JP2007324359A - Cleaning method and cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物の洗浄方法と洗浄装置に関し、とくに半導体の洗浄に適している洗浄方法と装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for cleaning an object, and more particularly to a cleaning method and apparatus suitable for cleaning semiconductors.
半導体は洗浄液に浸漬され、あるいは洗浄液を噴射して洗浄される。洗浄液は、汚れを溶解して除去する溶媒が使用される。洗浄液の溶媒は気化しやすく、気化した洗浄液が作業環境を悪くする原因となる。したがって、洗浄液の使用量を少なくして作業環境を向上できる。少量の洗浄液で洗浄する方法として、洗浄液をノズルから霧状に噴射して、これを被洗浄物の表面に噴射する方法が開発されている。(特許文献1ないし4参照)
これらの公報に記載される洗浄方法は、洗浄液の使用量を少なくできる特徴はあるが、被洗浄物の表面全体を綺麗に洗浄できないという欠点がある。とくに、半導体集積回路等の微細な隙間や空隙を綺麗に洗浄できない欠点がある。霧状の洗浄液を被洗浄物表面の狭い隙間や窪みに効果的に進入させることができないからである。 The cleaning methods described in these publications have the feature that the amount of cleaning liquid used can be reduced, but have the disadvantage that the entire surface of the object to be cleaned cannot be cleaned cleanly. In particular, there is a drawback that fine gaps and voids in semiconductor integrated circuits and the like cannot be cleaned cleanly. This is because the mist-like cleaning liquid cannot effectively enter narrow gaps or depressions on the surface of the object to be cleaned.
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、洗浄液の使用量を少なくしながら、被洗浄物の微細な隙間から窪みまで綺麗に洗浄できる洗浄方法と洗浄装置を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a cleaning method and a cleaning apparatus that can cleanly clean the object to be cleaned from a minute gap while reducing the amount of the cleaning liquid used.
本発明の洗浄方法は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
洗浄方法は、洗浄液Wを超音波振動させてミストMとし、このミストMを被洗浄物Hの表面に供給して被洗浄物Hを洗浄する。
The cleaning method of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
In the cleaning method, the cleaning liquid W is ultrasonically vibrated to form the mist M, and the mist M is supplied to the surface of the target object H to clean the target object H.
本発明の洗浄方法は、洗浄液Wを超音波振動させてミストMとし、このミストMに搬送気体を供給し、この搬送気体を介してミストMを被洗浄物Hの表面に吹き付けて被洗浄物Hを洗浄することができる。さらに、本発明の洗浄方法は、搬送気体の風量を、洗浄液Wを超音波振動させる超音波振動子2の入力電力1Wに対して1リットル/分以上とすることができる。 In the cleaning method of the present invention, the cleaning liquid W is ultrasonically vibrated to form a mist M, a carrier gas is supplied to the mist M, and the mist M is sprayed onto the surface of the object H to be cleaned through the carrier gas. H can be washed. Further, in the cleaning method of the present invention, the flow rate of the carrier gas can be set to 1 liter / min or more with respect to 1 W of input power of the ultrasonic vibrator 2 that ultrasonically vibrates the cleaning liquid W.
