JPH06170345A

JPH06170345A - 洗浄装置

Info

Publication number: JPH06170345A
Application number: JP17690693A
Authority: JP
Inventors: Michio Takahashi; 橋道夫高
Original assignee: DAIKO TECHNOL KK
Current assignee: DAIKO TECHNOL KK
Priority date: 1992-07-17
Filing date: 1993-07-16
Publication date: 1994-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】洗浄溶剤として可燃溶剤を用い、この再生循環
と火災や爆発の災害防止システムを達成し、溶剤として
安価で環境に悪影響を及ぼすことのないアルコール類や
石油系等の可燃溶剤を使用できる洗浄装置を簡単な構成
で提供する。【構成】可燃溶剤を用いる洗浄槽（１１ｂ）を含む洗浄
室（１１）と、この洗浄室と隔離可能な乾燥室（１３）
とを有する洗浄装置であって、前記乾燥室から排出され
る排気ガス中の可燃溶剤蒸気を除去可能な水スクラバ
（１２）と、万一前記洗浄室内および／または乾燥室内
で着火が発生した場合に燃焼ガスを前記水スクラバに導
くガス放散手段（１１ｄ，１３ａ）と、前記水スクラバ
底部から排出される可燃溶剤と水から可燃溶剤を分離回
収する分離器（３０，４６，４８，５０）と、この分離
器によって回収された可燃溶剤を前記洗浄室に循環する
手段とを備える洗浄装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子・電気部品、一
般機械部品、精密機械部品および光学・ガラス部品なら
びに樹脂加工品等の被洗浄物の洗浄に適した洗浄装置、
詳しくは、水スクラバを用いて可燃性洗浄溶剤の冷却液
化または冷却吸収による回収システムと万一の場合に発
生する燃焼ガスの冷却システムとを実現して可燃性溶剤
を洗浄剤として広範に利用可能にした洗浄装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子・電気部品等の被洗浄物にあって
は、製造過程で付着する固形付着物、イオン性汚れ、油
脂等の汚染物が品質に悪影響を及ぼすため、洗浄装置で
洗浄して汚染物を除去している。従来、このような洗浄
装置は、フロン、トリクロロエタン等の溶剤を洗浄溶剤
として用い、この洗浄溶剤を洗浄槽に貯留してこの洗浄
槽内で被洗浄物を洗浄することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、洗浄溶
剤のうち、クロロフルオロカーボン等の塩素を含むフロ
ン系溶剤を用いる従来の洗浄装置においては、回収につ
いての技術的な対処をしても洗浄装置から洗浄溶剤がい
ずれは大気中に放散し、また、これら溶剤は自然環境下
では分解しにくく、オゾン層の破壊や地球温暖化等の環
境問題を惹起している。したがって、全世界的に使用量
の段階的削減および最終的には全廃が強く求められてい
る。

【０００４】一方、トリクロロエタン等の塩素系溶剤は
洗浄剤として金属部品の洗浄や半導体工場のみならず衣
類のクリーニング等にも広く用いられるが、上記フロン
系溶剤と同様オゾン層の破壊と同時に排出物による地下
水汚染が問題となっている。このため、このような従来
の溶剤の代替溶剤、特にフロン代替溶剤の研究開発がな
されているが、フロン系溶剤の持つ無色無臭で気化しや
すい液体であって、無害、不燃性、熱的にも化学的にも
安定で、金属を腐食せず、油脂を良く溶かし洗浄能力に
優れ、表面張力、蒸発潜熱が小さいという洗浄溶剤とし
ての優れた性能と、その量的および質的に安定した製造
技術と、その低価格とを同時に満足するものは開発され
ておらず、現状では非常に高価なものとなるという問題
がある。半導体工場等においては、フロン代替洗浄剤と
して超純水を用いることも提案されているが、超純水は
高価であり、特に洗浄設備が大型となることおよび廃水
処理が必要であるという問題がある。

【０００５】一方、メタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール系溶剤や、ア
セトン、メチルエチルケトン、メチルエチルイソブチル
ケトン等のケトン系溶剤あるいはパラフィン類、イソパ
ラフィン類、ナフテン類、芳香族等の石油系溶剤などの
ように、従来よく知られた自然環境下で分解されるこれ
ら溶剤は、洗浄性能が優れ安価であり、少量の溶剤を用
いる限定された使用環境下では広く使用されているが、
これらの溶剤には可燃性があるため、洗浄溶剤を洗浄槽
に貯留して用いる洗浄装置に用いると、火災や爆発など
の災害発生の恐れがあるという問題がある。また、可燃
性溶剤を用いるために設備を窒素ガス封入仕様や防爆仕
様にすると設備が大型化し、高価なものになってしまう
という問題もある。このため、可燃性溶剤を、洗浄装置
として経済的に製作することは一般的に困難であった。

【０００６】さらに、従来の洗浄装置においては、洗浄
溶剤の効率的使用のために、使用溶剤を回収するための
単に蒸発器を設置したものもあるが、汚れを分離するた
めに汚れとともに洗浄溶剤も一部廃棄する必要があり、
その取扱が面倒で、その処理などに経費がかかるばかり
か、可燃性溶剤を洗浄剤として用いた場合には火災など
の災害の発生の可能性あるという問題があった。

