JPH03242205A - 水切り乾燥装置 - Google Patents

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 本発明は、水で洗浄された物品の表面に付着している水
を除去する水切り乾燥装置に関する。

従来の技術 各種めっき製品、光学レンズ、半導体材料などは、各種
表面処理の後に水洗し、これを迅速かつ安全に乾燥させ
る必要がある。典型的な先行技術は、たとえば本件出願
人による特公昭６３−１７４８４である。この先行技術
では、洗液としてトリクロロトリフルオロエタンとエタ
ノールとの共沸混合物を使用し、予め水で洗浄した物品
を前記洗液の沸騰浴である脱水槽に浸漬して水を除去し
、分離された遊離水を含む洗液を水分離槽に送って比重
差によって水を浮上させて相分離し、ここで分離された
洗液を脱水槽に循環させる。

発明が解決すべき課題 このような先行技術では、トリクロロトリフルオロエタ
ンがオゾン層を破壊して地球環境を悪化し、その使用が
抑制され、いわゆるフロン規制がなされてきている。

本発明の目的は、環境を悪化することのない洗液を用い
て、物品の表面に付着する水を完全に除去することがで
きるようにした水切り乾燥装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、ペンタフルオロプロパノール（略称５ＦＰ）
を加熱蒸発し、その蒸気空間に被洗浄物品が導入される
蒸発槽と、 蒸発槽内の前記空間の下部に設けられ、物品表面で凝縮
しかつ水が溶解したペンタフルオロプロパノールを受け
る受け部材と、 受け部材からの水が溶解したペンタフルオロプロパノー
ルを冷却し、これによって水を分離したペンタフルオロ
プロパノールを蒸発槽に戻す冷却槽とを含むことを特徴
とする水切り乾燥装置である。

本発明は、受け部材と冷却槽との間に介在され、水力溶
解しているペンタフルオロ１０パノールを加熱蒸発し、
その蒸発したペンタフルオロプロパノールを凝縮して蒸
発槽に戻すとともに、その液体を冷却槽に導く蒸留槽を
含むことを特徴とする。

作　　用 本発明に従えば、蒸発槽では、５ＦＰの蒸気の空間に物
品が導入され、これによって５ＦＰが物品表面で凝縮す
る。この物品の表面には、予め水で洗浄されて付着して
いる水が存在し、この付着水は、５ＦＰに溶解するとと
もに、５ＦＰが物品表面と付着水との間に浸透する。し
たがって付着水は、物品表面への付着力を失って、自重
で落下する。こうして自重で落下した５ＦＰ水溶液は、
受け皿などのような受け部材上に受けられる。もしも、
自重で落下した５ＦＰ水溶液が蒸発槽の沸ＲＲ中に落下
すると、その液相の水濃度が５〜１２９≦において、気
相の水濃度がほぼ６％であって一定であるので、蒸発槽
の液相である沸騰液中における水が蓄積されるという問
題が生じる。本発明では、物品表面から落下する５ＦＰ
７）Ｃ溶液と受け部材て受けて、蒸発槽の液相に落下す
ることを防いでいるので、この問題は生じない。

受け部材で受けられた５ＦＰ水溶液は、冷却槽に導かれ
て冷却される。

受け部材からの液体は、５ＦＰと水とを含むので、５Ｆ
Ｐと水とを分離する必要がある。冷却槽では、この５Ｆ
Ｐ水溶液を冷却し、これによって５ＦＰ中への水の溶解
度を低下させ、この温度差による溶解度の差によって、
水を分離する。分離した水は、比重差によって相分離し
て浮上し、したがって冷却槽の液体の上部から、５ＦＰ
をほとんど溶解していない水を排出することができる。

こうして冷却槽で水を分離した５ＦＰを蒸発槽に戻して
再び沸騰することによって、再使用される。

また本発明に従えば、受け部材と冷却槽との間に蒸留槽
を介在し、受け部材からの５ＦＰ水溶液を加熱蒸発し、
その蒸発した５ＦＰを凝縮して蒸発槽に戻す。こうして
得られる凝縮した５ＦＰは、その受け部材からの５ＦＰ
水溶液中の水濃度が５〜１２％であるとき、蒸発槽にお
いて蒸発されて凝縮される５ＦＰの水濃度は約６８≦で
あってほぼ一定であり、こうして水濃度が比較的低減さ
れた５ＦＰが蒸発槽に戻されて再使用され、蒸発槽にお
ける液体は、水濃度が６％〜１２％であるとき、その蒸
発によってその水濃度が上昇し、こうして水４度が上昇
された５ＦＰ水溶液を冷却槽に導くことにって、温度差
による溶解度の低下によって、効果的に脱水することが
できる。

