JP4636840B2

JP4636840B2 - 洗浄方法、及び、洗浄装置

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Publication number: JP4636840B2
Application number: JP2004280076A
Authority: JP
Inventors: 健山本
Original assignee: アクア化学株式会社
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2024-09-27
Also published as: JP2006088109A

Description

本発明は、表面に油等の汚染物が付着しているバフ研磨品、イオンプレーティング前処理品、鏡面プレス品、切削品等の表面洗浄に好適に使用することが可能な洗浄方法、及び、洗浄装置に関する。

炭化水素系溶剤は、オゾン層破壊や大気・水質汚染を誘起する塩化メチレンやトリクレン等の塩素系溶剤の代替溶剤として、洗浄剤に使用されている。この炭化水素系洗浄剤を使用する洗浄方法は、水を溶媒に使用している水系洗浄剤と異なり、炭素鋼や合金鋼を材料にした被洗浄物であっても乾燥時に錆が発生することを抑えることができる有用性がある。

しかし、炭化水素系洗浄剤では除去することが困難な被洗浄物表面付着物もあるため、炭化水素系洗浄剤で洗浄しても被洗浄物表面が十分に清浄化されていないことがある。被洗浄物表面の清浄化を高めるため、水系洗浄剤を使用した洗浄後に炭化水素系洗浄剤を使用することもあり、この場合には、錆の発生を防止することができる。

水系洗浄剤による洗浄後に炭化水素系洗浄剤を使用しる洗浄方法は、例えば、特許文献1に開示されている。即ち、特許文献１には、水系洗浄剤を使用して被洗浄物を洗浄する工程、被洗浄物を水洗するリンス処理工程、親水性かつ親油性の性質を発揮するためにグリコールエーテル等が添加された炭化水素系洗浄剤に浸漬する工程、炭化水素系蒸気で被洗浄物の蒸気洗浄を行なう工程、及び、被洗浄物の乾燥を行なう工程、を順次行なう洗浄方法が開示されている。
特開２００２−１８３７２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている方法によれば、リンス処理工程においてその前工程で被洗浄物表面に付着している水系洗浄剤を除去するために多量の洗浄水が必要とされ、多量の廃水が生じる問題点がある。

また、特許文献１に開示されている方法は、被洗浄物を水洗するリンス工程の後に炭化水素系洗浄剤に浸漬する工程を備えるが、特許文献１に開示されている方法を連続的に使用した場合、炭化水素系洗浄剤中の水濃度が徐々に高まることになる。その結果、被洗浄物の表面に水分が付着したまま乾燥工程に移行することになって、被洗浄物表面に乾燥シミ、及び、錆が発生することになる。この乾燥シミ、及び、錆の発生を未然に防止するためには、定期的な炭化水素系洗浄剤の全量交換や炭化水素系洗浄剤中の水分を除去するための設備付加が必要となり、そのため、洗浄の煩雑さや洗浄に使用する設備の高価格化をもたらすことになる。

本発明は、水系洗浄剤を除去するときに多量の洗浄水が必要となる問題、及び、連続的な洗浄を行なった場合に生じる被洗浄物表面の乾燥シミおよび錆発生の問題に鑑み、水系洗浄剤等の被洗浄物表面の水分を効率的に除去する洗浄方法、及び、この洗浄に使用する洗浄装置を提供することを目的とするものである。

