TW201834731A - 臭氧氣體的濃縮方法、以及臭氧氣體的濃縮裝置 - Google Patents

臭氧氣體的濃縮方法、以及臭氧氣體的濃縮裝置 Download PDF

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Abstract

提供一種臭氧氣體的濃縮方法、以及實現其之臭氧氣體的濃縮裝置(1)；該臭氧氣體的濃縮方法，係具備：將含有臭氧氣體的原料混合氣體導入至保持有吸附臭氧氣體的吸附劑的吸附容器(20)內，並使臭氧氣體吸附於吸附劑的步驟；將以能夠對於吸附容器(20)在連通的狀態與不連通的狀態作切換地受到連接的濃縮容器(30)的內部，在對於吸附容器不連通的狀態作減壓的步驟；以及切換為內部受到減壓的濃縮容器(30)與保持有吸附了臭氧氣體的吸附劑的吸附容器(20)連通的狀態，並藉由濃縮容器(30)內與吸附容器(20)內的壓力差使吸附於吸附劑的臭氧氣體脫附而被搬運至濃縮容器(30)內，藉此將臭氧氣體的濃度比原料混合氣體更高的濃縮混合氣體導入至濃縮容器(30)內的步驟。

Description

臭氧氣體的濃縮方法、以及臭氧氣體的濃縮裝置
本發明，係有關於臭氧氣體的濃縮方法、以及臭氧氣體的濃縮裝置。
臭氧氣體，係具有極強的氧化力，且除臭力、殺菌力優異。並且，分解後不會殘留毒性。因此，廣泛使用於除臭劑、殺菌劑、半導體的氧化處理等。
臭氧氣體，係例如能夠藉由在含有氧氣的環境氣體中放電而生成。然而，因為如此所生成的臭氧氣體為低濃度，故為了實用係有必要將臭氧氣體濃縮而提高臭氧的濃度。作為如此之臭氧氣體的濃縮方法之一例，係提案有使臭氧氣體吸附於吸附塔內的吸附劑後，藉由連接於吸附塔的真空泵浦使吸附塔減壓而使臭氧氣體從吸附劑脫附，以將臭氧氣體濃縮精製的方法(例如，參照專利文獻1)。
另外，係提案有藉由連接於吸附塔的真空泵浦使吸附塔內減壓，而使吸附於吸附塔內的吸附劑之臭氧氣體脫附，並將臭氧氣體供給至配置在真空泵浦的下游側 的緩衝槽的方法(例如，參照專利文獻2)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2013-56810號公報
[專利文獻2]國際公開第2008/062534號
然而，現存的臭氧氣體的濃縮方法係有數項課題。例如，於專利文獻1及專利文獻2所示之方法中，在使臭氧氣體從吸附塔內的吸附劑脫附時，係以真空泵浦進行減壓。此時，在吸附塔內受到濃縮的臭氧氣體會通過真空泵浦內部，故接氣部、特別是可動部之臭氧耐性會成為問題。因此，必須選擇特殊材質的零件，且修理、替換等維護的頻率會提高，亦有穩定運作受到阻礙之情事。
本發明之目的，係在於提供一種能夠達成穩定運作的臭氧氣體的濃縮方法、以及臭氧氣體的濃縮裝置。
依據本發明之臭氧氣體的濃縮方法，係具備：將含有臭氧氣體的原料混合氣體導入至保持有吸附臭氧氣體的吸附劑的吸附容器內，並使臭氧氣體吸附於吸附 劑的步驟；將以能夠對於吸附容器在連通的狀態與不連通的狀態作切換地受到連接的濃縮容器的內部，在對於吸附容器不連通的狀態作減壓的步驟；以及切換為內部受到減壓的濃縮容器與保持有吸附了臭氧氣體的吸附劑的吸附容器連通的狀態，並藉由濃縮容器內與吸附容器內的壓力差使吸附於吸附劑的臭氧氣體脫附而被搬運至濃縮容器內，藉此將臭氧氣體的濃度比原料混合氣體更高的濃縮混合氣體導入至濃縮容器內的步驟。
於依據本發明之臭氧氣體的濃縮方法中，在將濃縮容器的內部以對於吸附容器不連通的狀態作減壓後，切換為濃縮容器與吸附容器連通的狀態並將濃縮混合氣體導入至濃縮容器內。因此，不需使臭氧通過真空泵浦等減壓裝置的內部，便能夠實施濃縮混合氣體對於濃縮容器之導入。因此，能夠減少真空泵浦等減壓裝置的修理、替換等維護的頻率，而能夠達成穩定的運作。
於前述之臭氧氣體的濃縮方法中，亦可進一步具備：在使臭氧氣體吸附於吸附劑的步驟之後且在將濃縮混合氣體導入至濃縮容器內的步驟之前，藉由將保持有吸附了臭氧氣體的吸附劑的吸附容器內作排氣，使吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟。於吸附容器內，因為臭氧係主要吸附於吸附劑，故吸附容器內所含有的游離氣體中的臭氧濃度低。於該排出吸附容器內的氣體的一部分的步驟中，如此之臭氧濃度低的氣體係受到廢棄。因此，結果上能夠提高被回收至濃縮容器內的氣體中的臭氧濃度。
前述使吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟，係亦可含有：藉由將保持有吸附了臭氧氣體的吸附劑的吸附容器與大氣連通，使吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟。藉由包含該步驟，能夠以簡單的設備進行前述使吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟。
前述使吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟，係亦可包含：使保持有吸附了臭氧氣體的吸附劑的吸附容器內的氣體的一部分不到達濃縮容器，並以使吸附容器內的壓力成為-80kPa‧G以下的方式作排氣的步驟。藉由以使吸附容器內的壓力成為-80kPa‧G以下的方式作排氣，能夠提高吸附容器內的臭氧氣體濃度。因此，能夠將含有高濃度的臭氧的氣體回收至濃縮容器內。又，「kPa‧G」係意指表壓(gage pressure)，且係使大氣壓為0kPa‧G時表示相對的壓力值的單位。
本發明之臭氧氣體的濃縮方法，係亦可使用複數個吸附容器來實施。藉由具備複數個吸附容器，例如能夠在1個吸附容器於脫附中，使別的吸附容器吸附臭氧氣體，而能夠盡量使待命時間不致發生地反覆吸附-脫附的循環。
使吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟，係亦可包含：將保持有吸附了臭氧氣體的吸附劑的複數個吸附容器當中之第1吸附容器與複數個吸附容器當中之第2吸附容器連通，使第1吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟。若將第1吸附容器與第2吸附容器連通，則第1 吸附容器內的氣體的一部分係從使臭氧氣體吸附於吸附劑而壓力變高的第1吸附容器被排出至第2吸附容器。因為排出過程初期所排出的氣體中的臭氧濃度相對較低，故藉由將臭氧濃度較低的氣體從第1吸附容器作排氣，最終能夠回收比第1吸附容器更高濃度的臭氧氣體。另外，被導出至第2吸附容器的氣體，係被利用於提高第2吸附容器內的壓力，進而，氣體中所含有的臭氧，係被吸附至第2吸附容器內的吸附劑。因此，能夠減少未利用而廢棄的臭氧氣體的量。
