JP2019511949A - スプレー装置及びスプレーノズル本体 - Google Patents
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Abstract
Description
45.先の実施形態のいずれかに記載のスプレー装置に適用されるタイプのスプレーノズル本体。
Claims (45)
- スプレーノズルユニットを備え、前記スプレーノズルユニットは、加圧流体を受け入れるためのチャンバを有し、前記流体のマイクロジェットスプレーを放出するための穿孔されたノズル壁を有する、少なくとも1つのスプレーノズルを備えた、流体マイクロジェットスプレーを噴霧するためのスプレー装置であって、前記スプレーノズルがノズル本体によって形成され、支持体の主表面に開口した少なくとも1つのキャビティを有する支持体を含み、前記支持体は、前記主表面において膜層で覆われ、前記膜層には、前記キャビティの領域において前記膜層の厚さ全体にわたって少なくとも1つのノズルオリフィスが設けられて、それぞれのキャビティと流体連通している前記少なくとも1つのキャビティのそれぞれにおいてノズル膜を形成することを特徴とし、前記少なくとも1つのノズルオリフィスが、少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスを備え、前記オリフィスの仮想中心線から離れるように偏向した角度でジェットラインに沿って前記マイクロジェットを放出することを特徴とし、前記少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスが、前記キャビティから前記ノズルオリフィスに向かう流体流動抵抗に関して横方向の非対称なフロープロファイルを有する流体流路と連通していることを特徴とする、スプレー装置。
- 前記オリフィスが、膜の厚さの2倍より大きい、特に、膜の厚さの4倍より大きい直径を有することを特徴とする、請求項1に記載のスプレー装置。
- 前記ノズル膜が、前記キャビティの領域における中心領域と、前記中心領域と前記キャビティの縁との間の周辺領域とを備えることを特徴とし、少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスが前記周辺領域内に配置されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のスプレー装置。
- 少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスが、特に前記ノズルオリフィスの直径の3倍未満、好ましくは前記ノズルオリフィスの直径未満の距離で、前記キャビティの周壁の近くに配置されることを特徴とする、請求項1,2又は3に記載のスプレー装置。
- 前記少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスが、前記キャビティの直径の10%より大きい直径を有し、特に前記キャビティの直径の25%より大きい直径を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記キャビティが、前記流体流路内の前記流体上に、マイクロジェットを形成しながら液体に伝わる、横方向インパルスを付与するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記キャビティが、前記主表面に少なくとも1つの比較的浅い横方向の延長部を備え、前記膜は前記延長部に少なくとも1つの偏向オリフィスを備えることを特徴とする、請求項6に記載のスプレー装置。
- 前記延長部が、一般的に、前記偏向オリフィスの直径の0.3倍〜3倍の幅と、前記偏向オリフィスの直径の0.5倍〜5倍の長さとを有することを特徴とする、請求項7に記載のスプレー装置。
- 前記延長部が、一般的に、前記オリフィスの直径の0.3倍〜3倍の深さを有することを特徴とする、請求項7又は8に記載のスプレー装置。
- 前記支持体が、前記キャビティの前記少なくとも1つの横方向の延長部を形成するように局部的にエッチングされていることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記キャビティの前記少なくとも1つの横方向の延長部が、複数の角度的に分布した偏向ノズルオリフィスと流体連通した、流体中の前記キャビティの周辺部に沿った実質的にリング状の延長部を備えることを特徴とする、請求項7〜10のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記キャビティの前記少なくとも1つの横方向の延長部が、少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスとそれぞれ流体連通した、前記キャビティの複数の角度的に分布した局部的延長部を備えることを特徴とする、請求項7〜10のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記少なくとも1つの偏向オリフィスが、より幅の広い部分及びより幅の狭い部分を有する非軸対称形状、特に、楕円、涙、月、V、又はU形状を有することを特徴とし、前記ノズルオリフィスの前記より幅の広い部分が、前記キャビティの縁壁から離れる方向に向いていることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記ノズルオリフィスに向かう前記流体流路内に少なくとも部分的に配置された前記少なくとも1つの偏向オリフィスの近くに少なくとも1つの流体障壁を備え、前記少なくとも1つの障壁が前記ノズルオリフィスに対して非対称に設けられていることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記障壁が、前記膜から前記流路の内側に延在する少なくとも1つのリムを備えることを特徴とする、請求項14に記載のスプレー装置。
