JP2880549B2 - ワークの乾燥方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、洗浄等により濡れた状態にあるワークを乾
燥するための乾燥方法及び装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、特開昭64-53549号公報に開示されているよう
に、洗浄等により濡れたワークを所定温度の温純水中に
浸漬させて加熱した後、ゆっくり引き上げることによ
り、該ワークを自己の熱で乾燥させるようにした温純水
乾燥法は公知である。このような温純水乾燥法は、有機
溶剤を使用しないために環境汚染の問題がなく、且つ設
備や管理も簡単であるため、各種ワークの乾燥に最適な
ものとして注目を集めている。

ところが、上記温純水乾燥法においては、ワークを温
純水から引き上げた際に該ワークの一部に水が溜ってい
ると、その部分の乾燥が遅れて乾燥終了まで時間かかか
るばかりでなく、部分的な乾燥遅れによりシミが残るこ
とがあり、そのため、水が溜り易い形状のワーク、例え
ば、幅の広い上向き面や袋孔、凹部等を備えたワークを
乾燥する場合に問題があった。特に、温純水から引き上
げたワークは、乾燥により気化熱を奪われるため徐々に
冷却し、その冷却と共に乾燥しにくくなるため、一部に
水滴が付着したり水が溜っている場合には、それをでき
るだけ速やかに蒸発させないとその部分にシミが残る確
率が高くなる。

ワークに温風を吹き付けることによって乾燥させる方
法もあるが、このような温風乾燥法では、温風の吹き付
け方向によって乾燥むらを生じたり、水滴が温風に吹き
飛ばされて既に乾燥した面を移動しながら蒸発、乾燥す
るため、シミの発生が避けられず、精密な乾燥を行うこ
とができない。しかも、ワークの形状によっては水滴の
付着部分が温風に対して死角となり、乾燥に時間がかか
るという欠点もある。

更に、真空乾燥法も知られているが、かかる真空乾燥
においては、ワークに付着した水滴あるいは溜った水を
蒸発させるのに必要な熱エネルギーをワーク自身から得
なければならないため、洗浄等により低温化したワーク
をそのまま真空乾燥すると、ワークの温度が更に低下し
て凍結したり、乾燥に長時間を要する等の問題がある。
ワークを真空乾燥装置内で補助的に加熱することもでき
るが、大掛かりな加熱装置が必要になるばかりでなく、
該加熱装置からワークへ効率良く且つ均等に熱を伝達す
ることが困難であるため所定の温度に加熱するまで時間
がかかり、例えば洗浄から乾燥までを一連の工程で行う
ような場合に、乾燥工程に費やすことができる限られた
時間（５分程度）内に必要な熱エネルギーを十分ワーク
に与えて乾燥を短時間で終了させることは殆ど不可能に
近い。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、ワークをその形状に拘らず確実且つ
迅速に乾燥させることのできる乾燥方法及び装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明の乾燥方法は、濡れ
たワークを温純水に浸漬して加熱したあと取り出すこと
により温純水乾燥した後、熱量を保有している間に真空
槽に収容し、該真空槽内において真空乾燥することを特
徴とするものである。

また、本発明の装置は、濡れたワークを浸漬する温純
水を充填するための温純水槽と、ワークを真空乾燥する
ための真空槽とを備え、これらの温純水槽と真空槽との
間に温順水槽から引き上げたワークを真空層へ搬送する
ための搬送機構を設けたことを特徴とするものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。

第１図に示す乾燥装置は、前段の洗浄機構等から濡れ
た状態で送られてくるワーク４を温純水に浸漬して乾燥
する温純水乾燥部１と、温純水乾燥したワーク４を真空
乾燥する真空乾燥部２と、上記温純水乾燥部１から真空
乾燥部２にワーク４を搬送する搬送機構３とを有してい
る。

上記温純水乾燥部１は、不純物を取り除かれて所定の
温度に加熱された温純水11を充填するための温純水槽10
を備えており、該温純水槽10は、その底部に電熱やスチ
ーム等を熱源とする加熱器13を介して純水源12が接続さ
れ、該純水源12からの純水が加熱器13により所定温度に
加熱されて底部から供給されるようになっている。な
お、上記加熱器13を温純水槽10の内底部に設け、該槽10
内で純水を加熱するようにしても良い。また、上記温純
水槽10の内部には泡取器14を設置し、この泡取器14で、
温純水の供給時又は槽内に設けた加熱器で純水を加熱す
る時に発生する気泡を集め、排出管14aを通じて外部に
排出するように構成しておくことが望ましく、これによ
り、気泡が温純水11の水面を波立たせて温純水乾燥に悪
影響を及ぼすのを防止することができる。

