KR101897948B1 - 용매 분리 장치 및 열처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는, 배기 발생 장치로부터 배출되는 가열에 의해서 기화된 용매를 포함하는 배기 분위기로부터의 용매 제거에 있어서, 기화된 용매가 용매를 포집하기 위한 전극을 빠져나가는 일 없이, 확실하게 전극으로 유도되어, 효율적으로 배기 분위기를 정화하는 용매 분리 장치를 제공하는 것이다. 해결 수단으로서, 원형 통형상의 용매 분리부(13)의 하우징의 제 1 벽면(26a)에 전극(20)을 배치하고, 팬(23)에 의해 배기 분위기(17) 중의 기화된 용매(22)를 전극(20)으로 확실하게 유도하고, 전극(20)의 전계(21)에 의해 용매(22)를 전극(20)에 끌어당긴 채로, 이러한 용매를 주변의 일부의 배기 분위기와 함께 분리 장치 외부로 배출한다.

Description

용매 분리 장치 및 열처리 장치{SOLVENT SEPARATING APPARATUS AND HEAT TREATMENT APPARATUS}
본 발명은 기화된 용매를 포함하는 기체로부터 용매를 제거하여 정화하는 용매 분리 장치에 관한 것이다.
최근, 다양한 공업 제품 혹은 가전의 조립 제조 공정, 또는 그들 제품의 구성 부품이 되는 각종 전자 부품, 각종의 전지, 혹은 기판 등의 디바이스 제조 공정에 있어서도, 각종의 기능을 가진 페이스트 형상의 재료를 도포한 후, 각종 열처리 장치에 의해서 가열 처리가 실행되고 있다. 여기서, 각종 열처리 장치란, 예를 들어 건조로, 소성로, 큐어로(cure furnace), 혹은 전자 부품의 실장 공정 등에서 납땜에 사용되는 리플로우로(reflow furnace) 등이다. 각각의 페이스트 형상의 재료에는, 최종적으로 제품에 필요하게 되는 고형분 등에 부가하여, 그들을 각종의 기판 또는 기재 등에 도공(塗工)하기 위해서, 각각의 목적 또는 필요에 따라서, 물 또는 유기 용제 등의 각종의 용제가 혼입되어 점도 조정 또는 성능 조정이 실시되고 있다.
그들 용매는, 열처리 장치에 있어서의 가열 공정에서, 기화 및 탈매(脫媒)의 공정을 거쳐서, 페이스트 형상의 재료로 장치 내로 방출된다. 이것에 의해, 연속적으로 가열 처리가 이루어지는 경우에는, 장치 내에 용매가 연속적으로 기화되어 방출되며, 그 결과, 장치 내 분위기에 있어서의 용매 농도가 상승하여, 다양한 문제로 이어질 가능성이 있다. 예를 들면, 장치 내 분위기 중의 용매 농도가 높아짐에 따라서, 장치 내 온도에서의 분위기 중에 존재 가능한 용매의 양이 포화 상태에 가까워지는 것에 의해, 열처리 대상물의 건조가 곤란하게 되거나, 또는 폭발성을 갖는 용매인 경우는, 포화 증기압까지 도달하지 않더라도, 기화 용매 농도의 폭발 한계를 초과하여 버릴 가능성도 있다. 그 때문에, 장치 외부로부터 외기를 장치 내에 정기적 또는 연속적으로 공급하거나 질소 가스 또는 기타 분위기(분위기 가스)가 필요한 경우에는, 그들 분위기를 장치 외부로부터 공급할 필요가 있다. 또한, 동시에, 용매 농도가 상승한 장치 내의 분위기를 장치 외부로 방출하는 수단이 채용된다.
도 7은 분위기의 공급과 배기를 설명하는 도면이다. 송풍 블로어(2)에 의해 외기를 열처리 장치(101)의 내부에 공급한다. 열처리 장치(101) 내에서 기화되는 용매를 포함한 열처리 장치(101) 내의 분위기의 일부를, 배기 블로어(3)에 의해 장치 외부로 배출한다. 배기에 포함되고 또한 기화된 용매, 특히 수증기의 제거 방식은, 예를 들어 특허문헌 1의 방식이 알려져 있다.
