臭氧水供给装置和臭氧水供给方法转让专利

申请号 : CN201280033875.0

文献号 : CN103687820B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 床嶋裕人井田纯一

申请人 : 栗田工业株式会社

摘要 :

本发明提供一种能够不产生使臭氧浓度降低的情况地将臭氧水供给至使用位置的臭氧水供给装置以及臭氧水供给方法。臭氧水供给装置(10),其具备:生成臭氧水的臭氧水生成装置(1)、形成有使来自臭氧水生成装置(1)的臭氧水分流的分支点(12、13、14)的主管(11)、联络分支点和使用位置的分支管(15、16、17)、以及防止在主管和分支管中流动的臭氧水的流速的降低的流速维持装置。主管(11)的流路剖面积,与分支点(12、13、14)的上游侧相比,在下游侧减少。主管(11)的流路剖面积的减少量,对应于在分支点被分流至分支管的臭氧水的流量。

权利要求 :

1.一种臭氧水供给装置,其特征在于,其具备:

生成用于供给至使用位置的臭氧水的臭氧水生成装置;

连接于前述臭氧水生成装置并且形成有将在内部流动的臭氧水分流并与前述使用位置的数量相对应的分支点的主管;

联络前述分支点和前述使用位置的分支管;以及

防止在前述主管和前述分支管中流动的臭氧水的流速降低的流速维持装置,并且,将前述流速维持装置构成为:将前述主管的流路剖面积,形成为与前述分支点的上游侧相比,在下游侧减少,并且,前述主管的流路剖面积的减少量,对应于在前述分支点被分流至前述分支管的臭氧水的流量。

2.如权利要求1所述的臭氧水供给装置,其中,在主管的前述分支点附近,设置有主管的管径从上游侧向下游侧逐渐变小的锥状部。

3.如权利要求2所述的臭氧水供给装置,其中,前述分支管连接于前述锥状部或前述锥状部的附近。

4.如权利要求1~3中任一项所述的臭氧水供给装置,其中,从前述分支管分支有用于使臭氧水迂回过前述使用位置并流动至回收管线的迂回用配管,并且,设置有流路选择装置,该流路选择装置在使从该主管流入至该分支管内的臭氧水的全量流动至使用位置的流路选择和使从该主管流入至该分支管内的臭氧水的全量流动至迂回用配管的流路选择之间进行切换。

5.如权利要求1~3中任一项所述的臭氧水供给装置,其中,从前述分支点附近分支有用于使臭氧水迂回过前述使用位置并流动至回收管线的迂回用配管,并且,设置有流路选择装置,该流路选择装置在使从该主管流入至该分支点的臭氧水的一部分仅流动至前述分支管的流路选择和使从该主管流入至该分支点的臭氧水的一部分仅流动至迂回用配管的流路选择之间进行切换。

6.如权利要求1~3中任一项所述的臭氧水供给装置,其中,在最下游侧的分支点的上游侧的前述主管内的臭氧水的流速是30~180m/分钟。

7.如权利要求4所述的臭氧水供给装置,其中,在最下游侧的分支点的上游侧的前述主管内的臭氧水的流速是30~180m/分钟。

8.如权利要求5所述的臭氧水供给装置,其中,在最下游侧的分支点的上游侧的前述主管内的臭氧水的流速是30~180m/分钟。

9.如权利要求1~3、7、8中任一项所述的臭氧水供给装置,其中,其具备有将前述臭氧水的pH设为6以下的pH调整装置。

10.如权利要求4所述的臭氧水供给装置,其中,其具备有将前述臭氧水的pH设为6以下的pH调整装置。

11.如权利要求5所述的臭氧水供给装置,其中,其具备有将前述臭氧水的pH设为6以下的pH调整装置。

12.一种臭氧水供给方法,其是将通过臭氧水生成装置生成的臭氧水经由配管供给至使用位置的臭氧水供给方法,其特征在于,将在前述配管中流动的臭氧水的流速设为规定值以上,

并且,经由权利要求1~11中任一项所述的臭氧水供给装置来供给臭氧水。

说明书 :

臭氧水供给装置和臭氧水供给方法

技术领域

[0001] 本发明涉及臭氧水供给装置以及臭氧水供给方法。更详细而言,涉及不使对于电子材料等进行湿处理的臭氧水的臭氧浓度降低地将臭氧水从臭氧水生成场所供给至使用位置(臭氧水使用场所)的臭氧水供给装置以及臭氧水供给方法。

