(57)【要約】【課題】装置全体の小型化を図るとともに、液体を効率よく蒸気化するようにしてエネルギー消費量を低減する。【解決手段】蒸気を発生させてノズルまで移送し、上記ノズルの吐出口から蒸気流を噴射して被洗浄物を洗浄する蒸気洗浄装置において、熱伝導率が大きい材料よりなるとともに両端を外部と連通可能に形成された連通孔を有するブロックと、上記ブロックを加熱する加熱手段とを有し、上記加熱手段により上記ブロックを加熱するとともに上記貫通孔内に液体を投入し、上記貫通孔内に投入された液体を蒸気化して蒸気を生成するようにした。【選択図】        図２
2004356285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気を発生させてノズルまで移送し、前記ノズルの吐出口から蒸気流を噴射して被洗浄物を洗浄する蒸気洗浄装置において、
熱伝導率が大きい材料よりなるとともに両端を外部と連通可能に形成された連通孔を有するブロックと、
前記ブロックを加熱する加熱手段と
を有し、
前記加熱手段により前記ブロックを加熱するとともに前記貫通孔内に液体を投入し、前記貫通孔内に投入された液体を蒸気化して蒸気を発生する
ことを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項２】
蒸気を発生させてノズルまで移送し、前記ノズルの吐出口から蒸気流を噴射して被洗浄物を洗浄する蒸気洗浄装置において、
熱伝導率が大きい材料よりなるとともに両端を外部と連通可能に形成された連通孔を有するブロックと、
前記貫通孔内に熱伝導可能に配設された熱伝導率が大きい材料よりなるパイプと、
前記ブロックを加熱する加熱手段と
を有し、
前記加熱手段により前記ブロックを加熱して熱伝導により前記パイプを加熱するとともに前記パイプ内に液体を投入し、前記パイプ内に投入された液体を蒸気化して蒸気を発生する
ことを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、
前記ブロックは、アルミニウム、ステンレス鋼、ガラス、ハステロイ、３フッ化エチレンまたは４フッ化エチレンのいずれかにより形成されたものである
ことを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、
前記パイプは、アルミニウム、ステンレス鋼、ガラス、ハステロイ、３フッ化エチレンまたは４フッ化エチレンのいずれかにより形成されたものである
ことを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３または請求項４のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、
前記加熱手段は、前記発生した蒸気がノズルから噴射される蒸気流の蒸気温度が１００℃〜２００℃となるように、前記ブロックを加熱する
ことを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項６】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、さらに、
前記加熱手段の温度を可変制御する温度制御手段と
を有することを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項７】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、さらに、
前記貫通孔または前記パイプに投入される液体に気体を混合する混合手段と
を有することを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項８】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、さらに、
前記貫通孔内または前記パイプ内において液体を蒸気化して発生した蒸気に気体を混合する混合手段と
を有することを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項９】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７または請求項８のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、前記発生した蒸気が導入されるノズルは、吐出口側の先端部位がラバール型である
ことを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項１０】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８または請求項９のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、
前記液体は、水、純水、超臨界水、アルコール、ＨＦ、アンモニア、過酸化水素水、レジスト剥離液、界面活性剤を含む洗浄剤、酢酸、ＨＣＬ、硫酸、燐酸、オゾン水、水素水、電界イオン水、炭化水素系有機溶剤、水とアルコールとの混合液体、水とＨＦとの混合液体、水とアンモニアとの混合液体、オゾン水とアンモニアとの混合液体、オゾン水とＨＦとの混合液体、オゾン水と酢酸との混合液体、オゾン水と界面活性剤を含む洗浄剤との混合液体、水とアンモニアと過酸化水素水との混合液体、水と超臨界水との混合液体または水素水とアンモニアとの混合液体のいずれかである
