JP5065078B2 - Dry ice snow cleaning apparatus and method - Google Patents
Dry ice snow cleaning apparatus and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5065078B2 JP5065078B2 JP2008036751A JP2008036751A JP5065078B2 JP 5065078 B2 JP5065078 B2 JP 5065078B2 JP 2008036751 A JP2008036751 A JP 2008036751A JP 2008036751 A JP2008036751 A JP 2008036751A JP 5065078 B2 JP5065078 B2 JP 5065078B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dry ice
- carbon dioxide
- injection
- ice snow
- dioxide gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 274
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 title claims description 82
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 106
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 106
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 96
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 96
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 99
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 16
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
- B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
- B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
- B24C3/322—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for electrical components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
- B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
- B24C7/0053—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
- B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
本発明は、ドライアイススノーのパルス噴射制御が可能で炭酸ガスの消費量を節減できるドライアイススノー洗浄装置および方法に関するものである。 The present invention relates to a dry ice snow cleaning apparatus and method capable of performing pulse injection control of dry ice snow and reducing the consumption of carbon dioxide gas.
従来から、液化炭酸ガスをオリフィスやニードル弁等の絞り機構で断熱膨張させることによって微細なドライアイスを生成し、キャピラリと呼ばれる細管内を流通させることでドライアイスを凝縮させながらユースポイントで噴射ガスとともに噴射させて被洗浄物を洗浄することが行われている。このようなドライアイススノー洗浄方法は、原料ガスとして高純度の液化炭酸ガスが用いられるためにエレクトロニクス分野での応用が期待されている。
このようなドライアイススノー洗浄方法では、強固に付着した異物を除去するために必要なドライアイスの粒子径および密度を得るため、一般に、液化炭酸ガスをキャピラリと呼ばれる細管内に流通させてドライアイススノーを得ることが行なわれる。このようにしてドライアイススノーを生成させると、キャピラリ内部が冷却され過ぎて流路の閉塞現象が起こり、安定したドライアイススノーの噴射ができないという問題がある。そこで、キャピラリを二重管構造として内管にドライアイススノーを流通させ、外管に加熱した噴射ガスを流すことで過度の冷却による閉塞を防止し、ドライアイススノーの噴射の安定化を図ることが行われている(上記特許文献1および2)。
In such a dry ice / snow cleaning method, in order to obtain the dry ice particle size and density necessary to remove strongly adhered foreign matter, generally, liquefied carbon dioxide gas is circulated in a narrow tube called a capillary to dry ice. Getting snow is done. When dry ice snow is generated in this way, there is a problem that the inside of the capillary is excessively cooled and a flow path blocking phenomenon occurs, and stable dry ice snow cannot be jetted. Therefore, it is possible to stabilize the dry ice snow injection by preventing the clogging due to excessive cooling by flowing dry ice snow through the inner tube with a double tube structure and flowing heated injection gas through the outer tube. (
しかしながら、上述したような2重管構造では、外管を流通する噴射ガスが冷熱を奪うため、起動初期のキャピラリの冷却が妨げられ、液化炭酸ガスのバルブを開いてからユースポイントでノズルからドライアイススノーが噴射されるまでの間にタイムラグが生じていた。このようなタイムラグがあると、数秒程度の比較的短時間の噴射洗浄を繰り返すパルス噴射制御を行なうことができず、洗浄工程全体としてのロスタイムが長くなって洗浄時間を長時間化するうえ、液化炭酸ガスの消費量の増大にも繋がるという問題がある。 However, in the double pipe structure as described above, since the injection gas flowing through the outer pipe takes away cold heat, cooling of the capillary at the initial start-up is hindered, and after the liquefied carbon dioxide valve is opened, the nozzle is dried from the nozzle at the point of use. There was a time lag before the ice snow was jetted. If there is such a time lag, pulse injection control that repeats injection cleaning for a relatively short time of about several seconds cannot be performed, and the loss time of the entire cleaning process becomes longer, resulting in longer cleaning time and liquefaction. There is a problem that it leads to an increase in the consumption of carbon dioxide gas.
そこで、上記のようなタイムラグを短縮するためにオリフィス径を大きくする等、炭酸ガスの流量を増やすことも考えられるが、このようにすると、炭酸ガスの消費量が一層増大するうえ、過剰な炭酸ガスを流すことはドライアイススノーの密度低下につながり、所望の洗浄効果が得られなくなるうえ、被洗浄物が冷却されすぎて結露を生じてしまうという別の問題が生じる。 In order to shorten the time lag as described above, it is conceivable to increase the flow rate of carbon dioxide gas, for example, by increasing the orifice diameter. However, in this case, the consumption of carbon dioxide gas is further increased and excess carbon dioxide is increased. The flow of gas leads to a decrease in the density of dry ice snow, and a desired cleaning effect cannot be obtained. In addition, another problem arises that the object to be cleaned is excessively cooled to cause dew condensation.
