JP2010125375A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄槽内で洗浄液を適切に循環させることが可能な洗浄装置を提供すること。
【解決手段】洗浄装置１は、被洗浄物２が浸漬される洗浄槽３と、被洗浄物２に向かって洗浄液を噴射する洗浄液噴射部材２０とを備えている。洗浄液噴射部材２０は、洗浄槽３の側面部３ｂに取り付けられている。この洗浄装置１では、洗浄液噴射部材２０の影響で洗浄槽３内の洗浄液の流れに乱れが生じるおそれを低減することができ、洗浄槽３内で洗浄液を適切に循環させることが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の被洗浄物を洗浄するための洗浄装置に関する。

従来、電子部品等の被洗浄物を洗浄するための洗浄装置として、ワークが浸漬される洗浄液が溜まっている洗浄槽と、洗浄槽の上端から溢れ出た洗浄液が流入するオーバーフロー槽と、被洗浄物に対向配置されるシャワー部材とを備える洗浄装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の洗浄装置では、シャワー部材は、洗浄槽の中に配置されている。また、この洗浄装置では、シャワー部材に洗浄液を供給する液送管がシャワー部材の上端面に接続されており、この液送管は、洗浄槽の上方に向かって伸びている。

特開２００８−９３５２９号公報

特許文献１に記載の洗浄装置では、シャワー部材が洗浄槽の中に配置されている。そのため、シャワー部材の影響で洗浄槽内の洗浄液の流れに乱れが生じ、洗浄槽内で洗浄液が適切に循環しないおそれがある。その結果、被洗浄物の洗浄効率が低下したり、被洗浄物から除去された塵埃が洗浄槽からオーバーフロー槽へ流出せずに洗浄槽の中に留まるおそれがある。

そこで、本発明の課題は、洗浄槽内で洗浄液を適切に循環させることが可能な洗浄装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の洗浄装置は、被洗浄物が浸漬される洗浄槽と、被洗浄物に向かって洗浄液を噴射する洗浄液噴射部材とを備え、洗浄液噴射部材は、洗浄槽の側面部に取り付けられていることを特徴とする。

本発明の洗浄装置では、洗浄液噴射部材が洗浄槽の側面部に取り付けられている。そのため、洗浄液噴射部材が洗浄槽の中に配置されている場合と比較して、洗浄液噴射部材の影響で洗浄槽内の洗浄液の流れに乱れが生じるおそれを低減することができる。したがって、本発明では、洗浄槽内で洗浄液を適切に循環させることが可能になる。

本発明において、洗浄液噴射部材は、洗浄液を噴射する噴射孔が形成されるシャワー面を有するシャワーヘッドであり、側面部の内側面とシャワー面とが略同一面上に配置されていることが好ましい。このように構成すると、シャワーヘッドの影響で洗浄槽内の洗浄液の流れに乱れが生じるのを防止することが可能になる。したがって、洗浄槽内で洗浄液をより適切に循環させることが可能になる。

本発明において、洗浄装置は、洗浄槽内にキャビテーションを発生させる超音波振動子を備え、超音波振動子は、洗浄槽の底面部の下面に取り付けられていることが好ましい。すなわち、超音波振動子が洗浄槽の外に配置されていることが好ましい。このように構成すると、超音波振動子の影響で洗浄槽内の洗浄液の流れに乱れが生じるのを防止することが可能になる。したがって、洗浄槽内で洗浄液をより適切に循環させることが可能になる。また、超音波振動子が洗浄槽の中に配置されている場合と比較して、洗浄槽内に塵埃が溜りにくくなる。

本発明において、洗浄装置は、洗浄液噴射部材に洗浄液を供給するための供給用配管を備え、供給用配管は、洗浄槽の側方に向かって伸びるように洗浄液噴射部材に接続されていることが好ましい。このように構成すると、洗浄槽の上方に供給用配管が配置されなくなるため、たとえば、洗浄槽の上方から洗浄槽に投入される被洗浄物を治具へ取り付ける際の作業が容易になる。また、洗浄槽への被洗浄物の出し入れが容易になる。

本発明において、洗浄槽の上端側には、洗浄液が流出する流出部が形成され、流出部は、洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように形成されていることが好ましい。このように構成すると、洗浄液の表面付近に浮かぶ塵埃が洗浄槽から流出しやすくなる。したがって、洗浄槽内の塵埃の除去効率を高めることができ、洗浄槽から引き上げられる被洗浄物への塵埃の再付着を抑制することが可能となる。また、洗浄槽から円滑に洗浄液が流出しやすくなる。

