CN1309095A - 溶解有气体的清洗水用配水管路 - Google Patents

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Abstract

在电子材料的湿法清洗工艺中,提供了一种溶解有气体的清洗水用的水配送管路,使其能够向所有的使用点供应具有基本恒定的气体浓度,即使是从主管经过长距离向具有多个使用点的支管进行配送溶解有自行分解气体的清洗水时。一种溶解有气体的清洗水用的水配送管路,该管路通过在气体存在下,将气体溶解于纯水中来进行清洗水的配送,其是在从主管伸出支管的每个点的上游处安装一个管线内混合器。

Description

溶解有气体的清洗水用配水管路
本发明涉及溶解有气体的清洗水用配水管路。更具体地说,本发明涉及供溶解有气体的清洗水用的配水管路,它能够将溶解有自分解气体的清洗水从主管道配送到具有多个远距离用户点的支管中,同时在所有用户点都保持几乎恒定的气体浓度值。
从电子材料比如半导体用的硅基片、液晶用玻璃基片和光掩膜的石英基片的表面上除去外来的颗粒对于确保产品的高质量和低缺陷率是十分重要的。为达到此目的广泛使用了湿清洗的方法。为了除去有机和金属污染,使用具有强氧化能力的清洗流体是有效的。通常,使用如硫酸和过氧化氢混合物(SPM清洗液)和盐酸、过氧化氢和超纯水混合物(SC2清洗液)的流体进行高温清洗。近年来,为了降低化学品极其昂贵的成本、漂洗用超纯水的成本、废液的处理成本以及为挥发性化学蒸气和制造清洁空气而进行空气调节的成本,以及减轻由于庞大的用水、大量的化学品排放和向大气中释放废气所引起的环境负担,开始对这些湿清洗方法提出疑问,因为所有这一切都伴随着传统的清洗方法。
早先,发明家将臭氧溶解在纯水中开发出清洗电子材料用的溶解气体的清洗水。由溶解有臭氧的纯水组成的清洗水显示出极强的氧化能力,尽管溶解的臭氧的浓度很低,其数量只有每升几毫克。这种水被用在污染物即有机物和金属杂质粘结在电子材料表面的方法中。
硅基片被均匀地氧化形成一层化学氧化物的薄膜。溶解了臭氧的清洗水没有留下残渣,这样就保持了被清洗的物件表面的清洁。这种水还具有另外的优点就是可以重新使用,因为臭氧分解和除去以后就又成为高纯水。然而,随着时间的增加,溶解有臭氧的清洗水中溶解的臭氧会自行分解变成氧气。因此,通过长管配送溶解有臭氧的清洗水被认为是不现实的,因为难以保持和控制臭氧的浓度。
为此,本发明人发现,通过在配送的同时,在配送管路中将含有臭氧的气体和纯水混合,就有可能抑制臭氧浓度的下降,长距离地配送水,提出了如图1所示的溶有臭氧的清洗水的供应系统。氧气和少量氮气的混合物从氧气储罐1和氮气储罐2被送到无声放电臭氧发生器3中,以制造臭氧和氧气的混合物,通过喷射器和泵等在臭氧溶解设备4中将其送入用离子交换器、膜设备和紫外线氧化设备等制造的纯水中。臭氧和氧的气体混合物与纯水混合形成蒸气-液体混合物。臭氧溶解于水中形成溶解了臭氧的清洗水,它同样是处于蒸气-液体状态,流入主管道5。通过自行分解将溶解于水中的臭氧转变为氧气。随着处于气相的臭氧溶解于水相,由于自行分解而导致降低的臭氧的量得到了补充。结果是水中的臭氧浓度基本上是恒定的。从支管6取出溶解有臭氧的清洗水,通过在缓冲罐中的气-液分离设备或者利用在管路的顶部收集的气泡的性能进行蒸气与液体分离以后,在使用点7消耗。没有从支管中取出的过量的溶解有臭氧的水先通过臭氧分解设备8进行分解,从水和气相中除去臭氧,然后导入气-液分离装置9中从液相中分离气相。此气相作为废气排放到大气中,水相作为废水回收,视需要进行加工和重新使用。此溶解有臭氧的清洗水供应系统能够输送水的距离大于100m。
开发此溶解有臭氧的清洗水供应系统时先假设一个简单的配送路线,比如,在从主管通过一支管直接将溶解有臭氧的清洗水供给使用点的场所。然而近年来,随着电子材料工厂规模的扩大,越来越需要将溶解有臭氧的清洗水从主管配送到具有多个使用点的支管中。根据工厂的平面布置不同,从主管伸出的支管可以有许多不同的方式。再有,在某些情况下,由于涉及其它的设备的位置,可能需要直立的或下行的支管。这些变化会引起支管内含臭氧气体和纯水之间气-液比例的涨落。这样就产生了难于供应臭氧浓度均匀的清洗水的问题。