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたもので、ドライアイススノーのパルス噴射制御が可能で炭酸ガスの消費量を節減できるドライアイススノー洗浄装置および方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a dry ice snow cleaning apparatus and method that can perform pulse injection control of dry ice snow and reduce the consumption of carbon dioxide gas.
上記目的を達成するため、本発明のドライアイススノー洗浄装置は、加圧液化炭酸ガスを断熱膨張させることにより形成されたドライアイススノーを噴射ノズルから被洗浄物に対して噴射して洗浄をする装置であって、加圧液化炭酸ガスの供給を開閉する供給バルブと、上記供給バルブから供給された液化炭酸ガスを断熱膨張させる絞り部と、上記絞り部から噴射ノズルに至る流通管とを備え、上記供給バルブの弁座から絞り部までの流路の内容積が0.58cm3以下となるよう設定されていることを要旨とする。 In order to achieve the above object, the dry ice snow cleaning apparatus of the present invention performs cleaning by injecting dry ice snow formed by adiabatic expansion of pressurized liquefied carbon dioxide gas from an injection nozzle onto an object to be cleaned. A device comprising: a supply valve that opens and closes the supply of pressurized liquefied carbon dioxide; a throttle that adiabatically expands the liquefied carbon dioxide supplied from the supply valve; and a flow pipe that extends from the throttle to the injection nozzle. The gist is that the internal volume of the flow path from the valve seat to the throttle portion of the supply valve is set to 0.58 cm 3 or less.
また、上記目的を達成するため、本発明のドライアイススノー洗浄方法は、加圧液化炭酸ガスを断熱膨張させることにより形成されたドライアイススノーを噴射ノズルから被洗浄物に対して噴射して洗浄をする方法であって、加圧液化炭酸ガスの供給を開閉する供給バルブから供給された液化炭酸ガスを絞り部で断熱膨張させ、上記絞り部から噴射ノズルに至る流通管内を流通させて噴射ノズルより噴射する際、上記供給バルブの弁座から絞り部までの流路の内容積を0.58cm3以下としたことを要旨とする。 In order to achieve the above object, the dry ice snow cleaning method of the present invention performs cleaning by injecting dry ice snow formed by adiabatic expansion of pressurized liquefied carbon dioxide gas from an injection nozzle onto an object to be cleaned. The liquefied carbon dioxide gas supplied from a supply valve that opens and closes the supply of pressurized liquefied carbon dioxide gas is adiabatically expanded at the throttle portion, and is circulated through the flow pipe extending from the throttle portion to the injection nozzle. The gist is that the internal volume of the flow path from the valve seat to the throttle portion of the supply valve is 0.58 cm 3 or less when spraying more.
すなわち、本発明は、上記供給バルブの弁座から絞り部までの流路の内容積を0.58cm3以下としたことにより、供給バルブの弁座から絞り部までの流路内における残存ガスの容量がそれだけ少なくなり、供給バルブを開けてから残存ガスが排出され切るまでの時間が短縮される。このため、供給バルブを開けてから噴射ノズルからドライアイススノーが噴射され始めるまでのタイムラグが大幅に短縮される。また、ドライアイススノーの噴射中は弁座から絞り部までの流路に液化炭酸ガスが充満するため、その流路の容積が小さい分、供給バルブを閉じてから噴射ノズルからのドライアイススノーの噴射が停止するまでの時間も短縮される。このように、供給バルブの開閉に俊敏に反応して噴射の開始と停止が行なわれ、ドライアイススノーのパルス噴射制御が可能となる。また、パルス噴射制御が可能となったことで、必要な被洗浄部に対して必要なだけドライアイススノーを噴射して洗浄することが可能となり、ドライアイススノーの無駄な噴射を大幅に少なくして炭酸ガスの消費量を節減できる。 That is, according to the present invention, the internal volume of the flow path from the valve seat of the supply valve to the throttle portion is 0.58 cm 3 or less, so that the residual gas in the flow path from the valve seat of the supply valve to the throttle portion is reduced. The capacity is reduced accordingly, and the time from when the supply valve is opened until the remaining gas is exhausted is shortened. For this reason, the time lag from when the supply valve is opened until dry ice snow starts to be injected from the injection nozzle is greatly reduced. During dry ice snow injection, the flow from the valve seat to the throttle is filled with liquefied carbon dioxide, so the volume of the flow path is small, so the supply valve is closed and the dry ice snow is discharged from the injection nozzle. The time until injection stops is also shortened. In this manner, the injection is started and stopped in response to the opening and closing of the supply valve, thereby enabling the dry ice snow pulse injection control. In addition, since pulse injection control is possible, it becomes possible to inject and clean dry ice snow as much as necessary to the required parts to be cleaned, greatly reducing unnecessary injection of dry ice snow. This saves carbon dioxide consumption.
