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JP4578644B2 - Dry ice snow jet cleaning device and cleaning method - Google Patents

Dry ice snow jet cleaning device and cleaning method Download PDF

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JP4578644B2 JP2000241622A JP2000241622A JP4578644B2 JP 4578644 B2 JP4578644 B2 JP 4578644B2 JP 2000241622 A JP2000241622 A JP 2000241622A JP 2000241622 A JP2000241622 A JP 2000241622A JP 4578644 B2 JP4578644 B2 JP 4578644B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライアイススノーを用いた洗浄装置並びに洗浄方法に関し、特に複写機のリサイクル部品、半導体ウエハー（エッチング時のバリ）、電気基板、ＭＲヘッド（ディスク読み取り装置）、電気部材のコネクター、プラスチック成形のバリ及び精密部品等に付着した有機物、酸、炭化水素、金属薄膜及びパーティクル等を除去するために有効に活用し得る洗浄装置及びその洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のドライアイススノーを用いて各種被洗浄物を洗浄する装置としては、実開平３−７９８４号公報に開示されている如き装置がある。この洗浄装置は、液化炭酸ガスを断熱膨張させ、雪状のドライアイス（以下「ドライアイススノー」と称する。）を発生させ、このドライアイススノーを被洗浄面に吹き付けて、被洗浄面上の有機物、酸、炭化水素及びその他不純物を除去する装置である。そして、この装置においては、洗浄時ドライアイススノーによって被洗浄面が冷却され、水分、有機物の凝縮液ができるため、赤外線ランプ等を用い加熱し、被洗浄面を例えば２０℃に保つことにより、効率よく洗浄作業ができることが開示されている。
【０００３】
更に、ドライアイススノーを用いて鋼板のスケール除去や洗浄するドライアイスブラスト用の噴射ガンについての考案が、例えば実開平５−４９２５８号公報に開示されている。これは、液化炭酸ガス容器と噴射ガンとの間に微小オリフィスを配し、液化炭酸ガスがこの微小オリフィスを通過する時に生じる断熱膨張によりドライアイススノーを発生させる系統と、このドライアイススノーを発生させる系統とは別に、噴射ガンの中を二重配管構造としこれに窒素ガスを供給する窒素ガス系統を配して、この窒素ガスの圧力により、前記ドライアイススノー発生系統で発生したドライアイススノーを加速せしめる圧力を制御して、ドライアイススノーを被洗浄面に吹き付ける構造としたものである。
【０００４】
このように、ドライアイススノーは約−８０℃の低温度を有しているため、上記洗浄装置による洗浄では、連続的に洗浄を行った場合、被洗浄物の温度低下と同時に洗浄雰囲気温度が降下することとなる。その結果、空気中の水分が結露して、被洗浄物に付着し、酸化等により被洗浄物が使用不可能となってしまうという問題を有していた。そのため前記実開平３−７９８４号公報に示されている構造の装置では、被洗浄物側で被洗浄物を適切な温度にコントロールをする対処が必要であった。そこで、被洗浄物側では何らかの温度制御機器設備等を設置するが必要となり、洗浄する場所に制約が生じ、どこの場所でも洗浄処理をすることができるという具合にはいかないといった問題があった。
【０００５】
又、前記実開平５−４９２５８号公報に開示されているような、ドライアイススノーを発生させる系統と窒素ガスを供給される系統とが別々に配されている噴射ガンでは、噴射ガンに２つの系統が配されている構造になっているため、洗浄作業する上で適切な噴射状態で運転を維持するための操作性に問題があった。 さらに洗浄に用いられるドライアイススノー及び噴射するためのガスは乾燥しているため、これらの流体が配管等との摩擦により静電気が発生し易く、特にドライアイススノーは最大２０，０００Ｖに帯電することがある。そして、この帯電した状態のドライアイススノーで洗浄すると、例えば被洗浄物がＩＣ等の精密半導体部品などの場合には、これを破損させてしまうという問題を有していた。
【０００６】
又、プラスチック成形時に、成形用金型の付着する熱可塑性樹脂片、熱硬化性樹脂片、及びこれらの樹脂に含まれる各種添加剤（可塑剤、安定剤、強化剤、難燃剤、帯電防止剤など）を除去するために、従来は、ブラッシングにより樹脂片を取り除いた後、クリーニング樹脂を実際に射出成形することで金型の洗浄を行っていた。
しかしながら、上記方法は、クリーニング樹脂による金型洗浄の際に量産時の樹脂とは異なるクリーニング樹脂を使用しなければならず、洗浄開始時や量産開始時にクリーニング樹脂又は量産時に使用する樹脂への変更に多大な時間を必要としていた。又、１日に１〜２回、作業者の熟練度にもよるが、１回の洗浄で１〜２時間程度の洗浄時間を必要とし、作業者の違いにより金型の洗浄度合が不均一になり易く、成形機１台あたりの生産効率が非常に悪いという問題があった。
然るに、いずれにしても、上記した如き洗浄作業においては、効率の良い洗浄力を有する方法の出現が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の問題点や不都合を解決し、被洗浄物側で特別な温度制御機器装置等を設備することは必要とせず、ドライアイススノー発生装置さえあれば、いかなる場所でも洗浄を確実に実施可能とし、かつ運転操作を容易にした利便性を有するドライアイススノー噴射洗浄装置並びにその洗浄方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
そして、被洗浄物を直接温度制御せずに連続的に洗浄する場合でも、被洗浄物上に結露すること無く洗浄することを可能にするとともに、被洗浄物に電荷を帯びたドライアイススノーが噴射されて、被洗浄物が損傷する恐れがある場合には、生じた静電気を除電することができて、いかなる場合に於いても被洗浄物を損傷せしめることなく、確実に洗浄することを可能とし、その上噴射洗浄ノズルの噴射状態を容易に適切な状態に調整し得て操作性向上させたドライアイススノー噴射洗浄装置と洗浄方法を提供とともに、更に作業者の熟練度に関係なく、均一な洗浄性と洗浄時間の短縮を可能として、生産効率の向上させ、そしてブラッシングと併用することで、さらに効果的な洗浄を実施することができ、洗浄作業を容易にした利便性を有するドライアイススノー噴射洗浄装置並びにその洗浄方法を提供することを本発明の課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため以下の如き手段をなしたものである。
請求項１に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、ドライアイススノーを噴射するための噴射洗浄ノズル、液化炭酸ガスを貯蔵するための液化炭酸ガス容器、該液化炭酸ガス容器から前記噴射洗浄ノズルまでのドライアイススノー生成供給系統と、噴射用ガス源、該噴射用ガス源から前記噴射洗浄ノズルまでの噴射用ガス供給系統から構成され、液化炭酸ガスを断熱膨張させてドライアイススノーを生成するドライアイススノー噴射洗浄装置において、ドライアイススノー生成供給系統に液化炭酸ガスを間欠供給するための開閉手段を設けてなることを特徴としている。
請求項２に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、上記請求項１のドライアイススノー噴射洗浄装置で、噴射用ガス源に乾燥ガスを用いることを特徴としている。
請求項３に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、上記請求項１又は請求項２記載のドライアイススノー噴射洗浄装置で、噴射用ガス供給系統に噴射用ガスを加温する加熱制御手段を具備してなることを特徴としている。
請求項４に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、上記請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のドライアイススノー噴射洗浄装置で、噴射用ガス供給系統及びドライアイススノー生成供給系統の少なくとも一つの系統に、気体をイオン化するためのイオン化手段を具備していることを特徴としている。
請求項５に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、上記請求項１記載のドライアイススノー噴射洗浄装置で、噴射洗浄ノズルに接続する噴射用ガス系統とドライアイススノー生成供給系統のいずれか一方の配管が、他方の配管を略同軸に含み柔軟性を有する二重配管でなっていることを特徴としている。
請求項６に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、上記請求項５記載のドライアイススノー噴射洗浄装置での噴射洗浄ノズルに接続する二重配管は、噴射用ガス供給系統の配管がドライアイススノー生成供給配管を同軸に含む二重配管でなるとともに、前記噴射洗浄ノズルがその先端を先細り形状に形成してなることを特徴としている。
請求項７に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、上記請求項５記載のドライアイススノー噴射洗浄装置での噴射洗浄ノズルに接続する二重配管は、噴射用ガス供給系統の配管がドライアイススノー生成供給配管を同軸に含む二重配管でなるとともに、前記噴射洗浄ノズルが絞り部を介して先端に向けテーパー状に拡開した形状でなることを特徴としている。
請求項８に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、上記請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のドライアイススノー噴射洗浄装置で、噴射洗浄ノズルが上下方向及び横方向の少なくとも１つの方向に摺動自在に支持されて架台に設備されてなることを特徴としている。
請求項９に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、請求項８記載の噴射洗浄ノズルが上下方向及び横方向の少なくとも１つの方向に摺動自在に支持されている架台が移動用車輪を設備していることを特徴としている。
【００１０】
請求項１０に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄方法は、被洗浄物にドライアイススノーを吹き付けて洗浄する方法であって、ドライアイススノーを間欠的に供給し、噴射用ガスを連続的に供給することを特徴としている。
請求項１１に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄方法は、請求項１０記載のドライアイススノー噴射洗浄方法で、ドライアイススノー生成供給系統に流れる炭酸ガスをイオン化することを特徴としている。
請求項１２に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄方法は、請求項１０又は請求項１１記載のドライアイススノー噴射洗浄方法で、噴射用ガスを温度制御することを特徴としている。
請求項１３に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄方法は、請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記載のドライアイススノー噴射洗浄方法で、噴射用ガスをイオン化することを特徴としている。
請求項１４に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄方法は、請求項１０乃至１３項のいずれか１項に記載のドライアイススノー噴射洗浄方法で、噴射洗浄ノズルを上下方向及び横方向の少なくとも１方向に摺動自在に支持して架台に設備して、噴射洗浄ノズルと被洗浄物との距離を略均一に保持してドライアイススノーを噴射して洗浄することを特徴としている。
請求項１５に係わる発明のドライアイススノー噴射洗浄方法は、請求項１０乃至１４項のいずれか１項に記載のドライアイススノー噴射洗浄方法で、ブラッシングによる洗浄と併用して洗浄を行うことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置の一例を説明する系統概略図であり、図２は本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置に使用する、先端に噴射洗浄ノズルを配した噴射用配管の断面図であり、図３は本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置に好適な先細型噴射洗浄ノズルの要部概略断面図、図４は同じく本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置に好適なテーパー状拡開型噴射洗浄ノズルの要部概略断面図、そして図５は本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置の噴射洗浄ノズルを架台に摺動自在に設備せしめた状態の説明概略図である。
【００１２】
本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、図１に示す如く、液化炭酸ガスＴLを貯蔵する液化炭酸ガス容器１と管２で連結された適宜開閉操作可能な電磁弁等の開閉手段３、そして該開閉手段３より管４で連結されたオリフィスの如き絞り手段５を経てドライアイススノー供給管６により、その先端に噴射洗浄ノズル２３が配された噴射用配管７に連結しているドライアイススノー生成供給系統８が形成されている。
【００１３】
又一方、窒素ガス等の噴射用ガス源容器１１が管１２により開閉弁１３及び圧力調整器１４に連結され、更に管１５によりイオン化手段１６を経て噴射用ガス供給管１７により、先端に噴射洗浄ノズル２３を配した噴射用配管に連結されている噴射用ガス供給系統１８が設けられている。 そして、前記噴射用ガス供給系統１８には噴射用ガスＧを適切な温度に保持するため加熱制御手段１９が例えば管１５に併設されている。
