CN112203974B - 臭氧供给装置及臭氧供给方法 - Google Patents

Abstract

进行使吸附解吸塔(4)的第一吸附解吸区域(5a)及第二吸附解吸区域(5b)吸附在臭氧产生部(2)中产生的臭氧化气体的吸附动作、使臭氧化气体从第一吸附解吸区域(5a)解吸并由第二吸附解吸区域(5b)吸附而回收的浓缩动作以及一边输送来自原料气体源(1a)的原料气体一边使利用第二吸附解吸区域(5a)回收的臭氧化气体解吸并从第一吸附解吸区域(5a)供给到吸附解吸塔(4)的外部的供给动作。

Description

臭氧供给装置及臭氧供给方法

技术领域

本申请涉及利用吸附现象浓缩并供给臭氧的臭氧供给装置及臭氧供给方法。

背景技术

臭氧作为强力的氧化剂在水环境净化、半导体清洗等多种领域中被利用，由于近年来环境意识的高涨，对高浓度且高效率的臭氧产生技术的要求变高。由于臭氧产生部单体的产生臭氧浓度的上限值为体积分率20％左右，且臭氧具有自分解的性质，所以常温下的气相保管是困难的。

因此，提供了根据需要间歇地产生臭氧的臭氧供给装置。作为这种臭氧供给装置，在现有技术中，公开了利用吸附现象进行臭氧的储藏及浓缩并间歇地供给高浓度的臭氧化气体的装置。在该情况下，为了使储藏的臭氧解吸，提出了使吸附解吸塔减压的方法(例如下述的专利文献1)、将氧输送到吸附解吸塔并进行气体置换的方法(例如下述的专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-43310号公报

专利文献2：日本专利第5020151号

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述专利文献1公开的结构中，虽然通过在臭氧解吸时始终使吸附解吸塔持续减压，从而解吸的臭氧的浓度上升，但是由于解吸的臭氧的流量持续降低，所以不能够稳定地供给高浓度的臭氧气体。另外，在上述专利文献2公开的结构中，存在如下问题：在臭氧供给的最后阶段，由于氧输送而导致吸附解吸塔内的臭氧分压大幅降低，所以不能将解吸的臭氧气体维持在规定浓度，不能够稳定地供给高浓度的臭氧气体。

本申请公开用于解决上述那样的课题的技术，其目的在于提供抑制在臭氧供给的最后阶段解吸的臭氧的浓度降低，并实现稳定的高浓度的臭氧化气体的供给的臭氧供给装置及臭氧供给方法。

用于解决课题的手段

本申请公开的臭氧供给装置具备臭氧产生部和臭氧浓缩部，所述臭氧产生部利用从原料气体源供给的原料气体产生臭氧，所述臭氧浓缩部具有由第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域构成的两个区域，所述第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域利用吸附剂吸附解吸在所述臭氧产生部中产生的包含臭氧的臭氧化气体，所述臭氧供给装置具备用于分别选择性地形成吸附动作用气体回路、浓缩动作用气体回路以及供给动作用气体回路的气体回路形成用的回路切换器，所述吸附动作用气体回路使所述第一吸附解吸区域和所述第二吸附解吸区域中的至少所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附在所述臭氧产生部中产生的臭氧化气体，所述浓缩动作用气体回路使由所述臭氧浓缩部的所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附的臭氧化气体解吸并由所述第二吸附解吸区域的吸附剂吸附而回收，所述供给动作用气体回路一边输送来自所述原料气体源的原料气体一边使利用所述第二吸附解吸区域的吸附剂回收的臭氧化气体解吸，并使该解吸的臭氧化气体经由所述第一吸附解吸区域输出到所述臭氧浓缩部的外部。

另外，本申请公开的臭氧供给方法使用具备臭氧产生部和臭氧浓缩部的臭氧供给装置，所述臭氧产生部利用从原料气体源供给的原料气体产生包含臭氧的臭氧化气体，所述臭氧浓缩部具有由第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域构成的两个区域，所述第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域利用吸附剂吸附解吸在所述臭氧产生部中产生的所述臭氧化气体，所述臭氧供给方法包含：吸附动作的处理步骤，在吸附动作的处理步骤中，使所述第一吸附解吸区域和所述第二吸附解吸区域中的至少所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附在所述臭氧产生部中产生的臭氧化气体；浓缩动作的处理步骤，在所述浓缩动作的处理步骤中，使由所述臭氧浓缩部的所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附的臭氧化气体解吸并由所述第二吸附解吸区域的吸附剂吸附而回收；以及供给动作的处理步骤，在所述供给动作的处理步骤中，一边输送来自所述原料气体源的原料气体，一边使利用所述第二吸附解吸区域的吸附剂回收的臭氧化气体解吸，并使该解吸的臭氧化气体经由所述第一吸附解吸区域输出到所述臭氧浓缩部的外部。

发明的效果

由于本申请是具备臭氧产生部和臭氧浓缩部的结构，所述臭氧产生部利用从原料气体源供给的原料气体产生包含臭氧的臭氧化气体，所述臭氧浓缩部具有由第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域构成的两个区域，所述第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域利用吸附剂吸附解吸在所述臭氧产生部中产生的所述臭氧化气体，进行使所述第一吸附解吸区域和所述第二吸附解吸区域中的至少所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附在所述臭氧产生部中产生的臭氧化气体的吸附动作，接着进行使由所述臭氧浓缩部的所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附的臭氧化气体解吸并由所述第二吸附解吸区域的吸附剂吸附而回收的浓缩动作，之后进行一边输送来自所述原料气体源的原料气体，一边使利用所述第二吸附解吸区域的吸附剂回收的臭氧化气体解吸，并使该解吸的臭氧化气体经由所述第一吸附解吸区域输出到所述臭氧浓缩部的外部的供给动作，由此能够抑制臭氧化气体的供给动作的最后阶段中的臭氧浓度的降低，在将臭氧化气体所包含的臭氧维持在高浓度的状态下稳定地供给。

附图说明

图1是示出实施方式1的臭氧供给装置的结构图。

图2是为了实施方式1的臭氧供给装置的吸附动作而构成的气体回路图。

图3是为了实施方式1的臭氧供给装置的浓缩动作而构成的气体回路图。

图4是为了实施方式1的臭氧供给装置的供给动作而构成的气体回路图。

图5是示出成为相对于实施方式1的比较对象的比较例的臭氧供给装置的结构图。

图6是为了比较例的臭氧供给装置的吸附动作而构成的气体回路图。

图7是为了比较例的臭氧供给装置的浓缩动作而构成的气体回路图。

图8是为了比较例的臭氧供给装置的供给动作而构成的气体回路图。

图9是与比较例进行比较并示出实施方式1的臭氧供给装置的浓缩动作和供给动作中的向外部输出的臭氧化气体的臭氧浓度的随时间变化的特性图。

图10是与比较例进行比较并示出实施方式1的臭氧供给装置的浓缩动作和供给动作中的第一吸附解吸区域的臭氧分压的随时间变化的特性图。

图11是示出实施方式2的臭氧供给装置的结构图。

图12是为了实施方式2的臭氧供给装置的吸附动作而构成的气体回路图。

图13是为了实施方式2的臭氧供给装置的浓缩动作而构成的气体回路图。

图14是为了实施方式2的臭氧供给装置的供给动作而构成的气体回路图。

图15是示出实施方式2的臭氧供给装置的变形例的结构图。

图16是示出实施方式2的臭氧供给装置的变形例的结构图。

图17是示出实施方式2的臭氧供给装置的其他变形例的结构图。

图18是示出实施方式3的臭氧供给装置的结构图。

图19是为了实施方式3的臭氧供给装置的第一供给动作而构成的气体回路图。

图20是为了实施方式3的臭氧供给装置的第二供给动作而构成的气体回路图。

图21是与比较例及实施方式2的情况进行比较并示出实施方式3的臭氧供给装置的浓缩动作和吸附动作中的臭氧的随时间变化的特性图。

图22是示出实施方式4的臭氧供给装置的结构图。

图23是示出实施方式4的臭氧供给装置的变形例的结构图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是示出本申请的实施方式1的臭氧供给装置的结构图。

