(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧縮装置セットが並列に接続され、オゾン供給源から供給されるオゾンガスを圧縮して負荷側に供給するオゾン加圧装置において、各圧縮装置セットは、それぞれ水封式圧縮機と水封式圧縮機の下流側と上流側とを接続するバイパス戻り流路と、前記バイパス戻り流路に設けられた開度調整弁とを備え、少なくとも一つの圧縮装置セットは、水封式圧縮機の下流側の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段が検知する圧力に応じて前記開度調整弁の開度を調節する開度調節機能とを有し、特定の一つの圧縮装置セットの開度調節機能を機能させつつ他の圧縮装置セットの開度調整弁の開度を前記特定の圧縮装置セットの開度調整弁の開度に近づける開度近接機能を備え、両者の開度が一定範囲に近づいた後は一つの圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節することを特徴とするオゾン加圧装置。
【請求項２】
全ての圧縮装置セットが、水封式圧縮機の下流側の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段が検知する圧力に応じて前記開度調整弁の開度を調節する開度調節機能とを有しており、開度近接機能を実行中は、特定の圧縮装置セットを除いて開度調節機能を停止させ、両者の開度が一定範囲に近似した後は特定の圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節することを特徴とする請求項１に記載のオゾン加圧装置。
【請求項３】
開度調整弁の開度を直接的にあるいは間接的に検知する弁開度検知手段を有し、開度調整弁の開度の差が１０パーセントから２０パーセントの範囲で定められる一定値を越えると開度調節機能を動作させ、開度調整弁の開度の差が５パーセントから０パーセントの範囲で定められる一定値未満となった場合は一つの圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節することを特徴とする請求項１又は２に記載のオゾン加圧装置。
【請求項４】
複数の圧縮装置セットが並列に接続され、オゾン供給源から供給されるオゾンガスを圧縮して負荷側に供給するオゾン加圧装置を制御する圧力制御方法において、各圧縮装置セットは、それぞれ水封式圧縮機と水封式圧縮機の下流側と上流側とを接続するバイパス戻り流路と、前記バイパス戻り流路に設けられた開度調整弁とを備え、少なくとも一つの圧縮装置セットは、水封式圧縮機の下流側の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段が検知する圧力に応じて前記開度調整弁の開度を調節する開度調節機能とを有するものであり、特定の一つの圧縮装置セットの開度調節機能を機能させつつ他の圧縮装置セットの開度調整弁の開度を前記特定の圧縮装置セットの開度調整弁の開度に近づけ、両者の開度が一定範囲に近似した後は一つの圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節することを特徴とするオゾン加圧装置の圧力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾンガスを圧縮するオゾン加圧装置に関するものである。また本発明は、オゾン加圧装置の圧力を制御する圧力制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オゾンガスは酸化力の強い気体であり、消毒や漂白の用途に広く利用されている。オゾンガスは酸素を原料として容易に製造することができるので、消毒や漂白を行う現場にオゾン発生装置を設置し、使用現場で発生させたオゾンガスを使用する。
オゾンガスは、低圧状態で使用される場合が多いが、例えばパルプを漂白する様な用途に使用する場合には０．８〜１ＭＰａ程度の高圧状態のオゾンガスが必要となる場合がある。
