JP7418821B2

JP7418821B2 - 洗浄機

Info

Publication number: JP7418821B2
Application number: JP2020127614A
Authority: JP
Inventors: 定彦川崎; 智昭堀
Original assignee: Takasago Industry Co Ltd
Current assignee: Takasago Industry Co Ltd
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2024-01-22
Anticipated expiration: 2040-07-28
Also published as: JP2022024811A

Description

本発明はワークを蒸気洗浄する洗浄機に関する。

防錆油や焼入れ油が付着したワークを洗浄する方式として、蒸気洗浄が知られている。蒸気洗浄では、洗浄液の飽和蒸気中にワークを暴露させ、蒸気よりも低温のワーク表面にて蒸気を凝縮液化させることで汚れを洗い流す方法である。蒸気洗浄を行う洗浄機では、洗浄室と蒸気発生室がそれぞれ独立した密閉構造を有し、洗浄室を減圧して洗浄室と蒸気発生室との圧力差により、蒸気発生室で発生させた洗浄液の蒸気を洗浄室へ導入する（例えば特許文献１）。蒸気発生室から洗浄液の蒸気が洗浄室に移動することにより蒸気発生室における洗浄液の蒸気の量が一時的に低下する。しかし、蒸気発生室の圧力の低下によって、蒸気発生室内の洗浄液の飽和蒸気曲線に準じた蒸発により蒸気が発生し、洗浄室へ継続的に供給される。

特許第６２９２９６１号公報

洗浄室と蒸気発生室との間の圧力差が大きい状態で、洗浄液の蒸気の移動を開始すると、蒸気発生室の気圧が急激に低下する結果、蒸気発生室の洗浄液が瞬時に沸騰（突沸）し、巻き上がった洗浄液のミストが洗浄室に進入する場合がある。一般に洗浄液は繰り返し利用されるため、過去の洗浄でワークから洗い流された防錆油や焼入れ油等が混入している場合がある。こうした不純物が含まれている洗浄液が洗浄室に進入するとワークの洗浄品質が低下してしまう。

その対策として、洗浄室と蒸気発生室との圧力差をできるだけ抑えるために、洗浄室の減圧を蒸気発生室に近い圧力の程度に留めることが考えられる。しかし、この対策では、非凝縮性の気体である空気が洗浄室内に残留して洗浄時間の遅延や洗浄力が落ちるなどの欠点がある。具体的には、洗浄室に非凝縮性の気体が残留していると、洗浄室内に洗浄液の蒸気を十分に充満させるのに時間がかかり、洗浄時間が長くなる。また、ワークの一部に空気溜まりが生じて洗浄液の蒸気の進入を阻害し、汚れが残る結果、洗浄品質を低下させる。更に、非凝縮性気体が保有する熱量によりワークが温まり、特に熱容量の小さい薄物等のワークでは洗浄液の蒸気の凝縮量が減って洗浄品質を低下させる。

本発明の目的は、洗浄室と蒸気発生室の間に大きな圧力差があっても、蒸気発生室の洗浄液の突沸を抑制できる洗浄機を提供することにある。

本発明によれば、例えば、
洗浄液及びその蒸気を収容する蒸気発生室と、
ワークが配置され、連通部を介して前記蒸気発生室から前記蒸気が導入される洗浄室と、
前記洗浄室を減圧する減圧手段と、
前記連通部を開閉する開閉手段と、
前記洗浄室の気圧又は前記蒸気発生室の気圧の少なくともいずれか一方を検知する第一の検知手段と、
前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、前記第一の検知手段の検知結果に基づいて前記開閉手段の開度を制御する制御手段と、
前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、前記洗浄室に前記洗浄液を供給する供給手段と、を備え、
前記供給手段は、前記開閉手段が全閉の状態で前記洗浄室への前記洗浄液の供給を開始する、
ことを特徴とする洗浄機が提供される。

