JPH08133706A - 多重式オゾナイザー及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 あるユニットが故障しても所定の範囲のオゾ
ン生成が永続的に確保でき、点検・保守も全体の運転を
中断せずに容易に行なえる多重式オゾナイザー及びその
制御方法を提供する。 【構成】 容器内に放電電極を収納し該容器の一端に原
料気体流入口を他端にオゾン流出口を有したオゾナイザ
ーユニットを、所定数を一組となして一つの高電圧電源
装置に、各オゾナイザーユニットごとにあるいは数個の
オゾナイザーユニットごとにブレーカまたはヒューズ等
の遮断器を介して並列に連結してオゾナイザーブロック
を形成し、上記オゾナイザーブロックを複数台組みあわ
せ、各オゾナイザーブロックごとの集合オゾン出口にオ
ゾン濃度計を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多重式オゾナイザー及び
その制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のオゾナイザーは、有底ガラス管の
内面に対極を設け、このガラス管の外周には放電電極を
所定の間隙を有して同心状に取り付けたもの（以下、放
電管という）を一つのオゾナイザーユニットとなし、こ
の放電管を多数組みあわせて構成されている。

【０００３】そして、上記放電管は一つの高電圧電源装
置に連結されるか、所定本数ごとを一つのグループとな
して、グループ別に別個の高電圧電源装置に連結してあ
る。

【０００４】上記のグループ別に高電圧電源装置を設け
た理由は主に、製造コストを低減するためで、高電圧電
源装置はその容量が大きくなると、製造コストが約容量
の倍数のさらに倍数（すなわち、容量が２倍になると４
倍）必要となるとされているためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のごとき
従来のオゾナイザーは、この放電管に万が一故障（ガラ
ス管の破損等）が生じた場合、それに対処する方法は各
々の放電管にヒューズを取り付ける程度で、所定範囲の
オゾン発生量を永続的に確保するための制御装置は取り
付けられていないのが現状で、そのため、度々運転を中
断して点検・保守を行なわなくてはならないという課題
を有していた。

【０００６】例えば、上記ヒューズをヒューズボックス
に集め、これを点検すれば、故障した放電管を特定でき
るが、保守を行なうには安全性確保のため、全体の運転
を止めなくてはならない。

【０００７】また、前記したように、グループごとに高
電圧電源装置を設けた場合は、故障により電流値が変化
したら、そのグループのいずれかの放電管に異常があっ
たことを知ることができるが、この放電管への通電は高
電圧高周波パルス電源であるので、電流値の変化を読み
取ることが意外と困難で、この種制御方法は未だ普及さ
れるに至っていない。

【０００８】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、あるユニットが故障しても所定の範囲のオゾン
生成が永続的に確保でき、点検・保守も全体の運転を中
断せずに容易に行なえる多重式オゾナイザー及びその制
御方法を提供することを目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的に沿い、先述
特許請求の範囲を要旨とする本発明の構成は前述課題を
解決するために、容器内に放電電極を収納し該容器の一
端に原料気体流入口６ａを他端にオゾン流出口６ｂを有
したオゾナイザーユニット１を、所定数を一組となして
一つの高電圧電源装置２に、各オゾナイザーユニット１
ごとにあるいは数個のオゾナイザーユニット１ごとにブ
レーカまたはヒューズ等の遮断器３を介して並列に連結
してオゾナイザーブロック１０を形成し、上記オゾナイ
ザーブロック１０を複数台組みあわせ、各オゾナイザー
ブロック１０ごとの集合オゾン出口４にオゾン濃度計５
を設けてなる技術的手段を講じたものである。

【００１０】また、「請求項２」の発明は、容器内に放
電電極を収納し該容器の一端に原料気体流入口６ａを他
端にオゾン流出口６ｂを有したオゾナイザーユニット１
を、所定数を一組となして一つの高電圧電源装置２に、
夫々のオゾナイザーユニット１を、途中に拡径部２１を
数箇所設けた容器２０内に収納したヒューズ３ａを介し
て並列に連結してオゾナイザーブロック１０を形成し、
上記オゾナイザーブロック１０を複数台組みあわせ、各
オゾナイザーブロック１０ごとの集合オゾン出口４にオ
ゾン濃度計５を設けてなる技術的手段を講じたものであ
る。

