TWI296224B - Nozzle for spraying sublimable solid particles entrained in gas for cleaning surface and method of cleaning surface using the same - Google Patents
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Description
1296224 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於將例如C02雪或Ar雪等以氣體載 送之可昇華固體顆粒喷灑至待清潔物體表面上之噴嘴，更 具體而言，係關於一種用於噴灑可昇華固體顆粒之噴嘴， 其能夠防止因超低溫度的雪而在喷嘴及物體表面形成霜。 【先前技術】 眾所習知，可使用與固體顆粒及氣體相混合之C〇2(所謂 的C〇2雪）自待清潔物體（例如半導體晶圓或LCD(液晶顯示 器）基板）之表面移除細小的污染顆粒，而不會損傷物體表 面0 C〇2雪穿過一形成於一喷嘴中之文丘里管以產生固體顆 粒，然後，固體顆粒生長並喷灑至物體表面上，以藉助固 體顆粒碰撞物體之衝擊能量來移除細小的污染顆粒。可藉 由使用例如N2等惰性氣體（一般而言，稱作載送氣體）使 c〇2雪加速來增大c〇2雪之衝擊能量。c〇2雪在已藉由碰撞 物體表面而移除污染物後可直接昇華，從而不會在物體表 面上留下任何殘留物。可使用例如Ar等可昇華固體顆粒代 替co2來實施該清潔方法。 然而，由於使用c〇2雪之清潔方法係在一不高於_6〇。〇之 極低溫度下實施’因而空氣中之水分可能會在噴嘴及物體 表面上凝結，從而產生霜。當產生霜時，空氣中之污染物 可能會附著至基板表面’從而嚴重損傷半導體晶圓或LCD 基板，因而此需要一極其精細的清潔製程。 101870.doc 1296224 因此’通常，可藉由將喷嘴及物體接納於一密封室中並 使▲至保持尚溫度及低濕度，來防止結霜。在此種情形 中’由於在乾燥環境中可能會產生靜電，且靜電會使已自 物體表面分離之污染顆粒重新附著至物體表面，因而需要 一單獨的裝置來防止靜電，此會對清潔環境施加限制並需 要使用複數個輔助構件。 【發明内容】 _ 本發明提供一種用於喷灑以氣體載送之可昇華固體顆粒 以清潔表面之噴嘴，及一種使用該喷嘴來清潔表面之方 法，其無需單獨的環境控制即能夠防止在喷嘴及待清潔物 體之表面上形成霜。 根據本發明之一態樣，提供一種用於喷灑以氣體載送之 可昇華固體顆粒以清潔表面之喷嘴，該喷嘴包括：一清潔 劑塊，其用於使一自一清潔劑供應源引入之清潔劑相變成 一含有可幵華固體顆粒之雪狀態；一喷嘴塊，其用於使自 參該清潔劑塊引入之清潔劑雪藉由絕熱膨脹而生長，並將已 生長之清潔劑雪喷灑至一物體之表面上；一載送氣體塊， 其用於將一自一載送氣體供應源引入之載送氣體提供至該 喷嘴塊，以與清潔劑雪相混合；及一加熱器，其用於對由 該載送氣體供應源提供之載送氣體之至少一部分加熱。 該喷灑喷脅可進一步包括一流速調節閥，該流速調節閥 裝汉於该清潔劑塊的一入口處，用於控制提供至該清潔劑 塊之一出口的清潔劑之流速。 該喷嘴塊可進一步包括：一文丘里管，其用於使自該清 101870.doc Ϊ296224 潔劑塊引入之清潔劑雪藉由絕熱膨脹而生長；及一防霜通 道，其圍繞該文丘里管形成，用於自該載送氣體塊引入至 少一部分載送氣體。該載送氣體可由該載送氣體塊以9:卜 7:3之比率提供至該文丘里管及該喷嘴塊之防霜通道。 該加熱器可裝設於該載送氣體供應源、該載送氣體塊、 及一自該載送氣體供應源至該載送氣體塊之載送氣體供應 通道中至少之一的一側處，或者亦可裝設於該喷嘴塊之防 _ 霜通道處。 