JP2007021454A - 機能水生成装置及びそれを用いた機能水生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機能的流体の超純水への溶解量又は混合量を精密に制御して、正確な機能的流体濃度の機能水を生成することが可能な小型かつ安価な機能水生成装置を提供する。
【解決手段】超純水Ｗの主流路としての超純水主流路１０１から分岐した超純水分岐流路１０２と、機能性流体Ｇの流路としての機能性流体流路１０３と、超純水分岐流路に連通して配設されるとともに、超純水分岐流路の連通とは別の連通路で機能性流体流路に連通した、超純水分岐流路における超純水の流量に対応して機能性流体の流量を制御する流体流量制御手段１０４と、超純水分岐流路の流体流量制御手段の配設箇所よりも下流に連通して配設されるとともに、超純水分岐流路の連通とは別の連通路で機能性流体流路に連通した、超純水分岐流路を流れる超純水Ｗ１に、流体流量制御手段によって流量を制御された機能性流体を溶解又は混合して第１の機能水Ｆ１を生成する混合手段１０５とから構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、機能的流体（例えば、炭酸ガス、水素、オゾン、酸素、アンモニア等の気体、又はアンモニア、フッ酸等の液体）を超純水に溶解又は混合して機能水を生成する機能水生成装置及びそれを用いた機能水生成方法に関する。さらに詳しくは、機能的流体の超純水への溶解量又は混合量を精密に制御して、正確な機能的流体濃度の機能水を生成することが可能であるとともに、小型かつ安価な機能水生成装置及びそれを用いた効率的な機能水生成方法に関する。

機能水（各種機能が付加された水）が各種産業分野で用いられている。例えば、半導体の製造分野においては基板の洗浄に超純水を用いるが、超純水をそのまま用いたのでは、超純水の比抵抗が高いため、被洗浄物の表面に静電気を発生させ、半導体の配線に絶縁破壊を生じさせるという不都合があり、このような不都合を解消するため、超純水に炭酸ガスを溶解させて、比抵抗の減少という機能が付加された機能水としてから、基板の洗浄に用いている。

このような機能水生成装置及び機能水生成方法としては、例えば、超純水流路中に、流量を予め測定する流量センサーと、炭酸ガスを直接注入する炭酸ガス注入器と、比抵抗測定器とを順次配設し、炭酸ガスマスフローメータによって炭酸ガス注入量を計測し、超純水径路中の流量変動値と、比抵抗測定値と、比抵抗設定値とから炭酸ガス注入量を演算し、炭酸ガスマスフローメータの計測値をこの演算値にリアルタイムに合致させ、所定の比抵抗値の超純水を得る方法が開示されている（特許文献１参照）。また、比抵抗値が目標値より低い値となるように炭酸ガスが付加された超純水を生成させる手段と、その炭酸ガス付加水を超純水原水に均一混合させることによって、所望の比抵抗値の超純水を製造する装置が開示されている（特許文献２参照）。
特公平７−６７５５４号公報 特開平１０−３２４５０２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された方法では、超純水の流量を測定する流量センサー、炭酸ガスの量を計測するマスフローメーター、超純水の比抵抗を計測する比抵抗測定器、及びこれらを制御するマイクロコンピュータを用いているため、機能水製造装置そのものが大型かつ高価にならざるを得ず、また、比抵抗の変化に対応して炭酸ガスの流量を制御しているため、炭酸ガス流量の増減に時間的遅れがあり、比抵抗の値が変動するという問題があった。また、特許文献２に開示された装置では、原超純水を分配して一方の超純水に炭酸ガスの圧力を一定に保持するための調圧弁を経由させた炭酸ガスを溶解して、炭酸ガス高濃度付加水を製造し、バイパス管路を経た原水とを合流させているため、系内において流量の変化に対応して炭酸ガスの流量を制御することが困難であり、比抵抗値を精密に制御することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、機能的流体の超純水への溶解量又は混合量を精密に制御して、正確な機能的流体濃度の機能水を生成することが可能であるとともに、小型かつ安価な機能水生成装置及びそれを用いた効率的な機能水生成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によれば、以下の機能水生成装置及びそれを用いた機能水生成方法が提供される。

［１］超純水に機能性流体を溶解又は混合して機能水を生成する機能水生成装置であって、前記超純水の主流路としての超純水主流路と、前記超純水主流路から分岐した超純水分岐流路と、前記機能性流体の流路としての機能性流体流路と、前記超純水分岐流路に連通して配設されるとともに、前記超純水分岐流路の連通とは別の連通路で前記機能性流体流路に連通した、前記超純水分岐流路における超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御する流体流量制御手段と、前記超純水分岐流路の、前記流体流量制御手段の配設箇所よりも下流に連通して配設されるとともに、前記超純水分岐流路の連通とは別の連通路で前記機能性流体流路に連通した、前記超純水分岐流路を流れる超純水（第１の超純水）に、前記流体流量制御手段によって流量を制御された前記機能性流体を溶解又は混合して第１の機能水を生成する混合手段とを備え、前記超純水主流路を流れる超純水（第２の超純水）に、前記混合手段から前記第１の機能水を導入し、溶解又は混合することによって、第２の機能水を生成することを特徴とする機能水生成装置（以下、「第１の発明」ということがある）。

［２］超純水に機能性流体を溶解又は混合して機能水を生成する機能水生成装置であって、前記超純水の流路としての超純水流路と、前記機能性流体の流路としての機能性流体流路と、前記超純水流路に連通して配設されるとともに、前記超純水流路の連通とは別の連通路で前記機能性流体流路に連通した、前記超純水流路における超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御する流体流量制御手段と、前記超純水流路の、前記流体流量制御手段の配設箇所よりも下流に連通して配設されるとともに、前記超純水流路の連通とは別の連通路で前記機能性流体流路に連通した、前記超純水流路を流れる超純水に、前記流体流量制御手段によって流量を制御された前記機能性流体を溶解又は混合して機能水を生成する混合手段とを備えてなることを特徴とする機能水生成装置（以下、「第２の発明」ということがある）。

［３］前記流体流量制御手段が、前記超純水分岐流路又は前記超純水流路に連通した超純水連通路と、前記機能性流体流路に連通した機能性流体連通路と、前記超純水連通路に配設された、前記超純水の流量に対応して移動可能な円筒状抵抗子と、前記機能性流体連通路に、前記円筒状抵抗子に囲繞される状態で配設された、前記円筒状抵抗子の移動に連動して移動可能な流体流量制御子と、前記流体流量制御子の移動に対応して、前記機能性流体連通路の大きさを調整可能な流体連通路調整手段とを有し、前記超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御するものである前記［１］又は［２］に記載の機能水生成装置。

