JP7403592B1 - オゾンガス供給システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示された本発明の一態様であるオゾンガス供給システム1は、オゾン濃度80%以上の高濃度オゾンガスをオゾンガス利用系3に供する。前記高濃度オゾンガスは、例えば、無声放電等により生成された低濃度オゾンガスを低温分留若しくは低温吸着により濃縮して得られる。
オゾンガス供給ユニット2は、オゾンガス供給装置21,22,23を備える。
オゾンガス利用系3は、例えば、ALDプロセス用のALDチャンバ31,32,33,34を備える。ALDチャンバ31,32,33,34の上流側はガス供給配管42を介してオゾンガス供給分配ユニット4のバッファタンク40に接続される。ガス供給配管42には、ALDチャンバ31,32,33,34に対応したALDバルブVが備えられる。また、ALDチャンバ31,32,33,34の下流側にはALDポンプP2が接続される。そして、ALDバルブV及びALDポンプP2は制御部(CPU)35により動作制御される。
オゾンガス供給分配ユニット4は、オゾンガス供給ユニット2の任意のオゾンガス供給装置21,22,23から供給された高濃度オゾンガスを一時的に貯留するバッファタンク40を備える。
オゾンガス供給分配ユニット4は、ガス供給配管41及びバッファタンク40内のオゾン濃度が経時的に低下する。オゾン濃度80%以上のオゾンガスの半減期は、例えば、バッファタンク40とその周辺配管の材質がステンレス鋼316L、配管温度が25℃、封入圧力が6,000Pa、配管長が20m以下の場合、100分のオーダーとなる。
図2及び図3(a)を参照してオゾンベッセル20の温度一定制御モードでのオゾン濃度低下の検出手法を説明する。
図2及び図3(b)を参照してオゾンベッセル20の圧力一定制御モードでのオゾン濃度低下の検出手法を説明する。
以上のように図2のピュアオゾンガス(100%濃度および99.9%濃度)の物性曲線をテーブルとして制御部35内に格納することで所望の高濃度オゾンガスの供給制御を行うことができる。尚、制御部35には、初期圧力からの許容上昇圧力範囲(例えば10%)を設定しておいてもよい。
実施形態1は、オゾン濃度が低下した時点でオゾンガスの入れ替えが完了するまで短時間(例えば1分以内)であってもオゾンガスの連続供給動作中でオゾンガスの供給不可のタイミングが発生することがある。
2…オゾンガス供給ユニット、21,22,23…オゾンガス供給装置、20…オゾンベッセル、V1…供給バルブ、PG1…圧力計、24…制御部、
3…オゾンガス利用系、31,32,33,34…ALDチャンバ、V…ALDバルブ、P2…ALDポンプ、35…制御部
4…オゾンガス供給分配ユニット、40,40a,40b…バッファタンク、41,42…ガス供給配管、V2,V5… 排気バルブ、P1…排気ポンプ、43…ガス排出配管、PG2…圧力計、V3,V4…第一切り替えバルブ、V6,V7…第二切り替えバルブ
Claims (10)
- オゾンガス供給ユニットのオゾンベッセルから供されたオゾン濃度80体積%以上の高濃度オゾンガスを一時的に貯留してオゾンガス利用系に供するバッファタンクと、
オゾン濃度100体積%とオゾン濃度100体積%未満のオゾンガスの温度と圧力との関係に基づき前記バッファタンクと連通した前記オゾンベッセルの所定温度での圧力値から当該バッファタンクのオゾン濃度の低下を検知する制御部と、
を有し、
前記オゾン濃度の低下が検知されると、前記バッファタンクと前記オゾンベッセルとを連結するガス供給配管及び当該バッファタンク内のガスを系外に排出した後に当該オゾンベッセルから前記高濃度オゾンガスを当該バッファタンクに供給すること
を特徴とするオゾンガス供給システム。 - 前記オゾンベッセルから前記高濃度オゾンガスを前記バッファタンクに供給する供給バルブと、
前記ガス供給配管及び前記バッファタンクのガスを系外に排出する排気バルブと、
をさらに有し、
前記制御部は、前記オゾンベッセルの所定温度での圧力値から推定される前記バッファタンクのオゾン濃度に基づき前記供給バルブ及び前記排気バルブを動作制御すること
を特徴とする請求項1に記載のオゾンガス供給システム。 - 前記制御部は、前記オゾン濃度の低下を検知すると、前記供給バルブを閉に設定する一方で前記排気バルブを開に設定すること
を特徴とする請求項2に記載のオゾンガス供給システム。 - 前記制御部は、前記オゾン濃度の低下を検知すると、前記オゾンガス利用系にオゾン供給不可信号を出力すること
を特徴とする請求項3に記載のオゾンガス供給システム。 - 前記バッファタンクは、2つ並列に備えられ、
一方の前記バッファタンクを経由した前記高濃度オゾンガスの供給の際に当該バッファタンクのオゾン濃度の低下が検知されると、他方の前記バッファタンクを経由した前記高濃度オゾンガスの供給に切り替わること
を特徴とする請求項1に記載のオゾンガス供給システム。 - 前記オゾンベッセルから前記高濃度オゾンガスを一方または他方の前記バッファタンクに供給する供給バルブと、
一方の前記バッファタンク内のガスを系外に排出する第一排気バルブと、
一方の前記バッファタンクを介して前記高濃度オゾンガスを前記オゾンガス利用系に供給する第一切り替えバルブと、
他方の前記バッファタンク内のガスを系外に排出する第二排気バルブと、
他方の前記バッファタンクを介して前記高濃度オゾンガスを前記オゾンガス利用系に供給する第二切り替えバルブと、
をさらに有し、
前記制御部は、前記オゾンベッセルの所定温度での圧力値から推定される前記一方及び前記他方のバッファタンクのオゾン濃度に基づき、前記供給バルブ、前記第一排気バルブ、前記第一切り替えバルブ、前記第二排気バルブ及び前記第二切り替えバルブを動作制御すること
を特徴とする請求項5に記載のオゾンガス供給システム。 - 前記制御部は、
前記一方のバッファタンクのオゾン濃度の低下を検知すると、
前記他方のバッファタンクの下流側の前記第二切り替えバルブを閉に設定する一方で当該他方のバッファタンクの上流側の前記第二切り替えバルブを開に設定して前記高濃度オゾンガスを当該他方のバッファタンクに供すること
を特徴する請求項6に記載のオゾンガス供給システム。 - 前記制御部は、
前記他方のバッファタンクの高濃度オゾンガスの充填が完了すると、
前記他方のバッファタンクの前記下流側の前記第二切り替えバルブを開に設定し、
前記一方のバッファタンクの上流側及び下流側の第一切り替えバルブを閉に設定する一方で前記第一排気バルブを開に設定すること
を特徴する請求項7に記載のオゾンガス供給システム。 - 前記一方のバッファタンクの上流側の前記第一切り替えバルブ、及び、前記他方の方のバッファタンクの上流側の前記第二切り替えバルブは、開動作時に開度が段階的に調整可能であること
を特徴する請求項7または8に記載のオゾンガス供給システム。 - 前記第一排気バルブ及び前記第二排気バルブに連動して前記一方及び他方のバッファタンク内のガスを系外に排出する排気ポンプを有し、
前記制御部は、前記排気ポンプの圧力に基づき前記第一排気バルブ、前記第二排気バルブ及び当該排気ポンプを動作制御すること
を特徴する請求項7または8に記載のオゾンガス供給システム。
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