本發明之臭氧氣體的濃縮方法，係亦可使用複數個濃縮容器來實施。藉由使用複數個濃縮容器，例如能夠盡量使待命時間不致發生地反覆減壓-導入濃縮混合氣體-導出臭氧氣體的循環。
將濃縮混合氣體導入至濃縮容器內的步驟，係亦可不加熱吸附容器而實施。為了將吸附容器加熱會需要加熱裝置，而會使裝置變得龐大。藉由不實施加熱，便不需要龐大的裝置，而能夠使設備簡單化。
依據本發明之臭氧氣體的濃縮裝置，係具備：吸附容器、濃縮容器、減壓裝置、以及流路控制裝置。吸附容器，係保持有藉由被導入含有臭氧氣體的原料混合氣體而吸附臭氧氣體的吸附劑。濃縮容器，係連接於吸附容器。減壓裝置，係連接於濃縮容器並能夠使濃縮容器內減壓的裝置。流路控制裝置，係能夠切換為：不將吸附容器與濃縮容器連通，且濃縮容器內係藉由減壓裝置受 到減壓的狀態；以及將吸附容器與濃縮容器連通，且濃縮容器內未藉由減壓裝置受到減壓的狀態，此狀態係藉由濃縮容器內與吸附容器內的壓力差使吸附於吸附劑的臭氧氣體脫附而被搬運至濃縮容器內，藉此將臭氧氣體的濃度比原料混合氣體更高的濃縮混合氣體導入至濃縮容器內的狀態。
於依據本發明之臭氧氣體的濃縮裝置中，係具備：在將濃縮容器的內部以對於吸附容器不連通的狀態作減壓後，切換為濃縮容器與吸附容器連通的狀態並將濃縮混合氣體導入至濃縮容器內的構成。因此，藉由依據本發明之臭氧氣體的濃縮裝置，不需使臭氧通過真空泵浦等減壓裝置的內部，便能夠實施濃縮混合氣體對於濃縮容器之導入。因此，能夠減少真空泵浦等減壓裝置的修理、替換等維護的頻率，而能夠達成穩定的運作。
本發明之臭氧氣體的濃縮裝置，係亦可具備：排氣路，係連接於吸附容器，並使吸附容器內的氣體不到達濃縮容器而作排氣。藉由具備該排氣路，例如能夠使臭氧濃度低的氣體不到達濃縮容器便能夠作廢棄，故能夠回收臭氧濃度高的氣體。
本發明之臭氧氣體的濃縮裝置，係亦可具備複數個吸附容器。藉由具備複數個吸附容器，例如能夠在1個吸附容器於脫附中，使別的吸附容器吸附臭氧氣體，而能夠盡量使待命時間不致發生地反覆吸附-脫附的循環。
本發明之臭氧氣體的濃縮裝置，係亦可具備複數個濃縮容器。藉由具備複數個濃縮容器，例如能夠盡量使待命時間不致發生地反覆減壓-導入濃縮混合氣體-導出臭氧氣體的循環。
如從以上說明可知般，依據本發明，係能夠提供一種能夠達成穩定運作的臭氧氣體的濃縮方法、以及臭氧氣體的濃縮裝置。
1‧‧‧臭氧濃縮裝置
10‧‧‧臭氧生成裝置
20‧‧‧吸附容器
20A‧‧‧第1吸附容器
20B‧‧‧第2吸附容器
20C‧‧‧第3吸附容器
20D‧‧‧吸附容器
30‧‧‧濃縮容器
30A‧‧‧第1濃縮容器
30B‧‧‧第2濃縮容器
30C‧‧‧第3濃縮容器
30D‧‧‧濃縮容器
40‧‧‧氧源
41‧‧‧第1質流控制器
42‧‧‧第2質流控制器
43‧‧‧第3質流控制器
50‧‧‧濃縮容器減壓用泵浦
51‧‧‧排氣用泵浦
52‧‧‧排氣用泵浦
53‧‧‧臭氧分解裝置
54‧‧‧臭氧分解裝置
55‧‧‧臭氧分解裝置
61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、 73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85‧‧‧閥
86‧‧‧背壓閥
87‧‧‧節流閥
88‧‧‧背壓閥
89、90、91、92‧‧‧閥
93‧‧‧背壓閥
94‧‧‧節流閥
95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、111、112、113、114‧‧‧閥
115‧‧‧背壓閥
116、117、118、119‧‧‧閥
120‧‧‧背壓閥
121‧‧‧節流閥
143、144、145、151、152、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226‧‧‧配管
[第1圖]係表示實施形態1之臭氧氣體的濃縮裝置的構成之一例中，配管所致之連接狀態的圖。
[第2圖]係表示實施形態1之臭氧氣體的濃縮裝置的構成之一例中，控制上之連接狀態的圖。
[第3圖]係表示實施形態1之吸附容器的控制之一例的流程圖。
[第4圖]係表示實施形態1之濃縮容器的控制之一例的流程圖。
[第5圖]係表示實施形態1之臭氧氣體的濃縮順序之一例的時序圖。
[第6圖]係表示實施形態2之臭氧氣體的濃縮裝置的構成之一例的示意圖。
[第7圖]係表示實施形態3及4之臭氧氣體的濃縮裝置的構成之一例的示意圖。
[第8圖]係表示實施形態3之吸附容器的控制之一例的流程圖。
[第9圖]係表示實施形態3之濃縮容器的控制之一例的流程圖。
[第10圖]係表示實施形態3之臭氧氣體的濃縮順序之一例的時序圖。
[第11圖]係表示實施形態4之臭氧氣體的濃縮順序之一例的時序圖。
以下，根據圖式說明本發明之實施形態。又，於以下圖式中相同或是相當的部分係賦予相同的參照號碼，而不重複其說明。
(實施形態1) 1.臭氧氣體的濃縮裝置的構成
第1圖，係表示作為實施形態1之臭氧氣體的濃縮裝置的臭氧濃縮裝置1之配管所致之連接狀態。第2圖，係表示作為實施形態1之臭氧氣體的濃縮裝置的臭氧濃縮裝置1之控制之連接狀態。參照第1圖，臭氧濃縮裝置1，係具備氧源40、臭氧生成裝置10、吸附容器20A、20B、20C、以及濃縮容器30A、30B、30C。參照第1圖進行大 致說明，於臭氧濃縮裝置1，係首先從氧源40對臭氧生成裝置10送出氧氣。從氧源40所送出的氧氣，其一部分係於臭氧生成裝置10中被轉換為臭氧，而生成含有臭氧的原料混合氣體。含有臭氧的原料混合氣體，係從臭氧生成裝置10被送出至吸附容器20A、20B、或是20C。被送出至吸附容器20A、20B、或是20C的原料混合氣體中的臭氧，係被吸附於吸附容器20A、20B、或是20C內的吸附劑。受到吸附劑所吸附的臭氧係之後受到脫附，而於吸附容器20A、20B、20C內生成臭氧濃度受到提高的濃縮混合氣體。濃縮混合氣體，係從吸附容器20A、20B、或是20C，被導入至濃縮容器30A、30B、或是30C。被導入至濃縮容器30A、30B、或是30C的濃縮混合氣體，係被供給至供給對象物。以下，參照第1圖進行詳細說明。
氧源40與第1質流控制器41，係藉由配管152受到連接。作為氧源40，係例如能夠採用保持氧的鋼瓶、LGC(Liquid Gas Container，液化氣容器)、CE(Cold Evaporator，冷蒸發器)等。配管152，係來自氧源40的氧氣的流出路。於配管152，係設置有閥61。於第1質流控制器41，係連接有配管154。於配管154，係設置有閥62。配管154，係被連接至臭氧生成裝置10。配管154，係原料氣體對於臭氧生成裝置10的流入路。如此，氧源40係經由配管連接至臭氧生成裝置10。
