JPH0741977A - 金属品洗浄方法及び金属品洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 すすぎを流量が制御された脱酸素水で、水切
りを乾燥蒸気で行なうことによって、安全、確実かつ安
価に、金属品を洗浄、すすぎ、水切り及び乾燥する金属
品洗浄方法及金属品洗浄装置を提供する。 【構成】 金属品洗浄装置は、金属品洗浄用アルカリ性
洗浄液が供給される洗浄槽５と、脱酸素水装置２７から
金属品をすすぐための脱酸素水が脱酸素水供給量調整装
置１０１，１０２，２１ａを介して供給されるすすぎ槽
１７と、ボイラ３３から金属品の水切りするための乾燥
蒸気が供給される水切り槽２９と、内部が過熱雰囲気に
され金属品を乾燥するための乾燥槽３０を順次に配設し
て成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属品洗浄方法及び金
属品洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベアリング鋼のように錆易い金属は、水
に浸漬すると錆び始めるので、このような金属製の部
品、半組立体、組立体又は製品（以下、「金属品」とい
う）、特に、ベアリングを含む精密金属品を水洗するの
は極めて困難であった。

【０００３】従来は、アルカリ性洗浄水で洗浄した金属
製品をすすぐ場合に、すすぎ液に防錆剤を入れてこの金
属品の発錆を防止し、その後、この金属品をエアナイフ
や温風乾燥機で乾燥していた。

【０００４】しかし、この方式では、金属品の表面に防
錆剤の残渣が残るという問題があった。又、すすぎ液を
廃液として捨てる場合に、防錆剤を除くための排水処理
装置を必要とし、金属品の洗浄費を増加させるばかりで
なく、水切りの場合、どうしても、その使用水によって
金属表面にしみが発生してしまうし、高価な純粋製造装
置を必要とするという問題があった。

【０００５】又、水切り後の乾燥を良くするために、フ
ルオロカーボン（いわゆるフロン）や１，１，１−トリ
クロロエタンも用いられて来たが、これらはいずれもオ
ゾン層を破壊するもので、自然環境保全に問題があり、
その上、後者は作業者の健康に悪影響を与えるという問
題もあった。

【０００６】更に、脱酸素水内で金属品をすすぐ手段が
開発されているが、この場合にも従来の水切り法及び乾
燥法を用いるために、金属品にしみや小さな錆が発生す
ることを避けることが出来なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、すす
ぎには脱酸素水槽への供給量が制御された脱酸素水を用
い、水切りには乾燥蒸気を用いることにより、コストの
高い排水処理を必要とする防錆剤や環境破壊や作業者の
健康阻害につらなるフルオロカーボンや１，１，１−ト
リクロロエタンを使用することなく、かつ金属品、特
に、精密金属品をしみや錆がなく美麗に洗浄することが
出来る金属品洗浄方法及び金属品洗浄装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の金属品洗浄方法は、金属品をアルカリ性洗
浄液で洗浄し、脱酸素水の流量をすすぎに適する流量に
制御して該脱酸素水で該金属品をすすぎ、該金属品に乾
燥蒸気を吹き付けて水切りした後に加熱雰囲気内で乾燥
することによって構成される。

【０００９】又、本発明の金属洗浄装置は、アルカリ性
洗浄液を収容する洗浄槽と、脱酸素水装置からの脱酸素
水を収容するすすぎ槽と、該すすぎ槽への脱酸素水の流
量を制御する制御手段と、ボイラからの乾燥蒸気が供給
される水切り槽と、内部が加熱雰囲気にされた乾燥槽と
を順次に配設して構成される。

【００１０】

【作用】金属品をまず洗浄槽に入れてアルカリ性洗浄液
で洗い、この金属品に付着している油性成分を除去・洗
浄する。洗浄後の金属品をすすぎ槽内へ移し、これを流
量が制御された脱酸素水で無酸素状態ですすぐ。次い
で、金属品を水切り槽内へ移し、ボイラからの乾燥蒸気
を金属品表面全体に均等に噴射し、該金属品を無酸素状
態で覆うと共に乾燥に適するように高温に保持する。最
後に、金属品を乾燥槽へ移し、これを迅速かつ美麗に乾
燥させる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を実施例に基づ
いて説明する。

