JPH04164804A - 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、冷蔵庫内なとの脱臭や殺菌のために用いられ
るオゾン発生装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から、冷蔵庫内の貯蔵食品から発生する臭気を分解
し、また庫内の殺菌を行うために、オゾン発生装置か冷
蔵庫内に配置されて用いられている。オゾン発生装置は
、一般に無声放電によって空気中の酸素からオゾンを合
成生成させている。

ところか、無声放電によるオゾンの発生量は、第５図に
示すように、湿度の増大に伴って減少する。このため、
たとえば冷蔵庫のドアを開閉した直後なとのように庫内
の湿度か高い状態では、放主用の電極の表面なとの結露
のために無声放電か起こりにくく、オゾン発生装置か減
少するはかりでなく、存置なＮＯ，の発生量か増大して
、装置の腐食を早めることにもなり、さらには大気汚染
の問題も生しることになる。

この問題を解決するために、放電用電極近傍にヒータを
配設して、電極近傍の原料空気の除湿を行うようにした
構成か知られている。このような構成では、電源投入時
には、たとえば３分間程度ヒータに通電して、その後に
無声放電を開始させ、その後は、冷蔵庫のドアが開かれ
た時に無声放電を停止し、冷蔵庫のドアか閾しられた後
に無声放電か再開されるのか一般的である。このような
構成では、放電用電極か高温に保たれて、その表面への
結露か防がれ、オゾン発生のための無声放電か安定に行
われるので、オゾンを効率良く発生させることかできる
。

一方、オゾン発生装置では、ＮＯｗの発生を可及的に低
減するために、上記の無声放電が安定に行われているか
どうかを検知し、放電が不良であるときにオゾン発生装
置の運転を停止させるようにした異常検知機構か備えら
れる場合かある。上記の無声放電状態の監視による異常
の検知は、たとえば放ｔ　を流を監視することによって
行われ、放電電流か通常状態（安定な無声放電か行われ
ているとき）の値よりも低い所定の異常検知レヘル未満
の場合には異常と判断され、無声放電のための電力の供
給か停止される。

〈発明か解決しようとする課題〉 第６図は湿度か高い場合（９０％および９５％の場合）
における上記放電電流の、オゾン発生装置の運転開始後
の時間変化か示されている。たたし、説明を簡単にする
ために、第６図には上記の異常検知機構を動作させない
場合であって、運転開始直後から無声放電のための電力
を放電用電極に供給した場合の放電電流の時間変化か示
されている。また、曲線ｆｉ１は湿度か９０％の場合を
示し、曲線Ａ１２は湿度か９５％の場合を示している。

さらに、上記異常検出機構における異常検知レベルしか
同時に示されている。

オゾン発生装置の運転開始に伴って、放電用電極近傍に
配置したヒータへの通電か同時に始まり、この状態で無
声放電のための電力を供給すると、時間の経過に伴って
電極表面の結露か無くなり、また電極近傍の空気の湿度
か減少していくので、放電電流は徐々に上昇していく。

当然のことながら、湿度か高いほと放ｉｔ流の上昇は緩
慢になる。

たとえば、湿度か９５％の場合（曲線Ｉ！１２）には、
運転開始後時刻ｔ３１まての期間Ｔ３１においては、放
電電流か異常検知レベルＬを下回っているので、もしも
期間Ｔａ２内に上記の異常検知機構か異常検知動作を開
始すると、異常状態と判定されて装置の運転か停止され
ることになる。

また、上記の異常検知機構か時刻ｔ３１以後に異常検知
動作を開始した場合には、放電電流か異常検知レベルＬ
を上回っているので、異常状態と判定されることはない
。

したかって、運転開始直後のヒータによる余熱時間を一
定としていた従来技術では、時刻ｔ３１までの期間にヒ
ータへの通電を行い、その後に放電用電極への電力の供
給とともに異常検知機構を能動化すれば、正常にオゾン
発生動作を行わせることかてきる場合てあっても、たと
えば上記一定の通電時間を期間Ｔ３１の長さよりも短く
設定していた場合には放電状態か異常であると判断され
てその後の運転か行われなくなってしまうという問題か
生しることになる。

逆に、過度に長い余熱時間を設定すれば、無声放電によ
るオゾン発生か開始されるだめの立ち上かり時間か長く
なるとともに、ヒータにより無駄に電力か消費されると
いう問題も生しる。

そこで、本発明は、上述の技術的課題を解決し、異常時
の運転の停止か誤りなく行われるとともに、ヒータによ
る余熱を種々の状況に対応して良好に行わせることかで
きるようにしたオゾン発生装置を提供することを目的と
する。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本発明のオゾン発生装置は
、無声放電Ｉこよって原料空気からオゾンを生成させる
オゾン発生装置であって、上記無声放電を生じさせる放
電用電極と、この放電用電極を加熱するとともに、この
放電用電極の近傍の空間の原料空気を除湿するヒータと
、 上記放電用電極に放電用高電圧を供給する高圧電源と、 この高圧電源か放電用高電圧を上記放電用電極に供給し
始めた後に異常検知動作を開始し、上記放電用電極にお
ける放電電流か所定値未満であるときに異常検知信号を
出力する異常検知手段と、上記異常検知信号か導出され
たときに、上記高圧電源からの上記放電用高電圧の出力
を停止させるとともに、所定時間の後には再度上記高圧
電源に上記放電用高電圧を出力させる高圧電源制御手段
と、 上記異常検知信号が所定回数出力されたときに、装置の
運転を停止させる制御手段とを含むものである。

く作用〉 上記の構成によれば、高圧電源制御手段による制御によ
って、高圧電源からの高電圧か放電用電極に供給された
ときに、無声放電か良好に生じずに放電電流か低いとき
、異常検知手段から異常検知信号か出力される。これに
より高圧電源制御手段は、高圧電源からの高電圧の出力
を一旦停止させ、その後所定時間か経過すると上記高電
圧の供給を再開させる。

このように、高電圧を供給しても無声放電によるオゾン
発生か開始されないときには、所定時間毎に繰り返し高
電圧の供給か行われる。したかって、放電用電極におけ
る無声放電は、ヒータによる加熱によって電極表面の状
態やその周囲の湿度が放電のための適当な条件となった
時点て開始されることになるから、結果としてヒータに
よる余熱時間を放電用電極の状態などに対応した適切な
値とすることができる。

一方、異常検知手段か上記の異常検知信号を出力しても
直ちに装置の運転か停止されるのではなく、所定回数の
異常検知信号の出力か制御手段で検出されたときに装置
の運転か停止される。したかって、比較的長い時間のヒ
ータの余熱によっても無声放電を開始させることかでき
ないときには、異常が生しているとの最終的な判断がな
されて、装置の運転か停止されることになる。

〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例のオゾン発生装置の電気的構
成を示すブロック図である。このオゾン発生装置は、高
圧電源ｌからオゾナイザ本体２内に設けた放電用電極３
に放電用高電圧を供給して無声放電を生じさせ、オゾナ
イザ本体２の近傍の空気を原料としてこの空気中の酸素
をオゾン化することによりオゾンを発生させるものであ
る。オゾナイザ本体２には放電用電極３の表面に付着し
た水滴を蒸発させるとともに、オゾナイザ本体２内の原
料空気を除湿するためのヒータ４か備えられており、こ
のヒータ４はヒータ制御回路５によってその通電が制御
されている。

高圧電源ｌは、電源制御回路６によって、その高電圧の
出力か制御される。また、高圧電源ｌか高電圧を放電用
電極３に供給したときに、この放電用電極３に流れる放
電電流は、高圧電源ｌに接続した放電電流検出回路７に
より検出される。この放電電流回路７の出力は異常検知
回路８に与えられており、この異常検知回路８は、放電
電流検出回路７の出力に基ついて、上記の放電電流か所
定の異常検知レベル以下であるかどうかを調へる。

