JP3448009B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗浄剤を使用して
ワークの洗浄を行なう洗浄装置に係り、特に洗浄剤のロ
スの低い洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に従来の１槽式超音波洗浄装置を示
す。１槽式超音波洗浄装置は、密閉容器１と、ストレー
ジタンク２と、蒸気発生タンク３とから主に構成され
る。蓋体４を開けてワークＷを密閉容器１内に入れる。
ストレージタンク２を含む循環系６を使って洗浄剤の液
体５を密閉容器１内に供給させる。超音波振動子７を作
動させて、超音波による浸漬洗浄を行なう。浸漬洗浄
後、密閉容器１内への循環供給を停止して洗浄剤の液体
５を抜き取り、代りに蒸気発生タンク３から密閉容器１
内に洗浄剤の蒸気８を連続供給して蒸気洗浄を行なう。
この蒸気洗浄器、密閉容器１の上部の冷却パイプ９に冷
媒を流して、上昇してくる蒸気８を冷却、凝縮して外部
に排出させる。蒸気洗浄後に蒸気の供給を停止し、密閉
容器１内において洗浄済みワークＷの乾燥を行う。この
乾燥で洗浄が終了する。

【０００３】このように、密閉容器１内で浸漬洗浄、蒸
気洗浄、乾燥の全てを連続して行うことで、環境汚染の
少ない状態に保持できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、浸漬洗
浄時は、ワークＷを入れて蓋体４を閉めて大気圧状態に
ある密閉容器１内に洗浄剤の液体５を供給するので、密
閉容器１内の上部空間１０のガス圧が上昇する。また、
浸漬洗浄に引き続き行なう蒸発洗浄時も、密閉状態の密
閉容器１内に蒸気を供給するため、密閉容器１の上部空
間１０のガス圧が上昇する。特に、蒸気洗浄時は、冷却
パイプ９による冷却により蒸気ゾーンを一定レベルに抑
えているものの、蒸気圧をコントロールするのが難し
く、ガス圧が密閉容器１の密閉を維持できる限界を超え
ることが多くなる。ガス圧が密閉容器１の限界圧を超え
ると、蓋体４の隙間から、洗浄剤が漏れしてしまう。洗
浄剤が漏れると、外部環境が汚染されるため好ましくな
い。また洗浄剤の消費量が増大するため経済的でない。
特に、洗浄剤として比較的安価なものではなく、高価で
洗浄効果の高いものを用いると、僅かな洗浄剤の漏洩に
よっても大きな損失を蒙ることになる。

【０００５】このような洗浄剤の漏洩を防止するために
は、密閉容器１の上部開口と蓋体４との間に設けるＯリ
ング又はシール６０を多重にするか、または上部開口に
対する蓋体４のロックハンドル１１による締付力を更に
強固にするか、またはこれらの両方を行なうか等の対策
が考えられる。しかし、そのような対策には限界があ
り、結局、洗浄剤の漏洩を有効に防止することはできな
かった。

【０００６】本発明の課題は、上述した従来技術の問題
点を解消して、洗浄剤の漏洩ロスを可及的に低減して、
より環境に優しく、安全で経済性の高い洗浄装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、洗浄剤を
使用してワークの洗浄を密閉容器中で行なう洗浄装置に
おいて、前記密閉容器と連通され、前記密閉容器内のガ
スの圧力に応じて、前記密閉容器との間で前記ガスのや
り取りをする密閉タンクを設けた洗浄装置である。

【０００８】ワークの洗浄中、密閉容器内のガス圧が変
動する。このガス圧の変動に応じて、密閉容器と密閉系
との間でガスのやり取りがなされる。このやり取りによ
って、密閉容器内のガス圧が調整されるので、密閉容器
内の圧力上昇が抑制される。したがって、密閉容器内の
圧力上昇に起因して密閉容器からガスが漏れることがな
い。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において、前記
密閉タンクは、上部が開口し内部に前記ガスとは反応し
ない不活性液体が貯められる下容器と、前記不活性液体
上に浮上支持されて前記下容器の上部開口を塞ぐ蓋容器
とを有し、前記蓋容器と前記密閉容器とが連通され、前
記蓋容器内に溜まるガスのガス圧及び前記不活性液体が
与える浮力と、前記蓋容器の重力とがバランスして前記
蓋容器が浮上支持されるものである洗浄装置である。

【００１０】密閉タンクに、いわゆる浮き屋根式貯蔵タ
ンクを用いて、浮き屋根としての蓋容器を密閉容器内の
圧力変動に応じて昇降するようにしたので、構造が簡単
で、複雑な制御系を必要とせずに、密閉容器内の圧力を
自動調整できる。

