JPH06115906A - Ozone-beam generation apparatus - Google Patents

Ozone-beam generation apparatus

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JPH06115906A
JPH06115906A JP26605092A JP26605092A JPH06115906A JP H06115906 A JPH06115906 A JP H06115906A JP 26605092 A JP26605092 A JP 26605092A JP 26605092 A JP26605092 A JP 26605092A JP H06115906 A JPH06115906 A JP H06115906A
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Japan
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ozone
chamber
pipe
liquefied
containing gas
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Tamotsu Hirezaki
有 鰭崎
Masataka Mori
優孝 森
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Suzuki Shokan Co Ltd
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Suzuki Shokan Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10Preparation of ozone

Abstract

PURPOSE:To provide an ozone-beam generation apparatus capable of continuously supplying ozone to a desired apparatus. CONSTITUTION:An ozone-containing gas is introduced from an ozone gas generation and exhaustion apparatus 1 into an ozone-liquefaction chamber 37 of an ozone chamber 27 through an ozone-containing gas introducing pipe 42. The introducing pipe 42, an exhaustion pipe 43 to exhaust oxygen, etc., and an ozone-exhaustion pipe 44 to exhaust ozone to an oxidation treatment tank 12 are connected to the ozone chamber 27. The opening at the lower end of the ozone-exhaustion pipe 44 is placed in the liquefied ozone in the liquefaction chamber 37 to separate the inside of the exhaustion pipe 44 from the liquefaction chamber 37 storing the liquefied ozone. Since the inside of the exhaustion pipe 44 is maintained at a low pressure below the saturated vapor pressure, ozone is successively gasified and continuously supplied to the oxidation treatment tank 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水処理、殺菌処理、半
導体製造プロセス等に広く利用されているオゾンを発生
させるオゾンビーム発生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ozone beam generator for generating ozone, which is widely used in water treatment, sterilization treatment, semiconductor manufacturing process and the like.

【0002】[0002]

【背景技術】高濃度のオゾンを安定して供給できかつ安
全性も高いオゾンビーム発生装置として特開平4−87
245号公報に記載されたものが知られている。このオ
ゾンビーム発生装置は、図5に示すように、オゾンガス
発生排気装置1と、オゾンクライオスタット2とで構成
されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION As an ozone beam generator capable of stably supplying a high concentration of ozone and having high safety, it is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-87.
The one described in Japanese Patent No. 245 is known. As shown in FIG. 5, this ozone beam generator is composed of an ozone gas generating / exhausting device 1 and an ozone cryostat 2.

【0003】オゾンガス発生排気装置1は、酸素ボンベ
3から圧力調整弁4を介して酸素をオゾナイザー5に送
って酸素およびオゾンが混合されたオゾン含有ガスを発
生させ、このオゾン含有ガスをマスフローコントローラ
6、微粒子除去フィルタ7を経由してオゾンクライオス
タット2に導入するように構成されている。
The ozone gas generation / exhaust device 1 sends oxygen from the oxygen cylinder 3 to the ozonizer 5 through the pressure regulating valve 4 to generate an ozone-containing gas in which oxygen and ozone are mixed, and the ozone-containing gas is mass flow controller 6 It is configured to be introduced into the ozone cryostat 2 via the particulate removal filter 7.

【0004】オゾンクライオスタット2では、オゾンガ
ス発生排気装置1から導入されたオゾン含有ガスを流量
調整バルブ8、オゾン含有ガス導入管61を介してクラ
イオスタット25のオゾンチャンバー60に導入する。
オゾンチャンバー60は、コンプレッサーユニット9で
動作する冷凍機ユニット10のコールドヘッド11に熱
接触しており、80K 〜100K程度の低温に維持される。
In the ozone cryostat 2, the ozone-containing gas introduced from the ozone gas generating / exhausting device 1 is introduced into the ozone chamber 60 of the cryostat 25 through the flow rate adjusting valve 8 and the ozone-containing gas introducing pipe 61.
The ozone chamber 60 is in thermal contact with the cold head 11 of the refrigerator unit 10 that operates in the compressor unit 9, and is maintained at a low temperature of about 80K to 100K.

