JPH04155922A

JPH04155922A - 蒸気乾燥法及びその装置

Info

Publication number: JPH04155922A
Application number: JP2281327A
Authority: JP
Inventors: Kohei Ninomiya; 康平二宮; Masao Kikuchi; 政夫菊地; Masaru Umeda; 優梅田; Motojiyurou Yamatani; 山谷　元壽郎
Original assignee: Watanabe Shoko KK; Ube Industries Ltd
Current assignee: Watanabe Shoko KK; Ube Corp
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1992-05-28
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JP2610062B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば、液晶基板、プリント配線板、半導
体ウェハー、電子部品などの精密電子部品、レンズ等の
水洗浄後の乾燥に有効に適用することができる、水分含
有蒸気から蒸気圧縮機とガス分離膜モジュールとによっ
て水分を除去して再利用可能な乾燥された低級アルコー
ル蒸気とし、その乾燥蒸気によって被乾燥物を蒸気乾燥
する方法、ならびに、その蒸気乾燥法を実施することが
できる蒸気乾燥装置に係わるものである。

〔従来技術の説明〕

従来、イソプロパツールなどの溶媒を加熱して発生させ
た蒸気中に被乾燥物を配置し、その溶媒からの蒸気のみ
で被乾燥物を乾燥する蒸気乾燥法は、特開昭５６−１６
８０７２号公報などによって知られており、また、その
関係の装置は特開昭５８−２０７６３８号公報などによ
って知られている。

また、その蒸気乾燥用の装置としては、低級アルコール
などの処理液の蒸気発生部と、処理用空間と処理済後の
水分含有処理液の捕集部とが設けられている処理装置で
あって、上記捕集部における水分含有処理液を再生する
ために、水分除去手段と蒸留手段とを有する精製手段が
設けられており、そして、精製された処理液を上記蒸気
発生部へ導入可能にした蒸気乾燥装置が、特開昭６２−
１０６６３０号公報に開示されており、そして、その公
知文献には、その蒸気乾燥装置を使用して、半導体ウェ
ハーなどの蒸気乾燥によって発生した水分を含有する処
理液を水分除去手段と蒸留手段との精製手段によって再
生して、再生された処理液を蒸気発生部（蒸気乾燥槽）
へ循環使用することが、開示されている。

しかし、前記の公知の蒸気乾燥装置は、水分含有処理液
の水分除去手段として具体的に開示されておらず、液状
の水分含有処理液から水分を除去する手段としては乾燥
剤などの使用が考えられるが、その処理能力には限界が
あり、また、その場合に乾燥剤の再生が必要である。

また、前記の公知の蒸気乾燥装置では、蒸気処理槽の底
部に溜められている低級アルコールなどの処理液がしだ
いに水分濃度を増して、最終的には、蒸気処理槽におけ
る水蒸気を高い割合で含有してしまうために、被乾燥物
の蒸気乾燥が効果的に可能である高濃度低級アルコール
蒸気を発生させることができなくなるという問題があっ
た。

〔解決すべき問題点〕

この発明は、蒸気乾燥法において、蒸気処理槽内から抜
き出した水分含有蒸気から水分を低エネルギー及び高い
除去率で除去して乾燥された低級アルコール蒸気を容易
に生成し、そして、その乾燥低級アルコール蒸気を蒸気
処理槽内の被乾燥物に直接に吹き掛けて蒸気乾燥を効率
的に行うことができる新しい蒸気乾燥法、並びに、その
蒸気乾燥装置を提供することを目的としている。

ｒ問題点を解決する手段〕この出願の第１の発明は、（＾）低級アルコールの液溜部が底部に形成されている
蒸気処理槽の内部に、湿潤している被乾燥物を配置し、
低級アルコール蒸気と該被乾燥物とを接触させて、該被
乾燥物を蒸気乾燥し、（Ｂ）前記蒸気処理槽内の水分含
有蒸気を抜き出して蒸気圧縮機によって加圧した後、そ
の加圧蒸気をガス分離膜モジュールへ供給して、（Ｃ）
ガス分離膜モジュールにおいて、前記混合加圧蒸気をガ
ス分離膜と接触させて、ガス分離膜の透過側から透過蒸
気を排出すると共に、ガス分離膜の供給側から乾燥され
た未透過蒸気を取り出し、（Ｄ）該未透過蒸気を前記蒸気処理槽の被乾燥物に吹き
掛けることを特徴とする蒸気乾燥法に関する。

また、第２の発明は、（６）低級アルコールの液溜部が底部に形成されている
蒸気処理槽、（ロ）該蒸気処理槽から抜き出される水分含有蒸気を加
圧するための蒸気圧縮機、（Ｃ）　　該加圧蒸気から水分をガス分離し除去するた
めのガス分離膜モジュール、（ロ）ガス分離膜モジュールから取り出される乾燥され
た未透過蒸気を蒸気処理槽内へ供給する配管およびその
配管の先端に設けられた被乾燥物への吹き掛け用のノズ
ルからなることを特徴とする蒸気乾燥装置に関する。

