JP2000093702A - オゾン水処理装置およびそれを用いた洗浄処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は簡単な構成で確実にオゾン水から
オゾンガスを分離することができるようにしたオゾン水
処理装置を提供することにある。 【解決手段】 オゾン水からオゾンガスを脱気するため
のオゾン水処理装置において、装置本体２１と、この装
置本体に設けられ上記オゾン水を装置本体内に向けて噴
射するとともにその噴射方向が互いに衝突する方向に設
定された複数のノズル体２２と、上記装置本体に形成さ
れ各ノズル体から噴射されて衝突することでオゾン水か
ら分離された液体とオゾンガスとをそれぞれ排出する排
液管２９及び排気管２５とを具備したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は被処理物を洗浄し
たオゾン水を分解処理するオゾン水処理装置およびその
オゾン水処理装置が用いられた洗浄処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、液晶製造装置や半導体製造装
置などでは、被処理物としての液晶用ガラス基板や半導
体ウエハを高い清浄度で洗浄することが要求される工程
がある。被処理物には微粒子が付着しているだけでな
く、脂肪などの有機物が付着している場合もある。

【０００３】微粒子を洗浄する場合には、被処理物に純
水を単に吹き付けたり、純水に超音波振動を付与して吹
き付けるなどして除去することができる。しかしなが
ら、有機物の場合、純水では除去できないため、純水に
通常はオゾンと酸素の混合ガスであるオゾン含有ガスを
封入して溶解させたオゾン水が用いられる。

【０００４】オゾン水は周知のように酸化力が強く、限
られた種類の弗素系樹脂以外の材料は腐食するというこ
とがある。そのため、使用済みのオゾン水をそのままの
状態で廃棄すると、配管などを腐食させるなどのことが
あるため、その有害性を低減したり、除去してからでな
ければ廃棄できないということがあった。

【０００５】従来、オゾン水は純水などで希釈して濃度
を下げてから廃棄したり、オゾン分解作用のある薬品や
物質を混入して分解してから廃棄するということが行わ
れていた。

【０００６】しかしながら、前者の手段によると、大量
の純水を使用するため、純水の製造コストが増大した
り、オゾン水を希釈した廃液の処理コストが増大するな
どのことがあった。

【０００７】後者の手段によると、オゾン水を分解する
ために使用する薬品や物質のコストが高くなるばかり
か、それらの供給設備が必要となるから、それによって
もコスト高を招くことになる。

【０００８】さらに、両者に共通して言えることは、オ
ゾン水からオゾンガス（酸素ガスも含む）を確実に分解
できないことがあるため、そのような場合にはオゾンガ
スを含む液体を排出することになり、配管や設備などを
早期に損傷させるということがあった。

【０００９】また、最近ではオゾンガスをタンクに蓄
え、そこに気泡を吹き込むことでオゾンガスを分離する
ということも行われている。

【００１０】しかしながら、オゾン水と気泡との接触効
率を高めるためにはタンクを深くしなければならないか
ら、装置の大型化やコスト高を招くということがあっ
た。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来はオ
ゾン水を純水で希釈したり、薬液などで分解してから廃
棄していたので、そのためのランニングコストが高くな
るということがあった。しかも、オゾン水からオゾンガ
スを確実に分解することができないことがあるため、配
管や設備に悪影響を及ぼすことがあった。

【００１２】さらに、タンクに気泡を吹込んで分解する
場合、装置の大型化やコスト高をまねくということがあ
った。

【００１３】この発明の目的は、安価なランニングコス
トでオゾン水からオゾンガスを確実に分解でき、しかも
装置の大型化やコスト高を招くことがないようにしたオ
ゾン水分解処理装置およびそれを用いた洗浄処理装置を
提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、オゾ
ン水からオゾンガスを脱気するためのオゾン水処理装置
において、装置本体と、この装置本体に設けられ上記オ
ゾン水を装置本体内に向けて噴射するとともにその噴射
方向が互いに衝突する方向に設定された複数のノズル体
と、上記装置本体に形成され各ノズル体から噴射されて
衝突することでオゾン水から分離された液体とオゾンガ
スとをそれぞれ排出する液体排出部及びガス排出部とを
具備したことを特徴とする。

