JPH0631255A - 無水溶剤を洗浄溶剤とする洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 汎用有機溶剤を実質的に無水の洗浄液として
完全に且つ経済的に使用可能とする洗浄装置を提供す
る。 【構成】 搬出入口のパージガスとして不活性ガス、を
用い、洗浄液として汚れ成分より沸点が低い無水の有機
溶剤を使用し、乾燥室、洗浄室、蒸気洗浄室、浸漬冷却
槽、搬出入凝縮器および凝縮器を有し、洗浄室の浸漬洗
浄槽にはシャワー洗浄を行うシャワーノズル、洗浄液の
温度を調節する温度調節機構、洗浄液に流れを発生させ
る機構、及び冷却機構を設け、蒸留塔システムにて精製
された実質無水の有機溶剤蒸気による蒸気洗浄、有機溶
剤液による浸漬洗浄、シャワー洗浄を行うことを可能と
するとともに、蒸留塔システムにて洗浄溶剤から汚れ成
分を分離排出し、有機溶剤を洗浄溶剤としてリサイクル
することを特徴とする洗浄装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、精密電子部品、精密電
気部品、精密機械部品、紙を素材とする基板など、水分
を含まぬ溶剤による洗浄を必要とする洗浄装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子部品、電気部品、精密機械部品等の
超精密洗浄では、洗浄後の被洗浄物の残留イオン量を皆
無または極小とする事を目的として実質上無水の溶剤を
用いている。また、紙を素材とする基板の洗浄では、材
質保護のために実質上無水の溶剤を洗浄剤とする必要が
あり、無水の溶剤として従来より実質上無水のフロン、
1,1,1−トリクロロエタン等が使用されてきた。これら
洗浄溶剤は、不燃性であるため、使用に当たって空気と
の遮断を要しなかった。しかしながら、これら不燃性溶
剤はオゾン層の破壊等、地球環境に重大な障害を及ぼす
事が明らかとなり、今後フロン、1,1,1 −トリクロロエ
タン等の代わりに、メタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール、ブタノール、ハロゲン化アルコール等
のアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン等のケトン系、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の石油系溶剤を用いて上記の精密洗浄を
安全に、経済的に実施せしめる洗浄装置が求められてい
る。上記の可燃性溶剤を洗浄剤として用いて洗浄を行う
場合、火災、爆発を未然に防止し、外気中の水分が洗浄
装置内に混入する事を防止するために洗浄装置内部の洗
浄雰囲気と外気との連通の遮断を経済的でかつ確実に実
施する必要がある。しかしながら、従来技術では、これ
を経済的でかつ確実に実施しうるものが無かった。ま
た、従来の洗浄装置には、洗浄によって汚染された洗浄
溶剤を蒸留器で再生する設備を設けていても、洗浄溶剤
を装置内に封じ込めたまま汚れ成分のみを装置外に排出
する機能がなく、いずれは装置を停止して使用済み溶剤
を新溶剤に交換する必要があった。また、従来の洗浄装
置には、溶剤中に混入し蓄積された水分を選択的に分離
し除去する機能がなく、許容量以上の水分を含む溶剤は
使用済み溶剤として実質上無水の溶剤と交換する必要が
あった。このため、使用済み溶剤の処理費用と新溶剤の
購入費用を必要とし、運転コストが高価となっていた。

