JP2006192328A - Washing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は洗浄液を加熱して洗浄を行なう洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning apparatus that performs cleaning by heating a cleaning liquid.
従来、光学部品や半導体部品等の対象物の洗浄に用いられる洗浄装置には、洗浄液を加熱して洗浄効率を高めて洗浄を行なうものがある(特許文献1参照)。図2は、このように洗浄液を加熱して対象物の洗浄を行なう従来の洗浄装置の例を示す概略図である。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a cleaning apparatus used for cleaning an object such as an optical component or a semiconductor component to perform cleaning by heating a cleaning liquid to improve cleaning efficiency (see Patent Document 1). FIG. 2 is a schematic view showing an example of a conventional cleaning apparatus for cleaning an object by heating the cleaning liquid as described above.
図2(a)の洗浄装置20’は、洗浄液1’を収容する洗浄槽2’と、洗浄液タンク10’と、洗浄液の循環管3’と、ポンプ4’と、ろ過フィルター9’と、例えばプラグヒーター等のヒーター14’と、温度計11’と、フロートスイッチ15’と、超音波振動子13’とを具備するものである。
この装置においては、洗浄液は洗浄液タンク10’内に設置されたヒーター14’により加熱され、ポンプ4’により循環管3’に送り出され、ろ過フィルター9’によりろ過され、洗浄槽2’に達する。洗浄槽2’からあふれ出た洗浄液は洗浄液タンク10’により受けられる。このようにして加熱された洗浄液が循環しながら、洗浄槽2’の洗浄液1’に浸漬された対象物が洗浄される。また、洗浄液の液温は温度計11’により測定される、フロートスイッチ15’により洗浄液タンク10’内の洗浄液液量を検出し、ヒーター14’の保護を行い、ポンプ4’等により洗浄液流量を制御することで調整される。
The
In this apparatus, the cleaning liquid is heated by the heater 14 'installed in the cleaning liquid tank 10', sent to the circulation pipe 3 'by the pump 4', filtered by the filtration filter 9 ', and reaches the cleaning tank 2'. The cleaning liquid overflowing from the
一方、図2(b)の洗浄装置20’’は、洗浄液1’’を収容する洗浄槽2’’と、洗浄液タンク10’’と、洗浄液の循環管3’’と、ポンプ4’’と、ろ過フィルター9’’と、パイプヒーター等のヒーター14’’と、温度計11’’と、フロートスイッチ15’’と、超音波振動子13’’とを具備するものである。
この装置においては、洗浄液は洗浄液タンク10’’からポンプ4’’により循環管3’’に送り出され、ろ過フィルター9’’によりろ過され、循環管内に組み込まれたヒーター14’’により加熱され、洗浄槽2’’に達する。洗浄槽2’’からあふれ出た洗浄液は洗浄液タンク10’’により受けられる。このようにして加熱された洗浄液が循環しながら、洗浄槽2’’の洗浄液に浸漬された対象物が洗浄される。前述の場合と同様に、洗浄液の液温は温度計11’’により測定される、フロートスイッチ15’’により洗浄液タンク10’’内の洗浄液液量を検出し、ポンプ4’’、ヒーター14’’の保護を行なう。
以上説明した図2のような従来の洗浄装置に使用されるヒーター14’、14’’は、いずれも抵抗加熱式のものであり装置に組み込む際には大きな面積を必要とするものである。
On the other hand, the
In this apparatus, the cleaning liquid is sent from the cleaning liquid tank 10 '' to the circulation pipe 3 '' by the pump 4 '', filtered by the filtration filter 9 '', and heated by the heater 14 '' incorporated in the circulation pipe. It reaches the
The
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するのに適する小型の洗浄装置に対する要求が高まってきた。 On the other hand, in recent years, with the increasing demand for digital cameras, camera-equipped mobile phone lenses, medical lenses, electronic parts and metal parts used in combination with these lenses, they are suitable for cleaning these small precision parts. The demand for cleaning equipment has increased.