背景技术

[0002] 在现有技术中,半导体用硅基板、液晶用玻璃基板或者是光掩模用石英基板等的基板以及其他电子零件的洗净,如以美国的RCA公司(美国无线电公司:Radio of Corporation of America Corp.)所开发的RCA洗净所代表的,使用高浓度的药液或洗剂以及用于对其作洗涤的大量的纯水或超纯水来进行。为了达成削减洗净工序的成本的目的或者是对于大量的洗净水的使用作抑制并保护环境的目的等,进行了对于洗净技术的各种的简略化的研究,并且其成果不断提升。作为其代表性的洗净技术,存在着由溶解有臭氧或氢等的特定气体的洗净水来进行的洗净技术。
[0003] 例如,在纯水中溶解有臭氧的臭氧水,即使溶存臭氧浓度为数mg/L的低浓度,也仍具备有强氧化力。因此,臭氧水,被使用在将附着于基板表面上的有机物或金属等的杂质除去的工序、或者是在硅基板的表面上形成氧化皮膜层的工序中。在此种工序中,由于所使用的臭氧浓度会对于基板表面的洗净力或者是所形成的膜厚造成大幅度影响,因此,臭氧浓度的管理变得极为重要。
[0004] 臭氧,容易自我分解,当臭氧水生成场所和使用位置之间的距离长的情况时,在将所生成的臭氧水输送至使用位置的途中,臭氧水中的臭氧浓度会降低。
[0005] 当存在有多个使用位置的情况时,若是采用将在臭氧水生成场所所生成的臭氧水通过配管来进行输送,并依序分流供给至使用位置的方法,则在每次的使臭氧水分流时,在配管内所流动的臭氧水的流速会降低。因此,在位于下游侧的使用位置,直到臭氧水到达为止的期间中,会耗费时间,当臭氧水到达使用位置时,臭氧会自我分解,臭氧水中的臭氧浓度会降低。
[0006] 在专利文献1、2中,记载有防止臭氧水中的臭氧浓度降低的技术。
[0007] 在专利文献1中,在输送使臭氧溶解在纯水中所生成的臭氧水时,通过在臭氧水生成装置中将碳酸气体或者是有机化合物溶解于纯水或臭氧水中,来抑制臭氧的自我分解。在专利文献2中,在从臭氧水供给装置的臭氧水的供水管起直到排出管为止的任意的位置处,设置药剂供给装置,并添加从由亚硝酸、亚硝酸盐、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐以及肼所组成的组中选择的1种或2种以上的臭氧分解抑制剂。
[0008] 在专利文献3~5中,记载有对于臭氧水中的臭氧浓度进行调整而能够容易地供给所期望的臭氧浓度的臭氧水的技术。
[0009] 在专利文献3中,在使臭氧过度溶解的臭氧水的浓度调整方法中,通过通水路径的长度、加温、超声波、紫外线或者是紊流化,来促进臭氧的分解并调整臭氧浓度。在专利文献4中,使含臭氧水与玻璃作接触,并调整臭氧水的臭氧浓度。
[0010] 在专利文献5中,记载有稳定地供给所期望浓度的臭氧水的技术。在专利文献5中,将存在有臭氧分解抑制物质的臭氧水输送至使用位置,并在使用位置近旁,通过浓度调整装置来使其降低至规定的臭氧浓度。
[0011] 现有技术文献
[0012] 专利文献
[0013] 专利文献1:日本特开2000-37695号公报
[0014] 专利文献2:日本特开2002-18454号公报
[0015] 专利文献3:日本特开2000-180433号公报
[0016] 专利文献4:日本特开2000-334468号公报
[0017] 专利文献5:日本特开2005-294377号公报