本発明において、上記供給バルブを閉じてから噴射ノズルからのドライアイススノーの噴射が認められなくなるまでの時間が1秒以内である場合には、供給バルブの開閉に俊敏に反応して噴射の開始と停止が行なわれ、ドライアイススノーのパルス噴射制御が可能となる。 In the present invention, when the time from when the supply valve is closed to when no dry ice snow is injected from the injection nozzle is within 1 second, the injection starts in response to the opening and closing of the supply valve. The dry ice snow pulse injection control becomes possible.
本発明において、上記絞り部の開口面積を0.007mm2以上0.032mm2以内となるよう設定した場合には、炭酸ガスの流量が適正化され、炭酸ガスの消費量が不要に増加せず、ドライアイススノーも適正密度が維持できて必要な洗浄効果が得られ、被洗浄物が冷却されすぎて結露を生じてしまう等のトラブルも発生しない。 In the present invention, when set to be the opening area of the throttle portion and 0.007 mm 2 or more 0.032 mm 2 within the flow rate of the carbon dioxide gas is optimized, the consumption of carbon dioxide does not increase unnecessarily Also, dry ice snow can maintain the proper density and the necessary cleaning effect is obtained, and troubles such as the occurrence of condensation due to the object to be cleaned being cooled too much do not occur.
本発明において、液化炭酸ガスの供給圧力を7MPa±1MPa以内となるよう設定した場合には、炭酸ガスの流量が適正化され、炭酸ガスの消費量が不要に増加せず、ドライアイススノーも適正密度が維持できて必要な洗浄効果が得られ、被洗浄物が冷却されすぎて結露を生じてしまう等のトラブルも発生しない。 In the present invention, when the supply pressure of liquefied carbon dioxide gas is set to be within 7 MPa ± 1 MPa, the flow rate of carbon dioxide gas is optimized, the consumption of carbon dioxide gas does not increase unnecessarily, and dry ice snow is also appropriate The density can be maintained and a necessary cleaning effect can be obtained, and troubles such as dew condensation due to excessive cooling of the object to be cleaned do not occur.
本発明において、上記噴射ノズルの噴射口近傍に噴射ガスを供給する噴射ガス供給管が上記流通管とは熱的に隔離された状態で存在している場合には、従来の二重管構造のように起動初期に流通管の冷却が妨げられることがないため、バルブを開いてからドライアイススノーが噴射されるまでの間のタイムラグが大幅に短縮する。また、流通管の過度の冷却が有効に防止されてドライアイススノーの噴射も安定化する。 In the present invention, when the injection gas supply pipe for supplying the injection gas in the vicinity of the injection port of the injection nozzle exists in a state of being thermally isolated from the flow pipe, the conventional double pipe structure is used. Thus, since the cooling of the flow pipe is not hindered at the initial stage of startup, the time lag between the opening of the valve and the injection of dry ice snow is greatly reduced. Further, excessive cooling of the flow pipe is effectively prevented, and the spray of dry ice snow is stabilized.
つぎに、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.
図1は、本発明が適用されたドライアイススノー洗浄装置の一実施形態を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a dry ice snow cleaning apparatus to which the present invention is applied.
このドライアイススノー洗浄装置は、加圧液化炭酸ガスを断熱膨張させることにより形成されたドライアイススノーを噴射ノズル1から被洗浄物(図示せず)に対して噴射して洗浄をする装置である。 This dry ice snow cleaning apparatus is an apparatus for cleaning by spraying dry ice snow formed by adiabatic expansion of pressurized liquefied carbon dioxide gas from an injection nozzle 1 onto an object to be cleaned (not shown). .
