JP2010022884A - 被処理物洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、洗浄処理に使用される洗浄液の損失が少なくて済み、消費量及びコストの低減を図ることができる被処理物洗浄装置を提供することを目的とする。
【解決手段】被処理物洗浄装置１により被処理物Ａを浸漬洗浄処理する際に、第１処理槽１Ｂ内に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを、第２処理槽２Ｂより下方に配置された冷却ジャケット３の冷却作用によって沸点より低い温度に冷却する。被処理物Ａを、第１処理槽１Ｂ内の第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃに浸漬して浸漬洗浄処理する。浸漬洗浄処理から蒸気洗浄処理へ移行する際に、被処理物Ａを第２処理槽２Ｂに収容したまま位置を変更せずに、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃを蒸気Ｃａに入れ替えて蒸気洗浄処理する。蒸気洗浄処理から浸漬洗浄処理へ戻る際に、第２処理槽２Ｂに放出された蒸気Ｃａをフッ素系溶剤Ｃに入れ替えて浸漬洗浄処理する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば半導体基板、液晶基板、プラズマ・ディスプレイ・パネル基板（ＰＤＰ基板）、エレクトロ・ルミネセンス基板（ＥＬ基板）等の電子部品、機械加工部品或いは精密部品等の被処理物を洗浄処理する際に用いられる被処理物洗浄装置に関する。

従来、前記被処理物を洗浄処理するための洗浄装置としては、例えば特許文献１の回転洗浄装置がある。この装置は、外筐に貯留された洗浄液を加熱器で加熱して蒸発気化し、その洗浄液の気化ガスを外筐内に放出する。被洗浄物を、外筐内の内筐に貯留された洗浄液に浸漬して浸漬洗浄処理した後、内筐の洗浄液から取り出した被洗浄物を、内筐の上方に放出された洗浄液の気化ガスで蒸気洗浄処理し、被洗浄物に残着する洗浄液を滴下して乾燥処理するものである。

しかし、外筐内に放出された洗浄液の気化ガスは、該外筐の開口部に近い内壁部に設けられた冷却用パイプの冷却作用によって凝縮液化されるので、冷却用パイプに近くなるほど気化ガスの濃度が濃くなる。被洗浄物に残着する洗浄液を蒸気洗浄する際に必要とされる気化ガスの放出量よりも、洗浄液の液面と冷却用パイプとの間に放出された気化ガスの放出量が多く、フリーボード部の気化ガスが飽和状態となるため、被洗浄物を外筐から取り出す際に、洗浄液の気化ガスが被洗浄物と一緒に装置外部へ流出してしまう。このため、洗浄液の損失が大きく、消費量が多くなるので、被洗浄物を洗浄処理する際のコストが高くなる。
実開昭５１−５３７６７号公報

この発明は、洗浄処理に使用される洗浄液の損失が少なくて済み、消費量及びコストの低減を図ることができる被処理物洗浄装置を提供することを目的とする。

この発明は、被処理物を処理槽に貯留された洗浄液に浸漬して洗浄処理する被処理物洗浄装置であって、
前記処理槽を、気密状態に密閉される第１処理槽と、該第１処理槽の内部に設けられた第２処理槽とで構成し、前記第１処理槽の近くに、該第１処理槽に供給される洗浄液の蒸気を発生する蒸留槽と、前記第２処理槽に供給される洗浄液を貯留する貯液槽とを設け、前記第１処理槽と前記蒸留槽との間に、該蒸留槽で発生された洗浄液の蒸気を前記第１処理槽に供給する蒸気路と、該第１処理槽内に放出された洗浄液の蒸気を前記蒸留槽に排気する排気路とを設け、前記第２処理槽と前記貯液槽との間に、該第２処理槽に貯留された洗浄液を前記貯液槽に排出する排出路と、該貯液槽に貯留された洗浄液を第２処理槽に供給する供給路とを設け、前記第１処理槽の内部で前記第２処理槽より下方に、前記第１処理槽内に放出された洗浄液の蒸気を沸点より低い温度に冷却する蒸気冷却手段を設けた被処理物洗浄装置であることを特徴とする。

この発明の態様として、前記蒸気冷却手段を、前記第２処理槽の底部より下方の前記第１処理槽の下部内壁に沿って設けることができる。

また、この発明の態様として、前記第１処理槽の内壁面と前記第２処理槽の外壁面との間に、前記洗浄液の蒸気の流通が許容される空間を設けることができる。

また、この発明の態様として、前記蒸留槽の上部に前記蒸気路の一端を接続し、前記第１処理槽及び第２処理槽の底部に前記蒸気路の他端を接続することができる。

前記洗浄液は、例えばフッ素系溶剤、炭化水素系溶剤、塩素系溶剤、臭素系溶剤、揮発性溶剤、純水等で構成することができるが、実施例では、フッ素系溶剤、塩素系溶剤、臭素系溶剤、揮発性溶剤等の中から選択した１種類の溶剤を洗浄液として使用している。また、蒸気冷却手段は、例えば冷凍機で冷却された冷媒が循環供給される冷却ジャケット、冷却コイル等で構成することができる。

