JPH06300437A - 真空乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】真空槽内で乾燥物の水蒸気発生があろうとも蒸
気凝縮器を使用する必要がなく、また真空ポンプを大型
化することなく乾燥機全体のシステムの簡略化により軽
量、小型化を図り、かつ真空ポンプの低騒音を実現する
とともに真空槽やポンプから排出される異物を該ポンプ
を損傷することなく効率よく外部に捨てることができ、
乾燥物が複雑な形状、構造あるいは積層状であろうとも
該乾燥物に強制的に熱風を送り、急速乾燥できる省エネ
ルギ−対策のなされた真空乾燥機を提供する。 【構成】本発明に係る真空乾燥機は、開閉自在な蓋部３
を有する真空槽２内の壁面に面状発熱体を設けるととも
に密閉後の前記真空槽２を真空にする真空ポンプを備え
た真空乾燥機１において、前記真空槽２内の乾燥物の乾
燥時に生じる水蒸気を吸引して水に凝結させる前記真空
ポンプとしてスクロ−ル型真空ポンプを用いるとともに
該スクロ−ル型真空ポンプに、前記凝結した水を油水分
離し、水だけを排出する油水分離器５を接続したもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は脱フロン洗浄対応の真空
急速乾燥する真空乾燥機に関し、その用途は半導体・プ
リント基板の洗浄後乾燥、レンズ・セラミックス類の洗
浄後乾燥、金属加工部品・精密部品の洗浄後乾燥、プラ
スチック成型品の洗浄後乾燥、その他溶液の濃縮・脱ガ
ス処理に使用等の各種広範な用途に適用できる真空乾燥
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の真空乾燥機は、開閉自在
な蓋部を有する真空槽内の壁面に発熱体を設けるととも
に密閉後の乾燥物から発生した蒸気を凝縮する蒸気凝縮
器および前記真空槽内を真空にする油回転真空ポンプを
設けていた。また、開閉自在な蓋部は固定構造の真空槽
の上部に水平方向および上下方向に移動するスライド式
または一辺を回動自在に枢着した回動式が採用されてい
た。さらに、真空槽内の壁面に取付けた発熱体は電気発
熱体の発熱を利用して表面から遠赤外線を放射させる方
式であるが、外部電源から電流や電圧を取出す配線が真
空槽の内部に配線されている。しかも、真空槽内の壁面
に設けた発熱体を加熱する場合は、連続加熱方式か、あ
るいは不連続な加熱方式を採用していた。この真空乾燥
機を使用して乾燥物である各種製品を低沸点蒸発させて
乾燥させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の真空乾燥機
は、真空槽内で乾燥物である各種製品を乾燥させる時
に、真空槽内の乾燥物に付着している洗浄水が低沸点水
蒸気となり、これを外部に排出して真空槽内を常時一定
の真空度に維持する必要がある。このため、蒸気凝縮器
を設置したりしなければならず、また油回転真空ポンプ
もいきおい大型化する上に騒音も高く、油回転真空ポン
プは、真空槽から排出される気体中に混入した異物やポ
ンプの稼動中に生ずる金属粉等の異物がポンプに入り、
ポンプの損傷や故障の原因となっていた。

