臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)、及臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的運行方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種運行成本較低的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)。該臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)包括存儲電費單價的電費單價存儲部、以及存儲氣費單價的氣費單價存儲部，根據(jù)存儲在電費單價存儲部中的電費單價、存儲在氣費單價存儲部中的氣費單價、以及臭氧化氣體所要求的所需臭氧產(chǎn)生量，對于作為臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的臭氧濃度及氣體流量決定使運行成本最低的值，控制氣體流量調(diào)節(jié)器以使得變成為該決定的氣體流量，并控制臭氧產(chǎn)生器用電源的功率以使得變成為所決定的臭氧濃度。
【專利說明】臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)、及臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的運行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)，該臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)產(chǎn)生潔凈水、污水、工業(yè)排水、紙漿漂白、氧化處理等臭氧處理用的臭氧。
【背景技術(shù)】
[0002]潔凈水的臭氧處理系統(tǒng)的簡要情況如下。向臭氧產(chǎn)生器提供原料氣體(對氧氣添加微量的氮氣后的氣體、或空氣)，利用由電源提供的高頻高電壓在產(chǎn)生器內(nèi)部的放電管中使原料氣體放電，原料氣體中的氧氣因該放電而變化成臭氧氣體。產(chǎn)生器通過冷卻水使因放電而產(chǎn)生的熱量冷卻。產(chǎn)生器中產(chǎn)生的臭氧化氣體從臭氧接觸槽的下部被送入散氣裝置，臭氧化氣體作為小氣泡被送入被處理水中并溶入水中。被處理水中的異味成分、細菌等有機物被臭氧氧化分解，并作為無異味的殺菌后的水從接觸槽排出。
[0003]臭氧接觸槽的處理所需的臭氧產(chǎn)生量由被處理水流量、水質(zhì)、水溫等決定，存在預(yù)先通過實驗來決定所需的臭氧量的情況、以及對臭氧接觸槽內(nèi)部的溶解存在的臭氧濃度進行測定以施加反饋的方法等。為了產(chǎn)生這樣求出的所需臭氧產(chǎn)生量，在使用氧氣(含微量的氮)作為原料氣體的現(xiàn)有裝置中，進行運行以使得臭氧濃度恒定并調(diào)整臭氧化氣體流量。
(臭氧產(chǎn)生量)=(臭氧濃度)X (臭氧化氣體流量)
[0004]裝置的運行成本是臭氧產(chǎn)生器所消耗的電費、與液氧的氣費之和。通常，臭氧濃度越高，臭氧產(chǎn)生器的效率越低，因此耗電量變多，電費增加。反之，臭氧濃度越高，所需的臭氧化氣體流量越少，氣費減少。其結(jié)果是，已知在某一臭氧濃度下運行成本最低(例如專利文獻1、非專利文獻I)。該運行成本最低的臭氧濃度受到臭氧產(chǎn)生器的放電管結(jié)構(gòu)、冷卻水溫等的影響。
[0005]另外，作為用于使臭氧化氣體溶于水中而在歐美廣泛使用的裝置，有噴射器，并且使用噴射器泵以用于將水送入噴射器。若臭氧濃度變高則臭氧化氣體流量下降，在噴射器中流動的水量也減小，因此噴射器泵的動力減小，噴射器的電費降低。例如，也存在以高臭氧濃度進行運行的運行成本更便宜的情況。以往廣泛使用的臭氧濃度為10wt%，因此例如存在以濃度16#%進行運行的運行成本更便宜的情況。
[0006]另一方面，作為通過高臭氧濃度使臭氧產(chǎn)生效率提高的方法，例如存在使放電管間隙長度縮短的方法(專利文獻2)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
[0007]專利文獻1:日本專利特開昭61-68195號公報(圖2)
專利文獻2:日本授權(quán)專利第3545257號公報
非專利文獻
[0008]非專利文獻1:發(fā)表于臭氧及紫外線技術(shù)國際會議的“基于窄隙技術(shù)的高效率、高濃度臭氧產(chǎn)生器”論文(2007年8月27日?29日于加州，洛杉磯)(圖7)(〃High Efficiency, High Concentration Ozone Generator Based on NarrowGap Technology Paper presented in World Congress on Ozone & UltravioletTechnologies (Aug.27to29, 2007in Los Angeles, Calif.) (Figure7))

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0009]現(xiàn)有裝置中存在如下問題:雖然提高臭氧濃度會使運行成本降低，但另一方面，若提高臭氧濃度，則初始成本提高。若在臭氧產(chǎn)生量恒定的條件下增加臭氧濃度，則臭氧產(chǎn)生器的臭氧產(chǎn)生效率下降，因此要增加電源的功率容量，并且需要增加裝載于產(chǎn)生器的放電管根數(shù)，因此臭氧產(chǎn)生裝置的初始成本提高。生命周期成本為初始成本與運行成本的總和，例如還存在如下情況:在臭氧濃度為14wt%時運行成本最低的臭氧產(chǎn)生裝置中，生命周期成本在臭氧濃度為10?〖％時最低。因而，裝置設(shè)計中以生命周期成本最低的臭氧濃度10wt%來設(shè)計和制造裝置，且使用者以臭氧濃度10wt%(恒定)來運行。
[0010]本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問題而完成的，其目的在于，提供一種降低運行成本而不提高裝置的初始成本的方法、以及這樣的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0011]本發(fā)明所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)包括:臭氧產(chǎn)生器，該臭氧產(chǎn)生器具有放電管；原料氣體提供裝置，該原料氣體提供裝置向該臭氧產(chǎn)生器提供含氧的原料氣體；臭氧產(chǎn)生器用電源，該臭氧產(chǎn)生器用電源用于向放電管施加高頻高電壓；冷卻裝置，該冷卻裝置使冷卻水在放電管周圍流動；氣體流量調(diào)節(jié)器，該氣體流量調(diào)節(jié)器控制從臭氧產(chǎn)生器輸出的臭氧化氣體的流量；臭氧濃度計，該臭氧濃度計測量臭氧化氣體的臭氧濃度；以及控制裝置，該控制裝置控制臭氧產(chǎn)生器用電源的功率、和氣體流量調(diào)節(jié)器，控制裝置包括存儲電費單價的電費單價存儲部、以及存儲氣費單價的氣費單價存儲部，根據(jù)存儲在電費單價存儲部中的電費單價、存儲在氣費單價存儲部中的氣費單價、以及臭氧化氣體所要求的所需臭氧產(chǎn)生量，對于作為臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的臭氧濃度及氣體流量決定使運行成本最低的值，控制氣體流量調(diào)節(jié)器以使得變成為該決定的氣體流量，并控制臭氧產(chǎn)生器用電源的功率以使得變成為所決定的臭氧濃度。
