オゾン発生装置
【課題】高電圧発生回路の誤動作を未然に防止できるオゾン発生装置を提供する。
【解決手段】オゾン発生装置では、低濃度オゾンを発生させる場合、高電圧発生回路は１．７秒間動作するように制御される。そこで、高電圧制御回路のＣＰＵでは、高電圧発生回路が動作を開始してから２秒経過したか否かが判断される（Ｓ４６）。さらに、２秒経過した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、コントローラからの制御信号が、オゾン発生の停止を指示するオフを指示するものであるか否かが確認される（Ｓ４７）。そして、制御信号の信号パターンを構成する信号全てがオフでなければ（Ｓ４８：ＮＯ）、高電圧発生回路の誤動作を生じる恐れがある。そこで、異常信号をＰＷＭ変換回路に出力（Ｓ４９）して、誤動作している高電圧発生回路を停止させることで、高電圧発生回路の誤動作を未然に防止できる。
【解決手段】オゾン発生装置では、低濃度オゾンを発生させる場合、高電圧発生回路は１．７秒間動作するように制御される。そこで、高電圧制御回路のＣＰＵでは、高電圧発生回路が動作を開始してから２秒経過したか否かが判断される（Ｓ４６）。さらに、２秒経過した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、コントローラからの制御信号が、オゾン発生の停止を指示するオフを指示するものであるか否かが確認される（Ｓ４７）。そして、制御信号の信号パターンを構成する信号全てがオフでなければ（Ｓ４８：ＮＯ）、高電圧発生回路の誤動作を生じる恐れがある。そこで、異常信号をＰＷＭ変換回路に出力（Ｓ４９）して、誤動作している高電圧発生回路を停止させることで、高電圧発生回路の誤動作を未然に防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン発生装置に関し、詳細には濃縮酸素を原料としてオゾンを発生するオゾン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大気中の酸素を原料にしてオゾンを生成するオゾン発生装置が知られている。このオゾン発生装置は、一対の電極間に誘電体（ガラス、又はセラミックなど）が挟まれたオゾン発生電極を内蔵するオゾン発生器と、前記オゾン発生電極に印加する高電圧を発生する高電圧発生回路とを備えている。このオゾン発生装置では、オゾン発生器内に原料ガス（濃縮酸素）が供給され、高電圧発生回路によりオゾン発生電極に高電圧が印加されることによってオゾンが発生する。
【０００３】
このようなオゾン発生装置から発生されるオゾンは、濃度によって殺菌能力が異なる。よって、利用分野によっては要求されるオゾン濃度が異なる。そこで、例えば、高圧電源部（高電圧発生回路）の出力を所定の目標値に制御することで、オゾン発生量を所定の目標値に制御する出力制御手段（コントローラ）を備えたオゾン発生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このオゾン発生装置では、出力制御手段から高圧電源部に制御信号が出力され、該制御信号に基づいて、高圧電源部が一対の放電電極（オゾン発生電極）に所定の電圧を印加することによって、オゾン発生量が調整されるようになっている。
【０００４】
また、最近では、高電圧発生回路にマイコン（高電圧制御回路）が設けられ、該マイコンがコントローラから出力された制御信号を受信して、オゾン発生電極に印加する交流高電圧のｄｕｔｙ比及び周波数を決定するオゾン発生装置も知られている。このタイプのオゾン発生装置では、マイコンとコントローラとの間が複数の入力信号線で接続され、コントローラから各入力信号線を介して出力された制御信号のオンオフ信号で構成された信号パターンをマイコンが認識する。さらに、制御信号のオンオフ信号の配列で構成される複数の信号パターンには、オゾン発生電極に印加する交流高電圧のｄｕｔｙ比及び周波数がそれぞれ設定されている。そして、それら信号パターンをマイコンが認識することで、所定のｄｕｔｙ比及び周波数に相当する交流高電圧を発生するように、高電圧発生回路の動作が制御されるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−３４９３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のオゾン発生装置では、コントローラが故障した場合、誤った制御信号が高電圧発生回路に出力されてしまい、高電圧発生回路の誤動作を引き起こす恐れがあるという問題点があった。また、高電圧発生回路にマイコンを備えた後者のようなオゾン発生装置でも、誤った制御信号が高電圧発生回路のマイコンに出力されてしまい、高電圧発生回路の誤動作を引き起こす恐れがあるという問題点があった。さらに、高電圧発生回路のマイコンが、コントローラから出力された信号パターンを誤認識した場合でも、同様な誤動作を引き起こす恐れがあるという問題点があった。このような高電圧発生回路の誤動作を引き起こした場合、例えば、オゾン発生装置のオゾン発生時間以外でもオゾンが発生されたり、また、低濃度のオゾンを発生させたい場合に、高濃度のオゾンが発生されてしまう等の恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、高電圧発生回路の誤動作を未然に防止できるオゾン発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係るオゾン発生装置は、オゾン発生電極と、当該オゾン発生電極に電圧を印加する電圧印加手段と、当該電圧印加手段を制御する制御手段とを備え、当該制御手段から出力される制御信号のオンオフに基づいて、前記電圧印加手段を所定時間動作させるオゾン発生装置であって、前記電圧印加手段は、前記電圧印加手段が所定時間動作した後に、前記制御信号を検知する第１の検知手段と、当該第１の検知手段によって検知された前記制御信号のオンオフを判断する信号判断手段と、当該信号判断手段によって前記制御信号がオンと判断され、前記電圧印加手段が動作している場合に、前記電圧印加手段の動作を停止させる異常停止手段とを備えている。
【０００８】
また、請求項２に係るオゾン発生装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記制御信号は、複数のオンオフ信号の組合せからなる信号パターンで構成され、当該信号パターンの種類に対応して、前記電圧印加手段の動作時間が各々設定され、前記電圧印加手段が前記動作時間だけ動作することによって、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が調節され、前記異常停止手段は、前記信号判断手段によって、前記制御信号の信号パターンを構成する信号の少なくとも１つがオンと判断された場合、前記電圧印加手段の動作を停止させることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係るオゾン発生装置によれば、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記制御手段は、前記オゾン発生電極に所定量以上のオゾンを発生させる場合に、前記電圧印加手段の動作開始直後に、前記制御信号を確認させるためのチェック時間を設定するチェック時間設定手段を備え、前記電圧印加手段は、前記電圧印加手段の動作開始前に、前記制御信号を検知する第２の検知手段と、当該第２の検知手段によって検知された前記制御信号に基づき、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が、前記所定量以上か否かを判断するオゾン発生量判断手段と、当該オゾン発生量判断手段の判断に基づいて、前記第１の検知手段の検知タイミングを調整する検知タイミング調整手段とを備え、前記チェック時間は、前記電圧印加手段を動作させる第１のチェック時間と、当該第１のチェック時間後に動作を停止させる第２のチェック時間とで構成され、前記オゾン発生量判断手段が、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が前記所定量以上と判断した場合、前記検知タイミング調整手段は、前記第１の検知手段の前記検知タイミングを、前記第２のチェック時間内における第１の検知タイミングと、前記電圧印加手段が前記動作時間動作した後の第２の検知タイミングとに調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係るオゾン発生装置によれば、電圧印加手段では、第１の検知手段が、電圧印加手段が所定時間動作した後に制御信号を検知する。そして、信号判断手段がその制御信号のオンオフを判断する。ここで、通常であれば、電圧印加手段が所定時間動作した後であるので、正常であれば制御信号はオフであり、電圧印加手段は停止しているはずである。しかし、信号判断手段によってオンと判断された場合、電圧印加手段が誤って動作する恐れがあるので異常である。この場合、異常停止手段によって、電圧印加手段の動作が緊急停止されるので、誤ってオゾンが発生され続けてしまうような不具合を防止できる。
【００１１】
また、請求項２に係るオゾン発生装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、信号判断手段によって、第１の検知手段によって検知された制御信号の信号パターンを構成する信号のオンオフを判断することができる。そして、信号判断手段によって、信号パターンを構成する信号の少なくとも１つがオンと判断された場合、電圧印加手段が誤って動作する恐れがあるので異常である。この場合、異常停止手段によって、電圧印加手段の動作が緊急停止されるので、オゾン発生量を調整できるオゾン発生装置においても、誤ってオゾンが発生され続けてしまうような不具合を防止できる。
【００１２】
また、請求項３に係るオゾン発生装置によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、オゾン発生電極に所定量以上のオゾンを発生させる場合、このオゾン発生装置からは、殺菌性の高い高濃度オゾンが生成されることになる。この場合、制御手段では、チェック時間設定手段が、電圧印加手段の動作開始直後にチェック時間を設定する。チェック時間では、第１のチェック時間で電圧印加手段を動作させ、第２のチェック時間で電圧印加手段を停止させる。そして、チェック時間終了後は、残りの動作時間だけ、電圧印加手段を動作させる。一方、電圧印加手段では、オゾン発生量判断手段は、第２の検知手段によって検知された制御信号の信号パターンに基づいて、オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が所定量以上か否かを判断できる。そして、オゾン発生量判断手段が、オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が所定量以上と判断した場合、チェック時間が設定されていると予測できる。そこで、検知タイミング調整手段は、第１の検知手段の検知タイミングを調整する。まず、第２のチェック時間内に第１の検知タイミングを設定する。次いで、電圧印加手段が動作時間動作した後に、第２の検知タイミングを設定する。このように、高濃度オゾンを生成する場合は、第１の検知手段に制御信号を複数回にわたって検知させることにより、電圧印加手段が誤って動作するのを確実に防止できる。また、チェック時間中に制御信号を確認するので、電圧印加手段の動作開始後の早期段階で異常を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態であるオゾン発生装置１について、図面に基づいて説明する。図１は、オゾン発生装置１の構成を示したブロック図であり、図２は、オゾン発生装置１の電気的構成を示した構成図であり、図３は、オゾン濃度と信号パターンとの対応を示した説明図であり、図４は、ＲＯＭ２０ｂの記憶エリアを示す概念図であり、図５、ＲＡＭ２０ｃの記憶エリアを示す概念図であり、図６は、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａの制御動作を示すフローチャートであり、図７は、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａの制御信号確認処理の制御動作を示すフローチャートであり、図８は、高電圧発生回路９の動作（低濃度オゾン発生時）を示すタイミングチャートであり、図９は、高電圧発生回路９の動作（高濃度オゾン発生時）を示すタイミングチャートである。
【００１４】
なお、本実施形態のオゾン発生装置１は、図１，図２に示すように、オゾン発生電極４に高電圧を印加する高電圧発生回路９を備え、該高電圧発生回路９に設けられた高電圧制御回路２０（図２参照）が、コントローラ１０からの制御信号を所定のタイミングで検知して監視することにより、高電圧発生回路９の誤動作を確実に防止できる点に本発明の特徴を備えている。
【００１５】
はじめに、本実施形態であるオゾン発生装置１の概略構成について説明する。図１に示すように、オゾン発生装置１は、空気を原料にして濃縮酸素を生成する酸素濃縮装置２と、当該酸素濃縮装置２の下流側に接続され、オゾン発生電極４を内部に備えると共に、酸素濃縮装置２で生成された濃縮酸素を原料としてオゾンを発生するオゾン発生器３と、当該オゾン発生器３に接続され、高電圧をオゾン発生電極４に印加する高電圧発生回路９と、当該高電圧発生回路９に保護ヒューズ７を介して接続された交流電源５と、酸素濃縮装置２及び高電圧発生回路９に接続されたコントローラ１０と、当該コントローラ１０に接続された運転スイッチパネル１２とを主体に構成されている。
【００１６】
なお、運転スイッチパネル１２には、電源のオンオフを指示する電源スイッチ（図示外）、オゾン発生装置１の運転を指示する運転スイッチ（図示外）、低濃度オゾン及び高濃度オゾンの何れかを選択できる選択スイッチ（図示外）等が設けられている。
【００１７】