【0005】オゾンチャンバー60では、飽和蒸気圧の
差によってオゾンのみ液化または固化する。従って、オ
ゾンチャンバー60に接続されたオゾン排出管62と酸
化処理槽12等の所望の装置との間に設けられたコンダ
クタンスバルブ13を閉じ、オゾン排出管62をオゾン
ガス発生排気装置1の真空ポンプ14に接続するバルブ
15を開き、真空ポンプ14を作動させることで液化さ
れない酸素や窒素は排気される。なお、バルブ15およ
び真空ポンプ14間には、外部へのオゾンの排気を防ぐ
ためにオゾンを加熱して酸素に変えるオゾンキラー16
と、熱された酸素を冷却する冷却器17と、真空ポンプ
14からの汚染、特に炭化物のオゾンチャンバー60へ
の混入をさけるための液体窒素トラップ18とが設けら
れている。
In the ozone chamber 60, only ozone is liquefied or solidified due to the difference in saturated vapor pressure. Therefore, the conductance valve 13 provided between the ozone discharge pipe 62 connected to the ozone chamber 60 and a desired device such as the oxidation treatment tank 12 is closed, and the ozone discharge pipe 62 is connected to the vacuum pump 14 of the ozone gas generation / exhaust device 1. By opening the valve 15 connected to the valve and operating the vacuum pump 14, oxygen and nitrogen that are not liquefied are exhausted. In addition, between the valve 15 and the vacuum pump 14, an ozone killer 16 that heats ozone to convert it into oxygen in order to prevent the exhaust of ozone to the outside.
There is provided a cooler 17 for cooling the heated oxygen, and a liquid nitrogen trap 18 for preventing contamination from the vacuum pump 14, in particular, inclusion of carbide in the ozone chamber 60.

【0006】オゾンチャンバー60は、図6にも示すよ
うに、ステンレス製のオゾン含有ガス導入管61および
オゾン排出管62が溶接されたフランジ63と、このフ
ランジ63に溶接されたステンレス製の容器64とを備
えている。このオゾンチャンバー60の周囲には、銅ブ
ロックで構成されたコールドヘッド11がろう付けされ
て熱接触され、オゾンチャンバー60はコールドヘッド
11を介して冷凍器ユニット10により冷却されるよう
になっている。
As shown in FIG. 6, the ozone chamber 60 has a flange 63 welded with a stainless ozone-containing gas introduction pipe 61 and an ozone discharge pipe 62, and a stainless steel container 64 welded with the flange 63. It has and. The cold head 11 made of a copper block is brazed and brought into thermal contact with the periphery of the ozone chamber 60, and the ozone chamber 60 is cooled by the refrigerator unit 10 via the cold head 11. .

【0007】コールドヘッド11には、温度コントロー
ラ19で制御される温度センサ20およびヒータ21が
設けられ、チャンバー60内に貯留された液体オゾンの
温度を80K 〜100K程度において0.1K以内の精度で制御
し、所定のオゾン飽和蒸気圧を得てオゾンをガス化でき
るように構成されている。このガス化されたオゾンは、
バルブ8,15を閉じ、バルブ13を開くことでオゾン
排出管62を通して酸化処理槽12に供給される。この
時の圧力は、真空計22で測定される。なお、万一の爆
発に備え、オゾンチャンバー60の上部には破壊弁23
が設けられている。
The cold head 11 is provided with a temperature sensor 20 and a heater 21 which are controlled by a temperature controller 19, and controls the temperature of the liquid ozone stored in the chamber 60 with an accuracy within 0.1K at 80K-100K. However, it is configured so that ozone can be gasified by obtaining a predetermined ozone saturated vapor pressure. This gasified ozone is
By closing the valves 8 and 15 and opening the valve 13, the ozone is supplied to the oxidation treatment tank 12 through the ozone discharge pipe 62. The pressure at this time is measured by the vacuum gauge 22. In case of an explosion, the destruction valve 23 is installed above the ozone chamber 60.
Is provided.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のオゾンビーム発生装置では、所定量の液化オゾン
が貯留されるまでバルブ13を閉じた状態でオゾン含有
ガスをオゾンチャンバー60内に導入し、所定量のオゾ
ンが貯留されかつ酸素や窒素が排気された後で、バルブ
8,15を閉じ、バルブ13を開いてオゾンガスを酸化
処理槽12に供給していた。
By the way, in such a conventional ozone beam generator, the ozone-containing gas is introduced into the ozone chamber 60 with the valve 13 closed until a predetermined amount of liquefied ozone is stored. After a predetermined amount of ozone was stored and oxygen and nitrogen were exhausted, the valves 8 and 15 were closed and the valve 13 was opened to supply ozone gas to the oxidation treatment tank 12.

