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CN113614031A - 臭氧供给装置以及臭氧供给方法 - Google Patents

臭氧供给装置以及臭氧供给方法 Download PDF

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CN113614031A
CN113614031A CN201980094536.5A CN201980094536A CN113614031A CN 113614031 A CN113614031 A CN 113614031A CN 201980094536 A CN201980094536 A CN 201980094536A CN 113614031 A CN113614031 A CN 113614031A
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CN
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adsorption
ozone
desorption column
gas circuit
circuit
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Application number
CN201980094536.5A
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松浦洋航
和田升
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

在之前的供给工序时残留的高浓度臭氧在接下来的吸附工序时漏出而被废弃。因此，本发明具备：第一吸附解吸塔(3a)及第二吸附解吸塔(3b)；将从第一吸附解吸塔(3a)排出的气体向装置外排出的排气用气体回路(R0)；使从所述第一吸附解吸塔(3a)排出的气体通过第二吸附解吸塔(3b)之后向装置外部排出的吸附回收用气体回路(R1)；切换排气用气体回路(R0)和吸附回收用气体回路(R1)的流路的回路切换器(5)；以及根据第一吸附解吸塔(3a)的状态和第二吸附解吸塔(3b)的状态控制回路切换器(5)的开闭的控制部(6)。

Description

臭氧供给装置以及臭氧供给方法
技术领域
本申请涉及臭氧供给装置以及臭氧供给方法。
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。产生臭氧的臭氧产生装置的臭氧浓度的上限值为体积百分率20％左右。因此，使用填充有吸附剂的吸附解吸塔，对由臭氧产生装置生成的混合气体(氧和臭氧)进行吸附、浓缩、解吸，从而得到高浓度的臭氧。
在臭氧供给装置中，希望进行能够变更向臭氧供给对象供给臭氧的量的控制。
另一方面，在利用臭氧的一侧(需求侧)、例如废水处置中，通常，流入的废水的流入量以及水质时时刻刻发生变化。因此，废水处理所需的臭氧的最佳供给量也时时刻刻发生变化。因此，在供给一定量的臭氧的情况下，可能会产生臭氧供给量相对于废水处理量过剩或过小的状态。如果臭氧的供给量过剩，则不经济，如果臭氧的供给量过小，则处理有可能变得不充分。因此，在臭氧供给装置中，要求成为与臭氧的需求的变动相应的供给量的控制。
但是，作为供给臭氧的一侧，需要高效地制造以及稳定地供给臭氧。因此，作为现有技术，提出了如下技术(专利文献1)：具备多个吸附解吸塔，并具备使利用吸附解吸塔吸附臭氧后的气体返回到臭氧产生器的循环配管和从吸附解吸塔取出臭氧的臭氧排出构件，通过在吸附储存臭氧时利用其他吸附解吸塔吸附回收从吸附解吸塔漏出的臭氧，从而能够利用在吸附时被废弃的臭氧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平09-235104号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在现有技术中，由于将供给臭氧后的吸附解吸塔用作下一个循环的吸附回收用，因此，在供给之前的臭氧的工序时残留的高浓度臭氧通过在吸附工序开始时被导入到吸附解吸塔的氧以及低浓度的臭氧被挤出到吸附解吸塔出口，并从吸附解吸塔漏出。因此，高浓度的臭氧被废弃，能够有效利用所制造的臭氧的比例(臭氧利用率)降低，产生装置的运行成本增加的问题。
本申请公开了用于解决上述那样的课题的技术，其目的在于提供一种实现臭氧利用率的提高的臭氧供给装置以及臭氧供给方法。
用于解决课题的方案
本申请所公开的臭氧供给装置利用收容有吸附剂的第一吸附解吸塔以及第二吸附解吸塔浓缩并供给臭氧气体，其中，所述臭氧供给装置具备：排气用气体回路，所述排气用气体回路将从所述第一吸附解吸塔排出的气体向装置外排出；吸附回收用气体回路，所述吸附回收用气体回路与所述排气用气体回路不同，使从所述第一吸附解吸塔排出的气体通过所述第二吸附解吸塔之后向装置外部排出；回路切换器，所述回路切换器对所述排气用气体回路和所述吸附回收用气体回路的流路进行切换；以及控制部，所述控制部根据所述第一吸附解吸塔的状态和所述第二吸附解吸塔的状态，对所述回路切换器的开闭进行控制。
发明的效果
本申请根据对第一吸附解吸塔的状态和第二吸附解吸塔的状态进行比较的结果，选择是将第一吸附解吸塔的臭氧气体排出还是通向第二吸附解吸塔并进行控制，因此，能够抑制在第一吸附解吸塔的吸附工序中生成并在供给工序时残留的高浓度的臭氧气体漏出，能够实现臭氧利用率的提高。
附图说明
图1是表示实施方式1的臭氧供给装置的结构图。
图2是表示在实施方式1的臭氧供给装置的第一吸附工序中将气体从第一吸附解吸塔向装置外排出的路径的气体回路图。
图3是表示在实施方式1的臭氧供给装置的第一吸附工序中使从第一吸附解吸塔排出的气体通过第二吸附解吸塔之后向装置外部排出的路径的气体回路图。
图4是表示在实施方式1的臭氧供给装置的第一供给工序中从第一吸附解吸塔向供给对象供给气体的路径的气体回路图。
图5是表示在实施方式1的臭氧供给装置的第二吸附工序中将从第一吸附解吸塔排出的气体向装置外排出的路径的气体回路图。
图6是表示在实施方式1的臭氧供给装置的第二吸附工序中使从第一吸附解吸塔排出的气体通过第二吸附解吸塔之后向装置外部排出的路径的气体回路图。
图7是表示在实施方式1的臭氧供给装置的第二供给工序中从第一吸附解吸塔向供给对象供给气体的路径的气体回路图。
图8是将实施方式1的臭氧供给装置的吸附工序中的向外部排出的臭氧化气体的臭氧浓度随着时间的变化与比较例1进行比较而示出的特性图。
图9是将实施方式1的臭氧供给装置的吸附工序中的向外部排出的臭氧化气体的臭氧浓度随着时间的变化与比较例2进行比较而示出的特性图。
图10是将实施方式1的臭氧供给装置的改良例的吸附工序中的向外部排出的臭氧化气体的臭氧浓度随着时间的变化与实施方式1的臭氧供给装置进行比较而示出的特性图。
图11是表示实施方式2的臭氧供给装置的结构图。
图12是表示实施方式3的臭氧供给装置的结构图。
图13是表示实施方式4的臭氧供给装置的结构图。
图14是表示实施方式的控制部的结构的框图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是表示本申请的实施方式1的臭氧供给装置的结构图。
