(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素系溶剤と炭化水素系溶剤との混合液からこれら溶剤を夫々れ分離回収する溶剤分離装置であって、側面視逆へ字状の箱体を下降傾斜状に設置し、該箱体内部を前記混合液が流下される仕切板で上下の２層に仕切ると共に、該仕切板の長さ方向に複数の熱電導性の障壁板を特定間隔で且つその幅方向でジグザグ状の流路が形成されるように植設し、各障壁板の上下部が上下各層へ夫々れ一定長さ突出されるものとなし、一方前記下層部内にはフッ素系溶剤の沸点以上に加熱される熱媒体液を入れ、他方前記上層部の仕切板上方部には炭化水素系溶剤とフッ素系溶剤との混合した被処理液の外部からの流入口を、そして仕切板の下方側には炭化水素系溶剤回収槽を設けるほか、該上層部には被処理液が上層部内を流下中に蒸発するフッ素系溶剤蒸気を適宜外部へ取り出させるための取り出し口を設けたことを特徴とする溶剤分離装置。
【請求項２】
障壁板は、仕切板の上面及び下面に対し長さ寸法比で凡そ３対７〜４対６程度の割合で突出形成なさしめたことを特徴とする請求項１記載の溶剤分離装置。
【請求項３】
箱体は、架台上へ上下方向を適宜な傾斜角度に変更設置可能となしてあることを特徴とする請求項１又は２記載の溶剤分離装置。
【請求項４】
請求項１〜３何れかに記載した溶剤分離装置で分離回収した炭化水素系溶剤液及びフッ素系溶剤液の夫々れを、炭化水素系溶剤液とフッ素系溶剤液をこの順序に使用して、電子部品や精密機器部品などの被洗浄物を洗浄するための洗浄装置に於ける炭化水素系溶剤液槽やフッ素系溶剤液槽に組み込んで再利用するようになしたことを特徴とする洗浄システム。
【請求項５】
溶剤分離装置に於ける上層部の取り出し口から外部へ取り出されるフッ素系溶剤蒸気を、洗浄装置の濯ぎ槽内へ附設した冷却手段に導いて液化させることを特徴とする請求項４記載の洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、精密部品、プリント配線基盤、金属部品その他の各種被洗浄物（ワーク）を洗浄するに際し、洗浄剤として使用される炭化水素系溶剤と、その際ワークに付着した炭化水素系溶剤を除去するために使用されるフッ素系溶剤とが混合した混合液から前記炭化水素系溶剤とフッ化水素系溶剤を夫々れ分離回収するようになす溶剤分離装置及びこの分離装置を使用した洗浄システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ワークを洗浄する際には、炭化水素系溶剤を貯留した炭化水素系溶剤槽内にワークを浸漬洗浄させた後に、このワークを炭化水素系溶剤槽内から引き上げて、次段のパーフルオロカーボン（ＰＦＣ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）或いはハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）などのフッ素系溶剤を貯留したフッ素系溶剤槽内へワークを浸漬して、ワークに付着した炭化水素系溶剤をフッ素系溶剤で剥離、除去する濯ぎ処理が行われている。
【０００３】
このため、上述のフッ素系溶剤槽内にあってはフッ素系溶剤と炭化水素系溶剤とが混合した混合液が形成されるものとなる。この混合液から、フッ素系溶剤と炭化水素系溶剤とを分離回収するに際し、従来に於いては、これらの比重差（フッ素系溶剤の比重１．５前後、炭化水素系溶剤の比重０．８前後）を利用して、対流により静置分離させる手段がとられていたが、多大な時間を必要とする関係上、充分な分離能力が得られないという問題点があった。
【０００４】
