JPH03164405A

JPH03164405A - オゾン発生装置

Info

Publication number: JPH03164405A
Application number: JP30090289A
Authority: JP
Inventors: Fumio Hoshina; 保科　文夫; Nobuyoshi Umiga; 信好海賀
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1991-07-16
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JP2534784B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は各種の産業で使用されるオゾン発生装置に関す
る。

（従来の技術）ヨーロッパでは１９０６年以来殺菌を目的としてオゾン
が利用され、今日でも前オゾン処理、中オゾン処理、後
オゾン処理と多目的にオゾンが使われている。また、我
国ではし尿処理場において脱色を目的に多数のオゾン発
生装置が使用されている。

そして、近年、我国でも大都市浄水場を中心に浄水の高
度処理施設としてオゾン発生装置の適用が検討されてい
る。

この場合、これらの各施設で使用される大形オゾン発生
装置として、冷却効率の面からジーメンス社によって開
発された二重管方式を基本とした冷却円筒多管方式の装
置を用いることが検討されている。

そして、このような大形オゾン発生装置では、ステンレ
ス鋼、ガラス、セラミック、コンクリート、石、ポリ塩
化ビニル、フッソ樹脂などが耐オゾン材料として使用さ
れ、また乾燥条件下でなら鉄やアルミニウムも一部使用
される。また、放電管の導電皮膜としては従来よりカー
ボン塗料やアルミ溶射膜が使用されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながらこのような大形オゾン発生装置を我国で使
用する場合、その設置環境や冷却水質の問題などから放
電管内部の導電皮膜部分が腐蝕して放電管の破壊を引き
起こすことが多い。

この理由として、放電管の開口部は通常、原料空気側に
あり、連続運転中には問題とならないが、運転条件の変
更や停止などにより導電皮膜部分がオゾンや窒素酸化物
などと接触して劣化すると考えられ、これが腐蝕による
放電管の破壊につながるものと考えられる。

そこで、発明者らは０．５ｇ／ｈのオゾン発生装置、露
点−４０℃の原料空気でオゾンを発生させ、洗気ビンを
通し窒素酸化物の生成量を調べたところ、水深１ｃｍの
洗気ビンの水に完全に吸収され、オゾンに対し約１％の
硝酸が生成していることが判った。

すなわち、原料空気でオゾンを生成させると、放電によ
り窒素分子から活性種が生成してＮ２０、Ｎｏが生成し
、順次高度の窒素酸化物となる。Ｎ２０５は液体として
装置内に付着し、水分との反応によって硝酸となる。

次に、アルミニウムの金属片を硝酸溶液に入れ、腐蝕と
表面変化とを調べた。各種硝酸濃度での腐蝕速度を第３
図に示す。

この図に示すように濃度６０％、４０％、２０％の順に
腐蝕は増加する。濃硝酸に対して不動態を作るアルミニ
ウムも、硝酸、希硝酸では激しく腐蝕してしまうことが
分かる。また、金属光沢については、０％以外全くなく
なった。

このように、ヨーロッパに比べて高温多湿な日本では、
装置の保守点検時でも放電管内面のＮ２０５に対し大気
からの湿度で硝酸が生成し、アルミニウム皮膜の全面腐
蝕が起こり、放電管の破壊につながることが分かった。

本発明は上記の事情に鑑み、放電管内面において生成さ
れる窒素酸化物を適時除去し、導電皮膜の劣化を防止す
ることにより放電管の破壊を防止することができるオゾ
ン発生装置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために本発明によるオゾン発生装
置は、原料空気を冷却、乾燥させる原料空気供給部と、
この原料空気供給部から低露点の乾燥空気を受けてオゾ
ンを発生させるオゾン発生器と、このオゾン発生器を冷
却させる冷却部と、前記オゾン発生器に電源を供給する
電源供給部とを備えたオゾン発生装置において、運転指
令が供給されているときには前記オゾン発生器を冷却し
、停止指令が供給されたときには前記オゾン発生器の冷
却を停止する冷却部と、前記オゾン発生器の気体出口温
度を測定する温度検出部と、前記停止指令が供給されて
いる状態で前記温度検出部によって所定温゛度が検出さ
れたときから所定時間が経過したとき前記オゾン発生器
の放電を停止させる電源供給部と、前記停止指令が供給
されている状態で前記オゾン発生器の放電が停止してか
ら一定時間が経過したとき前記オゾン発生器に対する原
料空気の供給を停止する原料空気供給部とを備えたこと
を特徴としてＣ１る。

