JP2013132620A - 洗浄媒体の補給構造、乾式クリーニング筐体及び乾式クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回気流で洗浄媒体を飛翔させながら洗浄を行う乾式クリーニング装置において、洗浄中でも洗浄媒体を筐体内に容易に補給することができ、洗浄動作の中断を回避できて作業能率の向上に寄与できる洗浄媒体の補給構造を提供する。
【解決手段】筐体４は、洗浄対象物に当接するための開口部１８と、インレット２４を有し、洗浄媒体５を通過させない分離板１４を介して吸引手段１２に接続されている。開口部１８が塞がれると、インレット２４から外部気流が流入し旋回空気流が発生する。中心部材５０は、流路制限部材５２と洗浄媒体保持容器５４とから構成され、補給時には、洗浄媒体保持容器５４を回転させて流路制限部材５２の補給口５２ａと洗浄媒体保持容器５４の連通口５６ａとを対向させ、洗浄媒体保持容器５４内の洗浄媒体５を筐体の内部空間に補給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内で洗浄媒体を旋回気流で循環飛翔させながら、洗浄媒体を洗浄対象物に接触（衝突の概念を含む）させて洗浄する装置に用いられる洗浄媒体の補給構造、該洗浄媒体の補給構造を有する乾式クリーニング筐体、該乾式クリーニング筐体を備えた乾式クリーニング装置に関する。

例えば、プリント基板製造におけるフローはんだ槽によるはんだ付け工程において、はんだ付け処理する領域以外をマスクする治具が多く用いられている。このようなマスク治具（ディップパレット、キャリアパレットと呼ばれる）は、繰り返し使用されるうちに、表面にフラックスが堆積して固着しマスクの精度を下げるために、定期的に洗浄する必要があった。
一般的には、このような洗浄は溶剤に浸漬して行うため、大量の溶剤を消費しており、コストアップを避けられず、作業者及び環境への負荷も極めて大きい。
浸漬せずに装置内で溶剤を洗浄対象物に噴射する方式も知られているが、溶剤を大量に使用するという点に変わりはない。

この問題を解消する技術として、例えば、特許文献１、２に開示されているように、飛翔する洗浄媒体を洗浄対象物に接触させて洗浄する乾式の洗浄装置が知られている。
この種の乾式クリーニングでは、筐体内における洗浄媒体の数量には適正量があり、多すぎても少なすぎても洗浄能力が低下することが知られている。この点についての詳細は本発明の実施の形態で説明する。
また、循環飛翔方式の洗浄媒体はブラスト方式による洗浄媒体とは異なり、洗浄対象物に繰り返し衝突して磨耗するため、洗浄時間の経過とともにその数量は減少する。この点についての詳細も本発明の実施の形態で説明する。
したがって、筐体内に洗浄媒体を適宜補充する必要がある。
本出願人は、特願２０１０−１７５６８７号（以下、「先願技術」という）にて、ハンディタイプの乾式クリーニング筐体及びこれを用いた乾式クリーニング装置を提案した。
この装置では、筐体に開口部と、インレットと、吸気口が形成されている。吸気口を吸引手段に接続して吸引した状態で開口部を洗浄対象物に当てて塞ぐと、インレットから外部空気が高速で流入して筐体内に旋回気流が生じ、該旋回気流で洗浄媒体が飛翔して開口部で洗浄対象物に衝突し、洗浄がなされる。
洗浄媒体を補充する場合には、洗浄対象物から開口部を離して洗浄動作を停止し、用意された適正量の洗浄媒体を開口部から筐体内に負圧作用で吸い込むようにしている。

上記先願技術等の従来方式では、洗浄動作を一旦停止して洗浄媒体を筐体内に補充するため、洗浄動作の中断が避けられず、作業能率の低下を来たしていた。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、洗浄中でも洗浄媒体を筐体内に容易に補給することができ、洗浄動作の中断を回避できて作業能率の向上に寄与できる洗浄媒体の補給構造の提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、筐体の内部に旋回気流を生じさせて洗浄媒体を循環飛翔させながら洗浄を行う洗浄装置における洗浄媒体の補給構造であって、前記旋回気流の旋回軸が前記筐体の内部に設けられた中心部材によって規定され、前記中心部材に、洗浄媒体を保持する洗浄媒体保持空間が形成されているとともに、洗浄媒体を補給する補給口が開閉可能に形成され、前記洗浄媒体保持空間に保持された洗浄媒体を前記筐体の内部に補給することを特徴とする。

本明細書における用語の定義は以下の通りである。
本発明における「筐体」とは、内側に旋回空気流を発生させやすい形状の空間を備えた容器状の構造物を示す。旋回空気流を発生させやすい形状とは、気流が筐体の内壁を沿って流れて循環する、連続した内壁を持つ形状であり、より望ましくは回転体形状の内壁または内部空間を備える形状である。
「通気路」とは、気流を一定の方向に流れやすくする手段のことであり、滑らかな内面を備える管形状であることが一般的である。しかしながら、たとえば滑らかな面を持つ、板状の流路制御板などを用いても、気体を面に沿った方向に流れやすくする、整流効果が発現するため、このような形態も含めて通気路とする。

