JP2005144441A - 高圧洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 洗浄剤液槽を密閉構造にすることなく、オイルミスト等の飛び散りを防止することができ、また、微細な孔部を有する精密部品の高度で効率的な洗浄が可能になる。
【解決手段】 前記被洗浄物を洗浄液に浸漬するための洗浄剤液槽と、前記洗浄液中において前記被洗浄物の孔部を洗浄する、噴流パターンが棒状の直進型噴液ノズルと、を備えた洗浄装置を提供する。また、噴流パターンが棒状であり、気中において該噴流パターンの径が前記孔部の孔径よりも小さくなるように設定された直進型噴液ノズルと、前記洗浄容器内に位置し、前記被洗浄物が遊嵌される保持用孔と、前記被洗浄物の外側面と前記保持用孔との間を前記洗浄液が強制流通する流路部と、を備えた洗浄装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、洗浄剤液、リンス液等の洗浄液で孔部を有する被洗浄物の該孔部内及び被洗浄物の外側面を洗浄する洗浄装置及び洗浄方法に関する。

シャフト等の孔部付き被洗浄物の孔部及び外側面に付着した汚れを除去する場合には、被洗浄物を洗浄籠等にバラで入れた状態で、洗浄するものである（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、微細な孔部を有する精密部品にあっては、孔部内に砥粒や研削液やバリ等が溜まり易いうえ、孔部径が小さくなるほど孔部内に洗浄液やすすぎ液が浸入し難くなり、孔部内の洗浄が非常に困難になる。また、被洗浄物同士が接触していると、被洗浄物の外周の汚れも十分に落とすことができない。

そこで、シャフト等の被洗浄物に形成された孔部に付着したオイル等の汚れやバリの除去は、直進型噴液ノズルを用い、気中で該直進型噴液ノズルの噴流で被洗浄物をねらい撃ちをして洗浄を行っていた。

しかしながら、かかる方法では高圧の噴射洗浄によって洗浄液や除去した汚れがミスト状となって空気中で多方向に飛散し、作業環境を汚染するという問題があった。特にクリーンルームの如き極めて高度な清浄度を要求される作業空間でミストが発生すると、部品の再汚染や静電気爆発のおそれがあり、また、洗浄液の損失も無視できない量となる。そこで、被洗浄物を収容する洗浄液槽を密封構造にすることが考えられるが、被洗浄物の搬入・搬出が困難になり、また、装置の複雑化や静電気爆発の問題も残る。

一方、気中で該直進型噴液ノズルの噴流で被洗浄物をねらい撃ちをして行う洗浄は、上述のような問題点があるものの、被洗浄物に到達するまでの噴液パターンの径の広がりが、液中噴射に較べて少なく、孔部の径が狭小化する今日の部品の孔部洗浄には有効と考えられる。

しかしながら、図１２（ａ）のように、タップ加工によってねじ溝ａ２が形成される有底孔部ａ１を有する被洗浄物ａを洗浄する場合、液中での噴液パターンの径が孔部の孔径よりも大きいときには、孔部ａ１内に入る洗浄液の液流と孔部ａ１から出る洗浄液のそれとが錯綜するので、同図（ｂ）のように当該ねじ溝内に残存するカール状の切子ｂを押さえつける液流が発生することにもなり、その結果、孔部ａ１から出水する上昇流によっても切子ｂを除去し難くなって孔内洗浄において最も問題とされる切子ｂの除去率が低くなるという問題がある。

かかる場合、磁性が付与されたピンセットによって切子をいちいち取り出すことも可能であるが、部品の狭小化に従い（例えば、孔部径が1ｍｍ以下）かかる作業も通用しなくなってきている。

特に、被洗浄物がハードディスクカバー等の場合、その孔部ａ１のねじ溝ａ２は、同図（ａ）のようにねじ山頂点に更にねじ溝ａ３を形成して雄ねじを強固に固定する二段構造となっているので、当該ねじ溝ａ３の切子ｂは更に微細となって人手による取り出しは益々困難なものになる。
特開平７―３２８５６５号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであって、第１の目的とするところは洗浄剤液槽を密閉構造にすることなく、オイルミスト等の飛び散りを防止することができる高圧洗浄装置を提供することにある。

