JP2006192327A - 蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で作業性が高く、加熱効率が高く電力消費量が少ない蒸気発生装置を提供する。
【解決手段】少なくとも、把手部を有し前記洗浄液を収容する洗浄液収容容器と、該洗浄液収容容器に対して前記洗浄液の補給及び排水を行なう洗浄液補給排水機構と、上端部にノズル部を備え、導電性側壁面を有し、かつ前記洗浄液収容容器に固定され、供給管を介して前記洗浄液が供給される蒸気発生槽と、該蒸気発生槽に巻回し、前記導電性側壁面に誘導電流を発生させるためのコイルと、該コイルに交流電流を流すための交流電源とを具備し、前記交流電源により前記コイルに交流電流を流し、前記蒸気発生槽の導電性側壁面に誘導電流を発生させることにより、前記洗浄液収容容器から前記供給管を介して前記蒸気発生槽に供給された洗浄液を加熱して蒸気を発生させ、該洗浄液の蒸気を前記ノズル部より吹き付けるものであることを特徴とする蒸気発生装置。
【選択図】図１

Description

本発明は加熱により洗浄液の蒸気を発生させる蒸気発生装置に関する。

従来、光学部品や半導体部品等の対象物の洗浄や乾燥に用いられる洗浄乾燥装置として、洗浄槽に例えばイソプロピルアルコールやエタノール等の洗浄液を収容し、これを加熱して洗浄液の蒸気を発生させる蒸気発生装置を用い、この蒸気に対象物をさらし、対象物の表面の水分等を洗浄液に置換して洗浄し、これを気化させて乾燥を行なう装置が知られている。

洗浄液を加熱する方法として、例えば洗浄槽の底面に抵抗加熱ヒータを取付け、これにより洗浄槽を加熱して洗浄液を加熱する方法（例えば特許文献１参照）や、洗浄液中に加熱ヒータを設けて洗浄液を加熱する方法（例えば特許文献２参照）や、洗浄液中に熱交換器を挿入し、その中に加熱ヒータにより加熱された熱媒蒸気を供給し、この熱交換器により洗浄液を加熱する方法（例えば特許文献３参照）等がある。

一方、近年、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話のレンズ、また医療用レンズ、あるいはこれらと共に用いられる電子部品や金属加工部品等の需要の増加に伴い、これらの小型精密部品を洗浄乾燥するのに適する小型の洗浄乾燥装置や蒸気発生装置に対する要求が高まってきた。

特開平７−１９３０３６号公報 特開平６−１９６４７１号公報 特開平８−１７７８６号公報

本発明は、小型で作業性が高く、加熱効率が高く電力消費量が少ない蒸気発生装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明は、洗浄液の蒸気を発生させる装置であって、少なくとも、把手部を有し前記洗浄液を収容する洗浄液収容容器と、該洗浄液収容容器に対して前記洗浄液の補給及び排水を行なう洗浄液補給排水機構と、上端部にノズル部を備え、導電性側壁面を有し、かつ前記洗浄液収容容器に固定され、供給管を介して前記洗浄液が供給される蒸気発生槽と、該蒸気発生槽に巻回し、前記導電性側壁面に誘導電流を発生させるためのコイルと、該コイルに交流電流を流すための交流電源とを具備し、前記交流電源により前記コイルに交流電流を流し、前記蒸気発生槽の導電性側壁面に誘導電流を発生させることにより、前記洗浄液収容容器から前記供給管を介して前記蒸気発生槽に供給された洗浄液を加熱して蒸気を発生させ、該洗浄液の蒸気を前記ノズル部より吹き付けるものであることを特徴とする蒸気発生装置を提供する（請求項１）。

このような構成の装置により、交流電源によりコイルに交流電流を流し、把手部を有する洗浄液収容容器に固定された蒸気発生槽の導電性側壁面に誘導電流を発生させることにより、洗浄液収容容器から供給管を介して蒸気発生槽に供給された洗浄液を加熱して蒸気を発生させ、その蒸気をノズル部より吹き付けるものであれば、加熱のために蒸気発生槽にコイルを備えるだけでよい。従って、従来の抵抗加熱ヒータや熱交換器を備える場合よりも装置の小型化ができるので、洗浄液収容容器の把手部を手で持って小型部品や装置等に取付けた取付け部品等の局所的な箇所にも、必要な範囲に必要な量だけ洗浄液の蒸気を吹き付けることができ、作業性が高いものとなる。また、蒸気発生槽は導電性側壁面が誘導電流によるジュール熱により加熱されるので、加熱効率が高く、装置の電力消費量も少なくできる。

