JP6672447B2 - Ozone generator and power supply - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、オゾン発生装置および電源装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to an ozone generator and a power supply.
一般にオゾン発生装置は、強力な酸化作用を持ちつつ残留性の少ないオゾンを生成する装置として知られており、環境に配慮しながら洗浄・殺菌・脱臭・脱色などの用途を求める分野（特に水処理の分野）で積極的に利用されている。 In general, an ozone generator is known as a device that generates ozone having a strong oxidizing action and low persistence. Fields requiring applications such as washing, sterilization, deodorization, and decolorization while considering the environment (particularly, water treatment) In the field).
このようなオゾン発生装置の基本的な構成としては、誘電体電極と金属電極との間に形成された放電ギャップに原料ガスを流入し、誘電体電極に電源を印加することで、原料ガス中での放電によりオゾンを発生させる仕組みである。 The basic configuration of such an ozone generator is as follows. A raw material gas flows into a discharge gap formed between a dielectric electrode and a metal electrode, and power is applied to the dielectric electrode. Is a mechanism to generate ozone by the electric discharge in the.
ところで、オゾン発生装置は、誘電体電極は静電容量、放電ギャップは抵抗と考えることができる。よって、放電ギャップにばらつきが生じても、誘電体電極に印加する電圧を高くすれば、放電ギャップに流れる電流を一定に近づけることができる。具体的には、誘電体電極を分割した静電容量と考えると、誘電体電極に印加する電圧を上げることで、バラスト効果によって、放電ギャップに流れる電流を一定に近づけることができる。 By the way, in the ozone generator, the dielectric electrode can be considered as a capacitance, and the discharge gap can be considered as a resistance. Therefore, even if the discharge gap varies, the current flowing through the discharge gap can be made constant by increasing the voltage applied to the dielectric electrode. Specifically, assuming that the dielectric electrode is a divided capacitance, increasing the voltage applied to the dielectric electrode makes it possible to make the current flowing in the discharge gap close to a constant value by the ballast effect.
また、オゾン発生装置では、誘電体電極の端部で異常放電が発生しないように、誘電体電極に印加する電圧が、放電ギャップの降伏電圧であるＶｏｐ：１１．０ｋＶになるように設計が行われている。この場合、誘電体電極に印加される実効的な電圧Ｖｒｍｓは、７．７８ｋＶとなる。しかし、当該実効的な電圧Ｖｒｍｓが７．０ｋＶより高い場合には、国内規定で特別高圧に分類されてしまい、絶縁のためのブッシング，ヒューズ，高圧トランス，コイル等を大型化しなければならないという制約が課される。 In addition, the ozone generator is designed so that the voltage applied to the dielectric electrode becomes Vop: 11.0 kV, which is the breakdown voltage of the discharge gap, so that abnormal discharge does not occur at the end of the dielectric electrode. Have been done. In this case, the effective voltage Vrms applied to the dielectric electrode is 7.78 kV. However, if the effective voltage Vrms is higher than 7.0 kV, it is classified as a special high voltage according to domestic regulations, and the bushing, fuse, high-voltage transformer, coil and the like for insulation must be enlarged. Is imposed.
そこで、本発明の実施形態では、信頼性を維持しつつ小型化および低コスト化を実現するオゾン発生装置および電源装置の提供を目的とする。 Therefore, an embodiment of the present invention aims to provide an ozone generation device and a power supply device that realize downsizing and cost reduction while maintaining reliability.
実施形態のオゾン発生装置は、金属電極と、誘電体電極と、電源装置と、を備える。誘電体電極は、金属電極との間に、ガス圧が０．１４〜０．２２ＭＰａの原料ガスが流入されかつ０．３８ｍｍの放電ギャップを有する。電源装置は、商用電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、直流を交流に変換するインバータと、を有し、直流から変換される交流の電圧を、誘電体電極に印加して、原料ガス中で放電させ、当該放電によりオゾンを発生させる。また、インバータは、直流を、定格出力の交流に変換する場合に、誘電体電極に印加される誘電体印加電圧のピーク電圧が９．９ｋＶとなるように、直流を、２．０ｋＨｚ以上かつ４．５ｋＨｚ未満の所定周波数の交流に変換する。
The ozone generation device according to the embodiment includes a metal electrode, a dielectric electrode, and a power supply device. A source gas having a gas pressure of 0.14 to 0.22 MPa flows into the dielectric electrode and the metal electrode, and has a discharge gap of 0.38 mm. Power supply, a converter for converting an alternating current supplied from the commercial power source into direct current, an inverter for converting direct current to ac has a voltage of alternating current which is converted from a direct current, it is applied to dielectric electrodes Then, a discharge is caused in the source gas, and ozone is generated by the discharge. Also, the inverter converts the direct current to 2.0 kHz or more and 4 kHz so that the peak voltage of the dielectric applied voltage applied to the dielectric electrode becomes 9.9 kV when converting the direct current to the alternating current of the rated output. It is converted into an alternating current having a predetermined frequency of less than 0.5 kHz.
