JP5238278B2

JP5238278B2 - ２液式洗浄装置

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Publication number: JP5238278B2
Application number: JP2008031481A
Authority: JP
Inventors: 光治郎大川
Original assignee: 光治郎大川
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2028-02-13
Also published as: JP2009189918A

Description

この発明は、例えば硝子基板、液晶表示板、或いは、電子部品、光学部品、精密部品、金属部品等の被洗浄物を洗浄処理する際に用いられる２液式洗浄装置に関する。

従来、前記洗浄装置としては、例えば洗浄されるべき部品をタンク内の区分室の冷溶剤に浸漬して洗浄処理するとともに、区分室内の底部に沈降した重質で大部分が混和しない凝縮物を、ポンプの移送力により分離器へ移送して溶剤とペルフルオロカーボンとに分離する。分離された溶剤は区分室へ返還し、ペルフルオロカーボンはボイラーへ返還して循環する特許文献１の部品を洗浄し乾燥する方法および装置と、被洗浄物を浸漬冷却槽の清澄溶剤と、浸漬洗浄槽の洗浄液とに浸漬して洗浄処理するとともに、浸漬洗浄槽の洗浄液を、ポンプの移送力により蒸留塔に供給して蒸留再生し、汚れおよび不純物が除去された溶剤の蒸気を凝縮かつ過冷却せしめて浸漬冷却槽に返還して循環する特許文献２の有機溶剤を用いた洗浄装置とがある。
特許第２７６８７４３号公報特開平６−２０６０５３号公報

しかし、前記特許文献１に開示された装置の運転を休止すると、濾過器及びポンプ、分離器が停止されるため、区分室内に貯液されたアルコール中にペルフルオロカーボンが残留することになり、アルコールからペルフルオロカーボンを完全に分離することができない。また、特許文献２に開示された装置も運転を休止すると、ポンプ及び蒸留塔が停止されるため、浸漬洗浄槽の洗浄液中に清澄溶剤が残留することになり、洗浄液から清澄溶剤を完全に分離することができない。

加えて、特許文献１には、アルコール層の温度を冷却コイルで蒸気の温度以下に維持することが開示されているが、アルコールに含まれるペルフルオロカーボンを冷却作用によって分離するという構成及び思想の開示がなく、アルコールとペルフルオロカーボンとに分離回収することはできない。また、特許文献２には、浸漬洗浄槽内の洗浄液と浸漬冷却槽内の清澄溶剤を冷却コイルで冷却することは開示されているが、洗浄液に含まれる清澄溶剤を冷却作用によって分離するという構成及び思想の開示がなく、洗浄液と清澄溶剤とに分離回収することはできない。

この発明は前記問題に鑑み、炭化水素系溶剤及びフッ素系溶剤を所望する洗浄力に保つとともに、該各溶剤を被洗浄物の洗浄処理に繰り返し使用することができる２液式洗浄装置の提供を目的とする。

この発明は、被洗浄物を浸漬槽に貯液された炭化水素系溶剤で浸漬洗浄した後、蒸気発生手段により炭化水素系溶剤の液面上に放出されたフッ素系溶剤の蒸気で蒸気洗浄する洗浄装置において、前記浸漬槽の貯液領域内に、前記浸漬槽に貯液された炭化水素系溶剤を該炭化水素系溶剤に含まれるフッ素系溶剤が分離される温度に冷却する溶剤冷却手段を設け、前記溶剤冷却手段より下方の貯液領域に、該溶剤冷却手段の冷却作用によって炭化水素系溶剤から分離された該炭化水素系溶剤より比重の重いフッ素系溶剤が集積される溶剤貯液槽を設け、前記浸漬槽と前記溶剤貯液槽とを連通する通路に、前記浸漬槽に貯液された炭化水素系溶剤に超音波振動を誘起するための超音波振動子を配置し、前記超音波振動子を、前記被洗浄物を下降動作及び上昇動作した際に発生する前記炭化水素系溶剤の波が遮られ、前記溶剤貯液槽のフッ素系溶剤に対して前記波が伝播されるのを防止する大きさ及び形状に設定し、前記溶剤貯液槽のフッ素系溶剤を該溶剤貯液槽に接続された溶剤回収槽に回収し、該溶剤回収槽に回収されたフッ素系溶剤を該フッ素系溶剤に含まれる炭化水素系溶剤から蒸発気化される温度に加熱して分離する溶剤分離手段を設け、前記溶剤分離手段によってフッ素系溶剤が分離された炭化水素系溶剤は返還路を介して浸漬槽へ返還し、該炭化水素系溶剤が分離されたフッ素系溶剤は凝縮液化してから返還路を介して前記蒸気発生手段へ返還する２液式洗浄装置であることを特徴とする。