本発明者は、表面に水が付着している被洗浄物を疎水性の水置換液に浸漬することで被洗浄物表面の水を効率的に除去することができる知見のもと本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、水系洗浄剤に被洗浄物を浸漬し、超音波発振器を動作させて被洗浄物を水系洗浄剤で浸漬超音波洗浄する第一洗浄工程と、前記第一洗浄工程の後に被洗浄物を疎水性の水置換液に浸漬して、被洗浄物表面上の水分を水置換液に置換する水置換工程と、前記水置換工程の後に被洗浄物を疎水性の非水系洗浄剤で浸漬超音波洗浄及び蒸気洗浄する第二洗浄工程と、前記第二洗浄工程の蒸気洗浄の後に、被洗浄物表面の非水系洗浄剤を減圧下で真空乾燥させる乾燥工程と、を備えて構成され、前記水置換工程の処理は、水置換液を貯留する水置換液貯留槽と、前記水置換液貯留槽を減圧化する第一減圧ポンプと、減圧化された前記水置換液貯留槽を大気圧に復帰させる第一復圧弁と、を備える水置換処理部において、被洗浄物が浸漬された前記水置換液貯留槽を密閉して、前記第一減圧ポンプによって前記水置換液貯留槽内を減圧する減圧処理と、前記第一復圧弁を開放して前記水置換液貯留槽を大気圧に開放する復圧処理と、を適宜回数繰返すことで被洗浄物表面から離脱させた水分を、比重差によって水置換液と相分離させて前記水置換液貯留槽の下方に収集し、前記蒸気洗浄工程の処理は、前記蒸気洗浄および前記真空乾燥を行なう単一の複合処理槽と、前記複合処理槽を減圧化する第三減圧ポンプと、前記複合処理槽に供給する非水系洗浄剤蒸気を発生させる蒸気発生槽とを備える蒸気洗浄／真空乾燥部において、被洗浄物を配置して密閉した状態の前記複合処理槽に、前記蒸気発生槽の非水系洗浄剤蒸気を流入させて、被洗浄物表面を前記洗浄剤蒸気に晒して実行される。

前記水系洗浄剤とは、水に洗浄成分を溶解したものである。洗浄成分としては、アルカリ塩類、界面活性剤、有機酸、及びグリコール溶剤等のうち一種以上または全部で構成された物が例示される。

前記水置換液とは、非水系洗浄剤を主成分とする疎水性液体であり、この疎水性液体は、脂肪酸アミン塩を添加した液状炭化水素であることが好適であり、液状炭化水素は、イソパラフィン、ノルマルパラフィン、又は、イソパラフィン及びノルマルパラフィンのうちの二種以上の混合物であり、前記イソパラフィン及びノルマルパラフィンの炭素数が８〜１５であると良い。即ち、前記液状炭化水素は、単一種のイソパラフィン、単一種のノルマルパラフィン、複数種のイソパラフィン混合物、複数種のノルマルパラフィン混合物、単一種のイソパラフィンと複数種のノルマルパラフィンとの混合物、複数種のイソパラフィンと単一種のノルマルパラフィンとの混合物、又は、複数種のイソパラフィンと複数種のノルマルパラフィンとの混合物であって、炭素数が８〜１５であると良い。

また、前記非水系洗浄剤とは、実質的に水を含有していない洗浄剤であり、液状炭化水素であることが好適である。

また前記水分とは、水単独のもののみならず、洗浄成分が溶解している水も含まれる。

前記第二洗浄工程は、被洗浄物を非水系洗浄剤に浸漬、及び／又は、被洗浄物を非水系洗浄剤蒸気に晒す工程である。第二洗浄工程で使用される非水系洗浄剤は、前記水置換工程で使用される水置換液の液状炭化水素と同じ炭化水素であることが好適である。

また、本発明は、被洗浄物を水系洗浄剤に浸漬し、超音波発振器を動作させて被洗浄物を水系洗浄剤で浸漬超音波洗浄する第一洗浄処理部と、前記第一洗浄処理部で洗浄した被洗浄物を、疎水性の水置換液に浸漬して被洗浄物表面上の水分を水置換液に置換する水置換処理部と、前記水置換処理を行った被洗浄物を疎水性の非水系洗浄剤で浸漬超音波洗浄及び蒸気洗浄する第二洗浄処理部と、前記非水系洗浄剤で蒸気洗浄した被洗浄物表面の非水系洗浄剤を減圧下で真空乾燥させる乾燥処理部と、を備え、前記水置換処理部は、水置換液を貯留する水置換液貯留槽と、前記水置換液貯留槽を減圧化する第一減圧ポンプと、減圧化された前記水置換液貯留槽内を大気圧に復帰させる第一復圧弁と、を備えて構成され、被洗浄物が浸漬された前記水置換液貯留槽を密閉して、前記第一減圧ポンプによって前記水置換液貯留槽内を減圧する減圧処理と、前記第一復圧弁を開放して前記水置換液貯留槽を大気圧に開放する復圧処理と、を適宜回数繰返すことで被洗浄物表面から離脱させた水分を、比重差によって水置換液と相分離させて前記水置換液貯留槽の下方に収集し、前記蒸気洗浄処理は、前記蒸気洗浄および前記真空乾燥を行なう単一の複合処理槽と、前記複合処理槽を減圧化する第三減圧ポンプと、前記複合処理槽に供給する非水系洗浄剤蒸気を発生させる蒸気発生槽とを備える蒸気洗浄／真空乾燥部において、被洗浄物を配置して密閉した状態の前記複合処理槽に、前記蒸気発生槽の非水系洗浄剤蒸気を流入させて、被洗浄物表面を前記洗浄剤蒸気に晒して実行される。

