WO2009123259A1

WO2009123259A1 - 洗浄システム

Info

Publication number: WO2009123259A1
Application number: PCT/JP2009/056802
Authority: WO
Inventors: 泰好清水
Original assignee: インフィニティ株式会社
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2009-10-08
Also published as: US20110011427A1; TW201006574A; JPWO2009123259A1; EP2260953A4; EP2260953A1

Abstract

【課題】引火点以上の温度に加熱した植物性洗浄液を用いて、例えば焼付塗装等に用いられるＵＶ塗料等の完全乾燥後のワークの洗浄を行う洗浄システムを提供する。【解決手段】洗浄槽（１６）に入っている洗浄液（Ａ）はヒーター部（１５）によって加温される。そして、加温された洗浄液（Ａ）の中に使用して塗装皮膜が付着して完全硬化したワーク（５）をいれると、洗浄が行われる。その結果、ワークに付着した塗装皮膜がほぼ完全に洗浄される事となる。また、洗浄液（Ａ）を循環機構（５０）によって循環させることによって、洗浄後の洗浄液（Ａ）の冷却を効率的に短時間で行うことができる。さらに、ワーク（５）の洗浄に用いた洗浄液（Ａ）を蒸留再生機構（２０）によって蒸留再生することによって再利用可能となり、洗浄コストの削減が図れる。

Description

洗浄システム

　本発明は、洗浄液を用いて、例えばＵＶ塗料等が付着した完全乾燥後のワークの洗浄を行う洗浄システムに関する。

　従来、例えば塗装ハンガー等のワークに付着した塗料を洗浄する際には、可燃性の植物性洗浄液(例えばインフィニティ製ＰＡＩＮＴＳＯＬＶ－Ｒ等)を用いて洗浄している。その際、特に洗浄しづらい汚れの場合には植物性洗浄液を加温して洗浄する方法がとられている。しかし、植物性洗浄液はシンナー等と同様に可燃性であり、引火点を超えて加温した場合、気化した可燃性ガスが発生し、引火する可能性があり、使用できる温度は引火点以下である。例えば、上記インフィニティ製ＰＡＩＮＴＳＯＬＶ－Ｒの引火点は７９℃であるため、実際には、温度検出の誤差等を勘案し、引火点からさらに約２０℃程低い温度を上限温度として植物性洗浄液を使用していた。

　一般的なウレタン塗料、エポキシ塗料、アクリル塗料の洗浄を行うにあたり、これらの塗料の完全乾燥前の洗浄については上記植物性洗浄液を引火点以下の温度で用いることで、問題なく行うことができる。しかし、焼付塗装等に用いられる完全乾燥後のウレタン塗料、エポキシ塗料、アクリル塗料等の洗浄については、引火点以下の温度で上記植物性洗浄液を用いたとしても、洗浄力が不十分である。さらに、ＵＶ塗料（紫外線硬化塗料）の完全乾燥後の洗浄については、上記植物性洗浄液の引火点以下の温度での使用では全く洗浄効果を得ることはできない。そして、現状としては、ＵＶ塗料の完全乾燥後の洗浄については、シンナー等の有害で危険な溶剤を用いても洗浄が難しく、皮膜をハンマーで叩く等の方法が行われているに過ぎず、有効な洗浄手段がない。また、塗装ハンガーと呼ばれる塗装物を塗装ブースで吊下げる棒状の金属などの冶具等に付着した塗装は数十回の塗装皮膜が付着しており、シンナーで洗浄しても完全には洗浄しきれなかった。また、完全乾燥後の接着剤でも同様に完全に洗浄しきれないという問題があった。

　上記問題点に鑑み、本発明は、引火点以上の温度に加熱した植物性洗浄液を用いて、例えばＵＶ塗料等の完全乾燥後のワークの洗浄を行う洗浄システムを提供することを目的とする。

　本発明によれば、ワークに付着した塗料を洗浄する洗浄システムであって、
　ワークを密閉状態で収納し、洗浄液が充填される洗浄タンクと、
　前記洗浄タンクに充填された洗浄液を、前記洗浄液の引火点以上の温度に加熱するヒーターを備えることを特徴とする、洗浄システムが提供される。