さらに、浸漬槽内の溶剤中にて被洗浄物を下降動作及び上昇動作した際に発生する炭化水素系溶剤の波が、浸漬槽と溶剤貯液槽とを連通する通路に配置した超音波振動子によって遮られるため、炭化水素系溶剤の波が溶剤貯液槽に貯液されたフッ素系溶剤に伝播されることを阻止できる。これにより、溶剤貯液槽に貯液されたフッ素系溶剤が拡散したり、該溶剤貯液槽からフッ素系溶剤が流出することを防止できる。

また、この発明の態様として、前記浸漬槽の側部に、該浸漬槽からオーバーフローされる余剰分の炭化水素系溶剤を貯液するための余剰溶剤貯液槽を連設することにより、浸漬槽の上部貯液領域に貯液されたフッ素系溶剤よりも比重の軽い炭化水素系溶剤を余剰溶剤貯液槽へオーバーフローすることができる。

また、この発明の態様として、前記浸漬槽の上方に、該浸漬槽の上方に移動された被洗浄物に対して前記溶剤分離手段によって炭化水素系溶剤が分離されたフッ素系溶剤を吹き付けて冷却するための溶剤噴射手段を設けることにより、被洗浄物をフッ素系溶剤の蒸気が結露する温度に冷却することができる。
これにより、フッ素系溶剤の蒸気が凝縮液化され、被洗浄物の表面に結露される。炭化水素系溶剤とフッ素系溶剤とが持つ適度な相溶性により、被洗浄物に残着する炭化水素系溶剤がフッ素系溶剤に溶け込み、浸漬槽に滴下回収することができる。

前記被洗浄物は、例えば硝子基板、液晶表示板、或いは、電子部品、光学部品、精密部品、金属部品等で構成することができる。また、炭化水素系溶剤（ＨＣ）は、例えばノルマパラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤、芳香族系溶剤、テルペン系溶剤等を主成分とする炭化水素系の溶剤（例えばエタノール、イソプロピルアルコール等）で構成することができる。また、フッ素系溶剤は、例えばハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）等を主成分とするフッ素系の溶剤で構成することができる。

実施例では、上記フッ素系溶剤の一例として、住友スリーエム株式会社製の＜ノベック＞ＨＦＥ−７１００（商品名）を使用しているが、同社製又は他社製の他の溶剤を洗浄液として使用してもよい。ＨＦＥ−７１００の主な物性は、沸点＝６１℃、比重（２５℃）＝１．５２、蒸発潜熱＝１２６ＫＪ/Ｋｇ、表面張力（２５℃）＝１３．６である。

また、炭化水素系溶剤の一例として、株式会社ジャパンエナジー製の＜ＮＳクリーン＞ＮＳ−２００（商品名）又はＮＳ−１００（商品名）を使用しているが、同社製又は他社製の他の溶剤を洗浄液として使用してもよい。ＮＳ−２００の主な物性は、沸点＝１６９℃、比重（２５℃）＝０．７９、蒸発潜熱＝６６．０ＫＪ/Ｋｇ、表面張力（２５℃）＝２１．０である。

この発明によれば、浸漬槽に貯液された炭化水素系溶剤を冷却して、炭化水素系溶剤に含まれるフッ素系溶剤を比重差により上下分離するとともに、その比重分離されたフッ素系溶剤を該フッ素系溶剤に含まれる炭化水素系溶剤から蒸発気化される温度に加熱して分離する。フッ素系溶剤が分離された残りの炭化水素系溶剤は浸漬槽へ返還し、炭化水素系溶剤が分離されたフッ素系溶剤は凝縮液化して蒸気発生手段へ返還するので、浸漬洗浄用の炭化水素系溶剤と、蒸気洗浄用のフッ素系溶剤とを所望する濃度及び洗浄力に保つことができるとともに、各溶剤を被洗浄物の洗浄処理に用いられる洗浄液として繰り返し使用することができる。
また、従来の炭化水素系溶剤で洗浄処理する方法に比べて、被洗浄物の乾燥スピードが速く、残留溶剤の量が極めて少ない。装置を構成する機器の種類や数が少なくて済むので、装置全体の構成が簡素化され、運転時のエネルギー消費量が少なくなる。

この発明は、炭化水素系溶剤及びフッ素系溶剤を所望する洗浄力に保つとともに、該各溶剤を被洗浄物の洗浄処理に繰り返し使用するという目的を、浸漬槽に貯液された炭化水素系溶剤を冷却して該炭化水素系溶剤からフッ素系溶剤を比重分離し、前記フッ素系溶剤を該フッ素系溶剤に含まれる炭化水素系溶剤から蒸発気化される温度に加熱して分離することで達成した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は、被洗浄物を、炭化水素系溶剤及びフッ素系溶剤の２液で洗浄処理する際に用いられる１室型の２液式洗浄装置を示している。