【０００７】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、洗浄溶剤から汚れを選択的に除去し、溶剤を常に
清澄かつ高濃度に保持して廃溶剤の発生を防ぐことがで
きるとともに洗浄溶剤の放散を防止し、溶剤の損失を最
小限としてほぼ完全な溶剤回収を行うことのできる循環
システムを実現し、洗浄性が優れかつ安価な可燃性溶剤
を安全に利用可能とし、取扱が容易で、経済性の向上が
図れる洗浄装置を提供し、同時に環境へ悪影響を及ぼす
ことを防止することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の態様は、可燃溶剤を用いる洗浄槽を
含む洗浄室と、この洗浄室と隔離可能な乾燥室とを有す
る洗浄装置であって、この洗浄装置の洗浄室および／ま
たは乾燥室から排出される可燃溶剤蒸気を吸収除去可能
な水スクラバと、万一前記洗浄室内および／または乾燥
室内で着火が発生した場合に燃焼ガスを前記水スクラバ
に導くガス放散手段と、前記水スクラバ底部から排出さ
れ可燃溶剤および水から可燃溶剤を分離回収する分離器
と、この分離器によって回収された可燃溶剤を前記洗浄
室に循環する手段とを備えることを特徴とする洗浄装置
を提供するものである。

【０００９】また、本発明の第２の態様は、本発明の第
１の態様の洗浄装置であって、前記洗浄室と隔離可能な
被洗浄物の搬入室と、この搬入室中のガスを排出して、
前記水スクラバに導く手段とを有することを特徴とする
洗浄装置を提供するものである。

【００１０】また、本発明の第３の態様の洗浄装置で
は、上記各態様において、前記乾燥室から排気される排
気ガスを前記水スクラバに導く移送機として、前記水ス
クラバから供給される水によって気密を保持する水封式
真空ポンプを用い、前記乾燥室を排気し、乾燥室からの
排気ガス中の可燃溶剤蒸気およびこの乾燥室から滴下す
る可燃溶剤液をここで気密保持に用いる水で捕捉し、さ
らにここで用いた可燃溶剤を同伴する水と共に前記水封
式真空ポンプからの残存可燃溶剤蒸気を含む非凝縮排気
ガスを前記水スクラバに流入させるように構成する。

【００１１】また、本発明の第４の態様の洗浄装置で
は、上記各態様において、前記分離器は、可燃性溶剤の
沸点が水の沸点より低い場合、コンデンサ、向流気液接
触塔およびリボイラを備えた蒸留器として構成され、前
記洗浄室にて洗浄の結果被洗浄物から除去された汚染物
を含有する可燃溶剤を前記向流気液接触塔の塔頂部に蒸
留操作のための還流液として供給するとともに、前記水
スクラバ底部から排出される可燃溶剤および水を前記向
流気液接触塔の塔央部に供給して蒸留を行い、可燃溶剤
と水とを分離し、かつ汚染物を、分離された水とともに
前記リボイラから洗浄装置外に排出させると同時に前記
コンデンサから汚染物が分離され清澄となった可燃溶剤
を回収し、これを洗浄溶剤としてくり返し用いるように
構成する。

【００１２】また、本発明の第５の態様の洗浄装置で
は、上記第４の態様において、前記洗浄室は、前記蒸留
器の塔頂から排出される可燃溶剤蒸気の一部または全量
を一旦前記洗浄室を経由させて、被洗浄物の蒸気洗浄を
併せて行い、その後蒸気をコンデンサに導き凝縮させる
ように構成する。

【００１３】また、本発明の第６の態様の洗浄装置は、
上記各態様の洗浄装置であって、前記ガス放散手段は、
万一装置内での引火に備えて、発生する燃焼ガスの圧力
によって開放されるガス放散孔またはラプチュアディス
クのいずれかが洗浄室、乾燥室および搬入室に設けら
れ、このガス放散孔またはラプチュアディスクは前記水
スクラバに接続され、放散燃焼ガスは水と直接接触し急
冷されることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明の第１の態様の洗浄装置は、洗浄溶剤と
して可燃溶剤、例えば水溶性のイソプロピルアルコール
などのアルコール類または水と溶け合わないヘキサンな
どを用い、被洗浄物の搬入出口を持つ乾燥室から排出さ
れる排気ガス中の可燃溶剤蒸気を水スクラバによる水滴
または水膜によって冷却吸収または冷却液化して捕捉す
る。イソプロピルアルコール等の水溶性可燃溶剤は水と
の相互溶解度が非常に高いか無限大であり、スクラバに
用いた吸収媒体である水によって排気ガスから可燃性溶
剤蒸気を極めて効果的にかつほぼ完全に取り除くことが
可能となる。一方、水との相互溶解度の低いヘキサン等
の場合は水との直接接触による冷却によって排気ガス中
の溶剤蒸気を液化して除去できる。一般にはガス中の溶
剤蒸気の除去のために、ガスを間接的に冷却し凝縮回収
しており、この方法では冷却器が必要となる。またこの
方法で溶剤蒸気をほぼ完全に回収するためには、冷却器
の温度をかなり低くする必要があり、場合によっては冷
凍機を必要とすることもある。本発明の方法では、ガス
中の溶剤蒸気の除去が、低温熱源を用いる冷却器を必要
とせず、かつ常温の水との直接接触によって達成するこ
とが可能となり、装置および用役費用を低減させること
ができる。

