JP2018153727A - オゾン水供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】タンクへの原水の補給に起因して、対象へ供給されるオゾン水のオゾン濃度が低下することを抑制する。【解決手段】オゾン水供給システム（S）には、オゾン発生装置（21）が生成したオゾンガスと循環ライン（31）を循環する水とを混合し、オゾン水を生成するエジェクタ（32）と、前記循環ライン（31）に設けられ、前記オゾン水を貯留するタンク（34）と、前記タンク（34）内へ原水を補給するための給水ライン（60）と、前記オゾン水を対象（T）へ供給するための供給ライン（50）とが設けられる。供給ライン（50）の流入端（50a）は、循環ライン（31）におけるエジェクタ（32）の液流出部（32a）とタンク（34）の流入部（34a）との間に接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、オゾンガスと水とを混合するエジェクタを備えたオゾン水供給システムに関する。

所定の対象へオゾン水を供給するオゾン水供給システムが知られている。特許文献１及び特許文献２には、この種のオゾン水供給システムが開示されている。

これらの文献のオゾン水供給システムは、水が循環する循環ラインにエジェクタとタンクとが接続される。エジェクタでは、オゾン発生装置で生成したオゾンガスと、循環ラインを循環する水とが混合し、所定の濃度のオゾン水が生成される。エジェクタを流出したオゾン水はタンクに貯留される。タンク内のオゾン水は、循環ラインの途中に設けられる供給ラインを介して所定の対象へ供給される。

このように対象へオゾン水が供給されると、タンク内のオゾン水の水位が低下していく。この水位が所定レベルに達すると、給水ラインからタンクへ原水が補給される。これによりタンク内に所定量のオゾン水を蓄えることができる。

特開平１０−２１６７５０号公報 特開２００１−３１４７３９号公報

特許文献１や２に開示のオゾン水供給システムの循環ラインには、水の流れる方向に向かって、エジェクタ、タンク、及び供給ラインが順に接続される（例えば特許文献１の図１を参照）。従って、供給ラインには、タンクで貯留されたオゾン水が適宜供給される。一方、上述したように、タンク内の水位の低下に伴い、給水ラインからタンクへ原水が補給されると、タンク内のオゾン水が原水によって希釈されてしまう。このため、タンクへの原水の補給の際、あるいはその直後には、所望とする濃度のオゾン水を対象へ供給することができず、対象側の要求に応えることができないという問題があった。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タンクへの原水の補給に起因して、対象へ供給されるオゾン水のオゾン濃度が低下することを抑制することである。

上記の課題を解決するために、本発明では、供給ライン（50）流入端（50a）を、循環ライン（31）におけるエジェクタ（32）の液流出部（32a）とタンク（34）の流入部（34a）の間に接続した。

これにより、本発明では、タンク（34）へ原水が補給され、タンク（34）内のオゾン水のオゾン濃度が低下したとしても、このオゾン水は、エジェクタ（32）を流れた後、供給ライン（50）へ送られる。即ち、タンク（34）内で希釈されたオゾン水は、タンク（34）の流出部（34b）からエジェクタ（32）の液流入部（32b）へ送られ、オゾン発生装置（21）が生成したオゾンガスと混合する。この結果、エジェクタ（32）では、オゾン水中にオゾンガスが溶解し、オゾン水のオゾン濃度が高くなる。このようにして、オゾン濃度が高くなったオゾン水は、供給ライン（50）を介して所定の対象（T）へ供給される。従って、本発明では、タンク（34）に原水が補給されたとしても、対象（T）へ供給されるオゾン水のオゾン濃度が大きく低下してしまうことがない。

前記給水ライン（60）の流出端（60a）は、前記タンク（34）に接続される、又は前記循環ライン（31）における前記供給ライン（50）の流入端（50a）と前記タンク（34）の流入部（34a）との間に接続されるのが好ましい。

この構成では、例えば通常の運転時において、タンク（34）内の水位の低下に伴い、給水ライン（60）からタンク（34）へ原水が補給されると、給水ライン（60）からの原水が、タンク（34）でオゾン水と混合した後、エジェクタ（32）でオゾンガスと混合する。このため、給水ライン（60）の原水が、そのままエジェクタ（32）へ送られる構成と比較すると、エジェクタ（32）から供給ライン（50）へ送られるオゾン水のオゾン濃度が高くなる。従って、本発明では、原水の補給に起因して、供給ライン（50）へ送られるオゾン水の濃度が変化することを更に抑制できる。