本発明において、洗浄装置は、たとえば、洗浄液噴射部材として、洗浄液を噴射する噴射孔が形成されるシャワー面を有する２個のシャワーヘッドを備え、洗浄槽は、略直方体の箱状に形成され、２個のシャワーヘッドは、シャワー面が互いに対向するように配置されている。

以上のように、本発明の洗浄装置では、洗浄槽内で洗浄液を適切に循環させることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（洗浄装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる洗浄装置１の概略構成を説明するための概略図である。図２は、図１に示す洗浄槽３への超音波振動子１３の固定構造を説明するための図である。

本形態の洗浄装置１は、電子部品、金属部品、プリント配線基板あるいはガラス基板等の各種の被洗浄物２（以下、「ワーク２」とする。）を洗浄処理するための装置である。この洗浄装置１は、図１に示すように、ワーク２を洗浄液に浸漬するための洗浄槽３を下端側に有する本体部４と、本体部４の中へ洗浄液の蒸気を供給するための蒸気発生槽５と、本体部４の上端側に取り付けられ洗浄液の蒸気を冷却して液化させるための冷却手段６と、冷却手段６で液化された洗浄液を回収して水と分離するための水分離槽７と、ワーク２を保持するワーク保持治具８と、洗浄槽３に洗浄液を供給する給液部９と、洗浄槽３から排出される洗浄液を給液部９まで循環させるための循環経路１０とを備えている。

洗浄装置１で使用される洗浄液は、たとえば、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）やＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）等のフッ素系溶剤、ジクロロメタンやトリクロロエチレン等の塩素系溶剤、１−ブロモプロパン等の臭素系溶剤あるいは炭化水素系洗浄剤等の非水系洗浄剤である。また、洗浄装置１で使用される洗浄液は、水系洗浄剤あるいは準水系洗浄剤であっても良い。

本体部４は、上述の洗浄槽３に加え、洗浄槽３の周囲に配置され洗浄槽３から溢れ出した洗浄液が流れ込むオーバーフロー槽１２と、洗浄槽３内にキャビテーションを発生させる超音波振動子１３とを備えている。また、本体部４では、蒸気発生槽５で蒸気化された洗浄液を用いてワーク２を蒸気洗浄するための蒸気洗浄空間１４が洗浄槽３の上方に形成されている。

本形態の洗浄槽３は、略直方体の箱状に形成されており、洗浄槽３の底面を構成する底面部３ａと洗浄槽３の側面を構成する側面部３ｂとを備えている。この洗浄槽３は、洗浄液で満たされており、ワーク２の洗浄時には、洗浄槽３の上端側の４面からオーバーフロー槽１２へ洗浄液が流出する。すなわち、洗浄槽３の上端側は、洗浄液が流出する流出部３ｃとなっている。

洗浄槽３の上端側（すなわち、側面部３ｂの上端側）は、洗浄槽３の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように形成されている。すなわち、流出部３ｃは、洗浄槽３の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように形成されている。具体的には、流出部３ｃは、上方向に向かって膨らむ凸面からなる曲面状に形成されている。たとえば、流出部３ｃは、略１／４円弧状に形成されており、流出部３ｃの上端に接する接線の方向は略水平となっている。

オーバーフロー槽１２の底面には、循環経路１０の一端側が接続されている。本形態では、ワーク２を洗浄する際に、洗浄槽３からオーバーフロー槽１２に溢れ出した洗浄液が循環経路１０を介して給液部９に供給される。すなわち、オーバーフロー槽１２を介して洗浄槽３から排出される洗浄液が循環経路１０を通過して給液部９に供給される。

超音波振動子１３は、洗浄槽３の底面部３ａの下面に取り付けられている。すなわち、超音波振動子１３は、洗浄槽３の外に配置されている。本形態では、図２に示すように、底面部３ａの下面に溶接等で固定されたスタッドボルト１５に超音波振動子１３がねじ込まれた状態で、接着剤によって底面部３ａの下面に超音波振動子１３が固定されている。

蒸気発生槽５の内部には、洗浄液を温めて気化させるためのヒータ１６が配置されている。蒸気発生槽５の上端は、蒸気洗浄空間１４に接続されており、ヒータ１６によって気化された洗浄液は、蒸気洗浄空間１４に供給される。