该实施方式1的臭氧供给装置100具备原料气体源1、臭氧产生部2、第一吸附解吸塔3a、第二吸附解吸塔3b。在第一吸附解吸塔3a以及第二吸附解吸塔3b的内部填充有吸附剂4a、4b。在臭氧产生部2与第一吸附解吸塔3a之间、臭氧产生部2与第二吸附解吸塔3b之间、第一吸附解吸塔3a与第二吸附解吸塔3b之间，分别设置有使气体流通的气体回路。在各个气体回路中设置有回路切换器5。该回路切换器5由控制部6控制开闭。控制部6基于由第一浓度测量部7a测出的测定值和由第二浓度测量部7b测出的测定值进行控制操作。需要说明的是，在图中，省略了从控制部6向回路切换器5的信号线的显示。
回路切换器5通过对为了将各结构部件之间连接而设置的气体回路进行开闭，能够分别选择性地形成排气用气体回路R0a、R0b、吸附回收用气体回路R1a、R1b、供给用气体回路R2a、R2b。
在此，将设置在连接臭氧产生部2和第一吸附解吸塔3a的第一出入口3a1的气体回路的中途的切换器称为第一回路切换器5a1，将设置在连接臭氧产生部2和第二吸附解吸塔3b的第一出入口3b1的气体回路的中途的切换器称为第五回路切换器5b1，将设置在从第一浓度测量部7a向外部开口的气体回路的中途的切换器称为第二回路切换器5a2，将设置在从第二浓度测量部7b向外部开口的气体回路的中途的切换器称为第六回路切换器5b2，将设置在从第一浓度测量部7a与第二吸附解吸塔3b连接的气体回路的中途的切换器称为第三回路切换器5a3，将设置在从第二浓度测量部7b与第一吸附解吸塔3a连接的气体回路的中途的切换器称为第七回路切换器5b3，将设置在从第一吸附解吸塔3a的第一出入口3a1向外部开口的气体回路的中途的切换器称为第四回路切换器5a4，将设置在从第二吸附解吸塔3b的第一出入口3b1向外部开口的气体回路的中途的切换器称为第八回路切换器5b4。
需要说明的是，在此，在统称第一～第四回路切换器5a1～5a4、第五～第八回路切换器5b1～5b4时，简称为回路切换器而使用附图标记5。
另外，以下，将氧、氮、氮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。
原料气体源1例如使用储气瓶、PSA(Pressure Swing Adsorption：变压吸附)装置等，原料气体源1向臭氧产生部2供给原料气体。另外，臭氧产生部2利用从原料气体源1供给的原料气体生成包含臭氧的臭氧化气体。
第一吸附解吸塔3a以及第二吸附解吸塔3b具备导入以及排出气体的出入口，将设置于第一吸附解吸塔3a的下部的出入口称为第一出入口3a1，将设置于第一吸附解吸塔3a的上部的出入口称为第二出入口3a2，将设置于第二吸附解吸塔3b的下部的出入口称为第一出入口3b1，将设置于第二吸附解吸塔3b的上部的出入口称为第二出入口3b2。需要说明的是，在此，表现为“上部”、“下部”，但这是在附图上的说明，上下左右的配置能够适当地任意变更。
第一吸附解吸塔3a以及第二吸附解吸塔3b的吸附剂4a、4b优选使用优先吸附从臭氧产生部2导入第一吸附解吸塔3a或第二吸附解吸塔3b的臭氧化气体所含的臭氧的材料。作为该情况下的吸附剂4a、4b，既可以是都为相同种类的吸附剂，或者也可以是互不相同的种类的吸附剂。作为吸附剂4a、4b的具体例，例如使用硅胶。由于吸附剂4a、4b的吸附特性，吸附剂4a、4b的表面的臭氧浓度比臭氧化气体中的臭氧浓度高。
控制部6例如由微型计算机等构成，通过向回路切换器5提供控制指令来控制其开闭动作。需要说明的是，回路切换器5的开闭动作不仅能够通过来自控制部6的控制指令进行动作，还能够通过手动进行动作。
在从第一吸附解吸塔3a的第二出入口3a2向外部开口的气体回路的中途，配置有第一浓度测量部7a和第二回路切换器5a2，在从第二吸附解吸塔3b的第二出入口3b2向外部开口的气体回路的中途，配置有第二浓度测量部7b和第六回路切换器5b2。即，第一浓度测量部7a设置在吸附回收用气体回路R1和排气用气体回路R0的分支点与第一吸附解吸塔3a之间，第二浓度测量部7b设置在吸附回收用气体回路R1和排气用气体回路R0的分支点与第二吸附解吸塔3b之间。第一浓度测量部7a以及第二浓度测量部7b测量从第一吸附解吸塔3a以及第二吸附解吸塔3b排出的臭氧或氧的浓度，测量的方式以及结构没有限定。
接着，对具备上述结构的臭氧供给装置100的动作进行说明。
该实施方式1的臭氧供给装置100根据来自控制部6的控制指令，使回路切换器5进行开闭动作，从而选择性地形成排气用气体回路R0、吸附回收用气体回路R1以及供给用气体回路R2。
以下，使用图2～图7进一步详细叙述排气用气体回路R0、吸附回收用气体回路R1以及供给用气体回路R2的结构及其作用。需要说明的是，在此，将排气用气体回路R0以及吸附回收用气体回路R1中的气体处理工序称为吸附工序，将供给用气体回路R2中的气体处理工序称为供给工序。
首先，将由臭氧产生部2生成的混合气体导入第一吸附解吸塔3a。混合气体以规定的压力被第一吸附解吸塔3a的吸附剂4a吸附。由于臭氧与氧相比容易优先被吸附剂4a吸附的性质，因此，未被吸附的氧优先从第一吸附解吸塔3a漏出。之后，利用臭氧难以从吸附剂4a解吸的性质，使第一吸附解吸塔3a的压力逐渐降低，从而优先选择性地抽出氧。接着，通过抽出大部分的氧，第一吸附解吸塔3a内的臭氧浓度提高，在达到规定浓度的阶段，将第一吸附解吸塔3a的出口作为供给用气体回路R2而切换为供给臭氧的目标的供给对象，送出高浓度的臭氧。
另外，排气用气体回路R0是将第一吸附解吸塔3a以及第二吸附解吸塔3b用作臭氧吸附用的回路。吸附回收用气体回路R1是将第一吸附解吸塔3a用作臭氧吸附用、将第二吸附解吸塔3b作为从第一吸附解吸塔3a漏出的臭氧的吸附回收用的情况、以及将第二吸附解吸塔3b用作臭氧吸附用、将第一吸附解吸塔3a作为从第二吸附解吸塔3b漏出的臭氧的吸附回收用的情况下的回路。并且，供给用气体回路R2是从第一吸附解吸塔3a以及第二吸附解吸塔3b向供给目的地送出高浓度的臭氧的回路。
在第一吸附工序中，图2所示的第一排气用气体回路R0a和图3所示的第一吸附回收用气体回路R1a参照从吸附解吸塔3排出的气体浓度，选择回路以使向装置外排出的臭氧量变少。
如图2所示，第一排气用气体回路R0a根据来自控制部6的控制指令，使第一回路切换器5a1以及第二回路切换器5a2都成为打开状态，使第三回路切换器5a3、第四回路切换器5a4、第五回路切换器5b1、第六回路切换器5b2、第七回路切换器5b3以及第八回路切换器5b4都成为关闭状态而形成。
在该第一排气用气体回路R0a中，从原料气体源1向臭氧产生部2导入含有氧的原料气体，臭氧产生部2对原料气体进行臭氧化。由臭氧产生部2产生的臭氧化气体通过第一回路切换器5a1从第一吸附解吸塔3a的第一出入口3a1向第二出入口3a2的方向通过，臭氧被收容于内的吸附剂4a吸附。
在第一吸附解吸塔3a内未被吸附的臭氧化气体通过第一浓度测量部7a、第二回路切换器5a2向外部排出。
如图3所示，第一吸附回收用气体回路R1a根据来自控制部6的控制指令，使第一回路切换器5a1、第三回路切换器5a3以及第六回路切换器5b2成为打开状态，使第二回路切换器5a2、第四回路切换器5a4、第五回路切换器5b1、第七回路切换器5b3以及第八回路切换器5b4成为关闭状态而形成。
在该第一吸附回收用气体回路R1a中，从原料气体源1向臭氧产生部2导入含有氧的原料气体，臭氧产生部2对原料气体进行臭氧化。由臭氧产生部2产生的臭氧化气体通过第一回路切换器5a1从第一吸附解吸塔3a的第一出入口3a1向第二出入口3a2的方向通过，臭氧被吸附剂4a吸附。
