具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细地说明。需要说明的是，以下的实施方式是本质上优选的示例，并非旨在限制本发明的适用物或者用途的范围。

《发明的实施方式》

实施方式的气体调节器适用于臭氧发生装置10。如图1所示，臭氧发生装置10以从氧气源5供给的氧气作为原料，并将使用该原料而生成的臭氧气体供给至规定的供给对象。氧气源5例如由填充有氧气的氧气瓶构成。在氧气瓶中填充有例如99.9999％的高纯度氧气。氧气中的水分量例如为50ppb～1000ppb的范围。臭氧气体的供给对象例如为半导体制造设备。

臭氧发生装置10具有除湿部27和装置主体20。装置主体20包括加湿部60、放电单元28、控制部50及电源51作为主要的结构器件。需要说明的是，也可以为省略了除湿部27的结构。装置主体20包括供给路30作为主要的气体流路。供给路30包括从装置主体20的外部到加湿部60的第一流路31及从加湿部60到放电单元28的第二流路32。

供给路30的流入端与连接于氧气源5的除湿部27连接。供给路30的流出端与放电单元28连接。除湿部27例如由选择性地吸附氧气中的水分的吸附式除湿器构成。在除湿部27中，除去该水分以使氧气中的水分量为10ppb以下。即，从除湿部27通过的氧气中的水分量实质上为零。

在第一流路31中输送在除湿部27除去水分后的氧气。在第一流路31的流出端连接有将水分赋予至氧气中的加湿部60。位于加湿部60的下游侧的第二流路32构成为使通过了加湿部60的氧气流出。即，第一流路31的流入端与除湿部27连接，第一流路31的流出端与加湿部60连接。第二流路32的流入端与加湿部60连接，第二流路32的流出端与放电单元28连接。

加湿部60构成将水分赋予至氧气中的气体调节器。加湿部60将具有透水性的树脂管80内的水赋予至气体中。在加湿部60中被赋予了水分的氧气向第二流路32流出。需要说明的是，在加湿部60中加湿后的氧气包含例如300ppb～2000ppb的范围的水分量。

在第一流路31设有流量调节阀43。流量调节阀43调节从除湿部27流出的氧气(即供给至装置主体20的原料气体)的流量。

放电单元28以从第二流路32流出的氧气作为原料生成臭氧气体。放电单元28例如由利用无声放电生成臭氧气体的无声放电式臭氧发生器构成。向规定的供给对象供给在放电单元28中生成的臭氧气体。

控制部50构成为分别对电源51及流量调节阀43进行控制。控制部50使用微型计算机和存储设备(具体而言为半导体存储器)来构成，该存储设备保存用于使该微型计算机工作的软件。需要说明的是，对于流量调节阀43，也可以利用装置主体20的外部的其他控制部来控制。

例如控制部50调节流量调节阀43的开度，使得供给至装置主体20的原料气体的流量接近目标流量。另外，控制部50控制电源51以对放电单元28施加交流电压。

〈气体调节器的详细的结构〉

关于气体调节器(加湿部60)的结构，一边参照图2～图4一边进行详细的说明。加湿部60包括壳体62和水分附加单元70，该壳体62形成有供气体流动的气体流路61，水分附加单元70设置于该气体流路61。

壳体62由金属材料构成。壳体62是热导率高的材料，例如由不锈钢材料构成。壳体62包括壳体主体63、凸缘64及闭塞板65。壳体主体63形成为两端开口的筒状(严格而言为圆筒状)。凸缘64安装于壳体主体63的轴向的一端(左端)部，并闭塞该一端侧的开口。闭塞板65安装于壳体主体63的轴向的另一端(右端)部，并闭塞该另一端侧的开口。在凸缘64的中央部分连接有第一气体管66。在闭塞板65的中央部分连接有第二气体管67。例如第一气体管66构成使第一流路31的气体流入到气体流路61的气体流入管，第二气体管67构成使气体流路61的气体流出至第二流路32的气体流出管。也可以将第二气体管67设为气体流入管，将第一气体管66设为气体流出管。

壳体62配置于空气调节空间S。空气调节空间S设置于导入空气调和装置的半导体制造设备。因此，利用该空气调和装置，将空气调节空间S的空气温度维持在目标温度。

如图2所示，水分附加单元70配置于壳体主体63的内部。如图2及图3所示，水分附加单元70包括第一隔板71、第二隔板72、一根支柱73和多个树脂管80(树脂构件)。

