JP6457925B2

JP6457925B2 - 減圧乾燥機および乾燥対象物の乾燥方法

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Publication number: JP6457925B2
Application number: JP2015246031A
Authority: JP
Inventors: 豊彰光江
Original assignee: Sugino Machine Ltd
Current assignee: Sugino Machine Ltd
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2019-01-23
Anticipated expiration: 2035-12-17
Also published as: JP2017110866A

Description

本発明は、洗浄後の機械部品の乾燥に用いられる減圧乾燥機および乾燥対象物の乾燥方法に関する。

切削加工後の機械部品は、スプレー式洗浄機、超音波式洗浄機その他の洗浄装置で洗浄される。洗浄後の機械部品には、洗浄装置で使用されている洗浄液が残留している。

減圧乾燥機は、機械部品等の乾燥対象物を密閉した乾燥容器内に入れて、乾燥容器内を、乾燥対象物の温度に対する蒸気圧よりも低くすることによって、乾燥対象物に残留した洗浄液を蒸発させる。洗浄液が蒸発するときに、洗浄液は、蒸発潜熱を乾燥対象物から奪う。このため、乾燥対象物の温度は、乾燥が進むにつれて低下し、温度低下とともに、乾燥速度が低下する。乾燥対象物の乾燥速度を高めるために、乾燥対象物を加熱する方法が取られている。

例えば、減圧ポンプの排熱を利用する方法が提案されている。外気を冷却空気として導入し、減圧ポンプの排熱と熱交換する。減圧ポンプの排熱によって加熱された加熱空気を、減圧容器の外面へ噴射して、減圧容器を温める（特許文献１）。

特開２０１５―０７８８１７号公報

本発明は、乾燥対象物を加熱するための新たに付加するエネルギー源を排除または節減し、乾燥能力を高めることを課題とする。

上述の課題に鑑みて、本発明は、減圧乾燥機であって、乾燥対象物が投入される減圧容器と、前記減圧容器に設けられ、前記減圧容器から空気及び蒸気を排気する減圧排気口と、前記減圧容器に設けられた排気取り入れ口と、前記減圧排気口と連通するポンプ吸気口、及びポンプ排気口を有し、前記減圧容器内を減圧する減圧ポンプと、前記ポンプ排気口と連通し、前記減圧容器外面に対向する開口を持つ容器加温配管と、前記排気取り入れ口と連通する対象物加温用排出ポートと、前記ポンプ排気口と連通する排気流入ポートと、前記対象物加温用排出ポートと前記排気流入ポートとを連通状態と遮断状態とに切り換える排気切り換え手段と、前記容器加温配管と連通する容器加温用排出ポートとを有する加温装置と、前記減圧容器に設けられた外部接続口と、前記外部接続口に連通する第１のポートと、前記減圧容器の外部に開口する第２のポートとを有し、前記外部接続口と外気との連通を許容または遮断する外部遮断弁と、動作を制御するコントローラと、を備え、前記排気切り換え手段は、前記対象物加温用排出ポートおよび前記容器加温用排出ポートのうち前記コントローラによって選択された所定の一方と前記排気流入ポートとを連通を許容し、他方と前記排気流入ポートとの連通を遮断する。

上記構成によれば、排気切り換え手段によって前記対象物加温用排出ポートと前記排気流入ポートとを連通状態にし、外部遮断弁によって前記外部接続口と外気との連通を許容することで、減圧ポンプの排気を排気取り入れ口から減圧容器内に導入し、導入された排気が外部接続口から、外部遮断弁を通して減圧容器の外部へ排出される。

減圧ポンプの排気は、高温であるため、高温の排気が減圧容器内を通り抜けることによって、減圧容器及び乾燥対象物が排気によって直接温められる。減圧容器及び乾燥対象物が排気によって温められるため、乾燥が早められる。また、排気の通過によって温められた減圧容器を再度遮閉して、再度減圧することによって、排気によって与えられた熱量を利用して再び残留洗浄液が蒸発できる。そのため、乾燥対象物の乾燥度が向上する。
また、上記構成によれば、減圧ポンプの排気を減圧容器内に導入しないときに、減圧ポンプの排気を減圧容器外周に吹き付けることができる。排気によって減圧容器を加熱できる。減圧容器が加熱することによって、減圧容器に投入された乾燥対象物が、減圧容器内面からの放射熱によって加温される。乾燥対象物が、減圧ポンプの排気によって加熱されることで、乾燥対象物の乾燥速度が向上する。

