JP4276230B2

JP4276230B2 - 洗浄装置

Info

Publication number: JP4276230B2
Application number: JP2005342207A
Authority: JP
Inventors: 成年中村; 昭一松永
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2025-11-28
Also published as: JP2007144308A

Description

この発明は、キャビテーション現象により効率よく洗浄できるとともに、全体をコンパクトにした洗浄装置に関する。

洗浄槽と洗浄液タンクを上下に配置し、高圧エアを洗浄液タンク内に設けられた下側ノズルへ送り込んで気泡を発生させ、この気泡により洗浄槽内にてキャビテーション現象を利用して被洗浄物を洗浄し、その後、洗浄槽内の洗浄液を洗浄液タンク内へ排水してから、洗浄槽内上部に開口している上側ノズルへエアを送り込んで被洗浄物を乾燥するようにした洗浄装置が公知である。
特開２００１−６２４０９号公報

一つの洗浄槽内にて洗浄と乾燥を行うようにすると、洗浄装置をコンパクトにすることができる。しかし、このようにしても、洗浄エアと乾燥エアの各ノズルが別体になっていると、エア供給部の構造及び配管が複雑となり、洗浄装置も比較的大型になるので、さらにコンパクト化することが望まれる。
また、洗浄液の表面には洗い落とされた不純物が層状をなしているため、洗浄後、洗浄液を下方の洗浄液タンクへ排水エア形式では、被洗浄物の外表面に不純物が縞状に付着してしまう。そこでこのような縞状の不純物が付着することを回避することも望まれている。本願は、このような要請の実現を目的とする。

上記課題を解決するため、洗浄装置に係る請求項１の発明は、洗浄槽と、この洗浄槽へ接続する洗浄液タンクとを備え、被洗浄物の洗浄後、洗浄槽から洗浄液タンクへ排水してから洗浄槽を共通にして被洗浄物を乾燥するようにした洗浄装置において、
洗浄槽中にノズルを設け、このノズルから洗浄液とエアを供給してキャビテーション現象により被洗浄物を洗浄するとともに、
洗浄槽から排水する際、ノズルからエアのみを噴出し、洗浄液を対流させながら排水することを特徴とする。

請求項２の発明は上記請求項１において、排水後、ノズルから乾燥エアのみを噴出することにより、洗浄と共通のノズルを用いて被洗浄物の乾燥を行うことを特徴とする。

請求項３の発明は上記請求項１又は２において、ノズルを上下動させながら、ミックス噴流又はエアを噴出することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、排水時にノズルからエアを噴出するので、洗浄槽内の洗浄液が常に対流するようになっている。このため液内の不純物は撹拌されるため、被洗浄物の外表面へ不純物が縞状に付着することを防止できる。

請求項２の発明によれば、排水後の洗浄槽内に残された被洗浄物に対して、洗浄用のノズルからエアを噴出して被洗浄物を乾燥する。このため、洗浄と乾燥の各工程において共通にノズルを使用できるので、エア供給部の構造及び配管が簡単になり、洗浄装置をよりコンパクト化できる。

請求項３の発明によれば、ノズルを上下動させながら、ミックス噴流又はエアを噴出するので、洗浄や乾燥を効率よくかつ均一に行うことができる。

以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は洗浄装置全体の概略図である。この洗浄装置は、洗浄槽１と、その下に配置された洗浄液タンク２とを備え、洗浄槽１内には、被洗浄物であるワーク３を支持するため支持治具４が昇降自在に設けられ、かつキャビテーション現象によりワーク３を洗浄するためのノズルユニット５も昇降自在に設けられている。

この洗浄装置は、洗浄及び乾燥の各工程において、共通の洗浄槽１とノズルユニット５を使用できるようにしたものであり、洗浄液タンク２から洗浄槽１内へ洗浄液６を送水して満たし、ノズルユニット５から気泡と洗浄液が混合されたジェット流を噴射することにより洗浄し、その後、洗浄槽１内の洗浄液６を洗浄液タンク２へ排水してから、洗浄槽１内にてノズルユニット５からエアを噴出させてワーク３を乾燥するようになっている。

洗浄槽１は、ワーク３の洗浄に十分な容量を有するものであり、その下部に切り粉受け７が設けられている。この切り粉受け７はメッシュ状のスクリーンを備え、洗浄されて洗浄槽１内を沈降する比較的大きな切り粉等の不純物を除去できるようになっている。切り粉受け７全体は引出し状に形成され、洗浄槽１の側方へ引出すことにより、切り粉等の不純物を廃棄できる。
洗浄槽１の底部近傍には、排水口（図示省略）と注水口８が設けられている。