これに対してオゾン発生装置で発生させることができるオゾンガスの圧力は、０．２ＭＰａ程度である。そのためパルプを漂白する用途にオゾンガスを使用する場合には、オゾン発生装置で発生させたオゾンガスを圧縮装置で圧縮し、昇圧する必要がある。
【０００３】
ここで気体を圧縮する圧縮機としては極めて多数の種類のものが知られているが。前記した様にオゾンガスは酸化力の強い気体であるため、適用可能な圧縮機は限られている。
すなわち圧縮機は、気体を逃がさない様にシールする必要があるが、多くの圧縮機では気体のシールにゴムや樹脂製品が使用されている。ここで前記した様にオゾンは酸化力の強い気体であるため、シール部材たるゴムや樹脂がオゾンに侵されてしまう。そのためオゾンガスを圧縮するための圧縮機は、オゾンガスが接する部位（加圧部位）にゴム製や樹脂製のシール部材を持たないものでなくてはならない。
この様な事情からオゾンガスを圧縮する圧縮機としては、水封式圧縮機が使用される場合が多い。水封式圧縮機は圧縮機内に水があり、この水でオゾンを封入するものである。水封式圧縮機の代表的な構造は、ケーシング内に、ケーシングに対して偏心した軸を持つインペラーを配置し、ケーシング内に水が存在する状態でインペラーを回転させるものである。
【０００４】
またオゾンガスを圧縮するオゾン圧縮装置は、前記した水封式圧縮機を中心とし、水封式圧縮機の下流側と上流側とを接続するバイパス戻り流路を設け、さらにバイパス戻り流路に開度調整弁を設けた構造となっている。そして水封式圧縮機の下流側に圧力センサーを設け、圧力センサーが検知する圧力をフィードバックして開度調整弁の開度を調節し、負荷に供給されるオゾンガスの圧力を調節する。
【特許文献１】特開平９−４０４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで前記したパルプを漂白する用途では、大量のオゾンを消費する。そのため一台の水封式圧縮機では、必要なオゾンを供給しきれない場合がある。
そこで本発明者らは、オゾン圧縮装置を２台、並列に接続し、全体の容量アップを図った。まず最初に本発明者らは、オゾン圧縮装置を２台、並列に接続し、これに図４に示すような共通のバイパス戻り流路１００を設け、さらにバイパス戻り流路に共通の開度調整弁１０１を設けた構造のオゾン加圧装置を試作した。
しかしながら試作したオゾン加圧装置は、開度調整弁１０１が大きいので開度の微調整が困難であり、圧力の制御性能が劣るものであった。また開度調整弁１０１が故障してしまうと圧力調整が不能になってしまうという不満があった。
そこで次に、本発明者らは、水封式圧縮機とその周辺配管（バイパス戻り流路を含む）及び制御装置を備えたオゾン圧縮装置を一つの圧縮ユニット（圧縮装置セット）とし、これを２台並列に接続したオゾン圧縮装置を試作した。
【０００６】
本発明者らが試作したオゾン圧縮装置は、水封式圧縮機を２台搭載し、各水封式圧縮機にそれぞれバイパス戻り流路と、開度調整弁と、圧力センサーが設けられている。また制御装置は、それぞれの圧力センサーが検知する圧力をそれぞれの圧縮ユニットに属する開度調整弁にフィードバックして開度を調節する構成とした。
本発明者らが試作したオゾン圧縮装置では、それぞれの圧縮ユニット（圧縮装置セット）から吐出されるオゾンガスの圧力がめいめいの制御装置によって制御され、これが集合管で集合されて漂白槽等に送られる。
【０００７】
本発明者らが試作したオゾン圧縮装置は、必要な量のオゾンガスを負荷側に供給するという点では申し分の無い性能を備えるものであった。
しかしながら継続して使用する内に、予期しなかった問題が発生した。
すなわち負荷側（例えば漂白漕）のオゾン要求量が、本発明者らが試作したオゾン圧縮装置の１００パーセント能力（フルパワー）である場合には、搭載された二つの水封式圧縮機は、それぞれ１００パーセント能力で稼動する。
しかしながら、例えばパルプの漂白にオゾンガスを使用する場合には、常に能力１００パーセントの量のオゾンが要求される訳ではなく、処理量や、処理のタイミングによって負荷量（オゾンの要求量）が変化する。
そのため例えばオゾン圧縮装置の５０パーセント能力の量のオゾンを供給すべき場合も多い。
【０００８】
