JPH09235103A - 電力貯蔵方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力消費の少ない時間帯に電力を用いて生成
したオゾンを効率的に貯蔵し、電力消費の多い時間帯
に、一定濃度のオゾン含有ガスを一定量ずつオゾン消費
物体に随時供給して使用し、電力負荷を平準化した電力
貯蔵方法および装置を得る。 【解決手段】 酸素を含む原料ガスからオゾン化ガスを
生成する手段１２と、オゾン化ガスからオゾンを吸着す
るとともに吸着したオゾンを脱着する手段１５と、オゾ
ン発生手段および吸脱着手段を介して原料ガスおよびオ
ゾン化ガスを流す循環経路と、吸脱着手段を冷却する冷
却源１６と、吸脱着手段からオゾン含有ガスを取り出し
てオゾン消費物体２３に供給するオゾン放出手段３０、
３１とを備え、オゾン放出手段は、オゾン含有ガスを一
定濃度で且つ一定量の割合でオゾン消費物体に供給する
ためのオゾン濃度制御手段２９、３２を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電力を用いてオ
ゾンを製造貯蔵するとともに、貯蔵したオゾンを必要に
応じて一定の割合で且つ連続的に目的物に供給可能にし
た電力貯蔵方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、夜間電力を利用した電力貯蔵
装置としては、電気温水器、蓄熱暖房器、氷蓄熱冷房器
等に見られるように、電力を熱に変換して貯蔵する装置
がよく知られている。図１８は従来の電力貯蔵装置たと
えば電気温水器の構成例を示す側断面図であり、図１８
において、１は電気温水器の上端面に設けられた給湯
口、２は給湯口１から供給された温水を被覆する保温材
である。

【０００３】３は保温材２内に形成された温水貯蔵タン
ク、４は温水貯蔵タンク３内に供給された温水を温める
ヒータ、５は温水貯蔵タンク３内の温水温度すなわち湯
温を検知する温度センサ、６は検知された湯温をフィー
ドバックして温水貯蔵タンク３内の湯温を調整する自動
温度調整器、７は電気温水器の下端部に設けられた給水
口である。

【０００４】次に、図１８に示した従来の電力貯蔵装置
（電気温水器）の動作について説明する。まず、給水口
７から水が温水貯蔵タンク３に供給され蓄えられ、ヒー
タ４によって所定の温度まで加熱され、給湯口１から温
水が取り出される。この際、温水貯蔵タンク３内の湯温
は温水貯蔵タンク３内の設置された温度センサ５により
温度が検出され、ヒータ４をＯＮ−ＯＦＦすることによ
って、自動温度調整器６にセットした温度に保たれてい
る。このようにして、電気温水器では電力を温熱に変換
して貯蔵している。

【０００５】また、図１９は従来の他の電力貯蔵装置た
とえば蓄熱暖房器の構成例を示す構側断面図であり、図
において、４および６は前述と同様のものである。８は
蓄えた熱が外部に逃げるのを抑制する熱絶縁層、９は熱
絶縁層８内に形成された蓄熱体、１０は蓄熱体９から熱
を奪うための空気が通過するように蓄熱体９内に連通さ
れた通気孔、１１は通気孔１０に空気を送り込むファン
（送風機）である。この場合、蓄熱体９としては、通
常、耐熱性のレンガが用いられる。

【０００６】次に、図１９に示した従来の電力貯蔵装置
（蓄熱暖房器）の動作について説明する。まず、熱絶縁
層８内に備え付けられた蓄熱体９が自動温度調整器６に
セットされた温度までヒータ４によって加熱されること
により、電力を熱に変換して貯蔵している。このように
して蓄えられた熱はファン１１によって通気孔１０に空
気が流され、空気が蓄熱体９によって温められることに
よって取り出される。

【０００７】また、図２０は従来の他の電力貯蔵装置た
とえば間欠オゾン供給装置を概略的に示す構成図であ
り、オゾンを一時的に貯蔵する場合を示している。図２
０において、１２はオゾンを発生するための放電空隙
（図示せず）を有するオゾン発生機であり、酸素を含む
原料ガスからオゾン化ガスを生成する。１３はオゾン発
生機１２に酸素を供給する酸素供給源、１４はオゾン発
生機１２を含む循環経路にガスを循環させて流す循環ブ
ロアである。

【０００８】１５はオゾン化ガス（後述するオゾン化酸
素）からオゾンを吸着および脱着する吸脱着装置として
の吸脱着塔であり、オゾン発生機１２から搬送されるオ
ゾンを一時的に貯蔵するための吸着剤（後述する）を含
む。１６は吸脱着塔１５を冷却するための冷却源、１７
は吸脱着塔１５を加熱するための加熱源、１８は吸脱着
塔１５からオゾンを減圧吸引して取り出す水流エジェク
タである。

【０００９】吸脱着塔１５は、オゾン吸着剤が充填され
た内筒１５ａと、熱媒体が充填された外筒１５ｂとから
なる二重筒構造を有しており、内筒１５ａには、オゾン
発生機１２、循環ブロア１４および水流エジェクタ１８
が接続され、外筒１５ｂには、冷却源１６および加熱源
１７が接続されている。

【００１０】１９ａ〜１９ｇは吸脱着塔１５の出入口に
介在された切換弁群であり、切換弁１９ａおよび１９ｂ
は、冷却源１６の両端に介在され、切換弁１９ｃおよび
１９ｄは、オゾン発生機１２および循環ブロア１４の両
端に介在され、切換弁１９ｅは、吸脱着塔１５と水流エ
ジェクタ１８との接続部に介在され、切換弁１９ｆおよ
び１９ｇは加熱源１７の両端に介在されている。

【００１１】次に、図２０に示した従来の電力貯蔵装置
（間欠オゾン供給装置）の動作について説明する。ま
ず、オゾン発生機１２および循環ブロア１４を含む循環
系内が常時一定圧力となるように、酸素供給源１３から
酸素を供給する。このときの圧力は、通常、１．５ｋｇ
／ｃｍ² に維持されている。

【００１２】ここで、切換弁１９ｃおよび１９ｄが開い
た状態で、循環ブロア１４を駆動することにより循環系
内に酸素を流通させると、流通酸素の一部は、オゾン発
生機１２内の放電空隙中を通過する間に、無声放電によ
りオゾンに変換されてオゾン化酸素となり、このオゾン
化酸素は、吸脱着塔１５に搬送される。なお、原料ガス
からオゾンに変換されて消費された酸素は、酸素供給源
１３により補充される。

【００１３】オゾン吸脱着塔１５内の吸着剤は、切換弁
１９ｃを介して供給されたオゾン化酸素のうちのオゾン
を選択的に吸着し、残りの酸素を切換弁１９ｃを介して
循環ブロア１４に返送する。このとき、オゾン吸着剤の
オゾン吸着容量は、冷却されるほど増大するので、冷却
源１６は、オゾン吸脱着塔１５の冷却温度を、通常、−
３０℃以下に設定している。

【００１４】オゾン吸脱着塔１５内の吸着剤が、オゾン
飽和吸着量の近くまでオゾンを吸着すると、次に、オゾ
ン脱着動作に移行する。オゾン脱着動作においては、オ
ゾン発生機１２、循環ブロア１４および冷却源１６が稼
動を停止し、切換弁１９ａ〜１９ｄが閉じられる。

【００１５】その後、加熱源１７および水流エジェクタ
１８が稼動を開始し、切換弁１９ｅ〜１９ｇが開かれ
る。このとき、吸着剤に吸着されていたオゾンが脱着し
易いように、加熱源１７は、熱を印加して、吸着剤の温
度を上昇させる。また、水流エジェクタ１８は、オゾン
吸脱着塔１５内のオゾンを減圧吸引し、水流エジェクタ
１８内において、オゾンを水中に分散して溶解し、オゾ
ン水として使用箇所に搬送する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の電力貯蔵方法お
よび装置は以上のように、図１８および図１９のように
温熱貯蔵装置を用いた場合には、単位体積当たりに蓄え
ることができる熱量があらかじめ決定しているので、電
力貯蔵量を増大させるためには蓄熱体そのものの容積を
増大させる必要があり、需要に対する適応性に欠けると
いう問題点があった。また、温熱（貯蔵電力）の貯蔵能
力および使用量（需要形態）が年間を通して一定でな
く、環境温度や季節によって変動するので、効率的に電
力を貯蔵して供給することができないという問題点があ
った。

【００１７】また、図２０のように間欠オゾン供給装置
を用いた場合には、オゾン消費物体に対してオゾンを一
定の割合で安定的に供給することができないという問題
点があった。また、貯蔵したオゾンを取り出す際に水を
利用しているので、多くの電力を必要とするうえ、オゾ
ンの利用範囲が水処理に限定されてしまい、さらに、オ
ゾンが水中で分解し易い（数分程度で分解してしまう）
ことから、利用時間が制限されるという問題点があっ
た。

【００１８】この発明の請求項１から請求項７は、上記
のような問題点を解消するためになされたもので、電力
を用いて生成したオゾンを効率的に貯蔵して使用するこ
とのできる電力貯蔵方法を得ることを目的とする。

【００１９】また、この発明の請求項８から請求項２０
は、上記のような問題点を解消するためになされたもの
で、電力を用いて生成したオゾンを効率的に貯蔵すると
ともに、オゾン消費物体に一定量のオゾンを随時供給す
ることのできる電力貯蔵装置を得ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る電力貯蔵方法は、電力消費の少ない時間帯に電力を用
いて、オゾン化ガスを製造するとともに、オゾン化ガス
に含まれるオゾンを貯蔵し、電力消費の多い時間帯に、
貯蔵されたオゾンをオゾン含有ガスとして取り出して使
用するものである。これにより、電力負荷の平準化を行
うことができる。

【００２１】また、この発明の請求項２に係る電力貯蔵
方法は、請求項１において、オゾン化ガスを圧縮して貯
蔵するものである。これにより、電力の貯蔵および貯蔵
した電力の放出を容易に行うことができる。

【００２２】また、この発明の請求項３に係る電力貯蔵
方法は、請求項２において、オゾン化ガスの圧縮貯蔵時
のオゾン濃度を、重量パーセント濃度で、１０±３ｗｔ
％に設定したものである。これにより、オゾン貯蔵時に
おけるオゾンの分解を抑え、電力を効率よく蓄えること
ができる。

【００２３】また、この発明の請求項４に係る電力貯蔵
方法は、請求項１において、オゾン化ガスに含まれるオ
ゾンを溶媒に吸収して貯蔵するものである。これによ
り、電力の貯蔵および貯蔵した電力の放出を容易に行う
ことができる。

【００２４】また、この発明の請求項５に係る電力貯蔵
方法は、請求項４において、溶媒として有機溶媒を用い
たものである。これにより、単位体積当たりの溶媒に溶
けるオゾンの溶解率を増加することができ、電力を効率
よく蓄えることができる。

