JP3765131B2 - オゾン水洗浄装置の制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は洗浄用のオゾン水を均一濃度で安定供給するためのオゾン水洗浄装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、オゾンガスを溶解したオゾン水には優れた殺菌効果と安全性を有することから、このオゾン水を、衛生上無菌状態が望まれる食器、調理器具、飲料水タンク、受水槽、食品加工工場の物流機械等の洗浄液として積極的に用いることが検討されている。
【０００３】
このオゾン水を用いた洗浄装置としては、例えば、図２に示すようなものが提案されている。図示するように、このオゾン水洗浄装置はオゾナイザーと称されるオゾン発生装置ａで得られたオゾンガスと、水道の蛇口ｂ等から供給される水道水とをオゾンエジェクタｃに導き、ここで水道水中にオゾンガスを溶解させてオゾン水を製造した後、このオゾン水をオゾン水タンクｄに溜めておき、このタンクｄ内のオゾン水を必要に応じて吐出ポンプｅから抜き出して加圧した後、ノズルｆから吹き出して洗浄対象物を洗浄するようにしたものである。尚、図中ｇはオゾン水中から分離したオゾンガスを無害な酸素に分解して放出するオゾンキラー等と称されるオゾン分解触媒、ｈはオゾン水の噴射を制御する開閉レバーである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなオゾン水洗浄装置では、一定濃度のオゾン水を安定的に得ることが困難であり、安全性や洗浄性に大きなムラが生じてしまうといった欠点がある。すなわち、水道の蛇口などから供給される水道水には圧力変動が生じることがあり、これによって水道水の供給量が増減すると、オゾンエジェクタｃで得られるオゾン水の濃度が大きく変動する。そして、噴射されたオゾン水の濃度が高すぎると作業員等に悪影響を及ぼし、反対に濃度が低すぎると洗浄性が低下してしまうといった不都合を招く結果となる。
【０００５】
また、オゾン水を吐出する吐出ポンプは、負荷を低減すべく開閉バルブの開閉と連動して駆動、停止を行うようになっていることから、開閉バルブを開いたときに瞬時に高圧のオゾン水をノズルから噴射することができず、応答性が悪いといった不都合がある。
【０００６】
さらに、製造されるオゾン水量と消費されるオゾン水量に大きな変動が生じた場合には、その都度作業員が洗浄作業を中断して調整を行わなければならず、作業性が悪い。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その主な目的は、一定濃度のオゾン水を安定的に供給して洗浄作業性を大幅に向上させることができる新規なオゾン水洗浄装置の制御方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、一定濃度のオゾンガスを供給するオゾナイザーと、原料水を供給する給水ラインと、この給水ラインを流れる原料水中に上記オゾンガスを溶解させてオゾン水を生成するオゾンエジェクタで構成されたオゾン水製造手段と、
このオゾン水製造手段で得られたオゾン水を溜めるオゾン水タンクと、
このオゾン水タンクに設けられてオゾン水の貯水量の上限と下限の液位を計測するレベルセンサーと、
このオゾン水タンク内のオゾン水を加圧して吐出する吐出ポンプと、この吐出ポンプで加圧されたオゾン水を吹き出す噴射ノズルと、上記吐出ポンプの吐出側と上記オゾン水タンクとの間を接続するバイパスラインとで構成された吐出手段とを備え、
上記給水ラインに供給される水の圧力が所定の範囲内にある時に、この給水ラインに原料水を流すと同時に上記オゾナイザーを駆動し、上記給水ラインに供給される水の圧力が所定の範囲を外れた時に、上記オゾナイザーを停止すると同時に給水ラインへの水の供給を停止して濃度が常に一定のオゾン水が上記オゾン水タンクに供給されるようにし、
上記オゾン水製造手段で得られるオゾン水の供給量を上記吐出手段で吐出されるオゾン水の最大吐出量よりも高く設定すると共に、上記レベルセンサーで検出されたオゾン水の液位が下限を下回ったときに上記オゾン水製造手段を駆動してオゾン水を上記オゾン水タンクに供給し、オゾン水の液位が上限に達したときに上記オゾン水製造手段からのオゾン水の供給を停止して、オゾン水タンク内のオゾン水量が常時一定範囲になるようにし、
