JP3304143B2 - 仕上液と親水性溶液の分離装置および分離方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属部品や光学部品の洗
浄において、洗浄物の乾燥を行う仕上液を再生して使用
するため、混入している親水性溶液を分離する分離装置
および分離方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のような洗浄物の洗浄ではフロンや
トリクロロエタンなどの塩素系有機溶剤が使用されてい
たが、これらの塩素系有機溶剤はオゾン層を破壊する環
境問題があるため、その使用が世界的に禁止される傾向
となっている。このため、塩素系有機溶剤の代替品が数
多く開発されている。なお、塩素系有機溶剤を用いた洗
浄方法としては、「精密洗浄装置と最新応用技術」（１
９９１年１１月８日、（株）工業資料センター発行）の
５７０〜５７４頁に記載されるように、洗剤による洗浄
→水によるリンス→ＩＰＡなどの親水性溶液による脱水
→フロンベーパーによる乾燥の順でなされている。

【０００３】このようなフロンを使用した乾燥工程にお
いて、フロンに代えてシリコン化合物を主成分とした仕
上液を使用すると、フロンと同等な効果が得られること
を発明者らは見出している。この場合のシリコン化合物
としては、オクタメチルシクロテトラシロキサン，オク
タメチルトリシロキサンなどの低分子シリコン化合物が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような仕上液を用いた場合においては、乾燥の前工程で
洗浄物に付着したＩＰＡなどの親水性溶液が仕上液中に
混入して仕上液の純度が低下する。そして、この低下に
より、乾燥力が劣化したり、シミが残る原因となってい
た。

【０００５】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、親水性溶液の混入で純度が低下した仕上液を再
生して循環使用可能とした仕上液と親水性溶液の分離装
置および分離方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成する本発明は、水よりも低比重の非水溶性溶液が洗浄
物の乾燥時に使用される仕上液として用いられ、前記乾
燥時に混入した親水性溶液によりその純度が低下した前
記仕上液が再生されて用いられるようにする仕上液と親
水性溶液の分離装置であって、前記親水性溶液により純
度が低下した仕上液が供給される液入口を下部に設け、
この液入口から供給された仕上液に接触させて前記仕上
液に混入した親水性溶液を吸収し分離する水を充填した
槽内の前記液入口よりも高い位置に、前記仕上液と水と
の接触時間および接触面積が大きくなるように、仕上液
を沿わせて上昇させるための傾斜した分離板を備えた第
１槽と、前記第１槽に対し連設するとともに液面を低く
し、第１槽から溢出した仕上液を槽内に受け入れてこの
仕上液から水を比重差で分離して仕上液の純度を高くす
る槽と、を具備する構成とした。また、本発明の分離装
置は、前記第１槽に対し連設するとともに液面を低く
し、第１槽から溢出した仕上液を槽内に受け入れてこの
仕上液から水を比重差で分離して仕上液の純度を高くす
る槽は、前記受け入れた仕上液とこの槽から流出する仕
上液とが混合しないようにこの槽の液面を分画する分画
板を備えた構成とした。また本発明の分離方法は、洗浄
に使用された親水性溶液が付着した洗浄物を、洗浄の仕
上液として水よりも低比重の非水溶性溶液で仕上洗浄し
た後、この仕上液内に混入した親水性溶液により純度が
低下した仕上液を水槽の下部から水槽内に導いて水に接
触させ、水に親水性溶液を吸収させることにより水槽内
で仕上液と親水性溶液とを分離し、且つ水と仕上液との
比重差により上昇する仕上液を水中で傾斜した状態の分
離板に沿わせて上昇させて水槽上部に仕上液を貯め、次
いでこの貯めた仕上液を前記水槽に連設した下槽に溢出
により流入させてこの下槽内で仕上液から水を分離させ
るとともに、この下槽で浮上した仕上液を洗浄用の仕上
液として用いることとした。