於臭氧生成裝置10，係連接有配管155。配管155，係包含在臭氧生成裝置10內所生成的臭氧的原 料混合氣體的流出路。於配管155，係連接有配管156、配管157、以及配管158。於配管156，係設置有閥65。於配管157，係設置有閥67。於配管158，係設置有閥69。
在配管152的閥61所設置的位置與連接於氧源40的位置之間，係連接有配管151。配管151，係連接於第2質流控制器42。於配管151，係設置有閥63。於第2質流控制器42，係連接有配管153。於配管153，係連接有配管160、配管162、以及配管164。於配管160，係設置有閥64。於配管162，係設置有閥66。於配管164，係設置有閥68。
配管156及配管160，係連接於配管159。配管157及配管162，係連接於配管161。配管158及配管164，係連接於配管163。配管159，係連接於第1吸附容器20A。配管161，係連接於第2吸附容器20B。配管163，係連接於第3吸附容器20C。於第1吸附容器20A內，係保持有由矽凝膠所成之吸附劑(第1吸附劑)。於第2吸附容器20B內，係保持有由矽凝膠所成之吸附劑(第2吸附劑)。於第3吸附容器20C內，係保持有由矽凝膠所成之吸附劑(第3吸附劑)。構成第1吸附劑、第2吸附劑、第3吸附劑之各矽凝膠，係例如被調整為純度99.99質量%以上。
於第1吸附容器20A，係連接有配管165。於第2吸附容器20B，係連接有配管166。於第3吸附容器 20C，係連接有配管167。配管165與配管166，係以配管143作連接。於配管143，係設置有閥89。配管166與配管167，係以配管144作連接。於配管144，係設置有閥90。配管165與配管167，係以配管145作連接。於配管145，係設置有閥91。
於配管165，係連接有配管168、以及配管169。於配管166，係連接有配管170、以及配管171。於配管167，係連接有配管172、以及配管173。於配管168，係設置有閥70。於配管169，係設置有閥71。於配管170，係設置有閥72。於配管171，係設置有閥73。於配管172，係設置有閥74。於配管173，係設置有閥75。於配管168，係連接有配管170、配管172、以及配管174。另外，於配管169，係連接有配管171、配管173、以及配管175。
配管174之與連接於配管168、配管170、配管172側為相反側的端部，係形成排出臭氧濃縮裝置1內的氣體的排氣路。於配管174，係設置有背壓閥88、臭氧分解裝置54、以及排氣用泵浦51。藉由背壓閥88，能夠控制排出吸附容器20內的氣體的一部分的步驟中之壓力。臭氧分解裝置54，係分解從排氣路所排氣的環境氣體所含有的臭氧。於排出吸附容器20內的氣體的一部分的步驟中，在不必控制壓力的情形(與大氣連通的情形)，係能夠省略背壓閥88、以及排氣用泵浦51。
於配管175，係連接有配管176、配管178、 以及配管180。配管176，係以延伸至第1濃縮容器30A的內部的方式作配置。於配管176，係設置有閥76。另外，配管178，係以延伸至第2濃縮容器30B的內部的方式作配置。於配管178，係設置有閥77。另外，配管180，係以延伸至第3濃縮容器30C的內部的方式作配置。於配管180，係設置有閥78。
於配管175，係設置有閥85、背壓閥86、以及節流閥87。背壓閥86與節流閥87，係控制臭氧氣體的脫附時之濃縮混合氣體的壓力及流量。
配管177，係以從第1濃縮容器30A的內部延伸至外部的方式作配置。於配管177，係設置有閥82。配管179，係以從第2濃縮容器30B的內部延伸至外部的方式作配置。於配管179，係設置有閥83。配管181，係以從第3濃縮容器30C的內部延伸至外部的方式作配置。於配管181，係設置有閥84。配管177、配管179、以及配管181，係連接於配管185。
濃縮容器30A、30B、30C，係收容含有從第1吸附容器20A內的第1吸附劑、第2吸附容器20B內的第2吸附劑、或是第3吸附容器20C內的第3吸附劑脫附的臭氧氣體的濃縮混合氣體。濃縮容器30A、30B、30C，係由具有耐臭氧性的材料(例如具有耐臭氧性的樹脂、金屬等)所成之容器。
於配管185，係連接有第3質流控制器43。於第3質流控制器43，係連接有配管186。配管186，係 連接於將臭氧氣體吐出至應被供給臭氧氣體的供給對象物的吐出部(未圖示)。
於配管177，係連接有配管182。於配管182，係設置有閥79。於配管179，係連接有配管183。於配管183，係設置有閥80。於配管181，係連接有配管184。於配管184，係設置有閥81。於配管175、配管182、配管183、以及配管184，係連接於配管187。配管187，係連接於配管188。於配管188，係設置有臭氧分解裝置53、以及濃縮容器減壓用泵浦50。濃縮容器減壓用泵浦50，係與配管189連接。配管189，係構成於濃縮容器30A、30B、或是30C內減壓時之將容器內部的環境氣體作排氣的排氣管。臭氧分解裝置53，係分解受到排氣的環境氣體所含有的臭氧。
接著，參照第2圖，說明作為實施形態1之臭氧氣體的濃縮裝置的臭氧濃縮裝置1之控制上之連接狀態。參照第2圖，臭氧濃縮裝置1，係具備：控制部12、泵浦50、51、閥61~91、臭氧生成裝置10、作為第1流量調整部的第1質流控制器41、作為第2流量調整部的第2質流控制器42、以及作為第3流量調整部的第3質流控制器43。
控制部12，係發揮作為流路控制裝置的功能，並控制包含從臭氧氣體源至對於供給對象物的供給路徑的路徑之臭氧氣體的濃縮裝置整體。控制部12，係藉由控制各閥的開閉狀態而控制流路。另外，控制部12， 係控制作為減壓裝置的濃縮容器減壓用泵浦50、作為排氣裝置的排氣用泵浦51的動作。進而，控制部12，係控制臭氧生成裝置10的動作。
參照第1圖及第2圖，濃縮容器減壓用泵浦50，係與構成將濃縮容器內部的環境氣體作排氣的排氣管之配管189連接。使濃縮容器減壓用泵浦50運作，並且將對應於各濃縮容器30A、30B、或是30C的閥79、80、或是81作開閥，藉此濃縮容器30A、30B、或是30C內受到減壓。排氣用泵浦51，係設置於具備對於外部的排氣口的配管174。使排氣用泵浦51運作，並且將對應於各吸附容器20A、20B、或是20C的閥70、72、或是74作開閥，藉此吸附容器20A、20B、或是20C內的氣體的一部分受到排氣。
參照第1圖及第2圖，第1質流控制器41，係控制從氧源40對臭氧生成裝置10供給的氧氣的流量。第2質流控制器42，係調整作為沖洗氣體從氧源40供給至吸附容器20A、20B、或是20C內的氧氣的流量。第3質流控制器43，係控制從濃縮容器30A、30B、或是30C供給至供給對象物的濃縮混合氣體的流量。
閥61~91，係能夠開閉的閥，藉由將閥開閥或閉閥而控制流路。
臭氧生成裝置10，係具備含有複數個電極的放電單元。對於被導入至臭氧生成裝置10的氧氣，在放電單元的電極間進行放電，藉此氧的一部分被轉換為臭 氧。藉此，生成含有臭氧的原料混合氣體。