（作用）上記の構成において、停止指令が供給されたとき、冷却
部によってオゾン発生器の冷却が停止され、この後温度
検出部によって前記オゾン発生器の気体出口温度が所定
以上と検知されてから一定時間が経過したとき電源供給
部によって前記オゾン発生器の放電が停止され、この後
一定時間が経過したとき原料空気供給部によって前記オ
ゾン発生器に対する原料空気の供給が停止させられる。

（実施Ｎ）第１図は本発明によるオゾン発生装置の一実施例を示す
構成図である。

この図に示すオゾン発生装置はオゾン発生器１と、原料
空気供給部２と、オゾン導出部３と、電源供給部４と、
冷却部５とを備えており、原料空気からオゾン空気を生
成してオゾン反応槽（図示は省略する）に供給する。

電源供給部４は電源となる電源母線１１と、この電源母
ｌ１１１を介して供給される電圧から所定の電圧を生成
する電源制御装置１２とを備えており、前記電源母線１
１を介して供給される電源から予め設定されている値の
電圧を生成して前記オゾン発生器１に供給する。

また、原料空気供給部２は空気を集めるブロア６と、こ
のブロア６によって集められた空気を冷却、乾燥させる
ドライヤ７と、これらブロア６およびドライヤ７、前記
オゾン発生器１を接続する空気配管８とを備えており、
ブロア６によって原料となる空気を集め、これをドライ
ヤ７によって冷却、乾燥させて低露点の原料空気を生成
しこれを前記オゾン発生器１に供給する。

オゾン発生器ｌは内部に放電管を持っており、前記電源
供給部４から供給される電圧によって前記原料空気供給
部２から供給された原料空気をオゾン化させてオゾン化
空気を生成しこれをオゾン導出部３に供給する。

オゾン導出部３は前記オゾン発生器１から供給されるオ
ゾン化空気を前記オゾン反応槽に導く空気配管９と、前
記オゾン発生器１から供給されるオゾン化空気の温度を
検出する温度検出センサ１０とを備えており、前記オゾ
ン発生器１から供給されるオゾン化空気の温度を検出し
た後、これを前記オゾン反応槽に供給する。

また、冷却部５は前記オゾン発生器１から排出される冷
却水を所定場所まで導く冷却水排水管１３と、この冷却
水排水管１３の途中に設けられる冷却水排出弁１４と、
前記冷却水排水管１３内の水を取り込むとともにこれを
冷却して冷却水を作る冷却水供給装１ｆｌ５と、この冷
却水供給装置１５によって作られた冷却水を前記オゾン
発生器１に供給する冷却水供給管１６と、この冷却水供
給管ｌ６の途中に設けられる冷却水人口弁１７とを備え
ており、運転指令が供給されているときには、前記オゾ
ン発生器１から排出される冷却水を冷却水供給装Ｗｔ１
５によって再冷却して前記オゾン発生器１に供給する。

そして、停止指令が供給されたとき、冷却水人口弁１７
を閉じるとともに、冷却水排水排出弁１４を開いて前記
オゾン発生器１の冷却水を排水する。

次に、第２図に示すフσ−チャートを参照しながらこの
実施例の動作を説明する。

まず、運転指令が供給されているときには、プロア６か
ら供給される原料空気はドライヤ７を介してオゾン発生
器１に供給され、このオゾン発生器１内に設けられた放
電管によってオゾン化空気にされた後、オゾン導出部３
によって前記オゾン反応槽に導かれる。

またこのとき、冷却水人口弁１７が開状態にされ、冷却
水排出弁１４が閉状態にされ、これによって冷却水供給
装置１５によって作られた冷却水が前記冷却水人口弁１
７を介して前記オゾン発生器１内の放電管に供給され、
この放電管の放電動作によって熱が発生しても放電管の
温度が一定値以下、例えばオゾン発生効率を高く維持す
ることができる２０℃前後に保持される。