そして、放電電流か異常検知レベル以下であるときには
、オゾナイザ本体２に異常か生じていることを表す異常
検知信号をライン９に導出する。

ライン９に導出された異常検知信号は、電源制御回路６
に与えられるほか、異常検知信号の出力回数を計数する
カウンタｌＯにも与えられる。電源制御回路６は、上記
の異常検知信号に応答して高圧電源ｌの高電圧の出力を
禁止する。また、カウンタ１０は所定の計数値Ｎ（たと
えば１０）でオーバーフローするものであり、二〇カウ
ンタｌＯがオーバーフロー状態であるかどうかを示す信
号は、当該装置を運転状態と停止状態とて切り換える運
転、／′停止回路１１に与えられるとともに、異常検知
リセット回路１２にも与えられている。

この異常検知リセット回路１２は、カウンタ１０の計数
値か変化する度毎に、二〇カウンタ１Ｇかオーバーフロ
ー状態でない場合には、ライン１３から異常検知回路８
に、その異常検知状態をリセッ（・させるためのリセッ
ト信号を与える。また、上記の運転／停止回路１１は、
運転スイッチＩ４の投入／遮断に対応して当該装置を運
転状態と停止状態とて切り換えるとともに、上記のカウ
ンタ１０かオーバーフローしたときに、装置の運転を強
制的に停止させる。この運転／停止回路１１とカウンタ
１０とを含んで制御手段か構成されている。

運転／停止回路１）がらは装置を運転させるか停止させ
るかを指示するだめの制御信号か導出され、二の制御信
号は遅延タイマ回路１５に入力される。この遅延タイマ
回路１５は、運転開始を指示する制御信号に応答してそ
の計時動作を開始し、所定時間Ｔｌ（たとえは１．２秒
）を計時して、この所定時間ＴＩか満了した時点て、高
圧電＃ｌから高電圧を発生させるための信号を電源制御
回路６に与える。この遅延タイマ回路１５にはまたＬ記
の異常検知リセソｌ−回路１２からのリセット信号か入
力されており、運転状態においてリセット信号か与えら
れたときに、二のリセット信号の入力に応答して計時動
作を開始し、上記の所定時間ＴＩの計時か満了した時点
て、高圧電源１から高電圧を発生させるための信号を電
源制御回路６（こ与える。本実施例では、遅延タイマ回
路１５および電源制御回路６を含んで高圧電源制御手段
か構成されている。

遅延タイマ回路１５の出力はまた、異常検知回路８にお
ける異常検知動作を所定時間Ｔ２（たとえば１秒）たけ
禁止させる異常検知禁止タイマ回路１６にも与えられて
いる。これにより、遅延タイマ回路１５か高電圧の発生
を指示する信号を出力した後上記の所定時間Ｔ２か経過
するまでの期間には異常検知回路８における異常検知か
禁止され、この結果、高電圧の供給開始直後における放
電電流の立ち上かり肋間に、誤って異常検知かなされる
二とか防がれる。

第２図は正常時の動作を説明するだめのタイミニ７クイ
ヤートである。第２図ｆａｉは運転／停止回路ｊ１の出
力信号を示し、第２図（ｈ＋）はヒータ４の通電状懸を
示し、第２図（ｃ）は高圧電＃ｌの動作を示し、第２図
（ｃｌ）は放電用電極３に流れる放電電流の変化を示し
、第２図ｔｅｌは異常検知回路８の出力を示している。

時刻ｔ１に運転スイッチ１４か投入されて、運転／停止
回路１）が運転開始を指示するための制御信号を導出す
ると、これに応答してヒータ副部回路５はヒータ４への
通電を開始する。

