JP3919988B2 - Liquid ozone production equipment - Google Patents

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  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾンガスを液化することにより濃縮した高濃度オゾンガスを供給する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年オゾン(元素記号:O3)の利用が、その強い酸化力を利用して上下水処理を始めとして種々の分野で進展している。中でも、半導体素子の製造分野では、Siウエーハ洗浄やTEOS−CVD(Tetra Ethyl Ortho Silicate-Chemical Vapor Deposition)への適用が検討されつつある。Siウエーハ洗浄は、オゾンガスを純水に溶かしたオゾン水を洗浄液として用いるもので、希ふっ酸水溶液等と併用することでSiウエーハ上の重金属や有機物を除去できることが発表されている(電子材料1999年3月号pp.13〜18)。TEOS-CVDは、半導体素子を多層配線化する際の層間絶縁膜の形成に用いられ、電極によるウエーハ表面の凹凸を絶縁膜で平坦化できることが特長である。このTEOS-CVDにオゾンを添加することよって平坦化の性能が向上することが報告されている(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.32(1993)pp.L110-L112)。
【0003】
これらは10%程度の比較的低濃度のオゾンガスを利用した例であるが、80%以上の比較的高濃度のオゾンガスを利用することで従来のオゾンガス利用では考えられなかった新たな応用の可能性が指摘され始めている。一例を挙げれば特開平8−335576号で開示されているSi半導体の酸化膜形成がある。この公報によれば、従来の熱酸化法では為し得ない比較的低温での酸化膜形成が可能で、亜酸化層や欠陥構造の少ない良質の酸化膜の形成が可能であることなどが紹介されている。
【0004】
ところで、オゾンガスの生成には一般に無声放電方式が用いられる。これは放電により酸素ガスからオゾンと酸素の混合ガスを発生させるもので、発生効率の限度と爆発の危険性のため、常温常圧下で約10体積%以上のオゾンガスを生成することは困難であった。そこで、発生したオゾンガスを一旦液化貯蔵して、その後、気化させることにより80%以上の高濃度オゾンガスを生成する方法が特許公報平5−17164号で紹介されている。この方法について図4に示す。
【0005】
液体オゾンの製造装置は、図4および図5に示したように、オゾンガスの発生装置および排気装置の部分とオゾンを液化する液体オゾン生成装置から構成されている。図4に示したように、酸素ボンベ3から圧力調整バルブ4を介して酸素ガスをオゾナイザー5に送られる。オゾナイザー5では酸素ガスは無声放電により酸素にオゾンガスが混合されたオゾン含有酸素ガスとなり、流量を制御するためのマスフローコントローラー6およびオゾン含有ガス中の微粒子を除去するための微粒子除去フィルター7をとおってオゾンガスを液化する液体オゾン生成装置2に導入される。
【0006】
図4および図5の液体オゾン生成装置2では、オゾンガス発生装置から導入された酸素ガスにオゾンガスが混合されたオゾン含有酸素ガスが、流量調整バルブ8とオゾン含有酸素ガス導入管25を介してオゾンチャンバー9に導入される。オゾンチャンバー9は、あらかじめコンプレッサー21で駆動されている冷凍機20により冷却されているコールドヘッド19に熱的に結合されており、温度センサー24とヒーター23および温度制御装置22により0.1K以内の温度精度で精密に温度を制御可能であり、80K〜100Kの低温度に保たれている。
【0007】
オゾンガスの液化の原理は、オゾンと酸素の蒸気圧の差によってオゾンガスだけを液化するものである。例えば、1気圧のもとではオゾンは161Kの沸点であるが、酸素は90Kの沸点を有する。したがって、90K以上〜161K未満の温度に冷却すれば、オゾンは大部分が液体、酸素は大部分が気体状態となるので、オゾンだけを液体として分離できる。
【0008】
実際には、高濃度オゾンの爆発性に対する安全上から減圧条件で取り扱うので、その際の温度と圧力条件下でのオゾンと酸素の蒸気圧の差で分離条件が決まる。例えば、温度90Kで圧力10mmHg(=13.3hPa)の場合を考えると、90Kではオゾンの蒸気圧は、ほぼ0mmHg(=0Pa)だが、酸素は約690mmHg(=918hPa)となり、オゾンだけこの条件下で液化される。
【0009】
オゾンチャンバー9ではこのように、冷却された温度でのオゾンと酸素の蒸気圧の差によってオゾンガスだけを液化する。オゾンガスを液化する時は、酸化処理容器16との間のバルブ15を閉じ、オゾンキラー11につながるバルブ10を開いた状態とする。オゾンチャンバー9に接続されたオゾン排出管26とバルブ10を通った液化されない酸素ガスは、若干残留するオゾンガスを外部へ排出させないよう加熱して酸素に変えるオゾンキラー11に導入され、オゾンキラー11で加熱された酸素ガスを冷却するためのガス冷却器12と、真空ポンプ14からの炭化物などによるオゾンチャンバーへの汚染や混入を防ぐための液体窒素トラップ13を経て真空ポンプ14により外部へ排出される。
【0010】
液化された液体オゾン27を酸化処理容器16内で酸化等の使用目的に利用する時は、流量バルブ8およびバルブ10を閉じ、バルブ15を開く。温度センサー24とヒーター23および温度制御装置22によりコールドヘッド19に熱的に結合されたオゾンチャンバー9の温度上昇させることにより、液体オゾンを気化し、オゾンガスとしてオゾン排出管26とバルブ15を介して酸化処理容器16内に導入される。また安全弁18は液体オゾンもしくは高濃度のオゾンガスが爆発性を有するので、万一の場合破壊してガスを排出するためのものである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
オゾンガスの爆発は、オゾンガスが急激な反応を起こして酸素に分解する現象である。オゾンの分解反応は、次の2式で表される。
【0012】
3+24kcal→O2+O …(1)
3+O→2O2+94kcal …(2)
以上の反応が急激に起こり、結果的に爆発に至る。式(2)の発熱の一部は式(1)の反応を起こすために一部消費されるとしても、94−24=60kcalの発熱が、つまりオゾンガス1mol当たり30kcalが発生することになる。酸素ガスの熱容量は7cal/molなので、オゾンガスは約1.5倍の酸素ガスに分解し、分解した酸素ガスの温度は60k/7/3=2857℃上昇する。これによりガスの体積が急激に膨張し、爆発現象を引き起こすものと考えられる。
【0013】
このオゾンガスの爆発が前記液体オゾン生成装置のチャンバー内で発生した場合、チャンバー下部に生成蓄積された液体オゾンもまた爆発反応を起こす。これは、液体オゾンの蒸発熱がわずか130cal/ccしか無いため、オゾンガスの爆発で発生した熱により液体オゾンが一気にオゾンガスとなり、上記の爆発的な反応を引き起こすものと考えられる。
【0014】
この急激な反応には、最初にエネルギー源が必要で、主にオゾン分子同士の衝突時のエネルギーが寄与する。オゾンガスの圧力が上がれば、オゾン分子数が増加し、平均自由工程も短くなるため、必然的に発生するエネルギーが増加して爆発しやすくなる。オゾン分子同士の衝突確率0は、オゾン分子数nの関数として、0(n!)で表される。図6にオゾンガスの圧力と爆発限界濃度の関係を示す。オゾンガスの温度は、150K付近で計算してある。大気圧の約1000hPaに近づくにつれ、比較的低濃度のオゾンガスでも爆発反応が起こることが分かる。
【0015】