本实施方式1的臭氧供给装置100具备第一原料气体源1a、第二原料气体源1b、臭氧产生部2、臭氧浓缩部3、第一～第五回路切换器6a～6e、升压鼓风机7及控制部8。

以下，在统称第一～第五回路切换器6a～6e时，仅称为回路切换器并使用附图标记6。另外，以下，将氧、氮、氮气氧化物等臭氧以外的气体称为原料气体，另外，将原料气体与臭氧气体的混合体称为臭氧化气体。

第一原料气体源1a及第二原料气体源1b例如使用储气瓶、PSA(Pressure SwingAdsorption，变压吸附)装置等，第一原料气体源1a向臭氧产生部2供给原料气体，第二原料气体源1b向臭氧浓缩部3供给包含氧气的原料气体。另外，臭氧产生部2利用从第一原料气体源1a供给的原料气体生成包含臭氧的臭氧化气体。此外，在此，设为第一原料气体源1a与第二原料气体源1b独立地设置的结构，但根据气体回路的结构的不同，也能够使两者共用化。

臭氧浓缩部3构成为第一吸附解吸区域5a及第二吸附解吸区域5b彼此相邻地设置，所述第一吸附解吸区域5a及第二吸附解吸区域5b在单一的吸附解吸塔4的内部利用吸附剂吸附解吸在臭氧产生部2中产生的包含臭氧的臭氧化气体。在该情况下，内包于第一吸附解吸区域5a及第二吸附解吸区域5b的吸附剂优选使用优先吸附从臭氧产生部2导入吸附解吸塔4的臭氧化气体所包含的臭氧的吸附剂。作为该情况的吸附剂，对于第一吸附解吸区域5a及第二吸附解吸区域5b，可以使用相同种类的吸附剂，或者也可以使用相互不同种类的吸附剂。作为吸附剂的具体例，例如使用硅胶。由于吸附剂的吸附特性，吸附剂的表面上的臭氧浓度比臭氧化气体中的臭氧浓度高。

回路切换器6(6a～6e)用于通过对为了将各构成要素间连接而设置的气体回路进行开闭，从而分别选择性地形成后述的吸附动作用气体回路R0、浓缩动作用气体回路R1及供给动作用气体回路R2。在此，将在连接臭氧产生部2与吸附解吸塔4内的第一吸附解吸区域5a的气体回路的中途设置的回路切换器称为第一回路切换器6a，将在连接吸附解吸塔4内的第二吸附解吸区域5b与升压鼓风机7的气体回路的中途设置的回路切换器称为第二回路切换器6b，将在从吸附解吸塔4内的第二吸附解吸区域5b向外部开口的气体回路的中途设置的回路切换器称为第三回路切换器6c，将在连接吸附解吸塔4内的第二吸附解吸区域5b与第二原料气体源1b的气体回路的中途设置的回路切换器称为第四回路切换器6d，将在从吸附解吸塔4内的第一吸附解吸区域5a向外部开口的气体回路的中途设置的回路切换器称为第五回路切换器6e。

在连结吸附解吸塔4内的第二吸附解吸区域5b与臭氧产生部2之间的气体回路的中途，依次配置有第二回路切换器6b和升压鼓风机7，并且在连接升压鼓风机7与臭氧产生部2的气体回路的中途设置有与同第一原料气体源1a连接的气体回路的合流点。而且，升压鼓风机7在通过回路切换器6的回路切换从而形成后述的吸附动作用气体回路R0的情况下，通过使从第二吸附解吸区域5b漏出的臭氧化气体的压力增加到比在臭氧产生部2中产生的臭氧化气体的压力大的压力，从而能够一并供给从第一原料气体源1a供给的包含氧气的气体和从升压鼓风机7供给的包含氧气的气体。

控制部8例如由微型计算机等构成，通过安装规定的控制程序，从而为了分别选择性地形成后述的吸附动作用气体回路R0、浓缩动作用气体回路R1及供给动作用气体回路R2，对回路切换器6施加控制指令，由此控制其开闭动作。此外，回路切换器6的开闭动作不仅根据来自控制部8的控制指令，也能够通过手动来进行动作。

接着，说明具备上述结构的臭氧供给装置100的动作。

本实施方式1的臭氧供给装置100通过根据来自控制部8的控制指令，对回路切换器6进行开闭控制，从而选择性地形成吸附动作用气体回路R0、浓缩动作用气体回路R1及供给动作用气体回路R2。

在此，吸附动作用气体回路R0是用于使在臭氧产生部2中产生的臭氧化气体依次通过臭氧浓缩部3的第一吸附解吸区域5a和第二吸附解吸区域5b并由各解吸区域的吸附剂吸附的气体回路。另外，浓缩动作用气体回路R1是使由臭氧浓缩部3的第一吸附解吸区域5a的吸附剂吸附的臭氧化气体解吸，并由第二吸附解吸区域5b的吸附剂吸附而回收的气体回路。并且，供给动作用气体回路R2是一边输送来自第二原料气体源1b的原料气体一边使利用第二吸附解吸区域5b的吸附剂回收的臭氧化气体解吸，并使该解吸的臭氧化气体经由第一吸附解吸区域5a输出到臭氧浓缩部3的外部的气体回路。

以下，使用图2至图4，进一步详述吸附动作用气体回路R0、浓缩动作用气体回路R1及供给动作用气体回路R2的结构及其作用。此外，在此，将吸附动作用气体回路R0中的气体处理称为吸附动作，将浓缩动作用气体回路R1中的气体处理称为浓缩动作，将供给动作用气体回路R2中的气体处理称为供给动作。

如图2所示，通过根据来自控制部8的控制指令，将第一回路切换器6a及第二回路切换器6b均设为打开状态，将第三回路切换器6c、第四回路切换器6d及第五回路切换器6e均设为关闭状态，从而形成吸附动作用气体回路R0。

在该吸附动作用气体回路R0中，从第一原料气体源1a向臭氧产生部2导入包含氧气的原料气体，臭氧产生部2使原料气体臭氧化。在臭氧产生部2中产生的臭氧化气体通过第一回路切换器6a，按从构成臭氧浓缩部3的吸附解吸塔4的第一吸附解吸区域5a到第二吸附解吸区域5b的顺序通过，臭氧由内包于各区域的吸附剂吸附。因此，始终处于(由第一吸附解吸区域5a的吸附剂吸附的臭氧量)≥(由第二吸附解吸区域5b的吸附剂吸附的臭氧量)的关系。

在臭氧浓缩部3内没有被吸附的臭氧化气体通过第二回路切换器6b导入升压鼓风机7。升压鼓风机7使没有被吸附的臭氧化气体升压到向臭氧产生部2导入的原料气体的压力。升压后的臭氧化气体再次导入臭氧产生部2，作为用于产生臭氧的原料气体再利用。

控制部8在向内包于第一吸附解吸区域5a及第二吸附解吸区域5b的吸附剂的臭氧吸附量达到一定量、或者经过一定时间、或者从外部输入动作转移信号等情况下，判断为满足预先设定的条件时，通过控制回路切换器6，从而向浓缩动作用气体回路R1的形成转移。

但是，需要在臭氧向第二吸附解吸区域5b中的吸附剂的吸附量小于饱和吸附量的阶段实施向浓缩动作用气体回路R1的形成的转移。因此，控制部8在臭氧向第二吸附解吸区域5b中的吸附剂的吸附量达到饱和吸附量前的定时控制回路切换器6，向以下的浓缩动作用气体回路R1的形成转移。