【００１４】
なお、前記ドライアイススノー生成供給系統８に設備される開閉手段３と絞り手段５の機器と、噴射用ガス供給系統１８に設備されるイオン化手段１６や加熱制御手段１９等の設備機器は制御箱２０に集合した状態に一括して収納して設備しておくと、操作運転にあたっての操作を手際よく行うことができて便利である。そして、制御箱２０より延出するドライアイススノー生成供給系統８のドライアイススノー供給管６、及び噴射用ガス供給系統１８の噴射用ガス供給管１７とのそれぞれを噴射洗浄ノズル２３に連結せしめる噴射用配管７は、略同軸の二重管にするとコンパクトになり、更に、これを柔軟性を有する可撓管にすることによって、処理作業の操作性を向上せしめることができる。即ち、噴射洗浄ノズル２３を配した噴射用配管７を片手に持ち、被洗浄物の洗浄したい部分に、噴射洗浄ノズル２３を適宜方向に変化せしめて設定することができて、ピンポイントで洗浄することができる。なお、二重管の内管のみを可撓性の管としてもよい。
【００１５】
又、噴射洗浄ノズル２３を配した噴射用配管７は、例えば図２に図示する如き構造よりなっている。即ち噴射用配管７は、内管２１と該管２１の外側に間隙を保って配された外管２２の略同心二重管よりなっている。そしてその先端には開口した噴射洗浄ノズル２３が緊密に結合して設けられている。一方他端は前記内管２１と連通するよう連結されるドライアイススノー導入口２４と、前記外管２２と連通するよう連結される噴射用ガス導入口２５が配設された導入連結具２６が袋ナット２７によって気密に連結されている。そして前記ドライアイススノー導入口２４には前記ドライアイススノー生成供給系統８のドライアイススノー供給管６が袋ナット２８で気密に連結され、又前記噴射用ガス導入口２５には前記噴射用ガス供給系統１８の噴射用ガス供給管１７が袋ナット２９で気密に連結されている。そして、これらよりなる噴射用配管７に配設される噴射洗浄ノズル２３は低温に適するステンレス鋼で形成することが好ましい。
【００１６】
そして噴射洗浄ノズル２３としては、図２に図示した如きその先端がストレート状に開口するストレート型の噴射洗浄ノズルの外に、図３にその要部の概略断面図を図示する如き、ノズル先端に向けテーパー角度θで先細となった開口２３ａを形成している先細型噴射洗浄ノズル２３Ａを用いることができるし、更に図４にその要部を概略断面図で図示する如く、絞り角度βの絞り部２３ｃを介して先端に向けてテ−パー状に拡開角度αで拡開する開口２３ｂを有するテーパー状拡開型噴射洗浄ノズル２３Ｂ等を用いることができる。
【００１７】
なお、開閉手段３としては、電磁弁とタイマーとそのコントローラー等から構成される。又電磁弁に代えて空気作動弁と電磁弁を組み合せてもよい。
又、前記絞り手段５としてはオリフィスを有した形状でもよいし、ニードル弁等を使用して、洗浄対象物や使用環境に応じて、液化炭酸ガス流量を調整して断熱膨張の度合い即ちドライアイススノーＴSの生成量を適宜調整できるようにしてもよい。又、絞り手段５を配設せずに、噴射洗浄ノズル２３の先端で断熱膨張させてもドライアイススノーＴSを噴射せしめることができる。なお又、加熱制御手段１９としては、具体的にはヒーター１９ａとセンサー１９ｂとそのコントローラー１９ｃから構成される。
更に、イオン化手段１６としては、各種のイオナイザー等を適宜選択して使用することができる。
【００１８】
液化炭酸ガスＴLの容器１としては、高圧ガス容器（ガスボンベ）を使用してもよく、又、低温液化ガス用断熱容器（貯槽）を用い、必要に応じて液化炭酸ガスを加圧し、所望する圧力として使用することもできる。
又、噴射用ガス源Ｇとしては、窒素ガスの他に、炭酸ガス、アルゴンガスや圧縮空気等を用いることができる。これらのガスは噴射用ガス源容器１１としての高圧ガス容器（ガスボンベ）に加圧充填して使用してもよく、又空気の場合は圧縮機で加圧して供給しても良い。この場合、ガスの露点が高いと、ドライアイススノーＴSを噴射する際冷却されて水分が凝結して噴射を阻害することとなるので、露点が高い場合は別途乾燥器又は除湿器（図示せず）を用いて露点を低下せしめて乾燥する必要がある。
本発明は上記した各機器や部材に限定されるものでなく、上記した本発明の要旨を保持する限りにおいて、適宜選択して使用することができる。
【００１９】
以上の如き本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、以下の如く操作運転される。これを図１により説明する。
先ず、液化炭酸ガス容器１内に液状体を保つよう約６ＭＰaの圧力に液化炭酸ガスＴLを管２を経て導出し、電磁弁の如き開閉手段３を適宜開閉操作して間欠的に管４を介して絞り手段５に送給する。前記開閉手段３が開状態となると、絞り手段５のオリフィスで液化炭酸ガスＴLは流量調節されるとともに、同時に略大気圧（約０.１ＭＰa）に断熱膨張されてドライアイススノーＴSが生成され、生成された該ドライアイススノーＴSはドライアイススノー供給管６を経て、噴射用配管７に設けた導入連結具２６のドライアイススノー導入口２４に供給され、そして、噴射洗浄ノズル２３から噴射する。このドライアイススノーＴSは、前記開閉手段３の開閉操作に応じて適宜な間隔をもって間欠的に噴射せしめることができる。
【００２０】
一方、噴射用ガスＧとして例えば窒素ガスは噴射用ガス源容器１１に約１５ＭＰaで充填されている。そして開閉弁１３を開いて噴射用ガスＧを管１２を経て圧力調整器１４に送給する。該圧力調整器１４で１ＭＰa以下の圧力に調整した後、管１５を介してイオン化手段１６に至り、そして該イオン化手段１６で噴射用ガスは必要に応じて適宜イオン化されて噴射用ガス供給管１７を通って、噴射洗浄ノズル２３が配設されている噴射用配管７の導入連結具２６の噴射用ガス導入口２５に供給される。
そして、ここに供給される噴射用ガスＧは、途中管１５で加熱制御手段１９により常温〜７０℃の温度に適宜加温されて供給される。なおその温度は洗浄時のドライアイススノーＴSの噴射時間に応じて適宜選択して調整する。即ち噴射洗浄時間が短い場合にはより低い温度にし、長い時間ではより高い温度にすればよい。又、被洗浄物の汚れの種類や状態に応じて、洗浄効果を高めるために、設定温度を適宜選択して調整するとよい。
【００２１】
このようにして噴射用配管７に供給されたドライアイススノーＴSと噴射用ガスＧは、図２に図示する如く、噴射用ガスＧが噴射用配管７の外管２２を通って、その先端部に配設された噴射洗浄ノズル２３に供給され、その先端の開口内周に沿って大気圧に圧力降下して噴射される。又、ドライアイススノーＴSは内管２１を通って噴射洗浄ノズル２３の先端の略中央から、前記噴射用ガスＧと略同軸に噴射される。そして、これを被洗浄物に向けて噴射せしめることにより、洗浄対象物を適切に洗浄することができるものである。
【００２２】
本発明は、上記した態様で洗浄するものであるが、更に本発明の上記洗浄噴射装置を、以下の如き態様にして運転操作することによりより一層優れた洗浄効果を奏する。
即ち、ドライアイススノーＴSの供給を、開閉手段３の開閉操作により間欠的に行い、一方この間噴射用ガスＧは連続的に供給する。このようにすると、ドライアイススノーＴSは被洗浄物に連続的に供給されないため、これが供給されない間に被洗浄物は噴射用ガスＧで加温され、その結果被洗浄物は急激に温度低下を起こすことはなくなり、被洗浄物が低温状態を持続しないので結露しにくい状態となる。
【００２３】
この場合、噴射用ガス源容器１１から減圧された噴射用ガスＧを加熱制御手段１９で昇温し、噴射洗浄ノズル２３に連続して供給する。一方ドライアイススノーＴSは開閉手段３が開となると、噴射洗浄ノズル２３を介して被洗浄物にドライアイススノーＴSが、被洗浄物に衝突してこれを洗浄することができる。
【００２４】
この間ドライアイススノーＴSの低温冷源により被洗浄物の温度は徐々に降下して来るが、しかし開閉手段３が開から閉となるとドライアイススノーＴSは供給されなくなり、加温した噴射用ガスＧのみが連続的に供給され、被洗浄物の温度を常温に近い状態に戻すことができる。このように噴射用ガスＧを加温することにより、開閉手段３の閉の時間を短時間にすることができ、効率よく洗浄を行うことができる。又噴射用ガスＧとして乾燥（低露点）ガスを使用することにより、被洗浄物をドライな状態に維持することができるので、被洗浄物上に結露を生成せしめることを防止することもできる。
【００２５】
又、被洗浄物が半導体チップのように静電気により損傷が生じる可能性がある場合には、噴射用ガス供給系統１８に設けたイオン化手段１６を運転することにより、液化炭酸ガスが絞り手段５での膨張時等の配管との摩擦で生じる帯電を除電することができるので、帯電によって生じる放電破壊や集塊化する問題が無くなり、常に良好な洗浄が可能となる。なお、噴射用ガスＧとドライアイススノーＴSは、噴射時点で混合されるので、一方のイオン化した流体により、帯電したドライアイススノーＴSも確実に除電せしめることができる。それ故、このイオン化手段１６は、噴射用ガス供給系統１８とドライアイススノー生成供給系統８との両方系統に設置しても良いが、両方に設ける必要はなく、一方の系統のみの設置で十分効果を発揮する。なお、イオン化手段１６を上記例では噴射用ガス供給系統１８に設けたが、ドライアイススノー生成供給系統８に配置しても良いことは勿論である。
【００２６】
又、イオン化手段１６として各種存在するうちで、例えば配管内に電極を配してプラズマを発生させ、その配管を流れる流体をイオン化する方式を用いる場合、ドライアイススノー生成供給系統８にこの電極を設置すると、電極にドライアイススノーＴSが付着、堆積し、詰まりの原因ともなるので、この方式のイオン化手段１６を設置する場合には、ドライアイススノー生成供給系統８に設置せずに、噴射用ガス供給系統１８に設置する方が望ましい。この様に各種あるイオン化手段１６の採用にあたっては、その異なる各方式によって、それぞれが有する特殊性を考慮して適宜設置する系統を検討すればよい。なお、その他イオン化手段１６としては、軟Ｘ線照射式等の方式の装置を用いることもでき、又、洗浄室の雰囲気を所望するイオン化手段により除電することもできる。
【００２７】
なお、スポット的に被洗浄物の任意の部分を洗浄する場合には、噴射洗浄ノズル２３を自由な方向に適宜方向変化せしめ得ることができる装置が便利であり、その場合には、前記した如く制御箱２０より延出するドライアイススノー供給管６と噴射用ガス供給管１７を噴射洗浄ノズル２３に連結せしめる、略同軸の内管２１と外管２の２重管よりなる噴射用配管７を、自在性に富む可撓性管にすればよい。
【００２８】
又、被洗浄物と噴射洗浄ノズル２３の間隔を一定に保つため、噴射洗浄ノズル２３を上下方向及び横方向（前後方向、左右方向）に摺動自在に支持して設備した架台を図５に示す。
架台３０は、図５に示すごとく、例えば三脚３０ｂで支持された基盤３０ａよりなるものやアングル架台などの如き、安定した架台よりなっている。基盤３０ａ上には、左右方向に延びるスライドレール３１ａ、又は前後方向に延びるスライドレール３１ｂよりなる横方向スライドレール３１のうちのいずれかが取り付けられる。図５に於いては左右方向のスライドレール３１ａが配設されている。
【００２９】
そして該横方向スライドレール３１のうちの左右方向スライドレール３１ａには、上下方向に延びる上下方向スライドレール３２を、前記左右方向スライドレール３１ａに沿って摺動するよう設けられている。更に該上下方向スライドレール３２には摺動係合部材３３を介して前記横方向スライドレール３１のうちの前後方向スライドレール３１ｂが配設されている。そして前記摺動係合部材３３の上下方向スライドレール上での摺動で摺動係合部材３３に係合されている前後スライドレール３１ｂが上下方向スライドレール３２に沿って上下に移動する。又前後方向スライドレール３１ｂを前記摺動係合部材３３を支点にして前後方向に力を付与すると、前後方向スライドレール３１ｂは前後方向に移動する。
【００３０】
そして、かかる前後方向スライドレール３１ｂにドライアイススノー噴射洗浄ノズル２３を装着固定して設備しておくと、該噴射洗浄ノズル２３を前後上下左右方向に適宜摺動自在に移動させて被洗浄物との距離を均一に保つことが出来、これにより金型の汚れをより効率的に洗浄することができる。
なお、横方向スライドレール３１の配置については、左右方向スライドレール３１ａと前後方向スライドレール３１ｂの配置位置を図５の配置と逆の位置に配置にしても勿論可能であり、使用勝手に応じて適宜選択して配置すればよい。
又三脚３０ｂの足部にキャスターの如き固定係止機構付移動用車輪３０ｂを設備すると距離調整がより容易になり作業性が向上する。
【００３１】
又、図５においては、被洗浄物である成形用金型が、上下に型開きするタイプの金型を洗浄対象としている例を示したものであるが、左右に型開きするタイプの金型を被洗浄物としても、噴射洗浄ノズル２３の取り付け方向（ドライアイススノーの噴出方向）を略水平方向にすることで対応可能である。
なお又、図５においては、二方向の噴出方向を有するノズルを用いているが、一方向をはじめ複数にすることも可能であり、そして、二方向にドライアイススノーを噴出する噴射洗浄ノズル２３であっても該噴射洗浄ノズル本体を１つにまとめることができる。
【００３２】
なお、洗浄に際し、前記それぞれのスライドレールの移動量を知るための目盛を設けること、および必要に応じ、自動送り機構を設けることで作業を更に容易にすることが可能となる。
又、例えば量産品を処理するための対応として、ドライアイススノー生成供給系統８及び噴射用ガス供給系統１８を複数配置し、複数の噴射洗浄ノズル２３を固定して配し、これに被洗浄物を自動搬送を行うことにより短時間で大量に洗浄することもできる。
更に、パーティクル等のゴミの侵入が問題となる部品の洗浄にあたっては、必要に応じて金属製の二重配管を用いて、雰囲気を所望する方法、例えばクリーンベンチ等により清浄度を維持すると良い。
【００３３】
【実施例】
［実施例１］
実施例１として、図１に図示した系統を有するドライアイススノー噴射洗浄装置を以下の仕様諸元で製作して、これを用いてグリ−スの付着したガラス板を被洗浄物として洗浄処理した。そして、次の如き性能の確認実験を行った。
実験１：ドライアイススノーＴSの間欠供給による噴射洗浄効果の確認実験。
実験２：イオン化手段の設置による除電効果の確認実験。
【００３４】
（ 製作したドライアイススノー噴射洗浄装置の仕様諸元 ）
●ドライアイススノー生成供給系統８
・液化炭酸ガス容器１：高圧ガスボンベ
・液化炭酸ガス充填圧力：約６ＭＰa
・開閉手段３：開閉間隔タイマー付電磁弁