【００１５】それによって、各ノズル体から噴射されて
衝突することでオゾン水が微細に霧化され、大気との接
触効率が向上するため、分解効率も向上する。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記装置本体は筒状体からなり、上記ノズル体は上
記装置本体の軸方向中途部の周壁に周方向に所定間隔で
設けられていることを特徴とする。

【００１７】それによって、オゾン水処理装置をコンパ
クトに構成することが可能となる。

【００１８】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、上記装置本体は軸線をほぼ垂直にして配置され、上
記液体排出部は上記装置本体の下端側に設けられ、ガス
排出部は上端側に設けられていることを特徴とする。

【００１９】それによって、オゾン水処理装置をコンパ
クトに構成することが可能となる。

【００２０】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、上記装置本体内には上記ノズル体から噴出されたオ
ゾン水が上記液体排出部とガス排出部から直接的に排出
されるのを阻止する迂回部材が設けられていることを特
徴とする。

【００２１】それによって、オゾン水処理装置を大型化
させずにオゾン水の分解効率を向上させることができ
る。

【００２２】請求項５の発明は、被処理物をオゾン水で
洗浄処理するための洗浄処理装置において、オゾン水を
発生するオゾン水発生器と、このオゾン水発生器で発生
したオゾン水を被処理物に吹き付けて洗浄処理する洗浄
処理部と、この洗浄処理部で被処理物を処理しないとき
に上記オゾン水発生器からのオゾン水が流される処理配
管と、上記洗浄処理部と処理配管からのオゾン水が供給
されるとともにそのオゾン水を液体とオゾンガスとに分
離するオゾン水処理装置と、このオゾン水処理装置で分
離された液体を排出する排液手段と、上記オゾン水処理
装置で分離されたオゾンガスを排出する排気手段とを具
備し、上記オゾン水処理装置は請求項１に記載された構
成であることを特徴とする。

【００２３】それによって、被処理物の洗浄処理に用い
られたオゾン水を確実に分解処理することが可能とな
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面を参照して説明する。

【００２５】図１は洗浄処理装置を示し、この洗浄処理
装置は洗浄処理部としての処理チャンバ１を有する。こ
の処理チャンバ１内には液晶用ガラス基板や半導体ウエ
ハなどの被処理物２が駆動源３によって回転駆動される
回転テ−ブル４によって着脱自在に保持されている。

【００２６】上記被処理物２の上方には洗浄ノズル体５
が配置されている。この洗浄ノズル体５はオゾン水を発
生させるオゾン水供給源６に三方切換弁７の２つのポー
トを介して接続されている。したがって、上記オゾン水
供給源６で作られたオゾン水を上記洗浄ノズル体５から
上記被処理物２に向けて噴射できるから、そのオゾン水
によって被処理物２の板面に付着した有機物を分解洗浄
できるようになっている。

【００２７】上記オゾン水供給源６から供給されるオゾ
ン水の濃度は一定に設定されており、その供給量が変動
すると濃度も変動するため、被処理物２を処理しないと
きにも所定量のオゾン水が供給されるようになってい
る。

【００２８】被処理物を処理しないときにオゾン水供給
源６から供給されるオゾン水は、上記三方切換弁７の残
りの１つのポートに一端が接続された第１の処理配管８
を通じてオゾン水処理装置９に流され、オゾン水供給源
６からのオゾン水の供給量を一定に維持するようになっ
ている。

【００２９】上記オゾン水供給源６から処理チャンバ１
に供給されて被処理物２を洗浄処理したオゾン水は気液
分離器１２に導入されて気体と分離されたのち、液体は
バッファタンク１３に導入されるようになっている。

【００３０】上記バッファタンク１３にはレベルスイッ
チ１４が設けられているとともに、第２の処理配管１５
の一端が接続されている。この第２の処理配管１５は中
途部にポンプ１６が設けられ、他端は上記オゾン水処理
装置９に後述するごとく接続されている。

