【手続補正書】
【提出日】平成16年3月3日(2004.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】洗浄方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】空気を加圧する加圧工程と、加圧された空気の中の水分を除去する除湿工程と、除湿された空気を中空糸膜を有するガス分離装置により酸素ガスと窒素ガスとに分離する分離工程と、前記酸素ガスを放電してオゾンを発生させるオゾン発生工程と、前記窒素ガスを放電して窒素ガスイオンを発生させるイオン発生工程と、前記オゾンと前記窒素ガスイオンの少なくとも何れか一方、あるいは混合したガスを被洗浄物に吹き付ける洗浄工程とを有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】請求項１記載の洗浄方法において、前記ガス分離装置により分離された酸素ガスを冷却する冷却工程を有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項３】請求項１または２記載の洗浄方法において、前記ガス分離装置により分離された窒素ガスを加熱する加熱工程を有することを特徴とする洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は種々の被洗浄物をオゾンを含む空気により洗浄するようにした洗浄技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品を殺菌洗浄したり、食品の製造や梱包のための食品製造装置を殺菌洗浄したり、食品の包装容器ないし包装物を殺菌洗浄するために、物理的洗浄方式と化学的洗浄方式とがある。半導体装置や液晶基板の製造装置にあっては、同様の洗浄方式が用いられている。化学的洗浄方式としては殺菌剤を含む洗浄液を被洗浄物に吹き付ける方式があるが、食品や食品の包装容器そして半導体装置などには不適当であるため、オゾンを含む空気を被洗浄物に吹き付ける技術が開発されている。また、物理的洗浄方式には、被洗浄物に付着した異物を掻き取ったり、空気を吹き付けて異物を吹き飛ばす方式がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
オゾンを食品やその製造装置などの被洗浄物に吹き付けると、被洗浄物の表面に付着した細菌を殺菌することができることから、食品などの種々の被洗浄物の洗浄に利用されている。しかしながら、これまでに開発されたオゾン発生装置は、多量のオゾンを連続的に発生させることが困難であり、多量に発生させるには非常に高価な装置となる。また、洗浄物に対してノズルなどから連続的にオゾンを吹き付けるような場合には少量のオゾンしか発生できないと有効な洗浄を行うことができないという問題点がある。そのため、連続的に効率良くオゾンを発生させることが必要となっている。
【０００４】
本発明の目的は、連続的に効率良くオゾンを発生させることができ、被洗浄物を効率良く洗浄し得るようにすることにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、オゾンに加えてイオン化したガスを被洗浄物に吹き付て被洗浄物に帯電した静電気を中和することにある。
【０００６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０００８】
すなわち、本発明の洗浄方法は、空気を加圧する加圧工程と、加圧された空気の中の水分を除去する除湿工程と、除湿された空気を中空糸膜を有するガス分離装置により酸素ガスと窒素ガスとに分離する分離工程と、前記酸素ガスを放電してオゾンを発生させるオゾン発生工程と、前記窒素ガスを放電して窒素ガスイオンを発生させるイオン発生工程と、前記オゾンと前記窒素ガスイオンの少なくとも何れか一方、あるいは混合したガスを被洗浄物に吹き付ける洗浄工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の洗浄方法は、前記ガス分離装置により分離された酸素ガスを冷却する冷却工程を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の洗浄方法は、前記ガス分離装置により分離された窒素ガスを加熱する加熱工程を有することを特徴とする洗浄方法。
【００１１】
本発明にあっては、オゾンを連続的に効率良く発生させることができるとともに、イオン化したガスを被洗浄物に吹き付けることができ、被洗浄物をオゾンで洗浄することができるとともに、イオン化したガスにより被洗浄物に帯電した静電気を中和することができる。