发明内容

[0018] 发明所要解决的课题
[0019] 本发明的目的在于提供一种当臭氧水生成装置和使用位置之间的距离长的情况时、和/或具备有多个使用位置的情况时,能够不使臭氧水中的臭氧浓度降低地供给臭氧水的臭氧水供给装置及臭氧水供给方法。
[0020] 解决课题的方法
[0021] 第1方案的臭氧水供给装置,其特征在于,其具备:生成用于供给至使用位置的臭氧水的臭氧水生成装置;连接于前述臭氧水生成装置并且形成有将在内部流动的臭氧水分流并与前述使用位置的数量相对应的分支点的主管;联络前述分支点和前述使用位置的分支管;以及防止在前述主管和前述分支管中流动的臭氧水的流速降低的流速维持装置。
[0022] 根据第1方案,则能够防止臭氧水的流速的降低,并以所期望的流速来输送臭氧水,能够在臭氧水中的臭氧浓度降低前将臭氧水供给至使用位置。因此,第1方案可适宜使用于臭氧水生成装置和使用位置之间的距离长的情形。
[0023] 在第2方案中,将前述流速维持装置构成为:将前述主管的流路剖面积,形成为与前述分支点的上游侧相比,在下游侧减少,并且,前述主管的流路剖面积的减少量,对应于在前述分支点被分流至前述分支管的臭氧水的流量。
[0024] 根据第2方案,则在从主管将臭氧水进行了分流之后,也能够防止臭氧水的流速的降低。此臭氧水供给装置,可优选地使用于当将臭氧水从作为臭氧水的供给用配管的主管依序分流并供给至多个使用位置的情形。
[0025] 在第3方案中,对应于前述使用位置的数量设置将使朝向前述使用位置的臭氧水的流动作迂回的迂回用配管,并设置使臭氧水流动至前述使用位置或者是前述迂回用配管的切换装置。
[0026] 根据第3方案,则即使是不对于使用位置的任一者供给臭氧水的情形时,也能够使臭氧水流动至此迂回用配管中。因此,在对应于不供给臭氧水的使用位置的主管的分支点的下游侧,能够流动与主管的流路剖面相配合的流量的臭氧水,能够将臭氧水的流速适当地维持。
[0027] 在第4方案的臭氧水供给装置中,以使在紧接于前述使用位置之前的前述分支管内流动的臭氧水的流速成为至少30m/分钟的方式,来进行控制。
[0028] 根据第4方案,则能够在臭氧水中的臭氧产生自我分解并使溶存臭氧浓度降低之前,将臭氧水供给至使用位置。
[0029] 第5方案的臭氧水供给装置,具备有将供给至前述使用位置的臭氧水的pH值抑制为6以下的pH值抑制装置。
[0030] 根据第5方案,将臭氧水的pH值调整为酸性,抑制臭氧的自我分解,能够有效地防止臭氧水中的溶存臭氧浓度的降低。
[0031] 第6方案的臭氧水供给方法,其是将通过臭氧水生成装置生成的臭氧水经由配管供给至使用臭氧水的使用位置的臭氧水供给方法,其特征在于,将在前述配管中流动的臭氧水的流速维持在规定值以上,并将臭氧水供给至前述使用位置。
[0032] 根据第6方案,则能够防止臭氧水的流速的降低,并以所期望的流速来输送臭氧水。由于防止臭氧水的流速的降低,因此,能够在臭氧水中的臭氧浓度降低之前,将臭氧水供给至使用位置。第6方案,可优选地使用于臭氧水生成装置和使用位置之间的距离长的情形。
[0033] 在第7方案中,前述配管,连接于前述臭氧水生成装置,并且由形成有将在内部流动的臭氧水分流并与前述使用位置的数量相对应的分支点的主管、和联络前述分支点和前述使用位置的分支管构成,并且,将前述主管的流路剖面积,形成为与前述分支点的上游侧相比,在下游侧减少,并且,使前述主管的流路剖面积的减少量与在前述分支点被分流至前述分支管中的臭氧水的流量相对应,防止在主管中流动的臭氧水的流速的降低,并供给臭氧水。
[0034] 根据第7方案,则在从主管将臭氧水进行了分流之后,也能够防止在主管中流动的臭氧水的流速的降低。第7方案可优选地使用于当将臭氧水从作为臭氧水的供给用配管的主管依序分流并供给至多个使用位置的情形。
[0035] 在第8方案中,对应于前述使用位置的数量设置将使朝向前述使用位置的臭氧水的流动作迂回的迂回用配管,并且,设置使臭氧水流动至前述使用位置或者是前述迂回用配管的切换装置,并通过与所选择了的前述使用位置相对应的前述切换装置,来使臭氧水流动至前述迂回用配管,防止在与所选择了的前述使用位置相对应的分支点的下游侧的主管中流动的臭氧水的流速的降低,并供给臭氧水。
[0036] 在第8方案中,即使是不对于使用位置的任一者供给臭氧水的情形时,也能够使臭氧水流动至此迂回用配管中。因此,在对应于不供给臭氧水的使用位置的主管的分支点的下游侧,能够流动与主管的流路剖面相配合的流量的臭氧水,能够将臭氧水的流速适当地维持。
[0037] 在第9方案的臭氧水供给方法中,以使在紧接于前述使用位置之前的前述分支管内流动的臭氧水的流速成为至少30m/分钟的方式,来进行控制并供给臭氧水。
[0038] 根据第9方案,则能够在臭氧水中的臭氧产生自我分解并使溶存臭氧浓度降低之前,将臭氧水供给至使用位置。
[0039] 在第10方案的臭氧水供给方法中,将臭氧水的pH值设为6以下而供给臭氧水。
[0040] 根据第10方案,将臭氧水的pH值调整为酸性,抑制自我分解,能够有效地防止臭氧的溶存浓度的降低。
[0041] 发明的效果
[0042] 根据本发明的臭氧水供给装置及臭氧水供给方法,则即使是在臭氧水生成装置和使用位置之间的距离长的情形时,也能够以所期望的流速来输送臭氧水,能够在溶存臭氧浓度降低之前供给臭氧水。
[0043] 根据本发明的臭氧水供给装置及臭氧水供给方法,则即使是在将臭氧水从输送臭氧水的主管来依序进行分流并供给至多个使用位置的情形时,也能够在分流后不使在主管中流动的臭氧水的流速降低地来进行输送。其结果,即使是位于下游侧的使用位置,也能够以所期望的流速来供给臭氧水,能够供给防止了溶存臭氧浓度的降低的臭氧水。

