JP2021186736A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浸漬洗浄および蒸気洗浄を行う洗浄装置の小型化を図るとともに、洗浄装置のランニングコストを低減させ、洗浄精度を高める。【解決手段】洗浄装置１は、底部に浸漬槽２１が設けられ、上端にワーク投入口２６が設けられた洗浄槽２と、ワークＷを入れた洗浄容器１０を昇降させる昇降機構７と、ワーク投入口２６を開閉する可動蓋５と、浸漬槽２１の液面よりも上の蒸気洗浄領域２４に洗浄液の蒸気を供給する蒸気発生槽３と、洗浄液の蒸気を冷却して液化させ回収する洗浄液回収機構４を有する。昇降機構７は、昇降台７１と、昇降台７１を上下方向に案内するガイド機構７２と、昇降台７１に連結される金属製の昇降ベルト７３と、昇降ベルト７３を巻き取るリール７４と、リール７４を回転させるモータ７５を備える。昇降ベルト７３およびリール７４は、洗浄槽２の内部に配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、洗浄液を用いてワークを洗浄する洗浄装置に関する。

従来から、フッ素系溶剤、塩素系溶剤、臭素系溶剤、アルコール類、グリコールエーテル類、炭化水素系溶剤、等の揮発性が高い洗浄液を入れた浸漬槽に各種のワークを浸漬して超音波洗浄を行い、続いて加熱した洗浄液の蒸気（べーパー）を供給した蒸気槽（べーパー槽）にワークを入れてべーパー洗浄を行い、その後に液切乾燥を行う洗浄装置が使用されている。

特許文献１には、縦長の１つの洗浄槽を有し、この洗浄槽の中でワークを入れたバスケットなどの洗浄容器を昇降させて超音波洗浄および蒸気洗浄を行う１槽式の洗浄装置が開示されている。特許文献１の洗浄装置は、洗浄槽の底部に洗浄液を入れる浸漬槽が設けられている。また、洗浄液の液面より上に蒸気洗浄を行うための空間（蒸気洗浄領域）が設けられ、蒸気洗浄領域の上に洗浄液の蒸気（ベーパー）及びワークに残留した洗浄液や洗浄液のガスを回収するための冷却管を配置した空間（冷却乾燥領域）が設けられている。洗浄槽の上端には、ワークを入れた洗浄容器を出し入れする開口部（連通口）が設けられている。

特許文献１では、ワークを入れた洗浄容器は、昇降台に乗せられ、昇降台ごと開口部を通って洗浄槽に出し入れされる。昇降台を昇降させる昇降機構は、昇降台を先端に取り付けた伸縮ロッドをパワーシリンダによって上下方向に伸縮させる機構、あるいは、昇降台の背面にラックを取り付けて昇降させるラック・ピニオン機構を用いる。

特開２０１７−１７０４２５号公報

特許文献１の洗浄装置は、１槽式であるため、洗浄槽とは別個に蒸気槽（べーパー槽）を備えた２槽式の洗浄装置、あるいは、洗浄槽と蒸気槽の間にすすぎ槽を設けた３槽式の洗浄装置よりも装置構造が簡素であり、設置スペースが小さい。しかしながら、特許文献１の洗浄装置は、洗浄槽の上部に搬入搬出室が設けられており、さらに、昇降機構を構成するパワーシリンダが搬入搬出室の上方に延びており、全体として大型の構造体を備えている。そのため、さらなる小型化の要望がある。

また、洗浄装置に対しては、洗浄力の強化、高清浄度化、洗浄液の低消耗化、ランニングコストの低減、等に対する要求がますます高くなっている。

洗浄装置に用いられる昇降機構としては、特許文献１に記載されたパワーシリンダ機構およびラック・ピニオン機構のほかに、チェーンの巻き上げおよび巻き下げによって昇降台を昇降させるチェーン機構などが用いられている。しかしながら、上記のように、パワーシリンダ機構を用いると洗浄装置が大型化する。また、ラック・ピニオン機構やチェーン機構は、駆動部品から発塵するという問題がある。洗浄槽に発塵体を配置すると、洗浄液に汚染物質が混入するため、洗浄精度が低下する。

また、パワーシリンダ機構、ラック・ピニオン機構、チェーンの巻き上げおよび巻き下げによって昇降台を昇降させるチェーン機構、等は本来グリスなどの潤滑剤で可動部分の動作を滑らかにする必要があるが、フッ素系溶剤、塩素系溶剤、臭素系溶剤、アルコール類、グリコールエーテル類、炭化水素系溶剤、等は概ね高脱脂溶剤であるため、短時間の内に脱脂され、動きが硬くなる、摩耗が早く進む、発塵する、などという不都合が生じる。また、グリス等の潤滑剤を塗布すればする程に、それらの飛散によって洗浄槽内が汚染され、洗浄精度を低下させるという問題がある。

また、１槽式の洗浄装置では、ワークを入れた洗浄容器を浸漬槽から上方に移動させながら洗浄を行っており、洗浄容器を昇降させる昇降機構は、ワークを洗浄槽に出し入れする開口部をまたいで設けられていることが多い。そのため、開口部を塞ぐ蓋や扉が昇降機構と干渉するおそれがあるので、洗浄中に洗浄槽の開口部を密閉することが困難である。洗浄槽を密閉できないと、揮発や飛散による洗浄液の消耗量が多くなり、洗浄装置のランニングコストが大きくなる。また、開口部から洗浄槽に汚染物質が侵入し、洗浄精度が低下するおそれがある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、浸漬洗浄および蒸気洗浄を行う洗浄装置の小型化を図るとともに、洗浄液の消耗を抑制し、洗浄精度を向上させることにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、洗浄容器に入れたワークを洗浄液によって洗浄する洗浄装置であって、底部に洗浄液が貯留される浸漬槽が設けられ、上端に前記洗浄容器を出し入れするワーク投入口が設けられた洗浄槽と、前記ワーク投入口の上方の待機位置と前記浸漬槽内の浸漬洗浄位置との間で前記洗浄容器を昇降させる昇降機構と、前記ワーク投入口を開閉する可動蓋と、前記洗浄槽に前記洗浄液の蒸気を供給する蒸気発生槽と、前記洗浄液の蒸気を冷却して液化させ回収する洗浄液回収機構と、を有し、前記昇降機構は、前記洗浄容器を載せる昇降台と、前記昇降台を上下方向に案内するガイド機構と、前記昇降台に連結される金属製の昇降ベルトと、前記昇降ベルトを巻き取るリールと、前記リールを回転させるモータと、を備え、前記昇降ベルトおよび前記リールは、前記洗浄槽の内部に配置されることを特徴とする。

本発明の洗浄装置では、洗浄槽の上端からワークを入れた洗浄容器を洗浄槽に投入して昇降させることにより、洗浄槽の底部において浸漬洗浄を行い、浸漬槽の液面よりも上方において蒸気洗浄を行うことができる。洗浄容器を昇降させる昇降機構は、駆動部品である昇降ベルトおよびリールを洗浄槽の内部に収容できる。従って、ワーク投入口の上方に大型の構造体を設ける必要がないので、洗浄装置を小型化できる。また、ワーク投入口を開閉するときに可動蓋と昇降機構とが干渉しないので、ワーク投入口を密閉しやすい。従って、洗浄槽の密閉性を高めることができるので、気化や飛散による洗浄液の消耗量を少なくすることができる。また、金属製の昇降ベルトは無発塵体であるため、洗浄液への塵等の汚染物質の混入を少なくすることができる。従って、洗浄精度を向上させることができる。さらに、昇降ベルトは動きを円滑にするためのグリスを必要としないので、洗浄槽の内部において洗浄液によって脱脂されて動きが硬くなったり摩耗したりすることはなく、グリスの補給も必要ない。従って、円滑に昇降させることができ、メンテナンスの負担が少なく、装置の寿命も長くなる。また、グリスによる洗浄液の汚染がないので、洗浄精度が向上する。

本発明において、前記洗浄槽は、前記リールを収容するリール収容部を備え、前記リールの中心に配置されるシャフトは、前記リール収容部の側壁に設けられた軸受け部に通されて前記洗浄槽の外部へ延びており、前記シャフトと前記軸受け部との隙間は、シール部材によって密閉され、前記モータは前記洗浄槽の外部に配置され、前記シャフトを介して
前記リールを回転させることが好ましい。このようにすると、モータを洗浄槽の外部に配置できる。また、シャフトと軸受け部との隙間を密閉することにより、洗浄液の消耗を少なくすることができる。