【0009】このため、酸化処理槽12にはオゾンを一
定間隔毎に供給する、いわゆるバッチ式処理しか行え
ず、オゾンを連続的に供給することができなかった。こ
のため、特に半導体製造プロセス等のようにオゾンを連
続供給することが望まれている場合にも対応できないと
いう問題があった。
For this reason, only a so-called batch type process of supplying ozone to the oxidation treatment tank 12 at regular intervals can be performed, and ozone cannot be continuously supplied. For this reason, there is a problem in that it cannot be applied even when it is desired to continuously supply ozone, such as in a semiconductor manufacturing process.

【0010】本発明の目的は、オゾンを連続供給するこ
とができるオゾンビーム発生装置を提供することを目的
とする。
An object of the present invention is to provide an ozone beam generator capable of continuously supplying ozone.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、酸素を含有す
るガスをオゾン化してオゾンを発生させるオゾンビーム
発生装置であって、液化されたオゾンを貯留するオゾン
チャンバーに、オゾン含有ガスを導入するオゾン含有ガ
ス導入路と、オゾンガスを所望の装置に排出するオゾン
排出路と、排気手段に接続されてオゾンチャンバー内の
酸素や窒素等のガスを排気する排気路とを設け、前記オ
ゾン排出路の下端開口をチャンバー内の液化されたオゾ
ン内に配置したことを特徴とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is an ozone beam generator for ozone-generating a gas containing oxygen to generate ozone, wherein the ozone-containing gas is introduced into an ozone chamber for storing liquefied ozone. An ozone-containing gas introduction path, an ozone discharge path for discharging ozone gas to a desired device, and an exhaust path connected to an exhaust means for exhausting gases such as oxygen and nitrogen in the ozone chamber. The lower end opening of the is placed in the liquefied ozone in the chamber.

【0012】[0012]

【作用】本発明においては、オゾン含有ガス導入路から
オゾンチャンバー内に導入されたオゾン含有ガスは適宜
な冷却手段で冷却され、飽和蒸気圧の差からオゾンのみ
が液化される。この液化されたオゾンはチャンバー内に
貯留される。また、液化されない酸素や窒素ガスは排気
手段によってオゾンチャンバー内から排気路を通して排
気される。
In the present invention, the ozone-containing gas introduced into the ozone chamber from the ozone-containing gas introduction passage is cooled by an appropriate cooling means, and only ozone is liquefied due to the difference in saturated vapor pressure. This liquefied ozone is stored in the chamber. Oxygen or nitrogen gas which is not liquefied is exhausted from the ozone chamber through the exhaust passage by the exhaust means.

【0013】一方、オゾン排出路は、液化されたオゾン
内に下端開口が配置されているので、オゾンチャンバー
内の酸素ガスや窒素ガスとは液化されたオゾンによって
遮断されている。従って、オゾン排出路内の圧力や温度
を制御すればオゾン排出路内の液化オゾンはガス化さ
れ、高純度のオゾンガスが排出路から所望の装置に供給
される。この際、オゾン排出路は液化されたオゾンによ
ってチャンバー内の酸素や窒素と遮断されているので、
従来のようにバルブを切り換えてオゾンチャンバー内の
酸素や窒素を排気してからオゾンを供給する必要がな
く、オゾン排出路の下端が液化されたオゾン内に配置さ
れている間は連続的にオゾンガスを供給することが可能
となる。
On the other hand, since the lower end opening of the ozone discharge passage is arranged in the liquefied ozone, the oxygen gas and the nitrogen gas in the ozone chamber are blocked by the liquefied ozone. Therefore, if the pressure and temperature in the ozone discharge passage are controlled, the liquefied ozone in the ozone discharge passage is gasified, and high-purity ozone gas is supplied to the desired device from the discharge passage. At this time, the ozone discharge path is blocked from oxygen and nitrogen in the chamber by the liquefied ozone,
It is not necessary to switch the valve to exhaust oxygen and nitrogen in the ozone chamber before supplying ozone as in the conventional case, and the ozone gas is continuously supplied while the lower end of the ozone discharge path is placed in liquefied ozone. Can be supplied.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。尚、前記従来例と同様の構成部分には同一符号
を付し、説明を省略あるいは簡略する。本実施例のオゾ
ンビーム発生装置は、図1に示すように、従来と同様の
オゾンガス発生排気装置1とオゾンクライオスタット2
とを備えている。オゾンクライオスタット2は、従来と
同様にクライオスタット25と破壊弁23、バルブ8,
13,15等から構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified. As shown in FIG. 1, the ozone beam generator of the present embodiment has an ozone gas generating and exhausting device 1 and an ozone cryostat 2 which are the same as those of the conventional one.
It has and. The ozone cryostat 2 includes the cryostat 25, the destruction valve 23, the valve 8,
It is composed of 13, 15 and the like.

