JP5919787B2 - 乾式クリーニング筐体及び乾式クリーニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、飛翔する洗浄媒体を洗浄対象物（以下、「被洗浄物」ともいう）に接触（衝突の概念を含む）させて洗浄する乾式クリーニング装置に関し、詳しくは、洗浄対象物の任意の部位に当てて洗浄することが可能で特にハンディタイプとして好適な乾式クリーニング装置及び該乾式クリーニング装置に用いられる乾式クリーニング筐体に関する。
本発明は、例えば、フローはんだ槽工程で用いられる、ディップパレットもしくはキャリアパレットと呼称されるマスク治具に付着したフラックスを除去するのに用いられ、特に洗浄対象物の側面や開口部の周辺など、狭い領域に固着したフラックスを除去することに適している。

近年、プリント基板製造におけるフローはんだ槽によるはんだ付け工程において、はんだ付け処理する領域以外をマスクする治具が多く用いられている。このようなマスク治具（ディップパレット、キャリアパレットと呼ばれる）は、繰り返し使用されるうちに、表面にフラックスが堆積して固着しマスクの精度を下げるために、定期的に洗浄する必要があった。
一般的には、このような洗浄は溶剤に浸漬して行うため、大量の溶剤を消費しており、コストアップを避けられず、作業者への負荷も極めて大きい。
浸漬せずに装置内で溶剤を洗浄対象物に噴射する方式も知られているが、溶剤を大量に使用するという点に変わりはない。

この問題を解消する技術として、飛翔する洗浄媒体を洗浄対象物に接触させて洗浄する乾式の洗浄装置が知られている。
特許文献１、２には、円筒形の容器の側面に開口部を設け、容器内で圧縮気流の旋回空気流により円周方向に洗浄媒体を飛翔させ、開口部に接した洗浄対象物に洗浄媒体を衝突させる洗浄方法が開示されている。
しかしながらこの方式では、圧縮気流で旋回空気流を形成しているため、開口部から洗浄対象物が離された際に、洗浄媒体が容器外部に漏出するという問題を避けられない。
この問題を解消すべく、特許文献１では開口部に網部材を設けて漏出を防いでいるが、洗浄媒体が洗浄対象物に衝突する際のエネルギーが低下したり、網部材に洗浄媒体が挟まって洗浄能力が低下するなどの新たな問題を抱えている。
特許文献２では、開口部を塞ぐ開閉蓋を設けて漏出を防ぐようにしているが、開口部から洗浄対象物が離された際に開閉蓋を素早く移動させて塞ぐ必要があり、作業者に余計な注意力や労力を強いるとともに、機構的に複雑で操作が難しく、故障しやすいという問題があった。

このような状況に鑑み、本出願人は、筐体に吸気手段を接続し、開口部が洗浄対象物で塞がれた状態で通気路（インレット）を介して筐体外部から内部へ流入する気流により発生する旋回空気流によって薄片状の洗浄媒体を飛翔させるとともに、筐体内に気体や粉塵の通過を許容し且つ洗浄媒体の通過を不可とする、例えば網目状の多孔手段を設けて旋回空気流形成領域で洗浄媒体が留まるようにし、旋回空気流によって洗浄媒体の循環飛翔が継続する乾式クリーニング装置を提案した（特願２０１０−１７５６８７号；以下、「先願技術」という）。
この乾式クリーニング装置によれば、開口部から洗浄対象物が離されても、通気路が大気圧と同レベルとなって旋回空気流が消失するとともに、吸気による負圧で開口部から外気が筐体内に多く流入するため、筐体内の洗浄媒体は多孔手段に吸着された状態となって筐体内に留まり、開口部からは漏れない。

上記先願技術に係る乾式クリーニング装置は、エネルギーロスを少なくして旋回空気流を効果的に発生させるために、図１７に示すように、筐体４内の中心部に円筒状又は円柱状の流路制限部材１６を設け、該流路制限部材１６の外周を取り巻くように筐体壁面を構成して、円環状の流路を有する円筒状の筐体形状としている。
開口部１８は、上記筐体４の外周面の一部をカットするイメージで形成されている。換言すれば、洗浄対象物２０の洗浄面を、円筒形状をなす筐体の外周円に対する接線とみなしたとき、旋回空気流の旋回軸中心Ｐを通る線Ｓと接線とが直角に交わる点を中心に開口部１８が形成されている。
この開口部１８に対して、外部からの流入気流が旋回空気流と合流するときの加速機能と、洗浄媒体５を開口部１８になるべく短い距離で衝突させる機能とを得るべくインレット２４の角度θｉ（以下、「インレット角度」という）が決定されている。

