JP5574092B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄槽内に貯留した液体に被洗浄物を浸漬して洗浄や濯ぎを図る洗浄装置に関するものである。

従来、下記各特許文献に開示されるように、洗浄槽内に貯留した液体に被洗浄物を浸漬して、洗浄槽内を減圧したり、超音波を付与したりして、被洗浄物を洗浄することが知られている。この際、被洗浄物は、適宜、バスケットなどに入れられて洗浄槽に出し入れされる。

特開平７−１３６６０４号公報 特開昭６０−２２５５６５号公報

しかしながら、被洗浄物をバスケットなどに入れて洗浄槽内に収容するのでは、洗浄槽の内壁とバスケットの側面との間にデッドスペースが生じるので、洗浄槽内のスペースを有効活用することができない。また、大きいバスケットを用いるのでは、洗浄槽に出し入れしにくいし、逆に、小さいバスケットを用いるのでは、収容できる被洗浄物の大きさに限りがある。

さらに、被洗浄物をバスケットに入れていても、洗浄槽内の貯留液に被洗浄物がバスケットごと浮いてしまい、被洗浄物が液面から露出してしまうおそれがある。特に、洗浄槽内を減圧した際、被洗浄物内に残留する空気が膨張したり、被洗浄物内に蒸気が溜まったり、洗浄槽内の貯留液が沸騰したりすることで、被洗浄物が浮くおそれがあった。その場合には、所期の洗浄効果を得られないおそれがあった。

本発明が解決しようとする課題は、洗浄槽内のスペースを有効活用して被洗浄物を収容することができる洗浄装置を提供することにある。また、被洗浄物が液面から露出するのを防止して、被洗浄物の洗浄や濯ぎを確実に図ることのできる洗浄装置を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、上部開口を扉で開閉可能とされ、被洗浄物が収容されると共に液体が貯留され、被洗浄物が液体に浸漬される洗浄槽と、前記洗浄槽内に配置される網状または多孔板状の下方規制板を有し、この下方規制板に前記被洗浄物が載せられる敷材と、前記洗浄槽に出し入れ可能とされ、前記洗浄槽内に配置される網状または多孔板状の上方規制板を有し、この上方規制板より上方への前記被洗浄物の移動を規制する蓋材と、前記洗浄槽内の液体を沸騰させるまで、前記洗浄槽内の気体を外部へ吸引排出して前記洗浄槽内を減圧する減圧手段とを備え、前記敷材は、網状または多孔板状の前記下方規制板を、前記洗浄槽内の側壁から突出する保持部に載せて保持され、且つその下方規制板から上方へ延出してアームが設けられており、前記蓋材は、網状または多孔板状の前記上方規制板が前記敷材のアームに保持され、且つその上方規制板から上方へ延出してアームが設けられており、前記洗浄槽の保持部に前記敷材を保持し、その敷材のアームに前記蓋材を保持して、前記扉を閉めた状態で、前記蓋材のアームの上端部が前記扉の下面に当たるか、前記蓋材のアームの上端部と前記扉の下面との間に隙間があっても前記蓋材が上方へ移動した際には前記洗浄槽の扉に前記蓋材のアームが当たることで、それより上方への前記蓋材の移動が規制された状態で、前記蓋材の上方規制板よりも上方に液面があるように、前記洗浄槽内に液体が貯留され、前記敷材の下方規制板と、前記蓋材の上方規制板とは、それぞれ、前記洗浄槽内に水平にはまり込む大きさとされ、前記敷材のアームは、前記下方規制板の左右両端部に設けられ、それぞれ、金属製線材を下向きの略コ字形状に屈曲形成されてなり、その下端部が前記下方規制板の左右の端辺に固定され、上端部は左右方向内側へ直角に屈曲されており、前記蓋材のアームは、前記上方規制板の左右方向中央部から左右方向外側へ等距離だけ離隔した左右方向中途部に設けられ、それぞれ、金属製線材を下向きの略コ字形状に屈曲形成されてなり、その下端部が前記上方規制板の前後の端辺に固定されることを特徴とする洗浄装置である。

