JP2017185471A - エマルジョン洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静置することで上下に炭化水素系溶剤層と水層に層分離可能なエマルジョン洗浄液を用いた洗浄に適したエマルジョン洗浄装置を提供すること。
【解決手段】エマルジョン洗浄装置２は界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水とを混合して得られるエマルジョン洗浄液を用いて洗浄対象のワークを浸漬洗浄するエマルジョン洗浄槽４を備えている。エマルジョン洗浄槽４には、ワーク洗浄後に槽内に静置されるエマルジョン洗浄液の層分離状態を槽外から目視により確認可能なエマルジョン洗浄槽覗窓が形成されている。目視により確認できるので、炭化水素系溶剤の再生および水切り動作を確実かつ効率良く行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、水溶性切削油を含む汚れが付着している各種のワークの洗浄を、界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水とを混合して得られるエマルジョン洗浄液を用いて行うエマルジョン洗浄装置に関する。

水溶性切削油を含む汚れが付着している金属部品などのワークの洗浄を行う洗浄方法としては、特許文献１に記載されているものが知られている。ここに記載の洗浄方法では、Ｗ／Ｏエマルジョン型炭化水素系洗浄剤を用いて、水溶性切削油で汚れたワークを洗浄している。また、Ｗ／Ｏエマルジョン型炭化水素系洗浄剤として、所定時間に亘って静置することによって炭化水素層と水層に層分離する特性のものを使用している。これにより、ワーク洗浄後のＷ／Ｏエマルジョン型炭化水素系洗浄剤から、汚れを含む水層を分離除去して、炭化水素系洗浄剤を繰り返し使用できる。

すなわち、Ｗ／Ｏエマルジョン型炭化水素系洗浄剤（以下、エマルジョン洗浄液と呼ぶ。）を用いた洗浄方法および洗浄装置では、洗浄槽に炭化水素系溶剤と水とを所定の割合で供給し、洗浄槽内において超音波振動あるいは機械的な攪拌を行ってエマルジョン洗浄液の状態を形成し、ここにワークを浸漬して超音波洗浄などを行っている。洗浄後にワークを槽から引き上げた後に、エマルジョン洗浄液を所定時間に亘って静置して、上側に炭化水素系溶剤の層が形成され、下側に、水の層が形成された２層分離状態を形成している。洗浄によってワークから落ちた汚れは槽の底に溜まる。槽の底から、汚れを含む水を排出することで、炭化水素系溶剤が再生される。必要量の水を槽内に補給して混合することでエマルジョン洗浄液が槽内に形成されて、新たなワークを洗浄することが可能になる。

特許第５４５８５８３号公報

このようなエマルジョン洗浄液を用いて水溶性切削油を含む汚れが付着しているワークを洗浄する洗浄装置（以下、エマルジョン洗浄装置という。）においては、所定回数の洗浄を行って汚れが酷くなった後は、ワーク洗浄後に洗浄槽内においてエマルジョン洗浄液を静置して層分離状態を形成している。適切な層分離状態が形成された後に水の排出除去などの操作を行う必要がある。層分離不十分の状態で槽の底から排水を行うと炭化水素系溶剤も一緒に排出されてしまう。また、ワーク洗浄によって生じた汚れが炭化水素系溶剤から確実に分離除去されず、そのまま、残ってしまい、洗浄性能が低下するおそれもある。

また、洗浄槽内の洗浄液にはワーク洗浄によって落とされた汚れが溜まるので、一般に、槽の底から洗浄液を引き出してフィルタを介して汚れを分離除去して再び槽内に戻すようにしている。エマルジョン洗浄液の場合には、槽の底側からは主として比重の大きい水が引き出されるので、比重の小さな炭化水素系溶剤からの汚れの分離除去を効率良く行うことができないおそれがある。

さらに、エマルジョン洗浄液を形成するための混合攪拌、エマルジョン洗浄液にワークを浸漬した状態で行われる超音波洗浄などにおいては気泡が洗浄液中に抱き込まれる。気
泡の含有率が高くなると、エマルジョン洗浄液の洗浄性能が低下するので好ましくない。

さらには、エマルジョン洗浄液を用いた洗浄においては、２４時間稼動によるワーク洗浄を実現するためには、ワーク洗浄動作を、炭化水素系溶剤の再生処理によって中断されることなく行えるようにする必要がある。

本発明の課題は、このような問題点に着目して、水溶性切削油を含む汚れが付着しているワークの洗浄を効率良く行うことのできるエマルジョン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に、本発明のエマルジョン洗浄装置は、
界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水とを混合して得られるエマルジョン洗浄液を用いて洗浄対象のワークを浸漬洗浄するエマルジョン洗浄槽を有し、
前記エマルジョン洗浄槽は、ワーク洗浄後に槽内に静置される前記エマルジョン洗浄液の層分離状態を、槽外から目視により確認可能な層分離確認窓を備えていることを特徴としている。