第２の目的とするところは、微細な孔部を有する精密部品の高度で効率的な洗浄が可能になる洗浄装置及び洗浄方法を提供することにある。

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねて完成されたものである。
１．本発明は、有底の孔部を有する被洗浄物を洗浄する高圧洗浄装置であって、洗浄容器と、噴流パターンが棒状の直進型噴液ノズルと、を備え、気中又は液中において、前記直進型噴液ノズルの噴射口から前記被洗浄物の孔部に向けて噴流を噴射するように構成されたことを特徴とする高圧洗浄装置を提供する。
２．前記被洗浄物を洗浄液に浸漬するための洗浄剤液槽と、前記洗浄液中において前記被洗浄物の孔部を洗浄する、噴流パターンが棒状の直進型噴液ノズルと、を備え、前記直進型噴液ノズルの噴流が前記洗浄液中で前記被洗浄物の孔部内に到達するように設定したことを特徴とする請求項１に記載の高圧洗浄装置を提供する。
３．前記洗浄液中において前記被洗浄物の外周面を洗浄する、噴流パターンが円錐状の円錐分散型噴液ノズルを備え、前記円錐分散型噴液ノズルの噴流が前記洗浄液中で前記被洗浄物の外周面に到達するように設定したことを特徴とする請求項２に記載の高圧洗浄装置を提供する。
４．前記直進型噴液ノズルの噴流をパルス噴射することを特徴とする請求項２又は３に記載の高圧洗浄装置を提供する。
５．洗浄液の循環ライン中に組み入れられた洗浄容器に収容される有底の孔部を有する被洗浄物を、前記洗浄容器内を強制流通する洗浄液により洗浄する洗浄装置において、噴流パターンが棒状であり、気中において該噴流パターンの径が前記孔部の孔径よりも小さくなるように設定された直進型噴液ノズルと、前記洗浄容器内に位置し、前記被洗浄物が遊嵌される保持用孔と、前記被洗浄物の外側面と前記保持用孔との間を前記洗浄液が強制流通する流路部と、を備え、気中において、前記直進型噴液ノズルの噴射口から噴流を噴射するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置を提供する。
６．前記直進型噴液ノズルから洗浄液をパルス噴射することを特徴とする請求項５に記載の高圧洗浄装置を提供する。
７．洗浄液中において前記被洗浄物の孔部に向けて噴射され、噴流が前記洗浄液中で前記被洗浄物に到達して前記被洗浄物の外周面を洗浄するように設定された直進型噴液ノズルを備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の高圧洗浄装置を提供する。
８．気中において噴射される前記直進型噴液ノズルと、洗浄液中において噴射される前記直進型噴液ノズルとは、同一のノズルであることを特徴とする請求項７に記載の高圧洗浄装置を提供する。
９．請求項５から８のいずれかの洗浄装置を用い、直進型噴液ノズルから噴射される洗浄液により、気中において、被洗浄物の孔部内を洗浄し、前記直進型噴液ノズルから噴射される前記洗浄液を、流路部内を強制流通させて前記被洗浄物の外側面を洗浄することを特徴とする洗浄方法を提供する。

本発明の高圧洗浄装置によれば、前記直進型噴液ノズルの噴流が前記洗浄液中で前記被洗浄物の孔部内に到達するように設定したので、前記被洗浄物の孔部壁面に付着した油分等の汚れ分が噴流衝撃によって孔部から引き離されてミスト状となっても、該ミスト状の汚れ分を洗浄液中に浮遊させることができ、ミスト状の汚れ分が空気中に飛散して作業環境を悪化させるのを防止することができる。また、洗浄液槽を密封構造にする必要がなく、装置の簡易化が図れる。

本発明の洗浄装置及び洗浄方法によれば、気中において、前記直進型噴液ノズルから前記被洗浄物の孔部に向けて噴射洗浄液をねらい撃ちして前記被洗浄物の孔部内を効果的に洗浄することができ、また、前記流路部を高圧洗浄液が強制流通することによって前記被洗浄物の外側面を集中的に洗浄することができ、この結果、微細の孔部を有する精密部品の洗浄効果を高めることができ、しかも、短時間での洗浄が可能になる。

特に、本発明では、気中においてジェット噴射することにより、直進噴流の径が液中噴射のように広がることなく、噴流パターン形状が維持されるので、直進型噴液ノズルの気中における棒状の噴流パターンの径を前記孔部の孔径よりも小さくなるように設定することによって、噴流を被洗浄物の有底孔の底面部にダイレクトに衝突させることができ、そして、該底面部に噴流が衝突することによって、孔部のねじ溝に沿って孔底部より孔開口部に向かう洗浄液の旋回昇流が得られ、この流れに乗せて切子を効率よく除去することができる。しかも、気中洗浄液を行うことによって旋回昇流は液中洗浄と比べて遥かに強い勢力を帯び、しかも気相では該勢力は（殆ど）減衰しないので、切子除去率は大幅に向上させることができ、孔部の奥の油染み等も除去することができる。