【００１１】第３の発明は、上部開口が蓋体によって密
閉され、内部空間でワークの洗浄を行なう密閉容器と、
前記密閉容器に浸漬洗浄を行なうための洗浄剤を液体で
循環供給する液体供給手段と、前記密閉容器に、蒸気洗
浄を行なうために、前記液体に代えて前記洗浄剤を蒸気
で連続供給する蒸気供給手段と、前記蒸気洗浄時に、前
記密閉容器内を上昇してくる前記蒸気を冷却して捕捉さ
せる冷却手段と、前記冷却手段により捕捉されて凝縮し
た前記洗浄剤の蒸気を前記溶剤供給手段に戻す排液管
と、前記浸漬洗浄および前記蒸気洗浄時に、前記密閉容
器内の上部空間に溜まるガスを給排するための密閉タン
クと、前記密閉タンクと前記密閉容器内の上部空間とを
連通するガス給排管とを備える。

【００１２】前記密閉タンクは、上部が開口し内部に前
記ガスとは反応しない不活性液体が貯められる下容器
と、前記不活性液体上に浮上支持されて前記下容器の上
部開口を塞ぐ蓋容器とを有し、前記蓋容器と前記密閉容
器とが連通され、前記蓋容器内に溜まるガスのガス圧及
び前記不活性液体が与える浮力と、前記蓋容器の重力と
がバランスして前記蓋容器が浮上支持されるものである
ことを特徴とする洗浄装置である。

【００１３】密閉容器内のガス圧が上がると、ガスの一
部はガス給排管を介して密閉タンクに流れるため密閉容
器内のガス圧が下がる。密閉タンクに流れたガスの一部
は蓋容器を押し上げる。反対に、密閉容器内のガス圧が
下がると、蓋容器が降下し、蓋容器内のガスがガス給排
管を介して密閉容器内に流れて、密閉容器内のガス圧を
上げる。これにより浸漬洗浄および蒸気洗浄時、密閉容
器内の圧力は、密閉容器内に供給される洗浄剤の量に係
わらず、常に一定に調整され、密閉容器内のガス圧が過
度に上昇することがなくなる。したがって、密閉容器の
蓋体の気密を破って、洗浄剤が外部環境に漏れることが
なくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。実施の形態の洗浄装置は、構造が簡単な１
槽式となっており、洗浄剤を使用して内部空間に形成さ
れる洗浄槽でワークＷを洗浄、乾燥させる密閉容器１を
有する。使用する洗浄剤は、例えばＨＦＣ、ＨＣＦＣ、
ＨＦＥ等である。

【００１５】この密閉容器１は、上部開口を覆う蓋体４
を有した密閉構造タイプをしている。蓋体４はロックハ
ンドル１１によって開閉できる。蓋体４の開閉により密
閉容器１に対してワークＷを出し入れする。ワークＷは
密閉容器１内に設けた一対の回転ローラ１２で回転支持
される回転バスケット１３内に収容され、洗浄中、必要
に応じて回転させる。

【００１６】密閉容器１の内底に超音波振動子７を設け
て、洗浄剤の液体５中に浸漬したワークＷを超音波洗浄
できるようにしてある。タンク３内の洗浄剤の液体５の
液位は光電センサ６１で検知する。

【００１７】密閉容器１に供給する洗浄剤の液体５を濾
過して再生使用するために、密閉容器１の外に循環系６
を接続する。循環系６は、密閉容器１、密閉容器１の底
部にドレンバルブ１４を介して接続された排出管１５、
排出管１５から排出される洗浄剤の液体５を貯めるスト
レージタンク２、ストレージタンク２に接続した吸引管
１６、吸引管１６の途中に設けたバルブ１７およびスト
レーナ１８、吸引管１６を介してストレージタンク２か
ら洗浄剤の液体５を吸引するポンプ１９、ポンプ１９に
接続された吐出管２０、吐出管２０の途中に設けた逆止
弁２１およびフィルタ２２Ｌ、ポンプ１９から吐出され
る洗浄剤の液体５をフィルタ２２を介して密閉容器１の
側面に接続された溶剤供給管２３、溶剤供給管２３の途
中に設けられたバルブ２４、２５で構成される。

