(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの電極（１、２）であって、該電極間に配置される誘電体（３）を有し、それらの間に放電間隙（４）を形成する、少なくとも２つの電極（１、２）と、
酸素を含んだガスの、前記間隙での循環のための、出口端（Ｓ）に至る入口端（Ｅ）と、
前記ガスの流れの方向に前後に並べて配置される少なくとも２つのセグメントから構成される、少なくとも１つの電極（１）と、
発生器を冷却するための手段と、
前記電極の間で電圧を確立するため、かつ、前記ガスが循環している前記間隙で放電を発生させるために、電流を供給するための手段（Ａ）と
を備え、
前記電極の前記セグメントが少なくとも２つの電気的に分離された群（１ａ、１ｂ）に分割され、前記群のうちの１つが前記ガス入口により近く、かつ、もう一方の前記群が前記出口により近く、
前記電流を供給するための手段（Ａ）がセグメントの各群（１ａ、１ｂ）とそれぞれ関連する少なくとも２つの分離した電力供給ステージ（ＰＳＵ１、ＰＳＵ２）を備え、
独立した電気エネルギー源（ＰＳＵ１、ＰＳＵ２）から構成される各電力供給ステージ（ＰＳＵ１、ＰＳＵ２）をそれぞれ制御するために、かつ、前記供給の電力及び／又は電圧及び／又は電流及び／又は周波数及び／又は波形に、並びに／又はパルス状供給の場合はサイクル比に、影響を与えることが可能であることによって、異なる局所濃度のオゾンを使用するために、提供されるエネルギーの供給を最適化するための手段（Ｇ１、Ｇ２）を備え、
前記群のうちの少なくとも１つが、２以上のセグメントで構成されており、該２以上のセグメントはそれらの隣接する端部の間にある連結部（１５）により電気的に接続されていることを特徴とする、連続オゾン発生器。
【請求項２】
セグメントの少なくとも２つの群から構成される前記電極（１）が同一サイズの２つの部品で作成され、前記電極（１）の前記２つの群（１ａ、１ｂ）が同一の数のセグメントを備えることを特徴とし、
発生器が各群のための独立した電気エネルギー源（ＰＳＵ１、ＰＳＵ２）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の発生器。
【請求項３】
前記セグメントの２つの群（１ａ、１ｂ）と関連する前記２つのエネルギー源（ＰＳＵ１、ＰＳＵ２）によって提供される総電力（Ｐ１＋Ｐ２）については、生成レベルが比較的低いとき、より高い濃度のオゾンと関連する第２の前記源（ＰＳＵ２）によって提供される前記電力（Ｐ２）が、もう一方の前記源（ＰＳＵ１）の前記電力（Ｐ１）より大きく、その一方で、より高い生成レベルについては、より低い濃度のオゾンと関連する前記源（ＰＳＵ１）によって提供される前記電力（Ｐ１）が、提供される前記総電力の半分より大きくなることを特徴とする、請求項２に記載の発生器。
【請求項４】
外部電極（２）を構成する平行チューブ（１０）を備える、端部で閉じられた容器（７）を備え、
一方、内部電極が各チューブ（１０）に配置され、前記電極のうちの少なくとも１つが、前記ガスの前記流れの方向に沿って前後に並べて配置される複数のチューブ状セグメント（１．１ａ１、１．１ａ２、１．１ｂ１、１．１ｂ２、．．．１．ｎａ１、１．ｎａ２、１．ｎｂ１、１．ｎｂ２）から構成され、
前記チューブ状セグメントが絶縁ブレーク（６）によって電気的に分離された２つの群（１．１ａ、１．１ｂ、．．．１．ｎａ、１．ｎｂ）に分割され、一方では群（１．１ａ、．．．１．ｎａ）及び他方では群（１．１ｂ、．．．１．ｎｂ）の異なる集合が２つの群（１ａ、１ｂ）を形成するために並列に電気的に接続され、前記電流を供給するための手段（Ａ）が２つの分離した電力供給源（ＰＳＵ１、ＰＳＵ２）を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発生器。
【請求項５】
