臭氧水供給裝置和臭氧水供給方法
2023-04-25 04:10:11
臭氧水供給裝置和臭氧水供給方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠不產生使臭氧濃度降低的情況地將臭氧水供給至使用位置的臭氧水供給裝置以及臭氧水供給方法。臭氧水供給裝置（10），其具備：生成臭氧水的臭氧水生成裝置（1）、形成有使來自臭氧水生成裝置（1）的臭氧水分流的分支點（12、13、14）的主管（11）、聯絡分支點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動的臭氧水的流速的降低的流速維持裝置。主管（11）的流路剖面積，與分支點（12、13、14）的上遊側相比，在下遊側減少。主管（11）的流路剖面積的減少量，對應於在分支點被分流至分支管的臭氧水的流量。
【專利說明】臭氧水供給裝置和臭氧水供給方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及臭氧水供給裝置以及臭氧水供給方法。更詳細而言，涉及不使對於電子材料等進行溼處理的臭氧水的臭氧濃度降低地將臭氧水從臭氧水生成場所供給至使用位置(臭氧水使用場所)的臭氧水供給裝置以及臭氧水供給方法。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，半導體用矽基板、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電子零件的洗淨，如以美國的RCA公司(美國無線電公司:Radio ofCorporation of America Corp.)所開發的RCA洗淨所代表的,使用高濃度的藥液或洗劑以及用於對其作洗滌的大量的純水或超純水來進行。為了達成削減洗淨工序的成本的目的或者是對於大量的洗淨水的使用作抑制並保護環境的目的等，進行了對於洗淨技術的各種的簡略化的研究，並且其成果不斷提升。作為其代表性的洗淨技術，存在著由溶解有臭氧或氫等的特定氣體的洗淨水來進行的洗淨技術。
[0003]例如，在純水中溶解有臭氧的臭氧水，即使溶存臭氧濃度為數mg / L的低濃度，也仍具備有強氧化力。因此，臭氧水，被使用在將附著於基板表面上的有機物或金屬等的雜質除去的工序、或者是在矽基板的表面上形成氧化皮膜層的工序中。在此種工序中，由於所使用的臭氧濃度會對於基板表面的洗淨力或者是所形成的膜厚造成大幅度影響，因此，臭氧濃度的管理變得極為重要。
[0004]臭氧，容易自我分解，當臭氧水生成場所和使用位置之間的距離長的情況時，在將所生成的臭氧水輸送至使用位置的途中，臭氧水中的臭氧濃度會降低。
[0005]當存在有多個使用位置的情況時，若是採用將在臭氧水生成場所所生成的臭氧水通過配管來進行輸送，並依序分流供給至使用位置的方法，則在每次的使臭氧水分流時，在配管內所流動的臭氧水的流速會降低。因此，在位於`下遊側的使用位置，直到臭氧水到達為止的期間中，會耗費時間，當臭氧水到達使用位置時，臭氧會自我分解，臭氧水中的臭氧濃度會降低。
[0006]在專利文獻1、2中，記載有防止臭氧水中的臭氧濃度降低的技術。
[0007]在專利文獻I中，在輸送使臭氧溶解在純水中所生成的臭氧水時，通過在臭氧水生成裝置中將碳酸氣體或者是有機化合物溶解於純水或臭氧水中，來抑制臭氧的自我分解。在專利文獻2中，在從臭氧水供給裝置的臭氧水的供水管起直到排出管為止的任意的位置處，設置藥劑供給裝置，並添加從由亞硝酸、亞硝酸鹽、碳酸、碳酸鹽、碳酸氫鹽、亞硫酸、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽以及肼所組成的組中選擇的I種或2種以上的臭氧分解抑制劑。
[0008]在專利文獻3~5中，記載有對於臭氧水中的臭氧濃度進行調整而能夠容易地供給所期望的臭氧濃度的臭氧水的技術。
[0009]在專利文獻3中，在使臭氧過度溶解的臭氧水的濃度調整方法中，通過通水路徑的長度、加溫、超聲波、紫外線或者是紊流化，來促進臭氧的分解並調整臭氧濃度。在專利文獻4中，使含臭氧水與玻璃作接觸，並調整臭氧水的臭氧濃度。[0010]在專利文獻5中，記載有穩定地供給所期望濃度的臭氧水的技術。在專利文獻5中，將存在有臭氧分解抑制物質的臭氧水輸送至使用位置，並在使用位置近旁，通過濃度調整裝置來使其降低至規定的臭氧濃度。
[0011]現有技術文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:日本特開2000-37695號公報
[0014]專利文獻2:日本特開2002-18454號公報