・絞り手段５：ニードル弁
●噴射用ガス供給系統１８
・噴射用ガス源容器１１：高圧ガスボンベ
・噴射用ガスＧ：露点−６５℃の窒素ガス、充填圧力約１５ＭＰa
・圧力調整器１４：常温で供給圧力を０.７ＭＰaの一定圧力に調整して連続的に噴射洗浄ノズル２３に供給
・イオン化手段１６：プラズマ放電方式（米国・イオンシステム社製）
・加熱制御手段１９：比例−積分−微分（ＰＩＤ）制御付電気ヒータ
●噴射洗浄ノズル２３
・噴射構造：ストレート型ノズルで、噴射用ガスＧ及びドライアイススノーＴSの同軸噴射方式
【００３５】
（実験１）
実験１として、上記した実施例１で製作した装置を使用して、グリースの付着したガラス板を洗浄した。実験あたっては
・実験室の温度を１５〜２０℃の温度で行った。
・噴射用ガスの温度を６０℃の一定に制御温度手段１９で制御して供給した。
・周囲湿度（相対湿度：％ＲH）を一般に結露し易い湿気の多い条件、７０〜７３％ＲHとした。
基準試料：上記条件のもとで、周囲湿度７０％ＲHとし、先ずドライアイススノー生成供給系統８における開閉手段３の電磁弁を開にしてドライアイススノーＴSを噴射する噴射時間を０．２５秒、電磁弁を閉にして噴射を停止する停止時間を２．０秒に設定し、間欠的にドライアイススノーＴSを噴射せしめて、１.０kg／minの液化炭酸ガスＴLを供給し、一方噴射用ガス供給系統１８より噴射用ガスＧとして６０℃の窒素ガスを噴射洗浄ノズル２３に流した。この状態の洗浄ではガラス板上には結露の発生はなく、グリースを除去することができることを確認した。そしてこの状態を基準試料とした。
【００３６】
次に、試料１及び試料２として、開閉手段３の電磁弁の開閉間隔を基準試料と同一の電磁弁開状態の噴射時間を０.２５秒、閉状態の停止時間を２.０秒として、周囲湿度と液化炭酸ガスＴLの供給量を以下の如く変化せしめて洗浄処理し、被洗浄物であるガラス板上の結露発生の有無を確認した。
試料１：周囲湿度７２％ＲH、液化炭酸ガスＴLの供給量０.５kg／minとした。
試料２：周囲湿度７３％ＲH、液化炭酸ガスＴLの供給量０.２kg／minとした。
【００３７】
又、試料３及び試料４として、周囲湿度と液化炭酸ガスの供給量を基準試料と同じの周囲湿度７０％ＲH、液化炭酸ガスＴLの供給量１.０kg／minとして、開閉手段３の電磁弁の開閉間隔を以下の如く変化せしめて間欠的にドライアイススノーＴSを噴射せしめて洗浄処理し、被洗浄物であるガラス板上の結露発生の有無を確認した。
試料３：開状態の噴射時間０.２５秒、閉状態の停止時間１.５秒とした。
試料４：開状態の噴射時間０.２５秒、閉状態の停止時間１.０秒とした。
更に、
試料５：周囲湿度を５０％ＲHと低い湿度として、この状態で開閉手段３である電磁弁を開状態に保持して、液化炭酸ガスを１.０kg／minの供給量で連続的に供給してドライアイススノーＴSを連続的に噴射して洗浄した場合について、被洗浄物であるガラス板上の結露発生の有無を確認した。
これら試料１〜５の実験結果を、基準試料とともに表１に表示する。
【００３８】
【表１】

Figure 0004578644
【００３９】
表１で明らかなように、試料１と試料２とでは、噴射せしめる液化炭酸ガスＴLの供給量を基準試料より少なくして、噴射するドライアイススノー量を減じて、洗浄能力を小さくした場合、周囲湿度を高くして結露し易い状態にしても、被洗浄物であるガラス板上に結露することは無く、基準状態と同様に良好な状態で洗浄を行うことができた。
又、試料３及び試料４の如く、周囲湿度を基準状態と同様な状態にし、被洗浄物が基準試料と同一量のドライアイススノーＴSを同一の噴射時間で噴射して冷却された後、被洗浄物が冷却され過ぎない程度に復旧時間を短くするため、開閉手段３である電磁弁を閉状態にして噴射を停止する停止時間を１.５（試料３）、１.０（試料４）と短くしたが、ガラス板上には結露することなく、洗浄を基準試料と同様に良好に行うことができた。
【００４０】
更に、試料５の如く周囲湿度を５０％ＲHまで低く下げて乾燥せしめた状態にした結露し難い状態でも、連続してドライアイススノーＴSを供給し洗浄処理を行うと、洗浄開始直後に結露が発生することが確認された。
このことから、ドライアイススノーＴSの噴射による洗浄では、ドライアイスノーＴSの噴射を間欠運転することと、噴射用ガスＧを連続的に流すことが効果的な洗浄を行う上で、如何に重要であるかを確認することができた。
【００４１】
以上の実験１に於いては、周囲湿度を約７０％ＲH、噴射用ガスＧの温度を６０℃とした場合、ドライアイススノーＴSの噴射時間を０．２５秒、停止時間が１秒以上あれば結露することなく洗浄ができることが確認できた。
しかし実験１は、本発明の一例を示したものであり、例えば、周囲湿度が実験１よりも高湿度の条件の場合には、噴射用ガスＧの制御温度、又はドライアイススノーＴSの供給を休止する開閉手段３を閉状態にした停止時間を1秒以上にすることにより、結露を発生させずに洗浄処理を行うことができることは容易に理解することができる。
【００４２】
（実験２）
次に実験２として、前記実施例１で製作した本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置における噴射用ガス供給系統１８に設けたイオン化手段１６の効果を確認した。
噴射用ガスＧ、ドライアイススノーＴSの供給条件は、実験１の基準試料と同じとした。即ち、ドライアイススノーＴSを供給する開閉手段３の開閉時間は、開時間０．２５秒、閉時間２秒とし、噴射用ガス温度は６０℃とした。なおイオン化手段１６は米国のイオン システム社（Ion System Inc.）製のプラズマ放電イオン化装置を用いた。
【００４３】
先ず、ドライアイススノー生成供給系統８に発生する静電気発生量を確認するため、噴射用ガス供給系統１８は使用運転せずに、ドライアイススノー生成供給系統８に、上記実験１の基準試料と同様の状態の液化炭酸ガスＴLを流して、噴射洗浄ノズル２３の先端付近のドライアイススノーＴSの静電気量を測定した。その結果、静電気は約３,３００Ｖであった。
次に噴射用ガス供給系統１８を運転作動せしめて、噴射用ガスＧを６０℃に昇温し、約７０〜２２５Ｌ/minにて流した。この時、噴射洗浄ノズル２３の先端付近の静電気は約１,６００Ｖであった。
【００４４】
そこで、噴射用ガス供給系統１８に設備したイオン化手段１６のプラズマ放電装置を作動させ、噴射用ガスを６０℃に昇温し、約７０〜２２５Ｌ/minにて流した。この時、噴射洗浄ノズル２３の先端付近の静電気は、略０Ｖとなっていた。
この様に、プラズマ放電装置等のイオン化手段１６を用いることにより、従来ドライアイススノーＴSが帯びていた電荷を略０Ｖとすることができ、いかにプラズマ放電装置等のイオン化手段１６の設備が有効であるかを確認することができた。
【００４５】
上記実施例１の実験１及び実験２に於いては、被洗浄物を閉空間に設置せずに行ったが、洗浄する周囲環境により、被洗浄物をグローブボックスやクリーンベンチ等の如き閉空間内に配して、該閉空間内にイオン化手段を設置することにより、イオン化した流体を閉空間の中に保持することができ、これにより除電をより一層効率的に行うこともできる。
又更に、前記閉空間内を低露点ガス（乾燥ガス）でパージするような状態にしておくと、被洗浄物に結露せしめることなく良好に洗浄することができる。
【００４６】
［実施例２］
次に実施例２として、図５に図示した噴射洗浄ノズル２３を架台３０に配設せしめたドライアイススノー噴射洗浄装置を製作して、これを用いて熱硬化性樹脂成形用の金型を被洗浄物として洗浄処理した。
【００４７】
（ 製作したドライアイススノー噴射洗浄装置の仕様諸元 ）
●ドライアイススノー生成供給系統８
・液化炭酸ガス容器１：高圧ガスボンベ
・液化炭酸ガス充填圧力：約６ＭＰa
・開閉手段３：手動式ボール弁
・絞り手段５：ニードル弁
●噴射用ガス供給系統１８
・噴射用ガス源容器１１：高圧ガスボンベ
・噴射用ガスＧ：露点−６５℃の窒素ガス。充填圧力約１５ＭＰa
・圧力調整器１４：常温で窒素ガス供給圧力を０．１〜０.９ＭＰaの一定圧力に調整して、窒素ガスを不使用または、連続的に噴射洗浄ノズルに供給する。
・イオン化手段１６：プラズマ放電方式（ＭＥＩＳＥＩ社製イオナイザー及び春日電機（株）製ノズル型除電気）。
・加熱制御手段１９：比例−積分−微分（ＰＩＤ）制御付電気ヒータ。
●噴射洗浄ノズル２３
・噴射構造：ストレート型ノズルで、噴射用ガスＧ及びドライアイススノーＴSの同軸噴射方式。
【００４８】
上記した実施例２で製作した装置を使用し、熱硬化性樹脂成形用の金型を被洗浄物として、以下の条件で洗浄処理しを行った。
・室温を１５〜２５℃の温度で行った。
・噴射用ガスの温度を２０〜６０℃の一定に加熱制御手段１９で制御して供給した。
・周囲湿度（相対湿度：％ＲH）を一般に結露し易い湿気の多い条件、４０〜７０％ＲHとした。
【００４９】
上記条件のもとで、周囲湿度４０％ＲHとし、先ず、ブラッシングによる金型に残留した樹脂片除去後、ドライアイススノー生成供給系統８における開閉手段３の手動式ボール弁及び噴射用ガス供給系統１８における開閉弁１３をそれぞれ開にして、０.１kg／minの液化炭酸ガスを供給し、一方噴射用ガス供給系統１８より噴射用ガスＧとして２０℃の窒素ガスを噴射洗浄ノズル２３に流した。そして、ドライアイススノーＴSおよび窒素ガスを連続的に噴射し、上記範囲の洗浄条件において、熱硬化性樹脂成形用の金型の洗浄を行った。その結果、洗浄性は極めて良好であった。そして、本洗浄試験に要した時間は５分間であった。
【００５０】
以上の如き、実施例２においては、金型洗浄に対する本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置は、先ずブラッシングにより金型内に残留している樹脂片（及び前記各種添加剤）を除去する。該ブラッシングは、往復動または、回転等によりブラッシングをするものがあるがいずれの方法でも良い。引き続き、前記各種添加剤の除去のため、液化炭酸ガス容器１内に液状体を保つよう約６ＭＰaの圧力を保持せしめるようにするとともに、液化炭酸ガスＴLを配管を経て導出し、開閉手段３（電磁弁等でも可）を適宜開閉操作して間欠的に管４を介して絞り手段５に送給する。該開閉手段３が開状態となると、該絞り手段５のオリフィスで液化炭酸ガスＴLは流量調節されるとともに同時に略大気圧下（約０.１ＭＰa）に断熱膨張されてドライアイススノーＴSが生成され、生成された該ドライアイススノーＴSは配管を経て噴射洗浄ノズル２３から噴出する。前記添加剤の種類によっては、−２０℃、２ＭＰaの液化炭酸ガスＴL及び気液分離器を用いても良い。
なお、ブラッシングの材質は特に限定されるものではなく、被洗浄物である金型表面を傷つけない材質のブラシであれば良く、適宜選択して使用すればよい。
【００５１】
［実施例３］
実施例３として、使用する噴射洗浄ノズルの差異による洗浄力の効果について確認した。
使用した噴射洗浄ノズルは、▲１▼ストレート型ノズル（図２の噴射洗浄ノズル２３参照）、▲２▼先細型ノズル（図３の噴射洗浄ノズル２３Ａ参照）、▲３▼テーパー状拡開型ノズル（図４の噴射洗浄ノズル２３Ｂ参照）の３種類である。
そして、上記各種ノズルの仕様諸元は次の通りである。
▲１▼ストレート型ノズル
外管の内径：４ｍｍ、内管の外径：３.２ｍｍ、内管の内径：１.２ｍｍ
【００５２】
▲２▼先細型ノズル
外管の内径：４ｍｍ、内管の外径：３.２ｍｍ、内管の内径：１.２ｍｍ、
外管先端形状：偏平（長辺６ｍｍ、短辺０.９ｍｍ）、サイドスリット無し、
絞り部からノズル先端までの長さ：４０ｍｍ、
絞り部よりテーパー角度（θ）：３５度
【００５３】
▲３▼テーパー状拡開型ノズル
外管の内径：４ｍｍ、内管の外径：３.２ｍｍ、内管の内径：１.６ｍｍ、
絞り部内径：φ３.４ｍｍ、絞り部長さ：５ｍｍ、
絞り部からノズル先端までの長さ：６.８ｍｍ、絞り部角度（β）：９０度、
絞り部よりテーパー状拡開角度（α）：５度
【００５４】
上記した各種噴射ノズル▲１▼、▲２▼、▲３▼を使用して、以下の実験を行った。
（実験３）
図１に図示した装置を使用して、液化炭酸ガスＴLの流量を７７.８g／min、噴射用ガスＧとして窒素ガスを流量１８０Ｌ／minとして、同一な条件で上記した▲１▼、▲２▼、▲３▼の各種の噴射ノズルに供給し、各種噴射ノズルの噴射口から噴射されて被洗浄物に吹き付けられた時の瞬時の衝突圧力（以下「洗浄圧力」と称す）（ＭＰa）を、噴出口から１５ｍｍの位置で測定した。なお、噴射洗浄ノズルへの噴射用ガスＧの供給圧力は０.７ＭＰaの一定圧力に調整した。又、吹き付け衝突圧力（洗浄圧力）の測定は富士写真フィルム（株）社製の圧力測定フィルム（商品名：富士プレスケール）を使用した。
その結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】
Figure 0004578644
【００５６】
表２で明らかなように、▲１▼のストレート型ノズルより、▲２▼の先細型ノズル及び▲３▼のテーパー状拡開型ノズルの方が洗浄圧力が高くなることが確認された。そして、先細型ノズルよりも、テーパー状拡開型ノズルの方が洗浄圧力が高くなることも確認できた。但し、▲２▼の先細型ノズルでは、絞り部より下流側の管の材質をステンレス鋼にした場合には、得られる洗浄圧力が低くなり、テフロンを使用して絞り部より下流側の管を製作した方が洗浄圧力が高くなり、好ましいことが確認できた。
【００５７】
（実験４）
次いで、実験４として噴出用ガスＧとしての窒素ガスを流量１８０Ｌ／minと一定にして、供給する液化炭酸ガスＴLの供給流量を変化せしめて、得られる最大の洗浄圧力（ＭＰa）とそのときの液化炭酸ガス流量（ｇ／min）を、上記した各種噴出ノズルについて確認した。
なお、装置は実験３と同様に、図１に図示した装置を使用し、吹き付けの洗浄圧力（ＭＰa）は、噴出口から１５ｍｍの位置で測定した。又、噴射洗浄ノズルへの噴射用ガスＧの供給圧力は、実験３と同様に０.７ＭＰaの一定圧力に調整して供給し、吹き付け衝突圧力（洗浄圧力）の測定は富士写真フィルム（株）社製の圧力測定フィルム（商品名：富士プレスケール）を使用した。
その結果を表３に示す。
【００５８】
【表３】
Figure 0004578644
【００５９】
表３で明かなように、洗浄圧力の最大値として、１０４.０ＭＰaの圧力が▲３▼のテーパー状拡開型ノズルで得られ、その時に供給された液化炭酸ガスＴLの流量は２３６.５g/minであった。次いで、▲２▼の先細型ノズルで絞り部より下流側の管の材質をテフロンで製作したものでは、その最大洗浄圧力は６０〜７５ＭＰaであり、その時の液化炭酸ガスＴLの流量は２０２.０ｇ／minであった。しかし、▲２▼の先細型ノズルで、絞り部より下流側の管をステンレス鋼で製作したものでは、洗浄圧力は３３.０ＭＰaと極めて低かった。又、▲１▼のストレート型ノズルでの最大洗浄圧力は４７.５ＭＰaであり、その時の液化炭酸ガスＴLの流量は２９５.９ｇ／minであった。