本発明に係る減圧乾燥器は、好ましくは、前記加温装置は、一端が前記排気流入ポートと連通し、他端が２つの流出口とをもつ分岐管を有し、前記排気切り換え手段は、前記分岐管の一方の流出口と、前記対象物加温用排出ポートとを、連通状態と遮断状態とに切り換える排気取り入れ弁と、前記分岐管の他方の流出口と、前記容器加温用排出ポートとを、連通状態と遮断状態とに切り換える容器加温弁と、を備える。

上記構成によれば、上記構成によれば、減圧ポンプの排気の切り替えタイミングを柔軟に設定でき、簡易に構成できる。

また、本発明は、減圧乾燥機であって、乾燥対象物が投入される減圧容器と、前記減圧容器に設けられ、前記減圧容器から空気及び蒸気を排気する減圧排気口と、前記減圧容器に設けられた排気取り入れ口と、前記減圧排気口と連通するポンプ吸気口、及びポンプ排気口を有し、前記減圧容器内を減圧する減圧ポンプと、前記排気取り入れ口と連通する対象物加温用排出ポートと、前記ポンプ排気口と連通する排気流入ポートと、前記対象物加温用排出ポートと前記排気流入ポートとを連通状態と遮断状態とに切り換える排気切り換え手段と、を有する加温装置と、前記減圧容器に設けられた外部接続口と、前記外部接続口に連通する第１のポートと、前記減圧容器の外部に開口する第２のポートとを有し、前記外部接続口と外気との連通を許容または遮断し、外気を導入する方向の流量を規制する減圧破壊弁と、前記排気取り入れ口から前記減圧容器に導入された前記減圧ポンプからの排気を排出する加温排気口と、前記加温排気口に連通する流入ポートと、減圧容器外部に解放された流出ポートとを有する加温排気弁と、動作を制御するコントローラと、を備える。

上記構成によれば、外部遮断弁および加温排気弁からなる２つの弁を備えたことで、外部遮断弁と加温排気弁とが果たす機能をそれぞれに分離できる。つまり、外気を減圧容器内に取り入れて減圧を破壊する場合には減圧破壊弁を機能させることで、急激な圧力上昇を抑制して円滑に減圧を行うことができる。一方、排気取り入れ口から取り入れた排気を排出する場合には、加温排気弁を機能させることで十分な排気量を確保することができる。そして、それぞれの弁のサイズ、開度を調整することにより、外気取入れと排気排出の速度を最適に設計できる。

また、本発明は、減圧乾燥機であって、乾燥対象物が投入される減圧容器と、前記減圧容器に設けられ、前記減圧容器から空気及び蒸気を排気する減圧排気口と、前記減圧容器に設けられた排気取り入れ口と、前記減圧排気口と連通するポンプ吸気口、及びポンプ排気口を有し、前記減圧容器内を減圧する減圧ポンプと、前記排気取り入れ口と連通する対象物加温用排出ポートと、前記ポンプ排気口と連通する排気流入ポートと、前記対象物加温用排出ポートと前記排気流入ポートとを連通状態と遮断状態とに切り換える排気切り換え手段と、を有する加温装置と、前記減圧容器に設けられた外部接続口と、前記外部接続口に連通する第１のポートと、前記減圧容器の外部に開口する第２のポートとを有し、前記外部接続口と外気との連通を許容または遮断する外部遮断弁と、前記排気取り入れ口と前記ポンプ排気口との中間に設けられるフィルタと、動作を制御するコントローラと、備える。

上記構成によれば、減圧ポンプの排気をろ過できるため、減圧容器内に導入する排気によって、減圧容器及び乾燥対象物が汚れることを防止できる。

上記構成によれば、減圧ポンプの排気を、噴口から噴出して乾燥対象物へ吹き付けることができる。乾燥対象物の表面に減圧ポンプの排気が直接接触することで、乾燥対象物の温度は速やかに上昇する。乾燥対象物の表面温度が上昇するため、乾燥対象物が大気と接触したときに、乾燥対象物表面に洗浄液が残留している場合であっても、残留した洗浄液が蒸発し、乾燥対象物が乾燥する効果が生ずる。乾燥対象物の表面に残留している洗浄液が排気の流れに触れることにより、洗浄液が蒸発する効果が生ずる。

本発明に係る減圧乾燥器は、好ましくは、前記減圧排気口、および外部へ開放された外気吸入口のうち前記コントローラによって選択された所定の一方と前記ポンプ吸気口との連通を許容し、他方と前記ポンプ吸気口とを連通を遮断する吸気切り換え装置を、更に備える。

