TW201318963A - 臭氧水供給裝置及臭氧水供給方法 - Google Patents

Abstract

提供一種：能夠並不產生使臭氧濃度降低的情況地而將臭氧水供給至使用點處之臭氧水供給裝置以及臭氧水供給方法。臭氧水供給裝置(10)，係具備有：產生臭氧水之臭氧水產生手段(1)，和被形成有使從臭氧水產生手段(1)而來之臭氧水分流的分歧點(12、13、14)之主管(11)，和聯絡分歧點和使用點之分支管(15、16、17)，以及防止在主管以及分支管中流動的臭氧水之流速的降低之流速維持手段。主管(11)之流路剖面積，相較於分歧點(12、13、14)之上游側，在下游側處係更為減少。主管(11)之流路剖面積的減少量，係對應於在分歧點處而被分流至分支管之臭氧水的流量。

Description

臭氧水供給裝置及臭氧水供給方法

本發明，係有關於臭氧水供給裝置及臭氧水供給方法。更詳細而言，係有關於：將對於電子材料等進行濕處理之臭氧水，並不使其之臭氧濃度降低地來從臭氧水產生場所而供給至使用點(臭氧水使用場所)處之臭氧水供給裝置及臭氧水供給方法。

在先前技術中，半導體用矽基板、液晶用玻璃基板或者是光罩用石英基板等之基板乃至其他電子零件之洗淨，係如同以美國之RCA公司(Radio of Corporation of America Corp.)所開發之RCA洗淨作為代表一般，使用高濃度之藥液或洗劑以及用以對其作洗滌之大量的純水或超純水，來進行之。為了達成削減洗淨工程之成本的目的或者是對於大量之洗淨水的使用作抑制並保護環境的目的等，係對於洗淨技術而組入有各種之簡略化的構造，並對於成果有所提昇。作為其之代表性洗淨技術，係存在著由溶解有臭氧或氫等之特定氣體的洗淨水來進行之洗淨技術。

例如，在純水中溶解有臭氧之臭氧水，就算是溶存臭氧濃度為數mg/L一般之低濃度，亦仍具備有強氧化力。因此，臭氧水，係被使用在將附著於基板表面上之有機物或金屬等的雜質除去之工程、或者是在矽基板之表面上形 成氧化皮膜層之工程中。在此種工程中，由於所使用之臭氧濃度會對於基板表面之洗淨力或者是所形成之膜厚造成大幅度影響，因此，臭氧濃度之管理係成為極為重要。

臭氧，係容易自我分解，當臭氧水產生場所和使用點之間的距離為長的情況時，在將所產生之臭氧水輸送至使用點處的途中，臭氧水中之臭氧濃度係會降低。

當存在有複數之使用點的情況時，若是採用將在臭氧水產生場所所產生之臭氧水藉由配管來進行輸送，並依序分流供給至使用點處的手法，則在每次之使臭氧水分流時，在配管內所流動之臭氧水的流速係會降低。因此，在位置於下游側之使用點處，直到臭氧水到達為止的期間中，係會耗費時間，當臭氧水到達使用點時，臭氧係會自我分解，臭氧水中之臭氧濃度係會降低。

在專利文獻1、2中，係記載有防止臭氧水中之臭氧濃度的降低之技術。

在專利文獻1中，在輸送使臭氧溶解在純水中所產生的臭氧水時，係藉由在臭氧水產生裝置中而將二氧化碳或者是有機化合物溶解於純水或臭氧水中，來抑制臭氧之自我分解。在專利文獻2中，係在從臭氧水供給裝置之臭氧水的供水管起直到排出管為止的任意之位置處，設置藥劑供給裝置，並添加從由亞硝酸、亞硝酸鹽、碳酸、碳酸鹽、重碳酸鹽、亞硫酸、亞硫酸鹽、重亞硫酸鹽以及聯胺而成之群中所選擇的1或2以上之臭氧分解抑制劑。

在專利文獻3~5中，係記載有對於臭氧水中之臭氧 濃度進行調整而能夠容易地供給所期望之臭氧濃度的臭氧水之技術。

在專利文獻3中，係於使臭氧作了過度溶解之臭氧水的濃度調整方法中，藉由通水路徑之長度、加溫、超音波、紫外線或者是亂流化，來促進臭氧之分解並調整臭氧濃度。在專利文獻4中，係使含臭氧水與玻璃作接觸，而對於臭氧水之臭氧濃度作調整。

在專利文獻5中，係記載有安定地供給所期望濃度之臭氧水的技術。在專利文獻5中，係將存在有臭氧分解抑制物質之臭氧水輸送至使用點處，並在使用點近旁，藉由濃度調整手段來使其降低至特定之臭氧濃度。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開2000-37695號公報

〔專利文獻2〕日本特開2002-18454號公報

〔專利文獻3〕日本特開2000-180433號公報

〔專利文獻4〕日本特開2000-334468號公報

〔專利文獻5〕日本特開2005-294377號公報

本發明之目的，係在於提供一種：當臭氧水產生手段和使用點之間之距離為長的情況時，以及/或者是具備有複數之使用點的情況時，能夠並不使臭氧水中之臭氧濃度 降低地來供給臭氧水之臭氧水供給裝置及臭氧水供給方法。