以下、添付の図面を用いて、本実施形態にかかるオゾン発生装置および当該オゾン発生装置の電源装置について説明する。 Hereinafter, an ozone generation device according to the present embodiment and a power supply device of the ozone generation device will be described with reference to the accompanying drawings.
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかるオゾン発生装置の概略構成の一例を示す図である。本実施形態にかかるオゾン発生装置１０は、誘電体バリア放電式のオゾン発生装置である。図１に示すように、オゾン発生装置１０は、オゾン発生装置本体１１と、ヒューズ１２を介してオゾン発生装置本体１１に電力を供給する電源装置（高圧交流電源）１３と、を有する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of the ozone generator according to the first embodiment. The
オゾン発生装置本体１１は、気密容器１５を有する。気密容器１５は、原料ガスが導入されるガス入口１６と、未反応の原料ガスおよびオゾン（Ｏ３）が排出されるガス出口１７と、を有する。気密容器１５内には、誘電体電極２１および金属電極２３が設けられ、誘電体電極２１と金属電極２３との間には、原料ガスが流入される放電ギャップ２２が形成されている。本実施形態では、気密容器１５内に導入される原料ガスは、酸素、または酸素と窒素の混合ガスである。また、原料ガスのガス圧は、０．１４〜０．２２ＭＰａの絶対圧である。
The ozone generator
本実施形態では、金属電極２３には、ステンレス鋼製等の円筒状の電極を用いる。また、本実施形態では、金属電極２３は、誘電体電極２１との間に所定の放電ギャップ２２を形成するための複数の突起２３Ａを有する。本実施形態では、放電ギャップ２２の長さｄ（以下、ギャップ長と言う）は、０．３８ｍｍである。
In the present embodiment, a cylindrical electrode made of stainless steel or the like is used as the
本実施形態では、誘電体電極２１は、金属電極２３と同軸の円筒状の電極であり、当該誘電体電極２１の外周面側に、放電ギャップ２２を介して金属電極２３が設けられている。具体的には、誘電体電極２１は、熱膨張係数が所定値より小さい素材で形成された円筒状の誘電体２１Ａ（以下、円筒状誘電体と言う）を有する。円筒状誘電体２１Ａは、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、高ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、セラミックス等により形成される。円筒状誘電体２１Ａの内周面には、導電性の電極２１Ｂ（以下、導電性電極と言う）を有する。導電性電極２１Ｂは、ヒューズ１２を介して電源装置１３に接続された給電素子２１Ｃ（以下、高圧給電素子と言う）と接続されている。導電性電極２１Ｂは、例えば、金，銀，銅，ステンレス，クロム，錫，亜鉛，ニッケルカーボン，アルミニウム等を、スパッタリング，溶射，蒸着，無電解メッキ，電解メッキ，塗料塗布等の方法により形成される。
In the present embodiment, the
オゾン発生装置本体１１には、金属電極２３の誘電体電極２１が設けられた側とは反対側に、冷却水流路２６が設けられている。冷却水流路２６は、当該冷却水流路２６に冷却水を導入する冷却水入口２４と、当該冷却水流路２６を流れて高温となった冷却水が排出される冷却水出口２５とを有する。
The ozone generator
上述のオゾン発生装置１０は、電源装置１３から誘電体電極２１（本実施形態では、導電性電極２１Ｂ）に電圧を印加して、放電ギャップ２２に流入される原料ガスで放電（これをバリア放電または無声放電と言うこともあるが、以下では誘電体バリア放電と言う）を発生させる。これにより、オゾン発生装置１０は、当該誘電体バリア放電によって、原料ガスからオゾンを生成する。誘電体バリア放電は、放電ギャップ２２に導入された原料ガスの温度を上昇させるが、冷却水流路２６に導入される冷却水によって冷却される。これにより、オゾン発生装置１０は、放電ギャップ２２に導入された原料ガスの温度の上昇を抑制しつつ、高濃度かつ高収率のオゾンを生成することができる。本実施形態では、オゾン発生装置１０で生成されたオゾンは、処理すべき水の脱臭や脱色や殺菌等の水処理に使用される。
The above-described
