JP2002068712A - 高濃度オゾンガス供給方法及びその装置 - Google Patents
高濃度オゾンガス供給方法及びその装置Info
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Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小規模なオゾン消費設備にでも高濃度のオゾ
ンガスを安定して供給することのできる高濃度オゾンガ
ス供給方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 オゾン発生器(６)で発生させたオゾンガ
スを冷凍機(20)で冷却されている吸着剤(１)に大気圧状
態で飽和吸着させる吸着工程と、吸着剤(１)を収容して
いる吸着筒(２)内を供給オゾンガスの分圧まで減圧排気
する精製工程と、吸着筒(２)内を冷却状態及び減圧状態
を維持したまま、真空状態を維持しているオゾン消費設
備に連通させて圧力差によって所定の流量で高濃度オゾ
ンを供給する脱離工程とで構成した。
ンガスを安定して供給することのできる高濃度オゾンガ
ス供給方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 オゾン発生器(６)で発生させたオゾンガ
スを冷凍機(20)で冷却されている吸着剤(１)に大気圧状
態で飽和吸着させる吸着工程と、吸着剤(１)を収容して
いる吸着筒(２)内を供給オゾンガスの分圧まで減圧排気
する精製工程と、吸着筒(２)内を冷却状態及び減圧状態
を維持したまま、真空状態を維持しているオゾン消費設
備に連通させて圧力差によって所定の流量で高濃度オゾ
ンを供給する脱離工程とで構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン消費設備に
一定濃度のオゾンガスを供給する方法及び装置に関し、
特に、オゾン発生器(オゾナイザー)で発生させたオゾン
ガスを精製して高濃度オゾンガスとして供給する方法及
びその装置に関する。
一定濃度のオゾンガスを供給する方法及び装置に関し、
特に、オゾン発生器(オゾナイザー)で発生させたオゾン
ガスを精製して高濃度オゾンガスとして供給する方法及
びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、オゾンガスは、酸素ガスボンベ
からの酸素ガスや、大気分離した酸素ガスをオゾン発生
器に供給して発生させているが、酸素ガスボンベからの
酸素ガスでオゾンを発生させても、オゾンガスは酸素ガ
ス中に５〜１０ vol％程度の濃度にしかならない。しか
も、オゾンガスは自己分解性が強いことから、オゾン供
給経路中で自己分解し、オゾン消費設備に供給された段
階では、もっと低濃度になるうえ、その今日供給濃度も
安定しないという性質がある。近年、半導体製造分野で
は基板等での酸化膜の形成にオゾンガスの酸化力を利用
することが増加している。この場合、短時間のうちに適
当な厚みの酸化膜を得るためには高濃度のオゾンガスが
求められ、オゾン発生器で発生したオゾンガスを濃縮精
製するようにしている。
からの酸素ガスや、大気分離した酸素ガスをオゾン発生
器に供給して発生させているが、酸素ガスボンベからの
酸素ガスでオゾンを発生させても、オゾンガスは酸素ガ
ス中に５〜１０ vol％程度の濃度にしかならない。しか
も、オゾンガスは自己分解性が強いことから、オゾン供
給経路中で自己分解し、オゾン消費設備に供給された段
階では、もっと低濃度になるうえ、その今日供給濃度も
安定しないという性質がある。近年、半導体製造分野で
は基板等での酸化膜の形成にオゾンガスの酸化力を利用
することが増加している。この場合、短時間のうちに適
当な厚みの酸化膜を得るためには高濃度のオゾンガスが
求められ、オゾン発生器で発生したオゾンガスを濃縮精
製するようにしている。
【０００３】そこで、本出願人は、先に、オゾン発生器
で発生したオゾンガスを冷却されている吸着剤に選択的
に吸着させ、吸着剤の冷却温度を制御することにより、
吸着剤からオゾンガスを脱離させて高濃度のオゾンガス
をオゾン消費設備に供給するものを提案した(特開平１
１−３３５１０２号)。このものは、三つの吸着筒を並
列に配置し、各吸着筒で吸着工程、安定化兼昇圧工程、
オゾン脱離工程、冷却工程を繰り返すようにし、吸着工
程及び脱離工程での各運転時間を、安定化兼昇圧工程及
び冷却工程の各運転時間の２倍に設定し、三つの吸着筒
を１／３サイクルづつずらして運転するようにし、各吸
着筒から脱離した高濃度オゾンガスを一旦中間貯蔵容器
に受け入れて、この中間貯蔵容器からオゾン消費設備に
供給する構成になっていた。
で発生したオゾンガスを冷却されている吸着剤に選択的
に吸着させ、吸着剤の冷却温度を制御することにより、