上記構成によれば、吸気切り換え装置により、減圧容器と減圧ポンプのポンプ吸気口との連通状態を遮閉し、減圧ポンプが外気を吸入できる。減圧ポンプが外気を吸入して排気することで、減圧ポンプ内部を乾燥させることができる。さらに、排気切換手段により、前記対象物加温用排出ポートと前記排気流入ポートとを連通した状態において、減圧ポンプが外気を吸入すれば、減圧ポンプは、吸入した外気を加温し、減圧容器内に排気するため、減圧容器内に湿度の低い加熱空気を送風できる。

本発明の乾燥対象物の乾燥方法は、乾燥対象物を投入された減圧容器を密閉するステップと、減圧ポンプによって前記減圧容器内を減圧するステップと、前記減圧容器の密閉状態を破壊するステップと、前記減圧容器と前記減圧ポンプの吸入口との連通状態を遮閉し、前記減圧ポンプが前記吸入口から外気を吸い込むステップと、前記外気を吸い込むステップによって吸い込んだ外気を前記減圧容器に導入して前記乾燥対象物を加温し、同時に前記減圧容器から排気する排気取り入れステップと、を含む。

上記構成によれば、外気を吸い込むステップによって減圧ポンプが外気を吸い込む。減圧ポンプの排気は、減圧ポンプの駆動熱によって加温されている。そして、減圧ポンプは、外気を吸い込んでいるため、減圧容器内の空気よりも湿度が低く、高温の排気が減圧容器内に導入される。そして、排気取り入れステップによって減圧容器内に減圧ポンプの排気を導入し、同時に減圧容器内に導入された排気を減圧容器から排気する。外気が加温された排気が減圧容器内を通過するため、減圧容器内に投入された乾燥対象物は、排気と熱交換する。また、乾燥対象物に残留する洗浄液の蒸発が促進される。
減圧ポンプの排気を減圧容器内に導入することによって、乾燥対象物の表面と導入された排気との熱交換が促進され、乾燥対象物の温度が速やかに上昇する。
また、乾燥対象物５の表面と排気との間で乾燥対象物５に残留した洗浄液が交換され、乾燥対象物５が乾燥する効果が生ずる。

本発明の乾燥対象物の乾燥方法は、好ましくは、上記排気取り入れステップの後に更に、前記減圧容器内を密閉するステップと、前記減圧容器内を減圧するステップと、を含む。

蒸発潜熱を奪われることによって乾燥対象物の表面温度が低下した結果、乾燥対象物の表面上に洗浄液が残留する場合がある。
上記構成によれば、排気の通過によって温められた減圧容器を再度遮閉して、再度減圧することによって、排気によって与えられた熱量を利用して再び残留洗浄液が蒸発できる。このため、再度減圧乾燥を行うときに、先の減圧乾燥操作において乾燥対象物上に残留した洗浄液が、加えられた熱を利用して沸騰、蒸発できるので、乾燥対象物の乾燥度が向上する。

上述の発明によれば、乾燥対象物を加熱するための新たに付加するエネルギー源を排除または節減し、乾燥能力を高めた減圧乾燥機および乾燥対象物の乾燥方法を提供できる。

本発明の第１実施形態の減圧乾燥機の概略図を示す。本発明の第１実施形態の減圧乾燥機の減圧容器内部の斜視図を示す。本発明の第１実施形態の乾燥方法のフローチャートを示す。本発明の第２実施形態の減圧乾燥機の概略図を示す。本発明の第２実施形態の乾燥方法のフローチャートを示す。

（第１実施形態）
図１及び図２に従って、本発明の第１実施形態の減圧乾燥機１０を説明する。減圧乾燥機１０は、乾燥対象物５が投入される減圧容器１１と、減圧容器１１の内部を減圧する減圧ポンプ１７と、加温装置２０と、吸気切替え装置１２と、を備えている。

減圧ポンプ１７は、ポンプ吸気口１７１と、ポンプ排気口１７２を備えている。減圧ポンプ１７は、吸込んだ空気を送り出す送風機としても働く。減圧ポンプ１７として、例えばルーツポンプ、スクロールポンプ、ベーンポンプ、ダイアフラムポンプ、スクリューポンプが利用できる。減圧ポンプ１７がコールドトラップを必要としない場合、蒸気を含む空気を直接吸込み、減圧容器１１内を減圧してもよい。減圧ポンプ１７は、モータ１７３を駆動源としている。減圧ポンプ１７の排気は、減圧ポンプによって圧縮され、モータ１７３の排熱によって温められる。

