JPH0438466B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の分野 この発明は、例えばフロン溶剤としてR113（Ｒ
−113にエタノール等を混合した溶剤を含む）を
用い、半導体や電子機器その他のワークを洗浄す
るようなフロン洗浄機に関する。

(ロ) 発明の背景 従来、上述例の半導体や電子機器その他の各種
ワークの洗浄には、毒性が少なく、化学的にも安
定していて、かつ洗浄物に損傷を与える心配がな
いフロン溶剤、たとえば、R113が用いられてい
る。

しかし、フロンR113は、その沸騰点が47.6℃
と低いため、洗浄中にフロン蒸気が大気中に流出
することがある。

このようなフロン蒸気の流出を防止し、同フロ
ン蒸気中より発生したガスを回収するため、従来
においては活性炭（アクテイブカーボン）はハニ
カム状（ハチの巣状）に成形した吸着ロータを有
する活性炭吸着装置などの大型の回収装置が用い
られていたが、管理が煩雑なうえ、コスト高とな
り、加えてフロン洗浄機とのユニツト化が困難と
なる等の諸種の問題点を有していた。

(ハ) 発明の目的 この発明は、フロン蒸気中より発生したガスの
回収再利用ができて、フロン溶剤の消費量の低減
を図ると共に、フロンガスによる大気汚染を防止
し、また被洗浄物としてのワークがフロンを持ち
出す持出し量の低減を図り、加えて、洗浄機との
ユニツト化が容易で、装置コストの低減を図るこ
とができるフロン洗浄機の提供を目的とする。

(ニ) 発明の構成 この発明は、フロン溶剤を貯溜したフロン洗浄
槽の上部に、該フロン洗浄槽の略全長にわたる冷
却手段を配設して、フロン液面と前記冷却手段間
にフロン蒸気層を形成し、前記冷却手段近傍部の
フロン蒸気槽側部に、フロン蒸気を吸引する吸気
ダクトの上端開口部を設け、この吸気ダクトを下
部に設けた液化タンクと連通すると共に、上記液
化タンク内にはフロン蒸気槽より発生したガスを
冷却液化する蒸発器を配設し、かつ液化タンク底
部と上方のフロン洗浄槽との間には、冷却液化し
てタンク内に貯溜されたフロン溶剤をフロン洗浄
槽内に還流するリターン路を形成し、このリター
ン路中にフロン液還流用の液体ポンプを介設した
フロン洗浄機であることを特徴とする。

(ホ) 発明の作用 この発明によれば、被洗浄用ワークの移動によ
り、上方に流動して大気中に流出しようとするフ
ロン蒸気中より発生した高濃度のガスは、フロン
蒸気槽の側部に開口した吸気ダクトとから、下方
に位置する液化タンクへの自然流下と、温度差お
よび凝縮液化による体積縮小によつて効率良く吸
引され、流動する。そしてこの吸気ダクトから吸
引されて液化タンクに至つた高濃度のフロン蒸気
は、蒸発器の作用で冷却液化されて液化タンク内
に留められる。

この冷却液化され、液化タンク内に留められた
フロン液によつて蒸発器の冷却を促進しながら、
定量ずつ液体ポンプの作用により、リターン路を
介してフロン洗浄槽に還流し、再利用に供され
る。

(ヘ) 発明の効果 この結果、上述のフロン蒸気槽より発生した高
濃度ガスを良好に回収して、再利用に供すること
ができるので、フロン溶剤の消費量の低減を図る
ことができると共に、フロンガスによる大気汚染
を防止することができ、さらに被洗浄物としての
ワークがフロンを持ち出す持出し量を著しく低減
することができる。

また上述の吸気ダクトの開口部を、冷却手段近
傍部のフロン蒸気槽側部に設けるので、フロン洗
浄槽の上面を広く開口したワーク出入口に設定す
ることができる。

特にフロン洗浄槽内上部の高濃度のフロン蒸気
を、吸気ダクトの上端開口部で吸引し、下方に位
置する液化タンクへと、フロン蒸気の凝縮液化に
よる体積縮小によつて比重が大きくなることに起
因する自然流下作用で、効率良く下方に導き、液
化タンクに至つた高濃度フロン蒸気を、蒸発器で
冷却液化してタンク内に一時貯溜する。そして冷
却液化されたフロン液で蒸発器自体を冷却させ、
この冷却によつて蒸発器自体の冷却が促進され
て、フロン蒸気の液化が効率良く行なわれると共
に、フロン液はリターン通路を介して液体ポンプ
で上方のフロン洗浄槽に還元し、再利用に供する
ことができる。

(ト) 発明の実施例 この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述
する。

図面はフロン超音波洗浄装置を示し、図面にお
いて、上面を広く開口したワーク出入口１を有す
るフロン洗浄槽２を設けている。

このフロン洗浄槽２は、内部にヒータ３を配設
した蒸溜槽４と、外部に27〜200KHzの振動周波
数で超音波振動する複数の超音波振動子５……を
１個乃至５個を配設した第１および第２の各超音
波槽６，７と、水分離槽８とを備え、この水分離
槽８と第２超音波槽７との間に脱気槽（蒸気発生
槽）９を配設し、この脱気槽９内には、フロン溶
剤中に混入した空気を加熱脱泡作用により脱気す
る加熱手段としてのヒータ１０を配設している。