【0015】クライオスタット25は、冷凍機ユニット
10と、真空容器26と、真空容器26内に配置されて
冷凍機ユニット10のコールドヘッド11が熱接着され
て冷却されるオゾンチャンバー27とを備えている。
The cryostat 25 comprises a refrigerator unit 10, a vacuum container 26, and an ozone chamber 27 which is arranged in the vacuum container 26 and in which the cold head 11 of the refrigerator unit 10 is thermally bonded and cooled. .

【0016】オゾンチャンバー27は、図2に示すよう
に、ステンレス製の容器40とこの容器40の上面開口
を閉塞するステンレス製の蓋41とを備えている。この
蓋41には、バルブ8を介してオゾンガス発生排気装置
1に接続されたオゾン含有ガス導入管42と、バルブ1
5を介してオゾンガス発生排気装置1に接続された排気
管43と、バルブ13を介して酸化処理槽12に接続さ
れるとともに、破壊弁23に接続されたオゾン排出管4
4とが溶接により固定されている。これらの各管42〜
44のうち、オゾン排出管44のみは、蓋41の下端面
から突出して設けられ、容器40の底近くまで延長され
ている。
As shown in FIG. 2, the ozone chamber 27 is provided with a stainless steel container 40 and a stainless steel lid 41 that closes the upper opening of the container 40. The lid 41 includes an ozone-containing gas introduction pipe 42 connected to the ozone gas generation / exhaust device 1 via the valve 8 and the valve 1
An exhaust pipe 43 connected to the ozone gas generation / exhaust device 1 via 5 and an ozone discharge pipe 4 connected to the oxidation treatment tank 12 via the valve 13 and connected to the destruction valve 23.
4 and 4 are fixed by welding. Each of these tubes 42-
Of the 44, only the ozone discharge pipe 44 is provided so as to project from the lower end surface of the lid 41 and extends to near the bottom of the container 40.

【0017】容器40および蓋41の周囲には、銅やア
ルミニウム等の熱伝導率の高い材料で形成された伝熱部
材45が設けられている。伝熱部材45は冷凍機ユニッ
ト10のコールドヘッド11に熱接触しており、オゾン
チャンバー27を80〜100K程度の低温に冷却するように
設けられている。また、容器40、蓋41、伝熱部材4
5は、貫通孔46を通して螺合されるボルトおよびナッ
トによって接合される。この際、各接合面にはインジウ
ム板が介在されて接合面間に隙間が生じて熱伝導率が低
下することが防止されている。また、容器40と伝熱部
材45とはろう付けされて熱伝導率が低下しないように
されている。なお、容器40および蓋41間にはステン
レスシール47が介在されて容器40内部のオゾン含有
ガスが外部に漏れないようにされている。この容器40
および蓋41で囲まれた空間によってオゾン液化室37
が形成されている。
Around the container 40 and the lid 41, a heat transfer member 45 made of a material having a high thermal conductivity such as copper or aluminum is provided. The heat transfer member 45 is in thermal contact with the cold head 11 of the refrigerator unit 10, and is provided so as to cool the ozone chamber 27 to a low temperature of about 80 to 100K. Further, the container 40, the lid 41, the heat transfer member 4
5 are joined by bolts and nuts screwed through the through holes 46. At this time, an indium plate is interposed on each joint surface to prevent a gap from being formed between the joint surfaces, thereby preventing a decrease in thermal conductivity. Further, the container 40 and the heat transfer member 45 are brazed so that the thermal conductivity does not decrease. A stainless steel seal 47 is interposed between the container 40 and the lid 41 so that the ozone-containing gas inside the container 40 does not leak outside. This container 40
The ozone liquefaction chamber 37 is surrounded by the space surrounded by the lid 41.
Are formed.

【0018】伝熱部材45内には、従来のオゾンビーム
発生装置と同様に温度コントローラ19に接続された温
度センサ20、ヒータ21が内蔵され、伝熱部材45の
温度を所定温度に制御できるように構成されている。
In the heat transfer member 45, a temperature sensor 20 and a heater 21 connected to a temperature controller 19 are built in like the conventional ozone beam generator so that the temperature of the heat transfer member 45 can be controlled to a predetermined temperature. Is configured.