より詳しく説明すると、加圧液化炭酸ガスの供給を開閉する供給バルブとしての炭酸ガス供給弁8と、上記炭酸ガス供給弁8から供給された液化炭酸ガスを断熱膨張させる絞り部としてのオリフィス3と、上記オリフィス3から噴射ノズル1に至る流通管2とを備えている。
More specifically, a carbon dioxide
液化炭酸ガスボンベ等の供給源からの液化炭酸ガスは、供給路6に設けられた炭酸ガス供給弁8を開けることにより供給されてオリフィス3に導かれ、オリフィス3で断熱膨張されてドライアイススノーが形成されると、細長い流通管2を通って噴射ノズル1に導入され、噴射ノズル1の先端から噴射される。上記供給路6には、炭酸ガス供給弁8ならびに液化炭酸ガスの供給圧力を検知する圧力ゲージ9が設けられている。上記炭酸ガス供給弁8の開閉により液化炭酸ガスの供給をオンオフする。液化炭酸ガスの供給圧力は、図示しないボンベに設けられたヒータで温度調節をすることにより所望の圧力に調節する。
Liquefied carbon dioxide gas from a supply source such as a liquefied carbon dioxide gas cylinder is supplied by opening a carbon dioxide
上記炭酸ガス供給弁8の弁座からオリフィス3までの流路の内容積は、0.58cm3以下となるよう設定されている。これにより、炭酸ガス供給弁8の弁座からオリフィス3までの流路内における残存ガスの容量がそれだけ少なくなり、炭酸ガス供給弁8を開けてから残存ガスが排出され切るまでの時間が短縮される。このため、炭酸ガス供給弁8を開けてから噴射ノズル1からドライアイススノーが噴射され始めるまでのタイムラグが大幅に短縮される。また、ドライアイススノーの噴射中は弁座からオリフィス3までの流路に液化炭酸ガスが充満するため、その流路の容積が小さい分、炭酸ガス供給弁8を閉じてから噴射ノズル1からのドライアイススノーの噴射が停止するまでの時間も短縮される。
The internal volume of the flow path from the valve seat of the carbon dioxide
上記炭酸ガス供給弁8の弁座からオリフィス3までの流路の内容積は、上述したように、0.58cm3以下が好適であるが、0.38cm3以下であればなお好ましく、0.26cm3以下、あるいは0.063cm3以下であれば一層好ましい。
As described above, the inner volume of the flow path from the valve seat of the carbon dioxide
上記液化炭酸ガスの供給圧力は、7MPa±1MPa以内となるよう設定するのが好ましい。このようにすることにより、炭酸ガスの流量が適正化され、炭酸ガスの消費量が不要に増加せず、ドライアイススノーも適正密度が維持できて必要な洗浄効果が得られ、被洗浄物が冷却されすぎて結露を生じてしまう等のトラブルも発生しない。 The supply pressure of the liquefied carbon dioxide gas is preferably set to be within 7 MPa ± 1 MPa. By doing so, the flow rate of carbon dioxide gas is optimized, the consumption amount of carbon dioxide gas is not increased unnecessarily, the dry ice snow can maintain the proper density, and the necessary cleaning effect can be obtained, and the object to be cleaned is Troubles such as condensation that occur due to excessive cooling will not occur.
上記オリフィス3は、その開口面積を0.007mm2以上0.032mm2以内となるよう設定するのが好ましい。例えば、円形開口のオリフィスであれば直径0.1〜0.2mmである。このようにすることにより、炭酸ガスの流量が適正化され、炭酸ガスの消費量が不要に増加せず、ドライアイススノーも適正密度が維持できて必要な洗浄効果が得られ、被洗浄物が冷却されすぎて結露を生じてしまう等のトラブルも発生しない。 The orifice 3 is preferably set so that the opening area and 0.007 mm 2 or more 0.032 mm 2 within. For example, in the case of an orifice having a circular opening, the diameter is 0.1 to 0.2 mm. By doing so, the flow rate of carbon dioxide gas is optimized, the consumption amount of carbon dioxide gas is not increased unnecessarily, the dry ice snow can maintain the proper density, and the necessary cleaning effect can be obtained, and the object to be cleaned is Troubles such as condensation that occur due to excessive cooling will not occur.
また、上記オリフィス3の厚みは、この例では、0.5mm±0.3mm以内となるよう設定した。なお、上記オリフィス3は供給された液化炭酸ガスを断熱膨張させうる絞り部として機能するのであれば、例えばニードル弁等を適用することも可能である。 The thickness of the orifice 3 was set to be within 0.5 mm ± 0.3 mm in this example. For example, a needle valve can be applied as long as the orifice 3 functions as a throttle portion that can adiabatically expand the supplied liquefied carbon dioxide gas.