根據本發明之另一態樣，當本發明使用一多喷嘴時，一 ^噴嘴包括··一清潔劑塊，其具有一與一清潔劑供應源 机體連通之入口、及一由複數個平行佈置之孔口構成以用 於將一清潔劑相變成一含有可昇華固體顆粒之雪狀態之出 口，一喷嘴塊，其具有複數個用於引入由該清潔劑塊之該 等孔口所形成之清潔劑雪之入口、複數個用於使引入至相 應入口之清潔劑雪藉由絕熱膨脹而生長之文丘里管、及複 Φ 數個與相應文丘里管流體連通以用於將經由該等文丘里管 生長之清潔劑雪噴灑至物體表面上之出口； 一載送氣體 塊’其具有一與一載送氣體供應源流體連通之入口、及一 與该噴嘴塊之該等複數個入口流體連通以將載送氣體與清 潔劑雪混合之出口；及一加熱器，其用於對由該載送氣體 供應源提供之載送氣體加熱。 本發明之多噴嘴亦可進一步包括一流速調節閥，該流速 调節閥裝設於該清潔劑塊之入口處，以控制提供至該清潔 劑塊之出口的清潔劑之流速。 101870.doc 1296224 該噴嘴塊之每一文丘里管皆可由串聯佈置之第一及…二 文丘里管構成，以使清潔劑雪生長兩次。 弟 一 在該第一與第 一文丘里管之間裝設一具有某一内徑之、 混合清潔劑雪與載送氣體。 ^ ^^ 在佈置該載送氣體塊與該清潔劑塊時， 裝設於該喷嘴塊之入口處，該清潔劑塊可裝設 上’且與該清潔劑塊之孔口流體連通的該噴嘴塊入口可與 文丘里管的節流後端流體連通。另—選擇為，可使該載送 乳體塊形成為環繞該清潔劑塊，以嚙合該噴嘴塊的一前 ° 該嘴嘴塊可形成為環繞文丘里管，且可進一步包括一盥 孩載送氣體塊之出口流體連通的防霜通道。就此而古，^ 將載送氣體自該載送氣體塊以9:1_7:3之比率提供至該嘴嘴 塊之文丘里管及該防霜通道。 该加熱器可裝設於該喷嘴塊之防霜通道處，·或者，亦可 裝設於該載送氣體供應源、該載送氣體塊、及一自該栽逆 氣體供應源至言亥載送氣體塊之載送氣體供應通道中至少之 一的一側處。 可在邊清潔劑塊或該喷嘴塊之一出口端處另外裝設一熱 電偶，以藉由在喷灑C〇2時偵測溫度變化來確定是否提供 co2。 " 該喷嘴可進一步包括一裝設於其入口處之電磁閥，以因 應電#號、藉由打開/閉合操作來控制C〇2之提供量。 在所述的每一情形中，清潔劑皆可係C〇2或Ar之一，且 10J870.doc 1296224 載送氣體皆可係n2及空氣之一。 根據本發明之又一態樣，提供一種使用可昇華固體顆粒 來巧潔表面之方法，其包括：使一清潔劑相變成一含有可 昇華固體顆粒之雪狀態；在將該清潔劑與載送氣體混合之 :’加熱該載送氣體之至少一部分；#由與該載送氣體相 犯&而使絰相變之清潔劑雪絕熱膨脹；及將經絕熱膨脹之 清潔劑與該載送氣體之混合物喷灑至一物體之表面上。 【實施方式】
現在，將參照，顯示本發明實例性實施例之附，更全面 地說明本發明。然而，本發明可實施為不同形式而不應視 為僅限於本文所提及之實施例。相反地，提供該等附圖旨 在使本揭示内容詳盡、宗敕 、 ^ ^ 並向熟習此項技術者全面地 傳達本發明之範轉。在附 n了團千為清楚起見，放大了某些 層或區域之厚度。在通篇說 局兄明及附圖中，相同元件皆表示 以相同參考編號。 <實施例1>單喷嘴 圖1顯不' 一根據本發明第一鲁七包j、 wre M〜 貫施例之用於嘴灌以氣體载 运之可升華固體顆粒以清潔表面之嘴嘴。 係一單喷嘴，其具有-個可昇華固體顆粒之出口。 如圖1所示，本發明之單喰 器，在該製程I通常_劑稱 ::°rr等等’其可用於藉助本發明之喷嘴來::物： 101870.doc 1296224 清潔劑塊110係一圓柱管構件，其具有一形成於後端處 之入口，並經由一管線與一諸如一 C02罐之清潔劑供應源 (未圖示）流體連通。一形成於清潔劑塊110之前端處之出口 由一具有小直徑之孔口 112構成。孔口 U2宜形成一長的針 狀’並朝清潔劑塊110之前端凸出。此外，流速調節閥ι2〇 裝設於清潔劑塊110之入口附近，以控制提供至出口之清 潔劑之供應流速。