JPH04314333A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は洗浄装置、特に微小な
氷を被洗浄物にあてて洗浄を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の高集積化が進み、洗浄技術への
要求も厳しくなってきている。それに伴い種々の洗浄法
が提案され実用に供されてきたが、その中に最近提案さ
れた新しい洗浄装置として、微小な氷をウエハなどにあ
てることにより洗浄を行い、化学蒸着法などによって形
成された膜の洗浄などに用いられている。

【０００３】第２図は文献（三菱電機技報，ＶＯＬ６３
、Ｎｏ．１１、１９８９年、Ｐ９８４−９８７）に記載
の氷洗浄装置の構成図である。図において１０は高圧ス
プレーノズル、２は液体窒素用ノズル、３はホッパー、
４は氷輸送管、５はエゼクタ、６は氷噴射ノズル、７は
水ノズル、２３は水の噴霧、３０は例えばシリコンウエ
ハのような被洗浄物である。また、Ａ、Ｂ、Ｃは本装置
に供給される材料を示しており、Ａは純水、Ｂは液体窒
素、Ｃはガス窒素である。

【０００４】従来の氷洗浄装置は上記のように構成され
、ホッパー３の上部に取り付けられた高圧スプレーノズ
ル１０によりホッパー内で純水を微粒化し、この液滴を
液体窒素用ノズル２から、ホッパー内に供給された液体
窒素により冷却、凍結させることにより微小な氷をつく
る。そしてこの氷と気化した窒素をエゼクタ５により吸
引、氷噴射ノズル６から被洗浄物３０にむけて噴射する
ことにより被洗浄物を洗浄するようにしている。洗浄時
には水ノズル７から被洗浄物表面に純水を流すことによ
って洗浄効果を増している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような氷洗浄装
置は、従来の洗浄法に比べて種々の特徴を有している。 たとえば洗浄効果が大きいこと、環境に全く影響を与え
ない材料のみ（水と窒素）を用いることなどである。し
かし装置として特に製氷器の部分にはいくつかの問題点
があり改善が望まれ、これら問題点は次のとおりである
．

【０００６】（１）従来の氷洗浄装置では水の微粒化に
高圧スプレーノズルを用いているため、つくられる氷の
粒径は通常数十ミクロンが限界であり、これより小さな
氷はつくることができない。このことは狭い隙間の洗浄
や、硬度の低い被洗浄物の洗浄を制限しており、より小
さな氷粒子の製氷がのぞまれる。 （２）高圧スプレーノズルで制御可能なものは供給水圧
のみであり、噴霧量と液滴径を独立に制御するのが困難
であり、運転条件に融通性がない。 （３）高圧スプレーノズルで数十ミクロンの水の微粒子
をつくる場合、噴霧角が大きくなる。このためホッパー
の径を大きくする必要が生じ、ひいては装置の占有床面
積を大きくする。 （４）高圧スプレーノズルで微粒化された液滴の噴霧と
液体窒素の熱交換効率が低く、このこともホッパーを大
きくする原因となっている。また、液体窒素が水の凍結
に有効に使用されないおそれもある。 この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、氷の粒径を変化させることが可能で、より小さな
氷粒子が製氷でき、製氷部の断面積が小さく、凍結効率
が高い氷洗浄装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る洗浄装置
は、二流体ノズルによって水を微粒化し、この水滴を冷
却することにより氷の微粒子を製氷し、これを被洗浄物
に当てるようにしたものである。さらに上記二流体ノズ
ルの噴霧を、この二流体ノズルに隣接して設置された液
体窒素噴射ノズルからの液体窒素噴霧と噴霧混合させる
ことにより、水滴を凍結させ微小な氷粒子を得るように
したものである。

【０００８】

【作用】上記のように水の微粒化に二流体ノズルを用い
るようにしたことにより、氷の粒径を変化させることが
可能で、より小さな氷粒子が製氷できる。また、二流体
ノズルから発生する噴霧は高圧スプレーノズルの噴霧に
くらべてかなり細く、従って製氷部の断面積を小さくで
きる。また、二流体ノズル噴霧と液体窒素噴霧を噴霧混
合することにより熱交換を促進させ凍結効率を高くする
ことができる。

【０００９】

【実施例】第１図はこの発明の一実施例を示す構成図で
あり、１は二流体ノズル、２は液体窒素噴霧ノズル、３
は凍結塔、他は従来の氷洗浄装置の場合と同様である。 上記のように構成された氷洗浄装置の動作を説明する。 二流体ノズル１には純水Ａとガス窒素Ｃが供給され、ガ
ス窒素噴流中で水はせん断力により微粒化され、水滴を
含む噴流２１が形成される。ここでガス窒素のかわりに
空気など他のガスを用いても差し支えない。二流体ノズ
ルでつくることができる水滴の大きさは、約数ミクロン
から数百ミクロンと広い範囲にあり、粒径は供給水量、
供給ガス圧力（供給ガス流量に対応）制御手段（図示せ
ず）により制御することができる。

【００１０】液体窒素噴射ノズル２は、上記二流体ノズ
ル１を取り囲むように凍結塔３の上部に複数個取り付け
られており、ここから液体窒素Ｂが噴射される。噴射さ
れた液体窒素は瞬間的な蒸発（フラッシング）を起こし
、これにより液体窒素自身が微粒化され液体窒素とガス
窒素の混合噴霧２２を形成し、あたかも二流体ノズルの
噴霧のようになる。噴流同士は引き合う性質を有してお
り、このことで二流体ノズルの噴霧２１と液体窒素噴射
ノズルからの噴霧２２は速やかに混合し熱交換を行う。 熱交換により水滴は凍結し氷の粒子となる。この氷粒子
は氷輸送管４を通ってエゼクタ５の駆動力により氷噴射
ノズル６から被洗浄物３０に向かって噴射される。 上記説明では冷媒として液体窒素を用いる場合について
説明したが、水滴の凍結は他の方法によってもよく、ま
た、氷の噴射はエゼクタによらず、たとえば冷却塔の内
圧を高く設定し、この圧力を利用して噴射するようにし
てもよい。

【００１１】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載するような効果を奏する。水の微粒
化に二流体ノズルを用いるようにしたため、比較的簡単
に小さな液滴をつくることができ、かつ粒径の制御も簡
単に行える。また、二流体ノズルの噴霧は、従来の氷洗
浄装置に採用されている高圧スプレーノズルの噴霧に比
べて細いため、凍結部の断面積を小さくすることができ
、装置の小型化に役立つ。さらに液体窒素ノズルを二流
体ノズルに隣接して設置し、噴霧混合させるようにすれ
ば速やかな熱交換が達成でき、従って液体窒素の使用量
を少なく、また、凍結塔を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す氷洗浄装置の構成図
である。

【図２】従来の氷洗浄装置の構成図である。

【符号の説明】

１　　二流体ノズル ２　　液体窒素導入口もしくは液体窒素噴霧ノズル３　
　ホッパーもしくは凍結塔 ４　　氷輸送管 ５　　エゼクタ ６　　氷噴射ノズル ７　　水ノズル １０　　高圧スプレーノズル ２１　　二流体ノズルの噴霧 ２２　　液体窒素の噴霧 ２３　　高圧スプレーノズルの噴霧 ３０　　被洗浄物 Ａ　　　　純水 Ｂ　　　　液体窒素 Ｃ　　　　ガス窒素

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　二流体ノズルにより形成した水の微粒
   子を凍結させる手段と、この手段によってつくられた氷
   の微粒子を噴射する手段とを備えたことを特徴とする洗
   浄装置。
2. 【請求項２】　　二流体ノズルに隣接して液体窒素噴射
   ノズルを備え、上記二流体ノズルからの二流体噴霧と、
   上記液体窒素噴霧を混合させるようにしたことを特徴と
   する請求項１記載の洗浄装置．