도 8은 특허문헌 1의 설명도이다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 구성은 이하와 같은 구성이다. 대전 전극(4)과 흡착 전극(5)은 각각 제 1 회전축(7)과 제 2 회전축(8)을 중심으로 회전하도록 되어 있으며, 제 1 회전축(7)과 제 2 회전축(8)은 각각 제 1 구동 전달 벨트(9)와 제 2 구동 전달 벨트(10)를 거쳐서 구동 모터(6)에 연통하고 있다. 이러한 구동 모터(6)의 구동에 의해 대전 전극(4)과 흡착 전극(5)은 회전하지만, 이때, 대전 전극(4)과 흡착 전극(5)과 배기(117)의 접촉 면적이 커지도록, 대전 전극(4)에는 관통 구멍(4a)이 배치되고, 또한 흡착 전극(5)에는 관통 구멍(5a)이 배치되어 있다. 특허문헌 1의 방식에서는, 공급되는 배기(117) 중의 용매가 기화되어 있는 경우에, 냉각해서 액화 응집하는 것이 아니라, 배기 유로의 상류측에서 기화된 용매가, 회전하는 대전 전극(4)에 접촉하는 것에 의해 대전되고, 유로의 하류측의 흡착 전극(5)의 방향으로 이동한다. 그래서, 기화된 용매가, 대전되어 있는 용매의 극성과는 반대의 극성의 전하를 가지며 또한 회전하고 있는 흡착 전극(5)에 유인되어, 용매가 흡착 전극(5)에 흡착된다. 이러한 흡착 전극(5)에 흡착된 용매는 흡착 전극(5)의 원심력에 의해 물방울 회수기(11)에 회수된다.
일본 특허 공개 제 2006-87972 호 공보
그렇지만, 상기 특허문헌 1의 구성에서는, 흡착 전극(5)이 배기 유로를 폐색하도록 설치되어 있기 때문에, 기체를 통과시키기 위한 복수의 관통 구멍(5a)을 흡착 전극(5)에 마련해야만 하며, 게다가, 흡착 전극(5)과 유로 벽면 사이에 간극이 있기 때문에, 그 간극 또는 관통 구멍(5a)으로부터 용매를 포함한 기체가 빠져나가, 용매가 제거되지 않고 흡착 전극의 하류측으로 배출되어 버린다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여, 용매를 포함한 기체가 전극을 빠져나가는 일 없이, 기화된 용매가 전극에 유인되면서 제거되는 용매 분리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 하나의 태양에 따른 용매 분리 장치는, 극성을 갖고 또한 기화된 용매를 포함한 기체로부터 상기 용매를 분리하는 장치로서,
원형 통형상 구조의 만곡된 내벽면을 갖는 하우징과,
상기 하우징의 상기 만곡된 내벽면에 전극과,
상기 하우징의 축방향의 한쪽 단부에 배치되고 상기 기체를 축방향으로부터 회전방향으로 흐르도록 유도하여 상기 하우징 내에 송입하는 회전 구동부와,
상기 하우징의 상기 축방향의 다른쪽 단부에, 상기 회전 구동부와는 반대측에서 2개로 분기된 제 1 및 제 2 배기 유로를 갖고,
상기 제 2 배기 유로는 상기 전극을 따라서 연장되도록 배치하며,
상기 전극에 전계를 인가하여, 상기 기체에 포함되는 상기 용매를 상기 전극 근방에 모은 상태에서, 모은 상기 용매를 포함하는 기체를, 상기 용매를 포함하지 않는 기체로부터 분리하여, 상기 전극을 배치한 상기 제 2 배기 유로로부터 배출하는 동시에, 상기 용매를 포함하지 않는 기체를 상기 제 1 배기 유로로부터 배출하는, 용매 분리 장치를 제공한다.
이상과 같이, 본 발명의 상기 태양의 용매 분리 장치에 의하면, 열처리 장치 등의 배기 발생 장치로부터 배출되는 기화된 용매를 포함하는 배기 분위기로부터의 용매 제거에 있어서, 유로를 폐색하도록 전극을 배치하는 것이 아니라, 용매를 포함한 기체를 유로의 외주에 배치한 전극 방향으로 흐르도록 유도하고, 또한 전극을 따라서 흐르도록 제어한다. 그렇게 함으로써, 용매를 포함한 기체가 전극을 빠져나가는 일 없이, 외측 벽면의 전극에 접촉함으로써, 배기 분위기로부터, 용매를 포함한 기체를 분리하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 용매 분리를 실시 가능한 용매 분리부를 포함하는 용매 분리 장치의 설명도,
도 2는 물의 분자 구조의 확대 설명도,
도 3a는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 용매 분리부의 설명도,
도 3b는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 용매 분리부의 설명도,
도 4a는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 용매 분리부의 설명도,
도 4b는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 용매 분리부의 제 1 벽면의 테이퍼 각도의 확대 설명도,
도 4c는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 용매 분리부의 테이퍼 각도의 확대 설명도,
도 5a는 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 용매 분리부의 설명도,
도 5b는 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 용매 분리부의 설명도,
도 5c는 칸막이를 마련한 팬의 사시도,
도 6a는 본 발명의 제 4 실시형태에 있어서의 용매 분리부의 설명도,
도 6b는 도 6a의 전극의 설명도,
도 7은 종래의 분위기의 공급과 배기를 설명하는 설명도,
도 8은 종래의 배기 정화 장치의 설명도.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
(제 1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 용매 분리를 실시 가능한 용매 분리 장치(31)의 설명도이다. 용매 분리 장치(31)는, 배기 발생 장치의 일 예로서의 열처리 장치(1)에 연결되고, 팬(23)과, 배기 덕트(12)와, 용매 분리부(13)와, 제 1 배기 덕트(14)와, 제 2 배기 덕트(15)와, 배기 블로어(16)를 구비하고 있다.