本発明によれば、洗浄室と蒸気発生室の間に大きな圧力差があっても、蒸気発生室の洗浄液の突沸を抑制できる洗浄機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る洗浄機の模式図。制御ユニットの処理例を示すフローチャート。本発明の別実施形態に係る洗浄機の模式図。図３の洗浄機における制御ユニットの処理例を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第一実施形態＞
＜洗浄機の構成＞
図１は本発明の一実施形態に係る洗浄機１の説明図である。洗浄機１は減圧下においてワークＷに付着した油脂を脱脂する真空脱脂洗浄機である。洗浄機１は、例えば、焼入れ炉と焼き戻し炉（いずれも不図示）の間に配置され、焼入れ後のワークＷから冷却油（焼入れ油）を脱脂洗浄するために用いられる。

洗浄機１は、蒸気発生室２と、洗浄室３と、減圧ユニット５と、開閉ユニット６と、供給ユニット１１と、制御ユニット１２とを備える。蒸気発生室２は洗浄室３を囲むように形成された気密室であり、洗浄液ＳＶを収容する下部の液相空間と、洗浄液ＳＶの蒸気を収容する中部及び上部の気相空間とを含む。蒸気発生室２は、気相空間において連通部３１を介して洗浄室３と連通している。本実施形態の場合、連通部３１は洗浄室３の天壁部に形成された開口部である。連通部３１は、蒸気発生室２から洗浄室３へ洗浄液ＳＶの蒸気を導入するために設けられ、導入時以外は開閉ユニット６により閉鎖されている。

蒸気発生室２にはヒータ１０と温度センサ９が設けられている。ヒータ１０は洗浄液ＳＶを加熱し、温度センサ９は洗浄液ＳＶの液温を計測する。洗浄液ＳＶは本実施形態の場合、炭化水素系溶剤であり、ヒータ１０は例えば洗浄液ＳＶを１２０℃まで加熱する。ヒータ１０によって加熱された洗浄液ＳＶは蒸気発生室２が洗浄液ＳＶの飽和蒸気圧に至るまで蒸発し、蒸気発生室２に洗浄液ＳＶの蒸気が充満する。蒸気発生室２には、また、気相空間における気圧を検知する検知ユニット８が設けられている。検知ユニット８は、例えば、ピラニー真空計、ダイアフラム型真空計などの圧力センサである。

洗浄室３は、洗浄対象であるワークＷを収容する気密室であり、ワークＷの搬入出を行う開口部３０を有している。開口部３０は開閉扉４により開閉され、開閉扉４の閉鎖により洗浄室３が気密状態となる。洗浄室３には、洗浄室３の気圧を検知する検知ユニット７が設けられている。検知ユニット７は、例えば、ピラニー真空計、ダイアフラム型真空計などの圧力センサである。

なお、ワークＷの洗浄により洗浄室３に残留する洗浄液ＳＶ及びその蒸気は不図示の回収装置によって回収・再生され、蒸気発生室２に戻すことができる。

減圧ユニット５は洗浄室３を減圧する機構である。本実施形態の減圧ユニット５は、洗浄室３と配管を介して連通した真空ポンプ５０と、洗浄室３と真空ポンプ５０との間の配管の途中に設けられた制御弁５１とを備える。真空ポンプ５０の駆動により洗浄室３内を排気し、減圧することができる。制御弁５１を開弁すると洗浄室３と真空ポンプ５０とが連通状態となり、閉弁すると遮断状態となる。洗浄室３の減圧に際して、真空ポンプ５０は事前に作動させておき、制御弁５１を閉弁状態から開弁状態へ切り替えることで、減圧を開始することができる。

開閉ユニット６は連通部３１を開閉する機構（ダンパ）である。開閉ユニット６は、弁体６０と、弁体６０を変位させる駆動機構６１とを備える。弁体６０は連通部３１を覆う大きさを有し、連通部３１を気密に閉鎖する全閉位置Ｐ１と、連通部３１を最大に開放する全開位置Ｐ２との間で駆動機構６１によって変位される。本実施形態の場合、弁体６０は全閉位置Ｐ１と全開位置Ｐ２との間の中間停止位置Ｐ３に停止可能である。中間停止位置Ｐ３は全開位置Ｐ２よりも開度が小さい位置であり、蒸気発生室２から連通部３１を通過して洗浄室３へ導入される洗浄液ＳＶの蒸気の流量を減らすことができる。中間停止位置Ｐ３は、一つの位置であってもよいし、複数の位置であってもよい。中間停止位置Ｐ３が複数設定されることで、蒸気発生室２から連通部３１を通過して洗浄室３へ導入される洗浄液ＳＶの蒸気の流量を段階的に調整することができる。