吸着剤からオゾンガスを脱離させて高濃度のオゾンガス
をオゾン消費設備に供給するものを提案した(特開平１
１−３３５１０２号)。このものは、三つの吸着筒を並
列に配置し、各吸着筒で吸着工程、安定化兼昇圧工程、
オゾン脱離工程、冷却工程を繰り返すようにし、吸着工
程及び脱離工程での各運転時間を、安定化兼昇圧工程及
び冷却工程の各運転時間の２倍に設定し、三つの吸着筒
を１／３サイクルづつずらして運転するようにし、各吸
着筒から脱離した高濃度オゾンガスを一旦中間貯蔵容器
に受け入れて、この中間貯蔵容器からオゾン消費設備に
供給する構成になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、温度を調整
してオゾンの脱離を行うものでは、その温度によって脱
離したオゾンのガス濃度や流量が刻々と変化することは
よく知られている。このため、従来のものでは吸着筒か
ら脱離したオゾンガスを一旦中間貯蔵容器に受入てオゾ
ンガス濃度を平均化させた後、オゾン消費設備に供給す
るようにしていることから、安定して供給できるオゾン
濃度は３０ vol％程度であった。
してオゾンの脱離を行うものでは、その温度によって脱
離したオゾンのガス濃度や流量が刻々と変化することは
よく知られている。このため、従来のものでは吸着筒か
ら脱離したオゾンガスを一旦中間貯蔵容器に受入てオゾ
ンガス濃度を平均化させた後、オゾン消費設備に供給す
るようにしていることから、安定して供給できるオゾン
濃度は３０ vol％程度であった。
【０００５】また、上述の安定したガス濃度のオゾンガ
スを得るために、三基の吸着筒と中間貯蔵容器とを要
し、設備的に大規模になることから、高濃度のオゾンガ
スを小流量で安定供給することが望まれてる小規模オゾ
ン消費設備には採用しにくいという問題があった。
スを得るために、三基の吸着筒と中間貯蔵容器とを要
し、設備的に大規模になることから、高濃度のオゾンガ
スを小流量で安定供給することが望まれてる小規模オゾ
ン消費設備には採用しにくいという問題があった。
【０００６】本発明は、このような点に着目し、小規模
なオゾン消費設備にでも高濃度のオゾンガスを安定して
供給することのできる高濃度オゾンガス供給方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。
なオゾン消費設備にでも高濃度のオゾンガスを安定して
供給することのできる高濃度オゾンガス供給方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に記載した発明では、オゾン発生器で発
生させたオゾンガスを冷凍機で冷却されている吸着剤に
大気圧状態で飽和吸着させる吸着工程と、吸着剤を収容
している吸着筒内を供給オゾンガスの分圧まで減圧排気
する精製工程と、吸着筒内を冷却状態及び減圧状態を維
持したまま、真空状態を維持しているオゾン消費設備に
連通させて圧力差によって所定の流量で高濃度オゾンを
供給する脱離工程とで構成したことを特徴としている。
めに、請求項１に記載した発明では、オゾン発生器で発
生させたオゾンガスを冷凍機で冷却されている吸着剤に
大気圧状態で飽和吸着させる吸着工程と、吸着剤を収容
している吸着筒内を供給オゾンガスの分圧まで減圧排気
する精製工程と、吸着筒内を冷却状態及び減圧状態を維
持したまま、真空状態を維持しているオゾン消費設備に
連通させて圧力差によって所定の流量で高濃度オゾンを
供給する脱離工程とで構成したことを特徴としている。
【０００８】また、請求項２に記載した発明は、並列に
配置した複数の吸着筒を一基の冷凍機で冷却するように
構成し、この複数の吸着筒のうち一つの吸着筒が脱離工
程にある間に他の吸着筒を吸着工程あるいは精製工程が
完了するようにし、各吸着筒からのガス取出量が予め設
定した積算取出し量に達すると、使用する吸着筒を切換
えるようにしたことを特徴とし、請求項３に記載した発
明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、冷
凍機をパルス管冷凍機で構成したことを特徴としてい
る。
配置した複数の吸着筒を一基の冷凍機で冷却するように
構成し、この複数の吸着筒のうち一つの吸着筒が脱離工
程にある間に他の吸着筒を吸着工程あるいは精製工程が
完了するようにし、各吸着筒からのガス取出量が予め設
定した積算取出し量に達すると、使用する吸着筒を切換
えるようにしたことを特徴とし、請求項３に記載した発
明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、冷
凍機をパルス管冷凍機で構成したことを特徴としてい
る。
【０００９】さら請求項４に記載した発明は、吸着剤を
充填してなる吸着筒を冷凍機で冷却可能に構成し、この
吸着筒とオゾン発生器とをオゾン供給路で連通接続し、