在第一吸附解吸塔3a内未被吸附的臭氧化气体通过第一浓度测量部7a、第三回路切换器5a3从第二吸附解吸塔3b的第一出入口3b1向第二出入口3b2的方向通过，臭氧被吸附剂4b吸附。从第二吸附解吸塔3b的第二出入口3b2排出的气体通过第二浓度测量部7b、第六回路切换器5b2向外部排出。
对吸附工序中的气体回路而言，控制部6参照被输入到控制部6的第一浓度测量部7a以及第二浓度测量部7b的测定值，在测量气体为臭氧的情况下，在第一浓度测量部7a的测定值为第二浓度测量部7b的测定值以下的情况下，选择第一排气用气体回路R0a。另外，在第一浓度测量部7a的测定值比第二浓度测量部7b的测定值大的情况下，选择第一吸附回收用气体回路R1a。
在此，示出了第一浓度测量部7a以及第二浓度测量部7b的测量气体为臭氧的情况，但在该测量气体为氧的情况下，结果不同，如下所述。即，在测量气体为氧的情况下，在第一浓度测量部7a的测定值比第二浓度测量部7b的测定值低的情况下，选择第一吸附回收用气体回路R1a，在第一浓度测量部7a的测定值为第二浓度测量部7b的测定值以上的情况下，选择第一排气用气体回路R0a。
控制部6根据第一浓度测量部7a的测定值与第二浓度测量部7b的测定值的差异来切换气体的流路，从而能够选择向外部排出的臭氧量少的气体回路。需要说明的是，对将在第一浓度测量部7a以及第二浓度测量部7b中测定的对象的气体设为臭氧还是设为氧进行了说明，这是因为原料气体的主成分为氧，因此，被导入到第一浓度测量部7a以及第二浓度测量部7b的主要的气体成分为臭氧和氧。因此，通过测量氧的浓度，能够间接地检测臭氧的浓度，通过改变测量气体，测定条件的大小关系相反。
控制部6在判断为满足预先设定的条件时，例如在臭氧向第一吸附解吸塔3a中收容的吸附剂4a的吸附量达到一定量的情况下，或者在吸附所涉及的时间经过了规定时间的情况下，或者在从外部输入动作转移信号的情况下等，对回路切换器5进行控制，从而转移到第一供给工序。
在第一供给工序中，进行图4所示的第一供给用气体回路R2a的形成。
如图4所示，第一供给用气体回路R2a根据来自控制部6的控制指令，使第四回路切换器5a4成为打开状态，使第一回路切换器5a1、第二回路切换器5a2、第三回路切换器5a3、第五回路切换器5b1、第六回路切换器5b2、第七回路切换器5b3以及第八回路切换器5b4都成为关闭状态而形成。
在该第一供给用气体回路R2a中，第一吸附解吸塔3a中的气体从第一出入口3a1通过第四回路切换器5a4向外部的供给对象即需要臭氧气体的需求目的地排出。
在从臭氧气体的需求目的地提出了臭氧气体的需要量的需求的情况下，控制部6将与稳定的需求之差作为变化量掌握，通过根据变化量来变更回路切换器5的切换时间，由此，能够从稳定地解吸的臭氧量供给最佳的臭氧量。控制部6在到达算出的切换时间时，对回路切换器5进行控制，从而转移到第二吸附工序。在从需求目的地要求的臭氧气体的需要量为最大值以外的情况下，在一部分臭氧气体残留于在第一吸附解吸塔3a内收容的吸附剂4a的状态下，转移到第二吸附工序。
在第二吸附工序中，在控制部6中，参照从第一吸附解吸塔3a排出的气体浓度和从第二吸附解吸塔3b排出的气体浓度，在图5所示的第二排气用气体回路R0b和图6所示的第二吸附回收用气体回路R1b中，选择回路以使向装置外排出的臭氧量变少。
如图5所示，第二排气用气体回路R0b根据来自控制部6的控制指令，使第五回路切换器5b1以及第六回路切换器5b2都成为打开状态，使第一回路切换器5a1、第二回路切换器5a2、第三回路切换器5a3、第四回路切换器5a4、第七回路切换器5b3以及第八回路切换器5b4都成为关闭状态而形成。
在该第二排气用气体回路R0b中，从原料气体源1向臭氧产生部2导入含有氧的原料气体，臭氧产生部2对原料气体进行臭氧化。由臭氧产生部2产生的臭氧化气体通过第五回路切换器5b1从第二吸附解吸塔3b的第一出入口3b1向第二出入口3b2的方向通过，臭氧化气体中的臭氧被吸附剂4b吸附。
在第二吸附解吸塔3b内未被吸附的臭氧化气体通过第二浓度测量部7b、第六回路切换器5b2向外部排出。
如图6所示，第二吸附回收用气体回路R1b根据来自控制部6的控制指令，使第五回路切换器5b1、第七回路切换器5b3以及第二回路切换器5a2都成为打开状态，使第一回路切换器5a1、第三回路切换器5a3、第四回路切换器5a4、第六回路切换器5b2以及第八回路切换器5b4都成为关闭状态而形成。
在该第二吸附回收用气体回路R1b中，从原料气体源1向臭氧产生部2导入含有氧的原料气体，臭氧产生部2对原料气体进行臭氧化。由臭氧产生部2产生的臭氧化气体通过第五回路切换器5b1从第二吸附解吸塔3b的第一出入口3b1向第二出入口3b2的方向通过，臭氧化气体中的臭氧被吸附剂4b吸附。
在第二吸附解吸塔3b内未被吸附的臭氧化气体通过第二浓度测量部7b、第七回路切换器5b3从第一吸附解吸塔3a的第一出入口3a1向第二出入口3a2的方向通过，臭氧被内部的吸附剂4a吸附。从第一吸附解吸塔3a的第二出入口3a2排出的气体通过第一浓度测量部7a、第二回路切换器5a2向外部排出。
在第一供给工序中残留于第一吸附解吸塔3a的高浓度臭氧通过将在第二吸附解吸塔3b内未被吸附的臭氧化气体导入第一吸附解吸塔3a的第一出入口3a1，从而通过气体置换而向第一吸附解吸塔3a的第二出入口3a2被挤出，在规定时间后从第二出入口3a2向装置外部排出。
对吸附工序中的气体回路而言，控制部6参照被输入到控制部6的第一浓度测量部7a的测定值以及第二浓度测量部7b的测定值，在以下的条件下决定。
即，在测量气体为臭氧的情况下，在第一浓度测量部7a的测定值比第二浓度测量部7b的测定值低的情况下，选择第二排气用气体回路R0b，在第一浓度测量部7a的测定值为第二浓度测量部7b的测定值以上的情况下，选择第二吸附回收用气体回路R1b。
另外，在测量气体为氧的情况下，在第一浓度测量部7a的测定值为第二浓度测量部7b的测定值以下的情况下，选择第二吸附回收用气体回路R1b，在第一浓度测量部7a的测定值比第二浓度测量部7b的测定值高的情况下，选择第二排气用气体回路R0b。
通过由控制部6进行该控制，能够选择向外部排出的臭氧量少的气体回路，能够将在第一供给工序中残留于第一吸附解吸塔3a的高浓度臭氧的漏出量、以及在第二吸附工序中从第二吸附解吸塔3b排出而未被吸附的臭氧的漏出量抑制在最小限度。
控制部6在判断为满足预先设定的条件时，例如在臭氧向第二吸附解吸塔3b内收容的吸附剂4b的吸附量达到一定量的情况下，或者在吸附所涉及的时间经过了规定时间的情况下，或者在从外部输入动作转移信号的情况下等，对回路切换器5进行控制，从而转移到第二供给工序。因此，控制部6保有第一吸附解吸塔3a以及第二吸附解吸塔3b的吸附剂4a、4b的吸附时间与吸附量的关系的信息。
在第二供给工序中，进行图7所示的第二供给用气体回路R2b的形成。
如图7所示，第二供给用气体回路R2b根据来自控制部6的控制指令，使第八回路切换器5b4成为打开状态，使第一回路切换器5a1、第二回路切换器5a2、第三回路切换器5a3、第四回路切换器5a4、第五回路切换器5b1、第六回路切换器5b2以及第七回路切换器5b3都成为关闭状态而形成。
在该第二供给用气体回路R2b中，从第二吸附解吸塔3b的第一出入口3b1通过第八回路切换器5b4向外部的供给对象即需要臭氧的需求目的地送出。