열처리 장치(1)는, 예를 들어 소성로, 건조로, 큐어로, 또는 리플로우로 등, 가열 처리를 실행하는 노이다. 이러한 가열 처리에서는, 가열 대상의 각종 재료 또는 부재에 따른 가열을 실시하고, 가열에 의해 열처리 장치(1) 내의 분위기(기체) 중에 용매(22)가 기화된다. 기화된 용매(22)를 포함하는 열처리 장치 내 분위기의 일부는 열처리 장치(1)에 연통하여 배치되어 있는 배기 덕트(12)로 인도된다.
배기 덕트(12)의 하류측에는, 용매 분리부(13)가 연통하도록 접속되어 있다. 이러한 용매 분리부(13) 내에는, 열처리 장치(1)로부터 배기 덕트(12)를 거쳐서, 팬(23)에 의해서 배기 분위기(17)를 송입한다. 팬(23)은 배기 덕트(12)와 용매 분리부(13)를 접속하는 용매 분리부(13) 내에 배치되어 있다. 이러한 팬(23)이란, 기체를, 팬(23)의 회전 날개의 축방향으로부터 회전방향으로 흐르도록 유도하는 회전 구동부인 것을 말한다. 그리고, 상세하게는 후술하는 바와 같이, 배기 분위기(17) 중의 극성을 가지며 또한 기화된 용매(22)의 기체 분자가, 전계의 영향에 의한 정전 유인에 의해, 배기 분위기(17) 중의 용매 이외의 기체 분자로부터 분리된다. 그 결과, 용매(22)를 포함하지 않는 부분의 제 1 배기 분위기(18)와, 용매(22)를 포함하는 부분의 제 2 배기 분위기(19)로 분리되어, 배기 분위기 중에서 용매 농도의 편향이 발생한다. 여기서, 정전 유인이란, 플러스 전하로 대전된 물질은 마이너스 전하에 끌어당겨지며, 마이너스 전하로 대전된 물질은 플러스 전하에 끌어당겨지는 것을 말한다.
이와 같이 용매 분리부(13)에서 서로 분리된, 용매(22)를 포함하지 않는 부분의 제 1 배기 분위기(18)와, 용매(22)를 포함하는 부분의 제 2 배기 분위기(19)를, 용매 분리부(13)에 연통하는 별도의 제 1 배기 덕트(14)와 제 2 배기 덕트(15)로 각각 인도한다. 용매(22)를 포함하지 않는 제 1 배기 분위기(18)는 팬(23)에 의한 압력에 의해 제 1 배기 덕트(14)를 거쳐서 용매 분리부(13) 외부로 배출된다. 한편, 용매(22)를 포함하는 제 2 배기 분위기(19)에 대해서는, 제 2 배기 덕트(15)를 거쳐서, 배기 블로어(16)에 의해서 용매 분리부(13) 외부로 배출된다. 또한, 배기 블로어(16)의 능력은, 팬(23)에 대하여, 용매 분리부(13) 내부가 정압이 되도록 조정되어 있다.
