实施方式的臭氧产生装置具有逆变器、臭氧产生器及电抗器。逆变器通过PWM(Pulse Width Modulation)控制使开关元件接通或断开，将直流电力转换为交流电力并输出。在臭氧产生器中，电介质电极被施加从逆变器输出的交流电力的电压，在流入该电介质电极与金属电极之间的放电间隙的原料气体中产生放电，通过该放电产生臭氧。电抗器与电介质电极串联连接，用于在通过逆变器中的PWM控制将开关元件从断开切换为接通时降低流过电介质电极的冲击电流。
Power supply device for ozone generation device and ozone generation device
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】臭氧产生装置及臭氧产生装置用的电源装置
本专利技术的实施方式涉及臭氧产生装置及臭氧产生装置用的电源装置。
技术介绍
臭氧产生装置是特殊的负载，因此由专用电源驱动。例如，臭氧产生装置用的电源装置将从作为工业电源的一例的三相电源供给的交流电力在转换器中转换为直流电力。接着，电源装置将从转换器输出的直流电力通过高频逆变器转换为高频的交流电力后，经由变压器向臭氧产生装置供给。然而，在用等效电路表示的情况下，臭氧产生装置成为将表示电介质电极的静电电容和表示该电介质电极与金属电极之间的放电间隙的静电电容串联连接的电路。另外，放电间隙在施加于该放电间隙的放电间隙电压超过放电维持电压的情况下，在流入该放电间隙的原料气体内产生阻挡放电，通过该阻挡放电产生臭氧。而且，阻挡放电在用等效电路表示的情况下，具有恒压特性，在放电中，为了保持放电维持电压，用齐纳二极管表示。这样，臭氧产生装置成为电容性负载，因此为了使功率因数接近1，串联或并联连接绕组以抵消电容性负载。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-189455号公报专利文献2：日本特开2014-090641号公报专利文献3：日本特开2002-345263号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，作为臭氧产生装置用的电源装置的高次谐波逆变器，在使用利用PWM(PulseWidthModulation：脉冲宽度调制)控制将直流电力变换为交流电力的逆变器的情况下，由于将高次谐波逆变器所具有的开关元件从断开切换为接通时流过电介质电极的冲击电流，可能会导致放电间隙中的臭氧的产生变得不稳定。用于解决课题的手段实施方式的臭氧产生装置具有逆变器、臭氧产生器及电抗器。逆变器通过PWM(PulseWidthModulation)控制使开关元件接通或断开，将直流电力转换为交流电力并输出。在臭氧产生器中，电介质电极被施加从逆变器输出的交流电力的电压，在流入该电介质电极与金属电极之间的放电间隙的原料气体中产生放电，通过该放电产生臭氧。电抗器与电介质电极串联连接，用于在通过逆变器中的PWM控制将开关元件从断开切换为接通时降低流过电介质电极的冲击电流。附图说明图1是表示第1实施方式的臭氧产生装置的结构的一例的图。图2是表示第1实施方式的臭氧产生装置所具有的电源装置的结构的一例的图。图3是用于说明由通用的VVVF逆变器进行的PWM控制的一例的图。图4是表示通用的VVVF逆变器中的基本频率与载波频率的关系的一例的图。图5是表示第2实施方式的臭氧产生装置中的基本频率与臭氧浓度的关系的一例的图。图6是表示第2实施方式的臭氧产生装置的VVVF逆变器中的基本频率与载波频率的关系的一例的图。图7是表示第3实施方式的臭氧产生装置中的基本频率与臭氧浓度的关系的一例的图。具体实施方式以下，使用附图对本实施方式的臭氧产生装置及臭氧产生装置用的电源装置进行说明。(第1实施方式)图1是表示第1实施方式的臭氧产生装置的结构的一例的图。本实施方式的臭氧产生装置是电介质阻挡方式的臭氧产生装置。在图1中，Y轴是沿着后述的气密容器14的中心轴的轴，X轴是与Y轴正交的轴，Z轴是与Y轴以及X轴正交的轴。如图1所示，臭氧产生装置具备装置主体11、高压电源12、冷却水供给部13、熔断器18以及电源装置20。装置主体11(臭氧产生器的一例)具备气密容器14、电介质电极15、金属电极16。气密容器14是圆筒状的容器。具体而言，气密容器14是具有沿着Y轴方向的中心轴的圆筒形状的容器。另外，气密容器14在其内部收容有电介质电极15及金属电极16。在气密容器14的外周部形成有气体入口141、气体出口142、冷却水入口143以及冷却水出口144。气密容器14经由气体入口141从外部供给含氧的原料气体。原料气体的压力即原料气体压力优选为0.1～0.3MPa。而且，气密容器14经由气体出口142向外部导出未反应的原料气体及臭氧。另外，经由冷却水入口143使冷却水流入气密容器14。