また、本発明のエマルジョン洗浄装置は、上記構成に加えて、洗浄後のワークを、界面活性剤を含む炭化水素系溶剤からなる水切り剤に浸漬して、洗浄後のワークに付着している水を除去する水切り槽を有し、
前記水切り槽は、槽外から目視により槽内における水分離状態を確認可能な水分離確認窓を備えていることを特徴としている。

槽外から目視により層分離状態、水分離状態を確認できるので、層分離が不十分な状態でエマルジョン洗浄槽、水切り槽からの水抜き動作が開始されることを防止でき、層分離、水切りのために必要以上の時間を費やしてしまうことも防止できる。よって、炭化水素系溶剤の再生および水切り動作を確実かつ効率良く行うことができる。

本発明のエマルジョン洗浄装置は、
界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水とを混合して得られるエマルジョン洗浄液を用いて洗浄対象のワークを浸漬洗浄するエマルジョン洗浄槽と、
前記エマルジョン洗浄槽から貯留液体を排出してフィルタに通して異物を除去した後に再び前記エマルジョン洗浄槽に戻すための液体循環機構と、
を有しており、
前記エマルジョン洗浄槽の底面は、槽最深部を形成している最深底面部分と、当該最深底面に向けて傾斜している傾斜底面部分とによって規定されており、
前記液体循環機構は、前記エマルジョン洗浄槽の前記底面から所定の高さ位置の部分、および、前記最深底面部分の双方から貯留液体を排出して前記フィルタに導く２系統の排出路部分を備えていることを特徴としている。

エマルジョン洗浄槽内においては、エマルジョン洗浄液が層分離して、比重の小さな炭化水素系溶剤が上側に移動し、比重の大きな水が下側に移動し、また、ワークから洗い落とされた汚れが槽底面に溜まる。槽底面が、槽最深部分と、ここに向けて傾斜している傾斜底面部分とによって形成され、槽最深部分から水抜きを行っている。よって、槽底側の水および汚れは、槽底面と槽側面との間の入り隅などに滞留することなく、傾斜底面部分に沿って槽最深部分に移動し、そこに開口している排水路部分を介して効率よく排出されて、フィルタを経由して循環する。また、槽内の上側に滞留している炭化水素系溶剤も所定の高さ位置に開口している排出路部分を通って、フィルタを経由して循環する。よって、エマルジョン洗浄液に含まれる汚れを確実に除去でき、その洗浄能力を維持できる。

ここで、前記液体循環機構は、前記エマルジョン洗浄槽から排出された貯留液体に脱気処理を施す脱気槽を備えていることが望ましい。エマルジョン洗浄液に気泡が抱き込まれると、その洗浄能力が低下してしまう。脱気処理を施すことによりエマルジョン洗浄液の洗浄能力を維持できる。

液体循環経路に脱気槽を付設する代わりに、前記エマルジョン洗浄槽および前記水切り槽として、それぞれ、真空洗浄槽および真空水切り槽を用いてもよい。

次に、２４時間稼動による洗浄動作を実現するために、本発明のエマルジョン洗浄装置は、
界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水とを混合して得られるエマルジョン洗浄液を用いて洗浄対象のワークを浸漬洗浄するエマルジョン洗浄槽と、
２つのバッファタンクと、
前記エマルジョン洗浄槽からワーク洗浄後のエマルジョン洗浄液を、空の状態にある一方のバッファタンクに回収する液体回収機構と、
空の状態の前記エマルジョン洗浄槽に対して、他方のバッファタンクに所定の混合割合で貯留されている炭化水素系溶剤および水を供給する液体供給機構と、
前記バッファタンク内に回収されたエマルジョン洗浄液を静置することにより生じる層分離によって、それらの底部に溜まる汚れを含む水を排出する水抜き機構と、
前記バッファタンクに水を補給する水補給機構と、
を有していることを特徴としている。

エマルジョン洗浄槽においてワーク洗浄動作を行っている間に、一方のバッファタンクにおいて、回収されたエマルジョン洗浄液の再生動作を並行して行うことができる。すなわち、当該バッファタンク内において回収したエマルジョン洗浄液を静置状態にして層分離を進行させる。炭化水素系溶剤槽と水層が十分に上下に分離し、タンクの底に汚れが溜まった状態を形成する。そして、タンク底面から水および汚れを抜き取り排出する。排出した水量に対応する量の新たな水をタンクに補給して、タンク内の貯留液体の炭化水素系溶剤と水の混合割合を調整し、エマルジョン洗浄槽に対して供給できるように準備を行う。２つのバッファタンクを交互に用いてエマルジョン洗浄液の再生動作を行うことにより、ワーク洗浄動作を中断させることなくエマルジョン洗浄液形成用の混合液体を準備できる。

本発明の実施の形態１に係るエマルジョン洗浄装置の説明図である。 図１のエマルジョン洗浄装置の概略正面図、前方から見た場合の概略内部構成図、および側方から見た場合の概略内部構成図である。 図１のエマルジョン洗浄装置の概略の配管系統図である。 本発明の実施の形態２に係るエマルジョン真空洗浄装置の概略の配管系統図である。 本発明の実施の形態３に係るエマルジョン真空洗浄装置の説明図である。 図５のエマルジョン真空洗浄装置の概略の配管系統図である。

以下に、図面を参照して本発明を適用したエマルジョン洗浄装置の実施の形態を説明する。

［実施の形態１］
図１（Ａ）、（Ｂ）は実施の形態１のワーク洗浄システムのシステム構成を示す説明図
である。ワーク洗浄システム１は、ワークから水溶性汚れを除去するためのエマルジョン洗浄装置２と、水溶性汚れが除去された後のワークの油性汚れの除去および仕上げ洗浄（すすぎ洗浄）を行うためのワーク洗浄装置３とから構成されている。

前段のエマルジョン洗浄装置２は、エマルジョン洗浄液を用いてワークに対して超音波洗浄を行うエマルジョン洗浄槽４と、炭化水素系溶剤を用いて洗浄後のワークに対して水切り処理を行う水切り槽５とを備えている。エマルジョン洗浄液は、界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水との混合液を超音波振動あるいは攪拌してエマルジョン状態にした洗浄液である。また、所定時間、静置すると、炭化水素系溶剤と水との間で層分離が進行して、上下に炭化水素系溶剤層と水層とが分離した状態を形成可能な洗浄液である。例えば、水切り剤ＨＣ−ＷＳ５０あるいはＨＣ−ＷＳ７０（商品名：東ソー株式会社製）９０〜８５重量部と、水１０から１５重量部との混合液を超音波振動あるいは攪拌して得られるエマルジョン洗浄剤を用いることができる。

後段のワーク洗浄装置３は、例えば、炭化水素系溶剤を用いた１槽式の真空洗浄乾燥機であり、例えば、本願出願人が製造販売している炭化水素ワンバス式真空洗浄乾燥機「クローバ」（製品名）が用いられる。この場合には、ワーク洗浄装置３では、真空バッファタンク６から粗洗浄剤として用いる炭化水素系溶剤が超音波洗浄槽７に供給され、ワークが炭化水素系溶剤に浸漬された状態で超音波洗浄が行われる。洗浄後には一旦、超音波洗浄槽７が空にされ、真空バッファタンク６から仕上げ洗浄剤として用いる炭化水素系溶剤が供給され、ワークに対して仕上げ洗浄としての超音波洗浄が施される。仕上げ洗浄後のワークは液面から引き上げられ、槽内における液面上方空間において、真空蒸留機兼べーパー発生器８から供給される炭化水素系溶剤の蒸気に晒されて蒸気洗浄が行われ、しかる後にワークは乾燥処理されて槽外に取り出される。ワーク洗浄装置３としては別の構成の油性汚れ洗浄用の洗浄装置を用いることもできる。

この構成のワーク洗浄システム１では、図１（Ｂ）に示すように、水溶性汚れを含む汚れが付着しているワークに対しては、前段のエマルジョン洗浄装置２および後段のワーク洗浄装置３を通して洗浄が行われる。油性汚れのみを含む汚れが付着しているワークに対しては、前段のエマルジョン洗浄装置２による洗浄を省略し、後段のワーク洗浄装置３のみを用いてワーク洗浄が行われる。

図２（Ａ）〜（Ｃ）はエマルジョン洗浄システム１における前段のエマルジョン洗浄装置２の一例を示す概略正面図、前方から見た場合の概略内部構成図および側方から見た場合の概略内部構成図である。エマルジョン洗浄装置２は矩形枠状の装置ハウジング１１を備え、この装置ハウジング１１の内部に、横方向にエマルジョン洗浄槽４および水置換槽５が配列されている。

エマルジョン洗浄槽４は、直立した矩形筒状の槽であり、上端がワーク搬入搬出用の開口１２となっている。エマルジョン洗浄槽４の底面１４は、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、その前端における幅方向の中央部分が槽最深部を形成している最深底面部分１４ａとなっており、この最深底面部分１４ａに向かって、左右の端および後側の端から下方に傾斜している傾斜底面部分１４ｂが形成されている。最深底面部分１４ａは円筒状に下方に延びており、その底には円形断面の水抜き口１４ｃが開口している。

エマルジョン洗浄槽４の前面中央部分における底側の部位には、最深底面部分１４ａの部分、および、これに繋がる周囲の傾斜底面部分１４ｂの部分を包含する大きさの円形のエマルジョン洗浄槽覗窓１５が形成されている。エマルジョン洗浄槽覗窓１５は目視により槽内を確認可能な透明な素材によって形成されており、図２（Ａ）に示すように、装置ハウジング１１の前面部分に露出している。エマルジョン洗浄槽覗窓１５は、後述のよう
にワーク洗浄後に槽内に静置されるエマルジョン洗浄液の層分離状態を、槽外から目視により確認するための層分離確認窓として機能する。