吸着筒から導出した精製オゾン取出路を、流路開閉弁及
びオゾン分解器を介して大気に開放している第一取出路
と、流路開閉制御弁及びオゾン分解器を介して真空ポン
プに連通する第二取出路と、流路開閉弁と流量計及び流
量制御器を介してオゾン消費設備に連通する第三取出路
とで構成し、この三つの取出路を選択的に開通させるよ
うに構成し、第一取出路のみが開通する状態では吸着筒
内で吸着剤にオゾンを吸着させ、第二取出路のみが開通
する状態では吸着筒内を供給オゾンガスの分圧まで減圧
排気し、第三取出路及び第二取出路が開通する状態では
吸着筒内で吸着剤からオゾンガスを脱着させるように構
成したことを特徴としている。
充填してなる吸着筒を冷凍機で冷却可能に構成し、この
吸着筒とオゾン発生器とをオゾン供給路で連通接続し、
吸着筒から導出した精製オゾン取出路を、流路開閉弁及
びオゾン分解器を介して大気に開放している第一取出路
と、流路開閉制御弁及びオゾン分解器を介して真空ポン
プに連通する第二取出路と、流路開閉弁と流量計及び流
量制御器を介してオゾン消費設備に連通する第三取出路
とで構成し、この三つの取出路を選択的に開通させるよ
うに構成し、第一取出路のみが開通する状態では吸着筒
内で吸着剤にオゾンを吸着させ、第二取出路のみが開通
する状態では吸着筒内を供給オゾンガスの分圧まで減圧
排気し、第三取出路及び第二取出路が開通する状態では
吸着筒内で吸着剤からオゾンガスを脱着させるように構
成したことを特徴としている。
【００１０】さらにまた、請求項５に記載した発明は、
吸着剤を充填してなる吸着筒を複数基並列に配置し、こ
の複数の吸着筒を１つの冷凍機で冷却可能に構成し、複
数の吸着筒を択一的にオゾン消費設備に連通させるよう
に構成したことを特徴とし、請求項６に記載した発明
は、請求項４又は請求項５に記載の発明において、冷凍
機をパルス管冷凍機で構成したことを特徴としている。
吸着剤を充填してなる吸着筒を複数基並列に配置し、こ
の複数の吸着筒を１つの冷凍機で冷却可能に構成し、複
数の吸着筒を択一的にオゾン消費設備に連通させるよう
に構成したことを特徴とし、請求項６に記載した発明
は、請求項４又は請求項５に記載の発明において、冷凍
機をパルス管冷凍機で構成したことを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用】本発明では、冷却された吸着剤に大気圧
下でオゾンガスを選択吸着させ、オゾンガスを吸着させ
た後、吸着剤を収容している吸着筒内を供給ガス中のオ
ゾン分圧まで減圧して、オゾンガスを精製し、精製後に
吸着筒内をオゾン消費設備と連通させることにより、高
真空状態に維持されているオゾン消費設備とオゾン分圧
に維持されている吸着筒内との圧力差で、吸着剤に吸着
保持されているオゾンガスをオゾン消費設備に移送する
ことになる。
下でオゾンガスを選択吸着させ、オゾンガスを吸着させ
た後、吸着剤を収容している吸着筒内を供給ガス中のオ
ゾン分圧まで減圧して、オゾンガスを精製し、精製後に
吸着筒内をオゾン消費設備と連通させることにより、高
真空状態に維持されているオゾン消費設備とオゾン分圧
に維持されている吸着筒内との圧力差で、吸着剤に吸着
保持されているオゾンガスをオゾン消費設備に移送する
ことになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態の一例を
示す系統図である。このオゾンガス精製装置は、内部に
オゾンを選択吸着するシリカゲル等の吸着剤(１)を充填
した吸着筒(２)と、酸素ガス貯蔵容器(３)と吸着筒(２)
とを連通接続するガス導入路(４)と、吸着筒(２)から導
出された精製オゾン取出路(５)とを有している。
示す系統図である。このオゾンガス精製装置は、内部に
オゾンを選択吸着するシリカゲル等の吸着剤(１)を充填
した吸着筒(２)と、酸素ガス貯蔵容器(３)と吸着筒(２)
とを連通接続するガス導入路(４)と、吸着筒(２)から導
出された精製オゾン取出路(５)とを有している。
【００１３】ガス導入路(４)にはオゾン発生器(６)とマ
スフローコントローラ(７)とが上流側から順に配置して
あり、オゾン発生器(６)で発生したオゾン−酸素混合を
一定の流量で吸着筒(２)に供給するようにしてある。一
方、精製オゾン取出路(５)は三系統に分岐してある。第
一取出路(８)には上流側から流路開閉弁(９)とオゾン分
解器(10)が順に配置してあり、この第一取出路(８)は大
気に開放してある。第二取出路(11)には上流側から流路
開閉制御弁(12)、オゾン分解器(13)、真空ポンプ(14)が
順に配置してあり、真空ポンプ(14)の吐出口は大気に開
放してある。また第三取出路(15)には流路開閉弁(16)と
マスフローメータ(17)及びマスフローコントローラ(18)
を介して図示を省略した半導体製造装置での真空チャン