この様な場合、搭載された二つの水封式圧縮機の負荷率に差が生じ、時間の経過と共に両者の差が拡大してゆく。
すなわちオゾン圧縮装置の５０パーセント能力でオゾンを供給すべき場合、例えば一方の水封式圧縮機が６０パーセントの負荷で稼動し、他方が４０パーセントの負荷で稼動するという様に、搭載された二つの水封式圧縮機の負荷に差が生じてしまう。そして５０パーセント能力でオゾンを供給すべき状況が続くと、二つの水封式圧縮機の負荷率の差が次第に拡大し、一方の水封式圧縮機が９０パーセントの負荷で稼動し、他方が１０パーセントの負荷で稼動するという様な極端な差に至ってしまう。
【０００９】
ここで通常の気体を圧縮する場合は、二つの水封式圧縮機の負荷に差が生じても、大きな障害は無いといえる。
しかしながら、オゾン圧縮装置において、二つの水封式圧縮機の負荷に差が生じると、思いがけない障害が発生する。
すなわち水封式圧縮機では、ケーシング内に水が存在し、この水にオゾンが接触する。ところで前記した様にオゾンガスは酸素を原料として作られるが、原料の酸素中に窒素が含まれており、オゾン生成と共に窒素酸化物も作られてしまい、オゾンガスの中には窒素酸化物が混在している。そのためケーシング内の水にオゾンガス中の窒素酸化物が溶け込み、ケーシング内の水が酸性に傾く。そのためオゾン圧縮装置では、定期的に、あるいは一定量づつケーシング内の水にアルカリを注入してＰＨを調整する必要がある。
ところが二つの水封式圧縮機を同時に稼動させ、両者の負荷が相違した状態が続くと、一方の水封式圧縮機内における窒素酸化物の溶け込み量が他方に比べて増加し、一方の水封式圧縮機内のＰＨの変動が大きくなり、一方の水封式圧縮機内のＰＨの調整が困難となる。
【００１０】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、大容量のオゾンガスを圧縮することができ、且つ水封式圧縮機内のＰＨ管理が容易であって安定した運転が可能であるオゾン圧縮機の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、複数の圧縮装置セットが並列に接続され、オゾン供給源から供給されるオゾンガスを圧縮して負荷側に供給するオゾン加圧装置において、各圧縮装置セットは、それぞれ水封式圧縮機と水封式圧縮機の下流側と上流側とを接続するバイパス戻り流路と、前記バイパス戻り流路に設けられた開度調整弁とを備え、少なくとも一つの圧縮装置セットは、水封式圧縮機の下流側の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段が検知する圧力に応じて前記開度調整弁の開度を調節する開度調節機能とを有し、特定の一つの圧縮装置セットの開度調節機能を機能させつつ他の圧縮装置セットの開度調整弁の開度を前記特定の圧縮装置セットの開度調整弁の開度に近づける開度近接機能を備え、両者の開度が一定範囲に近づいた後は一つの圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節することを特徴とするオゾン加圧装置である。
【００１２】
本発明のオゾン加圧装置は、２又はそれ以上の圧縮装置セットが並列に接続されて構成されるものである。圧縮装置セットは、それぞれ水封式圧縮機とバイパス戻り流路とを備えている。従って水封式圧縮機で圧縮されたオゾンガスの一部は、バイパス戻り流路を経て水封式圧縮機の吸入側に戻る。またバイパス戻り流路には開度調整弁が設けられているから、開度調整弁の開度を調節することにより、吸入側への戻り量を増減することができ、結果的に圧縮装置セットから吐出されるオゾンガスの圧力を制御することができる。
また本発明では、少なくとも一つの圧縮装置セットは、水封式圧縮機の下流側の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段が検知する圧力に応じて前記開度調整弁の開度を調節する開度調節機能とを有している。
そして本発明のオゾン加圧装置では、特定の一つの圧縮装置セットの開度調節機能を機能させつつ他の圧縮装置セットの開度調整弁の開度を前記特定の圧縮装置セットの開度調整弁の開度に近づける開度近接機能を備えている。