ことを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項１１】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９または請求項１０のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、さらに、
前記液体を前記貫通孔または前記パイプに投入する際に、前記液体に圧力を付与して前記貫通孔または前記パイプに投入する圧力付与手段と
を有することを特徴とする蒸気洗浄装置。
【請求項１２】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０または請求項１１のいずれか１項に記載の蒸気洗浄装置において、
前記加熱手段は、ヒーターまたは高周波加熱手段である
ことを特徴とする蒸気洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気洗浄装置に関し、さらに詳細には、例えば、半導体基板、液晶基板、ＰＤＰ基板、ＥＬ基板などの電子部品や機械加工部品、精密部品などを洗浄する際に用いて好適な蒸気洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ボイラー型の蒸気発生部で発生した蒸気を半導体基板、液晶基板、ＰＤＰ基板、ＥＬ基板などの電子部品や機械加工部品、精密部品などの被洗浄物に対して噴射して、当該被洗浄物を洗浄する蒸気洗浄装置が知られている。
【０００３】
【特許文献】
特開２００２−１４３７８７号公報
図１には、こうした従来の蒸気洗浄装置の概念構成一部断面説明図が示されており、蒸気洗浄装置１００は、内部に液体１０２を充填した圧力タンク式のボイラー型の蒸気発生部１０４と、蒸気発生部１０４内において液体１０２を加熱して蒸気化するためのヒーター１０６と、ヒーター１０６へ電力を供給するための電源１０８と、蒸気発生部１０４とノズル１１２（後述する。）との間に配置されて一方の端部１１０ａが蒸気発生部１０４の内部に位置して蒸気発生部１０４内の蒸気を蒸気発生部１０４の外部に位置する他方の端部１１０ｂへ導く蒸気移送パイプ１１０と、蒸気移送パイプ１１０の端部１１０ｂに取り付けられたノズル１１２とを有して構成されている。
【０００４】
なお、符号１１４はノズル１１２の吐出口１１２ａに対向して配置された被洗浄物を示し、符号１１６はノズル１１２の吐出口１１２ａから噴射された蒸気流を示している。
【０００５】
以上の構成において、電源１０８によりヒーター１０６へ電力を供給してヒーター１０６を加熱すると、蒸気発生部１０４内の液体１０２が沸騰して液体１０２が蒸気化され、蒸気発生部１０４内に蒸気が発生される。
【０００６】
こうして蒸気発生部１０４内に発生した蒸気は、蒸気移送パイプ１１０を介してノズル１１２へ導かれ、ノズル１１２の吐出口１１２ａから被洗浄物１１４に対して蒸気流１１６として噴射され、これにより被洗浄物１１４の洗浄が行われる。
【０００７】
しかしながら、上記したような従来の蒸気洗浄装置においては、蒸気を発生するために圧力タンク式のボイラー型の蒸気発生部を備えているため、装置全体の構成が大型化せざるを得ないという問題点があった。
【０００８】
また、圧力タンク式のボイラー型の蒸気発生部に充填された液体を蒸気化するヒーターも大型化せざるを得ず、エネルギーを大量に消費することになっていたという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置全体の小型化を図るとともに、液体を効率よく蒸気化するようにしてエネルギー消費量を低減するようにした蒸気洗浄装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による蒸気洗浄装置は、加熱手段により加熱された金属などの熱伝導率が大きい材料よりなるブロックに形成された貫通孔内や、加熱手段により加熱された金属などの熱伝導率が大きい材料よりなるブロックに形成された貫通孔部位内に外周面を当接するようにして配置された金属などの熱伝導率が大きい材料よりなるパイプ内に、適宜に選択した各種の液体を連続的あるいは断続的に直接投入して、当該貫通孔内や当該パイプ内に投入された液体を瞬時に効率よく蒸気化して蒸気を発生するようにしたものであり、小型でエネルギー消費量の少ない蒸気洗浄装置を実現することができる。
【００１１】
より詳細には、本発明による蒸気洗浄装置によれば、所望の洗浄の内容や被洗浄物などに応じて、加熱手段を用いて熱伝導によって加熱される領域における貫通孔の容量やパイプの容量、貫通孔やパイプに投入される液体の単位時間当たりの流量などを適宜に調整することにより、被洗浄物に対して所望の洗浄を行うために必要かつ十分な蒸気量を得るために最小限必要な量の液体のみを順次に蒸気化させることが可能となり、小型でエネルギー消費量の少ない蒸気洗浄装置が得られる。
【００１２】
こうして発生した蒸気は、蒸気移送パイプを介してノズルへ導かれ、ノズルの吐出口から被洗浄物に対して噴射され、これにより被洗浄物の洗浄が行われる。
【００１３】
ここで、加熱される金属などの熱伝導率が大きい材料よりなるブロックに形成された貫通孔部位内に外周面を当接するようにして配置された金属などの熱伝導率が大きい材料よりなるパイプ内に液体を直接に投入する場合、即ち、液体をブロックに直接に触れさせずにブロックに接触したパイプ内に液体を通す場合には、液体がブロックに触れることがないので、液体へのブロックからの異物の混入や金属の溶出を防ぐことができ、ブロックからの異物の混入や金属の溶出のない清浄な蒸気を発生させることができる。