減圧容器１１は、乾燥対象物５が搬入、搬出される略矩形の投入口１１３が設けられている。投入口１１３の周囲には、パッキン１１４が設けられている。投入口１１３の両側には、一対のシャッタガイド２７１が設けられている。シャッタ２７は、一対のシャッタガイド２７１に支持され、シャッタガイド２７１にガイドされて摺動自在に設けられている。シリンダ２８は、エアシリンダであり、シャッタ２７を駆動する。方向切り替え弁２８３は、圧縮空気源（不図示）から送られる圧縮空気の流路を切り換えて、シリンダ２８の作動を制御する。シリンダ２８のピストンロッド２８１は、シャッタ２７に連結する。シリンダ２８のシリンダは、減圧容器１１の外部に連結ピン２８２を介して設置される。

シャッタ２７は、シリンダ２８が縮んで、投入口１１３から離間するときに、投入口１１３を開口する。そして、シリンダ２８が伸びると、投入口１１３に向かって移動し、投入口１１３を覆ったときにパッキン１１４に密着し、投入口１１３を密閉する。

減圧容器１１には、空気及び蒸気を排気する減圧排気口１１１と、排気取り入れ口１１２と、外部接続口１１６とが設けられている。減圧排気口１１１は、吸気切替え装置１２を介して、ポンプ吸気口１７１に連通している。排気取り入れ口１１２は、加温装置２０を介して、ポンプ排気口１７２に連通している。そして、外部接続口１１６は、外部遮断弁２５を介して、減圧容器１１の外部と連通し大気圧の外気を導入したり大気中に空気及び蒸気を排気したりする。

外部接続口１１５には、圧力スイッチ２７が設けられている。なお、圧力スイッチ２７に替えて、圧力センサを設けても良い。

吸気切り換え装置１２は、分岐管１５と、減圧排気弁１３と、外気吸入弁１４と、を含んでいる。分岐管１５は、第１の流入口１５１と第２の流入口１５２と、共通の流出口である吸気接続口１２３とを接続する、Ｔ字又はＹ字状の配管である。減圧排気弁１３は、２方電磁弁である。減圧排気弁１３の流入ポートは、吸気流入口１３１であり、流出ポート１３２は、流入口１５１と接続される。外気吸入弁１４もまた２方電磁弁である。外気吸入弁１４の流入ポートは、外気吸入口１４１であり、流出ポート１４２は、第２の流入口１５２と接続される。

吸気切り換え装置１２は、吸気流入口１３１と、外気吸入口１４１と、吸気接続口１２３を備えている。吸気切り換え装置１２は、吸気流入口１３１、および外部へ開放された外気吸入口１４１のうちコントローラ３９によって選択された所定の一方に対して、吸気接続口１２３との連通を許容し、他方と吸気接続口１２３とを連通を遮断する。

なお、吸気切り替え装置１２は、上記の構成に替えて、３ポート流路切り換え弁又は三方弁を使用できる。

減圧排気口１１１と吸気流入口１３１は、配管２９で接続されている。吸気接続口１２３とポンプ吸気口１７１とが接続されている。

加温装置２０は、分岐管３２と、排気切換手段２００である排気取り入れ弁２１および容器加温弁２２と、排気取り入れ口１１２と連通する対象物加温用排出ポート２１２と、ポンプ排気口１７２と連通する排気流入ポート２０１と、を備えている。

分岐管３２は、排気流入ポート２０１と、第１の流出口３２１と、第２の流出口３２２とを接続する、Ｔ字又はＹ字状の配管である。排気取り入れ弁２１は、第１の流出口３２１と連通する流入ポート２１１と、対象物加温用排出ポート２１２である流出ポートとを有する、２ポート電磁弁である。

排気取り入れ弁２１は、第１の流出口３２１と、対象物加温用排出ポート２１２とを、連通状態と遮断状態とに切り替える。容器加温弁２２は、第２の流出口３２２である流入ポートと、容器加温用排出ポート２２２である流出ポートと、を有する２ポート電磁弁である。
容器加温弁２２は、ポンプ排気口１７２と、開口２３とを、連通状態と遮断状態とに切り替える。配管３３は、対象物加温用排出ポート２１２と排気取り入れ口１１２とを接続する。

かかる構成により、排気切換手段２００は、対象物加温用排出ポート２１２および容器加温用排出ポート２２２のうちコントローラ３９によって選択された所定の一方と排気流入ポート２０１とを連通を許容し、他方と排気流入ポート２０１との連通を遮断する。