冷却手段６は、たとえば、内部にチラー水が流れる冷却用配管で構成されており、本体部４の上端側の周囲を囲むように配置されている。この冷却手段６は、本体部４の、蒸気洗浄空間１４の上端側の内壁を冷却する。そのため、蒸気洗浄空間１４内の洗浄液の蒸気は、冷却手段６によって冷却され液化されて蒸気洗浄空間１４の上端側の内壁につく。本形態の洗浄装置１では、蒸気洗浄空間１４の上端側の内壁についた液体状の洗浄液は、その後、水分離槽７に流れ込む。

また、冷却手段６は、本体部４の上端部近傍の空気も冷却するため、内壁が飽和水蒸気圧温度以下になると空気中に含まれる水分も内壁に結露する。結露して内壁に付着した水滴は、洗浄液と同様に水分離槽７に流れ込む。

水分離槽７では、流れ込んだ水と洗浄液とが分離される。また、水分離槽７で分離された洗浄液は、オーバーフロー槽１２または洗浄槽３へ戻される。なお、水分離槽７の中にも冷却用配管が埋設されており、その内部をチラー水が循環している。

ワーク保持治具８は、図示を省略する昇降機構に連結されている。そのため、ワーク保持治具８に保持されたワーク２は、洗浄槽３に対して出し入れ可能となっている。本形態では、ワーク保持治具８に保持されたワーク２が本体部４の上方から洗浄槽３の中へ投入される。

給液部９は、ワーク２に向かって洗浄液を噴射する洗浄液噴射部材としての２個のシャワーヘッド２０を備えている。シャワーヘッド２０は、扁平な直方体状に形成されるとともに、洗浄液を噴射するための複数の噴射孔（図示省略）が形成されたシャワー面２０ａを備えている。

シャワーヘッド２０は、洗浄槽３の側面部３ｂに取り付けられている。具体的には、側面部３ｂに形成された開口部に溶接固定されることでシャワーヘッド２０が側面部３ｂに取り付けられている。本形態では、側面部３ｂの内側面とシャワー面２０ａとが略同一平面上に配置されている。すなわち、本形態では、側面部３ｂの内側面から洗浄槽３の内側に向かってシャワー面２０ａが突出していない状態で、シャワーヘッド２０が側面部３ｂに取り付けられている。また、２個のシャワーヘッド２０は、シャワー面２０ａが互いに対向するように配置されている。

シャワーヘッド２０には、シャワーヘッド２０に洗浄液を供給するための供給用配管２１の一端が接続されている。この供給用配管２１は、洗浄槽３の側方に向かって伸びるようにシャワーヘッド２０に接続されている。また、供給用配管２１の他端には、循環経路１０の他端側に接続されている。

上述のように、循環経路１０の一端側はオーバーフロー槽１２の底面に接続され、循環経路１０の他端側は給液部９（具体的には、供給用配管２１）に接続されている。この循環経路１０は、オーバーフロー槽１２を介して洗浄槽３から排出される洗浄液を給液部９に向かって送るためのポンプ２３と、洗浄槽３から排出される洗浄液を濾過して洗浄液内の塵埃等の不純物を取り除くための除塵フィルタ２４とを備えている。

なお、本形態では、本体部４の蒸気発生槽５との接続部にフランジ４ａが形成されるとともに、蒸気発生槽５の本体部４との接続部にフランジ５ａが形成されており、フランジ４ａとフランジ５ａとの間にＯリング２５を挟んだ状態でボルト（図示省略）およびナット（図示省略）によってフランジ４ａとフランジ５ａとが互いに固定されることで、本体部４と蒸気発生槽５とが連結されている。なお、Ｏリング２５の表面は、耐食性に優れたＦＥＰやＰＦＡ等のフッ素系樹脂で被覆されている。

また、本体部４では、同様に、洗浄槽３およびオーバーフロー槽１２が形成される部分と蒸気洗浄空間１４が形成される部分との境界部に形成される２個のフランジの間にＯリングを挟んだ状態で、ボルトおよびナットによって２個のフランジが互いに固定されることで、洗浄槽３およびオーバーフロー槽１２が形成される部分と蒸気洗浄空間１４が形成される部分とが連結されている。また、蒸気洗浄空間１４が形成される部分と冷却手段６が配置される部分との境界部に形成される２個のフランジの間にＯリングを挟んだ状態で、ボルトおよびナットによって２個のフランジが互いに固定されることで、蒸気洗浄空間１４が形成される部分と冷却手段６が配置される部分とが連結されている。なお、これらのＯリングの表面も、ＦＥＰやＰＦＡ等のフッ素系樹脂で被覆されている。