【００３１】上記バッファタンク１３に所定量のオゾン
水が溜まり、そのことがレベルスイッチ１４によって検
出されると、その検出信号で上記第２のポンプ１６が作
動してバッファタンク１３内のオゾン水が第２の処理配
管１５を通じてオゾン水処理装置９に流されるようにな
っている。

【００３２】上記第１の処理配管８及び第２の処理配管
１５から上記オゾン水処理装置９に流されたオゾン水は
液体とオゾンガスとに分離処理されるようになってい
る。つまり、上記オゾン水処理装置９は筒状体からなる
装置本体２１を有する。この装置本体２１は軸線を垂直
にして配置されていて、周壁の軸方向中途部には周方向
に所定間隔、たとえば図３（ａ）に示すように１８０度
間隔で２つのノズル体２２が噴射方向を装置本体２１の
径方向中心に向けて設けられている。つまり、各ノズル
体２２は、それぞれのノズル体２２から噴霧されるオゾ
ン水が互いにぶつかり合う状態、つまり装置本体２１の
径方向中心に向ってで配置されている。

【００３３】なお、装置本体２１には図３（ｂ），
（ｃ）に示すように３つ以上のノズル体２２を設けるよ
うにしてもよい。つまり、図３（ｂ）は３つのノズル体
２２を設ける場合で、各ノズル体２２が装置本体２１の
周壁に周方向に１８０度間隔で配置されている。また、
図３（ｃ）は４つのノズル体２２が設けられる場合で、
各ノズル体２２は周方向に９０度間隔で配置されてい
る。

【００３４】要は、装置本体２１には複数のノズル体２
２が、各ノズル体２２から噴射されるオゾン水が装置本
体２１内で衝突するよう先端を装置本体２１の径方向中
心に向けて配置されていればよい。

【００３５】上記第１の処理配管８と第２の処理配管１
５との他端は接続されたのち、ノズル体２２の数に応じ
た複数の分岐管２３に分岐され、各分岐管２３はそれぞ
れノズル体２２に接続されている。ノズル体２２は、図
２に示すように、装置本体２１の周壁に貫通して設けら
れた短管２２ａと、この短管２２ａの装置本体２１内に
突出した一端に取着されたノズルチップ２２ｂ及び他端
に接続された継手２２ｃからなり、その継手２２ｃに上
記分岐管２３が接続されるようになっている。

【００３６】オゾン水はノズル体２２から霧化状態で噴
射されるとともに、各ノズル体２２から霧化状態で噴射
されたオゾン水は互いに衝突することで霧滴がさらに微
細化されるようになっている。

【００３７】上記装置本体２１の上端面にはガス排出部
を構成する排気管２５の一端が接続されている。この排
気管２５の他端は送風機２６の吸引側に接続され、この
送風機２６の吐出側はオゾンガス分解器２７に接続され
ている。このオゾンガス分解器２７はオゾンガスを酸素
に分解し、その酸素を大気中に放出するようになってい
る。

【００３８】さらに、装置本体２１の上端面には大気導
入用の吸引管２８が設けられ、この吸引管２８からは、
上記送風機２６を作動させたときに、その吸引力で装置
本体２１内へ所定量の外気が吸引されるようになってい
る。

【００３９】上記装置本体２１の下端面は閉塞され、周
壁の下端部には液体排出部を形成する排液管２９の一端
が排液バルブ３１を介して接続されている。この排液管
２９からは、オゾン水からオゾンガスが分離されること
で生じた液体が排出されるようになっている。

【００４０】上記装置本体２１内のノズル体２２よりも
上方側と下方側にはそれぞれ複数の迂回部材３３が設け
られている。迂回部材３３は円筒状の装置本体２１の内
周面との間に所定の隙間が生じるよう、板材を多角形に
形成してなり、上記装置本体２１の内周面に設けられた
ステー３４に取付け固定されている。なお、複数の迂回
部材３３は周方向に位置をずらして配置され、それによ
って迂回部材３３と装置本体21の内周面との間に生じる
隙間の軸方向に沿う位置がずらされている。