各内部電極が、２つの電気的に分離された群に分割される４つのチューブ状セグメントを備えることを特徴とする、請求項４に記載の発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、以下のタイプの連続オゾン発生器、すなわち、少なくとも２つの電極であって、該電極間に配置される誘電体を有し、それらの間に放電間隙を形成する、少なくとも２つの電極と、酸素を含んだガスの、前記間隙での循環のための、出口端に至る入口端と、前記ガスの流れの方向に前後に並べて配置される少なくとも２つのセグメントから構成される、少なくとも１つの電極と、発生器を冷却するための手段と、前記電極の間で電圧を確立するため、かつ、前記ガスが循環している前記間隙で放電を発生させるために、電流を供給するための手段とを備える連続オゾン発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記発生器は、ＤＢＤ（Dielectric Barrier Discharge）として知られる無声放電によってオゾンを生成する。このタイプの発生器は、特に国際公開２００６／０５１１７３号（特許文献１）や国際公開２００７／０１４４７４号（特許文献２）において知られている。電極間に印加した電場により、該電極間を流れる酸素含有ガス中で放電が生じる。コールドプラズマが該間隙に起こる。プラズマ放電により酸素分子が解離してオゾンが形成される。プラズマを発生、維持させるためのエネルギーは、電極に接続された電気供給ユニットによって提供される。
【０００３】
多くの発生器においては、電極及び誘電体はチューブ状構造体に配置され、ガスは１つ以上のチューブ内部の環状間隙を通って流れる。
【０００４】
特開昭５３−９６９８８号公報（特許文献３）には、前記タイプの連続オゾン発生器が開示されており、該発生器においては、電極のセグメントは少なくとも２つの電気的に分離された群に分けられ、該群の１つはガス入口により近く、もう一方の群は出口により近い。また電流を供給する手段は、セグメントの各群にそれぞれ関連する少なくとも２つの分離した電力供給ステージを備えている。
【０００５】
電極の特定の形状には無関係に、ガスは連続した流れにより間隙を通って流れる。また前記発生器は、ガスの滞留時間が、出口において所望するオゾン濃度が十分に得られるものとなるように設計されている。このことは、前記入口と前記出口の間の、ガスの流れが十分な長さであることを意味する。
【０００６】
オゾンを生成するにはエネルギーを消費するが、本発明の目的の１つは、同じ量のエネルギーでより多くのオゾンを発生させ、又は所定量のオゾンに対するエネルギーの消費を低減させるために、発生器の効率を高めて前記エネルギーの消費を低減させることにある。
【０００７】
オゾンは、天然の及び発生器内のいずれにおけるものであっても、再結合し崩壊して分子酸素となる傾向がある。崩壊は発生器内に存在する放電によって加速されうる。この崩壊はオゾン濃度に依存しており、オゾン濃度が上昇すると増加する。このことは、所与のタイプのオゾン発生器にとって、オゾンの生成及び解離が等しくなる濃度のオゾンが存在するという結果となる。それゆえ、その濃度は、オゾン発生器にとって、該発生器を用いて得られる最大のオゾン濃度に相当する。したがって、高濃度のオゾンにて作動することができる発生器を開発することは産業的に非常に有益なことである。
【０００８】
オゾン発生器の動作ポイントは通常、以下に述べることの間の折衷である。
１．エネルギー出力。エネルギー出力に関しては、低濃度のオゾンにて作動することが望まれる。
２．供給ガスのコスト及び全体のコスト。それらコストに関しては、供給ガスの容量を減らし、オゾン濃度を上昇させることが好ましい。全体のコストに影響を与える要素は、オゾン発生器のサイズである。エネルギー効率の上昇により、予定した生成能力に対し、前記発生器のサイズを小さくすることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開２００６／０５１１７３号
【特許文献２】国際公開２００７／０１４４７４号
【特許文献３】特開昭５３−９６９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、特には、高いエネルギー効率と高濃度のオゾンを組み合わせた良好な折衷策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、装置へのエネルギーの供給面に影響を及ぼすことにより、オゾン発生器の効率の最適化を提供する。
【００１２】
