JP6009646B1 - 水分付着部品からの水分除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一度の作業によって水分付着部品からの水分除去を容易に行うことができるとともに、100℃以上に加熱した熱媒体液中に、水分付着部品からの水分が直接混入しないようにする。【解決手段】沸点が100℃以上の熱媒体液6の蒸気を供給する蒸気発生部2と、水分付着部品20に蒸気を接触させて水分付着部品20表面にて凝縮させ、この熱媒体液6と水分付着部品20に付着した水分を流下させ、熱媒体液6の蒸気温度により水分付着部品20の水分を蒸発させる水分除去部15と、水分付着部品20の水分及び熱媒体液6を蒸発させる乾燥部16とを備え、蒸気発生部を、水分付着部品20の水分が流下する場所とは異なる場所に設け、蒸気発生部内の熱媒体液6中に水分付着部品20に付着した水分が直接混入しないものとする。【選択図】図１

Description

本発明は、被洗浄物や研磨後の部品やメッキ後の被メッキ物等に付着した水分を除去するための水分除装置に関するものである。

特許第２６４４９４８号公報 特許第４３６６４３８号公報 従来より、特許文献１、２に示す如き水分付着部品の水分除去装置が知られている。特許文献１、２に記載の発明は、水の沸点以上に加熱した高沸点溶剤中に水分付着部品を浸漬することにより、この水分付着部品に付着した水分を沸騰蒸発させることを目的としたものである。

しかしながら、上記の如き従来の装置では、高沸点溶剤中に水分付着部品を浸漬するため、使用する高沸点溶剤の液量が多くなり、コストが高くつくとともに環境への負荷が大きくなるものであった。また、水分付着部品の表面に付着した水分を１００℃以上の高沸点溶剤にて蒸発させても、その後、水分付着部品の表面に付着した高沸点溶剤を除去しなければならず、そのための装置を別途必要とするため手間とコストがかかるものとなっていた。また、水分付着部品の浸漬により高沸点溶剤が汚染されるため、この汚染がひどくなると水分付着部品への汚れの再付着が懸念されていた。

そこで上記の如き問題を解決するために、図５、６に示す如く、処理槽(50)の内部に沸点が１００℃以上の熱媒体液(51)を収納し、この熱媒体液(51)の蒸気(52)を発生させて、熱媒体液(51)の上方に配置した水分付着部品(53)に蒸気(52)を接触させることにより、水分付着部品(53)表面にて熱媒体液(51)の蒸気(52)を凝縮させ、この凝縮した熱媒体液(51)と共に水分付着部品(53)に付着した水分を流下させる水分除去装置が既に開発されている。この水分除去装置は、上記の如く水分付着部品(53)に付着した水分を流下させるとともに、熱媒体液(51)の蒸気温度によって水分付着部品(53)に付着した水分及び熱媒体液(51)を蒸発させることにより、水分付着部品(53)から水分を除去可能とするものである。

しかしながら、水分付着部品(53)に付着した水分を流下させた場合には、水分付着部品(53)の下方に位置する熱媒体液(51)は１００℃以上に加熱されていることから、流下した水分が加熱された熱媒体液(51)中に混入した場合に、この水分が熱媒体液(51)の温度によって瞬時に蒸発し、周囲に飛散するものとなる。そのため、このような水分の飛散により安全性に問題が生じるとともに、水分付着部品(53)に水分が再付着する事態が生じるものとなることから、水分付着部品(53)からの円滑な水分除去作業に支障をきたすおそれがある。

そこで、本願発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、一度の作業によって水分付着部品からの水分除去を容易に行うことができるとともに、１００℃以上に加熱した熱媒体液中に、水分付着部品から流下した水分が直接混入しないようにしようとするものである。

本願発明は上述の如き課題を解決するため、内部に沸点が１００℃以上の熱媒体液を収納するとともにこの熱媒体液の蒸気を供給する蒸気発生部と、水分が付着した水分付着部品に熱媒体液の蒸気を接触させることにより水分付着部品表面にて熱媒体液の蒸気を凝縮させ、この凝縮した熱媒体液と共に水分付着部品に付着した水分を流下させるとともに、熱媒体液の蒸気温度によって水分付着部品に付着した水分を蒸発させる水分除去部と、水分付着部品に付着した水分及び熱媒体液を蒸発させる乾燥部とを備えたものである。

