JP2015202421A - 洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境負荷を招くことなく経済的に洗浄を行うことが可能な洗浄方法及び洗浄装置を提供する。【解決手段】第１の処理手段１３で、水系洗浄液２７により被洗浄物を脱脂処理し、第１の処理手段１３で処理が終了した被洗浄物を、水によるリンス処理を行うことなく、第２の処理手段１４で、水と異なる沸点を備える炭化水素系洗浄剤２８又はフッ素系洗浄剤５４からなる洗浄剤により洗浄処理し、第２の処理手段１４で処理が終了した被洗浄物を、第３の処理手段１５で、乾燥処理する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、切削油や防錆油等が付着した機械や工具部品等の洗浄方法及び洗浄装置に関する。

従来、機械や工具部品等の切削や研磨を行った際に発生する有機油脂類（切削油や防錆油等）と無機類（切子や研磨粉等）の除去に、フロンやトリクロロエタン、塩化メチレンや代替フロン等の溶剤を用いていた。しかし、これらは、環境破壊物質や発ガン性物質を含むため、その使用が禁止されつつある。
このため、被洗浄物（ワーク）を水系洗浄剤で洗浄した後、イオン交換等を用いて純水で水洗し、その後１２０〜１８０℃の熱風により乾燥する方法が用いられている。

また、フロン等の代替となる溶剤として、灯油等の炭化水素系溶剤（ＨＣ溶剤）を使用する洗浄方法も提案されている。
具体的には、洗浄槽に貯留した炭化水素系溶剤中に被洗浄物を浸漬させ、洗浄槽の蓋を閉じて内部を真空状態にした後、被洗浄物に超音波振動を付与し、被洗浄物に付着したマシーン油等の不純油を炭化水素系溶剤に溶出して真空洗浄を行う。そして、洗浄槽の蓋を開けて被洗浄物を取り出し、熱風乾燥によって被洗浄物を乾燥させる。

しかし、上記した方法を用いて、被洗浄物の洗浄と乾燥を行う場合、莫大なエネルギーが必要となり、また、被洗浄物の品質低下や洗浄効率の低下を招き、更には、設備コストやランニングコストの上昇を招くという問題があった。
そこで、例えば、特許文献１に示す洗浄方法及び洗浄装置が提案されている。
具体的には、水系洗浄液により脱脂処理した被洗浄物を、水によりリンス処理し、この被洗浄物に付着した水を切って炭化水素液に置換し、炭化水素系蒸気を用いて蒸気洗浄した後、被洗浄物に付着した炭化水素溶剤を蒸発させて乾燥処理する。

特開２００２−１８３７２号公報

しかしながら、前記従来の技術は、水によるリンス処理を行っているため、リンス処理に使用するリンス水の排水が発生し、環境負荷を招くおそれがあった。また、リンス水を使用するため、ランニングコストが上昇するという問題もある。更に、リンス処理を行うための装置が必要であるため、装置のコストがかかると共に、装置を設置するためのスペースも必要となっていた。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、環境負荷を招くことなく経済的に処理を行うことが可能な洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る洗浄方法は、水系洗浄液により被洗浄物を脱脂処理する第１の処理工程と、該第１の処理工程が終了した前記被洗浄物を、水によるリンス処理を行うことなく、水と異なる沸点を備える炭化水素系洗浄剤又はフッ素系洗浄剤からなる洗浄剤により洗浄処理する第２の処理工程と、該第２の処理工程が終了した前記被洗浄物を乾燥処理する第３の処理工程とを有する。

第１の発明に係る洗浄方法において、前記第２の処理工程で発生する洗浄処理後の使用済み液から、前記洗浄剤を蒸留により回収し、該回収した洗浄剤を前記第２の処理工程で再利用することが好ましい。

第１の発明に係る洗浄方法において、前記水系洗浄液中に、アルカリ性、中性、又は酸性の洗剤を混入させているのがよい。

第１の発明に係る洗浄方法において、前記第１の処理工程では、前記水系洗浄液を加熱するのがよい。

第１の発明に係る洗浄方法において、前記第１の処理工程では、前記水系洗浄液を処理槽に貯留し、該水系洗浄液に浸漬させた前記被洗浄物に対して、超音波振動及び揺動のいずれか一方又は双方を付与するのがよい。

第１の発明に係る洗浄方法において、前記第２の処理工程では、前記被洗浄物を大気圧下又は真空雰囲気下で洗浄処理することができる。

第１の発明に係る洗浄方法において、前記洗浄剤に前記炭化水素系洗浄剤を使用する際には、該炭化水素系洗浄剤として、グリコールエーテル、水と油の両方に溶ける両親水性の液、又は疎水性の液を使用できる。

第１の発明に係る洗浄方法において、前記洗浄剤に前記フッ素系洗浄剤を使用する際には、該フッ素系洗浄剤として、ＨＦＥ又はＨＦＣを主成分とする液を使用できる。

前記目的に沿う第２の発明に係る洗浄装置は、水系洗浄液により被洗浄物を脱脂処理する第１の処理手段と、該第１の処理手段での脱脂処理が終了した前記被洗浄物を、水によるリンス処理を行うことなく、水と異なる沸点を備える炭化水素系洗浄剤又はフッ素系洗浄剤からなる洗浄剤により洗浄処理する第２の処理手段と、該第２の処理手段での洗浄処理が終了した前記被洗浄物を乾燥処理する第３の処理手段とを有する。