【０００３】

【発明を解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き課題を解決しようとするものであって、電子部
品、電気部品、精密機械部品、紙を素材とする基板等の
被洗浄物の精密洗浄を行うため、(1) 装置内の洗浄雰囲
気と外気との連通を遮断し、外気から装置内への水分と
空気の混入による洗浄溶剤中の水分増加と可燃性混合ガ
スの形成を防止すると共に、洗浄溶剤蒸気の外気への漏
洩を防止し、(2) 洗浄溶剤を蒸留精製する事により、汚
れ成分および水分を分離除去し、実質上無水の溶剤とし
てリサイクル使用すると共に、汚れ成分と水分を装置外
に排出させ、補充させる溶剤として汎用かつ通常の品質
である含水溶剤を受け入れ、上記蒸留精製を行うことに
より実質上無水の溶剤となし、本洗浄装置で用いられる
無水溶剤とし、(3) 汚れ成分を含む廃液排出量を極めて
少量とし、洗浄操作による環境汚染を防止または極小に
し、(4) 廉価な運転コストで安全な洗浄を行うことの可
能な洗浄装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題は、汚れ成分よ
り沸点が低く、実質的に無水の有機溶剤を洗浄液として
用い、被洗浄物の搬入口と搬出口または搬出入口にパー
ジガス、好ましくは実質的に無水のパージガスを供給し
て洗浄雰囲気と外気との連通を遮断するとともに、有機
溶剤と空気との混合気体を洗浄室を経由することなく搬
出入凝縮器に導き、凝縮された有機溶剤は蒸留塔システ
ムに戻し、空気は非凝縮性ガスとして系外に排出する機
構を設け、被洗浄物から除去された汚れ成分を洗浄溶剤
から分離し、再利用するため洗浄室内の洗浄液を蒸留塔
システムに導き、蒸留精製し、実質的に無水の有機溶剤
として回収再利用し、乾燥室、洗浄室、蒸気洗浄室、浸
漬冷却槽、蒸留塔システム、搬出入凝縮器および凝縮器
を有し、あるいは搬出入凝縮器と凝縮器を１つの凝縮器
で兼用させ、洗浄室に浸漬洗浄槽または／およびシャワ
ー洗浄を行うシャワーノズルを設け、浸漬洗浄槽を設け
る場合、浸漬洗浄槽内の洗浄液の温度を調節する温度調
節機構および／または洗浄液に流れを発生させる機構を
設け、浸漬冷却槽内に冷却機構を設け、蒸留塔システム
にて精製された実質的に無水の有機溶剤蒸気による蒸気
洗浄および／または実質的に無水の有機溶剤による浸漬
洗浄および／またはシャワー洗浄を行うことを可能とし
た洗浄装置で、上記の蒸留塔システムは、溶剤より汚れ
成分を濃縮・分離して塔底より排出する第１蒸留塔と実
質的に無水の溶剤を精製する第２蒸留塔から構成され、
第１蒸留塔に、洗浄溶剤の沸点が水の沸点より低い場
合、洗浄室からの汚れ成分を含む洗浄溶剤液の供給のほ
かに水または水と溶剤を供給し、第１蒸留塔塔底から水
とともに汚れ成分を選択的に排出し、第２蒸留塔塔頂蒸
気の凝縮液が溶剤に富む液層と水に富む液層に分離する
場合は、水に富む液層は排出されるかあるいは第１蒸留
塔への水または水と溶剤の供給部に導かれると共に溶剤
に富む液層は第２蒸留塔塔頂部へ還流液としてリサイク
ルさせ、第２蒸留塔塔頂蒸気の凝縮液が溶剤に富む液層
と水に富む液層に分離しない場合は、第２蒸留塔に溶剤
および水とともに最低沸共沸混合物を形成する第３成分
を供給し、第２蒸留塔塔頂蒸気の凝縮液中の当該第３成
分に富む液層と水または水と溶剤に富む液層に分離し、
水または水と溶剤に富む液層は排出もしくは第１蒸留塔
への水または水と溶剤の供給部に導き、第３成分に富む
液層は第２蒸留塔塔頂部へ還流液としてリサイクルさ
せ、脱水された溶剤を第２蒸留塔塔底から得るかあるい
は、第１蒸留塔に洗浄室からの汚れ成分を含む洗浄溶剤
液の供給の他に、溶剤より沸点が高く汚れ成分より沸点
の低いエチレングリコール等の第２成分を供給し第１蒸
留塔塔底より汚れ成分と第２成分あるいは汚れ成分と第
２成分水溶液を選択的に排出するか、もしくは、第１蒸
留塔に洗浄室からの汚れ成分を含む洗浄溶剤液のみを供
給し、第１蒸留塔塔底から汚れ成分を濃縮排出すること
を特徴とする洗浄装置で解決される。

【０００５】本洗浄装置に使用する洗浄剤としての有機
溶剤は、汚れ成分より沸点の低い溶剤であり、メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノー
ル、ハロゲン化アルコール等のアルコール系、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
ケトン系、ベンゼン、トルエン、キシレン等の石油系を
単独または複数種を組み合わせて用いる事で良く、汎用
で安価な溶剤を使用することができる。洗浄溶剤は、そ
の大部分が再生・リサイクルして使用される。溶剤カス
分は第１蒸留塔塔底からの汚れ成分と共に排出される微
少量の排液および／または第２蒸留塔塔頂蒸気の凝縮液
の水に富む液層として分離・排出される微少量の排水中
に混入して洗浄装置外に放出される分に過ぎない。この
溶剤ロス分は、汎用溶剤をメークアップ供給管43を介し
て第１蒸留塔にあるいは第２塔供給管33または添加成分
供給管40を介して第２蒸留塔に供給することで良く、実
質的に無水の洗浄溶剤が第２蒸留塔塔底部から製造さ
れ、洗浄操作に供される。また、搬入口から搬出口まで
移動する被洗浄物の移動手段には、ローラーコンベア、
チェーンコンベア、ベルトコンベア等の水平搬送装置お
よびバーチカルコンベア、リフター等の上下搬送装置を
組み合わせて用いる事が可能であって、任意の移動手段
を選定することが可能である。