［４］前記円筒状抵抗子が、円筒状駆動マグネットを同心状に内蔵したものであり、前記流体流量制御子が、前記円筒状抵抗子の前記円筒状駆動マグネットと磁力結合した棒状従動マグネットを内蔵したものであり、さらに、前記流体連通路調整手段が、前記流体流量制御子の先端に配設された弁棒と、前記機能性流体連通路に配設された弁座及び付勢手段とから構成されたものであるとともに、前記弁棒が前記付勢手段によって前記弁座に押圧されるように構成されたものであり、前記超純水の流れによって前記円筒状抵抗子が移動すると、前記流体流量制御子が連動して移動し、前記流体流量制御子の先端に配設された前記弁棒を前記付勢手段からの押圧に抗しつつ前記弁座から離間又は近接させて、前記流体連通路の大きさを拡大又は縮小する前記［３］に記載の機能水生成装置。

［５］前記円筒状抵抗子が、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）及びエチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）からなる群から選ばれる少なくとも一の樹脂によりライニングされてなるとともに、前記超純水連通路を構成する部品が前記樹脂から構成されてなる前記［３］又は［４］に記載の機能水生成装置。

［６］前記円筒状抵抗子の先端に配設された弁棒と、前記超純水連通路に配設された弁座とから構成された弁機構を有するとともに、前記弁棒と前記弁座との間に、前記超純水を常時流す分岐連通路が構成されてなる前記［３］〜［５］のいずれかに記載の機能水生成装置。

［７］前記流体流量制御手段が、前記超純水分岐流路又は前記超純水流路に連通した超純水連通路と、前記機能性流体流路に連通した機能性流体連通路と、前記超純水連通路に配設された、前記超純水の流量に対応して移動可能な棒状抵抗子と、前記機能性流体連通路に、前記棒状抵抗子に並列する状態で配設された、前記棒状抵抗子の移動に連動して移動可能な流体流量制御子と、前記流体流量制御子の移動に対応して、前記機能性流体連通路の大きさを調整可能な流体連通路調整手段とを有し、前記超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御するものである前記［１］又は［２］に記載の機能水生成装置。

［８］前記棒状抵抗子が、棒状駆動マグネットを内蔵したものであり、前記流体流量制御子が、前記棒状抵抗子の前記棒状駆動マグネットと磁力結合した棒状従動マグネットを内蔵したものであり、さらに、前記流体連通路調整手段が、前記流体流量制御子の先端に配設された弁棒と、前記機能性流体連通路に配設された弁座及び付勢手段とから構成されたものであるとともに、前記弁棒が前記付勢手段によって前記弁座に押圧されるように構成されたものであり、前記超純水の流れによって前記棒状抵抗子が移動すると、前記流体流量制御子が連動して移動し、前記流体流量制御子の先端に配設された前記弁棒を前記付勢手段からの押圧に抗しつつ前記弁座から離間又は近接させて、前記流体連通路の大きさを拡大又は縮小する前記［７］に記載の機能水生成装置。

［９］前記棒状抵抗子が、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）及びエチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）からなる群から選ばれる少なくとも一の樹脂によりライニングされてなるとともに、前記超純水連通路を構成する部品が前記樹脂から構成されてなる前記［７］又は［８］に記載の機能水生成装置。

［１０］前記棒状抵抗子の先端に配設された弁棒と、前記超純水連通路に配設された弁座とから構成された弁機構を有するとともに、前記弁棒と前記弁座との間に、前記超純水を常時流す分岐連通路が構成されてなる前記［７］〜［９］のいずれかに記載の機能水生成装置。

［１１］前記流体流量制御手段が、前記超純水分岐流路又は前記超純水流路に連通した超純水連通路と、前記機能性流体流路に連通した機能性流体連通路と、前記超純水連通路に配設された前記超純水の流量に対応して移動可能な抵抗子部分、及び前記機能性流体連通路に配設された、前記抵抗子部分と一体的に形成された流体流量制御子部分から構成された弁棒状抵抗子と、前記弁棒状抵抗子に配設された、前記超純水連通路と前記機能性流体連通路とを分断するとともに前記弁棒状抵抗子を前記抵抗子部分と前記流体流量制御子部分とに分断するダイアフラムと、前記機能性流体連通路の大きさを調整可能な流体連通路調整手段とを有し、前記超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御するものである前記［１］又は［２］に記載の機能水生成装置。

［１２］前記流体連通路調整手段が、前記流体流量制御子部分の先端に配設された弁棒と、前記機能性流体連通路に配設された弁座及び付勢手段とから構成されたものであるとともに、前記弁棒が前記付勢手段によって前記弁座に押圧されるように構成されたものであり、前記超純水の流れによって前記弁棒状抵抗子の前記抵抗子部分が移動すると、前記抵抗子部分と一体的に構成された前記流体流量制御子部分が連動して移動し、前記流体流量制御子部分の先端に配設された前記弁棒を前記付勢手段からの押圧に抗しつつ前記弁座から離間又は近接させて、前記流体連通路の大きさを拡大又は縮小する前記［１１］に記載の機能水生成装置。

［１３］前記抵抗子部分が、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）及びエチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）からなる群から選ばれる少なくとも一の樹脂によりライニングされてなるとともに、前記超純水連通路を構成する部品が前記樹脂から構成されてなる前記［１１］又は［１２］に記載の機能水生成装置。

［１４］前記抵抗子部分の先端に配設された弁棒と、前記超純水連通路に配設された弁座とから構成された弁機構を有するとともに、前記弁棒と前記弁座との間に、前記超純水を常時流す分岐連通路が構成されてなる前記［１１］〜［１３］のいずれかに記載の機能水生成装置。

［１５］前記機能性流体が、炭酸ガス又はアンモニアガスである前記［１］〜［１４］のいずれかに記載の機能水生成装置。

［１６］前記［１］〜［１５］のいずれかに記載の機能水生成装置を用いて機能水を生成することを特徴とする機能水生成方法。

本発明によって、機能的流体の超純水への溶解量又は混合量を精密に制御して、正確な機能的流体濃度の機能水を生成することが可能であるとともに、小型かつ安価な機能水生成装置及びそれを用いた効率的な機能水生成方法が提供される。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１は、本発明（第１の発明）の一の実施の形態を模式的に示す説明図である。図１に示すように、本実施の形態の機能水生成装置は、超純水Ｗに機能性流体Ｇを溶解又は混合して機能水（図１では最終的に第２の機能水Ｆ２）を生成する機能水生成装置１００であって、超純水Ｗの主流路としての超純水主流路１０１と、超純水主流路１０１から分岐した超純水分岐流路１０２と（図１では分岐する前の超純水流路を符号１０１ａで示す）、機能性流体Ｇの流路としての機能性流体流路１０３と（図１では機能性流体の貯蔵源を符号１０３ａで示す）、超純水分岐流路１０２に連通して配設されるとともに、超純水分岐流路１０２の連通とは別の連通路で機能性流体流路１０３に連通した、超純水分岐流路１０２における超純水Ｗの流量に対応して機能性流体Ｇの流量を制御する流体流量制御手段１０４と、超純水分岐流路１０２の、流体流量制御手段１０４の配設箇所よりも下流に連通して配設されるとともに、超純水分岐流路１０２の連通とは別の連通路で機能性流体流路１０３に連通した、超純水分岐流路１０２を流れる超純水（第１の超純水）Ｗ１に、流体流量制御手段１０４によって流量を制御された機能性流体Ｇを溶解又は混合して第１の機能水Ｆ１を生成する混合手段１０５とを備え、超純水主流路１０１を流れる超純水（第２の超純水）Ｗ２に、混合手段１０５から第１の機能水Ｆ１を導入し、溶解又は混合することによって、第１の機能水Ｆ１よりは機能性流体Ｇの溶解濃度又は混合濃度の薄い第２の機能水Ｆ２を生成することを特徴とするものである。なお、図１中、符号１０６は、機能性流体Ｇの圧力を制御する圧力制御弁を、符号１０７は、超純水主流路１０１を流れる第２の超純水Ｗ２が混合手段１０５から送られる第１の機能水Ｆ１に逆流することを防止するための逆止弁を、符号１０８は、気体として超純水の中に残存する機能性流体Ｇを除いて、さらに下流に配設された、例えば、洗浄装置（図示せず）へ送るための疎水膜フィルタをそれぞれ示す。