[0015]專利文獻3:日本特開2000-180433號公報
[0016]專利文獻4:日本特開2000-334468號公報
[0017]專利文獻5:日本特開2005-294377號公報
【發明內容】
[0018]發明所要解決的課題
[0019]本發明的目的在於提供一種當臭氧水生成裝置和使用位置之間的距離長的情況時、和/或具備有多個使用位置的情況時，能夠不使臭氧水中的臭氧濃度降低地供給臭氧水的臭氧水供給裝置及臭氧水供給方法。
[0020]解決課題的方法
[0021]第I方案的臭氧水供給裝置，其特徵在於，其具備:生成用於供給至使用位置的臭氧水的臭氧水生成裝置；連接於前述臭氧水生成裝置並且形成有將在內部流動的臭氧水分流並與前述使用位置的數量相對應的分支點的主管；聯絡前述分支點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動的臭氧水的流速降低的流速維持裝置。
[0022]根據第I方案，則能夠防止臭氧水的流速的降低，並以所期望的流速來輸送臭氧水，能夠在臭氧水中的臭氧濃度降低前將臭氧水供給至使用位置。因此，第I方案可適宜使用於臭氧水生成裝置和使用位置之間的距離長的情形。
[0023]在第2方案中，將前述流速維持裝置構成為:將前述主管的流路剖面積，形成為與前述分支點的上遊側相比，在下遊側減少，並且，前述主管的流路剖面積的減少量，對應於在前述分支點被分流至前述分支管的臭氧水的流量。
[0024]根據第2方案，則在從主管將臭氧水進行了分流之後，也能夠防止臭氧水的流速的降低。此臭氧水供給裝置，可優選地使用於當將臭氧水從作為臭氧水的供給用配管的主管依序分流並供給至多個使用位置的情形。
[0025]在第3方案中，對應於前述使用位置的數量設置將使朝向前述使用位置的臭氧水的流動作迂迴的迂迴用配管，並設置使臭氧水流動至前述使用位置或者是前述迂迴用配管的切換裝置。
[0026]根據第3方案，則即使是不對於使用位置的任一者供給臭氧水的情形時，也能夠使臭氧水流動至此迂迴用配管中。因此，在對應於不供給臭氧水的使用位置的主管的分支點的下遊側，能夠流動與主管的流路剖面相配合的流量的臭氧水，能夠將臭氧水的流速適當地維持。
[0027]在第4方案的臭氧水供給裝置中，以使在緊接於前述使用位置之前的前述分支管內流動的臭氧水的流速 成為至少30m /分鐘的方式，來進行控制。[0028]根據第4方案，則能夠在臭氧水中的臭氧產生自我分解並使溶存臭氧濃度降低之前，將臭氧水供給至使用位置。
[0029]第5方案的臭氧水供給裝置，具備有將供給至前述使用位置的臭氧水的pH值抑制為6以下的pH值抑制裝置。
[0030]根據第5方案，將臭氧水的pH值調整為酸性，抑制臭氧的自我分解，能夠有效地防止臭氧水中的溶存臭氧濃度的降低。
[0031]第6方案的臭氧水供給方法，其是將通過臭氧水生成裝置生成的臭氧水經由配管供給至使用臭氧水的使用位置的臭氧水供給方法，其特徵在於，將在前述配管中流動的臭氧水的流速維持在規定值以上，並將臭氧水供給至前述使用位置。
[0032]根據第6方案，則能夠防止臭氧水的流速的降低，並以所期望的流速來輸送臭氧水。由於防止臭氧水的流速的降低，因此，能夠在臭氧水中的臭氧濃度降低之前，將臭氧水供給至使用位置。第6方案，可優選地使用於臭氧水生成裝置和使用位置之間的距離長的情形。
[0033]在第7方案中，前述配管，連接於前述臭氧水生成裝置，並且由形成有將在內部流動的臭氧水分流並與前述使用位置的數量相對應的分支點的主管、和聯絡前述分支點和前述使用位置的分支管構成，並且，將前述主管的流路剖面積，形成為與前述分支點的上遊側相比，在下遊側減少，並且，使前述主管的流路剖面積的減少量與在前述分支點被分流至前述分支管中的臭氧水的 流量相對應，防止在主管中流動的臭氧水的流速的降低，並供給臭氧水。
[0034]根據第7方案，則在從主管將臭氧水進行了分流之後，也能夠防止在主管中流動的臭氧水的流速的降低。第7方案可優選地使用於當將臭氧水從作為臭氧水的供給用配管的主管依序分流並供給至多個使用位置的情形。
[0035]在第8方案中，對應於前述使用位置的數量設置將使朝向前述使用位置的臭氧水的流動作迂迴的迂迴用配管，並且，設置使臭氧水流動至前述使用位置或者是前述迂迴用配管的切換裝置，並通過與所選擇了的前述使用位置相對應的前述切換裝置，來使臭氧水流動至前述迂迴用配管，防止在與所選擇了的前述使用位置相對應的分支點的下遊側的主管中流動的臭氧水的流速的降低，並供給臭氧水。
[0036]在第8方案中，即使是不對於使用位置的任一者供給臭氧水的情形時，也能夠使臭氧水流動至此迂迴用配管中。因此，在對應於不供給臭氧水的使用位置的主管的分支點的下遊側，能夠流動與主管的流路剖面相配合的流量的臭氧水，能夠將臭氧水的流速適當地維持。