【００１２】図１に示す本発明の一実施例において、金
属品洗浄装置は、機枠１内に設けられた洗浄部２、すす
ぎ部（リンス部）３及び水切り・乾燥部４から成る。

【００１３】洗浄部２には、ベアリング鋼その他の錆易
い金属製の金属品（例えば、ベアリングの部品、その半
組立体又は組立体）を洗浄するためのアルカリ性洗浄液
（例えば、陰イオン界面活性剤を含んだ水溶液）１０が
充填される洗浄槽５とその中の洗浄液１０に振動を与え
る超音波振動子６を設けている。

【００１４】洗浄槽５に隣接して、補助洗浄槽７がその
水位が洗浄槽５の水位よりも低い位置にあるように設け
られており、洗浄槽５から溢出する洗浄液１０を受ける
ようになっている。金属品から溶解した機械油のような
油性成分を洗浄液１０から分離する油水分離装置８の取
入れ口が油水分離装置用ポンプ４７を介して補助洗浄槽
７の上部の出口に接続されており、又、油水分離装置８
の吐出口も補助洗浄槽７の下部の入口に接続されてい
る。補助洗浄槽７の底部は、その中の洗浄液の水位を確
保するため、及び、この洗浄液を排出するため、ドレー
ン９に接続されている。

【００１５】洗浄用ポンプ１１は、その取入れ口が補助
洗浄槽７に、その吐出口が、一方では、補助洗浄槽７
に、他方では、フィルタ１２を介して洗浄槽５に接続さ
れている。この洗浄用ポンプ１１は、洗浄槽５及び補助
洗浄槽７並びにこの洗浄用ポンプ１１及びフィルタ１２
で構成された流体回路内を洗浄液１０を循環させて、こ
の洗浄液１０の濃度、流量及び清浄度を保つように、絞
り弁１３及び１４を介して洗浄液をそれぞれ所定の比率
で洗浄槽５及び補助洗浄槽７へ供給するようになってい
る。

【００１６】洗浄用ポンプ１１は、洗浄液１０を補充又
は入れ換えるための水供給源１５に接続されている。

【００１７】すすぎ部３は、脱酸素水２０を収容するす
すぎ槽（リンス槽）１７を有し、洗浄槽５内の洗浄液を
振動させる超音波振動子６と同様な構造の超音波振動子
１８によってすすぎ槽１７内の脱酸素水２０が振動され
るようになっている。すすぎ槽１７の底部はドレーン１
９に接続され、すすぎ槽１７内の脱酸素水２０をドレー
ンするようになっている。なお、洗浄液及び脱酸素水を
振動させるための振動装置として超音波振動子を用いて
いるが、それらの代わりに他の振動装置を用いてもよ
い。

【００１８】すすぎ槽１７には、脱酸素水槽２１が流量
制御弁２１ａ、ポンプ２２及びフィルタ２３を介して接
続されており、この脱酸素水槽２１からポンプ２２によ
って脱酸素水２０がすすぎ槽１７へ供給されるようにな
っている。又、脱酸素水槽２１は、ポンプ２２から分岐
して自らに脱酸素水を戻す循環流体回路２４を有してお
り、脱酸素水の脱酸素水槽２１からすすぎ槽１７への供
給量と脱酸素槽２１への帰還量との割合は絞り弁２５に
よって設定される。ドレーン２６は、すすぎ槽１７の最
上液位に接続されており、後述の脱酸素水装置２７から
脱酸素水槽２１を介して脱酸素水がすすぎ槽１７に供給
され次第、すすぎ槽１７内にあったいわば古い脱酸素水
２０がすすぎ槽１７の出口１７ａからオーバーフローす
るようになっているから、溶存酸素がほとんどないすす
ぎ液、即ち新鮮な脱酸素水２０が常にすすぎ槽１７内に
供給および充填され、すすぎ工程で金属品に錆を生じさ
せることがない。また、このドレーン２６は、脱酸素水
槽２１の最上液位及び底部が絞り弁を介して接続されて
おり、脱酸素水２０が脱酸素水槽２１から溢れるのが防
止されていると共に、脱酸素水槽２１の排水が行えるよ
うになっている。