水置換槽５もエマルジョン洗浄槽４と同様な形状の槽であり、上端がワーク搬入搬出用の開口１６となっている。水置換槽５の底面１７は、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、その前端における幅方向の中央部分が槽最深部を形成している最深底面部分１７ａとなっており、この最深底面部分１７ａに向かって、左右の端および後側の端から下方に傾斜している傾斜底面部分１７ｂが形成されている。最深底面部分１７ａは円筒状に下方に延びており、その底には円形断面の水抜き口１７ｃが開口している。

水置換槽５の前面中央部分における底側の部位には、最深底面部分１７ａの部分、および、これに繋がる周囲の傾斜底面部分１７ｂの部分を包含する大きさの円形の水置換槽覗窓１８が形成されている。水置換槽覗窓１８は目視により槽内を確認可能な透明な素材によって形成されており、図２（Ａ）に示すように、装置ハウジング１１の前面部分に露出している。水置換槽覗窓１８は、槽外から目視により槽内における水分離状態を確認するための水分離確認窓として機能する。

図３はエマルジョン洗浄装置２の配管系統図である。エマルジョン洗浄槽４には、所定の液面高さでエマルジョン洗浄液が形成されるように、炭化水素系溶剤および水の混合液が外部から供給されて貯留される。洗浄対象のワークは、洗浄カゴ２１（１）に搭載された状態で、開口１２からエマルジョン洗浄槽４の貯留液体に浸漬される。エマルジョン洗浄槽４の底側には超音波発振子２２が配置されている。超音波発振子２２による超音波振動によって貯留液体が混合されてエマルジョン化してエマルジョン洗浄液が生成され、当該エマルジョン洗浄液によってワークが超音波洗浄されて、水溶性切削油などの汚れ成分が洗い落とされる。洗浄後のワークは洗浄カゴ２１と共に槽外に引き上げられ、隣接する水置換槽５に投入される。

また、エマルジョン洗浄槽４には、当該エマルジョン洗浄槽４の貯留液体を槽外に排出して再び槽内に戻す液体循環機構２４が付設されている。液体循環機構２４は、液体循環ライン２５と、液体循環ライン２５を介して液体を循環させるための循環ポンプ２６とを備えている。液体循環ライン２５は、エマルジョン洗浄槽４の底面１４から所定の高さ位置の部位から液体を排出するための側面排出路部分２５ａと、最深底面部分１４ａの水抜き口１７ｃに繋がる排液ライン２３から分岐している底面排出路部分２５ｂとを備えている。側面排出路部分２５ａと底面排出路部分２５ｂは合流した後に、脱気槽２７を介して循環ポンプ２６の吸入口に連通している。循環ポンプ２６の吐出口側の液体循環ライン２５の部分は、異物除去用のフィルタ２８を介して、エマルジョン洗浄槽４の底面１４に連通している。

エマルジョン洗浄槽覗窓１５を介して目視によりエマルジョン洗浄液の汚れ状態などを確認できる。汚れなどを除去するには、排液ライン２３に閉じた状態で、液体循環ライン２５を開き、循環ポンプ２６を駆動して、エマルジョン洗浄槽４の貯留液体を脱気槽２７およびフィルタ２８を経由して循環させる。これにより、貯留液体、すなわち、炭化水素系溶剤および水の脱気処理が行われ、また、混在している汚れ成分などが除去される。脱気槽２７からの排出気体は、気液分離槽２９に供給されて気液分離処理が施される。

エマルジョン洗浄槽４における所定バッチ分のワーク洗浄が終了した後には、エマルジョン洗浄槽４内のエマルジョン洗浄液を所定時間に亘って静置状態に放置する。これにより、エマルジョン洗浄液が層分離して、炭化水素系溶剤と水に分かれ、汚れ成分も底側に溜まる。エマルジョン洗浄槽覗窓１５を介して目視により層分離状態、汚れ成分の沈殿状態を確認できる。

層分離状態が形成された後は、エマルジョン洗浄槽４の底面には水抜き口１７ｃに連通する排液ライン２３を開き、汚れ成分および汚れ成分が混在している水を不図示のドレンタンクに排出する。

次に、水置換槽５においては、所定の液面高さとなるように、界面活性剤を含む炭化水素系溶剤が水切り剤として貯留されている。洗浄後のワークが搭載されている洗浄カゴ２１（２）を所定時間に亘って水切り剤に浸漬する。これにより、ワークに付着している水が分離され、比重差によって水置換槽５の底面側に溜まる。水切り状態は、水置換槽覗窓１８を介して目視により確認できる。水置換状態が形成された後は、槽底面の水抜き口１７ｃに連通している排液ライン３０を開き、水抜き処理を行う。