附图说明

[0044] 图1是本发明的第1实施方式的臭氧水供给装置的工序系统图。
[0045] 图2是表示构成臭氧水供给装置的主管以及分支管的局部切剖平面图。
[0046] 图3是表示切换臭氧水的流路的电磁阀的符号的说明图。
[0047] 图4是表示使用有挡止阀的切换臭氧水的流路的切换装置的说明图。
[0048] 图5是表示本发明的第2实施方式的臭氧水供给装置的局部的工序系统图。
[0049] 图6是表示切换臭氧水的流路的电磁阀的符号的说明图。
[0050] 图7是表示使用有挡止阀的切换臭氧水的流路的切换装置的说明图。

具体实施方式

[0051] 以下,参考附图,针对本发明的实施方式作说明。另外,本发明的技术范围,并非限定于以下的记载内容或者是附图。
[0052] [第1实施方式]
[0053] 臭氧水供给装置10,如图1中所示,具备有用于流动臭氧水的配管。配管,由连接于臭氧水生成装置1的主管11、和从主管11分支出的多个分支管15、16、17构成。在主管11处,从主管11的上游侧起直到下游侧,在不同的位置处设置有与使用位置21、22、23相对应的分支点12、13、14。分支管15、16、17,设置成分别联络这些的分支点12、13、14和使用位置21、22、23。
[0054] 分别设置有从各分支管15、16、17分支的迂回用配管31、32、33。这些的迂回用配管31、32、33,当不对于使用位置21、22、23作供给的情形时,将臭氧水送水至回收管线37。
[0055] 〈臭氧水生成装置〉
[0056] 臭氧水生成装置1,具备有作为臭氧气体供给源的臭氧发生器4、和将臭氧溶解至水(例如纯水)中的臭氧溶解装置5。
[0057] 在臭氧发生器4处,连接有氧气槽2和碳酸气体槽3,并被供给有氧气和碳酸气体的混合气体。此臭氧发生器4,通过各种的臭氧生成方式而生成臭氧。例如,可使用无声放电方式、电分解方式或者是紫外线方式的臭氧发生机(Ozonizer),来生成臭氧。
[0058] 臭氧溶解装置5,被供给有水(例如纯水,也可为超纯水)、和通过臭氧发生器4所生成的含臭氧气体,并生成臭氧水。关于臭氧溶解装置5,并未作特别限制,例如,可使用:利用气体透过膜来使臭氧气体溶解的方式的装置、或者是使用喷射器来使臭氧气体溶解在高压的纯水中的方式的装置等。
[0059] 在此臭氧水生成装置1中,使碳酸气体溶解于水中而将臭氧水的pH设为酸性,以抑制臭氧水中的臭氧的自我分解。通过对于碳酸气体的溶解量作控制,来调整臭氧水的pH。
[0060] 在此实施方式中,将碳酸气体和氧气进行混合,但是,也可在通过臭氧发生器4所生成的臭氧气体中混合碳酸气体,也可在从臭氧溶解装置5而来的臭氧水中添加碳酸气体并使其溶解。但是,由于碳酸气体为用于抑制臭氧的自我分解,因此,优选在使臭氧气体溶解时,或者是在使臭氧气体溶解之前,将碳酸气体溶解于水中。为了将臭氧水的pH调整为酸性,也可在臭氧水生成装置1的内部或者是其前后,使用其他药品(pH调整液)。
[0061] 对于调整pH后的臭氧水,优选pH为7以下,特别优选为6以下,更优选为2~6。
[0062] 〈使用位置〉
[0063] 在使用位置21、22、23处,使用所供给而来的臭氧水,来将半导体用硅基板、液晶用玻璃基板或者是光掩模用石英基板等的基板或是其他的电子零件洗净。在使用位置21、22、23处,将基板等浸渍于被供给有臭氧水的处理槽中而进行处理,或者是对于基板等喷射臭氧水的淋浴而进行处理。在图1所示的臭氧水供给装置10中,设置有3个位置的使用位置21、22、23,但是,此使用位置,也可设置1个位置、2个位置或者是4个位置以上。
[0064] 〈主管及分支管〉
[0065] 主管11,输送从臭氧水生成装置1而来的臭氧水。优选在主管11处设置有送水用泵。泵,也可设置在臭氧溶解装置5的上游侧。
[0066] 主管11,如图2中所示,具备有与使用位置21、22、23的数量相同数量的分支点12、13、14,并使臭氧水分流。主管11,在各分支点12、13、14附近,成为随着朝向下游侧而流路剖面积逐渐减少的锥状形状。
[0067] 分支管15、16、17,分别联络主管11的分支点12、13、14和使用位置21、22、23,并将在各分支点12、13、14处而从主管11所分流的臭氧水送水至使用位置21、22、23。
[0068] 流速维持装置,如图2中所示,通过构成为如下装置而实现的:将主管11形成为使主管11的流路剖面积在与分支点12、13、14的上游侧相比在下游侧减少,并且,使主管11的流路剖面积的减少量与在分支点12、13、14处分流至分支管15、16、17中的臭氧水的流量相对应。
