专利名称：溶剂分离装置和使用该溶剂分离装置的洗净系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种溶剂分离装置以及使用该溶剂分离装置的洗净系统，该溶剂分离装置在洗净电子部件、精密部件、印刷电路基板、金属部件和其它的各种被洗净物(工件)时，从混合有用作洗净剂的烃系溶剂以及为了除去此时附着于工件上的烃系溶剂而使用的氟系溶剂的混合液中，分别分离回收上述烃系溶剂和氟化氢系溶剂。
由此，在上述氟系溶剂槽内，形成混合有氟系溶剂和烃系溶剂的混合液。在从该混合液中分离回收氟系溶剂和烃系溶剂时，目前，采用利用这些溶剂的比重差(氟系溶剂的比重约为1.5，烃系溶剂的比重约为0.8)、以对流方式进行静置分离的机构，但是具有下述问题，即，从需要较多时间的关系方面来说，无法获得充分的分离能力。
与此相对，在特开平8-168601号公报中记载有利用氟系溶剂和烃系溶剂的沸点温度差(氟系溶剂60℃前后，烃系溶剂100℃以上)的溶剂分离装置。特开平8-168601号公报所记载的溶剂分离装置，使氟系溶剂和烃系溶剂的混合液流到设置有加热机构的流下板上，通过与流下板的接触，使低沸点的氟系溶剂变为蒸气，并且在流下板的下方形成烃系溶剂回收槽，贮存回收烃系溶剂。此时，通过设置于该装置内的冷却液化机构，使氟系溶剂的蒸气液化，在与上述烃系溶剂回收槽分隔的氟系溶剂回收槽中，形成液体，实现分离回收。但是，在该溶剂分离装置中，由于在该分离装置内进行氟系溶剂的蒸气化处理和冷却液化处理，故分离精度和作业效率显著变差。
因此，在将特开平8-168601号公报记载的溶剂分离装置装配于工件的洗净系统中时，比如，如图5所示，在涮洗干燥部11和溶剂分离装置1’之间设置储集容器，进行利用氟系溶剂和烃系溶剂的比重差的静置分离，将混合液中的氟系溶剂分离除去一些，由此，补偿溶剂分离装置1’的分离能力。
另外，本发明的目的在于提供一种洗净系统，该洗净系统能够再次利用通过上述溶剂分离装置分离回收的烃溶剂与氟系溶剂的蒸气，整体紧凑。
为了解决上述的课题，本发明涉及一种溶剂分离装置，该溶剂分离装置从氟系溶剂和烃系溶剂的混合液中，分别分离回收这些溶剂，其特征在于将从侧面看为倒ヘ字状的箱体设置成下降倾斜状，利用使上述混合液流下的分隔板，将该箱体内部分为上下的2层，并且沿该分隔板的长度方向，将多个热电导性的挡壁板以特定间隔且在其宽度方向形成之字状的流路的方式进行设置，各挡壁板的上下部分别按照一定长度朝上下各层突出，在其中一方上述下层部内，放入加热到氟系溶剂的沸点以上的热介质液，在另一方上述上层部的分隔板上方部，设置烃系溶剂和氟系溶剂相混合的被处理液的来自外部的流入口，而且在分隔板的下方侧设置烃系溶剂回收槽，此外，在该上层部设置用于将被处理液在上层部内流下过程中蒸发的氟系溶剂蒸气适当地取出至外部的取出口。
根据上述方案，由于通过简单的结构，提高了与混合液接触并使低沸点溶剂蒸发的分隔板和热电导性平板的热介质液的热传导率，并且，在箱体内，氟系溶剂的蒸气未冷却液化，而以蒸气的状态取出回收至外部，所以可稳定地维持箱体内的温度，而且使溶剂分离装置整体小型化。
此时，优选为，使挡壁板的上层和下层的突出比率，以相对于分隔板的上面和下面的长度比来表示，在约3∶7～4∶6左右的比例范围内变化。
根据该方案，可通过充满于箱体下层内部的热介质液，借助分隔板和突出地形成于该分隔板上面部的挡壁板，更加确实均匀地并且以良好的效率将上层部内的整个区域加热至规定温度。
上述箱体可按照以适合的倾斜角度改变上下方向的方式设置于架台上。
根据该方案，可以按照各种不同的所需条件，调整经分隔板流下的混合液的流速和该混合液的与突出地形成于分隔板上面侧的挡壁板的接触时间，使氟系溶剂的蒸气化能力提高。
