JPH02293304A - オゾン発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はオゾン発生装置に関する。かかる装置から発生
せられたオゾンは例えば殺菌手段として用いることがで
きる。

く従来の技術〉 第９図に従来のオゾン発生装置の例を示す。この装置は
、例えばコンブレソサ１とコンブレッサのモータ部２と
からなる空気供給器３と、該空気供給器３から送られて
きた空気を無声放電でオゾンに変えるオゾン発生器４か
らなり、発生したオゾン化空気を送り出すように構成さ
れている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが上記オゾンを殺菌等に用いる場合、オゾン濃度
を一定に保つことが安定した効果を得る上で必要である
。またオゾンは有害であることから、有効量であってし
かも最低量を使用する必要性がある。

ところがオゾン発生器で発生せられるオゾン量は、第１
０図から第１２図の相関図に示すように、供給空気量、
空気温度、湿度により変動する。

従来の装置はこのような変動要因に対する補正（修正）
手段を備えていなかった。

そこで本発明は、オゾン発生量の変動を防止することが
できるオゾン発生装置の提供を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明のオゾン発生装置は、
オゾン発生器と、該オゾン発生器に空気を供給する空気
供給器と、センサから実際に得た空気供給流量、空気温
度、空気湿度から演算されるオゾン発生量での間欠運転
比率が基準となるオゾン発生量での間欠運転比率に反比
例するようにオゾン発生器の間欠運転比率を制御する制
御部とを有することを第１の特徴としている。

また本発明のオゾン発生装置は、上記第１の特徴におい
て、空気温度と空気湿度をセンサから実際に得る代わり
に季節毎の平均空気温度と平均空気湿度を予め制御部に
記憶させておき、これを季節毎に用いることを第２の特
徴としている。

また本発明のオゾン発生装置は、上記第１の特徴におい
て、空気温度と空気湿度をセンサから実際に得る代わり
に年間における各月日の平均空気温度と平均空気湿度を
予め制御部に記憶させておき、これを対応する月日に用
いることを第３の特徴としている。

また本発明のオゾン発生装置は、放電によるオゾン発生
器と、該オゾン発生器に空気を供給する空気供給器と、
基準となるオゾン発生量に対する実際の空気供給流量、
空気温度、空気湿度から演算されるオゾン発生量の増減
分を解消する方向にオゾン発生器の放電周波数の増減を
制御する制御部とを有することを第４の特徴としている
。

また本発明のオゾン発生装置は、上記第４の特徴におい
て、実際の空気温度、空気湿度を用いる代わりに季節毎
の平均空気温度と平均空気湿度を予め制御部に記憶させ
ておき、季節毎に用いることを第５の特徴としている。

また本発明のオゾン発生装置は、放電によるオゾン発生
器と、該オゾン発生器に空気を供給する空気供給器と、
基準となるオゾン発生量に対する実際の空気供給流量、
空気温度、空気湿度から演算されるオゾン発生量の増減
分を解消する方向にオゾン発生器の放電電圧の増減を制
御する制御部とを有することを第６の特徴としている。

〈作用〉 上記本発明の第１の特徴によれば、基準となるオゾン発
生量での間欠運転比率が５０％とすれば、演算されるオ
ゾン発生量が２倍になると間欠運転比率が２５％になる
ように制御される。すなわちオゾン発生器の間欠運転比
率が制御されてトータルとしてのオゾン発生量が基準値
に保持される。間欠運転比率は最高１００％で連続運転
となる。

また上記本発明の第２の特徴によれば、空気温度、空気
湿度の季節的な変動に応じて間欠運転比率を変更させる
ことができ、季節に伴うオゾン発生量の変動を制御する
ことができる。勿論温度センサ、湿度センサを必要とし
ない。

また上記本発明の第３の特徴によれば、上記第２の特徴
の場合と同様に、空気温度や空気湿度を検出するセンサ
を使用することなく、簡単に、１年という周期でオゾン
発生量の変動を平均的に抑制することができる。

また上記本発明の第４の特徴によれば、基準となるオゾ
ン発生量に対して演算されるオゾン発生量の増減分に対
応する分が放電周波数の増減によって差引される。すな
わち空気供給流量、空気温度、空気湿変によるオゾン発
生量の増減が放電周波数の制御によって解消され、基準
発生量に保持される。

また上記本発明の第５の特徴によれば、予め記憶させた
季節ごとの平均空気温度と平均空気湿度を用いてオゾン
発生器の放電周波数の増減を行うことにより、温度セン
サや湿度センサを用いることなく、季節によるオゾン発
生量の変動を平均的に抑制することができる。

また上記本発明の第６の特徴によれば、基準となるオゾ
ン発生量に対して演算されるオゾン発生量の増減分をオ
ゾン発生器の放電電圧の増減によって差引することがで
きる。よってオゾン発生量の変動が防止される。