上記のように構成された発明によれば、被洗浄物表面上の水分を除去する水置換液に疎水性の性質を有するものを使用し、被洗浄物表面から離脱して水置換液と相分離している状態の水系洗浄剤等の水分のみを効率的に除去、回収することができるので、被洗浄物表面の水分を効率的に除去することができる洗浄方法および洗浄装置となる。

以下に実施形態に基づき本発明を説明する。図１は、本発明に係る洗浄装置の一例を表す構成図である。図1に示す装置は、被洗浄物を洗浄するための水系洗浄剤を貯留する水系洗浄槽１１ａ、１１ｂを備えた第一洗浄処理部１０と、被洗浄物表面に付着している水分を除去するための水置換液を貯留する水置換液貯留槽２１を備えた水置換処理部２０と、被洗浄物を浸漬洗浄するための非水系洗浄剤を貯留する非水系洗浄槽３１を備えた後浸漬洗浄処理部３０と、被洗浄物を非水系洗浄剤蒸気に晒して洗浄し、この洗浄後に被洗浄物表面の洗浄剤を乾燥させる蒸気洗浄/真空乾燥部４０と、を備えている。また、本実施形態における洗浄装置は、装置を適宜に制御するための図示されていない制御部を備えている。なお、本装置は、第一洗浄処理部１０で洗浄された被洗浄物を水置換処理部２０における処理前に水洗するリンス処理部を設けていない。

第一洗浄処理部１０は、本実施形態において、水系洗浄剤を貯留する２つの水系洗浄槽１１ａ、１１ｂが設けており、各水系洗浄槽１１ａ、１１ｂは、この洗浄槽内に貯留されている水系洗浄剤中に超音波を発生させるための超音波発振器１３ａ、１３ｂと、洗浄槽内を減圧化するための減圧ポンプ１５と、減圧化された洗浄槽１１ａ、１１ｂ内の圧力を大気圧に復帰させるための復圧弁１４ａ、１４ｂとを備えている。その他、水系洗浄槽１１ａ、１１ｂには、水系洗浄剤を任意に排出にすることができる排出弁１７ａ、１７ｂが設けられている。

水系洗浄槽１１ａ、１１ｂは、被洗浄物を連続的に洗浄する槽であり、一方の洗浄槽１１ａで被洗浄物を洗浄した後に、他方の洗浄槽１１ｂで更に被洗浄物が洗浄される。水系洗浄槽１１ａ、１１ｂは、上方に開口部を備え、被洗浄物を洗浄槽内に配置後、この開口部を閉止するための閉止蓋１２ａ、１２ｂで閉止して、槽内部を密閉自在な構成をとっている。

洗浄槽内１１ａ、１１ｂに貯留される水系洗浄剤は、水を溶媒にした洗浄剤であり、本実施形態において、水だけでは被洗浄物表面から除去することができない油分を洗浄除去するためにアルカリ性洗浄剤が溶解した洗浄剤が選択使用されている。

超音波発振器１３ａ、1３ｂは、水系洗浄剤中に超音波を発生させ、この超音波は、水系洗浄剤中に無数の空洞であるキャビテーションを発生させる。その後キャビテーションが破壊し、このときに生じる衝撃波によって、被洗浄物表面の洗浄効果が一層高められることになる。

減圧ポンプ１５は、本管と本管から二股に分かれた分岐管からなる配管の本管の端部に接続され、各分岐管の端部には水系洗浄槽１１ａ、１１ｂが夫々接続されている。分岐管の途中には、減圧弁１６ａ、１６ｂが設けられている。なお、後述する減圧ポンプ２５、３５、４５とは、別個の減圧ポンプとなっており、減圧ポンプ１５で吸引された洗浄剤蒸気内に水置換液および非水系洗浄剤が混合されないようになっている。