[0069] 即使是在分支点12上游侧的主管11a中流动来的臭氧水的一部分,从分支点12分流至分支管15,也由于分支点12的下游侧的主管11b的管径成为较上游侧的主管11a小,因此,在主管11b中流动的臭氧水的流速,成为规定范围内。
[0070] 同样地,即使是臭氧水从分支点13、14分流至分支管16、17处,也由于在分支点12、13下游侧的主管11c、11d的管径分别变得更小,因此,在主管11c、11d内的臭氧水的流速成为规定范围内。
[0071] 通过如此地构成主管11以及分支管15、16、17,即使是在臭氧水从主管11分流至分支管15、16、17之后,也能够防止在主管11中所流动的臭氧水的流速的降低。此主管11的配管直径,根据所要得到的臭氧水的流速来进行设计。
[0072] 在主管11中流动的臭氧水的流速,根据臭氧水生成装置1和使用位置21、22、23之间的距离而进行控制。为了能够在臭氧水中的溶存臭氧浓度降低之前在使用位置21、22、23使用臭氧水,优选将臭氧水的流速设为30m/分钟~180m/分钟,更优选设为30m/分钟~120m/分钟,特别优选设为40m/分钟~90m/分钟。
[0073] 使用于主管11以及分支管15、16、17的配管的材质,并未特别限定,但是,优选使用具备有耐臭氧性的配管。例如,可使用通过全氟烷氧基氟树脂所形成的PFA配管等。
[0074] 〈迂回用配管〉
[0075] 迂回用配管31、32、33,能够使臭氧水迂回过使用位置21、22、23并流动至回收管线37。迂回用配管31、32、33,连接于各分支管15、16、17,当不对于使用位置21、22、23供给臭氧水的情形时,使流动至分支管15、16、17的臭氧水迂回至回收管线37。
[0076] 在分支管15~17以及迂回用配管31~33处,设置有用于在将臭氧水供给至使用位置21~23的流路选择和使臭氧水流动至迂回用配管31~33的流路选择之间进行切换的切换装置(阀)。
[0077] 例如,当在3个位置的使用位置21、22、23中的位于第1个位置的使用位置21未被使用的情形时,将流动至分支管15的臭氧水的全量,从迂回用配管31流动至回收管线37。如此地,即使是在存在有未使用的使用位置21的情形时,也能够通过迂回用配管31来使臭氧水作迂回,并将在主管11的分支点12下游侧的主管11b中所流动的臭氧水的流速维持在规定范围内。
[0078] 同样地,在不使用其他的使用位置22或23的情形时,也使在朝向各个的使用位置22、23的分支管16、17中所流动的臭氧水的全量,从迂回用配管32、33来流动至回收管线
37。由此,在主管11的分支点13、14下游侧的主管11c、11d中的臭氧水的流速被维持于规定值。
[0079] 迂回用配管31、32、33的管径,优选与分支管15、16、17的管径相同。迂回用配管31、32、33的材质,虽并未特别限定,但是,优选使用具备有耐臭氧性的配管,例如,可使用通过全氟烷氧基氟树脂所形成的PFA配管等。
[0080] 用于进行使流入至分支管14、15、16中的臭氧水的全量流动至使用位置21、22、23的流路选择和流动至迂回用配管31、32、33的流路选择的切换装置,例如使用如图3中所示的电磁阀40或者是如图4中所示的挡止阀41、42而构成。
[0081] 图3中所示的电磁阀40,经由阀内的滑轴(spool)的移动,来切换为使在分支管15、16、17中所流动的臭氧水的全量流动至使用位置21、22、23的状态和流动至迂回用配管
31、32、33的状态中的任一者。滑轴的移动,是通过对于电磁阀40所具备的电磁线圈的电流的ON、OFF(开、关)来进行的。
[0082] 图4中所示的挡止阀41,设置在分支管15、16、17和迂回用配管31、32、33的分支点的下游侧的分支管15、16、17处,挡止阀42,设置在迂回用配管31、32、33处。当停止对于使用位置21、22、23的臭氧水的供给,并使臭氧水流动至迂回用配管31、32、33的情形时,将分支管15、16、17的挡止阀41关闭,并且将迂回用配管31、32、33的挡止阀42开启。当使臭氧水流动至使用位置21、22、23处时,将挡止阀41设为开,并将挡止阀42设为关。
[0083] 另外,流路的切换,并不被限定于使用图3中所示的电磁阀40或者是图4中所示的挡止阀41、42的切换装置,也可使用其他构成的切换装置。
[0084] 〈臭氧水供给装置的动作〉
[0085] 上述的臭氧水供给装置10,如下所述进行动作。
[0086] 通过臭氧水生成装置1所生成的臭氧水,在主管11中流动。如同前述,当在主管11中流动臭氧水时,将臭氧水,以至少30m/分钟的流速而送出,优选为30m/分钟~180m/分钟的流速,更优选为30m/分钟~120m/分钟的流速,特别优选为40m/分钟~90m/分钟的流速。此时,臭氧水的pH值优选设为7以下、特别优选设为6以下,更优选设为2~6。