【０００４】また、開閉自在な蓋部は固定構造の真空槽
の上部に水平方向および上下方向に移動する構造のた
め、蓋部の構造が複雑で、こわれ易く自動化しにくいと
いう問題があった。さらに、真空槽内の壁面に取付けた
発熱体は電気発熱体の発熱を利用して表面から遠赤外線
を放射させる方式であるが、外部電源から電流や電圧を
取出す配線が真空槽の内部に配線されているために、配
線が真空槽内の過酷な条件にさらされることとなり、断
線の原因となっていた。しかも、真空槽内の壁面に設け
た発熱体を加熱する場合は、連続加熱方式か、あるいは
不連続な加熱方式を採用しているために、連続加熱の場
合には面状発熱体の寿命が短く、電力消費量が高くな
り、また不連続加熱の場合には加熱停止時に真空槽内の
湿気により電気発熱体の絶縁の確保が難しくなり、かつ
所定加熱温度までの立ち上がりに時間がかかり作業上問
題であった。さらに、真空槽内の乾燥物の中には積層状
あるいは複雑な形状、構造となっているために熱が十分
伝わらず、乾燥に時間がかかる等の問題があった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは真空槽内で乾燥物の水蒸気
発生があろうとも蒸気凝縮器を設置したりする必要がな
く、また真空ポンプも大型化することなく乾燥機全体の
システムの簡略化により軽量、小型化を図り、かつ真空
ポンプの低騒音を実現するとともに真空槽やポンプから
排出される異物を該ポンプを損傷することなく効率よく
外部に捨てることができ、真空槽を開閉する蓋部を簡単
な構造にて自動化を図り、また面状発熱体が断線するこ
となく、面状発熱体の長寿命化を図り、かつ湿気に伴う
面状発熱体の絶縁を確保し、所定加熱温度に達する立ち
上げ能力の確保を図り、たとえ乾燥物が複雑な形状、構
造あるいは積層状であろうとも該乾燥物に強制的に熱風
を送り事前予熱することにより、急速乾燥できる省エネ
ルギ−対策のなされた真空乾燥機を一般に提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る真空乾燥機
は、開閉自在な蓋部を有する真空槽内の壁面に面状発熱
体を設けるとともに密閉後の前記真空槽を真空にする真
空ポンプを備えた真空乾燥機において、前記真空槽内の
乾燥物の乾燥時に生じる水蒸気を吸引して水に凝結させ
る前記真空ポンプとしてスクロ−ル型真空ポンプを用い
るとともに該スクロ−ル型真空ポンプに、前記凝結した
水を油水分離し、水だけを排出する油水分離器を接続し
たものである。

【０００７】また、開閉自在な蓋部は水平方向に移動す
るスライド機構を備え、かつ前記蓋部に対し密着または
離脱し得る如く真空槽に昇降機構を設ける。さらに、真
空槽内の壁面に設けた面状発熱体の電極部には、槽外に
突出したスタッドボルトを植設し、該槽外に突出したス
タッドボルトに配線を設ける。この際、真空槽との絶縁
および真空シ−ルには専用耐熱樹脂ソケットを使用す
る。さらに、真空槽内の壁面に設けた面状発熱体は、加
熱モ−ドと予熱モ−ドを備えている。さらにまた、真空
槽内の壁面に形成した吹込み孔を介して該真空槽内に真
空吸引前の時点で熱風を吹込む熱風吹込み装置を設け
る。

【０００８】

【作用】真空槽の上部開口上に位置する蓋部と該真空槽
上部との密着部を真空槽内の真空度を大気圧に戻した上
で両者を離脱させ、該蓋部を水平方向に移動させる。真
空槽内は面状発熱体が予熱モ−ド切り替えにより予熱さ
れている。そして、真空槽内に、半導体・プリント基板
の洗浄品、レンズ・セラミックス類の洗浄品、金属加工
部品・精密部品の洗浄品、プラスチック成型品の洗浄品
等のいずれかの乾燥物を載置する。次に、開閉自在な蓋
部を水平方向に移動させ、該蓋部を真空槽の上部開口上
に位置させる。次いで、昇降機構を作動させて真空槽を
上昇させ蓋部の裏面に密着させる。真空槽内の壁面に設
けた面状発熱体を予熱モ−ドから加熱モ−ドに切り替
え、真空槽内が所定の加熱温度となるように加熱する。
真空槽内を加熱状態の下に、熱風吹込み装置を作動させ
て、吹込み孔を介して該真空槽内に熱風を吹込み、一定
時間、乾燥物に強制的に熱風を送る。

