JP2021115519A - 蒸気洗浄減圧乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単位時間あたりに処理するワークの個数を多くしつつ、装置コストを抑えることができる蒸気洗浄減圧乾燥装置を提供する。【解決手段】蒸気洗浄減圧乾燥装置１０は、複数個の真空槽と、1台の真空ポンプ１２と、真空ポンプ１２の吸気口に接続された主排気管１３０及び主排気管１３０から分岐して前記複数個の真空槽の各々に1本ずつ接続された複数本の分岐排気管から成る排気管１３と、前記複数本の分岐排気管の各々に1個ずつ設けられた複数個の排気管開閉弁と、前記複数個の排気管開閉弁を個別に閉鎖又は開放する制御を行う開閉弁制御部１４０と、前記複数個の真空槽の各々に接続された蒸気発生部１５と、前記複数個の真空槽の各々に接続されたエゼクタ１６と、前記複数個の真空槽の各々とエゼクタ１６の間に設けられた、蒸気を凝縮して液化する凝縮機構（エゼクタ側凝縮器１６６）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを洗浄液の蒸気で洗浄した後に減圧下で乾燥する蒸気洗浄減圧乾燥装置に関する。

従来、洗浄液を気化させた蒸気を用いてワークを洗浄した後に、ワークに付着した洗浄液を除去するために減圧乾燥を行う蒸気洗浄減圧乾燥装置が用いられている。

特許文献１に記載の蒸気洗浄減圧乾燥装置では、まず、真空槽内にワークを収容したうえで、真空ポンプによって真空槽内の圧力を低下させ、その後、洗浄液の蒸気を該真空槽内に導入する。これにより、蒸気が低温のワークの表面に接触して液化し、該表面が洗浄液により洗浄される（蒸気洗浄）。その際、蒸気の導入によって真空槽内の圧力が上昇（真空度が低下）すると、洗浄液の沸点が上昇し、蒸気がワークの表面に接触する前に液化してしまうため、蒸気洗浄の効率が低下する。そこで、真空槽内の圧力が所定の上限値まで上昇したタイミングで、蒸気の供給を一旦停止したうえで真空ポンプによって真空槽内の圧力を所定の下限値まで減圧し、その後蒸気の供給を再開する。このように蒸気の供給と減圧の操作を繰り返し行うことにより、蒸気によるワークの継続的な洗浄が可能となる。

一方、継続的な蒸気洗浄を行っている間に、蒸気はワークと熱交換を行い、ワークが加温される。ワークが十分加温された時点で蒸気が液化しなくなるため、蒸気洗浄処理はその時点で終了する。

蒸気洗浄処理の終了後、真空槽内の圧力を大気圧に戻すことにより、真空槽内の蒸気をできる限り液化させ、液化した洗浄液を真空槽から排出する。その後、真空ポンプによって真空槽内の圧力を急速に低下させる。これにより、ワークの表面に付着していた洗浄液を突沸・気化させ、該表面を乾燥させる（減圧乾燥処理）。なお、上記の通り、減圧乾燥処理の前に真空槽の底に溜まった洗浄液を排出するのは、当該洗浄液が気化して減圧乾燥の効率が低下することを防ぐためである。

特許文献１に記載の蒸気洗浄減圧乾燥装置は真空槽を1個のみ有する。それに対して特許文献２には、複数個の真空槽と、それと同数台の真空ポンプを有し、各真空槽に1台ずつ真空ポンプが接続されている蒸気洗浄減圧乾燥装置が記載されている。この蒸気洗浄減圧乾燥装置によれば、複数個の真空槽において同時並行で蒸気洗浄及び減圧乾燥処理を行うことができるため、真空槽を1個のみ有する蒸気洗浄減圧乾燥装置よりも、単位時間あたりに処理するワークの個数を多くすることができる。

特開2011-251263号公報 特開2001-000930号公報

真空ポンプは、蒸気洗浄減圧乾燥装置の構成要素の中では高価な装置であるため、特許文献２に記載のように複数台の真空ポンプを用いると、蒸気洗浄減圧乾燥装置の装置コストが高くなってしまう。

本発明が解決しようとする課題は、単位時間あたりに処理するワークの個数を多くしつつ、装置コストを抑えることができる蒸気洗浄減圧乾燥装置を提供することである。

上記課題を解決するために成された本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置は、
a) 複数個の真空槽と、
b) 1台の真空ポンプと、
c) 前記真空ポンプの吸気口に接続された主排気管と、該主排気管から分岐して前記複数個の真空槽の各々に1本ずつ接続された複数本の分岐排気管から成る排気管と、
d) 前記複数本の分岐排気管の各々に1個ずつ設けられた複数個の排気管開閉弁と、
e) 前記複数個の排気管開閉弁を個別に閉鎖又は開放する制御を行う開閉弁制御部と、
f) 前記複数個の真空槽の各々に接続された蒸気発生部と、
g) 前記複数個の真空槽の各々に接続されたエゼクタと、
h) 前記複数個の真空槽の各々と前記エゼクタの間に設けられた、蒸気を凝縮して液化する凝縮機構と
を備えることを特徴とする。