開度近接機能は、特定の一つの圧縮装置セットの開度調節機能を機能させつつ他の圧縮装置セットの開度調整弁の開度を前記特定の圧縮装置セットの開度調整弁の開度に近づけるものであるから、他の圧縮装置セットの開度調整弁の開度を変化させると、特定の圧縮装置セットの開度調整弁も開度が変化する。
すなわち圧縮装置セットは、並列に接続されているから、多少の誤差や遅れはあるものの各圧縮装置セットの吐出側の圧力は平衡を保とうとする。そのため特定の開度調節機能を機能させつつ他の圧縮装置セットの開度調整弁の開度を変化させると、開度調節機能の作用によって特定の圧縮装置セットの開度調整弁の開度も変化するので、全体の吐出圧力の変化量は少ないものとなる。
そのため本発明の様に特定の一つの圧縮装置セットの開度調節機能を機能させつつ他の圧縮装置セットの開度調整弁の開度を前記特定の圧縮装置セットの開度調整弁の開度に近づけると、全体の吐出圧力を一定の範囲に維持したままの状態で、全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を一致させることができる。
そして本発明では、両者の開度が一定範囲に近づいた後は一つの圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節する。そのため以後は、開度調整弁が圧力に応じて開度を変えるが、全ての圧縮装置セットの開度調整弁は相互に同一の開度を維持することとなる。
その結果、各圧縮装置セットにおけるバイパス戻り流路を流れるオゾンガスの量が揃い、結果的に圧縮装置セットから吐出されるオゾンガスの量が均一化し、各水封式圧縮機に掛かる負荷が揃う。
そのため各水封式圧縮機における、内部の水がオゾンと接する機会が均一化し、各水封式圧縮機内の水のＰＨのばらつきが減少する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、全ての圧縮装置セットが、水封式圧縮機の下流側の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段が検知する圧力に応じて前記開度調整弁の開度を調節する開度調節機能とを有しており、開度近接機能を実行中は、特定の圧縮装置セットを除いて開度調節機能を停止させ、両者の開度が一定範囲に近似した後は特定の圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節することを特徴とする請求項１に記載のオゾン加圧装置である。
【００１４】
本発明のオゾン加圧装置では、圧縮装置セットに、水封式圧縮機の下流側の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段が検知する圧力に応じて前記開度調整弁の開度を調節する開度調節機能とが備えられている。従って本発明のオゾン加圧装置では、複数の圧縮装置セットの中から、一つの圧縮装置セットを特定の圧縮装置セットとして選択し、開度近接機能を動作させる際には、他の圧縮装置セットの開度調節機能を動作させるための基準信号を自己の圧力検知手段から前記特定の圧縮装置セットの圧力検知手段に基づく信号に切り換える必要がある。
【００１５】
また各圧縮装置セットの開度調整弁の開度の差があまり大きくない場合には、各圧縮装置セット間のバランスがとれているから、開度調節機能を動作させるまでもない。開度調節機能を動作させる際の開度の差の閾値は、開度調整領域を１００パーセントとして１０パーセントから２０パーセント程度である。また一つの圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節する際の開度の差の閾値は、開度調整領域を１００パーセントとして５パーセントから０パーセントである。
【００１６】
これらの知見に基づく請求項３に記載の発明は、開度調整弁の開度を直接的にあるいは間接的に検知する弁開度検知手段を有し、開度調整弁の開度の差が１０パーセントから２０パーセントの範囲で定められる一定値を越えると開度調節機能を動作させ、開度調整弁の開度の差が５パーセントから０パーセントの範囲で定められる一定値未満となった場合は一つの圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節することを特徴とする請求項１又は２に記載のオゾン加圧装置である。