【００４１】上記迂回部材３３により、後述するごとく
オゾン水から分離されたオゾンガスと液体とがそれぞれ
排気管２５及び排液管２９から排出されるまでの経路が
増大する。つまり、迂回部材３３はオゾン水が霧化され
た状態で装置本体２１内に滞留する時間、つまり外気と
接触する時間を延長させることになるから、その分、オ
ゾン水の分解効率を向上させることができるようになっ
ている。

【００４２】なお、上記気液分離機１２で分離された気
体は排気管１２ａを介して上記送風機２６に吸引され
る。そして、オゾンガス分解器２７を通って待機に放散
されるようになっている。

【００４３】つぎに、上記構成の洗浄処理装置の動作に
ついて説明する。

【００４４】処理チャンバ１で被処理物２をオゾン水で
洗浄処理する場合には、オゾン水発生器６で生成された
オゾン水が三方切換弁７を介して洗浄ノズル体５に供給
される。それによって、オゾン水は洗浄ノズル体５から
回転駆動される回転テーブル４に保持された被処理物２
に向けて噴射されるから、この被処理物２がオゾン水に
よって洗浄処理されることになる。

【００４５】被処理物２を洗浄処理したオゾン水は気液
分離器１２に流入し、ここで大気とオゾン水とに分離さ
れる。オゾン水はバッファタンク１３に蓄えられ、その
液量が所定以上になると、そのことがレベルスイッチ１
４によって検出され、その検出信号でポンプ１６が作動
する。

【００４６】ポンプ１６が作動すると、バッファタンク
１３内のオゾン水が所定の圧力で第２の処理配管１５お
よび分岐管２３を通ってノズル体２２から霧化されて装
置本体21内へ噴射される。

【００４７】複数のノズル体２２は、これらノズル体２
２から噴射されるオゾン水が衝突するよう配置されてい
る。そのため、各ノズル体２２で霧化されたオゾン水
は、衝突することで霧滴がさらに微細化され、送風機２
６の作動によって吸引管２８から装置本体２１内に吸引
される外気との接触面積が増大するから、オゾンガスの
分解効率、つまり脱気速度が向上することになる。

【００４８】しかも、霧化されたオゾン水は迂回部材３
３によって排気管２５から直接的に排気されるのが阻止
され、装置本体２１内での滞留時間が延長されるから、
そのことによってもオゾンガスの分解効率が向上するこ
とになる。さらに、ノズル体２２よりも上方に設けられ
た迂回部材３３は霧滴状態のオゾン水が排気管２５に直
接吸引されるのを阻止するから、上記排気管２５へはオ
ゾンガスだけが吸引され、液体が吸引されるのが防止さ
れる。

【００４９】オゾン水からオゾンガスが分離された液体
は迂回部材３３を伝わって装置本体２１の底部へ滴下
し、排液管２９から排出されることになる。迂回部材３
３によって排出経路が拡大されることで、オゾン水から
のオゾンガスの分離効率を向上させることができる。

【００５０】一方、処理チャンバ１内で被処理物２を処
理しないときには三方切換弁７によってオゾン水発生器
６で生成されたオゾン水が所定の圧力で第１の処理配管
８から分岐管２３を通ってオゾン水処理装置９の複数の
ノズル体２２から互いに衝突する方向に向けて噴霧され
る。

【００５１】したがって、この場合も、オゾン水は装置
本体２１内で微細に霧化されるから、オゾンガスを効率
よく分離することができ、さらには迂回部材３３によっ
て液体が排気管２５に吸引され流のが防止されるばかり
か、オゾンガスの分離効率を向上させることができる。

【００５２】このようにしてオゾン水から分離されてオ
ゾンガス分解器２７に吸引されたオゾンガスは、ここで
酸素に分解されて大気中に放散されることになり、また
液体は排液管２９から適所に排出されることになる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、装置本体に複
数のノズル体を設け、各ノズル体からオゾン水を互いに
衝突するよう噴射させるようにした。