　上記洗浄システムは、前記洗浄液を蒸留再生する蒸留再生機構を備えていてもよい。また、前記洗浄タンクに充填された洗浄液を冷却する冷却管を備えていてもよい。

　また、上記洗浄システムは、前記洗浄液を貯留する予備タンクと、前記洗浄タンクと前記予備タンクの間で洗浄液を循環させる循環機構と、を備えていてもよい。

　また、前記循環機構は、前記予備タンクから前記洗浄タンクに洗浄液を搬送させる送り流路と、前記洗浄タンクから前記予備タンクに洗浄液を搬送させる戻り流路を備えていてもよく、前記予備タンクは前記洗浄タンクよりも下方に配置され、前記予備タンクから前記洗浄タンクに洗浄液を搬送させる送液機構を備えていてもよい。

　本発明によれば、引火点以上の温度に加熱した植物性洗浄液を用いて、例えばＵＶ塗料等の完全乾燥後のワークの洗浄を行う洗浄システムによって、ワークの洗浄を行うことができる。

洗浄システム１の洗浄時の様子を側方から見た断面概略図である。他の実施の形態にかかる洗浄システム１’の洗浄前の様子を側方から見た断面概略図である。ワーク５洗浄時の洗浄システム１’の断面概略図である。洗浄システム１’における洗浄液Ａの蒸留再生時の様子を示す説明図である。

　１、１’…洗浄システム
　５…ワーク
　１０…洗浄タンク
　１２…温度検知器
　１５…ヒーター部
　１６…洗浄槽
　１８…ガス回収口
　２０…蒸留再生機構
　２１…蒸留管
　２２…冷却タンク
　２３…蒸留タンク
　２５…冷却ファン
　２６…止水バルブ
　２７…冷却管
　３０…蒸留再生機構
　４０…予備タンク
　４７…圧縮空気導入機構
　４８…空気管
　５０…循環機構
　５３…送り流路
　５４…戻り流路
　５５…高温ポンプ
　５６…バルブ
　Ａ…洗浄液

　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照にして説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

　図１は本発明にかかる洗浄システム１の洗浄時の様子を側方から見た断面概略図である。洗浄システム１はワーク５を収納して洗浄する洗浄タンク１０と、洗浄タンク１０に連通する蒸留再生機構２０によって構成される。以下に各部の構成を説明する。

　洗浄タンク１０には温度検知器１２を具備するヒーター部１５が設けられており、洗浄タンク１０を適宜設定温度に加温可能となっている。洗浄タンク１０において、ヒーター部１５の上部には洗浄槽１６が設けられており、洗浄時にはワーク５を収納し洗浄液Ａが充填される。また、洗浄槽１６の上部には開閉自在であり、洗浄槽１６を密閉することが可能な例えばシリコンからなるシール付の蓋３０が設けられている。

　また、洗浄タンク１０の上部にはガス回収口１８が設けられており、そのガス回収口１８は、蒸留管２１を介して蒸留再生機構２０へ連通している。蒸留再生機構２０は水冷式である冷却タンク２２および蒸留タンク２３により構成され、冷却タンク２２の上部には冷却ファン２５が設けられ、また、内部に蒸留管２１が通過させられている。冷却タンク２２には洗浄槽１６内部を通過する止水バルブ２６を有する冷却管２７が設置されている。水冷式である冷却タンク２２の冷却水が止水バルブ２６の開閉により適宜冷却管２７を通過することにより洗浄槽１６内部を冷却させることが可能となっている。そして、蒸留管２１は蒸留タンク２３に連通している。

　以上説明した構成をとる洗浄システム１において、ワーク５の洗浄および洗浄液Ａの蒸留再生が以下に説明するように行われる。先ず、図１に示すように、洗浄槽１６には洗浄液Ａおよびが塗装皮膜や接着剤等が付着し完全硬化したワーク５が投入される。そして、洗浄槽１６はシール付の蓋３０によって密閉された後、洗浄液Ａはヒーター部１６によって引火点を超える温度に加温される。その後、所定の温度まで加温された洗浄液Ａ中でワーク５の洗浄が行われる。洗浄槽１６が密閉された状態で洗浄液Ａが加温されるため、洗浄液Ａが沸点近傍の温度まで加温されたとしても安全にワーク５の洗浄が行われる。

ここで、洗浄液Ａとしては、例えば植物性洗浄液であるインフィニティ製ＰＡＩＮＴＳＯＬＶ－Ｒが用いられる。植物性洗浄液（インフィニティ製ＰＡＩＮＴＳＯＬＶ－Ｒ）の沸点は約１７８℃であり、ワーク５の洗浄を効率的に行うためには、ヒーター部１６による洗浄液Ａ（植物性洗浄液）の加温は、沸点近傍の温度である１７０℃～１７８℃程度まで行われることが好ましい。ただし、ここでは洗浄液Ａとして上記インフィニティ製ＰＡＩＮＴＳＯＬＶ－Ｒを用いることとしたため洗浄温度は１７０℃～１７８℃程度が好ましいとしたが、洗浄温度は用いる洗浄液や洗浄の対象となる塗装硬化皮膜の種類によって適宜変更することが望ましい。