実際のチャンバー内では、減圧に制御されていて、かつチャンバー内に導入されるオゾン含有酸素ガスのオゾン濃度がたかだか10%程度であることから、通常は爆発反応は起こらない。また、液体オゾンの蒸気圧も図7から明かのように、制御されている液温80K〜100Kでは100Pa未満であるから、やはり爆発反応は起こらない。
【0016】
ところが、液体オゾンを生成・貯蔵するチャンバーの容量を大きくしていくと、この安全性は失われてしまう。これは液体オゾン27の液面中央付近29の温度が他の部分より比較的に高く、チャンバー容量の増加とともに、この温度差が増加するために発生するものである。液体オゾンの温度制御は、主に冷却用金属ブロック28によりチャンバー壁面を介して行われる。
【0017】
それで、チャンバー壁面付近の液体オゾン27の温度は冷却用金属ブロック28の温度と同程度に比較的良く制御されるが、他の部分の液体オゾンの温度は、液体オゾンの熱伝導と対流による熱伝達により行われるため、壁面付近の液体オゾンよりも高い温度になる。特に、冷却用金属ブロックにより制御される温度よりも比較的に高い温度のオゾン含有酸素ガスに接する液体オゾン液面で、かつ壁面より最も遠い中心付近の温度は最も高くなる。
【0018】
チャンバー容量が大きくなるにつれ、当然ながら壁面から液面中心までの距離は長くなるから、液面中心の温度も高くなる。温度が高くなると、図6からも分かるように蒸気圧が急激に上昇するため、爆発反応が起こり易くなる。また、チャンバー容量増加で蓄積される液体オゾンの量が多くなれば、当然ながら爆発のエネルギーも大きくなってしまう。
【0019】
以上のように、チャンバー容量を大きくして液体オゾンの蓄積量を多くするにつれ、オゾン爆発は発生しやすくなり、かつ爆発のエネルギーも大きくなってしまうという問題があった。これを防止するために、チャンバーの制御温度をより低くする方法も考えられるが、温度を上記範囲より低く制御してしまうと液体酸素も生成されてしまい、液体オゾンの純度が低下してしまう。
【0020】
よって、従来は生成・貯蔵できる液体オゾンの量には限度があり、具体的には実用化されているのは、0.5cc程度が最大であった。0.5ccの液体オゾンは、気化しても1気圧で367ccの高濃度オゾンガスにしかならず、これでは半導体素子の量産ラインに応用するには全く不足であった。
【0021】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、液体オゾンの爆発に対する安全性を保ったままで、液体オゾンの生成・貯蔵容量を増加させることができる液体オゾン製造装置を提供することを課題とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を達成するために、第1発明は、酸素を含有するガスをオゾン化してオゾン含有ガスを生成し、このオゾン含有ガスを導入配管によりチャンバーに導入し、前記チャンバーの下部を冷却制御して前記チャンバーにオゾンのみを液化生成するとともに、チャンバーに導入されたオゾン含有ガスのうち液化されなかったオゾンガスおよび酸素ガスを排気配管により前記チャンバーより排気し、前記チャンバーには一定圧力以上で開放される安全弁が接続されるとともに、チャンバーの下部を冷却する手段として冷凍機を使用し、冷凍機に設けられているコールドヘッドと前記チャンバー下部は冷却用金属ブロックで接続されている装置において、
前記チャンバーは、上部が共通チャンバーから構成され、下部が複数の分割チャンバーから構成されて両チャンバーは一体構成され、
前記複数の分割チャンバーは、共通の冷凍機、コールドヘッド、冷却用金属ブロックにより温度制御され、
前記共通チャンバーには、オゾン含有ガスの導入配管と排気配管が接続され、前記導入配管は、開閉手段によりオゾン含有ガスの流入と停止の制御を行い、前記排気配管も開閉手段によりガスの流出と停止の制御を行うことを特徴とするものである。
【0023】
第2発明は、前記チャンバーが複数の分割チャンバーから構成され、
前記複数の分割チャンバーは、共通の冷凍機、コールドヘッド、冷却用金属ブロックにより温度制御され、
前記複数の分割チャンバーには、それぞれオゾン含有ガスの導入配管と排気配管接続され、
前記それぞれの導入配管は、オゾン含有ガスの上流側で一本化され、一本化された部分に設けられた開閉手段によりオゾン含有ガスの流入と停止の制御を行い、 前記それぞれの排気配管も下流側で一本化され、一本化された部分に設けられた開閉手段によりガスの流出と停止の制御を行うことを特徴とするものである。 第3発明は、前記複数の分割チャンバーが、それぞれ独立の冷凍機、コールドヘッド、冷却用金属ブロックにより温度制御され、
前記それぞれの導入配管は、オゾン含有ガスの上流側で分岐され、分岐された部分に設けられた開閉手段によりオゾン含有ガスの流入と停止をそれぞれ独立に制御し、
前記それぞれの排気配管にも独立した開閉手段、安全弁、真空計を接続し、
前記それぞれの分割チャンバーで液体オゾンの生成と過熱による高濃度オゾンガスの発生が独立かつ任意に行うことを特徴とするものである。
【0024】
第4発明は、前記1つの分割チャンバーに生成し蓄積された液体オゾンを加熱し、高濃度オゾンガスを発生している時に、他の分割チャンバーのうち少なくとも1つの分割チャンバーで液体オゾンの生成・蓄積が完了するように他の分割チャンバー内に生成し蓄積されている液体オゾンの量および分割チャンバーの数を調整し、各分割チャンバーを液体オゾンの生成と蓄積モードと蓄積された液体オゾンを加熱して高濃度オゾンガスを発生するモードに順番に切り替え、装置全体として液体オゾンの生成と蓄積、および高濃度オゾンガスの発生が連続で行えるように制御することを特徴とするものである。
【0025】
第5発明は、前記それぞれの分割チャンバーが、それぞれ独立した容器に収納されたことを特徴とするものである。
【0026】
第6発明は、前記それぞれの分割チャンバーに接続されている配管の開閉手段が、液体オゾン爆発時に閉じるように制御され、他の分割チャンバーに爆発の影響を及ぼさないようにしたことを特徴とするものである。
【0027】
第7発明は、液体オゾンの爆発時のそれぞれの分割チャンバーに接続されている配管の開閉手段の遮断制御が、排気配管に接続されている真空計により爆発を検出したときの信号により行われることを特徴とするものである。
【0028】
第8発明は、前記各分割チャンバーの液体オゾン最大蓄積量が、12cc以下に設定されたことが特徴とするものである。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するに、本発明では、液化オゾン製造装置を複数の分割チャンバーで構成するようにし、かつ各々の分割チャンバーの容量は爆発に対する安全性が十分に保たれる値以下とした。以下に実施の形態について示す。
【0030】
(第1形態)
図1に実施の第1形態を示す。チャンバー9は、上部が共通チャンバー91から構成され、下部が複数の分割チャンバー9a〜9cから構成されていて、前記複数の分割チャンバー9a〜9cは前記共通チャンバー91に連通されている。前記複数の分割チャンバー9a〜9cの下端部は、液化用の温度制御部である冷却用金属ブロック28に埋没され、コールドヘッド19を介して冷凍機20に連結されている。
【0031】
図1において、オゾン含有酸素ガスは、バルブ8を通って共通チャンバー91から各分割チャンバー9a〜9cに配分され、各分割チャンバー9a〜9cで、液体オゾンの生成・貯蔵が行われる。生成されなかった残りの混合ガスは、バルブ10を通って排気される。また、生成された液体オゾンを高濃度オゾンガスとして利用する場合は、バルブ8および10を閉じ、バルブ15を開け、冷却用金属ブロック28の制御温度を上げて、液体オゾンを気化させる。
【0032】