【０００６】外気と、洗浄液として用いられる有機溶剤
の蒸気との混合による可燃性気体の形成および有機溶剤
蒸気の外気への漏出を防止するために、図１の搬入口室
30ならびに搬出口室31および図２の搬出入口室２に、シ
ールガスパージノズル３を設置している。混合気体パー
ジ管14、搬出入凝縮器27および非凝縮性ガス排出管17を
設け、被洗浄物１の搬入後および搬出前に、パージガス
を搬入口室30ならびに搬出口室31または搬出入口室２に
導入しこれら室内の混合ガスをパージし、搬出入凝縮器
27に導き有機溶剤を凝縮・回収する。搬出入凝縮器27を
設置せず、凝縮器８にて兼用する場合は、混合気体パー
ジ管14は、凝縮器８に接続され、混合気体中の有機溶剤
を凝縮させ回収することも可能である。浸漬洗浄効果向
上のために、図１および図２の実施例のごとく浸漬洗浄
槽９に冷却または加温を可能とするコイルを設置するこ
とも可能である。洗浄液をポンプ12および洗浄液調温器
28および循環量を調整する循環流量調整弁29を設置した
洗浄液循環管19を介して浸漬洗浄槽９に循環させ、浸漬
洗浄槽９内に適切なる温度の洗浄液の好ましい流動状態
を保持可能としている。浸漬洗浄槽９内の好ましい洗浄
液の流動状態は、槽内にピストン流れまたは旋回流れを
形成することで達成される。被洗浄物の性状および汚れ
成分に応じた好ましい洗浄液流動状態は流れ線速度を調
整することで得られる。さらに洗浄効果向上のため洗浄
室６にシャワー洗浄を可能とするためシャワーノズル45
を設けることも可能である。シャワー洗浄を行うときに
は、シャワー液量調整弁46で液量を調節して、シャワー
ノズル45から温度調節された洗浄液を噴出させ被洗浄物
１のシャワー洗浄の効率を向上させることができる。洗
浄室６に浸漬洗浄槽９を設けず単にシャワーノズルのみ
を設けて、シャワー洗浄のみとする事も可能であり、ま
た浸漬洗浄槽９内に温度調節機構、洗浄液を流動状態を
保つ機構、バブリング洗浄用に実質的に無水の不活性ガ
スを噴出させるバブリング機構、被洗浄物の浸漬揺動を
可能とする揺動機構を単独もしくは組み合わせて使用す
ることも可能である。浸漬冷却槽11では回収された清澄
な有機溶剤液を冷媒にて冷却するためのコイルを設置す
る。蒸気洗浄直前に、被洗浄物１の温度を十分低くする
ために、冷却された清澄な有機溶剤液に浸漬する。蒸気
洗浄操作において、多量の洗浄溶剤蒸気を冷却された被
洗浄物１の表面上にて凝縮するため洗浄効率が高くな
る。

【０００７】図１、図２の実施例では、第１蒸留塔13に
て汚れ成分が除去され、第２蒸留塔35にて水分が除去さ
れ、濃縮精製された実質上無水の有機溶剤蒸気を濃縮溶
剤蒸気管21から蒸気洗浄室７に導き、蒸気洗浄に使用し
た後、余剰の溶剤蒸気は溶剤蒸気管15を通して凝縮器８
に導き、凝縮かつ過冷却せしめ、凝縮溶剤管16を経て浸
漬冷却槽11に回収する。洗浄溶剤は、蒸気洗浄室７、浸
漬冷却槽11、浸漬洗浄槽９の順に汚染度が高くなる。浸
漬洗浄槽９からの汚れ成分と外気より同伴された微少量
の水分を含む洗浄溶剤は蒸留塔システムによって再生さ
れる。蒸留塔システムは２基の蒸留塔からなり、汚染さ
れた洗浄溶剤は第１蒸留塔13に導かれ、第１蒸留塔気液
接触部分48での蒸留操作にて汚れ成分は塔底液中に濃縮
されて排出される。第１蒸留塔塔頂蒸気として汚れ成分
が除去された洗浄溶剤蒸気が分離され、第１塔凝縮器34
にて液化後、第２蒸留塔35に供給される。第２蒸留塔35
では、第１蒸留塔13から供給された汚れ成分を含まぬ溶
剤中に含まれる水分を第２蒸留塔35の気液接触部分49、
52での蒸留操作にて第２蒸留塔塔頂部から排出させ、実
質的に無水の精製溶剤を塔底部から回収する。精製回収
された実質的に無水の洗浄溶剤は蒸気洗浄室７に導入さ
れる。第２蒸留塔35では塔頂蒸気の凝縮液が溶剤に富む
液層と水に富む液層に分離する場合は、水に富む液層
は、分離液排出管42を通して排出され、溶剤に富む液層
は第２蒸留塔塔頂部へ還流液として第２塔還流管41を通
してリサイクルさせ、第２蒸留塔塔頂蒸気の凝集液が溶
剤に富む液層と水に富む液層に分離しない場合は、溶剤
および水と最低沸共沸混合物を形成する第３成分を添加
成分供給管40より添加し、共沸蒸留操作により塔頂より
水と第３成分と洗浄溶剤の混合蒸気として抜き出し第２
塔凝縮器37にて凝縮液化し、第２塔凝縮液分離槽39に導
き、この分離槽にて２液層に分離せしめ、第３成分に富
む液層は第２蒸留塔35に還流し、溶剤を含む水に富む液
層は、分離液排出管42を経て排出される。最低沸共沸混
合物を形成するための第３成分は、洗浄溶剤と水と共に
最低沸共沸混合物を形成し、凝縮液が第３成分に富む液
層と水に富む層の２液層を形成するものから選定すれば
良く、エタノール、イソプロパノール等の洗浄溶剤に対
してはベンゼン、シクロヘキサン等を使用できる。