これに対し、特開平８−１６８６０１号公報には、フッ素系溶剤と炭化水素系溶剤との沸点温度差（フッ素系溶剤：６０℃前後、炭化水素系溶剤：１００℃以上）を利用した溶剤分離装置が記載されている。特開平８−１６８６０１号公報記載の溶剤分離装置は、フッ素系溶剤と炭化水素系溶剤との混合液を加熱手段を設けた流下板上へ流し、流下板との接触により低沸点のフッ素系溶剤を蒸気化させると共に、流下板の下方に炭化水素系溶剤回収槽を形成して炭化水素系溶剤を貯留回収するものである。この際、フッ素系溶剤の蒸気は同装置内に設けた冷却液化手段により液化され、上記炭化水素系溶剤回収槽に対して区画形成されたフッ素系溶剤回収槽に液体となして分離回収されるものとなる。しかしながら、この溶剤分離装置では、同じ装置内でフッ素系溶剤の蒸気化処理と冷却液化処理が行われるため、分離精度及び作業効率が著しく劣るものであった。
【０００５】
従って、特開平８−１６８６０１号公報に記載の溶剤分離装置をワークの洗浄システムに組み込む場合、例えば図５に示すように、濯ぎ乾燥部１１と溶剤分離装置１’との間にプールタンクを設け、フッ素系溶剤と炭化水素系溶剤の比重差を利用した静置分離を行い、混合液中のフッ素系溶剤を幾らか分離除去させることにより、溶剤分離装置１’に於ける分離能力を補ったりしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した問題点を解決するために、本発明はワークの洗浄に使用したフッ素系溶剤と炭化水素系溶剤とが混合した混合液から沸点の差を利用してフッ素系溶剤と炭化水素系溶剤とを分離回収するにあたり、簡便な構成で各溶剤の分離精度及び分離効率を向上させることができる溶剤分離装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、この溶剤分離装置で分離回収した炭化水素系溶剤とフッ素系溶剤の蒸気を再利用するさいの、コンパクト化される洗浄システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、フッ素系溶剤と炭化水素系溶剤との混合液からこれら溶剤を夫々れ分離回収する溶剤分離装置であって、側面視逆へ字状の箱体を下降傾斜状に設置し、該箱体内部を前記混合液が流下される仕切板で上下の２層に仕切ると共に、該仕切板の長さ方向に複数の熱電導性の障壁板を特定間隔で且つその幅方向でジグザグ状の流路が形成されるように植設し、各障壁板の上下部が上下各層へ夫々れ一定長さ突出されるものとなし、一方前記下層部内にはフッ素系溶剤の沸点以上に加熱される熱媒体液を入れ、他方前記上層部の仕切板上方部には炭化水素系溶剤とフッ素系溶剤との混合した被処理液の外部からの流入口を、そして仕切板の下方側には炭化水素系溶剤回収槽を設けるほか、該上層部には被処理液が上層部内を流下中に蒸発するフッ素系溶剤蒸気を適宜外部へ取り出させるための取り出し口を設けたことを特徴とする。
これによれば、混合液と接触して低沸点溶剤を蒸発させる仕切板及び熱電導性平板への熱媒体液による熱伝導率が簡便な構成で向上され、また、箱体内でフッ素系溶剤の蒸気は冷却液化しないで蒸気のまま外部へ取り出し回収されるので、箱体内の温度は安定的に維持され、さらに溶剤分離装置全体の小型化を図ることができる。
【０００９】
この際、障壁板を仕切板の上面及び下面に対し、長さ寸法比で凡そ３対７〜４対６程度の割合で上層と下層に於ける突出比率を変えたものが好ましい。
これによれば、箱体下層内部に充満された熱媒体液により、仕切板及び該仕切板上面部に突出形成させた障壁板により上層部内全域をより確実に均等且つ効率よく所定温度に加熱することができるものとなる。
【００１０】
また、箱体を架台上で上下方向へ適宜な傾斜角度に変更設置可能となしたりする。
これによれば、仕切板を流下する混合液の流速及び該混合液の仕切板上面側に突出形成した障壁板との接触時間を夫々れ異なる希望条件に調整することができ、フッ素系溶剤の蒸気化能力を向上させるものとなる。
【００１１】
また、上記した溶剤分離装置で分離回収された炭化水素系溶剤液及びフッ素系溶剤液の夫々れを、炭化水素系溶剤液とフッ素系溶剤液をこの順序に使用して、電子部品や精密機器部品などの被洗浄物を洗浄する洗浄装置の炭化水素系溶剤液槽やフッ素系溶剤液層に組み込んで再利用する。この際、溶剤分離装置に於ける上層部内の取り出し口から外部へ取り出されるフッ素系溶剤蒸気は、洗浄装置の濯ぎ槽内へ附設した冷却手段に導いて液化させるようにするのである。
