JP2003145071A - 洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents
洗浄装置及び洗浄方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被洗浄物の形状や密着度合いにかかわらず、
効果的な洗浄が可能な洗浄装置及び洗浄方法を提供す
る。 【解決手段】 密閉可能な構造とされ、内部に貯留され
る洗浄液６に被洗浄物７を浸漬する洗浄槽１と、洗浄槽
１に接続され、洗浄槽内を減圧可能な真空ポンプ８と、
洗浄槽１に接続され、洗浄槽内の減圧を破壊可能な復圧
弁４と、洗浄槽１に設けられ、洗浄液中の被洗浄物７を
超音波洗浄する超音波発振器９とを備える。真空ポンプ
８による減圧と、復圧弁４による復圧とが交互に繰り返
し行われる。
効果的な洗浄が可能な洗浄装置及び洗浄方法を提供す
る。 【解決手段】 密閉可能な構造とされ、内部に貯留され
る洗浄液６に被洗浄物７を浸漬する洗浄槽１と、洗浄槽
１に接続され、洗浄槽内を減圧可能な真空ポンプ８と、
洗浄槽１に接続され、洗浄槽内の減圧を破壊可能な復圧
弁４と、洗浄槽１に設けられ、洗浄液中の被洗浄物７を
超音波洗浄する超音波発振器９とを備える。真空ポンプ
８による減圧と、復圧弁４による復圧とが交互に繰り返
し行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品や機械部
品等を洗浄する洗浄装置及び洗浄方法に関し、特に炭化
水素系溶剤によって高性能の真空超音波洗浄を実現する
洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。
品等を洗浄する洗浄装置及び洗浄方法に関し、特に炭化
水素系溶剤によって高性能の真空超音波洗浄を実現する
洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、洗浄液を貯留した洗浄槽内に被洗
浄物を浸漬し、被洗浄物を真空超音波洗浄することが知
られている。超音波とは、一般に２０ｋＨｚ以上の音波
を意味し、このような高周波数の音波を利用して水や溶
剤を振動させ、複雑な形状物の洗浄や、傷つきやすい物
体を安全に丸洗いするのが超音波洗浄である。
浄物を浸漬し、被洗浄物を真空超音波洗浄することが知
られている。超音波とは、一般に２０ｋＨｚ以上の音波
を意味し、このような高周波数の音波を利用して水や溶
剤を振動させ、複雑な形状物の洗浄や、傷つきやすい物
体を安全に丸洗いするのが超音波洗浄である。
【０００３】超音波洗浄の効果は、キャビテーションに
よるもの、水分子などの加速度によるもの、被洗浄物の
微小信号など物理的化学的反応促進の３つにあると言わ
れており、特に、キャビテーション作用の効果が高いと
言われている。キャビテーションとは、洗浄液に所定レ
ベル以上の圧力が加わった際に生じる無数の空洞であ
り、溶存酸素などの気泡が核となって発生する。
よるもの、水分子などの加速度によるもの、被洗浄物の
微小信号など物理的化学的反応促進の３つにあると言わ
れており、特に、キャビテーション作用の効果が高いと
言われている。キャビテーションとは、洗浄液に所定レ
ベル以上の圧力が加わった際に生じる無数の空洞であ
り、溶存酸素などの気泡が核となって発生する。
【０００４】そして、洗浄液中では、超音波信号が定常
波を形成しているので、大振幅の超音波信号の位置で発
生した無数のキャビテーションが浮上過程で内向きに破
壊され、この時の強力な衝撃力が洗浄作用を発揮するこ
とになる。
波を形成しているので、大振幅の超音波信号の位置で発
生した無数のキャビテーションが浮上過程で内向きに破
壊され、この時の強力な衝撃力が洗浄作用を発揮するこ
とになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、超音波洗
浄は、専ら、発生したキャビテーションの破壊に基づく
ものであるから、洗浄槽を減圧することはその効果を半
減するものでしかなかった。それは、減圧条件下では、
発生したキャビテーションが常に外向きに引っ張られて
いるため、内向きに破壊されることがなく、単なる気泡
となって浮上するからである。
浄は、専ら、発生したキャビテーションの破壊に基づく
ものであるから、洗浄槽を減圧することはその効果を半
減するものでしかなかった。それは、減圧条件下では、
発生したキャビテーションが常に外向きに引っ張られて
いるため、内向きに破壊されることがなく、単なる気泡
となって浮上するからである。
【０００６】しかしながら、被洗浄物にも多種の形状の
もの、及び、互いに密着して洗浄しにくいものもあり、
従来までの常識的な洗浄方式では有効に洗浄できないも