図１及び図２に於いて、この２液式洗浄装置１は、被洗浄物Ａを、処理室２内の浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂ（ＨＣ）からなる洗浄液中に浸漬して浸漬洗浄した後、該浸漬槽３の炭化水素系溶剤Ｂから取り出される被洗浄物Ａを、炭化水素系溶剤Ｂの液面上に形成されたフッ素系溶剤Ｃ（ＨＦＥ）の蒸気Ｃａからなる蒸気層４中を通過させる際に蒸気洗浄或いはリンス洗浄するものである。

処理室２の上面側には、被洗浄物Ａの搬入及び搬出が許容される出入口２ａを設けている。その出入口２ａの上部には、被洗浄物Ａを処理室２内に搬入及び処理室２外に搬出するための運搬装置１２を配置している。
運搬装置１２は、被洗浄物Ａが載置される載置台１２ａと、載置台１２ａを上下方向に昇降する昇降シリンダ１２ｂと、出入口２ａ上面に連設された出入室１２ｃとで構成される。
出入室１２ｃの前面には、被洗浄物Ａを出入口２ａ上方に移動された載置台１２ａに載置する際に開放され、載置台１２ａに載置された被洗浄物Ａを出入口２ａ下方に移動する際に閉塞される図示しない扉を開閉自在に設けている。なお、例えばシャッター、扉等の閉塞部材を処理室２の出入口２ａに対して開閉自在に設けてもよい。

また、出入室１２ｃ上部に配置された昇降シリンダ１２ｂは、被洗浄物Ａが載置される載置台１２ａを、処理室２内の浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂに浸漬される出入口２ａ下方の降下位置と、処理室２外に取り出される出入口２ａ上方の上昇位置とに上下動する。

浸漬槽３は、１室型を有する処理室２の下部に一体形成されており、浸漬槽３の底部には、浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂに超音波振動を誘起するための超音波振動子３Ａを配置している。超音波振動子３Ａは、図示しない超音波発信器に接続されており、超音波振動子３Ａによる超音波振動を炭化水素系溶剤Ｂに誘起するので、被洗浄物Ａの隙間、小さな孔等に付着する残液が効率よく洗浄除去される。つまり、炭化水素系溶剤Ｂが有する洗浄力と、該炭化水素系溶剤Ｂに誘起される超音波振動とによる洗浄作用が相乗して得られる。

浸漬槽３の底部中央には、炭化水素系溶剤Ｂから分離された該炭化水素系溶剤Ｂより比重の重いフッ素系溶剤Ｃが貯液される凹状の溶剤貯液槽３Ｂを設けている。

溶剤貯液槽３Ｂの内部中央には、該溶剤貯液槽３Ｂを含む浸漬槽３全体に貯液された炭化水素系溶剤Ｂを、該炭化水素系溶剤Ｂに含まれるフッ素系溶剤Ｃが分離される温度（１０℃程度又は１０℃以下の温度）に冷却するための冷却管３Ｃを配置している。

つまり、冷却管３Ｃの冷却作用により溶剤貯液槽３Ｂを含む浸漬槽３全体に貯液された炭化水素系溶剤Ｂを冷却又は保冷するので、炭化水素系溶剤Ｂに含まれるフッ素系溶剤Ｃの分離が促進される。
これにより、フッ素系溶剤Ｃより比重の軽い炭化水素系溶剤Ｂは浸漬槽３の上部貯液領域に貯液され、炭化水素系溶剤Ｂより比重の重いフッ素系溶剤Ｃは浸漬槽３の下部貯液領域に下降して、溶剤貯液槽３Ｂに集積される。

また、浸漬槽３と溶剤貯液槽３Ｂとの間には超音波振動子３Ａを配置しているので、浸漬槽３の炭化水素系溶剤Ｂに浸漬された被洗浄物Ａの下降動作時及び上昇動作時に発生する波が超音波振動子３Ａによって遮られる。
これにより、溶剤貯液槽３Ｂに貯液されたフッ素系溶剤Ｃが拡散するか、該溶剤貯液槽３Ｂからフッ素系溶剤Ｃが流出するのを防止することができる。

なお、冷却管３Ｃは、例えばオイル、溶剤、水等の冷却媒体を所定温度に冷却して循環供給する図示しないチラー、ブラインチラー等の冷凍機に接続されており、冷凍機から循環供給される冷却媒体によって炭化水素系溶剤Ｂに含まれるフッ素系溶剤Ｃが分離される温度（１０℃程度又は１０℃以下の温度）に保たれている。また、冷却管３Ｃによる冷却温度を、洗浄用溶剤の種類に応じて所望する温度に変更してもよい。

溶剤貯液槽３Ｂの底部は、ポンプ３Ｂａ、バルブ３Ｂｂ、回収路３Ｂｃを介して、該溶剤貯液槽３Ｂに貯液されたフッ素系溶剤Ｃから炭化水素系溶剤Ｂを分離回収するための溶剤分離装置１３（特開２００５−７２１３号公報に開示される溶剤回収装置）の溶剤回収槽１４に接続されている。