[0087] 被送出至主管11处的臭氧水,在主管11的区间11a中流动,并到达最初的分支点12处。到达分支点12的臭氧水,其一部分被分流至分支管15中,残余的部分在主管11的区间11b中流动。
[0088] 从主管11分流至分支管15的臭氧水,被供给至使用位置21。被供给的臭氧水,在使用位置21,被使用于半导体用硅基板、液晶用玻璃基板或者是光掩模用石英基板等的基板也或是其他的电子零件的洗净中。
[0089] 并未被分流至分支管15的臭氧水,通过分支点12,并流入至区间11b中。由于分支点12附近成为平缓的锥状,因此,在分支点12附近,在内部流动的臭氧水并不会生成紊流,不会有由于能量的损失所导致的臭氧水流速降低的情形。主管11,相对于区间11a的流路剖面积而将区间11b的流路剖面积形成为较小,因此,区间11b的臭氧水的流速,成为规定值以上,优选为30~180m/分钟,更优选为30~120m/分钟,特别优选为40~90m/分钟。
[0090] 在区间11b中流动的臭氧水,在之后到达分支点13、14时,使其一部分分流至分支管16、17中,并使残余部分流动至主管11中的分支点14下游侧的区间11d中。
[0091] 在分支管15、16、17处,以规定值以上的流速从主管11流动而来的臭氧水,在维持该流速的状态下流入。被分流至分支管15、16、17的臭氧水,在分支管15、16、17中流动并被供给至使用位置21、22、23,且在各使用位置21、22、23被使用在电子零件等的洗净中。在分支点12~14未被分流至分支管15~16中的臭氧水,以规定值以上的流速在主管11中流动。
[0092] 如此地,由于在主管11中所流动的臭氧水的流速的降低被防止,因此,能够使臭氧水迅速地到达各使用位置21、22、23处。因此,臭氧水中的臭氧并不会产生自我分解,在溶存臭氧浓度降低之前,臭氧水被供给至各使用位置21、22、23。
[0093] 在主管11的区间14d中流动的臭氧水,之后在回收管线37中合流并被回收。
[0094] 当对于使用位置21、22、23的任一者并不供给臭氧水的情形时,使臭氧水流动至相对应的迂回用配管31、32、33中并迂回至回收管线37。
[0095] 因此,即使是在对于1个或者是2个以上的使用位置并不供给臭氧水的情形时,也不会有使在朝向该使用位置的分支点下游侧的主管11内的臭氧水的流速成为过大的情形,能够维持于规定范围内。
[0096] 若是使用此臭氧水供给装置10来供给臭氧水,则即使是在臭氧水生成装置1和使用位置21、22、23之间的距离长的情形时,也能够以所期望的流速来输送臭氧水,能够在溶存臭氧浓度降低之前供给臭氧水。
[0097] 当对于多个使用位置21、22、23从输送臭氧水的主管11来依序进行分流并供给臭氧水的情形时,能够在分流后并不使在主管11中所流动的臭氧水的流速降低地来进行输送,即使是对于位于下游侧的使用位置22、23,也能够以所期望的流速来供给臭氧水。当通过臭氧水供给装置10来供给臭氧水的情形时,也会有对于规定的使用位置(例如,位于最上游侧的使用位置21)并不供给臭氧水的情形。于此情形,也同样地,能够对于位于该使用位置21的下游侧的使用位置22、23,将臭氧水维持于所期望的流速地来进行供给。
[0098] [第2实施方式]
[0099] 在上述实施方式中,迂回用配管31~33,虽从分支管15~17的途中分支,但是,也可从主管和分支管间的分支点或者是其附近分支。
[0100] 在图5中,表示出了此种实施方式的分支点附近的构成的一个实例。
[0101] 图5中表示出了在与臭氧水生成装置相连接的主管51的各分支点52、53、54处连接有分支管55、56、57和迂回用配管61、62、63的臭氧水供给装置10A的工序系统图。在此第2实施方式中所使用的臭氧水生成装置的构成,与第1实施方式中相同,因此,在此省略其说明。
[0102] 设置在主管51的3个的分支点52、53、54,分别连接有分支管55、56、57和与此分支管55、56、57相独立所设置的迂回用配管61、62、63。这些的分支管55、56、57和迂回用配管61、62、63,使用管径被形成为互为同尺寸的管,其流路剖面积被设计为相同的值。又,这些的分支管55、56、57以及迂回用配管61、62、63的流路剖面积,与主管51的相对于分支点52、53、54的上游侧流路剖面积的下游侧流路剖面积的减少量相对应。