【0019】このような本実施例のオゾンビーム発生装
置のオゾンクライオスタット2を組み立てる際には、ま
ずオゾン含有ガス導入管42、排気管43、オゾン排出
管44を蓋41に溶接する。そして容器40や各管42
〜44が溶接された蓋41を電解研磨して溶接部やガス
の流路に凹凸が残らないようにする。次に、容器40、
蓋41、伝熱部材45をボルト止めしてオゾンチャンバ
ー27を構成し、このチャンバー27を真空容器26内
に配置してコールドヘッド11に熱接触させてクライオ
スタット25を組み立てる。
When assembling the ozone cryostat 2 of the ozone beam generator of this embodiment, first, the ozone-containing gas introduction pipe 42, the exhaust pipe 43, and the ozone discharge pipe 44 are welded to the lid 41. And container 40 and each pipe 42
The lid 41 to which ~ 44 is welded is electrolytically polished so that no unevenness remains in the welded portion or the gas flow path. Next, the container 40,
The lid 41 and the heat transfer member 45 are bolted to form an ozone chamber 27, and the chamber 27 is placed in the vacuum container 26 and brought into thermal contact with the cold head 11 to assemble the cryostat 25.

【0020】このようにして構成されたクライオスタッ
ト25に破壊弁23や各バルブ8,13,15等を取り
つけてオゾンクライオスタット2を組み立て、さらにオ
ゾンガス発生排気装置1や酸化処理槽12等を接続して
オゾンビーム発生装置を組み立てる。
The ozone cryostat 2 is assembled by attaching the destruction valve 23 and the valves 8, 13, 15 and the like to the cryostat 25 thus constructed, and further connecting the ozone gas generating and exhausting device 1 and the oxidation treatment tank 12 and the like. Assemble the ozone beam generator.

【0021】このようなオゾンビーム発生装置では、従
来と同様に、オゾンガス発生排気装置1の酸素ボンベ
3、圧力調整弁4、オゾナイザー5、マスフローコント
ローラ6、フィルタ7、バルブ8、オゾン含有ガス導入
管42を介してオゾンチャンバー27のオゾン液化室3
7内にオゾン含有ガスを導入する。
In such an ozone beam generator, the oxygen cylinder 3, the pressure adjusting valve 4, the ozonizer 5, the mass flow controller 6, the filter 7, the valve 8, the ozone-containing gas introduction pipe of the ozone gas generating and exhausting device 1 are used as in the conventional case. Ozone liquefaction chamber 3 of ozone chamber 27 via 42
An ozone-containing gas is introduced into 7.

【0022】オゾン液化室37では、コールドヘッド1
1によって80K 〜100K程度の低温に維持されており、飽
和蒸気圧の差によってオゾンのみ液化される。液化され
たオゾンはオゾン液化室37内に貯留され、液化されな
い酸素や窒素は真空ポンプ14によって排気管43、オ
ゾンキラー16、冷却器17、液体窒素トラップ18を
介して排気される。
In the ozone liquefaction chamber 37, the cold head 1
1, the temperature is maintained at a low temperature of 80K to 100K, and only ozone is liquefied due to the difference in saturated vapor pressure. The liquefied ozone is stored in the ozone liquefaction chamber 37, and the unliquefied oxygen and nitrogen are exhausted by the vacuum pump 14 through the exhaust pipe 43, the ozone killer 16, the cooler 17, and the liquid nitrogen trap 18.

【0023】一方、オゾン排出管44は、下端開口が液
化されたオゾン内に配置されている。この際、オゾン液
化室37内は2〜3Torr程度の圧力に保たれているのに
対し、酸化処理槽12に接続されたオゾン排出管44内
は0.08Torr程度の低圧とされているので、オゾン排出管
44内の液化オゾンの水位はオゾン液化室37内の液化
オゾンの水位よりも高くなっているとともに、飽和蒸気
圧以下になっているので液化されたオゾンは上面側から
順次ガス化されて酸化処理槽12に連続的に供給され
る。
On the other hand, the ozone discharge pipe 44 is arranged in the ozone whose lower end opening is liquefied. At this time, the inside of the ozone liquefaction chamber 37 is kept at a pressure of about 2 to 3 Torr, while the inside of the ozone discharge pipe 44 connected to the oxidation treatment tank 12 is set at a low pressure of about 0.08 Torr, so that the ozone is The water level of the liquefied ozone in the discharge pipe 44 is higher than the water level of the liquefied ozone in the ozone liquefaction chamber 37, and since it is below the saturated vapor pressure, the liquefied ozone is sequentially gasified from the upper surface side. It is continuously supplied to the oxidation treatment tank 12.