本発明においては、前述したタイプのオゾン発生器は、各電力供給ステージをそれぞれ制御するために、かつ、前記供給の電力及び／又は電圧及び／又は電流及び／又は周波数及び／又は波形に、並びに／又はパルス状供給の場合はサイクル比に、影響を与えることが可能であることによって、異なる局所濃度のオゾンを使用するために、提供されるエネルギーの供給を最適化するための手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
有利には、各供給ステージは、独立した電気エネルギー源から構成される。
【００１４】
セグメントの少なくとも２つの群から構成される前記電極は、同一サイズの２つの部品で作成され、前記電極の前記２つの群は、同一の数のセグメントを備えることができる。また、前記発生器は、各群のための独立した電気エネルギー源を備える。
【００１５】
好ましくは、前記セグメントの２つの群と関連する前記２つのエネルギー源によって提供される総電力Ｐ１＋Ｐ２については、生成レベルが比較的低いとき、より高い濃度のオゾンと関連する第２の前記源によって提供される前記電力Ｐ２が、もう一方の前記源の前記電力Ｐ１より大きく、その一方で、より高い生成レベルについては、より低い濃度のオゾンと関連する前記源によって提供される前記電力Ｐ１が、提供される前記総電力の半分より大きくなる。
【００１６】
他の実施形態において、Ｐ１及びＰ２の間の関係は変更しうる。
【００１７】
前記発生器は、外部電極を構成する平行チューブを備える、端部で閉じられた容器を備えることができ、一方、内部電極は、各チューブに配置され、前記電極のうちの少なくとも１つは、前記ガスの前記流れの方向に沿って前後に並べて配置される複数のチューブ状セグメントから構成される。
【００１８】
有利には、前記チューブ状セグメントは、絶縁ブレークによって電気的に分離された２つの群に分割され、一方では群１．１ａ、．．．１．ｎａ及び他方では群１．１ｂ、．．．１．ｎｂの異なる集合が２つの群１ａ、１ｂを形成するために並列に電気的に接続され、前記電流を供給するための手段は、２つの分離した電力供給源を備える。
【００１９】
各内部電極は、２つの電気的に分離された群に分割される４つのチューブ状セグメントを備えることができる。
【００２０】
当然のことながら、電極のセグメント数は４以外にすることができる。
【００２１】
本発明は、入口と出口の間のガスのルートが十分な長さであれば、いかなるオゾン発生器にも適用される。このことは、連続して作動する全てのオゾン発生器に当てはまる。そのような発生器においては、ガスの化学組成は、ガスが発生器の先に進むにつれて変化する。オゾン濃度は入口から出口に向かって増加する。
【００２２】
本発明によれば、各供給ステージにとって、オゾン濃度の関数としてのオゾン発生量に対する最適なパラメータを選択することが可能となる。２又はそれ以上の独立した電力供給源の使用により、検討されるセクションのオゾンの平均濃度を考慮して、入口と出口の間に配置されている前記発生器の異なったセクションへのエネルギーの供給の仕方について独立してモニターすることが可能となる。連続した各セクションでは、オゾンの平均濃度は前のセクションのそれに対して増加し、このセクションへの電力供給源の電力エネルギーの供給の仕方はそれに応じて最適化される。
【００２３】
前記発生器の異なったセクションへのエネルギーの供給の理想的な組み合わせは、通例、前記発生器の動作ポイント、すなわち、出口でのオゾン濃度、及び発生量によって決まる。独立した供給源又は独立して制御される供給ステージを持つことにより、所与の動作ポイントに対し、エネルギーの供給の仕方を最適化することが可能となる。前記発生器の効率は、いかなる作動条件に対しても調整し、最適化することができる。
【００２４】
装置へのエネルギーの供給は、電力、電圧、電流、周波数、波形、並びにパルス状供給の場合はサイクル比又は作動サイクルに影響を与えることにより、最適化することができる。これらのパラメータは、必ずしも互いに独立したものではなく、それぞれはオゾン発生のプロセスに対して特定の効果を生じさせる。これらのパラメータのそれぞれを、局所のオゾン濃度に調整することが有利であるかもしれないが、実用上の理由から、これらのパラメータの１つ又は少数の組み合わせを考慮することはより容易である。最も適切な選択は、オゾン発生器の特徴、とりわけその電力供給によって決まる。しかしながら、大部分のケースでは、前記発生器の各セクションは異なるエネルギー密度及び／又は異なる周波数及び／又は異なる電圧及び／又は異なる波形及び／又は異なるサイクル比で作動する。こうして、該発生器は効率よく作動することができ、所与の濃度に対するオゾンの発生を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るオゾン発生器の簡略図である。
