(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液タンク（４０）と洗浄される配管（Ｐ４）との間を洗浄液が選択的に循環するよう閉回路により構成され、前記洗浄液を加圧するようポンプ（３０）が設けられた洗浄液供給配管（Ｐ２）と、
一端部には空気圧縮機（１０）が設けられており、他端部は前記洗浄液タンク（４０）と洗浄される配管（Ｐ４）とを連通する洗浄液供給配管Ｐ２に選択的に連通される空気配管（Ｐ１）と、
前記空気配管（Ｐ１）に設けられ、前記空気配管（Ｐ１）を閉鎖する第１位置と、開放する第２位置との間で選択的に自動操作される自動開閉弁（Ｖｍ）と、
前記空気圧縮機（１０）と前記自動開閉弁（Ｖｍ）の間に設けられ、前記自動開閉弁（Ｖｍ）が前記第２位置に調節された場合、前記洗浄液タンク（４０）と洗浄される配管（Ｐ４）との間を洗浄液が循環している状態で、予め入力された値により前記空気圧縮機（１０）から加圧空気が吐出される前記空気配管（Ｐ１）を周期的または非周期的に断続する水撃器（２０）と、
前記自動開閉弁（Ｖｍ）、前記水撃器（２０）及び前記各配管（Ｐ１，Ｐ２）に設けられる弁（Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５）を予め入力された作業手順に従って選択的に制御する制御手段と、を備えることを特徴とするウォーターハンマー洗浄器。
【請求項２】
前記洗浄液が前記空気配管（Ｐ１）に逆流しないように前記自動開閉弁（Ｖｍ）と前記空気配管（Ｐ１）の他端部との間に第２チェック弁（ＣＶ２）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のウォーターハンマー洗浄器。
【請求項３】
前記空気圧縮機（１０）から加圧された空気が所望の一定圧力を維持するよう前記水撃器（２０）と前記自動開閉弁（Ｖｍ）との間にレギュレ-タ（７０）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のウォーターハンマー洗浄器。
【請求項４】
前記洗浄液が前記洗浄液供給配管（Ｐ２）のポンプ（３０）側に逆流されないよう前記ポンプ（３０）と前記洗浄液供給配管（Ｐ２）の他端部との間に第１チェック弁（ＣＶ１）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のウォーターハンマー洗浄器。
【請求項５】
外部から供給される洗浄液を前記洗浄液タンク４０に充填するよう前記ポンプ（３０）と前記第１チェック弁（ＣＶ１）との間と、前記ポンプ（３０）と前記洗浄液タンク（４０）との間を選択的に連通する分岐管（Ｐ３）をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のウォーターハンマー洗浄器。
【請求項６】
一端部は外部の洗浄液供給手段と連通され、他端部は前記洗浄液タンク（４０）に隣接した前記洗浄液供給配管（Ｐ２）と選択的に連通する洗浄液注入管（Ｐ０）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のウォーターハンマー洗浄器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配管の内部に狭窄、沈澱または残留する異物を取り除くウォーターハンマー洗浄器に係り、特に、半導体製造ラインの微細な配管、例えばウェーハ洗浄装備や半導体組立ラインの洗浄装備などを冷却する微細な配管に残留する異物を取り除くウォーターハンマー洗浄器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配管は流体が流動する通路であって、その流体により空気配管、水配管、オイル配管または化学薬品配管などに分類される。このような配管が装置に連結されて使用される際、配管自体の材質問題、流体、または装置の用途により配管内部に異物が付着することが避けられなかった。
【０００３】
このような配管内部の残存する異物は、全体的な装置の効率を低下させる問題を引き起こし、特に半導体製造ラインの場合は極めて深刻な収率低下をもたらす。半導体製造ラインの特性上、インラインに設けられた装備の一部の配管に異物が残留すれば、最悪の場合は装備が汚染されたり配管が閉塞されることによりインライン装備の稼働が中止され莫大な経済的な損失を引き起こす。また、このような異物を取り除いて再び正常的な運転になるよう用意する段階までには、長期間がかかる問題点があった。