図２は、第１の実施形態にかかるオゾン発生装置が有する電源装置の回路構成の一例を示す図である。図２に示すように、本実施形態では、電源装置１３は、商用電源２０１（本実施形態では、三相交流電源）から供給される商用電源周波数の交流電源を、直流電源に変換するコンバータ２０２と、当該コンバータ２０２により変換された直流電源を、所定周波数の交流電源に変換するインバータ２０３と、を有する。本実施形態では、所定周波数は、２．０〜４．５ｋＨｚの間の周波数である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a power supply device included in the ozone generation device according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, a
また、電源装置１３は、インバータ２０３により所定周波数に変換された交流電源を誘電体電極２１に印加する。本実施形態では、電源装置１３は、インバータ２０３により所定周波数に変換された交流電源を、トランス２０４を介して、誘電体電極２１に印加する。オゾン発生装置本体１１は、誘電体電極２１に印加された交流電源を、放電ギャップ２２に流入される原料ガス中で誘電体バリア放電させて、原料ガスからオゾンを生成する。オゾン発生装置本体１１の等価回路は、誘電体電極２１に相当する静電容量Ｃｇと、放電ギャップ２２に相当する静電容量Ｃｏとを直列接続した回路となる。
Further, the
そして、オゾン発生装置本体１１は、放電ギャップ２２に印加される交流電源の電圧Ｖｏ（以下、放電ギャップ電圧と言う）が所定電圧Ｖｓ（以下、放電維持電圧と言う）を超えると、誘電体バリア放電を発生する。誘電体バリア放電は定電圧特性を有するため、放電が発生している間、放電ギャップ２２に印加される放電ギャップ電圧Ｖｏは、放電維持電圧Ｖｓに維持される。また、放電ギャップ２２は、放電ギャップ電圧Ｖｏが放電維持電圧Ｖｓを超えると、誘電体バリア放電を発生する特性を有する。よって、放電ギャップ２２の等価回路は、降伏電圧を有するツェナーダイオード２０５により表される。
When the voltage Vo (hereinafter, referred to as “discharge gap voltage”) of the AC power supply applied to the
このように、放電ギャップ２２が容量性負荷として機能するため、オゾン発生装置本体１１は、放電ギャップ２２における力率を「１」に近づけるために、当該放電ギャップ２２に対してコイル２０６を直列接続している。本実施形態では、オゾン発生装置本体１１は、放電ギャップ２２に対してコイル２０６を直列接続しているが、これに限定するものではなく、放電ギャップ２２に対してコイル２０６を並列接続しても良い。
As described above, since the
ところで、オゾン発生装置１０は、放電ギャップ２２を形成する誘電体電極２１と金属電極２３の製作精度若しくは組立精度のバラつきによって、放電ギャップ２２のギャップ長ｄが不均一である場合、放電維持電圧Ｖｓが変化してしまい、それに伴いオゾンの発生特性も変化する。そのため、オゾン発生装置１０は、放電ギャップ電圧Ｖｏを高くした方が、放電ギャップ２２に均一な放電が発生し易い。従来のオゾン発生装置では、誘電体電極２１の端部で異常な放電が発生しないように、放電ギャップ電圧Ｖｏの上限である電圧Ｖｏｐ（以下、印加電圧と言う）：１１．０ｋＶを、放電ギャップ２２に印加している。この場合に、誘電体電極２１に印加される実効的な電圧Ｖｒｍｓ（以下、実効電圧と言う）は、７．７８ｋＶとなることから、国内規定で特別電圧に分類されてしまい、絶縁のためのブッシング，ヒューズ，高圧トランス，コイル等を大型化しなければならないという制約が課される。
By the way, the
そこで、本実施形態のオゾン発生装置１０は、気密容器１５内に導入する原料ガスのガス圧を０．１４〜０．２２ＭＰａとしかつギャップ長ｄを０．３８ｍｍとした場合に、２．０〜４．５ｋＨｚの間となる所定周波数の交流電源を放電ギャップ２２に印加して、誘電体バリア放電を発生させる。これにより、誘電体電極２１に印加される電圧を７．０ｋＶ以下に抑えつつ、オゾンの発生効率（以下、オゾン発生効率と言う）の減少を、所定の許容減少率内に収めることができるので、オゾン発生装置１０の信頼性を維持しつつ、オゾン発生装置１０の小型化および低コスト化を実現することができる。
Therefore, the
図３は、第１の実施形態にかかるオゾン発生装置において交流電源の周波数に対するオゾン発生効率および印加電圧の関係の一例を示す図である。図３において、一方の縦軸はオゾン発生効率（ｇ／ｋＷｈ）を表し、他方の縦軸は印加電圧Ｖｏｐ（Ｖ）を表し、横軸は誘電体電極に印加する交流電源の周波数（言い換えると、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数）を表す。また、図３に示すオゾン発生効率は、原料ガスのガス圧が０．１８ＭＰａであり、かつ放電ギャップ２２のギャップ長ｄが０．