【0024】このような本実施例によれば、オゾンチャ
ンバー27にオゾン含有ガス導入管42、排気管43、
オゾン排出管44の3つの管を接続し、オゾン排出管4
4の下端開口をオゾン液化室37内の液化されたオゾン
内に配置したので、オゾン排出管44内を液化オゾンに
よってオゾンチャンバー27のオゾン液化室37内と遮
断することができる。このため、オゾン液化室37内の
酸素や窒素ガスがオゾン排出管44内に混入することが
なく、従来のように酸素や窒素を排気する場合とオゾン
ガスを供給する場合とでバルブ13,15を切り換える
必要がないのでオゾンガスを連続的に供給することがで
きる。この際、オゾン排出管44内の圧力をオゾン液化
室37に比べて低くしてオゾンの飽和蒸気圧以下にして
いるので、オゾン排出管44内には液化されたオゾンが
高水位まで侵入して酸素や窒素の混入を確実に防止でき
るとともに、飽和蒸気圧以下であるから上面から順次ガ
ス化して酸化処理槽12に連続的にかつ自動的にオゾン
ガスを供給することができる。従って、半導体製造プロ
セス等において従来のように一定間隔毎にしかオゾンを
供給できなかった場合に比べて処理効率を向上でき、半
導体等の生産効率も向上できる。
According to this embodiment as described above, the ozone-containing gas introducing pipe 42, the exhaust pipe 43,
The ozone exhaust pipe 44 is connected to the three pipes to connect the ozone exhaust pipe 4
Since the lower end opening of 4 is arranged in the liquefied ozone in the ozone liquefaction chamber 37, the inside of the ozone discharge pipe 44 can be shut off from the ozone liquefaction chamber 37 of the ozone chamber 27 by the liquefied ozone. Therefore, the oxygen and nitrogen gas in the ozone liquefaction chamber 37 does not mix into the ozone discharge pipe 44, and the valves 13 and 15 are used when the oxygen and nitrogen are exhausted and the ozone gas is supplied as in the conventional case. Since it is not necessary to switch, ozone gas can be continuously supplied. At this time, the pressure in the ozone discharge pipe 44 is set lower than that in the ozone liquefaction chamber 37 to be equal to or lower than the saturated vapor pressure of ozone, so that the liquefied ozone enters the ozone discharge pipe 44 to a high water level. Oxygen and nitrogen can be surely prevented from being mixed, and since the vapor pressure is equal to or lower than the saturated vapor pressure, it is possible to sequentially gasify the ozone gas from the upper surface and continuously and automatically supply the ozone gas to the oxidation treatment tank 12. Therefore, in the semiconductor manufacturing process or the like, the processing efficiency can be improved and the production efficiency of the semiconductor or the like can be improved as compared with the conventional case where ozone can be supplied only at regular intervals.

【0025】また、各管42〜44は、蓋41との溶接
部分を含めて電解研磨されているので、ガスの流路を凹
凸の無い滑らかな面に仕上げることができる。従って、
凹凸部分があった場合のように不純物等が残って酸化処
理槽12等に流れることがない。特に、オゾン排出管4
4内は液化されたオゾンによってオゾン液化室37とは
遮断されているので、不純物がオゾン排出管44内に侵
入することも無くなり、不純物等が含まれない高純度の
オゾンを供給することができる。従って、半導体等の不
良品の発生も防止できる。
Further, since each of the tubes 42 to 44 is electrolytically polished including the welded portion with the lid 41, the gas flow path can be finished to have a smooth surface without irregularities. Therefore,
Impurities and the like do not remain and do not flow into the oxidation treatment tank 12 or the like as in the case where there are uneven portions. In particular, the ozone discharge pipe 4
Since the inside of 4 is shielded from the ozone liquefaction chamber 37 by the liquefied ozone, impurities are prevented from entering the ozone discharge pipe 44, and high-purity ozone containing no impurities can be supplied. . Therefore, generation of defective products such as semiconductors can be prevented.

【0026】図3,4には、本発明の第2実施例が示さ
れている。本実施例では、オゾン含有ガス導入管42内
に排気管43を配置し、さらに排気管43内にオゾン排
出管44を配置し、これらの三重管によってオゾンチャ
ンバー27を構成したものである。なお、オゾン含有ガ
ス導入管42の下端部は閉塞されて液化されたオゾンを
貯留するオゾン液化室37として用いられている。
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. In this embodiment, the exhaust pipe 43 is arranged in the ozone-containing gas introduction pipe 42, the ozone discharge pipe 44 is arranged in the exhaust pipe 43, and the ozone chamber 27 is constituted by these triple pipes. The lower end of the ozone-containing gas introduction pipe 42 is closed and used as an ozone liquefaction chamber 37 for storing the liquefied ozone.