第1形態之臭氧水供給裝置，其特徵為，具備有：產生用以供給至使用點處之臭氧水之臭氧水產生手段；和被與前述臭氧水產生手段作連接，並且被形成有將在內部所流動之臭氧水分流之與前述使用點的數量相對應之分歧點的主管；和聯絡前述分歧點和前述使用點之分支管；和防止在前述主管以及前述分支管中所流動之臭氧水的流速降低之流速維持手段。

若依據第1形態，則係能夠防止臭氧水之流速的降低，並以所期望之流速來輸送臭氧水，而能夠在臭氧水中之臭氧濃度降低前便將臭氧水供給至使用點處。故而，第1形態，當臭氧水產生手段和使用點之間的距離為長的情況時，係可理想地作適用。

在第2形態中，係將前述流速維持手段，構成為：將前述主管之流路剖面積，形成為相較於前述分歧點之上游側而在下游側為更加減少，並且，使前述主管之流路剖面積的減少量，與在前述分歧點處而被分流至前述分支管中的臭氧水之流量相對應。

若依據第2形態，則就算在從主管而將臭氧水作了分流之後，亦能夠防止臭氧水之流速的降低。此臭氧水供給裝置，當將臭氧水從身為臭氧水之供給用配管的主管來依 序作分流並供給至複數之使用點處的情況時，係可理想地作適用。

在第3形態中，係將使朝向前述使用點之臭氧水的流動作迂迴之迂迴用配管，對應於前述使用點之數量而作設置，並設置使臭氧水流動至前述使用點或者是前述迂迴用配管處之切換手段。

若依據第3形態，則就算是並不對於使用點之其中一者供給臭氧水的情況時，亦能夠使臭氧水流動至此迂迴用配管中。因此，在對應於並不供給臭氧水之使用點的主管之分歧點的下游側處，係能夠流動與主管之流路剖面相配合的流量之臭氧水，而能夠將臭氧水之流速維持為適當。

在第4形態之臭氧水供給裝置中，係以使在緊接於前述使用點之前的前述分支管內流動之臭氧水的流速成為至少30m/分的方式，來進行控制。

若依據第4形態，則係能夠在臭氧水中之臭氧產生自我分解並使溶存臭氧濃度降低之前，將臭氧水供給至使用點處。

第5形態之臭氧水供給裝置，係具備有將被供給至前述使用點處之臭氧水的pH值抑制為6以下之pH值抑制手段。

若依據第5形態，則係將臭氧水之pH值調整為酸性，以抑制臭氧之自我分解，而能夠有效地防止臭氧水中之溶存臭氧濃度的降低。

第6形態之臭氧水供給方法，係為將藉由臭氧水產生 手段所產生之臭氧水，經由配管來供給至臭氧水所被作使用之使用點處的臭氧水供給方法，其特徵為：係將在前述配管中流動之臭氧水的流速維持於一定以上，並將臭氧水供給至前述使用點處。

若依據第6形態，則係能夠防止臭氧水之流速的降低，並以所期望之流速來輸送臭氧水。由於係防止臭氧水之流速的降低，因此，係能夠在臭氧水中之臭氧濃度降低之前，將臭氧水供給至使用點處。第6形態，當臭氧水產生手段和使用點之間的距離為長的情況時，係可理想地作適用。

在第7形態中，前述配管，係為由被與前述臭氧水產生手段作連接並且被形成有將在內部所流動之臭氧水分流之與前述使用點的數量相對應之分歧點的主管、和聯絡前述分歧點和前述使用點之分支管，所構成者，並將前述主管之流路剖面積，形成為相較於前述分歧點之上游側而在下游側會更加減少，並且，使前述主管之流路剖面積的減少量與在前述分歧點處而被分流至前述分支管中臭氧水的流量相對應，而防止在主管中流動之臭氧水的流速之降低，並供給臭氧水。

若依據第7形態，則就算在從主管而將臭氧水作了分流之後，亦能夠防止在主管中流動之臭氧水之流速的降低。第7形態，當將臭氧水從身為臭氧水之供給用配管的主管來依序作分流並供給至複數之使用點處的情況時，係可理想地作適用。

在第8形態中，係將使朝向前述使用點的臭氧水之流動作迂迴的迂迴用配管，與前述使用點之數量相對應地作設置，並且，設置使臭氧水流動至前述使用點或者是前述迂迴用配管處之切換手段，並藉由與所選擇了的前述使用點之前述切換手段，來使臭氧水流動至前述迂迴用配管處，以防止在較與所選擇了的前述使用點相對應之分歧點而更下游側的主管中所流動之臭氧水的流速之降低，並供給臭氧水。

在第8形態中，就算是在並不對於使用點之其中一者供給臭氧水的情況時，亦能夠使臭氧水流動至迂迴用配管中。因此，在對應於並不供給臭氧水之使用點的主管之分歧點的下游側處，係能夠流動與主管之流路剖面相配合的流量之臭氧水，而能夠將臭氧水之流速維持為適當。