このようにすれば、分割チャンバー数を増やせば、液体オゾンの生成・蓄積量は、任意に増やすことができる。また、各分割チャンバー9a〜9cの最大液体オゾン蓄積量は、一定値以下の小容量になっているので、液面中心付近の温度上昇による液体オゾン爆発も発生しない。この最大液体オゾン蓄積量値は、以下に示す第3形態で根拠を記すが、具体的には10cc以下であることが望ましい。
【0033】
(第2形態)
図2に実施の第2形態を示す。第2形態は、複数の分割チャンバー9a〜9cから構成されていて、液化用の温度制御部である冷却用金属ブロック28、コールドヘッド19、冷凍機20は共通となっている。分割チャンバー数は2個以上の複数であれば同様であるが、図2においては、3個の分割チャンバー9a〜9cを例にとって説明する。
【0034】
図2において、オゾン含有酸素ガスは、バルブ8を通って各分割チャンバー9a〜9cに配分され、各分割チャンバー9a〜9cで、液体オゾンの生成・貯蔵が行われる。生成されなかった残りの混合ガスは、バルブ10を通って排気される。また、生成された液体オゾンを高濃度オゾンガスとして利用する場合は、バルブ8および10を閉じ、バルブ15を開け、冷却用金属ブロック28の制御温度を上げて、液体オゾンを気化させる。
【0035】
このようにすれば、分割チャンバー数を増やせば、液体オゾンの生成・蓄積量は、任意に増やすことができる。また、各分割チャンバー9a〜9cの最大液体オゾン蓄積量は、一定値以下の小容量になっているので、液面中心付近の温度上昇による液体オゾン爆発も発生しない。この最大液体オゾン蓄積量値は、以下に示す第3形態で根拠を記すが、具体的には10cc以下であることが望ましい。
(第3形態)
第3形態を図3に示す。第1、第2形態と同様に複数の分割チャンバー9a〜9cで構成されているが、液化用の温度制御部である冷却用金属ブロック28a〜28c、コールドヘッド19a〜19c、冷凍機20a〜20cが、分割チャンバー9a〜9cごとに独立となっている。さらにバルブ8a〜8c、10a〜10b、15a〜15cおよび安全弁18a〜18cもそれぞれに独立して設けられている。この構造により、液体オゾンの生成・貯蔵と液体オゾンからの高濃度オゾンガスの発生が、バルブの切り換えで各々の分割チャンバーで独立して行うことができる。この特性を利用して、ある分割チャンバーで液体オゾンからの高濃度オゾンガスを発生している間に他のどれかの分割チャンバーで液体オゾンの生成・蓄積が完了するように予備蓄積し、分割チャンバー数を準備しておけば、従来法ではできなかった高濃度オゾンガスの連続発生が可能となる。
【0036】
また、この図3では、ある分割チャンバーの爆発時の衝撃が他の分割チャンバーに影響を及ぼさないように、各々の分割チャンバー9a〜9cは容器30a〜30c等で囲われている。なお、容器30a〜30cは、液体オゾン製造装置外の温度変化の影響を受けることのない真空断熱容器を使用しても良い。さらに、各々の分割チャンバー9a〜9cの経路に接続されているバルブ8a〜8c、10a〜10c、15a〜15cが真空計17a〜17cで検出される圧力が一定値を越えたら閉じるようにしておけば、ある分割チャンバーの爆発時の熱衝撃が他の分割チャンバーに侵入することを防止できる。これらに加えて、安全弁18a〜18cも各々の分割チャンバー9a〜9cに独立に設けられているので、爆発による分割チャンバー9a〜9cの損傷も各分割チャンバーで独立になる。それで、事故によりある分割チャンバーが液体オゾンの爆発で破損しても、その分割チャンバーおよびその分割チャンバーに接続されている専用の安全弁等の部品だけ交換すれば装置を修理することができるので、修理費用が安価になる。
【0037】
ただし、これらの前提として、あくまで分割チャンバー1個当たりの最大液体オゾン蓄積量を一定値以下にして、爆発の規模を小さく抑える必要がある。爆発の規模を理論的かつ定量的に考察するのは、一般に非常に困難である。
【0038】
そこで、発明者等は、実際に液体オゾンを生成・蓄積し、強制的に爆発させる実験を行い、経験的に限界値を求めた。爆発条件としては、分割チャンバーに90Kで液体オゾン約6ccを生成し、コールドヘッド温度を150Kに上昇させた後、液面にレーザー光を照射して爆発させた。
【0039】
爆発後の分割チャンバー内壁の損傷は、オゾン含有酸素ガス導入管25が分割チャンバー内部の途中で焼けきれていて、電解研磨してあった分割チャンバー内壁がぼろぼろになっていることが分かった。この爆発実験の結果では、分割チャンバー内は修復不可能なまでに損傷を受けていたが、分割チャンバーを囲む容器外への損傷は見られなかった。発明者等は、この6ccの爆発実験の規模から類推して、分割チャンバーを囲む容器外への損傷が始まるのは、少なくとも倍の12cc以上であると見積もった。よって、少なくとも、分割チャンバー1個当たりの最大液体オゾン蓄積量を12cc以下にすれば、事故によりある分割チャンバーが、液体オゾンの爆発で破損しても、他の分割チャンバーへの損傷の拡大を防止することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、液体オゾン製造装置において、分割チャンバーを複数設けることにより、安全性を損なう事なく、液体オゾンの生成・蓄積される容量を飛躍的に増加させることができる。また、複数の分割チャンバーに付随する温度制御部、安全弁、バルブ類を分割チャンバー毎に独立に設けることで、ある分割チャンバーで液体オゾンからの高濃度オゾンガスを発生している間に他のどれかの分割チャンバーで液体オゾンの生成・蓄積が完了するように予備蓄積し、分割チャンバー数を準備しておけば、従来法ではできなかった高濃度オゾンガスの連続発生が可能となる。さらに、事故により分割チャンバーが液体オゾンの爆発で破損しても、その分割チャンバーおよびその分割チャンバーに接続されている専用の安全弁等の部品だけを交換すれば装置を修理することができるので、修理費用が安価になるなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態を示す概略構成説明図。
【図2】本発明の実施の第2形態を示す概略構成説明図。
【図3】本発明の実施の第3形態を示す概略構成説明図。
【図4】液体オゾン製造装置の概略構成説明図。
【図5】液体オゾン製造装置における液体オゾン生成装置の詳細を示す構成説明図。
【図6】オゾンガスの圧力と爆発限界濃度の関係を示す特性図。
【図7】液体オゾンの蒸気圧と温度との関係を示す特性図。
【符号の説明】
1…オゾンガス発生装置および排気装置
2…液体オゾン生成装置
8、8a〜8c…流量調整バルブ
9…チャンバー
9a〜9c…分割チャンバー
10、10a〜10c…バルブ
15、15a〜15c…バルブ
17、17a〜17c…真空計
18、18a〜18c…安全弁
19、19a〜19c…コールドヘッド
20、20a〜20c…冷凍機
28a〜28c…冷却用金属ブロック
30a〜30c…容器