在该第二供给工序中，也与第一供给用气体回路R2a同样地，在从臭氧气体的需求目的地提出了臭氧气体的需要量的需求的情况下，控制部6将与稳定的需求之差作为变化量掌握，通过根据变化量来变更回路切换器5的切换时间，由此，能够从稳定地解吸的臭氧量供给与供给对象的需要注入量相应的最佳的臭氧量。
控制部6在判断为在从第二吸附解吸塔3b内收容的吸附剂4b解吸的臭氧的比例为所吸附的臭氧量的95％以下的区域中，从外部输入了根据需要注入量的变动而发出的动作转移信号时，对回路切换器5进行控制，从而再次转移到第一吸附工序。
接着，为了理解该实施方式1的臭氧供给装置100的有利性，对比较例1进行说明。
比较例1列举了没有设置作为从吸附用的吸附解吸塔3直接向外部排出的气体回路的第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b的情况。即，是将吸附工序中的气体回路仅设为第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b的情况下的事例。
在比较例1中，由于吸附工序中的气体回路仅为吸附回收用气体回路R1，因此，在工序中，从吸附用的吸附解吸塔漏出的气体始终被导入到吸附回收用吸附解吸塔。因此，在前一循环的供给工序结束时残留的高浓度臭氧通过气体置换而向第一吸附解吸塔的第二出入口被挤出的时间变长，向装置外部排出的风险提高。
接着，对实施方式1的臭氧供给装置100与比较例1的臭氧供给装置的臭氧的吸附工序中的伴随着气体回路切换的作用效果的不同点更详细地进行说明。
图8是将在实施方式1的臭氧供给装置100中形成的排气用气体回路R0和吸附回收用气体回路R1中从吸附解吸塔3向外部排出的臭氧化气体所含的臭氧的浓度随着经过时间T的变化与比较例1中形成的吸附回收用气体回路R1的情况进行对比而示出的特性图。
在图8中，纵轴表示排出臭氧浓度，横轴表示经过时间。在该图中，实线A表示实施方式1的排出臭氧浓度随着时间经过的变化。而且，虚线的曲线B表示比较例1的排出臭氧浓度随着时间经过的变化。另外，图中的箭头中的、上段的箭头表示比较例1的仅气体回路R1的状态，下段的箭头表示实施方式1的气体回路R0和气体回路R1的切换的状态。
在比较例1的情况下，在吸附工序中仅形成吸附回收用气体回路R1，因此，从吸附用的吸附解吸塔漏出的气体被导入到吸附回收用的吸附解吸塔。因此，在吸附工序的初始阶段，从吸附回收用的吸附解吸塔的第二出入口排出的气体的大部分为氧气，如虚线所示，向外部排出的臭氧气体浓度成为低的状态。但是，在吸附工序的最后阶段，在前一循环的供给工序结束时残留的高浓度臭氧从吸附回收用的吸附解吸塔的第二出入口排出，如虚线所示，向外部排出的臭氧气体浓度成为非常高的状态。因此，将所制造的臭氧的大部分排出到外部，臭氧利用率大幅降低。
与此相对，在实施方式1的臭氧供给装置100中，在吸附工序中，根据从吸附用的吸附解吸塔以及吸附回收用的吸附解吸塔排出的气体的浓度，选择排气用气体回路R0或吸附回收用气体回路R1。因此，在吸附工序的初始阶段，从吸附用吸附解吸塔的第二出入口排出的气体的大部分为氧气，如实线所示，向外部排出的臭氧气体浓度成为低的状态。在吸附工序的中间阶段，在从吸附用的吸附解吸塔排出的气体浓度与从吸附回收用的吸附解吸塔排出的气体浓度的关系发生变化时，通过控制部6从排气用气体回路R0向吸附回收用气体回路R1切换气体回路，因此，如实线所示，在吸附工序的最后阶段也能够维持向外部排出的臭氧气体浓度低的状态。因此，能够将所制造的臭氧的大部分储存于吸附解吸塔，因此，能够较高地维持臭氧利用率。
如以上说明的那样，该实施方式1的臭氧供给装置100与比较例1相比，能够将向装置外部排出的臭氧气体浓度维持得较低，因此，能够实现较高的臭氧利用率。
进而，为了说明该实施方式1的臭氧供给装置100的有利性，采用比较例2。
比较例2的臭氧供给装置设想在吸附工序中的气体回路的切换中没有设置从吸附回收用气体回路R1切换为排气用气体回路R0的控制的情况。即，吸附工序中的气体回路切换是仅从排气用气体回路R0切换为吸附回收用气体回路R1的情况。
在该比较例2中，也与实施方式1的情况同样地，根据来自控制部6的控制指令，对回路切换器5进行开闭控制，从而形成第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b、第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b、第一供给用气体回路R2a以及第二供给用气体回路R2b。
在比较例2中，吸附工序中的气体回路切换仅从排气用气体回路R0向吸附回收用气体回路R1切换，因此，在将气体回路切换为吸附回收用气体回路R1之后，直至吸附工序结束为止从吸附用吸附解吸塔漏出的气体被导入到吸附回收用吸附解吸塔。因此，与实施方式1相比，在前一循环的供给工序结束时残留的高浓度臭氧通过气体置换而向吸附解吸塔的第二出入口被挤出的时间变长，向装置外部排出的风险提高。
接着，对实施方式1的臭氧供给装置100与比较例2的臭氧的吸附工序中的伴随着气体回路切换的作用效果的不同点更详细地进行说明。
图9是将实施了将实施方式1的臭氧供给装置100中形成的排气用气体回路R0和吸附回收用气体回路R1双向切换的运转的情况下的、从吸附解吸塔向外部排出的臭氧化气体所含的臭氧的浓度随着经过时间的变化，与实施了从比较例2的臭氧供给装置中形成的排气用气体回路R0向吸附回收用气体回路R1单向切换的运转的情况进行对比而示出的特性图。
在图9中，纵轴表示排出臭氧浓度，横轴表示经过时间。在该图中，实线A表示实施方式1的排出臭氧浓度随着时间经过的变化。而且，虚线的曲线C表示比较例2的排出臭氧浓度随着时间经过的变化。另外，图中的箭头中的、上段的箭头表示比较例2的气体回路R0和气体回路R1的切换的状态，下段的箭头表示实施方式1的从气体回路R0向气体回路R1的切换和进而从气体回路R1向气体回路R0的切换的状态。
在从吸附工序的初始阶段到中间阶段中的直至从排气用气体回路R0切换为吸附回收用气体回路R1为止的运转中，在实施方式1和比较例2中，关于向外部排出的臭氧浓度的时间依赖性，示出同样的倾向，因此，省略在此的详细说明。
在比较例2中，在吸附工序的最后阶段，不论从吸附回收用吸附解吸塔排出的臭氧浓度如何，都继续形成吸附回收用气体回路R1，因此，在吸附回收用吸附解吸塔中，从吸附用吸附解吸塔漏出的气体始终被导入到吸附回收用吸附解吸塔。因此，在前一循环的供给工序结束时残留的高浓度臭氧通过气体置换向吸附解吸塔的第二出入口被挤出而向装置外部排出，如虚线所示，向外部排出的臭氧气体浓度成为高的状态。因此，将所制造的臭氧的大部分排出到外部，臭氧利用率降低。
与此相对，在实施方式1的臭氧供给装置100中，在吸附工序中，根据从吸附用吸附解吸塔以及吸附回收用吸附解吸塔排出的气体的浓度，选择排气用气体回路R0或吸附回收用气体回路R1。在吸附工序的最后阶段也同样地，当在前一循环的供给工序结束时残留的高浓度臭氧通过气体置换向吸附解吸塔的第二出入口被挤出而向装置外部排出的情况下，将气体回路从吸附回收用气体回路R1切换为排气用气体回路R0，因此，如实线所示，在吸附工序的最后阶段也能够维持向外部排出的臭氧气体浓度低的状态。因此，能够将所制造的臭氧的大部分储存于吸附解吸塔，因此，能够较高地维持臭氧利用率。
如以上说明的那样，该实施方式1的臭氧供给装置100与比较例2相比，能够将向装置外部排出的臭氧气体浓度维持得较低，因此，能够实现较高的臭氧利用率。