請求項１に記載の発明によれば、洗浄槽内に敷材を設けて、その敷材に被洗浄物を載せるので、洗浄槽内のスペースを有効活用することができる。また、蓋材により被洗浄物の上方への移動を規制できるので、被洗浄物を常に液中に沈めることが可能となり、被洗浄物の洗浄や濯ぎを確実に図ることができる。

請求項１に記載の発明によれば、洗浄槽の側壁に敷材を保持し、その敷材のアームに蓋材が保持され、その蓋材のアームが洗浄槽の扉に当たることで、それより上方への蓋材の移動が規制される。そして、蓋材の上方規制板よりも上方まで洗浄槽内に液体が貯留されるので、被洗浄物は常に液中に沈められることになり、被洗浄物の洗浄や濯ぎを確実に図ることができる。敷材や蓋材は、アームを有するので、このアームを取手として利用でき、取り扱いが容易である上、そのアームを用いて洗浄槽に組み付けることができる。

さらに、請求項２に記載の発明は、前記洗浄槽内に貯留される液体を加温する加温手段をさらに備え、この加温手段は、前記下方規制板より下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置である。

請求項２に記載の発明によれば、加温手段を下方規制板より下方に配置することで、被洗浄物が加温手段に直接に接触することを防止することができる。

本発明によれば、洗浄槽内のスペースを有効活用して被洗浄物を収容することができる。また、被洗浄物が液面から露出するのを防止して、被洗浄物の洗浄や濯ぎを確実に図ることができる。

本発明の洗浄装置の一実施例の主要部を示す概略断面図である。 図１の洗浄装置の敷材と蓋材を示す概略斜視図である。

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の洗浄装置は、被洗浄物を洗浄するものであるが、洗浄に代えてまたはこれに加えて、被洗浄物を濯ぎするものであってもよい。すなわち、洗浄装置は、被洗浄物の洗浄および濯ぎの内、少なくとも一方を実行可能とされる。また、洗浄および濯ぎは、それぞれ除染（消毒）を兼ねていてもよい。

図１は、本発明の洗浄装置１の一実施例の主要部を示す概略断面図である。
本実施例の洗浄装置１は、液体が貯留され被洗浄物２が浸漬される洗浄槽３と、この洗浄槽３内の液体を加温する加温手段４と、洗浄槽３内の気体を外部へ吸引排出して洗浄槽３内を減圧する減圧手段５と、減圧された洗浄槽３内の気相部へ外気を導入する気相給気手段６と、減圧された洗浄槽３内の液相部へ外気を導入する液相給気手段７とを主要部として備える。

被洗浄物２は、洗浄または濯ぎを図りたい物品であり、たとえば、医療器具、電子部品または機械部品である。被洗浄物２は、チューブのような管状の物品や、袋穴を有する物品、または有底の容器などでもよい。

洗浄槽３は、内部空間の減圧に耐える中空容器である。洗浄槽３は、上方へ開口して中空部を有する本体８と、この本体８の開口部を開閉する扉９とを備える。扉９を閉めた状態では、本体８と扉９との隙間はパッキン１０で封止される。

洗浄槽３には液体が供給されて貯留される。この液体は、その種類を特に問わず、洗剤を含んだ水、洗剤を含まない水の他、軟水、純水、溶剤などとされる。

加温手段４は、洗浄槽３内に貯留される液体を加温する。加温手段４は、その構成を特に問わず、たとえば蒸気ヒータであってもよいが、本実施例では電気ヒータ１１とされる。この場合、洗浄槽３内に液体を貯留した状態で、電気ヒータ１１に通電することで、洗浄槽３内の液体を加温することができる。

減圧手段５は、洗浄槽３内の気体を外部へ吸引排出して洗浄槽３内を減圧する。減圧手段５は、その構成を特に問わないが、典型的には蒸気凝縮用の熱交換器と水封式の真空ポンプとを備えて構成される。

