(57)【要約】  【課題】  循環によるオゾン水の温度上昇や汚れ発生に対策を講じる必要がなく、ユースポイントで必要とされる分だけオゾン水を製造することのできるオゾン水製造装置を提供する。  【解決手段】  オゾン水製造装置１は、原料となるガスの流量を制御する流量コントローラ４、５と、原料となる水の流量を測定する流量計１２と、水の圧力を制御する昇圧ポンプ１３と、オゾンガスと水を混合してオゾン水を生成するオゾン水生成部８と、ユースポイント１９に供給されるオゾン水の圧力を測定する圧力センサ１７を備える。昇圧ポンプ１３は、圧力センサ１７により測定されるオゾン水の圧力が一定となるように、水の圧力を制御し、流量コントローラ４、５は、流量計１２により測定される水の流量に応じて、ガスの流量を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料となるガスの流量を制御するガス流量制御部と、
原料となる水の流量を測定する水流量測定部と、
前記水の圧力を制御する水圧力制御部と、
前記ガスと前記水を混合してガス溶解水を生成するガス溶解水生成部と、
ユースポイントに供給される前記ガス溶解水の圧力を測定する圧力測定部と、
を備え、
前記水圧力制御部は、前記圧力測定部により測定される前記ガス溶解水の圧力が一定となるように、前記水の圧力を制御し、
前記ガス流量制御部は、前記水流量測定部により測定される前記水の流量に応じて、前記ガスの流量を制御することを特徴とするガス溶解水製造装置。
【請求項２】
前記ガス溶解水の濃度を測定する濃度測定部と、
前記濃度測定部により測定される前記ガス溶解水の濃度に基づいて、前記ガス溶解水の濃度の実測値と目標値とのずれを小さくするように前記ガスの流量を制御する制御部と、
を備える、請求項１に記載のガス溶解水製造装置。
【請求項３】
前記水圧力制御部は、０．１ＭＰａ〜１ＭＰａの圧力範囲内で、前記水の圧力を制御する、請求項１または請求項２に記載のガス溶解水製造装置。
【請求項４】
前記ガス溶解水生成部は、ベンチュリー効果を利用して前記ガスと前記水を混合する混合器を備える、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のガス溶解水製造装置。
【請求項５】
前記ガス溶解水生成部に供給される前記水を脱気処理する脱気処理部を備える、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のガス溶解水製造装置。
【請求項６】
前記原料となるガスはオゾンガスであり、前記ガス溶解水はオゾン水である、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のガス溶解水製造装置。
【請求項７】
前記オゾンガスを生成するオゾンガス生成部を備え、
前記オゾンガス生成部は、前記オゾンガスの生成に用いる放電用の電極を備えており、
前記電極を保持する保持部材は、ステンレス鋼を材料とし、１０ｍｍ以上の肉厚を有する、請求項６に記載のガス溶解水製造装置。
【請求項８】
原料となるガスの流量を制御するガス流量制御工程と、
原料となる水の流量を測定する水流量測定工程と、
前記水の圧力を制御する水圧力制御工程と、
前記ガスと前記水を混合してガス溶解水を生成するガス溶解水生成工程と、
ユースポイントに供給される前記ガス溶解水の圧力を測定する圧力測定工程と、
を含み、
前記水圧力制御工程では、前記圧力測定工程で測定される前記ガス溶解水の圧力が一定となるように、前記水の圧力を制御し、
前記ガス流量制御工程では、前記水流量測定工程で測定される前記水の流量に応じて、前記ガスの流量を制御することを特徴とするガス溶解水製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料となるガスと水を混合してガス溶解水を製造するガス溶解水製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイス工場や液晶などの電子部品製造工場における製品の洗浄は、製造プロセスの複雑化、回路パターンの微細化に伴ってますます高度化している。例えば、機能水（超純水など）に高純度のガスまたは高純度ガスと薬品とを溶解した特殊な液体（洗浄液と呼ばれる）を使用して、シリコンウエハに付着した微粒子、金属、有機物などを除去している。