このように、孔部内に生じる液流方向を制御することにより、当該孔部内において、ねじが緩む方向、即ち孔底部から孔開口部に向け、かつねじ溝に沿った旋回液流を発生させることができることになるので、当該切子をねじ溝に沿って旋回させて効率良く除去することができる。

しかも、洗浄液中において前記被洗浄物の孔部に向けて噴射され、噴流が前記洗浄液中で前記被洗浄物に到達して前記被洗浄物の外周面を洗浄するように設定された直進型噴液ノズルを備えれば、液中において液噴流パターンが拡大することを逆に利用して被洗浄物の外周面に焦点を当てて洗浄することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
実施形態１
図１乃至図３は本実施形態を示す。本実施形態の高圧洗浄装置は、袋状の孔部ａ１を有するシャフト等の被洗浄物ａを洗浄剤液で洗浄するための洗浄手段と、被洗浄物ａを純水でリンスするためのリンス手段とを備え、該リンス手段にはリンス済みの被洗浄物ａを熱風で乾燥する機能が備わっている。

洗浄手段は、噴流パターンが棒状となる直進型噴液ノズル１と、噴流パターンが中実円錐状となる円錐分散型噴液ノズル１Ａと、底部に排液口２１を有する洗浄剤液槽２と、洗浄剤液槽２から流出する洗浄剤液を受ける受液槽３とを備えている。

直進型噴液ノズル１は、被洗浄物ａの孔部ａ１内を洗浄するものであって、ノズル支持体５によって噴射口が被洗浄物ａの孔部ａ１を向くように配設され、洗浄液中で噴流が拡散することなく被洗浄物ａの孔部ａ１内に到達して該孔部ａ１内の汚れを落とすことができるように、噴射圧や噴射口から被洗浄物ａまでの距離などが設定されている。直進型噴液ノズル１と受液槽３との間は流路４で接続され、該流路４の途中には、受液槽３内の洗浄剤液を吸引加圧して直進型噴液ノズル１に供給するポンプＰが設けられている。

円錐分散型噴液ノズル１Ａは、被洗浄物ａの外周面を洗浄するものであって、ノズル支持体５によって噴射口が被洗浄物ａを向くように配設され、洗浄液中で噴流が拡散することなく被洗浄物ａに到達して被洗浄物ａの外周面の汚れを落とすことができるように、噴射圧や噴射口から被洗浄物ａまでの距離などが設定されている。円錐分散型噴液ノズル１Ａと受液槽３との間は流路４Ａで接続され、該流路４Ａの途中には、受液槽３内の洗浄剤液を吸引加圧して円錐分散型噴液ノズル１Ａに供給するポンプＰ１が設けられている。

洗浄剤液槽２と受液槽３との間は流路４Ｂが設けられ、該流路４Ｂの途中には、受液槽３内の洗浄剤液を洗浄剤液槽２に供給するポンプＰ１が設けられている。

なお、図中の符号Ｆは洗浄剤液のフィルタであり、符号ＰＧはポンプＰ，Ｐ１とフィルタＦとの間の圧力をモニターするための圧力ゲージであり、Ｖはバルブである。

また、洗浄剤液槽２内には、被洗浄物ａの載置台６、直進型噴液ノズル１，円錐分散型噴液ノズル１Ａが配設され、洗浄剤液槽２に洗浄剤液を収容したときには、被洗浄物ａ、直進型噴液ノズル１，円錐分散型噴液ノズル１Ａは該洗浄剤液に浸漬される。

載置台６は、図１のように被洗浄物ａのセット治具７が取り付けられて該被洗浄物ａを鉛直状態に保持するものであって、セット治具７を着脱自在に嵌め込むための嵌合孔部６ａを備え、該嵌合孔部６ａの底部には貫通孔部６ｂが設けられている。また、載置台６はノズル支持体５に該ノズル支持体５を中心にして水平方向に回転可能にして支持されている。

