(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧及び交流電流を直流電圧及び直流電流にそれぞれ変換する順変換器と、上記順変換器からの直流電圧及び直流電流をそれぞれ平滑化するリアクトルと、上記リアクトルにより滑化された直流電圧及び直流電流を交流電圧及び交流電流にそれぞれ逆変換する逆変換器と、上記逆変換器からの交流電圧及び電流により駆動されてオゾンを発生するオゾン発生器とを備えたオゾン発生装置において、
上記順変換器からの直流の電圧を検出する電圧検出手段と、
上記順変換器からの直流の電流を検出する電流検出手段と、
上記電圧検出手段及び電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める除算器とからなる動作状態検出手段と、
該動作状態検出手段による処理結果を表示する表示手段と
を設けたことを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
上記動作状態検出手段が、上記電圧検出手段の出力値を電流検出手段の出力値で除算してインピーダンス値を求める除算器から構成されていることを特徴とする請求項１記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
上記動作状態検出手段が、上記電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第１の除算器と、該第１の除算器が出力する消費電力値を、上記オゾン発生器のオゾン発生量で除算してオゾン発生量に対する消費電力の利用効率を表す電力原単位を求める第２の除算器とから構成されていることを特徴とする請求項１記載のオゾン発生装置。
【請求項４】
上記動作状態検出手段が、上記電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第１の除算器と、該第１の除算器が出力する消費電力を積算する第１の積算器と、上記オゾン発生器のオゾン発生量を積算する第２の積算器と、上記第１の積算器の出力値を上記第２の積算器の出力値で除算して平均電力原単位を求める第３の除算器とから構成されていることを特徴とする請求項１記載のオゾン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、空気や水環境の浄化に利用するオゾンを工業的に大量に発生させるオゾン発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来のオゾン発生装置を示すブロック図であり、図において、１は交流電圧・電流を直流電圧・電流に変換する順変換器、２は直流電圧・電流を平滑化するリアクトルである。
【０００３】
３は該直流電圧・電流を交流電圧・電流に逆変換する逆変換器であり、４は逆変換により得た交流電圧を昇圧する変圧器、５はこの変圧器４で昇圧された電圧によりオゾンを発生するオゾン発生器である。
【０００４】
６は平滑化された直流電圧を検出する電圧検出器、７は平滑化された直流電流を検出する電流検出器である。
【０００５】
次に動作について説明する。まず、上記順変換器１は交流電圧・電流を直流電圧・電流に変換し、リアクトル２によりその変換した直流電圧・電流を平滑化するとともに、逆変換器３により再び交流電圧・電流に逆変換する。
【０００６】
この逆変換した交流電圧を変圧器４により昇圧し、オゾン発生器５にオゾン発生用の電力を供給する。このとき、オゾン発生装置の保護，制御のために上記電圧検出器６および電流検出器７で検出された直流電圧および直流電流が利用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオゾン発生装置は以上のように構成されているので、電圧検出器６および電流検出器７の出力を用いてオゾン発生装置の保護や制御を行えるものの、このオゾン発生装置で消費される電力，オゾン発生器５のインピーダンス，電力原単位，平均電力原単位などのオゾン発生装置自体の動作に関するデータを検出することができないなどの問題点があった。
【０００８】
この発明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、オゾン発生動作の状態を判定したり、オゾン発生動作上必要となるデータを演算によって容易に検出できるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【０００９】
この発明は消費電力を正確かつ容易に求めることができるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００１０】
この発明はオゾン発生器のインピーダンスを容易に求めることができるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００１１】
この発明は電力原単位を求めることで、消費電力の利用効率を判定できるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００１２】
この発明は瞬時の電力原単位ではなく、長期間に亘る平均電力原単位を求めることで、消費電力の長期間に亘る利用効率を判定できるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るオゾン発生装置は、交流電圧及び交流電流を直流電圧及び直流電流にそれぞれ変換する順変換器と、上記順変換器からの直流電圧及び直流電流をそれぞれ平滑化するリアクトルと、上記リアクトルにより滑化された直流電圧及び直流電流を交流電圧及び交流電流にそれぞれ逆変換する逆変換器と、上記逆変換器からの交流電圧及び電流により駆動されてオゾンを発生するオゾン発生器とを備えたオゾン発生装置において、上記順変換器からの直流の電圧を検出する電圧検出手段と、上記順変換器からの直流の電流を検出する電流検出手段と、上記電圧検出手段及び電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める除算器とからなる動作状態検出手段と、該動作状態検出手段による処理結果を表示する表示手段とを設けたものである。