【０００４】
このような問題点を解消しようして提案された方策としては、洗浄液を配管内部に流し込んで自然的な洗浄力で洗浄したり、人為的な器具を配管内部に投入して異物を取り除く技術があった。しかし、このような技術は配管の洗浄時間が長時間かかることは勿論、機械的な摩擦により配管内部が損傷され、異物残留よりさらに深刻な問題を引き起こす虞があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、配管の内部に損傷を与えず配管内部の異物を洗浄できるウォーターハンマー洗浄器を提供するところにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、異物が残存した配管の内部を洗浄するにあたって洗浄時間を短縮できるウォーターハンマー洗浄器を提供するところにある。
そして、本発明のさらに他の目的は、配管内部の異物を水撃波を用いて配管の内部を損傷せず短時間内に洗浄できるウォーターハンマー洗浄器を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明に係るウォーターハンマー洗浄器は、洗浄液タンクと洗浄される配管との間を洗浄液が選択的に循環されるよう閉回路で構成され、前記洗浄液を加圧するようポンプが設けられた洗浄液供給配管と、一端部には空気圧縮機が設けられており、他端部は前記洗浄液タンクと洗浄される配管を連通する洗浄液供給配管に選択的に連通される空気配管と、前記空気配管に設けられ前記空気配管Ｐ１を閉鎖する第１位置と、開放する第２位置間で選択的に自動操作される自動開閉弁と、前記空気圧縮機と前記自動開閉弁との間に設けられ、前記自動開閉弁が第２位置に調節された場合、前記洗浄液タンク（４０）と洗浄される配管（Ｐ４）との間を洗浄液が循環している状態で、予め入力された値により前記空気圧縮機から加圧空気が吐出される前記空気配管Ｐ１を周期的または非周期的に断続する水撃器と、前記自動開閉弁、前記水撃器及び前記各配管に設けられる弁を予め入力された作業手順に従って選択的に制御する制御手段と、を備えるところに特徴がある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施形態を詳述する。
図１は本発明に係るウォーターハンマー洗浄器の系統図である。
【０００９】
図１に示すように、本発明に係るウォーターハンマー洗浄器は、水撃現象を用いて配管の内部に狭窄、沈澱、または漂流する残存異物(以下"異物"と称する)を、配管の内部を損傷せず短時間内に除去する。空気配管Ｐ１には、空気圧縮機１０、及び空気配管Ｐ１を予め制御された時間毎に断続する水撃器２０が設けられ、空気配管Ｐ１は洗浄液供給配管Ｐ２と連通される。
【００１０】
ここで、配管の内部に残存する虞のある異物は、鉄バクテリアスライム(steel bacteria slime)、錆び、有機物及び無機物などを含む。
洗浄液を循環させて配管Ｐ４を洗浄する洗浄液供給配管Ｐ２には、洗浄液を加圧するポンプ３０が設けられる。洗浄液タンク４０に充填された洗浄液は、前記ポンプ３０により加圧され、洗浄される配管Ｐ４の内部に残存する異物を取り除くために循環される。ここで、外部から洗浄液を洗浄液タンク４０に貯蔵するために、ポンプ３０と洗浄液タンク４０を連通する分岐管Ｐ３が設けられる。前記分岐管Ｐ３には第１弁Ｖ１が設けられ、第１弁Ｖ１は外部から洗浄液が洗浄液タンク４０に流入されることを断続する。
【００１１】
して、前記洗浄液タンク４０の両端に連通された洗浄液供給配管Ｐ２には第２弁Ｖ２と第３弁Ｖ３が設けられ、該弁Ｖ２、Ｖ３は、洗浄される配管Ｐ４に対する洗浄工程により自動開閉されたり手動開閉されたりする。そして、ポンプ３０と洗浄される配管Ｐ４の一端部との間の洗浄液供給配管Ｐ２には、洗浄液が洗浄される配管Ｐ４内に流入されることを開閉する第４弁Ｖ４が設けられ、第４弁Ｖ４は前述したように洗浄工程により自動開閉または手動開閉される。また、後述する空気配管Ｐ１から加圧された空気により洗浄液が逆流することを遮断するため、ポンプ３０と第４弁Ｖ４との間には第１チェック弁ＣＶ１が設けられている。
【００１２】
洗浄液を外部から洗浄される配管Ｐ４内に流入させたり、あるいは洗浄液タンク４０に洗浄液を貯蔵するよう、第６弁Ｖ６が端部に設けられた洗浄液注入管Ｐ０は、洗浄液供給配管Ｐ２の第２弁Ｖ２とポンプ３０との間に連通されている。ここで、第６弁Ｖ６も前述した他の弁のように、制御手段により自動開閉されたり手動開閉されたりする。