本発明において、前記ワーク投入口を塞ぐ密閉位置、および、前記ワーク投入口を開放する開放位置に前記可動蓋をスライドさせるシリンダを備えることが好ましい。駆動源としてシリンダを用いることにより、発塵を少なくすることができる。また、部品点数を少なくでき、構造を簡素化できる。

本発明において、前記ワーク投入口を囲む縁部と前記可動蓋との隙間を封止する封止部材を備えることが好ましい。このようにすると、ワーク投入口の密閉性を高めることができる。従って、ワーク投入口から外部に漏れる洗浄液を少なくすることができるので、洗浄液の消耗量を減らすことができる。

本発明において、前記洗浄液回収機構は、前記洗浄槽において前記洗浄液の蒸気を冷却して液化させる冷却管と、前記洗浄液を含む回収液から水分を分離する水分分離器と、を備え、前記水分分離器は、前記洗浄槽から前記回収液が流入する水分分離槽と、前記水分分離槽の液面よりも上に配置される冷却用ペルチェ素子と、を備えることが好ましい。このようにすると、熱負荷が大きい洗浄運転中は冷却管に冷媒を循環させて蒸気を液化・回収できるとともに、熱負荷が少ない運転停止中は、冷却用ペルチェ素子によって低温でピンポイント冷却を行って気化した洗浄液を液化・回収できる。低温で冷却することにより、水分分離槽の内部で液化が進んで蒸気濃度が薄くなると、洗浄槽の蒸気が水分分離槽に吸い寄せられてさらに液化が進む。すなわち、蒸気発生槽と浸漬槽では装置の周囲温度（例えば２０℃）によって増減はあるが、一定の割合で洗浄液が気化する。方や、冷却用ペルチェ素子の表面温度はマイナスであるため、冷却用ペルチェ素子の周辺の蒸気濃度は洗浄槽の蒸気濃度よりも薄く保たれる。濃い蒸気は薄まろうとして冷却用ペルチェ素子周辺に移動する。従って、ピンポイント冷却でも効率的に洗浄液を回収できる。よって、洗浄液の消耗を減らすことができ、消費電力も大幅に削減できるので、ランニングコストを削減できる。

本発明において、前記水分分離槽は、前記洗浄槽から前記回収液が流入する第１槽と、比重により前記回収液から分離された前記洗浄液が前記第１槽の底部から流入する第２槽と、に仕切られており、前記冷却用ペルチェ素子は、前記第１槽に配置される。このようにすると、洗浄槽から流入する蒸気が冷却用ペルチェ素子に接触しやすいので、効率よく蒸気を液化できる。

本発明において、前記洗浄容器が前記浸漬槽の液面よりも上の蒸気洗浄位置に停止しているとき、前記洗浄容器に入れたワークから流れ落ちる汚染液を前記蒸気発生槽へ流入させる汚染液回収機構を備えることが好ましい。このようにすると、浸漬槽へ汚染液が流入することを抑制できるので、浸漬槽内の洗浄液に混入する汚染物質を少なくすることができる。従って、洗浄精度を高めることができる。

本発明において、前記汚染液回収機構は、前記洗浄容器を載せる昇降台に設けられた第１受け部材と、前記洗浄槽と前記蒸気発生槽とを連通させる蒸気供給口に配置される第２受け部材を備え、前記第１受け部材は、前記第２受け部材が配置される側に設けられた流出部を備え、前記第２受け部材は、前記第１受け部材よりも下方に配置される。このようにすると、洗浄容器から垂れる汚染液を第１受け部材で受けて、蒸気供給口から蒸気発生槽へ回収できる。従って、浸漬槽へ汚染液が垂れることを抑制できる。

本発明において、前記昇降台は、前記洗浄容器を載せる枠部を備え、前記第１受け部材
は、前記枠部に固定された受け板であり、前記受け板は、前記第２受け部材が配置される側に向かうに従って下方へ向かう方向に傾斜している。このようにすると、洗浄容器の真下で汚染液を回収できる。また、汚染液が第２受け部材へ流れやすいので、受け板（第１受け部材）の上に汚染液が残留しにくい。従って、浸漬洗浄を行う際に受け板に残留した汚染液が浸漬槽内の洗浄液に混入することを回避できる。

本発明において、前記第２受け部材は、前記流出部の下側に延びる垂れ液受け位置と、前記流出部の下側から退避した退避位置に移動可能であることが好ましい。例えば、前記第２受け部材は、支軸を中心として回転することにより、前記垂れ液受け位置と前記退避位置に移動する。あるいは、前記第２受け部材は、前記洗浄槽の側にスライドすることにより、前記退避位置から前記垂れ液受け位置に移動し、前記蒸気発生槽の側にスライドすることにより、前記垂れ液受け位置から前記退避位置に移動する。このように、第２受け部材を可動式にすれば、第１受け部材と上下に重なる位置に第２受け部材を配置できるので、第１受け部材から流出する汚染液をより確実に回収できる。従って、浸漬槽へ汚染液が流入することを抑制できる。

本発明によれば、洗浄槽の上端からワークを入れた洗浄容器を洗浄槽に投入して昇降させることにより、洗浄槽の底部において浸漬洗浄を行い、浸漬槽の液面よりも上方において蒸気洗浄を行うことができる。ワークを昇降させる昇降機構は、駆動部品である昇降ベルトおよびリールを洗浄槽の内部に収容できる。従って、ワーク投入口の上方に大型の構造体を設ける必要がないので、洗浄装置を小型化できる。また、ワーク投入口を開閉するときに可動蓋と昇降機構とが干渉しないので、ワーク投入口を密閉しやすい。従って、洗浄槽の密閉性を高めることができるので、気化や飛散による洗浄液の消耗量を少なくすることができる。また、金属製の昇降ベルトは無発塵体であるため、洗浄液への塵等の汚染物質の混入を少なくすることができる。従って、洗浄精度を向上させることができる。

本発明を適用した洗浄装置の配管系統図である。 洗浄装置をＹＺ面で切断した断面構成を示す説明図である。 洗浄装置をＸＺ面で切断した断面構成を示す説明図である。 昇降台、昇降ベルト、およびリールの説明図である。 昇降台およびガイド機構の斜視図である。 汚染液回収機構の説明図である。 汚染液回収機構の斜視図である。 第２受け部材の変形例の説明図である。 洗浄装置によるワーク洗浄動作のフローチャートである。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した洗浄装置の実施形態を説明する。図１は、本発明を適用した洗浄装置１の配管系統図である。洗浄装置１は、洗浄槽２に投入したワークＷを洗浄液に浸漬して超音波洗浄を行い、洗浄液から引き上げて蒸気洗浄を行い、液切乾燥を行ったのちに洗浄槽から取り出す工程を自動運転により行う自動昇降式洗浄装置である。

（全体構成）
図１に示すように、洗浄装置１は、縦長の洗浄槽２と、洗浄槽２に洗浄液の蒸気を供給する蒸気発生槽３と、洗浄液の蒸気を冷却して液化させ回収する洗浄液回収機構４を備える。洗浄液回収機構４は、後述するように、液化した回収液を空気中の水分が結露した結露水と洗浄液とに分離する水分分離器４０を備える。

洗浄槽２の底部には、洗浄液を貯留する浸漬槽２１が設けられている。浸漬槽２１の底部には、超音波振動子２２およびヒータ２３が配置される。洗浄槽２は、浸漬槽２１の上方に設けられた蒸気洗浄領域２４、および、蒸気洗浄領域２４の上方に設けられた液切乾燥領域２５を備えている。液切乾燥領域２５の上方には、洗浄槽２にワークＷを出し入れするためのワーク投入口２６が開口している。

ワークＷは、洗浄容器１０に収容され、洗浄容器１０ごと洗浄槽２内で洗浄される。本形態では、洗浄容器１０として直方体状の洗浄かご（バスケット）を用いる。なお、洗浄容器１０は、洗浄液を通し且つワークＷを保持できるものであればよく、本形態の洗浄容器１０と同じ構成に限定されるものではない。

図２、図３は、図１の洗浄装置１の断面構成を示す説明図である。本細書において、ＸＹＺの３方向は互いに直交する方向である。Ｘは洗浄装置１の装置幅方向であり、Ｙは洗浄装置１の装置前後方向である。また、Ｚは上下方向である。図２は、洗浄装置１をＹＺ面で切断した断面構成を示しており、図３は、洗浄装置１をＸＺ面で切断した断面構成を示している。図２、図３では、洗浄容器１０のみを図示し、洗浄容器１０に収容されたワークＷの図示を省略している。

