JP2017124370A

JP2017124370A - 超音波洗浄機と、この超音波洗浄機を備えた超音波洗浄機システム

Info

Publication number: JP2017124370A
Application number: JP2016005047A
Authority: JP
Inventors: 啓二片岡; Keiji Kataoka
Original assignee: FINE MACHINE KATAOKA KK
Current assignee: FINE MACHINE KATAOKA KK
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-07-20

Abstract

【課題】従来の超音波洗浄機と、この超音波洗浄機を備えた超音波洗浄機システムに関しては、純度を備えた洗浄水と、この洗浄水を有効に利用する超音波洗浄機と、超音波洗浄機システムが提案されている。しかし、高純度の洗浄水の品質低下を無くし、洗浄の効率化と、美麗な仕上りが図れる、確固たる保証があるとは、考えられない。【解決手段】本発明は、高純度の洗浄水の品質低下を無くし、洗浄の効率化と、美麗な仕上りが図れる超音波洗浄機システムを提供する。超音波洗浄機システムは、超音波洗浄機の前側に、荒洗浄機を配備し、荒洗浄機と、超音波洗浄機の間に、スペースを設け、超音波洗浄機の後側に、エアーカーテンと、リンス洗浄機、及び送風機とを配備する構成である。即ち、前記スペースの確保することと、超音波洗浄機に第１・第１ａ板材と第２・第２ａ板材とを配備することである。【選択図】図１

Description

本発明は、超音波洗浄機と、この超音波洗浄機を備えた超音波洗浄機システムに関し、殊に、高純度の洗浄水を、効率的に使用するに最適な超音波洗浄機の提供と、この超音波洗浄機を備えた超音波洗浄機システムに関する。

従来の超音波洗浄機と、この超音波洗浄機を備えた超音波洗浄機システムに関しては、純度を備えた洗浄水と、この洗浄水を有効に利用する超音波洗浄機と、超音波洗浄機システムが提案されている。

例えば、特開２０１１−０５６４０８号公報に記載の「超音波を用いた物品の洗浄方法」である（文献１）。この文献１の発明は、洗浄槽の左右壁に形成された開口を、内側の邪魔板と、一時貯水部からのウォータカーテンとを介して、擬似的に閉塞し、対の超音波素子を水中に保持し、この超音波素子の働きの確保と、故障とを防止することを特徴とする。しかし、左右の一時貯水部への洗浄水の供給は、一時貯水槽と受水槽とを繋ぐ一本の供給管と、一つのポンプとで行われる。このような構造では、左右の一時貯水部に、均等に洗浄水が供給される保証が無く、洗浄の効率化と、美麗な仕上りが図れないと考えられることと、洗浄槽は洗浄水で満たされない状況となり易く、超音波素子の故障原因となり得ることが考えられる。

また、特開平４−１７６３７９号公報の「連続超音波洗浄装置」がある（文献２）。この文献２の発明は、洗浄槽の左右壁に形成された開口を、補給樋からの洗浄水を介して、擬似的に閉塞し、対の超音波素子を水中に保持し、この超音波素子の働きの確保と、故障とを防止すること特徴とする。しかし、この文献２は、文献１と同様に、洗浄槽の洗浄水が満たされない状況と成り易く、問題が考えられる。

尚、文献２の発明は、超音波洗浄機システムは、超音波洗浄機の前側直近に、予備洗浄機を配備し、この超音波洗浄機の後側直近に、洗浄シャワー（リンス洗浄機）、及び送風機を配備し、その後側にヒータを配備する構成である。しかし、予備洗浄機の直近に超音波洗浄機を配備することから、液の持込みが有り得る。持込で、両機の洗浄水が混ざり合い、主として、超音波洗浄機が使用する高純度純水が、維持されず、効率、及び／又は、品質低下とか、超音波洗浄機と、その付帯設備に負担となること、等の問題が発生する。同様に、超音波洗浄機の直近に洗浄シャワーを配備することから、液の持出しが有り得る。従って、高純度純水が、無駄となることと、超音波洗浄機と、その付帯設備に負担となること、等の問題が発生する。

