JP3807540B2 - 水置換方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベアリング部品等の機械部品に付着した水分を石油系の洗浄液と置き換えて、その機械部品を洗浄する水置換方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、ベアリング部品等の機械部品では、その表面に水分が付着した時に、例えば石油系の洗浄液（灯油、ノルマルデカン、パラフィン等）と上記水分とを置き換えて洗浄する水置換方式と呼ばれる洗浄方法により、水分を表面から取り除くことが知られている。具体的には、例えばバレル工程でアミンを含んだ防錆光沢剤を表面に塗布した軸受用のレースに対して、水で洗浄する水洗い工程を実施して、上記アミンを主成分とする、水でしかとれない水溶性の汚れを除去していた。このため、水洗い工程を実施した時に不要な水分がレースの表面に付着することがあり、水分が付着したレースを洗浄液に浸漬して、前記のような水置換方法を行うことで水分を除去していた。
しかしながら、上記のような石油系の洗浄液は、被洗浄物から除去された水分が混ざると乳化し、その洗浄能力が低下した。このため、従来の水置換方法及び装置では、乳化した洗浄液を廃棄処分する必要があり、洗浄コストが高くつくという問題があった。
【０００３】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、石油系の洗浄液の洗浄能力を維持することができるとともに、当該洗浄液を繰り返し使用することができる水置換方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の水置換方法は、被洗浄物の表面に付着した水分を石油系の洗浄液と置換して、前記被洗浄物を洗浄する水置換方法であって、前記洗浄液を入れた洗浄液漕内に前記被洗浄物を浸漬して、その被洗浄物を揺動させる工程と、前記洗浄液に水分が混入した混合液を脱気塔で減圧しつつ脱気し、前記混合液からその水分だけを蒸発させて除去し前記洗浄液を回収する工程とを備えることを特徴としている（請求項１）。
【０００５】
上記のように構成された水置換方法では、前記洗浄液に水分が混入した混合液からその水分だけを除去する工程を実施しているので、被洗浄物を揺動させる工程でその被洗浄物から除去された水分が洗浄液に混ざって洗浄液が乳化したとしても、その乳化した洗浄液から水分だけを除去して、洗浄液の洗浄能力を維持することができるとともに、当該洗浄液を繰り返し使用することができる。
【０００６】
また、上記の水置換方法（請求項１）は、前記揺動させる工程において、前記洗浄液漕内に配置した超音波振動子から出力される超音波により、その洗浄液漕内の被洗浄物を揺動させることが好ましい（請求項２）。
この場合、前記の超音波によって被洗浄物を的確、かつ充分に揺動させることができ、上記水分が洗浄液に置換されやすい状態として被洗浄物の洗浄を効率よく行うことができる。
【０００７】
また、この発明の水置換装置は、被洗浄物の表面に付着した水分を石油系の洗浄液と置換して、前記被洗浄物を洗浄する水置換装置であって、前記洗浄液を入れた洗浄液漕と、前記洗浄液漕内の前記洗浄液に浸漬した被洗浄物を揺動させる揺動手段と、前記洗浄液に水分が混入した混合液を減圧しつつ脱気し、前記混合液からその水分だけを蒸発させて除去し前記洗浄液を回収する脱気塔とを備えることを特徴としている（請求項３）。
【０００８】
上記のように構成された水置換装置では、揺動手段によって揺動されることで被洗浄物から除去された水分が洗浄液に混ざって洗浄液が乳化したとしても、その乳化した洗浄液から水分除去手段が水分だけを除去するので、洗浄液の洗浄能力を維持することができるとともに、当該洗浄液を繰り返し使用することができる。
【０００９】
また、上記の水置換装置（請求項３）において、前記揺動手段が、前記洗浄液漕内に配置された超音波振動子を有する超音波発振器により構成されていることが好ましい（請求項４）。
この場合、上記超音波振動子からの超音波が被洗浄物を揺動させるので、当該装置が大型化するのを防ぐことができるとともに、前記の被洗浄物を的確、かつ充分に揺動させて、水分と洗浄液との置換が生じやすい状態として被洗浄物の洗浄を効率よく行うことができる。
また、上記の水置換方法において、前前記混合液からその水分だけを除去し前記洗浄液を回収する工程における脱気塔を、前記被洗浄物を揺動させる工程における洗浄液槽と兼用することが好ましい。