对实施方式1的臭氧供给装置100的改良例进行说明。
在该改良例中，在实施方式1的臭氧供给装置100的吸附工序中，在预先设定的时间、或从吸附用吸附解吸塔排出的气体浓度达到预先设定的浓度为止的时间，选择排气用气体回路R0，之后转移到与从吸附用吸附解吸塔以及吸附回收用吸附解吸塔排出的气体浓度相应的气体回路切换。因此，臭氧供给装置的结构与实施方式1的结构相同。
接着，对改良例的臭氧供给装置的动作进行说明。
在该改良例的臭氧供给装置中，也与实施方式1的情况同样地，根据来自控制部6的控制指令，对回路切换器5进行开闭控制，从而形成第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b、第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b、第一供给用气体回路R2a以及第二供给用气体回路R2b。
以下，对该改良例的臭氧供给装置的第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b、第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b、第一供给用气体回路R2a以及第二供给用气体回路R2b的切换动作进行说明。
在第一吸附工序的初始阶段，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图2所示的第一排气用气体回路R0a。在该情况下形成的第一排气用气体回路R0a的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图2)相同。
在臭氧供给装置中，继续形成第一排气用气体回路R0a，直至经过预先设定于控制部6的时间或直至经过从吸附用吸附解吸塔排出的气体浓度达到预先设定于控制部6的浓度为止的时间。在满足关于时间或浓度的条件的任一条件时，根据从吸附用吸附解吸塔排出的气体浓度和从吸附回收用吸附解吸塔排出的气体浓度的关系，控制部6开始对第一排气用气体回路R0a和吸附回收用气体回路R1a的气体回路进行切换的控制。
在第一吸附工序的中间阶段，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图3所示的第一吸附回收用气体回路R1a。在该情况下形成的第一吸附回收用气体回路R1a的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图3)相同。
在第一供给工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图4所示的第一供给用气体回路R2a。在该情况下形成的第一供给用气体回路R2a的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图4)相同。
在第二吸附工序的初始阶段，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图5所示的第二排气用气体回路R0b。在该情况下形成的第二排气用气体回路R0b的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图5)相同。
在该改良例中，继续形成第二排气用气体回路R0b，直至经过预先设定于控制部6的时间或直至经过从吸附用吸附解吸塔排出的气体浓度达到预先设定于控制部6的浓度为止的时间。在满足关于时间或浓度的条件的任一条件时，根据从吸附用吸附解吸塔排出的气体浓度和吸附回收用吸附解吸塔排出的气体浓度的关系，控制部6开始对第二排气用气体回路R0b和第二吸附回收用气体回路R1b的气体回路进行切换的控制。
在第二吸附工序的中间阶段，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图6所示的第二吸附回收用气体回路R1b。在该情况下形成的第二吸附回收用气体回路R1b的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图6)相同。
在第二供给工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图7所示的第二供给用气体回路R2b。在该情况下形成的第二供给用气体回路R2b的动作以及作用效果与实施方式1的情况相同。
接着，对实施方式1的臭氧供给装置100与改良例的臭氧的吸附工序中的伴随着气体回路切换的作用效果的不同点进行说明。
图10是表示实施了将在实施方式1的臭氧供给装置100以及改良例中形成的排气用气体回路R0和吸附回收用气体回路R1双向切换的运转的情况下的从吸附解吸塔3向外部排出的臭氧化气体所含的臭氧的浓度的、伴随着经过时间的变化的特性图。
在图10中，纵轴表示排出臭氧浓度，横轴表示经过时间。在该图中，实线A表示实施方式1的排出臭氧浓度随着时间经过的变化。而且，虚线的曲线D表示改良例的排出臭氧浓度随着时间经过的变化。另外，图中的箭头中的、上段的箭头表示改良例的气体回路R0和气体回路R1的切换的状态，下段的箭头表示实施方式1的、从气体回路R0向气体回路R1的切换和进而从气体回路R1向气体回路R0的切换的状态。
在从吸附工序的初始阶段到中间阶段中的直至从排气用气体回路R0切换为吸附回收用气体回路R1为止的运转中，在实施方式1的臭氧供给装置100和改良例中，向外部排出的臭氧浓度的时间依赖性示出同样的倾向。
在实施方式1的臭氧供给装置100中，在吸附工序中，根据从吸附用的吸附解吸塔以及吸附回收用的吸附解吸塔排出的气体的浓度，始终选择排气用气体回路R0或吸附回收用气体回路R1。在吸附工序的中间阶段，即便在从吸附用的吸附解吸塔以及吸附回收用的吸附解吸塔排出的臭氧气体浓度都小的情况下，也实施气体回路切换。因此，在吸附工序的最后阶段，通过吸附回收用气体回路R1的形成，在前一循环的供给工序结束时残留的高浓度臭氧通过气体置换向吸附解吸塔的第二出入口被挤出而可能向装置外部排出。在该情况下，将气体回路从吸附回收用气体回路R1切换为排气用气体回路R0，因此，如图10中的虚线所示，在吸附工序的最后阶段也能够维持向外部排出的臭氧气体浓度低的状态。因此，能够将所制造的臭氧的大部分储存于吸附解吸塔，因此，能够较高地维持臭氧利用率。即，在臭氧解吸结束时，能够通过使所吸附的臭氧残留在吸附解吸塔内来限制供给的量。换言之，能够根据供给目的地的需要量来控制供给量。
在改良例的情况下的臭氧供给装置中，继续形成第二排气用气体回路R0b，直至经过预先设定于控制部6的时间或直至经过从吸附用吸附解吸塔排出的气体浓度达到预先设定于控制部6的浓度为止的时间，之后，即在经过规定时间后，转移到参照了从吸附用吸附解吸塔和吸附回收用吸附塔排出的气体浓度的气体回路切换。因此，在吸附工序的中间阶段，在从吸附用吸附解吸塔以及吸附回收用吸附解吸塔排出的臭氧气体浓度都小的情况下，选择排气用气体回路R0。通过使气体回路切换的时机向最后阶段侧移动，能够使吸附工序的最后阶段中的在前一循环的供给工序结束时残留的高浓度臭氧向外部的漏出滞后，因此，与实施方式1的臭氧供给装置100相比，被排出的臭氧浓度的最大值降低，能够进一步提高臭氧利用效率。
如以上说明的那样，在该实施方式1的臭氧供给装置100中，能够将向装置外部排出的臭氧气体浓度维持得较低，因此，能够实现较高的臭氧利用率。
实施方式2.
