JP2017136533A - Cleaning apparatus and cleaning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗浄装置および洗浄方法に関する。 The present invention relates to a cleaning apparatus and a cleaning method.
従来、エレクトロニクス部品や機械加工部品などの製造工程では、後工程の品質や製品性能を確保するため、それらの部品に付着した汚れを除去する洗浄が行われている。それらの部品を被処理物として洗浄する方法には、油脂類を溶解する塩素系溶剤や炭化水素系溶剤などに被処理物を浸漬する洗浄方法、或いは、アルカリ、酸または界面活性剤などを含む水溶性洗浄液に被処理物を浸漬する洗浄方法、または、その水溶性洗浄液を被処理物に噴射する洗浄方法などがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacturing process of electronic parts, machined parts, etc., in order to ensure the quality and product performance of subsequent processes, cleaning for removing dirt attached to these parts has been performed. Methods for cleaning these parts as objects to be treated include a method for immersing the object in a chlorine-based solvent or a hydrocarbon-based solvent that dissolves fats or oils, or an alkali, acid, or surfactant. There are a cleaning method in which an object to be processed is immersed in a water-soluble cleaning liquid, or a cleaning method in which the water-soluble cleaning liquid is sprayed onto the object to be processed.
一般に、洗浄の方式は、乾式洗浄と湿式洗浄に大別される。洗浄液を使用する洗浄方法は、湿式洗浄に分類することができる。しかしながら、湿式洗浄は、洗浄液により汚れを除去する「洗浄工程」、洗浄液をすすぎ液により除去する「すすぎ工程」、さらにそのすすぎ液を除去する「液切り・乾燥工程」からなり、乾式洗浄に比べ工程数が多くなることから、合理性に欠けるといえる。 In general, cleaning methods are roughly classified into dry cleaning and wet cleaning. Cleaning methods using a cleaning liquid can be classified as wet cleaning. However, wet cleaning consists of a “cleaning process” that removes dirt with a cleaning liquid, a “rinsing process” that removes the cleaning liquid with a rinsing liquid, and a “liquid draining and drying process” that removes the rinsing liquid. Since the number of processes increases, it can be said that it is not rational.
また、洗浄の方式は、上述した「乾式洗浄」と「湿式洗浄」といった分類のほか、その洗浄のメカニズムから「化学的洗浄」と「物理的洗浄」とに分類することもできる。上述した部品のような被処理物を洗浄する場合、洗浄効率の点から化学的作用と物理的作用を組み合わせて行うケースが多く採用される。例えば、洗浄液に浸漬して油脂類を化学的に溶解し、さらに超音波の物理的作用を付加することで、洗浄効率を上げる洗浄方法が採用されることがある。
一方、物理的作用だけで汚れを除去する洗浄装置や洗浄方法も実用化されている。例えば、高圧水や高圧蒸気を被処理物に噴射するだけでも、油脂類などの付着汚れを除去することが可能である。しかし、その反面、この洗浄装置や洗浄方法は、洗浄に使用されるエネルギーの消費量が大きく、その設備も大型となる。
Further, the cleaning method can be classified into “chemical cleaning” and “physical cleaning” in addition to the above-mentioned classifications such as “dry cleaning” and “wet cleaning”. In the case of cleaning an object to be processed such as the parts described above, there are many cases where a chemical action and a physical action are combined in terms of cleaning efficiency. For example, a cleaning method may be employed in which the cleaning efficiency is increased by immersing in a cleaning solution to chemically dissolve fats and oils and further adding a physical action of ultrasonic waves.
On the other hand, a cleaning apparatus and a cleaning method for removing dirt only by a physical action have been put into practical use. For example, it is possible to remove attached dirt such as fats and oils simply by spraying high-pressure water or high-pressure steam onto the workpiece. However, on the other hand, the cleaning apparatus and the cleaning method consume a large amount of energy used for cleaning, and the equipment becomes large.
洗浄に使用されるエネルギーの消費量を抑え、被処理物に強固に付着した汚れを除去するコンパクトな方法として、メディアを被処理物に衝突させるブラスト洗浄がある。このブラスト洗浄のうち代表的なものとして、アルミナやガラスなどの硬度の高い固体、または重曹などの粉体をメディアとして使用するものがあり、このようなブラスト洗浄は、衝撃力が高く、付着汚れの除去効果も高い。メディアの材質及び形態には様々なものが用いられており、薄片メディアを用いた洗浄方式も考案されている(特許文献1参照)。
一方、ドライアイス、凍結粒子などを噴射させる洗浄方式も考案されている(特許文献2参照)。
As a compact method for reducing the amount of energy used for cleaning and removing dirt firmly adhered to the object to be processed, there is a blast cleaning in which the medium collides with the object to be processed. Typical examples of blast cleaning include solid materials such as alumina and glass, or powders such as baking soda, which are used as media. The removal effect is also high. Various media materials and forms have been used, and a cleaning method using thin piece media has been devised (see Patent Document 1).
On the other hand, a cleaning method for spraying dry ice, frozen particles, and the like has been devised (see Patent Document 2).
