JP2006223966A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄液の外部への飛散が防止可能な洗浄装置において、洗浄の対象物を上方から吊り下げられた状態で洗浄室内へと搬入するとともに、洗浄後の洗浄液により移動機構が汚れることを防止する。
【解決手段】洗浄装置では、複数の洗浄ノズル４１１を有する処理部４を収容する洗浄室２に、開閉可能な開口部を形成する開閉部が側面および上面に跨って設けられる。これにより、洗浄水の外部への飛散が防止可能な洗浄装置において、上方から吊り下げられた状態で対象物９を洗浄室２内へ搬入することができる。また、処理部４を移動する移動機構５２が複数の洗浄ノズル４１１のうちの最も上の洗浄ノズル４１１ａよりも上方に設けられることにより、複数の洗浄ノズル４１１から吐出される洗浄水により除去された対象物９上の不要物が再付着して移動機構５２が汚れることを防止することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、重量があるために上方から吊り下げられた状態で搬送される対象物を洗浄する洗浄装置に関する。

洗浄対象物である自動車を跨ぐ門型フレームに自動車の両側面に対向して洗浄ノズルを設け、門型フレームを自動車の長手方向に移動することにより自動車を洗浄する洗車装置が、従来より知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、特許文献２では、自動車を収容する収容部内において、自動車の上方にて自動車の幅方向に伸びるとともに複数のノズルを有する取付枠と、自動車の長手方向に取付枠を移動する移動機構とを設け、洗浄液の収容部外への飛散を防止しつつ自動車を洗浄する洗車装置が提案されている。
特開平９−３０９４１２号公報 特開２００４−２４９８８０号公報

ところで、近年、液晶表示装置等の製造に用いられるガラス基板の大型化に伴い、製造装置にて用いられるステージ等も大型化している。このような大型ステージは清浄度が求められるため洗浄される必要がある。しかしながら、大型ステージ等の重量のある対象物の洗浄に特許文献２の装置を利用するとしても、外部のクレーン等により対象物を上方から吊り下げた状態で搬送しなければならず、装置の収容部内に対象物を搬入することができない。

一方、洗浄装置の設計によっては、洗浄ノズルから吐出される洗浄水により対象物から除去された不要物が移動機構に再付着して移動機構が汚れてしまい、移動機構の動作に支障が生じたり、移動機構に蓄積された不要物により洗浄装置内の清浄度が低下する等の問題がある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、洗浄液の外部への飛散が防止可能な洗浄装置において、対象物を上方から吊り下げられた状態で洗浄室内へと搬入するとともに、洗浄後の洗浄液により移動機構が汚れることを防止することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、重量のある対象物を洗浄する洗浄装置であって、対象物が配置される空間を形成するとともに、上方から吊り下げられた状態での対象物の搬出入に利用される開閉部を側面および上面に跨って有する洗浄室と、前記洗浄室内において、それぞれが対象物に向けて洗浄液を吐出する複数の洗浄ノズルを上下方向に配列して有する処理部と、前記複数の洗浄ノズルのうちの最も上のものよりも上方に設けられるとともに、前記処理部を水平方向に移動する移動機構とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の洗浄装置であって、対象物を挟んで前記処理部の前記複数の洗浄ノズルに対向する同様の複数の洗浄ノズルを有するもう１つの処理部をさらに備え、前記処理部と前記もう１つの処理部とが前記水平方向に平行に移動する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の洗浄装置であって、前記処理部の前記複数の洗浄ノズルに高圧にて洗浄液が供給されることにより、対象物が前記複数の洗浄ノズルからの洗浄液により物理的に洗浄される。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の洗浄装置であって、前記処理部の前記複数の洗浄ノズルのうち、前記上下方向の中央近傍の少なくとも２以上の洗浄ノズルのそれぞれが、前記上下方向に対して傾斜する面に沿って扇状に洗浄液を吐出する。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の洗浄装置であって、前記洗浄室内において、対象物の下面に当接して前記対象物を支持する複数の突起状の部位を含む支持部をさらに備え、前記処理部の前記複数の洗浄ノズルのうちの最も下のものが、前記支持部の前記対象物との当接位置よりも下方に位置する。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の洗浄装置であって、前記洗浄液が洗浄水であり、前記処理部が、それぞれが対象物に向けて洗浄に利用される薬液を吐出し、前記複数の洗浄ノズルと共に移動する複数の薬液ノズルを上下方向に配列してさらに有する。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の洗浄装置であって、前記処理部が、それぞれが対象物に向けて乾燥用のエアを噴出し、前記複数の洗浄ノズルと共に移動する複数のエアノズルを上下方向に配列してさらに有する。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の洗浄装置であって、対象物への吐出後の液体を回収し、回収後の液体を含む液体を前記処理部へと供給する液体循環部をさらに備える。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の洗浄装置であって、前記液体循環部が、対象物に吐出された回数に応じて回収後の液体を異なるタンクに貯溜する。

請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の洗浄装置であって、前記洗浄室内において、対象物および前記処理部の周囲を囲むインナーカーテンをさらに備える。

