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公開番号2025079577
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-22
出願番号2023192342
出願日2023-11-10
発明の名称ガス溶解液濃度制御システム
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B01F 35/82 20220101AFI20250515BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるようになるまでの時間を短縮することができる、または、生成されるガス溶解液の濃度の変動を小さく抑えることのできるガス溶解液濃度制御システムを提供する。
【解決手段】ガス溶解液濃度制御システム1の制御部16に、濃度測定部13で測定されたガス溶解液の濃度が入力され、制御部16が原料ガス生成部6に制御入力値を出力することによって、原料ガス生成部6で生成する原料ガスのガス量を制御するフィードバック制御が行われる。フィードバック制御では、原料ガス生成部6に入力されている制御入力値の現在値と、濃度測定部13で測定されたガス溶解液の濃度の現在値と、ガス溶解液の目標濃度と、テストラン時に測定された制御入力値とガス溶解液の濃度との関係に基づいて予め算出された補正値とに基づいて、原料ガス生成部6に出力すべき制御入力値が算出される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
原料ガスを生成する原料ガス生成部と、
前記原料ガスを原料液体を溶解させてガス溶解液を生成するガス溶解部と、
前記ガス溶解部で生成されユースポイントに供給されるガス溶解液の濃度を測定する濃度測定部と、
所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるように、前記原料ガス生成部で生成される前記原料ガスのガス量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部には、前記濃度測定部で測定された前記ガス溶解液の濃度が入力され、
前記制御部は、前記原料ガス生成部に制御入力値を出力することによって、前記原料ガス生成部で生成する前記原料ガスのガス量を制御するフィードバック制御を行い、
前記フィードバック制御では、
前記原料ガス生成部に入力されている制御入力値の現在値と、前記濃度測定部で測定された前記ガス溶解液の濃度の現在値と、前記ガス溶解液の目標濃度と、前記ガス溶解液の生成を開始する前のテストラン時に測定された前記制御入力値と前記ガス溶解液の濃度との関係に基づいて予め算出された補正値と、に基づいて、前記原料ガス生成部に出力すべき制御入力値が算出される、ガス溶解液濃度制御システム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記フィードバック制御では、
前記テストラン時に測定された前記制御入力値と前記ガス溶解液の濃度との関係に基づいて、前記原料ガス生成部に出力すべき制御入力値の初期値が算出される、請求項１に記載の請求項１に記載のガス溶解液濃度制御システム。
【請求項３】
前記テストランでは、第１の制御入力値および第１のガス溶解液の濃度と、第２の制御入力値および第２のガス溶解液の濃度とが測定され、
前記初期値は、第１の制御入力値および第１のガス溶解液の濃度と、第２の制御入力値および第２のガス溶解液の濃度との関係を、一次関数で近似することによって算出される、請求項２に記載のガス溶解液濃度制御システム。
【請求項４】
前記テストランでは、第１の制御入力値および第１のガス溶解液の濃度と、第２の制御入力値および第２のガス溶解液と、第３の制御入力値および第３のガス溶解液の濃度とが測定され、
前記初期値は、第１の制御入力値および第１のガス溶解液の濃度と、第２の制御入力値および第２のガス溶解液の濃度と、第３の制御入力値および第３のガス溶解液との関係を、二次関数で近似することによって算出される、請求項２に記載のガス溶解液濃度制御システム。
【請求項５】
前記ガス溶解液の生成を終了したときに、前記原料ガス生成部に入力されていた制御入力値を、制御入力値の前回値として記憶する記憶部を備え、
前記フィードバック制御では、
前記ガス溶解液の生成を再開するときに、前記原料ガス生成部に出力すべき制御入力値の初期値として、前記制御入力値の前回値が用いられる、請求項１に記載のガス溶解液濃度制御システム。
【請求項６】
前記原料ガス生成部に出力すべき制御入力値が、所定の正常範囲内であるか否かを判定する判定部と、
前記補正値が前記正常範囲内でない場合には、異常であることを示す異常通知を行う通知部と、
を備える、請求項１に記載のガス溶解液濃度制御システム。
【請求項７】
ガス溶解液濃度制御システムの制御部で実行される方法であって、
前記ガス溶解液濃度制御システムは、
原料ガスを生成する原料ガス生成部と、
前記原料ガスを原料液体を溶解させてガス溶解液を生成するガス溶解部と、
前記ガス溶解部で生成されユースポイントに供給されるガス溶解液の濃度を測定する濃度測定部と、
所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるように、前記原料ガス生成部で生成される前記原料ガスのガス量を制御する前記制御部と、
を備え、
前記方法は、
前記濃度測定部で測定された前記ガス溶解液の濃度が入力されるステップと、
前記原料ガス生成部に制御入力値を出力することによって、前記原料ガス生成部で生成する前記原料ガスのガス量を制御するフィードバック制御を行うステップと、
を含み、
前記フィードバック制御では、
前記原料ガス生成部に入力されている制御入力値の現在値と、前記濃度測定部で測定された前記ガス溶解液の濃度の現在値と、前記ガス溶解液の目標濃度と、前記ガス溶解液の生成を開始する前のテストラン時に測定された前記制御入力値と前記ガス溶解液の濃度との関係に基づいて予め算出された補正値と、に基づいて、前記原料ガス生成部に出力すべき制御入力値が算出される、方法。
【請求項８】
ガス溶解液濃度制御システムの制御部で実行されるプログラムであって、
前記ガス溶解液濃度制御システムは、
原料ガスを生成する原料ガス生成部と、
前記原料ガスを原料液体を溶解させてガス溶解液を生成するガス溶解部と、
前記ガス溶解部で生成されユースポイントに供給されるガス溶解液の濃度を測定する濃度測定部と、