また、上記の水置換装置において、前記脱気塔を前記洗浄槽と兼用することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の水置換方法及び装置を示す好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態における水置換装置の要部構成例を示す説明図である。図１において、本実施形態の水置換装置は、石油系の洗浄液を入れた洗浄液漕１と、前記洗浄液漕１内に配置された超音波振動子２ａを有する揺動手段としての超音波発振器２と、前記の洗浄液に水分が混入した混合液からその水分だけを除去する水分除去手段としての脱気塔３とを備えている。
【００１１】
上記洗浄液漕１には、表面に水分が付着した軸受用のレース等の被洗浄物１０が例えば網目状のバスケット（図示せず）に収容された状態で上記洗浄液に浸漬されている。前記の洗浄液には、灯油等の上記水分と置き換えられる水置換成分と、その水置換成分の水分との置換を促進させるための界面活性成分（例えば、オクタン酸）とが含まれている。尚、上記バスケットは、複数の被洗浄物１０を収容することができるものであり、被洗浄物１０をバッチ処理可能に構成されている。
前記の超音波発振器２は、超音波振動子２ａから超音波を出力し被洗浄物１０に当てて、その被洗浄物１０を洗浄液中で揺動させる。
【００１２】
前記の脱気塔３は、その内部空間を減圧するための真空ポンプＶＰと上記洗浄液漕１から抽出された水分と洗浄液との混合液を加熱するためのヒーター部材（図示せず）とを有するものであり、洗浄液漕１に第１及び第２のポンプＰ１，Ｐ２や図示しないバルブ等を介在して連結されている。また、この脱気塔３は、洗浄液漕１から抽出された水分と洗浄液との混合液のうち水分だけを蒸発させることにより、前記の混合液から水分だけを除去し残った洗浄液を回収する。
【００１３】
上記のように構成された水置換装置では、被洗浄物１０を洗浄液漕１内の洗浄液に浸漬した状態で、超音波振動子２ａからの超音波によって揺動させる。これにより、被洗浄物１０に付着していた水分は上記洗浄液の水置換成分と置換されて、被洗浄物１０の表面上から除去される。この除去された水分が、洗浄液漕１内の洗浄液、特に界面活性成分と混ざると、洗浄液は乳化を生じる。そして、この乳化した洗浄液は、第１のポンプＰ１によって洗浄液漕１から脱気塔３に送出される。
続いて、脱気塔３が、その内部空間を真空バルブＶＰで減圧した状態で乳化した洗浄液から水分だけを蒸発させて除去する。すなわち、減圧することにより脱気塔３内の空気の体積を膨張させてその飽和水分量を増やし、この空気中に水分を蒸発させる。その後、脱気塔３内に残った洗浄液は、第２のポンプＰ２により脱気塔３から洗浄液漕１に戻される。この脱気塔３では、上記のように真空バルブＶＰで減圧した状態としているので、水分の沸点を１気圧時の１００℃から下げて水分を蒸発させることができ、水分の除去処理を迅速に行うことができる。
【００１４】
以上のように、本実施形態の水置換方法及び装置では、被洗浄物１０から除去された水分が洗浄液に混ざって洗浄液が乳化したとしても、脱気塔３が乳化した洗浄液から水分だけを除去する。これにより、洗浄液の洗浄能力を維持することができるとともに、当該洗浄液を繰り返し使用することができる。
また、被洗浄物１０を超音波振動子２ａからの超音波によって揺動させるので、当該被洗浄物１０を的確、かつ充分に揺動させることができる。その結果、被洗浄物１０の表面に付着している水分が洗浄液の水置換成分と置換されやすい状態とすることができ、当該洗浄液の水置換能力を大幅に向上させて被洗浄物の洗浄を効率よく行うことができる。また、洗浄液漕１内に配置した超音波振動子２ａを用いて被洗浄物１０を揺動させるので、当該装置が大型化するのを防ぐことができる。
【００１５】
尚、上記の説明では、洗浄液漕１内に配置した超音波振動子２ａを有する超音波発振器２により揺動手段を構成した場合について説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものでなく、揺動手段は、表面に水分が付着した被洗浄物１０を石油系の洗浄液中で揺動させることにより、前記の水分が洗浄液と置換されやすい状態にするものであればよい。具体的には、被洗浄物１０を収容した前記のバスケットを洗浄液漕１内で揺動させる揺動装置、または洗浄液漕１を回転あるいは振動させる回転装置あるいは振動装置を揺動手段に用いて被洗浄物１０を前記の洗浄液中で揺動させる構成でもよい。
【００１６】