また、気流が直線的に流れる形状が一般的であるが、流路抵抗をあまり生じない緩やかなカーブを備えていても整流効果を得ることができる。ただし、特に記載されない場合、通気路の方向とは空気流入口において噴出する気流の方向のことを意味する。
管形状を備え、一方の端部が筐体内壁の空気流入口に接続し、もう一方の端部が筐体外の大気に開放されている空気取り入れ口である通気路を、本発明では「インレット」と呼称する。インレットは一般的に流体抵抗が低く、滑らかな内面を持ち、管の断面は円形、長方形、スリット形状などが用いられる。

本発明において、「旋回気流」とは、空気流入口からの流入気流により加速された気流が、筐体の内壁に沿って方向を変えつつ流れ、空気流入口の位置に、循環して戻り、流入気流と合流する気流である。気流を形成する流体が空気の場合には「旋回空気流」と同義である。一般的には、内壁が連続している閉空間内で、内壁の接線方向に向けて気流を流入させることにより発生する。

本発明によれば、洗浄中でも洗浄媒体を筐体内に容易に補給することができ、洗浄動作の中断を回避できて作業能率の向上に寄与できる。

本発明の第１の実施形態に係る乾式クリーニング装置を示す図で、（ａ）はＢ−Ｂ’線での断面図、（ｂ）はＡ−Ａ’線での断面図である。 乾式クリーニング筐体の斜視図である。 洗浄媒体の補給構造に係る動作を示す要部断面図で、（ａ）は補給時の状態を示す図、（ｂ）は非補給時の状態を示す図、（ｃ）は洗浄媒体保持空間に洗浄媒体を補充する状態を示す図である。 洗浄媒体保持空間に洗浄媒体を補充するときの乾式クリーニング筐体の斜視図である。 洗浄媒体の補給による洗浄能力の回復状態を示す特性図である。 洗浄媒体の数量と洗浄能力との関係を示す特性図である。 洗浄時間の経過に伴って洗浄媒体の数量が低減することを示す特性図である。 第２の実施形態に係る乾式クリーニング装置の概要断面図である。 第３の実施形態に係る乾式クリーニング筐体の概要断面図である。 第４の実施形態に係る乾式クリーニング装置の概要断面図である。 本発明の乾式クリーニング装置の基本となる構成を示す概要断面図である。 同装置の洗浄動作の原理を示す図である。 同装置の使用状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１１乃至図１３に基づいて、本発明の基礎となった上記先願技術に係るハンディタイプの乾式クリーニング装置の基本構成及び機能について説明する。
図１１に基づいて、該ハンディタイプの乾式クリーニング装置２の構成の概要を説明する。図１１（ａ）はＡ−Ａ線での横断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線での縦断面図である。
乾式クリーニング装置２は、内部に洗浄媒体５の飛翔空間を有する乾式クリーニング筐体（以下、単に「筐体」という）４と、筐体４内を負圧化する吸気手段６とを備えている。
筐体４は、筐体本体部としての円筒形状の上部筐体４Ａと、逆円錐形状の下部筐体４Ｂとから一体として構成されている。ここでの上部、下部は図面上の便宜的呼称であって、実機上の上下とは必ずしも関係はない。

下部筐体４Ｂは、その円錐頂部に吸気口８を一体に備えており、吸引ダクトとして機能する。
吸気手段６は、吸気口８に一端を接続されたフレキシブルな吸引ホース１０と、該吸引ホース１０の他端に接続された吸引装置１２とを有している。吸引装置１２としては、家庭用掃除機、真空モータや真空ポンプ、あるいは流体の圧送により間接的に低圧化ないし負圧化を生じさせる装置などを適宜用いることができる。なお、部材の上面、底面等の上下の位置関係は図面上の基準にすぎない。

上部筐体４Ａの底面部は、下部筐体４Ｂの上端部を結合する嵌合凹部４Ａ−１となっており、上部筐体４Ａと下部筐体４Ｂは分離可能となっている。上部筐体４Ａの上面４Ａ−２は密閉されている。
上部筐体４Ａの底面部における下部筐体４Ｂとの境界部分には、多孔手段としての多孔性の分離板１４が設けられている。分離板１４は、パンチングメタルのような穴が空いた板状の部材である。分離板１４は、吸引されたときの洗浄媒体５の下部筐体４Ｂ側への移動を阻止するものである。図１１（ａ）では分離板１４の表示を一部省略している。なお、洗浄媒体５は分かり易くするためにその大きさを誇張表示している。
多孔手段としては、洗浄媒体５を通さずに空気及び粉塵（洗浄対象物から除去された除去物）を通過させる大きさの細孔を多く備える多孔形状であればよく、スリット板や網などを用いてもよく、材質も滑らかな面を備えていれば、樹脂や金属などを自由に選択して良い。
多孔手段は旋回空気流の旋回軸と直交する面として配置されている。これにより、多孔手段に沿う方向に気流が流れることにより、洗浄媒体５の滞留を防ぐ効果がある。
旋回空気流の減衰を抑えるために、筐体内面は段差、凹凸がなく平滑であることが望ましい。