さらに、実用新案登録第３００４３３４号公報の「水平コンベア式連続洗浄装置」がある（文献３）。この文献３の考案は、前記文献２と軌を一にするので、その特徴と問題点は前述の通りである。

特開２０１１−０５６４０８号公報特開平４−１７６３７９号公報実用新案登録第３００４３３４号公報

列挙した文献１〜文献３は、それぞれ特徴を有しており、一面においては、十分活用でき、発明者が得た情報では、その一部が実用に供されていると知見する。しかしながら、前述したそれぞれの改良が要望されていることと、問題点を抱えていること、等が考えられる。

本発明は、前述のそれぞれの改良を克服することと、抱えている問題点を解消することを意図して、請求項１〜請求項５を提案する。

請求項１の発明は、第１・第２超音波振動子を、上下方向に対峙して設けた超音波洗浄槽において、
この第１・第２壁に第１・第２開口を設け、第１・第２開口の直近に第１・第２洗浄水供給口をそれぞれ配備し、第１・第２洗浄水供給口を備えた第１・第２洗浄水溜り部には、洗浄水貯留タンクに開口する第１・第２配管を接続し、第１・第２開口の内外面に可撓性の第１・第１ａ板材と第２・第２ａ板材とを配備し、第１・第２配管には、それぞれ第１・第２ポンプを配備し、超音波洗浄槽の外周部に受け槽を配備し、受け槽の底部に第３配管を設け、第３配管を洗浄水貯留タンクに接続する超音波洗浄機であり、第１・第２洗浄水溜り部（搬送用コンベア「コンベアとする」の前進方向「図１等のＹ方向」に向かって）に、少なくとも、第１・第２配管と、この第１・第２配管に設けた、第１・第２ポンプを配備したことで、均等に高純度洗浄水（本発明では、洗浄水とする）が供給されるので、洗浄の効率化と、美麗な仕上りが図れることと、洗浄槽は、洗浄水で満たされる状況となり易く、超音波振動子の故障原因を無くし得ること、等の特徴がある。また、前記洗浄槽は、洗浄水で満たされる状況は、第１・第２開口の内外面に可撓性の第１・第１ａ板材と第２・第２ａ板材とを配備したことで、保証される実益がある。

請求項２の発明は、第１・第２開口を通過できるコンベアを設ける超音波洗浄機であり、請求項１の特徴と実益の他に、コンベアを水平方向に配備、かつ移動できる特徴がある。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の超音波洗浄機の前側に、荒洗浄機を配備し、荒洗浄機と、超音波洗浄機との間に、スペースを設け、超音波洗浄機の後側に、エアーカーテンと、エアーカーテンに続いてリンス洗浄機、及び送風機とを配備する超音波洗浄機システムであり、荒洗浄機と、超音波洗浄機との間に、スペースを設けたことで、荒洗浄機に用いた洗浄水を、超音波洗浄機に持込むことをなくし、高純度の洗浄水の品質低下を無くし、洗浄の効率化と、美麗な仕上りが図れることと、図示しないフィルタ等の負担軽減化と、フィルタ等の寿命の長期化が図れること、等の特徴がある。

請求項４の発明は、超音波洗浄機システムのベースの一方側に、前側より、順次、荒洗浄機と、スペースと、超音波洗浄機と、エアーカーテンと、リンス洗浄機、及び送風機とを配備するとともに、ベースの他方側に、前側より、順次、荒洗浄機の排水濾過用のフィルタと、第１・第２配管に設けた第１・第２ポンプと、送風機用のファンとを配備する超音波洗浄機システムであり、請求項３の特徴が図れることの他に、装置全体の配備に無駄がなく、かつ装置のメンテナンスが容易であること、等の利点がある。

請求項５の発明は、超音波洗浄機の下側に、洗浄水貯留タンクを設ける超音波洗浄機システムであり、請求項３の特徴が図れることの他に、装置全体の保守管理に最適な配備と、又はその小型化とが達成されること、等の利点がある。

