(57)【要約】【課題】高濃度なオゾン含有ガスを微少な流量で安定供給できるようにする。【解決手段】オゾン含有ガスを一定のオゾン濃度及び流量で供給先に供給するオゾン供給システム１である。オゾン供給システム１には、オゾン発生装置２、オゾン含有ガスを一時的に貯留するオゾン中継タンク４、オゾン含有ガスの流量を一定に制御するオゾン流量制御装置６、制御装置７などが備えられている。オゾン中継タンク４に貯留されるオゾン含有ガスは、設定された範囲内で濃度及び圧力が制御される。オゾン中継タンク４から、少なくとも４０ｓｃｃｍ以下の微小流量でオゾン含有ガスが供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定のオゾン濃度及び流量でオゾン含有ガスを供給先に供給するオゾン供給システムであって、
オゾン含有ガスを発生させるオゾン発生装置と、
前記オゾン発生装置が発生するオゾン含有ガスのオゾン濃度を測定する濃度計と、
前記オゾン発生装置から流入するオゾン含有ガスを一時的に貯留するオゾン中継タンクと、
前記オゾン中継タンクの内圧を測定する圧力計と、
前記オゾン中継タンクから流出するオゾン含有ガスの流量を一定に制御するオゾン流量制御装置と、
前記オゾン供給システムを包括的に制御する制御装置と、
を備え、
前記オゾン中継タンクに貯留されるオゾン含有ガスは、設定された範囲内で濃度及び圧力が制御され、
前記オゾン流量制御装置を通じて前記オゾン中継タンクから、少なくとも４０ｓｃｃｍ以下の微小流量でオゾン含有ガスが前記供給先に供給されるオゾン供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載のオゾン供給システムにおいて、
前記オゾン中継タンクに貯留されたオゾン含有ガスの状態に応じて、前記オゾン発生装置が間欠的に作動するオゾン供給システム。
【請求項３】
請求項２に記載のオゾン供給システムにおいて、
前記オゾン中継タンクの内圧が、加圧状態にある所定の下限値を下回った場合に、前記オゾン発生装置から当該オゾン中継タンクにオゾン含有ガスの供給が行われるオゾン供給システム。
【請求項４】
請求項３に記載のオゾン供給システムにおいて、
内圧が前記下限値を下回ることなく一定の時間が経過した場合に、前記オゾン中継タンク内のオゾン含有ガスの入れ替えが行われるオゾン供給システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のオゾン供給システムにおいて、
オゾン分解装置と、
前記オゾン中継タンクの上流側から分岐して、前記オゾン分解装置に接続された第１バイパス経路と、
を更に備え、
前記オゾン発生装置で発生する初期のオゾン含有ガスが、前記第１バイパス経路を通じて前記オゾン分解装置に送られるオゾン供給システム。
【請求項６】
請求項５に記載のオゾン供給システムにおいて、
更に、前記オゾン中継タンクの下流側から分岐して、前記オゾン分解装置に接続された第２バイパス経路を備え、
前記オゾン中継タンクから流出する初期のオゾン含有ガスが、前記第２バイパス経路を通じて前記オゾン分解装置に送られるオゾン供給システム。
【請求項７】
請求項６に記載のオゾン供給システムにおいて、
前記第２バイパス経路に、前記オゾン中継タンクの内圧の低下を抑制する圧力低下抑制部が設けられているオゾン供給システム。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれか１つに記載のオゾン供給システムにおいて、
内圧が所定の上限値に達するまで前記オゾン中継タンクにオゾン含有ガスを充填した後、内圧が所定の下限値を下回るか、内圧が当該下限値を下回ることなく一定の時間が経過するまで、前記オゾン発生装置が停止するオゾン供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高濃度のオゾンを、微少流量で連続して安定供給できるオゾン供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造やＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）製造等の分野では、オゾンガス（以下、単にオゾンともいう）が洗浄や酸化、有機物除去等の工程で多用されている。これら用途では、オゾンが多量に用いられるため、そこで用いられるオゾン供給システムには、多量のオゾンを安定して連続供給できる能力が求められる。
【０００３】