另外，分别将上述的溶剂分离装置分离回收的烃系溶剂液和氟系溶剂液，装入依该顺序使用烃系溶剂液与氟系溶剂液对电子部件、精密机械部件等被洗净物进行洗净的洗净装置中的烃系溶剂液槽、氟系溶剂液槽中，进行再利用。此时，将从溶剂分离装置中的上层部内的取出口取出至外部的氟系溶剂蒸气，导入至附设于洗净装置的涮洗槽内的冷却机构，使其液化。
根据上述方案，由于可简化各溶剂的分离再生工序，故可保持烃系溶剂、氟化氢系溶剂的溶剂精度，并且使洗净系统整体紧凑化。
图3为表示分隔板和挡壁板的另外实施例的图，图3A表示分隔板的平面图，图3B为挡壁板的正视图，图3C为表示将挡壁板安装于分隔板上的状态的立体图。
图4为表示装配有本发明的溶剂分离装置的洗净系统的示意性的纵向剖视图。
图5为表示装配有现有的溶剂分离装置的洗净系统的示意性的纵向剖视图。
在
图1中，从侧面看，该装置主体1为呈倒ヘ字状的箱体，其呈下降倾斜状设置于架台B上，在该箱体内，沿其长度方向，设置分隔板2，将该箱体内部分隔为上下二层的空间，该下层内部1a形成热介质液室W，该热介质液室W中具有加热器4，该加热器4以间接方式将后述的在上层1b内从其上方朝向下方流动的氟系溶剂加热到其沸点以上，加热器4具备调整机构，该调整机构用于将热介质液加热保持在HFE的沸点(59℃)以上、比如85℃左右。在此，就热介质液来说，使用热水、油等。另外，将辅助容器T连接在下层部上端，预先在其内部贮存热介质液，可经常补充下层内部的热介质液。
但是，在上层部1b中的分隔板2的上游侧，设置有流入口5，该流入口5用于使由HFE与HC的混合液形成的被处理液从外部向下流到分隔板2上，并且在其下游侧形成烃系溶液(以下称为“HC”)的回收槽6，在该回收槽6的下端侧设置流出口7，该流出口7用于将所贮存的HC流向外部。
另外，在上层部1b设置取出口8，该取出口8用于将在分隔板2上在向下流动的过程中蒸发的HFE蒸气取到外部。该取出口8可设置于任意的部位，但为了使HFE蒸气的回收效率良好，如图示例所示，该取出口8优选设置于下游侧的倒ヘ字状的弯曲部位附近。
上述分隔板2为图2所示的结构，即，如图2A所示，沿分隔板2的长度方向，按照等间距开设多个嵌合孔9，该嵌合孔9沿分隔板2的宽度方向呈一定长度的狭缝状，在各嵌合孔9中，一边交替地改变其方向，一边插入并固定如图2B所示那样的热电导性的挡壁板3。
热电导性的挡壁板3，如在图2B所看到的那样，呈T字状状，此时，上下板部3a、3b的高度h1、h2和上板部3a中的左右侧的伸出翼尺寸S1、S2是不同的。在此，在将较大尺寸S1的翼部如图2C那样固定时，是与上层部1b的箱体内侧壁面接触的长度尺寸，用相反侧翼部的尺寸之差产生的间隙，形成之字状的流路k。此时，在下板部3b的上方部位，开设有适宜的狭缝3c。其用于在有由热介质液产生的空气的情况下，将该空气传送到分隔板2的背面侧，容易将其朝向上方的辅助容器T侧排出。
图3表示另外的实施例，即，在本实例中，分隔板2’的嵌合孔9’如图3A所示那样，交错地开设。然而，挡壁板3’的左右侧伸出翼尺寸S1’、S2’如图3B所示那样，为相同的尺寸。图3C为将该挡壁板3’安装于分隔板2’上的立体图，同样地形成之字状的流路k’。
但是，优选在挡壁板3的上下板部3a、3b的高度h1、h2中，下板部3b的相应高度较大，以便提高下层部1a对上层部1b的热传导能力。按照本发明人的多次实验结果，该高度比约在7∶3～6∶4左右，这样可获得稳定的性能。