なお、本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置は、蒸気発生部を、複数個の真空槽に共通に1台備えていてもよいし、各真空槽に対して1台ずつ備えていてもよい。同様に、本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置は、エゼクタ及び／又は凝縮機構を、複数個の真空槽に共通に1台備えていてもよいし、各真空槽に対して1台ずつ備えていてもよい。

本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置では、複数個の真空槽の各々において蒸気洗浄及び減圧乾燥処理を行う。蒸気洗浄処理の際には、蒸気発生部から真空槽に蒸気を供給しつつ、（真空ポンプではなく）エゼクタを用いて継続的に真空槽から排気し、排気された気体中に含まれる洗浄液の蒸気を凝縮機構により液化させることによって圧力の低下を促進させる。これにより、真空槽内の圧力を、所定の上限値以下に維持する。この上限値は、蒸気がワークの表面に接触する前に液化することを抑えることができる圧力に適宜設定する。一般に、蒸気洗浄中に維持すべき圧力は、減圧乾燥の際に到達すべき圧力よりも高く、エゼクタと凝縮機構を組み合わせて用いることによって到達することが可能である。

減圧乾燥処理の際には、真空ポンプを用いて真空槽から急速に、且つ、エゼクタ及び凝縮機構を用いる場合よりも低い圧力（高い真空度）になるように排気を行う。ここで、開閉弁制御部が各排気管開閉弁を個別に制御し、減圧乾燥を行うタイミングを真空槽毎にずらすことにより、各タイミングでは複数個の真空槽のうちの1個のみにおいて減圧乾燥を行うようにすることができる。例えば、開閉弁制御部は、減圧乾燥を行う1個の真空槽に接続された分岐排気管に設けられた排気管開閉弁を開放し、それ以外の排気管開閉弁を閉鎖する。そして、排気管開閉弁を開放する真空槽を順次切り替えてゆくことにより、各真空槽において順次減圧乾燥を行う。これにより、本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置では、複数個の真空槽を用いることで単位時間あたりに処理するワークの個数を多くしつつ、真空ポンプの個数を1個のみとすることができるため、装置コストを抑えることができる。

この場合、本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置によれば、蒸気洗浄時には真空ポンプを用いないため、蒸気洗浄時に真空槽から排出される蒸気が真空ポンプに流入することがなく、それによって、真空ポンプ内で蒸気の一部が液化して真空ポンプに負荷を生じさせることを防ぐことができる、という効果も奏する。

本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置において、前記開閉弁制御部はさらに、前記複数個の真空槽の各々において蒸気洗浄を開始する際に、該真空槽以外の真空槽において減圧乾燥が行われていないタイミングで、該真空槽に接続された分岐排気管に設けられた排気管開閉弁を所定時間だけ開放する制御を行うものである、という構成を取ることができる。該所定時間の経過後は、該排気管開閉弁を閉鎖したうえで、蒸気発生部から該真空槽に蒸気を供給しつつエゼクタと凝縮機構を組み合わせたものを用いて継続的に該真空槽から排気を行う。

これにより、エゼクタと凝縮機構を組み合わせたもののみを用いて排気を行う場合よりも速く、蒸気洗浄時の真空槽内の圧力を低くすることができる。そのため、蒸気洗浄処理に要する時間を短くすることができる。

本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置において、
さらに前記複数個の真空槽の各々に該真空槽内の圧力を大気圧に開放する大気圧開放弁を備え、
前記開閉弁制御部は、前記複数個の真空槽の各々において、蒸気洗浄処理の終了後に該真空槽に設けられた大気圧開放弁を開放し、その後、該大気圧開放弁を閉鎖したうえで該真空槽に接続された分岐排気管に設けられた排気管開閉弁を開放する制御を行うものである、という構成を取ることができる。

このように蒸気洗浄処理の終了後に真空槽内の圧力を大気圧にすることにより、真空槽内に残留する蒸気を液化し、その後の減圧乾燥処理の際に蒸気が真空ポンプに流入することを抑えることができる。そのため、真空ポンプ内で蒸気の一部が液化して真空ポンプに負荷を生じさせることを抑えることができる。また、真空槽から排気すべき洗浄液の量を減らすことができ、減圧乾燥処理に要する時間を短くすることができる。

一方、本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置において、
さらに、前記排気管及び前記真空ポンプの排気側に接続された第２排気管のいずれか一方又は両方に、真空ポンプ側凝縮機構を備え、
前記開閉弁制御部は、前記複数個の真空槽の各々において蒸気洗浄処理の終了後に該真空槽内を大気圧にすることなく該真空槽に接続された分岐排気管に設けられた排気管開閉弁を開放する制御を行うものである、という構成を取ることができる。

このように蒸気洗浄処理の終了後に真空槽内の圧力を大気圧にすることなく減圧乾燥処理を行うことにより、該圧力を大気圧にする（すなわち、該真空槽内に大気圧の空気を導入する）場合よりも、減圧乾燥処理の際に真空槽内から排気すべき気体の量が少なくなる。これにより、真空ポンプ側凝縮機構における、排気された気体に含まれる洗浄液の蒸気の回収率を高くすることができる。そのため、洗浄液の消耗を抑えることができる。それと共に、第２排気管から外部に放出される洗浄液の蒸気の量を減少させ、環境への悪影響を抑えることができる。