第２の発明に係る洗浄装置において、更に、前記第２の処理手段の洗浄処理後の使用済み液から前記洗浄剤を回収し、該回収した洗浄剤を前記第２の処理手段の洗浄処理で再利用する蒸留処理手段が設けられていることが好ましい。

第２の発明に係る洗浄装置において、前記第１の処理手段は、前記水系洗浄液を貯留する第１の処理槽を有し、該第１の処理槽には、加熱機構及び超音波振動機構のいずれか一方又は双方が設けられているのがよい。

第２の発明に係る洗浄装置において、前記被洗浄物は、洗浄籠に収容され、該洗浄籠を揺動させる揺動機構が設けられているのがよい。

第２の発明に係る洗浄装置において、前記第２の処理手段は、前記洗浄剤を貯留する第２の処理槽を有し、該第２の処理槽には、該第２の処理槽内を真空にする真空排気機構が設けられているのがよい。

本発明に係る洗浄方法及び洗浄装置は、水系洗浄液により脱脂処理した被洗浄物を、水によるリンス処理を行うことなく、水とは異なる沸点の洗浄剤により洗浄処理した後、乾燥処理するため、被洗浄物の洗浄過程において、リンス水の排水をなくすことができる。このため、環境負荷を招くことなく経済的に、被洗浄物の洗浄を実施できる。

ここで、水と異なる沸点の洗浄剤で被洗浄物を洗浄処理した後の使用済み液から、この洗浄剤を蒸留により回収して再利用する場合、簡単な方法で効率的に洗浄剤を回収して再利用できるため、経済的に資源の有効活用が図れる。

本発明の第１の実施の形態に係る洗浄装置の説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る洗浄装置の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る洗浄装置１０は、被洗浄物の洗浄を、環境負荷を招くことなく経済的に実施可能な装置である。ここで、洗浄する被洗浄物とは、例えば、機械や工具部品等の金属製品であり、その表面には、切削油や防錆油等が付着しているため、これらを洗浄装置１０を用いて洗浄する。以下、詳しく説明する。

洗浄装置１０は、ケーシング１１を有している。
ケーシング１１には、洗浄する被洗浄物の搬入口１２、脱脂処理を行う第１の処理槽（第１の処理手段の一例）１３、洗浄処理を行う第２の処理槽（第２の処理手段の一例）１４、乾燥処理を行う第３の処理槽（第３の処理手段の一例）１５、及び、洗浄（乾燥処理）が終了した被洗浄物の搬出口１６が、被洗浄物の処理方向（搬送方向）に順次設けられている。
この搬入口１２から搬出口１６までの上方には、走行レール１７が架設されており、この走行レール１７上には、搬送台車１８が走行自在に載置されている。

搬送台車１８には、被洗浄物を収容した洗浄籠１９の昇降機構２０が設けられている。
昇降機構２０は、チャック（着脱手段）２１が取り付けられたリフトシリンダ２２とリフト駆動用モータ２３を備えている。これにより、洗浄籠１９をチャック２１に取り付けることで、洗浄籠１９を、搬送台車１８によって搬入口１２、第１〜第３の処理槽１３〜１５、及び、搬出口１６へと順次搬送しながら、昇降機構２０で昇降できる。
なお、洗浄籠１９の移送は、上記搬送台車１８に限定されるものではなく、例えば、クレーンやホイスト等により、実施することもできる。

また、昇降機構２０には、その下部に着脱自在に取り付けられ、洗浄籠１９を載置し固定する揺動台（揺動機構の一例）２４が設けられている。これにより、昇降機構２０を用いて揺動台２４を昇降させることで、洗浄籠１９内の被洗浄物を第１〜第３の処理槽１３〜１５内でそれぞれ揺動させることができ、その結果、各種処理の効果を向上させることができる。
なお、洗浄籠１９を揺動可能な構成であれば、上記した揺動台２４の構成に限定されるものではなく、例えば、揺動機構を洗浄籠に直接設けることもでき、また、必要に応じて揺動台（揺動機構）を設けなくてもよい。

ケーシング１１の搬入口１２には入側コンベア２５が設置され、この入側コンベア２５により、被洗浄物を入れた洗浄籠１９をケーシング１１内に搬入できる。また、ケーシング１１の搬出口１６には出側コンベア２６が設置され、この出側コンベア２６により、処理後の洗浄籠１９をケーシング１１内から搬出できる。
なお、洗浄籠１９を、ケーシング１１内へ搬入、又は、ケーシング１１内から搬出できれば、上記構成に限定されるものではない。

第１の処理槽１３は、水系洗浄液２７により被洗浄物を脱脂処理する槽である。
この第１の処理槽１３に貯留する水系洗浄液２７には、例えば、水に、アルカリ性、中性、又は、酸性等の洗剤を混入した混合液を使用でき、特に、有機系のアルカリ性の洗浄液がよく、これにより、脱脂と洗浄の効果を促進できる。なお、水系洗浄液の種類や混入割合等は、被洗浄物の種類、形状、大きさ等によって決定するのがよい。
この水系洗浄液２７中の洗剤成分は、水の沸点よりも高い沸点（例えば、２２０〜２３０℃程度）の液体、又は、無機物、である。