上記噴射ノズルを閉じた時に、上記吐出ポンプを停止することなく吐出ポンプで加圧されたオゾン水を上記バイパスラインを介して上記オゾン水タンク側に戻すように、再度噴射ノズルを開いた時に、上記バイパスラインを閉じて噴射ノズルから高圧で一定濃度のオゾン水を噴射するようにしたものである。
【０００９】
これによって、吐出手段側におけるオゾン水の消費量に拘わらず、オゾン水を安定供給することが可能となってオゾン水の過不足現象が解消され、洗浄作業性が大きく向上する。さらに、オゾン水の液位の上限値と下限値の幅を小さく設定しておけば、オゾン水タンク内における濃度の変化が少なくなり、一定濃度のオゾン水を吐出することができる。
【００１０】
尚、運転中における水の圧力変動に拘わらず、水の圧力が元々過不足している場合には減圧弁やポンプなどによって供給される水の圧力調整し、所定の圧力範囲内になるようにすることで、常に一定濃度のオゾン水をオゾン水タンク側に安定供給することができる。
【００１２】
以上より本発明は、吐出ポンプの締切り運転を防止することができると同時に、必要なときに瞬時に高圧のオゾン水を噴射ノズルから噴射することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るオゾン洗浄装置の実施の一形態を示したものであり、図中Ａは一定濃度のオゾン水を生成するオゾン水製造手段、Ｂはこのオゾン水製造手段Ａで得られたオゾン水を溜めるオゾン水タンク、Ｃはこのオゾン水タンクＢ内のオゾン水を加圧して吐出する吐出手段である。
【００１５】
先ず、このオゾン水製造手段Ａは、無声放電などによって一定濃度のオゾンガスを発生するオゾナイザー１と、原料水を供給する給水ライン２と、給水ライン２を流れる原料水中にオゾナイザー１で発生したオゾンガスを溶解させてオゾン水を生成するオゾンエジェクタ３，３とから構成されている。
【００１６】
また、この給水ライン２の一端は水道の蛇口等の水源７側に接続され、他端はこれより二つに分岐して、それぞれオゾン水タンクＢの底部側に延出されている。さらに、この給水ライン２の上流側には、水の流れを規制する給水側電磁弁４と、この原料水の水圧を計測する圧力スイッチ５が設けられており、この圧力スイッチ５で計測された給水側電磁弁４の下流側の水圧が一定の範囲を外れたときに、給水電磁弁４を閉じて原料水の流れを停止するように設定されている。
【００１７】
一方、オゾナイザー１の上流側には、オゾンガスの原料となる富酸素空気を生成する富酸素製造器８が付設されており、さらにこの富酸素製造器８とオゾナイザー１を結ぶラインには、富酸素製造器８で得られた富酸素空気の圧力を計測する圧力計９と、その流れを規制する酸素側電磁弁１０が備えられている。そして、給水ライン２と同様に、この富酸素製造器８から供給される富酸素空気の圧力が所定の範囲を外れたときに酸素側電磁弁１０を閉じてオゾナイザー１側への富酸素空気の供給を停止するようになっている。
【００１８】
また、この酸素側電磁弁１０と給水側電磁弁４は、一方の電磁弁の開閉に連動して他方の電磁弁が開閉するようになっており、常に一定範囲量の原料水及び富酸素空気が供給されるようになっていることから、常に一定濃度のオゾン水を生成してオゾン水タンクＢ側へ供給できるようになっている。尚、図中２３はオゾンガスの逆流を防止する逆止弁、２４はオゾン水の流れを規制するバルブ、２５は電磁弁１０と連動するオゾンガス電磁弁である。また、図示するように、この給水ライン２の一部はオゾナイザー１内を通過するようになっており、オゾナイザー１で発生する熱を奪って冷却する冷却ラインも兼用している。
【００１９】
次に、オゾン水タンクＢは、上述したようにオゾン水製造手段Ａで得られた一定濃度のオゾン水を一時的に貯溜しておくための密閉容器であり、その内部にはオゾン水の貯溜量を常時測定するレベルセンサー１１が設けられている。そして、このレベルセンサー１１は図示しない表示手段等を備えたマイクロコンピュータ等の制御回路１２に接続されており、このレベルセンサー１１で検出されたタンクＢ内のオゾン水の液位が予め設定した下限を下回ったときに上記オゾン水製造手段Ａを駆動して一定濃度のオゾン水を供給し、オゾン水の液位が上限に達した時に上記オゾン水製造手段Ａからのオゾン水の供給を停止してオゾン水タンクＢ内のオゾン水量が常時一定範囲に収まるように制御されている。尚、図中１３はオゾン水中から揮発したオゾンガスを無害な酸素に分解して放出するオゾン分解触媒、１４はタンクＢ内のオゾン水を溢流するオーバーフロー管、１５はタンクＢ内のオゾン水を放流するドレン弁である。
【００２０】