如图3所示，通过根据来自控制部8的控制指令，仅将第三回路切换器6c设为打开状态，将第一回路切换器6a、第二回路切换器6b、第四回路切换器6d及第五回路切换器6e均设为关闭状态，从而形成浓缩动作用气体回路R1。

由于该浓缩动作用气体回路R1的第一回路切换器6a成为关闭状态，所以在臭氧产生部2中产生的臭氧化气体不导入吸附解吸塔4，在吸附解吸塔4内从第一吸附解吸区域5a解吸的臭氧化气体导入第二吸附解吸区域5b。并且，从第一吸附解吸区域5a及第二吸附解吸区域5b解吸的臭氧化气体通过第三回路切换器6c向吸附解吸塔4的外部输出。

作为形成有该浓缩动作用气体回路R1的情况下的在吸附解吸塔4内被吸附的臭氧化气体的解吸方法，例如，有使用未图示的减压装置进行吸附解吸塔4内的减压的方法、使用加热装置使吸附解吸塔4内的吸附剂升温的方法。由于内包于第一吸附解吸区域5a及第二吸附解吸区域5b的吸附剂的吸附特性，与原料气体的解吸率相比，臭氧的解吸率较低，因此当吸附解吸塔4内减压或升温时，臭氧以外的原料气体优先从第一吸附解吸区域5a及第二吸附解吸区域5b排气，构成臭氧浓缩部3的吸附解吸塔4内的臭氧浓度变高。

另外，在形成有该浓缩动作用气体回路R1的情况下，在吸附解吸塔4内，从第一吸附解吸区域5a解吸的臭氧化气体被导入第二吸附解吸区域5b，但如上所述，由于在臭氧向第二吸附解吸区域5b中的吸附剂的吸附量达到饱和吸附量前的定时从吸附动作用气体回路R0向浓缩动作用气体回路R1的形成转移，所以能够利用第二吸附解吸区域5b的吸附剂回收从第一吸附解吸区域5a解吸的臭氧化气体。特别是由于第二吸附解吸区域5b的吸附剂优先吸附臭氧化气体所包含的臭氧，所以能够选择性地回收臭氧。因此，从第二吸附解吸区域5b通过第三回路切换器6c输出到臭氧浓缩部3的外部的臭氧化气体主要输出的是臭氧回收后的原料气体。因此，臭氧浓缩部3中的臭氧浓度提高。

控制部8在臭氧在吸附解吸塔4内被浓缩而臭氧浓度达到一定量、或者经过一定时间、或者从外部输入动作转移信号等情况下，判断为满足预先设定的条件时，通过控制回路切换器6，从而向供给动作用气体回路R2的形成转移。

如图4所示，通过根据来自控制部8的控制指令，将第四回路切换器6d及第五回路切换器6e设为打开状态，将第一回路切换器6a、第二回路切换器6b及第三回路切换器6c均设为关闭状态，从而形成供给动作用气体回路R2。

在该供给动作用气体回路R2中，从第二原料气体源1b通过第四回路切换器6d向吸附解吸塔4内导入原料气体。然后，在吸附解吸塔4内导入来自第二原料气体源1b的原料气体，并且通过此前的浓缩动作吸附及浓缩得到的臭氧化气体按顺序从第二吸附解吸区域5b向第一吸附解吸区域5a解吸。这样解吸的臭氧化气体进一步通过第五回路切换器6e向吸附解吸塔4的外部供给。此时，通过控制部8调整第四回路切换器6d的开度并控制来自第二原料气体源1b的输送气体的流量，从而能够从臭氧浓缩部3向外部供给稳定的高臭氧浓度的臭氧化气体。

这样，在形成有供给动作用气体回路R2的情况下，通过此前的浓缩动作在第二吸附解吸区域5b中回收的臭氧解吸，包含该解吸的臭氧的臭氧化气体被导入第一吸附解吸区域5a。因此，由于与使来自第二原料气体源1b的原料气体不经由第二吸附解吸区域5b而直接导入第一吸附解吸区域5a的情况相比，能够抑制供给动作的最后阶段中的第一吸附解吸区域5a的臭氧分压的降低，所以能够防止从臭氧浓缩部3通过第五回路切换器6e向外部供给的臭氧浓度的大幅降低。

接着，为了理解本实施方式1的臭氧供给装置100的有利性，采用图5所示的臭氧供给装置101作为比较例，说明其结构。

在作为比较例的图5的臭氧供给装置101的结构中，与实施方式1(图1)的不同点在于：不设置从吸附解吸塔4内的第二吸附解吸区域5b向外部开口的气体回路，因此，也省略该气体回路的中途的第三回路切换器6c。

由于其他结构与实施方式1的情况相同，所以对与图1所示的实施方式1对应或相当的构成部分标注同一附图标记，在此省略详细的说明。

接着，说明具备上述结构的比较例的臭氧供给装置101的动作。

在该比较例的臭氧供给装置101中，也与实施方式1的情况同样地，通过根据来自控制部8的控制指令，对回路切换器6进行开闭控制，从而形成吸附动作用气体回路R0、浓缩动作用气体回路R1及供给动作用气体回路R2。

以下，使用图6至图8，进一步详述该臭氧供给装置101的吸附动作用气体回路R0、浓缩动作用气体回路R1及供给动作用气体回路R2的结构及其作用。

如图6所示，通过根据来自控制部8的控制指令，将第一回路切换器6a及第二回路切换器6b均设为打开状态，将第四回路切换器6d及第五回路切换器6e均设为关闭状态，从而形成吸附动作用气体回路R0。由于在该情况下形成的吸附动作用气体回路R0的动作及作用效果与实施方式1的情况(图2)相同，所以在此省略详细的说明。

接着，如图7所示，通过根据来自控制部8的控制指令，仅将第五回路切换器6e设为打开状态，将第一回路切换器6a、第二回路切换器6b及第四回路切换器6d均设为关闭状态，从而形成浓缩动作用气体回路R1。

在该浓缩动作用气体回路R1中，臭氧化气体从吸附解吸塔4内的第二吸附解吸区域5b向第一吸附解吸区域5a的方向解吸，该臭氧化气体进一步从第一吸附解吸区域5a通过第五回路切换器6e向吸附解吸塔4的外部输出。

如图8所示，通过根据来自控制部8的控制指令，将第四回路切换器6d及第五回路切换器6e均设为打开状态，将第一回路切换器6a及第二回路切换器6b均设为关闭状态，从而形成供给动作用气体回路R2。

在该供给动作用气体回路R2中，从第二原料气体源1b通过第四回路切换器6d向吸附解吸塔4内导入原料气体，在吸附解吸塔4内导入来自第二原料气体源1b的原料气体，并且通过此前的浓缩动作浓缩得到的臭氧化气体按顺序从第二吸附解吸区域5b向第一吸附解吸区域5a解吸。这样解吸的臭氧化气体进一步通过第五回路切换器6e向吸附解吸塔4的外部输出。

接着，更详细地说明实施方式1的臭氧供给装置100(图1)和比较例的臭氧供给装置101(图5)的与对臭氧的浓缩动作和供给动作相伴的作用效果的不同点。

图9是与比较例的臭氧供给装置101的情况进行对比并示出在实施方式1的臭氧供给装置100中形成的浓缩动作用气体回路R1和供给动作用气体回路R2中从吸附解吸塔4向外部输出的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度C的伴随着经过时间T的变化的特性图，图10是与比较例的臭氧供给装置101的情况进行对比并示出在形成浓缩动作用气体回路R1和供给动作用气体回路R2的情况下，实施方式1的臭氧供给装置100的吸附解吸塔4内的第一吸附解吸区域5a的臭氧分压P的伴随着经过时间T的变化的特性图。

比较例的臭氧供给装置101在形成浓缩动作用气体回路R1的情况下，主要将饱和吸附的臭氧化气体从第一吸附解吸区域5a解吸并输出到吸附解吸塔4的外部。因此，如用图9的虚线表示的那样，向吸附解吸塔4的外部输出的臭氧化气体的浓度C0伴随着吸附解吸塔4内的减压而增加。