第２の処理槽１４は、上記した第１の処理槽１３での脱脂処理が終了した被洗浄物を、水によるリンス処理を行うことなく、表面に水系洗浄液２７が付着した状態で、水と異なる沸点を備える炭化水素系洗浄剤（洗浄剤の一例）２８により洗浄処理する槽である。
この第２の処理槽１４に貯留する炭化水素系洗浄剤２８（親水性炭化水素）には、例えば、グリコールエーテル、水と油の両方に溶ける両親水性の液、又は疎水性の液等を使用できる。
なお、炭化水素系洗浄剤２８の沸点は、水の沸点よりも高く、上記した水系洗浄液２７中の洗剤成分の沸点よりも低い。

上記した第２の処理槽１４により、被洗浄物に付着した、例えば、水溶性の切削油を除去できる。第１の処理槽１３の水系洗浄液２７にアルカリ性や中性の洗浄液を使用した場合、この水系洗浄液２７で油性油は除去できるが水溶性の切削油等は除去できない。
このため、炭化水素系洗浄剤として、特に、両親水性の液を使用することが望ましい。具体的には、イソプレン系グリコールエーテル、又は、界面活性剤とアルコール入りの炭化水素系洗浄剤である。
これにより、油性油と水溶性油のいずれの汚れも洗浄し除去することができる。

また、第２の処理槽１４は、真空雰囲気下で被洗浄物を洗浄処理するものである。
この第２の処理槽１４の開口部には開閉蓋２９が設けられ、第２の処理槽１４に設けられた真空排気機構（配管や真空ポンプ）により、第２の処理槽１４内を真空（減圧）状態にしている。なお、真空度は、例えば、４００〜６６６５Ｐａ（３〜５０Ｔｏｒｒ）程度である。
これにより、例えば、被洗浄物の深穴（切削ドリルの潤滑油通過穴）や狭い隙間の洗浄も可能となり、また、板状の被洗浄物を重ねたまま洗浄することも可能である。
なお、第２の処理槽は、大気圧下（大気雰囲気）で被洗浄物を洗浄処理してもよい。

上記したように、第１、第２の処理槽１３、１４を使用し、これらに貯留された液（水系洗浄液２７又は炭化水素系洗浄剤２８）中に、被洗浄物を収納した洗浄籠１９を浸漬させることで、例えば、液の使用量節減や回収等が図れ、また、液の飛散も防止できる。この第１、第２の処理槽１３、１４は、ステンレス製であるが、他の材質でもよい。
なお、第１の処理槽１３は、１槽としているが、２槽以上の複数槽を直列配置することもでき、これにより、脱脂処理の効果を向上させることができる。また、第２の処理槽１４は、２槽を直列配置しているが、１槽でもよく、また、３槽以上とすることもでき、特に２槽以上の複数槽を直列配置することで、洗浄処理の効果を向上させることができる。

また、第１、第２の処理槽１３、１４の底部にはそれぞれ、超音波振動発生手段（超音波振動機構の一例）３０が設けられている。これにより、第１、第２の処理槽１３、１４内の被洗浄物に対して超音波を作用させ、脱脂や洗浄の効果を促進できる。
なお、第１、第２の処理槽１３、１４には、処理槽内の液を、例えば、２０〜８０℃の温度に加熱するための加熱機構（例えば、ヒータ）も設けられている。これにより、第１、第２の処理槽１３、１４内の被洗浄物の脱脂や洗浄の効果を促進できる。
以上のことから、第１、第２の処理槽には、超音波振動機構と加熱機構の双方を設けることが好ましいが、必要に応じていずれか一方でもよく、また、設けなくてもよい。

第３の処理槽１５は、上記した第２の処理槽１４で洗浄処理が終了した被洗浄物を乾燥処理する槽である。
この第３の処理槽１５の開口部には開閉蓋３１が設けられ、第３の処理槽１５に設けられた真空排気機構（配管や真空ポンプ）により、第３の処理槽１５内を真空（減圧状態）にしている。なお、真空度は、例えば、４００〜６６６５Ｐａ（３〜５０Ｔｏｒｒ）程度である。
これにより、第３の処理槽１５内を減圧することで、被洗浄物に付着した炭化水素系洗浄剤が蒸気となって蒸発し、被洗浄物を乾燥できる。

なお、第２の処理槽１４より下流側には、第２の処理槽１４で発生した洗浄処理後の使用済み液から洗浄剤を回収し、この回収した洗浄剤を第２の処理槽１４で再利用する蒸留処理手段（図示しない）を設けることが好ましい。
上記した使用済み液は、水系洗浄液（水を含む）と炭化水素系洗浄剤が混合した状態となっている。このため、蒸留処理手段を、例えば、２つの蒸留処理槽で構成し、まず、１つ目の蒸留処理槽で上記使用済み液から水分を蒸発させて除去し、２つ目の蒸留処理槽で水分を除去した使用済み液から炭化水素系洗浄剤を蒸発させて回収する。