【００１５】水によって冷却吸収または冷却液化して除
去された溶剤は、水と共に水スクラバ底部より排出し、
分離器に導かれ、ついでここで水と溶剤は分離される。
分離回収された溶剤は再び洗浄室に循環され、くり返し
利用される。この分離の方法として本発明の第４の態様
のように蒸留器を用いることもでき、ここで発生した溶
剤蒸気が凝縮液化して溶剤としてくり返し利用される。
ヘキサン等のように水と相互溶解しない場合は、油水２
液相より溶剤相（油相）を分離し、これを蒸発させた
後、凝縮液化すれば溶剤としてくり返し利用できる。こ
の方法では溶剤蒸気がほぼ完全に回収され再利用される
ため、溶剤が外気に漏洩することがなく、本装置周辺の
労働衛生環境の劣化を防ぎ、火災・爆発等の災害を防止
できる。乾燥室は、乾燥運転中にその雰囲気ガスが爆発
範囲に入ることがあり、潜在的危険性が非常に高い。こ
こからの排気ガスを後述する本発明の第３の態様の移送
機やガス放散手段などによって排除するとともにこの排
気ガスは水スクラバによって溶剤蒸気が除去される。水
スクラバと乾燥室はガス放散手段によって互いに連通し
ており、万一乾燥室内のガスに着火することがあって
も、燃焼ガスは水スクラバに移送され急冷されるため装
置内での圧力上昇を防止できるので装置の火災や爆発等
への災害の進行を抑制できる。

【００１６】本発明の第２の態様の洗浄装置は、上述の
洗浄装置において、洗浄室と隔離可能な被洗浄物の搬入
室が乾燥室と別体に洗浄室を介して設けられ、この搬入
室の排気ガスをも前記水スクラバに移送するように構成
されている。ここでは被洗浄物は乾燥室を経て搬出され
るため、搬入と搬出が異なった位置で行なわれることに
なってその操作が容易となる。また、一方の被洗浄物が
乾燥工程にある時、他の被洗浄物が洗浄工程にあること
が可能になり作業能率が倍加する。

【００１７】そして、この第３の態様の洗浄装置は、上
記各態様の洗浄装置において、前記乾燥室を排気する移
送機として真空ポンプを用い、この真空ポンプとして水
スクラバから供給される水で気密を保持する水封式真空
ポンプを用いて構成することで、真空ポンプ内の水その
ものによって排気ガス中の溶剤蒸気や、乾燥室から滴下
する溶剤を水スクラバへ移送できる。溶剤と水と残存溶
剤蒸気を含む排気ガスはさらに水スクラバに導かれ、こ
こで排気ガスから完全な溶剤の回収が行なわれる。水封
式真空ポンプは回転部が水を隔てて接触しているため金
属面摩擦による火花や熱の発生がなく安全である。

【００１８】本発明の第４の態様の洗浄装置は、上述の
各洗浄装置において、可燃溶剤の沸点が水の沸点より低
い場合、分離器をコンデンサ、リボイラおよび向流気液
接触塔より成る蒸留器として形成し、このコンデンサを
向流気液接触塔と別体にまたはその頂部に一体的に設
け、向流気液接触塔の塔頂部に洗浄室からの被洗浄物か
ら除去された汚染物を含有する洗浄溶剤を蒸留用還流液
として用い、その塔央部にスクラバ底部からの洗浄溶剤
と水を供給して蒸留操作を行い、溶剤の回収と水の分離
を行い、汚染物は水とともに分離してリボイラから排出
させる。水の分離により濃度が高まりかつ汚染物が分離
除去され清澄となった塔頂部からの洗浄溶剤蒸気はコン
デンサで凝縮した後に清澄洗浄溶剤として洗浄室に循環
させるので、洗浄槽での洗浄溶剤の洗浄力を高度に維持
することができるので、溶剤をくりかえし利用できるた
め、廃溶剤の発生がなく、経済性が向上する。

【００１９】本発明の第５の態様の洗浄装置は、上記第
４の態様の洗浄装置の蒸留器の塔頂部からの洗浄溶剤蒸
気の一部または全量を洗浄室に導入して被洗浄物を蒸気
洗浄した後、コンデンサによって凝縮させる。従って、
被洗浄物は、洗浄槽で洗浄溶剤液によって洗浄されるの
みならず、洗浄室上部の洗浄空間に充満する洗浄溶剤蒸
気でも冷たい被洗浄物の蒸気との温度差によって蒸気が
被洗浄物の表面に凝縮することによる蒸気洗浄が行なわ
れる。ここで、洗浄室を、液洗浄槽および蒸気洗浄空間
の双方またはいずれか一方によって形成し、この洗浄室
を単一または複数個配置するように構成してもよい。

【００２０】本発明の第６の態様の洗浄装置は、上述し
た洗浄装置において、前記ガス放散手段として万一乾燥
室、洗浄室あるいは搬入室の雰囲気ガスが着火した場合
にガスの圧力によって開放されるガス放散孔またはラプ
チュアディスクをそれぞれに設けこれらを水スクラバに
接続させ、万一の際に発生する燃焼ガスを水スクラバに
導く構造とし、燃焼ガスを水との直接接触によって急速
に冷却してガス体積を減少させるとともに洗浄溶剤の燃
焼反応によって発生する水蒸気をも凝縮させて装置内部
の急激な圧力上昇を防ぐため火災や爆発等の災害への進
行を未然に防止できる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施例にかかる洗浄装置を
表す模式構成図である。