【００１４】
従って、上記したようにパイプ内に液体を直接に投入する場合には、体積の大きなブロックについては、液体への異物の混入や金属の溶出を防ぐなどの措置を講ずることなく、簡便かつ安価に製造することができる。一方、液体が投入されるパイプについては、液体への異物の混入や金属の溶出を防ぐなどの措置を講ずるようにして製造する必要があるが、パイプの体積はブロックよりも極めて小さいため、液体への異物の混入や金属の溶出を防ぐなどの措置を講ずるようにしてブロックを製造する場合と比較すると、その製造も簡易であり、また、安価に製造することができる。
【００１５】
また、加熱手段による加熱温度を制御する温度制御手段を設けるようにすると、当該温度制御手段を用いて加熱手段による加熱温度を温度制御することにより、液体から発生させる蒸気の量や蒸気温度を制御することが可能となり、発生された蒸気が蒸気移送パイプを介してノズルへ導かれて当該ノズルの吐出口から蒸気流として被洗浄物に対して噴射される際に、当該蒸気流を構成する気体の量と液滴の量とを任意に制御することが可能になるので、被洗浄物に付着する異物やレジストなどの膜状のものも効率よく洗浄除去することができるようになる。
【００１６】
なお、ノズルの吐出口から噴射される蒸気流を微視的に観察すると、発生された蒸気が移送中に液化して生成された液滴が存在するものであり、この点については、図４を参照しながら後に詳述する。
【００１７】
また、液体を蒸気化する前あるいは液体を蒸気化した後に、適宜に選択した各種の気体を混合させるようにしてもよく、このように気体を混合させることによって、ノズルから吐出される蒸気流の速度、即ち、気体と液滴との飛翔速度を気体の圧力で加速させることが可能になり、より高い洗浄力を得ることができるようになる。
【００１８】
また、ノズルとしては、先端部がラバール型に形成されたノズルを用いるようにしてもよい。こうした先端部がラバール型に形成されたノズルを用いた場合には、ノズルの先端部において蒸気が一旦圧縮された後に吐出口近傍で当該圧縮が開放されるので、ノズルの吐出口から噴射される蒸気流の速度は加速され、より高い洗浄力を得ることができるようになる。
【００１９】
従って、本発明のうち請求項１に記載の発明は、蒸気を発生させてノズルまで移送し、上記ノズルの吐出口から蒸気流を噴射して被洗浄物を洗浄する蒸気洗浄装置において、熱伝導率が大きい材料よりなるとともに両端を外部と連通可能に形成された連通孔を有するブロックと、上記ブロックを加熱する加熱手段とを有し、上記加熱手段により上記ブロックを加熱するとともに上記貫通孔内に液体を投入し、上記貫通孔内に投入された液体を蒸気化して蒸気を発生するようにしたものである。
【００２０】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、蒸気を発生させてノズルまで移送し、上記ノズルの吐出口から蒸気流を噴射して被洗浄物を洗浄する蒸気洗浄装置において、熱伝導率が大きい材料よりなるとともに両端を外部と連通可能に形成された連通孔を有するブロックと、上記貫通孔内に熱伝導可能に配設された熱伝導率が大きい材料よりなるパイプと、上記ブロックを加熱する加熱手段とを有し、上記加熱手段により上記ブロックを加熱して熱伝導により上記パイプを加熱するとともに上記パイプ内に液体を投入し、上記パイプ内に投入された液体を蒸気化して蒸気を発生するようにしたものである。
【００２１】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、本発明のうち請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の発明において、上記ブロックは、アルミニウム、ステンレス鋼、ガラス、ハステロイ、３フッ化エチレンまたは４フッ化エチレンのいずれかにより形成するようにしたものである。
【００２２】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、本発明のうち請求項２または請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記パイプは、アルミニウム、ステンレス鋼、ガラス、ハステロイ、３フッ化エチレンまたは４フッ化エチレンのいずれかにより形成するようにしたものである。
【００２３】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、本発明のうち請求項１、請求項２、請求項３または請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記加熱手段は、上記発生した蒸気がノズルから噴射される蒸気流の蒸気温度が１００℃〜２００℃となるように、上記ブロックを加熱するようにしたものである。
【００２４】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、本発明のうち請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれか１項に記載の発明において、さらに、上記加熱手段の温度を可変制御する温度制御手段とを有するようにしたものである。
【００２５】
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、本発明のうち請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の発明において、さらに、上記貫通孔または上記パイプに投入される液体に気体を混合する混合手段とを有するようにしたものである。