このように、本願発明は水分付着部品に付着した水分及び熱媒体液を除去及び蒸発させて、水分付着部品の自熱乾燥を行うものである。そのため、一度の作業によって水分付着部品に付着した水分のみならず、熱媒体液の除去をも可能とするものであるから、他に特別な装置を必要とすることなく、水分除去作業時の作業効率を向上させることができるとともに、コストを低廉なものとすることができる。

また、蒸気発生部を、水分付着部品に付着した水分が流下する場所とは異なる場所に設けるものであるから、蒸気発生部内の熱媒体液中に水分付着部品に付着した水分が直接混入する事態が生じにくいものとなる。そのため、１００℃以上に加熱した熱媒体液に水分が混入してこの水分が飛散するという危険を回避することができるとともに、水分付着部品に水分が再付着するという事態を防ぐことが可能となる。

また蒸気発生部は、水分除去部とは分離して備え、この水分除去部と連通口又は配管を通じて連通したものであっても良い。

また水分除去部は、この水分除去部とは別体に設けた水分分離器に連通し、水分除去部内に滞留した水分及び熱媒体液を、上記水分分離器内に収納可能としたものであっても良い。

また水分分離器は、比重、沸点差、又は分離膜によって水分を分離可能としたものであっても良い。このように水分と熱媒体液とを分離することにより、熱媒体液を再利用することが可能となるため、環境への負荷を少なくすることができるとともに、熱媒体液使用のためのコストを少なくすることができる。

また水分分離器は、蒸気発生部に連通し、水分分離器内にて水と分離した熱媒体液のみを、蒸気発生部内に還流可能としたものであっても良い。

また熱媒体液は、沸点が１００℃以上の非水系熱媒体液であって、フッ素系溶剤、塩素系溶剤、テルペン系溶剤、石油系溶剤、シリコーン系溶剤、完全フッ素化液のいずれか、又はそれらの混合液であっても良い。

また熱媒体液は、沸点が１００℃以上の親水性溶剤であって、高級アルコール類、３−メチル−３−メトキシブタノール、Ｎ−メチル−２−ピロリドンのいずれかであっても良い。

また、水分付着部品に付着した水分及び熱媒体液の蒸発、凝縮は、大気圧下又は減圧下で行うものであっても良い。

本願明は上述の如く、一度の作業によって水分付着部品からの水分除去及び自熱乾燥を容易に行うことができるものである。また、水分付着部品からの水分が１００℃以上に加熱した熱媒体液中に直接混入しないものであるため、１００℃以上に加熱した熱媒体液に水分が混入してこの水分が飛散するという危険を回避することができるとともに、水分付着部品に水分が再付着するという事態を防ぐことができる。従って、水分付着部品からの水分除去作業を円滑且つ効率的に行うことができる。

本発明を示す実施例１の概念図。 実施例１において蒸気発生時の状態を示す概念図。 実施例２の概念図。 実施例２において蒸気発生時の状態を示す概念図。 従来例の概念図。 従来例において蒸気発生時の状態を示す概念図。

本発明の実施例１を図１、２に於いて説明すると、(１)は蒸気発生槽であって、その内部を本発明の蒸気発生部(2)としている。そしてこの蒸気発生槽(1)の底部(3)側にはヒーター(4)と温度センサー(5)を設けるとともに、熱媒体液(6)を収納している。そして、この熱媒体液(6)をヒーター(4)にて加熱することにより、蒸気発生部(2)内に熱媒体液(6)の蒸気(7)を発生させるものである。尚、この熱媒体液(6)は、沸点が１００℃以上であって、非水系熱媒体液(6)であるフッ素系溶剤、塩素系溶剤、テルペン系溶剤、石油系溶剤、シリコーン系溶剤、完全フッ素化液のいずれか、又はそれらの混合液、あるいは、親水性溶剤である高級アルコール類、３−メチル−３−メトキシブタノール、Ｎ−メチル−２−ピロリドンのいずれかを用いることができる。