のがある。例えば、洗浄槽に導入状態で、鉛直上方に開
放孔を有しない被洗浄物は、エアポケットが生じること
になり、このエアポケットには洗浄液が行き渡らないの
で全く洗浄されないことになる。また、油分などによっ
て接着状態となっている板材についても、その接着面に
は洗浄液が至らないので洗浄効果が発揮できないおそれ
がある。
もの、及び、互いに密着して洗浄しにくいものもあり、
従来までの常識的な洗浄方式では有効に洗浄できないも
のがある。例えば、洗浄槽に導入状態で、鉛直上方に開
放孔を有しない被洗浄物は、エアポケットが生じること
になり、このエアポケットには洗浄液が行き渡らないの
で全く洗浄されないことになる。また、油分などによっ
て接着状態となっている板材についても、その接着面に
は洗浄液が至らないので洗浄効果が発揮できないおそれ
がある。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その主たる目的は、被洗浄物の形状や密着度合
いにかかわらず、効果的な洗浄が可能な洗浄装置及び洗
浄方法を提供することにある。
であり、その主たる目的は、被洗浄物の形状や密着度合
いにかかわらず、効果的な洗浄が可能な洗浄装置及び洗
浄方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る洗浄装置は、被洗浄物を洗浄液に浸漬
可能な洗浄槽と、前記洗浄槽を減圧可能な減圧機構と、
前記洗浄槽の減圧状態を瞬間的に破壊可能な復圧機構と
を備え、前記被洗浄物を浸漬した状態で、前記洗浄槽の
減圧状態と復圧状態とを繰り返すピストン洗浄工程を含
んで動作することを特徴とする。使用する洗浄液は特に
限定されないが、塩素系溶剤のように微減圧で沸騰する
溶剤は使用が困難であり、炭化水素溶剤や水溶性溶剤が
好適である。なお、この点は、以下の発明でも同様であ
る。
に、本発明に係る洗浄装置は、被洗浄物を洗浄液に浸漬
可能な洗浄槽と、前記洗浄槽を減圧可能な減圧機構と、
前記洗浄槽の減圧状態を瞬間的に破壊可能な復圧機構と
を備え、前記被洗浄物を浸漬した状態で、前記洗浄槽の
減圧状態と復圧状態とを繰り返すピストン洗浄工程を含
んで動作することを特徴とする。使用する洗浄液は特に
限定されないが、塩素系溶剤のように微減圧で沸騰する
溶剤は使用が困難であり、炭化水素溶剤や水溶性溶剤が
好適である。なお、この点は、以下の発明でも同様であ
る。
【０００９】また、本発明に係る洗浄装置は、被洗浄物
を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽と、前記洗浄槽を減圧可能
な減圧機構と、前記洗浄槽の減圧状態を瞬間的に破壊可
能な復圧機構とを備え、前記被洗浄物を浸漬した状態
で、洗浄液に超音波振動を加えつつ前記洗浄槽の減圧状
態と復圧状態とを繰り返すバブリング洗浄工程を含んで
動作することを特徴とする。ここで、減圧状態は、当該
洗浄液が沸騰しない圧力に設定されており、具体的に
は、当該洗浄液の蒸気圧−液温度特性に従って決定され
る。
を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽と、前記洗浄槽を減圧可能
な減圧機構と、前記洗浄槽の減圧状態を瞬間的に破壊可
能な復圧機構とを備え、前記被洗浄物を浸漬した状態
で、洗浄液に超音波振動を加えつつ前記洗浄槽の減圧状
態と復圧状態とを繰り返すバブリング洗浄工程を含んで
動作することを特徴とする。ここで、減圧状態は、当該
洗浄液が沸騰しない圧力に設定されており、具体的に
は、当該洗浄液の蒸気圧−液温度特性に従って決定され
る。
【００１０】一方、本発明に係る洗浄方法は、被洗浄物
を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽と、前記洗浄槽を減圧可能
な減圧機構と、前記洗浄槽の減圧状態を瞬間的に破壊可
能な復圧機構とを備え、前記被洗浄物を浸漬した状態
で、前記洗浄槽の減圧状態と復圧状態とを数回繰り返す
ピストン洗浄工程を含み、前記復圧状態から直ちに前記
減圧状態に移行させるようになっている。
を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽と、前記洗浄槽を減圧可能
な減圧機構と、前記洗浄槽の減圧状態を瞬間的に破壊可
能な復圧機構とを備え、前記被洗浄物を浸漬した状態
で、前記洗浄槽の減圧状態と復圧状態とを数回繰り返す
ピストン洗浄工程を含み、前記復圧状態から直ちに前記
減圧状態に移行させるようになっている。
【００１１】また、本発明に係る洗浄方法は、被洗浄物
を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽と、前記洗浄槽を減圧可能