加温装置２０は、上述の構成に替えて、３ポート流路切り換え弁又は、三方弁を利用できる。

フィルタ１９は、減圧ポンプ１７の動作状態等を考慮して適宜設けられるが、望ましくは、排気取り入れ口１１２と、ポンプ排気口１７２との中間に設けられる。より望ましくは、フィルタ１９は、第１の流出口３２１と排気取り入れ弁２１の中間に設けられる。フィルタ１９は、減圧ポンプ１７の排気に含まれる異物、蒸気、油分等を取り除く。

フィルタ３０は、外気や乾燥対象物の状態等を考慮して、減圧ポンプ１７が吸引するガスから、異物及び水分を除去するために、適宜設けられる。フィルタ３０は、吸気接続口１２３とポンプ吸気口１７１との間に設けることが望ましい。

容器加温配管３４の一方端は、容器加温用排出ポート２２２に接続される。容器加温配管３４の他端は、減圧容器１１の外壁面に空隙を設けて対向する開口２３となっている。容器加温配管３４は、途中で分岐して、複数の開口２３を備えてもよい。その場合、それぞれの開口２３が減圧容器１１の外壁面に対向するように設けられる。

減圧容器１１内には、乾燥対象物５を囲むようにエアブロパイプ３５が設けられている。エアブロパイプ３５には、乾燥対象物５に対向するように複数のノズル３７が設けられている。それぞれのノズル３７には、噴口３７１が設けられている。

外部遮断弁２５は、減圧容器１１の外部接続口１１６に取り付けられる。外部遮断弁２５は、外部接続口１１６と連通する第１のポート２５１と、外気に解放された第２のポート２５２と、を備える２ポート電磁弁である。第２ポート２５２には、フィルタ２６が設けられている。

外部遮断弁２５は、減圧容器１１が密閉されて減圧状態にあるときに、開弁し、外気を減圧容器１１内に取込む減圧破壊弁として作用する。また、外部遮断弁２５は、減圧容器１１が常圧時にあるときに排気取り入れ口１１２から取り入れられた減圧ポンプ１７の排気が外部へ排出される加温排気弁としても作用する。フィルタ２６は、外気を減圧容器１１内に取込むときに、異物をろ過する役割を担う。さらに、減圧ポンプ１７の排気を排出する際には、消音器としても作用する。

コントローラ３９は、圧力スイッチ２７の出力信号を受けて、方向切り替え弁２８３、外部遮断弁２５、加温装置２０、吸気切替え装置１２を制御する。

図３は、減圧乾燥機１０の運転手順の一例を示している。まず、コントローラ３９は、減圧ポンプ１７を運転する（Ｓ１）。好ましくは、減圧ポンプ１７をしばらく運転し、減圧ポンプ１７が温まるのを待つ。減圧ポンプ１７は、運転するにつれてモータ１７３の駆動熱によって温められる。そして、減圧ポンプ１７の排気は、減圧ポンプ１７の排熱によって加熱される。コントローラ３９は、方向切り替え弁２８３を切り換えて、シリンダ２８に圧縮空気を送り、シャッタ２７を閉じる（Ｓ２）。

コントローラ３９は、減圧容器１１を減圧する（Ｓ３）。詳しくは、コントローラ３９は、外部遮断弁２５を閉弁し、減圧排気弁１３を開弁し、外気吸入弁１４を閉弁する。さらに、コントローラ３９は、排気取り入れ弁２１を閉弁し、容器加温弁２２を開弁する。すると、減圧ポンプ１７は、減圧容器１１内の空気及び蒸気を吸い込み、開口２３へ排気する。

減圧容器１１内分の圧力が減少し、所定の圧力を下回ると、圧力スイッチ２７が減圧信号をコントローラ３９に発信する（Ｓ４）。コントローラ３９は、減圧信号を受けた後、一定の時間減圧乾燥を行う（Ｓ５）。減圧乾燥の時間は、付着している洗浄液の量、乾燥対象物５の体積及び投入前温度等によって適宜定められる。

減圧容器１１内の圧力が、乾燥対象物５の表面温度に対する蒸気圧を下回ると、乾燥対象物５に付着している洗浄液が沸騰する。そして、乾燥対象物５が乾燥を始める。乾燥対象物５に付着している洗浄液が沸騰し、蒸発する際に、洗浄液は乾燥対象物５から蒸発潜熱を奪う。洗浄液の沸騰、蒸発によって、乾燥対象物５の表面温度は低下する。表面温度が低下すると表面から洗浄液への熱移動量が減少する。また、表面温度に対する蒸気圧が低下する。このため、乾燥の進行とともに、乾燥速度が低下する。

