JPH06254495A - 洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、被洗浄物に直接振動を与えること
により、高い洗浄効果を得ることのできる洗浄装置を提
供することを目的とする。 【構成】 本発明の洗浄装置は、被洗浄物若しくはこの
被洗浄物を保持する保持具を磁化する磁化手段と、この
磁化手段で磁化された被洗浄物若しくは該保持具に１方
向あるいは多方向から交番磁界を与える交番磁界発生手
段とを有して当該被洗浄物に洗浄環境下で任意の周波数
で並進モードあるいは回転モードの振動を生じさせて洗
浄することを要旨とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁歪効果を利用した洗浄
方法および洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、産業等における洗浄においては、
洗浄の対称として金属、セラミックス等の種々の素材が
あり、被洗浄物の形状も板状の単純なものからアセンブ
リ製品のような複雑なものと多種多様である。

【０００３】また、洗浄方式については工程の制約等に
より工程間の流れが不連続なバッチ式洗浄を必要とする
ものから連続的なインライン方式の洗浄を必要とするも
のの二つに分類される。

【０００４】このような部品の洗浄目的としては加工油
・防錆油の脱脂洗浄、ホコリ等のコンタミナンツの除去
を目的とした洗浄、製品の仕上げ洗浄などがある。

【０００５】また、洗浄に用いられる洗浄剤は水系、準
水系、有機溶剤系の３種類があり、それぞれ長所、用
途、目的に応じて使い分けられている。

【０００６】例えば、部品の洗浄としては浸漬洗浄、浸
漬超音波洗浄、ブラシ洗浄、スプレー洗浄及びベーパ洗
浄等の洗浄方法が適宜、用いられている。

【０００７】具体的には浸漬洗浄は洗浄剤の化学的洗浄
力を利用しようとするものであり、さらに浸漬超音波洗
浄は洗浄剤を物理的伝達の媒介として超音波振動を与え
るものであり、キャビテーション効果により大きな洗浄
力を得ようとするものである。この浸漬超音波洗浄方法
は主として水系の洗浄で用いられるが、洗浄剤中に空気
が溶存している場合には十分な洗浄効果が得られない場
合が多い。

【０００８】例えば、図３はＳＰＣＣ系フープ材（冷間
圧延鋼板）洗浄のインライン方式で用いられてきた洗浄
方法を説明するための模式図である。この図３におい
て、連続される被洗浄物９は前工程から洗浄工程に搬入
され洗浄機本体１のローラ７ａに案内されて、洗浄液３
中に浸される。この洗浄液３中には投げ込み式超音波発
振器５が設けられており、これにより物理的に洗浄力が
補完される。

【０００９】しかし、インライン方式であるため、被洗
浄物９が洗浄槽１に入る際、空気の混入が避けられず、
そのため溶存空気の存在が無視できず、超音波によるキ
ャビテーション効果を得ることは事実上ほとんど不可能
である。

【００１０】また、洗浄剤３が有機溶剤系の場合にも浸
漬超音波洗浄が用いられている場合があるが、この場合
も超音波が洗浄剤に吸収されてしまい、要求される洗浄
効果を得ることは困難である。

【００１１】また、超音波洗浄においては、液体を物理
力の媒介とするため、縦波或いは横波のモードでしか被
洗浄物に振動を与えることが出来ず、捩じりのような洗
浄効果を与えることはできなかった。

【００１２】また、ブラシ洗浄、スプレー洗浄はそれぞ
れブラシの摩擦力あるいは洗浄剤と被洗浄物との衝突時
の衝撃力等、他の物理力により洗浄効果を得ようとする
ものである。しかしながら、ブラシ洗浄についてはブラ
シの回転数、ラップ量等に洗浄の限界があり、またスプ
レー洗浄においても被洗浄物の形状に同様に限界があ
る。

【００１３】図４は、これまでベーパ洗浄に適用されて
きた洗浄方法を説明するための模式図である。図４を参
照するに洗浄機本体３１内に収容される洗浄液３３は槽
内に設置されたヒータ３５により加温され蒸気となる。
この蒸気は洗浄剤の沸点付近で気化したものであるた
め、純度の高い洗浄液による洗浄と同じ洗浄効果が得ら
れる。