な減圧機構と、前記洗浄槽の減圧状態を瞬間的に破壊可
能な復圧機構とを備え、前記被洗浄物を浸漬した状態
で、洗浄液に超音波振動を加えつつ前記洗浄槽の減圧状
態と復圧状態とを繰り返すバブリング洗浄工程を含み、
所定レベルの減圧状態に達した後、この減圧状態を維持
する第１時間Ｔ１と、復圧状態を維持する第２時間Ｔ２
とは、Ｔ２≧Ｔ１に設定されている。
を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽と、前記洗浄槽を減圧可能
な減圧機構と、前記洗浄槽の減圧状態を瞬間的に破壊可
能な復圧機構とを備え、前記被洗浄物を浸漬した状態
で、洗浄液に超音波振動を加えつつ前記洗浄槽の減圧状
態と復圧状態とを繰り返すバブリング洗浄工程を含み、
所定レベルの減圧状態に達した後、この減圧状態を維持
する第１時間Ｔ１と、復圧状態を維持する第２時間Ｔ２
とは、Ｔ２≧Ｔ１に設定されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の洗浄装置につい
て、実施例に基づき更に詳細に説明する。図１は、実施
例に係る洗浄装置及び洗浄方法を説明する図面である。
て、実施例に基づき更に詳細に説明する。図１は、実施
例に係る洗浄装置及び洗浄方法を説明する図面である。
【００１３】この図に示すように、洗浄装置は、被洗浄
物７を入れて洗浄するための洗浄槽１を備える。本実施
例の洗浄槽１は、上方に開口した箱形状であって、その
上部開口は蓋２が開閉可能とされている。この蓋２がさ
れることで、洗浄槽１内は密閉状態に維持可能とされ
る。洗浄槽１は、１Toll以下の真空度の減圧に耐え得る
構造とされている。
物７を入れて洗浄するための洗浄槽１を備える。本実施
例の洗浄槽１は、上方に開口した箱形状であって、その
上部開口は蓋２が開閉可能とされている。この蓋２がさ
れることで、洗浄槽１内は密閉状態に維持可能とされ
る。洗浄槽１は、１Toll以下の真空度の減圧に耐え得る
構造とされている。
【００１４】このような構成の洗浄槽１には、真空超音
波洗浄を行うために、洗浄液６が内部に貯留され、被洗
浄物７が洗浄液６に浸漬される。その際、洗浄液６は洗
浄槽１の上端までではなく、途中まで入れられる。な
お、洗浄液６の種類は特に問わないが、可燃性液体であ
る炭化水素溶剤を用いることができる。
波洗浄を行うために、洗浄液６が内部に貯留され、被洗
浄物７が洗浄液６に浸漬される。その際、洗浄液６は洗
浄槽１の上端までではなく、途中まで入れられる。な
お、洗浄液６の種類は特に問わないが、可燃性液体であ
る炭化水素溶剤を用いることができる。
【００１５】洗浄槽１には、槽内に貯留された洗浄液６
に超音波を与える超音波発振器９が設けられる。本実施
例の超音波発振器９は、減圧に耐え得る構造の超音波振
動子が、洗浄槽１の下部に設けられている。
に超音波を与える超音波発振器９が設けられる。本実施
例の超音波発振器９は、減圧に耐え得る構造の超音波振
動子が、洗浄槽１の下部に設けられている。
【００１６】洗浄槽１には、槽内を減圧させるための減
圧機構として、真空ポンプ８が接続される。この真空ポ
ンプ８は、減圧弁３を介して洗浄槽１に接続され、減圧
弁３の操作により洗浄槽１との連通を開閉される。な
お、減圧弁３は、洗浄槽１の液面より上部位置に接続さ
れる。
圧機構として、真空ポンプ８が接続される。この真空ポ
ンプ８は、減圧弁３を介して洗浄槽１に接続され、減圧
弁３の操作により洗浄槽１との連通を開閉される。な
お、減圧弁３は、洗浄槽１の液面より上部位置に接続さ
れる。
【００１７】洗浄槽１には、更に、洗浄槽１内の減圧を
破壊可能な復圧弁４が接続される。本実施例では、復圧
弁４を開くことで、洗浄槽１内の圧力は大気圧に開放さ
れることになる。なお、この復圧弁４は、洗浄槽１の液
面より上部位置に接続される。
破壊可能な復圧弁４が接続される。本実施例では、復圧
弁４を開くことで、洗浄槽１内の圧力は大気圧に開放さ
れることになる。なお、この復圧弁４は、洗浄槽１の液
面より上部位置に接続される。
【００１８】前記洗浄槽１には、槽内の圧力を計測し、
それに基づき減圧弁３や復圧弁４の開閉を制御するため
の減圧センサー（圧力センサー）５が設けられている。
この減圧センサー５は、洗浄槽１の液面より上部位置に
設けられる。この減圧センサー５を用いることで、洗浄
槽１の圧力が所定レベルになるまで、真空ポンプ８にて
槽内を減圧することが可能となる。
それに基づき減圧弁３や復圧弁４の開閉を制御するため
の減圧センサー（圧力センサー）５が設けられている。
この減圧センサー５は、洗浄槽１の液面より上部位置に
設けられる。この減圧センサー５を用いることで、洗浄
槽１の圧力が所定レベルになるまで、真空ポンプ８にて