これによれば、各溶剤の分離再生工程を簡略化させることができるので、炭化水素系溶剤、フッ化水素系溶剤の溶剤精度の維持を保つと共に、洗浄システム全体のコンパクト化が図られるものとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に於ける一実施の形態を図面を参照して説明する。図面は炭化水素系溶剤及びフッ素系溶剤としてハイドロフルオロエーテル（以下ＨＦＥと記載する）を用いた場合の溶剤分離装置１を示し、図１はこの溶剤分離装置１の縦断面図、図２は図１の部分詳細説明図であって、Ａは仕切板２の平面図、Ｂは熱電導性の障壁板３の正面図、Ｃは仕切板２に障壁板３を取り付けた状態を示す斜視図である。
【００１３】
図１に於いて、装置本体１は側面視逆へ字状の箱体となし、架台Ｂ上へ下降傾斜状に設置されるのであり、この箱体内はその長さ方向へ仕切板２を設けて上下二層の空間に仕切ると共に、この下層内部１ａは次述する上層１ｂ内をその上方から下方へ向けて流下されるフッ素系溶剤をその沸点以上に間接加熱するための加熱ヒータ４を備えた熱媒体液室Ｗになしてあり、加熱ヒータ４は熱媒体液を常時ＨＦＥの沸点（５９℃）以上、例えば８５℃程度に加熱保持するための調整手段を備えたものとなしてある。ここに、熱媒体液としては温水やオイルなどを使用する。また、下層部上端には補助タンクＴを連結させ、その内部に熱媒体液を貯留しておき、下層内部の熱媒体液の補充を常時行えるようになしてある。
【００１４】
ところで、上層部１ｂに於ける仕切板２の上流側にはＨＦＥとＨＣの混合液からなる被処理液を外部から仕切板２上へ流下させるための流入口５を設け、且つその下流側には炭化水素系溶剤（以下、ＨＣと記載する）の回収槽６を形成し、この回収槽６の下端側には貯留されたＨＣを外部へ流出するための流出口７が設けてある。
【００１５】
また、上層部１ｂには仕切板２上を流下中に蒸発したＨＦＥ蒸気を外部へ取り出すための取り出し口８が設けてある。この取り出し口８は任意箇所へ設けることができるが、ＨＦＥ蒸気の回収効率を良くするためには図示例の如く下流側の逆へ字状の折曲箇所付近へ設けるのが好ましい。
【００１６】
上記仕切板２は、図２に示す如き構成であり、即ち、図２Ａに示すように、仕切板２の幅方向へ一定長のスリット状となした嵌合孔９をその長さ方向へ等間隔に複数個穿設し、各嵌合孔９には図２Ｂに示す如き熱電導性の障壁板３を交互にその向きを変えながら差し込んで固着させるのである。
【００１７】
熱電導性の障壁板３は、図２Ｂに見られる通りＴ字状に形成するのであり、この際上下板部３ａ、３ｂの高さ寸法ｈ１、ｈ２及び上板部３ａに於ける左右側の張り出し翼寸法Ｓ１、Ｓ２は異ならしめてある。ここに、大寸法Ｓ１の翼部は図２Ｃの如く固着された際に、上層部１ｂの箱体内側壁面と接触する長さ寸法であり、反対側翼部の寸法差による隙間でジグザグ状の流路ｋを形成するものとなる。この際、下板部３ｂの上方箇所には適宜スリット３ｃが穿設してある。これは、熱媒体液から発生するエアーがある場合、これを仕切板２の裏面側を伝って上方の補助タンクＴ側へ抜き出し易くするためのものである。
【００１８】
図３は他の実施例を示すものであって、即ち本例では仕切板２’の嵌合孔９’は、図３Ａに示すように千鳥状に穿設してある。而して、障壁板３’の左右側張り出し翼寸法Ｓ’１、Ｓ’２は図３Ｂに示す如き共に同一寸法となしてある。図３Ｃは該障壁板３’を仕切板２’に対して取り付けた斜視図であって、同様にジグザク状の流路ｋ’が形成されるものとなる。
【００１９】
ところで、障壁板３の上下板部３ａ、３ｂの高さ寸法ｈ１、ｈ２を下板部３ｂが大となるようになしたものは、上層部１ｂに対する下層部１ａからの熱伝導能力を向上させる上で好ましい。本発明者の数多実験結果では、この高さ寸法比を凡そ７：３〜６：４程度となしたものが、安定した性能を発揮するものであった。