另一選擇為，流速調節閥丨2〇可裝設於 連接至清潔劑塊110之入口的管線上。 載送氣體塊13 0圍繞清潔劑塊11 〇之周邊，並具有一經由 一管線連接至一載送氣體供應源（未圖示）之入口。載送氣 體塊130之出口與喷嘴塊140之入口以及清潔劑塊j丨〇之出 口流體連通，如下文所將說明。載送氣體塊130之出口宜 位於清潔劑塊110之出口處，即略微處於孔口 112之後部。 可使用例如氮氣（N〇等惰性氣體或經純化之空氣作為載送 氣體。 喷嘴塊140嚙合清潔劑塊11〇及載送氣體塊13〇之前侧， 以使噴嘴塊140之入口與清潔劑塊110之出口以及載送氣體 塊130之出口流體連通。因此，經由清潔劑塊Η〇提供之清 Ά劑在嘴嘴塊14 0之入口處與經由載送氣體塊130提供之載 送氣體相混合。喷嘴塊140之出口指向物體之表面，並在 入口與出口之間具有一用於生長清潔劑顆粒（例如C〇2雪） 之文丘里管142。 此外，喷嘴塊140具有一圍繞文丘里管142形成之防霜通 道144。防霜通道144具有一單獨的入口與載送氣體塊13〇 I0l870.doc -10- 1296224 之出口流體連通，以將自載送氣體塊13〇提供至喷嘴塊ι4〇 之載送氣體之一部分引入至防霜通道144内，並具有一圍 繞噴嘴塊140之出口形成之單獨出口。载送氣體自載送氣 體塊130以一 9:1-7:3且較佳為8:2之比率經由喷嘴塊丨训之 入口提供至文丘里管142並提供至防霜通道144。 加熱裔150(—盤管形熱電導線）裝設於防霜通道ι44處， 且較佳裝設於防霜通道144之入口處。藉此，流經防霜通 道144之載送氣體經加熱器ι5〇加熱並以一約1〇〇_2〇〇。〇之 溫度贺灑。 另一選擇為，加熱器150可裝設於載送氣體供應源、載 送氣體塊Π0及一自該載送氣體供應源至载送氣體塊13〇之 載送氣體供應通道的任一側上。在此種情形中，會向文丘 里管142以及防霜通道144提供高溫載送氣體。如上文所 述，即使當向喷嘴塊140之文丘里管144内提供高溫載送氣 體時，極高速度的C〇2雪顆粒亦會在被高溫載送氣體融化 • 之前到達物體表面，從而獲得足夠的清潔效果。在此種情 形中’由於沒必要使用防霜通道144，因而噴嘴可具有一 更簡單的結構。然而，由於考慮到顆粒在文丘里管144中 的生長，對於總體清潔效能而言，高溫載送氣體不與 雪混合較佳，因而圖1所示實施例較佳。 使用本發明之單喷鳴來清潔物體表面之過程係按下述來 實施。 將清潔劑c〇2自清潔劑供應源提供至清潔劑塊11〇。藉由 控制清潔劑流經裝設於清潔劑塊i i G處之流速調節閥12 0之 101870.doc -11 - 1296224 流速，可使清潔劑之消耗最小化而不會降低清潔效能。當 清潔劑經由清潔劑塊110之出口 112泄放至喷嘴塊之入口 時，清潔劑會藉由絕熱膨脹而變至其中氣體與固體顆粒混 合於一起的雪狀態。 將載送氣體自載送氣體供應源經由載送氣體塊13〇提供 至噴嘴塊140，並在喷嘴塊140之入口處將其與C〇2雪相混 合。C Ο2雪因與載送氣體相混合而加速，並經由文丘里管 142膨脹，藉以在c〇2雪中生長固體顆粒。穿過文丘里管 ® 142之C〇2雪經由喷嘴塊140之出口噴灑至物體表面上， C〇2雪之動能藉由衝擊而得到轉化，以自物體表面移除污 染物。 同時，由載送氣體塊130提供之載送氣體之一部分流經 喷嘴塊140之防霜通道144，並由裝設於防霜通道144處之 加熱器150加熱至約l〇0-20(rc。高溫載送氣體流經c〇2雪 所通過的文丘里管142表面與噴嘴塊140之間，以防止在喷 _ 嘴表面處形成霜。此外，當喷嘴沿物體表面移動時，在 c〇2雪清潔物體表面之前/之後，在c〇2雪周圍噴灑至物體 表面上之咼溫載送氣體會加熱並乾燥物體表面，藉以防止 在物體表面處形成霜。 