バー等の高真空状態を維持しているオゾン消費設備に連
通接続させてある。
スフローコントローラ(７)とが上流側から順に配置して
あり、オゾン発生器(６)で発生したオゾン−酸素混合を
一定の流量で吸着筒(２)に供給するようにしてある。一
方、精製オゾン取出路(５)は三系統に分岐してある。第
一取出路(８)には上流側から流路開閉弁(９)とオゾン分
解器(10)が順に配置してあり、この第一取出路(８)は大
気に開放してある。第二取出路(11)には上流側から流路
開閉制御弁(12)、オゾン分解器(13)、真空ポンプ(14)が
順に配置してあり、真空ポンプ(14)の吐出口は大気に開
放してある。また第三取出路(15)には流路開閉弁(16)と
マスフローメータ(17)及びマスフローコントローラ(18)
を介して図示を省略した半導体製造装置での真空チャン
バー等の高真空状態を維持しているオゾン消費設備に連
通接続させてある。
【００１４】吸着筒(２)は蓄熱体(19)を介してパルス管
冷凍機(20)のコールドヘッド(21)に熱的に接続されてお
り、これら、吸着筒(２)、蓄熱体(19)、コールドヘッド
(21)は真空槽(22)に収納されている。図中符号(23)はパ
ルス管冷凍機(20)の圧縮器ユニット、(24)はパルス管冷
凍機(20)のバルブユニット、(25)は冷凍機の出力を調整
するための温度制御装置、(26)ガス導入路(４)のオゾン
発生器(６)よりも上流側から分岐導出し、第三取出し路
(15)のマスフローコントローラ(18)よりも下流側に接続
したバイパス路、(27)はバイパス路(26)に介装したマス
フローコントローラである。なお、蓄熱体(19)として
は、銅製ブロックや液体フロリナートを貯留した液槽で
構成してあり、吸着筒(２)はこの蓄熱体(19)に埋没する
状態に配置してある。
冷凍機(20)のコールドヘッド(21)に熱的に接続されてお
り、これら、吸着筒(２)、蓄熱体(19)、コールドヘッド
(21)は真空槽(22)に収納されている。図中符号(23)はパ
ルス管冷凍機(20)の圧縮器ユニット、(24)はパルス管冷
凍機(20)のバルブユニット、(25)は冷凍機の出力を調整
するための温度制御装置、(26)ガス導入路(４)のオゾン
発生器(６)よりも上流側から分岐導出し、第三取出し路
(15)のマスフローコントローラ(18)よりも下流側に接続
したバイパス路、(27)はバイパス路(26)に介装したマス
フローコントローラである。なお、蓄熱体(19)として
は、銅製ブロックや液体フロリナートを貯留した液槽で
構成してあり、吸着筒(２)はこの蓄熱体(19)に埋没する
状態に配置してある。
【００１５】上述の構成からなるオゾンガス精製装置を
使用して、オゾン消費設備に高濃度に濃縮されたオゾン
ガスを供給する場合について説明する。このオゾンガス
精製装置での高濃度オゾンガスの供給は、吸着工程と、
精製工程、脱離工程とからなっており、全工程を通じて
吸着筒(２)は所定の冷却温度(例えば１７３Ｋ)に維持さ
れている。吸着工程では、第一取出路(８)を開通させ、
第二取出路(11)、第三取出路(15)をそれぞれ閉じた状態
でガス導入路(４)を開通させた状態で、酸素ガス貯蔵容
器(３)からの酸素ガスを原料としてオゾン発生器(６)で
発生させたオゾン-酸素の混合ガスを吸着筒(２)に供給
し、混合ガス中のオゾンガスを吸着剤(１)に大気圧下で
飽和吸着させる。このとき、吸着剤(１)に吸着されずに
酸素ガスとともに吸着筒(２)をスルーしたオゾンガスは
第一取出路(８)を通過する際にオゾン分解器(10)で分解
されて、外部(大気)に放出される。
使用して、オゾン消費設備に高濃度に濃縮されたオゾン
ガスを供給する場合について説明する。このオゾンガス
精製装置での高濃度オゾンガスの供給は、吸着工程と、
精製工程、脱離工程とからなっており、全工程を通じて
吸着筒(２)は所定の冷却温度(例えば１７３Ｋ)に維持さ
れている。吸着工程では、第一取出路(８)を開通させ、
第二取出路(11)、第三取出路(15)をそれぞれ閉じた状態
でガス導入路(４)を開通させた状態で、酸素ガス貯蔵容
器(３)からの酸素ガスを原料としてオゾン発生器(６)で
発生させたオゾン-酸素の混合ガスを吸着筒(２)に供給
し、混合ガス中のオゾンガスを吸着剤(１)に大気圧下で
飽和吸着させる。このとき、吸着剤(１)に吸着されずに
酸素ガスとともに吸着筒(２)をスルーしたオゾンガスは
第一取出路(８)を通過する際にオゾン分解器(10)で分解
されて、外部(大気)に放出される。
【００１６】オゾンガスが吸着剤(２)に飽和吸着される
と精製工程に切り換える。精製工程では、第二取出路(1
1)を開通させ、第一取出路(８)、第三取出路(15)を閉じ
るとともにガス導入路(４)を閉じた状態で、真空ポンプ
(14)を作動させることにより吸着筒(２)の圧力雰囲気を
