JP7024916B1 - Ozone supply device and ozone supply method - Google Patents
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Abstract
本開示は、オゾン発生効率の低下を抑制できるオゾン供給装置及びオゾン供給方法を提供することを目的とする。本開示のオゾン供給装置(100)は、酸素及び窒素を含む原料ガスを供給する原料ガス供給部(1)と、原料ガス及び返送ガスからなる供給ガスから、オゾンを含むオゾン化ガスを生成するオゾン発生部(2)と、オゾン化ガスに含まれるオゾンを吸着し、返送ガスを排出する吸脱着部(3)と、オゾン発生部(2)で生成されたオゾン化ガスを吸脱着部(3)に供給し、吸脱着部(3)から排出された返送ガスを原料ガスとともに、オゾン発生部(2)に供給する配管(4)、オゾン発生部(2)、及び吸脱着部(3)を含む循環回路と、循環回路内の情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御する制御部(5)と、を備えるものである。It is an object of the present disclosure to provide an ozone supply device and an ozone supply method capable of suppressing a decrease in ozone generation efficiency. The ozone supply device (100) of the present disclosure generates an ozoneified gas containing ozone from a raw material gas supply unit (1) that supplies a raw material gas containing oxygen and nitrogen, and a supply gas composed of the raw material gas and the return gas. The ozone generating section (2), the suction / desorption section (3) that adsorbs the ozone contained in the ozone-forming gas and discharges the returned gas, and the suction / desorption section (3) that absorbs and desorbs the ozone-forming gas generated by the ozone generating section (2). The pipe (4), the ozone generating section (2), and the suction / desorption section (3) that supply the return gas supplied to 3) and discharged from the suction / desorption section (3) together with the raw material gas to the ozone generating section (2). ), And a control unit (5) that controls the nitrogen concentration of the supply gas based on the information in the circulation circuit.
Description
本開示は、オゾン供給装置及びオゾン供給方法に関する。 The present disclosure relates to an ozone supply device and an ozone supply method.
オゾンは、強力な酸化剤として、水環境浄化又は半導体洗浄等、多岐に渡る分野で利用されており、近年の環境意識の高まりにより、高濃度且つ高効率なオゾン供給技術への要求が高まっている。オゾン供給装置のオゾン発生部単体における発生オゾン濃度の上限値は体積分率20%程度であるため、オゾンの吸着現象を利用して、オゾンの貯蔵を行い、高濃度のオゾン化ガスを間欠的に供給する技術及び装置が注目されている。 Ozone is used as a powerful oxidant in a wide range of fields such as water environment purification or semiconductor cleaning, and with the recent increase in environmental awareness, the demand for high-concentration and highly efficient ozone supply technology has increased. There is. Since the upper limit of the generated ozone concentration in the ozone generation part of the ozone supply device is about 20%, the ozone adsorption phenomenon is used to store ozone and intermittently use high-concentration ozone gas. Attention is being paid to the technology and equipment supplied to.
オゾンの貯蔵技術においては、酸素及び窒素がオゾン発生部に供給され、オゾン発生部において生成されたオゾンを含むオゾン化ガスから、吸着剤にオゾンを選択的に吸着し、大部分の酸素は排出する。酸素及び窒素をオゾン発生部に供給するとともに、排出される酸素及び窒素を、再度オゾン発生のためのガスとして利用する酸素リサイクル技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In the ozone storage technology, oxygen and nitrogen are supplied to the ozone generation part, and ozone is selectively adsorbed to the adsorbent from the ozone-containing ozone gas generated in the ozone generation part, and most of the oxygen is discharged. do. An oxygen recycling technique is disclosed in which oxygen and nitrogen are supplied to an ozone generation unit and the discharged oxygen and nitrogen are used again as a gas for ozone generation (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の技術において、酸素とともに、オゾン発生部に供給されるガスに含まれる窒素は所定量であるため、オゾン発生装置の運転時間の経過に伴い、オゾン供給装置内のガスに含まれる窒素の濃度がオゾン発生に適当ではなくなり、オゾン発生効率が低下するという課題があった。 However, in the technique described in
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、オゾン発生効率の低下を抑制できるオゾン供給装置及びオゾン供給方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide an ozone supply device and an ozone supply method capable of suppressing a decrease in ozone generation efficiency.
本開示にかかるオゾン供給装置は、酸素及び窒素を含む原料ガスを供給する原料ガス供給部と、原料ガス及び返送ガスからなる供給ガスから、オゾンを含むオゾン化ガスを生成するオゾン発生部と、オゾン化ガスに含まれるオゾンを吸着し、返送ガスを排出する吸脱着部と、原料ガス供給部は含まず、オゾン発生部で生成されたオゾン化ガスを吸脱着部に供給し、吸脱着部から排出された返送ガスを原料ガスとともに、オゾン発生部に供給する配管、オゾン発生部、及び吸脱着部を含む循環回路と、循環回路内の情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御する制御部と、を備えるものである。 The ozone supply device according to the present disclosure includes a raw material gas supply unit that supplies a raw material gas containing oxygen and nitrogen, an ozone generation unit that generates an ozone-containing gas containing ozone from a supply gas consisting of the raw material gas and the return gas. The suction / desorption section that adsorbs the ozone contained in the ozone-ized gas and discharges the returned gas, and the raw material gas supply section are not included. Control to control the nitrogen concentration of the supply gas based on the information in the circulation circuit including the piping that supplies the return gas discharged from the source gas to the ozone generation part, the ozone generation part, and the suction / desorption part, and the information in the circulation circuit. It is equipped with a part.
本開示にかかるオゾン供給方法は、原料ガス供給部から供給される原料ガス及び返送ガスを含む供給ガスをオゾン発生部に供給する工程と、オゾン発生部によって、供給ガスからオゾンを含むオゾン化ガスを生成する工程と、吸脱着部に、オゾン化ガスに含まれるオゾンを吸着させるとともに、吸脱着部から、返送ガスを排出する工程と、原料ガス供給部は含まず、オゾン発生部で生成された記オゾン化ガスを吸脱着部に供給し、吸脱着部から排出された返送ガスを原料ガスとともに、オゾン発生部に供給する配管、オゾン発生部、及び吸脱着部を含む循環回路内の情報に基づき、制御部によって、供給ガスの窒素濃度を制御する工程と、を有するものである。
The ozone supply method according to the present disclosure includes a step of supplying a supply gas including a raw material gas and a return gas supplied from the raw material gas supply unit to the ozone generation unit, and an ozone-containing gas containing ozone from the supply gas by the ozone generation unit. The step of adsorbing the ozone contained in the ozone-ized gas to the suction / desorption part and the step of discharging the return gas from the suction / desorption part, and the step of discharging the return gas from the suction / desorption part, and the raw material gas supply part are not included and are generated in the ozone generation part. Information in the circulation circuit including the pipe, ozone generating part, and the suction / desorption part that supplies the ozone-ized gas to the suction / desorption part and supplies the return gas discharged from the suction / desorption part together with the raw material gas to the ozone generating part. Based on the above, the control unit has a step of controlling the nitrogen concentration of the supply gas.
本開示によれば、オゾン発生効率の低下を抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress a decrease in ozone generation efficiency.