また、セット治具７は、図２のように被洗浄物ａが挿入される凹所７ａを備え、該凹所７ａの底部には貫通孔部７ｂが設けられている。

洗浄手段による被洗浄物ａの洗浄は、次のようにして行われる。まず、流路４Ｂによって受液槽３内の洗浄剤液を洗浄剤液槽２に供給して該洗浄剤液槽２を洗浄剤液で満たした後、洗浄剤液中において円錐分散型噴液ノズル１Ａの噴射口から被洗浄物ａの外周面に向けて洗浄剤液を噴射して洗浄する。この際、洗浄剤の噴射圧は通常０．１〜０．４ＭＰａである。次に、外周面が洗浄された被洗浄物ａの孔部ａ１を、載置台６の回転によって直進型噴液ノズル１の噴射口の下方に位置させた後、直進型噴液ノズル１の噴射口から被洗浄物ａの孔部ａ１に向けて噴流を噴射する。この際、洗浄液の噴射圧は通常２〜５ＭＰａ程度である。なお、当該噴射をパルス噴射にすれば、連続噴射よりも洗浄効率が向上して被洗浄物ａの孔部ａ１内の汚れやバリ等が効果的に除去される。その際、パルス噴射は、例えば、１パルス当たり通常０〜５ＭＰａの圧力範囲内で約１秒間噴射し、パルス噴射間隔は０．５〜２秒間とするのが好ましく、パルス噴射は３０秒以上にわたって行うのが好ましい。なお、被洗浄物ａの孔部ａ１及び被洗浄物ａ外周面の洗浄剤液による洗浄順序は特に限定されるものではなく、同時に洗浄を行っても良い。

噴液ノズル１，１Ａの噴射衝撃によって被洗浄物ａから引き離されてミスト状となった汚れ分やバリは洗浄剤液中に浮遊する。また、洗浄剤液は洗浄剤液槽２からオーバーフローすると共に洗浄剤液槽２の排液口２１から排出されて受液槽３に貯められ、洗浄剤液中の汚れ分等はフィルタＦで除去される。

次に、リンス手段について説明する。リンス手段は、図３のように排液口２１Ａを有するリンス液槽２Ａ、受液槽３、直進型噴液ノズル１、円錐分散型噴液ノズル１Ａ及び被洗浄物ａの乾燥空気供給手段を備えている。なお、その他の構造は、上述の洗浄手段と同様であるので、洗浄手段と同一の部分については、洗浄手段に付された符号と同じ符号を図面に付すことによりその部分の説明を省略する。

乾燥空気供給手段は、流路４Ａに圧縮空気の流路４Ｃを接続し、圧縮空気を流路４Ｃ，４Ａを通って円錐分散型噴液ノズル１Ａから被洗浄物ａに噴射するように構成されている。載置台６は洗浄剤液槽２内とリンス液槽内との間を図外の移動手段によって移動される。

洗浄手段で洗浄された被洗浄物ａは載置台６に載置された状態で、洗浄剤液槽２内からリンス液槽２Ａ内に移動され、円錐分散型噴液ノズル１Ａによって被洗浄物ａの外周面がリンス仕上げ、直進型噴液ノズル１によって被洗浄物ａの孔部ａ１内がリンス仕上げされ、その後、乾燥空気供給手段による空気噴射によって被洗浄体ａは乾燥される。なお、被洗浄物ａの孔部ａ１及び被洗浄物ａ外周面のリンス液による洗浄順序は特に問わず、同時に行っても良い。

このように、本実施形態によれば、洗浄剤液やリンス液の中で噴射洗浄を行うので、洗浄液中にオイルミスト等の汚れやバリを浮遊させることができて空気中に飛散するのを防止できる。

実施形態２
本実施形態の高圧洗浄装置は、洗浄手段と、リンス手段と、乾燥手段と、搬送手段とを備えている。

搬送手段は、図４のようにセット治具７が列設するためのレール８を備え、被洗浄体ａがセットされたセット治具７の列設体を該レール８に沿って矢印方向に移動させ、後述のノズルによる被洗浄体ａの洗浄乾燥中はセット治具７を停止させるものである。

洗浄手段は、直進型噴液ノズル１と、円錐分散型噴液ノズル１Ａと、排液口を兼ねる被洗浄物通過口２２を有する洗浄剤液槽２と、被洗浄物通過口３１を有する受液槽３とを備えている。

直進型噴液ノズル１と受液槽３との間は流路４，４Ａで接続され、流路４の途中には洗浄剤液を吸引加圧して直進型噴液ノズル１に供給するポンプＰが設けられ、流路４Ａの途中には洗浄剤液を吸引加圧して円錐分散型噴液ノズル１Ａに供給するポンプＰ１が設けられている。

リンス手段は、直進型噴液ノズル１と、円錐分散型噴液ノズル１Ａと、排液口を兼ねる被洗浄物通過口２１Ａを有するリンス液槽２Ａと、洗浄剤液槽２から流出する洗浄剤液を受け、被洗浄物通過口３１を有する受液槽３とを備え、また、洗浄手段と同様に、流路４，４Ａ及びポンプＰ，Ｐ１が設けられている。

