JP2000288307A - 脱気装置及び同脱気装置を備えた超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、例えば超音波洗浄装置に使用され
る洗浄液から真空脱気する際、発生する泡に含まれる気
体が再溶解するのを防止する。 【解決手段】 真空脱気筒４の下流に真空の消泡筒６を
接続し、脱気筒４で発生するシャボン玉状の泡を消泡筒
６に送り込む。そして消泡筒６内に収容したレベルゲー
ジ１６によって泡のレベルを検知し、発熱線１７を発熱
させるとともに、この発熱線１７に泡に接触させて破裂
させ、内部の気体を真空ポンプ８で吸引し、液体を回収
して洗浄槽１２に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば界面活性剤
等が含まれる洗浄液中から溶解気体や混入気体を脱気す
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被洗浄物を洗浄液中に浸漬させ、
液中に超音波を放射して真空核の微小なキャビテーショ
ンを発生させ、このキャビテーションの衝撃力で被洗浄
物を洗浄するような超音波洗浄装置が知られており、こ
の際、キャビテーションの衝撃力を強化し、また伝播特
性を向上させるため、洗浄液中に溶解する気体や洗浄液
中に混入する気体を脱気するのが効果的であることが知
られている。この際、脱気手段として、中空糸脱気モジ
ュールを使用したり、または真空容器内で液体をシャワ
ー噴射等によって微細化し、液中の気体を真空引きで脱
気するような手段が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、洗浄液に界
面活性剤等が含まれる場合、中空糸脱気モジュールでは
中空糸内面が親水性となって洗浄液がそのまま通過し、
結果として脱気することが出来ず、また真空脱気方式で
は減圧によって溶解気体等がシャボン玉のように膨れ上
がって、気体の周囲が薄い液体殻で包み込まれる泡にな
り、真空ポンプ側に液体が一緒に流れ込んでくるため脱
気が不可能になる。

【０００４】一方、真空脱気容器と真空ポンプとの間に
泡を集める真空の消泡容器を設け、この消泡容器に一定
量の泡が溜まった時点で、真空容器内を大気圧に戻して
泡を消し、液体だけを回収するような方法も考えられる
が、この方法では、大気圧に戻した際に気体が液体中に
再溶解する量も多く、充分な脱気効果を得ることが出来
ない。

【０００５】そこで本発明は、例えば超音波洗浄装置等
において、真空状態で泡が発生する液体中から溶解気体
や混入気体を効果的に除去することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、真空状態で泡が発生する液体中から溶解気体
等を除去するため、発熱体を収容した真空容器を設け、
この真空容器内に液体を導入し、泡を発熱体に接触させ
て破壊するようにした。

【０００７】すなわち、真空容器中に洗浄液を導いて脱
気する際、溶解する気体や混入する気体が泡になるた
め、この泡を破壊して気体だけを真空ポンプで排出し、
液体を回収して例えば循環させる等によって再利用する
が、真空容器内の発熱体に泡を接触させて破壊するよう
にすれば、真空容器内を減圧状態に保ったまま泡を消す
ことが出来、回収した液体中に気体が再溶解する量を減
らすことが出来る。

【０００８】ここで発熱体としては、例えばヒータ等の
発熱線の周囲を樹脂被覆等で覆ったようなものが適用出
来、表面温度が５０℃程度以上に加熱されるものであれ
ば、消泡は充分可能である。

【０００９】また請求項２では、前記真空容器内に、泡
のレベルを検知して発熱体に発熱信号を発するレベル検
知手段を設けるようにした。

【００１０】このようにレベル検知手段によって発熱信
号を発するようにすれば、常時発熱体を発熱させること
に比べてより経済的である。

【００１１】また請求項３では、超音波洗浄装置とし
て、超音波洗浄槽で洗浄に使用した液体を前記脱気装置
に送り込んで液体中の溶解気体等を除去し、再び超音波
洗浄槽に循環させるようにした。

【００１２】このように前記脱気装置を超音波洗浄装置
に適用すれば好適である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は超音波洗浄装
置のシステム構成図、図２は消泡筒内部の構成図であ
る。