【００２２】本発明の洗浄装置は、被洗浄物の洗浄室１
１および被洗浄物の搬入出口を有する真空乾燥室１３な
らびにその付帯設備を有するクリーニングユニットと、
水スクラバ１２およびその付帯設備を有するスクラバユ
ニットと、蒸留器３０の向流気液接触塔２４とリボイラ
２６およびその付帯設備からなるセパレータユニットと
を備えている。

【００２３】図１において、洗浄室１１は、内下部に超
音波発生器１１ａが底部に設けられた洗浄槽１１ｂと、
洗浄槽１１ｂの上部に設けられる蒸気洗浄空間１１ｃ
と、蒸気洗浄空間１１ｃの側部に設けられるガス放散孔
１１ｄとを有する。洗浄槽１１ｂ内には可燃洗浄溶剤と
して水溶性のイソプロピルアルコールが貯留され、下部
がアルコールポンプ１７につながっている。蒸気洗浄空
間１１ｃは、室内に充満する洗浄溶剤蒸気によって、被
洗浄物を洗浄するためのものであり、一側面にガス放散
孔１１ｄが形成されて万一の際にこれが燃焼ガスの圧力
によって開き水スクラバ１２にガスを放出し、他の一側
面に隔離シャッター４１が形成され、これを介して乾燥
室１３につながり、また、上部にコンデンサ２５が設け
られている。この蒸気洗浄空間１１ｃは、コンデンサ２
５および水スクラバ１２を介し最終的にはベント管１４
に接続して大気に通気可能に開放される。また、洗浄槽
１１ｂからは、後述するように、汚れたイソプロピルア
ルコールがアルコールポンプ１７で蒸留器３０（の向流
気液接触塔２４）に蒸留用還流液として送出され、蒸気
洗浄空間１１ｃには、蒸留器３０頂部から汚染物が除去
された清浄なイソプロピルアルコール蒸気が流入する。
蒸気洗浄空間１１ｃの底部（洗浄槽１１ｂの洗浄溶剤液
面近傍）には、蒸留器３０塔頂部からの清澄なイソプロ
ピルアルコール蒸気の吹出口が設けられ、導入されたイ
ソプロピルアルコール蒸気は、洗浄室内にある被洗浄物
の蒸気洗浄に供され、次いでこの蒸気は頭部に設けられ
たコンデンサ２５に流入して凝縮され、配管２５ａによ
って洗浄槽１１ｂに循環される。ここで洗浄槽１１ｂ内
に貯留されるイソプロピルアルコールの濃度は、共沸組
成近傍である方が好ましく、蒸留の操作条件を選ぶこと
によって、イソプロピルアルコールの濃度として９０vo
l.％程度を維持することができる。イソプロピルアルコ
ール溶液に水分が１０vol.％程度含まれていることによ
って通常は洗浄性能に及ぼす影響は少なく、被洗浄物か
らイオン性汚れを除去する場合は、水の存在がむしろ効
果的でさえある。

【００２４】コンデンサ２５は、洗浄室１１の蒸気洗浄
空間１１ｃの頭部に設けられ、コンデンサでの未凝縮ガ
スは水スクラバ１２に、凝縮液は配管２５ａによって前
述した洗浄槽１１ｂに連絡し、内部に冷水給水管２０と
冷水戻り管２１とに接続した熱交換器２５ｂを有する。
このコンデンサ２５は、給水管２０から供給される冷水
を冷媒として熱交換器２５ｂが、１０vol.％程度の水を
含むイソプロピルアルコール蒸気を凝縮し、この凝縮し
た含水イソプロピルアルコールを配管２５ａを経て洗浄
槽１１ｂに循環させる。

【００２５】真空乾燥室１３には、必要に応じて空気取
入口にホットオイルで流入空気を加熱する電気ヒータ１
５を有することもありうる。真空乾燥室１３の排出口は
排気ガスの移送機である真空ポンプ１６に連絡し、ま
た、万一の場合所定圧力で破裂するラプチュアディスク
１３ａを介し燃焼ガスを配管によって水スクラバ１２に
送出するように接続されている。この真空乾燥室１３
は、乾燥運転時に真空ポンプ１６により５０torr程度の
圧力に減圧され、洗浄室１１で洗浄された被洗浄物を乾
燥し、また、何らかの異常で雰囲気ガスが着火し内圧が
所定圧力を超えるとラプチュアディスク１３ａが破裂し
て燃焼ガスが水スクラバ１２に導かれ、この水スクラバ
１２の水により冷却され乾燥室１３内の急激なガス圧力
の上昇を防いでいる。なお、上述のラプチュアディスク
１３ａはガス放散孔１１ｄの代わりに蒸気洗浄空間１１
ｃに設けることも可能である。