また、整流スクリーンは、例えば金属板に多数の孔部をパンチング加工してなる板状のスクリーンで構成することができる。板状のスクリーンに代わるものとして、例えばネット、不織布、綿状交絡体、多孔質体等を用いてもよく、板状のスクリーンと同等の整流機能を有するものであればよい。

この発明によれば、洗浄処理された被処理物を第１処理槽の外部へ取り出す際に、被処理物と一緒に槽外へ取り出される蒸気の漏洩量が少なくなる。これにより、洗浄処理に使用される洗浄液の損失が少なくて済み、消費量及びコストの低減を図ることができる。

本発明の被処理物洗浄装置１は、図１〜図４に示すように、気密状態に密閉される第１処理槽１Ｂの内部に、液状のフッ素系溶剤Ｃによる浸漬洗浄処理と、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａによる蒸気洗浄処理とに兼用される第２処理槽２Ｂを配置している。浸漬洗浄処理する際には、被処理物Ａを第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃに浸漬して浸漬洗浄処理する。浸漬洗浄処理から蒸気洗浄処理へ移行する際には、被処理物Ａを第２処理槽２Ｂに収容したまま位置を変更せずに、第２処理槽２Ｂ内のフッ素系溶剤Ｃを蒸気Ｃａに入れ替えて蒸気洗浄処理する。また、蒸気洗浄処理から浸漬洗浄処理へ戻る際には、第２処理槽２Ｂに放出された蒸気Ｃａをフッ素系溶剤Ｃに入れ替えて浸漬洗浄処理する単一溶剤の洗浄装置である。

第１処理槽１Ｂの上面中央には、被処理物Ａの出し入れが許容される大きさ及び形状に形成された開口部１ａを設けている。また、開口部１ａには、該開口部１ａが閉塞される大きさ及び形状に形成された蓋体１ｂを開閉自在に設けている。つまり、第１処理槽１Ｂの開口部１ａを蓋体１ｂで閉塞して洗浄処理するので、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが槽外に流出するのを防止することができ、フッ素系溶剤Ｃの損失を低減することができる。

第１処理槽１Ｂの下部左壁には、バルブ１ｄを介して、第１処理槽１Ｂ内に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを排気するための排気路１ｅの一端を接続している。排気路１ｅの他端は、後述する貯液槽７の上部側壁に接続されている。つまり、第１処理槽１Ｂ内に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを排気路１ｅから抜き取って貯液槽７へ供給する。

第１処理槽１Ｂの右側底部には、バルブ１ｆを介して、第１処理槽１Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃを排出するための排出路１ｇを接続している。

第１処理槽１Ｂの内側下部側壁には、第１処理槽１Ｂに貯留された蒸気Ｃａの温度を検知するためのサーモ型の温度センサー１ｈを設けている。つまり、温度センサー１ｈによる検知に基づいて、後述する冷却ジャケット３による冷却温度を昇温・降温し、第１処理槽１Ｂ内に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが凝縮液化される温度に制御する。

第２処理槽２Ｂは、上方から見て四角形に形成され、被処理物Ａの収容が許容される大きさ及び形状に形成されるとともに、前記第１処理槽１Ｂの内部中央で、該第１処理槽１Ｂの開口部１ａ直下に配置されている。また、第１処理槽１Ｂの内壁面と第２処理槽２Ｂの外壁面との間には、後述する蒸留槽８で発生されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａの流通が許容される空間Ｄが設けられている。

第２処理槽２Ｂの上面中央には、前記第１処理槽１Ｂの開口部１ａと連通して、該開口部１ａと同一の大きさ及び形状に形成された開口部２ａを設けている。また、第２処理槽２Ｂの開口部２ａに、該開口部２ａが閉塞される大きさ及び形状に形成された図中仮想線で示す蓋体２ｂを開閉自在に設けてもよい。被処理物Ａを、第２処理槽２Ｂ内で蒸気洗浄処理する際に、第２処理槽２Ｂの開口部２ａを蓋体２ｂで閉塞しておけば、第２処理槽２Ｂからフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが流出するのを防止することができ、フッ素系溶剤Ｃの損失を低減することができる。

第２処理槽２Ｂの内側底部には、金属板の全面に同一孔径の孔部２ｄ…をパンチング加工してなる板状の整流スクリーン２ｃを水平に架設している。孔部２ｄは、上方から見て直径約１ｍｍ〜２ｍｍの丸孔に形成され、整流スクリーン２ｃの全面に対して所定等間隔に隔てて多数配列されており、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃ及び蒸気Ｃａの通過を許容する。

また、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃは、整流スクリーン２ｃの孔部２ｄ…を通過する際に、第２処理槽２Ｂの右側底部に接続された排出路２ｆに向けて均等に排出される方向に整流されるので、第２処理槽２Ｂ内の角隅部にフッ素系溶剤Ｃが滞留するのを防止することができる（図３参照）。