３８ｍｍの場合におけるオゾン発生装置１０におけるオゾン発生効率を示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between an ozone generation efficiency and an applied voltage with respect to a frequency of an AC power supply in the ozone generation device according to the first embodiment. In FIG. 3, one vertical axis represents the ozone generation efficiency (g / kWh), the other vertical axis represents the applied voltage Vop (V), and the horizontal axis represents the frequency of the AC power source applied to the dielectric electrode (in other words, the frequency). , The frequency of the AC power supply output from the inverter 203). The ozone generation efficiency shown in FIG. 3 indicates the ozone generation efficiency in the
図３に示すように、印加電圧Ｖｏｐは、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数が上がると、低下していく。ここで、印加電圧Ｖｏｐが９．９ｋＶである場合の実効電圧Ｖｒｍｓは７．０ｋＶとなる。すなわち、印加電圧Ｖｏｐと実効電圧Ｖｒｍｓは、Ｖｏｐ＝√２・Ｖｒｍｓの関係にある。よって、印加電圧Ｖｏｐを９．９ｋＶ以下にするためには、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数は、２．０ｋＨｚ以上にする必要がある。ただし、オゾン発生効率も、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数が高くなるに従って低下するため、オゾン発生効率の減少を所定の許容減少率（例えば、２％）内に収めるためには、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数を、４．５ｋＨｚ以下にする必要がある。
As shown in FIG. 3, the applied voltage Vop decreases as the frequency of the AC power supply output from the
以上の理由より、本実施形態にかかるオゾン発生装置１０は、原料ガスのガス圧を０．１８ＭＰａとしかつギャップ長ｄを０．３８ｍｍとした場合における、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数を２．０〜４．５ｋＨｚの間とする。これにより、誘電体電極２１に印加される実効電圧Ｖｒｍｓを７．０ｋＶ以下に抑えつつ、オゾン発生効率の減少を、所定の許容減少率内に収めることができるので、オゾン発生装置１０の信頼性を維持しつつ、オゾン発生装置１０の小型化および低コスト化を実現することができる。
For the above reason, the
このように、第１の実施形態にかかるオゾン発生装置１０によれば、オゾン発生装置１０の信頼性を維持しつつ、オゾン発生装置１０の小型化および低コスト化を実現することができる。
As described above, according to the
（第２の実施形態）
本実施形態は、原料ガスのガス圧を０．１４〜０．２２ＭＰａとしかつギャップ長を０．９ｍｍとした場合に、インバータから出力される交流電源の周波数を１．０〜３．４ｋＨｚの間とする例である。なお、第２の実施形態では図１で示したものとほぼ同じ装置構成であることから、以下の説明では、第１の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
(Second embodiment)
In this embodiment, when the gas pressure of the raw material gas is 0.14 to 0.22 MPa and the gap length is 0.9 mm, the frequency of the AC power output from the inverter is 1.0 to 3.4 kHz. Is an example. In the second embodiment, since the device configuration is almost the same as that shown in FIG. 1, in the following description, the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.
