(57)【要約】【課題】オゾンが溶解したオゾン水に磁気力を作用させ十分な洗濯又は洗浄作用を発揮させる洗濯・洗浄方法、洗濯装置及び洗浄装置を提供すること。【解決手段】槽内にオゾンが溶解したオゾン水を供給し、該槽内で被洗濯物を洗濯する洗濯装置において、洗濯槽内に供給されるオゾン水又は槽内のオゾン水Ｑに磁気力（永久磁石３０、３０からの磁束）を作用させる磁気供給手段を設けた。オゾン水に磁気力を作用させることにより、水中に存在する荷電粒子にローレンツ力が働き、オゾン水が活性化すると考えられ、その結果、被洗濯物又は被洗浄物の汚れや汚染物が効果的に除去される。【選択図】      図２
2004201823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾンが溶解したオゾン水を使用して被洗濯物又は被洗浄物を洗濯又は洗浄する洗濯・洗浄方法において、
前記オゾン水に磁気力を作用させることを特徴とする洗濯・洗浄方法。
【請求項２】
槽内にオゾンが溶解したオゾン水を供給し、該槽内で被洗濯物を洗濯する洗濯装置において、
前記槽内に供給されるオゾン水又は槽内のオゾン水に磁気力を作用させる磁気供給手段を設けたことを特徴とする洗濯装置。
【請求項３】
槽内にオゾンが溶解したオゾン水を供給し、該槽内に固体の被洗浄物を浸漬し、該被洗浄物の固体表面を洗浄する洗浄装置において、
前記槽内に供給されるオゾン水又は槽内のオゾン水に磁気力を作用させる磁気供給手段を設けたことを特徴とする洗浄装置。
【請求項４】
洗浄液噴射手段を具備し、該洗浄液噴射手段からオゾンの溶解したオゾン水を固体の被洗浄物に噴射し、該被洗浄物の固体表面を洗浄する洗浄装置において、
洗浄液噴射手段から噴射するオゾン水に磁気力を作用させる磁気供給手段を設けたことを特徴とする洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオゾンが溶解したオゾン水を使用して被服等の洗濯物又は半導体ウエハ等の固体の被洗浄物を洗濯・洗浄する洗濯・洗浄方法、洗濯装置及び洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の洗濯装置としては、外槽内及び該外槽内で回転する内槽（回転ドラム）を備え、外槽内にオゾンが溶解したオゾン水を収容すると共に、該オゾン水に界面活性剤（洗剤）を加えて、内槽を回転させながら、該内槽に投入された被洗濯物を洗濯する洗濯機がある。この種の洗濯機としては、予めオゾンを溶解して生成したオゾン水を使用することもあるが、特許文献１に示すように、外槽内の内槽（回転ドラム）下部に位置する部分で直接オゾンガスを水中に散気させ、オゾンを溶解するようにしたものもある。
【０００３】
また、半導体ウエハ等の固体表面を洗浄する洗浄装置としては、槽内に半導体ウエハ等の固体の被洗浄物を収容し、該槽内に超純水にオゾンを溶解したオゾン水を供給し、被洗浄物の表面を洗浄する洗浄装置がある。この場合、必要に応じてオゾン水に酸性薬品等を添加する場合もある。
【０００４】
オゾンを溶解したオゾン水は、他の薬品に比較して使用後にオゾンが分解して酸素に戻るため、二次公害の少ない環境に優しい洗濯方法といえる。しかしながら、水中にオゾンのみ或いはオゾンと洗剤や薬品を溶解しただけの洗浄液で被洗濯物又は半導体ウエア等の洗浄物を洗濯又は洗浄した場合は、十分な洗濯又は洗浄作用を発揮できないという問題もあった。
【０００５】
また、廃水、地下水、河川水、湖沼水、海水、槽内水などの水を浄化するための水処理方法として、特許文献２に示すように、被処理水にオゾンを注入して浄化を行う際に、被処理水に磁気力を作用させ活性化させ、その後被処理水中の凝集物質を濾過により除去することにより処理水を得る水処理方法がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２９９６５５号公報
【特許文献２】
特開平９−１１７７８３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、被処理水に磁気力を作用させる技術を利用してオゾンを溶解したオゾン水、又は該オゾン水に洗剤又は薬品を添加しただけの洗浄液では被洗濯物の汚れや半導体ウエハ等の固定の被洗浄物の固体表面に付着した汚染物を除去することができないという問題点を解決し、十分な洗濯又は洗浄作用を発揮できる洗濯・洗浄方法、洗濯装置及び洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、オゾンが溶解したオゾン水を使用して被洗濯物又は被洗浄物を洗濯又は洗浄する洗濯・洗浄方法において、オゾン水に磁気力を作用させることを特徴とする。
