水切り乾燥装置及び水切り乾燥方法
【課題】水洗い処理後の被洗浄物を、水分が分離・除去された状態に水切り乾燥することができる水切り乾燥装置及び水切り乾燥方法を提供する。
【解決手段】水洗い処理後の被洗浄物Ａを、浸漬槽４に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液Ｂに浸漬し、被洗浄物Ａに付着する水分を洗浄液Ｂに混入したアルコール系溶剤に溶解させて分離・除去する。浸漬槽４から取り出した浸漬洗浄後の被洗浄物Ａを、洗浄液Ｂの蒸気Ｂａからなる蒸気層５に移動させて、洗浄液Ｂの蒸発気化が促進される温度に加熱する。蒸気層５から取り出した蒸気洗浄後の被洗浄物Ａを、遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線により加熱して、被洗浄物Ａに付着するアルコール系溶剤を蒸発気化させて水切り乾燥する。
【解決手段】水洗い処理後の被洗浄物Ａを、浸漬槽４に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液Ｂに浸漬し、被洗浄物Ａに付着する水分を洗浄液Ｂに混入したアルコール系溶剤に溶解させて分離・除去する。浸漬槽４から取り出した浸漬洗浄後の被洗浄物Ａを、洗浄液Ｂの蒸気Ｂａからなる蒸気層５に移動させて、洗浄液Ｂの蒸発気化が促進される温度に加熱する。蒸気層５から取り出した蒸気洗浄後の被洗浄物Ａを、遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線により加熱して、被洗浄物Ａに付着するアルコール系溶剤を蒸発気化させて水切り乾燥する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、金属部品等の水洗い処理された被洗浄物から水分を分離・除去する際に用いられる水切り乾燥装置及び水切り乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述の水切り洗浄する装置としては、例えば水分の付着したワークを、洗浄槽に貯液されたイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）とハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）を混合してなる混合液中に浸漬し、ワークに付着した水分をイソプロピルアルコールに吸着させて水切り洗浄する。ワークを洗浄槽から取り出す際に、洗浄槽上方に放出されたハイドロフルオロエーテルの蒸気層によりワークを乾燥処理する水切り乾燥装置がある。
【特許文献１】特開平１０−２９０９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の洗浄槽から取り出されたワークを、洗浄槽上方に放出された蒸気層により乾燥処理しても、混合液をワークから取り除くことが難しく、ワークに混合液が残着していることがある。ワークに、イソプロピルアルコールを混合した混合液が残着していると、ワークを蒸気層から取り出した直後に、蒸気層上方に存在するガスや空気等の雰囲気中に含まれる水分が、ワークに残着する混合液のイソプロピルアルコールに吸着されてしまい、水切り効果が損なわれてしまうという問題点を有している。
【０００４】
また、ワークを乾燥する方法として、熱風によりベーキング処理する技術もあるが、ワークを約１２０℃以上に加熱する必要があるため、ワークの熱による変質が懸念される。且つ、熱風を送気・排気するため、微細なゴミ、塵埃等が洗浄済みのワークに付着することがあり、清浄度が要求されるクリーンルームでの使用ができない。
【０００５】
この発明は上記問題に鑑み、水洗い処理後の被洗浄物を、水分が分離・除去された状態に水切り乾燥することができる水切り乾燥装置及び水切り乾燥方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した発明の水切り乾燥装置は、水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬し、被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させて、該被洗浄物から水分を分離・除去する水切り乾燥装置であって、上記浸漬槽に貯液された洗浄液の液面上に、該被洗浄物に付着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に加熱された洗浄液の蒸気からなる蒸気層を備え、上記蒸気層から取り出された被洗浄物に遠赤外線を照射して、該被洗浄物に付着するアルコール系溶剤が蒸発気化する温度に加熱する遠赤外線加熱手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
この発明によると、水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬し、被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させて、被洗浄物から水分を分離・除去する。
【０００８】
洗浄液から取り出された浸漬洗浄後の被洗浄物を、洗浄液の液面上に形成された洗浄液の蒸気からなる蒸気層中に移動させ、洗浄液の蒸気により被洗浄物に付着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に加熱する。
【０００９】
蒸気層から取り出された蒸気洗浄後の被洗浄物を、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により均一に加熱し、被洗浄物に付着するアルコール系溶剤や水分が含まれるアルコール系溶剤を蒸発気化させて水切り乾燥する。
【００１０】
上記被洗浄物は、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、洗浄液を構成するフッ素系溶剤は、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）等を主成分とする単一溶剤又は複合溶剤で構成することができる。また、フッ素系溶剤に混合されるアルコール系溶剤は、例えば沸点＝７８．２３℃のエチルアルコール（別名エタノール）、沸点＝８２．４℃のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の水溶解度の高い溶剤で構成することができる。
【００１１】
実施例では、上記洗浄液の一例として、旭硝子株式会社製のアサヒクリンＡＥ−３１００Ｅ（商品名）を使用しているが、他社製の溶剤を洗浄液として使用してもよい。ＡＥ−３１００Ｅの主な物性は、沸点＝５３．７℃、比重（２５℃）＝１．４０、蒸発潜熱＝１６３ＫＪ/Ｋｇ、表面張力（２５℃）＝１６．１、水の溶解度＝５３００ｐｐｍである。なお、水分の蒸発潜熱=２２５９ＫＪ/Ｋｇである。
【００１２】
請求項２に記載した発明の水切り乾燥装置は、上記請求項１に記載の構成と併せて、上記浸漬槽に貯液された洗浄液の液面部分に浮上する水分が含まれる液を、該浸漬槽の全方向へオーバーフロー可能に構成したことを特徴とする。
【００１３】
この発明によると、被洗浄物に付着する水分を洗浄液に混入したアルコール系溶剤に溶解させ、その水分が含まれる液の比重を、水分が含まれない洗浄液の比重よりも軽くする。水分が含まれる液を浸漬槽に貯液された洗浄液の液面部分に浮上させ、浸漬槽外部の全方向へオーバーフローするので、浸漬槽内部の角隅部付近や周縁部付近にアルコール系溶剤が残留することがなく、被洗浄物を浸漬槽から取り出した際に、フッ素系溶剤の液面部分に浮遊する水分やアルコール系溶剤が被洗浄物外面に再付着するのを防止することができる。
【００１４】
請求項３に記載した発明の水切り乾燥装置は、上記請求項１に記載の構成と併せて、上記浸漬槽に、上記洗浄液のフッ素系溶剤よりも沸点温度が高いフッ素系溶剤を加熱媒体とする溶剤加熱手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、浸漬槽に貯液された洗浄液のフッ素系溶剤を、その洗浄液のフッ素系溶剤よりも沸点温度が高いフッ素系溶剤を加熱媒体とする溶剤加熱手段により加熱して蒸発気化するので、他の溶剤を加熱媒体として用いるよりも、洗浄液の温度制御が容易に行える。
【００１６】
請求項４に記載した発明の水切り乾燥装置は、上記請求項１に記載の構成と併せて、上記遠赤外線加熱手段を、プレート状の遠赤外線ヒータで構成したことを特徴とする。
【００１７】
この発明によると、蒸気層から取り出された被洗浄物に対して遠赤外線ヒータから放射される遠赤外線が均一に照射されるので、乾燥速度に差が生じたり、乾燥ムラが発生することがない。
【００１８】