여기서, 도 2에 물의 분자 구조를 나타낸다. 도 2와 같이, 물에 대해서는, 그 분자 구조의 관계에서 극성을 갖기 때문에, 전기적으로 편향이 있다. 이것은, 에탄올 등의 다른 용매에 대해서도 마찬가지이다. 일반적으로 용매로서 사용되는 물질에 대해서는, 분자 구조의 관계에서 이와 같이 극성을 가짐으로써, 다른 물질을 용이하게 용융할 수 있는 성질을 가지므로, 용매로서 이용되고 있다. 즉, 용매로서 사용되는 물질의 대부분은 극성을 갖고 있다고 말할 수 있다. 이러한 극성을 갖는 물질의 분자가 전계 중에 놓인 경우에, 이러한 전계를 발생시키는 전극이 플러스극인 경우에도 마이너스극인 경우에도, 상기 분자는 정전 유인에 의해서 전극에 끌어당겨진다. 이것은, 전극이 플러스 전하인 경우는 물 분자의 마이너스로 편향된 측이, 전극이 마이너스 전하인 경우는 물 분자의 플러스로 편향된 측이, 각각 정전 유인으로 끌어당겨지는 것에 의한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 용매 분리 방법의 설명도이다. 열처리 장치(1)로부터 배출되어 용매 분리부(13) 내에 공급된 배기 분위기(17)에 포함되는 극성을 갖는 용매(22)를 용매 분리부(13) 내에서 분리시키는 기능에 대하여 설명한다. 용매 분리부(13)는, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 원형 통형상 부재(25)와, 팬(23)과, 전극(20)과, 전압 인가 장치(24)와, 용매 분리부(13)의 출구의 일부인 출구 덕트(27)와, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 출구 덕트(27)와 연결되어 있는 제 1 배기 덕트(14)와, 제 2 배기 덕트(15)를 구비하고 있다. 원형 통형상 부재(25)는 원형 통형상 구조의 만곡된 내벽면을 내부에 갖는 하우징의 일 예로서 기능한다. 제 1 배기 덕트(14)와 제 2 배기 덕트(15)는 제 1 및 제 2 배기 유로로서 각각 기능한다.
우선, 예를 들면, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 용매 분리부(13)의 원형 통형상 부재(25)의 내부에는, 팬(23)을, 원형 통형상 부재(25) 내의 중앙 하단에 마련하고 있다. 팬(23)은, 배기 분위기(기체)(17)를, 원형 통형상 부재(25)의 외주 부분의 만곡된 내벽면인 제 1 벽면(26a)의 표면을 따르는 방향으로 흘린다. 또한, 원형 통형상 부재(25) 내의 중앙 하단의 팬(23)의 반대측의 상단에는, 제 1 배기 덕트(14) 및 제 2 배기 덕트(15)로 연결되는 출구 덕트(27)를 설치한다. 이러한 원형 통형상 부재(25)의 제 1 벽면(26a)의 전면에는, 전극(20)을 제 1 벽면(26a)의 내부 또는 외부에 마련하고, 전압 인가 장치(24)로부터 전압을 인가 가능하게 하고 있다. 인가되는 전압의 크기는, 용매(22)의 농도, 전극(20)의 배치 길이, 배기 분위기(17)의 유속, 또는 원형 통형상 부재(25)의 크기 등을 고려하여, 적절하게 결정된다. 예를 들면, 용매(22)의 예로서는 물 또는 에탄올 등이며, 인가하는 전압의 예로서는 3 내지 8kV이다. 또한, 제 1 벽면에 상대하는 중심축측의 원통형상의 만곡된 제 2 벽면(26b)에 대해서는, 전극(20)과는 절연하고, 어스에 접속하여 둔다.
또한, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 용매 분리부(13)의 상단의 출구측의 일부인 출구 덕트(27)에는, 제 1 벽면(26a)을 따라서 제 2 배기 덕트(15)를 마련하여, 전극(20)의 근방에 집중된 용매(22)를 포함하는 제 2 배기 분위기(19)를, 제 2 배기 덕트(15)로부터 용매 분리부(13)의 외부로 배출 가능하게 하고 있다. 또한, 제 2 배기 덕트(15)의 내측에, 출구 덕트(27)의 직진 방향을 따라서 제 1 배기 덕트(14)를 마련하여, 남은 배기 분위기, 즉 용매(22)를 포함하지 않는 제 1 배기 분위기(18)를, 제 1 배기 덕트(14)로부터 용매 분리부(13)의 외부로 배출 가능하게 하고 있다. 제 2 배기 덕트(15)와 제 1 배기 덕트(14) 사이에는 칸막이 벽(40)이 배치되어 있다. 따라서, 용매 분리부(13)의 출구측을, 제 1 배기 덕트(14)와 제 2 배기 덕트(15)로 분기하도록 구성하고 있다. 또한, 전극(20)은 제 1 벽면(26a)으로부터 제 2 배기 덕트(15)의 벽면의 적어도 분기 부분까지 마련되어 있다.
이와 같이 구성하여 전압 인가 장치(24)로부터 전극(20)에 전압을 인가하는 것에 의해, 제 2 벽면(26b)과, 제 2 벽면(26b)에 대향하는 제 1 벽면(26a)에 배치되어 있는 전극(20) 사이에 전위차가 생겨, 용매 분리부(13) 내에 전계(21)가 발생한다. 전계(21)는 배기 분위기(17)가 흐르는 방향(17a)과 직교하는 방향으로 발생한다.