本実施形態では、オゾン発生装置１０は、気密容器１５内に導入する原料ガスのガス圧を０．１４〜０．２２ＭＰａとしかつギャップ長ｄを０．９ｍｍとした場合に、１．０〜３．４ｋＨｚの間となる所定周波数の交流電源を放電ギャップ２２に印加して、誘電体バリア放電を発生させる。これにより、誘電体電極２１に印加される電圧を７．０ｋＶ以下に抑えつつ、オゾン発生効率の減少を、所定の許容減少率内に収めることができるので、オゾン発生装置１０の信頼性を維持しつつ、オゾン発生装置１０の小型化および低コスト化を実現することができる。
In the present embodiment, the
図４は、第２の実施形態にかかるオゾン発生装置における交流電源の周波数に対するオゾン発生効率および印加電圧の関係の一例を示す図である。図４において、一方の縦軸はオゾン発生効率（ｇ／ｋＷｈ）を表し、他方の縦軸は印加電圧Ｖｏｐ（Ｖ）を表し、横軸は誘電体電極２１に印加する交流電源の周波数を表す。また、図４に示すオゾン発生効率は、原料ガスのガス圧が０．１８ＭＰａであり、かつ放電ギャップ２２のギャップ長ｄが０．９ｍｍである場合におけるオゾン発生装置１０のオゾン発生効率を示している。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a relationship between an ozone generation efficiency and an applied voltage with respect to a frequency of an AC power supply in the ozone generation device according to the second embodiment. In FIG. 4, one vertical axis represents the ozone generation efficiency (g / kWh), the other vertical axis represents the applied voltage Vop (V), and the horizontal axis represents the frequency of the AC power supply applied to the
図４に示すように、印加電圧Ｖｏｐは、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数が上がると、低下していく。ここで、印加電圧Ｖｏｐが９．９ｋＶである場合の実効電圧Ｖｒｍｓは７．０ｋＶとなり、印加電圧Ｖｏｐと実効電圧Ｖｒｍｓは、Ｖｏｐ＝√２・Ｖｒｍｓの関係にある。よって、印加電圧Ｖｏｐを９．９ｋＶ以下にするためには、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数は、１．０ｋＨｚ以上にする必要がある。ただし、オゾン発生効率も、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数が高くなるに従って低下するため、オゾン発生効率の減少を所定の許容減少率（例えば、２％）内に収めるためには、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数を、３．４ｋＨｚ以下にする必要がある。
As shown in FIG. 4, the applied voltage Vop decreases as the frequency of the AC power output from the
以上の理由により、本実施形態にかかるオゾン発生装置１０は、原料ガスのガス圧を０．１８ＭＰａとしかつギャップ長ｄを０．９ｍｍとした場合における、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数を１．０〜３．４ｋＨｚの間とする。これにより、誘電体電極２１に印加される電圧を７．０ｋＶ以下に抑えつつ、オゾンの発生効率の減少を、所定の許容減少率内に収めることができるので、オゾン発生装置１０の信頼性を維持しつつ、オゾン発生装置１０の小型化および低コスト化を実現することができる。
For the above reasons, the
このように、第２の実施形態にかかるオゾン発生装置１０によれば、オゾン発生装置１０の信頼性を維持しつつ、オゾン発生装置１０の小型化および低コスト化を実現することができる。
As described above, according to the
（第３の実施形態）
本実施形態は、原料ガスのガス圧を０．２２〜０．３ＭＰａとしかつギャップ長を０．３８ｍｍとした場合に、インバータから出力される交流電源の周波数を２．０〜５．０ｋＨｚの間とする例である。なお、第３の実施形態も第２の実施形態と同様に、図１に示したものとほぼ同じ装置構成であることから、以下の説明では、第１の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, when the gas pressure of the raw material gas is 0.22 to 0.3 MPa and the gap length is 0.38 mm, the frequency of the AC power output from the inverter is 2.0 to 5.0 kHz. Is an example. Note that the third embodiment has substantially the same device configuration as that shown in FIG. 1 similarly to the second embodiment, and therefore, in the following description, the same portions as those in the first embodiment will be described. Is omitted.