【００２６】
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、本発明のうち請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７のいずれか１項に記載の発明において、さらに、上記貫通孔内または上記パイプ内において液体を蒸気化して発生した蒸気に気体を混合する混合手段とを有するようにしたものである。
【００２７】
また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、本発明のうち請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７または請求項８のいずれか１項に記載の発明において、上記発生した蒸気が導入されるノズルは、吐出口側の先端部位がラバール型であるようにしたものである。
【００２８】
また、本発明のうち請求項１０に記載の発明は、本発明のうち請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８または請求項９のいずれか１項に記載の発明において、上記液体は、水、純水、超臨界水、アルコール、ＨＦ、アンモニア、過酸化水素水、レジスト剥離液、界面活性剤を含む洗浄剤、酢酸、ＨＣＬ、硫酸、燐酸、オゾン水、水素水、電界イオン水、炭化水素系有機溶剤、水とアルコールとの混合液体、水とＨＦとの混合液体、水とアンモニアとの混合液体、オゾン水とアンモニアとの混合液体、オゾン水とＨＦとの混合液体、オゾン水と酢酸との混合液体、オゾン水と界面活性剤を含む洗浄剤との混合液体、水とアンモニアと過酸化水素水との混合液体、水と超臨界水との混合液体または水素水とアンモニアとの混合液体のいずれかであるようにしたものである。
【００２９】
また、本発明のうち請求項１１に記載の発明は、本発明のうち請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９または請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、さらに、上記液体を上記貫通孔または上記パイプに投入する際に、上記液体に圧力を付与して上記貫通孔または上記パイプに投入する圧力付与手段とを有するようにしたものである。
【００３０】
また、本発明のうち請求項１２に記載の発明は、本発明のうち請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０または請求項１１のいずれか１項に記載の発明において、上記加熱手段をヒーターまたは高周波加熱手段としたものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明による蒸気洗浄装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
【００３２】
なお、本明細書における説明ならびに添付の図面において、それぞれ同一あるいは相当する構成や内容については、それぞれ同一の符号を用いて示すことにより、その構成ならびに作用に関する重複する説明は省略する。
【００３３】
また、本発明による蒸気洗浄装置の実施の形態において用いられる被洗浄物は、上記した「従来の技術」の項において説明した被洗浄物１１４と同一のものでよいし、異なったものでもよいことは勿論である。
【００３４】
図２乃至図３には本発明による蒸気洗浄装置の第１の実施の形態による概念構成説明図が示されており、より詳細には、図２は概略構成斜視説明図であり、図３は図２に示す構成の一部を示すＡ矢視概略透視説明図である。
【００３５】
この蒸気洗浄装置１０は、金属などの熱伝導率が大きい材料より形成された略長方体状のブロック１２と、ブロック１２の一方の端面１２ａに一方の開口部１４ａと他方の開口部１４ｂとを位置させるようにしてブロック１２内において略Ｕ字形状に屈曲形成された貫通孔１４と、ブロック１２に形成された凹所１２ｂ内においてブロック１２と接触してブロック１２との間で熱伝導可能に配設された加熱手段たるヒーター１６と、ヒーター１６の温度を制御する温度制御手段たる温度制御回路１８と、貫通孔１４の開口部１４ａへ液体を供給するための供給パイプ２０と、供給パイプ２０に連結されて適宜に選択された気体を供給パイプ２０内に導入する第１気体導入パイプ２２と、一方の端部１１０ａが貫通孔１４の開口部１４ｂと連結されて貫通孔１４内で発生した蒸気を貫通孔１４の外部に位置する他方の端部１１０ｂへ導く蒸気移送パイプ１１０と、蒸気移送パイプ１１０の端部１１０ｂに取り付けられたノズル１１２と、ノズル１１２に連結されて適宜に選択された気体をノズル１１２内に導入する第２気体導入パイプ２４とを有して構成されている。
【００３６】
なお、符号１０８はヒーター１６へ電力を供給するための電源を示し、符号１１４はノズル１１２の吐出口１１２ａに対向して配置された被洗浄物を示し、符号１１６はノズル１１２の吐出口１１２ａから噴射された蒸気流を示している。
【００３７】
以上の構成において、電源１０８によりヒーター１６へ電力を供給するとともに、温度制御回路１８を用いてヒーター１６を温度制御して、ヒーター１６を所望の温度に加熱する。このヒーター１６の加熱により、加熱されたヒーター１６の温度が熱伝導によりブロック１２を介して貫通孔１４へ伝わり、貫通孔１４が加熱される。
【００３８】
