JP2022059560A - ガス溶解液供給装置 - Google Patents

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Yoichi Nakagawa
梨沙 木村
Risa Kimura
涛 徐
To Jo
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Abstract

【課題】 ガス溶解液の高濃度化が可能であり、ガス溶解液の送出圧力の変動を抑えることが可能であるガス溶解液供給装置を提供する。【解決手段】 ガス溶解液供給装置１は、ガス溶解液が溜められる第１気液分離器８と、第１気液分離器８の後段に設けられ、ユースポイントに供給されるガス溶解液が溜められる第２気液分離器１６と、第１気液分離器８と第２気液分離器１６との間に設けられる中間ライン１７と、中間ライン１７に設けられ、第１気液分離器８から第２気液分離器１６へ供給されるガス溶解液の圧力を上昇させる昇圧ポンプ１８と、ガス溶解液の原料となるガスを供給するガス供給ライン２と、中間ライン１７に設けられ、第１気液分離器８から供給されたガス溶解液にガス供給ライン２から供給されたガスを溶解させるガス溶解部２０を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、ガス溶解液を供給するガス溶解液供給装置に関し、特に、ガス溶解液の高濃度化の技術に関する。
従来から、半導体デバイスや液晶などの電子部品の洗浄にオゾン水が用いられている。オゾン水は、超純水にオゾンガスを溶解することにより製造され、ユースポイント（半導体デバイス工場や電子部品工場など）に供給される。
従来のオゾン水を製造する装置では、例えば、超純水にオゾンガスを溶解して製造されたオゾン水が気液分離器に溜められ、気液分離器の後段（下流側）に設けられたポンプによって気液分離器からユースポイントにオゾン水が送出される（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１９－１５５２２１号公報
しかしながら、従来の装置では、気液分離器が一つしか設けられておらず、その気液分離器の後段にポンプ（ユースポイントにオゾン水を送出するポンプ）が設けられているので、気液分離器の圧力を高くすることが困難であり、オゾン水の高濃度化が困難であった。また、そのポンプがエアー駆動式のポンプの場合には、ポンプの脈動の影響によりオゾン水の送出圧力の変動を抑制するのが困難であった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、ガス溶解液の高濃度化が可能であり、ガス溶解液の送出圧力の変動を抑えることが可能であるガス溶解液供給装置を提供することを目的とする。
本発明のガス溶解液供給装置は、ガス溶解液が溜められる第１気液分離器と、前記第１気液分離器の後段に設けられ、ユースポイントに供給されるガス溶解液が溜められる第２気液分離器と、前記第１気液分離器と前記第２気液分離器との間に設けられる中間ラインと、前記中間ラインに設けられ、前記第１気液分離器から前記第２気液分離器へ供給されるガス溶解液の圧力を上昇させる昇圧ポンプと、前記ガス溶解液の原料となるガスを供給するガス供給ラインと、前記中間ラインに設けられ、前記第１気液分離器から供給されたガス溶解液に前記ガス供給ラインから供給されたガスを溶解させるガス溶解部と、を備えている。
この構成によれば、第２気液分離器の前段に昇圧ポンプが設けられるので、第２気液分離器の圧力を高くすることができ、ガス溶解液の高濃度化が可能となる。また、昇圧ポンプの後段に第２気液分離器が設けられるので、ダンパー効果が得られ、第２気液分離器からユースポイントに供給されるガス溶解液の送出圧力の変動を抑えることが可能となる。
また、本発明のガス溶解液供給装置では、前記第１気液分離部に、ユースポイントでの未使用のガス溶解液を循環して供給する循環供給ラインが設けられてもよい。
この構成によれば、ユースポイントでの未使用のガス溶解液を再利用することができ、ガス溶解液の原料となるガスの使用量を削減することができる。この場合、ユースポイントでの未使用のガス溶解液が供給される第１気液分離器は、昇圧ポンプの前段に設けられているため、未使用のガス溶解液の圧力を上げるためのポンプが不要となる。
また、本発明のガス溶解液供給装置では、前記第１気液分離器に、前記ガス溶解液の原料となる液体が供給される液体供給ラインが設けられ、前記液体供給ラインに、前記ガス溶解液の原料となる液体に前記第２気液分離器から排出される未溶解の余剰ガスを溶解させる第２ガス溶解部が設けられてもよい。
