純酸素なのにオゾンが出ない？「オゾンゼロ現象」の原因と解決法

はじめに

オゾン発生器に純度の高い酸素を使うと、かえってオゾンが出なくなることがあります。これは「オゾンゼロ現象」と呼ばれる現象です。この記事では原因と、すぐ試せる解決法を分かりやすく解説します。

オゾンゼロ現象とは？

オゾンゼロ現象とは、純度が非常に高い酸素（99.9%以上）をオゾン発生器に流したときに、放電しているのにオゾンがほとんど発生しなくなる現象のことです。正しい使用法をしているにもかかわらず、オゾン発生器を稼働して数分後に前触れもなくオゾンが出なくなるので、気付きにくい点に注意が必要です。

他には、300mL/min以下などの低流量、かつ原料ガスとして水分の含まれる空気を用いた場合でもオゾンゼロ現象が発生する場合がございます。

オゾン発生器の運転を開始した瞬間は正常に稼働して見えますが、その後すぐにオゾン濃度が落ち、場合によってはオゾンが完全に発生しなくなってしまいます。

　

オゾンゼロ現象はなぜ起きる？

実は、はっきりとした原因はまだよく分かっていません。有力な説としては、放電によるオゾン生成はごくわずかな不純物を起点として始まるため、純酸素のように不純物がほとんどない状態では反応が進みにくくなる、という考え方が挙げられます。今後の研究が期待される分野です。

　

オゾンゼロ現象の解決法

原因こそ分かりませんが、オゾンゼロ現象の解決法については分かっています。

もっとも基本的な解決法は、産業用グレードの酸素ボンベ（純度99.5%程度）を使用することです。産業用グレードの酸素ボンベには、窒素ガスなどのごく僅かな不純物が含まれており、オゾンゼロ現象の発生を回避することができます。

もしも純酸素ボンベを使用する場合には、窒素（N₂）または二酸化炭素（CO₂）を1vol%ほど加えることでオゾンゼロ現象を回避することができます。ごく少量で十分で、これだけでオゾンが安定して出るようになります。

急ぎの応急処置としては、配管をいったん外し、発生器をオフにしてから放電部に空気が入る状態にし、その後もとの条件で再接続して放電させる方法も有効です。継続的に使う場合は、他ガスの添加を取り入れるのがおすすめです。

　

機器の故障との見分け方

オゾンが出ないときは、オゾンゼロ現象なのか、機器そのものの故障なのかを切り分けることも大切です。目安として、オゾン発生器が故障している場合は出力を変えても電流値が変化しなくなることが多く、濃度計の故障では測定値が大きくブレる傾向があります。原因を切り分けたうえで、ガス添加や応急処置を試してみましょう。

　

　

よくあるご質問

まとめ

オゾン発生器に純度99.9%以上の純酸素を使うと、かえってオゾンが発生しなくなる「オゾンゼロ現象」が起きることがあります。安定運用のためには、産業用グレード（純度99.5%程度）の酸素の使用もご検討ください。

解決には、窒素または二酸化炭素を1vol%ほど添加するのが基本です。また、応急処置として放電部に空気を入れる方法もあります。迷ったときは、メーカーや販売元にお気軽にご相談ください。

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