処理室２の側部（図１に示す左側）には、浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂの液面上にフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａからなる蒸気層４を形成するための蒸気発生槽５を配置している。蒸気発生槽５の底部には、該蒸気発生槽５に貯液されたフッ素系溶剤Ｃを蒸発気化する温度に加熱するための管状の加熱ヒータ５Ａを配置している。

加熱ヒータ５Ａは、例えばオイル、水等の液状の加熱媒体を所定温度に加熱して循環供給する図示しない加熱媒体供給装置に接続されており、加熱ヒータ５Ａの発熱により蒸気発生槽５に貯液されたフッ素系溶剤Ｃを加熱して蒸発気化する。

加熱ヒータ５Ａにより蒸発気化されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａは、処理室２内の浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂの液面と、後述する浸漬槽３の上方に配置された冷却ジャケット６との間に供給され、浸漬槽３の炭化水素系溶剤Ｂ中から取り出された被洗浄物Ａを蒸気洗浄或いはリンス洗浄するための蒸気層４を形成する。

蒸気層４上方の処理室２の内壁面には、蒸気層４に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａ及び処理室２の出入口２ａから侵入する大気中の水分を凝縮液化するための冷却ジャケット６を配置している。

冷却ジャケット６が配置された処理室２の側部壁面には、蒸気層４に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを流入するための凝縮室８を連設している。凝縮室８には、該凝縮室８内に流入したフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａ及び大気中の水分を凝縮液化するための凝縮コイル７を配置している。

冷却ジャケット６は、出入口２ａと蒸気層４との間の内壁面に沿ってループ状に配置され、凝縮コイル７は、凝縮室８下部に連設された水分離槽９の上方に配置されている。なお、冷却ジャケット６は、運搬装置１２による被洗浄物Ａの搬入及び搬出、移動が妨げられないように配置されている。

冷却ジャケット６及び凝縮コイル７は、例えばチラーやブラインチラー等の図示しない冷凍機に接続されており、冷凍機から循環供給される冷却媒体によって、蒸気層４に放出されるフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａと、出入口２ａから処理室２内に侵入する大気中の水分が凝縮液化される温度（フッ素系溶剤Ｃの沸点以下の温度、例えば１０℃以下の温度）に保たれている。

つまり、冷却ジャケット６の冷却作用により蒸気層４に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが処理室２外へ放出され、大気中の水分が処理室２内に侵入しようとするのを防止している。また、冷却ジャケット６により凝縮液化されたフッ素系溶剤Ｃの一部は浸漬槽３に滴下されるが、フッ素系溶剤Ｃ及び水分のほとんどは冷却ジャケット６と凝縮コイル７との冷却作用により水分離槽９に滴下回収される。

水分離槽９の内部は、２枚の仕切り板９ａ，９ｂにより、凝縮コイル７により凝縮液化されたフッ素系溶剤Ｃ及び水分を貯液するための貯液槽９Ａと、比重差により水分が分離されたフッ素系溶剤Ｃのみを貯液するための貯液槽９Ｂとに分割されている。
つまり、冷却ジャケット６及び凝縮コイル７により凝縮液化されて水分離槽９に滴下されたフッ素系溶剤Ｃ及び水分は、比重の軽い水分と、比重の重いフッ素系溶剤Ｃとに上下分離される。

貯液槽９Ａの上部貯液領域は、バルブ９Ａａ、返還路９Ａｂを介して、図示しない廃棄処理部に接続されており、貯液槽９Ａの液面部分に浮上したフッ素系溶剤Ｃより比重の軽い水は、返還路９Ａｂから廃棄処理部へ廃棄される。

貯液槽９Ｂの貯液領域は、返還路９Ｂａを介して、蒸気発生槽５の上部貯液領域に接続されており、水分より比重の重いフッ素系溶剤Ｃは、高位に配置された水分離槽９の貯液槽９Ａから、低位に配置された蒸気発生槽５へ返還される。なお、ポンプ、バルブ等の移送手段を返還路９Ｂａに介在してもよい。

浸漬槽３の後部壁面には、浸漬槽３の上部貯液領域に貯液された炭化水素系溶剤Ｂの余剰分をオーバーフローするための流出路３ａを介して、浸漬槽３から流出された炭化水素系溶剤Ｂを貯液するための余剰溶剤貯液槽１０を連設している。
つまり、浸漬槽３の上部貯液領域に貯液されたフッ素系溶剤Ｃよりも比重の軽い炭化水素系溶剤Ｂを、流出路３ａを介して、余剰溶剤貯液槽１０へオーバーフローする。