【０００９】
上記のようにオゾン水に磁気力を作用させることにより、オゾン水、又は該オゾン水に洗剤又は薬品を添加しただけの洗浄液で被洗濯物の汚れや被洗浄物の固体表面に付着した汚染物でも効果的に除去することができることが、実験的に確認できた。このようにオゾン水に磁気力を作用（磁気力を作用させた水にオゾンを溶解させても同じ）させることにより、オゾン水中にどのような現象が発生するかは定かではないが、オゾン水に磁気力を作用させることにより、水中に存在する荷電粒子にローレンツ力が働き、オゾン水が活性化すると考えられ、その結果、被洗濯物又は被洗浄物の汚れや汚染物が効果的に除去されると推測される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、槽内にオゾンが溶解したオゾン水を供給し、該槽内で被洗濯物を洗濯する洗濯装置において、槽内に供給されるオゾン水又は槽内のオゾン水に磁気力を作用させる磁気供給手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記のように磁気供給手段を設け、槽内に供給されるオゾン水又は槽内のオゾン水に該磁気供給手段からの磁気力を作用することにより、請求項１に記載の発明と同様、被洗濯物の汚れや汚染物が効果的に除去される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、槽内にオゾンが溶解したオゾン水を供給し、該槽内に固体の被洗浄物を浸漬し、該被洗浄物の固体表面を洗浄する洗浄装置において、槽内に供給されるオゾン水又は槽内のオゾン水に磁気力を作用させる磁気供給手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記のように磁気供給手段を設け、槽内に供給されるオゾン水又は槽内のオゾン水に該磁気供給手段からの磁気力を作用することにより、請求項１に記載の発明と同様、被洗浄物の固体表面の汚染物が効果的に除去される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、洗浄液噴射手段を具備し、該洗浄液噴射手段からオゾンの溶解したオゾン水を固体の被洗浄物に噴射し、該被洗浄物の固体表面を洗浄する洗浄装置において、洗浄液噴射手段から噴射するオゾン水に磁気力を作用させる磁気供給手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
上記のように磁気供給手段を設け、洗浄液噴射手段から噴射するオゾン水に磁気力を作用させることにより、請求項１に記載の発明と同様、被洗浄物の固体表面に付着した汚染物が効果的に除去される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明に係る洗濯方法を実施する業務用洗濯装置の構成例を示す図であり、図１は洗濯装置の側面構成を示す図、図２は洗濯装置の正面構成を示す図である。図において、１０は洗濯機で、該洗濯機１０は固定式の洗濯槽外筒１１と該洗濯槽外筒１１の中に配置され水平回転軸１３で回転可能に支持された洗濯槽内筒（回転ドラム）１２を具備する。洗濯槽内筒１２の外周壁には、図示は省略するが多数の孔が設けられ、洗濯槽外筒１１内の洗浄液が該多数の孔を通して洗濯槽内筒１２に流入出するようになっている。
【００１７】
水平回転軸１３の端部にはプリー１７が設けられ、該プリー１７とモータ１５の主軸に設けられたプリー１６との間にはベルト１８が懸架され、洗濯槽内筒１２がモータ１５により回転するようになっている。洗濯槽外筒１１の底部の液溜り１０ａには継手２４が設けられ、該継手２４の先端にはオゾンガスを供給するオゾンガス供給口２４ａが液溜り１０ａ内に開口している。
【００１８】