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本開示は以下の記述に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお、図面において、装置の構成や部材の形状を示す図は、あくまで装置及び部材の概略的な構成及び形状を示すものである。各図面において図示される各部材の相対的な大きさ、及び相対的な位置は、必ずしも実際の部材間における大小関係及び位置関係を正確に表現するものではない。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present disclosure is not limited to the following description, and may be appropriately modified without departing from the gist of the present disclosure. Further, in the present specification and the drawings, components having substantially the same function are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted. In addition, in the drawing, the figure which shows the structure of a device and the shape of a member shows only the schematic structure and shape of a device and a member. The relative size and relative position of each member shown in each drawing do not necessarily accurately represent the magnitude relationship and the positional relationship between the actual members.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかるオゾン供給装置100aを示す構成図である。オゾン供給装置100aは、原料ガス供給部1、オゾン発生部2、吸脱着部3、配管4、制御部5、昇圧ブロワ7、窒素除去部8、排気回路9及びオゾン排出回路90を備える。オゾン供給装置100aは、さらに、窒素成分濃度測定部6を備える。以下、詳細について説明する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an
ここで、原料ガス供給部1から供給されるガスを原料ガスと記し、オゾン発生部2から排出されるガスをオゾン化ガスと記す。また、吸脱着部3から排出されたガスを返送ガスと記す。原料ガス供給部1から供給された原料ガスと吸脱着部3から排出された返送ガスからなる供給ガスがオゾン発生部2に供給される。なお、原料ガス、オゾン化ガス、返送ガス及び供給ガスをまとめて、ガスと記す場合がある。 Here, the gas supplied from the raw material
また、図1の配管4において、地点Aは、原料ガスと返送ガスが合流する地点、地点Bは、オゾン発生部2と吸脱着部3との間、地点Cは、吸脱着部3と窒素成分濃度測定部6との間、地点Dは、窒素除去部8と地点Aとの間を示す。 Further, in the
原料ガス供給部1は、酸素及び窒素が含まれる原料ガスを供給する。原料ガス供給部1は、原料ガス源となる酸素源10と、窒素添加部12とを有する。窒素添加部12は、窒素源11及び流量調整部13を有する。流量調整部13は、添加する窒素の流量を制御するものであり、例えば、マスフローコントローラ又は流量調整弁等を用いればよい。添加する窒素の流用の制御には、窒素を添加しない制御も含まれる。酸素源10及び窒素源11としては、例えば、ボンベ又はPSA(Pressure Swing Adsorption)装置等を用いればよい。オゾン供給装置100aにおいて、酸素源10及び窒素源11から供給される酸素及び窒素の純度は、それぞれ99%以上が望ましい。 The raw material
オゾン発生部2は、原料ガス供給部1から供給された原料ガス及び吸脱着部3から排出された返送ガスからなる供給ガスを用いて、オゾンを含むオゾン化ガスを生成する装置である。オゾン発生部2としては、例えば、交流高電圧により駆動する無声放電式のオゾン発生装置を用いればよい。 The
吸脱着部3は、内部に充填された吸着剤(図1に図示せず)によって、オゾン発生部2で生成したオゾン化ガスに含まれるオゾンを選択的に吸着するとともに、返送ガスを排出する装置である。吸着剤としては、オゾン化ガスに含まれるオゾンを優先的に吸着するもの、例えば、シリカゲルを用いればよい。吸着剤の吸着特性により、吸着剤表面でのオゾン濃度は、オゾン化ガス中のオゾン濃度よりも高くなる。吸脱着部3は、オゾン化ガスのオゾン濃度を高めるようにオゾンを濃縮し、濃縮オゾンを生成する。図1に図示していないが、吸脱着部3の吸着剤に吸着された濃縮オゾンを吸着剤から脱着するために、オゾン供給装置100aには、オゾン脱着用の気体を吸脱着部3に注入する脱着ガス注入部が設けられる。脱着用の気体は、例えば、酸素である。 The suction /
配管4は、オゾン発生部2で生成されたオゾン化ガスを吸脱着部3に供給し、吸脱着部3から排出された返送ガスを、原料ガスとともに、オゾン発生部2に供給するガス回路である。配管4のガス回路は、オゾンが含まれるオゾン化ガスが流れることから、ガスと接触する部分には、耐腐食性の材料を用いることが望ましい。また、配管4内は、圧力損失が小さい構成であることが望ましい。ここで、オゾン発生部2、吸脱着部3、及び配管4を、合わせて循環回路という。 The
昇圧ブロワ7は、配管4において、吸脱着部3と窒素成分濃度測定部6との間に設けられる。昇圧ブロワ7は、返送ガスを昇圧し、返送ガスを配管4内で必要流量循環させる装置である。 The
窒素成分濃度測定部6は、返送ガスの窒素成分濃度を測定する装置である。ここで、「窒素成分」とは、ガスに含まれる窒素を指す。すなわち、窒素成分濃度測定部6は、返送ガスに含まれる窒素濃度を測定する。窒素成分濃度測定部6は、昇圧ブロワ7によって昇圧された返送ガスの窒素成分濃度を測定するために、例えば、昇圧ブロワ7と、返送ガス及び原料ガスが合流する地点Aとの間に設置すればよい。なお、窒素成分濃度測定部6は、オゾン発生部2と吸脱着部3との間に設け、オゾン化ガスの窒素成分濃度を測定してもよいし、地点Aとオゾン発生部2との間に設け、供給ガスの窒素成分濃度を測定してもよい。
The nitrogen component
制御部5は、循環回路内の情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御する装置である。窒素成分濃度測定部6によって測定された窒素成分濃度が、予め定めた第一の値よりも大きい場合は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御を行い、窒素成分濃度測定部6によって測定された窒素成分濃度が予め定めた第二の値よりも小さい場合は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御を行う。ここで、循環回路内の情報とは、返送ガスの窒素成分濃度、オゾン化ガスの窒素成分濃度、供給ガスの窒素成分濃度、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報、及びオゾン発生部の運転経過時間の少なくともいずれかに基づく情報である。なお、循環回路内の情報に基づき、循環回路内の窒素成分濃度推定値を算出し、算出された窒素成分濃度推定値と、第一の値及び第二の値とを比較してもよい。循環回路内の情報が、例えば、循環回路内の窒素成分濃度であり、循環回路内の情報が、窒素成分濃度測定部6で測定される場合、制御部5で算出される循環回路内の窒素成分濃度推定値は、窒素成分濃度測定部6で測定された測定値と一致する。 The
予め定めた第一の値及び第二の値とは、オゾン発生効率が適した値となるよう予め決められた窒素成分濃度である。オゾン供給装置100aにおいては、窒素成分濃度測定部6は返送ガスの窒素成分濃度を測定しているため、第一の値及び第二の値は、予め決められた返送ガスの窒素成分濃度である。予め決められた返送ガスの窒素成分濃度は、作業者が手動で入力してもよい。制御部5は、例えば、マイクロコンピュータ等によって構成され、所定の制御プログラムをインストールすることにより制御を行う。制御部5が、供給ガスの窒素濃度の制御を行う際に参照する窒素成分濃度、オゾン化ガスの窒素成分濃度、供給ガスの窒素成分濃度、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報、及びオゾン発生部の運転経過時間は、制御部5に対して作業者が手動で入力してもよいし、循環回路内の機器から発信された信号情報を制御部5が受信してもよい。 The predetermined first value and the second value are nitrogen component concentrations predetermined so that the ozone generation efficiency becomes an appropriate value. In the
制御部5は、予め定めた第一の値よりも窒素成分濃度の測定値が大きい場合、窒素除去部8に返送ガスから窒素を除去させる指示及び窒素の除去量を増加させる指示、並びに窒素添加部12に原料ガスにおける窒素の添加量を減少させる指示及び窒素添加部12に窒素の添加を停止させる指示の少なくともいずれかを行い、供給ガスの窒素濃度を減少させる。 When the measured value of the nitrogen component concentration is larger than the predetermined first value, the
一方、制御部5は、予め定めた第二の値よりも窒素成分濃度の測定値が小さい場合、窒素除去部8に返送ガスから除去する窒素の除去量を減少させる指示及び窒素除去部8に窒素の除去を停止させる指示、並びに窒素添加部に原料ガスへ窒素を添加する指示及び窒素の添加量を増加させる指示の少なくともいずれかを行い、供給ガスの窒素濃度を増加させる。窒素除去部8及び窒素添加部12のそれぞれの動作は後述する。 On the other hand, when the measured value of the nitrogen component concentration is smaller than the predetermined second value, the
窒素除去部8は、ガスに含まれる窒素を除去する装置である。オゾン供給装置100aでは、返送ガスに含まれる窒素を除去する。窒素除去部8における窒素除去方法としては、例えば、窒素を選択的に吸着する窒素吸着剤(図1に図示せず)を用いて返送ガス中の窒素を除去する方法が挙げられる。 The
また、窒素除去部8は、第1温度調節部14によって、窒素除去部8内の窒素吸着剤の温度を調節する。第1温度調節部14は、窒素除去部8の窒素吸着剤が窒素を吸着する際に、吸着剤の温度を低温化し、窒素吸着剤が窒素を脱着する際に、吸着剤の温度を高温化する。第1温度調節部14は、例えば、恒温槽、冷凍機又はチラー等である。 Further, the
窒素除去部8は、制御部5から供給ガスの窒素濃度の除去量が指示された場合、第1温度調節部14によって窒素吸着剤の温度を調節することにより、返送ガスの窒素の除去量を調節する。すなわち、制御部5は、第1温度調節部14の温度を調整することで、窒素除去部8は、予め定めた第一の値よりも窒素成分濃度の測定値が大きい場合、返送ガスから窒素の除去量を増加させて、供給ガスの窒素濃度を減少させる。また、窒素除去部8は、予め定めた第二の値よりも窒素成分濃度の測定値が小さい場合、返送ガスから窒素の除去量を減少させて、供給ガスの窒素濃度を増加させる。 When the
さらに、オゾン供給装置100aは、窒素除去部8は、窒素を除去する場合に選択される窒素除去部8を介した配管4と、窒素を除去しない場合に選択される窒素除去部8を介さずにバイパス回路を介した配管4(図1に図示せず)とを有し、制御部5からの指示に基づいて、窒素除去部8を介するか、バイパス回路を介するか選択される。制御部5は、予め定めた第一の値よりも窒素成分濃度の測定値が大きい場合、窒素除去部8を介した配管4を選択し、返送ガスからの窒素の除去を開始する。また、制御部5は、予め定めた第二の値よりも窒素成分濃度の測定値が小さい場合、バイパス回路を介した配管4を選択し、返送ガスからの窒素の除去を停止する。 Further, in the
一方、窒素添加部12は、制御部5から供給ガスの窒素濃度の増加量が指示された場合、流量調整部13を調整することにより、窒素源11から原料ガスに供給される窒素の添加量を制御する。すなわち、予め定めた第一の値よりも窒素成分濃度の測定値が大きい場合、窒素添加部12は、窒素の添加量を減少させて、供給ガスの窒素濃度を減少させる。また、窒素添加部12は、予め定めた第一の値よりも窒素成分濃度の測定値が大きい場合、窒素の添加を停止する。さらに、窒素添加部12は、予め定めた第一の値よりも窒素成分濃度の測定値が大きい場合、流量調整部13に設置された弁を間欠的に開き、窒素源11から供給される窒素の添加量を制御してもよい。流量調整部13が弁を間欠的に開くタイミング、及び開き続ける時間は、予め窒素添加部12に設置されたプログラムでもよいし、制御部5からの指示でもよい。また、予め定めた第二の値よりも窒素成分濃度の測定値が小さい場合であって、原料ガスへの窒素の添加が停止していた場合、窒素添加部12は、原料ガスへ窒素の添加を開始する。予め定めた第二の値よりも窒素成分濃度の測定値が小さい場合、窒素添加部12は、窒素の添加量を増加させて、供給ガスの窒素濃度を増加させる。 On the other hand, when the
図2は、実施の形態1におけるオゾン供給装置100aの制御部5の動作を示すフロー図である。まず、制御部5は、窒素成分濃度測定部6から循環回路内の情報である窒素成分濃度を受信する(ステップST1)。そして、制御部5は、窒素成分濃度測定部6で測定された窒素成分濃度が、予め定めた第一の値よりも大きいか否かを判断する(ステップST2)。ステップST2において、窒素成分濃度測定部6で測定された窒素成分濃度が、予め定めた第一の値よりも大きい場合(YES)、制御部5は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御(ステップST3)、例えば、窒素除去部8に、ガス中の窒素を除去させる制御を行う。そして、制御部5は、制御を終了する。 FIG. 2 is a flow chart showing the operation of the
また、ステップST2において、NOと判断された場合、制御部5は、測定された窒素成分濃度が、予め定めた第二の値よりも小さいか否かを判断する(ステップST4)。ステップST4において、測定された窒素成分濃度が、予め定めた第二の値よりも小さい場合(YES)、制御部5は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御(ステップST5)、例えば、窒素添加部12に、原料ガスでの窒素の添加量を増加させる制御を行う。そして、制御部5は、制御を終了する。 If NO is determined in step ST2, the
