JP2017127861A - 供給液体製造装置および供給液体製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 供給液体製造装置は、水とオゾンガスを混合してオゾン水を生成する混合器113と、混合器113に供給される水を昇圧する昇圧ポンプ112と、混合器113により生成されたオゾン水を、ユースポイント119に供給されるオゾン水と、排気口125から排出される排出ガスとに気液分離する気液分離タンク114と、気液分離タンク114からユースポイント119に供給されるオゾン水の流量を測定する流量計117と、流量計117で測定したオゾン水の流量に応じて、昇圧ポンプ112を制御して、混合器113に昇圧して供給する水の圧力(流量)を調整する流量制御部126と、気液分離タンク114内の水位を一定に保つように、排出ガスの排気圧力を制御する排気圧力制御部123を備える。
【選択図】 図1
Description
る。
本発明の第1の実施の形態の供給液体製造装置の構成を、図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態の供給液体製造装置の構成を示す説明図である。図1に示すように、供給液体製造装置100は、原料となる第1ガス(O2ガス)と第2ガス(CO2ガス、N2ガス、またはCO2ガスとN2ガスの混合気体)の供給源101、102と、それぞれのガス(第1ガスと第2ガス)の流量を制御する流量コントローラ103、104を備えている。なお、第2ガス(CO2ガス、N2ガス、またはCO2ガスとN2ガスの混合気体)は必ずしも必須ではなく、第1ガス(O2ガス)のみを用いてもよい。第1ガスと第2ガスは、圧力センサ105で圧力を測定された後、オゾンガス生成部106へ送られる。オゾンガス生成部106で生成されたオゾンガスは、オゾン水生成部107へ送られる。
次に、本発明の第2の実施の形態の供給液体製造装置について説明する。ここでは、第2の実施の形態の供給液体製造装置が、第1の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第1の実施の形態と同様である。
次に、本発明の第3の実施の形態の供給液体製造装置について説明する。ここでは、第3の実施の形態の供給液体製造装置が、第1の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第1の実施の形態と同様である。
供給液体製造装置300は、排気制御部324と流量制御部325を備えている。排気制御部324は、ユースポイント318に供給されるオゾン水(供給液体)の流量を一定流量に保つ流量一定制御を行う機能を備えている。ここで、一定流量とは、目標流量とも言い換えられる。一定流量あるいは目標流量とは、供給液体製造装置300において必ずしも固定された値ではなく、ユースポイントで必要とされる流量として任意に設定される。
気液分離タンク312は開度調整バルブ322とつながっており、気液分離タンク312内のオゾン水液面の上部空間の圧力は開度調整バルブ322によって調整される。オゾン水からはオゾンガスが抜けていくため、気液分離タンク322内のオゾン水液面の上部空間の圧力は、経時的に変化する。ユースポイント318に供給されるオゾン水(供給液体)の流量は、ポンプ311の回転数だけでなく、気液分離タンク内の上部空間の圧力によっても影響を受ける。
より具体的には、流量計310で測定される混合部に供給する第1原料の流量が、流量計315で測定されるオゾン水(供給液体)の流量と同じになるように制御する。そのため、この実施例では、流量計315で測定した流量値を受信し、受信した流量値に応じてポンプ310の回転数を制御する制御信号を生成し、この制御信号をポンプ310に送信して、ポンプ310の回転数を制御することにより、混合部に供給する流量を調整するようにしている。
他の実施の形態として、図3に示した供給液体製造装置の構成を用いて、ユースポイント318に供給されるオゾン水(供給液体)の圧力を一定圧力に保つ圧力一定制御を行うこともできる。ここで、一定圧力とは、目標圧力とも言い換えられる。一定圧力あるいは目標圧力とは、供給液体製造装置300において必ずしも固定された値ではなく、供給液体製造装置300が供給するべき供給液体の圧力として任意に設定される。
より具体的には、ユースポイント318に供給されるオゾン水(供給液体)の圧力が目標となる一定圧力に対して増加した場合、すなわち、圧力センサ316で測定されるオゾン水(供給液体)の圧力が目標となる一定圧力に対して増加した場合には、排気口323から排出される排ガス(排出気体)の排出量を増加させて、気液分離タンク312内の圧力を下げることにより、ユースポイント318に供給するオゾン水(供給液体)の圧力を減少させる。一方、ユースポイント318に供給されるオゾン水(供給液体)の圧力が目標となる一定圧力に対して減少した場合、すなわち、圧力センサ316で測定されるオゾン水(供給液体)の圧力が目標となる一定圧力に対して減少した場合には、排気口323から排出される排ガス(排出気体)の排出量を減少させて、気液分離タンク312内の圧力を上げることにより、ユースポイント318に供給するオゾン水(供給液体)の圧力を増加させる。このようにして、ユースポイント318に供給されるオゾン水(供給液体)の圧力を一定に保つことができる。圧力センサ316で測定され、一定に維持される圧力は、例えば、0.1〜1.0MPaに設定される。
図5には、第3の実施の形態の供給液体製造装置300の変形例が示される。本実施の形態の供給液体製造装置300では、流量一定制御と圧力一定制御を切り替えることが可能である。そのため、本実施の形態の排気制御部324は、流量一定制御を行う流量一定制御部3240と、圧力一定制御を行う圧力一定制御部3241と、流量一定制御と圧力一定制御を切り替える制御選択部3242を備えている。
106 オゾンガス生成部
111 流量計(第2の流量測定部)
112 昇圧ポンプ(昇圧ポンプ部、又はポンプ)
113 混合器(混合部)
114 気液分離タンク(気液分離タンク部)
115 水位センサ(液体量測定部)
117 流量計(流量測定部)
119 ユースポイント