遅延タイマ回路１５は、運転／停止回路ＩＩからの制御
信号に応答して、時刻ｔ１から上記の所定時間Ｔ１を計
時した後に、高圧電源ｌからの高電圧の出力を開始させ
るための信号を導出し、これにより時刻ｔｌから所定時
間ＴＩたけ経過した後の時刻ｔ２に高圧電源１からの高
電圧の出力が開始される。

これにより時刻ｔ２がらの期間に、放電用電極３の間で
無声放電か始まると、これに伴って放電電流検出回路７
て検出される放電電流か参照符号ｒ１て示すように急激
に増大する。

異常検知回路８は、時刻ｔ２から異常検知禁止タイマ回
路１６において計時される上記の所定時間Ｔ２か経過し
た時刻ｔ３において異常検知動作を行う。この時刻ｔ３
には、放電電流は、異常検知レベルＬＬを上回っている
ので、第２図ｔｅｌに示すように、異常検知信号か導出
されることはない。

第３図は異常時の動作を説明するためのタイミングチャ
ートであり、第３図（ａ）〜第３図ｔｅｌはそれぞれ第
２図（ａｌ〜第２図ｔｅｌに対応する動作を示している
。時刻ｉｌｌに運転スイッチ１４か投入されて運転／停
止回路ＩＩか運転開始を指示する制御信号を出力すると
、ヒータ制御回路５はヒータ４への通電を開始する。

そして時刻ｔ１）がら所定時間Ｔ１だけ経過した後の時
刻ｔ１２には遅延タイマ回路Ｉ５からの信号に応答して
電源制御回路６は高圧電源ｌからの高電圧の出力を開始
させる。

しかし、放電電極３に結露なとの異常か生じているため
に無声放電を生じさせることかできないときには、第３
図Ｆｄｌに示すように、時刻ｔ１２から異常検知禁止タ
イマ回路１６で計時される所定時間Ｔ２か経過した後に
も放電電極３に流れる放電電流が増大せず、このため異
常検知回路８は異常を検知して参照符号１２て示す異常
検知信号をライン９に導出することになる。これにより
、カウンタ１０の計数値か１だけ増大する。二〇カウン
タ１０の計数動作に応答して異常検知リセット回路１２
はリセット信号をライン１３に導出するから、時刻ｔ１
３には異常検知回路８における異常検知状態かりセット
される。

異常検知リセット回路Ｉ２からのリセット信号に応答し
て遅延タイマ回路】５は再度所定時間Ｔｌの計時を開始
する。そして、時刻ｔ１３から所定時間Ｔ１だけ経過し
た後の時刻ｔ１４には、再び高圧電源ｌからの高電圧か
放電用電極３に供給されることになる。この２度目の高
電圧の供給時まての期間におけるヒータ４による加熱に
よってもまだ異常を解消できず、したかって無声放電を
生じさせることかできないときには、時刻ｔ１４から所
定時間Ｔ２か経過した時刻ｔ１５からの期間に行われる
異常検知回路８による異常検知においても、放電電流か
異常検知レベルＬＬに達していないために異常であると
判定され、これにより参照符号Ｉ２３で示す異常検知信
号かライン９に導出されることになる。

そして、時刻ｔ１２からの期間の動作と同様にカウンタ
ｌＯの計数値かｌたけ増大され、これに応答して異常検
知リセット回路１２かライン１３にリセット信号を導出
する。

このような動作か繰り返し行われ、所定回数Ｎの高電圧
の放電用電極３への供給によっても無声放電を開始させ
ることかできないときには、カウンタｌＯか上記所定値
Ｎを計数してオーバーフローし、これに応答して時刻１
１６には運転／停止回路１１は当該装置の運転を停止さ
せることになる。

このように、高電圧の供給によって直ちに無声放電を生
じさせることかできないときには、時間（ＴＩ＋Ｔ２）
程度の時間間隔て放電用電極３に高電圧を繰り返し供給
し、Ｎ回にわたって高電圧を供給したとき（すなわちほ
ぼＮＸ　（Ｔ　Ｉ　＋Ｔ　２）の期間にわたってヒータ
４への通電を行ったとき）にも、無声放電を起こさせる
ことができなかった場合に、異常か生しているとの最終
的な判断かなされて、装置の運転か停止されることにな
る。