槽内を減圧することが可能となる。
【００１９】次に、上記実施例の洗浄装置による特徴的
な洗浄方法についてピストン洗浄とバブリング洗浄と命
名して説明する。 ［ピストン洗浄］ここで、ピストン洗浄とは、被洗浄物
を洗浄液に浸漬した状態で減圧状態と復圧状態を複数回
繰り返す洗浄方法を意味し、浸漬状態で鉛直上方に開放
孔を有しない被洗浄物の洗浄に好適に適用される。以
下、図２を参照しつつ洗浄手順を説明する。
な洗浄方法についてピストン洗浄とバブリング洗浄と命
名して説明する。 ［ピストン洗浄］ここで、ピストン洗浄とは、被洗浄物
を洗浄液に浸漬した状態で減圧状態と復圧状態を複数回
繰り返す洗浄方法を意味し、浸漬状態で鉛直上方に開放
孔を有しない被洗浄物の洗浄に好適に適用される。以
下、図２を参照しつつ洗浄手順を説明する。
【００２０】先ず、洗浄液６を貯留された洗浄槽１に被
洗浄物７を浸漬して、洗浄槽１の蓋２をする。次に、復
圧弁４を閉じ、且つ減圧弁３を開いた状態で、真空ポン
プ８を作動させて、槽の液面から上部の空間を減圧にす
る。このようにして洗浄槽１内を減圧すると、エアポケ
ット部７ａから空気が抜けて同様の真空になる（図２
（ａ），（ｂ））。どの程度まで減圧させるかは適宜に
設定されるが、例えば本実施例では、洗浄槽１内の気圧
を６０mmHg（−７００mmHg）程度まで減圧させる。な
お、圧力レベルは、洗浄槽１に設置した減圧センサー５
にて把握される。
洗浄物７を浸漬して、洗浄槽１の蓋２をする。次に、復
圧弁４を閉じ、且つ減圧弁３を開いた状態で、真空ポン
プ８を作動させて、槽の液面から上部の空間を減圧にす
る。このようにして洗浄槽１内を減圧すると、エアポケ
ット部７ａから空気が抜けて同様の真空になる（図２
（ａ），（ｂ））。どの程度まで減圧させるかは適宜に
設定されるが、例えば本実施例では、洗浄槽１内の気圧
を６０mmHg（−７００mmHg）程度まで減圧させる。な
お、圧力レベルは、洗浄槽１に設置した減圧センサー５
にて把握される。
【００２１】減圧センサー５にて所定レベルまで減圧が
なされると、減圧弁３を閉じ、且つ復圧弁４を開けばよ
い。これにより、槽内は大気圧に転じるため、被洗浄物
７内の真空となったエアポケット部７ａも復圧されるた
め、エアポケット部７ａには洗浄液６が強制的に流入す
る（図２（ｃ））。減圧は、例えば１０秒程度かけて行
われるが、復圧は、例えば0.5秒程度の微小時間にて一
気に行うのが好ましい。なお、本実施例では、真空ポン
プ８の運転は継続した状態のままで、復圧動作を行うよ
うにしている。
なされると、減圧弁３を閉じ、且つ復圧弁４を開けばよ
い。これにより、槽内は大気圧に転じるため、被洗浄物
７内の真空となったエアポケット部７ａも復圧されるた
め、エアポケット部７ａには洗浄液６が強制的に流入す
る（図２（ｃ））。減圧は、例えば１０秒程度かけて行
われるが、復圧は、例えば0.5秒程度の微小時間にて一
気に行うのが好ましい。なお、本実施例では、真空ポン
プ８の運転は継続した状態のままで、復圧動作を行うよ
うにしている。
【００２２】その後、再度、上述の手法で洗浄槽１内を
減圧にすると、エアポケット７ａに浸入した洗浄液６は
圧力に従いポケット部７ａから抜け出し、元の真空空間
となる。本発明の洗浄装置では、このような真空ポンプ
８による減圧と、復圧弁４による復圧とが１回ではな
く、複数回にわたって交互に繰り返し行われる。繰り返
し回数は特に問わないが、例えば通常３〜４回程度以上
行われる。
減圧にすると、エアポケット７ａに浸入した洗浄液６は
圧力に従いポケット部７ａから抜け出し、元の真空空間
となる。本発明の洗浄装置では、このような真空ポンプ
８による減圧と、復圧弁４による復圧とが１回ではな
く、複数回にわたって交互に繰り返し行われる。繰り返
し回数は特に問わないが、例えば通常３〜４回程度以上
行われる。
【００２３】以上のようにして減圧と復圧を複数回繰り
返した後、大気圧状態で超音波発振器９を動作させて、
超音波洗浄を開始する。なお、ピストン洗浄に先立っ
て、超音波洗浄をしても良いのは勿論である。
返した後、大気圧状態で超音波発振器９を動作させて、
超音波洗浄を開始する。なお、ピストン洗浄に先立っ
て、超音波洗浄をしても良いのは勿論である。
【００２４】本実施例のピストン洗浄によれば、被洗浄
物７にエアポケット７ａがあっても、確実な洗浄を達成
することができる。つまり、大気圧下では、図２（ａ）
に示すように、エアポケット７ａが洗浄液６に触れてい
ないが、槽内を減圧すると、同図（ｂ）に示すように、
エアが膨張してポケット７ａ内から抜け、空間が真空に
なる。そして、その後、槽内を復圧すると、同図（ｃ）
に示すように、真空のエアポケット７ａに洗浄液が充填