また、給水ライン（60）の流出端（60a）をタンク（34）に接続する、又は給水ライン（60）の流出端（60a）を前記循環ライン（31）における前記供給ライン（50）の流入端（50a）と前記タンク（34）の流入部（34a）との間に接続すると、タンク（34）の水位が制御し易くなるとともに、水位の制御の応答性も早くなる。つまり、給水ライン（60）の水は、その全量がタンク（34）へ直接的に送られるため、例えば給水ラインの原水が、そのままエジェクタへ送られる構成と比較すると、給水ラインからタンクまでの水の流路の長さも短くなるため、タンク（34）内の水位を素早く調節できる。

ポンプ（35）は、循環ライン（31）におけるタンク（34）の流出部（34b）とエジェクタ（32）の液流入部（32b）との間に接続するのが好ましい。

こうすると、循環ライン（31）では、ポンプ（35）の吐出側と給水ライン（60）の流出端（60a）との間には、エジェクタ（32）及び供給ライン（50）が介在する。つまり、ポンプ（35）の吐出圧が、給水ライン（60）側に作用することを回避できるため、水が、給水ライン（60）を逆流してしまうことを回避できる。

オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を制御する制御器（70）を備えるのが好ましい。

こうすると、エジェクタ（32）に送られるオゾンガスのオゾン濃度ないし流量を調節でき、ひいてはエジェクタ（32）から供給ライン（50）へ送られるオゾン水のオゾン濃度を適宜調節することができる。

この場合、制御器（70）は、前記給水ライン（60）から前記タンク（34）に原水を補給する動作に連動して、前記オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を増大させるのが好ましい。原水の補給時には、タンク（34）内のオゾン水が希釈される。このタイミングにおいて、オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を増大させることで、エジェクタ（32）を流出するオゾン水のオゾン濃度が高くなる。この結果、供給ライン（50）へ供給されるオゾン水のオゾン濃度の低下を確実に抑制できる。同時に、タンク（34）内のオゾン水のオゾン濃度も速やかに所望とする濃度まで上昇できる。

また、循環ライン（31）及び供給ライン（50）の少なくとも一方には、オゾン水のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出部（40）が設けられ、制御器（70）は、オゾン濃度検出部（40）の検出濃度が目標濃度に近づくように、オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を調節するのが好ましい。

こうすると、原水の補給に伴いタンク（34）内のオゾン水が希釈され、オゾン濃度検出部（40）の検出濃度が低下した場合に、オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量が増大し、循環ライン（31）や供給ライン（50）のオゾン水のオゾン濃度を速やかに目標濃度に近づけることができる。この結果、原水の補給時において、供給ライン（50）へ供給されるオゾン水のオゾン濃度が低下してしまうことを一層確実に抑制できる。

オゾン濃度検出部（40）は、循環ライン（31）におけるエジェクタ（32）の液流出部（32a）と供給ライン（50）の流入端（50a）との間に設けられるのが好ましい。

こうすると、供給ライン（50）の流入端に送られる直前のオゾン水の濃度を確実に目標濃度に近づけることができ、対象（T）側の要求に確実に応えることができる。

本発明によれば、原水がタンク（34）に補給されたとしても、タンク（34）内のオゾン水は、エジェクタ（32）を介して供給ライン（50）へ送られるため、供給ライン（50）へ送られるオゾン水のオゾン濃度を上昇できる。この結果、従来例の構成と比して、供給ライン（50）へ送られるオゾン水のオゾン濃度の低下を抑制でき、対象（T）の濃度要求に応えることができる。

また、本発明によれば、オゾン水供給システムの初回の運転開始時において、所望のオゾン濃度のオゾン水を速やかに対象（T）へ供給することができる。即ち、上述した従来例の構成では、タンク（34）内の水（オゾン水）がそのまま供給ライン（50）へ送られる。このため、オゾン水供給システムの初回の運転開始時において、タンク内に貯留された原水をすぐに供給ラインへ送ると、オゾン濃度がゼロ、あるいは極めて低いオゾン水が対象へ供給されてしまうことになる。従って、初回の運転開始時には、循環ラインのオゾン水のオゾン濃度が所定値に達するまでの間、オゾン水を対象へ供給できず、運転の立ち上げが遅くなってしまうという問題があった。

これに対し、本発明では、タンク（34）の原水がエジェクタ（32）でオゾンガスと混合してから供給ライン（50）へ送られる。このため、初回の運転開始時であっても、直ぐにオゾン水を対象（T）へ供給でき、運転の立ち上げを早めることができる。

