JP3347671B2 - 高濃度オゾン水製造装置 - Google Patents

高濃度オゾン水製造装置

Info

Publication number
JP3347671B2
JP3347671B2 JP21480098A JP21480098A JP3347671B2 JP 3347671 B2 JP3347671 B2 JP 3347671B2 JP 21480098 A JP21480098 A JP 21480098A JP 21480098 A JP21480098 A JP 21480098A JP 3347671 B2 JP3347671 B2 JP 3347671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
water
ozone
ozone water
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21480098A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000024676A (ja
Inventor
淳二 水谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sasakura Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sasakura Engineering Co Ltd filed Critical Sasakura Engineering Co Ltd
Priority to JP21480098A priority Critical patent/JP3347671B2/ja
Publication of JP2000024676A publication Critical patent/JP2000024676A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3347671B2 publication Critical patent/JP3347671B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オゾンを高濃度化
することができるオゾン水製造装置に関し、例えばオゾ
ン水による精密部品の洗浄や、シリコンウエハーのフォ
トレジストをストリップする洗浄等に必要となる超高濃
度オゾン水の製造に特に好都合に利用される。
【0002】
【従来の技術】近年電子部品の洗浄等に使用するオゾン
水の高濃度化の要請が高まり、高濃度オゾンガス発生装
置が出現し、このオゾンガスによって高濃度オゾン水を
製造できるようになってきている。しかしながら、この
ような高濃度オゾンガス発生装置によっても、常温で製
造可能なオゾン水の濃度としては30〜35ppm程度
が限界である。一方、水温を0〜5℃程度まで下げれ
ば、オゾンガスの溶解度を70〜80ppm程度の超高
濃度まで高めることができるが、その場合には、多大な
熱量を取り去るための冷凍機が必要になり、装置が複雑
化すると共にコストが高くなる。又、オゾン水の製造の
ためのエネルギーコストも高くなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、簡単な構成で低コストで高濃度
オゾン水を製造できると共に、精密電子部品等の洗浄に
必要な超高濃度オゾン水の製造も可能なオゾン水製造装
置を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項1の発明は、オゾンを含むガスが入
れられるガス入口と前記ガスを溶解する原料水が入れら
れる水入口と前記ガスのうち前記原料水に溶解したガス
を除く残部ガスが出されるガス出口と前記ガスが溶解し
た後の前記原料水であるオゾン水が出るオゾン水出口と
を備え順番に設けられて前記原料水と前記オゾンとの接
触によって前記オゾン水が得られるようにされた複数の
気液接触装置であって前記順番に水量が少なくなるよう
に前記水入口に前記原料水が入れられる気液接触装置
と、オゾン水入口と気散ガス出口と気散後のオゾン水が
出る気散後水出口とを備え前記順番の間に設けられて前
記オゾン水からオゾンを気散させる気散装置であって前
記オゾン水入口は前順位の前記気液接触装置の前記オゾ
ン水出口に接続されると共に前記気散ガス出口は後順位
の前記気液接触装置の前記ガス入口に接続される気散装
置とを有することを特徴とする。
【0005】請求項2の発明は、上記に加えて、前記複
数が2であると共に、前記順番の最初の気液接触装置に
は固体高分子電解質膜を使用した電解式オゾン発生装置