이러한 상태에서, 팬(23)에 의해, 배기 분위기(17)가 열처리 장치(1)로부터 용매 분리부(13) 내에 송입된다. 송입된 배기 분위기(17)는, 팬(23)에 의해, 팬(23)의 축방향으로부터 회전방향으로[원형 통형상 부재(25)의 축방향으로부터 둘레방향으로] 흐르도록 유도한다. 그러면, 배기 분위기(17)는, 원형 통형상 부재(25) 내에서, 제 1 벽면(26a)의 표면을 따른 방향으로 나선 형상으로 선회하면서 상승한다. 이때, 분자 구조에서 극성을 가지는 용매(22)는, 전계(21)의 영향 영역 내(전극 근방의 영역)에 도달하면, 정전 유인에 의해서 일방향으로, 구체적으로는, 도 3a에서는 전극(20)의 방향으로 유인된다. 배기 분위기(17) 중에 포함되어 있는, 기화되어 있는 용매(22)의 분자 각각이, 마찬가지로, 전극(20)측에 정전 유인에 의해서 끌어당겨진다. 결과적으로, 소요 경로 길이를 지나서, 배기 분위기(17)는, 그 중에 포함되는 용매(22)를 전극(20) 근방의 일정 영역 내에 모인 그대로, 제 1 배기 덕트(14) 및 제 2 배기 덕트(15)에 연결되는 출구 덕트(27)로 들어간다. 소요 경로 길이의 예로서는, 효과를 발휘하기 위해서는, 적어도 50㎝ 정도이면 좋다. 대전된 입자는, 전계의 힘으로 수 ㎳의 시간 내에 포집할 수 있기 때문에, 장치 내의 유속을 10m/s로 하고, 포집 시간을 10㎳로 하면, 10m/s×10㎳=10㎝ 정도 이상의 길이가 있으면, 포집 가능하다. 또한, 전계 강도의 편차 등을 고려하면, 소요 경로 길이로서, 적어도 50㎝ 정도이면 충분하다고 여겨진다. 출구 덕트(27)로 들어간 배기 분위기(17) 중, 전극(20)의 근방에 집중된 용매(22)를 포함하는 제 2 배기 분위기(19)는 제 2 배기 덕트(15)로부터 용매 분리부(13)의 외부로 배출된다. 한편, 전극(20)으로부터 멀어지고 또한 용매(22)를 포함하지 않는 제 1 배기 분위기(18)는 제 1 배기 덕트(14)로부터 용매 분리부(13)의 외부로 배출된다.
상기 제 1 실시형태에 따른 용매 분리 장치에 의하면, 유로를 폐색하도록 전극을 배치하는 것이 아니라, 용매(22)를 포함한 배기 분위기(17)를 유로의 외주에 배치한 전극(20)의 방향으로 유도하며, 또한 전극(20)을 따라서 흐르도록 제어하는 것에 의해, 용매(22)를 포함한 기체가 전극을 빠져나가는 일 없이, 기화된 용매(22)가 전극(20)에 유인되면서 제거될 수 있다. 따라서, 열처리 장치(1)로부터 배출되는 배기 분위기(17)에 포함되는 기화된 용매(22)를 제거하는 경우에 있어서도, 용매(22)를 포함한 기체가 전극(20)을 빠져나가는 일 없이, 외측 벽면의 전극(20)에 접촉하는 것에 의해, 배기 분위기(17)로부터, 용매(22)를 포함한 기체를 분리하는 것이 가능해진다.
(제 2 실시형태)
도 4a는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 용매 분리 장치의 설명도이다. 제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태의 용매 분리부(13)를 대신하여, 제 1 벽면(26a) 및 제 2 벽면(26b) 및 전극(20)이, 팬(23) 설치측 단부(하단부)로부터 반대측 단부(상단부)를 향하여 직경이 커지는 테이퍼 형상의 구조를 갖는 원추대 통형상 부재(25B)로 구성된 용매 분리부(13B)를 배치하고 있다. 바꾸어 말하면, 원추대 통형상 부재(25B) 및 전극(20)은, 배기 분위기(17)의 입구측 단부로부터 출구측 단부를 향하여 직경이 커지는 테이퍼 형상의 구조를 각각 갖고 있다. 원추대 통형상은 원형 통형상 구조의 일 예이다.