【００６０】
以上の実験３と実験４で得られた結果より、以下のことが確認された。
●洗浄圧力の大きさは、［▲３▼テーパー状拡開型ノズル］＞［▲２▼先細型ノズル］＞［▲１▼ストレート型ノズル］であった。
●絞り部より下流側の管の材質は、ステンレス鋼よりはテフロンの方が好ましい。
●最大の洗浄圧力はテーパー状拡開型ノズルで得られ、その値は１０４.０ＭＰaの圧力であり、テーパー状拡開型ノズルを使用することにより、より効率の良い洗浄を行うことができる。
●ストレート型ノズルと先細型ノズルでは、最大洗浄圧力は液化炭酸ガスＴLのある流量でピークに達し、液化炭酸ガスＴLの流量をそれ以上増量せしめても洗浄圧力は増大せず、逆に低下する傾向がある。それ故、この種のノズルでは、そのピーク点で運転することが洗浄効率を高めることとなる。
●テーパー状拡開型ノズルを用い、カラーフィルター基板の製造工程でのラビング工程後の微細な繊維屑の除去を行った。液化炭酸ガスＴLを１２０ｇ/minの流量で供給し、噴射用ガスＧとして窒素ガスを２２０Ｌ／minから３０Ｌ／minの流量で供給したところ、いずれも良好な洗浄を行うことができた。
【００６１】
（実験５）
次に実験５として、上記した▲１▼ストレート型ノズル、▲２▼先細型ノズル、▲３▼テーパー状拡開型ノズルの各種噴射洗浄ノズルにおける、絞り部での［噴射用ガスＧ＋液化炭酸ガスＴL］の計算上の流速（ｍ／sec）変化による洗浄圧力（ＭＰa）の変化を確認した。
なお、噴射用ガスＧとして窒素ガスを用い、又液化炭酸ガスは７０％が気化すると仮定し、その絞り部の流速を次の式により計算で求めた。
流速（m/sec）＝［窒素ガスの流量＋液化炭酸ガス供給量×０.５０６(m3/kg)×０.７］／ノズル断面積
この結果を、図６に、各種の噴射洗浄ノズルの流速（m/sec）−洗浄圧力（ＭＰa）の関係のグラフで図示した。
【００６２】
この実験５では、図６のグラフに図示されていて明らかなように、以下のことが確認された。
●ストレート型ノズルでは、絞り部における流速が２７５ｍ／secで洗浄圧力が４７.５ＭＰaの最大となり、２７５ｍ／sec以上の流速にしても洗浄圧力は上昇せず、むしろ降下し、洗浄力の向上は得られない。
●先細型ノズル、テーパー状拡開型ノズルでは、絞り部における流速を増加するに伴い洗浄圧力は上昇することが確認された。但し、テーパー状拡開型ノズルの方が、先細型ノズルと比べて、洗浄圧力の上昇度が極めて著しく、洗浄力が高い。
●特に、絞り部の流速を音速（０℃、１気圧で約３３１ｍ／sec）を超える流速にすることにより、テーパー状拡開型ノズルでは洗浄圧力の上昇が極めて高くなり、洗浄効果がより一層顕著となる。
なお、上記実施例３では、テーパー状拡開型ノズル２３Ｂの絞り部角度βを９０度、テーパー状拡開角度αを５度としたが、本発明はこれに限定されるものでなく、絞り部角度βは３０度〜９０度、テーパー状拡開角度αは３度〜２５度であれば、同様な効果を奏する。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のドライアイススノー噴射による洗浄装置は、ドライアイススノーを間欠運転を行い、別途噴射用ガスを推進ガスとして連続的に流すことにより、被洗浄物を冷却することなく洗浄することができ、従って結露を発生させることもなく、均一で良好な洗浄を行うことができる。
更に、連続的に流す噴射用ガスの温度を上げることにより、結露を発生することなく、短時間で洗浄することが可能となり洗浄効率を高める効果を発揮する。
又、噴射用ガスの温度を上げることにより、結露防止が促進され、洗浄を短時間にする効果を奏する。
【００６４】
又、被洗浄物が、電荷を帯びることにより、破損等の不良が発生する可能性がある場合には、噴射用ガス供給系統又はドライアイススノー生成供給系統にイオン化手段を備え付け、噴射用ガス又はドライアイスノーの流体をイオン化することにより、噴射洗浄ノズルで混ざり合うドライアイススノーの電荷を略０Ｖとすることができ、破損等の不良品の発生を低減し歩留まりの向上を図ることができる。又静電気による集塵を避けることもでき、異物の混入を防ぐことができる効果も奏する。
【００６５】
そして、被洗浄物の特質に応じて、噴射用ガスの温度を調整したり、開閉手段の開閉時間を調整したり、更にイオン化手段の運転操作をすることにより、洗浄処理をすることで、被洗浄物を損傷させることなく、良好な洗浄を確実にかつ効率よく行うことができ、熟練を必要とせず作業効率を向上させることができる。
さらにスライドレールを用いることにより、被洗浄物と噴射洗浄ノズルの間隔を一定とし、むらの無い洗浄が可能となる。またブラッシングを併用することにより、より効果的に金型等を洗浄することができる。
【００６６】
更に、噴射洗浄ノズルとして先細型ノズルや、テーパー状拡開型ノズルを使用することにより、より一層洗浄力を高めることができ、特に強固に固着している固着物の剥離除去への適用に多大の効果を発揮する。特にテーパー状拡開型ノズルの使用による洗浄効果は極めて顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置の一例を説明する系統概略図。
【図２】本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置に使用する噴射洗浄ノズルを配した噴射用配管の断面図。
【図３】本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置に使用する先細型噴射洗浄ノズルの要部概略断面図。
【図４】本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置に使用するテーパー状拡開型噴射洗浄ノズルの要部概略断面図。
【図５】本発明のドライアイススノー噴射洗浄装置の噴射洗浄ノズルを架台に摺動自在に設備せしめた状態の説明概略図。
【図６】各種噴射洗浄ノズルの絞り部流速（m/sec）−洗浄圧力（ＭＰa）の関係のグラフ。
【符号の説明】
１…液化炭酸ガス容器、 ３…開閉手段、 ５…絞り手段、
６…ドライアイススノー供給管、 ７…噴射用配管、
８…ドライアイススノー生成供給系統、 １１…噴射用ガス源容器、
１３…開閉弁、 １４…圧力調整器、 １６…イオン化手段、
１７…噴射用ガス供給管、 １８…噴射用ガス供給系統、
１９…加熱制御手段、 ２０…制御箱、 ２１…内管、 ２２…外管、
２３…噴射洗浄ノズル、 ２３Ａ…先細型噴射洗浄ノズル、
２３Ｂ…テーパー状拡開型噴射洗浄ノズル、 ２４…ドライアイス導入口、
２５…噴射用ガス導入口、 ２６…導入連結具、
２７、２８、２９…袋ナット、 ２、４、１２、１５…管、 ３０…架台、
３１…横方向スライドレール、 ３１ａ…左右方向スライドレール、
３１ｂ…前後方向スライドレール、 ３２…上下方向スライドレール、
３３…摺動係合部材、 ３４…移動用車輪、 ＴL…液化炭酸ガス、
ＴS…ドライアイススノー、 Ｇ…噴射用ガス、
θ…先細型ノズルのテーパー角度、
α…テーパー状拡開型ノズルの拡開角度、
β…テーパー状拡開型ノズルの絞り部角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning apparatus and a cleaning method using dry ice snow, and in particular, recycled parts of copying machines, semiconductor wafers (burrs during etching), electric substrates, MR heads (disk readers), connectors for electric members, plastics The present invention relates to a cleaning apparatus and a cleaning method that can be effectively used to remove organic substances, acids, hydrocarbons, metal thin films, particles, and the like attached to molding burrs and precision parts.
[0002]
[Prior art]
As an apparatus for cleaning various objects to be cleaned using conventional dry ice snow, there is an apparatus as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-7984. This cleaning device adiabatically expands liquefied carbon dioxide gas, generates snow-like dry ice (hereinafter referred to as “dry ice snow”), sprays the dry ice snow on the surface to be cleaned, and An apparatus for removing organic substances, acids, hydrocarbons and other impurities. And in this apparatus, the surface to be cleaned is cooled by dry ice snow at the time of cleaning, and moisture and organic condensate are formed.By heating with an infrared lamp or the like, the surface to be cleaned is kept at 20 ° C., for example. It is disclosed that the cleaning operation can be performed efficiently.
[0003]
Further, a device for a dry ice blasting gun for removing the scale of a steel plate and cleaning it using dry ice snow is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-49258. This is a system in which a small orifice is arranged between the liquefied carbon dioxide container and the injection gun, and the dry ice snow is generated by adiabatic expansion that occurs when the liquefied carbon dioxide passes through the fine orifice, and this dry ice snow is generated. Separately from the system to be used, the spray gun has a double piping structure and a nitrogen gas system for supplying nitrogen gas is arranged, and the dry ice snow generated in the dry ice snow generating system by the pressure of the nitrogen gas is arranged. The structure is such that dry ice snow is sprayed onto the surface to be cleaned by controlling the pressure that accelerates.
[0004]
Thus, since dry ice snow has a low temperature of about −80 ° C., in the cleaning by the above-described cleaning device, when cleaning is performed continuously, the temperature of the cleaning atmosphere is reduced simultaneously with the temperature decrease of the object to be cleaned. It will descend. As a result, there is a problem that moisture in the air condenses, adheres to the object to be cleaned, and the object to be cleaned becomes unusable due to oxidation or the like. Therefore, in the apparatus having the structure shown in the Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-7984, it is necessary to take measures to control the object to be cleaned at an appropriate temperature on the object side. Therefore, it is necessary to install some kind of temperature control equipment on the object to be cleaned side, and there is a problem that the cleaning place is restricted and the cleaning process cannot be performed anywhere.