で製造されたオゾンが入れられることを特徴とする。
【0006】請求項3の発明は、請求項1の発明の特徴
に加えて、前記気散後水出口は該気散後水出口を備えた
前記気散装置の前後の前記気液接触装置の前記水入口に
接続されることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明を適用したオゾン水
製造装置の全体構成の一例を示す。本例の装置は、順番
に設けられた複数の気液接触装置として2基の気液接触
装置11 及び12 とこれらの順番の間に設けられた1基
の気散装置2とを主要部として構成されている。
【0008】気液接触装置11 及び12 は、それぞれ、
オゾンを含むガスが入れられるガス入口11、ガスを溶
解する原料水が入れられる水入口12、ガスのうち原料
水に溶解したガスを除く残部ガスが出されるガス出口1
3、ガスが溶解した後の原料水であるオゾン水の出るオ
ゾン水出口14、等を備えていて、通常の装置と同様
に、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ
素樹脂から成る多孔質チューブ15、これを支持する両
端の管板16、両端の原料水入口室17及びオゾン水出
口室18等から成る内部構造部分を有する。この装置で
は、多孔質チューブ15が水とガスとを分離しつつ両者
を接触させ、それによってオゾン水が得られるようにな
っている。水入口12には、順番に水量が少なくなるよ
うに、即ち気液接触装置11 よりも12 に対して流入水
量が少なくなるように原料水が入れられる。
【0009】気散装置2は、オゾン水入口21、気散ガ
ス出口22、気散後のオゾン水が出る気散後水出口2
3、等を備えていて、通常の装置と同様に、気散室2
4、この中に配設された散水管25、水の表面積を拡大
するようにセラミックの短管等の充填された充填層2
6、貯留部27等から成る内部構造部分を有し、オゾン
水中に溶解しているオゾンが効果的に気散される。オゾ
ン水入口21は前順位の気液接触装置11 のオゾン水出
口14に接続され、気散ガス出口22は後順位の気液接
触装置12 のガス入口11に接続されている。
【0010】順番が最初の気液接触装置11 のガス入口
11には、本例では、固体高分子電解質膜を使用した電
解式オゾン発生装置で製造されたオゾンガスが入れられ
る。この電解式オゾン発生装置は周知の構造のものであ
り図示を省略するが、この装置によれば、例えば200
g/Nm3 程度の高濃度のオゾンガスを発生させること
ができる。
【0011】又本例では、気散後水出口23はこれを備
えた気散装置2の前後の気液接触装置11 及び12 の水
入口12に接続される。そして、それぞれの接続管系に
は気散後水出口23から出た気散後のオゾン水を定量的
に分配できる大ポンプ3及び小ポンプ4が設けられてい
る。符号5は気散装置2の気散ガスを吸引するガスポン
プである。
【0012】以上のようなオゾン水製造装置は、各部の
流体の流量や濃度等が例えば図2に示す諸条件になるよ
うに運転され、それによって最終的に超高濃度オゾン水
が製造される。気液接触装置11 のガス入口11には、
原料ガスとして流量60g/hから成り前記の如く20
0g/Nm3 の高濃度オゾンガス及び酸素で構成される
混合ガスが導入される。このガスのオゾン及び酸素のモ
ル分率はそれぞれ約10%及び90%である。混合ガス
中のそれぞれの気体の水に対する溶解度は、水温に対応
してそれぞれの気体のみのときの溶解度及びそれぞれの
気体の分圧、従って体積比又はモル分率によって定ま
る。その結果、前記のような高濃度オゾンガスでは、2
0℃におけるオゾン及び酸素の飽和溶解度はそれぞれ約
40ppm及び50ppmになる。このようにモル分率
に較べてオゾンの飽和溶解度が大幅に大きくなっている
のは、オゾンが酸素に較べて極めて水に溶け易いためで
ある。
【0013】一方、気液接触装置11 の水入口12には
原料水が導入されるが、本例では、この原料水は、外部
から供給され製造されるべき超高濃度オゾン水の水量に
相当する原料純水2L/min.及び気散装置2の気散
後水出口23から大ポンプ3を介して導入される循環水
8L/min.の混合した原料水10L/min.であ
る。なお、循環水は後述するようにオゾン10ppm及
び酸素13ppmから成るオゾン水である。従って、原
料水もこれに比較的近い濃度のオゾン水になっている。
【0014】以上のように気液接触装置11 に高濃度オ
ゾンガス及び酸素と原料水とが導入されると、これらが
内部で接触し、気液接触装置の通常のガス溶解特性の下
に、前記のような飽和溶解度に対応してこれにある程度
近い溶解度まで原料水中にガスが溶解する。その結果、