この構成によれば、第２気液分離器から排出される未溶解の余剰ガスを再利用することができ、ガス溶解液の原料となるガスの使用量を削減することができる。
また、本発明のガス溶解液供給装置では、前記ガス溶解液の原料となる液体を供給する液体供給ラインに設けられる第１バルブと、前記ガス溶解液をユースポイントに供給するガス溶解液供給ラインに設けられる第２バルブと、前記第１気液分離器から排気口への排気ラインに設けられる第３バルブと、前記排気ラインから分岐して設けられている排水ラインに設けられる第４バルブと、前記第１バルブ、前記第２バルブ、前記第３バルブ、前記第４バルブの開閉制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記ガス溶解液を前記ユースポイントに供給する場合には、前記第１バルブと前記第２バルブと前記第３バルブを開けるとともに前記第４バルブを閉める制御を行い、前記第１気液分離器と前記第２気液分離器を洗浄する場合には、前記第２バルブと前記第３バルブを閉めるとともに、前記第１バルブと前記第４バルブを開ける制御を行ってもよい。
この構成によれば、第１バルブと第２バルブと第３バルブを開けるとともに第４バルブを閉めることにより、ガス溶解液をユースポイントに供給することができ、第２バルブと第３バルブを閉めるとともに、第１バルブと第４バルブを開けることにより、第１気液分離器と第２気液分離器を洗浄することができる。
本発明の方法は、ガス溶解液供給装置で実行される方法であって、前記ガス溶解液供給装置は、ガス溶解液が溜められる第１気液分離器と、前記第１気液分離器の後段に設けられ、ユースポイントに供給されるガス溶解液が溜められる第２気液分離器と、前記第１気液分離器と前記第２気液分離器との間に設けられる中間ラインと、前記中間ラインに設けられ、前記第１気液分離器から前記第２気液分離器へ供給されるガス溶解液の圧力を上昇させる昇圧ポンプと、を備え、前記方法は、前記中間ラインに、前記ガス溶解液の原料となるガスを供給するステップと、供給された前記ガスを、前記第１気液分離器から供給されたガス溶解液に溶解させるステップと、を含んでいる。
この方法によっても、上記の装置と同様に、第２気液分離器の前段に昇圧ポンプが設けられるので、第２気液分離器の圧力を高くすることができ、ガス溶解液の高濃度化が可能となる。また、昇圧ポンプの後段に第２気液分離器が設けられるので、ダンパー効果が得られ、第２気液分離器からユースポイントに供給されるガス溶解液の送出圧力の変動を抑えることが可能となる。
また、本発明の方法では、前記ガス溶解液供給装置は、前記ガス溶解液の原料となる液体を供給する液体供給ラインに設けられる第１バルブと、前記ガス溶解液をユースポイントに供給するガス溶解液供給ラインに設けられる第２バルブと、前記第１気液分離器から排気口への排気ラインに設けられる第３バルブと、前記排気ラインから分岐して設けられている排水ラインに設けられる第４バルブと、を備え、前記方法は、前記ガス溶解液を前記ユースポイントに供給する場合には、前記第１バルブと前記第２バルブと前記第３バルブを開けるとともに前記第４バルブを閉め、前記第１気液分離器と前記第２気液分離器を洗浄する場合には、前記第２バルブと前記第３バルブを閉めるとともに、前記第１バルブと前記第４バルブを開けてもよい。
この方法によれば、第１バルブと第２バルブと第３バルブを開けるとともに第４バルブを閉めることにより、ガス溶解液をユースポイントに供給することができ、第２バルブと第３バルブを閉めるとともに、第１バルブと第４バルブを開けることにより、第１気液分離器と第２気液分離器を洗浄することができる。
本発明によれば、ガス溶解液の高濃度化が可能であり、ガス溶解液の送出圧力の変動を抑えることが可能である。
本発明の第１の実施の形態におけるガス溶解液供給装置（オゾン水供給装置）の構成を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態におけるガス溶解液供給装置（オゾン水供給装置）の構成を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態におけるガス溶解液供給装置（オゾン水供給装置）の構成を示す説明図である。 本発明の第４の実施の形態におけるガス溶解液供給装置（オゾン水供給装置）の構成を示す説明図である。 第１の実施の形態のガス溶解液供給装置（オゾン水供給装置）の変形例の構成を示す図である。 第２の実施の形態のガス溶解液供給装置（オゾン水供給装置）の変形例の構成を示す図である。 