[0037]在第9方案的臭氧水供給方法中，以使在緊接於前述使用位置之前的前述分支管內流動的臭氧水的流速成為至少30m /分鐘的方式，來進行控制並供給臭氧水。
[0038]根據第9方案，則能夠在臭氧水中的臭氧產生自我分解並使溶存臭氧濃度降低之前，將臭氧水供給至使用位置。
[0039]在第10方案的臭氧水供給方法中，將臭氧水的pH值設為6以下而供給臭氧水。
[0040]根據第10方案，將臭氧水的pH值調整為酸性，抑制自我分解，能夠有效地防止臭氧的溶存濃度的降低。
[0041]發明的效果[0042]根據本發明的臭氧水供給裝置及臭氧水供給方法，則即使是在臭氧水生成裝置和使用位置之間的距離長的情形時，也能夠以所期望的流速來輸送臭氧水，能夠在溶存臭氧濃度降低之前供給臭氧水。
[0043]根據本發明的臭氧水供給裝置及臭氧水供給方法，則即使是在將臭氧水從輸送臭氧水的主管來依序進行分流並供給至多個使用位置的情形時，也能夠在分流後不使在主管中流動的臭氧水的流速降低地來進行輸送。其結果，即使是位於下遊側的使用位置，也能夠以所期望的流速來供給臭氧水，能夠供給防止了溶存臭氧濃度的降低的臭氧水。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0044]圖1是本發明的第I實施方式的臭氧水供給裝置的工序系統圖。
[0045]圖2是表示構成臭氧水供給裝置的主管以及分支管的局部切剖平面圖。
[0046]圖3是表示切換臭氧水的流路的電磁閥的符號的說明圖。
[0047]圖4是表示使用有擋止閥的切換臭氧水的流路的切換裝置的說明圖。
[0048]圖5是表示本發明的第2實施方式的臭氧水供給裝置的局部的工序系統圖。
[0049]圖6是表示切換臭氧水的流路的電磁閥的符號的說明圖。
[0050]圖7是表示使用有擋止閥的切換臭氧水的流路的切換裝置的說明圖。`【具體實施方式】
[0051]以下，參考附圖，針對本發明的實施方式作說明。另外，本發明的技術範圍，並非限定於以下的記載內容或者是附圖。
[0052][第I實施方式]
[0053]臭氧水供給裝置10，如圖1中所示，具備有用於流動臭氧水的配管。配管，由連接於臭氧水生成裝置I的主管11、和從主管11分支出的多個分支管15、16、17構成。在主管11處，從主管11的上遊側起直到下遊側，在不同的位置處設置有與使用位置21、22、23相對應的分支點12、13、14。分支管15、16、17，設置成分別聯絡這些的分支點12、13、14和使用位置 21、22、23。
[0054]分別設置有從各分支管15、16、17分支的迂迴用配管31、32、33。這些的迂迴用配管31、32、33，當不對於使用位置21、22、23作供給的情形時，將臭氧水送水至回收管線37。
[0055]〈臭氧水生成裝置〉
[0056]臭氧水生成裝置1，具備有作為臭氧氣體供給源的臭氧發生器4、和將臭氧溶解至水(例如純水)中的臭氧溶解裝置5。
[0057]在臭氧發生器4處，連接有氧氣槽2和碳酸氣體槽3，並被供給有氧氣和碳酸氣體的混合氣體。此臭氧發生器4，通過各種的臭氧生成方式而生成臭氧。例如，可使用無聲放電方式、電分解方式或者是紫外線方式的臭氧發生機(Ozonizer),來生成臭氧。
[0058]臭氧溶解裝置5，被供給有水(例如純水，也可為超純水)、和通過臭氧發生器4所生成的含臭氧氣體，並生成臭氧水。關於臭氧溶解裝置5，並未作特別限制，例如，可使用:利用氣體透過膜來使臭氧氣體溶解的方式的裝置、或者是使用噴射器來使臭氧氣體溶解在高壓的純水中的方式的裝置等。
[0059]在此臭氧水生成裝置I中，使碳酸氣體溶解於水中而將臭氧水的pH設為酸性，以抑制臭氧水中的臭氧的自我分解。通過對於碳酸氣體的溶解量作控制，來調整臭氧水的pH。
[0060]在此實施方式中，將碳酸氣體和氧氣進行混合，但是，也可在通過臭氧發生器4所生成的臭氧氣體中混合碳酸氣體，也可在從臭氧溶解裝置5而來的臭氧水中添加碳酸氣體並使其溶解。但是，由於碳酸氣體為用於抑制臭氧的自我分解，因此，優選在使臭氧氣體溶解時，或者是在使臭氧氣體溶解之前，將碳酸氣體溶解於水中。為了將臭氧水的pH調整為酸性，也可在臭氧水生成裝置I的內部或者是其前後，使用其他藥品(pH調整液)。
[0061]對於調整pH後的臭氧水，優選pH為7以下，特別優選為6以下，更優選為2~6。
[0062]〈使用位置〉
[0063]在使用位置21、22、23處，使用所供給而來的臭氧水，來將半導體用矽基板、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電子零件洗淨。在使用位置21、