駆動機構６１は、弁体６０を全閉位置Ｐ１と全開位置Ｐ２との間で往復する油圧シリンダ６１３を備える。油圧シリンダ６１３にはエアハイドロ機構６１２を介して作動油圧が供給される。エアハイドロ機構６１２には空気の供給源６１０から制御弁６１１を介して空気が供給される。供給源６１０は例えばコンプレッサを含み、制御弁６１１は空気の供給方向を制御可能な電磁弁である。エアハイドロ機構６１２は、供給された空気圧に比例した作動油圧を発生して油圧シリンダ６１３に供給する。

本実施形態では、駆動機構６１として流体圧回路を用いたが、電動モータを駆動源とした電動シリンダ等の電動機構であってもよい。

供給ユニット１１は、洗浄液ＳＶを液体のまま、洗浄室３に直接供給する機構である。供給ユニット１１による洗浄液ＳＶの供給は、ワークＷの洗浄よりも洗浄室３の気圧調整にある。減圧下の洗浄室３に洗浄液ＳＶを供給すると洗浄液ＳＶが洗浄室３内で気化する。これにより、空気（非凝縮性気体）を洗浄室３に導入することなく、洗浄室３の気圧を上げることができ、洗浄室３と蒸気発生室２との差圧を減少することが可能である。

供給ユニット１１は、蒸気発生室２の外部に設けられた再生槽１１０を備える。再生槽１１０は制御弁１１１を介して蒸気発生室２の気相空間と連通しており、制御弁１１１の開弁により気相空間から洗浄液ＳＶの蒸気が再生槽１１０に導入される。再生槽１１０にはクーラ１１３が設けられており、洗浄液ＳＶの蒸気はクーラ１１３に冷却されて凝縮し、凝縮したクリーンな洗浄液ＳＶは再生槽１１０に貯留される。

再生槽１１０は、また、ノズル１１４及び制御弁１１２を介して洗浄室３と連通しており、制御弁１１２の開弁により洗浄液ＳＶがノズル１１４から洗浄室３に導入可能となっている。ノズル１１４の噴射方向は、ワークＷに指向していてもよく、これにより洗浄室３と蒸気発生室２との差圧の減少だけでなく、ワークＷに洗浄液ＳＶを吹き付けてワークＷの洗浄効果を高めることもできる。

再生槽１１０から洗浄室３への洗浄液ＳＶの供給は、洗浄室３の負圧を利用した洗浄室３と再生槽１１０との差圧によるものであってもよいし、洗浄液ＳＶを洗浄室３へ圧送するポンプを用いたものであってもよい。なお、本実施形態の供給ユニット１１は、蒸気発生室２から洗浄液ＳＶの蒸気を取り入れ、凝縮して洗浄室３に供給する構成であるが、蒸気発生室２とは別に洗浄液ＳＶを貯蔵した構成であってもよい。この構成の場合、蒸気発生室２と再生槽１１０とを連通させる構成（制御弁１１１と配管、クーラ１１３等）は不要である。

制御ユニット１２は洗浄機１を制御する。制御ユニット１２は、処理部１２０と記憶部１２１と入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）１２２とを含む。処理部１２０はＣＰＵに代表されるプロセッサであり、記憶部１２１に記憶されたプログラムを実行する。記憶部１２１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶デバイスであり、処理部１２０が実行するプログラムの他、制御に必要な情報（後述する差圧の閾値等）を記憶する。Ｉ／Ｏ１２２は処理部１２０と外部デバイスとの間で信号の送受信を行う。Ｉ／Ｏ１２２には、圧力センサ７及び８、温度センサ９等の各センサの検知結果である信号が入力され、処理部１２０がこれを取得することができる。また、処理部１２０はＩ／Ｏ１２２を介して、減圧ユニット５、開閉ユニット６、供給ユニット１１等の各アクチュエータに制御信号を出力し、その駆動を行うことができる。