このように、機能性流体Ｇの溶解濃度又は混合濃度の高い第１の機能水Ｆ１を先ず生成し、次いで機能性流体Ｇを溶解又は混合していない第２の超純水Ｗ２によって薄めて第２の機能水Ｆ２を生成することによって、初めから所定の溶解濃度又は混合濃度の第２の機能水Ｆ２を生成する場合よりも、得られる第２の機能水Ｆ２の濃度の溶解濃度又は混合濃度のバラツキを抑制することができる。

図２は、本発明（第２の発明）の一の実施の形態を模式的に示す説明図である。図２に示すように、本実施の形態の機能水生成装置は、超純水Ｗに機能性流体Ｇを溶解又は混合して機能水Ｆを生成する機能水生成装置２００であって、超純水Ｗの流路としての超純水流路２０１と、機能性流体Ｇの流路としての機能性流体流路２０３と、超純水流路２０１に連通して配設されるとともに、超純水流路２０１の連通とは別の連通路で機能性流体流路２０３に連通した、超純水流路２０１における超純水Ｗの流量に対応して機能性流体Ｇの流量を制御する流体流量制御手段２０４と、超純水流路２０１の、流体流量制御手段２０４の配設箇所よりも下流に連通して配設されるとともに、超純水流路２０１の連通とは別の連通路で機能性流体流路２０３に連通した、超純水流路２０１を流れる超純水に、流体流量制御手段２０４によって流量を制御された機能性流体Ｇを溶解又は混合して機能水Ｆを生成する混合手段２０５とを備えてなることを特徴とするものである。なお、図２中、符号２０６は、機能性流体Ｇの圧力を制御する圧力制御弁を、符号２０８は、気体として超純水の中に残存する機能性流体Ｇを除いて、さらに下流に配設された、例えば、洗浄装置（図示せず）へ送るための疎水膜フィルタをそれぞれ示す。

第２の発明は、第１の発明よりも、機能性流体Ｇの溶解濃度又は混合濃度のバラツキに対する許容範囲が大きく、また、装置に対する小型化及び安価化の要請が大きい場合に用いることが好ましい。

図３は、本発明に用いられる流体流量制御手段の一の例（第１の流体流量制御手段）について模式的に示す断面図で、図３（ａ）は超純水の流量を小にして機能性流体の流量を小にする場合、図３（ｂ）は超純水の流量を大にして機能性流体の流量を大にする場合をそれぞれ示す。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明（以下、第１の発明に基づいて説明するが第２の発明の場合も同様である）に用いられる第１の流体流量制御手段２０４ａは、超純水分岐流路１０２（図１参照）に連通した超純水連通路２５１と、機能性流体流路２０３（図１参照）に連通した機能性流体連通路２５２と、超純水連通路２５１に配設された、超純水の流量に対応して移動可能な円筒状抵抗子２５３と、機能性流体連通路２５２に、円筒状抵抗子２５３に囲繞される状態で配設された、円筒状抵抗子２５３の移動に連動して移動可能な流体流量制御子２５４と、流体流量制御子２５４の移動に対応して、機能性流体連通路２５２の大きさを調整可能な流体連通路調整手段（図３（ａ）では流体流量制御子２５４の先端に配設された弁棒（ニードル）２５４ｂ及び機能性流体連通路２５２に配設された弁座２５５）とを有し、超純水の流量に対応して機能性流体の流量を制御することができる。このように、図３に示す例では、機能性流体の通路である機能性流体連通路２５２と超純水の流路である超純水連通路２５１とは互いに別々に連通している（互いに隔絶されている）ことが必要であり、超純水の流量の増大（減少）に対応して、機能性流体の流量も増大（減少）するようになっており、精密に制御された流量の機能性流体を混合手段１０５（図１参照）に送り込むことができる。

図３（ａ）に基づき、第１の流体流量制御手段２０４ａについてさらに具体的に説明する。スリット２５６については後述する。シリンダ２６１は両端部が開口した機能性流体連通路２５２を形成し、流体流量制御子２５４の外径はシリンダ２６１の内部を滑動可能な寸法に設定されている。シリンダ２６１の下端には弁座２５５が挿入され、流体流量制御子２５４の弁棒（ニードル）２５４ｂとともに機能性流体の流量を制御する。流体流量制御子２５４の上部には付勢手段（スプリング）２６３が配設され、流体流量制御子２５４を弁座２５５に圧着している。付勢手段（スプリング）２６３の付勢力は、中心に機能性流体連通路２５２を有する止めネジ２６４のねじ込み加減による。シリンダ２６１は上部が鍔付きのフランジとなっており、本体カバー２６６に対して嵌合された後、止め輪２６５で固定されている。円筒状抵抗子２５３は本体カバー２６６（パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の、超純水への成分溶出性の小さい材料で構成することが好ましい）の円筒内壁２７１に対して軸方向に滑動可能となっており、弁棒（コニカル部）２５３ｃ（図４参照）が本体カバー２６６の弁座２７０に当接している。第１の流体流量制御手段２０４ａは本体カバー２６６とＯリング２６８、２６９によりに密閉され、円筒状抵抗子２５３を収納する空間を形成するとともに、超純水連通路２５１を形成している。円筒状抵抗子２５３の軸方向の移動はトラベルストッパ２６７で制限される。本体カバー２６６には、超純水入口２５７及び超純水出口２５８が形成され、超純水入口２５７から流入した超純水は、円筒状抵抗子２５３の弁棒（コニカル部）２５３ｃと弁座２７０の間を流れ、流量が増大するとその抵抗により円筒状抵抗子２５３は軸方向、図３（ａ）においては上部に向かって移動し、棒状従動マグネット２５４ａにより磁力連結された流体流量制御子２５４も同期して上部方向に移動して、機能性流体が機能性流体入口２５９から機能性流体出口２６０へ流れることになる。なお、この例では、第１の流体流量制御手段２０４ａの円筒状抵抗子２５３を重力により弁座２７０に当接させて、機能性流体連通路２５２を軸方向（上下方向）に配設しているが、円筒状抵抗子２５３に、付勢手段（例えば、スプリング）を設けることによって、第１の流体流量制御手段２０４ａの設置向きは、この例のような縦向きだけではなく、例えば、横向き、斜め向き等と任意に設定することができる。なお、図３（ａ）において、符号２６２は、弁座２５５部分における気密性を確保するためのＯリングを示す。