91…共通チャンバー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for supplying high-concentration ozone gas concentrated by liquefying ozone gas.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the use of ozone (element symbol: O 3 ) has been developed in various fields including water and sewage treatment using its strong oxidizing power. In particular, in the field of manufacturing semiconductor devices, application to Si wafer cleaning and TEOS-CVD (Tetra Ethyl Ortho Silicate-Chemical Vapor Deposition) is being studied. In Si wafer cleaning, ozone water in which ozone gas is dissolved in pure water is used as a cleaning liquid, and it has been announced that heavy metals and organic substances on Si wafer can be removed by using together with dilute hydrofluoric acid aqueous solution (electronic material 1999). March issue pp.13-18). TEOS-CVD is used to form an interlayer insulating film when a semiconductor device is formed into a multilayer wiring, and is characterized in that the unevenness of the wafer surface due to the electrode can be flattened by the insulating film. It has been reported that the planarization performance is improved by adding ozone to TEOS-CVD (Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 32 (1993) pp. L110-L112).
[0003]
These are examples of using ozone gas with a relatively low concentration of about 10%, but by using ozone gas with a relatively high concentration of 80% or more, there is a possibility of a new application that could not be considered by conventional ozone gas use Has begun to be pointed out. As an example, there is formation of an oxide film of a Si semiconductor disclosed in JP-A-8-335576. According to this publication, it is possible to form an oxide film at a relatively low temperature, which is impossible with the conventional thermal oxidation method, and to form a high-quality oxide film with less suboxide layer and defect structure. Has been.
[0004]
By the way, a silent discharge system is generally used to generate ozone gas. This generates a mixed gas of ozone and oxygen from oxygen gas by electric discharge. Due to the limit of generation efficiency and the risk of explosion, it is difficult to generate ozone gas of about 10% by volume or more under normal temperature and normal pressure. It was. In view of this, Japanese Patent Publication No. 5-17164 introduces a method of generating high-concentration ozone gas of 80% or more by once liquefying and storing the generated ozone gas and then vaporizing it. This method is shown in FIG.
[0005]
As shown in FIGS. 4 and 5, the liquid ozone production apparatus is composed of an ozone gas generator and an exhaust device, and a liquid ozone generator for liquefying ozone. As shown in FIG. 4, oxygen gas is sent from the oxygen cylinder 3 to the ozonizer 5 through the pressure adjustment valve 4. In the ozonizer 5, the oxygen gas becomes an ozone-containing oxygen gas in which ozone gas is mixed with oxygen by silent discharge, and passes through a mass flow controller 6 for controlling the flow rate and a particulate removal filter 7 for removing particulates in the ozone-containing gas. It is introduced into a liquid ozone generator 2 that liquefies ozone gas.
[0006]
In the liquid ozone generator 2 of FIGS. 4 and 5, the ozone-containing oxygen gas obtained by mixing the ozone gas with the oxygen gas introduced from the ozone gas generator is converted into ozone through the flow rate adjusting valve 8 and the ozone-containing oxygen gas introduction pipe 25. It is introduced into the chamber 9. The ozone chamber 9 is thermally coupled to a cold head 19 that is cooled in advance by a refrigerator 20 that is driven by a compressor 21, and a temperature within 0.1 K is detected by a temperature sensor 24, a heater 23, and a temperature control device 22. The temperature can be precisely controlled with accuracy, and it is kept at a low temperature of 80K to 100K.