【００１７】
また同一の課題を解決するための方法に関する発明は、複数の圧縮装置セットが並列に接続され、オゾン供給源から供給されるオゾンガスを圧縮して負荷側に供給するオゾン加圧装置を制御する圧力制御方法において、各圧縮装置セットは、それぞれ水封式圧縮機と水封式圧縮機の下流側と上流側とを接続するバイパス戻り流路と、前記バイパス戻り流路に設けられた開度調整弁とを備え、少なくとも一つの圧縮装置セットは、水封式圧縮機の下流側の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段が検知する圧力に応じて前記開度調整弁の開度を調節する開度調節機能とを有するものであり、特定の一つの圧縮装置セットの開度調節機能を機能させつつ他の圧縮装置セットの開度調整弁の開度を前記特定の圧縮装置セットの開度調整弁の開度に近づけ、両者の開度が一定範囲に近似した後は一つの圧縮装置セットの圧力検知手段の検知圧力に基づいて全ての圧縮装置セットの開度調整弁の開度を調節することを特徴とするオゾン加圧装置の圧力制御方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のオゾン加圧装置によると、各圧縮装置セットにおけるバイパス戻り流路を流れるオゾンガスの量が揃い、各水封式圧縮機に掛かる負荷の差が減少する。そのため各水封式圧縮機における、内部の水がオゾンと接する機会が均一化し、各水封式圧縮機内の水のＰＨのばらつきが減少し、安定した運転が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態のオゾン加圧装置を含む漂白工程のガスラインの配管系統図である。図２は、本発明の実施形態のオゾン加圧装置の制御装置の構成図である。図３は、本発明の実施形態のオゾン加圧装置の制御の流れを示すフローチャートである。
図１は、パルプ漂白用オゾン発生設備のガスライン１を図示している。ガスライン１は、オゾン発生装置２、オゾン加圧装置３、オゾンによる漂白槽６によって構成され、これらが直列的に配管接続されたものである。
【００２０】
ここでオゾン発生装置２及びオゾンによる漂白槽６は、公知のそれと何ら変わるものではない。すなわちオゾン発生装置２は、酸素を原料としてオゾンを発生させる装置である。
【００２１】
オゾン加圧装置３は、本発明の特徴的構成を備えるものであり、詳細に説明する。オゾン加圧装置３は、図１の一点鎖線で囲まれる領域の装置であり、２基の圧縮装置セット１５，１６が並列に接続されたものである。装置内の第一圧縮装置セット１５と、第一圧縮装置セット１６は、同一の構造であるから、代表して第一圧縮装置セット１５の構造を説明する。
【００２２】
第一圧縮装置セット１５は、第一水封式圧縮機２０を中心とする装置である。第一水封式圧縮機２０は公知のそれと同一であり、ケーシング内に、ケーシングとは偏心した軸を持つインペラーを配置し、ケーシング内に水を供給してインペラーを回転させるものである。
第一水封式圧縮機２０の下流側には第一気液分離装置５が接続されている。第一気液分離装置５はタンクであってオゾンと共にオゾン加圧装置３から排出させる水を重力によって落下させるものである。また第一気液分離装置５の下部には第一戻り配管８が設けられている。第一戻り配管８は分岐されてオゾン加圧装置３の第一水封式圧縮機２０に接続されている。
【００２３】
また第一戻り配管８には、第一サンプリング用分岐部１０が設けられ、当該分岐部１０に第一ＰＨセンサー１２が接続されている。
さらに第一戻り配管８には、第一アルカリ注入部１１が設けられている。第一アルカリ注入部１１は、図示しない溶液タンク及びポンプに接続されており、溶液タンクに貯留されたアルカリ溶液が注入される。すなわち前記した第一ＰＨセンサー１２によって戻り配管８を流れる水の水素イオン濃度が監視され、当該水の水素イオン濃度が所定の範囲に収まる様に第一アルカリ注入部１１からアルカリ溶液が注入される。
