JP7451061B2

JP7451061B2 - Pressure adjustment method

Info

Publication number: JP7451061B2
Application number: JP2021093431A
Authority: JP
Inventors: 貴翔佐藤
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2021-06-03
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2024-03-18
Anticipated expiration: 2041-06-03
Also published as: JP2022185666A

Description

本開示は、オゾン生成装置に対する圧力調整方法に関し、圧力調整方法はパージ処理後に実行される残存圧力排出処理を含んでいる。 The present disclosure relates to a pressure adjustment method for an ozone generator, and the pressure adjustment method includes a residual pressure discharge process performed after a purge process.

半導体製造ラインにてオゾン生成装置を停止する際、オゾン発生器内に残留したオゾンガスを排出するため、原料ガスを用いてパージ処理を実行した後、オゾン生成装置の内部に設置された自動圧力調節器(ＡＰＣ：Auto Pressure Controller)にて、オゾン発生器内の内部圧力を変更し、一気に内部圧力を低下させる残存圧力排出処理を実行している。 When the ozone generator is stopped on a semiconductor manufacturing line, the ozone generator is installed inside the ozone generator to automatically adjust the pressure after performing a purge process using raw material gas to discharge the ozone gas remaining in the ozone generator. The internal pressure inside the ozone generator is changed using an Auto Pressure Controller (APC), and a residual pressure discharge process is executed to lower the internal pressure at once.

なお、オゾン発生器及びＡＰＣを有するオゾン生成装置として、例えば、特許文献１に開示されたオゾンガス供給システムがある。オゾンガス供給システムはオゾン発生器を有し、オゾン発生器は誘電体バリア放電を利用して酸素を含む原料ガスからオゾンガスを発生するオゾン発生動作を実行する。 Note that, as an ozone generation device having an ozone generator and an APC, there is an ozone gas supply system disclosed in Patent Document 1, for example. The ozone gas supply system includes an ozone generator, and the ozone generator performs an ozone generation operation of generating ozone gas from a source gas containing oxygen using dielectric barrier discharge.

特許第５６２７０２７号公報Patent No. 5627027

従来のオゾン生成装置では、オゾン発生器のオゾン発生動作を停止させ、その後、オゾン発生器内の残留オゾンを排出するためのパージ処理の実行していた。パージ処理の実行後、圧力制御機器であるＡＰＣによって、オゾン発生器内の圧力値が目標圧力値に達するように圧力変更することにより、オゾン発生器の内部圧力を低下させる残存圧力排出処理を実行していた。 In conventional ozone generators, the ozone generation operation of the ozone generator is stopped, and then a purge process is performed to discharge residual ozone in the ozone generator. After the purge process is executed, the pressure control device APC changes the pressure in the ozone generator so that it reaches the target pressure value, thereby executing a residual pressure discharge process that lowers the internal pressure of the ozone generator. Was.

従来のオゾン生成装置において、オゾン発生器のオゾン発生動作の停止直後の圧力は、｛０．２０～０．３５ＭＰａ｝の比較的高圧な初期圧力値になっている。この初期圧力値はパージ処理の実行後も維持されている。 In the conventional ozone generation device, the pressure immediately after the ozone generation operation of the ozone generator is stopped is a relatively high initial pressure value of {0.20 to 0.35 MPa}. This initial pressure value is maintained even after the purge process is performed.

残存圧力排出処理は、ＡＰＣにてオゾン発生器内の残存圧力（内部圧力）を、上述した初期圧力値から目標圧力値（０．０５～０．１ＭＰａ程度）までに低下させる処理である。残存圧力排出処理は、通常、ＡＰＣの１実行周期内で完了する。ＡＰＣの１実行周期は１００ｍｓ程度の比較的短い期間である。 The residual pressure discharge process is a process in which the residual pressure (internal pressure) in the ozone generator is lowered from the above-mentioned initial pressure value to the target pressure value (approximately 0.05 to 0.1 MPa) using the APC. The residual pressure evacuation process is normally completed within one APC execution cycle. One APC execution cycle is a relatively short period of about 100 ms.

したがって、残存圧力排出処理によって、オゾン発生器の内部圧力は急激な圧力変化を伴うことになる。この急激な圧力変化はオゾン発生器の後段の装置等にも伝搬する。 Therefore, due to the residual pressure discharge process, the internal pressure of the ozone generator is accompanied by a rapid pressure change. This rapid pressure change also propagates to equipment downstream of the ozone generator.

オゾン発生器の内部圧力の急激な圧力変化は後段のオゾン利用装置に悪影響を与える懸念材料がある。以下、この点を詳述する。 There is a concern that rapid pressure changes in the internal pressure of the ozone generator may adversely affect subsequent ozone utilization equipment. This point will be explained in detail below.

なお、オゾン利用装置としては、例えば、半導体成膜装置やオゾンキラー装置が考えられる。オゾンキラー装置は不要なオゾンガスを排気するため，オゾンガスを分解して無害な酸素ガスに戻す装置である。 Note that as the ozone utilization apparatus, for example, a semiconductor film forming apparatus or an ozone killer apparatus can be considered. Ozone killer equipment is a device that decomposes ozone gas and returns it to harmless oxygen gas in order to exhaust unnecessary ozone gas.

ここで、オゾン利用装置が半導体成膜装置である場合を考える。半導体成膜装置は、供給されるオゾンガスの変動量が大きくなると成膜精度が劣化するため、成膜処理を停止させている。オゾンガスの変動量は半導体成膜装置の入力部における圧力変化に基づき、半導体成膜装置側で認識している。このため、半導体成膜装置の入力部に急激な圧力変化が生じると、半導体成膜装置は成膜処理を停止してしまうリスクが生じる。 Here, consider the case where the ozone utilization apparatus is a semiconductor film forming apparatus. Semiconductor film-forming equipment stops film-forming processing because film-forming accuracy deteriorates when the amount of variation in supplied ozone gas increases. The amount of variation in ozone gas is recognized on the semiconductor film forming apparatus side based on pressure changes at the input section of the semiconductor film forming apparatus. Therefore, if a sudden pressure change occurs at the input section of the semiconductor film forming apparatus, there is a risk that the semiconductor film forming apparatus will stop the film forming process.

このように、半導体成膜装置は、急激な圧力変化を検知すると、圧力警報を発報し、実行すべき成膜処理を行うことなく停止してしまうという懸念材料がある。 As described above, there is a concern that when a semiconductor film forming apparatus detects a sudden pressure change, it issues a pressure alarm and stops without performing the film forming process that should be performed.

なお、パージ処理の実行後においても、半導体成膜装置はオゾン製造装置との接続状態が維持されている場合が比較的多い。 Note that even after the purge process is executed, the semiconductor film forming apparatus is relatively often kept connected to the ozone production apparatus.

また、急激な圧力変化を緩和すべく、オゾン生成装置の出力側にオリフィスを挿入するというハードウェア対応が考えられる。すなわち、ハードウェア対応は、オゾン生成装置の出力部や、オゾン利用装置の入力部や、オゾン生成装置とオゾン利用装置との間を結ぶオゾンガス出力配管に所定のオリフィス径が設定されたオリフィスを挿入する対応となる。オリフィス挿入により、オゾン生成装置から後段の装置に一気にガスが流れ込むのを防止して、後段のオゾン利用装置への圧力変化を緩やかにすることができる。 Furthermore, in order to alleviate sudden pressure changes, a hardware measure may be considered in which an orifice is inserted on the output side of the ozone generator. In other words, hardware support involves inserting an orifice with a predetermined orifice diameter into the output section of the ozone generation device, the input section of the ozone utilization device, or the ozone gas output piping that connects the ozone generation device and the ozone utilization device. The response is to do so. By inserting the orifice, gas can be prevented from flowing all at once from the ozone generator to the downstream device, and the pressure change to the downstream ozone utilization device can be slowed down.

このように、オリフィス挿入によるハードウェア対応により、後段のオゾン利用装置における圧力変化時間である後段圧力変化時間を長くすることができる。 In this way, by hardware adaptation by inserting an orifice, it is possible to lengthen the subsequent pressure change time, which is the pressure change time in the subsequent ozone utilization device.

一方、オゾン生成装置の後段の出力配管の配管構成や二次側のオゾン利用装置の圧力値等の影響を受けるため、最適な後段圧力変化時間を予め認識することは難しい。なお、出力配管はオゾン生成装置の出力部からオゾン利用装置の入力部に至る経路の配管を意味し、配管構成は、配管長、バルブ等の有無、配管曲がり回数等を含む。バルブには開閉弁等が含まれる。 On the other hand, it is difficult to know in advance the optimal downstream pressure change time because it is influenced by the piping configuration of the output piping downstream of the ozone generator, the pressure value of the secondary side ozone utilization device, and the like. Note that the output piping means a piping route from the output part of the ozone generator to the input part of the ozone utilization apparatus, and the piping configuration includes the length of the piping, the presence or absence of valves, etc., the number of bends of the piping, and the like. The valve includes an on-off valve and the like.