＜洗浄動作＞
洗浄機１による洗浄動作について説明する。洗浄前には、弁体６０が全閉位置Ｐ１に位置している。ヒータ１０の駆動によって洗浄液ＳＶが加熱され、蒸気発生室２には洗浄液ＳＶの蒸気が充満している。蒸気発生室２は、大気圧よりも低い状態（例えば１０ｋＰａ以下の状態）で非凝縮性気体が無い状態に維持されている。また、再生槽１１０には洗浄液ＳＶが貯留されており、制御弁１１１及び１１２はいずれも閉弁されている。洗浄対象であるワークＷは開口部３０を介して洗浄室３に搬入される。その後、開閉扉４が閉鎖されて洗浄室３が気密状態となる。この状態で、洗浄室３に洗浄液ＳＶの蒸気を導入する処理が行われる。図２は蒸気導入時における処理部１２０の制御内容を示すフローチャートである。

Ｓ１で減圧ユニット５によって洗浄室３の減圧を開始し、洗浄室３の気圧を下げると共にワークＷの搬入時に洗浄室３に進入した非凝縮性気体（空気）を洗浄室３外へ排除する。Ｓ２で圧力センサ７の検知結果を取得し、洗浄室３の気圧が所定気圧以下に減圧されたか否かを判定する。所定気圧は例えば３００Ｐａである。洗浄室３の気圧が所定気圧以下に減圧されたと判定した場合はＳ３へ進み、洗浄室３の減圧を終了する。減圧ユニット５の制御弁５１を閉弁することで洗浄室３は所定気圧以下に維持される。

この後、直ちに蒸気発生室２と洗浄室３とを連通部３１を介して連通し、洗浄室３に蒸気を導入してもよいが、蒸気発生室２と洗浄室３との差圧が大きいと蒸気発生室２の洗浄液ＳＶが突沸する場合がある。

そこで本実施形態では、Ｓ４で供給ユニット１１から洗浄室３へ洗浄液ＳＶを供給する。洗浄室３は蒸気発生室２に囲まれており、ヒータ１０による蒸気発生室２の加熱の伝熱によって洗浄室３は蒸気発生室２と同程度に加熱されている。また、洗浄室３の減圧により洗浄室３での洗浄液ＳＶの沸点が低下している。このため、供給ユニット１１から洗浄室３へ洗浄液ＳＶを供給すると、洗浄液ＳＶは気化して蒸気となる。これにより洗浄室３の内圧を上昇させ、洗浄室３と蒸気発生室２との差圧を減少することができる。しかも、非凝縮性気体（空気）を洗浄室３に進入させることもない。供給ユニット１１から洗浄室３への洗浄液ＳＶの供給は、例えば、所定時間だけ行って終了する。

Ｓ５では開閉ユニット６により連通部３１を所定量開放する。具体的には駆動機構６１を駆動して、弁体６０を全閉位置Ｐ１側から全開位置Ｐ２側へ変位する。本制御例では弁体６０の中間停止位置Ｐ３として複数の位置がある場合を想定している。Ｓ５では、例えば、油圧シリンダ６１３に対して、予め定めた油圧供給時間（例えば０．５秒）だけ油圧を供給することで、弁体６０を開放方向へ所定量変位させる。

本実施形態では、Ｓ５の処理が繰り返され得る。初回のＳ５の処理では連通部３１を介して蒸気発生室２と洗浄室３とが連通し、相対的に低圧である洗浄室３へ蒸気発生室２から洗浄液ＳＶの蒸気が導入される。二回目以降のＳ５の処理では、弁体６０がより全開位置Ｐ２の側へ変位するので、蒸気の移動に対する弁体６０の抵抗を減らすことができる。なお、初回のＳ５の処理が実行されると、並行して制御弁１１１を開弁してもよく、これにより蒸気発生室２の気相空間から洗浄液ＳＶの蒸気が再生槽１１０に導入される。