復圧弁１４ａ、１４ｂは、水系洗浄槽１１ａ、１１ｂの上端付近に設けられ、減圧化された水系洗浄槽内部を急激に大気圧に復帰させるときに開放される。この急激な大気圧復帰によって、減圧時に発生したキャビテーションに外圧がかかり、キャビテーションの破壊が促進され、洗浄効果が向上する。

水置換処理部２０は、被洗浄物を浸漬して被洗浄物表面に付着している水分を水置換液に置換するための水置換液貯留槽２１と、この貯留槽２１内を減圧化するための減圧ポンプ２５と、減圧化された洗浄槽内の圧力を急激に大気圧に復帰させるための復圧弁２４と、開閉弁２９ａを介して水置換液貯留槽２１と接続された置換水収集槽２７を備えている。

水置換液貯留槽２１は、水置換液を貯留する容体であり、貯留槽２１の形状は、底部に向けて徐々に狭小化する底部狭小テーパ構造をとっている。そのため、水置換液よりも比重が大きな水系洗浄剤は、テーパ構造の最狭小部分に集結することになる。また、貯留槽２１は、上方に開口部を有しており、被洗浄物を貯留槽２１内に配置した後、開口部が閉止蓋２２で閉止される構造をとっている。そして、水置換液貯留槽２１には、貯留されている水置換液を排出するための排出弁２９ｃが設けられている。

水置換液には、液状炭化水素を主成分とする疎水性液体が使用される。好適には、水系洗浄剤よりも低比重な、添加剤として脂肪酸アミン塩を０．１〜１０重量％含有している液状炭化水素が使用される。液状炭化水素には、イソパラフィン、ノルマルパラフィン、又は、イソパラフィン及びノルマルパラフィンから選択される二種以上の混合物が好適に使用され、このイソパラフィン及びノルマルパラフィンの炭素数が８〜１５であると良い。なお、水置換液は、市販されており、アクア化学株式会社製のアクアソルベントＺ-４００、アクアソルベントＺ-７１、アクアソルベントＺ−ＧＮが市販されている水置換液に該当する。

貯留槽２１を減圧化する減圧ポンプ２５は、貯留槽２１に近い側から減圧弁２６及び凝縮器５０が途中に介在している配管で貯留槽２１の上端付近に接続されている。この減圧ポンプ２５には、吸引した気体を放出するための配管が接続され、この配管の他端には、水置換液を回収するための図示されていない回収器が接続されている。減圧ポンプ２５は、第一洗浄処理部１０に使用されている減圧ポンプ１５と別個のポンプであり、ポンプ１５と水系洗浄槽１１ａ、１１ｂとに接続している配管と、ポンプ２５と水置換液貯留槽２１とに接続している配管とが独立したものとなっているので、ポンプ２５により吸引される水置換液蒸気が水系洗浄剤と混合することがない。

置換水収集槽２７は、被洗浄物表面に付着している水分が水置換液と置換されて生成される置換水２３を一時的に収集する槽である。この置換水収集槽２７は、水置換液貯留槽２１の下方に設けられており、開閉弁２９ａを介して配管で水置換液貯留槽２１の底部先端に接続されている。置換水収集槽２７の底部には、この貯留槽２７内部の置換水２３を排出するための排出弁２９ｃが備えられており、置換水収集槽２７内には、水系洗浄剤よりも低比重かつ水置換液よりも高比重の浮遊体の上下動によって排出弁２９ｂを開閉するフロートスイッチ２８が設けられている。置換水２３が置換水収集槽２７に蓄積して浮遊体が所定位置にまで上昇すると、フロートスイッチ２８がＯＮ状態となって排出弁２９ｂを開放し、置換水収集槽２７から置換水２３を排出する。その後この排出弁２９ｂが閉鎖されると、換水収集槽２７内に置換水２３が収集される。

後浸漬洗浄処理部３０は、水置換処理部２０で処理した被洗浄物表面に残存する異物を除去するための処理部であり、非水系洗浄剤を貯留する非水系洗浄槽３１と、この洗浄槽内に貯留されている非水系洗浄剤中に超音波を発生させるための超音波発振器３３と、洗浄槽３１内を減圧化するための減圧ポンプ３５と、減圧化された洗浄槽内の圧力を大気圧に復帰させるための復圧弁３４と、貯留槽３１内の非水系洗浄剤を任意に排出にすることができる排出弁３７が設けられている。