次に、吐出手段Ｃは、オゾン水タンクＢの底部に接続された吐出ライン１６に、オゾン水タンクＢ内のオゾン水を加圧して吐出する吐出ポンプ１８と、この吐出ポンプ１８で加圧されたオゾン水を吹き出す噴射ノズル１９とを接続すると共に、吐出ポンプ１８の吐出側と上記オゾン水タンクＢとの間をバイパスライン１７で接続して構成されている。また、図示するように、この吐出ポンプ１８の吐出側にはオゾン水の流れを規制する吐出バルブ２１が設けられると共に、バイパスライン１７側にも同様にオゾン水の流れを規制するバイパスバルブ２２が設けられており、これらは吐出バルブ２１、バイパスバルブ２２はそれぞれ反対に開閉制御されるようになっている。
【００２１】
また、さらに、この吐出バルブ２１の下流側にはオゾン水の吐出圧を計測する圧力スイッチ２０が備えられており、吐出圧が設定値に達した時にその信号を上記制御回路１２に入力するようになっている。
【００２２】
次に、上記構成に基づいて本発明の制御方法及び作用を説明する。
【００２３】
先ず、オゾン水製造手段Ａにおいて、水源７から供給される原料水を給水ライン２に流すと共に、酸素製造器８からオゾナイザー１へ富酸素空気を供給する。この時、供給ライン２側の原料水の水圧が一定の範囲、例えば１ｋｇ／ｃｍ2 〜２ｋｇ／ｃｍ2 の範囲から外れていると、これを検出する圧力スイッチ５が給水側電磁弁４を閉じて原料水の供給を停止すると同時にその信号が圧力計９に送られ、富酸素側電磁弁１０を閉じて富酸素空気の供給も停止される。また、反対に給水ライン２側の原料水の水圧が一定の範囲であっても、富酸素空気の圧力が一定の範囲を外れている場合には同様に圧力計９からその信号が圧力スイッチ５に送られ、給水側電磁弁４を閉じて原料水の供給が停止される。
【００２４】
次に、このようにして一定範囲の圧力で供給される富酸素空気はオゾナイザー１に流れ、ここで無声放電などによってオゾンガスとなった後、電磁弁２５、バルブ２４、逆止弁２３を通過してオゾンエジェクタ３，３に流れ、同じく一定範囲の圧力で給水ライン２から流れてくる原料水中に溶解してオゾン水となり、その後、さらに給水ライン２を通過してオゾン水タンクｂ内に流れ込み、ここに貯留される。この時、上述したように富酸素空気と原料水は常に一定の比率でオゾンエジェクタ３，３に供給されることとなるため、ここで得られるオゾン水は常に一定範囲の濃度のものが連続してオゾン水タンクＢ内に供給されることになる。
【００２５】
次に、このようにして一定濃度のオゾン水がオゾン水タンクＢ内に供給され、その液位がタンクＢの上限に達したことをレベルセンサー１１が検出したならば、その信号が制御回路１２に入力され、これによって制御回路１２がオゾン水製造手段Ａに信号を送って、これ以上のオゾン水の供給を中断するように制御する。具体的には、図示するように、圧力スイッチ５あるいは圧力計９にその旨の信号を送り、原料水と富酸素空気の供給を同時に停止する。
【００２６】
次に、このオゾン水タンクＢ内のオゾン水を洗浄に供するためには、吐出手段Ｃのオゾン水バルブ２１を開の状態にしておくと共に、手元バルブ６を開き、吐出ポンプ１８を駆動してオゾン水を例えば、３ｋｇ／ｃｍ2 以上に昇圧して吐出することで高圧のオゾン水が噴射ノズル１９から勢い良く噴射され、洗浄液として消費されることになる。そして、このオゾン水の消費により、オゾン水タンクＢ内のオゾン水量が徐々に減少してその液位が予め設定された下限に達すると、これをレベルセンサー１１が検知してその信号を制御回路１２に入力する。次に、この入力信号を受けた制御回路１２は、オゾン水タンクＢ内のオゾン水量が減少したと判断してオゾン水製造手段Ａに運転開始信号を送り、これによって、オゾン水製造手段Ａの運転が再開されて、一定濃度のオゾン水がオゾン水タンクＢ側に連続して供給されることになる。ここで、オゾン水製造手段Ａのオゾン水の連続生成量は、吐出手段Ｃでのオゾン水の連続消費量を上回るように設定されていることから、その都度吐出手段Ｃを停止させなくとも、オゾン水タンクＢ内のオゾン水の液位がレベルセンサー１１で検知される下限を下回ることなく、徐々に上昇していくことになる。従って、このレベルセンサー１１の上限値と下限値との幅を小さく設定しておけば、オゾン水タンクＢ内における液相と気相との比率が大幅に変わることもなくなり、オゾン水タンクＢ内におけるオゾン水濃度の変化を最小限に抑えることが可能となる。
【００２７】