而且，气密容器14经由冷却水出口144将冷却水向外部排出。电介质电极15设置在气密容器14的内部。电介质电极15具有电介质部151、导电膜152和高压供给端子153。电介质部151包含介电性的材料，形成为具有沿着Y轴方向的中心轴的圆筒形状。电介质部151的中心轴与气密容器14的中心轴大致平行。导电膜152包含导电性的材料，设置在电介质部151的内部。高压供给端子153设置在导电膜152的内侧，与导电膜152电连接。金属电极16包含导电性的材料。金属电极16是气密容器14的内部，设置在电介质电极15的外侧。在金属电极16与电介质电极15之间设置有放电间隙17。金属电极16与接地电位连接。另外，金属电极16具有间隔件161。间隔件161从金属电极16的一部分朝向电介质电极15突出，在金属电极16与电介质电极15之间维持放电间隙17。另外，金属电极16在与气密容器14的内周面之间形成供冷却水流入的水路162。水路162与气密容器14的冷却水入口143及冷却水出口144相连。因此，从冷却水入口143流入的冷却水经由水路162从冷却水出口144排出。高压电源12经由熔断器18及电源装置20与高压供给端子153电连接。而且，高压电源12经由电源装置20、熔断器18及高压供给端子153对电介质电极15(导电膜152)施加电压。由此，在流入放电间隙17的原料气体中产生放电，通过该放电产生臭氧。冷却水供给部13例如是泵。冷却水供给部13从气密容器14的冷却水入口143向气密容器14的水路162供给冷却水。接着，使用图2，对本实施方式的臭氧产生装置所具有的电源装置20的结构的一例进行说明。图2是表示第1实施方式的臭氧产生装置所具有的电源装置的结构的一例的图。电源装置20将从高压电源12供给的交流电力转换为预先设定的电压的交流电力，并将该交流电力的电压施加于电介质电极15。在本实施方式中，如图2所示，电源装置20具有输入电抗器21、VVVF逆变器22、零相电抗器23、电阻24、变压器25以及输出电抗器26。输入电抗器21连接在高压电源12与后述的VVVF逆变器22之间，抑制从该VVVF逆变器22输出的交流电力中包含的高次谐波。VVVF(VariableVoltageVariableFrequency：变压变频)逆变器22是通过PWM(PulseWidthModulation)控制使开关元件接通或断开，将直流电力转换为交流电力并输出的逆变器的一例。在本实施方式中，VVVF逆变器22具有将从高压电源12供给的交流电力转换为直流电力的转换器。接着，VVVF逆变器22通过PWM控制将从该转换器输出的直流电力转换为交流电力。然后，VVVF逆变器22将交流电力的电压施加于装置主体11所具有的电介质电极15。在本实施方式中，VVVF逆变器22中使用与输出的交流电力的基本波形的基本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种臭氧产生装置，具备：/n逆变器，通过PWM(Pulse Width Modulation)控制使开关元件接通或断开，将直流电力转换为交流电力并输出；/n臭氧产生器，电介质电极被施加从所述逆变器输出的所述交流电力的电压，在流入该电介质电极与金属电极之间的放电间隙的原料气体中产生放电，通过该放电产生臭氧；以及/n电抗器，与所述电介质电极串联连接，用于在通过所述逆变器中的PWM控制将所述开关元件从断开切换为接通时降低流过所述电介质电极的冲击电流。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 JP 2017-1222231.一种臭氧产生装置，具备：
逆变器，通过PWM(PulseWidthModulation)控制使开关元件接通或断开，将直流电力转换为交流电力并输出；
臭氧产生器，电介质电极被施加从所述逆变器输出的所述交流电力的电压，在流入该电介质电极与金属电极之间的放电间隙的原料气体中产生放电，通过该放电产生臭氧；以及
电抗器，与所述电介质电极串联连接，用于在通过所述逆变器中的PWM控制将所述开关元件从断开切换为接通时降低流过所述电介质电极的冲击电流。
2.根据权利要求1所述的臭氧产生装置，其中，
所述电抗器具有比所述臭氧产生器的电抗大的电抗。
3.根据权利要求1所述的臭氧产生装置，其中，
所述逆变器是与所述交流电力的基本波形的基本频率成比例地、所述交流电力的载波...
【专利技术属性】
技术研发人员：村田隆昭，冲田裕二，桥本美智子，久保贵惠，饼川宏，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝基础设施系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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