【００２６】なお、図中明示しないが、蒸気洗浄空間１
１ｃおよび真空乾燥室１３にはコンベア装置等の搬送装
置３２が、真空乾燥室１３と装置外部を隔離する側壁お
よび蒸気洗浄空間１１ｃと真空乾燥室１３とを隔離する
側壁には被洗浄物の移動時に搬送装置３２に応答して開
閉するシャッター４４，４１がそれぞれ設けられる。こ
れらのシャッター４１，４４は、例えば一例としてエア
シリンダー４５，４５によって駆動される。詳細な説明
は割愛するが、搬送装置３２は、洗浄室１１内の蒸気洗
浄空間１１ｃ内に被洗浄物を搬入させ、さらに下方に移
動させ、洗浄槽１１ｂにおいて被洗浄物をイソプロピル
アルコールに浸漬させて超音波発生器１１ａによって洗
浄し、再び蒸気洗浄空間１１ｃに引き上げて、蒸気洗浄
した後、被洗浄物を真空乾燥室１３内に移送し、最終的
に装置外へ搬出される。また、電気ヒータ１５が設置さ
れた場合、電気ヒータ１５は温度センサ（図示せず）を
設けて、この温度センサは図外のコントローラに接続さ
れ電気ヒータ１５の発生熱量を制御できる。

【００２７】真空ポンプ１６は、水で気密性を保持する
水封式のベーンポンプから構成され、吸込ポートが真空
乾燥室１３に、吐出ポートが水スクラバ１２に連結し、
また、水補充用ポートが水スクラバ１２に連結する。こ
の真空ポンプ１６は、真空乾燥室１３内から乾燥運転前
に存在する空気、イソプロピルアルコール蒸気および熱
媒体として電気ヒータ１５によって加熱された後に流入
した空気を吸引排気して減圧し、乾燥によって被洗浄物
から蒸発したイソプロピルアルコール蒸気を水で吸収
し、併せて乾燥室１３から滴下する液をも捕捉する。

【００２８】水スクラバ１２は、上部に多数の水噴射ノ
ズル１２ａを、水噴射ノズル１２ａの直下に少量の水を
ためる多数の樋１２ｂを多段状に配置し、下部に水を貯
留する貯水部を有し、また、冷水給水管２０が水の補給
できるように開口し、水噴射ノズル１２ａと貯水部１２
ｃの下部とが水循環ポンプ１８およびラインクーラ１９
を介し水の循環ができるように接続される。上述したよ
うに、水スクラバ１２は、上部にベント管１４が接続し
て大気に開放され、また、洗浄室１１の蒸気洗浄空間１
１ｃがガス放散孔１１ｄから、真空乾燥室１３がラプチ
ュアディスク１３ａを介し、また、真空ポンプ１６の吐
出ポートが連通し、さらに、貯水部１２ｃの下部が水供
給ポンプ２２の吸込ポートに連絡する。ここで多数の水
樋１２ｂは、少量の水をため、落下する水の均一分散を
促し、真空ポンプからの排気ガス中に含まれる残存イソ
プロピルアルコール蒸気を捕捉する効率を上げるために
設けられるとともに、万一雰囲気ガスが着火した場合の
高温燃焼ガスを急冷し、急激な圧力上昇を防止するのに
も役立つ。

【００２９】水循環ポンプ１８は下部に貯留された水を
循環して上部の水噴射ノズルから水滴あるいは水膜状に
噴出させ、ラインクーラ１９は冷水給水管２０および冷
水戻り管２１と接続され、冷水給水管２０から送給され
る冷水を冷媒として循環する水を冷却する。この水スク
ラバ１２は、水噴射ノズルから噴出する水で真空乾燥室
１３等から流入するイソプロピルアルコール蒸気を捕捉
する。また、万一の場合、ガス放散孔１１ｄまたはラプ
チュアディスク１３ａを経て流出する燃焼ガスも水スク
ラバに導かれる。なお、上述したように、この水スクラ
バ１２は、貯水部下部が真空ポンプ１６の水補充用ポー
トと連結し、水を真空ポンプ１６の気密用水と共用す
る。

【００３０】アルコールポンプ１７は吐出ポートが還流
ラインとして蒸留器３０の塔頂部に、同様に、水供給ポ
ンプ２２も吐出ポートが蒸留器３０の塔央部に連絡す
る。蒸留器３０は、向流気液接触塔２４、向流気液接触
塔２４の下部に設けられたリボイラ２６を有する。ま
た、洗浄室１１の蒸気洗浄空間１１ｃの頭部に設けられ
たコンデンサ２５も蒸留器３０を構成している。なお、
コンデンサ２５は、図示のものに限定されるわけではな
く、どこに設けてもよく、例えば向流気液接触塔２４の
上部に直接設けてもよい。

【００３１】向流気液接触塔２４は、上下方向の流路に
充填物を詰め、この流路の上部に上述のアルコールポン
プ１７の吐出ポートが、流路の途中下部側に上述の水供
給ポンプ２２の吐出ポートが連結する。この向流気液接
触塔２４は、アルコールポンプ１７から送られる汚染物
を含んだイソプロピルアルコールを還流液として塔頂
へ、水供給ポンプ２２から送られるイソプロピルアルコ
ール含有水を内部流路に途中（塔央部）へ供給し、清浄
な高濃度イソプロピルアルコールを蒸留塔頂より回収す
るとともに水を塔底より分離する。

【００３２】リボイラ２６は、向流気液接触塔２４から
垂下する汚染物を含む水を貯留する貯留部および貯留部
内の水を加熱するヒータ２６ａを内部に有し、貯留部に
ドレン管２９が接続する。このリボイラ２６は、ヒータ
２６ａにより貯留部内の水を加熱する。