本発明の洗浄方法は、洗浄液Wを超音波振動させてミストMとし、このミストMに含まれる大粒のミストをデミスタ38で除去して被洗浄物Hの表面に供給することができる。さらに、本発明の洗浄方法は、洗浄液Wを揮発性の液体とすることができる。
In the cleaning method of the present invention, the cleaning liquid W can be ultrasonically vibrated to form the mist M, and the large mist contained in the mist M can be removed by the
本発明の洗浄装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
洗浄装置は、洗浄液Wを超音波振動させてミストMに霧化する超音波霧化機1と、この超音波霧化機1で霧化されたミストMを被洗浄物Hの表面に供給する供給部5とを備える。超音波霧化機1は、洗浄液Wを入れる超音波霧化室4と、この超音波霧化室4の洗浄液Wを超音波振動させてミストMに霧化する超音波振動子2と、超音波振動子2に高周波電力を供給する超音波電源3とを備える。洗浄装置は、超音波霧化機1で霧化されたミストMを供給部5から被洗浄物Hの表面に供給して、被洗浄物Hを洗浄する。
The cleaning apparatus of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
The cleaning device ultrasonically atomizes the cleaning liquid W to atomize the mist M, and supplies the mist M atomized by the ultrasonic atomizer 1 to the surface of the object H to be cleaned. And a
本発明の洗浄装置は、超音波霧化室4に搬送気体を強制送風する気体供給源8を備えることができる。本発明の洗浄装置は、気体供給源8が、超音波振動子2の入力電力1Wに対して、1リットル/分以上の風量で超音波霧化室4に搬送気体を強制送風することができる。また、本発明の洗浄装置は、気体供給源8が、超音波霧化室4に送風する搬送気体の風量を変化させる風量変化機構37を有することができる。さらに、本発明の洗浄装置は、搬送気体を空気とすることができる。さらにまた、本発明の洗浄装置は、ミストMを含む搬送気体の通路に、大粒のミストを除去するデミスタ38を設けることができる。
The cleaning device of the present invention can include a
本発明の洗浄方法と洗浄装置は、被洗浄物を洗浄液に浸漬し、あるいは洗浄液を直接に被洗浄物の表面にかける従来の方法に比較して、洗浄液の使用量を少なくして洗浄環境を改善しながら、被洗浄物の微細な隙間や窪みも綺麗に洗浄できる特徴がある。それは、本発明が、洗浄液を超音波振動してミストとすることで、ナノサイズの極微細な粒子として被洗浄物の表面に供給するからである。ナノサイズの極微細な粒子となった洗浄液は、被洗浄物の表面にある微細な隙間や窪みにもスムーズに進入して、汚れを綺麗に洗浄する。さらに、洗浄液をナノサイズの極微細な粒子とすることによって、少量の洗浄液で膨大な数の洗浄液粒子が得られ、これらが被洗浄物の表面に供給され、微細な隙間や窪みにも進入して、くまなく綺麗に洗浄する。このため、使用する洗浄液量を少なく制限しながら、被洗浄物を綺麗に洗浄できるという、極めて優れた特徴を実現する。 The cleaning method and cleaning apparatus of the present invention reduce the amount of cleaning liquid used and reduce the cleaning environment compared to conventional methods in which the object to be cleaned is immersed in the cleaning liquid or the cleaning liquid is directly applied to the surface of the object to be cleaned. While improving, there is a feature that fine gaps and dents in the object to be cleaned can be cleaned cleanly. This is because the present invention supplies the cleaning liquid to the surface of the object to be cleaned as ultrafine particles of nano size by ultrasonically vibrating the cleaning liquid. The cleaning liquid that has become nano-sized ultra-fine particles smoothly enters fine gaps and depressions on the surface of the object to be cleaned, and cleans the dirt cleanly. Furthermore, by using nano-sized ultrafine particles for the cleaning liquid, a large number of cleaning liquid particles can be obtained with a small amount of cleaning liquid, and these particles are supplied to the surface of the object to be cleaned and enter fine gaps and depressions. And clean all over. For this reason, an extremely excellent feature is realized that the object to be cleaned can be cleaned cleanly while limiting the amount of the cleaning liquid to be used to be small.