〈実施例〉 第１図は本発明の第１の実施例を示す全体構成図である
。オゾン発生器４０は無声放電により空気中の酸素をオ
ゾンに変化させる方式のもので、その駆動部４１として
高圧電源回路を内蔵している。

３０は空気供給器でオゾン発生器４０に空気を供給する
。空気系路に空気温度センサ２１、空気湿度センサ２２
、空気流量センサ２３が設けられ、これら各センサ２１
、２２、２３からの情報が制御部５０に入力される。制
御部５０はマイコンを内蔵しており、基準となる空気流
量と空気温度と空気湿度を入力することにより基準とな
るオゾン発生量を演算し、これを記憶する。また駆動部
４Ｉに対する間欠運転制御を行う。

オゾン発生量は、オゾン発生器４０でのオゾン発生が一
定の条件で行われている場合に、まず供給される空気流
量によって定まり、さらに空気温度と空気湿度によって
補正されるものである。よって予め種々の空気供給流量
における種々の温度、湿度でのオゾン発生量をデータと
して得ておき、これを制御部に記憶してお《ことにより
、実際運転時、空気流量センサ２３、空気温度センサ２
１、空気湿度センサ２２からの情報を得ることによりオ
ゾン発生量を演算することができる。

今、基準値として一定の空気供給流量、空気温度、空気
湿度を制御部にインプットして基準オゾン発生量を演算
、これを記憶させておくと共に、オゾン発生器４０の基
準間欠運転比率（例えば５０％、すなわち運転時間と休
止時間が半々）を定めて運転を開始するようにする。こ
れにより、運転中における空気供給流量、空気温度、空
気湿度がそれぞれ空気流量センサ２３、空気温度センサ
２１、空気湿度センサ２２から制御部５０に入力され、
制御部５０でオゾン発生量が演算され、さらに基準オゾ
ン発生量と比較されて、その比に逆比例させて間欠運転
比率が定められる。すなわち例えば基準オゾン発生量：
実際のオゾン発生量が１＝２の場合、実際運転の間欠運
転比率が２とされる（上記基準間欠運転比率が５０％の
場合、実際運転の間欠運転比率は２５％となる）。間欠
運転比率の変更は、例えば制御部５０によりオゾン発生
器４０の駆動部４１の高圧電源回路スイッチのオンオフ
のスイッチング動作タイミングを変更することにより簡
単に行うことができる。

第２図を用いてさらに説明する。今例えば殺菌等でオゾ
ンの必要最小量をａ■／ｈとすると、温度５℃〜４０℃
、湿度３０％〜９８％の範囲で表される実用環境域を考
えると、その最低点Ａにおいて連続運転すれば必要最小
量ａ■／ｈを得ることができる空気流量を算出して、こ
の一定の空気流量を空気供給器３０で流すようにする。

すなわち空気流量を一定とする。以上のように決定すれ
ば、各センサ２１、２２で検知される環境点が仮にＢ点
であるとすると、そのときのオゾン発生１ｂｒｆｇ／ｈ
が制御部で演算され、さらにＢ点での間欠運転比率がａ
／ｂと演算される。これを図で表すと、第３図のように
なる，すなわち第３図（Ａ）で環境点Ａの場合の運転を
示し、第３図（Ｂ）で環境点Ｂの場合の運転を示す。（
Ｂ）において、１サイクル時間ｔ。毎の運転時間１，の
比はｔ　，／　ｔ　０＝ａ／ｂとなる。

なお上記の例では、温度センサ２１と湿度センサ２２を
設けて実際の温度と湿度により間欠運転比率を制御する
構成としているが、例えば第７図に示すように、季節毎
に温度と湿度の傾向があるので、この各季節における平
均空気温度と平均空気湿度を予め制御部５０に記憶させ
ておき、且つカレンダー機能を制御部５０に内蔵させて
おくことにより、基準オゾン発生量に対する季節毎のオ
ゾン発生量を演算して間欠運転比率を制御するようにし
てもよい。このように季節毎の平均温度、平均湿度を用
いることにより、温度センサや湿度センサを用いること
な《、簡単な構成で季節毎のオゾン発生量の変動を一般
的に抑制することができる。

同様に年間における個々の月日の平均空気温度、平均空
気湿度を予め制御部５０に記憶させておいて、間欠運転
比率を制御することもできる。

第４図は本発明装置の第２実施例を示す要部の電気回路
図である。この実施例においても全体の構成としては、
第１図に示す如く、オゾン発生器４０及びその駆動部４
１、空気供給器３０、空気温度センサ２１、空気湿度セ
ンサ２２、空気流量センサ２３、制御部５０が設けられ
ている。第４図の電気回路は前記駆動部４１に内蔵され
ている。