發(fā)明效果
[0012]本發(fā)明所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)采用上述結(jié)構(gòu)，因此能夠以運行成本最低的運行條件來產(chǎn)生所需的臭氧產(chǎn)生量，因而能提供運行成本較低的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明實施方式I所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示構(gòu)成本發(fā)明實施方式I所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的臭氧產(chǎn)生器的簡要結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3是表示應(yīng)用本發(fā)明的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的動作特性的一個示例的曲線圖。
圖4是將本發(fā)明實施方式I所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的動作特性的一個示例與現(xiàn)有例進行比較來說明的曲線圖。
圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明實施方式I所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部中存儲的數(shù)據(jù)的一個示例的表格。
圖6是將本發(fā)明實施方式I所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的動作特性的其他示例與現(xiàn)有例進行比較來說明的曲線圖。
圖7是表示構(gòu)成本發(fā)明實施方式I所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部中存儲的數(shù)據(jù)的其他示例的表格。
圖8是表示本發(fā)明實施方式2所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是表示本發(fā)明實施方式2所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的控制流程的流程圖。
圖10是表示本發(fā)明實施方式3所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是表示本發(fā)明實施方式6所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的主要部分動作的基本示例的框圖。
圖12是表示本發(fā)明實施方式6所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的主要部分動作的其他示例的框圖。
圖13是表示本發(fā)明實施方式7所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的主要部分動作的基本示例的框圖。
圖14是表示本發(fā)明實施方式7所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的主要部分動作的比較示例的框圖。
圖15是表示本發(fā)明實施方式7所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的主要部分動作的一個示例的框圖。 【具體實施方式】
[0014]實施方式1.圖1是本發(fā)明實施方式I所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的框圖。這里，以如下系統(tǒng)為例進行說明，該系統(tǒng)利用臭氧化氣體對作為被處理水的例如潔凈水進行處理。從原料氣體提供裝置2向臭氧產(chǎn)生器I提供原料氣體。原料氣體以氧氣為主要成分，添加有微量的氮氣。原料氣體提供裝置2例如是液氧貯存箱。臭氧產(chǎn)生器I與產(chǎn)生高頻高電壓的臭氧產(chǎn)生器用電源3連接，在臭氧產(chǎn)生器I內(nèi)部的放電管中產(chǎn)生放電，通過放電使得原料氣體中的氧氣的一部分變化成臭氧，成為臭氧化氣體。臭氧產(chǎn)生器I的出口配管連接有流量調(diào)節(jié)閥4和氣體流量計5，另外臭氧化氣體的一部分被采樣，被采樣的氣體進入到臭氧濃度計6中。因臭氧產(chǎn)生器I的放電而產(chǎn)生的熱量通過來自冷卻裝置7的冷卻水被冷卻。冷卻水的溫度由冷卻水溫度計8測定。作為臭氧化氣體的處理對象的被處理水10的一部分通過噴射器泵11被送入噴射器12，被導(dǎo)入噴射器12的臭氧化氣體通過噴射器12作為微小氣泡分散在水中，臭氧溶入水中。從噴射器12噴出的含臭氧的水與被處理水合流，被導(dǎo)入臭氧反應(yīng)槽，由臭氧對水中的有機物進行氧化分解處理。
[0015]這里，對臭氧產(chǎn)生器I的簡要結(jié)構(gòu)進行說明。圖2是表示用于水處理等中的臭氧產(chǎn)生器的基本結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圓筒形狀的玻璃管等電介質(zhì)管101的內(nèi)壁形成金屬膜102作為高壓電極，在電介質(zhì)管101的外部呈同心圓狀地配置圓筒狀金屬管103作為接地電極。金屬管103安裝于電接地的臭氧產(chǎn)生箱104。通過形成有金屬膜102的電介質(zhì)管101和金屬管103來構(gòu)成放電管100。從臭氧產(chǎn)生器用電源3向金屬膜102提供高頻高電壓，若在金屬膜102與金屬管103之間施加高頻高電壓，則在電介質(zhì)管101與金屬管103之間的放電間隙110中產(chǎn)生放電。放電間隙110是放電間隙長度D例如為0.3mm的非常窄的間隙。在金屬管103的周圍，用于使因放電所產(chǎn)生的熱量冷卻的冷卻水105從冷卻裝置7循環(huán)流動。從原料氣體提供裝置2通過原料氣體輸入口配管106導(dǎo)入原料氣體。被導(dǎo)入的原料氣體在通過放電間隙110的過程中由于放電而變?yōu)槌粞趸瘹怏w，臭氧化氣體由出口配管107輸出。圖2中僅示出I根放電管100，但是在大容量的臭氧產(chǎn)生器I中，I臺即一個臭氧箱體104中并排設(shè)置有多個放電管100，在較多的情況下則并排設(shè)置有1000根左右。