請求項５に記載した発明の水切り乾燥方法は、水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬して、該被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させ、上記洗浄液から取り出された被洗浄物を、該洗浄液の液面上に形成された洗浄液の蒸気からなる蒸気層中に移動して、該被洗浄物に残着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に洗浄液の蒸気で加熱し、上記蒸気層から取り出された被洗浄物を、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により加熱して、該被洗浄物に残着するアルコール系溶剤を蒸発気化させて水切り乾燥することを特徴とする。
【００１９】
この発明によると、水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬し、被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させて、被洗浄物から水分を分離・除去する。
【００２０】
洗浄液から取り出した浸漬洗浄後の被洗浄物を、洗浄液の液面上に形成された洗浄液の蒸気からなる蒸気層中に移動させ、洗浄液の蒸気により被洗浄物に付着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に加熱する。
【００２１】
蒸気層から取り出した蒸気洗浄後の被洗浄物を、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により加熱して、被洗浄物に付着するアルコール系溶剤や水分が含まれるアルコール系溶剤を蒸発気化させて、水切り乾燥する。
【００２２】
なお、請求項１，５に記載した被洗浄物に残着するアルコール系溶剤とは、被洗浄物を蒸気層から取り出した際に、蒸気層上方に存在する雰囲気中の水分が吸着されたアルコール系溶剤を含むものである。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、被洗浄物に付着する水分を浸漬槽の洗浄液に溶解させて分離・除去した後、浸漬洗浄後の被洗浄物を、蒸気層の洗浄液からなる蒸気と、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により均一に加熱して、被洗浄物に付着するアルコール系溶剤や水分が含まれるアルコール系溶剤を蒸発気化させるので、水洗い処理後の被洗浄物を、水分が分離・除去された状態に水切り乾燥することができる。また、被洗浄物から水溶解度の高いアルコール系溶剤が分離・除去されるため、蒸気層から取り出した際に、雰囲気中の水分が被洗浄物に再付着することがなく、水切り乾燥した状態を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明は、水洗い処理後の被洗浄物を水分が分離・除去された状態に水切り乾燥することができるという目的を、被洗浄物に付着する水分を浸漬槽の洗浄液に溶解させた後、蒸気層の洗浄液からなる蒸気と、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により加熱することで達成した。
【実施例】
【００２５】
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、水洗い処理後の被洗浄物に付着した水分を分離・除去する際に用いられる水切り乾燥装置及び水切り乾燥方法を示し、図１及び図２に於いて、この水切り乾燥装置１は、水洗い処理された被洗浄物Ａの搬入が許容される搬入口２ａを処理室２左側部に設け、水切り乾燥された被洗浄物Ａの搬出が許容される搬出口２ｂを処理室２右側部に設けている。
【００２６】
処理室２内の中央部には、被洗浄物Ａから水分を分離・除去するための処理槽３を配置している。処理槽３内部には、被洗浄物Ａを浸漬するための洗浄液Ｂが貯液された浸漬槽４を配置している。浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面上には、洗浄液Ｂの蒸気Ｂａからなる蒸気層５を備えている。処理槽３右側部には、蒸気層５から取り出された被洗浄物Ａを加熱するための遠赤外線ヒータ６，６を配置している。
【００２７】
搬入口２ａに配置した搬入コンベヤ７は、水洗い処理された被洗浄物Ａを処理室２左側内部に搬入する。搬出口２ｂに配置した搬出コンベヤ８は、水切り乾燥された被洗浄物Ａを処理室２右側外部へ搬出する。また、搬入口２ａ及び搬出口２ｂは、被洗浄物Ａが通過する直前に開放され、被洗浄物Ａが通過した直後に閉塞される。
【００２８】
処理槽３上方に配置した運搬装置９は、プレート状の被洗浄物Ａが個々に保持される左右一対の運搬体９ａ，９ｂを、モータ等により処理槽３の左側上方と右側上方へ水平移動可能に設けるとともに、処理槽３の左側上方と右側上方への水平移動が許容される上昇位置と、下記の動作が許容される降下位置とに垂直昇降可能に設けている。
【００２９】
つまり、運搬体９ａ，９ｂを処理槽３左側上方へ移動した際に垂直降下させ、処理槽３左側部の搬入コンベヤ７に載置された被洗浄物Ａを左側運搬体９ａで保持する動作と、浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬された被洗浄物Ａを右側運搬体９ｂで保持する動作を行う。
【００３０】
運搬体９ａ，９ｂを処理槽３右側上方に移動した際に垂直降下させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬する動作と、右側運搬体９ｂで保持した蒸気洗浄後の被洗浄物Ａを処理槽３右側部の搬出コンベヤ８に載置する動作を行う。また、運搬体９ａ，９ｂを独立して水平移動及び垂直昇降させてもよい。
【００３１】
処理室２内の中央部に配置した処理槽３は、被洗浄物Ａが載置された運搬体９ａの搬入及び搬出される出入口３ａを槽上部に設け、運搬体９ａに載置された被洗浄物Ａ全体が洗浄液Ｂに浸漬される浸漬槽４を処理槽３内の下部中央に設けている。
【００３２】
浸漬槽４は、図３、図４にも示すように、運搬体９ａに載置された被洗浄物Ａの搬入及び搬出される出入口４ａを槽上部に設け、出入口４ａ周縁部を同一高さに設定して、洗浄液Ｂの液面部分に浮上する水分が溶解した水分溶解液Ｂｂを前後左右の全方向へオーバーフロー可能に構成している。
【００３３】
また、浸漬槽４を、処理槽３の前後内壁面及び左右内壁面に対して所定間隔に離間した状態に支持して、処理槽３と浸漬槽４の対向壁面間に、浸漬槽４からオーバーフローした水分溶解液Ｂｂの貯液が許容される貯液槽１０を設けている。
【００３４】
浸漬槽４には、フッ素系溶剤の一例であるハイドロフルオロエーテルと、アルコール系溶剤の一例であるエチルアルコール（別名エタノール）を混合してなる洗浄液Ｂを、被洗浄物Ａ全体の浸漬が許容される貯液レベルに貯液している。実施例では、洗浄液Ｂの一例である旭硝子株式会社製のアサヒクリンＡＥ−３１００Ｅ（商品名）を使用している。洗浄液Ｂを構成するフッ素系溶剤とアルコール系溶剤の混合比率は、ハイドロフルオロエーテルを約９４．５ｗｔ％、エチルアルコールを約５．５ｗｔ％の割合で混合している。
【００３５】
また、アルコール系溶剤の混合比率は、例えば略５％〜略６％の範囲に含まれる含有量に設定するのが好ましいが、略５％以下又は略６％以上の混合比率に変更してもよい。
【００３６】
つまり、被洗浄物Ａ全体を浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬した際に、被洗浄物Ａに付着する水分を、洗浄液Ｂのフッ素系溶剤に混入したアルコール系溶剤に溶解させて、被洗浄物Ａ外面から水分を分離・除去する。その水分がアルコール系溶剤に溶解した水分溶解液Ｂｂは洗浄液Ｂよりも比重が軽くなるため、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面部分に浮上する。洗浄液Ｂの液面部分に浮上した水分溶解液Ｂｂは、浸漬槽４の出入口４ａ周縁部から全方向へ向けてオーバーフローして、処理槽３と浸漬槽４の対向壁面間に設けた貯液槽１０に貯液される。
【００３７】
浸漬槽４内の底部内壁面に配置した溶剤加熱手段である管状の加熱ヒータ１１は、ポンプ１２、バルブ１３、循環路１４を介して媒体加熱装置１５に接続されており、ポンプ１２の移送力により、媒体加熱装置１５により加熱された液状の加熱媒体を加熱ヒータ１１に循環供給して、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂを蒸発気化する温度に加熱及び保温する。加熱媒体としては、例えば浸漬槽４に貯液されたフッ素系溶剤よりも沸点が高いフッ素系溶剤が使用されるので、他の溶剤を加熱媒体として用いるよりも、洗浄液Ｂの温度制御が容易に行える。
【００３８】