【図２】本発明に係るオゾン発生器の簡略図である。
【図３】本発明に係るオゾン発生器の簡略図である。
【図４】本発明に係るオゾン発生器の簡略図である。
【図５】本発明に係るチューブ状電極を備えるオゾン発生器の垂直軸断面図である。
【図６】エネルギー効率の変化を示すグラフである。
【図７】エネルギー効率の変化を示すグラフである。
【図８】２つの源より供給されたエネルギーの配分を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、前述した態様以外に、図面を参照しつつ、以下、実施例に関して詳細に説明するが、それらに限定されるものではない。
【００２７】
図１〜４は、本発明に係るオゾン発生器の簡略図である。
【００２８】
図５は、本発明に係るチューブ状電極を備えるオゾン発生器の垂直軸断面図である。
【００２９】
図６は、出口におけるオゾン濃度が１０重量％のときに、縦座標は、エネルギー効率（パーセント）の変化、横座標は、オゾン発生量の関数（ｋｇ／ｈ）を示すグラフである。
【００３０】
図７は、図６と同様であり、出口におけるオゾン濃度が１３重量％の場合である。
【００３１】
図８は、オゾン濃度が１０重量％及び１３重量％の場合における、２つの源より供給されたエネルギーの配分を示す線図である。縦座標はパーセントであり、横座標は、オゾン発生の関数として、ｋｇ／ｈで表されている。
【００３２】
図１では、本発明に係るオゾン発生器の図表示を見て取ることができ、２つの板状の電極１、２を有し、該電極の間には誘電体又は誘電体バリア３が配置されており、それらの間に放電間隙４を形成している。図１に示した実施例においては、誘電体バリア３は、電極１に対向する電極２の表面に設けられている。
【００３３】
パイプ５に由来する酸素を含むガス、特に空気は、入口端Ｅから出口端Ｓに向かって間隙４を流れる。
【００３４】
電極を冷却するための手段Ｒは図１〜４には示されていないが、図５には示されている。また電流、特に交流を供給するための手段Ａが、電極１、２間に電圧を確立するため、かつ、ガスが循環する間隙４で放電を発生させるために設けられている。
【００３５】
少なくとも電極１は、矢印Ｆで表された前記ガスの流れの方向に前後に並べて配置される少なくとも２つのセグメント１．１ａ、１．１ｂから構成される。電極１、２間のガスの進路の長さは、出口において所望する濃度のオゾンを得るのに十分である。この濃度は入口Ｅと出口Ｓの間で変化する。
【００３６】
本発明においては、前記電極１の前記セグメント１．１ａ、１．１ｂは少なくとも２つの電気的に分離された群１ａ、１ｂに分割され、前記群のうちの１つである１ａは前記ガス入口Ｅにより近く、もう一方の前記群１ｂは前記出口Ｓにより近い。
【００３７】
図１の略図においては、各群１ａ、１ｂには、ただ１つのセグメント１．１ａ、１．１ｂが含まれる。しかしながら、各群は互いに電気的に結合した数個のセグメントで構成することができる。２つの群１ａ、１ｂの電気的な分離は、電気的な絶縁ブレーク６で略図的に表されている。
【００３８】
電流を供給するための手段Ａは、セグメントの各群１ａ、１ｂとそれぞれ関連する少なくとも２つの分離した電力供給ステージを備える。各ステージにより提供されるエネルギーの供給を、検討される群１ａ、１ｂにおけるオゾンの濃度に調節する。
【００３９】
示された実施例では、各群１ａ、１ｂの電力供給ステージは、２つの独立分離した電力供給源ＰＳＵ１、ＰＳＵ２で構成され、それぞれ群１ａ、１ｂと関連する。電力供給源ＰＳＵ１、ＰＳＵ２のうちの１つの端子がそうであるように、電極２は地面に接続されている。前記源の他方の端子は、電極１の関連した群１ａ、１ｂに接続している。
【００４０】