【０００７】上記構成においては、仕上液に混入した親
水性溶剤は、水を充填した第１槽（水槽）内の中を傾斜
した分離板に沿って上昇して行く課程で水との接触時間
および接触面積が大きくなり、仕上液に混入した親水性
溶液のみが水との溶解作用により効率よく水に吸収され
る。その後、この第１槽（水槽）に連設した槽（下槽）
に、前記親水性溶液が分離された仕上液を溢出（オーバ
ーフロー）により流入させ、この槽内で比重差により水
分を沈澱させることで仕上液と水が分離され、純度の高
い仕上液を再生することができる。このとき、比重差に
より異物も分離することができる。

【０００８】

【実施例１】図１および図２は本発明の実施例１を示
す。洗浄物の乾燥に使用する仕上液が充填された乾燥槽
１１に溢出槽２０が設けられ、この溢出槽２０に分離槽
１２がパイプを介して連結されている。分離槽１２は仕
切板３，４によって仕切られることにより第１槽１２
ａ，第２槽１２ｂおよび第３槽１２ｃからなる連設した
３槽構造となっている。これらの槽は第１槽１２ａ，第
２槽１２ｂ，第３槽１２ｃの順で段階的に液面が低くな
っており、低い槽は高い槽から溢出（オーバーフロー）
した仕上液を受け入れるようになっている。第１槽１２
ａは仕上液を仕上液内に混入している親水性溶液との分
離を行うものであり、その内部には純水７が充填されて
いる。溢出槽２０からの仕上液はこの第１槽２０ａの下
部々分に設けた液入口２から第１槽１２ａ内に供給され
る。かかる第１槽１２ａの内部には分離板１が複数設け
られている。複数の分離板１は交互に対向すると共に、
傾斜した状態で第１槽の内部に設けられており、液入口
２から供給された仕上液８は純水との比重差により分離
板１に沿いながら上昇し、第１槽１２ａの上部に貯まっ
た後、溢出して第２槽１２ｂに流入する。

【０００９】分離槽１２における第２槽１２ｂおよび第
３槽１２ｃには、各槽に流入する仕上液と各槽から流出
する仕上液とが混合しないように分画する分画板２１，
２２がそれぞれ垂直状に設けられている。これらの第２
槽１２ｂおよび第３槽１２ｃは仕上液８と仕上液内の水
分とを比重差により分離する槽である。この場合、第３
槽１２ｃには同槽１２ｃ内の上限および下限の液面高さ
を検出する液面センサ６が設けられており、仕上液が所
定量よりも多いか、少ないかを検出するようになってい
る。なお、各槽１２ａ，１２ｂ，１２ｃにはそれぞれの
槽内の液体を抜き取って入れ換えを行うドレンバルブ１
３が設けられると共に（図２参照）、第１槽１２ａの下
面には排水バルブ１９が設けられている。図２におい
て、１４は分離槽１２上部を覆う蓋体である。

【００１０】１０は分離槽１２の第３槽１２ｃの液出口
５と連結されたポンプであり、装置内における液体の循
環を行う。このポンプ１０にはフィルタ９を介して乾燥
槽１１が連結される。１７は新たな仕上液を補給する補
給タンクであり、補給バルブ１８を介して分離槽１２の
第３槽１２ｃにおける液補給口５ａに連結されている。
また１６は液面センサ６からの信号により新たな仕上液
を供給するか否かを制御するコントローラであり、補給
バルブ１８の開閉を行う。

【００１１】次に、仕上液として粘度１ＣＳｔ（２５
℃）の単一組成分からなるシリコンオイル（商品名ＥＥ
３１１０，オリンパス光学工業（株）製）、親水性溶液
としてＩＰＡ（以下アルコールと記する。）を用いた本
実施例の作動を説明する。この場合、補給タンク１７に
は純度９９．８％の新たなシリコンオイルが貯留されて
いる。洗浄物としては芯取り加工が行われることにより
芯取り油（ユシロン化合（株）製）が付着した両凸ガラ
スレンズを用い、このレンズを洗剤による洗浄→水によ
るリンス→アルコールによる脱水の後、乾燥槽１１内の
シリコンオイルで乾燥し、仕上げする。