以下、この出願の各発明について、図面も参考にして、
さらに詳しく説明する。

第１図及び第２図は、この発明を実施する装置の例の概
略をそれぞれ示すフロー図である。

この発明の蒸気乾燥法では、第１図及び第２図に示すよ
うに、低級アルコールの液溜部２が底部に形成されてい
てその外側にヒーター３が設けられている蒸気処理槽１
が使用される。この発明では、蒸気処理槽１は第２図に
示すように低級アルコールの蒸気が被乾燥物４と接触し
て凝縮した凝縮処理液を捕集するための捕集部５が設け
られていてもよい。

この発明の蒸気乾燥法は、第１図に示すように、まず、
前記蒸気処理槽１において、被乾燥物４を保持する保持
具６によって蒸気処理槽１の内部に配置された被乾燥物
４を、前記液溜部の低級アルコール液（処理液）から発
生する蒸気、及び、ガス分離膜モジュール３０から取出
され吹掛けられたｒ乾燥低級アルコール蒸気（未透過蒸
気）Ｊと接触させて蒸気乾燥するのである。

そして、この発明の蒸気乾燥法では、第２図において、
蒸気処理槽１内の被乾燥物４の表面で凝縮して捕集部５
に捕集された水分含有凝縮処理液は、液溜部へ落とすか
、又は、配管９経由で蒸気処理槽１の外部へ抜き出して
もよい。

この発明の蒸気乾燥法では、第１図及び第２図に示すよ
うに、前述の蒸気乾燥を行いながら、蒸気処理槽１の内
部から、水分含有蒸気を配管２２経由で抜き出して蒸気
圧縮機２０によって加圧した後、その加圧蒸気を、配管
２３経由で、水分を選択的に透過させるガス分Ｈ膜を内
蔵するガス分離膜モジュール３０へ供給し、そして、該
ガス分離膜モジュール３０において、ガス分離膜の透過
側を真空ポンプ４０で充分に減圧した状態にしておき、
前記蒸気をガス分離膜の供給側でガス分離膜と接触させ
て、ガス分離膜の透過側から透過蒸気ｒ水分を多量に含
有する蒸気」を取出管３２経由で排出させると共に、ガ
ス分離膜の供給側から水分が除去されて乾燥された未透
過蒸気ｒ乾燥低級アルコール蒸気ｊを取出管３１経由で
取り出し、最後に、取出管３１を経由して、該乾燥低級
アルコール蒸気を配管３５及びノズル３６経由で前記蒸
気処理槽１の被乾燥物４に吹き掛けて蒸気乾燥に再利用
するのである。

前記のガス分離膜は、水蒸気（ａｇｏ）の「透過速度（
ＰＨｚＯ）Ｊが１．　ＯＸ　１０−’ｃｊ（ＳＴＰ）　
／ｃｊ　・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以上と充分に高い値を示す
と共に、水（１２０）と低級アルコール（ＲＯＨ）との
混合蒸気から水蒸気を選択的に透過させることができる
というガス分離性能を表示する「分離度（Ｐ　ＲｔＯ／
　Ｐ　ＲＯＨ）が１００〜１００００程度、特に５００
〜８０００程度であって、しかも、その膜の使用温度が
５０〜３００°Ｃ（特に８０〜２５０°Ｃの高温度）の
広い温度範囲であることが好ましく、例えば、芳香族ポ
リイミド、芳香族ポリアミド、ポリスルホンなどの耐熱
性ポリマーからなる非対称性ガス分離膜（特に非対称性
ガス分離中空糸膜）が好適である。

この発明の蒸気乾燥法において、前述の蒸気圧縮機２０
で加圧された加圧蒸気をガス分離膜モジュール３０へ供
給する際に、その加圧蒸気は、高い温度（好ましくは６
０〜２５０°Ｃ１特に８０〜２００℃）に過熱されてお
り、また、その混合加圧蒸気の圧力が、約０．１〜１０
ｋｇ／ｄＧ、特に０゜２〜５ｋｇ／ｃ４Ｇ程度であるこ
とが好ましい。

また、ガス分離膜モジュール３０のガス分離膜の透過側
は、５００　ｔｏｒｒ以下、特に２００　ｔｏｒｒ以下
に減圧されていることが好ましい。

この発明の蒸気乾燥法において、ガス分離膜モジュール
３０の未透過蒸気（水分の除去された乾燥低級アルコー
ル蒸気）を蒸気処理槽１内の被乾燥物４へ吹き掛けるの
であるが、その際の低級アルコール蒸気の温度は、低級
アルコールの沸点以上であることが好ましく、低級アル
コールがイソプロパツールである場合には８２〜９０’
Ｃの温度であることが好ましい。