在第9形態之臭氧水供給方法中，係以使在緊接於前述使用點之前的前述分支管內流動之臭氧水的流速成為至少30m/分的方式，來進行控制並供給臭氧水。

若依據第9形態，則係能夠在臭氧水中之臭氧產生自我分解並使溶存臭氧濃度降低之前，將臭氧水供給至使用點處。

在第10形態之臭氧水供給方法中，係將臭氧水之pH值設為6以下，而供給臭氧水。

若依據第10形態，則係將臭氧水之pH值調整為酸性，以抑制臭氧之自我分解，而能夠有效地防止臭氧水中之溶存臭氧濃度的降低。

若依據本發明之臭氧水供給裝置及臭氧水供給方法，則就算是在臭氧水產生手段和使用點之間的距離為長的情況時，亦能夠以所期望之流速來輸送臭氧水，而能夠在溶存臭氧濃度降低之前而供給臭氧水。

若依據本發明之臭氧水供給裝置以及臭氧水供給方法，則就算是在對於複數之使用點而從輸送臭氧水之主管來依序作分流並供給臭氧水的情況時，亦能夠在分流後而並不使在主管中所流動的臭氧水之流速降低地來進行輸送。其結果，就算是位置在下游側處之使用點，亦能夠以所期望之流速來供給臭氧水，而能夠供給對於溶存臭氧濃度之降低作了防止的臭氧水。

以下，參考圖面，針對本發明之實施形態作說明。另外，本發明之技術性範圍，係並非僅被限定於以下之記載內容或者是圖面。

〔第1實施形態〕

臭氧水供給裝置10，係如圖1中所示一般，具備有用以流動臭氧水之配管。配管，係由被與臭氧水產生手段1作連接之主管11、和從主管11所分歧出之複數的分支管15、16、17所構成。在主管11處，係從主管11之上游側 起直到下游側地，而於相異之位置處被設置有與使用點21、22、23相對應之分歧點12、13、14。分支管15、16、17，係以將此些之分歧點12、13、14和使用點21、22、23分別作聯絡的方式，而被設置。

係分別設置有從各分支管15、16、17所分歧之迂迴用配管31、32、33。此些之迂迴用配管31、32、33，當並不對於使用點21、22、23作供給的情況時，係將臭氧水送水至回收管線37處。

〈臭氧水產生手段〉

臭氧水產生手段1，係具備有身為臭氧氣體供給源之臭氧產生器4、和將臭氧溶解至水(例如純水)中之臭氧溶解裝置5。

在臭氧產生器4處，係被連接有氧氣槽2和二氧化碳槽3，並被供給有氧氣和二氧化碳之混合氣體。此臭氧產生器4，係藉由各種之臭氧產生方式而產生臭氧。例如，係可使用無聲放電方式、電分解方式或者是紫外線方式之臭氧產生機，來產生臭氧。

臭氧溶解裝置5，係被供給有水(例如純水，亦可為超純水)、和藉由臭氧產生器4所產生之含臭氧氣體，並產生臭氧水。關於臭氧溶解裝置5，亦並未作特別限制，例如，係可使用：利用氣體透過膜來使臭氧氣體溶解之方式的裝置、或者是使用噴射器來使臭氧氣體溶解在高壓之純水中的方式之裝置等。

在此臭氧水產生手段1中，係使二氧化碳氣體溶解於水中而將臭氧水之pH設為酸性，以抑制臭氧水中之臭氧的自我分解。藉由對於二氧化碳氣體之溶解量作控制，來調整臭氧水之pH。

在此實施形態中，係將二氧化碳氣體和氧氣作混合，但是，亦可在藉由臭氧氣體產生器4所產生之臭氧中混合二氧化碳氣體，亦可在從臭氧溶解裝置5而來之臭氧水中添加二氧化碳氣體並使其溶解。但是，由於二氧化碳氣體係為用以抑制臭氧之自我分解者，因此，較理想，係在使臭氧氣體溶解時，或者是在使臭氧氣體溶解之前，來將二氧化碳氣體溶解於水中。為了將臭氧水之pH調整為酸性，係亦可在臭氧水產生手段1之內部或者是其之前後，而使用其他藥品(pH調整液)。

對於pH作了調整後之臭氧水，其pH係以7以下為理想，特別是以6以下為更理想，又以2~6為更加理想。

〈使用點〉

在使用點21、22、23處，係使用所供給而來之臭氧水，來將半導體用矽基板、液晶用玻璃基板或者是光罩用石英基板等之基板亦或是其他的電子零件洗淨。在使用點21、22、23處，係將基板等浸漬於被供給有臭氧水之處理槽中而進行處理，或者是對於基板等噴射臭氧水之淋浴而進行處理。在圖1所示之臭氧水供給裝置10中，雖係設 置有3個場所之使用點21、22、23，但是，此使用點，係亦可設置1個場所、2個場所或者是4個場所以上。

〈主管及分支管〉

主管11，係將從臭氧水產生手段1而來之臭氧水作輸送。較理想，係在主管11處設置有送水用幫浦。幫浦，係亦可設置在臭氧溶解裝置5之上游側處。

主管11，係如圖2中所示一般，具備有與使用點21、22、23之數量相同數量的分歧點12、13、14，並使臭氧水分流。主管11，係在各分歧點12、13、14附近，成為隨著朝向下游側而逐漸使流路剖面積減少之錐狀形狀。