超音波洗浄機システムの全体視した平面図超音波洗浄機システムの全体視した側面図超音波洗浄機システムの超音波洗浄機を拡大して示した側面図超音波洗浄機システムの超音波洗浄機を拡大して示した正面図超音波洗浄機システムの動作と洗浄水等の流れを示したフローチャート図

以下、本発明の好ましい、一実施例を説明する。

図１と図２において、全体の構成は、ベース１の一方側１００（コンベアＡの短手方向Ｘの一方側）において、コンベアＡの前進方向（長手方向）Ｙに向かって、次のような順序で配備されている。この一例では、搬入口Ｃ１の次に、荒洗浄機Ｄと、超音波洗浄機Ｅ、並びに、エアーカーテンＦと、リンス洗浄機Ｇ、及び送風機Ｉとなる。そして、荒洗浄機Ｄと、超音波洗浄機Ｅとの間に、スペースＨを設けることを特徴とする。このスペースＨの役割は、例えば、荒洗浄機Ｄに用いた洗浄水Ｄ１（洗剤を含んだ洗浄水）を、超音波洗浄機Ｅに持込むことをなくし、高純度の洗浄水Ｅ１の品質低下を無くすことであり、荒洗浄機Ｄと、超音波洗浄機Ｅとの間に、必要最小限の間を設けることである。その目的は、超音波洗浄機Ｅの洗浄水のリンス洗浄機Ｇへの持込み禁止と、リンス洗浄水の品質確保を図る。また、エアーカーテンＦの前側（反前進方向）にゴムノレンＦ１を付設して、遮蔽と物理的に水取りを図ることも可能である。

また、ベース１の他方側１０１（コンベアＡの短手方向Ｘの他方側）において、各構成要素が、コンベアＡの前進方向Ｙに向かって、次のような順序で配備されている。すなわち、荒洗浄機Ｄの排水濾過用のフィルタＤ１００と、後述する洗浄水貯留タンクと洗浄水溜り部とを繋ぐ第１・第２配管に設けた第１・第２ポンプと、送風機用のファンＪとを配備する。

最初に、基本となる超音波洗浄機Ｅについて、図３を主として説明すると、有底洗浄槽２と、この有底洗浄槽２を囲むように設けた、受け槽３とで、全体の外部を構成する。洗浄槽２には第１・第２超音波振動子５、６を対峙して設ける。また、洗浄槽２の対峙方向の第１・第２壁２ａ、２ｂ（コンベアＡの進入側と、出口側である）には、コンベアＡとワーク用の籠Ｋが通過できる第１・第２開口２００、２０１を、それぞれ開設する。この洗浄槽２の対峙方向の上側（第１・第２開口２００、２０１の上側）の短手方向Ｘ（前進方向Ｙと直交する方向）には、第１・第２洗浄水溜り部２０２、２０３が外設されており、この第１・第２洗浄水溜り部２０２、２０３にそれぞれ設けた第１・第２洗浄水供給口２０４、２０５は、第１・第２開口２００、２０１の直近に設けられるとともに、第１・第２洗浄水供給口２０４、２０５の先端は、第１・第２壁２ａ、２ｂ内に位置する。後述するが、第１・第２洗浄水供給口２０４、２０５の先端開口より、噴射した高純度（高精度）の洗浄水を噴射して、前記第１・第２開口２００、２０１を、擬似的に封緘する構造である。この封緘を補助する手段として、本発明では、第１・第２開口２００、２０１の内外面に可撓性（例えば、ゴム板）の第１・第１ａ板材２０６、２０７（二枚構造とする）と第２・第２ａ板材２０８、２０９（二枚構造とする）とを配備する。この洗浄槽２の長手方向Ｙの両壁（第１・第２側壁２ｃ、２ｄ）は、開口無しの壁である。従って、短手方向Ｘの対峙側のみに、第１・第２開口２００、２０１を設けたことで、洗浄槽２内での洗浄水の確保と、その容易化を図る。