【００２４】
また第一圧縮装置セット１５は、当該第一水封式圧縮機２０の下流側（吐出側）、より正確には第一気液分離装置５の下流側と前記第一水封式圧縮機２０の上流側（吸入側）との間を接続する第一バイパス戻り流路２１を備えている。
前記した第一バイパス戻り流路２１には、第一開度調整弁２３が設けられている。第一開度調整弁２３は、比例弁（正確にはＰＩＤ制御弁）であり、開口面積が信号電流（または電圧）に応じて変化する。逆に言えば入力する信号電流から第一開度調整弁２３の開度を間接的に知ることができる。
第一バイパス戻り流路２１の分岐点からさらに下流側には、第一圧力センサー２５が設けられている。
【００２５】
前記した通り、オゾン加圧装置３は２基の圧縮装置セット１５，１６を持ち、第二圧縮装置セット１６は前記した第一圧縮装置セット１５と同一である。すなわち第二圧縮装置セット１６は、前記した第一圧縮装置セット１５と同様に第二水封式圧縮機３０を中心とする装置であり、第二気液分離装置４５、第二戻り配管３８、第二サンプリング用分岐部４０、第二ＰＨセンサー４２、第二アルカリ注入部４１を持つ。また第二圧縮装置セット１６は、前記した第一圧縮装置セット１５と同様に、第二バイパス戻り流路３１と、第二開度調整弁３３及び第二圧力センサー３５を有している。
【００２６】
オゾン加圧装置３は、図２に示すような制御装置４０によって制御される。制御装置４０は内部に第一制御部と第二制御部を備えている。
第一制御部は、第一圧縮装置セット１５を制御する部位であり、第二制御部は、第二圧縮装置セット１６を制御する部位である。
第一制御部及び第二制御部はそれぞれ制御対象となる圧縮装置セット１５，１６の圧力センサー２５，３５の信号が入力される。より詳細には、第一制御部には、第一圧縮装置セット１５の第一圧力センサー２５の信号が入力される。また第二制御部には、第二圧縮装置セット１６の第二圧力センサー３５の信号が入力される。
【００２７】
一方、第一制御部及び第二制御部からはそれぞれ制御対象となる圧縮装置セット１５，１６の開度調整弁３２，３３に対して制御信号（電流）が出力される。より詳細には、第一制御部から第一圧縮装置セット１５の第一開度調整弁２２に信号が出力される。また第二制御部から第二圧縮装置セット１６の第二開度調整弁３２に信号が出力される。
【００２８】
また本実施係止形態の制御装置４０では、統括制御部を備えている。統括制御部は、目標圧力や流量を第一制御部及び第二制御部に指示する制御部である。また第一制御部及び第二制御部から開度調整弁３２，３３に出力される制御信号を比較し、開度調整弁３２，３３の開度の差を演算する機能を備える。さらに統括制御部は、いずれか一方の（例えば第二圧縮装置セット１６）の第二開度調整弁３３に対して直接制御信号を送信する機能を備え、第二開度調整弁３３の開度を強制的に変化させることができる。
また第二制御部に入力される圧力センサーの信号を、第二圧力センサー３５に基づくものから第一圧力センサー２５に基づくものに切り換える入力信号切り換え機能を備えている。
【００２９】
次に本実施形態のガスライン１で採用するオゾン加圧装置３の動作を、図３のフローチャートに基づいて説明する。
図示しない起動スイッチが操作されると、ステップ１が開始され、オゾン加圧装置３の２基の圧縮装置セット１５，１６が起動される。すなわち第一水封式圧縮機２０及び第二水封式圧縮機３０が運転を開始する。
【００３０】
そしてステップ２に進み、各圧縮装置セット１５，１６の開度調整弁２２，３３の制御が開始される。ステップ２の段階では、各圧縮装置セット１５，１６の開度調整弁（ＰＩＤ弁）２２，３３は、それぞれを制御する制御部によって動作される。すなわち第一圧縮装置セット１５の第一開度調整弁（第一ＰＩＤ弁）２２は、第一制御部の信号を受けて動作し、第一圧力センサー２５の信号に基づいてフィードバック制御される。第二圧縮装置セット２５の第二開度調整弁（第二ＰＩＤ弁）３２は、第二制御部の信号を受けて動作し、第二圧力センサー３５の信号に基づいてフィードバック制御される。
【００３１】