本发明的目的是提供溶解有气体的清洗水的配水管路,即使在电子材料的湿法清洗方法中,将溶解有自行分解气体的清洗水从主管通过远距离传送到具有多个使用点的支管时,该管路也能够在所有的使用点以接近恒定的气体浓度供应清洗水。
为解决上述问题,本发明人发现,就在从主管伸出支管的分支处刚好在上游的一点安装管线内混合器,就有可能控制支管内部的气体和纯水的气-液混合比,而且能够供应气体浓度均匀的清洗水。基于此发现,本发明人完成了本发明。
换句话说,本发明提供如下的内容:
(1)输送溶解有气体的清洗水用的配水管路,它用来在气体存在下输送在纯水中溶解气体形成的清洗水,其特征在于,在从主管伸出的支管的一点的刚好上游处有一管内混合器;
(2)在上述的溶解有气体的清洗水用的配水管路中,其中的气体是臭氧和氧气的气态混合物;以及
(3)在上述的溶解有气体的清洗水用的配水管路中,其中通过调节管内混合器的混合操作和从主管伸出的支管方向来控制下流支管的流体的气-液混合比。
附图的简要说明
图1是表明通常的溶解臭氧的清洗水供应系统的系统图。
图2是表明本发明的溶解有气体的清洗水用水配送管路的一种模式的系统图。
图3是说明恒定臭氧浓度保持力的机理图。
本发明的溶解有气体的清洗水配送管路是一种在气体存在下输送在纯水中溶解了气体形成的清洗水的水配送管路,它包括在从主管伸出支管的那一点刚好上游处安装的管线内混合器。本发明的水配送管路特别适用于配送用臭氧和氧气的气态混合物制备的溶解有臭氧的清洗水。
图2是本发明水配水管路的一种模式的配送图。氧气和少量氮气的混合物从氧气储罐1和氮气储罐被送到无声放电臭氧发生器3中,以制造出臭氧和氧气的气态混合物,通过喷射器和泵等将其送到在臭氧溶解设备4中的用离子交换器、膜设备和紫外线氧化设备制造的纯水中。臭氧和氧气的气态混合物与纯水混合形成气-液混合物。臭氧溶解在水中,形成了溶解有臭氧的清洗水,它同样呈气-液状态,向下流入主管5中。本发明的水配送管路就在从主管5伸出的支管10的分支点11的上游处刚好有一个管线内混合器12。支管10具有一个或几个使用点7。在使用点没有使用的溶解有臭氧的清洗水通过回收管13被回收。
在本发明中使用的臭氧发生器和气体溶解设备的类型没有特别的限制。除了上面指出的例子以外,臭氧发生器是通过水电解产生臭氧的装置。气体溶解设备包括喷射型气体溶解器和将气体扩散进入纯水的气体扩散溶解器,以及气体可透过膜型的溶解器,这时气体供应在可透气膜的一侧,纯水在膜的另一侧,气体通过膜溶于纯水中。
在本发明的水配送管路使用的管线内混合器在理想上应该是具有高混合能力的那种,能够将进水流中集中在主管顶部的气泡粉碎成很小的气泡,并将它们均匀地分散在水中,它具有尽可能小的压力损失,并且不对运向远处使用点的清洗水产生太大的阻力,它是清洁的、没有污染水的倾向,而且没有死区。这样的混合器的例子是没有任何驱动件的静态混合器、机械振动类型的超声波混合器和具有内装涡轮和定子的管线混合器。其中没有任何驱动件的静态混合器是特别适当的,因为它们容易维护,完全没有任何外来颗粒污染溶解有气体的清洗水的可能性。对可以使用的静态混合器的类型没有特别的限制。例如,在管子中具有多个内插件将流体流分隔,并使用此分隔的流体和此动作形成的湍流进行搅拌的混合器、含有多边结构的混合器和装有多个具有分隔孔的元件,通过形成多个分隔层进行分隔和混合的混合器。其中,形成分隔的流体流的静态混合器类型可以是最适合的。
当本发明的水配送管路被用来配送溶解有臭氧的清洗水时,希望管线内混合器对臭氧具有耐受性。换句话说,希望管线内混合器不会因为臭氧的氧化作用而劣化,对臭氧是惰性的,而且不会因为触发臭氧的分解而降低溶解的臭氧浓度。具有对臭氧的这种耐受性的管线内混合器的例子是由氟树脂制造的混合器,比如全氟烷氧基树脂(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、表面钝化的金属、高纯石英或玻璃制造的混合器。
在本发明的水配送管路中,管线内混合器安装在从主管伸出的支管的分支点刚好上游的地方。结果,气体泡被粉碎成细小的气泡,分散在气-液混合物流体中,使得尽管从主管伸出的支管具有角度-直着向下、水平或直着向上,但在支管中流体的气-液混合比与主管中流体的气-液混合比大致上是相同的。