このようにして、蒸発槽における蒸気空間での脱水は、
５ＦＰの表面張力が水に比べて小さいので、その物品表
面に付着している水と物品表面との境界に５ＦＰが侵入
して付着水は付着力を弱め、この付着力は、５ＦＰの溶
解力が大きいほど小さくすることができる。本発明では
、蒸発槽において５ＦＰを沸騰して、たとえば約８０℃
以上とすることによって、水の５ＦＰ中への溶解度は約
１６％であり、蒸気槽の液体におけるＳＦＰ中の水濃度
が５〜１２％において蒸気空間における水濃度は約６％
であるので、この蒸気空間では、５ＦＰ中への水の溶解
度は不飽和の状態に維持されることになる。このように
して、効果的に蒸気空間で物品表面の付着水を除去する
ことができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の全体の系統図である。こ
の水切り乾燥装置は、洗液として５ＦＰである液体１を
用い、その５ＦＰを加熱蒸発する加熱蒸発槽２と、この
蒸発槽２の上記空間３に配置される被洗浄物品から落下
する水が溶解された５ＦＰを受ける受け部材４と、この
受け部材において受けられた水が溶解した５ＦＰを冷却
する冷却槽５とを有し、この冷却槽５において冷却され
て水濃度が低下された５ＦＰは、管路６を介して蒸発槽
２に戻されて循環される。蒸発槽２にはバウンシング７
．８を有し、一方のバウンシング７で・は液体の５ＦＰ
が参照符１で示されるように貯留されており、この液体
の５ＦＰは加熱手段９によって加熱される。そのためバ
ウンシング７の上部の空間１０の気体は、仕切り壁１１
．１２間の空間を経てバウンシング８に連通されて空間
３に導かれる。この空間３の上部には、冷却水などの冷
却媒体が供給される冷却用伝熱管１３が設けられ、空間
３の気体を冷却して凝縮する。この凝縮した液体は、バ
ウンシング８の底を構成する受け部材４に集められる。

空間３には予め水で洗浄された被洗浄物品が参照符１４
で示されるように装入される。この物品１４の１つの表
面では、５ＦＰが凝縮し、物品１４の表面に付着してい
る水は５ＦＰに溶解して、その付着水は付着力を失って
、受け部材４に落下する。受け部材４からの５ＦＰ水溶
液である液体とバウンシング７における堰１５から溢流
した液体とは、管路１６，１８から管路１９を経て冷却
槽５の仕切部材２８との間の入口に導かれる。

冷却槽５では、冷却水などの冷却媒体が供給される冷却
用伝熱管２０が設けられ、その液体が冷却され、これに
よって水中への５ＦＰの溶解度が低下されてＳＦＰから
遊離された水は比重差によって浮上し、堰２１から管路
２２を経て排出される。仕切り壁２３の下部の通路２４
からの５ＦＰは堰２５からポンプ２６および管路６を経
て、蒸発槽２のバウンシング７の液体中に戻される。

第２図は、ＳＦＰ中への水の溶解度を示すグラフて゛あ
る。水の溶解度は、０℃において約１０重量９≦であり
、３０℃において１３重量％であり、８０℃において約
１６重量％である。

第３図は水中への５ＦＰの溶解度を示すグラフであり、
Ｏ″Ｃにおいて約３重量％、３０℃において約６重量％
、８０℃において約９重量％である。

第４図は、５ＦＰと水との混合物の気液平衡曲線を示す
。５ＦＰと水との混合物の共沸組成は、５ＦＰが９４重
量％、水が６重量％であり、５ＦＰと水との混合物であ
る液体１の水濃度が５〜１２重量％の範囲では、蒸発槽
２の空間３．１０における気相の水濃度は約６重量％で
あって、はぼ一定である。したがって液体１の水濃度が
５〜１２重量？６の範囲にあるとき、空間３．１０の気
相の水濃度は上述のように約６％であり、そのため前述
の第２図に関連して述べたように、この空間３において
物品１４の表面に付着している水の５ＦＰ中、への溶解
度は、その温度がたとえば０℃以上において、前述のよ
うに１０％以上であり、したがって５ＦＰは水の不飽和
状態となっている。

したがって物品１４の表面の付着水が５ＦＰに十分に溶
解することができる。

受け部材４において受けられた液体である５ＦＰ水溶液
は、冷却槽５において冷却される。この液体が冷却され
ることによって、前述の第３図に関連して述べたように
、水中への５ＦＰの溶解度が低下され、たとえば０℃に
おいて５ＦＰの溶解度が３％であり、したがって水と５
ＦＰとの分離を行うことができ、遊離水は浮上して堰２
１から溢流し、管路２２から排出される。