【００１５】
請求項２の発明に係るオゾン発生装置は、動作状態検出手段を、電圧検出手段の出力値を電流検出手段の出力値で除算してインピーダンス値を求める除算器から構成したものである。
【００１６】
請求項３の発明に係るオゾン発生装置は、動作状態検出手段を、電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第１の除算器と、該第１の除算器が出力する消費電力値を、オゾン発生器のオゾン発生量で除算してオゾン発生量に対する消費電力の利用効率を表す電力原単位を求める第２の除算器とから構成するものである。
【００１７】
請求項４の発明に係るオゾン発生装置は、動作状態検出手段を、電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第１の除算器と、該第１の除算器が出力する消費電力を積算する第１の積算器と、上記オゾン発生器のオゾン発生量を積算する第２の積算器と、上記第１の積算器の出力値を上記第２の積算器の出力値で除算して平均電力原単位を求める第３の除算器とから構成するようにしたものである。
【００１９】
【作用】
請求項１の発明におけるオゾン発生装置は、直流の電圧，電流を電圧検出手段および電流検出手段にてそれぞれ検出し、これらの電圧，電流の乗算値を上記順変換器の効率信号で除算処理することで、装置全体の正確な消費電力を求められるようにする。
【００２０】
請求項２の発明におけるオゾン発生装置は、電圧検出手段で検出した電圧値を電流検出手段で検出した電流値で除算することで、オゾン発生器が正常か異常かの判断基準となるインピーダンスを求められるようにする。
【００２１】
請求項３の発明におけるオゾン発生装置は、電圧検出手段および電流検出手段で求めた電圧および電流の乗算値を、順変換器の効率信号で除算処理し、さらにこの除算結果をオゾン発生量で除算することで、システム全体の電力原単位を出力および表示可能にする。
【００２２】
請求項４の発明におけるオゾン発生装置は、電圧および電流を乗算する乗算器の出力値を順変換器の効率信号で除算し、得られた消費電力の積算値とオゾン発生量の積算値との比から、平均電力原単位を演算によって求められるようにする。
【００２３】
【実施例】
実施例１．
以下に、この発明の一実施例を図について説明する。図１はこの発明の一実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。図において、１は交流電圧・電流を直流電圧・電流に変換する順変換器、２は直流電圧・電流を平滑化するリアクトルである。
【００２４】
３は上記の平滑化された直流電圧・電流を交流電圧・電流に逆変換する逆変換器、４は逆変換により得た該交流電圧を昇圧する変圧器、５はその変圧器４で昇圧された電圧により駆動されてオゾンを発生するオゾン発生器である。
【００２５】
６は直流電圧の電圧検出器（電圧検出手段）、７は直流の電流検出器（電流検出手段）、８は電圧検出器６および電流検出器７の各検出出力を乗算する乗算器、８Ａはその乗算結果と順変換器１の効率信号との除算を行う除算器（第１の除算器）、８Ｂは上記効率信号を出力する効率信号出力器、９は除算器８Ａの出力である消費電力を表示する表示器（表示手段）である。なお、乗算器８，除算器８Ａおよび効率信号出力器８Ｂはオゾン発生装置の動作状態検出手段Ｒを構成している。
【００２６】
次に動作について説明する。まず、外部から入力された交流電圧・電流を順変換器１によって直流電圧・電流に変換し、さらにリアクトル２によりその直流電圧・電流を平滑化するとともに、逆変換器３により再び交流電圧・電流に逆変換する。さらに、この逆変換された交流電圧を変圧器４に入力して昇圧し、オゾン発生器５に交流電力を供給する。
【００２７】
一方、上記直流電圧を検出する電圧検出器６および直流電流を検出する電流検出器７の各出力信号を乗算器８で乗算し、この乗算結果として得られる直流電力を除算器８Ａに入力する。
【００２８】
この除算器８Ａではその直流電力を効率信号出力器８Ｂが出力する順変換器１の効率信号にて除算することにより補正し、この補正を行った信号を表示器９に出力することにより、オゾン発生装置の正確な消費電力を表示する。
【００２９】
実施例２．
図２はこの発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。図において、１０は電圧検出器６の出力を電流検出器７の出力にて除算する除算器であり、これが動作状態検出手段Ｒを構成している。なお、このほかの図１に示したものと同一の構成部分には同一符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００３０】
次に動作について説明する。まず、上記電圧検出器６および電流検出器７は逆変換器３の入力側の直流電圧および直流電流をそれぞれ検出し、これらの各検出信号を除算器１０で除算し、この除算結果からオゾン発生器のインピーダンスを求め、このインピーダンス値を表示器９に表示させる。
【００３１】
従って、こうして得られたインピーダンス値により、オゾン発生器５を構成するガラス電極管の異常の有無を判別できる。
【００３２】
また、かかるガラス電極管異常の有無を判別する方法は以下の通りである。すなわち、オゾン発生器５は複数本のガラス電極管より構成され、これらは例えば図３に示すようにコンデンサ５Ａが並列接続された等価回路として表現できる。
【００３３】
そして、上記ガラス電極管に異常が発生した場合には、図３に示すようなコンデンサ５Ａの電極が短絡状態またはオープン状態となり、短絡状態となった場合には、上記インピーダンスが０となり、また、オープン状態となった場合は、上記インピーダンスが大きくなる。
【００３４】
従って、上記インピーダンスの大きさを表示器９上で看取することで、ガラス電極管５Ａが正常か異常かを判別できることとなる。
