JP6136902B2 - Washing and drying apparatus and washing and drying method - Google Patents
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Description
本発明は、表面に加工油等が付着した被洗浄物を洗浄し、乾燥する方法と、該方法に用いる洗浄乾燥装置に関する。 The present invention relates to a method for cleaning and drying an object to be cleaned on which processing oil or the like adheres to the surface, and a cleaning and drying apparatus used in the method.
例えば自動車のインジェクタやポンプ等には、表面に微細な凹凸を有する、複雑な形状の部品が必要となる。これらの部品は、例えば、金属材料に研削加工や切削加工等を行うことにより製造される。
研削加工や切削加工は、上記金属材料と加工具との間の摩擦を低減する等の目的のため、金属材料に予め加工油を塗布した状態で行うことが多い。そのため、研削加工等を行った直後の上記部品には、その表面に加工油が付着していることが多い。また、この加工油に、加工時に生じた金属屑が付着していることもある。そのため、上記部品を製造する際には、研削加工等を行った後、洗浄して、表面に付着した加工油を除去する工程を行う必要がある。
For example, an injector or a pump of an automobile requires a complicatedly shaped part having fine irregularities on the surface. These parts are manufactured by, for example, performing grinding or cutting on a metal material.
Grinding and cutting are often performed in a state in which processing oil is applied to the metal material in advance for the purpose of reducing friction between the metal material and the processing tool. Therefore, in many cases, the processing oil adheres to the surface of the part immediately after grinding. Moreover, the metal waste produced at the time of a process may adhere to this process oil. For this reason, when manufacturing the above parts, it is necessary to perform a process of removing the processing oil adhering to the surface after performing a grinding process and the like.
加工油が付着した部品(以下、被洗浄物とも記す)を洗浄する際には、例えば、ハイドロフルオロカーボン等の有機溶媒が、洗浄液として用いられる(下記特許文献1参照)。有機溶媒は非極性物質であるため、加工油等の有機物質に対する親和性が高い。そのため、有機溶媒を用いれば、加工油を早く溶解でき、洗浄工程を短時間で完了することができる。また、有機溶媒は沸点が低いため、洗浄後に被洗浄物の表面に残った有機溶媒を、早く蒸発させることができ、短時間で表面を乾燥できるというメリットもある。
When cleaning a part to which processing oil is adhered (hereinafter also referred to as an object to be cleaned), for example, an organic solvent such as hydrofluorocarbon is used as a cleaning liquid (see
しかしながら、有機溶媒は比較的高価であるため、有機溶媒を用いると、洗浄工程に必要なコストが高くなりやすい。また、有機溶媒は、環境負荷が高いという問題や、作業を行う者の健康にも良くないという問題がある。そのため、可能な限り洗浄液として水を用いたいという要求がある。 However, since organic solvents are relatively expensive, using organic solvents tends to increase the cost required for the cleaning process. Moreover, the organic solvent has a problem that the environmental load is high and a problem that it is not good for the health of the person who performs the work. For this reason, there is a demand to use water as a cleaning liquid as much as possible.
しかし、水は極性物質であるため、アルコール等を添加しない限り、水は殆ど加工油を溶解しない。そのため、水の含有率が高い洗浄剤を用いると、被洗浄物を短時間で洗浄しにくくなる。また、水は沸点が高いため、水を主成分とした洗浄剤を用いると、洗浄後に被洗浄物の表面に残った水滴を、短時間で蒸発させにくくなる。そのため、被洗浄物を早く乾燥できないという問題もある。 However, since water is a polar substance, water hardly dissolves processing oil unless alcohol or the like is added. Therefore, when a cleaning agent having a high water content is used, it becomes difficult to clean the object to be cleaned in a short time. Further, since water has a high boiling point, using a cleaning agent mainly composed of water makes it difficult to evaporate water droplets remaining on the surface of the object to be cleaned in a short time. Therefore, there also exists a problem that a to-be-cleaned object cannot be dried quickly.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、水を用いて、被洗浄物を短時間で洗浄でき、かつ短時間で乾燥できる洗浄乾燥方法と、これを可能にする洗浄乾燥装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and provides a cleaning / drying method capable of cleaning an object to be cleaned with water in a short time and drying it in a short time, and a cleaning / drying apparatus enabling this. It is something to try.