　そして、ワーク５の洗浄終了後、洗浄槽１６が密閉された状態において、冷却管２７に冷却タンク２２から冷却水が導入され、冷却後の洗浄槽１６内に残留した洗浄液Ａの冷却が行われる。このように洗浄後の冷却液Ａの冷却が行われることにより洗浄液Ａ内部に浸漬される洗浄後のワーク５の冷却も同時に行われることとなる。そして、洗浄液Ａが引火点より低い温度まで密閉状態で冷却される。その後、蓋３０が開けられワーク５が取り出される。洗浄液Ａの冷却が密閉状態で行われることにより、洗浄後のワーク５を取り出す際の安全性が担保される。

　一方、ワーク５の洗浄を行う際に、洗浄液Ａを蒸留再生して、再利用するための装置が蒸留再生機構３０である。上記のように植物性洗浄液（インフィニティ製ＰＡＩＮＴＳＯＬＶ－Ｒ）の気化してしまう温度（沸点）は約１７８℃であり、ワーク５の洗浄時に１７０℃～１７８℃程度の温度で洗浄を行う場合、洗浄液Ａは洗浄槽１６内で気化する。

　ワーク５の洗浄時に、洗浄液Ａが気化する程度の温度まで洗浄槽１６において加温された場合、洗浄液Ａは気化し、洗浄液ガスとなる。洗浄時、冷却槽１６は密閉状態であるため、その内圧が上昇することにより、洗浄液ガスは洗浄槽１６のガス回収口１８から蒸留管２１へ流出することとなる。流出した洗浄液ガスは冷却タンク２２内の蒸留管２１において冷却され、液化し、その後に蒸留タンク２３に貯留されることとなる。なお、冷却タンク２２の上部には冷却ファン２５が設けられており、蒸留管２１内の洗浄液ガスには、冷却タンク２２内で液化するのに十分な程度の冷却がなされることとなる。
そして、蒸留タンク２３に貯留した洗浄液Ａは蒸留再生されたものであり、洗浄液Ａとして再利用することが可能である。

本実施の形態にかかる洗浄システム１を用いると、高温で洗浄を行うことにより塗装硬化皮膜や接着剤等の汚れの付着したワーク５の洗浄を効率的に行うことができる。ここで、洗浄可能な汚れとしては、各種接着剤やカチオン電着塗装やゴルフクラブの塗装等の塗装硬化皮膜が例示される。また、ワーク５の洗浄に用いた洗浄液Ａを蒸留再生することによって再利用可能となり、洗浄コストの削減が図れる。

ここで、ワーク５としては、例えば非常に高価である各種塗装作業や接着作業に用いられる冶具や部品が例示される。従来、これら冶具や部品の再利用が可能なほどの塗料や接着剤の除去は不可能であった。しかし、本発明にかかる洗浄システム１を用いることで、これら冶具や部品に付着した塗料や接着剤が効率的に除去されるため、その再利用が可能となり、製造コスト等の削減を図ることが可能となる。

さらに、金属への塗装が施される製品においては、従来は塗装不良等があった場合、その塗装不良のある製品は廃棄されていたが、本発明にかかる洗浄システム１を用いることで塗装不良である製品の綺麗でかつ効率的な塗装の除去が可能となり、その結果製品の廃棄量が削減され、再塗装効率が上がり、製造コストの削減につながることとなる。

以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

　以下には、本発明の他の実施の形態にかかる洗浄システム１’について図面を参照して説明する。なお、洗浄システム１’において、上記実施の形態の洗浄システム１と同様の構成要素については同じ符号を用いて説明する。

　図２は他の実施の形態にかかる洗浄システム１’の洗浄前の様子を側方から見た断面概略図である。
　洗浄システム１’はワーク５を収納して洗浄する洗浄タンク１０と、洗浄液Ａを貯留する予備タンク４０と、洗浄タンク１０と予備タンク４０の間で洗浄液Ａを循環させる循環機構５０と、洗浄タンク１０に連通する蒸留再生機構２０によって構成される。以下に各部の構成を説明する。ここで、予備タンク４０と循環機構５０以外の構成要素や、ワーク５の洗浄過程については、上記実施の形態にかかる洗浄システム１と同様であるため説明は省略する。