[0007]
The principle of liquefaction of ozone gas is to liquefy only ozone gas by the difference in vapor pressure between ozone and oxygen. For example, at 1 atmosphere, ozone has a boiling point of 161K, while oxygen has a boiling point of 90K. Therefore, if it is cooled to a temperature of 90K to less than 161K, most of ozone is in a liquid state and most of oxygen is in a gaseous state, so that only ozone can be separated as a liquid.
[0008]
Actually, since it is handled under reduced pressure conditions for safety against explosive properties of high-concentration ozone, the separation conditions are determined by the difference between the vapor pressures of ozone and oxygen under the temperature and pressure conditions. For example, if the temperature is 90K and the pressure is 10mmHg (= 13.3hPa), the vapor pressure of ozone at 90K is almost 0mmHg (= 0Pa), but oxygen is about 690mmHg (= 918hPa), and only ozone is under these conditions. Liquefied.
[0009]
Thus, in the ozone chamber 9, only ozone gas is liquefied by the difference in vapor pressure between ozone and oxygen at the cooled temperature. When the ozone gas is liquefied, the valve 15 between the oxidation treatment container 16 is closed and the valve 10 connected to the ozone killer 11 is opened. Oxygen gas that is not liquefied through the ozone discharge pipe 26 and the valve 10 connected to the ozone chamber 9 is introduced into the ozone killer 11 that is heated and converted into oxygen so that the remaining ozone gas is not discharged to the outside. A gas cooler 12 for cooling the heated oxygen gas and a liquid nitrogen trap 13 for preventing the ozone chamber from being contaminated or mixed with carbides from the vacuum pump 14 are discharged to the outside by the vacuum pump 14. .
[0010]
When the liquefied liquid ozone 27 is used for the purpose of oxidation or the like in the oxidation treatment container 16, the flow rate valve 8 and the valve 10 are closed and the valve 15 is opened. Liquid ozone is vaporized by raising the temperature of the ozone chamber 9 thermally coupled to the cold head 19 by the temperature sensor 24, the heater 23, and the temperature control device 22, and ozone gas is passed through the ozone discharge pipe 26 and the valve 15. It is introduced into the oxidation treatment container 16. The safety valve 18 is for expelling liquid ozone or high-concentration ozone gas.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The explosion of ozone gas is a phenomenon in which ozone gas causes a rapid reaction and decomposes into oxygen. The decomposition reaction of ozone is expressed by the following two formulas.
[0012]
O 3 + 24kcal → O 2 + O (1)
O 3 + O → 2O 2 +94 kcal (2)
The above reaction takes place rapidly, resulting in an explosion. Even if a part of the exotherm of formula (2) is consumed to cause the reaction of formula (1), 94-24 = 60 kcal, that is, 30 kcal per mol of ozone gas. Since the heat capacity of oxygen gas is 7 cal / mol, ozone gas decomposes into about 1.5 times the oxygen gas, and the temperature of the decomposed oxygen gas rises by 60k / 7/3 = 2857 ° C. This is thought to cause the gas volume to expand rapidly and cause an explosion phenomenon.
[0013]
When this ozone gas explosion occurs in the chamber of the liquid ozone generator, the liquid ozone produced and accumulated in the lower part of the chamber also causes an explosion reaction. This is because liquid ozone has only 130 cal / cc of heat of evaporation, and liquid ozone becomes ozone gas at a stretch due to the heat generated by the explosion of ozone gas, causing the above explosive reaction.
[0014]
This abrupt reaction requires an energy source at first, and mainly contributes energy at the time of collision between ozone molecules. If the pressure of the ozone gas increases, the number of ozone molecules increases and the mean free path becomes shorter, so the energy that is inevitably generated increases and the explosion tends to occur. The collision probability 0 between ozone molecules is expressed as 0 (n!) As a function of the number of ozone molecules n. FIG. 6 shows the relationship between ozone gas pressure and explosion limit concentration. The temperature of ozone gas is calculated around 150K. It can be seen that as the atmospheric pressure approaches 1000 hPa, an explosion reaction occurs even with a relatively low concentration of ozone gas.
[0015]
In an actual chamber, since the pressure is controlled to be reduced and the ozone concentration of the ozone-containing oxygen gas introduced into the chamber is at most about 10%, an explosion reaction usually does not occur. Further, as is apparent from FIG. 7, the vapor pressure of liquid ozone is less than 100 Pa at a controlled liquid temperature of 80K to 100K, and therefore no explosion reaction occurs.
[0016]
However, this safety is lost when the capacity of the chamber for generating and storing liquid ozone is increased. This occurs because the temperature near the liquid surface center 29 of the liquid ozone 27 is relatively higher than the other portions, and this temperature difference increases as the chamber capacity increases. The temperature control of the liquid ozone is mainly performed by the cooling metal block 28 through the chamber wall surface.
[0017]
Thus, the temperature of the liquid ozone 27 near the wall of the chamber is controlled relatively well as the temperature of the cooling metal block 28, but the temperature of the liquid ozone in the other portions is the heat of the liquid ozone and the heat due to convection. Since it is performed by transmission, the temperature is higher than that of liquid ozone near the wall surface. In particular, the liquid ozone liquid surface that is in contact with the ozone-containing oxygen gas having a temperature relatively higher than the temperature controlled by the cooling metal block, and the temperature near the center farthest from the wall surface becomes the highest.
[0018]
As the chamber capacity increases, the distance from the wall surface to the center of the liquid surface naturally increases, so the temperature at the center of the liquid surface also increases. As the temperature rises, the vapor pressure rapidly increases as can be seen from FIG. In addition, if the amount of liquid ozone accumulated by increasing the chamber capacity increases, the explosion energy naturally increases.
[0019]
As described above, as the chamber capacity is increased and the amount of liquid ozone accumulated is increased, there is a problem that an ozone explosion is likely to occur and the energy of the explosion is increased. In order to prevent this, a method of lowering the control temperature of the chamber is conceivable. However, if the temperature is controlled to be lower than the above range, liquid oxygen is also generated, and the purity of the liquid ozone is lowered.
[0020]
Therefore, conventionally, there is a limit to the amount of liquid ozone that can be generated and stored, and specifically, about 0.5 cc is the maximum that has been put to practical use. Even when 0.5 cc of liquid ozone was vaporized, it became only 367 cc of high-concentration ozone gas at 1 atmosphere, which was completely insufficient for application to a mass production line of semiconductor devices.