されることになる。
物７にエアポケット７ａがあっても、確実な洗浄を達成
することができる。つまり、大気圧下では、図２（ａ）
に示すように、エアポケット７ａが洗浄液６に触れてい
ないが、槽内を減圧すると、同図（ｂ）に示すように、
エアが膨張してポケット７ａ内から抜け、空間が真空に
なる。そして、その後、槽内を復圧すると、同図（ｃ）
に示すように、真空のエアポケット７ａに洗浄液が充填
されることになる。
【００２５】しかも、真空状態から復圧する際に、微小
時間で一気に復圧することで、復圧しても実際には若干
の空気が残るが、復圧時に洗浄液６が勢いよく戻ること
で、一時的にしろエアポケット７ａ内のほぼ全域が洗浄
液６にて満たされることになる。さらに、復圧する際の
洗浄液６の勢いが、エアポケット面を摺動して洗浄する
効果も期待できる。しかも、このような減圧と復圧とが
交互に繰り返し行われることで、エアポケット部（止ま
り穴や、部品間の密着した隙間）７ａに洗浄液６を強制
的に確実に浸透させる効果がある。
時間で一気に復圧することで、復圧しても実際には若干
の空気が残るが、復圧時に洗浄液６が勢いよく戻ること
で、一時的にしろエアポケット７ａ内のほぼ全域が洗浄
液６にて満たされることになる。さらに、復圧する際の
洗浄液６の勢いが、エアポケット面を摺動して洗浄する
効果も期待できる。しかも、このような減圧と復圧とが
交互に繰り返し行われることで、エアポケット部（止ま
り穴や、部品間の密着した隙間）７ａに洗浄液６を強制
的に確実に浸透させる効果がある。
【００２６】このように洗浄槽１の減圧と復圧を行うこ
とによって、エアポケット状で洗浄液６が接触できなか
った部分も洗浄できることになり、更にこの一連の工程
には再現性があるため、繰り返し運転することで、エア
ポケット内部に浸入した洗浄液６を出し入れすることで
異物を洗い出す効果がある。
とによって、エアポケット状で洗浄液６が接触できなか
った部分も洗浄できることになり、更にこの一連の工程
には再現性があるため、繰り返し運転することで、エア
ポケット内部に浸入した洗浄液６を出し入れすることで
異物を洗い出す効果がある。
【００２７】［バブリング洗浄］続いて、実施例に係る
バブリング洗浄について説明する。なお、ここでバブリ
ング洗浄とは、被洗浄物を洗浄液に浸漬した状態で超音
波振動を与えつつ、減圧状態と復圧状態を複数回繰り返
す洗浄方法を意味し、接着状態になっている板状の被洗
浄物の洗浄に好適に適用される。以下、図３を参照しつ
つ洗浄手順を説明する。
バブリング洗浄について説明する。なお、ここでバブリ
ング洗浄とは、被洗浄物を洗浄液に浸漬した状態で超音
波振動を与えつつ、減圧状態と復圧状態を複数回繰り返
す洗浄方法を意味し、接着状態になっている板状の被洗
浄物の洗浄に好適に適用される。以下、図３を参照しつ
つ洗浄手順を説明する。
【００２８】超音波振動は、洗浄槽１下部に設けられた
減圧に耐え得る超音波振動子にて実現される。本来、超
音波洗浄は、液中で発生した超音波振動によって、真空
の気泡（キャビテーション）を発生させることで行われ
ている。つまり、この気泡は真空のために内部に向かっ
て力が働き破壊されようとするが、それが洗浄効果とな
って現れる。
減圧に耐え得る超音波振動子にて実現される。本来、超
音波洗浄は、液中で発生した超音波振動によって、真空
の気泡（キャビテーション）を発生させることで行われ
ている。つまり、この気泡は真空のために内部に向かっ
て力が働き破壊されようとするが、それが洗浄効果とな
って現れる。
【００２９】しかし、減圧下で超音波振動を加えると、
ほぼ均一に発生したキャビテーションが気泡と化し、被
洗浄物７同士の隙間を押し広げ、洗浄液６との接触を助
長するから、効率的なバブリング効果が期待される。ま
た、減圧下においては、気泡は膨らんだままであるが、
復圧すると気泡が小さくなり破壊することになるので、
例えば密着している板状ワーク７，７間に微小な気泡を
浸入させ、その気泡を膨張させることで、板状ワーク
７，７間を引き離しつつ洗浄液６を浸入させて効果的に
洗浄することが可能となる。このように、減圧下では、
超音波洗浄の持つ本来の効果は、大気圧状態より低くな
る反面、密着部品や薄板の場合には、強力な効果が期待
される。
ほぼ均一に発生したキャビテーションが気泡と化し、被
洗浄物７同士の隙間を押し広げ、洗浄液６との接触を助
長するから、効率的なバブリング効果が期待される。ま
た、減圧下においては、気泡は膨らんだままであるが、
復圧すると気泡が小さくなり破壊することになるので、
例えば密着している板状ワーク７，７間に微小な気泡を
浸入させ、その気泡を膨張させることで、板状ワーク
７，７間を引き離しつつ洗浄液６を浸入させて効果的に