[0016]從輸入部21向控制臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的控制裝置20輸入電費單價、氧氣費單價，分別存儲在電費單價存儲部22、氣費單價存儲部23中。另一方面，從臭氧產(chǎn)生器用電源3輸入電源的功率測定值，從氣體流量計5輸入氣體流量測定值，從臭氧濃度計6輸入臭氧濃度測定值，從冷卻水溫計8輸入冷卻水溫度測定值。另外，從其他控制裝置向控制裝置20輸入所需臭氧產(chǎn)生量以作為指令值。在控制裝置20中，利用控制參數(shù)設(shè)定部24實時地評估運行成本，并決定各個參數(shù)使得臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)以在該時刻運行成本最低的參數(shù)進行動作，向臭氧產(chǎn)生器用電源3輸出功率指令值，向流量調(diào)節(jié)閥4輸出開度指令值，向噴射器泵11輸出輸出指令值。
[0017]接著，對動作的詳細情況進行說明。臭氧產(chǎn)生器I及臭氧產(chǎn)生器用電源3被設(shè)計成，在冷卻水溫度最大值30°C、臭氧濃度10wt%下得到最大臭氧產(chǎn)生量=10kg/h，以作為額定最大功率。通常，在夏季的溫度較高時冷卻水溫度最高，在潔凈水的情況下由于從河流、湖泊取水的水質(zhì)也較差因此需要最大臭氧產(chǎn)生量。因而，夏季以臭氧濃度10wt%在臭氧產(chǎn)生量10kg/h的最大輸出下進行運行。然而，秋季、春季、特別是冬季由于水質(zhì)變好，因此臭氧產(chǎn)生量的所需量變少。另外，由于冷卻水溫例如在冬季下降到10°c，因此臭氧產(chǎn)生器I的效率提高。
[0018]圖3示出上述情況。圖3的橫軸表示臭氧產(chǎn)生器I的冷卻水溫度，縱軸表示臭氧產(chǎn)生器I能運行的最大臭氧濃度。在產(chǎn)生額定臭氧產(chǎn)生量10kg/h的臭氧的情況下，在圖中虛線的交叉點所示出的動作點、即水溫30°c下，最大臭氧濃度為10wt%。此時，臭氧產(chǎn)生器用電源3以最大功率約IOOk W進行動作。若水溫下降到10°C則臭氧產(chǎn)生效率變高，因此電源功率下降到約85kW左右，作為電源能夠有余量。由于電源有余量，因此即使提高臭氧濃度以降低臭氧產(chǎn)生效率，若將電源功率提高到IOOkW,則也能夠產(chǎn)生臭氧產(chǎn)生量10kg/h。圖3的不例中能夠?qū)⒆畲蟪粞鯘舛忍崧劦郊s13wt%。
[0019]另外，在臭氧產(chǎn)生量低于額定、例如為5kg/h的情況下，水溫10°C下的最大臭氧濃度能夠提高到16wt%。若提高臭氧濃度則效率變差，從而需要比10wt%更大的功率，但由于電源與額定時相比有輸出余量，因此能增大功率。
[0020]圖4中示出使用圖3所示的特性例的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)時的運行成本。橫軸表示臭氧濃度，縱軸表示運行成本。圖4中，實線所示的部分表示臭氧產(chǎn)生器用電源3的最大額定功率以下的能運行的區(qū)域，虛線所示的部分表示電源容量不足、不能運行的區(qū)域。夏季在水溫30°C下需要臭氧產(chǎn)生量10kg/h，因此對于臭氧濃度，在能運行的區(qū)域(實線)中運行成本最廉價的臭氧濃度10wt%(A點)下進行運行。春季和秋季在水溫20°C下需要臭氧產(chǎn)生量7kg/h，因此對于臭氧濃度，在能運行的區(qū)域中運行成本最廉價的臭氧濃度12.5wt%(B點)下進行運行。冬季在水溫10°C下需要臭氧產(chǎn)生量5kg/h，因此對于臭氧濃度，在能運行的區(qū)域中運行成本最廉價的臭氧濃度14.5wt%(C點)下進行運行。[0021]利用運行成本最低的臭氧濃度最佳點的控制方法、即運行成本最小化控制方法如下?？刂蒲b置20將冷卻水溫、所需臭氧產(chǎn)生量作為參數(shù)，并預(yù)先輸入臭氧產(chǎn)生器I和臭氧產(chǎn)生器用電源3的耗電量特性及電源的最大額定功率，并存儲在耗電量特性存儲部25中?？刂茀?shù)設(shè)定部24中，根據(jù)該存儲的特性和存儲在電費單價存儲部22中的電費單價來計算出電費。另外，根據(jù)存儲在氣費單價存儲部23中的氧氣費單價來計算出氧氣費，并計算出其與電費之和以作為運行成本。根據(jù)該特性曲線，計算出最佳的臭氧濃度的動作點(A點、B點、C點)。另一方面，控制參數(shù)設(shè)定部24中，在輸入電費單價、氧氣費單價的時刻，將冷卻水溫、所需臭氧產(chǎn)生量作為參數(shù)，在各個冷卻溫度、所需臭氧產(chǎn)生量的組中計算使運行成本最低的臭氧濃度，制作如圖5所示的最佳臭氧濃度表格的數(shù)據(jù)。這里，臭氧濃度與氣體流量相乘后的值為臭氧產(chǎn)生量。所需臭氧產(chǎn)生量是系統(tǒng)所需的值，若作為預(yù)先決定的值的臭氧濃度和氣體流量中的一個值能夠被決定，則另一個值也能夠被決定。因此，將臭氧濃度和氣體流量稱為臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)。將圖5的最佳臭氧濃度表格的數(shù)據(jù)存儲在臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部26中。
[0022]這里，也可利用氣體流量的最佳值取代臭氧濃度而將氣體流量的最佳值存儲在臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部26中。圖6中示出在與圖4的動作特性所示的裝置相同的裝置中、將橫軸作為氣體流量且將縱軸作為運行成本的動作特性的圖。圖6中，實線所示的部分表示臭氧產(chǎn)生器用電源3的最大額定功率以下的能運行的區(qū)域，虛線所示的部分表示電源容量不足、不能運行的區(qū)域。夏季在水溫30°C下需要臭氧產(chǎn)生量10kg/h，因此對于氣體流量，在能運行的區(qū)域(實線)中運行成本最廉價的氣體流量100kg/h(A點)下進行運行。春季和秋季在水溫20°C下需要臭氧產(chǎn)生量7kg/h，因此對于氣體流量，在能運行的區(qū)域中運行成本最廉價的氣體流量56kg/h(B點)下進行運行。冬季在水溫10°C下需要臭氧產(chǎn)生量5kg/h，因此對于臭氧濃度，在能運行的區(qū)域中運行成本最廉價的氣體流量34.5kg/h(C點)下進行運行。