このように、オゾン生成装置及びオゾン利用装置を含むオゾンシステムにおいて、最適な後段圧力変化時間を予め認識することは難しい。したがって、ハードウェア対応による後段圧力変化時間の変更が要求される可能性は比較的高い。 As described above, in an ozone system including an ozone generator and an ozone utilization device, it is difficult to know in advance the optimal downstream pressure change time. Therefore, there is a relatively high possibility that the subsequent pressure change time will be required to be changed by hardware.

しかしながら、ハードウェア対応では、後段圧力変化時間を変更することは極めて困難である。なぜなら、前述したようにオリフィス径を簡単に変更することはできないからである。すなわち、ハードウェア対応の場合における後段圧力変化時間は実質的に固定されるため、急激な圧力変化に柔軟に対応することができないという問題点を有している。 However, it is extremely difficult to change the downstream pressure change time using hardware. This is because, as described above, the orifice diameter cannot be easily changed. That is, since the subsequent stage pressure change time in the case of hardware support is substantially fixed, there is a problem in that it is not possible to respond flexibly to sudden pressure changes.

本開示は上記問題点を解決するためになされたもので、ハードウェア構成の変更を最小限に抑え、オゾン生成装置の後段に存在するオゾン利用装置に悪影響を与えないように行える、オゾン生成装置に対する圧力調整方法を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is an ozone generation device that can be configured to minimize changes in the hardware configuration and not adversely affect the ozone utilization device that is located downstream of the ozone generation device. The purpose is to obtain a pressure adjustment method for

本開示の圧力調整方法は、オゾン生成装置に対する圧力調整方法であって、前記オゾン生成装置は、原料ガスを供給するための原料ガス供給経路と、前記原料ガス供給経路を介して原料ガスを受け、放電空間に誘電体バリア放電を発生させ、前記放電空間に原料ガスを通過させてオゾンガスを発生するオゾン発生動作を実行するオゾン発生器と、前記オゾン発生器から発生されたオゾンガスを出力するためのオゾンガス出力経路と、前記オゾンガス出力経路上に設けられ、前記オゾン発生器の内部圧力が圧力設定値になるように圧力制御動作を実行する圧力制御機器と、前記圧力設定値を前記圧力制御機器に付与することにより、前記圧力制御機器に前記圧力制御動作を実行させる制御部とを備え、前記圧力調整方法は残存圧力排出処理を含み、前記残存圧力排出処理はパージ処理の実行後に行われ、前記パージ処理は前記オゾン発生器内に残存するオゾンガスを外部に排出する処理であり、前記残存圧力排出処理は、前記制御部の制御下で実行され、(a) 目標圧力値を設定するステップと、(b) 実行周期回数を設定するステップと、(c) 前記パージ処理の実行直後の前記圧力設定値を初期圧力設定値とし、前記初期圧力設定値、前記目標圧力値及び前記実行周期回数に基づき、最終的な前記圧力設定値が前記目標圧力値になるように、前記圧力設定値を前記圧力制御機器に付与するステップとを含み、前記ステップ(c)は、前記実行周期回数が２以上の場合、前記目標圧力値に近づく方向に前記圧力設定値を変化させ、実行周期毎に新たな前記圧力設定値を前記圧力制御機器に付与することを特徴する。 The pressure adjustment method of the present disclosure is a pressure adjustment method for an ozone generation device, wherein the ozone generation device includes a source gas supply path for supplying source gas and a source gas supply path that receives the source gas through the source gas supply path. , an ozone generator that performs an ozone generation operation that generates a dielectric barrier discharge in a discharge space and generates ozone gas by passing a source gas through the discharge space; and for outputting the ozone gas generated from the ozone generator. an ozone gas output path, a pressure control device that is provided on the ozone gas output path and performs a pressure control operation so that the internal pressure of the ozone generator becomes a pressure setting value, and a pressure control device that controls the pressure setting value. a control unit that causes the pressure control device to perform the pressure control operation by applying a pressure control unit to the pressure control device, the pressure adjustment method includes a residual pressure discharge process, and the residual pressure discharge process is performed after performing a purge process, The purge process is a process for discharging ozone gas remaining in the ozone generator to the outside, and the residual pressure discharging process is executed under the control of the control unit, and includes the steps of (a) setting a target pressure value; , (b) setting the number of execution cycles, and (c) setting the pressure setting value immediately after execution of the purge process as an initial pressure setting value, and setting the initial pressure setting value, the target pressure value, and the number of execution cycles. and applying the pressure setting value to the pressure control device based on the pressure setting value so that the final pressure setting value becomes the target pressure value, and step (c) includes a step in which the number of execution cycles is 2 or more. In this case, the pressure setting value is changed in a direction approaching the target pressure value, and a new pressure setting value is applied to the pressure control device every execution cycle.

本開示の圧力調整方法に含まれる残存圧力排出処理のステップ(c)は、実行周期回数が２以上の場合、目標圧力値に近づく方向に圧力設定値を変化させながら、実行周期毎に新たな圧力設定値を圧力制御機器に付与している。 In the step (c) of the residual pressure discharge process included in the pressure adjustment method of the present disclosure, when the number of execution cycles is 2 or more, the pressure setting value is changed in a direction approaching the target pressure value, and a new pressure is generated every execution cycle. Pressure setting values are assigned to pressure control equipment.

一方、オゾン発生器のオゾン出力経路に接続され、オゾン出力経路を介してオゾンガスを受けるオゾン利用装置は急激な圧力変化によって悪影響を受ける懸念材料がある。 On the other hand, there is a concern that an ozone utilization device connected to the ozone output path of an ozone generator and receiving ozone gas through the ozone output path may be adversely affected by sudden pressure changes.

上記懸念材料が重視される場合、本開示の残存圧力排出処理は、実行周期回数を２以上に設定して、圧力設定値を段階的に変化させつつ、オゾン発生器内の内部圧力が最終的に目標圧力値になるように段階的圧力制御が行える。 When the above-mentioned concerns are important, the residual pressure discharge process of the present disclosure sets the number of execution cycles to 2 or more and changes the pressure setting value in stages, until the internal pressure inside the ozone generator reaches the final level. Stepwise pressure control can be performed to reach the target pressure value.

したがって、本開示の残存圧力排出処理は、実行周期回数が２以上の場合、実行周期回数が“１”の場合に比べて、目標圧力値に達成するためのオゾン発生器内の圧力変化を緩やかにして、急激な圧力変化に伴うオゾン利用装置への悪影響を効果的に抑制することができる。 Therefore, in the residual pressure discharge process of the present disclosure, when the number of execution cycles is 2 or more, the pressure change in the ozone generator to achieve the target pressure value is made more gradual than when the number of execution cycles is "1". Thus, it is possible to effectively suppress the adverse effects on the ozone utilization device due to sudden pressure changes.

また、上記懸念材料が軽視できる場合、本開示の残存圧力排出処理は、実行周期回数を“１”に設定して、オゾン発生器内の内部圧力を速やかに目標圧力値に導くことができる。 Further, when the above-mentioned concerns can be ignored, the residual pressure discharge process of the present disclosure can set the number of execution cycles to "1" and quickly lead the internal pressure in the ozone generator to the target pressure value.

このように、本開示の残存圧力排出処理は、オゾン発生器内の目標圧力値への圧力変化時間を実行周期回数によってソフトウェア的に可変設定することができるため、オゾン生成装置におけるハードウェア構成の実質的な変更を不要にできる。 In this way, in the residual pressure discharge process of the present disclosure, the pressure change time to the target pressure value in the ozone generator can be variably set by the software depending on the number of execution cycles, so it is possible to change the hardware configuration of the ozone generator. Substantial changes may not be required.

本実施の形態である圧力調整方法の圧力調整対象となるオゾン生成装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ozone generator that is a target for pressure adjustment in the pressure adjustment method according to the present embodiment. 本実施の形態の圧力調整方法に含まれる残存圧力排出制御処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the residual pressure discharge control process included in the pressure adjustment method of this Embodiment. 図２で示したステップＳ３の処理の詳細を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing details of the process of step S3 shown in FIG. 2. FIG.

＜実施の形態＞
図１は本開示の実施の形態である圧力調整方法の圧力調整対象となるオゾン生成装置１００の構成を示すブロック図である。以下、図１を参照して、オゾン生成装置１００の構成及び動作を説明する。 <Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ozone generator 100 that is a target for pressure adjustment in a pressure adjustment method according to an embodiment of the present disclosure. The configuration and operation of the ozone generator 100 will be described below with reference to FIG. 1.

