JPH03293071A - 物品の洗浄・乾燥装置 - 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、環境に悪影響を及ぼすことなく、工業的に
製造される物品を洗浄し、かつ乾燥する装置に関する。

【従来の技術および解決しようとする課題】電子部品や
精密機械の製造において、加工や化学的処理によって部
品または製品に付着した汚れを除去する洗浄工程は不可
欠である。 このような洗浄のうち、高度な洗浄には、従来、液化フ
ロンガスやトリクレンを洗浄媒体としているのはよく知
られたところである。 ところが、この種の洗浄において大量に消費されるフロ
ンガスか地球を取り巻く大気のオゾン層の破壊に関与し
ていることが明らかにされるいたって、全世界的にフロ
ンの使用か規制される傾向にあり、我か国もその例外で
はない。また、トリクレンを用いる場合においても、強
い揮発性をもっているために作業環境を悪化させ、また
、廃棄処分に困るという問題かある。 したかって、上記フロン等による洗浄に代えて、地球環
境に悪影響を及はすことなく、フロン等と同程度の高度
な洗浄をなしうる洗浄方法を提供することは、電子部品
工業や精密機械工業か多数存し、従来からフロン等の洗
浄媒体の使用量の多かった我が国の産業界において、緊
急かつ重要な課題である。 なお、フロン以外の洗浄媒体を使用しつつ比較的洗浄度
の高い洗浄を行う方法として、水、好ましくは純水を洗
浄媒体として使用してこれを対象物に噴射するという方
法も存在した。しかし、この方法は、ノズルから単に水
を噴射するというものであったため、洗浄度および洗浄
効率に限界があった。 この発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであ
って、簡単な構成により、フロンを使用しなくとも、フ
ロン使用に匹敵する洗浄度を達成できるとともに、従来
と比較にならない洗浄効率を達成するこΣができ、しか
も、洗浄処理工程に続く乾燥処理工程をもあわせてなし
つる物品の洗浄・乾燥装置を提供することをその課題と
する。

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、この発明では、次の技術的
手段を講している。 すなわち、この発明の洗浄・乾燥装置は、投入された物
品を連続的に搬送する第一の搬送手段、および、この第
一の搬送手段上の物品に対し、低圧高速の気体流に液体
洗浄媒体を液滴状または霧状にして混入しつつ噴射して
洗浄を行う洗浄ノズルを備える洗浄部と、 上記の洗浄を終えた物品を連続的に搬送する第二の搬送
手段、および、この第二の搬送手段上の物品を加熱する
加熱手段を備える乾燥部と、を備えることを特徴とする
。

【作用および効果】

上記の液体洗浄媒体としては、たとえば水が使用される
。また、低圧高速の気体流とは、たとえば、空気流であ
る。 本願発明における洗浄部の洗浄ノズルは、第一に、低圧
高速の気体流を噴射すること、第二に、この低圧高速の
気体流に液体の洗浄媒体（洗浄液）を液滴状または霧状
に混入すること、を機能状の特徴とする。すなわち、上
記洗浄ノズルは、液体のみを噴射するのでも、気体のみ
を噴射するのでもなく、液滴状または霧状の液体洗浄媒
体が混入する気体をゲージ圧でたとえば０．２気圧から
１．０気圧の低圧でかつ高速で噴射する。このような低
圧の気体流、たとえば空気流の発生は、ルーツブロアな
どの低圧ブロアからの低圧空気流を洗浄ノズルまで搬送
することによって容易に得られる。この空気流は、低圧
であるか故に、大流量を達成することかでき、たとえば
、ノズルから噴射直後の速度を２００メ一トル／秒に到
達させることも困難なことではない。そして、かかるき
わめて高速の空気流が達成させるが故に、ノズルまでの
気体搬送路のいずれかの部位において、簡単な液体注入
手段を設けることにより、こうして注入された液体は、
気体搬送路内を高速、乱流状態で流れる気体流の乱流エ
ネルギないしは動圧を受けて、容易に液滴化または霧化
するのである。 洗浄部において第一の搬送手段上を連続的に移動する物