同時，本發明之喷嘴可使用一熱電偶感測器16〇或i6〇a 來確定是否正噴灑由清潔劑供應源所提供之CO!。熱電偶 感測器160或160a可裝設於清潔劑塊11〇之一侧端部處或喷 嘴塊140之一側上，以防止感測器被溫度約為_7〇。〇的 凍結。舉例而言，參見圖丨，當感測器16〇裝設於清潔劑塊 101870.doc 1296224 山之側時，感測器160較佳固定至清潔劑塊11〇之出口之 端^ ’即11定至連接至文丘里管142内側的孔口 112的一外 、 此外’ §感測器160a裝設於噴嘴塊140之一側時。 感測态160a較佳固定至防霜通道144之内側，即文丘里管 之外表面。儘管未圖示，然而可使用一預定緊固構件 (例士銷、▼等等)來固定熱電偶感測器160或160a。 如上文所述，在經由清潔劑塊110提供C02及經由載送氣 體，130提供乂期帛，裳設於清潔劑塊110或喷嘴塊刚之 P ( P孔口 112或文丘里管142之表面）處之熱電偶感測器 160或160a在一溫度範圍内偵測溫度變化。 當未提供C〇2時，本發明之喷嘴會保持一不低於〇它之溫 度，該溫度係由熱電偶感測器16〇或16〇a偵測。但當提供 C〇2時，清潔劑塊no周圍之溫度會迅速降低，從而使熱電 偶感測器160或l6〇a所偵測溫度降至不高於yc。因此，本 發明之喷嘴能夠藉由熱電偶感測器所偵測之溫度來確定是 否正喷灑co2。 可藉由修改圖1所示結構，以圖2A&2b 供，明之喷嘴…係一單喷嘴之縱向剖視 該單喷嘴之橫向剖視圖。較佳地，不同於圖丨所示喷嘴， 該單喷嘴由一未劃分成複數個塊之單一噴嘴塊構成。'喷嘴 塊180具有-自喷嘴塊18〇之入口至出口之端部形成的用於 喷灑例如C〇2或Ar等清潔劑之第一通道181，且類似於圖J 所示文丘里管142,第一通道181可形成為自入口至出口具 有一文丘里管形狀，以生長C〇2雪。在此種情形中，第一 101870.doc -13- 1296224 通道181可包括至少一個文丘里管。此外，如圖2B所示， 第一通道181可包括一具有一單一寬通道之入口 18lb及一 具有複數個窄通道之出口 Igib。 在該經修改之實施例中，噴嘴塊18〇之入口與載送氣體 供應源（未圖示）流體連通，以使例如A或Cda(清潔的乾燥 空氣）等載送氣體—經由其引入。此外，一與清潔劑供應源 (未圖不）流體連通之清潔劑入口 182形成於一與喷嘴塊18〇 之入口端部相間的表面處，且清潔劑一♦經由清潔劑入口 1 82 k供。清潔劑入口 m延伸入喷嘴塊1 8〇之内部，以與 第一通道181流體連通，且將c〇2引入第一通道181内。一 用於喷灑載送氣體—之第二通道183形成於第一通道181之 外部與噴嘴塊1 80之内周邊之間。 此外’ 一用於引導載送氣體之導管184裝設於喷嘴塊18〇 之入口處。導管184指向喷嘴塊18〇之内周邊，以與第二通 道183流體連通，自載送氣體供應源提供之大多數n2或 CDA—被導管184引入至第二通道183内，以朝喷嘴塊180 之出口流動。如圖2A及2B所示，導管184具有一預定尺寸 的沖製孔形狀，以與第一通道181流體連通，載送氣體 —(例如A或CDA)之一部分經由第一通道181引入，以與自 清潔劑入口 182流入之C02 -♦混合，然後經由喷嘴塊180之 出口排放至外部。 圖2A中之參考編號182a係一孔口，其用於使清潔劑C02 相變成一含有固體顆粒之雪狀態，並可包括複數個相互平 行設置之孔口。 101870.doc -14- 1296224 同時，類似於圖1，可在噴嘴塊之出口之端部處另外裝 設一單獨的熱電偶感測器185，以確定是否正噴麓自清潔 劑供應源提供之C02。此外，儘管未圖示，但第二通道可 進一步包括一用作圖1所示之防霜通道144之單獨的加熱 器。 <實施例2>多喷嘴1 圖3係一採用一多喷嘴之本發明第二實施例之喷灑喷嘴 之立體圖，圖4係一沿圖3中之線ΙΙΙ-ΙΙΙ剖切之剖視圖。