上記温純水槽10の周囲には、該温純水槽10からオーバ
ーフローした温純水を回収する回収溝15が形成され、該
回収溝15で回収した温純水を回収管16を通して外部に排
出するようになっている。この場合、上記回収管16に耐
熱性のフィルタ17を設け、温純水中の不純物を該フィル
タ17で除去したあと該温純水を上記加熱器13又は純水源
12に供給し、循環的に再使用するように構成しても良
い。

また、上記温純水槽10の上部には、隔壁21で囲まれた
乾燥室20が形成されている。該乾燥室20は、温純水11か
ら引き上げたワーク４の乾燥を促進するためのもので、
排気口22に接続された排気管23によりミストキャッチ24
を介して排気ファン25に接続され、該排気ファン25で水
面及びワーク４の表面から蒸発する水蒸気を吸引、排出
することにより、該水蒸気がワーク４に接触して該ワー
ク４を濡らすのを防止するようになっており、この際、
水蒸気をほゞ水平方向に吸引してより効果的な接触防止
を図るため、該乾燥室20の内部には、水平方向の空気流
を発生させる複数の仕切板26が角度調整自在に設けられ
ている。なお、上記ミストキャッチ24で捕集された純水
は、排水管27を通じて上記回収管16により排出され。

一方、上記真空乾燥部２には、蓋体31により開閉目在
で、内部にワーク４を載置するための載置台32とワーク
４の乾燥を補助する槽内ヒータ33とを備えた真空槽30が
設けられている。該真空槽30は、吸引管35によりバルブ
36及びコールドトラップ37を介して真空ポンプ38に接続
されると共に、ヒーター39及びエアフィルタ40を備えた
外気導入用の導気管41にバルブ42を介して接続されてお
り、これらの吸引管35と導気管41とは連結管43によりバ
ルブ44を介して相互に連結されている。また、真空槽30
の底部にはワーク４から流下した水を排出するための排
水管45が接続され、該排水管45と上記コールドトラップ
37とが連結管46により接続されている。該コールドトラ
ップ37は、空気中に含まれる水蒸気を分離して該水蒸気
が空気と共に真空ポンプ38に吸い込まれるのを防止する
ためと、真空ポンプ38の潤滑用に使用されているオイル
のミストが吸引管35を介して真空槽30に逆流してワーク
４を汚染する現象を防ぐためのものであるが、必要に応
じて設置すれば良い。

なお、上記槽内ヒータ33は、赤外線ランプやパネルヒ
ータ等のような適宜の加熱源によって構成することがで
きる。

更に、ワーク４を搬送する上記搬送機構３は、ワーク
４を入れた籠50を吊持する搬送アーム51を有し、該搬送
アーム51をガイド52に沿って移動自在に配設すると共
に、その移動をボールネジやタイミングベルト、シリン
ダ等の駆動手段によって行うように構成したもので、該
搬送アーム51は、上記籠50を吊り下げるフック53と、該
フック53を昇降させるボールネジ55及びモータ56からな
る駆動手段54と、該フック53の昇降を案内する一対のガ
イド57とで構成されている。なお、上記フック53の駆動
手段54は、タイミングベルトやシリンダ等によって構成
することもできる。

上記構成を有する乾燥装置は、例えば洗浄機構の後段
に配設され、洗浄により濡れた状態で送られてくるワー
ク４を乾燥するもので、次のように作用する。

即ち、籠50に入れられたワーク４が搬送アーム51に吊
持されて温純水乾燥部１における温純水槽10の上部に運
ばれて来ると、フック53が下降し、該ワーク４は温純水
11中に浸漬される。

このとき、該温純水乾燥部１においては、所定の温度
に加熱された温純水11が温純水槽10内に所定量づつ連続
的に供給され、オーバーフローした温純水は回収溝15に
流れ込み、回収管16を通じて排出されており、また、乾
燥室20内の空気は排気ファン25により吸引され、水面か
ら蒸発した水蒸気がこの空気流と共にほゞ水平方向に排
出されている。

上記ワーク４が温純水11に一定時間浸漬されて加熱さ
れると、フック53がゆっくりと上昇し、該ワーク４は液
面が波立たない程度のゆっくりとした速度で温純水から
引き出される。これにより該ワーク４は、自己の熱で温
純水より引き出された部分から順次乾燥し、温純水乾燥
が行われる。また、上記乾燥室20内においては、水面か
ら蒸発した水蒸気が排気ファン25によりほゞ水平方向に
排出され、ワーク４と接触しないようになっているた
め、乾燥したワーク４の表面が水蒸気によって再度濡れ
ることがなく、従って、再湿潤による乾燥むらやシミの
発生がない。