【００１２】この洗浄により乾燥槽１１から溢出したア
ルコール混入のシリコンオイルは純度９９．０％となっ
ており、パイプを通って液入口２から分離槽１２の第１
槽１２ａに入る。このアルコールの混入したシリコンオ
イルは第１槽１２ａ内にあらかじめ充填されている純水
７の中で比重差により分離し浮上する。この浮上するア
ルコールの混入したシリコンオイルは第１槽１２ａ内に
斜めに取り付けられた分離板１に沿って純水７の中を上
昇する。この上昇過程でアルコールの混入したシリコン
オイル中のアルコール分が純水７に吸収される。

【００１３】これを繰り返して行くと、アルコールの混
入したシリコンオイル中のアルコールが除去されて高い
純度のシリコンオイル８が浮上してくる。このときの成
分をガスクロマトグラフィーおよびカールフィッシャー
水分計によりシリコンオイルの純度を測定したところ、
９９．３％であった。浮上してきたシリコンオイル８が
過度に溜まると第１槽１２ａを越えてオーバーフロー
し、連設した液面が低い第２槽１２ｂに流れ、第２槽１
２ｂに流れ込んだシリコンオイル８は分画板２１で分画
されて溜まって行く過程でさらに水分が比重差により分
離され、水分が槽底に溜まる。

【００１４】ここで分離浮上したシリコンオイル８が溜
まると、第２槽１２ｂを越えて第３槽１２ｃに流れ込
む。第２槽から出るときは９９．５％の純度であった。
こうして第３槽１２ｃに流れ込んだシリコンオイル８
は、分画板２２で分画されながら更に水分が比重差によ
り分離され、シリコンオイル流出側の第３槽１２ｃの液
面側には純度の高い（純度９９．８％）シリコンオイル
８が溜まる。これにより、シリコンオイル８の再生が行
われ、再生されたシリコンオイルは液出口５からポンプ
に吸い上げられて再び乾燥槽１１に送り込まれる。

【００１５】このようにして乾燥槽１１には常にアルコ
ールが除去されたシリコンオイル８を貯留することがで
きる。なお、蒸発によってシリコンオイルの量が減少し
た場合は、液面センサ６が検知し、コントローラ１６に
よって液補給タンク１７の補給バルブ１８が開き純度９
９．８％のシリコンオイルが補給される。また、分離槽
への親水性溶剤の持ち込みが増えて全体の液量が増えて
くると液面センサ６が検知しコントローラ１６によって
ドレンバルブ１３が開き、水が排水されて適正な液量と
なる。

【００１６】

【実施例２】図３および図４は本発明の実施例２を示
し、実施例１と同一の要素は同一の符号で対応させてあ
る。図３において、分離槽１２の第１槽１２ａ内に分離
板１５が複数設けられるが、複数の分離板１５は同一方
向に傾斜している。この分離板１５は図４に示すよう
に、多数の孔１５ａが開口された多孔板が使用されてい
る。

【００１７】本実施例において、実施例１と同様な工程
を経たガラスレンズを乾燥槽１１に入れ、この乾燥槽１
１からオーバーフローしたシリコンオイルの純度を測定
したところ、９９．０％であった。アルコールが混入し
たシリコンオイルはパイプを通って液入口２から分離槽
１２の第１槽１２ａに入る。このシリコンオイルは第１
槽１２ａ内に充填されている純水７の中で比重差により
分離し浮上する。浮上するシリコンオイルは、分離板１
５に当たって傾斜面に沿いながら上昇あるいは穴を通過
して行く過程でシリコンオイル中のアルコールが純水に
吸収される。第１槽１２ａ上部のシリコンオイルを測定
すると、純度は９９．２％であった。これを繰り返して
いくと、シリコンオイル中のアルコールが除去されて、
第２槽では９９．４％、第３槽では約９９．８％となっ
て高い純度のシリコンオイル８が浮上する。すなわち、
浮上してきたシリコンオイル８が溜まると第１槽１２ａ
を越えてオーバーフローし、第２槽１２ｂに流れ込む。
第２槽１２ｂに流れ込んだシリコンオイル８は分画板２
１で分離され、槽右側（図３参照）に溜まっていく内に
さらに水分が比重差で分離されて水分が底に溜まる。こ
こで分離浮上したシリコンオイルは約９９．４％の純度
であり、このシリコンオイル８が溜まってくると仕切り
板４を越えて第３槽１２ｃに流れ込む。こうして、第３
槽には分画板２２で分離されてさらに純度の高くなった
シリコンオイル８が溜まる。このときの純度は、約９
９．８％である。このシリコンオイル８は液出口５から
ポンプ１０に吸い上げられて再び乾燥槽１１に送りこま
れる。従って乾燥槽１１には常に純度の高いシリコンオ
イル８を貯めておくことができる。