図１は、実施形態に係るオゾン水供給システムの概略の構成を示す配管系統図である。 図２は、変形例１に係るオゾン水供給システムの概略の構成を示す配管系統図である。 図３は、変形例２に係るオゾン水供給システムの概略の構成を示す配管系統図である。 図４は、変形例３に係るオゾン水供給システムの概略の構成を示す配管系統図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本発明に係るオゾン水供給システム（S）は、生成したオゾン水を所定の対象（T）（ユースポイント）へ供給する。本実施形態のオゾン水供給システム（S）は、半導体製造工場を対象（T）としている。図１に示すように、本実施形態では、オゾン水供給システム（S）が、オゾン水供給装置（10）によって構成される。オゾン水供給装置（10）は、オゾンガスが流れるガスライン（20）と、水が流れる液ライン（30）とを有している。

〈ガスライン〉
ガスライン（20）には、オゾン発生装置（21）が設けられている。オゾン発生装置（21）は、酸素を主原料とし、放電によりオゾンガスを生成する放電方式のオゾナイザである。オゾン発生装置（21）では、制御器（70）（詳細は後述する）により、放電の出力が制御されることで、オゾンガスの生成量（ここでは、オゾンガス濃度）が調節される。また、ガスライン（20）には、オゾン発生装置（21）が生成したオゾンガスを液ライン（30）へ供給するガス供給路（22）が設けられる。

〈液ライン〉
液ライン（30）は、循環ライン（31）、供給ライン（50）、及び給水ライン（60）を含んでいる。

〈循環ライン〉
循環ライン（31）は、水が循環する流路を構成する。なお、ここでいう「水」は、水を主成分とする液体であり、オゾンを含有するオゾン水も含む意味である。また、ここでいう「水」は、水を主成分とするものであれば他の成分を含有する液体（例えば炭酸水）であってもよい。

循環ライン（31）には、オゾン水の循環する方向において順に、エジェクタ（32）、気液分離器（33）、タンク（34）、及びポンプ（35）が設けられている。循環ライン（31）は、流出配管（36）、戻り配管（37）、及び流入配管（38）を含んでいる。流出配管（36）は、エジェクタ（32）の液流出部（32a）から供給ライン（50）の流入端（50a）までの流路を構成している。戻り配管（37）は、供給ライン（50）の流入端（50a）からタンク（34）の流入部（34a）までの流路を構成している。流入配管（38）は、タンク（34）の流出部（34b）からエジェクタ（32）の液流入部（32b）までの流路を構成している。

エジェクタ（32）は、液流出部（32a）、液流入部（32b）、及びガス吸引部（32c）を有している。液流出部（32a）には、流出配管（36）の始端が接続する。液流入部（32b）には、流入配管（38）の終端が接続する。ガス吸引部（32c）には、ガスライン（20）のガス供給路（22）が接続する。エジェクタ（32）の内部には、ノズル部、混合部、及びディフューザ部（図示省略）が設けられる。エジェクタ（32）では、液流入部（32b）から流入した水がノズル部を流れる際に、その流速が加速される。そして、ノズル部の先端の絞り部分により水が減圧される。この結果、ノズル部の前後の水の差圧により、ガス吸引部から混合部へオゾンガスが吸引される。吸引されたオゾンガスは、混合部において水と混合する。これにより、水中にオゾンガスが溶解し、所定濃度のオゾン水が生成される。オゾン水は、流路断面が徐々に拡大したディフューザ部を流れて昇圧された後、液流出部（32a）から流出配管（36）へ流出する。

気液分離器（33）は、流出配管（36）におけるエジェクタ（32）の下流側に接続される。気液分離器（33）は、中空状の密閉容器で構成される。気液分離器（33）は、オゾン水中に残存するオゾンガスとオゾン水とを分離する。気液分離器（33）で分離されたオゾンガスは、例えば排オゾンとしてオゾン分解装置（図示省略）で処理される。

タンク（34）は、中空状の容器であり、オゾン水が貯留される貯留槽を構成している。タンク（34）の下部には、流入部（34a）と流出部（34b）とが設けられている。タンク（34）の流入部（34a）は、戻り配管（37）の終端が接続される。タンク（34）の流出部（34b）は、流入配管（38）の始端が接続される。タンク（34）内に残留したオゾンガスは、例えば排オゾンとしてオゾン分解装置（図示省略）で処理される。

タンク（34）には、タンク（34）内の水（原水ないしオゾン水）の水位を検出するレベルセンサ（39）（水位検知部）が設けられる。例えばレベルセンサ（39）は、少なくともＬ及びＨの２段階の水位を検出可能に構成される。