余剰溶剤貯液槽１０の下部貯液領域は、ポンプ１０ａ、濾過器１０ｂ、熱交換器１０ｃ、バルブ１０ｄ、返還路１０ｅを介して、浸漬槽３の上部貯液領域に接続されている。
つまり、ポンプ１０ａの移送力により、余剰溶剤貯液槽１０にオーバーフローされた炭化水素系溶剤Ｂを濾過器１０ｂで濾過し、冷却管３Ｃにより冷却する際の負担が軽減される温度に熱交換器１０ｃで熱交換してから浸漬槽３へ返還する。
これにより、浸漬槽３に貯液される炭化水素系溶剤Ｂを清浄濾過されたクリーンな状態に保つことができる。

処理室２の出入口２ａと蒸気層４の冷却ジャケット６との間の処理室２内壁面には、運搬装置１２の運搬台１２ａにより蒸気層４中に移動された被洗浄物Ａに向けてフッ素系溶剤Ｃを噴出するための噴射ノズル１１を複数配置している。

噴射ノズル１１は、ポンプ１１ａ、バルブ１１ｂ、供給路１１ｃを介して、前記貯液槽９Ａの下部貯液領域に接続されている。つまり、貯液槽９Ａに貯液されたフッ素系溶剤Ｃの温度は１０℃程度又は１０℃以下であるので、噴射ノズル１１…から噴出されるフッ素系溶剤Ｃを、運搬台１２ａにより蒸気層４中に移動された被洗浄物Ａに吹き付けることにより、被洗浄物Ａをフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが結露される温度に冷却することができる。
これにより、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが凝縮液化され、被洗浄物Ａの表面に再結露される。炭化水素系溶剤Ｂとフッ素系溶剤Ｃとが持つ適度な相溶性により、被洗浄物Ａに残着する炭化水素系溶剤Ｂがフッ素系溶剤Ｃに溶け込み、浸漬槽３に滴下回収される。

溶剤分離装置１３は、ポンプ３Ｂａの移送力により、浸漬槽３全体及び溶剤貯液槽３Ｂに貯液された炭化水素系溶剤Ｂが含まれるフッ素系溶剤Ｃを密閉型の溶剤回収槽１４に回収する。

溶剤回収槽１４の上端側を閉塞する蓋部１４ａと、該溶剤回収槽１４に貯液されたフッ素系溶剤Ｃの液面との間には、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが放出される蒸気空間１４ｂを形成している。蒸気空間１４ｂの蒸気放出領域は、返還路１４ｃを介して、処理室２側部に連設された後述する凝縮室８に接続され、溶剤回収槽１４内の蒸気空間１４ｂに放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを凝縮室８へ返還する。

溶剤回収槽１４の下部貯液領域は、返還路１４ｄを介して、浸漬槽３の上部貯液領域に接続され、溶剤回収槽１４の下部貯液領域に貯液されたフッ素系溶剤Ｃを浸漬槽３に返還する。

溶剤回収槽１４の底部外面及び側部外面には、溶剤回収槽１４に貯液されたフッ素系溶剤Ｃを間接的に加熱するための加熱部１５を設けている。加熱部１５内には、液状の加熱媒体を所定量貯液しており、加熱部１５内の底部及び側部には、加熱媒体を加熱するための加熱ヒータ１５ａをそれぞれ配置している。

加熱ヒータ１５ａは、例えばオイル、水等の加熱媒体を所定温度に加熱して循環供給する図示しない加熱媒体供給装置に接続されており、加熱ヒータ１５ａ…の発熱により加熱部１５に貯液された液状の加熱媒体を加熱し、その加熱媒体に蓄熱された熱によって、溶剤回収槽１４に貯液されたフッ素系溶剤Ｃを、該フッ素系溶剤Ｃに含まれる炭化水素系溶剤Ｂが蒸発気化する沸点に近い温度に加熱する。

蓋部１４ａの下部中央には、溶剤回収槽１４に貯液されたフッ素系溶剤Ｃを上方に向けて移送するための螺旋状のスクリュー１６を垂直に軸受している。スクリュー１６は、蓋部１４ａの上部中央に設けられたモータ１６ａによりフッ素系溶剤Ｃが上方に向けて移送される方向へ回転される。

つまり、溶剤回収槽１４に回収されたフッ素系溶剤Ｃを、加熱部１５から伝導される熱によりフッ素系溶剤Ｃのみが蒸発気化される沸点に近い温度に加熱する。また、溶剤回収槽１４に貯液された炭化水素系溶剤Ｂが含まれるフッ素系溶剤Ｃをスクリュー１６の回転力により液面に向けて移送するとともに、液面上に露出するスクリュー１６の螺旋羽根に連続して乗り上げさせながら円周方向及び径方向に向けてゆっくりと流動させる。
これにより、スクリュー１６の螺旋羽根に沿って薄膜状に展開されたフッ素系溶剤Ｃを加熱部１５から伝導される熱により加熱して蒸発気化する。