上記オリフィス3と噴射ノズル1との間には、細長い管である流通管2によって接続され、オリフィス3で断熱膨張して発生したドライアイススノーは、流通管2内を流通しながらドライアイスの凝縮が行われて噴射ノズル1から噴射される。
The dry ice snow generated by adiabatic expansion at the orifice 3 is connected between the orifice 3 and the injection nozzle 1 by a
上記流通管2は、上記流通管2の内径をφ0.25mm以上φ1.5mm以内となるよう設定するのが好ましい。流通管2の内径を上記範囲に設定することにより、流通管の過度の冷却が有効に防止されてドライアイススノーの噴射も安定化する。また、流通管2の長さは特に限定するものではないが、0.5m〜5m程度とすることができ、0.6m〜3m程度、あるいは0.6m〜2.5m程度とすることができる。
The
上記流通管2は、例えばフッ素樹脂等から形成された可撓性のチューブが用いられ、この例では断熱材7に包まれて外部からの断熱が行われている。また、上記噴射ガス供給管4は、従来の2重管構造のように流通管2と並設するのではなく、流通管2とは断熱材7を介して隔離して配置されている。これにより、上記噴射ノズル1の噴射口近傍に噴射ガスを供給する噴射ガス供給管4が上記流通管2とは熱的に隔離された状態で存在するようになっている。このようにすることにより、起動初期の流通管2内の冷却を一層スムーズにして噴射待ち時間の短縮を図ることができる。
For example, a flexible tube formed of a fluororesin or the like is used as the
そして、この例では、噴射ノズル1の内部通路においてその先端開口近傍まで流通管2の先端が延びており、上記噴射ノズル1に設けた分岐部に噴射ガス供給管4の先端が連通している。
In this example, the front end of the
上記噴射ガス供給管4には、供給圧力を検知する圧力ゲージ13とが設けられている。また、上記噴射ガス供給管4には、噴射ガスの供給をオンオフする噴射ガス供給弁14と、噴射ガスの供給圧力を調整可能な圧力調整弁12とが設けられている。噴射ガスの供給圧力は、上記圧力調整弁12で調整する。
The injection gas supply pipe 4 is provided with a
さらに、上記噴射ガス供給管4には、噴射ガスを加熱する一次ヒータ15および、上記一次ヒータ15の加熱温度を調節する温度コントローラ17ならびに上記加熱温度を検知する温度計16が設けられている。また、上記噴射ガス供給管4には、上記一次ヒータ15より下流側に二次ヒータ18が設けられている。さらに、上記二次ヒータ18の加熱温度を調節する温度コントローラ20ならびに上記加熱温度を検知する温度計19が設けられている。
Further, the injection gas supply pipe 4 is provided with a
上記二次ヒータ18は、一次ヒータ15より下流側で噴射ノズル1との連通部近傍にわたって長尺状にかつ噴射ガス供給管4の周囲に巻きつけるように配置されている。このようにすることにより、噴射ガスが冷却されることなく均一かつ一定の温度を保ったまま噴射ノズル1に導入される。したがって、噴射ノズル1の温度を均一かつ一定に保つことができ、ドライアイススノーの噴射状態を一層安定化させることができる。上記噴射ガスとしては、例えば、高圧の窒素ガス等を用いることができる。
The
上記一次ヒータ15および二次ヒータ18は、噴射ノズル1が過度に冷却される場合に用いられ、噴射ノズル1が冷却され過ぎない場合には用いなくても良い。噴射ノズル1の冷却状況に応じて、一次ヒータ15だけを用いたり二次ヒータ18だけを用いたりすることもできるし、一次ヒータ15と二次ヒータ18を併せて用いることもできる。
The
以上のように、本実施形態によれば、下記のような作用効果を奏する。 As mentioned above, according to this embodiment, there exist the following effects.