図４は、流体流量制御手段に用いられる円筒状抵抗子の一の例を模式的に示す断面図であり、図５は、流体流量制御手段に用いられる流体流量制御子の一の例を模式的に示す断面図である。図４、５に示すように、円筒状抵抗子２５３は、円筒状駆動マグネット２５３ａを同心状に内蔵したものであり、流体流量制御子２５４は、円筒状抵抗子２５３の円筒状駆動マグネット２５３ａと磁力結合した棒状従動マグネット２５４ａを内蔵したものであり、さらに、流体連通路調整手段は、流体流量制御子２５４の先端に配設された弁棒（ニードル）２５４ｂと、機能性流体連通路２５２（図３（ａ）参照）に配設された弁座２５５（図３（ａ）参照）及び付勢手段（図３（ａ）ではスプリング）２６３とから構成されたものであるとともに、弁棒（ニードル）２５４ｂは付勢手段（スプリング）２６３によって弁座２５４ｂに押圧（圧着）されるように構成されたものであり、超純水の流れによって円筒状抵抗子２５３が移動すると、流体流量制御子２５４が連動して移動し、流体流量制御子２５４の先端に配設された弁棒（ニードル）２５４ｂを付勢手段（スプリング）２６３からの押圧に抗しつつ弁座２５５から離間又は近接させて、流体連通路２５２（図３（ａ）参照）の大きさを拡大又は縮小することができるようになっている。なお、図４における符号２５３ｂはパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等によるライニングを示す。

流体流量制御子２５４の具体例としては、例えば、サマリウムコバルト、ネオジウム等の希土類系の棒状従動マグネット２５４ａと、部分安定化ジルコニア、炭化珪素等のセラミックス、又は超硬金属からなる弁棒（ニードル）２５４ｂとをライニング２５４ｃで一体に成形したものを好適例として挙げることができる。ライニング２５４ｃとしては、機能性流体に対する耐食性があるポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）からなるものを好適例として挙げることができる。流体流量制御子２５４の棒状従動マグネット２５４ａと、円筒状抵抗子２５３の円筒状駆動マグネット２５３ａとは、軸方向に略同一の長さを有するとともに、磁力極性Ｓ、Ｎが互いに引き付け合う位置に配置され、同期して軸方向に動くことができるようになっている。

円筒状抵抗子２５３は、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）及びエチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）からなる群から選ばれる少なくとも一の樹脂によりライニングで完全に被覆されてなることが好ましい。また、超純水連通路２５１（図３（ａ）参照）を構成する部品は上述の樹脂から構成されてなること好ましい。このように構成することによって、構成成分の超純水への溶出を防止することができる。中でも、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）が、溶出防止効果が大で溶融成形が可能であることからさらに好ましい。

第１の流体流量制御手段２０４ａ（図３（ａ）参照）は、円筒状抵抗子２５３の先端に配設された弁棒（コニカル部）２５３ｃ（図４参照）と、超純水連通路２５１（図３（ａ）参照）に配設された弁座２７０とから構成された弁機構を有し、超純水の流量に対応して円筒状抵抗子２５３を軸方向に移動させることができるようになっている。また、弁棒（コニカル部）２５３ｃと弁座２７０との間に、半径方向に複数の、超純水を常時流す分岐連通路（図３（ａ）ではスリット）２５６が配設されて、弁棒（コニカル部）２５３ｃと弁座２７０とが密着しても、一部が開放されて超純水が常時流れるようになっている（このような機構はスローリークと称されている）。このような機構を有する第１の流体流量制御手段２０４ａは、超純水連通路２５１に超純水が常時流れていないと、超純水が滞留することによって、少ないとはいえ第１の流体流量制御手段２０４ａの超純水と接触する構成成分が超純水へ溶出して溶出成分の濃度が高くなってしまうことになる。このように微量の超純水を常時流しておくことによってこれを防止することができるようになっている。

図６は、本発明に用いられる流体流量制御手段の他の例（第２の流体流量制御手段）について模式的に示す断面図で、図６（ａ）は超純水の流量を小にして機能性流体の流量を小にする場合、図６（ｂ）は超純水の流量を大にして機能性流体の流量を大にする場合をそれぞれ示す。図７は、図６（ａ）におけるＡ−Ａ線の断面図である。図８は、第２の流体流量制御手段に用いられる棒状抵抗子の一の例を模式的に示す断面図である。図６〜８に示すように、第２の流体流量制御手段３０４は、超純水分岐流路１０２（図１参照）に連通した超純水連通路３５１と、機能性流体流路１０３（図１参照）に連通した機能性流体連通路３５２と、超純水連通路３５１に配設された、超純水の流量に対応して移動可能な棒状抵抗子３５３と、機能性流体連通路３５２に、棒状抵抗子３５３に並列する状態で配設された、棒状抵抗子３５３の移動に連動して移動可能な流体流量制御子３５４と、流体流量制御子３５４の移動に対応して、機能性流体連通路３５２の大きさを調整可能な流体連通路調整手段（図６（ａ）では流体流量制御子３５４の先端に配設された弁棒（ニードル）３５４ｂ及び機能性流体連通路３５２に配設された弁座３５５）とを有し、超純水の流量に対応して機能性流体の流量を制御することができる（この機能性流体の流量の制御については、後に、さらに具体的に説明する）。このように、図６に示す例では、機能性流体の通路である機能性流体連通路３５２と超純水の流路である超純水連通路３５１とは互いに別々に連通している（互いに隔絶されている）ことが必要であり、超純水の流量の増大（減少）に対応して、機能性流体の流量も増大（減少）するようになっており、精密に制御された流量の機能性流体を混合手段１０５（図１参照）に送り込むことができるようになっている。本体カバー３６６は、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の、超純水への成分溶出性の小さい材料で構成することが好ましい。図６（ａ）において、超純水入口３５７、超純水出口３５８、機能性流体入口３５９、機能性流体出口３６０、Ｏリング３６２、スリット３５６、弁座３７０については図３に示す第１の流体流量制御手段の場合と同様である。第１の円形孔部３７２及び第２の円形孔部３７３については後述する。第１の円形孔部３７２は蓋３７４によって密閉され、蓋３７４と本体カバーとは溶接部３７４で溶接されている。