近年、過冷却液を噴射する洗浄方法も考案されている。この洗浄方法は、大気圧下にある被洗浄物に対し、洗浄液をその凝固点より低い温度にした過冷却液を噴射ノズルから噴射することで、被洗浄物に付着した汚れを剥離し除去するものである。過冷却状態とされた洗浄液は、被洗浄物に衝突することで、その過冷却状態が解除されて凝固(凍結)する。その際、液体から固体へと相変化する際の体積膨張作用により被洗浄物の表面を擦ることで汚れが除去される(特許文献3参照)。 In recent years, a cleaning method for injecting a supercooled liquid has been devised. This cleaning method removes and removes dirt adhering to the object to be cleaned by injecting the supercooled liquid with the cleaning liquid at a temperature lower than its freezing point from the injection nozzle to the object to be cleaned under atmospheric pressure. It is. The cleaning liquid in the supercooled state collides with the object to be cleaned, so that the supercooled state is released and solidifies (freezes). At that time, dirt is removed by rubbing the surface of the object to be cleaned by a volume expansion action when the phase changes from liquid to solid (see Patent Document 3).
また、凍結微粒子と過冷却状態の液滴を含んだ媒体を噴射ノズルから噴射することで、微細バリの除去に対しても有効であることも開示されている(特許文献4参照)。
本発明者においても、油脂類に対し疎油性を示す過冷却液滴と気体の気液2相媒体による洗浄方式を考案した(特許文献5参照)。
In addition, it is also disclosed that a medium containing frozen fine particles and supercooled liquid droplets is ejected from an ejection nozzle to be effective for removing fine burrs (see Patent Document 4).
The present inventor has also devised a cleaning method using supercooled droplets that exhibit oleophobicity to fats and oils and a gas-liquid two-phase medium (see Patent Document 5).
しかしながら、特許文献1に記載されているような固体や粉体を用いたメディア洗浄は、乾式洗浄に分類され合理的な洗浄工程を実現できるが、メディアの硬度が高いことから被処理物へのダメージ、または、メディアの摩耗による経年劣化などの課題がある。また、洗浄方式が「乾式」であるため、加工油などの液状の油脂類が付着した被処理物に対しては、メディアに油が付着し、メディアの流動性が阻害されることで、メディアが被処理物に残留するなどの課題がある。さらに、被処理物にメディアが残留することによる汚れの除去効果の低下を防ぐため、残留したメディアを除去するための後処理を強化する必要が生じる。したがって、特許文献1に記載されているメディア洗浄は、液状の油脂類が付着した被処理物に適用することが困難である。
However, media cleaning using a solid or powder as described in
また、特許文献2に記載されているようなドライアイスや凍結粒子を用いたメディア洗浄は、被処理物へのダメージやメディアの残留の課題は解決できるが、メディアのコストが高く、また、メディアを固体の状態で保管するための消費エネルギーも大きいものとなる、したがって、特許文献2に記載されているメディア洗浄は、ランニングコストが高くなる問題がある。
In addition, media cleaning using dry ice or frozen particles as described in
さらに、特許文献3、4及び5に記載されている洗浄方式は、過冷却液を噴射するために処理領域が狭いので、局所的な汚れ除去に対しては有効であるが、被洗浄物の広い領域の汚れを除去することが困難である。この洗浄方式により被洗浄物の広い領域を処理するには、噴射ノズルを多数個設置するか、または、噴射ノズルを走査させるための付帯設備を追加するなどの課題が残されている。しかし、そのようにすれば、洗浄装置の体格が大型化すると共に、洗浄装置の製造コスト及びランニングコストが増大することが懸念される。
Further, the cleaning methods described in
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ブラスト(メディア)洗浄において、洗浄能力を高めると共に、被処理物に付着した油脂類又は異物等の汚れを広範囲に洗浄することの可能な洗浄装置および洗浄方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in blasting (media) cleaning, it is possible to enhance the cleaning capability and to clean a wide range of dirt such as fats and oils or foreign matters adhering to the object to be processed. An object of the present invention is to provide a cleaning device and a cleaning method.
第1発明の洗浄装置は、搬送部、処理槽、噴射手段および冷却手段を備える。搬送部は、被処理物を搬送する。処理槽は、搬送部により搬送される被処理物が通過する。噴射手段は、処理槽を通過する被処理物に向けて、液体の洗浄媒体を微粒化して噴射する。冷却手段は、噴射手段により噴射された洗浄媒体が被処理物に衝突する箇所の処理槽内の空間を、洗浄媒体の凝固点より低い温度に冷却する。 The cleaning device according to the first aspect of the present invention includes a transport unit, a processing tank, a jetting unit, and a cooling unit. A conveyance part conveys a to-be-processed object. The processing object conveyed by the conveyance unit passes through the treatment tank. The spraying means sprays the liquid cleaning medium atomized toward the object to be processed passing through the processing tank. The cooling means cools the space in the processing tank where the cleaning medium sprayed by the spraying means collides with the workpiece to a temperature lower than the freezing point of the cleaning medium.