すなわち、上記炭酸ガス供給弁8の弁座からオリフィス3までの流路の内容積を0.58cm3以下としたことにより、炭酸ガス供給弁8の弁座からオリフィス3までの流路内における残存ガスの容量がそれだけ少なくなり、炭酸ガス供給弁8を開けてから残存ガスが排出され切るまでの時間が短縮される。このため、炭酸ガス供給弁8を開けてから噴射ノズル1からドライアイススノーが噴射され始めるまでのタイムラグが大幅に短縮される。また、ドライアイススノーの噴射中は弁座からオリフィス3までの流路に液化炭酸ガスが充満するため、その流路の容積が小さい分、炭酸ガス供給弁8を閉じてから噴射ノズル1からのドライアイススノーの噴射が停止するまでの時間も短縮される。このように、炭酸ガス供給弁8の開閉に俊敏に反応して噴射の開始と停止が行なわれ、ドライアイススノーのパルス噴射制御が可能となる。また、パルス噴射制御が可能となったことで、必要な被洗浄部に対して必要なだけドライアイススノーを噴射して洗浄することが可能となり、ドライアイススノーの無駄な噴射を大幅に少なくして炭酸ガスの消費量を節減できる。
That is, by setting the internal volume of the flow path from the valve seat of the carbon
また、上記流通管2の内径をφ0.25mm以上φ1.5mm以内となるよう設定したため、流通管2の内径を上記範囲に設定することにより、流通管2の過度の冷却が有効に防止されてドライアイススノーの噴射も安定化する。
In addition, since the inner diameter of the
また、上記オリフィス3の開口面積を0.007mm2以上0.032mm2以内となるよう設定したため、炭酸ガスの流量が適正化され、炭酸ガスの消費量が不要に増加せず、ドライアイススノーも適正密度が維持できて必要な洗浄効果が得られ、被洗浄物が冷却されすぎて結露を生じてしまう等のトラブルも発生しない。 Further, because the set so that the opening area of the orifice 3 and 0.007 mm 2 or more 0.032 mm 2 within the flow rate of the carbon dioxide gas is optimized, the consumption of carbon dioxide does not increase unnecessarily, dry ice snow An appropriate density can be maintained and a necessary cleaning effect can be obtained, and troubles such as dew condensation due to excessive cooling of an object to be cleaned do not occur.
また、液化炭酸ガスの供給圧力を7MPa±1MPa以内となるよう設定したため、炭酸ガスの流量が適正化され、炭酸ガスの消費量が不要に増加せず、ドライアイススノーも適正密度が維持できて必要な洗浄効果が得られ、被洗浄物が冷却されすぎて結露を生じてしまう等のトラブルも発生しない。 In addition, since the supply pressure of liquefied carbon dioxide gas is set to be within 7 MPa ± 1 MPa, the flow rate of carbon dioxide gas is optimized, the consumption of carbon dioxide gas is not increased unnecessarily, and dry ice snow can maintain the proper density. The necessary cleaning effect can be obtained, and troubles such as dew condensation due to excessive cooling of the object to be cleaned will not occur.
また、上記噴射ノズル1の噴射口近傍に噴射ガスを供給する噴射ガス供給管4が上記流通管2とは熱的に隔離された状態で存在しているため、従来の二重管構造のように起動初期に流通管2の冷却が妨げられることがないため、炭酸ガス供給弁8を開いてからドライアイススノーが噴射されるまでの間のタイムラグが大幅に短縮する。また、流通管2の過度の冷却が有効に防止されてドライアイススノーの噴射も安定化する。
Further, since the injection gas supply pipe 4 for supplying the injection gas in the vicinity of the injection port of the injection nozzle 1 exists in a state of being thermally isolated from the
図2は、本発明のドライアイススノー洗浄方法を実施するときの、炭酸ガス供給弁8と噴射ガス供給弁14の時間制御シーケンスおよびドライアイススノーの噴射状態の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a time control sequence of the carbon
この例では、まず、噴射ガス供給弁14をオン(開;以下同じ)にし、それから所定の準備時間をおいて炭酸ガス供給弁8をオンにする。炭酸ガス供給弁8をオンにするのに先立って、噴射ガス供給弁14をオンにすることにより、噴射ノズル1の結露を防止するようにしている。
In this example, first, the injection
炭酸ガス供給弁8をオンにしてから、所定のスノー起動時間の後噴射ノズル1からのドライアイススノーの噴射が開始し、所定の噴射時間を経て炭酸ガス供給弁8をオフ(閉;以下同じ)にする。この例では上記スノー起動時間は約0.5秒以下である。そして、炭酸ガス供給弁8のオン時間Tbは、この例では約1秒以内に設定することができる。炭酸ガス供給弁8をオフにしてから、噴射ノズル1からのドライアイススノーの噴射が認められなくなるまでの時間(図示のスノー残留時間)を1秒以内とすることができる。この例では0.5秒以内である。このようにすることにより、炭酸ガス供給弁8の開閉に俊敏に反応して噴射の開始と停止が行なわれ、ドライアイススノーのパルス噴射制御が可能となる。
After the carbon
そして、噴射されたドライアイススノーを吹き飛ばすとともに、被洗浄物の冷却を防止し、噴射ノズル1の結露を防止するため、この例では約1秒間、噴射ガス供給弁14をオンにした状態を維持するガスブローを行う。その後、噴射ガス供給弁14をオフとし、これで1回の洗浄シーケンスが終了する。さらに、この例では、上述したスノー残留時間が短いため、炭酸ガス供給弁8をオフにしてから次に炭酸ガス供給弁8をオンにするまでのインターバルTiを短くすることができる。この例では3秒以内とすることができる。