加熱ヒータ１１により蒸発気化された洗浄液Ｂの蒸気Ｂａは、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面上に供給され、被洗浄物Ａ全体を残着する洗浄液Ｂの蒸発気化が促進される温度に加熱するための蒸気層５を、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面と、その上方に配置された後述する冷却ジャケット１６の間に形成している。
【００３９】
処理槽３内の蒸気層５上方に配置した冷却ジャケット１６は、出入口３ａと蒸気層５との間の内壁面に沿ってループ状に配置され、冷却ジャケット１６側部に配置した凝縮コイル１７は、浸漬槽４の上方側部に連設した水分離槽１８上方に配置されている。また、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設している。
【００４０】
冷却ジャケット１６及び凝縮コイル１７は、例えばチラーやブラインチラー等の図示しない冷凍装置に接続され、冷凍装置から循環供給される冷却媒体により、蒸気層５に供給される洗浄液Ｂの蒸気Ｂａ及び槽内部に侵入する大気中の水分が凝縮液化される温度に冷却されている。
【００４１】
つまり、冷却ジャケット１６により凝縮液化された洗浄液Ｂを浸漬槽４及び水分離槽１８に滴下し、蒸発気化した洗浄液Ｂの蒸気Ｂａが機外へ放出されるのを防止している。また、凝縮コイル１７により凝縮液化した洗浄液Ｂを水分離槽１８に滴下して、凝縮液化された水分が浸漬槽４の洗浄液Ｂに混入するのを防止している。
【００４２】
水分離槽１８は、２枚の仕切り板１８ａ，１８ｂにより、凝縮コイル１７により凝縮液化された水及び洗浄液Ｂを貯液するための貯液槽１８ｃと、比重差により水分が分離された洗浄液Ｂを貯液するための貯液槽１８ｄに分割されている。
【００４３】
貯液槽１８ｃの上部貯液領域は、バルブ１９、回収路２０を介して、液面部分に浮上した水を廃棄処理するための図示しない廃棄処理部に接続している。
【００４４】
貯液槽１８ｄの下部貯液領域は、返還路２４を介して、浸漬槽４の上部貯液領域に接続されており、浸漬槽４と貯液槽１８ｄの高低差により、水分が比重差により分離され、所定の洗浄力に回復した洗浄液Ｂを貯液槽１８ｄから浸漬槽４へ返還して再利用する。
【００４５】
また、貯液槽１０は、２枚の仕切り板１０ａ，１０ｂにより、水分が溶解した水分溶解液Ｂｂを貯液するための槽部１０ｃと、比重差により水分が分離された洗浄液Ｂを貯液するための槽部１０ｄに分割されている。
【００４６】
槽部１０ｄの下部貯液領域は、ポンプ２５、バルブ２６、回収路２７を介して濾過装置２８の回収ポートに接続されており、ポンプ２５の移送力により、槽部１０ｄに貯液された比重分離後の洗浄液Ｂを濾過装置２８に供給して、例えばゴミや塵埃等の異物を洗浄液Ｂから分離・除去する。
【００４７】
濾過装置２８の返還ポートは、ポンプ２９、バルブ３０、返還路３１を介して浸漬槽４の下部貯液領域に接続されており、ポンプ２９の移送力により、水分が分離されて所定の洗浄力に回復した洗浄液Ｂを浸漬槽４へ返還する。
【００４８】
槽部１０ｃの上部貯液領域は、バルブ３２、排出路３３を介して、液面部分に浮上した水を廃棄処理するための図示しない廃棄処理部に接続している。
【００４９】
処理槽３右側部に配置した遠赤外線加熱手段であるプレート状の遠赤外線ヒータ６，６は、図５、図６にも示すように、右側運搬体９ｂに保持された被洗浄物Ａの前後両面と対向して２枚配置され、被洗浄物Ａが保持された右側運搬体９ｂの昇降移動が許容される前後間隔に隔てて略同一高さに配置している。
【００５０】
つまり、蒸気層５上方に取り出された被洗浄物Ａに、アルコール系溶剤が含まれる洗浄液Ｂが残着していると、被洗浄物Ａを蒸気層５から取り出した直後において、処理槽３の出入口３ａと冷却ジャケット１６の間に形成されたフリーボード空間に存在するガスや空気等の雰囲気中に含まれる水分が、被洗浄物Ａに残着する洗浄液Ｂのアルコール系溶剤に吸着されるため、水切り効果が損なわれてしまう。
【００５１】
しかし、降下途中の右側運搬体９ｂに保持された被洗浄物Ａの前後両面に、前後一対の遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線を照射して、被洗浄物Ａ全体を洗浄液Ｂが蒸発気化する温度、すなわち、少なくともアルコール系溶剤が蒸発気化する温度（約８０℃〜約８５℃の範囲に含まれる温度）に均一に加熱すれば、被洗浄物Ａに残着する水分を含んだ薄膜状のアルコール系溶剤が蒸発気化されるため、蒸気層５から取り出した際に、雰囲気中の水分が被洗浄物Ａに再付着することがなく、水切り乾燥した状態を保つことができる。
【００５２】
処理室２後部に配置した排気装置３４は、処理室２の下部内壁面に開口した吸気口３５，３５と、処理室２の上部外壁面に配置した濾過ユニット３６の吸気ポートを排気路３７で連通接続し、有機排気を処理するための図示しない有機排気処理装置と、濾過ユニット３６の排気ポートを図示しない排気路で接続している。濾過ユニット３６に内蔵された図示しないファンの移送力により、処理室２内に放出されたフッ素系溶剤やアルコール系溶剤等の気化溶剤が含まれる雰囲気を吸気口３５，３５から吸気し、濾過ユニット３６により濾過処理された雰囲気を有機排気処理装置へ供給して排気処理する。
【００５３】
また、処理室２の天井部内壁面に配置した濾過ユニット３８は、上記ファンの移送力により処理室２内の雰囲気を排気する際に、処理室２内に吸気される雰囲気をクリーンな状態に清浄濾過する。
【００５４】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、水切り乾燥装置１により水分が付着した被洗浄物Ａを水切り乾燥する方法を説明する。
【００５５】
先ず、図１に示すように、純水等による水洗い処理後の被洗浄物Ａを搬入コンベヤ７に載置して、処理室２左側内部に搬入口２ａから搬入する。
【００５６】
処理室２左側内部に搬入された被洗浄物Ａを、処理槽３左側部に待機する運搬装置９の左側運搬体９ａにより保持した後、左右一対の運搬体９ａ，９ｂを一括して垂直上昇させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを処理槽３左側上方へ移動する。
【００５７】
運搬体９ａ，９ｂを処理槽３の左側上方から右側上方へ水平移動させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを処理槽３上方へ移動した後、運搬体９ａ，９ｂを垂直降下させ、図２、図４にも示すように、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａ全体を浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂに所定時間浸漬する。浸漬直後において、左側運搬体９ａによる被洗浄物Ａの保持を解除した後、運搬体９ａ，９ｂを上昇させ、処理槽３左側上方へ復帰移動させる。
【００５８】
被洗浄物Ａ全体を洗浄液Ｂに浸漬した際に、被洗浄物Ａに付着する水分は、洗浄液Ｂに混入したアルコール系溶剤に溶解され、被洗浄物Ａから分離・除去される。水分がアルコール系溶剤に溶解した水分溶解液Ｂｂは、洗浄液Ｂの主成分であるフッ素系溶剤よりも比重が軽くなり、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面部分に浮上する。
【００５９】
洗浄液Ｂの液面部分に浮上した水分溶解液Ｂｂは、図３にも示すように、浸漬槽４の出入口４ａ周縁部から全方向へ向けてオーバーフローされ、処理槽３と浸漬槽４の対向壁面間に設けた貯液槽１０に貯液される。
【００６０】
浸漬槽４内部の角隅部付近や周縁部付近に水分が溶解した水分溶解液Ｂｂが残留することがなく、被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂから取り出した際に、洗浄液Ｂの液面部分に浮上した水分溶解液Ｂｂが被洗浄物Ａ外面に再付着するのを防止することができる。
【００６１】
浸漬洗浄中において、処理槽３左側上方へ移動した運搬体９ａ，９ｂを降下させ、左側運搬体９ａにより処理室２左側内部に搬入された次の被洗浄物Ａを保持する動作と、右側運搬体９ｂにより浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬された被洗浄物Ａを保持する動作を同時に行う。
【００６２】
次に、運搬体９ａ，９ｂを上昇させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを処理槽３左側上方へ移動するとともに、右側運搬体９ｂで保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂから取り出して処理槽３上方へ移動する。
【００６３】