この場合、前記洗浄液はイソプロピルアルコールからなるものであることが好ましい（請求項２）。
このように、洗浄液がイソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡと記載する場合がある）からなるものであれば、半導体電子部品等の対象物表面の水分を容易に洗浄液に置換させることができる蒸気が発生する装置となる。

また、前記導電性側壁面はステンレスからなるものであることが好ましい（請求項３）。
このように、導電性側壁面がステンレスからなるものであれば、コイルにより発生する誘導電流により適度のジュール熱が発生して洗浄液を適度に加熱することができ、また耐久性も高いので好ましい。

また、前記ノズル部は前記蒸気発生槽に着脱可能に備えられているものであることが好ましい（請求項４）。
このように、ノズル部が蒸気発生槽に着脱可能に備えられていれば、蒸気を吹き付けたい範囲や洗浄する部品の形状に合わせて蒸気を吹き付けることができるノズル口形状を有するノズル部に交換でき、より多様な用途に対応できる。

また、前記洗浄液収容容器は、収容された洗浄液面を一定に保つ液面調整機構を内部に備えるものであることが好ましい（請求項５）。
このように、洗浄液収容容器が、収容された洗浄液面を一定に保つ液面調整機構を内部に備えるものであれば、洗浄液収容容器内の洗浄液を一定量に保つことができるので、蒸気発生槽に安定して洗浄液の供給が可能であり、安定した量の洗浄液蒸気を発生させ吹き付けることができる。

この場合、前記液面調整機構は、少なくとも第一仕切壁と第二仕切壁とからなるものであり、前記第一仕切壁は、前記洗浄液収容容器内部の底面から所定の高さまで形成されたものであり、前記第二仕切壁は、前記第一仕切壁よりも前記洗浄液収容容器の中心部に近い位置に、前記洗浄液収容容器の上面から底面に向けて第一仕切壁の上端より低い高さ位置まで伸びるように形成されたものであるものとできる（請求項６）。
液面調整機構が、このような構造の第一仕切壁と第二仕切壁とからなるものであれば、液面を常時一定の高さに保つことが容易にできる。

また、前記交流電源は前記コイルに周波数１００ｋＨｚ以下の交流電流を流すものであること好ましい（請求項７）。
このように、交流電源がコイルに周波数１００ｋＨｚ以下の交流電流を流すものであれば、交流電源からコイルに電力を供給するためのケーブルにおいて電送損失が少なく、効率的に加熱を行なうことができる。

また、前記交流電源は少なくとも前記蒸気発生槽と分離して配置されるものであることが好ましい（請求項８）。
このように、交流電源が少なくとも蒸気発生槽と分離して配置されるものであれば、交流電源が洗浄液の蒸気に曝されることがなく、洗浄液が可燃性のものであっても十分に防爆対策ができる。

また、前記交流電源は、前記洗浄液収容容器の把手部に備えられた通電スイッチの操作により、前記コイルに交流電流を流すものであることが好ましい（請求項９）。
このように、把手部に備えられた通電スイッチの操作によりコイルに交流電流を流すものであれば、洗浄作業中においても自由にコイルへの電力供給を操作でき、必要な時に必要な量だけ洗浄液蒸気の吹き付けができ、作業効率が高くなる。

本発明に従う構成の装置により、交流電源によりコイルに交流電流を流し、把手部を有する洗浄液収容容器に固定された蒸気発生槽の導電性側壁面に誘導電流を発生させることにより、洗浄液収容容器から供給管を介して蒸気発生槽に供給された洗浄液を加熱して蒸気を発生させ、その蒸気をノズル部より吹き付けるものであれば、加熱のために蒸気発生槽にコイルを備えるだけでよい。従って、従来の抵抗加熱ヒータや熱交換器を備える場合よりも装置の小型化ができるので、洗浄液収容容器の把手部を手で持って小型部品や装置等に取付けた取付け部品等の局所的な箇所にも、必要な範囲に必要な量だけ洗浄液の蒸気を吹き付けることができ、作業性が高いものとなる。また、蒸気発生槽は導電性側壁面が誘導電流によるジュール熱により加熱されるので、加熱効率が高く、装置の電力消費量も少なくできる。