Ｓ６ではＳ５の処理から所定時間（例えば３０秒）経過したか否かを判定する。所定時間が経過していた場合はＳ７へ進む。この所定時間の間、蒸気発生室２から洗浄室３へ洗浄液ＳＶの蒸気が移動し、洗浄室３と蒸気発生室２の各圧力が変化することになる。

Ｓ７では圧力センサ７及び８並びに温度センサ９の検知結果を取得する。Ｓ８では洗浄室３と蒸気発生室２との差圧と、閾値とを比較し、差圧が閾値以下か否かを判定する。差圧はＳ７で取得した圧力センサ７及び８の検知結果から演算される。

閾値は、予め実験により設定される洗浄室３と蒸気発生室２との差圧の値であって、蒸気発生室２において洗浄液ＳＶの突沸を生じさせない、或いは、突沸の発生が小さい最大の差圧であり、記憶部１２１に格納されている。洗浄液ＳＶの飽和蒸気圧は洗浄液ＳＶの温度に依存することから、閾値は洗浄液ＳＶの温度と対応付けて記憶部１２１に格納される。Ｓ８の比較処理では、Ｓ７で取得した温度センサ９の検知結果に対応する閾値を記憶部１２１から読み出し、比較に使用する。

Ｓ８で差圧が閾値以下であると判定した場合は開閉ユニット６の開度を増加すべくＳ９へ進み、差圧が閾値を超えると判定した場合は開閉ユニット６の現在の開度を維持しＳ６へ戻る。Ｓ９では弁体６０の位置が全開位置Ｐ２か否か（開閉ユニット６の開度が最大であるか）を判定する。弁体６０の位置が全開位置Ｐ２か否かは、油圧シリンダ６１３に備えられたストロークセンサ（不図示）の検知結果で判定してもよいし、Ｓ５の処理回数（開度の増加回数）で判定してもよい。

Ｓ９で弁体６０の位置が全開位置Ｐ２でないと判定した場合は、Ｓ５へ戻って同様の処理を繰り返す。Ｓ５の処理が実行されるたびに、開閉ユニット６の開度が段階的に増加され、弁体６１が全閉位置Ｐ２に近づいていくことになる。Ｓ９で弁体６０の位置が全開位置Ｐ２であると判定した場合は、処理を終了する。この後、ワークＷの洗浄が終了したと判定されるまで、弁体６０が全開位置Ｐ２に維持され、ワークＷの蒸気洗浄が継続されることになる。

以上の通り、本実施形態では、蒸気発生室２から洗浄室３へ洗浄液ＳＶの蒸気を導入するにあたり、蒸気発生室２と洗浄室３との差圧を監視しながら開閉ユニット６の開度を増加させることで蒸気発生室２の急激な気圧の低下を抑制し、蒸気発生室２で洗浄液ＳＶが突沸してそのミストが洗浄室２へ流入することを防止することができる。洗浄液ＳＶの突沸が発生しない様に制御することで、洗浄液ＳＶの蒸気に不純物が混入されにくく、クリーンな蒸気でワークＷを洗浄することができる。

一例として、洗浄液ＳＶの液温１２０℃における飽和蒸気圧が９０００Ｐａであり、また洗浄室３を減圧して、非凝縮性気体を十分に排除した時の圧力が３００Ｐａとした場合、蒸気発生室２と洗浄室３との差圧は８７００Ｐａになる。弁体６０を全閉位置Ｐ１から一気に全開位置Ｐ２へ変位させてしまうと、蒸気発生室２の蒸気が一気に洗浄室３へ移動して蒸気発生室２において洗浄液ＳＶが突沸してしまう。しかし、本実施形態のように、蒸気発生室２と洗浄室３との差圧を監視しながら開閉ユニット６の開度を増加させることで、蒸気発生室２における洗浄液ＳＶの蒸発をコントロールすることができ、このような突沸を防止することができる。蒸気発生室２の急激な圧力低下を抑制できるので、洗浄室３から事前に非凝縮性気体（空気）を十分に排除することができる。