従って、１つ目の蒸留処理槽に貯留された液の加熱温度は、水の沸点以上かつ炭化水素系洗浄剤の沸点未満に調整し、２つ目の蒸留処理槽に貯留された液の加熱温度は、炭化水素系洗浄剤の沸点以上かつ水系洗浄液中の洗剤成分の沸点未満に調整する。
なお、上記方法で蒸発させた炭化水素系洗浄剤は、復水器（コンデンサ）で冷却し液体とした後、再度、第２の処理槽１４に供給して再利用する。また、２つ目の蒸留処理槽で、炭化水素系洗浄剤が除去された後の水系洗浄液中の洗剤成分は、例えば、廃棄できるが、必要に応じて再利用することもできる。

以上に示した洗浄装置１０による被洗浄物の搬送や各処理は、予め設定したプログラムに基づき、洗浄装置１０の制御部（図示しない）により自動的に実施されるが、例えば、被洗浄物の搬送等を作業者が行うこともできる。

続いて、本発明の第１の実施の形態に係る洗浄方法について、図１を参照しながら説明する。なお、洗浄方法は、被洗浄物を洗浄するための準備工程、脱脂処理を行う第１の処理工程、洗浄処理を行う第２の処理工程、乾燥処理を行う第３の処理工程、及び、洗浄（乾燥処理）が終了した被洗浄物の搬出工程を有している。

（準備工程）
まず、被洗浄物を洗浄籠１９に収容する。
次に、この洗浄籠１９を、入側コンベア２５によって、搬入口１２からケーシング１１内へ搬入する。

（第１の処理工程）
ここでは、ケーシング１１内に搬入された洗浄籠１９を、昇降機構２０を用いて持ち上げ、搬送台車１８によって第１の処理槽１３まで搬送し、洗浄籠１９を第１の処理槽１３の水系洗浄液２７中に浸漬させて、被洗浄物の脱脂処理を行う。
なお、被洗浄物の脱脂処理時には、昇降機構２０により揺動台２４を上下動させ、洗浄籠１９内の被洗浄物を第１の処理槽１３中で揺動させたり、また、超音波振動発生手段３０により、第１の処理槽１３内の被洗浄物に対して超音波を作用させたりする。

また、水系洗浄液２７には、例えば、水に、アルカリ性、中性、又は、酸性等の洗剤を混入した混合液を使用できる。この水系洗浄液２７は、例えば、２０〜８０℃の温度に加熱するのがよい。
この水系洗浄液２７中の洗剤成分は、水の沸点よりも高い沸点（例えば、２２０〜２３０℃程度）の液体、又は、無機物、である。
以上の方法で、脱脂処理が終了した洗浄籠１９を、昇降機構２０を用いて水系洗浄液２７中から引き上げる。

（第２の処理工程）
ここでは、水系洗浄液２７中から引き上げられた洗浄籠１９を、搬送台車１８によって第２の処理槽１４まで搬送し、洗浄籠１９を第２の処理槽１４の炭化水素系洗浄剤２８中に浸漬させて、被洗浄物の洗浄処理を行う。
この炭化水素系洗浄剤２８は常温であるが、例えば、約４０℃に加熱されているのがよい。これは、被洗浄物に付着した不純油の溶解温度が約３０℃程度であることから、炭化水素系洗浄剤２８中に被洗浄物を入れた場合に、不純油を約４０℃（不純油の融点以上で炭化水素系洗浄剤２８の沸点より十分に低い温度）に加熱して炭化水素系洗浄剤２８に溶かすためである。

上記したように、洗浄籠１９を第２の処理槽１４の炭化水素系洗浄剤２８中に浸漬させた後は、第２の処理槽１４に設けた開閉蓋２９を閉じる。
そして、真空排気機構により第２の処理槽１４内を減圧し、内部の空気を抜くと共に、炭化水素系洗浄剤２８中に溶解している酸素を脱気し、第２の処理槽１４内の真空度を、例えば、４０００Ｐａ（３０Ｔｏｒｒ）にする。
ここで、第２の処理槽１４に設けた超音波振動発生手段３０により、被洗浄物に対して超音波を作用させると共に、揺動台２４により洗浄籠１９を揺動させるのがよい。

これにより、被洗浄物に付着している不純油は、強制的に炭化水素系洗浄剤２８中に溶け出し、汚れも被洗浄物から除去される。なお、汚れは、第２の処理槽１４の下部にフィルタ手段を設けて除去するのがよい。
また、超音波を用いた場合、炭化水素系洗浄剤２８の温度が徐々に上昇するので、超音波洗浄中は、炭化水素系洗浄剤２８の温度が、常時約４０℃を保持するように、第２の処理槽１４を水冷しておく。
上記した洗浄処理が完了した後は、超音波振動発生手段３０と揺動台２４の動作を停止し、第２の処理槽１４の内部を大気開放して、洗浄処理が終了した洗浄籠１９を、昇降機構２０を用いて炭化水素系洗浄剤２８中から引き上げる。