以下、本発明について詳述する。
前述のように、従来の蒸気発生装置として、様々な洗浄液の加熱方法を有するものが開示されている。
しかし、本発明者らは、近年要求が高まっている洗浄乾燥装置の小型化を実現する方法を鋭意検討したところ、蒸気発生装置において従来の加熱方法を用いる場合には装置の小型化が制約されること、その制約は従来の加熱装置部の小型化が制約されることに起因することを見出した。

そこで本発明者らは、蒸気発生装置において、蒸気発生槽の側壁面を導電性の材質とし、これに巻回したコイルに交流電流を流して電磁誘導による誘導電流を発生させ、導電性側壁面の電気抵抗により発生するジュール熱で洗浄液を加熱することに想到した。このような加熱方法によれば、蒸気発生槽には加熱装置としてはコイルを備えるだけでよく、さらにコイルを巻回することで設置面積を小さく抑えられるので、加熱装置部を小型化できる。さらに電磁誘導により加熱するから加熱効率が高く電力消費量を少なくできる。またこのように加熱効率が高いのでコイルもより小型化できる。さらに加熱する洗浄液は洗浄液収容容器から必要量だけ供給されるので、必要な量の洗浄液だけを加熱することができ、この点でも効率がよい。このように、小型で手に持つことが可能であり、加熱効率が高く電力消費量が少ない蒸気発生装置が実現できる。そしてこのように手で持って洗浄作業ができれば、従来の洗浄装置を用いて洗浄できないような構造の洗浄物でも洗浄することができる。本発明者らはこのような考察に基づき、本発明を完成させた。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は、本発明に係る蒸気発生装置の実施形態の一例を示す概略図である。
この蒸気発生装置１０は、把手部１ａを有し洗浄液２を収容する洗浄液収容容器１と、洗浄液収容容器１に対して洗浄液の補給及び排水を行なう洗浄液補給排水機構３と、上端部にノズル部４ａを備え、導電性側壁面４ｂを有し、洗浄液収容容器１に固定治具４ｃにより固定され、供給管５を介して洗浄液６が供給される蒸気発生槽４と、蒸気発生槽４に巻回し、導電性側壁面４ｂに誘導電流を発生させるためのコイル７と、ケーブル８を通じてコイル７に交流電流を流すための交流電源９とを少なくとも具備するものである。

蒸気発生装置１０は、上記構成を具備することにより、交流電源９によりコイル７に交流電流を流し、蒸気発生槽４の導電性側壁面４ｂに誘導電流を発生させることにより、洗浄液収容容器１から供給管５を介して蒸気発生槽４に供給された洗浄液６を加熱して蒸気を発生させ、洗浄液の蒸気をノズル部４ａの吹出し口より吹き付けるものである。このようにして、装置が小型であって、加熱効率が高く、装置の電力消費量も少なくできる。またこのように加熱効率が高いので、加熱開始から蒸気発生までの時間を短くすることができる。例えば本発明によれば加熱開始から蒸気発生までの時間を１分以内にすることができる。さらに、洗浄液収容容器と蒸気発生槽を分離して、蒸気発生槽のみに誘導加熱をおこなうことで、小物部品の洗浄や局所的な洗浄を行なう際にも必要な量だけ蒸気を発生させることができるし、全体的に小型化ができるので、把手部を手で持って簡単にかつ作業性高く洗浄作業を行なうことができる。

洗浄液２、６は、加熱により蒸気を発生するものであり、対象物を洗浄及び／又は乾燥できるものであれば特に限定されず、従来用いられるエタノール、トリクロロエタン等の水溶液とすることもできるが、特にＩＰＡ水溶液等のＩＰＡからなるものであれば、対象物表面の水分が容易に洗浄液に置換され、乾燥ができる。