ポンプ（35）は、循環ライン（31）の水を搬送する水搬送手段である。本実施形態のポンプ（35）は、流入配管（38）に接続される。つまり、ポンプ（35）は、循環ライン（31）におけるタンク（34）の流出部（34b）とエジェクタ（32）の液流入部（32b）との間に接続される。ポンプ（35）は可変容量式に構成される。

本実施形態の循環ライン（31）には、オゾン濃度センサ（40）と、背圧弁（41）と、圧力センサ（42）と、第１流量センサ（43）とが設けられる。

オゾン濃度センサ（40）は、循環ライン（31）のオゾン水のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出部を構成する。本実施形態のオゾン濃度センサ（40）は、流出配管（36）に接続される。つまり、オゾン濃度センサ（40）は、循環ライン（31）におけるエジェクタ（32）の液流出部（32a）と供給ライン（50）の流入端（50a）との間に接続される。

背圧弁（41）は、液ライン（30）の高圧流路（H）の圧力を一定に維持するための圧力調節弁である。ここで、高圧流路（H）は、循環ライン（31）におけるエジェクタ（32）の液流出部（32a）から背圧弁（41）までのラインと、供給ライン（50）とを含む流路である。従って、背圧弁（41）により高圧流路（H）の圧力が一定に調節されることで、供給ライン（50）の圧力、ひいては対象（T）へ供給されるオゾン水の供給圧力も一定に調節される。

本実施形態の圧力センサ（42）は、流出配管（36）に接続され、高圧流路（H）の圧力を検出する。上述した背圧弁（41）は、例えば圧力センサ（42）の検出圧力に応じて開度を調節するものであってもよい。

第１流量センサ（43）は、流入配管（38）に設けられる。第１流量センサ（43）は、流入配管（38）を流れる水の流量（即ち、エジェクタ（32）に流入する水の流量）を検出する第１流量検出部を構成する。

〈供給ライン〉
供給ライン（50）は、循環ライン（31）で所定濃度に調節したオゾン水を対象（T）へ供給するための流路である。供給ライン（50）の流入端（50a）は、流出配管（36）に接続されている。つまり、供給ライン（50）の流入端（50a）は、循環ライン（31）におけるエジェクタ（32）の液流出部（32a）とタンク（34）の流入部（34a）との間に接続されている。供給ライン（50）の流出側は、対象（T）へ繋がっている。

供給ライン（50）には、第２流量センサ（51）と供給側開閉弁（52）とが設けられる。第２流量センサ（51）は、供給ライン（50）から対象（T）へ供給されるオゾン水の流量を検出する流量検出部を構成する。供給側開閉弁（52）は、例えばエアオペレイトバルブで構成され、供給ライン（50）を開閉する。

〈給水ライン〉
給水ライン（60）は、タンク（34）内へ原水を補給するための流路である。給水ライン（60）の流出端（60a）は、戻り配管（37）に接続されている。つまり、給水ライン（60）の流出端（60a）は、循環ライン（31）における供給ライン（50）の流入端（50a）とタンク（34）の流入部（34a）との間に接続されている。

給水ライン（60）には、給水側開閉弁（61）が設けられる。給水側開閉弁（61）は、例えばエアオペレイトバルブで構成され、給水ライン（60）を開閉する。本実施形態の給水側開閉弁（61）は、タンク（34）内の水位に応じて開閉制御される。具体的には、タンク（34）内の水位が比較的低くなり、レベルセンサ（39）が水位Ｌを検出すると、給水側開閉弁（61）が開状態となる。これにより、給水ライン（60）からタンク（34）へ原水を補給する動作（給水動作）が行われる。一方、給水動作によりタンク（34）内の水位が比較的高くなり、レベルセンサ（39）が水位Ｈを検出すると、給水側開閉弁（61）が閉状態となる。これにより、給水ライン（60）からタンク（34）へ原水が供給されない（給水動作が終了する）。

−運転動作−
オゾン水供給装置（10）の運転動作について図１を参照しながら説明する。

オゾン水供給装置（10）の通常運転時には、オゾン発生装置（21）が運転状態となり、オゾン発生装置（21）の電極対の間で無声放電が行われる。液ライン（30）では、供給側開閉弁（52）が開状態となり、給水側開閉弁（61）が閉状態となり、ポンプ（35）が駆動される。