本発明は、小型であり、加熱効率が高く電力消費量が少ない洗浄装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a cleaning device that is small in size, has high heating efficiency, and low power consumption.
上記目的達成のため、本発明は、洗浄装置であって、少なくとも、洗浄液を収容して対象物を洗浄する洗浄槽と、少なくとも一部が導電性管部からなる循環管とポンプとを備える循環機構と、前記導電性管部に巻回して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、前記循環機構により洗浄液を循環させながら、前記交流電源により前記コイルに交流電流を流し、前記導電性管部に誘導電流を発生させることにより、前記循環する洗浄液を加熱して、対象物の洗浄を行なうものであることを特徴とする洗浄装置を提供する(請求項1)。 In order to achieve the above object, the present invention is a cleaning apparatus, comprising at least a cleaning tank for storing a cleaning liquid and cleaning an object, a circulation pipe including a circulation pipe and a pump at least partly made of a conductive pipe section A mechanism, a coil wound around the conductive tube portion to generate an induction current, and an AC power source for causing an AC current to flow through the coil. A cleaning apparatus for cleaning an object by flowing an alternating current through the coil by a power source and generating an induced current in the conductive tube portion to heat the circulating cleaning liquid. (Claim 1).
このように、循環機構により循環管を介して洗浄液を循環させながら、交流電源によりコイルに交流電流を流し、循環管の導電性管部に誘導電流を発生させることにより循環する洗浄液を加熱すれば、加熱のためには循環管の導電性管部にコイルを巻回するだけでよい。従って、従来の抵抗加熱式のヒーターを備える場合よりも装置の小型化ができる。また、洗浄液は導電性管部に発生する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。 In this way, if the cleaning liquid is circulated through the circulation pipe by the circulation mechanism, an alternating current is supplied to the coil by the AC power source, and an induction current is generated in the conductive pipe portion of the circulation pipe to heat the circulating cleaning liquid. For heating, it is only necessary to wind a coil around the conductive tube portion of the circulation tube. Therefore, the apparatus can be reduced in size as compared with a conventional resistance heating type heater. Further, since the cleaning liquid is heated by Joule heat generated by the induced current generated in the conductive tube portion, the heating efficiency is high and the power consumption of the apparatus can be reduced.
この場合、前記導電性管部は、前記循環管において、前記洗浄槽と前記ポンプとの間に配管されることが好ましい(請求項2)。
このように、導電性管部が、循環管において洗浄槽とポンプとの間に配管されれば、誘導加熱により所望の温度とした洗浄液を、温度の低下が少ないまま洗浄槽に送り込むことができる。
In this case, it is preferable that the conductive pipe portion is piped between the cleaning tank and the pump in the circulation pipe.
As described above, when the conductive pipe portion is provided between the cleaning tank and the pump in the circulation pipe, the cleaning liquid having a desired temperature by induction heating can be sent to the cleaning tank with little decrease in temperature. .
また、前記導電性管部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、導電性管部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。
Moreover, it is preferable that the said conductive pipe part consists of stainless steel (Claim 3).
Thus, it is preferable that the conductive tube portion is made of stainless steel because moderate Joule heat is generated by the induced current generated by the coil, the cleaning liquid can be heated appropriately, and durability is high.
また、前記循環機構は洗浄液を貯留する洗浄液タンクを備えるものであることが好ましい(請求項4)。
このように、循環機構が洗浄液を貯留する洗浄液タンクを備えるものであれば、洗浄槽に収容される洗浄液量及び循環する洗浄液量を常に適切な量に調整することができる。
Moreover, it is preferable that the said circulation mechanism is equipped with the washing | cleaning-liquid tank which stores a washing | cleaning liquid (Claim 4).
As described above, if the circulation mechanism includes a cleaning liquid tank that stores the cleaning liquid, the amount of the cleaning liquid stored in the cleaning tank and the amount of the cleaning liquid to be circulated can always be adjusted to appropriate amounts.