本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置において、前記エゼクタは、前記蒸気発生部で発生させる蒸気が液化したものと同種の液体を駆動流体とするものである、という構成を取ることができる。

これにより、蒸気洗浄処理の際に真空槽から回収した蒸気に由来する液体をエゼクタに取り込んで、該エゼクタの駆動流体として利用することができる。また、エゼクタの駆動流体が増加した場合には、その一部をワークの洗浄に再利用することができる。

本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置によれば、複数個の真空槽を用いることで単位時間あたりに処理するワークの個数を多くしつつ、真空ポンプの個数を1個のみとすることで装置コストを抑えることができる。

本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置の一実施形態を示す概略構成図。 本実施形態の蒸気洗浄減圧乾燥装置の動作における第１真空槽及び第２真空槽内の圧力の変化を示す図。 本実施形態の蒸気洗浄減圧乾燥装置において、真空ポンプ及びエゼクタがそれぞれ、第１真空槽内及び第２真空槽内の各々を減圧・排気するタイミングを示すチャート。 比較例の蒸気洗浄減圧乾燥装置における蒸気洗浄処理の際の第１真空槽及び第２真空槽内の圧力の変化を示す図。 本実施形態の蒸気洗浄減圧乾燥装置の他の動作における第１真空槽及び第２真空槽内の圧力の変化を示す図。

図１〜図５を用いて、本発明に係る蒸気洗浄減圧乾燥装置の実施形態を説明する。

(1) 本発明の一実施形態である蒸気洗浄減圧乾燥装置の構成
図１は、本発明の一実施形態である蒸気洗浄減圧乾燥装置１０の概略構成を示す図である。この蒸気洗浄減圧乾燥装置１０は、第１真空槽１１１及び第２真空槽１１２（上述の複数個の真空槽に該当）、並びに真空ポンプ１２を有する。第１真空槽１１１及び第２真空槽１１２はそれぞれ、上部に開口を有しており、この開口を気密に閉鎖すると共に取り外し可能な蓋１１３１、１１３２を備えている。

第１真空槽１１１には第１分岐排気管１３１が、第２真空槽１１２には第２分岐排気管１３２が、それぞれ接続されている。また、真空ポンプ１２の吸気口側には主排気管１３０が接続されている。第１分岐排気管１３１及び第２分岐排気管１３２は主排気管１３０から分岐している。これら第１分岐排気管１３１、第２分岐排気管１３２及び主排気管１３０により、排気管１３が構成されている。

第１分岐排気管１３１には第１排気管開閉弁１４１が、第２分岐排気管１３２には第２排気管開閉弁１４２が、それぞれ設けられている。これら第１排気管開閉弁１４１及び第２分岐排気管１３２は、上述の複数個の排気管開閉弁に該当する。

蒸気洗浄減圧乾燥装置１０はさらに蒸気発生部１５を有する。蒸気発生部１５は、洗浄液が貯留される蒸気発生槽１５１と、該蒸気発生槽１５１内を加熱するヒータ１５２と、蒸気発生槽１５１内と連通する蒸気排出管１５３と、三方弁１５４とを有する。蒸気排出管１５３は、三方弁１５４が有する3つの流出入口のうちの1つに接続されている。三方弁１５４が有する他の2つの流出入口のうちの1つには蒸気流路管１５５の主蒸気流路管１５５０が接続されている。蒸気流路管１５５は、主蒸気流路管１５５０と、該主蒸気流路管１５５０から分岐した第１分岐蒸気流路管１５５１及び第２分岐蒸気流路管１５５２とを有する。第１分岐蒸気流路管１５５１は第１真空槽１１１に接続され、第２分岐蒸気流路管１５５２は第２真空槽１１２に接続されている。第１分岐蒸気流路管１５５１には第１蒸気開閉弁１５６１が、第２分岐蒸気流路管１５５２には第２蒸気開閉弁１５６２が、それぞれ設けられている。

第１分岐蒸気流路管１５５１中であって第１真空槽１１１と第１蒸気開閉弁１５６１の間の位置には、一端が第１分岐蒸気流路管１５５１に接続され他端が大気に開放された第１大気開放管１５７１が設けられ、該第１大気開放管１５７１には第１大気開放弁１５８１が設けられている。同様に、第２分岐蒸気流路管１５５２中の第２真空槽１１２と第２蒸気開閉弁１５６２の間には、一端が第２分岐蒸気流路管１５５２に接続され他端が大気に開放された第２大気開放管１５７２が設けられ、該第２大気開放管１５７２には第２大気開放弁１５８２が設けられている。

蒸気洗浄減圧乾燥装置１０はさらにエゼクタ１６を有する。エゼクタ１６は、蒸気発生部１５の蒸気発生槽１５１に貯留されている洗浄液と同種の洗浄液が循環する循環流路１６１内に設けられており、該洗浄液を駆動流体とするものである。循環流路１６１内には送液ポンプ１６２及び駆動流体タンク１６３が設けられている。駆動流体（洗浄液）は駆動流体タンク１６３内に貯留されており、送液ポンプ１６２によってエゼクタ１６に連続的に導入され、エゼクタ１６から駆動流体タンク１６３に戻るようになっている。