また、洗浄手段には受液槽３の洗浄剤液を洗浄剤液槽２に供給する流路４Ｂ及び前記ポンプＰ１が設けられ、リンス手段には受液槽３のリンス液をリンス液槽に供給する流路４Ｂ及びポンプＰ１が設けられている。

洗浄剤液は、洗浄剤液槽２からオーバーフローすると共に洗浄剤液槽２の被洗浄物通過口２２から排出されて受液槽３に貯められる。リンス液もリンス液槽２Ａからオーバーフローすると共にリンス液槽２Ａの被洗浄物通過口２１Ａから排出されて受液槽３に貯められる。

乾燥手段は、被洗浄体ａの孔部ａ１内を乾燥するために噴射口が該孔部ａ１に向けられた直進型噴気ノズル１１と、被洗浄体ａの外周面を乾燥するために噴射口が被洗浄体ａに向けられた円錐分散型噴気ノズル１１Ａと、被洗浄物通過口９１及び多数の底部排液孔部９２を有する乾燥槽９と、被洗浄物通過口３１を有する受液槽３とを備え、噴気ノズル１１，１１Ａには流路４Ｅ，４Ｄを通じて圧縮空気が供給されることにより、噴射口から空気が噴射して被洗浄体が乾燥される。円錐分散型噴気ノズル１１Ａの流路４Ｄには圧縮空気を加熱するヒータＨが設けられている。

図中の符号１２は液切り噴気ノズルであって、流路４Ｆ，４Ｇを通じて供給される圧縮空気を噴射口から噴射して被洗浄物ａに付いた洗浄液を落とすものである。なお、図中の符号Ｖは切替バルブであり、この切替バルブＶとポンプＰ１との間の流路４，４Ａ上にはフィルタＦが設けられている。

本実施形態によれば、被洗浄体ａを連ねて移動させることによって、洗浄効率を向上させることができる。

実施態様３
本実施形態の洗浄装置は、実施形態１と較べて狭小で且つ微細な有底孔部ａ１（例えば、孔部径が1ｍｍ以下）を有する被洗浄物ａを洗浄する装置であって、図５に概略的に示す全体のフロー図からも明らかなように、洗浄液Ｃが貯えられた液タンク２と、液タンク２の液出口２ａと液戻り口２ｂとの間で洗浄液Ｃを循環させる循環ライン３と、循環ライン３の途中に設置されて被洗浄物ａが収容される密閉構造の洗浄容器４及び強制循環用の送液ポンプ５と、を備えており、この装置により洗浄容器４内において洗浄液Ｃを縦方向に強制流通させて被洗浄物ａを洗浄する方法（以下、直通式洗浄法という。）が可能になる。なお、直通式洗浄法としてはダイレクトパス洗浄装置（荒川化学工業（株）、商品名、特許第２６２１８００号）を用いたダイレクトパス洗浄法が好適である。

洗浄容器４は、被洗浄物ａのセット治具１３の支持台を兼ねる仕切り１２によって上室４ａと下室４ｂとに区割りされている。図６のように仕切り１２は、被洗浄物ａのセット治具１３を着脱自在に嵌め込むための嵌合孔部１２ａを備え、該嵌合孔部１２ａの底部には貫通孔部１２ｂが設けられている。また、セット治具１３は、被洗浄物ａが挿入され且つこれを鉛直状態で保持するための保持用孔１３ａを備え、保持用孔１３ａの底部には貫通孔部１３ｂが設けられている。

保持用孔１３ａには、被洗浄物ａの外側面と有底の保持用孔１３ａとの間を洗浄液Ｃが流れるための流路部１４が形成されている。流路部１４は、第１隙間１４ａと、第１隙間１４ａと連通する第２隙間１４ｂとで構成されている。保持用孔１３ａの内径は被洗浄物ａの外径よりも大きくなるように設定され、これにより被洗浄物ａが保持用孔１３ａに嵌め込まれたときに被洗浄物ａの外周面（外側面の一部）と保持用孔１３ａの縦壁面との間に第１隙間１４ａが形成される。保持用孔１３ａの底面には溝部１３ｃが形成され、これにより被洗浄物ａが保持用孔１３ａに嵌め込まれたときに被洗浄物ａの底面と溝部１３ｃとの間に第２隙間１４ｂが形成される。
また、保持用孔１３ａの内周壁面には図外のスペーサーが形成され、このスペーサーにより第１隙間１４ａが確保されるようになっている。