　洗浄システム１’の洗浄タンク１０の下方には、予備タンク４０が設けられ、洗浄槽１６と予備タンク４０の間には循環機構５０が設けられている。循環機構５０は予備タンク４０から洗浄槽１６へ洗浄液Ａを搬送させる送り流路５３と、洗浄槽１６から予備タンク４０へ洗浄液Ａを搬送させる戻り流路５４から構成され、送り流路５３には高温ポンプ５５が備えられ、戻り流路５４にはバルブ５６が備えられている。ここで、戻り流路５４は以下に述べる冷却タンク２２内を通過させられている。また、予備タンク４０は通常密閉状態になっており、洗浄液Ａが貯留されている。予備タンク４０には、圧縮空気導入機構４７が備えられており、さらに、圧縮空気導入時の空気抜きのためのバルブ５６を備える空気管４８が予備タンク４０から洗浄槽１６へ連通している。

　図３はワーク５洗浄時の洗浄システム１’の断面概略図である。洗浄システム１’においてワーク５の洗浄を行う場合、事前に予備タンク４０に貯留されてた洗浄液Ａは、循環機構５０における高温ポンプ５５によって、送り流路５３より洗浄槽１６へ導入される。そして、上記実施の形態にかかる洗浄システム１と同様に、洗浄槽１６に導入された洗浄液Ａはヒーター部１５によって加温される。そして、加温された洗浄液Ａの中に使用したことで塗装皮膜や接着剤等が付着して完全硬化したワーク５をいれると、ワーク５の洗浄が行われる。

　ここで、ワーク５の洗浄後、洗浄槽１６において洗浄液Ａを自然冷却させようとすると、冷却時間としてかなりの時間を要する。そのため、本実施の形態にかかる洗浄システム１’においては、洗浄液Ａを効率よく冷却するために、加温された洗浄液Ａを、戻り流路５４を介して予備タンク４０へワーク５の洗浄後に移動させ、予備タンク４０において加温された洗浄液Ａを冷却する。このとき、洗浄槽１６からは洗浄液Ａが抜かれるため、ワーク５の冷却も効率的に行われることとなる。なお、戻り流路５４が冷却タンク２２内を通過させられていることにより洗浄液Ａの冷却は、冷却タンク２２および予備タンク４０の双方において行われるため、より効率的に行われることとなる。

洗浄槽１６から予備タンク４０への洗浄液Ａの移動は、バルブ５６によって制御され、また、予備タンク４０から洗浄槽１６へ洗浄液Ａを戻す際の洗浄液Ａの移動は、高温ポンプ５５あるいは圧縮空気導入機構４７によって制御されている。この洗浄液Ａの移動の際の予備タンク４０に導入された圧縮空気を抜くために空気管４８が設けられており、上記洗浄液Ａの予備タンク４０から洗浄槽１６への移動の際に、気化した洗浄液Ａが含まれている可能性のあるガスが予備タンク４０から洗浄槽１６へ流入することとなっている。
なお、循環機構５０においては、洗浄液Ａが高温であるため、洗浄液Ａの移動には高温ポンプ５５を用いるとしたが、手動によって洗浄液Ａを予備タンク４０から洗浄槽１６へ移動させることとしても良い。

　また、図４は洗浄システム１’における洗浄液Ａの蒸留再生時の様子を示す説明図である。洗浄システム１’においては、上記実施の形態にかかる洗浄システム１と同様に洗浄液Ａの蒸留再生が行われる。ここで、洗浄システム１’においては、ワーク５洗浄時以外にも蒸留再生を行うことが可能であり、その場合図４に示すように洗浄槽１６に洗浄液Ａを入れた状態で洗浄液Ａの加温が行われる。上述したように、植物性洗浄液（インフィニティ製ＰＡＩＮＴＳＯＬＶ－Ｒ）の気化してしまう温度は約１７８℃であるため、蒸留再生のみを行う際には、洗浄槽１６における洗浄液Ａの加温を洗浄時よりも高温（例えば２００℃～２８０℃）まで加温する事となる。なお、ここで洗浄槽１６は密閉状態であるため、洗浄液Ａを沸点以上の温度まで容易に加温可能となっている。

　図４に示すように、洗浄液Ａが気化する温度まで洗浄槽１６において加温された場合、洗浄液ガスとなって、その内圧により洗浄槽１６のガス回収口１８から蒸留管２１へ流出することとなる。流出した洗浄液ガスは冷却タンク２２内の蒸留管２１において冷却され、液化し、その後に蒸留タンク２３に貯留されることとなる。