（第３の処理工程）
ここでは、炭化水素系洗浄剤２８中から引き上げられた洗浄籠１９を、搬送台車１８によって第３の処理槽１５まで搬送して装入した後、第３の処理槽１５に設けた開閉蓋３１を閉じて、被洗浄物の乾燥処理を行う。
この第３の処理槽１５の底部には簀の子が設けられ、洗浄籠１９に入った被洗浄物が第３の処理槽１５の高さ方向中間位置に配置されるようになっている。ここで、被洗浄物の温度は約４０〜６０℃であるが、第３の処理槽１５の側壁の温度は約８０℃（蒸気洗浄を行う炭化水素系洗浄剤２８の凝結温度近傍又は凝結温度以上）に予め加熱されており、第３の処理槽１５を、槽内に蒸気が発生する構造としている。

そして、真空排気機構により第３の処理槽１５内を減圧して内部の空気を除去する。これは、第３の処理槽１５内に空気が存在すると、仕上げ洗浄である蒸気洗浄が円滑に行われないためである。
これにより、第３の処理槽１５内の真空度を４００〜６６７Ｐａにする。このとき、第３の処理槽１５内に入った炭化水素系洗浄剤２８は加熱され、約４０〜６０℃の被洗浄物に接して凝結し、これにより、被洗浄物の蒸気洗浄が行われる。
なお、蒸気洗浄の過程において発生する不純油を含む炭化水素系洗浄剤２８は、第３の処理槽１５の底部に溜まる。

８０℃に加熱された炭化水素系洗浄剤２８の蒸気が被洗浄物に接することにより、被洗浄物の温度は徐々に上昇し、８０℃又は８０℃近傍の温度になった時点で、蒸気洗浄を終了する。これは、被洗浄物が８０℃近傍になると、炭化水素系洗浄剤２８の蒸気の付着が極端に悪くなって、洗浄効率が著しく落ちるからである。
被洗浄物の蒸気洗浄が終了すると、第３の処理槽１５の内部を大気圧にした後、第３の処理槽１５の底部に溜まっている炭化水素系洗浄剤２８（不純油を含む）を第３の処理槽１５から排出する。これにより、第３の処理槽１５内の炭化水素系洗浄剤２８を、第３の処理槽１５から一応除去できる。

そして、再度、真空排気機構により第３の処理槽１５内を減圧する。これにより、被洗浄物に付着した炭化水素系洗浄剤２８が蒸気となって蒸発する。この炭化水素系洗浄剤２８の蒸発の過程において、炭化水素系洗浄剤２８に溶融している不純油も蒸発し、被洗浄物の表面は清浄となって乾燥する。
この乾燥処理は、第３の処理槽１５を熱媒で加熱しながら、第３の処理槽１５の内部圧力が４００〜６６７Ｐａになるまで継続する。

なお、被洗浄物に、盲穴や油溜まりがある場合には、上記処理では付着した不純油の十分な除去が困難である。このため、第３の処理槽１５内に炭化水素系洗浄剤２８を入れて被洗浄物を蒸気洗浄する処理と、第３の処理槽１５内を減圧して不純油が混入した炭化水素系洗浄剤２８を気化させる処理とを、複数回繰り返す。
被洗浄物は、蒸気洗浄によって温度が上がり、減圧処理による気化によって温度が下がるので、効率的に次の処理を行うことができ、この繰り返し処理（フラッシングという）によって、局所に溜まった不純油も略完全に除去できる。
以上の方法で、乾燥処理が終了した洗浄籠１９を、昇降機構２０を用いて第３の処理槽１５内から引き上げる。

（搬出工程）
第３の処理槽１５内から引き上げられた洗浄籠１９を、搬送台車１８によって出側コンベア２６まで搬送した後、この洗浄籠１９を搬出口１６からケーシング１１外へ搬出する。
そして、乾燥処理が行われた被洗浄物を、洗浄籠１９から取り出す。

なお、上記した第２の処理工程で発生した洗浄処理後の使用済み液は、以下に示す再生工程で処理（洗浄剤を蒸留により回収）することが好ましい。
上記した使用済み液は、水系洗浄液（水を含む）２７と炭化水素系洗浄剤２８が混合した状態となっている。そこで、１つ目の蒸留処理槽での液の加熱温度を、水の沸点以上かつ炭化水素系洗浄剤２８の沸点未満に調整し、２つ目の蒸留処理槽での液の加熱温度を、炭化水素系洗浄剤２８の沸点以上かつ水系洗浄液２７中の洗剤成分の沸点未満に調整する。

これにより、１つ目の蒸留処理槽で使用済み液から水分を蒸発させて除去でき、２つ目の蒸留処理槽で、水分を除去した使用済み液から炭化水素系洗浄剤２８を蒸発させることができる。
なお、上記方法で蒸発させた炭化水素系洗浄剤２８は、復水器で冷却し液体とした後、再度、第２の処理槽１４に供給して第２の処理工程で再利用する。また、２つ目の蒸留処理槽で炭化水素系洗浄剤２８が除去された後の水系洗浄液２７中の洗剤成分は、例えば、廃棄できるが、必要に応じて再利用することもできる。

次に、図２を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る洗浄装置４０について説明するが、この洗浄装置４０も、前記した洗浄装置１０と略同様の構成であるため、洗浄装置１０と同一部材には同一の番号を付し、詳しい説明を省略する。
なお、この洗浄装置４０で洗浄する被洗浄物は、前記した洗浄装置１０で洗浄の対象とした金属製品のみならず、例えば、プラスチックやセラミックス（ガラスも含む）等でもよく、その表面には、切削油や防錆油等が付着しているため、これらを洗浄装置４０を用いて洗浄する。