多孔手段は、旋回空気流に沿った面に配置されることにより、表面に吸着した洗浄媒体を再飛翔させることができる。
筐体４の材質は特に限定されないが、異物の付着や洗浄媒体との摩擦による消耗を防ぐために、例えばアルミ二ウムやステンレスなどの金属製が好適であるが、樹脂製のものを用いることもできる。

上部筐体４Ａの内部中心には、上部筐体４Ａの円筒軸を共通の軸とするように、円筒状の流路制限部材１６が筐体の一部として設けられ、流路制限部材１６の下端は分離板１４に固定されている。
流路制限部材１６は旋回空気流の流路断面積を絞って流速を向上させる目的で設けられている。流路制限部材１６により上部筐体４Ａ内には滑らかな壁面を有するリング状の旋回空気流移動空間（洗浄媒体の飛翔空間）が形成されている。
上部筐体４Ａの形状によっては、流路制限部材１６の中心軸と上部筐体４Ａの中心軸を必ずしも共通にする必要はなく、リング状の空間が確保できていれば偏芯していても良い。

上部筐体４Ａの側面の一部には、旋回空気流で飛翔する洗浄媒体５を洗浄対象物に接触ないし衝突させるための開口部１８が形成されている。
上部筐体４Ａは直径に対して高さが極めて小さい円筒形状であり、その高さを形成する側面の一部に開口部１８を設けることにより、筐体４全体としては、図１１（ｂ）に示すように、開口部１８以外の外周部分が洗浄対象物２０から大きく逃げる（離れる）レイアウトとなり、洗浄対象物２０に対する局所的当接、換言すればピンポイントクリーニングの自由度が高められている。
開口部１８は、上部筐体４Ａの側面を円筒軸に平行な平断面により切断した形状であり、円筒軸と直交する方向から見て矩形形状をなしている。

上部筐体４Ａの側面には空気流入口２２が形成されており、空気流入口２２には、旋回空気流発生手段で且つ通気路としてのインレット２４が上部筐体４Ａの外方から接続されて上部筐体４Ａに一体に固定されている。
インレット２４は分離板１４に略平行に設定されており、その通気方向は、上部筐体４Ａの半径方向に対して傾き、その通気路中心の延長線が開口部１８に達するように位置している。
インレット２４は、上部筐体４Ａの高さ方向に延びる幅を有している。インレット２４は上部筐体４Ａの高さよりも径又は幅が小さいものを１つ配置してもよく、単体のインレットを高さ方向に複数配置する構成としてもよい。
図１１に示すように、開口部１８が洗浄対象物２０に当接して塞がれると、筐体４内が閉空間としてなり、インレット２４から外気が高速で流入し、この高速気流は洗浄媒体５を開口部１８へ向けて加速させるとともに旋回気流としての旋回空気流３０を生成する。
閉空間が形成された時に生じる旋回空気流は、分離板１４上に吸着した洗浄媒体を吹き払い、再飛翔させる効果を有する。

開口部１８は、開放されたときに、空気流入口２２における内圧を、大気圧もしくはその近傍にするために十分な大きさの面積を備える。また、空気流入口２２も、開口部１８の開放時に大気圧もしくはその近傍になりやすい位置に配置される。
このような構成を備えることにより、乾式クリーニング装置２を洗浄対象物に当てていない間は、空気流入口２２が大気圧に近づくことによって、外部との差圧が低下し、その結果流入する気流が劇的に低減する。一方、開口部１８から流入する気流は多くなるため、洗浄媒体５が筐体４内から漏れ出ることを防ぐことができる。
また、開口部１８が開放されている状態では、閉塞されている場合に比べて流入する気流の総量が２〜３倍になるため、とくに薄片状の洗浄媒体では多孔手段上に吸着されるため、再飛翔せず筐体の外に漏れることがない。これを開口部開放時における洗浄媒体吸着効果という。

洗浄媒体５は、薄片状の洗浄片の集合であるが、ここでは薄片状の洗浄片単体としての意味でも用いている。
薄片状の洗浄媒体とは面積が１ｍｍ^２以上２００ｍｍ^２以下の薄片である。また、洗浄媒体の材質はポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタラート、アクリル、セルロース樹脂などの耐久性のある素材からなるフィルムであり、厚みは０．０２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
但し、洗浄対象物によっては洗浄媒体の厚みやサイズや材質を変えることが効果的な場合もあり、これらの洗浄媒体を使用する場合も本発明の範囲に含まれるため、前記洗浄媒体条件にはとらわれないものとする。
洗浄媒体の材質に関しては、樹脂だけにとどまらず、紙、布などの薄片や、あるいは、雲母などの鉱物、セラミックやガラス、金属箔であっても、薄く軽量で飛翔しやすい形状にすることで使用することができる。