また、本実施形態では、開閉ユニット６が全閉の状態で洗浄室３への洗浄液ＳＶの供給を開始し、洗浄室３にその蒸気を発生させて内圧を増加させているため（Ｓ４）、蒸気発生室２と洗浄室３との差圧を予め減少させておくことができ、蒸気発生室２における洗浄液ＳＶの突沸を更に防止できる。

洗浄室３に導入された洗浄液ＳＶの蒸気は、ワークＷよりも高温である。蒸気がワークＷに触れると、相対的に低温のワークＷが加熱される一方、相対的に高温の蒸気が冷却されて凝縮する。ワークＷの洗浄初期においては、蒸気とワークＷとの温度差が大きいため、蒸気の凝縮量が多くなる。一方、ワークＷの洗浄が進むと、蒸気とワークＷとの温度差が小さくなり、蒸気の凝縮量も少なくなる。言い換えると、洗浄室３における蒸気の凝縮量が多い洗浄初期段階では、蒸気発生室２と洗浄室３との差圧が大きくなる傾向にあり、洗浄が進むにつれて差圧も小さくなる。本実施形態では、洗浄初期段階では開閉ユニット６の開度が小さいので、蒸気発生室２から洗浄室３への洗浄液ＳＶの蒸気の移動を規制して蒸気発生室２の圧力低下を抑制し、その後、開閉ユニット６の開度が増加させていくことで蒸気発生室２から洗浄室３への洗浄液ＳＶの蒸気の移動を促進することができる。

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、供給ユニット１１による洗浄室３への洗浄液ＳＶの供給を、弁体６０の開放前に開始して終了した（Ｓ４）。しかし、洗浄室３への洗浄液ＳＶの供給は、弁体６０の開放前に開始して、開放開始後に終了してもよい。

また、洗浄室３への洗浄液ＳＶの供給を、弁体６０の開放前に開始して終了した後、弁体６０の開放開始後に、再び行ってもよく、再び行う場合、蒸気発生室２と洗浄室３との差圧が予め定めた差圧を超えた場合であってもよい。

また、洗浄室３への洗浄液ＳＶの供給を、弁体６０の開放前には行わず、開放開始後に行ってもよく、この場合、蒸気発生室２と洗浄室３との差圧が予め定めた差圧を超えた場合に洗浄液ＳＶの供給を行ってもよい。

また、供給ユニット１１を備えない構成も採用可能である。

＜第三実施形態＞
第一実施形態では、弁体６０の開放開始後、その開度を増加させるか維持する制御を例示したが、洗浄室３の気圧、蒸気発生室２の気圧、又は、これらの差圧に基づき、開度を減少させてもよい。また、第一実施形態では、弁体６０の開度を所定時間毎に間欠的に増加したが（Ｓ５、Ｓ６）、経時的に連続的に増加してもよい。そして、洗浄室３の気圧、蒸気発生室２の気圧、又は、これらの差圧に基づき、開度増加の一時停止と再開とを行ってもよい。

＜第四実施形態＞
第一実施形態では、連通部３１と開閉ユニット６とを一組設けたが、複数組設けてもよい。図３はその一例である洗浄機１Ａの模式図である。以下、図１の洗浄機１と異なる洗浄機１Ａの構成について説明する。

洗浄機１Ａは、二つの連通部３１Ａ、３１Ｂと、二つの開閉ユニット６Ａ、６Ｂとを備える。開閉ユニット６Ａは連通部３１Ａを開閉する機構であり、弁体６０Ａと弁体６０Ａを変位する駆動機構６１Ａとを備える。弁体６０Ａ及び駆動機構６１Ａの構成は、図１の開閉ユニット６の弁体６０Ａ及び駆動機構６１と同じである。

開閉ユニット６Ｂは連通部３１Ｂを開閉する機構であり、弁体６０Ｂと弁体６０Ｂを変位する駆動機構６１Ｂとを備える。本実施形態の場合、連通部３１Ｂの開口面積は連通部３１Ａの開口面積よりも大きく、より多くの蒸気が通過可能である。弁体６０Ｂは連通部３１Ｂを覆う大きさを有し、連通部３１Ｂを気密に閉鎖する全閉位置Ｐ１１と、連通部３１Ｂを最大に開放する全開位置Ｐ１２との間で駆動機構６１Ｂによって変位される。