第３の実施の形態のガス溶解液供給装置（オゾン水供給装置）の変形例の構成を示す図である。 第４の実施の形態のガス溶解液供給装置（オゾン水供給装置）の変形例の構成を示す図である。 ガス溶解液供給装置（オゾン水供給装置）の他の例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態のガス溶解液供給装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、オゾン水等の製造に用いられるオゾン水供給装置の場合を例示する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態のオゾン水供給装置の構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のオゾン水供給装置の構成を示す説明図である。図１に示すように、オゾン水供給装置１は、オゾン水の原料となるオゾンガスが供給されるガス供給ライン２と、オゾン水の原料となる純水（ＤＩＷ）が供給される液体供給ライン３を備えている。
ガス供給ライン２には、オゾンガスの原料となる第１ガス（例えば、酸素ガス）と第２ガス（例えば、二酸化炭素ガス、窒素ガス、または、二酸化炭素ガスと窒素ガスの混合ガス）が供給される。ガス供給ライン２には、ガス流量調整器４とオゾナイザ―５が設けられる。ガス流量調整器４は、第１ガスと第２ガスの流量をそれぞれ調整する。オゾナイザ―５は、放電により、原料ガス（第１ガスと第２ガスの混合ガス）からオゾンガスを生成する。
液体供給ライン３には、純水が供給され、流量調整バルブ６により純水の流量が調整され、流量センサ７で純水の流量が測定される。液体供給ライン３は、第１気液分離器８に接続されている。第１気液分離器８には、ユースポイントでの未使用のオゾン水を循環して供給する循環供給ライン９が接続されている。
循環供給ライン９には、ユースポイントでの未使用のオゾン水の流量を測定する流量センサ１０と、ユースポイントでの未使用のオゾン水の圧力を調整する圧力調整バルブ１１が設けられている。
第１気液分離器８には、未使用のオゾン水が溜められており、オゾン水の水位を計測するための水位センサ１２が設けられている。第１気液分離器８には、未溶解のオゾンガスを排出するための排気ライン１３が設けられている。排気ライン１３には、オゾンガスを分解するためのオゾンガス分解器１４と、排気するオゾンガスの圧力を調整する圧力調整バルブ１５が設けられている。
第１気液分離器８の後段（下流側）には、ユースポイントに供給されるオゾン水が溜められる第２気液分離器１６が設けられており、第１気液分離器８と第２気液分離器１６とは中間ライン１７で接続されている。
中間ライン１７には、第１気液分離器８から第２気液分離器１６へ供給されるオゾン水の圧力を上昇させる昇圧ポンプ１８と、第２気液分離器１６へ供給されるオゾン水の流量を測定する流量センサ１９と、第１気液分離器８から供給されたオゾン水にガス供給ライン２から供給されたオゾンガスを溶解させるガス溶解ノズル２０を備えている。なお、ガス溶解ノズル２０からのオゾン水は、第２気液分離器１６の上部から入れられてもよい。また、ガス溶解ノズル２０からのオゾン水は、第２気液分離器１６の下部から入れられてもよい。その場合、ガス溶解ノズル２０は、第２気液分離器１６の下部に設置されるのが望ましい。
昇圧ポンプ１８としては、例えば、遠心ポンプ、べローズポンプ、ダイヤフラムポンプなどを使用することができる。昇圧ポンプ１８は、オゾン水やオゾンガスに接する部分が、オゾン水やオゾンガスに耐性を有する材料（例えば、フッ素樹脂など）で構成されている。
ガス溶解ノズル２０としては、例えば、エジェクタやアスピレータを使用することができる。エジェクタやアスピレータは、ベンチュリー効果を利用してオゾンガスを純水に溶解させることができる。エジェクタやアスピレータを使用した場合、中空糸膜を用いたオゾン溶解槽に比べて、定期交換が不要になり、溶解率も向上する。なお、ガス溶解ノズル２０は、昇圧ポンプ１８の後段に設けられることが好ましい。昇圧ポンプ１８の前段にガス溶解ノズル２０を設けた場合、昇圧ポンプ１８に気液混合水が供給されることになり、その結果、昇圧ポンプ１８の送水性能・昇圧性能が低下し、供給するオゾン水の流量・圧力が低下する。
第２気液分離器１６には、オゾン水の水位を計測するための水位センサ２１が設けられている。また、第２気液分離器１６には、未溶解のオゾンガスを排出するための排出ライン２２が設けられている。排出ライン２２には、第２気液分離器１６から排出するオゾンガスの圧力を調整する圧力調整バルブ２３が設けられている。本実施の形態では、第２気液分離器１６からの排出ライン２２が、第１気液分離器８からの排気ライン１３に接続されている。