２１はオゾン発生装置であり、該オゾン発生装置２１で発生したオゾンガスはストップバルブ２２、オゾンガス供給管２３及び継手２４を通して、オゾンガス供給口２４ａから液溜り１０ａ内に放出される。液溜り１０ａの底部にはバルブ２０を介して排水管１９が接続されている。オゾンガス供給口２４ａには洗浄液Ｑ中で被洗濯物に直接オゾンガスが当るように、散気やオゾンガス注入のための特別な装置や機器を設けていないが、このような特別な装置や機器を設けてもよい。
【００１９】
１４は開閉扉であり、該開閉扉１４はその中央部がガラス又はアクリル樹脂等の非磁性体材からなり、該非磁性体材の外表面に複数個（図では２個）のフェライト製の永久磁石３０、３０を、その当接面いずれもＮ極（又はＳ極）になるように取り付けた。また、永久磁石３０、３０はその発する磁気力が洗濯中、洗濯槽内筒１２の洗浄液Ｑに作用する位置に取り付ける。これにより、図３に示すように、永久磁石３０、３０から発する磁束Ｆは洗濯槽内筒１２の洗浄液Ｑを通り、オゾンの溶解した洗浄液Ｑに磁気力が作用することになる。
【００２０】
上記構成の洗濯装置において、開閉扉１４を開き、布製品の被洗濯物を洗濯槽内筒１２に入れ、図示しない制御装置の自動洗濯開始ボタンを押すと、温水（４０℃〜５０℃）が排水管１９及びバルブ２０を通して洗濯槽外筒１１に供給され、更に洗濯槽内筒１２の外周壁の多数の孔を通して洗濯槽内筒１２に流入する。洗浄液Ｑの水位が所定の水位になったら、洗剤を投入する。洗剤には高分子電解物質を含む洗剤を使用している。次にストップバルブ２２を開いてオゾン発生装置２１からオゾンガスをオゾンガス供給管２３、継手２４を通して洗浄液Ｑ中に注入する。
【００２１】
上記オゾンガスの注入は洗濯工程が終了するまでの１５〜２０分間行う。ここで、オゾンガスは流量１〜２ノルマルリッタ（０℃−１気圧の標準状態）／分、オゾン量０．３〜２．０ｇ／ｈとする。洗浄工程終了によりストップバルブ２２を閉じてオゾンガスを停止する。永久磁石３０、３０からの磁気力（磁束密度）は、例えば７，２００ガウス（使用範囲６，８００〜１２，０００ガウス、好ましくは７，０００ガウス以上）のものが使用される。
【００２２】
上記のように洗浄液Ｑに開閉扉１４に取り付けた永久磁石３０、３０からオゾンの溶解した洗浄液Ｑに磁気力が作用する。このようにオゾンの溶解した洗浄液に磁気力を作用させて洗濯物を洗濯することにより、洗浄液Ｑに洗剤のみを添加した場合、或いはオゾンガスのみを注入した場合、更に洗剤の添加とオゾンガスを注入した場合に比較して、洗浄作用が大幅に向上する。
【００２３】
例えばワイシャツの洗浄を行った場合、洗浄液Ｑにオゾンガス及び磁気力を加えないで洗剤のみを加えて洗濯した場合、不合格率（襟に汚れが残り再洗いが必要なものの比率）は約１０％であった。他は上記と同じ条件で、オゾンガスのみを注入した場合、不合格率は５〜６％にまで減少した。上記のように開閉扉１４の外表面に永久磁石３０、３０を取り付けた場合、不合格率は１％にまで減少した。また、この状態でオゾンガスの注入を止めて他は同じ条件で洗濯したところ不合格率約１０％となり、磁気力を加えるのみでは洗浄力増強の効果は見られなかった。
【００２４】
上記洗濯装置で、魚類等の生臭い臭いのついた布巾を洗濯した場合、オゾンガス注入のみでは取り切れなかった臭気が磁気力を作用させることにより、略完全に取りきれることが確認された。上記のようにオゾン水に磁気を作用させることにより、オゾン水中にどのような現象が発生するかは、定かではない。しかしながら、オゾン水に磁力を作用させることにより、水中に存在する荷電粒子にローレンツ力が働き、オゾン水が活性化すると考えられ、その結果、洗浄力が向上したものと推測される。
【００２５】
なお、上記実施例では、開閉扉１４の非磁性体部分の外表面にフェライト製の永久磁石３０、３０を取り付けた例を示したが、永久磁石３０、３０はフェライト製に限定されないことは当然である。また、永久磁石に限定されるものではなく、電磁石でもよいことも当然である。また、磁石を取り付ける位置も開閉扉に限定されるものではなく、洗浄液に磁気力が作用する位置で、槽壁面等の磁石を取り付ける部分及びその周囲が非磁性体でできていればよい。また、洗濯機は上記のように洗濯槽外筒１１及び洗濯槽内筒１２を具備する業務用の洗濯機に限定されるものではないことは当然である。
【００２６】
また、上記例では洗濯機の槽内にあるオゾンが溶解したオゾン水に磁気力を作用させる例を示したが、洗濯機の槽外で、水にオゾンを溶解したオゾン水を製造し、該オゾン水に磁気力を作用させ、該磁気力を作用させたオゾン水を洗濯機の槽内に供給するようにしてもよい。また、磁気力を作用させたオゾン水を洗濯中循環させるように構成してもよい。