これにより、噴射手段から微粒化された状態で噴射された洗浄媒体は、冷却手段により凝固点より低い温度に冷却されて凝固し、その一部または全部が固体となって被処理物に衝突する。そのため、被処理物に衝突する際の洗浄媒体の硬度が高くなるので、被処理物に付着した汚れを十分に除去することが可能となる。さらに、噴射手段は、洗浄媒体を微粒化した状態で噴射するので、被処理物に対しその洗浄媒体を広範囲に噴射することが可能である。したがって、洗浄装置は、洗浄能力を高めると共に、被処理物を広範囲に洗浄することができる。その結果、洗浄装置は、噴射手段を移動するための付帯装置等を備えることなく被処理物を広範囲に洗浄することが可能であるので、設備を小型化することができる。 As a result, the cleaning medium sprayed in the atomized state from the spraying means is cooled and solidified by the cooling means to a temperature lower than the freezing point, and a part or all of it becomes a solid and collides with the object to be processed. For this reason, the hardness of the cleaning medium when colliding with the object to be processed is increased, so that the dirt adhering to the object to be processed can be sufficiently removed. Furthermore, since the spraying means sprays the cleaning medium in the atomized state, the cleaning medium can be sprayed over a wide range on the object to be processed. Therefore, the cleaning apparatus can increase the cleaning capability and can clean the object to be processed in a wide range. As a result, the cleaning apparatus can clean the object to be processed in a wide range without providing an auxiliary device for moving the ejection means, and thus the equipment can be downsized.
第2発明は、洗浄方法の発明である。この洗浄方法は、搬送工程、冷却工程および噴射洗浄工程を含む。搬送工程では、処理槽内に被処理物を搬送する。冷却工程では、噴射手段により噴射された洗浄媒体が被処理物に衝突する箇所の処理槽内の空間を、冷却手段により洗浄媒体の凝固点より低い温度に冷却する。噴射洗浄工程では、処理槽を通過する被処理物に向けて、噴射手段により液体の洗浄媒体を微粒化して噴射し、処理槽内の空間で固体に変化した洗浄媒体を被処理物に衝突させることで、被処理物を洗浄する。
この洗浄方法は、上述した第1発明と同様の作用効果を奏することができる。
The second invention is an invention of a cleaning method. This cleaning method includes a transport process, a cooling process, and a jet cleaning process. In the transfer process, the object to be processed is transferred into the processing tank. In the cooling step, the space in the processing tank where the cleaning medium sprayed by the spraying unit collides with the object to be processed is cooled to a temperature lower than the freezing point of the cleaning medium by the cooling unit. In the spray cleaning process, the liquid cleaning medium is atomized and sprayed by the spraying unit toward the processing object passing through the processing tank, and the cleaning medium changed into a solid in the space in the processing tank is made to collide with the processing object. In this way, the workpiece is cleaned.
This cleaning method can achieve the same effects as the first invention described above.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、各図において、同一の構成が複数箇所に記載されている場合、その一部にのみ符号を付すものとする。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in a plurality of embodiments, substantially the same configuration is denoted by the same reference numeral, and description thereof is omitted. Moreover, in each figure, when the same structure is described in multiple places, a code | symbol shall be attached | subjected only to the one part.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態を図1〜図3に示す。本実施形態の洗浄装置1は、洗浄媒体として、カーボネート類の中で融点(凝固点)が30℃〜60℃の環状カーボネート類(以下、単に「カーボネート類」という。)を用いるものである。カーボネート類とは、有機電解液として用いられるプロピレンカーボネート、エチレンカーボネートまたはブチレンカーボネートなどのことをいう。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. The
本実施形態では、洗浄媒体として、エチレンカーボネート(凝固点:約35℃、沸点:約240℃、比重:約1.3)を例に説明する。エチレンカーボネートは、常温では無色の結晶体で沸点が高く(蒸気圧が低く)、極性の大きい有機材料であり、水や多くの有機溶剤と混合する。引火点や発火点を有するが、消防法では危険物には該当せず、人体に対し低毒性であり、コストの低い有機材料であるという特徴を持っている。 In the present embodiment, ethylene carbonate (freezing point: about 35 ° C., boiling point: about 240 ° C., specific gravity: about 1.3) will be described as an example of the cleaning medium. Ethylene carbonate is a colorless crystalline substance having a high boiling point (low vapor pressure) and a large polarity at normal temperature, and is mixed with water and many organic solvents. Although it has a flash point and a fire point, it is not a dangerous material under the Fire Service Act, and it has the characteristics of being an organic material that is low in toxicity and low in cost to the human body.