[0021]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object to provide a liquid ozone production apparatus capable of increasing the production / storage capacity of liquid ozone while maintaining safety against explosion of liquid ozone. To do.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a first invention in which an ozone-containing gas is generated by ozonizing a gas containing oxygen, and the ozone-containing gas is introduced into a chamber through an introduction pipe. The lower part is cooled to liquefy and generate only ozone in the chamber, and ozone gas and oxygen gas that have not been liquefied out of the ozone-containing gas introduced into the chamber are exhausted from the chamber through an exhaust pipe. A safety valve that is opened above the pressure is connected, and a refrigerator is used as a means for cooling the lower part of the chamber. The cold head provided in the refrigerator and the lower part of the chamber are connected by a cooling metal block. In the device
The chamber is composed of a common chamber at the top and a plurality of divided chambers at the bottom, and both chambers are constructed integrally.
The plurality of divided chambers are temperature-controlled by a common refrigerator, cold head, cooling metal block,
An ozone-containing gas introduction pipe and an exhaust pipe are connected to the common chamber, and the introduction pipe controls the inflow and stop of the ozone-containing gas by an opening / closing means. The stop control is performed.
[0023]
In a second invention, the chamber is composed of a plurality of divided chambers,
The plurality of divided chambers are temperature-controlled by a common refrigerator, cold head, cooling metal block,
Each of the plurality of divided chambers is connected to an ozone-containing gas introduction pipe and an exhaust pipe,
The respective introduction pipes are unified on the upstream side of the ozone-containing gas, and the inflow and stop of the ozone-containing gas are controlled by opening / closing means provided in the unified part, and the respective exhaust pipes are also It is characterized in that the gas outflow and the stop are controlled by the opening / closing means provided in the integrated portion that is unified on the downstream side. In the third invention, the plurality of divided chambers are temperature-controlled by independent refrigerators, cold heads, cooling metal blocks,
Each of the introduction pipes is branched on the upstream side of the ozone-containing gas, and the inflow and stop of the ozone-containing gas are independently controlled by the opening / closing means provided in the branched portion,
Independent opening and closing means, safety valve, vacuum gauge is connected to each exhaust pipe,
In each of the divided chambers, generation of liquid ozone and generation of high-concentration ozone gas by overheating are performed independently and arbitrarily.
[0024]
According to a fourth aspect of the present invention, when liquid ozone generated and accumulated in the one divided chamber is heated to generate high-concentration ozone gas, liquid ozone is generated and accumulated in at least one of the other divided chambers. Adjust the amount of liquid ozone generated and accumulated in the other divided chambers and the number of divided chambers so that each divided chamber is heated, and the liquid ozone generation and accumulation mode and accumulated liquid ozone are heated in each divided chamber Then, the mode is switched to the mode for generating high-concentration ozone gas in order, and the apparatus is controlled so that the generation and accumulation of liquid ozone and the generation of high-concentration ozone gas can be performed continuously.
[0025]
The fifth invention is characterized in that each of the divided chambers is housed in an independent container.
[0026]
The sixth invention is characterized in that the opening / closing means of the pipe connected to each of the divided chambers is controlled so as to close at the time of the liquid ozone explosion, so that the other divided chambers are not affected by the explosion. Is.
[0027]
According to the seventh aspect of the present invention, shut-off control of the opening / closing means of the pipe connected to each divided chamber at the time of explosion of liquid ozone is performed by a signal when an explosion is detected by a vacuum gauge connected to the exhaust pipe. It is characterized by.
[0028]
The eighth invention is characterized in that the liquid ozone maximum accumulation amount in each of the divided chambers is set to 12 cc or less.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present invention, a liquefied ozone production apparatus is constituted by a plurality of divided chambers, and the capacity of each divided chamber is sufficiently safe against explosion. It was below the value which can be kept. Embodiments will be described below.
[0030]
(First form)
FIG. 1 shows a first embodiment. The chamber 9 has an upper portion composed of a common chamber 91, and a lower portion composed of a plurality of divided chambers 9 a to 9 c, and the plurality of divided chambers 9 a to 9 c communicate with the common chamber 91. Lower ends of the plurality of divided chambers 9 a to 9 c are buried in a cooling metal block 28 that is a temperature control unit for liquefaction, and are connected to the refrigerator 20 via a cold head 19.
[0031]
In FIG. 1, ozone-containing oxygen gas is distributed from the common chamber 91 to the divided chambers 9a to 9c through the valve 8, and liquid ozone is generated and stored in the divided chambers 9a to 9c. The remaining mixed gas that has not been generated is exhausted through the valve 10. When the generated liquid ozone is used as the high-concentration ozone gas, the valves 8 and 10 are closed, the valve 15 is opened, the control temperature of the cooling metal block 28 is raised, and the liquid ozone is vaporized.
[0032]
If it does in this way, if the number of division | segmentation chambers is increased, the production | generation / accumulation amount of liquid ozone can be increased arbitrarily. In addition, since the maximum liquid ozone accumulation amount in each of the divided chambers 9a to 9c is a small capacity that is a certain value or less, liquid ozone explosion due to temperature rise near the center of the liquid level does not occur. The maximum liquid ozone accumulation amount value is described in the third form shown below. Specifically, it is preferably 10 cc or less.
[0033]
(Second form)
FIG. 2 shows a second embodiment. The second form is composed of a plurality of divided chambers 9a to 9c, and the cooling metal block 28, the cold head 19, and the refrigerator 20 which are temperature control units for liquefaction are common. The number of the divided chambers is the same as long as it is a plurality of two or more, but FIG.
[0034]
In FIG. 2, ozone-containing oxygen gas is distributed to the divided chambers 9 a to 9 c through the valve 8, and liquid ozone is generated and stored in the divided chambers 9 a to 9 c. The remaining mixed gas that has not been generated is exhausted through the valve 10. When the generated liquid ozone is used as the high-concentration ozone gas, the valves 8 and 10 are closed, the valve 15 is opened, the control temperature of the cooling metal block 28 is raised, and the liquid ozone is vaporized.
[0035]
If it does in this way, if the number of division | segmentation chambers is increased, the production | generation / accumulation amount of liquid ozone can be increased arbitrarily. In addition, since the maximum liquid ozone accumulation amount in each of the divided chambers 9a to 9c is a small capacity that is a certain value or less, liquid ozone explosion due to temperature rise near the center of the liquid level does not occur. The maximum liquid ozone accumulation amount value is described in the third form shown below. Specifically, it is preferably 10 cc or less.