圖3 及4所示之實施例將本發明之技術精神添加至由本發明之 申請者所提出申請的WO02/075799 A1中，該申請案之名 稱為「用於喷射以氣體載送之可昇華固體顆粒以清潔表面 之喷嘴（NOZZLE FOR INJECTING SUBLIMABLE SOLID PARTICLES ENTRAINED IN GAS FOR CLEANING SURFACE)」，其全部揭示内容皆以引用方式倂入本文中。 如圖3及4所示，本發明之多喷嘴包括一清潔劑塊210、 一載送氣體塊230、一噴嘴塊240，及一加熱器250。喷嘴 塊240可包括一第一文丘里管塊240a及一第二文丘里管塊 240c，並可進一步包括一夾置於第一文丘里管塊240a與第 二文丘里管塊240c之間的塊240b(本實施例包括中間塊 240b)。第一文丘里管塊240a、中間塊240b及第二文丘里 管塊240c自載送氣體塊230之出口依序佈置。清潔劑塊210 形成於第一文丘里管塊240a上。 載送氣體塊230具有一入口，該入口與一載送氣體供應 源202流體連通並自該入口至一出口延伸形成一扇形。 101870.doc 15 1296224 噴嘴塊240之第一及第二文丘里管塊24〇aj24〇c具有複 數個與水平方向平行佈置之文丘里管242&及242(：。中間塊 240b具有複數個具有一定直徑之通道以沘，以用於連接第 及第一文丘里管塊24〇a及240c之文丘里管242a及242c。 右必要，可如圖3及4所示，使中間塊24〇b之各通道24沘之 入口形成為具有一單一公共空間。 此外，形成一防霜通道244，其圍繞喷嘴塊240之文丘里 • 官242a及242c以及通道242b延伸（參加圖4)。防霜通道244 之一入口與載送氣體塊230之出口流體連通，且載送氣體 以9:1-7:3且較佳8:2之比率提供至文丘里管242&及防霜通 道244。考慮到製造問題，較佳沿喷嘴塊24〇之周邊排列複 數個防霜通道244。 /月潔劑塊210具有一與一清潔劑供應源2〇4流體連通之入 口’且一流速調節閥220裝設於一靠近該入口之管線上。 清潔劑塊210之一出口與該入口成一直角彎曲，與載送氣 _ 體塊230類似地延伸形成一扇形，並具有複數個與第一文 丘里管塊240a中相應文丘里管242&之下端節流口流體連通 之孔口 212。考慮到製造問題，可於第一文丘里管塊24〇之 一上表面處形成一清潔劑入口 246，以用作孔口 212。 加熱器250裝設於喷嘴塊240之防霜通道244處。當噴嘴 塊240具有複數個防霜通道244時，分別於該等複數個防霜 通道244處裝設複數個加熱器250。 此外’與圖1中之單噴嘴相似，本發明之該喷嘴可包括 一用於確定是否正喷灑C〇2之熱電偶感測器26〇或26〇a。較 101870.doc •16- 1296224 佳地’ §亥熱電偶感測器260或260a固定至清潔劑塊21〇之出 口之端部或文丘里管塊24(^或24〇(：之端部，以防止（：〇2使 感測器結霜，如圖4所示，且儘管未圖示，亦可使用一預 定之緊固構件（例如銷、帶、或類似物）來固定之。因此， 本發明之喷嘴能夠藉由裝設於文丘里管塊24如或24〇c或清 潔劑塊210之端部處之熱電偶感測器260或260a所偵測之溫 度來確定是否正噴灑C02。 現在將說明本發明多喷嘴之運作。 載送氣體自載送氣體供應源202經由載送氣體塊23〇提供 至噴嘴塊240。載送氣體經由第一文丘里管塊以“中之相 應文丘里管242a加速，且經由清潔劑塊21〇之孔口 212提供 之清潔劑變成C〇2雪以與載送氣體相混合，然後經由中間 塊240b及第一文丘里管塊24〇c排放至物體表面。雪首 先在第一文丘里管塊240中之文丘里管24：Za處絕熱膨脹， c〇2雪之顆粒經由中間塊240b之通道24孔生長以與載送氣 體完全混合。