第２処理槽２Ｂの四方の下部外壁には、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃに超音波振動を誘起するための超音波振動子２ｅを設けている。つまり、超音波振動子２ｅによって第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃに超音波振動を誘起することにより、被処理物Ａに付着する油分、残液等の異物が分離及び除去される（図２参照）。

第２処理槽２Ｂの右側底部には、第２処理槽２Ｂからフッ素系溶剤Ｃ及び蒸気Ｃａを取り出すための排出路２ｆの一端を接続している。排出路２ｆの他端は、２本の分岐排出路２ｇ，２ｉに分岐され、一方の分岐排出路２ｇは、エアーバルブ２ｈを介して、貯液槽７の貯液領域に対応する上部側壁に接続されている。他方の分岐排出路２ｉは、バルブ２ｊを介して、前記排出路２ｕ…の合流箇所より下流側に接続されている。つまり、排出路２ｆ及び分岐排出路２ｇ，２ｉを介して、第２処理槽２Ｂから取り出されるフッ素系溶剤Ｃ及び蒸気Ｃａを貯液槽７へ供給する。

なお、排出路２ｆ及び分岐排出路２ｇ，２ｉの本数を多くすれば、第２処理槽２Ｂから取り出されるフッ素系溶剤Ｃ及び蒸気Ｃａの流出量が増加するので、取り出す際の時間が短縮され、フッ素系溶剤Ｃと蒸気Ｃａとに入れ替える作業が効率よく行える。

第２処理槽２Ｂの下部右壁には、バルブ２ｋを介して、第２処理槽２Ｂからフッ素系溶剤Ｃ及び蒸気Ｃａを取り出すための排出路２ｍの一端を接続している。排出路２ｍの他端は、第１処理槽１Ｂの下部右壁に接続されている。つまり、排出路２ｍを介して、第２処理槽２Ｂから取り出されるフッ素系溶剤Ｃ及び蒸気Ｃａを第１処理槽１Ｂへ供給する。

第２処理槽２Ｂの右側外壁には、バルブ２ｎと迂回路２ｐとを介して、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面レベルを表示するための液面指示計２ｑを接続している。液面指示計２ｑの上端及び下端には、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面レベルを検知するためのフロートスイッチ２ｒ，２ｒを設けている。つまり、フロートスイッチ２ｒによる検知に基づいて、第２処理槽２Ｂに貯留されるフッ素系溶剤Ｃの貯留量を制御する。

第２処理槽２Ｂの四方の上部外壁には、該第２処理槽２Ｂからオーバーフローされるフッ素系溶剤Ｃを貯留するための貯留槽２ｓを設けている。つまり、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃの貯留量が上限貯液レベルを越えると、第２処理槽２Ｂの四方の側壁上端に形成されたＶ字状、Ｕ字状等の図示しない溝部から貯留槽２ｓ…へオーバーフローされる。

貯留槽２ｓ…の底部には、バルブ２ｔを介して、該貯留槽２ｓからフッ素系溶剤Ｃを取り出すための排出路２ｕの一端をそれぞれ接続している。排出路２ｕ…の他端は、１本に合流されるとともに、バルブ２ｖとエアーバルブ２ｗとを介して、貯液槽７の天井部に接続されている。つまり、貯留槽２ｓ…にオーバーフローされたフッ素系溶剤Ｃは、排出路２ｕ…から取り出して貯液槽７へ供給する。

貯留槽２ｓの下部側壁には、該貯留槽２ｓからフッ素系溶剤Ｃを取り出すための排出路２ｘを接続している。つまり、貯留槽２ｓ…にオーバーフローされたフッ素系溶剤Ｃは、排出路２ｕ…から取り出され、第１処理槽１Ｂ内の底部へ自重流下される。

第２処理槽２Ｂの底部より下方で第１処理槽１Ｂの底部に貯留されるフッ素系溶剤Ｃの液面に近い下部内壁には、第１処理槽１Ｂ内に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを沸点より低い温度に冷却するための冷却ジャケット３を配置している（図４参照）。つまり、冷却ジャケット３を、第１処理槽１Ｂの底部に貯留されるフッ素系溶剤Ｃの液面近くに設けることができるので、液面付近に漂う濃度の濃い蒸気Ｃａを効率よく凝縮液化することができる。例えば洗浄処理を休止しているアイドリング時等において、第１処理槽１Ｂ内に放出された蒸気Ｃａを低濃度に保つことができる。

冷却ジャケット３の一方のアウトポートは、膨張弁４ａと回収路４ｂとを介して、冷凍機４のインポート側に接続され、他方のインポートは、ドライヤー４ｃと、バルブ４ｄと、サイトグラス４ｅと、供給路４ｆとを介して、冷凍機４のアウトポート側に接続されている。つまり、冷却ジャケット３は、冷凍機４から供給される冷媒によってフッ素系溶剤Ｃの沸点より低い温度に冷却され、第１処理槽１Ｂ内に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが凝縮液化される温度に保たれている。また、冷却ジャケット３は、第１処理槽１Ｂ内に流入される大気中の水分も凝縮液化する。