(洗浄装置1の構成)
本実施形態の洗浄装置1は、洗浄媒体生成部2と洗浄部3とを備えている。
まず、洗浄媒体生成部2について説明する。洗浄媒体生成部2は、カーボネート類補給槽20、保温配管21、高圧ポンプ22、及び噴射手段としてのインジェクタ23などから構成されている。
(Configuration of the cleaning device 1)
The
First, the cleaning
カーボネート類補給槽20は、上述した洗浄媒体としてのカーボネート類24が供給され、それを貯液する。カーボネート類補給槽20に供給される際のカーボネート類24の形態は、液状品、固形品またはフレーク品いずれの形態でもよく、限定するものではない。カーボネート類補給槽20には、カーボネート類24を加熱する加熱手段としてヒータ25が設置されている。このヒータ25は、カーボネート類24をその凝固点以上に加熱し、カーボネート類を液体の状態にするものである。
The
カーボネート類補給槽20には、保温配管21が接続されている。保温配管21は、液体のカーボネート類を液体の状態、すなわち凝固点以上に加熱あるいは保温する機能を有している。
保温配管21の途中には、高圧ポンプ22が設置されている。高圧ポンプ22は、高粘度液移送可能なポンプであり、液体状態のカーボネート類を例えば20MPa程度の高圧に加圧することが可能である。
A
A
保温配管21の端部には、インジェクタ23が取り付けられる。インジェクタ23は、洗浄部3を構成する処理槽31に設置される。インジェクタ23には、例えば内燃機関等に用いられる電子制御式の燃料噴射装置を適用することが可能である。インジェクタ23は、内径が微小に形成された噴孔から、高圧ポンプ22により加圧された液体のカーボネート類を噴射する。これにより、カーボネート類は、インジェクタ23の噴孔から微粒化された状態で被処理物4に向けて噴射される。
An
なお、カーボネート類を加圧し噴射する噴射手段は、高圧ポンプ22およびインジェクタ23に限定されるものではない。噴射手段として、例えばピストン式の噴射器などを用いてもよい。
或いは、噴射手段として、圧縮気体とカーボネート類の液体とからなる気液2相媒体を外部混合型または内部混合型の2流体ノズルによりカーボネート類を微粒化して噴射する方式を採用してもよい。その場合、圧縮気体は、カーボネート類の凝固点より高い温度、望ましくは凝固点のプラス5℃〜10℃に温度調節されていることが好適である。凝固点のプラス5℃以上とすることで、インジェクタ23の噴孔付近でカーボネート類が凝固して噴孔が目詰まりを起こすことを防ぐことができる。凝固点のプラス10℃以下とすることで、インジェクタ23から噴射されたカーボネート類を凝固させるための冷却エネルギーを低減することができる。
The injection means for pressurizing and injecting carbonates is not limited to the high-
Alternatively, as a jetting unit, a gas-liquid two-phase medium composed of a compressed gas and a carbonate liquid may be sprayed by atomizing carbonates with an external mixing type or internal mixing type two-fluid nozzle. In that case, it is preferable that the temperature of the compressed gas is adjusted to a temperature higher than the freezing point of the carbonates, desirably 5 ° C to 10 ° C plus the freezing point. By setting the solidification point to + 5 ° C. or higher, it is possible to prevent carbonates from being solidified near the injection hole of the
次に、洗浄部3について説明する。洗浄部3は、処理槽31、仕切壁32、リンス液ヒータ33、冷却管34および搬送コンベア35などから構成されている。
処理槽31は、有底筒状に形成され、上部が開口している。処理槽31の内側には、処理槽31内の空間を仕切る仕切壁32が設けられている。仕切壁32により2つに仕切られた処理槽31内の空間のうち、上述したインジェクタ23が設置される側の空間を第1空間αと称し、それとは別にインジェクタ23から噴射されるカーボネート類が遮断された空間を第2空間βと称する。
Next, the
The
処理槽31の底に設けられた加熱沸騰槽311には、被処理物4に付着したカーボネート類をすすぐためのリンス液36が供給(貯液)されている。なお、処理槽31と加熱沸騰槽311とは、連続して一体に形成されている。リンス液36には、カーボネート類と極めて相溶性が高い、水を用いる。加熱沸騰槽311には、リンス液ヒータ33が設けられている。リンス液ヒータ33は、リンス液36を50℃以上、望ましくは大気圧沸点(100℃)以上に加熱し、水蒸気が発生する状態とする。これにより、処理槽31内の空間に水蒸気が充満する。