洗浄液補給排水機構３は、例えば洗浄液タンク３ａと、ポンプ３ｂと、ろ過フィルター３ｃと、洗浄液補給管３ｄと、洗浄液補給口３ｅと、洗浄液排水口３ｆと、洗浄液排水管３ｇとからなるものとできる。この場合、洗浄液タンク３ａに貯えられた洗浄液は、ポンプ３ｂにより洗浄液補給管３ｄに送られ、ろ過フィルター３ｃによりろ過され、洗浄液補給口３ｅから洗浄液収容容器１に補給される。そして、洗浄液収容容器１において余剰の洗浄液は、洗浄液排水口３ｆから排水され、洗浄液排水管３ｇを通じて洗浄液タンク３ａに回収される。

洗浄液収容容器１は形状、容量とも特に限定されない。形状については例えば直方体や円筒などの形状とでき、容量については把手部１ａにより片手で持てる程度の大きさが好ましく、例えば１〜３リットル程度とできる。また、洗浄液収容容器１は、収容された洗浄液面を一定に保つ液面調整機構１１を内部に備えるものであることが好ましい。このようなものであれば、洗浄液収容容器内の洗浄液を一定量に保つことができるので、蒸気発生槽に安定して洗浄液の供給が可能であり、安定した量の洗浄液蒸気を発生させて吹き付けることができる。

液面調整機構１１は、例えば少なくとも第一仕切壁１１ａと第二仕切壁１１ｂとからなるものとできる。図２に液面調整機構１１を説明する説明図を示す。第一仕切壁１１ａは、洗浄液収容容器１の内部の底面から所定の高さまで形成されたものであり、第二仕切壁１１ｂは、第一仕切壁１１ａよりも洗浄液収容容器１の中心部に近い位置に、洗浄液収容容器１の上面から底面に向けて第一仕切壁１１ａの上端より低い高さ位置まで伸びるように形成されたものとできる。このような構成により、洗浄液収容容器１に収容された洗浄液２の液面２ａは、第一仕切壁１１ａの上端と同じ高さとなり、洗浄液補給口３ｅから洗浄液が補給され、液面が第一仕切壁１１ａの上端よりも高くなった場合には、洗浄液は矢印で示したように第二仕切壁１１ｂの下方の隙間を通じて第一仕切壁１１ａを越えてあふれ出て、洗浄液排水口３ｆから排水される。従って、洗浄液液面２ａは第一仕切壁１１ａの上端の高さにより定まる一定の高さに保たれる。このとき、第二仕切壁１１ｂが存在するので、洗浄液補給口３ｅから補給された洗浄液がそのまま第一仕切壁１１ａを越えて排水されるようなことはない。第一仕切壁１１ａの上端の高さは、吹き付けようとする洗浄液蒸気の量等に応じて適宜設定される。

洗浄液収容容器１に収容された洗浄液は供給管５を介して蒸気発生槽に供給される。このとき蒸気発生槽４内の洗浄液６の量は、供給管５の直径を変えることにより調整することができ、これによって発生させる蒸気の量も調整することができる。

蒸気発生槽４の導電性側壁面４ｂは電磁誘導によりジュール熱が発生する導電性材料からなるものであればとくに限定されないが、ステンレスからなるものであれば、適度のジュール熱が発生して洗浄液を適度に加熱することができ、また耐久性も高いので好ましい。なお、洗浄液がＩＰＡの場合は導電性側壁面４ｂは最大１５０℃程度まで加熱出来る。また、蒸気発生槽４は例えば直方体や円筒などの形状とでき、容量は例えば０．５〜１リットル程度とできるが、形状、容量等は特に限定されない。

また、ノズル部４ａは蒸気発生槽４に着脱可能に備えられているものであることが好ましく、これによって、洗浄液蒸気を吹き付けたい範囲、形状に合わせたノズル口形状を有するノズル部に交換でき、より多様な用途に対応できる。

コイル７は、その形状や材質、巻き数等は特に限定されない。交流電源９は、コイル７に交流電流を流すことができれば特に限定されないが、周波数が高過ぎると、交流電源９からコイル７に電力を供給するためのケーブル８の配線処理によっては電力が漏洩し、電送損失が増加するおそれがあるが、１００ｋＨｚ以下の周波数の交流電流を流すものであれば、十分に周波数が低いので電送損失が少なく、効率的に加熱を行なうことが出来るので好ましい。また、所望量の蒸気を迅速に得るためには、周波数は３０ｋＨｚ以上であることが好ましい。