図１において、原料供給系１０から原料ガス供給配管３１を介して、酸素ガスを含む原料ガスＧ１がオゾン発生器１に供給される。原料ガス供給経路となる原料ガス供給配管３１は原料ガスＧ１を供給するための配管であり、原料供給系１０とオゾン発生器１との間に設けられる。原料ガス供給経路となる原料ガス供給配管３１上にＭＦＣ(Mass Flow Controller)３が設けられる。ＭＦＣ３は制御部５の制御下でオゾン発生器１に供給される原料ガス流量を制御する流量制御機器である。 In FIG. 1, a raw material gas G1 containing oxygen gas is supplied to the ozone generator 1 from a raw material supply system 10 via a raw material gas supply pipe 31. The raw material gas supply pipe 31 serving as a raw material gas supply route is a pipe for supplying the raw material gas G1, and is provided between the raw material supply system 10 and the ozone generator 1. An MFC (Mass Flow Controller) 3 is provided on a raw material gas supply pipe 31 serving as a raw material gas supply path. The MFC 3 is a flow rate control device that controls the flow rate of the raw material gas supplied to the ozone generator 1 under the control of the control unit 5 .

オゾン発生器１内に互いに対向する電極構成部１１及び１２が配置され、電極構成部１２の上方に電極構成部１１が配置される。電極構成部１１は金属電極１１ａ及び誘電体層１１ｂより構成され、上層が金属電極１１ａ、下層が誘電体層１１ｂとなる。電極構成部１２は金属電極１２ａ及び誘電体層１２ｂより構成され、上層が誘電体層１２ｂ、下層が金属電極１２ａとなる。 Electrode components 11 and 12 facing each other are disposed within the ozone generator 1, and the electrode component 11 is disposed above the electrode component 12. The electrode component 11 is composed of a metal electrode 11a and a dielectric layer 11b, with the upper layer being the metal electrode 11a and the lower layer being the dielectric layer 11b. The electrode component 12 is composed of a metal electrode 12a and a dielectric layer 12b, with the upper layer being the dielectric layer 12b and the lower layer being the metal electrode 12a.

オゾン用電源２から高周波高電圧の交流電圧がオゾン発生器１内の金属電極１１ａ及び１２ａ間に印加されると、電極構成部１１及び１２間の放電空間８に誘電体バリア放電（無声放電）が発生する。このため、オゾン発生器１は、誘電体バリア放電が発生する放電空間８内に供給された原料ガスＧ１からオゾンガスＧ２を発生するオゾン発生動作を実行することができる。 When a high-frequency, high-voltage AC voltage is applied between the metal electrodes 11a and 12a in the ozone generator 1 from the ozone power source 2, a dielectric barrier discharge (silent discharge) occurs in the discharge space 8 between the electrode components 11 and 12. occurs. Therefore, the ozone generator 1 can perform an ozone generation operation of generating ozone gas G2 from the raw material gas G1 supplied into the discharge space 8 where dielectric barrier discharge occurs.

オゾン発生器１より発生されたオゾンガスＧ２は、オゾンガス出力配管３２を介して外部のオゾン利用装置２０に出力される。オゾンガス出力経路であるオゾンガス出力配管３２はオゾン発生器１より発生されたオゾンガスＧ２を外部に出力するための配管であり、オゾン発生器１とオゾン利用装置２０との間に設けられる。 Ozone gas G2 generated by the ozone generator 1 is outputted to an external ozone utilization device 20 via an ozone gas output pipe 32. The ozone gas output pipe 32, which is an ozone gas output path, is a pipe for outputting the ozone gas G2 generated by the ozone generator 1 to the outside, and is provided between the ozone generator 1 and the ozone utilization device 20.

オゾン利用装置２０として、例えば、半導体成膜装置やオゾンキラー装置が考えられる。オゾン利用装置２０は内部にオゾン処理チャンバー等を有している。 As the ozone utilization device 20, for example, a semiconductor film forming device or an ozone killer device can be considered. The ozone utilization device 20 has an ozone treatment chamber and the like inside.

このように、オゾン発生器１は、原料ガス供給配管３１を介して酸素を含む原料ガスＧ１を受け、放電空間８に誘電体バリア放電を発生させることにより、放電空間８を通過する原料ガスＧ１からオゾンガスＧ２を発生するオゾン発生動作を実行している。放電空間８は誘電体層１１ｂ及び１２ｂ間で対向する空間であり、その間隔は所定の放電ギャップ長に設定されている。 In this way, the ozone generator 1 receives the raw material gas G1 containing oxygen via the raw material gas supply pipe 31, and generates a dielectric barrier discharge in the discharge space 8, thereby reducing the raw material gas G1 passing through the discharge space 8. An ozone generation operation is performed to generate ozone gas G2 from the ozone gas G2. The discharge space 8 is a space facing each other between the dielectric layers 11b and 12b, and the interval therebetween is set to a predetermined discharge gap length.

オゾンガス出力経路となるオゾンガス出力配管３２上にオゾン濃度測定器６及びＡＰＣ(Auto Pressure Controller)４が、オゾン発生器１からオゾン利用装置２０にかけてオゾン濃度測定器６及びＡＰＣ４の順で設けられる。オゾン濃度測定器６は、オゾンガスＧ２の濃度を測定して測定ガス濃度を取得する測定器である。 An ozone concentration measuring device 6 and an APC (Auto Pressure Controller) 4 are provided on an ozone gas output pipe 32 serving as an ozone gas output path from the ozone generator 1 to the ozone utilization device 20 in this order. The ozone concentration measuring device 6 is a measuring device that measures the concentration of the ozone gas G2 to obtain the measured gas concentration.

ＡＰＣ４は制御部５の制御下で圧力制御動作を実行する圧力制御機器であり、圧力制御動作は、オゾン発生器１内の圧力である内部圧力が圧力設定値Ｐｓ（ｉ）になるように自動制御する動作である。圧力設定値Ｐｓ（ｉ）は制御部５より付与される。 The APC 4 is a pressure control device that performs pressure control operation under the control of the control unit 5, and the pressure control operation is automatically performed so that the internal pressure, which is the pressure inside the ozone generator 1, becomes the pressure set value Ps(i). It is an action to control. The pressure setting value Ps(i) is given by the control section 5.

オゾン用電源２はオゾン発生器１の金属電極１１ａ，金属電極１２ａ間の高周波の交流電圧を付与する。オゾン用電源２が供給する交流電圧の内容は、制御部５によって設定される。 The ozone power source 2 applies a high frequency AC voltage between the metal electrode 11a and the metal electrode 12a of the ozone generator 1. The content of the AC voltage supplied by the ozone power source 2 is set by the control unit 5.

制御部５は、ＭＦＣ３、ＡＰＣ４、オゾン用電源２、及びオゾン濃度測定器６を制御して、オゾン生成装置１００に対する圧力調整方法の実行を制御する。圧力調整方法には後述する残存圧力排出制御処理を含んでいる。なお、制御部５として、例えば、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)等の電気制御部が考えられる。 The control unit 5 controls the MFC 3 , the APC 4 , the ozone power source 2 , and the ozone concentration measuring device 6 to control execution of the pressure adjustment method for the ozone generator 100 . The pressure adjustment method includes a residual pressure discharge control process to be described later. Note that the control section 5 may be, for example, an electrical control section such as an ECU (Electronic Control Unit).

ＭＦＣ３は、制御部５の制御下でオゾン発生器１に供給する原料ガスＧ１の原料ガス流量が目標ガス流量になるように流量制御動作を実行している。目標ガス流量は制御部５から付与される。 The MFC 3 executes a flow rate control operation under the control of the control unit 5 so that the flow rate of the raw material gas G1 supplied to the ozone generator 1 becomes the target gas flow rate. The target gas flow rate is given from the control section 5.

オゾン濃度測定器６は、オゾンガスＧ２のオゾン濃度を測定して測定オゾン濃度を得る。測定オゾン濃度は制御部５に伝達される。 The ozone concentration measuring device 6 measures the ozone concentration of the ozone gas G2 to obtain a measured ozone concentration. The measured ozone concentration is transmitted to the control section 5.

ＡＰＣ４は、オゾンガス出力配管３２内を流れるオゾンガスＧ２の圧力を制御することにより、オゾン発生器１内の内部圧力が自動的に圧力設定値Ｐｓ（ｉ）になるように制御する圧力制御動作を実行している。制御部５からＡＰＣ４に圧力設定値Ｐｓ（ｉ）が指示される。 The APC 4 executes a pressure control operation to automatically control the internal pressure in the ozone generator 1 to the pressure set value Ps(i) by controlling the pressure of the ozone gas G2 flowing in the ozone gas output pipe 32. are doing. The pressure setting value Ps(i) is instructed from the control unit 5 to the APC 4.

なお、ＡＰＣ４は圧力制御動作を実行すべく、オゾンガス出力配管３２内の圧力を測定する圧力センサを有している。 Note that the APC 4 includes a pressure sensor that measures the pressure within the ozone gas output pipe 32 in order to perform pressure control operations.

