JP4406538B2 - 減圧式洗浄装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は精密部品などを洗浄する場合に好適な減圧洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の減圧洗浄装置は洗浄槽内の洗浄液に被洗浄物を浸漬して超音波洗浄を行う際に、洗浄槽に接続した真空ポンプによって洗浄槽内を減圧する。すると袋穴を有する被洗浄物では減圧時に袋穴内部の空気が排除され、袋穴内に洗浄液が入り込む。この減圧とその後の大気開放を複数回，繰り返すことによって袋穴内が隅々まで洗浄液によって洗われる。したがって、この減圧洗浄装置は袋穴を有する被洗浄物を洗浄する場合に特に有効である。
【０００３】
ところで、減圧洗浄装置では減圧時の脱気の際に洗浄液の泡が発生する。泡の発生が激しい時には泡が真空排気系に到達し、真空ポンプの性能を低下させるとともに、真空ポンプの故障の原因となる。このような問題点を改善するために、特許文献１には減圧時の泡滞留エリアに超音波を照射し、泡の成長を抑制する方法が開示されている。また、特許文献１には本洗浄に先立ち低い真空度で予備減圧を行い、発生した泡を消滅させることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１８５４８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者の経験によれば上記特許文献１に開示された方法では泡の発生を十分に抑制できないケースがあり、前記した真空ポンプの性能低下や故障の問題は依然として残っていた。本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、洗浄液の泡が真空排気系に到達する以前に、泡の発生状況を察知して速やかな対策を講じるように減圧洗浄装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明に係る減圧式洗浄装置は、洗浄槽に接続された排気管から真空ポンプによって前記洗浄槽内を減圧し、前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬した被洗浄物を減圧洗浄するようにした減圧式洗浄装置において、前記洗浄槽内の上部空間で前記排気管の下方に水平配置された検知電極を有し減圧洗浄時に発生した洗浄液の泡の発生状況を検知する泡検知器と、この泡検知器の検知信号に基づいて前記洗浄槽内に大気に導入する制御手段とを設けたことを特徴とする。上記の泡検知器は電極式レベル計であることが好ましい。また、前記泡検知器は上下に多段に平行配置され他検知電極を有して泡の発生量を多段で検知可能であり、当該泡検知器が第１段階の少量の泡を検知した時には前記制御手段は前記洗浄槽に付設した消泡手段を作動させ、当該泡検知器が第２段階の多量の泡を検知した時には前記制御手段は前記洗浄槽内に大気を導入することを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明によれば、洗浄槽に設けた泡検知器が減圧洗浄時の途中で泡を検知すると、この検知信号を受けた制御手段は直ちに洗浄槽内に大気を導入する。すると、減圧洗浄時の真空度で周囲とのバランスが取れていた泡の大多数が、大気による加圧で押し潰されて消滅する。このため、洗浄液の泡が真空排気系に到達することを確実に防止できる。泡が消滅した後は、再び減圧洗浄に戻る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る減圧洗浄装置の第１実施形態を示す装置系統図である。洗浄槽１０内には界面活性剤を含む洗浄液１２が張り込まれている。この洗浄液１２は洗浄中に新鮮な洗浄液が管路１４から供給され、洗浄に使用された洗浄液は堰板１６をオーバーフローして管路１８から排出されて、所定の清浄度が維持される。洗浄液１２には被洗浄物２０が浸漬されている。この被洗浄物２０は袋穴２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有している。洗浄槽１０の底部には超音波振動子２３が設けられ、洗浄中の洗浄液１２に超音波を照射する。