[0023]利用氣體流量的最佳點的運行方法如下?？刂蒲b置20將冷卻水溫、所需臭氧產(chǎn)生量作為參數(shù)，并預(yù)先輸入臭氧產(chǎn)生器I和臭氧產(chǎn)生器用電源3的耗電量特性，并存儲在耗電量特性存儲部25中。控制參數(shù)設(shè)定部24中，根據(jù)該存儲的特性和存儲在電費單價存儲部22中的電費單價來計算 出電費。另外，根據(jù)存儲在氣費單價存儲部23中的氧氣費單價來計算出氧氣費，并計算出氧氣費與電費之和以作為運行成本。根據(jù)該特性曲線，計算出最佳的氣體流量的動作點(圖6的A點、B點、C點)。另一方面，控制參數(shù)設(shè)定部24中，在輸入電費單價、氧氣費單價的時刻，將冷卻水溫、所需臭氧產(chǎn)生量作為參數(shù)，在各個冷卻溫度、所需臭氧產(chǎn)生量的組中計算使運行成本最低的氣體流量，制作如圖7所示的最佳氣體流量表格的數(shù)據(jù)。將如圖7所示的最佳氣體流量表格的數(shù)據(jù)存儲在臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部26中。
[0024]如上所述，通過預(yù)先將各個冷卻溫度、所需臭氧產(chǎn)生量的組中使運行成本最低的臭氧濃度或氣體流量作為數(shù)據(jù)進行存儲，從而具有能夠降低控制裝置的S/W設(shè)計和制作成本的優(yōu)點。
[0025]控制參數(shù)設(shè)定部24中，根據(jù)存儲在臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部26中的數(shù)據(jù)，從運行時的冷卻水溫度和所需臭氧產(chǎn)生量，讀取出最佳氣體流量或最佳臭氧濃度。若最佳氣體流量或最佳臭氧濃度被決定，則根據(jù)下式計算出另一方，從而決定最佳臭氧濃度和最佳氣體流量。
(所需臭氧產(chǎn)生量)=(最佳氣體流量)X (最佳臭氧濃度)
以上是本實施方式I所涉及的決定臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)值的、臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)值決定步驟。
[0026]此外，上述說明中，雖然說明了在臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳存儲部26中存儲最佳臭氧濃度或最佳氣體流量中的一個值，但也可存儲最佳臭氧濃度和最佳氣體流量的組。在這種情況下，無需根據(jù)一方來計算另一方。
[0027]接下來，控制流量調(diào)節(jié)閥4的開度，使得氣體流量計的輸出值變成為所決定的最佳氣體流量。之后，調(diào)整對于臭氧產(chǎn)生器用電源3的功率指令值，控制電源功率以使得臭氧濃度計的輸出變成為所決定的最佳臭氧濃度。利用以上的運行成本最小化控制，能夠進行運行成本最低的運行。
[0028]現(xiàn)有的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)中，如圖4、圖6所示，臭氧濃度恒定地進行運行，因此春季和秋季在BI點下，冬季在Cl點下進行運行。與現(xiàn)有的動作點BI點及Cl點相比，圖4、圖6的B點及C點的運行成本更廉價。即使在相同的季節(jié)，由于白天和夜晚在凈水廠中所使用的水量不同，因此所需的臭氧產(chǎn)生量不同，因而最佳的臭氧濃度隨著一天中的時間段變化而變化。另外，由本實施方式I的說明可知，由于運行臭氧濃度、運行氣體流量根據(jù)冷卻水溫度、所需臭氧產(chǎn)生量而產(chǎn)生變化，因此需要將冷卻水溫度和所需臭氧產(chǎn)生量這兩個參數(shù)輸入到控制裝置20。
[0029]另外，運行成本還受到氧氣費單價、電費單價的影響。對于運行臭氧產(chǎn)生裝置的國家、地區(qū)、地點而言，電費互不相同。另外，根據(jù)離液氧提供工廠是否較近，運輸成本等會產(chǎn)生變化，因此氧氣費單價會產(chǎn)生變化。通過預(yù)先存儲這種電費單價、氣費單價，以上述那樣的決定方法來決定動作點，.從而即使因不同季節(jié)的冷卻水溫度變化而導(dǎo)致臭氧產(chǎn)生器效率產(chǎn)生變化，或者因季節(jié)、時間段而導(dǎo)致被處理水的處理水量、水質(zhì)產(chǎn)生變化，也能一直進行運行成本最低的運行。
[0030]而且，也存在根據(jù)季節(jié)、時刻的不同而導(dǎo)致電費不同的情況。在這種情況下，對于每一個代表性的電費單價，通過預(yù)先制作圖5、圖7所示的最佳臭氧濃度或最佳氣體流量的表格，從而即使電費產(chǎn)生變化也能夠一直進行運行成本最低的運行。
[0031]在水處理中所使用的大容量臭氧產(chǎn)生器的情況下，使用并排連接有多個放電管的臭氧產(chǎn)生器。為了以當(dāng)前水處理中所使用的臭氧濃度10wt%以上的高濃度來高效地產(chǎn)生臭氧，對于圖2所示的放電間隙長度D、及放電管的氣體壓力，最好以如下方式使該臭氧產(chǎn)生器運行，
放電間隙長度D:0.3mm以下(優(yōu)選為0.2mm以下)
氣體壓力:0.08 ?0.2OMPa(G)。
在這種臭氧產(chǎn)生器中，即使臭氧濃度為12wt%，也能高效地產(chǎn)生臭氧。特別是，通過使放電間隙長度在0.3mm以下，從而就算臭氧濃度為14wt%也能高效地產(chǎn)生。然而，如本發(fā)明的技術(shù)問題所說明的那樣，若以12?14wt%這樣的高濃度來設(shè)計裝置，則相比于通常濃度的10wt%，臭氧產(chǎn)生效率更差，其結(jié)果是需要增大電源輸出，另外還需要增加臭氧產(chǎn)生器中所使用的放電管的根數(shù)，因此存在裝置的初始成本變高的缺點。因此，雖然能夠制造能產(chǎn)生高濃度臭氧的裝置，但從初始成本的方面考慮，超過10wt%的濃度下的臭氧使用并未普及。[0032]通過將本實施方式I的運行成本最小化控制與將放電間隙長度D、及放電管的氣體壓力如上述那樣進行設(shè)計的臭氧產(chǎn)生器進行組合，從而能夠提供如下的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng):其能夠使初始成本與一般的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)相同且能減少運行成本。
[0033]在上述的動作條件以外的情況下，高臭氧濃度下的臭氧產(chǎn)生效率變差，因此與臭氧濃度10wt%恒定地進行運行的情況相比，運行成本降低效果較小，為2%以下。在放電間隙長度為0.3mm以下的臭氧產(chǎn)生器中，能夠?qū)崿F(xiàn)3%以上的運行成本降低。而且，在放電間隙長度為0.2mm以下的臭氧產(chǎn)生器中，能夠?qū)⑦\行成本降低5%以上。本發(fā)明通過這樣應(yīng)用于放電間隙長度為0.3mm以下、進一步優(yōu)選為0.2mm以下的較小的放電間隙長度的臭氧產(chǎn)生器，從而可起到更好的效果。