当溶解于纯水中的气体是臭氧时,在流经主管的溶解有臭氧的清洗水中的臭氧浓度可以是基本恒定的。这是通过将由气体溶解设备中流出的溶解有臭氧的清洗水以与含有未溶解臭氧的气体共存的气-液混合流体的形式进行输送而实现的。图3说明将臭氧浓度保持在固定水平的机理。在此图中,水平轴表示主管的长度,而垂直轴表示溶解的臭氧的浓度。当在气体溶解设备A中将含有臭氧的气体供应给纯水时,臭氧溶解于纯水中,造成溶解的臭氧浓度迅速升高。然而随着溶解在纯水中臭氧浓度的升高,由于在水中自行分解使得臭氧的损失增加。另一方面,在气相状态中存在的臭氧比溶解于水中的臭氧稳定,因此伴随着水流的未溶解气体中存在的臭氧就溶解在水中。结果,在B点由于在水中自行分解而损失的臭氧量与溶解于水中的伴随的未溶解气体中的臭氧量相平衡,使得在溶解有臭氧的清洗水中的被溶解臭氧的浓度保持在接近恒定的水平。当溶解有臭氧的清洗水进一步流向主管的下游时,在伴随的未溶解气体中的臭氧量减少了。在C点,由于在水中自行分解而损失的臭氧量变得难于保持与从伴随的未溶解气体中溶解于水里的臭氧量相平衡。在此点,溶解的臭氧浓度开始逐渐减少。
在本发明的水配送管路中,希望在主管的B点和C点之间设置支管的分支点。如果在支管中的流体的气-液混合物状态与在主管中的气-液混合物的状态相同,那么从分支点流向支管的溶解有臭氧的清洗水的已溶解的臭氧浓度的变化就和在流下主管的溶解有臭氧的清洗水中的已溶解的臭氧浓度的变化相同。结果就将具有接近恒定浓度的溶解有臭氧清洗水供向一个或多个设置在支管上的使用点。当在支管中的气-液混合流体只含有少量含臭氧的气体时,从气相中溶解于溶解了臭氧的清洗水中的臭氧量就很小。以后就不可能补充在含有臭氧的清洗水中由于自行分解而损失的臭氧,在清洗水中溶解的臭氧的浓度就迅速下降。在本发明的水配送管路中,管线内混合器安装在从主管伸出支管那一点刚好上游处,以保持在支管中气-液混合流体的状态与在主管中气-液混合流体的状态相同。结果,在流向支管的溶解有臭氧的清洗水中溶解的臭氧浓度保持在接近恒定的水平。即使在支管很长并具有多个使用点的情况下,在所有的使用点都能够供应具有几乎恒定的溶解臭氧浓度的清洗水。
当在一个中央处所制造溶解有气体的清洗水,并且通过水配送管路将其供应给工厂中的不同使用点时,主管经常是安装成水平状态的。然而,从主管分出的支管有时需要具有向上或向下的支管以便和工厂中已经安装的其它管路、管架或机器零件连接。它们可能安装在比主管更高或更低的位置。在有些情况下,主管可能安装在二楼,而使用点可能安装在一楼或三楼。即使在这样的情况下,也必须给所有的使用点供应气体浓度均匀的溶解有气体的清洗水。
本发明的溶解有气体的清洗水用的水配送管路能够控制流入支管的流体的气-液混合比。这是通过调节管线内混合器的混合操作和支管与主管形成的夹角来实现的。当气-液混合流体流动时,其中的气体倾向于聚集在管道的顶部。管线内混合器越长,就越容易将气-液混合流体中的气体泡打碎成为细小的气泡,并将其均匀地分散在水中。因此,当支管以垂直向上或向下的方向伸出主管时,希望安装一个长的管线内混合器。这样就保证在支管中流体的气-液混合状态与在主管中流体的气-液混合状态相同。当支管以一个倾角从主管向上或向下伸出时,在支管中流体的气-液混合状态与主管中流体的气-液混合状态的差别要小于支管垂直向上或向下伸出时的差别。因此在这些情况下的管线内混合器的长度可以缩短。
即使当支管是以水平的方向从主管中伸出时,主管与支管形成的夹角还是会影响流体的气-液混合状态。在大多数情况下,主管与支管之间的夹角是90度。当在主管和支管中的流体的流动方向形成的夹角小时,支管中的流体有一个气-液混合比,其与主管中的流体的混合比仅有细微的不同。当主管中流体的流动方向与支管中流体的流动方向的夹角比较大,而且支管中的流体以与主管中的流体方向相背的形式流动时,空气气泡在支管中的分布倾向受到限制。在本发明的水配送管路中,希望考虑这些因素来选择管线内混合器的类型和长度。