本発明の第1の態様は、表面に有機物が付着した被洗浄物を洗浄し、乾燥する方法であって、
排水口を備えるケースを、上記排水口を重力方向上方に向けた状態で保持し、上記排水口から上記被洗浄物と水とを上記ケースに入れて、該ケース内において上記被洗浄物を上記水に浸漬させ、上記排水口を密閉する浸漬密閉行程と、
上記排水口が重力方向下方を向くように、上記ケースを反転させる反転行程と、
上記水を加熱して亜臨界水にし、上記被洗浄物の表面に付着した上記有機物を上記亜臨界水に溶解させることにより、上記被洗浄物を洗浄する加熱洗浄行程と、
重力方向下方を向いた上記排水口を開放することにより、該排水口から、上記亜臨界水を突沸させつつ重力方向下方へ排出する排出行程と、
上記被洗浄物の表面に付着した上記亜臨界水を蒸発させて、上記表面を乾燥させる乾燥行程と、
を行うことを特徴とする洗浄乾燥方法にある。
A first aspect of the present invention is a method of cleaning and drying an object to be cleaned with an organic substance attached to the surface,
The case with a drain outlet, the drain port and held in a state of facing upward in the gravity direction, and water above the object to be cleaned from the waste water outlet placed in the case, the said object to be cleaned within the casing immersed in water, and immersed sealing stroke closed the drain outlet,
An inversion step of inverting the case so that the drain outlet faces downward in the direction of gravity;
The subcritical water heated pressure to the water, the organic substances adhering to the surface of the object to be cleaned by dissolving the sub-critical water, and heating washing step of washing the object to be cleaned,
By opening the drain port facing downward in the direction of gravity, a discharge process for discharging the subcritical water downward from the drain port while causing the subcritical water to bump,
A drying step of evaporating the subcritical water adhering to the surface of the object to be cleaned and drying the surface;
The in washing and drying wherein the row Ukoto.
また、本発明の第2の態様は、表面に有機物が付着した被洗浄物を洗浄し、乾燥する洗浄乾燥装置であって、
収容空間と、該収容空間に連通した排水口とを備え、重力方向上方に向けられた該排水口から水と上記被洗浄物とを収容し、上記収容空間内において上記被洗浄物を上記水に浸漬させた状態で上記排水口を密閉するよう構成されたケースと、
密閉した上記排水口が重力方向下方を向くように上記ケースを反転させる反転手段と、
上記ケース内に密閉された上記水を加熱して亜臨界水にする加熱手段と、
重力方向下方を向いた上記排水口を開放することにより、上記ケース内の上記亜臨界水を、突沸させつつ重力方向下方に排出する排出手段と、
を備えることを特徴とする洗浄乾燥装置にある。
The second aspect of the present invention is a cleaning / drying apparatus for cleaning and drying an object to be cleaned with an organic substance attached to the surface,
Said the yield capacity space, and a drain outlet which communicates with the said housing space houses from exhaust directed upward in the gravity direction Mizuguchi water and the object to be cleaned, the object to be cleaned in the accommodation space A case configured to seal the drain outlet in a state immersed in water ;
Reversing means for reversing the case so that the sealed drain outlet faces downward in the direction of gravity;
Heating means for the sub-critical water by heating the water that has been sealed in the case,
Discharging means for discharging the subcritical water in the case downward in the gravitational direction while opening the drain port facing downward in the gravitational direction ,
Lying in cleaning and drying apparatus according to claim comprising a.
上記洗浄乾燥方法においては、上記ケース内に上記被洗浄物と水とを入れて、被洗浄物を水に浸漬させる。そして、ケースを密閉し、ケース内の水を加熱して、水を亜臨界水にする。
このようにすると、水を用いて、被洗浄物の表面に付着した加工油等の有機物を、短時間で洗浄することができる。すなわち、水を加熱して亜臨界水にすると、比誘電率が低下して、常温常圧のメタノールやアセトン程度になる。つまり、水を亜臨界水にすれば、親油性を、有機溶媒と同程度にすることができる。そのため、この亜臨界水を用いれば、加工油等の有機物を短時間で溶解することができる。また、亜臨界水は、常温常圧の水よりも水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度が高い。したがって、亜臨界水を用いれば、水素イオン等によって、被洗浄物の表面に付着した有機物を加水分解することもできる。
このように、亜臨界水は、親油性が高く、かつ有機物を加水分解しやすいため、亜臨界水を用いれば、被洗浄物の表面に付着した有機物を短時間で洗浄することができる。
In the cleaning and drying method, the object to be cleaned and water are placed in the case, and the object to be cleaned is immersed in water. Then, the case is sealed, and the water in the case is heated to make the water subcritical water.
If it does in this way, organic substances, such as processing oil adhering to the surface of a thing to be washed, can be washed in a short time using water. That is, when water is heated to subcritical water, the relative dielectric constant is reduced to about room temperature and normal pressure methanol or acetone. That is, if the water is subcritical water, the lipophilicity can be made comparable to that of the organic solvent. Therefore, if this subcritical water is used, organic substances such as processing oil can be dissolved in a short time. Subcritical water has a higher hydrogen ion concentration and hydroxide ion concentration than water at normal temperature and pressure. Therefore, if subcritical water is used, the organic matter adhering to the surface of the object to be cleaned can be hydrolyzed by hydrogen ions or the like.
