JPS6071077A - 洗浄方法および洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、物品の表面に付着した油類を除去するのに
適した洗浄方法および洗浄装置に関し、例えば機械部品
や工具等を熱処理する工程において、前記被処理品表面
に付着した切削油、防錆油（焼入前）、あるいは焼入油
（焼入れ後）等の油類を除去するのに適用される洗浄方
法および洗浄装置に関するものである。

（従来技術） 従来、例えば機械部品や工具等に対する熱処理工程にお
いては、被熱処理品に付着した切削油や防錆油等を洗浄
によって除去したのち焼入れし、焼入れ後においては被
処理品に付着した上記油類を洗浄によって除去したのち
焼戻しするのが普通である。そして、この洗浄に際して
は、トリクロールエチレン等の有機溶剤を使用するか、
水溶性のアルカリ洗浄側を使用するのが一般的である。

これらのうち、有機溶剤は強力な洗浄効果を有している
ので多用されているが、洗浄剤そのものは毒性が強く、
また価格も高いので、洗浄工程中での取扱いや保守なら
びに蒸気の回収等、留意しなければならない点が多い。

しかも、この有機溶剤を使用する場合には、洗浄の際の
条件として被処理品の温度が洗浄剤の沸点よりも低くな
ければならず、そのため油焼入れ後に洗浄を行う場合な
どでは被処理品をそのつどわざわざ冷却し、洗浄後に焼
戻しのために再び昇温させるなと、熱的な損失が大きく
、非省エネルギ的であるという難点がある。

他方、アルカリ洗浄剤は、これを使用することによって
安価な洗浄処理が可能であるので有機溶剤に代わって使
用する例が増えてきているが、有機溶剤に比べて洗浄効
果が劣ること、長時間の経過後にトレーやバスケット表
面に洗浄剤が残ること、油水分離が難かしいこと、など
の難点がある。

そのほか、浸炭処理の場合において、省エネルギの観点
から浸炭の前洗浄として燃焼炎を使用し、この燃焼炎で
被処理品に付着している油類を燃焼脱脂する方法もある
。この方法によれば、３００°Ｃ前後の脱脂処理温度を
そのまま次に行う浸炭の予熱として利用できるので、こ
の点では確かに省エネルギ効果は大きいといえる。しか
しながらこの方法は前洗浄にしか使用することができず
、しかも処理温度が高いときには被処理品の酸化が進行
し、その後の浸炭が遅くなるという難点を有し、反対に
処理温度が高いときには脱脂が不完全となり、スーティ
ング発生の原因となるという難点を有しているなど、問
題は多い。

（発明の＠的） この発明は、上述したような従来技術の問題点に着目し
てなされたもので、物品の表面に付着した油類、例えば
機械部品や工具等の表面に付着した切削油や防錆油、あ
るいは前記機械部品や工具等を焼入れした後にその表面
に付着した焼入油等の油類を従来のように特別な洗浄剤
や燃焼炎等を使用することなく著しく良好に脱脂除去す
ることができる洗浄方法および洗浄装置を提供すること
を目的としている。

（発明の構成） この発明による洗浄方法は、密閉空間内に被処理品を装
入したのち、前記密閉空間内を減圧しまたは減圧および
加熱して、前記被処理品に付着した油類を除去するよう
にしたことを特徴とし、この洗浄方法を実施するのに使
用されるこの発明による洗浄装置は、被処理品を装入す
る密閉空間を有する密閉容器と、前記密閉容器内の被処
理品に付着した油類の温度を上昇させる加熱手段と、前
記密閉容器内を減圧する減圧手段と、前記密閉容器内と
連通し且つ前記被処理品より除去された油類を凝縮させ
る凝縮手段と、を備えたことを特徴としている。

（実施例） この発明に含まれる洗浄方法の態様を例示すると、たと
えば、物品に付着した沸点の低い油類を除去する場合に
は、単に密閉空間内を減圧するだけで前記油類を蒸発さ
せることが可能であるので、減圧手段によって密閉空間
内を減圧して洗浄を行い、沸点の高い油類を除去する場
合、あるいは洗浄時間を短縮したい場合などには、密閉
空間内に装入した被処理品に付着した油類を加熱して蒸
発をより一層促進させるようにする。このように減圧と
共に加熱を併用した場合には、油類の温度が常温以上と
なっているので、この蒸気を回収したのち常温で凝縮さ
せることによって温度差による油類の回収が容易になる
。そのほか、減圧した密閉空間内を非酸化性ガス例えば
Ｎ２．Ａｒ等の不活性ガスをはじめとする不活性なガス
で置換し、このガスを密閉空間外部との間で循環させな
がら洗浄することもこの発明に含まれる。このように不
活性ガス等の非酸化性ガスで密閉空間内を置換すれば、
昇温したときでも油類が燃焼したり、爆発したりするお
それがなく、被処理品も酸化されなくてすむ。そこで、
被処理品に付着した油類をその沸点以上の温度に加熱し
、蒸発した油類を上記置換ガスと共に密閉空間外部との
間で循環させ、循環経路の途中に設けた凝縮器で温度差
を利用することによって回収するようになすこともでき
、とくに油類の回収が経済的効果の大きい場合に好まし
い。

例えば浸炭や焼入れなどの前洗浄の場合において、Ｎ２
雰囲気下であれば３５０〜４００℃まで加熱した後真空
脱脂しても品質」二被処理品には何らの不具合も生じな
い。しかもこの熱を後工程に持ち込めば予熱として活か
すことができるので、時間的にもエネルギ的にも有利と
なる。また油焼入れ後の洗浄の場合にも、後工程で１８
０〜６５０℃程度に加熱する焼戻し処理を行うので、Ｎ
２雰囲気下で焼戻しを兼ねて真空脱脂することも可能で
あり、これによる時間とエネルギの節約は著しく大きい
。

さらに、沸点が高く蒸発しにくい油類を除去する場合、
あるいは被処理品の品質や特性等から洗浄温度を上げた
くない場合などにおいては、被処理品を沸点の低い溶剤
で予備洗浄し、その後密閉空間内に移したのち減圧する
ことによって、洗浄することもこの発明に含まれる。こ
のように、予備洗浄によって被処理品の表面を蒸発しや
すい溶剤に置換してから減圧洗浄することも望ましい。

このように、この発明による洗浄方法では、被処理品を
密閉空間内に装入したのち、当該密閉空間内を減圧する
ことに加え、必要に応じて、加熱、雰囲気置換、予備洗
浄などの手段を併用して洗浄する。

なお、被処理品の表面に付着している切削油。

防錆油、焼入油等は単一成分ではなく、数種の柚からな
る合成油と考えるのが妥当であるので、これらの油類の
所定温度における蒸気圧はある程度の幅をもって考える
のがよく、この上で密閉空間内の減圧（真空）の程度、
加熱の有無およびその温度、ガス置換、予備洗浄等の選
択の要否を定めるのが良い。

次に、この発明の洗浄方法を実施するのに使用される洗
浄装置の実施例を説明する。第１図に示す洗浄装置は大
まかに区分して、被処理品１を装入する密閉空間２を有
する密閉容器３と、前記密閉容器３内の被処理品１に付
着した油類の温度を上昇させる加熱手段としての発熱体
４と、前記密閉容器３内を減圧する減圧手段としての減
圧（真空）ポンプ５と、前記密閉容器３内と連通し且つ
前記被処理品１より除去された油類を凝縮させる凝縮手
段としての凝縮器６と、を備えたものである。

さらに詳しく説明すれば、密閉容器３は、中空形状をな
すレトルト１１の外側に断熱材１２を設けた容器本体部
分の一端側に、断熱材１３を裏当した後方断熱扉１４を
取り付けていると共に、容器本体部分の他端側に断熱材
１５を裏当てした前方断熱扉１６を取り付け、この前方
断熱扉１６の開口部１６ａに、昇降可能な前扉１７を配
置して、内部に密閉空間２を形成したものであり、この
密閉容器３の上部には攪拌器２１を有していると共に、
密閉空間２内を加熱昇温するための発熱体４を備えてい
る。

また、凝縮器６は配管２５を介して密閉空間２と連通し
ていると共に、配管２６を介して減圧ポンプ５と連通し
、減圧ポンプ５には排気管２７が設けである。

また、配管２６には不活性ガス供給用配管２８が接続し
であると共に、途中に調圧バルブ３１を取り付けた配管
３２が接続してあり、この配管３２の他端側を循環用フ
ロア−３３に接続しである。この循環用ブロアー３３に
は、途中に調圧バルブ３４，３５、圧力計３６を備えた
配管３７が接続してあり、配管３７の他端は密閉容器３
内と連通している。

次に、上記洗浄装置を使用して洗浄する要領について説
明すると、前扉１７を上昇させて密閉容器３内に被処理
品１を装入したあと前扉１７を降下させて開口１６ａを
閉じ、減圧（真空）ポンプ５を作動させて密閉容器３内
の密閉空間２内を０．５〜１０Ｔｏｒｒ程度にまで減圧
し、その後配管２８より不活性ガスとしてＮ２ガスを供
給して大気圧まで復圧させる。

次いで、攪拌器２１を作動させて雰囲気を攪拌させなが
ら、発熱体４によって所定の温度まで昇温する。この昇
温に伴って密閉空間ｚ内の圧力が上昇するので、圧力計
３６によって圧力を測定し、設定圧力以上に達したとき
には調圧バルブ３１，３４．３５のうちの一つを開いて
大気中に雰囲気を開放する。このとき、脱脂時間を短縮
するために、昇温および保持の間に循環用ブロア３３を
作動させて雰囲気の一部を循環させると同時に、蒸発し
た油類を凝縮器６で凝縮させながら脱脂することも必要
に応じて好ましい。この場合、当然のことながら、雰囲
気循環による脱脂は、温度が高い程有効である。