在本发明的溶解有气体的清洗水用水配送管路中,能够控制流向支管的流体的气-液混合比,并使用这些特征对溶解的臭氧的浓度进行有意的调节。比如,使用短的静态混合器和有意地限制气体气泡的破碎及其分布,使它们不闭合,就可以使在支管中气泡的分布主要取决于支管的角度。当从主管中伸出多根支管时,通过减少在接近臭氧溶解设备的分支点的气泡分布,以及增加在较远处的分支点的气泡分布,可以在整个的水配送管路中实现溶解臭氧浓度的不均匀化。换句话说,通过从接近臭氧溶解设备处的主管伸出支管,以及从远离臭氧溶解设备处的主管垂直向上伸出支管,就可以实现溶解的臭氧浓度的不均匀化。也可以向不同的使用点供应不同溶解的臭氧浓度的清洗水,即便全部清洗水都是从同一根主管供应的:需要清洗水中具有较高臭氧浓度的使用点应该与从主管中垂直向上伸出的支管相连,且需要清洗水中具有较低臭氧浓度的使用点应该与从主管垂直向下伸出的支管相连。
使用本发明的溶解有气体的清洗水用水配送管路,可以在主管的分支点控制流向支管的流体的气-液混合比,使得流向支管的流体具有与在主管中相同的气-液混合比。因此,即使当支管很长并具有多个使用点时,也能够向所有的使用点供应接近恒定浓度的溶解有气体的清洗水。
采取更积极的步骤,通过调节使得流向支管的流体的气-液混合比在主管的上游侧和下游侧各不相同,从而可以在所有的使用点实现溶解的气体浓度的不均匀化。另外,通过调节使得流向各个支管的流体的气-液混合比各不相同,就可以从一根主管给不同的使用点供应不同溶解气体浓度的清洗水。
在下面的一节中,利用实施例更详细地说明本发明。然而这些实施例并不以任何方式限制本发明。
在这些实施例中,使用了具有如图2所示的溶解有臭氧的清洗水用水配送管路。将高纯度的氧气和高纯度的氮气供应到臭氧发生器(住友精加工产品,无声放电臭氧发生器SG-01CHU)中。含臭氧的气体中的臭氧浓度是71g/Nm3,压力是0.1MPa,取出该气体通过喷射器将其注入到水压0.25MPa、流速为20L/min(升/分钟)的超纯水管线中,以使臭氧溶解。设置主管中含臭氧气体与纯水之间的气-液混合比为30∶70。所有的气-液混合比都是以体积表示。
主管的内径为16~25mm,长度为90m。在离开臭氧溶解喷射器30m、60m和90m处的几个点上开有支管。在所有的分支点,主管和支管形成的角度都是90度。支管的内径为12~16mm,其长度都是30m。在每根支管上相距分支点10m、20m和30m处设置使用点。90m长的主管的末端连接在返回管上。溶解有臭氧的清洗水以6L/min的流速通过每根支管。全部管道都是用PFA制造的。采用逆向返回法进行调节,可保持流体的线速度在恒定的水平。
在支管的伸出处和在其末端设置取样口,以测量在支管末端的气-液混合比和在分支点以及支管末端的溶解的臭氧浓度。
实施例1
在从主管伸出支管的3个分支点的每一个的上游侧安装一个100cm长的静态混合器。
在离臭氧溶解喷射器30m处,流向主管的溶解有臭氧的清洗水中的臭氧浓度是7.5mg/L,在60m处是6.0mg/L,在90m处是5.0mg/L。
每根支管都是从主管垂直向下伸出,在离主管0.5m处转为水平方向,在0.5m处转为向上,在0.5m处再转为水平,在水平方向直着延伸28.5m。离臭氧溶解喷射器30m处伸出的支管的气-液混合比和臭氧浓度分别是30∶70和6.0mg/L。离臭氧溶解喷射器60m处伸出的支管气-液混合比和臭氧浓度分别是30∶70和5.0mg/L。离臭氧溶解喷射器90m处伸出的支管气-液混合比和臭氧浓度分别是30∶70和4.3mg/L。
然后,支管以水平方向从主管中伸出,整个30m的支管以直线的方式延伸。离臭氧溶解喷射器30m伸出的支管,其中的气-液混合比为30∶70。
最后,支管从主管垂直向上伸出,在离主管0.5m处转为水平,然后在0.5m处转为垂直向下,其余的28.5m支管在0.5m处以水平的方向沿直线延伸。在离臭氧溶解喷射器30m处伸出的支管的气-液混合比是30∶70。
实施例2
进行与实施例1相同的操作,只是静态混合器的长度改为50cm。
当支管从主管垂直向下伸出时,在离臭氧溶解喷射器30m的支管的气-液混合比和臭氧浓度分别为25∶75和5.5mg/L。在60m处伸出的支管的气-液混合比为25∶75,而臭氧浓度为4.3mg/L。在90m处伸出的支管的气-液混合比为25∶75,而臭氧浓度为3.5mg/L。