オゾン発生装置（21）で放電が行われると、所定濃度のオゾンガスが生成される。オゾン発生装置（21）で生成されたオゾンガスは、ガス供給路（22）を介してエジェクタ（32）のガス吸引部（32c）へ送られる。

一方、液ライン（30）では、タンク（34）内のオゾン水が流入配管（38）を介してエジェクタ（32）の液流入部（32b）へ送られる。エジェクタ（32）では、ガス吸引部（32c）から吸引されたオゾンガスと、液流入部（32b）より流入した水（オゾン水）とが混合し、水中にオゾンガスが溶解する。これにより、オゾン水のオゾン濃度が所定濃度に調節される。エジェクタ（32）内のオゾン水は、液流出部（32a）を流出し、気液分離器（33）に流入する。気液分離器（33）では、オゾン水中に残留したオゾンガスが液中から分離される。オゾンガスが分離されたオゾン水は、流出配管（36）を流れる。

流出配管（36）のオゾン水は、供給ライン（50）と戻り配管（37）とに分流する。供給ライン（50）に流入したオゾン水は、所定の圧力及び濃度に制御された状態で対象（T）へ供給される。これにより、対象（T）側の要求に応えることができる。

戻り配管（37）に流入したオゾン水は、背圧弁（41）を通過し、タンク（34）に返送される。このように、エジェクタ（32）でオゾンガスを含んだオゾン水の一部を循環ライン（31）で循環させることで、タンク（34）内のオゾン水の濃度が目標濃度に収束していく。

また、通常運転では、オゾン濃度センサ（40）の検出濃度が制御器（70）に入力される。制御器（70）は、オゾン濃度センサ（40）の検出濃度が目標濃度に近づくように、オゾン発生装置（21）のオゾンガス生成量を制御する。具体的には、制御器（70）は、オゾン発生装置（21）の放電出力を制御することで、オゾン発生装置（21）から発生するオゾンガスの濃度が調節される。これにより、エジェクタ（32）を流出した後のオゾン水の濃度が目標濃度へ収束するため、所望の濃度のオゾン水を対象（T）へ供給できる。

また、通常運転では、エジェクタ（32）を流れる水の流量Qtが目標流量Qsetに維持されるように、ポンプ（35）の出力が制御される。この場合、例えば第１流量センサ（43）の検出流量（エジェクタ（32）を流れる水の流量に相当）が、目標流量Qtに近づくように、ポンプ（35）の出力を制御してもよい。このように、エジェクタ（32）を流れる水が目標流量Qtに維持されると、エジェクタ（32）の液流入部（32b）に流入する水の流量と、エジェクタ（32）のガス吸引部（32c）に吸引されるオゾンガスの流量とを最適な比率に維持できる。この結果、エジェクタ（32）で生成されるオゾン水のオゾン濃度の変動を抑制できる。

更に、通常運転では、戻り配管（37）に背圧弁（41）を設けることで、高圧流路（H）の圧力が一定に維持される。これにより、対象（T）へ供給されるオゾン水の圧力を一定に維持できる。具体的には、例えば対象（T）側で使用するオゾン水の流量が比較的小さくなると、高圧流路（H）の圧力が増大する。この場合、背圧弁（41）の開度が大きくなり、高圧流路（H）の圧力が低下する。また、対象（T）側で使用するオゾン水の流量が比較的大きくなると、高圧流路（H）の圧力が低下する。この場合、背圧弁（41）の開度が小さくなり、高圧流路（H）の圧力が上昇する。このように、対象（T）側のオゾン水の使用流量に応じて背圧弁（41）が高圧流路（H）の圧力を調節することで、対象（T）側へのオゾン水の供給圧力を一定に維持できる。そして、液ライン（30）では、供給ライン（50）を流れるオゾン水の流量Q1と、戻り配管（37）を流れるオゾン水の流量Q2との合計が、エジェクタ（32）を流れる水の流量Qtに相当することになる。

〈給水動作〉
上述した通常運転を継続すると、タンク（34）の水位が減少していく。タンク（34）の水位がＬに達すると、給水側開閉弁（61）が開状態となり、給水動作が行われる。なお、給水動作が実行されても、オゾン発生装置（21）及びポンプ（35）の運転は継続される。

給水動作が実行されると、給水ライン（60）からタンク（34）へ原水が供給され、タンク（34）内の水位が上昇する。タンク（34）の水位がＨに達すると、給水側開閉弁（61）が閉状態となり、給水動作が終了する。通常運転では、このような給水動作が間欠的に繰り返し実行される。これにより、タンク（34）内の水位をＬからＨまでの範囲に維持できる。