【００３３】これら向流気液接触塔２４およびリボイラ
２６からなる蒸留器３０は、向流気液接触塔２４を下降
する汚染物含有液相とリボイラ２６から上昇する気相が
向流接触して両相間の沸点の違いによって物質移動が発
生するため、向流気液接触塔２４の気相は塔上部ほどイ
ソプロピルアルコール濃度が高くなり、下部ほど液相は
イソプロピルアルコール濃度が低くなり、リボイラ２６
からは水のみを排出できる。注目すべきは、向流気液接
触塔２４内においては、沸点の高い汚染物が降下液によ
り搬送されて下方に移動するため、汚染物をリボイラ２
６に移動させ遂には水とともに選択的に洗浄装置外に排
除できる。

【００３４】この実施例にあっては、正常乾燥運転時は
真空乾燥室１３から蒸気として排出されるイソプロピル
アルコールを真空ポンプ１６に用いる水および水スクラ
バ１２で用いる水で吸収する。したがって、イソプロピ
ルアルコール蒸気の捕捉に冷凍機などの低温熱源を有す
るコンデンサを必要としない。

【００３５】また、この洗浄装置は、水スクラバ１２で
吸収に用いた水および水封式真空ポンプ１６の気密性維
持に用いた水に含まれるイソプロピルアルコールを蒸留
器３０で回収しかつ濃縮して洗浄室１１へ循環する。こ
のため、洗浄装置全体としてイソプロピルアルコールの
完全なクローズドシステムが達成され、イソプロピルア
ルコールの大気中への放散が確実に防止できる。

【００３６】そして、この実施例の洗浄装置は、洗浄室
１１のガス放散孔１１ｄを介して水スクラバ１２と接続
しており、乾燥室１３や洗浄室１１で万一雰囲気ガスが
着火したと仮定しても、燃焼ガスの熱を水スクラバ１２
の水で急冷でき、また、溶剤中の水素原子の燃焼により
発生する水蒸気をも凝縮させることができ、燃焼ガスの
体積を急減させることができる。したがって、燃焼によ
るガス体積の爆発的増大を瞬時に抑制でき、火災や爆発
に至る災害を未然に防止することができる。

【００３７】また、この実施例の洗浄装置は、乾燥室排
気ガス中に存在するイソプロピルアルコールを真空ポン
プ１６に用いる水によって吸収し、最後に水スクラバ１
２において完全に捕捉し、ここで用いた水に溶解あるい
は洗浄槽内の汚染物を含む液体状態のイソプロピルアル
コールを１つの蒸留器３０に集めて清浄で高濃度なイソ
プロピルアルコールを回収し、同時に廃溶剤の排出を伴
わず汚れのみを蒸留によって分離される水とともにリボ
イラ２６から選択的に排出できる。このため廃液の量が
少なく廃液の処理設備も不要となる。特に、蒸留器３０
で回収したイソプロピルアルコールは洗浄室１１に循環
させて再利用するため、新溶剤の補給を最小限にできそ
のランニングコストも低減できる。

【００３８】なお、乾燥室１３には被洗浄物搬出口と搬
入口を兼ねず、図２に示すように別途、被洗浄物搬入口
を持つ搬入室３４を洗浄室１１の蒸気洗浄空間１１ｃの
側部に設けたクリーニングユニットを用いてもよい。こ
の例では、洗浄室１１の蒸気洗浄空間１１ｃと搬入室３
４および真空乾燥室１３とを隔離する、それぞれの側壁
にはそれぞれ隔離シャッター４１が設けられ、搬入室３
４と装置外部を隔離する側壁には搬入口シャッター４２
が設けられ、真空乾燥室１３と装置外部を隔離する側壁
には搬出口シャッター４３が設けられる。これらのシャ
ッター４１，４１，４２，４３は被洗浄物の移送に伴っ
てそれぞれエアシリンダ４５，４５，４５，４５によっ
て開閉される。こうすることにより被洗浄物の搬入、搬
出を別個に操作できる。また、一方の被洗浄物が乾燥中
に、同時に他の被洗浄物を搬入し、洗浄することができ
る。

【００３９】なお、上述した実施例の洗浄溶剤では、可
燃溶剤としてイソプロピルアルコールを例示するが、他
の溶剤、例えばメタノールあるいはエタノール等のアル
コール系溶剤、アセトン等のケトン系溶剤、ヘキサン等
の石油系溶剤等の従来公知の可燃性洗浄溶剤も水より沸
点が低ければ使用可能である。また、可燃性洗浄溶剤中
に一部不燃性物質を含んで使用すること、また溶剤中に
水より沸点が高い物質が一部含まれていても、混合物と
して蒸留塔の塔頂から溶剤として再生されるものであれ
ばこれも本実施例と同様な適用が可能となる。

【００４０】なお、石油系溶剤のように水と相互溶解し
ない場合は、図３に示すように、蒸留塔を用いずに水相
と油相の２相形成させた後、油相を分離し、これを蒸発
させれば清澄な溶剤を回収でき、これを循環利用でき
る。図３に示す洗浄装置は、水と相互溶解しない石油系
可燃溶剤を洗浄溶剤として用いる場合に用いられる洗浄
装置であって、水分離器４６と、溶剤分離器４８と、蒸
発缶５０と、廃溶剤槽５２とを有するセパレータユニッ
トを有する。図３に示す洗浄装置は、セパレータユニッ
トを除いて、図１に示す洗浄装置と同一の構成を有する
ので、その説明は省略する。