124 圧力リリーフバルブ
125 排出口
126 流量制御部(昇圧制御部)
127 排気圧力制御部
200 供給液体製造装置
211 流量計(第2の流量測定部)
205 昇圧ポンプ(昇圧ポンプ部又はポンプ)
206 混合器(混合部)
207 気液分離タンク(気液分離タンク部)
208 水位センサ(液体量測定部)
209 水位センサ(液体量測定部)
211 流量計(流量測定部)
213 ユースポイント
215 圧力リリーフバルブ
216 排出口
217 流量制御部(昇圧制御部)
218 排気圧力制御部
300 供給液体製造装置
307 混合部
311 ポンプ
312 気液分離タンク(気液分離タンク部)
313 水位センサ(液体量測定部)
315 流量計(流量測定部)
316 圧力センサ(圧力測定部)
318 ユースポイント
322 開度調整バルブ(排気バルブ)
324 排気制御部
325 流量制御部
3240 流量一定制御部
3241 圧力一定制御部
3242 制御選択部
Claims (19)
- 第1原料と第2原料を混合して混合液体を生成する混合部と、
前記混合部に供給される前記第1原料の流量を変更するポンプ部と、
前記混合部により生成された前記混合液体を、ユースポイントに供給される供給液体と、排気口から排出される排出気体とに気液分離する気液分離タンク部と、
前記排出気体の排出量を定めるように開度を調整するバルブと、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を測定する流量測定部と、
前記流量測定部で測定した前記供給液体の流量値を受信し、受信した流量値に応じて前記ポンプ部を制御する制御信号を生成し、当該制御信号をポンプ部に送信してポンプを制御することにより、前記混合部に供給する前記第1原料の流量を調整する流量制御部と、
を備えることを特徴とする供給液体製造装置。 - 前記混合部に供給される前記第1原料の流量を測定する第2の流量測定部を備え、
前記第2の流量測定部にて測定した前記第1原料の流量が前記流量測定部で測定した前記供給液体の流量と一致させるようなフィードバック制御を前記流量制御部にて行う、請求項1に記載の供給液体製造装置。 - 前記第2原料の流量を定める流量コントローラを備え、
前記第2の流量測定部にて測定した前記第1原料の流量に応じて、前記流量コントローラにて第2原料の生成量を調整する、請求項2記載の供給液体製造装置。 - 第1原料と第2原料を混合して混合液体を生成する混合部と、
前記混合部に供給される前記第1原料を昇圧する昇圧ポンプ部と、
前記混合部により生成された前記混合液体を、ユースポイントに供給される供給液体と、排気口から排出される排出気体とに気液分離する気液分離タンク部と、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を測定する流量測定部と、
前記流量測定部で測定した前記供給液体の流量に応じて、前記昇圧ポンプ部を制御して、前記混合部に昇圧して供給する前記第1原料の圧力を調整する昇圧制御部と、
前記気液分離タンク部内の液体量を一定に保つように、前記排出気体の排気圧力を制御する排気圧力制御部と、
を備えることを特徴とする供給液体製造装置。 - 前記気液分離タンク部内の液体量を一定に調整するための液体量調整部を備える、請求項4に記載の供給液体製造装置。
- 前記第1原料は水であり、前記第2原料はオゾンガスまたはケミカル原料である、請求項4または5に記載の供給液体製造装置。
- 第1原料を昇圧ポンプ部で昇圧して混合部に供給するステップと、
前記第1原料と第2原料を前記混合部で混合して混合液体を生成するステップと、
前記混合部により生成された前記混合液体を、ユースポイントに供給される供給液体と、排気口から排出される排出気体とに気液分離タンク部で気液分離するステップと、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を測定するステップと、
測定した前記供給液体の流量に応じて、前記昇圧ポンプ部を制御して、前記混合部に昇圧して供給する前記第1原料の圧力を調整するステップと、
前記気液分離タンク部内の液体量を一定に保つように、前記排出気体の排気圧力を制御するステップと、
を含むことを特徴とする供給液体製造方法。 - 第1原料と第2原料を混合して混合液体を生成する混合部と、
前記混合部に供給される前記第1原料の流量を変更するポンプ部と、
前記混合部により生成された前記混合液体を、ユースポイントに供給される供給液体と、排気口から排出される排出気体とに気液分離する気液分離タンク部と、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を測定する第1流量測定部と、
前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を調整する排気バルブと、
前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を一定流量に保つように、前記流量測定部で測定した前記供給液体の流量に応じて、前記排気バルブを制御して前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を調整する排気制御部と、
を備え、
前記排気制御部は、前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量が前記一定流量に対して増加した場合には前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を増加させ、前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量が前記一定流量に対して減少した場合には前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を減少させることを特徴とする供給液体製造装置。 - 前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量に応じて、前記ポンプ部を制御して前記混合部に供給する前記第1原料の流量を調整する流量制御部を備え、