【００５４】そのため、各ノズル体から霧化されて噴出
したオゾン水が衝突することでさらに微細に霧化され、
外気との接触効率が向上するから、オゾン水からオゾン
ガスを効率よく迅速に脱気することができる。しかも、
オゾン水をノズル体から噴射させる構成であることによ
り、構成の簡略化や小型化を計ることもできる。

【００５５】請求項2 の発明によれば、装置本体を筒状
体とし、その周壁に上記ノズル体を周方向に所定間隔で
設けるようにしたから、全体の構成をコンパクトにする
ことができる。

【００５６】請求項3 の発明によれば、装置本体をほぼ
垂直に配置し、その装置本体の下端側に液体排出部、上
端側にガス排出部を設けたから、オゾン水を分離するこ
とで発生する液体とオゾンガスとを確実に分離して排出
することができる。

【００５７】請求項４の発明によれば、装置本体内にノ
ズル体から噴出されたオゾン水が液体排出部とガス排出
部とに直接的に流出するのを阻止する迂回部材を設けた
から、増値本体を大型化させずに、オゾン水の分解効率
を高めることができる。

【００５８】請求項５の発明によれば、オゾン水を用い
て被処理物を洗浄する場合に、廃棄するオゾン水からオ
ゾンガスを確実に分解することができるばかりか、分解
するための処理装置の小型化や構成の簡略化を計ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す洗浄処理装置の全
体構成図。

【図２】同じくオゾン水処理装置の縦断面図。

【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ装置本体に設けられ
るノズル体の配置状態の説明図。

【符号の説明】

１…処理チャンバ（洗浄処理部） ９…オゾン水処理装置 ２１…装置本体 ２２…ノズル体 ２５…排気管（ガス排出部） ２９…排液管（液体排出部） ３３…迂回部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オゾン水からオゾンガスを脱気するため
   のオゾン水処理装置において、 装置本体と、 この装置本体に設けられ上記オゾン水を装置本体内に向
   けて噴射するとともにその噴射方向が互いに衝突する方
   向に設定された複数のノズル体と、 上記装置本体に形成され各ノズル体から噴射されて衝突
   することでオゾン水から分離された液体とオゾンガスと
   をそれぞれ排出する液体排出部及びガス排出部とを具備
   したことを特徴とするオゾン水処理装置。
2. 【請求項２】 上記装置本体は筒状体からなり、上記ノ
   ズル体は上記装置本体の軸方向中途部の周壁に周方向に
   所定間隔で設けられていることを特徴とする請求項１記
   載のオゾン水処理装置。
3. 【請求項３】 上記装置本体は軸線をほぼ垂直にして配
   置され、上記液体排出部は上記装置本体の下端側に設け
   られ、ガス排出部は上端側に設けられていることを特徴
   とする請求項２記載のオゾン水処理装置。
4. 【請求項４】 上記装置本体内には上記ノズル体から噴
   出されたオゾン水が上記液体排出部とガス排出部から直
   接的に排出されるのを阻止する迂回部材が設けられてい
   ることを特徴とする請求項３記載のオゾン水処理装置。
5. 【請求項５】 被処理物をオゾン水で洗浄処理するため
   の洗浄処理装置において、 オゾン水を発生するオゾン水発生器と、 このオゾン水発生器で発生したオゾン水を被処理物に吹
   き付けて洗浄処理する洗浄処理部と、 この洗浄処理部で被処理物を処理しないときに上記オゾ
   ン水発生器からのオゾン水が流される処理配管と、 上記洗浄処理部と処理配管からのオゾン水が供給される
   とともにそのオゾン水を液体とオゾンガスとに分離する
   オゾン水処理装置と、 このオゾン水処理装置で分離された液体を排出する排液
   手段と、 上記オゾン水処理装置で分離されたオゾンガスを排出す
   る排気手段とを具備し、 上記オゾン水処理装置は請求項１に記載された構成であ
   ることを特徴とする洗浄処理装置。