上部筐体４Ａのリング状の内部空間２６は、旋回空気流によって洗浄媒体５を飛翔させて開口部１８に対向する洗浄対象物２０に接触させる機能を担う空間である。
流路制限部材１６の内部空間３４は、旋回空気流が作用しない空間である。

以上のように構成される乾式クリーニング装置２による洗浄動作（以下、クリーニング動作という）を、図１２を参照して説明する。なお、図１２では、部材の厚み等を省略し、分かり易くするために静空間としての内部空間３４をハッチングで表示している。
図１２（ｂ）は、開口部１８を洗浄対象物２０から離して開口部１８を開放し吸気を行っている状態を、図１２（ａ）は、開口部１８を洗浄対象物２０に当てて閉塞した状態を示している。
クリーニング動作に先立って、洗浄媒体５を筐体４内に供給する。筐体４内に供給された洗浄媒体５は、図１２（ｂ）下図に示すように、分離板１４に吸い付けられて筐体４内に保持される。
筐体４内は吸気により負圧状態となっているので、筐体外部の空気がインレット２４を通して筐体４内に流入するが、このときのインレット２４内の流れは流速・流量ともに小さいので、筐体４内に発生する旋回空気流３０は洗浄媒体５を飛翔させる強さには至らない。

筐体４内に洗浄媒体５が供給・保持されたら、図１２（ａ）に示すように、開口部１８を洗浄対象物２０の表面のクリーニングすべき部位に当てて閉塞状態にする。
開口部１８が塞がれると、開口部１８からの吸気が止まるので、筐体４内の負圧は一気に増大し、インレット２４を通じて吸い込まれる空気量・流速ともに増大し、インレット２４内で整流され、インレット出口（空気流入口２２）から筐体４内に高速空気流となって吹き出す。
吹き出した空気流は、分離板１４上に保持されている洗浄媒体５を開口部１８に対向する洗浄対象物２０の表面に向けて飛翔させる。
上記空気流は、旋回空気流３０となって、筐体４の内壁に沿って円環状に流れつつ、一部は分離板１４の穴を通って吸気手段６により吸気される。
このように筐体４内を円環状に流れた旋回空気流３０がインレット２４の出口部に戻ると、インレット２４から入り込む空気流が旋回空気流３０に合流しつつ加速する。このようにして筐体４内に安定した旋回空気流３０が形成される。

洗浄媒体５は、この旋回空気流により筐体４内で旋回し、洗浄対象物２０の表面に繰り返し衝突する。この衝突による衝撃で、洗浄対象物２０の表面から汚れが微小粒状あるいは粉状となって分離する。
分離した汚れは、分離板１４の穴を通って吸気手段６により筐体４の外部へ排出される。
筐体４内に形成される旋回空気流３０は、その旋回軸が、分離板１４の表面に直交しており、旋回空気流３０は分離板１４の表面に平行方向の気流となる。
このため、旋回空気流３０は分離板表面に吸い着けられた洗浄媒体５に、横方向から吹き付けて洗浄媒体５と分離板１４の間に入り込み、分離板１４に吸い付けられている洗浄媒体５を分離板１４から引き剥がして再度飛翔させる効果が生じる。
また、開口部１８が塞がれて上部筐体４Ａ内の負圧が増大して、下部筐体４Ｂ内の負圧に近くなるため、洗浄媒体５を分離板１４の表面に吸い付ける力も低下して、洗浄媒体５の飛翔がより容易になる効果が生じる。
旋回空気流３０は、一定の方向に気流が加速されるため高速の気流が生成しやすく、洗浄媒体５の高速飛翔運動も容易となる。高速で旋回移動する洗浄媒体５は、分離板１４に吸い付けられにくく、洗浄媒体５に付着した汚れが、遠心力により洗浄媒体５から分離され易い。

図１３に上述した乾式クリーニング装置２によるクリーニングの実際的な例を示す。
洗浄対象物は前述したフローはんだ槽工程で用いられるディップパレットであり、符号１００で示す。
ディップパレット１００には、マスク開口部１０１、１０２、１０３が開口しており、これらマスク開口部の穴周辺にフラックスＦＬが堆積・固化している。この堆積・固化したフラックスＦＬが除去すべき汚れである。
図１３に示すように、下部筐体４Ｂの根元部（吸気口８部位）を手ＨＤで握り、吸気状態で、筐体４の開口部１８を被クリーニング部位に押し当てる。
開口部１８が被クリーニング部位に押し当てられる以前は、筐体４内は吸気され、洗浄媒体５は分離板１４に吸い付けられているので、開口部１８は下方を向いているものの、筐体４内から洗浄媒体５が外部へ漏れることは無い。
勿論、開口部１８が被クリーニング部位に押し当てられた以後は、筐体内が気密状態となり、洗浄媒体の漏れ出しはない。