オゾン発生装置は、これらの用途に応じて、高濃度のオゾンを多量に発生できるように構成されているのが一般的であり、そのオゾン発生能力は、概ね、ガス濃度としては数１０ｇ〜数１００ｇ／ｍ３（Ｎ）の範囲であり、発生量としては数１０〜数１００ｇ／ｈの範囲である。発生量が１０００ｇ／ｈを越える大型機種もある。
【０００４】
この種の装置の一例として、例えば、特許文献１に、使用量の変動に応じて所定濃度のオゾンを連続供給できるオゾン供給装置が開示されている。このオゾン供給装置の場合も、オゾンの多量発生を踏まえて、オゾン発生器の発生能力を越えた場合でも対応できるようにしている。
【０００５】
なお、オゾン発生装置でオゾン化されるのは原料ガスの一部であり、オゾン発生装置から送り出されるオゾンは、常に酸素等に含まれた状態で存在し、その含有率は２０ｗｔ％程度でしかない。従って、ここでは、オゾン発生装置から供給されるガスをオゾン含有ガスと称する。
【０００６】
また、オゾンは、時間が経つと自己分解する。そのため、オゾンには、一定の濃度で長時間の保管はできないという扱い難い面がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９０００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したような用途では、通常、高濃度で高流量なオゾン含有ガスが求められる。
【０００９】
しかしながら、試験や検査等の特殊な用途において、例えば、数ｓｃｃｍ（Standard Cubic Centimeter per Minutes：０℃、１ａｔｍにおけるｃｃ／ｍｉｎ）等、高濃度のオゾン含有ガスを微少な流量で安定供給することが求められる場合がある。
【００１０】
ところが、このような微少な流量は、従来のオゾン発生装置では、制御できる流量の下限を遙かに下回っているため、流量を限界まで絞っても多量のオゾン含有ガスが余分に発生してしまう。
【００１１】
仮に、このような微少流量の高濃度のオゾン含有ガスを安定供給できるオゾン発生装置を新たに作るにしても、オゾン発生装置の機構上、実現するのは難しい。
【００１２】
従って、このような特殊用途では、できるだけ少量のオゾン含有ガスを発生させ、必要とされる微量のオゾン含有ガスだけを取り出すほかなく、大部分のオゾン含有ガスは廃棄されていた。そのため、用いられる原料ガスや電力の大半が無駄になり、効率が非常に悪いという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、高濃度なオゾン含有ガスを微少な流量で安定供給できるオゾン供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るオゾン供給システムは、一定のオゾン濃度及び流量でオゾン含有ガスを供給先に供給するオゾン供給システムである。このオゾン供給システムは、オゾン含有ガスを発生させるオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置が発生するオゾン含有ガスのオゾン濃度を測定する濃度計と、前記オゾン発生装置から流入するオゾン含有ガスを一時的に貯留するオゾン中継タンクと、前記オゾン中継タンクの内圧を測定する圧力計と、前記オゾン中継タンクから流出するオゾン含有ガスの流量を一定に制御するオゾン流量制御装置と、前記オゾン供給システムを包括的に制御する制御装置とを備える。
【００１５】
前記オゾン中継タンクに貯留されるオゾン含有ガスは、設定された範囲内で濃度及び圧力が制御される。そして、前記オゾン流量制御装置を通じて前記オゾン中継タンクから、少なくとも４０ｓｃｃｍ以下の微小流量でオゾン含有ガスが前記供給先に供給されるようになっている。
【００１６】
このオゾン供給システムによれば、オゾン発生装置で生成されるオゾン含有ガスは、設定された範囲内で濃度及び圧力が制御され、直接供給せずに、いったんオゾン中継タンクに貯留される。貯留されるオゾン含有ガスは、そこからオゾン流量制御装置を通じて供給先に供給される。
【００１７】
すなわち、オゾン含有ガスの供給時には、多量に貯留された所定濃度のオゾン含有ガスからその一部を抜き出すだけである。その流量も、オゾン流量制御装置によって任意に設定できる。従って、４０ｓｃｃｍ以下の微小な流量であっても、安定したオゾン濃度で供給できる。
【００１８】
この場合、前記オゾン中継タンクに貯留されたオゾン含有ガスの状態に応じて、前記オゾン発生装置が間欠的に作動するようにできる。
【００１９】
オゾン中継タンクがあるため、オゾン含有ガスを供給するために、絶えずオゾン発生装置を作動させる必要はない。従って、必要時以外は、オゾン発生装置を停止することができるため、原料ガスや電力等を効率よく使用でき、ランニングコストを抑制できる。