請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の洗浄装置であって、前記洗浄室内の圧力を大気圧よりも低くする排気部をさらに備える。

本発明によれば、洗浄液の外部への飛散が防止可能な洗浄装置において、対象物を上方から吊り下げられた状態で洗浄室内へと搬入するとともに、洗浄後の洗浄液により移動機構が汚れることを防止することができる。

また、請求項２の発明では、もう１つの処理部を設けることにより対象物を短時間にて洗浄することができ、請求項３の発明では、物理的な洗浄により対象物を適切に洗浄することができ、請求項４の発明では、傾斜した扇状に洗浄液を吐出することにより対象物をより適切に洗浄することができ、請求項５の発明では、対象物の支持される面も洗浄することができる。

また、請求項６の発明では、外部への飛散を防止しつつ薬液を対象物に吐出することができ、請求項７の発明では、対象物を乾燥させることができる。

また、請求項８の発明では、対象物の洗浄に利用される液体を再利用することができ、請求項９の発明では、液体を適切に再利用することができる。

また、請求項１０の発明では、簡単な構成で液体の不要な飛散を大幅に減少させることができ、請求項１１の発明では、洗浄室の外部に液体が漏出することを抑制することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係る洗浄装置１を示す正面図であり、図２は洗浄装置１を示す平面図であり、図３は洗浄装置１を示す右側面図である。洗浄装置１は、外部のクレーンを用いて装置内へと搬入される重量のある対象物を洗浄するためのものであり、例えば、平面表示装置等の製造装置（コータやデベロッパ等）にて用いられるセラミック製のステージや定盤等の大型の部品が洗浄の対象物とされる。

図１の洗浄装置１は、対象物９が配置される空間を形成する洗浄室２、および、洗浄室２の下側（（−Ｚ）側）にて後述の液体循環部等が設けられる空間を形成する本体下部１１を備える。洗浄室２の前面（（−Ｙ）側の面）には開閉可能なドア２１が設けられ、ドア２１の前方（（−Ｙ）側）に取り付けられる階段２２を介して作業者が洗浄室２内へと進入可能とされる。また、洗浄室２の前面の側部には洗浄装置１の全体制御を担う制御部３が組み込まれ、制御部３の最前面には操作パネル３１が取り付けられる。洗浄装置１では、作業者により操作パネル３１を介して制御部３への入力が行われる。

図２および図３に示すように洗浄室２は、対象物９の洗浄室２内への搬入または対象物９の洗浄室２からの搬出に利用される開閉部２３をさらに備え、開閉部２３は、洗浄室２の上面（図２中の（＋Ｚ）側の面）に設けられる上面部２３１、および、右側面（図３中の（＋Ｘ）側の面）に設けられる側面部２３２を有する。すなわち、洗浄室２において開閉部２３は上面および側面に跨って形成される。後述するように、上面部２３１および側面部２３２は、対象物９の搬出入の際に開放され、対象物９の洗浄処理中には閉じられる。なお、洗浄室２の背面（図２中の（＋Ｙ）側の面）には梯子２７が設けられ、作業者が上面部２３１を開閉したり、後述の移動機構５２のメンテナンスを行う場合（洗浄室２の上面には、図示省略のメンテナンス用パネルが設けられており、移動機構５２のメンテナンスの際にこのメンテナンス用パネルが開放される。）等に梯子２７が利用される。

また、図３に示すように洗浄室２の上方には、ワイヤロープ２４１を巻き上げ可能なホイスト２４が設けられ、図２に示すようにホイスト２４はＸ方向およびＹ方向に関して上面のおよそ中央の位置に配置される。ホイスト２４はＸ方向に僅かに移動可能なホイスト支持部２４３により支持され、ホイスト２４から伸びるワイヤロープ２４１の先端には支持フック２４２が取り付けられる。ワイヤロープ２４１は、図２に示す洗浄室２の上面に設けられたシール部２５を介して洗浄室２内へと垂れ下がり、支持フック２４２は洗浄室２内に配置される。シール部２５は中央から（＋Ｙ）側の弾性部材と（−Ｙ）側の弾性部材とに分割されており、これらの弾性部材の間に挟まれてワイヤロープ２４１の周囲がおよそ封止されるとともに、開閉部２３（上面部２３１および側面部２３２）が開放された状態において、外部のクレーンから垂れ下がるワイヤロープもこれらの部材の間を移動可能とされる。洗浄室２の背面には、洗浄室２の内部から外部へと連絡する排気口２６１が設けられ、排気口２６１は排気部２６に接続されて洗浄室２内の圧力が常時大気圧よりも低くされる。なお、洗浄室２内は必ずしも常時排気される必要はなく、洗浄処理が行われる際にのみ排気部２６を駆動してもよい。