開口部１８を被クリーニング部位に押し当てると、インレット２４による流入気流が急増し、筐体４内に強い旋回空気流３０を発生させ、分離板１４に吸い付けられた洗浄媒体５を飛翔させ、ディップパレット１００の被クリーニング部位に付着固化したフラックスＦＬに衝突させてフラックスＦＬを除去する。
クリーニング作業者は、上述の如く下部筐体４Ｂの根元を手ＨＤに持ち、ディップパレット１００に対して移動させて、被クリーニング部位を順次移動させ、付着・固化したフラックスＦＬを全て除去することができる。
図１３の状態では、ディップパレット１００のマスク開口部１０１の周辺部がクリーニングされ、マスク開口部１０２、１０３の周辺部がクリーニング途上である。
被クリーニング部位に対して開口部を移動させる時に被クリーニング部位から開口部１８が離されても、前述の洗浄媒体吸着効果により、洗浄媒体５が筐体内から漏れ出さないため、洗浄媒体数が維持され、洗浄媒体量の減少によるクリーニング性能の低下は生じない。

洗浄媒体５は、繰り返し使用される間にクリーニング部位に対する衝突による衝撃により次第に破壊され、クリーニング部位のディップパレット１００から除去したフラックス（汚れ）と共に、吸引装置１２に吸引回収されるため、乾式クリーニング装置を長時間使用していると、筐体内に保持された洗浄媒体の量が減少する。
このような場合は、新しい洗浄媒体群を筐体４内に補給する。

図１乃至図７に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。なお、上記基本構成と同一部分は適宜同一符号で示す。洗浄動作及び洗浄媒体の飛翔原理は上記基本構成と同様であるので説明は適宜省略する。
図１に示すように、本実施形態における乾式クリーニング筐体４は、筐体中心部に、旋回空気流３０の旋回軸を規定する中心部材５０が設けられている。
中心部材５０は、上記基本構成における流路制限部材１６と同様の円筒状の流路制限部材５２と、流路制限部材５２に筐体外方から挿入された円筒状の洗浄媒体保持容器５４とから構成されている。洗浄媒体保持容器５４には洗浄媒体５が収容されており、その内部は洗浄媒体保持空間としてなる。

流路制限部材５２の底面側（分離板１４側）には、旋回空気流３０が発生する筐体の内部空間に洗浄媒体保持空間の洗浄媒体５を補給するための補給口５２ａが形成されているとともに、補給口５２ａから周方向に位置をずらして、洗浄媒体５を通過させずに気流を通す通気部５２ｂが形成されている。
洗浄媒体保持容器５４は、流路制限部材５２に装着される本体部５６と、本体部５６から筐体外方に延び、先端に向かって徐々に径が小さくなっている吸い込み部５８とから構成されている。吸い込み部５８は先端に吸い込み口５８ａを有している。
本体部５６の底面側（分離板１４側）には、旋回軸心６０を中心に洗浄媒体保持容器５４を回転させて補給口５２ａと対向したときに、補給口５２ａに連通する連通口５６ａが形成されている。連通口５６ａは通気部５２ｂにも対向できるようになっている。
また、本体部５６の底面側には、洗浄媒体保持空間の洗浄媒体５を連通口５６ａに移動させやすくするために、傾斜面５６ｂが形成されている。
図１に示す状態は、（ａ）から明らかなように、連通口５６ａが補給口５２ａ、通気部５２ｂのいずれにも対向せず、流路制限部材５２で塞がれた非補給位置を示している。

ここで、従来技術の欄で述べた「筐体内における洗浄媒体の数量には適正量があり、多すぎても少なすぎても洗浄能力が低下する」点についての理由を、本発明者らの実験結果に基づいて説明する。
内部空間の外周直径が50ｍｍのクリーニング筐体に対して、2ｘ3ｘ0.1ｍｍサイズの薄片状の洗浄媒体を使用した場合において、筐体に投入した洗浄媒体の重量と、洗浄能力の変化を図６に示す。
洗浄能力は、100がフラックスを１秒で除去する程度の能力を意味する代用特性値である。図６に示したように、洗浄媒体重量が0.3〜0.4gのとき洗浄能力がピークになり、それより多くても少なくても洗浄能力は低下する。ただし、図６の結果は一例であって、洗浄能力ピークを得る洗浄媒体重量は、洗浄媒体の素材や形状、筐体のサイズによって変化する。

また、図７に基づいて、「洗浄時間の経過とともに洗浄媒体の数量が減少する」点について、本発明者らの実験結果に基づいて説明する。
薄片状の洗浄媒体は、クリーニング筐体内で飛翔し、洗浄対象物に衝突することにより、徐々に磨耗もしくは破損し、その結果生じた小片が分離板１４を経由して吸引装置側に排出される。
このため、筐体内部の洗浄媒体は時間と共に減少する。図７に洗浄媒体の減少の例を示す。ただし、洗浄媒体の減少の度合いは、洗浄媒体の素材やサイズ、吸引手段の吸引力などによって変化する。
洗浄媒体５の数量が時間とともに減少するため、上記適正量に基づく洗浄能力を一定に保つためには、洗浄媒体５を筐体内部に定期的に補給する必要がある。
上述のように、本出願人による上記先願技術では洗浄動作を一旦停止し、洗浄対象物２０から開口部１８を離して開口部１８から新しい洗浄媒体を吸い込んで補給している。このため、洗浄作業の中断による作業能率の低下を避けられない。
本実施形態では、洗浄動作を停止することなく、洗浄中に任意に洗浄媒体を補給できるようにすることを目的としている。