【００１９】脱酸素槽２１には、脱酸素水を製造してこ
の脱酸素水槽２１へ供給する脱酸素水装置２７が接続さ
れており、これに水供給源２８から水が供給されるよう
になっている。実験によって、ベアリング鋼のように錆
び易い金属でも、溶存酸素濃度が５０ＰＰＢ以下（望ま
しくは、２０ＰＰＢ以下）の脱酸素水中では錆びにくい
ことが確認されているので、脱酸素水装置２７としては
溶存酸素濃度が５０ＰＰＢ（望ましくは、２０ＰＰＢ）
以下の脱酸素水を製造するものが選ばれる。

【００２０】すすぎ槽１７内の脱酸水２０が出口１７ａ
の高さに達していない時に、脱酸素水２０の不足を示す
不足信号を発する脱酸素水位検出器１０１がすすぎ槽１
７内に設けられている。１０２は脱酸素水位制御装置
で、脱酸素水位検出器１０１及び流体制御弁２１ａを介
して脱酸素水槽２１に電気的に接続されており、すすぎ
槽１７内の脱酸素水２０が不足した時に、この不足信号
を検出器１０１から受けて、流量制御弁２１ａを開き、
脱酸素水２０のすすぎ槽１７への供給量が増加される。
なお、脱酸素水位検出器１０１及び脱酸素水位制御装置
１０２は、脱酸素水供給量調整装置を構成する。

【００２１】乾燥部４は、水切り槽２９と乾燥槽３０と
を有する。

【００２２】水切り槽２９は、内部の金属品４４に向け
て乾燥蒸気を噴射するノズル３１を有する。ノズル３１
は、図１では簡便のために１個しか示されていないが、
水切り槽２９の円周方向及び上下に均等に配設され、水
切り槽２９内の金属品に均等に乾燥蒸気を噴射するよう
にする。

【００２３】ノズル３１は水供給源３２から水が供給さ
れるボイラ３３に接続されている。ボイラ３３からは高
熱の乾燥蒸気がノズル３１を介して水切り槽２９内に噴
射される。乾燥蒸気は液相を含んでいないことと高温で
あることから、水切り槽２９内の金属品の水切りを、フ
ルオロカーボンや１，１，１−トリクロロエタンのよう
な環境を破壊し又は人体に有害な溶剤を用いることなく
確実に行なうことが出来る。更には、金属品に乾燥蒸気
を均等に噴射することによって、無酸素状態で金属品の
清浄面を万遍なく水切りし、錆が生じないようにしてい
る。又、乾燥蒸気を用いることにより金属品表面のしみ
をなくすることが出来るので、純水製造装置を設ける必
要がなく、その分、洗浄コストを低減出来る。

【００２４】水切り槽２９の底部は、排気ファン３４及
び凝縮機３５を介して、水切り槽２９の中の蒸気を水に
換え、その水を排出するドレーン３６に接続されてい
る。

【００２５】乾燥槽３０にも、ノズル３７が円周方向及
び上下に均等に配設されている。但し、図１には簡便の
ために１個しか示されていない。このノズル３７は、ヒ
ータ３８及びフィルタ３９を介して窒素ガスのような圧
搾不活性ガス供給用又は圧搾空気用の圧搾気体供給源４
１に接続されている。この圧搾気体供給源４１からの圧
搾気体は、フィルタ３９で濾過され、ヒータ３８で加熱
された後、ノズル３７から乾燥槽３０内の金属品に噴射
され、この金属品を均等に乾燥する。乾燥槽３０の底部
も排気ファン３４の取入れ口に接続されている。尤も、
圧搾気体としては、錆び易い金属品に対しては、窒素ガ
スのような不活性気体を用いるが、錆が比較的生じない
金属品に対しては、圧搾空気を用いることが出来る。