図４および図５は洗浄室２および本体下部１１の内部構成を示す図であり、図４は（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た様子を示し、図５は（＋Ｘ）側から（−Ｘ）方向を向いて見た様子を示す。洗浄室２内には、対象物９を挟んで互いに対向するとともにそれぞれが洗浄水、薬液（例えば、酸性、あるいはアルカリ性の処理液や界面活性剤等の洗浄に利用される液体）、並びに、乾燥用のエアおよびドライエア（例えば、露点温度が（−１００）℃のエア）を対象物９に向けて吐出または噴出する１対の処理部４、各処理部４を図４のＸ方向に移動する移動ユニット５、対象物９の下面に当接して対象物９を支持する対象物支持部６、並びに、対象物９、処理部４および移動ユニット５の周囲を囲むインナーカーテン７１（図２参照）が設けられる。なお、図４および図５では、インナーカーテン７１の断面を太線にて示している。

図４に示すように、各処理部４はＸ方向に並ぶ４本の処理バー４１，４２，４３，４４を有し、（＋Ｘ）側の処理バー４１から（−Ｘ）側に向かって順にそれぞれ洗浄水、薬液、エアおよびドライエアが供給される。図５に示すように、洗浄水が供給される（＋Ｘ）側の処理バー４１は、それぞれが対象物９に向けて洗浄水を吐出する複数のノズル４１１（以下、「洗浄ノズル」という。）を有し、複数の洗浄ノズル４１１は上下方向（Ｚ方向）に一定の間隔にて配列して設けられる。また、各処理部４の他の処理バー４２〜４４もほぼ同様の構成とされ、薬液が供給される処理バー４２はそれぞれが対象物９に向けて洗浄に利用される薬液を吐出する複数のノズル（以下、「薬液ノズル」という。）を上下方向に配列して有し、エアが供給される処理バー４３はそれぞれが対象物９に向けてエアを噴出する複数のノズル（以下、「エアノズル」という。）を上下方向に配列して有し、ドライエアが供給される処理バー４４はそれぞれが対象物９に向けてドライエアを噴出する複数のノズル（以下、「ドライエアノズル」という。）を上下方向に配列して有する。

図５に示すように、複数の洗浄ノズル４１１のうちの最も上のもの（図５中にて符号４１１ａを付す洗浄ノズル）は吐出口が（−Ｚ）側に傾けて取り付けられるとともに対象物９の上面よりも上方に位置し、洗浄ノズル４１１ａから対象物９の上面に向けて洗浄水が吐出される。また、複数の洗浄ノズル４１１のうちの最も下のもの（図５中にて符号４１１ｂを付す洗浄ノズル）は吐出口が（＋Ｚ）側に傾けて取り付けられるとともに対象物９の下面よりも下方に位置し、洗浄ノズル４１１ｂから対象物９の下面に向けて洗浄水が吐出される。このように、処理バー４１において上下方向（Ｚ方向）に関して洗浄ノズル４１１ａの位置から洗浄ノズル４１１ｂの位置までが洗浄水の吐出が可能な範囲とされ、この範囲は対象物９のＺ方向の幅（高さ）よりも広い。

図６および図７は処理バー４１の複数の洗浄ノズル４１１から洗浄水が吐出される様子を説明するための図であり、図６は図５中の左側の処理バー４１の中央近傍の複数の洗浄ノズル４１１を示し、図７は図６の洗浄ノズル４１１を（＋Ｙ）側から（−Ｙ）方向を向いて見た様子を示す。

処理バー４１の各洗浄ノズル４１１からは図６に示すように（＋Ｙ）側に向かうに従って幅が漸次広がる扇状に（実際には、広がる角度が８０〜９０度の扇状に）洗浄水が吐出される。また、洗浄ノズル４１１ａ，４１１ｂを除く各洗浄ノズル４１１では、図７に示すように上下方向（Ｚ方向）に対して傾斜する面に沿って洗浄水が吐出されるため、これらの洗浄ノズル４１１から吐出された洗浄水は互いに干渉することなく対象物９へと到達する。図６に示すように、各洗浄ノズル４１１は閉止バルブ４１２を介して処理バー４１に取り付けられており、閉止バルブ４１２により各洗浄ノズル４１１からの洗浄水の吐出が個別に閉止可能とされる。なお、前述のように、各処理部４の他の処理バー４２〜４４におけるノズルも、図５ないし図７に示す洗浄ノズル４１１に準じた構成とされる。

図４に示す各移動ユニット５は、対象物９よりも上側にてＸ方向に水平に伸びるレール５１、下側に処理部４が固定されるとともにレール５１に沿って移動する移動機構５２、レール５１の両端をそれぞれ支持する２つのレール支持部５３を有し、各レール支持部５３は洗浄室２の上面に内側から固定される。移動機構５２はローラ５２１に接続された図示省略のモータを有し、モータを駆動することによりローラ５２１がレール５１上を転がって処理部４の処理バー４１〜４４が一体的に水平なＸ方向に移動する。

