JPH05123503A

JPH05123503A - 水切り乾燥装置

Info

Publication number: JPH05123503A
Application number: JP3293221A
Authority: JP
Inventors: Yuji Watabe; 裕司渡部
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1991-11-08
Publication date: 1993-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】水切り乾燥装置内に溶剤再生手段を組み込む
ことにより、装置のコンパクト化と運転コストの低減を
図る。【構成】５フッ化プロパノール、イソプロピルアルコ
ール等の水分と混じり合う溶剤Ｆが収容された洗浄槽１
内に、水洗後のワークＷを前記溶Ｆ剤の蒸気Ｆ′と接触
し得るように配置し、ワークＷに付着した水分を溶剤蒸
気Ｆ′で置換することにより脱水乾燥する水切り乾燥装
置において、前記洗浄槽１内に、前記ワークＷの乾燥過
程において希釈凝縮された凝縮液Ｆ′から水分を分離し
て濃縮された溶剤Ｆを前記洗浄槽１へ回収する浸透気化
液体分離膜モジュール５を設置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、レンズや液晶基盤ガ
ラスを水洗後に水切り乾燥させるための水切り乾燥装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レンズや液晶基盤ガラスを水洗後に水切
り乾燥させる方法としては、水分と混じり合う溶剤を用
いるものが従来から良く知られている[半導体製造装置
実用便覧(株式会社サイエンスフォーラム発行)参照]。
この方法に用いられる溶剤としては、フロン１１３が最
も良く知られているが、フロン１１３は、オゾン層破壊
の元凶として使用が規制されることが決まっている。

【０００３】そこで、フロン１１３の代替溶剤として５
フッ化プロパノール(以下、５ＦＰと略称する)、イソプ
ロピルアルコール(以下、ＩＰＡと略称する)等のアルコ
ール類を使用する試みがなされるようになってきてい
る。５ＦＰ等は、オゾン層を全く破壊せず、地球温暖化
係数も小さい物質であるが、高価であること、水と容易
に混合し且つ共沸物質を構成するところから、通常の蒸
留では分離できないことが欠点である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な水切り乾燥においては、溶剤中の水分濃度が少ないほ
ど製品はクリーンに乾燥できることは良く知られている
事実であるが、水切り乾燥の継続により溶剤中の水分濃
度が上昇してくる。そこで、乾燥効率を上げるために
は、水分濃度の上昇した溶剤を取り替えるか脱水精製し
て再利用する必要がある。

【０００５】ところが、上記したように、溶剤としてア
ルコール類を使用する場合、蒸留による水分分離が難し
いところから、浸透気化液体分離膜を用いた分離モジュ
ールにより水分の分離を行う方法が有効である。

【０００６】この浸透気化液体分離膜を用いた分離モジ
ュールを水切り乾燥装置に併設する場合、装置の設置ス
ペースが増大するという問題がある。また、水切り乾燥
工程において水分により希釈された溶剤の凝縮液を前記
分離モジュールに供給するためにポンプを使用すると、
供給する凝縮液の温度が比較的高温(例えば、７０℃)な
のでポンプにおけるキャビテーション発生を防止するた
めに冷却する必要が生ずるし、分離モジュールにおける
分離効率を上げるためにはポンプから供給される凝縮液
の温度を再度高めなければならない。従って、ポンプの
上流側および下流側に冷却手段および加熱手段をそれぞ
れ設ける必要が生ずることとなり、装置の複雑化を招く
とともに、運転コストも増大するという不具合が生ずる
おそれがある。

【０００７】本願発明は、上記のような不具合を解消す
ることを課題としてなされたもので、水切り乾燥装置内
に溶剤再生手段を組み込むことにより、装置のコンパク
ト化と運転コストの低減を図ることを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するための手段として、図面に示すよう
に、５ＦＰ、ＩＰＡ等の水分と混じり合う溶剤Ｆが収容
された洗浄槽１内に、水洗後のワークＷを前記溶Ｆ剤の
蒸気Ｆ′と接触し得るように配置し、ワークＷに付着し
た水分を溶剤蒸気Ｆ′で置換することにより脱水乾燥す
る水切り乾燥装置において、前記洗浄槽１内に、前記ワ
ークＷの乾燥過程において希釈凝縮された凝縮液Ｆ′か
ら水分を分離して濃縮された溶剤Ｆを前記洗浄槽１へ回
収する浸透気化液体分離膜モジュール５を設置してい
る。