加熱沸騰槽311には、リンス液36を入れ替えるためのドレンパイプ37およびドレンコック38が設けられている。ドレンコック38を開放すると、加熱沸騰槽311からドレンパイプ37を通じてリンス液36が排出される。
上述した加熱沸騰槽311およびリンス液ヒータ33は、リンス手段の一例に相当する。
A rinsing
The
The
処理槽31において加熱沸騰槽311の上側には、冷却手段としての冷却管34が設置されている。冷却管34は、処理槽31の内を周回するように設けられ、処理槽31内の第1空間α及び第2空間βを、カーボネート類の凝固点より低い温度に冷却する。望ましくは、冷却管34は、処理槽31内の第1空間αを、カーボネート類の凝固点より40℃低い温度に冷却する。また、冷却管34は、処理槽31内の第2空間βを、リンス液の沸点より低い温度に冷却する。これにより、加熱沸騰槽311に貯液されたリンス液36が沸騰状態にある場合、処理槽31内には、上側から、冷却管34で冷却された保冷空気層B1およびB2、リンス液の飽和蒸気層C、並びに、リンス液の沸騰液層Dが形成される。上述したインジェクタ23は、第1空間αの保冷空気層B1に配設され、保冷空気層B1にカーボネート類の噴射領域Aを形成する。なお、図1及び図2において、破線Eは保冷空気層B1およびB2の上限を示し、破線Fは飽和蒸気層Cの上限を示している。
In the
搬送部としての搬送コンベア35は、例えばベルト等に被処理物4を固定するための複数の治具が取り付けられたものである。図1の矢印G,H,I,J,K,Lに示すように、搬送コンベア35は、処理槽31内に複数の被処理物4を搬送する。搬送コンベア35は、被処理物4を連続搬送するか、或いは、一定距離を移動後に停止するピッチ搬送するものである。搬送コンベア35は、被処理物4を、処理槽31の開口部から第1空間αの保冷空気層B1およびカーボネート類の噴射領域Aを通過させた後、リンス液の飽和蒸気層Cを搬送しつつ仕切壁32の下側をくぐらせ、続いて第2空間βの保冷空気層B2を通過させた後、開口部から処理槽31の外側へ搬出する。
A
インジェクタ23は、カーボネート類の噴射領域Aを通過する被処理物4に対し、液体のカーボネート類を微粒化して噴射する。そのカーボネート類は、保冷空気層B1で冷却されて凝固し、その一部または全部が固体となって被処理物4に衝突する。また、被処理物4に衝突することなく、被処理物4の周囲を通過したカーボネート類は、仕切壁32に捕捉される。ここで、仕切壁32の内側には加熱手段39が設けられている。加熱手段39は、仕切壁32をカーボネート類の凝固点より高く沸点より低い温度に加熱または保温するものである。そのため、仕切壁32に衝突したカーボネート類は、融解して液体となり、仕切壁32を伝って下に流れ、加熱沸騰槽311に回収される。
The
仕切壁32の下には、案内板40が設けられている。案内板40は、屋根形状をしており、下端部が被処理物4の外側まで延びている。そのため、案内板40は、仕切壁32を伝う液体のカーボネート類を、仕切壁32の下を通る被処理物4を除く位置に案内することが可能である。したがって、仕切壁32の下を通る被処理物4に液体のカーボネート類が降りかかることが防がれる。
A
(洗浄装置による洗浄方法)
次に、洗浄装置1により被処理物4の汚れを除去する洗浄方法について説明する。
洗浄装置1が洗浄対象とする被処理物4として、自動車部品の構成要素となる機械加工部品を例に説明する。一般に、そのような被処理物4には、切削加工、研削加工またはプレス成形加工などによる加工油(油脂類)や微小な切削屑または研削屑の異物が付着している。本実施形態の洗浄方法は、それらの油脂類や異物などの汚れを除去することを目的とするものである。なお、油脂類とは、加工油に限定されるものではなく、グリース類、ワックス類、フラックス類または液晶などが想定される。
(Cleaning method with cleaning equipment)
Next, a cleaning method for removing dirt on the
As an object to be processed 4 to be cleaned by the
図3に、本実施形態の洗浄方法のフローチャートを示す。
なお、図3及び以下の説明では、各ステップをSと表示するものとする。
この洗浄方法は、搬送工程(S1)、冷却工程(S2)、噴射洗浄工程(S3)、リンス工程(S4)および乾燥工程(S5)などを含んでいる。なお、これらの工程は、処理槽31内を搬送される複数の被処理物4に対し、同時または連続して行われるものである。
まず、搬送工程(S1)では、被処理物4が搬送コンベア35によって処理槽31内に搬入される。搬送コンベア35は、第1空間αの噴射領域Aを一定速度で被処理物4を通過させるか、または、その噴射領域Aで被処理物4を一定時間停止させる。
FIG. 3 shows a flowchart of the cleaning method of the present embodiment.
In FIG. 3 and the following description, each step is denoted as S.