旋回空気流を内部で発生させる乾式クリーニング筐体において、洗浄能力は洗浄媒体の衝突角度（インレット角度）が重要であり、この衝突角度は洗浄対象物に対するインレット角度と、インレットから開口部までの流路形状とで決定される。
インレット角度とは、上記のように、インレットから流入する外部空気の進行方向と、開口部が被洗浄物に接する面とのなす角度であり、インレット角度を、図１７に矢印Ｋで示すように起して垂直に近づけた場合には、インレットと開口部とが垂直方向（上下方向）で対向することになる。
洗浄能力を高める観点から最も望ましいのは、インレット角度が垂直状（略９０°）となる構成である。このようにすれば、インレットから流入する気流の高速エネルギーを、洗浄媒体が洗浄対象物に衝突するエネルギーとして効率的に利用できるからである。
すなわち、インレットから流入した高速気流で旋回空気流を加速して洗浄媒体を開口部に衝突させずに、インレットから流入した高速気流をそのまま洗浄媒体の衝突エネルギーとして利用し、衝突後のエネルギーを旋回空気流を維持するエネルギーとすれば、洗浄能力を格段に向上させることができる。

しかしながら、上記先願技術における構成では、開口部が旋回軸中心Ｐを通る線Ｓ上に位置するため、洗浄能力を極限まで高めるべく衝突角度を垂直近傍にしようとしても、旋回空気流を形成するための中心要素ともいうべき流路制限部材１６が邪魔となり、不可能であった。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、洗浄媒体の衝突角度を垂直近傍にでき、洗浄能力を高めることができる乾式クリーニング筐体の提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、旋回空気流を効率的に形成・維持するための「筐体の円筒形状」という概念に捉われず、開口部の位置をインレットとの関係で規定することとした。
具体的には、洗浄媒体を気流により飛翔させ、洗浄媒体を気流により飛翔させ、前記洗浄媒体を洗浄対象物に当てて洗浄対象物の洗浄を行う乾式クリーニング筐体において、前記洗浄媒体を飛翔させる内部空間と、前記洗浄対象物に当接して前記洗浄媒体を前記洗浄対象物に衝突させる開口部と、外部からの空気を前記内部空間へ通す通気路と、前記通気路を介して前記内部空間に導入された空気を吸引することにより前記内部空間に旋回気流を生じさせる吸気口と、前記内部空間で旋回気流の旋回軸を規定する流路制限部材と、前記洗浄対象物から除去された除去物を前記吸気口側へ通過させる多孔手段と、を備え、前記開口部は、旋回気流の径方向における旋回軸中心を通る線上から前記通気路と対向する側に位置をずらして配置され、前記通気路側の筐体の外側面と前記開口部とが隣接し、前記筐体の外側面と、前記開口部が前記洗浄対象物に接する面とのなす角度が９０°以下であることを特徴とする。

本明細書における用語の定義は以下の通りである。
本発明における「筐体」とは、内側に旋回空気流を発生させやすい形状の空間を備えた容器状の構造物を示す。旋回空気流を発生させやすい形状とは、気流が筐体の内壁を沿って流れて循環する、連続した内壁を持つ形状であり、より望ましくは回転体形状の内壁または内部空間を備える形状である。
「通気路」とは、気流を一定の方向に流れやすくする手段のことであり、滑らかな内面を備える管形状であることが一般的である。しかしながら、たとえば滑らかな面を持つ、板状の流路制御板などを用いても、気体を面に沿った方向に流れやすくする、整流効果が発現するため、このような形態も含めて通気路とする。

また、気流が直線的に流れる形状が一般的であるが、流路抵抗をあまり生じない緩やかなカーブを備えていても整流効果を得ることができる。ただし、特に記載されない場合、通気路の方向とは空気流入口において噴出する気流の方向のことを意味する。
管形状を備え、一方の端部が筐体内壁の空気流入口に接続し、もう一方の端部が筐体外の大気に開放されている空気取り入れ口である通気路を、本発明では「インレット」と呼称する。インレットは一般的に流体抵抗が低く、滑らかな内面を持ち、管の断面は円形、長方形、スリット形状などが用いられる。

本発明において、「旋回気流」とは、空気流入口からの流入気流により加速された気流が、筐体の内壁に沿って方向を変えつつ流れ、空気流入口の位置に、循環して戻り、流入気流と合流する気流である。気流を形成する流体が空気の場合には「旋回空気流」と同義である。一般的には、内壁が連続している閉空間内で、内壁の接線方向に向けて気流を流入させることにより発生する。