オゾン及び酸素の溶解度がそれぞれ30ppm及び40
ppm程度になり、原料水は高濃度オゾン水となってオ
ゾン水出口14から取り出される。
【0015】この高濃度オゾン水は気散装置2に導入さ
れ、散水管25から噴射されて充填層26の充填材の表
面を流下し、貯留部27に貯留されつつ気散後水出口2
3から排出されると共に、内部で表面積を拡大された高
濃度オゾン水からオゾン及び酸素がほぼこれらの溶解度
に対応した量だけ気散し、ガスポンプ5で吸引されて気
液接触装置12 のガス入口11に再び原料ガスとして導
入される。この気散ガスは、オゾンのモル分率がほぼ3
3%という超高濃度オゾンガスになっている。その結
果、このガスにおける水に対するオゾンの飽和溶解度は
130ppmにも達する。
【0016】一方、気散装置2においても、気散効率に
対応して一部分のガスは気散することなく水中に残留
し、気散後水出口23からそのようなガスを含んだオゾ
ン水として排出される。そしてこのオゾン水は、前述の
如く前順位の水入口12に循環水として導入されると共
に、原料水として後順位の気液接触装置12 の水入口1
2に小ポンプ4によって2L/min.の流量で供給さ
れる。この2L/min.は気液接触装置11 に対する
原料水より少なくなっている。これは、ガス出口13か
ら一部分の不溶解オゾンを排出しつつオゾン水を目的と
する超高濃度にするためである。
【0017】このように超高濃度オゾンガス及びオゾン
水がそれぞれガス入口11及び水入口12から導入され
た気液接触装置12 では、両者の接触により、オゾン濃
度70ppmという超高濃度オゾン水が生成し、上記2
L/min.の流量でオゾン水出口14から取り出され
る。
【0018】図3は本発明のオゾン水製造装置の他の構
成例を示す。本例の装置は、図1の装置に較べて、気液
接触装置が11 から13 まで1基多いことと、気散装置
2が21 及び22 の2基で構成されている点が相違す
る。図1の装置の使用例で説明したように、気液接触装
置11 のガス入口11に供給する原料ガスとして200
g/Nm3 のような極めて高濃度のオゾンガスを使用す
れば、気液接触装置2基で構成したオゾン水製造装置で
超高濃度オゾン水を製造ことができ、装置構成を簡単且
つ安価なものにすることができる。しかし、本例の装置
のように3基の気液接触装置を持つオゾン水製造装置で
は、例えば放電法によるオゾン製造装置において酸素を
原料として得られる80〜120g/Nm3 程度のオゾ
ンガスのように、原料ガスがある程度低い濃度であって
も、超高濃度オゾン水を製造することが可能になる。な
お本例でも、気液接触装置11 以下の12 、13 では、
順次オゾンが高濃度化するので、水入口12に入れられ
る原料水は例えば図示の如く順次減少した量になる。
【0019】図4は本発明のオゾン水製造装置の更に他
の構成例を示す。本例の装置は、図1の装置に較べて、
気散後水出口23から排出されたオゾン水を利用するこ
となく、気液接触装置11 及び12 の水入口12に新た
な原料水を供給する例を示す。原料水として純水を使用
しないような場合には、本例の如く原料水供給系を独立
にして、ポンプを省略する等によって配管系を簡素化す
ることも可能である。
【0020】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項1の
発明においては、順番に設けられた気液接触装置の間に
気散装置を設け、前順位の気液接触装置のオゾン水出口
を気散装置のオゾン水入口に接続すると共に気散装置の
気散ガス出口を後順位の気液接触装置のガス入口に接続
するので、気液接触装置でオゾンを含むガスとして例え
ばオゾンと酸素との混合ガスを溶解させたオゾン水を気
散装置に供給することができる。この場合のオゾン及び
酸素の水に対する飽和溶解度は、水温に対応したオゾン
又は酸素だけのときの溶解度と混合ガスにおけるオゾン
及び酸素の分圧従ってモル分率とによって定まる。この
場合、オゾンは酸素よりはるかに水に溶け易いため、オ
ゾン水中のオゾンの溶解度は酸素との関係においてモル
分率よりも大幅に高い飽和溶解度になる。そして、オゾ
ン及び酸素は気液接触装置においてそれぞれの飽和溶解
度にある程度近い溶解度まで溶解することになる。
【0021】気散装置のオゾン水入口に入れられた上記
のようなオゾン水は、気散装置において気散作用を受
け、オゾン及び酸素はほぼオゾン水中の溶解度に対応し
た量だけ気散ずる。その結果、気散ガス中のオゾンのモ
ル分率は最初に気液接触装置のガス入口に入れられたガ
ス中のモル分率よりも大幅に大きくなっている。
【0022】このような気散ガスは気散装置の気散ガス