【００２０】
前記オゾン中継タンクの内圧が、加圧状態にある所定の下限値を下回った場合に、前記オゾン発生装置から当該オゾン中継タンクにオゾン含有ガスの供給が行われるようにするとよい。
【００２１】
微少な流量であるため、オゾン中継タンクが少しでも加圧状態になっていれば、供給先に供給できる。従って、オゾン中継タンクが加圧状態にある、所定の下限値を下回るときに、オゾン含有ガスをオゾン中継タンクに供給すれば、供給先への供給を停止せず、安定した流量でオゾン含有ガスを連続供給しながら、オゾン中継タンク内の圧力を回復させることができる。
【００２２】
この場合、更に、内圧が前記下限値を下回ることなく一定の時間が経過した場合に、前記オゾン中継タンク内のオゾン含有ガスの入れ替えが行われるようにするとよい。
【００２３】
そうすれば、オゾン中継タンクに溜まったオゾン含有ガスのオゾン濃度が、オゾンの自己分解によって許容範囲以下に低下してしまう前に、オゾン中継タンク内のオゾン含有ガスの濃度を回復させることができるので、よりいっそう高精度な濃度でオゾン含有ガスを供給先に供給することができる。
【００２４】
具体的には、オゾン分解装置と、前記オゾン中継タンクの上流側から分岐して、前記オゾン分解装置に接続された第１バイパス経路と、を更に備え、前記オゾン発生装置で発生する初期のオゾン含有ガスが、前記第１バイパス経路を通じて前記オゾン分解装置に送られるようにするとよい。
【００２５】
そうすれば、オゾン中継タンクにオゾン含有ガスを充填する際、濃度が不安定な発生初期のオゾン含有ガスについては、オゾン中継タンクを介さずに、第１バイパス経路を通じて直接オゾン分解装置に送ることができ、オゾン分解装置で処理して大気中に放出させることができる。そして、オゾン中継タンクには、設定濃度に達したオゾン含有ガスだけを送ることができる。
【００２６】
従って、濃度の不安定なオゾン含有ガスがオゾン中継タンクに入ることがないため、常に、オゾン中継タンク内のオゾン含有ガスは設定濃度以上に保たれる。その結果、オゾン中継タンクへオゾン含有ガスを補充しながら、供給先へオゾン含有ガスを安定供給することができる。
【００２７】
更に、前記オゾン中継タンクの下流側から分岐して、前記オゾン分解装置に接続された第２バイパス経路を備え、前記オゾン中継タンクから流出する初期のオゾン含有ガスが、前記第２バイパス経路を通じて前記オゾン分解装置に送られるようにするとよい。
【００２８】
そうすれば、濃度が不安定な置換初期のオゾン含有ガスについても、第２バイパス経路を通じてオゾン分解装置に送ることができ、オゾン分解装置で処理して大気中に放出させることができる。従って、設定濃度に達したオゾン含有ガスでオゾン中継タンクを満たすことができる。
【００２９】
前記第２バイパス経路に、前記オゾン中継タンクの内圧の低下を抑制する圧力低下抑制部を設けるのが好ましい。
【００３０】
そうすれば、オゾン中継タンク内のオゾン含有ガスを入れ替える際にも、その内部が完全に無加圧状態になるのを効果的に防ぐことができ、供給先に微少流量のオゾン含有ガスを安定供給できる。
【００３１】
より具体的には、内圧が所定の上限値に達するまで前記オゾン中継タンクにオゾン含有ガスを充填した後、内圧が所定の下限値を下回るか、内圧が当該下限値を下回ることなく一定の時間が経過するまで、前記オゾン発生装置が停止するようにするとよい。
【００３２】
そうすれば、簡素な構成でもって、ランニングコストを抑制しながら高濃度なオゾン含有ガスを微小流量で安定供給できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明のオゾン供給システムによれば、高濃度なオゾン含有ガスを微少な流量で安定供給できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態のオゾン供給システムの構成を示す概略図である。
【図２】基本的な処理の流れを示すフロチャートである。
【図３】タンク充填処理の流れを示すフロチャートである。
【図４】オゾン供給処理の流れを示すフロチャートである。
【図５】オゾン維持処理の流れを示すフロチャートである。
【図６】補充処理の流れを示すフロチャートである。
【図７】変形例のオゾン供給システムの構成を示す概略図である。
【図８】変形例のタンク充填処理の流れを示すフロチャートである。
【図９】変形例のオゾン維持処理の流れを示すフロチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