非水系洗浄槽３１は、被洗浄物を被水系洗浄剤に浸漬して洗浄する槽である。非水系洗浄剤は、上記水置換液の主成分として使用されている非水系洗浄剤と同じものが使用される。即ち、液状炭化水素であるイソパラフィン、ノルマルパラフィン、又は、イソパラフィン及びノルマルパラフィンから選択される二種以上の混合物であって、このイソパラフィン及びノルマルパラフィンの炭素数が８〜１５のものから選択される。この液状炭化水素は、水置換液に使用されている液状炭化水素と同じものであるので、表面に水置換液が付着している被洗浄物を非水系洗浄剤に浸漬しても、非水系洗浄剤の汚染を極端に防止することができる。

減圧ポンプ３５は、水置換液貯留槽２１に接続されている減圧ポンプ２５と同じ減圧ポンプである。この減圧ポンプ３５と非水系洗浄槽３１とは、ポンプ３５から水置換液貯留槽２１に延びる配管の凝縮器５０と減圧弁２６との間から分岐している分岐管を介して接続され、この分岐管の途中には、減圧弁３６が設けられている。

蒸気洗浄/真空乾燥部４０は、後浸漬洗浄処理部３０で処理を行った被洗浄物表面に残存する異物を洗浄除去した後、被洗浄物表面を乾燥する処理部である。蒸気洗浄/真空乾燥部４０は、被洗浄物表面の蒸気洗浄および乾燥を行なう蒸気洗浄/真空処理槽４１と、この処理槽４１内を減圧化するための減圧ポンプ４５と、処理槽４１内に供給する非水系洗浄剤蒸気を発生させる蒸気発生槽４７とを備えている。

蒸気洗浄/真空処理槽４１は、開口部を有する箱体であり、開口部を閉止し蒸気洗浄/真空処理槽４１内を密閉する閉止蓋４２と、処理槽４１内に蓄積された非水系洗浄剤を排出するための排出弁４３が設けられている。また、処理槽４１内部の雰囲気を加熱する図示されていない加熱機構が備えられている。

減圧ポンプ４５は、蒸気洗浄/真空処理槽４１内を減圧化するためのポンプであり、ポンプ４５から放出される蒸気を回収する回収器６０と処理槽４１との間に設けられている。また、減圧ポンプ４５と蒸気洗浄/真空処理槽４１との間の配管には、減圧弁４６が設けられている。

蒸気発生槽４７は、蒸気洗浄/真空処理槽４１に導入する蒸気を発生させるものであり、配管で処理槽４１に接続されている。蒸気発生槽４７と処理槽４１の間には開閉弁４４が設けられている。

蒸気発生槽４７内には、蒸気の源となる非水系洗浄剤が注入されており、この非水系洗浄剤は、後浸漬洗浄処理部３０の非水系洗浄槽３１に貯留されている洗浄剤と同じ洗浄剤である。

以下に上記装置の動作に基づき本実施形態に係る洗浄方法について説明する。この洗浄方法は、被洗浄物が上記第一洗浄処理部１０、水置換処理部２０、後浸漬洗浄処理部３０、及び、蒸気洗浄/真空乾燥部４０の各処理部の処理を順次受けることによって行なわれるものであり、水系洗浄剤に被洗浄物を浸漬する第一洗浄工程と、前記第一洗浄工程の後に前記被洗浄物を疎水性の水置換液に浸漬して被洗浄物表面上の水分を水置換液に置換する水置換工程と、前記水置換工程の後に被洗浄物を疎水性の非水系洗浄剤で洗浄する第二洗浄工程と、前記第二洗浄工程の後に被洗浄物表面を乾燥する乾燥工程と、を備える洗浄方法である。本方法は、第一洗浄工程と水置換工程との間に被洗浄物を水洗するリンス工程を設けていない。

第一洗浄工程は、以下の通り、水洗浄処理部１０において行われる。始めに、復圧弁１４ａ、減圧弁１６ａ、及び、排出弁１７ａが閉じている状態において、水系洗浄槽１１ａの水系洗浄剤に被洗浄物が浸漬される。浸漬後、超音波発振器の動作を開始するときに、閉止蓋１２ａによって水系洗浄槽１１ａの開口部が閉止され、水系洗浄槽１１ａ内部が密閉される。その後、減圧処理として、減圧弁１６ａが開放され、水系洗浄槽１１ａ内が減圧化し、被洗浄物の細部にまで水系洗浄剤が浸透する。