以上のように構成された洗浄装置１では、たとえば、以下のように、ワーク２の洗浄が行われる。まず、本体部４の上方からワーク２を保持したワーク保持治具８を下降させて、洗浄液で満たされた洗浄槽３の中にワーク２を浸漬する。その後、超音波振動子１３を用いてワーク２の超音波洗浄を行うとともに、シャワーヘッド２０からワーク２に向かって洗浄液をジェット噴射してワーク２の表面に付着した塵埃を掻き出す。

洗浄槽３内でのワーク２の洗浄が終わると、ワーク保持治具８を上昇させ、ワーク２を洗浄槽３から引き上げて、蒸気洗浄空間１４に配置する。この状態で、蒸気発生槽５から供給される蒸気化された洗浄液によって、ワーク２の蒸気洗浄を行う。蒸気洗浄空間１４でのワーク２の蒸気洗浄が終わると、さらに、ワーク保持治具８を上昇させ、冷却手段６の内周側にワーク２を配置してワーク２を乾燥させる。ワーク２の乾燥が終わるとワーク２の洗浄が完了する。

なお、ワーク２の洗浄時には、シャワーヘッド２０から洗浄槽３内に洗浄液が供給され、洗浄槽３からオーバーフロー槽１２に向かって洗浄液が流出する。また、オーバーフロー槽１２に流出した洗浄液は、さらにオーバーフロー槽１２から排出され、循環経路１０を通過してシャワーヘッド２０に供給される。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、シャワーヘッド２０は、洗浄槽３の側面部３ｂに取り付けられている。そのため、シャワーヘッド２０が洗浄槽３の中に配置されている場合と比較して、シャワーヘッド２０の影響で洗浄槽３内の洗浄液の流れに乱れが生じるおそれを低減することができる。特に本形態では、側面部３ｂの内側面とシャワー面２０ａとが略同一面上に配置されており、側面部３ｂの内側面から洗浄槽３の内側に向かってシャワー面２０ａが突出していない。そのため、シャワーヘッド２０の影響で洗浄槽３内の洗浄液の流れに乱れが生じるのを防止することができる。したがって、本形態では、洗浄槽３内で洗浄液を適切に循環させることが可能になる。

本形態では、超音波振動子１３は、洗浄槽３の底面部３ａの下面に取り付けられており、洗浄槽３の外に配置されている。そのため、超音波振動子１３の影響で洗浄槽３内の洗浄液の流れに乱れが生じるのを防止することができる。したがって、本形態では、洗浄槽３内で洗浄液をより適切に循環させることが可能になる。また、洗浄槽３の底面部３ａの上面に超音波振動子１３が取り付けられている場合（すなわち、洗浄槽３の中に超音波振動子１３が配置されている場合）と比較して、洗浄槽３の底面に塵埃が溜りにくくなる。

本形態では、シャワーヘッド２０に洗浄液を供給するための供給用配管２１は、洗浄槽３の側方に向かって伸びるようにシャワーヘッド２０に接続されている。そのため、洗浄槽３の上方に供給用配管２１が配置されなくなる。したがって、本体部４の上方から洗浄槽３に投入されるワーク２をワーク保持治具８へ取り付ける際の作業が容易になる。また、洗浄槽３へのワーク２の出し入れが容易になる。

本形態では、洗浄槽３の上端側に形成される流出部３ｃは、洗浄槽３の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように形成されている。そのため、洗浄液の表面付近に浮かぶ塵埃が洗浄槽３から流出しやすくなる。したがって、洗浄槽３内の塵埃の除去効率を高めることができ、洗浄槽３から引き上げられるワーク２への塵埃の再付着を抑制することが可能となる。また、洗浄槽３からオーバーフロー槽１２に向かって洗浄液が円滑に流出しやすくなる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、洗浄槽３の側面部３ｂの内側面とシャワー面２０ａとが略同一平面上に配置されるように、シャワーヘッド２０が側面部３ｂに取り付けられている。この他にもたとえば、図３に示すように、側面部３ｂの内側面から洗浄槽３の内側に向かってシャワー面２０ａが突出するように、シャワーヘッド２０が側面部３ｂに取り付けられても良い。