洗浄することが可能となる。このように、減圧下では、
超音波洗浄の持つ本来の効果は、大気圧状態より低くな
る反面、密着部品や薄板の場合には、強力な効果が期待
される。
【００３０】図３はこの関係を図示したものである。図
３（ａ）に示すように、大気圧下においては、密着した
板状ワーク７，７の隙間には洗浄液６が入り込みづら
く、超音波でも密着面を引き離すのに時間がかかり、洗
浄効果が期待できない。ところが、同図（ｂ）に示すよ
うに、槽内を減圧にして超音波発振すると、液全体に高
密度な気泡が無数に発生し、密着面の隙間を広げること
ができる。そして、このような減圧下におけるバブリン
グ洗浄と、同図（ｃ）に示すように槽内を復圧した状態
で行う超音波洗浄とを周期的に繰り返すのがよい。減圧
と復圧を繰り返すことで、上述したように、密着面の隙
間に入り込んだ微小気泡の膨張作用により、密着面の隙
間の拡張がより効率的になされる。よって、同図（ｃ）
に示すように、密着から十分に開放され被洗浄物７，７
同士の隙間は、超音波本来のキャビテーション効果によ
って強力に洗浄される。
３（ａ）に示すように、大気圧下においては、密着した
板状ワーク７，７の隙間には洗浄液６が入り込みづら
く、超音波でも密着面を引き離すのに時間がかかり、洗
浄効果が期待できない。ところが、同図（ｂ）に示すよ
うに、槽内を減圧にして超音波発振すると、液全体に高
密度な気泡が無数に発生し、密着面の隙間を広げること
ができる。そして、このような減圧下におけるバブリン
グ洗浄と、同図（ｃ）に示すように槽内を復圧した状態
で行う超音波洗浄とを周期的に繰り返すのがよい。減圧
と復圧を繰り返すことで、上述したように、密着面の隙
間に入り込んだ微小気泡の膨張作用により、密着面の隙
間の拡張がより効率的になされる。よって、同図（ｃ）
に示すように、密着から十分に開放され被洗浄物７，７
同士の隙間は、超音波本来のキャビテーション効果によ
って強力に洗浄される。
【００３１】このように、バブリング洗浄方法によれ
ば、被洗浄物７の密着面を気泡の膨張力によって引き離
すことができるため、洗浄液６の浸透を補助し、均一な
気泡によって攪拌作用も得られる。また、減圧と復圧を
超音波振動下で繰り返すことで、効果的なバブリング
と、本来の超音波洗浄が交互に被洗浄物に与えられ、よ
り高精度な洗浄効果が得られる。なお、このようなバブ
リング洗浄によって浸漬洗浄を終えても良いが、図３に
示すように、途中から大気圧状態に固定して通常の超音
波洗浄に移行させても良い。この場合、減圧と復圧を４
〜５回繰り返した後、超音波洗浄に移行させるのが好適
である。
ば、被洗浄物７の密着面を気泡の膨張力によって引き離
すことができるため、洗浄液６の浸透を補助し、均一な
気泡によって攪拌作用も得られる。また、減圧と復圧を
超音波振動下で繰り返すことで、効果的なバブリング
と、本来の超音波洗浄が交互に被洗浄物に与えられ、よ
り高精度な洗浄効果が得られる。なお、このようなバブ
リング洗浄によって浸漬洗浄を終えても良いが、図３に
示すように、途中から大気圧状態に固定して通常の超音
波洗浄に移行させても良い。この場合、減圧と復圧を４
〜５回繰り返した後、超音波洗浄に移行させるのが好適
である。
【００３２】ここで減圧に要する時間は通常５秒程度で
あるが、所定の減圧レベルに達するとその状態をＴ１だ
け維持し、瞬間的な復圧の後、復圧状態をＴ２維持する
場合、Ｔ２≧Ｔ１に設定するのが好適である。より好適
にはＴ２≧２×Ｔ１、典型的には、Ｔ１＝５秒程度、Ｔ
２＝１０秒程度以上である。
あるが、所定の減圧レベルに達するとその状態をＴ１だ
け維持し、瞬間的な復圧の後、復圧状態をＴ２維持する
場合、Ｔ２≧Ｔ１に設定するのが好適である。より好適
にはＴ２≧２×Ｔ１、典型的には、Ｔ１＝５秒程度、Ｔ
２＝１０秒程度以上である。
【００３３】なお、真空超音波の使用を満足させるため
には、槽内圧力の制御が必要であり、その理由として洗
浄液６は圧力を低下させることで沸騰点も低下してしま
う点が挙げられる。真空超音波の圧力を過剰に低下させ
ると洗浄液６は沸騰し、超音波振動子が液に触れないで
運転してしまう、いわゆる空発振により超音波装置の故
障の原因となる。また超音波によって発生する微細で均
一な気泡は、洗浄液６の沸騰によって阻害され均一な洗
浄効果も得られない。よって、真空超音波を使用する場
合には、減圧力の制御が必要であり、洗浄液６のもつ蒸
気圧−液温度特性に従って、圧力を制御（減圧レベルを
決定）する必要がある。
には、槽内圧力の制御が必要であり、その理由として洗
浄液６は圧力を低下させることで沸騰点も低下してしま
う点が挙げられる。真空超音波の圧力を過剰に低下させ
ると洗浄液６は沸騰し、超音波振動子が液に触れないで
運転してしまう、いわゆる空発振により超音波装置の故