供給ガスの窒素成分濃度を減少させる判断に用いる予め決められた値、つまりステップST2で用いる値を第一の値として、供給ガスの窒素成分濃度を増加させる判断に用いる予め決められた値、つまりステップST4で用いる値を第二の値とする。第一の値は、第二の値より大きいとすることで、ステップST4において、NOと判断された場合、オゾン供給装置100aが、予め定めた第一の値及び第二の値の範囲で稼働していると判断できるため、制御部5は、制御を終了する。 A predetermined value used for determining to decrease the nitrogen component concentration of the supply gas, that is, a predetermined value used for determining to increase the nitrogen component concentration of the supply gas, with the value used in step ST2 as the first value. The value used in step ST4 is set as the second value. By setting the first value to be larger than the second value, if NO is determined in step ST4, the
なお、図2では、ステップST2とステップST4の順序は任意であり、同時でもよい。また、第一の値と第二の値は同じであってもよく、窒素成分濃度測定部6によって測定された窒素成分濃度と予め定められた値とを比較してもよい。予め定められた値と比較して測定された窒素成分濃度が大きい場合は、ステップST3へ進む。予め定められた値と比較して測定された窒素成分濃度が小さい場合は、ステップST5へ進む。測定された窒素成分濃度が予め定められた値と同じ場合は、処理を終了する。 In FIG. 2, the order of step ST2 and step ST4 is arbitrary and may be simultaneous. Further, the first value and the second value may be the same, and the nitrogen component concentration measured by the nitrogen component
次に、オゾン供給装置100aの動作、すなわちオゾン供給方法について説明する。図3は、実施の形態1にかかるオゾン供給装置100aの吸着工程におけるガス回路を示す図である。吸着工程は、図3において、太字で示された回路である。また、図4は、実施の形態1にかかるオゾン供給装置100aの供給工程におけるガス回路を示す図である。供給工程は、図4において、太字で示されたガス回路である。オゾン供給装置100aにおいては、吸着工程及び供給工程の一連の動作を1サイクルという。 Next, the operation of the
まず、図3を用いて、吸着工程について説明する。吸着工程は、原料ガス供給部1から供給され、酸素及び窒素を含む原料ガス、及び返送ガスからなる供給ガスをオゾン発生部2に供給する工程と、オゾン発生部2によって、供給ガスからオゾンを含むオゾン化ガスを生成する工程と、吸脱着部3に、オゾン化ガスに含まれるオゾンを吸着させるとともに、吸脱着部3から、返送ガスを排出する工程と、オゾン発生部2で生成されたオゾン化ガスを吸脱着部3に供給し、吸脱着部3から排出された返送ガスを原料ガスとともに、オゾン発生部2に供給する配管4、オゾン発生部2、及び吸脱着部3を含む循環回路内の情報に基づき、制御部5によって、供給ガスの窒素濃度を制御する工程と、を有する。オゾン供給装置100aにおいては、窒素成分濃度測定部6によって、返送ガスの窒素成分濃度が測定される。また、制御部5の指示に基づき、窒素除去部8が動作する場合には、窒素吸着剤に吸着された窒素は、排気回路9から外部に排出される。 First, the adsorption process will be described with reference to FIG. In the adsorption step, a supply gas supplied from the raw material
吸着工程において、吸脱着部3の吸着剤へのオゾンの吸着量が、オゾンの供給対象(図3に図示せず)で必要とするオゾン量に達した場合、吸脱着部3の吸着剤へのオゾンの吸着が一定時間経過した場合、又は吸着工程から供給工程への移行を指示する動作移行信号が外部より入力された場合等、オゾン供給装置100aが予め設定した条件を満たした場合、オゾン供給装置100aは、供給工程に移行する。 In the adsorption step, when the amount of ozone adsorbed on the adsorbent of the adsorption /
次に、図4を用いて、供給工程について説明する。供給工程において、吸脱着部3の吸着剤に吸着されたオゾンは吸着剤から脱着し、オゾンの供給対象(図4に図示せず)に供給される。吸脱着部3の吸着剤から脱着したオゾン量が供給対象で必要とするオゾン量に達した場合、又は供給工程から吸着工程への移行を指示する動作移行信号が外部より入力された場合等、オゾン供給装置100aが予め設定した条件を満たした場合、オゾン供給装置100aは、次のサイクルの吸着工程に移行する。 Next, the supply process will be described with reference to FIG. In the supply step, the ozone adsorbed by the adsorbent of the adsorption /
次に、オゾン供給装置100aと、比較例であるオゾン供給装置101とを比較して、オゾン供給装置101の構成を説明する。図5は、比較例であるオゾン供給装置101を示す構成図である。図5において、図1と同一の符号を付した構成は、オゾン供給装置100aの構成と対応又は相当するものであるため、詳細な説明を省略する。オゾン供給装置101は、制御部5、窒素成分濃度測定部6、窒素除去部8、窒素添加部12、排気回路9及び第1温度調節部14を備えていない点で、オゾン供給装置100aと異なる。 Next, the configuration of the
次に、オゾン供給装置101の動作について説明する。オゾン供給装置101は、オゾン供給装置100aと同様に、吸着工程と供給工程とを有する。 Next, the operation of the
オゾン供給装置101の動作において、オゾン供給装置100aの動作と異なる点は、オゾン供給装置101は、原料ガスへの窒素の添加量が一定であることである。すなわち、返送ガスの窒素成分濃度に関わらず、原料ガスの窒素濃度は一定である。原料ガス供給部1から供給される原料ガスにおいて、酸素に対する窒素添加量が一定である場合、オゾン発生部2によって酸素からオゾンが生成されるとともに、吸脱着部3の吸着剤にオゾンが選択的に吸着されることにより、返送ガスの窒素成分濃度は、オゾン供給装置101の運転時間の経過ともに増加し続ける。オゾン発生装置の運転時間の経過に伴い、オゾン供給装置内のガスに含まれる窒素の濃度が上昇し、オゾン発生効率が低下するという課題があった。 The operation of the
また、オゾン供給装置101の原料ガス供給部1が、例えば、オゾン供給装置101の運転開始時のみ原料ガスへ窒素を添加したのち、その後は窒素を添加しない、すなわち、酸素のみを含む原料ガスを供給した場合、オゾン供給装置101では、返送ガスの窒素濃度は、オゾン供給装置101の運転時間の経過ともに減少し続ける。オゾン発生装置の運転時間の経過に伴い、オゾン供給装置内のガスに含まれる窒素の濃度が減少し、オゾンゼロ現象、すなわち純度の高い酸素ガスをオゾン発生の原料となるガスとした場合に発生するオゾン発生効率が急激に低下するという課題があった。 Further, the raw material
次に、オゾン供給装置100a及びオゾン供給装置101の、配管4の地点A~地点Dにおける窒素成分濃度について説明する。図6は、比較例であるオゾン供給装置101の窒素成分濃度を示す特性図であり、図7は、実施の形態1にかかるオゾン供給装置100aの窒素成分濃度を示す特性図である。図6及び図7において、縦軸はガスに含まれる窒素成分濃度であり、横軸の地点A1~地点D1、地点A2~地点D2及び地点A3は、それぞれ図1及び図5における地点A~地点Dに対応している。 Next, the nitrogen component concentrations at the points A to D of the
まず、図6を用いて、オゾン供給装置101の各地点における窒素成分濃度について説明する。オゾン供給装置101は、先に述べたように、原料ガスとして酸素に添加される窒素量が一定である。地点A1では、窒素成分濃度はC0であるが、吸脱着部3の吸着剤においてオゾンが選択的に吸着されるため、地点B1から地点C1の間で、ガスに含まれる窒素成分濃度がC0からC1に増加する。原料ガスの窒素成分濃度が返送ガスの窒素成分濃度より低いと仮定すると、その後、地点A2において、原料ガスと返送ガスが混合することにより、窒素成分濃度がC1からC2に減少するが、このとき、供給ガスの窒素成分濃度が、原料ガスの窒素成分濃度であるC0まで減少することは無い。First, the nitrogen component concentration at each point of the
そして、供給ガスがオゾン発生部2に供給され、オゾン発生部2によって生成されたオゾン化ガスが吸脱着部3の吸着剤においてオゾンが選択的に吸着されると、地点B2から地点C2の間で、ガスに含まれる窒素成分濃度がC2からC1’に増加する。その後、地点A3において、原料ガスと返送ガスが混合することにより、窒素成分濃度がC1’からC2’に減少するが、混合されたガスの窒素成分濃度が、原料ガスの窒素成分濃度であるC0まで減少することは無い。Then, when the supply gas is supplied to the
このように、窒素成分濃度は、オゾン供給装置101の運転時間の経過によって、窒素成分濃度が増加し続ける。窒素成分濃度が増加すると、オゾン発生部2でのオゾン発生効率が低下し、オゾン供給装置101の運転費用の増大を引き起こす。また、オゾン発生部2から排出されるオゾン化ガスには、窒素酸化物が含まれる。窒素酸化物は、オゾン発生部2の放電空間において、原料ガスとして酸素に添加された窒素の解離に起因して生成される。吸脱着部3の吸着剤には、オゾンの他にも、窒素酸化物も吸着濃縮されるため、これにより、吸着剤の被毒又は劣化等が発生し、吸着剤の吸着能力の経時劣化又は吸脱着部3の腐食劣化が懸念される。 As described above, the nitrogen component concentration continues to increase with the lapse of the operating time of the
また、原料ガス供給部1が、先に述べたように、一定期間後、原料ガスへ窒素を添加しなくなる場合、オゾン供給装置101の運転時間の経過とともに、窒素成分濃度が減少し続ける。さらに、原料ガス供給部1が、原料ガスに窒素を添加しない場合、すなわち、原料ガス供給部1が酸素源10のみを有する場合も、オゾン供給装置101の運転時間の経過とともに、窒素成分濃度が減少し続ける。窒素成分濃度が減少すると、オゾンゼロ現象によってオゾン発生部2でのオゾン発生効率が急激に低下し、オゾン供給装置101の運転費用の増大を引き起こす。 Further, as described above, when the raw material
これに対して、オゾン供給装置100aでは、図7に示すように、地点B2から地点C2において、窒素成分濃度がC1’に上昇しても、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報である返送ガスの窒素成分濃度に基づき、制御部5によって供給ガスの窒素濃度を減少させる制御を行うため、地点C2から地点D2の間で窒素除去部8によって、原料ガスの窒素濃度と同等のC0まで、窒素濃度を減少できる。また、図7に図示していないが、窒素成分濃度がC0以下となった場合、窒素添加部12によって、原料ガスに添加する窒素の量を増加させ、原料ガスの窒素濃度と同等のC0まで上昇させればよい。On the other hand, in the
以上のように、オゾン供給装置100aは、酸素及び窒素を含む原料ガスを供給する原料ガス供給部1と、原料ガス及び返送ガスからなる供給ガスから、オゾンを含むオゾン化ガスを生成するオゾン発生部2と、オゾン化ガスに含まれるオゾンを吸着し、返送ガスを排出する吸脱着部3と、オゾン発生部2で生成されたオゾン化ガスを吸脱着部3に供給し、吸脱着部3から排出された返送ガスを原料ガスとともに、オゾン発生部2に供給する配管4、オゾン発生部2、及び吸脱着部3を含む循環回路と、循環回路内の情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御する制御部5と、を備えるものである。 As described above, the
上述の構成によって、オゾン供給装置100aは、循環回路内の情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン発生効率の低下を抑制できる With the above configuration, the
また、オゾン供給装置100aは、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン供給装置101と比較して、装置の運転費用の増大及び品質不具合を抑制できる。 Further, since the
なお、循環回路内の情報は、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報であってもよい。そして、制御部5は、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報に基づき、返送ガスの窒素成分濃度推定値を算出し、算出された窒素成分濃度推定値が予め定めた第一の値よりも大きい場合は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御を行い、算出された窒素成分濃度推定値が予め定めた第二の値よりも小さい場合は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御を行ってもよい。ここで、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報とは、返送ガスの窒素成分濃度、オゾン化ガスの窒素成分濃度、供給ガスの窒素成分濃度、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報、及びオゾン発生部の運転経過時間の少なくともいずれかに基づく情報である。予め定めた第一の値及び第二の値とは、オゾン発生効率が適した値となるよう予め決められた返送ガスの窒素成分濃度である。予め決められた返送ガスの窒素成分濃度は、オゾン発生効率が適した値となる供給ガスの窒素成分濃度から算出しても良い。 The information in the circulation circuit may be information related to the nitrogen component concentration of the returned gas. Then, the