上述の各槽４，６，７，９，８はそれぞれ流下
仕切板１１，１２，１３，１４で仕切ると共に、
これら各槽内には化学式CCl₂Ｆ・CClF₂で示され
るフロン溶剤としてのR113（化学名１，１，２−
トリクロル−１，２，２−トリフルオルエタン）
を貯溜している。

また前述の水分離槽８の上部に凝縮コイル１５
を配置すると共に、フロン洗浄槽２の上部には、
同槽２の略全長にわたる冷却手段１６を水平に配
設している。

この冷却手段１６としては、例えば冷却コイ
ル、冷却ジヤケツト等を用い、その冷却源として
は冷媒による冷凍装置やチラー（冷水発生装置）
を用いることができる。つまり、冷却手段１６と
して冷却パイプを用いる際にはパイプ表面温度を
約12℃〜０℃に保温する構造であればよい。

上述の冷却手段１６と各槽４，６，７，９，８
内のR113液面との間にはフロン蒸気槽１７を形
成する。

また上述の各槽４，６，７，９，８の下部に
は、それぞれドレン用のバルブ１８……を取付け
ている。

ところで、前述の第１超音波槽６の下部には、
同槽６内のフロン溶剤R113を所定温度たとえば
20℃以下、望ましくは10〜15℃に保持するための
循環系１９を取付けている。

この循環系１９は、出口ポート２０にバルブ２
１を介設したライン２２を接続し、このライン２
２を循環ポンプ２３の吸入側に接続し、かつ上述
の循環ポンプ２３の吐出側にはバルブ２４を介し
てフイルタ２５を接続すると共に、このフイルタ
２５の出口側と、入口ポート２６との間には、４
つのライン２７，２８，２９，３０を並列接続し
ている。

上述の４つのライン２７，２８，２９，３０の
うち、第１ライン２７は、電磁弁３１と熱交換器
３２とを直接接続して構成し、第２ライン２８は
電磁弁３３と熱交換器３４とを直列接続して構成
し、第３ライン２９はバルブ３５と熱交換器３６
とを直列接続して構成し、第４ライン３０はバル
ブ３７を介設して構成している。

そして、この循環系１９は温度センサ（図示せ
ず）によりライン２２内のR113の液温を検知し、
この検知出力に基づいて適宜駆動制御される。

同様に、前述の第２超音波槽７の下部にも、同
槽７内のフロン溶剤R113を所定温度に保持する
ための循環系３８を取付けている。

この循環系３８は、出口ポート３９にバルブ４
０を介設したライン４１を接続し、このライン４
１を循環ポンプ４２の吸入側に接続し、かつ上述
の循環ポンプ４２の吐出側にはバルブ４３を介し
てフイルタ４４を接続すると共に、このフイルタ
４４の出口側と、入口ポート４５との間には、バ
ルブ４６を有するライン４７と、バルブ４８およ
び熱交換器４９を直列接続したライン５０とを並
列に接続して構成する。

この循環系３８も、前述の循環系１９と同様
に、温度センサ（図示せず）によりR113の液温
を検知し、この検知出力に基づいて適宜駆動制御
される。

ところで、前述のフロン洗浄槽２におけるフロ
ン蒸気層１７の側部、詳しくは前述の冷却手段１
６配設位置の近傍部には、フロン蒸気を温度差と
比重により吸引する吸気ダクト５１の上端開口部
５２を臨ませている。

この吸気ダクト５１は、下部に設けた液化タン
ク５３に連通させると共に、この液化タンク５３
内には後述する冷凍機５４の蒸発器５５、いわゆ
るエバポレータを配設している。

また上述の液化タンク５３の下部にはドレン用
のバルブ５６を取付けると共に、この液化タンク
５３底部と水分離槽８上部との間には、蒸発器５
５で冷却液化され、液体タンク５３内に一時貯溜
されたフロン溶剤を還流するリターン路５７を形
成し、このリターン路５７にはフロン液還流用の
液体ポンプ５８を介設している。

ここで、上述の冷凍機５４はフロンＲ−11，Ｒ
−12，Ｒ−22等の冷媒を用いる冷凍機で、この冷
凍機５４は圧縮機５９の吐出側に凝縮器６０、受
液器６１、液電磁弁６２、膨張機構としての膨張
弁６３を介して前述の蒸発器５５を接続し、この
蒸発器５５の後位をアキユームレータ６４を介し
て圧縮機５９の吸引側に接続した冷凍サイクルで
ある。