【００１１】また、「請求項３」の発明は、容器内に放
電電極を収納し該容器の一端に原料気体流入口６ａを他
端にオゾン流出口６ｂを有したオゾナイザーユニット１
を、所定数を一組となして一つの高電圧電源装置２に、
各オゾナイザーユニット１ごとにあるいは数個のオゾナ
イザーユニット１ごとにブレーカまたはヒューズ等の遮
断器３を介して並列に連結してオゾナイザーブロック１
０を形成し、上記オゾナイザーブロック１０を予備用を
含めた複数台組みあわせ、各オゾナイザーブロック１０
ごとの集合オゾン出口４にオゾン濃度計５を設けて、こ
のオゾン濃度計５でオゾン濃度が一定値以下に低下した
ことが検知されたら、そのオゾナイザーブロック１０の
運転を停止し、予備用のオゾナイザーブロック１０を運
転できるようになした技術的手段を講じたものである。

【００１２】

【作用】それ故、本発明多重式オゾナイザーは、オゾナ
イザーユニット１を所定数を一組となして高電圧電源装
置２に連結してあるので、該高電圧電源装置２は使用台
数は多くなるも小型小容量のもので対処できる作用を呈
する。

【００１３】そして、各オゾナイザーユニット１は遮断
器３を介して高電圧電源装置２に並列に連結してオゾナ
イザーブロック１０を形成してあるので、万が一、いず
れかのオゾナイザーユニット１が故障しても、そのヒュ
ーズ３ａが溶断する等して遮断器３が作動して、故障の
他部位への影響を遮断し安全性を確保し、かつ、オゾナ
イザーブロック１０全体としては故障した分のオゾン生
成機能は低下するも、それなりのオゾン生成機能を継続
するよう作用する。

【００１４】そして、各オゾナイザーブロック１０ごと
の集合オゾン出口４にオゾン濃度計５を設けてなるの
で、どのオゾナイザーブロック１０が正常に機能してい
るか、あるいはオゾナイザーユニット１が故障している
ものが無いかを判別することができるよう作用する。

【００１５】なお、本発明制御方法は、通常は予備用の
オゾナイザーブロック１０は使用せずに運転し、あるオ
ゾナイザーブロック１０が所望量のオゾン生成が不可能
となった場合に、故障したオゾナイザーブロック１０の
運転を停止して、予備用のオゾナイザーブロック１０の
運転を行うことで、運転を継続できる作用を呈する。

【００１６】上記予備用のオゾナイザーブロック１０を
運転している間に、故障したオゾナイザーブロック１０
は修理すればよく、修理したオゾナイザーブロック１０
は次に予備用のオゾナイザーブロック１０として待機状
態に組み込むことで永続的オゾン生成が可能となる作用
を呈するものである。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面にしたがっ
て説明する。図中、１がオゾナイザーユニットで、この
オゾナイザーユニット１は容器内に放電電極を収納し該
容器の一端に原料気体流入口６ａを他端にオゾン流出口
６ｂを有てなる。

【００１８】上記オゾナイザーユニット１は、本実施例
では誘電体に平面セラミック板を使用し、誘電体の裏面
側に対極を重ね、該誘電体の表側に配した放電電極と誘
電体との間に放電界を発生させ、原料気体流入口６ａよ
り流入した、酸素または空気はこの放電界を横切って流
過して酸素がオゾン化されオゾン流出口６ｂより流出す
るようになしてあるが、このオゾナイザーユニット１は
その他従来公知な放電式オゾナイザーを使用してもよ
い。

【００１９】そして、上記オゾナイザーユニット１を、
所定数を一組となして一つの高電圧電源装置２に、各オ
ゾナイザーユニット１ごとにあるいは数個のオゾナイザ
ーユニット１ごとにブレーカまたはヒューズ等の遮断器
３を介して並列に連結してオゾナイザーブロック１０を
形成している。

【００２０】本実施例のように誘電体に平面セラミック
板を使用した場合は、特に、該セラミック板の機械的強
度、寸法精度等の確保のために、その最大大きさに制約
があり、現在のところ厚み１ｍｍ前後のセラミック板は
２００ｍｍ角程度までが容易に製造でき、それ以上の大
きさとすると、寸法精度のよいセラミック板自体の製造
が困難となるし、寸法精度のよいセラミック板が製造で
きたとしても、圧力を加えることで該セラミック板が容
易に変形し寸法精度が確保できないことになる。そこ
で、１００×１５０ｍｍのセラミック板を使用したとこ
ろ約２０ｇ／ｈのオゾンが発生したのでこれをパラレル
に１０台連結すると２００ｇ／ｈのオゾナイザーブロッ
ク１０ができることになる。