【００２５】また、この発明の請求項６に係る電力貯蔵
方法は、請求項１において、オゾン化ガスに含まれるオ
ゾンを吸着剤に吸着して貯蔵するものである。これによ
り、電力の貯蔵および貯蔵した電力の放出を容易に行う
ことができる。

【００２６】また、この発明の請求項７に係る電力貯蔵
方法は、請求項６において、吸着剤として、フルオロカ
ーボンを含浸させた多孔質材料、シリカゲル、活性アル
ミナ、のうちの少なくとも１種類を混合したものを用い
たものである。これにより、オゾン貯蔵時におけるオゾ
ンの分解を抑制し、電力を効率よく蓄えることができ
る。

【００２７】また、この発明の請求項８に係る電力貯蔵
装置は、電力を用いて、酸素を含む原料ガスからオゾン
化ガスを生成するオゾン発生手段と、オゾン化ガスから
オゾンを吸着するとともに吸着したオゾンを脱着する吸
脱着手段と、オゾン発生手段および吸脱着手段を介して
原料ガスおよびオゾン化ガスを流すとともに、オゾン化
ガスからオゾンを吸着して残った酸素をオゾン発生手段
に戻す循環経路と、吸脱着手段を冷却する冷却源と、吸
脱着手段からオゾンを含むオゾン含有ガスを取り出して
オゾン消費物体に供給するオゾン放出手段とを備え、オ
ゾン放出手段は、オゾン含有ガスを一定濃度で且つ一定
量の割合でオゾン消費物体に供給するためのオゾン濃度
制御手段を含むものである。これにより、オゾンを効率
的に蓄えることができるとともに、オゾン消費物体に一
定濃度のオゾンを含んだガスを一定量ずつ供給すること
ができ、電力の貯蔵および放出を容易に行うことができ
る。

【００２８】また、この発明の請求項９に係る電力貯蔵
装置は、請求項８において、吸脱着手段内の圧力を大気
圧よりも高く維持するための圧力維持手段を備えたもの
である。これにより、吸着剤へのオゾンの吸着効率を上
げることができ、電力を効率良く貯蔵することができ
る。

【００２９】また、この発明の請求項１０に係る電力貯
蔵装置は、請求項９において、圧力維持手段は、吸脱着
手段の入力側に設けられた加圧ポンプと、加圧ポンプに
供給されるオゾン化ガスの流量を一定に調整する流量計
と、吸脱着手段の出力側に設けられてオゾン発生手段に
供給する原料ガスの圧力を大気圧に復帰させるための背
圧弁とを含むものである。

【００３０】また、この発明の請求項１１に係る電力貯
蔵装置は、請求項８において、循環経路内に不活性ガス
を供給するための不活性ガス供給手段を備えたものであ
る。これにより、高圧力下において放電を起こり易くし
て、オゾンを効率よく製造貯蔵することができ、電力を
効率良く貯蔵することができる。

【００３１】また、この発明の請求項１２に係る電力貯
蔵装置は、請求項１１において、不活性ガスとして、ア
ルゴンガスを用いたものである。これにより、高圧力下
において放電を起こり易くして、オゾンを効率よく製造
貯蔵することができるとともに、オゾン吸着時に吸着剤
から奪われる熱量を少なくすることができ、電力を効率
良く貯蔵することができる。

【００３２】また、この発明の請求項１３に係る電力貯
蔵装置は、請求項８において、オゾン濃度制御手段は、
オゾン含有ガスのオゾン濃度を測定するオゾン濃度計
と、吸脱着手段から取り出されるオゾン含有ガスの流量
を調整する第１の流量調整弁と、オゾン消費物体に供給
されるオゾン含有ガスの流量を調整する第２の流量調整
弁と、オゾン濃度に基づいて第１および第２の流量調整
弁を制御する制御手段とを含み、制御手段は、オゾン濃
度が所定オゾン濃度よりも高いときには、第１の流量調
整弁を閉じ且つ第２の流量調整弁を開く方向の制御し、
オゾン濃度が所定オゾン濃度よりも低いときには、第１
の流量調整弁を開き且つ第２の流量調整弁を閉じる方向
に制御するものである。これにより、オゾン消費物体に
一定割合でオゾンを供給でき、貯蔵した電力を安定的に
供給することができる。

【００３３】また、この発明の請求項１４に係る電力貯
蔵装置は、請求項８において、オゾン濃度制御手段は、
オゾン含有ガスのオゾン濃度を測定するオゾン濃度計
と、吸脱着手段からオゾンを取り出すための減圧力を調
整する減圧力調整手段と、オゾン消費物体に供給される
オゾン含有ガスの流量を調整する流量調整弁と、オゾン
濃度に基づいて減圧力調整手段および流量調整弁を制御
する制御手段とを含み、制御手段は、オゾン濃度が所定
オゾン濃度よりも高いときには、減圧力を低減し且つ流
量調整弁を開く方向に制御し、オゾン濃度が所定オゾン
濃度よりも低いときには、減圧力を増大し且つ流量調整
弁を閉じる方向に制御するものである。これにより、オ
ゾン消費物体に一定割合でオゾンを供給でき、貯蔵した
電力を安定的に供給することができる。

【００３４】また、この発明の請求項１５に係る電力貯
蔵装置は、請求項１４において、減圧力調整手段は、吸
脱着手段内を減圧状態にして吸脱着手段からオゾンを取
り出すガスエジェクタを含み、ガスエジェクタは、圧縮
ガスを通過させるノズルを有し、制御手段は、ノズルの
径を増減させることにより減圧力を制御するものであ
る。

【００３５】また、この発明の請求項１６に係る電力貯
蔵装置は、請求項１４において、減圧力調整手段は、吸
脱着手段内を減圧状態にして吸脱着手段からオゾンを取
り出すガスエジェクタと、ガスエジェクタの入出力端間
を連通するバイパス配管と、ガスエジェクタおよびバイ
パス配管に流れる圧縮ガスの流量比を調整する二方向流
量調整弁とを含み、制御手段は、二方向流量調整弁を制
御して圧縮ガスの流量比を調整することにより、減圧力
を制御するものである。

【００３６】また、この発明の請求項１７に係る電力貯
蔵装置は、請求項１５または請求項１６において、ガス
エジェクタを駆動するための圧縮ガスを蓄えるガス貯蔵
手段を備えたものである。これにより、オゾンを取り出
す際に使用する電力をさらに少なくすることができる。

【００３７】また、この発明の請求項１８に係る電力貯
蔵装置は、請求項１７において、ガス貯蔵手段として、
圧縮ガス貯蔵タンクを用いたものである。

【００３８】また、この発明の請求項１９に係る電力貯
蔵装置は、請求項１７において、ガス貯蔵手段として、
空気を液化した状態で貯蔵する空気液化手段を用いたも
のである。

【００３９】また、この発明の請求項２０に係る電力貯
蔵装置は、請求項１９において、空気液化手段を吸脱着
手段に関連して配置し、空気液化手段が吸脱着手段に対
する冷却源としての機能を兼用するようにしたものであ
る。これにより、オゾン脱着時に吸脱着手段が昇温され
るのを防ぎ、オゾン吸着時に使用するエネルギを低減す
ることができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による電
力貯蔵装置を概略的に示す構成図であり、図において、
１２、１３、１６、１９ａ、１９ｂおよび１９ｄは、前
述（図２０参照）と同様のものである。２１は前述の吸
脱着塔１５に対応したオゾン貯蔵タンクであり、オゾン
発生機１２から生成されたオゾン化ガスを貯蔵すること
により、オゾンを貯蔵する。

【００４１】２２はオゾン発生機１２からのオゾン化ガ
スを圧縮してオゾン貯蔵タンク２１に送り込むガス圧縮
ポンプ、２３はオゾン貯蔵タンク２１に貯蔵されたオゾ
ン化ガスに含まれるオゾンを消費するオゾン消費物体、
２４はオゾン貯蔵タンク２１からオゾン含有ガスとして
取り出したオゾンをオゾン消費物体２３に一定量ずつ供
給するための流量調整弁である。

【００４２】なお、オゾン貯蔵タンク２１は二重構造に
なっており、内部タンク２１ａは、オゾンが蓄えられる
空間で構成されており、外部タンク２１ｂには、温度調
整用の熱媒体が充填されている。なお、熱媒体として
は、一般に、エチレングリコールやアルコール類が使用
される。

【００４３】また、ここでは図示しないが、オゾンの貯
蔵時および放出時において各被制御要素をシーケンス制
御するための制御装置が設けられており、オゾン発生機
１２、酸素供給源１３、冷却源１６、切換弁１９ａ〜１
９ｄ、ガス圧縮ポンプ２２および流量調整弁２４を制御
するようになっている。

【００４４】次に、図１に示したこの発明の実施の形態
１によるオゾン貯蔵動作およびオゾン使用（放出）動作
について説明する。まず、オゾン貯蔵動作の場合、切換
弁１９ａ、１９ｂおよび１９ｄが開いて、酸素供給源１
３から酸素（原料ガス）が供給される。

【００４５】続いて、酸素を含む原料ガスは、オゾン発
生機１２に導入されると、オゾン発生機１２の放電空隙
中を通過する間に、無声放電により酸素の一部がオゾン
に変換されてオゾン化酸素になり、矢印のようにガス圧
縮ポンプ２２に導かれる。

【００４６】なお、オゾン発生時の原料ガスの圧力は、
オゾンの発生効率を考えて、通常、１．５〜２．０ｋｇ
／ｃｍ²程度に維持されている。こうして生成されたオ
ゾン化酸素は、ガス圧縮ポンプ２２を介して圧縮された
後、オゾン貯蔵タンク２１に供給貯蔵される。このと
き、当然であるが、オゾンの貯蔵量は、オゾン化酸素の
圧力が高圧になるほど増大する。また、オゾンの貯蔵量
は、オゾンの分解が無いものとすれば、低温になるほど
増大するので、オゾン貯蔵タンク２１は、冷却源１６に
より冷却されている。また、吸着時にガス圧縮ポンプ２
２を冷却することにより、オゾンの分解を抑制し、さら
に効率的にオゾンを貯蔵することができる。

【００４７】オゾン貯蔵タンク２１へのオゾン化酸素す
なわちオゾンの注入が終了すると、続いて、オゾンの放
出動作に移行する。オゾン放出動作においては、まず、
オゾン発生機１２、ガス圧縮ポンプ２２および冷却源１
６が稼動を停止し、切換弁１９ａ〜１９ｃが閉じられ
る。次に、流量調整弁２４が稼働を開始し、オゾン貯蔵
タンク２１内のオゾン化酸素がオゾン含有ガスとして一
定の割合で放出され、オゾン消費物体２３に一定量ずつ
供給される。なお、オゾン貯蔵タンク２１と流量調整弁
２４との間に圧力調整弁（図示せず）を設けることによ
り、さらに高度な制御を実現することができる。