上記温純水11の適温は、ワーク４の種類やフィルタ17
その他の付帯設備の耐熱性等によっても相違するが、そ
れらの熱変性を生じない範囲内でできるだけ高い温度に
しておくことが望ましく、例えばワーク４がガラスやア
ルミニウム等である場合には、約80℃程度が好適であ
る。勿論これ以下の温度であっても良い。また、ワーク
４の温純水11への浸漬時間や温純水11から引き上げる際
の引上速度等についても、温純水11の温度やワーク４の
種類等によって異なるが、例えば、温純水の温度を80℃
とした場合、ワーク４が計器のカバー等に使用されるフ
ラットな板状ガラスである場合には、浸漬時間は約30〜
60秒、引上速度は８〜12mm/sec程度が好適であり、ワー
ク４がアルミニウム製のダイキャスト品である場合に
は、浸漬時間は約30〜60秒、引上速度は５〜8mm/sec程
度で良い。なお、ワーク４を温純水から完全に引上げた
後は、爾後の作業を迅速化するため該ワーク４を上記引
上速度より早い速度で上昇させるようにしても良い。

上記温純水乾燥が終了すると、熱がそれほど冷めない
うちにワーク４は搬送アーム51により直ちに真空乾燥部
２に送られる。搬送アーム51が蓋体31の解放した真空槽
30の上部に移動して来ると、フック53の下降によりワー
ク４は籠50に入れられたまま真空槽30内の載置台32上に
載置され、該籠50がフック53から外される。そして、籠
50を解放したフック53は上昇し、蓋体31が閉じられる。
このとき、ワーク４の幅の広い上向き面や袋孔、凹部等
に付着していた水滴が流下して真空槽30の底部に溜って
いる場合には、それが排水管45により排出される。

続いて、導気管41のバルブ42が閉じると共に吸引管35
のバルブ36が開口し、真空ポンブ38によって真空槽30内
の空気が排出され、該真空槽30が所定の真空度に達した
ところでバルブ42が適量開口し、ヒーター39で加熱され
た加熱エアが導気管41を通じて適量づつ流入している状
態で該真空槽30が所定の真空度（例えば4.5torr程度）
に保持され、その状態でワーク４の真空乾燥が行われ
る。このとき、必要に応じて槽内ヒータ33によりワーク
４が補助的に加熱される。

上記真空乾燥により、ワーク４の上向き面や袋孔、凹
部等に付着して上記温純水乾燥では完全に除去され得な
かった水分が直ちに蒸発、排除され、ワーク４は速やか
に乾燥する。従って、温純水乾燥した後に水滴が長時間
残留することによるシミの発生がない。しかも、温風乾
燥する場合のように水滴が熱風に吹き飛ばされて乾燥し
たワーク４表面を移動することがないため、これによる
シミの発生もない。また、加熱エアの供給と槽内ヒータ
33による加熱とによって真空乾燥に伴うワーク４の温度
低下が防止されるため、ワーク４の凍結が防止されて乾
燥効率が向上する。但し、ワーク４を温純水乾燥した後
十分に熱量を保有している状態で真空乾燥するようにす
れば、必ずしもこのような加熱エアの供給と槽内ヒータ
33による加熱とを行う必要はなく、その何れか一方或は
両方を省略することもできる。

上記真空乾燥に要する時間は、ワーク４の種類にもよ
るが、通常は約30〜60秒程度で十分である。

かくして真空乾燥が終了すると、真空槽30内は大気圧
に戻され、蓋体31が開放されてワーク４は搬送アーム51
により籠50と共に取り出され、次の工程に送られる。

［発明の効果」 このように本発明によれば、ワークを温純水乾燥と真
空乾燥とを併用して乾燥するようにしたので、水切れの
良い単純形状のワークは勿論のこと、水滴が付着したり
水が溜り易い特殊形状のワーク、例えば幅の広い上向き
面や袋孔、凹部等を備えたワークであっても、それらの
水滴や水を確実に且つ速やかに蒸発させ、乾燥むらや乾
燥遅れ等によるシミを生じることなくそれを乾燥するこ
とができる。

また、ワークを温純水乾燥した後未だ十分に熱量を保
有している状態で真空乾燥するようにしたので、真空乾
燥に当って該ワークを特別に予熱する必要がなく、従っ
て、ワークを直接真空乾燥する場合のような予熱に必要
な大掛かりな設備や時間等を縮小又は省略することがで
きるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る乾燥装置の一実施例を示す構成図
である。 ３……搬送機構、４……ワーク、10……温純水槽、11…
…温純水 30……真空槽。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】濡れたワークを温純水に浸漬して加熱した
   あと取り出すことにより温純水乾燥した後、熱量を保有
   している間に真空槽に収容し、該真空槽内において真空
   乾燥することを特徴とするワークの乾燥方法。
2. 【請求項２】濡れたワークを浸漬する温純水を充填する
   ための温純水槽と、ワークを真空乾燥するための真空槽
   とを備え、これらの温純水槽と真空槽との間に温順水槽
   から引き上げたワークを真空層へ搬送するための搬送機
   構を設けたことを特徴とするワークの乾燥装置。