洗浄室２の下部に設けられた対象物支持部６は、それぞれがＹ方向に伸びる複数の当接部材６１を有し、図５に示すように各当接部材６１の両端は支持ブロック６２にて支持される。各当接部材６１の先端は、横倒しにした円柱の側面に近い形状となっており（いわゆる、蒲鉾状であり）、この先端が対象物９の下面に当接して対象物９を支持する。この状態において、前述のように、処理部４の複数の洗浄ノズル４１１のうちの最も下の洗浄ノズル４１１ｂが、対象物支持部６の対象物９との当接位置（すなわち、当接部材６１の先端）よりも下方に位置する。したがって、図８に示すように、処理部４の移動に伴って洗浄ノズル４１１ｂから吐出される洗浄水は対象物９の下面の各部分に直接的に付与され、また、対象物９の側面に沿って流れ落ちる洗浄水も下面へと回り込み、対象物９の支持される面が洗浄可能とされる。図４および図５の対象物支持部６は、さらに、対象物９の四隅に対応する位置において対象物９を補助的に挟持する固定ブロック６３を有する。なお、図８では固定ブロック６３の図示を省略している。

また、洗浄室２の下面（すなわち、図４中の（−Ｚ）側の面であり、洗浄室２と本体下部１１との境界）には網状プレート７２が設けられ、洗浄室２内において、対象物９へと吐出された後の液体は網状プレート７２を介して本体下部１１側へと流出し、液体循環部８の器状の液体回収部８１により回収されて液体供給部８２へと送られる。

図９は、処理部４に洗浄水、薬液、エアおよびドライエアを供給する構成を示すブロック図であり、主に液体循環部８の構成を示している。なお、図９では、各処理部４における複数の洗浄ノズル４１１を１つのブロックにて示し、複数の薬液ノズル、複数のエアノズル、複数のドライエアノズルをそれぞれ符号４２１，４３１，４４１を付す１つのブロックにて示している。

液体回収部８１にて回収された液体は、制御部３により制御される液体供給部８２の排液切換バルブ８２１によりフィルタ８３１側またはフィルタ８４１側へと送られる。なお、フィルタ８３１，８４１はパーティクルフィルタである。後述するように、回収された液体が薬液である場合には液体はフィルタ８３１側へと導かれ、洗浄水である場合にはフィルタ８４１側へと導かれる。フィルタ８３１側へと導かれた薬液は薬液タンク８３２に貯溜され、薬液タンク８３２内の薬液がポンプ８３３により各薬液ノズル４２１へと供給される。なお、薬液タンク８３２はポンプ８３４およびバルブ８３５を介して補充用薬液タンク８３６にも接続され、薬液タンク８３２内の薬液の量が所定の量以下となった場合には、補充用薬液タンク８３６から薬液タンク８３２に薬液が補充される。

また、フィルタ８４１側へと導かれた洗浄水は、バルブ８４２，８４３のいずれかが開放されることにより、第１洗浄水タンク８４４または第２洗浄水タンク８４５に貯溜される。そして、ポンプ８４８の駆動により、バルブ８４６が開放される場合には第１洗浄水タンク８４４内の洗浄水が各洗浄ノズル４１１へと供給され、バルブ８４７が開放される場合には第２洗浄水タンク８４５内の洗浄水が各洗浄ノズル４１１へと供給される。さらに、ポンプ８４８と洗浄ノズル４１１との間には切換バルブ８５１を介して洗浄水供給部８５が接続され、洗浄水供給部８５から各洗浄ノズル４１１へも洗浄水の供給が可能とされる。また、各エアノズル４３１にはエア供給部８６が接続されてエアが供給され、各ドライエアノズル４４１にはドライエア供給部８７が接続されてドライエアが供給される。

洗浄装置１において対象物９を洗浄する際には、まず、作業者により、図２に示す開閉部２３の上面部２３１および側面部２３２が開放されるとともに、ホイスト２４がホイスト支持部２４３と共に洗浄室２の上面の中央から（−Ｘ）側に僅かに退避する。なお、図２に示すインナーカーテン７１の（＋Ｘ）側の部位は開放した状態とされる。

続いて、洗浄装置１の（＋Ｘ）側において、外部のクレーン（通常、工場内の天井に設けられるホイストクレーン）により、対象物９の上面の四隅に接続された支持ワイヤを介して対象物９が上方から吊り下げられ、この状態のまま（−Ｘ）方向に水平移動することにより側面部２３２に対応する開口を通過して洗浄室２内へと搬入され、対象物９の重心が洗浄室２の上下方向を向く中心線と重なる位置まで移動する。このとき、クレーンから垂れ下がって対象物９を保持するワイヤロープは、側面部２３２および上面部２３１に対応する開口を通過し、その後、シール部２５の中央まで到達する。そして、対象物９が下降して図４の対象物支持部６上に対象物９の下面が当接し、固定ブロック６３により対象物９が補助的に挟持される。

作業者が梯子２７を登って作業を行うことにより、ホイスト２４が洗浄室２の上面の中央に戻されるとともに対象物９に接続された支持ワイヤがホイスト２４に接続された支持フック２４２に掛けられ、ワイヤロープ２４１が巻き上げられて支持ワイヤの緩みがなくされる。これにより、対象物支持部６による下面からの支持のみでは転倒する危険性がある対象物９が上方からも支持されて転倒が防止される。続いて、上面部２３１および側面部２３２、並びに、インナーカーテン７１の（＋Ｘ）側の部位が閉じられ、作業者が洗浄室２の外側に退出した後、ドア２１が閉じられて洗浄室２内が密閉される。そして、予め設定された処理シーケンスである洗浄レシピが、作業者により操作パネル３１を介して選択されることにより、洗浄装置１による対象物９の洗浄処理が行われる。