【００４８】ここで、実験例に基づく特性図（図２）を
参照しながら、オゾン化酸素を圧縮して貯蔵する際のオ
ゾン濃度の影響について説明する。図２はオゾン化酸素
中のオゾン濃度［ｗｔ％］とオゾン分解率［％］との関
係を実験結果に基づいて示す特性図であり、ここでは、
オゾン圧縮貯蔵時の圧力が５〜２０ｋｇ／ｃｍ²、温度
が２５℃の場合を示している。

【００４９】図２から明らかなように、オゾン濃度が７
ｗｔ％以下の場合、オゾン分解率は１０％以下であり、
オゾンはほとんど分解されない。一方、オゾン濃度が１
３ｗｔ％以上の場合、オゾン分解率は８０〜９０％に達
してオゾンがほとんど分解され、オゾン濃度が７〜１３
ｗｔ％の場合、オゾン分解率は２０〜４０％程度とな
る。

【００５０】このとき、オゾン化酸素の圧縮圧力が上記
の５〜２０ｋｇ／ｃｍ²の範囲内においては、オゾン濃
度が同一であれば、圧縮圧力の違いによらず、オゾン分
解率がほぼ同等になることを確認した。また、オゾン濃
度が１０ｗｔ％の場合には、圧縮圧力が７０ｋｇ／ｃｍ
²に達するまで、オゾン分解率が変わらないことを確認
した。

【００５１】以上の実験結果とともに、オゾン貯蔵タン
ク２１へのオゾン供給量がオゾン化酸素中のオゾン濃度
に比例して増大することを考慮して、オゾン化酸素中の
オゾン濃度とオゾン貯蔵効率（実際に蓄えられて使用で
きるオゾン量）との関係を調べたところ、図３のように
なることを確認した。

【００５２】図３はオゾン化酸素中のオゾン濃度［ｗｔ
％］とオゾン貯蔵効率［％］との関係を示す特性図であ
り、図３から明らかなように、オゾン化酸素中のオゾン
濃度を１０±３ｗｔ％として貯蔵することが最も効率的
である。

【００５３】なお、上記実施の形態１では、酸素供給源
１３を用いて、オゾン発生機１２に酸素を導入する場合
について説明したが、オゾン発生機１２に空気を導入す
るようにしても同様のオゾン貯蔵効果が得られることは
言うまでもない。しかし、オゾン発生機１２でのオゾン
発生効率は、空気に比べて酸素を用いた場合の方が大き
い。

【００５４】次に、通年使用が可能な上記実施の形態１
による電力貯蔵効率を、従来の温水器の場合と比較した
結果について説明する。たとえば従来の温水器を用い
て、容積１ｍ³で温度２０℃の水を全て８０℃の温水に
変換して電力を貯蔵した場合、７０ｋＷｈｒ／ｍ³の電
力量が貯蔵されることになる。

【００５５】一方、上記実施の形態１によるオゾン貯蔵
方法および装置を用いて、オゾン濃度が１０ｗｔ％、貯
蔵温度が−８０℃、貯蔵圧力が１０ａｔｍの条件で、オ
ゾン化ガスとしてオゾンを貯蔵した場合、オゾン分解率
を３０％、オゾン発生効率を１０Ｗｈｒ／ｇとすると、
１５０ｋＷｈｒ／ｍ³の電力量を貯蔵することができ
る。

【００５６】したがって、電力をオゾンに変換して、オ
ゾン圧縮ガスとして貯蔵することにより、電力貯蔵効率
が著しく向上することが分かる。このとき、電力貯蔵
（オゾン吸着）動作は、電力消費の少ない時間帯（たと
えば、夜間）に行われるので、貯蔵に要する電力量は問
題ではなく、貯蔵される電力量が多いほど効果的であ
る。

【００５７】一方、電力使用（オゾン取り出し）動作
は、電力消費の多い時間帯（たとえば、昼間）に行われ
るので、電力導出動作に要する電力は極力節減するほど
効果的である。この場合、オゾン取り出し時において、
流量調整弁２４のみを開放制御すればよいので、余分な
電力を要することはない。

【００５８】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、ガス圧縮ポンプ２２をオゾン発生機１２の下流に設
け、オゾン発生機１２で酸素の一部をオゾンに変換して
オゾン化酸素にした後、ガス圧縮ポンプ２２で圧縮して
オゾン貯蔵タンク２１に貯蔵したが、図４のようにガス
圧縮ポンプ２２をオゾン発生機１２の上流に設けてもよ
い。

【００５９】図４はガス圧縮ポンプ２２をオゾン発生機
１２の上流に設けたこの発明の実施の形態２による電力
貯蔵装置を概略的に示す構成図である。図４において、
酸素供給源１３から供給された酸素は、ガス圧縮ポンプ
２２により加圧されてオゾン発生機１２に導入され、オ
ゾン発生機１２でオゾン化された後、そのままオゾン貯
蔵タンク２１に供給される。これにより、ガス圧縮ポン
プ２２でオゾンが分解することがなくなり、効率的にオ
ゾンを貯蔵することができる。

【００６０】しかしながら、図４のように高圧力下にお
いてオゾンを発生させるためには、オゾン発生機１２を
高圧力仕様に設計する必要がある。すなわち、放電空隙
の長さを短くするとともに、放電場の温度を低く保つよ
うな構造（たとえば、冷却源を設置する等）に変更する
必要がある。

【００６１】したがって、オゾンを効率よく貯蔵するた
めには、実際には、酸素をオゾン化酸素に変換した後に
圧縮してオゾン貯蔵タンク２１に供給することが望まし
く、前述の実施の形態１（図１参照）の方が、オゾン貯
蔵に使用する電力を少なくすることができる。

【００６２】実施の形態３．なお、上記実施の形態１で
は、オゾン発生機１２から生成されたオゾン化酸素を圧
縮してオゾン貯蔵タンク２１に貯蔵したが、オゾン化酸
素内のオゾンのみを吸脱着装置に貯蔵した後、オゾン含
有ガスとして気体状態でオゾンを取り出すようにしても
よい。

【００６３】図５は吸脱着装置（オゾン貯蔵槽）を用い
たこの発明の実施の形態３による電力貯蔵装置を概略的
に示す構成図であり、図において、１２〜１４、１６、
１７、１９ａ〜１９ｇおよび２３は前述（図２０および
図１参照）と同様のものである。２５は前述の吸脱着塔
１５に対応するオゾン貯蔵槽であり、この場合、溶媒に
吸着させる形式のものが用いられている。

【００６４】２６はオゾン貯蔵槽２５に酸素ガスを供給
する酸素供給源であり、オゾン貯蔵槽２５内に貯蔵され
たオゾンをオゾン含有ガスとして取り出す際に用いられ
る。２７はオゾン貯蔵槽２５の出入口間に並設されたバ
イパス配管であり、酸素供給源２６から供給されてオゾ
ン貯蔵槽２５を通さない酸素ガスが通過する。

【００６５】２８は酸素供給源２６の出力側に介在され
た二方向流量調整弁であり、オゾン貯蔵槽２５およびバ
イパス配管２７に流れる各酸素ガスの流量比を調整す
る。なお、オゾン貯蔵槽２５は二重構造からなり、内部
貯蔵槽２５ａにはフルオロカーボンなどの有機溶媒が蓄
えられ、外部貯蔵槽２５ｂには熱媒体が充填されてい
る。また、熱媒体としては、一般に、エチレングリコー
ル、アルコール類やブライン等が使用される。

【００６６】また、オゾンの貯蔵時および放出時にシー
ケンス制御を行う制御装置（図示せず）は、前述の被制
御要素のほかに、循環ブロア１４、加熱源１７、切換弁
１９ｃ、１９ｅ〜１９ｇ、酸素供給源２６および二方向
流量調整弁２８を制御するようになっている。

【００６７】次に、図５に示したこの発明の実施の形態
３による動作について説明する。まず、オゾンを生成し
て貯蔵する場合、オゾン発生機１２およびオゾン貯蔵槽
２５を含む循環経路内が常時一定圧力（１．５〜２．０
ｋｇ／ｃｍ²）となるように、酸素供給源１３から循環
経路内に酸素を供給する。

【００６８】また、循環経路内のオゾン貯蔵槽２５の出
入口両端に設けられた切換弁１９ｃおよび１９ｄを開い
た状態で、循環ブロア１４を駆動して循環経路内に酸素
を流通させると、オゾン発生機１２の放電空隙中を通過
する間に無声放電により酸素の一部がオゾンに変換され
てオゾン化酸素となり、オゾン貯蔵槽２５に搬送され
る。

【００６９】オゾン貯蔵槽２５の内部貯蔵槽２５ａ内の
溶媒は、オゾン化酸素に含まれるオゾンを選択的に溶解
し、残りの酸素を切換弁１９ｃを介して循環ブロア１４
に返送する。

【００７０】なお、オゾン発生機１２においてオゾンと
して消費された酸素は、前述と同様に、酸素供給源１３
から補充される。また、オゾン貯蔵手段としてフルオロ
カーボンなどの有機溶媒を用いた場合も、冷却するほど
オゾンの溶解量が増えるという性質を有するので、有機
溶媒は、冷却源１６により、通常、−１２０℃程度に冷
却されている。

【００７１】このように、オゾン貯蔵槽２５へのオゾン
注入が終了すると、次に、オゾンの放出動作に移行す
る。放出動作においては、まず、オゾン発生機１２、循
環ブロア１４、冷却源１６が稼動を停止し、切換弁１９
ａ〜１９ｄが閉じられる。その後、加熱源１７が稼働を
開始し、切換弁１９ｅ〜１９ｇが開くと、酸素供給源２
６から供給された酸素ガスは、二方向流量調整弁２８を
介してオゾン貯蔵槽２５に導入される。

【００７２】これにより、オゾン貯蔵槽２５内のオゾン
がオゾン含有ガスとして放出され、１９ｅを介してオゾ
ン消費物体２３に供給される。このとき、二方向流量調
整弁２８において、酸素供給源２６からオゾン貯蔵槽２
５に導入される酸素ガス量を調整することにより、内部
貯蔵槽２５ａ内の有機溶媒からのオゾン放出量が調整さ
れ、一定濃度のオゾンを含むオゾン含有酸素が一定の割
合で放出されて、オゾン消費物体２３に一定量ずつ供給
される。

【００７３】ここで、実験例に基づく説明図（図６）を
参照しながら、オゾン溶解量に対する溶媒種の影響につ
いて説明する。図６は１リットルの溶液に溶けるオゾン
量を溶媒種に比較して示す説明図であり、図６から明ら
かなように、有機溶媒の一種であるフレオン２２（Ｒ２
２）に溶けるオゾン量が大きいことが分かる。特に、オ
ゾン貯蔵用の溶媒としては、有機溶媒のうちのフルオロ
カーボンが最も効率的であることが確認された。

【００７４】次に、通年使用が可能な上記実施の形態３
による電力貯蔵効率を、従来の温水器を用いた場合と比
較した結果について説明する。たとえば、前述と同様
に、温水器を用いて、容積１ｍ³で温度２０℃の水を全
て８０℃の温水に変換して電力を貯蔵した場合には、７
０ｋＷｈｒ／ｍ³の電力量が貯蔵される。