減圧ポンプ１７の排気は、開口２３から噴出し、減圧容器１１の外面に吹き付けられる。減圧ポンプ１７の排気は、減圧ポンプ１７の駆動熱により温められている。減圧容器１１の外面は、排気によって加熱される。減圧ポンプ１７の排熱は、減圧容器１１の外面から内面に伝わり、減圧容器１１の内面から放射し、乾燥対象物５に伝わる。即ち、乾燥対象物５は、減圧ポンプ１７の排熱によって加熱される。乾燥対象物５が減圧容器１１からの放射熱により加温されるため、乾燥対象物５の乾燥速度が向上する。

コントローラ３９は、外部遮断弁２５を開弁する（Ｓ６）。外気がフィルタ２６、外部遮断弁３５を通り、減圧容器１１内に流入する。減圧容器１１内の圧力は、徐々に上昇し、大気圧に達する。

好ましくは、コントローラ３９は、吸気切り換え装置１２を操作して、減圧ポンプ１７の吸気を外気に切り替える（Ｓ７）。詳しくは、外気吸入弁１４を開弁し、減圧排気弁１３を閉弁する。減圧ポンプ１７は、外気吸入口１４１から外気を取り込み、開口２３へ排気する。減圧ポンプ１７内が外気に換気されることによって、減圧ポンプ１７内が乾燥する。また、減圧ポンプ１７内の乾燥と共に、減圧ポンプ１７の排気も乾燥する。

コントローラ３９は、排気取り入れ弁２１を開弁する（Ｓ８）。さらに、コントローラ３９は、容器加温弁２２を閉弁する（Ｓ９）。減圧ポンプ１７が吐き出した排気は、排気取り入れ口１１２から減圧容器１１内部へ取り入れられ、乾燥対象物５を温め、外部接続口１１６から排出する。このとき、排気取り入れ口１１２にエアブロパイプ３５、噴口３７１が設けられているため、排気は、噴口３７１を通って、乾燥対象物５に直接吹き付けられる。

コントローラ３９は、一定時間この状態を保つ（Ｓ１０）。減圧ポンプ１７の排気は、減圧ポンプ１７の駆動熱で温められているため、温度が高く、相対湿度が低くなっている。乾燥対象物５は、排気の吹き付けによって温められる。また、排気と乾燥対象物５との間で、乾燥対象物５に残留している洗浄液を交換するため、乾燥対象物５がさらに乾燥する効果が生ずる。ステップＳ１０における、乾燥対象物５の加温時間は、乾燥対象物５の減圧乾燥操作後の状態と、乾燥対象物５の温度の上昇具合に応じて適宜定められる。

コントローラ３９は、容器加温弁２２を開弁する（Ｓ１１）。排気取り入れ弁を閉弁する（Ｓ１２）。減圧容器１１の減圧を開始する（Ｓ１３）。ステップＳ１３ないしステップＳ１７は、上述のステップＳ３ないしステップ７と同じであるため、説明を省略する。

ステップ３ないしステップ５において、蒸発潜熱を奪われることによって乾燥対象物５の表面温度が低下した結果、乾燥対象物５の表面上に洗浄液が残留する場合がある。減圧ポンプ１７の排気を乾燥対象物５に吹き付けることによって、乾燥対象物５の表面と導入された排気との熱交換が促進され、乾燥対象物５の温度が速やかに上昇する。このため、ステップ１３ないしステップＳ１７において再度減圧乾燥を行うときに、先の減圧乾燥操作において乾燥対象物５上に残留した洗浄液が、加えられた熱を利用して沸騰、蒸発できる。

コントローラ３９は、シャッタ２７を開ける（Ｓ１８）。

（第２実施形態）
図４に従って、第２実施形態の減圧乾燥機５０について説明する。本実施形態の減圧乾燥機５０は、外部遮断弁２５３が減圧破壊弁であり減圧容器１１からの排気を想定していない点、および加温排気弁５１を備えている点が大きく異なる。以下、減圧乾燥機５０の内、第１実施形態の減圧乾燥機１０と異なる点について主に説明する。第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。

外部遮断弁２５３は、外部に開放する流入ポート２５５と、外部接続口１１６に連通する流出ポート２５４と、を備える２ポート電磁弁である。流入ポート２５５には、フィルタ５５が設けられている。

減圧容器１１は、更に加温排気口１１７を備える。加温排気口１１７には、加温排気弁５１が設けられている。加温排気弁５１は、大気に開放している流出ポート５３と、加温排気口１１７に連通する流入ポート５２を備える２ポート電磁弁である。加温排気口１１７および加温排気弁５１は、外部接続口１１６及び外部遮断弁２５３よりも大径の口径となっている。