【００１３】
本発明の構造において、洗浄液の水撃波を形成させてさらに望ましい配管の洗浄を具現するために、一端部に空気圧縮機１０の設けられた空気配管Ｐ１の他端部が、洗浄液供給配管Ｐ２の第４弁Ｖ４と洗浄される配管Ｐ４の一端部との間に連通されている。ここで、実際に洗浄液に水撃波を発生させるための水撃器２０は、空気圧縮機１０と空気配管Ｐ１の他端部との間に設けられる。空気圧縮機１０から吐出される空気の圧力を示すために、空気圧縮機１０と水撃器２０の間には第１圧力計５０が設けられている。通常、空気圧縮機１０から吐出される空気圧は、７-８ｋｇｆ/ｃｍ2が望ましい。
【００１４】
水撃器２０において、制御手段(図示せず)に予め入力されたプログラムによりＷ．Ｈ．Ａピストンが１秒当り１〜１０回ほど往復動する。従って、前記空気圧縮機１０から吐出された空気は水撃器２０を通過しつつ流動が制限され、最終的に、このような加圧空気が洗浄液供給配管Ｐ２内を流動する洗浄液に一定に断続された圧力を加えて洗浄液に水撃波を発生させる。
【００１５】
そして、洗浄液供給配管Ｐ２内に流入される加圧空気の圧力を所望の圧力に維持するため、第２圧力計６０と連結されたレギュレ-タ７０が水撃器２０と空気配管Ｐ１の他端部との間に設けられる。洗浄される配管Ｐ４の情況により、加圧空気の圧力値は制御手段により可変される。前記レギュレ-タ７０と空気配管Ｐ１の他端部との間には、全体的な空気配管Ｐ１を制御手段により自動的に断続する自動開閉弁Ｖｍが設けられており、前記自動開閉弁Ｖｍと空気配管Ｐ１の他端部との間には制御手段により自動開閉されたり、手動操作の可能な第５弁Ｖ５が設けられている。
【００１６】
ここで、前記自動開閉弁Ｖｍは、前述した通り、平常時は空気配管Ｐ１を閉鎖する基本位置である第１位置と、制御手段の信号に応じて空気配管Ｐ１を連通させる第２位置との間で自動操作される。そして、洗浄液が空気配管Ｐ１に逆流することを遮断するために、自動開閉弁Ｖｍと第５弁Ｖ５との間には第２チェック弁ＣＶ２が設けられる。
【００１７】
本発明に係るウォーターハンマー洗浄器の作動関係を下記の表１に基づき簡単に述べ、本構造は下記の作動関係に限らず、多様に変形され作動されうる。
【００１８】
【表１】
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１．洗浄液吸入
洗浄液は、外部の洗浄液供給手段から洗浄液注入管Ｐ０を通して洗浄液供給配管Ｐ２に流入された後、ポンプ３０により加圧され、第４弁Ｖ４が閉鎖されているため洗浄液タンク４０に貯蔵される。
【００１９】
２．洗浄液還収(または循環)
洗浄液供給配管Ｐ２と洗浄される配管Ｐ４内に存する洗浄液は、ポンプ３０の作動により洗浄液タンク４０に回収される。
【００２０】
３．洗浄液吸入、吐出
まず、洗浄液を洗浄液供給配管Ｐ２と洗浄される配管Ｐ４の内部に充填させる。
【００２１】
４．洗浄液還収、吐出
洗浄液を閉回路間に循環させ、水撃波が発生した洗浄液により配管Ｐ４が洗浄される。
【００２２】
ここで、洗浄工程が完了すれば、第２及び第６弁Ｖ２、Ｖ６のみを開放して洗浄液を外部にドレインさせたりポンプ３０を稼働させドレインすることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明においては、水撃器により断続された加圧空気が加圧洗浄液に影響を及ぼして水撃波を発生させ、配管内部の異物を洗浄液による洗浄効果と共に、水撃による衝撃波ないし振動により一層望ましい洗浄効果が具現できる。
【００２４】
通常、６〜８時間の洗浄時間がかかる半導体装備の洗浄時間を本発明によっては３０分内外に短縮でき、洗浄の全過程が全自動になされるため、作業が簡便になる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るウォーターハンマー洗浄器の系統図。
【符号の説明】
１０: 空気圧縮機
２０: 水撃器
３０: ポンプ
４０: 洗浄液タンク
５０: 第１圧力計
６０: 第２圧力計
７０: レギュレ-タ
Ｐ１: 空気配管
Ｐ２: 洗浄液供給配管
Ｐ０: 洗浄液注入管
Ｐ３: 分岐管
Ｐ４: 洗浄される配管
Ｖ１〜Ｖ６: 第１〜第６弁
Ｖｍ: 自動開閉弁
ＣＶ１: 第１チェック弁
ＣＶ２: 第２チェック弁
【図１】
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