第２気液分離器１６には、ユースポイントにオゾン水を供給するためのオゾン水供給ライン２４が設けられている。オゾン水供給ライン２４には、ユースポイントに供給されるオゾン水の流量を測定する流量センサ２５と、ユースポイントに供給されるオゾン水の圧力を測定する圧力センサ２６が設けられている。
オゾン水供給ライン２４と液体供給ライン３には、オゾン水供給ライン２４と液体供給ライン３からそれぞれ分岐して送出ライン２７が設けられており、送出ライン２７は、循環供給ライン９と接続されている。送出ライン２７には、オゾン水の濃度を測定するオゾン水濃度計２８が設けられている。オゾン水濃度計２８には切替バブルがあり、ＤＩＷのゼロ点を計測するときと、オゾン水の濃度と両方みることができる。
本実施の形態のオゾン水供給装置１では、オゾン水供給ライン２４の圧力センサ２６の値が一定になるように、循環供給ライン９の圧力調整バルブ１１で圧力制御が行われる。また、オゾン水供給ライン２４の流量センサ２５の値と中間ライン１７の流量センサ１９の値が同じになるように、中間ライン１７の昇圧ポンプ１８で圧力制御が行われる。あるいは、オゾン水供給ライン２４の流量センサ２５の値と循環供給ライン９の流量センサ１０の値の差と液体供給ライン３の流量センサ７の値が同じになるように、液体供給ライン３の流量調整バルブ６で流量制御が行われる。さらに、送出ライン２７のオゾン水濃度計２８の値に基づいて、ガス供給ライン２のガス流量を調整器４で調整するともに、ガス供給ライン２のガス濃度をオゾナイザ―５で調整し（オゾナイザ―５で放電する電力を調整し）、ガス流量とガス濃度（オゾンガス供給量）の制御が行われる。
このような第１の実施の形態のオゾン水供給装置１によれば、第２気液分離器１６の前段に昇圧ポンプ１８が設けられるので、第２気液分離器１６の圧力を高くすることができ、オゾン水の高濃度化が可能となる。また、昇圧ポンプ１８の後段に第２気液分離器１６が設けられるので、ダンパー効果が得られ、第２気液分離器１６からユースポイントに供給されるオゾン水の送出圧力の変動を抑えることが可能となる。
また、本実施の形態では、ユースポイントでの未使用のオゾン水を再利用することができ、オゾン水の原料となるオゾンガス、ＤＩＷの使用量を削減することができる。この場合、ユースポイントでの未使用のオゾン水が供給される第１気液分離器８は、昇圧ポンプ１８の前段に設けられているため、未使用のオゾン水の圧力を上げるためのポンプが不要となる。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態のオゾン水供給装置１について説明する。ここでは、第２の実施の形態のオゾン水供給装置１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。
図２は、本実施の形態のオゾン水供給装置１の構成を示す説明図である。図２に示すように、本実施の形態では、液体供給ライン３に第２ガス溶解ノズル２９が設けられており、第２ガス溶解ノズル２９には、第２気液分離器１６からの排出ライン２２が接続されている。第２ガス溶解ノズル２９は、液体供給ライン３に供給される純水に第２気液分離器１６から排出される未溶解の余剰オゾンガスを溶解させる。第１気液分離器８には、液体供給ライン３からオゾン水が供給される。なお、ガス溶解ノズル２９からのオゾン水は、第１気液分離器８の上部から入れられてもよい。また、ガス溶解ノズル２９からのオゾン水は、第１気液分離器８の下部から入れられてもよい。その場合、ガス溶解ノズル２９は、第１気液分離器８の下部に設置されるのが望ましい。
本実施の形態のオゾン水供給装置１でも、第１の実施の形態と同様、オゾン水供給ライン２４の圧力センサ２６の値が一定になるように、循環供給ライン９の圧力調整バルブ１１で圧力制御が行われる。また、オゾン水供給ライン２４の流量センサ２５の値と中間ライン１７の流量センサ１９の値が同じになるように、中間ライン１７の昇圧ポンプ１８で流量制御が行われる。あるいは、オゾン水供給ライン２４の流量センサ２５の値と循環供給ライン９の流量センサ１０の値の差と液体供給ライン３の流量センサ７の値が同じになるように、液体供給ライン３の流量調整バルブ６で流量制御が行われる。さらに、送出ライン２７のオゾン水濃度計２８の値に基づいて、ガス供給ライン２のガス流量を調整器４で調整するともに、ガス供給ライン２のガス濃度をオゾナイザ―５で調整し（オゾナイザ―５で放電する電力を調整し）、ガス流量とガス濃度（オゾンガス供給量）の制御が行われる。