【００２６】水切り・乾燥部４（即ち、水切り槽２９及
び乾燥槽３０）の真上の領域を凝縮コイル４２で囲み、
この凝縮コイル４２で水切り槽２９及び乾燥槽３０から
上昇して来る蒸気を凝縮するようにようになっている。

【００２７】各槽５、１７、２９及び３０は等間隔に配
置され、それらの真上に水平な、例えば、エンドレス形
式のコンベア４３が配設され、これに金属品４４を収容
した上下へ可動の洗浄籠４５が対応の槽５、１７、２９
及び３０の真上に位置することが出来るように設けられ
ている。コンベア４３は洗浄籠４５を矢印Ａの方向へ金
属品取入れステーションから金属品取外しステーション
（共に図示せず）まで移動させる。

【００２８】次に、この実施例の洗浄装置の作用を説明
する。

【００２９】まず、ポンプ１１、２２、排気ファン３４
及び超音波振動子６及び１８を作動し、洗浄装置を運転
状態にする。

【００３０】次いで、金属品取入れステーションで金属
品（例えば、精密金属品であるベアリング組立体）４４
を収容した洗浄籠４５（以下、「１番目の洗浄籠」と呼
ぶ）をコンベア４３により洗浄槽５の真上に搬送し、す
べての洗浄籠４５を対応の槽内へ下降させる。洗浄槽５
内では金属品４４がアルカリ性洗浄液１０に浸かり、そ
の洗浄面から機械油などの油性成分が除去される。洗浄
液１０は超音波振動子６で振動されるので、金属品４４
からの油性成分除去効率が高められる。洗浄用ポンプ１
１の作動により、洗浄液１０が補助洗浄槽７から洗浄槽
５に供給され、金属品４４からの油性成分を溶解して補
助洗浄槽７に溢れ出ると共に、その一部は油水分離装置
用ポンプ４７によりこの補助洗浄槽７から油水分離装置
８へ供給され、油性成分が除去された後、補助洗浄槽７
へ戻される。洗浄槽５内の洗浄液１０が少なくなった場
合には、詳述はしないが付属の弁を開閉させて洗浄液を
水供給源１５から補充する。

【００３１】この洗浄が終了したら、全洗浄籠４５が持
ち上げられ、Ａ方向へ１槽間隔分コンベア４３により移
送され、そして、全洗浄籠４５が降下される。１番目の
洗浄籠４５は、すすぎ槽１７内に収容されて脱酸素水２
０に浸かり、金属品４４が無酸素状態ですすがれる。脱
酸素水は、常時、脱酸素水槽２１からすすぎ槽１７内へ
供給されると共に、すすぎ槽１７の出口１７ａからドレ
ーン２６へ排水されるから、すすぎに当たって常に無酸
素の状態が保たれ、防錆剤を用いる必要がなくなる。こ
こで、すすぎ槽１７の脱酸素水２０の水位が出口１７ａ
に達していない時は、脱酸素水検出器１０１からの脱酸
素水を不足とする信号が脱酸素水位制御装置１０２へ送
られ、同装置１０２が流体制御弁２１ａを解放して、脱
酸素槽２１を通して脱酸素水装置２７からすすぎ槽１７
内へ脱酸素水の供給量を増加させる。このすすぎと同時
に１番目の洗浄籠の次の洗浄籠４５（以下、「２番目の
洗浄籠」と呼ぶ）は洗浄槽５内に収容され、その中の金
属品４４が洗浄される。これらの洗浄とすすぎが完了し
た後、全洗浄籠４５が上昇され、また、１槽間隔分Ａ方
向へ搬送され、そして再び下降される。