洗浄装置１による洗浄処理では、２つの処理部４はそれぞれ対応する移動機構５２により移動範囲の（−Ｘ）側の端である移動開始位置からＹ方向に並んで（＋Ｘ）方向に平行に移動し（図２参照）、（＋Ｘ）側の端である移動停止位置に到達すると、この位置から（−Ｘ）方向に移動して移動開始位置へと戻る。上記往復移動は繰り返され、各処理部４では往復移動の回数に応じて４個の処理バー４１〜４４のいずれかから薬液、洗浄水、エアまたはドライエアが対象物９に向けて順次吐出（噴出）される。

詳細には、まず、処理バー４２が他の処理バー４１，４３，４４と共に洗浄レシピにて設定された回数だけ往復移動する間、処理バー４２の複数の薬液ノズル４２１から対象物９に向けて薬液（例えば、希釈された洗剤）が吐出される。対象物９への吐出後の薬液は、図９の液体回収部８１にて回収され、排液切換バルブ８２１によりフィルタ８３１側へと導かれて薬液タンク８３２にて貯溜される薬液と混合されて保持される。そして、回収後の薬液を含む薬液が処理部４の各薬液ノズル４２１へと供給され、薬液が繰り返し利用される。

このとき、１対の処理部４の移動に伴って対象物９の上面および移動方向（Ｘ方向）に沿う側面の全体に対して薬液が吐出される。また、複数の薬液ノズル４２１から吐出される薬液は、Ｘ方向にも広がるため（図７参照）、図４の（２つの）処理バー４２が対象物９の（−Ｘ）側にて移動する間に対象物９の（−Ｘ）側の側面の全体に対して薬液が吐出され、処理バー４２が対象物９の（＋Ｘ）側にて移動する間に対象物９の（＋Ｘ）側の側面の全体に対して薬液が吐出される。さらに、前述のように、対象物支持部６が複数の突起状の当接部材６１を含むため、対象物９の下面にも薬液が到達する。このようにして、１対の処理部４の移動に伴って複数の薬液ノズル４２１から対象物９のほぼ全体に対して薬液が吐出される（後述する洗浄ノズル４１１、エアノズル４３１およびドライエアノズル４４１による処理において同様。）。なお、図９のフィルタ８３１により薬液の一定の清浄度が確保されるが、薬液タンク８３２内の薬液を交換する場合には、バルブ８８２が開放されて廃液回収部８８１にて薬液が回収され、バルブ８８２が閉じられた後、補充用薬液タンク８３６から薬液タンク８３２に未使用の薬液が供給される。

薬液の吐出が終了すると、１対の処理部４がＸ方向に往復移動しつつ処理バー４１の複数の洗浄ノズル４１１から、薬液ノズル４２１の場合と同様に、対象物９の全体に対して洗浄水が吐出される。ここで、洗浄装置１では洗浄水の吐出が３段階に分けて行われる。まず、第１段階では、図９のバルブ８４７を開放するとともに切換バルブ８５１がポンプ８４８と洗浄ノズル４１１とを接続することにより、第２洗浄水タンク８４５に貯溜された洗浄水が各洗浄ノズル４１１に供給され、対象物９に向けて吐出される。このとき、バルブ８４３が開放され、液体回収部８１にて回収される洗浄水は第２洗浄水タンク８４５へと導かれる。そして、処理部４が所定の回数だけ往復すると、ポンプ８４８の駆動を停止しつつバルブ８８４を開放して第２洗浄水タンク８４５内の洗浄水が廃液回収部８８３へと導かれて、第２洗浄水タンク８４５内の洗浄水が排水される。

洗浄水の吐出の第２段階では、バルブ８４７，８８４を閉じた後、バルブ８４６を開放することにより、第１洗浄水タンク８４４に貯溜された洗浄水が各洗浄ノズル４１１に供給され、対象物９に向けて吐出される。このとき、バルブ８４３は開放したままとされ、液体回収部８１にて回収される洗浄水は第２洗浄水タンク８４５にて貯溜される。そして、処理部４が所定回数だけ往復すると、バルブ８４６が閉じられて洗浄ノズル４１１への洗浄水の供給が停止される。また、洗浄水の吐出の第３段階では、バルブ８４３を閉じた後、切換バルブ８５１が洗浄水供給部８５と洗浄ノズル４１１とを接続することにより、洗浄水供給部８５から洗浄水が各洗浄ノズル４１１に供給され、対象物９に向けて吐出される。このとき、バルブ８４２が開放され、液体回収部８１にて回収される洗浄水は第１洗浄水タンク８４４にて貯溜される。そして、処理部４が所定回数だけ往復すると、洗浄水供給部８５からの洗浄水の供給が停止され、洗浄ノズル４１１からの洗浄水の吐出が終了する。