エゼクタ１６の吸気口は、エゼクタ側排気管１６５を介して第１真空槽１１１及び第２真空槽１１２に接続されている。エゼクタ側排気管１６５は、エゼクタ１６の吸気口に接続されたエゼクタ側主排気管１６５０と、エゼクタ側主排気管１６５０から分岐したエゼクタ側第１分岐排気管１６５１及びエゼクタ側第２分岐排気管１６５２とを有する。エゼクタ側第１分岐排気管１６５１は第１真空槽１１１に接続され、エゼクタ側第２分岐排気管１６５２は第２真空槽１１２に接続されている。エゼクタ側主排気管１６５０には、洗浄液の蒸気を液化するエゼクタ側凝縮器（コンデンサ。上記の凝縮機構。）１６６が設けられている。エゼクタ側第１分岐排気管１６５１にはエゼクタ側第１排気管開閉弁１６７１が、エゼクタ側第２分岐排気管１６５２にはエゼクタ側第２排気管開閉弁１６７２が、それぞれ設けられている。

蒸気発生部１５の三方弁１５４が有する残りの1つの流出入口とエゼクタ側凝縮器１６６の間は、凝縮液排出用蒸気供給管１６６１で接続されている。

主排気管１３０には、洗浄液の蒸気を液化する真空ポンプ側凝縮器（コンデンサ。上記の真空ポンプ側凝縮機構。）１７１が設けられている。同様に、真空ポンプ１２の排気側に接続された第２排気管１２１にも真空ポンプ側凝縮器（同上）１７２が設けられている。

蒸気洗浄減圧乾燥装置１０はさらに開閉弁制御部１４０を備える。開閉弁制御部１４０は、第１排気管開閉弁１４１、第２排気管開閉弁１４２、第１蒸気開閉弁１５６１、第２蒸気開閉弁１５６２、第１大気開放弁１５８１、第２大気開放弁１５８２、エゼクタ側第１排気管開閉弁１６７１及びエゼクタ側第２排気管開閉弁１６７２を個別に閉鎖又は開放する制御を行うものである。また、開閉弁制御部１４０は、蒸気排出管１５３と主蒸気流路管１５５０を接続する流路と、蒸気排出管１５３と凝縮液排出用蒸気供給管１６６１を接続する流路の間で切り替えるように三方弁１５４を制御する。

また、蒸気洗浄減圧乾燥装置１０はさらに、浸漬洗浄槽１８を有する。浸漬洗浄槽１８は駆動流体タンク１６３に接続されており、蒸気発生部１５の蒸気発生槽１５１に貯留されている洗浄液と同種の洗浄液にワークを浸漬することによって該ワークを浸漬洗浄するためのものである。浸漬洗浄槽１８の外側の底部には超音波振動子１８１が接触している。

(2) 本実施形態の蒸気洗浄減圧乾燥装置の動作
図２及び図３を参照しつつ、本実施形態の蒸気洗浄減圧乾燥装置１０の動作を説明する。この蒸気洗浄減圧乾燥装置１０では、浸漬洗浄槽１８を用いてワーク（以下、このワークを「ワーク１」とする）に対して浸漬洗浄処理を行った後、第１真空槽１１１及び第２真空槽１１２を用いて、仕上げの洗浄としての蒸気洗浄処理及び減圧乾燥処理を行う。浸漬洗浄処理に関しては通常と同様であるため、説明を省略する。以下では、蒸気洗浄処理及び減圧乾燥処理について説明する。

まず、第１排気管開閉弁１４１及び第２排気管開閉弁１４２が閉鎖されている状態で、真空ポンプ１２を作動させる。それと共に、第１蒸気開閉弁１５６１及び第２蒸気開閉弁１５６２が閉鎖されている状態で、ヒータ１５２によって蒸気発生槽１５１内の洗浄液を加熱することにより、蒸気発生槽１５１内での蒸気の生成を開始する。三方弁１５４は蒸気流路管１５５側の流路に切り替えておく。併せて、第１大気開放弁１５８１及び第２大気開放弁１５８２、並びにエゼクタ側第１排気管開閉弁１６７１及びエゼクタ側第２排気管開閉弁１６７２も閉鎖しておく。

次に、第１真空槽１１１の蓋１１３１を開放し、浸漬洗浄処理を行ったワーク１を収容し、その後、蓋１１３１により第１真空槽１１１を密閉する。そのうえで、開閉弁制御部１４０は、第１排気管開閉弁１４１を開放する信号を送信する。これにより、第１真空槽１１１内の気体（大気）が真空ポンプ１２によって排気され（図２）、第１真空槽１１１内が減圧される。第１真空槽１１１内を所定時間（図２の時刻t0〜t1）減圧すると、第１真空槽１１１内の圧力は所定の圧力Ｐ１まで低下する（初期減圧）。