品は、上記のようにしてきわめて高速の気体流にのせて
噴射された液滴状または霧状の液体洗浄媒体が衝突する
ことにより、表面に損傷を受けることなく、きわめて洗
浄度の高い洗浄かなされる。このような効果は、すでに
発明者によって実証ずみであるが、仮に液状洗浄媒体の
みを物品に対して噴射する場合、および、気体流のみを
物品に対して噴射する場合の作用を比較考慮するとより
明らかになろう。 すなわち、液状洗浄媒体のみをたとえば２００メトル／
秒て物品に衝突させることは、第一に、巨大な圧力発生
装置を必要とするために装置自体の作製が困難かつ高コ
ストとなり、第二に、たとえそのような高速の液体流か
達成されたとしても、これを洗浄すべき物品に衝突させ
ると、液体流のもつ巨大な運動エネルギによって物品は
破壊されてしまい、洗浄ところてはなくなるという決定
的な欠陥を露呈する。そのために、液体のみを噴射させ
る場合、その速度は洗浄すべき物品か破損しない程度の
比較的低速に抑制せざるをえず、洗浄効率は本願発明の
洗浄ノズルを使用する場合に比較して著しく低いものと
なるのである。 次に、気体のみをきわめて高速で吹きつけたとしても、
それは、単にブローでしかありえず、液体洗浄媒体によ
る洗浄効果は全く期待できない。 第一の搬送手段上で上記のような洗浄作用を受けた物品
は、次に、乾燥部における第二の搬送手段上で熱せられ
、洗浄時に表面に残った液状洗浄媒体が蒸発させられる
。 本願発明の物品の洗浄・乾燥装置は、上記のようにして
洗浄度の高い洗浄が達成され、洗浄媒体として水を使用
したとしても、決して、従前のフロンによる洗浄に劣ら
ない洗浄効果を発揮する。 また、低圧高速の気体流によって液滴状または霧状の液
体洗浄媒体を物品に向けて噴射しているので、気体流を
大流量として噴流の断面積を太き（でき、洗浄効率もき
わめて高い。さらに、洗浄後の物品の濡れ、すなわち、
液体洗浄媒体の物品表面への付着量か少ないので、乾燥
部での乾燥がすみやかに行われる。 加えて、ノズルへの気体搬送路は低圧用に構成すればよ
いので、たとえば、コンプレッサのような圧縮空気発生
源によって発生させた高圧空気を使用することに比して
、装置が軽量、簡易、低コストとなる。 【実施例の説明］ 以下、本願発明の実施例を図面を参照しつつ具体的に説
明する。 第１図および第２図に本願発明の物品の洗浄・乾燥装置
の一実施例の概略構成を示す。 本願発明の装置は、洗浄ノズルから噴射される液体粒子
混じりの低圧高速気体流によって物品の洗浄処理を行う
洗浄部Ａと、上記の洗浄処理後、物品の表面に残留する
液体を乾燥処理する乾燥部Ｂを備えることを基本的構成
とするが、実施例では、上記洗浄部Ａと乾燥部Ｂとの間
に、物品に付着した液滴を気体流によって吹き飛ばして
いわゆる水切りを行うブロー工程部Ｃを介在させている
。 以下、洗浄部Ａ、ブロー工程部Ｃおよび乾燥部Ｂの例を
順次説明する。 洗浄部Ａは、板金部材によって区画された洗浄室ｌ内に
、−側の物品投入シュート２から投入された物品を連続
的に上記洗浄室１内を横断するように搬送する第一の搬
送手段３と、上記第一の搬送手段３上の物品に向けて配
置された複数個の洗浄ノズル４・・・とを備えて大略構
成される。 上記第一の搬送手段３は、第２図に示すように、上記洗
浄室１の前後の側壁５，６間を掛は渡すようにして回転
可能に支持された上部の一対の円柱ローラ７．８と、そ
の下部において同様に支持された下部の円柱ローラ９間
に無端状の網ベルトＩｌを懸回するとともに、上部の円
柱ローラ７．８間を走行するベルト１１の前後端部を前
後一対の回転ドラム１２．１３で押下し、かつ、網ベル
ト１１の表面に、複数の斜行する送りフィン１４を取り
付けて構成されている。そして、上記の無端状の網ベル
ト１１は、上記の４個の円柱ローラのいずれか、すなわ
ち、図示例では、下部の円柱ローラ９を駆動ベルト１５
を介してモータ１６によって回転させることにより、走
行させられるように構成しである。なお、上記各回転ト
ラム１２゜１３は、送り方向く第１図左方）に向かうほ
と拡径するテーパ状の内面を備えている。 上記の物品投入ソユート２から投入された物品は、押圧