オゾン発生器(６)から供給されるオゾン−酸素混合ガス
中のオゾン分圧を限度として減圧する。そして、この減
圧操作時に流出するガス中にオゾンガスも含まれるが、
そのオゾンガスは第二取出路(11)に介装したオゾン分解
器(13)で分解され、真空ポンプ(14)から外部に放出され
る。なお、この精製工程での吸着筒(２)の圧力雰囲気は
オゾン発生器(６)で発生するオゾン濃度が５ vol％であ
る場合には５.３kPa(４０torr)程度を維持する。
と精製工程に切り換える。精製工程では、第二取出路(1
1)を開通させ、第一取出路(８)、第三取出路(15)を閉じ
るとともにガス導入路(４)を閉じた状態で、真空ポンプ
(14)を作動させることにより吸着筒(２)の圧力雰囲気を
オゾン発生器(６)から供給されるオゾン−酸素混合ガス
中のオゾン分圧を限度として減圧する。そして、この減
圧操作時に流出するガス中にオゾンガスも含まれるが、
そのオゾンガスは第二取出路(11)に介装したオゾン分解
器(13)で分解され、真空ポンプ(14)から外部に放出され
る。なお、この精製工程での吸着筒(２)の圧力雰囲気は
オゾン発生器(６)で発生するオゾン濃度が５ vol％であ
る場合には５.３kPa(４０torr)程度を維持する。
【００１７】吸着筒(２)内の圧力が所定圧まで降下する
と、脱離工程に切り換る。この脱離工程では、第三取出
路(15)を開通させ、第一取出路(８)とガス導入路(４)を
閉じ、第二取出路(11)は吸着筒(２)の内圧を前記精製工
程での雰囲気圧に維持するように流路開閉制御弁(12)を
開閉作動させている。第三取出路(15)は、真空状態ない
し真空に近い状態に保持されているオゾン消費設備に接
続されることから、吸着筒(２)の内圧とオゾン消費設備
の内圧との圧力差で吸着筒(２)内のガス成分がオゾン消
費設備に移動し、吸着筒(２)の内圧が低下することから
吸着剤(１)に吸着保持されているオゾンが脱離して順次
オゾン消費設備に移動することになる。そして、この脱
離工程中も第二取出路(11)は流路開閉制御弁(12)を作動
させて、吸着筒(２)内が前記精製工程での設定圧力を維
持するようにしてある。
と、脱離工程に切り換る。この脱離工程では、第三取出
路(15)を開通させ、第一取出路(８)とガス導入路(４)を
閉じ、第二取出路(11)は吸着筒(２)の内圧を前記精製工
程での雰囲気圧に維持するように流路開閉制御弁(12)を
開閉作動させている。第三取出路(15)は、真空状態ない
し真空に近い状態に保持されているオゾン消費設備に接
続されることから、吸着筒(２)の内圧とオゾン消費設備
の内圧との圧力差で吸着筒(２)内のガス成分がオゾン消
費設備に移動し、吸着筒(２)の内圧が低下することから
吸着剤(１)に吸着保持されているオゾンが脱離して順次
オゾン消費設備に移動することになる。そして、この脱
離工程中も第二取出路(11)は流路開閉制御弁(12)を作動
させて、吸着筒(２)内が前記精製工程での設定圧力を維
持するようにしてある。
【００１８】なお、バイパス路(26)から酸素を供給する
ことにより、オゾン消費設備に供給するオゾンガス濃度
を調整することができる。そして、第三取出路(15)に介
装したマスフローメータ(17)が予め設定した積算流量に
達することにより、脱離工程を終了する。
ことにより、オゾン消費設備に供給するオゾンガス濃度
を調整することができる。そして、第三取出路(15)に介
装したマスフローメータ(17)が予め設定した積算流量に
達することにより、脱離工程を終了する。
【００１９】図２は、本発明の異なる実施形態を示す系
統図である。この実施形態で、二基の吸着筒(２)・(２)
を同一のパルス管冷凍機(20)で冷却するようにしたもの
で、共通する蓄熱体(19)に二基の吸着筒(２)・(２)が装
着してある。そして、一方の吸着筒(２)が脱離工程にあ
る間に、他方の吸着筒(２)は吸着工程と精製工程を終え
て待機状態になっている。したがって、第三取出路(15)
に介装したマスフローメータ(17)が予め設定した積算流
量に達した際、使用する吸着筒(２)を切り換えることに
より、連続取出しを行うことができる。
統図である。この実施形態で、二基の吸着筒(２)・(２)
を同一のパルス管冷凍機(20)で冷却するようにしたもの
で、共通する蓄熱体(19)に二基の吸着筒(２)・(２)が装
着してある。そして、一方の吸着筒(２)が脱離工程にあ
る間に、他方の吸着筒(２)は吸着工程と精製工程を終え
て待機状態になっている。したがって、第三取出路(15)
に介装したマスフローメータ(17)が予め設定した積算流
量に達した際、使用する吸着筒(２)を切り換えることに
より、連続取出しを行うことができる。
【００２０】ちなみに、内容積が０.２５リットルの吸
着筒(２)に１７５ｇのシリカゲル(吸着剤)を充填し、オ