【０００３】
洗浄処理方式としては、複数のシリコンウエハを同時に浸漬及び洗浄操作を繰り返す“バッチ処理方式”のほかに、多品種少量生産の製品に対応して１枚のウエハごとに薬品洗浄及び超純水洗浄を行う“枚葉処理方式”が採用される。枚葉処理方式は、バッチ処理方式と比べて、ウエハ１枚当たりの洗浄工程時間（タクトタイム）が長く、洗浄液の使用量が多くなるために、タクトタイムの短縮及び洗浄液使用量の低減が求められている。現状、短時間での効果的な洗浄及び洗浄液使用量を低減するために、複数の機能水並びに薬品を単独または同時に使用して、短時間で洗浄工程を切り替える高度な洗浄プロセスが行われている。
【０００４】
機能水としては、超純水にオゾンガスを溶解したオゾン水が用いられる。オゾン水は、一般的にオゾン水製造装置で製造される。洗浄プロセスの高度化及び複雑化に伴い、短時間での洗浄装置へのオゾン水の供給及び停止が要求されるが、従来の装置は一旦オゾン水の製造を停止すると、再度、要求オゾン濃度及び要求流量のオゾン水の供給が可能となるまでに一定の時間（立ち上がり時間）を要する。そこで、洗浄装置へのオゾン水の供給要求に応じるために、オゾン水製造装置でオゾン水を常時製造し、洗浄装置に連続的に供給していた。その結果、洗浄装置に過剰のオゾン水が供給されることになり、シリコンウエハの洗浄に使用されない未使用のオゾン水は排水として洗浄装置から排出されていた。
【０００５】
そこで、従来、ユースポイントにおけるオゾン水の使用量に関わらず、一定濃度及び一定圧力のオゾン水を供給でき、かつ、未使用のオゾン水を再利用できる循環式のオゾン水供給装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
従来の循環式のオゾン水供給装置では、図４に示すように、水とオゾンガスをオゾン溶解槽１２に供給してオゾン水を生成し、オゾン水をオゾン溶解槽１２から循環槽２１に供給し、循環槽２１からオゾン水送水配管２２を介してユースポイントに供給し、ユースポイントにて消費されなかったオゾン水をオゾン水戻り配管２３を介して循環槽２１に戻し、再び、循環槽２１からユースポイントにオゾン水を供給する。そして、オゾン溶解槽１２槽内圧力、循環槽２１内圧力、オゾン水戻り配管２３内圧力がそれぞれ一定に維持され、循環槽内圧力が、オゾン溶解槽内及びオゾン水戻り配管内の各圧力よりも低い圧力に制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１１７６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のオゾン水供給装置では、再利用するオゾン水（未使用のオゾン水）を循環させる循環式であるため、オゾン水（未使用のオゾン水）の循環によるオゾン水の温度上昇や汚れ発生に対策を講じる必要があった。そこで、ユースポイントで必要とされる分だけオゾン水を製造する技術の開発が望まれていた。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、循環によるオゾン水の温度上昇や汚れ発生に対策を講じる必要がなく、ユースポイントで必要とされる分だけオゾン水を製造することのできるガス溶解水製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のガス溶解水製造装置は、原料となるガスの流量を制御するガス流量制御部と、原料となる水の流量を測定する水流量測定部と、水の圧力を制御する水圧力制御部と、ガスと水を混合してガス溶解水を生成するガス溶解水生成部と、ユースポイントに供給されるガス溶解水の圧力を測定する圧力測定部と、を備え、水圧力制御部は、圧力測定部により測定されるガス溶解水の圧力が一定となるように、水の圧力を制御し、ガス流量制御部は、水流量測定部により測定される水の流量に応じて、ガスの流量を制御する。
【００１１】