This cleaning method includes a conveying step (S1), a cooling step (S2), a jet cleaning step (S3), a rinsing step (S4), a drying step (S5), and the like. In addition, these processes are performed simultaneously or continuously with respect to the some to-
First, in the transfer step (S1), the
次に、冷却工程(S2)において、冷却管34により、処理槽31内をカーボネート類の凝固点より低い温度に冷却し、保冷空気層B1を形成する。なお、冷却工程(S2)による冷却は、搬送工程(S1)を開始する前から予め行っておいてもよい。
続いて、噴射洗浄工程(S3)では、インジェクタ23の噴孔から被処理物4に向けて、加圧された液体のカーボネート類を微粒化して噴射する。すると、インジェクタ23から噴射されたカーボネート類の微小液滴は、その保冷空気層B1で直ちに冷却され、液体から固体へ相変化する。そして、カーボネート類の粒子状固体は被処理物4に連続的に衝突し、その噴射流の物理的作用により被処理物4に付着した汚れが払拭除去される。これにより、被処理物4に付着した汚れは、噴射領域Aで払拭除去される。
Next, in the cooling step (S2), the inside of the
Subsequently, in the injection cleaning step (S3), pressurized carbonates of liquid are atomized and injected from the injection hole of the
次に、リンス工程(S4)では、搬送コンベア35は、その状態の被処理物4を飽和蒸気層Cへ搬送する。上述した噴射洗浄工程(S3)において、第1空間αの保冷空気層B1を通過した被処理物4には、カーボネート類が付着残留した状態となっている。また、被処理物4は、保冷空気層B1を通過する際にリンス液の沸点より低い温度に冷却されている。そのため、被処理物4が飽和蒸気層Cを通過する際、リンス液の蒸気が凝縮した液体のリンス液が被処理物4の表面に付着し、そのリンス液により、噴射洗浄工程(S3)で被処理物4に付着残留したカーボネート類が除去される。被処理物4の表面でカーボネート類を含んだリンス液は、被処理物4から落下し、沸騰液層Dに回収される。
Next, in the rinsing step (S4), the
続いて、乾燥工程(S5)では、搬送コンベア35は、被処理物4を第2空間βの保冷空気層B2へ搬送する。第2空間βの保冷空気層B2では、被処理物4に付着したリンス液の液切り乾燥が行われる。
乾燥工程(S5)を通過した被処理物4は、洗浄処理が完了しており、搬送コンベア35により洗浄装置1から搬出される。なお、乾燥が不十分な場合は、洗浄装置1の外で、温風乾燥やブロワ乾燥など水を気化除去する後処理を行ってもよい。
Subsequently, in the drying step (S5), the
The to-
(リンス液の更新方法)
次に、加熱沸騰槽311のリンス液36の更新方法について説明する。
上述した洗浄方法を継続して行うと、加熱沸騰槽311に貯液されたリンス液36に対し、カーボネート類や除去された加工油が混入する量が多くなり、リンス液36の沸点が上昇する。そのため、水蒸気の発生率が低下し、飽和蒸気層Cの空間が小さくなることから、飽和蒸気層Cを被処理物4が通過する時間及び距離が短くなる。したがって、被処理物4に付着したカーボネート類を十分にすすぐことが困難になり、品質の低下を招くおそれがある。
(How to update the rinse solution)
Next, the update method of the rinse
If the above-described cleaning method is continuously performed, the amount of carbonates and removed processing oil mixed into the rinse liquid 36 stored in the
そこで、リンス液36に含まれるカーボネート類及び加工油の濃度が洗浄品質から規定される管理値となった段階、または、リンス液36の沸点が洗浄品質から規定される管理値となった段階において、リンス液36の更新を行うことが好ましい。リンス液36の更新は、加熱沸騰槽311のリンス液36の温度をカーボネート類の凝固点より高い温度とした状態で、加熱沸騰槽311に接続されたドレンパイプ37に設けられたドレンコック38を開放し、加熱沸騰槽311からリンス液36を外部へ排出する。その後、加熱沸騰槽311には、新たなリンス液36を供給する。
Therefore, at the stage where the concentrations of carbonates and processing oil contained in the rinsing
(作用効果)
第1実施形態の洗浄装置1は、次の作用効果を奏する。
(1)第1実施形態では、インジェクタ23から微粒化された状態で噴射されたカーボネート類が、冷却管34で冷却された保冷空気層B1で、その凝固点より低い温度に冷却されて凝固し、その一部または全部が固体となって被処理物4に衝突する。そのため、被処理物4に衝突する際のカーボネート類の硬度が高くなるので、被処理物4に付着した汚れを十分に除去することが可能である。さらに、インジェクタ23は、カーボネート類を微粒化した状態で噴射するので、被処理物4に対しそのカーボネート類を広範囲に噴射することが可能である。したがって、洗浄装置1は、洗浄能力を高めると共に、被処理物4を広範囲に洗浄することができる。その結果、洗浄装置1は、インジェクタ23を移動するための付帯装置等を備えることなく被処理物4を広範囲に洗浄することが可能であるので、設備を小型化し、その製造コストを低減することができる。
(Function and effect)
The
(1) In the first embodiment, the carbonates injected in the atomized state from the
(2)第1実施形態では、インジェクタ23は、融点が30℃から60℃のカーボネート類を被処理物4に向けて噴射する。
カーボネート類は、固体の状態であっても、砂や金属などに比べて硬度が低いので、被処理物4に与えるダメージを低減することができる。
また、カーボネート類は、疎油性を有するので、被処理物4に付着した加工油などの液状の油脂類を確実に除去することが可能である。したがって、この洗浄装置1は、メディア洗浄の課題であった加工油などの液状の油脂類が付着した被処理物4に対しても適用することが可能である。
(2) In the first embodiment, the
Even when the carbonates are in a solid state, the hardness thereof is lower than that of sand or metal, so that damage to the
Moreover, since carbonates have oleophobic properties, it is possible to reliably remove liquid oils and fats such as processing oil attached to the
さらに、カーボネート類は、ドライアイスなどに比べて安価であるので、ランニングコストを低減することが可能である。
また、カーボネート類は、親水性を有するので、水によりメディア残渣を容易に除去することが可能であり、ランニングコストを低減することが可能である。
さらに、融点が30℃〜60℃のカーボネート類を使用することで、その融点が大気温に近いことから、冷却管34による冷却エネルギーの消費量を低減することが可能である。
Furthermore, since carbonates are less expensive than dry ice or the like, the running cost can be reduced.