【００４１】水分離器４６は、その中央部において洗浄
室の洗浄槽１１ｂの下部と図示しない溶剤ポンプを介し
て接続され、洗浄槽１１ｂ内の汚れた洗浄溶剤を抜き出
し、この汚れた洗浄溶剤を上側の油相（溶剤相）と下側
の水相とに分離させ、上側の油相の溶剤を上部からオー
バーフローさせて蒸発缶５０に流入させ、下側の水相の
水を下部から排出する。排水には洗浄による汚れが含ま
れている。溶剤分離器４８は、その中央部において水ス
クラバ１２の貯水槽１２ｃの下部と図示しない水ポンプ
を介して接続され、貯水槽１２ｃから洗浄溶剤の混じっ
た水を抜き出し、この溶剤を同伴する水を上側の油相
（溶剤相）と下側の水相とに分離させ、上側の油相の溶
剤を上部からオーバーフローさせて蒸発缶５０に流入さ
せるとともに、下側の水相の水は下部から抜き出して、
水スクラバ１２の貯水槽１２ｃに循環させる。

【００４２】蒸発缶５０は、水分離器４６および溶剤分
離器４８から流入する洗浄溶剤（汚れを含む）から、洗
浄溶剤のみを蒸発させるためのもので、洗浄溶剤を貯留
する貯留槽５４と、貯留槽５４の外周部および底部には
熱媒体を入れる熱媒体槽５５と、この熱媒体槽５５中の
熱媒体を加熱する電気ヒータ５６とからなる。貯留槽５
４は、その中央部の下側に水分離器４６からの流入ライ
ンが、その中央部の上側に溶剤分離器４８からの流入ラ
インが接続され、その上部からは蒸発した清浄な洗浄溶
剤蒸発をコンデンサ２５および／または洗浄室１１の蒸
気洗浄空間１１ｃに循環させる循環ラインが接続され、
その底部からは、汚れを高濃度で含有する廃溶剤を廃溶
剤槽５２へ流出させる流出ラインが接続される。廃溶剤
槽５２は、高濃度の汚れを含有する廃溶剤を給水管２０
から戻り管２１へ戻る冷水で冷却して貯留し、冷却後、
底部から廃溶剤として排出する。ここで、水分離器４
６、溶剤分離器４８および廃溶剤槽５２の上部はそれぞ
れベント管１４に接続される。このセパレータユニット
は基本的に以上のように構成される。このように水と相
分離する場合は、蒸留器を必要とせず、溶剤の沸点制限
がなく、水より沸点が高い場合を含め溶剤の選択範囲が
広くできる。

【００４３】また、上述した実施例では、蒸留器の運転
制御についての説明を割愛するが、この蒸留器は連続運
転のみならず、間欠運転を行なわせることも可能であ
る。また、図１、図２および図３に示すいずれの実施例
においても、クリーニングユニット、スクラバユニット
およびセパレータユニットの各ユニットの配置、構成
は、これに限定されず、目的、用途、サイズ、設置場所
等に応じて変更可能なことはもちろんである。例えば、
洗浄室１１と水スクラバ１２との間のガス放散孔１１ｄ
や乾燥室１３と水スクラバ１２との間のラプチャディス
ク１３ａなどをガス放散手段として備えている場合、真
空ポンプ１６などのガス移送機を必ずしも設けなくても
よい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の洗浄装置
によれば洗浄溶剤として水溶性可燃溶剤を用いても水ス
クラバを設け、この水スクラバで乾燥運転時の排気ガス
中の可燃性溶剤蒸気を冷却吸収または冷却液化によって
捕捉するため、装置の雰囲気ガスが万一着火した場合で
も燃焼ガスをガス放散手段によって水スクラバに導き、
燃焼ガスの膨張を抑制して火災や爆発の災害を未然に防
止できる。同時に装置外への溶剤蒸気の漏洩も防止でき
るため、装置周辺での火災の発生原因になることや労働
環境の維持にも有効である。このため従来、可燃性溶剤
を洗浄溶剤として用いることに困難を伴っていたが、本
発明の装置によって安全に可燃性溶剤が利用可能とな
る。

【００４５】そして、この洗浄装置は、乾燥室内のガス
を吸引する移送機を水封式真空ポンプから構成すること
で、真空ポンプ自体にも洗浄溶剤の冷却吸収または冷却
液化によってガスを除去する機能があり、上記効果に加
え、この水封式ポンプを経て水スクラバと連結してお
り、万一燃焼が発生しても、そのガスを急冷して安全を
確保することができる。