- 前記少なくとも1つの障壁が50ナノメートル〜5マイクロメートルの流体通路のためのギャップを残すことを特徴とする、請求項14又は15に記載のスプレー装置。
- 前記少なくとも1つの障壁が、前記偏向ノズルの周りに直線状、多直線状又は曲線状の輪郭に沿って設けられ、前記輪郭は、前記キャビティの中心に向かう前記オリフィスの一側面において開口していることを特徴とする、請求項14〜16のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記キャビティが略リング状であることを特徴とし、前記少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスが、前記略リング状の外周部に沿って分布するオリフィス群を備えることを特徴とする、請求項1〜17のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記スプレーノズルに、前記キャビティと流体連通し、前記支持体の上流面上に設けられた、濾過プレートを備える濾過手段が設けられていることを特徴とする、請求項1〜18のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスが、0.4ミクロン〜20ミクロンの直径を有することを特徴とする、請求項1〜19のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記ノズルの下流に散気手段が設けられ、前記散気手段は、前記ノズルから噴出する流体マイクロジェットの速度を低下させるように構成され、散気手段は、円錐状又はトランペット状であり、少なくとも1つの空気入口開口部を備えることを特徴とする、請求項1〜20のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 請求項1〜21のいずれか一項に記載のスプレー装置であって、液体が化粧液又はウエハ洗浄液であり、スプレーノズルが10°より大きいマイクロジェット発散角を有することを特徴とする、スプレー装置。
- 前記キャビティが、前記主表面において略円形又は多角形の断面を有することを特徴とし、前記少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスが、前記キャビティの周縁部の少なくとも一部に沿って角度的に分布し、特に、前記縁部からの距離がオリフィスの直径よりも小さい、多数の偏向ノズルオリフィスのセットを備えることを特徴とする、請求項1〜22のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 偏向スプレーノズルオリフィスの少なくとも1つのさらなるセットが、前記キャビティの前記周縁部の少なくとも一部に沿って角度的に分布し、特に、前記縁部からの距離がオリフィスの前記直径の1倍〜3倍であることを特徴とする、請求項23に記載のスプレー装置。
- 前記ノズル膜が、前記マイクロジェットスプレーを放出しながら、圧力下で実質的に平坦な初期状態から少なくとも部分的に湾曲した形状へと動作中に曲がるように構成されていることを特徴とし、前記少なくとも1つのノズルオリフィスが、前記ノズル膜の前記湾曲した形状における変曲点の近くに配置されることを特徴とする、請求項1〜24のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記ノズル膜が曲がって構成され、前記膜が波状であり、前記キャビティの周辺部に沿って少なくとも1つの波形を備えることを特徴とする、請求項25に記載のスプレー装置。
- 前記膜が、前記キャビティの周辺部に沿って少なくとも2つの横方向に離間して配置された波形を備えることを特徴とし、前記少なくとも1つの偏向オリフィスが、隣接する波形の間に配置されることを特徴とする、請求項26に記載のスプレー装置。
- 前記ノズル膜が曲がって構成され、前記膜には少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスが設けられ、この偏向ノズルオリフィスは、細長く、前記膜が前記細長いノズルオリフィスの縁部に沿って偏向できるようにすることを特徴とする、請求項25に記載のスプレー装置。