また、本発明の請求項2の洗浄方法と請求項7の洗浄装置は、洗浄液を超音波振動させてミストとし、このミストを搬送気体で被洗浄物の表面に吹き付けて洗浄するので、洗浄液の微細粒子を被洗浄物の表面に勢いよく衝突させて、汚れを綺麗に除去できる。また、洗浄液の微細粒子に溶解された汚れを、搬送気体で吹き飛ばして綺麗にできる特徴もある。
Further, the cleaning method of claim 2 and the cleaning device of
また、本発明の請求項3の洗浄方法と請求項8の洗浄装置は、多量の搬送気体でもって、洗浄液を効率よく極微細な粒子として、被洗浄物を綺麗に洗浄できる。それは、洗浄液がミストに霧化される効率を、搬送気体の供給量を多くして向上でき、また、搬送気体を多くして、洗浄液をより微細なミストにできるからである。
In addition, the cleaning method according to
さらに、本発明の請求項4の洗浄方法と請求項11の洗浄装置は、超音波振動して得られるミストから、大粒のものをデミスタで除去して被洗浄物の表面に供給するので、微細なミストの洗浄液でもって被洗浄物の微細な隙間等を効果的に洗浄できる特徴がある。
Further, the cleaning method of claim 4 and the cleaning apparatus of
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための洗浄方法と洗浄装置を例示するものであって、本発明は洗浄方法と洗浄装置を以下のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the examples shown below exemplify a cleaning method and a cleaning apparatus for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the cleaning method and the cleaning apparatus as follows.
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
本発明の洗浄方法と洗浄装置は、洗浄液を超音波振動させてミストに霧化する。霧化された洗浄液を被洗浄物の表面に供給し、ミストの洗浄液で被洗浄物の表面を洗浄する。本発明は、洗浄液を微細なミストの状態で被洗浄物の表面に供給して、被洗浄物表面の微細な隙間から窪みまで綺麗に洗浄する。洗浄液のミストは、粒径を小さくして狭い隙間や窪みに進入できる。洗浄液を噴霧して洗浄される半導体集積回路等は、高密度化するために、ミクロンサイズよりもさらに小さい寸法で加工されている。高密度な集積回路は、ミクロンサイズよりもさらに狭い隙間や窪みがあり、ここを綺麗に洗浄することが要求される。本発明の洗浄方法と装置は、このような微細な隙間や窪みも綺麗に洗浄するために、洗浄液を超音波振動で霧化してナノサイズの微細な粒子とする。 The cleaning method and the cleaning apparatus of the present invention atomize the cleaning liquid into mist by ultrasonic vibration. The atomized cleaning liquid is supplied to the surface of the object to be cleaned, and the surface of the object to be cleaned is cleaned with the cleaning liquid of mist. In the present invention, the cleaning liquid is supplied to the surface of the object to be cleaned in a fine mist state, and the surface is cleaned cleanly from the minute gaps on the surface of the object to be cleaned. The cleaning liquid mist can enter a narrow gap or depression by reducing the particle size. A semiconductor integrated circuit or the like that is cleaned by spraying a cleaning liquid is processed with a size smaller than a micron size in order to increase the density. High-density integrated circuits have gaps and depressions that are even narrower than the micron size, and it is required to clean them cleanly. In the cleaning method and apparatus of the present invention, in order to cleanly clean such fine gaps and depressions, the cleaning liquid is atomized by ultrasonic vibration to form nano-sized fine particles.