この後、停止指令が供給されれば（ステップＳＴ１）、
まず最初に冷却水人口弁１７が閉じられてオゾン発生器
１に対する冷却水の供給が停止させられるとともに（ス
テップＳＴ２）、冷却水排出弁１４が開かれて前記オゾ
ン発生器１内に滞留している冷却水が排出される（ステ
ップＳＴ３）。

この状態で、オゾン発生器１の出口に設けられた温度検
出センサ１０によってオゾン化空気の温度が所定温度、
すなわち窒素酸化物Ｎ２　０５の沸点である３２．４℃
以上が検出されるまで放電動作が継続させられる（ステ
ップＳＴ４）。

そして、オゾン発生器ｌの出口温度が３２．４℃以上に
なり、温度検出センサ１ｏによってこれが検出されれば
、それからタイマ（図示は省略する）によって一定時間
が経過したかどうかがチェックされ、一定時間が経過し
たとき（ステップＳＴ５）、オゾン発生器ｌの放電動作
を停止させられる（ステップＳＴ６）。

この後、一定時間、原料空気供給部２によってオゾン発
生器１に原料空気を供給し続けてオゾン化空気を全て排
出させる（ステップＳＴ７）。

そして、一定時間が経過したとき、ブロア６とドライヤ
７とを停止させて（ステップＳＴ８）、全ての動作を停
止させる（ステップＳＴ９）。

このようにこの実施例においては、オゾン発生器１を停
止させるとき、オゾン発生器１内部に付着した窒素酸化
物Ｎ２　０５の沸点以上にオゾン発生器１の内部温度を
上昇させてこの窒素酸化物Ｎ２０５を完全に除去した後
、オゾン化空気を完全に排出させて装置の動作を停止さ
せるようにしたので、オゾン発生装置を長時間停止させ
たり、オゾン発生器１を開放させたりして、湿気を多く
含んだ空気が内部に入っても、窒素酸化物と水分とが反
応して腐蝕性の強い硝酸が生成しないようにすることが
でき、これによって放電管の導電皮膜の腐蝕を完全に防
止することができる。

また、上述した実施例においては、停止指令が供給され
たとき、オゾン発生器１の冷却水を排水させてオゾン発
生器１内部の温度を上昇させるようにしているが、冷却
水の排水を停止するとともに新たな冷却水を供給を停止
し、時間をかけてオゾン発生器１内部の温度を上昇させ
たり、オゾン発生器１にヒータを設けてオゾン発生器ｌ
内部の温度を上昇させても上述した実施例と同様な効果
を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、放電管内面におい
て生成される窒素酸化物を適時除去し、導電皮膜の劣化
を防止することにより放電管の破壊を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオゾン発生装置の一実施例を示す
構成図、第２図は同実施例の動作例を示すフローチャー
ト、第３図は各硝酸濃度におけるアルミニウムの腐蝕速
度を説明するための模式図である。１・・・オゾン発生器２・・・原料空気供給部４・・・電源供給部５・・・冷却部１０・・・温度検出部（温度検出センナ）側人弁理士則
近憲佑間人ＩＦ社山下ビ第１ｒｌ！Ｊ第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原料空気を冷却、乾燥させる原料空気供給部と、
この原料空気供給部から低露点の乾燥空気を受けてオゾ
ンを発生させるオゾン発生器と、このオゾン発生器を冷
却させる冷却部と、前記オゾン発生器に電源を供給する
電源供給部とを備えたオゾン発生装置において、運転指令が供給されているときには前記オゾン発生器を
冷却し、停止指令が供給されたときには前記オゾン発生
器の冷却を停止する冷却部と、前記オゾン発生器の気体
出口温度を測定する温度検出部と、前記停止指令が供給されている状態で前記温度検出部に
よって所定温度が検出されたときから所定時間が経過し
たとき前記オゾン発生器の放電を停止させる電源供給部
と、前記停止指令が供給されている状態で前記オゾン発生器
の放電が停止してから一定時間が経過したとき前記オゾ
ン発生器に対する原料空気の供給を停止する原料空気供
給部と、を備えたことを特徴とするオゾン発生装置。