本実施例では、オゾン発生量の安定化（一定化）をオゾ
ン発生器４０における放電周波数を制御することにより
達成するものである。すなわち、上記第１実施例で既に
述べたように、基準となる空気供給流量、空気温度、空
気湿度を設定すると基準となるオゾン発生量を設定する
ことができ、また実際の運転時における空気供給流量、
空気温度、空気湿度から予想されるオゾン発生量が演算
され、またその増減を演算することができる。一方、オ
ゾン発生器４０における放電周波数とオゾン発生量とは
第５図に概略的に示すような関係があるので、この関係
を予めデータとして得ておくことにより、放電周波数の
増減によってオゾン発生量の調整を行うことができる。

よって本実施例では、制御部５０において、基準オゾン
発生量と、運転中における実際の空気供給流量、空気温
度、空気湿度から演算されるオゾン発生量とからオゾン
発生量の増減分を演算し、その増減分に相当する周波数
だけ基準周波数から周波数を変更する。例えばオゾン発
生量が２倍になると演算される場合には、基準放電周波
数を単純には２にした放電周波数になるようにする。放
電周波数の制御は、制御部５０により、例えばオゾン発
生器４ｏの駆動部４１の第４図に示す高圧電源回路にお
いて、可変コンデンサＫの容量を変更することにより、
ダイアソクＤを介してサイリスタＳの導通時間を変更し
、高圧放電端Ｈでの放電周波数を変更することにより行
うことができる。放電周波数を減らす場合には可変コン
デンサＫの容量を増やせばよい。

第４図に示す第２実施例では、各センサ２１、２２、２
３から得られる実際値を用いて、放電周波数を制御する
ようにしたが、季節毎の平均空気温度と平均空気湿度を
用いて制御するようにしてもよい。すなわち、第７図に
示すように、季節毎に温度と湿度の傾向があるので、季
節毎の平均温度と平均湿度を予めＩＪ御部５０に記憶さ
せておき、制御部５０に内蔵したカレンダー回路により
、季節毎（春一４月〜６月、夏−７月〜９月、秋−１０
月〜１１月、冬−１２月〜３月）に前記予め記憶させた
値を取り込んでオゾン発生量を演算し、放電周波数を制
御するようにしてもよい。またその際の放電周波数の制
御法として、前記可変コンデンサＫを利用する代わりに
、第６図の高圧電源回路に示すように、抵抗切り換えス
イッチＰを設けて、これを制御部５０で制御してダイア
ックＤに加わる電圧を変更するようにしてもよい。

また抵抗切り換えスイッチＰを制御部５０に内蔵のカレ
ンダー回路によって季節毎に切り換え、基準オゾン発生
量の上に季節毎の付加的状況を考慮して（例えば夏は細
菌が発生しやすいのでオゾンを多めに必要とする）、基
準オゾン発生量を中心とした多少の増減を季節に応じて
行うようにしてもよい。このような手段も本発明の範囲
内である。すなわち常に基準オゾン発生量になる方向へ
制御されつつ、季節に応じた多少の修正も行うという仕
方である。

第８図は本発明装置の第３実施例を示す要部の電気回路
図である。この実施例においても全体の構成は、第１図
に示す如く、オゾン発生器４ｏ及びその駆動部４１、空
気供給器３０、空気温度センサ２１、空気湿度センサ２
２、空気流量センサ２３、制御部５０からなる。第８図
の電気回路は高圧電源回路として前記駆動部４ｌに内蔵
されている．本実施例では、予め設定された基準オゾン
発生量に対して、各センサ２１、２２、２３から得られ
るデータから実際のオゾン発生量を演算し、基準オゾン
発生量に対する増減分をオゾン発生器４ｏの駆動部４１
の放電電圧を変更することにより解消するものである。

すなわち放電電圧とオゾン発生量との関係を予めデータ
として制御部５ｏに記憶させておくことにより、例えば
オゾン発生量の増加分に相当する放電電圧を演算し、そ
の放電電圧分だけ放電電圧を低くすることによって行う
ことができる。実際には第８図に示すようにトランスＴ
の一次側の巻数を制御部５０からの指令により切り換え
スイッチＱ、或いは他の手段で変更することにより行う
ことができる。第８図の例では４段階で放電電圧を変更
することができる。すなわち空気供給流量や温度、湿度
によるオゾン発生量の増減を４段階で解消する方向に制
御することができる。勿論一次側巻数を無段階に変更す
ることによりかなりの精度で基準オゾン発生量を保持す
ることができる。

なお空気供給流量を一定とした場合には、基準温度、湿
度からのズレに応じて、そのズレによるオゾン発生量の
増減を解消する方向に放電電圧を複数段で変更すること
になる。その他季節に応じて放電電圧を複数段に切り換
え、季節によるオゾン発生量の変動を防止するにように
してもよい。