ゾン濃度５ vol％のオゾン-酸素混合ガスを１.２リット
ル／minで供給した場合、約９０分で吸着剤(１)は飽和
吸着の状態となった。また、その状態から、５.３kPaま
で減圧するのに約５分をかかった。吸着筒(２)内の内圧
を５.３kPaに維持したままの状態で１０SCCMの流量でオ
ゾンを取出したところオゾン濃度８０ vol％以上のオゾ
ンガスを３時間継続して取出すことができた。
着筒(２)に１７５ｇのシリカゲル(吸着剤)を充填し、オ
ゾン濃度５ vol％のオゾン-酸素混合ガスを１.２リット
ル／minで供給した場合、約９０分で吸着剤(１)は飽和
吸着の状態となった。また、その状態から、５.３kPaま
で減圧するのに約５分をかかった。吸着筒(２)内の内圧
を５.３kPaに維持したままの状態で１０SCCMの流量でオ
ゾンを取出したところオゾン濃度８０ vol％以上のオゾ
ンガスを３時間継続して取出すことができた。
【００２１】上記の各実施形態では、吸着筒(２)を冷却
する冷凍機としてパルス管冷凍機(20)を使用したが、冷
凍機はどのような形式のものであってもよい。しかし、
吸着剤(１)が振動によりゆすられてオゾンが部分分解す
る可能性があることから、冷凍機としては、振動の少な
いパルス管冷凍機(20)を使用することが望ましい。ま
た、吸着筒(２)から離脱したオゾンガスを希釈するガス
としては酸素ガスに限らず窒素ガスや他のガスを使用す
るようにしてもよい。
する冷凍機としてパルス管冷凍機(20)を使用したが、冷
凍機はどのような形式のものであってもよい。しかし、
吸着剤(１)が振動によりゆすられてオゾンが部分分解す
る可能性があることから、冷凍機としては、振動の少な
いパルス管冷凍機(20)を使用することが望ましい。ま
た、吸着筒(２)から離脱したオゾンガスを希釈するガス
としては酸素ガスに限らず窒素ガスや他のガスを使用す
るようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明では、冷却状態にある吸着剤に吸
着させたオゾンガスを吸着筒内の圧力制御で脱離させる
ようにしていることから、ガス取出し期間中安定した濃
度のオゾンガスを取り出すことができる。脱離ガスの濃
度を平均化させるためのバッファタンクを必要とせず、
その分装置全体を小型化させることができる。
着させたオゾンガスを吸着筒内の圧力制御で脱離させる
ようにしていることから、ガス取出し期間中安定した濃
度のオゾンガスを取り出すことができる。脱離ガスの濃
度を平均化させるためのバッファタンクを必要とせず、
その分装置全体を小型化させることができる。
【００２３】また、吸着筒内の圧力とオゾン消費設備の
内圧との圧力差で、吸着剤からオゾンガスを脱離させ、
オゾンガスを移送するようにしていることから、小流量
であっても安定した流量でオゾンガスを供給することが
できる。
内圧との圧力差で、吸着剤からオゾンガスを脱離させ、
オゾンガスを移送するようにしていることから、小流量
であっても安定した流量でオゾンガスを供給することが
できる。
【００２４】さらに本発明では、冷却状態かつ大気圧で
吸着剤にオゾン-酸素混合ガスからオゾンガスを選択的
に吸着させるようにしていることから、吸着量を多くす
ることができるうえ、全工程を通じて、一定の冷却状態
に維持していることから、吸着量の管理が容易であり、
取出し積算流量から残量を検知して運転制御をすること
ができる。
吸着剤にオゾン-酸素混合ガスからオゾンガスを選択的
に吸着させるようにしていることから、吸着量を多くす
ることができるうえ、全工程を通じて、一定の冷却状態
に維持していることから、吸着量の管理が容易であり、
取出し積算流量から残量を検知して運転制御をすること
ができる。
【００２５】複数の吸着筒を一基の冷凍機で冷却するよ
うにした場合には、各吸着筒の冷却状態を均一化するこ
とができるから、全ての吸着筒を同一の条件で制御する
ことができるから、切換えて使用した場合でも、オゾン
消費設備に供給するオゾンガスの状態を何らの制御を施
すことなく均一化することができる。
うにした場合には、各吸着筒の冷却状態を均一化するこ
とができるから、全ての吸着筒を同一の条件で制御する
ことができるから、切換えて使用した場合でも、オゾン
消費設備に供給するオゾンガスの状態を何らの制御を施
すことなく均一化することができる。
【００２６】また、吸着剤の冷却源としてパルス管冷凍
機を使用したばあいには、冷凍機運転に伴う振動がない
ことから、オゾンガスの部分分解を抑制することがで
き、より安全性を高めることができる。
機を使用したばあいには、冷凍機運転に伴う振動がない
ことから、オゾンガスの部分分解を抑制することがで
き、より安全性を高めることができる。
【図１】本発明の実施形態の一例を示す系統図である。
【図２】本発明の異なる実施形態を示す系統図である。