【００１８】前記供給管２３の取付け箇所よりも上方の
密閉容器１の側面に、気液分離器６２を介して排液管２
６が接続され、オーバーフロー、または冷却により凝縮
した密閉容器１内の洗浄剤の液体５をバルブ２７を介し
てストレージタンク２に戻すようになっている。前記ス
トレージタンク２内にヒータ２８が設けられ、タンク２
内に貯められる洗浄剤を沸点より低いが室温より高い所
定温度に加熱する。タンク２内の洗浄剤の液体５の液面
は、上限フロート２９、下限フロート３０によって監視
される。

【００１９】密閉容器１の上部の内周に巻回した冷却パ
イプ９が設けられる。浸漬洗浄後に行なう蒸気洗浄時
に、冷却パイプ９に冷媒を流して、密閉容器１の下部よ
り上昇して来る洗浄剤の蒸気８を冷却して凝縮させ、液
体状態で密閉容器１の外へ排出できるようになってい
る。密閉容器１の内周の冷却パイプ９の下側に樋３１が
設けられる。この樋３１に凝縮して溜まった洗浄剤の液
体５が、前述した排液管２６を通してストレージタンク
２に集められる。ストレージタンク２では洗浄剤の液体
５の汚染がひどくなると、バルブ３２を介してドレンパ
イプ３３より抜き取る。

【００２０】前記供給管２３の取付け箇所よりも下方の
密閉容器１の側面に、密閉容器１内に蒸気８を供給する
ための溶剤蒸気供給管３４が接続される。密閉容器１内
に貯めた洗浄剤の液体５を全部抜き取った後に、溶剤蒸
気供給管３４と連通した密閉容器１内に設けた蒸気ノズ
ル３５から蒸気８を供給する。溶剤蒸気供給管３４はバ
ルブ３６を介して蒸気発生タンク３に接続される。この
蒸気発生タンク３の洗浄剤は、前述した循環系６のフィ
ルタ２２に接続された溶剤供給管２３から分岐された分
岐供給管３７から補給されるようになっている。蒸気発
生タンク３内には、ヒータ３８が設けられ、タンク３内
に貯められる洗浄剤を沸点温度に加熱して蒸発させる。
タンク３内の洗浄剤の液面は、上限フロート３９、下限
フロート４０で監視される。また、タンク３内の洗浄剤
の汚れは光電センサ４１で検知する。洗浄剤の汚染がひ
どくなると、バルブ４２を介してドレンパイプ４３より
抜き取る。

【００２１】密閉容器１の上部に、上部空間１０に溜ま
るガスを出し入れするガス給排管４４が接続される。ガ
スは大気や洗浄剤のガスである。ガス給排管４４は密閉
容器１の外に設けられた密閉タンク５０に接続される。
密閉タンク５０は、浮き屋根式貯蔵タンクで構成され
る。前記ガスと反応しない水などの不活性液体４５が貯
められた上部の開口した下容器５２と、この下容器５２
の開口を覆う蓋容器５１とから構成される。蓋容器５１
は所定の重量を持ち、下容器５２の開口に嵌め込まれて
不活性液体４５上に浮いている。前記ガス給排管４４は
蓋容器５１内に導かれて、蓋容器５１内にガス４６が溜
まるようになっている。蓋容器５１内の空間に溜まるガ
ス圧及び不活性液体４５が与える浮力と、蓋容器５１の
重力とがバランスしてちょうど蓋容器５１が不活性液体
４５上に浮上支持される。密閉容器１内の圧力の変動に
応じて、蓋容器５１内に溜まるガス量が変化して、蓋容
器５１が上下動して、密閉容器１内を一定の圧力に保持
する。不活性液体４５は、バルブ４７を介してドレンパ
イプ４８より抜き取る。

【００２２】以上のように構成された洗浄装置を使っ
て、バスケットセット、槽への液入れ、超音波洗浄、蒸
気洗浄、乾燥、完了という洗浄工程を行なう。ここでの
洗浄目的は、主に脱脂（油脂、フラックス、ワックスな
ど有機物の排除）と無機物（砂、石、金属粉）の排除で
ある。また洗浄対象となるワークは電子部品、機械部品
などをはじめとした種々なものが対象となる。