〈給水動作に起因するオゾン濃度の変動について〉
上述した給水動作を行うと、タンク（34）内のオゾン水が原水によって希釈される。この結果、タンク（34）内のオゾン水のオゾン濃度が一時的に低下してしまう。しかし、本実施形態では、上述したように、タンク（34）内のオゾン水が、エジェクタ（32）を介して供給ライン（50）へ送られる。このため、給水動作に起因してタンク（34）内のオゾン濃度が低下したとしても、エジェクタ（32）において、オゾン水中にオゾンが付与される。つまり、従来例の構成では、希釈されたオゾン水がそのまま対象（T）へ供給されていたため、対象（T）へ供給されるオゾン水のオゾン濃度が一時的に大きく低下してしまう可能性があった。これに対し、本実施形態では、エジェクタ（32）によりオゾン濃度を上昇させることができるため、対象（T）へ供給されるオゾン水のオゾン濃度の低下を抑制できる。

加えて、本実施形態では、給水動作に起因してオゾン濃度が低下したとしても、オゾン濃度センサ（40）で検出されたオゾン濃度に応じて、オゾン発生装置（21）のオゾン生成量が調節される。このため、供給ライン（50）ないし戻り配管（37）へ送られるオゾン水のオゾン濃度を速やかに目標濃度に近づけることができ、対象（T）の要求を速やかに充足できる。

〈運転の立ち上げについて〉
オゾン水供給装置（10）の初回の運転の開始時には、タンク（34）内に原水を貯留した状態で運転の立ち上げ（予備運転）が行われる。予備運転では、オゾン発生装置（21）が運転状態となり、例えば供給側開閉弁（52）が閉状態となり、ポンプ（35）が駆動される。

エジェクタ（32）では、通常運転と同様にして、タンク（34）から送られた原水と、オゾンガスとが混合し、オゾン水が生成される。エジェクタ（32）で生成されたオゾン水は、戻り配管（37）を介してタンク（34）へ返送される。これにより、エジェクタ（32）のオゾン水の濃度が上昇していく。この予備運転においても、制御器（70）により、オゾン濃度センサ（40）の検出濃度が目標濃度に近づくように、オゾン発生装置（21）のオゾン生成量が制御される。従って、循環ライン（31）ないしタンク（34）内のオゾン水の濃度が速やかに目標濃度に近づいていく。

例えば予備運転では、オゾン濃度センサ（40）の検出濃度が目標濃度（所定値又は所定範囲）に到達すると、供給側開閉弁（52）が開放され、オゾン水が対象（T）へ供給される。この予備運転においても、タンク（34）内のオゾン水がエジェクタ（32）を介して供給ライン（50）へ送られるため、タンク（34）内のオゾン水の濃度が未だ低い状態であったとしても、目標濃度に近いオゾン水を対象（T）へ供給できる。従って、本実施形態では、予備運転から通常運転に移行するまでの運転の立ち上げ時間を短縮しつつ、対象（T）の濃度要求に応えることができる。

−実施形態の効果−
以上のように本実施形態によれば、給水動作に起因してタンク（34）内のオゾン水のオゾン濃度が低下したとしても、対象（T）へ所望の濃度のオゾン水を対象（T）へ供給できる。また、本実施形態によれば、初回の運転の開始時においても、供給ライン（50）へ送られるオゾン水のオゾン濃度を速やかに上昇できる。この結果、通常運転への立ち上がりの時間を短縮できる。

また、本実施形態では、給水ライン（60）の流出端（60a）が、循環ライン（31）における供給ライン（50）の流入端（50a）とタンク（34）の流入部（34a）との間に接続される。仮に給水ライン（60）をタンク（34）とエジェクタ（32）との間に設けると、給水ライン（60）からエジェクタ（32）に原水が供給されてしまうため、エジェクタ（32）より供給ライン（50）へ送られるオゾン水の濃度が大きく低下してしまう。これに対し、本実施形態では、原水は、まず、タンク（34）においてオゾン水と混合されるため、エジェクタ（32）へ送られるオゾン水の濃度が大きく低下することを回避でき、ひいては供給ライン（50）へ送られるオゾン水の濃度の低下も更に抑制できる。