【００３６】
＜オゾン供給システムの構成＞
図１に、オゾン供給装置１（オゾン供給システムの一例）概略を示す。オゾン供給装置１は、半導体製造分野の試験や検査などの特殊な用途に用いられ、高濃度のオゾンを含むオゾン含有ガスを、連続して、一定の微小流量で供給できるように構成されている。
【００３７】
供給できる具体的な流量としては、少なくとも４０ｓｃｃｍ以下であり、好ましくは１０ｓｃｃｍ以下である。制御により、４０ｓｃｃｍを下回る流量でも、安定したオゾン濃度でオゾン含有ガスを供給することができる。
【００３８】
このオゾン供給装置１は、オゾン発生装置２、オートプレッシャーコントローラ（ＡＰＣ３：圧力調整装置）、オゾン中継タンク４、オゾン分解装置５、マスフローコントローラー（ＭＦＣ６：流量制御装置）及び制御装置７などが備えられており、これら装置がケース１ａの内部に組み込まれている。
【００３９】
これら装置は、第１〜第４の複数の配管１１，１２，１３，１４によって接続されており、これら配管の各所には、電磁制御された第１〜第４の開閉弁２１，２２，２３，２４が設置されている。なお、これら開閉弁は、常態では閉じており、電流の供給によって開く、いわゆるＮＣ（ノーマルクローズ）型である。
【００４０】
制御装置７は、オゾン供給装置１を包括的に制御する装置であり、上述したオゾン供給装置１に備えられた各装置や各開閉弁を駆動制御する。制御装置７には、ＣＰＵやメモリ等のハードウエアと、各種制御プログラム等のソフトウエアとが備えられており、タイマー制御機能や各種設定値を記憶する機能等も有している。後述する運転時の各処理は、制御装置７が、その処理に対応した装置等と協働することによって実行される。
【００４１】
オゾン発生装置２は、例えば、無声放電を利用して原料ガスにオゾンを発生させる既存の装置である。オゾン発生装置２には、原料供給装置３１から原料供給配管１５を通じて酸素や空気等の原料ガスが供給される。オゾン発生装置２のガス流出口２ａは、フィルタ３２が設置されたガス導入配管１６を介してＡＰＣ３の流入口３ａに接続されており、オゾン発生装置２で発生するオゾン含有ガスは、ＡＰＣ３に送り込まれる。
【００４２】
オゾン含有ガスのオゾン濃度や流量は、制御装置７において設定できる。例えば、このオゾン発生装置２で設定できるオゾンの濃度は０〜４００ｇ／ｍ３（Ｎ）である。また、このオゾン発生装置２で設定できる流量は、１Ｌ／ｍｉｎ〜２０Ｌ／ｍｉｎ（０℃，１ａｔｍ）程度であり、これら範囲内であれば、オゾン発生装置２は、オゾン含有ガスを安定して発生させることができる。
【００４３】
１Ｌ／ｍｉｎ未満でも、ある程度の流量までであれば制御は可能である。ただし、下限値の２０分の１である５０ｓｃｃｍ以下の設定は難しい。
【００４４】
ＡＰＣ３は、オゾン含有ガスの圧力を調整する装置である。ＡＰＣ３は、制御装置７と協働して、ＡＰＣ３の上流側のガス流路の圧力を制御する。ＡＰＣ３の流出口３ｂは、途中で第１配管（第１バイパス経路）１１が分岐する、第２配管１２を介してオゾン中継タンク４のガス取入口４ａに接続されている。
【００４５】
第２配管１２のＡＰＣ３側には、オゾン濃度を測定する濃度計３３が設置されており、第２配管１２のオゾン中継タンク４側には、オゾン含有ガスの圧力を測定する圧力計３４が設置されている。第２配管１２における濃度計３３と圧力計３４との間の部位に第２開閉弁２２が設置されていて、第２開閉弁２２の上流側の部分から第１配管１１が分岐している。
【００４６】
第１配管１１の下流側の端部は、オゾン分解装置５のガス取入口５ａに接続されており、その途中に第１開閉弁２１が設置されている。第１配管１１における第１開閉弁２１とオゾン分解装置５との間の部位に第３配管１３の下流側の端部が接続されている。
【００４７】
オゾン分解装置５は、オゾンを分解する装置であり、そのガス流出口５ｂは、一端がケース１ａの内部に開放された排気配管１７の他端に接続されている。ケース１ａには、ダクト１ｂが設けられていて、オゾン分解装置５に流入するオゾン含有ガスは、このダクト１ｂを通じてオゾンの無い状態で大気中に放出される。
【００４８】
オゾン中継タンク４は、所定容量の耐圧容器であり、オゾン含有ガスを一時的に貯留する。オゾン中継タンク４の容量は用途に応じて適宜設定できる。オゾン中継タンク４の内圧の上限値及び下限値は、予め制御装置７に設定されている。オゾン中継タンク４のガス取出口４ｂは、第４配管１４を介してＭＦＣ６の流入口６ａに接続されている。
【００４９】