冷凍機４は、図示しない圧縮機、凝縮器、受液槽等を備え、冷却ジャケット３から供給される蒸発気化した冷媒を圧縮機によって圧縮する。圧縮機で圧縮され高圧となった冷媒は、凝縮器で液化して受液槽に受液する。受液槽に受液された高圧の冷媒は、膨脹弁４ａで絞り膨脹される。膨脹弁４ａで膨脹され低圧となった冷媒は冷却ジャケット３へ供給される。冷却ジャケット３に供給された冷媒は、第１処理槽１Ｂ内に放出された蒸気Ｃａから熱を奪って蒸発気化する。また、冷却ジャケット３内で蒸発気化した冷媒は、再び冷凍機４へ供給される（図１参照）。

第１処理槽１Ｂの下部右壁には、バルブ５ａと、エアーバルブ５ｂと、回収路５ｃとを介して、該第１処理槽１Ｂの底部に貯留されたフッ素系溶剤Ｃを回収するためのバッファ槽５を接続している。つまり、第１処理槽１Ｂの底部に貯留されたフッ素系溶剤Ｃは、回収路５ｃから抜き取ってバッファ槽５へ供給される。

バッファ槽５の下部右壁には、該バッファ槽５に貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面レベルを検知するためのフロートスイッチ５ｄを接続している。つまり、フロートスイッチ５ｄによる検知に基づいて、バッファ槽５に貯留されるフッ素系溶剤Ｃの貯留量を制御する。

バッファ槽５の天井部には、該バッファ槽５内からエアーを抜き取るための排気路５ｅを接続している。また、バッファ槽５の底部には、バルブ５ｆ，５ｉと、液送ポンプ５ｇと、逆止弁５ｈとを介して、液送路５ｊの一端を接続している。液送路５ｊの他端は、後述する水分離槽６内に形成された第１槽６ａの上部右壁に接続されている。また、液送路５ｊの一端には、バルブ５ｋを介して、バッファ槽５に貯留された液を排出するための排出路５ｍを接続している。

水分離槽６は、第１槽６ａと、第２槽６ｂと、第３槽６ｃとで構成され、該水分離槽６の天井部に垂設した仕切り壁６ｄ，６ｅと、底部に立設した仕切り壁６ｆ，６ｇとで３槽に分割されている。

仕切り壁６ｄで仕切られた第１槽６ａの右側液面及び左側液面と対応する側壁には、バルブ６ｈを介して、水抜き路６ｉをそれぞれ接続している。つまり、第１槽６ａの右側液面及び左側液面に浮上する比重の軽い水分は、水抜き路６ｉからそれぞれ抜き取って分離する。

前記バッファ槽５から供給されるフッ素系溶剤Ｃは、水分離槽６の第１槽６ａに一旦貯留され、第１槽６ａに貯留された溶剤は、比重の軽いフッ素系溶剤Ｃと、比重の重い溶剤とに分離される。比重の重い溶剤は、第１槽６ａの右側下部から左側下部へ流入される。

また、第１槽６ａに貯留された比重の軽い上層側の溶剤と、比重の重い下層側の溶剤との境界部分には、溶剤の表面張力によって微細な異物が集積されやすく、その境界部分に集積された異物によって、該微細な異物よりも大きな異物の通過を阻止することができるので、フィルターとしての濾過作用が得られる。なお、境界部分に集積された異物は定期的に除去する。

第１槽６ａの左側に流入した比重の重い溶剤は、仕切り壁６ｆを乗り越えて、第２槽６ｂの右側にオーバーフローされる。第２槽６ｂの左側に流入した比重の重い溶剤は、仕切り壁６ｇを乗り越えて、第３槽６ｃにオーバーフローされる。これにより、比重の軽い水分と溶剤とが分離され、比重の重い溶剤を、後述する液送路６ｐを介して貯液槽７に供給することができる。

各槽６ａ〜６ｃの底部には、バルブ６ｊを介して、各槽６ａ〜６ｃに貯留された液を排出するための排出路６ｋをそれぞれ接続している。また、各槽６ａ〜６ｃの天井部には、各槽６ａ〜６ｃからエアーを抜き取るための排気路６ｍをそれぞれ接続している。

第３槽６ｃの下部左壁には、バルブ６ｎを介して、液送路６ｐの一端を接続している。液送路６ｐの他端は、後述する貯液槽７の上部右壁に接続されている。

貯液槽７は、第２処理槽２Ｂの底部より下方で第１処理槽１Ｂの外部に配置されている。また、貯液槽７の内側底部には、該貯液槽７に貯留されたフッ素系溶剤Ｃを加熱するためのシーズ型の加熱ヒータ７ａと、フッ素系溶剤Ｃ及び蒸気Ｃａを冷却するための冷却コイル７ｂとを所定間隔に隔てて配置している。