次に、酸素濃縮装置２について説明する。図１に示す酸素濃縮装置２は、ＰＳＡ方式（圧力変動吸着方式）の一般的な酸素濃縮装置である。このＰＳＡ方式の酸素濃縮装置は、吸着筒に充填された吸着剤に窒素ガスを吸着させ、吸着筒内の圧力を変動させることにより、吸着された窒素ガスを脱着して濃縮酸素を繰り返し生成することができる。そして、オゾン発生装置１に組み込まれた酸素濃縮装置２は、このようなＰＳＡ方式の特性を利用することにより、９４〜９６％濃度の濃縮酸素を生成することができる。なお、酸素濃縮装置２の濃縮酸素生成方式はＰＳＡ方式に限定されず、例えば、ＴＳＡ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）方式でもよく、これ以外の方式でもよい。
【００１８】
次に、オゾン発生器３について説明する。図１に示すオゾン発生器３は、筐体（図示外）の内側に、濃縮酸素を原料にしてオゾンを発生するオゾン発生電極４を備えている。そして、その筐体には、酸素濃縮装置２から濃縮酸素が供給される供給口（図示外）と、オゾン発生電極４で生成されたオゾンを外部に放出するための放出口（図示外）とが各々設けられている。
【００１９】
また、オゾン発生電極４の構造は、図示しないが、所定の厚みを有する板状の第１誘電体基板、当該第１誘電体基板の上面に形成された誘導電極、当該誘導電極を埋設するように、第１誘電体基板の上面に貼り合わされ、第１誘電体基板よりも薄く形成された板状の第２誘電体基板、当該第２誘電体基板の上面に形成された放電電極、当該放電電極の表面を保護するために、ペースト状に覆設された絶縁性保護層などから構成され、各部材が順に積層された状態となっている。なお、このオゾン発生電極４は、沿面放電型のオゾン発生電極であるが、これに限定されない。
【００２０】
次に、オゾン発生器３におけるオゾン生成原理について説明する。図１に示すように、まず、オゾン発生器３に、酸素濃縮装置２によって生成された濃縮酸素が、オゾン発生器３の内部に設けられたオゾン発生電極４に供給される。そして、高電圧発生回路９によって、オゾン発生電極４を構成する放電電極と誘導電極とに高電圧が印加される。すると、放電電極の周囲に沿って沿面放電が発生し、オゾン発生電極の周囲の空間に存在する濃縮酸素中に電子が放出される。そして、濃縮酸素中に存在する安定した酸素分子（Ｏ２）に、放出された電子が衝突することにより、１つの酸素分子（Ｏ２）が２つの酸素原子（Ｏ）に各々解離する。そして、解離して生成された各酸素原子（Ｏ）が、酸素雰囲気中の他の酸素分子（Ｏ２）と結合することによりオゾン（Ｏ３）が生成する。
【００２１】
次に、高電圧発生回路９について説明する。図１に示すように、高電圧発生回路９は、交流電源５に、保護ヒューズ７を介して接続されている。そして、交流電源５からは、ＡＣ１００Ｖの交流が供給されるが、オゾン発生器３のオゾン発生電極４にオゾンを発生させるのに必要な高電圧は、例えば６ｋＶｐ−ｐである。そのため、高電圧発生回路９によって、交流電源５から供給される交流電圧１００Ｖを、６ｋＶｐ−ｐまでに昇圧する。なお、後述するが、図２に示すように、この高電圧発生回路９は、ＰＷＭ変換回路２２、ＦＥＴ駆動回路２３、整流用シリコンダイオードブリッジ１５、電解コンデンサ１６、トランス１８及びスイッチング用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１９、高電圧制御回路２０によって構成されている。なお、図１，図２に示す高電圧発生回路９が、「電圧印加手段」に相当する。
【００２２】
次に、コントローラ１０について説明する。図２に示すように、コントローラ１０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ１０ａを中心に相互に接続されたＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃ及びＩ／Ｏインタフェイス１０ｄを備えている。そして、ＲＡＭ１０ｃは実行中のプログラムを一時的に記憶したり、各種データなどを記憶する読み出し・書き込み可能なメモリであり、ＲＯＭ１０ｂは内蔵されている各種プログラムなどを記憶する読み出し専用のメモリである。
【００２３】
また、Ｉ／Ｏインタフェイス１０ｄには、６本の入力信号線３０、及び２本の出力信号線４０の各一端側が接続されている。そして、それら各信号線の反対側の各他端側は、後述する高電圧制御回路２０のＩ／Ｏインタフェイス２０ｄに接続されている。なお、入力信号線３０は、ＣＰＵ１０ａから高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって制御信号を出力するための信号線である。一方、出力信号線４０は、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａからＣＰＵ１０ａに向かって各種信号を出力するための信号線である。これら信号線により、コントローラ１０と高電圧制御回路２０との間が電気的に接続され、制御信号や、異常信号等の各種信号の入出力が行われる。
【００２４】
さらに、Ｉ／Ｏインタフェイス１０ｄには、運転スイッチパネル１２が電気的に接続されている。これにより、運転スイッチパネル１２の操作（例えば、電源のオンオフ、オゾン発生装置１の運転のオンオフ、低濃度オゾン及び高濃度オゾンの選択等）にかかる指示信号は、ＣＰＵ１０ａに入力される。また、Ｉ／Ｏインタフェイス１０ｄには、酸素濃縮装置２が電気的に接続され、ＣＰＵ１０ａからの制御信号が出力される。なお、図１，図２に示すコントローラ１０が、「制御手段」に相当する。
【００２５】
次に、高電圧発生回路９の電気的構成について説明する。図２に示すように、交流電源５（例えば、１００Ｖ）には、保護ヒューズ７を介して整流用シリコンダイオードブリッジ１５が接続されている。そして、その整流用シリコンダイオードブリッジ１５のプラス出力側にはアースに接続された電解コンデンサ１６と、トランス１８とが各々接続されている。これにより、平滑化された電圧がトランス１８に印加される。また、そのトランス１８にはスイッチング用ＦＥＴ１９のドレイン側が接続され、そのソース側はアースに接続され、ゲート側には、ＦＥＴ駆動回路２３の出力側が接続されている。またＦＥＴ駆動回路２３にはＰＷＭ変換回路２２が接続され、該ＰＷＭ変換回路２２には、高電圧制御回路２０が接続されている。
【００２６】
次に、高電圧発生回路９における高電圧の発生原理について概略的に説明する。図２に示すように、まず、コントローラ１０から、６本の入力信号線３０を介して、高電圧発生回路９に制御信号が出力される。すると、高電圧制御回路２０では、その制御信号に基づき、オゾン発生電極４に印加する高電圧のｄｕｔｙ比、周波数等のＰＷＭ制御条件を決定する。次いで、高電圧制御回路２０からＰＷＭ変換回路２２に向かって、前記制御条件にかかる運転信号が出力される。さらに、ＰＷＭ変換回路２２では、入力された運転信号がＰＷＭ制御信号に変換され、ＦＥＴ駆動回路２３に出力される。次いで、そのＰＷＭ制御信号に基づいて、ＦＥＴ駆動回路２３からスイッチング用ＦＥＴ１９に向かって電流が供給される。さらに、このスイッチング用ＦＥＴ１９のスイッチング作用によって、トランス１８の一次側に断続的に電流が流れる。これにより、トランス１８の２次側に接続されたオゾン発生器３のオゾン発生電極４に高電圧（例えば、６ｋＶｐ−ｐ）が印加される。こうして、オゾン発生電極４にオゾンが発生し、オゾン発生器３の放出口からオゾンが放出される。
【００２７】
なお、本実施形態では、オゾン発生電極４に印加する高電圧の周波数及びｄｕｔｙ比は全て一定に設定され、オゾン発生電極４に印加される高電圧の印加時間が調整される。これにより、オゾン発生電極４から発生するオゾン発生量が調整される。即ち、オゾン発生量が調整されることから、結果的にオゾン濃度が調整される。また、オゾン発生装置１では、オゾン濃度は、低濃度（オゾン発生量が所定量未満）と高濃度（オゾン発生量が所定量以上）の２種類が設定されている。そして、低濃度オゾンを発生させる場合は、高電圧の印加時間は１．７秒、高濃度オゾンを発生させる場合は、高電圧の印加時間は１５分に設定される。なお、この印加時間の調整は、コントローラ１０によって行われている。
【００２８】
次に、高電圧制御回路２０について説明する。図２に示すように、高電圧制御回路２０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ２０ａを中心に相互に接続されたＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０ｃ及びＩ／Ｏインタフェイス２０ｄを備えている。そして、ＲＡＭ２０ｃは実行中のプログラムを一時的に記憶したり、各種データなどを記憶する読み出し・書き込み可能なメモリであり、ＲＯＭ２０ｂは内蔵されている各種プログラムなどを記憶する読み出し専用のメモリである。なお、ＣＰＵ２０ａには図示外のタイマが接続されている。
【００２９】
また、Ｉ／Ｏインタフェイス２０ｄには、ＰＷＭ変換回路２２が電気的に接続され、さらに、６本の前記入力信号線３０及び２本の出力信号線４０の各他端側が接続されている。この構成により、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからの制御信号がＣＰＵ２０ａに入力され、該制御信号に基づいて、ＰＷＭ制御条件が決定される。さらに、その決定された制御条件に基づいて、ＣＰＵ２０ａからＰＷＭ変換回路２２に運転信号が出力される。また、ＣＰＵ２０ａは、出力信号線４０を介すことによって、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａに対してエラー等の異常信号を出力することもできる。
【００３０】
次に、６本の入力信号線３０を介して出力される制御信号について説明する。図２に示す６本の入力信号線３０を介して高電圧制御回路２０に出力される制御信号は、オンオフ信号である。よって、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａには、６つのオンオフ信号が同時に入力される。これにより、ＣＰＵ２０ａに入力された制御信号は、６つのオンオフ信号の組合せ（配列）からなる１つの信号パターンとして構成されている。
【００３１】
ここで、信号パターンについて説明する。図３に示すように、本実施形態では、信号１から信号６までのオンオフ信号の配列により、３種類の信号パターンが設定されている。この３種類の信号パターンは、低濃度オゾンの発生を示す信号パターン、高濃度オゾンの発生を示す信号パターン、オゾン発生の停止を示す信号パターンで構成されている。例えば、低濃度オゾンの発生を示す信号パターンは、信号１から信号６に向かって「オン」、「オフ」、「オフ」、「オフ」、「オン」、「オフ」である。また、高濃度オゾンの発生を示す信号パターンは、信号１から信号６に向かって「オフ」、「オン」、「オン」、「オン」、「オン」、「オフ」である。さらに、オゾン発生の停止を示す信号パターンは、信号１から信号６までの全てが「オフ」である。
【００３２】
このように、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａは、コントローラ１０からの制御信号を、これら３種類の信号パターンに照らし合わせて判断することで、オゾン発生器３において、低濃度オゾンを発生するか、高濃度オゾンを発生するか、又はオゾン発生を停止するかの判断ができる。なお、本実施形態では、説明の便宜上、信号パターンを３種類だけ設定したが、さらに複数の信号パターンを設けてもよいことは言うまでもない。
【００３３】
次に、ＲＯＭ２０ｂの各記憶エリアについて説明する。図４に示すように、ＲＯＭ２０ｂには、ＣＰＵ２０ａが実行するプログラムを記憶したプログラム記憶エリア２０１、制御信号の信号パターンと、それに対応したオゾン濃度（高濃度オゾン、低濃度オゾン）との関係を示したオゾン濃度テーブルを記憶するオゾン濃度テーブル記憶エリア２０２等の各記憶エリアが設けられている。
【００３４】
次に、ＲＡＭ２０ｃの各記憶エリアについて説明する。図５に示すように、ＲＡＭ２０ｃには、６本の入力信号線３０から出力された信号１から信号６までのオンオフの状態を示す６つの信号線フラグを記憶する信号線フラグ記憶エリア２２１、後述する検知タイミング設定処理で設定された制御信号の検知時間を記憶する検知時間設定記憶エリア２２２等が設けられている。
【００３５】
まず、信号線フラグ記憶エリア２２１について説明する。この信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から６までに対応する信号線フラグが各々設定され、例えば、入力信号線３０の信号１が「オン」と判断された場合には、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された信号１に対応したフラグに「１」が記憶されて「オン」とされる。また、信号２が「オフ」と判断された場合には、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された信号２に対応したフラグに「０」が記憶されて「オフ」とされる。なお、信号３から６の場合も同様である。これにより、例えば、低濃度オゾンを発生する制御信号が出力された場合、信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「１」、「０」、「０」、「０」、「１」、「０」が設定される。
【００３６】
次に、検知時間設定記憶エリア２２２について説明する。この検知時間設定記憶エリア２２２には、後述する検知タイミング設定処理（図７：Ｓ３３，Ｓ４３）で設定された制御信号の検知時間が記憶される。そして、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａで行われる検知タイミング設定処理において、低濃度オゾン発生指示の場合は、高電圧発生回路９の動作開始から２秒後に制御信号を確認するように設定される。さらに、高濃度オゾン発生指令の場合は、高電圧発生回路９の動作開始から２秒後と１６分後の２回の検知タイミングで、制御信号を確認するように設定される。そして、これらの検知時間が、検知時間設定記憶エリア２２２に記憶される。
【００３７】
次に、コントローラ１０によるオゾン発生装置１のメインの制御動作について、図６のフローチャートと、図８及び図９に示すタイミングチャートに基づいて説明する。図６に示すように、まず、運転スイッチパネル１２の電源スイッチ（図示外）がオンされると、初期設定がなされる（Ｓ１０）。次いで、運転スイッチ（図示外）がオンされたか否かが判断される（Ｓ１１：ＹＥＳ）。ここで、運転スイッチがオンされない間は（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１１に戻って、判断が繰り返される。