第一隔板71及第二隔板72形成为圆形板状。第一隔板71及第二隔板72的外径略小于壳体主体63的内径。因此，第一隔板71及第二隔板72在壳体主体63的内侧嵌合于壳体主体63。第一隔板71靠近第一气体管66配置，第二隔板72靠近第二气体管67配置。在第一隔板71及第二隔板72沿轴向贯通有多个圆形的孔74。

支柱73夹设于第一隔板71与第二隔板72之间。支柱73是圆柱状的长条构件。支柱73的长度方向的一端与第一隔板71的轴心部紧固连结。支柱73的长度方向的另一端与第二隔板72的轴心部紧固连结。

在凸缘64与第一隔板71之间形成有第一集管空间75。在闭塞板65与第二隔板72之间形成有第二集管空间76。在第一隔板71与第二隔板72之间形成有加湿流路77。加湿流路77是气体流路61的一部分，并且构成收纳树脂管80的收纳室。

如图3所示，水分附加单元70包括三个树脂管80。树脂管80的数量仅仅是一个例子。树脂管80也可以为一个或两个，还可以为四个以上。

本实施方式的树脂管80由使水分透过的具有透水性的树脂材料构成。例如树脂管80由PTFE、PFA、ETFE、FEP等氟系树脂材料构成。树脂管80由封入有水的密闭状的中空体构成。

本实施方式的树脂管80形成为螺旋状。更详细而言，各树脂管80包括螺旋状的周壁部81和闭塞该周壁部81的两端的一对闭塞部82、82。周壁部81形成为以沿着第一气体管66及第二气体管67的延伸方向的轴心作为中心进行回转的螺旋状。换言之，周壁部81形成为以沿着壳体62的内周面的方式回转的螺旋状。一对闭塞部82、82分别闭塞周壁部81的长度方向的两端的开口。利用热使周壁部81的两端的开口边缘部熔融后使其闭塞，由此成型一对闭塞部82、82。即，闭塞部82构成使周壁部81的两端的开口边缘部熔接而成的熔接部。由此，能够容易地制造封入有水分的树脂管80。

如图4示意性地所示，对于第一隔板71及第二隔板72而言，多个树脂管80能够装卸。即，第一隔板71及第二隔板72构成将多个树脂管80以能够装卸的方式支承的支承部。

具体而言，在第一隔板71及第二隔板72上设有用于固定树脂管80的固定件90。固定件90形成为形成有在径向上延伸的多个贯通孔91的圆柱状。在固定件90的基端侧形成有外螺纹部(图示省略)。固定件90的外螺纹部与形成于第一隔板71、第二隔板72的螺纹孔(图示省略)紧固连结，由此将固定件90固定于各隔板71、72。

树脂管80的端部的外径略小于固定件90的贯通孔91的口径。通过将树脂管80的端部插入于固定件90的贯通孔91，从而将树脂管80的端部固定于固定件90。通过这样将树脂管80的两端分别固定于固定件90，从而使树脂管80保持于各隔板71、72之间。另一方面，通过从贯通孔91分别拔出树脂管80的两端，从而从各隔板71、72中卸下树脂管80。

-运转工作-

对用于在臭氧发生装置10中产生臭氧的运转工作(臭氧产生方法)进行详细地说明。

当臭氧发生装置10运转时，氧气源5的氧气通过除湿部27。在除湿部27中，进行将来自氧气源5的氧气中的水分除去至10ppb以下的除湿工序。因此，即使氧气源5的氧气中含一定程度的水分或者该氧气的水分量发生变化，经除去工序得到的氧气中的水分量实质上也为零。

通过除湿工序而使水分量为10ppb以下的氧气从第一流路31流入到加湿部60。在加湿部60中，进行将水分赋予至氧气中的加湿工序(详细情况将在后文叙述)。在此，对加湿部60供给利用除湿部27使水分实质上成为零的氧气。因此，即使例如从氧气源5供给的氧气的水分量略微发生变化，供给至加湿部60的氧气中的水分量也几乎不变(保持为零)。因此，对加湿部60的加湿能力造成影响的外在因素减少，所以能够抑制从第一流路31向第二流路32供给的氧气中的水分量的变化。

〈加湿工序的详细情况〉

在上述的加湿工序中，氧气流经第一气体管66后，流入到第一集管空间75。第一集管空间75的氧气在分流至第一隔板71的多个孔74中之后，流入至加湿流路77。

在加湿流路77中，氧气流经多个树脂管80的周围。此时，树脂管80内的水透过树脂管80，向氧气中移动。由此，极微量的水分被赋予至氧气中。被赋予了水分的氧气在分流至第二隔板72的多个孔74中之后，在第二集管空间76合流。第二集管空间76的氧气在流经第二气体管67后，向第二流路32输送。

在这样的加湿工序中，壳体62的周围的空气调节空间S的空气的温度可利用空气调和装置来调节。壳体62由热导率高的不锈钢材料构成，因此流经气体流路61的气体的温度接近于空气调节空间S的空气的温度。树脂管80配置于气体流路61，因此树脂管80内的水温接近于流经气体流路61的气体的温度。由此，树脂管80内的水温接近空气调节空间S的空气的温度，所以能够利用空气调和装置对该水温进行管理。因此，树脂管80内的水温不会大幅变动，所以能够抑制因这样的水温变化而引起释放到气体中的水分量发生变化的情况。

在加湿工序中，在树脂管80内的水赋予至气体中时，氧气透过到树脂管80内。因此，即使从树脂管80释放水分，树脂管80的内压也不会大幅降低。因此，能够抑制因树脂管80的内压变化而引起释放到气体中的水分量发生变化的情况。

在加湿工序中，极微量的水分从树脂管80被赋予至气体中。因此，树脂管80内的水的减少速度极慢，从而到树脂管80内的水耗尽为止的期间足够长。因此，无需频繁地更换树脂管80。

〈水分量的调整〉

在本实施方式的加湿部60中，通过变更树脂管80的数量，能够调整释放到气体中的水分量。具体而言，通过增加安装于水分附加单元70的树脂管80的数量，赋予至气体中的水分量也增大。例如如果所处理的气体流量变成2倍或者目标水分浓度变成2倍，则将树脂管80的数量设为2倍。由此，仅通过简单地变更树脂管80的数量，便能将与气体流量、目标水分浓度对应的量的水分赋予至气体中。

作为调节水分量的手段，也可以变更除树脂管80的数量以外的因素。作为该因素，可举出例如树脂管80的厚度、长度、大小、形状、材质、透水性能等。

-实施方式的效果-

上述实施方式的树脂管80由封入有水的密闭状的中空体构成。因此，不需要现有例那样的运送水的泵、调节所运送的水的温度的冷却单元等。其结果，能实现加湿部60的结构的简化，且同时能稳定地调整赋予至气体中的水分量。

第一隔板71及第二隔板72将多个树脂管80以能够装卸的方式支承。因此，在加湿部60中，能够简单地变更树脂管80的根数，从而能够简单地调整所释放的水分量。另外，树脂管80的更换也简单。

树脂管80的两端通过将树脂熔接而构成闭塞部82、82。因此，能够简单地制造封入有水的树脂管80。

树脂管80形成为螺旋状，因此能够扩大树脂管80的容积、表面积。当树脂管80的容积变大时，能够延长到树脂管80内的水耗尽为止的期间，从而减少树脂管80的更换频率。当树脂管80的表面积变大时，可增大能够赋予至气体中的水分量。因此，能够实现树脂管80乃至壳体62的小型化。

壳体62由金属材料构成且配置于空气调节空间S。因此，树脂管80内的水温由空气调节空间S的温度支配，所以能够可靠地进行水温管理。

《实施方式的变形例》

如图5所示，也可以用隔热材料95覆盖壳体62的周围(一部分或全部)。这样，能够抑制气体流路61的气体温度因壳体62的周围的温度的影响而发生变化的情况。由此，树脂管80的水温由气体流路61的气体温度支配。因此，能够利用流经气体流路61的气体的温度来将树脂管80内的水温管理成恒定。

《其他的实施方式》

在上述实施方式中，树脂构件80由螺旋状的树脂管构成。但是，树脂构件80只要是封入有水的密闭状的中空体，则可以是任意的结构。例如树脂构件80也可以为环状。在该情况下，也可以在大径的环状的树脂构件80的内侧配置小径的环状的树脂构件80。另外，树脂构件80还可以是棒状、平板状、圆弧状、长方体状等。

上述实施方式的气体调节器60以氧气作为对象气体。但是，对象气体并不限于此，例如也可以为氮气、二氧化碳气体、空气等其他气体。另外，气体调节器60所赋予至气体中的水也可以不是纯水，还可以是含其他成分的水(例如淡水、自来水)。

虽然上述实施方式的加湿部60设置于装置主体20内，但也可以将加湿部60设置于装置主体20的外部。

产业上的可利用性

如以上说明那样，本发明对于气体调节器有用。

附图标记说明

60 加湿部(气体调节器)

61 气体流路

62 壳体

71 第一隔板(支承部)

72 第二隔板(支承部)

80 树脂管(树脂构件)

81 周壁部

82 闭塞部(熔接部)

S 空气调节空间