本発明によれば、旋回気流を生成するための通気口から高速で流入する気流のエネルギーを、洗浄媒体が洗浄対象物に衝突するエネルギーとして効率的に利用することができるので、洗浄能力を大幅に向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る乾式クリーニング筐体の概要縦断面図である。 同乾式クリーニング筐体の使用状態を示す概要縦断面図である。 同乾式クリーニング筐体の一部破断の斜視図である。 同乾式クリーニング筐体の分解斜視図である。 インレット角度と洗浄能力との関係を示す実験特性図である。 洗浄試験結果を示す写真画像である。 図６で示した洗浄試験結果を洗浄位置との関係でグラフ化した図である。 第２の実施形態に係る乾式クリーニング筐体の使用状態を示す概要縦断面図である。 第３の実施形態に係る乾式クリーニング筐体を示す図で、（ａ）はコーナー部以外の部分を洗浄するときの状態を示す図、（ｂ）はコーナー部を洗浄するときの状態を示す図である。 第４の実施形態に係る乾式クリーニング筐体の概要縦断面図である。 同乾式クリーニング筐体の一部破断の斜視図である。 第５の実施形態に係る乾式クリーニング筐体の使用状態を示す概要縦断面図である。 第６の実施形態に係る乾式クリーニング筐体の使用状態を示す概要縦断面図である。 本発明の乾式クリーニング装置の基本となる構成を示す概要断面図である。 同装置の洗浄動作を示す図である。 同乾式クリーニング装置の使用状態を示す斜視図である。 基本構成の問題点を説明するための概要断面図である。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１４乃至図１６に基づいて、本発明の基礎となった上記先願技術に係るハンディタイプの乾式クリーニング装置の基本構成及び機能について説明する。
図１４に基づいて、該ハンディタイプの乾式クリーニング装置２の構成の概要を説明する。図１４（ａ）はＡ−Ａ線での横断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線での縦断面図である。
乾式クリーニング装置２は、内部に洗浄媒体５の飛翔空間を有する乾式クリーニング筐体（以下、単に「筐体」という）４と、筐体４内を負圧化する吸気手段６とを備えている。
筐体４は、筐体本体部としての円筒形状の上部筐体４Ａと、逆円錐形状の下部筐体４Ｂとから一体として構成されている。ここでの上部、下部は図面上の便宜的呼称であって、実機上の上下とは必ずしも関係はない。

下部筐体４Ｂは、その円錐頂部に吸気口８を一体に備えており、吸引ダクトとして機能する。
吸気手段６は、吸気口８に一端を接続されたフレキシブルな吸引ホース１０と、該吸引ホース１０の他端に接続された吸引装置１２とを有している。吸引装置１２としては、家庭用掃除機、真空モータや真空ポンプ、あるいは流体の圧送により間接的に低圧化ないし負圧化を生じさせる装置などを適宜用いることができる。なお、部材の上面、底面等の上下の位置関係は図面上の基準にすぎない。

上部筐体４Ａの底面部は、下部筐体４Ｂの上端部を結合する嵌合凹部４Ａ−１となっており、上部筐体４Ａと下部筐体４Ｂは分離可能となっている。上部筐体４Ａの上面４Ａ−２は密閉されている。
上部筐体４Ａの底面部における下部筐体４Ｂとの境界部分には、多孔手段としての多孔性の分離板１４が設けられている。分離板１４は、パンチングメタルのような穴が空いた板状の部材である。分離板１４は、吸引されたときの洗浄媒体５の下部筐体４Ｂ側への移動を阻止するものである。図１４（ａ）では分離板１４の表示を一部省略している。なお、洗浄媒体５は分かり易くするためにその大きさを誇張表示している。
多孔手段としては、洗浄媒体５を通さずに空気及び粉塵（洗浄対象物から除去された除去物）を通過させる大きさの細孔を多く備える多孔形状であればよく、スリット板や網などを用いてもよく、材質も滑らかな面を備えていれば、樹脂や金属などを自由に選択して良い。
多孔手段は旋回空気流の旋回軸と直交する面として配置されている。これにより、多孔手段に沿う方向に気流が流れることにより、洗浄媒体５の滞留を防ぐ効果がある。
旋回空気流の減衰を抑えるために、筐体内面は段差、凹凸がなく平滑であることが望ましい。

多孔手段は、旋回空気流に沿った面に配置されることにより、表面に吸着した洗浄媒体を再飛翔させることができる。
筐体４の材質は特に限定されないが、異物の付着や洗浄媒体との摩擦による消耗を防ぐために、例えばアルミ二ウムやステンレスなどの金属製が好適であるが、樹脂製のものを用いることもできる。

上部筐体４Ａの内部中心には、上部筐体４Ａの円筒軸を共通の軸とするように、円筒状の流路制限部材１６が筐体の一部として設けられ、流路制限部材１６の下端は分離板１４に固定されている。
流路制限部材１６は旋回空気流の流路断面積を絞って流速を向上させる目的で設けられている。流路制限部材１６により上部筐体４Ａ内には滑らかな壁面を有するリング状の旋回空気流移動空間（洗浄媒体の飛翔空間）が形成されている。
上部筐体４Ａの形状によっては、流路制限部材１６の中心軸と上部筐体４Ａの中心軸を必ずしも共通にする必要はなく、リング状の空間が確保できていれば偏芯していても良い。