気相給気手段６は、減圧された洗浄槽３内の気相部へ、気相給気路１２を介して外気を導入する。気相給気路１２には、洗浄槽３へ向かって順に、フィルタ１３および気相給気弁１４が設けられる。従って、洗浄槽３内が減圧された状態で気相給気弁１４を開くと、洗浄槽３の内外の差圧により、フィルタ１３を介した空気を洗浄槽３内へ導入して、洗浄槽３内を復圧することができる。なお、気相給気弁１４を電磁弁から構成すれば、洗浄槽３内を素早く復圧することができる。

液相給気手段７は、減圧された洗浄槽３内の液相部へ、液相給気路１５を介して外気を導入する。液相給気路１５には、洗浄槽３へ向かって順に、フィルタ１６および液相給気弁１７が設けられる。従って、洗浄槽３内が減圧された状態で液相給気弁１７を開くと、洗浄槽３の内外の差圧により、フィルタ１６を介した空気を洗浄槽３内の貯留液中に導入することができる。但し、液相給気手段７は、差圧により外気を自然に導入する以外に、圧縮機やポンプなどから強制的に空気を送り込んでもよい。また、場合により、空気以外の気体を送り込んでもよい。

ところで、液相給気路１５からの空気は、洗浄槽３内の底部に設けた液相給気ノズル１８を介して、洗浄槽３内の貯留液中に導入される。液相給気ノズル１８は、洗浄槽３内の底部に、横向きに配置されたパイプである。液相給気ノズル１８は、洗浄槽３内の底部ではあるが底面から離隔して、水平に保持されている。そして、液相給気ノズル１８には、パイプの延出方向へ沿って設定間隔で、パイプの周側壁にノズル孔１９が下方へ開口して形成されている。

洗浄槽３内の貯留液中に被洗浄物２を確実に浸漬させるために、敷材２０と蓋材２１とが用いられる。図２は、本発明の洗浄装置１の一実施例に用いられる敷材２０と蓋材２１との一例を示す概略斜視図である。

敷材２０は、網状の下方規制板２２と、この下方規制板２２の左右両端部から上方へ延出して設けられる左右一対のアーム２３，２３とを備える。下方規制板２２は、金属製線材を略矩形状に屈曲形成してなる枠材２４と、この枠材２４に張られる網材２５とを備える。

枠材２４は、洗浄槽３内に緩やかにはまり込む大きさとされている。枠材２４には、その対向辺同士を架け渡すように、適宜の本数（図示例では４本）の補強材２６が設けられている。そして、そのようにして適宜区画された枠材２４の枠内全域に、網材２５が張られる。網材２５は、その目の粗さを適宜に設定されるが、本実施例では５ｍｍ角の金網（より具体的には直径１ｍｍの線材を用いた４メッシュの金網）とされる。これは、被洗浄物２となり得るチューブの外径が７〜１０ｍｍであることが多く、そのチューブが下方規制板２２を通過しないようにするためである。また、あまりに細かな目の金網を用いると、洗浄槽３内の液体を沸騰させた際の圧力損失が大きくなることを考慮したものである。

枠材２４の左右両端部には、左右対称形状にアーム２３，２３が設けられる。各アーム２３は、金属製線材を下向きの略コ字形状に屈曲形成されてなり、その下端部が枠材２４の左右の端辺に固定される。これにより、枠材２４の左右両端辺には、上方へ延出してアーム２３が設けられる。左右のアーム２３の上端部は、左右方向内側へ直角に屈曲されている。このようにして構成されるアーム２３は、敷材２０の取手として機能すると共に、後述するように蓋材２１の保持部としても機能する。

蓋材２１は、網状の上方規制板２７と、この上方規制板２７の左右方向中途部から上方へ延出して設けられる左右一対のアーム２８，２８とを備える。上方規制板２７は、前述した下方規制板２２と同様の構成であり、金属製線材を略矩形状に屈曲形成してなる枠材２９と、この枠材２９に張られる網材３０とを備える。

枠材２９は、洗浄槽３内に緩やかにはまり込む大きさとされている。枠材２９には、その対向辺同士を架け渡すように、適宜の本数（図示例では４本）の補強材３１が設けられている。そして、そのようにして適宜区画された枠材２９の枠内全域に、網材３０が張られる。網材３０は、その目の粗さを適宜に設定されるが、前述した下方規制板２２と同様に、本実施例では５ｍｍ角の金網とされる。