【０００９】
被洗浄物２０を洗浄液１２に浸漬した後、洗浄槽１０上部の蓋２４が閉められ、洗浄槽１０内は密閉される。蓋２４は凹部２６を備え、この凹部２６内に排気管２８が上向きに開口している。排気管２８の下端は管路３０に接続し、管路３０には真空ポンプ３２が接続している。洗浄槽１０の側壁には管路３４を介して吸気弁３６が接続している。排気管２８の下方近傍には泡検出器３８の検出端４０が配されている。洗浄槽１０内の上部空間４２に滞留し成長した洗浄液の泡４４の界面が検出端４０に到達すると、泡検出器３８は泡を検知し、検知信号をコントローラ４６に送信する。コントローラ４６には洗浄槽１０内の真空度を検出する圧力計４８からの検出信号も送信される。コントローラ４６はこれら泡検出器３８、圧力計４８からの信号に基づいて、真空ポンプ３２及び吸気弁３６の作動を制御する。
【００１０】
図１において泡４４が発生していない状態から洗浄を開始する。まず、真空ポンプ３２を作動し排気管２８から洗浄槽１０内の空気を排気する。この排気によって洗浄槽１０内は次第に減圧されて行く。減圧によって洗浄液１２中の溶存空気が脱気され、その一部が洗浄液の泡４４を生成する。また、被洗浄物２０の袋穴２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ内の空気も排除される。袋穴２２Ａは開口が上向きであり、袋穴２２Ａ内での空気と洗浄液との置換が比較的円滑に進行する。一方、袋穴２２Ｃは開口が下向きであり、袋穴２２Ｃ内での空気と洗浄液との置換が進行しにくい。これらの袋穴２２から排除された空気もその一部が洗浄液の泡４４を生成する。
【００１１】
泡４４の発生状況がさほど激しくなく、泡検出器３８が泡を検出しない間は排気を継続し、洗浄槽１０内の真空度を高めていく。排気の途中で泡４４が激しく発生し、泡検出器３８が泡４４を検出した場合には、コントローラ４６からの信号によって、直ちに真空排気系を停止するとともに、吸気弁３６を開放する。すると、洗浄槽１０内に外部空気が導入され洗浄槽１０内は大気に開放される。その結果、減圧時の真空度で周囲とのバランスが取れていた泡４４の大多数が、大気による加圧で押し潰されて直ちに消滅する。このため、洗浄液の泡４４が真空ポンプ３２などの真空排気系に到達することを確実に防止できる。
【００１２】
洗浄槽１０内を大気に開放した後は、コントローラ４６は吸気弁３６を閉止し、真空ポンプ３２を作動させて排気を再開させる。この排気の再開によって圧力計４８で検出される洗浄槽１０内の真空度が設定値に達した時には、所定の減圧洗浄が一回終了したと判定し、洗浄槽１０内に大気を導入する。以降、必要に応じて上記の減圧洗浄を繰り返す。
【００１３】
泡検知器３８としては電極式レベル計が好ましく用いられる。図２は泡検知器３８の一例を示す要部断面図である。泡検知器３８は接地電極５０と検知電極５２とを、電源５４と電流計５６を有する回路５８で結線した構成とされる。接地電極５０は洗浄槽１０本体に接地され、槽内の洗浄液１２と電気的に導通している。検知電極５２は洗浄槽１０内の上部空間４２に排気管２８と近接して配置される。
【００１４】
洗浄槽１０内で洗浄液１２の泡４４が発生していないか又は発生量が少ない時には、検知電極５２と洗浄液１２とは電気的に導通しないので回路５８には電流が流れない。泡４４発生量が多くなり次第に成長して泡層が図示のように検知電極５２に到達すると、泡層がスイッチの役割を果し検知電極５２が泡層を介して洗浄液１２と電気的に導通する。すると接地電極５０と検知電極５２が導通して回路５８に微弱な電流が流れる。この微弱電流を電流計５６で検出する。電流計５６の電流検出値が設定値に達した場合に、泡検知器３８は泡検知信号をコントローラ４６に送信する。このように、泡検知器３８は検知電極５２が泡層を介して接地電極５０側の洗浄液１２と電気的に導通することを利用するので、検知電極５２としては泡層との接触機会をなるべく多くする必要がある。特に蟹泡と称されている小粒の泡は水分が少なく導電性が低いので、このような蟹泡に対処するため、検知電極５２の形状は泡との接触面積を広くした板状又は網状にすることが好ましい。