【０００９】その後、真空槽内はスクロ−ル型真空ポン
プを作動させて所定の真空度が得られるようにする。所
定の真空度の下に真空槽内の乾燥物に付着していた水は
低温沸点蒸発し、真空槽の吸引口から真空槽内で発生し
た水蒸気がスクロ−ル型真空ポンプ側に吸引され、該ス
クロ−ル型真空ポンプで水蒸気が凝結して水となり、こ
の水は油とともにスクロ−ル型真空ポンプから排出さ
れ、油水分離器に導入され、ここで真空槽内で発生した
固形物粒子等の異物が除去されるとともに凝結した水が
油水分離器で油と分離されて、外部に排出されると同時
に、油水分離器中の油は再びスクロ−ル型真空ポンプの
シ−ル用オイルおよび駆動オイルとして使用される。ス
クロ−ル型真空ポンプの使用により、ポンプ駆動時の騒
音が少なく、金属粉等の異物の発生がほとんどなく異物
がポンプに滞留することなく油水分離器で効率よく分離
除去できる。

【００１０】また、真空槽内の壁面に設けた面状発熱体
は、加熱モ−ドと予熱モ−ドを備えているために、面状
発熱体は常時、予熱または加熱状態を維持でき、面状発
熱体の電気発熱体の防湿を図ることができ、絶縁性が確
保され、また乾燥物の予熱が行われ、加熱時の立ち上が
り能力を確保することができ、かつ常時、加熱状態にす
るのとは異なり省エネルギ−化を図ることができる上
に、面状発熱体の長寿命化が達成できる。そして、真空
槽内の壁面に設けた面状発熱体の電極部には、槽外に突
出したスタッドボルトを植設し、該槽外に突出したスタ
ッドボルトに配線を設けることにより、配線が過酷な雰
囲気の真空槽内に設けられるのとは異なり、断線のおそ
れが大幅に減少することとなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。図１は本発明に係る真空乾燥機の平面図、図２は図
１の正面図、図３は図１の側面図である。１はフレ−ム
１ａおよび該フレ−ム１ａ間のパネルで囲まれたボック
ス型のキャスタ−１ｂ付き真空乾燥機である。この真空
乾燥機１は主として開閉自在な蓋部３を有する真空槽２
と、その真空槽２に隣接して設置したスクロ−ル型真空
ポンプ４と油水分離器５を内蔵している。

【００１２】図４は真空乾燥機の概略の構造を示す説明
図である。真空槽２は上部の開口部周縁にシ−ル用パッ
キン（図示せず）を備え、該真空槽２の下部に真空槽２
を上昇・下降させるエア−シリンダ−等の昇降機構６を
架台８上に設けている。図５は蓋部と真空槽との関係を
示す概略説明図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその
側面図である。開閉自在な蓋部３は、真空槽２の上方に
該真空槽２の開口部側縁の長手方向の両側に沿って水平
方向に設置した２本の平行なレ−ル７ａに案内されて水
平方向に移動する蓋部開閉シリンダ−７ｂを備えたスラ
イド機構７を設ける。

【００１３】また、真空槽２内の真空度を設定する真空
計９と、該真空計９で検出した信号を電磁弁等により真
空度等を調整する真空調整ユニット１０を備えている。
真空槽２の下部には真空にする吸引口（図示せず）を介
して真空槽２内に滞留する水や異物等を外部に排出する
開閉弁（図示せず）を有するドレン１６を備えている。
真空槽２の内壁および蓋部３の内面（裏面）には遠赤外
線を放射する面状発熱体１１が取り付けられている。