蒸発層２のバウンシング７における液体１では、その水
濃度がたとえば約６〜１２重量％であるとき、水濃度が
上昇するおそれがある。この液体１の浮上した水濃度が
高い５ＦＰは、堰１５から管路１８を経て、冷却槽５に
導かれ、こうして冷却槽５では、温度差による溶解度の
低下によって、効果的に脱水を行うことができる。

水分離層５において管路１９からの液体が冷却されるこ
とによって、水がミスト状に発生し、比重差で水が円滑
に分離浮上することなく、その水がミスト状で５ＦＰと
ともに管路６に導かれるのを防ぐために、撥水性材料、
たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から
成るフィルタ２９によってそのミスト状の水が管路６側
に同伴されないようにする。

第５図は、本発明の他の実施例の全体の系統図である。

この実施例は前述の第１図〜第４図の実施例に類似し、
対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべきはこ
の実施例では、受け部材２と冷却槽５との間に蒸留槽３
０が介在される。受け部材２からの液体は管路１６から
蒸発槽３０の参照符３１で示される液体中に導かれる。

この液体３１内には加熱手段３２が設けられ、この液体
３１が加熱蒸発され、空１ｍ３３における蒸気は、冷却
媒体が供給される冷却用伝熱管３４によって冷却されて
凝縮される。空間３３の上部は管路３４を介して、蒸発
槽２のバウンシング８の上部に接続される。蒸留槽３０
では、液体３１の水濃度が前述の第４図に関連して述べ
たように約５〜１２％の範囲では、空間３３の気相の水
濃度は約６９≦であり、こうして得られたこの気相の凝
縮液は管路３６からポンプ３７によって蒸発槽２に戻さ
れて循環される。こうして蒸留槽３０における液体３１
の水濃度が上昇され、水濃度が高い液体３１は、堰３８
を溢流し、管路３９からポンプ４０によって冷却槽５に
導かれる。冷却槽５において水濃度が低下された５ＦＰ
水溶液は管路６から前述のようにポンプ３７によって蒸
発槽２に戻される。この蒸留槽３０において液体３１の
水濃度が向上されることによって、冷却槽５では、温度
差による水中への５ＦＰの溶解度が低下される作用が、
効果的に行われる。

上述の実施例では、受け部材４は蒸発槽２のハウジング
８における底部を構成しているけれども、このハウジン
グ８の底部とは別に、受け部材を空間３内に設けてもよ
い 発明の効果 以上のように本発明によれば、５ＦＰを用いることによ
って、環境の悪化を生じることなく、水切り乾燥を行う
ことができる。しかも本発明によれば、蒸気槽における
５ＦＰの蒸気空間に物品を配置することによって、その
物品表面に付着している水を水切りし、この蒸気空間に
おいて物品表面で凝縮した５ＦＰを受け部材に゛よって
受け、この受け部材からの水が溶解した５ＦＰを冷却槽
で冷却し、温度差に起因した水溶解度の低下によって、
水を分離し、この分離された水は比重差によって浮上し
、こうして水の相分離が可能となる。

さらに本発明によれば、受け部材と冷却槽との間に蒸留
槽を介在し、この蒸留槽における液体の水濃度を向上し
て水を濃縮することによって、冷却槽における冷却水の
分離を効果的に行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２（２Ｉ
はＳＦＰ中への水の溶解度を示すグラフ、第３図は水中
への５ＦＰの溶解度を示すグラフ、第４図は５ＦＰと水
との混合物の気液平衡曲線を示す図、第５図は本発明の
他の実施例の全体の系統図である。 １・・・液体、２・・蒸発槽、３，１０・・空間、４受
け部材、５・・・冷却槽、９．３２　加熱手段、２０・
・冷却手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ペンタフルオロプロパノールを加熱蒸発し、その
   蒸気空間に被洗浄物品が導入される蒸発槽と、蒸発槽内
   の前記空間の下部に設けられ、物品表面で凝縮しかつ水
   が溶解したペンタフルオロプロパノールを受ける受け部
   材と、 受け部材からの水が溶解したペンタフルオロプロパノー
   ルを冷却し、これによつて水を分離したペンタフルオロ
   プロパノールを蒸発槽に戻す冷却槽とを含むことを特徴
   とする水切り乾燥装置。
2. （２）受け部材と冷却槽との間に介在され、水が溶解し
   ているペンタフルオロプロパノールを加熱蒸発し、その
   蒸発したペンタフルオロプロパノールを凝縮して蒸発槽
   に戻すとともに、その液体を冷却槽に導く蒸留槽を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水切り乾
   燥装置。