また、上記の説明では、脱気塔３を用いて水分除去手段を構成した場合について説明したが、水分除去手段はこれに限定されるものではなく、前記の混合液から水分だけを除去することができるものであればよい。具体的には、油分と水分とを分離する油水分離装置、あるいは遠心分離機によって、前記の混合液を水分と洗浄液とに分離して、その水分を除去してもよい。
【００１７】
また、上記の説明では、洗浄液漕１と水分除去手段としての脱気塔３とを別個に設けた構成について説明したが、脱気塔３内に超音波振動子２ａを配置して、その脱気塔３を洗浄液漕１と兼用する構成でもよい。このように洗浄液漕１と脱気塔３とを兼用した場合、上記第１及び第２のポンプＰ１，Ｐ２やバルブ等を割愛することができるとともに、洗浄液への上記バスケットの出し入れなどに起因して空気が洗浄液中に含まれた場合でも、その空気を直ちに脱気することができ、超音波振動子２ａからの超音波の進行が洗浄液中の空気によって阻害されるのを防ぐことができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は次の効果を奏する。
請求項１の水置換方法によれば、洗浄液に水分が混入した混合液からその水分だけを除去する工程を実施しているので、被洗浄物から除去された水分が洗浄液に混ざって洗浄液が乳化したとしても、乳化した洗浄液から水分だけを除去して、洗浄液の洗浄能力を維持することができるとともに、当該洗浄液を繰り返し使用することができる。したがって、洗浄コストを安くすることができる。
【００１９】
請求項２の水置換方法によれば、超音波振動子から出力される超音波によって被洗浄物を的確、かつ充分に揺動させることができ、上記水分が洗浄液に置換されやすい状態として被洗浄物の洗浄を効率よく行うことができる。
【００２０】
請求項３の水置換装置によれば、水分除去手段が洗浄液に水分が混入した混合液からその水分だけを除去するので、被洗浄物から除去された水分が洗浄液に混ざって洗浄液が乳化したとしても、乳化した洗浄液から水分だけを除去して、洗浄液の洗浄能力を維持することができるとともに、当該洗浄液を繰り返し使用することができる。したがって、洗浄コストを安くすることができる。
【００２１】
請求項４の水置換装置によれば、超音波振動子からの超音波が被洗浄物を揺動させるので、当該装置が大型化するのを防ぐことができるとともに、前記の被洗浄物を的確、かつ充分に揺動させて、水分と洗浄液との置換が生じやすい状態として被洗浄物の洗浄を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における水置換装置の要部構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 洗浄液漕
２ 超音波振動子（揺動手段）
３ 脱気塔（水分除去手段）
ＶＰ 真空ポンプ（水分除去手段）

Claims (6)

1. 被洗浄物の表面に付着した水分を石油系の洗浄液と置換して、前記被洗浄物を洗浄する水置換方法であって、
   前記洗浄液を入れた洗浄液漕内に前記被洗浄物を浸漬して、その被洗浄物を揺動させる工程と、
   前記洗浄液に水分が混入した混合液を脱気塔で減圧しつつ脱気し、前記混合液からその水分だけを蒸発させて除去し前記洗浄液を回収する工程とを備えることを特徴とする水置換方法。
2. 前記揺動させる工程において、前記洗浄液漕内に配置した超音波振動子から出力される超音波により、その洗浄液漕内の被洗浄物を揺動させることを特徴とする請求項１記載の水置換方法。
3. 被洗浄物の表面に付着した水分を石油系の洗浄液と置換して、前記被洗浄物を洗浄する水置換装置であって、
   前記洗浄液を入れた洗浄液漕と、
   前記洗浄液漕内の前記洗浄液に浸漬した被洗浄物を揺動させる揺動手段と、
   前記洗浄液に水分が混入した混合液を減圧しつつ脱気し、前記混合液からその水分だけを蒸発させて除去し前記洗浄液を回収する脱気塔とを備えることを特徴とする水置換装置。
4. 前記揺動手段が、前記洗浄液漕内に配置された超音波振動子を有する超音波発振器により構成されていることを特徴とする請求項３記載の水置換装置。
5. 前記混合液からその水分だけを除去し前記洗浄液を回収する工程における脱気塔を、前記被洗浄物を揺動させる工程における洗浄液槽と兼用する請求項１又は２に記載の水置換方法。
6. 前記脱気塔を前記洗浄槽と兼用する請求項３又は４に記載の水置換装置。

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