分支管15、16、17，係將主管11之分歧點12、13、14和使用點21、22、23分別作聯絡，並將在各分歧點12、13、14處而從主管11所分流之臭氧水送水至使用點21、22、23處。

流速維持手段，係如圖2中所示一般，藉由構成為：將主管11，形成為使主管11之流路剖面積相較於分歧點12、13、14之上游側而在下游側處會更為減少，並且，使主管11之流路剖面積的減少量成為與在分歧點12、13、14處而分流至分支管15、16、17中之臭氧水的流量相對應，而實現之。

就算是在較分歧點12而更上游側之主管11a中所流動來的臭氧水之一部分，從分歧點12而分流至分支管15 處，亦由於分歧點12之下游側的主管11b之管徑係成為較上游側之主管11a更小，因此，在主管11b中流動之臭氧水的流速，係成為特定範圍內。

同樣的，就算是臭氧水從分歧點13、14而分流至分支管16、17處，亦由於在較分歧點12、13更下游側處之主管11c、11d的管徑係分別變得更小，因此，在主管11c、11d內之臭氧水的流速係成為特定範圍內。

藉由如此這般地構成主管11以及分支管15、16、17，就算是在臭氧水從主管11而分流至分支管15、16、17處之後，亦能夠防止在主管11中所流動之臭氧水的流速之降低。此主管11之配管徑，係因應於所欲得到之臭氧水的流速來作設計。

在主管11中流動之臭氧水的流速，係因應於臭氧水產生手段1和使用點21、22、23之間的距離而被作控制。為了能夠在臭氧水中之溶存臭氧濃度降低之前便在使用點21、22、23處使用臭氧水，較理想，係將臭氧水之流速設為30m/分~180m/分，更理想，係設為30m/分~120m/分，特別理想，係設為40m/分~90m/分。

被使用於主管11以及分支管15、16、17處的配管之材質，係並未特別限定，但是，較理想，係使用具備有耐臭氧性之配管。例如，若是使用藉由過氟烷氧基氟樹脂所形成的PFA配管等，則為理想。

〈迂迴用配管〉

迂迴用配管31、32、33，係能夠使臭氧水迂迴過使用點21、22、23並流動至回收管線37處。迂迴用配管31、32、33，係被與各分支管15、16、17作連接，當並不對於使用點21、22、23供給臭氧水的情況時，係使流動至分支管15、16、17處之臭氧水迂迴至回收管線37處。

在分支管15~17以及迂迴用配管31~33處，係被設置有用以在將臭氧水供給至使用點21~23處之流路選擇和使臭氧水流動至迂迴用配管31~33處之流路選擇之間作切換的切換手段(閥)。

例如，當在3個場所的使用點21、22、23中之位於第1個處的使用點21並未被使用的情況時，係將流動至分支管15處之臭氧水的全量，從迂迴用配管31而流動至回收管線37處。如此這般，就算是在存在有未使用之使用點21的情況時，亦能夠藉由迂迴用配管31來使臭氧水作迂迴，並將在主管11之較分歧點12更下游側的主管11b中所流動的臭氧水之流速維持在特定範圍內。

同樣的，在並不使用其他之使用點22或23的情況時，亦係使在朝向個別之使用點22、23的分支管16、17中所流動之臭氧水的全量，從迂迴用配管32、33來流動至回收管線37處。藉由此，在主管11之較分歧點13、14更下游側的主管11c、11d中的臭氧水之流速，係被維持於一定。

迂迴用配管31、32、33之管徑，係以成為與分支管15、16、17之管徑相同為理想。迂迴用配管31、32、33 之材質，雖並未特別限定，但是，係以使用具備有耐臭氧性之配管為理想，例如，係以使用藉由過氟烷氧基氟樹脂所形成的PFA配管等為理想。

用以進行使流入至分支管14、15、16中之臭氧水的全量流動至使用點21、22、23處之流路選擇和流動至迂迴用配管31、32、33處之流路選擇的切換手段，例如係使用如圖3中所示一般之電磁閥40或者是如圖4中所示一般之擋止閥41、42而構成。

圖3中所示之電磁閥40，係經由閥內之滑軸(spool)的移動，來切換為使在分支管15、16、17中所流動之臭氧水的全量流動至使用點21、22、23處的狀態和流動至迂迴用配管31、32、33處的狀態中之其中一者。滑軸之移動，係藉由對於電磁閥40所具備之電磁線圈的電流之ON、OFF，來進行之。

圖4中所示之擋止閥41，係被設置在較分支管15、16、17和迂迴用配管31、32、33之分歧點而更下游側的分支管15、16、17處，擋止閥42，係被設置在迂迴用配管31、32、33處。當停止對於使用點21、22、23之臭氧水的供給，並使臭氧水流動至迂迴用配管31、32、33處的情況時，係將分支管15、16、17之擋止閥41關閉，並且將迂迴用配管31、32、33之擋止閥42開啟。當使臭氧水流動至使用點21、22、23處時，係將擋止閥41設為開，並將擋止閥42設為關。