22、23處，將基板等浸潰於被供給有臭氧水的處理槽中而進行處理，或者是對於基板等噴射臭氧水的淋浴而進行處理。在圖1所示的臭氧水供給裝置10中，設置有3個位置的使用位置21、22、23，但是，此使用位置，也可設置I個位置、2個位置或者是4個位置以上。
[0064]〈主管及分支管〉
[0065]主管11，輸送從臭氧水生成裝置I而來的臭氧水。優選在主管11處設置有送水用泵。泵，也可設置在臭氧溶解裝置5的上遊側。
[0066]主管11,如圖 2中所不，具備有與使用位置21、22、23的數量相同數量的分支點
12、13、14，並使臭氧水分流。主管11，在各分支點12、13、14附近，成為隨著朝向下遊側而流路剖面積逐漸減少的錐狀形狀。
[0067]分支管15、16、17，分別聯絡主管11的分支點12、13、14和使用位置21、22、23，並將在各分支點12、13、14處而從主管11所分流的臭氧水送水至使用位置21、22、23。
[0068]流速維持裝置，如圖2中所示，通過構成為如下裝置而實現的:將主管11形成為使主管11的流路剖面積在與分支點12、13、14的上遊側相比在下遊側減少，並且，使主管11的流路剖面積的減少量與在分支點12、13、14處分流至分支管15、16、17中的臭氧水的流量相對應。
[0069]即使是在分支點12上遊側的主管Ila中流動來的臭氧水的一部分，從分支點12分流至分支管15,也由於分支點12的下遊側的主管Ilb的管徑成為較上遊側的主管Ila小，因此，在主管Ilb中流動的臭氧水的流速，成為規定範圍內。
[0070]同樣地，即使是臭氧水從分支點13、14分流至分支管16、17處，也由於在分支點
12、13下遊側的主管IlcUld的管徑分別變得更小，因此，在主管IlcUld內的臭氧水的流速成為規定範圍內。
[0071]通過如此地構成主管11以及分支管15、16、17，即使是在臭氧水從主管11分流至分支管15、16、17之後，也能夠防止在主管11中所流動的臭氧水的流速的降低。此主管11的配管直徑，根據所要得到的臭氧水的流速來進行設計。
[0072]在主管11中流動的臭氧水的流速，根據臭氧水生成裝置I和使用位置21、22、23之間的距離而進行控制。為了能夠在臭氧水中的溶存臭氧濃度降低之前在使用位置21、22、23使用臭氧水,優選將臭氧水的流速設為30m /分鐘~180m /分鐘,更優選設為30m /分鐘~120m /分鐘，特別優選設為40m /分鐘~90m /分鐘。
[0073]使用於主管11以及分支管15、16、17的配管的材質，並未特別限定，但是，優選使用具備有耐臭氧性的配管。例如，可使用通過全氟烷氧基氟樹脂所形成的PFA配管等。
[0074]〈迂迴用配管〉
[0075]迂迴用配管31、32、33，能夠使臭氧水迂迴過使用位置21、22、23並流動至回收管線37。迂迴用配管31、32、33，連接於各分支管15、16、17，當不對於使用位置21、22、23供給臭氧水的情形時，使流動至分支管15、16、17的臭氧水迂迴至回收管線37。
[0076]在分支管15~17以及迂迴用配管31~33處，設置有用於在將臭氧水供給至使用位置21~23的流路選擇和使臭氧水流動至迂迴用配管31~33的流路選擇之間進行切換的切換裝置(閥)。
[0077]例如，當在3個位置的使用位置21、22、23中的位於第I個位置的使用位置21未被使用的情形時，將流動至分支管15的臭氧水的全量，從迂迴用配管31流動至回收管線37。如此地，即使是在存在有未使用的使用位置21的情形時，也能夠通過迂迴用配管31來使臭氧水作迂迴，並將在主管11的分支點12下遊側的主管Ilb中所流動的臭氧水的流速維持在規定範圍內。
[0078]同樣地，在不使用其他的使用位置22或23的情形時，也使在朝向各個的使用位置22,23的分支管16、17中所流動的臭氧水的全量，從迂迴用配管32、33來流動至回收管線37。由此，在主管11的分支點13、14下遊側的主管IlcUld中的臭氧水的流速被維持於規定值。
[0079]迂迴用配管31、32、33的管徑,優選與分支管15、16、17的管徑相同。迂迴用配管31、32、33的材質，雖並未特別限定，但是，優選使用具備有耐臭氧性的配管，例如，可使用通過全氟烷氧基氟樹脂所形成的PFA配管等。
[0080]用於進行使流入至分支管14、15、16中的臭氧水的全量流動至使用位置21、22、23的流路選擇和流動至迂迴用配管31、32、33的流路選擇的切換裝置，例如使用如圖3中所示的電磁閥40或者是如圖4中所示的擋`止閥41、42而構成。