返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報が、例えば、返送ガスの窒素成分濃度であり、返送ガスの窒素成分濃度が窒素成分濃度測定部6で測定される場合、制御部5で算出される返送ガスの窒素成分濃度推定値は、窒素成分濃度測定部6で測定された測定値と一致する。 When the information related to the nitrogen component concentration of the return gas is, for example, the nitrogen component concentration of the return gas and the nitrogen component concentration of the return gas is measured by the nitrogen component
ここで、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御する例として、オゾン供給装置100bを用いて説明する。図8は、実施の形態1にかかるオゾン供給装置100bの制御部5の動作を示すフロー図である。オゾン供給装置100bは、オゾン供給装置100aと同様に、原料ガス供給部1、オゾン発生部2、吸脱着部3、配管4、制御部5、窒素成分濃度測定部6、昇圧ブロワ7、窒素除去部8、排気回路9及びオゾン排出回路90を備える。 Here, an ozone supply device 100b will be described as an example of controlling the nitrogen concentration of the supply gas based on the information related to the nitrogen component concentration of the return gas. FIG. 8 is a flow chart showing the operation of the
まず、制御部5は、窒素成分濃度測定部6から返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報である窒素成分濃度を受信する(ステップST10)。そして、制御部5は、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報に基づき、返送ガスの窒素成分濃度推定値を算出する(ステップST11)。オゾン供給装置100bにおいては、先に述べたように、算出された窒素成分濃度推定値と、窒素成分濃度測定部6で測定された窒素成分濃度は一致する。 First, the
そして、制御部5は、算出された窒素成分濃度推定値が、予め定めた第一の値よりも大きいか否かを判断する(ステップST12)。ステップST12において、窒素成分濃度推定値が、予め定めた第一の値よりも大きい場合(YES)、制御部5は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御(ステップST13)、例えば、窒素除去部8に、ガス中の窒素を除去させる制御を行う。そして、制御部5は、制御を終了する。 Then, the
また、ステップST12において、NOと判断された場合、制御部5は、算出された窒素成分濃度推定値が、予め定めた第二の値よりも小さいか否かを判断する(ステップST14)。ステップST14において、窒素成分濃度推定値が、予め定めた第二の値よりも小さい場合(YES)、制御部5は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御(ステップST15)、例えば、窒素添加部12に、原料ガスでの窒素の添加量を増加させる制御を行う。そして、制御部5は、制御を終了する。 If NO is determined in step ST12, the
供給ガスの窒素成分濃度を減少させる判断に用いる予め決められた値、つまりステップST12で用いる値を第一の値として、供給ガスの窒素成分濃度を増加させる判断に用いる予め決められた値、つまりステップST14で用いる値を第二の値とする。第一の値は、第二の値より大きいとすることで、ステップST14において、NOと判断された場合、オゾン供給装置100bが、予め定めた第一の値及び第二の値の範囲で稼働していると判断できるため、制御部5は、制御を終了する。 A predetermined value used for determining to decrease the nitrogen component concentration of the supply gas, that is, a predetermined value used for determining to increase the nitrogen component concentration of the supply gas, with the value used in step ST12 as the first value. The value used in step ST14 is set as the second value. By setting the first value to be larger than the second value, if NO is determined in step ST14, the ozone supply device 100b operates within the predetermined range of the first value and the second value. Since it can be determined that the control is performed, the
以上のように、オゾン供給装置100bは、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン発生効率の低下を抑制できる As described above, since the ozone supply device 100b controls the nitrogen concentration of the supply gas based on the information related to the nitrogen component concentration of the return gas, it is possible to suppress the decrease in the ozone generation efficiency.
また、オゾン供給装置100bは、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン供給装置101と比較して、装置の運転費用の増大及び品質不具合を抑制できる。 Further, since the ozone supply device 100b controls the nitrogen concentration of the supply gas, it is possible to suppress an increase in operating cost and quality defects of the device as compared with the
以下、制御部5が、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報に基づき、返送ガスの窒素成分濃度推定値を算出し、供給ガスの窒素濃度を制御する変形例を記す。 Hereinafter, a modification in which the
〈変形例1〉
次に、実施の形態1における変形例1を示す。図9は、実施の形態1にかかるオゾン供給装置100cを示す構成図である。オゾン供給装置100cは、原料ガス供給部1、オゾン発生部2、吸脱着部3、配管4、制御部5、昇圧ブロワ7、窒素除去部8、排気回路9及びオゾン排出回路90を備える。オゾン供給装置100cのオゾン発生部2は、さらに、検知部15を有する。図9において、図1と同一の符号を付した構成は、オゾン供給装置100aの構成と同一又は対応する構成を示すため、詳細な説明は省略する。以下、詳細を説明する。<Modification example 1>
Next, a
オゾン供給装置100cにおいて、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報は、供給ガスの窒素成分濃度である。オゾン供給装置100cにおいて、検知部15により検知された窒素の発光強度に基づき、供給ガスの窒素成分濃度は推定される。 In the
オゾン発生部2の検知部15は、オゾン発生部2の放電空間における、窒素に由来する発光スペクトル、例えば、窒素分子の第二正帯(second positive system)又はNO-γ帯等を検知し、スペクトル検知強度、すなわち発光強度に基づき、供給ガスの窒素成分濃度を推定するものである。検知部15は、例えば、半導体受光素子、例えばフォトダイオード等が用いられる。また、検知部15においては、バンドバスフィルタを適用することで、受光素子でのスペクトル検知が容易となる。 The
オゾン供給装置100cでは、窒素の発光強度に基づき推定された供給ガスの窒素成分濃度により算出された返送ガスの窒素成分濃度推定値が、予め定めた第一の値よりも大きい場合は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御を行い、供給ガスの窒素成分濃度が、予め定めた第二の値よりも小さい場合は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御を行う。オゾン供給装置100cでは、窒素の発光強度に基づき推定された供給ガスの窒素成分濃度が、予め定めた第一の値よりも大きい場合は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御を行い、供給ガスの窒素成分濃度が、予め定めた第二の値よりも小さい場合は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御してもよい。 In the
以上のように、オゾン供給装置100cは、供給ガスの窒素濃度に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン発生効率の低下を抑制できる As described above, since the
また、オゾン供給装置100cは、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン供給装置101と比較して、装置の運転費用の増大及び品質不具合を抑制できる。 Further, since the
なお、オゾン供給装置100cにおいては、窒素の発光強度に基づき供給ガスの窒素濃度を推定する例を示したが、窒素の発光強度が予め定めた発光強度が高い場合は、窒素除去部8に、返送ガスから窒素を除去する指示を送信し、予め定めた発光強度が低い場合は、窒素添加部12に、原料ガスに窒素を添加する指示を行ってもよい。すなわち、オゾン供給装置100aに示すように、循環回路内の情報である窒素の発光強度に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御してもよい。 In the
〈変形例2〉
次に、実施の形態1における変形例2を示す。図10は、実施の形態1にかかるオゾン供給装置100dを示す構成図である。オゾン供給装置100dは、原料ガス供給部1、オゾン発生部2、吸脱着部3、配管4、制御部5、昇圧ブロワ7、窒素除去部8、排気回路9及びオゾン排出回路90を備える。オゾン供給装置100dは、さらに、オゾン濃度測定部16を備える。図10において、図1と同一の符号を付した構成は、オゾン供給装置100aの構成と同一又は対応する構成を示すため、詳細な説明は省略する。以下、詳細を説明する。<
Next, a
オゾン供給装置100dにおいて、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報は、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報である。オゾン供給装置100dにおいて、オゾン濃度測定部16により測定されたオゾン濃度に基づき、オゾン化ガスの窒素成分濃度は推定される。 In the
オゾン濃度測定部16は、オゾン化ガスのオゾン濃度を測定するものである。オゾン濃度測定部16は、オゾン発生部2から排出されたオゾン化ガスのオゾン濃度を測定するために、例えば、オゾン発生部2と吸脱着部3との間に設置される。 The ozone
制御部5は、オゾン濃度に基づき、返送ガスの窒素成分濃度を推定する。窒素成分濃度が高すぎても、低すぎても、オゾン濃度は減少するため、制御部5は例えば窒素成分濃度は高すぎると仮定して推定する。低すぎると仮定して推定しても良い。制御部5は、算出された返送ガスの窒素成分濃度推定値が、予め定めた第一の値よりも大きい場合は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御を行い、供給ガスの窒素成分濃度が、予め定めた第二の値よりも小さい場合は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御を行う。 The
制御部5は、オゾン濃度に基づき、窒素除去部8に窒素を除去する指示、又は窒素添加部12に窒素を添加する指示を行ってもよい。 The
しかしながら、窒素成分濃度が高すぎても、低すぎても、オゾン濃度は減少する。すなわち、オゾン化ガスのオゾン濃度が減少した場合、その原因が、窒素成分濃度が高いためか又は低いためかの判断が難しい。そのため、オゾン供給装置100dでは、例えば、以下の制御を行う。 However, if the nitrogen component concentration is too high or too low, the ozone concentration will decrease. That is, when the ozone concentration of the ozone-forming gas decreases, it is difficult to determine whether the cause is a high or low nitrogen component concentration. Therefore, in the