洗浄媒体を補給する時、あるいは補給タイミングとなったら、図１に示す非補給位置から、図３（ａ）に示すように、作業者は洗浄媒体保持容器５４を図中左側に回転させ補給口５２ａと連通口５６ａを対向させる。
図２に示すように、筐体４の外面には、補給口５２ａの位置を示すマークＭ１と、通気部５２ｂの位置を示すマークＭ２が形成されており、中心部材５０の本体部５６には連通口５６ａの位置を示すマーク３が形成されている。したがって、補給口５２ａに連通口５６ａを対向させる場合にはマークＭ１とマークＭ３を一致させればよい。
図２において、符号６２は、開口部１８を洗浄対象物２０に気密性をもって密着させるためのゴム等の柔軟部材を示す（他の図においては省略）。
補給口５２ａと連通口５６ａが対向すると、吸い込み口５８ａと筐体内部が連通し、洗浄媒体保持容器５４内に吸い込み気流が生じて洗浄媒体保持容器５４内の洗浄媒体５が筐体の内部空間に補給され、旋回空気流３０で飛翔して洗浄に寄与する。
洗浄媒体５の補給を停止する場合には、図３（ｂ）に示すように、連通口５６ａが補給口５２ａと通気部５２ｂのいずれにも対向しない非補給位置に洗浄媒体保持容器５４を回転させる。

本実施形態に係る筐体４は、洗浄媒体保持容器５４内の洗浄媒体５が無くなったり少なくなったときに、洗浄媒体５を補充する機能も有している。
洗浄媒体保持容器５４内に洗浄媒体５を補充する場合には、図３（ｃ）及び図４に示すように、連通口５６ａを通気部５２ｂに対向させ、中心部材５０の吸い込み部５８を用意された洗浄媒体群に近づけて吸い込む。
図３（ａ）に示した場合と同様に、吸い込み口５８ａと筐体内部が連通し、洗浄媒体保持容器５４内に吸い込み気流が生じるが、吸い込まれた洗浄媒体５は通気部５２ｂを通過できないので、洗浄媒体保持容器５４内に留まる。
補充が終わったら、洗浄媒体保持容器５４を回転させて非補給位置又は補給位置に設定する。
本実施形態では、中心部材５０が旋回軸方向に細長い棒状に突出しているので、筐体４を真上に立てることなく図に示した斜めの状態で洗浄媒体５を吸い込むことができ、洗浄媒体５が狭い場所に置かれている場合でも吸い込みが容易となる。

図５に、洗浄媒体の補給動作に基づく洗浄能力の回復状況を説明する。
従来技術であるブラスト加工方法では、ブラスト用の媒体は１回きりしか洗浄対象物に衝突しないため、途切れなく連続でブラスト装置に補給される必要がある。
これに比べて、洗浄媒体を循環飛翔させる乾式クリーニングでは、旋回空気流により洗浄媒体が繰り返し何度も洗浄対象物に衝突するため、洗浄媒体を連続で補給する必要がなく、洗浄媒体の消耗が抑えられるという利点がある。
しかしながら、長時間の洗浄を行う場合には、洗浄媒体の適正量を維持するために、定期的または間欠的に磨耗して減った分量の洗浄媒体を補給する必要がある。
図５に示す実験例では、補給により短時間で0.3gの洗浄媒体が補給され、筐体内の洗浄媒体の量が0.2gから0.5gに回復している。
このように、補給が必要なタイミングで洗浄媒体を補給することにより、洗浄動作を中断することなく、洗浄能力を略一定に維持することができる。

洗浄媒体が適正値である0.3〜0.4gより大きく減少したタイミングで、洗浄媒体を補給することが望ましい。タイマー等を用いて、あらかじめ設定した時間ごとに定期的に投入しても良いし、洗浄媒体の量もしくは洗浄能力を検知して、検知値がスレッシュ値を下回った際に洗浄媒体を補給するフィードバック制御を行ってもよい。
洗浄媒体の量の検知方法としては、たとえば旋回流流路を横切る光軸を配し、洗浄媒体が光軸を飛翔により横断することにより生じる光パルスの周波数を計測する方法を用いることができる。
洗浄能力の検知方法としては、衝突音を計測し音波形や音量デシベルの変化から洗浄能力を検知することができる。また、筐体や洗浄対象物の振動を計測する、あるいは画像センサで洗浄対象物を計測し、汚れの除去具合を計測することで洗浄能力を検知することができる。