上述した形態では、洗浄槽３の側面部３ｂにシャワーヘッド２０が取り付けられている。この他にもたとえば、側面部３ｂに洗浄液噴射部材としてのノズルが取り付けられても良い。

上述した形態では、底面部３ａの下面に固定されたスタッドボルト１５に超音波振動子１３がねじ込まれた状態で、接着剤によって底面部３ａの下面に超音波振動子１３が固定されている。この他にもたとえば、図４に示すように、本体部４の底面部４ｂと一体となった超音波振動子１３が本体部４の下端に固定されても良い。この場合には、本体部４の下端にフランジ４ｃが形成されるとともに、底面部４ｂの外周側部分とフランジ４ｃとの間にＯリング２８を挟んだ状態でボルトおよびナットによって、底面部４ｂの外周側部分とフランジ４ｃとが互いに固定されることで、底面部４ｂが本体部４の下端に固定される。また、この場合には、超音波振動子１３の交換作業が容易になる。

上述した形態では、超音波振動子１３は洗浄槽３の外に配置されている。この他にもたとえば、超音波振動子１３は洗浄槽３の中に配置されても良い。この場合には、図５に示すように、超音波振動子１３の上端の周囲に整流板３０を配置することが好ましい。

上述した形態では、洗浄槽３は、略直方体の箱状に形成されている。この他にもたとえば、図６に示すように、洗浄槽３は、上端側に向かうにしたがって外側に向かって広がるように形成されても良い。すなわち、側面部３ｂは、上端側に向かうにしたがって外側に向かって広がるように傾斜していても良い。この場合には、シャワーヘッド２０は、図６に示すように、斜め上方に向かって洗浄液を噴射する。また、洗浄槽３は、底付きの円筒状に形成されても良い。この場合には、シャワーヘッド２０は、たとえば、円筒状に形成される。

上述した形態では、本体部４は、１個の洗浄槽３を備えている。この他にもたとえば、本体部４は、荒洗浄槽、仕上洗浄槽等の複数の洗浄槽を備えていても良い。

本発明の実施の形態にかかる洗浄装置の概略構成を説明するための概略図である。 図１に示す洗浄槽への超音波振動子の固定構造を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる洗浄槽へのシャワーヘッドの取付構造を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる超音波振動子の固定構造を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる超音波振動子の配置位置を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる洗浄槽の形状を説明するための図である。

符号の説明

１ 洗浄装置
２ ワーク（被洗浄物）
３ 洗浄槽
３ａ 底面部
３ｂ 側面部
３ｃ 流出部
１３ 超音波振動子
２０ シャワーヘッド（洗浄液噴射部材）
２０ａ シャワー面
２１ 供給用配管

Claims (6)

1. 被洗浄物が浸漬される洗浄槽と、前記被洗浄物に向かって洗浄液を噴射する洗浄液噴射部材とを備え、
   前記洗浄液噴射部材は、前記洗浄槽の側面部に取り付けられていることを特徴とする洗浄装置。
2. 前記洗浄液噴射部材は、前記洗浄液を噴射する噴射孔が形成されるシャワー面を有するシャワーヘッドであり、
   前記側面部の内側面と前記シャワー面とが略同一面上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
3. 前記洗浄槽内にキャビテーションを発生させる超音波振動子を備え、
   前記超音波振動子は、前記洗浄槽の底面部の下面に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
4. 前記洗浄液噴射部材に前記洗浄液を供給するための供給用配管を備え、
   前記供給用配管は、前記洗浄槽の側方に向かって伸びるように前記洗浄液噴射部材に接続されていることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の洗浄装置。
5. 前記洗浄槽の上端側には、前記洗浄液が流出する流出部が形成され、
   前記流出部は、前記洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように形成されていることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の洗浄装置。
6. 前記洗浄液噴射部材として、前記洗浄液を噴射する噴射孔が形成されるシャワー面を有する２個のシャワーヘッドを備え、
   前記洗浄槽は、略直方体の箱状に形成され、
   ２個の前記シャワーヘッドは、前記シャワー面が互いに対向するように配置されていることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の洗浄装置。

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