障の原因となる。また超音波によって発生する微細で均
一な気泡は、洗浄液６の沸騰によって阻害され均一な洗
浄効果も得られない。よって、真空超音波を使用する場
合には、減圧力の制御が必要であり、洗浄液６のもつ蒸
気圧−液温度特性に従って、圧力を制御（減圧レベルを
決定）する必要がある。
【００３４】なお、本発明の洗浄装置は、上記実施例の
構成に限らず、適宜変更可能である。例えば、上記実施
例では、主として袋穴（エアポケット）部品・密着部品
・薄板部品の洗浄について述べたが、本発明の洗浄装置
に適用される被洗浄物７は、これらに限らず、例えば小
径パイプ部品や多孔質部品などの各種の形状のものに対
応可能である。
構成に限らず、適宜変更可能である。例えば、上記実施
例では、主として袋穴（エアポケット）部品・密着部品
・薄板部品の洗浄について述べたが、本発明の洗浄装置
に適用される被洗浄物７は、これらに限らず、例えば小
径パイプ部品や多孔質部品などの各種の形状のものに対
応可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
被洗浄物の形状や密着度合いにかかわらず、効果的な洗
浄が可能な洗浄装置及び洗浄方法を実現できる。
被洗浄物の形状や密着度合いにかかわらず、効果的な洗
浄が可能な洗浄装置及び洗浄方法を実現できる。
【図１】本発明の実施例を説明する概略図である。
【図２】実施例に係る洗浄方法を説明する図面である。
【図３】実施例に係る別の洗浄方法を説明する図面であ
る。
る。
１ 洗浄槽
２ 蓋
３ 減圧弁
４ 復圧弁
５ 圧力センサー（減圧センサー）
６ 洗浄液
７ 被洗浄物
８ 減圧機構（真空ポンプ）
９ 超音波発振器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3B201 AA46 AB01 BB02 BB83 BB95
CD11 CD41 CD43
4K053 PA17 PA18 PA19 RA08 RA32
SA09 SA11 SA18
Claims (7)
- 【請求項１】 被洗浄物を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽
と、前記洗浄槽を減圧可能な減圧機構と、前記洗浄槽の
減圧状態を瞬間的に破壊可能な復圧機構とを備え、前記
被洗浄物を浸漬した状態で、前記洗浄槽の減圧状態と復
圧状態とを繰り返すピストン洗浄工程を含んで動作する
ことを特徴とする洗浄装置。 - 【請求項２】 被洗浄物を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽
と、前記洗浄槽を減圧可能な減圧機構と、前記洗浄槽の
減圧状態を瞬間的に破壊可能な復圧機構とを備え、前記
被洗浄物を浸漬した状態で、洗浄液に超音波振動を加え
つつ前記洗浄槽の減圧状態と復圧状態とを繰り返すバブ
リング洗浄工程を含んで動作することを特徴とする洗浄
装置。 - 【請求項３】 前記ピストン洗浄の前又は後に、非減圧
状態において超音波振動子を動作させる超音波洗浄工程
を設けることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。 - 【請求項４】 前記洗浄槽に導入状態で、鉛直上方に開
放孔を有しない被洗浄物を洗浄対象に含む請求項１又は
３に記載の洗浄装置。 - 【請求項５】 互いに密着する被洗浄物を洗浄対象に含
む請求項２に記載の洗浄装置。 - 【請求項６】 被洗浄物を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽
と、前記洗浄槽を減圧可能な減圧機構と、前記洗浄槽の
減圧状態を瞬間的に破壊可能な復圧機構とを備え、前記
被洗浄物を浸漬した状態で、前記洗浄槽の減圧状態と復
圧状態とを数回繰り返すピストン洗浄工程を含み、 前記復圧状態から直ちに前記減圧状態に移行させるよう
になっている洗浄方法。 - 【請求項７】 被洗浄物を洗浄液に浸漬可能な洗浄槽
と、前記洗浄槽を減圧可能な減圧機構と、前記洗浄槽の
減圧状態を瞬間的に破壊可能な復圧機構とを備え、前記
被洗浄物を浸漬した状態で、洗浄液に超音波振動を加え
つつ前記洗浄槽の減圧状態と復圧状態とを繰り返すバブ
リング洗浄工程を含み、 所定レベルの減圧状態に達した後、この減圧状態を維持
する第１時間Ｔ１と、復圧状態を維持する第２時間Ｔ２
とは、Ｔ２≧Ｔ１に設定されている洗浄方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001340904A JP3801904B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001340904A JP3801904B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003145071A true JP2003145071A (ja) | 2003-05-20 |
