JPH0833858A

JPH0833858A - 極性流体制御ノズル装置

Info

Publication number: JPH0833858A
Application number: JP6174402A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Horii; 清之堀井
Original assignee: II C KAGAKU KK
Current assignee: II C KAGAKU KK
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【構成】流体噴出ノズル装置であって、ノズルの流体
接触面の少くとも一部には、流体と同じ、もしくは逆の
極性を付与する手段が設けられていることを特徴とする
逆極性流体ノズル装置。【効果】ノズル噴出径の制御が可能となり、噴出流の
バラツキ、液ダレ現象等の不都合を防止することが可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、極性流体制御ノズル
装置に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、気体、液体、気液混相もしくはさらに固体粒子等を
含有した混相流からなる各種流体の噴出流体径を制御
し、ノズルの腐食、摩耗等の劣化や、吐出口部での液シ
ールや液ダレの防止性能等に優れた新しい流体噴出ノズ
ル装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、各種の産業分野に
おいて様々な目的の流体噴射ノズル装置が使用されてい
る。そして、この場合の、流体としては、気体、液体、
気液混相、さらには固体粒子や繊維状固体を含有したも
の等の様々なものが対象となっている。これらの各種の
ノズル装置においては、加圧した液体を絞った径の吐出
口より噴出させるとの原理において共通している。

【０００３】これらの従来装置では、いずれの場合に
も、加圧された流体とノズル内面との接触は極めて厳し
い状態にあり、ノズル内面の摩耗、さらには流体の種類
によってはその腐食という問題が避けられず、また、粘
性流体の場合には、水頭差による吐出量のバラツキ、こ
れら流体によるノズル吐出口部での液ダレ現象が生じノ
ズル噴射流体径そのものの大きさの制御とともに、それ
らの改善が難しいという問題があった。

【０００４】このため、ノズルの寿命の延長、ノズルの
噴出径の制御、さらには吐出量のバラツキ、液ダレの防
止性等の問題の解決は各種の産業利用にとっての焦眉の
課題となっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、流体噴出ノズル装置であって、
ノズルの流体接触面の少くとも一部には、流体と同じ、
もしくは逆の極性を付与する手段が設けられていること
を特徴とする極性流体制御ノズル装置を提供する。

【０００６】この発明は、また、上記の極性の付与を電
界または磁界ピンチ効果によるものとすることや、ノズ
ル吐出口部に極性が付与されていること等をその態様と
してもいる。

【０００７】

【作用】この発明においては、ノズル装置の流体接触面
に極性を付与することにより、この接触面と流体とを非
接触とすることができ、また、ノズルからの流体の吐出
径を制御することも可能となる。しかも、たとえば、半
導体製造用のペースト等の粘性流体を対象とする場合に
は、従来のノズル装置では水頭差による吐出量のバラツ
キ、液ダレ現象が問題になるが、この発明においては、
吐出量のバラツキ、液のシール性、液ダレ性を防止する
ことが可能となる。

【０００８】また、この発明においては、スパイラルノ
ズルとして、この発明の発明者が開発した、コアンダス
パイラルノズルを用いる場合には、この発明の特徴は一
層顕著なものとなる。コアンダスパイラルノズルによる
スパイラル噴流は、いわゆるコアンダ効果の発現と、特
異なスパイラル流の生成として特徴づけられるものであ
り、従来広く利用されている乱流とは本質的に異なる流
体運動の現象を示すものである。このコアンダスパイラ
ル流は、流体の流れる軸方向流とその周囲との速度差、
および１度差が大きく、管軸の流れが速く外側の流れが
遅いという、いわゆるスティーパな速度分布を示す。ま
た、その乱れ度は、通常の乱流が０．２であるとする
と、０．０９と半分以下の値を示し、乱流とは本質的に
異なっている。そして、軸方向ベクトルと半径方向ベク
トルとの合成によって特有のスパイラル流を形成する。

【０００９】コアンダスパイラル流によるノズル噴流の
形成は、基本的には図１によって模式的に示すことがで
きる。すなわち、たとえばこの図１に示すことができる
ように、環状コアンダスリット（１）から、分配室
（２）を介して供給された加圧流体（３）を傾斜面
（４）、もしくは湾曲面に沿って噴出させ、吐出口
（５）よりスパイラル流を吐出させ同時に加圧流体
（３）の噴出により生成する導入口（６）の強い負圧吸
引域から洗浄液からなる流体（７）を導入供給すること
を基本的態様としている。

【００１０】加圧流体（３）は、その種類や、スパイラ
ル流の態様に応じて適宜な圧力とすることができるが、
たとえば１〜１０ｋｇ／ｃｍ²、あるいはそれ以上とす
ることができる。また、傾斜面（４）または湾曲面の傾
斜角（θ）は、５〜７０°程度までとすることができ
る。このノズルにおいて、この発明では、傾斜面（４）
もしくは湾曲面、さらには吐出口（５）の内壁面の全部
または一部に、好ましくは流体と同じ極性を付与するよ
うにする。このようにすることで、コアンダスパイラル
による軸中心流の形成としての流体運動の特徴と同じ極
性の付与との作用効果は相乗的なものとして発現される
ことになる。

【００１１】そこで以下、実施例を示し、さらに詳しく
この発明のノズル装置について説明する。

【００１２】

【実施例】実施例１通常の加圧水ジェットノズルの内壁面にネオジウム磁石
（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石）を配置し、磁束密度８テスラ
によってノズル側にＮ極を配置して水ジェットを噴出さ
せた。なお、ノズル吐出口の内径を５ｍｍとした。ま
た、水は２ｋｇ／ｃｍ²の圧力で供給して噴射させた。

【００１３】ネオジウム磁石によるピンチ効果で、水と
は同じ極性がノズル内壁面に付与されていることで、水
の噴流径は３ｍｍに縮少されていることが確認された。実施例２半導体装置製造のための負極の電荷を有する銀ペースト
吐出のためのペーストディスペンサノズル（ノズル吐出
口内径０．１ｍｍ）の吐出口に、同じ極性の電界極性を
付与し、銀ペーストとは同じ極性となるようにした。

【００１４】電界極性を付与しない場合には、３０ｍｍ
／ｓｅｃのスキャン速度で３００μｍ幅のラインが形成
されていたが、電界極性を付与することで、安定して幅
２００μｍのラインが形成可能とされた。また、その際
に、ペースト供給の終了時には、ノズルの極性を流体流
とは逆の極性とすることで、液ダレを防止した。実施例３図１に例示したコアンダスパイラルノズルを用いた。環
状コアンダスリット（１）の幅は０．１ｍｍ、傾斜面
（４）の傾斜角（θ）を３０°、吐出口（５）の内径を
２０ｍｍとした。外周面にコイルを配置し、直流１００
Ｖ１Ａの条件により通電して傾斜面（４）と吐出口
（５）の内壁面に電界極性を付与した。

【００１５】この場合、環状コイルの断面形状は傾斜面
に対応するように台形とした。環状コアンダスリット
（１）より水系洗浄液を５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で噴出さ
せ、導入口（６）よりこの洗浄液を吸引させた。ノズル
出口よりスパイラル噴流が吐出された。噴流の径は１３
〜１６ｍｍに制御され、噴流は安定していた。

【００１６】

【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明した通
り、ノズル噴出径の制御が可能となり、噴出流のバラツ
キ、液ダレ現象等の不都合を防止することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】コアンダスパイラルノズルを例示した断面図で
ある。

【符号の説明】

１環状コアンダスリット２分配室３加圧流体４傾斜面５吐出面６導入口７流体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体噴出ノズル装置であって、ノズルの
流体接触面の少くとも一部には流体と同じ、もしくは逆
の極性を付与する手段が設けられていることを特徴とす
る極性流体制御ノズル装置。
【請求項２】電界により極性が付与されている請求項
１のノズル装置。
【請求項３】磁界ピンチ効果により極性が付与されて
いる請求項１のノズル装置。
【請求項４】ノズル吐出口部に逆極性が付与されてい
る請求項１、２または３のノズル装置。
【請求項５】ノズル装置がスパイラル流噴出ノズルで
ある請求項１、２、３または４のノズル装置。