【００２７】
図４は半導体ウエハ等の被洗浄基板を洗浄する洗浄装置の構成例を示す図である。図において、４０は洗浄槽であり、該洗浄槽４０の側部には洗浄液循環槽４１が設けられている。洗浄槽４０内には半導体ウエハ等の被洗浄基板Ｗが配置できるように構成されており、洗浄槽４０内の洗浄液Ｑは洗浄槽４０の底部からポンプ４２により、フィルタ４３を通して洗浄液循環槽４１に供給され、洗浄液循環槽４１をオーバフローした洗浄液Ｑは洗浄槽４０に流入し、洗浄液Ｑは循環するようになっている。洗浄液循環槽４１の底部には散気部４４が配置され、散気部４４にオゾン発生装置４５からオゾンガスが気泡化されて供給されるようになっている。
【００２８】
また、洗浄槽４０の壁面には複数の磁石４６が設けられ、洗浄槽４０内の洗浄液Ｑに該磁石４６からの磁気力（磁束）が作用するようになっている。また、４７は洗浄槽４０に洗浄液として超純水を供給する純水供給管、４８は洗浄槽４０内の洗浄液Ｑが所定レベルを越えたら、流出される流出管である。
【００２９】
上記洗浄装置において、純水供給管４７を通して洗浄槽４０に供給された洗浄液Ｑは、ポンプ４２によりフィルタ４３に送られ、洗浄液Ｑ中の異物は除去され洗浄液循環槽４１に供給され、該洗浄液循環槽４１で散気部４４からオゾンガスが注入され、オゾンが溶解した洗浄液Ｑは洗浄液循環槽４１をオーバフローして洗浄槽４０に流入して循環する。このオゾンが溶解した洗浄液Ｑに磁石４６からの磁気力が作用し、活性化するから、被洗浄基板Ｗの表面に付着した汚染物は効果的に除去される。
【００３０】
なお、上記例では洗浄槽４０の壁面（槽壁は非磁性体からなる）に設けられた磁石（永久磁石又は電磁石）４６から洗浄槽４０内の洗浄液Ｑに磁気力を作用させる例を示したが、磁石の取り付け位置はこれに限定されるものではなく、洗浄液循環槽４１内の洗浄液Ｑに作用させるようにしてもよい。また、洗浄液Ｑにオゾンガスを注入する位置もどこでもよい。例えばフィルタ４３を通った後の洗浄液循環路４９に洗浄液に磁気力を作用させる磁気反応器５０を設け、該磁気反応器５０を通り、磁気力が作用した洗浄液Ｑにオゾン発生装置４５からのガスを注入するようにしてもよい。また、磁気の印加は、よりユースポイント（洗浄場所）に近い場所で磁気を作用させた方がよい。
【００３１】
図５は半導体ウエハ等の被洗浄基板を洗浄する洗浄装置の構成例を示す図である。図において、６１、６２は洗浄ノズルであり、該洗浄ノズル６１、６２はそれぞれ回転機構６０の基板支持部材６３に外周部が挟持された半導体ウエハ等の被洗浄基板Ｗに対向して配置され、該被洗浄基板Ｗの表面に洗浄液（主に純水）６４を噴射するようになっている。洗浄ノズル６１、６２のそれぞれに洗浄液６４を供給する洗浄液供給管６５、６６にはそれぞれ磁気反応オゾン注入器６７、６８が接続されている。また、それぞれの磁気反応オゾン注入器６７、６８にはオゾン発生装置６９からオゾンガスが供給されるようになっている。
【００３２】
上記磁気反応オゾン注入器６７、６８はそれぞれ洗浄液供給管６５、６６を通して供給される洗浄液６４、６４に磁気力を作用させると共に、該磁気力を作用させて活性化した洗浄液６４、６４にオゾン発生装置６９からのオゾンガスを混合させ、オゾンを洗浄液中に溶解させるようになっている。従って、各洗浄ノズル６１、６２から噴射される洗浄液は磁気力が作用し、且つオゾンが溶解した洗浄液となる。
【００３３】
回転機構６０の回転軸７０にはプリー７１が固定され、モータ７２の回転軸７３にもプリー７４が固定され、プリー７１とプリー７４にはベルト７５が懸架されている。モータ７２を回転すると、回転機構６０が回転し、被洗浄基板Ｗも回転するようになっている。被洗浄基板Ｗの洗浄はモータ７２を起動して被洗浄基板Ｗを回転し、その状態で各洗浄ノズル６１、６２から上記磁気反応オゾン注入器６７、６８で磁気力が作用し、且つオゾンが溶解した洗浄液を被洗浄基板Ｗの表面に噴射する。これにより、洗浄液は回転する被洗浄基板Ｗの遠心力により、固体表面を均一に流れ、洗浄する。この時洗浄液には上記のように磁気力が作用しオゾンが溶解しているから、被洗浄基板Ｗの表面に付着している付着物は効果的に除去される。
【００３４】