- 前記スプレーノズルの露出表面が、少なくとも、前記少なくとも1つのノズルオリフィスに隣接する領域で疎水性であることを特徴とする、請求項1〜28のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記支持体が、前記主表面に分散した、特に前記表面に角度的に分布した、複数のキャビティを備え、少なくとも1つの偏向ノズルオリフィスを有するノズル膜が、前記キャビティのそれぞれに架かっていることを特徴とする、請求項1〜29のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記支持体が、半導体本体、好ましくはシリコン本体を備えることを特徴とする、請求項1〜30のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記膜層が、特に2ミクロン未満の厚さのセラミック層、より詳細には窒化シリコン層を備えることを特徴とする、請求項1〜31のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記偏向オリフィスが、前記キャビティの縁部を部分的に超え、部分的に前記キャビティに延在することを特徴とする、請求項1〜32のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記少なくとも1つのスプレーノズルの前記キャビティに、加圧液体を供給する液体供給システムをさらに備えることを特徴とする、請求項1〜33のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記少なくとも1つの障壁が、前記オリフィスの周りに120〜330度、特に、180〜260度の角度をなす半円弧に実質的に沿って、前記オリフィスを外囲することを特徴とする、請求項16に記載のスプレー装置。
- 前記障壁が、前記オリフィスの直径の25%未満、特に、前記オリフィスの前記直径の10%未満の距離で、前記オリフィスから離間していることを特徴とする、請求項16に記載のスプレー装置。
- スプレーノズルユニットが、ジェットを可能にする膜の外囲面よりもわずかに高い周辺部を有する少なくとも1つのノズルオリフィスを備え、前記周辺部が、特に、ノズルオリフィスの直径の10%〜50%の高さを有することを特徴とする、請求項1〜36のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記膜が、少なくとも2つの偏向ノズルオリフィスを備え、前記マイクロジェットを、各オリフィスの仮想中心線から離れる方向に向いたジェットラインに沿って、偏向した角度で放出することを特徴とし、前記少なくとも2つのノズルオリフィスのジェットラインが互いに交差して、前記噴出するマイクロジェットを動作中に衝突させることを特徴とする、請求項1〜37のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記膜が、少なくとも1つの第3のノズルオリフィスを備え、前記マイクロジェットを、前記第3のオリフィスの仮想中心線に沿った方向に向いたジェットラインに沿って、実質的に偏向のない角度で放出することを特徴とし、前記少なくとも2つのノズルオリフィスのジェットラインが、前記第3のオリフィスの前記ジェットラインと交差して、前記噴出するマイクロジェットを動作中に衝突させることを特徴とする、請求項38に記載のスプレー装置。
- 前記偏向ノズルオリフィスの上流にマイクロバルブ手段が存在し、前記バルブ手段がマイクロバルブシートに近接してマイクロバルブディスクを備え、前記マイクロバルブディスクは前記マイクロバルブシート状に通常閉鎖状態で置かれ、上流圧力閾値を超えると、前記シートから持ち上がって、前記マイクロバルブディスクと前記マイクロバルブシートとの間の流体通路を前記流体流路に向かって開放することを特徴とする、請求項1〜39のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記ノズル膜が、前記マイクロバルブシート及び前記マイクロバルブディスクのうちの1つを構成することを特徴とする、請求項40に記載のスプレー装置。
- 前記膜が、少なくとも2つの偏向ノズルオリフィスを備え、前記マイクロジェットを、各オリフィスの仮想中心線から離れる方向に向いたジェットラインに沿って、偏向した角度で放出することを特徴とし、前記少なくとも2つのノズルオリフィスが互いに異なる横方向の断面を有することを特徴とする、請求項1〜41のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 前記膜が、少なくとも2つの偏向ノズルオリフィス群を備え、前記マイクロジェットを、各オリフィスの仮想中心線から離れる方向に向いたジェットラインに沿って、共通の偏向した角度で放出することを特徴とし、前記少なくとも2つのノズルオリフィス群のそれぞれの中のオリフィスは、前記少なくとも2つの偏向ノズルオリフィス群の他方における横方向の断面とは異なる、実質的に同一の横方向の断面を備えることを特徴とする、請求項42に記載のスプレー装置。
- 前記偏向オリフィスの少なくとも1つが、三角形の横方向の断面を有することを特徴とする、請求項1〜43のいずれか一項に記載のスプレー装置。
- 請求項1〜44のいずれか一項に記載のスプレー装置に適用されるタイプのスプレーノズル本体。
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