また、前記循環機構は流量センサーを備えるものであることが好ましい(請求項5)。
このように、循環機構が流量センサーを備えるものであれば、循環する洗浄液量がより正確に検出され、液温の制御をより正確に行なえ、過加熱や空焚きを防止できる。
Moreover, it is preferable that the said circulation mechanism is provided with a flow sensor (Claim 5).
Thus, if the circulation mechanism is provided with a flow rate sensor, the amount of cleaning liquid to be circulated can be detected more accurately, the liquid temperature can be controlled more accurately, and overheating and emptying can be prevented.
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6)。
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。
Moreover, it is preferable that the alternating current power supply allows an alternating current having a frequency of 100 kHz or less to flow through the coil.
As described above, if the AC power supply allows an AC current having a frequency of 100 kHz or less to flow through the coil, the cable for supplying power from the AC power supply to the coil has little transmission loss and can be efficiently heated.
また、前記洗浄槽は超音波振動子を備えるものであることが好ましい(請求項7)。
このように、洗浄槽が超音波振動子を備えるものであれば、少ない電力量で効率的に加熱した洗浄液を用いてより洗浄効率の高い洗浄ができる小型の超音波洗浄装置となる。
Further, it is preferable that the cleaning tank is provided with an ultrasonic vibrator (claim 7).
As described above, if the cleaning tank includes an ultrasonic vibrator, a small ultrasonic cleaning apparatus capable of performing cleaning with higher cleaning efficiency using a cleaning liquid efficiently heated with a small amount of electric power.
本発明に従う構成の装置を用いて循環機構により洗浄液を循環させながら、交流電源によりコイルに交流電流を流し、導電性管部に誘導電流を発生させることにより、循環する洗浄液を加熱すれば、加熱のためには循環管の導電性管部にコイルを巻回するだけでよい。従って、従来の抵抗加熱式のヒーターを備える場合よりも装置の小型化ができる。また、洗浄液は導電性管部に発生する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。 While circulating the cleaning liquid by the circulation mechanism using the apparatus according to the present invention, if the circulating cleaning liquid is heated by flowing an alternating current through the coil by an AC power source and generating an induced current in the conductive tube, For this purpose, it is only necessary to wind a coil around the conductive tube portion of the circulation tube. Therefore, the apparatus can be reduced in size as compared with a conventional resistance heating type heater. Further, since the cleaning liquid is heated by Joule heat generated by the induced current generated in the conductive tube portion, the heating efficiency is high and the power consumption of the apparatus can be reduced.
以下、本発明について詳述する。
本発明者らは、近年要求が高まっている洗浄装置の小型化を実現する方法を鋭意検討したところ、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。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present inventors diligently studied a method for realizing downsizing of a cleaning apparatus, which has been increasing in demand in recent years. As a result, when a conventional heating method is used, the downsizing of the apparatus is restricted, and the limitation is the conventional one. It has been found that this is due to the limitation on the miniaturization of the heating part.
そこで本発明者らは、洗浄装置において、洗浄液を循環させるための循環管の一部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該導電性管部に電磁誘導による誘導電流を発生させ、その電気抵抗により発生するジュール熱によって管内を流通する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、洗浄装置には加熱装置としてはコイルを備えるだけでよく、さらに循環管が縦、横、斜めのいずれの方向であってもコイルを巻回することができるので、設置空間の有効利用ができ、設置面積を小さく抑えられ、加熱部を小型化できる。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。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。 In view of this, the present inventors have made a part of the circulation pipe for circulating the cleaning liquid a conductive material in the cleaning apparatus, and an alternating current is passed through the coil wound around this to cause an electromagnetic induction to the conductive pipe part. It was conceived to generate an induced current and to heat the cleaning liquid flowing in the tube by Joule heat generated by the electric resistance. According to such a heating method, the cleaning device only needs to have a coil as the heating device, and the coil can be wound even if the circulation pipe is in any of the vertical, horizontal and diagonal directions. The installation space can be used effectively, the installation area can be kept small, and the heating unit can be miniaturized. Furthermore, since heating is performed by electromagnetic induction, heating efficiency is high and power consumption can be reduced. Further, since the heating efficiency is high in this way, the coil can be further downsized. Based on such considerations, the present inventors have completed the present invention.