【００３８】
そして、運転スイッチがオンされたと判断された場合は（Ｓ１１：ＹＥＳ）、酸素濃縮装置２の運転が開始される（Ｓ１２）。ここでは、酸素濃縮装置２に内蔵されたポンプを駆動させることで、吸着筒内（図示外）で濃縮酸素が生成され、オゾン発生器３内のオゾン発生電極４に濃縮酸素が供給される。
【００３９】
さらに、運転スイッチパネル１２の選択スイッチ（図示外）の操作により、高濃度オゾンの発生指示があったか否かが判断される（Ｓ１３）。そして、低濃度オゾンの発生指示であった場合（Ｓ１３：ＮＯ）、高電圧発生回路９が動作を開始して、低濃度オゾン発生運転がなされる（Ｓ１９）。
【００４０】
ここで、Ｓ１９の低濃度オゾン発生運転について説明する。図８に示すように、まず、図８に示すｔ１タイミングで、低濃度オゾンの発生を示す制御信号が高電圧制御回路２０に向かって出力される。すると、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「１」、「０」、「０」、「０」、「１」、「０」が設定される。そして、本実施形態では、高電圧のｄｕｔｙ比及び周波数は全て同じであるので、ＰＷＭ変換回路２２に運転信号が出力され、高電圧発生回路９が動作を開始する。さらに、上記した高電圧の発生原理に基づき、高電圧発生回路９で高電圧が発生され、オゾン発生電極４に高電圧が印加される。よって、オゾン発生器３内にオゾンが発生される。
【００４１】
次いで、ｔ１タイミングから１．７秒後のｔ２タイミングで、オゾン発生停止の制御信号が、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力される。すると、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」が設定される。そして、ＰＷＭ変換回路２２に停止信号が出力され、高電圧発生回路９の動作が停止する。これにより、オゾン発生電極４に高電圧が印加されないため、オゾン発生が停止する。
【００４２】
そして、この一連の動作は、所定時間毎に繰り返される。よって、引き続きｔ４タイミングで、低濃度オゾンの発生を示す制御信号が、高電圧制御回路２０に向かって出力される。さらに、ｔ４タイミングから１．７秒後のｔ５タイミングで、オゾン発生停止の制御信号が高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力される。このように、運転スイッチがオンされている間は、オゾン発生器３の放出口からオゾンが供給される。また、この低濃度オゾン発生運転では、後述する高濃度オゾン発生運転に比べ、高電圧発生回路９の動作時間が短い。そのため、オゾン発生電極４から発生するオゾン発生量は少なめとなり、結果的に低濃度オゾンが生成される。
【００４３】
次に、運転スイッチがオフされたか否かが判断される（Ｓ２０）。そして、運転スイッチがオフされるまでは（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ１９に戻り、低濃度オゾン発生運転が継続される。そして、運転スイッチがオフされたと判断された場合は（Ｓ２０：ＹＥＳ）、オゾン発生停止の制御信号が、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力され、オゾン発生運転が停止され（Ｓ１７）、さらに、酸素濃縮装置２が停止される（Ｓ１８）。その後は、Ｓ１１に戻り、処理が繰り返される。
【００４４】
一方、運転スイッチパネル１２の選択スイッチの操作により、高濃度オゾンの発生指示があった場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、まず、チェック時間設定処理がなされる（Ｓ１４）。このチェック時間とは、殺菌性の高い高濃度オゾンを発生させる場合に、コントローラ１０からの制御信号が正常であるか否かのチェックを、オゾン発生開始直後の早期段階で、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａにさせるための時間である。そして、チェック時間は、高電圧を発生して、オゾン発生電極４に高電圧を印加する第１のチェック時間と、当該第１のチェック時間後に、高電圧の発生を一時的に停止させる第２のチェック時間とで構成されている。なお、本実施形態では、チェック時間は５秒間に設定され、第１のチェック時間は１秒間、第２のチェック時間は４秒間に設定されている。さらに、チェック時間の設定及び解除は、コントローラ１０のＲＡＭ１０ｃに記憶される。そして、このチェック時間設定処理（Ｓ１４）が終了したら、続いて、高濃度オゾン発生運転がなされる（Ｓ１５）。
【００４５】
次に、Ｓ１５の高濃度オゾン発生運転について説明する。図９に示すように、高濃度オゾン発生運転は、ｐ１からｐ５までの１５分間が設定されるが、Ｓ１４のチェック時間設定処理によってチェック時間が設定されているので、高電圧発生回路９が動作を開始するｐ１タイミングからｐ４タイミングまでの５秒間は、チェック運転がなされる。
【００４６】
チェック運転では、まず、ｐ１タイミングで、高濃度オゾンの発生を示す制御信号が、高電圧制御回路２０に向かって出力される。この時、高電圧制御回路２０のＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「１」、「０」、「０」、「０」、「０」、「１」が設定される。すると、高電圧発生回路９の動作が開始され、オゾン発生電極４に高電圧が印加され、オゾン発生器３の放出口からオゾンが供給される。次いで、ｐ１タイミングから１秒後のｐ２タイミングで、オゾン発生停止を示す制御信号が、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力される。この時、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」が設定される。すると、高電圧発生回路９の動作が停止され、オゾン発生電極４に高電圧が印加されないので、オゾンの発生が停止する。さらに、ｐ２タイミングから４秒後のｐ４タイミングで、再度、高濃度オゾンの発生を示す制御信号が、高電圧制御回路２０に向かって出力される。この時、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「１」、「０」、「０」、「０」、「０」、「１」が設定される。よって、高濃度オゾン発生運転が再び開始される。
【００４７】
このようにチェック運転では、高電圧発生回路９を、第１のチェック時間（１秒間）だけ動作させ、その後に第２のチェック時間（４秒間）だけ停止させる。そして、本実施形態では、この第２のチェック時間内での制御信号が、オゾン発生停止を示すものであることを、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに確認させることで、コントローラ１０の制御信号が正常か否かを判断できる。なお、この高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａによる制御信号確認処理（図７参照）については後述する。
【００４８】
そして、ｐ４タイミングでチェック運転終了後、残りの８９５秒間は、高電圧発生回路９が動作するので、オゾン発生器３の放出口からオゾンが供給される。そして、この一連の動作は、所定時間毎に繰り返される。また、この高濃度オゾン発生運転では、低濃度オゾン発生運転に比べ、高電圧発生回路９の動作時間が長い。そのため、オゾン発生電極４から発生するオゾン発生量は多めとなり、結果的に高濃度オゾンが生成される。
【００４９】
次いで、運転スイッチがオフされたか否かが判断される（Ｓ１６）。そして、運転スイッチがオフされるまでは（Ｓ１６：ＮＯ）、Ｓ１５に戻り、高濃度オゾン発生運転が継続される。そして、運転スイッチがオフされたと判断された場合は（Ｓ１６：ＹＥＳ）、オゾン発生停止の制御信号が、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力される。すると、高電圧発生回路９の動作が停止されるので、オゾン発生運転が停止される（Ｓ１７）。なお、これと同時に、Ｓ１４のチェック時間設定処理で設定されたチェック時間はリセットされ、ＲＡＭ１０ｃに記憶される。そして、酸素濃縮装置２が停止され（Ｓ１８）、Ｓ１１に戻り、処理が繰り返される。なお、高電圧発生回路９を停止させる前に、酸素濃縮装置２を停止させてもよい。
【００５０】
次に、高電圧制御回路２０による制御信号確認処理について、図７に示すフローチャートと、図８及び図９に示すタイミングチャートを参照して説明する。図７に示すように、まず、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａから制御信号を受信したか否かが判断される（Ｓ３０）。そして、制御信号を受信した場合は（Ｓ３０：ＹＥＳ）、信号確認がなされる（Ｓ３１）。この信号確認では、ＲＡＭ２０ｃに設けられた信号線フラグ記憶エリア２２１の各信号１から６に相当する各信号線フラグの配列が確認される。なお、制御信号を受信していない場合は（Ｓ３０：ＮＯ）、Ｓ３０に戻り、判断が繰り返される。
【００５１】
次いで、受信された制御信号が、高濃度オゾンの発生を示す指示か否かが判断される（Ｓ３２）。ここでは、ＲＯＭ２０ｂのオゾン濃度テーブル記憶エリア２０２に記憶されたオゾン濃度テーブルに基づき、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された各信号１から６までに相当する信号線フラグの配列が、高濃度オゾン発生を示すものか、低濃度オゾン発生を示すものかが判断される。
【００５２】
そして、受信された制御信号が、低濃度オゾン発生を示すものと判断された場合は（Ｓ３２：ＮＯ）、検知タイミング設定処理が行われる（Ｓ４３）。この検知タイミング設定処理は、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからの制御信号を確認する検知時間を設定するためのものである。この場合、高電圧発生回路９は、低濃度オゾンを発生するために、オゾン発生電極４に印加する高電圧を１．７秒間発生するように動作するので、高電圧が発生してから２秒後には、高電圧発生回路９の動作は停止しているはずである。これにより、制御信号の検知時間は、高電圧発生回路９の動作開始から２秒後に設定され、ＲＡＭ２０ｃの検知時間設定記憶エリア２２２に記憶される。そして、タイマカウンタｋの目的到達時間として設定される。
【００５３】
次いで、オゾン発生動作が開始されたか否かが判断される（Ｓ４４）。ここでは、高電圧発生回路９の動作が開始され、オゾン発生電極４に高電圧が印加されたか否かが判断される。そして、高電圧発生回路９の動作がｔ１タイミングで開始され、オゾン発生動作が開始された場合は（Ｓ４４：ＹＥＳ）、タイマカウンタｋがリセットされ、同時にスタートされる（Ｓ４５）。このタイマカウンタｋは、ＣＰＵ２０ａに接続されたタイマ（図示外）の出力によってカウントがなされる。なお、オゾン発生の動作がまだ開始されていないと判断された場合は（Ｓ４４：ＮＯ）、Ｓ４４に戻り、処理が繰り返される。
【００５４】
さらに、高電圧発生回路９の動作が開始され、オゾン発生が開始されてから２秒経過したか否かが判断される（Ｓ４６）。なお、この２秒は、Ｓ４３の検知タイミング設定処理で設定された検知時間である。ここで、２秒経過していないと判断された場合は（Ｓ４６：ＮＯ）、Ｓ４６に戻り、処理が繰り返される。そして、ｔ３タイミングで、２秒経過したと判断された場合は（Ｓ４６：ＹＥＳ）、高電圧発生回路９では、オゾン発生電極４に高電圧を１．７秒間印加し、既に、ｔ２タイミングを経過して、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからオゾン発生停止の制御信号が出力されて動作が停止しているはずである。
【００５５】
そこで、ｔ３タイミングで、信号確認がなされる（Ｓ４７）。そして、前記したように、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからはオゾン発生停止の制御信号が出力され、高電圧発生回路９の動作は停止しているはずである。よって、制御信号の信号パターンの全てがオフになっているか否かが判断される（Ｓ４８）。なお、ここでは、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された各信号線のフラグの配列が全て「０」になっているか否かが判断される。そして、制御信号の信号パターンを構成する信号の全てがオフになっている場合は（Ｓ４８：ＹＥＳ）、コントローラ１０からの制御信号は正常であると判断できるので、Ｓ３０に戻り、引き続き、信号待機状態となる。
【００５６】
また、制御信号の信号パターンを構成する信号の１つでもオンになっている場合は（Ｓ４８：ＮＯ）、この制御信号はオゾン発生停止の指示ではないので、コントローラ１０からの制御信号は異常である。このような症状が引き起こされた原因として、第１に、コントローラ１０の故障が考えられる。これにより、誤った制御信号が高電圧制御回路２０に出力された可能性がある。第２に、高電圧制御回路２０による制御信号の誤認識が考えられる。この場合、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に、各信号１から信号６までに相当する各フラグが誤って記憶された可能性がある。
【００５７】
これらの原因により、高電圧発生回路９は動作し続け、オゾン発生電極４に高電圧が印加されている恐れがある。すると、オゾン発生器３の放出口からはオゾンが供給され続けてしまう。そこで、異常停止信号が、ＰＷＭ変換回路２２に出力される（Ｓ４９）。これにより、高電圧発生回路９の動作が緊急停止される。さらに、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａに異常信号を出力することによって、ＣＰＵ１０ａから酸素濃縮装置２に停止信号が出力される。これにより、高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。また、低濃度オゾンを発生したいにも関わらず、オゾンが発生され続け、高濃度オゾンが生成されてしまうようなトラブルも未然に防止できる。