【００１４】被洗浄物３９は洗浄機３１の上部から挿入
される。挿入前、被洗浄物３９は室温以下に冷却されて
いるのが一般的である。そのため、洗浄液３３の蒸気は
この被洗浄物３９表面で凝集され、被洗浄物３９表面に
付着した油分等の汚れを取り込んで液体となって槽に滴
下する。

【００１５】しかし、従来のこの方法では被洗浄物３９
が高温になり蒸気温度付近になると洗浄効果が得られな
くなることから、この被洗浄物３９を冷却しなければな
らないという欠点があった。また、気体による洗浄であ
るために他の物理的洗浄効果を与えることが不可能であ
った。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題に
鑑みてなされたもので、洗浄剤だけではなく、被洗浄物
に直接振動を与えることにより溶存空気や洗浄剤、特に
有機溶剤による振動の吸収を軽減し、洗浄剤と被洗浄物
との相互作用を向上させ、高い洗浄効果を得ようとする
ものであり、また縦波或いは横波のモードのみならず捩
じりのモードの振動も与えることにより管状やロープ状
の被洗浄物の形状に応じた高い洗浄効果を得ようとする
ものである。

【００１７】さらに、非接触で洗浄効果を得ることによ
りベーパ洗浄のような気相状態や気相と液相が共存する
混相状態あるいはインライン方式のスプレー洗浄の場合
等物理的な洗浄効果を与えにくい場合においても高い洗
浄効果を得ようとするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願第１の発明は、被洗浄物若しくはこの被洗浄物を保
持する保持具が磁化されているときに、被洗浄物若しく
は該保持具に洗浄環境下で１方向あるいは多方向から交
番磁界を与えて被洗浄物を振動させ洗浄することを要旨
とする。

【００１９】また、本願第２の発明は、被洗浄物若しく
はこの被洗浄物を保持する保持具を磁化する磁化手段
と、この磁化手段で磁化された被洗浄物若しくは該保持
具に１方向あるいは多方向から交番磁界を与える交番磁
界発生手段とを有して当該被洗浄物に洗浄環境下で任意
の周波数で並進モードあるいは回転モードの振動を生じ
させて洗浄することを要旨とする。

【００２０】

【作用】本願第１の発明の洗浄方法は、磁化された被洗
浄物または被洗浄物を保持する保持具を洗浄環境下にお
き、さらに１方向あるいは多方向から交番磁界を与え
る。このとき、被洗浄物若しくは保持具は磁化されてい
ることから、被洗浄物若しくは保持具を交番磁界中に置
くことにより磁歪現象が生じ、任意の周波数振動を生
じ、被洗浄物は振動しより一層の洗浄効果が得られる。

【００２１】本願第２の発明の洗浄装置は、まず磁化手
段で被洗浄物若しくはこの被洗浄物を保持する保持具を
磁化する。つぎに洗浄環境下で交番磁界発生手段によっ
て、すでに磁化手段で磁化された被洗浄物若しくは該保
持具に１方向あるいは多方向から交番磁界を与えると当
該被洗浄物に任意の周波数で並進モードあるいは回転モ
ードの振動が生じ洗浄が進行する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明に係る磁歪洗浄を適用した一実
施例を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る洗
浄装置の第１の実施例の構成を示し、ＳＰＣＣ系フープ
材洗浄のインライン方式で用いられる洗浄方法を説明す
るための模式図である。

【００２３】図１に示すように、超音波洗浄槽１内には
任意の洗浄液３が満たされており、この超音波洗浄槽１
の底部に投げ込み式超音波発振器５が設置され、ローラ
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが連続する帯状の被洗浄物９を
案内するために配設される。これらローラ７ａ，７ｂ，
７ｃ，７ｄの内、ローラ７ｂ，７ｃは洗浄液３中に設け
られる。