出口から後順位の気液接触装置のガス入口に入れられ、
前順位の気液接触装置のときと同様に溶解作用を受け
る。この場合、後順位の気液接触装置の水入口には、オ
ゾンを高濃度に溶解できるように前順位の水入口よりも
少ない水量の原料水が入れられる。そして、オゾンのモ
ル分率が大幅に大きくなっていることと、酸素よりもオ
ゾンが水に溶け易いことから、オゾンの飽和溶解度が大
幅に高くなっている。その結果、後順位の気液接触装置
では濃度が十分高くなったオゾン水を得ることができ
る。
【0023】以下このような作用が繰り返えされること
により、順次濃度の高いオゾン水を得て、必要に応じて
超高濃度のオゾン水を製造することができる。なお、放
電法によるオゾン製造の場合には、酸素を原料とすれ
ば、オゾン濃度が80〜120g/Nm3 程度のオゾン
ガスが得られるので、上記のような作用を繰り返すこと
によって超高濃度オゾン水を製造することができる。
【0024】このようなオゾン水製造装置によれば、高
濃度オゾン水の製造に当たって低温の水を用いる必要が
ない。その結果、冷凍機等の冷却手段を用いる必要がな
くなり、オゾン水製造装置の全体構成を簡単にしてコス
トの安い装置にすることができる。又、高濃度のオゾン
水の製造に当たって冷凍機の電力等のエネルギーコスト
が不要になる。
【0025】請求項2の発明においては、気液接触装置
を2基設けてその間に気散装置を設けると共に、最初の
順番のガス入口には固体高分子電解質膜を使用した電解
式オゾン発生装置で製造されたオゾンガスが入れられる
ので、最も簡単な構成で超高濃度オゾン水を製造するこ
とができる。即ち、固体高分子電解質膜を使用した電解
式オゾン発生装置では例えば200g/Nm3 程度の極
めて高濃度のオゾンガスを発生させられるので、これを
原料ガスにすることにより、最初にオゾン化する第1気
1接触装置、気散ガス化してオゾンのモル分率を高める
第1気散装置、及びモル分率の高くなったオゾンガスを
オゾン水化する第2気液接触装置、という最小の処理及
び装置構成の下に、効率良く超高濃度オゾン水を製造す
ることができる。
【0026】請求項3の発明においては、気散装置の前
後の気液接触装置の水入口に気散後水出口を接続するの
で、水入口に供給する原料水として既にある程度オゾン
が溶解したオゾン水を用いることができる。その結果、
高濃度のオゾン水を一層容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したオゾン水製造装置の全体構成
の一例を示す説明図である。
【図2】上記装置の運転状態を示す説明図である。
【図3】本発明を適用したオゾン水製造装置の他の例の
概略構成を示す説明図である。
【図4】本発明を適用したオゾン水製造装置の更に他の
例の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
1 、12 、13 気液接触装置 2、21 、22 気散装置 11 ガス入口 12 水入口 13 ガス出口 14 オゾン水出口 21 オゾン水入口 22 気散ガス出口 23 気散後水出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/78 C02F 1/50 C01B 13/00 B01F 1/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オゾンを含むガスが入れられるガス入口
    と前記ガスを溶解する原料水が入れられる水入口と前記
    ガスのうち前記原料水に溶解したガスを除く残部ガスが
    出されるガス出口と前記ガスが溶解した後の前記原料水
    であるオゾン水が出るオゾン水出口とを備え順番に設け
    られて前記原料水と前記オゾンとの接触によって前記オ
    ゾン水が得られるようにされた複数の気液接触装置であ
    って前記順番に水量が少なくなるように前記水入口に前
    記原料水が入れられる気液接触装置と、オゾン水入口と
    気散ガス出口と気散後のオゾン水が出る気散後水出口と
    を備え前記順番の間に設けられて前記オゾン水からオゾ
    ンを気散させる気散装置であって前記オゾン水入口は前
    順位の前記気液接触装置の前記オゾン水出口に接続され
    ると共に前記気散ガス出口は後順位の前記気液接触装置
    の前記ガス入口に接続される気散装置とを有することを
    特徴とするオゾン水製造装置。
  2. 【請求項2】 前記複数が2であると共に、前記順番の
    最初の気液接触装置には固体高分子電解質膜を使用した
    電解式オゾン発生装置で製造されたオゾンが入れられる
    ことを特徴とする請求項1に記載のオゾン水製造装置。