そして、本洗浄は、調圧バルブ３１を切替えて雰囲気の
循環回路を遮断し、減圧（真空）ポンプ５を稼動させて
被処理品１に付着している残った油脂分を真空蒸発させ
、蒸発した油脂分を凝縮器６で凝縮させることによって
ｌ咬する。

脱脂終了後は配管２８よりＮ２ガスを供給して復圧し、
例えば焼入れ前の洗浄の場合には加熱による熱を予熱に
利用することができるので、そのまま前扉１７を開けて
被処理品１を取り出す。また、例えば、焼戻しを兼ねて
行う油焼入れ後の洗浄の場合には、１５０°Ｃ以下まで
の光輝冷却が必要となるので、調圧バルブ３１を切替え
て循環用ブロア３３と凝即器６により雰囲気を循環させ
て冷却し、冷却後に前扉１７を開けて被処理品１を取り
出す。

ところで、前述したように、沸点が高く蒸発しにくい油
類を除去しようとする場合、あるいは被処理品１の品質
に悪影響が及ぶのを防ぐために洗浄温度を上げたくない
ような場合、具体的には例えば沸点が高く蒸発しにくい
焼入れ油で焼入れし、しかも焼戻し温度が低いような場
合には、高真空まで減圧しないと十分に脱脂できないこ
とがある。そこで、このような場合には沸点の低い溶剤
で予備洗浄することが望ましい。

第２図は予備洗浄に使用する予備洗浄装置の一例を示す
図であって、中空状をなす装置本体４１の内部上方側に
複数のスプレーノズル４２を設置し、各々バルブ４３を
介して配管４４によりシャワー用ポンプ４５に接続し、
ポンプ４５は配管４６およびバルブ４７を介して洗浄油
タンク４８に接続し、洗浄油タンク４８は配管５０およ
びバルブ５１を介して蒸留器供給ポンプ５２に接続し、
ポンプ５２は配管５３を介して蒸留器５４に接続してい
る。この蒸留器５４は、ヒータ５５を備えていると共に
廃油管５６を備えている。また、蒸留器５４の上部は配
管５７を介して凝縮器５８に接続し、凝縮器５８は配管
５２を介して、前記装置本体４１の内部と洗浄油タンク
４８とをつなぐ配管６０に接続している。

次に、この予備洗浄装置の使用形態について説明すると
、装置本体４１内に被処理品１を装入したのちシャワー
用ポンプ４５を作動させ、洗浄油タンク４８の油を各バ
ルブ４３で流量調整しつつスプレーノズル４２から被処
理品１に向けて一定時間吹き付けることにより洗浄する
。そして、洗浄後は１５〜２０分間静止させ、油を切っ
たのち取り出し、その後第１図に示した洗浄装置に装入
する。なお、予備洗浄を繰り返すと、洗浄液中に沸点の
低い蒸発のしにく油が溜まるので、蒸留器供給ポンプ５
２を作動させて洗浄油タンク４８内の洗浄油を一定量蒸
留器５４に送り、ヒータ５５で加熱して洗浄油を蒸留分
離し、再び洗浄油タンク４８内に回収するようにしてい
る。

（発明の効果） 以上説明してきたようにこの発明によれば、物品の表面
に刺着した油類、例えば機械部品や工具等の表面に付着
した切削油や防錆油、あるいは前記機械部品や工具等を
焼入れした後にその表面に付着した焼入油等の油類を従
来のような特別な洗浄剤や燃焼炎等を使用することなく
著しく良好に脱脂除去することが可能であり、密閉処理
空間内で洗浄処理するため公害や作業環境の汚染等の心
配が全くなく、上記切削油、防錆油、焼入油等に限らず
物品に付着した油類の洗浄除去を著しく良好におこなう
ことが可能であるという非常に優れた効果を有している
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例において使用した洗浄装置の
系統的説明図、第２図は同じく予備洗浄装置の系統的説
明図である。 １・・・被処理品 ２・・・密閉空間 ３・・・密閉容器 ４・・・発熱体（加熱手段） ５・・・減圧ポンプ（減圧手段） ６・・・凝縮器（凝縮手段） 特許出願人　椛　澤　均 代理人弁理士　小　塩　豊

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉空間内に被処理品を装入したのち、前記密閉
   空間内を減圧しまたは減圧および加熱して、前記被処理
   品に付着した油類を除去することを特徴とする洗浄方法
   。
2. （２）減圧した密閉空間内を非酸化性ガスで置換し、前
   記非酸化性ガスを密閉空間外部との間で循環させるよう
   にした特許請求の範囲第（１）項記載の洗浄方法。
3. （３）被処理品を情意の低い溶剤で予備洗浄したのち密
   閉空間内に装入するようにした特許請求の範囲第（１）
   項または第（２）項記載の洗浄方法。
4. （４）被処理品を装入する密閉空間を有する′密閉容器
   と、前記密閉容器内の被処理品に付着した油類の温度を
   上昇させる加熱手段と、前記密閉容器内を減圧する減圧
   手段と、前記密閉容器内と連通し且つ前記被処理品より
   除去された油類を凝縮させる凝縮手段と、を備えたこた
   を特徴とする洗浄装置。