また、本実施形態では、循環ライン（31）におけるタンク（34）の流出部（34b）とエジェクタ（32）の間にポンプ（35）を設けている。仮にポンプ（35）を戻り配管（37）における給水ライン（60）の流出端（60a）の上流側に設けると、ポンプ（35）が搬送する水が給水ライン（60）を逆流する可能性がある。これに対し、本実施形態では、ポンプ（35）の吐出側の圧力が給水ライン（60）に直接的に作用しないため、このような水の逆流を防止できる。しかも、戻り配管（37）では、背圧弁（41）の下流側が大気圧となるため、水が戻り配管（37）を逆流することを確実に回避できる。

《実施形態の変形例》
上記実施形態については、以下のような変形例の構成としてもよい。

〈変形例１〉
図２に示す変形例１のオゾン水供給システム（S）は、給水ライン（60）からタンク（34）に原水を補給する動作（上述した給水動作）に連動して、制御器（70）がオゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を増大させるものでる。

具体的には、タンク（34）内の水位がＬに達し、給水側開閉弁（61）が開放されると、レベルセンサ（39）から制御器（70）に水位が低くなったことを示す信号が入力される。すると、制御器（70）は、オゾン発生装置（21）の放電の出力を所定量だけ増大させる。この結果、オゾン発生装置（21）で生成されるオゾンガスの濃度が高くなる。従って、給水動作では、原水がタンク（34）内に供給されると同時に、比較的高濃度のオゾンガスがエジェクタ（32）へ送られる。このため、給水動作に伴いタンク（34）内のオゾン水のオゾン濃度が低下したとしても、エジェクタ（32）では、オゾン水に高濃度のオゾンガスが付与される。この結果、循環ライン（31）ないし供給ライン（50）のオゾン水の濃度を速やかに目標濃度へと収束させることができる。

タンク（34）内の水位がＨに達し、給水動作が終了すると、制御器（70）は、オゾン濃度センサ（40）の検出濃度が目標濃度に近づくようにオゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を制御する。従って、給水動作の後には、所望の濃度のオゾン水を安定して対象（T）へ供給できる。

〈変形例２〉
図３に示す変形例２は、液ライン（30）に設けられるオゾン濃度センサ（40）の位置が上記実施形態と異なる。変形例２では、オゾン濃度センサ（40）が戻り配管（37）に設けられる。そして、制御器（70）は、このオゾン濃度センサ（40）の検出濃度が目標濃度に近づくように、オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を制御する。

このように戻り配管（37）で検出されるオゾン濃度は、上記実施形態の流出配管（36）で検出されるオゾン濃度と比較して低い傾向にある。エジェクタ（32）を流出したオゾン水が、流出配管（36）、戻り配管（37）を流れる際、そのオゾン濃度が減衰する傾向にあるからである。従って、このように戻り配管（37）のオゾン濃度を検出すると、上記実施形態と比較して、オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を増大傾向にさせることができる。この結果、給水動作に起因して、タンク（34）内のオゾン水のオゾン濃度が低下した際、対象（T）へ供給されるオゾン水のオゾン濃度が不足してしまうことを抑制できる。

〈変形例３〉
図４に示す変形例３は、オゾン水供給装置（10）と、対象（T）側の配管設備（80）とによってオゾン水供給システム（S）が構成されている。即ち、変形例３では、上記実施形態の供給ライン（50）及び戻り配管（37）の一部がオゾン水供給装置（10）側に設けられておらず、半導体製造工場等の対象（T）側の配管設備（80）に設けられている。そして、オゾン水供給装置（10）では、第２流量センサ（51）及び供給側開閉弁（52）が流入配管（38）に設けられている。変形例３では、戻り配管（37）のうちオゾン水供給装置（10）側の配管部分に背圧弁（41）と、オゾン濃度センサ（40）と、開閉弁（44）とが設けられる。変形例３においても、オゾン濃度センサ（40）の検出濃度に応じてオゾン発生装置（21）のオゾンガス生成量が制御される。従って、変形例３においても、変形例２と同様の効果を得ることができる。それ以外の構成及び効果は、上述した実施形態と同様である。

《その他の実施形態》
上記実施形態の給水ライン（60）の流出端（60a）をタンク（34）に直接接続してもよい。この場合にも、給水ライン（60）の原水は、タンク（34）内のオゾン水と混合された後、エジェクタ（32）を介して供給ライン（50）に送られる。このため、給水動作において、供給ライン（50）に供給されるオゾン水のオゾン濃度が大きく低下することを回避できる。