この構成により、ユースポイントに供給されるガス溶解水の圧力が一定となるように、水の圧力が制御されるとともに、ガス溶解水生成部に供給される水の流量に応じてガスの流量が制御されるので、ユースポイントで必要とされる分だけガス溶解水が製造される。例えば、ユースポイントで大量のガス溶解水が必要とされる場合、ユースポイントに供給されるガス溶解水の圧力が一定とされるので、大量の水がガス溶解水生成部に供給されることになり、その水の量に応じてガス溶解水生成部に大量のガスが供給される。その結果、大量のガス溶解水が製造される。また、ユースポイントで少量のガス溶解水しか必要とされない場合、ユースポイントに供給されるガス溶解水の圧力が一定とされるので、少量の水がガス溶解水生成部に供給されることになり、その水の量に応じてガス溶解水生成部に少量のガスが供給される。その結果、少量のガス溶解水が製造される。このように、ユースポイントで必要とされる分だけガス溶解水を製造することができる。また、従来のように、循環によるガス溶解水の温度上昇や汚れ発生に対策を講じる必要がない。
【００１２】
また、本発明のガス溶解水製造装置は、ガス溶解水の濃度を測定する濃度測定部と、濃度測定部により測定されるガス溶解水の濃度に基づいて、ガス溶解水の濃度の実測値と目標値とのずれを小さくするようにガスの流量を制御する制御部と、を備えてもよい。
【００１３】
この構成により、ガス溶解水の濃度に基づいてガスの流量が制御され、ガス溶解水の濃度の実測値と目標値とのずれを小さくする（ずれをなくす）ことが可能になる。したがって、一定期間（例えば数日）運転しなかった後に運転を再開する場合など、ガス溶解水の濃度の実測値と目標値にずれが生じやすい場合にも、目標値に近い濃度のガス溶解水を製造することができる。
【００１４】
また、本発明のガス溶解水製造装置では、水圧力制御部は、０．１ＭＰａ〜１ＭＰａの圧力範囲内で、水の圧力を制御してもよい。
【００１５】
この構成により、高圧力（０．１ＭＰａ〜１ＭＰａ）に昇圧された状態で水とガスが混合されるので、高濃度のガス溶解水を製造することができる。
【００１６】
また、本発明のガス溶解水製造装置では、ガス溶解水生成部は、ベンチュリー効果を利用してガスと水を混合する混合器を備えてもよい。
【００１７】
この構成により、ベンチュリー効果を利用してガスと水を効率よく混合することが可能になる。
【００１８】
また、本発明のガス溶解水製造装置では、ガス溶解水生成部に供給される水を脱気処理する脱気処理部を備えてもよい。
【００１９】
この構成により、脱気処理によって水の中の余剰ガスを除去することができ、ガスを水に溶解し易くすることが可能になる。
【００２０】
また、本発明のガス溶解水製造装置では、原料となるガスはオゾンガスであり、ガス溶解水はオゾン水であってもよい。
【００２１】
この構成により、オゾン水をユースポイントで必要とされる分だけ製造することができる。また、従来のように、循環によるオゾン水の温度上昇や汚れ発生に対策を講じる必要がない。
【００２２】
また、本発明のガス溶解水製造装置では、オゾンガスを生成するオゾンガス生成部を備え、オゾンガス生成部は、オゾンガスの生成に用いる放電用の電極を備えており、電極を保持する保持部材は、ステンレス鋼を材料とし、１０ｍｍ以上の肉厚を有してもよい。
【００２３】
この構成により、オゾンガスの生成に用いる放電用の電極の保持部材の強度を十分に高くすることができ、高圧力（０．１ＭＰａ〜１ＭＰａ）のオゾンガスを生成することが可能になる。
【００２４】
本発明のガス溶解水製造方法は、原料となるガスの流量を制御するガス流量制御工程と、原料となる水の流量を測定する水流量測定工程と、水の圧力を制御する水圧力制御工程と、ガスと水を混合してガス溶解水を生成するガス溶解水生成工程と、ユースポイントに供給されるガス溶解水の圧力を測定する圧力測定工程と、を含み、水圧力制御工程では、圧力測定工程で測定されるガス溶解水の圧力が一定となるように、水の圧力を制御し、ガス流量制御工程では、水流量測定工程で測定される水の流量に応じて、ガスの流量を制御する。
【００２５】