支持治具４は、ワーク３に応じて適宜な形状及び構造のものが設けられる。本実施例では、洗浄槽１の外部に配置された上下方向の支柱４ａに対して、洗浄槽１内を昇降自在の支持部４ｂが片持ち支持されている。支持部４ｂはワーク３を支持する部分であり、上下方向の縦枠４ｃ及び底枠４ｄを備え、洗浄効率を低下させないように間隙を大きくするため、枠状もしくは網状にすることが好ましい。縦枠４ｃはワーク３及びノズルユニット５を支持する。

洗浄液タンク２は、洗浄槽１内を満たす量の洗浄液６を収容できる容量のタンクであり、洗浄槽１よりも横長にすることによって高さ方向を低く抑制している。洗浄液タンク２の横幅方向一端側には、洗浄槽１の排水口と洗浄液タンク２の入り口９との間には、排水バルブ１０及び排水側フィルタ１１が設けられている。排水側フィルタ１１は１００μ程度のものであり、洗浄槽１から流出される排水中から切り粉受け７を通過した切り粉等の不純物を除去する。

洗浄液タンク２の横幅方向他端側となる、洗浄槽１の注水口８近傍には、送水ポンプ１２から送水管１３を介して洗浄液が洗浄槽１の注水口８へ送水される。送水管１３の出口側には送水側フィルタ１４が設けられ、さらに送水バルブ１５を介して注水口８へ接続される。送水側フィルタ１４は５μ程度の細かいものであり、洗浄槽１内への不純物還流を極力阻止するようになっている。なお、各フィルタの目の粗さは、
切り粉受け７のスクリーン＞排水側フィルタ１１＞送水側フィルタ１４
の順になっている。

ノズルユニット５は複数のノズル１６を備えて上下移動自在であり、ノズル１６から噴出されるエアや洗浄液が混合されたミックス噴流又はエアを単独でワーク３の表面へ噴射するようになっている。ワーク３に対するミックス噴流等の噴射角度、すなわちノズル１３の噴出軸線がワークと傾斜するノズル角度は任意に調整できる。ノズルユニット５の上下機構は適宜可能であるが、例えば、支持治具４の上下枠４ｃを利用して上下へスライド移動可能に支持させることができる。もちろん支持治具４と別個に移動させるようにしてもよい。

図２はノズルユニット５の概略的な上面視である。ノズルユニット５は共通送水管１７に複数の枝管１８を設け、それぞれにノズル１６を接続するとともに、各ノズル１６は連結部材１９により相互に連結され、かつ連結部材１９が共通送水管１７と連結一体化されることにより全体が単一ユニットとなっている。ノズル１６の数や噴射能力等は任意に設定できる。

各ノズル１６には高圧エアパイプ２０が接続され、この高圧エアパイプ２０は、ノズルユニット５の上下動等に応じて追従変形自在であり、それぞれは図示しないコンプレッサ等より高圧エアが供給され、各ノズル１６からエアを単独又はミックス噴流として噴出させるようになっている。共通送水管１７には図示しないポンプにより洗浄液が加圧供給される。

図３は、ノズル１６部分の模式的断面を示す。ノズル１６の軸方向中間部側面には高圧エアパイプ２０が接続されるエア通路２１が突出形成され、このエア通路２１は斜めに形成されて、ノズル１６の軸方向に貫通形成されている主通路２２と斜めに合流する。

ノズル１６の主通路２２へ軸方向一端側から送水された加圧水とエア通路２１からの高圧エアとがノズル１６内で混合し、気液の混合体がノズル１６の軸方向他端の噴出口２３よりミックス噴流２４となってノズル１６の軸線方向へ噴出される。このとき、多数の気泡２５が発生し、キャビテーション現象を生じさせる。

洗浄液の吐出圧及び高圧エアの圧力等は、使用条件等により適宜設定され、以下に一例を示す。ただしこれらの数値はあくまで一例であり、洗浄目的等に応じて任意に設定できることは当然である。
洗浄液吐出圧０．９Ｍｐａ
高圧エア圧力０．５Ｍｐａ
ノズル角度１５°
照射範囲（半径）２０ｍｍ
照射距離最大２００ｍｍ