【０００９】請求項２の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、図面に示すように、前記請求項１記
載の水切り乾燥装置において、前記浸透気化液体分離膜
モジュール５を、前記希釈凝縮液Ｆ″が濃縮されつつ自
重により流下せしめられる流下通路９あるいは１７を有
するように構成している。

【００１０】請求項３の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、図面に示すように、前記請求項１あ
るいは２記載の水切り乾燥装置において、前記浸透気化
液体分離膜モジュール５の下部を前記溶剤Ｆに浸漬する
ようにしている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明では、上記手段によって次のよ
うな作用が得られる。

【００１２】即ち、溶剤Ｆとして蒸留による分離が難し
いアルコール類を用いた場合であっても、ワークＷの乾
燥過程において希釈凝縮された凝縮液Ｆ″は、浸透気化
液体分離膜モジュール５により濃縮再生されて、洗浄槽
１内の溶剤Ｆ中に回収されることとなり、運転中におけ
る溶剤濃度が常に高く保たれることとなる。

【００１３】請求項２の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１４】即ち、特別な凝縮液供給手段(例えば、ポ
ンプ)を用いなくとも、希釈凝縮液Ｆ″は、浸透気化液
体分離膜モジュール５内の流下通路９あるいは１７を自
重で流下しつつ濃縮されることとなる。

【００１５】請求項３の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１６】即ち、特別な加熱手段を設けなくとも、高
温の溶剤Ｆにより浸透気化液体分離膜モジュール５が加
熱されることとなり、水蒸気透過性能が増進することと
なる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、５ＦＰ、ＩＰ
Ａ等の水分と混じり合う溶剤Ｆが収容された洗浄槽１内
に、水洗後のワークＷを前記溶剤Ｆの蒸気Ｆ′と接触し
得るように配置し、ワークＷに付着した水分を溶剤蒸気
Ｆ′で置換することにより脱水乾燥する水切り乾燥装置
において、ワークの乾燥過程において希釈凝縮された凝
縮液Ｆ″が、浸透気化液体分離膜モジュール５により濃
縮再生されて、洗浄槽１内の溶剤中に回収されるように
したので、運転中における溶剤濃度が常に高く保たれる
こととなり、溶剤Ｆとして蒸留による分離が難しいアル
コール類を用いた場合であっても、極めてコンパクトな
装置でワークＷの高純度脱水乾燥が行えるという優れた
効果がある。

【００１８】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
水切り乾燥装置において、浸透気化液体分離膜モジュー
ル５を、希釈凝縮液Ｆ″が濃縮されつつ自重により流下
せしめられる流下通路９あるいは１７を有するように構
成して、ポンプ等の凝縮液供給手段が不要となるように
したので、キャビテーション対策のための冷却が必要な
くなり、運転コストが大幅に低減できるという優れた効
果がある。

【００１９】請求項３の発明によれば、請求項１あるい
は２記載の水切り乾燥装置において、浸透気化液体分離
膜モジュール５の下部を溶剤Ｆに浸漬するようにして、
高温の溶剤Ｆにより浸透気化液体分離膜モジュール５を
加熱するようにしたので、溶剤加熱用の加熱手段を共用
できることとなり、装置のコンパクト化がより一層図れ
るとともに、水蒸気透過性能が増進するという優れた効
果がある。

【００２０】

【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾
つかの好適な実施例を説明する。

【００２１】実施例１図１および図２には、本願発明の実施例１にかかる水切
り乾燥装置が示されている。本実施例は、請求項１、２
および３の発明に対応するものである。

【００２２】本実施例の水切り乾燥装置は、図１に示す
ように、水分と混じり合う溶剤Ｆ(本実施例の場合、５
ＦＰ)が収容された洗浄槽１を備えている。前記溶剤Ｆ
はヒータ７によって、溶剤Ｆが蒸発し得る所定温度(本
実施例の場合、約７０℃)に加熱されるようになってい
る。なお、溶剤Ｆとしては、ＩＰＡ等の他のアルコール
類を用いる場合もある。