【０００８】分離液排出管42を経て排出されるこの溶剤
を含む水に富む液層は第１蒸留塔13のメークアップ供給
管43より水または水と溶剤が供給される場合には、当該
メークアップ供給管43に接続し、第１蒸留塔13に供給さ
れ、水は第１蒸留塔13塔底より汚れ成分と共に排出する
ことも可能である。第１蒸留塔13および第２蒸留塔35の
リボイラーは、スチーム、加熱油、電気ヒーター等を熱
源とする事ができ、第１塔凝縮器34および第２塔凝縮器
37は、冷却水、ブライン等を冷媒として使用できる。ま
た、凝縮器８および搬出入凝縮器27および浸漬洗浄槽９
と浸漬冷却槽11の冷却用コイルの冷媒としては、冷却
水、ブライン等が使用できる。浸漬洗浄槽11の加温用コ
イルおよび洗浄液温調器28の熱媒としては、スチーム、
加熱油、熱水等が使用できる。

【０００９】本発明を図１を用いて更に詳細に説明す
る。被洗浄物１は、シャッター４を経て、洗浄装置の搬
入口室30へ搬入される。この搬入口室30と洗浄の完了し
た被洗浄物１を搬出する搬出口室31とに、シールガスパ
ージノズル３を設置している。このシールガスパージノ
ズル３より窒素または炭酸ガス等の不活性ガス、好まし
くは無水の不活性ガスを噴出させて、搬入口室30内の外
気から混入した空気および洗浄室６から混入した洗浄溶
剤蒸気または搬出口室31内の乾燥室５から同伴された溶
剤蒸気および外気から混入した空気を混合気体パージ管
14を通して搬出入凝縮器27へ押し出し、溶剤蒸気は凝縮
回収し、不活性ガスは洗浄装置外へ排出される。かくし
て、洗浄雰囲気と外気との連通を確実に遮断している。
搬入口室30と搬出口室31の間に無水溶剤を用いた洗浄室
６および蒸気洗浄室７を設置している。洗浄室６には、
被洗浄物１の浸漬洗浄を行う無水溶剤を容れた浸漬洗浄
槽９および／またはシャワー洗浄を行うシャワーノズル
45を設けている。また、浸漬洗浄槽９には、洗浄液を加
熱または冷却するコイルおよび／または浸漬洗浄槽９外
にて洗浄液温度を調整するポンプ12および洗浄液温調器
28が設置されている。また、浸漬洗浄槽９内に超音波振
動子10または不活性ガスのバブリングノズルまたは超音
波振動子とバブリングノズルの両者を設置し、被洗浄物
の超音波洗浄、バブリング洗浄を可能としている。ま
た、浸漬洗浄槽９には、槽内洗浄液に好ましい流れ状態
を発生・保持せしめるノズルまたは液分散機構32、洗浄
液吸入管18、ポンプ12、循環流量調整弁29、洗浄液循環
管19が設置されている。また、浸漬洗浄槽９には、被洗
浄物を揺動させる機構を設置し、揺動洗浄を可能として
いる。これらの浸漬洗浄槽９付帯設備により、浸漬洗浄
槽９内の洗浄溶剤を適温に保持して汚れ成分の溶解性を
高め、超音波洗浄またはバブリング洗浄を好ましい洗浄
液の流れ状態下で実施でき、効果的な液洗浄を可能とす
る。また、洗浄室６の浸漬洗浄槽９は、洗浄液吸入管1
8、ポンプ12、洗浄送液管20を介して、第１蒸留塔13お
よび第２蒸留塔35および付随する凝縮器、凝縮液分離槽
等からなる蒸留塔システムに接続される。洗浄室６で負
荷された汚れ成分と外気より同伴された微少量の水分を
含む洗浄溶剤は当該蒸留塔システムにて処理される。汚
れ成分は使用される溶剤の沸点より高いので、蒸留塔シ
ステムでは、第１蒸留塔13に汚染された洗浄溶剤を受け
入れ、洗浄溶剤中の汚れ成分を第１蒸留塔内気液接触部
分48での蒸留操作にて当該塔底液中に濃縮して排出し、
第１蒸留塔13塔頂蒸気として汚れ成分を含まぬ洗浄溶剤
を分離させ第１塔凝縮器34にて凝縮した後、第２蒸留塔
35に供給せしめる。