【００５８】
一方、受信した制御信号が、高濃度オゾンの発生を示す指示と判断された場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、低濃度オゾン発生時と同様に、検知タイミング設定処理が行われる（Ｓ３３）。この場合、高電圧発生回路９の動作時間は１５分間に設定されているが、同時にチェック時間も設定されている。そして、殺菌性の高い高濃度オゾンを発生するので、高電圧発生回路９の誤動作を生じると危険性を伴う。そのため、制御信号の確認を慎重に行うのが好ましい。そこで、この検知タイミング設定処理では、高電圧発生回路９の動作開始から２秒後のｐ３タイミングと、１６分後のｐ６タイミングとの２回の検知タイミングが設定される。そして、ＲＡＭ２０ｃの検知時間設定記憶エリア２２２には、２秒と、１６分の検知時間が各々記憶され、タイマカウンタｋの目的到達時間として設定される。
【００５９】
次いで、オゾン発生動作が開始されたか否かが判断される（Ｓ３４）。そして、高電圧発生回路９の動作が開始され、ｐ１タイミングで、オゾン発生動作が開始された場合は（Ｓ３４：ＹＥＳ）、タイマカウンタｋがリセットされ、同時にスタートされる（Ｓ３５）。なお、オゾン発生動作がまだ開始されていないと判断された場合は（Ｓ３４：ＮＯ）、Ｓ３４に戻り、処理が繰り返される。
【００６０】
次いで、高電圧発生回路９の動作が開始され、オゾン発生が開始されてから２秒経過したか否かが判断される（Ｓ３６）。なお、この２秒は、Ｓ３３の検知タイミング設定処理で設定された検知時間である。そして、まだ２秒経過していないと判断された場合は（Ｓ３６：ＮＯ）、Ｓ３６に戻り、処理が繰り返される。さらに、ｐ３タイミングで、２秒経過したと判断された場合は（Ｓ３６：ＹＥＳ）、高電圧発生回路９では、チェック時間における第１のチェック時間がｐ２タイミングで終了し、第２のチェック時間中（ｐ２〜ｐ４）に相当する。よって、既に、ｐ２タイミングを経過しているので、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからは、オゾン発生停止の制御信号が出力され、高電圧発生回路９の動作は停止されているはずである。
【００６１】
そこで、ｐ３タイミングで、信号確認がなされる（Ｓ３７）。そして、前記したように、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからはオゾン発生停止の制御信号が出力されているはずであるので、制御信号の信号パターンの全てがオフになっているか否かが判断される（Ｓ３８）。なお、ここでは、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された各信号線のフラグの配列が全て「０」になっているか否かが判断される。そして、制御信号の信号パターンを構成する信号の全てがオフになっている場合は（Ｓ３８：ＹＥＳ）、制御信号は正常であると判断できる。
【００６２】
一方、制御信号の信号パターンを構成する信号の１つでもオンになっている場合は（Ｓ３８：ＮＯ）、制御信号は異常であると判断できる。よって、異常停止信号が、ＰＷＭ変換回路２２に出力されることで（Ｓ４２）、高電圧発生回路９の動作が緊急停止される。また、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａにも異常信号が出力されることによって、酸素濃縮装置２が緊急停止される。これにより、高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。このように、殺菌性の高い高濃度オゾンを発生する場合、オゾン発生開始直後の早期段階で、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからの制御信号を確認することで、コントローラ１０の不具合を早期に発見することができる。
【００６３】
次に、ｐ４タイミングで、高電圧発生回路９の動作が再び開始され、オゾン発生動作が開始されてから１６分経過したか否かが判断される（Ｓ３９）。なお、この１６分は、Ｓ３３の検知タイミング設定処理で設定された検知時間である。そして、１６分経過していないと判断された場合は（Ｓ３９：ＮＯ）、Ｓ３９に戻り、処理が繰り返される。さらに、ｐ６タイミングで、１６分経過したと判断された場合は（Ｓ３９：ＹＥＳ）、高電圧発生回路９は、オゾン発生電極４に高電圧を１５分間だけ印加するので、既に、ｐ５タイミングを経過しているので、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからはオゾン発生停止の制御信号が出力され、高電圧発生回路９の動作は停止されているはずである。
【００６４】
そこで、ｐ６タイミングで、信号確認がなされる（Ｓ４０）。そして、制御信号の信号パターンの全てがオフになっているか否かが再度判断される（Ｓ４１）。なお、ここでも、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された各信号線のフラグの配列が全て「０」になっているか否かが判断される。そして、制御信号の信号パターンを構成する信号の全てがオフになっている場合は（Ｓ４１：ＹＥＳ）、制御信号は正常であると判断できる。よって、Ｓ３０に戻り、信号待機状態となる。
【００６５】
一方、制御信号の信号パターンを構成する信号の１つでもオンになっている場合は（Ｓ４１：ＮＯ）、制御信号は異常である。よって、異常停止信号が、ＰＷＭ変換回路２２に出力されることで（Ｓ４２）、高電圧発生回路９の動作が緊急停止される。また、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａに異常信号にも出力されることによって、酸素濃縮装置２が緊急停止される。これにより、高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。
【００６６】
なお、図６に示すＳ１３，Ｓ１４の処理を行うＣＰＵ１０ａが、「チェック時間設定手段」に相当し、図７に示すＳ３１の処理を行うＣＰＵ２０ａが、「第２の検知手段」に相当し、Ｓ３２の判断処理を行うＣＰＵ２０ａが、「オゾン発生量判断手段」に相当し、Ｓ３７，Ｓ４７の処理を行うＣＰＵ２０ａが、「第１の検知手段」に相当し、Ｓ３８，Ｓ４８の判断処理を行うＣＰＵ２０ａが、「信号判断手段」に相当し、Ｓ４２，Ｓ４９の処理を行うＣＰＵ２０ａが、「異常停止手段」に相当し、Ｓ３３，Ｓ４３の処理を行うＣＰＵ２０ａが、「検知タイミング調整手段」に相当する。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態のオゾン発生装置１は、高電圧発生回路９に設けられた高電圧制御回路２０が、高電圧発生回路９が停止されるべき時点での制御信号を確認することで、高電圧発生回路９の誤動作を確実に防止できる。例えば、低濃度オゾンを発生させる場合、高電圧発生回路９は１．７秒間動作するように制御されるが、高電圧発生回路９が動作を開始してから２秒後に、制御信号がオフを指示するものであるか否かを、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに確認させる。もし、この時点での制御信号がオフを示すものでなければ、高電圧発生回路９が誤動作し、オゾンが発生され続けてしまう等の不具合を生じる。よって、異常信号をＰＷＭ変換回路２２に出力して、高電圧発生回路９を停止させることで、高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。さらに、コントローラにも異常信号を出力することで、酸素濃縮装置２を停止させることもできる。
【００６８】
一方、高濃度オゾンを発生させる場合、高電圧発生回路９の動作開始直後にチェック時間が設定される。このチェック時間中には、高電圧発生回路９を停止させる第２のチェック時間が設けられている。そして、その第２のチェック時間内の所定タイミングで、制御信号がオゾン発生停止を示すものであるか否かを、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに確認させる。さらに、例えば、高濃度オゾンを発生させる場合、高電圧発生回路９は１５分間動作するように制御されるが、動作を開始してから１６分後に、制御信号を同様に確認することで、高濃度オゾンの発生の場合は、より慎重に高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。
【００６９】
さらに、コントローラ１０から高電圧制御回路２０には、６本の入力信号線３０を介して制御信号が出力される。これにより、ＣＰＵ２０ａに入力された制御信号は、６つのオンオフ信号の組合せ（配列）からなる１つの信号パターンとして構成されている。そして、信号パターンは３種類設定され、低濃度オゾンの発生を示す信号パターン、高濃度オゾンの発生を示す信号パターン、オゾン発生の停止を示す信号パターンで構成されている。これにより、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａは、コントローラ１０からの制御信号を、これら３種類の信号パターンに照らし合わせて判断することで、オゾン発生器３において、低濃度オゾンを発生するか、高濃度オゾンを発生するか、又はオゾン発生を停止するかの判断ができる。即ち、ＣＰＵ２０ａは、チェック時間が設定されたか否かを予測できる。これにより、検知タイミング設定処理では、オゾン濃度に応じて検知タイミングを設定することができるので、オゾン発生器３で発生されるオゾン濃度に応じて、制御信号の確認ができ、高電圧発生回路９の誤動作を確実に防止できる。
【００７０】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されることなく、各種の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、信号パターンを３種類設定したが、これより多くても少なくてもよい。さらに、信号パターンを多数設定し、該複数の信号パターンに対し、ｄｕｔｙ比、周波数をそれぞれ変えて設定してもよい。また、ｄｕｔｙ比は一定で、周波数のみを変えて信号パターンを設定してもよく、その反対でもよい。
【００７１】
さらに、全てオン信号からなる信号パターンを、テスト用の制御信号として使用してもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、ｄｕｔｙ比及び周波数を一定にして、高電圧発生回路９の動作時間を変えることによって、オゾン発生量が調整され、オゾン濃度が調整されているが、ｄｕｔｙ比及び周波数の少なくとも何れかを変えることによって、オゾン濃度を調整してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明のオゾン発生装置は、オゾンを発生させるオゾン発生装置に限らず、オゾン水を発生するオゾン水製造装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】オゾン発生装置１の構成を示したブロック図である。
【図２】オゾン発生装置１の電気的構成を示した構成図である。
【図３】オゾン濃度と信号パターンとの対応を示した説明図である。
【図４】ＲＯＭ２０ｂの記憶エリアを示す概念図である。
【図５】ＲＡＭ２０ｃの記憶エリアを示す概念図である。
【図６】コントローラ１０のＣＰＵ１０ａの制御動作を示すフローチャートである。
【図７】高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａの制御信号確認処理の制御動作を示すフローチャートである。
【図８】高電圧発生回路９の動作（低濃度オゾン発生時）を示すタイミングチャートである。
【図９】高電圧発生回路９の動作（高濃度オゾン発生時）を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１ オゾン発生装置
４ オゾン発生電極
９ 高電圧発生回路
１０ コントローラ
１０ａ ＣＰＵ
２０ 高電圧制御回路
２０ａ ＣＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン発生装置に関し、詳細には濃縮酸素を原料としてオゾンを発生するオゾン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大気中の酸素を原料にしてオゾンを生成するオゾン発生装置が知られている。このオゾン発生装置は、一対の電極間に誘電体（ガラス、又はセラミックなど）が挟まれたオゾン発生電極を内蔵するオゾン発生器と、前記オゾン発生電極に印加する高電圧を発生する高電圧発生回路とを備えている。このオゾン発生装置では、オゾン発生器内に原料ガス（濃縮酸素）が供給され、高電圧発生回路によりオゾン発生電極に高電圧が印加されることによってオゾンが発生する。
【０００３】
このようなオゾン発生装置から発生されるオゾンは、濃度によって殺菌能力が異なる。よって、利用分野によっては要求されるオゾン濃度が異なる。そこで、例えば、高圧電源部（高電圧発生回路）の出力を所定の目標値に制御することで、オゾン発生量を所定の目標値に制御する出力制御手段（コントローラ）を備えたオゾン発生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このオゾン発生装置では、出力制御手段から高圧電源部に制御信号が出力され、該制御信号に基づいて、高圧電源部が一対の放電電極（オゾン発生電極）に所定の電圧を印加することによって、オゾン発生量が調整されるようになっている。
【０００４】