上記実施形態のオゾン濃度センサ（40）を液ライン（30）の所定箇所に２つ以上設けてもよい。例えば第１のオゾン濃度センサをエジェクタ（32）の液流出部（32a）と供給ライン（50）の流入端（50a）との間に設け、第２のオゾン濃度センサをタンク（34）の流出部（34b）とエジェクタ（32）の液流入部（32b）の間に設けてもよい。例えば第２のオゾン濃度センサの検出濃度に基づきオゾン発生装置（21）のオゾンガス生成量を制御すると、比較的早い応答性でもって、オゾン水のオゾン濃度を目標濃度に近づけることができる。

上記実施形態のオゾン濃度センサ（40）は、循環ライン（31）に設けられている。これにより、上述した通常運転と予備運転において、循環ライン（31）を循環するオゾン水のオゾン濃度をオゾン濃度センサ（40）で検出できる。しかし、オゾン濃度センサ（40）を供給ライン（50）に設けてもよい。こうすると、少なくとも通常運転において、供給ライン（50）のオゾン水のオゾン濃度をオゾン濃度センサ（40）で検出でき、この検出濃度に基づいてオゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を調節できる。この場合、オゾン濃度センサ（40）は、供給ライン（50）における供給側開閉弁（52）の上流側に設けるのがよい。供給側開閉弁（52）は、対象（T）の需要がないときに閉状態になることがあるが、このように配置すると、供給側開閉弁（52）が閉状態になったとしても、オゾン濃度を検出可能となる。

また、オゾン濃度センサ（40）を循環ライン（31）と供給ライン（50）の双方に設けてもよい。

上記実施形態のオゾン発生装置（21）は、放電方式のオゾナイザであるが、電気分解式や、紫外線式等の他の方式のオゾン発生装置を用いることもできる。

なお、上述した実施形態、変形例、他の例等の各構成要素を、組み合わせ可能な範囲で置換あるいは変更することもできる。

以上説明したように、本発明は、オゾン水供給システムについて有用である。

Ｓ オゾン水供給システム
２１ オゾン発生装置
３１ 循環ライン
３２ エジェクタ
３２ａ 液流出部
３２ｂ 液流入部
３４ タンク
３４ａ 流入部
３４ｂ 流出部
３５ ポンプ
４０ オゾン濃度センサ（オゾン濃度検出部）
５０ 供給ライン
５０ａ 流入端
６０ 給水ライン
６０ａ 流出端
７０ 制御器

Claims (7)

1. オゾンガスを生成するオゾン発生装置（21）と、
   オゾン発生装置（21）が生成したオゾンガスと、循環ライン（31）を循環する水とを混合し、オゾン水を生成するエジェクタ（32）と、
   前記循環ライン（31）に設けられ、前記オゾン水を貯留するタンク（34）と、
   前記タンク（34）内へ原水を補給するための給水ライン（60）と、
   前記オゾン水を対象（T）へ供給するための供給ライン（50）とを備え、
   前記供給ライン（50）の流入端（50a）は、前記循環ライン（31）における前記エジェクタ（32）の液流出部（32a）と前記タンク（34）の流入部（34a）との間に接続されることを特徴とするオゾン水供給システム。
2. 請求項１において、
   前記給水ライン（60）の流出端（60a）は、前記タンク（34）に接続される、又は前記循環ライン（31）における前記供給ライン（50）の流入端（50a）と前記タンク（34）の流入部（34a）との間に接続されることを特徴とするオゾン水供給システム。
3. 請求項２において、
   前記循環ライン（31）のオゾン水を搬送するポンプ（35）を備え、
   前記ポンプ（35）は、前記循環ライン（31）における前記タンク（34）の流出部（34b）と前記エジェクタ（32）の液流入部（32b）との間に設けられることを特徴とするオゾン水供給システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
   前記オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を制御する制御器（70）を備えていることを特徴とするオゾン水供給システム。
5. 請求項４において、
   前記制御器（70）は、前記給水ライン（60）から前記タンク（34）に原水を補給する動作に連動して、前記オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を増大させることを特徴とするオゾン水供給システム。
6. 請求項４又は５において、
   前記循環ライン（31）及び前記供給ライン（50）の少なくとも一方には、オゾン水のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出部（40）が設けられ、
   前記制御器（70）は、前記オゾン濃度検出部（40）の検出濃度が目標濃度に近づくように、前記オゾン発生装置（21）のオゾンガスの生成量を調節することを特徴とするオゾン水供給システム。
7. 請求項６において、
   前記オゾン濃度検出部（40）は、前記循環ライン（31）における前記エジェクタ（32）の液流出部（32a）と前記供給ライン（50）の流入端（50a）との間に設けられることを特徴とするオゾン水供給システム。

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