１…吸着剤、２…吸着筒、４…ガス導入路、５…精製オ
ゾン取出路、６…オゾン発生器、８…第一取出路、９…
流路開閉弁、10…オゾン分解器、11…第二取出路、12…
流路開閉制御弁、13…オゾン分解器、14…真空ポンプ、
15…第三取出路、16…流路開閉弁、17…マスフローメー
タ、18…マスフローコントローラ、20…冷凍機。
ゾン取出路、６…オゾン発生器、８…第一取出路、９…
流路開閉弁、10…オゾン分解器、11…第二取出路、12…
流路開閉制御弁、13…オゾン分解器、14…真空ポンプ、
15…第三取出路、16…流路開閉弁、17…マスフローメー
タ、18…マスフローコントローラ、20…冷凍機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 国彦 滋賀県守山市勝部４丁目５番１号 岩谷産 業株式会社滋賀技術センター内 (72)発明者 研谷 昌一郎 滋賀県守山市勝部４丁目５番１号 岩谷瓦 斯株式会社内 (72)発明者 菅谷 栄一 滋賀県守山市勝部４丁目５番１号 株式会 社岩谷ガス開発研究所内 Ｆターム(参考） 4G042 AA07 CA05
Claims (6)
- 【請求項１】 オゾン発生器(６)で発生させたオゾンガ
スを冷凍機(20)で冷却されている吸着剤(１)に大気圧状
態で飽和吸着させる吸着工程と、吸着剤(１)を収容して
いる吸着筒(２)内を供給オゾンガスの分圧まで減圧排気
する精製工程と、吸着筒(２)内を冷却状態及び減圧状態
を維持したまま、真空状態を維持しているオゾン消費設
備に連通させて圧力差によって所定の流量で高濃度オゾ
ンを供給する脱離工程とで構成した高濃度オゾンガス供
給方法 - 【請求項２】 並列に配置した複数の吸着筒(２)を一基
の冷凍機(20)で冷却するように構成し、この複数の吸着
筒(２)のうち一つの吸着筒(２)が脱着工程にある間に他
の吸着筒(２)を吸着工程あるいは精製工程を終了させる
ようにし、各吸着筒(２)からのガス取出量が予め設定し
た積算取出し量に達すると、使用する吸着筒(２)を切換
えるようにした請求項１に記載の高濃度オゾンガス供給
方法。 - 【請求項３】 吸着剤(２)を冷却する冷凍機(20)をパル
ス管冷凍機で構成した請求項１又は請求項２に記載の高
濃度オゾンガス供給方法。 - 【請求項４】 吸着剤(１)を充填してなる吸着筒(２)を
冷凍機(20)で冷却可能に構成し、この吸着筒(２)とオゾ
ン発生器(６)とをガス導入路(４)で連通接続し、吸着筒
(２)から導出した精製オゾン取出路(５)を、流路開閉弁
(９)及びオゾン分解器(10)を介して大気に開放している
第一取出路(８)と、流路開閉制御弁(12)及びオゾン分解
器(13)を介して真空ポンプ(14)に連通する第二取出路(1
1)と、流路開閉弁(16)とマスフローメータ(17)及びマス
フローコントローラ(18)を介してオゾン消費設備に連通
する第三取出路(15)とで構成し、この三つの取出路を選
択的に開通させるように構成し、第一取出路(８)のみが
開通する状態では吸着筒(２)内で吸着剤(１)にオゾンを
吸着させ、第二取出路(11)のみが開通する状態では吸着
筒(２)内を供給オゾンガスの分圧まで減圧排気し、第三
取出路(15)及び第二取出路(11)が開通する状態では吸着
筒(２)内で吸着剤(１)からオゾンガスを脱着させるよう
に構成した高濃度オゾンガス供給装置。 - 【請求項５】 吸着剤(１)を充填してなる吸着筒(２)を
複数基並列に配置し、この複数の吸着筒(２)を１つの冷
凍機(20)で冷却可能に構成し、複数の吸着筒(２)を択一
的にオゾン消費設備に連通させるように構成した請求項
４に記載の高濃度オゾンガス供給装置。 - 【請求項６】 吸着筒(２)を冷却する冷凍機(20)がパル
ス管冷凍機である請求項４又は請求項５に記載の高濃度
オゾンガス供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000264918A JP3837280B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 高濃度オゾンガス供給方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000264918A JP3837280B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 高濃度オゾンガス供給方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002068712A true JP2002068712A (ja) | 2002-03-08 |