この時点までに、送液ポンプ１６２の運転を開始することによりエゼクタ１６を作動させる。そして、開閉弁制御部１４０は、第１排気管開閉弁１４１を閉鎖し、第１蒸気開閉弁１５６１及びエゼクタ側第１排気管開閉弁１６７１を開放し、三方弁１５４によって蒸気排出管１５３と主蒸気流路管１５５０を接続する流路を構成するよう、それら各弁に信号を送信する。これにより、洗浄液の蒸気は、蒸気発生部１５から第１真空槽１１１に供給され、エゼクタ１６の作用によって第１真空槽１１１から排出される。蒸気が第１真空槽１１１に供給されてから排出されるまでの間に、蒸気は低温のワーク１の表面に接触して液化し、該表面が洗浄液により洗浄されると共に、蒸気とワーク１との間で熱交換が生じることによってワーク１が加温される。第１真空槽１１１から排出された蒸気は、エゼクタ側凝縮器１６６で液化する。これにより、減圧が促進される。

一般に真空ポンプ１２よりもエゼクタ１６とエゼクタ側凝縮器１６６を組み合わせたものの方が減圧の能力が低いことから、蒸気の供給及びエゼクタ１６による排出を開始した後の第１真空槽１１１内の圧力は、初期の段階では徐々に上昇（真空度は低下）してゆくが、しばらく時間が経過すると、圧力Ｐ１よりも高い圧力Ｐ２でほぼ一定となる（図２）。これにより、蒸気の導入に伴って第１真空槽１１１内の圧力が上昇し過ぎることを防ぎ、圧力上昇に伴う沸点の上昇によって蒸気がワーク１の表面に接触する前に液化することが抑制される。その際、この蒸気の液化を抑制するために、真空ポンプ１２を用いて第１真空槽１１１内を減圧する必要はない。

第１真空槽１１１から排出された蒸気は、エゼクタ側凝縮器１６６で液化され、洗浄液として回収される。蒸気の一部はエゼクタ側凝縮器１６６で液化されずにエゼクタ１６に到達し、駆動流体タンク１６３に回収される。なお、エゼクタ側凝縮器１６６で回収した洗浄液も、蒸気洗浄中にエゼクタ側凝縮器１６６から溢れて、駆動流体タンク１６３に回収される。

蒸気洗浄を所定時間（時刻t3まで）行った後、開閉弁制御部１４０は、第１蒸気開閉弁１５６１を閉鎖し、第１大気開放弁１５８１を開放する信号を送信する。これにより、第１真空槽１１１内が大気圧Ｐａになって（図２）洗浄液の沸点が上昇するため、第１真空槽１１１内に残留している蒸気が液化する。液化した洗浄液は、エゼクタ側第１分岐排気管１６５１を通してエゼクタ側凝縮器１６６に回収される（液抜き）。液抜きの完了後、開閉弁制御部１４０は、第１大気開放弁１５８１を閉鎖する信号を送信する。

このように第１真空槽１１１においてワーク１に対して蒸気洗浄処理を行っている間に、浸漬洗浄槽１８では別のワーク（以下、このワークを「ワーク２」とする）に対する浸漬洗浄処理を完了させる。そして、ワーク２を第２真空槽１１２に収容し、第２真空槽１１２を蓋１１３２で密閉する。開閉弁制御部１４０は、第１真空槽１１１におけるエゼクタ１６による吸引の開始後（時刻t1）から後述の減圧乾燥処理を開始する（時刻t5）までのタイミング（時刻t2）で、第２排気管開閉弁１４２を開放する信号を送信する。これにより、第２真空槽１１２の気体（大気）が真空ポンプ１２によって排気され、第２真空槽１１２内が圧力Ｐ１まで減圧される（初期減圧）。このとき、上記のように第１真空槽１１１はエゼクタ１６及びエゼクタ側凝縮器１６６によって減圧されているため、真空ポンプ１２は第２真空槽１１２の初期減圧のみに用いられる。続いて、開閉弁制御部１４０は、第２排気管開閉弁１４２を閉鎖し、第２蒸気開閉弁１５６２及びエゼクタ側第２排気管開閉弁１６７２を開放する信号を送信する（時刻t4）。ここまでの第２真空槽１１２に対する操作を、第１真空槽１１１における減圧乾燥処理の開始時（時刻t5）までに行う。第２蒸気開閉弁１５６２及びエゼクタ側第２排気管開閉弁１６７２が開放されることにより、第２真空槽１１２内でワーク２に対する蒸気洗浄処理が開始される。

第２真空槽１１２における蒸気洗浄処理の開始後の時刻t5に、開閉弁制御部１４０は、エゼクタ側第１排気管開閉弁１６７１を閉鎖し、第１排気管開閉弁１４１を開放する信号を送信する。これにより、第１真空槽１１１内が真空ポンプによって急激に減圧され（図２）、ワーク１の表面に付着していた洗浄液が突沸・気化し、ワーク１の表面が乾燥する（減圧乾燥処理）。このとき、第２真空槽１１２はエゼクタ１６及びエゼクタ側凝縮器１６６によって減圧されているため、真空ポンプ１２は第１真空槽１１１での減圧乾燥処理のみに用いられる。気化した洗浄液の気体は真空ポンプ１２側に向かい、真空ポンプ側凝縮器１７１及び１７２で液化されて回収される。

