JP2001277116A - ドライアイススノー噴射洗浄装置と洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被洗浄物表面での結露と静電気発生に伴う損
傷発生を防ぎ、適切かつ効率良い洗浄を可能としたドラ
イアイススノー噴射洗浄装置と洗浄方法の提供。 【解決手段】 液化炭酸ガス容器１から、液化炭酸ガス
Ｔ_Lを断熱膨張させてドライアイススノーＴ_Sを生成せし
めて噴射洗浄ノズル２３に至るドライアイススノー生成
供給系統８と、噴射用ガス源容器１１から前記噴射洗浄
ノズル２３に至る噴射用ガス供給系統１８からなり、前
記ドライアイススノー生成供給系統８に液化炭酸ガスを
間欠的に供給するための開閉手段３を設けたドライアイ
ススノー噴射洗浄装置で、ドライアイススノーＴ_Sを間
欠的に噴射洗浄ノズル２３に供給し、又噴射用ガスＧを
加熱制御手段１９で加温し、かつイオン化手段１６でイ
オン化して連続的に噴射洗浄ノズル２３に供給し、噴射
洗浄ノズル２３より除電した状態のドライアイススノー
Ｔ_Sを噴射して、被洗浄物を洗浄する洗浄方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【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−８
０℃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Ｔ_L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１
１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１
８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２
３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２
５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Ｔ_S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Ｔ_S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Ｔ_L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Ｔ
_S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Ｔ_L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Ｔ_L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Ｔ_Sが生成され、生成された該ドライアイススノ
ーＴ_S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Ｔ_S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１
ＭＰa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Ｔ_S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Ｔ_S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Ｔ_Sは内管２
１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Ｔ_S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Ｔ_S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Ｔ_S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Ｔ_S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Ｔ_S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Ｔ_S
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Ｔ_S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Ｔ_S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１
８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Ｔ_S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１
６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２
１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３
１ｂ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３
３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３
１ｂ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Ｔ_S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Ｔ_S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：％Ｒ_H）を一般に結露し易い湿
気の多い条件、７０〜７３％Ｒ_Hとした。 基準試料：上記条件のもとで、周囲湿度７０％Ｒ_H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Ｔ_S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Ｔ_Sを噴射せしめて、１.０kg／minの液
化炭酸ガスＴ_L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Ｔ_L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％Ｒ_H、液化炭酸ガスＴ_Lの供給量
０.５kg／minとした。 試料２：周囲湿度７３％Ｒ_H、液化炭酸ガスＴ_L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
％Ｒ_H、液化炭酸ガスＴ_L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Ｔ_S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％Ｒ_H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Ｔ_S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】

【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Ｔ _L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Ｔ_S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％Ｒ_H
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Ｔ_S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Ｔ_Sの噴射
による洗浄では、ドライアイスノーＴ_S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７
０％Ｒ_H、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Ｔ_S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Ｔ_S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Ｔ_S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Ｔ_S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Ｔ_L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Ｔ_S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Ｔ_S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１
６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Ｔ_S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：％Ｒ_H）を一般に結露し易い湿
気の多い条件、４０〜７０％Ｒ_Hとした。

【００４９】上記条件のもとで、周囲湿度４０％Ｒ_H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Ｔ_S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Ｔ_L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
Ｔ_L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Ｔ_Sが生
成され、生成された該ドライアイススノーＴ_S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Ｔ_L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、ストレート型ノズル
（図２の噴射洗浄ノズル２３参照）、先細型ノズル
（図３の噴射洗浄ノズル２３Ａ参照）、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。 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】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】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：６.８
ｍｍ、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、、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Ｔ_L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、、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）（ＭＰ
a）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０.７Ｍ
Ｐa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】

【００５６】表２で明らかなように、のストレート型
ノズルより、の先細型ノズル及びのテーパー状拡開
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、
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（登録商標）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Ｔ_L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（ＭＰ
a）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】

【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Ｔ_Lの
流量は２３６.５g/minであった。次いで、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Ｔ_Lの流量は２０２.０ｇ／mi
nであった。しかし、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、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Ｔ_L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、［テーパー状拡開型ノズル］
＞［先細型ノズル］＞［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Ｔ_Lのある流量でピークに達し、液化
炭酸ガスＴ_L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Ｔ_L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
ストレート型ノズル、先細型ノズル、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Ｔ_L］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２７
５ｍ／secで洗浄圧力が４７.５ＭＰaの最大となり、２
７５ｍ／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３３１
ｍ／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９
０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、 １
８…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、１
５…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、３
３…摺動係合部材、 ３４…移動用車輪、 Ｔ_L…液化
炭酸ガス、Ｔ_S…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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４３ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４３Ｚ (72)発明者 米谷 公昭 東京都港区西新橋１丁目16番７号 日本酸 素株式会社内 Ｆターム(参考） 3B116 AA03 AA46 AB51 BA06 BB21 BB32 BB82 BB88 BB89 CC05

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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。
2. 【請求項２】 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。
3. 【請求項３】 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。
4. 【請求項４】 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。
5. 【請求項５】 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。
6. 【請求項６】 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。
7. 【請求項７】 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。
8. 【請求項８】 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。
9. 【請求項９】 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。
10. 【請求項１０】 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。
11. 【請求項１１】 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１
    ０記載のドライアイススノー噴射洗浄方法。
12. 【請求項１２】 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。
13. 【請求項１３】 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。
14. 【請求項１４】 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。
15. 【請求項１５】 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１
    ４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。