基于图11对实施方式2的臭氧供给装置200进行说明。
实施方式2的臭氧供给装置200与实施方式1的臭氧供给装置100的差异在于，作为吸附工序中的气体回路切换的参照值，在实施方式1中是由第一浓度测量部7a以及第二浓度测量部7b测量的臭氧浓度以及氧浓度，与此相对，在实施方式2中，参照由设置于第一吸附解吸塔3a内的第一吸附剂4a上部的第一温度测量部8a以及设置于第二吸附解吸塔3b内的第二吸附剂4b上部的第二温度测量部8b测出的温度。
其他结构与实施方式1的情况相同，因此，对与图1所示的实施方式1对应或相当的结构部分标注相同的附图标记，在此省略详细的说明。
接着，对臭氧供给装置200的动作进行说明。
在该实施方式2的臭氧供给装置200中，与实施方式1的情况同样地，根据来自控制部6的控制指令，对回路切换器5进行开闭控制，从而形成第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b、第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b、第一供给用气体回路R2a以及第二供给用气体回路R2b。
以下，进一步详细叙述该臭氧供给装置200的第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b、第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b、第一供给用气体回路R2a以及第二供给用气体回路R2b的结构及其作用。
在第一吸附工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图2所示的第一排气用气体回路R0a以及图3所示的第一吸附回收用气体回路R1a。在该情况下形成的第一排气用气体回路R0a以及第一吸附回收用气体回路R1a的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图2以及图3)相同。
在臭氧供给装置200中，对吸附工序中的气体回路而言，控制部6参照被输入到控制部6的第一温度测量部8a以及第二温度测量部8b的测定值，在第一温度测量部8a的测定值为第二温度测量部8b的测定值以下的情况下，选择第一排气用气体回路R0a。另外，在第一温度测量部8a的测定值比第二温度测量部8b的测定值高的情况下，以选择第一吸附回收用气体回路R1a的方式进行控制。
控制部6以切换气体回路的方式控制回路切换器，从而能够选择向外部排出的臭氧量少的气体回路。
控制部6在判断为满足预先设定的条件时，例如在臭氧向收容于第一吸附解吸塔3a的吸附剂4a的吸附量达到一定量的情况下，或者在吸附所涉及的时间经过了规定时间的情况下，或者在从外部输入动作转移信号的情况下等，对回路切换器5进行控制，从而转移到第一供给工序。
在第一供给工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图4所示的第一供给用气体回路R2a。在该情况下形成的第一供给用气体回路R2a的动作以及作用效果与实施方式1相同。
在第二吸附工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图5所示的第二排气用气体回路R0b。在该情况下形成的第二排气用气体回路R0b的动作以及作用效果与实施方式1相同。
在第二吸附工序的中间阶段，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图6所示的第二吸附回收用气体回路R1b。在该情况下形成的第二吸附回收用气体回路R1b的动作以及作用效果与实施方式1相同。
对吸附工序中的气体回路而言，控制部6参照被输入到控制部6的第一温度测量部8a以及第二温度测量部8b的测定值，在第一温度测量部8a的测定值比第二温度测量部8b的测定值低的情况下，以选择第二吸附回收用气体回路R1b的方式进行设定，在第一温度测量部8a的测定值为第二温度测量部8b的测定值以上的情况下，以选择第二排气用气体回路R0b的方式进行设定。
控制部6对回路切换器5进行控制，从而能够选择向外部排出的臭氧量少的气体回路，能够将在第一供给工序中残留于吸附解吸塔3a的高浓度臭氧的漏出量、以及在第二吸附工序中从吸附解吸塔3b排出而未被吸附的臭氧的漏出量抑制在最小限度。
在第二供给工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图7所示的第二供给用气体回路R2b。在该情况下形成的第二供给用气体回路R2b的动作以及作用效果与实施方式1的情况相同。
如以上说明的那样，该实施方式2的臭氧供给装置200具备温度测量部8，通过进行参照了被测量的温度的气体回路切换，即便在没有浓度测量部7的结构中，也能够与实施方式1的臭氧供给装置100同样地实现较高的臭氧利用率。
实施方式3.
基于图12对实施方式3的臭氧供给装置300进行说明。
该实施方式3的臭氧供给装置300与实施方式1的臭氧供给装置100的差异在于，具备分解从吸附解吸塔3排出的臭氧气体的臭氧分解设备9以及测量从臭氧分解设备9排出的气体温度的第三温度测量部8c，作为吸附工序中的气体回路切换的参照值，参照由第三温度测量部8c测量的温度。
臭氧分解设备9是将被导入的臭氧气体分解并转换为氧气的设备，可以列举使用通过加热将臭氧气体分解的热分解方式或使用以锰等为代表的分解催化剂将臭氧气体分解的催化剂方式的设备。
第三温度测量部8c测量在臭氧分解设备9中臭氧被分解后的气体温度。根据被导入到臭氧分解设备9的臭氧量，产生臭氧的分解热，气体温度上升，因此，通过测量臭氧分解设备9的出口气体温度，能够推定被导入的臭氧气体量。因此，检测气体的温度成为规定值的情况而能够进行控制。
其他结构与实施方式1的情况相同，因此，对与图1所示的实施方式1对应或相当的结构部分标注相同的附图标记，在此省略详细的说明。
接着，对臭氧供给装置300的动作进行说明。
在该实施方式3的臭氧供给装置300中，也与实施方式1的情况同样地，根据来自控制部6的控制指令，对回路切换器5进行开闭控制，从而形成第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b、第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b、第一供给用气体回路R2a以及第二供给用气体回路R2b。
以下，对该臭氧供给装置300的第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b、第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b、第一供给用气体回路R2a以及第二供给用气体回路R2b的结构及其作用进行说明。
在第一吸附工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图2所示的第一排气用气体回路R0a以及图3所示的第一吸附回收用气体回路R1a。在该情况下形成的第一排气用气体回路R0a以及第一吸附回收用气体回路R1a的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图2以及图3)相同。
在臭氧供给装置300中，吸附工序中的气体回路在被输入到控制部6的第三温度测量部8c的测定值相对于预先设定于控制部6的第一温度设定值A以及第二温度设定值B(其中，设第一温度设定值A比第二温度设定值B低)成为以下所示的条件时，由控制部6进行回路切换。
即，在第三温度测量部8c的测定值为第一温度设定值A以下的情况下，选择第一排气用气体回路R0a，在第三温度测量部8c的测定值为第一温度设定值A与第二温度设定值B之间的值的情况下，选择第一吸附回收用气体回路R1a，在第三温度测量部8c的测定值为第二温度设定值B以上的情况下，选择第一排气用气体回路R0a。
控制部6通过进行与第三温度测量部8c的测定值相应的控制，能够基于根据第三温度测量部8c的测定值推定的臭氧浓度，选择能够减少向外部排出的臭氧量的气体回路。
控制部6在判断为满足预先设定的条件时，例如在臭氧向第一吸附解吸塔3a内收容的吸附剂4a的吸附量达到规定量的情况下，或者在吸附所涉及的时间经过了规定时间的情况下，或者在从外部输入动作转移信号的情况下等，对回路切换器5进行控制，从而转移到第一供给工序。
在第一供给工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图4所示的第一供给用气体回路R2a。在该情况下形成的第一供给用气体回路R2a的动作以及作用效果与实施方式1的情况相同。
在第二吸附工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图5所示的第二排气用气体回路R0b。在该情况下形成的第二排气用气体回路R0b的动作以及作用效果与实施方式1的情况相同。
在第二吸附工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图6所示的第二吸附回收用气体回路R1b。在该情况下形成的第二吸附回收用气体回路R1b的动作以及作用效果与实施方式1的情况相同。
在臭氧供给装置300中，吸附工序中的气体回路在被输入到控制部6的第三温度测量部8c的测定值相对于预先设定于控制部6的第一温度设定值A以及第二温度设定值B(其中，设第一温度设定值A比第二温度设定值B低))成为以下所示的条件时，由控制部6进行回路切换。
即，在第三温度测量部8c的测定值为第一温度设定值A以下的情况下，选择第二排气用气体回路R0b，在第三温度测量部8c的测定值为第一温度设定值A与第二温度设定值B之间的值的情况下，选择第二吸附回收用气体回路R1b，在第三温度测量部8c的测定值为第二温度设定值B以上的情况下，选择第二排气用气体回路R0b。
控制部6通过进行与第三温度测量部8c的测定值相应的控制，能够基于根据第三温度测量部8c的测定值推定的臭氧浓度，选择向外部排出的臭氧量少的气体回路，能够将在第一供给工序中残留于吸附解吸塔3a的高浓度臭氧的漏出量、以及在第二吸附工序中从吸附解吸塔3b排出而未被吸附的臭氧的漏出量抑制在最小限度。
在第二供给工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图7所示的第二供给用气体回路R2b。在该情况下形成的第二供给用气体回路R2b的动作以及作用效果与实施方式1的情况相同。
如以上说明的那样，该实施方式3的臭氧供给装置300具备臭氧分解设备9以及第三温度测量部8c，通过进行参照了被测量的温度的气体回路切换，即便在没有浓度测量部7的结构中，也能够与实施方式1的臭氧供给装置100同样地实现较高的臭氧利用率。
实施方式4.