なお、冷却コイル７ｂは、膨張弁７ｃを介して前記冷凍機４に接続されており、冷凍機４から供給される冷媒によってフッ素系溶剤Ｃの沸点よりも低い温度に冷却され、蒸気Ｃａを凝縮液化する。

貯液槽７の貯液領域に対応する内壁には、貯液槽７に貯留された溶剤の液温を検知するためのサーモ型の温度センサー７ｄを設けている。つまり、温度センサー７ｄによる検知に基づいて、加熱ヒータ７ａによる加熱温度と冷却コイル７ｂによる冷却温度とを昇温・降温し、フッ素系溶剤Ｃを洗浄処理に適した温度に制御する。

貯液槽７の左側底部には、バルブ７ｅ，７ｇと液送ポンプ７ｆとを介して、供給路７ｈの一端を接続している。供給路７ｈの他端は、後述する蒸留槽８の上部右壁に接続されており、貯液槽７に貯留されたフッ素系溶剤Ｃを蒸留槽８へ供給する。

また、供給路７ｈより左側の槽底部には、バルブ７ｉ，７ｊ，７ｍと、Ｙ型ストレーナ７ｋと、循環ポンプ７ｎとを介して、供給路７ｐの一端を接続している。供給路７ｐの他端は、エアーバルブ７ｒと後述する第１及び第２の濾過装置９，９とを介して、前記第２処理槽２Ｂの開口部２ａ上方で、前記第１処理槽１Ｂの上部側壁に設けられた供給口１ｃに接続されている。循環ポンプ７ｎの上流及び下流の供給路７ｐには、バルブ７ｓを介して、供給路７ｐ内から液を排出するための排出路７ｔを接続している。

また、貯液槽７の左側外壁には、バルブ７ｕと迂回路７ｖとを介して、該貯液槽７に貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面レベルを表示するための液面指示計７ｗを接続している。左側の上部外壁には、バルブ７ｘを介して給水口７ｙを接続している。

該左側の中央内壁には、該貯液槽７に貯留された溶剤の液面レベルを検知するためのフロートスイッチ７ｚを上下方向に所定間隔に隔てて複数配置している。つまり、フロートスイッチ７ｚ…による検知に基づいて、貯液槽７に貯留される溶剤の貯留量を制御する。

また、供給路７ｈより右側の槽底部には、バルブ７ａ１を介して、貯液槽７に貯留された溶剤を排出するための排出路７ａ２を接続している。

蒸留槽８の内側底部には、該蒸留槽８に貯留されたフッ素系溶剤Ｃを沸点又は沸点に近い温度に加熱するためのシーズ型の加熱ヒータ８ａ，８ａを所定間隔に隔てて配置している。蒸留槽８の貯液領域に対応する内壁には、蒸留槽８に貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液温を検知するための温度センサー８ｂを設けている。つまり、温度センサー８ｂによる検知に基づいて、加熱ヒータ８ａによる加熱温度を昇温・降温し、蒸留槽８に貯留されたフッ素系溶剤Ｃが蒸発気化する温度に制御する。

蒸留槽８の左側外壁には、バルブ８ｃと迂回路８ｄとを介して、該蒸留槽８に貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面レベルを表示するための液面指示計８ｅを接続している。

該左側の中央内壁には、該蒸留槽８に貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面レベルを検知するためのフロートスイッチ８ｆを所定間隔に隔てて上中下に配置している。つまり、フロートスイッチ８ｆ…による検知に基づいて、蒸留槽８に貯留されるフッ素系溶剤Ｃの貯留量を制御する。

また、蒸留槽８の左側底部には、バルブ８ｇを介して、蒸留槽８に貯留された液を排出するための排出路８ｈを接続している。

蒸留槽８の上部外壁には、該蒸留槽８内で蒸発気化されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを第２処理槽２Ｂと第１処理槽１Ｂとに供給するための蒸気路８ｉの一端を接続している。蒸気路８ｉの他端は、一方の分岐蒸気路８ｊと他方の分岐蒸気路８ｎとに分岐され、一方の分岐蒸気路８ｊは、バルブ８ｋとエアーバルブ８ｍとを介して、第２処理槽２Ｂの貯液領域と対応する底部側壁に接続されている。他方の分岐蒸気路８ｎは、バルブ８ｐとエアーバルブ８ｑとを介して、第１処理槽１Ｂの貯液領域と対応する冷却ジャケット３より下方の底部側壁に接続されている。つまり、蒸留槽８内で蒸発気化されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを、第２処理槽２Ｂ及び第１処理槽１Ｂの内部に対して下部領域側から供給する。

濾過装置９は、フッ素系溶剤Ｃを濾過するためのフィルター９ａ，９ａと、フィルター９ａを通過させるフッ素系溶剤Ｃの通過量を可変調整するためのバルブ９ｂ…とで構成される。つまり、貯液槽７に貯留されたフッ素系溶剤Ｃを第２処理槽２Ｂへ供給する際に、一対のフィルター９ａ，９ａで清浄濾過して供給する。