【００２４】また、この洗浄液３中のローラ７ｂとロー
ラ７ｃとの間には、２組の被洗浄物磁化用励磁器１１
ａ，１１ｂと交番磁界発生励磁器１３ａ，１３ｂがそれ
ぞれ設けられる。被洗浄物磁化用励磁器１１ａ，１１ｂ
は、それぞれ空芯コイル１０００回巻きを用い、これに
１Ａの直流電流を流し、これによって被洗浄物９である
ところのＳＰＣＣ系フープ材を磁化するものである。ま
た、また交番磁界発生励磁器１３ａ，１３ｂは２００回
巻きの空芯コイル１３であり、図示しない交番励磁電流
供給手段から交流の励磁電流、例えば振幅０．５Ａ、３
０ｋＨｚの交番電流が供給され、この励磁電流に対応す
る交番磁界を発生する。

【００２５】尚、このとき被洗浄物磁化用励磁器１１
ａ，１１ｂは永久磁石を用いても良い。

【００２６】さらに、交番磁界発生励磁器１３ａ，１３
ｂはそれぞれ被洗浄物磁化用励磁器１１ａ，１１ｂのコ
イルの空芯部分にそれぞれの磁束中心を一致させ、かつ
この磁束中心を被洗浄物９が搬送されるように設けられ
る。

【００２７】次に、作用を説明する。まず、帯状の被洗
浄物９は前工程から洗浄工程に搬入され洗浄機本体１の
ローラ７ａに案内されて、洗浄液３中に浸される。この
洗浄液３中に設けられる超音波発振器５及び２組の被洗
浄物磁化用励磁器１１ａ，１１ｂと交番磁界発生励磁器
１３ａ，１３ｂによって被洗浄物９は洗浄される。

【００２８】具体的には、被洗浄物磁化用励磁器１１
ａ，１１ｂに前記励磁電流を流し、この励磁電流による
磁界によって磁化された被洗浄物９に交番磁界を交番磁
界発生励磁器１３ａ，１３ｂからそれぞれ与え、被洗浄
物９に磁歪振動を起こし洗浄を行う。

【００２９】すなわち、この電磁場を利用した効果によ
り被洗浄物９の表面に生じた磁歪振動によって、洗浄液
３との相互作用を生じ、空気溶存下においても任意の周
波数を持つ振動を被洗浄物９の表面に生じさせることが
可能となり、表面に付着していた油分、塵埃等を洗浄液
の化学的な力のみでなく、物理的な力を補完して除去す
ることができる。

【００３０】また、本実施例の場合においては、被洗浄
物磁化用励磁器１１ｂ等を消磁用に用いても良い。

【００３１】次に、図２を参照して第２の実施例を説明
する。この図２は、磁歪洗浄を適用したベーパ洗浄を説
明するための模式図である。

【００３２】ベーパ洗浄機３１内には、洗浄液３３が満
たされ、この洗浄液３３内には洗浄液３３を加温するた
めの加温ヒータ３５が設置される。この加温ヒータ３５
により洗浄液３３が加温され蒸気となる。この蒸気は洗
浄剤の沸点付近で気化したものであるため、純度の高い
洗浄液による洗浄と同じ洗浄効果が得られる。

【００３３】また、ベーパ洗浄機３１の上部開口近傍の
内周には洗浄液３３の蒸気が槽外へ流出するのを防ぐた
めの冷却コイル３７が設けられる。

【００３４】また、ベーパ洗浄機３１内の洗浄液３３の
液面より上方には、洗浄液３３に触れない高さで被洗浄
物磁化用励磁器４１と交番磁界発生励磁器４３が設けら
れる。このとき、交番磁界発生励磁器４３は被洗浄物磁
化用励磁器４１のコイルの空芯部分にそれぞれの磁束中
心を一致させ、かつこの磁束中心の上方から被洗浄物３
９が吊されるように構成される。

【００３５】すなわち、上方から保持具で吊された被洗
浄物３９を、交番磁界発生励磁器４３の磁束中心に沿っ
て挿入し、この被洗浄物３９を被洗浄物磁化用励磁器４
１によって磁化し、さらに交番磁界を交番磁界発生励磁
器４３から与え、被洗浄物３９に磁歪振動を生じさせ
た。この効果により被洗浄物３９の表面に非接触で振動
が生じ、被洗浄物３９の表面に凝集した洗浄液３３との
相互作用が起き、洗浄効果の向上、ひいては洗浄時間の
短縮を得ることができる。