[0034]實施方式2.圖8是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。圖8中，與圖1相同的標(biāo)號表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠?。另外，圖9中示出控制裝置200的控制流程。實施方式I中，預(yù)先將運行成本最低的最佳臭氧濃度或最佳氣體流量存儲在臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部26中。與此不同的是，本實施方式2的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)一邊使臭氧濃度變化一邊計算運行成本，從而由控制裝置200自身來找出運行成本最低的臭氧濃度和氣體流量。本實施方式2中,無需冷卻水溫度計,也無需向控制裝置200輸入冷卻水溫度。然而，也可輸入冷卻水溫度以作為設(shè)定初始指示值的基準(zhǔn)。
[0035]具體動作的詳細情況如下。首先，從電費單價存儲部22及氣費單價存儲部23讀取電費單價、氧氣費單價(STl)。接下來，設(shè)定臭氧濃度的初始指示值(圖9中設(shè)為10wt%)(ST2)，讀取所需臭氧產(chǎn)生量(ST3)。通過下式求出所需臭氧產(chǎn)生量即臭氧產(chǎn)生器所產(chǎn)生的臭氧產(chǎn)生量、以及根據(jù)臭氧濃度所要設(shè)定的氣體流量(ST4)。 (氣體流量)=(臭氧產(chǎn)生量)+ (臭氧濃度)
控制流量調(diào)節(jié)閥，使得氣體流量計的測定值與上式所求出的氣體流量相等(ST5)。之后，調(diào)整電源功率，并調(diào)整臭氧產(chǎn)生器用電源3的功率以使得臭氧濃度計測定值變成為臭氧濃度的指示值(ST6)。運行成本運算部27中，根據(jù)電源的耗電量來計算電費，根據(jù)氣體流量來計算氣費，從而計算出該臭氧濃度下的運行成本(ST7)。以上是運行成本計算控制步驟，在實施該運行成本計算控制步驟之后，判斷是否能決定出運行成本最低的臭氧濃度(ST8)。在無法決定的情況下，使臭氧濃度指示值增加預(yù)定值、例如0.5wt%(ST9)，進行與上述相同的步驟，計算出該動作點下的運行成本。若運行成本下降，則進一步使臭氧濃度指示值增加。相反若運行成本上升，則使臭氧濃度指示值降低。以上是運行成本比較步驟，使臭氧濃度變化并重復(fù)進行該運行成本比較步驟，直到能夠決定運行成本最低的臭氧濃度為止，從而決定運行成本最低的臭氧濃度。以上是本實施方式2所涉及的決定臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)值的、臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)值決定步驟。若利用該臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)值決定步驟，能夠決定運行成本最低的臭氧濃度及氣體流量，則設(shè)定成該臭氧濃度及氣體流量并繼續(xù)運行臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)(STlO)。以上是最初設(shè)定臭氧濃度，但也可最初設(shè)定氣體流量。若設(shè)定一方，則可根據(jù)所需臭氧產(chǎn)生量計算出另一方。
[0036]該實施方式2中，在被處理水為潔凈水的情況下，例如每一個小時左右使所需臭氧產(chǎn)生量的指示值變化。與此不同的是，氣體流量調(diào)整的控制循環(huán)達到穩(wěn)定的時間為I分鐘左右，臭氧濃度控制的控制循環(huán)達到穩(wěn)定的時間為I?5分鐘左右。因而，使臭氧濃度變化3?4個點來求出濃度最佳點所需的時間在5?30分鐘以內(nèi)，其短于臭氧產(chǎn)生量的指示值產(chǎn)生變化的時間，因此能計算出臭氧濃度最佳點。
[0037]本實施方式2中，由于一直求出臭氧濃度最佳點，因此即使在臭氧產(chǎn)生器I老化的情況下也是有效的。例如在放電管劣化的情況下，無法得到預(yù)定的臭氧產(chǎn)生效率，其結(jié)果是，臭氧濃度最佳點偏離剛制造后的最佳點。根據(jù)本實施方式2，由于一直計算臭氧濃度最佳點，因此能夠以最低的運行成本來運行，而不受到放電管老化的影響。
[0038]實施方式3.圖10是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。圖10中，與圖1及圖8相同的標(biāo)號表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠?。本實施方?是通過將實施方式I與實施方式2進行組合從而能夠進一步對控制進行改善的實施方式。該實施方式3中，控制裝置210對于兩個參數(shù)、冷卻水溫度和臭氧產(chǎn)生量，在臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部260中存儲圖5那樣的最佳臭氧濃度的數(shù)據(jù)(最佳臭氧濃度表格)、或圖7那樣的最佳氣體流量的數(shù)據(jù)(最佳氣體流量表格)以作為初始值。下面，假設(shè)在臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部260中存儲最佳臭氧濃度的數(shù)據(jù)來進行說明。
[0039]首先，按照最佳臭氧濃度表格開始運行。運行開始后，基于最佳臭氧濃度表格，利用與實施方式2相同的步驟在最佳臭氧濃度的前后使臭氧濃度產(chǎn)生變化，并求出該時刻下的臭氧濃度的最佳值。此時，基于該結(jié)果，更新最佳臭氧濃度表格。由此能夠簡單地進行控制S/W，因此能夠降低裝置成本。
[0040]另外，通過進行上述那樣的控制，從而能夠?qū)⒀b置的老化狀況反映在最佳臭氧濃度表格中，因此只需一直在臭氧濃度最佳點的周圍進行運行成本最小化控制即可，且使臭氧濃度產(chǎn)生變化的范圍較窄即可，因此能夠迅速地進行控制。另外，由于臭氧濃度偏離最佳點的偏離量較少，因此能夠進一步將運行成本控制得最低。
[0041]圖5、圖7的示例中，示出了將冷卻水溫度的刻度設(shè)為5°C,將臭氧產(chǎn)生量額定值設(shè)為10kg/h，將其刻度設(shè)為lkg/h的情況下的示例，但通過使刻度大小較細，從而能夠進一步實現(xiàn)運行成本的最低化。
[0042]實施方式4.實施方式I至實施方式3中，運行成本僅考慮了臭氧產(chǎn)生裝置的電費和氣費，但如圖1等所示，在使用用于將臭氧化氣體溶解到水中的噴射器12以作為附帶裝置的情況下，若將噴射器泵11的耗電量的電費也加到運行成本中進行評估，則能夠進行運行成本更小的運行。本實施方式4中，調(diào)整成使得流到噴射器12中的氣體量G與水量L之比(G/L比)成為恒定，以提高臭氧在水中的溶解率。因而，即使所需臭氧濃度相同，由于氣體流量G根據(jù)臭氧濃度而產(chǎn)生變化，因此需要調(diào)整水量L，噴射器泵11的功率產(chǎn)生變化。由于決定最佳臭氧濃度以使得將該噴射器泵11的電費也包含在內(nèi)的運行成本成為最低值，因此能夠降低系統(tǒng)整體的運行成本。
[0043]另外,有時作為原料氣體提供裝置還使用PSA(Pressure Swing Absorption:變壓吸附)、或VPSA(Vacuum Pressure Swing Absorption:真空變壓吸附)。該裝置是使用吸附劑從空氣中濃縮氧氣的裝置。通常PSA (或VPSA)大多在氣體流量恒定的情況下使用，但近年來開始制造能夠調(diào)整氣體流量的裝置，在這種情況下由于改變將空氣送入PSA(或VPSA)的壓縮機、送風(fēng)機的空氣流量，因此壓縮機、送風(fēng)機等附帶裝置的耗電量根據(jù)空氣流量而產(chǎn)生變化，電費也產(chǎn)生變化。因而，在使用PSA (或VPSA)使原料氣體流量產(chǎn)生變化進行使用的情況下，通過將PSA(或VPSA)中所使用的壓縮機、送風(fēng)機等設(shè)備的電費也包含在運行成本之中來進行臭氧濃度最佳化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)整體的運行成本降低。
[0044]另外，雖然除此以外所使用的耗電量較少，但通過將用于使冷卻水送入臭氧產(chǎn)生器I的冷卻裝置7的耗電量、用于在臭氧反應(yīng)層中使未消耗的臭氧分解的排臭氧分解裝置(未圖示)所使用的耗電量即附帶裝置的耗電量也包含在內(nèi)地進行評估，從而可進一步使系統(tǒng)整體的運行成本降低。關(guān)于臭氧產(chǎn)生器I的冷卻裝置7，若臭氧產(chǎn)生量減少，則所需水量減少，因此能夠減少耗電量。另外，若氣體流量變少，則能夠降低排臭氧風(fēng)扇驅(qū)動用電動機的耗電量。因而，通過控制臭氧濃度以使得整體的運行成本成為最低，從而能夠減小成本。
[0045]實施方式5.實施方式I?實施方式4中，示出了利用最佳臭氧濃度、最佳氣體流量來一直進行使得運行成本成為最低的運行成本最小化控制的情況，但有時使用者要以恒定的臭氧濃度來使用，因此也可使得能夠切換運行成本最小化控制的開/關(guān)。例如，也可在控制裝置中設(shè)置運行成本最小化控制開啟按鈕(經(jīng)濟模式按鈕)、開關(guān)(經(jīng)濟模式開關(guān))，或者也可以使得能夠通過控制裝置的觸摸屏上的操作來進行切換。使用者可根據(jù)需要來選擇運行成本最小化控制運行，能夠進行降低運行成本的運行。
[0046]另外，通過在控制裝置的顯示畫面上進行運行成本最小化控制，從而顯示能夠減小多少運行成本。為此，輸入作為基準(zhǔn)的臭氧濃度(例如10wt%)，并顯示與以基準(zhǔn)臭氧濃度進行運行時相比通過進行運行成本最小化控制從而能夠減小多少運行成本。運行成本降低額可以按一天的累計值來顯示，也可以將運行開始之后的累計值作為成本減小額實際累計值進行顯示，也可以將一天、一周、一個月、一年的趨勢顯示成表格或曲線圖。通過這樣進行顯示，從而使用者能夠準(zhǔn)確地掌握減小額。另外，若所顯示的數(shù)值不僅包括運行成本減小額而且還顯示運行成本的值，則既能夠掌握整體情況，還可以分成氣費、電費來進行顯示。
[0047]而且，對于過去不進行運行成本最小化控制運行而以臭氧濃度恒定控制來運行的情況進行評估，并對于 進行運行成本最小化控制運行時能夠?qū)⑦\行成本從多少改善成多少的預(yù)測值進行評估，并顯示在畫面上。特別是，若將該顯示應(yīng)用于能夠切換運行成本最小化控制開/關(guān)的結(jié)構(gòu)中，則使用者容易判斷是否要切換成運行成本最小化控制運行。
[0048]另外，在使用散氣管、散氣盤作為將臭氧溶解到水中的裝置的情況下，由于當(dāng)氣體流量過分下降時散氣管、散氣盤容易產(chǎn)生堵塞，因此有時還設(shè)置氣體流量的下限。為了應(yīng)對這種情況，使得能夠設(shè)定臭氧濃度的上限，或者能夠設(shè)定氣體流量的下限。通過這樣，能夠在發(fā)揮臭氧處理性能的同時使運行成本最低。另外，原料氣體提供裝置2的氣體提供能力有上限，臭氧產(chǎn)生器I也存在當(dāng)氣體流動過大時臭氧產(chǎn)生器I的壓損變大從而效率下降的情況，因此若使得能夠設(shè)定臭氧濃度下限，或者能夠設(shè)定氣體流量上限，則能根據(jù)裝置的提供能力，進行可靠性較高的運行。
[0049]實施方式6.通常的臭氧處理系統(tǒng)中，使用多臺臭氧產(chǎn)生器的情況較多。在這種情況下，當(dāng)進行額定運行時如圖11所示，例如兩臺臭氧產(chǎn)生器la、lb分別以臭氧產(chǎn)生量10kg/h、臭氧濃度10wt%來進行全功率運行。在臭氧產(chǎn)生量的所需量逐漸減少，例如成為額定的80%的臭氧產(chǎn)生量的情況下，兩臺臭氧產(chǎn)生器分別以臭氧產(chǎn)生量8kg/h、臭氧濃度12wt%進行運行時運行成本最低。在進一步縮小臭氧產(chǎn)生量，成為額定的10%的臭氧產(chǎn)生量的情況下，相比于兩臺臭氧產(chǎn)生器la、Ib分別以lkg/h進行運行，如圖12所示使一臺臭氧產(chǎn)生器Ib停止、僅使臭氧產(chǎn)生器Ia這一臺以臭氧產(chǎn)生量2kg/h、臭氧濃度16wt%進行運行時更為廉價。這是由于，若輸出降低則無負載損耗(電源變壓器的損耗、電源冷卻用風(fēng)扇的耗電量、產(chǎn)生器冷卻水泵的耗電量等)的比例增加，相對于臭氧產(chǎn)生器用電源整體的電輸入的臭氧產(chǎn)生效率變差。
[0050]在使多臺臭氧產(chǎn)生器進行運行的情況下，計算出改變臭氧產(chǎn)生器的臺數(shù)時的運行成本，并決定運行臺數(shù)和臭氧濃度以使得運行成本成為最低值。通過這樣，從而能夠降低整個系統(tǒng)的運行成本。
[0051]實施方式7.圖13是使用兩臺制氧裝置(PSA) 2a、2b以作為原料氣體源即原料氣體提供裝置2，并使用兩臺臭氧產(chǎn)生器la、lb的示例。臭氧產(chǎn)生器la、lb分別以臭氧產(chǎn)生量10kg/h、臭氧濃度10wt%進行運行。PSA2a、2b分別提供氧氣流量100kg/h。PSA難以使氣體流量產(chǎn)生變化，因而在將臭氧產(chǎn)生量從額定量使其下降的情況下，大多使氣體流量保持恒定、使臭氧濃度下降來調(diào)整臭氧產(chǎn)生量。在這種情況下，由于壓送PSA內(nèi)部氣體的裝置持續(xù)送出一定量的氣體，因此耗電量較多。即使臭氧產(chǎn)生量下降也不能使PSA的耗電量下降，從而無法進行經(jīng)濟的運行。例如，圖14示出使臭氧產(chǎn)生量成為額定的70%時的各部分的氧氣流量和臭氧產(chǎn)生量、臭氧濃度。
[0052]本實施方式7中，對改變PSA的運行臺數(shù)并使臭氧濃度產(chǎn)生變化時的運行成本進行計算來求出最佳運行臺數(shù)和臭氧濃度，其結(jié)果是，進行圖15所示的運行。PSA2b停止運行，僅由一臺PSA2a提供100kg/h的氧氣。分別向兩臺臭氧產(chǎn)生器la、Ib提供50kg/h的氧氣，臭氧產(chǎn)生器la、lb以運行成本最低的臭氧濃度14wt%進行運行，分別產(chǎn)生7kg/h的臭氧。該示例中，由于僅有一臺PSA運行，因此PSA的耗電量減半。本實施方式7中，能夠進行整體上抑制運行成本的運行。. 標(biāo)號說明
[0053]1:臭氧產(chǎn)生器2:原料氣體提供裝置 3:臭氧產(chǎn)生器用電源 4:氣體流量調(diào)節(jié)閥
5:氣體流量計6:臭氧濃度計
7:冷卻裝置8:冷卻水溫計
10:被處理水12:噴射器
20,200,210:控制裝置21:輸入部
22:電費單價存儲部23:氣費單價存儲部
24:控制參數(shù)設(shè)定部25:耗電量特性存儲部
26,260:臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部
27:運行成本運算部
100:放電管110:放電間隙
【權(quán)利要求】
1.一種臭氧產(chǎn)生系統(tǒng),包括: 臭氧產(chǎn)生器，該臭氧產(chǎn)生器具有放電管； 原料氣體提供裝置，該原料氣體提供裝置向該臭氧產(chǎn)生器提供含氧的原料氣體； 臭氧產(chǎn)生器用電源，該臭氧產(chǎn)生器用電源用于向所述放電管施加高頻高電壓； 冷卻裝置，該冷卻裝置使冷卻水在所述放電管周圍流動； 氣體流量調(diào)節(jié)器，該氣體流量調(diào)節(jié)器控制從所述臭氧產(chǎn)生器輸出的臭氧化氣體的流量; 臭氧濃度計，該臭氧濃度計測量所述臭氧化氣體的臭氧濃度；以及 控制裝置，該控制裝置控制所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率、和所述氣體流量調(diào)節(jié)器， 該臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的特征在于， 所述控制裝置包括存儲電費單價的電費單價存儲部、以及存儲氣費單價的氣費單價存儲部，根據(jù)存儲在所述電費單價存儲部中的電費單價、存儲在所述氣費單價存儲部中的氣費單價、以及所述臭氧化氣體所要求的所需臭氧產(chǎn)生量，對于作為臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的臭氧濃度及氣體流量決定使運行成本最低的值，控制所述氣體流量調(diào)節(jié)器以使得變成為該決定的氣體流量，并控制所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率以使得變成為所述決定的臭氧濃度。
2.如權(quán)利要求1所述的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于， 包括冷卻水溫計，該冷卻水溫計測量所述冷卻水的水溫， 所述控制裝置具有臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部，該臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部將冷卻水溫和臭氧產(chǎn)生量作為參數(shù)，對于臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)中的一個臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)存儲使運行成本最低的最佳值，從該臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部讀取與所述冷卻水溫計的冷卻水溫測量值和所述所需臭氧產(chǎn)生量相對應(yīng)的臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值，根據(jù)該讀取出的臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值和所述所需臭氧產(chǎn)生量，決定運行的臭氧濃度和氣體流量，控制所述氣體流量調(diào)節(jié)器以使得變成為該決定的氣體流量，并且控制所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率以使得所述臭氧濃度計的臭氧濃度測量值變成為所述決定的臭氧濃度。
3.如權(quán)利要求1所述的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制裝置執(zhí)行如下運行成本計算控制步驟:根據(jù)臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)中的一個臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的預(yù)定值和所述所需臭氧產(chǎn)生量，決定運行的臭氧濃度和氣體流量，控制所述氣體流量調(diào)節(jié)器以使得變成為該決定的氣體流量，并且控制所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率以使得變成為所述決定的臭氧濃度，并根據(jù)此時的所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率和所述決定的氣體流量來計算出運行成本， 并執(zhí)行如下運行成本比較步驟:在該運行成本計算控制步驟之后，使所述一個臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的預(yù)定值增加或減少，決定接下來運行的臭氧濃度和氣體流量，控制所述氣體流量調(diào)節(jié)器以使得變成為該決定的接下來運行的氣體流量，并且控制所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率以使得變成為所述決定的接下來運行的臭氧濃度，根據(jù)此時的所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率和所述決定的接下來運行的氣體流量來計算出運行成本，比較該計算出的運行成本和在此之前所計算出的運行成本， 通過進一步對所述運行成本比較步驟依次進行重復(fù)，從而找出使運行成本最低的臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的值，并控制所述氣體流量調(diào)節(jié)器及臭氧產(chǎn)生器用電源，以使得變成為該找出的臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的值，并繼續(xù)運行。
4.如權(quán)利要求3所述的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于， 包括冷卻水溫計，該冷卻水溫計測量所述冷卻水的水溫， 所述控制裝置具有臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部，該臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部將冷卻水溫和臭氧產(chǎn)生量作為參數(shù)，對于臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)中的一個臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)存儲使運行成本最低的最佳值，從該臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值存儲部讀取與所述冷卻水溫計的冷卻水溫測量值和所述所需臭氧產(chǎn)生量相對應(yīng)的臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值，將該讀取出的臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)最佳值作為最初的所述臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的預(yù)定值。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于， 將附帶裝置的耗電量包含在內(nèi)來計算運行成本。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于， 所述放電管的放 電間隙長度為0.3mm以下，臭氧產(chǎn)生器內(nèi)部的氣體壓力為0.0SMPa到0.2MPa的范圍的壓力。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項所述的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于， 包括多個臭氧產(chǎn)生器，找出使運行成本最低的臭氧產(chǎn)生器的運行臺數(shù)，并以該找出的運行臺數(shù)來運行臭氧產(chǎn)生器。
8.如權(quán)利要求1至7中的任一項所述的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于， 包括多個原料氣體提供裝置，找出使運行成本最低的原料氣體提供裝置的運行臺數(shù)，并以該找出的運行臺數(shù)來運行原料氣體提供裝置。
9.一種臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的運行方法，所述臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)包括: 臭氧產(chǎn)生器，該臭氧產(chǎn)生器具有放電管； 原料氣體提供裝置，該原料氣體提供裝置向該臭氧產(chǎn)生器提供含氧的原料氣體； 臭氧產(chǎn)生器用電源，該臭氧產(chǎn)生器用電源用于向所述放電管施加高頻高電壓； 冷卻裝置，該冷卻裝置使冷卻水在所述放電管周圍流動； 氣體流量調(diào)節(jié)器，該氣體流量調(diào)節(jié)器控制從所述臭氧產(chǎn)生器射出的臭氧化氣體的流量; 臭氧濃度計，該臭氧濃度計測量所述臭氧化氣體的臭氧濃度；以及控制裝置，該控制裝置包括存儲電費單價的電費單價存儲部、以及存儲氣費單價的氣費單價存儲部， 所述臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的運行方法包括: 臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)值決定步驟，該臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)值決定步驟中，基于存儲在所述電費單價存儲部中的電費單價、存儲在所述氣費單價存儲部中的氣費單價、以及所述臭氧化氣體所要求的所需臭氧產(chǎn)生量，對于作為臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的臭氧濃度及氣體流量決定使運行成本最低的值；以及 控制所述氣體流量調(diào)節(jié)器以使得變成為該決定的氣體流量，并且控制所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率以使得變成為所述決定的臭氧濃度的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的臭氧產(chǎn)生系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，所述臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)值決定步驟包括: 運行成本計算控制步驟，該運行成本計算控制步驟中，根據(jù)臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)中的一個臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的預(yù)定值和所述所需臭氧產(chǎn)生量，決定運行的氣體流量和臭氧濃度，控制所述氣體流量調(diào)節(jié)器以使得變成為該決定的氣體流量，并且控制所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率以使得變成為所述決定的臭氧濃度，并根據(jù)此時的所述臭氧產(chǎn)生用電源的功率和所述氣體流量來計算運行成本； 運行成本比較步驟，該運行成本比較步驟中，在該運行成本計算控制步驟之后，使所述一個臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的預(yù)定值增加或減少，決定接下來運行的臭氧濃度和氣體流量，控制所述氣體流量調(diào)節(jié)器以使得變成為該決定的接下來運行的氣體流量，并且控制所述臭氧產(chǎn)生器用電源的功率以使得變成為所述決定的接下來運行的臭氧濃度，根據(jù)此時的所述臭氧產(chǎn)生用電源的功率和所述決定的接下來運行的氣體流量來計算運行成本，比較該計算出的運行成本和在此之前所計算出的運行成本；以及 通過進一步對所述運行成本比較步驟依次進行重復(fù)，從而決定使運行成本最低的臭氧產(chǎn)生量基礎(chǔ)參數(shù)的值的步驟。`
【文檔編號】C01B13/11GK103443024SQ201180069317
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月13日
【發(fā)明者】中谷元, 田村哲也, 江崎德光, 尾臺佳明, 竹田智昭 申請人:三菱電機株式會社