【００２３】前記洗浄槽１内には、水洗後のワークＷ
(本実施例の場合、レンズ)が前記溶剤Ｆの蒸気Ｆ′と接
触可能なようにセッティング手段２を介してセットされ
る。

【００２４】また、前記ワークＷの直下方には、ワーク
Ｗに付着している水分と溶剤蒸気Ｆ′とが置換する際に
混じり合ってできる希釈凝縮液Ｆ″を受け止める受液器
３が設けられている。該受液器３には、受け止められた
希釈凝縮液Ｆ″を流下させるための流下孔４が形成され
ている。

【００２５】さらに、前記受液器３の直下方には、希釈
凝縮液Ｆ″から水分を分離して濃縮溶剤Ｆを再生するた
めの浸透気化液体分離膜モジュール５がその下部を溶剤
Ｆに浸漬した状態で配置されている。つまり、浸透気化
液体分離膜モジュール５は、溶剤Ｆによって加熱される
ようになっているのである。符号６は浸透気化液体分離
膜モジュール５を支持するためのステーである。

【００２６】前記浸透気化液体分離膜モジュール５は、
図２に示すように、アルコール類は透過させないが水蒸
気は透過させる材料(例えば、αーフルオロアクリル酸
系共重合体)からなる浸透気化液体分離膜８によって区
画された二つの室(即ち、一次室９および二次室１０)を
備えた複数の単位モジュール５a,５a・・を水平方向に
積層して構成されたプレート＆フレームタイプの分離モ
ジュールによって構成されている。符号１１は浸透気化
液体分離膜８の周囲を支持しているフレーム、１２は隔
壁である。

【００２７】そして、前記一次室９は、前記受液器３の
流下孔４に接続されて、希釈凝縮液Ｆ″が自重によって
流下する流下通路とされる一方、前記二次室１０は凝縮
器１３を介して真空ポンプ１４に接続されて、浸透気化
液体分離膜８を透過する水蒸気の流通通路とされてい
る。なお、一次室９内において濃縮された溶剤Ｆは、一
次室９下端から洗浄槽１の溶剤Ｆ中に回収されることと
なっている。

【００２８】前記凝縮器１３で水蒸気は凝縮された後、
ポンプ１５によって系外へ排出されることとなってい
る。

【００２９】上記のように構成された水切り乾燥装置は
次のように作用する。

【００３０】洗浄槽１内の所定位置にセットされたワー
クＷは、溶剤Ｆから発生する蒸気Ｆ′にさらされること
によって、付着している水分が溶剤蒸気Ｆ′に置換され
て脱水乾燥される。

【００３１】この脱水乾燥過程において希釈凝縮された
凝縮液Ｆ″は、ワークＷから落下して受液器３に受け止
められた後、浸透気化液体分離モジュール５に供給さ
れ、そこで水分が分離されて濃縮溶剤Ｆとして既存の溶
剤Ｆ中に回収される。従って、運転継続中においては、
洗浄槽１内の溶剤Ｆは常に高い濃度に保たれることとな
り、高純度の脱水乾燥が継続的に行えるのである。一
方、浸透気化液体分離モジュール５において分離された
水蒸気は、凝縮器１３で凝縮された後系外に排出され
る。

【００３２】浸透気化液体分離モジュール５における水
分分離の態様を更に詳述すると、各単位モジュール５a
の一次室９に供給された希釈凝縮液Ｆ″は、該一次室９
を自重により流下する過程において、含まれている水分
が水蒸気として浸透気化液体分離膜８を透過することに
より濃縮される。この時、溶剤Ｆ(本実施例の場合、５
ＦＰ)は水より比重が重いため、濃縮された凝縮液(即
ち、濃縮溶剤Ｆ)は自然と下方に流れ、水分を多く含ん
だ希釈凝縮液Ｆ″と混じり合うことはない。従って、本
実施例の場合には、希釈凝縮液Ｆ″を圧送するためのポ
ンプ等は不要なのである。