【００２０】
上記に於ける性能向上には、箱体１の傾斜角度θが微妙に変更されるようになすと良いのであり、このためには箱体１を架台Ｂ上の受け枠Ｕに載置し、受け枠Ｕの前後方向高さ位置をジャッキ手段などで適宜変えられるようにする。而して、傾斜角度θが小さい場合は、被処理液の流下速度が遅くなって仕切板２や障壁板３との接触時間が増大するのであり、傾斜角度θが大となれば流下速度が速くなって接触時間は減少するのである。通常、この傾斜角度θは１０°〜２０°程度となされ、箱体の長さ寸法は凡そ６０ｃｍ〜１５０ｃｍ、幅寸法は凡そ１０ｃｍ〜３０ｃｍ程度になされるが、これらに限定されるものではない。尚、図中、１０はＨＦＥとＨＣの混合された被処理液、１１は上層部１ｂ内で被処理液から蒸発されるＨＦＥの蒸気、１２はその残留液である。
【００２１】
以下、上記の如く構成した溶剤分離装置の作用について説明する。
ＨＦＥとＨＣの混合された被処理液１０が箱体の上方側に設けた流入口５から仕切板２の上流端へ流入される。この被処理液１０は仕切板２上を下方に向けて流下するが、該流下は障壁板３で形成されたジグザグ状流路ｋに沿って行われ、この際被処理液中のＨＦＥは下層１ａによって加熱された仕切板２及び障壁板３と接触することにより蒸発してＨＦＥ蒸気１１となり、蒸発しない炭化水素系溶剤１２は仕切板２の下流端から炭化水素系溶剤回収槽６内へ分離回収されるものとなる。ここに、流入口５からの被処理液１０の流量は一例として０．１ｌ／分〜１．０ｌ／分程度に調整される。
【００２２】
一方、蒸気となったＨＦＥ蒸気１１は、箱体上面部に於ける取り出し口８から外部へ取り出して回収されるのである。本発明装置では、下層の熱媒体液温度は凡そ８５℃に保持されるようになされるのであり、これにより、上層部１ｂの室内温度は凡そ７０℃前後に効率良く保たれるものとなるのであって、ＨＦＥ蒸気１１は液化することなく、効率良く外部へ捕集回収されるものとなる。
【００２３】
図４は、上記の如く構成した溶剤分離装置１を電子部品や精密機械部品などのワークＰを洗浄する装置に組み込んだ洗浄システムを示す略式縦断面図であり、該洗浄システムは洗浄部１３と濯ぎ乾燥部１４を備えている。
【００２４】
洗浄部１３は、上方にワークＰの出入口１５を設けた洗浄槽本体１６に、ＨＣ溶液を貯留すると共に、底部に超音波振動子１７を配設している。
【００２５】
一方、濯ぎ乾燥部１４は、上面にワークＰの出入口１８が形成されたタンク１９の下部を濯ぎ槽１９ａに形成し、その底部に超音波振動子２０を配設してフッ素系溶剤としてのＨＦＥ溶液を貯留すると共に、上下方向中間部に形成したオーバーフロー部２１を介して蒸気槽２２を隣設している。この蒸気槽２２には、濯ぎ槽１９ａからオーバーフロー部２１を介して溢流されるＨＣ溶液とＨＦＥ溶液の混合液が貯留され、該混合液中を加熱するための加熱ヒータ２３が取り付けてある。ここに、該加熱ヒータ２３は混合液をＨＦＥの沸点としての５９℃に加熱するべく構成されている。
【００２６】
タンク１９は、オーバーフロー部２１と連通する箇所をＨＦＥ蒸気の蒸気層１９ｂによる蒸気洗浄位置となし、またその上方内周部に冷却手段としての冷却コイル２４を附設し、該冷却コイル２４によりＨＦＥ蒸気を液化して濯ぎ槽１９ａに環流させると共に、その上方内部をワークＰが乾燥される乾燥部１９ｃとなしている。ここに、ＨＦＥ蒸気はその沸点以下の例えば５５℃以下に冷却してＨＦＥ溶液に液化される。
【００２７】
本発明では、上記した蒸気槽２２内に貯留されたＨＣ溶液とＨＦＥ溶液の混合液を、上記の溶剤分離装置１内へ送液するのであり、２５はそのための送液用ポンプ、２６は送液経路である。
【００２８】
上記に於いて、２７は溶剤分離装置１とタンク１９の冷却手段２４間を連結した管路であって、溶剤分離装置１の取り出し口８から取り出したＨＦＥ蒸気１１をタンク１９に附設してある冷却コイル２４へ導いて液化されるようになすのである。
【００２９】
なお、溶剤分離装置１のＨＣ回収槽６と洗浄槽本体１６との間には、分離回収したＨＣ溶液１２を還流させる還流ライン２８が形成されている。