[0005]
Moreover, in the injection gun in which the system for generating dry ice snow and the system for supplying nitrogen gas are separately arranged as disclosed in the Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-49258, the injection gun has two Since the system is arranged, there is a problem in operability for maintaining operation in an appropriate injection state for cleaning work. Furthermore, the dry ice snow used for cleaning and the gas to be sprayed are dry, so these fluids are liable to generate static electricity due to friction with piping, etc. Especially, dry ice snow should be charged up to 20,000V. There is. Then, when the charged dry ice snow is used for cleaning, for example, when the object to be cleaned is a precision semiconductor component such as an IC, there is a problem that it is damaged.
[0006]
Also, during plastic molding, thermoplastic resin pieces, thermosetting resin pieces to which molds adhere, and various additives (plasticizers, stabilizers, reinforcing agents, flame retardants, antistatic agents) contained in these resins In the past, after removing the resin piece by brushing, the mold was cleaned by actually injection-molding the cleaning resin.
However, the above method requires the use of a cleaning resin different from the resin used for mass production when cleaning the mold with the cleaning resin, and changes to the cleaning resin at the start of cleaning or mass production or the resin used during mass production. It took a lot of time. Also, once or twice a day, depending on the level of skill of the operator, it requires about 1-2 hours of cleaning time for each cleaning. There was a problem that the production efficiency per one molding machine was very bad.
However, in any case, in the cleaning operation as described above, the appearance of a method having an efficient cleaning power has been desired.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems and inconveniences, and does not require any special temperature control equipment on the object to be cleaned. It is an object of the present invention to provide a dry ice / snow jet cleaning apparatus and a cleaning method thereof that can be reliably implemented and have the convenience of easy driving operation.
[0008]
In addition, even when the object to be cleaned is continuously cleaned without directly controlling the temperature, the object to be cleaned can be cleaned without condensation, and the dry ice snow charged with the object to be cleaned can be If there is a possibility that the object to be cleaned will be damaged by being sprayed, the generated static electricity can be removed, and in any case, the object to be cleaned can be surely cleaned without being damaged. In addition to providing a dry ice snow spray cleaning device and cleaning method that can easily adjust the spraying state of the spray cleaning nozzle to an appropriate state and improve operability, it is uniform regardless of the skill level of the operator Cleaning efficiency and shortening the cleaning time, improving production efficiency, and using it in combination with brushing enables more effective cleaning, and has the convenience of easy cleaning work. It is an object of the present invention to provide a dry ice snow jet cleaning device and cleaning method that.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following means.
A dry ice snow spray cleaning apparatus according to a first aspect of the present invention includes a spray cleaning nozzle for spraying dry ice snow, a liquefied carbon dioxide container for storing liquefied carbon dioxide gas, and the jet cleaning nozzle from the liquefied carbon dioxide container. A dry ice snow generation and supply system, an injection gas source, and an injection gas supply system from the injection gas source to the injection cleaning nozzle, and adiabatic expansion of liquefied carbon dioxide gas generates dry ice snow The dry ice snow jet cleaning apparatus is characterized in that opening / closing means for intermittently supplying liquefied carbon dioxide gas to the dry ice snow production and supply system is provided.
A dry ice snow jet cleaning apparatus according to a second aspect of the invention is the dry ice snow jet cleaning apparatus according to the first aspect, wherein a dry gas is used as a gas source for jetting.
The dry ice snow jet cleaning apparatus of the invention according to claim 3 is the dry ice snow jet cleaning apparatus according to claim 1 or 2, wherein the heating control means for heating the injection gas to the injection gas supply system is provided. It is characterized by comprising.
A dry ice snow jet cleaning apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the dry ice snow jet cleaning apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the jet gas supply system and the dry ice snow production and supply are as follows. It is characterized in that at least one of the systems is provided with ionization means for ionizing the gas.
A dry ice snow jet cleaning apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the dry ice snow jet cleaning apparatus according to the first aspect, wherein either one of an injection gas system connected to an injection cleaning nozzle and a dry ice snow generation supply system is provided. This pipe is characterized in that the other pipe is substantially coaxial and is a double pipe having flexibility.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a dry ice snow spray cleaning apparatus according to the fifth aspect of the present invention, wherein the double pipe connected to the spray cleaning nozzle in the dry ice snow spray cleaning apparatus according to the fifth aspect is configured such that the piping of the gas supply system for injection is dry ice. The spray cleaning nozzle is formed by a double pipe including a snow generation and supply pipe coaxially, and the tip of the spray cleaning nozzle is formed in a tapered shape.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a dry ice snow spray cleaning apparatus according to the fifth aspect of the present invention, wherein the double pipe connected to the spray cleaning nozzle in the dry ice snow spray cleaning apparatus according to the fifth aspect has It is characterized in that it is a double pipe that coaxially includes a snow generating and supplying pipe, and the spray cleaning nozzle has a shape that expands in a tapered shape toward the tip through a throttle portion.
A dry ice snow spray cleaning apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the dry ice snow spray cleaning apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the spray cleaning nozzle is at least in the vertical and horizontal directions. It is characterized in that it is supported on one frame in a slidable manner and is provided on a gantry.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a dry ice snow spray cleaning apparatus, wherein the spray cleaning nozzle according to the eighth aspect is supported by a slidable support in at least one of a vertical direction and a horizontal direction. It is characterized by that.
[0010]
The dry ice snow jet cleaning method of the invention according to claim 10 is a method of cleaning by spraying dry ice snow on an object to be cleaned, supplying dry ice snow intermittently and continuously supplying gas for injection. It is characterized by doing.
A dry ice snow jet cleaning method according to an eleventh aspect of the present invention is the dry ice snow jet cleaning method according to the tenth aspect, characterized by ionizing carbon dioxide flowing in the dry ice snow generation and supply system.
A dry ice snow jet cleaning method according to a twelfth aspect of the present invention is the dry ice snow jet cleaning method according to the tenth or eleventh aspect, wherein the temperature of the jetting gas is controlled.
A dry ice snow jet cleaning method according to a thirteenth aspect of the present invention is the dry ice snow jet cleaning method according to any one of the tenth to twelfth aspects of the present invention, wherein the jetting gas is ionized.
The dry ice snow jet cleaning method of the invention according to claim 14 is the dry ice snow jet cleaning method according to any one of claims 10 to 13, wherein the jet cleaning nozzle is moved in at least one direction in the vertical direction and the horizontal direction. It is characterized in that it is slidably supported and installed on a gantry, and the distance between the spray cleaning nozzle and the object to be cleaned is kept substantially uniform and sprayed with dry ice snow for cleaning.
A dry ice snow jet cleaning method according to a fifteenth aspect of the present invention is the dry ice snow jet cleaning method according to any one of claims 10 to 14, wherein the cleaning is performed in combination with cleaning by brushing. It is said.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system schematic diagram illustrating an example of a dry ice snow jet cleaning apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an injection pipe used for the dry ice snow jet cleaning apparatus according to the present invention with an injection cleaning nozzle disposed at the tip. FIG. 3 is a schematic sectional view of a main part of a tapered spray cleaning nozzle suitable for the dry ice snow spray cleaning apparatus of the present invention, and FIG. 4 is a taper suitable for the dry ice snow spray cleaning apparatus of the present invention. FIG. 5 is an explanatory schematic view of a state in which the spray cleaning nozzle of the dry ice snow spray cleaning apparatus of the present invention is slidably installed on a gantry.
[0012]
As shown in FIG. 1, the dry ice snow jet cleaning apparatus of the present invention has a liquefied carbon dioxide gas T. L Dry ice is supplied through an open / close means 3 such as an electromagnetic valve connected to a liquefied carbon dioxide container 1 for storing water and a pipe 2 which can be appropriately opened and closed, and a throttle means 5 such as an orifice connected to the open / close means 3 by a pipe 4. The snow supply pipe 6 forms a dry ice snow generation and supply system 8 connected to a spray pipe 7 having a spray cleaning nozzle 23 disposed at the tip thereof.
[0013]
On the other hand, a gas source container 11 for injecting nitrogen gas or the like is connected to an on-off valve 13 and a pressure regulator 14 by a pipe 12, and further, an ionization means 16 is passed by a pipe 15 and a jet gas supply pipe 17 is jetted to the tip. An injection gas supply system 18 connected to an injection pipe provided with a nozzle 23 is provided. The injection gas supply system 18 is provided with a heating control means 19 for example in the pipe 15 in order to keep the injection gas G at an appropriate temperature.
[0014]
The open / close means 3 and the throttle means 5 installed in the dry ice snow generation and supply system 8 and the equipment such as the ionization means 16 and the heating control means 19 installed in the injection gas supply system 18 are control boxes. It is convenient to carry out the operation in the operation operation conveniently if it is stored in the collective state in 20 and installed. Then, the spray for connecting the dry ice snow supply pipe 6 of the dry ice snow generation and supply system 8 extending from the control box 20 and the injection gas supply pipe 17 of the injection gas supply system 18 to the injection cleaning nozzle 23. If the pipe 7 for operation becomes a substantially coaxial double pipe, it will become compact, and also by making this into a flexible pipe which has a softness | flexibility, the operativity of a processing operation can be improved. That is, the injection pipe 7 having the injection cleaning nozzle 23 is held in one hand, and the injection cleaning nozzle 23 can be set by changing the direction of the injection cleaning nozzle 23 in an appropriate direction to the part to be cleaned. be able to. Only the inner tube of the double tube may be a flexible tube.
[0015]
The injection pipe 7 provided with the injection cleaning nozzle 23 has a structure as shown in FIG. 2, for example. That is, the injection pipe 7 is composed of a substantially concentric double pipe of an inner pipe 21 and an outer pipe 22 arranged with a gap on the outside of the pipe 21. At the tip of the nozzle, an opening cleaning nozzle 23 is tightly coupled. On the other hand, the other end has an inlet connector 26 provided with a dry ice snow inlet 24 connected so as to communicate with the inner pipe 21 and an injection gas inlet 25 connected so as to communicate with the outer pipe 22. The cap nut 27 is airtightly connected. A dry ice snow supply pipe 6 of the dry ice snow generation and supply system 8 is airtightly connected to the dry ice snow introduction port 24 by a cap nut 28, and the injection gas supply port 25 is supplied with the injection gas supply. The injection gas supply pipe 17 of the system 18 is airtightly connected by a cap nut 29. And it is preferable to form the injection washing nozzle 23 arrange | positioned by the piping 7 for injection which consists of these from the stainless steel suitable for low temperature.
[0016]
As the spray cleaning nozzle 23, in addition to the straight type spray cleaning nozzle whose tip opens straightly as shown in FIG. 2, the nozzle cleaning tip 23 as shown in FIG. A tapered jet cleaning nozzle 23A that forms an opening 23a that is tapered at a taper angle θ toward the direction can be used. Further, as shown in FIG. A tapered expansion type jet cleaning nozzle 23B having an opening 23b that expands in a taper shape with an expansion angle α toward the tip through the portion 23c can be used.
[0017]
The opening / closing means 3 includes an electromagnetic valve, a timer, its controller, and the like. In place of the solenoid valve, an air operated valve and a solenoid valve may be combined.
Further, the throttle means 5 may have a shape having an orifice, or a needle valve or the like is used to adjust the flow rate of the liquefied carbon dioxide gas in accordance with the object to be cleaned and the use environment, that is, the degree of adiabatic expansion, ie dry ice. Snow T S You may enable it to adjust the production | generation amount of these suitably. Even if the expansion means 5 is adiabatically expanded at the tip of the spray cleaning nozzle 23 without the throttle means 5, the dry ice snow T S Can be injected. The heating control means 19 is specifically composed of a heater 19a, a sensor 19b, and its controller 19c.
Furthermore, as the ionization means 16, various ionizers etc. can be selected suitably and can be used.
[0018]
Liquefied carbon dioxide T L As the container 1, a high-pressure gas container (gas cylinder) may be used, or a low-temperature liquefied gas heat insulation container (storage tank) is used, and liquefied carbon dioxide gas is pressurized as necessary and used as a desired pressure. You can also.
As the injection gas source G, carbon dioxide gas, argon gas, compressed air, or the like can be used in addition to nitrogen gas. These gases may be used by being pressurized and filled in a high-pressure gas container (gas cylinder) as the gas source container 11 for injection, or in the case of air, the gas may be pressurized by a compressor and supplied. In this case, if the dew point of gas is high, dry ice snow T S When the dew point is high, the water will condense and inhibit the injection. Therefore, when the dew point is high, it is necessary to lower the dew point using a separate dryer or dehumidifier (not shown) and dry it. .
The present invention is not limited to the devices and members described above, and can be appropriately selected and used as long as the gist of the present invention described above is maintained.
[0019]
The dry ice snow jet cleaning apparatus of the present invention as described above is operated as follows. This will be described with reference to FIG.