| JP3801904B2 JP3801904B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=19155038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001340904A Expired - Lifetime JP3801904B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3801904B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040243915A1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | International Business Machines Corporation | Autonomic failover of grid-based services |
| JP2010234363A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-10-21 | Miura Co Ltd | 洗浄装置および洗浄方法 |
| JP2011183325A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Miura Co Ltd | 洗浄装置 |
| JP2011235211A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Miura Co Ltd | 洗浄装置 |
| CN113058931A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-02 | 西湖未来智造(杭州)科技发展有限公司 | 全自动组合式多频超声真空清洗烘干装置及其使用方法 |
| CN113731937A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-03 | 山东新华医疗器械股份有限公司 | 真空超声波清洗机压力控制优化方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022076500A1 (en) | 2020-10-08 | 2022-04-14 | Ecolab Usa Inc. | System and technique for detecting cleaning chemical usage to control cleaning efficacy |
-
2001
- 2001-11-06 JP JP2001340904A patent/JP3801904B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2010234363A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-10-21 | Miura Co Ltd | 洗浄装置および洗浄方法 |
| KR101371007B1 (ko) | 2009-03-10 | 2014-03-10 | 미우라고교 가부시키카이샤 | 세정 장치 및 세정 방법 |
| JP2011183325A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Miura Co Ltd | 洗浄装置 |
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| CN113731937A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-03 | 山东新华医疗器械股份有限公司 | 真空超声波清洗机压力控制优化方法 |
| CN113731937B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-04-14 | 山东新华医疗器械股份有限公司 | 真空超声波清洗机压力控制优化方法 |
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| JP3801904B2 (ja) | 2006-07-26 |
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