【００１２】
【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詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施の形態である洗浄方法を具体化した洗浄工程を示す図である。図示するように、空気はまずコンプレッサなどからなる加圧装置を有する加圧工程１１によって、たとえば、１kgf/cm2以上の圧力に加圧される。加圧された空気は、その中の水分を除去するために除湿装置を有する除湿工程１２に搬送される。この除湿装置としては、たとえば、中空糸膜を束ねた除湿装置を使用することができ、中空糸をその一端部から他端部に案内しながら中空糸の側壁から水蒸気を外部に排出することにより、他端部から排出される空気を乾燥空気とすることができる。
【００１４】
除湿工程１２を経て除湿され乾燥された空気は、冷却装置を有する冷却工程において冷却されることになる。冷却装置としては、除湿空気を案内する流路を冷却液の中に蛇行させた熱交換器を使用することができる。さらには、冷媒が案内される配管の外側に空気を流すことにより冷却するようにしても良く、その場合には空気を冷却することによって凝縮水が空気の中から取り除かれるので、冷却工程と除湿工程とを同時に行うことができる。また、図１に示す場合には、加圧工程１１において加圧された空気を除湿工程１２において除湿した後に冷却工程１３において冷却するようにしているが、冷却工程１３において冷却した後に除湿工程１２において除湿するようにしても良い。
【００１５】
加圧工程１１において前述した圧力以上の圧力となった空気は、除湿されかつ冷却された後に、放電装置を有するオゾン発生工程１４に送られる。オゾン発生工程１４においては、空気を加圧された状態で放電するので、より高い濃度で発生させることができる。ここで発生されたオゾンを有する空気は、洗浄工程１５においてノズルなどから被洗浄物に対して吹き付けられる。これにより、被洗浄物はノズルなどから吹き付けられる空気の噴流によって物理的に洗浄されるとともに、オゾンにより細菌などを殺菌する化学的洗浄とがなされることになる。
【００１６】
図１に示す場合には、冷却工程１３で処理された空気の一部をオゾン発生工程１４に送ることなく、二点鎖線で示すようにバイパス路１６によりバイパスさせて、洗浄工程１５に直接供給するようにしている。したがって、この場合には、冷却工程１３を経た空気の一部を抽出して抽出された空気のみをオゾン発生工程１４に供給した後に洗浄工程１５に供給し、他の空気をバイパス路１６により直接洗浄工程１５に供給するようにしており、両方の空気が混合された後に洗浄工程に供給されることになる。これにより、バイパス路１６を案内される空気とオゾン発生工程１４に案内される空気との割合を調整することによって、オゾン濃度を調整することができる。この割合を調整するために、バイパス路１６に流量調整弁１７を設けるようにしても良く、この弁１７に代えるか、あるいはそれとともに、オゾン発生工程１４に供給される空気の量を同様の流量調整弁１７によって調整するようにしても良い。
【００１７】
このように、図示する洗浄方法にあっては、加圧された状態の空気を放電電極を有するオゾン発生装置によって放電させてオゾンを発生させるようにしたので、オゾン発生効率を向上させることができる。
【００１８】
図２は本発明の他の実施の形態である洗浄方法を示す図であり、前述した加圧工程１１と同様な加圧工程２１と、除湿工程１２と同様な除湿工程２２とを有している。この工程２２を経て加圧されかつ除湿された空気は、酸素ガスと窒素ガスとに分離するためのガス分離工程２３に供給される。このガス分離工程２３には、中空糸膜を有するガス分離装置によって、酸素ガスの濃度が高くなった酸素ガス成分と、窒素ガスの濃度が高くなった窒素ガス成分とに分離される。
【００１９】
中空糸膜を有するガス分離装置としては、多数の中空糸を束ねた状態として、その一端部から空気を供給することによって、中空糸の側壁からＯ2を抽出するようにしたり、中空糸の側壁からＮ2ガスを抽出することによって酸素ガスと窒素ガスとに分離することができる。何れのガスを抽出するかは、中空糸膜の特性によって選択することができる。
【００２０】
ガス分離工程２３により分離されて主として酸素ガスを高い割合で含む酸素ガスは、冷却工程２４において冷却された後にオゾン発生工程２５において放電されてオゾンを含むガスとなる。冷却工程２４は前記冷却工程１３と同様の冷却装置を有しており、オゾン発生工程２５は前記オゾン発生工程１４と同様の放電装置を有している。