図７は、被洗浄物ａのセット構造の他の形態を示し、図６？では保持用孔１３ａは貫通孔であり、セット治具１３の保持用孔１３ａの内壁面には被洗浄物ａのスペーサー１３ｃが設けられ、また、保持用孔１３ａと外部とを連通する貫通孔１２ｄが設けられ、この貫通孔１２ｄによって保持用孔１３ａ内に流入する洗浄液Ｃの排液が円滑に行われる。また、仕切り１２の嵌合孔部１２ａの底部にはセット治具１３のスペーサー１２ｃが設けられている。

図８は被洗浄物ａのセット構造の更に他の態様を示し、図７に示す形態のセット治具１３に設けられるスペーサー１２ｃに代えて保持用孔１３ａのスペーサー１３ｃから被洗浄物ａの支持体１３ｂが延設されている。

図５のように洗浄容器４のヘッド部４１には被洗浄物ａの孔部ａ１を洗浄するための、噴流パターンが棒状となる直進型噴液ノズルＮが複数配設され、直進型噴液ノズルＮの噴射口Ｎ１は洗浄容器４内に突出して下方を向いている。直進型噴液ノズルＮの噴射口Ｎ１から噴射される棒状噴流パターンの径は、気中において孔部ａ１の孔径よりも小さくなるように設定するのが好ましい。また、洗浄液中においては被洗浄物ａに到達して被洗浄物ａの外周面の汚れを落とすことができるように、噴射圧や噴射口Ｎ１から被洗浄物ａまでの距離などが設定されている。

ところで、直進型噴液ノズルＮによる液中洗浄では、気中洗浄と較べて噴流の多少の拡散は避けられないが、本実施形態では、この液中での噴流拡散を利用して、気中洗浄を行う直進型噴液ノズルＮを、液中での被洗浄物ａの外周面の洗浄にも用いる。すなわち、実施形態１では液中洗浄によって被洗浄物ａの孔部ａ１内を洗浄するが、実施形態３の被洗浄物ａは実施形態１のそれと較べて狭小で且つ孔部ａ１が微細であるので、洗浄液中で噴流が多少拡散するだけでも噴流パターンの径が被洗浄物ａの外径よりも大きくなって被洗浄物ａの外周面の洗浄が可能になる。これに対して実施形態１では、被洗浄物ａの孔部ａ１は実施形態３のそれのように微細ではないので、液中において噴流が多少拡散しても当該噴流を孔部ａ１内にダイレクトに流入させて孔部ａ１内を効果的に洗浄することができる。

また、複数の直進型噴液ノズルＮは均圧ヘッダー１５に接続されている。均圧ヘッダー１５には循環ライン３が接続され、ヘッダー４１に取り付けられている。
洗浄容器４の下室４ｂの側部には洗浄液Ｃを液タンク２に戻すための返送ライン１０が接続され、これによって洗浄容器４に洗浄液を充填させることができて偏流の発生を防止している。

洗浄容器４の下室４ｂの底部には洗浄液を液タンクに戻すための液ライン２０が接続されている。洗浄容器４には排気（減圧）ライン６が接続され、排気（減圧）ライン６には図外の減圧用の排気ブロアが接続されている。該ブロアは真空ポンプでも代用することができる。

洗浄容器４の手前の循環ライン３からはバイパスライン７が分岐している。

循環ライン３にはバルブＶ１が、バイパスライン７にはバルブＶ２が、返送ライン１０にはバルブＶ５が、液ライン２０にはバルブ４がそれぞれ設けられ、これらのバルブＶ１〜Ｖ５の開閉操作により循環ライン３と排気（減圧）ライン６の切り替えがされ、また、バイパスライン７を通じて洗浄液Ｃを液タンク２へ直接戻すことにより、全ライン中の液流量を調節できる。こうすることで、洗浄容器４内で生じる、送液ポンプ５に起因する急激な内圧上昇を防ぐことができる。

なお、洗浄容器４は耐圧構造であり、洗浄容器４の上端は蓋８で閉塞され、また、洗浄容器４の内圧を監視するための圧力計９１がライン３の途中に設けられ、圧力計９１とバルブＶ１との間のライン３上にはフィルタＦが設けられ、該フィルターＦにより洗浄液Ｃは全量ろ過されるようになっている。直進型噴液ノズルＮは洗浄容器４内に位置している。