図２、図３に示すように、洗浄装置１は、洗浄槽２の上端に配置されてワーク投入口２６を開閉する可動蓋５と、ワーク投入口２６の上方で洗浄容器１０を保持する洗浄容器保持機構６と、洗浄容器１０を昇降させる昇降機構７を備える。

昇降機構７は、洗浄槽２の底部の浸漬洗浄位置１０Ａと、洗浄槽２の上方の待機位置１０Ｄとの間で洗浄容器１０を昇降させる。また、昇降機構７は、浸漬洗浄位置１０Ａの上方の蒸気洗浄位置１０Ｂ、および、蒸気洗浄位置１０Ｂの上方の液切乾燥位置１０Ｃにおいて洗浄容器１０を一時停止させる。洗浄装置１は、洗浄容器１０の上下移動のみで、浸漬洗浄、蒸気洗浄、および液切乾燥の３工程を行う。

図２に示すように、洗浄装置１は、洗浄槽２、蒸気発生槽３、洗浄液回収機構４、可動蓋５、洗浄容器保持機構６、および昇降機構７を収容する筐体１００を備える。筐体１００の前面には、洗浄容器取り出し口１０１が設けられている。洗浄容器取り出し口１０１は、装置幅方向Ｘにスライド可能な蓋部材１０２によって開閉される。洗浄容器取り出し口１０１とワーク投入口２６との間には、洗浄容器１０を載せる支持ローラ１０３が配置される。支持ローラ１０３の上に洗浄容器１０を載せて装置後方側にスライドさせることにより、洗浄容器１０を洗浄槽２の上方に移動させる。

（洗浄容器保持機構）
図３に示すように、洗浄容器保持機構６は、装置幅方向Ｘに開閉するバスケットハンガーであり、装置幅方向Ｘの一方側に配置される第１保持部６１と、装置幅方向Ｘの他方側に配置される第２保持部６２を備える。第１保持部６１および第２保持部６２は、それぞれ、装置前後方向Ｙに並ぶ複数のローラ６３を備える。図３に示すように、洗浄容器保持機構６を開いた状態では、第１保持部６１のローラ６３と第２保持部６２のローラ６３の間隔が洗浄容器１０の幅よりも大きいので、洗浄容器１０は洗浄容器保持機構６に保持されない。

洗浄容器保持機構６を閉じると、第１保持部６１のローラ６３と第２保持部６２のローラ６３の間隔が狭まる。洗浄容器保持機構６を閉じた状態で、支持ローラ１０３に乗せた洗浄容器１０を装置後方側にスライドさせると、洗浄容器１０の両側面に設けられたレール１１がローラ６３によって支持される。従って、洗浄容器１０は、洗浄容器保持機構６
によって保持される。

（蒸気発生槽）
図１、図３に示すように、蒸気発生槽３には、洗浄液が貯留される。蒸気発生槽３の底部には、ヒータ３１、３２、３３が配置される。蒸気発生槽３では、ヒータ３１、３２、３３によって洗浄液を加熱し沸騰させて濃い蒸気を発生させる。本形態では、洗浄液として沸点が４０〜８０℃の溶剤を用いる。なお、洗浄液の沸点は上記の温度に限定されるものではない。また、蒸気発生槽３に配置されるヒータの数は３に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

蒸気発生槽３で発生した濃い蒸気は、洗浄槽２の側壁に設けられた蒸気供給口３４から洗浄槽２の蒸気洗浄領域２４に供給される。本形態では、蒸気洗浄領域２４に供給された濃い蒸気が、蒸気洗浄位置１０Ｂに保持されたワークＷの表面で凝縮して流れ落ちることによって蒸気洗浄を行う。また、蒸気発生槽３には、運転停止時に蒸気発生槽３内の洗浄液の気化を防止するための冷却管３５（図１参照）が配置される。

（洗浄液回収機構）
図１、図２に示すように、洗浄液回収機構４は、水分分離器４０と、洗浄槽２の液切乾燥領域２５に配置される冷却管４１（冷却器）と、回収液受け部４２を備える。冷却管４１は、洗浄槽２の内壁に配置され、ワークＷを入れた洗浄容器１０は、冷却管４１の内周側を通って昇降する。回収液受け部４２は、冷却管４１の下方に配置され、洗浄槽２の内壁に沿って延びている。回収液受け部４２に流れ落ちる回収液は、液化した洗浄液、および、空気中の水分が結露した結露水を含んでおり、水分分離器４０に流入する。

水分分離器４０は、比重分離式であり、水分分離槽４３と、水分分離槽４３の底面との間に所定の隙間を開けた状態で、且つ、上端が液面よりも上方に突出する仕切り壁４４を備える。水分分離槽４３は、仕切り壁４４によって第１槽４０Ａと第２槽４０Ｂに区画される。第１槽４０Ａには、洗浄槽２の回収液受け部４２から回収液が流入する。第１槽４０Ａでは、水と洗浄液の比重の違いによって回収液が２層に分離する。洗浄液は水よりも比重が大きいため、第２槽４０Ｂには、仕切り壁４４の下側を通って洗浄液だけが流入する。水と分離された洗浄液は、第２槽４０Ｂから浸漬槽２１に還流する。

本形態では、洗浄液としてフッ素系溶剤、塩素系溶剤、臭素系溶剤などの水よりも比重の大きい洗浄液を用いることを想定しているので、上記の構成の水分分離器４０を設置している。なお、洗浄液として炭化水素系溶剤を用いる場合には、水よりも洗浄液の方が比重が軽いので、第１槽の上部に浮いた洗浄液を第２槽に流入させるように、水分分離器４０の構成を変更する。また、洗浄液が水と相溶の場合（例えば、グリコールエーテル類やアルコール類の場合）は、回収液は水分分離器４０で分離されず、水分分離器４０を通過するだけである。従って、水分分離器４０を省略した構成を採用してもよい。

水分分離槽４３の内部には、冷却管４５および冷却用ペルチェ素子４６が配置される。冷却用ペルチェ素子４６は、例えば、熱伝導性シリコンなどの接着部材を用いて、水分分離槽４３に固定される。本形態では、冷却管４５および冷却用ペルチェ素子４６は、第１槽４０Ａに配置される。冷却用ペルチェ素子４６は、冷却管４５よりも下側に配置され、冷却管４５よりも洗浄液の液面に近い位置に配置される。

第１槽４０Ａには、回収液および洗浄槽２内の蒸気が流入する。第１槽４０Ａに流入した蒸気は、冷却管４５もしくは冷却用ペルチェ素子４６によって冷却され、液化して回収液に加わる。

洗浄装置１の運転時には、水分分離器４０に配置される冷却管４５、および、洗浄槽２に配置される冷却管４１に冷媒ガスを供給する。これにより、気化した洗浄液、および、洗浄槽２に供給された洗浄液の蒸気が液化され、水分分離器４０において水分が分離され、洗浄液が回収される。一方、洗浄装置１の停止から一定時間の間は、蒸気発生槽３に配置される冷却管３５に蒸気発生槽３内の液温度(沸点温度)よりも温度の低い浸漬槽２１の洗浄液を還流させる。これにより、蒸気発生槽３内の蒸気は液化し、液の温度も低くなるため、洗浄装置１の停止中に気化した洗浄液や洗浄液の蒸気が外部へ漏れることが抑制される。浸漬槽２１の洗浄液を冷却管３５に還流させる時間帯は、冷凍機４７から供給される冷媒ガスにより、熱交換器４８を介して、蒸気発生槽３から浸漬槽２１に戻る洗浄液を冷却することにより、浸漬槽２１の液温を上昇させないようにする。

なお、本形態では、以下に説明するように、水分分離器４０に配置した冷却用ペルチェ素子４６によって蒸気を液化・回収することができるので、冷却管３５を省略し、浸漬槽２１から蒸気発生槽３に洗浄液を還流させない構成を採用してもよい。

本形態では、洗浄装置１の運転停止時には、運転停止中に気化した洗浄液が洗浄槽２の外部に漏れて洗浄液の消耗量が増大することを抑制するために、冷却用ペルチェ素子４６によって、水分分離槽４３において洗浄液の蒸気を液化して回収する。このとき、冷却管４１、４５には冷媒ガスを供給せず、冷却用ペルチェ素子４６のみで蒸気を液化し、回収する。