前記流量制御部は、前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量と前記混合部に供給する前記第1原料の流量が同じになるように制御する、請求項8に記載の供給液体製造装置。 - 前記混合部に供給する前記第1原料の流量を測定する第2流量測定部を備える、請求項9に記載の供給液体製造装置。
- 前記気液分離タンク部内の液体量を検知する液体量測定部を備え、
前記昇圧制御部は、前記液体量測定部で測定した前記気液分離タンク部内の液体量が所定の液体量に対して増加した場合には前記混合部に供給する前記第1原料の流量を少なくし、前記液体量測定部で測定した前記気液分離タンク部内の液体量が所定の液体量に対して減少した場合には前記混合部に供給する前記第1原料の流量を増やす、請求項9に記載の供給液体製造装置。 - 第1原料と第2原料を混合部で混合して混合液体を生成するステップと、
前記混合部で生成された前記混合液体を、ユースポイントに供給される供給液体と、排気口から排出される排出気体とに気液分離タンク部で気液分離するステップと、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を第1流量測定部で測定するステップと、
前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を一定流量に保つように、前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量に応じて、前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を排気バルブで調整するステップと、
を含み、
前記排出気体の排出量を調整するステップでは、前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量が前記一定流量に対して増加した場合には前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を増加させ、前記流量測定部で測定した前記供給液体の流量が前記一定流量に対して減少した場合には前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を減少させることを特徴とする供給液体製造方法。 - 第1原料と第2原料を混合して混合液体を生成する混合部と、
前記混合部に供給される前記第1原料の流量を変更するポンプ部と、
前記混合部により生成された前記混合液体を、ユースポイントに供給される供給液体と、排気口から排出される排出気体とに気液分離する気液分離タンク部と、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の圧力を測定する圧力測定部と、前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を調整する排気バルブと、
前記ユースポイントに供給される前記供給液体の圧力を一定圧力に保つように、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力に応じて、前記排気バルブを制御して前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を調整する排気制御部と、
を備え、
前記排気制御部は、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力が前記一定圧力に対して増加した場合には前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を増加させ、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力が前記一定圧力に対して減少した場合には前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を減少させることを特徴とする供給液体製造装置。 - 前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を測定する第1流量測定部と、
前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量に応じて、前記ポンプ部を制御して前記混合部に供給する前記第1原料の流量を調整する流量制御部と、
を備え、
前記流量制御部は、前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量と前記混合部に供給する前記第1原料の流量が同じになるように制御する、請求項13に記載の供給液体製造装置。 - 前記混合部に供給する前記第1原料の流量を測定する第2流量測定部を備える、請求項14に記載の供給液体製造装置。
- 前記気液分離タンク部内の液体量を検知する液体量測定部を備え、
前記流量制御部は、前記液体量測定部で測定した前記気液分離タンク部内の液体量が所定の液体量に対して増加した場合には前記混合部に供給する前記第1原料の流量を少なくし、前記液体量測定部で測定した前記気液分離タンク部内の液体量が所定の液体量に対して減少した場合には前記混合部に供給する前記第1原料の流量を増やす、請求項14に記載の供給液体製造装置。 - 第1原料と第2原料を混合して混合部で混合液体を生成するステップと、
前記混合部で生成された前記混合液体を、ユースポイントに供給される供給液体と、排気口から排出される排出気体とに気液分離タンク部で気液分離するステップと、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の圧力を圧力測定部で測定するステップと、
前記ユースポイントに供給される前記供給液体の圧力を一定圧力に保つように、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力に応じて、前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を排気バルブで調整するステップと、
を含み、