용매 분리부(13B)는, 제 1 벽면(26a)이 배기 분위기(17)의 유속 벡터에 대해서 비스듬하게 각도를 주는 것에 의해, 제 1 벽면(26a)에 충돌한 배기 분위기(17)를 용매 분리부(13B)의 제 1 배기 덕트(14) 및 제 2 배기 덕트(15)의 방향으로 빠져나가게 할 수 있다. 그에 의해, 팬(23)으로부터 유입해오는 용매(22)를 포함한 배기 분위기(17)가, 제 1 벽면(26a)에 미치는 압력을 저감하고, 배기 분위기(17)의 제 1 벽면(26a)으로부터의 되튐을 억제하면서, 제 1 배기 덕트(14) 및 제 2 배기 덕트(15)로 유도하는 것이 가능해진다.
또한, 제 1 벽면(26a)의 테이퍼의 각도는, 배기 분위기(17)의 유속, 또는 원형 통형상 부재(25)의 크기 등을 고려하여, 적절하게 결정된다. 제 1 벽면(26a)의 테이퍼의 각도(θ)의 범위에 대하여 설명한다. 일 예로서는, 도 4b 및 도 4c에 도시하는 바와 같이, 팬(23)으로부터 횡방향으로 취출된 직후의 배기 분위기(17)의 유속 벡터(17B)와 제 1 벽면(26a)이 이루는 각도(θ)가 90°보다 큰 각도이면, 제 1 벽면(26a)에 충돌 후의 기체 입자의 유속 벡터가, 배기 덕트(14, 15)가 있는 상방을 향하기 때문에, 되튐에 의한 기체 입자끼리의 충돌을 완화시킬 수 있어, 용매 입자의 제 1 벽면(26a)으로부터의 되튐 압력을 완화시킬 수 있다. 한편, 상기 각도(θ)가 135°보다 큰 경우, 일부의 용매(22)가 제 1 벽면(26a)에 접근하는 일 없이 배기 덕트(14, 15)에 도달해 버려, 용매(22)의 포집 효율이 저하될 가능성이 있다. 그리고, 각도(θ)가 클수록, 그와 같은 용매(22)의 비율이 증대되는 경향이 있다. 따라서, 제 1 벽면(26a)의 테이퍼의 각도(θ)는 90°보다 크고 135° 이하인 것이 바람직하다. 제 2 실시형태에서도, 제 1 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(제 3 실시형태)
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 용매 분리 장치의 설명도이다. 제 3 실시형태에서는, 제 1 실시형태의 용매 분리부(13)를 대신하여 용매 분리부(13C)를 배치하고 있다. 용매 분리부(13C)는, 용매 분리부(13)에 있어서, 제 1 배기 덕트(14)와 제 2 배기 덕트(15)를, 원형 통형상 부재(25)의 상부, 예를 들어 상단측에 배치된 칸막이부의 일 예로서의 칸막이통(41)에 의해, 원형 통형상 부재(25)의 중심축측과 외주측으로 분기시키고 있다. 그리고, 원형 통형상 부재(25)의 외주 부분의 내벽인 제 1 벽면(26a)에 전극(20)을 설치하고, 그 전극(20)을 외주측의 제 2 배기 덕트(15)까지 연장시키고 있다. 칸막이통(41)은, 원형 통형상 부재(25)의 축방향 전체 길이의 반 정도이고 또한 상단측에 배치되며, 칸막이통(41)이 없는 부분에는, 배기 분위기(17)로부터, 용매(22)를 포함하는 제 2 배기 분위기(19)를 분리하도록 하고 있다.
팬(23)으로부터 원형 통형상 부재(25) 내로 유입되어 온 배기 분위기(17)는, 팬(23)의 원심력에 의해 제 1 벽면(26a)측으로 둘레방향으로 흐르도록 유도된다. 제 1 벽면(26a)에 설치한 전극(20)의 전계(21)에 의해, 배기 분위기(17) 중의 용매(22)는 제 1 벽면(26a)의 근방에 모인다. 제 1 벽면(26a)의 근방에 모인 용매(22)를 포함하는 제 2 배기 분위기(19)는 칸막이통(41)의 외주측의 제 2 배기 덕트(15)로부터 용매 분리부(13C)의 외부로 배출된다. 그리고, 남은 배기 분위기, 즉 용매(22)를 포함하지 않는 제 1 배기 분위기(18)는 칸막이통(41)의 중심축측의 제 1 배기 덕트(14)로부터 용매 분리부(13)의 외부로 배출된다.
또한, 전극(20)은, 제 1 벽면(26a)에 있어서, 칸막이통(41)에 의한 제 2 배기 덕트(15)의 적어도 분기 부분까지 마련되어 있다.