そしてステップ３に進み、一定時間の経過を待ち、装置が定常運転するのを待つ。例えば６０秒程度の時間が過ぎるのを待つ。この時間は、第一圧力センサー２５の反応速度や水封式圧縮機２０，３０を駆動するモータの大きさ等によって決定されるものである。
【００３２】
６０秒が経過するとステップ４に移行し、第一圧縮装置セット１５に属する第一開度調整弁２２の開度ＣＶ１と、第二圧縮装置セット１６に属する第一開度調整弁３２の開度ＣＶ２を比較する。より具体的には、第一制御部及び第二制御部から開度調整弁３２，３３に出力される制御信号を比較し、両者の差から開度調整弁３２，３３の開度の差を演算する。
【００３３】
そしてこの差が全開度調整幅を１００パーセントとした時に１０パーセントを越えることとなった場合は、ステップ５に移行する。
なお開度調整弁３２，３３の開度の差が１０パーセント未満である場合は、二つの開度調整弁３２，３３がバランスよく動作しているから、あえて開度調整弁３２，３３の開度を揃える必要はない。従って開度調整弁３２，３３の開度の差が１０パーセント未満である場合は、ステップ４の状態で待機する。なおこの場合は、各圧縮装置セット１５，１６の開度調整弁２２，３３は、それぞれを制御する制御部によって動作され続ける。すなわち第一圧縮装置セット１５の第一開度調整弁２２は、第一制御部の信号を受けて動作し、第一圧力センサー２５の信号に基づいてフィードバック制御される。第二圧縮装置セット２５の第二開度調整弁３２は、第二制御部の信号を受けて動作し、第二圧力センサー３５の信号に基づいてフィードバック制御される。従って下流の気液分離装置５や漂白槽６には所望の圧力のオゾンガスが支障無く供給される。
【００３４】
開度調整弁３２，３３の開度の差が１０パーセントを越えることとなった場合は、ステップ５に移行し、第二圧縮装置セット１６に属する第二開度調整弁３２のフィードバック制御を解除する。
そしてステップ６に移行し、統括制御部から第二開度調整弁３２に対して直接制御信号を送信し、第二開度調整弁３３の開度を強制的に変化させ、第二開度調整弁３３の開度をゆっくりと第一開度調整弁２２に近づける。このとき、第一圧縮装置セット１５側では、引き続き、第一開度調整弁２２が第一圧力センサー２５の信号に基づいてフィードバック制御される。
そのため第二開度調整弁３３の開度を第一開度調整弁２２に近づけると、第一開度調整弁２３の開度も変化し、第二開度調整弁３３側に歩み寄る。
【００３５】
すなわち、仮にオゾン加圧装置３の全体の負荷がフルパワーの５０パーセントであると仮定し、現在の第一圧縮装置セット１５の負荷が９０パーセントで、第二圧縮装置セット１６の負荷が１０パーセントであったと仮定する。
ここで第二開度調整弁３３の開度を強制的に変化させて第二圧縮装置セット１６の負荷が２０パーセントに上昇すると、第一圧縮装置セット１５の吐出側は、第二圧縮装置セット１６の吐出側と連通しているから、第一圧縮装置セット１５に属する第一圧力センサー２５の検知圧力が上昇する。そして第一圧縮装置セット１５に属する第一開度調整弁２３の開度は、第一圧力センサー２５の検知圧力に基づいてフィードバック制御されているから、第一開度調整弁２２が開いて第一バイパス戻り流路２１を戻るオゾンガスを増加させ、第一圧縮装置セット１５の負荷が８０パーセントに低下する。
【００３６】
なお、第二開度調整弁３３の開度は、なるべくゆっくりと第一開度調整弁２２に近づけることが大切であり、性急に第二開度調整弁３３の開度を変化させると、第一開度調整弁２２のフィードバック制御が追従不能となり、全体の吐出圧力が大きく乱れる。
本実施形態の様に第二開度調整弁３３の開度をゆっくりと第一開度調整弁２２に近づけると、全体の吐出圧力を一定の範囲に維持したままの状態で、全ての圧縮装置セット１５，１６の開度調整弁２２，２３の開度を一致させることができる。
【００３７】
そして二つの開度調整弁２３，３３の開度が略等しくなると、ステップ７からステップ８に移行する。具体的には二つの開度調整弁２３，３３の開度の差が１パーセント未満となったならばステップ８に移行し、第二制御部に入力される圧力センサーの信号を、第二圧力センサー３５に基づくものから第一圧力センサー２５に基づくものに切り換える。その結果、第二圧縮装置セット１６に属する第二開度調整弁３３は、第一圧縮装置セット１５に属する第一開度調整弁２３が検知する圧力に基づいてフィードバック制御される。従ってこれれ以降は、二つの開度調整弁２３，３３は、開度が揃った状態で同期的に開度変化する。