【００２３】まず、密閉容器１の蓋体４を開けてワーク
Ｗを入れたバスケット１３を回転ローラ１２の上に回転
自在にセットする。セット後、蓋体４をロックハンドル
１１で密閉する。このとき密閉容器１内は空気が入った
ままであるから大気圧状態にある。ポンプ１９を使って
ストレージタンク２から密閉容器１内に前記所定温度の
洗浄剤の液体５を循環供給して、密閉容器１内の下部空
間５５を洗浄剤の液体５で満たし、ワークＷを洗浄剤の
液体５に浸漬する。このとき、密閉容器１内の空気が洗
浄剤の液体５によって押し上げられるため、密閉容器１
内の圧力が上昇する。超音波振動子７、回転ローラ１２
を作動して、超音波によるワークＷの浸漬洗浄を行な
う。浸漬洗浄が終わったら、超音波振動子７を止める。
溶剤供給管２３のバルブ２５を閉め、排出管１５のドレ
ンバルブ１４を開け、密閉容器１内の洗浄剤の液体５を
排出管１５を介してストレージタンク２に抜き取り、ド
レンバルブ１４を閉じる。このとき、密閉容器１内は圧
力が下降して、大気圧以下になる。

【００２４】つぎに蒸気洗浄を行なう。バルブ３６を開
けて、蒸気発生タンク３から沸点温度の洗浄剤の蒸気８
を溶剤蒸気供給管３４を介して密閉容器１内に供給す
る。このとき密閉容器１内は再び大気圧以上の圧力に増
大する。また、冷却パイプ９に冷媒を流して密閉容器１
内の上部空間１０を冷却する。この冷却により、密閉容
器１内の下部空間５５から上がって来た蒸気が冷却され
て凝縮し、樋３１に集められる。樋３１に集められた洗
浄剤は気液分離器６２、排液管２６を介してストレージ
タンク２に回収される。密閉容器１内の下部空間５５を
常に蒸気で満たすために、蒸気発生タンク３からの蒸気
の供給は、蒸発洗浄中、継続する。継続させるための蒸
気循環系は、蒸気発生タンク３→溶剤蒸気供給管３４→
密閉容器１→排液管２６→ストレージタンク２→分岐供
給管３７→蒸気発生タンク３となる。

【００２５】このように浸漬洗浄中、ストレージタンク
２から密閉容器１内への洗浄剤の液体５が供給され、そ
の供給量が変動するため、密閉容器１内の上部空間１０
内のガス圧が絶えず変動することになる。また、蒸気洗
浄中、蒸気発生タンク３から密閉容器１内への蒸気供給
が継続するため、密閉容器１内の蒸気量が変動し、冷却
パイプ９により蒸気の上昇を抑えている密閉容器１内の
上部空間１０では、その上部空間１０内のガス圧が絶え
ず変動することになる。

【００２６】密閉容器１内のガス圧が上がると、ガスの
一部はガス給排管４４を介して密閉タンク５０に流れる
ため密閉容器１内のガス圧が下がる。密閉タンク５０に
流れたガスは密閉タンク５０の蓋容器５１を押し上げ
て、蓋容器５１をバランスさせる。反対に、密閉容器１
内のガス圧が下がると、バランスを取るため蓋容器５１
が降下し、蓋容器５１内のガスがガス給排管４４を介し
て密閉容器１内に流れて、密閉容器１内のガス圧を上げ
る。これにより蒸気洗浄時、密閉容器１内の圧力は、密
閉容器１内に供給される蒸発量に係わらず、常に一定に
調整され、密閉容器１内のガス圧が過度に上昇すること
がなくなる。したがって、密閉容器１の蓋体４の気密を
破って、洗浄剤及びその蒸気が漏れることがなくなる。

【００２７】蒸気洗浄が終わったら、溶剤蒸気供給管３
４のバルブ３６を閉じて、密閉容器１内への蒸気の供給
を断つ。蒸気洗浄中、沸点温度の蒸気を連続して浴びて
いたワークＷは発熱しているので、密閉容器１内に放置
しておくことにより、自己熱で自然に乾燥していく。こ
のとき、密閉容器１内の残留蒸気は冷却パイプ９により
冷却され、凝縮して排液管２６より排出される。

【００２８】上述したように密閉容器と密閉タンクとが
ガス給排管で接続されているので、密閉容器内のガス圧
が変動しても、ガス圧の変動を抑制するように、蓋容器
が自動的に上下動して密閉容器と密閉タンク間でガスの
やり取りがなされる。したがって、密閉容器内のガス圧
は常に一定になるため、ガス圧が高くなりすぎて密閉容
器の密閉を破って密閉容器からガスが漏洩するようなこ
とがなくなる。その結果、外部環境が安全で、環境汚染
の無い状態に保持できる。また、洗浄剤が外部に漏れる
おそれがないので資源の有効利用が図れる。そして、高
価な洗浄剤を使用しても、漏洩による損失を蒙ることが
ない。例えば、現在知られている公知で最も高価なＨＦ
Ｃ系又はＨＦＥ系の洗浄剤を使う場合、僅かな漏洩でも
大幅なコスト増になってしまうが、漏洩の生じる従来例
と比べて、月のランニングコストが数十分の一〜数百分
の一に低減する。また、蒸気が漏れないので、蒸発系洗
浄剤の使用も可能である。