【００１４】面状発熱体１１は表面から遠赤外線を放射
するアルマイト等のアルミ酸化物の板と、該板を加熱す
る金属箔等で形成しマイカ等で絶縁した電気発熱体１１
ｅを前記板に接触させ、面状発熱体１１の端子電極部１
１ａには、真空槽２の槽壁２ａを貫通して外部に突出し
たスタッドボルト１１ｂを植設し、該スタッドボルト１
１ｂの外周面に設けたガイシ等の絶縁物１１ｃを介して
槽外に突出したスタッドボルト１１ｂの先端部にリ−ド
配線１１ｄを設ける（図６参照）。また、面状発熱体１
１は、加熱モ−ドと予熱モ−ドを備えている。しかし
て、面状発熱体１１は常時、予熱または加熱状態を維持
でき、面状発熱体１１が予熱モ−ドの時には、真空槽２
内の面状発熱体１１の電気発熱体１１ｅの防湿を図るこ
とができ、絶縁性が確保され、また面状発熱体１１自体
の予熱が行われ、加熱時の立ち上がり能力を確保するこ
とができ、かつ常時、加熱状態にするのとは異なり省エ
ネルギ−化を図ることができる上に、面状発熱体１１の
長寿命化が達成できる。

【００１５】さらにまた、真空槽２内の壁面に形成した
吹込み孔１２ａおよび該吹込み孔１２ａに対抗する位置
の真空槽２内の壁面に形成した吸込み孔１２ｂを介して
該真空槽２内に熱風を吹込む熱風吹込み装置１２を真空
槽２外に設ける。しかして、熱風吹込み装置１２を作動
させて、吹込み孔１２ａから熱風を吹込み、吸込み孔１
２ｂから供給気体の一部を外部に排出し、乾燥物Ｗに強
制的に熱風を送り、複雑な形状や放射加熱しにくい構造
をした乾燥物Ｗに対しても充分な加熱ができるようにし
た。

【００１６】スクロ−ル型真空ポンプ４は前記ドレン１
６および配管１３、電磁バルブ１４を介して上記真空槽
２の下部の吸引孔と接続されている。スクロ−ル型真空
ポンプ４は同じ形をもった２個の渦巻形をしたスクロ−
ルが中心が少しずれて壁が互いに近接する状態で、一方
に対して他方が相対的に揺動みそすり運動をする。すな
わち、一方のスクロ−ルだけがみそすり運動をするので
はなく、２個共回転して相対的にはオルダム継手により
両者の壁のシ−ル位置が定まった一直線上になる回転形
によって両スクロ−ル間のシ−ル性を高めている。揺動
みそすり運動により三日月形の吸入室が形成されて気体
が外周部の吸気口から入り、緩やかに圧縮されて中心部
から排出される。吸入吐出は１旋回毎に繰り返される
が、圧縮工程が２回転以上にわたってゆっくり進行する
から、駆動トルクの変動が非常に小さく、振動・騒音が
低く、断熱効率が高く潤滑シ−ル油とする小形圧縮機で
ある。また、異物がスクロ−ル内に侵入しても滑らかな
圧縮機構により、スクロ−ルを痛めることなく外部に排
出される。

【００１７】スクロ−ル型真空ポンプ４には循環構造の
配管１５を介して第１フィルタ−部５ａおよび第２フィ
ルタ−部５ｂを備えた油水分離器５が接続されている。
この油水分離器５を通過する油はスクロ−ル型真空ポン
プ４の潤滑シ−ル油として使用されるほか、真空槽２で
乾燥物Ｗが低温蒸発した水蒸気をスクロ−ル型真空ポン
プ４で水に凝結し、この凝結した水が前記潤滑シ−ル油
とともに配管１５を通って油水分離器５に導入され、該
油水分離器５の第１フィルタ−部５ａで油中の固形物粒
子が除去され、次いで、第２フィルタ−部５ｂで油中の
水分を分離し、該分離した水をオ−トドレンから外部に
排出し、分離した後の油を再びスクロ−ル型真空ポンプ
４の潤滑シ−ル油として使用する。