另外，流路之切換，係並不被限定於使用圖3中所示 之電磁閥40或者是圖4中所示之擋止閥41、42的切換手段，而亦可使用其他構成之切換手段。

〈臭氧水供給裝置之動作〉

上述之臭氧水供給裝置10，係如同下述一般而動作。

藉由臭氧水產生手段1所產生的臭氧水，係在主管11中流動。如同前述一般，當在主管11中流動臭氧水時，係將臭氧水，以至少30m/分之流速而送出，較理想，係為30m/分~180m/分之流速，更理想，係為30m/分~120m/分之流速，特別理想，係為40m/分~90m/分之流速。此時，臭氧水之pH值，係以設為7以下、特別是設為6以下為理想，又以設為2~6為更理想。

被送出至主管11處之臭氧水，係在主管11之區間11a中流動，並到達最初的分歧點12處。到達分歧點12處之臭氧水，其之一部分係被分流至分支管15中，殘餘的部份係在主管11之區間11b中流動。

從主管11而分流至分支管15處之臭氧水，係被供給至使用點21處。被作了供給的臭氧水，係在使用點21處，被使用於半導體用矽基板、液晶用玻璃基板或者是光罩用石英基板等之基板亦或是其他的電子零件之洗淨中。

並未被分流至分支管15處之臭氧水，係通過分歧點12，並流入至區間11b中。由於分歧點12附近係成為平緩之錐狀，因此，在分歧點12附近，在內部而流動之臭氧水係並不會產生亂流，而不會有由於能量之損失所導致 的臭氧水流速降低的情況。主管11，由於係相對於區間11a之流路剖面積而將區間11b之流路剖面積形成為較小，因此，區間11b之臭氧水的流速，係成為特定值以上，較理想，係為30~180m/分，更理想，係為30~120m/分，特別理想，係為40~90m/分。

在區間11b中流動之臭氧水，係在之後到達分歧點13、14處時，分別使其之一部分分流至分支管16、17中，並使殘餘部分流動至主管11中之較分歧點14更下游側的區間11d中。

在分支管15、16、17處，以特定值以上之流速而從主管11流動而來之臭氧水，係在將該流速作了維持的狀態下而流入。被分流至分支管15、16、17處之臭氧水，係在分支管15、16、17中流動並被供給至使用點21、22、23處，且在各使用點21、22、23處而分別被使用在電子零件等之洗淨中。在分歧點12~14處而並未被分流至分支管15~16中之臭氧水，係以特定值以上之流速而在主管11中流動。

如此這般，由於在主管11中所流動之臭氧水的流速之降低係被防止，因此，係能夠使臭氧水迅速地到達各使用點21、22、23處。因此，臭氧水中之臭氧係並不會產生自我分解，在溶存臭氧濃度降低之前，臭氧水係被供給至各使用點21、22、23處。

在主管11之區間14d中流動的臭氧水，之後係在回收管線37中合流並被回收。

當對於使用點21、22、23之其中一者而並不供給臭氧水的情況時，係使臭氧水流動至相對應之迂迴用配管31、32、33中並迂迴至回收管線37處。

故而，就算是在對於1或者是2以上之使用點而並不供給臭氧水的情況時，亦不會有使在較朝向該使用點之分歧點更下游側的主管11內之臭氧水的流速成為過大的情況，而能夠維持於特定範圍內。

若是使用此臭氧水供給裝置10來供給臭氧水，則就算是在臭氧水產生手段1和使用點21、22、23之間的距離為長的情況時，亦能夠以所期望之流速來輸送臭氧水，而能夠在溶存臭氧濃度降低之前而供給臭氧水。

當對於複數之使用點21、22、23而從輸送臭氧水之主管11來依序作分流並供給臭氧水的情況時，係能夠在分流後而並不使在主管11中所流動的臭氧水之流速降低地來進行輸送，就算是對於位置在下游側之使用點22、23，亦能夠以所期望之流速來供給臭氧水。當藉由臭氧水供給裝置10來供給臭氧水的情況時，係亦會有對於特定之使用點(例如位至於最上游側之使用點21)而並不供給臭氧水的情況。於此情況，亦同樣的，能夠對於位置在較該使用點21更下游側之使用點22、23，而將臭氧水維持於所期望之流速地來進行供給。

〔第2實施形態〕

在上述實施形態中，迂迴用配管31~33，雖係從分支 管15~17之途中而分歧，但是，亦可從主管和分支管間之分歧點或者是其近旁而分歧。

於圖5中，對於此種實施形態之分歧點附近的構成之其中一例作展示。

圖5，係對於在與臭氧水產生手段相連接之主管51的各分歧點52、53、54處而連接有分支管55、56、57和迂迴用配管61、62、63的臭氧水供給裝置10A之工程系統圖作展示。在此第2實施形態中所使用的臭氧水產生手段之構成，由於係與第1實施形態者相同，因此，於此係省略說明。

被設置在主管51處之3個的分歧點52、53、54，係分別被連接有分支管55、56、57和與此分支管55、56、57相獨立所設置的迂迴用配管61、62、63。此些之分支管55、56、57和迂迴用配管61、62、63，係使用管徑被形成為互為同尺寸者，其之流路剖面積係被設計為相同之值。又，此些之分歧管55、56、57以及迂迴用配管61、62、63的流路剖面積，係與主管51之相對於分歧點52、53、54之上游側流路剖面積的下游側流路剖面積之減少量相對應。