このように、本洗浄処理における洗浄水の吐出の第１段階では前回の洗浄処理における洗浄水の吐出の第２段階にて使用された不要物を含む洗浄水が使用され（すなわち、前々回の洗浄処理における洗浄水供給部８５からの洗浄水であり、３回目の利用となる。）、本洗浄処理の第２段階では前回の洗浄処理の第３段階にて使用された不要物を僅かに含む洗浄水が使用され（２回目の利用となる。）、本洗浄処理の第３段階では洗浄水供給部８５からの不要物を含まない洗浄水が使用される。換言すると、液体循環部８では対象物９に吐出された回数に応じて回収後の洗浄水が異なる第１または第２洗浄水タンク８４４，８４５に貯溜され、これにより、洗浄水がカスケード使用されて適切に再利用され、洗浄水を再利用しない場合に比べて洗浄水の使用量をおよそ１／３に低減することができる。

また、本実施の形態では、各洗浄ノズル４１１には内圧０．６〜２メガパスカル（ＭＰａ）にて洗浄水が供給され、一般的な洗浄装置にてノズルに供給される洗浄水の内圧（例えば、０．２ＭＰａ）よりも高圧とされる。これにより、洗浄ノズル４１１からの洗浄水の吐出量は一般的な場合（例えば、毎秒２．２リットル）よりも多い毎秒６〜１２リットルとなり、吐出速度も大きくなる。その結果、複数の洗浄ノズル４１１からの洗浄水により対象物９が物理的に高清浄に洗浄される。実際には、処理部４の移動に伴って複数の洗浄ノズル４１１からの洗浄水は対象物９の全ての面に対して吐出されるため、対象物９の全体が物理的に洗浄されることとなる。なお、本実施の形態では、洗浄ノズル４１１と対象物９との間の距離は１５〜５０センチメートルとされる。

洗浄水の吐出が終了すると、各処理部４の処理バー４３が他の処理バー４１，４２，４４と共に洗浄レシピにて設定された回数だけ往復移動する間、処理バー４３の複数のエアノズル４３１から対象物９に向けてエアが噴出される。このとき、処理部４の移動に伴って複数のエアノズル４３１からのエアは対象物９の全ての面に対して噴出されるため、対象物９の全体において残留する液滴がおよそ除去されることとなる。エアノズル４３１からのエアの噴出の終了後、同様に、１対の処理部４が所定の回数だけ往復移動する間、各処理バー４４のドライエアノズル４４１から対象物９の全ての面に対してドライエアが噴出され、対象物９の表面全体が乾燥する。なお、洗浄装置１では、エアノズル４３１からのエアの噴出、および、ドライエアノズル４４１からのドライエアの噴出により、対象物９の乾燥が行われるが、エアおよびドライエアの一方の噴出のみにより対象物９を乾燥させてもよい。

また、洗浄装置１において小型の対象物が洗浄される場合には、複数の洗浄ノズル４１１（並びに、薬液ノズル４２１、エアノズル４３１およびドライエアノズル４４１）のうちこの対象物の高さに合わせて一部の洗浄ノズル４１１（例えば、処理バー４１の上部に位置する洗浄ノズル４１１）に対応する閉止バルブ４１２が閉じられて、洗浄水を吐出する洗浄ノズル４１１が制限される。洗浄ノズル４１１ａを用いない場合でも、洗浄ノズル４１１から吐出される洗浄水はＺ方向にも広がるため、対象物の上面および下面にも洗浄水は吐出され、対象物の全体が洗浄可能である。また、移動機構５２が処理部４を往復移動する範囲も対象物の大きさに応じて変更され、洗浄処理に要する時間や洗浄に利用される液体やエア等が節約される。

洗浄装置１による対象物９の洗浄処理が終了すると、固定ブロック６３による対象物９の補助的な固定が解除される。続いて、作業者により、対象物９に接続された支持ワイヤが支持フック２４２から外され、ホイスト２４が洗浄室２の上面の中央から（−Ｘ）側に僅かに退避するとともに開閉部２３およびインナーカーテン７１の（＋Ｘ）側の部位が開放され、支持ワイヤが外部のクレーンが有するフックに掛けられる。そして、クレーンから伸びるワイヤロープが巻き上げられて対象物９が上方から吊り下げられ、この状態のまま（＋Ｘ）方向に水平移動し、開閉部２３による開口部を通過して洗浄室２外へと搬出される。

以上のように、洗浄装置１では、洗浄水および薬液を吐出する処理部４を収容しつつ、およそ密閉された空間を形成する洗浄室２において、開閉可能な開口部を形成する開閉部２３が側面および上面に跨って設けられる。これにより、洗浄水および薬液の外部への飛散が防止可能な洗浄装置１において、上方から吊り下げられた状態で対象物９を洗浄室２内へ搬入または洗浄室２から搬出することができる。ここで、一般的な洗車装置のように門型フレームが設けられる場合には、対象物の搬入時に門型フレームを退避させる空間が必要となり、門型フレームの大きさによっては装置が大型化してしまうが、洗浄装置１では、Ｙ方向に関して開閉部２３のＹ方向の幅とほぼ同等の距離だけ離れて位置する２つの処理部４の間に対象物９が配置されるため（図３参照）、対象物９の搬入時に処理部４を退避させる必要がなく、コンパクトな装置構成が実現される。また、洗浄時に対象物９を上方からも支持することが可能となり、対象物支持部６による対象物９の下部からの支持と相まって、対象物９が転倒することなく確実に支持される。