【００１４】本発明に係る超音波洗浄装置は、例えば超
音波洗浄や、超音波バリ取り洗浄や、超音波研磨処理等
を行う装置において、清浄液中に超音波を放射した際、
強力な衝撃力のキャビテーションを発生させるため、洗
浄液中に溶解または混入する気体（主として空気）を有
効に除去することが出来るようにされ、特に真空状態に
おいて泡が発生しやすい水溶性洗浄剤等が含まれる洗浄
液に適用すれば効果的である。

【００１５】この超音波洗浄装置１は、図１に示すよう
に、水溶性洗浄剤等が含まれる洗浄液Ｓを貯留する超音
波洗浄槽２と、この超音波洗浄槽２に導出ライン３を介
して連結される脱気筒４と、この脱気筒４に接続ライン
５を介して連結される消泡筒６と、この消泡筒６に真空
引きライン７を介して連結される真空ポンプ８を備えて
おり、脱気筒４と消泡筒６には、リターンライン１０の
一端側が接続され、リターンライン１０の他端側は前記
超音波洗浄槽２に接続されている。

【００１６】そして、超音波洗浄槽２で被洗浄物を洗浄
した後、洗浄液Ｓを脱気筒４に送り込んで液中に含まれ
る気体を真空脱気し、液体をリターンライン１０を通じ
て超音波洗浄槽２に戻すとともに、脱気筒４で発生した
泡を、本発明に係る脱気装置としての消泡筒６に送り込
み、この消泡筒６で減圧状態を保ったまま泡を破壊して
気体だけを真空ポンプ８で吸い込んで排出し、液体はリ
ターンライン１０を通して超音波洗浄槽２に戻すように
している。

【００１７】前記超音波洗浄槽２は、超音波発生器１１
を備えた洗浄槽１２と、この洗浄槽１２の隣りに並設さ
れるオーバーフロー槽１３を備えており、超音波発生器
１１により洗浄槽１２の洗浄液Ｓ中に超音波を放射して
微小な真空核からなるキャビテーションを発生させるよ
うにされ、また前記リターンライン１０の複数の接続部
のうち、１ヵ所の接続部を洗浄液Ｓの液面附近にスリッ
ト状に開口させ、洗浄液Ｓの上層液をオーバーフロー槽
１３に送り込むことが出来るようにしている。

【００１８】前記導出ライン３には、ノーマルクローズ
の電磁バルブ１４を含む複数のバルブが配設され、必要
に応じて電磁バルブ１４を開いて洗浄液Ｓを脱気筒４に
送り込むことが出来るようにされている。

【００１９】前記脱気筒４は、前記接続ライン５を通じ
て真空ポンプ８の吸引作用によって減圧可能とされ、例
えば洗浄液Ｓをフィルタやシャワー噴射等によって微細
化し、真空雰囲気化における接触面積を増やして液体内
部に含まれる気体を脱気出来るようにされている。

【００２０】前記接続ライン５は、脱気筒４で発生した
泡を吸引して消泡筒６に送り込むことが出来るような状
態で接続され、その途中には、ノーマルオープンの電磁
バルブ１５が配設されている。

【００２１】本発明の特徴部分である脱気装置としての
消泡筒６の内部には、図２に示すようなレベル検知手段
としての電極式のレベルゲージ１６と、テフロンまたは
フッ素樹脂等の樹脂被覆で覆われた発熱線１７が収容さ
れており、レベルゲージ１６は、高さが異なる複数（実
施形態では３本）の検知バーから構成され、例えば所定
の２本の検知バーが泡の存在を検出すると、発熱線１７
に電気信号を送るようにされている。そして発熱線１７
は、レベルゲージ１６から電気信号が供給されると、表
面温度が６０〜１２０℃程度に加熱されるようになって
いる。そしてこの消泡筒６の比較的上位の箇所に前記真
空引きライン７が接続され、また下位の箇所に前記リタ
ーンライン１０が接続されている。

【００２２】前記リターンライン１０の途中には、循環
ポンプ２０が設けられ、また、この循環ポンプ２０と前
記消泡筒６の間には、ノーマルクローズの電磁バルブ２
１が配設され、また循環ポンプ２０と脱気筒４の間に
は、ノーマルオープンの電磁バルブ２２が配設されてい
る。また前記真空引きライン７には、電磁三方弁が配設
されている。