図６（ａ）に示すように、棒状抵抗子３５３は、棒状駆動マグネット３５３ａ（図８参照）を内蔵したものであり、流体流量制御子３５４は、棒状抵抗子３５３の棒状駆動マグネット３５３ａと磁力結合した棒状従動マグネット３５４ａを内蔵したものであり、さらに、流体連通路調整手段は、流体流量制御子３５４の先端に配設された弁棒（ニードル）３５４ｂと、機能性流体連通路３５２に配設された弁座３５５及び付勢手段（スプリング）３６３とから構成されたものであるとともに、弁棒（ニードル）３５４ｂが付勢手段（スプリング）３６３によって弁座３５５に押圧されるように構成されたものであり、超純水の流れによって棒状抵抗子３５３が軸方向に移動すると、流体流量制御子３５４が連動して軸方向に移動し、流体流量制御子３５４の先端に配設された弁棒（ニードル）３５４ｂを付勢手段（スプリング）３６３からの押圧に抗しつつ弁座３５５から離間又は近接させて、流体連通路３５２の大きさを拡大又は縮小することができるようになっている。

図７に示すように、第２の流体流量制御手段３０４には、その内部を貫通するように、超純水連通路３５１と第１の円形孔部３７２とが一体化された状態で、また、機能性流体連通路３５２と第２の円形孔部３７３とが一体化された状態で形成されている。図６（ａ）に示す流体流量制御子３５４が第２の円形孔部３７３の内表面を滑動可能に挿入され、流体流量制御子３５４の弁棒（ニードル）３５４ｂと弁座３５５とによって機能性流体の流量が制御される。第２の流体流量制御手段３０４は付勢手段（スプリング）３６３で付勢され、その付勢力は止めネジ３６４で設定される。

図８に示す棒状抵抗子３５３は、棒状駆動マグネット３５３ａの周りをライニング３５３ｂで完全に被覆された構造を有し、下端にテーパー状の弁棒（ニードル）３５３ｃを有している。図６（ａ）に示すように、本体カバー３６６の超純水連通路３５１には、棒状抵抗子３５３の弁棒（ニードル）３５３ｃに対応したコニカル状の弁座３７０を有し、また、その一部にはスリット３５６を有して、棒状抵抗子３５３が弁座３７０に密着しても、わずかの超純水のリークを可能としている。このようなスローリークについては、第１の流体流量制御手段２０４ａの場合と同様である。棒状抵抗子３５３の軸方向の移動量は、蓋３７４により制限される。蓋３７４は本体カバー３６６と溶接部３７５にて溶接され密閉されている。超純水連通路３５１には超純水入口３５７を有し、超純水の流量が増大すると棒状抵抗子３５３が軸方向の上部に向かって移動して、超純水は超純水連通路３５１を通過して超純水出口３５８から混合ユニット１０５（図１参照）へ流れることになる。棒状抵抗子３５３の移動に対応して磁気結合された流体流量制御子３５４も軸方向の上下に向かって移動して、機能性流体連通路３５２の機能性流体入口３５９から流入した機能性流体は、機能性流体連通路３５２通って機能性流体出口３６０から混合ユニット１０５へ流れることになる。機能性流体は流体流量制御子３５４の上部に配設された機能性流体入口３５９から機能性流体連通路３５２に導入される例を示しているが、流体流量制御子３５４の弁棒（ニードル）３５４ｂ側から導入してもよい。しかし、機能性流体の流量の制御は、流体流量制御子３５４を弁座３５５に押圧して機能性流体の量を制御しているので、付勢手段（スプリング）３６３の付勢方向と一致させる方が好ましい。

棒状抵抗子３５３は、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）及びエチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）からなる群から選ばれる少なくとも一の樹脂によりライニングで完全に被覆されてなることが好ましい。また、超純水連通路３５１を構成する部品は上述の樹脂から構成されてなること好ましい。このように構成することによって、構成成分の超純水への溶出を防止することができる。中でも、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）が、溶出防止効果が大で溶融成形が可能であることからさらに好ましい。

棒状抵抗子３５３の先端に配設された弁棒（ニードル）３５３ｃ（図８参照）と、超純水連通路３５１に配設された弁座３７０とから構成された弁機構を有するとともに、弁棒（ニードル）３５３ｃと弁座３７０との間に、超純水を常時流す分岐連通路が構成されていることが好ましいのも第１の流体流量制御手段２０４ａの場合と同様である。

図９は、第２の流体流量制御手段についての一の変形例（横向きにした例）を模式的に示す断面図で、図９（ａ）は超純水の流量を小にして機能性流体の流量を小にする場合、図９（ｂ）は超純水の流量を大にして機能性流体の流量を大にする場合をそれぞれ示す。前述のように棒状抵抗子３５３は第２の流体流量制御手段３０４内に超純水をスローリーク量以上に流していない場合は、弁座３７０（図６（ａ）参照）に押圧されていることが必要なため、マグネットカップリングを応用し、図９（ａ）に示すように、棒状駆動マグネット３５３ａと棒状従動マグネット３５４ａの軸方向の位置を長さＴだけずらして、棒状駆動マグネット３５３ａと棒状従動マグネット３５４ａの間に軸方向のスラスト力（両棒状マグネット３５３ａ、３５４ａが同一の軸方向位置になろうとする力）を与えることになる。その他の構成、材料等は図６（ａ）に示す場合と同様である。

図１０は、本発明に用いられる流体流量制御手段の他の例（第３の流体流量制御手段）について模式的に示す断面図で、図１０（ａ）は超純水の流量を小にして機能性流体の流量を小にする場合、図１０（ｂ）は超純水の流量を大にして機能性流体の流量を大にする場合をそれぞれ示す。図１１は、第３の流体流量制御手段に用いられる弁棒状抵抗子の一の例を模式的に示す断面図である。図１０、１１に示すように、第３の流体流量制御手段４０４は、超純水分岐流路１０２（図１参照）に連通した超純水連通路４５１と、機能性流体流路１０３（図１参照）に連通した機能性流体連通路４５２と、超純水連通路４５１に配設された超純水の流量に対応して移動可能な抵抗子部分４５４ｓ、及び機能性流体連通路４５２に配設された、抵抗子部分４５４ｓと一体的に形成された流体流量制御子部分４５４ｔから構成された弁棒状抵抗子４５４と、弁棒状抵抗子４５４に配設された、超純水連通路４５１と機能性流体連通路４５２とを分断するとともに弁棒状抵抗子４５４を抵抗子部分４５４ｓと流体流量制御子部分４５４ｔとに分断するダイアフラム４５４ｂと、機能性流体連通路４５２の大きさを調整可能な流体連通路調整手段（図１０（ａ）では弁棒状抵抗子４５４（流体流量制御子部分４５４ｔ）の先端に配設された弁棒（ニードル）４５４ａ及び機能性流体連通路４５２に配設された弁座４５５）とを有し、超純水の流量に対応して機能性流体の流量を制御することができるようになっている。この機能性流体の流量の制御については、後に、さらに具体的に説明する。