この製造方法によっても、上記の製造装置と同様に、ユースポイントに供給されるガス溶解水の圧力が一定となるように、水の圧力が制御されるとともに、ガス溶解水生成部に供給される水の流量に応じてガスの流量が制御されるので、ユースポイントで必要とされる分だけガス溶解水が製造される。例えば、ユースポイントで大量のガス溶解水が必要とされる場合、ユースポイントに供給されるガス溶解水の圧力が一定とされるので、大量の水がガス溶解水生成部に供給されることになり、その水の量に応じてガス溶解水生成部に大量のガスが供給される。その結果、大量のガス溶解水が製造される。また、ユースポイントで少量のガス溶解水しか必要とされない場合、ユースポイントに供給されるガス溶解水の圧力が一定とされるので、少量の水がガス溶解水生成部に供給されることになり、その水の量に応じてガス溶解水生成部に少量のガスが供給される。その結果、少量のガス溶解水が製造される。このように、ユースポイントで必要とされる分だけガス溶解水を製造することができる。また、従来のように、循環によるガス溶解水の温度上昇や汚れ発生に対策を講じる必要がない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、循環によるガス溶解水の温度上昇や汚れ発生に対策を講じる必要がなく、ユースポイントで必要とされる分だけガス溶解水を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるオゾン水製造装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における放電体の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における放電体の断面図である。
【図４】従来のオゾン水製造装置の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるオゾン水製造装置の構成を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるガス量フィードバック制御の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態のガス溶解水製造装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、半導体デバイスや液晶などの電子部品の洗浄に用いられるオゾン水製造装置の場合を例示する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態のガス溶解水製造装置の構成を、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態のオゾン水製造装置の構成を示す説明図である。図１に示すように、オゾン水製造装置１は、原料となる第１ガス（Ｏ2ガス）と第２ガス（ＣＯ2ガスまたはＮ2ガス）の供給源２、３と、それぞれのガス（第１ガスと第２ガス）の流量を制御する流量コントローラ４、５を備えている。なお、第２ガス（ＣＯ2ガスまたはＮ2ガス）は必ずしも必須ではなく、第１ガス（Ｏ2ガス）のみを用いてもよい。第１ガスと第２ガスは、圧力センサ６で圧力を測定された後、オゾンガス生成部７へ送られる。オゾンガス生成部７は、放電によって、第１ガス（Ｏ2ガス）と第２ガス（ＣＯ2ガスまたはＮ2ガス）からオゾンガスを生成するための放電体７０を備えている（図２および図３参照）。オゾンガス生成部７で生成されたオゾンガスはオゾン水生成部８へ送られる。
【００３０】
また、オゾン水製造装置１は、原料となる水（超純水）の供給源９を備えている。このオゾン水製造装置１には、原料となる水の中の余剰ガス（酸素、窒素、炭酸ガスなど）を除去するために、脱気処理をする脱気処理部１０が備えられている。なお、脱気処理は、例えば脱気処理膜を介して真空引きを行うなどの公知の方法を利用することができる。また、オゾン水製造装置１には、水の流量を調整するためのバルブ１１と、水の流量を測定するための流量計１２が設けられている。原料となる水は、流量計１２で流量が測定された後、昇圧ポンプ１３へ送られ、昇圧ポンプ１３で圧力を調整された後、オゾン水生成部８へ送られる。オゾン水生成部８へ送られる水の圧力は、例えば、０．１〜１．０ＭＰａに設定される。
【００３１】