[0081]圖3中所示的電磁閥40，經由閥內的滑軸(spool)的移動，來切換為使在分支管
15、16、17中所流動的臭氧水的全量流動至使用位置21、22、23的狀態和流動至迂迴用配管31、32、33的狀態中的任一者。滑軸的移動，是通過對於電磁閥40所具備的電磁線圈的電流的ON、OFF (開、關)來進行的。
[0082]圖4中所示的擋止閥41，設置在分支管15、16、17和迂迴用配管31、32、33的分支點的下遊側的分支管15、16、17處，擋止閥42，設置在迂迴用配管31、32、33處。當停止對於使用位置21、22、23的臭氧水的供給，並使臭氧水流動至迂迴用配管31、32、33的情形時，將分支管15、16、17的擋止閥41關閉，並且將迂迴用配管31、32、33的擋止閥42開啟。當使臭氧水流動至使用位置21、22、23處時，將擋止閥41設為開，並將擋止閥42設為關。
[0083]另外，流路的切換，並不被限定於使用圖3中所示的電磁閥40或者是圖4中所示的擋止閥41、42的切換裝置，也可使用其他構成的切換裝置。
[0084]〈臭氧水供給裝置的動作〉
[0085]上述的臭氧水供給裝置10，如下所述進行動作。
[0086]通過臭氧水生成裝置I所生成的臭氧水，在主管11中流動。如同前述，當在主管11中流動臭氧水時，將臭氧水，以至少30m /分鐘的流速而送出，優選為30m /分鐘~180m /分鐘的流速，更優選為30m /分鐘~120m /分鐘的流速，特別優選為40m /分鐘~90m /分鐘的流速。此時，臭氧水的pH值優選設為7以下、特別優選設為6以下，更優選設為2~6。
[0087]被送出至主管11處的臭氧水，在主管11的區間Ila中流動，併到達最初的分支點12處。到達分支點12的臭氧水，其一部分被分流至分支管15中，殘餘的部分在主管11的區間Ilb中流動。
[0088]從主管11分流至分支管15的臭氧水，被供給至使用位置21。被供給的臭氧水，在使用位置21，被使用於半導體用矽基板、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電子零件的洗淨中。
[0089]並未被分流至分支管15的臭氧水，通過分支點12，並流入至區間Ilb中。由於分支點12附近成為平緩的錐狀，因此，在分支點12附近，在內部流動的臭氧水並不會生成紊流，不會有由於能量的損失所導致的臭氧水流速降低的情形。主管11，相對於區間Ila的流路剖面積而將區間Ilb的流路剖面積形成為較小，因此，區間Ilb的臭氧水的流速，成為規定值以上，優選為30~180m /分鐘，更優選為30~120m /分鐘，特別優選為40~90m /分鐘。
[0090]在區間Ilb中流動的臭氧水，在之後到達分支點13、14時，使其一部分分流至分支管16、17中，並使殘餘部分流動至主管11中的分支點14下遊側的區間Ild中。
[0091]在分支管15、16、17處，以規定值以上的流速從主管11流動而來的臭氧水，在維持該流速的狀態下流入。被 分流至分支管15、16、17的臭氧水，在分支管15、16、17中流動並被供給至使用位置21、22、23，且在各使用位置21、22、23被使用在電子零件等的洗淨中。在分支點12~14未被分流至分支管15~16中的臭氧水，以規定值以上的流速在主管11中流動。
[0092]如此地，由於在主管11中所流動的臭氧水的流速的降低被防止，因此，能夠使臭氧水迅速地到達各使用位置21、22、23處。因此，臭氧水中的臭氧並不會產生自我分解，在溶存臭氧濃度降低之前，臭氧水被供給至各使用位置21、22、23。
[0093]在主管11的區間14d中流動的臭氧水，之後在回收管線37中合流並被回收。
[0094]當對於使用位置21、22、23的任一者並不供給臭氧水的情形時，使臭氧水流動至相對應的迂迴用配管31、32、33中並迂迴至回收管線37。
[0095]因此，即使是在對於I個或者是2個以上的使用位置並不供給臭氧水的情形時，也不會有使在朝向該使用位置的分支點下遊側的主管11內的臭氧水的流速成為過大的情形，能夠維持於規定範圍內。
[0096]若是使用此臭氧水供給裝置10來供給臭氧水，則即使是在臭氧水生成裝置I和使用位置21、22、23之間的距離長的情形時，也能夠以所期望的流速來輸送臭氧水，能夠在溶存臭氧濃度降低之前供給臭氧水。
[0097]當對於多個使用位置21、22、23從輸送臭氧水的主管11來依序進行分流並供給臭氧水的情形時，能夠在分流後並不使在主管11中所流動的臭氧水的流速降低地來進行輸送，即使是對於位於下遊側的使用位置22、23，也能夠以所期望的流速來供給臭氧水。當通過臭氧水供給裝置10來供給臭氧水的情形時，也會有對於規定的使用位置(例如，位於最上遊側的使用位置21)並不供給臭氧水的情形。於此情形，也同樣地，能夠對於位於該使用位置21的下遊側的使用位置22、23，將臭氧水維持於所期望的流速地來進行供給。[0098][第2實施方式]