2.臭氧氣體的濃縮方法
接著，參照第1圖~第5圖，針對本發明之實施形態1之臭氧氣體的濃縮方法進行說明。第3圖，係表示實施形態1之吸附容器的控制之一例的流程圖。第4圖，係表示實施形態1之濃縮容器的控制之一例的流程圖。第5圖，係表示實施形態1之臭氧氣體的濃縮順序之一例的時序圖。又，前述濃縮方法，係亦可不加熱吸附容器20而實施。
(1)於吸附容器之控制的流程之說明
針對吸附容器20A、20B、20C之控制的流程於以下作說明。參照第3圖，於吸附容器20A、20B、20C之各吸附容器中，係實施S10~S50的步驟。將吸附容器20A、20B、20C當中，第1吸附容器20A之控制的流程作為代表例作說明。
參照第1圖及第3圖，於第1吸附容器20A中，係首先使臭氧氣體吸附於保持在第1吸附容器20A的內部之第1吸附劑(S10)。於S10中，係首先將閥61及閥62開閥。藉此，從氧源40所供給的氧氣，係經由配管152到達第1質流控制器41。被第1質流控制器41調整為所期望之流量的氧氣，係經由配管154被送抵至臭氧生成裝置10。藉由到達臭氧生成裝置10的氧氣內之放電， 生成臭氧氣體。若在此將閥65開閥，則含有在臭氧生成裝置10內所生成的臭氧氣體的原料混合氣體，係從臭氧生成裝置10被吐出，並經由配管155、配管156、以及配管159，被導入至第1吸附容器20A內。如此持續將原料混合氣體導入至第1吸附容器20A，並視必要在預定的時機將閥70(或是，雖未圖示，用以使臭氧流通(通過)於第1吸附容器20A內而連接於配管165之用以使流通配管開閉的流通配管用開閉閥)開閥，使第1吸附容器20A的內壓保持為預定的壓力。當含有臭氧氣體的原料混合氣體對於第1吸附容器20A的導入自開始到達預定的時機，閥65及閥70(或是流通配管用開閉閥)受到閉閥。
被保持於第1吸附容器20A的內部的第1吸附劑，係選擇性吸附被導入的原料混合氣體中的臭氧。因此，未被吸附於第1吸附劑的氣體，係臭氧濃度低。因此，為了廢棄該臭氧濃度低的氣體，並僅回收臭氧濃度高的部分，係進行第1吸附容器20A內的氣體的排氣(S20)。就排氣的方法而言，係能夠舉出以下數個方法為例。
(A)與大氣連通並排氣的方法
在將閥64、65、71閉閥的狀態，將閥70開閥。若開放背壓閥88，則第1吸附容器20A與外部的大氣係經由配管165、168、以及174作連通。第1吸附容器20A內的內部，係因原料混合氣體的導入而壓力變得比大氣壓更 高，故從壓力較高側之第1吸附容器20A內，對於大氣壓的外部排出第1吸附容器20A內的氣體的一部分。此時，臭氧係被吸附於第1吸附劑，故此時所排出的氣體的一部分，係臭氧濃度較低的氣體。另外，採用該方法時，係能夠省略背壓閥88及排氣用泵浦51，而能夠使裝置簡單化。
(B)以使第1吸附容器20A內的壓力成為-80kPa‧G以下的方式作排氣的方法
在將閥64、65、71閉閥的狀態，將閥70開閥。使排氣用泵浦51運作，並藉由背壓閥88，能夠一邊將第1吸附容器20A的內壓控制為比大氣壓更低壓，具體而言係-80kPa‧G以下，一邊將第1吸附容器20A內的氣體的一部分排出。依據此方法，能夠排出更多被收容於第1吸附容器20A的氣體當中臭氧濃度較低的部分，並僅使更高濃度的部分殘留於第1吸附容器20A內。因此，與上述之(A)方法比較，能夠獲得含有更高濃度的臭氧的濃縮混合氣體。另外，此方法係使第1吸附容器20A內的氣體的一部分不到達濃縮容器30而進行。
(C)使第1吸附容器20A內的氣體的一部分排出至別的吸附容器20B(或是20C)的方法
首先，第2吸附容器20B，係處於進行使臭氧吸附的步驟S10之前的狀態。於該狀態中，若使閥64、65、 66、67、70、71、72、73維持閉閥，並將閥89開閥，則氣體會從壓力較高的第1吸附容器20A內部被吐出至壓力較低的第2吸附容器20B的內部。若持續擱置，則最終第1吸附容器20A的內壓與第2吸附容器20B的內壓成為相同。之後，將閥89閉閥。藉此，第1吸附容器20A內臭氧濃度較低的部分，係從第1吸附容器20A被導出至第2吸附容器20B。藉此，能夠從第1吸附容器20A回收到更高濃度的臭氧氣體。另外，被導入至第2吸附容器20B內的氣體，係被利用於提高第2吸附容器20B內的壓力，進而，氣體中的臭氧，係被吸附至保持於第2吸附容器20B內的第2吸附劑。因此，能夠不將臭氧排氣並回收利用。
以上，雖列舉數個用以實施S20的例子，然而實施S20的方法係並不限於該等方法。作為該等以外的方法，係例如亦能夠將吸附容器20A內的氣體的一部分排氣至濃縮容器30A、30B、30C之任一者。
接著，進行第1次濃縮混合氣體的導出(S30)。於第1次的濃縮混合氣體中從第1吸附容器20A被導出之濃縮混合氣體，係被導入至濃縮容器30A、30B、30C當中預定的濃縮容器內。此時，濃縮容器受到減壓，而被導入有濃縮混合氣體的濃縮容器的內壓，係被保持在比第1吸附容器20A的內壓更低的狀態。因此，若將第1吸附容器20A側的閥71、以及濃縮容器側的閥76(或是77、78)開閥，則從壓力較高的第1吸附容器20A所導出的濃縮混合氣體，係經由配管175，被導入至壓力 較低的預定的濃縮容器30內。
接著，進行第2次濃縮混合氣體的導出(S40)。被導入第2次濃縮混合氣體的濃縮容器30的內壓，係保持在比被導入第1次濃縮混合氣體的容器的內壓還要更低的狀態。因此，持續吸附在第1吸附劑，而於第1次濃縮混合氣體的導出中未被導出之殘存於第1吸附容器20A的臭氧係被導出。因此，於S40中，臭氧濃度比於S30中被導出的濃縮混合氣體更高的濃縮混合氣體係被導出。
並且，參照第3圖，結束了對於供給對象物的臭氧氣體供給時(於步驟S50中為YES時)，係停止臭氧濃縮裝置1的運轉，而臭氧氣體的濃縮結束。未結束對於供給對象物的臭氧氣體供給時(於步驟S50中為NO時)，係再度反覆S10~S40的操作。又，亦能夠省略將吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟S20以及進行第2次濃縮混合氣體的導出的步驟S40。
於前述說明中，雖僅將於第1吸附容器20A之例作為代表例進行說明，然而前述S10~S50的循環，係於第1吸附容器20A、第2吸附容器20B、第3吸附容器20C之各吸附容器中受到實施。另外，於各吸附容器中之S10~S50的循環，係以使濃縮混合氣體的供給順暢地受到實施的方式，分別將時間錯開而實施。