図１に示すように、洗浄装置１は、冷却用の冷媒ガスを供給する冷凍機４７を備えている。本形態では、冷媒直冷方式の冷凍機４７を用いており、冷凍機４７は、−１５℃前後の冷媒ガスを供給する。従って、洗浄槽２に配置される冷却管４１の温度、および、水分分離器４０に配置される冷却管４５の温度は、−１５℃前後である。

なお、冷却管４１、４５を冷却する手段は、冷凍機４７に限定されるものではない。例えば、冷凍機４７の代わりに、冷水装置を用いることもできる。一般的な冷水装置を用いる場合は、供給される冷媒（冷却水）の温度は５〜１０℃である。従って、洗浄槽２に配置される冷却管４１の温度、および、水分分離器４０に配置される冷却管４５の温度は、５〜１０℃である。あるいは、冷媒として不凍液を用いる場合には、冷媒ガスを用いる場合と同様に、−１５℃程度に冷却することも可能である。

冷却用ペルチェ素子４６の温度は、冷却管４１、４５よりも低温である。冷却用ペルチェ素子４６は、外気温よりも４０℃程度低い温度に冷却されることが確認されている。従って、例えば、外気温が２０℃の場合には、冷却用ペルチェ素子４６の冷却温度は、−２０℃程度になる。つまり、冷却用ペルチェ素子４６を用いることにより、冷却管４１、４５よりも低い温度で蒸気を液化させることができる。

冷却温度が低い箇所では、液化が効率的に進むために洗浄液の蒸気濃度が薄くなる。上記のように、冷却用ペルチェ素子４６は冷却温度が低いため、冷却用ペルチェ素子４６が配置された水分分離槽４３の内部では効率的に液化が進み、蒸気濃度が薄くなる。蒸気濃度が低い箇所には濃い蒸気が移動するため、洗浄槽２内の蒸気は、蒸気濃度が低い水分分離槽４３に吸い寄せられる。従って、１つの冷却用ペルチェ素子４６を水分分離槽４３に配置するだけでも、効率的に気化した洗浄液を回収できる。

洗浄装置１の運転中は、蒸気発生槽３のヒータ３１、３２、３３によって洗浄液を加熱して蒸気を発生させているので、洗浄槽２の蒸気を液化し回収するための熱負荷が大きい。そこで、冷凍機４７を稼働させ、冷却管４１、４５を用いて冷却する必要がある。

一方、洗浄装置１の運転停止中は、ヒータ３１、３２、３３は停止しており、熱負荷は小さい。そのため、冷凍機４７を稼働させると消費電力が無駄になる。また、熱負荷の小さい状態での冷凍機４７の運転は冷媒の液バックなどにつながり、コンプレッサーを破損させる可能性があり、避けるべきである。洗浄装置１の運転停止中は、運転中に発生する濃い蒸気でなく、気化により発生する薄い蒸気を液化して回収できればよいので、消費電力の小さい冷却用ペルチェ素子４６でピンポイント冷却すれば十分である。冷凍機４７を稼働させる場合の消費電力は１．５ｋＷ程度（但し、装置の大きさによる）であるのに対して、１個の冷却用ペルチェ素子４６であれば消費電力は６０Ｗ程度で済むので、大幅に消費電力を小さくすることができる。

本形態では、冷却用ペルチェ素子４６を水分分離器４０に設置しているので、−２０℃の低温に冷却することによって空気中の水分が結露して回収液に混入したとしても、回収液から水分を分離可能であり、何ら問題はない。冷却用ペルチェ素子４６を洗浄槽２や蒸気発生槽３に取り付けた場合は、水分が液化して洗浄液に混入した時に除去することができない。洗浄槽２や蒸気発生槽３において水分を洗浄液から分離できないと、ヒータの加熱によって水と洗浄液の加水分解などが発生する可能性があるので、使用できないが、本形態ではそのような問題が発生しない。

（可動蓋）
図２、図３に示すように、可動蓋５は、可動蓋５の縁に取り付けられたガイドローラ５１と、洗浄槽２の天板に設けられたガイド部材５２によって構成される可動蓋ガイド機構により、装置前後方向Ｙにスライド可能に支持されている。可動蓋５の上方には、装置前後方向Ｙに可動蓋５をスライドさせるシリンダ５４が配置される。

シリンダ５４は、ワーク投入口２６を塞ぐ密閉位置５Ａ、および、ワーク投入口２６を開放する開放位置５Ｂに可動蓋５を移動させる。可動蓋５が密閉位置５Ａに移動すると、ワーク投入口２６の縁に配置されるパッキンなどの封止部材５３によって可動蓋５とワーク投入口２６の縁との隙間が封止され、ワーク投入口２６が密閉される。ワーク投入口２６を密閉することにより、気化した洗浄液が自然拡散により消耗することが抑制される。

（昇降機構）
図２、図３に示すように、昇降機構７は、洗浄容器１０を載せる昇降台７１と、昇降台７１を上下方向Ｚに案内するガイド機構７２と、昇降台７１に連結される金属製の昇降ベルト７３と、昇降ベルト７３を巻き取るリール７４と、リール７４を回転させるモータ７５と、昇降台７１および洗浄容器１０の昇降位置を検出するための昇降位置検出機構７６を備える。本形態では、昇降台７１はＳＵＳ製であり、昇降ベルト７３はステンレスベルトである。従って、昇降台７１および昇降ベルト７３は洗浄液に対する耐食性が高い。また、昇降ベルト７３は、無発塵体である。

図４は、昇降台７１、昇降ベルト７３、およびリール７４の説明図である。図５は、昇降台７１およびガイド機構７２の斜視図である。昇降台７１は、洗浄容器１０を載せる矩形の枠部７１１と、枠部７１１の装置後方側の端部から下方に延びる脚部７１２を備える。図５に示すように、枠部７１１の各辺には、洗浄容器ガイド７１３が固定されている。洗浄容器１０は、洗浄容器ガイド７１３によって枠部７１１の中央に保持される。

図４に示すように、昇降ベルト７３の一端は、押さえ板７３１およびキャップボルト７３２を用いて脚部７１２の下端に固定される。昇降ベルト７３の下端には、キャップボルト７３２を通すための複数の固定穴が形成されている。昇降ベルト７３の他端は、押さえ具７３３およびキャップボルト７３４を用いて、リール７４に固定される。昇降ベルト７３をリール７４に固定する箇所は、リール７４の外周面に設けられた嵌合凹部７４１に押
さえ具７３３を固定することにより、嵌合凹部７４１の内面と押さえ具７３３との間に昇降ベルト７３の端部を挟み込む構造になっている。これにより、リール７４の外周面は円筒面になるので、昇降ベルト７３の巻取りが可能である。

図３、図５に示すように、ガイド機構７２は、昇降台７１の装置幅方向Ｘの両側に配置される。ガイド機構７２は、昇降台７１の脚部７１２に回転可能に取り付けられた昇降ローラ７２１と、上下方向Ｚに延びる昇降ローラ用ガイド７２２を備える。昇降ローラ７２１は、昇降ローラ用ガイド７２２に収容され、昇降ローラ用ガイド７２２に沿って上下に移動する。従って、昇降ベルト７３の巻取りおよび繰り出しを行うと、昇降台７１がガイド機構７２によって案内されて上下方向Ｚに移動する。

本形態では、昇降台７１、ガイド機構７２、昇降ベルト７３、およびリール７４は洗浄槽２の内部に配置される。図２に示すように、リール７４は、洗浄槽２の上端近傍に設けられたリール収容部２７に配置される。昇降台７１が洗浄槽２の底部まで下降しているとき、昇降ベルト７３は、リール収容部２７から洗浄槽２の底部まで延びている。リール７４を回転させて昇降ベルト７３を巻き取ることにより、昇降台７１および洗浄容器１０が上昇する。昇降台７１が洗浄容器１０を待機位置１０Ｄまで上昇させたとき、昇降台７１の下端に固定された昇降ベルト７３の端部はワーク投入口２６の下側（洗浄槽２の内側）に位置する。リール７４を巻き取り時とは逆方向に回転させて昇降ベルト７３を繰り出すことにより、昇降台７１および洗浄容器１０が下降する。

図３に示すように、昇降機構７は、リール７４の中心に通されてリール７４と一体に回転するシャフト７７を備える。シャフト７７の両端部は、リール収容部２７の装置幅方向Ｘの両側の側壁に設けられた軸受け部７８に支持され、洗浄槽２の外部へ延びている。シャフト７７と軸受け部７８との隙間は、メカニカルシールなどのシール部材によって封止される。モータ７５は、洗浄槽２の外部に配置されており、シャフト７７を介してリール７４を回転させる。