【００３２】この下降で、１番目の洗浄籠４５は今度は
水切り槽２９内に入り、この洗浄籠内の金属品４４に、
ボイラ３３より供給された乾燥蒸気がノズル３１から噴
射され、すでに述べたように、金属品４４は、フルオロ
カーボンや１，１，１−トリクロロエタンなどの溶剤を
用いなくても錆が発生することなく無酸素状態で水切り
がされると共に、乾燥に必要な温度まで加熱される。そ
して、乾燥蒸気が洗浄面に万遍なく吹き掛かるために、
この洗浄面をしみがなく美麗に仕上げることが出来る。
この水切り行程中、２番目及び３番目の洗浄籠４５は、
それぞれ、すすぎ槽１７及び洗浄槽５に収容されて、そ
れらの中の金属品４４が、それぞれ、すすがれ、洗浄さ
れる。この後、全洗浄籠４５が上昇され、１槽間隔分Ａ
方向へ移送されて、そしてまた下降される。

【００３３】今度は、１番目の洗浄籠４５は乾燥槽３０
に収容され、圧搾気体供給源４１から供給されかつ温度
がヒータ３８によって乾燥温度まで高められた圧搾気体
がノズル３７から金属品４４に噴射され、この金属品４
４を乾燥させる。この過程中は、２番目から４番目の洗
浄籠４５は、それぞれ、水切り槽２９、すすぎ槽１７及
び洗浄槽５に収容されて、それらの中の金属品４４を、
それぞれ、水切り、すすぎ、洗浄する。この後、全洗浄
籠４５が上昇され、Ａ方向へ１槽間隔分移送され、そし
て又下降される。

【００３４】この結果、１番目の洗浄籠４５は金属品取
外しステーションに達し、コンベア４３から外される。
そして、２番目乃至５番目の洗浄籠４５内の金属品４４
は、それぞれ、乾燥槽３０、水切り槽２９、すすぎ槽１
７及び洗浄槽５内で、乾燥、水切り、すすぎ及び洗浄が
行なわれる。

【００３５】この工程以降は、洗浄籠４５の取入れ、金
属品４４の洗浄から乾燥まで、洗浄籠４５の取り外しが
同時に行なわれるので、金属品の水洗いが能率よく行な
われることになる。

【００３６】図２には、乾燥槽を真空槽４９で構成した
実施例を示す。この真空槽４９は、その内部をＯリング
５０を介して流体密に封止する蓋５１を有しており、こ
の蓋５１を開けた状態で金属品を真空槽４９内に格納す
る。この真空槽４９内部は、図１の実施例と同様に、ノ
ズル３７、ヒータ３８及びフィルタ３９を介して圧搾空
気又は不活性ガスを収容した圧搾気体供給源４１に連通
されている。そして、蓋５１を流体密に閉めた後、真空
槽４９に接続された真空装置５２で槽４９内を真空引き
すると共に、槽４９内に設けたヒータ４６でこの槽４９
内を加熱して加熱雰囲気とし、金属品表面の結氷を防止
する。

【００３７】図３は、洗浄槽及びすすぎ槽の他の実施例
を示す。この洗浄槽５３及びすすぎ槽５４には、それら
の側壁に、それぞれ洗浄液及び脱酸素水を金属品に万遍
なく噴射するように、円周方向及び上下に均等に洗浄液
噴射用ノズル５５及び脱酸素水噴射用ノズル５６が設け
られている。脱酸素水槽２１からすすぎ槽１７まで延び
る脱酸素水供給パイプ１０４の下流側に流量検出器１０
３が設けられている。そして、同パイプ１０４内を流れ
る脱酸素水が所定量より少ない場合は、このことが流量
検出器１０３によって検出され、不足信号として流量検
出器１０３に電気的に接続された流量制御装置１０６へ
伝えられる。これにより、流量制御装置１０６に電気的
に接続された流量制御弁２１ａが開かれ、すすぎ槽５４
内の金属品に脱酸素水が十分に供給される。その他の構
造は図１の実施例と同様である。また、流量検出器１０
３及び流量制御装置１０６は脱酸素水供給調整装置を構
成する。