また、上記の如く形成した蒸気発生槽(1)に隣接して、この蒸気発生槽(1)よりも上方に処理槽(8)を設けている。この処理槽(8)には開口部(10)が設けられており、この開口部(10)側の内周には冷却コイル(11)が設けられている。また、この処理槽(8)の底部(14)側と蒸気発生槽(1)の天面(12)側との間に連通口(13)が設けられており、この連通口(13)を介して処理槽(8)と蒸気発生槽(1)とを連通可能としている。そして、この処理槽(8)の底部(14)側を本発明の水分除去部(15)とするとともに、開口部(10)側を本発明の乾燥部(16)としている。また、この処理槽(8)に隣接して水分分離器(17)を設けており、この水分分離器(17)と処理槽(8)とを、第１配管(18)を介して連通可能なものとしている。

上述の如く構成したものを使用した水分付着部品(20)からの水分除去方法について以下に説明する。まず、処理槽(8)内の水分除去部(15)に予め水分付着部品(20)を配置しておく。また、蒸気発生槽(1)内の熱媒体液(6)をヒーター(4)にて１００℃以上に加熱し、蒸気(7)を発生させる。これにより、図２に示す如く熱媒体液(6)の蒸気(7)が蒸気発生槽(1)内に充満するとともに連通口(13)を通じて処理槽(8)内の水分除去部(15)に熱媒体液(6)の蒸気(7)が供給される。

これにより、処理槽(8)内の水分除去部(15)に熱媒体液(6)の蒸気(7)が充満するため、この水分除去部(15)に配置した水分付着部品(20)は熱媒体液(6)の蒸気雰囲気下に配置された状態となり、水分付着部品(20)の表面に熱媒体液(6)の蒸気(7)が接触するものとなる。この水分付着部品(20)の表面への接触により、熱媒体液(6)の蒸気(7)が、この蒸気(7)の温度よりも低い水分付着部品(20)の表面にて凝縮し、凝縮した熱媒体液(6)と共に水分付着部品(20)に付着した水分が下方に流下するものとなる。また、熱媒体液(6)の蒸気(7)によって水分付着部品(20)の表面が熱せられるため、この水分付着部品(20)の表面の熱によって水分付着部品(20)に付着した水分が蒸発する。

ここで、従来の装置を使用した場合には、上記の如く凝縮した熱媒体液(51)と共に水分付着部品(53)に付着した水分が流下することにより、図５、６に示す如く水分付着部品(53)の下方に存在する１００℃以上に加熱した熱媒体液(51)中に水分が混入するものとなる。従って、この１００℃以上の熱媒体液(51)中への混入によって水分が飛散する事態が生じ易くなり、危険であるとともに、水分付着部品(53)にこの水分が再付着するおそれがある。

しかし本実施例では上記の如く、蒸気発生槽(1)を、処理槽(8)と隣接した位置に処理槽(8)とは別個に配置することにより、図１、２に示す如く、蒸気発生部(2)を水分付着部品(20)に付着した水分が流下する場所とは異なる場所に設けている。よって、処理槽(8)の水分除去部(15)で水分除去作業を行った際に流下した水分は、処理槽(8)の底部(14)に滞留するものとなり、蒸気発生部(2)で加熱された熱媒体液(6)内に混入することはない。従って、１００℃以上に加熱した熱媒体液(6)に水分が混入してこの水分が飛散するという危険を回避することができるとともに、水分付着部品(20)に水分が再付着するという事態を防ぐことができる。従って、水分付着部品(20)からの水分除去作業を円滑且つ効率的に行うことができる。

そして更に、熱媒体液(6)のヒーター(4)による加熱を中止して熱媒体液(6)の蒸気(7)の供給を停止するとともに、図１、２の二点鎖線に示す如く、水分付着部品(20)を乾燥部(16)に配置する。これにより、水分除去部(15)における熱媒体液(6)の蒸気圧が低下するため、水分付着部品(20)に付着した残りの水分とともに、熱媒体液(6)が蒸発するものとなり、水分付着部品(20)からの水分除去作業が完了する。