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、本発明に係る洗浄装置の実施形態の一例を示す概略図である。
この洗浄装置20は、洗浄液1を収容して対象物を洗浄する洗浄槽2と、少なくとも一部が導電性管部3aからなる循環管3とポンプ4とを備える循環機構5と、導電性管部3aに巻回して誘導電流を発生させるためのコイル6と、ケーブル7を通じてコイル6に交流電流を流すための交流電源8とを具備するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention.
The
洗浄装置20は、上記構成を具備することにより、循環機構5により洗浄液を循環させながら、交流電源8によりケーブル7を通じてコイル6に交流電流を流し、導電性管部3aに誘導電流を発生させることにより、循環する洗浄液を加熱して、洗浄槽2の洗浄液1に浸漬した対象物の洗浄を行なうものである。このようにすれば、装置が小型となり、加熱効率が高く、装置の電力消費量も少なくできる。また加熱効率が高いので、加熱開始から所定の液温とするまでの時間を短くすることができる。
The
洗浄液1は、例えば純水や有機溶剤あるいは酸等であり、液温は例えば90℃程度まで加熱できる。
循環機構5は、洗浄液を清浄に保つために、洗浄液をろ過するためのろ過フィルター9を備えることが好ましい。また、循環機構5が洗浄液を貯留する洗浄液タンク10を備えるものであれば、ポンプ4の出力等により洗浄槽に収容される洗浄液量及び循環する洗浄液量を調整する際に、洗浄液が蒸発等により一部が失われても流量不足等になることなく、常に適切な量に調整することができるので好ましい。洗浄槽2は、あふれた洗浄液を受けて回収するための洗浄液受け2aを備えれば、洗浄液を有効活用できるので好ましい。また、液温を正確に測定するために、温度計11は循環管3の導電性管部3aの直後に設置することが好ましい。また、この洗浄装置は、洗浄槽や洗浄液タンク内にヒーターがないため、洗浄槽やタンク内に汚れが蓄積されるのが抑制される。
The cleaning liquid 1 is, for example, pure water, an organic solvent, or an acid, and the liquid temperature can be heated to, for example, about 90 ° C.
The circulation mechanism 5 preferably includes a filtration filter 9 for filtering the cleaning liquid in order to keep the cleaning liquid clean. Further, if the circulation mechanism 5 includes a cleaning
導電性管部3a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。
また、導電性管部3aは、循環管3において洗浄槽2とポンプ4との間に配管されることが好ましい。このように配管すれば、ポンプにより送り出された洗浄液は導電性管部3aにより加熱されてから洗浄槽2に達することとなるので、誘導加熱により所望の温度とした洗浄液を、温度の低下が少ないまま洗浄槽2に送り込むことができる。
なお、洗浄液に与える加熱量は、コイルの巻数を増やしたり導電性管部3aの直径を太くすることで増加させることもできる。
The
In addition, it is preferable that the
Note that the amount of heating applied to the cleaning liquid can be increased by increasing the number of turns of the coil or increasing the diameter of the
コイル6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8は、コイル6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8からコイル6に電力を供給するためのケーブル7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、所望量の洗浄液を迅速に加熱するためには、周波数は30kHz以上であることが好ましい。 The shape, material, number of turns, etc. of the coil 6 are not particularly limited. The AC power supply 8 is not particularly limited as long as an AC current can flow through the coil 6. However, if the frequency is too high, the power leaks depending on the wiring process of the cable 7 for supplying power from the AC power supply 8 to the coil 6. However, it is preferable that an alternating current having a frequency of 100 kHz or less is allowed to flow because the frequency is sufficiently low so that the transmission loss is small and heating can be performed efficiently. Moreover, in order to heat a desired amount of cleaning liquid quickly, the frequency is preferably 30 kHz or more.