このように、本発明は濃度が一定のオゾン水をオゾン水タンクＢ内に安定的に供給することができるため、従来のような濃度変化による洗浄能力の低下や作業員に対する悪影響を未然に防止することができる。また、この濃度制御は原料水の供給量を制御する圧力スイッチ５，富酸素空気の供給量を制御する圧力計９、オゾン水タンクＢ内の液位を計測するレベルセンサー１１等からの信号によって制御回路１２が自動的に行うようになっていることから、従来作業員によって行われていた煩わしい濃度調整が不要となり、洗浄作業性が大幅に向上することになる。
【００２８】
次に、吐出手段Ｃにおいて、洗浄作業を一時中断するために手元バルブ６を閉じてその上流側の圧力が上昇してその値が規定値を超えると、これを圧力スイッチ２０が検知して、吐出ライン１６の吐出バルブ２１が閉じられると同時に、バイパスバルブ２２を開き、吐出ポンプ１８から吐出される高圧のオゾン水がバイパスライン１７側に流れ、吐出ポンプ１８の負荷の上昇が避けられる。そして、洗浄作業を再開するために手元バルブ６を開くと、これを圧力スイッチ２０が検知して、吐出バルブ２１を開くと同時に、バイパスバルブ２２を閉じることで吐出ポンプ１８から吐出される高圧のオゾン水が再び吐出ライン１６から噴射ノズル１９側へ流れることになる。
【００２９】
従って、噴射を中断する毎に吐出ポンプ１８を駆動停止させる必要がなくなるため、吐出ポンプ１８の負荷を低減して寿命を大幅に向上させることができると共に、噴射を再開すると同時に高圧のオゾン水を瞬時に噴射することができるため、さらに洗浄作業性を向上することが可能となる。尚、吐出ポンプ１８と噴射ノズル１９との間に圧力スイッチ２０により、一定時間噴射ノズル１９を停止した時や、吐出圧力が異常に上昇したときには制御回路１２によって直接吐出ポンプ１８やオゾナイザー１等の駆動部を自動停止させて二重に吐出ポンプ１８を保護するようにしても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、濃度が一定のオゾン水を安定供給することが可能となるため、装置の信頼性及び清浄作業性を大幅に向上することができる等といった優れた効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す構成図である。
【図２】従来のオゾン水洗浄装置の概略図である。
【符号の説明】
Ａ オゾン水製造手段
Ｂ オゾン水タンク
Ｃ 吐出手段
１ オゾナイザー
２ 給水ライン
３ オゾンエジェクタ
４ 給水側電磁弁
５，２０ 圧力スイッチ
６ 手元バルブ
７ 水源
８ 富酸素製造器
９ 圧力計
10 富酸素側電磁弁
11 レベルセンサー
12 制御回路
16 吐出ライン
17 バイパスライン
18 吐出ポンプ
19 噴射ノズル
21 吐出バルブ
22 バイパスバルブ
【発明の属する技術分野】
本発明は洗浄用のオゾン水を均一濃度で安定供給するためのオゾン水洗浄装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、オゾンガスを溶解したオゾン水には優れた殺菌効果と安全性を有することから、このオゾン水を、衛生上無菌状態が望まれる食器、調理器具、飲料水タンク、受水槽、食品加工工場の物流機械等の洗浄液として積極的に用いることが検討されている。
【０００３】
このオゾン水を用いた洗浄装置としては、例えば、図２に示すようなものが提案されている。図示するように、このオゾン水洗浄装置はオゾナイザーと称されるオゾン発生装置ａで得られたオゾンガスと、水道の蛇口ｂ等から供給される水道水とをオゾンエジェクタｃに導き、ここで水道水中にオゾンガスを溶解させてオゾン水を製造した後、このオゾン水をオゾン水タンクｄに溜めておき、このタンクｄ内のオゾン水を必要に応じて吐出ポンプｅから抜き出して加圧した後、ノズルｆから吹き出して洗浄対象物を洗浄するようにしたものである。尚、図中ｇはオゾン水中から分離したオゾンガスを無害な酸素に分解して放出するオゾンキラー等と称されるオゾン分解触媒、ｈはオゾン水の噴射を制御する開閉レバーである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなオゾン水洗浄装置では、一定濃度のオゾン水を安定的に得ることが困難であり、安全性や洗浄性に大きなムラが生じてしまうといった欠点がある。すなわち、水道の蛇口などから供給される水道水には圧力変動が生じることがあり、これによって水道水の供給量が増減すると、オゾンエジェクタｃで得られるオゾン水の濃度が大きく変動する。そして、噴射されたオゾン水の濃度が高すぎると作業員等に悪影響を及ぼし、反対に濃度が低すぎると洗浄性が低下してしまうといった不都合を招く結果となる。
【０００５】
また、オゾン水を吐出する吐出ポンプは、負荷を低減すべく開閉バルブの開閉と連動して駆動、停止を行うようになっていることから、開閉バルブを開いたときに瞬時に高圧のオゾン水をノズルから噴射することができず、応答性が悪いといった不都合がある。
【０００６】
さらに、製造されるオゾン水量と消費されるオゾン水量に大きな変動が生じた場合には、その都度作業員が洗浄作業を中断して調整を行わなければならず、作業性が悪い。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その主な目的は、一定濃度のオゾン水を安定的に供給して洗浄作業性を大幅に向上させることができる新規なオゾン水洗浄装置の制御方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、一定濃度のオゾンガスを供給するオゾナイザーと、原料水を供給する給水ラインと、この給水ラインを流れる原料水中に上記オゾンガスを溶解させてオゾン水を生成するオゾンエジェクタで構成されたオゾン水製造手段と、
このオゾン水製造手段で得られたオゾン水を溜めるオゾン水タンクと、
このオゾン水タンクに設けられてオゾン水の貯水量の上限と下限の液位を計測するレベルセンサーと、
このオゾン水タンク内のオゾン水を加圧して吐出する吐出ポンプと、この吐出ポンプで加圧されたオゾン水を吹き出す噴射ノズルと、上記吐出ポンプの吐出側と上記オゾン水タンクとの間を接続するバイパスラインとで構成された吐出手段とを備え、
上記給水ラインに供給される水の圧力が所定の範囲内にある時に、この給水ラインに原料水を流すと同時に上記オゾナイザーを駆動し、上記給水ラインに供給される水の圧力が所定の範囲を外れた時に、上記オゾナイザーを停止すると同時に給水ラインへの水の供給を停止して濃度が常に一定のオゾン水が上記オゾン水タンクに供給されるようにし、
上記オゾン水製造手段で得られるオゾン水の供給量を上記吐出手段で吐出されるオゾン水の最大吐出量よりも高く設定すると共に、上記レベルセンサーで検出されたオゾン水の液位が下限を下回ったときに上記オゾン水製造手段を駆動してオゾン水を上記オゾン水タンクに供給し、オゾン水の液位が上限に達したときに上記オゾン水製造手段からのオゾン水の供給を停止して、オゾン水タンク内のオゾン水量が常時一定範囲になるようにし、
上記噴射ノズルを閉じた時に、上記吐出ポンプを停止することなく吐出ポンプで加圧されたオゾン水を上記バイパスラインを介して上記オゾン水タンク側に戻すように、再度噴射ノズルを開いた時に、上記バイパスラインを閉じて噴射ノズルから高圧で一定濃度のオゾン水を噴射するようにしたものである。
【０００９】
これによって、吐出手段側におけるオゾン水の消費量に拘わらず、オゾン水を安定供給することが可能となってオゾン水の過不足現象が解消され、洗浄作業性が大きく向上する。さらに、オゾン水の液位の上限値と下限値の幅を小さく設定しておけば、オゾン水タンク内における濃度の変化が少なくなり、一定濃度のオゾン水を吐出することができる。
【００１０】
尚、運転中における水の圧力変動に拘わらず、水の圧力が元々過不足している場合には減圧弁やポンプなどによって供給される水の圧力調整し、所定の圧力範囲内になるようにすることで、常に一定濃度のオゾン水をオゾン水タンク側に安定供給することができる。
【００１２】
以上より本発明は、吐出ポンプの締切り運転を防止することができると同時に、必要なときに瞬時に高圧のオゾン水を噴射ノズルから噴射することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るオゾン洗浄装置の実施の一形態を示したものであり、図中Ａは一定濃度のオゾン水を生成するオゾン水製造手段、Ｂはこのオゾン水製造手段Ａで得られたオゾン水を溜めるオゾン水タンク、Ｃはこのオゾン水タンクＢ内のオゾン水を加圧して吐出する吐出手段である。
【００１５】
先ず、このオゾン水製造手段Ａは、無声放電などによって一定濃度のオゾンガスを発生するオゾナイザー１と、原料水を供給する給水ライン２と、給水ライン２を流れる原料水中にオゾナイザー１で発生したオゾンガスを溶解させてオゾン水を生成するオゾンエジェクタ３，３とから構成されている。
【００１６】
また、この給水ライン２の一端は水道の蛇口等の水源７側に接続され、他端はこれより二つに分岐して、それぞれオゾン水タンクＢの底部側に延出されている。さらに、この給水ライン２の上流側には、水の流れを規制する給水側電磁弁４と、この原料水の水圧を計測する圧力スイッチ５が設けられており、この圧力スイッチ５で計測された給水側電磁弁４の下流側の水圧が一定の範囲を外れたときに、給水電磁弁４を閉じて原料水の流れを停止するように設定されている。
【００１７】
一方、オゾナイザー１の上流側には、オゾンガスの原料となる富酸素空気を生成する富酸素製造器８が付設されており、さらにこの富酸素製造器８とオゾナイザー１を結ぶラインには、富酸素製造器８で得られた富酸素空気の圧力を計測する圧力計９と、その流れを規制する酸素側電磁弁１０が備えられている。そして、給水ライン２と同様に、この富酸素製造器８から供給される富酸素空気の圧力が所定の範囲を外れたときに酸素側電磁弁１０を閉じてオゾナイザー１側への富酸素空気の供給を停止するようになっている。
【００１８】
また、この酸素側電磁弁１０と給水側電磁弁４は、一方の電磁弁の開閉に連動して他方の電磁弁が開閉するようになっており、常に一定範囲量の原料水及び富酸素空気が供給されるようになっていることから、常に一定濃度のオゾン水を生成してオゾン水タンクＢ側へ供給できるようになっている。尚、図中２３はオゾンガスの逆流を防止する逆止弁、２４はオゾン水の流れを規制するバルブ、２５は電磁弁１０と連動するオゾンガス電磁弁である。また、図示するように、この給水ライン２の一部はオゾナイザー１内を通過するようになっており、オゾナイザー１で発生する熱を奪って冷却する冷却ラインも兼用している。
【００１９】
次に、オゾン水タンクＢは、上述したようにオゾン水製造手段Ａで得られた一定濃度のオゾン水を一時的に貯溜しておくための密閉容器であり、その内部にはオゾン水の貯溜量を常時測定するレベルセンサー１１が設けられている。そして、このレベルセンサー１１は図示しない表示手段等を備えたマイクロコンピュータ等の制御回路１２に接続されており、このレベルセンサー１１で検出されたタンクＢ内のオゾン水の液位が予め設定した下限を下回ったときに上記オゾン水製造手段Ａを駆動して一定濃度のオゾン水を供給し、オゾン水の液位が上限に達した時に上記オゾン水製造手段Ａからのオゾン水の供給を停止してオゾン水タンクＢ内のオゾン水量が常時一定範囲に収まるように制御されている。尚、図中１３はオゾン水中から揮発したオゾンガスを無害な酸素に分解して放出するオゾン分解触媒、１４はタンクＢ内のオゾン水を溢流するオーバーフロー管、１５はタンクＢ内のオゾン水を放流するドレン弁である。
【００２０】
次に、吐出手段Ｃは、オゾン水タンクＢの底部に接続された吐出ライン１６に、オゾン水タンクＢ内のオゾン水を加圧して吐出する吐出ポンプ１８と、この吐出ポンプ１８で加圧されたオゾン水を吹き出す噴射ノズル１９とを接続すると共に、吐出ポンプ１８の吐出側と上記オゾン水タンクＢとの間をバイパスライン１７で接続して構成されている。また、図示するように、この吐出ポンプ１８の吐出側にはオゾン水の流れを規制する吐出バルブ２１が設けられると共に、バイパスライン１７側にも同様にオゾン水の流れを規制するバイパスバルブ２２が設けられており、これらは吐出バルブ２１、バイパスバルブ２２はそれぞれ反対に開閉制御されるようになっている。
【００２１】
また、さらに、この吐出バルブ２１の下流側にはオゾン水の吐出圧を計測する圧力スイッチ２０が備えられており、吐出圧が設定値に達した時にその信号を上記制御回路１２に入力するようになっている。
【００２２】
次に、上記構成に基づいて本発明の制御方法及び作用を説明する。
【００２３】
先ず、オゾン水製造手段Ａにおいて、水源７から供給される原料水を給水ライン２に流すと共に、酸素製造器８からオゾナイザー１へ富酸素空気を供給する。この時、供給ライン２側の原料水の水圧が一定の範囲、例えば１ｋｇ／ｃｍ2 〜２ｋｇ／ｃｍ2 の範囲から外れていると、これを検出する圧力スイッチ５が給水側電磁弁４を閉じて原料水の供給を停止すると同時にその信号が圧力計９に送られ、富酸素側電磁弁１０を閉じて富酸素空気の供給も停止される。また、反対に給水ライン２側の原料水の水圧が一定の範囲であっても、富酸素空気の圧力が一定の範囲を外れている場合には同様に圧力計９からその信号が圧力スイッチ５に送られ、給水側電磁弁４を閉じて原料水の供給が停止される。
【００２４】
次に、このようにして一定範囲の圧力で供給される富酸素空気はオゾナイザー１に流れ、ここで無声放電などによってオゾンガスとなった後、電磁弁２５、バルブ２４、逆止弁２３を通過してオゾンエジェクタ３，３に流れ、同じく一定範囲の圧力で給水ライン２から流れてくる原料水中に溶解してオゾン水となり、その後、さらに給水ライン２を通過してオゾン水タンクｂ内に流れ込み、ここに貯留される。この時、上述したように富酸素空気と原料水は常に一定の比率でオゾンエジェクタ３，３に供給されることとなるため、ここで得られるオゾン水は常に一定範囲の濃度のものが連続してオゾン水タンクＢ内に供給されることになる。
【００２５】
次に、このようにして一定濃度のオゾン水がオゾン水タンクＢ内に供給され、その液位がタンクＢの上限に達したことをレベルセンサー１１が検出したならば、その信号が制御回路１２に入力され、これによって制御回路１２がオゾン水製造手段Ａに信号を送って、これ以上のオゾン水の供給を中断するように制御する。具体的には、図示するように、圧力スイッチ５あるいは圧力計９にその旨の信号を送り、原料水と富酸素空気の供給を同時に停止する。
【００２６】
次に、このオゾン水タンクＢ内のオゾン水を洗浄に供するためには、吐出手段Ｃのオゾン水バルブ２１を開の状態にしておくと共に、手元バルブ６を開き、吐出ポンプ１８を駆動してオゾン水を例えば、３ｋｇ／ｃｍ2 以上に昇圧して吐出することで高圧のオゾン水が噴射ノズル１９から勢い良く噴射され、洗浄液として消費されることになる。そして、このオゾン水の消費により、オゾン水タンクＢ内のオゾン水量が徐々に減少してその液位が予め設定された下限に達すると、これをレベルセンサー１１が検知してその信号を制御回路１２に入力する。次に、この入力信号を受けた制御回路１２は、オゾン水タンクＢ内のオゾン水量が減少したと判断してオゾン水製造手段Ａに運転開始信号を送り、これによって、オゾン水製造手段Ａの運転が再開されて、一定濃度のオゾン水がオゾン水タンクＢ側に連続して供給されることになる。ここで、オゾン水製造手段Ａのオゾン水の連続生成量は、吐出手段Ｃでのオゾン水の連続消費量を上回るように設定されていることから、その都度吐出手段Ｃを停止させなくとも、オゾン水タンクＢ内のオゾン水の液位がレベルセンサー１１で検知される下限を下回ることなく、徐々に上昇していくことになる。従って、このレベルセンサー１１の上限値と下限値との幅を小さく設定しておけば、オゾン水タンクＢ内における液相と気相との比率が大幅に変わることもなくなり、オゾン水タンクＢ内におけるオゾン水濃度の変化を最小限に抑えることが可能となる。
【００２７】
このように、本発明は濃度が一定のオゾン水をオゾン水タンクＢ内に安定的に供給することができるため、従来のような濃度変化による洗浄能力の低下や作業員に対する悪影響を未然に防止することができる。また、この濃度制御は原料水の供給量を制御する圧力スイッチ５，富酸素空気の供給量を制御する圧力計９、オゾン水タンクＢ内の液位を計測するレベルセンサー１１等からの信号によって制御回路１２が自動的に行うようになっていることから、従来作業員によって行われていた煩わしい濃度調整が不要となり、洗浄作業性が大幅に向上することになる。
【００２８】
次に、吐出手段Ｃにおいて、洗浄作業を一時中断するために手元バルブ６を閉じてその上流側の圧力が上昇してその値が規定値を超えると、これを圧力スイッチ２０が検知して、吐出ライン１６の吐出バルブ２１が閉じられると同時に、バイパスバルブ２２を開き、吐出ポンプ１８から吐出される高圧のオゾン水がバイパスライン１７側に流れ、吐出ポンプ１８の負荷の上昇が避けられる。そして、洗浄作業を再開するために手元バルブ６を開くと、これを圧力スイッチ２０が検知して、吐出バルブ２１を開くと同時に、バイパスバルブ２２を閉じることで吐出ポンプ１８から吐出される高圧のオゾン水が再び吐出ライン１６から噴射ノズル１９側へ流れることになる。
【００２９】
従って、噴射を中断する毎に吐出ポンプ１８を駆動停止させる必要がなくなるため、吐出ポンプ１８の負荷を低減して寿命を大幅に向上させることができると共に、噴射を再開すると同時に高圧のオゾン水を瞬時に噴射することができるため、さらに洗浄作業性を向上することが可能となる。尚、吐出ポンプ１８と噴射ノズル１９との間に圧力スイッチ２０により、一定時間噴射ノズル１９を停止した時や、吐出圧力が異常に上昇したときには制御回路１２によって直接吐出ポンプ１８やオゾナイザー１等の駆動部を自動停止させて二重に吐出ポンプ１８を保護するようにしても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、濃度が一定のオゾン水を安定供給することが可能となるため、装置の信頼性及び清浄作業性を大幅に向上することができる等といった優れた効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す構成図である。