ここで、供給パイプ２０を介して開口部１４ａから液体１０２を貫通孔１４内へ導入すると、加熱された貫通孔１４内で液体１０２が沸騰して蒸気化され、貫通孔１４内に蒸気が発生する。
【００３９】
こうして貫通孔１４内に発生した蒸気は、開口部１４ｂから蒸気移送パイプ１１０を介してノズル１１２へ導かれ、蒸気流１１６としてノズル１１２の吐出口１１２ａから被洗浄物１１４に対して噴射され、これにより被洗浄物１１４の洗浄が行われる。
【００４０】
このように、蒸気洗浄装置１０においては、貫通孔１４内に液体１０２を直接に投入することにより、液体１０２を瞬時に効率よく蒸気化して蒸気を発生することができ、装置全体の小型化を図ることができるとともに、ヒーター１６を加熱する際のエネルギー消費量も低減することが可能となる。
【００４１】
即ち、所望の洗浄の内容（液体１０２の種類、蒸気流１１６の量あるいは蒸気温度などである。）や被洗浄物１１４の種類や大きさなどに応じて、ヒーター１６の加熱温度、ヒーター１６からの熱伝導によって加熱される領域における貫通孔１４の容量、貫通孔１４に投入される液体１０２の単位時間当たりの流量などを適宜に調整することにより、被洗浄物１１４に対して所望の洗浄を行うために必要かつ十分な蒸気量や蒸気温度を得るために最小限必要な量の液体１０２のみを蒸気化させることが可能となり、小型でエネルギー消費量の少ない蒸気洗浄装置１０が得られる。
【００４２】
このように、蒸気洗浄装置１０によれば、従来の圧力タンク式のボイラー型の蒸気発生部とは異なり、容量の小さな貫通孔１４を用いて貫通孔１４に導入される少量の液体のみを加熱すればよいため、高い洗浄力を維持しながら装置全体の小型化と省エネルギー化とを図ることができる。
【００４３】
また、第１気体導入パイプ２２ならびに第２気体導入パイプ２４のいずれか一方あるいは両方から気体を導入すると蒸気の圧力が高められ、洗浄用ノズルから吐出される蒸気流１１６の飛翔速度をより加速させることができ、より高い洗浄力を得ることができる。
【００４４】
即ち、第１気体導入パイプ２２を介して液体１０２が蒸気化する前に気体を液体１０２に導入したり、第２気体導入パイプ２４を介して液体１２が蒸気化した後に蒸気流１１６に気体を混合させたりすることにより、ノズル１１２から吐出される蒸気流１１６の飛翔速度を導入された気体の圧力で加速させることができ、より高い洗浄力を得ることができるようになる。
【００４５】
なお、上記した蒸気洗浄装置１０においては、ノズル１１２の構成については特に限定するものではなく、種々の構成を備えたノズルを用いることができるものであり、例えば、図４に示すように、先端部位１１２ｂがラバール型であるノズルを用いることができる。
【００４６】
こうした先端部位１１２ｂがラバール型であるノズル１１２を用いると、蒸気移送パイプ１１０を介してノズル１１２に導入された蒸気は、先端部位１１２ｂを吐出口１１２ａ方向へ進むに従ってノズル１１２内の通路１１２ｃが狭くなるため圧縮され、その後に広がった通路１１２ｄを通過することにより圧力が開放され、蒸気の速度が加速される。
【００４７】
従って、ラバール型であるノズル１１２を用いると、蒸気や液滴の速度を速めることができ、被洗浄物１１４に付着する異物などの除去効果を向上することができ、より高い洗浄力を得ることができるようになる。
【００４８】
次に、図５を参照しながら、ノズル１１２の吐出口１１２ａから外部へ噴射される蒸気流１１６について説明すると、このノズル１１２の吐出口１１２ａから外部へ噴射される蒸気流１１６には、微視的には本来的な意味の蒸気である気体１１６ａと、蒸気流１１６の気体１１６ａが蒸気移送パイプ１１０やノズル１１２を移送中に液化して生成された液滴１１６ｂとが混合している。
【００４９】
ここで、本願発明者の実験によると、被洗浄物１１４に付着した異物の除去は、主に蒸気流１１６中に存在する液滴１１６ｂの作用によるものであることが判明した。
【００５０】
即ち、図６には、本願発明者による実験の結果が示されている。この本願発明者による実験は、被洗浄物１１４として縦３００ｍｍ×横４００ｍｍの矩形状のガラス基板を用い、このガラス基板に直径約１μｍの異物（異物としては、具体的にはポリスチレン製標準粒子を用いた。）を約１００ヶ付着しておき、こうして異物を付着したガラス基板の洗浄前後における異物の付着状況を異物検出装置にて測定した。
【００５１】
なお、実験に用いた蒸気洗浄装置１０においては、アルミニウム製のブロック１２を用い、貫通孔１４は口径３ｍｍであり全長（開口部１４ａから開口部１４ｂまでの長さである。）１０００ｍｍとした。また、ヒーター１６としては、ブロック１２の凹所１２ｂ内に取り付け自在とされたカートリッジ式のヒーターを用い、その電気容量は２．６ＫＷである。
【００５２】
さらに、液体１０２としては純水を用い、液体１０２の単位時間当たりの流量は２００ｃｃ／分であり、第１気体導入パイプ２２から気体として空気を単位時間当たり２００ｃｃ／分で供給し、第２気体導入パイプ２４から気体として窒素を単位時間当たり２００ｃｃ／分で供給した。
【００５３】
また、ノズル１１２としては、パラメータとして圧縮部から先端の開放部までの長さが１０ｍｍ〜５０ｍｍ以内であり、先端部にストレート部分がありこれも長さが１０ｍｍ〜５０ｍｍ以内である条件を備えた先端部位１１２ａがラバール型であるノズルを用い、蒸気移送パイプ１１０としては口径６ｍｍであり全長１２００ｍｍである４フッ化エチレン製のパイプを用いた。
【００５４】
上記した実験条件において、ノズル１１２の吐出口１１２ａから吐出される蒸気流１１６の蒸気温度を変化させて異物除去率を測定した。