減圧乾燥処理の開始から所定時間（時刻t6まで）が経過し、第１真空槽１１１内の圧力が十分に（図２ではＰ０まで）低下した後（時刻t6）、開閉弁制御部１４０は、第１排気管開閉弁１４１を閉鎖し、第１大気開放弁１５８１を開放する信号を送信する。これにより、第１真空槽１１１内が大気圧Ｐａとなり、蓋１１３１を開放してワーク１を取り出すことができる。ここまでの操作により、ワーク１に対する蒸気洗浄及び減圧乾燥の処理が完了する。

第２真空槽１１２では、蒸気洗浄処理を所定時間（時刻t8まで）行った後、開閉弁制御部１４０は、第２蒸気開閉弁１５６２を閉鎖し、第２大気開放弁１５８２を開放する信号を送信する。これにより、第２真空槽１１２内を大気圧Ｐａにして、第２真空槽１１２内に残留している蒸気を液化させる。その後、開閉弁制御部１４０は第２大気開放弁１５８２を開放する信号を送信する。これにより、第２真空槽１１２内で液化した洗浄液がエゼクタ側凝縮器１６６に回収される（液抜き）。液抜きの完了後、開閉弁制御部１４０は、第１大気開放弁１５８１を閉鎖する信号を送信する。さらに、開閉弁制御部１４０は時刻t10において、エゼクタ側第２排気管開閉弁１６７２を閉鎖し、第２排気管開閉弁１４２を開放する信号を送信する。これにより、第２真空槽１１２内が急激に減圧され、ワーク２に対して減圧乾燥処理がなされる。所定時間経過後、開閉弁制御部１４０は、第２排気管開閉弁１４２を閉鎖し、第２大気開放弁１５８２を開放する信号を送信する。これにより、第２真空槽１１２内が大気圧Ｐａとなり、蓋１１３２を開放してワーク２を取り出すことができる。ここまでの操作により、ワーク２に対する蒸気洗浄及び減圧乾燥の処理が完了する。

一方、第１真空槽１１１では、ワーク１を取り出した後、第２真空槽１１２において蒸気洗浄処理を行っている間に、新たなワーク１’を収容（ワーク交換）し、蓋１１３１を閉鎖したうえで初期減圧を行う（時刻t7）。この初期減圧の際には、第２真空槽１１２では蒸気洗浄処理のためにエゼクタ１６を用いて排気を行っているため、真空ポンプ１２は第１真空槽１１１での当該初期減圧のみに用いられる。その後、第２真空槽１１２における減圧乾燥処理が開始されるまでの時刻t9に、第１真空槽１１１では、真空ポンプ１２による初期減圧を終了し、エゼクタ１６を用いた排気を伴う蒸気洗浄処理に移行する。従って、第２真空槽１１２における減圧乾燥処理の際には、真空ポンプ１２は当該処理のみに用いられる。第１真空槽１１１における減圧乾燥処理以降のワーク１’に対する処理の動作は、ワーク１に対する処理の動作と同様である。

第２真空槽１１２においても、ワーク２に対する蒸気洗浄及び減圧乾燥の処理が完了した後、新たなワーク２’に対して、ワーク１’と同様の蒸気洗浄及び減圧乾燥の処理を行う。

以上のように、本実施形態の蒸気洗浄減圧乾燥装置１０では、第１真空槽１１１と第２真空槽１１２の間で処理を開始するタイミングをずらしつつ、同時並行で蒸気洗浄及び減圧乾燥の処理を行うため、1個の真空槽のみを用いる場合よりも、単位時間あたりに処理するワークの個数を多くすることができる。

また、蒸気洗浄処理の際には開始前においてのみ真空ポンプ１２を使用し、その後は真空ポンプ１２ではなくエゼクタ１６及びエゼクタ側凝縮器１６６によって真空槽内を減圧する。そして、第１真空槽１１１と第２真空槽１１２のうちの一方において蒸気洗浄処理時のエゼクタ１６及びエゼクタ側凝縮器１６６による減圧を行っている間に、他方において真空ポンプ１２を用いて減圧乾燥処理を行う。その結果、図３に示すように、真空ポンプ１２を用いて第１真空槽１１１内を減圧するタイミングと、真空ポンプ１２を用いて第２真空槽１１２内を減圧するタイミングは、互いにずれる。そのため、本実施形態の蒸気洗浄減圧乾燥装置１０には真空ポンプを1台のみ設ければ済む。

それに対して、従来のエゼクタを用いない蒸気洗浄減圧乾燥装置では、図４に示すように、蒸気洗浄処理の開始後に、真空槽内の圧力が所定値Ｐ２に達したときに、真空ポンプを用いて、圧力がＰ１（＜Ｐ２）に低下するまで、真空槽内の蒸気を排出する処理を行う必要がある。従って、たとえ2個の真空槽の間で蒸気洗浄処理時と減圧乾燥処理のタイミングをずらし、一方の真空槽で蒸気洗浄処理を行っている際に他方の真空槽で減圧乾燥処理を行ったとしても、蒸気洗浄処理中に真空槽内の蒸気を排出する期間（図４中に符号Ａを付して示す）は、2つの真空槽の双方で真空ポンプを使用しなければならない。そのため、真空槽を複数個有する従来の蒸気洗浄減圧乾燥装置では、真空槽毎に真空ポンプを設ける必要があった。