各源ＰＳＵ１、ＰＳＵ２により提供されるエネルギーの供給は、関連する群１ａ、１ｂにおけるオゾン濃度の関数として最適化される。各エネルギー源は、エネルギー密度及び／又は周波数及び／又は電圧及び／又は波形及び／又は提供される電流信号のサイクル比に影響を与えることにより最適化することができる。これにより、オゾン発生器の生成量を改善することができる。
【００４１】
エネルギーの供給を最適化するための手段Ｇ１、Ｇ２は、各エネルギー源を制御するために設けられる。オゾン濃度は前記発生器の出口Ｓにて測定することができる。通常の場合では、Ｇ１、Ｇ２は、供給される電力及び／又は電圧及び／又は電流及び／又は周波数及び／又は波形を制御するための装置、並びに／又はパルス状供給の場合は各エネルギー源のサイクル比に影響を与えるための装置を形成する。
【００４２】
別の態様においては、Ｇ１とＧ２で形成される最適化の装置は、オゾン濃度を考慮し、かつ、供給される電力及び／又は電圧及び／又は電流及び／又は周波数及び／又は波形を確実に変化させるために、並びに／又はパルス状供給の場合は各エネルギー源のサイクル比に影響を与えるために設けることができる。このように前記装置は、オゾン濃度が測定されているか否かという事実には関係なく、異なる局所濃度を使用する。
【００４３】
図２は、本発明に係る発生器を図示した他の略図である。この図において、誘電体は２つのバリア３ａ、３ｂに分離しており、電極１の前記群１ａ、１ｂに対向して適用されている。図１で既に述べたものと同一、類似の構成要素である他の構成要素については、繰り返しの説明を省略し、同一の参照番号を付している。
【００４４】
別の態様においては、図示していないが、２つの電極のそれぞれは、少なくとも２つの分離したセグメントで構成することができる。
【００４５】
図３の略図においては、誘電体バリア３は電極２に対向して設けられ、また誘電体バリア３ａ、３ｂは、電極１の群１ａ、１ｂに対向して設けられている。
【００４６】
図４の略図においては、誘電体バリア３は電極の間に設けられている。
【００４７】
図５は、容器７を備えた本発明に係るオゾン発生器を示している。該容器は、水平軸を持ち、端部は閉じられ、円筒形、角柱形、あるいは他の一般的な形状を有することができる。容器７は、その長手方向の各末端の近傍に、該容器の幾何学的軸に直交する壁８、９を備えている。各壁は穴を有しており、該穴は他方の壁の穴に対置している。これらの穴に、１つの壁８から他方の壁９に延びているチューブ１０は挿入され、その両端はそれぞれ壁に溶接される。チューブ１０は、各種タイプのチューブ、特には金属チューブ、ガラスチューブ、又は内部を金属コーティングしたセラミックチューブとすることができる。チューブ１０は、容器７と共に地面の電位に接続される外部電極を構成する。電気的に互いに接続したチューブ１０の集合は、図１〜４に示した電極２と同等の単一の外部電極を形成していると考えられる。チューブ１０の長さは、出口Ｓでのガス中のオゾン濃度が、入口Ｅに到達するガスのオゾン濃度よりも顕著に大きくなるのに十分であり、特には２ｍ、又はそれ以上の程度である。
【００４８】
冷却手段Ｒは、循環ポンプ１１を備えており、このポンプは、入口１２を通じてチューブ１０を包囲するスペース１３に冷却水を導入する。液体冷却材、すなわち水は、出口１４を通じて排出される。
【００４９】
内部電極は、各チューブ１０の内部に配置される。各内部電極は、複数のチューブ状セグメント、特には、第１の電極として１．１ａ１、１．１ａ２、１．１ｂ１、１．１ｂ２と表示した金属セグメントで構成される。該セグメントは、各端部が閉じられており、外側に誘電体バリア、特には、セラミックコーティングが施されている。１．１ａ１．．．１．１ｂ２等のチューブ状セグメントは、前記ガスの前記流れの方向に沿って前後に並べて一直線に配置される。該実施例においては、各内部電極は、４つのセグメントで構成されているが、セグメントの数は変更することができる。
【００５０】
各内部電極のセグメントは、２つの群１．１ａ、１．１ｂに分割され、実施例においては、いずれも、それらの隣接する端部の間にある連結部１５により電気的に接続された２つのセグメントで構成されている。２つの群１．１ａ、１．１ｂは、各群の隣接したセグメントの対向する端部の間にある電気的な絶縁ブレーク６により電気的に分離している。群１．１ａは、ガスの入口Ｅに最も近く、一方、群１．１ｂは、出口Ｓに最も近い。