为了提高上述的性能，可微小地改变箱体1的倾斜角度θ。为此，将箱体1放置于架台B的支架U上，可通过起重机构，适当地改变该支架U的前后方向高度位置。另外，在倾斜角度θ较小的场合，被处理液的流下速度变慢，分隔板2、挡壁板3的接触时间增加，如果倾斜角度θ较大，则流下速度变快，接触时间减少。通常，该倾斜角度θ在为10°～20°左右，箱体的长度约为60cm～150cm、宽度约为10cm～30cm左右，但是并不限于这些尺寸。此外，在图中，10是混合有HFE和HC的被处理液，11是在上层部1b的内部由被处理液蒸发的HFE的蒸气，12是其残留液。
以下，说明如上述那样构成的溶剂分离装置的作用。
混合有HFE与HC的被处理液10从设置于箱体的上方侧的流入口5流入到分隔板2的上游端。该被处理液10在分隔板2上，朝向下方流下，但是，该流下是沿由挡壁板3形成的之字状流路k进行的，此时，被处理液中的HFE通过与下层1a加热的分隔板2和挡壁板3接触，而蒸发，成为HFE蒸气11，未蒸发的烃系溶剂12从分隔板2的下游端，分离回收至烃系溶剂回收槽6内。在这里，作为一个实例，将来自流入口5的被处理液10的流量调整为0.1L/分钟～1.0L/分钟左右。
另一方面，成为蒸气的HFE蒸气11，从箱体上面部的取出口8，朝向外部取出并回收。在本发明装置中，下层的热介质液温度可保持在约85℃，由此，以良好的效率将上层部1b的室内温度保持在约70℃前后，HFE蒸气11不会液化，以良好的效率将其收集回收到外部。
图4是表示将如上述那样构成的溶剂分离装置1装配在对电子部件、精密机械部件等的工件P进行洗净的装置中的洗净系统的示意性纵向剖视图。该洗净系统包括洗净部13和涮洗干燥部14。
就洗净部13来说，在上方设置有工件P的出入口15的洗净槽主体16中，贮存HC溶液，并且在底部设置有超声波振子17。
另一方面，就涮洗干燥部14来说，将在上面形成有工件P的出入口18的容器19的下部形成于涮洗槽19a中，在该底部设置有超声波振子20，贮存作为氟系溶剂的HFE溶液，并且通过形成于上下方向中间部的溢流部21，邻近地设置蒸气槽22。在该蒸气槽22中，贮存有从涮洗槽19a通过溢流部21而溢流的HC溶液和HFE溶液的混合液，安装有用于在该混合液中进行加热的加热器23。在此，该加热器23按照将混合液加热到作为HFE的沸点的59℃的方式构成。
就容器19来说，将与溢流部21连通的部位变为HFE蒸气的蒸气层19b的蒸气洗净位置，另外，在其上方内周部，附设有作为冷却机构的冷却螺线管24，通过该冷却螺线管24，使HFE蒸气进行液化，使其在涮洗槽19a中环流，并且形成干燥部19c，该干燥部19c在其上方内部对工件P进行干燥。在此，HFE蒸气冷却到其沸点以下的比如55℃以下，变为HFE溶液。
在本发明中，将上述的贮存于蒸气槽22内的HC溶液和HFE溶液的混合液，送到上述的溶剂分离装置1内，25是此用途的送液用泵，26是送液通路。
在上面说明中，27是将溶剂分离装置1和容器19的冷却机构24之间连接的管路，可将从溶剂分离装置1的取出口8取出的HFE蒸气11送向附设于容器19中的冷却螺线管24，使其液化。
另外，在溶剂分离装置1的HC回收槽6和洗净槽主体16之间，形成使已分离回收的HC溶液12环流的环流管线28。
下面说明如上述那样构成的洗净系统的作用。
最初，将作为被洗净物的工件P，浸渍于洗净部13的洗净槽主体16内，通过HC溶液，利用超声波效果，对其进行洗净。
接着，从洗净槽主体13的液中提起的工件P浸渍于邻接的涮洗槽19a中，通过HFE溶液，进行涮洗，然后，提起到蒸气层19b，进行蒸气洗净，然后，提起到干燥部19c，进行干燥处理。然而，从工件的出入口18中将一系列的洗净、涮洗和干燥处理结束后的工件P提起，将其运送到下一工序。