また、第１及び第２の濾過装置９直前の供給路７ｐには、バルブ９ｃを介して、圧力センサー９ｄとセンサー制御装置９ｅとを接続している。つまり、圧力センサー９ｄによる検知に基づいて、濾過装置９に供給されるフッ素系溶剤Ｃの移送圧を制御する。

また、第２の濾過装置９直後の供給路７ｐには、バルブ９ｆ，９ｈとエアーバルブ９ｇとを介して、返還路９ｉの一端を接続している。返還路９ｉの他端は、貯液槽７の天井部に接続されており、濾過装置９で濾過されたフッ素系溶剤Ｃを貯液槽７へ返還する。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、被処理物洗浄装置１により被処理物Ａを洗浄処理する際の方法を説明する。

先ず、図１に示すように、被処理物Ａを浸漬洗浄処理する際に、第１処理槽１Ｂの蓋体１ｂと第２処理槽２Ｂの蓋体２ｂとを開放し、該処理槽１Ｂ，２Ｂの開口部１ａ，２ａを開口した後、被処理物Ａを、図示しない昇降装置によって第１処理槽１Ｂに搬入し、予め第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃに浸漬する。或いは、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面上に放出された蒸気Ｃａ中を通過させて、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃに浸漬する。

被処理物Ａの全体が第２処理槽２Ｂのフッ素系溶剤Ｃに浸漬された際に、処理槽１Ｂ，２Ｂの開口部１ａ，２ａを蓋体１ｂ，２ｂで気密状態に閉塞する。この後、超音波振動子２ｅを超音波振動させて、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃの超音波振動によって、被処理物Ａに付着する油分、残液等の異物を分離及び除去する（図２参照）。

被処理物Ａの浸漬洗浄処理が完了した際に、被処理物Ａを第２処理槽２Ｂに収容したまま位置を変更せずに、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃをフ蒸気Ｃａに入れ替えて一つの槽で蒸気洗浄処理を行うので、多槽式の洗浄装置と同等の洗浄効果が得られるとともに、乾燥ロスを削減し、フッ素系溶剤Ｃ及び蒸気Ｃａの拡散を防止することができる。

つまり、第２処理槽２Ｂへのフッ素系溶剤Ｃの供給を停止した後、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃを、そのフッ素系溶剤Ｃの自重を利用して重力に逆らわずに第２処理槽２Ｂの底部に接続された排出路２ｆ及び分岐排出路２ｇから下方へ排出して貯液槽７へ供給するので、第２処理槽２Ｂと貯液槽７との間に重力に沿ったフッ素系溶剤Ｃの流れを作ることができる（図３参照）。これにより、フッ素系溶剤Ｃや異物を抵抗なくスムーズに槽外へ移動させることができ、第２処理槽２Ｂ内の角隅部等に滞留させることなく貯液槽７へ効率よく供給することができる。貯液槽７に貯留されたフッ素系溶剤Ｃは、次に浸漬洗浄処理が行われるまで一旦貯留しておく。

続いて、蒸留槽８で発生されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを、蒸気路８ｉ及び分岐蒸気路８ｊ，８ｎから取り出して第１処理槽１Ｂ及び第２処理槽２Ｂに供給し、第２処理槽２Ｂ内に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａで被処理物Ａを蒸気洗浄処理する（図４参照）。また、第２処理槽２Ｂから排出されるフッ素系溶剤Ｃの液面が下降すると、第２処理槽２Ｂ内の気圧も低下するので、その負圧を利用して、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを第２処理槽２Ｂ内に効率よく供給することができる。また、第１処理槽１Ｂに供給される蒸気Ｃａの圧力が、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面に付加されるので、自重のみで排出するよりも、フッ素系溶剤Ｃを排出する際に要する時間が短縮され、第２処理槽２Ｂから効率よく排出することができる。

蒸気洗浄処理に使用される蒸気Ｃａの温度よりも、浸漬洗浄処理に使用されるフッ素系溶剤Ｃの温度の方が低いので、浸漬洗浄処理された被処理物Ａの表面に蒸気Ｃａが接触すると凝縮液化され、被処理物Ａの表面に付着する。被処理物Ａに残着するフッ素系溶剤Ｃが凝縮液化されたフッ素系溶剤Ｃに溶け込み、フッ素系溶剤Ｃと一緒に第２処理槽２Ｂの底部に滴下される。これにより、被処理物Ａに残着するフッ素系溶剤Ｃを、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａによって洗浄除去することができる。

第２処理槽２Ｂの底部に滴下されるフッ素系溶剤Ｃが含まれるフッ素系溶剤Ｃは、排出路２ｆ及び分岐排出路２ｇから取り出して貯液槽７へ供給する。第２処理槽２Ｂから貯留槽２ｓ…にオーバーフローされるフッ素系溶剤Ｃは、排出路２ｕ…から取り出して貯液槽７へ供給し、次に浸漬洗浄処理が行われるまで貯液槽７に一旦貯留しておく。なお、貯留槽２ｓ…にオーバーフローされた一部のフッ素系溶剤Ｃは、排出路２ｕ…から取り出され、第１処理槽１Ｂ内の底部へ自重流下される。