ＭＦＣ６の流出口６ｂは、オゾン供給装置１の外部へ延びるオゾン供給配管１８を通じて、オゾン含有ガスの供給先９に接続されている。ＭＦＣ６は、制御装置７からの信号に基づいて、オゾン中継タンク４から流出するオゾン含有ガスの流量を一定に制御する装置であり、オゾン含有ガスの流量は、ＭＦＣ６によって定められている。
【００５０】
第４配管１４の途中には第４開閉弁２４が設置されている。そして、第４配管１４におけるオゾン中継タンク４と第４開閉弁２４との間の部位から第３配管（第２バイパス経路）１３が分岐している。第３配管１３の途中には、第３開閉弁２３が設置されている。
【００５１】
そして、第３配管１３における第３開閉弁２３の上流側には、第３配管１３の流路を絞る、ニードル弁やオリフィス等の圧力低下抑制部３５が設置されている。圧力低下抑制部３５は、第３開閉弁２３が開かれた時に、オゾン中継タンク４の内圧の低下を抑制して（具体的には、内圧の低下速度を遅らせて）、オゾン中継タンク４の内部が完全に無加圧状態になるのを防ぐ機能を有している。圧力低下抑制部３５により、第３開閉弁２３が開かれても、供給先９に微少流量のオゾン含有ガスを安定して供給できるだけの加圧状態が保持される。
【００５２】
＜オゾン供給装置の運転＞
次に、図２〜図５のフローチャートを参照しながら、運転時にこのオゾン供給装置１で行われる各処理について説明する。
【００５３】
このオゾン供給装置１では、オゾン発生装置２で発生した高濃度のオゾン含有ガスは、直接供給するのではなく、いったんオゾン中継タンク４に貯留され、そこから必要に応じて供給するように構成されている。
【００５４】
特に、オゾンは時間の経過によって自己分解するため、高濃度のオゾン含有ガスを安定して供給するのは難しい。そこで、このオゾン供給装置１では、オゾン中継タンク４内にオゾン含有ガスを適宜補充して、新しいオゾン含有ガスに入れ替えることにより、高濃度のオゾン含有ガスを安定供給できるようにしている。
【００５５】
図２に、基本的な処理の流れを示す。システムに電源が投入されると（ステップＳ１でＹｅｓ）、オゾン中継タンク４に一定濃度のオゾン含有ガスを充填する最初のタンク充填処理が実行される（ステップＳ２）。その後、オゾン含有ガスが必要に応じて供給先９に供給されるオゾン供給処理と、オゾン中継タンク４内のオゾン含有ガスの濃度及び圧力を、設定された範囲内で維持制御するオゾン維持処理と、が実行される（ステップＳ３）。
【００５６】
オゾン供給処理及びオゾン維持処理は、運転終了が指示されるまで継続される（ステップＳ４でＹｅｓ）。オゾン維持処理の過程では、タンク充填処理が繰り返し行われる場合がある。運転終了が指示されると、最後に電源を落とすことによって運転が終了する（ステップＳ５）。
【００５７】
（タンク充填処理）
図３に、タンク充填処理の流れを示す。タンク充填処理では、まず、第１開閉弁２１が開かれて、ＡＰＣ３の下流側がオゾン分解装置５とのみ連通する状態で、オゾン発生装置２が作動する（ステップＳ１１）。なお、オゾン発生装置２で発生させるオゾン含有ガスのオゾン濃度及び流量は、その能力の範囲内で設定でき、限界を越えるまで流量を絞る必要はない。
【００５８】
オゾン含有ガスのオゾン濃度は、安定するまでにある程度の時間を要する。従って、このオゾン供給装置１では、濃度計３３の測定値に基づいて、発生したオゾン含有ガスのオゾン濃度が設定値以上に達するまで、初期のオゾン含有ガスを、第１配管１１を通じてオゾン分解装置５に直接送る。オゾン分解装置５で処理されたオゾン含有ガスは、ダクト１ｂを通じて大気中に放出される。
【００５９】
なお、濃度計３３の測定値に基づかずにタイマーで制御してもよい。すなわち、予め、オゾン含有ガスのオゾン濃度が設定値以上に達する時間を計測し、その時間を超えるまで、第１配管１１を通じて初期のオゾン含有ガスをオゾン分解装置５に直接送るようにしてもよい。
【００６０】
そして、オゾン含有ガスのオゾン濃度が設定値以上に達すると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、第１開閉弁２１は閉じられ、第２開閉弁２２及び第３開閉弁２３が開けられる。それにより、ＡＰＣ３の下流側は、オゾン中継タンク４及び第３配管１３を介してオゾン分解装置５と連通する状態となる。
【００６１】
その結果、オゾン中継タンク４に流入するオゾン含有ガスは、オゾン中継タンク４に有った雰囲気ガスとともにオゾン中継タンク４から流出する。そうして、オゾン中継タンク４から流出する、濃度が不安定な初期のオゾン含有ガスが第３配管１３を通じてオゾン分解装置５に送られることにより、オゾン中継タンク４内は、徐々に、設定値以上の高濃度のオゾン含有ガスで置換されて最終的には入れ替わる。