本実施形態の場合、弁体６０Ｂの停止位置は全閉位置Ｐ１１と全開位置Ｐ１２の二か所であり、中間停止位置はない。これにより駆動機構６１Ｂの構成を駆動機構６１Ａよりも簡素化できる。しかし、弁体６０Ｂも中間停止位置で停止するように構成することも可能である。

駆動機構６１Ｂは、弁体６０Ｂを全閉位置Ｐ１１と全開位置Ｐ１２との間で往復するエアシリンダ６１５を備える。エアシリンダ６１５には、駆動機構６１Ａと共用される空気の供給源６１０から制御弁６１４を介して空気が供給される。制御弁６１４は空気の供給方向を制御可能な電磁弁である。本実施形態では、駆動機構６１Ｂとして流体圧回路を用いたが、電動モータを駆動源とした電動シリンダ等の電動機構であってもよい。

図４は蒸気導入時における処理部１２０の制御内容を示すフローチャートであり、図２に代わる制御例を示している。Ｓ１～Ｓ９の処理は図２の例と同じであるが、Ｓ５～Ｓ９の処理は開閉ユニット６Ａに対する処理となる。Ｓ９で弁体６０Ａの位置が全開位置Ｐ２であると判定した場合は、Ｓ１０へ進む。

Ｓ１０では駆動機構６１Ｂを駆動して弁体６０Ｂを全閉位置Ｐ１１から全開位置Ｐ１２まで変位させる。以上により処理が終了する。

本実施形態では、開閉ユニット６Ａにより連通部３１Ａを開放してから、開放ユニット６Ｂにより連通部３１Ｂを開放する。開閉ユニット６Ａによる連通部３１Ａの開放は蒸気発生室２と洗浄室３との差圧を監視しながら段階的に行うことで、第一実施形態で述べた通り、蒸気発生室２で洗浄液ＳＶが突沸してそのミストが洗浄室２へ流入することを防止することができる。その後、開放ユニット６Ｂにより連通部３１Ｂを開放することで、蒸気発生室２から洗浄室３への洗浄液ＳＶの蒸気の移動を促進し、洗浄時間の短縮を図ることができる。特に、連通部３１Ｂは連通部３１Ａよりも開口面積が大きいので、蒸気発生室２と洗浄室３との差圧が減少した状況下においても、蒸気発生室２から洗浄室３への洗浄液ＳＶの蒸気の移動を促進することができる。

なお、図４の例では、開閉ユニット６Ａの開度が全開に達した後に、開閉ユニット６Ｂの開放を開始したが（Ｓ９、Ｓ１０）、開閉ユニット６Ｂの開放を開始するタイミングはこれに限られず、開閉ユニット６Ａの開度が中間開度（弁体６０Ａが中間停止位置Ｐ３）の段階で開始してもよい。この場合、蒸気発生室２で洗浄液ＳＶの突沸が生じないよう、開閉ユニット６Ａの開度が全開に近い中間開度の段階で開閉ユニット６Ｂの開放を開始することができる。

＜第五実施形態＞
上記各実施形態では、開閉ユニット６の開度の増加を、圧力センサ７及び８の双方の検知結果に基づき制御したが、圧力センサ７のみ、或いは、圧力センサ８のみの検知結果に基づき制御してもよい。言い換えると、洗浄室３の気圧に基づいて開閉ユニット６の開度の増加を制御してもよく、或いは、蒸気発生室２の気相空間の気圧に基づいて開閉ユニット６の開度の増加を制御してもよい。