流体連通路調整手段は、弁棒状抵抗子４５４（流体流量制御子部分４５４ｔ）の先端に配設された弁棒（ニードル）４５４ａと、機能性流体連通路４５２に配設された弁座４５５及び付勢手段（スプリング）４６３とから構成されたものであるとともに、弁棒（ニードル）４５４ａが付勢手段（スプリング）４６３によって弁座４５５に押圧されるように構成されたものであり、超純水の流れによって弁棒状抵抗子４５４の抵抗子部分４５４ｓが軸方向に移動すると、抵抗子部分４５４ｓと一体的に構成された流体流量制御子部分４５４ｔが連動して移動し、流体流量制御子部分４５４ｔの先端に配設された弁棒（ニードル）４５４ａを付勢手段スプリング）４６３からの押圧に抗しつつ弁座４５５から離間又は近接させて、機能性流体連通路４５２の大きさを拡大又は縮小することができるようになっている。

弁棒状抵抗子４５４は、一端に弁棒（ニードル）４５４ａ、他端にスピンドル４５４ｄを有し、その間にスピンドル４５４ｄに向かって拡径するコニカル部４５４ｅを有している。弁棒（ニードル）４５４ａはステンレス又はセラミックス製であることが好ましく、スピンドル４５４ｄ及びコニカル部４５４ｅは、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の、超純水への成分溶出性の小さい材料で被覆したものに、抵抗子弁座４７６を収納してから、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等製のダイヤフラム４５４ｂを溶接部４５４ｆで溶接して一体となっている。抵抗子弁座４７６には、上述のスローリークのためのスリット４５６が形成されている。超純水側ハウジング４７９は超純水連通路４５１、超純水入口４５７及び超純水出口４５８を有し、弁棒状抵抗子４５４にＯリング４７７を取付けてから超純水側ハウジング４７９に嵌合して、さらに、機能性流体側ハウジング４８０を超純水側ハウジング４７９に嵌合して、付勢手段（スプリング）４６３をスナップリング４７８で固定して、弁座ハウジング４８１を嵌合し、ボルト（図示せず）で軸方向に一体に組立てている。機能性流体側ハウジング４８０、弁座ハウジング４８１はステンレス等から構成することが好ましい。弁棒状抵抗子４５４はスピンドル４５４ｄを超純水側ハウジング４７９の円形孔４８２にて滑動可能に保持され、ダイヤフラム４５４ｂの外周を超純水側ハウジング４７９と機能性流体側ハウジング４８０で支えられ、弁棒（ニードル）４５４ａは付勢手段（スプリング）４６３により弁座ハウジング４８１の弁座４５５に当接している。超純水側ハウジン４７９の円形孔４８２には、円形孔４８２の内部と機能性流体連通路４５２とを連通する溝４８３が形成されている。超純水入口４５７から超純水連通路４５１に流入した超純水の量が増大すると、弁棒状抵抗子４５４は軸方向の上部に向かって移動し、連動して弁棒状抵抗子４５４の弁棒（ニードル）４５４ａも上部に向かって移動して機能性流体入口４５９から導入された機能性流体が機能性流体出口４６０から混合ユニット１０５（図１参照）へ流れることになる。なお、図１１における符号２５４ｃはパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等によるライニングを示す。

抵抗子部分４５４ｓは、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）及びエチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）からなる群から選ばれる少なくとも一の樹脂によりライニングで完全に被覆されてなることが好ましい。また、超純水連通路４５１を構成する部品は上述の樹脂から構成されてなること好ましい。このように構成することによって、構成成分の超純水への溶出を防止することができる。中でも、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）が、溶出防止効果が大で溶融成形が可能であることからさらに好ましい。

抵抗子部分４５４ｓの先端に配設された弁棒（図１０（ａ）ではコニカル部）４５４ｅと、超純水連通路４５１に配設された弁座４７６とから構成された弁機構を有するとともに、弁棒（コニカル部）４５４ｅと弁座４７６との間に、超純水を常時流す分岐連通路（図１０（ａ）ではスリット）４５６が構成されてなることが好ましいのは、第１の流体流量制御手段の場合と同様である。

図１２は、本発明に用いられる混合手段の一の例を模式的に示す断面図である。図１２に示すように、この例の混合手段は、機能性流体連通路５５２を有し、機能性流体連通路５５２を経由して機能性流体Ｇを供給する機能性流体供給部５０１と、超純水連通路５５１を有し、超純水連通路５５１内で、機能性流体供給部５０１から供給された機能性流体Ｇ及び超純水連通路５５１を連続的に通過する超純水Ｗを混合して機能水Ｆを製造する混合部５０２とを備えた混合手段５００であって、機能性流体供給部５０１と混合部５０２とが、着脱自在に固定されている。ここで、機能性流体供給部５０１と混合部５０２とを、着脱自在に固定する方法としては、例えば、図１２に示すように、機能性流体供給部５０１を混合部５０２に螺合することを挙げることができる。この他に、ビス止めによる固定、クリップを介在させる固定、互いをカップリング形状にすることによる固定等であってもよい。

機能性流体供給部５０１は、機能性流体連通路５５２内に、超純水連通路５５１に面する端面側から順に、多孔質板５１２、逆止弁５１３及びオリフィス５１４を具備してなることが好ましく、オリフィス５１４の上流側に、オリフィス用フィルタ５１５をさらに具備してなることがさらに好ましい。このように構成することによって、機能水の機能性流体濃度を正確かつ迅速に制御することができる。

本発明に用いられる機能性流体は、炭酸ガス又はアンモニアガスであることが好ましい。

本発明の機能水生成方法は、上述の機能水生成装置を用いて機能水を生成することを特徴とする。このように構成することによって、正確な機能的流体濃度の機能水を効率的に生成することができる。

以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
図１に示す構成にて、機能水の量として、０〜１６リットル／分に対応できる図３（ａ）に示す構造の流体流量制御手段（ガス流量制御装置）を用い、０．１ＭＰａに圧力を設定した炭酸ガスをガス流量制御装置に導入し、２０ＭΩに調整した超純水の流量に対する炭酸ガス流量と、超純水の比抵抗値の変化を計測した。その結果を図１３に示す。図１３に示すように、超純水の量が１リットル／分までは炭酸ガスは混合手段には流れないので比抵抗値は２０ＭΩのままであるが、超純水の流量が１リットル／分から２リットル／分の間には超純水の比抵抗値は急速に上昇し、超純水の流量が２リットル／分から１６リットル／分までの間は比抵抗値は超純水の流量に対し、０．２±０．０２ＭΩとなり、ウエハ等の洗浄に適した滞電防止が可能な超純水となっていた。

本発明の機能水生成装置及びそれを用いた機能水生成方法は、例えば、シリコンウエハ、液晶ガラス基板、有機ＥＬガラス基板等の洗浄を必要とする半導体工業、電子・電気工業、化学工業等の各種産業分野で好適に利用される。