【００３８】図１の実施例を用いて洗浄を行なう場合
は、洗浄液１０及び脱酸素水２０が超音波振動子６及び
１８によって物理的振動エネルギが与えられるために、
半組立状態での金属品の部品同士が接触したりずれやす
い状態にあるものは部品間にずれが生じる恐れがある。
特に、例えば、ベアリングの組立体ではフレチング現象
が発生する危険性がある。これに対して、図３の実施例
を用いて、金属品に洗浄液及び脱酸素水を均等に吹き掛
けることにより、このようなことが起こるのを防止する
ことが可能になる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、流量が制御されたすすぎを脱
酸素水で行い、水切りを乾燥蒸気で行なうものであるか
ら、すすぎの際には防錆剤を用いる必要がなく、そのた
め、排水処理装置を省略することが出来て洗浄コストを
低減出来、かつ、水切りの際には、オゾン層を破壊する
フルオロカーボンやオゾン層を破壊すると共に作業者の
健康を害する恐れのある１，１，１−トリクロロエタン
を用いずに済むという効果がある。更に、乾燥蒸気の使
用により、水切りの際に金属品の洗浄面にしみや錆を生
じさせず、美麗な洗浄面が得られるという効果もあり、
加えて、通常、精密洗浄に用いられる純水製造装置が不
必要で、これも洗浄コストを低減させるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略縦断側面図である。

【図２】本発明の乾燥槽の他の実施例の縦断面図であ
る。

【図３】本発明の洗浄槽及びすすぎ槽の他の実施例の縦
断面図である。

【符号の説明】

１ 機枠 ２ 洗浄部 ３ すすぎ部 ４ 水切り・乾燥部 ５ 洗浄槽 ６ 超音波振動子 ８ 油水分離装置 １０ 洗浄液 １１ 洗浄用ポンプ １５ 水供給源 １７ すすぎ槽 １７ａ 出口 １８ 超音波振動子 ２０ 脱酸素水 ２１ａ 流体制御弁 ２２ ポンプ ２７ 脱酸素水装置 ２８ 水供給源 ２９ 水切り槽 ３０ 乾燥槽 ３１ ノズル ３２ 水供給源 ３３ ボイラ ３７ ノズル ３８ ヒータ ４１ 圧搾気体供給源 ４３ コンベア ４４ 金属品 ４５ 洗浄籠 ４７ 油水分離装置ポンプ ４９ 真空槽 ５２ 真空装置 ５３ 洗浄槽 ５４ すすぎ槽 ５５ ノズル ５６ ノズル １０１ 脱酸素水位検出器 １０２ 脱酸素水位制御装置 １０３ 流量検出器 １０６ 流量制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属品をアルカリ性洗浄液で洗浄し、す
   すぎ、除水し、過熱雰囲気内で乾燥する行程から成り、
   該すすぎ行程は、すすぎ槽（１７，５４）内に脱酸素水
   （２０）を注ぎ、該すすぎ槽（１７，５４）内の該脱酸
   素水（２０）が所定量に達していない時には該脱酸素水
   （２０）の該すすぎ槽（１７，５４）への供給量を増加
   させることから成り、前記乾燥行程は前記金属品に乾燥
   蒸気を吹きかけることから成ることを特徴とする金属品
   洗浄方法。
2. 【請求項２】 アルカリ性洗浄液を収容する少なくとも
   １個の洗浄槽（５）と、脱酸素水装置（２７）からの脱
   酸素水（２０）を収容する少なくとも１個のすすぎ槽
   （１７，５４）と、該すすぎ槽に設けられその中の脱酸
   素水（２０）が所定量に達していない時に該脱酸素水を
   増加させるための少なくとも１個の脱酸素水供給量調整
   装置（１０１，１０２；１０３，１０６）と、ボイラ
   （３３）からの乾燥蒸気が供給される少なくとも１個の
   水切り槽（２９）と、内部が過熱雰囲気にされた少なく
   とも１個の乾燥槽（３０）とを順次に配設して成ること
   を特徴とする金属品洗浄装置。