昇降位置検出機構７６は、シャフト７７の端部に固定された第１スプロケット７６１、および、第１スプロケット７６１の下方に配置された第２スプロケット７６２に掛け渡された昇降位置検出用チェーン７６３と、フォトセンサ７６４を備える。本形態では、４個のフォトセンサ７６４が上下に配列される。フォトセンサ７６４の配置は、洗浄容器１０および昇降台７１の昇降位置に対応する。例えば、待機位置１０Ｄ、液切乾燥位置１０Ｃ、蒸気洗浄位置１０Ｂ、および浸漬洗浄位置１０Ａの各位置に対応する位置にそれぞれフォトセンサ７６４を配置することにより、各位置に洗浄容器１０が移動したことを検出できる。

（汚染液回収機構）
図６は、汚染液回収機構８の説明図であり、図７は、汚染液回収機構８の斜視図である。洗浄装置１は、洗浄容器１０が浸漬洗浄位置１０Ａまで下降する途中で、ワークＷから垂れる汚染した洗浄液（以下、汚染液という）を回収する汚染液回収機構８を備える。浸漬洗浄を行う前の汚染したワークＷに洗浄液の蒸気が付着して液化すると、汚染物質が多く含まれる汚染液になる。汚染液回収機構８は、ワークＷから垂れる汚染液を蒸気発生槽３に回収して浸漬槽２１の洗浄液に混入させないようにする。これにより、浸漬槽２１への汚染物質混入を１／５〜１／１０程度に減らすことができる。蒸気発生槽３の洗浄液に汚染物質が混入しても、発生する蒸気には汚染物質が混入しないので、問題はない。

図６、図７に示すように、汚染液回収機構８は、洗浄容器１０の下方に配置される第１受け部材８１と、第１受け部材８１から流出する汚染液を受ける第２受け部材８２を備える。第１受け部材８１は昇降台７１に固定され、昇降台７１および洗浄容器１０と共に昇
降される。第２受け部材８２は、洗浄槽２の側壁に設けられた蒸気供給口３４の下端に配置される。

第１受け部材８１は、金属製の受け板であり、昇降台７１の枠部７１１に固定される。第１受け部材８１は、枠部７１１の内側に設けられた開口部を塞いでいる。従って、洗浄容器１０から垂れる汚染液は、全て、第１受け部材８１によって回収される。なお、図６に示す形態では、第１受け部材８１（受け板）は、枠部７１１の内周側に配置されるが、枠部７１１の上側もしくは下側に第１受け部材８１を配置することもできる。枠部７１１の上側に第１受け部材８１（受け板）を配置する場合は、枠部７１１に固定される洗浄容器ガイド７１３と枠部７１１との間に上下方向の隙間を設けて、この隙間に第１受け部材８１（受け板）を配置することができる。

第１受け部材８１は、第２受け部材８２が配置される側に向かうに従って下方へ向かう方向に傾斜している。第１受け部材８１は、例えば、図７に示す形状とすることができる。第１受け部材８１の外周縁には、上方へ立ち上がる縁部８１１が設けられている。また、第１受け部材８１は、第２受け部材８２に向けて汚染液を流出させる流出部８１２を備える。図６に示すように、流出部８１２は、第２受け部材８２側の端部に設けられており、第２受け部材８２と上下に重なる。

第２受け部材８２は、金属製の受け樋であり、蒸気供給口３４の下端に沿って装置前後方向Ｙに延びている。第２受け部材８２は、第１受け部材８１の傾斜方向と同じ方向に傾斜しており、蒸気発生槽３が配置される側に向かうに従って下方へ向かう方向に傾斜している。第２受け部材８２の第１受け部材８１側の縁、および、装置前後方向Ｙの両側の縁には、上方に立ち上がる縁部８２１が設けられている。従って、第２受け部材８２の上に流れ落ちた汚染液は、洗浄槽２に流れ落ちることはなく、蒸気発生槽３に流れ落ちる。

第２受け部材８２は、装置幅方向Ｘにスライド可能である。第２受け部材８２は、第１受け部材８１の流出部８１２の下方に突出した垂れ液受け位置８２Ａ、および、流出部８１２の下方から蒸気発生槽３の側に退避した退避位置８２Ｂに移動可能である。昇降台７１および洗浄容器１０を浸漬洗浄位置１０Ａまで下降させるときには、第２受け部材８２を退避位置８２Ｂにスライドさせることにより、昇降台７１に固定された第１受け部材８１と第２受け部材８２との干渉を回避する。

図８は、第２受け部材８２の変形例の説明図である。図８（ａ）は、変形例１の第２受け部材８２の説明図であり、図８（ｂ）は、変形例２の第２受け部材８２の説明図である。変形例１の第２受け部材８２は、上下方向に延びる支軸８２２を中心として回転することにより、垂れ液受け位置８２Ａと退避位置８２Ｂに移動する。従って、図６、図７に示した形態と同様に、第１受け部材８１から流出する汚染液を受けて蒸気発生槽３に流すことができる。また、昇降台７１が昇降する際に、第１受け部材８１と第２受け部材８２との干渉を回避することができる。

変形例２の第２受け部材８２は、固定式である。変形例２では、第１受け部材８１と第２受け部材８２との干渉を回避するために、第２受け部材８２は、第１受け部材８１の流出部８１２の先端よりも蒸気発生槽３側に配置されており、第１受け部材８１の流出部８１２の先端と、第２受け部材８２との間には、隙間Ｓが設けられている。従って、昇降台７１が昇降する際に、第１受け部材８１と第２受け部材８２との干渉を回避することができる。また、隙間Ｓから垂れ液が浸漬槽２１に落ちるおそれはあるものの、隙間Ｓは狭いため、大部分の汚染液を第２受け部材８２で受けて回収することができる。

（洗浄装置の動作）
図９は、洗浄装置１によるワーク洗浄動作のフローチャートである。洗浄装置１は、図９のワーク洗浄動作を自動制御によって行う。洗浄装置１が停止している間は、洗浄槽２は、可動蓋５によってワーク投入口２６が密閉されている。また、昇降台７１は、可動蓋５の下側で停止している。ワーク洗浄動作をスタートする前に、閉じた状態の洗浄容器保持機構６（バスケットハンガー）に洗浄容器１０を保持させる。

洗浄容器１０を洗浄容器保持機構６にセットした状態で、操作パネル（図示せず）に設けられた洗浄スタートボタンを押して、ワーク洗浄動作（ステップＳＴ１〜ＳＴ１４）を開始する。ステップＳＴ１では、可動蓋５を開く。具体的には、シリンダ５４を駆動して可動蓋５を開放位置５Ｂに移動させる。これにより、ワーク投入口２６が開放される。

ステップＳＴ２では、昇降台７１を上昇させて洗浄容器１０を待機位置１０Ｄに保持する。具体的には、昇降ベルト７３を巻き取って可動蓋５の下側で停止していた昇降台７１を上昇させ、洗浄容器１０が洗浄容器保持機構６からわずかに浮いた状態になるまで持ち上げて停止する。これにより、洗浄容器１０は待機位置１０Ｄに保持される。

ステップＳＴ３では、洗浄容器保持機構６を開く。これにより、洗浄容器１０の側面に設けられたレール１１の下から洗浄容器保持機構６のローラ６３が退避するので、洗浄容器１０を下降させることができるようになる。

ステップＳＴ４では、昇降台７１を下降させて洗浄容器１０を洗浄槽２に投入する。続いて、ステップＳＴ５では、可動蓋５を閉じる。具体的には、洗浄容器１０が液切乾燥位置１０Ｃを通過した直後にシリンダ５４を駆動し、可動蓋５を密閉位置５Ａに移動させる。これにより、ワーク投入口２６が密閉される。

ステップＳＴ６では、洗浄容器１０を蒸気洗浄位置１０Ｂで所定時間（例えば、２０〜３０秒）一時停止させる。このとき、洗浄槽２の蒸気洗浄領域２４には、洗浄液の蒸気が供給されている。洗浄容器１０が蒸気洗浄位置１０Ｂで一時停止している間は、洗浄容器１０内のワークＷから垂れる汚染液を回収して蒸気発生槽３に流入させる。