| JP3837280B2 JP3837280B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=18752259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000264918A Expired - Lifetime JP3837280B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 高濃度オゾンガス供給方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3837280B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009001490A (ja) * | 2008-09-22 | 2009-01-08 | Meidensha Corp | 液体オゾン生成装置 |
| WO2009069774A1 (ja) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | 高濃度オゾンガス生成装置および高濃度オゾンガス生成方法 |
| JP2009137811A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Meidensha Corp | オゾン供給装置 |
| JP2010204937A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Meidensha Corp | 流量制御装置及びプロセス装置 |
| WO2017130523A1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 三菱電機株式会社 | オゾン供給装置およびオゾン供給方法 |
| CN108036995A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-05-15 | 南京大学 | 一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器 |
| CN112203974A (zh) * | 2018-06-07 | 2021-01-08 | 三菱电机株式会社 | 臭氧供给装置及臭氧供给方法 |
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000264918A patent/JP3837280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2009069774A1 (ja) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | 高濃度オゾンガス生成装置および高濃度オゾンガス生成方法 |
| JP2009137811A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Meidensha Corp | オゾン供給装置 |
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| JP2010204937A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Meidensha Corp | 流量制御装置及びプロセス装置 |
| WO2017130523A1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 三菱電機株式会社 | オゾン供給装置およびオゾン供給方法 |
| JP6184645B1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-23 | 三菱電機株式会社 | オゾン供給装置およびオゾン供給方法 |
| CN108473306A (zh) * | 2016-01-28 | 2018-08-31 | 三菱电机株式会社 | 臭氧供给装置以及臭氧供给方法 |
| CN108036995A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-05-15 | 南京大学 | 一种基于预浓缩原理的嗅觉增强器 |
| CN112203974A (zh) * | 2018-06-07 | 2021-01-08 | 三菱电机株式会社 | 臭氧供给装置及臭氧供给方法 |
| CN112203974B (zh) * | 2018-06-07 | 2023-08-04 | 三菱电机株式会社 | 臭氧供给装置及臭氧供给方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3837280B2 (ja) | 2006-10-25 |
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