本発明はこのような場合もまたその範囲内に含むもので
ある。

く効果〉 本発明は以上の構成よりなり、請求項１に記載のオゾン
発生装置によれば、間欠運転比率がオゾン発生量に応じ
て変更されることにより、トータルとしてのオゾン発生
量を基準発生量に等しくすることができる。よって環境
変化等に伴うオゾン発生量の変動を防止し、安定したオ
ゾン発生を確保することができる。

また請求項２に記載のオゾン発生装置によれば、季節的
な環境変化によるオゾン発生量の変動を平均的に防止し
、簡単な手段で安定したオゾン発生を確保することがで
きる。

また請求項３に記載のオゾン発生装置によれば１年とい
う周期でオゾン発生量の変動を簡単に、平均的に防止し
、安定したオゾン発生を確保することができる。

また請求項４に記載のオゾン発生装置によれば、環境等
の変化によるオゾン発生量の変動がオゾン発生器の放電
周波数の変更によって防止され、基準のオゾン発生量を
安定して保持することができる。

また請求項５に記載のオゾン発生装置によれば、季節的
な環境変化によるオゾン発生量の変動を平均的温度、平
均的湿度を用いて得た放電周波数の変更により、平均的
に防止して、安定したオゾン発生量を確保することがで
きる。

また請求項６に記載のオゾン発生装置によれば、環境等
の変化によるオゾン発生量の変動をオゾン発生器の放電
電圧の変更により防止することができ、オゾン発生量を
安定して保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の第１実施例を示す全体構成図、第
２図はある一定の空気供給流量における温度と湿度の変
化に対するオゾン発生量の変化を示す図、第３図（八）
は第２図のＡ点における運転状況を示す図、第３図（Ｂ
）は第２図のＢ点での間欠運転状況を示す図、第４図は
本発明装置の第２実施例を示す要部の電気回路図、第５
図はオゾン発生量と放電周波数の関係を概略的に示す図
、第６図は第２実施例における放電周波数制御の別の手
段を示す電気回路図、第７図は季節による空気温度、空
気湿度の傾向とオゾン発生量の概略的関係を示す図、第
８図は本発明装置の第３実施例を示す要部の電気回路図
、第９図は従来装置の全体構成図、第ｌＯ図は供給空気
量とオゾン発生量の概略的関係を示す図、第１１図は空
気温度とオゾン発生量の概略的関係を示す図、第１２図
は湿度とオゾン発生量の概略的関係を示す図である。 ２１：空気温度センサ ２２：空気湿度センサ ２３：空気流量センサ ３０：空気供給器 ４０：オゾン発生器 ４１：オゾン発生器の駆動部 ５０：制御部 Ｄ：ダイアック Ｈ：高圧放電端 Ｋ：可変コンデンサ Ｓ：サイリスク Ｐ：抵抗切り換えスイソチ Ｑ：切り換えスイッチ Ｔ：トランス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）、オゾン発生器と、該オゾン発生器に空気を供給
   する空気供給器と、センサから実際に得た空気供給流量
   、空気温度、空気湿度から演算されるオゾン発生器での
   間欠運転比率が基準となるオゾン発生量での間欠運転比
   率に反比例するようにオゾン発生器の間欠運転比率を制
   御する制御部とを有することを特徴とするオゾン発生装
   置。
2. （２）、空気温度と空気湿度をセンサから実際に得る代
   わりに季節毎の平均空気温度と平均空気湿度を予め制御
   部に記憶させておき、これを季節毎に用いる請求項１に
   記載のオゾン発生装置。
3. （３）、空気温度と空気湿度をセンサから実際に得る代
   わりに年間における各月日の平均空気温度と平均空気湿
   度を予め制御部に記憶させておき、これを対応する月日
   に用いる請求項１に記載のオゾン発生装置。
4. （４）、放電によるオゾン発生器と、該オゾン発生器に
   空気を供給する空気供給器と、基準となるオゾン発生量
   に対する実際の空気供給流量、空気温度、空気湿度から
   演算されるオゾン発生量の増減分を解消する方向にオゾ
   ン発生器の放電周波数の増減を制御する制御部とを有す
   ることを特徴とするオゾン発生装置。
5. （５）、実際の空気温度、空気湿度を用いる代わりに季
   節毎の平均空気温度と平均空気湿度を予め制御部に記憶
   させておき、季節毎に用いる請求項４に記載のオゾン発
   生装置。
6. （６）、放電によるオゾン発生器と、該オゾン発生器に
   空気を供給する空気供給器と、基準となるオゾン発生量
   に対する実際の空気供給流量、空気温度、空気湿度から
   演算されるオゾン発生量の増減分を解消する方向にオゾ
   ン発生器の放電電圧の増減を制御する制御部とを有する
   ことを特徴とするオゾン発生装置。