また、交流電源９は少なくとも蒸気発生槽４と分離して配置されるものであることが好ましい。交流電源９と蒸気発生槽４とが近接して配置されるものであれば、交流電源９が洗浄液の蒸気に曝されるおそれがあり、洗浄液が可燃性のものであれば十分な防爆対策を行なう必要がありそれによって装置の大型化、複雑化を招く場合もあるが、これらが分離して配置されれば装置の大型化、複雑化なしに十分な防爆対策が行なえる。

なお、洗浄液収容容器１の把手部１ａには、通電スイッチ１ｂが備えられていることが好ましく、交流電源９は、この通電スイッチ１ｂの操作によりコイル７に交流電流を流すものであることが好ましい。このように把手部１ａの通電スイッチ１ｂにより手許でコイルへの電力供給の操作を行うことができれば、必要な時に必要な量だけ洗浄液蒸気の吹き付けができ、作業効率が高くなるので好ましい。通電スイッチ１ｂの配置や方式は特に限定されず、例えば把手部１ａを片手で持ちながら操作しやすい位置にスイッチを配置するものとできる。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的思想に包含される。

本発明に係る蒸気発生装置の実施形態の一例を示す概略図である。 本発明に係る液面調整機構を説明する説明図である。

符号の説明

１…洗浄液収容容器、 １ａ…把手部、 １ｂ…通電スイッチ、 ２、６…洗浄液、
２ａ…洗浄液液面、 ３…洗浄液補給排水機構、 ３ａ…洗浄液タンク、
３ｂ…ポンプ、 ３ｃ…ろ過フィルター、 ３ｄ…洗浄液補給管、
３ｅ…洗浄液補給口、 ３ｆ…洗浄液排水口、 ３ｇ…洗浄液配水管、
４…蒸気発生槽、 ４ａ…ノズル部、 ４ｂ…導電性側壁面、 ４ｃ…固定治具、
５…供給管、 ７…コイル、 ８…ケーブル、 ９…交流電源、
１０…蒸気発生装置、 １１…液面調整機構、 １１ａ…第一仕切壁、
１１ｂ…第二仕切壁。

Claims (9)

1. 洗浄液の蒸気を発生させる装置であって、少なくとも、把手部を有し前記洗浄液を収容する洗浄液収容容器と、該洗浄液収容容器に対して前記洗浄液の補給及び排水を行なう洗浄液補給排水機構と、上端部にノズル部を備え、導電性側壁面を有し、かつ前記洗浄液収容容器に固定され、供給管を介して前記洗浄液が供給される蒸気発生槽と、該蒸気発生槽に巻回し、前記導電性側壁面に誘導電流を発生させるためのコイルと、該コイルに交流電流を流すための交流電源とを具備し、前記交流電源により前記コイルに交流電流を流し、前記蒸気発生槽の導電性側壁面に誘導電流を発生させることにより、前記洗浄液収容容器から前記供給管を介して前記蒸気発生槽に供給された洗浄液を加熱して蒸気を発生させ、該洗浄液の蒸気を前記ノズル部より吹き付けるものであることを特徴とする蒸気発生装置。
2. 前記洗浄液はイソプロピルアルコールからなるものであることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
3. 前記導電性側壁面はステンレスからなるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蒸気発生装置。
4. 前記ノズル部は前記蒸気発生槽に着脱可能に備えられているものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の蒸気発生装置。
5. 前記洗浄液収容容器は、収容された洗浄液面を一定に保つ液面調整機構を内部に備えるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蒸気発生装置。
6. 前記液面調整機構は、少なくとも第一仕切壁と第二仕切壁とからなるものであり、前記第一仕切壁は、前記洗浄液収容容器内部の底面から所定の高さまで形成されたものであり、前記第二仕切壁は、前記第一仕切壁よりも前記洗浄液収容容器の中心部に近い位置に、前記洗浄液収容容器の上面から底面に向けて第一仕切壁の上端より低い高さ位置まで伸びるように形成されたものであることを特徴とする請求項５に記載の蒸気発生装置。
7. 前記交流電源は、前記コイルに周波数１００ｋＨｚ以下の交流電流を流すものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の蒸気発生装置。
8. 前記交流電源は少なくとも前記蒸気発生槽と分離して配置されるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の蒸気発生装置。
9. 前記交流電源は、前記洗浄液収容容器の把手部に備えられた通電スイッチの操作により、前記コイルに交流電流を流すものであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の蒸気発生装置。

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