【００５１】
外部電極に対応する前記チューブ状セグメントを保持するための手段（図示せず）は、該セグメントの外部表面と外部電極の内部表面の間に、環状の放電間隙４を形成するために設けられる。
【００５２】
一方では群１．１ａ、１．２ａ、．．．１．ｎａ及び他方では群１．１ｂ、１．２ｂ、．．．１．ｎｂの異なる集合が並列に電気的に接続され、これら２つの群の集合は２つの群１ａ、１ｂを形成する。
【００５３】
前記群１ａは、外部電極の第１の半分に配置されており、この部品のオゾン濃度は外部電極の第２の部品に配置されているもう一方の群１ｂに存在する濃度よりも低い。
【００５４】
前記電流を供給するための手段Ａは、２つの分離した電力供給源ＰＳＵ１及びＰＳＵ２を備える。該源ＰＳＵ１は、群１ａのセグメントに並列に接続される端子を備え、該群の他方の端子は地面に接続される。
【００５５】
前記供給源ＰＳＵ２は、出口に向かって配置された群１ｂのセグメントに並列に接続される端子を備え、もう１つの端子は地面に接続される。
【００５６】
当然のことながら、前記オゾン発生器の設計は図５に対応する実施例に限定されるものではない。セグメントの群の数と各群のセグメントの数は２以外にすることができる。分離した電力供給源の数も２以外にすることができ、一般には群の数に対応させることができる。
【００５７】
別の態様においては、図５に示した２つの分離した供給源は、同一の電力供給源の２つの独立した供給ステージに置き換えることができる。各ステージのパラメータは、他方のステージに関係なく調節することができる。
【００５８】
各群１ａ及び１ｂへのエネルギーの送り方は、対応する源ＰＳＵ１及びＰＳＵ２に関して、検討される群のガスにおけるオゾン濃度に調整される。該調整は、電力及び／又は電圧及び／又は電流密度及び／又は周波数及び／又は波形に関する処置、並びに／又はパルス状供給の場合はサイクル比又は作動サイクルに関する処置で構成することができる。前記源により送られる電流の周波数は、１．４５ｋＨｚ程度とすることができる。電流の周波数は、通常、５００Ｈｚから５０ｋＨｚの範囲である。
【００５９】
エネルギーの供給を最適化するための手段Ｇ１、Ｇ２には、前述したのと同様のものを、追加して設けることができる。
【００６０】
前記オゾン発生器は、そのエネルギー効率で特徴付けることができる。１００％の最大効率とは、所与の生産レベル及び予定したオゾン濃度に対して、提供されるエネルギーの各ｋＷｈあたり、１．２２ｋｇのオゾン（Ｏ３）を生成することができる理想的な装置のそれであると定義される。前記源ＰＳＵ１により提供される電力Ｐ１及び他方の前記源より提供される電力Ｐ２は独立してモニターすることができる。このようにして、前記源ＰＳＵ１及びＰＳＵ２により提供される電力Ｐ１、Ｐ２の値の異なる組み合わせを用いることにより、１つの総電力Ｐ１＋Ｐ２を得ることができる。
【００６１】
図５に示した本発明に係る発生器と、ほとんど同じ構造をもつ従来のオゾン発生器、これはその電極１の全ての内部セグメントが電気的に接続されたもの、すなわち、ブレーク６は電気的接続に置き換えられ、かつ、全ての内部セグメントは単一の電力源により供給を受けるもの、とを対比したテストを行った。
【００６２】
図６及び７のグラフにおいては、前記発生器の動作の代表的ポイントが、オゾン発生量（ｋｇ／ｈ）に対応する横座標、及び前述した最大効率のパーセントとして表されるエネルギー効率に対応する縦座標により特定される。
【００６３】
図６及び７のグラフは、図５に係る発生器のエネルギー効率を対比している。その動作ポイントは小さなサークルｍで表され、従来の発生器では、その動作ポイントはバツ印ｑで示されている。図６は、オゾン１０重量％を含む排出ガスの発生に対応し、一方、図７は、オゾン１３重量％を含む排出ガスの発生に対応する。
【００６４】
本発明による効率の上昇は、前記グラフから明白である。より低い発生量に対して、上昇はより大きい。図７によれば、従来の発生器では、７及び８ｋｇ／ｈの発生量に対し、オゾン１３重量％のガスを発生させることができないため、６ｋｇ／ｈを超えるポイントｑはプロットされていない。
【００６５】