超音波振動で霧化される洗浄液ミストは、洗浄液の種類、ミストに供給する風量、洗浄液の温度、超音波振動子の振動周波数で粒径をコントロールできる。洗浄液は、種類によりミストの粒径が変化する。たとえば、30℃のエチルアルコールを超音波振動させて得られるミストの粒径は1nmとなり、30℃の水を超音波振動して得られるミストの粒径は100nmとなる。また、洗浄液をエチルアルコール水溶液とすると、洗浄液の温度と供給する風量によって、ミストの粒径は、100nmと1nmに変化する。たとえば、20モル%のエチルアルコール水溶液の温度を20℃とすると、ミストの粒径は1nmとなり、温度を20℃から50℃にすると、ミストは粒径が1nmのものと100nmのものが混在した状態となる。従って、エチルアルコール水溶液は、温度を高くして、粒径を大きくできる。さらにこのエチルアルコール水溶液の温度を30℃とし、風量を15リットル/分とすると、ミストは粒径が1nmのものと100nmのものが混在する状態となる。この状態から風量を50リットル/分まで増加すると、ミストの粒径は1nmとなり、100nmのものはなくなる。したがって、風量を多くしてミストの粒径を小さくできる。だたし、以上の試験において、超音波振動子の入力電力は10W、振動周波数は2.4MHzである。超音波振動子の振動周波数を変更してミストの粒径をコントロールすることもできる。この場合、振動周波数を高くして、ミストを粒径を小さくできる。 The particle size of the cleaning liquid mist atomized by ultrasonic vibration can be controlled by the type of cleaning liquid, the amount of air supplied to the mist, the temperature of the cleaning liquid, and the vibration frequency of the ultrasonic vibrator. The particle size of the mist varies depending on the type of cleaning liquid. For example, the particle size of mist obtained by ultrasonically vibrating 30 ° C. ethyl alcohol is 1 nm, and the particle size of mist obtained by ultrasonically vibrating 30 ° C. water is 100 nm. When the cleaning liquid is an ethyl alcohol aqueous solution, the particle diameter of the mist changes between 100 nm and 1 nm depending on the temperature of the cleaning liquid and the amount of air supplied. For example, when the temperature of a 20 mol% aqueous ethyl alcohol solution is 20 ° C., the mist particle size is 1 nm, and when the temperature is 20 ° C. to 50 ° C., the mist particle size is 1 nm and 100 nm. It becomes a state. Accordingly, the aqueous ethyl alcohol solution can be increased in temperature to increase the particle size. Further, when the temperature of the ethyl alcohol aqueous solution is 30 ° C. and the air volume is 15 liters / minute, the mist has a particle size of 1 nm and 100 nm. When the air volume is increased from this state to 50 liters / minute, the particle size of the mist becomes 1 nm, and the one with 100 nm disappears. Therefore, the air volume can be increased to reduce the mist particle size. However, in the above test, the input power of the ultrasonic transducer is 10 W and the vibration frequency is 2.4 MHz. It is also possible to control the mist particle size by changing the vibration frequency of the ultrasonic vibrator. In this case, it is possible to increase the vibration frequency and reduce the particle size of the mist.