第5圖，係表示實施形態1之臭氧氣體的濃縮順序之一例的時序圖。參照第5圖，於時刻t10~t13中， 在第2吸附容器20B，係進行S20的排氣步驟(時刻t10~t11)、S30的第1次導出步驟(時刻t10~t11)、以及S40的第2次導出步驟(時刻t12~t13)。另一方面，於第1吸附容器20A及第3吸附容器20C，係進行S10的吸附步驟。於時刻t13~t16，係於第3吸附容器20C進行S20~S40。此時，於第1吸附容器20A及第2吸附容器20B，係進行S10的吸附步驟。另外，於時刻t16~t19，係於第1吸附容器20A進行S20~S40。此時，於第2吸附容器20B及第3吸附容器20C，係進行S10的吸附步驟。如此，係在3個吸附容器當中的1個實施S20~S40的步驟的期間，剩下的2個實施S10的狀態下，反覆前述循環。
(2)於濃縮容器之控制的流程的說明
接著，針對濃縮容器30A、30B、30C之控制的流程於以下作說明。參照第4圖，於濃縮容器30A、30B、30C之各濃縮容器中，係實施T10~T50的步驟。將濃縮容器30A、30B、30C當中，第1濃縮容器30A之控制的流程作為代表例作說明。
首先，使第1濃縮容器30A的內部減壓(T10)。參照第1圖及第4圖，為了使第1濃縮容器30A的內部減壓，係在將閥76與閥82閉閥的狀態下使濃縮容器減壓用泵浦50運作，接著使閥79開閥。藉此，第1濃縮容器30A的內部的環境氣體，係通過配管177、 182、187、188、以及189被排出至外部，而第1濃縮容器30A的內部受到減壓。將第1濃縮容器30A的內部減壓至預定的壓力後，使濃縮容器減壓用泵浦50的運作停止，並且將閥79閉閥。藉此，使第1濃縮容器30A的內部保持在減壓狀態。
接著，進行第1次濃縮混合氣體的導入(T20)。於T20中，藉由將閥76開閥，切換為使第2吸附容器20B與第1濃縮容器30A連通的狀態。若切換為使兩連通的狀態，則藉由壓力差，從第2吸附容器20B，經由配管175及176，臭氧濃度比原料混合氣體更高的濃縮混合氣體係被導入至第1濃縮容器30A的內部。此時，第1濃縮容器30A的內部，係保持在比吸附容器20的內壓更低的狀態，故藉由將閥76開閥，能夠從吸附容器20藉由壓力差將含有高濃度的臭氧氣體的濃縮混合氣體導入至第1濃縮容器30A的內部。然而，因含有高濃度的臭氧氣體的濃縮混合氣體量較少，故在第1次濃縮混合氣體的導入結束的時點，第1濃縮容器30A內尚未填充有對臭氧氣體的供給為充分的壓力。另外，第1濃縮容器30A的內壓雖然些微上升，然而仍保持在比其他的吸附容器例如第3吸附容器20C的內壓更低的狀態。
接著，進行第2次濃縮混合氣體的導入(T30)。於第2次濃縮混合氣體的導入中，第1濃縮容器30A的內壓係稍微比第1次濃縮混合氣體的導入時更高。因此，於第2次被導入的濃縮混合氣體，雖然臭氧氣 體的濃度比原料混合氣體更高，然而臭氧濃度稍微比於第1次被導入的濃縮混合氣體更低。藉由第2次濃縮混合氣體的導入，第1濃縮容器30A內係填充有對於臭氧氣體的供給為充分的壓力。於第1次被導入的濃縮混合氣體、以及第2次被導入的濃縮混合氣體，係藉由暫時儲藏於第1濃縮容器30A而濃度被均勻化，而能夠供給穩定的臭氧濃度的氣體。
若第1濃縮容器30A的容器內受到濃縮混合氣體填充，則對於供給對象物供給含有臭氧的濃縮混合氣體(T40)。若將閥82開閥，則濃縮混合氣體從第1濃縮容器30A流出，並經由配管177及配管185到達第3質流控制器43。之後，在藉由被第3質流控制器43調整為所期望之流量的狀態，經由配管186對於供給對象物供給臭氧。
並且，參照第4圖，結束了對於供給對象物的臭氧氣體供給時(於步驟T50中為YES時)，係停止臭氧濃縮裝置1的運轉，而臭氧氣體的濃縮結束。未結束對於供給對象物的臭氧氣體供給時(於步驟T50中為NO時)，係再度反覆S10~S40的操作。又，與步驟S40相同，亦能夠省略進行第2次濃縮混合氣體的導入的步驟T30。
於前述說明中，雖僅將於第1濃縮容器30A之例作為代表例進行說明，然而前述S10~S50的循環，係於第1濃縮容器30A、第2濃縮容器30B、第3濃縮容 器30C之各吸附容器中受到實施。另外，於各吸附容器中之T10~T50的循環，係以使濃縮混合氣體的供給順暢地受到實施的方式，分別將時間錯開而實施。
參照第5圖，說明各濃縮容器之控制的時間關係。首先，於時刻t10~t12，在第1濃縮容器30A，係實施將濃縮容器內減壓的步驟T10。此時，於第2濃縮容器30B，係實施將濃縮混合氣體供給至供給對象物的供給步驟T40。於第3濃縮容器30C，係在經過時刻t10~t11之待命時間後，於時刻t11~t12，實施了進行第2次濃縮混合氣體的導入的步驟T30。此時，被導入至第3濃縮容器30C的濃縮混合氣體，係於同時期從第2吸附容器20B被導出的氣體(S30)。
於時刻t12~t13，在第1濃縮容器30A，係實施了進行第1次濃縮混合氣體的導入的步驟T20。此時，被導入至第1濃縮容器30A的濃縮混合氣體，係於同時期從第2吸附容器20B被導出的氣體(S40)。之後，在經過時刻t13~t14之待命時間後，於時刻t14~t15，實施了進行第2次濃縮混合氣體的導入的步驟T30。此時，被導入至第1濃縮容器30A的濃縮混合氣體，係於同時期從第3吸附容器20C被導出的氣體(S30)。於時刻t15，在第1濃縮容器30A，係結束第1次及第2次之濃縮混合氣體的導入，而內部受到濃縮混合氣體所填充。
一方面，於時刻t12~t15，在第2濃縮容器30B，係實施將濃縮容器內減壓的步驟T10。於第3濃縮 容器30C，係實施將濃縮混合氣體供給至供給對象物的供給步驟T40。
於時刻t15~t18，在第1濃縮容器30A，係實施將填充於容器內的濃縮混合氣體供給至供給對象物的供給步驟T40。於第2濃縮容器30B，實施了進行第1次濃縮混合氣體的導入的步驟T20、以及進行第2次濃縮混合氣體的導入的步驟T30(其間包含時刻t16~t17的待命時間)。於第3濃縮容器30C，係在時刻t15結束濃縮混合氣體的供給後，於時刻t15~t18之間，實施將濃縮容器內減壓的步驟T10。
於時刻t18，當從第1濃縮容器30A的濃縮混合氣體的供給結束，時刻t18~t19係進而回到循環的初始，並於時刻t10~t12之間，實施將濃縮容器內減壓的步驟T10。於第2濃縮容器30B，時刻t18~t19係進而回到循環的初始，並於時刻t10~t12之間，實施將濃縮混合氣體供給至供給對象物的供給步驟T40。於第3濃縮容器30C，係在時刻t18~t19，實施了進行第1次濃縮混合氣體的導入的步驟T20。之後，反覆該循環至結束對於供給對象物的濃縮混合氣體的供給。
參照第5圖，若著眼於將濃縮混合氣體供給至供給對象物的供給步驟T40，可知於時刻t10~t19之任一時點中，於任一濃縮容器中步驟T40受到實施。亦即，依據實施形態1，能夠不設定待命時間，並持續進行含有臭氧的濃縮混合氣體的供給。
如前述般，步驟S40及步驟T30係能夠適當省略。又，於時刻t12~t13，省略了進行從第2吸附容器20B的導出的步驟S40時，對應於S40在同時刻進行之對於第1濃縮容器30A的第1次濃縮混合氣體的導入的步驟T20係不會受到實施。此時，於時刻t14~t15，取代進行對於第1濃縮容器30A之第2次濃縮混合氣體的導入的步驟T30，實施步驟T20即可。