上部筐体４Ａの側面の一部には、旋回空気流で飛翔する洗浄媒体５を洗浄対象物に接触ないし衝突させるための開口部１８が形成されている。
上部筐体４Ａは直径に対して高さが極めて小さい円筒形状であり、その高さを形成する側面の一部に開口部１８を設けることにより、筐体４全体としては、図１４（ｂ）に示すように、開口部１８以外の外周部分が洗浄対象物２０から大きく逃げる（離れる）レイアウトとなり、洗浄対象物２０に対する局所的当接、換言すればピンポイントクリーニングの自由度が高められている。
開口部１８は、上部筐体４Ａの側面を円筒軸に平行な平断面により切断した形状であり、円筒軸と直交する方向から見て矩形形状をなしている。

上部筐体４Ａの側面には空気流入口２２が形成されており、空気流入口２２には、旋回空気流発生手段で且つ通気路としてのインレット２４が上部筐体４Ａの外方から接続されて上部筐体４Ａに一体に固定されている。
インレット２４は分離板１４に略平行に設定されており、その通気方向は、上部筐体４Ａの半径方向に対して傾き、その通気路中心の延長線が開口部１８に達するように位置している。
インレット２４は、上部筐体４Ａの高さ方向に延びる幅を有している。インレット２４は上部筐体４Ａの高さよりも径又は幅が小さいものを１つ配置してもよく、単体のインレットを高さ方向に複数配置する構成としてもよい。
図１４に示すように、開口部１８が洗浄対象物２０に当接して塞がれると、筐体４内が閉空間としてなり、インレット２４から外気が高速で流入し、この高速気流は洗浄媒体５を開口部１８へ向けて加速させるとともに旋回気流としての旋回空気流３０を生成する。
閉空間が形成された時に生じる旋回空気流は、分離板１４上に吸着した洗浄媒体を吹き払い、再飛翔させる効果を有する。

開口部１８は、開放されたときに、空気流入口２２における内圧を、大気圧もしくはその近傍にするために十分な大きさの面積を備える。また、空気流入口２２も、開口部１８の開放時に大気圧もしくはその近傍になりやすい位置に配置される。
このような構成を備えることにより、乾式クリーニング装置２を洗浄対象物に当てていない間は、空気流入口２２が大気圧に近づくことによって、外部との差圧が低下し、その結果流入する気流が劇的に低減する。一方、開口部１８から流入する気流は多くなるため、洗浄媒体５が筐体４内から漏れ出ることを防ぐことができる。
また、開口部１８が開放されている状態では、閉塞されている場合に比べて流入する気流の総量が２〜３倍になるため、とくに薄片状の洗浄媒体では多孔手段上に吸着されるため、再飛翔せず筐体の外に漏れることがない。これを開口部開放時における洗浄媒体吸着効果という。

洗浄媒体５は、薄片状の洗浄片の集合であるが、ここでは薄片状の洗浄片単体としての意味でも用いている。
薄片状の洗浄媒体とは面積が１ｍｍ^２以上２００ｍｍ^２以下の薄片である。また、洗浄媒体の材質はポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタラート、アクリル、セルロース樹脂などの耐久性のある素材からなるフィルムであり、厚みは０．０２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
但し、洗浄対象物によっては洗浄媒体の厚みやサイズや材質を変えることが効果的な場合もあり、これらの洗浄媒体を使用する場合も本発明の範囲に含まれるため、前記洗浄媒体条件にはとらわれないものとする。
洗浄媒体の材質に関しては、樹脂だけにとどまらず、紙、布などの薄片や、あるいは、雲母などの鉱物、セラミックやガラス、金属箔であっても、薄く軽量で飛翔しやすい形状にすることで使用することができる。

上部筐体４Ａのリング状の内部空間２６は、旋回空気流によって洗浄媒体５を飛翔させて開口部１８に対向する洗浄対象物２０に接触させる機能を担う空間である。
流路制限部材１６の内部空間３４は、旋回空気流が作用しない空間である。

以上のように構成される乾式クリーニング装置２による洗浄動作（以下、クリーニング動作という）を、図１５を参照して説明する。なお、図１５では、部材の厚み等を省略し、分かり易くするために静空間としての内部空間３４をハッチングで表示している。
図１５（ｂ）は、開口部１８を洗浄対象物２０から離して開口部１８を開放し吸気を行っている状態を、図１５（ａ）は、開口部１８を洗浄対象物２０に当てて閉塞した状態を示している。
クリーニング動作に先立って、洗浄媒体５を筐体４内に供給する。筐体４内に供給された洗浄媒体５は、図１５（ｂ）下図に示すように、分離板１４に吸い付けられて筐体４内に保持される。
筐体４内は吸気により負圧状態となっているので、筐体外部の空気がインレット２４を通して筐体４内に流入するが、このときのインレット２４内の流れは流速・流量ともに小さいので、筐体４内に発生する旋回空気流３０は洗浄媒体５を飛翔させる強さには至らない。