在进行上述的涮洗时，在涮洗槽19a的HFE溶液中，混入附着于工件P上的HC溶液，混入有这两者的混合液因溶剂的比重差的作用，通过溢流部21，溢流到蒸气槽22内。然而，在蒸气槽22内，通过加热器23，加热到作为HFE沸点的59℃，因此产生HFE蒸气，其在上方漂动，形成用于对工件P进行蒸气洗净的蒸气层19b。但是，在本发明中，通过送液通路26，将在蒸气槽22内的未分离的被处理液，送至溶剂分离装置1，通过该溶剂分离装置1，以良好的效率分离为HC溶液12与HFE蒸气11，再次通过管路27、环流管线28，分别环流至洗净工序、涮洗工序，进行再利用。
在上述的实施例中，使用氢氟醚作为氟系溶剂进行了说明，但也可使用全氟碳、氢氟碳。
另外，本发明的溶剂分离装置可同样地用于目前实施的氯系溶剂的蒸馏回收装置。
产业上的可利用性本发明如上述那样构成，可提高溶剂分离装置和洗净系统整体的作业性和安全性以及运转效率的提高。即，在本发明的溶剂分离装置中，通过特殊的挡壁板的结构及其配置，使分隔板上的上层部内的加温效率提高，有助于溶剂的有效分离回收，并且用于蒸气溶剂液化的冷却机构同时采用另外设置的洗净系统侧的冷却机构，由此，使溶剂分离装置小型化，使洗净系统整体的成本减小，使运转效率提高。
权利要求
1.一种溶剂分离装置，该溶剂分离装置从氟系溶剂和烃系溶剂的混合液中，分别分离回收这些溶剂，其特征在于将从侧面看为倒ヘ字状的箱体设置成下降倾斜状，利用使所述混合液流下的分隔板，将该箱体内部分为上下的2层，并且沿该分隔板的长度方向，将多个热电导性的挡壁板以特定间隔且在其宽度方向形成之字状的流路的方式进行设置，各挡壁板的上下部分别按照一定长度朝上下各层突出，在其中一方所述下层部内，放入加热到氟系溶剂的沸点以上的热介质液，在另一方所述上层部的分隔板上方部，设置烃系溶剂和氟系溶剂相混合的被处理液的来自外部的流入口，而且在分隔板的下方侧设置烃系溶剂回收槽，此外，在该上层部设置用于将被处理液在上层部内流下过程中蒸发的氟系溶剂蒸气适当地取出至外部的取出口。
2.根据权利要求1所述的溶剂分离装置，其特征在于挡壁板，按照相对于分隔板的上面和下面的长度比来表示，以约3∶7～4∶6左右的比例突出地形成。
3.根据权利要求1所述的溶剂分离装置，其特征在于箱体可按照以适宜的倾斜角度改变上下方向的方式设置于架台上。
4.根据权利要求2所述的溶剂分离装置，其特征在于箱体可按照以适宜的倾斜角度改变上下方向的方式设置于架台上。
5.一种洗净系统，其特征在于分别将权利要求1～4中任一项所述的溶剂分离装置分离回收的烃系溶剂液和氟系溶剂液，装入依该顺序使用烃系溶剂液与氟系溶剂液对电子部件、精密机械部件等被洗净物进行洗净的洗净装置中的烃系溶剂液槽、氟系溶剂液槽中，进行再利用。
6.根据权利要求5所述的洗净系统，其特征在于将从溶剂分离装置中的上层部的取出口取出至外部的氟系溶剂蒸气，导入至附设于洗净装置的涮洗槽内的冷却机构，使其液化。
全文摘要
本发明提供一种结成简单、可快速有效地进行溶剂分离的溶剂分离装置，以及使用该溶剂分离装置的紧凑化的洗净系统。将从侧面看为倒ヘ字状的箱体设置成下降倾斜状，利用使所述混合液流下的分隔板，将该箱体内部分为上下的2层，并且沿该分隔板的长度方向，将多个热电导性的挡壁板以特定间隔且在其宽度方向形成之字状的流路的方式进行设置。此时，各挡壁板从正面看形成为T字状，其上下部分别按照一定长度比的关系朝上下各层突出。
文档编号B01D3/00GK1451460SQ0312186
公开日2003年10月29日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年4月15日
发明者佐野隆志 申请人:株式会社韬达系统