(實施形態2) 1.臭氧氣體的濃縮裝置的構成
於實施形態2之臭氧氣體的濃縮裝置，係於實施形態1中之臭氧氣體的濃縮裝置的構成當中，將第6圖中之作為配管169、171、173之下游側的配管191以下的構造作變更者。於實施形態2之臭氧氣體的濃縮裝置，係與實施形態1中之臭氧氣體的濃縮裝置相同，具備3個吸附容器及3個濃縮容器。以下，針對與實施形態1的情形不同的點進行說明。
參照第6圖，實施形態2之臭氧氣體的濃縮裝置，係具備：配管191，係與配管169、配管171、以及配管173連接。配管191，係與配管192、配管193、配管194、以及配管195連接。
於配管192，係設置有閥92、背壓閥93、以及節流閥94。背壓閥93與節流閥94，係控制臭氧氣體的脫附時之濃縮混合氣體的壓力及流量。
於配管193，係設置有閥95。配管193，係以延伸至第1濃縮容器30A的內部的方式作配置。於配管194，係設置有閥96。配管194，係以延伸至第2濃縮容器30B的內部的方式作配置。於配管195，係設置有閥97。配管195，係以延伸至第3濃縮容器30C的內部的方式作配置。
配管196，係以從第1濃縮容器30A的內部延伸至外部的方式作配置。於配管193，係設置有閥101。配管197，係以從第2濃縮容器30B的內部延伸至外部的方式作配置。於配管197，係設置有閥102。配管198，係以從第3濃縮容器30C的內部延伸至外部的方式作配置。於配管198，係設置有閥103。配管196、配管197、以及配管198，係連接於配管199。
於配管199，係設置有臭氧分解裝置53、以及濃縮容器減壓用泵浦50。濃縮容器減壓用泵浦50，係與配管205連接。配管205，係構成於濃縮容器30A、30B、或是30C內減壓時之將容器內部的環境氣體作排氣的排氣管。臭氧分解裝置53，係分解受到排氣的前述環境氣體內所含有的臭氧，並使臭氧不致於濃縮容器減壓用泵浦50內部流通。臭氧分解裝置53與濃縮容器減壓用泵浦50，係以配管204作連接。
於配管196，係連接有配管200。於配管200，係設置有閥98。於配管197，係連接有配管201。於配管198，係連接有配管202。配管201及配管202， 係連接於配管200。
於配管200，係設置有第3質流控制器43。於第3質流控制器43，係連接有配管203。配管203，係連接於將臭氧氣體吐出至應被供給臭氧氣體的供給對象物的吐出部。在採用如此之構造的情形，亦與實施形態1相同，能夠不設定待命時間，並持續進行含有臭氧的濃縮混合氣體的供給。
2.臭氧氣體的濃縮方法
各吸附容器及各濃縮容器之控制的流程，係與實施形態1之控制的流程相同。因此，省略說明。
(實施形態3) 1.臭氧氣體的濃縮裝置的構成
實施形態3，係表示分別具有1個吸附容器及濃縮容器的臭氧氣體的濃縮裝置之一例。參照第7圖，作為實施形態3之臭氧氣體的濃縮裝置之臭氧濃縮裝置1，係具備氧源40。氧源40之例係如上述，故省略說明。
氧源40與第1質流控制器41，係藉由配管211受到連接。配管211，係來自氧源40的氧氣的流出路。於配管211，係設置有閥104。於第1質流控制器41，係連接有配管212。於配管212，係設置有閥105。配管212，係被連接至臭氧生成裝置10。配管212，係原料氣體對於臭氧生成裝置10的流入路。如此，氧源40係 經由配管連接至臭氧生成裝置10。
於臭氧生成裝置10，係連接有配管213。配管213，係在臭氧生成裝置10內所生成的臭氧氣體的流出路。於配管213，係設置有閥112。
在配管211的閥61所設置的位置與連接於氧源40的位置之間，係連接有配管210。配管210，係連接於第2質流控制器42。於配管210，係設置有閥106。於第2質流控制器42，係連接有配管214。於配管214，係設置有閥111。
配管213及配管214，係連接於配管215。配管215，係連接於吸附容器20D。於吸附容器20D內，係保持有由矽凝膠所成之吸附劑。構成吸附劑之各矽凝膠，係例如被調整為純度99.99質量%以上。
於吸附容器20D，係連接有配管216。於配管216，係連接有配管217、以及配管218。
於配管217，係設置有閥113、背壓閥115、臭氧分解裝置55、以及排氣用泵浦52。配管217之與連接於配管216、配管218側為相反側的端部，係形成排出臭氧濃縮裝置1內的氣體的排氣路。藉由背壓閥115，能夠控制排出吸附容器20D內的氣體的一部分的步驟中之壓力。臭氧分解裝置55，係分解從排氣路所排氣的環境氣體所含有的臭氧。於排出吸附容器20D內的氣體的一部分的步驟中，在不必控制壓力的情形(與大氣連通的情形)，係能夠省略背壓閥115、以及排氣用泵浦52。
於配管218，係設置有閥114。配管218，係連接於配管219。
於配管219，係設置有閥119、背壓閥120、節流閥121、臭氧分解裝置53、以及濃縮容器減壓用泵浦50。背壓閥120與節流閥121，係控制臭氧氣體的脫附時之濃縮混合氣體的壓力及流量。濃縮容器減壓用泵浦50，係與配管224及225連接。配管225，係構成於濃縮容器30D減壓時之將容器內部的環境氣體作排氣的排氣管。臭氧分解裝置53，係分解受到排氣的前述環境氣體所含有的臭氧，並使臭氧不致於濃縮容器減壓用泵浦50內部流通。
於配管219，係進一步連接有配管220。配管220，係以延伸至濃縮容器30D的內部的方式作配置。於配管220，係設置有閥116。
配管221，係以從濃縮容器30D的內部延伸至外部的方式作配置。於配管221，係設置有閥117。配管221，係連接有配管222、以及配管223。於配管223，係設置有閥118。配管223，係連接於配管219之節流閥121所設置的位置與臭氧分解裝置53之間。
配管222，係連接於第3質流控制器43。於第3質流控制器43，係連接有配管226。配管226，係連接於將臭氧氣體吐出至應被供給臭氧氣體的供給對象物的吐出部。
又，參照第2圖，於實施形態3之臭氧氣體 的濃縮裝置，係與實施形態1中之臭氧氣體的濃縮裝置相同，具有包含了控制部12之與第2圖相同的構成。具體的說明與實施形態1相同，故省略。
2.臭氧氣體的濃縮方法
接著，參照第7圖~第10圖，針對本發明之實施形態3之臭氧氣體的濃縮方法進行說明。第8圖，係表示實施形態3之吸附容器的控制之一例的流程圖。第9圖，係表示實施形態3之濃縮容器的控制之一例的流程圖。第10圖，係表示實施形態3之臭氧氣體的濃縮順序之一例的時序圖。
(1)於吸附容器之控制的流程之說明
針對吸附容器20D之控制的流程於以下作說明。參照第8圖，於吸附容器20D中，係實施U10~U40的步驟。