被洗浄基板Ｗの洗浄が終了した場合、モータ７２を高速回転して被洗浄基板Ｗを高速回転させ、その表面に付着した洗浄液を遠心力で飛散させて乾燥（スピン乾燥）させる。なお、被洗浄基板Ｗを洗浄した洗浄液はカバー７６の排水口７７から排水される。
【００３５】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００３７】
請求項１に記載の発明によれば、オゾン水に磁気を加えることにより、オゾン水が活性化され、被洗濯物又は被洗浄物の汚れや汚染物が効果的に除去される洗濯・洗浄方法を提供できる。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、磁気供給手段を設け、槽内に供給されるオゾン水又は槽内のオゾン水に該磁気供給手段からの磁気力を作用させることにより、被洗濯物の汚れや汚染物が効果的に除去できる洗濯装置を提供できる。
【００３９】
請求項３に記載の発明によれば、磁気供給手段を設け、槽内に供給されるオゾン水又は槽内のオゾン水に該磁気供給手段からの磁気力を作用することにより、被洗浄物の固体表面の汚染物が効果的に除去できる洗浄装置を提供できる。
【００４０】
請求項４に記載の発明によれば、磁気供給手段を設け、洗浄液噴射手段から噴射するオゾン水に磁気力を作用させることにより、被洗浄物の固体表面に付着した汚染物が効果的に除去できる洗浄装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る洗濯装置の側面構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る洗濯装置の正面構成例を示す図である。
【図３】本発明に係る洗濯装置の開閉扉の外表面に取り付けた磁石の磁束の流れを示す図である。
【図４】本発明に係る洗浄装置の概略構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る洗浄装置の概略構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０            洗濯機
１１            洗濯槽外筒
１２            洗濯槽内筒
１３            水平回転軸
１４            開閉扉
１５            モータ
１６            プリー
１７            プリー
１８            ベルト
１９            排水管
２０            バルブ
２１            オゾン発生装置
２２            ストップバルブ
２３            オゾンガス供給管
２４            継手
３０            永久磁石
４０            洗浄槽
４１            洗浄液循環槽
４２            ポンプ
４３            フィルタ
４４            散気部
４５            オゾン発生装置
４６            磁石
４７            純水供給管
４８            流出管
４９            洗浄液循環路
５０            磁気反応器
６０            回転機構
６１            洗浄ノズル
６２            洗浄ノズル
６３            基板支持部材
６４            洗浄液
６５            洗浄液供給管
６６            洗浄液供給管
６７            磁気反応オゾン注入器
６８            磁気反応オゾン注入器
６９            オゾン発生装置
７０            回転軸
７１            プリー
７２            モータ
７３            回転軸
７４            プリー
７５            ベルト
７６            カバー
７７            排水口
【図１】
2004201823.tif 000003
【図２】
2004201823.tif 000004
【図３】
2004201823.tif 000005
【図４】
2004201823.tif 000006
【図５】
2004201823.tif 000007