そして、上述の冷凍機５４は周知の如く、圧縮
機５９の駆動により、同圧縮機５９で圧縮され高
圧となつた冷媒が、凝縮器６０に送られ、ここで
液化して受液器６１に至つた後に、この高圧冷媒
液は液電磁弁６２を介して膨張弁６３に導びか
れ、この弁６３で絞り膨張されて低圧となつた冷
媒は蒸発器５５内に入り、周囲より熱を奪つて蒸
発して蒸発ガスとなり、アキユムレータ６４を介
して再び圧縮機５９に吸い込まれる。

上述の冷凍機５４は液化タンク５３に配設した
温度センサ（図示せず）により駆動制御され、こ
の冷凍機５４のうち、被冷却体より熱を奪い取る
蒸発器５５の作用で、液化タンク５３内のフロン
蒸気を例えば−20〜−30℃に冷却してフロン液に
すると同時に、冷却されたフロン液により蒸発器
５５を冷却して、液化効率を高める。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、
以下作用を説明する。

いま前述の蒸溜槽４に介設したヒータ３に通電
すると、R113が加熱され、液面と冷却手段１６
との間には前述のフロン蒸気層１７が形成され
る。

そこで、前述のワーク出入口１からフロン蒸気
層１７を介して被洗浄物としてのワークを第１、
第２の各超音波槽６，７に順次浸漬操作すると、
このワークの超音波洗浄が行なわれ、かつワーク
を取出すとき、同ワークはフロン蒸気層のフロン
蒸気により蒸気洗浄および加熱されて乾燥時間の
短縮を図る。

ところで、上述のワークの上方への移動時にフ
ロン蒸気槽より発生したガスは、上方へ流動して
大気中に流出しようとするが、このフロン蒸気中
より発生したガスは47.6℃と−20〜−30℃との温
度差に起因し、凝縮液化による体積縮小によつて
比重が大きくなり、吸気ダクト５１の上端開口部
５２から矢印で示すように、自然に下方に流下
し、効率良く吸込まれる。

そして、この吸気ダクト５１から液化タンク５
３に流下した濃度の濃いフロン蒸気は、蒸発器５
５の作用によつて冷却されて液化される。

この液化されたフロン液は、液化タンク５３内
の一時貯溜されて蒸発器５５を冷却するが、この
フロン液を液体ポンプ５８の駆動により、リター
ン路５７を介して上方の水分離槽８内に還流し、
再利用に供される。

このように、上述のフロン蒸気中より発生した
ガスを良好に回収して、再利用に供することがで
きるので、フロン溶剤R113の消費量の低減を図
ることができると共に、フロンガスによる大気汚
染を防止することができ、しかも被洗浄物として
のワークがフロンを持ち出す持出し量の低減を図
ることができる。

また上述の吸気ダクト５１の開口部５２をフロ
ン蒸気層１７側部に設けるので、フロン洗浄槽２
の上面を広く開口したワーク出入口１に設定する
ことができて、ワークの出し入れに支承をきたさ
ない。

さらに上述の吸気ダクト５１は、上方に開口部
５２を設け、下方に蒸発器５５を内蔵した液化タ
ンク５３としているので、フロン蒸気の吸引は、
温度差、換言すれば比重差および凝縮液化による
体積の縮小による吸引となるから、何等特別な吸
引駆動手段を必要とせず、自然に下方に流下し、
効率良く吸引液化が行なえる。

加えて、簡単な装置および配管としての吸気ダ
クト５１等の付加により、前述のフロン洗浄槽２
に容易に取付けることができるので、全体を一体
ユニツト化することができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応にお
いて、 この発明のフロン洗浄機は、実施例のフロン超
音波洗浄装置に対応し、 以下同様に、 フロン溶剤は、フロンR113に対応するも、 この発明は上述の実施例の構成のみに限定され
るものではない。

例えば、上述のフロンＲ−113にエタノールを
４重量％混合した混合溶剤やフロンＲ−113にエ
チレンクロライドを50重量％混合した混合溶剤等
を洗浄用途に応じて用いることは勿論である。つ
まりフロンＲ−113をベースにしたその他のフロ
ン溶剤であつてもよいことは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すフロン超音波
洗浄装置の系統図である。 ２……フロン洗浄槽、１７……フロン蒸気層、
５１……吸気ダクト、５３……液化タンク、５５
……蒸発器、５７……リターン路、５８……液体
ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フロン溶剤を貯溜したフロン洗浄槽２の上部
   に、該フロン洗浄槽の略全長にわたる冷却手段１
   ６を配設して、フロン液面と前記冷却手段間にフ
   ロン蒸気層１７を形成し、 前記冷却手段１６近傍部のフロン蒸気槽側部
   に、フロン蒸気を吸引する吸気ダクト５１の上端
   開口部５２を設け、この吸気ダクト５１を下部に
   設けた液化タンク５３と連通すると共に、 上記液化タンク内にはフロン蒸気槽より発生し
   たガスを冷却液化する蒸発器５５を配設し、 かつ液化タンク底部と上方のフロン洗浄槽との
   間には、冷却液化してタンク内に貯溜されたフロ
   ン溶剤をフロン洗浄槽内に還流するリターン路５
   ７を形成し、 このリターン路５７中にフロン液還流用の液体
   ポンプを介設した フロン洗浄機。