參照第7圖及第8圖，於吸附容器20D中，係首先使臭氧氣體吸附於保持在吸附容器20D的內部之吸附劑(U10)。於U10中，係首先將閥104及閥105開閥。藉此，從氧源40所供給的氧氣，係經由配管211到達第1質流控制器41。被第1質流控制器41調整為所期望之流量的氧氣，係經由配管212被送抵至臭氧生成裝置10。對於到達臭氧生成裝置10的氧氣放電，則生成臭氧氣體。在此，若將閥112開閥，則含有在臭氧生成裝置10內所生成的臭氧氣體的原料混合氣體，係從臭氧生成 裝置10被吐出，並經由配管213及配管215，被導入至吸附容器20D內。如此持續將原料混合氣體導入至吸附容器20D，並視必要在預定的時機將閥113(或是，雖未圖示，用以使臭氧流通(通過)於吸附容器20D內而連接於配管217之用以使流通配管開閉的流通配管用開閉閥)開閥，使吸附容器20D的內壓保持為預定的壓力。當含有臭氧氣體的原料混合氣體對於吸附容器20D的導入自開始到達預定的時機，閥112及閥113(或是流通配管用開閉閥)受到閉閥。
接著，基於與實施形態1相同的理由，進行吸附容器20D內的氣體的排氣(U20)。排氣係在將閥111、112、114閉閥的狀態，將閥113開閥。此時，若不使泵浦52運作而開放背壓閥115，則吸附容器20D與大氣係經由配管217作連通。之後，從吸附容器20D內朝向大氣壓之外部將吸附容器20D內的氣體的一部分排出，至吸附容器20D的內壓與大氣壓相同。另外，作為其他方法，係使排氣用泵浦52運作，並藉由背壓閥115，能夠一邊將吸附容器20D的內壓控制為比大氣壓更低壓，具體而言係-80kPa‧G以下，一邊將吸附容器20D內的氣體的一部分排出。另外，能夠將吸附容器20D內的氣體的一部分排出至濃縮容器30D內。
接著，進行濃縮混合氣體的導出(U30)。從吸附容器20D被導出之濃縮混合氣體，係被導入至濃縮容器30D內。此時，被導入有濃縮混合氣體的濃縮容器的內 壓，係被保持在比吸附容器20D的內壓更低的狀態。因此，若將吸附容器20D側的閥114、以及濃縮容器側的閥116開閥，則從壓力較高的吸附容器20D所導出的濃縮混合氣體，係經由配管218、219、以及220，被導入至壓力較低的濃縮容器30D內。
並且，參照第3圖，結束了對於供給對象物的臭氧氣體供給時(於步驟U40中為YES時)，係停止臭氧濃縮裝置1的運轉，而臭氧氣體的供給結束。未結束對於供給對象物的臭氧氣體供給時(於步驟U40中為NO時)，係再度反覆U10~U30的操作。又，亦能夠省略將吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟U20。
(2)於濃縮容器之控制的流程的說明
接著，針對濃縮容器30D之控制的流程於以下作說明。參照第9圖，於濃縮容器30D中，係實施V10~V40的步驟。
首先，使濃縮容器30D的內部減壓(V10)。為了使第1濃縮容器30A的內部減壓，係在將閥116與閥117閉閥的狀態下使濃縮容器減壓用泵浦50運作，接著使閥118開閥。藉此，濃縮容器30D的內部的環境氣體，係通過配管221、223、224、以及225被排出至外部，而濃縮容器30D的內部受到減壓。將濃縮容器30D的內部減壓至預定的壓力後，使濃縮容器減壓用泵浦50的運作停止，並且將閥118閉閥。藉此，使濃縮容器30D的內部 保持在減壓狀態。
接著，進行濃縮混合氣體的導入(V20)。於V20中，若將閥114開閥，則從吸附容器20D所導出的濃縮混合氣體，係經由配管216、218、219、以及220，被導入至濃縮容器30D的內部。此時，濃縮容器30D的內部，係保持在比吸附容器20D的內壓更低的狀態，故藉由將閥116開閥，能夠從吸附容器20D將含有高濃度的臭氧氣體的濃縮混合氣體導入至濃縮容器30D的內部。
若濃縮容器30D的容器內受到濃縮混合氣體填充，則對於供給對象物供給含有臭氧的濃縮混合氣體(V30)。若將閥117開閥，則濃縮混合氣體從濃縮容器30D流出，並經由配管221及配管222到達第3質流控制器43。之後，在藉由被第3質流控制器43調整為所期望之流量的狀態，經由配管226被供給至供給對象物。
並且，參照第9圖，結束了對於供給對象物的臭氧氣體供給時(於步驟V40中為YES時)，係停止臭氧濃縮裝置1的運轉，而臭氧氣體的濃縮結束。未結束對於供給對象物的臭氧氣體供給時(於步驟V40中為NO時)，係再度反覆V10~V30的操作。
接著，參照第10圖，說明吸附容器20D及濃縮容器30D之控制的時間關係。首先，於時刻t30~t32，在吸附容器20D，係實施U10之吸附步驟。其間，於濃縮容器30D，將濃縮混合氣體供給至供給對象物的供給步驟V30(時刻t30~t31)係結束。之後，實施將濃縮容器 30D的內部減壓的減壓步驟V10(時刻t31~t32)。
於時刻t32~t33，在吸附容器20D，係實施U20之排氣步驟。其間，濃縮容器30D係待命中。U20之排氣步驟，係亦能夠省略。此時，能夠消除濃縮容器30D之待命時間。另外，U20之排氣步驟，係在時刻t31~t32進行亦可。
於時刻t33~t34，係實施將濃縮混合氣體從吸附容器20D導出的導出步驟U30。被導出之濃縮混合氣體，係被導入至濃縮容器30D內(V20)。之後，反覆該循環至結束對於供給對象物的濃縮混合氣體的供給。
如實施形態3所示，本發明之臭氧氣體的濃縮方法，係使用分別具備1個吸附容器及濃縮容器的簡單的臭氧濃縮裝置1亦能夠實施。然而，與如實施形態1般分別具備複數個吸附容器及濃縮容器的情形相比，供給臭氧氣體的步驟V30僅能夠斷續進行，故會產生未供給臭氧氣體的供給等待時間。
(實施形態4)
接著，針對實施形態4的進行說明。實施形態4，係包含：使用與在實施形態3所使用者相同的臭氧濃縮裝置1(參照第7圖)，將臭氧濃度高的氣體反覆儲藏於濃縮容器內的步驟。又，針對臭氧濃縮裝置1的說明係省略。
第11圖，係表示實施形態4之臭氧氣體的濃縮順序之一例的時序圖。時刻t40~t44之控制，係與實施 形態3之時刻t30~t34之控制相同。參照第11圖、第8圖及第4圖，首先，在時刻t40~t42，於吸附容器20D，係實施U10之吸附步驟。其間，於濃縮容器30D，將濃縮混合氣體供給至供給對象物的供給步驟T40(時刻t40~t41)係結束。
於時刻t42~t43，在吸附容器20D，係實施U20之排氣步驟。其間，濃縮容器30D係待命中。U20之排氣步驟，係亦能夠省略。此時，能夠消除濃縮容器30D之待命時間。另外，U20之排氣步驟，係在時刻t41~t42進行亦可。
之後，實施將濃縮容器30D的內部減壓的減壓步驟T10(時刻t41~t42)。之後，於時刻t43~t44，於濃縮容器30D內係導入有第1次濃縮混合氣體(T20)。
於時刻t44~t47，在吸附容器20D，係實施U10之吸附步驟、以及U20之排氣步驟。另一方面，濃縮容器30D係待命中。