オゾン水生成部８は、オゾンガスと水を混合してオゾン水を生成する混合器１４を備えている。混合器１４は、ベンチュリー効果を利用してガスと水を混合するものが望ましい。そのような混合器１４として、例えば、アスピレータやエジェクターなどが用いられる。生成されたオゾン水は、気液分離タンク１５に送られる。気液分離タンク１５では、オゾン水とガス（排ガス）が分離される。この気液分離タンク１５には、オゾン水の水位を測定するために水位センサ１６が設けられてもよい。気液分離されたオゾン水は、圧力センサ１７で圧力が測定され、バルブ１８を介してユースポイント１９（例えば、多チャンバー式の枚葉型洗浄装置など）に送られる。また、気液分離されたオゾン水は、オゾン水濃度計２０で濃度が測定された後、ドレン２１に排出される。一方、排ガスは、バルブ２２を介して排ガス分解触媒２３へ送られて分解処理された後、圧力リリーフバルブ２４で大気圧に戻されて、排気口２５から排出される。
【００３２】
圧力リリーフバルブ２４では、急激な圧力変動を防いで圧力を一定に保つことができる点で、エアー制御式のリリーフ弁を採用することが望ましい。なお、急激な圧力変動が発生するおそれがない場合には、バネ式のリリーフ弁を採用することもできる。バネ式のリリーフ弁は、エアー制御式のリリーフ弁に比べて安価であり、低コスト化を図るうえで有利である。
【００３３】
ここで、図面を参照して、オゾンガス生成部７の放電体７０の構成について説明しておく。図２は、放電体７０の平面図であり、図３は、放電体７０の断面図である。図２および図３に示すように、オゾンガス生成部７の放電体７０は、互いに対向する円形電極面を有する対の低圧電極７１及び高圧電極７２と、両電極の対向する電極面の間に配置される誘電体７３及び円板形空間７４を有している。円板形空間７４は、対向する電極面の間にあって穏やかな放電が生じる空間であり、この空間へ酸素を含む原料ガス（第１ガスと第２ガス）を流すと放電により酸素がオゾンに変換される。
【００３４】
高圧電極７２は、高圧交流電源の高圧側に接続され、低圧電極７１は、交流電源の低圧側（アース）に接続される。図２および図３に示すように低圧電極７１の電極面は、多数の互いにほぼ平行に伸長するトレンチ溝（同心状に配置される溝）を有している。トレンチ溝の構造は、公知のものと同様とすることができる。
【００３５】
高圧電極７２は、保持部材７５に支持される絶縁体７６及び誘電体７３の間の金属層により形成される。この保持部材７５は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を材料とし、１０ｍｍ以上（好ましくは１６ｍｍ以上）の肉厚を有している。誘電体７３は、円板状の単結晶サファイアからなり、高圧電極７２は、サファイアの裏面に施した銀系のメタライズ層により形成される。この場合、トレンチ溝の山部と誘電板表面の間の空間が放電空間となる。例えば、トレンチ溝の山部と誘電板表面の間の距離は、０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍ（好ましくは０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍ）である。半導体製造に使用されるようなクリーンなオゾンガスを必要とする場合は、誘電体７３の材料はクリーンな材質であるサファイアが適当であるが、高純度が要求されない場合は、誘電体７３をアルミナセラミックス等のセラミックス材により形成することができる。
【００３６】
原料ガスは、入口通路７７、外周空間７８を経て円板形空間７４へ導入され、円板形空間７４内をほぼ半径方向内向きに流され、低圧電極７１の中心部に設けられる中心空間７９へ集められ、案内通路８０を経て電極の半径方向外方へ案内される。なお、原料ガスは、円板形空間７４内をほぼ半径方向内向きに流される代りに半径方向外向きに流されてもよい。その場合、原料ガスは、最初に案内通路８０を経て中心空間７９へ供給され、円板形空間７４内をほぼ半径方向外向きに流され、外周空間７８を経て入口通路７７へ案内される。
【００３７】
高圧電極７２は、高周波高圧交流電源の高圧側へ連結され、低圧電極７１は、同電源の低圧側へ連結され、両電極の間の円板形空間７４に高圧交流電圧が印加され両電極の間の円板形空間７４にマイルドな放電が生じる。この円板形空間７４を通り、酸素を含む原料ガス（第１ガスと第２ガス）が流され、その一部がオゾンに変換される。図２および図３の放電体７０においては、原料ガスが多数のトレンチ溝を横切る方向に流され、放電密度の高い溝の頂部を必ず通過するので、高濃度のオゾンを発生することが可能である。