従って、本実施形態の蒸気洗浄減圧乾燥装置１０によれば、真空槽を複数個有する従来の蒸気洗浄減圧乾燥装置（例えば特許文献２に記載の装置）よりも、真空ポンプの個数を少なくすることができ、装置コストを抑えることができる。

ここまでに述べた一連の動作の終了後、三方弁１５４を蒸気流路管１５５側の流路から凝縮液排出用蒸気供給管１６６１側の流路に切り替える。これにより、蒸気発生槽１５１からエゼクタ側凝縮器１６６に蒸気が供給され、エゼクタ側凝縮器１６６内に回収されていた洗浄液が蒸気によって押し出される。エゼクタ側凝縮器１６６から押し出された洗浄液は、エゼクタ側主排気管１６５０、エゼクタ１６及び循環流路１６１を通って駆動流体タンク１６３に回収される。駆動流体タンク１６３において、駆動流体である洗浄液の量が所定の貯留量を超過すると、超過分の洗浄液は浸漬洗浄槽１８に供給される。

(3) 本実施形態の蒸気洗浄減圧乾燥装置の動作の他の例
ここまでに述べた蒸気洗浄減圧乾燥装置１０の動作では、蒸気洗浄処理の終了後であって減圧乾燥処理の前に大気開放弁（第１大気開放弁１５８１又は第２大気開放弁１５８２）を開放し、真空槽（第１真空槽１１１及び第２真空槽１１２）内を大気圧にすることにより、真空槽内に残留する蒸気を液化して排出するという、液抜きの処理を行っている。それに対して、図５に示すように、第１真空槽１１１及び第２真空槽１１２の各々において、蒸気洗浄処理の終了後（時刻t8）に、真空槽内を大気圧にすることなく、真空槽内を減圧することによって減圧乾燥処理を行うようにしてもよい。

これにより、真空槽内に大気が流れ込むことなく減圧がなされ、減圧乾燥処理の際に真空槽内から排気すべき気体の量を少なくすることができるため、真空ポンプ側凝縮器１７１、１７２における洗浄液の蒸気の回収率を高くすることができる。そのため、洗浄液の消耗を抑えることができる。それと共に、第２排気管１２１から外部に放出される洗浄液の蒸気の量を減少させ、環境への悪影響を抑えることができる。

(4) 変形例
本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では真空槽を2個設けたが、真空槽を3個以上設けたうえで、それら3個以上の真空槽に真空ポンプを1台のみ接続するようにしてもよい。あるいは、例えば真空槽を4個、真空ポンプを2台設け、真空槽2個毎に真空ポンプを1台接続する等、真空槽と真空ポンプをそれぞれ複数（但し、真空ポンプよりも真空槽を多く）設けてもよい。

上記実施形態では蒸気発生部１５を全体で1個のみ設けたが、真空槽毎に1個ずつ、全体で複数個設けてもよい。また、上記実施形態ではエゼクタ１６及びエゼクタ側凝縮器１６６をそれぞれ全体で1個のみ設けたが、それらのいずれか一方又は両方を真空槽毎に1個ずつ、全体で複数個設けてもよい。これら蒸気発生部１５、エゼクタ１６及びエゼクタ側凝縮器１６６は、真空ポンプ１２よりも安価であるため、装置コストに及ぼす影響が真空ポンプ１２よりも小さい。

上記実施形態ではエゼクタ１６の作動流体として洗浄液を用いたが、洗浄液以外の液体や気体を作動流体として用いてもよい。

また、エゼクタ側凝縮器１６６に加えて、又はエゼクタ側凝縮器１６６の代わりに、エゼクタ側排気管１６５を冷却する冷却機構を設けてもよい。このような冷却機構も、エゼクタ１６によって真空槽から排気された蒸気を凝縮して液化する凝縮機構として機能する。冷却機構として、例えば、冷媒を流す管をエゼクタ側排気管１６５の周囲に巻回した冷却コイルや、エゼクタ側排気管１６５の表面に送風する冷却ファンを用いることができる。また、真空ポンプ側凝縮器１７１、１７２に加えて、又は真空ポンプ側凝縮器１７１、１７２の代わりに、排気管１３や第２排気管１２１を冷却する冷却機構を設けてもよい。なお、真空ポンプ側凝縮器１７１、１７２はいずれか一方のみ設けてもよいし、真空ポンプ側凝縮器１７１、１７２を省略したものも本発明に含まれる。

上記実施形態では浸漬洗浄槽１８を1個設けたが、浸漬洗浄槽を2個以上設けてもよい。あるいは、本発明に係る装置には浸漬洗浄槽を設けず、別途浸漬洗浄装置を用いるようにしてもよい。