また、ガス分離膜モジュール３０の透過蒸気（水分を高
い割合で含有する蒸気）は、クーラー３３によって冷却
されてトラップ３４から抜き出して系外へ排出すればよ
い。

この発明の蒸気乾燥法においては、新しい低級アルコー
ルの補充は、約θ〜５０℃の温度で、低　　　゛級アル
コールタンク５０から配管５１及びポンプ５２経由で蒸
気処理槽１の低部（液溜部２）へ供給することが好まし
い、前記の補充される新しい低級アルコールは、水分が
２重量％以下、特に１重量％以下である高純度（特に９
８重量％以上）の低級アルコール液であることが好まし
い。

この発明の蒸気乾燥法において使用する低級アルコール
は、エタノール、ｎ−プロパツール、イソプロパツール
、ｎ−ブタノール、イソブタノ−）Ｌｔすどの炭素数２
〜４個を有する低級アルコールを好適に挙げることがで
き、その中でもイソプロパツールが最も好適である。

この発明の蒸気乾燥用の装置は、概略、第１図及び第２
図に示すように、（ａ）蒸気処理槽Ｌ（ｂ）蒸気圧縮機
２０、（Ｃ）ガス分離膜モジュール３０、および、（山
低級アルコール蒸気を蒸気処理槽１へ供給する配管３５
とノズル３６とを有している蒸気乾燥装置である。

前記の蒸気処理槽１は、例えば、第１図に示すように、
被乾燥物４を保持して捕集部５の上方に移動させること
ができる保持具６を配置する手段が連設されており、液
溜部２とその外側のヒーター３、並びに、乾燥低級アル
コール蒸気を供給し吹き掛けるための配管３５及びノズ
ル３６が設置されていると共に、側壁に冷却管７が内設
されていて、さらに、液溜部の液を取り出すための配管
８を有していることが好ましく、また、第２図に示すよ
うに、前述の第１図の蒸気処理槽１に、さらに、凝縮処
理液の補集部５、及び、該捕集部５から凝縮処理液を取
出すための配管９を有していることが好ましい。

前記の蒸気圧縮機２０は、圧力調整弁２１を存している
ことが好ましい。

前記のガス分離膜モジュール３０は、前記の蒸気から水
蒸気をガス分離して除去するためのものであり、前述の
ガス分離膜（中空糸膜なと）を内蔵しており、ガス分ａ
Ｓの供給側から未透過蒸気を取り出すための取出管３１
と連結しており、さらに、必要であれば、そのガス分離
膜の透過側を減圧状態にするための真空ポンプ４０と接
続している透過蒸気の取出管３２と、透過蒸気を冷却す
るためのクーラー３３と、その冷却液のトラップ３４と
を備えていて、水分を高い割合で含有する透過蒸気の冷
却液を排出することができるようになっていてもよい。

この発明の蒸気乾燥法及びその装置は、例えば、プリン
ト配線板、半導体ウェハー、精密電子部品、液晶基板な
どの電子材料、レンズなどの水洗浄後の乾燥に有効に適
用することができる。

〔実施例〕

以下に実施例を示して、この発明をさらに詳しく説明す
る。

実施例１第１図に示すようなフローを有する蒸気乾燥装置を使用
し、そして、ガス９１１１Ｍモジュールとして宇部興産
■製の芳香族ポリイミド製のガス分離中空糸膜（商品名
、ＵＢＥポリイミド膜；タイプＤ）を内蔵しているガス
分離膜モジュール（Ｗ１面積Ｈ２，７９ｎ’ｒ）を使用
して、被乾燥物として充分に湿潤しているレンズ（径；
４０■、約６万枚）について、インプロパツール（ＩＰ
Ａ）の処理液の蒸気で蒸気乾燥を約１週間連続的に行っ
た。

第１図のフローにおいて示された■〜■の箇所での各流
体の圧力及び温度、および、それらの流体の組成及び流
量の平均値を第１表に示す。

実施例２第２図に示すようなフローを有する蒸気乾燥装置を使用
し、そして、ガス分ａｍモジュールとして宇部興産■製
の芳香族ポリイミド製のガス分離中空糸膜（商品名、Ｕ
ＢＥポリイミド膜；タイプＤ）を内蔵しているガス分離
膜モジュール（膜面積；１．０ｒｒｒ）を使用して、被
乾燥物として充分に湿潤しているレンズ（径；４０鵬、
約６万枚）について、インプロパツール（ＩＰＡ）の処
理液の蒸気で蒸気乾燥を約１週間連続的に行った。