[0099]在上述實施方式中，迂迴用配管31~33，雖從分支管15~17的途中分支，但是，也可從主管和分支管間的分支點或者是其附近分支。
[0100]在圖5中，表示出了此種實施方式的分支點附近的構成的一個實例。[0101]圖5中表示出了在與臭氧水生成裝置相連接的主管51的各分支點52、53、54處連接有分支管55、56、57和迂迴用配管61、62、63的臭氧水供給裝置IOA的工序系統圖。在此第2實施方式中所使用的臭氧水生成裝置的構成，與第I實施方式中相同，因此，在此省略其說明。
[0102]設置在主管51的3個的分支點52、53、54，分別連接有分支管55、56、57和與此分支管55、56、57相獨立所設置的迂迴用配管61、62、63。這些的分支管55、56、57和迂迴用配管61、62、63，使用管徑被形成為互為同尺寸的管，其流路剖面積被設計為相同的值。又，這些的分支管55、56、57以及迂迴用配管61、62、63的流路剖面積，與主管51的相對於分支點52、53、54的上遊側流路剖面積的下遊側流路剖面積的減少量相對應。
[0103]分支點51的下遊側的主管51b的管徑，與分支點51的上遊側的主管51a的管徑相比，為更小，分支點52的下遊側的主管51c的管徑,與分支點52的上遊側的主管51b的管徑相比，為更小，分支點53的下遊側的主管51c的管徑,與分支點53的上遊側的主管51b的管徑相比，為更小。
[0104]在各分支點52、53、54處，設置有切換裝置，該切換裝置，用於使從主管51所流動而來的臭氧水的一部分，分流至分支管55、56、57或者是迂迴用配管61、62、63中的任一者，並且，使殘餘部分流動至主管51的分支點52、53、54的下遊側。
[0105]圖6是表示作為切換裝置的一個實例的電磁閥70。此電磁閥70，通過將電流0N、OFF (開、關)，使電磁閥70所具備的滑軸的位置移動，並進行使流動而來的臭氧水流動至分支管55、56、57以及主管51的下遊側的狀態和使臭氧水流動至迂迴用配管61、62、63以及主管51的下遊側的狀態之間的切換。
[0106]圖7中表示出了使用了作為切換裝置的擋止閥71、72的例子。擋止閥71，設置在與分支點52、53、54相連接的分支管55、56、57，擋止閥72，被設置在迂迴用配管61、62、63。在圖7所示的切換裝置中，當使臭氧水的一部分分流至分支管55、56、57並且使殘餘部分流動至主管51的下遊側的情形時，將擋止閥71設為開，並將擋止閥72設為關。相反的，當使臭氧水的一部分分流至迂迴用配管61、62、63並且使殘餘部分流動至主管51的下遊側的情形時，將擋止閥71設為關，並將擋止閥72設為開。
[0107]於圖7的情形,迂迴用配管61、62、63的從主管51的分支位置,只要為分支管55、56,57的從主管51的分支位置的附近即可，也可在管軸方向上作些許的偏移。
[0108]迂迴用配管61、62、63，連接於回收管線67，當在使用位置21、22、23並不使用臭氧水的情形時，迂迴用配管61、62、63使臭氧水迂迴至回收管線67。
[0109]在此第2實施方式的臭氧水供給裝置IOA中，也同樣地，主管51形成為相對於各分支點52、53、54的上遊側的流路剖面積而使下遊側的流路剖面積變為更小，並且以使該流路剖面積的減少量成為與分流至分支管55、56、57的臭氧水的流量相對應的方式而形成。因此，能夠將在各分支點52、53、54的下遊側的主管51中流動的臭氧水的流速，設為規定範圍內。即使是在不對於使用位置供給臭氧水的情形時，也由於使臭氧水分流至迂迴用配管61、62、63，因此，在主管51中的與並不供給臭氧水的使用位置相對應的分支點52、53、54的下遊側，並不會有在主管51中流動的臭氧水的流速變得過大的情形。能夠設為規定的範圍內。
[0110]實施例
[0111]以下，列舉出實施例，對於本發明更進一步作詳細說明，但是，本發明並不被以下的實施例作任何的限定。
[0112]另外，在以下所說明的實施例以及比較例中，使用圖1中所示的臭氧發生器4 (住友精密工業(株)，無聲放電式臭氧發生器GR-RD)和臭氧溶解裝置5 (JAPAN GORE-TEX (株)，臭氧溶解膜，GNK-01K)，來生成臭氧水。另外，溶存臭氧濃度，使用溶存臭氧計(荏原實業(株)，溶存臭氧計，EL-700A)來分別進行測定。
[0113][實施例]