上述のような動作により、電極３に結露なとか生してお
らず、またオゾナイザ４の近傍の領域の原料空気の湿度
か充分に低いときには、運転開始から短時間（たとえば
所定時間ＴＩ）のヒータ４への通電の後に、無声放電を
開始させて、速やかにオゾン発生を開始させることかで
きる。

また、比較的短い時間間隔（はぼ（ＴＩ＋Ｔ２）の時間
間隔）で繰り返し高電圧の供給を行っているので、放電
用電極３の状態や原料空気の湿度に対応したヒータ４に
よる余熱か行われた時機て無声放電を生じさせることか
でき、無駄に電力を消費させたり、オゾン発生のだめの
立ち上かり時間か無闇に長くなったりすることかない。

さらに、比較的長い時間（はぼＮＸ（ＴＩ＋７２）の時
間）のヒータ４への通電によっても異常状態を解消でき
ないときに、異常か生しているとの最終的な判断かなさ
れるので、ヒータ４による余熱によっては解消可能な程
度の軽度の異常では、装置の運転か停止されることはな
い。これにより、ヒータ４による余熱によっては解消て
きない異常か生している場合に限って装置の運転か停止
され、軽度の異常時に誤って運転か停止されることか防
かれる。

第４図は放電用電極３の状態と安定放電か行えるまでに
要するヒータ４による余熱時間との関係を調へた本件発
明者の測定結果を示すグラフである。この測定には、誘
電体に一方の放電用電極を埋設するとともに他方の放電
用電極を表面に形成した構成のオゾン発生パネルを用い
た。測定条件としては、オゾン発生パネルを水に浸漬し
た後にパネル表面の水を拭き取った場合（第４図の測定
占△）、オゾン発生パネルを５°Ｃの室内て冷却した後
に室外に取り出して表面に結露させた場合（第４図の測
定点Ｂ）、およびパネルを水に浸漬して取り出し、表面
の水を拭き取らずにそのままの状態とした場合（′＠４
図の測定点Ｃ）を設定した。

第４図にはバネ外表面の水滴の直径と、異常検知を行わ
ずに高圧電源１からの高電圧の給電を連続的に行い、放
電電流か異常検知回路８ての異常検知レヘルを超えるま
でに要する時間との関係を測定した結果か示されている
。上記の測定点への状態はパネル表面か湿っている場合
に対応し、上記のＦ、＋１定点Ｂの状態はパネルか結露
している状態に対応し、上記の測定点Ｃの状態はたとえ
ばパネルの洗浄後に表面を拭き取らなかった場合なとの
ようにパネル表面か濡れている状態に対応する。

したかって、測定＝ｗＡ、Ｂの状態では異常検知を行わ
ず、測定点Ｃの状態では異常検知を行うようにすること
か好ましい。

したかって、本実施例のオゾン発生装置において、上記
の所定時間Ｔ１．Ｔ２および所定回数Ｎを、たとえばそ
れぞれ下記のように選択することか好ましい。

ＴＩ＝１．２（秒） Ｔ２二１．０（秒） このように値を選択すると、第３図の時刻ｔｌｌから時
刻ｔ１６まての期間の長さは、はぼＮＸ　（ＴＩ＋Ｔ２
）＝２２　（秒） となる。これにより、第４図の測定点Ａ、Ｂなとの状態
の場合には、ヒータ４への通電を行いながら比較的短い
時間間隔（ＴＩ＋Ｔ２）＝２．２　（秒）を開けて繰り
返し高電圧の供給を行うことにより、ヒータ４の最適な
余熱時間を与えて、その後に無声放電によるオゾン発生
を開始させることかできる。その一方で、所定回数Ｎｏ
′）高電圧の供給によっても無声放電を生じさせること
かできない場合、すなわち比較的長い時間Ｎｘ　（ＴＩ
＋７２）＝２２（秒）の余熱によっても電極３の状態な
どを無声放電発生か可能な状態に至らせることがてきな
い場合には、装置の運転か停止させられるので、］−記
の測定点Ｃのような場合１こは、異常か生しているもの
として装置か停止させられることになる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではない
。たとえば上記の実施例において設定された所定時間Ｔ
１．Ｔ２および所定回数Ｎなとは、必要に応して適宜変
更されてもよい。その低木発明の要旨を変更しない範囲
内において、種々の設計変更を施すことか可能である。