以上の方法で洗浄液をミストに霧化する洗浄装置を図1に示す。この図の洗浄装置は、洗浄液Wを超音波振動させてミストMに霧化する超音波霧化機1と、この超音波霧化機1で霧化されたミストMを被洗浄物Hに供給する供給部5とを備える。
A cleaning apparatus for atomizing the cleaning liquid into mist by the above method is shown in FIG. The cleaning apparatus in this figure supplies ultrasonic mist M 1 that is atomized into mist M by ultrasonically oscillating cleaning liquid W, and supplies mist M atomized by this ultrasonic atomizer 1 to the object H to be cleaned. And
超音波霧化機1は、洗浄液Wを供給している閉鎖構造の超音波霧化室4と、この超音波霧化室4の洗浄液Wを超音波振動させてミストMに霧化する複数の超音波振動子2と、各々の超音波振動子2の上方に配設している筒体6と、超音波振動子2に接続している超音波電源3を備える。
The ultrasonic atomizer 1 includes an ultrasonic atomizing chamber 4 having a closed structure that supplies a cleaning liquid W, and a plurality of atomizing the mist M by ultrasonically vibrating the cleaning liquid W in the ultrasonic atomizing chamber 4. An ultrasonic transducer 2, a
図1の洗浄装置は、超音波霧化室4と供給部5を別々に離して、連結ダクト7で連結している。この洗浄装置は、超音波霧化室4で霧化された洗浄液WのミストMを、供給部5から被洗浄物Hに供給する。
In the cleaning device of FIG. 1, the ultrasonic atomization chamber 4 and the
超音波霧化室4は、所定のレベルに洗浄液Wを蓄えている。洗浄液Wを一定の液面レベルで保持するように、洗浄液Wを供給している。図の装置は、超音波霧化室4に、ポンプ10を介して洗浄液Wを蓄えている原液槽11を連結し、原液槽11から洗浄液Wを供給して液面レベルを一定に保持している。
The ultrasonic atomizing chamber 4 stores the cleaning liquid W at a predetermined level. The cleaning liquid W is supplied so as to keep the cleaning liquid W at a constant liquid level. The apparatus shown in the figure is connected to an ultrasonic atomization chamber 4 via a
図の装置は、超音波霧化室4に筒体6を配設している。筒体6は、各々の超音波振動子2の上方に配設されて、超音波振動子2で超音波振動される洗浄液Wを効率よくミストMに霧化させる。筒体6は、上端に噴霧口12を開口している筒状としている。筒体6は、内部に洗浄液Wを充填し、筒体6内の洗浄液Wに、噴霧口12に向かって超音波振動を与えて、噴霧口12からミストMに霧化して飛散する。図の超音波振動子2は、上方に超音波を放射する。したがって、筒体6は、超音波振動子2の上方に、垂直な姿勢で配設している。図の筒体6は、上端に向かって次第に細くなる円錐ホーンである。ただし、筒体は、内面の形状をエクスポーネンシャルカーブとするエクスポーネンシャルホーンとすることもできる。円錐ホーンやエクスポーネンシャルホーンの筒体6は、内部に効率よく超音波振動を伝達させて、洗浄液Wを能率よくミストMに霧化できる特徴がある。ただ、本発明は、筒体を、円筒形状、楕円筒状、多角筒状とするとすることもできる。
In the illustrated apparatus, a
筒体6の下端開口部の内形は、超音波振動を効率よく内部に伝達できるように、超音波振動子2の外形より小さく、あるいは大きくして、超音波振動される液柱Pが内面に沿って上昇するようにする。たとえば、筒体6の下端の開口部の内径は、超音波振動子2の外径の50〜150%、好ましくは60〜100%とする。
The inner shape of the lower end opening of the