貯液槽７に貯留されたフッ素系溶剤Ｃは、供給路７ｐから取り出して濾過装置９，９で濾過した後、第２処理槽２Ｂへ供給して、次の浸漬洗浄処理に使用するので、フッ素系溶剤Ｃの全体を確実に濾過することができる。また、清浄な状態に濾過されたフッ素系溶剤Ｃを浸漬洗浄処理に使用することができる。

貯液槽７に貯留されたフッ素系溶剤Ｃを第２処理槽２Ｂへ供給する際に、フッ素系溶剤Ｃの供給量をバルブ等で調整して、貯液槽７から第２処理槽２Ｂへ供給される液量を増やせば、第２処理槽２Ｂの液面に浮上する比重の軽い水分や油分、粒子等の異物をフッ素系溶剤Ｃと一緒に貯留槽２ｓ…へオーバーフローさせることができる。これにより、フッ素系溶剤Ｃを短期間で澱みを残すことなく効率よく濾過することができる。また、第２処理槽２Ｂへ供給される液量と、第２処理槽２Ｂから排出される液量とを増減調整すれば、第２処理槽２Ｂ内に貯留された溶剤に乱流が発生しやすく、異物を滞留させることなく効率よく排出する効果が得られる。

被処理物Ａの蒸気洗浄処理が完了した際には、処理槽１Ｂ，２Ｂの蓋体１ｂ，２ｂを開放し、処理槽１Ｂ，２Ｂの開口部１ａ，２ａを開口した後、被処理物Ａを、図示しない昇降装置によって第２処理槽２Ｂの開口部２ａより上方へ上昇させ、第２処理槽２Ｂの開口部２ａ上方に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａ中を通過させながら、第１処理槽１Ｂの開口部１ａから槽外へ搬出する。これにより、被処理物Ａの浸漬洗浄処理及び蒸気洗浄処理が完了する。

第１処理槽１Ｂ内に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａは、第２処理槽２Ｂの底部より下方に配置された冷却ジャケット３の冷却作用によって沸点より低い温度に冷却され、第１処理槽１Ｂの底部に貯留される（図４参照）。つまり、冷却ジャケット３に近くなるほど、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａの濃度が濃く、比重が重くなるため、冷却ジャケット３の付近に濃度の濃い蒸気Ｃａが貯留される。

冷却ジャケット３から遠くなるほど、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａの濃度が薄く、比重が軽くなるので、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面より上方のフリーボード部に飽和状態より濃度の薄い蒸気Ｃａが放出されることになる。

第２処理槽２Ｂの底部より下方に放出された蒸気Ｃａの濃度に比べて、第２処理槽２Ｂの開口部２ａより上方に放出された蒸気Ｃａの濃度が薄いので、蒸気洗浄処理された被処理物Ａを、第２処理槽２Ｂから取り出し、第１処理槽１Ｂの開口部１ａから槽外へ搬出する際に、被処理物Ａと一緒に槽外へ取り出される蒸気Ｃａの漏洩量が少なくなる。これにより、洗浄処理に使用されるフッ素系溶剤Ｃの損失が少なくて済み、消費量及びコストの低減を図ることができる。特に、第１処理槽１Ｂの開口部１ａが開放された状態で洗浄処理を行っても、従来例の開口部付近に冷却用パイプが設けられた洗浄装置に比べて、槽外へ取り出される蒸気Ｃａの漏洩量が少なく、溶剤の消費量が低減される。

一方、第１処理槽１Ｂの底部に貯留されたフッ素系溶剤Ｃは、回収路５ｃから抜き取ってバッファ槽５へ供給する。バッファ槽５に一旦貯留されたフッ素系溶剤Ｃは、液送路５ｊから取り出して水分離槽６へ供給する。

水分離槽６に供給されたフッ素系溶剤Ｃは、比重の軽い溶剤と比重の軽い水分とに比重分離される。水分が分離されたフッ素系溶剤Ｃのみを、液送路６ｐから取り出して貯液槽７へ供給する。

続いて、蒸気洗浄処理から浸漬洗浄処理へ戻る際には、第２処理槽２Ｂに貯留された蒸気Ｃａをフッ素系溶剤Ｃに入れ替えて、被処理物Ａの浸漬洗浄処理を行う。

つまり、第２処理槽２Ｂへの蒸気Ｃａの供給を停止した後、第２処理槽２Ｂの底部付近に貯留されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａは、排出路２ｆ及び分岐排出路２ｉから取り出して貯液槽７へ供給する。また、第２処理槽２Ｂの底部上方に貯留されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａは、排出路２ｍから取り出して、第１処理槽１Ｂの底部へ供給する。第１処理槽１Ｂの底部に貯留されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａは、排気路１ｅから取り出して貯液槽７へ供給する。