上記の如く、本実施例は熱媒体液(6)の蒸気(7)によって水分を除去可能とするものであるから、熱媒体液(6)の使用量を必要最小限に抑えてコストや環境への負荷を低減することができるとともに、可燃性の熱媒体液(6)を使用しても量が少ないため火災等の危険性を低く抑えることができる。また熱媒体液(6)の蒸気(7)のみで水分除去を行うものであるから、不純物の多い熱媒体液(6)を使用した場合であっても純度の高い蒸気(7)によって水分除去作業を行うことができ、汚れの再付着が生じることなく品質の高い仕上がりとすることができる。

また、水分付着部品(20)に付着した水分及び熱媒体液(6)を蒸発させて水分付着部品(20)の自熱乾燥を行うものであるから、他に特別な装置等を必要とすることなく、一連の作業にて水分付着部品(20)に付着した水分を除去すると同時に、熱媒体液(6)の除去をも行うことができる。従って、他に熱媒体液(6)の除去のための特別な手順や装置を必要としないため、水分除去作業時の作業効率を向上させることができるとともに、コストを低廉なものとすることができる。

また、水分付着部品(20)の表面で凝縮した熱媒体液(6)、及びこの熱媒体液(6)とともに下方に流下した水分付着部品(20)の水分は、処理槽(8)の底部(14)に滞留し、その後第１配管(18)を通じて水分分離器(17)に導入される。同様に、上記の如く水分付着部品(20)から蒸発した水分及び熱媒体液(6)の蒸気(7)も、冷却コイル(11)により冷やされて凝縮し、最終的に処理槽(8)の底部(14)に溜まるものとなって水分分離器(17)に導入される。

そして、これらの熱媒体液(6)と水分との混合液は、水分分離器(17)にて比重により水と熱媒体液(6)とに分離される。そして分離した熱媒体液(6)は、この水分分離器(17)と蒸気発生槽(1)の底部(3)とを連通する第２配管(19)を通じて再び蒸気発生槽(1)内に収納され、再利用される。このように熱媒体液(6)を再利用可能とするものであるから、環境への負荷を少なくすることができるとともに、熱媒体液(6)使用のためのコストを少なくすることができる。

尚、本実施例及び以下の実施例では水分分離を比重差により行っているが、他の実施例ではこれに限らず、沸点差や分離膜で分離するものであっても良い。また、本実施例及び以下の実施例では水分付着部品(20)の水分除去を大気圧下で行っているが、他の異なる実施例ではこれに限らず、減圧下で行うものであっても良い。

上記の実施例１では、蒸気発生槽(1)と処理槽(8)とを連通口(13)を通じて連通可能としているが、本実施例２は、図３、４に示す如く、処理槽(21)と蒸気発生槽(22)を別体に形成するとともに、両者を第３配管(23)にて連通可能としている。本実施例２について以下に説明すると、(22)は蒸気発生槽であって、その内部を本発明の蒸気発生部(24)としている。そしてこの蒸気発生槽(22)の底部(25)側にはヒーター(26)と温度センサー(27)を設けるとともに、熱媒体液(28)を収納している。そして、この熱媒体液(28)をヒーター(26)にて加熱することにより、蒸気発生部(24)内に熱媒体液(28)の蒸気(40)を発生させるものである。

尚、この熱媒体液(28)は、沸点が１００℃以上であって、非水系熱媒体液(28)であるフッ素系溶剤、塩素系溶剤、テルペン系溶剤、石油系溶剤、シリコーン系溶剤、完全フッ素化液のいずれか、又はそれらの混合液、あるいは、親水性溶剤である高級アルコール類、３−メチル−３−メトキシブタノール、Ｎ−メチル−２−ピロリドンのいずれかを用いることができる。

また、上記の如く形成した蒸気発生槽(22)に隣接して、処理槽(21)を蒸気発生槽(22)とは別個に設けるとともに、第３配管(23)を通じて両者を連通可能としている。またこの処理槽(21)には開口部(30)が設けられているとともに、この開口部(30)側の内周には冷却コイル(31)を備えている。そして、この処理槽(21)の底部(32)側を本発明の水分除去部(33)とするとともに、開口部(30)側を本発明の乾燥部(34)としている。また、この処理槽(21)に隣接して水分分離器(35)を設けており、この水分分離器(35)と処理槽(21)とを、第４配管(36)を介して連通可能なものとしている。