さらに、筒体6の高さと噴霧口12の大きさは、筒体6の内部に沿って、いいかえると筒体6の内面と液柱Pとの間に気層ができないように、超音波振動による液柱Pが筒体6の内部に沿って上昇し、噴霧口12の近傍でミストMとなって飛散するように設計される。ただ、液柱Pが噴霧口12から突出するように、いいかえると筒体6を液柱Pよりも低くすることもできる。したがって、筒体6の高さと噴霧口12の大きさは、超音波振動子2の大きさ、出力、周波数等によって最適値に設計される。
Further, the height of the
図1の筒体6は、下端を洗浄液Wの液面よりも下方に、噴霧口12を液面よりも上方に配設する。この筒体6は、液面よりも下方の超音波振動を内部に案内し、液面から上方にある噴霧口12から洗浄液WをミストMとして飛散させる。図の筒体6は、超音波振動子2から上方に離して配設している。ただ、筒体は、図示しないが、底部に超音波振動子を配設して、超音波振動子で筒体の下端の開口部を閉塞することもできる。下端を超音波振動子で閉塞する筒体は、内部に洗浄液を供給する流入口を開口して、この流入口から筒体の内部に洗浄液を供給する。
1 has a lower end disposed below the liquid surface of the cleaning liquid W and a
さらに、筒体6は、図2に示すように、噴霧口12から霧化されるミストMに搬送気体を供給する噴気口14を開口して、この噴気口14を気体供給源8に連結している。気体供給源8から供給される搬送気体は噴気口14からミストMに供給され、噴霧口12から噴霧されるミストMは搬送気体中に霧化される。この状態で霧化されたミストMを含む搬送気体は被洗浄物Hの表面に噴霧されて、被洗浄物Hを洗浄する。搬送気体は空気である。ただし、搬送気体は空気に特定せず、洗浄液を霧化できる全ての気体、たとえば窒素や炭酸ガス等の全ての気体とすることもできる。図の装置は、気体供給源8を送風機8Aとして、搬送気体を空気としている。気体供給源8の送風機8Aは、空気を吸入して、ミストMに搬送気体の空気を供給する。閉鎖構造の超音波霧化室4は、送風機8Aから供給される空気を連結ダクト7に排気して、連結ダクト7で供給部5に送風する。したがって、閉鎖構造の超音波霧化室4に送風機8Aで搬送気体を強制送風する装置は、連結ダクト7に搬送気体を強制送風する送風機などを設けることなく、超音波霧化室4から供給部5に搬送気体を送風できる。ただ、連結ダクトに送風機(図示せず)を連結し、この送風機で超音波霧化室から供給部に搬送気体を強制送風することもできる。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the
気体供給源8が超音波霧化室4に供給する搬送気体の風量は、霧化されるミストMの粒径に影響を与える。搬送気体の風量を多くすると、ミストMの粒径は小さくなる。搬送気体は、ミストMの霧化量が多くなると多くする必要がある。ミストMの霧化量は、超音波振動子2の入力電力を大きくして増加する。したがって、搬送気体の風量は、超音波振動子2の入力電力に比例して大きくする必要がある。このことから、気体供給源8がミストMに供給する搬送気体の風量は、超音波振動子2の入力電力1Wに対して、1リットル/分以上、好ましくは、1.5W以上、さらに好ましくは3W以上とする。
The air volume of the carrier gas supplied from the
図の気体供給源8は、超音波霧化室4に送風する搬送気体の風量を変化させる風量変化機構37を備えている。図に示す風量変化機構37は、送風機8Aの運転を制御するインバータ37Aである。この風量変化機構37は、インバータ37Aで送風機8Aのファンの回転数を制御して、超音波霧化室4に供給する搬送気体の風量を調整する。ただ、風量変化機構は、図の鎖線で示すように、ダンパー37Bとして、送風機8Aの排出側に配設することもできる。このダンパー37Bは、搬送気体を通過させる開口面積を調整して、超音波霧化室4に供給する搬送気体の風量を調整する。
The
図2の筒体6は、壁面を二重構造として平面の内部にダクト15を設けている。ダクト15は、筒体6の上端に開口している噴気口14に連結している。ダクト15に供給される搬送気体は、噴気口14から排出される。噴気口14は、筒体6上端の周囲に、スリット状に開口されている。スリット状の噴気口14は、搬送気体をリング状に排気する。リング状に排気される搬送気体の内側にミストMが放出される。この構造の筒体6は、ミストMを新鮮な搬送気体の内側に噴霧する。このため、洗浄液Wを効率よくミストMに霧化できる。ミストMが洗浄液濃度の低い搬送気体中に霧化されるからである。
The
図2の筒体6は、連結ダクト16に脱着できるように連結している。連結ダクト16には、図示しないが、複数の筒体を連結している。図2の筒体6は、下端の外周に雄ネジ17を設け、連結ダクト16には筒体6の雄ネジ17をねじ込む雌ネジ穴18を設けている。筒体6は、雄ネジ17を雌ネジ穴18の雌ネジにねじ込んで、連結ダクト16に連結される。連結ダクト16は、内部に搬送気体の供給ダクト19を設けている。筒体6は、連結ダクト16に連結される状態で、ダクト15の入口を連結ダクト16の供給ダクト19に連結して、連結ダクト16の供給ダクト19から筒体6のダクト15に搬送気体が供給される。図2の筒体6は、雄ネジ17の上方と底面とに、リング溝を設けて、ここにOリング20、21を入れている。Oリング20、21は、筒体6を連結ダクト16に連結する状態で、雌ネジ穴18の内面に密着して、連結ダクト16と筒体6との連結部の気体漏れを阻止する。すなわち、筒体6を気密な状態で連結ダクト16に連結する。