このような構成のオゾン生成装置１００において、オゾン用電源２より交流電圧をオゾン発生器１に印加することにより、オゾン発生器１はオゾン発生動作を実行して原料ガスＧ１からオゾンガスＧ２を発生している。すなわち、オゾン発生器１は、放電空間８に誘電体バリア放電を発生させ、放電空間８を通過する原料ガスＧ１をオゾンガスＧ２へ変化させるオゾン発生動作を実行している。オゾン発生器１のオゾン発生動作によって得られたオゾンガスＧ２は、オゾンガス出力経路となるオゾンガス出力配管３２を介して外部のオゾン利用装置２０に出力される。 In the ozone generator 100 having such a configuration, by applying an alternating current voltage to the ozone generator 1 from the ozone power supply 2, the ozone generator 1 performs an ozone generation operation to generate ozone gas G2 from the raw material gas G1. ing. That is, the ozone generator 1 performs an ozone generation operation that generates a dielectric barrier discharge in the discharge space 8 and changes the raw material gas G1 passing through the discharge space 8 into ozone gas G2. The ozone gas G2 obtained by the ozone generation operation of the ozone generator 1 is output to the external ozone utilization device 20 via the ozone gas output pipe 32, which serves as an ozone gas output path.

図２は本実施の形態の圧力調整方法の処理手順を示すフローチャートである。本実施の形態の圧力調整方法は、ステップＳ０のパージ処理と、ステップＳ１～Ｓ３の残存圧力排出処理を含んでいる。 FIG. 2 is a flowchart showing the processing procedure of the pressure adjustment method of this embodiment. The pressure adjustment method of this embodiment includes a purge process in step S0 and a residual pressure discharge process in steps S1 to S3.

まず、ステップＳ０において、オゾン発生器１内に残存したオゾンガスＧ２を排出すべく、原料ガスＧ１によるパージ処理を実行する。パージ処理は、オゾン発生器１のオゾン発生動作を停止させた後に実行され、オゾン発生器１内に残存するオゾンガスＧ２をオゾンガス排出口３５を介して外部に排出する処理である。なお、オゾン発生器１のオゾン発生動作の停止は、オゾン用電源２による交流電力の供給を停止することにより行える。 First, in step S0, a purge process is performed using the raw material gas G1 in order to discharge the ozone gas G2 remaining in the ozone generator 1. The purge process is executed after the ozone generation operation of the ozone generator 1 is stopped, and is a process of discharging the ozone gas G2 remaining in the ozone generator 1 to the outside via the ozone gas discharge port 35. Note that the ozone generation operation of the ozone generator 1 can be stopped by stopping the supply of AC power from the ozone power source 2.

オゾン発生器１のオゾン発生動作を停止させた後、オゾン発生器１内にオゾンガスが残留した状態では、オゾン発生器１内の電極構成部１１，１２間、オゾンガス出力配管３２、ＡＰＣ４、及びオゾン濃度測定器６を含む各構成部の劣化や故障につながる。このため、オゾン発生動作の停止後、残留オゾンガスの排出処理としてステップＳ０でパージ処理を実行する必要がある。 After stopping the ozone generation operation of the ozone generator 1, if ozone gas remains in the ozone generator 1, the ozone gas output pipe 32, the APC 4, and the ozone This may lead to deterioration or failure of each component including the concentration measuring device 6. Therefore, after the ozone generation operation is stopped, it is necessary to perform a purge process in step S0 as a process for discharging the residual ozone gas.

本実施の形態では、ステップＳ０において、原料ガスＧ１を利用したパージ処理を実行して、オゾン発生器１内の残留オゾンガスを外部に排出させている。 In this embodiment, in step S0, a purge process using the raw material gas G1 is executed to discharge the residual ozone gas in the ozone generator 1 to the outside.

ステップＳ０におけるパージ処理の実行時において、原料供給系１０から原料ガスＧ１が原料ガス供給配管３１を介してオゾン発生器１内に供給される。この際、制御部５の制御下でＭＦＣ３に流量制御動作を実行させ、オゾン発生器１内のオゾンガスＧ２をオゾンガス排出口３５から外部に排出できる流量に原料ガスＧ１の流量（目標ガス流量）が設定される。オゾン発生器１はオゾン発生動作を停止しており、放電空間８に誘電体バリア放電は生じないため、原料ガスＧ１を供給しても、新たにオゾンガスＧ２が発生されることない。 When performing the purge process in step S0, the raw material gas G1 is supplied from the raw material supply system 10 into the ozone generator 1 via the raw material gas supply pipe 31. At this time, the MFC 3 is caused to execute a flow rate control operation under the control of the control unit 5, and the flow rate of the raw material gas G1 (target gas flow rate) is adjusted to a flow rate at which the ozone gas G2 in the ozone generator 1 can be discharged to the outside from the ozone gas discharge port 35. Set. Since the ozone generator 1 has stopped its ozone generation operation and no dielectric barrier discharge occurs in the discharge space 8, no new ozone gas G2 is generated even if the raw material gas G1 is supplied.

このように、本実施の形態の圧力調整方法は、ステップＳ０でパージ処理を実行して、オゾン発生動作を停止したオゾン発生器１内に原料ガスＧ１を供給することにより、オゾン発生器１内に残存したオゾンガスＧ２をオゾンガス排出口３５から外部に排出することができる。なお、オゾンガス排出口３５は、オゾンガス出力配管３２と独立して設けられ、オゾンガス出力配管３２を介して図示しないオゾン排出部から外部にオゾンガスＧ２を排出している。 In this way, the pressure adjustment method of the present embodiment performs the purge process in step S0 and supplies the raw material gas G1 to the ozone generator 1 whose ozone generation operation has been stopped. The remaining ozone gas G2 can be discharged to the outside from the ozone gas discharge port 35. Note that the ozone gas discharge port 35 is provided independently of the ozone gas output pipe 32, and discharges the ozone gas G2 to the outside from an ozone discharge portion (not shown) via the ozone gas output pipe 32.

パージ処理によってオゾン発生器１内の残留オゾンガスが排出された後、オゾン発生器１内の電極構成部１１，１２間、オゾンガス出力配管３２、ＡＰＣ４、及びオゾン濃度測定器６それぞれに、｛０．２０ＭＰａ～０．０３０ＭＰａ｝程度の残圧が残っている。 After the residual ozone gas in the ozone generator 1 is discharged by the purge process, {0. A residual pressure of about 20 MPa to 0.030 MPa remains.

オゾン生成装置１００を完全停止させるには、オゾン発生器１の内部圧力を所望の目標圧力値まで低下させる残存圧力排出処理を実行する必要がある。 In order to completely stop the ozone generator 100, it is necessary to perform a residual pressure discharge process to reduce the internal pressure of the ozone generator 1 to a desired target pressure value.

したがって、ステップＳ０のパージ処理の実行後、ステップＳ１～Ｓ３からなる残存圧力排出処理が制御部５の制御下で実行される。以下、残存圧力排出処理の処理手順を説明する。 Therefore, after the purge process in step S0 is executed, the residual pressure discharge process consisting of steps S1 to S3 is executed under the control of the control section 5. Hereinafter, the processing procedure of the residual pressure discharge processing will be explained.

ステップＳ１において、目標圧力値Ｐｙを設定する。具体的には、制御部５に目標圧力値Ｐｙを付与する。目標圧力値Ｐｙはオゾン発生器１の内部圧力の最終目標値である。 In step S1, a target pressure value Py is set. Specifically, the target pressure value Py is given to the control unit 5. The target pressure value Py is the final target value of the internal pressure of the ozone generator 1.

次に、ステップＳ２において、実行周期回数Ｔｎを設定する。具体的には、制御部５に実行周期回数Ｔｎを付与する。ＡＰＣ４は実行周期毎に１単位の圧力制御動作を実行する。実行周期回数Ｔｎによって、１単位の圧力制御動作の実行回数（Ｔｎ回）が設定される。 Next, in step S2, the number of execution cycles Tn is set. Specifically, the number of execution cycles Tn is given to the control unit 5. The APC 4 executes one unit of pressure control operation every execution cycle. The number of execution cycles Tn determines the number of times one unit of pressure control operation is executed (Tn times).

なお、ステップＳ２に関し、例えば、オゾン生成装置１００に搭載されタッチパネル等の操作パネル（図示せず）を使用者が操作することにより、実行周期回数Ｔｎを制御部５に付与する態様が考えられる。この際、オゾン生成装置１００内の制御部５に実行周期回数Ｔｎが付与されるように、操作パネルはオゾン生成装置１００に搭載される。 Regarding step S2, for example, a mode may be considered in which the number of execution cycles Tn is given to the control unit 5 by the user operating an operation panel (not shown) such as a touch panel mounted on the ozone generating device 100. At this time, the operation panel is mounted on the ozone generation device 100 so that the number of execution cycles Tn is given to the control unit 5 in the ozone generation device 100.