另外，在形成有供给动作用气体回路R2的情况下，其开始阶段通过控制部8控制第四回路切换器6d的开度，从而与原料气体的输送相匹配地将吸附解吸塔4的压力设为一定，由此向吸附解吸塔4的外部供给规定的臭氧浓度C0的臭氧化气体。

但是，在该比较例的臭氧供给装置101的情况下，在形成供给动作用气体回路R2之前的浓缩动作用气体回路R1中，由于没有如本实施方式1那样利用第二吸附解吸区域5b内的吸附剂积极地吸附回收从第一吸附解吸区域5a解吸的臭氧化气体，所以在形成有供给动作用气体回路R2的情况下的最后阶段，从第二吸附解吸区域5b解吸的臭氧化气体不会作为向第一吸附解吸区域5a的输送气体被再导入。

因此，由于在吸附解吸塔4内的第一吸附解吸区域5a中吸附的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度C0降低，伴随于此，臭氧分压继续降低，所以从吸附解吸塔4经由第五回路切换器6e向外部供给的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度大幅降低。因此，难以从吸附解吸塔4向外部供给稳定的高臭氧浓度的臭氧化气体。

与此相对，在实施方式1的臭氧供给装置100中，如用图9的实线表示的那样，在形成有浓缩动作用气体回路R1的情况下，利用第二吸附解吸区域5b内的吸附剂积极地吸附回收从第一吸附解吸区域5a内的吸附剂解吸的臭氧化气体。因此，从吸附解吸塔4经由第三回路切换器6c向外部输出的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度C1成为非常低的值。

另外，在形成有供给动作用气体回路R2的情况下，其开始阶段与比较例的臭氧供给装置101的情况同样地，通过控制部8控制第四回路切换器6d的开度，从而与原料气体的输送相匹配地将吸附解吸塔4内的压力设为一定，由此从吸附解吸塔4经由第五回路切换器6e向外部供给规定浓度的臭氧化气体。并且，在其最后阶段中，在此前形成的浓缩动作用气体回路R1中利用第二吸附解吸区域5b内的吸附剂回收的臭氧化气体作为向第一吸附解吸区域5a的输送气体被再导入。因此，从第一吸附解吸区域5a解吸的臭氧化气体的气体量不易降低，从吸附解吸塔4经由第五回路切换器6e向外部供给的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度C1在稳定的状态下长时间得到维持。

另外，如图10所示，在形成有浓缩动作用气体回路R1的情况下，关于第一吸附解吸区域5a的臭氧分压，用实线表示的实施方式1的臭氧供给装置100的情况下的臭氧分压P1和用虚线表示的比较例的臭氧供给装置101的情况下的臭氧分压P0由于臭氧化气体的从第一吸附解吸区域5a的解吸，两者均基本上以同样的倾向降低。

另一方面，在形成有供给动作用气体回路R2的情况下，在比较例的臭氧供给装置101中，由于在此前形成的浓缩动作用气体回路R1中，不解吸并使用在吸附解吸塔4内的第二吸附解吸区域5b中回收的臭氧气体，所以如用图10的虚线表示的那样，在第一吸附解吸区域5a中吸附的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度降低，伴随于此，臭氧分压P0继续降低。

与此相对，本实施方式1的臭氧供给装置100在形成有供给动作用气体回路R2的情况下，将在此前形成的浓缩动作用气体回路R1中在第二吸附解吸区域5b中回收的臭氧气体解吸，并与从第二原料气体源1b供给的原料气体一起作为向第一吸附解吸区域5a导入的输送气体使用，所以如用图10的实线表示的那样，抑制第一吸附解吸区域5a的臭氧分压P1的降低而长时间维持在较高的值。因此，能够从吸附解吸塔4经由第五回路切换器6e向外部以稳定的浓度长时间供给臭氧化气体。

如以上说明的那样，由于本实施方式1的臭氧供给装置100与作为比较例示出的臭氧供给装置101相比，能够抑制供给动作的最后阶段中的第一吸附解吸区域5a的臭氧分压的降低，所以能够向外部供给稳定的高臭氧浓度的臭氧化气体。

实施方式2.

图11是示出本申请的实施方式2的臭氧供给装置的结构图，对与实施方式1(图1)对应或相当的构成部分标注同一附图标记。

与实施方式1的臭氧供给装置100同样地，本实施方式2的臭氧供给装置200具备第一原料气体源1a、第二原料气体源1b、臭氧产生部2、臭氧浓缩部3、第一～第五回路切换器6a～6e、升压鼓风机7及控制部8。

特别是在本实施方式2中，臭氧浓缩部3由设置有第一吸附解吸区域5a的第一吸附解吸塔4a和设置有第二吸附解吸区域5b的第二吸附解吸塔4b构成，第一吸附解吸塔4a和第二吸附解吸塔4b相互分离独立地设置。而且，在连接第一吸附解吸塔4a与第二吸附解吸塔4b的气体回路的中途设置有第六回路切换器6f。

此外，在此，将第一吸附解吸塔4a和第二吸附解吸塔4b分别仅设为1塔，但也能够将设置有第一吸附解吸区域5a的第一吸附解吸塔4a设为多个塔，另外，也将设置有第二吸附解吸区域5b的第二吸附解吸塔4b设为多个塔。

另外，在本实施方式2中，在连接臭氧产生部2与第一吸附解吸塔4a的气体回路的中途设置有第一回路切换器6a，在连接第一吸附解吸塔4a与升压鼓风机7的气体回路的中途设置有第二回路切换器6b，在从第二吸附解吸塔4b向外部开口的气体回路的中途设置有第三回路切换器6c，在连接第二吸附解吸塔4b与第二原料气体源1b的气体回路的中途设置有第四回路切换器6d，在从第一吸附解吸塔4a向外部开口的气体回路的中途设置有第五回路切换器6e。

由于其他结构与实施方式1的情况相同，所以在此省略详细的说明。

接着，说明具备上述结构的臭氧供给装置200的动作。

在本实施方式2的臭氧供给装置200中，通过根据来自控制部8的控制指令，对回路切换器6(6a～6f)进行开闭控制，从而选择性地形成吸附动作用气体回路R0、浓缩动作用气体回路R1及供给动作用气体回路R2。

以下，使用图12至图14，进一步详述吸附动作用气体回路R0、浓缩动作用气体回路R1及供给动作用气体回路R2的结构及其作用。此外，在此，与实施方式1的情况同样地，将吸附动作用气体回路R0中的气体处理称为吸附动作，将浓缩动作用气体回路R1中的气体处理称为浓缩动作，将供给动作用气体回路R2中的气体处理称为供给动作。

如图12所示，通过根据来自控制部8的控制指令，将第一回路切换器6a及第二回路切换器6b均设为打开状态，将第三回路切换器6c、第四回路切换器6d、第五回路切换器6e及第六回路切换器6f均设为关闭状态，从而形成吸附动作用气体回路R0。

在该吸附动作用气体回路R0中，从第一原料气体源1a向臭氧产生部2导入包含氧气的原料气体，臭氧产生部2使原料气体臭氧化。在臭氧产生部2中产生的臭氧化气体通过第一回路切换器6a导入构成臭氧浓缩部3的第一吸附解吸塔4a内，臭氧由内包于该第一吸附解吸塔4a的第一吸附解吸区域5a的吸附剂吸附。

在第一吸附解吸塔4a的第一吸附解吸区域5a中没有被吸附的臭氧化气体通过第二回路切换器6b导入升压鼓风机7。升压鼓风机7将没有被吸附的臭氧化气体升压到向臭氧产生部2导入的原料气体的压力。升压后的臭氧化气体再次导入臭氧产生部2，作为用于产生臭氧的原料气体再利用。