また、最近では、高電圧発生回路にマイコン（高電圧制御回路）が設けられ、該マイコンがコントローラから出力された制御信号を受信して、オゾン発生電極に印加する交流高電圧のｄｕｔｙ比及び周波数を決定するオゾン発生装置も知られている。このタイプのオゾン発生装置では、マイコンとコントローラとの間が複数の入力信号線で接続され、コントローラから各入力信号線を介して出力された制御信号のオンオフ信号で構成された信号パターンをマイコンが認識する。さらに、制御信号のオンオフ信号の配列で構成される複数の信号パターンには、オゾン発生電極に印加する交流高電圧のｄｕｔｙ比及び周波数がそれぞれ設定されている。そして、それら信号パターンをマイコンが認識することで、所定のｄｕｔｙ比及び周波数に相当する交流高電圧を発生するように、高電圧発生回路の動作が制御されるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−３４９３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のオゾン発生装置では、コントローラが故障した場合、誤った制御信号が高電圧発生回路に出力されてしまい、高電圧発生回路の誤動作を引き起こす恐れがあるという問題点があった。また、高電圧発生回路にマイコンを備えた後者のようなオゾン発生装置でも、誤った制御信号が高電圧発生回路のマイコンに出力されてしまい、高電圧発生回路の誤動作を引き起こす恐れがあるという問題点があった。さらに、高電圧発生回路のマイコンが、コントローラから出力された信号パターンを誤認識した場合でも、同様な誤動作を引き起こす恐れがあるという問題点があった。このような高電圧発生回路の誤動作を引き起こした場合、例えば、オゾン発生装置のオゾン発生時間以外でもオゾンが発生されたり、また、低濃度のオゾンを発生させたい場合に、高濃度のオゾンが発生されてしまう等の恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、高電圧発生回路の誤動作を未然に防止できるオゾン発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係るオゾン発生装置は、オゾン発生電極と、当該オゾン発生電極に電圧を印加する電圧印加手段と、当該電圧印加手段を制御する制御手段とを備え、当該制御手段から出力される制御信号のオンオフに基づいて、前記電圧印加手段を所定時間動作させるオゾン発生装置であって、前記電圧印加手段は、前記電圧印加手段が所定時間動作した後に、前記制御信号を検知する第１の検知手段と、当該第１の検知手段によって検知された前記制御信号のオンオフを判断する信号判断手段と、当該信号判断手段によって前記制御信号がオンと判断され、前記電圧印加手段が動作している場合に、前記電圧印加手段の動作を停止させる異常停止手段とを備えている。
【０００８】
また、請求項２に係るオゾン発生装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記制御信号は、複数のオンオフ信号の組合せからなる信号パターンで構成され、当該信号パターンの種類に対応して、前記電圧印加手段の動作時間が各々設定され、前記電圧印加手段が前記動作時間だけ動作することによって、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が調節され、前記異常停止手段は、前記信号判断手段によって、前記制御信号の信号パターンを構成する信号の少なくとも１つがオンと判断された場合、前記電圧印加手段の動作を停止させることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係るオゾン発生装置によれば、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記制御手段は、前記オゾン発生電極に所定量以上のオゾンを発生させる場合に、前記電圧印加手段の動作開始直後に、前記制御信号を確認させるためのチェック時間を設定するチェック時間設定手段を備え、前記電圧印加手段は、前記電圧印加手段の動作開始前に、前記制御信号を検知する第２の検知手段と、当該第２の検知手段によって検知された前記制御信号に基づき、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が、前記所定量以上か否かを判断するオゾン発生量判断手段と、当該オゾン発生量判断手段の判断に基づいて、前記第１の検知手段の検知タイミングを調整する検知タイミング調整手段とを備え、前記チェック時間は、前記電圧印加手段を動作させる第１のチェック時間と、当該第１のチェック時間後に動作を停止させる第２のチェック時間とで構成され、前記オゾン発生量判断手段が、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が前記所定量以上と判断した場合、前記検知タイミング調整手段は、前記第１の検知手段の前記検知タイミングを、前記第２のチェック時間内における第１の検知タイミングと、前記電圧印加手段が前記動作時間動作した後の第２の検知タイミングとに調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係るオゾン発生装置によれば、電圧印加手段では、第１の検知手段が、電圧印加手段が所定時間動作した後に制御信号を検知する。そして、信号判断手段がその制御信号のオンオフを判断する。ここで、通常であれば、電圧印加手段が所定時間動作した後であるので、正常であれば制御信号はオフであり、電圧印加手段は停止しているはずである。しかし、信号判断手段によってオンと判断された場合、電圧印加手段が誤って動作する恐れがあるので異常である。この場合、異常停止手段によって、電圧印加手段の動作が緊急停止されるので、誤ってオゾンが発生され続けてしまうような不具合を防止できる。
【００１１】
また、請求項２に係るオゾン発生装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、信号判断手段によって、第１の検知手段によって検知された制御信号の信号パターンを構成する信号のオンオフを判断することができる。そして、信号判断手段によって、信号パターンを構成する信号の少なくとも１つがオンと判断された場合、電圧印加手段が誤って動作する恐れがあるので異常である。この場合、異常停止手段によって、電圧印加手段の動作が緊急停止されるので、オゾン発生量を調整できるオゾン発生装置においても、誤ってオゾンが発生され続けてしまうような不具合を防止できる。
【００１２】
また、請求項３に係るオゾン発生装置によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、オゾン発生電極に所定量以上のオゾンを発生させる場合、このオゾン発生装置からは、殺菌性の高い高濃度オゾンが生成されることになる。この場合、制御手段では、チェック時間設定手段が、電圧印加手段の動作開始直後にチェック時間を設定する。チェック時間では、第１のチェック時間で電圧印加手段を動作させ、第２のチェック時間で電圧印加手段を停止させる。そして、チェック時間終了後は、残りの動作時間だけ、電圧印加手段を動作させる。一方、電圧印加手段では、オゾン発生量判断手段は、第２の検知手段によって検知された制御信号の信号パターンに基づいて、オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が所定量以上か否かを判断できる。そして、オゾン発生量判断手段が、オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が所定量以上と判断した場合、チェック時間が設定されていると予測できる。そこで、検知タイミング調整手段は、第１の検知手段の検知タイミングを調整する。まず、第２のチェック時間内に第１の検知タイミングを設定する。次いで、電圧印加手段が動作時間動作した後に、第２の検知タイミングを設定する。このように、高濃度オゾンを生成する場合は、第１の検知手段に制御信号を複数回にわたって検知させることにより、電圧印加手段が誤って動作するのを確実に防止できる。また、チェック時間中に制御信号を確認するので、電圧印加手段の動作開始後の早期段階で異常を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態であるオゾン発生装置１について、図面に基づいて説明する。図１は、オゾン発生装置１の構成を示したブロック図であり、図２は、オゾン発生装置１の電気的構成を示した構成図であり、図３は、オゾン濃度と信号パターンとの対応を示した説明図であり、図４は、ＲＯＭ２０ｂの記憶エリアを示す概念図であり、図５、ＲＡＭ２０ｃの記憶エリアを示す概念図であり、図６は、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａの制御動作を示すフローチャートであり、図７は、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａの制御信号確認処理の制御動作を示すフローチャートであり、図８は、高電圧発生回路９の動作（低濃度オゾン発生時）を示すタイミングチャートであり、図９は、高電圧発生回路９の動作（高濃度オゾン発生時）を示すタイミングチャートである。
【００１４】
なお、本実施形態のオゾン発生装置１は、図１，図２に示すように、オゾン発生電極４に高電圧を印加する高電圧発生回路９を備え、該高電圧発生回路９に設けられた高電圧制御回路２０（図２参照）が、コントローラ１０からの制御信号を所定のタイミングで検知して監視することにより、高電圧発生回路９の誤動作を確実に防止できる点に本発明の特徴を備えている。
【００１５】
はじめに、本実施形態であるオゾン発生装置１の概略構成について説明する。図１に示すように、オゾン発生装置１は、空気を原料にして濃縮酸素を生成する酸素濃縮装置２と、当該酸素濃縮装置２の下流側に接続され、オゾン発生電極４を内部に備えると共に、酸素濃縮装置２で生成された濃縮酸素を原料としてオゾンを発生するオゾン発生器３と、当該オゾン発生器３に接続され、高電圧をオゾン発生電極４に印加する高電圧発生回路９と、当該高電圧発生回路９に保護ヒューズ７を介して接続された交流電源５と、酸素濃縮装置２及び高電圧発生回路９に接続されたコントローラ１０と、当該コントローラ１０に接続された運転スイッチパネル１２とを主体に構成されている。
【００１６】
なお、運転スイッチパネル１２には、電源のオンオフを指示する電源スイッチ（図示外）、オゾン発生装置１の運転を指示する運転スイッチ（図示外）、低濃度オゾン及び高濃度オゾンの何れかを選択できる選択スイッチ（図示外）等が設けられている。
【００１７】
次に、酸素濃縮装置２について説明する。図１に示す酸素濃縮装置２は、ＰＳＡ方式（圧力変動吸着方式）の一般的な酸素濃縮装置である。このＰＳＡ方式の酸素濃縮装置は、吸着筒に充填された吸着剤に窒素ガスを吸着させ、吸着筒内の圧力を変動させることにより、吸着された窒素ガスを脱着して濃縮酸素を繰り返し生成することができる。そして、オゾン発生装置１に組み込まれた酸素濃縮装置２は、このようなＰＳＡ方式の特性を利用することにより、９４〜９６％濃度の濃縮酸素を生成することができる。なお、酸素濃縮装置２の濃縮酸素生成方式はＰＳＡ方式に限定されず、例えば、ＴＳＡ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）方式でもよく、これ以外の方式でもよい。
【００１８】
次に、オゾン発生器３について説明する。図１に示すオゾン発生器３は、筐体（図示外）の内側に、濃縮酸素を原料にしてオゾンを発生するオゾン発生電極４を備えている。そして、その筐体には、酸素濃縮装置２から濃縮酸素が供給される供給口（図示外）と、オゾン発生電極４で生成されたオゾンを外部に放出するための放出口（図示外）とが各々設けられている。
【００１９】
また、オゾン発生電極４の構造は、図示しないが、所定の厚みを有する板状の第１誘電体基板、当該第１誘電体基板の上面に形成された誘導電極、当該誘導電極を埋設するように、第１誘電体基板の上面に貼り合わされ、第１誘電体基板よりも薄く形成された板状の第２誘電体基板、当該第２誘電体基板の上面に形成された放電電極、当該放電電極の表面を保護するために、ペースト状に覆設された絶縁性保護層などから構成され、各部材が順に積層された状態となっている。なお、このオゾン発生電極４は、沿面放電型のオゾン発生電極であるが、これに限定されない。
【００２０】
次に、オゾン発生器３におけるオゾン生成原理について説明する。図１に示すように、まず、オゾン発生器３に、酸素濃縮装置２によって生成された濃縮酸素が、オゾン発生器３の内部に設けられたオゾン発生電極４に供給される。そして、高電圧発生回路９によって、オゾン発生電極４を構成する放電電極と誘導電極とに高電圧が印加される。すると、放電電極の周囲に沿って沿面放電が発生し、オゾン発生電極の周囲の空間に存在する濃縮酸素中に電子が放出される。そして、濃縮酸素中に存在する安定した酸素分子（Ｏ２）に、放出された電子が衝突することにより、１つの酸素分子（Ｏ２）が２つの酸素原子（Ｏ）に各々解離する。そして、解離して生成された各酸素原子（Ｏ）が、酸素雰囲気中の他の酸素分子（Ｏ２）と結合することによりオゾン（Ｏ３）が生成する。
【００２１】
次に、高電圧発生回路９について説明する。図１に示すように、高電圧発生回路９は、交流電源５に、保護ヒューズ７を介して接続されている。そして、交流電源５からは、ＡＣ１００Ｖの交流が供給されるが、オゾン発生器３のオゾン発生電極４にオゾンを発生させるのに必要な高電圧は、例えば６ｋＶｐ−ｐである。そのため、高電圧発生回路９によって、交流電源５から供給される交流電圧１００Ｖを、６ｋＶｐ−ｐまでに昇圧する。なお、後述するが、図２に示すように、この高電圧発生回路９は、ＰＷＭ変換回路２２、ＦＥＴ駆動回路２３、整流用シリコンダイオードブリッジ１５、電解コンデンサ１６、トランス１８及びスイッチング用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１９、高電圧制御回路２０によって構成されている。なお、図１，図２に示す高電圧発生回路９が、「電圧印加手段」に相当する。
【００２２】
次に、コントローラ１０について説明する。図２に示すように、コントローラ１０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ１０ａを中心に相互に接続されたＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃ及びＩ／Ｏインタフェイス１０ｄを備えている。そして、ＲＡＭ１０ｃは実行中のプログラムを一時的に記憶したり、各種データなどを記憶する読み出し・書き込み可能なメモリであり、ＲＯＭ１０ｂは内蔵されている各種プログラムなどを記憶する読み出し専用のメモリである。