外部遮断弁２５３及び加温排気弁５１は、コントローラ３９によって制御される。

外部遮断弁である減圧破壊弁２５３は、外気を導入する方向の流量を規制するいわゆる真空破壊弁であり、減圧容器１１の大気開放用途に使用する。減圧破壊弁２５３の開口は、減圧容器１１が減圧状態を脱するときの圧力上昇速度を制限する。減圧破壊弁２５３が、減圧容器１１内の圧力の急激な上昇を抑えることで、外気が急激に減圧容器１１内に流れ込み、乾燥対象物が破損することを防止する。減圧破壊弁２５３は有効断面積が広すぎない方が良い。

他方、加温排気弁５１は、排気取り入れ口１１２から取り入れた排気を排出する用途にのみ使用する。減圧ポンプ１７の排気は非常に低いため、加温排気弁５１の有効断面積が狭いと、圧力損失により流速が低下する場合がある。

すなわち、排気ポンプ１７の排気特性、減圧容器１１の容積等に応じて、排気吐出しと、減圧破壊とで適切な有効断面積が異なる場合がある。本実施形態の減圧乾燥機５０によれば、加温排気弁５１と減圧破壊弁２５３とを別々に設けたため、それぞれの弁を適切な開度で設計できる。

図５は、減圧乾燥機５０の運転手順の一例を示す。ステップＳ１ないしステップＳ６までは、第１実施形態と同様である。外部遮断弁である減圧破壊弁２５３を開弁する（Ｓ６）と、減圧容器１１内へ外気が流入する。圧力スイッチ２７は、減圧容器１１内の圧力が大気圧付近にまで上昇すると、コントローラ３９に圧力到達信号を発信する（Ｓ５１）。圧力到達信号を受けて、コントローラ３９は、外部遮断弁２５３を閉弁する（Ｓ５２）。コントローラ３９は、引続き加温排気弁５１を開弁し（Ｓ５３）、以後、第１実施形態と同様にステップＳ７〜ステップＳ１８を実行する。

なお、ステップＳ５２とステップＳ５３の順序を入れ替え、又は同時に実施しても良い。

また、外部遮断弁２５３を閉弁するタイミングを、減圧容器１１内の圧力到達を条件とすること（Ｓ５１）に替えて、外部遮断弁２５３の開弁後、一定の時間経過後に変更できる。このときは、あらかじめ圧力上昇具合を確認しておき、減圧容器１１内の圧力が大気圧付近になるまでの時間を、前記一定の時間として利用できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されず、適宜変形して実施することが可能である。

１０、５０減圧乾燥機
１１減圧容器
１１１減圧排気口
１１２排気取り入れ口
１１６外部接続口
１１７加温排気口
１２吸気切り換え装置
１３減圧排気弁
１４外気吸入弁
１４１外気吸入口
１７減圧ポンプ
１９フィルタ
２０加温装置
２００排気切り換え手段
２０１排気流入ポート
２１排気取り入れ弁(排気切り換え手段)
２１２対象物加温用排出ポート
２２容器加温弁(排気切り換え手段)
２２２容器加温用排出ポート
２３開口
２５、２５３外部遮断弁
２５１第１のポート
２５２第２のポート
３２１第１の流出口
３２２第２の流出口
３７噴口
３９コントローラ
５乾燥対象物
５１加温排気弁
５２流入ポート
５３流出ポート