枠材２９の左右方向中央部から左右方向外側へ等距離だけ離隔した位置には、左右対称形状にアーム２８，２８が設けられる。各アーム２８は、金属製線材を下向きの略コ字形状に屈曲形成されてなり、その下端部が枠材２９の前後の端辺に固定される。これにより、枠材２９の左右には、上方へ延出してアーム２８が設けられる。このようにして構成されるアーム２８は、蓋材２１の取手として機能すると共に、後述するように、洗浄槽３の扉９に当たることで、それより上方への蓋材２１の移動を規制するストッパーとしても機能する。

なお、本実施例では、敷材２０の下方規制板２２（枠材２４，網材２５，補強材２６）およびアーム２３と、蓋材２１の上方規制板２７（枠材２９，網材３０，補強材３１）およびアーム２８とは、それぞれステンレスにより形成されるが、材質は適宜に変更可能である。また、本実施例では、下方規制板２２および上方規制板２７は、それぞれ枠材２４，２９に網材２５，３０を張って構成したが、所望によりパンチングメタルなどの多孔板を用いてもよい。

洗浄槽３内に被洗浄物２を収容するには、まず敷材２０を洗浄槽３内に保持する。具体的には、洗浄槽３の側壁には、洗浄槽３内へ突出して保持部３２が設けられており、この保持部３２に、敷材２０の下方規制板２２を載せればよい。これにより、洗浄槽３内の上下方向中途部に、下方規制板２２が水平に保持される。そして、その下方規制板２２の左右両端部には、垂直上方へ延出して、前述したようにアーム２３が設けられている。

このようにして洗浄槽３内に水平に保持された下方規制板２２に被洗浄物２を載せて、被洗浄物２が洗浄槽３内に収容される。この場合、洗浄槽３の横断面のほぼ全域に一または複数の被洗浄物２を載せることができ、洗浄槽３内のスペースを有効活用することができる。

その後、洗浄槽３内に中蓋をするように、蓋材２１を設ければよい。蓋材２１は、上方規制板２７の下端部が、敷材２０の左右のアーム２３，２３の上端部に保持される。これにより、洗浄槽３内の上下方向中途部に、上方規制板２７が水平に保持される。そして、洗浄槽３の扉９が閉じられる。

洗浄槽３の扉９に蓋材２１のアーム２８が当たることで、それより上方への蓋材２１の移動が規制されるが、その状態でも蓋材２１の上方規制板２７よりも上方まで液体があるように、洗浄槽３内に液体が貯留される。一方、電気ヒータ１１や液相給気ノズル１８は、下方規制板２２より下方に配置される。

洗浄装置１の具体的な運転方法は、特に問わないが、たとえば次のように運転される。まず、運転に先立ち、前述したように、洗浄槽３内に配置した敷材２０に被洗浄物２を載せた後、蓋材２１をして、洗浄槽３の扉９を気密に閉じる。また、洗浄槽３内には、上方規制板２７が常に液面から露出しないだけの液体が貯留される。すなわち、もし蓋材２１が多少上下に動き得る場合にも、蓋材２１が最大限に上昇した位置（蓋材２１のアーム２８が洗浄槽３の扉９に当たる位置）において上方規制板２７が液面から露出しないだけの液体が貯留される。

そして、洗浄槽３内の液体を設定温度まで加温後、所定の終了条件を満たすまで、液体を沸騰させ続けるように洗浄槽３内の減圧を継続し、この減圧中、洗浄槽３内の気相部に外気を導入して、液体の沸騰が止むまで瞬時に一時的に復圧することを繰り返すことにより（気相給気パルス制御）、被洗浄物２の洗浄または濯ぎを図る（特願２０１０−４３６８７）。この場合、洗浄槽３内の液体の沸騰中に、洗浄槽３内を瞬時に一時的に復圧することで、液体の沸騰を一気に止めることが繰り返される。従って、洗浄槽３内の復圧の度に、それまでの沸騰により液体中に生じていた気泡は、瞬時に凝縮する。この凝縮時の圧力波や圧力差で、液体が攪拌および移送され、被洗浄物２の洗浄または濯ぎが図られる。また、被洗浄物２がチューブの場合や、被洗浄物２が袋穴を有する場合には、沸騰により生じた蒸気をチューブ内や袋穴内に溜め、復圧時にその蒸気溜まりを一気に消して、チューブ内や袋穴内に液体を勢いよく入れることでも、被洗浄物２の洗浄または濯ぎが図られる。