まず、制御例1として、予め設定した制御部5の動作、例えば窒素を添加する又は除去することに対し、オゾン濃度が回復しなかった場合には、その反対の動作を行うように、制御部5を制御する。具体的には、オゾン濃度が予め定めた値以下に減少した場合には、まず窒素を除去する制御を行う。その後、一定期間後に、オゾン化ガスのオゾン濃度が回復しない場合、窒素を添加する制御に切り替える。 First, as a control example 1, the control unit operates the
すなわち、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報に基づき、返送ガスの窒素成分濃度推定値を算出し、算出された窒素成分濃度推定値が予め定めた値よりも大きい又は小さい場合、予め設定した制御部5の制御を実施し、算出された窒素成分濃度推定値が、継続して大きい又は小さければ、実施した制御部5の動作と反対の制御を実施する。 That is, the nitrogen component concentration estimated value of the returned gas is calculated based on the information related to the nitrogen component concentration of the returned gas, and if the calculated nitrogen component concentration estimated value is larger or smaller than the predetermined value, it is set in advance. The
また、制御例2として、制御部5の動作を記憶することにより、窒素成分濃度が高いか又は低いかの判断を行う。例えば、オゾン供給装置100dにおいて、一定期間窒素を添加せずに除去する動作を行っていた場合に、オゾン化ガスのオゾン濃度が低減したら、供給ガスの窒素量が足りなくなったと判断できる。 Further, as a control example 2, it is determined whether the nitrogen component concentration is high or low by storing the operation of the
以上のように、オゾン供給装置100dは、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン発生効率の低下を抑制できる As described above, since the
また、オゾン供給装置100dは、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン供給装置101と比較して、装置の運転費用の増大及び品質不具合を抑制できる。 Further, since the
〈変形例3〉
次に、実施の形態1における変形例3を示す。図11は、実施の形態1にかかるオゾン供給装置100eを示す構成図である。オゾン供給装置100eは、原料ガス供給部1、オゾン発生部2、吸脱着部3、配管4、制御部5、昇圧ブロワ7、窒素除去部8、排気回路9及びオゾン排出回路90を備える。オゾン供給装置100eは、オゾン濃度測定部16a及びオゾン濃度測定部16bをさらに備える。図11において、図1と同一の符号を付した構成は、オゾン供給装置100aの構成と同一又は対応する構成を示すため、詳細な説明は省略する。以下、詳細を説明する。<
Next, a
オゾン供給装置100eにおいて、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報とは、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報である。オゾン供給装置100eにおいて、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報とは、吸脱着部3から取得する、吸脱着部3の吸着剤へのオゾンの吸着量である。 In the
制御部5は、オゾン吸着量に基づき、返送ガスの窒素成分濃度を推定する。制御部5は、算出された返送ガスの窒素成分濃度推定値が、予め定めた第一の値よりも大きい場合は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御を行い、供給ガスの窒素成分濃度が、予め定めた第二の値よりも小さい場合は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御を行う。 The
制御部5は、オゾン吸着量に基づき、予め定めたオゾン吸着量よりもオゾン吸着量が減少した場合、窒素除去部8に、ガスから窒素を除去する指示、又は窒素添加部12に、原料ガスに窒素を添加する指示を行ってもよい。 When the ozone adsorption amount is smaller than the predetermined ozone adsorption amount based on the ozone adsorption amount, the
なお、吸脱着部3のオゾン吸着量を測定する方法は、例えば、オゾン発生部2と吸脱着部3との間にオゾン濃度測定部16aを設置し、吸脱着部3と昇圧ブロワ7との間にオゾン濃度測定部16bを設置して、吸脱着部3の吸着剤へのオゾン吸着量を測定する方法が挙げられる。吸脱着部3の前後にオゾン濃度測定部16を設置することにより、吸脱着部3でのオゾン濃度の変化を測定することができ、吸脱着部3内の吸着剤でのオゾン吸着量を推定することができる。 As a method of measuring the amount of ozone adsorbed by the suction /
オゾン供給装置100eは、オゾン供給装置100dと同様に、吸脱着部3のオゾン吸着量が減少した場合、その原因が、窒素成分濃度が高いためか又は低いためかの判断が難しい。そのため、オゾン供給装置100eにおいても、上述の制御例1又は2のような制御を行い、供給ガスの窒素濃度の制御を行えばよい。 Similar to the
以上のように、オゾン供給装置100eは、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン発生効率の低下を抑制できる As described above, since the
また、オゾン供給装置100eは、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン供給装置101と比較して、装置の運転費用の増大及び品質不具合を抑制できる。 Further, since the
〈変形例4〉
次に、実施の形態1における変形例4を示す。オゾン供給装置100fは、原料ガス供給部1、オゾン発生部2、吸脱着部3、配管4、制御部5、昇圧ブロワ7、窒素除去部8、排気回路9及びオゾン排出回路90を備える。オゾン供給装置100fは、オゾン濃度測定部16をさらに備える。<Modification example 4>
Next, a
オゾン供給装置100fにおいて、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報とは、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報である。オゾン供給装置100fにおいて、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報とは、オゾン発生部2から受信する、オゾン化ガス生成時の放電電力の測定値又は設定値である。このとき、オゾン発生部2は、オゾン濃度測定部16によって測定されたオゾン濃度の情報に基づき、生成するオゾン化ガスのオゾン濃度を設定値に近づけるためのフィードバック制御を有する。 In the ozone supply device 100f, the information related to the nitrogen component concentration of the returned gas is the information related to the ozone concentration of the ozone-ized gas. In the ozone supply device 100f, the information related to the ozone concentration of the ozone gas is a measured value or a set value of the discharge power at the time of generating the ozone gas, which is received from the
制御部5は、オゾン発生部2において測定又は設定された放電電力の情報に基づき、返送ガスの窒素成分濃度を推定する。制御部5は、算出された返送ガスの窒素成分濃度推定値が、予め定めた第一の値よりも大きい場合は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御を行い、供給ガスの窒素成分濃度が、予め定めた第二の値よりも小さい場合は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御を行う。 The
制御部5は、オゾン発生部2において測定又は設定された放電電力の情報に基づき、予め定めた値より放電電力が高い場合は、窒素除去部8に、ガスから窒素を除去する指示、又は窒素添加部12に、原料ガスに添加する窒素の量を増加させる指示を行ってもよい。 Based on the information on the discharge power measured or set by the
オゾン供給装置100fは、オゾン供給装置100dと同様に、予め定めた値より放電電力が高くなった場合、その原因が供給ガスの窒素成分濃度が高いためか又は低いためかの判断が難しい。そのため、オゾン供給装置100fにおいても、上述の制御例1又は2のような制御を行い、供給ガスの窒素濃度の制御を行えばよい。 Similar to the
以上のように、オゾン供給装置100fは、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン発生効率の低下を抑制できる As described above, since the ozone supply device 100f controls the nitrogen concentration of the supply gas based on the information related to the ozone concentration of the ozone-forming gas, it is possible to suppress the decrease in the ozone generation efficiency.
また、オゾン供給装置100fは、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン供給装置101と比較して、装置の運転費用の増大及び品質不具合を抑制できる。 Further, since the ozone supply device 100f controls the nitrogen concentration of the supply gas, it is possible to suppress an increase in operating cost and quality defects of the device as compared with the
なお、変形例4において、オゾン濃度測定部16で取得したオゾン濃度の情報と、オゾン発生部2で取得した放電電力の情報に基づき、オゾン発生効率を算出することができる。オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報としてオゾン発生効率を用いて、供給ガスの窒素成分濃度を推定してもよい。 In the modified example 4, the ozone generation efficiency can be calculated based on the information of the ozone concentration acquired by the ozone
〈変形例5〉
次に、実施の形態1における変形例5を示す。オゾン供給装置100gは、原料ガス供給部1、オゾン発生部2、吸脱着部3、配管4、制御部5、昇圧ブロワ7、窒素除去部8、排気回路9及びオゾン排出回路90を備える。<
Next, a
返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報を、オゾン発生部2の運転状況としてもよい。オゾン供給装置100gにおいて、返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報とは、制御部5がオゾン発生部2から受信した、オゾン発生部2の吸着工程開始からの放電時間、すなわち放電経過時間の情報である。 Information related to the nitrogen component concentration of the returned gas may be used as the operating status of the
制御部5は、オゾン発生部2の放電経過時間に基づき、返送ガスの窒素成分濃度を推定する。制御部5は、算出された返送ガスの窒素成分濃度推定値が、予め定めた第一の値よりも大きい場合は、供給ガスの窒素濃度を減少させる制御を行い、供給ガスの窒素成分濃度が、予め定めた第二の値よりも小さい場合は、供給ガスの窒素濃度を増加させる制御を行う。 The
制御部5は、オゾン発生部2の放電経過時間に基づき、ガスから窒素を除去する指示、又は窒素添加部12に、原料ガスに窒素を添加する指示を行ってもよい。このとき、ガスから窒素を除去するか、原料ガスに窒素を添加するかは、上述の制御例1又は2のような制御を行い判断し、供給ガスの窒素濃度の制御を行えばよい。 The
以上のように、オゾン供給装置100gは、オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン発生効率の低下を抑制できる As described above, since the ozone supply device 100g controls the nitrogen concentration of the supply gas based on the information related to the ozone concentration of the ozone-forming gas, it is possible to suppress the decrease in the ozone generation efficiency.