貯液槽７に供給されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａは、冷却コイル７ｂの冷却作用によって凝縮液化される。貯液槽７に貯留された液状のフッ素系溶剤Ｃは、供給路７ｈから取り出して蒸留槽８へ供給し、次に蒸気洗浄処理が行われるまで蒸留槽８に貯留しておく。

以上のように、第１処理槽１Ｂ内に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを、第２処理槽２Ｂの底部より下方に配置された冷却ジャケット３の冷却作用によって沸点より低い温度に冷却するので、第１処理槽１Ｂの開口部１ａと第２処理槽２Ｂの開口部２ａとの間に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａの濃度が薄くなり、蒸気洗浄処理された被処理物Ａを第１処理槽１Ｂの外部へ取り出す際に、被処理物Ａと一緒に槽外へ取り出される蒸気Ｃａの漏洩量が少なくなる。これにより、洗浄処理に使用されるフッ素系溶剤Ｃ及び蒸気Ｃａの損失が少なくて済み、消費量及びコストの低減を図ることができる。

また、第１処理槽１Ｂの開口部１ａの大きさと、該第１処理槽１Ｂの底部に貯留されたフッ素系溶剤Ｃの液面或いは冷却ジャケット３で冷却された濃度の濃い蒸気Ｃａから該第１処理槽１Ｂの開口部１ａに至るまでの距離とのフリーボード比が大きく、第２処理槽２Ｂの上方に冷却ジャケット３等の冷却手段を配置するよりも、フッ素系溶剤Ｃの揮発ロスを少なくすることができる。

この発明の構成と、前記実施形態との対応において、
この発明の洗浄液は、実施形態のフッ素系溶剤Ｃに対応し、
以下同様に、
蒸気冷却手段は、冷却ジャケット３に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば冷却ジャケット３を、第１処理槽１Ｂの開口部１ａより下方の下部内壁にも設けてもよく、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが槽外へ流出するのを防止することができる。また、槽内へ侵入した空気中の水分を凝縮液化して第１処理槽１Ｂの底部に滴下するので、第２処理槽２Ｂに貯留されたフッ素系溶剤Ｃに水分が混入するのを防止することができる。

また、浸漬洗浄処理に使用する溶剤の種類によっては、蒸気洗浄処理を行う必要がないので、溶剤に応じて、蒸気洗浄処理するか否かを選択することもできる。

また、処理槽を増設すれば、フッ素系溶剤Ｃ以外に、炭化水素系溶剤等の他の溶剤或いは複数の溶剤を用いて洗浄処理することもできる。

被処理物洗浄装置による被処理物の洗浄方法を示す全体構成図。 第２処理槽に収容された被処理物の浸漬洗浄処理を示す説明図。 第２処理槽に貯留されたフッ素系溶剤の排出状態を示す説明図。 第２処理槽に収容された被処理物の蒸気洗浄処理を示す説明図。

符号の説明

Ａ…被処理物
Ｃ…フッ素系溶剤
Ｃａ…蒸気
１…被処理物洗浄装置
１Ｂ…第１処理槽
１ｅ…排気路
２Ｂ…第２処理槽
２ｅ…超音波振動子
２ｆ…排出路
３…冷却ジャケット
７…貯液槽
７ｐ…供給路
８…蒸留槽
８ｉ…蒸気路

Claims (4)

1. 被処理物を処理槽に貯留された洗浄液に浸漬して洗浄処理する被処理物洗浄装置であって、
   前記処理槽を、気密状態に密閉される第１処理槽と、該第１処理槽の内部に設けられた第２処理槽とで構成し、
   前記第１処理槽の近くに、該第１処理槽に供給される洗浄液の蒸気を発生する蒸留槽と、前記第２処理槽に供給される洗浄液を貯留する貯液槽とを設け、
   前記第１処理槽と前記蒸留槽との間に、
   該蒸留槽で発生された洗浄液の蒸気を前記第１処理槽に供給する蒸気路と、該第１処理槽内に放出された洗浄液の蒸気を前記蒸留槽に排気する排気路とを設け、
   前記第２処理槽と前記貯液槽との間に、
   該第２処理槽に貯留された洗浄液を前記貯液槽に排出する排出路と、該貯液槽に貯留された洗浄液を第２処理槽に供給する供給路とを設け、
   前記第１処理槽の内部で前記第２処理槽より下方に、前記第１処理槽内に放出された洗浄液の蒸気を沸点より低い温度に冷却する蒸気冷却手段を設けた
   被処理物洗浄装置。
2. 前記蒸気冷却手段を、前記第２処理槽の底部より下方の前記第１処理槽の下部内壁に沿って設けた
   請求項１に記載の被処理物洗浄装置。
3. 前記第１処理槽の内壁面と前記第２処理槽の外壁面との間に、前記洗浄液の蒸気の流通が許容される空間を設けた
   請求項１又は２に記載の被処理物洗浄装置。
4. 前記蒸留槽の上部に前記蒸気路の一端を接続し、前記第１処理槽及び第２処理槽の底部に前記蒸気路の他端を接続した
   請求項１〜３のいずれか一つに記載の被処理物洗浄装置。

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