【００２３】
また、Ｉ／Ｏインタフェイス１０ｄには、６本の入力信号線３０、及び２本の出力信号線４０の各一端側が接続されている。そして、それら各信号線の反対側の各他端側は、後述する高電圧制御回路２０のＩ／Ｏインタフェイス２０ｄに接続されている。なお、入力信号線３０は、ＣＰＵ１０ａから高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって制御信号を出力するための信号線である。一方、出力信号線４０は、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａからＣＰＵ１０ａに向かって各種信号を出力するための信号線である。これら信号線により、コントローラ１０と高電圧制御回路２０との間が電気的に接続され、制御信号や、異常信号等の各種信号の入出力が行われる。
【００２４】
さらに、Ｉ／Ｏインタフェイス１０ｄには、運転スイッチパネル１２が電気的に接続されている。これにより、運転スイッチパネル１２の操作（例えば、電源のオンオフ、オゾン発生装置１の運転のオンオフ、低濃度オゾン及び高濃度オゾンの選択等）にかかる指示信号は、ＣＰＵ１０ａに入力される。また、Ｉ／Ｏインタフェイス１０ｄには、酸素濃縮装置２が電気的に接続され、ＣＰＵ１０ａからの制御信号が出力される。なお、図１，図２に示すコントローラ１０が、「制御手段」に相当する。
【００２５】
次に、高電圧発生回路９の電気的構成について説明する。図２に示すように、交流電源５（例えば、１００Ｖ）には、保護ヒューズ７を介して整流用シリコンダイオードブリッジ１５が接続されている。そして、その整流用シリコンダイオードブリッジ１５のプラス出力側にはアースに接続された電解コンデンサ１６と、トランス１８とが各々接続されている。これにより、平滑化された電圧がトランス１８に印加される。また、そのトランス１８にはスイッチング用ＦＥＴ１９のドレイン側が接続され、そのソース側はアースに接続され、ゲート側には、ＦＥＴ駆動回路２３の出力側が接続されている。またＦＥＴ駆動回路２３にはＰＷＭ変換回路２２が接続され、該ＰＷＭ変換回路２２には、高電圧制御回路２０が接続されている。
【００２６】
次に、高電圧発生回路９における高電圧の発生原理について概略的に説明する。図２に示すように、まず、コントローラ１０から、６本の入力信号線３０を介して、高電圧発生回路９に制御信号が出力される。すると、高電圧制御回路２０では、その制御信号に基づき、オゾン発生電極４に印加する高電圧のｄｕｔｙ比、周波数等のＰＷＭ制御条件を決定する。次いで、高電圧制御回路２０からＰＷＭ変換回路２２に向かって、前記制御条件にかかる運転信号が出力される。さらに、ＰＷＭ変換回路２２では、入力された運転信号がＰＷＭ制御信号に変換され、ＦＥＴ駆動回路２３に出力される。次いで、そのＰＷＭ制御信号に基づいて、ＦＥＴ駆動回路２３からスイッチング用ＦＥＴ１９に向かって電流が供給される。さらに、このスイッチング用ＦＥＴ１９のスイッチング作用によって、トランス１８の一次側に断続的に電流が流れる。これにより、トランス１８の２次側に接続されたオゾン発生器３のオゾン発生電極４に高電圧（例えば、６ｋＶｐ−ｐ）が印加される。こうして、オゾン発生電極４にオゾンが発生し、オゾン発生器３の放出口からオゾンが放出される。
【００２７】
なお、本実施形態では、オゾン発生電極４に印加する高電圧の周波数及びｄｕｔｙ比は全て一定に設定され、オゾン発生電極４に印加される高電圧の印加時間が調整される。これにより、オゾン発生電極４から発生するオゾン発生量が調整される。即ち、オゾン発生量が調整されることから、結果的にオゾン濃度が調整される。また、オゾン発生装置１では、オゾン濃度は、低濃度（オゾン発生量が所定量未満）と高濃度（オゾン発生量が所定量以上）の２種類が設定されている。そして、低濃度オゾンを発生させる場合は、高電圧の印加時間は１．７秒、高濃度オゾンを発生させる場合は、高電圧の印加時間は１５分に設定される。なお、この印加時間の調整は、コントローラ１０によって行われている。
【００２８】
次に、高電圧制御回路２０について説明する。図２に示すように、高電圧制御回路２０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ２０ａを中心に相互に接続されたＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０ｃ及びＩ／Ｏインタフェイス２０ｄを備えている。そして、ＲＡＭ２０ｃは実行中のプログラムを一時的に記憶したり、各種データなどを記憶する読み出し・書き込み可能なメモリであり、ＲＯＭ２０ｂは内蔵されている各種プログラムなどを記憶する読み出し専用のメモリである。なお、ＣＰＵ２０ａには図示外のタイマが接続されている。
【００２９】
また、Ｉ／Ｏインタフェイス２０ｄには、ＰＷＭ変換回路２２が電気的に接続され、さらに、６本の前記入力信号線３０及び２本の出力信号線４０の各他端側が接続されている。この構成により、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからの制御信号がＣＰＵ２０ａに入力され、該制御信号に基づいて、ＰＷＭ制御条件が決定される。さらに、その決定された制御条件に基づいて、ＣＰＵ２０ａからＰＷＭ変換回路２２に運転信号が出力される。また、ＣＰＵ２０ａは、出力信号線４０を介すことによって、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａに対してエラー等の異常信号を出力することもできる。
【００３０】
次に、６本の入力信号線３０を介して出力される制御信号について説明する。図２に示す６本の入力信号線３０を介して高電圧制御回路２０に出力される制御信号は、オンオフ信号である。よって、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａには、６つのオンオフ信号が同時に入力される。これにより、ＣＰＵ２０ａに入力された制御信号は、６つのオンオフ信号の組合せ（配列）からなる１つの信号パターンとして構成されている。
【００３１】
ここで、信号パターンについて説明する。図３に示すように、本実施形態では、信号１から信号６までのオンオフ信号の配列により、３種類の信号パターンが設定されている。この３種類の信号パターンは、低濃度オゾンの発生を示す信号パターン、高濃度オゾンの発生を示す信号パターン、オゾン発生の停止を示す信号パターンで構成されている。例えば、低濃度オゾンの発生を示す信号パターンは、信号１から信号６に向かって「オン」、「オフ」、「オフ」、「オフ」、「オン」、「オフ」である。また、高濃度オゾンの発生を示す信号パターンは、信号１から信号６に向かって「オフ」、「オン」、「オン」、「オン」、「オン」、「オフ」である。さらに、オゾン発生の停止を示す信号パターンは、信号１から信号６までの全てが「オフ」である。
【００３２】
このように、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａは、コントローラ１０からの制御信号を、これら３種類の信号パターンに照らし合わせて判断することで、オゾン発生器３において、低濃度オゾンを発生するか、高濃度オゾンを発生するか、又はオゾン発生を停止するかの判断ができる。なお、本実施形態では、説明の便宜上、信号パターンを３種類だけ設定したが、さらに複数の信号パターンを設けてもよいことは言うまでもない。
【００３３】
次に、ＲＯＭ２０ｂの各記憶エリアについて説明する。図４に示すように、ＲＯＭ２０ｂには、ＣＰＵ２０ａが実行するプログラムを記憶したプログラム記憶エリア２０１、制御信号の信号パターンと、それに対応したオゾン濃度（高濃度オゾン、低濃度オゾン）との関係を示したオゾン濃度テーブルを記憶するオゾン濃度テーブル記憶エリア２０２等の各記憶エリアが設けられている。
【００３４】
次に、ＲＡＭ２０ｃの各記憶エリアについて説明する。図５に示すように、ＲＡＭ２０ｃには、６本の入力信号線３０から出力された信号１から信号６までのオンオフの状態を示す６つの信号線フラグを記憶する信号線フラグ記憶エリア２２１、後述する検知タイミング設定処理で設定された制御信号の検知時間を記憶する検知時間設定記憶エリア２２２等が設けられている。
【００３５】
まず、信号線フラグ記憶エリア２２１について説明する。この信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から６までに対応する信号線フラグが各々設定され、例えば、入力信号線３０の信号１が「オン」と判断された場合には、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された信号１に対応したフラグに「１」が記憶されて「オン」とされる。また、信号２が「オフ」と判断された場合には、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された信号２に対応したフラグに「０」が記憶されて「オフ」とされる。なお、信号３から６の場合も同様である。これにより、例えば、低濃度オゾンを発生する制御信号が出力された場合、信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「１」、「０」、「０」、「０」、「１」、「０」が設定される。
【００３６】
次に、検知時間設定記憶エリア２２２について説明する。この検知時間設定記憶エリア２２２には、後述する検知タイミング設定処理（図７：Ｓ３３，Ｓ４３）で設定された制御信号の検知時間が記憶される。そして、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａで行われる検知タイミング設定処理において、低濃度オゾン発生指示の場合は、高電圧発生回路９の動作開始から２秒後に制御信号を確認するように設定される。さらに、高濃度オゾン発生指令の場合は、高電圧発生回路９の動作開始から２秒後と１６分後の２回の検知タイミングで、制御信号を確認するように設定される。そして、これらの検知時間が、検知時間設定記憶エリア２２２に記憶される。
【００３７】
次に、コントローラ１０によるオゾン発生装置１のメインの制御動作について、図６のフローチャートと、図８及び図９に示すタイミングチャートに基づいて説明する。図６に示すように、まず、運転スイッチパネル１２の電源スイッチ（図示外）がオンされると、初期設定がなされる（Ｓ１０）。次いで、運転スイッチ（図示外）がオンされたか否かが判断される（Ｓ１１：ＹＥＳ）。ここで、運転スイッチがオンされない間は（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１１に戻って、判断が繰り返される。
【００３８】
そして、運転スイッチがオンされたと判断された場合は（Ｓ１１：ＹＥＳ）、酸素濃縮装置２の運転が開始される（Ｓ１２）。ここでは、酸素濃縮装置２に内蔵されたポンプを駆動させることで、吸着筒内（図示外）で濃縮酸素が生成され、オゾン発生器３内のオゾン発生電極４に濃縮酸素が供給される。
【００３９】
さらに、運転スイッチパネル１２の選択スイッチ（図示外）の操作により、高濃度オゾンの発生指示があったか否かが判断される（Ｓ１３）。そして、低濃度オゾンの発生指示であった場合（Ｓ１３：ＮＯ）、高電圧発生回路９が動作を開始して、低濃度オゾン発生運転がなされる（Ｓ１９）。
【００４０】
ここで、Ｓ１９の低濃度オゾン発生運転について説明する。図８に示すように、まず、図８に示すｔ１タイミングで、低濃度オゾンの発生を示す制御信号が高電圧制御回路２０に向かって出力される。すると、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「１」、「０」、「０」、「０」、「１」、「０」が設定される。そして、本実施形態では、高電圧のｄｕｔｙ比及び周波数は全て同じであるので、ＰＷＭ変換回路２２に運転信号が出力され、高電圧発生回路９が動作を開始する。さらに、上記した高電圧の発生原理に基づき、高電圧発生回路９で高電圧が発生され、オゾン発生電極４に高電圧が印加される。よって、オゾン発生器３内にオゾンが発生される。
【００４１】
次いで、ｔ１タイミングから１．７秒後のｔ２タイミングで、オゾン発生停止の制御信号が、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力される。すると、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」が設定される。そして、ＰＷＭ変換回路２２に停止信号が出力され、高電圧発生回路９の動作が停止する。これにより、オゾン発生電極４に高電圧が印加されないため、オゾン発生が停止する。
【００４２】
そして、この一連の動作は、所定時間毎に繰り返される。よって、引き続きｔ４タイミングで、低濃度オゾンの発生を示す制御信号が、高電圧制御回路２０に向かって出力される。さらに、ｔ４タイミングから１．７秒後のｔ５タイミングで、オゾン発生停止の制御信号が高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力される。このように、運転スイッチがオンされている間は、オゾン発生器３の放出口からオゾンが供給される。また、この低濃度オゾン発生運転では、後述する高濃度オゾン発生運転に比べ、高電圧発生回路９の動作時間が短い。そのため、オゾン発生電極４から発生するオゾン発生量は少なめとなり、結果的に低濃度オゾンが生成される。
【００４３】
次に、運転スイッチがオフされたか否かが判断される（Ｓ２０）。そして、運転スイッチがオフされるまでは（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ１９に戻り、低濃度オゾン発生運転が継続される。そして、運転スイッチがオフされたと判断された場合は（Ｓ２０：ＹＥＳ）、オゾン発生停止の制御信号が、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力され、オゾン発生運転が停止され（Ｓ１７）、さらに、酸素濃縮装置２が停止される（Ｓ１８）。その後は、Ｓ１１に戻り、処理が繰り返される。
【００４４】