また、オゾン供給装置100gは、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン供給装置101と比較して、装置の運転費用の増大及び品質不具合を抑制できる。 Further, since the ozone supply device 100g controls the nitrogen concentration of the supply gas, it is possible to suppress an increase in operating cost and quality defects of the device as compared with the
なお、変形例2~5において、供給ガスの窒素濃度を増加させるか、減少させるかの判断を、制御例1又は2によって行う例を示したが、オゾン供給装置100a~100g(以下、まとめて「オゾン供給装置100」という)の構成を組み合わせて、複数の測定値に基づき、総合的に判断を行ってもよい。 In addition, in the
なお、実施の形態1において、図1のオゾン供給装置100aでは、昇圧ブロワ7と合流地点Aとの間に、窒素成分濃度測定部6を設置しているが、オゾン発生部2と吸脱着部3との間の配管4上に2つ目の窒素成分濃度測定部6を設置してもよい。吸脱着部3の前後に窒素成分濃度測定部を設置することにより、吸脱着部3での窒素成分濃度の変化を測定することができ、吸脱着部3内の吸着剤での窒素吸着量を推定することができる。吸脱着部3内の吸着剤での窒素吸着量を推定することによって、返送ガスの窒素濃度の変化を事前に予測することができ、制御部5が供給ガスの窒素濃度を増加又は減少させる制御を行うための情報として利用できる。 In the first embodiment, in the
また、実施の形態1においては、返送ガス、オゾン化ガス及び供給ガスの少なくともいずれかの酸素濃度を測定する酸素濃度測定部をさらに備えてもよい。制御部5は、酸素濃度測定部で測定された酸素濃度の測定値に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御すればよい。または、制御部5は、酸素濃度測定部で測定された酸素濃度の測定値に基づき、返送ガス、オゾン化ガス及び供給ガスの少なくともいずれかの窒素成分濃度を推定すればよい。 Further, in the first embodiment, an oxygen concentration measuring unit for measuring the oxygen concentration of at least one of the return gas, the ozonizing gas, and the supply gas may be further provided. The
また、実施の形態1においては、窒素除去部8における窒素除去方法として、酸素を選択的に吸着する酸素吸着剤を用いて、返送ガス中の酸素を吸着しつつ、吸着されなかった窒素を排気回路9から配管4外に排出し、酸素吸着剤に吸着した酸素を再度返送ガスとして排出する方法を用いてもよい。 Further, in the first embodiment, as a method for removing oxygen in the
実施の形態2.
図12は、実施の形態2にかかるオゾン供給装置200を示す構成図である。オゾン供給装置200は、循環回路内の情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を増加又は減少させる制御とともに、循環回路内の情報に基づき、ガス中の窒素酸化物の濃度を減少させる制御を行う点で、オゾン供給装置100と異なる。オゾン供給装置200は、オゾン供給装置100の構成に加え、窒素酸化物除去部17、第2温度調節部18及びパージ回路19を備える。
FIG. 12 is a block diagram showing the
窒素酸化物除去部17は、オゾン供給装置200においては、オゾン発生部2と吸脱着部3との間の配管4上に設置される。窒素酸化物除去部17は、オゾン発生部2において生成された窒素酸化物を除去する装置である。窒素酸化物除去部17での窒素酸化物の除去方法としては、例えば、窒素酸化物を選択的に吸着する吸着剤(以下、「NOx吸着剤」という)を用いる方法が挙げられる。NOx吸着剤としては、温度変化による吸着性能が変化するものが好ましく、特に-30℃以上40℃以下の範囲で窒素酸化物の吸着量が大きく変化するものが好ましい。また、NOx吸着剤としては、パージ回路19(後述する)による原料ガスのガスパージにより、吸着した窒素酸化物を脱着可能なものが好ましい。原料ガスによってNOx吸着剤から脱着した窒素酸化物は、窒素酸化物排気回路91から排出される。NOx吸着剤としては、例えば、シリカゲルを用いればよい。 In the
窒素成分濃度測定部6は、返送ガスに含まれる窒素濃度及び窒素酸化物濃度を測定する。制御部5は、窒素成分濃度測定部6において測定された窒素酸化物が、予め定めた値よりも大きい場合、窒素酸化物除去部17に、オゾン化ガスから窒素酸化物を除去する指示を送信する。
The nitrogen component
第2温度調節部18は、窒素酸化物除去部17の温度を調節する装置である。第2温度調節部18としては、例えば、恒温槽、冷凍機又はチラー等が挙げられる。第2温度調節部18は、N2O5の昇華温度より高い温度に上昇させる機能を有するものが好ましい。また、第2温度調節部18は、吸脱着部3の温度を調節する機能を有してもよい。The second
パージ回路19は、窒素酸化物除去部17に原料ガスを供給する回路であり、原料ガス供給部1から窒素酸化物除去部17に接続されるガス回路である。パージ回路19は、窒素酸化物除去部17へのパージ流量を調整する流量調整部を有することが好ましい。 The
次に、オゾン供給装置200の動作に関して説明する。オゾン供給装置200は、オゾン供給装置100と同様に、吸着工程及び供給工程を有する。また、オゾン供給装置200においては、脱着工程と次のサイクルの吸着工程との間に、窒素酸化物除去部17から窒素酸化物を脱着除去する除去工程を有する。 Next, the operation of the
オゾン供給装置200の吸着工程おける制御部5の動作について、オゾン供給装置100と異なる点について説明する。オゾン供給装置200の吸着工程において、窒素酸化物除去部17は、制御部5がガス中の窒素酸化物濃度を減少させると判断した場合、配管4内の窒素酸化物を除去する動作を行う。窒素酸化物除去部17は、制御部5からの窒素酸化物濃度を減少させる指示に基づき、オゾン化ガス中の窒素酸化物を除去する。また、窒素酸化物除去部17は、制御部5からの窒素酸化物の減少量の指示に基づき、第2温度調節部18を調整することにより、オゾン化ガス中の窒素酸化物除去量を調節する。 The operation of the
また、窒素酸化物除去部17は、窒素酸化物除去部17での窒素酸化物除去量が予め定めた量に達した場合、窒素酸化物除去部17での窒素酸化物の除去時間が予め定めた時間に達した場合、又は吸脱着部3の吸着剤へのオゾン吸着量が予め定めた量を下回った場合等、予め定めた条件を満たした場合に、脱着工程と次のサイクルの吸着工程との間に、窒素酸化物除去部17から窒素酸化物を脱着除去する除去工程に移行する。 Further, in the nitrogen
オゾン供給装置200の除去工程では、吸着工程で窒素酸化物除去部17に吸着させた窒素酸化物を除去する。窒素酸化物除去部17は、第2温度調節部18を調節することにより、窒素酸化物除去部17の温度を昇温させる。第2温度調節部18の昇温制御は、例えば、N2O5の昇華温度より高い温度に上昇させることが望ましい。In the removal step of the
以上のように、オゾン供給装置200は、窒素成分濃度に関連する情報に基づき、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン発生効率の低下を抑制できる As described above, since the
また、オゾン供給装置200は、供給ガスの窒素濃度を制御するため、オゾン供給装置101と比較して、装置の運転費用の増大及び品質不具合を抑制できる。 Further, since the
また、オゾン供給装置200は、窒素酸化物濃度を減少させる制御を行うため、ガス中の窒素酸化物を除去でき、よりオゾン供給装置200の運転費用の増大及び品質不具合を抑制できる。 Further, since the
また、オゾン供給装置200の除去工程においては、N2O5の昇華温度以上にNOx吸着剤を昇温することにより、常温ではNOx吸着剤で吸着された後に固化し、NOx吸着剤に固定化するN2O5の、NOx吸着剤からの脱着を促進できる。Further, in the removal step of the
また、オゾン供給装置200の除去工程においては、パージ回路19によって、原料ガスを窒素酸化物除去部17に供給することにより、原料ガスによるガス置換作用によって窒素酸化物の脱着を促進できる。 Further, in the removal step of the
また、オゾン供給装置200の除去工程においては、窒素酸化物除去部17内の窒素酸化物を除去することで、窒素酸化物除去部17の窒素酸化物除去性能を回復できる。 Further, in the removal step of the
なお、実施の形態2において、吸脱着部3及び窒素酸化物除去部17を一体としてもよい。すなわち、吸脱着部3の吸着剤において、窒素酸化物を吸着してもよいし、吸脱着部3の内部に、窒素酸化物除去部17を設けてもよい。吸脱着部3の内部に、窒素酸化物除去部17を設けるとき、窒素酸化物除去部17は、吸脱着部3のオゾン化ガスが供給される側に配置されることが好ましい。 In the second embodiment, the suction /
また、実施の形態2において、窒素酸化物除去部17での窒素酸化物の除去方法としては、例えば、冷凍機による低温凝縮を行う方法を用いてもよい。配管4に低温凝縮機構を備えることにより、第2温度調節部18の温度調節によって窒素酸化物を除去できる。 Further, in the second embodiment, as a method for removing nitrogen oxides in the nitrogen
なお、実施の形態2において、窒素酸化物除去部17を吸脱着部3と地点Aとの間の配管4上に設置して、返送ガスの窒素酸化物を除去してもよいし、窒素酸化物除去部17を地点Aとオゾン発生部2との間の配管4上に設置して、供給ガスの窒素酸化物を除去してもよい。 In the second embodiment, the nitrogen
なお、本開示において、循環回路には、オゾン発生部2、吸脱着部3、及び配管4の他に、窒素成分濃度測定部6、昇圧ブロワ7、窒素除去部8、排気回路9、第1温度調節部14、検知部15、及びオゾン濃度測定部16を含んでもよい。 In the present disclosure, in addition to the
また、本開示において、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせること、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 Further, in the present disclosure, within the scope of the invention, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 原料ガス供給部、2 オゾン発生部、3 吸脱着部、4 配管、5 制御部、
6 窒素成分濃度測定部、7 昇圧ブロワ、8 窒素除去部、9 排気回路、
10 酸素源、11 窒素源、12 窒素添加部、13 流量調整部、
14 第1温度調節部、15 検知部、16 オゾン濃度測定部、
17 窒素酸化物除去部、18 第2温度調節部、19 パージ回路、
90 オゾン排出回路、91 窒素酸化物排気回路、100、100a、100c、100d、100e、100f、101、200 オゾン供給装置。1 Raw material gas supply unit, 2 Ozone generation unit, 3 Desorption unit, 4 Piping, 5 Control unit,
6 Nitrogen component concentration measuring unit, 7 Booster blower, 8 Nitrogen removing unit, 9 Exhaust circuit,
10 Oxygen source, 11 Nitrogen source, 12 Nitrogen addition part, 13 Flow rate adjustment part,
14 1st temperature control unit, 15 detection unit, 16 ozone concentration measurement unit,
17 Nitrogen oxide remover, 18 Second temperature controller, 19 Purge circuit,
90 Ozone exhaust circuit, 91 Nitrogen oxide exhaust circuit, 100, 100a, 100c, 100d, 100e, 100f, 101, 200 Ozone supply device.