Thus, since subcritical water is highly lipophilic and easily hydrolyzes organic matter, using subcritical water can wash organic matter adhering to the surface of the object to be cleaned in a short time.
また、上記洗浄乾燥方法においては、洗浄が完了した後、上記ケースの底部に形成した排水口を開放することにより、この排水口から、上記亜臨界水を突沸させつつ重力方向下方に排出する。
そのため、被洗浄物の表面を早く乾燥させることができる。すなわち、亜臨界水をケース外に排出するときには、亜臨界水は大気に曝されて突沸する。このとき、亜臨界水は気化熱を奪われて、温度が急激に低下する。そのため、仮に、亜臨界水をゆっくり排出したとすると、排出している間に温度が100℃以下になり、排出を完了した時点で、被洗浄物の表面に、100℃以下の水滴が付着している可能性がある。温度が100℃以下の水滴は蒸発に時間がかかるため、被洗浄物を短時間で乾燥できなくなる。
しかしながら、上記洗浄乾燥方法のように、亜臨界水を、ケースの底部に形成した排水口から排出すれば、亜臨界水が冷める前に、重力を利用して、下方へ一気に排出することが可能になる。そのため、排出が完了した時点で被洗浄物の表面に付着している水滴の温度を、100℃よりも高くすることができる。温度が100℃よりも高い水(亜臨界水)は、大気中で突沸するため、短時間で蒸発する。そのため、被洗浄物の表面を短時間で乾燥させることができる。
Moreover, in the said washing | cleaning drying method, after completion | finish of washing | cleaning, the drainage port formed in the bottom part of the said case is open | released, From this drainage port, the said subcritical water is discharged | emitted below a gravity direction, bumping.
Therefore, the surface of the object to be cleaned can be quickly dried. That is, when subcritical water is discharged out of the case, the subcritical water is exposed to the atmosphere and bumps. At this time, the subcritical water is deprived of the heat of vaporization and the temperature rapidly decreases. Therefore, if the subcritical water is slowly discharged, the temperature becomes 100 ° C. or lower during the discharge, and when the discharge is completed, water droplets of 100 ° C. or lower adhere to the surface of the object to be cleaned. There is a possibility. Since water droplets having a temperature of 100 ° C. or less take time to evaporate, the object to be cleaned cannot be dried in a short time.
However, if the subcritical water is discharged from the drain port formed at the bottom of the case as in the above washing and drying method, it can be discharged downward at a stretch using gravity before the subcritical water cools. become. Therefore, the temperature of the water droplets adhering to the surface of the object to be cleaned when the discharge is completed can be made higher than 100 ° C. Since water (subcritical water) having a temperature higher than 100 ° C. bumps in the atmosphere, it evaporates in a short time. Therefore, the surface of the object to be cleaned can be dried in a short time.
また、上記洗浄乾燥装置は、上記ケースと上記加熱手段とを備え、上記ケースの底部に、開閉可能な上記排水口を形成してある。そのため、この洗浄乾燥装置を用いれば、上記洗浄乾燥方法を行うことが可能になる。 The washing and drying apparatus includes the case and the heating means, and the drain port that can be opened and closed is formed at the bottom of the case. Therefore, if this washing / drying apparatus is used, the washing / drying method can be performed.
以上のごとく、本発明によれば、水を用いて、被洗浄物を早く洗浄でき、かつ早く乾燥できる洗浄乾燥方法と、これを可能にする洗浄乾燥装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a cleaning / drying method capable of quickly cleaning an object to be cleaned using water and drying it quickly, and a cleaning / drying apparatus enabling this.
なお、上記「亜臨界水」とは、温度が100〜374℃であり、かつ液体状態を保った水を意味する。 The “subcritical water” means water having a temperature of 100 to 374 ° C. and maintaining a liquid state.
また、上記「水」には、純水に限らず、カルシウムや塩素等の、不可避的不純物を含有するものも含まれる。 The “water” includes not only pure water but also water containing unavoidable impurities such as calcium and chlorine.
上記被洗浄物は、金属材料に、加工油を塗布しつつ研削加工や切削加工を施して製造した精密部品とすることができる。 The object to be cleaned can be a precision part manufactured by applying grinding or cutting to a metal material while applying processing oil.