【００１５】
図３は本発明に係る減圧洗浄装置の第２実施形態を示す要部断面図である。図３において図２と同一の符号を付した要素は、第１実施形態で説明した要素と同一の機能を有しており説明を省略する。
【００１６】
本実施形態では泡検知器３８Ａが第１検知電極５２Ａと第２検知電極５２Ｂを備えており、泡の発生量を２段階で検知する。すなわち、泡層が第１検知電極５２Ａに到達すると、泡検知器３８Ａは第１段階の少ない泡発生検知信号をコントローラ４６Ａに送信する。するとコントローラ４６Ａは減圧操作を継続させつつ、洗浄槽１０に付設した図示しない消泡手段を作動させる。消泡手段としては例えば特許文献１に記載された超音波式のものが用いられる。消泡手段を作動させたにも拘わらずさらに泡層が拡大して第２検知電極５２Ｂに到達すると、泡検知器３８Ａは第２段階の多い泡発生検知信号をコントローラ４６Ａに送信する。するとコントローラ４６Ａは直ちに真空排気系を停止するとともに、吸気弁３６を開放して洗浄槽１０内に大気を導入する。
【００１７】
この第２実施形態によれば、第１段階の少ない量の泡の発生時に消泡手段が作動するので、第２段階の多い量の泡が発生する頻度が大幅に減少する。このため、真空排気系の停止，吸気弁３６を開放による洗浄槽１０内への大気導入，真空排気系の再稼動という一連操作の回数の頻度が減り、運転が安定する。
【００１８】
なお、本発明において洗浄槽内に大気を導入する操作とは、洗浄槽内が大気圧になるまで大気を導入する場合に限らず、例えば吸気弁をタイマー制御して数秒間だけ大気を導入し、洗浄槽内が大気圧になる以前に大気の導入を停止するような場合も含む。
【００１９】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば洗浄液の泡が真空排気系に到達することを確実に防止でき、真空ポンプの性能低下や故障を回避することができる。また、このような泡による真空排気系でのトラブルの懸念がないので、減圧時の真空度を高く設定することができ、洗浄効果の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る減圧洗浄装置の第１実施形態を示す装置系統図である。
【図２】 泡検知器の一例を示す要部断面図である。
【図３】 本発明に係る減圧洗浄装置の第２実施形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０………洗浄槽、１２………洗浄液、２０………被洗浄物、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ………袋穴、２８………排気管、３２………真空ポンプ、３６………吸気弁、３８………泡検出器、４０………検出端、４４………泡、４６………コントローラ、４８………圧力計、５０………接地電極、５２………検知電極。

Claims (3)

1. 洗浄槽に接続された排気管から真空ポンプによって前記洗浄槽内を減圧し、前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬した被洗浄物を減圧洗浄するようにした減圧式洗浄装置において、前記洗浄槽内の上部空間で前記排気管の下方に水平配置された検知電極を有し減圧洗浄時に発生した洗浄液の泡の発生状況を検知する泡検知器と、この泡検知器の検知信号に基づいて前記洗浄槽内に大気を導入する制御手段とを設けたことを特徴とする減圧式洗浄装置。
2. 前記泡検知器が電極式レベル計であることを特徴とする請求項１に記載の減圧式洗浄装置。
3. 前記泡検知器は上下に多段に平行配置され他検知電極を有して泡の発生量を多段で検知可能であり、当該泡検知器が第１段階の少量の泡を検知した時には前記制御手段は前記洗浄槽に付設した消泡手段を作動させ、当該泡検知器が第２段階の多量の泡を検知した時には前記制御手段は前記洗浄槽内に大気を導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の減圧式洗浄装置。

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