また、対象物９への吐出後の液体が回収され、回収後の液体を含む液体が処理部４へと供給されるため、対象物９の洗浄に利用される液体を再利用することができる。これにより、洗浄に利用される液体の消費量を抑えつつ、廃液回収部８８１，８８３にて廃液として特別に回収されて別途処理される液体の量も低減させ、洗浄処理に要するコストの削減を図ることができる。さらに、移動機構５２が、処理部４の複数の洗浄ノズル４１１のうちの最も上の洗浄ノズル４１１ａよりも上方に設けられるため、吐出される洗浄水により除去された対象物９上の不要物が移動機構５２に再付着して移動機構５２が汚れることを防止することができ、移動機構５２に不具合が生じることを抑制するとともに、移動機構５２に蓄積した不要物や移動機構５２の潤滑剤等が液体循環部８により回収される液体に混入して当該液体の再利用に支障が生じることも防止される。このように洗浄装置１は洗浄室２および移動機構５２の構造が大型精密部品の洗浄に特に適したものとなっている。

ところで、洗車装置等の大型の対象物を洗浄する一般的な装置では、回転するブラシを対象物に当接させて不要物を剥離させ、対象物の上部等の限られた範囲にのみ洗浄水を付与して不要物を除去するため、例えば対象物の表面に形成された凹部内ではブラシが当接しない部位が生じ、表面に凹凸がある対象物を適切に洗浄することができない。これに対し、洗浄装置１では、処理部４の複数の洗浄ノズル４１１に高圧にて洗浄水が供給されることにより、複数の洗浄ノズル４１１からの洗浄水により対象物９が物理的に洗浄され、表面に凹凸がある対象物９であっても適切に洗浄することが可能となる。また、処理バー４１の少なくとも中央近傍の各洗浄ノズル４１１が、上下方向に対して傾斜する面に沿って扇状に洗浄水を吐出するため、吐出された洗浄水が互いに干渉して物理的な洗浄力が低下することが防止されるとともに、洗浄水が洗浄ノズル４１１の移動方向にも広がるため対象物９の各部分に対して洗浄水が付与される時間が長くされ、対象物９をより適切に洗浄することができる。

また、洗浄室２内においてインナーカーテン７１を設けることにより、簡単な構成にて液体の不要な飛散を大幅に減少することができ、洗浄室２内の圧力が大気圧よりも低くされることにより、洗浄室２の外部に液体の飛沫が漏出することを抑制することができる。さらに、吐出後の液体は液体回収部８１にて回収されるため、洗浄装置１では危険性の高い薬液を利用することも可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、洗浄装置において１つの処理部および１つの移動機構のみを設け、対象物の周囲を処理部が周回することにより１つの処理部により対象物の全体を洗浄することも可能である。対象物９を短時間にて洗浄するという観点では、上記洗浄装置１のように、対象物９を挟んで処理部４の複数の洗浄ノズル４１１に対向する同様の複数の洗浄ノズル４１１を有するもう１つの処理部４が設けられ、２つの処理部４が水平な同じ方向に平行に移動して対象物９が同時に両側から洗浄されることが好ましい。また、洗浄装置１において、１つの移動機構５２のみが設けられ、この移動機構５２により２つの処理部４が水平方向に平行かつ同時に移動してもよい。

処理部４の処理バー４１〜４４は棒状のものには限定されず、少なくとも対象物９の側面に対向する位置において、複数のノズルが上下方向に配列して設けられるのであるならば、上方から吊り下げられた状態での対象物９の搬出入に支障が生じない範囲で、例えば、処理バーの上端および下端から対象物９側に突出する突出部が設けられ（すなわち、コの字状の処理バーとされ）、この突出部に上面および下面に向けて液体を吐出するノズルが取り付けられてもよい。

上記実施の形態では、複数の洗浄ノズル４１１のうちの最も上の洗浄ノズル４１１ａおよび最も下の洗浄ノズル４１１ｂ以外の各洗浄ノズル４１１から上下方向に対して傾斜する面に沿って扇状に洗浄水が吐出されるが、洗浄水の干渉による対象物の側面に対する物理的な洗浄力の低下を防止するという観点では、複数の洗浄ノズル４１１のうち、上下方向の中央近傍の少なくとも２以上の洗浄ノズル４１１のそれぞれが、上下方向に対して傾斜する面に沿って扇状に洗浄水を吐出するのみでもよい。

また、上記実施の形態では、洗浄ノズル４１１から洗浄水が吐出されるが、洗浄液として洗浄作用を有する他の液体が用いられてもよく、この場合、洗浄ノズル４１１から吐出される洗浄液による物理的な洗浄と、洗浄液自体の化学的な洗浄とを対象物に対して作用させることができる。また、各処理部４において１つの処理バー４１のみが設けられ、この処理バー４１の複数の洗浄ノズル４１１から薬液、洗浄水、エア、ドライエアが順次吐出（噴出）されてもよい。なお、対象物９に向けて吐出される流体の順番は、薬液、洗浄水、エア、ドライエアに限定されず、例えば、洗浄水の後に対象物９に向けて薬液が吐出されてもよい。