(Third form)
A third embodiment is shown in FIG. Like the first and second embodiments, it is composed of a plurality of divided chambers 9a to 9c, but cooling metal blocks 28a to 28c, cold heads 19a to 19c, and refrigerators 20a to 20c, which are temperature control units for liquefaction. However, it is independent for each of the divided chambers 9a to 9c. Furthermore, valves 8a to 8c, 10a to 10b, 15a to 15c and safety valves 18a to 18c are also provided independently of each other. With this structure, generation and storage of liquid ozone and generation of high-concentration ozone gas from liquid ozone can be performed independently in each divided chamber by switching valves. Using this property, while generating high-concentration ozone gas from liquid ozone in one divided chamber, preliminary accumulation is performed so that generation / accumulation of liquid ozone is completed in one of the other divided chambers. If the number is prepared, it becomes possible to continuously generate high-concentration ozone gas, which was not possible with the conventional method.
[0036]
In FIG. 3, each of the divided chambers 9 a to 9 c is surrounded by containers 30 a to 30 c so that the impact at the time of explosion of a certain divided chamber does not affect the other divided chambers. In addition, you may use the vacuum insulation container which is not received to the influence of the temperature change outside a liquid ozone manufacturing apparatus as the containers 30a-30c. Further, the valves 8a to 8c, 10a to 10c, and 15a to 15c connected to the paths of the respective divided chambers 9a to 9c should be closed when the pressure detected by the vacuum gauges 17a to 17c exceeds a certain value. For example, the thermal shock at the time of explosion of a certain divided chamber can be prevented from entering another divided chamber. In addition to these, since the safety valves 18a to 18c are also provided independently in each of the divided chambers 9a to 9c, damage to the divided chambers 9a to 9c due to an explosion becomes independent in each divided chamber. So, even if a split chamber is damaged due to an explosion of liquid ozone due to an accident, the device can be repaired by replacing only the split chamber and parts such as a dedicated safety valve connected to the split chamber. Cost is low.
[0037]
However, as a premise of these, it is necessary to keep the maximum liquid ozone accumulation amount per divided chamber to a certain value or less to keep the explosion scale small. It is generally very difficult to consider the magnitude of the explosion theoretically and quantitatively.
[0038]
Therefore, the inventors conducted experiments for actually generating and accumulating liquid ozone and forcibly exploding, and empirically obtained the limit value. As explosion conditions, about 6 cc of liquid ozone was generated in a split chamber at 90K, the temperature of the cold head was raised to 150K, and then the liquid surface was irradiated with laser light for explosion.
[0039]
It was found that the damage to the inner wall of the divided chamber after the explosion was caused by burning the ozone-containing oxygen gas introduction pipe 25 in the middle of the inner part of the divided chamber, and the inner wall of the divided chamber that had been electropolished. As a result of this explosion experiment, the inside of the divided chamber was damaged to a point where it could not be repaired, but no damage was found outside the container surrounding the divided chamber. The inventors estimated that damage to the outside of the container surrounding the divided chamber started at least twice as much as 12 cc by analogy with the scale of this 6 cc explosion experiment. Therefore, if at least the maximum liquid ozone accumulation amount per division chamber is set to 12 cc or less, even if a division chamber breaks due to an explosion of liquid ozone, it prevents the damage to other division chambers from expanding. can do.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by providing a plurality of divided chambers in the liquid ozone production apparatus, the capacity for generating and accumulating liquid ozone can be dramatically increased without sacrificing safety. it can. In addition, by providing temperature control units, safety valves, and valves associated with a plurality of divided chambers independently for each divided chamber, any of the other can be used while high concentration ozone gas is generated from liquid ozone in one divided chamber. Preliminary accumulation so that generation and accumulation of liquid ozone is completed in the divided chambers, and the number of divided chambers is prepared, so that it is possible to continuously generate high-concentration ozone gas that cannot be achieved by the conventional method. Furthermore, even if the split chamber is damaged by an explosion of liquid ozone due to an accident, the equipment can be repaired by replacing only the split chamber and parts such as a dedicated safety valve connected to the split chamber. Benefits such as lower costs are obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration explanatory view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration explanatory view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration explanatory diagram of a liquid ozone production apparatus.
FIG. 5 is a configuration explanatory view showing details of a liquid ozone generator in the liquid ozone production apparatus.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between ozone gas pressure and explosion limit concentration.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the vapor pressure and temperature of liquid ozone.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ozone gas generator and exhaust apparatus 2 ... Liquid ozone generator 8, 8a-8c ... Flow control valve 9 ... Chamber 9a-9c ... Divided chamber 10, 10a-10c ... Valve 15, 15a-15c ... Valve 17, 17a- 17c ... Vacuum gauge 18, 18a-18c ... Safety valve 19, 19a-19c ... Cold head 20, 20a-20c ... Refrigerator 28a-28c ... Cooling metal block 30a-30c ... Container 91 ... Common chamber

Claims (8)

酸素を含有するガスをオゾン化してオゾン含有ガスを生成し、このオゾン含有ガスを導入配管によりチャンバーに導入し、前記チャンバーの下部を冷却制御して前記チャンバーにオゾンのみを液化生成するとともに、チャンバーに導入されたオゾン含有ガスのうち液化されなかったオゾンガスおよび酸素ガスを排気配管により前記チャンバーより排気し、前記チャンバーには一定圧力以上で開放される安全弁が接続されるとともに、チャンバーの下部を冷却する手段として冷凍機を使用し、冷凍機に設けられているコールドヘッドと前記チャンバー下部は冷却用金属ブロックで接続されている装置において、
前記チャンバーは、上部が共通チャンバーから構成され、下部が複数の分割チャンバーから構成されて両チャンバーは一体構成され、
前記複数の分割チャンバーは、共通の冷凍機、コールドヘッド、冷却用金属ブロックにより温度制御され、
前記共通チャンバーには、オゾン含有ガスの導入配管と排気配管が接続され、
前記導入配管は、開閉手段によりオゾン含有ガスの流入と停止の制御を行い、前記排気配管も開閉手段によりガスの流出と停止の制御を行うことを特徴とする液体オゾン製造装置。
A gas containing oxygen is ozonized to generate an ozone-containing gas, and this ozone-containing gas is introduced into the chamber through an introduction pipe, and the lower part of the chamber is controlled to cool and only ozone is liquefied into the chamber. Ozone gas and oxygen gas that were not liquefied out of the ozone-containing gas introduced into the chamber were exhausted from the chamber through an exhaust pipe, and a safety valve that was opened above a certain pressure was connected to the chamber and the lower part of the chamber was cooled In a device in which a refrigerator is used as means for performing the operation, the cold head provided in the refrigerator and the lower part of the chamber are connected by a cooling metal block,
The chamber is composed of a common chamber at the top and a plurality of divided chambers at the bottom, and both chambers are constructed integrally.