一方、運転スイッチパネル１２の選択スイッチの操作により、高濃度オゾンの発生指示があった場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、まず、チェック時間設定処理がなされる（Ｓ１４）。このチェック時間とは、殺菌性の高い高濃度オゾンを発生させる場合に、コントローラ１０からの制御信号が正常であるか否かのチェックを、オゾン発生開始直後の早期段階で、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａにさせるための時間である。そして、チェック時間は、高電圧を発生して、オゾン発生電極４に高電圧を印加する第１のチェック時間と、当該第１のチェック時間後に、高電圧の発生を一時的に停止させる第２のチェック時間とで構成されている。なお、本実施形態では、チェック時間は５秒間に設定され、第１のチェック時間は１秒間、第２のチェック時間は４秒間に設定されている。さらに、チェック時間の設定及び解除は、コントローラ１０のＲＡＭ１０ｃに記憶される。そして、このチェック時間設定処理（Ｓ１４）が終了したら、続いて、高濃度オゾン発生運転がなされる（Ｓ１５）。
【００４５】
次に、Ｓ１５の高濃度オゾン発生運転について説明する。図９に示すように、高濃度オゾン発生運転は、ｐ１からｐ５までの１５分間が設定されるが、Ｓ１４のチェック時間設定処理によってチェック時間が設定されているので、高電圧発生回路９が動作を開始するｐ１タイミングからｐ４タイミングまでの５秒間は、チェック運転がなされる。
【００４６】
チェック運転では、まず、ｐ１タイミングで、高濃度オゾンの発生を示す制御信号が、高電圧制御回路２０に向かって出力される。この時、高電圧制御回路２０のＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「１」、「０」、「０」、「０」、「０」、「１」が設定される。すると、高電圧発生回路９の動作が開始され、オゾン発生電極４に高電圧が印加され、オゾン発生器３の放出口からオゾンが供給される。次いで、ｐ１タイミングから１秒後のｐ２タイミングで、オゾン発生停止を示す制御信号が、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力される。この時、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」が設定される。すると、高電圧発生回路９の動作が停止され、オゾン発生電極４に高電圧が印加されないので、オゾンの発生が停止する。さらに、ｐ２タイミングから４秒後のｐ４タイミングで、再度、高濃度オゾンの発生を示す制御信号が、高電圧制御回路２０に向かって出力される。この時、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１には、信号１から信号６に向かって「１」、「０」、「０」、「０」、「０」、「１」が設定される。よって、高濃度オゾン発生運転が再び開始される。
【００４７】
このようにチェック運転では、高電圧発生回路９を、第１のチェック時間（１秒間）だけ動作させ、その後に第２のチェック時間（４秒間）だけ停止させる。そして、本実施形態では、この第２のチェック時間内での制御信号が、オゾン発生停止を示すものであることを、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに確認させることで、コントローラ１０の制御信号が正常か否かを判断できる。なお、この高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａによる制御信号確認処理（図７参照）については後述する。
【００４８】
そして、ｐ４タイミングでチェック運転終了後、残りの８９５秒間は、高電圧発生回路９が動作するので、オゾン発生器３の放出口からオゾンが供給される。そして、この一連の動作は、所定時間毎に繰り返される。また、この高濃度オゾン発生運転では、低濃度オゾン発生運転に比べ、高電圧発生回路９の動作時間が長い。そのため、オゾン発生電極４から発生するオゾン発生量は多めとなり、結果的に高濃度オゾンが生成される。
【００４９】
次いで、運転スイッチがオフされたか否かが判断される（Ｓ１６）。そして、運転スイッチがオフされるまでは（Ｓ１６：ＮＯ）、Ｓ１５に戻り、高濃度オゾン発生運転が継続される。そして、運転スイッチがオフされたと判断された場合は（Ｓ１６：ＹＥＳ）、オゾン発生停止の制御信号が、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに向かって出力される。すると、高電圧発生回路９の動作が停止されるので、オゾン発生運転が停止される（Ｓ１７）。なお、これと同時に、Ｓ１４のチェック時間設定処理で設定されたチェック時間はリセットされ、ＲＡＭ１０ｃに記憶される。そして、酸素濃縮装置２が停止され（Ｓ１８）、Ｓ１１に戻り、処理が繰り返される。なお、高電圧発生回路９を停止させる前に、酸素濃縮装置２を停止させてもよい。
【００５０】
次に、高電圧制御回路２０による制御信号確認処理について、図７に示すフローチャートと、図８及び図９に示すタイミングチャートを参照して説明する。図７に示すように、まず、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａから制御信号を受信したか否かが判断される（Ｓ３０）。そして、制御信号を受信した場合は（Ｓ３０：ＹＥＳ）、信号確認がなされる（Ｓ３１）。この信号確認では、ＲＡＭ２０ｃに設けられた信号線フラグ記憶エリア２２１の各信号１から６に相当する各信号線フラグの配列が確認される。なお、制御信号を受信していない場合は（Ｓ３０：ＮＯ）、Ｓ３０に戻り、判断が繰り返される。
【００５１】
次いで、受信された制御信号が、高濃度オゾンの発生を示す指示か否かが判断される（Ｓ３２）。ここでは、ＲＯＭ２０ｂのオゾン濃度テーブル記憶エリア２０２に記憶されたオゾン濃度テーブルに基づき、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された各信号１から６までに相当する信号線フラグの配列が、高濃度オゾン発生を示すものか、低濃度オゾン発生を示すものかが判断される。
【００５２】
そして、受信された制御信号が、低濃度オゾン発生を示すものと判断された場合は（Ｓ３２：ＮＯ）、検知タイミング設定処理が行われる（Ｓ４３）。この検知タイミング設定処理は、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからの制御信号を確認する検知時間を設定するためのものである。この場合、高電圧発生回路９は、低濃度オゾンを発生するために、オゾン発生電極４に印加する高電圧を１．７秒間発生するように動作するので、高電圧が発生してから２秒後には、高電圧発生回路９の動作は停止しているはずである。これにより、制御信号の検知時間は、高電圧発生回路９の動作開始から２秒後に設定され、ＲＡＭ２０ｃの検知時間設定記憶エリア２２２に記憶される。そして、タイマカウンタｋの目的到達時間として設定される。
【００５３】
次いで、オゾン発生動作が開始されたか否かが判断される（Ｓ４４）。ここでは、高電圧発生回路９の動作が開始され、オゾン発生電極４に高電圧が印加されたか否かが判断される。そして、高電圧発生回路９の動作がｔ１タイミングで開始され、オゾン発生動作が開始された場合は（Ｓ４４：ＹＥＳ）、タイマカウンタｋがリセットされ、同時にスタートされる（Ｓ４５）。このタイマカウンタｋは、ＣＰＵ２０ａに接続されたタイマ（図示外）の出力によってカウントがなされる。なお、オゾン発生の動作がまだ開始されていないと判断された場合は（Ｓ４４：ＮＯ）、Ｓ４４に戻り、処理が繰り返される。
【００５４】
さらに、高電圧発生回路９の動作が開始され、オゾン発生が開始されてから２秒経過したか否かが判断される（Ｓ４６）。なお、この２秒は、Ｓ４３の検知タイミング設定処理で設定された検知時間である。ここで、２秒経過していないと判断された場合は（Ｓ４６：ＮＯ）、Ｓ４６に戻り、処理が繰り返される。そして、ｔ３タイミングで、２秒経過したと判断された場合は（Ｓ４６：ＹＥＳ）、高電圧発生回路９では、オゾン発生電極４に高電圧を１．７秒間印加し、既に、ｔ２タイミングを経過して、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからオゾン発生停止の制御信号が出力されて動作が停止しているはずである。
【００５５】
そこで、ｔ３タイミングで、信号確認がなされる（Ｓ４７）。そして、前記したように、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからはオゾン発生停止の制御信号が出力され、高電圧発生回路９の動作は停止しているはずである。よって、制御信号の信号パターンの全てがオフになっているか否かが判断される（Ｓ４８）。なお、ここでは、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された各信号線のフラグの配列が全て「０」になっているか否かが判断される。そして、制御信号の信号パターンを構成する信号の全てがオフになっている場合は（Ｓ４８：ＹＥＳ）、コントローラ１０からの制御信号は正常であると判断できるので、Ｓ３０に戻り、引き続き、信号待機状態となる。
【００５６】
また、制御信号の信号パターンを構成する信号の１つでもオンになっている場合は（Ｓ４８：ＮＯ）、この制御信号はオゾン発生停止の指示ではないので、コントローラ１０からの制御信号は異常である。このような症状が引き起こされた原因として、第１に、コントローラ１０の故障が考えられる。これにより、誤った制御信号が高電圧制御回路２０に出力された可能性がある。第２に、高電圧制御回路２０による制御信号の誤認識が考えられる。この場合、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に、各信号１から信号６までに相当する各フラグが誤って記憶された可能性がある。
【００５７】
これらの原因により、高電圧発生回路９は動作し続け、オゾン発生電極４に高電圧が印加されている恐れがある。すると、オゾン発生器３の放出口からはオゾンが供給され続けてしまう。そこで、異常停止信号が、ＰＷＭ変換回路２２に出力される（Ｓ４９）。これにより、高電圧発生回路９の動作が緊急停止される。さらに、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａに異常信号を出力することによって、ＣＰＵ１０ａから酸素濃縮装置２に停止信号が出力される。これにより、高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。また、低濃度オゾンを発生したいにも関わらず、オゾンが発生され続け、高濃度オゾンが生成されてしまうようなトラブルも未然に防止できる。
【００５８】
一方、受信した制御信号が、高濃度オゾンの発生を示す指示と判断された場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、低濃度オゾン発生時と同様に、検知タイミング設定処理が行われる（Ｓ３３）。この場合、高電圧発生回路９の動作時間は１５分間に設定されているが、同時にチェック時間も設定されている。そして、殺菌性の高い高濃度オゾンを発生するので、高電圧発生回路９の誤動作を生じると危険性を伴う。そのため、制御信号の確認を慎重に行うのが好ましい。そこで、この検知タイミング設定処理では、高電圧発生回路９の動作開始から２秒後のｐ３タイミングと、１６分後のｐ６タイミングとの２回の検知タイミングが設定される。そして、ＲＡＭ２０ｃの検知時間設定記憶エリア２２２には、２秒と、１６分の検知時間が各々記憶され、タイマカウンタｋの目的到達時間として設定される。
【００５９】
次いで、オゾン発生動作が開始されたか否かが判断される（Ｓ３４）。そして、高電圧発生回路９の動作が開始され、ｐ１タイミングで、オゾン発生動作が開始された場合は（Ｓ３４：ＹＥＳ）、タイマカウンタｋがリセットされ、同時にスタートされる（Ｓ３５）。なお、オゾン発生動作がまだ開始されていないと判断された場合は（Ｓ３４：ＮＯ）、Ｓ３４に戻り、処理が繰り返される。
【００６０】
次いで、高電圧発生回路９の動作が開始され、オゾン発生が開始されてから２秒経過したか否かが判断される（Ｓ３６）。なお、この２秒は、Ｓ３３の検知タイミング設定処理で設定された検知時間である。そして、まだ２秒経過していないと判断された場合は（Ｓ３６：ＮＯ）、Ｓ３６に戻り、処理が繰り返される。さらに、ｐ３タイミングで、２秒経過したと判断された場合は（Ｓ３６：ＹＥＳ）、高電圧発生回路９では、チェック時間における第１のチェック時間がｐ２タイミングで終了し、第２のチェック時間中（ｐ２〜ｐ４）に相当する。よって、既に、ｐ２タイミングを経過しているので、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからは、オゾン発生停止の制御信号が出力され、高電圧発生回路９の動作は停止されているはずである。
【００６１】
そこで、ｐ３タイミングで、信号確認がなされる（Ｓ３７）。そして、前記したように、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからはオゾン発生停止の制御信号が出力されているはずであるので、制御信号の信号パターンの全てがオフになっているか否かが判断される（Ｓ３８）。なお、ここでは、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された各信号線のフラグの配列が全て「０」になっているか否かが判断される。そして、制御信号の信号パターンを構成する信号の全てがオフになっている場合は（Ｓ３８：ＹＥＳ）、制御信号は正常であると判断できる。
【００６２】
一方、制御信号の信号パターンを構成する信号の１つでもオンになっている場合は（Ｓ３８：ＮＯ）、制御信号は異常であると判断できる。よって、異常停止信号が、ＰＷＭ変換回路２２に出力されることで（Ｓ４２）、高電圧発生回路９の動作が緊急停止される。また、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａにも異常信号が出力されることによって、酸素濃縮装置２が緊急停止される。これにより、高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。このように、殺菌性の高い高濃度オゾンを発生する場合、オゾン発生開始直後の早期段階で、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからの制御信号を確認することで、コントローラ１０の不具合を早期に発見することができる。