ステップＳＴ７では、浸漬洗浄を行う。具体的には、昇降台７１をさらに下降させ、洗浄容器１０を浸漬洗浄位置１０Ａで停止させて、超音波洗浄を所定時間行う。

ステップＳＴ８では、蒸気洗浄を行う。具体的には、昇降台７１を上昇させ、洗浄容器１０を蒸気洗浄位置１０Ｂで所定時間停止させる。このとき、蒸気発生槽３からは、濃い蒸気が蒸気洗浄領域２４に供給されているので、蒸気洗浄が行われる。

ステップＳＴ９では、液切乾燥を行う。具体的には、昇降台７１をさらに上昇させ、洗浄容器１０を液切乾燥位置１０Ｃで所定時間停止させる。液切乾燥位置１０ＣでワークＷを乾燥させている間、洗浄槽２に配置される冷却管４１、および、水分分離器４０に配置される冷却管４５には、冷媒ガスが供給されている。これにより、洗浄液の蒸気が液化され、回収されて循環する。

ステップＳＴ１０では、ワークＷを洗浄槽２から取り出すために可動蓋５を開く。具体的には、シリンダ５４を駆動して可動蓋５を開放位置５Ｂに移動させてワーク投入口２６を開放する。続いて、ステップＳＴ１１では、昇降台７１を上昇させ、洗浄容器１０を待機位置１０Ｄまで上昇させて停止する。

ステップＳＴ１２では、洗浄容器保持機構６を閉じる。次に、ステップＳＴ１３では、昇降台７１を下降させ、可動蓋５の下側で停止させる。このとき、洗浄容器１０は閉じた
状態の洗浄容器保持機構６によって待機位置１０Ｄに保持されているので、昇降台７１だけが下降する。続いて、ステップＳＴ１４では、可動蓋５を閉じる。具体的には、シリンダ５４を駆動して可動蓋５を密閉位置５Ａに移動させ、ワーク投入口２６を密閉する。以上により、１回のワーク洗浄動作が終了する。

本形態では、１回のワーク洗浄動作は、５〜６分程度である。そのうち、可動蓋５が開いている時間は、５０〜６０秒程度である。また、可動蓋５が閉じている間は、ワーク投入口２６が密閉されている。従って、気化した洗浄液が外部へ漏れたり外部へ飛散する量が大幅に少なくなっている。

（本形態の主な作用効果）
以上のように、本形態の洗浄装置１は、洗浄容器１０に入れたワークＷを洗浄液によって洗浄する。洗浄装置１は、底部に洗浄液が貯留される浸漬槽２１が設けられ、上端に洗浄容器１０を出し入れするワーク投入口２６が設けられた洗浄槽２と、ワーク投入口２６の上方の待機位置１０Ｄと浸漬槽２１内の浸漬洗浄位置１０Ａとの間で洗浄容器１０を昇降させる昇降機構７と、ワーク投入口２６を開閉する可動蓋５と、洗浄槽２に洗浄液の蒸気を供給する蒸気発生槽３と、洗浄液の蒸気を冷却して液化させ回収する洗浄液回収機構４と、を有する。昇降機構７は、洗浄容器１０を載せる昇降台７１と、昇降台７１を上下方向に案内するガイド機構７２と、昇降台７１に連結される金属製の昇降ベルト７３と、昇降ベルト７３を巻き取るリール７４と、リール７４を回転させるモータ７５と、を備える。昇降ベルト７３およびリール７４は、洗浄槽２の内部に配置される。

本形態の洗浄装置１では、ワークＷを入れた洗浄容器１０を洗浄槽２の上端から洗浄槽２に投入して、洗浄容器１０の上下動のみで、浸漬洗浄および蒸気洗浄を行うことができる。ワークＷを昇降させる昇降機構７は、昇降台７１を金属製の昇降ベルト７３に連結し、昇降ベルト７３の巻取りおよび繰り出しを行うことによって昇降台７１および洗浄容器１０を昇降させる構造である。従って、駆動部品である昇降ベルト７３およびリール７４を洗浄槽２の内部に収容できるので、ワーク投入口２６の上方に大型の構造体を設ける必要がない。従って、洗浄装置１を小型化できる。また、昇降ベルト７３は昇降台７１の下端に連結されていて洗浄槽２の内部で巻き取りおよび繰り出しが行われる。従って、ワーク投入口２６を開閉するときに可動蓋５と昇降機構７とが干渉しないので、ワーク投入口２６を密閉しやすい。従って、洗浄槽２の密閉性を高めることができるので、気化や飛散による洗浄液の消耗量を減らすことができる。また、金属製の昇降ベルト７３は無発塵体であるので、洗浄液への塵などの汚染物質の混入を少なくすることができる。従って、洗浄精度を向上させることができる。また、グリスが不要であるため、洗浄液によって脱脂されることによる不具合（動きが硬くなる、摩耗する、等）がない。従って、円滑に昇降させることができ、耐久性が向上する。また、グリスの補給が必要ないので、メンテナンスの負担が少ない。さらに、グリスによる洗浄液の汚染がないので、洗浄精度が向上する。

本形態では、洗浄槽２は、リール７４を収容するリール収容部２７を備える。リール７４の中心に配置されるシャフト７７は、リール収容部２７の側壁に設けられた軸受け部７８に通されて洗浄槽２の外部へ延びており、シャフト７７と軸受け部７８との隙間は、シール部材によって密閉される。モータ７５は洗浄槽２の外部に配置され、シャフト７７を介してリール７４を回転させる。従って、モータ７５を洗浄槽２の外部に配置できるので、洗浄液によってモータ７５が悪影響を受けることを防止できる。また、シャフト７７と軸受け部７８との隙間から洗浄液が外部に漏れることを防止できるので、洗浄液の消耗が少ない。

本形態では、ワーク投入口２６を塞ぐ密閉位置５Ａ、および、ワーク投入口２６を開放
する開放位置５Ｂに可動蓋５をスライドさせるシリンダ５４を備える。駆動部材としてシリンダ５４を用いることにより、可動蓋５の開閉に伴う発塵を少なくできる。また、部品点数を少なくでき、構造を簡素化できる。

本形態では、可動蓋５が密閉位置５Ａに移動したときにワーク投入口２６を囲む縁部と可動蓋５との隙間を封止する封止部材５３を備えているので、ワーク投入口２６の密閉性を高めることができる。これにより、ワーク投入口２６から外部に漏れる洗浄液を少なくすることができるので、洗浄液の消耗量を減らすことができる。

本形態では、洗浄液回収機構４は、洗浄槽２において洗浄液の蒸気を冷却して液化させる冷却管４１（冷却器）と、洗浄液を含む回収液から水分を分離する水分分離器４０と、を備える。水分分離器４０は、洗浄槽２から回収液が流入する水分分離槽４３と、水分分離槽４３における回収液の液面よりも上に配置される冷却用ペルチェ素子４６と、を備える。従って、熱負荷が大きい洗浄運転中は冷凍機４７を稼働して冷却管４１、４５によって蒸気を液化・回収できるとともに、熱負荷が少ない運転停止中は、冷却用ペルチェ素子４６によって低温でピンポイント冷却を行って気化した洗浄液を液化・回収できる。低温で冷却することにより、水分分離槽４３の内部で液化が進んで蒸気濃度が薄くなると、洗浄槽２の蒸気が水分分離槽４３に吸い寄せられてさらに液化が進む。従って、ピンポイント冷却でも効率的に洗浄液を回収できる。よって、洗浄液の消耗を減らすことができ、消費電力も大幅に削減できるので、ランニングコストを削減できる。

本形態では、水分分離槽４３は、洗浄槽２から回収液が流入する第１槽４０Ａと、比重により回収液から分離された洗浄液が第１槽４０Ａの底部から流入する第２槽４０Ｂと、に仕切られており、冷却用ペルチェ素子４６は、第１槽４０Ａに配置される。従って、洗浄槽２から流入する蒸気が冷却用ペルチェ素子４６に接触しやすいので、効率よく蒸気を液化できる。

本形態では、洗浄容器１０が浸漬槽２１の液面よりも上の蒸気洗浄位置１０Ｂに停止しているとき、洗浄容器１０に入れたワークＷから流れ落ちる汚染液を蒸気発生槽３へ流入させる汚染液回収機構８を備える。従って、浸漬槽２１へ汚染液が垂れることを抑制できるので、浸漬槽２１内の洗浄液に混入する汚染物質を少なくすることができる。よって、洗浄精度を高めることができる。