【００１０】第２蒸留塔35では、第１蒸留塔13から供給
された汚れ成分を含まぬ溶剤中に存在する外気から被洗
浄物の搬入と共に混入した水分あるいは溶剤ロス分の補
充用としてメークアップされた溶剤中に含まれる水分ま
たは両者の水分を、当該塔の気液接触部分49、52での蒸
留操作にて第２蒸留塔35塔頂部から排出させ、実質的に
無水の汚れ成分を含まぬ精製溶剤を第２蒸留塔35塔底部
から回収する。かくして回収された実質的に無水の汚れ
成分を含まない精製溶剤は、第２蒸留塔35の塔底気相部
と蒸気洗浄室７とが濃縮溶剤蒸気管21を介して接続さ
れ、蒸気洗浄室７に導入される。蒸気洗浄室７は溶剤蒸
気管15を介して凝縮器８と接続され、第２蒸留塔35から
の精製溶剤蒸気は蒸気洗浄室７を経由して凝縮器８に流
入させられるようにしており、被洗浄物１を蒸気洗浄室
７に保持することにより蒸気洗浄が可能となっている。
蒸気洗浄室７からの未凝縮の精製溶剤蒸気は、凝縮器８
にて凝縮液化・過冷却されて、浸漬冷却槽11に導かれ
る。余剰の溶剤は、浸漬冷却槽11からオーバーフローに
て浸漬洗浄槽９に導かれる。浸漬冷却槽11内には、溶剤
を冷却するための冷却コイルが設置され、浸漬洗浄槽９
での洗浄を完了した被洗浄物１を蒸気洗浄を実施する前
にこの浸漬冷却槽11内の冷却された清澄な溶剤に浸漬す
ることにより迅速に冷却させ、効果的な蒸気洗浄を可能
としている。

【００１１】蒸気洗浄で仕上げた洗浄を完了した被洗浄
物１は、乾燥室５に搬送され、スチーム、加熱油、温水
などを加熱源とする加熱コイルまたは電熱ヒーターによ
り加熱され乾燥される。乾燥が終了した被洗浄物は、搬
出口室31に搬送され、洗浄装置から搬出される前にシー
ルガスパージノズル３から不活性ガス、好ましくは無水
の不活性ガスを噴出させ、搬出口室31内の溶剤蒸気と微
少量の空気を搬出入凝縮器27に押し出し、溶剤蒸気を凝
縮・液化して回収すると共に、非凝縮の不活性ガスと空
気は冷却して非凝縮ガス排出管17を通して大気に放出さ
れる。凝縮・液化により回収された溶剤は、搬出口室31
の外気との境界シャッター４を開とし、被洗浄物を搬出
する際に外気より混入する空気中の水分を含む可能性が
あり、第２蒸留塔35の凝縮液分離槽39に導く事も良い
し、第１蒸留塔13のメークアップ供給管43に接続し、第
１蒸留塔に供給し精製しても良い。また、搬入口室30、
洗浄室６、蒸気洗浄室７、乾燥室５、搬出口室31には、
被洗浄物１の通過時以外は常時閉止するシャッター４を
設け、このシャッター４の閉止状態では外気の侵入およ
び洗浄雰囲気の気体の漏出を防止している。汚れ成分で
負荷され汚染された溶剤は浸漬洗浄槽９から洗浄液吸入
管18を介してポンプ12で昇圧され一部分は洗浄液温調器
28にて温度調整され、かつ循環流量調整弁29で流量を調
整され浸漬洗浄槽９に循環され浸漬洗浄槽９内に好まし
い流れ状態を形成する。洗浄室６にてシャワー洗浄を行
う時には、シャワー液量調整弁46にて流量を調整し、シ
ャワーノズル45から温度調節された洗浄液を噴出させ被
洗浄物１のシャワー洗浄を効果的に実施し得る。ポンプ
12で昇圧された溶剤の他部は洗浄送液管20を通って第１
蒸留塔13に処理供給液として供給される。

【００１２】第１蒸留塔13では、塔底の液留部に加熱源
によるリボイラーを持ち、汚れ成分が濃縮された液を再
沸させて上昇蒸気流を形成し、第１蒸留塔13内の気液接
触部分48で塔頂から流下する処理供給液と気液接触させ
蒸留操作により塔頂より汚れ成分の含まれない溶剤蒸気
を得ると共に、塔底からは汚れ成分を濃縮した微少量の
溶剤廃液を排液管22を経由して排出させ、ロス分の溶剤
量をメークアップ供給管43から補充する。この場合、溶
剤として、水より沸点の低い溶剤が使用される場合に
は、メークアップ供給管43または、洗浄送液管20に少量
の水またはロス分の補充用としての微少量の溶剤または
小量の水とロス分補充用溶剤の両者を供給する事によ
り、第１蒸留塔13塔頂からは、汚れを含まない溶剤蒸気
を得ると共に、塔底からは水と汚れ成分と極微少量の溶
剤を含む廃液を排出させる。また、使用される溶剤が水
より沸点の高い場合において、汚れ成分より沸点が低く
かつ溶剤より沸点の高い第２成分または第２成分混合物
をメークアップ供給管43より、ロス分の補充溶剤と共に
供給し、第１蒸留塔13塔頂より汚れ成分を含まぬ溶剤蒸
気を得ると共に塔底からは汚れ成分と第２成分または第
２成分混合物と微少量の溶剤を廃液として排出させる。
この第２成分または第２成分混合物としては、アルコー
ル系、石油系などの有機溶媒で適切な沸点範囲を持ち、
入手し易く安価なものを選定すれば良いが、安全性、取
り扱い易さの面からエチレングリコール等の水溶性また
は水への可溶性のものが好ましい。第１蒸留塔13塔頂か
らの汚れ成分を含まぬ溶剤蒸気は、第１塔凝縮器34にて
凝縮・液化されて、あるいは当該凝縮器を経由すること
なく溶剤蒸気のままで第２蒸留塔35へ処理原料として供
給される。第２蒸留塔35では、塔底部のリボイラーにて
再沸しこの処理原料である汚れ成分は含まぬが微少量の
水分を含む溶剤を、共沸蒸留操作にて、塔底部からの実
質的に無水の精製溶剤と塔頂部からの水に富む液層とに
分離する。水及び溶剤と最低沸共沸混合物を形成する第
３成分を添加成分供給管40より供給し、第２塔還流管41
から第２蒸留塔35塔頂に導き、共沸蒸留操作により塔頂
より水と第３成分と溶剤成分の混合蒸気として抜き出し
第２塔凝縮器37にて凝縮・液化させ、第２塔凝縮液分離
層39に導き、当該液分離槽39で第３成分を含む液層と溶
剤を含む水に富む液槽の２液層に分離させる。第３成分
に富む液層は第２蒸留塔35に還流し、溶剤を含む水に富
む液層は分離液排出管42を通して排出させる。この溶剤
を含む水に富む液層は、第１蒸留塔13のメークアップ供
給管43より水または水と溶剤が供給される場合には、当
該メークアップ供給管43に接続されて、第１蒸留塔13に
供給され、水は第１蒸留塔13塔底より汚れ成分と共に排
出する事も可能である。また、第２蒸留塔35では、処理
原料である汚れ成分は含まぬが微少量の水分を含む洗浄
溶剤を、第２蒸留塔35塔頂からの洗浄溶剤と水の最低沸
共沸混合物またはその共沸組成近傍の混合物の蒸気の凝
縮液が溶剤に富む液層と水に富む液層に分離する場合
は、溶剤と水と共に最低沸共沸混合物を形成する第３成
分を供給することなく、溶剤に富む液層を還流液として
第２塔還流管41を経て第２蒸留塔塔頂に導き、水に富む
液層を分離液排出管42から排出すると共に塔底より脱水
された洗浄溶剤を得る。また、この水に富む液層は、第
１蒸留塔13のメークアップ供給管43より水または水と溶
剤が供給される場合には、当該メークアップ供給管43に
接続されて第１蒸留塔13に供給しても良い。また、第２
蒸留塔35では、処理原料供給部より下方の気液接触部52
での蒸留操作にて溶剤成分の脱水・濃縮が成され、塔底
部に実質的に無水の汚れ成分を含まぬ精製された溶剤が
得られる。この精製溶剤は、蒸気洗浄を行うために第２
蒸留塔35塔底気相部から取り出すことも、また蒸気洗浄
を行わず浸漬洗浄、シャワー洗浄、振動洗浄を行う場合
は、第２蒸留塔35塔底液を第２塔底液抜出管44より抜き
出し、浸漬冷却槽11または浸漬洗浄槽９に送液すること
も可能である。