本実施形態では、オゾン発生装置１０は、気密容器１５内に導入する原料ガスのガス圧を０．２２〜０．３ＭＰａとしかつギャップ長ｄを０．３８ｍｍとした場合に、２．０〜５．０ｋＨｚの間となる所定周波数の交流電源を放電ギャップ２２に印加して、誘電体バリア放電を発生させる。これにより、誘電体電極２１に印加される電圧を７．０ｋＶ以下に抑えつつ、オゾン発生効率の減少を所定の許容減少率内に収めることができるので、オゾン発生装置１０の信頼性を維持しつつ、オゾン発生装置１０の小型化および低コスト化を実現することができる。
In the present embodiment, the
図５は、第３の実施形態にかかるオゾン発生装置における交流電源の周波数に対するオゾン発生効率および印加電圧の関係の一例を示す図である。図５において、一方の縦軸はオゾン発生効率（ｇ／ｋＷｈ）を表し、他方の縦軸は印加電圧Ｖｏｐ（Ｖ）を表し、横軸は誘電体電極２１に印加する交流電源の周波数を表す。また、図５に示すオゾン発生効率は、原料ガスのガス圧が０．２６ＭＰａであり、かつ放電ギャップ２２のギャップ長ｄが０．３８ｍｍである場合におけるオゾン発生装置１０のオゾン発生効率を示している。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a relationship between an ozone generation efficiency and an applied voltage with respect to a frequency of an AC power supply in the ozone generation device according to the third embodiment. In FIG. 5, one vertical axis represents the ozone generation efficiency (g / kWh), the other vertical axis represents the applied voltage Vop (V), and the horizontal axis represents the frequency of the AC power supply applied to the
図５に示すように、印加電圧Ｖｏｐは、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数が上がると、低下していく。ここで、印加電圧Ｖｏｐが９．９ｋＶである場合の実効電圧Ｖｒｍｓは７．０ｋＶとなり、印加電圧Ｖｏｐと実効電圧Ｖｒｍｓは、Ｖｏｐ＝√２・Ｖｒｍｓの関係にある。よって、印加電圧Ｖｏｐを９．９ｋＶ以下にするためには、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数は、２．０ｋＨｚ以上にする必要がある。ただし、オゾン発生効率も、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数が高くなるに従って低下するため、オゾン発生効率の減少を所定の許容減少率（例えば、２％）内に収めるためには、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数を、５．０ｋＨｚ以下にする必要がある。
As shown in FIG. 5, the applied voltage Vop decreases as the frequency of the AC power output from the
以上の理由により、本実施形態にかかるオゾン発生装置１０は、原料ガスのガス圧を０．２６ＭＰａとしかつギャップ長ｄを０．３８ｍｍとした場合における、インバータ２０３から出力される交流電源の周波数を２．０〜５．０ｋＨｚの間とする。これにより、誘電体電極２１に印加される電圧を７．０ｋＶ以下に抑えつつ、オゾンの発生効率の減少を、所定の許容減少率内に収めることができるので、オゾン発生装置１０の信頼性を維持しつつ、オゾン発生装置１０の小型化および低コスト化を実現することができる。
For the above reasons, the
このように、第３の実施形態にかかるオゾン発生装置１０によれば、オゾン発生装置１０の信頼性を維持しつつ、オゾン発生装置１０の小型化および低コスト化を実現することができる。
As described above, according to the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These new embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and their equivalents.
１０ オゾン発生装置
１１ オゾン発生装置本体
１３ 電源装置
２１ 誘電体電極
２２ 放電ギャップ
２３ 金属電極
２０１ 商用電源
２０２ コンバータ
２０３ インバータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記金属電極との間に、ガス圧が０．１４〜０．２２ＭＰａの原料ガスが流入されかつ０．３８ｍｍの放電ギャップを有する誘電体電極と、
商用電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、前記直流を交流に変換するインバータと、を有し、前記直流から変換される前記交流の電圧を、前記誘電体電極に印加して、前記原料ガス中で放電させ、当該放電によりオゾンを発生させる電源装置と、を備え、
前記インバータは、前記直流を、定格出力の前記交流に変換する場合に、前記誘電体電極に印加される誘電体印加電圧のピーク電圧が９．９ｋＶとなるように、前記直流を、２．０ｋＨｚ以上かつ４．５ｋＨｚ未満の所定周波数の前記交流に変換する、オゾン発生装置。 Metal electrodes,
A dielectric electrode into which a source gas having a gas pressure of 0.14 to 0.22 MPa flows and having a discharge gap of 0.38 mm between the metal electrode and the metal electrode;
A converter for converting an alternating current supplied from the commercial power supply into DC, has an inverter for converting the DC to ac, the voltage of the alternating current is converted from the direct current, it is applied to the dielectric electrode A power supply device that discharges in the raw material gas and generates ozone by the discharge ,
The inverter converts the direct current to 2.0 kHz so that when converting the direct current to the alternating current having a rated output, the peak voltage of the dielectric applied voltage applied to the dielectric electrode becomes 9.9 kV. An ozone generator for converting the current into the alternating current having a predetermined frequency of less than 4.5 kHz .