すなわち、溶剤貯液槽３Ｂに集積された炭化水素系溶剤Ｂが含まれるフッ素系溶剤Ｃを溶剤分離装置１３に回収して、炭化水素系溶剤Ｂからフッ素系溶剤Ｃを蒸発気化させて分離する。
フッ素系溶剤Ｃが分離された炭化水素系溶剤Ｂは溶剤回収槽１４に残留するので、返還路１４ｄを介して浸漬槽３へ返還する。炭化水素系溶剤Ｂが分離されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａは蒸気空間１４ｂに放出されるので、フッ素系溶剤Ｃは蒸気Ｃａのまま返還路１４ｃを介して凝縮室８へ返還する。
凝縮室８で凝縮液化されたフッ素系溶剤Ｃは水分離槽９に滴下し、水分離槽９に貯液されたフッ素系溶剤Ｃは返還路９Ｂａを介して蒸気発生槽５へ返還するので、炭化水素系溶剤Ｂ及びフッ素系溶剤Ｃを被洗浄物Ａの洗浄処理に繰り返し使用することができる。

なお、スクリュー１６の螺旋羽根に、該スクリュー１６の回転軸を中心として線条の凸部又は凹部を放射状に形成してもよい。また、凸部又は凹部を、螺旋羽根の斜面上に形成される汚液が回転軸に向けて移送される角度に形成してもよい。
これにより、螺旋羽根の表面積の方が大きくなり、螺旋羽根の斜面上に形成される汚液の薄膜量が多くなる。螺旋羽根の斜面上から汚液が流れ落ちにくく、斜面上に留められている時間が長くなるので、螺旋羽根に蓄熱及び伝導された熱が、斜面上に形成された薄膜状の汚液に対して効率よく伝導される。

また、処理室２の側部（図１に示す右側）には、装置全体の駆動及び停止を制御するための制御装置１７を配置している。制御装置１７は、予め記憶された動作プログラムに沿って、ポンプ３Ｂａ，１０ａ，１１ａ、溶剤分離装置１３の駆動及び停止と、冷却管３Ｃによる冷却温度と、加熱ヒータ５Ａ，１５ａによる加熱温度とを制御する。
また、制御装置１７の操作盤には、冷却管３Ｃによる冷却温度と、加熱ヒータ５Ａ，１５ａによる加熱温度と、溶剤分離装置１３による分離時間とを可変調整するためのスイッチ類を配列している。

図示実施例は前記の如く構成するものにして、以下、２液式洗浄装置１による被洗浄物Ａの洗浄方法を説明する。

先ず、図１、図２に示すように、理槽２の出入口２ａ上方に移動された運搬装置１２の載置台１２ａを垂直に下降させ、載置台１２ａに載置された被洗浄物Ａを処理室２の出入口２ａから搬入して、浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂに浸漬する。

被洗浄物Ａを炭化水素系溶剤Ｂに浸漬すると、被洗浄物Ａに付着する水分、油分等の異物が炭化水素系溶剤Ｂに溶解して分離・除去される。また、浸漬中において、超音波振動子３Ａによる超音波振動を炭化水素系溶剤Ｂに誘起すれば、炭化水素系溶剤Ｂによる洗浄力と、炭化水素系溶剤Ｂに誘起される超音波振動との相乗作用により、被洗浄物Ａに付着する異物を効率よく洗浄除去される。

被洗浄物Ａの浸漬洗浄処理を所定時間行った後、載置台１２ａを上昇させて、被洗浄物Ａを浸漬槽３の炭化水素系溶剤Ｂから取り出し、炭化水素系溶剤Ｂの液面上に形成されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａからなる蒸気層４に移動させて蒸気洗浄或いはリンス洗浄する。

浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂは、冷却管３Ｃの冷却作用によって炭化水素系溶剤Ｂに含まれるフッ素系溶剤Ｃが分離される低い温度（１０℃程度又は１０℃以下の温度）に保たれているので、炭化水素系溶剤Ｂから取り出された被洗浄物Ａの表面温度は、蒸気層４に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａよりも低温である。

つまり、浸漬槽３の炭化水素系溶剤Ｂから取り出された低温の被洗浄物Ａを、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａからなる高温の蒸気層４中に移動すると、被洗浄物Ａの表面に接触するフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａと、被洗浄物Ａの表面付近を浮遊するフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａとが凝縮液化され、被洗浄物Ａの表面に結露される。
浸漬槽３の炭化水素系溶剤Ｂから取り出された被洗浄物Ａに該炭化水素系溶剤Ｂが残着していても、被洗浄物Ａの表面温度が１０℃以上に上昇した際に、炭化水素系溶剤Ｂとフッ素系溶剤Ｃとが持つ適度な相溶性により、被洗浄物Ａの表面に結露されたフッ素系溶剤Ｃに、被洗浄物Ａの表面に残着する炭化水素系溶剤Ｂが溶け込み、フッ素系溶剤Ｃと一緒に浸漬槽３に滴下回収されるので、被洗浄物Ａの表面から炭化水素系溶剤Ｂを除去することができる。