また、実行周期回数Ｔｎを指示する電気信号を制御部５に入力することにより、ステップＳ２を実行するようにしても良い。電気信号は電流値や電圧値によって実行周期回数Ｔｎを指示する。 Alternatively, step S2 may be executed by inputting an electrical signal instructing the number of execution cycles Tn to the control unit 5. The electrical signal indicates the number of execution cycles Tn based on the current value or voltage value.

さらに、ステップＳ１に関し、目標圧力値Ｐｙも、実行周期回数Ｔｎと同様、操作パネルや電気信号による入力が可能である。また、オゾン生成装置１００内の図示しない記憶装置に目標圧力値Ｐｙを予め格納しておき、ステップＳ１の実行時に制御部５に付与されるように構成しても良い。 Furthermore, regarding step S1, the target pressure value Py can also be input via the operation panel or an electric signal, similar to the number of execution cycles Tn. Alternatively, the target pressure value Py may be stored in advance in a storage device (not shown) in the ozone generator 100, and may be provided to the control unit 5 when step S1 is executed.

その後、ステップＳ３において、制御部５の制御下で目標圧力値Ｐｙへの段階的圧力制御が実行される。 Thereafter, in step S3, stepwise pressure control to the target pressure value Py is performed under the control of the control unit 5.

まず、制御部５は、ステップＳ０のパージ処理実行直後の圧力設定値を初期圧力設定値Ｐｓ（０）として認識する。制御部５は常にＡＰＣ４に圧力設定値を付与しているため、初期圧力設定値Ｐｓ（０）を簡単に認識することができる。 First, the control unit 5 recognizes the pressure setting value immediately after execution of the purge process in step S0 as the initial pressure setting value Ps(0). Since the control unit 5 always gives the pressure setting value to the APC 4, the initial pressure setting value Ps(0) can be easily recognized.

そして、制御部５は、初期圧力設定値Ｐｓ（０）、目標圧力値Ｐｙ、及び実行周期回数Ｔｎに基づき、圧力設定値Ｐｓ（ｉ）を算出し、ＡＰＣ４の実行周期毎に圧力設定値Ｐｓ（ｉ）をＡＰＣ４に付与する。その結果、ＡＰＣ４はオゾン発生器１の内部圧力が圧力設定値Ｐｓ（ｉ）になるように、ｉ回目の圧力制御動作を実行する。 Then, the control unit 5 calculates the pressure setting value Ps(i) based on the initial pressure setting value Ps(0), the target pressure value Py, and the number of execution cycles Tn, and calculates the pressure setting value Ps(i) for each execution cycle of the APC 4. (i) is given to APC4. As a result, the APC 4 performs the i-th pressure control operation so that the internal pressure of the ozone generator 1 becomes the pressure set value Ps(i).

圧力設定値Ｐｓ（ｉ）の設定は、実行周期回数Ｔｎ回行われ、実行周期回数Ｔｎが２以上の場合、目標圧力値Ｐｙに近づく方向に圧力設定値Ｐｓ（ｉ）を変化させ、実行周期毎に新たな前記圧力設定値Ｐｓ（ｉ）がＡＰＣ４に付与される。 Setting of the pressure set value Ps(i) is performed Tn times of execution cycles, and when the number of execution cycles Tn is 2 or more, the pressure set value Ps(i) is changed in a direction approaching the target pressure value Py, and the execution cycle is changed. A new pressure setting value Ps(i) is applied to the APC 4 each time.

このように、ステップＳ３において、実行周期回数Ｔｎ段階で圧力設定値Ｐｓ（ｉ）を変化させ、最終的にオゾン発生器１内の内部圧力を目標圧力値Ｐｙに設定する段階的圧力制御が実行される。 In this way, in step S3, stepwise pressure control is executed in which the pressure set value Ps(i) is changed in steps of the number of execution cycles Tn, and the internal pressure in the ozone generator 1 is finally set to the target pressure value Py. be done.

図３は図２で示したステップＳ３の処理内容の詳細を示すフローチャートである。以下、図３を参照して、ステップＳ３の段階的圧力制御の処理内容を説明する。 FIG. 3 is a flowchart showing details of the processing content of step S3 shown in FIG. Hereinafter, with reference to FIG. 3, the details of the stepwise pressure control process in step S3 will be described.

上述したように、初期圧力設定値は「Ｐｓ（０）」で規定され、目標圧力値は「Ｐｙ」で規定され、実行周期回数は「Ｔｎ」で規定される。なお、オゾン発生動作後のオゾン発生器１の内部圧力は｛０．２０～０．３５ＭＰａ｝程度の比較的高圧な状態であり、ステップＳ０のパージ処理の実行後も維持されている。一方、目標圧力値Ｐｙは｛０．０５～０．１ＭＰａ｝程度に設定されるため、｛Ｐｙ＜Ｐｓ（０）｝となる。また、実行周期回数Ｔｎは１以上の自然数に設定される。 As described above, the initial pressure setting value is defined as "Ps(0)", the target pressure value is defined as "Py", and the number of execution cycles is defined as "Tn". Note that the internal pressure of the ozone generator 1 after the ozone generation operation is in a relatively high pressure state of about {0.20 to 0.35 MPa}, and is maintained even after execution of the purge process in step S0. On the other hand, since the target pressure value Py is set to about {0.05 to 0.1 MPa}, {Py<Ps(0)}. Further, the number of execution cycles Tn is set to a natural number of 1 or more.

図３を参照して、まず、ステップＳ３１において、圧力変化量Ｐｘを算出する。圧力変化量Ｐｘは以下の式(1)を用いて算出される。 Referring to FIG. 3, first, in step S31, a pressure change amount Px is calculated. The pressure change amount Px is calculated using the following equation (1).

Ｐｘ＝（Ｐｓ（０）－Ｐｙ）／Ｔｎ…(1) Px=(Ps(0)-Py)/Tn...(1)

次に、ステップＳ３２において、パラメータ値ｉを“１”に初期設定する。 Next, in step S32, the parameter value i is initialized to "1".

その後、ステップＳ３３において、ｉ回目の圧力設定値Ｐｓ（ｉ）を算出する。圧力設定値Ｐｓ（ｉ）は以下の式(2)を用いて算出される。 Thereafter, in step S33, the i-th pressure setting value Ps(i) is calculated. The pressure setting value Ps(i) is calculated using the following equation (2).

Ｐｓ（ｉ）＝Ｐｓ（ｉ－１）－Ｐｘ…(2) Ps(i)=Ps(i-1)-Px…(2)

例えば、パラメータ値ｉが“１”の場合、｛初期圧力設定値Ｐｓ（０）－Ｐｘ｝によって圧力設定値Ｐｓ（１）を算出することができる。 For example, when the parameter value i is "1", the pressure setting value Ps(1) can be calculated from {initial pressure setting value Ps(0)-Px}.

なお、ＡＰＣ４による実行周期はソフトウェア制御周期Ｔｓとして予め設定されている。ソフトウェア制御周期Ｔｓは、例えば、１００ｍｓ程度に設定される。また、ソフトウェア制御周期Ｔｓは可変設定することができる。 Note that the execution cycle by the APC 4 is set in advance as a software control cycle Ts. The software control period Ts is set to, for example, about 100 ms. Further, the software control period Ts can be variably set.

その後、ステップＳ３４において、制御部５から圧力設定値Ｐｓ（ｉ）をＡＰＣ４に付与することにより、圧力設定値Ｐｓ（ｉ）によるｉ回目の圧力制御動作をＡＰＣ４に実行させる。例えば、パラメータ値ｉが“１”の場合、制御部５は、圧力設定値Ｐｓ（１）をＡＰＣ４に付与することにより、ＡＰＣ４に１回目の圧力制御動作を実行させる。 Thereafter, in step S34, the pressure setting value Ps(i) is given to the APC 4 from the control unit 5, thereby causing the APC 4 to perform the i-th pressure control operation using the pressure setting value Ps(i). For example, when the parameter value i is "1", the control unit 5 causes the APC 4 to perform the first pressure control operation by giving the pressure setting value Ps(1) to the APC 4.

その結果、ＡＰＣ４は。オゾン発生器１の内部圧力が圧力設定値Ｐｓ（ｉ）になるようにｉ回目の圧力制御動作を実行する。この際、ｉ回目の圧力制御動作は必ずソフトウェア制御周期Ｔｓ内に完了するように実行される。 As a result, APC4. The i-th pressure control operation is performed so that the internal pressure of the ozone generator 1 becomes the pressure set value Ps(i). At this time, the i-th pressure control operation is executed so as to be completed within the software control period Ts.