【００２１】そして、上記高電圧電源装置２は従来公知
なもを使用すればよく、商用電源を高電圧高周波数のパ
ルス状電源に変換する回路構成となっているものが使用
される。そして、この高電圧電源装置２の出力端にオゾ
ナイザーユニット１を電気的に連結して放電電極と対極
との間に高圧電源を印加するが、本発明では夫々のオゾ
ナイザーユニット１にブレーカまたはヒューズ等の遮断
器３を配し、高圧電源装置２と各オゾナイザーユニット
１，１，１・・・を並列に連結し、誘電体が破損して短
絡事故等があると、その遮断器３で、他のオゾナイザー
ユニット１には通電されるも、故障のあったオゾナイザ
ーユニット１への通電は遮断されるようになしてある。

【００２２】なお、上記遮断器３は各オゾナイザーユニ
ット１ごとに設けることを原則としているが、数個のオ
ゾナイザーユニット１ごとに遮断器３を取り付けてもよ
い。但し、数個のオゾナイザーユニット１ごとに遮断器
３を取りた場合は、遮断器３が作動すると正常なオゾナ
イザーユニット１の機能まで停止するので、充分オゾン
生成能力に余裕がある場合以外は望ましいものではな
い。

【００２３】また、上記遮断器３は通常ヒューズ３ａを
使用するが、ブレーカ等の所定以上の電流が流れると通
電を自動遮断するんものを使用してもよい。但し、この
遮断器３は高電圧用であるので、接点開閉式の場合は接
点間が充分開いて通電回路を開成するものを使用する必
要性がある。

【００２４】なお、高電圧用のヒューズ３ａは溶断する
と、ヒューズ金属が飛散して周辺に付着して電気的連結
等を狂わすことがあるので該ヒューズ３ａは容器に収納
しておくことが望ましいのは無論であるが、この場合も
容器の内壁に溶断したヒューズ金属が付着して導電また
は閃絡することがあるので「図２」に示すように容器２
０の途中には拡径部２１を数箇所設けておくとよい。

【００２５】また、各オゾナイザーユニット１は、原料
気体の流路並びにオゾンの流路もパラレルに連結してあ
り、ブロック原料気体流路３０よりは原料気体供送分岐
管３１が所定数分岐され、各原料気体供送分岐管３１の
先端が各オゾナイザーユニット１の原料気体流入口６ａ
に連結されるようになし、さらに各オゾナイザーユニッ
ト１のオゾン流出口６ｂはブロック集合流路４０より分
岐されたオゾン集合分岐管４１が夫々連結されてオゾナ
イザーブロック１０を構成している。

【００２６】そして、上記オゾナイザーブロック１０を
複数台組みあわせ、各オゾナイザーブロック１０ごとの
集合オゾン出口４にオゾン濃度計５を設けてなる。

【００２７】図示例では、上記オゾナイザーブロック１
０は３台を組み合わせてあるが、使用目的よってその組
み合わせ台数は適宜選定すればよく、一般的に工業的利
用されるオゾンの必要量は１〜２Ｋｇ／ｈであるので、
前記２００ｇ／ｈのオゾナイザーブロック１０は５〜１
０台を組み合わせるとよい。

【００２８】上記オゾナイザーブロック１０の組み合わ
せは、別個に製造された各オゾナイザーブロック１０を
所定台数用意し、電気的には各高電圧電源装置２を夫々
別個に商用電源に連結するか、図示例のように制御盤５
０の電源制御回路の出力端に夫々連結する。そして、図
示例では各ブロック原料気体流路３０，３０，３０・・
・は、一端に図示しない原料気体供送源（酸素ボンベ、
圧力変動式ゼオライト酸素富化装置、ブロアー等の空気
圧送装置）を連結した原料気体供送元管３２に連結し、
ブロック集合流路４０はオゾン供給元管４２に連結して
あるが、この原料気体供送元管３２とオゾン供給元管４
２とは、各オゾナイザーブロック１０ごとに設けてもよ
い。