(参考例)
上記洗浄乾燥方法および上記洗浄乾燥装置に係る参考例について、図1〜図8を用いて説明する。図5に示すごとく、本例の洗浄乾燥装置1は、ケース3と、加熱手段5とを備える。ケース3には、収容空間Sを形成してある。この収容空間Sに、水4を貯留すると共に、被洗浄物2を水4に浸漬した状態で収容する。また、ケース3は、収容空間Sを密閉できるように構成されている。
( Reference example)
A reference example relating to the cleaning / drying method and the cleaning / drying apparatus will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, the cleaning /
また、本例では、ケース3内に密閉された水4を、加熱手段5を用いて加熱し、亜臨界水4’にしている。これにより、被洗浄物2の表面に付着した有機物を亜臨界水4’に溶解させ、被洗浄物2を洗浄している。
In this example, the
図5、図6に示すごとく、ケース3の底部38に、開閉可能な排水口31を形成してある。この排水口31を開放することにより、該排水口31から、被洗浄物2の洗浄が完了した亜臨界水4’を、突沸させつつ重力方向下方に排出することができるよう構成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
本例の被洗浄物2は、金属材料に、加工油を塗布しつつ研削加工や切削加工を施して製造した精密部品である。この精密部品は、例えば自動車のインジェクタやポンプに用いられる。また、上記有機物は、研削加工等を行った後に、被洗浄物2の表面に残留した加工油である。
The to-
図8に示すごとく、本例のケース3は、ケース本体部30と、排水カバー32と、注水カバー34とから構成されている。ケース本体部30は円柱状を呈している。このケース本体部30内に、収容空間Sを形成してある。収容空間Sの下方には、上記排水口31が形成されている。この排水口31に、排水カバー32を嵌合してある。排水カバー32を嵌合したり取り外したりすることにより、排水口31を開閉するようになっている。また、収容空間Sの上方には、収容空間Sに水4を注入するための注水孔33を形成してある。この注水孔33の開口部330を、注水カバー34を使って塞ぐようになっている。
As shown in FIG. 8, the
このように、排水カバー32を排水口31に嵌合し、注水孔33の開口部330を注水カバー34によって塞ぐことにより、ケース本体部30の収容空間Sを密閉するよう構成してある。
In this way, the
図1に示すごとく、排水カバー32は、被洗浄物2を載置するための載置台を兼ねている。注水孔33と収容空間Sと排水口31とは、それぞれ円柱状(図8参照)に形成されている。また、図2に示すごとく、被洗浄物2が収容空間Sの内周面39に接触しないように、収容空間Sの大きさが定められている。
As shown in FIG. 1, the
ケース本体部30の周囲には、電熱線50を巻回してある。この電熱線50が、本例の加熱手段5である。ケース本体部30は、金属によって形成されている。このケース本体部30に、図示しない温度センサや圧力センサを設けてある。これらのセンサを用いて、加熱された水4の温度および圧力を検出し、水4が亜臨界水4’になっているか否かを確認できるようになっている。
A
次に、本例の洗浄乾燥方法について説明する。本例では、浸漬行程(図1〜図3参照)と、密閉行程(図4参照)と、加熱洗浄行程(図5参照)と、排出行程(図6参照)と、乾燥行程(図7参照)とを行う。 Next, the cleaning and drying method of this example will be described. In this example, an immersion process (see FIGS. 1 to 3), a sealing process (see FIG. 4), a heat cleaning process (see FIG. 5), a discharge process (see FIG. 6), and a drying process (see FIG. 7). ) And do.
図1に示すごとく、浸漬行程では、まず、被洗浄物2を排水カバー32上に載置する。そして、図2に示すごとく、被洗浄物2を収容空間Sに収容しつつ、排水カバー32を排水口31に嵌合する。この後、図3に示すごとく、注水孔33から水4を注入して、被洗浄物2が水4によって完全に浸漬されるようにする。水4には、水道水や蒸留水を用いることができる。
以上のようにして、浸漬行程を行う。なお、ケース3に注入する水4の質量は、被洗浄物2の表面に付着している有機物(加工油)の質量に対して、100〜1000倍にすることが好ましい。
As shown in FIG. 1, in the immersion process, first, the object to be cleaned 2 is placed on the
The immersion process is performed as described above. In addition, it is preferable that the mass of the
上記浸漬行程を行った後、図4に示すごとく、注水カバー34を使って、注水孔33の開口部330を塞ぐ。これにより、収容空間Sを密閉する(密閉行程)。後述する加熱洗浄行程(図5参照)において水4を加熱すると、収容空間S内の圧力が上昇するため、密閉行程では、注水カバー34と排水カバー32とを、強い力でケース本体部30に押し当てる。
After performing the said immersion process, as shown in FIG. 4, the
その後、図5に示すごとく、加熱手段5に電流を流して発熱させ、水4を加熱する(加熱洗浄行程)。これにより、ケース3内に密閉された水4を亜臨界水4’にする。
Thereafter, as shown in FIG. 5, a current is passed through the heating means 5 to generate heat, and the
水4は、臨界温度(374℃)に近づくにつれて、比誘電率が低下することが知られている。比誘電率が低いということは、親油性が高いことを意味する。そのため、亜臨界水4’を用いると、加工油等の有機物を溶解しやすくなる。また、亜臨界水4’は、常温常圧の水に比べてイオン積が大きい。すなわち、水素イオン濃度および水酸化物イオン濃度が高い。そのため、亜臨界水4’は、有機物に対して酸または塩基として作用しやすくなる。つまり、亜臨界水4’によって有機物を分解し、水に溶解させることが可能になる。このように、亜臨界水4’は、親油性が高く、また有機物を分解する速度が高いため、亜臨界水4’を用いれば、被洗浄物2の表面に付着した有機物を速やかに溶解することができる。