右側運搬体９ｂで保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂから取り出した際に、浸漬洗浄後（水切り後）の被洗浄物Ａを洗浄液Ｂの蒸気Ｂａからなる蒸気層５中に移動させ、その洗浄液Ｂの蒸気Ｂａにより被洗浄物Ａの少なくとも接液面全体を、洗浄液Ｂの蒸発気化が促進される温度に加熱して蒸気洗浄する。
【００６４】
蒸気洗浄後において、運搬体９ａ，９ｂを処理槽３よりも上方へ上昇した後、処理槽３の左側上方から右側上方へ水平移動させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを処理槽３上方へ移動するとともに、右側運搬体９ｂで保持した被洗浄物Ａを処理槽３左側上方へ移動する。
【００６５】
処理槽３右側上方に水平移動した左右一対の運搬体９ａを降下させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬する動作と、右側運搬体９ｂで保持した被洗浄物Ａを、処理槽３右側部の搬出コンベヤ８に載置する動作を同時に行う。
【００６６】
左側運搬体９ａで保持した蒸気洗浄後の被洗浄物Ａを一定速度でゆっくりと降下させながら、図５、図６にも示すように、処理槽３右側部に配置した前後一対の遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線を被洗浄物Ａの前後両面に対して略同時に照射し、被洗浄物Ａ全体を洗浄液Ｂが蒸発気化する温度に均一に加熱する。
【００６７】
すなわち、少なくともアルコール系溶剤が薄膜蒸留される温度（約８０℃）に加熱すれば、被洗浄物Ａ外面からアルコール系溶剤が分離・除去されるので、大きさや形状に影響されることなく、小型・大型の被洗浄物Ａを水分が分離・除去された状態に水切り乾燥することができる。水切り乾燥後の被洗浄物Ａを蒸気層５から取り出した際に、雰囲気中の水分が被洗浄物Ａに再付着することがなく、水切り乾燥した状態を保つことができる。
【００６８】
また、加熱乾燥時において、温風や熱風等の乾燥した気流を被洗浄物Ａに吹き付けてベーキング処理する場合、被洗浄物Ａを高温に加熱するため、被洗浄物Ａの熱による変質が懸念されるとともに、気流が吹き付けられる部分が早期に乾燥し、他の部分の乾燥が遅くなるため、乾燥ムラが発生しやすい。
【００６９】
しかし、被洗浄物Ａ全体を遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線により均一に加熱して、被洗浄物Ａに残着する薄膜状の洗浄液Ｂやアルコール系溶剤を薄膜蒸留するため、沸点温度に加熱しなくても、少なくともアルコール系溶剤の沸点よりも低い温度で加熱するだけで、被洗浄物Ａに残着するアルコール系溶剤を蒸発気化することができる。また、乾燥速度に差が生じたり、乾燥ムラが発生することがなく、シミや跡等が被洗浄物Ａ表面に残るのを防止することができる。且つ、熱風等の気流を送気・排気する必要がないため、微細なゴミ、塵埃等が洗浄済みのワークに付着するのを防止することができ、清浄度が要求されるクリーンルームでの使用が可能である。
【００７０】
また、洗浄液Ｂの蒸発潜熱は、水分の蒸発潜熱よりも低く、被洗浄物Ａ表面に対して薄膜状に残着しているため、洗浄液Ｂの沸点よりも低い温度に遠赤外線ヒータ６，６で加熱すれば、熱による変質を生じさせることなく、被洗浄物Ａを、洗浄液Ｂ（水分が溶解したアルコール系溶剤も含む）が分離・除去された状態に乾燥処理することができる。
【００７１】
右側運搬体９ｂで保持した水切り乾燥後の被洗浄物Ａを搬出コンベヤ８に載置し、右側運搬体９ｂによる被洗浄物Ａの保持を解除した後、運搬体９ａ，９ｂを上昇させ、処理槽３左側上方へ復帰移動させる。一方、水切り乾燥後の被洗浄物Ａを、搬出コンベヤ８により処理室２右側外部へ搬出口２ｂから搬出すれば、水切り乾燥装置１による被洗浄物Ａの水切り乾燥が完了する。上述と同様に、運搬体９ａ，９ｂを処理槽３の左側上方と右側上方へ往復移動させて、被洗浄物Ａの水切り乾燥を継続する。
【００７２】
図７は、２枚の遠赤外線ヒータ６，６を、被洗浄物Ａの前後両面が片面ずつ順に加熱されるように上下に位置をずらせて配置した他の例を示し、上方の遠赤外線ヒータ６により被洗浄物Ａの後面側を加熱した後、下方の遠赤外線ヒータ６により被洗浄物Ａの前面側を加熱する。つまり、被洗浄物Ａの前後両面を片面ずつ順に加熱するので、アルコール系溶剤が蒸発気化する温度以上に、被洗浄物Ａを加熱し過ぎるのを防止することができる。
【００７３】
また、複数枚の遠赤外線ヒータ６…を、被洗浄物Ａの前後両面及び左右両面が略同時に加熱されるか、前後及び左右の各面が順に加熱されるように配置してもよい。
【００７４】
また、遠赤外線ヒータ６を、大型の被洗浄物Ａを加熱するのに最適な大きさ及び形状に形成してもよく、被洗浄物Ａ全体を遠赤外線ヒータ６から放射される遠赤外線により均一に加熱することができる。
【００７５】
図８は、蒸気層５から取り出された被洗浄物Ａを、処理槽３の出入口３ａ側内壁面に配置した前後一対の遠赤外線ヒータ６，６により加熱する他の例を示し、遠赤外線ヒータ６，６は、処理槽３内に形成したフリーボード空間の前後内壁面に配置されている。つまり、蒸気層５上方に取り出された被洗浄物Ａを処理槽３上方に一定速度で移動させながら、被洗浄物Ａの前後両面を、前後一対の遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線により均一に加熱して水切り乾燥するので、蒸気層５から取り出された直後の被洗浄物Ａに、処理槽３のフリーボード空間に存在する雰囲気中の水分が再付着するのを防止することができ、上記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、遠赤外線ヒータ６を、処理槽３の左右内壁面にも配置してもよい。
【００７６】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の遠赤外線加熱手段は、実施例の遠赤外線ヒータ６に対応し、
以下同様に、
溶剤加熱手段は、加熱ヒータ１１に対応するも、
この発明は、上述の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。
【００７７】
例えば運搬装置９により保持した被洗浄物Ａを、処理槽３上方に配置した図示しない昇降装置に受け渡して、昇降装置により保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬してもよい。また、被洗浄物Ａの浸漬時において、処理槽３の出入口３ａを蓋や扉等で閉塞してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】水切り乾燥装置による被洗浄物の処理工程を示す縦断正面図。
【図２】被洗浄物を浸漬槽の洗浄液に浸漬した状態を示す中央縦断側面図。
【図３】洗浄液を浸漬槽の全方向へオーバーフローする状態を示す斜視図。
【図４】被洗浄物を浸漬槽の洗浄液に浸漬する動作を示す説明図。
【図５】被洗浄物を遠赤外線により加熱する動作を示す説明図。
【図６】遠赤外線ヒータを同一高さに配置した例を示す斜視図。
【図７】遠赤外線ヒータを上下に配置した他の例を示す斜視図。
【図８】遠赤外線ヒータを処理槽内に配置した他の例を示す縦断正面図。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ…被洗浄物
Ｂ…洗浄液
Ｂａ…蒸気
Ｂｂ…水分溶解液
１…水切り乾燥装置
２…処理室
３…処理槽
４…浸漬槽
５…蒸気層
６…遠赤外線ヒータ
９…運搬装置
１０…貯液槽
１１…加熱ヒータ
【技術分野】
【０００１】
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、金属部品等の水洗い処理された被洗浄物から水分を分離・除去する際に用いられる水切り乾燥装置及び水切り乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述の水切り洗浄する装置としては、例えば水分の付着したワークを、洗浄槽に貯液されたイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）とハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）を混合してなる混合液中に浸漬し、ワークに付着した水分をイソプロピルアルコールに吸着させて水切り洗浄する。ワークを洗浄槽から取り出す際に、洗浄槽上方に放出されたハイドロフルオロエーテルの蒸気層によりワークを乾燥処理する水切り乾燥装置がある。
【特許文献１】特開平１０−２９０９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の洗浄槽から取り出されたワークを、洗浄槽上方に放出された蒸気層により乾燥処理しても、混合液をワークから取り除くことが難しく、ワークに混合液が残着していることがある。ワークに、イソプロピルアルコールを混合した混合液が残着していると、ワークを蒸気層から取り出した直後に、蒸気層上方に存在するガスや空気等の雰囲気中に含まれる水分が、ワークに残着する混合液のイソプロピルアルコールに吸着されてしまい、水切り効果が損なわれてしまうという問題点を有している。