【００２３】以上のように構成される超音波洗浄装置１
の作用等について説明する。まず、洗浄液Ｓの脱気を行
う時は、真空ポンプ８の作動により、脱気筒４と消泡筒
６の内部圧力をマイナス５００ｍｍＨｇ以下に減圧す
る。

【００２４】そして導出ライン３の電磁バルブ１４を開
いてオーバーフロー槽１３内の洗浄液Ｓを脱気筒４に導
入すると、溶解気体や混入気体（主として空気）がシャ
ボン玉状の泡になり、この泡は接続ライン５の電磁バル
ブ１５を通して消泡筒６に導かれる。

【００２５】消泡筒６に導かれた泡が一定量に達する
と、レベルゲージ１６が検知し、発熱線１７に電気を供
給して６０〜１２０℃程度に発熱させる。すると、この
発熱線１７に接触する泡は直ちに破裂し、内部の気体は
真空ポンプ８に吸引されて外部に排出され、シャボン玉
の表面殻であった液体は破裂すると同時に下方に溜ま
る。そしてこの液体が一定量以上になると、リターンラ
イン１０の電磁バルブ２１が開かれて、循環ポンプ２０
の作動により洗浄槽１２に戻される。

【００２６】以上のような操作を連続的に行うことで、
洗浄剤に含まれる空気等の気体や、被洗浄物に付着して
洗浄液Ｓ中に混入してくる気体や、洗浄液Ｓ中に溶解す
る気体を効果的に除去することが出来、キャビテーショ
ンの衝撃力を向上させることが出来る。

【００２７】尚、前記消泡筒６を使用して脱気したとこ
ろ、当初、洗浄剤（界面活性剤２３％、ポリエキシエチ
レンアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、直
鎖アルギルベンゼンスルホン酸ナトリウムの成分）５％
液、３０リットルの洗浄液Ｓに空気が６〜８ｍｇ／リッ
トル含まれていたものを、３０分で１〜２ｍｇ／リット
ルに減少させることが出来た。

【００２８】また、この消泡筒６を用いた超音波洗浄装
置１により、前記成分の洗浄剤５％液で、温度５５℃、
超音波諸元２５ＫＨｚ、出力１Ｗ／ｃｍ^２、１２００Ｗ
の条件でナイフ類２０本のバフ研磨除去を行ったとこ
ろ、２分で全数が合格した。これに対して、従来の超音
波洗浄装置で、同じ超音波諸元等でバフ研磨除去を行っ
たところ、５分では全数が不合格であり、１０分で５０
％が合格したにとどまった。この結果から、本発明の有
効性が確認された。

【００２９】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を
奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば発熱
体は、シーズプラグ形ヒータやその他の固体ヒータでも
良く、また超音波洗浄装置の使用目的等も任意である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明に係る脱気装置は、
発熱体を収容した真空容器を設け、この真空容器内に液
体を導入し、泡を発熱体に接触させて破壊するようにし
たため、真空容器内を減圧状態に保ったまま泡を消すこ
とが出来、回収した液体中に気体が再溶解する量を減ら
すことが出来る。この際、真空容器内にレベル検知手段
を設け、このレベル検知手段の検知により発熱体に発熱
させれば、より経済的である。またこのような脱気装置
を、超音波洗浄装置に組み込むようにすれば好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】超音波洗浄装置のシステム構成図

【図２】消泡筒内部の構成図

【符号の説明】

１…超音波洗浄装置、６…消泡筒、１６…レベルゲー
ジ、１７…発熱線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空状態で泡が発生する液体中から溶解
   気体等を除去するため、発熱体を収容した真空容器を設
   け、この真空容器内に前記液体を導入し、泡を発熱体に
   接触させて破壊するようにしたことを特徴とする脱気装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の脱気装置において、前
   記真空容器内には、泡のレベルを検知して前記発熱体に
   発熱信号を発するレベル検知手段が設けられることを特
   徴とする脱気装置。
3. 【請求項３】 超音波洗浄槽で洗浄に使用した液体を請
   求項１又は請求項２に記載の脱気装置に送り込んで液体
   中の溶解気体等を除去し、再び超音波洗浄槽に循環させ
   るようにしたことを特徴とする脱気装置を備えた超音波
   洗浄装置。