控制部8在臭氧向内包于第一吸附解吸塔4a的第一吸附解吸区域5a的吸附剂的吸附量达到一定量、或者经过一定时间、或者从外部输入动作转移信号等情况下，判断为满足预先设定的条件时，通过控制回路切换器6，从而向浓缩动作用气体回路R1的形成转移。

如图13所示，通过根据来自控制部8的控制指令，将第三回路切换器6c及第六回路切换器6f均设为打开状态，将第一回路切换器6a、第二回路切换器6b、第四回路切换器6d及第五回路切换器6e均设为关闭状态，从而形成浓缩动作用气体回路R1。

由于该浓缩动作用气体回路R1的第一回路切换器6a成为关闭状态，所以在臭氧产生部2中产生的臭氧化气体不导入第一吸附解吸塔4a，由第一吸附解吸塔4a的第一吸附解吸区域5a吸附的臭氧化气体被解吸，并通过第六回路切换器6f向第二吸附解吸塔4b导入。并且，该解吸的臭氧化气体从第二吸附解吸塔4b通过第三回路切换器6c向臭氧浓缩部3的外部输出。

在形成有该浓缩动作用气体回路R1的情况下，从第一吸附解吸塔4a解吸的臭氧化气体被导入第二吸附解吸塔4b，但在此前的吸附动作中，不使第二吸附解吸区域5b的吸附剂吸附臭氧化气体，所以能够利用内包于第二吸附解吸区域5b的吸附剂充分地回收从第一吸附解吸塔4a解吸的臭氧化气体。

特别是由于内包于第二吸附解吸塔4b的第二吸附解吸区域5b的吸附剂优先吸附臭氧化气体所包含的臭氧，所以能够选择性地回收从第一吸附解吸塔4a解吸的臭氧。因此，从第二吸附解吸塔4b通过第三回路切换器6c输出到臭氧浓缩部3的外部的臭氧化气体主要输出的是臭氧回收后的原料气体。因此，臭氧浓缩部3中的臭氧浓度提高。

控制部8在臭氧在第一吸附解吸塔4a中被浓缩而臭氧浓度达到一定量、或者经过一定时间、或者从外部输入动作转移信号等情况下，判断为满足预先设定的条件时，通过控制回路切换器6，从而向供给动作用气体回路R2的形成转移。

如图14所示，通过根据来自控制部8的控制指令，将第四回路切换器6d、第五回路切换器6e及第六回路切换器6f均设为打开状态，将第一回路切换器6a、第二回路切换器6b及第三回路切换器6c均设为关闭状态，从而形成供给动作用气体回路R2。

在该供给动作用气体回路R2中，从第二原料气体源1b通过第四回路切换器6d向第二吸附解吸塔4b导入原料气体。在该情况下，由于在将第一吸附解吸塔4a与第二吸附解吸塔4b之间连接的气体回路的中途设置的第六回路切换器6f成为打开状态，所以导入来自第二原料气体源1b的原料气体，并且通过此前的浓缩动作吸附及浓缩得到的臭氧化气体按顺序从第二吸附解吸区域5b向第一吸附解吸区域5a解吸。这样解吸的臭氧化气体进一步通过第五回路切换器6e向第一吸附解吸塔4a的外部供给。此时，通过控制部8调整第四回路切换器6d的开度并控制来自第二原料气体源1b的输送气体的流量，从而能够从臭氧浓缩部3向外部供给稳定的高臭氧浓度的臭氧化气体。

这样，本实施方式2的臭氧供给装置200设为如下结构来分担其作用：第一吸附解吸塔4a及第二吸附解吸塔4b中的第一吸附解吸塔4a用于通过吸附动作吸附臭氧，第二吸附解吸塔4b用于通过浓缩动作回收从第一吸附解吸塔4a解吸的臭氧化气体，并通过其后的供给动作将该回收的臭氧化气体导入第一吸附解吸塔4a。

由此，在吸附动作中，不向内包于第二吸附解吸塔4b的第二吸附解吸区域5b的吸附剂导入臭氧化气体，仅向第一吸附解吸塔4a导入。然后，在接下来的浓缩动作中，由于从第一吸附解吸塔4a解吸的臭氧化气体经由第六回路切换器6f被导入第二吸附解吸塔4b，所以能够使用内包于第二吸附解吸塔4b的第二吸附解吸区域5b的吸附剂充分地吸附回收从第一吸附解吸塔4a解吸的臭氧化气体。

然后，在接下来的供给动作中，通过此前的浓缩动作在第二吸附解吸塔4b的第二吸附解吸区域5b中回收的臭氧化气体解吸，该解吸的臭氧化气体通过第六回路切换器6f导入第一吸附解吸塔4a。因此，与使来自第二原料气体源1b的原料气体不经由第二吸附解吸塔4b而直接导入第一吸附解吸塔4a的情况相比，能够抑制供给动作的最后阶段中的第一吸附解吸区域5a的臭氧分压的降低，能够充分地确保用于导入第一吸附解吸塔4a的臭氧化气体。由此，能够通过第五回路切换器6e从臭氧浓缩部3向外部供给稳定的高臭氧浓度的臭氧化气体。

由于其他作用效果与实施方式1相同，所以在此省略详细的说明。

图15及图16是示出本申请的实施方式2的臭氧供给装置200的变形例的结构图，对与实施方式2(图11)对应或相当的构成部分标注同一附图标记。

图15及图16所示的臭氧供给装置201的特征在于：在将第一吸附解吸塔4a与第二吸附解吸塔4b之间连接的气体回路的中途，除了第六回路切换器6f之外，还设置有臭氧计9a(图15)或压力计9b(图16)。

在该臭氧供给装置201中，如图15所示，在使用臭氧计9a的情况下，测定在浓缩动作中从第一吸附解吸塔4a解吸的臭氧化气体的臭氧浓度，并将其测定结果发送给控制部8。控制部8通过将用臭氧计9a测定出的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度超过预先设定的基准值作为条件，控制回路切换器6(6a～6f)，从而向供给动作用气体回路R2的形成转移。

另外，在该臭氧供给装置201中，如图16所示，在使用压力计9b的情况下，测定在浓缩动作中从第一吸附解吸塔4a解吸的臭氧化气体的压力，并将其测定结果发送给控制部8。控制部8通过将用压力计9b测定出的臭氧化气体的压力小于预先设定的基准值作为条件，控制回路切换器6(6a～6f)，从而向供给动作用气体回路R2的形成转移。

另外，根据发明人的以往的研究发现：在浓缩动作及供给动作中从第一吸附解吸塔4a输出的臭氧化气体中的臭氧浓度不依存于第一吸附解吸塔4a内的温度，唯一地依存第一吸附解吸塔4a内的压力。因此，通过预先设定与期望的臭氧浓度对应的压力的基准值，从而即使第一吸附解吸塔4a的温度变化，也能够在达到期望的臭氧浓度时转移至供给动作。

这样，通过在将第一吸附解吸塔4a与第二吸附解吸塔4b之间连接的气体回路的中途设置臭氧计9a或压力计9b，从而能够在适当定时从浓缩动作向供给动作转移，能够将开始从臭氧浓缩部3向外部的供给的臭氧化气体控制为期望的臭氧浓度。

此外，在图15及图16所示的结构的臭氧供给装置201中，设置有压力计9b或臭氧计9a中的任意一方，但也可以是设置有压力计9b及臭氧计9a双方的结构，在该情况下，设置双方时的配置可以串联，也可以并联，在串联配置的情况下，可以相对于第一吸附解吸塔4a与第二吸附解吸塔4b之间的气体回路在前后中的任一方配置压力计9b及臭氧计9a。