【００５５】
図５を参照しながら説明したように、液体１０２が加熱されることにより生成された蒸気がノズル１１２の吐出口１１２ａに至る経路で部分的に液化して液滴１１６ｂとなるため、ノズル１１２の吐出口１１２ａから吐出される蒸気流１１６には液滴１１６ｂが存在する。
【００５６】
この液滴１１６ｂの量と速度とが異物除去効果に大きく影響するものであり、液滴１１６ｂの量が多いほど異物除去効果は高くなり、また、液滴１１６ｂの速度が速いほど異物除去効果は高くなる。
【００５７】
ここで、液滴１１６ｂの量が多くなれば気体１１６ａの量が少なくなるため液滴１１６ｂの速度が低下することになり、一方、液滴１１６ｂの速度を速くするため気体１１６ａの量を多くすれば液滴１１６ｂの量が減ることになる。
【００５８】
即ち、ノズル１１２の吐出口１１２ａから吐出される蒸気流１１６を構成する気体１１６ａの量と液滴１１６ｂの量との間には、被洗浄物１１４に付着した異物を除去するために好ましい条件がある。
【００５９】
一方、ノズル１１２の吐出口１１２ａから吐出される蒸気流１１６を構成する気体１１６ａの量と液滴１１６ｂの量とは、ノズル１１２の吐出口１１２ａから吐出される蒸気流１１６の蒸気温度に依存するものであるので、被洗浄物１１４の洗浄の際におけるノズル１１２の吐出口１１２ａから吐出される蒸気流１１６を構成する気体１１６ａの量と液滴１１６ｂの量との最適な値は、ヒーター１４の温度を温度制御回路１８で制御して発生する蒸気流１１６の蒸気温度を制御することにより得られる。
【００６０】
図６から、異物除去効率が高いときの蒸気温度は１００℃〜２００℃であり、蒸気温度が１００℃〜２００℃のときに、ノズル１１２の吐出口１１２ａから吐出される蒸気流１１６を構成する気体１１６ａの量と液滴１１６ｂの量とが最適な値となることがわかる。即ち、蒸気温度が１００℃より低い場合には、蒸気流１６中の気体１１６ａの量が減少し過ぎるとともに液滴１１６ｂの量が増加し過ぎることとなり、液滴１１６ｂを押し出す気体１１６ａの量が少なくなって異物除去効果が低下することとなり、一方、蒸気温度が２００℃より高い場合には、蒸気流１６中の気体１１６ａの量が増加し過ぎるとともに液滴１１６ｂの量が減少し過ぎることとなり、異物を除去する作用を行う液滴１１６ｂの量が少なくなって異物除去効果が低下することとなる。
【００６１】
従って、温度制御回路１８を用いてヒーター１６の温度を監視して適正な値に制御することにより、液体１０２の種類や被洗浄体１１４に付着した異物の種類に応じて、被洗浄体１１４に付着した異物の除去に最も適した気体１１６ａの量と液滴１１６ｂの量とを有するように、ノズル１１２の吐出口１１２ａから吐出される蒸気流１１６を構成する気体１１６ａの量と液滴１１６ｂの量とを適宜に制御することができるようになる。
【００６２】
次に、図７を参照しながら、本発明による蒸気洗浄装置の第２の実施の形態について説明する。
【００６３】
即ち、図７は、本発明による蒸気洗浄装置の第２の実施の形態を示す図３に対応する概略透視説明図である。
【００６４】
ここで、図２乃至図３には本発明による蒸気洗浄装置の第１の実施の形態と本発明による蒸気洗浄装置の第２の実施の形態とを比較すると、第２の実施の形態による洗浄装置５０は、貫通孔１４内に配設されたパイプ５２を有し、このパイプ５２内に液体１０２が導入されるようになされている点において、本発明による蒸気洗浄装置の第１の実施の形態の洗浄装置１０と異なっている。
【００６５】
パイプ５２は金属などの熱伝導率が大きい材料より形成されており、その外周面を貫通孔１４の壁面と接触して貫通孔１４、即ち、ブロック１２との間で熱伝導可能に配設されている。
【００６６】
上記した蒸気洗浄装置５０においても、熱伝導によりパイプ５２が加熱され、パイプ５２に導入された液体１０２が蒸気化されて蒸気が生成されることになり、ノズル１１２の吐出口１１２ａから吐出される蒸気流１１６により被洗浄物１１４を洗浄することができる。
【００６７】
ここで、洗浄装置５０のように、ヒーター１０８と接触したブロック１２に形成された貫通孔１４内に外周面を当接するようにして配置されたパイプ５２内に液体１０２を直接に投入する場合、即ち、液体１０２をブロック１２に直接に触れさせずにブロック１２に接触したパイプ５２内に液体１０２を通す場合には、液体１０２がブロック５２に触れることがないので、液体１０２へのブロック５２からの異物の混入や金属の溶出を防ぐことができ、ブロック５２からの異物の混入や金属の溶出のない清浄な蒸気を発生させることができる。
【００６８】
従って、上記したようにパイプ５２内に液体を直接に投入する場合には、体積の大きなブロック１２については、液体１０２への異物の混入や金属の溶出を防ぐなどの措置を講ずることなく、簡便かつ安価に製造することができる。一方、液体１０２が投入されるパイプ５２については、液体１０２への異物の混入や金属の溶出を防ぐなどの措置を講ずるようにして製造する必要があるが、パイプ５２の体積はブロック１２よりも極めて小さいため、液体１０２への異物の混入や金属の溶出を防ぐなどの措置を講ずるようにしてブロック１２を製造する場合と比較すると、その製造も簡易であり、また、安価に製造することができる。
【００６９】
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（９）に説明するように適宜に変形してもよい。
【００７０】