First, the liquefied carbon dioxide gas T is maintained at a pressure of about 6 MPa so as to keep the liquid in the liquefied carbon dioxide gas container 1. L Is led out through the pipe 2, and the opening / closing means 3 such as an electromagnetic valve is appropriately opened / closed to be intermittently fed to the throttle means 5 via the pipe 4. When the opening / closing means 3 is in the open state, the liquefied carbon dioxide gas T is discharged from the orifice of the throttle means 5. L The flow rate is adjusted and at the same time, the dry ice snow T is adiabatically expanded to approximately atmospheric pressure (approximately 0.1 MPa). S And the generated dry ice snow T S Is supplied to the dry ice snow introduction port 24 of the introduction connector 26 provided in the injection pipe 7 through the dry ice snow supply pipe 6, and is injected from the injection washing nozzle 23. This dry ice snow T S Can be intermittently ejected at an appropriate interval according to the opening / closing operation of the opening / closing means 3.
[0020]
On the other hand, as the injection gas G, for example, nitrogen gas is filled in the injection gas source container 11 at about 15 MPa. Then, the on-off valve 13 is opened, and the injection gas G is supplied to the pressure regulator 14 through the pipe 12. After the pressure is adjusted to 1 MPa or less by the pressure regulator 14, the pressure reaches the ionization means 16 via the pipe 15, and the injection gas is appropriately ionized as necessary by the ionization means 16 and the injection gas supply pipe 17. And is supplied to the injection gas introduction port 25 of the introduction connector 26 of the injection pipe 7 where the injection cleaning nozzle 23 is disposed.
And the gas G for injection supplied here is suitably heated to the temperature of normal temperature-70 degreeC by the heating control means 19 with the intermediate | middle pipe | tube 15, and is supplied. The temperature is dry ice snow T at the time of washing. S Is appropriately selected and adjusted according to the injection time. That is, when the jet cleaning time is short, the temperature may be lower, and when the time is longer, the temperature may be higher. In order to enhance the cleaning effect according to the type and state of dirt on the object to be cleaned, the set temperature may be appropriately selected and adjusted.
[0021]
The dry ice snow T thus supplied to the injection pipe 7 S As shown in FIG. 2, the injection gas G passes through the outer pipe 22 of the injection pipe 7 and is supplied to the injection cleaning nozzle 23 disposed at the tip thereof. Injected at a pressure drop to atmospheric pressure along the inner periphery of the opening. Also, dry ice snow T S Is injected through the inner tube 21 from substantially the center of the tip of the injection cleaning nozzle 23 substantially coaxially with the injection gas G. And an object to be cleaned can be appropriately cleaned by spraying it toward the object to be cleaned.
[0022]
Although the present invention is cleaned in the above-described manner, the cleaning / injecting device of the present invention is further operated and operated in the following manner to provide a further excellent cleaning effect.
That is, dry ice snow T S Is intermittently performed by opening / closing operation of the opening / closing means 3, while the injection gas G is continuously supplied. In this way, dry ice snow T S Is not continuously supplied to the object to be cleaned, the object to be cleaned is heated by the injection gas G while it is not supplied. As a result, the object to be cleaned does not rapidly decrease in temperature. Since the low temperature state is not maintained, it becomes difficult to condense.
[0023]
In this case, the pressure of the injection gas G reduced in pressure from the injection gas source container 11 is raised by the heating control means 19 and continuously supplied to the injection cleaning nozzle 23. On the other hand, dry ice snow T S When the opening / closing means 3 is opened, dry ice snow T is applied to the object to be cleaned through the jet cleaning nozzle 23. S However, it can collide with an object to be cleaned and clean it.
[0024]
During this time, dry ice snow T S The temperature of the object to be cleaned gradually drops due to the low temperature cold source, but when the opening / closing means 3 is closed from the open, the dry ice snow T S Is no longer supplied, and only the heated injection gas G is continuously supplied, and the temperature of the object to be cleaned can be returned to a state close to room temperature. By heating the injection gas G in this way, the closing time of the opening / closing means 3 can be shortened and cleaning can be performed efficiently. Further, by using a dry (low dew point) gas as the injection gas G, the object to be cleaned can be maintained in a dry state, so that it is possible to prevent the formation of condensation on the object to be cleaned.
[0025]
If the object to be cleaned is likely to be damaged by static electricity like a semiconductor chip, the liquefied carbon dioxide gas is reduced by the throttle means 5 by operating the ionization means 16 provided in the injection gas supply system 18. Since the charge generated by friction with the piping during the expansion of the battery can be eliminated, there is no problem of discharge breakdown or agglomeration caused by the charge, and good cleaning can always be performed. Injection gas G and dry ice snow T S Are mixed at the time of jetting, so that the charged dry ice snow T is charged by one ionized fluid. S Can be surely neutralized. Therefore, the ionization means 16 may be installed in both the injection gas supply system 18 and the dry ice snow generation and supply system 8, but it is not necessary to install in both systems, and installation of only one system is sufficient. Demonstrate the effect. Although the ionization means 16 is provided in the injection gas supply system 18 in the above example, it is needless to say that the ionization means 16 may be arranged in the dry ice snow generation and supply system 8.
[0026]
Among various types of ionization means 16, for example, when using a system in which an electrode is provided in a pipe to generate plasma and the fluid flowing through the pipe is ionized, this electrode is provided to the dry ice snow generation and supply system 8. When installed, dry ice snow T on the electrode S When this type of ionization means 16 is installed, it is preferable to install it in the injection gas supply system 18 instead of installing it in the dry ice snow generation and supply system 8. desirable. In adopting the various ionization means 16 as described above, a system to be installed as appropriate may be examined by taking into consideration the particularity of each of the different methods. In addition, as the other ionization means 16, an apparatus of a soft X-ray irradiation type or the like can be used, and the atmosphere in the cleaning chamber can be removed by a desired ionization means.
[0027]
In the case of cleaning an arbitrary portion of an object to be cleaned in a spot manner, an apparatus that can change the direction of the jet cleaning nozzle 23 in a free direction is convenient. In that case, as described above, An injection pipe 7 consisting of a double pipe consisting of a substantially coaxial inner pipe 21 and outer pipe 2 is connected to the spray cleaning nozzle 23 with the dry ice snow supply pipe 6 and the injection gas supply pipe 17 extending from the control box 20. A flexible tube with a high degree of flexibility can be used.
[0028]
Further, in order to keep the distance between the object to be cleaned and the spray cleaning nozzle 23 constant, FIG. 5 shows a gantry equipped with the spray cleaning nozzle 23 slidably supported in the vertical direction and the horizontal direction (front and rear direction and left and right direction). Show.
As shown in FIG. 5, the gantry 30 is composed of a stable gantry such as an gantry 30a supported by a tripod 30b or an angle gantry. On the board | substrate 30a, either the slide rail 31a extended in the left-right direction or the horizontal slide rail 31 which consists of the slide rail 31b extended in the front-back direction is attached. In FIG. 5, left and right slide rails 31a are provided.
[0029]
The horizontal slide rail 31a of the horizontal slide rail 31 is provided with a vertical slide rail 32 extending in the vertical direction so as to slide along the horizontal slide rail 31a. Further, a longitudinal slide rail 31 b of the lateral slide rail 31 is disposed on the vertical slide rail 32 via a sliding engagement member 33. The front and rear slide rails 31 b engaged with the slide engagement member 33 are moved up and down along the vertical slide rail 32 by sliding the slide engagement member 33 on the vertical slide rail. When a force is applied in the front-rear direction with the slide engagement member 33 as a fulcrum, the front-rear slide rail 31 b moves in the front-rear direction.
[0030]
When the dry ice snow spray cleaning nozzle 23 is mounted and fixed on the front / rear direction slide rail 31b, the spray cleaning nozzle 23 is slidably moved in the front / rear, top / bottom / left / right directions as appropriate. Can be kept uniform, whereby the dirt on the mold can be more efficiently cleaned.
Of course, it is possible to arrange the horizontal slide rail 31 even if the horizontal slide rail 31a and the front and rear slide rail 31b are arranged at positions opposite to those shown in FIG. What is necessary is just to select and arrange | position suitably.
If the tripod 30b is provided with a moving wheel 30b with a fixed locking mechanism such as a caster, the distance adjustment becomes easier and the workability is improved.
[0031]
FIG. 5 shows an example in which the molding die that is the object to be cleaned is a type that opens up and down, but the type of mold that opens left and right is shown. Can be dealt with by setting the mounting direction of the jet cleaning nozzle 23 (the direction of spraying dry ice snow) to a substantially horizontal direction.
In FIG. 5, a nozzle having two ejection directions is used. However, a plurality of nozzles including one direction may be used, and the jet cleaning nozzle 23 ejects dry ice snow in two directions. Even so, the jet cleaning nozzle main body can be combined into one.
[0032]
In the cleaning, it is possible to further facilitate the work by providing a scale for knowing the amount of movement of each slide rail and, if necessary, providing an automatic feed mechanism.
Further, for example, as a measure for processing mass-produced products, a plurality of dry ice snow generation and supply systems 8 and a gas supply system 18 for injection are arranged, a plurality of injection cleaning nozzles 23 are fixedly arranged, and an object to be cleaned It is also possible to clean a large amount in a short time by performing automatic conveyance.
Furthermore, when cleaning parts that may be intruded by dust such as particles, it is advisable to maintain the cleanliness by a method that requires an atmosphere, such as a clean bench, using a metal double pipe as necessary.
[0033]
【Example】
[Example 1]
As Example 1, a dry ice snow spray cleaning apparatus having the system shown in FIG. 1 was manufactured with the following specifications, and a glass plate with a grease attached was cleaned as an object to be cleaned. . Then, the following performance confirmation experiment was conducted.
Experiment 1: Dry Ice Snow T S Confirmation experiment of spray cleaning effect by intermittent supply of water.
Experiment 2: Confirmation experiment of static elimination effect by installation of ionization means.
[0034]
(Specifications of the manufactured dry ice snow spray cleaning equipment)
● Dry ice snow generation and supply system 8
・ Liquefied carbon dioxide container 1: High-pressure gas cylinder
・ Liquid carbon dioxide filling pressure: approx. 6MPa
Opening / closing means 3: solenoid valve with opening / closing interval timer
・ Throttle means 5: Needle valve
● Injection gas supply system 18
・ Injection gas source container 11: high pressure gas cylinder
・ Injection gas G: nitrogen gas with a dew point of −65 ° C., filling pressure of about 15 MPa
Pressure regulator 14: Supply pressure is adjusted to a constant pressure of 0.7 MPa at normal temperature and continuously supplied to the spray cleaning nozzle 23
・ Ionization means 16: plasma discharge method (made by Ion Systems Co., USA)
Heating control means 19: Electric heater with proportional-integral-derivative (PID) control
● Jet cleaning nozzle 23
・ Injection structure: Straight type nozzle, injection gas G and dry ice snow T S Coaxial injection system
[0035]
(Experiment 1)
As Experiment 1, using the apparatus manufactured in Example 1 described above, the glass plate to which the grease adhered was washed. In the experiment
-The laboratory temperature was 15-20 ° C.
-The temperature of the gas for injection was controlled by the control temperature means 19 at a constant 60 ° C and supplied.
・ Ambient humidity (relative humidity:% R H ) In general, the moisture content is likely to condense, 70 to 73% R H It was.
Reference sample: Ambient humidity 70% R under the above conditions H First, by opening the solenoid valve of the opening / closing means 3 in the dry ice snow generation and supply system 8, the dry ice snow T S Set the injection time to inject 0.25 seconds and the stop time to stop injection by closing the solenoid valve to 2.0 seconds, intermittently dry ice snow T S Liquefied carbon dioxide gas T of 1.0kg / min L On the other hand, nitrogen gas at 60 ° C. was caused to flow from the injection gas supply system 18 to the injection cleaning nozzle 23 as the injection gas G. In this state of cleaning, it was confirmed that there was no condensation on the glass plate and the grease could be removed. This state was used as a reference sample.
[0036]
Next, as Sample 1 and Sample 2, the opening / closing interval of the electromagnetic valve of the opening / closing means 3 is the same as the reference sample, the injection time in the electromagnetic valve open state is 0.25 seconds, the stop time in the closed state is 2.0 seconds, Ambient humidity and liquefied carbon dioxide T L The supply amount was changed as follows to perform a cleaning process, and the presence or absence of condensation on the glass plate as the object to be cleaned was confirmed.
Sample 1: Ambient humidity 72% R H , Liquefied carbon dioxide T L The supply amount was 0.5 kg / min.
Sample 2: Ambient humidity 73% R H , Liquefied carbon dioxide T L The supply amount was 0.2 kg / min.
[0037]
As Sample 3 and Sample 4, the ambient humidity and the amount of liquefied carbon dioxide supplied are the same as the reference sample, and the ambient humidity is 70% H , Liquefied carbon dioxide T L Dry ice snow T intermittently by changing the opening / closing interval of the solenoid valve of the opening / closing means 3 as follows: S Was sprayed for cleaning treatment, and the presence or absence of condensation on the glass plate, which was the object to be cleaned, was confirmed.
Sample 3: The injection time in the open state was 0.25 seconds, and the stop time in the closed state was 1.5 seconds.
Sample 4: The injection time in the open state was 0.25 seconds, and the stop time in the closed state was 1.0 seconds.