当支管从主管中以水平方向伸出时,在离臭氧溶解喷射器30m处伸出的支管的气-液混合比为30∶70,在60m处伸出的支管的气-液混合比为30∶70,而臭氧浓度为5.0mg/L。
当支管从主管中以垂直向上的方向伸出时,在离臭氧溶解喷射器30m处伸出的支管的气-液混合比为35∶65,在90m处伸出的支管的气-液混合比为35∶65,而臭氧浓度为4.7mg/L。
实施例3
进行与实施例1相同的操作,只是静态混合器的长度改为20cm。
当支管从主管垂直向下伸出时,在离臭氧溶解喷射器30m的支管的气-液混合比和臭氧浓度分别为15∶85和3.3mg/L。在60m处伸出的支管的气-液混合比为15∶85,而臭氧浓度为2.5mg/L。在90m处伸出的支管的气-液混合比为15∶85,而臭氧浓度为2.0mg/L。
当支管从主管中以水平方向伸出时,在离臭氧溶解喷射器30m处伸出的支管的气-液混合比为25∶75。
当支管从主管中以垂直向上的方向伸出时,在离臭氧溶解喷射器30m处伸出的支管的气-液混合比为40∶60。
比较例1
进行与实施例1相同的操作,只是不使用静态混合器。
当支管从主管垂直向下伸出时,在离臭氧溶解喷射器30m的支管的气-液混合比和臭氧浓度分别为0∶100和1.5mg/L。在60m处伸出的支管的气-液混合比为0∶100,而臭氧浓度为1.2mg/L。在90m处伸出的支管的气-液混合比为0∶100,而臭氧浓度为1.0mg/L。
当支管从主管中以水平方向伸出时,在离臭氧溶解喷射器30m处伸出的支管的气-液混合比为10∶90。
当支管从主管中以垂直向上的方向伸出时,在离臭氧溶解喷射器30m处伸出的支管的气-液混合比为50∶50。
实施例4
在从主管伸出支管的3个分支点中每一个的上游侧安装一个20cm长的静态混合器。
从主管伸出的每根支管以与水平方向30度的角度向下伸出,在离主管0.5m处转为水平方向,然后在0.5m处以30度的角度向上转,在0.5m处转向水平方向,剩下的28.5m沿水平方向延伸。在离臭氧溶解喷射器30m处伸出的支管的气-液混合比和臭氧浓度分别为22∶78和4.6mg/L。
然后,支管以与水平方向呈30度的角度向下伸出,在离主管0.5m处转为水平方向,然后在0.5m处转为向下30度的角度,之后又在0.5m处转为水平,剩下的28.5m管长沿着水平方向延伸。离臭氧溶解器30m伸出的支管,其中的气-液混合比为28∶72。在60m处伸出的支管的气-液混合比为28∶72,臭氧浓度为4.8mg/L。
最后,支管在与主管的夹角为45度的方向向下延伸,在离主管0.5m处转为水平,然后在0.5m处转为向下45度的角度,并又在0.5m处转为水平,其余的28.5m支管以水平的方向沿直线延伸。在离臭氧溶解器30m处伸出的支管的气-液混合比是35∶65。在90m处伸出的支管的气-液混合比为35∶65,臭氧浓度为4.7mg/L。
表1显示在实施例1~4和比较例1中得到的气-液混合比。
                                   表1
静态混合器的长度(cm) 分支点的位置(m)             气-液混合比(体积比)
  垂直向下     水平    垂直向上
实施例1     100     30     30∶70     30∶70     30∶70
    60     30∶70       -       -
    90     30∶70       -       -
实施例2     50     30     25∶75     30∶70     35∶65
    60     25∶75     30∶70       -
    90     25∶75       -     35∶65
实施例3     20     30     15∶85     25∶75     40∶60
    60     15∶85       -       -
    90     15∶85       -       -
比较例1     无     30     0∶100     10∶90     50∶50
    60     0∶100       -       -
    90     0∶100       -       -
   以30度的角度向下    以30度的角度向上    以45度的角度向上
实施例4     20     30    22∶78     28∶72     35∶65
    60     -     28∶72        -
    90     -       -     35∶65
表1表明,在使用了100cm长静态混合器的实施例1中,气体的气泡被粉碎并且分布在分支点,支管的气-液混合比等于主管的气-液混合比。当如在实施例2和实施例3中所做的,将静态混合器的长度缩短时,在分支点处的气泡分散没有完成。在主管上部的气体气泡比例增大,随着支管的角度不同,在支管中的气-液混合比有不同程度的改变。当在比较例1中所示不使用静态混合器时,在主管上部的气泡浓度变得十分明显,使空气气泡不能进入垂直向下伸出的支管。在实施例4中,使用了与实施例3所使用的同样长度的静态混合器。但是实施例4中的气-液混合比要比实施例3更接近主管的气-液混合比,因为支管不是垂直地向上或向下转弯的。这表明可以通过改变静态混合器的长度和支管的角度来调节支管中流体的气-液混合比。
表2表明在实施例1~4和比较例1中得到的臭氧浓度。
                                       表2
静态混合器的长度(cm) 分支点的位置(m)     臭氧浓度(mg/L)
  垂直向下   水平  垂直向上
实施例1     100     30     6.0     -     -
    60     5.0     -     -
    90     4.3     -     -
实施例2     50     30     5.5 - -
    60     4.3     5.0     -
    90     3.5     -     4.7
实施例3     20     30     3.3     -     -
    60     2.5     -     -
    90     2.0     -     -
比较例1     无     30     1.5     -     -
    60     1.2     -     -
    90     1.0     -     -
 以30度的角度向下  以30度的角度向上  以45度的角度向上
实施例4     20     30     4.6     -     -
    60     -     4.8     -
    90     -     -    4.7
[注]在主管分支点的臭氧浓度:在30m为7.5mg/L;在60m为6.0mg/L;在90m为5.0mg/L。
表2表明,在安装了长度为100cm的静态混合器的实施例1中,气体气泡被粉碎并分散在分支点,在垂直向上伸出的每根支管的末端都保持高的臭氧浓度。当在实施例2中静态混合器的长度被缩短时,在分支点的气体气泡分散变得不完全,引起主管上部气体气泡比例上升。当支管以水平方向或垂直向上转弯时,得到高的臭氧浓度。当支管垂直向下伸出时,得到低的臭氧浓度。当在实施例3中将静态混合器的长度进一步缩短时,在垂直向下转弯的支管末端的臭氧浓度就变得甚至更低。当在比较例1中不使用静态混合器时,在主管上部集中了气体气泡。结果,在垂直向下伸出的支管末端的臭氧浓度就变得极低。在实施例4中,静态混合器的长度与在实施例3中使用的一样。但是臭氧浓度比实施例3要高,这是因为支管的方向没有垂直向上或垂直向下。这表明可以通过改变静态混合器的长度和支管的夹角来调节流向支管的溶解有臭氧的清洗水中的臭氧浓度。
通过使用本发明的溶解有气体的清洗水用水配送管路,可以在主管的分支点控制进入支管的流体的气-液混合比,使得可以送入其气-液混合比与主管中相同的气-液混合流体。为此,可以向所有使用点供应具有接近恒定浓度的溶解有气体的清洗水,即使当从主管中伸出很长的支管并在这些支管上设置许多使用点时。
采取更积极的步骤,可以通过调节实现在所有使用点上溶解的气体浓度的不均匀化,使得进入支管的流体的气-液混合比不同于在主管的上游侧和下游侧。另外,通过调节可以使进入各个支管的流体的气-液混合比彼此各不相同,可以从同一根主管向不同的使用点供应不同溶解气体浓度水平的清洗水。

Claims (3)

1.一种溶解有气体的清洗水用配水管路,该管路通过在气体存在下,将气体溶解于纯水中而进行清洗水的配送,其特征在于,在支管从主管伸出的每个点的刚好上游安装一个管线内混合器。
2.如权利要求1所述的溶解有气体的清洗水用配水管路,其特征在于气体是臭氧和氧气的气态混合物。
3.如权利要求1所述的溶解有气体的清洗水用配水管路,其特征在于通过调节管线内混合器的混合操作和从主管中伸出支管的夹角来控制流入支管的流体的气-液混合比。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1987457B (zh) * 2005-12-19 2012-05-23 栗田工业株式会社 水质评价方法、用该方法的超纯水评价装置及制造系统

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002018432A (ja) * 2000-07-07 2002-01-22 Shibaura Mechatronics Corp オゾン水処理装置及び洗浄処理装置
JP4469078B2 (ja) * 2000-11-13 2010-05-26 コフロック株式会社 高濃度オゾン水製造装置及びこの装置を用いた高濃度オゾン水の製造方法
GB2389312B (en) * 2001-01-12 2004-10-20 Alab Llc Ozone irrigator
US7244354B2 (en) * 2001-01-12 2007-07-17 Alab, Llc Ozone irrigator
JP2002316027A (ja) * 2001-04-19 2002-10-29 Ebara Corp ガス溶解水製造装置、およびその方法、超音波洗浄装置、およびその方法
JP4942125B2 (ja) * 2001-07-26 2012-05-30 住友精密工業株式会社 オゾン処理システム
US7897642B1 (en) * 2002-06-19 2011-03-01 Dr. Irvine Dubow Compositions and methods for dry eye syndrome
US8420699B1 (en) 2002-06-19 2013-04-16 Irvine L. Dubow Composition and methods of treatment using deionized and ozonated solution
US7736494B2 (en) * 2003-07-31 2010-06-15 Acquisci, Inc. Ozone delivery system including a variable pitch gas-fluid contact device
JP5327364B2 (ja) * 2006-02-10 2013-10-30 新日鐵住金株式会社 酸洗鋼板のリンス設備及びそのリンス方法
WO2009149990A1 (de) 2008-06-09 2009-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum spülen eines brennstoffsystems einer gasturbine und zugehöriges brennstoffsystem
GB2591639B (en) * 2018-10-11 2022-11-30 Medklinn Tech Pte Ltd Distributed sterilizer system
SE542591C2 (en) * 2018-10-24 2020-06-09 Nanosized Sweden Ab Method and arrangement for semiconductor manufacturing
JP7412200B2 (ja) * 2020-02-06 2024-01-12 株式会社荏原製作所 ガス溶解液製造装置
IT202000009565A1 (it) * 2020-04-30 2021-10-30 Antonio Olivieri Impianto di ozonizzazione dell'aria, dell'acqua e/o di altro fluido

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1810131A (en) * 1929-05-25 1931-06-16 American Ozone Company Device for mixing gases and liquids
US3670759A (en) * 1970-08-03 1972-06-20 Nippon Petroleum Refining Co Method and multi-branched network system for uniformly distributing the flow of mixed phase fluids
US4544207A (en) * 1982-07-14 1985-10-01 Union Carbide Corporation Process for the uniform distribution of a two phase mixture
US4800921A (en) * 1986-06-20 1989-01-31 Exxon Production Research Company Method and apparatus for dividing a single stream of liquid and vapor into multiple streams having similar vapor to liquid rations
US4824614A (en) * 1987-04-09 1989-04-25 Santa Fe Energy Company Device for uniformly distributing a two-phase fluid
JP2661946B2 (ja) * 1988-03-11 1997-10-08 忠弘 大見 超純水供配管装置
US5492655A (en) * 1994-05-31 1996-02-20 Schuller International, Inc. Air/liquid static foam generator
US5670093A (en) * 1996-02-14 1997-09-23 Atlantic Richfield Company Fluid distribution system and method utilizing a radial splitter
US5904851A (en) * 1998-01-19 1999-05-18 Life International Products, Inc. Oxygenating apparatus, method for oxygenating liquid therewith, and applications thereof
SE514879C2 (sv) * 1998-03-09 2001-05-07 Otre Ab Framställning av vatten med förbestämd ozonkoncentration och användning av lösningen
US6074564A (en) * 1998-04-09 2000-06-13 Black & Veatch, L.L.P. Ozone injection system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1987457B (zh) * 2005-12-19 2012-05-23 栗田工业株式会社 水质评价方法、用该方法的超纯水评价装置及制造系统

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