[0114]在此實施例中，使用圖1中所示的具備有主管11以及分支管15、16、17的臭氧水供給裝置10。使用位置21、22、23，如同圖1中所示設為3個位置，並將直到使用位置21的送水距離設為30m，將直到使用位置22的送水距離設為60m，將直到使用位置23的送水距離設為90m。使用將內徑如下述地設定的配管:在直到對應於第I個使用位置21的分支點12為止的區間Ila中，主管11的內徑為32mm，在從對應於第I個使用位置21的分支點12起直到對應於第2個使用位置22的分支點13為止的區間Ilb的主管11的內徑為25mm，在從對應於第2個使用位置22的分支點13起直到對應於第3個使用位置23的分支點14為止的區間Ilc的主管11的內徑為20mm。
[0115]對於臭氧發生器4供給氧氣和碳酸氣體的混合氣體，並使生成臭氧氣體，再將生成的臭氧氣體導入至作為臭氧溶解裝置5的臭氧溶解膜，在純水中溶解臭氧並生成臭氧水。在臭氧溶解裝置5的出口處的溶存臭氧濃度為25mg / L0所生成的臭氧水的pH值為5。
[0116]在各使用位置21、22、23處，由於溶存臭氧濃度至少需要為20mg / L，因此，到達各使用位置21、22、23時的溶存臭氧濃度的目標值，為20mg / L。
[0117]所生成的臭氧水，以送水量35L /分鐘而被送出至主管11，並將在各使用位置21、22,23的臭氧水的使用量，設為每一位置為IOL /分鐘。
[0118]通過下述的式(1)，算出在主管11中流動的臭氧水的流速。
[0119]配管流速LV Cm /分鐘)=送水量(m3 /分鐘)/配管剖面積(m2) (I)
[0120]在此式(I)中，若是將送水量=0.035 Cm3 /分鐘)、配管剖面積=162X3.14X10_6(m2)代入，並求出在區間Ila處的配管流速，則成為約43.5m /分鐘。
[0121]同樣地，在式(I)中，若是將送水量=0.035 — 0.010 = 0.025U3 /分鐘)、配管剖面積=12.52X3.14X IO-6 (m2)代入，並求出在區間Ilb處的配管流速，則成為約51.0m /分鐘。另外，在式(I)中，若是將送水量=0.025 — 0.010 = 0.015 Cm3 /分鐘)、配管剖面積=IO2X3.14X IO-6 (m2)代入，並求出在區間Ilc處的配管流速，則成為約47.Sm /分鐘。
[0122]在各使用位置21、22、23的臭氧水的溶存臭氧濃度的測定結果，在第I個使用位置21為24mg / L，在第2個使用位置22為24mg / L，在第3個使用位置23為23mg / L。
[0123]如此地，在對於使用位置21、22、23處的溶存離子濃度作了測定後，可以確認，所供給的臭氧水的溶存臭氧濃度的降低被抑制，溶存臭氧濃度為目標值以上。[0124][比較例]
[0125]在此比較例中，除了將主管11的內徑在全部的區間中均形成為32mm以外，使用與圖1中所示的臭氧水供給裝置10相同的臭氧水供給裝置10，並經由相同的方法來進行了測定。與實施例相同地，使用位置21、22、23，設為3個位置，並將直到使用位置21的送水距離設為30m，將直到使用位置22的送水距離設為60m，將直到使用位置23的送水距離設為90m。臭氧水的生成以及所生成的臭氧水的溶存臭氧濃度(25mg / L)，也設為與實施例相同。
[0126]所生成的臭氧水，以送水量35L /分鐘而被送出至主管11，並將在各使用位置21、22,23的臭氧水的使用量，設為每一位置為IOL /分鐘。
[0127]在式(I)中，若是將送水量=0.035 Cm3 /分鐘)、配管剖面積=162X3.14X 10_6(m2)代入，並求出在區間Ila處的配管流速，則成為約43.5m /分鐘。關於此點，與上述的實施例相同。
[0128]相對於此，在式(I)中，若是將送水量=0.035 — 0.010 = 0.025U3 /分鐘)、配管剖面積=162X3.14X IO-6 (m2)代入，並求出在區間Ilb處的配管流速，則成為約31.1m /分鐘。另外，在式(I)中，若是將送水量=0.025 — 0.010 = 0.015 Cm3 /分鐘)、配管剖面積=162X3.14X IO-6 (m2)代入，並求出在區間Ilc處的配管流速，則成為約18.7m /分鐘。
[0129]在此種條件下，對於在各臭氧水使用區域的溶存臭氧濃度作了測定，其結果，在第I個使用位置21為24mg / L,在第2個使用位置22為22mg / L,在第3個使用位置23為18mg / L0