本発明（第１の発明）の一の実施の形態を模式的に示す説明図である。 本発明（第２の発明）の一の実施の形態を模式的に示す説明図である。 本発明に用いられる流体流量制御手段の一の例（第１の流体流量制御手段）について模式的に示す断面図で、図３（ａ）は超純水の流量を小にして機能性流体の流量を小にする場合、図３（ｂ）は超純水の流量を大にして機能性流体の流量を大にする場合をそれぞれ示す。 流体流量制御手段に用いられる円筒状抵抗子の一の例を模式的に示す断面図である。 流体流量制御手段に用いられる流体流量制御子の一の例を模式的に示す断面図である。 本発明に用いられる流体流量制御手段の他の例（第２の流体流量制御手段）について模式的に示す断面図で、図６（ａ）は超純水の流量を小にして機能性流体の流量を小にする場合、図６（ｂ）は超純水の流量を大にして機能性流体の流量を大にする場合をそれぞれ示す。 図６におけるＡ−Ａ線の断面図である。 第２の流体流量制御手段に用いられる棒状抵抗子の一の例を模式的に示す断面図である。 第２の流体流量制御手段についての一の変形例（横向きにした例）を模式的に示す断面図で、図９（ａ）は超純水の流量を小にして機能性流体の流量を小にする場合、図９（ｂ）は超純水の流量を大にして機能性流体の流量を大にする場合をそれぞれ示す。 本発明に用いられる流体流量制御手段の他の例（第３の流体流量制御手段）について模式的に示す断面図で、図１０（ａ）は超純水の流量を小にして機能性流体の流量を小にする場合、図１０（ｂ）は超純水の流量を大にして機能性流体の流量を大にする場合をそれぞれ示す。 第３の流体流量制御手段に用いられる弁棒状抵抗子の一の例を模式的に示す断面図である。 本発明に用いられる混合手段の一の例を模式的に示す断面図である。 実施例１において、２０ＭΩに調整した超純水の流量に対する炭酸ガス流量と、超純水の比抵抗値の変化を計測した結果を示すグラフである。

符号の説明

１００：機能水生成装置
１０１：超純水主流路
１０１ａ：超純水流路
１０２：超純水分岐流路
１０３：機能性流体流路
１０３ａ：機能性流体の貯蔵源
１０４：流体流量制御手段
１０５：混合手段
１０６：圧力制御弁
１０７：逆止弁
１０８：疎水膜フィルタ
２００：機能水生成装置
２０１：超純水流路
２０３：機能性流体流路
２０３ａ：機能性流体の貯蔵源
２０４：流体流量制御手段
２０４ａ：第１の流体流量制御手段
２０５：混合手段
２０６：圧力制御弁
２０７：逆止弁
２０８：疎水膜フィルタ
２５１：超純水連通路
２５２：機能性流体連通路
２５３：円筒状抵抗子
２５３ａ：円筒状駆動マグネット
２５３ｂ：ライニング
２５３ｃ：弁棒（コニカル部）
２５４：流体流量制御子
２５４ａ：棒状従動マグネット
２５４ｂ：弁棒（ニードル）
２５４ｃ：ライニング
２５５：弁座
２５６：スリット
２５７：超純水入口
２５８：超純水出口
２５９：機能性流体入口
２６０：機能性流体出口
２６１：シリンダ
２６２：Ｏリング
２６３：付勢手段（スプリング）
２６４：止めネジ
２６５：止め輪
２６６：本体カバー
２６７：トラベルストッパ
２６８：Ｏリング
２６９：Ｏリング
２７０：弁座
２７１：円筒内壁
３０４：第２の流体流量制御手段
３５１：超純水連通路
３５２：機能性流体連通路
３５３：棒状抵抗子
３５３ａ：棒状駆動マグネット
３５３ｂ：ライニング
３５３ｃ：弁棒（ニードル）
３５４：流体流量制御子
３５４ａ：棒状従動マグネット
３５４ｂ：弁棒（ニードル）
３５５：弁座
３５６：スリット
３５７：超純水入口
３５８：超純水出口
３５９：機能性流体入口
３６０：機能性流体出口
３６２：Ｏリング
３６３：付勢手段（スプリング）
３６４：止めネジ
３６６：本体カバー
３７０：弁座
３７２：第１の円形孔部
３７３：第２の円形孔部
３７４：蓋
３７５：溶接部
４０４：第３の流体流量制御手段
４５１：超純水連通路
４５２：機能性流体連通路
４５４：流体流量制御子
４５４ａ：弁棒（ニードル）
４５４ｂ：ダイアフラム
４５４ｃ：ライニング
４５４ｄ：スピンドル
４５４ｅ：コニカル部
４５４ｆ：溶接部
４５４ｓ：抵抗子部分
４５４ｔ：流体流量制御子部分
４５５：弁座
４５６：スリット
４５７：超純水入口
４５８：超純水出口
４５９：機能性流体入口
４６０：機能性流体出口
４６３：付勢手段（スプリング）
４７０：弁座
４７６：抵抗子弁座
４７７：Ｏリング
４７８：スナップリング
４７９：超純水側ハウジング
４８０：機能性流体側ハウジング
４８１：弁座ハウジング
４８２：円形孔
４８３：溝
５００：混合手段
５０１：機能性流体供給部
５０２：混合部
５１２：多孔質板
５１３：逆止弁
５１４：オリフィス
５１５：オリフィス用フィルタ
５５１：超純水連通路
５５２：機能性流体連通路
Ｗ：超純水
Ｗ１：第１の超純水
Ｗ２：第２の超純水
Ｇ：機能性流体
Ｆ：機能水
Ｆ１：第１の機能水
Ｆ２：第２の機能水

Claims (16)