Claims

減圧乾燥機であって、
乾燥対象物が投入される減圧容器と、
前記減圧容器に設けられ、前記減圧容器から空気及び蒸気を排気する減圧排気口と、
前記減圧容器に設けられた排気取り入れ口と、
前記減圧排気口と連通するポンプ吸気口、及びポンプ排気口を有し、前記減圧容器内を減圧する減圧ポンプと、
前記ポンプ排気口と連通し、前記減圧容器外面に対向する開口を持つ容器加温配管と、
前記排気取り入れ口と連通する対象物加温用排出ポートと、前記ポンプ排気口と連通する排気流入ポートと、前記対象物加温用排出ポートと前記排気流入ポートとを連通状態と遮断状態とに切り換える排気切り換え手段と、前記容器加温配管と連通する容器加温用排出ポートとを有する加温装置と、
前記減圧容器に設けられた外部接続口と、
前記外部接続口に連通する第１のポートと、前記減圧容器の外部に開口する第２のポートとを有し、前記外部接続口と外気との連通を許容または遮断する外部遮断弁と、
動作を制御するコントローラと、を備え、
前記排気切り換え手段は、前記対象物加温用排出ポートおよび前記容器加温用排出ポートのうち前記コントローラによって選択された所定の一方と前記排気流入ポートとを連通を許容し、他方と前記排気流入ポートとの連通を遮断する減圧乾燥機。
請求項１に記載の減圧乾燥機であって、
前記加温装置は、
一端が前記排気流入ポートと連通し、他端が２つの流出口とをもつ分岐管を有し、
前記排気切り換え手段は、
前記分岐管の一方の流出口と、前記対象物加温用排出ポートとを、連通状態と遮断状態とに切り換える排気取り入れ弁と、
前記分岐管の他方の流出口と、前記容器加温用排出ポートとを、連通状態と遮断状態とに切り換える容器加温弁と、を備える減圧乾燥機。
減圧乾燥機であって、
乾燥対象物が投入される減圧容器と、
前記減圧容器に設けられ、前記減圧容器から空気及び蒸気を排気する減圧排気口と、
前記減圧容器に設けられた排気取り入れ口と、
前記減圧排気口と連通するポンプ吸気口、及びポンプ排気口を有し、前記減圧容器内を減圧する減圧ポンプと、
前記排気取り入れ口と連通する対象物加温用排出ポートと、前記ポンプ排気口と連通する排気流入ポートと、前記対象物加温用排出ポートと前記排気流入ポートとを連通状態と遮断状態とに切り換える排気切り換え手段と、を有する加温装置と、
前記減圧容器に設けられた外部接続口と、
前記外部接続口に連通する第１のポートと、前記減圧容器の外部に開口する第２のポートとを有し、前記外部接続口と外気との連通を許容または遮断し、外気を導入する方向の流量を規制する減圧破壊弁と、
前記排気取り入れ口から前記減圧容器に導入された前記減圧ポンプからの排気を排出する加温排気口と、前記加温排気口に連通する流入ポートと、減圧容器外部に解放された流出ポートとを有する加温排気弁と、
動作を制御するコントローラと、
を備える減圧乾燥機。
減圧乾燥機であって、
乾燥対象物が投入される減圧容器と、
前記減圧容器に設けられ、前記減圧容器から空気及び蒸気を排気する減圧排気口と、
前記減圧容器に設けられた排気取り入れ口と、
前記減圧排気口と連通するポンプ吸気口、及びポンプ排気口を有し、前記減圧容器内を減圧する減圧ポンプと、
前記排気取り入れ口と連通する対象物加温用排出ポートと、前記ポンプ排気口と連通する排気流入ポートと、前記対象物加温用排出ポートと前記排気流入ポートとを連通状態と遮断状態とに切り換える排気切り換え手段と、を有する加温装置と、
前記減圧容器に設けられた外部接続口と、
前記外部接続口に連通する第１のポートと、前記減圧容器の外部に開口する第２のポートとを有し、前記外部接続口と外気との連通を許容または遮断する外部遮断弁と、
前記排気取り入れ口と前記ポンプ排気口との中間に設けられるフィルタと、
動作を制御するコントローラと、
備える減圧乾燥機。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の減圧乾燥機であって、前記減圧容器内に配設され、前記排気取り入れ口と連通し、前記乾燥対象物に対向する噴口を、更に備える減圧乾燥機。
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の減圧乾燥機であって、
前記減圧排気口、および外部へ開放された外気吸入口のうち前記コントローラによって選択された所定の一方と前記ポンプ吸気口との連通を許容し、他方と前記ポンプ吸気口とを連通を遮断する吸気切り換え装置を、更に備える減圧乾燥機。
乾燥対象物の乾燥方法であって、
乾燥対象物を投入された減圧容器を密閉するステップと、
減圧ポンプによって前記減圧容器内を減圧するステップと、
前記減圧容器の密閉状態を破壊するステップと、
前記減圧容器と前記減圧ポンプの吸入口との連通状態を遮閉し、前記減圧ポンプが前記吸入口から外気を吸い込むステップと、
前記外気を吸い込むステップによって吸い込んだ外気を前記減圧容器に導入して前記乾燥対象物を加温し、同時に前記減圧容器から排気する排気取り入れステップと、
を含む乾燥対象物の乾燥方法。
請求項７に記載の乾燥対象物の乾燥方法であって、上記排気取り入れステップの後に更に、
前記減圧容器内を密閉するステップと、
前記減圧容器内を減圧するステップと、
を含む乾燥対象物の乾燥方法。