【００２１】
一方、ガス分離工程２３において分離され主として窒素ガスを高い割合で含む空気は、加熱工程２６において加熱された後にイオン発生工程２７に供給される。このイオン発生工程２７には放電装置が設けられており、放電により窒素ガスを多く含む空気から陽イオンと負イオンとに生成する。
【００２２】
オゾン発生工程２５によりオゾン生成されたガスと、イオン発生工程２７によりイオン化された窒素ガスとが流路により混合されて洗浄工程２８に供給されるようになっている。したがって、図２に示す場合には、被洗浄物に対してオゾンガスを吹き付けることによる化学的洗浄と物理的洗浄に加えて、被洗浄物が導電性部材であって、その部材がプラス極性かマイナス極性に帯電している場合に、それを除電、つまり静電気を中和することもできる。被洗浄物が何れの極性に帯電しているかによって、窒素ガスに対してイオンの極性が選択される。このように、イオン化されたガスを被洗浄物に吹き付ける場合には、被洗浄物が半導体装置や液晶基板などの場合に有効となる。
【００２３】
オゾン発生工程２５と洗浄工程２８とを結ぶ流路に流量調整弁２９ａを設け、イオン発生工程２７と洗浄工程２８とを結ぶ流路に流量調整弁２９ｂを設けることにより、それぞれの流路から洗浄工程２８に供給されるガスの割合を調整することができ、さらには一方の流路からのみのガスを洗浄工程２８に供給することができる。
【００２４】
図３は本発明のさらに他の実施の形態である洗浄方法を示す図であり、この場合には図２に示す加圧工程２１と同様の加圧工程３１と、除湿工程２２と同様の除湿工程３２と、ガス分離工程２３と同様のガス分離工程３３とを有しており、さらに、冷却工程２４と同様の冷却工程３４と、加熱工程２６と同様の加熱工程３６とを有している。
【００２５】
この場合には、冷却工程３４と加熱工程３６を経たガスは、それぞれ放電工程３５に送られて、その工程３５に設けられた放電電極によりガスの中に含まれる酸素ガスをオゾン化するか、窒素ガスをイオン化するかの何れかが行われる。
【００２６】
オゾン化する場合には、加熱工程３６を休止状態として、冷却された状態のもとでガス中の酸素ガスにオゾンを発生させる。ただし、加熱工程３６を作動状態としてオゾンの発生量を調整するようにしても良い。また、イオン化させる場合には、冷却工程３４を休止状態として、全体的に加熱された状態のガスのうち窒素ガスを放電電極によりイオン化させる。ただし、冷却工程３４を作動状態としてイオン化される窒素ガスの量を調整するようにしても良い。
【００２７】
このように、放電現象によって酸素ガスをオゾン化するか、あるいは窒素ガスをイオン化するかを選択することによって、被洗浄物に対して洗浄工程３８でオゾンによって洗浄するか、あるいはイオンによって静電気を中和するかを選択することができる。
【００２８】
図３に示す場合であっても、放電工程３５に代えて、図２に示すようなオゾン発生工程２５とイオン発生工程２７とを直列的に接続するようにして、連続的にオゾンを発生させるとともに、イオン化させるようにしても良い。
【００２９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００３１】
(1).加圧された状態で空気中の酸素ガスをオゾンを含むガスにすることができるので、効率的に多量のオゾンを生成することができる。
【００３２】
(2).オゾンを含むガスを被洗浄物に吹き付けることによって、化学的洗浄と物理的洗浄とを同時に行うことができる。
【００３３】
(3).被洗浄物に対してオゾンと併用あるいはオゾンに代えてイオン化したガスを吹き付けることができ、被洗浄物に帯電した静電気を中和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である洗浄方法を示す概略図である。
【図２】本発明の他の実施の形態である洗浄方法を示す概略図である。
【図３】本発明のさらに他の実施の形態である洗浄方法を示す概略図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１    加圧工程
１２，２２，３２    除湿工程
１３，２４，３４    冷却工程
１４，２５    オゾン発生工程
１５，２８，３８    洗浄工程
１６          バイパス路
２３，３３    ガス分離工程
２６，３６    加熱工程
３５          放電工程