1. 超純水に機能性流体を溶解又は混合して機能水を生成する機能水生成装置であって、
   前記超純水の主流路としての超純水主流路と、
   前記超純水主流路から分岐した超純水分岐流路と、
   前記機能性流体の流路としての機能性流体流路と、
   前記超純水分岐流路に連通して配設されるとともに、前記超純水分岐流路の連通とは別の連通路で前記機能性流体流路に連通した、前記超純水分岐流路における超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御する流体流量制御手段と、
   前記超純水分岐流路の、前記流体流量制御手段の配設箇所よりも下流に連通して配設されるとともに、前記超純水分岐流路の連通とは別の連通路で前記機能性流体流路に連通した、前記超純水分岐流路を流れる超純水（第１の超純水）に、前記流体流量制御手段によって流量を制御された前記機能性流体を溶解又は混合して第１の機能水を生成する混合手段とを備え、
   前記超純水主流路を流れる超純水（第２の超純水）に、前記混合手段から前記第１の機能水を導入し、溶解又は混合することによって、第２の機能水を生成することを特徴とする機能水生成装置。
2. 超純水に機能性流体を溶解又は混合して機能水を生成する機能水生成装置であって、
   前記超純水の流路としての超純水流路と、
   前記機能性流体の流路としての機能性流体流路と、
   前記超純水流路に連通して配設されるとともに、前記超純水流路の連通とは別の連通路で前記機能性流体流路に連通した、前記超純水流路における超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御する流体流量制御手段と、
   前記超純水流路の、前記流体流量制御手段の配設箇所よりも下流に連通して配設されるとともに、前記超純水流路の連通とは別の連通路で前記機能性流体流路に連通した、前記超純水流路を流れる超純水に、前記流体流量制御手段によって流量を制御された前記機能性流体を溶解又は混合して機能水を生成する混合手段とを備えてなることを特徴とする機能水生成装置。
3. 前記流体流量制御手段が、前記超純水分岐流路又は前記超純水流路に連通した超純水連通路と、前記機能性流体流路に連通した機能性流体連通路と、前記超純水連通路に配設された、前記超純水の流量に対応して移動可能な円筒状抵抗子と、前記機能性流体連通路に、前記円筒状抵抗子に囲繞される状態で配設された、前記円筒状抵抗子の移動に連動して移動可能な流体流量制御子と、前記流体流量制御子の移動に対応して、前記機能性流体連通路の大きさを調整可能な流体連通路調整手段とを有し、前記超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御するものである請求項１又は２に記載の機能水生成装置。
4. 前記円筒状抵抗子が、円筒状駆動マグネットを同心状に内蔵したものであり、前記流体流量制御子が、前記円筒状抵抗子の前記円筒状駆動マグネットと磁力結合した棒状従動マグネットを内蔵したものであり、さらに、前記流体連通路調整手段が、前記流体流量制御子の先端に配設された弁棒と、前記機能性流体連通路に配設された弁座及び付勢手段とから構成されたものであるとともに、前記弁棒が前記付勢手段によって前記弁座に押圧されるように構成されたものであり、前記超純水の流れによって前記円筒状抵抗子が移動すると、前記流体流量制御子が連動して移動し、前記流体流量制御子の先端に配設された前記弁棒を前記付勢手段からの押圧に抗しつつ前記弁座から離間又は近接させて、前記流体連通路の大きさを拡大又は縮小する請求項３に記載の機能水生成装置。
5. 前記円筒状抵抗子が、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）及びエチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）からなる群から選ばれる少なくとも一の樹脂によりライニングされてなるとともに、前記超純水連通路を構成する部品が前記樹脂から構成されてなる請求項３又は４に記載の機能水生成装置。
6. 前記円筒状抵抗子の先端に配設された弁棒と、前記超純水連通路に配設された弁座とから構成された弁機構を有するとともに、前記弁棒と前記弁座との間に、前記超純水を常時流す分岐連通路が構成されてなる請求項３〜５のいずれかに記載の機能水生成装置。
7. 前記流体流量制御手段が、前記超純水分岐流路又は前記超純水流路に連通した超純水連通路と、前記機能性流体流路に連通した機能性流体連通路と、前記超純水連通路に配設された、前記超純水の流量に対応して移動可能な棒状抵抗子と、前記機能性流体連通路に、前記棒状抵抗子に並列する状態で配設された、前記棒状抵抗子の移動に連動して移動可能な流体流量制御子と、前記流体流量制御子の移動に対応して、前記機能性流体連通路の大きさを調整可能な流体連通路調整手段とを有し、前記超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御するものである請求項１又は２に記載の機能水生成装置。
8. 前記棒状抵抗子が、棒状駆動マグネットを内蔵したものであり、前記流体流量制御子が、前記棒状抵抗子の前記棒状駆動マグネットと磁力結合した棒状従動マグネットを内蔵したものであり、さらに、前記流体連通路調整手段が、前記流体流量制御子の先端に配設された弁棒と、前記機能性流体連通路に配設された弁座及び付勢手段とから構成されたものであるとともに、前記弁棒が前記付勢手段によって前記弁座に押圧されるように構成されたものであり、前記超純水の流れによって前記棒状抵抗子が移動すると、前記流体流量制御子が連動して移動し、前記流体流量制御子の先端に配設された前記弁棒を前記付勢手段からの押圧に抗しつつ前記弁座から離間又は近接させて、前記流体連通路の大きさを拡大又は縮小する請求項７に記載の機能水生成装置。
9. 前記棒状抵抗子が、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）及びエチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）からなる群から選ばれる少なくとも一の樹脂によりライニングされてなるとともに、前記超純水連通路を構成する部品が前記樹脂から構成されてなる請求７又は８に記載の機能水生成装置。
10. 前記棒状抵抗子の先端に配設された弁棒と、前記超純水連通路に配設された弁座とから構成された弁機構を有するとともに、前記弁棒と前記弁座との間に、前記超純水を常時流す分岐連通路が構成されてなる請求項７〜９のいずれかに記載の機能水生成装置。
11. 前記流体流量制御手段が、前記超純水分岐流路又は前記超純水流路に連通した超純水連通路と、前記機能性流体流路に連通した機能性流体連通路と、前記超純水連通路に配設された前記超純水の流量に対応して移動可能な抵抗子部分、及び前記機能性流体連通路に配設された、前記抵抗子部分と一体的に形成された流体流量制御子部分から構成された弁棒状抵抗子と、前記弁棒状抵抗子に配設された、前記超純水連通路と前記機能性流体連通路とを分断するとともに前記弁棒状抵抗子を前記抵抗子部分と前記流体流量制御子部分とに分断するダイアフラムと、前記機能性流体連通路の大きさを調整可能な流体連通路調整手段とを有し、前記超純水の流量に対応して前記機能性流体の流量を制御するものである請求項１又は２に記載の機能水生成装置。
12. 前記流体連通路調整手段が、前記流体流量制御子部分の先端に配設された弁棒と、前記機能性流体連通路に配設された弁座及び付勢手段とから構成されたものであるとともに、前記弁棒が前記付勢手段によって前記弁座に押圧されるように構成されたものであり、前記超純水の流れによって前記弁棒状抵抗子の前記抵抗子部分が移動すると、前記抵抗子部分と一体的に構成された前記流体流量制御子部分が連動して移動し、前記流体流量制御子部分の先端に配設された前記弁棒を前記付勢手段からの押圧に抗しつつ前記弁座から離間又は近接させて、前記流体連通路の大きさを拡大又は縮小する請求項１１に記載の機能水生成装置。
13. 前記抵抗子部分が、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）及びエチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）からなる群から選ばれる少なくとも一の樹脂によりライニングされてなるとともに、前記超純水連通路を構成する部品が前記樹脂から構成されてなる請求項１１又は１２に記載の機能水生成装置。
14. 前記抵抗子部分の先端に配設された弁棒と、前記超純水連通路に配設された弁座とから構成された弁機構を有するとともに、前記弁棒と前記弁座との間に、前記超純水を常時流す分岐連通路が構成されてなる請求項１１〜１３のいずれかに記載の機能水生成装置。
15. 前記機能性流体が、炭酸ガス又はアンモニアガスである請求項１〜１４のいずれかに記載の機能水生成装置。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載の機能水生成装置を用いて機能水を生成することを特徴とする機能水生成方法。

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