It is known that the relative permittivity of
加熱洗浄行程においては、亜臨界水4’の温度を、150〜350℃にすることが好ましい。亜臨界水4’の温度が150℃以上であれば、後述する排出行程(図6参照)において、被洗浄物2の表面に残った水滴40を速やかに蒸発させることができる。そのため、被洗浄物2をより短時間で乾燥させることができる。また、亜臨界水4’の温度が350℃を超えると水のイオン積が小さくなり、有機物の加水分解能力が低下する。そのため、亜臨界水4’の温度は350℃以下にすることが好ましい。
In the heating and washing process, the temperature of the
また、亜臨界水4’の温度は、さらに好ましくは、200〜350℃である。温度がこの範囲内であるときは、亜臨界水4’の比誘電率が著しく低下し、また、イオン積が特に高くなる。そのため、亜臨界水4’の温度を200〜350℃にすれば、被洗浄物2の洗浄効率をより高めることが可能になる。
Further, the temperature of the subcritical water 4 'is more preferably 200 to 350 ° C. When the temperature is within this range, the relative dielectric constant of the subcritical water 4 'is significantly reduced, and the ion product is particularly high. Therefore, if the temperature of the
本例では、加熱洗浄行程において、水4を加熱して亜臨界水4’にし、温度が200℃に達した後、数秒間で、加熱手段5の発熱を停止する。数秒程度で、有機物質を充分に洗浄することができる。
In this example, in the heating and washing process, the
加熱洗浄行程を終了した後、速やかに、排出行程を行う。排出行程では、図6に示すごとく、排水カバー32をケース本体部30から取り外す。これにより、排水口31を開放する。排水口31を開放すると、ケース3内の圧力(200℃で約1.5MPaになる)と重力とによって、亜臨界水4は下方へ一気に排出される。このとき、上記加熱洗浄行程(図5参照)において洗浄した有機物も、一緒に排出される。
After finishing the heating and washing process, the discharging process is performed promptly. In the discharging process, the
排出行程を行った直後には、被洗浄物2の表面に、亜臨界水4’の水滴40が付着している。本例の加熱洗浄行程では、収容空間S内の亜臨界水4’を短時間で排出するため、排出直後の水滴40の温度は高く、100℃以上になっている。そのため、水滴40は突沸し、短時間で、被洗浄物2の表面は乾燥する(乾燥行程:図7参照)。乾燥行程を行うと、水滴40が突沸したときの気化熱によって、被洗浄物2の温度は低下する。そのため、乾燥行程を行った後、被洗浄物2を冷却する行程は、特に行う必要はない。
Immediately after the discharge process,
また、本例では、排水カバー32に被洗浄物2を載置している。そして図6に示すごとく、排出行程において、排水カバー32を取り外して亜臨界水4’を排出すると同時に、被洗浄物2をケース本体部30の外へ取り出すようにしている。これにより、図7に示すごとく、被洗浄物2を早くケース本体部30の外へ出して、ここで被洗浄物2を乾燥させるようにしている。
In this example, the
本例の作用効果について説明する。図1〜図3に示すごとく、本例では、ケース3内に被洗浄物2と水4とを入れて、被洗浄物2を水4に浸漬させる。そして、図4、図5に示すごとく、ケース3を密閉し、ケース3内の水4を加熱して、水4を亜臨界水4’にする。
このようにすると、水4を用いて、被洗浄物2の表面に付着した加工油等の有機物を、短時間で洗浄することができる。すなわち、水4を加熱して亜臨界水4’にすると、上述したように比誘電率が低下して、常温常圧のメタノールやアセトン程度になる。つまり、水4を亜臨界水4’にすれば、親油性を、有機溶媒と同程度にすることができる。そのため、この亜臨界水4’を用いれば、加工油等の有機物を短時間で溶解することができる。また、亜臨界水4’は、常温常圧の水4よりも水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度が高い。したがって、亜臨界水4’を用いれば、水素イオン等によって、被洗浄物2の表面に付着した有機物を加水分解することもできる。
このように、亜臨界水4’は、親油性が高く、かつ有機物を加水分解しやすいため、亜臨界水4’を用いれば、被洗浄物2の表面に付着した有機物を短時間で洗浄することができる。
The effect of this example will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, in this example, an object to be cleaned 2 and
If it does in this way, organic substances, such as processing oil adhering to the surface of the to-
As described above, the
また、本例では図6に示すごとく、被洗浄物2の洗浄が完了した後、亜臨界水4’を、ケース3の底部38に形成した排水口31から、突沸させつつ重力方向下方に排出している。
そのため、被洗浄物2の表面を早く乾燥させることができる。すなわち、亜臨界水4’をケース外に排出するときには、亜臨界水4’は大気に曝されて突沸する。このとき、亜臨界水4’は気化熱を奪われて、温度が急激に低下する。そのため、仮に、亜臨界水4’をゆっくり排出したとすると、排出している間に温度が100℃以下になり、排出を完了した時点で、被洗浄物2の表面に、100℃以下の水滴が付着している可能性がある。温度が100℃以下の水滴は蒸発に時間がかかるため、被洗浄物2を短時間で乾燥できなくなる。