本形態では、汚染液回収機構８は、洗浄容器１０を載せる昇降台７１に設けられた第１受け部材８１と、洗浄槽２と蒸気発生槽３とを連通させる蒸気供給口３４に配置される第２受け部材８２を備え、第１受け部材８１は、第２受け部材８２が配置される側に設けられた流出部８１２を備え、第２受け部材８２は、第１受け部材８１よりも下方に配置される。従って、洗浄容器１０から垂れる汚染液を第１受け部材８１で受けて、蒸気供給口３４から蒸気発生槽３へ回収できる。従って、浸漬槽２１へ汚染液が垂れることを抑制できる。

本形態では、昇降台７１は、洗浄容器１０を載せる枠部７１１を備え、第１受け部材８１は、枠部７１１に固定された受け板であり、第２受け部材８２が配置される側に向かうに従って下方へ向かう方向に傾斜している。このようにすると、洗浄容器１０の真下で汚染液を受けることができるので、多くの汚染液を回収できる。また、汚染液は第２受け部材８２へ流れやすいので、受け板の上に汚染液が残留しにくい。従って、浸漬洗浄を行う際に受け板に残留した汚染液が浸漬槽２１内の洗浄液に混入することを回避できる。

本形態では、第２受け部材８２は、流出部の下側に延びる垂れ液受け位置８２Ａと、流出部の下側から退避した退避位置８２Ｂに移動可能である。第２受け部材８２は、洗浄槽
２の側にスライドすることにより、退避位置８２Ｂから垂れ液受け位置８２Ａに移動し、蒸気発生槽３の側にスライドすることにより、垂れ液受け位置８２Ａから退避位置８２Ｂに移動する。このように、第２受け部材８２を可動式にしたことにより、第１受け部材８１から流出する汚染液をより多く回収できる。従って、浸漬槽２１へ汚染液が垂れることを抑制できる。なお、第２受け部材８２は、支軸８２２を中心として回転することにより、垂れ液受け位置８２Ａと退避位置８２Ｂに移動する態様であってもよい。

＜本発明に包含されない発明＞
上記形態は、本発明に包含されない以下の発明１、発明２を適用した実施形態である。以下に、発明１、発明２の構成、およびその解決課題と作用効果を説明する。

＜発明１：洗浄方法および洗浄装置＞
発明１は、洗浄方法および洗浄装置の発明である。浸漬洗浄を行う洗浄装置では、洗浄液にワークＷに付着していた汚染物質が混入するため、洗浄液の汚染物質の濃度が上昇し、汚染物質のワークＷへの再付着などによる洗浄精度の低下が課題となっていた。そこで、浸漬槽内の洗浄液の汚染を抑制し、洗浄精度を向上させるという課題を解決するため、上記形態は、以下の構成を採用している。

発明１を適用した洗浄方法は、底部に洗浄液が貯留される浸漬槽２１が設けられ、上端にワークＷを出し入れするワーク投入口２６が設けられた洗浄槽２内でワークＷを昇降させて洗浄する洗浄方法であって、ワーク投入口２６から浸漬槽２１にワークＷを下降させる途中で、浸漬槽２１の液面よりも上方の蒸気洗浄位置１０ＢにワークＷを一時停止させて、ワークＷに洗浄液の蒸気を付着させ、ワークＷから流れ落ちた汚染液を浸漬槽２１とは別の容器に回収する垂れ液回収工程（ステップＳＴ６）と、浸漬槽２１内の洗浄液にワークＷを浸漬させて洗浄する浸漬洗浄工程（ステップＳＴ７）と、蒸気洗浄位置１０ＢにワークＷを引き上げて、洗浄液の蒸気によってワークＷを洗浄する蒸気洗浄工程（ステップＳＴ８）と、蒸気洗浄位置によりも上方の液切乾燥位置１０ＣにワークＷを引き上げて、ワークＷを乾燥させる液切乾燥工程（ステップＳＴ９）と、を行うことを特徴とする。

次に、発明１を適用した洗浄装置１は、底部に洗浄液が貯留される浸漬槽２１が設けられ、上端に洗浄容器１０を出し入れするワーク投入口２６が設けられた洗浄槽２と、ワーク投入口２６の上方の待機位置１０Ｄと浸漬槽２１内の浸漬洗浄位置１０Ａとの間で洗浄容器１０を昇降させる昇降機構７と、洗浄槽２に洗浄液の蒸気を供給する蒸気発生槽３と、洗浄液の蒸気を冷却して液化させ回収する洗浄液回収機構４と、洗浄容器１０が浸漬槽２１の液面よりも上の蒸気洗浄位置１０Ｂに停止しているとき、洗浄容器１０に入れたワークＷから流れ落ちる汚染液を蒸気発生槽３へ流入させる汚染液回収機構８を備えることを特徴とする。

発明１を適用した洗浄方法および洗浄装置１では、浸漬槽２１にワークＷを浸漬する前にプレ洗浄として短時間の蒸気洗浄を行い、プレ洗浄によって除去した汚染物質を浸漬槽２１内の洗浄液に混入させないようにすることができる。従って、浸漬槽２１に混入する汚染物質を少なくすることができるので、浸漬槽２１内の洗浄液の汚染を抑制でき、汚染物質のワークＷへの再付着を抑制できる。従って、洗浄精度を向上させることができる。

発明１を適用した洗浄装置１において、汚染液回収機構８は、ワークＷから流れ落ちた汚染液を蒸気発生槽３に回収する。蒸気発生槽３に汚染液を回収した場合、汚染した洗浄液を沸騰させて蒸気を発生させることになるが、蒸気には汚染物質は混入しないので、蒸気洗浄に影響はない。従って、別途回収容器を設ける必要がないので、装置構成を簡素化できる。なお、汚染液を蒸気発生槽３とは別の回収容器に回収する構成を採用してもよい。また、汚染液回収機構８の詳細な構成およびその作用効果は、既に説明した通りである
。

さらに、発明１を適用した洗浄方法および洗浄装置１では、汚染液を回収するプレ洗浄と、浸漬洗浄後の仕上げ洗浄としての蒸気洗浄とが同一の蒸気洗浄位置１０Ｂで、且つ、同一の蒸気発生槽３からの蒸気供給によって行われる。従って、プレ洗浄を行うために追加の機構を設ける必要がないので、装置構成を簡素化できる。また、ワークＷを停止させる位置が増加しないので、昇降機構７の制御が複雑化しない。

＜発明２：洗浄装置＞
発明２は、洗浄装置の発明である。蒸気洗浄を行う洗浄装置では、ヒータで洗浄液を加熱して発生させた蒸気によって蒸気洗浄を行った後、冷却管によって蒸気を液化・回収して、水分分離器によって水分を除去して浸漬槽に戻すことにより、洗浄液を循環させながらワークを洗浄している。しかしながら、冷却管に冷却水を供給する冷水装置や冷凍機の消費電力が大きいため、ランニングコストが大きい。また、冷却管に空気中の水分が凝縮・付着するので、装置の錆の原因になったり、洗浄液に水が混入して洗浄液の安定性を低下させるなどの問題がある。そこで、洗浄液の蒸気を液化・回収する際の消費電力を低減させて洗浄装置のランニングコストを低減させるという課題を解決するため、上記形態の洗浄装置１は、以下の構成を採用している。

発明２を適用した洗浄装置１は、底部に洗浄液が貯留される浸漬槽２１が設けられ、上端に洗浄容器１０を出し入れするワーク投入口２６が設けられた洗浄槽２と、ワーク投入口２６の上方の待機位置１０Ｄと浸漬槽２１内の浸漬洗浄位置１０Ａとの間で洗浄容器１０を昇降させる昇降機構７と、洗浄槽２に洗浄液の蒸気を供給する蒸気発生槽３と、洗浄液の蒸気を冷却して液化させ回収する洗浄液回収機構４と、を備え、洗浄液回収機構４は、洗浄槽２において洗浄液の蒸気を冷却して液化させる冷却管４１（冷却器）と、洗浄液を含む回収液から水分を分離する水分分離器４０と、を備える。水分分離器４０は、洗浄槽２から回収液が流入する水分分離槽４３と、水分分離槽４３における回収液の液面よりも上に配置される冷却用ペルチェ素子４６と、を備える。