尚、第１・第２洗浄水溜り部２０２、２０３には、それぞれ第１・第２配管２１０、２１１が接続されており、この第１・第２配管２１０、２１１は、洗浄水貯留タンクＬに接続される。また、第１・第２配管２１０、２１１には、第１・第２ポンプ２１２、２１３が設けられており、それぞれ個別に、かつ確実に、第１・第２洗浄水溜り部２０２、２０３に洗浄水を送り得る構造である。前述の如く、前記第１・第２開口２００、２０１を、擬似的に封緘することに有効である。

図中２１４は第３配管であり、この第３配管２１４の一端は超音波洗浄槽２の外周部の受け槽３に接続し、また、その他端は、洗浄水貯留タンクＬに接続する。従って、受け槽３の使用済み洗浄水は、第３配管２１４により、洗浄水貯留タンクＬに導かれるとともに、洗浄水貯留タンクＬに内設した濾過用フィルタ２１６で濾過して、純水に戻し、この洗浄水貯留タンクＬに戻す。この第３配管２１４には、第３ポンプ２１５を備える。尚、洗浄水貯留タンクＬにはヒータを付設する。

図１、図２と図５において、荒洗浄機Ｄは、コンベアＡの前進方向Ｙの始端に設けられており、洗浄ノズル（図示しない、シャワー）と荒洗浄槽（図示しない）とを備えている。この荒洗浄槽と荒洗浄タンクＬ１とを第５配管１０００で接続する。この第５配管１０００には第５ポンプ１００１を有する。従って、荒洗浄タンクＬ１の洗剤用の洗浄水は、第５配管１０００と、この第５配管１０００に備えた第５ポンプ１００１とにより、荒洗浄機Ｄに送られる。一方、荒洗浄槽の使用済み洗浄水Ｄ１は、第６配管１００２により、荒洗浄タンクＬ１に戻す。尚、荒洗浄タンクＬ１にはヒータを付設する。

図１、図２と図５において、リンス洗浄機Ｇは、洗浄ノズル（図示しない、シャワー）とリンス洗浄槽（図示しない）とを備えており、リンス洗浄槽とリンスタンクＬ２とを第７配管２０００で接続する。この第７配管２０００は第６ポンプ２００１を有する。従って、リンスタンクＬ２のリンス用の洗浄水は、第７配管２０００と、この第７配管２０００に備えた第６ポンプ２００１とにより、リンス洗浄機Ｇに送られる。一方、リンス洗浄槽Ｇの使用済み洗浄水は、第８配管２００２により、リンスタンクＬ２に戻す。

図１、図２と図５において、エアーブロー（送風機Ｉ）は、コンベアＡの前進方向Ｙの後側（終端）に設けられている。

続いて、図１、図２において、ワークＷの洗浄方法を説明すると、コンベアＡに載せられた複数のワークＷを収容した籠Ｋは、洗浄装置Ｂの搬入口Ｃ１に入った後、荒洗浄機Ｄに到る。そして、この荒洗浄機Ｄの洗浄ノズルより噴射される洗剤シャワーで、第１の荒洗浄が行われる。その後、超音波洗浄機Ｅに到るが、この荒洗浄機Ｄと超音波洗浄機Ｅとの間に、無処理を貫く、スペースＨを設けて、荒洗浄機Ｄの洗浄水Ｄ１の持出しを極力少なくする。その後、超音波洗浄機Ｅにおいては、第１・第２超音波振動子５、６の一方側（Ｙ１）と他方側（Ｙ２）に配備した第１・第２洗浄水溜り部２０２、２０３にそれぞれ設けた第１・第２洗浄水供給口２０４、２０５より、純水洗浄水が、絶え間なく供給されることと、第１・第２開口２００、２０１の直近に、第１・第１ａ板材２０６、２０７と第２・第２ａ板材２０８、２０９とが配備されていることと、相俟って、第１・第２超音波振動子５、６は、純水洗浄水内に陥没した状態となっており、超音波作用が働きワークＷに付着する微細切粉、研磨粒子、又は塵埃等の異物が除去される。続いて、エアーカーテンＦにおいて、ワークＷに付着する純水洗浄水の払拭と、この純水洗浄水の外部への持出しを極力少なくする。
この超音波洗浄機Ｅにより処理されたワークＷは、続いて、リンス洗浄機Gに到る。このリンス洗浄機Gにおいて、最終的な処理、即ち、リンス洗浄される。そして、リンス洗浄されたワークＷは、送風機Ｉにより乾燥処理された後、洗浄装置Ｂの取出口Ｃ２より取出される。