【００３８】
以上のように構成されたオゾン水製造装置１について、その動作を説明する。
【００３９】
本発明の実施の形態のオゾン水製造装置１を用いてオゾン水を製造する場合には、まず、原料となる第１ガス（Ｏ２ガス）と第２ガス（ＣＯ２ガスまたはＮ２ガス）を供給源２、３から供給する。ガス（第１ガスと第２ガス）の流量が流量コントローラ４、５によって制御される。一方、原料となる水（超純水）を供給源９から供給する。水の流量は、流量計１２によって測定される。本実施の形態では、図１において破線矢印で示すように、流量コントローラ４、５は、流量計１２により測定される水の流量に応じて、ガスの流量を制御する。
【００４０】
第１ガスと第２ガスは、圧力センサ６で圧力を測定された後、オゾンガス生成部７へ送られる。オゾンガス生成部７では、放電によって、第１ガス（Ｏ2ガス）と第２ガス（ＣＯ2ガスまたはＮ2ガス）からオゾンガスが生成される。生成されたオゾンガスは、オゾン水生成部８へ送られる。一方、原料となる水は、流量計１２で流量が測定された後、昇圧ポンプ１３へ送られ、昇圧ポンプ１３で圧力を調整された後、オゾン水生成部８へ送られる。昇圧ポンプ１３は、０．１ＭＰａ〜１ＭＰａの圧力範囲内で、オゾン水生成部８へ送る水の圧力を制御する機能を備えている。このような昇圧ポンプ１３として、例えば、遠心ポンプが用いられる。本実施の形態では、昇圧ポンプ１３は、圧力センサ１７により測定されるオゾン水の圧力が一定となるように、水の圧力を制御する。このとき、水の圧力とオゾンガスの圧力との差圧は、１５０ＫＰａ以内であることが望ましい。
【００４１】
オゾン水生成部８の混合器１４では、オゾンガスと水を混合してオゾン水が生成され、生成されたオゾン水は、気液分離タンク１５に送られる。気液分離タンク１５では、オゾン水とガス（排ガス）が分離され、気液分離されたオゾン水は、圧力センサ１７で圧力が測定され、バルブ１８を介してユースポイント１９（例えば、多チャンバー式の枚葉型洗浄装置など）に送られる。
【００４２】
このような本実施の形態のオゾン水製造装置１によれば、ユースポイント１９に供給されるオゾン水の圧力が一定となるように、水の圧力が制御されるとともに、オゾン水生成部８に供給される水の流量に応じてガスの流量が制御されるので、ユースポイント１９で必要とされる分だけオゾン水が製造される。
【００４３】
例えば、ユースポイント１９で大量のオゾン水が必要とされる場合、ユースポイント１９に供給されるオゾン水の圧力が一定とされるので、大量の水がオゾン水生成部８に供給されることになり、その水の量に応じてオゾン水生成部８に大量のガスが供給される。その結果、大量のオゾン水が製造される。
【００４４】
一方、ユースポイント１９で少量のオゾン水しか必要とされない場合、ユースポイント１９に供給されるオゾン水の圧力が一定とされるので、少量の水がオゾン水生成部８に供給されることになり、その水の量に応じてオゾン水生成部８に少量のガスが供給される。その結果、少量のオゾン水が製造される。これにより、従来に比べて、使用ガス量を削減することが可能になる。また、従来に比べて、排水量の削減も可能になる。
【００４５】
このように、本実施の形態のオゾン水製造装置１では、ユースポイント１９で必要とされるオゾン水の流量が変動した場合であっても、ユースポイント１９で必要とされる分だけ一定濃度（一定圧力）のオゾン水を供給することができる。したがって、多チャンバー式枚葉型洗浄装置に適している。また、本実施の形態のオゾン水製造装置１では、オゾン水を循環させる必要がないので、従来のように、循環によるオゾン水の温度上昇や汚れ発生に対策を講じる必要がない。
【００４６】
また、本実施の形態のオゾン水製造装置１では、高圧力（０．１ＭＰａ〜１ＭＰａ）に昇圧された状態で水とガスが混合されるので、高濃度のオゾン水を製造することができる。
【００４７】
また、本実施の形態のオゾン水製造装置１では、ベンチュリー効果を利用することにより、ガスと水を効率よく混合することが可能になる。
【００４８】