[0130]如此地，在比較例中，在對於使用位置21、22、23處的溶存離子濃度作了測定後，其結果，可以得知，在下遊`側的使用位置的溶存臭氧濃度依序降低。在第3個使用位置，溶存臭氧濃度，降低至18mg / L，無法成為作為目標值的20mg / L以上。
[0131]在表1中示出了實施例以及比較例的配管流速，在表2中示出了溶存臭氧濃度。
[0132]表1
臭氧水的流速(m/分鐘)
__實施例__比較例
[0133]區間 Ila__4^5__43.5
KinJ Hb__5L0__31.1
區間 Ilc47.818.7
[0134]表2
溶存臭氧濃度(mg/L)
__實施例__比較例
[0135]使用位置212424
使用位置22__24__22
使用位置23__23__18
[0136]由表1明顯可知，在使用將主管11的配管徑以在每通過分支點時便依序縮小的方式所形成的配管的實施例中，與不將配管徑縮小而形成為維持相同的大小的配管的比較例相比，在主管11中流動的臭氧水的流速的降低被防止。並且，如表2中所示，在各使用位置
21、22、23的臭氧水的溶存臭氧濃度，在實施例中，於全部的使用位置21、22、23處，均能夠成為作為目標值的溶存臭氧濃度20mg / L以上。相對於此,在比較例中，於各使用位置21、22,23處的溶存臭氧濃度，隨著臭氧水的輸送距離的增長而降低，在第3個使用位置23處，溶存臭氧濃度降低至18mg / L，低於作為目標值的溶存臭氧濃度20mg / L。
[0137]由此可以得知，通過適用實施例的臭氧水供給裝置，能夠不使臭氧水的流速降低，而以一定值以上的流速來供給臭氧水，並能夠有效地防止臭氧水的溶存臭氧濃度的降低。
[0138]雖然使用特定的方案對於本發明進行了詳細的說明，但是，對於本領域技術人員而言，在不脫離本發明的意圖與範圍的前提下，顯然可進行各種的變更。
[0139]另外，本申請以 2011年7月8日提出的日本專利申請(特願2011-151832)為基礎，在此通過引用的方式將其全部內容援引於此。
【權利要求】
1.一種臭氧水供給裝置，其是將臭氧水供給至使用位置的臭氧水供給裝置，其特徵在於， 該臭氧水供給裝置具備: 生成臭氧水的臭氧水生成裝置； 來自該臭氧水生成裝置的臭氧水所流動的主管； 設置於該主管的途中的多個位置並使該主管內的臭氧水分流的分支點；以及 聯絡該分支點和使用位置的分支管， 並且，該臭氧水供給裝置構成為: 在最下遊側的該分支點的上遊側的主管內的全區域中，臭氧水的流速是在規定值以上。
2.如權利要求1所述的臭氧水供給裝置，其中，其構成為:在最下遊側的前述分支點的上遊側的主管內的全區域中，將臭氧水的流速設為規定範圍內。
3.如權利要求1或2所述的臭氧水供給裝置，其中，該分支點的下遊側的主管的流路剖面積比上遊側的流路剖面積小。
4.如權利要求3所述的臭氧水供給裝置，其中，在主管的前述分支點附近，設置有主管的管徑從上遊側向下遊側逐漸變小的錐狀部。
5.如權利要求4所述的臭 氧水供給裝置,其中，前述分支管連接於前述錐狀部或前述錐狀部的附近。
6.如權利要求1~5中任一項所述的臭氧水供給裝置，其中， 從前述分支管分支有用於使臭氧水迂迴過前述使用位置並流動至回收管線的迂迴用配管， 並且，設置有流路選擇裝置，該流路選擇裝置在使從該主管流入至該分支管內的臭氧水的全量流動至使用位置的流路選擇和使從該主管流入至該分支管內的臭氧水的全量流動至迂迴用配管的流路選擇之間進行切換。
7.如權利要求1~5中任一項所述的臭氧水供給裝置，其中， 從前述分支點附近分支有用於使臭氧水迂迴過前述使用位置並流動至回收管線的迂迴用配管， 並且，設置有流路選擇裝置，該流路選擇裝置在使從該主管流入至該分支點的臭氧水的一部分僅流動至前述分支管的流路選擇和使從該主管流入至該分支點的臭氧水的一部分僅流動至迂迴用配管的流路選擇之間進行切換。
8.如權利要求1~7中任一項所述的臭氧水供給裝置，其中，在最下遊側的分支點的上遊側的前述主管內的臭氧水的流速是30~180m /分鐘。
9.如權利要求1~8中任一項所述的臭氧水供給裝置，其中，其具備有將前述臭氧水的PH設為6以下的pH調整裝置。
10.一種臭氧水供給方法，其是將通過臭氧水生成裝置生成的臭氧水經由配管供給至使用位置的臭氧水供給方法，其特徵在於， 將在前述配管中流動的臭氧水的流速設為規定值以上。
11.如權利要求10所述的臭氧水供給方法，其中，經由權利要求1~9中任一項所述的臭氧水供給裝置來供給臭氧水。
【文檔編號】C02F1/78GK103687820SQ201280033875
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年7月5日 優先權日:2011年7月8日
【發明者】床嶋裕人, 井田純一 申請人:慄田工業株式會社