Furthermore,
Sample 5: Ambient humidity is 50% R H In this state, the open / close means 3 is kept open and the liquefied carbon dioxide gas is continuously supplied at a supply rate of 1.0 kg / min. S In the case of washing by continuously spraying, the presence or absence of condensation on the glass plate, which is the object to be cleaned, was confirmed.
The experimental results of these samples 1 to 5 are displayed in Table 1 together with the reference sample.
[0038]
[Table 1]
Figure 0004578644
[0039]
As is clear from Table 1, the liquefied carbon dioxide gas T to be injected is the sample 1 and the sample 2. L If the amount of dry ice snow to be sprayed is reduced by reducing the amount of dry ice snow to be sprayed and the cleaning capacity is reduced, the ambient humidity is increased and condensation is likely to occur. Condensation did not occur, and it was possible to perform cleaning in a good state as in the standard state.
Also, as in samples 3 and 4, the ambient humidity is set to the same state as the reference state, and the dry ice snow T in which the object to be cleaned is the same amount as the reference sample. S In order to shorten the recovery time so that the object to be cleaned is not cooled too much, the stop time for stopping the injection by closing the electromagnetic valve as the opening / closing means 3 Although it was shortened to 1.5 (sample 3) and 1.0 (sample 4), it was able to be cleaned as well as the reference sample without condensation on the glass plate.
[0040]
Furthermore, as in sample 5, the ambient humidity is 50% R H Dry ice snow continuously even in a non-condensing state that has been lowered to a low temperature and dried. S It was confirmed that dew condensation occurred immediately after the start of cleaning.
From this, dry ice snow T S Dry ice no T for cleaning by spraying S It was possible to confirm how important it is to perform intermittent cleaning and continuous flow of the injection gas G for effective cleaning.
[0041]
In the above experiment 1, the ambient humidity is about 70% R H When the temperature of the injection gas G is 60 ° C., dry ice snow T S It was confirmed that cleaning can be performed without dew condensation if the injection time is 0.25 seconds and the stop time is 1 second or more.
However, Experiment 1 shows an example of the present invention. For example, when the ambient humidity is higher than that of Experiment 1, the control temperature of the injection gas G or the dry ice snow T S It can be easily understood that the cleaning process can be performed without causing dew condensation by setting the stop time in which the opening / closing means 3 for stopping the supply is closed to 1 second or longer.
[0042]
(Experiment 2)
Next, as Experiment 2, the effect of the ionization means 16 provided in the injection gas supply system 18 in the dry ice snow injection cleaning apparatus of the present invention manufactured in Example 1 was confirmed.
Injection gas G, dry ice snow T S The supply conditions were the same as the reference sample of Experiment 1. That is, dry ice snow T S The opening / closing time of the opening / closing means 3 for supplying was 0.25 seconds for the opening time, 2 seconds for the closing time, and the gas temperature for injection was 60 ° C. As the ionization means 16, a plasma discharge ionization apparatus manufactured by Ion System Inc. of the United States was used.
[0043]
First, in order to confirm the amount of static electricity generated in the dry ice snow generation and supply system 8, the injection gas supply system 18 is not used for operation and is supplied to the dry ice snow generation and supply system 8 in the same manner as the reference sample in the above experiment 1. Liquefied carbon dioxide gas T L Dry ice snow T near the tip of the spray cleaning nozzle 23 S The amount of static electricity was measured. As a result, the static electricity was about 3,300V.
Next, the injection gas supply system 18 was operated to raise the temperature of the injection gas G to 60 ° C. and flowed at about 70 to 225 L / min. At this time, the static electricity near the tip of the jet cleaning nozzle 23 was about 1,600V.
[0044]
Therefore, the plasma discharge device of the ionization means 16 installed in the injection gas supply system 18 was operated to raise the temperature of the injection gas to 60 ° C. and flow it at about 70 to 225 L / min. At this time, the static electricity near the tip of the jet cleaning nozzle 23 was approximately 0V.
In this way, by using the ionization means 16 such as a plasma discharge device, the conventional dry ice snow T S It was possible to make the electric charge charged with approximately 0 V, and it was confirmed how effective the equipment of the ionization means 16 such as a plasma discharge apparatus was.
[0045]
In Experiment 1 and Experiment 2 of Example 1 described above, the object to be cleaned was not installed in the closed space, but the object to be cleaned was closed in a closed space such as a glove box or a clean bench depending on the surrounding environment to be cleaned. By disposing the ionizing means in the closed space, the ionized fluid can be held in the closed space, and the static elimination can be performed more efficiently.
Furthermore, if the inside of the closed space is purged with a low dew point gas (dry gas), the object to be cleaned can be cleaned well without causing condensation.
[0046]
[Example 2]
Next, as Example 2, a dry ice snow spray cleaning apparatus in which the spray cleaning nozzle 23 illustrated in FIG. 5 is disposed on the mount 30 is manufactured, and a mold for thermosetting resin molding is used to cover this. Washed as a washed product.
[0047]
(Specifications of the manufactured dry ice snow spray cleaning equipment)
● Dry ice snow generation and supply system 8
・ Liquefied carbon dioxide container 1: High-pressure gas cylinder
・ Liquid carbon dioxide filling pressure: approx. 6MPa
-Opening / closing means 3: Manual ball valve
・ Throttle means 5: Needle valve
● Injection gas supply system 18
・ Injection gas source container 11: high pressure gas cylinder
Injection gas G: Nitrogen gas having a dew point of −65 ° C. Filling pressure about 15 MPa
Pressure regulator 14: The nitrogen gas supply pressure is adjusted to a constant pressure of 0.1 to 0.9 MPa at room temperature, and nitrogen gas is not used or continuously supplied to the jet cleaning nozzle.
Ionization means 16: Plasma discharge method (ionizer manufactured by MEISEI and nozzle type static elimination manufactured by Kasuga Electric Co., Ltd.).
Heating control means 19: Electric heater with proportional-integral-derivative (PID) control.
● Jet cleaning nozzle 23
・ Injection structure: Straight type nozzle, injection gas G and dry ice snow T S Coaxial injection system.
[0048]
Using the apparatus manufactured in Example 2 described above, a cleaning treatment was performed under the following conditions using a thermosetting resin molding die as an object to be cleaned.
-Room temperature was performed at the temperature of 15-25 degreeC.
The temperature of the gas for injection was controlled to be constant at 20 to 60 ° C. and supplied by the heating control means 19.
・ Ambient humidity (relative humidity:% R H ) In general, the moisture condition is likely to condense, 40 to 70% R H It was.
[0049]
Under the above conditions, ambient humidity 40% R H First, after removing the resin piece remaining in the mold by brushing, the manual ball valve of the opening / closing means 3 in the dry ice snow generation and supply system 8 and the opening and closing valve 13 in the injection gas supply system 18 are opened, respectively. .1 kg / min of liquefied carbon dioxide gas was supplied, and on the other hand, nitrogen gas at 20 ° C. was supplied to the injection cleaning nozzle 23 as the injection gas G from the injection gas supply system 18. And dry ice snow T S Then, the mold for thermosetting resin molding was cleaned under the cleaning conditions in the above range by continuously injecting nitrogen gas. As a result, the detergency was extremely good. The time required for this cleaning test was 5 minutes.
[0050]
As described above, in Example 2, the dry ice snow jet cleaning apparatus of the present invention for mold cleaning first removes resin pieces (and the various additives) remaining in the mold by brushing. As for the brushing, there is a brushing by reciprocation or rotation, but any method may be used. Subsequently, in order to remove the various additives, a pressure of about 6 MPa is maintained so as to keep the liquid in the liquefied carbon dioxide container 1, and the liquefied carbon dioxide T L Is led out through a pipe, and the opening / closing means 3 (or an electromagnetic valve or the like) is appropriately opened / closed to be intermittently fed to the throttle means 5 via the pipe 4. When the opening / closing means 3 is in the open state, the liquefied carbon dioxide gas T is discharged from the orifice of the throttle means 5. L The flow rate is adjusted and at the same time, the dry ice snow T is adiabatically expanded to approximately atmospheric pressure (approximately 0.1 MPa). S And the generated dry ice snow T S Is ejected from the jet cleaning nozzle 23 through a pipe. Depending on the type of the additive, -20 ° C., 2 MPa liquefied carbon dioxide gas T L A gas-liquid separator may also be used.
The material of the brushing is not particularly limited, and may be a brush made of a material that does not damage the mold surface that is the object to be cleaned, and may be appropriately selected and used.
[0051]
[Example 3]
As Example 3, the effect of the cleaning power due to the difference in the jet cleaning nozzle used was confirmed.
The spray cleaning nozzles used were (1) straight type nozzle (see jet cleaning nozzle 23 in FIG. 2), (2) tapered nozzle (see jet cleaning nozzle 23A in FIG. 3), and (3) tapered wide nozzle. (See the jet cleaning nozzle 23B in FIG. 4).
The specifications of the various nozzles are as follows.
▲ 1 ▼ Straight type nozzle
Outer tube inner diameter: 4 mm, Inner tube outer diameter: 3.2 mm, Inner tube inner diameter: 1.2 mm
[0052]
(2) Tapered nozzle
The inner diameter of the outer tube: 4 mm, the outer diameter of the inner tube: 3.2 mm, the inner diameter of the inner tube: 1.2 mm,
Outer tube tip shape: flat (long side 6mm, short side 0.9mm), no side slit,
Length from the restrictor to the nozzle tip: 40 mm,
Taper angle (θ) from throttle: 35 degrees
[0053]
▲ 3 ▼ Tapered expansion nozzle
The inner diameter of the outer tube: 4 mm, the outer diameter of the inner tube: 3.2 mm, the inner diameter of the inner tube: 1.6 mm,
Diaphragm inner diameter: φ3.4 mm, throttle length: 5 mm,
Length from the throttle part to the nozzle tip: 6.8 mm, throttle part angle (β): 90 degrees,
Tapered expansion angle (α) from the throttle: 5 degrees
[0054]
The following experiment was conducted using the above-described various injection nozzles (1), (2), and (3).
(Experiment 3)
Using the apparatus shown in FIG. L The flow rate of 77.8 g / min, nitrogen gas as the injection gas G, and the flow rate of 180 L / min are supplied to the various injection nozzles (1), (2) and (3) described above under the same conditions. The instantaneous collision pressure (hereinafter referred to as “cleaning pressure”) (MPa) when sprayed from the spray nozzle of the spray nozzle and sprayed onto the object to be cleaned was measured at a position 15 mm from the spray outlet. The supply pressure of the injection gas G to the injection cleaning nozzle was adjusted to a constant pressure of 0.7 MPa. Moreover, the pressure measurement film (trade name: Fuji Prescale) manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. was used for measurement of the spray collision pressure (cleaning pressure).
The results are shown in Table 2.
[0055]
[Table 2]
Figure 0004578644
[0056]
As apparent from Table 2, it was confirmed that the cleaning pressure was higher for the tapered nozzle (2) and the tapered expansion nozzle (3) than for the straight nozzle (1). It has also been confirmed that the cleaning pressure is higher in the tapered expanded nozzle than in the tapered nozzle. However, in the tapered nozzle of (2), when the material of the pipe downstream from the throttle is made of stainless steel, the cleaning pressure obtained is low, and the pipe downstream from the throttle using Teflon is used. It was confirmed that the production was preferable because the cleaning pressure increased.
[0057]
(Experiment 4)
Next, as Experiment 4, the liquefied carbon dioxide T to be supplied at a constant flow rate of 180 L / min. L The maximum washing pressure (MPa) obtained and the liquefied carbon dioxide gas flow rate (g / min) at that time were confirmed for the above-mentioned various ejection nozzles.
As in the case of Experiment 3, the apparatus shown in FIG. 1 was used, and the spray cleaning pressure (MPa) was measured at a position 15 mm from the jet nozzle. In addition, the supply pressure of the injection gas G to the injection cleaning nozzle is adjusted to a constant pressure of 0.7 MPa as in Experiment 3, and the spray collision pressure (cleaning pressure) is measured by Fuji Photo Film Co., Ltd. A pressure measurement film (trade name: Fuji Prescale) manufactured by the company was used.
The results are shown in Table 3.
[0058]
[Table 3]
Figure 0004578644
[0059]
As is clear from Table 3, the maximum value of the cleaning pressure is 104.0 MPa, which is obtained with the taper-type widening nozzle (3), and the liquefied carbon dioxide T supplied at that time is obtained. L The flow rate of was 266.5 g / min. Next, in the case where the material of the pipe downstream of the throttle portion is made of Teflon with the tapered nozzle (2), the maximum washing pressure is 60 to 75 MPa, and the liquefied carbon dioxide gas T at that time L The flow rate of was 202.0 g / min. However, with the tapered nozzle (2) in which the tube downstream of the throttle part was made of stainless steel, the cleaning pressure was extremely low at 33.0 MPa. The maximum washing pressure with the straight nozzle of (1) is 47.5 MPa, and the liquefied carbon dioxide gas T at that time is L The flow rate of was 295.9 g / min.
[0060]
From the results obtained in the above Experiment 3 and Experiment 4, the following was confirmed.
The magnitude of the cleaning pressure was [(3) Tapered expansion nozzle]> [(2) Tapered nozzle]> [(1) Straight nozzle].
● Teflon is preferable to stainless steel for the material of the pipe downstream from the throttle.