（１）上記した実施の形態においては、貫通孔１４あるいはパイプ５２に投入される液体１０２に気体を混合する混合手段として第１気体導入パイプ２２を設けるとともに、貫通孔１４内あるいはパイプ５２内において液体１０２を蒸気化して発生した蒸気に気体を混合する混合手段として第２気体導入パイプ２４を設けるようにしたが、こうした混合手段を設けなくてもよいことは勿論である。また、混合手段を設ける場合には、上記した実施の形態とは異なり、いずれか一方の混合手段のみを設けるようにしてもよい。
【００７１】
（２）上記した実施の形態においては、ブロック１２は略長方体状に形成したが、これに限られるものではないことは勿論であり、略立方体状やその他の多角体状や球面体状により形成するようにしてもよい。また、ブロック１２は、中実であってもよいし、中空であってもよい。
【００７２】
（３）上記した実施の形態においては、貫通孔１４やパイプ５２を略Ｕ字形に形成したが、これに限られるものではないことは勿論であり、略Ｉ字形状や略Ｗ字形状などの任意の形状を選択することができる。貫通孔１４やパイプ５２を略Ｉ字形状とした場合には、屈曲する箇所がないので蒸気をスムーズに移送することができ、また、貫通孔１４やパイプ５２を略Ｗ字形状とした場合には、液体１０２の接触面積が増加するのでより効率的に液体１０２を蒸気化することができる。
【００７３】
（４）上記した実施の形態においては、液体１０２の種類についての詳細な説明は省略したが、液体１０２としては、例えば、水、純水、超臨界水、アルコール、ＨＦ、アンモニア、過酸化水素水、レジスト剥離液、界面活性剤を含む洗浄剤、酢酸、ＨＣＬ、硫酸、燐酸、オゾン水、水素水、電界イオン水、炭化水素系有機溶剤などを単独で用いたり、これらを適宜に混合した混合液体を用いたりすることができる。なお、混合液体としては、例えば、水とアルコールとの混合液体、水とＨＦとの混合液体、水とアンモニアとの混合液体、オゾン水とアンモニアとの混合液体、オゾン水とＨＦとの混合液体、オゾン水と酢酸との混合液体、オゾン水と界面活性剤を含む洗浄剤との混合液体、水とアンモニアと過酸化水素水との混合液体、水と超臨界水との混合液体、水素水とアンモニアとの混合液体などを用いることができる。
【００７４】
ここで、こうした各種の液体の選択について説明すると、例えば、被洗浄物１１４に付着した異物および金属イオンを除去する場合には、液体１０２として、例えば、水とＨＦとの混合液体などを選択するようにすればよい。このように、液体１０２として水とＨＦとの混合液体などを選択した場合には、洗浄装置１０、５０における液体１０２と接触する部分、特に、パイプ５２などには、使用する液体に対して腐食などの損傷を受けないような材料、例えば、３フッ化エチレンや４フッ化エチレンなどを用いるようにすればよい。
【００７５】
また、例えば、被洗浄物１１４に付着した異物のみを除去する場合には、液体１０２として水や純水などを用いればよい。このように、液体１０２として水や純水などを選択した場合には、洗浄装置１０、５０における液体と接触する部分、特に、パイプ５２などには、アルミニウム、ステンレス鋼やガラスなどを用いるようにすればよい。
【００７６】
（５）上記した実施の形態においては、ブロック１２やパイプ５２の材料については特に言及しなかったが、熱伝導率が大きい材料としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属などの他に、ガラス、ハステロイ、３フッ化エチレンあるいは４フッ化エチレンなどを用いることができる。
【００７７】
なお、これらの材料は、上記（４）において説明したように、液体１０２として使用する液体の種類に応じて適宜に選択するようにすればよい。
【００７８】
（６）上記した実施の形態においては、第１気体導入パイプ２２ならびに第２気体導入パイプ２４を介して供給する気体の種類についての詳細な説明は省略したが、当該気体としては、例えば、空気、窒素ガスまたはアルゴンガスあるいはオゾンガスを単独で用いたり、これらを適宜に混合した混合気体を用いたりすることができる。なお、混合気体としては、窒素ガスとアルゴンガスとの混合気体、アルゴンガスとオゾンガスとの混合気体などのようなものを用いることができる。
【００７９】
なお、こうした各種の気体の選択について説明すると、被洗浄物１１４が非常に高精度であり極度に有機物を嫌う場合には、不活性ガスであるアルゴンガスを単独で用いればよいのであるが、アルゴンガスは高価であるため、窒素ガスとアルゴンガスとの混合気体（混合率は、例えば、窒素ガス５０％とし、アルゴンガス５０％とする。）を用いるようにしてもよい。
【００８０】
また、被洗浄物１１４から異物として有機物を除去する場合には、オゾンガスを用いるようにすると効果的であるが、オゾンガス単独では０．１ＭＰａ以上の高い圧力で供給することができないので、不活性ガスであるアルゴンガスにオゾンガスを運んでもらう役割を持たせるために、オゾンガスとアルゴンガスとの混合気体（混合率は、例えば、オゾンガス５０％とし、アルゴンガス５０％とする。）を用いるようにしてもよい。
【００８１】
このように、第１気体導入パイプ２２ならびに第２気体導入パイプ２４を介しての気体の供給は、被洗浄物１１４や除去対象の異物の種類に応じて、当該気体を用いた方が効果的になる場合に適宜に選択して用いることが好ましい。
【００８２】
また、各種気体を単独で用いるよりも混合して用いた方が、被洗浄物１１４や除去対象の異物の種類に応じて有利になる場合には、混合気体を用いるようにすればよい。
【００８３】