なお、水切り後のワークは洗浄カゴ２１（２）と共に槽外に引き上げられて、隣接配置されている後段のワーク洗浄装置３に供給されて、炭化水素油系溶剤および油性汚れの洗浄が行われる。

［実施の形態２］
図４は２槽式の真空エマルジョン洗浄装置を示す配管系統図である。この図に示す真空エマルジョン洗浄装置２Ａは、上記のエマルジョン洗浄装置２の代わりに使用できる洗浄装置である。

真空エマルジョン洗浄装置２Ａは、第１槽として真空エマルジョン洗浄槽４Ａを備え、第２槽として真空水切り槽５Ａを備えている。これらの真空エマルジョン洗浄槽４Ａおよび真空水切り槽５Ａは同様な形状の槽であり、その上端の開口部は扉３１、３２によって気密状態にシール可能となっている。また、真空エマルジョン洗浄槽４および真空水切り槽５Ａの底面３３、３４は全体として一方の側に傾斜した傾斜底面部分３３ｂ、３４ｂとなっており、これらの端が最深底面部分３３ａ、３４ａとなっている。

これらの最深底面部分３３ａ、３４ａには排液ライン３５、３６が連通している。また、真空エマルジョン洗浄槽４Ａには、当該真空エマルジョン洗浄槽４Ａの貯留液体を槽外に排出して再び槽内に戻す液体循環機構３７が付設されている。液体循環機構３７は、液体循環ライン３８と、液体循環ライン３８を介して液体を循環させるための循環ポンプ３９とを備えている。液体循環ライン３８は、エマルジョン洗浄槽４Ａの底面３３ら所定の高さ位置の部分から液体を排出するための排出路部分３８ａと、最深底面部分３３ａに形成した水抜き口に繋がる排液ライン３５から分岐している排出路部分３８ｂとを備えている。双方の排出路部分３８ａ、３８ｂは合流した後に循環ポンプ３９の吸入口に連通している。循環ポンプ３９の吐出口側の液体循環ライン３８の部分は、異物除去用のフィルタ４０を介して、エマルジョン洗浄槽４Ａの底面３３に連通している。

エマルジョン洗浄槽４Ａでのワーク洗浄は所定の減圧状態の槽内に配置されている超音波発振子４１による超音波洗浄によって行われる。また、洗浄後のワークは、真空水切り槽５Ａにおいて洗浄液が除去される。空気を遮断した状態で洗浄および水切りが行われるので、洗浄液、水切り液が気泡を抱き込み、洗浄能力、水切り能力が低下することを防止できる。

［実施の形態３］
図５は実施の形態３のワーク洗浄システムのシステム構成を示す説明図である。ワーク洗浄システム５１は２４時間稼動式のシステムであり、ワークから水溶性汚れを除去するためのエマルジョン洗浄装置５２と、水溶性汚れが除去された後のワークからの油性汚れの除去および仕上げ洗浄（すすぎ洗浄）を行うためのワーク洗浄装置５３とから構成され
ている。

前段のエマルジョン洗浄装置５２は、エマルジョン洗浄液を用いてワークに対して超音波洗浄を行う真空エマルジョン超音波洗浄槽５４と、炭化水素系溶剤を用いて洗浄後のワークに対して水切り処理を行う真空水切り槽５５とを備えている。エマルジョン洗浄液は、界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水との混合液を超音波振動あるいは攪拌してエマルジョン状態にした洗浄液である。また、所定時間、静置すると、炭化水素系溶剤と水との間で層分離が進行して、上下に炭化水素系溶剤層と水層とが分離した状態を形成可能な洗浄液である。

後段のワーク洗浄装置５３は、本例では炭化水素系溶剤を用いた３槽式の真空洗浄乾燥機であり、例えば、脱気超音波洗浄槽５６と、真空超音波洗浄槽５７と、真空ベーパー洗浄乾燥槽５８とを備えている。

この構成のワーク洗浄システム５１では、水溶性汚れを含む汚れが付着しているワークに対しては、前段のエマルジョン洗浄装置５２および後段のワーク洗浄装置５３を通して洗浄が行われる。油性汚れのみを含む汚れが付着しているワークに対しては、前段のエマルジョン洗浄装置５２による洗浄を省略し、後段のワーク洗浄装置５３のみを用いてワーク洗浄が行われる。

図６はエマルジョン洗浄システム５１における前段のエマルジョン洗浄装置５２の一例を示す配管系統図である。エマルジョン洗浄装置５２は、先に述べたように、第１槽として真空エマルジョン超音波洗浄槽５４を備え、第２槽として真空水切り槽５５を備えている。これらの真空エマルジョン超音波洗浄槽５４および真空水切り槽５５はほぼ同様な形状の槽であり、その上端の開口部は扉６１、６２によって気密状態にシール可能となっている。また、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４および真空水切り槽５５の底面６３、６４は全体として一方の側に傾斜した傾斜底面部分６３ｂ、６４ｂとなっており、これらの端が最深底面部分６３ａ、６４ａとなっている。