The plurality of divided chambers are temperature-controlled by a common refrigerator, cold head, cooling metal block,
The common chamber is connected to an ozone-containing gas introduction pipe and an exhaust pipe,
The introductory pipe controls the inflow and stop of ozone-containing gas by an opening / closing means, and the exhaust pipe also controls the outflow and stop of gas by the opening / closing means.
請求項1記載の液体オゾン製造装置において、
前記チャンバーは複数の分割チャンバーから構成され、
前記複数の分割チャンバーは、共通の冷凍機、コールドヘッド、冷却用金属ブロックにより温度制御され、
前記複数の分割チャンバーには、それぞれオゾン含有ガスの導入配管と排気配管が接続され、
前記それぞれの導入配管は、オゾン含有ガスの上流側で一本化され、一本化された部分に設けられた開閉手段によりオゾン含有ガスの流入と停止の制御を行い、 前記それぞれの排気配管も下流側で一本化され、一本化された部分に設けられた開閉手段によりガスの流出と停止の制御を行うことを特徴とする液体オゾン製造装置。
In the liquid ozone manufacturing apparatus of Claim 1,
The chamber is composed of a plurality of divided chambers,
The plurality of divided chambers are temperature-controlled by a common refrigerator, cold head, cooling metal block,
Each of the plurality of divided chambers is connected to an ozone-containing gas introduction pipe and an exhaust pipe,
The respective introduction pipes are unified on the upstream side of the ozone-containing gas, and the inflow and stop of the ozone-containing gas are controlled by opening / closing means provided in the unified part, and the respective exhaust pipes are also An apparatus for producing liquid ozone, characterized in that control of gas outflow and stopping is performed by an opening / closing means provided in a unified portion on the downstream side.
請求項1、2記載の液体オゾン製造装置において、
前記複数の分割チャンバーは、それぞれ独立の冷凍機、コールドヘッド、冷却用金属ブロックにより温度制御され、
前記それぞれの導入配管は、オゾン含有ガスの上流側で分岐され、分岐された部分に設けられた開閉手段によりオゾン含有ガスの流入と停止をそれぞれ独立に制御し、
前記それぞれの排気配管にも独立した開閉手段、安全弁、真空計を接続し、
前記それぞれの分割チャンバーで液体オゾンの生成と過熱による高濃度オゾンガスの発生が独立かつ任意に行うことを特徴とする液体オゾン製造装置。
In the liquid ozone production apparatus according to claim 1 or 2,
The plurality of divided chambers are temperature controlled by independent refrigerators, cold heads, cooling metal blocks,
Each of the introduction pipes is branched on the upstream side of the ozone-containing gas, and the inflow and stop of the ozone-containing gas are independently controlled by the opening / closing means provided in the branched portion,
Independent opening and closing means, safety valve, vacuum gauge is connected to each exhaust pipe,
An apparatus for producing liquid ozone, wherein generation of liquid ozone and generation of high-concentration ozone gas by overheating are performed independently and arbitrarily in each of the divided chambers.
請求項3記載の液体オゾン製造装置において、
前記1つの分割チャンバーに生成し蓄積された液体オゾンを加熱し、高濃度オゾンガスを発生している時に、他の分割チャンバーのうち少なくとも1つの分割チャンバーで液体オゾンの生成・蓄積が完了するように他の分割チャンバー内に生成し蓄積されている液体オゾンの量および分割チャンバーの数を調整し、各分割チャンバーを液体オゾンの生成と蓄積モードと蓄積された液体オゾンを加熱して高濃度オゾンガスを発生するモードに順番に切り替え、装置全体として液体オゾンの生成と蓄積、および高濃度オゾンガスの発生が連続で行えるように制御することを特徴とする液体オゾン製造装置。
In the liquid ozone manufacturing apparatus according to claim 3,
When liquid ozone generated and accumulated in the one divided chamber is heated to generate high-concentration ozone gas, generation and accumulation of liquid ozone is completed in at least one of the other divided chambers. The amount of liquid ozone generated and accumulated in the other divided chambers and the number of divided chambers are adjusted, and each divided chamber is heated to generate and accumulate liquid ozone and the accumulated liquid ozone. An apparatus for producing liquid ozone, wherein the apparatus is sequentially switched to a generating mode, and is controlled so that liquid ozone can be generated and accumulated as a whole, and high-concentration ozone gas can be generated continuously.
請求項3および4記載の液体オゾン製造装置において、
前記それぞれの分割チャンバーは、それぞれ独立した容器に収納したことを特徴とする液体オゾン製造装置。
In the liquid ozone production apparatus according to claim 3 and 4,
Each of the divided chambers is housed in an independent container.
請求項3、4および5記載の液体オゾン製造装置において、
前記それぞれの分割チャンバーに接続されている配管の開閉手段は、液体オゾン爆発時に閉じるように制御し、他の分割チャンバーに爆発の影響を及ぼさないようにしたことを特徴とする液体オゾン製造装置。
In the liquid ozone manufacturing apparatus according to claim 3, 4 and 5,
The apparatus for producing liquid ozone, wherein the opening / closing means of the pipe connected to each of the divided chambers is controlled so as to be closed at the time of liquid ozone explosion so as not to affect the other divided chambers.
請求項6記載の液体オゾン製造装置において、
液体オゾンの爆発時のそれぞれの分割チャンバーに接続されている配管の開閉手段の遮断制御は、排気配管に接続されている真空計により爆発を検出したときの信号により行われることを特徴とする液体オゾン製造装置。
In the liquid ozone manufacturing apparatus according to claim 6,
The liquid characterized in that the shutoff control of the opening and closing means of the pipes connected to the respective divided chambers at the time of the explosion of liquid ozone is performed by a signal when an explosion is detected by a vacuum gauge connected to the exhaust pipe Ozone production equipment.
請求項1から7記載の液体オゾン製造装置において、
前記各分割チャンバーの液体オゾン最大蓄積量は、12cc以下に設定されたことを特徴とする液体オゾン製造装置。
In the liquid ozone manufacturing apparatus of Claim 1 to 7,
The liquid ozone production apparatus, wherein the maximum amount of liquid ozone accumulated in each of the divided chambers is set to 12 cc or less.
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