Claims (23)
前記原料ガス及び返送ガスからなる供給ガスから、オゾンを含むオゾン化ガスを生成するオゾン発生部と、
前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着し、前記返送ガスを排出する吸脱着部と、
前記原料ガス供給部は含まず、前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路と、
前記循環回路内の情報に基づき、前記供給ガスの窒素濃度を制御する制御部と、
を備えるオゾン供給装置。 A raw material gas supply unit that supplies raw material gas containing oxygen and nitrogen,
An ozone generation unit that generates ozone-containing gas from the supply gas consisting of the raw material gas and the return gas, and
An adsorption / desorption unit that adsorbs the ozone contained in the ozone-ized gas and discharges the returned gas.
The raw material gas supply unit is not included, the ozone gas generated by the ozone generation unit is supplied to the suction / desorption unit, and the return gas discharged from the suction / desorption unit is used together with the raw material gas to generate the ozone. A piping that supplies the unit, the ozone generation unit, and a circulation circuit that includes the suction / desorption unit.
A control unit that controls the nitrogen concentration of the supply gas based on the information in the circulation circuit,
Ozone supply device equipped with.
請求項1に記載のオゾン供給装置。 The control unit calculates a nitrogen component concentration estimated value in the circulation circuit based on the information in the circulation circuit, and when the calculated nitrogen component concentration estimated value is larger than a predetermined first value, the control unit calculates the nitrogen component concentration estimated value. , Control to reduce the nitrogen concentration of the supply gas, and if the calculated estimated value of the nitrogen component concentration is smaller than a predetermined second value, control to increase the nitrogen concentration of the supply gas. conduct,
The ozone supply device according to claim 1.
前記供給ガスの前記窒素濃度を増加させる場合、前記制御部は、前記返送ガスから除去する窒素の除去量を減少させる指示及び窒素の除去を停止させる指示、並びに前記原料ガスへ窒素の添加する指示及び窒素の添加量を増加させる指示の少なくともいずれかを行う、
請求項2に記載のオゾン供給装置。 When reducing the nitrogen concentration of the supply gas, the control unit gives an instruction to remove nitrogen from the return gas, an instruction to increase the amount of nitrogen removed, an instruction to reduce the amount of nitrogen added to the raw material gas, and nitrogen. Take at least one of the instructions to stop the addition of
When increasing the nitrogen concentration of the supply gas, the control unit gives an instruction to reduce the amount of nitrogen removed from the return gas, an instruction to stop the removal of nitrogen, and an instruction to add nitrogen to the raw material gas. And at least one of the instructions to increase the amount of nitrogen added,
The ozone supply device according to claim 2.
請求項1~3のいずれか一項に記載のオゾン供給装置。 The information in the circulation circuit is at least one of the nitrogen component concentration of the return gas, the nitrogen component concentration of the supply gas, and the nitrogen component concentration of the ozonizing gas.
The ozone supply device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載のオゾン供給装置。 Further comprising a nitrogen component concentration measuring unit for measuring the nitrogen component concentration of at least one of the return gas, the supply gas and the ozonizing gas.
The ozone supply device according to claim 4.
前記制御部は、前記酸素濃度から前記返送ガス、前記供給ガス及び前記オゾン化ガスの少なくともいずれかの窒素成分濃度を推定する、
請求項4に記載のオゾン供給装置。 Further, an oxygen concentration measuring unit for measuring the oxygen concentration of at least one of the return gas, the supply gas, and the ozonizing gas is provided.
The control unit estimates the nitrogen component concentration of at least one of the return gas, the supply gas, and the ozonization gas from the oxygen concentration.
The ozone supply device according to claim 4.
前記オゾン発生部は、放電空間における窒素の発光を検知する検知部を有し、
前記制御部は、前記検知部により検知された窒素の発光強度から前記供給ガスの前記窒素成分濃度を推定する、
請求項1~3のいずれか一項に記載のオゾン供給装置。 The information in the circulation circuit is the nitrogen component concentration of the supply gas.
The ozone generation unit has a detection unit that detects the emission of nitrogen in the discharge space.
The control unit estimates the nitrogen component concentration of the supply gas from the emission intensity of nitrogen detected by the detection unit.
The ozone supply device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1~3のいずれか一項に記載のオゾン供給装置。 The information in the circulation circuit is information related to the ozone concentration of the ozone-forming gas.
The ozone supply device according to any one of claims 1 to 3.
前記オゾン化ガスのオゾン濃度に関連する情報は、前記オゾン濃度測定部で測定された前記オゾン濃度である、
請求項8に記載のオゾン供給装置。 Further, an ozone concentration measuring unit for measuring the ozone concentration of the ozone-forming gas generated by the ozone generating unit is provided.
The information related to the ozone concentration of the ozone-forming gas is the ozone concentration measured by the ozone concentration measuring unit.
The ozone supply device according to claim 8.
請求項8に記載のオゾン供給装置。 The information related to the ozone concentration of the ozone-ized gas is the amount of the ozone adsorbed by the desorption portion.
The ozone supply device according to claim 8.
請求項8に記載のオゾン供給装置。 The information related to the ozone concentration of the ozone-forming gas is the discharge power of the ozone generating unit.
The ozone supply device according to claim 8.
請求項1~3のいずれか一項に記載のオゾン供給装置。 The information related to the nitrogen component concentration of the returned gas is the elapsed discharge time of the ozone generating portion.
The ozone supply device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1~12のいずれか一項に記載のオゾン供給装置。 Based on the information in the circulation circuit, at least one of the nitrogen removing part for removing nitrogen of at least one of the return gas, the ozoneting gas and the supply gas and the nitrogen oxide removing part for removing nitrogen oxides is further added. Prepare, prepare
The ozone supply device according to any one of claims 1 to 12.
前記第1温度調節部は、前記窒素除去部に吸着される窒素又は酸素の量を調節し、
前記第2温度調節部は、前記窒素酸化物除去部に吸着される窒素酸化物の量を調節する、
請求項13に記載のオゾン供給装置。 Further, at least one of a first temperature control unit for controlling the temperature of the nitrogen removing unit and a second temperature control unit for controlling the temperature of the nitrogen oxide removing unit is further provided.
The first temperature control unit adjusts the amount of nitrogen or oxygen adsorbed by the nitrogen removal unit.
The second temperature control unit adjusts the amount of nitrogen oxide adsorbed on the nitrogen oxide removal unit.
The ozone supply device according to claim 13.
前記オゾン発生部によって、前記供給ガスからオゾンを含むオゾン化ガスを生成する工程と、
吸脱着部に、前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着させるとともに、前記吸脱着部から、前記返送ガスを排出する工程と、
前記原料ガス供給部は含まず、前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路内の情報に基づき、制御部によって、前記供給ガスの窒素濃度を制御する工程と、を有する、
オゾン供給方法。 The process of supplying the supply gas, which is supplied from the raw material gas supply unit and consists of the raw material gas containing oxygen and nitrogen and the return gas, to the ozone generation unit.
A step of generating an ozone-containing gas containing ozone from the supply gas by the ozone generating unit, and
A step of adsorbing the ozone contained in the ozone-forming gas to the suction / desorption portion and discharging the return gas from the suction / desorption portion.
The raw material gas supply unit is not included, the ozone gas generated by the ozone generation unit is supplied to the suction / desorption unit, and the return gas discharged from the suction / desorption unit is used together with the raw material gas to generate the ozone. It has a step of controlling the nitrogen concentration of the supply gas by the control unit based on the information in the circulation circuit including the piping supplied to the unit, the ozone generation unit, and the suction / desorption unit.
Ozone supply method.
前記原料ガス及び返送ガスからなる供給ガスから、オゾンを含むオゾン化ガスを生成するオゾン発生部と、
前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着し、前記返送ガスを排出する吸脱着部と、
前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路と、
前記循環回路内の情報に基づき、前記供給ガスの窒素濃度を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記循環回路内の情報に基づき、前記循環回路内の窒素成分濃度推定値を算出し、算出された前記窒素成分濃度推定値が予め定めた第一の値よりも大きい場合は、前記供給ガスの前記窒素濃度を減少させる制御を行い、算出された前記窒素成分濃度推定値が予め定めた第二の値よりも小さい場合は、前記供給ガスの前記窒素濃度を増加させる制御を行う
ことを特徴とするオゾン供給装置。 A raw material gas supply unit that supplies raw material gas containing oxygen and nitrogen,
An ozone generation unit that generates ozone-containing gas from the supply gas consisting of the raw material gas and the return gas, and
An adsorption / desorption unit that adsorbs the ozone contained in the ozone-ized gas and discharges the returned gas.
A pipe that supplies the ozone-forming gas generated by the ozone generating section to the suction / desorption section, and supplies the return gas discharged from the suction / desorption section together with the raw material gas to the ozone generating section, the ozone generation. And the circulation circuit including the suction / detachment part,
A control unit for controlling the nitrogen concentration of the supply gas based on the information in the circulation circuit is provided.
The control unit calculates a nitrogen component concentration estimated value in the circulation circuit based on the information in the circulation circuit, and when the calculated nitrogen component concentration estimated value is larger than a predetermined first value, the control unit calculates the nitrogen component concentration estimated value. , Control to reduce the nitrogen concentration of the supply gas, and if the calculated estimated value of the nitrogen component concentration is smaller than a predetermined second value, control to increase the nitrogen concentration of the supply gas. conduct
An ozone supply device characterized by that .
前記原料ガス及び返送ガスからなる供給ガスから、オゾンを含むオゾン化ガスを生成するオゾン発生部と、
前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着し、前記返送ガスを排出する吸脱着部と、
前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路と、
前記循環回路内の情報に基づき、前記供給ガスの窒素濃度を制御する制御部とを備え、
前記循環回路内の情報とは、前記供給ガスの窒素成分濃度であり、
前記オゾン発生部は、放電空間における窒素の発光を検知する検知部を有し、
前記制御部は、前記検知部により検知された窒素の発光強度から前記供給ガスの前記窒素成分濃度を推定する
ことを特徴とするオゾン供給装置。 A raw material gas supply unit that supplies raw material gas containing oxygen and nitrogen,
An ozone generation unit that generates ozone-containing gas from the supply gas consisting of the raw material gas and the return gas, and
An adsorption / desorption unit that adsorbs the ozone contained in the ozone-ized gas and discharges the returned gas.