筐体４内に洗浄媒体５が供給・保持されたら、図１５（ａ）に示すように、開口部１８を洗浄対象物２０の表面のクリーニングすべき部位に当てて閉塞状態にする。
開口部１８が塞がれると、開口部１８からの吸気が止まるので、筐体４内の負圧は一気に増大し、インレット２４を通じて吸い込まれる空気量・流速ともに増大し、インレット２４内で整流され、インレット出口（空気流入口２２）から筐体４内に高速空気流となって吹き出す。
吹き出した空気流は、分離板１４上に保持されている洗浄媒体５を開口部１８に対向する洗浄対象物２０の表面に向けて飛翔させる。
上記空気流は、旋回空気流３０となって、筐体４の内壁に沿って円環状に流れつつ、一部は分離板１４の穴を通って吸気手段６により吸気される。
このように筐体４内を円環状に流れた旋回空気流３０がインレット２４の出口部に戻ると、インレット２４から入り込む空気流が旋回空気流３０に合流しつつ加速する。このようにして筐体４内に安定した旋回空気流３０が形成される。

洗浄媒体５は、この旋回空気流により筐体４内で旋回し、洗浄対象物２０の表面に繰り返し衝突する。この衝突による衝撃で、洗浄対象物２０の表面から汚れが微小粒状あるいは粉状となって分離する。
分離した汚れは、分離板１４の穴を通って吸気手段６により筐体４の外部へ排出される。
筐体４内に形成される旋回空気流３０は、その旋回軸が、分離板１４の表面に直交しており、旋回空気流３０は分離板１４の表面に平行方向の気流となる。
このため、旋回空気流３０は分離板表面に吸い着けられた洗浄媒体５に、横方向から吹き付けて洗浄媒体５と分離板１４の間に入り込み、分離板１４に吸い付けられている洗浄媒体５を分離板１４から引き剥がして再度飛翔させる効果が生じる。
また、開口部１８が塞がれて上部筐体４Ａ内の負圧が増大して、下部筐体４Ｂ内の負圧に近くなるため、洗浄媒体５を分離板１４の表面に吸い付ける力も低下して、洗浄媒体５の飛翔がより容易になる効果が生じる。
旋回空気流３０は、一定の方向に気流が加速されるため高速の気流が生成しやすく、洗浄媒体５の高速飛翔運動も容易となる。高速で旋回移動する洗浄媒体５は、分離板１４に吸い付けられにくく、洗浄媒体５に付着した汚れが、遠心力により洗浄媒体５から分離され易い。

図１６に上述した乾式クリーニング装置２によるクリーニングの実際的な例を示す。
洗浄対象物は前述したフローはんだ槽工程で用いられるディップパレットであり、符号１００で示す。
ディップパレット１００には、マスク開口部１０１、１０２、１０３が開口しており、これらマスク開口部の穴周辺にフラックスＦＬが堆積・固化している。この堆積・固化したフラックスＦＬが除去すべき汚れである。
図１６に示すように、下部筐体４Ｂの根元部（吸気口８部位）を手ＨＤで握り、吸気状態で、筐体４の開口部１８を被クリーニング部位に押し当てる。
開口部１８が被クリーニング部位に押し当てられる以前は、筐体４内は吸気され、洗浄媒体５は分離板１４に吸い付けられているので、開口部１８は下方を向いているものの、筐体４内から洗浄媒体５が外部へ漏れることは無い。
勿論、開口部１８が被クリーニング部位に押し当てられた以後は、筐体内が気密状態となり、洗浄媒体の漏れ出しはない。

開口部１８を被クリーニング部位に押し当てると、インレット２４による流入気流が急増し、筐体４内に強い旋回空気流３０を発生させ、分離板１４に吸い付けられた洗浄媒体５を飛翔させ、ディップパレット１００の被クリーニング部位に付着固化したフラックスＦＬに衝突させてフラックスＦＬを除去する。
クリーニング作業者は、上述の如く下部筐体４Ｂの根元を手ＨＤに持ち、ディップパレット１００に対して移動させて、被クリーニング部位を順次移動させ、付着・固化したフラックスＦＬを全て除去することができる。
図１６の状態では、ディップパレット１００のマスク開口部１０１の周辺部がクリーニングされ、マスク開口部１０２、１０３の周辺部がクリーニング途上である。
被クリーニング部位に対して開口部を移動させる時に被クリーニング部位から開口部１８が離されても、前述の洗浄媒体吸着効果により、洗浄媒体５が筐体内から漏れ出さないため、洗浄媒体数が維持され、洗浄媒体量の減少によるクリーニング性能の低下は生じない。