또한, 도 5c와 같이, 팬(23)의 흡인구(23a)의 반대측에 있는 원형 칸막이판(28)의 직경을 팬(23)의 직경보다 크게 하는 것에 의해, 팬(23)으로부터 원형 통형상 부재(25) 내로 유입되어 오는 배기 분위기(17)에 포함되는 용매(22)가, 원형 칸막이판(28)에 의해 강제적으로 전극(20)에 접근하게 된다. 그 결과, 배기 분위기(17)에 포함되는 용매(22)가, 전극(20)에 접근하는 일 없이 중심축측의 제 1 배기 덕트(14)로 흐르는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
제 3 실시형태의 경우, 제 1 실시형태의 작용 효과에 부가하여, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에 비하여, 제 1 배기 덕트(14) 및 제 2 배기 덕트(15)의 면적을 크게 할 수 있으므로, 용매 분리 장치에 의한 압력 손실을 경감시킬 수 있다.
(제 4 실시형태)
도 6a는 본 발명의 제 4 실시형태에 있어서의 용매 분리 장치의 설명도이다. 제 4 실시형태에서는, 제 1 실시형태의 용매 분리부(13)를 대신하여 용매 분리부(13D)를 배치하고 있다. 용매 분리부(13D)는, 도 6a와 같이, 원형 통형상 부재(25D)의 외주 부분의 벽면이 복수의 홈(29)을 파낸 형상으로 되어 있다. 그 홈(29)은 원형 통형상 부재(25D)의 하단으로부터 제 2 배기 덕트(15)로 연장되도록 배치되어 있다. 도 6b는 도 6a의 외주 부분의 벽면을 확대한 것으로서, 그 홈(29)의 형상에 맞추어, 홈(29)의 횡방향을 따른 평면 및 홈(29)의 가장 외측(내부에서 보아 바닥측)의 상하방향을 따른 벽면 내에 전극(20)이 각각 설치되어 있다. 팬(23)으로부터 유입되어 온 배기 분위기(17)에 포함되는 용매(22)는, 팬(23)의 원심력에 의해 홈(29)의 내부로 유도되고, 전극(20)의 전계(21)에 의해 홈(29) 내에 포집되면서, 제 2 배기 덕트(15)로 흐른다. 복수의 홈(29)을 파낸 형상의 전극(20)을 마련하고 있으므로, 전극(20)에 의해 인가되는 전계(21)는, 도 6b에 도시하는 바와 같이, 상하방향 및 직경방향의 3방향으로부터 용매(22)에 대하여 부가하게 되며, 용매(22)가 전극(20)으로부터 멀어지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 홈(29)의 폭과 깊이는 배기 분위기(17)의 유속, 또는 원형 통형상 부재(25)의 크기 등을 고려하여 적절하게 결정된다. 전극이 홈의 상하방향에 없는 경우에도, 벽면을 따른 용매를 포함한 기체를 유도하는데 효과가 있지만, 전극이 홈의 상하방향에 있는 경우, 전계의 영향이 미치는 범위가 넓어지므로 더욱 좋다.
제 1 실시형태의 작용 효과에 부가하여, 이와 같이, 복수의 홈(29)을 파낸 형상의 전극(20)을 마련하여, 전계(21)를 상하방향 및 직경방향의 3방향으로부터 가하는 것에 의해, 용매(22)가 전극(20)으로부터 멀어지는 것을 억제할 수 있어, 용매(22)를 전극(20)의 근방에 남기면서 제 2 배기 덕트(15)로 유도하는 것에 의해, 용매(22)의 분리 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 여러 가지 실시형태 또는 변형예 중 임의의 실시형태 또는 변형예를 적절하게 조합하는 것에 의해, 각각이 갖는 효과를 발휘하도록 할 수 있다. 또한, 실시형태끼리의 조합 또는 실시예끼리의 조합 또는 실시형태와 실시예의 조합이 가능한 동시에, 다른 실시형태 또는 실시예 중의 특징끼리의 조합도 가능하다.
(산업상 이용가능성)
본 발명의 용매 분리 장치는, 용매를 포함한 기체가 전극을 빠져나가는 일 없이, 배기 분위기에 포함되는 용매를 효율적으로 분리할 수 있기 때문에, 분위기 사용량이 적은 용매 분리 장치로서, 공업 제품 또는 가전 제품의 제조 공정 또는 각종 전자 부품의 제조 공정에 있어서의 건조로, 소성로, 큐어로, 또는 리플로우로 등의 각종 열처리를 실시하는 열처리 장치 등의 배기 발생 장치에 적용할 수 있다.