次に、本実施例の作用を説明する。この洗浄装置における洗浄は、図１において、まずワーク３を支持治具４に乗せて洗浄槽１内へ入れる。このとき、洗浄槽１内へ予め送水バルブ１５を開いて洗浄液タンク２から洗浄液６供給して満たしておくか、ワーク３のセット後に供給する。洗浄液タンク２から洗浄槽１へ供給される洗浄液は、送水側フィルタ１４により不純物が可及的に除去されている。

次に、洗浄液６中に浸漬されたワーク３に対して、ノズルユニット５のノズル１６から高圧エアと洗浄液を混合したミックス噴流をワーク３へ噴射する。これにより、ノズル１６から噴出される高圧エアで多量の気泡が発生し、この気泡によるキャビテーション現象により、洗浄効果を大きくする。
キャビテーションの効果は一般に大気中におけるエアーブローの１０倍程度以上を期待できるものとされ、高効率でかつ小さな穴や凹部等の細部まで万遍なく洗浄できる。また、ノズルユニット５を上下動することにより、ワーク３全体を均一に洗浄できる。

洗浄が終わると、排水バルブ１０を開いて洗浄槽１内の洗浄液６を洗浄液タンク２へ排水する。このとき、比較的大きな不純物は切り粉受け７のスクリーンにより分別される。切り粉受け７を通過した不純物は排水側フィルタ１１にて除去される。

この排水の際は、ノズルユニット５には洗浄液の供給が停止されて高圧エアのみが供給されるため、ノズル１６から高圧エアのみを噴出継続する。これにより、洗浄槽１内の洗浄液６が対流し、不純物を撹拌するため、不純物は液面へ層状に浮遊しにくくなり、不純物がワーク３の表面へ縞状に付着することを阻止し、洗浄をより確実かつ効果的にすることができる。ノズルユニット５は液面の下降に連動して下降させるか、最初から下方へ配置しておくようにすることが好ましい。

排水が終了すると、洗浄槽１内にはワーク３が残される。この状態でノズルユニット５には洗浄液の供給が停止されたままで乾燥エアのみが供給される。ノズル１６から乾燥エアのみをワーク３へ向かって噴出させてワーク３を乾燥する。このとき、ノズルユニット５を上下動させれば、ワーク３の乾燥を迅速かつ均一化できる。また、高圧エアを熱風にすれば、さらに効率的に乾燥できる。乾燥後、支持治具４を上昇させてワーク３を交換し、以後反復することにより、連続的に洗浄ができる。

このように、洗浄工程と乾燥工程において、洗浄槽１とノズルユニット５を共通化できるので、従来のように、ワーク脱着、洗浄、乾燥等の各工程を分離し、工程間にワーク３を移送しながら作業する必要がないので、洗浄作業及び設備を簡単化できる。また、ノズルユニット５を上下動させながら、ミックス噴流又はエアを噴出することにより、洗浄や乾燥を効率よくかつ均一に行うことができる。

しかも、洗浄と乾燥におけるノズルユニット５を共通化することにより、ノズルユニット５の配置を単一にでき、配管も一つのノズルユニット５に対するものだけで足りるので、キャビテーション効果と乾燥に必要なノズルユニット５等におけるエア供給部の配置及び配管を簡単にでき、かつ小型化できる。
そのうえ、洗浄槽１と洗浄液タンク２を上下に重ねただけの構造であるから、洗浄装置全体を、構造簡単かつコンパクト化できる。

洗浄装置の全体概略図ノズルユニットの概略上面視図ノズル部分の拡大断面図

符号の説明

１：洗浄槽、２：洗浄液タンク、３：ワーク（被洗浄物）、４：支持治具、５：ノズルユニット、６：洗浄液、１６：ノズル

Claims

洗浄槽と、この洗浄槽へ接続する洗浄液タンクとを備え、被洗浄物の洗浄後、洗浄槽から洗浄液タンクへ排水してから洗浄槽を共通にして被洗浄物を乾燥するようにした洗浄装置において、
洗浄槽中にノズルを設け、このノズルから洗浄液とエアを供給してキャビテーション現象により被洗浄物を洗浄するとともに、
洗浄槽から排水する際、ノズルからエアのみを噴出し、洗浄液を対流させながら排水することを特徴とする洗浄装置。
排水後、ノズルから乾燥エアのみを噴出することにより、洗浄と共通のノズルを用いて被洗浄物の乾燥を行うことを特徴とする請求項１の洗浄装置。
ノズルを上下動させながら、ミックス噴流又はエアを噴出することを特徴とする請求項１又は２の洗浄装置。