洗浄媒体５は、繰り返し使用される間にクリーニング部位に対する衝突による衝撃により次第に破壊され、クリーニング部位のディップパレット１００から除去したフラックス（汚れ）と共に、吸引装置１２に吸引回収されるため、乾式クリーニング装置を長時間使用していると、筐体内に保持された洗浄媒体の量が減少する。
このような場合は、新しい洗浄媒体群を筐体４内に補給する。

図１乃至図７に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。なお、上記基本構成と同一部分は適宜同一符号で示す。また、洗浄動作及び洗浄媒体の飛翔原理は上記基本構成と同様であり、乾式クリーニング装置としての用い方も同様であるので、乾式クリーニング装置としての構成は省略する。
本実施形態に係る乾式クリーニング筐体４０は、旋回軸方向の両側から吸引して上記基本構成をさらにコンパクト化した構成としている。
図３及び図４に示すように、乾式クリーニング筐体４０は、筐体本体４２と、筐体本体４２の上部に一体に形成された吸気口８と、筐体本体４２の旋回軸方向両側に分離板４４を挟んで配置された旋回軸方向の側面としての吸気カバー４６Ａ、４６Ｂと、外側面としてのフロントカバー４８と、筐体本体４２の上部でフロントカバー４８側に形成されたインレット５０と、筐体本体４２の内部に配置された円筒状の流路制限部材５２等から構成されている。乾式クリーニング装置の構成では、吸気口８に吸引ホース１０が接続される。
筐体本体４２には、吸気口８に連通する円弧状の吸気路４２ａが旋回軸方向に貫通して形成されている。筐体本体４２の上面先端部４２ｂはインレット５０の一部を構成し、空気抵抗を低減するように滑らかな湾曲面状に形成されている。筐体本体４２の下面先端部４２ｃは、開口部１８の一辺を規定している。
各分離板４４は、中心部に流路制限部材５２を支持する支持穴４４ａを有しているとともに、吸気路４２ａに連通する円弧状の開口４４ｂを有している。
吸気カバー４６Ａ、４６Ｂは、開口４４ｂを介して吸気路４２ａに連通する空隙部４６ａを有している。
吸気カバー４６Ｂには、流路制限部材５２に挿入される円筒状の支持凸部４６ｂが形成されており、吸気カバー４６Ａには支持凸部４６ｂの挿通孔４６ｃが形成されている。
吸気カバー４６Ａ、４６Ｂと分離板４４は筐体本体４２にネジで一体に固定され、フロントカバー４８は吸気カバー４６Ａ、４６Ｂにネジで固定されている。
流路制限部材５２は、分離板４４と同様に多孔構造を有している。
図２は、組立構成において、吸気カバー４６Ａ側を破断した状態を示している。

図１に示すように、開口部１８は、旋回空気流３０の径方向における旋回軸中心Ｐを通る線Ｓ上からインレット５０と対向する側に水平面上で位置を図中左側へずらして配置されている。さらに具体的に説明すると、インレット５０から流入する外部空気の進行方向（矢印５４）と、開口部１８が洗浄対象物に接する面１８ａとのなす角度が略９０°となっている。
インレット５０は、外部空気の流入側が大きく開口し、開口部１８側へ向って徐々に狭くなるように形成されている。すなわち、開口部１８側へ向って断面積を狭くして流入気流の速度を増加させる構成を有している。
また、フロントカバー４８の下端は開口部１８の一辺を規定しており、開口部１８と隣接している。
開口部１８の大きさは、洗浄対象物の形状や、リリース時や非洗浄時に吸気による負圧で開口部から外気が筐体内に流入できるよう適宜決定される。

開口部１８の位置をインレット側に偏心した位置に配置したことにより、インレット５０と開口部１８との間の距離が最短距離となる。
図２に示すように、旋回空気流３０で旋回飛翔する洗浄媒体５は、インレット５０から流入した外部空気による高速気流で垂直方向に加速されてそのまま洗浄対象物２０に衝突する。なお図２では分離板４４の多孔構造は省略している（他の図においても適宜省略する）。
衝突した後の洗浄媒体５は、旋回空気流３０に乗り、再びインレット５０の高速気流の領域に達し、この洗浄動作が繰り返される。
洗浄媒体５は、インレット５０から流入する高速気流のエネルギーで飛翔し、減速する間もなく洗浄対象物へ衝突するため、衝突エネルギー効率が高く、洗浄効率が良い。
図５に示すように、洗浄能力はインレット角度が９０°のときが最も高い。このため、インレット部で加速された洗浄媒体の衝突エネルギーが分力化されることなく、洗浄効率が良い。
換言すれば、インレット５０から流入した高速気流のエネルギーが旋回空気流と混ざって減衰する度合いが低く、ほとんどが洗浄媒体５の衝突エネルギーとして効率的に使用されるからである。