また、本実施の形態のオゾン水製造装置１では、脱気処理によって水の中の余剰ガスを除去することができるので、オゾンガスを水に溶解し易くすることが可能になる。
【００４９】
また、本実施の形態のオゾン水製造装置１では、オゾンガスの生成に用いる放電用の電極の保持部材７５の強度を十分に高いので、高圧力（０．１ＭＰａ〜１ＭＰａ）のオゾンガスを生成することが可能になる。
【００５０】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態のオゾン水製造装置について説明する。ここでは、第２の実施の形態のオゾン水製造装置が、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００５１】
図５は、第２の実施の形態のオゾン水製造装置の構成を示す説明図である。図５に示すように、本実施の形態のオゾン水製造装置１は、オゾン水の原料となる第１ガス（Ｏ２ガス）と第２ガス（ＣＯ２ガスまたはＮ２ガス）の流量制御を行うための制御部２６を備えている。
【００５２】
この制御部２６は、オゾン水濃度計２０により測定されるオゾン水濃度（実測値）と、目標とするオゾン水濃度（目標値）とのずれに基づいて、オゾン水の原料となる第１ガス（Ｏ２ガス）と第２ガス（ＣＯ２ガスまたはＮ２ガス）の流量を制御する。この場合、制御部２６は、オゾン水濃度の実測値と目標値とのずれを小さくする（ずれをなくす）ように、第１ガスと第２ガスの総流量にフィードバック制御をかける。
【００５３】
具体的には、図６に示すように、オゾン水濃度の実測値が目標値より大きい場合には、ガス（第１ガスと第２ガスの総流量を減らすように流量補正をし、オゾン水濃度の実測値が目標値より小さい場合には、ガス（第１ガスと第２ガス）の総流量を増やすように流量補正をする。
【００５４】
このような第２の実施の形態のオゾン水製造装置１によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。
【００５５】
その上、本実施の形態では、制御部２６によって第１ガスと第２ガスの総流量にフィードバック制御がかけられるので、オゾン水濃度の実測値と目標値とのずれを小さくする（ずれをなくす）ことが可能である。したがって、一定期間（例えば数日）運転しなかった後に運転を再開する場合など、オゾン水濃度の実測値と目標値にずれが生じやすい場合にも、目標値に近い濃度のオゾン水を製造することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００５７】
例えば、以上の説明では、オゾンガスと水を混合してオゾン水を製造するオゾン水製造装置１について説明したが、オゾンガス以外のガス（例えば、Ｈ2、ＣＯ2、Ｏ2、Ｎ2、Ａｒ、Ｘｅなどのガス）と水を混合したガス溶解水を製造することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかるガス溶解水製造装置は、循環によるガス溶解水の温度上昇や汚れ発生に対策を講じる必要がなく、ユースポイントで必要とされる分だけガス溶解水を製造することができるという効果を有し、例えば半導体デバイスや液晶などの電子部品の洗浄に用いられるオゾン水製造装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１  オゾン水製造装置（ガス溶解水製造装置）
２  供給源
３  供給源
４  流量コントローラ（ガス流量制御部）
５  流量コントローラ（ガス流量制御部）
６  圧力センサ
７  オゾンガス生成部
８  オゾン水生成部（ガス溶解水生成部）
９  供給源
１０  脱気処理部
１１  バルブ
１２  流量計（水流量測定部）
１３  昇圧ポンプ（水圧力制御部）
１４  混合器
１５  気液分離タンク
１６  水位センサ
１７  圧力センサ（圧力測定部）
１８  バルブ
１９  ユースポイント
７０  放電体
７２  高圧電極（電極）
７５  保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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