所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるように、前記原料ガス生成部で生成される前記原料ガスのガス量を制御する前記制御部と、
を備え、
前記プログラムは、前記制御部に、
前記濃度測定部で測定された前記ガス溶解液の濃度が入力される処理と、
前記原料ガス生成部に制御入力値を出力することによって、前記原料ガス生成部で生成する前記原料ガスのガス量を制御するフィードバック制御を行う処理と、
を実行させるものであり、
前記フィードバック制御では、
前記原料ガス生成部に入力されている制御入力値の現在値と、前記濃度測定部で測定された前記ガス溶解液の濃度の現在値と、前記ガス溶解液の目標濃度と、前記ガス溶解液の生成を開始する前のテストラン時に測定された前記制御入力値と前記ガス溶解液の濃度との関係に基づいて予め算出された補正値と、に基づいて、前記原料ガス生成部に出力すべき制御入力値が算出される、プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるように、原料ガス生成部で生成される原料ガスのガス量を制御するガス溶解液濃度制御システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、オゾン水の濃度が目標値になるように自動的に濃度を調整するオゾン水生成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。従来の装置では、濃度計によってオゾン水の濃度を検出し、検出されたオゾン水の濃度が所定の濃度目標値より高ければ、オゾンガス発生器の電圧値を一段階下げ、検出されたオゾン水の濃度が所定の濃度目標値より引くければ、オゾンガス発生器の電圧値を一段階上げることによって、オゾン水の濃度が目標値になるように自動的に濃度を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平７－１８５５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のガス溶解液濃度制御システムにおいては、検出されたオゾン水の濃度が所定の濃度目標値より高ければ、オゾンガス発生器の電圧値を一段階下げ、検出されたオゾン水の濃度が所定の濃度目標値より低ければ、オゾンガス発生器の電圧値を一段階上げることによって、オゾン水の濃度が目標値になるように自動的に濃度を調整しているので、所定の目標濃度のオゾン水が生成されるようになるまでに比較的長い時間がかかり、生成されるオゾン水の濃度の変動が大きい（図５（ｂ）参照）。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるようになるまでの時間を短縮することができる、または、生成されるガス溶解液の濃度の変動を小さく抑えることのできるガス溶解液濃度制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のガス溶解液濃度制御システムは、原料ガスを生成する原料ガス生成部と、前記原料ガスを原料液体を溶解させてガス溶解液を生成するガス溶解部と、前記ガス溶解部で生成されユースポイントに供給されるガス溶解液の濃度を測定する濃度測定部と、所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるように、前記原料ガス生成部で生成される前記原料ガスのガス量を制御する制御部と、を備え、前記制御部には、前記濃度測定部で測定された前記ガス溶解液の濃度が入力され、前記制御部は、前記原料ガス生成部に制御入力値を出力することによって、前記原料ガス生成部で生成する前記原料ガスのガス量を制御するフィードバック制御を行い、前記フィードバック制御では、前記原料ガス生成部に入力されている制御入力値の現在値と、前記濃度測定部で測定された前記ガス溶解液の濃度の現在値と、前記ガス溶解液の目標濃度と、前記ガス溶解液の生成を開始する前のテストラン時に測定された前記制御入力値と前記ガス溶解液の濃度との関係に基づいて予め算出された補正値と、に基づいて、前記原料ガス生成部に出力すべき制御入力値が算出される。
【０００７】
この構成によれば、所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるように、原料ガス生成部で生成される原料ガスのガス量が制御される。この場合、制御部から原料ガス生成部に制御入力値を出力することによって、原料ガス生成部で生成する原料ガスのガス量を制御するフィードバック制御が行われる。このフィードバック制御で、制御部から原料ガス生成部に出力される制御入力値は、制御入力値の現在値と、ガス溶解液の濃度の現在値と、ガス溶解液の目標濃度と、テストラン時に測定された制御入力値とガス溶解液の濃度との関係に基づいて予め算出された補正値とに基づいて、適切に算出される。このようなフィードバック制御により、所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるようになるまでの時間を短縮することができる、または、生成されるガス溶解液の濃度の変動を小さく抑えることができる。
【０００８】
また、本発明のガス溶解液濃度制御システムでは、前記フィードバック制御で、前記テストラン時に測定された前記制御入力値と前記ガス溶解液の濃度との関係に基づいて、前記原料ガス生成部に出力すべき制御入力値の初期値が算出されてもよい。
【０００９】
この構成によれば、原料ガス生成部に出力すべき制御入力値の初期値が算出される。従来のように経験則で初期値を設定する場合に比べて、適切な初期値が設定されるので、所定の目標濃度のガス溶解液が生成されるようになるまでの時間を短縮することができる、または、生成されるガス溶解液の濃度の変動を小さく抑えることができる。
【００１０】
また、本発明のガス溶解液濃度制御システムでは、前記テストランで、第１の制御入力値および第１のガス溶解液の濃度と、第２の制御入力値および第２のガス溶解液の濃度とが測定され、前記初期値は、第１の制御入力値および第１のガス溶解液の濃度と、第２の制御入力値および第２のガス溶解液の濃度との関係を、一次関数で近似することによって算出されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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