In this example, the sprayed
流通管2の内径をφ0.75mm、流通管2の長さを1.8mに設定し、炭酸ガス供給弁8の弁座からオリフィス3までの流路の内容積を変化させてドライアイススノーを噴射させ、液化炭酸ガスの消費量、炭酸ガス供給弁8開閉に対するドライアイススノー噴射の応答性、ならびに洗浄性の指標としてドライアイススノーの衝突圧力を評価した。オリフィス3内径は0.16mm、炭酸ガス供給弁8の開時間は0.3秒、インターバルTiを3秒とした。その結果を下記の表1に示す。
The inner diameter of the
なお、応答性は、炭酸ガス供給弁8を閉じてからドライアイススノーの噴射が認められなくなるまでのスノー残留時間が1.0秒以内を○と評価した。また、衝突圧力は富士フィルム社製プレスケールにて測定し、衝突圧力0.5MPa以上を○と評価した。
上記表1からわかるように、炭酸ガス供給弁8の弁座からオリフィス3までの流路の内容積が0.58cm3以内のときに良好な結果が得られていることがわかる。
As can be seen from Table 1 above, it can be seen that good results are obtained when the internal volume of the flow path from the valve seat of the carbon dioxide
流通管2の内径をφ0.75mm、流通管2の長さを1.8mに設定し、炭酸ガス供給弁8の弁座からオリフィス3までの流路の内容積を0.063cm3に設定し、オリフィス3内径を変化させてドライアイススノーを噴射させ、液化炭酸ガスの消費量、炭酸ガス供給弁8開閉に対するドライアイススノー噴射の応答性、ならびに洗浄性の指標としてドライアイススノーの衝突圧力を評価した。炭酸ガス供給弁8の開時間は0.3秒、インターバルTiを3秒とした。その結果を下記の表2に示す。
上記表2からわかるように、オリフィス3内径が0.12mm(開口面積0.0113mm2)、0.14mm(開口面積0.0154mm2)、0.16mm(開口面積0.02mm2)、0.18mm(開口面積0.0254mm2)いずれの場合も良好な結果が得られていることがわかる。 As can be seen from Table 2 above, the inner diameter of the orifice 3 is 0.12 mm (opening area 0.0113 mm 2 ), 0.14 mm (opening area 0.0154 mm 2 ), 0.16 mm (opening area 0.02 mm 2 ),. It can be seen that good results are obtained in any case of 18 mm (opening area 0.0254 mm 2 ).
流通管2の内径をφ0.75mm、流通管2の長さを1.8mに設定し、炭酸ガス供給弁8の弁座からオリフィスまでの流路の内容積を0.063cm3に設定し、炭酸ガス供給弁8の開時間を変化させてドライアイススノーを噴射させ、液化炭酸ガスの消費量、炭酸ガス供給弁8開閉に対するドライアイススノー噴射の応答性、ならびに洗浄性の指標としてドライアイススノーの衝突圧力を評価した。オリフィス3内径は0.16mm、インターバルTiを3秒とした。その結果を下記の表3に示す。
上記表3からわかるように、炭酸ガス供給弁8の開時間が0.1秒、0.3秒、0.5秒、1.0秒いずれの場合も良好な結果が得られていることがわかる。
As can be seen from Table 3 above, good results were obtained when the carbon dioxide
1:噴射ノズル
2:流通管
3:オリフィス
4:噴射ガス供給管
6:供給路
7:断熱材
8:炭酸ガス供給弁
9:圧力ゲージ
12:圧力調整弁
13:圧力ゲージ
14:噴射ガス供給弁
15:一次ヒータ
16:温度計
17:温度コントローラ
18:二次ヒータ
19:温度計
20:温度コントローラ
1: Injection nozzle 2: Distribution pipe 3: Orifice 4: Injection gas supply pipe 6: Supply path 7: Heat insulating material 8: Carbon dioxide supply valve 9: Pressure gauge 12: Pressure adjustment valve 13: Pressure gauge 14: Injection gas supply valve 15: Primary heater 16: Thermometer 17: Temperature controller 18: Secondary heater 19: Thermometer 20: Temperature controller
Claims (6)
加圧液化炭酸ガスの供給を開閉する供給バルブと、上記供給バルブから供給された液化炭酸ガスを断熱膨張させる絞り部と、上記絞り部から噴射ノズルに至る流通管とを備え、
上記供給バルブの弁座から絞り部までの流路の内容積が0.58cm3以下となるよう設定されていることを特徴とするドライアイススノー洗浄装置。 A device for cleaning by spraying dry ice snow formed by adiabatic expansion of pressurized liquefied carbon dioxide gas from an injection nozzle to an object to be cleaned,
A supply valve that opens and closes the supply of the pressurized liquefied carbon dioxide gas, a throttle part that adiabatically expands the liquefied carbon dioxide gas supplied from the supply valve, and a flow pipe that extends from the throttle part to the injection nozzle,
A dry ice snow cleaning apparatus, wherein an internal volume of a flow path from the valve seat to the throttle portion of the supply valve is set to 0.58 cm 3 or less.