前記金属電極との間に、ガス圧が０．２２〜０．３ＭＰａの原料ガスが流入されかつ０．３８ｍｍの放電ギャップを有する誘電体電極と、
商用電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、前記直流を交流に変換するインバータとを有し、前記直流から変換される前記交流の電圧を、前記誘電体電極に印加して、前記原料ガス中で放電させ、当該放電によりオゾンを発生させる電源装置と、を備え、
前記インバータは、前記直流を、定格出力の前記交流に変換する場合に、前記誘電体電極に印加される誘電体印加電圧のピーク電圧が９．９ｋＶとなるように、前記直流を、２．０ｋＨｚ以上かつ５．０ｋＨｚ未満の所定周波数の前記交流に変換する、オゾン発生装置。 Metal electrodes,
A dielectric electrode having a discharge gap of 0.38 mm between which the raw material gas having a gas pressure of 0.22 to 0.3 MPa flows and the metal electrode;
A converter for converting an alternating current supplied from the commercial power source into a direct current, an inverter that converts the direct current into ac, a voltage of the alternating current is converted from the direct current, is applied to the dielectric electrodes, A power supply device that discharges in the source gas and generates ozone by the discharge ;
The inverter converts the direct current to 2.0 kHz so that a peak voltage of a dielectric applied voltage applied to the dielectric electrode becomes 9.9 kV when the direct current is converted to the alternating current having a rated output. An ozone generator that converts the current into the alternating current having a predetermined frequency of less than 5.0 kHz .
商用電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、
前記直流を交流に変換するインバータと、を備え、
前記電源装置は、前記直流から変換される前記交流の電圧を、前記誘電体電極に印加して、前記原料ガス中で放電させ、当該放電によりオゾンを発生させ、
前記インバータは、前記直流を、定格出力の前記交流に変換する場合に、前記誘電体電極に印加される誘電体印加電圧のピーク電圧が９．９ｋＶとなるように、前記直流を、２．０ｋＨｚ以上かつ４．５ｋＨｚ未満の所定周波数の前記交流に変換する、電源装置。 A power supply device, wherein a source gas having a gas pressure of 0.14 to 0.22 MPa flows between the metal electrode and a power source for applying power to a dielectric electrode having a discharge gap of 0.38 mm,
A converter that converts AC supplied from commercial power into DC,
And a inverter for converting the DC to ac,
The power supply device , applying the AC voltage converted from the DC, to the dielectric electrode, to discharge in the source gas, to generate ozone by the discharge ,
The inverter converts the direct current to 2.0 kHz so that a peak voltage of a dielectric applied voltage applied to the dielectric electrode becomes 9.9 kV when the direct current is converted to the alternating current having a rated output. or more and that converts the alternating current of a predetermined frequency lower than 4.5 kHz, the power supply device.
商用電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、
前記直流を交流に変換するインバータと、を備え、
前記電源装置は、前記直流から変換される前記交流の電圧を、前記誘電体電極に印加して、前記原料ガス中で放電させ、当該放電によりオゾンを発生させ、
前記インバータは、前記直流を、定格出力の前記交流に変換する場合に、前記誘電体電極に印加される誘電体印加電圧のピーク電圧が９．９ｋＶとなるように、前記直流を、２．０ｋＨｚ以上かつ５．０ｋＨｚ未満の所定周波数の前記交流に変換する、電源装置。 A power supply device for supplying a power to a dielectric electrode having a discharge gap of 0.38 mm through which a raw material gas having a gas pressure of 0.22 to 0.3 MPa flows between the metal electrode and a metal gas,
A converter that converts AC supplied from commercial power into DC,
And a inverter for converting the DC to ac,
The power supply device , applying the AC voltage converted from the DC, to the dielectric electrode, to discharge in the source gas, to generate ozone by the discharge ,
The inverter converts the direct current to 2.0 kHz so that when converting the direct current to the alternating current having a rated output, the peak voltage of the dielectric applied voltage applied to the dielectric electrode becomes 9.9 kV. or more and that converts the alternating current of a predetermined frequency lower than 5.0 kHz, the power supply device.
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