上述の如く構成したものを使用した水分付着部品(38)からの水分除去方法について以下に説明する。まず、処理槽(21)内の水分除去部(33)に予め水分付着部品(38)を配置する。そして、蒸気発生槽(22)内の熱媒体液(28)をヒーター(26)にて１００℃以上に加熱して蒸気(40)を発生させることにより、図４に示す如く熱媒体液(28)の蒸気(40)が蒸気発生槽(22)内に充満するものとなる。そして、第３配管(23)に設けた開閉弁(41)を開放することにより、この第３配管(23)を通じて処理槽(21)内の水分除去部(33)に熱媒体液(28)の蒸気(40)が導入される。

この蒸気(40)の導入により処理槽(21)内の水分除去部(33)に蒸気(40)が充満するため、この水分除去部(33)に配置した水分付着部品(38)は熱媒体液(28)の蒸気雰囲気下に配置された状態となり、水分付着部品(38)の表面に熱媒体液(28)の蒸気(40)が接触するものとなる。この水分付着部品(38)の表面への接触により、熱媒体液(28)の蒸気(40)が、この蒸気(40)の温度よりも低い水分付着部品(38)の表面にて凝縮し、凝縮した熱媒体液(28)と共に水分付着部品(38)に付着した水分が流下するものとなる。また、熱媒体液(28)の蒸気(40)によって水分付着部品(38)の表面が熱せられるため、この水分付着部品(38)の表面の熱によって水分付着部品(38)に付着した水分が蒸発する。

ここで、従来の装置を使用した場合には、上記の如く凝縮した熱媒体液(51)と共に水分付着部品(53)に付着した水分が流下することにより、図５、６に示す如く水分付着部品(53)の下方に存在する１００℃以上に加熱した熱媒体液(51)中に水分が混入するものとなる。従って、この１００℃以上の熱媒体液(51)中への混入によって水分が飛散する事態が生じ易くなり、危険であるとともに、水分付着部品(53)にこの水分が再付着するおそれがある。

しかし本実施例では上記の如く、蒸気発生槽(22)を、処理槽(21)と隣接した位置に処理槽(21)とは別個に配置することにより、図３、４に示す如く、蒸気発生部(24)を水分付着部品(38)に付着した水分が流下する場所とは異なる場所に設けている。よって、処理槽(21)の水分除去部(33)で水分除去作業を行った際に流下した水分は処理槽(21)の底部(32)に滞留するものとなり、蒸気発生部(24)で加熱された熱媒体液(28)内に混入することはない。従って、１００℃以上に加熱した熱媒体液(28)に水分が混入してこの水分が飛散するという危険を回避することができるとともに、水分付着部品(38)に水分が再付着するという事態を防ぐことができる。従って、水分付着部品(38)からの水分除去作業を円滑且つ効率的に行うことができる。

その後、第３配管(23)に設けた開閉弁(41)を閉止することにより熱媒体液(28)の蒸気(40)の供給を停止するとともに、図３、４の二点鎖線に示す如く、水分付着部品(38)を乾燥部(34)に配置する。。これにより、水分除去部(33)における熱媒体液(28)の蒸気圧が低下するため、水分付着部品(38)に付着した残りの水分とともに、熱媒体液(28)が蒸発するものとなり、水分付着部品(38)からの水分除去作業が完了する。

上記の如く、本実施例は熱媒体液(28)の蒸気(40)によって水分を除去可能とするものであるから、熱媒体液(28)の使用量を必要最小限に抑えてコストや環境への負荷を低減することができるとともに、可燃性の熱媒体液(28)を使用しても量が少ないため火災等の危険性を低く抑えることができる。また熱媒体液(28)の蒸気(40)のみで水分除去を行うものであるから、不純物の多い熱媒体液(28)を使用した場合であっても純度の高い蒸気(40)によって水分除去作業を行うことができ、汚れの再付着が生じることなく品質の高い仕上がりとすることができる。

また、水分付着部品(38)に付着した水分及び熱媒体液(28)を蒸発させて水分付着部品(38)の自熱乾燥を行うものであるから、他に特別な装置等を必要とすることなく、一連の作業にて水分付着部品(38)に付着した水分を除去すると同時に、熱媒体液(28)の除去をも行うことができる。従って、他に熱媒体液(28)の除去のための特別な手順や装置を必要としないため、水分除去作業時の作業効率を向上させることができるとともに、コストを低廉なものとすることができる。