次に被洗浄物ａの具体的洗浄方法について説明する。まず、被洗浄物ａをセット冶具１３の保持用孔１４ａに嵌め込み、更に当該セット治具１３を洗浄容器４の仕切り１２の嵌合孔部１２ａに嵌め込み、洗浄容器４の蓋８を閉じた後に、以下の第１の洗浄方法（気中での被洗浄物ａの孔部ａ１内の洗浄）及び第２の洗浄方法（液中での被洗浄物ａの外周面の洗浄）のいずれか、またはこれらを繰り返して洗浄を行うが、原則としては、第１の洗浄方法の後に第２の洗浄方法を実施し、必要に応じてこれらを繰り返すようにする。なお、洗浄し難い被洗浄物ａの孔部ａ１を効果的に洗浄するために、最初に気中ジェットをするのが好ましい。

第１の洗浄方法は、バルブＶ３を閉じ、バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５を開き、送液ポンプ５を作動させて循環ライン３内を洗浄液Ｃを強制循環させ、洗浄容器４に洗浄液Ｃが充填されていない状態で、直進型噴液ノズルＮの噴射口Ｎ１から被洗浄物ａの孔部ａ１に向けて洗浄液Ｃを気中噴射する。直進型噴液ノズルＮによる洗浄液Ｃの噴射圧は例えば２〜５ＭＰａ程度であり、またパルス噴射するのが好ましい。パルス噴射は、例えば、１パルス当たり通常０〜５ＭＰａの圧力範囲内で約１秒間噴射し、パルス噴射間隔は０．５〜２秒間とするのが好ましく、パルス噴射は３０秒以上にわたって行うのが好ましい。

このように、気中においてジェット噴射することにより、噴流パターン形状が維持されるので、図９の太線の矢印で示すように、噴流を被洗浄物ａの有底孔部ａ１の底面部にダイレクトに衝突させて孔部ａ１のねじ溝ａ２に沿って孔部の底部より上端開口部に向かう洗浄液ａの旋回昇流が得ることができる。このように、ねじが緩む方向に沿った旋回液流を発生させることができるので、切子ｂをねじ溝ａ２に沿って旋回させて効率良く除去することができる。

噴射衝撃によって孔部a１の内壁面から剥離した汚れは、流路部１４及びセット治具１４の流通孔部１４ｂを通過して下室４ｂに至り、返送ライン１０を通じて液タンク２に戻される。なお、洗浄容器４は密閉構造であるので、被洗浄物ａの孔部ａ１壁面に付着した油分等の汚れが噴流衝撃によって孔部ａ１から剥離されて洗浄液がミスト状となっても、洗浄容器４の外に飛散して作業環境が悪化すことがない。

第２の洗浄方法は、まず、バルブＶ３を開き、他のバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５を閉じ、排気ブロアを作動させて洗浄容器４内を減圧する。次に、バルブＶ３を閉じ、バルブＶ４のみを開いて洗浄液Ｃを引き上げた後（すなわち、洗浄液Ｃを引き上げて洗浄容器４の下室４ｂを洗浄液ａで充填した後）、バルブＶ４を閉じ、バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ５を開いて送液ポンプ５を作動させる。これにより、洗浄容器４の上室４ａ及び下室４ｂは洗浄液ａで充填され、洗浄液ａの液中において直進型噴液ノズルＮの噴射口Ｎ１から被洗浄物ａの孔部ａ１に向けて洗浄液Ｃの液流が噴射され、上述のように噴流拡散によって液噴流パターンの径が拡大することを逆に利用して被洗浄物ａの外周面の洗浄を行う。

その場合の直進型噴液ノズルＮの噴射圧を、例えば０．０１〜４ＭＰａを設定する。なお。洗浄液Ｃで洗浄容器を充填する場合、バルブＶ４とＶ５を閉じておき、直進型噴液ノズルＮから液注入をしても良い。なお、当該噴射をパルス噴射にすれば、連続噴射よりも洗浄効率が向上して被洗浄物ａの孔部ａ１内の汚れやバリ等が効果的に除去される。そして、送液ポンプ５が定常運転状態になったのちにバルブＶ２を徐々に閉め、圧力計９１が所定圧力を示した時点でバルブＶ２の閉め動作を停止して該状態を保持する。なお、洗浄容器４内の圧力調整は、インバータを用いて送液ポンプ５のモータの回転数を制御することによっても行うことができる。

所定時間経過して被洗浄物ａの孔部a１の洗浄が完了し、上室４ａが洗浄液Ｃで満たされると、上室４ａ内の洗浄液Ｃが流路断面の小さい流路部１４を通過する際に高圧液流となるので、被洗浄物ａの外側面に付着した油分や砥粒等の汚れを剥離して押し流すことができる。