In addition, since carbonates have hydrophilicity, media residues can be easily removed with water, and running costs can be reduced.
Furthermore, by using carbonates having a melting point of 30 ° C. to 60 ° C., since the melting point is close to the atmospheric temperature, it is possible to reduce the amount of cooling energy consumed by the cooling
(3)第1実施形態では、リンス液ヒータ33が、リンス液としての水を蒸気にして被処理物4が通過する空間に充満させる。
これにより、純水により被処理物4をすすぐことが可能であるので、洗浄効果を高め、被処理物4に付着したカーボネート類の残渣を除去することが可能である。
また、カーボネート類は、消防法上危険物に該当しないものの引火点や発火点を有する可燃性物質であるが、リンス液として水を用いることで、燃焼(火災)のリスクが軽減されるので、カーボネート類を安全に使用することができる。
(3) In 1st Embodiment, the rinse
Thereby, since the to-
Also, carbonates are flammable substances that do not fall under the category of hazardous materials under the Fire Service Law, but have a flash point or ignition point. By using water as the rinse liquid, the risk of combustion (fire) is reduced. Carbonates can be used safely.
(4)第1実施形態では、冷却管34は、処理槽31内の空間を、カーボネート類の凝固点より低く、且つ、リンス液の沸点より低い温度にするものである。
これにより、インジェクタ23により処理槽31内に噴射された液体のカーボネート類を固体に変えて非処理物に衝突させると共に、処理槽31内に充満するリンス液の蒸気を被処理物4の表面で凝縮させて液体とし、被処理物4をすすぐことが可能である。
(4) In 1st Embodiment, the cooling
As a result, the liquid carbonates injected into the
(5)第1実施形態では、洗浄装置1は、処理槽31の内側の空間を、インジェクタ23からカーボネート類が被処理物4に噴射される第1空間αと、インジェクタ23から噴射されるカーボネート類が遮断された第2空間βとに仕切る仕切壁32を備える。
これにより、仕切壁32により1個の処理槽31を第1空間αと第2空間βとに仕切ることで、洗浄装置1の構成を簡素、且つ、小型化することができる。
(5) In 1st Embodiment, the washing | cleaning
Thereby, the structure of the washing | cleaning
(6)第1実施形態の洗浄装置1は、カーボネート類の凝固点より高く、且つ、カーボネート類の沸点より低い温度に仕切壁32を加熱する加熱手段39を備える。
これにより、固体となって仕切壁32に付着したカーボネート類を液体に融解して回収することができる。したがって、固体となったカーボネート類が仕切壁32に堆積することを防ぐことが可能である。
(6) The
As a result, the carbonates that are solid and adhere to the
(7)第1実施形態の洗浄装置1は、仕切壁32を伝う液体を、被処理物4を除く位置に案内する案内板40を備える。
これにより、仕切壁32を伝うカーボネート類が仕切壁32から落下して被処理物4に付着し被処理物4が再汚染されることを防ぐことができる。
(7) The
Thereby, it is possible to prevent the carbonates transmitted through the
第1実施形態の洗浄方法は、次の作用効果を奏する。
(8)第1実施形態の洗浄方法では、噴射洗浄工程(S3)において、インジェクタ23により液体のカーボネート類を微粒化して噴射し、保冷空気層B1で固体に変化したカーボネート類を被処理物4に衝突させることで、被処理物4を洗浄する。
これにより、洗浄能力を高めると共に、被処理物4を広範囲に洗浄することができる。
The cleaning method of the first embodiment has the following operational effects.