また、水分付着部品(38)の表面で凝縮した熱媒体液(28)、及びこの熱媒体液(28)とともに流下した水分付着部品(38)の水分は、処理槽(21)の底部(32)に滞留し、その後第４配管(36)を通じて水分分離器(35)に導入される。同様に、上記の如く水分付着部品(38)から蒸発した水分及び熱媒体液(28)の蒸気(40)も、冷却コイル(31)により冷やされて凝縮し、最終的に処理槽(21)の底部(32)に溜まるものとなって水分分離器(35)に導入される。

そして、これらの熱媒体液(28)と水分との混合液は、水分分離器(35)にて比重により水と熱媒体液(28)とに分離される。そして分離した熱媒体液(28)は、この水分分離器(35)と蒸気発生槽(22)の底部(25)とを連通する第５配管(37)を通じて再び蒸気発生槽(22)内に収納され、再利用される。このように熱媒体液(28)を再利用可能とするものであるから、環境への負荷を少なくすることができるとともに、熱媒体液(28)使用のためのコストを少なくすることができる。

尚、本実施例及び以下の実施例では水分分離を比重差により行っているが、他の実施例ではこれに限らず、沸点差や分離膜で分離するものであっても良い。また、本実施例及び以下の実施例では水分付着部品(38)の水分除去を大気圧下で行っているが、他の異なる実施例ではこれに限らず、減圧下で行うものであっても良い。

2,24 蒸気発生部
6,28 熱媒体液
7,40 蒸気
13 連通口
15,33 水分除去部
16,34 乾燥部
17,35 水分分離器
20,38 水分付着部品

Claims (8)

1. 内部に沸点が１００℃以上の熱媒体液を収納するとともにこの熱媒体液の蒸気を供給する蒸気発生部と、水分が付着した水分付着部品に熱媒体液の蒸気を接触させることにより水分付着部品表面にて熱媒体液の蒸気を凝縮させ、この凝縮した熱媒体液と共に水分付着部品に付着した水分を流下させるとともに、熱媒体液の蒸気温度によって水分付着部品に付着した水分を蒸発させる水分除去部と、水分付着部品に付着した水分及び熱媒体液を蒸発させる乾燥部とを備え、蒸気発生部を、水分付着部品に付着した水分が流下する場所とは異なる場所に設けることにより、蒸気発生部内の熱媒体液中に水分付着部品に付着した水分が直接混入しないことを特徴とする水分付着部品からの水分除去装置。
2. 蒸気発生部は、水分除去部とは分離して備え、この水分除去部と連通口又は配管を通じて連通したことを特徴とする請求項１の水分付着部品からの水分除去装置。
3. 水分除去部は、この水分除去部とは別体に設けた水分分離器に連通し、水分除去部内に滞留した水分及び熱媒体液を、上記水分分離器内に収納可能としたことを特徴とする請求項１の水分付着部品からの水分除去装置。
4. 水分分離器は、比重、沸点差、又は分離膜によって水分を分離可能としたことを特徴とする請求項３の水分付着部品からの水分除去装置。
5. 水分分離器は、蒸気発生部に連通し、水分分離器内にて水と分離した熱媒体液のみを、蒸気発生部内に還流可能としたことを特徴とする請求項３、または４の水分付着部品からの水分除去装置。
6. 水分付着部品に付着した水分及び熱媒体液の蒸発、凝縮は、大気圧下又は減圧下で行うことを特徴とする請求項１の水分付着部品からの水分除去装置。
7. 熱媒体液は、沸点が１００℃以上の非水系熱媒体液であって、フッ素系溶剤、塩素系溶剤、テルペン系溶剤、石油系溶剤、シリコーン系溶剤、完全フッ素化液のいずれか、又はそれらの混合液であることを特徴とする請求項１の水分付着部品からの水分除去装置。
8. 熱媒体液は、沸点が１００℃以上の親水性溶剤であって、高級アルコール類、３−メチル−３−メトキシブタノール、Ｎ−メチル−２−ピロリドンのいずれかであることを特徴とする請求項１の水分付着部品からの水分除去装置。