1 : 열처리 장치 2 : 송풍 블로어
3 : 배기 블로어 4 : 대전 전극
4a : 관통 구멍 5 : 흡착 전극
5a : 관통 구멍 6 : 구동 모터
7 : 제 1 회전축 8 : 제 2 회전축
9 : 제 1 구동 전달 벨트 10 : 제 2 구동 전달 벨트
11 : 물방울 회수기 12 : 배기 덕트
13, 13B, 13C, 13D : 용매 분리부
14 : 제 1 배기 덕트 15 : 제 2 배기 덕트
16 : 배기 블로어 17 : 배기 분위기
17a : 배기 분위기가 흐르는 방향
18 : 제 1 배기 분위기 19 : 제 2 배기 분위기
20 : 전극 21 : 전계
22 : 용매 23 : 팬
24 : 전압 인가 장치 25 : 원형 통형상 부재
25B : 원추대 통형상 부재 26a : 제 1 벽면
26b : 제 2 벽면 27 : 출구 덕트
28 : 칸막이판 29 : 홈
31 : 용매 분리 장치 40 : 칸막이 벽
41 : 칸막이통

Claims (6)

  1. 극성을 갖고 또한 기화된 용매를 포함한 기체로부터 상기 용매를 분리하는 장치에 있어서,
    원형 통형상 구조의 만곡된 제 1 벽면을 갖는 하우징과,
    상기 하우징의 상기 제 1 벽면에 상대하여 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 하우징의 상기 제 1 벽면과의 사이에 통형상의 기체 유로를 형성하는, 중심축측의 원통형상의 만곡된 제 2 벽면과,
    상기 하우징의 상기 만곡된 제 1 벽면에 배치된 전극과,
    기체를 나선 형상으로 선회하면서 흐르도록 유도하는 회전 구동부로서, 상기 하우징의 축방향의 한쪽 단부의 중앙의 상기 제 2 벽면의 하단에 배치되고, 회전 구동부 축방향의 상기 하우징이 배치된 측과 반대측의 단부에 흡인구를 가지고, 상기 흡인구로부터 상기 기체를 상기 회전 구동부 축방향으로 송입한 후, 상기 기체의 흐름 방향을, 상기 회전 구동부 축방향으로부터 상기 하우징의 외주의 상기 제 1 벽면을 향하는 방향으로 바꾼 후, 상기 하우징 내를 상기 만곡된 제 1 벽면을 따라서 상기 하우징의 축방향의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부를 향하여 나선 형상으로 선회하면서 흐르도록 유도하는 회전 구동부와,
    상기 하우징의 상기 축방향의 다른쪽 단부에, 상기 회전 구동부와는 반대측에서 2개로 분기된 제 1 및 제 2 배기 유로를 갖고,
    상기 제 2 배기 유로는, 상기 전극을 따라서 연장되도록 배치하며,
    상기 전극에 전계를 인가한 상태로, 상기 회전 구동부의 구동에 의해, 상기 흡인구로부터 상기 회전 구동부 축방향으로 송입한 상기 기체의 흐름 방향을, 상기 회전 구동부 축방향으로부터 상기 하우징의 상기 제 1 벽면을 향하는 방향으로 바꾸어 상기 기체에 포함되는 상기 용매를 상기 전극 근방에 모으고, 상기 하우징 내를 상기 제 1 벽면을 따라서 상기 하우징의 상기 축방향의 상기 한쪽 단부로부터 상기 다른쪽 단부를 향하여 나선 형상으로 선회하면서 흐르게 함으로써, 모인 상기 용매를 포함하는 기체를, 상기 용매를 포함하지 않는 기체로부터 분리하여, 상기 전극을 배치한 상기 제 2 배기 유로로부터 배출하는 동시에, 상기 용매를 포함하지 않는 기체를 상기 제 1 배기 유로로부터 배출하는
    용매 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징이, 상기 한쪽 단부로부터 상기 다른쪽 단부를 향하여 직경이 커지는 테이퍼 형상인
    용매 분리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 배기 유로는, 상기 하우징의 상부의 내부에, 상기 하우징의 중심축측과 외주측으로 칸막이부에 의해 분기되고, 상기 용매를 포함한 기체를 외주측의 상기 제 2 배기 유로로부터 배기하며, 상기 용매를 분리한 기체를 중심축측의 상기 제 1 배기 유로로부터 배기하는
    용매 분리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회전 구동부의 상기 회전 구동부 축방향에서 상기 회전 구동부의 상기 흡인구의 반대측에, 상기 회전 구동부의 단면적보다 큰 단면적을 가지는 칸막이판을 갖는
    용매 분리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징의 제 1 벽면에 복수의 홈을 형성하며, 상기 홈의 내벽면에 상기 전극을 갖는
    용매 분리 장치.
  6. 배기부에 제 1 항에 기재된 용매 분리 장치가 연통된
    열처리 장치.
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