この制御としては、例えば、洗浄室３の気圧が閾値以上であることを条件に開閉ユニット６の開度を増加することができ、或いは、蒸気発生室２の気相空間の気圧が閾値以下であることを条件に開閉ユニット６の開度を増加することができる。閾値は開度毎に設定されてもよい。また、別の制御例として、洗浄室３の単位時間当たりの気圧上昇量が閾値以下であることを条件に開閉ユニット６の開度を増加することができ、或いは、蒸気発生室２の気相空間の単位時間当たりの気圧低下量が閾値以下であることを条件に開閉ユニット６の開度を増加することができる。この別の制御例の場合も、閾値は開度毎に設定されてもよい。また、蒸気発生室２の気相空間の気圧に基づいて開閉ユニット６の開度の増加を制御する場合、いずれの制御例の場合においても、閾値は蒸気発生室２の洗浄液ＳＶの温度と対応づけて設定されてもよい。

以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１洗浄機、２蒸気発生室、３洗浄室、５減圧ユニット、６開閉ユニット、１２制御ユニット、３１連通部

Claims

洗浄液及びその蒸気を収容する蒸気発生室と、
ワークが配置され、連通部を介して前記蒸気発生室から前記蒸気が導入される洗浄室と、
前記洗浄室を減圧する減圧手段と、
前記連通部を開閉する開閉手段と、
前記洗浄室の気圧又は前記蒸気発生室の気圧の少なくともいずれか一方を検知する検知手段と、
前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、前記検知手段の検知結果に基づいて前記開閉手段の開度を制御する制御手段と、
前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、前記洗浄室に前記洗浄液を供給する供給手段と、を備え、
前記供給手段は、前記開閉手段が全閉の状態で前記洗浄室への前記洗浄液の供給を開始する、
ことを特徴とする洗浄機。
請求項１に記載の洗浄機であって、
前記検知手段は、
前記洗浄室の気圧を検知する第一の検知手段と、
前記蒸気発生室の気圧を検知する第二の検知手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、前記第一の検知手段及び前記第二の検知手段の検知結果に基づいて前記開閉手段の開度を制御する、
ことを特徴とする洗浄機。
請求項１又は請求項２に記載の洗浄機であって、
前記制御手段は、前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、段階的に前記開閉手段の開度を増加させる、
ことを特徴とする洗浄機。
請求項２に記載の洗浄機であって、
前記制御手段は、前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、前記開閉手段の開度を全閉と全開の中間の開度に制御した後、前記第一の検知手段及び前記第二の検知手段の検知結果に基づいて、前記開閉手段の開度を維持するか又は増加する、
ことを特徴とする洗浄機。
請求項２に記載の洗浄機であって、
前記制御手段は、
前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、段階的に前記開閉手段の開度を増加させ、かつ、
所定時間毎に前記第一の検知手段及び前記第二の検知手段の検知結果を取得し、前記開閉手段の開度を維持するか又は増加する、
ことを特徴とする洗浄機。
請求項２に記載の洗浄機であって、
前記制御手段は、
前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、前記第一の検知手段及び前記第二の検知手段の検知結果に基づく前記洗浄室と前記蒸気発生室との差圧と、予め定めた閾値とを比較して前記開閉手段の開度を制御する、
ことを特徴とする洗浄機。
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の洗浄機であって、
前記開閉手段は、
弁体と、
前記弁体を変位させる駆動機構と、を含み、
前記駆動機構はエアハイドロ機構を備える、
ことを特徴とする洗浄機。
洗浄液及びその蒸気を収容する蒸気発生室と、
ワークが配置され、第一の連通部及び第二の連通部を介して前記蒸気発生室から前記蒸気が導入される洗浄室と、
前記洗浄室を減圧する減圧手段と、
前記第一の連通部を開閉する第一の開閉手段と、
前記第二の連通部を開閉する第二の開閉手段と、
前記洗浄室の気圧又は前記蒸気発生室の気圧の少なくともいずれか一方を検知する検知手段と、
前記第一の開閉手段と前記第二の開閉手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記蒸気発生室から前記減圧手段により減圧された前記洗浄室へ前記蒸気を導入する際、前記検知手段の検知結果に基づいて前記第一の開閉手段の開度を制御し、かつ、前記第一の開閉手段の開度が所定の開度に達した後に、前記第二の開閉手段の開放を開始する、
ことを特徴とする洗浄機。