【００６３】
次に、ｐ４タイミングで、高電圧発生回路９の動作が再び開始され、オゾン発生動作が開始されてから１６分経過したか否かが判断される（Ｓ３９）。なお、この１６分は、Ｓ３３の検知タイミング設定処理で設定された検知時間である。そして、１６分経過していないと判断された場合は（Ｓ３９：ＮＯ）、Ｓ３９に戻り、処理が繰り返される。さらに、ｐ６タイミングで、１６分経過したと判断された場合は（Ｓ３９：ＹＥＳ）、高電圧発生回路９は、オゾン発生電極４に高電圧を１５分間だけ印加するので、既に、ｐ５タイミングを経過しているので、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａからはオゾン発生停止の制御信号が出力され、高電圧発生回路９の動作は停止されているはずである。
【００６４】
そこで、ｐ６タイミングで、信号確認がなされる（Ｓ４０）。そして、制御信号の信号パターンの全てがオフになっているか否かが再度判断される（Ｓ４１）。なお、ここでも、ＲＡＭ２０ｃの信号線フラグ記憶エリア２２１に記憶された各信号線のフラグの配列が全て「０」になっているか否かが判断される。そして、制御信号の信号パターンを構成する信号の全てがオフになっている場合は（Ｓ４１：ＹＥＳ）、制御信号は正常であると判断できる。よって、Ｓ３０に戻り、信号待機状態となる。
【００６５】
一方、制御信号の信号パターンを構成する信号の１つでもオンになっている場合は（Ｓ４１：ＮＯ）、制御信号は異常である。よって、異常停止信号が、ＰＷＭ変換回路２２に出力されることで（Ｓ４２）、高電圧発生回路９の動作が緊急停止される。また、コントローラ１０のＣＰＵ１０ａに異常信号にも出力されることによって、酸素濃縮装置２が緊急停止される。これにより、高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。
【００６６】
なお、図６に示すＳ１３，Ｓ１４の処理を行うＣＰＵ１０ａが、「チェック時間設定手段」に相当し、図７に示すＳ３１の処理を行うＣＰＵ２０ａが、「第２の検知手段」に相当し、Ｓ３２の判断処理を行うＣＰＵ２０ａが、「オゾン発生量判断手段」に相当し、Ｓ３７，Ｓ４７の処理を行うＣＰＵ２０ａが、「第１の検知手段」に相当し、Ｓ３８，Ｓ４８の判断処理を行うＣＰＵ２０ａが、「信号判断手段」に相当し、Ｓ４２，Ｓ４９の処理を行うＣＰＵ２０ａが、「異常停止手段」に相当し、Ｓ３３，Ｓ４３の処理を行うＣＰＵ２０ａが、「検知タイミング調整手段」に相当する。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態のオゾン発生装置１は、高電圧発生回路９に設けられた高電圧制御回路２０が、高電圧発生回路９が停止されるべき時点での制御信号を確認することで、高電圧発生回路９の誤動作を確実に防止できる。例えば、低濃度オゾンを発生させる場合、高電圧発生回路９は１．７秒間動作するように制御されるが、高電圧発生回路９が動作を開始してから２秒後に、制御信号がオフを指示するものであるか否かを、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに確認させる。もし、この時点での制御信号がオフを示すものでなければ、高電圧発生回路９が誤動作し、オゾンが発生され続けてしまう等の不具合を生じる。よって、異常信号をＰＷＭ変換回路２２に出力して、高電圧発生回路９を停止させることで、高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。さらに、コントローラにも異常信号を出力することで、酸素濃縮装置２を停止させることもできる。
【００６８】
一方、高濃度オゾンを発生させる場合、高電圧発生回路９の動作開始直後にチェック時間が設定される。このチェック時間中には、高電圧発生回路９を停止させる第２のチェック時間が設けられている。そして、その第２のチェック時間内の所定タイミングで、制御信号がオゾン発生停止を示すものであるか否かを、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａに確認させる。さらに、例えば、高濃度オゾンを発生させる場合、高電圧発生回路９は１５分間動作するように制御されるが、動作を開始してから１６分後に、制御信号を同様に確認することで、高濃度オゾンの発生の場合は、より慎重に高電圧発生回路９の誤動作を未然に防止できる。
【００６９】
さらに、コントローラ１０から高電圧制御回路２０には、６本の入力信号線３０を介して制御信号が出力される。これにより、ＣＰＵ２０ａに入力された制御信号は、６つのオンオフ信号の組合せ（配列）からなる１つの信号パターンとして構成されている。そして、信号パターンは３種類設定され、低濃度オゾンの発生を示す信号パターン、高濃度オゾンの発生を示す信号パターン、オゾン発生の停止を示す信号パターンで構成されている。これにより、高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａは、コントローラ１０からの制御信号を、これら３種類の信号パターンに照らし合わせて判断することで、オゾン発生器３において、低濃度オゾンを発生するか、高濃度オゾンを発生するか、又はオゾン発生を停止するかの判断ができる。即ち、ＣＰＵ２０ａは、チェック時間が設定されたか否かを予測できる。これにより、検知タイミング設定処理では、オゾン濃度に応じて検知タイミングを設定することができるので、オゾン発生器３で発生されるオゾン濃度に応じて、制御信号の確認ができ、高電圧発生回路９の誤動作を確実に防止できる。
【００７０】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されることなく、各種の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、信号パターンを３種類設定したが、これより多くても少なくてもよい。さらに、信号パターンを多数設定し、該複数の信号パターンに対し、ｄｕｔｙ比、周波数をそれぞれ変えて設定してもよい。また、ｄｕｔｙ比は一定で、周波数のみを変えて信号パターンを設定してもよく、その反対でもよい。
【００７１】
さらに、全てオン信号からなる信号パターンを、テスト用の制御信号として使用してもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、ｄｕｔｙ比及び周波数を一定にして、高電圧発生回路９の動作時間を変えることによって、オゾン発生量が調整され、オゾン濃度が調整されているが、ｄｕｔｙ比及び周波数の少なくとも何れかを変えることによって、オゾン濃度を調整してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明のオゾン発生装置は、オゾンを発生させるオゾン発生装置に限らず、オゾン水を発生するオゾン水製造装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】オゾン発生装置１の構成を示したブロック図である。
【図２】オゾン発生装置１の電気的構成を示した構成図である。
【図３】オゾン濃度と信号パターンとの対応を示した説明図である。
【図４】ＲＯＭ２０ｂの記憶エリアを示す概念図である。
【図５】ＲＡＭ２０ｃの記憶エリアを示す概念図である。
【図６】コントローラ１０のＣＰＵ１０ａの制御動作を示すフローチャートである。
【図７】高電圧制御回路２０のＣＰＵ２０ａの制御信号確認処理の制御動作を示すフローチャートである。
【図８】高電圧発生回路９の動作（低濃度オゾン発生時）を示すタイミングチャートである。
【図９】高電圧発生回路９の動作（高濃度オゾン発生時）を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１ オゾン発生装置
４ オゾン発生電極
９ 高電圧発生回路
１０ コントローラ
１０ａ ＣＰＵ
２０ 高電圧制御回路
２０ａ ＣＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン発生電極と、当該オゾン発生電極に電圧を印加する電圧印加手段と、当該電圧印加手段を制御する制御手段とを備え、当該制御手段から出力される制御信号のオンオフに基づいて、前記電圧印加手段を所定時間動作させるオゾン発生装置であって、
前記電圧印加手段は、
前記電圧印加手段が所定時間動作した後に、前記制御信号を検知する第１の検知手段と、
当該第１の検知手段によって検知された前記制御信号のオンオフを判断する信号判断手段と、
当該信号判断手段によって、前記制御信号がオンと判断され、前記電圧印加手段が動作している場合に、前記電圧印加手段の動作を停止させる異常停止手段と
を備えていることを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
前記制御信号は、複数のオンオフ信号の組合せからなる信号パターンで構成され、
当該信号パターンの種類に対応して、前記電圧印加手段の動作時間が各々設定され、
前記電圧印加手段が前記動作時間だけ動作することによって、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が調節され、
前記異常停止手段は、前記信号判断手段によって、前記制御信号の信号パターンを構成する信号の少なくとも１つがオンと判断された場合、前記電圧印加手段の動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記オゾン発生電極に所定量以上のオゾンを発生させる場合に、前記電圧印加手段の動作開始直後に、前記制御信号を確認させるためのチェック時間を設定するチェック時間設定手段を備え、
前記電圧印加手段は、
前記電圧印加手段の動作開始前に、前記制御信号を検知する第２の検知手段と、
当該第２の検知手段によって検知された前記制御信号に基づき、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が、前記所定量以上か否かを判断するオゾン発生量判断手段と、
当該オゾン発生量判断手段の判断に基づいて、前記第１の検知手段の検知タイミングを調整する検知タイミング調整手段と
を備え、
前記チェック時間は、前記電圧印加手段を動作させる第１のチェック時間と、当該第１のチェック時間後に動作を停止させる第２のチェック時間とで構成され、
前記オゾン発生量判断手段が、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が前記所定量以上と判断した場合、
前記検知タイミング調整手段は、前記第１の検知手段の前記検知タイミングを、
前記第２のチェック時間内における第１の検知タイミングと、
前記電圧印加手段が前記動作時間動作した後の第２の検知タイミングと
に調整することを特徴とする請求項２に記載のオゾン発生装置
【請求項１】
オゾン発生電極と、当該オゾン発生電極に電圧を印加する電圧印加手段と、当該電圧印加手段を制御する制御手段とを備え、当該制御手段から出力される制御信号のオンオフに基づいて、前記電圧印加手段を所定時間動作させるオゾン発生装置であって、
前記電圧印加手段は、
前記電圧印加手段が所定時間動作した後に、前記制御信号を検知する第１の検知手段と、
当該第１の検知手段によって検知された前記制御信号のオンオフを判断する信号判断手段と、
当該信号判断手段によって、前記制御信号がオンと判断され、前記電圧印加手段が動作している場合に、前記電圧印加手段の動作を停止させる異常停止手段と
を備えていることを特徴とするオゾン発生装置。
【請求項２】
前記制御信号は、複数のオンオフ信号の組合せからなる信号パターンで構成され、
当該信号パターンの種類に対応して、前記電圧印加手段の動作時間が各々設定され、
前記電圧印加手段が前記動作時間だけ動作することによって、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が調節され、
前記異常停止手段は、前記信号判断手段によって、前記制御信号の信号パターンを構成する信号の少なくとも１つがオンと判断された場合、前記電圧印加手段の動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記オゾン発生電極に所定量以上のオゾンを発生させる場合に、前記電圧印加手段の動作開始直後に、前記制御信号を確認させるためのチェック時間を設定するチェック時間設定手段を備え、
前記電圧印加手段は、
前記電圧印加手段の動作開始前に、前記制御信号を検知する第２の検知手段と、
当該第２の検知手段によって検知された前記制御信号に基づき、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が、前記所定量以上か否かを判断するオゾン発生量判断手段と、
当該オゾン発生量判断手段の判断に基づいて、前記第１の検知手段の検知タイミングを調整する検知タイミング調整手段と
を備え、
前記チェック時間は、前記電圧印加手段を動作させる第１のチェック時間と、当該第１のチェック時間後に動作を停止させる第２のチェック時間とで構成され、
前記オゾン発生量判断手段が、前記オゾン発生電極から発生するオゾン発生量が前記所定量以上と判断した場合、
前記検知タイミング調整手段は、前記第１の検知手段の前記検知タイミングを、
前記第２のチェック時間内における第１の検知タイミングと、
前記電圧印加手段が前記動作時間動作した後の第２の検知タイミングと
に調整することを特徴とする請求項２に記載のオゾン発生装置
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−９１５３１（Ｐ２００７−９１５３１Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８３４２３（Ｐ２００５−２８３４２３）
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【Ｆターム（参考）】
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