  3. 【請求項3】 前記気散後水出口は該気散後水出口を備
    えた前記気散装置の前後の前記気液接触装置の前記水入
    口に接続されることを特徴とする請求項1に記載のオゾ
    ン水製造装置。
JP21480098A 1998-07-13 1998-07-13 高濃度オゾン水製造装置 Expired - Fee Related JP3347671B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21480098A JP3347671B2 (ja) 1998-07-13 1998-07-13 高濃度オゾン水製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21480098A JP3347671B2 (ja) 1998-07-13 1998-07-13 高濃度オゾン水製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000024676A JP2000024676A (ja) 2000-01-25
JP3347671B2 true JP3347671B2 (ja) 2002-11-20

Family

ID=16661744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21480098A Expired - Fee Related JP3347671B2 (ja) 1998-07-13 1998-07-13 高濃度オゾン水製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3347671B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110898248A (zh) * 2019-12-26 2020-03-24 张良建 垃圾房杀菌除臭装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000024676A (ja) 2000-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5548106B2 (ja) 半導体プロセスツール用の圧力下流体を混合する方法及び装置
US8882885B2 (en) System to remove dissolved gases selectively from liquids
TWI293190B (en) Method and apparatus for removing a target layer from a substrate using reactive gases
JP2007243113A (ja) ガス溶解洗浄水の製造方法、製造装置及び洗浄装置
JP5020784B2 (ja) オゾン水の製造装置及び製造方法
US6955758B2 (en) Ozone treating apparatus
KR20210005025A (ko) 가열 오존수의 제조 방법, 가열 오존수 및 반도체 웨이퍼 세정액
JPWO2017130523A1 (ja) オゾン供給装置およびオゾン供給方法
JP2009297588A (ja) 加熱オゾン水の製造方法
JP6348619B2 (ja) 非加圧のオゾン化脱イオン水(di03)の再循環及び回収システム並びに方法
JP3347671B2 (ja) 高濃度オゾン水製造装置
JP4108798B2 (ja) オゾン含有超純水供給方法及びオゾン含有超純水供給装置
TWI721213B (zh) 基板洗淨裝置及基板洗淨方法
JP4469078B2 (ja) 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
JP4872613B2 (ja) ガス溶解洗浄水の製造装置及び製造方法
JPH08299971A (ja) 分離注入式オゾン接触方法
KR100356137B1 (ko) 오존수 제조 장치 및 그 제조 방법
JPH08229582A (ja) オゾン水製造装置
JP2001330969A (ja) フォトレジスト除去装置
JP3748865B2 (ja) 脱酸素方法
JP3123379B2 (ja) オゾン水製造装置
JP2001291694A (ja) オゾン溶解水供給装置
JPH02119991A (ja) オゾン水製造装置
JP4636659B2 (ja) 基盤洗浄装置
JPH03254890A (ja) オゾン水製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees