JPH064953Y2 - 有機溶剤を用いる洗浄装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案に係る洗浄装置は、フロン等の有機溶剤を用い
て、金型、或はＩＣ基板等、各種物品を洗浄する場合に
利用する。

（従来の技術） 各種物品に付着した汚れを落とす場合、従来からフロン
等の有機溶剤を使用した洗浄装置が使用されている。

洗浄作業を行なう場合は、気密性を有する洗浄槽の内部
に被洗浄物を収納した後、真空ポンプによってこの洗浄
槽内部の空気を排出し、被洗浄物の表面に存在する細か
い凹凸や、内部に存在する微細な空隙の内部に迄有機溶
剤が進入し易い状態としてから、洗浄槽内部に洗浄用の
有機溶剤を送り込む。

洗浄槽内部への有機溶剤の送り込み後、この有機溶剤を
超音波振動子によって加振したり、或は攪拌翼によって
攪拌し、被洗浄物の表面に付着した油等の汚れを落と
す。

一度の洗浄作業で汚れを十分に落とせない場合は、洗浄
槽内部から有機溶剤を排出した後、真空ポンプによって
洗浄槽内部の気体を排出し、再び洗浄槽内部に有機溶剤
を送り込む。

（考案が解決しようとする課題） ところが、上述の様な従来の有機溶剤を用いる洗浄装置
に於いては、洗浄用の有機溶剤の一部が外部に漏れる事
が避けられず、周囲の環境を悪化させる場合があった。

特に、洗浄用の有機溶剤として広く使用されるフロン
は、オゾン層を破壊する等、地球全体としての環境破壊
に繋る事が報告されており、周囲に漏れる事を極力低く
抑える必要がある。

本考案の有機溶剤を用いる洗浄装置は、この様な問題を
解決するものである。

（課題を解決する為の手段） 本考案の有機溶剤を用いる洗浄装置は、上方が開口した
有底筒状で、上端開口と気密に塞ぐ事の出来る蓋を有す
る洗浄槽と、この洗浄槽の内部に有機溶剤の蒸気を送り
込む蒸気供給手段と、洗浄槽の内部に送り込む為の有機
溶剤を貯溜し、上部空間を有機溶剤の蒸気で満たした貯
溜槽と、この貯溜槽と洗浄槽とを結び、両槽の間で有機
溶剤の給排を行なう給排手段と、液状の有機溶剤を加熱
蒸発させる為のヒータと有機溶剤の蒸気を凝縮させる為
の冷却器とを組み合わせ、凝縮した有機溶剤を上記貯溜
槽に送る蒸留器と、途中に真空ポンプを設け、洗浄槽か
ら排出した有機溶剤蒸気を、上記蒸留器に送り込む排出
管と、途中に真空ポンプを設け、洗浄槽から空気を排出
する排気管と、洗浄槽内に空気を送り込む吸気管とから
構成されている。

（作用） 上述の様に構成される本考案の有機溶剤を用いる洗浄装
置により、被洗浄物の洗浄を行なう場合、この被洗浄物
を洗浄槽内部に収納した後、洗浄槽の蓋を閉じ、排気管
の途中に設けた真空ポンプを運転して、この洗浄槽内部
の空気を排出する。

洗浄槽内部の空気を排出した後、給排手段を通じて、貯
溜槽内の有機溶剤を洗浄槽内部に送り込み、被洗浄物の
洗浄を行なう。

液状の有機溶剤による洗浄作業が完了したならば、給排
手段により洗浄槽中の液状有機溶剤を、徐々に貯溜槽に
戻しつつ、蒸気供給手段から洗浄槽中に有機溶剤の蒸気
を供給する。

この結果、洗浄槽中の被洗浄物は、その一部が液状有機
溶剤の液面上に露出し、この露出部分で有機溶剤の蒸気
が凝縮し、この凝縮分で被洗浄物の表面が洗浄される、
所謂蒸気洗浄が行なわれる。

蒸気洗浄を行ないつつ、洗浄槽中の液状有機溶剤を総て
貯溜槽に戻したならば、排出管の途中に設けた真空ポン
プを運転し、洗浄槽内に残留している有機溶剤蒸気を蒸
留器内に排出する。この様に、排出管を通じて蒸留器に
排出された有機溶剤の蒸気は、この蒸留器に設けた冷却
器によって凝縮液化されて回収される。この際、蒸留器
内に空気が混入する事はない。真空ポンプの運転に伴っ
て、洗浄槽内が所定の真空度に達したならば、上記真空
ポンプを停止し、吸気管を通じて洗浄槽内に空気を送り
込む。

この結果、洗浄槽内の圧力が大気圧程度に迄上昇したな
らば、この洗浄槽の蓋を開き、洗浄作業が完了した被洗
浄物の取り出しを行なう。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本考案を更に詳しく
説明する。

第１図は本考案の有機溶剤を用いる洗浄装置の全体構成
を示している。１は、上方が開口した有底筒状の洗浄槽
で、上端開口を気密に塞ぐ事の出来る蓋２を有し、底面
には超音波振動子１６、１６を装着して、洗浄槽１の内
部に送り込んだ液状の有機溶剤を加振し、この有機溶剤
に浸漬された被洗浄物３６の洗浄を効率良く行なえる様
にしている。

この様な洗浄槽１に有機溶剤の蒸気を送り込む為の蒸気
供給手段は、ヒータ３を内蔵し、内部に貯溜した有機溶
剤を加熱蒸発させる為の蒸発器４と、途中に電磁弁５を
設け、両端を蒸発器４の上部と洗浄槽１の上部とにそれ
ぞれ接続した吸蒸管６とから構成されており、上記電磁
弁５の開放により、洗浄槽１の上部空間内に有機溶剤の
蒸気を送り込める様にしている。

洗浄槽１の内部に送り込む為の有機溶剤を貯溜した貯溜
槽７は、上記洗浄槽１よりも高所に設けられており、こ
の貯溜槽７の底部に一端を接続し、途中に電磁弁８を設
けた給液管３７の他端を洗浄槽１に接続する事で、電磁
弁８の開放に伴って、貯溜槽７内に貯溜された液状の有
機溶剤が、重力により洗浄槽１に流下する様にしてい
る。

又、上記貯溜槽７の上部に一端を接続した接続管９の他
端は、後述する蒸留器１０の中間部に接続している。蒸
留器１０から貯溜槽１０の中間部に接続している。蒸留
器１０の中間部に接続している。蒸留器１０から貯溜槽
７へは、この接続管９を通じて液状の有機溶剤の他、有
機溶剤の蒸気が送り込まれ、その結果、貯溜槽７の上部
空間は、常に有機溶剤の蒸気で満たされている。

更に、洗浄槽１の底部に一端を接続し、中間部に電磁弁
１３と送液ポンプ１１とを設けた排液管１２の他端は、
貯溜槽７に接続して、上記電磁弁１３の開放と送液ポン
プ１１の運転とに伴って、洗浄槽１内の液状有機溶剤を
貯溜槽７に戻せる様にしている。

前記接続管９により貯溜槽７と接続された蒸留器１０
は、下半の蒸発器１４と上半の凝縮器１５とを組み合わ
せる事で構成されている。液状の有機溶剤を貯溜出来る
様に、有底筒状に形成された蒸発器ケーシング１７の底
部には、液状の有機溶剤を加熱蒸発させる為のヒータ１
８を、上端開口部を蓋２２で塞いだ筒状の凝縮器ケーシ
ング１９の内周面には有機溶剤の蒸気を凝縮させる為の
冷却器２０を、それぞれ配設している。

上記蒸発器ケーシング１７の横断面積は、凝縮器ケーシ
ング１９の横断面積よりも小さくし、且つ、蒸発器ケー
シング１７の上端縁を凝縮器ケーシング１９の底面より
も上方に突出させて、この突出部の外側に、凝縮液受部
２１を形成している。そして凝縮器ケーシング１９の内
周面に配設された冷却器２０は、この凝縮液受部２１の
上方に位置させて、冷却器２０に触れて凝縮した有機溶
剤が、凝縮液受部２１に流下する様にしている。

又、凝縮器ケーシング１９の上端開口を塞いだ蓋２２に
一端を接続し、他端を活性炭フィルタ２３に接続した排
気管２４の途中には、第二の冷却器２５を内蔵した第二
の凝縮器２６を設けている。

更に、一端を前記洗浄槽１に接続し、途中に電磁弁２８
と真空ポンプ２７とを設けた排出管２９の他端は二又に
分岐して、第一、第二の分岐管部３０、３１としてい
る。それぞれ、途中に電磁弁３２、３３を設けた両分岐
管部３０、３１の内、第一の分岐管部３０の端部は蒸留
器１０の蒸発器１４に、第二の分岐管部３１の端部は活
性炭フィルタ２３に、それぞれ接続している。

３４は、洗浄槽１内に空気を送り込む吸気管で、途中に
電磁弁３５を設け、一端を洗浄槽１に接続すると共に、
他端を大気に開放している。

上述の様に構成される本考案の有機溶剤を用いる洗浄装
置により、被洗浄物３６の洗浄を行なう場合、洗浄槽１
の上端に設けた蓋２を開き、この洗浄槽１内に被洗浄物
３６を収納した後、洗浄槽１の蓋２を閉じてから、排気
管を兼ねる排出管２９の途中に設けた電磁弁２８を開く
と共に真空ポンプ２７を運転して、この洗浄槽１の内部
に存在する空気を排出し、この洗浄槽１内を真空にす
る。

この際、第二の分岐管部３１に設けた電磁弁３３を開
き、第一の分岐管部３０に設けた電磁弁３２を閉じて、
洗浄槽１から吸引した気体を、活性炭フィルタ２３を通
じて大気中に放散する。この為、洗浄槽１内に、先の洗
浄作業の際に使用した有機溶剤が微量残留していた場合
に於いても、この残留分は活性炭フィルタ２３に吸着さ
れ、大気中に迄有機溶剤の分子が放散される事はない。

洗浄槽１内部の空気を排出したならば、給排手段を構成
する給液管３７の途中の電磁弁８を開き、この吸液管３
７を通じて、貯溜槽７内の有機溶剤を洗浄槽１の内部に
送り込む。この送り込みは、貯溜槽７が洗浄槽１よりも
高い場所に存在する事による重力の作用と、洗浄槽１内
が真空である事による吸引作用とにより、効率良く、迅
速に行なわれる。

洗浄槽１内に十分量の有機溶剤の送り込みが行なわれた
ならば、洗浄槽１の底部に設けた超音波振動子１６、１
６に通電する事により、この振動子１６、１６を振動さ
せ、上記有機溶剤を加振して、この有機溶剤に浸漬され
た被洗浄物３６の洗浄を行なう。

尚、洗浄槽１内に収納された被洗浄物３６の洗浄を、一
層効率良く行なわせる為には、第２図に示す様に、給液
管３７の先端部にシャワーノズル３８を設け、洗浄槽１
内への有機溶剤の送り込み時に、この有機溶剤を被洗浄
物３６に吹き付けたり、或は図示は省略したが、洗浄槽
１内に設けた攪拌翼や循環ポンプにより、洗浄槽１内の
有機溶剤を流動させる事も出来る。但し、被洗浄物３６
が物理的な衝撃に弱いものである場合は、単に被洗浄物
３６を有機溶剤中に浸漬するだけ（超音波による加振も
行なわない。）でも良い。

液状の有機溶剤による洗浄作業が完了したならば、給排
手段を構成する排液管１２の途中に設けた送液ポンプ１
１を低速で運転する事により、洗浄槽１内の液状有機溶
剤を、徐々に貯溜槽７に戻す。これと同時に、蒸気供給
手段を構成する蒸発器４内のヒータ３に通電すると共に
給蒸管６の途中の電磁弁５を開放し、この蒸発器４から
洗浄槽１内に、比較的温度の高い有機溶剤の蒸気を供給
する。

この結果、洗浄槽１内の被洗浄物３６は、その一部が液
状有機溶剤の液面上に露出し、この露出部分で有機溶剤
の蒸気が凝縮し、この極めて洗浄な凝縮分で被洗浄物３
６の表面が仕上洗浄される、所謂蒸気洗浄が行なわれ
る。

この蒸気洗浄を行なうに就いて、本考案の洗浄装置の場
合は、被洗浄物３６の一部のみが液状有機溶剤の液面上
に露出し、この被洗浄物２６の残部は液状有機溶剤中に
浸漬されたままの状態となる為、被洗浄物３６と蒸発器
４から供給される有機溶剤蒸気との間の温度差を、蒸気
洗浄の全行程に亘って充分に保ち、被洗浄物３６表面で
の有機溶剤の凝縮量を充分に確保する事が出来る。即
ち、被洗浄物３６の全体を液状の有機溶剤から露出させ
て蒸気洗浄を行なった場合、被洗浄物３６の温度が、有
機溶剤の凝縮に伴って上昇し、被洗浄物３６の温度と有
機溶剤の蒸気の温度とに差がなくなる為、被洗浄物３６
の表面での、有機溶剤蒸気の凝縮が効率良く行なわれな
くなるが、被洗浄物３６の一部を液状の有機溶剤中に浸
漬したままとした場合は、被洗浄物３６が液状の有機溶
剤により冷却される為、上述の様に、被洗浄物３６と蒸
発器４から供給される有機溶剤蒸気との間の温度差を充
分に確保して、被洗浄物３６の表面での有機溶剤の蒸気
凝縮を効率良く行なえる。

尚、この様な蒸気洗浄を行なう場合に於いて、（送液ポ
ンプ１１を省略し、代りに）蒸発器４から洗浄槽１内に
送り込む有機溶剤蒸気の圧力で、この洗浄槽１内の液状
有機溶剤を貯溜槽７に戻す様にし、蒸気洗浄を行なう際
の洗浄槽１内の圧力を高くすれば、有機溶剤蒸気の凝縮
温度を高くして蒸気の凝縮量を多くし、より一層蒸気洗
浄の効率を高める事が出来る。

但し、洗浄槽１と貯溜槽７との間で有機溶剤の出し入れ
をする為の給排手段の構成は、一方向の溶剤移動を重力
により行ない、他方向への移動をポンプ或は蒸気圧力に
行なう他、両方向の移動を何れもポンプにより行なう
等、被洗浄物３６の性状、装置の規模等に応じて、設計
的に定める。

上述の様な蒸気洗浄を行ないつつ、洗浄槽１中の液状有
機溶剤を総て貯溜槽７に戻したならば、排出管２９の途
中に設けた電磁弁２８を開放すると共に真空ポンプ２７
を起動する。この際、第一の分岐管部３０に設けた電磁
弁３２を開き、第二の分岐管部３１に設けた電磁弁３３
を閉じて、洗浄槽１内に残留していた有機溶剤蒸気を、
蒸留器１０内に排出する。

この様に、排出管２９、第一の分岐管部３０を通じて蒸
留器１０に排出された有機溶剤の蒸気は、元々この蒸留
器１０内に存在していた有機溶剤の蒸気と共に、この蒸
気器１０に設けた冷却器２０によって凝縮液化され、凝
縮液受部２１に捕集されて、接続管９を通じて貯溜槽７
に回収される。

真空ポンプ２７の運転に伴って、洗浄槽１内が所定の真
空度に達したならば、電磁弁２８を閉じ、真空ポンプ２
７を停止すると共に、それ迄閉じていた電磁弁３５を開
き、吸気管３４を閉じて洗浄槽１内に空気を送り込む。

この結果、洗浄槽１内の圧力が上昇する為、この圧力が
大気圧程度に迄上昇したならば、洗浄槽１の蓋２を開
き、洗浄作業が完了した被洗浄物３６の取り出しを行な
う。尚、蒸留器１０の凝縮器１５内に存在する有機溶剤
蒸気のレベル（有機溶剤蒸気の層と空気の層との境界の
高さ位置）は、排出管２９、第一の分岐管部３０を通じ
ての有機溶剤蒸気の送り込み、及びその停止に伴って昇
降し、この昇降量が大きいと、有機溶剤蒸気を含む気体
が排気管２４から送り出され易くなるが、蒸留器１０に
設けたヒータ１８への通電量と、冷却器２０への冷媒送
り込み量とを適当に調節する事で、上記レベルの変動を
少なくすれば、排気管２４を通じての有機溶剤蒸気の排
出量を僅少に抑える事が出来る。

更に図示の例に於いては、排気管２４の途中に、第二の
冷却器２５を内蔵した第二の凝縮器２６を設けると共
に、この排気管２４の端部を活性炭フィルタ２３に接続
する事により、排気管２４を通じて排出される有機溶剤
蒸気の量の減少と、不可避的に排出される微量の有機溶
剤蒸気の処理とを図っている。

この様に、有機溶剤蒸気回収用の第二の凝縮器２６を設
ける場合、第７図に示す様に、凝縮分を蒸発器１４に戻
すトラップ管４３と、凝縮器１５から排気する排気管２
４とを独立させれば、凝縮器１５からの排気と凝縮分の
還流とを、互いに干渉させる事なく、効率良く行なう事
が出来る。

但し、蒸留器１０を密閉式にして排気管２４を省略した
構造とすれば、第二の凝縮器２６は不要となる。この場
合は、ヒータ１８への通電量と冷却２０への冷媒供給利
用とを適宜調節する事で、蒸留器１０内の圧力が高くな
り過ぎたり、反対に低くなり過ぎたりするのを防止す
る。

又、第８図に示す様に、吸気管４４と排気管２４とを互
いに独立させ、吸気管４４に吸気方向にのみ気体を通す
逆止弁４５を、排気管２４に、第二の凝縮器２６と、排
気方向にのみ気体を通す逆止弁４６とを設ける事も出来
る。

尚、貯溜層７と蒸留器１０とは、第１図に示す様に、互
いに独立して設けても良いが、第３図に示す様に、蒸留
器１０の蒸発器ケーシング１７の上部と、貯溜層７の上
部とを互いに連通させて形成しても良く、更には第４図
に示す様に、複数個の貯溜層７、７を互いに直列に配置
し、最も下流側の貯溜層７と洗浄槽１とを給液管３７
（第１図参照）で接続しても良い。

又、貯溜槽７の上部空間を有機溶剤の蒸気で満たす為の
手段としては、第１図に示す様に、蒸留器１０の蒸発器
１４の上部空間と貯溜槽７の上部空間とを接続管９で連
通させる他、第５図に示す様に、別途設けた蒸気発生器
４０（洗浄槽１に蒸気を供給する為の蒸発器４と兼用さ
せる事も出来る。）により、貯溜槽７の上部空間に有機
溶剤の蒸気を供給する事も出来る。但し、前記第３図に
示した構造の場合、特に手段を講じなくても、貯溜槽７
の上部空間を有機溶剤の蒸気で満たす事が出来る。

又、洗浄槽１の上部空間に有機溶剤の蒸気を供給する為
の手段は、第１図に示した様に、別途蒸発器４を設けた
他、第６図に示す様に、蒸留器１０の蒸発器１４の上部
空間と洗浄槽１の上部空間とを、途中に電磁弁４１を設
けた管４２により連通する事でも構成出来る。

又、第１図に示した実施例の場合、洗浄槽１内の空気を
排出する為の真空ポンプと、洗浄槽１内の有機溶剤蒸気
を排出する為の真空ポンプとを、１個の真空ポンプ２７
で兼用し、この真空ポンプ２７の吐出側配管を第一、第
二の分岐管部３０、３１に二分しているが、空気排出用
の真空ポンプと有機溶剤蒸気排出用の真空ポンプとは別
途設け、両真空ポンプの配管を互いに独立させても良
い。