【００３３】また、浸透気化液体分離モジュール５の下
部は、洗浄槽１内の溶剤Ｆ(７０℃程度の高温となって
いる)によって加熱されているため、一次室９内を流れ
る希釈凝縮液Ｆ″も高温に保持されることとなり、水蒸
気透過性能を高く保持できる。しかも、特別な加熱手段
が不要で、溶剤加熱用のヒータ７を希釈凝縮液加熱用に
共用できるため、装置のコンパクト化に大いに寄与する
こととなる。

【００３４】実施例２図３および図４には、本願発明の実施例２にかかる水切
り乾燥装置が示されている。本実施例は、請求項１、２
および３の発明に対応するものである。

【００３５】本実施例の場合、浸透気化液体分離モジュ
ール５として、中空糸タイプのものが採用されている。

【００３６】この中空糸タイプの浸透気化液体分離モジ
ュール５は、図４に示すように、縦長円筒状の胴体１６
内に多数の浸透気化液体分離膜製の中空糸１７,１７・
・を縦方向に配設して構成されている。そして、前記各
中空糸１７内が希釈凝縮液Ｆ″の通路とされ、中空糸１
７,１７・・外の胴体内空間が水蒸気の通路とされてい
る。符号１８は中空糸１７,１７・・への凝縮液入口と
なる入口ヘッダー、１９は中空糸１７,１７・・から取
り出される濃縮溶剤Ｆの出口となる出口ヘッダーであ
る。

【００３７】本実施例の場合、希釈凝縮液Ｆ″は、中空
糸１７,１７・・を自重により流下する過程において水
分が分離されて濃縮されることとなっており、中空糸１
７,１７・・が希釈凝縮液Ｆ″の流下通路を構成するこ
ととなっているのである。

【００３８】その他の構成および作用効果は実施例１と
同様なので説明を省略する。

【００３９】本願発明は、上記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て適宜設計変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例１にかかる水切り乾燥装置の
概略構成図である。

【図２】本願発明の実施例１にかかる水切り乾燥装置に
おいて使用される浸透気化液体分離モジュールの縦断面
図である。

【図３】本願発明の実施例２にかかる水切り乾燥装置の
概略構成図である。

【図４】本願発明の実施例２にかかる水切り乾燥装置に
おいて使用される浸透気化液体分離モジュールの縦断面
図である。

【符号の説明】

１は洗浄槽、３は受液器、４は流下孔、５は浸透気化液
体分離モジュール、５aは単位モジュール、８は浸透気
化液体分離膜、９は流下通路(一次室)、１０は二次室、
１６は胴体、１７は流下通路(中空糸)、Ｆは溶剤、Ｆ′
は溶剤蒸気、Ｆ″は希釈凝縮液、Ｗはワーク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】５フッ化プロパノール、イソプロピルア
ルコール等の水分と混じり合う溶剤(Ｆ)が収容された洗
浄槽(１)内に、水洗後のワーク(Ｗ)を前記溶剤(Ｆ)の蒸
気(Ｆ′)と接触し得るように配置し、ワーク(Ｗ)に付着
した水分を溶剤蒸気(Ｆ′)で置換することにより脱水乾
燥する水切り乾燥装置であって、前記洗浄槽(１)内に
は、前記ワーク(Ｗ)の乾燥過程において希釈凝縮された
凝縮液(Ｆ″)から水分を分離して濃縮された溶剤(Ｆ)を
前記洗浄槽(１)内へ回収する浸透気化液体分離膜モジュ
ール(５)を設置したことを特徴とする水切り乾燥装置。
【請求項２】前記浸透気化液体分離膜モジュール(５)
は、前記希釈凝縮液(Ｆ″)が濃縮されつつ自重により流
下せしめられる流下通路(９,１７)を有していることを
特徴とする前記請求項１記載の水切り乾燥装置。
【請求項３】前記浸透気化液体分離膜モジュール(５)
の下部を前記溶剤(Ｆ)に浸漬したことを特徴とする前記
請求項１あるいは２記載の水切り乾燥装置。