【００６２】
第３配管１３には、圧力低下抑制部３５が設置されているため、置換はゆっくりと行われる。それにより、オゾン中継タンク４の内部でのガスの乱れが抑制され、円滑に置換できる。オゾン中継タンク４内の置換に要する時間は、処理条件に応じて、事前に設定値として制御装置７に複数入力されており、その設定された時間が経過するまで、置換は実行される。
【００６３】
そうして、経過時間が設定値以上になると（ステップＳ１４でＹｅｓ）、第３開閉弁２３が閉じられて、オゾン中継タンク４へのオゾン含有ガスの充填が開始される（ステップＳ１５）。オゾン中継タンク４の内圧は、圧力計３４によって測定されており、上限設定値に達するまで、オゾン含有ガスの充填が行われる（ステップＳ１６）。
【００６４】
そして、オゾン中継タンク４の内圧が上限設定値に達すると（ステップＳ１６でＹｅｓ）、オゾン発生装置２が停止されるとともに第２開閉弁２２が閉じられ、充填は終了する（ステップＳ１７）。充填の終了と同時に、制御装置７によってタイマーがセットされ、予め設定された所定時間の計測を開始する。
【００６５】
ここでタイマーに設定される時間は、自己分解によってオゾン濃度が許容限界を超える前の時間である。オゾンの半減期や環境条件等に基づいて時間が設定される。
【００６６】
最初のタンク充填処理が終了すると、オゾン中継タンク４には、所定濃度のオゾン含有ガスが多量に貯留された状態となる。タンク充填処理に続いて、オゾン供給処理とオゾン維持処理とが開始される。
【００６７】
（オゾン供給処理）
図４に、オゾン供給処理の流れを示す。オゾン供給処理では、オゾン供給要求に応じて第４開閉弁２４が開閉される。具体的には、オゾン含有ガスの供給先９から、オゾン含有ガスの供給要求があると（ステップＳ２１でＹｅｓ）、その都度、供給要求が解除されるまで第４開閉弁２４が開かれる（ステップＳ２２）。
【００６８】
第４開閉弁２４が開かれると、オゾン中継タンク４に貯留されたオゾン含有ガスは、ＭＦＣ６によって所定の微小流量に調整された後、オゾン供給配管１８を通じて供給先９に供給される。オゾン中継タンク４に多量に貯留されているオゾン含有ガスの一部を抜き出すだけであるため、オゾン含有ガスの流量は、ＭＦＣ６によって任意に設定でき、１ｓｃｃｍ以下の微小な流量であっても、安定したオゾン濃度で供給できる。
【００６９】
最初のタンク充填処理が行われた後は、オゾン供給処理はいつでも実行可能となる。２回目以降のタンク充填処理のタイミングは、オゾン維持処理において判断される。
【００７０】
（オゾン維持処理）
図５に、オゾン維持処理の流れを示す。オゾン維持処理では、オゾン中継タンク４に貯留されるオゾン含有ガスの濃度及び圧力を、設定された範囲内で制御する処理が行われる。
【００７１】
オゾン中継タンク４に貯留されたオゾン含有ガスは、オゾン供給処理によって減少するため、オゾン含有ガスを補充する必要がある。また、オゾン含有ガスの貯留量が十分であっても、時間が経つと、オゾンの自己分解によってオゾン濃度が低下し、必要なオゾン濃度でオゾン含有ガスを供給できなくなってしまう。
【００７２】
そこで、このオゾン供給装置１では、適宜、タンク充填処理を行って、オゾン中継タンク４内のオゾン含有ガスを入れ替えることにより、安定したオゾン含有ガスの供給を可能にしている。
【００７３】
具体的には、オゾン中継タンク４の内圧が下限設定値を下回った場合、または、オゾン中継タンク４の内圧が下限設定値を下回ることなく一定の時間が経過した場合に、オゾン中継タンク４を、オゾン発生装置２で新たに発生させたオゾン含有ガスで置換する処理が行われる。
【００７４】
なお、下限設定値は、オゾン含有ガスの微小流量での供給が安定して保持できる圧力を上回る値に設定されている。従って、下限設定値に達したオゾン中継タンク４の内部は、オゾン含有ガスが残存した加圧状態にある。
【００７５】
詳しくは、圧力計３４により、運転中のオゾン中継タンク４の内圧は常に測定されており、その測定値が、内圧の下限設定値と比較される（ステップＳ３１）。そして、測定値が下限設定値に達すると（ステップＳ３１でＹｅｓ）、制御装置７における設定に基づき、補充するか入れ替えるかの選択が行われる（ステップＳ３３）。
【００７６】
入れ替えの場合、置換の処理に、時間とオゾン含有ガスの浪費を伴うため、このオゾン供給装置１では、短時間で無駄なくオゾン中継タンク４を満たすことができるように、オゾン発生装置２で発生した新しいオゾン含有ガスをオゾン中継タンク４に追加する補充が行えるように構成されている。
【００７７】