しかしながら、本例のように、亜臨界水4’を、ケース3の底部38に形成した排水口31から排出すれば、亜臨界水4’が冷める前に、重力を利用して、下方へ一気に排出することが可能になる。そのため、排出が完了した時点で被洗浄物2の表面に付着している水滴40の温度を、100℃よりも高くすることができる。温度が100℃よりも高い水(亜臨界水)は、大気中で突沸するため、短時間で蒸発する。そのため、被洗浄物2の表面を短時間で乾燥させることができる。
Further, in this example, as shown in FIG. 6, after the cleaning of the article to be cleaned 2 is completed, the
Therefore, the surface of the article to be cleaned 2 can be dried quickly. That is, when subcritical water 4 'is discharged out of the case, subcritical water 4' is exposed to the atmosphere and bumps. At this time, the subcritical water 4 'is deprived of the heat of vaporization and the temperature rapidly decreases. Therefore, if the
However, if the
また、本例では図6に示すごとく、排水カバー32に被洗浄物2を載置している。そのため、排水カバー32を取り外して亜臨界水4’を排出すると同時に、被洗浄物2をケース本体部30の外へ取り出すことができる。したがって、被洗浄物2をケース本体部30の外で乾燥させることができ、乾燥速度をより高めることができる。
In this example, as shown in FIG. 6, the object to be cleaned 2 is placed on the
また本例では、加熱洗浄行程(図5参照)において、亜臨界水4’の温度を200〜350℃にしている。亜臨界水4’の温度を200〜350℃にすると、親油性を特に高めることができ、また、水のイオン積も特に高くなるため、被洗浄物2の表面に付着した有機物を、より短時間で洗浄することが可能になる。
In this example, the temperature of the
また、本例では、収容空間Sに、被洗浄物2に付着した有機物の質量に対して100〜1000倍の質量の水を注入する。
このようにすると、被洗浄物2の洗浄効率を特に高めることができる。すなわち、水の質量が有機物の質量の100倍未満の場合は、水の量が少なすぎるため、有機物を完全に溶解できない可能性がある。また、亜臨界水4’によって有機物を溶解しても、この有機物が、被洗浄物2の表面に再付着する可能性がある。
また、水の質量が有機物の質量に対して1000倍を超える場合は、水の量が多すぎるため、水を加熱するために長時間を要することになると共に、加熱に必要なエネルギーが増大する。したがって、作業の短時間化、及び省エネルギー化の観点から、水の質量は、有機物の質量の1000倍を超えないことが好ましい。
In this example, water having a mass of 100 to 1000 times the mass of the organic matter attached to the object to be cleaned 2 is injected into the accommodation space S.
If it does in this way, the cleaning efficiency of to-
Moreover, when the mass of water exceeds 1000 times with respect to the mass of organic substance, since the amount of water is too much, it takes a long time to heat the water, and the energy required for the heating increases. . Therefore, it is preferable that the mass of water does not exceed 1000 times the mass of the organic matter from the viewpoint of shortening the work time and saving energy.
また、本例では、図5に示すごとく、被洗浄物2が、収容空間Sの内周面39に接触しないように、収容空間Sの大きさが定められている。
そのため、被洗浄物2の表面をむらなく洗浄することができる。すなわち、仮に、被洗浄物2が内周面39に接触したとすると、その接触した部位には亜臨界水4’が届かなくなり、当該部位の有機物を洗浄できない可能性が生じる。しかしながら、本例のように、被洗浄物2が内周面39に接触しないようにすれば、このような問題は生じなくなり、被洗浄物2の表面をむらなく洗浄することが可能になる。
In this example, as shown in FIG. 5, the size of the accommodation space S is determined so that the article to be cleaned 2 does not contact the inner
Therefore, the surface of the article to be cleaned 2 can be cleaned evenly. That is, if the article to be cleaned 2 comes into contact with the inner
以上のごとく、本例によれば、水を用いて、被洗浄物を短時間で洗浄でき、かつ短時間で乾燥できる洗浄乾燥方法と、これを可能にする洗浄乾燥装置を提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a cleaning / drying method capable of cleaning an object to be cleaned in a short time using water and drying it in a short time, and a cleaning / drying apparatus capable of this. .