洗浄装置４０は、ケーシング４１を有している。
ケーシング４１には、洗浄する被洗浄物の搬入口４２、脱脂処理を行う第１の処理槽（第１の処理手段の一例）４３、洗浄処理を行う第２の処理槽（第２の処理手段の一例）４４、乾燥処理を行う第３の処理槽（第３の処理手段の一例）４５、及び、洗浄（乾燥処理）が終了した被洗浄物の搬出口４６が、被洗浄物の処理方向（搬送方向）の上流側から下流側へかけて、順次設けられている。
この搬入口４２から搬出口４６までの上方には、走行レール４７が架設されており、この走行レール４７上には、搬送台車４８が走行自在に載置されている。

搬送台車４８には、被洗浄物を収容した洗浄籠４９の昇降機構５０が設けられている。
昇降機構５０は、チャック（着脱手段）が取り付けられたリフトシリンダとリフト駆動用モータを備えている。これにより、洗浄籠４９をチャックに取り付けることで、洗浄籠４９を、搬送台車４８によって搬入口４２、第１〜第３の処理槽４３〜４５、及び、搬出口４６へと順次搬送しながら、昇降機構５０で昇降できる。
また、昇降機構５０には、その下部に着脱自在に取り付けられ、洗浄籠４９を載置し固定する揺動台（揺動機構の一例）５１が設けられている。なお、揺動台５１は、前記した揺動台２４と、同様の機能を有するものである。

ケーシング４１の搬入口４２には入側コンベア５２が設置され、この入側コンベア５２により、被洗浄物を入れた洗浄籠４９をケーシング４１内に搬入できる。また、ケーシング４１の搬出口４６には出側コンベア５３が設置され、この出側コンベア５３により、処理後の洗浄籠４９をケーシング４１内から搬出できる。

第１の処理槽４３は、水系洗浄液２７により被洗浄物を脱脂処理する槽である。
第２の処理槽４４は、上記した第１の処理槽４３での脱脂処理が終了した被洗浄物を、水によるリンス処理を行うことなく、表面に水系洗浄液２７が付着した状態で、水と異なる沸点を備えるフッ素系洗浄剤（洗浄剤の一例）５４により洗浄処理する槽である。
この第２の処理槽４４に貯留するフッ素系洗浄剤５４には、例えば、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）又はＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）を主成分（例えば、８０体積％以上１００体積％以下）とする液等を使用できる。
なお、フッ素系洗浄剤５４の沸点は、上記した水系洗浄液２７中の洗剤成分の沸点よりも低く、かつ、水の沸点よりも低い（例えば、５０℃程度）。

第２の処理槽４４は、大気圧下（大気雰囲気）で被洗浄物を洗浄処理するものであるが、前記した第２の処理槽１４と同様、真空雰囲気下で被洗浄物を洗浄処理するものでもよい。
また、第１、第２の処理槽４３、４４の底部にはそれぞれ、超音波振動発生手段（超音波振動機構の一例）３０が設けられている。
なお、第１、第２の処理槽４３、４４には、処理槽内の液を、例えば、２０〜８０℃の温度に加熱するための加熱機構（例えば、ヒータ）も設けられている。

第３の処理槽４５は、上記した第２の処理槽４４で洗浄処理が終了した被洗浄物を乾燥処理する槽である。
第３の処理槽４５には、フッ素系洗浄剤５４の貯留領域５５、フッ素系洗浄剤５４の蒸気による被洗浄物の洗浄領域５６、及び、フッ素系洗浄剤５４の蒸気を冷却する冷却領域５７が、下側から高さ方向に順次設けられている。具体的には、貯留領域５５に、液体のフッ素系洗浄剤５４をオーバーフロー可能に貯留する容器５８が設置され、冷却領域５７に、フッ素系洗浄剤５４の蒸気を冷却して液体に戻す冷却コイル５９が設置されている。
これにより、第３の処理槽４５内のフッ素系洗浄剤５４を、繰り返し使用しながら、被洗浄物を乾燥できる。

なお、第２の処理槽４４より下流側には、第２の処理槽４４で発生した洗浄処理後の使用済み液から洗浄剤を回収し、この回収した洗浄剤を第２の処理槽４４で再利用する再生処理手段（図示しない）を設けることが好ましい。
上記した使用済み液は、水系洗浄液（水を含む）とフッ素系洗浄剤が混合した状態となっている。このため、再生処理手段を、例えば、比重分離槽と蒸留処理槽で構成し、この比重分離槽で、上記使用済み液中の水系洗浄液とフッ素系洗浄剤とを比重分離し、上層となる水系洗浄液の大部分（主として水）を除去した後、蒸留処理槽で、大部分の水系洗浄液が除去された使用済み液からフッ素系洗浄剤を蒸発させる。

従って、蒸留処理槽では、大部分の水系洗浄液が除去された使用済み液の加熱温度を、フッ素系洗浄剤の沸点以上かつ水の沸点未満に調整する。
なお、上記方法で蒸発させたフッ素系洗浄剤は、復水器で冷却し液体とした後、再度、第２の処理槽４４に供給して再利用する。また、蒸留処理槽で、フッ素系洗浄剤が除去された後の水系洗浄液は、更に濃縮処理することで、得られた水系洗浄液中の洗剤成分を廃棄できるが、必要に応じて再利用することもできる。