【００４６】また、本発明の洗浄装置によれば、洗浄槽
から排出する汚染物を含んだ可燃洗浄溶剤および水スク
ラバで回収された洗浄溶剤を蒸留分離するため、効果的
な水の分離、溶剤の回収、汚染物の除去ができる。ま
た、水と相互溶解しない溶剤の場合は、溶剤液相を分離
して蒸発させ溶剤の回収、汚染物の除去ができる。この
ように溶剤を循環再利用し、溶剤補給費用を最小限にし
てランニングコストも低減することができる。さらに、
この洗浄装置では、特に溶剤の沸点が水の沸点より低い
場合、分離器として蒸留器を利用でき、乾燥室から発生
する排ガス中の洗浄溶剤蒸気を水スクラバで捕捉し、蒸
留器で汚染物を選択的に除去し、廃溶剤を発生させない
ため、上記効果に加え、簡単な設備で全体を完全なクロ
ーズドシステムに構成できる。

【００４７】なお、乾燥室とは別に被洗浄物の搬入室を
有する洗浄装置では上記効果に加え、被洗浄物の乾燥と
洗浄を同時に行うことができるという効果も有する。

【００４８】またさらに、本発明の洗浄装置によれば、
万一の燃焼発生時に開放されるガス放散孔またはラプチ
ュアディスクを乾燥室あるいは洗浄室に設け、万一の場
合、燃焼ガスを水スクラバに放出させ発生する燃焼ガス
を水スクラバの水で冷却するため、燃焼ガスを急速に冷
却してその体積の急激な増大を防止するため、火災や爆
発等の災害への進行を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる洗浄装置の一実施例の模式構
成図である。

【図２】本発明にかかる洗浄装置の別の実施例の模式
構成図である。

【図３】本発明にかかる洗浄装置の別の実施例の模式
構成図である。

【符号の説明】

１１洗浄室１１ａ超音波発生器１１ｂ洗浄槽１１ｃ蒸気洗浄空間１１ｄガス放散孔１２水スクラバ１２ｃ貯水槽１３真空乾燥室１３ａラプチュアディスク１４ベント管１６水封式真空ポンプ１７アルコールポンプ１８水循環ポンプ１９ラインクーラ２０給水管２１戻り管２４向流気液接触塔２５コンデンサ２６リボイラ２９ドレン管３０蒸留器３２搬送装置３４搬入室４１隔離シャッター４２搬入口シャッター４３搬出口シャッター４４搬入出口シャッター４５エアシリンダー４６水分離器４８溶剤分離器５０蒸発缶５２廃溶剤槽５４貯留槽５５熱媒体槽５６電気ヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可燃溶剤を用いる洗浄槽を含む洗浄室と、
この洗浄室と隔離可能な乾燥室とを有する洗浄装置であ
って、この洗浄装置の洗浄槽および／または乾燥室から排出さ
れる可燃溶剤蒸気を除去可能な水スクラバと、万一前記洗浄室内または乾燥室内で着火が発生した場合
に燃焼ガスを前記水スクラバに導くガス放散手段と、前記水スクラバ底部から排出される可燃溶剤および水か
ら可燃溶剤を分離回収する分離器と、この分離器によって回収された可燃溶剤を前記洗浄室に
循環する手段とを備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】請求項１に記載の洗浄装置であって、前記
洗浄室と隔離可能な被洗浄物の搬入室と、この搬入室中
のガスを排出して、前記水スクラバに導く手段とを有す
ることを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の洗浄装置であっ
て、前記乾燥室から排気される排気ガスを前記水スクラ
バに導く移送機として、前記水スクラバから供給される
水によって気密を保持する水封式真空ポンプを用い、前
記乾燥室を排気し、乾燥室からの排気ガス中の可燃溶剤
蒸気およびこの乾燥室から滴下する可燃溶剤液をここで
気密保持に用いる水で捕捉し、さらにここで用いた可燃
溶剤を同伴する水と共に前記水封式真空ポンプからの残
存可燃溶剤蒸気を含む非凝縮排気ガスを前記水スクラバ
に流入させることを特徴とする洗浄装置。
【請求項４】前記分離器は、可燃溶剤の沸点が水の沸点
より低い場合、コンデンサ、向流気液接触塔およびリボ
イラを備えた蒸留器として構成され、前記洗浄室にて洗
浄の結果被洗浄物から除去された汚染物を含有する可燃
溶剤を前記向流気液接触塔の塔頂部に蒸留操作のための
還流液として供給するとともに、前記水スクラバ底部か
ら排出される可燃溶剤および水を前記向流気液接触塔の
塔央部に供給して蒸留を行い、可燃溶剤と水とを分離
し、かつ汚染物を、分離された水とともに前記リボイラ
から洗浄装置外に排出させると同時に前記コンデンサか
ら汚染物が分離され清澄となった可燃溶剤を回収し、こ
れを洗浄溶剤としてくり返し用いることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項５】前記洗浄室は、前記蒸留器の塔頂から排出
される可燃溶剤蒸気の一部または全量を一旦前記洗浄室
を経由させて、被洗浄物の蒸気洗浄を併せて行い、その
後蒸気をコンデンサーに導き、凝縮させることを特徴と
する請求項４に記載の洗浄装置。
【請求項６】前記ガス放散手段は、万一装置内での引火
に備えて、発生する燃焼ガスの圧力によって開放される
ガス放散孔またはラプチュアディスクのいずれかが洗浄
室、乾燥室および搬入室に設けられ、このガス放散孔ま
たはラプチュアディスクは前記水スクラバに接続され、
放散燃焼ガスは水と直接接触し急冷されることを特徴と
する請求項１〜５のいずれかに記載の洗浄装置。