(実験例)
本発明の効果を確認するために実験を行った。まず、金属材料に研削加工を行って、自動車のインジェクタに用いる部品を製造した。この部品には、加工時に用いた加工油が残っているため、従来の洗浄方法を用いて、一旦、この加工油を除去した。
(Experimental example)
An experiment was conducted to confirm the effect of the present invention. First, metal parts were ground to produce parts for use in automobile injectors. Since the processing oil used at the time of processing remains in this part, this processing oil was once removed using a conventional cleaning method.
その後、上記部品に、ユシロ化学工業社製の不水溶性油ユシロンカットアーバスKZ216を約50mg付着させて、被洗浄物2のサンプルとした。また、ステンレスからなり、内径30mm、深さ80mm、内容積約55mLの圧力容器(ケース3)を用意し、この圧力容器に、上記被洗浄物2のサンプルを収納した。そして、25℃における比抵抗が0.1MΩ・cmである水(脱イオン水)を約30g注入し、圧力容器を密閉した。 Thereafter, about 50 mg of a water-insoluble oil Yusilon cut arbus KZ216 manufactured by Yushiro Chemical Industry Co., Ltd. was attached to the above parts to prepare a sample of the object to be cleaned 2. Further, a pressure vessel (case 3) made of stainless steel and having an inner diameter of 30 mm, a depth of 80 mm, and an internal volume of about 55 mL was prepared, and the sample of the article to be cleaned 2 was stored in the pressure vessel. Then, about 30 g of water (deionized water) having a specific resistance at 25 ° C. of 0.1 MΩ · cm was injected, and the pressure vessel was sealed.
注入した水の質量を30gにした理由は、この質量(30g)が、被洗浄物2に付着させた加工油の質量である50mgの600倍だからであり、上述した好ましい範囲(100〜1000倍)に含まれるからである。
The reason why the mass of the injected water is 30 g is that this mass (30 g) is 600 times the mass of the processing oil adhered to the
圧力容器を密閉した後、圧力容器を加熱し、水の温度を200℃まで上昇させて、亜臨界水にした。その後、圧力容器の底部に形成したリリーフ弁を解放し、亜臨界水を排出した。リリーフ弁からは、わずかに白色に懸濁した水が約25g排出された。 After sealing the pressure vessel, the pressure vessel was heated to raise the temperature of the water to 200 ° C. to make subcritical water. Thereafter, the relief valve formed at the bottom of the pressure vessel was released to discharge subcritical water. About 25 g of water slightly suspended in white was discharged from the relief valve.
その後、圧力容器内の被洗浄物2を取り出し、紫外線吸収法を用いて、被洗浄物2の表面に付着した加工油の量を測定した。その結果、0.1mg/dm2以下であり、加工油が充分に洗浄されていることを確認できた。 Thereafter, the object to be cleaned 2 in the pressure vessel was taken out, and the amount of processing oil adhering to the surface of the object to be cleaned 2 was measured using an ultraviolet absorption method. As a result, it was 0.1 mg / dm 2 or less, and it was confirmed that the processing oil was sufficiently washed.
(実施例1)
本例は、ケース3の形状を変更した例である。本例では図9に示すごとく、ケース本体部30に排水口31のみ形成してあり、注水孔33(図1参照)は形成していない。本例のケース3は、ケース本体部30と、排水カバー32から構成されている。本例では、ケース本体部30を、排水口31が重力方向上側を向くように配置して、収容空間Sに水4を貯留する。また、排水カバー32にチャック治具(図示しない)等を形成しておき、このチャック治具に被洗浄物2を取り付ける。そして図10に示すごとく、この被洗浄物2を収容空間Sに入れ、被洗浄物2を水4に浸漬させつつ、排水カバー32を排水口31に嵌合させる。
(Example 1 )
In this example, the shape of the
その後、図11に示すごとく、ケース3の上下を逆にし、加熱手段5に電流を流して発熱させる。これにより、水4を亜臨界水4’にし、被洗浄物2の表面に付着した有機物を、亜臨界水4’に溶解させる。
Thereafter, as shown in FIG. 11, the
次いで、図12に示すごとく、排水カバー32を取り外し、亜臨界水4’を収容空間Sから一気に排出する。そして、被洗浄物2の表面に付着した水滴40を突沸させ、乾燥させる。
Next, as shown in FIG. 12, the
本例の作用効果について説明する。本例では、ケース本体部30に注水孔33を形成していないため、ケース3の構造を簡素にすることができる。そのため、ケース3の製造コストを低減することができる。
The effect of this example will be described. In this example, since the
その他は、参考例と同様である。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、参考例において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例と同様の構成要素等を表す。 Others are the same as the reference example . Also, of the symbols used in the drawings relating to the present embodiment, those reference numerals same as those used in Reference Example, unless otherwise indicated, it represents a reference example and similar components, and the like.