次に、復圧処理として、減圧弁１６ａが閉鎖された後に、復圧弁１４ａが開放される。この復圧弁１４ａの開放によって、水系洗浄槽１１ａ内の気圧が、急激に大気圧に復帰する。水系洗浄槽１１ａ内の気圧の急激な大気圧復帰は、洗浄液が被洗浄物細部に向けて付勢した状態でその細部に浸透する作用があるので、水系洗浄槽１１ａを減圧化するだけでは浸透させることができなかった被洗浄物細部の洗浄を可能とする。また、急激な大気圧復帰は、減圧中に超音波によって生じているキャビテーションを一斉に破壊して被洗浄物へ向けての衝撃波を発生させることになり、大気圧でのキャビテーション破壊による超音波洗浄よりも清浄化の高い洗浄を実現する。この減圧処理と復圧処理とを１サイクルした処理は、対象となる被洗浄物に応じて適宜な回数で行なわれる。

上記水系洗浄槽１１ａにおける洗浄が、この洗浄槽１１ａよりも汚染の少ない水系洗浄剤を貯留している水系洗浄槽１１ｂにおいても同様に行なわれ、被洗浄物表面の清浄度を高めている。

水置換工程は、第一洗浄工程後に水置換処理部２０で、以下の通り行われる。復圧弁２４、減圧弁２６、及び排出弁２９ｂが閉鎖された状態で、水置換液貯留槽２１に貯留保持されている水置換液に被洗浄物が浸漬される。浸漬後、閉止蓋２２によって水置換液貯留槽２１の開口部が閉止され、水置換液貯留槽２１内部が密閉される。その後、減圧処理として、減圧弁２６が開放され、水置換液貯留槽２１内が減圧化し、被洗浄物の細部にまで水置換液が浸透して被洗浄物表面の水分が水置換液に置換する。

次に、復圧処理として、減圧弁２６が閉鎖された後に、復圧弁２４が開放される。この復圧弁２４の開放によって、水置換液貯留槽２１内の気圧が、急激に大気圧に復帰する。この大気圧復帰は、勢い良く水置換液が被洗浄物の細部に向けて浸透しようとする作用があるので、水置換液貯留槽２１を減圧化するだけでは水置換液を接触させることができなかった被洗浄物細部に水置換液を浸透接触させ、被洗浄物細部表面の水分を水置換液に置換することを可能とする。水置換工程におけるこの減圧処理と復圧処理とを１サイクルした処理は、対象となる被洗浄物に応じて適宜な回数で行なわれる。

水置換工程が連続して行なわれると、被洗浄物表面に付着している水分が水置換液と置換して生じる置換水２３の累積量が増加するが、この置換水２３は、疎水性の水置換液と相溶性が乏しく、水置換液よりも高比重であるので、開閉弁２９ａを開放することで配管を通じて連通する置換水収集槽２７の下方から水置換液と相分離した状態で蓄積することになる。一定量の置換水２３が置換水収集槽２７に蓄積すると、置換水収集槽２７内のフロートスイッチ２８がＯＮ状態となって排出弁２９ｂを開放し、置換水収集槽２７に蓄積した水分が排出されることになる。そして、水分が排出されることによりフロートスイッチ２８が所定位置にまで下降すると、排出弁２９ｂが閉鎖されて水置換液の排出を防止する。排出弁２９ｂの開放によって排出されるのは、置換水貯留槽２７内の置換水２３だけに留まるので、水置換液が浪費されることが無い。また、排出された水分を回収することによって、この水分を再利用することが可能となっている。

第二洗浄工程は、後浸漬洗浄処理部３０の非水系洗浄槽３１内の非水系洗浄剤に被洗浄物を浸漬し、非水系洗浄槽３１内の気圧の減圧および復圧を繰り返す後浸漬洗浄処理、及び、蒸気洗浄/真空乾燥部４０の蒸気洗浄/真空処理槽４１内で被洗浄物を非水系洗浄剤蒸気に晒す蒸気洗浄処理を順に行う工程である。