[0103] 分支点51的下游侧的主管51b的管径,与分支点51的上游侧的主管51a的管径相比,为更小,分支点52的下游侧的主管51c的管径,与分支点52的上游侧的主管51b的管径相比,为更小,分支点53的下游侧的主管51c的管径,与分支点53的上游侧的主管51b的管径相比,为更小。
[0104] 在各分支点52、53、54处,设置有切换装置,该切换装置,用于使从主管51所流动而来的臭氧水的一部分,分流至分支管55、56、57或者是迂回用配管61、62、63中的任一者,并且,使残余部分流动至主管51的分支点52、53、54的下游侧。
[0105] 图6是表示作为切换装置的一个实例的电磁阀70。此电磁阀70,通过将电流ON、OFF(开、关),使电磁阀70所具备的滑轴的位置移动,并进行使流动而来的臭氧水流动至分支管55、56、57以及主管51的下游侧的状态和使臭氧水流动至迂回用配管61、62、63以及主管51的下游侧的状态之间的切换。
[0106] 图7中表示出了使用了作为切换装置的挡止阀71、72的例子。挡止阀71,设置在与分支点52、53、54相连接的分支管55、56、57,挡止阀72,被设置在迂回用配管61、62、63。在图7所示的切换装置中,当使臭氧水的一部分分流至分支管55、56、57并且使残余部分流动至主管51的下游侧的情形时,将挡止阀71设为开,并将挡止阀72设为关。相反的,当使臭氧水的一部分分流至迂回用配管61、62、63并且使残余部分流动至主管51的下游侧的情形时,将挡止阀71设为关,并将挡止阀72设为开。
[0107] 于图7的情形,迂回用配管61、62、63的从主管51的分支位置,只要为分支管55、56、57的从主管51的分支位置的附近即可,也可在管轴方向上作些许的偏移。
[0108] 迂回用配管61、62、63,连接于回收管线67,当在使用位置21、22、23并不使用臭氧水的情形时,迂回用配管61、62、63使臭氧水迂回至回收管线67。
[0109] 在此第2实施方式的臭氧水供给装置10A中,也同样地,主管51形成为相对于各分支点52、53、54的上游侧的流路剖面积而使下游侧的流路剖面积变为更小,并且以使该流路剖面积的减少量成为与分流至分支管55、56、57的臭氧水的流量相对应的方式而形成。因此,能够将在各分支点52、53、54的下游侧的主管51中流动的臭氧水的流速,设为规定范围内。即使是在不对于使用位置供给臭氧水的情形时,也由于使臭氧水分流至迂回用配管61、62、63,因此,在主管51中的与并不供给臭氧水的使用位置相对应的分支点52、53、54的下游侧,并不会有在主管51中流动的臭氧水的流速变得过大的情形。能够设为规定的范围内。
[0110] 实施例
[0111] 以下,列举出实施例,对于本发明更进一步作详细说明,但是,本发明并不被以下的实施例作任何的限定。
[0112] 另外,在以下所说明的实施例以及比较例中,使用图1中所示的臭氧发生器4(住友精密工业(株),无声放电式臭氧发生器GR-RD)和臭氧溶解装置5(JAPAN GORE-TEX(株),臭氧溶解膜,GNK-01K),来生成臭氧水。另外,溶存臭氧浓度,使用溶存臭氧计(荏原实业(株),溶存臭氧计,EL-700A)来分别进行测定。
[0113] [实施例]
[0114] 在此实施例中,使用图1中所示的具备有主管11以及分支管15、16、17的臭氧水供给装置10。使用位置21、22、23,如同图1中所示设为3个位置,并将直到使用位置21的送水距离设为30m,将直到使用位置22的送水距离设为60m,将直到使用位置23的送水距离设为90m。使用将内径如下述地设定的配管:在直到对应于第1个使用位置21的分支点12为止的区间11a中,主管11的内径为32mm,在从对应于第1个使用位置21的分支点12起直到对应于第2个使用位置22的分支点13为止的区间11b的主管11的内径为25mm,在从对应于第2个使用位置22的分支点13起直到对应于第3个使用位置23的分支点14为止的区间11c的主管11的内径为20mm。
[0115] 对于臭氧发生器4供给氧气和碳酸气体的混合气体,并使生成臭氧气体,再将生成的臭氧气体导入至作为臭氧溶解装置5的臭氧溶解膜,在纯水中溶解臭氧并生成臭氧水。在臭氧溶解装置5的出口处的溶存臭氧浓度为25mg/L。所生成的臭氧水的pH值为5。
[0116] 在各使用位置21、22、23处,由于溶存臭氧浓度至少需要为20mg/L,因此,到达各使用位置21、22、23时的溶存臭氧浓度的目标值,为20mg/L。
[0117] 所生成的臭氧水,以送水量35L/分钟而被送出至主管11,并将在各使用位置21、22、23的臭氧水的使用量,设为每一位置为10L/分钟。
[0118] 通过下述的式(1),算出在主管11中流动的臭氧水的流速。