なお、本例において「底部38」とは、図12に示すごとく、排出行程を行うときにおける、ケース3の底部を意味する。
In addition, in this example, the “
1 洗浄乾燥装置
2 被洗浄物
3 ケース
38 底部
31 排水口
4 水
4’ 亜臨界水
5 加熱手段
S 収容空間
DESCRIPTION OF
Claims (6)
排水口(31)を備えるケース(3)を、上記排水口(31)を重力方向上方に向けた状態で保持し、上記排水口(31)から上記被洗浄物(2)と水(4)とを上記ケース(3)に入れて、該ケース(3)内において上記被洗浄物(2)を上記水(4)に浸漬させ、上記排水口(31)を密閉する浸漬密閉行程と、
上記排水口が重力方向下方を向くように、上記ケースを反転させる反転行程と、
上記水(4)を加熱して亜臨界水(4’)にし、上記被洗浄物(2)の表面に付着した上記有機物を上記亜臨界水(4’)に溶解させることにより、上記被洗浄物(2)を洗浄する加熱洗浄行程と、
重力方向下方を向いた上記排水口(31)を開放することにより、該排水口(31)から、上記亜臨界水(4’)を突沸させつつ重力方向下方へ排出する排出行程と、
上記被洗浄物(2)の表面に付着した上記亜臨界水(4’)を蒸発させて、上記表面を乾燥させる乾燥行程と、
を行うことを特徴とする洗浄乾燥方法。 It is a method of cleaning and drying the object to be cleaned (2) with the organic substance attached to the surface,
A case (3) having a drain port (31) is held in a state where the drain port (31) is directed upward in the direction of gravity, and the object to be cleaned (2) and water (4) from the drain port (31 ). preparative placed in the case (3), the object to be cleaned in said inside the case (3) (2) was immersed in the water (4), a dip sealing process you closed the drain outlet (31),
An inversion step of inverting the case so that the drain outlet faces downward in the direction of gravity;
By heating pressurizing the water (4) critical water nitrite (4 ') by dissolving the, the organic substances adhering to the surface of the object to be cleaned (2) the sub-critical water (4' on), the object to be cleaned A heating and washing process for washing the object (2);
A discharge step of discharging the subcritical water (4 ′) downward from the drain port (31) while bouncing the subcritical water (4 ′) by opening the drain port (31) facing downward in the direction of gravity ;
A drying step of evaporating the subcritical water (4 ′) adhering to the surface of the object to be cleaned (2) and drying the surface;
Washing and drying wherein the line Ukoto.
収容空間(S)と、該収容空間(S)に連通した排水口(31)とを備え、重力方向上方に向けられた該排水口(31)から水(4)と上記被洗浄物(2)とを収容し、上記収容空間(S)内において上記被洗浄物(2)を上記水(4)に浸漬させた状態で上記排水口(31)を密閉するよう構成されたケース(3)と、
密閉した上記排水口(31)が重力方向下方を向くように上記ケース(3)を反転させる反転手段と、
上記ケース(3)内に密閉された上記水(4)を加熱して亜臨界水(4’)にする加熱手段(5)と、
重力方向下方を向いた上記排水口(31)を開放することにより、上記ケース(3)内の上記亜臨界水(4’)を、突沸させつつ重力方向下方に排出する排出手段と、
を備えることを特徴とする洗浄乾燥装置(1)。 A cleaning / drying apparatus (1) for cleaning and drying an object to be cleaned (2) having an organic substance attached to its surface,
The yield capacity space (S), said accommodation space (S) communicating with the drain port (31) and a provided from the exhaust water outlet directed upward in the gravity direction (31) Water (4) and the object to be cleaned ( 2) and a case (3 ) configured to seal the drainage port (31) in a state where the object to be cleaned (2) is immersed in the water (4) in the accommodation space (S). )When,
Reversing means for reversing the case (3) so that the sealed drain port (31) faces downward in the direction of gravity;
And heating means (5) to the case (3) the water which is enclosed in (4) heating with subcritical water (4 '),
Discharging means for discharging the subcritical water (4 ′) in the case (3) downward in the direction of gravity while opening the drain port (31) facing downward in the direction of gravity ;
Cleaning and drying apparatus comprising: a (1).
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