本発明で用いる洗浄媒体は薄くて軽いため、洗浄媒体の適正量の変化に数値的な厳密さはなく、図５で示した０．３５ｇを基準とした振れ（時間的余裕）は、目視等の判断による応答性で実際上対応できるものである。
このため、本実施形態では、作業者が洗浄面の洗浄度合いから洗浄媒体が減少したと判断したときに洗浄媒体保持容器５４を回転操作して補給を行うようにしている。
補給時間も任意であり、実験的ないし経験的に把握することができる。
また、例えば、洗浄時間を約８分（図５の場合）とする１回補給方式とし、洗浄媒体保持容器５４内の洗浄媒体を一定量として、一定量全てを同時に補給するようにしてもよい。このようにすれば、補給時間を管理する煩わしさがない。
長時間の間欠的補給の場合には、予め実験的に求められた、洗浄対象物の種類と、洗浄媒体の種類と、補給タイミング（洗浄開始からの時間あるいは補給後の経過時間）との関係に基づくテーブル表を筐体外面に貼り付け、これを目安に補給を行うようにしてもよい。
洗浄媒体が減少したとの判断は、上記のように洗浄時の音の変化で判断してもよい。洗浄媒体が少なくなると洗浄音が小さくなったり、音質が変化するからである。筐体がアクリル樹脂等の透明部材のときは、洗浄媒体の目視的数量で判断してもよい。
また、本実施形態では洗浄媒体５を吸い込んで洗浄媒体保持容器５４内に補充する構成としたが、予め洗浄媒体が収容された洗浄媒体保持容器５４を交換する、カートリッジ方式としてもよい。

図８に第２の実施形態を示す。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態における中心部材７０は、上記基本構成の流路制限部材１６と同様の外形形状を有している。
円筒状の中心部材７０は、洗浄媒体保持空間を有する洗浄媒体保持部７２と、分離部７４の２つの領域に区画されている。洗浄媒体保持部７２の底面側には補給口７２ａが形成されているとともに、傾斜面５６ｂと同様の傾斜面７２ｂが形成されている。
補給口７２ａの部位には、補給口７２ａを開閉する開閉プレート７６が旋回軸方向に図示しないガイドに保持されて移動可能に設けられている。
上記実施形態では洗浄媒体保持容器５４を周方向に回転させて補給口５２ａを開閉する構成としたが、本実施形態では開閉プレート７６を上下方向（旋回軸方向）に移動させて開閉する方式としている。

洗浄媒体保持部７２の上面には、洗浄媒体５を通さない空気取り入れ口７２ｃが形成されている。洗浄媒体の補給が必要な時またはタイミングで開閉プレート７６を引き上げると、空気取り入れ口７２ｃと筐体内部とが連通し、洗浄媒体保持部７２内の洗浄媒体５は補給口５２ａから筐体内部に補給される。
洗浄媒体保持部７２の上面を開閉可能とし、洗浄媒体５を洗浄媒体保持部７２内に補充する構成としてもよい。また、洗浄媒体保持部７２を交換可能なカートリッジ方式としてもよい。
流路制限部材１６に相当する部分全体を洗浄媒体保持部７２として使用してもよいが、本実施形態では、洗浄媒体５の補給量の程度から、略半分を開口部１８が開放されたときに洗浄媒体５を吸着保持する分離部７４として利用している。分離部７４は分離板１４と同様の多孔構造を有している。
流路制限部材に吸引手段に通気的に接続された多孔部材としての分離部７４を配置することにより、筐体と吸引手段との間の吸気抵抗を低下させてエネルギーロスを低下させ、かつ筐体内の負圧の分布ばらつきを低減させてムラを低減させる効果がある。

図９に第３の実施形態を示す。
本実施形態における中心部材８０は、補給口５２ａを有する流路制限部材５２と、流路制限部材５２内に設けられた仕切り部材８２とから構成されている。
仕切り部材８２は、旋回軸方向に延びる軸８４と、該軸８４に固定された４つの仕切り板８６とから構成されており、流路制限部材５２内の洗浄媒体保持空間を４つの領域に区画している。
各仕切り板８６の径方向先端部８６ａは流路制限部材５２の内面に沿って延びており、先端部８６ａと隣り合う仕切り板８６との間にはそれぞれ連通口８８が形成されている。
軸８４は筐体外部に設けられた図示しない操作ハンドルに接続されている。操作ハンドルを回転させることにより、４つの領域から個別に洗浄媒体５を補給することができる。
上記操作ハンドルには、各領域と補給口５２ａとの対向関係を把握できる目印が設けられている。
本実施形態では、上記の「１回補給方式」を４回行う使用形態とすることもでき、この場合には、補給時間を管理する煩わしさがない利点を得ながら、長時間の連続洗浄が可能となる。

図１０に第４の実施形態を示す。
上記の各実施形態では、洗浄媒体の補給タイミング、すなわち洗浄媒体が少なくなったことの判断は作業者が目視等により行うのであるが、本実施形態では機械的又は電気的に行うことを特徴とする。図１で示した構成を例に説明する。
図１０に示すように、筐体４には、内部空間における洗浄媒体を検知する洗浄媒体検知手段としての光学センサ９０が配置されている。
光学センサ９０は、洗浄媒体５が光学センサ９０の検知面を通過すると、光学センサ９０がオン又はオフし、洗浄媒体５の通過が検知される。
制御手段９２は、光学センサ９０からの検知信号（パルス）に基づいて、単位時間当たりに洗浄媒体が通過した数をカウントし、基準値以下の場合にはランプ９４を点灯して作業者に知らせる。制御手段９２とランプ９４とにより、補給タイミング報知手段が構成されている。
作業者は、ランプ９４の点灯を受けて、上述した補給操作を行う。このように洗浄媒体の数が少なくなったことを自動的に検知する方式とすれば、作業者の注意力を低減でき、作業労力の軽減につながる。
洗浄媒体検知手段としては非接触方式の光学センサに限らず、接触方式の機械式センサを用いてもよい。
また、光学センサ９０としては反射型、筐体４と流路制限部材５２との間に発光部、受光部を備えた透過型のいずれでもよい。