【００３８】
その結果、各圧縮装置セット１５，１６におけるバイパス戻り流路を流れるオゾンガスの量が揃い、結果的に圧縮装置セット１５，１６から吐出されるオゾンガスの量が均一化し、各水封式圧縮機２０，３０に掛かる負荷が揃う。
そのため各水封式圧縮機２０，３０における、内部の水がオゾンと接する機会が均一化し、各水封式圧縮機内２０，３０の水のＰＨのばらつきが減少する。
【００３９】
また本実施形態のオゾン加圧装置３は、二つの開度調整弁２３，３３によって全体の吐出圧力を調節するので、個々の開度調整弁２３，３３の容量は、図４に示すような流路構成で使用する開度調整弁１０１に比べて小さい。そのため本実施形態によると、制御信号の変化に対する個々の開度調整弁２３，３３の弁開度の変化が小さく、図４に示す様な構造のものに比べて吐出圧力の微調整が可能である。
【００４０】
また本実施形態のオゾン加圧装置３は、二つの開度調整弁２３，３３を持つから、仮に一方の開度調整弁２３，３３が故障したとしてもオゾン加圧装置３の運転を続けることができる。
すなわち一方の開度調整弁が故障した場合は、当該バイパス戻り流路自体を封鎖する。その結果、残った側のバイパス戻り流路の機能によって全体の吐出圧力が調整される。
【００４１】
以上説明した実施形態では、第二開度調整弁３３の開度を第一開度調整弁２２に近づけることとしたが、もちろん逆であってもよい。
また上記した実施形態では、二つの圧縮装置セット１５，１６が並列に接続されたものを例示したが、３以上の圧縮装置セットを備えたものであってもよい。
【００４２】
またステップ４においては、第一制御部及び第二制御部から開度調整弁３２，３３に出力される制御信号を比較し、この差が１０パーセントを越えることとなった場合は、ステップ５に移行させたが、この際の閾値は、１０パーセントに限定されるものではない。具体的にはこの閾値は、１０パーセントから２０パーセント程度てあればよい。
逆に、前記したステップ４を省略し、開度調整弁３２，３３の開度差の大小に係わらずステップ５に移行して第二圧縮装置セット１６に属する第二開度調整弁３２のフィードバック制御を解除してもよい。
また二つの開度調整弁２３，３３の開度の差が１パーセント未満となったならば第二制御部に入力される圧力センサーの信号を、第二圧力センサー３５に基づくものから第一圧力センサー２５に基づくものに切り換えたが、この際の閾値も１パーセントに限定されるものではない。具体的には５パーセントから０パーセントの範囲であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態のオゾン加圧装置を含む漂白工程のガスラインの配管系統図である。
【図２】本発明の実施形態のオゾン加圧装置の制御装置の構成図である。
【図３】本発明の実施形態のオゾン加圧装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明らが試作したオゾン加圧装置を含む漂白工程のガスラインの配管系統図である。
【符号の説明】
【００４４】
２    オゾン発生装置
３    オゾン加圧装置
５    第一気液分離装置
８    第一戻り配管
１０  第一サンプリング用分岐部
１１  第一アルカリ注入部
１２  第一ＰＨセンサー
２０  第一水封式圧縮機
２１  第一バイパス戻り流路
２３  第一開度調整弁
２５  第一圧力センサー
３０  第二水封式圧縮機
３１  第二バイパス戻り流路
３３  第二開度調整弁
３５  第二圧力センサー
４０  第二サンプリング用分岐部
４１  第二アルカリ注入部
４２  第二ＰＨセンサー
４５  第二気液分離装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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