　以上説明したように洗浄システム１’において塗装硬化皮膜や接着剤等の汚れが付着したワーク５洗浄を行う場合に、上記実施の形態の説明で述べたワーク５の効率的な洗浄や洗浄液Ａの蒸留再生が行われることに加え、洗浄液Ａを循環機構５０でもって循環させることにより、洗浄後のワーク５の冷却や洗浄後の洗浄液Ａの冷却を短時間で効率的に行うことが可能となる。

なお、上記説明した洗浄システム１、洗浄システム１’において、冷却タンク２２における冷却方式として、水冷式を挙げたが、空冷式等の様々な冷却方式も考えられ、いずれの場合にも冷却タンク２２内を通過する蒸留管２１は、蒸留管２１の表面積を増やし、早く冷却するための構成をとっていればよく、図示した形状以外にも、例えばらせん状の管とすることなどが考えられる。また、戻り流路５４についても同様に、図示した形状以外にも、例えばらせん状の管とすることなどが考えられる。
また、植物性洗浄液としては、インフィニティ製ＰＡＩＮＴＳＯＬＶ－Ｒを取り上げて説明してきたが、本発明において洗浄液はこれに限られるものではなく、加温可能である洗浄液であればよい。また、その際の洗浄時および蒸留再生時における温度は適宜設定することが好ましい。

　さらに、上記説明した洗浄システム１、洗浄システム１’において、ワーク５等の洗浄対象物を洗浄槽１６へ入れた状態で蒸留再生を行うことにより、高温洗浄と同時に蒸留再生を行うことは当然可能であると考えられる。また、勿論、完全に固化していない状態でワーク５に付着した付着塗料の洗浄についても本発明は適用可能である。

　上記実施の形態の図２に示した洗浄システムの洗浄槽（容量２０リットル）に植物性洗浄液（インフィニティ製ＰＡＩＮＴＳＯＬＶ－Ｒ）を入れて、実際にＵＶ塗装の完全硬化したワークを入れて洗浄した。条件としては、洗浄液温度を１７８℃として洗浄し、その後、洗浄液は予備タンクにおいて５０℃以下になるまで冷却するとともに、洗浄槽からワークを取り出した。その結果、従来の低温での植物性洗浄液の使用やシンナー等では洗浄できなかった完全硬化したＵＶ塗装の皮膜がほぼ完全に洗浄され、金属面の露出が十分に確認できた。

　さらに、上記と同条件にて、油脂類で洗浄の難しいリチウムグリースの付着したベアリングについても洗浄を行った。その結果、洗浄の難しいリチウムグリースがほぼ完全に洗浄され、上記ワーク同様ベアリングの金属面の露出が十分に確認された。
　なお、従来は約５時間かかっていた洗浄が、本実施例においては、加熱に１時間、洗浄に１時間の計２時間でワークの洗浄が可能であった。

　本発明は、引火点以上の温度に加熱した植物性洗浄液を用いて、例えばＵＶ塗料等の完全乾燥後のワークの洗浄を行う洗浄システムに適用できる。

Claims

ワークに付着した塗料を洗浄する洗浄システムであって、
　ワークを密閉状態で収納し、洗浄液が充填される洗浄タンクと、
　前記洗浄タンクに充填された洗浄液を、前記洗浄液の引火点以上の温度に加熱するヒーターを備えることを特徴とする、洗浄システム。
前記洗浄液を蒸留再生する蒸留再生機構を備えることを特徴とする、請求項１に記載の洗浄システム。
前記洗浄タンクに充填された洗浄液を冷却する冷却管を備えることを特徴とする、請求項１に記載の洗浄システム。
前記洗浄液を貯留する予備タンクと、前記洗浄タンクと前記予備タンクの間で洗浄液を循環させる循環機構と、を備えることを特徴とする、請求項１のいずれかに記載の洗浄システム。
前記循環機構は、前記予備タンクから前記洗浄タンクに洗浄液を搬送させる送り流路と、前記洗浄タンクから前記予備タンクに洗浄液を搬送させる戻り流路を備えることを特徴とする、請求項４に記載の洗浄システム。
前記予備タンクは前記洗浄タンクよりも下方に配置され、前記予備タンクから前記洗浄タンクに洗浄液を搬送させる送液機構を備えることを特徴とする、請求項４に記載の洗浄システム。