図６に示すように、補充が行われる場合には（ステップＳ３３）、タンク充填処理のうち、置換処理等を除くステップが行われる（同じ処理には同じ符号を用いる）。
【００７８】
具体的には、第１開閉弁２１が開かれて、ＡＰＣ３の下流側がオゾン分解装置５とのみ連通する状態で、オゾン発生装置２が作動する（ステップＳ１１）。そして、オゾン含有ガスのオゾン濃度が設定値以上に達すると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、第１開閉弁２１は閉じられ、第２開閉弁２２のみが開けられる（ステップＳ４１）。
【００７９】
その結果、設定値以上の濃度のオゾン含有ガスが、オゾン中継タンク４に供給され、オゾン中継タンク４へのオゾン含有ガスの充填が開始される。そして、オゾン中継タンク４の内圧が上限設定値に達すると（ステップＳ１６でＹｅｓ）、オゾン発生装置２が停止されるとともに第２開閉弁２２が閉じられ、充填は終了する（ステップＳ４２）。以上のステップにより、補充が行われる。
（内圧低下に伴う入れ替え）
入れ替えが行われる場合には（ステップＳ３３）、タイマーがリセットされた後（ステップＳ３４）、タンク充填処理が開始される（ステップＳ３５）。
【００８０】
具体的には、図３に示したように、第１開閉弁２１が開かれて、ＡＰＣ３の下流側がオゾン分解装置５とのみ連通する状態で、オゾン発生装置２が作動する（ステップＳ１１）。濃度が不安定な初期のオゾン含有ガスは、オゾン分解装置５で処理された後、大気中に放出される。そして、オゾン含有ガスのオゾン濃度が設定値以上に達すると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、第１開閉弁２１は閉じられ、第２開閉弁２２及び第３開閉弁２３が開けられる（ステップＳ１３）。
【００８１】
それにより、ＡＰＣ３の下流側は、オゾン中継タンク４及び第３配管１３を介してオゾン分解装置５と連通する状態となる。その結果、新たに発生した設定濃度以上のオゾン含有ガスがオゾン中継タンク４に送られ、オゾン中継タンク４に残存しているオゾン含有ガスは、オゾン中継タンク４を通ってオゾン分解装置５に排出される。
【００８２】
そうして、オゾン中継タンク４内は、経過時間が所定の設定値に達するまで、新しい高濃度のオゾン含有ガスで置換される（ステップＳ１４）。なお、ここでの設定値は、オゾン中継タンク４から流出するオゾン含有ガスの濃度が、少なくとも、供給先９が許容し得るオゾン濃度になるまでの時間であり、設定されたオゾン濃度になるまでの時間が好ましい。
【００８３】
経過時間が設定値以上になると（ステップＳ１４でＹｅｓ）、第３開閉弁２３が閉じられて、オゾン中継タンク４へのオゾン含有ガスの充填が開始される（ステップＳ１５）。オゾン中継タンク４の内圧が上限設定値に達するまで、オゾン含有ガスの充填が行われる（ステップＳ１６）。
【００８４】
そして、オゾン中継タンク４の内圧が上限設定値に達すると（ステップＳ１６でＹｅｓ）、オゾン発生装置２が停止されるとともに第２開閉弁２２が閉じられ、充填は終了する（ステップＳ１７）。充填の終了と同時に、制御装置７によってタイマーがセットされ、予め設定された所定時間の計測を開始する。
【００８５】
（オゾン濃度低下に伴う入れ替え）
また、内圧の測定値が下限設定値に達していない場合でも（ステップＳ３１でＮｏ）、タイマーの経過時間が、その設定値と比較され（ステップＳ３２）、設定値に達した時には、入れ替えが実行される。オゾン中継タンク４の内部に多量のオゾン含有ガスがあっても、そのオゾン濃度は低下して許容限界を超えようとしているからである。
【００８６】
具体的には、タイマーの経過時間が設定値に達した場合（ステップＳ３２でＹｅｓ）、タイマーがリセットされた後（ステップＳ３４）、タンク充填処理が開始される（ステップＳ３５）。
【００８７】
具体的には、図３に示したように、第１開閉弁２１が開かれて、ＡＰＣ３の下流側がオゾン分解装置５とのみ連通する状態で、オゾン発生装置２が作動する（ステップＳ１１）。濃度が不安定な初期のオゾン含有ガスは、オゾン分解装置５で処理された後、大気中に放出される。そして、オゾン含有ガスのオゾン濃度が設定値以上に達すると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、第１開閉弁２１は閉じられ、第２開閉弁２２及び第３開閉弁２３が開けられる。
【００８８】