較分歧點51更下游側之主管51b的管徑，相較於較分歧點51更上游側之主管51a的管徑，係為更小，較分歧點52更下游側之主管51c的管徑，相較於較分歧點52更上游側之主管51b的管徑，係為更小，較分歧點53更下游側之主管51c的管徑，相較於較分歧點53更上游側 之主管51b的管徑，係為更小。

在各分歧點52、53、54處，係設置有切換手段，該切換手段，係用以使從主管51所流動而來之臭氧水的一部分，分流至分支管55、56、57或者是迂迴用配管61、62、63的其中一者處，並且，使殘餘部分流動至主管51之較分歧點52、53、54更下游側處。

圖6，係對於身為切換手段之其中一例的電磁閥70作展示。此電磁閥70，係藉由將電流ON、OFF，而使電磁閥70所具備之滑軸的位置移動，並進行使流動而來之臭氧水流動至分支管55、56、57以及主管51之下游側的狀態和使臭氧水流動至迂迴用配管61、62、63以及主管51之下游側的狀態之間之切換。

圖7，係對於使用了身為切換手段之擋止閥71、72的例子作展示。擋止閥71，係被設置在與分歧點52、53、54相連接之分支管55、56、57處，擋止閥72，係被設置在迂迴用配管61、62、63處。在圖7所示之切換手段中，當使臭氧水之一部分分流至分支管55、56、57處並且使殘餘部分流動至主管51之下游側的情況時，係將擋止閥71設為開，並將擋止閥72設為關。相反的，當使臭氧水之一部分分流至迂迴用配管61、62、63處並且使殘餘部分流動至主管51之下游側的情況時，係將擋止閥71設為關，並將擋止閥72設為開。

於圖7的情況，迂迴用配管61、62、63之從主管51的分歧場所，係只要為分支管55、56、57之從主管51的 分歧場所之近旁即可，而亦可在管軸方向上作些許之偏移。

迂迴用配管61、62、63，係被與回收管線67作連接，當在使用點21、22、23處而並不使用臭氧水的情況時，迂迴用配管61、62、63係使臭氧水迂迴至回收管線67處。

在此第2實施形態之臭氧水供給裝置10A中，亦同樣的，主管51，係被形成為相對於各分歧點52、53、54之上游側的流路剖面積而使下游側之流路剖面積變為更小，並且以使該流路剖面積之減少量成為與分流至分支管55、56、57處之臭氧水的流量相對應的方式，而形成之。因此，係能夠將在較各分歧點52、53、54而更下游側之主管51中所流動的臭氧水之流速，設為特定範圍內。就算是在並不對於使用點供給臭氧水的情況時，亦由於係使臭氧水分流至迂迴用配管61、62、63處，因此，在主管51中之與並不供給臭氧水之使用點相對應的分歧點52、53、54之下游側處，係並不會有在主管51中流動之臭氧水的流速變得過大之情形。係可設為特定之範圍內。

實施例

以下，係列舉出實施例，而對於本發明更進一步作詳細說明，但是，本發明係並不被以下之實施例作任何之限定。

另外，在以下所說明之實施例以及比較例中，係使用 圖1中所示之臭氧產生器4(住友精密工業(股份有限公司)，無聲放電式臭氧產生器GR-RD)和臭氧溶解裝置5(JAPAN GORE-TEX(股份有限公司)，臭氧溶解膜，GNK-01K)，來產生臭氧水。又，溶存臭氧濃度，係使用溶存臭氧計(荏原實業(股份有限公司)，溶存臭氧計，EL-700A)來分別作了測定。

〔實施例〕

在此實施例中，係使用具備有圖1中所示之主管11以及分支管15、16、17的臭氧水供給裝置10。使用點21、22、23，係如同圖1中所示一般而設為3個場所，並將直到使用點21之送水距離設為30m，將直到使用點22之送水距離設為60m，將直到使用點23之送水距離設為90m。使用將內徑如同下述一般而設定之配管：在直到對應於第1個使用點21之分歧點12為止的區間11a中，主管11之內徑為32mm，在從對應於第1個使用點21之分歧點12起直到對應於第2個使用點22之分歧點13為止的區間11b之主管11的內徑，係為25mm，在從對應於第2個使用點22之分歧點13起直到對應於第3個使用點23之分歧點14為止的區間11c之主管11的內徑，係為20mm。

對於臭氧產生器4供給氧氣和二氧化碳之混合氣體，並使臭氧氣體產生，再將產生的臭氧氣體導入至身為臭氧溶解裝置5之臭氧溶解膜處，而在純水中溶解臭氧並產生 臭氧水。在臭氧溶解裝置5之出口處的溶存臭氧濃度，係為25mg/L。所產生的臭氧水之pH值，係為5。

在各使用點21、22、23處，由於溶存臭氧濃度係至少需要為20mg/L，因此，到達各使用點21、22、23時之溶存臭氧濃度的目標值，係為20mg/L。

所產生的臭氧水，係以送水量35L/分而被送出至主管11處，並將在各使用點21、22、23處之臭氧水的使用量，設為每一場所為10L/分。

藉由下述之式(1)，而算出在主管11中流動之臭氧水的流速。

配管流速LV(m/分)=送水量(m³/分)/配管剖面積(m²)………(1)