基于图13对实施方式4的臭氧供给装置400进行说明。
实施方式4的臭氧供给装置400与实施方式1的臭氧供给装置100的差异在于，具备对向从吸附解吸塔3向供给对象供给臭氧气体的流路上的气体回路供给的臭氧气体的浓度进行测量的第三浓度测量部7c以及对流量进行测量的流量测量部10，作为吸附工序中的气体回路切换的参照值，参照根据由第三浓度测量部7c测量的臭氧浓度以及由流量测量部10测量的臭氧流量由控制部6算出的臭氧供给量。
臭氧供给量Q1使用由第三浓度测量部7c测量的臭氧浓度C1、由流量测量部10测量的臭氧流量F1、以及供给时间T1，由控制部6通过以下的计算式计算。
臭氧供给量Qi＝Σ(臭氧浓度Ci×臭氧流量Fi)(i＝0～T1)
通过从预先设定的臭氧吸附量Q2减去用上式算出的臭氧供给量Q1，能够推定供给工序结束后的吸附解吸塔内的臭氧的残留量Q3。
其他结构与实施方式1的情况相同，因此，对与图1所示的实施方式1对应或相当的结构部分标注相同的附图标记，在此省略详细的说明。
接着，对臭氧供给装置400的动作进行说明。
在该实施方式4的臭氧供给装置400中，也与实施方式1的情况同样地，根据来自控制部6的控制指令，对回路切换器5进行开闭控制，从而形成第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b、第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b、第一供给用气体回路R2a以及第二供给用气体回路R2b。
以下，对该臭氧供给装置400的第一排气用气体回路R0a以及第二排气用气体回路R0b、第一吸附回收用气体回路R1a以及第二吸附回收用气体回路R1b、第一供给用气体回路R2a以及第二供给用气体回路R2b的结构及其作用进行说明。
在第一吸附工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图2所示的第一排气用气体回路R0a以及图3所示的第一吸附回收用气体回路R1a。在该情况下形成的第一排气用气体回路R0a以及第一吸附回收用气体回路R1a的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图2以及图3)相同。
在臭氧供给装置400中，第一吸附工序中的气体回路在由控制部6算出的臭氧残留量Q3相对于预先设定于控制部6的第一臭氧残留设定值A以及第二臭氧残留设定值B(其中，设第一臭氧残留设定值A比第二臭氧残留设定值B低)为以下的条件时，由控制部6进行回路切换。
首先，在臭氧残留量Q3为第一臭氧残留设定值A以下的情况下，选择第一吸附回收用气体回路R1a，不进行气体回路切换。
接着，在臭氧残留量Q3处于第一臭氧残留设定值A与第二臭氧残留设定值B之间的状态的情况下，在经过预先设定于控制部6的切换时间之后，从第一排气用气体回路R0a向第一吸附回收用气体回路R1a切换气体回路。
进而，在臭氧残留量Q3为第二臭氧残留设定值B以上的情况下，选择第一排气用气体回路R0a，不进行气体回路切换。
控制部6通过进行气体回路切换的控制，能够根据算出的臭氧残留量Q3选择向外部排出的臭氧量少的气体回路。
控制部6在判断为满足预先设定的条件时，例如在臭氧向第一吸附解吸塔3a内收容的吸附剂4a的吸附量达到一定量的情况下，或者在吸附所涉及的时间经过了规定时间的情况下，或者在从外部输入动作转移信号的情况下等，对回路切换器5进行控制，从而转移到第一供给工序。
在第一供给工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图4所示的第一供给用气体回路R2a。在该情况下形成的第一供给用气体回路R2a的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图4)相同，因此在此省略详细的说明。
在第二吸附工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图5所示的第二排气用气体回路R0b。在该情况下形成的第二排气用气体回路R0b的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图5)相同，因此在此省略详细的说明。
在第二吸附工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图6所示的第二吸附回收用气体回路R1b。在该情况下形成的第二吸附回收用气体回路R1b的动作以及作用效果与实施方式1的情况(图6)相同，因此在此省略详细的说明。
在臭氧供给装置400中，第二吸附工序中的气体回路在由控制部6算出的臭氧残留量Q3相对于预先设定于控制部6的第一臭氧残留设定值A以及第二臭氧残留设定值B(其中，设第一臭氧残留设定值A比第二臭氧残留设定值B低)满足以下条件的情况下，由控制部6根据其内容进行回路切换的控制。
首先，在臭氧残留量Q3为第一臭氧残留设定值A以下的情况下，选择第二吸附回收用气体回路R1b，不进行气体回路切换。
接着，在臭氧残留量Q3处于第一臭氧残留设定值A与第二臭氧残留设定值B之间的状态的情况下，在经过预先设定于控制部6的切换时间之后，从第二排气用气体回路R0b向第二吸附回收用气体回路R1b切换气体回路。
进而，在臭氧残留量Q3为第二臭氧残留设定值B以上的情况下，选择第二排气用气体回路R0b，不进行气体回路切换。
控制部6通过进行气体回路切换的控制，能够基于算出的臭氧残留量Q3，选择向外部排出的臭氧量少的气体回路，能够将在第一供给工序中残留于吸附解吸塔3a的高浓度臭氧的漏出量、以及在第二吸附工序中从吸附解吸塔3b排出而未被吸附的臭氧的漏出量抑制在最小限度。
在第二供给工序中，根据来自控制部6的控制指令对回路切换器5进行开闭控制，从而形成图7所示的第二供给用气体回路R2b。在该情况下形成的第二供给用气体回路R2b的动作以及作用效果与实施方式1的情况相同。
如以上说明的那样，该实施方式4的臭氧供给装置400具备第三浓度测量部7c以及流量测量部10，根据由第三浓度测量部7c测量的臭氧浓度以及由流量测量部10测量的臭氧流量由控制部6算出臭氧供给量，进行参照了该臭氧供给量的气体回路的切换，由此，即便在没有浓度测量部7的结构中，也能够与实施方式1的臭氧供给装置100同样地实现较高的臭氧利用率。
需要说明的是，如图14所示，控制部6由处理器600和存储装置601构成硬件的一例。虽未图示，但存储装置具备随机存取存储器等易失性存储装置和闪存等非易失性的辅助存储装置。另外，也可以代替闪存而具备硬盘的辅助存储装置。处理器600执行从存储装置601输入的程序。在该情况下，从辅助存储装置经由易失性存储装置向处理器600输入程序。另外，处理器600可以将运算结果等数据输出到存储装置601的易失性存储装置，也可以经由易失性存储装置将数据保存于辅助存储装置。