次に、ステップＳ３５において、パラメータ値ｉが実行周期回数Ｔｎに達した（ｉ＝Ｔｎ）か否かが検証され、ＹＥＳの場合は処理を終了し、ＮＯの場合はステップＳ３６に移行する。 Next, in step S35, it is verified whether the parameter value i has reached the number of execution cycles Tn (i=Tn), and if YES, the process ends, and if NO, the process moves to step S36.

例えば、パラメータ値ｉが“１”で実行周期回数Ｔｎが２以上である場合、ステップＳ３５は「ＮＯ」となり、パラメータ値ｉが“１”で実行周期回数Ｔｎも“１”である場合、ステップＳ３５は「ＹＥＳ」となり、処理を終了する。 For example, if the parameter value i is "1" and the number of execution cycles Tn is 2 or more, step S35 is "NO", and if the parameter value i is "1" and the number of execution cycles Tn is also "1", step S35 is "NO". S35 becomes "YES" and the process ends.

ステップＳ３５でＮＯの場合に実行されるステップＳ３６において、パラメータ値ｉが“１”増加される（ｉ＝ｉ＋１）。例えば、ステップＳ３６の実行前のパラメータ値ｉが“１”であった場合、パラメータ値ｉは“２”に増加される。 In step S36, which is executed in the case of NO in step S35, the parameter value i is increased by "1" (i=i+1). For example, if the parameter value i before step S36 is "1", the parameter value i is increased to "2".

ステップＳ３６の実行後に再び実行されるステップＳ３３において、ｉ回目の圧力設定値Ｐｓ（ｉ）を上述した式(2)を用いて新たに算出する。 In step S33, which is executed again after step S36, the i-th pressure setting value Ps(i) is newly calculated using the above-mentioned equation (2).

例えば、パラメータ値ｉが“２”の場合、圧力設定値Ｐｓ（２）は｛圧力設定値Ｐｓ（１）－Ｐｘ｝によって算出することができる。 For example, when the parameter value i is "2", the pressure setting value Ps(2) can be calculated by {pressure setting value Ps(1)-Px}.

その後、ステップＳ３４において、制御部５から新たな圧力設定値Ｐｓ（ｉ）をＡＰＣ４に付与することにより、ＡＰＣ４にｉ回目の圧力制御動作を実行させる。例えば、パラメータ値ｉが“２”の場合、制御部５は圧力設定値Ｐｓ（２）をＡＰＣ４に付与することにより、ＡＰＣ４に２回目の圧力制御動作を実行させる。 Thereafter, in step S34, a new pressure setting value Ps(i) is given to the APC 4 from the control unit 5, thereby causing the APC 4 to perform the i-th pressure control operation. For example, when the parameter value i is "2", the control unit 5 causes the APC 4 to perform the second pressure control operation by giving the pressure setting value Ps(2) to the APC 4.

なお、パラメータ値ｉが２以上の場合、ステップＳ３４で圧力設定値Ｐｓ（ｉ）を付与するタイミングは、直近のステップＳ３４で圧力設定値Ｐｓ（ｉ－１）の付与タイミングから、ソフトウェア制御周期Ｔｓの経過後になるように設定される。 Note that when the parameter value i is 2 or more, the timing at which the pressure setting value Ps(i) is applied in step S34 is changed from the timing at which the pressure setting value Ps(i-1) is applied at the most recent step S34 to the software control period Ts. is set to occur after the lapse of .

例えば、パラメータ値ｉが“２”で実行周期回数Ｔｎが３以上である場合、ステップＳ３５は「ＮＯ」となり、パラメータ値ｉが“２”で実行周期回数Ｔｎも“２”である場合、ステップＳ３５は「ＹＥＳ」となり、処理を終了する。 For example, if the parameter value i is "2" and the number of execution cycles Tn is 3 or more, step S35 is "NO", and if the parameter value i is "2" and the number of execution cycles Tn is also "2", step S35 is "NO". S35 becomes "YES" and the process ends.

ステップＳ３５でＮＯの場合に実行されるステップＳ３６において、パラメータ値ｉが“１”増加される（ｉ＝ｉ＋１）。例えば、ステップＳ３６の実行前のパラメータ値ｉが“２”であった場合、パラメータ値ｉは“３”に増加される。 In step S36, which is executed in the case of NO in step S35, the parameter value i is increased by "1" (i=i+1). For example, if the parameter value i before step S36 is "2", the parameter value i is increased to "3".

以降、ステップＳ３５でＹＥＳとされるまで、ステップＳ３６でパラメータ値ｉが“１”増加されながら、ステップＳ３３及びステップＳ３４の処理が繰り返し実行される。 Thereafter, the process of steps S33 and S34 is repeatedly executed while the parameter value i is incremented by "1" in step S36 until YES is determined in step S35.

したがって、ステップＳ３３及びＳ３４は、パラメータ値ｉを“１”増加させつつ、パラメータ値ｉが実行周期回数Ｔｎに達するまで、Ｔｎ回繰り返し実行される。 Therefore, steps S33 and S34 are repeatedly executed Tn times while increasing the parameter value i by "1" until the parameter value i reaches the number of execution cycles Tn.

このように、ステップＳ３１～Ｓ３６を含むステップＳ３は、実行周期回数Ｔｎが２以上の場合、目標圧力値Ｐｙに近づく方向に圧力設定値Ｐｓ（ｉ）を段階的に変化させながら、ＡＰＣ４の実行周期毎に新たな圧力設定値Ｐｓ（ｉ）をＡＰＣ４に付与する処理となる。 In this way, in step S3 including steps S31 to S36, when the number of execution cycles Tn is 2 or more, APC4 is executed while gradually changing the pressure set value Ps(i) in the direction approaching the target pressure value Py. This is a process of giving a new pressure setting value Ps(i) to the APC 4 every cycle.

（具体例）
ステップＳ３の具体例として、ステップＳ０のパージ処理によって、オゾン発生器１内の残留オゾンガスの外部への排出が完了した直後の、初期圧力設定値Ｐｓ（０）が「０．２５０ＭＰａ」であり、残存圧力排出処理の完了時における目標圧力値Ｐｙを「０．０５０ＭＰａ」、実行周期回数Ｔｎを“１０”に設定した場合を考える。 (Concrete example)
As a specific example of step S3, the initial pressure setting value Ps(0) immediately after the discharge of residual ozone gas in the ozone generator 1 to the outside is completed by the purge process of step S0 is "0.250 MPa", Consider a case where the target pressure value Py at the time of completion of the residual pressure discharge process is set to "0.050 MPa" and the number of execution cycles Tn is set to "10".

この場合、ＡＰＣ４の１単位の実行周期あたりの圧力変化量Ｐｘは上述した式(2)によって、「Ｐｘ＝｛（０．２５０－０．０５０）／１０｝＝０．０２ＭＰａ」となる。したがって、ステップＳ３３において、１実行周期毎の圧力設定値Ｐｓ（ｉ）の減圧値を「０、０２ＭＰａ」として、圧力設定値Ｐｓ（ｉ）は１０段階で減少するように設定される。 In this case, the pressure change amount Px per unit execution period of the APC 4 is "Px={(0.250-0.050)/10}=0.02 MPa" according to the above-mentioned equation (2). Therefore, in step S33, the reduced pressure value of the pressure set value Ps(i) for each execution cycle is set to "0.02 MPa", and the pressure set value Ps(i) is set to decrease in 10 steps.

残存圧力排出処理の１回目の圧力設定値Ｐｓ（１）は｛Ｐｓ（０）－Ｐｘ｝となり、「０．２３０ＭＰａ」が得られるため、ＡＰＣ４の実行周期を規定するソフトウェア制御周期Ｔｓである１００ｍｓ内にオゾン発生器１の内部圧力は０．２５０ＭＰａから０．２２０ＭＰａに減圧される。 The first pressure setting value Ps(1) of the residual pressure discharge process is {Ps(0)-Px}, and "0.230 MPa" is obtained, so the software control cycle Ts that defines the execution cycle of APC4 is 100 ms. During this time, the internal pressure of the ozone generator 1 is reduced from 0.250 MPa to 0.220 MPa.

オゾン発生器１の内部圧力は２回目以降も０．０２ＭＰａずつ減圧され、２回目の圧力設定値Ｐｓ（２）は「０．２１０ＭＰａ」となり、３回目の圧力設定値Ｐｓ（３）は「０．１９０ＭＰａ」となり、１０回目の圧力設定値Ｐｓ（１０（＝Ｔｎ））は「０．０５０ＭＰａ（＝Ｐｙ）」となる。 The internal pressure of the ozone generator 1 is reduced by 0.02 MPa from the second time onward, and the second pressure setting value Ps (2) is "0.210 MPa", and the third pressure setting value Ps (3) is "0.02 MPa". .190MPa", and the 10th pressure setting value Ps (10 (=Tn)) becomes "0.050MPa (=Py)".