更に時間が経過して被洗浄物ａの孔部ａ１及び外側面を洗浄した後は、バイパスバルブＶ２を開き、洗浄容器４の内圧が低下した後に送液ポンプ５を停止する。

以上の洗浄装置及び洗浄方法において、洗浄剤を含む洗浄剤液を用いて被洗浄物ａを洗浄した後に、リンス液を用いて被洗浄物ａをすすぎ洗浄することができる。

図１１は、均圧ヘッダー１５を洗浄容器４のヘッド部４１内に納めた洗浄装置を示す。

本発明の実施形態１に係る高圧洗浄装置の洗浄手段を示す概略図である。 同実施形態の洗浄手段の部分拡大図である。 同実施形態に係る高圧洗浄装置のリンス手段を示す概略図である 本発明の実施形態２に係る高圧洗浄装置を示す概略図である。 本発明の実施形態３に係る洗浄装置を示す概略図である。 図５のＸ部分の拡大図である。 （ａ）は被洗浄物のセットするための構造の他の形態の断面図、（ｂ）は同形態の平面図、（ｃ）は同形態の側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は被洗浄物のセットするための構造の更に他の形態の断面図である。 被洗浄物の洗浄を説明する断面図である。 被洗浄物の部分拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係る洗浄装置を示す概略図である。 （ａ）は被洗浄物の断面図、（ｂ）はその切子の斜視図である。

符号の説明

ａ 被洗浄物
ａ１ 被洗浄物の孔部
ａ２ ねじ溝
ｂ 切子
１ 直進型噴液ノズル
１Ａ 円錐分散型噴液ノズル
Ｎ 直進型噴液ノズル

Claims (9)

1. 有底の孔部を有する被洗浄物を洗浄する高圧洗浄装置であって、
   洗浄容器と、噴流パターンが棒状の直進型噴液ノズルと、を備え、
   気中又は液中において、前記直進型噴液ノズルの噴射口から前記被洗浄物の孔部に向けて噴流を噴射するように構成されたことを特徴とする高圧洗浄装置。
2. 前記被洗浄物を洗浄液に浸漬するための洗浄剤液槽と、前記洗浄液中において前記被洗浄物の孔部を洗浄する、噴流パターンが棒状の直進型噴液ノズルと、を備え、
   前記直進型噴液ノズルの噴流が前記洗浄液中で前記被洗浄物の孔部内に到達するように設定したことを特徴とする請求項１に記載の高圧洗浄装置。
3. 前記洗浄液中において前記被洗浄物の外周面を洗浄する、噴流パターンが円錐
   状の円錐分散型噴液ノズルを備え、
   前記円錐分散型噴液ノズルの噴流が前記洗浄液中で前記被洗浄
   物の外周面に到達するように設定したことを特徴とする請求項２に記載の高圧洗
   浄装置。
4. 前記直進型噴液ノズルの噴流をパルス噴射することを特徴とする請求項２又は３に記載の高圧洗浄装置。
5. 洗浄液の循環ライン中に組み入れられた洗浄容器に収容される有底の孔部を有する被洗浄物を、前記洗浄容器内を強制流通する洗浄液により洗浄する洗浄装置において、
   噴流パターンが棒状であり、気中において該噴流パターンの径が前記孔部の孔径よりも小さくなるように設定された直進型噴液ノズルと、
   前記洗浄容器内に位置し、前記被洗浄物が遊嵌される保持用孔と、
   前記被洗浄物の外側面と前記保持用孔との間を前記洗浄液が強制流通する流路部と、を備え、
   気中において、前記直進型噴液ノズルの噴射口から噴流を噴射するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の高圧洗浄装置。
6. 前記直進型噴液ノズルから洗浄液をパルス噴射することを特徴とする請求項５に記載の高圧洗浄装置。
7. 洗浄液中において前記被洗浄物の孔部に向けて噴射され、噴流が前記洗浄液中で前記被洗浄物に到達して前記被洗浄物の外周面を洗浄するように設定された直進型噴液ノズルを備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の高圧洗浄装置。
8. 気中において噴射される前記直進型噴液ノズルと、洗浄液中において噴射される前記直進型噴液ノズルとは、同一のノズルであることを特徴とする請求項７に記載の高圧洗浄装置。
9. 請求項５から８のいずれかの洗浄装置を用い、直進型噴液ノズルから噴射される洗浄液により、気中において、被洗浄物の孔部内を洗浄し、前記直進型噴液ノズルから噴射される前記洗浄液を、流路部内を強制流通させて前記被洗浄物の外側面を洗浄することを特徴とする洗浄方法。

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