また、上記実施の形態では、洗浄ノズル４１１と対象物９との間の距離は一定であるが、対象物９の大きさによって、所定の距離になるようにＹ方向へ片側あるいは両側の処理部４を移動可能にしても良い。これによって、薬液、洗浄水、エア、ドライエアの各処理の仕上がりをより均一にできる。

洗浄装置１により洗浄される対象物９は、平面表示装置等の製造装置に利用されるステージや定盤等以外に、例えば、自動車等の大型の構造体、半導体製造装置に利用される大型部品、あるいは、クリーンルーム等の清浄度が求められる空間を構成するフレーム等の大型部材等、クレーン等の大型の搬送装置を用いないと容易には搬送できない重量のあるものであればいかなるものであってもよく、セラミック以外に、金属、樹脂等にて形成されたものでもよい。

洗浄装置を示す正面図である。 洗浄装置を示す平面図である。 洗浄装置を示す右側面図である。 洗浄室および本体下部の内部構成を示す図である。 洗浄室および本体下部の内部構成を示す図である。 洗浄ノズルから洗浄水が吐出される様子を説明するための図である。 洗浄ノズルから洗浄水が吐出される様子を説明するための図である。 対象物の下面が洗浄される様子を説明するための図である。 液体循環部の構成を示す図である。

符号の説明

１ 洗浄装置
２ 洗浄室
４ 処理部
６ 対象物支持部
８ 液体循環部
９ 対象物
２３ 開閉部
２６ 排気部
５２ 移動機構
６１ 当接部材
７１ インナーカーテン
４１１，４１１ａ，４１１ｂ 洗浄ノズル
４２１ 薬液ノズル
４３１ エアノズル
４４１ ドライエアノズル
８４４，８４５ 洗浄水タンク

Claims (11)

1. 重量のある対象物を洗浄する洗浄装置であって、
   対象物が配置される空間を形成するとともに、上方から吊り下げられた状態での対象物の搬出入に利用される開閉部を側面および上面に跨って有する洗浄室と、
   前記洗浄室内において、それぞれが対象物に向けて洗浄液を吐出する複数の洗浄ノズルを上下方向に配列して有する処理部と、
   前記複数の洗浄ノズルのうちの最も上のものよりも上方に設けられるとともに、前記処理部を水平方向に移動する移動機構と、
   を備えることを特徴とする洗浄装置。
2. 請求項１に記載の洗浄装置であって、
   対象物を挟んで前記処理部の前記複数の洗浄ノズルに対向する同様の複数の洗浄ノズルを有するもう１つの処理部をさらに備え、
   前記処理部と前記もう１つの処理部とが前記水平方向に平行に移動することを特徴とする洗浄装置。
3. 請求項１または２に記載の洗浄装置であって、
   前記処理部の前記複数の洗浄ノズルに高圧にて洗浄液が供給されることにより、対象物が前記複数の洗浄ノズルからの洗浄液により物理的に洗浄されることを特徴とする洗浄装置。
4. 請求項３に記載の洗浄装置であって、
   前記処理部の前記複数の洗浄ノズルのうち、前記上下方向の中央近傍の少なくとも２以上の洗浄ノズルのそれぞれが、前記上下方向に対して傾斜する面に沿って扇状に洗浄液を吐出することを特徴とする洗浄装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の洗浄装置であって、
   前記洗浄室内において、対象物の下面に当接して前記対象物を支持する複数の突起状の部位を含む支持部をさらに備え、
   前記処理部の前記複数の洗浄ノズルのうちの最も下のものが、前記支持部の前記対象物との当接位置よりも下方に位置することを特徴とする洗浄装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の洗浄装置であって、
   前記洗浄液が洗浄水であり、
   前記処理部が、それぞれが対象物に向けて洗浄に利用される薬液を吐出し、前記複数の洗浄ノズルと共に移動する複数の薬液ノズルを上下方向に配列してさらに有することを特徴とする洗浄装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の洗浄装置であって、
   前記処理部が、それぞれが対象物に向けて乾燥用のエアを噴出し、前記複数の洗浄ノズルと共に移動する複数のエアノズルを上下方向に配列してさらに有することを特徴とする洗浄装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の洗浄装置であって、
   対象物への吐出後の液体を回収し、回収後の液体を含む液体を前記処理部へと供給する液体循環部をさらに備えることを特徴とする洗浄装置。
9. 請求項８に記載の洗浄装置であって、
   前記液体循環部が、対象物に吐出された回数に応じて回収後の液体を異なるタンクに貯溜することを特徴とする洗浄装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の洗浄装置であって、
    前記洗浄室内において、対象物および前記処理部の周囲を囲むインナーカーテンをさらに備えることを特徴とする洗浄装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の洗浄装置であって、
    前記洗浄室内の圧力を大気圧よりも低くする排気部をさらに備えることを特徴とする洗浄装置。

Images