【００１３】

【発明の効果】

(1) 本発明は、汎用有機溶剤を実質的に無水の洗浄液と
して完全に且つ経済的に使用可能とする洗浄装置を提供
することにより、従来より電子部品、電気部品、精密機
械部品等の超精密洗浄においての残留イオン量を極小と
するためや紙を素材とする基板等の洗浄においての材質
保護のために無水の溶剤による洗浄を必要とする場合に
従来より使用されてきたフロン、1,1,1 −トリクロロエ
タン等に代替し、エタノール、イソプロパノール、シク
ロヘキサン、メチルエチルケトン、ベンゼン等の汎用の
有機溶剤を使用でき、環境保全に資すると共に安価な溶
剤を用いた経済的な洗浄操作を可能とした。 (2) 本発明は、被洗浄物の洗浄装置への搬出入に伴い、
洗浄装置内に侵入する空気をイナートガスパージ機構に
て強制的に搬出入凝縮器または凝縮器に排出し、有機溶
剤を凝縮分離し、空気は非凝縮性ガスとして系外に排出
されるようにしてあるため、有機溶剤を洗浄溶剤として
用いる洗浄装置において空気と洗浄装置内の有機溶剤蒸
気との混合による可燃性気体の形成を防止し、火災爆発
の危険性を消滅できたと共に、洗浄装置内からの有機溶
剤蒸気の漏洩を防止でき安全と環境保全の要請に合致す
る。 (3) 本発明では、実質的に無水の洗浄溶剤を精製・回収
・再利用するために、２塔の蒸留塔システムを採用した
ため、洗浄溶剤の消費量を著しく削減できたと共に被洗
浄物からの汚れ成分と外気から混入する大気中の水分お
よびメークアップの溶剤中の水分を濃縮分離することを
可能としており、汚れ成分が濃縮された廃液および／ま
たは廃水を極小量にすることができた。特に、汎用溶剤
として水より沸点が低いエタノール、イソプロパノー
ル、ベンゼン、メチルエチルケトン等を使用する場合に
は、第１蒸留塔に洗浄室からの汚れ成分を含んだ洗浄溶
剤の他に、水または水とメークアップ溶剤を供給するこ
とにより、第１蒸留塔塔底から汚れ成分を微小量の溶剤
を含む水と共に選択的に排出させることが可能となり、
廃液量を著しく削減できると共に廃液処理を著しく容易
なものとし得た。また、本発明の洗浄装置内で水分除去
を達成することができるため、メークアップの汎用溶剤
は、特別に水分濃度を低下させた高品質のものを要せ
ず、総合的に経済的にも有利なものとなった。 (4) 蒸気洗浄用の無水溶剤は、第２蒸留塔塔底部のリボ
イラーにて常時発生させることができ、このため特別な
蒸気発生装置を要せず簡潔で経済的な設備とし得た。 (5) 洗浄室にシャワー洗浄機構を設けたことと、浸漬洗
浄操作において、洗浄液の温度調節機構により洗浄溶剤
の汚れ成分である切削油、機械油、脂肪などに対する溶
解性を高く保ち、かつ浸漬洗浄槽内の洗浄液を好ましい
流れ状態に保持する機構を設けたことにより超音波洗
浄、バブリング洗浄、揺動洗浄またはこれら洗浄操作の
組合せによって被洗浄物からの汚れ成分の剥離性を向上
させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は搬入口室30と搬出口室31とを別々に有し
ている本発明のフローシートである。