A pipe that supplies the ozone-forming gas generated by the ozone generating section to the suction / desorption section, and supplies the return gas discharged from the suction / desorption section together with the raw material gas to the ozone generating section, the ozone generation. And the circulation circuit including the suction / detachment part,
A control unit for controlling the nitrogen concentration of the supply gas based on the information in the circulation circuit is provided.
The information in the circulation circuit is the nitrogen component concentration of the supply gas.
The ozone generation unit has a detection unit that detects the emission of nitrogen in the discharge space.
The control unit estimates the nitrogen component concentration of the supply gas from the emission intensity of nitrogen detected by the detection unit.
An ozone supply device characterized by that .
前記原料ガス及び返送ガスからなる供給ガスから、オゾンを含むオゾン化ガスを生成するオゾン発生部と、
前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着し、前記返送ガスを排出する吸脱着部と、
前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路と、
前記循環回路内の情報に基づき、前記供給ガスの窒素濃度を制御する制御部とを備え、
前記返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報とは、前記オゾン発生部の放電経過時間である
ことを特徴とするオゾン供給装置。 A raw material gas supply unit that supplies raw material gas containing oxygen and nitrogen,
An ozone generation unit that generates ozone-containing gas from the supply gas consisting of the raw material gas and the return gas, and
An adsorption / desorption unit that adsorbs the ozone contained in the ozone-ized gas and discharges the returned gas.
A pipe that supplies the ozone-forming gas generated by the ozone generating section to the suction / desorption section, and supplies the return gas discharged from the suction / desorption section together with the raw material gas to the ozone generating section, the ozone generation. And the circulation circuit including the suction / detachment part,
A control unit for controlling the nitrogen concentration of the supply gas based on the information in the circulation circuit is provided.
The information related to the nitrogen component concentration of the returned gas is the elapsed discharge time of the ozone generating part.
An ozone supply device characterized by that .
前記原料ガス及び返送ガスからなる供給ガスから、オゾンを含むオゾン化ガスを生成するオゾン発生部と、
前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着し、前記返送ガスを排出する吸脱着部と、
前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路と、
前記循環回路内の情報に基づき、前記供給ガスの窒素濃度を制御する制御部とを備え、
前記循環回路内の情報に基づき、前記返送ガス、前記オゾン化ガス及び前記供給ガスの少なくともいずれかの窒素を除去する窒素除去部及び窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去部の少なくとも一方をさらに備える
ことを特徴とするオゾン供給装置。 A raw material gas supply unit that supplies raw material gas containing oxygen and nitrogen,
An ozone generation unit that generates ozone-containing gas from the supply gas consisting of the raw material gas and the return gas, and
An adsorption / desorption unit that adsorbs the ozone contained in the ozone-ized gas and discharges the returned gas.
A pipe that supplies the ozone-forming gas generated by the ozone generating section to the suction / desorption section, and supplies the return gas discharged from the suction / desorption section together with the raw material gas to the ozone generating section, the ozone generation. And the circulation circuit including the suction / detachment part,
A control unit for controlling the nitrogen concentration of the supply gas based on the information in the circulation circuit is provided.
Based on the information in the circulation circuit, at least one of the nitrogen removing part for removing nitrogen of at least one of the return gas, the ozoneting gas and the supply gas and the nitrogen oxide removing part for removing nitrogen oxides is further added. Prepare
An ozone supply device characterized by that .
前記オゾン発生部によって、前記供給ガスからオゾンを含むオゾン化ガスを生成する工程と、
吸脱着部に、前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着させるとともに、前記吸脱着部から、前記返送ガスを排出する工程と、
前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路内の情報に基づき、制御部によって、前記供給ガスの窒素濃度を制御する工程とを備え、
前記制御部は、前記循環回路内の情報に基づき、前記循環回路内の窒素成分濃度推定値を算出し、算出された前記窒素成分濃度推定値が予め定めた第一の値よりも大きい場合は、前記供給ガスの前記窒素濃度を減少させる制御を行い、算出された前記窒素成分濃度推定値が予め定めた第二の値よりも小さい場合は、前記供給ガスの前記窒素濃度を増加させる制御を行う
ことを特徴とするオゾン供給方法。 The process of supplying the supply gas, which is supplied from the raw material gas supply unit and consists of the raw material gas containing oxygen and nitrogen and the return gas, to the ozone generation unit.
A step of generating an ozone-containing gas containing ozone from the supply gas by the ozone generating unit, and
A step of adsorbing the ozone contained in the ozone-forming gas to the suction / desorption portion and discharging the return gas from the suction / desorption portion.
A pipe that supplies the ozone-forming gas generated by the ozone generating section to the suction / desorption section, and supplies the return gas discharged from the suction / desorption section together with the raw material gas to the ozone generating section, the ozone generation. A step of controlling the nitrogen concentration of the supply gas by the control unit based on the information in the circulation circuit including the unit and the suction / desorption unit is provided.
The control unit calculates a nitrogen component concentration estimated value in the circulation circuit based on the information in the circulation circuit, and when the calculated nitrogen component concentration estimated value is larger than a predetermined first value, the control unit calculates the nitrogen component concentration estimated value. , Control to reduce the nitrogen concentration of the supply gas, and if the calculated estimated value of the nitrogen component concentration is smaller than a predetermined second value, control to increase the nitrogen concentration of the supply gas. conduct
Ozone supply method characterized by that .
前記オゾン発生部によって、前記供給ガスからオゾンを含むオゾン化ガスを生成する工程と、
吸脱着部に、前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着させるとともに、前記吸脱着部から、前記返送ガスを排出する工程と、
前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路内の情報に基づき、制御部によって、前記供給ガスの窒素濃度を制御する工程とを備え、
前記循環回路内の情報とは、前記供給ガスの窒素成分濃度であり、
前記オゾン発生部は、放電空間における窒素の発光を検知する検知部を有し、
前記制御部は、前記検知部により検知された窒素の発光強度から前記供給ガスの前記窒素成分濃度を推定する
ことを特徴とするオゾン供給方法。 The process of supplying the supply gas, which is supplied from the raw material gas supply unit and consists of the raw material gas containing oxygen and nitrogen and the return gas, to the ozone generation unit.
A step of generating an ozone-containing gas containing ozone from the supply gas by the ozone generating unit, and
A step of adsorbing the ozone contained in the ozone-forming gas to the suction / desorption portion and discharging the return gas from the suction / desorption portion.
A pipe that supplies the ozone-forming gas generated by the ozone generating section to the suction / desorption section, and supplies the return gas discharged from the suction / desorption section together with the raw material gas to the ozone generating section, the ozone generation. A step of controlling the nitrogen concentration of the supply gas by the control unit based on the information in the circulation circuit including the unit and the suction / desorption unit is provided.
The information in the circulation circuit is the nitrogen component concentration of the supply gas.
The ozone generation unit has a detection unit that detects the emission of nitrogen in the discharge space.
The control unit estimates the nitrogen component concentration of the supply gas from the emission intensity of nitrogen detected by the detection unit.
Ozone supply method characterized by that .
前記オゾン発生部によって、前記供給ガスからオゾンを含むオゾン化ガスを生成する工程と、
吸脱着部に、前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着させるとともに、前記吸脱着部から、前記返送ガスを排出する工程と、
前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路内の情報に基づき、制御部によって、前記供給ガスの窒素濃度を制御する工程とを備え、
前記返送ガスの窒素成分濃度に関連する情報とは、前記オゾン発生部の放電経過時間である
ことを特徴とするオゾン供給方法。 The process of supplying the supply gas, which is supplied from the raw material gas supply unit and consists of the raw material gas containing oxygen and nitrogen and the return gas, to the ozone generation unit.
A step of generating an ozone-containing gas containing ozone from the supply gas by the ozone generating unit, and
A step of adsorbing the ozone contained in the ozone-forming gas to the suction / desorption portion and discharging the return gas from the suction / desorption portion.
A pipe that supplies the ozone-forming gas generated by the ozone generating section to the suction / desorption section, and supplies the return gas discharged from the suction / desorption section together with the raw material gas to the ozone generating section, the ozone generation. A step of controlling the nitrogen concentration of the supply gas by the control unit based on the information in the circulation circuit including the unit and the suction / desorption unit is provided.
The information related to the nitrogen component concentration of the returned gas is the elapsed discharge time of the ozone generating part.
Ozone supply method characterized by that .
前記オゾン発生部によって、前記供給ガスからオゾンを含むオゾン化ガスを生成する工程と、
吸脱着部に、前記オゾン化ガスに含まれる前記オゾンを吸着させるとともに、前記吸脱着部から、前記返送ガスを排出する工程と、
前記オゾン発生部で生成された前記オゾン化ガスを前記吸脱着部に供給し、前記吸脱着部から排出された前記返送ガスを前記原料ガスとともに、前記オゾン発生部に供給する配管、前記オゾン発生部、及び前記吸脱着部を含む循環回路内の情報に基づき、制御部によって、前記供給ガスの窒素濃度を制御する工程とを備え、
前記循環回路内の情報に基づき、前記返送ガス、前記オゾン化ガス及び前記供給ガスの少なくともいずれかの窒素を除去する窒素除去部及び窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去部の少なくとも一方をさらに備える
ことを特徴とするオゾン供給方法。 The process of supplying the supply gas, which is supplied from the raw material gas supply unit and consists of the raw material gas containing oxygen and nitrogen and the return gas, to the ozone generation unit.
A step of generating an ozone-containing gas containing ozone from the supply gas by the ozone generating unit, and
A step of adsorbing the ozone contained in the ozone-forming gas to the suction / desorption portion and discharging the return gas from the suction / desorption portion.
A pipe that supplies the ozone-forming gas generated by the ozone generating section to the suction / desorption section, and supplies the return gas discharged from the suction / desorption section together with the raw material gas to the ozone generating section, the ozone generation. A step of controlling the nitrogen concentration of the supply gas by the control unit based on the information in the circulation circuit including the unit and the suction / desorption unit is provided.
Based on the information in the circulation circuit, at least one of the nitrogen removing part for removing nitrogen of at least one of the return gas, the ozoneting gas and the supply gas and the nitrogen oxide removing part for removing nitrogen oxides is further added. Prepare
Ozone supply method characterized by that .
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