【００７５】一方、上記実施の形態３によるオゾン貯蔵
方法および装置を用いて、フレオン２２にオゾンを溶解
させて貯蔵した場合、オゾン分解率が５０％、オゾン発
生効率が１０Ｗｈｒ／ｇとすると、５２５０ｋＷｈｒ／
ｍ³の電力量を貯蔵することができる。したがって、電
力をオゾンに変換した後、溶媒に溶かしてオゾンを貯蔵
することにより、電力貯蔵効率が著しく向上することが
分かる。

【００７６】実施の形態４．なお、上記実施の形態３で
は、オゾンを貯蔵するための吸脱着装置として、オゾン
貯蔵槽２５を用いたが、図２０のように吸脱着塔１５を
用いてもよい。図７は吸脱着装置として吸脱着塔１５を
用いたこの発明の実施の形態４による電力貯蔵装置を概
略的に示す構成図であり、図７において、１２〜１６、
１５ａ、１５ｂ、１９ａ〜１９ｄおよび２３は前述と同
様のものである。

【００７７】２９は吸脱着塔１５の出力側に設けられた
オゾン濃度調整手段であり、制御装置（図示せず）の制
御下でオゾン濃度制御手段を構成しており、吸脱着塔１
５から取り出したオゾンをオゾン消費物体２３に一定量
ずつ供給するようになっている。

【００７８】３０はオゾン濃度調整手段２９の下流側に
設けられたガスエジェクタであり、オゾン濃度調整手段
２９と協動してオゾン放出手段を構成している。ガスエ
ジェクタ３０は、圧縮ガス（後述する）を通過させるこ
とにより吸脱着塔１５内を減圧状態にして、吸脱着塔１
５から脱着して取り出したオゾンを、オゾン含有ガスと
して気体状態で供給する。

【００７９】３１はガスエジェクタ３０の入力側に設け
られた圧縮ガス製造機であり、ガスエジェクタ３０を駆
動するための圧縮ガスを作り出してガスエジェクタ３０
に供給する。３２はオゾン濃度調整手段２９に備え付け
られたオゾンガス流量調整弁３２であり、自動または手
動により、吸脱着塔１５から取り出されるオゾン含有酸
素の流量を調整できるようになっている。

【００８０】また、オゾンの吸着時および脱着時にシー
ケンス制御を行う制御装置（図示せず）は、前述の被制
御要素のほかに、ガスエジェクタ３０および圧縮ガス製
造機３１、ならびにオゾン濃度調整手段２９内のオゾン
ガス流量調整弁３２を制御するようになっている。

【００８１】次に、図７に示したこの発明の実施の形態
４の動作について説明する。まず、オゾンを生成して吸
脱着塔１５に吸着（貯蔵）させる場合、前述と同様に、
酸素供給源１３から循環経路に一定圧力で酸素を供給す
るとともに、切換弁１９ｃおよび１９ｄが開いた状態で
循環経路内に酸素を流通させ、オゾン発生機１２からオ
ゾン化酸素を発生させて吸脱着塔１５に搬送する。

【００８２】吸脱着塔１５の内筒１５ａ内のオゾン吸着
剤は、冷却源１６により、たとえば−４０℃以下に冷却
されており、オゾンを選択的に吸着し、残りの酸素を切
換弁１９ｃを介して循環ブロア１４に返送する。なお、
オゾン吸着剤としては、オゾンと接触したときの分解率
が低いものを選ぶことが望ましく、フルオロカーボンを
含浸させた多孔質材料、シリカゲル、活性アルミナ、の
うちの少なくとも１種類を混合したものが用いられる。

【００８３】吸脱着塔１５内のオゾン吸着剤が飽和吸着
量近くまでオゾンを吸着すると、次に、オゾン脱着動作
に移行する。オゾン脱着動作においては、まず、オゾン
発生機１２、循環ブロア１４、冷却源１６が稼動を停止
し、切換弁１９ａ〜１９ｄが閉じられる。

【００８４】その後、圧縮ガス製造機３１が稼働を開始
すると、ガスエジェクタ３０に圧縮ガスが供給されて、
ガスエジェクタ３０が稼働するとともに、オゾン濃度調
整手段２９内のオゾンガス流量調整弁３２が徐々に開か
れる。また、同時に、ガスエジェクタ３０内のノズルを
通過する圧縮ガスの流速を徐々に速くしていく。

【００８５】これにより、ガスエジェクタ３０は、吸脱
着塔１５内のオゾンを徐々に減圧力を増大させながら吸
引し、ガスエジェクタ３０内で圧縮ガスと混合してオゾ
ン含有ガスとし、オゾン消費物体２３に一定量ずつ供給
する。

【００８６】ここで、図７内のオゾン濃度調整手段２９
およびガスエジェクタ３０を用いて流量制御したオゾン
脱着方法について、流量を制御しない場合と比較しなが
ら、さらに具体的に説明する。通常、オゾン脱着時にお
いて吸脱着塔１５から取り出されるオゾン含有酸素の流
量を制御しない場合には、脱着初期において最も多くの
オゾンが取り出され、その後、取り出されるオゾンの量
が徐々に減少していくことになる。

【００８７】これに対し、この発明の実施の形態４の脱
着方法においては、オゾン濃度調整手段２９内のオゾン
ガス流量調整弁３２が徐々に開かれることにより、吸脱
着塔１５から取り出すオゾン含有酸素の量が徐々に増大
する。また、圧縮ガス製造機３１からガスエジェクタ３
０に供給する圧縮ガスの圧力および流量を一定としなが
ら、ガスエジェクタ３０内のノズル径を徐々に小さくし
て、ノズルを通過する圧縮ガスの流速を速くすることに
より、吸脱着塔１５内の圧力を徐々に負圧にしていく。

【００８８】したがって、時間経過にともなって減少す
るオゾンの取り出し量は、上記流量制御により相殺され
るので、オゾン消費物体２３に対して、一定濃度のオゾ
ンを含んだオゾン含有ガスを一定量ずつ供給することが
できる。

【００８９】また、前述と同様に電力貯蔵効率を従来と
比較すると、容積１ｍ³で温度２０℃の水を８０℃の温
水に変換して温水器に貯蔵した場合には７０ｋＷｈｒ／
ｍ³の電力量が貯蔵されるのに対し、上記実施の形態４
のオゾンガスを用いた場合、オゾン濃度が１３．５ｗｔ
％、貯蔵温度が−８０℃、貯蔵圧力が２ａｔｍの条件下
で、オゾン分解率が３０％、オゾン発生効率が１０Ｗｈ
ｒ／ｇとすると、７３０ｋＷｈｒ／ｍ³の電力量を貯蔵
することができる。したがって、電力をオゾンに変換し
て吸着剤に吸着貯蔵することにより、電力貯蔵効率が向
上することが分かる。

【００９０】なお、ここでは、オゾン脱着時に使用する
エネルギを節減するために、吸着剤の温度を制御しない
場合を示したが、オゾン脱着時に温度を制御してもよ
い。この場合、脱着時に要するエネルギは増大するが、
オゾン脱着量の制御が容易になり、一定濃度のオゾンを
含んだオゾン含有ガスを、さらに精度よくオゾン消費物
体２３に供給することができる。

【００９１】また、単一の吸脱着塔１５を用いたが、複
数の吸脱着塔１５を並列に設置してもよい。この場合、
或る吸脱着塔１５のオゾン排出量が減少しても、他の吸
脱着塔１５に接続されたオゾンガス流量調整弁３２を開
き、２つの吸脱着塔１５から排出されるオゾンを混合し
てガスエジェクタ３０に供給することにより、さらに容
易に一定濃度のオゾン含有ガスをオゾン消費物体２３に
一定量ずつ供給することができる。

【００９２】また、ガスエジェクタ３０および圧縮ガス
製造機３１を用いて吸脱着塔１５内のオゾンを減圧吸引
し、ガスエジェクタ３０内で混合してオゾン含有ガスと
してオゾン消費物体２３に送出したが、真空ポンプ（図
示せず）を用いて吸脱着塔１５内のオゾンを減圧吸引
し、混合器（図示せず）内で混合してオゾン含有ガスと
してオゾン消費物体２３に送出してもよい。この場合、
別途混合器を備える必要があり設備費用が高くなるが、
前述と同等の作用効果を奏することができる。

【００９３】さらに、上記実施の形態３（図５参照）の
場合と同様に、吸脱着塔１５内に外部からガスを送り込
んでオゾン含有ガスとしてオゾンを取り出し、オゾン含
有ガスをオゾン消費物体２３に送出してもよい。ただ
し、この場合、オゾン吸着剤の性質上、酸素以外のガス
を送り込むと、次回の電力貯蔵時にオゾン吸着量が低減
するおそれがあるので、吸着塔１５内に送り込むガスと
しては、酸素ガスを用いることが望ましい。

【００９４】実施の形態５．なお、上記実施の形態４で
は、ガスエジェクタ３０内のノズル径を徐々に小さくし
て減圧力を徐々に増大させたが、ガスエジェクタ３０に
並設されたバイパス配管の流量を二方向流量調整弁によ
り制御してもよい。

【００９５】図８はガスエジェクタ３０にバイパス配管
を並設したこの発明の実施の形態５による電力貯蔵装置
を概略的に示す構成図であり、図８において、１２〜１
６、１５ａ、１５ｂ、１９ａ〜１９ｄ、２３および２８
〜３２は前述（図５および図７参照）と同様のものであ
る。

【００９６】３３はガスエジェクタ３０に並設されたバ
イパス配管であり、圧縮ガス製造機３１からガスエジェ
クタ３０に供給されない圧縮ガスが通過するようになっ
ている。

【００９７】この場合、二方向流量調整弁２８は、圧縮
ガス製造機３１とガスエジェクタ３０と間に挿入されて
おり、二方向流量調整弁２８の一方の出力は、ガスエジ
ェクタ３０の入口に接続され、二方向流量調整弁２８の
他方の出力は、バイパス配管３３を介してガスエジェク
タ３０の出口に接続されている。また、吸脱着時にシー
ケンス制御を行う制御装置（図示せず）は、前述の被制
御要素のほかに、二方向流量調整弁２８を制御するよう
になっている。

【００９８】次に、図８に示したこの発明の実施の形態
５の動作について説明する。なお、オゾン吸着動作に関
しては、上記実施の形態４と同様なので、ここでは説明
を省略する。前述のように、吸脱着塔１５内の吸着剤が
飽和吸着量近くまでオゾンを吸着してオゾン脱着動作に
移行すると、オゾン発生機１２、循環ブロア１４および
冷却源１６が稼動を停止し、切換弁１９ａ〜１９ｄが閉
じられる。

【００９９】続いて、圧縮ガス製造機３１が稼働し始め
ると、二方向流量調整弁２８を介してガスエジェクタ３
０に圧縮ガスが供給され、ガスエジェクタ３０が稼働す
るとともに、オゾンガス流量調整弁３２が徐々に開く。
これにより、ガスエジェクタ３０は、吸脱着塔１５内の
オゾンを減圧吸引し、ガスエジェクタ３０内で圧縮ガス
と混合してオゾン含有ガスとし、オゾン消費物体２３に
供給する。