以上に示した洗浄装置４０による被洗浄物の搬送や各処理は、予め設定したプログラムに基づき、洗浄装置４０の制御部（図示しない）により自動的に実施されるが、例えば、被洗浄物の搬送等を作業者が行うこともできる。

続いて、本発明の第２の実施の形態に係る洗浄方法について、図２を参照しながら説明する。なお、洗浄方法も、前記した洗浄方法と略同様の構成であるため、詳しい説明は省略する。
洗浄方法は、被洗浄物を洗浄するための準備工程、脱脂処理を行う第１の処理工程、洗浄処理を行う第２の処理工程、乾燥処理を行う第３の処理工程、及び、洗浄（乾燥処理）が終了した被洗浄物の搬出工程を有している。

（準備工程）
まず、被洗浄物を洗浄籠４９に収容する。
次に、この洗浄籠４９を、入側コンベア５２によって、搬入口４２からケーシング４１内へ搬入する。

（第１の処理工程）
ここでは、ケーシング４１内に搬入された洗浄籠４９を、昇降機構５０を用いて持ち上げ、搬送台車４８によって第１の処理槽４３まで搬送し、洗浄籠４９を第１の処理槽４３の水系洗浄液２７中に浸漬させて、被洗浄物の脱脂処理を行う。
そして、脱脂処理が終了した洗浄籠４９を、昇降機構５０を用いて水系洗浄液２７中から引き上げる。

（第２の処理工程）
ここでは、水系洗浄液２７中から引き上げられた洗浄籠４９を、搬送台車４８によって第２の処理槽４４まで搬送し、洗浄籠４９を第２の処理槽４４のフッ素系洗浄剤５４中に浸漬させて、被洗浄物の洗浄処理を行う。
そして、洗浄処理が終了した洗浄籠４９を、昇降機構５０を用いてフッ素系洗浄剤５４中から引き上げる。

（第３の処理工程）
ここでは、フッ素系洗浄剤５４中から引き上げられた洗浄籠４９を、搬送台車４８によって第３の処理槽４５まで搬送して装入した後、被洗浄物の乾燥処理を行う。なお、第３の処理槽４５の貯留領域５５は、予め加熱されており、槽内に蒸気を発生させている。

まず、洗浄籠４９を、昇降機構５０を用いて、容器５８内のフッ素系洗浄剤５４中に一旦浸漬させた後、洗浄領域５６まで引き上げて蒸気洗浄を行う。そして、洗浄籠４９を、更に冷却領域５７まで引き上げて乾燥処理を行う。この乾燥処理は、容器５８内に浸漬させた際の洗浄籠４９の熱で行われる。
なお、フッ素系洗浄剤５４の蒸気は、冷却領域５７に設置した冷却コイル５９により冷却され、貯留領域５５へ滴下する。
以上の方法で、乾燥処理が終了した洗浄籠４９を、昇降機構５０を用いて第３の処理槽４５内から引き上げる。

（搬出工程）
第３の処理槽４５内から引き上げられた洗浄籠４９を、搬送台車４８によって出側コンベア５３まで搬送した後、この洗浄籠４９を搬出口４６からケーシング４１外へ搬出する。
そして、乾燥処理が行われた被洗浄物を、洗浄籠４９から取り出す。

なお、上記した第２の処理工程で発生した洗浄処理後の使用済み液は、以下に示す再生工程で処理することが好ましい。
上記した使用済み液は、水系洗浄液（水を含む）２７とフッ素系洗浄剤５４が混合した状態となっている。そこで、まず、比重分離槽で、水系洗浄液（水を含む）２７とフッ素系洗浄剤５４とを、比重差によって分離し、次に、蒸留処理槽での液の加熱温度を、フッ素系洗浄剤の沸点以上かつ水の沸点未満に調整する。

これにより、比重分離槽で、水系洗浄液２７の大部分（主として水）を除去した後、蒸留処理槽で、大部分の水系洗浄液２７が除去された使用済み液からフッ素系洗浄剤５４を蒸発させることができる。
なお、上記方法で蒸発させたフッ素系洗浄剤５４は、復水器で冷却し液体とした後、再度、第２の処理槽４４に供給して再利用する。また、蒸留処理槽で、フッ素系洗浄剤５４が除去された後の水系洗浄液２７は、更に濃縮処理することで、得られた水系洗浄液中の洗剤成分を廃棄できるが、必要に応じて再利用することもできる。

以上に示した本発明の洗浄方法及び洗浄装置を使用することにより、水によるリンス処理を行う必要がなくなるため、環境負荷を招くことなく経済的に、被洗浄物の洗浄を行うことができる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の洗浄方法及び洗浄装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、水系洗浄液による脱脂処理に第１の処理槽を使用した場合について説明したが、処理槽を用いることなく、水系洗浄液を、例えば、ジェットノズル、シャワー、スプレー等々により、被洗浄物の全面（全体）に亘って噴出（吐出、噴射）するものでもよい。これにより、新鮮（新規）な液で脱脂処理ができ、また、潤滑油の通過穴や狭い隙間の脱脂処理も液の噴出圧によって可能となる（洗浄処理を行う第２の処理槽も同様）。
更に、前記実施の形態においては、第１の処理槽での脱脂処理を、大気圧下（大気雰囲気下）で行った場合について説明したが、第２の処理槽や第３の処理槽のように、真空雰囲気下で行うこともできる。この場合、第１の処理槽の構成を、第２の処理槽と同様の構成にする。