【００１８】次に、動作状態について説明する。真空槽
２の上部開口上に位置する蓋部３と該真空槽２の上部と
のシ−ル用パッキンを介した密着部を離脱させるには、
電磁弁等により真空度等を調整する真空調整ユニット１
０の電磁弁を開放して真空槽２内を大気圧にした後、蓋
部開閉シリンダ−７ｂを作動させて水平方向に蓋部３を
移動させる。真空槽２内は面状発熱体１１が予熱モ−ド
切り替えにより予熱され、例えば１００℃に昇温させて
おく。そして、真空槽２内には、乾燥させる対象物であ
る例えば半導体・プリント基板の洗浄品、レンズ・セラ
ミックス類の洗浄品、金属加工部品・精密部品の洗浄
品、プラスチック成型品の洗浄品等のいずれかの乾燥物
Ｗを載置する。次に、蓋部開閉シリンダ−７ｂを作動さ
せて開閉自在な蓋部３を再び水平方向に移動させ、該蓋
部３を真空槽２の上部開口上に位置させる。次いで、エ
ア−シリンダ−等の昇降機構６を作動させて真空槽２を
上昇させ蓋部３の裏面にシ−ル用パッキンを介して密着
させる。乾燥物Ｗを真空槽２内に載置したときに、真空
槽２内の底部に溜った水や異物等はドレン１６の弁を介
して外部に捨てた後、ドレン１６の弁を閉じておく。

【００１９】真空槽２内の壁面に設けた面状発熱体１１
は予熱モ−ドから加熱モ−ドに切り替え、所定の加熱温
度例えば２００℃前後となるように加熱する。真空槽２
内を加熱状態の下で、熱風吹込み装置１２を作動させ
て、吹込み孔１２ａを介して該真空槽２内に熱風を吹込
み、吸込み孔１２ｂからは給気量だけ外部に排出させな
がら一定時間、乾燥物Ｗに強制的に熱風を送る。

【００２０】その後、真空槽２内はスクロ−ル型真空ポ
ンプ４を作動させて所定の真空度が得られるようにあら
かじめ真空計９で真空度を設定しておき、電磁バルブ１
４を開放して真空槽２内を真空にする。真空度の調整は
前記真空計９と該真空計９で検出した信号を送る真空調
整ユニット１０で行う。所定の真空度の下に真空槽２内
の乾燥物Ｗに付着していた水は低温沸点蒸発し、真空槽
２の排気孔を有するドレン１７から配管１３および電磁
バルブ１４を通り、真空槽２内で発生した水蒸気がスク
ロ−ル型真空ポンプ４側に吸引され、該スクロ−ル型真
空ポンプ４で水蒸気が凝結して水となり、この水は潤滑
シ−ル油とともにスクロ−ル型真空ポンプ４から配管１
５を通って排出され、油水分離器１６に導入される。

【００２１】この油水分離器１６を通過する油はスクロ
−ル型真空ポンプ４の潤滑シ−ル油として使用されるほ
か、真空槽２で乾燥物Ｗが低温蒸発した水蒸気をスクロ
−ル型真空ポンプ４で水に凝結し、この凝結した水が前
記潤滑シ−ル油とともに配管１５を通って油水分離器１
６に導入され、該油水分離器１６の第１フィルタ−部１
６ａで油中の固形物粒子が除去され、次いで、第２フィ
ルタ−部１６ｂで油中の水分を分離し、該分離した水を
オ−トドレンから外部に排出し、分離した後の油を再び
スクロ−ル型真空ポンプ４の潤滑シ−ル油として使用す
ることは前述した通りである。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記の説明から判るように、開
閉自在な蓋部を有する真空槽内の壁面に面状発熱体を設
けるとともに密閉後の前記真空槽を真空にする真空ポン
プを備えた真空乾燥機において、前記真空槽内の乾燥物
の乾燥時に生じる水蒸気を吸引して水に凝結させる前記
真空ポンプとしてスクロ−ル型真空ポンプを用いるとと
もに該スクロ−ル型真空ポンプに、前記凝結した水を油
水分離し、水だけを排出する油水分離器を接続した真空
乾燥機であるから、スクロ−ル型真空ポンプと油水分離
器の組合わせにより、真空槽内で乾燥物の水蒸気発生が
あろうとも蒸気凝縮器を設置したりする必要がなく、ま
た真空ポンプを大型化することもなく乾燥機全体のシス
テムの簡略化し軽量、小型化を図ることができ、かつ真
空ポンプの低騒音を実現することができるとともに真空
槽やポンプから排出される異物を該ポンプを損傷するこ
となく効率よく外部に捨てることができる。