【０１００】ここで、二方向流量調整弁２８、ガスエジ
ェクタ３０およびバイパス配管３３を用いたオゾン脱着
方法について、具体的に説明する。前述と同様に、オゾ
ン放出時において、オゾン濃度調整手段２９内のオゾン
ガス流量調整弁３２は徐々に開かれ、吸脱着塔１５から
取り出すオゾン含有酸素の量を増大させる。

【０１０１】一方、二方向流量調整弁２８は、ガスエジ
ェクタ３０およびバイパス配管３３に流れる圧縮ガス流
量の比率を変更し、バイパス配管３３に流れる圧縮ガス
の流量を徐々に少なくすることにより、ガスエジェクタ
３０内に流れる圧縮ガスの流量を徐々に増大させて、吸
脱着塔１５内の圧力を徐々に負圧にする。したがって、
一定濃度のオゾンを含むオゾン含有酸素を、オゾン消費
物体２３に対して一定量ずつ供給することができる。

【０１０２】なお、ここでは、オゾン脱着時に使用する
エネルギを節減するために、吸着剤の温度を制御しない
場合を示したが、前述と同様に、オゾン脱着時に温度を
制御し、オゾン脱着量の制御が容易にして、一定濃度の
オゾン含有ガスを高精度でオゾン消費物体２３に供給し
てもよい。また、装置機器の増大にともなう設備費用の
増大および制御方法の複雑化等を無視すれば、ガスエジ
ェクタ３０が取り付けられた配管およびバイパス配管３
３にそれぞれ圧縮ガス流量制御装置（図示せず）を設
け、オゾン消費物体２３に供給するオゾン含有ガス流量
を一定に保持しながら、各配管に流れる圧縮ガス流量を
制御するように構成してもよく、前述のオゾン濃度制御
効果を奏することができる。

【０１０３】実施の形態６．なお、上記実施の形態５で
は、オゾン吸着時におけるオゾン化ガスの圧力について
特に言及しなかったが、オゾン吸着効率を向上させるた
めに、オゾン吸着時に吸脱着塔１５内の圧力を上昇させ
てもよい。

【０１０４】図９は循環経路とともに吸脱着塔１５内の
圧力を上げる圧力維持装置を設けたこの発明の実施の形
態６による電力貯蔵装置を概略的に示す構成図であり、
図９において、１２〜１６、１５ａ、１５ｂ、１９ａ〜
１９ｄ、２３および２９〜３２は前述（図７参照）と同
様のものである。

【０１０５】３４は循環経路内を加圧して吸脱着塔１５
内の圧力を高く維持する圧力維持装置であり、酸素供給
源１３と循環経路との間に介在されている。この場合、
オゾン発生機１２は、高圧力中でオゾンを発生させるた
めに高圧力仕様に変更されており、放電空隙の長さが短
く構成されるとともに、放電場の温度を低く保つための
構造（図示せず）を有している。また、オゾンの吸脱着
時にシーケンス制御を行う制御装置は、前述の被制御要
素のほかに、圧力維持装置３４を制御するようになって
いる。

【０１０６】次に、図９に示したこの発明の実施の形態
６の動作について説明する。なお、オゾン脱着動作に関
しては、上記実施の形態４と同様なので、ここでは説明
を省略する。オゾン吸着時において、まず、酸素供給源
１３から酸素が供給されるが、このとき、酸素ガスは、
圧力維持装置３４を介して加圧され、オゾン発生機１
２、循環ブロア１４および吸脱着塔１５を連結している
循環経路内に、常時一定の高圧力となるように圧力が維
持された状態で供給される。

【０１０７】以下、前述と同様に、切換弁１９ｃおよび
１９ｄを開いて循環ブロア１４を駆動すると、循環経路
内を流通する酸素ガスは、オゾン発生機１２を通過する
間にオゾン化酸素となって吸脱着塔１５に搬送され、吸
脱着塔１５内の吸着剤によりオゾンのみが選択的に吸着
されて、残りの酸素が切換弁１９ｃを介して循環ブロア
１４に返送される。オゾン化されて消費された酸素は酸
素供給源１３から補充される。

【０１０８】また、吸脱着塔１５は、オゾン吸着剤の吸
着容量を増大させるために、冷却源１６により−４０℃
以下に冷却されており、オゾン吸着剤としては、オゾン
分解率の低いもの、たとえば、フルオロカーボンを含浸
させた多孔質材料、シリカゲル、活性アルミナ、のうち
の少なくとも１種類を混合したものが用いられる。

【０１０９】ここで、実験例に基づく特性図（図１０）
を参照しながら、オゾン吸着貯蔵時における吸脱着塔１
５内の圧力の影響について説明する。図１０は吸脱着塔
１５に送り込むオゾン化ガスのオゾン分圧［ｔｏｒｒ］
とオゾン吸着効率［％］との関係を示す特性図である。
図１０から明らかなように、オゾン吸着効率はオゾン分
圧が増大するほど増大するので、吸脱着塔１５内の圧力
を上げてオゾン分圧を上昇（２００ｔｏｒｒ前後に設
定）させることにより、オゾンを効率的に貯蔵可能なこ
とが分かる。

【０１１０】しかし、吸脱着塔１５内の圧力を上げすぎ
ると、オゾン化酸素内の酸素分圧も上昇することから、
酸素吸着量が増加してオゾン吸着量の上昇率が鈍ってく
る。また、循環経路内が高圧力になると、オゾン発生機
１２でのオゾン発生量が減少することが分かっている。
したがって、吸脱着塔１５内の圧力を絶対圧力で２〜５
ｋｇ／ｃｍ²（大気圧の２〜５倍）程度に設定し、この
圧力下でオゾンを貯蔵することが最も効率的である。

【０１１１】実施の形態７．なお、上記実施の形態６で
は、吸脱着塔１５内の高圧力を維持するために、酸素供
給源１３から圧力維持装置３４を介して循環経路内に一
定且つ高圧力の酸素を供給し、高圧力中で酸素の一部を
オゾンに変換する構成としたが、オゾン発生機１２と吸
脱着塔１５とを連結する配管に圧力維持装置を介在させ
てもよい。この場合、オゾン発生機１２を高圧力仕様に
設計変更する必要はない。

【０１１２】図１１はオゾン発生機１２と吸脱着塔１５
との間に圧力維持装置を設けたこの発明の実施の形態７
による電力貯蔵装置を概略的に示す構成図であり、図１
１において、１２〜１６、１５ａ、１５ｂ、１９ａ〜１
９ｄ、２３および２９〜３２は前述（図７〜図９参照）
と同様のものである。

【０１１３】３５は切換弁１９ｂの上流側に介在された
加圧ポンプであり、吸脱着塔１５に導入されるオゾン化
ガスの圧力を一定且つ高圧に維持するための圧力維持装
置を構成している。３６は加圧ポンプ３５の上流側に設
けられた流量計であり、吸脱着塔１５に導入されるオゾ
ン化ガスの流量を一定に制御する。

【０１１４】３７は切換弁１９ａの下流側（吸脱着塔１
５と循環ブロア１４とを連結する配管）に介在された圧
力復帰用の背圧弁であり、循環ブロア１４を介してオゾ
ン発生機１２に導入される酸素ガスを減圧している。ま
た、オゾンの吸脱着時にシーケンス制御を行う制御装置
は、前述の要素のほかに、加圧ポンプ３５、流量計３６
および背圧弁３７を制御するようになっている。

【０１１５】図１１のように、吸脱着塔１５の入力側に
流量計３６および加圧ポンプ３５を設け、吸脱着塔１５
の出力側に背圧弁３７を設けることにより、吸脱着塔１
５内の圧力のみを高く維持するようにしても、オゾンを
効率的に貯蔵することができる。

【０１１６】ここでは、吸脱着塔１５に導入されるオゾ
ン化ガスの流量を一定に制御するために流量計３６を設
けたが、循環ブロア１４から流通される酸素ガスの流量
が一定である場合には、流量計３６を設けなくてもよ
い。また、加圧ポンプ３５に循環ブロア１４の機能を兼
用させて、加圧ポンプ３５により循環経路内の酸素ガス
およびオゾン化酸素を循環させるように構成し、循環ブ
ロア１４を省略してもよい。

【０１１７】実施の形態８．なお、上記各実施の形態１
〜７では、オゾン発生機１２に導入される原料ガスとし
て酸素のみを用いたが、原料ガスにさらに不活性ガスを
導入してオゾン化を促進してもよい。

【０１１８】図１２は循環経路内に不活性ガスを供給す
る手段を設けたこの発明の実施の形態８による電力貯蔵
装置を概略的に示す構成図であり、図１２において、１
２〜１６、１５ａ、１５ｂ、１９ａ〜１９ｄ、２３およ
び２９〜３２は前述（図７〜図９参照）と同様のもので
ある。

【０１１９】３８はオゾン発生機１２を含む循環経路内
に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置である。ま
た、オゾンの吸脱着時にシーケンス制御を行う制御装置
は、前述の被制御要素のほかに、不活性ガス供給装置３
８を制御するようになっている。

【０１２０】次に、図１２に示したこの発明の実施の形
態８の動作について説明する。なお、オゾン脱着動作に
関しては、上記実施の形態４と同様なので、ここでは説
明を省略する。オゾン吸着時において、まず、循環経路
内には、酸素供給源１３からの酸素とともに、不活性ガ
ス供給装置３８から不活性ガスが供給される。

【０１２１】このとき、循環経路内の原料ガスは、常時
一定圧力（通常、１．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ²）に設定
されるとともに、不活性ガスの濃度が一定に設定され
る。続いて、切換弁１９ｃおよび１９ｄが開くと、循環
ブロア１４により循環経路内に酸素および不活性ガスを
含む原料ガスが流通される。

【０１２２】この原料ガスは、オゾン発生機１２を通過
する間の無声放電により酸素の一部がオゾンに変換さ
れ、オゾン化酸素となって吸脱着塔１５に搬送される。
このとき、酸素ガス中に含まれる不活性ガスにより、オ
ゾン発生機１２内の放電が活発となり、オゾンの生成量
が増大する。

【０１２３】その後、吸脱着塔１５内の吸着剤は、オゾ
ンを選択的に吸着し、残りの不活性ガスを含んだ酸素は
切換弁１９ｃを介して循環ブロア１４に返送される。こ
のとき、オゾン吸着剤は冷却源１６により−４０℃以下
に冷却されており、また、オゾン吸着剤としては、前述
のようにフルオロカーボンを含浸させた多孔質材料、シ
リカゲル、活性アルミナ、のうちの少なくとも１種類を
混合したものが用いられる。なお、オゾンとして消費さ
れた酸素は酸素供給源１３より補充されるが、不活性ガ
スは消費されないので補充されない。