【００３５】
実施例３．
図４はこの発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。図において、１１はオゾン発生量測定装置、１４は除算器８Ａの出力値である消費電力を、オゾン発生量で除算する第２の除算器である。なお、このほかの図１に示したものと同一の構成部分には同一符号を付して、その重複する説明を省略する。ここでは、上記消費電力をオゾン発生量で除算した結果を電力原単位と呼ぶ。なお、上記乗算器８，除算器８Ａ，効率信号出力器８Ｂ，オゾン発生量測定装置１１および第２の除算器１４はオゾン発生装置の動作状態検出手段Ｒを構成している。
【００３６】
次に動作について説明する。この実施例では、上記各実施例と同じく、電圧検出器６および電流検出器７の各出力信号を乗算器８で乗算し、この乗算結果を効率信号出力器８Ｂが出力する順変換器１の効率信号で除算することによって求まる消費電力を、第２の除算器１４に入力している。
【００３７】
一方、この第２の除算器１４では上記のようにして得た消費電力をオゾン発生量測定装置１１の出力信号で除算することにより電力原単位を求め、この電力原単位を表示器９に出力することにより、そのオゾン発生装置の電力原単位からオゾン発生量に対する消費電力の利用効率を判定することができることとなる。
【００３８】
実施例４．
図５はこの発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。図において、８Ａは除算器、１１はオゾン発生量測定装置、１２および１３は上記除算器８Ａが出力するオゾン発生器５の消費電力およびオゾン発生量測定装置１１が測定したオゾン発生量をそれぞれ積算するための第１の積算器および第２の積算器である。なお、乗算器８，第１の除算器８Ａ，効率信号出力器８Ｂ，第１の積算器１２，第２の積算器１３および第３の除算器１５はオゾン発生装置の動作状態検出手段Ｒを構成している。
【００３９】
次に動作について説明する。まず、上記実施例と同じく、電圧検出器６および電流検出器７の各出力信号を乗算器８で乗算する。そしてこれにより求まった直流電力を除算器８Ａに入力し、ここでこの直流電力を効率信号出力器８Ｂが出力する順変換器１の効率信号により補正する。
【００４０】
そして、この補正を行った信号（消費電力）を第１の積算器１２にて積算するとともに、オゾン発生量測定装置１１の出力信号（オゾン発生量）を第２の積算器１３で積算する。そして、第３の除算器１５を用いて、上記第１の積算器１２の出力信号を第２の積算器１３の出力信号で除算することにより平均電力原単位を求め、これを表示器９に出力する。
【００４１】
こうすることにより、瞬時の電力原単位ではなく、長期間におけるオゾン発生装置の平均電力原単位を表示でき、これを容易に確認できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、順変換器からの直流の電圧を検出する電圧検出手段と、上記順変換器からの直流の電流を検出する電流検出手段と、上記電圧検出手段及び電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める除算器とからなる動作状態検出手段と、該動作状態検出手段による処理結果を表示する表示手段とを設けたので、消費電力を正確かつ容易に求めることができるものが得られる効果がある。
【００４４】
請求項２の発明によれば、動作状態検出手段を、電圧検出手段の出力値を電流検出手段の出力値で除算してインピーダンス値を求める除算器とからなるように構成したので、オゾン発生器のインピーダンスを容易に求めることができるものが得られる効果がある。
【００４５】
請求項３の発明によれば、動作状態検出手段を、電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第１の除算器と、該第１の除算器が出力する消費電力値を、オゾン発生器のオゾン発生量で除算してオゾン発生量に対する消費電力の利用効率を表す電力原単位を求める第２の除算器とから構成したので、オゾン発生器に対する消費電力の利用効率を表示できるものが得られる効果がある。
【００４６】
請求項４の発明によれば、動作状態検出手段を、電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第１の除算器と、該第１の除算器が出力する消費電力を積算する第１の積算器と、上記オゾン発生器のオゾン発生量を積算する第２の積算器と、上記第１の積算器の出力値を上記第２の積算器の出力値で除算して平均電力原単位を求める第３の除算器とから構成したので、瞬時の電力原単位ではなく、長期間に亘る平均電力原単位を容易に求めることができるものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。
【図３】図２におけるオゾン発生器を示す等価回路図である。
【図４】この発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。
【図５】この発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。
【図６】従来のオゾン発生装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  順変換器、３  逆変換器、５  オゾン発生器、６  電圧検出器（電圧検出手段）、７  電流検出器（電流検出手段）、８  乗算器、８Ａ  除算器（第１の除算器）、８Ｂ  効率信号出力器（効率信号）、９  表示器（表示手段）、１０除算器、１１  オゾン発生量測定装置、１２  第１の積算器、１３  第２の積算器、１４  第２の除算器、１５  第３の除算器、Ｒ  動作状態検出手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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