これらの最深底面部分６３ａ、６４ａには排液ライン６５、６６が連通している。また、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４には、当該真空エマルジョン超音波洗浄槽５４の貯留液体を槽外に排出して再び槽内に戻す液体循環機構６７が付設されている。液体循環機構６７は、液体循環ライン６８と、液体循環ライン６８を介して液体を循環させるための循環ポンプ６９とを備えている。液体循環ライン６８は、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４の底面６３ら所定の高さ位置の部分から液体を排出するための側面排出路部分６８ａと、最深底面部分６３ａに形成した水抜き口に繋がる排液ライン６５から分岐している底面排出路部分６８ｂとを備えている。双方の排出路部分６８ａ、６８ｂは合流した後に循環ポンプ６９の吸入口に連通している。循環ポンプ６９の吐出口側の液体循環ライン６８の部分は、異物除去用のフィルタ７０を介して、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４の底面６３に連通している。

ここで、本例のエマルジョン洗浄装置５２は、第１バッファタンク７１および第２バッファタンク７２を備えた液体回収供給機構７３と、第１、第２バッファタンク７１、７２から水抜きを行う水抜きライン７４ａ、７４ｂと、第１、第２バッファタンク７１、７２に炭化水素系溶剤を供給するためのリザーブタンク７５と、第１、第２バッファタンク７１、７２に市水を補給する水補給ライン７６とを備えている。

液体回収供給機構７３は、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４からワーク洗浄後のエマルジョン洗浄液を、空の状態にある一方のバッファタンクに回収する液体回収機能と、空の状態の真空エマルジョン超音波洗浄槽５４に対して、他方のバッファタンクに所定の混
合割合で貯留されている炭化水素系溶剤および水の混合液体を供給する液体供給機能とを備えている。水抜きライン７４ａ、７４ｂは、各バッファタンク内に回収されたエマルジョン洗浄液を静置することにより生じる層分離によって、それらの底部に溜まる汚れを含む水を排出する排液路である。

液体回収供給機構７３は、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４に付設されている液体循環ライン６８におけるフィルタ７０の下流側の部位から分岐している回収ライン７７を備え、回収ライン７７の下流側の部分は二股に分岐して第１、第２バッファタンク７１、７２のそれぞれに繋がっている。第１、第２バッファタンク７１、７２からの液体の回収は、液体循環ライン６８、循環ポンプ６９、回収ライン７７を介して行われる。

また、液体回収供給機構７３は、第１、第２バッファタンク７１、７２に付設した水抜きライン７４ａ、７４ｂのそれぞれから分岐して、相互に合流して真空エマルジョン超音波洗浄槽５４に繋がっている供給ライン７８を備えている。第１、第２バッファタンク７１、７２は真空エマルジョン超音波洗浄槽５４に対して上方に位置しており、それらの間の位置水頭差によって、第１、第２バッファタンク７１、７２から供給ライン７８を介して真空エマルジョン超音波洗浄槽５４に液体が供給される。

例えば、第２バッファタンク７１、７２には、所定の混合割合で炭化水素系溶剤および水が貯留されているものとする。この状態において、まず、一方の第１バッファタンク７１の貯留液体は、その底の水抜きライン７４から供給ライン７８を経由して、所定の減圧状態に保持される真空エマルジョン超音波洗浄槽５４に供給される。真空エマルジョン超音波洗浄槽５４には、所定の液面高さとなるようにエマルジョン洗浄液を形成するための炭化水素系溶剤および水の混合液が供給されて貯留される。液体を供給し終えた第１バッファタンク７１は空の状態になる。

洗浄対象のワークは、洗浄カゴ８１に搭載された状態で、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４の貯留液体に浸漬される。真空エマルジョン超音波洗浄槽５４の底側には超音波発振子８２が配置されている。超音波発振子８２による超音波振動によって貯留液体が混合されてエマルジョン化してエマルジョン洗浄液が生成され、当該エマルジョン洗浄液によってワークが超音波洗浄されて、水溶性切削油などの汚れ成分が洗い落とされる。洗浄後のワークは洗浄カゴ８１と共に槽外に引き上げられ、隣接する真空水切り槽５５に投入される。

真空エマルジョン超音波洗浄槽５４内のエマルジョン洗浄液は、液体循環ライン６８を介してエマルジョン洗浄液を循環させることにより、フィルタ７０によって汚れが除去される。また、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４の底に溜まった汚れ成分は、排液ライン６５を開くことによって、ここを介して排出される。

真空エマルジョン超音波洗浄槽５４内において繰り返しワーク洗浄を行った後は、エマルジョン洗浄液の交換が行われる。使用後のエマルジョン洗浄液は、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４から回収ライン７７を介して、空の状態にある第１バッファタンク７１に回収される。回収されたエマルジョン洗浄液は第１バッファタンク７１内において所定期間に亘って静置状態に放置され、層分離状態が形成され、下側の水層と汚れ成分が溜まり、上層側の炭化水素系溶剤が再生される。汚れ成分を含む水は水抜きライン７４ａを介して不図示のドレンタンクに排出される。また、減少した分の水は市水供給ライン７６を介して補給される。

一方、使用済みのエマルジョン洗浄液を第１バッファタンク７１に排出して空の状態になった真空エマルジョン超音波洗浄槽５４には、直ちに、第２バッファタンク７２から供給ライン７８を介して所定量の炭化水素系溶剤および水が供給されて、貯留される。したがって、真空エマルジョン超音波洗浄槽５４においては、エマルジョン洗浄液の再生を待つことなく、第２バッファタンク７２から供給される混合液からエマルジョン洗浄液を形成してワーク洗浄を行うことができる。液体供給後の第２バッファタンク７２は空の状態になる。

このワーク洗浄動作の間において、使用済みのエマルジョン洗浄液が回収された第１バッファタンクでは、その再生が並行して行われ、汚れが除去された所定の混合割合の炭化水素系溶剤と水との混合液が貯留された状態が形成される。このように、第１、第２バッファタンク７１、７２の一方から洗浄液を供給し、他方に使用済みの洗浄液を回収して再生する動作を繰り返すことにより、２４時間稼動のエマルジョン洗浄を実現できる。

１ ワーク洗浄システム
２ エマルジョン洗浄装置
２Ａ 真空エマルジョン洗浄装置
３ ワーク洗浄装置
４ エマルジョン洗浄槽
４Ａ 真空エマルジョン洗浄槽
５ 水置換槽
５Ａ 真空水切り槽
６ 真空バッファタンク
７ 超音波洗浄槽
８ 真空蒸留機兼ベーパー発生器
１１ 装置ハウジング
１２ ワーク搬入搬出用の開口
１４ 底面
１４ａ 最深底面部分
１４ｂ 傾斜底面部分
１４ｃ 水抜き口
１５ エマルジョン洗浄槽覗窓
１６ ワーク搬入搬出用の開口
１７ 底面
１７ａ 最深底面部分
１７ｂ 傾斜底面部分
１７ｃ 水抜き口
１８ 水置換槽覗窓
２１（１）、２１（２） 洗浄カゴ
２２ 超音波発振子
２３ 排液ライン
２４ 液体循環機構
２５ 液体循環ライン
２５ａ 側面排出路部分
２５ｂ 底面排出路部分
２６ 循環ポンプ
２７ 脱気槽
２８ フィルタ
２９ 気液分離槽
３０ 排液ライン
３１、３２ 扉
３３、３４ 底面
３３ａ、３４ａ 最深底面部分
３３ｂ、３４ｂ 傾斜底面部分
３５、３６ 排液ライン
３７ 液体循環機構
３８ 液体循環ライン
３８ａ 排出路部分
３８ｂ 排出路部分
３９ 循環ポンプ
４０ フィルタ
４１ 超音波発振子
５１ ワーク洗浄システム
５２ エマルジョン洗浄装置
５３ ワーク洗浄装置
５４ 真空エマルジョン超音波洗浄槽
５５ 真空水切り槽
５６ 脱気超音波洗浄槽
５７ 真空超音波洗浄槽
５８ 真空ベーパー洗浄乾燥槽
６１、６２ 扉
６３、６４ 底面
６３ａ、６４ａ 最深底面部分
６３ｂ、６４ｂ 傾斜底面部分
６５、６６ 排液ライン
６７ 液体循環機構
６８ 液体循環ライン
６８ａ 側面排出路部分
６８ｂ 底面排出路部分
６９ 循環ポンプ
７０ 異物除去用のフィルタ
７１ 第１バッファタンク
７２ 第２バッファタンク
７３ 液体回収供給機構
７４ａ、７４ｂ 水抜きライン
７５ リザーブタンク
７６ 水補給ライン
７７ 回収ライン
７８ 供給ライン

Claims (11)

1. 界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水とを混合して得られるエマルジョン洗浄液を用いて洗浄対象のワークを浸漬洗浄するエマルジョン洗浄槽を有し、
   前記エマルジョン洗浄槽は、ワーク洗浄後に槽内に静置される前記エマルジョン洗浄液の層分離状態を、槽外から目視により確認可能な層分離確認窓を備えているエマルジョン洗浄装置。
2. 請求項１において、
   洗浄後のワークを、界面活性剤を含む炭化水素系溶剤からなる水切り剤に浸漬して、洗浄後のワークに付着している水を除去する水切り槽を有し、
   前記水切り槽は、槽外から目視により槽内における水分離状態を確認可能な水分離確認窓を備えているエマルジョン洗浄装置。
3. 請求項１または２において、
   前記エマルジョン洗浄槽から貯留液体を排出してフィルタに通して異物を除去した後に再び前記エマルジョン洗浄槽に戻すための液体循環機構を有し、
   前記エマルジョン洗浄槽の底面は、槽最深部を形成している最深底面部分と、当該最深底面部分に向けて傾斜している傾斜底面部分とによって規定されており、
   前記液体循環機構は、前記エマルジョン洗浄槽の前記底面から所定の高さ位置の部分、および、前記最深底面部分の双方から貯留液体を排出して前記フィルタに導く２系統の排出路部分を備えているエマルジョン洗浄装置。
4. 請求項３において、
   前記液体循環機構は、前記エマルジョン洗浄槽から排出された貯留液体に脱気処理を施す脱気槽を備えているエマルジョン洗浄装置。
5. 請求項３において、
   前記エマルジョン洗浄槽は真空洗浄槽であり、
   洗浄後のワークを、界面活性剤を含む炭化水素系溶剤からなる水切り剤に浸漬して、洗浄後のワークに付着している水を除去する水切り槽を有し、
   前記水切り槽は真空水切り槽であるエマルジョン洗浄装置。
6. 請求項１ないし５のうちのいずれか一つの項において、
   ２つのバッファタンクと、
   前記エマルジョン洗浄槽からワーク洗浄後のエマルジョン洗浄液を、空の状態にある一方のバッファタンクに回収する液体回収機構と、
   空の状態の前記エマルジョン洗浄槽に対して、他方のバッファタンクに所定の混合割合で貯留されている炭化水素系溶剤および水の混合液体を供給する液体供給機構と、
   前記バッファタンク内に回収されたエマルジョン洗浄液を静置することにより生じる層分離によって、それらの底部に溜まる汚れを含む水を排出する水抜き機構と、
   前記バッファタンクに水を補給する水補給機構と、
   を有しているエマルジョン洗浄装置。
7. 界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水とを混合して得られるエマルジョン洗浄液を用いて洗浄対象のワークを浸漬洗浄するエマルジョン洗浄槽と、
   前記エマルジョン洗浄槽から貯留液体を排出してフィルタに通して異物を除去した後に再び前記エマルジョン洗浄槽に戻すための液体循環機構と、
   を有しており、
   前記エマルジョン洗浄槽の底面は、槽最深部を形成している最深底面部分と、当該最深底面部分に向けて傾斜している傾斜底面部分とによって規定されており、
   前記液体循環機構は、前記エマルジョン洗浄槽の前記底面から所定の高さ位置、および、前記最深底面部分の双方から貯留液体を排出して前記フィルタに導く２系統の排出路部分を備えているエマルジョン洗浄装置。
8. 請求項７において、
   前記液体循環機構は、前記エマルジョン洗浄槽から排出された貯留液体に脱気処理を施す脱気槽を備えているエマルジョン洗浄装置。
9. 請求項７において、
   前記エマルジョン洗浄槽は真空洗浄槽であり、
   洗浄後のワークを、界面活性剤を含む炭化水素系溶剤からなる水切り剤に浸漬して、洗浄後のワークに付着している水を除去する水切り槽を有し、
   前記水切り槽は真空水切り槽であるエマルジョン洗浄装置。
10. 請求項７ないし９のうちのいずれか一つの項において、
    ２つのバッファタンクと、
    前記エマルジョン洗浄槽からワーク洗浄後のエマルジョン洗浄液を、空の状態にある一方のバッファタンクに回収する液体回収機構と、
    空の状態の前記エマルジョン洗浄槽に対して、他方のバッファタンクに所定の混合割合で貯留されている炭化水素系溶剤および水の混合液体を供給する液体供給機構と、
    前記バッファタンク内に回収されたエマルジョン洗浄液を静置することにより生じる層分離によって、それらの底部に溜まる汚れを含む水を排出する水抜き機構と、
    前記バッファタンクに水を補給する水補給機構と、
    を有しているエマルジョン洗浄装置。
11. 界面活性剤を含む炭化水素系溶剤と水とを混合して得られるエマルジョン洗浄液を用いて洗浄対象のワークを浸漬洗浄するエマルジョン洗浄槽と、
    ２つのバッファタンクと、
    前記エマルジョン洗浄槽からワーク洗浄後のエマルジョン洗浄液を、空の状態にある一方のバッファタンクに回収する液体回収機構と、
    空の状態の前記エマルジョン洗浄槽に対して、他方のバッファタンクに所定の混合割合で貯留されている炭化水素系溶剤および水の混合液体を供給する液体供給機構と、
    前記バッファタンク内に回収されたエマルジョン洗浄液を静置することにより生じる層分離によって、それらの底部に溜まる汚れを含む水を排出する水抜き機構と、
    前記バッファタンクに水を補給する水補給機構と、
    を有しているエマルジョン洗浄装置。

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