【０００４】
また、ワークを乾燥する方法として、熱風によりベーキング処理する技術もあるが、ワークを約１２０℃以上に加熱する必要があるため、ワークの熱による変質が懸念される。且つ、熱風を送気・排気するため、微細なゴミ、塵埃等が洗浄済みのワークに付着することがあり、清浄度が要求されるクリーンルームでの使用ができない。
【０００５】
この発明は上記問題に鑑み、水洗い処理後の被洗浄物を、水分が分離・除去された状態に水切り乾燥することができる水切り乾燥装置及び水切り乾燥方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した発明の水切り乾燥装置は、水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬し、被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させて、該被洗浄物から水分を分離・除去する水切り乾燥装置であって、上記浸漬槽に貯液された洗浄液の液面上に、該被洗浄物に付着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に加熱された洗浄液の蒸気からなる蒸気層を備え、上記蒸気層から取り出された被洗浄物に遠赤外線を照射して、該被洗浄物に付着するアルコール系溶剤が蒸発気化する温度に加熱する遠赤外線加熱手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
この発明によると、水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬し、被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させて、被洗浄物から水分を分離・除去する。
【０００８】
洗浄液から取り出された浸漬洗浄後の被洗浄物を、洗浄液の液面上に形成された洗浄液の蒸気からなる蒸気層中に移動させ、洗浄液の蒸気により被洗浄物に付着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に加熱する。
【０００９】
蒸気層から取り出された蒸気洗浄後の被洗浄物を、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により均一に加熱し、被洗浄物に付着するアルコール系溶剤や水分が含まれるアルコール系溶剤を蒸発気化させて水切り乾燥する。
【００１０】
上記被洗浄物は、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、洗浄液を構成するフッ素系溶剤は、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）等を主成分とする単一溶剤又は複合溶剤で構成することができる。また、フッ素系溶剤に混合されるアルコール系溶剤は、例えば沸点＝７８．２３℃のエチルアルコール（別名エタノール）、沸点＝８２．４℃のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の水溶解度の高い溶剤で構成することができる。
【００１１】
実施例では、上記洗浄液の一例として、旭硝子株式会社製のアサヒクリンＡＥ−３１００Ｅ（商品名）を使用しているが、他社製の溶剤を洗浄液として使用してもよい。ＡＥ−３１００Ｅの主な物性は、沸点＝５３．７℃、比重（２５℃）＝１．４０、蒸発潜熱＝１６３ＫＪ/Ｋｇ、表面張力（２５℃）＝１６．１、水の溶解度＝５３００ｐｐｍである。なお、水分の蒸発潜熱=２２５９ＫＪ/Ｋｇである。
【００１２】
請求項２に記載した発明の水切り乾燥装置は、上記請求項１に記載の構成と併せて、上記浸漬槽に貯液された洗浄液の液面部分に浮上する水分が含まれる液を、該浸漬槽の全方向へオーバーフロー可能に構成したことを特徴とする。
【００１３】
この発明によると、被洗浄物に付着する水分を洗浄液に混入したアルコール系溶剤に溶解させ、その水分が含まれる液の比重を、水分が含まれない洗浄液の比重よりも軽くする。水分が含まれる液を浸漬槽に貯液された洗浄液の液面部分に浮上させ、浸漬槽外部の全方向へオーバーフローするので、浸漬槽内部の角隅部付近や周縁部付近にアルコール系溶剤が残留することがなく、被洗浄物を浸漬槽から取り出した際に、フッ素系溶剤の液面部分に浮遊する水分やアルコール系溶剤が被洗浄物外面に再付着するのを防止することができる。
【００１４】
請求項３に記載した発明の水切り乾燥装置は、上記請求項１に記載の構成と併せて、上記浸漬槽に、上記洗浄液のフッ素系溶剤よりも沸点温度が高いフッ素系溶剤を加熱媒体とする溶剤加熱手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、浸漬槽に貯液された洗浄液のフッ素系溶剤を、その洗浄液のフッ素系溶剤よりも沸点温度が高いフッ素系溶剤を加熱媒体とする溶剤加熱手段により加熱して蒸発気化するので、他の溶剤を加熱媒体として用いるよりも、洗浄液の温度制御が容易に行える。
【００１６】
請求項４に記載した発明の水切り乾燥装置は、上記請求項１に記載の構成と併せて、上記遠赤外線加熱手段を、プレート状の遠赤外線ヒータで構成したことを特徴とする。
【００１７】
この発明によると、蒸気層から取り出された被洗浄物に対して遠赤外線ヒータから放射される遠赤外線が均一に照射されるので、乾燥速度に差が生じたり、乾燥ムラが発生することがない。
【００１８】
請求項５に記載した発明の水切り乾燥方法は、水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬して、該被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させ、上記洗浄液から取り出された被洗浄物を、該洗浄液の液面上に形成された洗浄液の蒸気からなる蒸気層中に移動して、該被洗浄物に残着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に洗浄液の蒸気で加熱し、上記蒸気層から取り出された被洗浄物を、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により加熱して、該被洗浄物に残着するアルコール系溶剤を蒸発気化させて水切り乾燥することを特徴とする。
【００１９】
この発明によると、水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬し、被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させて、被洗浄物から水分を分離・除去する。
【００２０】
洗浄液から取り出した浸漬洗浄後の被洗浄物を、洗浄液の液面上に形成された洗浄液の蒸気からなる蒸気層中に移動させ、洗浄液の蒸気により被洗浄物に付着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に加熱する。
【００２１】
蒸気層から取り出した蒸気洗浄後の被洗浄物を、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により加熱して、被洗浄物に付着するアルコール系溶剤や水分が含まれるアルコール系溶剤を蒸発気化させて、水切り乾燥する。
【００２２】
なお、請求項１，５に記載した被洗浄物に残着するアルコール系溶剤とは、被洗浄物を蒸気層から取り出した際に、蒸気層上方に存在する雰囲気中の水分が吸着されたアルコール系溶剤を含むものである。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、被洗浄物に付着する水分を浸漬槽の洗浄液に溶解させて分離・除去した後、浸漬洗浄後の被洗浄物を、蒸気層の洗浄液からなる蒸気と、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により均一に加熱して、被洗浄物に付着するアルコール系溶剤や水分が含まれるアルコール系溶剤を蒸発気化させるので、水洗い処理後の被洗浄物を、水分が分離・除去された状態に水切り乾燥することができる。また、被洗浄物から水溶解度の高いアルコール系溶剤が分離・除去されるため、蒸気層から取り出した際に、雰囲気中の水分が被洗浄物に再付着することがなく、水切り乾燥した状態を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明は、水洗い処理後の被洗浄物を水分が分離・除去された状態に水切り乾燥することができるという目的を、被洗浄物に付着する水分を浸漬槽の洗浄液に溶解させた後、蒸気層の洗浄液からなる蒸気と、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により加熱することで達成した。