The
以上の超音波霧化機1は、超音波振動子2を超音波振動させて、洗浄液WをミストMとして筒体6の噴霧口12から飛散させる。洗浄液Wは、筒体6の内部で超音波振動され、噴霧口12からミストMとして飛散される。図の超音波霧化機1は、超音波振動子2を上向きに配設している。超音波振動子2は、底から筒体6の内部に向かって上向きに超音波を放射して、洗浄液Wを超音波振動させ、洗浄液Wを筒体6の内部で押し上げて、噴霧口12からミストMとして飛散させる。超音波振動子2は、垂直方向に超音波を放射する。
In the ultrasonic atomizer 1 described above, the ultrasonic vibrator 2 is ultrasonically vibrated to scatter the cleaning liquid W as the mist M from the
以上のように、筒体6を備える分離装置は、超音波霧化室4の洗浄液Wを効率よくミストMに霧化できる特長がある。ただ、本発明の分離装置は、必ずしも筒体を設ける必要はない。筒体のない分離装置は、超音波霧化室において、超音波振動子で洗浄液を超音波振動させて、液面に発生する液柱の表面からミストに霧化することができる。
As described above, the separation device including the
図1の超音波霧化機1は、複数の超音波振動子2と、これ等の超音波振動子2を超音波振動させる超音波電源3とを備える。超音波振動子2は、筒体6の下方に固定される。図に示す超音波霧化機1は、複数の超音波振動子2を備える。このように複数の超音波振動子2を備える超音波霧化機1は、多量の洗浄液Wを効率よくミストMに霧化できる特長がある。ただ、超音波霧化機は、ひとつの超音波振動子を備えて、単一の超音波振動子で洗浄液をミストに霧化することもできる。超音波霧化室に設ける超音波振動子の数は、求められる霧化量に応じて種々に変更される。
The ultrasonic atomizer 1 in FIG. 1 includes a plurality of ultrasonic transducers 2 and an
超音波霧化室4で霧化された洗浄液WのミストMは、供給部5に供給される。ミストMを供給部5に移送するために、図の装置は、供給部5を連結ダクト7で超音波霧化室4に連結している。
The mist M of the cleaning liquid W atomized in the ultrasonic atomizing chamber 4 is supplied to the
さらに、図1の装置は、筒体6の噴霧口12から飛散するミストMを効率よく回収して連結ダクト7に供給させるために、筒体6の噴霧口12の上方に、ミストMの吸入部9を設けている。図に示す吸入部9は、円筒状のパイプで、筒体6の上方に垂直の姿勢で配置している。筒状のパイプである吸入部9は、下端を筒体6の上部に配置して、上端を超音波霧化室4の上方に延長している。図に示す吸入部9は、筒体6の上端縁に位置して、円筒状パイプの下端縁を配置している。ただ、吸入部は、下端部を筒体の上部にラップする状態で配置することも、あるいは、下端縁を筒体の上端縁から離して配置することもできる。さらに、吸入部9の下端の開口部は、筒体6の噴霧口12よりも広い開口面積としており、筒体6の上端から飛散されるミストMを漏れなく回収できるようにしている。吸入部9は上端を、超音波霧化室4の上部に連結しており、この連結部を連結ダクト7に連結して、吸入部9で回収されたミストMを連結ダクト7に移送するようにしている。ただ、吸入部は、必ずしも設ける必要はない。
Further, the apparatus of FIG. 1 sucks the mist M above the
さらに、図1の装置は、超音波霧化室4の上面に、排出口1Aを開口して、ここに連結ダクト7を連結している。さらに、図の超音波霧化室4は、排出口1Aに、霧化された大粒の水粒子を除去するデミスタ38を設けている。この装置は、超音波霧化室4から排出される大粒のミストをデミスタ38で除去して供給部5に供給するので、供給部5に供給されるミストの平均粒径を小さくできる。このため、供給部5には、微細なミストのみを供給して、微細なミストの洗浄液で被洗浄物Hを効果的に洗浄できる。図の装置は、排出口1Aにデミスタ38を設けて大きなミストを除去しているが、デミスタに代わって、大きなミストを分離する機構、たとえば大きなミストを表面に結露させて分離する分離機構等を、超音波霧化室と供給部との間に設けることもできる。
Further, in the apparatus of FIG. 1, a discharge port 1 </ b> A is opened on the upper surface of the ultrasonic atomizing chamber 4, and a connecting
供給部55は、霧化されたミストMを被洗浄物Hに吹き付けて、被洗浄物Hの表面を洗浄する。図1の供給部5は被洗浄物HにミストMを噴射するノズル5Aである。ノズル5Aは、ミストMを含む搬送気体を被洗浄物Hの表面に噴射して、被洗浄物Hを洗浄する。