本発明では、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、種々の実施形態とか、変形が可能である。従って、前述した実施形態及び実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を拘束するものではない。

Ａコンベア
Ｂ洗浄装置
Ｃ１搬入口
Ｃ２取出口
Ｄ荒洗浄機
Ｄ１洗浄水
Ｄ１００フィルタ
Ｅ超音波洗浄機
Ｅ１洗浄水
Ｆエアーカーテン
Ｆ１ゴムノレン
Ｇリンス洗浄機
Ｈスペース
Ｉ送風機
Ｊファン
Ｋ籠
Ｌ洗浄水貯留タンク
Ｌ１荒洗浄タンク
Ｌ２リンスタンク
Ｘ短手方向
Ｙ前進方向（長手方向）
Ｙ１一方側
Ｙ２他方側
Ｗワーク
１ベース
１００一方側
１０１他方側
１０００第５配管
１００１第５ポンプ
１００２第６配管
２洗浄槽
２ａ第１壁
２ｂ第２壁
２ｃ第１側壁
２ｄ第２側壁
２００第１開口
２０１第２開口
２０２第１洗浄水溜り部
２０３第２洗浄水溜り部
２０４第１洗浄水供給口
２０５第２洗浄水供給口
２０６第１板材
２０７第１ａ板材
２０８第２板材
２０９第２ａ板材
２１０第１配管
２１１第２配管
２１２第１ポンプ
２１３第２ポンプ
２１４第３配管
２１５第３ポンプ
２１６フィルタ
２０００第７配管
２００１第６ポンプ
２００２第８配管
３受け槽
５第１超音波振動子
６第２超音波振動子

Claims

第１・第２超音波振動子を、上下方向に対峙して設けた超音波洗浄槽において、
この超音波洗浄槽の第１・第２壁に第１・第２開口を設け、この第１・第２開口の直近に第１・第２洗浄水供給口をそれぞれ配備し、この第１・第２洗浄水供給口を備えた第１・第２洗浄水溜り部には、洗浄水貯留タンクに開口する第１・第２配管を接続し、前記第１・第２開口の内外面に可撓性の第１・第１ａ板材と第２・第２ａ板材とを配備し、前記第１・第２配管には、それぞれ第１・第２ポンプを配備し、この超音波洗浄槽の外周部に受け槽を配備し、この受け槽の底部に第３配管を設け、この第３配管を洗浄水貯留タンクに接続する構成とした超音波洗浄機。
前記第１・第２開口を通過できる搬送用コンベアを設ける構成とした請求項１に記載の超音波洗浄機。
請求項１または２に記載の超音波洗浄機の前側に、荒洗浄機を配備し、この荒洗浄機と、この超音波洗浄機との間に、スペースを設け、当該超音波洗浄機の後側に、エアーカーテンと、このエアーカーテンに続いてリンス洗浄機、及び送風機とを配備する構成とした超音波洗浄機システム。
前記超音波洗浄機システムのベースの一方側に、前側より、順次、前記荒洗浄機と、前記スペースと、前記超音波洗浄機と、前記エアーカーテンと、前記リンス洗浄機、及び送風機とを配備するとともに、このベースの他方側に、前側より、順次、この荒洗浄機の排水濾過用のフィルタと、前記第１・第２配管に設けた第１・第２ポンプと、この送風機用のファンとを配備する構成とした請求項３に記載の超音波洗浄機システム。
前記超音波洗浄機の下側に、前記洗浄水貯留タンクを設ける構成とした請求項３に記載の超音波洗浄機システム。