【実施例】
【００２５】
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、水洗い処理後の被洗浄物に付着した水分を分離・除去する際に用いられる水切り乾燥装置及び水切り乾燥方法を示し、図１及び図２に於いて、この水切り乾燥装置１は、水洗い処理された被洗浄物Ａの搬入が許容される搬入口２ａを処理室２左側部に設け、水切り乾燥された被洗浄物Ａの搬出が許容される搬出口２ｂを処理室２右側部に設けている。
【００２６】
処理室２内の中央部には、被洗浄物Ａから水分を分離・除去するための処理槽３を配置している。処理槽３内部には、被洗浄物Ａを浸漬するための洗浄液Ｂが貯液された浸漬槽４を配置している。浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面上には、洗浄液Ｂの蒸気Ｂａからなる蒸気層５を備えている。処理槽３右側部には、蒸気層５から取り出された被洗浄物Ａを加熱するための遠赤外線ヒータ６，６を配置している。
【００２７】
搬入口２ａに配置した搬入コンベヤ７は、水洗い処理された被洗浄物Ａを処理室２左側内部に搬入する。搬出口２ｂに配置した搬出コンベヤ８は、水切り乾燥された被洗浄物Ａを処理室２右側外部へ搬出する。また、搬入口２ａ及び搬出口２ｂは、被洗浄物Ａが通過する直前に開放され、被洗浄物Ａが通過した直後に閉塞される。
【００２８】
処理槽３上方に配置した運搬装置９は、プレート状の被洗浄物Ａが個々に保持される左右一対の運搬体９ａ，９ｂを、モータ等により処理槽３の左側上方と右側上方へ水平移動可能に設けるとともに、処理槽３の左側上方と右側上方への水平移動が許容される上昇位置と、下記の動作が許容される降下位置とに垂直昇降可能に設けている。
【００２９】
つまり、運搬体９ａ，９ｂを処理槽３左側上方へ移動した際に垂直降下させ、処理槽３左側部の搬入コンベヤ７に載置された被洗浄物Ａを左側運搬体９ａで保持する動作と、浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬された被洗浄物Ａを右側運搬体９ｂで保持する動作を行う。
【００３０】
運搬体９ａ，９ｂを処理槽３右側上方に移動した際に垂直降下させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬する動作と、右側運搬体９ｂで保持した蒸気洗浄後の被洗浄物Ａを処理槽３右側部の搬出コンベヤ８に載置する動作を行う。また、運搬体９ａ，９ｂを独立して水平移動及び垂直昇降させてもよい。
【００３１】
処理室２内の中央部に配置した処理槽３は、被洗浄物Ａが載置された運搬体９ａの搬入及び搬出される出入口３ａを槽上部に設け、運搬体９ａに載置された被洗浄物Ａ全体が洗浄液Ｂに浸漬される浸漬槽４を処理槽３内の下部中央に設けている。
【００３２】
浸漬槽４は、図３、図４にも示すように、運搬体９ａに載置された被洗浄物Ａの搬入及び搬出される出入口４ａを槽上部に設け、出入口４ａ周縁部を同一高さに設定して、洗浄液Ｂの液面部分に浮上する水分が溶解した水分溶解液Ｂｂを前後左右の全方向へオーバーフロー可能に構成している。
【００３３】
また、浸漬槽４を、処理槽３の前後内壁面及び左右内壁面に対して所定間隔に離間した状態に支持して、処理槽３と浸漬槽４の対向壁面間に、浸漬槽４からオーバーフローした水分溶解液Ｂｂの貯液が許容される貯液槽１０を設けている。
【００３４】
浸漬槽４には、フッ素系溶剤の一例であるハイドロフルオロエーテルと、アルコール系溶剤の一例であるエチルアルコール（別名エタノール）を混合してなる洗浄液Ｂを、被洗浄物Ａ全体の浸漬が許容される貯液レベルに貯液している。実施例では、洗浄液Ｂの一例である旭硝子株式会社製のアサヒクリンＡＥ−３１００Ｅ（商品名）を使用している。洗浄液Ｂを構成するフッ素系溶剤とアルコール系溶剤の混合比率は、ハイドロフルオロエーテルを約９４．５ｗｔ％、エチルアルコールを約５．５ｗｔ％の割合で混合している。
【００３５】
また、アルコール系溶剤の混合比率は、例えば略５％〜略６％の範囲に含まれる含有量に設定するのが好ましいが、略５％以下又は略６％以上の混合比率に変更してもよい。
【００３６】
つまり、被洗浄物Ａ全体を浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬した際に、被洗浄物Ａに付着する水分を、洗浄液Ｂのフッ素系溶剤に混入したアルコール系溶剤に溶解させて、被洗浄物Ａ外面から水分を分離・除去する。その水分がアルコール系溶剤に溶解した水分溶解液Ｂｂは洗浄液Ｂよりも比重が軽くなるため、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面部分に浮上する。洗浄液Ｂの液面部分に浮上した水分溶解液Ｂｂは、浸漬槽４の出入口４ａ周縁部から全方向へ向けてオーバーフローして、処理槽３と浸漬槽４の対向壁面間に設けた貯液槽１０に貯液される。
【００３７】
浸漬槽４内の底部内壁面に配置した溶剤加熱手段である管状の加熱ヒータ１１は、ポンプ１２、バルブ１３、循環路１４を介して媒体加熱装置１５に接続されており、ポンプ１２の移送力により、媒体加熱装置１５により加熱された液状の加熱媒体を加熱ヒータ１１に循環供給して、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂを蒸発気化する温度に加熱及び保温する。加熱媒体としては、例えば浸漬槽４に貯液されたフッ素系溶剤よりも沸点が高いフッ素系溶剤が使用されるので、他の溶剤を加熱媒体として用いるよりも、洗浄液Ｂの温度制御が容易に行える。
【００３８】
加熱ヒータ１１により蒸発気化された洗浄液Ｂの蒸気Ｂａは、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面上に供給され、被洗浄物Ａ全体を残着する洗浄液Ｂの蒸発気化が促進される温度に加熱するための蒸気層５を、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面と、その上方に配置された後述する冷却ジャケット１６の間に形成している。
【００３９】
処理槽３内の蒸気層５上方に配置した冷却ジャケット１６は、出入口３ａと蒸気層５との間の内壁面に沿ってループ状に配置され、冷却ジャケット１６側部に配置した凝縮コイル１７は、浸漬槽４の上方側部に連設した水分離槽１８上方に配置されている。また、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設している。
【００４０】
冷却ジャケット１６及び凝縮コイル１７は、例えばチラーやブラインチラー等の図示しない冷凍装置に接続され、冷凍装置から循環供給される冷却媒体により、蒸気層５に供給される洗浄液Ｂの蒸気Ｂａ及び槽内部に侵入する大気中の水分が凝縮液化される温度に冷却されている。
【００４１】
つまり、冷却ジャケット１６により凝縮液化された洗浄液Ｂを浸漬槽４及び水分離槽１８に滴下し、蒸発気化した洗浄液Ｂの蒸気Ｂａが機外へ放出されるのを防止している。また、凝縮コイル１７により凝縮液化した洗浄液Ｂを水分離槽１８に滴下して、凝縮液化された水分が浸漬槽４の洗浄液Ｂに混入するのを防止している。
【００４２】
水分離槽１８は、２枚の仕切り板１８ａ，１８ｂにより、凝縮コイル１７により凝縮液化された水及び洗浄液Ｂを貯液するための貯液槽１８ｃと、比重差により水分が分離された洗浄液Ｂを貯液するための貯液槽１８ｄに分割されている。
【００４３】
貯液槽１８ｃの上部貯液領域は、バルブ１９、回収路２０を介して、液面部分に浮上した水を廃棄処理するための図示しない廃棄処理部に接続している。
【００４４】
貯液槽１８ｄの下部貯液領域は、返還路２４を介して、浸漬槽４の上部貯液領域に接続されており、浸漬槽４と貯液槽１８ｄの高低差により、水分が比重差により分離され、所定の洗浄力に回復した洗浄液Ｂを貯液槽１８ｄから浸漬槽４へ返還して再利用する。
【００４５】
また、貯液槽１０は、２枚の仕切り板１０ａ，１０ｂにより、水分が溶解した水分溶解液Ｂｂを貯液するための槽部１０ｃと、比重差により水分が分離された洗浄液Ｂを貯液するための槽部１０ｄに分割されている。
【００４６】
槽部１０ｄの下部貯液領域は、ポンプ２５、バルブ２６、回収路２７を介して濾過装置２８の回収ポートに接続されており、ポンプ２５の移送力により、槽部１０ｄに貯液された比重分離後の洗浄液Ｂを濾過装置２８に供給して、例えばゴミや塵埃等の異物を洗浄液Ｂから分離・除去する。
【００４７】
濾過装置２８の返還ポートは、ポンプ２９、バルブ３０、返還路３１を介して浸漬槽４の下部貯液領域に接続されており、ポンプ２９の移送力により、水分が分離されて所定の洗浄力に回復した洗浄液Ｂを浸漬槽４へ返還する。