[0119] 配管流速LV(m/分钟)=送水量(m3/分钟)/配管剖面积(m2)(1)[0120] 在此式(1)中,若是将送水量=0.035(m3/分钟)、配管剖面积=162×3.14×10-62
(m)代入,并求出在区间11a处的配管流速,则成为约43.5m/分钟。
[0121] 同样地,在式(1)中,若是将送水量=0.035-0.010=0.025(m3/分钟)、配管剖2 -6 2
面积=12.5×3.14×10 (m)代入,并求出在区间11b处的配管流速,则成为约51.0m/
3
分钟。另外,在式(1)中,若是将送水量=0.025-0.010=0.015(m/分钟)、配管剖面
2 -6 2
积=10×3.14×10 (m)代入,并求出在区间11c处的配管流速,则成为约47.8m/分钟。
[0122] 在各使用位置21、22、23的臭氧水的溶存臭氧浓度的测定结果,在第1个使用位置21为24mg/L,在第2个使用位置22为24mg/L,在第3个使用位置23为23mg/L。
[0123] 如此地,在对于使用位置21、22、23处的溶存离子浓度作了测定后,可以确认,所供给的臭氧水的溶存臭氧浓度的降低被抑制,溶存臭氧浓度为目标值以上。
[0124] [比较例]
[0125] 在此比较例中,除了将主管11的内径在全部的区间中均形成为32mm以外,使用与图1中所示的臭氧水供给装置10相同的臭氧水供给装置10,并经由相同的方法来进行了测定。与实施例相同地,使用位置21、22、23,设为3个位置,并将直到使用位置21的送水距离设为30m,将直到使用位置22的送水距离设为60m,将直到使用位置23的送水距离设为90m。臭氧水的生成以及所生成的臭氧水的溶存臭氧浓度(25mg/L),也设为与实施例相同。
[0126] 所生成的臭氧水,以送水量35L/分钟而被送出至主管11,并将在各使用位置21、22、23的臭氧水的使用量,设为每一位置为10L/分钟。
[0127] 在式(1)中,若是将送水量=0.035(m3/分钟)、配管剖面积=162×3.14×10-62
(m)代入,并求出在区间11a处的配管流速,则成为约43.5m/分钟。关于此点,与上述的实施例相同。
[0128] 相对于此,在式(1)中,若是将送水量=0.035-0.010=0.025(m3/分钟)、配管2 -6 2
剖面积=16×3.14×10 (m)代入,并求出在区间11b处的配管流速,则成为约31.1m/
3
分钟。另外,在式(1)中,若是将送水量=0.025-0.010=0.015(m/分钟)、配管剖面
2 -6 2
积=16×3.14×10 (m)代入,并求出在区间11c处的配管流速,则成为约18.7m/分钟。
[0129] 在此种条件下,对于在各臭氧水使用区域的溶存臭氧浓度作了测定,其结果,在第1个使用位置21为24mg/L,在第2个使用位置22为22mg/L,在第3个使用位置23为
18mg/L。
[0130] 如此地,在比较例中,在对于使用位置21、22、23处的溶存离子浓度作了测定后,其结果,可以得知,在下游侧的使用位置的溶存臭氧浓度依序降低。在第3个使用位置,溶存臭氧浓度,降低至18mg/L,无法成为作为目标值的20mg/L以上。
[0131] 在表1中示出了实施例以及比较例的配管流速,在表2中示出了溶存臭氧浓度。
[0132] 表1
[0133]
[0134] 表2
[0135]
[0136] 由表1明显可知,在使用将主管11的配管径以在每通过分支点时便依序缩小的方式所形成的配管的实施例中,与不将配管径缩小而形成为维持相同的大小的配管的比较例相比,在主管11中流动的臭氧水的流速的降低被防止。并且,如表2中所示,在各使用位置21、22、23的臭氧水的溶存臭氧浓度,在实施例中,于全部的使用位置21、22、23处,均能够成为作为目标值的溶存臭氧浓度20mg/L以上。相对于此,在比较例中,于各使用位置21、
22、23处的溶存臭氧浓度,随着臭氧水的输送距离的增长而降低,在第3个使用位置23处,溶存臭氧浓度降低至18mg/L,低于作为目标值的溶存臭氧浓度20mg/L。
[0137] 由此可以得知,通过适用实施例的臭氧水供给装置,能够不使臭氧水的流速降低,而以一定值以上的流速来供给臭氧水,并能够有效地防止臭氧水的溶存臭氧浓度的降低。
[0138] 虽然使用特定的方案对于本发明进行了详细的说明,但是,对于本领域技术人员而言,在不脱离本发明的意图与范围的前提下,显然可进行各种的变更。
[0139] 另外,本申请以2011年7月8日提出的日本专利申请(特愿2011-151832)为基础,在此通过引用的方式将其全部内容援引于此。