在此式(1)中，若是將送水量=0.035(m³/分)、配管剖面積=16²×3.14×10^-6(m²)代入，並求取出在區間11a處之配管流速，則係成為約43.5m/分。

同樣的，在式(1)中，若是將送水量=0.035-0.010=0.025(m³/分)、配管剖面積=12.5²×3.14×10^-6(m²)代入，並求取出在區間11b處之配管流速，則係成為約51.0m/分。又，在式(1)中，若是將送水量=0.025-0.010=0.015(m³/分)、配管剖面積=10²×3.14×10^-6(m²)代入，並求取出在區間11c處之配管流速，則係成為約47.8m/分。

在各使用點21、22、23處之臭氧水的溶存臭氧濃度之測定結果，在第1個使用點21處，係為24mg/L，在第2個使用點22處，係為24mg/L，在第3個使用點23處，係為23mg/L。

如此這般，在對於使用點21、22、23處之溶存離子濃度作了測定後，可以確認到，所供給之臭氧水的溶存臭氧濃度之降低係被抑制，溶存臭氧濃度係為目標值以上。

〔比較例〕

在此比較例中，除了將主管11之內徑在全部之區間中均形成為32mm以外，係使用與圖1中所示之臭氧水供給裝置10相同的臭氧水供給裝置10，並經由相同的手法來進行了測定。與實施例相同的，使用點21、22、23，係設為3個場所，並將直到使用點21之送水距離設為30m，將直到使用點22之送水距離設為60m，將直到使用點23之送水距離設為90m。臭氧水之產生以及所產生之臭氧水的溶存臭氧濃度(25mg/L)，亦係設為與實施例相同。

所產生的臭氧水，係以送水量35L/分而被送出至主管11處，並將在各使用點21、22、23處之臭氧水的使用量，設為每一場所為10L/分。

在式(1)中，若是將送水量=0.035(m³/分)、配管剖面積=16²×3.14×10^-6(m²)代入，並求取出在區間11a處之配管流速，則係成為約43.5m/分。關於此點， 係與上述之實施例相同。

相對於此，在式(1)中，若是將送水量=0.035-0.010=0.025(m³/分)、配管剖面積=16²×3.14×10^-6(m²)代入，並求取出在區間11b處之配管流速，則係成為約31.1m/分。又，在式(1)中，若是將送水量=0.025-0.010=0.015(m³/分)、配管剖面積=16²×3.14×10^-6(m²)代入，並求取出在區間11c處之配管流速，則係成為約18.7m/分。

在此種條件下，對於在各臭氧水使用區域處之溶存臭氧濃度作了測定，其結果，在第1個使用點21處，係為24mg/L，在第2個使用點22處，係為22mg/L，在第3個使用點23處，係為18mg/L。

如此這般，在比較例中，在對於使用點21、22、23處之溶存離子濃度作了測定後，其結果，可以得知，在下游側之使用點處的溶存臭氧濃度係依序降低。在第3個使用點處，溶存臭氧濃度，係一直降低至18mg/L，而無法成為身為目標值之20mg/L以上。

在表1中，對於實施例以及比較例之配管流速作展示，在表2中，對於溶存臭氧濃度作展示。

如同由表1而可明顯得知一般，在使用將主管11之配管徑以在每通過分歧點時便依序縮小的方式所形成的配管之實施例中，相較於並不將配管徑縮小而形成為維持相同之大小的配管之比較例，在主管11中所流動之臭氧水的流速之降低係被防止。並且，如表2中所示一般，在各使用點21、22、23處之臭氧水的溶存臭氧濃度，在實施例中，於全部的使用點21、22、23處，係均能夠成為身為目標值之溶存臭氧濃度20mg/L以上。相對於此，在比較例中，於各使用點21、22、23處之溶存臭氧濃度，係隨著臭氧水之輸送距離的增長而降低，在第3個使用點23處，溶存臭氧濃度係降低至18mg/L，而低於身為目標值之溶存臭氧濃度20mg/L。

根據此，可以得知，藉由適用實施例之臭氧水供給裝置，係能夠並不使臭氧水之流速降低，而以一定值以上之流速來供給臭氧水，並能夠有效地防止臭氧水之溶存臭氧濃度的降低。

雖然使用特定之形態而對於本發明作了詳細說明，但是，對於同業者而言，明顯的，在不脫離本發明之意圖與 範圍的前提下，係可進行各種的變更。

另外，本申請案，係以2011年7月8日所申請之日本特許申請(特願2011-151832)為基礎，並於此援用其全部內容。

1‧‧‧臭氧水產生手段

2‧‧‧氧氣槽

3‧‧‧二氧化碳槽

4‧‧‧臭氧產生器

5‧‧‧臭氧溶解裝置

10‧‧‧臭氧水供給裝置

10A‧‧‧臭氧水供給裝置

11‧‧‧主管

11a‧‧‧主管(區間)

11b‧‧‧主管(區間)

11c‧‧‧主管(區間)

