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公開番号2025143814
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024043256
出願日2024-03-19
発明の名称オゾン水の生成装置
出願人株式会社明電舎
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01F 21/20 20220101AFI20250925BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】所望濃度のオゾン水(高濃度のオゾン水等)を生成し易くすることに貢献可能な技術を提供する。
【解決手段】オゾンガスを供給可能なオゾンガス供給ラインL1aと、気液混合器21を介して供給されるオゾンガスを溶解可能な溶媒を循環する循環ラインL2aと、当該オゾンガス供給ラインL1a,循環ラインL2aを制御する制御部6と、を備える。オゾンガス供給ラインL1aは、オゾンガス供給ラインL1aにおけるオゾンガスの流通の可否を切り替え可能な開閉バルブ13と、オゾンガス供給ラインL1aにおける開閉バルブ13の下流側のガス圧力を計測可能な圧力計14と、を有する。制御部6は、圧力計14の計測値と、溶媒の飽和蒸気圧以下となるように設定された任意の圧力閾値と、を比較して、開閉バルブ13を切り替え制御する。圧力計14の計測値が圧力閾値以上となった場合に、開閉バルブ13を閉状態にする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
オゾンガスを供給可能なオゾンガス供給ラインと、
気液混合器を介して前記オゾンガスが供給され、当該オゾンガスを溶解可能な溶媒を循環する循環ラインと、
前記オゾンガス供給ラインを制御する制御部と、
を備え、
前記気液混合器は、
前記溶媒が循環している循環状態において当該溶媒が流通する溶媒流通路と、
前記溶媒流通路に接続して設けられ、前記オゾンガス供給ラインから供給されたオゾンガスを当該溶媒流通路に導入するオゾンガス導入路と、
を有し、
前記オゾンガス供給ラインは、
当該オゾンガス供給ラインにおける前記オゾンガスの流通の可否を切り替え可能な第１開閉バルブと、
当該オゾンガス供給ラインにおける前記第１開閉バルブの下流側のガス圧力を計測可能な圧力計と、
を有し、
前記制御部は、前記圧力計の計測値と、前記溶媒の飽和蒸気圧以下となるように設定された任意の圧力閾値と、を比較して、前記第１開閉バルブを切り替え制御することを特徴とするオゾン水の生成装置。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記循環状態における前記溶媒の温度を計測して導出した当該溶媒の蒸気圧が、前記圧力閾値として設定され、
前記圧力計の計測値が前記圧力閾値以上となった場合に、前記第１開閉バルブを閉状態にすることを特徴とする請求項１記載のオゾン水の生成装置。
【請求項３】
前記オゾンガス供給ラインは、当該オゾンガス供給ラインにおける前記第１開閉バルブの下流側に、当該下流側に流入した水分を排出可能な排出ラインが設けられており、
前記排出ラインは、当該排出ラインにおける前記水分の流通の可否を切り替え可能な第２開閉バルブを、有していることを特徴とする請求項１記載のオゾン水の生成装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記循環状態における前記溶媒の温度を計測して導出した当該溶媒の蒸気圧が、前記圧力閾値として設定され、
前記圧力計の計測値が前記圧力閾値以上となった場合に、前記第２開閉バルブを開状態にすることを特徴とする請求項３記載のオゾン水の生成装置。
【請求項５】
前記オゾンガス供給ラインにおける前記第１開閉バルブの下流側に、前記水分を検知可能なセンサが設けられており、
前記制御部は、前記センサにより前記水分を検知した場合に、前記第２開閉バルブを開状態にすることを特徴とする請求項３記載のオゾン水の生成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記圧力計の計測値が前記オゾンガスの供給圧力よりも大きくなった場合に、前記第１開閉バルブを閉状態にすることを特徴とする請求項１記載のオゾン水の生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン水の生成装置に貢献可能な技術に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
オゾンを溶媒（例えば純水等の原料水）に溶解して得られるオゾン水は、強い酸化力を持つことから、例えば上水道や食品の殺菌などに利用されてきた。このようなオゾン水の利用は、オゾンが最終的には酸素に分解し易く、残留薬品等を残すことも無いため、環境に優しい手段として評価されている。
【０００３】
近年、例えば精密電子部品（例えば半導体素子やＦＰＤ等のディスプレイ部品）等の各種工業部品を製造する際に行われている洗浄工程においても、オゾン水を利用する試みが進んでおり、当該オゾン水の高濃度化や工業的に安定供給すること等が、検討されている。
【０００４】
特許文献１では、まずオゾンガスを冷却（濃縮）して得たオゾン水を再気化し、その再気化して得たオゾンガス（濃縮オゾンガス）を冷却式捕集器で捕集し、更に当該捕集物（液体オゾンまたは固体オゾン）を水に溶解してオゾン水を得る構成により、オゾン水を高濃度化することが開示されている。
【０００５】
特許文献２では、原料水（例えば２５℃以下（好ましくは５℃～２０℃の原料水）に対しオゾンガスおよび炭酸ガスを同時に溶解して得た洗浄液を、４５℃以上に加温した状態で基材上のレジスト膜（有機皮膜）に接触させる構成により、当該洗浄液のオゾン濃度を高濃度で維持し、レジスト膜を除去し易くすることが開示されている。
【０００６】
特許文献３では、オゾンガス生成装置（特許文献３では、酸素ガスを原料とする装置）のオゾンガスと原料水とを気液混合器により混合してオゾン水を生成するものであって、当該オゾンガス生成装置と気液混合器との間にオリフィスを設けた構成により、オゾンガス生成装置側が負圧状態（すなわち常圧（約１０１．３３ｋＰａ）未満の状態）になることを防止でき、オゾンガス溶解効率を高めることが開示されている。
【０００７】
特許文献４では、オゾン水を循環するオゾン水循環ラインと、そのオゾン水循環ラインから排出される排オゾンガスと原料水とを接触させるオゾンガス接触機構（フッ素樹脂で形成された浸透膜）と、を有した構成により、当該排オゾンガスを有効利用して、オゾン水を高濃度化することが開示されている。
【０００８】
特許文献５では、オゾンガス生成装置（特許文献５では、酸素ガスを原料とする装置）のオゾンガスと原料水とを気液混合器により混合してオゾン水を生成するものであって、当該原料水によって低濃度化し過ぎたオゾン水（特許文献５では符号３４で示すタンク内のオゾン水）を当該気液混合器に通過させる構成により、オゾン水を高濃度化することが開示されている。
【０００９】
非特許文献１では、オゾンが外的要因（例えば、電気的スパーク，分解を誘発するコンタミ等によるトリガ）により急激な自己分解反応を起こし得る場合に、当該自己分解反応を抑制する抑制剤としてＣＦ
４
ガスを適用することが開示されている。
【００１０】
特許文献１～５に示す構成によれば、ある程度のオゾン濃度（例えば１００ｐｐｍ程度）のオゾン水を生成できる可能性はあるが、比較的大きい酸化力を必要とする洗浄工程では、更なる高濃度（例えば半導体素子の洗浄工程では２００ｐｐｍ以上）のオゾン水が要求されるものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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