また、浸漬槽３の炭化水素系溶剤Ｂから取り出された被洗浄物Ａの表面温度が１０℃以上で、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａを結露させることが難しい場合、噴射ノズル１１…から噴出されるフッ素系溶剤Ｃを被洗浄物Ａの表面に吹き付けるか、被洗浄物Ａの表面に滴り落す等してフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが結露する温度に冷却すればよい。
これにより、蒸気層４中に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが凝縮液化され、被洗浄物Ａの表面に再結露される。被洗浄物Ａの表面温度が１０℃以上に上昇した際に、被洗浄物Ａの表面に残着する炭化水素系溶剤Ｂがフッ素系溶剤Ｃに溶け込み浸漬槽３に滴下されるので、被洗浄物Ａの表面から炭化水素系溶剤Ｂを確実に除去することができる。

被洗浄物Ａに残着する炭化水素系溶剤Ｂを除去した後、運搬装置１２の載置台１２ａを上昇させ、被洗浄物Ａが載置された載置台１２ａを処理室２の出入口２ａから搬出すれば、被洗浄物Ａの洗浄処理が完了する。

また、例えば液晶表示板、ＥＬ表示板等の薄型を有する被洗浄物Ａを浸漬洗浄した場合、薄型の被洗浄物Ａを浸漬槽３の炭化水素系溶剤Ｂから取り出すと、被洗浄物Ａの表面温度が上昇し、フッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが結露しにくい温度に変化する。
この場合、浸漬槽３の炭化水素系溶剤Ｂから取り出された被洗浄物Ａの表面に、噴射ノズル１１…から噴出されるフッ素系溶剤Ｃを吹き付けて冷却すれば、蒸気層４中に放出されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａが被洗浄物Ａの表面に結露される。被洗浄物Ａの表面温度が１０℃以上に上昇した際に、被洗浄物Ａの表面に残着する炭化水素系溶剤Ｂがフッ素系溶剤Ｃに溶け込み浸漬槽３に滴下されるので、前記と同等の作用及び効果を奏することができる。

２液式洗浄装置１の運転中（洗浄中）において、浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂを冷却管３Ｃの冷却作用により冷却して、炭化水素系溶剤Ｂからフッ素系溶剤Ｃを分離する。フッ素系溶剤Ｃより比重の軽い炭化水素系溶剤Ｂは浸漬槽３の上部貯液領域に貯液され、炭化水素系溶剤Ｂより比重の重いフッ素系溶剤Ｃは下降して溶剤貯液槽３Ｂに集積される。
これにより、溶剤貯液槽３Ｂに集積されたフッ素系溶剤Ｃに含まれる炭化水素系溶剤Ｂの含有率が７％〜１２％程度に低減され、浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂの濃度を８８％〜９３％程度に保つことができる。

溶剤貯液槽３Ｂに集積されたフッ素系溶剤Ｃは、溶剤分離装置１３の溶剤回収槽１４に回収してフッ素系溶剤Ｃと炭化水素系溶剤Ｂとに分離する。つまり、溶剤回収槽１４に回収されたフッ素系溶剤Ｃを沸点に近い温度に加熱し、スクリュー１６の回転によりフッ素系溶剤Ｃを液面に向けて移送して、炭化水素系溶剤Ｂからフッ素系溶剤Ｃを蒸発気化させて分離する。
フッ素系溶剤Ｃが分離された炭化水素系溶剤Ｂは溶剤回収槽１４に残留するので、返還路１４ｄを介して浸漬槽３へ返還して浸漬洗浄に使用する。
炭化水素系溶剤Ｂが分離されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａは蒸気空間１４ｂに放出されるので、フッ素系溶剤Ｃは蒸気Ｃａのまま返還路１４ｃを介して凝縮室８へ返還する。
凝縮室８で凝縮液化されたフッ素系溶剤Ｃは水分離槽９に滴下し、水分離槽９に貯液されたフッ素系溶剤Ｃは返還路９Ｂａを介して蒸気発生槽５へ返還する。
これにより、炭化水素系溶剤Ｂとフッ素系溶剤Ｃとを所望する濃度及び洗浄力に保つことができるとともに、炭化水素系溶剤Ｂ及びフッ素系溶剤Ｃを被洗浄物Ａの洗浄処理に繰り返し使用することができる。
なお、水分離槽９へ返還されるフッ素系溶剤Ｃの濃度は略１００％程度に回復される。