又、蒸留器１０を構成する蒸発器１４と凝縮器１５と
は、第１図に示す様に、凝縮器１５を蒸発器１４よりも
大径とし、凝縮器１５を蒸発器１４の上方に連設した
り、或は第９図に示す様に、凝縮器１５を蒸発器１４よ
りも小径として、凝縮器１５を蒸発器１４の上部に内蔵
したり、更には、第１０図に示す様に、蒸発器１４と凝
縮器１５とを互いに独立して構成しても良い。

更に、第１図に鎖線で示したように、貯溜槽７と蒸留
器１０とを傾斜管４７で連結しておけば、貯溜槽７内の
液状有機溶剤が一定量を越すに従って、これを蒸留器１
０の蒸発器１４へ溢流させ、洗浄作業の繰り返しにより
汚れた有機溶剤を蒸溜し浄化することができる。

（考案の効果） 本考案の有機溶剤を用いる洗浄装置は、以上に述べた通
り構成され作用する為、有機溶剤を、その蒸気を含めて
外部に漏らす事なく、被洗浄物の洗浄を行なう事が可能
となり、周囲の環境を保護する効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の有機溶剤を用いる洗浄装置の全体構成
を示す略縦断面図、第２図は洗浄槽の別例を示す略縦断
面図、第３〜４図は貯溜槽と蒸留器との構造の２例を示
すそれぞれ略縦断面図、第５図は貯溜槽への蒸気供給手
段を示す略縦断面図、第６図は洗浄槽への蒸気供給手段
の別例を示す略縦断面図、第７〜８図は蒸留器の上部空
間での気体給排機構の２例を示すそれぞれ略縦断面図、
第９〜１０図は蒸留器の別の２例を示すそれぞれ略縦断
面図である。 １：洗浄槽、２：蓋、３：ヒータ、４：蒸発器、５：電
磁弁、６：給蒸管、７：貯溜槽、８：電磁弁、９：接続
管、１０：蒸留器、１１：送液ポンプ、１２：排液管、
１３：電磁弁、１４：蒸発器、１５：凝縮器、１６：超
音波振動子、１７：蒸発器ケーシング、１８：ヒータ、
１９：凝縮器ケーシング、２０：冷却器、２１：凝縮液
受部、２２：蓋、２３：活性炭フィルタ、２４：排気
管、２５：第二の冷却器、２６：第二の凝縮器、２７：
真空ポンプ、２８：電磁弁、２９：排出管、３０：第一
の分岐管部、３１：第二の分岐管部、３２、３３：電磁
弁、３４：吸気管、３５：電磁弁、３６：被洗浄物、３
７：給液管、３８：シャワーノズル、４０：蒸気発生
器、４１：電磁弁、４２：管、４３：トラップ管、４
４：吸気管、４５、４６：逆止弁、４７：傾斜管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上方が開口した有底筒状で、上端開口を気
   密に塞ぐ事の出来る蓋を有し、大気との連通及び遮断を
   制御される洗浄槽と、この洗浄槽の内部に有機溶剤の蒸
   気を送り込む蒸気供給手段と、洗浄槽の内部に送り込む
   溜の有機溶剤を貯溜し、上部空間を有機溶剤の蒸気で満
   たした貯溜槽と、この貯溜為と洗浄槽とを結び、両槽の
   間で有機溶剤の給排を行なう給排手段と、液状の有機溶
   剤を加熱蒸発させる為のヒータと有機溶剤の蒸気を凝縮
   させる為の冷却器とを組み合わせ、凝縮した有機溶剤を
   上記貯溜槽に送ると共に、蓋により密閉されたケーシン
   グ内を、第二の凝縮器を通る排気管により活性炭フィル
   タを経て大気に通じさせた蒸留器と、途中に真空ポンプ
   を設け、洗浄槽から排出した有機溶剤蒸気を上記蒸留器
   に送り込む排出管と、途中に真空ポンプを設け、洗浄槽
   内の空気を活性炭フィルタを通して排出する排気管とか
   ら成る、有機溶剤を用いる洗浄装置。