【図２】従来のオゾン水洗浄装置の概略図である。
【符号の説明】
Ａ オゾン水製造手段
Ｂ オゾン水タンク
Ｃ 吐出手段
１ オゾナイザー
２ 給水ライン
３ オゾンエジェクタ
４ 給水側電磁弁
５，２０ 圧力スイッチ
６ 手元バルブ
７ 水源
８ 富酸素製造器
９ 圧力計
10 富酸素側電磁弁
11 レベルセンサー
12 制御回路
16 吐出ライン
17 バイパスライン
18 吐出ポンプ
19 噴射ノズル
21 吐出バルブ
22 バイパスバルブ
Claims (1)
- 一定濃度のオゾンガスを供給するオゾナイザーと、原料水を供給する給水ラインと、この給水ラインを流れる原料水中に上記オゾンガスを溶解させてオゾン水を生成するオゾンエジェクタで構成されたオゾン水製造手段と、
このオゾン水製造手段で得られたオゾン水を溜めるオゾン水タンクと、
このオゾン水タンクに設けられてオゾン水の貯水量の上限と下限の液位を計測するレベルセンサーと、
このオゾン水タンク内のオゾン水を加圧して吐出する吐出ポンプと、この吐出ポンプで加圧されたオゾン水を吹き出す噴射ノズルと、上記吐出ポンプの吐出側と上記オゾン水タンクとの間を接続するバイパスラインとで構成された吐出手段とを備え、
上記給水ラインに供給される水の圧力が所定の範囲内にある時に、この給水ラインに原料水を流すと同時に上記オゾナイザーを駆動し、上記給水ラインに供給される水の圧力が所定の範囲を外れた時に、上記オゾナイザーを停止すると同時に給水ラインへの水の供給を停止して濃度が常に一定のオゾン水が上記オゾン水タンクに供給されるようにし、
上記オゾン水製造手段で得られるオゾン水の供給量を上記吐出手段で吐出されるオゾン水の最大吐出量よりも高く設定すると共に、上記レベルセンサーで検出されたオゾン水の液位が下限を下回ったときに上記オゾン水製造手段を駆動してオゾン水を上記オゾン水タンクに供給し、オゾン水の液位が上限に達したときに上記オゾン水製造手段からのオゾン水の供給を停止して、オゾン水タンク内のオゾン水量が常時一定範囲になるようにし、
上記噴射ノズルを閉じた時に、上記吐出ポンプを停止することなく吐出ポンプで加圧されたオゾン水を上記バイパスラインを介して上記オゾン水タンク側に戻すように、再度噴射ノズルを開いた時に、上記バイパスラインを閉じて噴射ノズルから高圧で一定濃度のオゾン水を噴射するようにした
ことを特徴とするオゾン水洗浄装置の制御方法。
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|---|---|---|---|
| JP22157296A JP3765131B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | オゾン水洗浄装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP22157296A JP3765131B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | オゾン水洗浄装置の制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1057907A JPH1057907A (ja) | 1998-03-03 |
| JP3765131B2 true JP3765131B2 (ja) | 2006-04-12 |
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| JP (1) | JP3765131B2 (ja) |
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| JP6996438B2 (ja) * | 2018-07-11 | 2022-01-17 | 株式会社Sumco | 半導体ウェーハの洗浄方法、および該洗浄方法を用いた半導体ウェーハの製造方法 |
-
1996
- 1996-08-22 JP JP22157296A patent/JP3765131B2/ja not_active Expired - Fee Related
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