【0027】このような本実施例では、オゾンガス発生
排気装置1によって発生されたオゾン含有ガスを三重管
の一番外側に設けられたオゾン含有ガス導入管42と、
その中の排気管43との隙間からオゾン液化室37内に
導入する。このオゾン液化室37は冷凍機ユニット10
のコールドヘッド11によって冷却されているのでオゾ
ンは液化されてオゾン液化室37内に貯留される。ま
た、液化されない酸素や窒素ガスは真空ポンプ14によ
って排気管43とオゾン排出管44の隙間から排気され
る。
In this embodiment as described above, the ozone-containing gas introduced by the ozone-gas generating / exhausting device 1 is provided on the outermost side of the triple pipe, and the ozone-containing gas introducing pipe 42 is provided.
It is introduced into the ozone liquefaction chamber 37 through a gap between it and the exhaust pipe 43. The ozone liquefaction chamber 37 is provided in the refrigerator unit 10
Since it is cooled by the cold head 11, the ozone is liquefied and stored in the ozone liquefaction chamber 37. In addition, oxygen and nitrogen gases that are not liquefied are exhausted from the gap between the exhaust pipe 43 and the ozone exhaust pipe 44 by the vacuum pump 14.

【0028】一方、オゾン排出管44は液化されたオゾ
ン内に下端開口が配置されているので、前記第1実施例
と同様にオゾン液化室37と遮断されている。このオゾ
ン排出管44内は飽和蒸気圧以下にされているので液化
されたオゾンは順次ガス化されて酸化処理槽12に連続
的に供給される。
On the other hand, since the lower end opening of the ozone discharge pipe 44 is arranged in the liquefied ozone, it is blocked from the ozone liquefaction chamber 37 as in the first embodiment. Since the inside of the ozone discharge pipe 44 is kept at a saturated vapor pressure or less, the liquefied ozone is sequentially gasified and continuously supplied to the oxidation treatment tank 12.

【0029】このような本実施例においても前記第1実
施例と同様に、オゾンガスを連続的にかつ自動的に供給
することができる。また、各管42〜44毎に電解研磨
することができるのでガス流路に凹凸が無くなり、不純
物の無い高純度のオゾンガスを供給することができる。
Also in this embodiment, as in the case of the first embodiment, ozone gas can be continuously and automatically supplied. Further, since each tube 42 to 44 can be electrolytically polished, the gas flow path has no irregularities, and it is possible to supply high-purity ozone gas containing no impurities.

【0030】さらに、オゾン発生排気装置1から供給さ
れるオゾン含有ガスをコールドヘッド11に熱接触され
たオゾン含有ガス導入管42と排気管43との隙間を通
してオゾン液化室37に導入しているので、オゾン含有
ガスはオゾン含有ガス導入管42に触れてオゾン液化室
37に到達するまでに十分冷却され、オゾンの液化効率
を向上することができる。
Further, the ozone-containing gas supplied from the ozone generating / exhausting device 1 is introduced into the ozone liquefying chamber 37 through the gap between the ozone-containing gas introducing pipe 42 which is in thermal contact with the cold head 11 and the exhaust pipe 43. The ozone-containing gas is sufficiently cooled by the time it touches the ozone-containing gas introduction pipe 42 and reaches the ozone liquefaction chamber 37, so that the liquefaction efficiency of ozone can be improved.

【0031】なお、本発明は前述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、前
記第1実施例では各管42〜44を別々に設け、第2実
施例では各管42〜44を三重管として設けていたが、
本発明はこれらの構成に限らず、例えばオゾン含有ガス
導入管42と排気管43とを二重管として設け、オゾン
排出管44をこれとは別に設けるなどして構成してもよ
い。要するに、本発明はオゾン含有ガスを導入するオゾ
ン含有ガス導入路と、酸素や窒素ガスを排気する排気路
と、オゾンガスを供給するオゾン排出路との3つのガス
流路が設けられ、このうちオゾン排出路のみは液化され
たオゾン内に下端開口が配置するように設けられていれ
ばよく、その具体的構成は実施にあたって適宜設定すれ
ばよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved. For example, in the first embodiment, the tubes 42 to 44 are separately provided, and in the second embodiment, the tubes 42 to 44 are provided as triple tubes.
The present invention is not limited to these configurations, and for example, the ozone-containing gas introduction pipe 42 and the exhaust pipe 43 may be provided as a double pipe, and the ozone discharge pipe 44 may be provided separately. In short, the present invention is provided with three gas flow paths of an ozone-containing gas introduction path for introducing an ozone-containing gas, an exhaust path for exhausting oxygen or nitrogen gas, and an ozone discharge path for supplying ozone gas. Only the discharge passage may be provided so that the lower end opening is arranged in the liquefied ozone, and its specific configuration may be appropriately set in the implementation.