このように、ステップＳ３の実行により、段階的（傾斜状）にオゾン発生器１内の残存圧力を下げることができる。すなわち、具体例では、残存圧力排出処理を、１０００ｍｓ（１００ｍｓ×１０）かけて実行することができる。 In this way, by executing step S3, the residual pressure within the ozone generator 1 can be lowered stepwise (gradually). That is, in the specific example, the residual pressure discharge process can be executed over 1000 ms (100 ms x 10).

オリフィス挿入などのハードウェア対応を行う場合、オゾン生成装置１００を出荷する前段階、もしくは、出荷後において使用者側でオゾンガス出力配管３２等の配管の取り外しが必要となり、オゾンガス出力配管３２における気密性の確認やオゾンガス出力配管３２内のパーティクル除去のための長時間のパージ処理が余分に必要となってしまう。 When performing hardware support such as inserting an orifice, it is necessary for the user to remove piping such as the ozone gas output piping 32 before or after shipping the ozone generator 100, and the airtightness of the ozone gas output piping 32 may be affected. In this case, a long purge process is required to confirm the ozone gas output pipe 32 and to remove particles from the ozone gas output pipe 32.

これに対して、本実施の形態の圧力調整方法における残存圧力排出処理は、オゾン生成装置１００のハードウェア構成を変更することなく、制御部５の制御内容を変更するというソフトウェア構成の変更のみによって実現することができる。すなわち、本実施の形態の残存圧力排出処理は、オゾン生成装置１００の部品コストを抑えて実行することができる。 In contrast, the residual pressure discharge process in the pressure adjustment method of the present embodiment is performed only by changing the software configuration of changing the control content of the control unit 5 without changing the hardware configuration of the ozone generator 100. It can be realized. That is, the residual pressure discharge process of this embodiment can be executed while reducing the cost of parts of the ozone generator 100.

したがって、本実施の形態の残存圧力排出処理は、オゾン生成装置１００を生産設備に据え付けた後においても、実行周期回数Ｔｎ、目標圧力値Ｐｙ、ソフトウェア制御周期Ｔｓ等を調整することができるため、圧力変化に柔軟に対応することができる。 Therefore, in the residual pressure discharge process of the present embodiment, even after the ozone generator 100 is installed in production equipment, the number of execution cycles Tn, target pressure value Py, software control cycle Ts, etc. can be adjusted. Can flexibly respond to pressure changes.

本実施の形態の圧力調整方法に含まれる残存圧力排出処理におけるステップＳ３は、図３で示したステップＳ３１～Ｓ３６を含んでいる。このため、実行周期回数Ｔｎが２以上の場合、ステップＳ３において、目標圧力値Ｐｙに近づく方向に圧力設定値Ｐｓ（ｉ）を、Ｐｓ（１），Ｐｓ（２），…，Ｐｓ（Ｔｎ）の順で変化させながら、ＡＰＣ４の実行周期毎に新たな圧力設定値Ｐｓ（ｉ）をＡＰＣ４に付与している。そして、最終的な圧力設定値Ｐｓ（Ｔｎ）を目標圧力値Ｐｙに設定している。 Step S3 in the residual pressure discharge process included in the pressure adjustment method of this embodiment includes steps S31 to S36 shown in FIG. 3. Therefore, when the number of execution cycles Tn is 2 or more, in step S3, the pressure setting value Ps(i) is set in the direction closer to the target pressure value Py as Ps(1), Ps(2),..., Ps(Tn). A new pressure set value Ps(i) is given to the APC 4 every execution cycle of the APC 4 while changing the pressure in the following order. Then, the final pressure setting value Ps (Tn) is set to the target pressure value Py.

すなわち、本実施の形態の残存圧力排出処理は、制御部５の制御下で、ｉ回目の実行周期において、オゾン発生器１の内部圧力が圧力設定値Ｐｓ（ｉ）になるように、ＡＰＣ４に圧力制御動作を実行させている。そして、制御部５は、最終回であるＴｎ回目の実行周期において、オゾン発生器１の内部圧力が目標圧力値Ｐｙになるように、ＡＰＣ４に圧力制御動作を実行させている。 That is, in the residual pressure discharge process of the present embodiment, under the control of the control unit 5, the APC 4 is set so that the internal pressure of the ozone generator 1 becomes the pressure setting value Ps(i) in the i-th execution cycle. Executing pressure control operation. Then, the control unit 5 causes the APC 4 to execute the pressure control operation so that the internal pressure of the ozone generator 1 reaches the target pressure value Py in the Tn-th execution cycle, which is the final execution cycle.

一方、オゾン発生器１のオゾンガス出力経路であるオゾンガス出力配管３２に接続され、オゾンガス出力配管３２を介してオゾンガスＧ２を受けるオゾン利用装置２０は、前述したように、急激な圧力変化によって悪影響を受ける懸念材料がある。 On the other hand, the ozone utilization device 20, which is connected to the ozone gas output pipe 32 which is the ozone gas output path of the ozone generator 1 and receives the ozone gas G2 via the ozone gas output pipe 32, is adversely affected by sudden pressure changes, as described above. There is cause for concern.

したがって、本実施の形態の残存圧力排出処理は、上記懸念材料を重視して、実行周期回数Ｔｎを２以上に設定する場合、実行周期回数Ｔｎが“１”の場合に比べて、オゾン発生器１の内部圧力の圧力変化を緩やかにして、急激な圧力変化に伴うオゾン利用装置２０への悪影響を効果的に抑制することができる。 Therefore, in the residual pressure discharge process of the present embodiment, when the number of execution cycles Tn is set to 2 or more with emphasis on the above-mentioned concerns, compared to when the number of execution cycles Tn is "1", the ozone generator By slowing down the pressure change in the internal pressure of the ozone utilization device 20, it is possible to effectively suppress the adverse effects on the ozone utilization device 20 due to sudden pressure changes.

例えば、上述した具体例において、実行周期回数Ｔｎが“１”の場合は、目標圧力値Ｐｙへの圧力変化時間は１００ｍｓとなるが、実行周期回数Ｔｎが“１０”の場合は、目標圧力値Ｐｙへの圧力変化時間を１０００ｍｓと緩やかにすることができる。 For example, in the specific example described above, when the number of execution cycles Tn is "1", the pressure change time to the target pressure value Py is 100 ms, but when the number of execution cycles Tn is "10", the target pressure value The pressure change time to Py can be as gradual as 1000 ms.

また、オゾン利用装置２０への圧力変化の影響に関する上記懸念材料が軽視できる場合、本実施の形態の残存圧力排出処理は、実行周期回数Ｔｎを“１”に設定して、オゾン発生器１の内部圧力を速やかに目標圧力値Ｐｙに導くことができる。 Further, if the above-mentioned concerns regarding the influence of pressure changes on the ozone utilization device 20 can be ignored, the residual pressure discharge process of the present embodiment sets the execution cycle number Tn to "1" and the ozone generator 1 The internal pressure can be quickly guided to the target pressure value Py.

例えば、上述した具体例において、実行周期回数Ｔｎを“１”に設定すると、圧力設定値Ｐｓ（１）が目標圧力値Ｐｙとなり、目標圧力値Ｐｙへの圧力変化時間は１００ｍｓと最短時間に短縮することができる。 For example, in the specific example described above, if the execution cycle number Tn is set to "1", the pressure setting value Ps (1) becomes the target pressure value Py, and the pressure change time to the target pressure value Py is shortened to the shortest time of 100 ms. can do.

このように、本実施の形態の残存圧力排出処理は、オゾン発生器１内の目標圧力値Ｐｙへの圧力変化時間を実行周期回数Ｔｎによってソフトウェア的に可変設定することができるため、オゾン生成装置１００のハードウェア構成の実質的な変更を不要にできる。したがって、オゾン生成装置１００の部品コストの増加は生じない。 In this way, in the residual pressure discharge process of the present embodiment, the pressure change time to the target pressure value Py in the ozone generator 1 can be variably set by the software depending on the number of execution cycles Tn. 100 hardware configurations can be made unnecessary. Therefore, the cost of parts of the ozone generator 100 does not increase.

さらに、本開示の圧力調整方法はステップＳ０のパージ処理実行時に、原料ガス供給配管３１及びＭＦＣ３を利用してパージ処理を実行している。原料ガス供給経路である原料ガス供給配管３１と流量制御機器であるＭＦＣ３とは一般的なオゾン生成装置が具備する構成要素である。 Furthermore, in the pressure adjustment method of the present disclosure, when executing the purge process in step S0, the purge process is executed using the raw material gas supply pipe 31 and the MFC 3. The raw material gas supply pipe 31, which is a raw material gas supply path, and the MFC 3, which is a flow rate control device, are components included in a general ozone generator.