由于其他结构及作用效果与实施方式2(图11)的情况相同，所以在此省略详细的说明。

图17是示出本申请的实施方式2的臭氧供给装置的其他变形例的结构图，对与实施方式2(图11)对应或相当的构成部分标注同一附图标记。

图17所示的臭氧供给装置202的特征在于：分别用容器16a、16b覆盖第一吸附解吸塔4a及第二吸附解吸塔4b的周围，用制冷剂充满各容器16a、16b内，并使填充的制冷剂循环。而且，设为如下构造：由相对于第一吸附解吸塔4a及第二吸附解吸塔4b独立地设置的第一温度调整部10a及第二温度调整部10b调整制冷剂的温度，从而能够控制第一吸附解吸塔4a及第二吸附解吸塔4b的温度。

在该情况下，作为利用第一温度调整部10a及第二温度调整部10b调整第一吸附解吸塔4a及第二吸附解吸塔4b的温度的结构，可以是空冷式，也可以是水冷式。另外，用于调整第一吸附解吸塔4a及第二吸附解吸塔4b的温度的制冷剂的接触方法不限于设为用制冷剂充满容器16a、16b内的构造，例如，也可以是在第一吸附解吸塔4a及第二吸附解吸塔4b的内部分别导入供制冷剂循环的盘管状的管的构造。

控制部8在形成浓缩动作用气体回路R1时，利用第一温度调整部10a及第二温度调整部10b，进行使第二吸附解吸塔4b的温度比第一吸附解吸塔4a的温度低的控制。即，通过利用第一温度调整部10a加热第一吸附解吸塔4a并利用第二温度调整部10b冷却第二吸附解吸塔4b，从而能够促进臭氧化气体从内包于第一吸附解吸区域5a的吸附剂的解吸，另一方面，利用内包于第二吸附解吸区域5b的吸附剂促进臭氧化气体的吸附。因此，能够在浓缩动作中使臭氧化气体从内包于第一吸附解吸区域5a的吸附剂解吸的解吸速度提高，并且使能够利用内包于第二吸附解吸区域5b的吸附剂吸附回收的臭氧化气体的量增加。

此外，在此，相对于第一吸附解吸塔4a及第二吸附解吸塔4b独立地设置有第一温度调整部10a及第二温度调整部10b，但也能够设为仅在第一吸附解吸塔4a及第二吸附解吸塔4b中的任意一方设置有温度调整部的构造。并且，两个温度调整部10a、10b中的任一方可以与臭氧产生部2的冷却并用，在该情况下，可以串联地设置臭氧产生部2和第一吸附解吸塔4a或第二吸附解吸塔4b，或者也可以并联地设置臭氧产生部2和第一吸附解吸塔4a或第二吸附解吸塔4b。

由于其他结构及作用效果与实施方式2(图11)相同，所以在此省略详细的说明。

实施方式3.

图18是示出本申请的实施方式3的臭氧供给装置的结构图，对与实施方式2(图11)对应或相当的构成部分标注同一附图标记。

与实施方式2的臭氧供给装置200同样地，本实施方式3的臭氧供给装置300具备第一原料气体源1a、第二原料气体源1b、臭氧产生部2、臭氧浓缩部3、第一～第六回路切换器6a～6f、升压鼓风机7及控制部8。

特别是在本实施方式3中，相对于实施方式2(图11)的结构，设置有将第二原料气体源1b与第一吸附解吸塔4a之间连接的气体回路，在该气体回路的中途设置有第七回路切换器6g。另外，在从第一吸附解吸塔4a向外部开口的气体回路的中途，设置有第五回路切换器6e和臭氧计11，所述臭氧计11测定从第一吸附解吸塔4a向外部供给的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度。此外，设置的臭氧计11可以是在线监测式，也可以是采样式。

由于其他结构与实施方式2(图11)相同，所以在此省略详细的说明。

接着，说明具备上述结构的臭氧供给装置300的动作。

本实施方式3的臭氧供给装置300通过根据来自控制部8的控制指令，对回路切换器6(6a～6g)进行开闭控制，从而与实施方式2同样地，选择性地形成吸附动作用气体回路R0、浓缩动作用气体回路R1及供给动作用气体回路R2。

在该情况下，关于通过回路切换器6(6a～6g)的开闭控制形成的上述吸附动作用气体回路R0及浓缩动作用气体回路R1，由于第七回路切换器6g始终控制为关闭状态，所以成为与实施方式2的臭氧供给装置200的情况相同的结构。因此，由于吸附动作用气体回路R0及浓缩动作用气体回路R1的作用、效果与实施方式2实质相同，所以在此省略详细的说明。

另一方面，关于供给动作用气体回路R2，与实施方式2的情况不同，通过基于来自控制部8的控制指令的回路切换器6(6a～6g)的开闭控制，在第一供给动作用气体回路R21的形成和第二供给动作用气体回路R22的形成这两个阶段中形成。

此外，在此，将第一供给动作用气体回路R21中的气体处理称为第一供给动作，将第二供给动作用气体回路R22中的气体处理称为第二供给动作。

如图19所示，通过将第七回路切换器6g及第五回路切换器6e均设为打开状态，将第一回路切换器6a、第二回路切换器6b、第三回路切换器6c、第四回路切换器6d及第六回路切换器6f均设为关闭状态，从而形成上述第一供给动作用气体回路R21。

在该第一供给动作用气体回路R21中，从第二原料气体源1b通过第七回路切换器6g向第一吸附解吸塔4a内导入原料气体，并且利用内包于第一吸附解吸区域5a的吸附剂吸附及浓缩得到的臭氧化气体被解吸，从第一吸附解吸塔4a经由第五回路切换器6e及臭氧计11向臭氧浓缩部3的外部供给臭氧化气体。

这样，由于第一供给动作用气体回路R21的第六回路切换器6f处于关闭状态，所以从第二吸附解吸塔4b解吸的臭氧化气体不会导入第一吸附解吸塔4a，除了臭氧化气体从第一吸附解吸塔4a的解吸，还从第二原料气体源1b向第一吸附解吸塔4a输送原料气体。因此，包含高浓度的臭氧的臭氧化气体稳定地供给到臭氧浓缩部3的外部。此时，通过控制部8调整第七回路切换器6g的开度，并以第一吸附解吸塔4a内的压力成为一定的方式控制来自第二原料气体源1b的原料气体的流量，从而能够以规定的流量向外部供给稳定的高臭氧浓度的臭氧化气体。

另外，在该第一供给动作用气体回路R21中，由于向第一吸附解吸塔4a内直接导入来自第二原料气体源1b的原料气体，所以随着时间经过，第一吸附解吸塔4a内的臭氧分压降低，伴随于此，臭氧浓度也逐渐降低。控制部8在利用臭氧计11测定出的从臭氧浓缩部3向外部供给的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度低于预先设定的基准值、或者经过一定时间、或者从外部输入动作转移信号等情况下，判断为满足预先设定的条件时，通过控制回路切换器6，从而向第二供给动作用气体回路R22的形成转移。

如图20所示，通过将第四回路切换器6d、第五回路切换器6e及第六回路切换器6f均设为打开状态，将第一回路切换器6a、第二回路切换器6b及第三回路切换器6c均设为关闭状态，从而形成第二供给动作用气体回路R22。

在该情况下形成的第二供给动作用气体回路R22的作用效果与实施方式2的臭氧供给装置200中的供给动作的情况实质相同。即，在该第二供给动作用气体回路R22中，从第二原料气体源1b通过第四回路切换器6d向第二吸附解吸塔4b内导入原料气体。在该情况下，由于设置在第一吸附解吸塔4a与第二吸附解吸塔4b之间的第六回路切换器6f成为打开状态，所以除了来自第二原料气体源1b的原料气体之外，通过此前的浓缩动作吸附及浓缩得到的臭氧化气体也按顺序从第二吸附解吸区域5b向第一吸附解吸区域5a解吸。这样解吸的臭氧化气体进一步通过第五回路切换器6e从第一吸附解吸塔4a供给到外部。此时，通过控制部8调整第四回路切换器6d的开度并控制来自第二原料气体源1b的输送气体的流量，从而能够从臭氧浓缩部3向外部供给稳定的高臭氧浓度的臭氧化气体。