【００４８】
槽部１０ｃの上部貯液領域は、バルブ３２、排出路３３を介して、液面部分に浮上した水を廃棄処理するための図示しない廃棄処理部に接続している。
【００４９】
処理槽３右側部に配置した遠赤外線加熱手段であるプレート状の遠赤外線ヒータ６，６は、図５、図６にも示すように、右側運搬体９ｂに保持された被洗浄物Ａの前後両面と対向して２枚配置され、被洗浄物Ａが保持された右側運搬体９ｂの昇降移動が許容される前後間隔に隔てて略同一高さに配置している。
【００５０】
つまり、蒸気層５上方に取り出された被洗浄物Ａに、アルコール系溶剤が含まれる洗浄液Ｂが残着していると、被洗浄物Ａを蒸気層５から取り出した直後において、処理槽３の出入口３ａと冷却ジャケット１６の間に形成されたフリーボード空間に存在するガスや空気等の雰囲気中に含まれる水分が、被洗浄物Ａに残着する洗浄液Ｂのアルコール系溶剤に吸着されるため、水切り効果が損なわれてしまう。
【００５１】
しかし、降下途中の右側運搬体９ｂに保持された被洗浄物Ａの前後両面に、前後一対の遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線を照射して、被洗浄物Ａ全体を洗浄液Ｂが蒸発気化する温度、すなわち、少なくともアルコール系溶剤が蒸発気化する温度（約８０℃〜約８５℃の範囲に含まれる温度）に均一に加熱すれば、被洗浄物Ａに残着する水分を含んだ薄膜状のアルコール系溶剤が蒸発気化されるため、蒸気層５から取り出した際に、雰囲気中の水分が被洗浄物Ａに再付着することがなく、水切り乾燥した状態を保つことができる。
【００５２】
処理室２後部に配置した排気装置３４は、処理室２の下部内壁面に開口した吸気口３５，３５と、処理室２の上部外壁面に配置した濾過ユニット３６の吸気ポートを排気路３７で連通接続し、有機排気を処理するための図示しない有機排気処理装置と、濾過ユニット３６の排気ポートを図示しない排気路で接続している。濾過ユニット３６に内蔵された図示しないファンの移送力により、処理室２内に放出されたフッ素系溶剤やアルコール系溶剤等の気化溶剤が含まれる雰囲気を吸気口３５，３５から吸気し、濾過ユニット３６により濾過処理された雰囲気を有機排気処理装置へ供給して排気処理する。
【００５３】
また、処理室２の天井部内壁面に配置した濾過ユニット３８は、上記ファンの移送力により処理室２内の雰囲気を排気する際に、処理室２内に吸気される雰囲気をクリーンな状態に清浄濾過する。
【００５４】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、水切り乾燥装置１により水分が付着した被洗浄物Ａを水切り乾燥する方法を説明する。
【００５５】
先ず、図１に示すように、純水等による水洗い処理後の被洗浄物Ａを搬入コンベヤ７に載置して、処理室２左側内部に搬入口２ａから搬入する。
【００５６】
処理室２左側内部に搬入された被洗浄物Ａを、処理槽３左側部に待機する運搬装置９の左側運搬体９ａにより保持した後、左右一対の運搬体９ａ，９ｂを一括して垂直上昇させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを処理槽３左側上方へ移動する。
【００５７】
運搬体９ａ，９ｂを処理槽３の左側上方から右側上方へ水平移動させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを処理槽３上方へ移動した後、運搬体９ａ，９ｂを垂直降下させ、図２、図４にも示すように、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａ全体を浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂに所定時間浸漬する。浸漬直後において、左側運搬体９ａによる被洗浄物Ａの保持を解除した後、運搬体９ａ，９ｂを上昇させ、処理槽３左側上方へ復帰移動させる。
【００５８】
被洗浄物Ａ全体を洗浄液Ｂに浸漬した際に、被洗浄物Ａに付着する水分は、洗浄液Ｂに混入したアルコール系溶剤に溶解され、被洗浄物Ａから分離・除去される。水分がアルコール系溶剤に溶解した水分溶解液Ｂｂは、洗浄液Ｂの主成分であるフッ素系溶剤よりも比重が軽くなり、浸漬槽４に貯液された洗浄液Ｂの液面部分に浮上する。
【００５９】
洗浄液Ｂの液面部分に浮上した水分溶解液Ｂｂは、図３にも示すように、浸漬槽４の出入口４ａ周縁部から全方向へ向けてオーバーフローされ、処理槽３と浸漬槽４の対向壁面間に設けた貯液槽１０に貯液される。
【００６０】
浸漬槽４内部の角隅部付近や周縁部付近に水分が溶解した水分溶解液Ｂｂが残留することがなく、被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂから取り出した際に、洗浄液Ｂの液面部分に浮上した水分溶解液Ｂｂが被洗浄物Ａ外面に再付着するのを防止することができる。
【００６１】
浸漬洗浄中において、処理槽３左側上方へ移動した運搬体９ａ，９ｂを降下させ、左側運搬体９ａにより処理室２左側内部に搬入された次の被洗浄物Ａを保持する動作と、右側運搬体９ｂにより浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬された被洗浄物Ａを保持する動作を同時に行う。
【００６２】
次に、運搬体９ａ，９ｂを上昇させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを処理槽３左側上方へ移動するとともに、右側運搬体９ｂで保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂから取り出して処理槽３上方へ移動する。
【００６３】
右側運搬体９ｂで保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂから取り出した際に、浸漬洗浄後（水切り後）の被洗浄物Ａを洗浄液Ｂの蒸気Ｂａからなる蒸気層５中に移動させ、その洗浄液Ｂの蒸気Ｂａにより被洗浄物Ａの少なくとも接液面全体を、洗浄液Ｂの蒸発気化が促進される温度に加熱して蒸気洗浄する。
【００６４】
蒸気洗浄後において、運搬体９ａ，９ｂを処理槽３よりも上方へ上昇した後、処理槽３の左側上方から右側上方へ水平移動させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを処理槽３上方へ移動するとともに、右側運搬体９ｂで保持した被洗浄物Ａを処理槽３左側上方へ移動する。
【００６５】
処理槽３右側上方に水平移動した左右一対の運搬体９ａを降下させ、左側運搬体９ａで保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬する動作と、右側運搬体９ｂで保持した被洗浄物Ａを、処理槽３右側部の搬出コンベヤ８に載置する動作を同時に行う。
【００６６】
左側運搬体９ａで保持した蒸気洗浄後の被洗浄物Ａを一定速度でゆっくりと降下させながら、図５、図６にも示すように、処理槽３右側部に配置した前後一対の遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線を被洗浄物Ａの前後両面に対して略同時に照射し、被洗浄物Ａ全体を洗浄液Ｂが蒸発気化する温度に均一に加熱する。
【００６７】
すなわち、少なくともアルコール系溶剤が薄膜蒸留される温度（約８０℃）に加熱すれば、被洗浄物Ａ外面からアルコール系溶剤が分離・除去されるので、大きさや形状に影響されることなく、小型・大型の被洗浄物Ａを水分が分離・除去された状態に水切り乾燥することができる。水切り乾燥後の被洗浄物Ａを蒸気層５から取り出した際に、雰囲気中の水分が被洗浄物Ａに再付着することがなく、水切り乾燥した状態を保つことができる。
【００６８】
また、加熱乾燥時において、温風や熱風等の乾燥した気流を被洗浄物Ａに吹き付けてベーキング処理する場合、被洗浄物Ａを高温に加熱するため、被洗浄物Ａの熱による変質が懸念されるとともに、気流が吹き付けられる部分が早期に乾燥し、他の部分の乾燥が遅くなるため、乾燥ムラが発生しやすい。
【００６９】
しかし、被洗浄物Ａ全体を遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線により均一に加熱して、被洗浄物Ａに残着する薄膜状の洗浄液Ｂやアルコール系溶剤を薄膜蒸留するため、沸点温度に加熱しなくても、少なくともアルコール系溶剤の沸点よりも低い温度で加熱するだけで、被洗浄物Ａに残着するアルコール系溶剤を蒸発気化することができる。また、乾燥速度に差が生じたり、乾燥ムラが発生することがなく、シミや跡等が被洗浄物Ａ表面に残るのを防止することができる。且つ、熱風等の気流を送気・排気する必要がないため、微細なゴミ、塵埃等が洗浄済みのワークに付着するのを防止することができ、清浄度が要求されるクリーンルームでの使用が可能である。
【００７０】