11d‧‧‧主管(區間)

12‧‧‧分歧點

13‧‧‧分歧點

14‧‧‧分歧點

15‧‧‧分支管

16‧‧‧分支管

17‧‧‧分支管

21‧‧‧使用點

22‧‧‧使用點

23‧‧‧使用點

31‧‧‧迂迴用配管

32‧‧‧迂迴用配管

33‧‧‧迂迴用配管

37‧‧‧回收管線

40‧‧‧電磁閥

41‧‧‧擋止閥

42‧‧‧擋止閥

51‧‧‧主管

51a‧‧‧主管

51b‧‧‧主管

51c‧‧‧主管

51d‧‧‧主管

52‧‧‧分歧點

53‧‧‧分歧點

54‧‧‧分歧點

55‧‧‧分支管

56‧‧‧分支管

57‧‧‧分支管

61‧‧‧迂迴用配管

62‧‧‧迂迴用配管

63‧‧‧迂迴用配管

67‧‧‧回收管線

70‧‧‧電磁閥

71‧‧‧擋止閥

72‧‧‧擋止閥

〔圖1〕本發明之第1實施形態的臭氧水供給裝置之工程系統圖。

〔圖2〕對於供給臭氧水供給裝置之主管以及分支管作展示的部份切缺平面圖。

〔圖3〕對於切換臭氧水之流路的電磁閥之圖例作展示的說明圖。

〔圖4〕對於使用有擋止閥之切換臭氧水之流路的切換手段作展示之說明圖。

〔圖5〕對於本發明之第2實施形態的臭氧水供給裝置之一部分作展示的工程系統圖。

〔圖6〕對於切換臭氧水之流路的電磁閥之圖例作展示的說明圖。

〔圖7〕對於使用有擋止閥之切換臭氧水之流路的切換手段作展示之說明圖。

1‧‧‧臭氧水產生手段

2‧‧‧氧氣槽

3‧‧‧二氧化碳槽

4‧‧‧臭氧產生器

5‧‧‧臭氧溶解裝置

10‧‧‧臭氧水供給裝置

11、11a~11d‧‧‧主管

12、13、14‧‧‧分歧點

15、16、17‧‧‧分支管

21、22、23‧‧‧使用點

31、32、33‧‧‧迂迴用配管

37‧‧‧回收管線

Claims (11)

1. 一種臭氧水供給裝置，係為將臭氧水供給至使用點處之臭氧水供給裝置，其特徵為，具備有：產生臭氧水之臭氧水產生手段；和從該臭氧水產生手段而來之臭氧水所流動的主管；和被設置於該主管之途中的複數場所處，並使該主管內之臭氧水分流之分歧點；和聯絡該分歧點和使用點之分支管，該臭氧水供給裝置，係構成為：在較最為下游側之該分歧點而更上游側之主管內的全區域中，使臭氧水之流速成為特定值以上。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之臭氧水供給裝置，其中，係構成為：在較最為下游側之前述分歧點而更上游側之主管內的全區域中，將臭氧水之流速設為特定範圍內。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之臭氧水供給裝置，其中，較該分歧點更下游側之主管的流路剖面積，係較上游側之流路剖面積更小。
4. 如申請專利範圍第3項所記載之臭氧水供給裝置，其中，在主管之前述分歧點附近，係設置有主管之管徑為從上流側起朝向下游側而逐漸變小之錐狀部。
5. 如申請專利範圍第4項所記載之臭氧水供給裝置，其中，前述分支管，係被連接於前述錐狀部或其之近旁處。
6. 如申請專利範圍第1~5項中之任一項所記載之臭氧水供給裝置，其中，係從前述分支管，而分歧有用以使臭氧水迂迴過前述使用點並流動至回收管線處之迂迴用配管，並且，係設置有流路選擇手段，其係在使從該主管而流入至該分支管內的臭氧水之全量流動至使用點處的流路選擇或者是流動至迂迴用配管處的流路選擇之間作切換。
7. 如申請專利範圍第1~5項中之任一項所記載之臭氧水供給裝置，其中，係從前述分歧點附近，而分歧有用以使臭氧水迂迴過前述使用點並流動至回收管線處之迂迴用配管，並且，係設置有流路選擇手段，其係在使從該主管而流入至該分歧點處的臭氧水之一部分僅流動至前述分支管處的流路選擇和僅流動至迂迴用配管處的流路選擇之間作切換。
8. 如申請專利範圍第1~7項中之任一項所記載之臭氧水供給裝置，其中，在較最為下游側之分歧點而更上游側的前述主管內之臭氧水的流速，係為30~180m/分。
9. 如申請專利範圍第1~8項中之任一項所記載之臭氧水供給裝置，其中，係具備有將前述臭氧水之pH設為6以下的pH調整手段。
10. 一種臭氧水供給方法，係為將藉由臭氧水產生手段所產生的臭氧水經由配管來供給至使用點處之臭氧水供給方法，其特徵為：係將在前述配管中所流動之臭氧水的流速，設為特定值以上。
11. 如申請專利範圍第10項所記載之臭氧水供給方法，其中，係經由如申請專利範圍第1~9項中之任一項所記載之臭氧水供給裝置，來供給臭氧水。