(8) In the cleaning method according to the first embodiment, in the spray cleaning step (S3), liquid carbonates are atomized by the
Thereby, while improving washing | cleaning capability, the to-
(9)第1実施形態では、リンス工程(S4)において、リンス液ヒータ33によりリンス液としての水を蒸気にして被処理物4が通過する空間に充満させる。
これにより、純水により被処理物4をすすぐことが可能であるので、洗浄効果を高めることができる。
(9) In the first embodiment, in the rinsing step (S4), water as the rinsing liquid is vaporized by the rinsing
Thereby, since the to-
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態を図4に示す。第2実施形態の洗浄装置1では、搬送コンベア35が被処理物4を加熱沸騰槽311の沸騰液層Dにあるリンス液36に浸漬する。第2実施形態は、被処理物4が複雑な形状である場合、または、飽和蒸気層Cに被処理物4を通過させるだけでは被処理物4に付着残留したカーボネート類の除去が不十分な場合に好適である。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態を図5に示す。第3実施形態の洗浄装置1は、洗浄媒体生成部2の構成が第1、第2実施形態の構成と異なっている。
第3実施形態の洗浄媒体生成部2は、保冷圧縮気体供給器41、温調ホッパー42、保温配管43、ミキシング器44およびインジェクタ45などから構成されている。
保冷圧縮気体供給器41は、カーボネート類の凝固点よりも低い温度に温調した高圧気体または低温液化ガス(以下、「保冷圧縮気体」という。)を貯留している。保冷圧縮気体供給器41は、その保冷圧縮気体を、温調ホッパー42とミキシング器44とに供給するように構成されている。
<Third Embodiment>
A third embodiment of the present invention is shown in FIG. In the
The cleaning
The cold insulated compressed
温調ホッパー42は、カーボネート類のフレーク品あるいは固体品が粉砕され、微粒化されたものを貯蔵している。温調ホッパー42の内部は、温調器46により、カーボネート類の凝固点より低い温度に保冷されている。
温調ホッパー42には、カーボネート類を圧送するための保温配管43が接続している。保温配管43の内部は、カーボネート類の凝固点より低い温度に温調されている。この保温配管43の途中にはミキシング器44が設けられている。また、保温配管43の端部には、インジェクタ45が取り付けられている。
The
The
保冷圧縮気体供給器41の保冷圧縮気体が温調ホッパー42に供給されると、温調ホッパー42に貯蔵されているカーボネート類がミキシング器44に圧送される。また、保冷圧縮気体供給器41の保冷圧縮気体は、ミキシング器44へも供給される。ミキシング器44において、カーボネート類の粒状固体と低温気体の2相媒体が形成され、その2相媒体はインジェクタ45から処理槽31を搬送されている被処理物4に向けて噴射される。そのカーボネート類は、保冷空気層B1で固体の状態を保ったまま、被処理物4に衝突する。これにより、被処理物4に付着した汚れが払拭除去される。
When the cold compressed gas from the cold compressed
このように、第3実施形態では、インジェクタ45は、カーボネート類として、液体のカーボネート類を噴射することに代えて、微粒化された固体のカーボネート類を加圧された気体と共に噴射する。
これにより、第3実施形態においても、上述した第1、第2実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
Thus, in the third embodiment, the
Thereby, also in 3rd Embodiment, it is possible to show | play the effect similar to 1st, 2nd embodiment mentioned above.
(他の実施形態)
(1)上述した実施形態では、処理槽31の内側で仕切板を縦向きに配置した。これに対し、他の実施形態では、処理槽31の内側で仕切板を横向きに配置してもよい。この場合、その仕切板の上側を保冷空気層B1としてインジェクタ23による噴射洗浄工程を行い、仕切板の下側を飽和蒸気層Cしてリンス工程を行うことが可能である。
(Other embodiments)
(1) In the above-described embodiment, the partition plate is arranged vertically in the
(2)上述した実施形態では、リンス液として水を用いた。これに対し、他の実施形態では、リンス液としてカーボネート類と相溶性が高いフッ素化合物を用いてもよい。
このように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
(2) In the above-described embodiment, water is used as the rinse liquid. On the other hand, in another embodiment, a fluorine compound having high compatibility with carbonates may be used as the rinsing liquid.
Thus, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
1 ・・・洗浄装置
4 ・・・被処理物
23・・・インジェクタ(噴射手段)
31・・・処理槽
34・・・冷却管(冷却手段)
35・・・搬送コンベア(搬送部)
DESCRIPTION OF
31 ...
35 ... Conveyor (conveyor)
Claims (13)
前記搬送部により搬送される前記被処理物が通過する処理槽(31)と、
前記処理槽を通過する前記被処理物に向けて、液体の洗浄媒体を微粒化して噴射する噴射手段(23)と、
前記噴射手段により噴射された洗浄媒体が前記被処理物に衝突する箇所の前記処理槽内の空間を、洗浄媒体の凝固点より低い温度に冷却する冷却手段(34)と、を備える洗浄装置。 A transport section (35) for transporting the workpiece (4);
A processing tank (31) through which the workpiece to be transported by the transport section passes;
An injection means (23) for atomizing and injecting a liquid cleaning medium toward the object to be processed passing through the processing tank;
A cleaning apparatus comprising: cooling means (34) for cooling the space in the processing tank where the cleaning medium sprayed by the spraying means collides with the object to be processed to a temperature lower than the freezing point of the cleaning medium.
噴射手段により噴射された洗浄媒体が前記被処理物に衝突する箇所の前記処理槽内の空間を、冷却手段により洗浄媒体の凝固点より低い温度に冷却する冷却工程(S2)と、
前記処理槽内を通過する前記被処理物に向けて、前記噴射手段により液体の洗浄媒体を微粒化して噴射し、前記処理槽内の空間で固体に変化した洗浄媒体を前記被処理物に衝突させることで、前記被処理物を洗浄する噴射洗浄工程(S3)と、を含む洗浄方法。 A transporting step (S1) for transporting the object to be processed into the processing tank;
A cooling step (S2) of cooling the space in the processing tank where the cleaning medium sprayed by the spraying unit collides with the object to be processed to a temperature lower than the freezing point of the cleaning medium by the cooling unit;
A liquid cleaning medium is atomized and sprayed by the ejecting means toward the object to be processed passing through the processing tank, and the cleaning medium changed into a solid in the space in the processing tank collides with the object to be processed. And a jet cleaning step (S3) for cleaning the object to be processed.
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