そして、使用する気体の種類に応じて、蒸気洗浄装置１０、５０における当該気体と接触する部分については、当該気体による腐食などのダメージ（異物発生）が無い材料を選択して構成する。例えば、蒸気洗浄装置１０、５０における当該気体と接触する部分、特に、供給パイプ２０、第１気体導入パイプ２２、第２気体導入パイプ２４、パイプ５２あるいは蒸気移送パイプ１１０などは、当該気体に対して腐食などのダメージがない材料（気体としてオゾンガスを用いる場合には、例えば、３フッ化エチレンあるいは４フッ化エチレンである。）を選択する。
【００８４】
また、被洗浄物１１４から通常の塵埃などの異物を除去する場合には、当該気体としては空気または窒素ガスを用いればよいので、蒸気洗浄装置１０、５０における当該気体と接触する部分の材料としては、ステンレス鋼やガラスを選択すればよい。
【００８５】
（７）上記した実施の形態においては、液体１０２を貫通孔１４あるいはパイプ５２へ導入する際の圧力については特に限定するものではないが、例えば、図８に示す本発明による蒸気洗浄装置の第３の実施の形態のように、蒸気洗浄装置６０がポンプ６２などの圧力付与手段を設けるようにして、液体１０２に所定の圧力を付与して貫通孔１４あるいはパイプ５２へ投入するようにしてもよい。
【００８６】
このように、貫通孔１４あるいはパイプ５２へ投入する液体１０２に圧力を付与することにより、ノズル１１２から吐出される蒸気流１１６の飛翔速度を液体１０２の圧力で加速させることができ、より高い洗浄力を得ることができるようになる。
【００８７】
ここで、ポンプ６２などの圧力付与手段により液体１０２に付与する圧力は、例えば、０．３ＭＰａ〜１．０ＭＰａ程度とすることができる。
【００８８】
なお、圧力をかけて液体１０２を供給するということは、液滴１１６ｂの飛翔速度を上げて被洗浄物１１４に付着した異物を効率よく除去することを目的とするものであるので、原理的には液体１０２に付与する圧力は高いほどよい。
【００８９】
（８）上記した実施の形態においては、加熱手段としてヒーター１６を用いたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、図９に示す本発明による蒸気洗浄装置の第４の実施の形態のように、蒸気洗浄装置７０が加熱手段として高周波加熱手段を用いるようにしてもよい。
【００９０】
即ち、蒸気洗浄装置７０は、ブロック１２の凹所１２ｂ内に突出するようにして形成された凸部１２ｃを有し、高周波加熱手段として凸部１２ｃを中心に位置するように高周波加熱コイル７２が巻回されており、この高周波加熱コイル７２には高周波電源７４が接続されている。
【００９１】
従って、この蒸気洗浄装置７０においては、高周波電源７４により高周波加熱コイル７２へ給電すると、ブロック１２の凸部１２ｃが高周波加熱され、熱伝導により貫通孔１４が加熱されることになる。
【００９２】
（９）上記した実施の形態ならびに上記（１）乃至（８）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。
【００９３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、装置全体の小型化を図ることができるようになるとともに、液体を効率よく蒸気化してエネルギー消費量を低減することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の蒸気洗浄装置の概念構成一部断面説明図である。
【図２】本発明による蒸気洗浄装置の第１の実施の形態による概略構成斜視説明図である。
【図３】図２に示す構成の一部を示すＡ矢視概略透視説明図である。
【図４】先端部位がラバール型であるノズルを示す一部断面説明図である。
【図５】ノズルの吐出口から外部へ噴射される蒸気流について説明するための一部断面説明図である。
【図６】本願発明者による実験の結果を示すグラフである。
【図７】本発明による蒸気洗浄装置の第２の実施の形態を示し、図３に対応する概略透視説明図である。
【図８】本発明による蒸気洗浄装置の第３の実施の形態を示し、図２に対応する概略構成斜視説明図である。
【図９】本発明による蒸気洗浄装置の第４の実施の形態を示し、図３に対応する概略透視説明図である。
【符号の説明】
１０、５０、６０、７０    蒸気洗浄装置
１２    ブロック
１２ａ    端面
１２ｂ    凹所
１２ｃ    凸部
１４    貫通孔
１４ａ、１４ｂ    開口部
１６    ヒーター
１８    温度制御回路
２０    供給パイプ
２２    第１気体導入パイプ
２４    第２気体導入パイプ
５２    パイプ
６２    ポンプ
７２    高周波加熱コイル
７４    高周波電源
１００    蒸気洗浄装置
１０２    液体
１０４    蒸気発生部
１０６    ヒーター
１０８    電源
１１０    蒸気移送パイプ
１１０ａ、１１０ｂ    端部
１１２    ノズル
１１２ａ    吐出口
１１２ｂ    先端部位
１１２ｃ、１１２ｄ    通路
１１４    被洗浄物
１１６    蒸気流
１１６ａ  気体
１１６ｂ  液滴
【図１】
2004356285.tif 000003
【図２】
2004356285.tif 000004
【図３】
2004356285.tif 000005
【図４】
2004356285.tif 000006
【図５】
2004356285.tif 000007
【図６】
2004356285.tif 000008
【図７】
2004356285.tif 000009
【図８】
2004356285.tif 000010
【図９】
2004356285.tif 000011