本公开记载了各种例示性的实施方式以及实施例，但一个或多个实施方式所记载的各种特征、方式以及功能并不限定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，在本申请说明书所公开的技术范围内能够设想未例示的无数的改良例。例如，包括对至少一个结构部件进行变形的情况、进行追加的情况或省略的情况，进一步包括提取至少一个结构部件并与其他实施方式的结构部件进行组合的情况。
附图标记说明
1原料气体源、2臭氧产生部、3a第一吸附解吸塔、3a1、3b1第一出入口、3a2、3b2第二出入口、3b第二吸附解吸塔、4a、4b吸附剂、5回路切换器、5a1第一回路切换器、5a2第二回路切换器、5a3第三回路切换器、5a4第四回路切换器、5b1第五回路切换器、5b2第六回路切换器、5b3第七回路切换器、5b4第八回路切换器、6控制部、7a第一浓度测量部、7b第二浓度测量部、7c第三浓度测量部、8a第一温度测量部、8b第二温度测量部、8c第三温度测量部、9臭氧分解设备、10流量测量部、100、200、300、400臭氧供给装置、R0排气用气体回路、R0a第一排气用气体回路、R0b第二排气用气体回路、R1吸附回收用气体回路、R1a第一吸附回收用气体回路、R1b第二吸附回收用气体回路、R2供给用气体回路、R2a第一供给用气体回路、R2b第二供给用气体回路

Claims (15)

1.一种臭氧供给装置，利用收容有吸附剂的第一吸附解吸塔以及第二吸附解吸塔浓缩并供给臭氧气体，其中，
所述臭氧供给装置具备：排气用气体回路，所述排气用气体回路将从所述第一吸附解吸塔排出的气体向装置外排出；吸附回收用气体回路，所述吸附回收用气体回路与所述排气用气体回路不同，使从所述第一吸附解吸塔排出的气体通过所述第二吸附解吸塔之后向装置外部排出；回路切换器，所述回路切换器对所述排气用气体回路和所述吸附回收用气体回路的流路进行切换；以及控制部，所述控制部根据所述第一吸附解吸塔的状态和所述第二吸附解吸塔的状态，对所述回路切换器的开闭进行控制。
2.如权利要求1所述的臭氧供给装置，其中，
所述臭氧供给装置具备测量所述第一吸附解吸塔内的状态的第一浓度测量部和测量所述第二吸附解吸塔内的状态的第二浓度测量部，根据臭氧浓度或氧浓度来控制所述回路切换器。
3.如权利要求1所述的臭氧供给装置，其中，
所述臭氧供给装置具备测量所述第一吸附解吸塔内的吸附剂上部的温度的状态的第一温度测量部和测量所述第二吸附解吸塔内的吸附剂上部的温度的状态的第二温度测量部，根据温度状态来控制所述回路切换器。
4.如权利要求1或2所述的臭氧供给装置，其中，
所述控制部如下进行控制：
在从所述第一吸附解吸塔排出的臭氧的臭氧浓度比所述第二吸附解吸塔的臭氧浓度高的情况下，从所述第一吸附解吸塔的所述排气用气体回路向所述吸附回收用气体回路切换流路，
在从所述第一吸附解吸塔排出的臭氧的臭氧浓度比所述第二吸附解吸塔的臭氧浓度低的情况下，从所述第一吸附解吸塔的所述吸附回收用气体回路向所述排气用气体回路切换流路。
5.如权利要求1或2所述的臭氧供给装置，其中，
所述控制部如下进行控制：
在从所述第一吸附解吸塔排出的臭氧的氧浓度比所述第二吸附解吸塔的臭氧的氧浓度低的情况下，从所述第一吸附解吸塔的所述排气用气体回路向所述吸附回收用气体回路切换流路，
在从所述第一吸附解吸塔排出的臭氧的氧浓度比所述第二吸附解吸塔的臭氧的氧浓度高的情况下，从所述第一吸附解吸塔的所述吸附回收用气体回路向所述排气用气体回路切换流路。
6.如权利要求1或2所述的臭氧供给装置，其中，
在从所述第一吸附解吸塔漏出的臭氧浓度或氧浓度达到预先设定的规定值、或吸附所涉及的时间经过规定时间之后，开始所述回路切换器的开闭控制。
7.如权利要求2所述的臭氧供给装置，其中，
所述第一浓度测量部设置在所述吸附回收用气体回路和所述排气用气体回路的分支点与所述第一吸附解吸塔之间，所述第二浓度测量部设置在所述吸附回收用气体回路和所述排气用气体回路的分支点与所述第二吸附解吸塔之间。
8.如权利要求1所述的臭氧供给装置，其中，
在臭氧解吸结束时，通过使所吸附的臭氧残留在吸附解吸塔内，能够使供给的臭氧量变动。
9.如权利要求3所述的臭氧供给装置，其中，
在所述第一吸附解吸塔的状态以及所述第二吸附解吸塔的状态为所述第一吸附解吸塔内的温度状态和所述第二吸附解吸塔内的温度状态，且所述第一吸附解吸塔内的温度比所述第二吸附解吸塔内的温度低的情况下，从所述排气用气体回路向所述吸附回收用气体回路切换流路，在所述第一吸附解吸塔内的温度比所述第二吸附解吸塔内的温度高的情况下，从所述吸附回收用气体回路向所述排气用气体回路切换流路。
10.如权利要求3或8所述的臭氧供给装置，其中，
在所述第一吸附解吸塔内的温度达到预先设定的规定值之后，开始所述回路切换器的开闭控制。
11.如权利要求1所述的臭氧供给装置，其中，
所述臭氧供给装置具备：对从所述第一吸附解吸塔及所述第二吸附解吸塔排出的臭氧气体进行分解处理的臭氧分解设备、以及测量从所述臭氧分解设备排出的气体的温度的温度测量部，在所述温度测量部的气体温度达到第一规定值时，从所述排气用气体回路向所述吸附回收用气体回路切换流路，在所述温度测量部的气体温度达到第二规定值时，从所述吸附回收用气体回路向所述排气用气体回路切换流路。
12.如权利要求1所述的臭氧供给装置，其中，
所述臭氧供给装置具备在臭氧解吸时测量解吸臭氧的流量的流量测量部和测量解吸臭氧的臭氧浓度的浓度测量部，并具备控制部，所述控制部根据基于由所述流量测量部和所述浓度测量部测出的解吸臭氧的流量以及浓度算出的臭氧解吸量，决定从所述排气用气体回路向所述吸附回收用气体回路切换流路的时机以及从所述吸附回收用气体回路向所述排气用气体回路切换流路的时机。
13.一种臭氧供给方法，其中，所述臭氧供给方法使用臭氧供给装置，所述臭氧供给装置利用在内部收容有吸附剂的第一吸附解吸塔和在内部收容有吸附剂的第二吸附解吸塔浓缩并供给臭氧气体，所述臭氧供给方法使用所述臭氧供给装置在臭氧吸附时进行如下控制：
在从所述第一吸附解吸塔排出的臭氧浓度比从所述第二吸附解吸塔排出的臭氧浓度高的情况下，将从所述第一吸附解吸塔排出的气体向装置外排出，在从所述第一吸附解吸塔排出的臭氧浓度比从所述第二吸附解吸塔排出的臭氧浓度低的情况下，使从所述第一吸附解吸塔排出的气体通过所述第二吸附解吸塔之后向装置外部排出。
14.一种臭氧供给方法，其中，所述臭氧供给方法使用臭氧供给装置，所述臭氧供给装置利用在内部收容有吸附剂的第一吸附解吸塔和在内部收容有吸附剂的第二吸附解吸塔浓缩并供给臭氧气体，所述臭氧供给方法使用所述臭氧供给装置在臭氧吸附时进行如下控制：
在从所述第一吸附解吸塔排出的氧浓度比从所述第二吸附解吸塔排出的氧浓度高的情况下，将从所述第一吸附解吸塔排出的气体向装置外排出，在从所述第一吸附解吸塔排出的氧浓度比从所述第二吸附解吸塔排出的氧浓度低的情况下，使从所述第一吸附解吸塔排出的气体通过所述第二吸附解吸塔之后向装置外部排出。
15.如权利要求13或14所述的臭氧供给方法，其中，
在臭氧解吸结束时，使所吸附的臭氧残留在所述第二吸附解吸塔内，控制供给的臭氧的量。
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