於時刻t47~t48，係實施將濃縮混合氣體從吸附容器20D導出的導出步驟U30。被導出之濃縮混合氣體，係被導入至濃縮容器30D內(T30)。於濃縮容器30D內，係已在時刻t43~t44，藉由步驟T20被導入濃縮混合氣體一次。因此，於時刻t47~t48之對於濃縮容器30D內之氣體的導入，係該循環中第2次濃縮混合氣體的導入。
實施U30及T20、T30時，濃縮容器30D的 內壓越低，則會從吸附容器內的吸附劑脫附有更高濃度的臭氧。於時刻t47~t48，因被導入有濃縮混合氣體一次，故時刻t47之濃縮容器30D的內壓，係比時刻t43之濃縮容器30D的內壓更高。因此，雖然於時刻t47~t48之被導入至濃縮容器30D內的混合氣體的臭氧濃度，係比從臭氧生成裝置10所供給的氣體相比為充分高濃度，然而比於時刻t43~t44所導入的混合氣體的臭氧濃度更低。
接著，反覆進行對於濃縮容器30D之濃縮混合氣體的導入。若於濃縮容器30D儲藏了所期望之量的濃縮混合氣體，則於時刻t48~t49(=t40~t41)，係進行將濃縮混合氣體供給至供給對象物的供給步驟T40。藉此，與將濃縮混合氣體對於濃縮容器30D僅導入1次的情形相比，能夠使供給步驟T40更長。之後，反覆該循環至結束對於供給對象物的濃縮混合氣體的供給。
於前述實施形態中，雖列舉本發明之臭氧氣體的濃縮方法所使用之臭氧氣體的濃縮裝置為例進行說明，然而如第1圖、第6圖、或是第7圖所示之構成係不過是例示，本發明之臭氧氣體的濃縮裝置係不限於如此之構成。例如，吸附容器及濃縮容器的配置、配管的配置、閥的配置等，能夠考慮施工的容易度、受到設置的空間的狀況等，於不妨礙本發明之實施的範圍作適當變更。另外，吸附容器及濃縮容器的數目並未受到限定。另外，吸附容器及濃縮容器的數目亦可不一致。例如，本發明之臭氧氣體的濃縮裝置，係亦可具備數目比吸附容器的數目更 多的濃縮容器。藉由使濃縮容器的數目比吸附容器的數目更多，在吸附容器內吸附步驟結束時，能夠不需等待時間而效率良好地將濃縮混合氣體導出至濃縮容器。
另外，於前述實施形態中，亦能夠反覆對濃縮容器30內導入臭氧濃度高的濃縮混合氣體，而回收高濃度的臭氧氣體。具體而言，於第一次的排氣步驟S20或是U20中，以使吸附容器20內的壓力變得充分低、例如-90kPa‧G以下的方式作排氣，藉此能夠獲得含有更高濃度的臭氧的濃縮混合氣體。將該濃縮混合氣體導入至濃縮容器30(例如第1濃縮容器30A)後，一邊緩緩提高排氣步驟之吸附容器20內的壓力，一邊反覆複數次的導入，藉此能夠以更高的壓力回收高濃度的臭氧氣體。
應知本次所揭示之實施形態係於各方面皆為例示，而在各方面皆非限定性者。另外，於本發明之範圍係並非前述說明，而是受到申請專利範圍所限定，且包含均等於申請專利範圍的意義及範圍內的所有變更。
〔產業上之利用可能性〕
本發明之臭氧氣體的濃縮方法、以及臭氧氣體的濃縮裝置，係能夠特別有利地運用於泵浦的接氣部的臭氧耐性成為問題的臭氧氣體的濃縮方法、以及臭氧氣體的濃縮裝置。

Claims (12)

  1. 一種臭氧氣體的濃縮方法，係具備：將含有臭氧氣體的原料混合氣體導入至保持有吸附臭氧氣體的吸附劑的吸附容器內，並使臭氧氣體吸附於前述吸附劑的步驟；將以能夠對於前述吸附容器在連通的狀態與不連通的狀態作切換地受到連接的濃縮容器的內部，在對於前述吸附容器不連通的狀態作減壓的步驟；以及切換為內部受到減壓的前述濃縮容器與保持有吸附了臭氧氣體的前述吸附劑的前述吸附容器連通的狀態，並藉由前述濃縮容器內與前述吸附容器內的壓力差使吸附於前述吸附劑的臭氧氣體脫附而被搬運至前述濃縮容器內，藉此將臭氧氣體的濃度比前述原料混合氣體更高的濃縮混合氣體導入至前述濃縮容器內的步驟。
  2. 如請求項1所述之臭氧氣體的濃縮方法，其中，係進一步具備：在使臭氧氣體吸附於前述吸附劑的步驟之後且在將前述濃縮混合氣體導入至前述濃縮容器內的步驟之前，藉由將保持有吸附了臭氧氣體的前述吸附劑的前述吸附容器內作排氣，使前述吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟。
  3. 如請求項2所述之臭氧氣體的濃縮方法，其中，將前述吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟，係包含：藉由將保持有吸附了臭氧氣體的前述吸附劑的前述吸附容器與大氣連通，使前述吸附容器內的氣體的一部分排 出的步驟。
  4. 如請求項2所述之臭氧氣體的濃縮方法，其中，將前述吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟，係包含：使保持有吸附了臭氧氣體的前述吸附劑的前述吸附容器內的氣體的一部分不到達前述濃縮容器，並以使前述吸附容器內的壓力成為-80kPa‧G以下的方式作排氣的步驟。
  5. 如請求項1~4中任一項所述之臭氧氣體的濃縮方法，其中，係使用複數個前述吸附容器實施。
  6. 如請求項5所述之臭氧氣體的濃縮方法，其中，將前述吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟，係包含：將保持有吸附了臭氧氣體的前述吸附劑的前述複數個吸附容器當中之第1吸附容器與前述複數個吸附容器當中之第2吸附容器連通，使前述第1吸附容器內的氣體的一部分排出的步驟。
  7. 如請求項1~4中任一項所述之臭氧氣體的濃縮方法，其中，係使用複數個前述濃縮容器實施。
  8. 如請求項1~4中任一項所述之臭氧氣體的濃縮方法，其中，將前述濃縮混合氣體導入至前述濃縮容器內的步驟，係亦可不加熱前述吸附容器而實施。
  9. 一種臭氧氣體的濃縮裝置，係具備： 吸附容器，係保持有藉由被導入含有臭氧氣體的原料混合氣體而吸附臭氧氣體的吸附劑；濃縮容器，係連接於前述吸附容器；減壓裝置，係連接於前述濃縮容器，並能夠使前述濃縮容器內減壓；以及流路控制裝置，係能夠切換為：不將前述吸附容器與前述濃縮容器連通，且前述濃縮容器內係藉由前述減壓裝置受到減壓的狀態；以及前述將吸附容器與前述濃縮容器連通，且前述濃縮容器內未藉由前述減壓裝置受到減壓的狀態，此狀態係藉由前述濃縮容器內與前述吸附容器內的壓力差使吸附於前述吸附劑的臭氧氣體脫附而被搬運至前述濃縮容器內，藉此將臭氧氣體的濃度比前述原料混合氣體更高的濃縮混合氣體導入至前述濃縮容器內的狀態。
  10. 如請求項9所述之臭氧氣體的濃縮裝置，其中，係進一步具備：排氣路，係連接於前述吸附容器，並使前述吸附容器內的氣體不到達前述濃縮容器而作排氣。
  11. 如請求項9或10所述之臭氧氣體的濃縮裝置，其中，係具備複數個前述吸附容器。
  12. 如請求項9或10所述之臭氧氣體的濃縮裝置，其中，係具備複數個前述濃縮容器。
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