【図２】図２は搬入口と搬出口とを兼用する搬出入口室
２を有した場合の本発明のフローシートである。

【図３】図３は浸漬洗浄槽９のピストン流れ形成機構を
説明する図で、(a) は側面図、(b) は平面図である。

【図４】図４は浸漬洗浄槽９の旋回流れ形成機構を説明
する図で、(a) は側面図、(b)は平面図である。

【符号の説明】

１ 被洗浄物 ２ 搬出入口室 ３ シールガスパージノズル ４ シャッター ５ 乾燥室 ６ 洗浄室 ７ 蒸気洗浄室 ８ 凝縮器 ９ 浸漬洗浄槽 １０ 超音波振動子 １１ 浸漬冷却槽 １２ ポンプ １３ 第１蒸留塔 １４ 混合気体パージ管 １５ 溶剤蒸気管 １６ 凝縮溶剤管 １７ 非凝縮ガス排出管 １８ 洗浄液吸入管 １９ 洗浄液循環管 ２０ 洗浄送液管 ２１ 濃縮溶剤蒸気管 ２２ 排液管 ２３ 冷媒供給管 ２４ 冷媒排出管 ２５ 熱媒供給管 ２６ 熱媒排出管 ２７ 搬出入凝縮器 ２８ 洗浄液温調器 ２９ 循環流量調整弁 ３０ 搬入口室 ３１ 搬出口室 ３２ 循環液ノズルまたは分散機構 ３３ 第２塔供給管 ３４ 第１塔凝縮器 ３５ 第２蒸留塔 ３６ 第２塔頂蒸気管 ３７ 第２塔凝縮器 ３８ 第２塔凝縮液管 ３９ 第２塔凝縮液分離槽 ４０ 添加成分供給管 ４１ 第２塔還流管 ４２ 分離液排出管 ４３ メークアップ供給管 ４４ 第２塔底液抜出管 ４５ シャワーノズル ４６ シャワー液量調整弁 ４７ シャワー液供給管 ４８ 第１蒸留塔気液接触部分 ４９ 第２蒸留塔気液接触部分 ５０ 不活性ガス供給管 ５１ 凝縮液管 ５２ 第２蒸留塔下部気液接触部 ５３ 循環液供給口 ５４ 循環液排出口 ５５ 均一分散板 ５６ 均一分散層 ５７ 整流板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 俊一 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号 東 洋エンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機溶剤を洗浄液として用い、被洗浄物
   の搬入口および搬出口または搬出入口にパージガスを供
   給して洗浄雰囲気と外気との連通を遮断するとともに、
   被洗浄物から除去された汚れ成分を洗浄溶剤から分離
   し、且つ溶剤を精製濃縮して再使用するための蒸留塔シ
   ステムを設置した洗浄装置において、 パージガスとして不活性ガス、より好ましくは実質上無
   水の不活性ガスを用い、洗浄液として汚れ成分より沸点
   が低い実質上無水の有機溶剤を使用し、 乾燥室、洗浄室、蒸気洗浄室、浸漬冷却槽、搬出入凝縮
   器および凝縮器を有し、あるいは搬出入凝縮器と凝縮器
   を１つの凝縮器で兼用させ、 洗浄室に浸漬洗浄槽または／およびシャワー洗浄を行う
   シャワーノズルを設け、浸漬洗浄槽を設ける場合、浸漬
   洗浄槽内の洗浄液の温度を調節する温度調節機構または
   ／および洗浄液に流れを発生させる機構を設け、浸漬冷
   却槽内に冷却機構を設け、 蒸留塔システムにて精製された実質無水の有機溶剤蒸気
   による蒸気洗浄および／または実質上無水の有機溶剤液
   による浸漬洗浄および／またはシャワー洗浄を行うこと
   を可能とするとともに、 蒸留塔システムにて洗浄溶剤から汚れ成分を分離排出す
   ると共に無水の有機溶剤を濃縮精製し、その実質上無水
   の有機溶剤を洗浄溶剤としてリサイクルすることを特徴
   とする洗浄装置。
2. 【請求項２】 蒸留塔システムが、溶剤より汚れ成分を
   濃縮・分離して塔底より排出する第１蒸留塔と実質上無
   水の溶剤を精製する第２蒸留塔から構成され、 第１蒸留塔に、洗浄溶剤の沸点が水の沸点より低い場合
   は、洗浄室からの汚れ成分を含む洗浄溶剤液の供給のほ
   かに水または水と溶剤を供給し、第１蒸留塔塔底から水
   とともに汚れ成分を選択的に排出し、 第２蒸留塔塔頂蒸気の凝縮液が溶剤に富む液層と水に富
   む液層に分離する場合は、水に富む液層は排出されるか
   あるいは第１蒸留塔への水または水と溶剤の供給部に導
   かれると共に溶剤に富む液層は第２蒸留塔塔頂部へ還流
   液としてリサイクルさせ、第２蒸留塔塔頂蒸気の凝縮液
   が溶剤に富む液層と水に富む液層に分離しない場合は、 第２蒸留塔に溶剤および水とともに最低沸共沸混合物を
   形成し、その凝縮液が２液層を成す第３成分を供給し、
   第２蒸留塔塔頂蒸気の凝縮液中の当該第３成分に富む液
   層と水または水と溶剤に富む液層に分離し、水または水
   と溶剤に富む液層は排出もしくは第１蒸留塔への水また
   は水と溶剤の供給部に導き、第３成分に富む液層は第２
   蒸留塔頂部へ還流液としてリサイクルさせ、 脱水された溶剤を第２蒸留塔塔底から得る事を特徴とす
   る請求項１記載の洗浄装置。
3. 【請求項３】 第１蒸留塔に洗浄室からの汚れ成分を含
   む洗浄溶剤液の供給の他に、洗浄溶剤より沸点が高く汚
   れ成分より沸点の低いエチレングリコール等の第２成分
   あるいは第２成分の水溶液を供給し、第１蒸留塔塔底よ
   り汚れ成分と第２成分あるいは汚れ成分と第２成分水溶
   液と共に汚れ成分を選択的に排出するか、あるいは第１
   蒸留塔に、洗浄室からの汚れ成分を含む洗浄溶剤液のみ
   を供給し、溶剤より汚れ成分を濃縮分離して塔底より排
   出する事を特徴とする請求項１又は２記載の洗浄装置。