オゾン発生器の動作原理と設置方法。

オゾン発生器は、オゾンガス（O3）を生成するために使用される装置です。オゾンは分解されやすく、保存できないため、現場で生成して使用する必要があります。-（特殊な状況では短期間の保存が可能です）。-したがって、オゾンが使用される場合はどこでもオゾン発生器が必要です。オゾン発生器は、飲料水処理、廃水処理、工業酸化、食品加工および保存、医薬品合成、および空間滅菌に広く使用されています。オゾン発生器によって生成されたオゾンガスは、直接使用することも、混合装置を介して液体と混合して反応に参加させることもできます。

I. オゾン発生器の原理

1. コロナ放電オゾン発生器の動作原理: 乾燥酸素または酸素を含むガス-は、内側電極と外側電極で構成されるコロナ放電ゾーンを通って流れます。数千ボルトの高周波、高電圧電気エネルギーが放電ゾーンに印加され、放電ゾーンに流入する生ガスがイオン化されてオゾンが生成されます。

2. 電解オゾン発生器の原理: 水の電気化学的酸化を利用してオゾンを生成します。水和蛍光アニオンを含む水では、高電流電力を使用すると、ほぼ室温で水がオゾンに酸化されます。

II.オゾン発生器の回路図

オゾン発生プロセスで制御される主なパラメータは濃度と流量です。流量は対応する制御バルブを調整することで調整できますが、オゾン濃度はガス源、電源、発生器の構造、冷却方法などの多くの要因に関係します。この設計では、主にオゾン発生器の動作周波数を調整してオゾン濃度を制御します。

ガス流量を一定に保ちながら、オゾン発生器のインバータ電源の出力周波数を調整することで動作周波数が変化し、高電圧の放電電力が変化し、オゾン濃度の調整が行われます。-

この記事で説明するオゾン発生器は、誘電体バリアコロナ放電方式を使用してオゾンを発生させます。これは主に、空気前処理システム、冷却システム、電源、放電チャンバー、オゾン排ガス破壊システムの 4 つの部分で構成されます。この記事で説明するオゾン発生器の概略図は図に示されており、エアコンプレッサーが空気を圧縮してガス浄化および除湿装置に入れます。結果として生じる乾燥したきれいな空気はオゾン発生管に導入され、高電圧電源がオゾン発生管に電力を供給し、電極間に放電を引き起こし、オゾン発生管を流れる空気中に一定濃度のオゾンを形成します。コロナ放電により電極と誘電体表面の温度が上昇し、オゾンの分解が促進されるため、動作温度を一定の範囲内に制御するにはオゾン発生管を冷却する必要があります。

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初期のオゾン発生器は、電力周波数での直接昇圧方式を使用していました。-この方法の利点は、構造が簡単であることです。ただし、電力周波数動作では、所望の電力誘導を達成するために高電圧ピークが必要となるため、巻線の絶縁性能が高くなければならず、巻線プロセスはより困難になります。さらに、電源周波数で動作すると、トランスのサイズが大きくなり、リップルと安定性が不十分になり、オゾン発生効率が低くなります。現在、パワー エレクトロニクスとスイッチング電源技術の急速な発展により、高周波高電圧電源がトレンドになっており、その周波数は 50{10}}100kHz、さらには 13.56MHz にも達しています。{6}現代の産業用オゾン発生器は基本的に中高周波インバータ電源を使用しており、PWM とソフト スイッチング技術を採用しており、動作周波数は通常 400 ～ 2000 Hz であり、デバイスの性能が大幅に向上し、サイズが縮小されます。