また、２液式洗浄装置１の運転を休止又は停止した際に、制御装置１７によって溶剤分離装置１３のみを駆動する動作に切換える。浸漬槽３に貯液された炭化水素系溶剤Ｂと、溶剤貯液槽３Ｂに集積されたフッ素系溶剤Ｃとを溶剤回収槽１４に回収しながら、炭化水素系溶剤Ｂ及びフッ素系溶剤Ｃを該フッ素系溶剤Ｃのみが蒸発気化する沸点に近い温度に加熱する。
炭化水素系溶剤Ｂ及びフッ素系溶剤Ｃをスクリュー１６の回転により液面に向けて移送するとともに、スクリュー１６の螺旋羽根に展開されたフッ素系溶剤Ｃを炭化水素系溶剤Ｂから蒸発気化させて分離する。
前記処理を繰り返すことにより、炭化水素系溶剤Ｂとフッ素系溶剤Ｃとを略１００％の純度又は濃度に再生することができる。
フッ素系溶剤Ｃが分離された炭化水素系溶剤Ｂは溶剤回収槽１４に残留するので、返還路１４ｄを介して浸漬槽３へ返還する。
炭化水素系溶剤Ｂが分離されたフッ素系溶剤Ｃの蒸気Ｃａは蒸気空間１４ｂに放出されるので、フッ素系溶剤Ｃは蒸気Ｃａのまま返還路１４ｃを介して凝縮室８へ返還する。
凝縮室８で凝縮液化されたフッ素系溶剤Ｃは水分離槽９に滴下し、水分離槽９に貯液されたフッ素系溶剤Ｃは返還路９Ｂａを介して蒸気発生槽５へ返還する。溶剤回収槽１４に残留する炭化水素系溶剤Ｂの純度又は濃度が略１００％近くに再生すれば浸漬槽３へ返還してもよい。

この発明の構成と、前記実施例との対応において、
この発明の蒸気発生手段は、実施例の蒸気発生槽５に対応し、
以下同様に、
溶剤冷却手段は、冷却管８に対応し、
溶剤噴射手段は、噴射ノズル１１に対応し、
溶剤分離手段は、溶剤分離装置１３に対応するも、
この発明は、前記実施例の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

２液式洗浄装置による被洗浄物の洗浄方法を示す縦断正面図。浸漬槽から余剰溶剤貯液槽へのオーバーフローを示す縦断側面図。

Ａ…被洗浄物
Ｂ…炭化水素系溶剤
Ｃ…フッ素系溶剤
Ｃａ…蒸気
１…２液式洗浄装置
２…処理室
３…浸漬槽
３Ａ…超音波振動子
３Ｂ…溶剤貯液槽
３Ｃ…冷却管
４…蒸気層
５…蒸気発生槽
６…冷却ジャケット
７…凝縮コイル
８…凝縮室
９…水分離槽
１０…余剰溶剤貯液槽
１１…噴射ノズル
１２…運搬装置
１３…溶剤分離装置

Claims

被洗浄物を浸漬槽に貯液された炭化水素系溶剤で浸漬洗浄した後、蒸気発生手段により炭化水素系溶剤の液面上に放出されたフッ素系溶剤の蒸気で蒸気洗浄する洗浄装置において、
前記浸漬槽の貯液領域内に、前記浸漬槽に貯液された炭化水素系溶剤を該炭化水素系溶剤に含まれるフッ素系溶剤が分離される温度に冷却する溶剤冷却手段を設け、
前記溶剤冷却手段より下方の貯液領域に、該溶剤冷却手段の冷却作用によって炭化水素系溶剤から分離された該炭化水素系溶剤より比重の重いフッ素系溶剤が集積される溶剤貯液槽を設け、
前記浸漬槽と前記溶剤貯液槽とを連通する通路に、前記浸漬槽に貯液された炭化水素系溶剤に超音波振動を誘起するための超音波振動子を配置し、
前記超音波振動子を、前記被洗浄物を下降動作及び上昇動作した際に発生する前記炭化水素系溶剤の波が遮られ、前記溶剤貯液槽のフッ素系溶剤に対して前記波が伝播されるのを防止する大きさ及び形状に設定し、
前記溶剤貯液槽のフッ素系溶剤を該溶剤貯液槽に接続された溶剤回収槽に回収し、該溶剤回収槽に回収されたフッ素系溶剤を該フッ素系溶剤に含まれる炭化水素系溶剤から蒸発気化される温度に加熱して分離する溶剤分離手段を設け、
前記溶剤分離手段によってフッ素系溶剤が分離された炭化水素系溶剤は返還路を介して浸漬槽へ返還し、該炭化水素系溶剤が分離されたフッ素系溶剤は凝縮液化してから返還路を介して前記蒸気発生手段へ返還することを特徴とする
２液式洗浄装置。
前記浸漬槽の側部に、該浸漬槽からオーバーフローされる余剰分の炭化水素系溶剤を貯液するための余剰溶剤貯液槽を連設したことを特徴とする
請求項１に記載の２液式洗浄装置。
前記浸漬槽の上方に、該浸漬槽の上方に移動された被洗浄物に対して前記溶剤分離手段によって炭化水素系溶剤が分離されたフッ素系溶剤を吹き付けて冷却するための溶剤噴射手段を設けたことを特徴とする
請求項１又は２に記載の２液式洗浄装置。