【０１２４】ここで、実験例に基づく特性図（図１３）
を参照しながら、オゾン発生時における不活性ガス添加
量の影響について説明する。図１３は不活性ガス添加量
［％］とオゾン生成効率［ｇ−Ｏ₃／ｋｗｈ］との関係
を示す特性図であり、不活性ガスとして、たとえば、窒
素ガス（破線）またはアルゴンガス（実線）の場合を例
にとっている。図１３から明らかなように、窒素ガスま
たはアルゴンガスを若干（数％〜１０％程度）添加する
ことにより、オゾン発生量が増大してオゾン分圧が増大
することが分かる。

【０１２５】したがって、原料ガスに不活性ガスを添加
してオゾン発生量を増大させることにより、吸脱着塔１
５にオゾンを効率的に吸着貯蔵することができる。しか
しながら、不活性ガスの添加量を増大しすぎると、図示
したように、逆にオゾン発生量が減少してオゾン吸着量
が減少するので、循環経路内に添加する不活性ガスは、
濃度を３〜８％程度に設定することが最も効率的であ
る。

【０１２６】しかし、不活性ガスとして窒素ガスを用い
ると、オゾン化時の放電により窒素が解離されて窒素酸
化物が生成され、この窒素酸化物が吸着剤（吸脱着塔１
５の内筒１５ａ内に充填されているシリカゲル等）に供
給されると、窒素酸化物が吸着剤に吸着してオゾンの吸
着能力が低下してしまう。したがって、循環経路内に添
加する不活性ガスとしては、放電時に酸化されることの
ないアルゴンガスを用いることが望ましい。

【０１２７】実施の形態９．なお、上記各実施の形態４
〜８では、オゾン脱着時のオゾン濃度制御手段として制
御装置（図示せず）を用い、オゾン濃度調整手段２９内
のオゾンガス流量調整弁３２の開度およびガスエジェク
タ３０内のノズル径をシーケンス制御したが、オゾン含
有ガスのオゾン濃度に応動する制御装置を用い、オゾン
消費物体２３に供給されるオゾン含有ガスの流量（オゾ
ン濃度）を直接的にフィードバック制御してもよい。

【０１２８】図１４はオゾン含有ガスの流量をオゾン濃
度に応じてフィードバック制御したこの発明の実施の形
態９による電力貯蔵装置を概略的に示す構成図であり、
図１４において、１２〜１６、１５ａ、１５ｂ、１９ａ
〜１９ｄ、２３および２９〜３２は前述（図７〜図９、
図１１および図１２参照）と同様のものである。

【０１２９】３９はガスエジェクタ３０の出力側の配管
に設けられたオゾン濃度計であり、オゾン消費物体２３
に供給されるオゾン含有ガス中のオゾン濃度を計測して
検出信号を出力する。４０はガスエジェクタ３０の出力
側の配管に介在された供給ガス流量調整弁であり、オゾ
ン消費物体２３に供給されるオゾン含有ガスの流量を一
定に調整する。

【０１３０】４１はオゾン含有ガスのオゾン濃度を所定
値に制御する制御装置であり、オゾン濃度計３９からの
検出信号（オゾン濃度）に応じて、ガスエジェクタ３
０、オゾンガス流量調整弁３２および供給ガス流量調整
弁４０を制御することにより、オゾン濃度および流量が
一定値となるように、オゾン消費物体２３に供給される
オゾン含有ガスの流量を調整する。

【０１３１】制御装置４１は、オゾンの吸脱着時にシー
ケンス制御を行う制御装置（図示せず）の一部を構成し
ていてもよく、または、他の被制御要素とともに制御装
置（図示せず）により制御される構成にしてもよい。図
１４は前述（図７）の装置にオゾン濃度計３９、供給ガ
ス流量調整弁４０および制御装置４１を付加したもので
ある。

【０１３２】次に、図１４に示したこの発明の実施の形
態９の動作について説明する。なお、オゾン吸着動作に
関しては、上記実施の形態４と同様なので、ここでは説
明を省略する。吸脱着塔１５の吸着剤が飽和吸着量近く
までオゾンを吸着してオゾン脱着動作に移行すると、前
述と同様にオゾン発生機１２を含む循環系が稼動を停止
し、圧縮ガス製造機３１が稼働を開始してガスエジェク
タ３０に圧縮ガスを供給し、オゾンガス流量調整弁３２
が徐々に開かれる。

【０１３３】これにより、吸脱着塔１５からオゾンが減
圧吸引され、ガスエジェクタ３０を介してオゾン含有ガ
スとしてオゾン消費物体２３に供給される。このとき、
オゾン含有ガスの出力配管に設けられたオゾン濃度計３
９は、オゾン含有ガス中のオゾン濃度を示す検出信号を
制御装置４１に入力する。

【０１３４】制御装置４１は、オゾン濃度の検出値があ
らかじめ設定された所定オゾン濃度よりも高い場合に
は、ガスエジェクタ３０およびオゾンガス流量調整弁３
２に制御信号を出力し、オゾンガス流量調整弁３２を少
し閉じてオゾン含有ガス流量を減じるとともに、ガスエ
ジェクタ３０内のノズル径を大きくする。

【０１３５】これにより、オゾンガス流量調整弁３２を
通過するオゾン含有酸素の流量が低減されるとともに、
ガスエジェクタ３０内のノズルを通過する圧縮ガスの流
速が遅くなって減圧量が低減される。この結果、吸脱着
塔１５内の圧力が高くなってオゾン含有酸素の放出流量
が減少し、オゾン消費物体２３に供給されるオゾン含有
ガス中のオゾン濃度は、所定のオゾン濃度に低減調整さ
れる。

【０１３６】一方、制御装置４１は、オゾン濃度検出値
が所定のオゾン濃度よりも低い場合には、オゾンガス流
量調整弁３２を少し開くとともに、ガスエジェクタ３０
内のノズル径を小さくする。これにより、オゾンガス流
量調整弁３２におけるオゾン含有酸素の通過流量が増大
されるとともに、ガスエジェクタ３０における圧縮ガス
のノズル通過流速が速くなり、吸脱着塔１５内の圧力が
低くなってオゾン含有酸素の放出流量が増大し、オゾン
含有ガス中のオゾン濃度は所定のオゾン濃度に増大調整
される。

【０１３７】さらに、制御装置４１は、オゾン含有酸素
のガスエジェクタ３０への流入量変化に合わせて、供給
ガス流量調整弁４０に制御信号を出力し、オゾン消費物
体２３に供給されるオゾン含有ガスの流量を一定流量に
調整する。これにより、一定濃度のオゾンを含んだオゾ
ン含有ガスをオゾン消費物体２３に一定量ずつ供給する
ことができる。

【０１３８】ここでは、制御装置４１は、オゾン濃度調
整のために、オゾン取り出し側において、オゾンガス流
量調整弁３２の開度のみならずガスエジェクタ３０内の
減圧力（ノズル径）をも制御したが、オゾンガス流量調
整弁３２の開度およびガスエジェクタ３０内の減圧力の
うちの少なくとも一方を制御すればよい。

【０１３９】また、オゾン消費物体２３へのオゾン含有
ガス流量を一定にする供給ガス流量調整弁４０を、ガス
エジェクタ３０とオゾン消費物体２３との間に介在させ
たが、圧縮ガス製造機３１とガスエジェクタ３０との間
に介在させてもよい。さらに、供給ガス流量調整弁４０
の機能を圧縮ガス製造機３１そのものに兼用させて供給
ガス流量調整弁４０を省略し、制御装置４１により、圧
縮ガス製造機３１を直接制御してもよい。

【０１４０】このように、オゾンガス流量調整弁３２の
開閉動作を相殺するように開閉動作を行う供給ガス流量
調整弁４０を、ガスエジェクタ３０の上流に設けること
により、オゾンを取り出すための減圧力に支障が生じに
くくなるので、流量制御性がさらに向上する。

【０１４１】実施の形態１０．なお、上記実施の形態９
では、オゾン濃度（流量）調整用のオゾン取り出し減圧
力を制御するために、ガスエジェクタ３０のノズル径を
制御したが、前述の実施の形態５（図８参照）の場合と
同様に、ガスエジェクタ３０にバイパス配管を並設し、
ガスエジェクタ３０およびバイパス配管の流量比を二方
向流量調整弁によって制御してもよい。

【０１４２】図１５はガスエジェクタ３０にバイパス配
管を並設してオゾン濃度調整を行うようにしたこの発明
の実施の形態１０による電力貯蔵装置を概略的に示す構
成図であり、図１５において、１２〜１６、１５ａ、１
５ｂ、１９ａ〜１９ｄ、２３、２８〜３３および３９〜
４１は前述（図８および図１４参照）と同様のものであ
る。

【０１４３】この場合、オゾン濃度計３９からの検出信
号に応動する制御装置４１は、オゾン取り出し側の減圧
力に関しては、ガスエジェクタ３０およびバイパス配管
３３内の圧縮ガス流量比を調整する二方向流量調整弁２
８を制御するものとする。このように、オゾン濃度計３
９からの検出信号に応じて、オゾンガス流量調整弁３２
の開度および二方向流量調整弁２８とともに、供給ガス
流量調整弁４０をフィードバック制御することにより、
前述と同様のオゾン脱着効果を得ることができる。

【０１４４】すなわち、オゾン脱着動作において、ガス
エジェクタ３０および圧縮ガス製造機３１が稼働してオ
ゾンガス流量調整弁３２が徐々に開き、吸脱着塔１５か
ら減圧吸引されたオゾン含有ガスがオゾン消費物体２３
に供給されると、オゾン含有ガス中のオゾン濃度は、オ
ゾン濃度計３９により計測されて制御装置４１に入力さ
れる。

【０１４５】もし、オゾン濃度検出値が所定オゾン濃度
よりも高い場合には、制御装置４１は、オゾンガス流量
調整弁３２を少し閉じるとともに、二方向流量調整弁２
８を制御してバイパス配管３３への流量比を増大させ、
ガスエジェクタ３０に供給される圧縮ガスの流量を低減
させる。このとき、ガスエジェクタ３０のノズルを通過
する圧縮ガスの流速が遅くなることにより、オゾン含有
ガスを吸引する力が弱くなり、吸脱着塔１５内の圧力が
高くなるので、オゾン含有酸素の放出流量が減少してオ
ゾン含有ガス中のオゾン濃度が低くなる。

【０１４６】逆に、オゾン濃度検出値が所定オゾン濃度
よりも低い場合は、制御装置４１は、オゾンガス流量調
整弁３２を少し開くとともに、二方向流量調整弁２８を
制御してバイパス配管３３への流量比を減少させ、ガス
エジェクタ３０に供給される圧縮ガスの流量を増大させ
る。このとき、ノズルを通過する圧縮ガスの流速が速く
なることにより、オゾン含有ガスを吸引する力が強くな
り、吸脱着塔１５内の圧力が低くなるので、オゾン化酸
素の放出流量が増加してオゾン含有ガス中のオゾン濃度
が高くなる。