【００３６】以上のことからベーパ洗浄という超音波等
を伝達する媒介が存在しない条件下においても任意の周
波数を持つ振動を被洗浄物３９の表面に生じさせること
ができ、表面に付着していた油分、塵埃等を洗浄液の化
学的な力のみでなく、物理的な力を補完して除去するこ
とができる。

【００３７】また、本実施例においては、洗浄後に被洗
浄物磁化用励磁器４１によって被洗浄物３９の消磁を行
うようにしても良い。

【００３８】上述してきたように、本発明による磁歪洗
浄法おいてはまず磁化装置によって被洗浄物または保持
具が磁化される。この磁化された被洗浄物または保持具
が交番磁界を受けることにより磁歪現象を生じ、この結
果、任意の周波数を持った振動を洗浄剤を媒介とするこ
となく直接被洗浄物に与えことが可能となる。

【００３９】また、直接被洗浄物を磁化させるかわりに
被洗浄物を支持する金属性の保持具を用いることによ
り、この保持具を上記の方法で振動させ、この振動を直
接被洗浄物に伝えることでセラミックス等、金属以外の
物質にも広く適用することが可能となる。

【００４０】また、磁場を媒介とすることからベーパ洗
浄のような気相状態、気相と液相が共存する混相状態あ
るいはインライン方式のスプレー洗浄においても洗浄効
果を有する物理力が得られる。

【００４１】また、管状の被洗浄物についてはその軸方
向に電流を流す等の手段により、輪状磁界を被洗浄物に
つくり、さらにこれに軸方向の交番磁界を与えることに
より被洗浄物に捩じり方向の振動を生じることが可能と
なる。これによりロープや線材等の捩じれた部分を持つ
ような複雑な形状を持つ被洗浄物にもそのコンタミナン
ツの除去に効果的な洗浄を与えることができる。

【００４２】上述してきたように、本発明によれば被洗
浄物に直接的に任意の周波数をもつ振動を与えること
で、洗浄剤の水系・有機溶剤系の別に関係なく、高い洗
浄効果が得られる。特に、磁場を媒介とすることからベ
ーパ洗浄のような気相状態、気相と液相が共存する混相
状態あるいはインライン方式のスプレー洗浄においても
高い洗浄効果が得られる。また、捩じりの振動も与えら
れ、被洗浄物によってはその形状に適した洗浄効果を与
えることが可能となる。

【００４３】尚、上記の実施例ではインライン方式の浸
漬超音波洗浄及びベーパ洗浄に適用した場合を例にとっ
て説明したが、本発明はこれに限定されること無く、任
意の洗浄方式に適用することができるのはいうまでもな
い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、磁歪効果
によって洗浄環境下にある被洗浄物に直接振動を与える
ことが出来るので、高い洗浄効果を得ることのできるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る洗浄装置の一実施例の概略の構成
を示す模式図である。

【図２】本発明に係る洗浄装置の一実施例の概略の構成
を示す模式図である。

【図３】従来の洗浄装置の模式図である。

【図４】従来の洗浄装置の模式図である。

【符号の説明】

１ 超音波洗浄槽 ３，３３ 洗浄液 ５ 超音波発振器 ７ ローラ ９，３９ 被洗浄物 １１，４１ 被洗浄物磁化用励磁器 １３，４３ 交番磁界発生励磁器 ３１ ベーパ洗浄機 ３５ 加温ヒータ ３７ 冷却コイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被洗浄物若しくはこの被洗浄物を保持す
   る保持具が磁化されているときに、被洗浄物若しくは該
   保持具に洗浄環境下で１方向あるいは多方向から交番磁
   界を与えて被洗浄物を振動させ洗浄することを特徴とす
   る洗浄方法。
2. 【請求項２】 被洗浄物若しくはこの被洗浄物を保持す
   る保持具を磁化する磁化手段と、 この磁化手段で磁化された被洗浄物若しくは該保持具に
   １方向あるいは多方向から交番磁界を与える交番磁界発
   生手段と、を有して当該被洗浄物に洗浄環境下で任意の
   周波数で並進モードあるいは回転モードの振動を生じさ
   せて洗浄することを特徴とする洗浄装置。