这样，在本实施方式3中，将供给动作分为两个阶段，在第一供给动作中，从第二原料气体源1b对第一吸附解吸塔4a导入原料气体并从第一吸附解吸区域5a解吸臭氧化气体，在其后的第二供给动作中，从第二原料气体源1b向第二吸附解吸塔4b内导入原料气体，并从第二吸附解吸区域5b及第一吸附解吸区域5a依次解吸臭氧化气体。即，由于在第二供给动作中，将通过此前的浓缩动作由第二吸附解吸区域5b的吸附剂吸附回收的臭氧化气体解吸并利用，所以在供给的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度降低到低于预先设定的基准值时，通过从第一供给动作转移至第二供给动作，从而能够抑制供给臭氧浓度的降低。

接着，进一步详细说明在实施方式3的臭氧供给装置300(图18)中将供给动作用气体回路R2的形成设为第一供给动作用气体回路R21的形成和第二供给动作用气体回路R22的形成这两个阶段的作用效果。

图21是与实施方式2的臭氧供给装置200及比较例的臭氧供给装置101进行对比并示出在本实施方式3的臭氧供给装置300中形成的浓缩动作用气体回路R1和吸附动作用气体回路R2中，从臭氧浓缩部3向外部供给的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度C的伴随着经过时间T的变化的特性图。

在本实施方式3的臭氧供给装置300中，在形成浓缩动作用气体回路R1的情况下，从臭氧浓缩部3向外部供给的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度C3的时间变化(图中，用实线示出)显现与实施方式2的情况下的臭氧的浓度C2的时间变化(图中，用单点划线示出的)同样的倾向。

接着，在形成有第一供给动作用气体回路R21的情况下，由于将来自第二原料气体源1b的原料气体仅导入第一吸附解吸塔4a，所以从臭氧浓缩部3向外部供给的臭氧浓度C3与比较例的情况下的臭氧浓度C0(图中，用虚线示出)同样地逐渐降低。因此，与实施方式2的情况下的臭氧浓度C2(图中，用单点划线示出的)的时间变化相比，成为平均较低的臭氧浓度。

但是，当接着形成有第二供给动作用气体回路R22时，由于以从第二原料气体源1b向第二吸附解吸塔4b导入原料气体的方式切换气体回路，所以将从第二吸附解吸塔4b解吸的臭氧化气体与原料气体一起作为向第一吸附解吸塔4a的输送气体利用。因此，与实施方式2的臭氧供给装置200的情况下的臭氧浓度C2的随时间变化相比，将吸附于第二吸附解吸区域5b的臭氧化气体解吸并作为输送气体使用的定时变晚，能够抑制向外部供给的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度C3的降低。由此，在供给动作的最后阶段也能够维持较高的臭氧浓度C3。

此外，在本实施方式3中，也可以如作为实施方式2的变形例(图15～图17)公开的那样，在将第一吸附解吸塔4a与第二吸附解吸塔4b之间连接的气体回路的中途设置臭氧计9a或压力计9b。另外，也能够设为设置第一温度调整部10a、第二温度调整部10b而能够调整第一吸附解吸塔4a、第二吸附解吸塔4b的温度的结构。

如以上说明的那样，由于本实施方式3的臭氧供给装置300将供给动作设为将来自第二原料气体源1b的原料气体导入第一吸附解吸塔4a的第一供给动作和将原料气体导入第二吸附解吸塔4b的第二供给动作这两个阶段，所以与实施方式2的情况相比，能够进一步抑制在供给动作的最后阶段中从臭氧浓缩部3向外部供给的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度降低，并能够通过供给动作整体使向外部供给的臭氧浓度更稳定化。

由于其他作用效果与实施方式2相同，所以在此省略详细的说明。

实施方式4.

图22是示出本申请的实施方式4的臭氧供给装置的结构图，对与实施方式1(图1)对应或相当的构成部分标注同一附图标记。

假想在臭氧溶液的状态下向臭氧处理对象供给的情况，本实施方式4的臭氧供给装置400相对于实施方式1(图1)的结构，具备气液混合装置12和臭氧反应部14，所述气液混合装置12将从臭氧浓缩部3向外部供给的臭氧化气体所包含的臭氧与液体混合，所述臭氧反应部14使利用该气液混合装置12溶解臭氧而成的液体与臭氧处理对象接触。

气液混合装置12使从吸附解吸塔4解吸的臭氧化气体与液体混合，例如使用喷射器或散气管。

在此，在使用喷射器作为气液混合装置12的情况下，优选具备用于向喷射器导入液体的液体供给部13。另外，在使用散气管作为气液混合装置12的情况下，优选设置在臭氧反应部14的内部。作为在气液混合装置12中使用的液体，经常主要使用水，根据情况的不同，有时使用添加了酸或氢氧化物等pH值调整剂而成的溶液、污泥等。

臭氧反应部14使生成的臭氧溶液与臭氧处理对象接触。作为需要在臭氧溶液的状态下供给的臭氧处理对象，例如有上下水处理中的过滤器或分离膜的清洗等。

在该结构的实施方式4的臭氧供给装置400中，在使用喷射器作为气液混合装置12的情况下，将在浓缩动作及供给动作中从吸附解吸塔4解吸的臭氧化气体与液体混合而生成臭氧溶液，向臭氧反应部14供给这样生成的臭氧溶液并使之与臭氧处理对象反应。

另外，在使用散气管作为气液混合装置12的情况下，将在浓缩动作及供给动作中从吸附解吸塔4解吸的臭氧化气体与填充于臭氧反应部14内的液体混合而生成臭氧溶液，并使这样生成的臭氧溶液与臭氧处理对象反应。

这样，本实施方式4的臭氧供给装置400通过设为设置有气液混合装置12及臭氧反应部14的结构，从而在需要利用臭氧溶液对臭氧处理对象进行臭氧处理的情况下也能够适当应对。另外，对于臭氧处理对象为液体状的对象，通过将臭氧处理对象自身直接导入气液混合装置12，从而能够在气液混合装置12的内部与从吸附解吸塔4解吸的臭氧化气体反应。另外，在喷射器等气液混合装置12中，通过将吸引的臭氧化气体转换为微气泡状，使与液体接触的气液接触面积增大，从而能够促进与臭氧处理对象的臭氧反应。

此外，由于其他结构及作用效果与实施方式1(图1)的情况相同，所以在此省略详细的说明。

图22所示的实施方式4的臭氧供给装置以实施方式1(图1)的结构为前提进行了说明，但不限于此，在如实施方式2的臭氧供给装置200(图11)所示那样设置有多个吸附解吸塔的结构的情况下也能够应用。在该情况下，可以如作为实施方式2的变形例(图15～图17)公开的那样，在将第一吸附解吸塔4a与第二吸附解吸塔4b之间连接的气体回路的中途设置臭氧计9a及压力计9b。另外，也能够设为使用第一温度调整部10a、第二温度调整部10b而能够调整第一吸附解吸塔4a、第二吸附解吸塔4b的温度的结构。另外，在如实施方式3的臭氧供给装置300(图18)那样将供给动作设为两个阶段的情况下也能够应用。

图23是示出本申请的实施方式4的臭氧供给装置的变形例的结构图，对与实施方式4(图22)对应或相当的构成部分标注同一附图标记。

图23所示的臭氧供给装置401的特征在于：在从吸附解吸塔4经由第三回路切换器6c及第五回路切换器6e向外部输出臭氧化气体的气体回路的中途，设置有使臭氧化气体与臭氧处理对象接触的臭氧反应部15。

由于其他结构与实施方式4(图22)的情况相同，所以在此省略详细的说明。

通过在气液混合装置12的跟前追加设置臭氧反应部15，从而对于需要气相下的臭氧处理的固相的臭氧处理对象，也能够供给臭氧化气体。因此，对于不能与液体接触的臭氧处理对象，也能够实施臭氧处理。另外，能够利用设置于后段的气液混合装置12，使用在该臭氧反应部15中没有反应的臭氧化气体实施液相下的臭氧处理。