【０１４７】また、制御装置４１は、オゾン含有酸素の
ガスエジェクタ３０への流入量の変化に合わせて供給ガ
ス流量調整弁４０を制御し、オゾン消費物体２３に供給
するオゾン含有ガス流量を一定にし、一定濃度のオゾン
含有ガスをオゾン消費物体２３に一定量ずつ供給する。
この場合も、前述と同様に、供給ガス流量調整弁４０を
二方向流量調整弁２８の上流側に介在させてもよく、供
給ガス流量調整弁４０の機能を圧縮ガス製造機３１に兼
用させてもよい。

【０１４８】実施の形態１１．なお、上記各実施の形態
４〜１０では、ガスエジェクタ３０を駆動する圧縮ガス
を圧縮ガス製造機３１から直接供給したが、オゾン取り
出し時の電力消費をさらに節減するために、あらかじめ
圧縮ガスを貯蔵しておき、圧縮ガス供給時に貯蔵タンク
から開放するように構成してもよい。

【０１４９】図１６は圧縮ガスをあらかじめ貯蔵するよ
うにしたこの発明の実施の形態１１による電力貯蔵装置
を概略的に示す構成図であり、図１６において、１２〜
１６、１５ａ、１５ｂ、１９ａ〜１９ｄ、２３および２
９〜３２は前述（図７参照）と同様のものである。

【０１５０】４２は圧縮ガス製造機３１から生成された
圧縮ガスを貯蔵する圧縮ガス貯蔵タンク、４３は圧縮ガ
ス貯蔵タンク４２に蓄えられた圧縮ガスの供給圧力を調
整する圧縮ガス圧力調整弁である。

【０１５１】次に、図１６に示したこの発明の実施の形
態１１の動作について説明する。この場合、オゾン吸着
動作に関しては前述と同様であるが、オゾン製造貯蔵中
の期間において、圧縮ガス製造機３１が稼働しており、
圧縮ガス貯蔵タンク４２内に圧縮ガスが貯蔵される。

【０１５２】一方、オゾン脱着動作において、オゾン発
生機１２を含む循環系が稼動を停止すると、圧縮ガス圧
力調整弁４３が開き始めることにより、ガスエジェクタ
３０に圧縮ガスが供給されるとともに、オゾンガス流量
調整弁３２が徐々に開きだす。これにより、吸脱着塔１
５からオゾンが減圧吸引され、ガスエジェクタ３０内で
混合されたオゾン含有ガスがオゾン消費物体２３に供給
される。

【０１５３】このとき、圧縮ガス製造機３１は、圧縮ガ
ス貯蔵タンク４２内の圧縮ガスが不足した場合のみ駆動
されて圧縮ガスを補填すればよく、オゾンを取り出す際
に圧縮ガス製造機３１を稼働させるための電力を節減す
ることができる。したがって、圧縮ガス貯蔵タンク４２
は、実質的にオゾン取り出し時の電力を貯蔵してり、さ
らに大きな電力貯蔵効果を実現することができる。

【０１５４】実施の形態１２．なお、上記実施の形態１
１では、オゾンの製造貯蔵期間中に圧縮ガス製造機３１
を駆動して圧縮ガスを圧縮ガス貯蔵タンク４２に貯蔵し
たが、空気液化装置を用いて液化ガスを貯蔵しておき、
オゾン脱着時に加熱することにより気化生成された圧縮
ガスを供給してもよい。

【０１５５】図１７は圧縮ガス貯蔵用に空気液化装置を
用いたこの発明の実施の形態１２による電力貯蔵装置を
概略的に示す構成図であり、図１７において、１２〜１
６、１５ａ、１５ｂ、１９ａ〜１９ｄ、２３、２９、３
０、３２および４３は前述（図１６参照）と同様のもの
である。

【０１５６】４４はオゾン製造貯蔵期間中に駆動されて
空気を液化ガスとして貯蔵する空気液化装置であり、入
力側に圧縮ガス製造機３１が介在されていてもよい。４
５は空気液化装置４４内の液体空気を圧縮ガスに変換す
る加熱ヒータであり、オゾン脱着時に駆動されて液体空
気を気化させて圧縮ガスを生成し、圧縮ガス圧力調整弁
４３を介してガスエジェクタ３０に供給する。

【０１５７】この場合、オゾン取り出し時において、液
化空気を気化させるために加熱ヒータ４５を稼働させる
必要があるので、加熱ヒータ４５の駆動に要する電力量
の分だけ、前述の実施の形態１１（圧縮ガスとして貯蔵
する方法）よりも、電力貯蔵効果が若干低減するもの
の、前述と同様の作用効果を奏する。

【０１５８】なお、上記実施の形態１２では、空気液化
装置４４および加熱ヒータ４５を吸脱着塔１５に対して
独立に構成したが、吸脱着塔１５に関連した構成として
もよい。この場合、空気液化装置４４内の液体空気の冷
却機能を吸脱着塔１５の冷却に用いることができ、オゾ
ン吸着動作時における冷却源１６の駆動電力を節減する
ことができる。

【０１５９】また、吸脱着塔１５の温度を用いて空気液
化装置４４内の液体空気を気化させることにより、オゾ
ン脱着時における加熱ヒータ４５の駆動電力を節減する
ことができ、低エネルギ型の電力貯蔵装置を実現するこ
とができる。このとき、オゾン脱着時において、液体空
気が気化されることにより、吸脱着塔１５が冷却される
が、特に支障を生じることはない。

【０１６０】以上のように、この発明の請求項１によれ
ば、電力消費の少ない時間帯に電力を用いてオゾン製造
貯蔵しておき、電力消費の多い時間帯に貯蔵したオゾン
を使用するようにしたので、夜間の余剰電力を有効に使
用でき、一日の電力使用量を平準化できる効果がある。

【０１６１】また、この発明の請求項２によれば、電力
を用いて製造したオゾンをガスの状態で圧縮して貯蔵す
るようにしたので、電力を効率よく貯蔵でき、一日の電
力使用量を平準化できるとともに、電力の貯蔵および放
出の動作を簡易化できる効果がある。

【０１６２】また、この発明の請求項３によれば、電力
を用いて製造したオゾンをガスの状態で圧縮し、貯蔵す
る際のオゾン濃度を重量百分率濃度で１０±３ｗｔ％に
設定したので、電力を効率的に蓄えることができる効果
がある。

【０１６３】また、この発明の請求項４によれば、電力
を用いて製造したオゾンを溶媒に溶かすようにしたの
で、電力を効率よく貯蔵でき、一日の電力使用量を平準
化できる効果がある。

【０１６４】また、この発明の請求項５によれば、電力
を用いて製造したオゾンを有機溶媒に溶かすようにした
ので、電力を効率的に蓄えることができる効果がある。

【０１６５】また、この発明の請求項６によれば、電力
を用いて製造したオゾンを吸着剤に吸着させるようにし
たので、電力を効率よく貯蔵でき、一日の電力使用量を
平準化できる効果がある。

【０１６６】また、この発明の請求項７によれば、電力
を用いて製造したオゾンを吸着させる際の吸着剤とし
て、フルオロカーボンを含浸させた多孔質材料、シリカ
ゲル、活性アルミナ、のうち少なくとも１種類を混合し
たものを用いたので、電力を効率的に蓄えることができ
る効果がある。

【０１６７】また、この発明の請求項８によれば、電力
を用いて、酸素を含んだ原料ガスからオゾン化ガスを生
成するとともに、オゾン化ガス中のオゾンを吸脱着手段
に吸着させ、吸脱着手段内からオゾンを取り出すオゾン
放出手段として、オゾン消費物体に対して一定濃度のオ
ゾンを含んだガスを一定量の割合で供給できるオゾン濃
度調整手段を用いたので、電力を効率よく蓄えることが
できるとともに、貯蔵した電力を電力消費物体に効率よ
く供給できる効果がある。

【０１６８】また、この発明の請求項９によれば、吸脱
着手段内の圧力を高く維持する圧力維持手段を設けたの
で、電力を効率よく貯蔵できる効果がある。

【０１６９】また、この発明の請求項１０によれば、圧
力維持手段として、オゾン発生機と吸脱着塔との間に加
圧ポンプを設け、吸脱着塔の出力側に背圧弁を設けたの
で、吸脱着塔のみに高圧のオゾン化ガスを供給すること
ができ、さらに効率よく電力を貯蔵できる効果がある。

【０１７０】また、この発明の請求項１１によれば、オ
ゾン化ガスおよび酸素含有ガスが循環して流れる循環経
路内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を設け
たので、電力を効率よくオゾンに変換できる効果があ
る。

【０１７１】また、この発明の請求項１２によれば、不
活性ガスとしてアルゴンガスを用いたので、電力を効率
よくオゾンに変換できるとともに、吸着剤を冷却するの
に必要なエネルギを低減できる効果がある。

【０１７２】また、この発明の請求項１３によれば、オ
ゾン濃度調整手段として、オゾン放出手段により取り出
されたオゾン含有ガス中のオゾン濃度を測定するオゾン
濃度計と、吸脱着手段から取り出されるオゾン含有ガス
の流量を調整するオゾンガス流量調整弁と、オゾン消費
物体に供給されるオゾン含有ガスの流量を調整する供給
ガス流量調整弁と、オゾン濃度に基づいてオゾンガス流
量調整弁および供給ガス流量調整弁を調整する制御手段
とを設けたので、一定濃度で一定流量のオゾン含有ガス
により、貯蔵した電力を消費物体に安定的に供給できる
効果がある。

【０１７３】また、この発明の請求項１４によれば、オ
ゾン濃度調整手段として、オゾン放出手段により取り出
されたオゾン含有ガス中のオゾン濃度を測定するオゾン
濃度計と、吸脱着手段から取り出されるオゾン含有ガス
の流量を調整するオゾンガス流量調整弁と、吸脱着手段
からオゾンを取り出すための減圧力を調整する減圧力調
整手段と、オゾン濃度に基づいてオゾンガス流量調整弁
および減圧力調整手段を制御する制御手段とを設けたの
で、貯蔵した電力を消費物体に安定的に供給できる効果
がある。

【０１７４】また、この発明の請求項１５によれば、減
圧力調整手段として、ガスエジェクタを用い、ガスエジ
ェクタのノズル径を調整して減圧力を制御したので、貯
蔵した電力を消費物体に安定的に供給できる効果があ
る。

【０１７５】また、この発明の請求項１６によれば、減
圧力調整手段として、ガスエジェクタに並設されたバイ
パス配管と、バイパス配管への流量比を調整する二方向
流量調整弁とを用い、バイパス配管を介してガスエジェ
クタへの流量を調整して減圧力を制御するようにしたの
で、貯蔵した電力を消費物体に安定的に供給できる効果
がある。

【０１７６】また、この発明の請求項１７によれば、ガ
スエジェクタを駆動させる圧縮ガスを蓄えるガス貯蔵手
段を設けたので、貯蔵した電力を取り出す際に使用する
エネルギを低減化することができ、電力を効率的に消費
物体に供給できる効果がある。