後浸漬洗浄処理は、第一洗浄工程と同様にして行なわれる。即ち、被洗浄物が浸漬している非水系洗浄剤中に超音波を発生させ、非水系洗浄剤を貯留している非水系洗浄槽３１内の減圧及び復圧を繰り返すことによって行なわれる。非水系洗浄槽３１内部の減圧によって、被洗浄物細部が非水系洗浄剤により洗浄されることになり、非水系洗浄槽３１内部の急激な復圧で、超音波によって生じたキャビテーションが破壊されることによる超音波洗浄を向上させることになる。本処理工程における減圧処理および復圧処理は、対象となる被洗浄物に応じて適宜な回数で行なわれる。この後洗浄処理において被洗浄物表面に付着している水置換液が非水系洗浄剤中に取り込まれることになるが、水置換液の主成分が非水系洗浄剤と同じものであるので、非水系洗浄剤の汚染を防止することができる。

蒸気洗浄処理は、次の通り行なわれる。排出弁４３、開閉弁４４、減圧弁４６を閉鎖した状態で蒸気洗浄/真空処理槽４１内に被洗浄物を配置する。その後、蒸気洗浄/真空処理槽４１の開口部を閉止蓋４２で閉止して、蒸気洗浄/真空処理槽４１の内部が密閉される。その後、開閉弁４４を開放することによって蒸気発生槽４７の非水系洗浄剤蒸気が蒸気洗浄/真空処理槽４１内に流入する。この非水系洗浄剤蒸気が蒸気洗浄/真空処理槽４１に流入するとき、この流入を減圧ポンプ４５の吸引によって促進するため、減圧弁４６が開放される。非水系洗浄剤蒸気が処理槽４１に流入すると、被洗浄物表面が被洗浄剤蒸気により洗浄される。

乾燥工程は、蒸気洗浄工程後にこの工程が行なわれた蒸気洗浄/乾燥処理処理槽４１内で以下の通り行われる。蒸気洗浄/真空乾燥部４０の開閉弁４４を閉鎖かつ減圧弁４６を開放して蒸気洗浄/真空処理槽４１内が減圧化されている状態で、被洗浄物表面の乾燥が行なわれる。このとき、被洗浄物表面に付着している非水系洗浄剤の温度が沸点以上となるように、槽４１内気圧が蒸気洗浄時よりも高い減圧度にまで急速に減圧化され、非水系洗浄剤が沸騰蒸発して被洗浄物表面が乾燥する。
この乾燥は、図示されていない処理槽４１内面に設けられている加熱機構により処理槽４１内部が加熱されている状態で行なわれるものであるから、被洗浄物表面の乾燥を迅速に行なうものである。

以上の諸工程を経ることによって、本実施形態の洗浄が行なわれる。

また、上記実施形態において、例えば、水洗浄処理部での洗浄処理の後に水洗いを行なうリンス処理、および、被洗浄物を防錆剤に浸漬して防錆処理を行った上で水置換処理部による水置換処理を行う等、種々の処理付加等が可能である。

本発明に係る洗浄装置の一例を表す構成図である。

符号の説明

１０第一洗浄処理部
１１ａ、１１ｂ水系洗浄槽
２０水置換処理部
２１水置換液貯留槽
２３置換水
２７置換水収集槽
２８フロートスイッチ
３０後浸漬洗浄処理部
３１非水系洗浄槽
４０蒸気洗浄/乾燥処理部
４１蒸気洗浄/真空処理槽