然後，C〇2雪其次藉由第二文丘里管塊24〇c 之文丘里管242c絕熱膨脹，藉以使雪顆粒之粒徑最大化。 同時，自載送氣體塊230提供至喷嘴塊24〇之防霜通道 244内之載送氣體由加熱器25〇加熱至1〇〇_2〇〇艺的高溫， 以經由喷嘴塊240噴灑至物體表面上。 〈經修改之實施例2>多喷嘴2 圖5顯示圖3及4中多喷嘴實施例之一經修改之實例，圖6 係沿圖5中之線ν-V剖切之剖視圖。 換言之，不同於圖3及4所示多喷嘴，圖5及6所示實施例 101870.doc 17 1296224 係藉由如下方式來達成··將一清潔劑塊2丨〇，自第一文丘里 管塊240a之一上部部分移至第一文丘里管塊24如之入口， 並裝設一環繞清潔劑塊210'之周邊的載送氣體塊23〇'。類 似於單喷嘴，圖5及6所示實施例之清潔劑塊210'及載送氣 體塊230'相互嚙合。 清潔劑塊210'具有一位於載送氣體塊23〇，之出口側處之 出口，並包括複數個彼此平行相間的孔口 212，。如此一 ^ 來，自清潔劑塊210'之孔口 212,喷射至載送氣體塊23〇'之出 口空間之清潔劑因壓力降落而藉由絕熱膨脹變成雪狀態。 載送氣體塊23 0'具有一對形成於其兩側之入口，以將載 送氣體自一載送氣體供應源（未圖示）提供至載送氣體塊 23CV之兩侧。此外，載送氣體塊23〇,具有一出口環繞清潔 劑塊210’之出口，以與喷嘴塊24〇之防霜通道244及第一文 丘里管塊240a之文丘里管242a呈流體連通狀。防霜通道 244與上游側載送氣體塊23〇，之出口空間而非清潔劑塊21〇, _ 之出口（類似於單噴嘴）流體連通。因此，清潔劑不會引入 至防霜通道244内，而僅有載送氣體提供至防霜通道244 内0 同時，包含第一文丘里管塊240a、中間塊240b、第二文 丘里管塊240c及防霜通道244之喷嘴塊240以及加熱器250 與圖3及4所示之實施例具有相同之結構。因此，其說明將 由對圖3及4所示實施例之說明來取代。 本實施例之喷嘴可包括一熱電偶感測器26〇，或26〇a，來用 於確定是否正喷灑C〇2，如圖1及3所示，其較佳裝設於清 101870.doc -18- 1296224 潔劑塊210,之出口侧之端部處或者文丘里管塊24〇a或驗 之端部處，以防止C〇2使感測器結霜，如圖…所示。當 然’儘管未圖示’但可使用一緊固構件(例如銷 '帶等等田) 來固定熱電偶感測器260,或纖、如上文所述，本發明之 噴嘴能夠藉由裝設於清潔劑塊21〇,或文丘里管塊MW或 240c之端部處之熱電偶感測器26〇,或26〇&，所偵測之溫度來 確定是否正噴灑C02。 & 5見在，將結合圖7來說明上述不同實施例中所示的本發 零明噴嘴之運作。 ^ 圖7係一顯示藉由圖1至6所示實施例所述之本發明喷灑 喷嘴之運作狀態之示意圖。當將高壓c〇2清潔劑自一 儲存罐提供至一冷卻器30時，冷卻器3〇過濾eh以使其相 變成液體，並將液體C〇2提供至一喷灑喷嘴。此處，液體 C〇2之提供流速係由一裝設於喷灑喷嘴之入口側之流速調 節閥120或220來調節，且一微小量之乾冰顆粒連同由載送 φ 氣體供應源20所提供之A或空氣提供至喷嘴内部，此視流 速調節閥120或220所調節之流速而定。此外，如在圖[至6 所示實施例中所述，可使用裝設於喷灑喷嘴出口側之熱電 偶感測器 160、160a、260、260a、260'、或 260a，來確定是 否正喷灑co2。 同時，如圖7所示，本發明之喷灑喷嘴可於冷卻器3 〇與 用於提供液體C〇2之調節閥120或220之間裝設一電磁閥 170。可藉由電磁閥170響應於電信號之打開/關閉作業來 控制液體C02之提供量。 101870.doc -19- 1296224 根據上文所述之本發明，用於噴灑以氣體載送之可昇華 固匕體顆粒以清潔表面之本發明喷嘴能夠藉由錢^ 嘴或沿該噴嘴之表面噴灑高溫載送氣體而防止在噴嘴或物 體表面數形成霜。 —因此，由於不存在結霜之可能性，因而可在正常氣氛中 貫施清潔作業。由於無需使用用於保持乾燥清潔環境之 室、或各種用於防止產生靜電之器件，因而可明顯簡化裝 置之構成。並且，可廣泛、自由地使用可昇華固體顆粒實 _ 施清潔作業。 儘官上文係參照本發明之實例性實施例來具體顯示及說 明本發明，然而，熟習此項技術者應瞭解，可在形式及細 節上對其作出各種改變，此並不背離由下文申請專利範圍 所界定之本發明之精神及範疇。 【圖式簡單說明】 藉由參照附圖更詳細地說明本發明之實例性實施例，本 Φ 發明之上述及氣體特徵及優點將更加顯而易見，附圖中： 圖1係一顯示一使用一單喷嘴的本發明實施例之噴灑喷 嘴之剖視圖； 圖2 A係一顯示圖丨所示單喷嘴之經修改之實例之縱向剖 視圖； 圖2B係圖2A所示單喷嘴之橫向剖視圖； 圖3係一顯示使用一多喷嘴的本發明另一實施例之喷麗 喷嘴之立體圖； 圖4係一沿圖3中之線ΠΙ-ΙΙΙ剖切之剖視圖； 101870.doc -20- 1296224
圖5係一 顯示該多喷嘴之經 圖6係一 沿圖5中之線V-V剖 圖7係一 顯示一本發明喷灑 【主要元件符號說明】 30 冷卻器 110 清潔劑塊 112 孔口 120 流速調節閥 130 載送氣體塊 140 喷嘴塊 142 文丘里管 144 防霜通道 150 加熱器 160 熱電偶感測 160a 熱電偶感測 170 電磁閥 180 噴嘴塊 181 第一通道 器 器 181a 入口 修改之實例之立體圖； 切之剖視圖；及 喷嘴之操作狀態之示意圖。 181b 182 182a 183 184 出口 清潔劑入口 孔口 第二通道 導管 101870.doc -21 - 1296224
185 熱電偶感測器 202 載送氣體供應源 204 清潔劑供應源 210 清潔劑塊 210f 清潔劑塊 212 孔σ 212f 孔π 220 流速調節閥 230 載送氣體塊 230f 載送氣體塊 240 喷嘴塊 240a 第一文丘里管塊 240 b 中間塊 240c 第二文丘里管塊 242a 文丘里管 242b 通道 242c 文丘里管 244 防霜通道 246 清潔劑入口 250 加熱器 260 熱電偶感測器 260f 熱電偶感測器 260a 熱電偶感測器 260a， 熱電偶感測器 101870.doc -22-
Claims (1)
1296224 十、申請專利範圍： 種用於噴灌以氣體載送之可昇華固體顆粒以清潔 面之噴嘴，該噴嘴包括： 、衣 、-清潔劑塊，其用於使一自_清潔劑供應源引入之、、主 潔劑相變成-含有可昇華固體顆粒之雪狀態； ^ 噴嘴塊’其用於使自該清潔劑塊引人之清潔劑雪 由絕熱膨脹而生長，並將該所生長之清潔劑雪喷灑至二 物體之一表面上；
-載送氣體塊’其用於將—自—載送氣體供應源弓以 之載送氣體提供至該喷嘴塊，以與該清潔劑雪相混合；及 、、一加熱器，其用於對由該載送氣體供應源提供之該 送氣體之至少一部分加熱。 如請求項1之噴嘴，進一步包括一流速調節闕，以用於控 制自該清潔劑供應源引入之該清潔劑之一流速。 2請求項1之噴嘴，其中該喷嘴塊進一步包括：一文丘里 :，其用於使自該清潔劑塊引入之該清潔劑雪藉由絕熱 知服而生長；及一防霜通道，其圍繞該文丘里管而形 成並用於引入至少一部分自該載送氣體塊引入之該載 送氣體。 4·如請求項1之噴嘴，其中該加熱器裝設於該載送氣體供應 栽送氣體塊，及一用於自該載送氣體供應源向該 載送氣體塊提供該載送氣體之通道之各側中的至少一側 處。 5 ·如請求項3 + 、之噴嘴，其中該加熱器裝設於該喷嘴塊之該防 101870.doc 1296224 霜通道處。 6.如請求項3之噴嘴， 9:1-7:3之比率提供 道0 其中該載送氣體自該載送氣體塊以一 至該噴嘴塊之該文丘里 管及該防霜通