本発明に係るオゾン発生器の場合では、前記源ＰＳＵ１及びＰＳＵ２によるエネルギー供給の異なる組み合わせは可能であるが、エネルギー効率の点で等しいという訳ではない。本発明に係るオゾン発生器の評価に対し、２つの前記源ＰＳＵ１及びＰＳＵ２によるエネルギー供給のための最適な構成を採用した。
【００６６】
図６及び７で供された結果は、同一サイズの２つの部品に分離された、すなわち０．５：０．５の比の、本発明に係るオゾン発生器の場合で得られたものである。放電の活性領域において異なる電気的分離の組み合わせを用いて、さらにテストを行った。実際には、前記セグメントの配分について、０．１−０．９から０．９−０．１の幅広い組み合わせを検討した。２つの分離した源により供給される２つの群に電極を分離することによって得られる利益は、わずかながら、内部電極のセグメントの分割比によって決まることは明らかである。実用的な理由からは、０．５：０．５比が好ましかった。
【００６７】
同一サイズの２つの部品に分離されたオゾン発生器の場合において、図８のグラフは、発生を最適化するために、２つの源の間のエネルギー供給の配分を示している。オゾンの発生量は、ｋｇ／ｈで表され、横座標に示している。源ＰＳＵ１により供給される電力Ｐ１と２つの源により供給される総電力Ｐ１＋Ｐ２の比は、パーセントで縦座標に示している。小さなサークルで表されたポイントは、オゾン１０重量％を含むガスの発生に対応している。一方、バツ印ｔで表されたポイントは、オゾン１３重量％を含むガスの発生に対応している。
【００６８】
オゾン１０重量％を含むガスの場合、比較的低い発生レベル、例えば、オゾン約５ｋｇ／ｈでは、第２の源ＰＳＵ２により、電力Ｐ２をより多く、すなわち、総電力の約５５％を供給し、一方、電力Ｐ１は総電力の約４５％を供給することが好ましいことは明白である。前記各源により供給される電力は、７ｋｇ／ｈの発生に対しては実質的に同じであるが、それより多くなると、源ＰＳＵ１による電力は、供給される総電力の半分よりも大きくなる。
【００６９】
本発明は、群のサイズには関係なく、２又はそれ以上の群に電気的に分離した、いかなる装置にも適用することができる。しかしながら、群の分離は、ガスの流れの方向に沿ってなされていること、及び各セクション又は群が、実質的に異なったオゾン（Ｏ３）濃度に対応していることが必要である。
【００７０】
重要な点は、エネルギーの供給の仕方（この場合、放電の活性単位表面積あたりのエネルギー）を平均の局所オゾン濃度に調整することである。実施例では、前記発生器は、２つの部品に分割されているが、本発明の解決手段は２つよりも多くの部品に分解された装置にも同様に適用することができる。
【００７１】
２つの源ＰＳＵ１及びＰＳＵ２は、各セクションに特定のエネルギーを供給するために、独立して調整される。実施例では、２つの源ＰＳＵ１及びＰＳＵ２に対し、独立した電力の調整、すなわち、強度及び電圧の調整を行った。それらは電力によって明確に決まる。
【００７２】
しかしながら、同様の最適化は、電極に印加される交流の周波数や波形等の他のパラメータに影響を与えることにより、及び、これらのパラメータをオゾンの局所濃度に調整することにより得られる。
【００７３】
本発明は、最初に規定したタイプのいかなるオゾン発生器に適用することができる。この発生器では、酸素含有ガスが該発生器を通って流れ、ガス中のオゾン濃度は該発生器を進行するにつれて又は該発生器の異なるステージを進行するにつれて上昇する。
【符号の説明】
【００７４】
１  電極
１ａ、１ｂ  群
１．１ａ、１．１ｂ  セグメント
２  電極
３  放電バリア
４  間隙
５  パイプ
６  絶縁ブレーク
７  容器
８  壁
９  壁
１０  チューブ
１１  循環ポンプ
１２  入口
１３  スペース
１４  出口
１５  連結部
【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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【図７】
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【図８】
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