The supply unit 55 sprays the atomized mist M onto the cleaning object H to clean the surface of the cleaning object H. The
図に示す装置を使用して、以下のようにして洗浄液Wのエチルアルコールを霧化できる。洗浄液Wであるエチルアルコールを超音波霧化室に供給する。超音波振動子の入力電力を10W、振動周波数を2.4MHzの超音波振動子で超音波振動して、洗浄液WをミストMに霧化する。洗浄液Wの温度を30℃、超音波霧化室に供給する搬送気体を空気として、その風量を10リットル/分とする。洗浄液WミストMの平均粒径は、1nmとなる。 Using the apparatus shown in the figure, the ethyl alcohol of the cleaning liquid W can be atomized as follows. Ethyl alcohol which is the cleaning liquid W is supplied to the ultrasonic atomization chamber. The cleaning liquid W is atomized into mist M by ultrasonic vibration with an ultrasonic vibrator having an input power of the ultrasonic vibrator of 10 W and a vibration frequency of 2.4 MHz. The temperature of the cleaning liquid W is 30 ° C., the carrier gas supplied to the ultrasonic atomization chamber is air, and the air volume is 10 liters / minute. The average particle diameter of the cleaning liquid W mist M is 1 nm.
1…超音波霧化機 1A…排出口
2…超音波振動子
3…超音波電源
4…超音波霧化室
5…供給部 5A…ノズル
6…筒体
7…連結ダクト
8…気体供給源 8A…送風機
9…吸入部
10…ポンプ
11…原液槽
12…噴霧口
14…噴気口
15…ダクト
16…連結ダクト
17…雄ネジ
18…雌ネジ穴
19…供給ダクト
20…Oリング
21…Oリング
37…風量変化機構 37A…インバータ
37B…ダンパー
38…デミスタ
H…被洗浄物
P…液柱
M…ミスト
W…洗浄液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic atomizer 1A ... Discharge port 2 ...
37B ...
Claims (11)
超音波霧化機(1)で霧化されたミスト(M)を供給部(5)が被洗浄物(H)の表面に供給して、被洗浄物(H)を洗浄する洗浄装置。 An ultrasonic atomizer (1) that ultrasonically vibrates the cleaning liquid (W) into mist (M), and the mist (M) atomized by this ultrasonic atomizer (1) to be cleaned (H) is provided with a supply unit (5) for supplying to the surface of the ultrasonic atomizer (1), the ultrasonic atomization chamber (4) into which the cleaning liquid (W) is placed, and this ultrasonic atomization chamber ( Ultrasonic vibrator (2) that atomizes cleaning liquid (W) of 4) into ultrasonic mist (M) by ultrasonic vibration, and ultrasonic power supply (3) that supplies high-frequency power to ultrasonic vibrator (2) With
A cleaning device in which the supply unit (5) supplies the mist (M) atomized by the ultrasonic atomizer (1) to the surface of the object to be cleaned (H) to clean the object to be cleaned (H).
The cleaning device according to claim 7, wherein a demister (38) for removing large mist is provided in a passage of a carrier gas containing mist (M).
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