第２図のフローにおいて示された■〜■の箇所での各流
体の圧力及び温度、および、それらの流第１表 ■　■　■　■　■ 流体の状態　　　液状　　液状　　蒸気　　蒸気　　蒸
気温度　（’Ｃ）　　　　　３０　　　３０　　１２０
　　１２０　　１２０圧力　（ｋｇ／ａｉＧ）　　　０
　　　０　　　１．０　　（６０ｔｏｒｒ）　　１．０
組成　　　水　　　　０．０１　１００　　　３．０　
　９０．２　　１．０（重量％）　　　ＩＰＡ　　９９
．９９　　０　　９７．０　　９．８　　９９．０流量
　　　水　　　　０　　　０．１８　　０．１８　　０
．１２　　０．０６（ｋｇ／時間）ＩＰＡ　　　Ｏ，０
１３０５，８２０，０１３５，８１総量　　　０．０１
３　０．１８　　６．００　　０．１３３　５．８７注
）第１表において、■欄の値はレンズに付着していた付
着水および吸湿に係わるものである。

第２表 ■　■　■　■　■　■ 流体の状態　　　　液状　　液状　　蒸気　　蒸気　　
蒸気　　液状温度　（’Ｃ）　　　　　３０　　　３０
　　１２０　　１２０　　１２０　　　８０圧力　（ｋ
ｇ／ｃｄＧ）　　　０　　　０　　　１．０（６０ｔｏ
ｒｒ）　　１．０　　　０組成　　　水　　　　０．０
１　１００　　　３．０　　９０．２　　１．０　　１
４．０（重量％）　　　ＩＰＡ　　９９．９９　　０　
　９７．０　　９．８　　９９．０　　　Ｂ６．０流量
　　水　　　　０　　０．１２　　０．１８　０．１２
　０．０６　０．０８（ｋｇ／時間）ＩＰＡ　　　Ｏ，
０１３０５，８２０，０１３５，８１０，４９総量　　
　０．０１３　０．１２　　６．００　　０．１３３　
５．８７　　０．５７注）第２表において、■欄の値は
レンズに付着していた付着水および吸湿に係わるもので
ある。

上記の各実施例の結果、蒸気処理槽内の湿潤されたレン
ズ又は半導体ウェハーは実質的に付着水が除去されてい
て、充分な乾燥がなされており、また、その蒸気処理槽
の底部の液溜部のイソプロパツールは、１週間の間、水
分濃度の増加が実質的になく、そのイソプロパツール濃
度が９７．０重量％以上を安定に維持していた。

〔本発明の作用効果〕

この発明の蒸気乾燥法およびその装置によれば、高精度
の被乾燥物の蒸気乾燥において、湿潤されたレンズ、半
導体ウェハー、配線板などの被乾燥物の蒸気乾燥操作を
、低エネルギー、低コストで、安定的に、長期間、連続
して行なうことができる。

また、蒸気処理槽の液溜部の処理液の濃度を長期間安定
に高いレベルに維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、この発明を実施する装置の例の概
略をそれぞれ示すフロー図である。１；蒸気処理槽、２０；蒸気圧縮機、３０；ガス分離膜
モジュール、３３；クーラー、３４；トラップ、３５；
配管、３６；ノズル、４０；真空ポンプ。特許出願人　　宇部興産株式会社株式会社渡邊商行

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）低級アルコールの液溜部が底部に形成され
ている蒸気処理槽の内部に、湿潤している被乾燥物を配
置し、低級アルコール蒸気と該被乾燥物とを接触させて
、該被乾燥物を蒸気乾燥し、（Ｂ）前記蒸気処理槽内の水分含有蒸気を抜き出して蒸
気圧縮機によって加圧した後、その加圧蒸気をガス分離
膜モジュールへ供給して、（Ｃ）ガス分離膜モジュールにおいて、前記混合加圧蒸
気をガス分離膜と接触させて、ガス分離膜の透過側から
透過蒸気を排出すると共に、ガス分離膜の供給側から乾
燥された未透過蒸気を取り出し、（Ｄ）該未透過蒸気を前記蒸気処理槽の被乾燥物に吹き
掛けることを特徴とする蒸気乾燥法。
（２）（ａ）低級アルコールの液溜部が底部に形成され
ている蒸気処理槽、（ｂ）該蒸気処理槽から抜き出される水分含有蒸気を加
圧するための蒸気圧縮機、（ｃ）該加圧蒸気から水分をガス分離し除去するための
ガス分離膜モジュール、（ｄ）ガス分離膜モジュールから取り出される乾燥され
た未透過蒸気を蒸気処理槽内へ供給する配管およびその
配管の先端に設けられた被乾燥物への吹き掛け用のノズ
ルからなることを特徴とする蒸気乾燥装置。