如听求項1之噴嘴，其中該清潔劑係c〇2與心之一。 如請求項1之噴嘴，其中該載送氣體係N2與空氣之一。 一種用於錢以氣體載送之可昇華固體 面之喷嘴，該噴嘴包括： 表 -清潔劑塊，其具有一與一清潔劑供應源流體連通之 入口，及一由複數個平行佈置之孔口構成以用於將一清 潔劑相變成一含有可昇華固體顆粒之雪狀態之出口； 噴嘴塊其具有複數個用於引入一由該清潔劑塊之 »亥等孔口所形成之清潔劑雪之A 口、i數個用於使引入 至該等相應之人π之該清潔劑雪藉由絕熱膨脹而生長之 文丘里管’及複數個與該等相應文丘里管流體連通以用 於將經由該等文丘里管生長之該清潔劑雪喷灑至一物體 之一表面上的出口； 一載送氣體塊，其具有一與一載送氣體供應源流體連 通之入口，及一與該喷嘴塊之該等複數個入口流體連通 以將一載送氣體與該清潔劑雪混合之出口，·及 一加熱器，其用於對由該載送氣體供應源提供之該載 送氣體加熱。 10·如請求項9之喷嘴，其中該喷嘴塊之每一文丘里管皆由串 聯佈置之第一及第二文丘里管構成。 101870.doc 1296224 11.如請求項10之噴嘴，复 裝設一且右宜、/、在5玄弟一與第二文丘里管之間 /、有某一内徑之中問；g、爸 、 該載送氣體的該混合。人，以利於該清潔劑雪與 12·Π9之嘴嘴’其中該載送氣體塊裝設於該喷嘴塊之 :塊孔該：潔嶋設於該喷嘴塊上，且與該清潔 里其^ 體連通之該噴嘴塊的該人口係與該文丘 里吕的一即流後端流體連通。 13求項9之噴嘴’其中該載送氣體塊形成為環繞該清潔 刎鬼，以嚙合該噴嘴塊的一前端。 1 2求項9之噴嘴’其中該噴嘴塊形成為環繞該文丘里 …乂包括一與該截送氣體塊之該出口流體連通 之防霜通道。 15.如請求項1或9之喰喈，、& μ 、嘴進一步包括一用於在喷灑(：02時 偵測溫度變化以破金曰 、交匕乂確疋疋否正提供C〇2之熱電偶感測器。 16 ·如睛求項15之喷ug*，甘山、、 、％ ，、中该熱電偶感測器裝設於該清潔 劑塊與該喷嘴塊之一的一出口端處。 1 7 ·如請求項16之喷嘴，_ 、角進一步包括一用於因應電信號、藉 由打開/閉合操作來控制提供量之電磁％。 1 8 ·如請求項1之噴嘴，苴由 八中4 h潔劑塊、該喷嘴塊及該載送 氣體塊整體形成為一單_嘴嘴塊。 19.如明求項18之噴嘴，其中該喷嘴塊包括··—用於供該清 潔劑肌過之第一通道；一第二通道，其沿該喷嘴塊之一 内周邊朝,亥第-通道之外部形成，以用於流過該載送氣 體；及一清潔劑入〇，甘人 其自該喷嘴塊之一表面延伸至該 101870.doc 1296224 第二通道，以提供該清潔劑， 其中該清潔劑入口具有一連接至該第一通道之孔口形 端部，以使該清潔劑相變成一含有可昇華固體顆粒之雪 狀態’且该第一通道中具有至少一個文丘里管形狀，以 精由絕熱膨服使該清潔劑生長。 20·如請求項19之喷嘴，其中該噴嘴塊包括一用於引導該載 送氣體之導管，該導管在其外側與該第二通道流體連 通，並經由一沖製中心孔與該第一通道流體連通。 籲21.如請求項20之喷嘴，其中該噴嘴塊包括一裝設於該第二 通道處之加熱器，以防止因超低溫度之清潔劑雪而在該 噴嘴塊之該出口端及該物體之該表面上形成霜。 22·如請求項21之喷嘴，其中該噴嘴塊在其出口端處包括一 熱電偶感測器，以用於確定是否正在喷灑自該清潔劑供 應源提供之C02。 23· —種使用可昇華固體顆粒來清潔一表面之方法，其包 括： 使一清潔劑相變成一含有可昇華固體顆粒之雪狀態； 在將該清潔劑與載送氣體混合之前，加熱該載送氣體 之至少一部分； 藉由與該載送氣體相混合而使該經相變之请潔劑雪絕 熱膨脹；及 將該經絕熱膨脹之清潔劑與該載送氣體之混合物喷灑 至一物體之一表面上。 101870.doc
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