The maximum cleaning pressure is obtained with a taper-type expansion nozzle, and the value is 104.0 MPa. By using a taper-type expansion nozzle, more efficient cleaning can be performed.
● For straight type nozzle and tapered type nozzle, maximum cleaning pressure is liquefied carbon dioxide T L Reaches a peak at a certain flow rate, and liquefied carbon dioxide T L Even if the flow rate is increased further, the cleaning pressure does not increase but tends to decrease. Therefore, with this type of nozzle, operating at that peak point increases the cleaning efficiency.
● Using a taper-type nozzle, fine fiber waste was removed after the rubbing process in the color filter substrate manufacturing process. Liquefied carbon dioxide T L Was supplied at a flow rate of 120 g / min, and nitrogen gas was supplied as the injection gas G at a flow rate of 220 L / min to 30 L / min.
[0061]
(Experiment 5)
Next, as Experiment 5, the [injection gas G + liquefied carbon dioxide gas] at the throttle portion in the above-described various spray cleaning nozzles of (1) straight nozzle, (2) tapered nozzle, and (3) tapered wide nozzle. T L ], The change of the washing pressure (MPa) due to the change of the flow velocity (m / sec) in calculation was confirmed.
Note that nitrogen gas was used as the injection gas G, and 70% of the liquefied carbon dioxide gas was vaporized.
Flow velocity (m / sec) = [flow rate of nitrogen gas + liquefied carbon dioxide supply amount × 0.506 (m Three /kg)×0.7]/Nozzle cross-sectional area
The results are shown in FIG. 6 as a graph of the relationship between the flow rate (m / sec) and the cleaning pressure (MPa) of various spray cleaning nozzles.
[0062]
In Experiment 5, as shown in the graph of FIG. 6, the following was confirmed.
● With straight type nozzles, the flow rate at the throttle is 275 m / sec and the maximum cleaning pressure is 47.5 MPa. Even at a flow rate of 275 m / sec or higher, the cleaning pressure does not increase, but rather decreases, improving the cleaning power. I can't get it.
● It was confirmed that the cleaning pressure increased with the increase of the flow velocity at the throttle part in the tapered nozzle and the taper type expansion nozzle. However, the taper-type nozzle has a significantly higher cleaning pressure and higher cleaning power than the tapered nozzle.
● In particular, by increasing the flow velocity of the throttle to exceed the speed of sound (about 331 m / sec at 0 ° C. and 1 atm), the taper-type nozzle increases the cleaning pressure extremely and further increases the cleaning effect. Become prominent.
In the third embodiment, the narrowed portion angle β of the tapered expanded nozzle 23B is set to 90 degrees and the tapered expanded angle α is set to 5 degrees. However, the present invention is not limited to this. If the part angle β is 30 ° to 90 ° and the taper-shaped spread angle α is 3 ° to 25 °, the same effect is obtained.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, the cleaning device using dry ice snow injection according to the present invention performs intermittent operation of dry ice snow and continuously flows the injection gas as a propellant gas without cooling the object to be cleaned. Therefore, it is possible to perform uniform and good cleaning without causing condensation.
Further, by raising the temperature of the jetting gas that is continuously flowed, it is possible to perform cleaning in a short time without causing condensation, and the effect of increasing cleaning efficiency is exhibited.
Further, by increasing the temperature of the injection gas, prevention of dew condensation is promoted, and there is an effect of shortening the cleaning.
[0064]
In addition, if there is a possibility that the object to be cleaned will be charged and a defect such as damage may occur, an ionization means is provided in the injection gas supply system or dry ice snow generation supply system, and the injection gas or By ionizing the fluid of the dry ice no, the charge of the dry ice snow mixed with the jet cleaning nozzle can be reduced to approximately 0 V, and the generation of defective products such as breakage can be reduced and the yield can be improved. In addition, dust collection due to static electricity can be avoided, and there is an effect that foreign matter can be prevented from being mixed.
[0065]
Then, according to the characteristics of the object to be cleaned, the cleaning process is performed by adjusting the temperature of the injection gas, adjusting the opening / closing time of the opening / closing means, and further operating the ionization means. It is possible to reliably and efficiently perform good cleaning without damaging the cleaning object, and it is possible to improve work efficiency without requiring skill.
Further, by using the slide rail, the interval between the object to be cleaned and the jet cleaning nozzle is made constant, and cleaning without unevenness becomes possible. Further, by using brushing together, it is possible to clean the mold and the like more effectively.
[0066]
Furthermore, by using a tapered nozzle or a tapered widened nozzle as the spray cleaning nozzle, it is possible to further increase the cleaning power, especially for application to peeling and removal of firmly fixed objects. Demonstrate the effect. In particular, the cleaning effect due to the use of the tapered expansion nozzle is extremely remarkable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system schematic diagram illustrating an example of a dry ice snow jet cleaning apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an injection pipe provided with an injection cleaning nozzle used in the dry ice snow injection cleaning apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of a tapered spray cleaning nozzle used in the dry ice snow spray cleaning apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part of a taper-type expansion-type spray cleaning nozzle used in the dry ice snow spray cleaning apparatus of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory schematic view showing a state in which the spray cleaning nozzle of the dry ice snow spray cleaning apparatus of the present invention is slidably installed on a gantry.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the flow velocity (m / sec) of the throttle portion and the cleaning pressure (MPa) of various spray cleaning nozzles.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquefied carbon dioxide container, 3 ... Opening / closing means, 5 ... Throttling means,
6 ... dry ice snow supply pipe, 7 ... injection pipe,
8 ... Dry ice snow generation and supply system, 11 ... Gas source container for injection,
13 ... Open / close valve, 14 ... Pressure regulator, 16 ... Ionization means,
17 ... Gas supply pipe for injection, 18 ... Gas supply system for injection,
19 ... heating control means, 20 ... control box, 21 ... inner tube, 22 ... outer tube,
23 ... Spray cleaning nozzle, 23A ... Tapered spray cleaning nozzle,
23B ... Tapered expansion type spray cleaning nozzle, 24 ... Dry ice inlet,
25 ... Injection gas introduction port, 26 ... Introduction connector,
27, 28, 29 ... cap nut, 2, 4, 12, 15 ... pipe, 30 ... mount,
31 ... Lateral slide rail, 31a ... Left / right slide rail,
31b: front-rear slide rail, 32: vertical slide rail,
33 ... sliding engagement member, 34 ... moving wheel, T L ... liquefied carbon dioxide,
T S ... dry ice snow, G ... gas for injection,
θ: Taper angle of tapered nozzle,
α: The expansion angle of the tapered expansion nozzle,
β… Tapered nozzle angle

Claims (15)

ドライアイススノーを噴射するための噴射洗浄ノズル、液化炭酸ガスを貯蔵する液化炭酸ガス容器、該液化炭酸ガス容器から前記噴射洗浄ノズルまでのドライアイススノー生成供給系統と、噴射用ガス源、該噴射用ガス源から前記噴射洗浄ノズルまでの噴射用ガス供給系統とから構成され、液化炭酸ガスを断熱膨張させてドライアイススノーを生成するドライアイススノー噴射洗浄装置において、前記ドライアイススノー生成供給系統に液化炭酸ガスを間欠供給するための開閉手段を設けてなることを特徴とするドライアイススノー噴射洗浄装置。Injection cleaning nozzle for injecting dry ice snow, liquefied carbon dioxide container for storing liquefied carbon dioxide gas, dry ice snow generation and supply system from the liquefied carbon dioxide container to the injection cleaning nozzle, gas source for injection, and injection In a dry ice snow spray cleaning apparatus that generates dry ice snow by adiabatic expansion of liquefied carbon dioxide gas, the dry ice snow generation and supply system includes: A dry ice / snow jet cleaning apparatus comprising an opening / closing means for intermittently supplying liquefied carbon dioxide gas. 上記噴射用ガス源に乾燥ガスを用いることを特徴とする請求項１記載のドライアイススノー噴射洗浄装置。2. The dry ice snow jet cleaning apparatus according to claim 1, wherein a dry gas is used as the jet gas source. 上記噴射用ガス供給系統に噴射用ガスを加温する加熱制御手段を具備してなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のドライアイススノー噴射洗浄装置。3. The dry ice snow spray cleaning apparatus according to claim 1, wherein the spray gas supply system includes a heating control means for heating the spray gas. 上記噴射用ガス供給系統及びドライアイススノー生成供給系統の少なくとも一つの系統に、気体をイオン化するためのイオン化手段を具備してなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のドライアイススノー噴射洗浄装置。The ionization means for ionizing gas is provided in at least 1 system | strain of the said gas supply system for injection, and the dry ice snow production | generation supply system, The any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The dry ice snow jet cleaning device according to claim 1. 上記噴射洗浄ノズルに接続する噴射用ガス供給系統とドライアイススノー生成供給系統のいずれか一方の配管が、他方の配管を略同軸に含み柔軟性を有する二重配管でなっていることを特徴とする請求項１記載のドライアイススノー噴射洗浄装置。One of the pipes of the gas supply system for spraying connected to the spray cleaning nozzle and the dry ice snow generation and supply system is a double pipe having flexibility and including the other pipe substantially coaxially. The dry ice snow jet cleaning apparatus according to claim 1. 噴射洗浄ノズルに接続する二重配管は、噴射用ガス供給系統の配管がドライアイススノー生成供給配管を同軸に含む二重配管でなるとともに、前記噴射洗浄ノズルがその先端を先細り形状に形成してなることを特徴とする請求項５記載のドライアイススノー噴射洗浄装置。The double pipe connected to the jet cleaning nozzle is a double pipe including a dry ice snow generation supply pipe coaxially with the pipe of the gas supply system for injection, and the tip of the jet cleaning nozzle is tapered. The dry ice snow jet cleaning apparatus according to claim 5, wherein 噴射洗浄ノズルに接続する二重配管は、噴射用ガス供給系統の配管がドライアイススノー生成供給配管を同軸に含む二重配管でなるとともに、前記噴射洗浄ノズルが絞り部を介して先端に向けテーパー状に拡開した形状でなることを特徴とする請求項５記載のドライアイススノー噴射洗浄装置。The double pipe connected to the spray cleaning nozzle is a double pipe including a dry ice snow generating supply pipe coaxially with the pipe of the injection gas supply system, and the spray cleaning nozzle tapers toward the tip through the throttle portion. 6. The dry ice snow jet cleaning apparatus according to claim 5, wherein the dry ice snow jet cleaning apparatus has a shape expanded in a shape. 噴射洗浄ノズルが上下方向及び横方向の少なくとも１つの方向に摺動自在に支持されて架台に設備されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のドライアイススノー噴射洗浄装置。The dry ice according to any one of claims 1 to 7, wherein the spray cleaning nozzle is slidably supported in at least one of a vertical direction and a horizontal direction and is provided on the frame. Snow jet cleaning device. 噴射洗浄ノズルが上下方向及び横方向の少なくとも１つの方向に摺動自在に支持されている架台は移動用車輪を設備していることを特徴とする請求項８記載のドライアイススノー噴射洗浄装置。9. The dry ice snow spray cleaning apparatus according to claim 8, wherein the gantry on which the spray cleaning nozzle is slidably supported in at least one of the vertical direction and the horizontal direction is provided with a moving wheel. 被洗浄物にドライアイススノーを吹き付けて洗浄する方法であって、ドライアイススノーを間欠的に供給し、噴射用ガスを連続的に供給することを特徴とするドライアイススノー噴射洗浄方法。A method of spraying and cleaning dry ice snow on an object to be cleaned, wherein the dry ice snow is intermittently supplied and the spraying gas is continuously supplied. ドライアイススノー生成供給系統に流れる炭酸ガスをイオン化することを特徴とする請求項１０記載のドライアイススノー噴射洗浄方法。11. The dry ice snow jet cleaning method according to claim 10, wherein carbon dioxide gas flowing into the dry ice snow production and supply system is ionized. 噴射用ガスを温度制御することを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載のドライアイススノーを用いた洗浄方法。12. The cleaning method using dry ice snow according to claim 10 or 11, wherein the temperature of the injection gas is controlled. 噴射用ガスをイオン化することを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記載のドライアイススノー噴射洗浄方法。The dry ice snow jet cleaning method according to claim 10, wherein the jetting gas is ionized. 噴射洗浄ノズルを上下方向及び横方向の少なくとも１方向に摺動自在に支持して架台に設備して、噴射洗浄ノズルと被洗浄物との距離を略均一に保持してドライアイススノーを噴射して洗浄することを特徴とする請求項１０乃至請求項１３のいずれか１項に記載のドライアイススノー噴射洗浄方法。The spray cleaning nozzle is slidably supported in at least one of the vertical direction and the horizontal direction and is installed on the gantry, and the dry cleaning snow is sprayed while maintaining the distance between the spray cleaning nozzle and the object to be cleaned substantially uniformly. The dry ice snow jet cleaning method according to claim 10, wherein the dry ice snow jet cleaning method is performed. ブラッシングによる洗浄と併用して被洗浄物を洗浄することを特徴と請求項１０乃至請求項１４のいずれか１項記載のドライアイススノー噴射洗浄方法。The dry ice snow jet cleaning method according to any one of claims 10 to 14, wherein an object to be cleaned is cleaned in combination with cleaning by brushing.
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