【００２９】なお、図示はしていないが、上記原料気体
供送元管３２とオゾン供給元管４２とを含む気体流路に
は適宜場所に電磁弁、手動弁、管路が引き抜かれると引
き抜いた管路端が自動的に閉じる弁等を設けておくとよ
い。

【００３０】また、上記集合オゾン出口４はブロック集
合流路４０の下流側適所を意味し、この部位の管路内の
オゾン濃度をオゾン濃度計５で監視するようになしてあ
る。ここで使用されるオゾン濃度計５はそれほど高い測
定精度を要求されるものでは無く、オゾン濃度が数％変
動したことが判別できればよく、オゾン透過膜で仕切っ
た電解液内に一対の電極を収納し、電解液内に溶け込む
オゾン量によって一対の電極間に生ずる起電力または導
電性の変化でオゾン濃度を測定したり、固形電化質膜の
一面に所定の開口率で触媒金属を接触させこの固形電解
質膜と触媒金属との界面で分解するオゾンによって触媒
金属と裏面側の対極との間に生ずる起電力でオゾン濃度
を測定する等の従来公知な簡易式のオゾン濃度計を使用
すればよい。

【００３１】なお、上記オゾン濃度計５の測定値は制御
盤５０にも送られ、この制御盤５０で監視、制御するよ
うになすのが望ましい。

【００３２】次に「請求項３」の発明は、上記オゾナイ
ザーブロック１０を予備用を含めた複数台組みあわせ、
各オゾナイザーブロック１０ごとの集合オゾン出口４に
オゾン濃度計５を設けて、このオゾン濃度計５でオゾン
濃度が一定値以下に低下したことが検知されたら、その
オゾナイザーブロック１０の運転を停止し、予備用のオ
ゾナイザーブロック１０を運転できるようになしてあ
る。

【００３３】すなわち、図示例の場合、オゾナイザーブ
ロック１０は二台で必要なオゾン生成能を有しており、
余分の一台が予備用として組み込まれている。したがっ
て、この予備用のオゾナイザーブロック１０は通常は運
転を行わず、待機状態としておく。そして、運転中のオ
ゾナイザーブロック１０に異常があってオゾン生成能力
が所定以下に低下したら、その異常の有ったオゾナイザ
ーブロック１０の運転を中止して、予備用のオゾナイザ
ーブロック１０の運転に切り替える。この切り替えは制
御盤のモニターＭ１，Ｍ２，Ｍ３で確認してスイッチＳ
１，Ｓ２，Ｓ３で手動で行ってもよいが、制御盤５０に
内蔵した図示しない制御回路によって自動切替するよう
になしても無論差し支えは無い。

【００３４】なお、異常が発生して運転を中断したオゾ
ナイザーブロック１０は、点検、保守を行えばよく、安
全に保守・点検を行えるように他のオゾナイザーブロッ
ク１０への影響を、例えば気体流路の解放等が無いよう
に弁等を操作して取り外すことができるように、着脱可
能となしておくとよい。

【００３５】また、高電圧電源装置２は通常一次整流部
とパルス発生部と昇圧トランスとで構成されるが、これ
らを夫々オゾナイザーブロック１０に配するのは経済的
でなく、図示例では、一次整流部５１とパルス発生部５
２とは共通の一台の大容量のものを使用して制御盤５０
に収納し、各オゾナイザーブロック１０に配した高電圧
電源装置２は昇圧トランスのみとなしてある。この場合
低圧パルス電流の給電路に前記スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ
３を介装することで、運転中に予備用のオゾナイザーブ
ロック１０への切換が容易に行なえるようになるもので
ある。

【００３６】

【発明の効果】本発明は上記のごときで、オゾナイザー
ユニット１を所定数を一組となして高電圧電源装置２に
連結してあるので、該高電圧電源装置２は使用台数は多
くなるも安価で小型小容量のもので対処でき、大容量の
電源装置を使用するよりも安価に提供できる多重式オゾ
ナイザーを提供できるものである。

【００３７】また、本発明は各オゾナイザーユニット１
は遮断機３を介して高電圧電源装置２に並列に連結して
オゾナイザーブロック１０を形成してあるので、万が
一、いずれかのオゾナイザーユニット１が故障しても、
ヒューズ３ａが溶断する等して、故障原因が他部位へ影
響するのを遮断し、安全性を確保し、かつ、オゾナイザ
ーブロック１０全体としては故障した分のオゾン生成機
能は低下するも、それなりのオゾン生成機能を継続でき
る多重式オゾナイザーを提供できるものである。