このような第２の実施の形態のオゾン水供給装置１によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。
その上、本実施の形態では、第２気液分離器１６から排出される未溶解の余剰オゾンガスを再利用することができ、オゾン水の原料となるオゾンガスの使用量をさらに削減することができる。また、本実施の形態では、第１の実際の形態よりも、さらにオゾン水の高濃度化が可能である。
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態のオゾン水供給装置１について説明する。ここでは、第３の実施の形態のオゾン水供給装置１が、第２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２の実施の形態と同様である。
図３は、本実施の形態のオゾン水供給装置１の構成を示す説明図である。図３に示すように、本実施の形態では、ユースポイントでの未使用のオゾン水を循環して第１気液分離器８に供給する循環供給ライン９が設けられていない。そのため、第１の実施形態および第２の実施形態に比べて、第一気液分離器８の圧力を高くすることができ、オゾン水の濃度を高濃度にすることが可能になる。
本実施の形態のオゾン水供給装置１では、オゾン水供給ライン２４の流量センサ２５または圧力センサ２６の値が一定になるように、循環供給ライン９の圧力調整バルブ１１で圧力制御が行われる。また、オゾン水供給ライン２４の流量センサ２５の値と中間ライン１７の流量センサ１９の値が同じになるように、中間ライン１７の昇圧ポンプ１８で、流量制御が行われ、さらに、液体供給ライン３の流量センサ７の値も同じになるように、液体供給ライン３の流量調整バルブ６で流量制御が行われる。さらに、送出ライン２７のオゾン水濃度計２８の値に基づいて、ガス供給ライン２のガス流量を調整器４で調整するともに、ガス供給ライン２のガス濃度をオゾナイザ―５で調整し（オゾナイザ―５で放電する電力を調整し）、ガス流量とガス濃度（オゾンガス供給量）の制御が行われる。
このような第３の実施の形態のオゾン水供給装置１によっても、第２の実施の形態と同様の作用効果が奏される。
本実施の形態では、循環供給ライン９が設けられていないため、ユースポイントでの未使用のオゾン水の再利用はできないものの、第２の実際の形態よりもさらに高濃度化が可能である。
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態のオゾン水供給装置１について説明する。ここでは、第４の実施の形態のオゾン水供給装置１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。
図４は、本実施の形態のオゾン水供給装置１の構成を示す説明図である。図４に示すように、本実施の形態では、液体供給ライン３が、第１気液分離器８に接続されるのではなく、昇圧ポンプ１８に接続されている。また、液体供給ライン３には、第１気液分離器８からのオゾン水が供給されるオゾン水供給ライン３０が合流している。さらに、第２気液分離器１６からの排出ライン２２が、排気ライン１３に接続されるのではなく、循環供給ライン９に接続されている。
このような第４の実施の形態のオゾン水供給装置１によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。
（気液分離器の内部洗浄）
オゾン水供給装置１は、気液分離器８、１６の内部洗浄機能を備えることができる。以下、気液分離器の洗浄機能を備えたオゾン水供給装置１の例（変形例）を説明する。
（変形例１）
図５は、第１の実施の形態のオゾン水供給装置１の変形例（変形例１）の構成を示す図である。図５に示すように、この変形例１では、純水が供給される液体供給ライン３にバルブ３１が設けられており、ユースポイントにオゾン水を供給するオゾン水供給ライン２４にバルブ３２が設けられている。また、ユースポイントで未使用のオゾン水をオゾン水供給装置１に戻す循環供給ライン９にバルブ３３が設けられている。さらに、第１気液分離器８から排気口への排気ライン１３にはバルブ３４が設けられており、排気ライン１３から分岐して設けられる排水ライン１３０にはバルブ３５が設けられている。排気ライン１３には、さらに開度を調整する機能が付いたバルブ３６が設けられている。これらのバルブ３１～３６は、オゾン水供給装置１に備えられる制御部（図示せず）によって開閉制御を行うことができる。
この変形例１において、オゾン水をユースポイントに供給する場合には、バルブ３２とバルブ３３とバルブ３４とバルブ３６を開き、バルブ３５を閉じるように開閉制御を行う。バルブ３１は、水位センサ１２で検知された第１気液分離器８の水位に応じて開閉制御を行う。具体的には、第１気液分離器８の水位が高い場合にはバルブ３１を閉じ、第１気液分離器８の水位が低い場合にはバルブ３１を開けるように開閉制御を行う。
一方、オゾン水をユースポイントに供給するのを停止して、気液分離器８、１６を洗浄する場合には、バルブ３１とバルブ３５を開き、バルブ３６の開度をしぼり、バルブ３２とバルブ３３とバルブ３４を閉じるように開閉制御を行う。このとき、水位センサ１２、２１は、水位高の警報機能が解除した状態とされる。また、ガス供給ライン２からのオゾンガスの供給も停止された状態とされる。
液体供給ライン３から純水が供給されると、バルブ３１を開き、バルブ３６の開度をしぼることで第１気液分離器８内のガスが徐々に抜けていき、第１気液分離器８が純水で満たされる。バルブ３２が閉じられており、オゾン水濃度計２８の内部のバルブ４０も閉じられているため、第２気液分離器１６の水位が徐々に上がり、やがて第２気液分離器１６が純水で満たされる。このようにして、第１気液分離器８と第２気液分離器１６の内部を純水で洗浄することができる。
また、バルブ３２が閉じられているため、第２気液分離器１６からの純水は、排出ライン２２から排気ライン１３へ送られる。そして排気ライン１３から分岐している排水ライン１３０からドレインに排出される。
この場合、バルブ３４が閉じられており、バルブ３５が開かれているため、第１気液分離器８からの純水は、排気ライン１３から分岐している排水ライン１３０からドレインに排出される。なお、排水ライン１３０にオゾン分解器（図示せず）が設けられている場合には、オゾンガスの供給を停止しないことにより、純水ではなくオゾン水（オゾン水のほうが純水より洗浄力が高い）を用いて、気液分離器８、１６の内部を洗浄することができる。
変形例１によれば、上記のようにバルブ３１～３６の開閉制御を行うことにより、オゾン水をユースポイントに供給することができるとともに、第１気液分離器８と第２気液分離器１６の内部を純水で洗浄することができる。
（変形例２）
次に、第２の実施の形態のオゾン水供給装置１の変形例（変形例２）について説明する。ここでは、変形例２が、変形例１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、変形例２の構成および動作は、変形例１と同様である。
図６は、変形例２のオゾン水供給装置１の構成を示す図である。第２気液分離器１６からの純水は、排出ライン２２からノズル２９を介して第１気液分離器８に送られる。バルブ３６を開き、第１気液分離器８からの純水は、排気ライン１３から分岐している排水ライン１３０からドレインに排出される。
このような変形例２によっても、変形例１と同様にバルブ３１～３６の開閉制御を行うことにより、オゾン水をユースポイントに供給することができるとともに、第１気液分離器８と第２気液分離器１６の内部を純水で洗浄することができる。
（変形例３）
次に、第３の実施の形態のオゾン水供給装置１の変形例（変形例３）について説明する。ここでは、変形例３が、変形例１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、変形例３の構成および動作は、変形例１と同様である。
図７は、変形例３のオゾン水供給装置１の構成を示す図である。変形例３のオゾン水供給装置１には、循環供給ライン９が設けられていないため、循環供給ライン９に設けられるバルブ３３も設けられていない。第２気液分離器１６からの純水は、排出ライン２２からノズル２９を介して第１気液分離器８に送られる。バルブ３６を開き、第１気液分離器８からの純水は、排気ライン１３から分岐している排水ライン１３０からドレインに排出される。
このような変形例３によっても、変形例１と同様にバルブ３１、３２、３４、３５、３６の開閉制御を行うことにより、オゾン水をユースポイントに供給することができるとともに、第１気液分離器８と第２気液分離器１６の内部を純水で洗浄することができる。
（変形例４）
次に、第４の実施の形態のオゾン水供給装置１の変形例（変形例４）について説明する。ここでは、変形例４が、変形例１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、変形例４の構成および動作は、変形例１と同様である。
図８は、変形例４のオゾン水供給装置１の構成を示す図である。図８に示すように、変形例４では、排気ライン１３に、開度を調整する機能が付いたバルブ３６が設けられていない。一方、変形例４では、第１気液分離器８からのオゾン水供給ライン３０にバルブ３７が設けられている。
この変形例４において、オゾン水をユースポイントに供給する場合には、バルブ３２とバルブ３３とバルブ３４とバルブ３７を開き、バルブ３５を閉じるように開閉制御を行う。バルブ３１は、水位センサ１２で検知された第１気液分離器８の水位に応じて開閉制御を行う。具体的には、第１気液分離器８の水位が高い場合にはバルブ３１を閉じ、第１気液分離器８の水位が低い場合にはバルブ３１を開けるように開閉制御を行う。
一方、オゾン水をユースポイントに供給するのを停止して、気液分離器８、１６を洗浄する場合には、バルブ３１とバルブ３５を開き、バルブ３２とバルブ３３とバルブ３４とバルブ３７を閉じるように開閉制御を行う。このとき、水位センサ１２、２１は、水位高の警報機能が解除した状態とされる。また、ガス供給ライン２からのオゾンガスの供給も停止された状態とされる。
液体供給ライン３から純水が供給されると、バルブ３２とバルブ３７が閉じられているため、第２気液分離器１６の水位が徐々に上がり、やがて第２気液分離器１６が純水で満たされる。このようにして、第２気液分離器１６の内部を純水で洗浄することができる。
また、バルブ３２とバルブ３７が閉じられているため、第２気液分離器１６からの純水は、排出ライン２２から循環供給ライン９へ送られる。このとき、バルブ３３が閉じられているため、循環供給ライン９に送られた純水は第１気液分離器８に供給される。そして、バルブ３７が閉じられているため、第１気液分離器８の水位も徐々に上がり、やがて第１気液分離器８が純水で満たされる。このようにして、第１気液分離器８の内部を純水で洗浄することができる。
この場合、バルブ３４が閉じられており、バルブ３５が開かれているため、第１気液分離器８からの純水は、排気ライン１３から分岐している排水ライン１３０からドレインに排出される。
変形例４によっても、上記のようにバルブ３１～３５、３７の開閉制御を行うことにより、オゾン水をユースポイントに供給することができるとともに、第１気液分離器８と第２気液分離器１６の内部を純水で洗浄することができる。
（他の例）
図９には、オゾン水供給装置１の他の例が示されている。図９の例では、第１気液分離器８が設けられておらず、ガス溶解ノズル２０で生成されたオゾン水を第２気液分離器１６に供給する供給ライン３８にバルブ３９が設けられている。また、第２気液分離器１６に排気ライン１３が設けられている。
この図９の例において、オゾン水をユースポイントに供給する場合には、バルブ３２とバルブ３４とバルブ３９を開き、バルブ３５を閉じるように開閉制御を行う。バルブ３１は、水位センサ２１で検知された第２気液分離器１６の水位に応じて開閉制御を行う。具体的には、第２気液分離器１６の水位が高い場合にはバルブ３１を閉じ、第２気液分離器１６の水位が低い場合にはバルブ３１を開けるように開閉制御を行う。
一方、オゾン水をユースポイントに供給するのを停止して、第２気液分離器１６を洗浄する場合には、バルブ３１とバルブ３５とバルブ３９を開き、バルブ３２とバルブ３４を閉じるように開閉制御を行う。このとき、水位センサ２１は、水位高の警報機能が解除した状態とされる。また、ガス供給ライン２からのオゾンガスの供給も停止された状態とされる。
液体供給ライン３から純水が供給されると、バルブ３２が閉じられているため、第２気液分離器１６の水位が徐々に上がり、やがて第２気液分離器１６が純水で満たされる。このようにして、第２気液分離器１６の内部を純水で洗浄することができる。
この場合、バルブ３４が閉じられており、バルブ３５が開かれているため、第２気液分離器１６からの純水は、排気ライン１３から分岐している排水ライン１３０からドレインに排出される。
この図９の例によっても、上記のようにバルブ３１、３２、３４、３５、３９の開閉制御を行うことにより、オゾン水をユースポイントに供給することができるとともに、第２気液分離器１６の内部を純水で洗浄することができる。
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
以上のように、本発明にかかるガス溶解液供給装置は、ガス溶解液の高濃度化が可能であり、ガス溶解液の送出圧力の変動を抑えることが可能であるという効果を有し、オゾン水等の製造に用いられ、有用である。
１ オゾン水供給装置
２ ガス供給ライン
３ 液体供給ライン
４ ガス流量調整器
５ オゾナイザ―
６ 流量調整バルブ
７ 流量センサ
８ 第１気液分離器
９ 循環供給ライン
１０ 流量センサ
１１ 圧力調整バルブ
１２ 水位センサ
１３ 排気ライン
１４ オゾンガス分解器
１５ 圧力調整バルブ
１６ 第２気液分離器
１７ 中間ライン
１８ 昇圧ポンプ
１９ 流量センサ
２０ ガス溶解ノズル
２１ 水位センサ
２２ 排出ライン
２３ 圧力調整バルブ
２４ オゾン水供給ライン
２５ 流量センサ
２６ 圧力センサ
２７ 送出ライン
２８ オゾン水濃度計
２９ 第２ガス溶解ノズル
３０ オゾン水供給ライン
３１～３７ バルブ
３８ 供給ライン
３９ バルブ
４０ バルブ

Claims (6)

  1. ガス溶解液が溜められる第１気液分離器と、
    前記第１気液分離器の後段に設けられ、ユースポイントに供給されるガス溶解液が溜められる第２気液分離器と、
    前記第１気液分離器と前記第２気液分離器との間に設けられる中間ラインと、
    前記中間ラインに設けられ、前記第１気液分離器から前記第２気液分離器へ供給されるガス溶解液の圧力を上昇させる昇圧ポンプと、
    前記ガス溶解液の原料となるガスを供給するガス供給ラインと、
    前記中間ラインに設けられ、前記第１気液分離器から供給されたガス溶解液に前記ガス供給ラインから供給されたガスを溶解させるガス溶解部と、
    を備えることを特徴とするガス溶解液供給装置。
  2. 前記第１気液分離部には、ユースポイントでの未使用のガス溶解液を循環して供給する循環供給ラインが設けられている、請求項１に記載のガス溶解液供給装置。
  3. 前記第１気液分離器には、前記ガス溶解液の原料となる液体が供給される液体供給ラインが設けられ、
    前記液体供給ラインには、前記ガス溶解液の原料となる液体に前記第２気液分離器から排出される未溶解の余剰ガスを溶解させる第２ガス溶解部が設けられている、請求項１または請求項２に記載のガス溶解液供給装置。
  4. 前記ガス溶解液の原料となる液体を供給する液体供給ラインに設けられる第１バルブと、
    前記ガス溶解液をユースポイントに供給するガス溶解液供給ラインに設けられる第２バルブと、
    前記第１気液分離器から排気口への排気ラインに設けられる第３バルブと、
    前記排気ラインから分岐して設けられている排水ラインに設けられる第４バルブと、
    前記第１バルブ、前記第２バルブ、前記第３バルブ、前記第４バルブの開閉制御を行う制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記ガス溶解液を前記ユースポイントに供給する場合には、前記第１バルブと前記第２バルブと前記第３バルブを開けるとともに前記第４バルブを閉める制御を行い、
    前記第１気液分離器と前記第２気液分離器を洗浄する場合には、前記第２バルブと前記第３バルブを閉めるとともに、前記第１バルブと前記第４バルブを開ける制御を行う、請求項１～請求項３のいずれかに記載のガス溶解液供給装置。
  5. ガス溶解液供給装置で実行される方法であって、
    前記ガス溶解液供給装置は、
    ガス溶解液が溜められる第１気液分離器と、
    前記第１気液分離器の後段に設けられ、ユースポイントに供給されるガス溶解液が溜められる第２気液分離器と、
    前記第１気液分離器と前記第２気液分離器との間に設けられる中間ラインと、
    前記中間ラインに設けられ、前記第１気液分離器から前記第２気液分離器へ供給されるガス溶解液の圧力を上昇させる昇圧ポンプと、
    を備え、
    前記方法は、
    前記中間ラインに、前記ガス溶解液の原料となるガスを供給するステップと、
    供給された前記ガスを、前記第１気液分離器から供給されたガス溶解液に溶解させるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  6. 前記ガス溶解液供給装置は、
    前記ガス溶解液の原料となる液体を供給する液体供給ラインに設けられる第１バルブと、
    前記ガス溶解液をユースポイントに供給するガス溶解液供給ラインに設けられる第２バルブと、
    前記第１気液分離器から排気口への排気ラインに設けられる第３バルブと、
    前記排気ラインから分岐して設けられている排水ラインに設けられる第４バルブと、
    を備え、
    前記方法は、
    前記ガス溶解液を前記ユースポイントに供給する場合には、前記第１バルブと前記第２バルブと前記第３バルブを開けるとともに前記第４バルブを閉め、
    前記第１気液分離器と前記第２気液分離器を洗浄する場合には、前記第２バルブと前記第３バルブを閉めるとともに、前記第１バルブと前記第４バルブを開ける、請求項５に記載の方法。
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