〈発明の効果〉 以上のように本発明のオゾン発生装置によれば、放電用
電極における無声放電は、ヒータによる加熱によって電
極表面の状態やその周囲の湿度か放電のための適当な条
件を与えた時点て開始されることになるから、結果とし
てヒータによる余熱時間を放電用電極の状態などに対応
した適切な値とすることかできる。これにより、放電用
電極の状態などが短い余熱時間で足りる場合には、速や
かに無声放電を開始させて、オゾン発生を行わせること
かできる。また、長い余熱時間か必要などきには、その
ような余熱時間を与えて、確実に無声放電によるオゾン
発生を行わせることかできる。

したかって、ヒータての無駄な電力消費を防ぐことかで
きるという効果も得られる。

一方、所定回数の異常検知信号の出力か制御手段で検出
されたときには装置の運転か停止されるので、比較的長
い時間のヒータの余熱によっても無声放電を開始させる
ことかできないような異常状態の場合には、装置の運転
を停止させて、事故の発生を未然に防止することかでき
る。

また、異常検知信号か所定回数たけ出力されたときに始
めて運転か停止されるので、ヒータによる余熱によって
解消できる程度の軽度の異常時に、誤って装置の運転か
停止されることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のオゾン発生装置の電気的構
成を示すブロック図、 第２図は正常時の動作を示すタイミングチャート、 第３図は異常時の動作を示すタイミングチャー第４図は
放電用電極３の状態と安定放電までの余熱時間との関係
の測定結果を示すグラフ、第５図は湿度とオゾン発生量
との関係を示すグラフ、 第６図は湿度か高い場合におけるヒータによる加熱時間
に対する放電電流の変化を示す図である。 ■・・・高圧電源、３・・・放電用電極、４・・・ヒー
タ、６・・・電源制御回路、７・・・放電電流検出回路
、８・・・異常検知回路、１０・・・カウンタ、１１・
・・運転／停止回路、１２・・・異常検知リセット回路
、１５・・・遅延タイマ回路、１６・・異常検知禁止タ
イマ回路特許出願人　　ダイキン工業株式会社 代　理　人　　弁理士　渡　　辺　　隆　　文（ほか２
名） 第２図 ｆス 異常

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、無声放電によって原料空気からオゾンを生成させる
   オゾン発生装置であって、 上記無声放電を生じさせる放電用電極（３）と、この放
   電用電極（３）を加熱するとともに、この放電用電極（
   ３）の近傍の空間の原料空気を除湿するヒータ（４）と
   、 上記放電用電極（３）に放電用高電圧を供給する高圧電
   源（１）と、 この高圧電源（１）が放電用高電圧を上記放電用電極（
   ３）に供給し始めた後に異常検知動作を開始し、上記放
   電用電極（３）における放電電流が所定値未満であると
   きに異常検知信号を出力する異常検知手段（８）と、 上記異常検知信号が導出されたときに、上記高圧電源（
   １）からの上記放電用高電圧の出力を停止させるととも
   に、所定時間の後には再度上記高圧電源（１）に上記放
   電用高電圧を出力させる高圧電源制御手段（６、１５）
   と、 上記異常検知信号が所定回数出力されたときに、装置の
   運転を停止させる制御手段（１０、１１）とを含むこと
   を特徴とするオゾン発生装置。