臭氧水生成装置的制作方法

本发明涉及能够有助于臭氧水生成装置的技术。

背景技术：

1、通过使臭氧溶解在溶剂（例如，诸如纯水的原料水）中而获得的臭氧水具有强的氧化力，并且因此已被用于例如水供应和食品的杀菌。这种臭氧水的利用被评价为环保的手段，因为臭氧最终容易分解成氧气并且不会留下残留化学品等。

2、近年来，在制造各种工业部件（例如，精密电子部件（例如，半导体元件或fpd的显示部件））时进行的清洁处理中，利用臭氧水的尝试也在推进，并且正在研究臭氧水的高浓度、其工业稳定供应等。

3、专利文献1公开了通过如下配置使臭氧水高度浓缩：首先，通过冷却（浓缩）臭氧气体而获得的臭氧水被再汽化，通过再汽化而获得的臭氧气体（浓缩的臭氧气体）由冷却型收集器收集，并且进一步，收集的物质（液态臭氧或固态臭氧）溶解在水中以获得臭氧水。

4、专利文献2公开了通过如下配置使清洁液的臭氧浓度保持在高浓度并使抗蚀剂膜易于去除：通过同时使臭氧气体和二氧化碳气体溶解在原料水（例如，25℃以下的原料水（优选5℃至20℃））中而获得的清洁液在被加热到45℃以上的状态下与基材上的抗蚀剂膜（有机膜）接触。

5、专利文献3公开了通过使用气液混合器来混合臭氧气体生成装置（在专利文献3中，使用氧气作为原料的装置）的臭氧气体和原料水来生成臭氧水，其中可以通过在臭氧气体生成装置和气液混合器之间设置节流孔的配置来增加臭氧气体的溶解效率，并且可以抑制臭氧气体生成装置侧处于负压状态（也就是，小于常压（约101.33kpa）的状态）。

6、专利文献4公开了通过有效利用排气臭氧气体的配置使臭氧水高度浓缩，该配置具有循环臭氧水的臭氧水循环管线和使从臭氧水循环管线排出的排气臭氧气体与原料水接触的臭氧气体接触机构（由氟树脂形成的渗透膜）。

7、专利文献5公开了通过使用气液混合器来混合臭氧气体生成装置（在专利文献5中，使用氧气作为原料的装置）的臭氧气体和原料水来生成臭氧水，其中通过如下配置制备高浓度的臭氧水：使由于原料水而导致浓度过度降低的臭氧水（专利文献5中附图标记34所示的槽中的臭氧水）通过气液混合器。

8、非专利文献1公开了在存在外部因素（例如，电火花、由污染物等诱发的分解的触发）可能引起臭氧的自分解反应的情况下，将cf4气体用作抑制急剧自分解反应的抑制剂。

9、根据专利文献1至5中所示的配置，可以生成具有一定水平的臭氧浓度（例如，约100ppm）的臭氧水，但是在需要相对大的氧化力的清洁处理中，认为需要具有更高浓度的臭氧水（例如，在半导体元件的清洁处理中200ppm以上）。

10、现有技术文献

11、专利文献

12、专利文献1：日本专利申请特开no.h11-262782

13、专利文献2：日本专利no.4296393

14、专利文献3：日本专利no.4746515

15、专利文献4：日本专利no.5213601

16、专利文献5：日本专利no.7041466

17、非专利文献

18、非专利文献1：太阳日酸技术报告 第 28 号（2009）《爆炸极限测量装置》（taiyonippon sanso technical report no. 28 (2009) "measurement device for explosionlimits"） 。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题

2、例如，作为专利文献3和5中公开的适用于臭氧水生成装置的气液混合器的配置，可以提及具有溶剂流动通道和臭氧气体导入通道的配置，溶剂（例如原料水）流动通过该溶剂流动通道，臭氧气体导入通道连接到溶剂流动通道，并将供应到气液混合器的臭氧气体导入溶剂流动通道。

3、在这样的气液混合器的情况下，根据流动通过溶剂流动通道的溶剂的流量（流速）等，在臭氧气体导入通道中产生抽吸压力。然后，根据如上所述在臭氧气体导入通道中产生的抽吸压力（以下适当简称为抽吸压力），从臭氧气体导入通道导入到溶剂流动通道中的臭氧气体被混合到溶剂中并且溶解在溶剂中。

4、然而，在根据例如臭氧水生成装置的操作状况等抽吸压力太低的情况下，变得难以使臭氧气体溶解在溶剂中。结果，有可能变得难以生成具有期望浓度的臭氧水（高浓度臭氧水等）。

5、此外，当如上所述抽吸压力变得太低时，很可能发生溶剂流动通道中的溶剂朝向作为臭氧气体导入通道的上游侧的臭氧气体供应源侧（将在后描述，例如臭氧气体供应管线等）反向流动的现象（以下适当简称为溶剂逆流现象）。在这种情况下，水分（例如，溶剂本身、从溶剂蒸发的水蒸气等；以下适当统称为水分）流入并滞留在臭氧气体供应源侧，并且不能如期望地将臭氧气体供应到气液混合器，结果，更难以生成具有期望浓度的臭氧水。