また、洗浄液Ｂの蒸発潜熱は、水分の蒸発潜熱よりも低く、被洗浄物Ａ表面に対して薄膜状に残着しているため、洗浄液Ｂの沸点よりも低い温度に遠赤外線ヒータ６，６で加熱すれば、熱による変質を生じさせることなく、被洗浄物Ａを、洗浄液Ｂ（水分が溶解したアルコール系溶剤も含む）が分離・除去された状態に乾燥処理することができる。
【００７１】
右側運搬体９ｂで保持した水切り乾燥後の被洗浄物Ａを搬出コンベヤ８に載置し、右側運搬体９ｂによる被洗浄物Ａの保持を解除した後、運搬体９ａ，９ｂを上昇させ、処理槽３左側上方へ復帰移動させる。一方、水切り乾燥後の被洗浄物Ａを、搬出コンベヤ８により処理室２右側外部へ搬出口２ｂから搬出すれば、水切り乾燥装置１による被洗浄物Ａの水切り乾燥が完了する。上述と同様に、運搬体９ａ，９ｂを処理槽３の左側上方と右側上方へ往復移動させて、被洗浄物Ａの水切り乾燥を継続する。
【００７２】
図７は、２枚の遠赤外線ヒータ６，６を、被洗浄物Ａの前後両面が片面ずつ順に加熱されるように上下に位置をずらせて配置した他の例を示し、上方の遠赤外線ヒータ６により被洗浄物Ａの後面側を加熱した後、下方の遠赤外線ヒータ６により被洗浄物Ａの前面側を加熱する。つまり、被洗浄物Ａの前後両面を片面ずつ順に加熱するので、アルコール系溶剤が蒸発気化する温度以上に、被洗浄物Ａを加熱し過ぎるのを防止することができる。
【００７３】
また、複数枚の遠赤外線ヒータ６…を、被洗浄物Ａの前後両面及び左右両面が略同時に加熱されるか、前後及び左右の各面が順に加熱されるように配置してもよい。
【００７４】
また、遠赤外線ヒータ６を、大型の被洗浄物Ａを加熱するのに最適な大きさ及び形状に形成してもよく、被洗浄物Ａ全体を遠赤外線ヒータ６から放射される遠赤外線により均一に加熱することができる。
【００７５】
図８は、蒸気層５から取り出された被洗浄物Ａを、処理槽３の出入口３ａ側内壁面に配置した前後一対の遠赤外線ヒータ６，６により加熱する他の例を示し、遠赤外線ヒータ６，６は、処理槽３内に形成したフリーボード空間の前後内壁面に配置されている。つまり、蒸気層５上方に取り出された被洗浄物Ａを処理槽３上方に一定速度で移動させながら、被洗浄物Ａの前後両面を、前後一対の遠赤外線ヒータ６，６から放射される遠赤外線により均一に加熱して水切り乾燥するので、蒸気層５から取り出された直後の被洗浄物Ａに、処理槽３のフリーボード空間に存在する雰囲気中の水分が再付着するのを防止することができ、上記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、遠赤外線ヒータ６を、処理槽３の左右内壁面にも配置してもよい。
【００７６】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の遠赤外線加熱手段は、実施例の遠赤外線ヒータ６に対応し、
以下同様に、
溶剤加熱手段は、加熱ヒータ１１に対応するも、
この発明は、上述の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。
【００７７】
例えば運搬装置９により保持した被洗浄物Ａを、処理槽３上方に配置した図示しない昇降装置に受け渡して、昇降装置により保持した被洗浄物Ａを浸漬槽４の洗浄液Ｂに浸漬してもよい。また、被洗浄物Ａの浸漬時において、処理槽３の出入口３ａを蓋や扉等で閉塞してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】水切り乾燥装置による被洗浄物の処理工程を示す縦断正面図。
【図２】被洗浄物を浸漬槽の洗浄液に浸漬した状態を示す中央縦断側面図。
【図３】洗浄液を浸漬槽の全方向へオーバーフローする状態を示す斜視図。
【図４】被洗浄物を浸漬槽の洗浄液に浸漬する動作を示す説明図。
【図５】被洗浄物を遠赤外線により加熱する動作を示す説明図。
【図６】遠赤外線ヒータを同一高さに配置した例を示す斜視図。
【図７】遠赤外線ヒータを上下に配置した他の例を示す斜視図。
【図８】遠赤外線ヒータを処理槽内に配置した他の例を示す縦断正面図。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ…被洗浄物
Ｂ…洗浄液
Ｂａ…蒸気
Ｂｂ…水分溶解液
１…水切り乾燥装置
２…処理室
３…処理槽
４…浸漬槽
５…蒸気層
６…遠赤外線ヒータ
９…運搬装置
１０…貯液槽
１１…加熱ヒータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬し、被洗浄物に付着する水分を洗浄液のアルコール系溶剤に溶解させて、該被洗浄物から水分を分離・除去する水切り乾燥装置であって、
上記浸漬槽に貯液された洗浄液の液面上に、該被洗浄物に付着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に加熱された洗浄液の蒸気からなる蒸気層を備え、
上記蒸気層から取り出された被洗浄物に遠赤外線を照射して、該被洗浄物に残着するアルコール系溶剤が蒸発気化する温度に加熱する遠赤外線加熱手段を設けた
水切り乾燥装置。
【請求項２】
上記浸漬槽に貯液された洗浄液の液面部分に浮上する水分が含まれる液を、該浸漬槽の全方向へオーバーフロー可能に構成した
請求項１に記載の水切り乾燥装置。
【請求項３】
上記浸漬槽に、上記洗浄液のフッ素系溶剤よりも沸点温度が高いフッ素系溶剤を加熱媒体とする溶剤加熱手段を設けた
請求項１に記載の水切り乾燥装置。
【請求項４】
上記遠赤外線加熱手段を、プレート状の遠赤外線ヒータで構成した
請求項１に記載の水切り乾燥装置。
【請求項５】
水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬して、該被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させ、
上記洗浄液から取り出された被洗浄物を、該洗浄液の液面上に形成された洗浄液の蒸気からなる蒸気層中に移動して、該被洗浄物に残着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に洗浄液の蒸気で加熱し、
上記蒸気層から取り出された被洗浄物を、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により加熱して、該被洗浄物に残着するアルコール系溶剤を蒸発気化させて水切り乾燥する
水切り乾燥方法。
【請求項１】
水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬し、被洗浄物に付着する水分を洗浄液のアルコール系溶剤に溶解させて、該被洗浄物から水分を分離・除去する水切り乾燥装置であって、
上記浸漬槽に貯液された洗浄液の液面上に、該被洗浄物に付着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に加熱された洗浄液の蒸気からなる蒸気層を備え、
上記蒸気層から取り出された被洗浄物に遠赤外線を照射して、該被洗浄物に残着するアルコール系溶剤が蒸発気化する温度に加熱する遠赤外線加熱手段を設けた
水切り乾燥装置。
【請求項２】
上記浸漬槽に貯液された洗浄液の液面部分に浮上する水分が含まれる液を、該浸漬槽の全方向へオーバーフロー可能に構成した
請求項１に記載の水切り乾燥装置。
【請求項３】
上記浸漬槽に、上記洗浄液のフッ素系溶剤よりも沸点温度が高いフッ素系溶剤を加熱媒体とする溶剤加熱手段を設けた
請求項１に記載の水切り乾燥装置。
【請求項４】
上記遠赤外線加熱手段を、プレート状の遠赤外線ヒータで構成した
請求項１に記載の水切り乾燥装置。
【請求項５】
水分が付着した被洗浄物を、浸漬槽に貯液されたフッ素系溶剤とアルコール系溶剤を混合してなる洗浄液中に浸漬して、該被洗浄物に付着する水分をアルコール系溶剤に溶解させ、
上記洗浄液から取り出された被洗浄物を、該洗浄液の液面上に形成された洗浄液の蒸気からなる蒸気層中に移動して、該被洗浄物に残着する洗浄液の蒸発気化が促進される温度に洗浄液の蒸気で加熱し、
上記蒸気層から取り出された被洗浄物を、遠赤外線加熱手段から放射される遠赤外線により加熱して、該被洗浄物に残着するアルコール系溶剤を蒸発気化させて水切り乾燥する
水切り乾燥方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−８２５６９（Ｐ２００８−８２５６９Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６０１９７（Ｐ２００６−２６０１９７）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（５９６１６８６０５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（５９６１６８６０５）
【Ｆターム（参考）】
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