あるいは、洗浄槽３内の液体を設定温度まで加温後、液体を沸騰させるかその直前まで洗浄槽３内を減圧した状態で、洗浄槽３内の液相部に外気を導入して、液体を沸騰させつつ被洗浄物２の洗浄または濯ぎを図る（特願２０１０−４３６８８）。この場合、洗浄槽３内の液体を沸騰させるかその直前まで洗浄槽３内を減圧した状態で、被洗浄物２よりも下方から洗浄槽３内の液体中に外気を導入することで、洗浄槽３内の液体を激しく爆発的に沸騰させることができる。これにより、洗浄槽３内の液体を大きく揺動させて、被洗浄物２の洗浄または濯ぎを効果的に図ることができる。その後、洗浄槽３内の液体を再び設定温度まで加温し、洗浄槽３内を減圧後に洗浄槽３内の液相部に外気を導入することを繰り返すのがよい（液相給気パルス制御）。

あるいは、洗浄槽３の底部に超音波振動子（図示省略）を設けておき、この超音波振動子を作動させることにより、被洗浄物２を超音波洗浄してもよい（超音波洗浄制御）。なお、超音波洗浄時またはその前後において、洗浄槽３内を減圧してもよい。

あるいは、前述した気相給気パルス制御、液相給気パルス制御、超音波洗浄制御の内から選択された制御を、所望の順序で実行してもよい。その他、洗浄槽３内の減圧や復圧、バブリングなどを適宜組み合わせて、被洗浄物２の洗浄や濯ぎを図ってもよい。

いずれの場合も、上方規制板２７によって被洗浄物２は常に液中に沈められているので、被洗浄物２の洗浄や濯ぎを確実に図ることができる。たとえば、洗浄槽３を減圧した際には、被洗浄物（特に内部に空気が残り易い樹脂チューブ）２内の残留空気が膨張したり、被洗浄物２内に蒸気が溜まったり、洗浄槽３内の貯留液が沸騰（特に液相給気パルスによる爆発的な沸騰）したりすることで、被洗浄物２が浮くおそれがあるが、被洗浄物２が液面から露出することが確実に防止される。また、たとえばチューブの端部が液面から露出するなど、被洗浄物２が液面から出てしまうと、減圧後の復圧によっても、被洗浄物２内に液体が導入されずに、洗浄効果が低下してしまうが、本発明によれば被洗浄物２の全体が液中に沈められるので、そのような不都合が防止される。

なお、液相給気パルス制御を行う場合、洗浄槽３内を減圧した状態で液相給気弁１７を開くことになるが、洗浄槽３内の飽和蒸気圧力（温度）によって、大気圧との差圧が異なるので、液相給気弁１７を開放する時間が同一でも、洗浄槽３内の液相部に実際に供給される空気量が異なることになる。そこで、洗浄槽３内の圧力または温度に基づき、液相給気手段７による給気量を調整するのが好ましい。具体的には、フィルタ１６と液相給気弁１７との間に電動弁（具体的にはモータバルブ）を設け、洗浄槽３内の圧力または温度に基づき前記電動弁の開度を変更すればよい。あるいは、液相給気路１５を並列に複数設け、それぞれに電磁弁から構成される液相給気弁１７を設け、その複数の液相給気弁１７の内で開放する数を変えることで、液相部への給気量を段階的に変更してもよい。

本発明の洗浄装置１は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。特に、網状または多孔板状の上方規制板２７を有する蓋材２１により、液面より上方への被洗浄物２の移動を規制する構成であれば、その他の構成および運転方法などは適宜に変更可能である。たとえば、超音波洗浄装置のような各種の浸漬式洗浄装置に、前記実施例の上方規制板２７を設けた構成としてもよい。