【００１８】なお、上記各実施例においては、粘度１Ｃ
Ｓｔ（２５℃）のシリコンオイルで説明したが粘度２．
２ＣＳｔ（２５℃）の単一成分（商品名ＦＲＷ−１；東
芝（株））でも同様の効果を奏することができる。ま
た、親水性溶液として、ＩＰＡを用いたが、エタノー
ル、メタノール、ブタノール等の低級アルコールであっ
てもよい。さらに、水は水の単体に代えて、水を分散媒
とする混合溶液例えば水に少量の界面活性剤および／ま
たは親水性溶剤を加えたものを使用してもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明によれば水
よりも低比重の非水溶性溶液に混入した親水性溶液を効
率的に非水溶性溶液から除去でき、常に混入量を複数槽
によって０．５％以下に保つことができる。このため仕
上液の劣化が少なくなり、洗浄物の乾燥時に再生された
仕上液が用いられても洗浄物にシミが残る等の不良が減
少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成を示す側面図。

【図２】分離槽の平面図。

【図３】実施例２の構成を示す側面図。

【図４】分離板の平面図。

【符号の説明】

１ 分離板 １２ 分離槽 １２ａ 第１槽 １２ｂ 第２槽 １２ｃ 第３槽

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水よりも低比重の非水溶性溶液が洗浄物
   の乾燥時に使用される仕上液として用いられ、前記乾燥
   時に混入した親水性溶液によりその純度が低下した前記
   仕上液が再生されて用いられるようにする仕上液と親水
   性溶液の分離装置であって、 前記親水性溶液により純度が低下した仕上液が供給され
   る液入口を下部に設け、この液入口から供給された仕上
   液に接触させて前記仕上液に混入した親水性溶液を吸収
   し分離する水を充填した槽内の前記液入口よりも高い位
   置に、前記仕上液と水との接触時間および接触面積が大
   きくなるように、仕上液を沿わせて上昇させるための傾
   斜した分離板を備えた第１槽と、 前記第１槽に対し連設するとともに液面を低くし、第１
   槽から溢出した仕上液を槽内に受け入れてこの仕上液か
   ら水を比重差で分離して仕上液の純度を高くする槽と、 を具備していることを特徴とする仕上液と親水性溶液の
   分離装置。
2. 【請求項２】 前記第１槽に対し連設するとともに液面
   を低くし、第１槽から溢出した仕上液を槽内に受け入れ
   てこの仕上液から水を比重差で分離して仕上液の純度を
   高くする槽は、前記受け入れた仕上液とこの槽から流出
   する仕上液とが混合しないようにこの槽の液面を分画す
   る分画板を備えたことを特徴とする請求項１記載の仕上
   液と親水性溶液の分離装置。
3. 【請求項３】 洗浄に使用された親水性溶液が付着した
   洗浄物を、洗浄の仕上液として水よりも低比重の非水溶
   性溶液で仕上洗浄した後、 この仕上液内に混入した親水性溶液により純度が低下し
   た仕上液を水槽の下部から水槽内に導いて水に接触さ
   せ、 水に親水性溶液を吸収させることにより水槽内で仕上液
   と親水性溶液とを分離し、且つ水と仕上液との比重差に
   より上昇する仕上液を水中で傾斜した状態の分離板に沿
   わせて上昇させて水槽上部に仕上液を貯め、 次いでこの貯めた仕上液を前記水槽に連設した下槽に溢
   出により流入させてこの下槽内で仕上液から水を分離さ
   せるとともに、この下槽で浮上した仕上液を洗浄用の仕
   上液として用いることを特徴とした仕上液と親水性溶液
   の分離方法。