此外，在图23所示的臭氧供给装置401中，在将吸附解吸塔4与气液混合装置12之间连接的气体回路的中途设置有单一的臭氧反应部，但也可以设置多个臭氧反应部，其配置可以串联地设置，也可以并联地设置。

由于其他作用效果与实施方式4(图22)的情况相同，所以在此省略详细的说明。

本申请记载了各种例示性的实施方式及实施例，但记载在一个或多个实施方式中的各种特征、技术方案及功能不限于特定的实施方式的应用，能够单独或以各种组合应用于实施方式。

因此，可在本申请公开的技术的范围内预想未例示的无数的变形例。例如，包含使至少一个构成要素变形的情况、追加或省略至少一个构成要素的情况、提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素组合的情况。

附图标记的说明

100、101、200、201、202、300臭氧供给装置，400、401臭氧供给装置，1a第一原料气体源，1b第二原料气体源，2臭氧产生部，3臭氧浓缩部，4吸附解吸塔，4a第一吸附解吸塔，4b第二吸附解吸塔，5a第一吸附解吸区域，5b第二吸附解吸区域，6回路切换器，6a第一回路切换器，6b第二回路切换器，6c第三回路切换器，6d第四回路切换器，6e第五回路切换器，6f第六回路切换器，6g第七回路切换器，7升压鼓风机，8控制部，9a臭氧计，9b压力计，10a第一温度调整部，10b第二温度调整部，11臭氧计，12气液混合装置，13液体供给部，14、15臭氧反应部，R0吸附动作用气体回路，R1浓缩动作用气体回路，R2供给动作用气体回路，R21第一供给动作用气体回路，R22第二供给动作用气体回路。

Claims (13)

1.一种臭氧供给装置，其中，

所述臭氧供给装置具备臭氧产生部和臭氧浓缩部，所述臭氧产生部利用从原料气体源供给的原料气体产生臭氧，所述臭氧浓缩部具有由第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域构成的两个区域，所述第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域利用吸附剂吸附解吸在所述臭氧产生部中产生的包含臭氧的臭氧化气体，

所述臭氧供给装置具备用于分别形成吸附动作用气体回路、浓缩动作用气体回路以及供给动作用气体回路的气体回路形成用的回路切换器，所述吸附动作用气体回路使所述第一吸附解吸区域和所述第二吸附解吸区域中的至少所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附在所述臭氧产生部中产生的臭氧化气体，所述浓缩动作用气体回路使由所述臭氧浓缩部的所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附的臭氧化气体解吸并由所述第二吸附解吸区域的吸附剂吸附而回收，所述供给动作用气体回路一边输送来自所述原料气体源的原料气体一边使利用所述第二吸附解吸区域的吸附剂回收的臭氧化气体解吸，并使该解吸的臭氧化气体经由所述第一吸附解吸区域供给到所述臭氧浓缩部的外部。

2.根据权利要求1所述的臭氧供给装置，其中，

所述臭氧供给装置具备自动地控制所述回路切换器的切换动作的控制部。

3.根据权利要求2所述的臭氧供给装置，其中，

在所述臭氧浓缩部与所述臭氧产生部之间设置有升压鼓风机，所述升压鼓风机用于将在通过所述回路切换器的回路切换形成所述吸附动作用气体回路的情况下从所述臭氧浓缩部漏出的臭氧化气体导入所述臭氧产生部。

4.根据权利要求2所述的臭氧供给装置，其中，

所述臭氧浓缩部具备设置有所述第一吸附解吸区域的第一吸附解吸塔和设置有所述第二吸附解吸区域的第二吸附解吸塔，所述第一吸附解吸塔与所述第二吸附解吸塔相互分离独立地设置。

5.根据权利要求3所述的臭氧供给装置，其中，

所述臭氧浓缩部具备设置有所述第一吸附解吸区域的第一吸附解吸塔和设置有所述第二吸附解吸区域的第二吸附解吸塔，所述第一吸附解吸塔与所述第二吸附解吸塔相互分离独立地设置。

6.根据权利要求4所述的臭氧供给装置，其中，

在所述第一吸附解吸塔及所述第二吸附解吸塔设置有内部温度调节用的温度调整部。

7.根据权利要求4所述的臭氧供给装置，其中，

所述臭氧供给装置构成为：在通过所述回路切换器的回路切换形成所述吸附动作用气体回路的情况下，在所述臭氧产生部中产生的臭氧化气体仅通过所述第一吸附解吸塔的所述第一吸附解吸区域。

8.根据权利要求4至权利要求7中任一项所述的臭氧供给装置，其中，

在连结所述第一吸附解吸塔与所述第二吸附解吸塔的气体回路上设置有臭氧计或压力计，在利用所述臭氧计测定出的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度达到预先设定的基准值的情况下或者在利用所述压力计测定出的臭氧化气体的压力达到预先设定的基准值的情况下，所述控制部与此相应地控制所述回路切换器并从所述浓缩动作用气体回路向所述供给动作用气体回路的形成转移。

9.根据权利要求4至权利要求7中任一项所述的臭氧供给装置，其中，

所述臭氧供给装置构成为：在通过所述回路切换器的回路切换形成所述供给动作用气体回路的情况下，在从所述第二吸附解吸塔经由所述第一吸附解吸塔输送来自所述原料气体源的原料气体之前，仅输送到所述第一吸附解吸塔并将从所述第一吸附解吸区域解吸的臭氧化气体输出到外部。

10.根据权利要求9所述的臭氧供给装置，其中，

所述臭氧供给装置具备臭氧计，所述臭氧计测定从所述臭氧浓缩部向外部输出的臭氧化气体所包含的臭氧的浓度，在利用所述臭氧计测定出的臭氧浓度达到预先设定的基准值的情况下，所述控制部与此相应地控制所述回路切换器并使原料气体的输送从所述第一吸附解吸塔切换为所述第二吸附解吸塔。

11.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的臭氧供给装置，其中，

所述臭氧供给装置具备气液混合装置和臭氧反应部，所述气液混合装置使从所述臭氧浓缩部向外部输出的臭氧化气体所包含的臭氧与液体混合，所述臭氧反应部使利用所述气液混合装置溶解臭氧而成的液体与臭氧处理对象接触。

12.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的臭氧供给装置，其中，

在从所述臭氧浓缩部向外部输出臭氧化气体的气体回路的中途，设置有使臭氧化气体与臭氧处理对象接触的臭氧反应部。

13.一种臭氧供给方法，其中，

所述臭氧供给方法使用具备臭氧产生部和臭氧浓缩部的臭氧供给装置，所述臭氧产生部利用从原料气体源供给的原料气体产生包含臭氧的臭氧化气体，所述臭氧浓缩部具有由第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域构成的两个区域，所述第一吸附解吸区域及第二吸附解吸区域利用吸附剂吸附解吸在所述臭氧产生部中产生的所述臭氧化气体，所述臭氧供给方法包括：

吸附动作的处理步骤，在所述吸附动作的处理步骤中，使所述第一吸附解吸区域和所述第二吸附解吸区域中的至少所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附在所述臭氧产生部中产生的臭氧化气体；

浓缩动作的处理步骤，在所述浓缩动作的处理步骤中，使由所述臭氧浓缩部的所述第一吸附解吸区域的吸附剂吸附的臭氧化气体解吸并由所述第二吸附解吸区域的吸附剂吸附而回收；以及

供给动作的处理步骤，在所述供给动作的处理步骤中，一边输送来自所述原料气体源的原料气体，一边使利用所述第二吸附解吸区域的吸附剂回收的臭氧化气体解吸，并使该解吸的臭氧化气体经由所述第一吸附解吸区域供给到所述臭氧浓缩部的外部。