【００３０】
次に、上記の如く構成される洗浄システムの作用を以下に説明する。
被洗浄物としてのワークＰは当初洗浄部１３に於ける洗浄槽本体１６内に浸漬されてＨＣ溶液で超音波効果を利用して洗浄される。
【００３１】
次に洗浄槽本体１３の液中から引き上げたワークＰは、隣接した濯ぎ槽１９ａに浸漬してＨＦＥ溶液で濯ぐのであり、あと蒸気層１９ｂまで引き上げて蒸気洗浄を行い、その後乾燥部１９ｃまで引き上げて乾燥処理を行う。而して、一連の洗浄、濯ぎ及び乾燥処理終了後のワークＰをワークの出入口１８から引き上げて次工程へ搬送するのである。
【００３２】
上記に於ける濯ぎ時に、濯ぎ槽１９ａのＨＦＥ溶液には、ワークＰに付着しているＨＣ溶液が混入するのであり、この両者が混入した混合液は溶剤の比重差によりオーバーフロー部２１を介して蒸気槽２２内に溢流される。而して、蒸気槽２２内には加熱ヒータ２３によりＨＦＥの沸点としての５９℃まで加熱されることからＨＦＥ蒸気が生成され、これは上方に漂ってワークＰを蒸気洗浄するための蒸気層１９ｂを形成する。ところで、本発明では、蒸気槽２２内の分離しきれない被処理液を送液経路２６を介して溶剤分離装置１へ送液し、該溶剤分離装置１によりＨＣ溶液１２とＨＦＥ蒸気１１とに効率良く分離し、再び上記洗浄工程、濯ぎ工程へ管路２７、還流ライン２８を介して夫々れ還流して再利用するのである。
【００３３】
上記実施例に於いては、フッ素系溶剤としてハイドロフルオロエーテルを使用したものについて説明したが、パーフルオロカーボンやハイドロフルオロカーボンを使用することもできる。
また、本発明の溶剤分離装置は、従来より実施されている塩素系溶剤の蒸留回収装置に於いても同様に使用できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成するのであって、溶剤分離装置及び洗浄システム全体の作業性と安全性並びに運転効率の向上を図ることができるものとなった。即ち、本発明の溶剤分離装置は特殊な障壁板の構成とその配置により仕切板上の上層部内の加温効率が高められ、溶剤の効率的な分離回収に寄与するものとなるのであり、且つ蒸発溶剤の液化のための冷却手段は別設洗浄システム側の冷却手段を併用させたことにより、溶剤分離装置の小型化及び洗浄システム全体に亘ってコストの低減化と運転効率の向上の図られるものとなった。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶剤分離装置の縦断面図である。
【図２】図１の部分詳細説明図であって、Ａは仕切板の平面図、Ｂは障壁板の正面図、Ｃは仕切板に障壁板を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図３】図３は仕切板及び障壁板の他の実施の形態を示すものであり、Ａは仕切板の平面図、Ｂは障壁板の正面図、Ｃは仕切板に障壁板を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る溶剤分離装置を組み込んだ洗浄システムを示す略式縦断面図である。
【図５】従来の溶剤分離装置を組み込んだ洗浄システムを示す略式縦断面図である。
【符号の説明】
１      溶剤分離装置
２      仕切板
３      障壁板
４      加熱ヒータ
５      流入口
６      炭化水素系溶剤回収槽
７      流出口
８      取り出し口
９      嵌合孔
１０    被処理液
１３    洗浄部
１４    濯ぎ乾燥部
２１    オーバーフロー部
２２    蒸気槽
２４    冷却コイル
θ      傾斜角度
【図１】
0003803921.tif 000002
【図２】
0003803921.tif 000003
【図３】
0003803921.tif 000004
【図４】
0003803921.tif 000005
【図５】
0003803921.tif 000006