6、鉴于上述情况，本发明的目的在于提供能够有助于使生成具有期望浓度的臭氧水变得容易的技术。

7、解决问题的手段

8、根据本发明的臭氧水生成装置能够有助于解决上述问题，并且在其一个方面中，该臭氧水生成装置包括：臭氧气体供应管线，能够供应臭氧气体；循环管线，用于循环能够溶解臭氧气体的溶剂，其中臭氧气体经由气液混合器供应到循环管线；以及控制单元，控制臭氧气体供应管线。

9、气液混合器具有：溶剂流动通道，在溶剂循环的循环状态下溶剂流动通过该溶剂流动通道；以及臭氧气体导入通道，设置成连接到溶剂流动通道，并将从臭氧气体供应管线供应的臭氧气体导入溶剂流动通道中。

10、臭氧气体供应管线具有：第一开关阀，能够在允许和阻止臭氧气体供应管线中的臭氧气体的流动之间进行切换；以及压力计，能够测量臭氧气体供应管线中第一开关阀的下游侧的气体压力。

11、控制单元被配置为将压力计的测量值与任意压力阈值进行比较，该任意压力阈值设定为等于或小于溶剂的饱和蒸气压，并且控制单元被配置为控制第一开关阀的切换。

12、此外，通过测量循环状态下的溶剂的温度而得出的溶剂的蒸气压被设定为压力阈值，并且控制单元被配置为当压力计的测量值变得等于或高于压力阈值时关闭第一开关阀。

13、此外，在臭氧气体供应管线中第一开关阀的下游侧可以设置有能够排出已流入第一开关阀的下游侧的水分的排出管线，并且排出管线可以具有能够在允许和阻止排出管路中的水分流动之间进行切换的第二开关阀。

14、此外，控制单元可以被配置为将由在循环状态下测量溶剂的温度而得到的溶剂的蒸气压设定为压力阈值，并且当压力计的测量值变得等于或高于压力阈值时打开第二开关阀。

15、此外，能够检测水分的传感器可以设置在臭氧气体供应管线中的第一开关阀的下游侧，并且控制单元可以被配置为当传感器检测到水分时打开第二开关阀。

16、此外，控制单元可以被配置为当压力计的测量值变得大于臭氧气体的供应压力时关闭第一开关阀。

17、在生成装置的另一方面中，生成装置包括：能够供应臭氧气体的臭氧气体供应管线；用于使能够溶解臭氧气体的溶剂循环的循环管线，其中臭氧气体经由气液混合器供应到循环管线；以及被配置为控制臭氧气体供应管线的控制单元。

18、气液混合器具有：溶剂流动通道，在溶剂循环的循环状态下溶剂流动通过该溶剂流动通道；以及臭氧气体导入通道，设置成连接到溶剂流动通道，并将从臭氧气体供应管线供应的臭氧气体导入溶剂流动通道中。

19、臭氧气体供应管线具有：第一开关阀，能够在允许和阻止臭氧气体供应管线中的臭氧气体的流动之间进行切换；压力计，能够测量臭氧气体供应管线中第一开关阀的下游侧的气体压力；以及排出管线，连接到臭氧气体供应管线并且能够排出臭氧气体供应管线中的气体成分。

20、排出管线经由第二开关阀连接到臭氧气体供应管线中的第一开关阀的上游侧，该第二开关阀能够在允许和阻止所述排出管线中的气体成分的流动之间进行切换。

21、控制单元被配置为在停止臭氧气体供应管线中的臭氧气体的供应并且关闭第一开关阀的情况下打开排出管线中的第二开关阀。

22、此外，臭氧气体供应管线还可以包括能够将吹扫气体供应到臭氧气体供应管线中的吹扫气体供应管线，并且吹扫气体供应管线连接到臭氧气体供应管线中的第一开关阀的上游侧，并且具有第三开关阀，该第三开关阀能够在允许和阻止吹扫气体供应管线中的吹扫气体的流动之间进行切换。

23、此外，控制单元可以被配置为在停止臭氧气体供应管线中的臭氧气体的供应并且关闭第一开关阀和第二开关阀的情况下打开第三开关阀。

24、此外，能够检测并分析气体成分的分析仪可以连接到臭氧气体供应管线中的第一开关阀的上游侧。

25、此外，控制单元可以被配置为在停止臭氧气体供应管线中的臭氧气体的供应并且关闭第一开关阀和第二开关阀的情况下通过分析仪检测并分析气体成分。

26、如上所述，根据本发明，能够有助于使得容易生成具有期望浓度的臭氧水（高浓度臭氧水等）。