発明２を適用した洗浄装置１では、熱負荷が大きい洗浄運転中は冷凍機４７を稼働して冷却管４１、４５によって蒸気を液化・回収できるとともに、熱負荷が少ない運転停止中は、冷却用ペルチェ素子４６によって低温でピンポイント冷却を行って気化した洗浄液を液化・回収できる。低温で冷却することにより、水分分離槽４３の内部で液化が進んで蒸気濃度が薄くなると、洗浄槽２の蒸気が水分分離槽４３に吸い寄せられてさらに液化が進む。従って、ピンポイント冷却でも効率的に洗浄液を回収できる。よって、洗浄液の消耗を減らすことができ、消費電力も大幅に削減できるので、ランニングコストを削減できる。また、冷却用ペルチェ素子４６を水分分離器４０に設置しているので、低温に冷却することによって空気中の水分が結露して回収液に混入したとしても、回収液から水分を分離可能であり、何ら問題はない。冷却用ペルチェ素子４６を洗浄槽２や蒸気発生槽３に取り付けた場合は、水分が液化して洗浄液に混入した時に除去することができない。洗浄槽２や蒸気発生槽３において水分を洗浄液から分離できないと、ヒータの加熱によって水と洗浄液の加水分解などが発生する可能性があるので、使用できないが、本発明ではそのような問題が発生しない。

発明２を適用した洗浄装置１において、水分分離槽４３は、洗浄槽２から回収液が流入する第１槽４０Ａと、比重により回収液から分離された洗浄液が第１槽４０Ａの底部から流入する第２槽４０Ｂと、に仕切られており、冷却用ペルチェ素子４６は、第１槽４０Ａに配置される。従って、洗浄槽２から流入する蒸気が冷却用ペルチェ素子４６に接触しやすいので、効率よく蒸気を液化できる。

発明２を適用した洗浄装置１において、冷却用ペルチェ素子４６は、第１槽４０Ａにおける回収液の液面に近い位置に配置することが好ましい。例えば、第１槽４０Ａと第２槽４０Ｂを仕切る仕切り壁４４の上端よりも下側に配置されることが好ましい。液面の近くに冷却用ペルチェ素子４６を配置することにより、水分分離槽４３に蒸気を吸い寄せやすいので、効率よく洗浄液を回収できる。

１…洗浄装置、２…洗浄槽、３…蒸気発生槽、４…洗浄液回収機構、５…可動蓋、５Ａ…密閉位置、５Ｂ…開放位置、６…洗浄容器保持機構、７…昇降機構、８…汚染液回収機構、１０…洗浄容器、１０Ａ…浸漬洗浄位置、１０Ｂ…蒸気洗浄位置、１０Ｃ…液切乾燥位置、１０Ｄ…待機位置、１１…レール、２１…浸漬槽、２２…超音波振動子、２３…ヒータ、２４…蒸気洗浄領域、２５…液切乾燥領域、２６…ワーク投入口、２７…リール収容部、３１、３２、３３…ヒータ、３４…蒸気供給口、３５…冷却管、４０…水分分離器、４０Ａ…第１槽、４０Ｂ…第２槽、４１…冷却管、４２…回収液受け部、４３…水分分離槽、４４…仕切り壁、４５…冷却管、４６…冷却用ペルチェ素子、４７…冷凍機、４８…熱交換器、５１…ガイドローラ、５２…ガイド部材、５３…封止部材、５４…シリンダ、６１…第１保持部、６２…第２保持部、６３…ローラ、７１…昇降台、７２…ガイド機構、７３…昇降ベルト、７４…リール、７５…モータ、７６…昇降位置検出機構、７７…シャフト、７８…軸受け部、８１…第１受け部材、８２…第２受け部材、８２Ａ…垂れ液受け位置、８２Ｂ…退避位置、１００…筐体、１０１…洗浄容器取り出し口、１０２…蓋部材、１０３…支持ローラ、７１１…枠部、７１２…脚部、７１３…洗浄容器ガイド、７２１…昇降ローラ、７２２…昇降ローラ用ガイド、７３１…押さえ板、７３２…キャップボルト、７３３…押さえ具、７３４…キャップボルト、７４１…嵌合凹部、７６１…第１スプロケット、７６２…第２スプロケット、７６３…昇降位置検出用チェーン、７６４…フォトセンサ、８１１…縁部、８１２…流出部、８２１…縁部、８２２…支軸、Ｓ…隙間、Ｗ…ワーク、Ｘ…装置幅方向、Ｙ…装置前後方向、Ｚ…上下方向

Claims (12)

1. 洗浄容器に入れたワークを洗浄液によって洗浄する洗浄装置であって、
   底部に洗浄液が貯留される浸漬槽が設けられ、上端に前記洗浄容器を出し入れするワーク投入口が設けられた洗浄槽と、
   前記ワーク投入口の上方の待機位置と前記浸漬槽内の浸漬洗浄位置との間で前記洗浄容器を昇降させる昇降機構と、
   前記ワーク投入口を開閉する可動蓋と、
   前記洗浄槽に前記洗浄液の蒸気を供給する蒸気発生槽と、
   前記洗浄液の蒸気を冷却して液化させ回収する洗浄液回収機構と、を有し、
   前記昇降機構は、
   前記洗浄容器を載せる昇降台と、
   前記昇降台を上下方向に案内するガイド機構と、
   前記昇降台に連結される金属製の昇降ベルトと、
   前記昇降ベルトを巻き取るリールと、
   前記リールを回転させるモータと、を備え、
   前記昇降ベルトおよび前記リールは、前記洗浄槽の内部に配置されることを特徴とする洗浄装置。
2. 前記洗浄槽は、前記リールを収容するリール収容部を備え、
   前記リールの中心に配置されるシャフトは、前記リール収容部の側壁に設けられた軸受け部に通されて前記洗浄槽の外部へ延びており、
   前記シャフトと前記軸受け部との隙間は、シール部材によって密閉され、
   前記モータは前記洗浄槽の外部に配置され、前記シャフトを介して前記リールを回転させることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
3. 前記ワーク投入口を塞ぐ密閉位置、および、前記ワーク投入口を開放する開放位置に前記可動蓋をスライドさせるシリンダを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
4. 前記ワーク投入口を囲む縁部と前記可動蓋との隙間を封止する封止部材を備えることを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
5. 前記洗浄液回収機構は、
   前記洗浄槽において前記洗浄液の蒸気を冷却して液化させる冷却器と、
   前記洗浄液を含む回収液から水分を分離する水分分離器と、を備え、
   前記水分分離器は、
   前記洗浄槽から前記回収液が流入する水分分離槽と、
   前記水分分離槽の液面よりも上に配置される冷却用ペルチェ素子と、を備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の洗浄装置。
6. 前記水分分離槽は、前記洗浄槽から前記回収液が流入する第１槽と、比重により前記回収液から分離された前記洗浄液が前記第１槽の底部から流入する第２槽と、に仕切られており、
   前記冷却用ペルチェ素子は、前記第１槽に配置されることを特徴とする請求項５に記載の洗浄装置。
7. 前記洗浄容器が前記浸漬槽の液面よりも上の蒸気洗浄位置に停止しているとき、前記洗浄容器に入れたワークから流れ落ちる汚染液を前記蒸気発生槽へ流入させる汚染液回収機構を備えることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の洗浄装置。
8. 前記汚染液回収機構は、
   前記洗浄容器を載せる昇降台に設けられた第１受け部材と、
   前記洗浄槽と前記蒸気発生槽とを連通させる蒸気供給口に配置される第２受け部材を備え、
   前記第１受け部材は、前記第２受け部材が配置される側に設けられた流出部を備え、
   前記第２受け部材は、前記第１受け部材よりも下方に配置されることを特徴とする請求項７に記載の洗浄装置。
9. 前記昇降台は、前記洗浄容器を載せる枠部を備え、
   前記第１受け部材は、前記枠部に固定された受け板であり、
   前記受け板は、前記第２受け部材が配置される側に向かうに従って下方へ向かう方向に傾斜していることを特徴とする請求項８に記載の洗浄装置。
10. 前記第２受け部材は、前記流出部の下側に延びる垂れ液受け位置と、前記流出部の下側から退避した退避位置に移動可能であることを特徴とする請求項８または９に記載の洗浄装置。
11. 前記第２受け部材は、支軸を中心として回転することにより、前記垂れ液受け位置と前記退避位置に移動することを特徴とする請求項１０に記載の洗浄装置。
12. 前記第２受け部材は、前記洗浄槽の側にスライドすることにより、前記退避位置から前記垂れ液受け位置に移動し、前記蒸気発生槽の側にスライドすることにより、前記垂れ液受け位置から前記退避位置に移動することを特徴とする請求項１０に記載の洗浄装置。

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