また、洗浄液の液温制御のため、及び液量が少なくなって導電性管部が過加熱や空焚きの状態となるのを防止するために、従来は洗浄液タンク等に備えたフロートスイッチにより循環する洗浄液量を検出していた。しかしこの方法では、洗浄液として洗剤を含むものを用いた場合に検出量に誤差が生じる場合があった。これは、洗剤を含む洗浄液では液面に泡が発生し、これによってフロートスイッチが実際の液面より高い位置を液面として検出するからであると考えられる。この場合、洗浄液の実際の流量は所定値より低くなり、空焚き等のおそれがある。
しかし、循環機構5が流量センサー12を備えるものであり、液面の高さではなく循環する洗浄液の流量を検出するものであれば、循環する洗浄液量がより正確に検出され、液温の制御がより正確にできるので好ましい。このとき、流量センサーの検出した流量に応じて誘導加熱を行なうように制御することで、空焚き等が確実に防止できる。
In order to control the liquid temperature of the cleaning liquid and to prevent the conductive pipe from overheating or emptying due to a decrease in the liquid volume, it has been conventionally circulated by a float switch provided in the cleaning liquid tank or the like. The amount of washing liquid to be detected was detected. However, in this method, an error may occur in the detected amount when a cleaning liquid containing a detergent is used. This is considered to be because bubbles are generated on the liquid level in the cleaning liquid containing the detergent, and the float switch detects a position higher than the actual liquid level as the liquid level. In this case, the actual flow rate of the cleaning liquid is lower than a predetermined value, and there is a risk of emptying.
However, if the circulation mechanism 5 includes the flow rate sensor 12 and detects the flow rate of the circulating cleaning liquid rather than the height of the liquid level, the circulating cleaning liquid amount can be detected more accurately, and the liquid temperature can be controlled. Is preferable because it can be more accurately performed. At this time, by performing induction heating according to the flow rate detected by the flow rate sensor, it is possible to reliably prevent idling or the like.
また、洗浄槽2が圧電素子等からなる超音波振動子13を備えるものであれば、少ない電力量で効率的に加熱した洗浄液を用いてより洗浄効率の高い洗浄ができる小型の超音波洗浄装置となる。超音波振動子については特に限定されず、洗浄槽の大きさ等に応じて必要な数の超音波振動子を取り付ければよい。
In addition, if the
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。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is merely an example, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same operational effects. It is included in the technical idea of the invention.
1、1’、1’’…洗浄液、 2、2’、2’’…洗浄槽、 2a…洗浄液受け、
3、3’、3’’…循環管、 3a…導電性管部、 4、4’、4’’…ポンプ、
5…循環機構、 6…コイル、 7…ケーブル、 8…交流電源、
9、9’、9’’…ろ過フィルター、 10、10’、10’’…洗浄液タンク、
11、11’、11’’…温度計、 12…流量センサー、
13、13’、13’’…超音波振動子、 14’、14’’…ヒーター、
15’、15’’…フロートスイッチ、 20、20’、20’’…洗浄装置。
1, 1 ', 1''... cleaning solution, 2, 2', 2 '' ... cleaning tank, 2a ... cleaning solution receiver,
3, 3 ', 3 "... circulation pipe, 3a ... conductive pipe part, 4, 4', 4" ... pump,
5 ... Circulation mechanism, 6 ... Coil, 7 ... Cable, 8 ... AC power supply,
9, 9 ', 9 "... filtration filter, 10, 10', 10" ... cleaning liquid tank,
11, 11 ', 11''... thermometer, 12 ... flow sensor,
13, 13 ', 13 "... ultrasonic transducer, 14', 14" ... heater,
15 ', 15 "... float switch, 20, 20', 20" ... cleaning device.
Claims (7)
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Cited By (2)
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JP2018026505A (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | 東京エレクトロン株式会社 | Cleaning method and cleaning device of wetting nozzle |
KR101974532B1 (en) * | 2018-09-28 | 2019-05-02 | (주)다온시스템 | Ultrasonic-wave washer with automatic water level control |
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2005
- 2005-01-11 JP JP2005003707A patent/JP2006192328A/en active Pending
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