１０…蒸気洗浄減圧乾燥装置
１１１…第１真空槽
１１２…第２真空槽
１１３１、１１３２…真空槽の蓋
１２…真空ポンプ
１２１…第２排気管
１３…排気管
１３０…主排気管
１３１…第１分岐排気管
１３２…第２分岐排気管
１４０…開閉弁制御部
１４１…第１排気管開閉弁
１４２…第２排気管開閉弁
１５…蒸気発生部
１５１…蒸気発生槽
１５２…ヒータ
１５３…蒸気排出管
１５４…三方弁
１５５…蒸気流路管
１５５０…主蒸気流路管
１５５１…第１分岐蒸気流路管
１５５２…第２分岐蒸気流路管
１５６１…第１蒸気開閉弁
１５６２…第２蒸気開閉弁
１５７１…第１大気開放管
１５７２…第２大気開放管
１５８１…第１大気開放弁
１５８２…第２大気開放弁
１６…エゼクタ
１６１…循環流路
１６２…送液ポンプ
１６３…駆動流体タンク
１６５…エゼクタ側排気管
１６５０…エゼクタ側主排気管
１６５１…エゼクタ側第１分岐排気管
１６５２…エゼクタ側第２分岐排気管
１６６…エゼクタ側凝縮器（凝縮機構）
１６６１…凝縮液排出用蒸気供給管
１６７１…エゼクタ側第１排気管開閉弁
１６７２…エゼクタ側第２排気管開閉弁
１７１、１７２…真空ポンプ側凝縮器（真空ポンプ側凝縮機構）
１８…浸漬洗浄槽
１８１…超音波振動子

第２真空槽１１２では、蒸気洗浄処理を所定時間（時刻t8まで）行った後、開閉弁制御部１４０は、第２蒸気開閉弁１５６２を閉鎖し、第２大気開放弁１５８２を開放する信号を送信する。これにより、第２真空槽１１２内を大気圧Ｐａにして、第２真空槽１１２内に残留している蒸気を液化させる。その後、開閉弁制御部１４０は第２大気開放弁１５８２を開放する信号を送信する。これにより、第２真空槽１１２内で液化した洗浄液がエゼクタ側凝縮器１６６に回収される（液抜き）。液抜きの完了後、開閉弁制御部１４０は、第２大気開放弁１５８２を閉鎖する信号を送信する。さらに、開閉弁制御部１４０は時刻t10において、エゼクタ側第２排気管開閉弁１６７２を閉鎖し、第２排気管開閉弁１４２を開放する信号を送信する。これにより、第２真空槽１１２内が急激に減圧され、ワーク２に対して減圧乾燥処理がなされる。所定時間経過後、開閉弁制御部１４０は、第２排気管開閉弁１４２を閉鎖し、第２大気開放弁１５８２を開放する信号を送信する。これにより、第２真空槽１１２内が大気圧Ｐａとなり、蓋１１３２を開放してワーク２を取り出すことができる。ここまでの操作により、ワーク２に対する蒸気洗浄及び減圧乾燥の処理が完了する。

Claims (5)

1. a) 複数個の真空槽と、
   b) 1台の真空ポンプと、
   c) 前記真空ポンプの吸気口に接続された主排気管と、該主排気管から分岐して前記複数個の真空槽の各々に1本ずつ接続された複数本の分岐排気管から成る排気管と、
   d) 前記複数本の分岐排気管の各々に1個ずつ設けられた複数個の排気管開閉弁と、
   e) 前記複数個の排気管開閉弁を個別に閉鎖又は開放する制御を行う開閉弁制御部と、
   f) 前記複数個の真空槽の各々に接続された蒸気発生部と、
   g) 前記複数個の真空槽の各々に接続されたエゼクタと、
   h) 前記複数個の真空槽の各々と前記エゼクタの間に設けられた、蒸気を凝縮して液化する凝縮機構と
   を備えることを特徴とする蒸気洗浄減圧乾燥装置。
2. 前記開閉弁制御部がさらに、前記複数個の真空槽の各々において蒸気洗浄を開始する際に、該真空槽以外の真空槽において減圧乾燥が行われていないタイミングで、該真空槽に接続された分岐排気管に設けられた排気管開閉弁を所定時間だけ開放する制御を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の蒸気洗浄減圧乾燥装置。
3. さらに前記複数個の真空槽の各々に該真空槽内の圧力を大気圧に開放する大気圧開放弁を備え、
   前記開閉弁制御部が、前記複数個の真空槽の各々において、蒸気洗浄処理の終了後に該真空槽に設けられた大気圧開放弁を開放し、その後、該大気圧開放弁を閉鎖したうえで該真空槽に接続された分岐排気管に設けられた排気管開閉弁を開放する制御を行うものである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸気洗浄減圧乾燥装置。
4. さらに、前記排気管及び前記真空ポンプの排気側に接続された第２排気管のいずれか一方又は両方に真空ポンプ側凝縮機構を備え、
   前記開閉弁制御部が、前記複数個の真空槽の各々において蒸気洗浄処理の終了後に該真空槽内を大気圧にすることなく該真空槽に接続された分岐排気管に設けられた排気管開閉弁を開放する制御を行うものである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸気洗浄減圧乾燥装置。
5. 前記エゼクタが、前記蒸気発生部で発生させる蒸気が液化したものと同種の液体を駆動流体とするものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の蒸気洗浄減圧乾燥装置。

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