【0032】また、前記第2実施例においては、排気管
43を一番外側にしてその中にオゾン含有ガス導入管4
2を配置してもよい。但し、前記実施例のようにオゾン
含有ガス導入管42を一番外側に配置したほうが、オゾ
ン含有ガスをオゾン含有ガス導入管42に沿って冷却し
ながら導入することができ、オゾンの液化効率を向上で
きるという利点がある。
Further, in the second embodiment, the exhaust pipe 43 is set to the outermost side, and the ozone-containing gas introducing pipe 4 is provided therein.
Two may be arranged. However, when the ozone-containing gas introduction pipe 42 is arranged on the outermost side as in the above-mentioned embodiment, the ozone-containing gas can be introduced while being cooled along the ozone-containing gas introduction pipe 42, and the ozone liquefaction efficiency can be improved. There is an advantage that it can be improved.

【0033】また、オゾン発生排気装置1やオゾンクラ
イオスタット2等の構成は、前記実施例のものに限ら
ず、他の構成でもよい。さらに、オゾンを供給する装置
としては酸化処理槽12に限らず、オゾンを利用する各
種機器を適宜選択して接続すればよい。特に、オゾンを
連続供給することが望まれている半導体製造装置等に好
適である。
Further, the configuration of the ozone generating / exhausting device 1, the ozone cryostat 2, etc. is not limited to that of the above-mentioned embodiment, but may be another configuration. Further, the device for supplying ozone is not limited to the oxidation treatment tank 12, and various devices using ozone may be appropriately selected and connected. In particular, it is suitable for a semiconductor manufacturing apparatus or the like in which continuous supply of ozone is desired.

【0034】[0034]

【発明の効果】このような本発明によれば、不純物の無
い高純度のオゾンを所望の装置に連続して供給すること
ができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, it is possible to continuously supply high-purity ozone containing no impurities to a desired apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例のオゾンビーム発生装置の
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an ozone beam generator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例のオゾンチャンバーを示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view showing the ozone chamber of the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施例のオゾンビーム発生装置の
構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an ozone beam generator according to a second embodiment of the present invention.

【図4】第2実施例のオゾンチャンバーを示す断面図で
ある。
FIG. 4 is a sectional view showing an ozone chamber of a second embodiment.

【図5】従来例のオゾンビーム発生装置の構成を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a conventional ozone beam generator.

【図6】従来例のオゾンチャンバーを示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional ozone chamber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 オゾンガス発生排気装置 2 オゾンクライオスタット 12 酸化処理槽 27 オゾンチャンバー 40 容器 41 蓋 42 オゾン含有ガス導入管 43 排気管 44 オゾン排出管 45 伝熱部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ozone gas generating and exhausting device 2 Ozone cryostat 12 Oxidation treatment tank 27 Ozone chamber 40 Container 41 Lid 42 Ozone-containing gas introduction pipe 43 Exhaust pipe 44 Ozone exhaust pipe 45 Heat transfer member

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸素を含有するガスをオゾン化してオゾ
ンを発生させるオゾンビーム発生装置であって、 液化されたオゾンを貯留するオゾンチャンバーに、オゾ
ン含有ガスをチャンバー内に導入するオゾン含有ガス導
入路と、下端開口が前記チャンバー内の液化されたオゾ
ン内に配置されかつ上端開口は所望の装置に連通された
オゾン排出路と、チャンバー内のガスを排気する排気手
段に接続された排気路とが設けられていることを特徴と
するオゾンビーム発生装置。
1. An ozone beam generator for ozone-generating a gas containing oxygen to generate ozone, wherein an ozone-containing gas is introduced into an ozone chamber for storing liquefied ozone. A passage, an ozone discharge passage having a lower end opening arranged in the liquefied ozone in the chamber and an upper end opening communicating with a desired device, and an exhaust passage connected to an exhaust means for exhausting gas in the chamber. An ozone beam generator comprising:
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