【００２９】また、密閉タンクをガス給排管を介して密
閉容器に取り付けるだけの簡単な構造で、密閉容器内の
ガス圧が変動しても、ガスの漏洩を有効に防止すること
ができ、不必要な密閉構造を蓋に要求することがなくな
る。密閉容器１の上部開口に対する蓋体４のロックハン
ドル１１による締付力も従来の１／１０から１／２０で
済み、密閉構造を簡素化できる。

【００３０】また、密閉タンクは、密閉容器のような強
固な構造を要求されず、いわゆる浮き屋根式貯蔵タンク
で構成できるので、構成が簡単であり、しかも不活性液
体は水などの安価な液体で良いので、非常に経済的であ
る。

【００３１】更に、密閉容器内の圧力の調整は、蓋容器
が上下動することで自動的に行なわれるので、複雑な制
御系を必要としない。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、密閉容器に密閉タンク
を接続することにより、密閉容器内の圧力変動を抑制で
き、ガス圧の上昇による洗浄剤漏れを防止できる。した
がって、洗浄剤のロスが少なく、より環境に優しく、経
済性の高い洗浄が可能となる。また、密閉タンクを密閉
容器に連通するという簡単な構成により、密閉容器のガ
ス圧の調整を自動的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態による洗浄装置の概略構成図であ
る。

【図２】従来例による洗浄装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 密閉容器 ２ ストレージタンク（溶剤供給手段） ３ 蒸気発生タンク（蒸気供給手段） ４ 蓋体 ５ 洗浄剤の液体 ７ 超音波振動子 ８ 洗浄剤の蒸気 ９ 冷却パイプ（冷却手段） ４４ ガス給排管 ５０ 密閉タンク ５１ 蓋容器 ５２ 下容器 ５５ 密閉容器の下部空間 Ｗ ワーク

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗浄剤を使用してワークの洗浄を密閉容器
   中で行なう洗浄装置において、前記密閉容器と連通さ
   れ、前記密閉容器内のガスの圧力に応じて、前記密閉容
   器との間で前記ガスのやり取りをする密閉タンクを設け
   た洗浄装置において、 前記密閉タンクは、上部が開口し内部に前記ガスとは反
   応しない不活性液体が貯められる下容器と、前記不活性
   液体上に浮上支持されて前記下容器の上部開口を塞ぐ蓋
   容器とを有し、前記蓋容器と前記密閉容器とが連通さ
   れ、前記蓋容器内に溜まるガスのガス圧及び前記不活性
   液体が与える浮力と、前記蓋容器の重力とがバランスし
   て前記蓋容器が浮上支持されるものである洗浄装置。
2. 【請求項２】上部開口が蓋体によって密閉され、内部空
   間でワークの洗浄を行なう密閉容器と、 前記密閉容器に浸漬洗浄を行なうための洗浄剤を液体で
   循環供給する液体供給手段と、 前記密閉容器に、蒸気洗浄を行なうために、前記液体に
   代えて前記蒸発系洗浄剤を蒸気で連続供給する蒸気供給
   手段と、 前記蒸気洗浄時に、前記密閉容器内を上昇してくる前記
   蒸気を冷却して捕捉させる冷却手段と、 前記冷却手段により捕捉されて凝縮した前記蒸発系洗浄
   剤の蒸気を前記溶剤供給手段に戻す排液管と、 前記浸漬洗浄および前記蒸気洗浄時に、前記密閉容器内
   の上部空間に溜まるガスを給排するための密閉タンク
   と、 前記密閉タンクと前記密閉容器内の上部空間とを連通す
   るガス給排管とを備え、 前記密閉タンクは、上部が開口し内部に前記ガスとは反
   応しない不活性液体が貯められる下容器と、前記不活性
   液体上に浮上支持されて前記下容器の上部開口を塞ぐ蓋
   容器とを有し、前記蓋容器と前記密閉容器とが連通さ
   れ、前記蓋容器内に溜まるガスのガス圧及び前記不活性
   液体が与える浮力と、前記蓋容器の重力と がバランスし
   て前記蓋容器が浮上支持されるものであることを特徴と
   する洗浄装置。