【０１７７】また、この発明の請求項１８によれば、ガ
ス貯蔵手段として圧縮ガス貯蔵タンクを用いたので、貯
蔵した電力を取り出す際に使用するエネルギを低減化す
ることができ、電力を効率的に消費物体に供給できる効
果がある。

【０１７８】また、この発明の請求項１９によれば、ガ
ス貯蔵手段として液体空気貯蔵手段を用いたので、貯蔵
した電力を取り出す際に使用するエネルギを低減化する
ことができ、電力を効率的に消費物体に供給できる効果
がある。

【０１７９】また、この発明の請求項２０によれば、液
体空気貯蔵手段を、吸脱着手段に対して関連するように
配置したので、液体空気が有する冷却を冷却源として用
いることができるとともに、貯蔵した電力を取り出す際
に吸脱着手段を加熱源として用いることができ、オゾン
取り出し時の所要エネルギを低減化することができ、さ
らに効率的に電力を貯蔵することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による電力貯蔵装置
を示す構成図である。

【図２】 オゾン化酸素中のオゾン濃度とオゾン分解率
との関係を示す特性図である。

【図３】 オゾン化酸素中のオゾン濃度とオゾン貯蔵量
との関係を示す特性図である。

【図４】 この発明の実施の形態２による電力貯蔵装置
を示す構成図である。

【図５】 この発明の実施の形態３による電力貯蔵装置
を示す構成図である。

【図６】 溶媒の違いによるオゾン溶解度係数を示す説
明図である。

【図７】 この発明の実施の形態４による電力貯蔵装置
を示す構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態５による電力貯蔵装置
を示す構成図である。

【図９】 この発明の実施の形態６による電力貯蔵装置
を示す構成図である。

【図１０】 オゾン化酸素中のオゾン分圧とオゾン吸着
量との関係を示す特性図である。

【図１１】 この発明の実施の形態７による電力貯蔵装
置を示す構成図である。

【図１２】 この発明の実施の形態８による電力貯蔵装
置を示す構成図である。

【図１３】 原料ガス中の不活性ガス添加量とオゾン発
生量との関係を示す特性図である。

【図１４】 この発明の実施の形態９による電力貯蔵装
置を示す構成図である。

【図１５】 この発明の実施の形態１０による電力貯蔵
装置を示す構成図である。

【図１６】 この発明の実施の形態１１による電力貯蔵
装置を示す構成図である。

【図１７】 この発明の実施の形態１２による電力貯蔵
装置を示す構成図である。

【図１８】 温水を用いた従来の電力貯蔵装置を示す側
断面図である。

【図１９】 蓄熱体を用いた従来の電力貯蔵装置を示す
側断面図である。

【図２０】 吸脱着塔を用いた従来の間欠オゾン供給装
置を示す構成図である。

【符号の説明】 １２ オゾン発生機、１３、２６ 酸素供給源、１４
循環ブロア、１５ 吸脱着塔、１５ａ 内筒、１５ｂ
外筒、１６ 冷却源、１７ 加熱源、１９ａ〜１９ｇ
切換弁、２１ オゾン貯蔵タンク、２２ ガス圧縮ポン
プ、２３ オゾン消費物体、２４ 流量調整弁、２５
オゾン貯蔵槽、２７、３３ バイパス配管、２８ 二方
向流量調整弁、２９ オゾン濃度調整手段、３０ ガス
エジェクタ、３１ 圧縮ガス製造機、３２ オゾンガス
流量調整弁、３４ 圧力維持装置、３５ 加圧ポンプ、
３６ 流量計、３７ 背圧弁、３８ 不活性ガス供給装
置、３９ オゾン濃度計、４０ 供給ガス流量調整弁、
４１ 制御装置、４２ 圧縮ガス貯蔵タンク、４３ 圧
縮ガス圧力調整弁、４４ 空気液化装置、４５ 加熱ヒ
ータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣辻 淳二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 中山 繁樹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松岡 修 東京都千代田区内幸町一丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 野崎 誠夫 千葉県千葉市若葉区若松町413−73

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力消費の少ない時間帯に電力を用い
   て、オゾン化ガスを製造するとともに、前記オゾン化ガ
   スに含まれるオゾンを貯蔵し、電力消費の多い時間帯
   に、前記貯蔵されたオゾンをオゾン含有ガスとして取り
   出して使用することを特徴とする電力貯蔵方法。
2. 【請求項２】 前記オゾン化ガスを圧縮して貯蔵するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵方法。
3. 【請求項３】 前記オゾン化ガスの圧縮貯蔵時のオゾン
   濃度を、重量パーセント濃度で、１０±３ｗｔ％に設定
   したことを特徴とする請求項２に記載の電力貯蔵方法。
4. 【請求項４】 前記オゾン化ガスに含まれるオゾンを溶
   媒に吸収して貯蔵することを特徴とする請求項１に記載
   の電力貯蔵方法。
5. 【請求項５】 前記溶媒は、有機溶媒からなることを特
   徴とする請求項４に記載の電力貯蔵方法。
6. 【請求項６】 前記オゾン化ガスに含まれるオゾンを吸
   着剤に吸着して貯蔵することを特徴とする請求項１に記
   載の電力貯蔵方法。
7. 【請求項７】 前記吸着剤は、フルオロカーボンを含浸
   させた多孔質材料、シリカゲル、活性アルミナ、のうち
   の少なくとも１種類を混合したものからなることを特徴
   とする請求項６に記載の電力貯蔵方法。
8. 【請求項８】 電力を用いて、酸素を含む原料ガスから
   オゾン化ガスを生成するオゾン発生手段と、 前記オゾン化ガスからオゾンを吸着するとともに吸着し
   たオゾンを脱着する吸脱着手段と、 前記オゾン発生手段および前記吸脱着手段を介して前記
   原料ガスおよび前記オゾン化ガスを流すとともに、前記
   オゾン化ガスからオゾンを吸着して残った酸素を前記オ
   ゾン発生手段に戻す循環経路と、 前記吸脱着手段を冷却する冷却源と、 前記吸脱着手段からオゾンを含むオゾン含有ガスを取り
   出してオゾン消費物体に供給するオゾン放出手段とを備
   え、 前記オゾン放出手段は、前記オゾン含有ガスを一定濃度
   で且つ一定量の割合で前記オゾン消費物体に供給するた
   めのオゾン濃度制御手段を含むことを特徴とする電力貯
   蔵装置。
9. 【請求項９】 前記吸脱着手段内の圧力を大気圧よりも
   高く維持するための圧力維持手段を備えたことを特徴と
   する請求項８に記載の電力貯蔵装置。
10. 【請求項１０】 前記圧力維持手段は、 前記吸脱着手段の入力側に設けられた加圧ポンプと、 前記加圧ポンプに供給されるオゾン化ガスの流量を一定
    に調整する流量計と、 前記吸脱着手段の出力側に設けられて前記オゾン発生手
    段に供給する原料ガスの圧力を大気圧に復帰させるため
    の背圧弁とを含むことを特徴とする請求項９に記載の電
    力貯蔵装置。
11. 【請求項１１】 前記循環経路内に不活性ガスを供給す
    るための不活性ガス供給手段を備えたことを特徴とする
    請求項８に記載の電力貯蔵装置。
12. 【請求項１２】 前記不活性ガスは、アルゴンガスから
    なることを特徴とする請求項１１に記載の電力貯蔵装
    置。
13. 【請求項１３】 前記オゾン濃度制御手段は、 前記オゾン含有ガスのオゾン濃度を測定するオゾン濃度
    計と、 前記吸脱着手段から取り出されるオゾン含有ガスの流量
    を調整する第１の流量調整弁と、 前記オゾン消費物体に供給されるオゾン含有ガスの流量
    を調整する第２の流量調整弁と、 前記オゾン濃度に基づいて前記第１および第２の流量調
    整弁を制御する制御手段とを含み、 前記制御手段は、 前記オゾン濃度が所定オゾン濃度よりも高いときには、
    前記第１の流量調整弁を閉じ且つ前記第２の流量調整弁
    を開く方向の制御し、 前記オゾン濃度が前記所定オゾン濃度よりも低いときに
    は、前記第１の流量調整弁を開き且つ前記第２の流量調
    整弁を閉じる方向に制御することを特徴とする請求項８
    に記載の電力貯蔵装置。
14. 【請求項１４】 前記オゾン濃度制御手段は、 前記オゾン含有ガスのオゾン濃度を測定するオゾン濃度
    計と、 前記吸脱着手段からオゾンを取り出すための減圧力を調
    整する減圧力調整手段と、 前記オゾン消費物体に供給されるオゾン含有ガスの流量
    を調整する流量調整弁と、 前記オゾン濃度に基づいて前記減圧力調整手段および前
    記流量調整弁を制御する制御手段とを含み、 前記制御手段は、 前記オゾン濃度が所定オゾン濃度よりも高いときには、
    前記減圧力を低減し且つ前記流量調整弁を開く方向に制
    御し、 前記オゾン濃度が前記所定オゾン濃度よりも低いときに
    は、前記減圧力を増大し且つ前記流量調整弁を閉じる方
    向に制御することを特徴とする請求項８に記載の電力貯
    蔵装置。
15. 【請求項１５】 前記減圧力調整手段は、前記吸脱着手
    段内を減圧状態にして前記吸脱着手段からオゾンを取り
    出すガスエジェクタを含み、 前記ガスエジェクタは、圧縮ガスを通過させるノズルを
    有し、 前記制御手段は、前記ノズルの径を増減させることによ
    り前記減圧力を制御することを特徴とする請求項１４に
    記載の電力貯蔵装置。
16. 【請求項１６】 前記減圧力調整手段は、 前記吸脱着手段内を減圧状態にして前記吸脱着手段から
    オゾンを取り出すガスエジェクタと、 前記ガスエジェクタの入出力端間を連通するバイパス配
    管と、 前記ガスエジェクタおよび前記バイパス配管に流れる圧
    縮ガスの流量比を調整する二方向流量調整弁とを含み、 前記制御手段は、前記二方向流量調整弁を制御して前記
    圧縮ガスの流量比を調整することにより、前記減圧力を
    制御することを特徴とする請求項１４に記載の電力貯蔵
    装置。
17. 【請求項１７】 前記ガスエジェクタを駆動するための
    圧縮ガスを蓄えるガス貯蔵手段を備えたことを特徴とす
    る請求項１５または請求項１６に記載の電力貯蔵装置。
18. 【請求項１８】 前記ガス貯蔵手段は、圧縮ガス貯蔵タ
    ンクからなることを特徴とする請求項１７に記載の電力
    貯蔵装置。
19. 【請求項１９】 前記ガス貯蔵手段は、空気を液化した
    状態で貯蔵する空気液化手段からなることを特徴とする
    請求項１７に記載の電力貯蔵装置。
20. 【請求項２０】 前記空気液化手段は、 前記吸脱着手段に関連して配置され、 前記吸脱着手段に対する冷却源としての機能を兼用する
    ことを特徴とする請求項１９に記載の電力貯蔵装置。