前記排出気体の排出量を調整するステップでは、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力が一定圧力に対して増加した場合には前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を増加させ、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力が一定圧力に対して減少した場合には前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を減少させることを特徴とする供給液体製造方法。 - 第1原料と第2原料を混合して混合液体を生成する混合部と、
前記混合部に供給される前記第1原料の流量を変更するポンプ部と、
前記混合部により生成された前記混合液体を、ユースポイントに供給される供給液体と、排気口から排出される排出気体とに気液分離する気液分離タンク部と、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を測定する第1流量測定部と、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の圧力を測定する圧力測定部と、
前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を調整する排気バルブと、
前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を一定流量に保つように、前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量に応じて、前記排気バルブを制御して前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を調整する流量一定制御部と、
前記ユースポイントに供給される前記供給液体の圧力を一定圧力に保つように、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力に応じて、前記排気バルブを制御して前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を調整する圧力一定制御部と、
前記流量一定制御部により前記排出気体の排出量を調整する流量一定制御と、
前記圧力一定制御部により前記排出気体の排出量を調整する圧力一定制御のいずれか一方を選択する制御選択部と、
を備え、
前記制御選択部により前記流量一定制御が選択された場合には、前記流量一定制御部は、前記第1流量測定部で測定した前記供給液体の流量が前記一定流量に対して増加したときに前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を増加させ、前記流量測定部で測定した前記供給液体の流量が前記一定流量に対して減少したときに前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を減少させ、
前記制御選択部により前記圧力一定制御が選択された場合には、前記圧力一定制御部は、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力が前記一定圧力に対して増加したときに前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を増加させ、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力が前記一定圧力に対して減少したときに前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を減少させることを特徴とする供給液体製造装置。 - 第1原料と第2原料を混合部で混合して混合液体を生成するステップと、
前記混合部で生成された前記混合液体を、ユースポイントに供給される供給液体と、排気口から排出される排出気体とに気液分離タンク部で気液分離するステップと、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を流量測定部で測定するステップと、
前記気液分離タンク部から前記ユースポイントに供給される前記供給液体の圧力を圧力測定部で測定するステップと、
前記ユースポイントに供給される前記供給液体の流量を一定流量に保つように、前記流量測定部で測定した前記供給液体の流量に応じて、前記排気バルブを制御して前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を調整する流量一定制御と、前記ユースポイントに供給される前記供給液体の圧力を一定圧力に保つように、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力に応じて、前記排気バルブを制御して前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を調整する圧力一定制御と、のいずれか一方を選択するステップと、
を含み、
前記流量一定制御が選択された場合には、前記流量測定部で測定した前記供給液体の流量が前記一定流量に対して増加したときに前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を増加させ、前記流量測定部で測定した前記供給液体の流量が前記一定流量に対して減少したときに前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を減少させ、
前記圧力一定制御が選択された場合には、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力が前記一定圧力に対して増加したときに前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を増加させ、前記圧力測定部で測定した前記供給液体の圧力が前記一定圧力に対して減少したときに前記排気口から排出される前記排出気体の排出量を減少させることを特徴とする供給液体製造方法。
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