したがって、オゾン生成装置１００に構成要素を増加させることなく部品コストを抑え、圧力調整方法に含まれるパージ処理を実行することができる。 Therefore, the cost of parts can be suppressed without increasing the number of components in the ozone generator 100, and the purge process included in the pressure adjustment method can be executed.

（実行周期回数Ｔｎ）
本実施の形態では、ソフトウェア制御周期Ｔｓが１００ｍｓ程度を想定しているため、実行周期回数Ｔｎは｛１～５０（回）｝の範囲で設定することが望ましい。しかし、ソフトウェア制御周期Ｔｓに合わせて、実行周期回数Ｔｎの最大値は５１以上でも、上述した実施の形態の効果を発揮することができる。 (Number of execution cycles Tn)
In this embodiment, the software control period Ts is assumed to be about 100 ms, so it is desirable to set the execution period number Tn in the range of {1 to 50 (times)}. However, even if the maximum value of the number of execution cycles Tn is 51 or more in accordance with the software control cycle Ts, the effects of the embodiment described above can be exhibited.

＜その他＞
制御部５は、ソフトウェアに基づくＣＰＵを用いたプログラム処理によって実行しても良い。例えば、制御部５がＥＣＵの場合、図２及び図３で示した一連のステップをプログラム処理としＥＣＵ内に組み込むことができる。 <Others>
The control unit 5 may be executed by program processing using a CPU based on software. For example, if the control unit 5 is an ECU, the series of steps shown in FIGS. 2 and 3 can be incorporated into the ECU as a program process.

なお、本開示は、その開示の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 Note that the embodiments of the present disclosure can be modified or omitted as appropriate within the scope of the disclosure.

１オゾン発生器
２オゾン用電源
３ＭＦＣ
４ＡＰＣ
５制御部
６オゾン濃度測定器
１０原料供給系
２０オゾン利用装置
３１原料ガス供給配管
３２オゾンガス出力配管
１００オゾン生成装置 1 Ozone generator 2 Ozone power supply 3 MFC
4 APC
5 Control part 6 Ozone concentration measuring device 10 Raw material supply system 20 Ozone utilization device 31 Raw material gas supply piping 32 Ozone gas output piping 100 Ozone generator

Claims

オゾン生成装置に対する圧力調整方法であって、
前記オゾン生成装置は、
原料ガスを供給するための原料ガス供給経路と、
前記原料ガス供給経路を介して原料ガスを受け、放電空間に誘電体バリア放電を発生させ、前記放電空間に原料ガスを通過させてオゾンガスを発生するオゾン発生動作を実行するオゾン発生器と、
前記オゾン発生器から発生されたオゾンガスを出力するためのオゾンガス出力経路と、
前記オゾンガス出力経路上に設けられ、前記オゾン発生器の内部圧力が圧力設定値になるように圧力制御動作を実行する圧力制御機器と、
前記圧力設定値を前記圧力制御機器に付与することにより、前記圧力制御機器に前記圧力制御動作を実行させる制御部とを備え、
前記圧力調整方法は残存圧力排出処理を含み、前記残存圧力排出処理はパージ処理の実行後に行われ、前記パージ処理は前記オゾン発生器内に残存するオゾンガスを外部に排出する処理であり、
前記残存圧力排出処理は、前記制御部の制御下で実行され、
(a) 目標圧力値を設定するステップと、
(b) 実行周期回数を設定するステップと、
(c) 前記パージ処理の実行直後の前記圧力設定値を初期圧力設定値とし、前記初期圧力設定値、前記目標圧力値及び前記実行周期回数に基づき、最終的な前記圧力設定値が前記目標圧力値になるように、前記圧力設定値を前記圧力制御機器に付与するステップとを含み、
前記ステップ(c)は、前記実行周期回数が２以上の場合、前記目標圧力値に近づく方向に前記圧力設定値を変化させ、実行周期毎に新たな前記圧力設定値を前記圧力制御機器に付与することを特徴する、
圧力調整方法。 A pressure adjustment method for an ozone generator, the method comprising:
The ozone generator includes:
a raw material gas supply route for supplying raw material gas;
an ozone generator that receives the raw material gas through the raw material gas supply path, generates a dielectric barrier discharge in the discharge space, and performs an ozone generation operation of generating ozone gas by passing the raw material gas through the discharge space;
an ozone gas output path for outputting ozone gas generated from the ozone generator;
a pressure control device that is installed on the ozone gas output path and performs a pressure control operation so that the internal pressure of the ozone generator reaches a pressure set value;
a control unit that causes the pressure control device to execute the pressure control operation by applying the pressure setting value to the pressure control device;
The pressure adjustment method includes a residual pressure discharging process, the residual pressure discharging process is performed after a purge process is performed, and the purge process is a process of discharging ozone gas remaining in the ozone generator to the outside,
The residual pressure discharge process is executed under the control of the control unit,
(a) setting a target pressure value;
(b) setting the number of execution cycles;
(c) The pressure setting value immediately after execution of the purge process is set as the initial pressure setting value, and the final pressure setting value is set to the target pressure based on the initial pressure setting value, the target pressure value, and the number of execution cycles. applying the pressure setpoint to the pressure control device such that the
In the step (c), when the number of execution cycles is 2 or more, the pressure setting value is changed in a direction approaching the target pressure value, and the new pressure setting value is applied to the pressure control device every execution cycle. characterized by
Pressure adjustment method.

請求項１記載の圧力調整方法であって、
前記初期圧力設定値は「Ｐｓ（０）」、前記目標圧力値は「Ｐｙ（＜Ｐｓ（０））」、前記実行周期回数は「Ｔｎ（Ｔｎ≧１の自然数）」に規定され、
前記ステップ(c)は、
(c-1) 圧力変化量Ｐｘ（＝（Ｐｓ（０）－Ｐｙ）／Ｔｎ）を算出するステップと、
(c-2) パラメータ値ｉを“１”に初期設定するステップと、
(c-3) 前記パラメータ値ｉで規定されるｉ回目の圧力設定値Ｐｓ（ｉ）｛＝Ｐｓ（ｉ－１）－Ｐｘ｝を算出するステップと、
(c-4) ｉ回目の実行周期用の圧力設定値Ｐｓ（ｉ）を前記圧力制御機器に付与し、前記圧力制御機器にｉ回目の前記圧力制御動作を実行させるステップとを含み、
前記ステップ(c-3)及び(c-4)は、前記パラメータ値ｉを“１”増加させつつ、前記パラメータ値ｉが前記実行周期回数Ｔｎに達するまで、Ｔｎ回繰り返し実行される、
圧力調整方法。 The pressure adjustment method according to claim 1,
The initial pressure setting value is defined as "Ps(0)", the target pressure value is defined as "Py(<Ps(0))", and the number of execution cycles is defined as "Tn (a natural number of Tn≧1)",
Said step (c) is:
(c-1) a step of calculating the pressure change amount Px (=(Ps(0)-Py)/Tn);
(c-2) initializing the parameter value i to “1”;
(c-3) calculating the i-th pressure setting value Ps(i) {=Ps(i-1)-Px} defined by the parameter value i;
(c-4) a step of applying a pressure setting value Ps(i) for the i-th execution cycle to the pressure control device and causing the pressure control device to execute the pressure control operation for the i-th time;
The steps (c-3) and (c-4) are repeatedly executed Tn times while increasing the parameter value i by "1" until the parameter value i reaches the execution cycle number Tn.
Pressure adjustment method.

請求項１または請求項２に記載の圧力調整方法であって、
前記オゾン生成装置は、
前記原料ガス供給経路上に設けられ、前記オゾン発生器に入力される原料ガスの流量である原料ガス流量を制御する流量制御動作を実行する流量制御機器をさらに備え、
前記制御部は前記流量制御機器をさらに制御し、
前記圧力調整方法は前記パージ処理を含み、
前記パージ処理は、
前記制御部の制御下で、前記流量制御機器に前記流量制御動作を実行させ、前記原料ガス供給経路を介して供給される原料ガスを用いて前記オゾン発生器内に残存するオゾンガスを外部に排出する処理を含む、
圧力調整方法。 The pressure adjustment method according to claim 1 or claim 2,
The ozone generator includes:
Further comprising a flow rate control device that is provided on the raw material gas supply path and executes a flow rate control operation to control the raw material gas flow rate that is the flow rate of the raw material gas input to the ozone generator,
The control unit further controls the flow rate control device,
The pressure adjustment method includes the purge process,
The purge process includes:
Under the control of the control unit, the flow rate control device executes the flow rate control operation, and the ozone gas remaining in the ozone generator is discharged to the outside using the raw material gas supplied via the raw material gas supply path. including processing to
Pressure adjustment method.

請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載の圧力調整方法であって、
前記実行周期回数は、１以上５０以下に設定される、
圧力調整方法。 The pressure adjustment method according to any one of claims 1 to 3,
The number of execution cycles is set to 1 or more and 50 or less,
Pressure adjustment method.