図６に、本実施形態に係る乾式クリーニング筐体を用いた乾式クリーニング装置による洗浄能力を視覚化した実験結果を写真画像として示す。
本写真は、樹脂板に貼り付けた感圧紙に対して１０秒間洗浄を加え、洗浄媒体の衝突による打痕を感圧紙上に生じさせて、スキャナーで画像読み取りしたものである。画像が黒い領域ほど打痕の密度が高く、洗浄媒体が多く衝突しているために洗浄能力が高い。
図６（ａ）はインレット角度が30°の場合、図６（ｂ）はインレット角度が60°の場合、図６（ｃ）はインレット角度が90°の場合（本実施形態）の結果を示している。
図７は、上記画像をグラフ化したもので、細い破線（ａ）は図６（ａ）に、太い破線（ｂ）は図６（ｂ）に、実線（ｃ）は図６（ｃ）に対応している。
この結果からインレット角度が垂直に近づくほど洗浄能力が高くなることがわかる。

また、インレット角度が垂直近傍の場合には、洗浄対象物との干渉が非常に少ないというメリットもある。
図２に示すように、フロントカバー４８が垂直に立ち上がっているため、洗浄対象物２０の洗浄面がＬ字形状や階段状であっても、開口部１８をコーナーに近接して洗浄することができる。
すなわち、図１７で示した先願技術の筐体構造に比べて、筐体の外面形状が洗浄対象物２０の垂直面２０ａへのアクセスを阻害する度合いが非常に少なく、フロントカバー４８の厚みのみとなる。
また、インレット角度を90°未満であるが垂直近傍の場合、例えば80°とした場合でも、洗浄媒体が洗浄対象物に衝突した後の跳ね返りの方向が旋回空気流方向と同じとなるために、洗浄媒体はスムーズに飛翔しやすくなり、若干の洗浄能力低下で収まる。

図８に第２の実施形態を示す。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態では、インレット角度を90°以下にしたことを特徴としている。筐体の形状から、洗浄対象物２０の垂直面２０ａに対して逃げを有する干渉しにくい形状となるため、垂直面２０ａとの接触が殆どなく、より狭い箇所へのアクセスも可能となる。そのためインレット角度と開口部位置は洗浄対象物の形状により適宜決めると良い。

図９に第３の実施形態を示す。
上記のように、フロントカバー４８が垂直状の構成では、洗浄対象物２０のコーナー部に対してアクセスが容易であるが、フロントカバー４８の厚み分は非洗浄領域として残る。本実施形態で非洗浄領域が残らずにコーナー部を良好に洗浄することを目的としている。
図９（ａ）に示すように、本実施形態では、フロントカバー４８の下端部が除去されており、該除去された部分を任意に覆うことが可能なコーナー洗浄用可動部材としての開閉プレート５６を有している。開閉プレート５６は両側を図示しない溝に嵌められて上下方向にスライド可能となっている。
コーナー部を洗浄しない場合には、図９（ａ）に示すように、開閉プレート５６はそのストッパ５６ａがフロントカバー４８の上面に当接するように設定され、除去部分からの洗浄媒体５の漏れを阻止する。この場合、開閉プレート５６の下端は開口部１８の一辺を規定する。
コーナー部を洗浄する場合には、図９（ｂ）に示すように、開閉プレート５６を引き上げる。このようにすることで、コーナー部に対する開口部が拡大され、洗浄残りがなくなる。

図１０及び図１１に基づいて第４の実施形態を示す。
上記のように、開口部位置を旋回流路中心線Ｓ上からインレット側に偏心した位置に配置した場合、流路制限部材５２の形状が円筒であると、開口部近傍では、旋回流路の断面積が他の流路よりも広く、また変化も大きくなってしまう。
旋回流路の断面積が広くなるとその場所での流速が減速されてしまう。また変化が大きい場合にも流路抵抗が増して旋回流速が弱まり、洗浄媒体の循環速度が低下して洗浄性能が低下する。
これを防止するため、本実施形態では、流路制限部材５２が旋回流路の断面積を略一定にする形状を有している。
図１０に示すように、本実施形態における流路制限部材５２は、開口部１８側に向って略直角に突出した凸部５２ａを有した断面非円形形状に形成されており、開口部１８の位置がずれたことによって拡大した開口部１８近傍の旋回流路の断面積を小さくしている。
流路制限部材は旋回空気流の流路断面積を絞って流速を向上させる目的で設けられている。流路制限部材の大きさは、特に限定されないが、洗浄媒体が密集して目詰まりしない程度の旋回流路幅が必要である。また旋回流路幅が広いと流路断面積が大きくなるため流速が遅くなり旋回速度が遅くなる。そのため流路制限部材の大きさは、洗浄媒体の大きさと投入量で決定される。
上記凸部５２ａを設ける構成は、インレットから開口部まで、すなわち洗浄媒体が加速された後、洗浄対象物へ衝突するまでが最も重要であり、この部分に適用すると効果が大きい。