また、前記実施例では、洗浄槽３の保持部３２に敷材２０を保持し、その敷材２０のアーム２３に蓋材２１を保持して、扉９を閉めた状態で、蓋材２１のアーム２８の上端部が扉９の下面に当接する構成としたが、蓋材２１のアーム２８の上端部と扉９の下面との間には隙間があってもよい。その場合でも、被洗浄物２が浮こうとして、蓋材２１が所定以上に上方へ移動しようとすると、蓋材２１のアーム２８の上端部が扉９の下面に当たって、被洗浄物２が液面から出ないようにすればよい。

さらに、前記実施例では、蓋材２１は、洗浄槽３に出し入れ可能とされ、上方規制板２７が敷材２０のアーム２３に保持されたが、蓋材２１のアーム２８が洗浄槽３の扉９に取り付けられていてもよい。また、蓋材２１を上方規制板２７とアーム２８とに分離して構成し、アーム２８のみが洗浄槽３の扉９に取り付けられており、上方規制板２７は洗浄槽３に出し入れ可能で、上方規制板２７が液面より上方へ移動するのを、扉９に取り付けたアーム２８が規制する構成としてもよい。

１ 洗浄装置
２ 被洗浄物
３ 洗浄槽
４ 加温手段
５ 減圧手段
６ 気相給気手段
７ 液相給気手段
９ 扉
２０ 敷材
２１ 蓋材
２２ 下方規制板
２３ （敷材の）アーム
２７ 上方規制板
２８ （蓋材の）アーム
３２ 保持部

Claims (2)

1. 上部開口を扉で開閉可能とされ、被洗浄物が収容されると共に液体が貯留され、被洗浄物が液体に浸漬される洗浄槽と、
   前記洗浄槽内に配置される網状または多孔板状の下方規制板を有し、この下方規制板に前記被洗浄物が載せられる敷材と、
   前記洗浄槽に出し入れ可能とされ、前記洗浄槽内に配置される網状または多孔板状の上方規制板を有し、この上方規制板より上方への前記被洗浄物の移動を規制する蓋材と、
   前記洗浄槽内の液体を沸騰させるまで、前記洗浄槽内の気体を外部へ吸引排出して前記洗浄槽内を減圧する減圧手段とを備え、
   前記敷材は、網状または多孔板状の前記下方規制板を、前記洗浄槽内の側壁から突出する保持部に載せて保持され、且つその下方規制板から上方へ延出してアームが設けられており、
   前記蓋材は、網状または多孔板状の前記上方規制板が前記敷材のアームに保持され、且つその上方規制板から上方へ延出してアームが設けられており、
   前記洗浄槽の保持部に前記敷材を保持し、その敷材のアームに前記蓋材を保持して、前記扉を閉めた状態で、前記蓋材のアームの上端部が前記扉の下面に当たるか、前記蓋材のアームの上端部と前記扉の下面との間に隙間があっても前記蓋材が上方へ移動した際には前記洗浄槽の扉に前記蓋材のアームが当たることで、それより上方への前記蓋材の移動が規制された状態で、前記蓋材の上方規制板よりも上方に液面があるように、前記洗浄槽内に液体が貯留され、
   前記敷材の下方規制板と、前記蓋材の上方規制板とは、それぞれ、前記洗浄槽内に水平にはまり込む大きさとされ、
   前記敷材のアームは、前記下方規制板の左右両端部に設けられ、それぞれ、金属製線材を下向きの略コ字形状に屈曲形成されてなり、その下端部が前記下方規制板の左右の端辺に固定され、上端部は左右方向内側へ直角に屈曲されており、
   前記蓋材のアームは、前記上方規制板の左右方向中央部から左右方向外側へ等距離だけ離隔した左右方向中途部に設けられ、それぞれ、金属製線材を下向きの略コ字形状に屈曲形成されてなり、その下端部が前記上方規制板の前後の端辺に固定される
   ことを特徴とする洗浄装置。
2. 前記洗浄槽内に貯留される液体を加温する加温手段をさらに備え、
   この加温手段は、前記下方規制板より下方に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。

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