上記の各実施形態では、吸引で旋回空気流を発生させる乾式クリーニング装置への適用を例示したが、本発明に係る洗浄媒体の補給構造は、これに限定されず、洗浄媒体を循環飛翔させる他の方式の乾式クリーニング装置においても同様に実施することができる。

２ 乾式クリーニング装置
４ 乾式クリーニング筐体
５ 洗浄媒体
８ 吸気口
１２ 吸引手段
１４ 多孔手段としての分離板
１６ 流路制限部材
１８ 開口部
２０ 洗浄対象物
２４ 通気路
３０ 旋回気流としての旋回空気流
５０ 中心部材
５２ａ 補給口
５６ａ 連通口
５８ａ 吸い込み口
９０ 洗浄媒体検知手段としての光学センサ

特開平４−８３５６７号公報 特開昭６０−１８８１２３号公報

Claims (10)

1. 筐体の内部に旋回気流を生じさせて洗浄媒体を循環飛翔させながら洗浄を行う洗浄装置における洗浄媒体の補給構造であって、
   前記旋回気流の旋回軸が前記筐体の内部に設けられた中心部材によって規定され、前記中心部材に、洗浄媒体を保持する洗浄媒体保持空間が形成されているとともに、洗浄媒体を補給する補給口が開閉可能に形成され、前記洗浄媒体保持空間に保持された洗浄媒体を前記筐体の内部に補給することを特徴とする洗浄媒体の補給構造。
2. 請求項１に記載の洗浄媒体の補給構造において、
   前記補給口が、旋回軸方向に移動可能な部材で開閉されることを特徴とする洗浄媒体の補給構造。
3. 請求項１に記載の洗浄媒体の補給構造において、
   前記補給口が、旋回軸を中心に回転可能な部材で開閉されることを特徴とする洗浄媒体の補給構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の洗浄媒体の補給構造において、
   前記洗浄媒体保持空間が、旋回軸の周方向で複数の領域に区画されていることを特徴とする洗浄媒体の補給構造。
5. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の洗浄媒体の補給構造において、
   前記筐体の外部から前記洗浄媒体保持空間に洗浄媒体を補給可能に設けられていることを特徴とする洗浄媒体の補給構造。
6. 請求項５に記載の洗浄媒体の補給構造において、
   前記中心部材が、洗浄媒体を収容して前記洗浄媒体保持空間に着脱自在に設けられた洗浄媒体保持容器を有し、該洗浄媒体保持容器は前記補給口に連通する連通口を備えていることを特徴とする洗浄媒体の補給構造。
7. 請求項５に記載の洗浄媒体の補給構造において、
   前記中心部材が、前記筐体の外部に開口した吸い込み口と、洗浄媒体を通過させずに気流を通す通気部とを有し、前記吸い込み口から前記通気部を経て前記筐体の内部に流れる吸い込み気流により前記吸い込み口から洗浄媒体を前記洗浄媒体保持空間に補充することを特徴とする洗浄媒体の補給構造。
8. 洗浄媒体を気流により飛翔させ、前記洗浄媒体を洗浄対象物に当てて洗浄対象物の洗浄を行う乾式クリーニング筐体において、
   前記洗浄媒体を飛翔させる内部空間と、
   前記洗浄対象物に当接して前記洗浄媒体を前記洗浄対象物に衝突させる開口部と、
   外部からの空気を前記内部空間へ通す通気路と、
   前記通気路を介して前記内部空間に導入された空気を吸引することにより前記内部空間に旋回気流を生じさせる吸気口と、
   前記内部空間で旋回気流の旋回軸を規定する流路制限部材と、
   前記洗浄対象物から除去された除去物を前記吸気口側へ通過させる多孔手段と、
   請求項１〜７のいずれか１つに記載の洗浄媒体の補給構造と、
   を備え、
   前記流路制限部材が前記中心部材としてなる乾式クリーニング筐体。
9. 請求項８に記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記筐体の内部の洗浄媒体の数量を検知する洗浄媒体検知手段と、該洗浄媒体検知手段の検知情報に基づいて洗浄媒体の補給タイミングを知らせる補給タイミング報知手段とを有していることを特徴とする乾式クリーニング筐体。
10. 請求項８又は９に記載の乾式クリーニング筐体と、前記吸気口に接続される吸引手段と、前記洗浄媒体とから構成されることを特徴とする乾式クリーニング装置。

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