それにより、ＡＰＣ３の下流側は、オゾン中継タンク４及び第３配管１３を介してオゾン分解装置５と連通する状態となる。その結果、新たに発生した設定濃度以上のオゾン含有ガスがオゾン中継タンク４に送られ、オゾン中継タンク４に残存しているオゾン含有ガスは、オゾン中継タンク４を通ってオゾン分解装置５に排出される。
【００８９】
そうして、オゾン中継タンク４内は、経過時間が所定の設定値に達するまで、新しい高濃度のオゾン含有ガスで置換される（ステップＳ１４）。なお、ここでの設定値もまた、先の場合と同様に、少なくとも供給先９が許容し得るオゾン濃度になるまでの時間、あるいは設定されたオゾン濃度になるまでの時間である。ただし、オゾン中継タンク４に残存するオゾン含有ガスの量が多い分、置換に時間を要するため、先の場合よりも大きな値となっている。
【００９０】
経過時間が設定値以上になると（ステップＳ１４でＹｅｓ）、第３開閉弁２３が閉じられて、オゾン中継タンク４へのオゾン含有ガスの充填が開始される（ステップＳ１５）。オゾン中継タンク４の内圧が上限設定値に達するまで、オゾン含有ガスの充填が行われる（ステップＳ１６）。
【００９１】
そして、オゾン中継タンク４の内圧が上限設定値に達すると（ステップＳ１６でＹｅｓ）、オゾン発生装置２が停止されるとともに第２開閉弁２２が閉じられ、充填は終了する（ステップＳ１７）。充填の終了と同時に、制御装置７によってタイマーがセットされ、予め設定された所定時間の計測を開始する。
【００９２】
従って、このオゾン供給装置１では、オゾン中継タンク４内のオゾン含有ガスの入れ替えが適宜行われるため、高精度な濃度のオゾン含有ガスを安定供給することができる。
【００９３】
入れ替えの際にも、供給先９へのオゾン含有ガスの供給が行えるので、利便性に優れる。
【００９４】
オゾン発生装置２も、間欠的に作動し、オゾン中継タンク４にオゾン含有ガスを充填した後は、内圧が所定の下限値を下回るか、内圧が下限値を下回ることなく一定の時間が経過するまでは停止していればよいので、効率的であり、ランニングコストも抑制できる。
【００９５】
＜変形例＞
図７に、オゾン供給装置１の変形例を示す。この変形例は、オゾン中継タンク４の下流側に、オゾン濃度を測定する第２濃度計３６が設置されていて、その測定値に基づいてオゾン維持処理が行われる点で、上述した実施形態と異なる。
【００９６】
その他の構成は、実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を用いてその説明は省略する。
【００９７】
第２濃度計３６は、第４配管１４におけるオゾン中継タンク４と第４開閉弁２４との間の部位に設置されており、オゾン中継タンク４から流出するオゾン含有ガスのオゾン濃度を測定する。すなわち、この変形例では、オゾン中継タンク４内のオゾン含有ガスのオゾン濃度が測定できるため、タイマーによる濃度制御に代えて直接濃度制御が行える。
【００９８】
本変形例でのタンク充填処理及びオゾン維持処理の各流れを図８及び図９に示す。
【００９９】
図８及び図９に示すように、本変形例のタンク充填処理では、タイマーセットやタイマーリセットは不要になる（ステップＳ１７、ステップＳ３４）。そして、図９に示すように、本変形例のオゾン維持処理では、ステップＳ３２に代えて、供給先９に供給されるオゾン含有ガスのオゾン濃度、つまり第２濃度計３６の測定値と、オゾン濃度の下限設定値とを比較する処理が行われる（ステップＳ５１）。
【０１００】
そして、その測定値が下限設定値以下になると（ステップＳ５１でＹｅｓ）、ステップＳ３５のタンク充填処理が行われる。本変形例では、直接、供給先９に供給されるオゾン含有ガスのオゾン濃度に基づいて入れ替えが行われるので、より高精度な濃度でオゾン含有ガスを供給することができる。
【０１０１】
なお、本発明にかかるオゾン供給システムは、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
【０１０２】
各構成、例えば、各濃度計３３、３６や圧力計３４、各開閉弁２１〜２４の設置位置は例示であり、求められる機能が発揮できれば、その設置位置は変更できる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  オゾン供給装置（オゾン供給システム）
２  オゾン発生装置
３  ＡＰＣ（圧力調整装置）
４  オゾン中継タンク
５  オゾン分解装置
６  ＭＦＣ（流量制御装置）
７  制御装置
３３  濃度計
３４  圧力計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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