Claims

水系洗浄剤に被洗浄物を浸漬し、超音波発振器を動作させて被洗浄物を水系洗浄剤で浸漬超音波洗浄する第一洗浄工程と、
前記第一洗浄工程の後に被洗浄物を疎水性の水置換液に浸漬して、被洗浄物表面上の水分を水置換液に置換する水置換工程と、
前記水置換工程の後に被洗浄物を疎水性の非水系洗浄剤で浸漬超音波洗浄及び蒸気洗浄する第二洗浄工程と、
前記第二洗浄工程の蒸気洗浄の後に、被洗浄物表面の非水系洗浄剤を減圧下で真空乾燥させる乾燥工程と、を備えて構成され、
前記水置換工程の処理は、
水置換液を貯留する水置換液貯留槽と、前記水置換液貯留槽を減圧化する第一減圧ポンプと、減圧化された前記水置換液貯留槽を大気圧に復帰させる第一復圧弁と、を備える水置換処理部において、
被洗浄物が浸漬された前記水置換液貯留槽を密閉して、前記第一減圧ポンプによって前記水置換液貯留槽内を減圧する減圧処理と、前記第一復圧弁を開放して前記水置換液貯留槽を大気圧に開放する復圧処理と、を適宜回数繰返すことで被洗浄物表面から離脱させた水分を、比重差によって水置換液と相分離させて前記水置換液貯留槽の下方に収集し、
前記蒸気洗浄工程の処理は、
前記蒸気洗浄および前記真空乾燥を行なう単一の複合処理槽と、前記複合処理槽を減圧化する第三減圧ポンプと、前記複合処理槽に供給する非水系洗浄剤蒸気を発生させる蒸気発生槽とを備える蒸気洗浄／真空乾燥部において、
被洗浄物を配置して密閉した状態の前記複合処理槽に、前記蒸気発生槽の非水系洗浄剤蒸気を流入させて、被洗浄物表面を前記洗浄剤蒸気に晒して実行されることを特徴とする洗浄方法。
前記第一洗浄工程の処理は、
前記水系洗浄剤を貯留する水系洗浄槽と、前記水系洗浄槽に貯留された前記水系洗浄剤に超音波を供給する超音波発振器と、前記水系洗浄槽を減圧化する第二減圧ポンプと、減圧化された前記水系洗浄槽を大気圧に復帰させる第二復圧弁と、を備える第一洗浄部において、
被洗浄物が浸漬された前記水系洗浄槽を密閉して、前記超音波発振器を動作させた状態で、前記第二減圧ポンプによって前記水系洗浄槽内を減圧する減圧工程と、
前記超音波発振器を動作させた状態で、前記第二復圧弁を開放して、前記水系洗浄槽を大気圧に開放する復圧工程と、を適宜回数繰返して実行される請求項１に記載の洗浄方法。
前記乾燥工程の処理は、
被洗浄物表面の蒸気洗浄および乾燥を行なう単一の複合処理槽と、前記複合処理槽を減圧化する第三減圧ポンプと、前記複合処理槽に供給する非水系洗浄剤蒸気を発生させる蒸気発生槽とを備える蒸気洗浄／真空乾燥部において、先行する蒸気洗浄処理に連続して実行される請求項１又は２に記載の洗浄方法。
被洗浄物を水系洗浄剤に浸漬し、超音波発振器を動作させて被洗浄物を水系洗浄剤で浸漬超音波洗浄する第一洗浄処理部と、
前記第一洗浄処理部で洗浄した被洗浄物を、疎水性の水置換液に浸漬して被洗浄物表面上の水分を水置換液に置換する水置換処理部と、
前記水置換処理を行った被洗浄物を疎水性の非水系洗浄剤で浸漬超音波洗浄及び蒸気洗浄する第二洗浄処理部と、
前記非水系洗浄剤で蒸気洗浄した被洗浄物表面の非水系洗浄剤を減圧下で真空乾燥させる乾燥処理部と、を備え、
前記水置換処理部は、
水置換液を貯留する水置換液貯留槽と、前記水置換液貯留槽を減圧化する第一減圧ポンプと、減圧化された前記水置換液貯留槽内を大気圧に復帰させる第一復圧弁と、を備えて構成され、
被洗浄物が浸漬された前記水置換液貯留槽を密閉して、前記第一減圧ポンプによって前記水置換液貯留槽内を減圧する減圧処理と、前記第一復圧弁を開放して前記水置換液貯留槽を大気圧に開放する復圧処理と、を適宜回数繰返すことで被洗浄物表面から離脱させた水分を、比重差によって水置換液と相分離させて前記水置換液貯留槽の下方に収集し、
前記蒸気洗浄処理は、
前記蒸気洗浄および前記真空乾燥を行なう単一の複合処理槽と、前記複合処理槽を減圧化する第三減圧ポンプと、前記複合処理槽に供給する非水系洗浄剤蒸気を発生させる蒸気発生槽とを備える蒸気洗浄／真空乾燥部において、
被洗浄物を配置して密閉した状態の前記複合処理槽に、前記蒸気発生槽の非水系洗浄剤蒸気を流入させて、被洗浄物表面を前記洗浄剤蒸気に晒して実行されることを特徴とする洗浄装置。