加圧液化炭酸ガスの供給を開閉する供給バルブから供給された液化炭酸ガスを絞り部で断熱膨張させ、上記絞り部から噴射ノズルに至る流通管内を流通させて噴射ノズルより噴射する際、上記供給バルブの弁座から絞り部までの流路の内容積を0.58cm3以下としたことを特徴とするドライアイススノー洗浄方法。 A method of cleaning by spraying dry ice snow formed by adiabatic expansion of pressurized liquefied carbon dioxide gas from an injection nozzle to an object to be cleaned,
When the liquefied carbon dioxide gas supplied from the supply valve that opens and closes the supply of the pressurized liquefied carbon dioxide gas is adiabatically expanded in the throttle part, and circulates in the flow pipe from the throttle part to the injection nozzle and is injected from the injection nozzle, the above supply A dry ice snow cleaning method, wherein an internal volume of a flow path from a valve seat to a throttle portion of the valve is 0.58 cm 3 or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008036751A JP5065078B2 (en) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | Dry ice snow cleaning apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008036751A JP5065078B2 (en) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | Dry ice snow cleaning apparatus and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009195762A JP2009195762A (en) | 2009-09-03 |
JP5065078B2 true JP5065078B2 (en) | 2012-10-31 |
Family
ID=41139907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008036751A Active JP5065078B2 (en) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | Dry ice snow cleaning apparatus and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5065078B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6897179B2 (en) * | 2017-03-10 | 2021-06-30 | 株式会社デンソー岩手 | Dry ice blasting device |
DE102019118717A1 (en) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | acp systems AG | Method for generating a CO2 snow jet |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4806171A (en) * | 1987-04-22 | 1989-02-21 | The Boc Group, Inc. | Apparatus and method for removing minute particles from a substrate |
JPH06182306A (en) * | 1992-12-22 | 1994-07-05 | Ebara Corp | Method and device for cleaning surface of member |
JP4578644B2 (en) * | 1999-10-13 | 2010-11-10 | 大陽日酸株式会社 | Dry ice snow jet cleaning device and cleaning method |
-
2008
- 2008-02-19 JP JP2008036751A patent/JP5065078B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009195762A (en) | 2009-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5478267B2 (en) | Inkjet recording device | |
JP2008043909A (en) | Dry ice snow-washing device and method | |
JP5065078B2 (en) | Dry ice snow cleaning apparatus and method | |
US8298481B2 (en) | Method for sterilizing a plastic bottle | |
TWI635806B (en) | Method of sterilizing beverage supply device and beverage supply device | |
JP2023096008A (en) | Application nozzle used for blemish skin beauty therapeutic device by cell selectivity freezing treatment | |
JP2007160244A (en) | Dry ice spraying apparatus | |
TW200843875A (en) | Controlled cooling apparatus for steel plate, and cooling method | |
JP4950791B2 (en) | Ice water slurry generator | |
JP5615248B2 (en) | Dry ice snow injection device and dry ice snow injection method | |
JP2003145429A (en) | Dry ice injecting nozzle and blast device | |
JP7244820B2 (en) | dry ice injector | |
JP2008145028A (en) | Intermittent injection device of liquefied nitrogen gas | |
JP2008012555A (en) | Coating device and coating method for release agent | |
JP2008133983A (en) | Ultra low temperature gas generator | |
JP6727808B2 (en) | Beverage supply device | |
JP4376392B2 (en) | Dry ice snow spraying device for cleaning and cleaning method using the same | |
JP2010227741A (en) | Dry ice snow washing apparatus and method | |
JP7350441B2 (en) | Cooling method and cooling device for cooled components | |
JP7016236B2 (en) | Dry ice snow sprayer | |
JPH11188473A (en) | Die cooling device | |
JP6980190B2 (en) | Dry ice sprayer | |
JP6953041B1 (en) | Wafer processing equipment, fluid supply equipment, and fluid supply method | |
JP5336875B2 (en) | In-pipe icing removal nozzle | |
JP6727809B2 (en) | Beverage supply device, and method for operating beverage supply device and sterilization method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100825 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120807 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120809 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5065078 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |