JPH022630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は複数台のオゾン発生機の運転、制御に
関するものである。

〔技術的背景〕

し尿処理、下水処理および産業排水処理などに
対して、オゾンのもつ酸化作用、殺菌作用、脱色
脱臭作用を利用する傾向にあり、またこれらの処
理プラントは近年大規模化の傾向にあつてオゾン
発生機に要求される発生オゾン量も増大してきて
いる。

１台のオゾン発生機の発生オゾン量を増大させ
ることには、工作上、経済性、取扱上から限界が
あり、多量の要求オゾン量に対しては複数台のオ
ゾン発生機を設置することが現実的である。

従来の複数台オゾン発生装置の制御は調節可能
なオゾン発生機１台を定め、残りのオゾン発生機
は調節不可として次のような制御がとられて来た
第１図により従来の方法を説明する。

調節可能なオゾン発生機１１ａの発生オゾン量
Y_Vを検出するために、オゾン発生機１１ａの出
口に、オゾン濃度計１と流量計２を設置し、オゾ
ン濃度計１の出力信号Ｃと流量計２の出力信号Ｆ
の積を演算する乗算演算器３を設けて発生オゾン
量Ｙ＝（Ｃ×Ｆ）を出力させる。調節不可のオゾ
ン発生機１１ｂ，１１ｃ，１１ｄよりの発生オゾ
ン量y₁，y₂，y₃はそれぞれ固定発生量であるの
で、それぞれの運転信号（オン・オフ信号）ａ，
ｂ，ｃよりそれぞれの固定発生量を設定するスケ
ーラy₁，y₂，y₃を介して、加算器４に前記調節可
能オゾン発生機の発生オゾン量Ｙとともに入力
し、総発生オゾン量Yoを出力させる。

オゾン発生調節計１３は外部から与えられる必
要オゾン発生量信号ｆを設定値として加算器４の
出力Yoをフイードバツク値としてその偏差によ
り調節可能なオゾン発生機１１ａの固有のオゾン
発生機制御器１４へ制御指令を発する。外部から
与えられる信号ｆは例えばオゾン処理水層５に散
気管１１を介してオゾンを注入する場合、処理水
層５へ流入する水量９を流量計６で計測し比率調
節計８により水の流量に比例したオゾン量が信号
ｆとして与えられる。こゝで７は比率設定値であ
り水槽の水出口は１０である。

オゾン発生機制御器１４はオゾン発生調節計１
３よりの指令にもとずき調節可能なオゾン発生機
１１ａのオゾン発生量を制御させる。オゾン発生
量は発生機に印加する電圧、又は周波数、又はそ
れらの両方を制御することによつて容易に行うこ
とが出来る。

このとき、調節可能なオゾン発生機１１ａが最
大負荷状態のもとでさらにオゾン調節計１３より
の指令が発生オゾン量の増加指令であればオゾン
発生機制御器１４は調節不可のオゾン発生機１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄの運転制御回路１５へ１台追
加運転指令を発する。逆に、調節可能なオゾン発
生機１１ａが最小負荷状態のもとで、さらにオゾ
ン調節計１３よりの指令が発生オゾン量の減少指
令であればオゾン発生機制御器１４は調節不可の
オゾン発生機１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの運転制御
回路１５へ１台停止指令を発する。運転制御回路
１５はオゾン発生機制御器１４よりの信号によつ
て調節不可のオゾン発生機１１ａ，１１ｂ，１１
ｃへ運転停止指令を発する。

一方、オゾン発生機へ供給される原料ガス（通
常、極めて乾燥された空気が用いられる）は空気
源装置１２から複数台のオゾン発生機に均等に分
配されるので調節不可のオゾン発生機１１ｎを調
節可能のオゾン発生機１１への空気流量は同一で
且つ電力負荷が異なる状態にある。

オゾン発生機の特性として空気流量（Ｑ）対電
力負荷（Ｗ）の比Ｗ／Ｑが小さい程電力効率が良
く第２図はこの関係の一例を示したものである。
曲線ＡはＰ＝760torrの時、曲線ＢはＰ＝
1790torrを示す。比Ｗ／Ｑが小さい程効率が良い
からと言つて空気流量を余りにも大きくすると、
オゾン濃度が低くなつてしまう。水処理層５に於
けるオゾンの反応が効果的に行われるには或程度
のガス中のオゾン濃度が必要であるからＷ／Ｑは
定められた数値を確保することが必要である。と
ころが従来方法では前述のようにオゾン発生機１
１ｎとオゾン発生機１１ではＷ／Ｑが異なりオゾ
ン発生機１１ｎの方のＷ／Ｑがオゾン発生機１１
のそれよりも大であるから全体の電力効率はすべ
てのオゾン発生機の比Ｗ／Ｑが等しい場合に比較
して悪くなることは明らかである。従来の複数台
のオゾン発生機の制御はこの点に関し考慮が欠け
ていた。

〔発明の目的〕

本発明はかゝる従来の複数台のオゾン発生装置
に関する不具合を解消し効率的なオゾン発生装置
を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は被処理物の流量を計測する流量計と、
この流量計の出力信号及び予め設定した比率設定
器からの出力信号に基づいて所要のオゾン発生量
を出力する比率調節計と、互いに並列に接続され
た複数台のオゾン発生機と、これらのオゾン発生
機にそれぞれ直列に接続されて発生したオゾンの
流量を計測するオゾンガス流量計と、これらのオ
ゾンガス流量計及びオゾン発生機に直列に接続さ
れて発生したオゾンの濃度を計測するオゾン濃度
計と、このオゾン濃度計の出力信号及びオゾンガ
ス流量計の出力信号を乗算演算する乗算演算器と
この乗算演算器の出力信号及び比率調節計の出力
信号に依つてオゾン発生量を調節するオゾン発生
量調節計と、このオゾン発生量調節計の出力信号
によつてオゾン発生機を制御するオゾン発生機制
御器とからなるオゾン発生装置に於て、比率調節
計の出力信号を単機当りのオゾン発生量で除して
オゾン発生機の運転台数を決定しオゾン発生機制
御器に出力信号を送る運転台数選択装置を具備し
てなるオゾン発生装置である。

即ち本発明は複数台のオゾン発生機によつてオ
ゾンを発生し、このオゾンによつて被処理物をオ
ゾン処理するシステムにおいて、オゾン発生機運
転台数選択装置により必要オゾン量を単機当りの
オゾン発生最小量で除してオゾン発生機運転台数
を決定し、予め設定した順序で必要な台数だけオ
ゾン発生機を運転し、一方、各オゾン発生機出口
のオゾンガス流量の合計と、各オゾン発生機出口
のオゾンガスが集合した後のガス中のオゾン濃度
を乗算して得た総オゾン発生量と必要オゾン発生
量とを比較演算して、その差が零になるような制
御信号を夫々のオゾン発生機の制御器に与えてオ
ゾン発生量を制御することを特徴とするオゾン発
生装置である。

本発明は前記のように構成したので従来のよう
な複数台のオゾン発生機の制御方法における電力
効率の悪さを改良し効率の良いオゾン発生機の制
御を行うことが出来るという効果を生ずる。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例を説明する。第３図は被処
理物の流量を計測する流量計６と、流量計６の出
力信号６ａ及び予め設定した比率設定器７からの
出力信号７ａに基づいて所要のオゾン発生量ｆを
出力する比率調節計８と、互いに並列に接続され
た複数台のオゾン発生器１１ａ，１１ｂ…１１ｎ
と、オゾン発生機１１ａ，１１ｂ…１１ｎそれぞ
れ直列に接続されて発生したオゾンの流量を計測
するオゾンガス流量計２ａ，２ｂ…２ｎと、オゾ
ンガス流量計２ａ，２ｂ…２ｎ及びオゾン発生機
１１ａ，１１ｂ…１１ｎに直列に接続された発生
したオゾンの濃度を計測するオゾン濃度計１と、
オゾン濃度計１の出力信号C′及びオゾンガス流量
計２ａ，２ｂ…２ｎの出力信号を乗算演算する乗
算演算器３と、乗算演算器３の出力信号Yo′及び
比率調節計８の出力信号ｆに依つてオゾン発生量
を調節するオゾン発生量調節計１３と、オゾン発
生量調節計１３の出力信号１３ａによつてオゾン
発生機１１ａ，１１ｂ…１１ｎを制御するオゾン
発生機制御器１４ａ，１４ｂ…１４ｎとからなる
オゾン発生装置に於て、比率調節計８の出力信号
ｆを単機当りのオゾン発生量で除してオゾン発生
機の運転台数を決定しオゾン発生機制御器１４
ａ，１４ｂ…１４ｎに出力信号を送る運転台数選
択装置１７を具備してなるオゾン発生装置を示し
ている。

第３図に於て調節可能なオゾン発生機１１の出
口に流量計２ａを設け、又オゾンガスを集合した
配管にオゾン濃度計１を設ける。各流量計２ａ，
２ｂ…２ｎを集計するトータライザ１６の出力信
号Faとオゾン濃度計１の出力信号C′とによる
F′×C′の演算を行う乗算演算器３を設ける。一
方、処理水用の流量計６と比率設定器７により比
率調節計８の出力信号ｆを運転台数選択装置１７
に与えると同時にオゾン発生量調節計１３にも与
える。オゾン発生機１１ａ，１１ｂ…１１ｎのオ
ゾン発生機制御器１４ａ，１４ｂ…１４ｎは運転
台数選択装置１７の信号１７ａを受けて必要なオ
ゾン発生機の運転とオゾン発生量調節計１３の出
力信号１３ａを受けてオゾン発生機の制御を行
う。

すべて調節可能なオゾン発生機１１の出口に設
けられた流量計２ａ，２ｂ…２ｎの出力信号をト
ータライザ１６で集計しその出力信号F′をオゾン
濃度計１の出力信号と共に乗算演算器３に与えて
C′×F′の演算を行い、その結果の信号Yo′をオゾ
ン発生量調節計１３に与える。オゾン発生量調節
計１３はオゾン処理水槽への流入水量９を測定す
る流量計６の信号を受けた比率調節計８の出力信
号ｆを設定値として信号Yo′をフイードバツク値
として比較演算し、その差が零になるような増減
信号をオゾン発生機の制御器１４ａ，１４ｂ…１
４ｎに等しく与え、制御器はこの信号によりオゾ
ン発生器へ印加する電圧又は周波数又は電圧と周
波数の増減を行う。

一方、比率調節計８の出力信号ｆを受けた運転
台数選択装置１７はあらかじめ設定されたオゾン
発生機の１台当りの最小負荷量で出力信号ｆ、即
ち必要オゾン量を除してオゾン発生機の運転台数
を計算し、予め設定された順序によりオゾン発生
機制御器１４へ運転又は停止の指令を出す。オゾ
ン発生機制御器１４は指令を受けて対応するオゾ
ン発生機の運転、又は停止の制御を行うと共に、
運転時はオゾン発生量調節計１３の出力信号を受
けて、対応するオゾン発生機に印加する電圧又は
周波数又は電圧と周波数の制御を行う。オゾン発
生機へ供給される空気を開閉するモータ駆動バル
ブは、運転又は停止の指定と連動してON−OFF
することは当然である。

運転台数選択装置１７における演算結果が設置
されたオゾン発生機台数ｎよりも多いときは当然
運転台数はｎ台でオゾン発生量は夫々のオゾン発
生機の負荷を調節計１３により自動的に増加する
ことでまかなわれる。又、運転台数選択装置１７
における演算結果が１台以下のときは運転台数は
１台を保つような補正を加える。

上記説明ではオゾン調節計に与える外部信号を
１例として処理水量に比例したオゾン注入量とし
たが、処理後の処理水質や処理水中の溶存オゾン
濃度から算出された必要オゾン量の信号であつて
も差支えない。又、流量計２を各オゾン発生機出
口に設けたが、これは各オゾン発生機に分配され
る空気流量が均等であるかどうかの検査のために
設けられてあるので均等に分配されることが明確
なときは流量計２はオゾン濃度計１と同様、集合
配管に１ケ設置すれば良く、この場合はトータラ
イザー１６は必要なくトータライザーから乗算演
算器３への信号F′は直接集合流量計２からの信号
で代行することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の複数台のオゾン発生装置の構成
図、第２図はオゾン発生機の風量と供給電力の比
とオゾン発生効率との関係を示す特性図、第３図
は本発明の一実施例を示すオゾン発生装置の構成
図である。 １……オゾン濃度計、２……オゾンガス流量
計、３……乗算演算器、４……加算器、５……オ
ゾン処理水槽、６……流量計、７……比率設定
器、８……比率調節計、１１……オゾン発生器、
１２……空気源装置、１３……オゾン発生量調節
計、１４……オゾン発生機制御器、１５……オゾ
ン発生機運転制御回路、１６……トータライザ
ー、１７……運転台数選択装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被処理物の流量を計測する流量計と、この流
   量計の出力信号及び予め設定した比率設定器から
   の出力信号に基づいて所要のオゾン発生量を出力
   する比率調節計と、互いに並列に接続された複数
   台のオゾン発生機と、これらのオゾン発生機にそ
   れぞれ直列に接続されて発生したオゾンの流量を
   計測するオゾンガス流量計と、これらのオゾンガ
   ス流量計及び前記オゾン発生機に直列に接続され
   て発生したオゾンの濃度を計測するオゾン濃度計
   とこのオゾン濃度計の出力信号及び前記オゾンガ
   ス流量計の出力信号を乗算演算する乗算演算器
   と、この乗算演算器の出力信号及び前記比率調節
   計の出力信号に依つてオゾン発生量を調節するオ
   ゾン発生量調節計と、このオゾン発生量調節計の
   出力信号によつてオゾン発生機を制御するオゾン
   発生機制御器とからなるオゾン発生装置に於て、
   前記比率調節計の出力信号を単機当りのオゾン発
   生量で除してオゾン発生機の運転台数を決定し前
   記オゾン発生機制御器に出力信号を送る運転台数
   選択装置を具備してなるオゾン発生装置。