図１２に第５の実施形態を示す。なお、吸気口８等は省略している（図１３において同じ）。
通常、洗浄媒体が加速された後に洗浄対象物へ衝突した後、衝突直後には洗浄媒体の速度が０となり、洗浄媒体が衝突の衝撃で跳ね返っていく。跳ね返り後は旋回空気流の影響により垂直よりも旋回空気流の影響を受けて斜めに飛翔しながら最終的に筐体内壁に沿っていくが、洗浄対象物の形状や洗浄媒体の衝突姿勢によっては跳ね返り後に流路制限部材へ衝突する洗浄媒体も存在する。
その時に、他の洗浄媒体の飛翔を阻害して、旋回速度の低下を生じたり洗浄媒体が密集して目詰まりする原因となり得る。
本実施形態では、この懸念を解消することを目的としている。
具体的には、開口部１８を基準として、凸部５２ａの旋回方向下流側に、衝突後の洗浄媒体を旋回方向下流側へ案内するテーパ面５２ａ−１を有する構成としている。
これにより、旋回空気流と逆方向へ跳ね返ることを防止でき、跳ね返り後に逆流せずにスムーズに旋回していくようなる。

図１３に第６の実施形態を示す。
本実施形態では、凸部５２ａに、衝突後の洗浄媒体を旋回方向下流側へ案内する湾曲面５２ａ−２を有していることを特徴とする。
図のような湾曲形状では、インレットから開口部付近までは流路断面積が変化していないので、旋回速度が低下することがない。

２ 乾式クリーニング装置
５ 洗浄媒体
８ 吸気口
１２ 吸引手段
１８ 開口部
２０ 洗浄対象物
４０ 乾式クリーニング筐体
４４ 多孔手段としての分離板
４８ 外側面としてのフロントカバー
５０ 通気路
５２ 流路制限部材
５２ａ−１ テーパ面
５２ａ−２ 湾曲面
５６ コーナー洗浄用可動部材としての開閉プレート

特開平４−８３５６７号公報 特開昭６０−１８８１２３号公報

Claims (9)

1. 洗浄媒体を気流により飛翔させ、前記洗浄媒体を洗浄対象物に当てて洗浄対象物の洗浄を行う乾式クリーニング筐体において、
   前記洗浄媒体を飛翔させる内部空間と、
   前記洗浄対象物に当接して前記洗浄媒体を前記洗浄対象物に衝突させる開口部と、
   外部からの空気を前記内部空間へ通す通気路と、
   前記通気路を介して前記内部空間に導入された空気を吸引することにより前記内部空間に旋回気流を生じさせる吸気口と、
   前記内部空間で旋回気流の旋回軸を規定する流路制限部材と、
   前記洗浄対象物から除去された除去物を前記吸気口側へ通過させる多孔手段と、
   を備え、
   前記開口部は、旋回気流の径方向における旋回軸中心を通る線上から前記通気路と対向する側に位置をずらして配置され、
   前記通気路側の筐体の外側面と前記開口部とが隣接し、前記筐体の外側面と、前記開口部が前記洗浄対象物に接する面とのなす角度が９０°以下であることを特徴とする乾式クリーニング筐体。
2. 請求項１に記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記通気路から流入する外部空気の進行方向と、前記開口部が前記洗浄対象物に接する面とのなす角度が略９０°であることを特徴とする乾式クリーニング筐体。
3. 請求項１又は２に記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記筐体の外側面が、前記内部空間側に若干傾斜していることを特徴とする乾式クリーニング装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記筐体の外側面の前記開口部側端部が除去されており、該除去された部分を任意に覆うことが可能なコーナー洗浄用可動部材を有していることを特徴とする乾式クリーニング装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記流路制限部材が、旋回流路の断面積を略一定にする形状を有していることを特徴とする乾式クリーニング筐体。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記流路制限部材が、前記洗浄対象物に衝突した後の洗浄媒体が旋回方向と逆方向へ飛散することを防止する形状を有していることを特徴とする乾式クリーニング装置。
7. 請求項６に記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記流路制限部材が、一部が前記開口部へ向って突出した断面非円形形状を有し、突出した部分に、衝突後の洗浄媒体を旋回方向下流側へ案内するテーパ面を有していることを特徴とする乾式クリーニング装置。
8. 請求項６に記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記流路制限部材が、一部が前記開口部へ向って突出した断面非円形形状を有し、突出した部分に、衝突後の洗浄媒体を旋回方向下流側へ案内する湾曲面を有していることを特徴とする乾式クリーニング装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の乾式クリーニング筐体と、前記吸気口に接続される吸引手段と、前記洗浄媒体とから構成されることを特徴とする乾式クリーニング装置。

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