【００２３】また、開閉自在な蓋部は水平方向に移動す
るスライド機構を備え、かつ前記蓋部に対し密着または
離脱し得る如く真空槽に昇降機構を設けたので、真空槽
を開閉する蓋部を簡単な構造にて自動化することがで
き、素人でも簡単に蓋部の開閉操作ができる。さらに、
真空槽内の壁面に設けた面状発熱体の電極部に、槽外に
突出したスタッドボルトを植設し、該槽外に突出したス
タッドボルトに配線を設けたので、配線は真空槽内の過
酷な雰囲気中に晒されることなくがなくなり、面状発熱
体の断線が解消され、面状発熱体の長寿命化を図ること
ができる。さらにまた、真空槽内の壁面に設けた面状発
熱体は、加熱モ−ドと予熱モ−ドを備えているので、湿
気に伴う面状発熱体の絶縁を確保し、所定加熱温度に達
する立ち上げ能力が確保され、かつ加熱モ−ドから予熱
モ−ドへの切り替えにより省エネルギ−化を図ることが
でき、ヒ−タ−の寿命が伸びる。そして、真空槽内の壁
面に形成した吹込み孔を介して該真空槽内に熱風を吹込
む熱風吹込み装置を設けたので、たとえ乾燥物が複雑な
形状、構造あるいは積層状であろうとも該乾燥物に強制
的に熱風を送り、充分な加熱をすることにより急速乾燥
できる省エネルギ−対策のなされた真空乾燥機が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空乾燥機の平面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】本発明に係る真空乾燥機の概略の構造を示す説
明図である。

【図５】蓋部と真空槽との関係を示す概略説明図で、
（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。

【図６】面状発熱体の端子電極部を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 真空乾燥機 ２ 真空槽 ３ 蓋部 ４ スクロ−ル型真空
ポンプ ５ 油水分離器 ６ 昇降機構 ７ スライド機構 ９ 真空計 １０ 真空調整ユニット １１ 面状発熱体 １１ａ 端子電極部 １１ｂ スタッドボル
ト １１ｄ リ−ド配線 １１ｅ 電気発熱体 １２ 熱風吹込み装置 １３、１５ 配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮 崎 康 男 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式會社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉自在な蓋部を有する真空槽内の壁面
   に面状発熱体を設けるとともに密閉後の前記真空槽を真
   空にする真空ポンプを備えた真空乾燥機において、前記
   真空槽内の乾燥物の乾燥時に生じる水蒸気を吸引して水
   に凝結させる前記真空ポンプとしてスクロ−ル型真空ポ
   ンプを用いるとともに該スクロ−ル型真空ポンプに、前
   記凝結した水を油水分離し、水だけを排出する油水分離
   器を接続したことを特徴とする真空乾燥機。
2. 【請求項２】 開閉自在な蓋部は水平方向に移動するス
   ライド機構を備え、かつ前記蓋部に対し密着または離脱
   し得る如く真空槽に昇降機構を設けたことを特徴とする
   真空乾燥機。
3. 【請求項３】 真空槽内の壁面に設けた面状発熱体の電
   極部に、槽外に突出したスタッドボルトを植設し、該槽
   外に突出したスタッドボルトに配線を設けたことを特徴
   とする真空乾燥機。
4. 【請求項４】 真空槽内の壁面に設けた面状発熱体は、
   加熱モ−ドと予熱モ−ドを備えていることを特徴とする
   真空乾燥機。
5. 【請求項５】 真空槽内の壁面に形成した吹込み孔を介
   して該真空槽内に真空吸引前の時点で熱風を吹込む熱風
   吹込み装置を設けたことを特徴とする真空乾燥機。