【００３８】また、各オゾナイザーブロック１０ごとの
集合オゾン出口４にオゾン濃度計５を設けてなるので、
どのオゾナイザーブロック１０が正常に機能している
か、あるいはオゾナイザーユニット１，１，１・・・の
いずれが故障しているものが無いかを判別することがで
き、万が一の異常に的確に対処できる多重式オゾナイザ
ーを提供できるものである。

【００３９】さらに、本発明制御方法は、通常は予備用
のオゾナイザーブロック１０は使用せずに運転し、ある
オゾナイザーブロック１０が所望量のオゾン生成が不可
能となった場合に、故障したオゾナイザーブロック１０
の運転を停止して、予備用のオゾナイザーブロック１０
の運転を行うことで、運転を継続できる多重式オゾナイ
ザーの制御方法を提供できるものである。

【００４０】さらに、本発明は予備用の予備用のオゾナ
イザーブロック１０を運転している間に、故障したオゾ
ナイザーブロック１０は修理すればよく、修理したオゾ
ナイザーブロック１０は次に予備用のオゾナイザーブロ
ック１０として待機状態に組み込むことで永続的オゾン
生成が可能となる多重式オゾナイザーの制御方法を提供
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明多重式オゾナイザーの一実施例を示す正
面図である。

【図２】本発明に使用されるヒューズの一実施例断面図
である。

【符号の説明】

１ オゾナイザーユニット ２ 高電圧電源装置 ３ ヒューズ ４ 集合オゾン出口 ５ オゾン濃度計 ６ａ 原料気体流入口 ６ｂ オゾン流出口 １０ オゾナイザーブロック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に放電電極を収納し該容器の一端
   に原料気体流入口（６ａ）を他端にオゾン流出口（６
   ｂ）を有したオゾナイザーユニット（１）を、所定数を
   一組となして一つの高電圧電源装置（２）に、各オゾナ
   イザーユニット（１）ごとにあるいは数個のオゾナイザ
   ーユニット（１）ごとにブレーカまたはヒューズ等の遮
   断器（３）を介して並列に連結してオゾナイザーブロッ
   ク（１０）を形成し、 上記オゾナイザーブロック（１０）を複数台組みあわ
   せ、各オゾナイザーブロック（１０）ごとの集合オゾン
   出口（４）にオゾン濃度計（５）を設けてなる多重式オ
   ゾナイザー。
2. 【請求項２】 容器内に放電電極を収納し該容器の一端
   に原料気体流入口（６ａ）を他端にオゾン流出口（６
   ｂ）を有したオゾナイザーユニット（１）を、所定数を
   一組となして一つの高電圧電源装置（２）に、夫々のオ
   ゾナイザーユニット（１）を、途中に拡径部（２１）を
   数箇所設けた容器（２０）内に収納したヒューズ（３
   ａ）を介して並列に連結してオゾナイザーブロック（１
   ０）を形成し、 上記オゾナイザーブロック（１０）を複数台組みあわ
   せ、各オゾナイザーブロック（１０）ごとの集合オゾン
   出口（４）にオゾン濃度計（５）を設けてなる多重式オ
   ゾナイザー。
3. 【請求項３】 容器内に放電電極を収納し該容器の一端
   に原料気体流入口（６ａ）を他端にオゾン流出口（６
   ｂ）を有したオゾナイザーユニット（１）を、所定数を
   一組となして一つの高電圧電源装置（２）に、各オゾナ
   イザーユニット（１）ごとにあるいは数個のオゾナイザ
   ーユニット（１）ごとにブレーカまたはヒューズ等の遮
   断器（３）を介して並列に連結してオゾナイザーブロッ
   ク（１０）を形成し、 上記オゾナイザーブロック（１０）を予備用を含めた複
   数台組みあわせ、各オゾナイザーブロック（１０）ごと
   の集合オゾン出口（４）にオゾン濃度計（５）を設け
   て、このオゾン濃度計（５）でオゾン濃度が一定値以下
   に低下したことが検知されたら、そのオゾナイザーブロ
   ック（１０）の運転を停止し、予備用のオゾナイザーブ
   ロック（１０）を運転できるようになした多重式オゾナ
   イザーの制御方法。