１０：洗浄装置、１１：ケーシング、１２：搬入口、１３：第１の処理槽（第１の処理手段）、１４：第２の処理槽（第２の処理手段）、１５：第３の処理槽（第３の処理手段）、１６：搬出口、１７：走行レール、１８：搬送台車、１９：洗浄籠、２０：昇降機構、２１：チャック、２２：リフトシリンダ、２３：リフト駆動用モータ、２４：揺動台（揺動機構）、２５：入側コンベア、２６：出側コンベア、２７：水系洗浄液、２８：炭化水素系洗浄剤（洗浄剤）、２９：開閉蓋、３０：超音波振動発生手段（超音波振動機構）、３１：開閉蓋、４０：洗浄装置、４１：ケーシング、４２：搬入口、４３：第１の処理槽（第１の処理手段）、４４：第２の処理槽（第２の処理手段）、４５：第３の処理槽（第３の処理手段）、４６：搬出口、４７：走行レール、４８：搬送台車、４９：洗浄籠、５０：昇降機構、５１：揺動台（揺動機構）、５２：入側コンベア、５３：出側コンベア、５４：フッ素系洗浄剤（洗浄剤）、５５：貯留領域、５６：洗浄領域、５７：冷却領域、５８：容器、５９：冷却コイル

Claims (13)

1. 水系洗浄液により被洗浄物を脱脂処理する第１の処理工程と、該第１の処理工程が終了した前記被洗浄物を、水によるリンス処理を行うことなく、水と異なる沸点を備える炭化水素系洗浄剤又はフッ素系洗浄剤からなる洗浄剤により洗浄処理する第２の処理工程と、該第２の処理工程が終了した前記被洗浄物を乾燥処理する第３の処理工程とを有することを特徴とする洗浄方法。
2. 請求項１記載の洗浄方法において、前記第２の処理工程で発生する洗浄処理後の使用済み液から、前記洗浄剤を蒸留により回収し、該回収した洗浄剤を前記第２の処理工程で再利用することを特徴とする洗浄方法。
3. 請求項１又は２記載の洗浄方法において、前記水系洗浄液中に、アルカリ性、中性、又は酸性の洗剤を混入させていることを特徴とする洗浄方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗浄方法において、前記第１の処理工程では、前記水系洗浄液を加熱することを特徴とする洗浄方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗浄方法において、前記第１の処理工程では、前記水系洗浄液を処理槽に貯留し、該水系洗浄液に浸漬させた前記被洗浄物に対して、超音波振動及び揺動のいずれか一方又は双方を付与することを特徴とする洗浄方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗浄方法において、前記第２の処理工程では、前記被洗浄物を大気圧下又は真空雰囲気下で洗浄処理することを特徴とする洗浄方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗浄方法において、前記洗浄剤に前記炭化水素系洗浄剤を使用する際には、該炭化水素系洗浄剤として、グリコールエーテル、水と油の両方に溶ける両親水性の液、又は疎水性の液を使用することを特徴とする洗浄方法。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗浄方法において、前記洗浄剤に前記フッ素系洗浄剤を使用する際には、該フッ素系洗浄剤として、ＨＦＥ又はＨＦＣを主成分とする液を使用することを特徴とする洗浄方法。
9. 水系洗浄液により被洗浄物を脱脂処理する第１の処理手段と、該第１の処理手段での脱脂処理が終了した前記被洗浄物を、水によるリンス処理を行うことなく、水と異なる沸点を備える炭化水素系洗浄剤又はフッ素系洗浄剤からなる洗浄剤により洗浄処理する第２の処理手段と、該第２の処理手段での洗浄処理が終了した前記被洗浄物を乾燥処理する第３の処理手段とを有することを特徴とする洗浄装置。
10. 請求項９記載の洗浄装置において、更に、前記第２の処理手段の洗浄処理後の使用済み液から前記洗浄剤を回収し、該回収した洗浄剤を前記第２の処理手段の洗浄処理で再利用する蒸留処理手段が設けられていることを特徴とする洗浄装置。
11. 請求項９又は１０記載の洗浄装置において、前記第１の処理手段は、前記水系洗浄液を貯留する第１の処理槽を有し、該第１の処理槽には、加熱機構及び超音波振動機構のいずれか一方又は双方が設けられていることを特徴とする洗浄装置。
12. 請求項９〜１１のいずれか１項に記載の洗浄装置において、前記被洗浄物は、洗浄籠に収容され、該洗浄籠を揺動させる揺動機構が設けられていることを特徴とする洗浄装置。
13. 請求項９〜１２のいずれか１項に記載の洗浄装置において、前記第２の処理手段は、前記洗浄剤を貯留する第２の処理槽を有し、該第２の処理槽には、該第２の処理槽内を真空にする真空排気機構が設けられていることを特徴とする洗浄装置。

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