ドラム１２の内部に送りこまれ、その内面のテーパによ
って網ベルト上に送られ、その後、網ベルト１１の回転
走行にともなって、一対の上部円柱ローラ７．８と、前
後一対の回転ドラム１２．１３とで上に開放する略Ｕ字
状に形成された網ヘルド１１の上を、攪拌されつつ、上
記送りフィン１４によって連続的に前方へ送られる。こ
うして網ベルトｌｌ上を送られる間に、物品は、攪拌さ
れつつ、あらゆる方向から、後に詳述する洗浄ノズル４
による洗浄を受けるのである。 なお、前方の回転ドラム１３の前端部には、複数の開口
１７か形成されており、網ベルト１１上を上記のように
して第１図の右方から左方に送られ、かつ前方の回転ｌ
・ラム１３内に導入された物品は、回転トラム１３の軸
方向前方に送られて上記開口１７から下方に投下される
。 上記洗浄ノズル４・・・は、そのノズル孔か上記網ベル
ト１１上を前方へ連続的に移動する物品を向くようにし
て、図示しない支持手段によって複数個配置されている
。なお、支持手段は、複数個の洗浄ノズル４・・・を揺
動させるようにしておくと、網ベルト１１上の物品をよ
り広い範囲にわたって洗浄することかでき、効率が高ま
る。この洗浄ノズル４・・・には、それぞれ、ホース１
８によりて低圧空気供給源１９からの高速低圧の空気が
導入されるとともに、ホース２０によって液体洗浄媒体
としての水が導入され、ノズル内部で上記の水が高速低
圧の空気に液滴状ないしは霧状に混入されて空気ととも
に高速で噴射されるように構成される。 上記洗浄ノズル４の内部構造を第３図に詳細に示す。 笥状のノズル本体２１の前端部には、ベンチュリ状の縮
径部を形成したノズルヘッド２２が一体連結されるとと
もに、ノズル本体２１の後端部に上記の空気導入用ホー
ス１８か接続され、かつ、ノズル本体２１の上記ノズル
ヘッド２２よりやや上流側には、水供給用ホース２０に
接続された管２３が突入させられている。このノズル４
にホースＩ８から低圧高速の空気を流しつつ、ホース２
０ないし管２３から水を導入すると、この水は、ノズル
本体２１ないしノズルヘッド２２を高速で流れる空気の
乱流エネルギによって即座に細かい液滴状ないし霧状に
分裂させられ、洗浄ノズル４からは、液滴状または霧状
の水が混入した高速空気が噴出することになる。なお、
低圧空気供給源としては、ルーツブロアが適当であり、
このブロアで生成される空気流れのゲージ圧は、０．２
気圧ないし１．０気圧であり、このましくは、０．５気
圧程度で運転される。また、洗浄ノズル４から噴出する
空気の流速は、２００メ一トル／秒に達しつることが発
明者によって確認されている。 図示例において、低圧空気供給源１９としてのフロアは
、洗浄室ｌに隣接して設けられた貯水槽２４の上方を覆
うテーブル２５上に設置され、このプロアによって生成
された低圧大流量の空気流れは、送気管２６を介して洗
浄室１内のヘッダ２７に導入された後、洗浄ノズル４の
個数と対応して上記ヘッダ２７から分岐させられたホー
ス１８・・・を介して各洗浄ノズル４・・・に送られる
ようにしである。 一方、洗浄媒体としての水は、洗浄室ｌの天井板２８上
に洗浄水タンク２９を設置するとともに、この洗浄水タ
ンク２９の底壁に連通させつつ洗浄室１に導入された導
入管３０から上記洗浄ノズル４の個数と対応してホース
２０・・・を分岐させ、これをそれぞれ洗浄ノズル４・
・・に連結することにより、各洗浄ノズル４・・・に供
給している。 なお、ノズル４がら空気とともに噴射された洗浄水は、
洗浄室１の底部に形成した傾斜状の流水床３１からフィ
ルタを介して貯水槽２４に流入し、貯水槽２４の水か再
び揚水ポンプ３２によって管路３３から洗浄水タンク２
９に帰還するように構成されている。この場合、揚水ポ
ンプ３２の力によって洗浄水を各ノズル４に送ることに
なる。なお、符号３４を初期において洗浄水タンク２９
に水を導入し、あるいは水を補給するために水道から導
入された導水管を示す。 す上の洗浄部への構成において、投入シュート２から第
一の搬送手段である網ベル）ＩＩ上に導入された物品は
、網ベルト１１の回転走行によって攪拌されつつ前方に
送られる間に、複数の洗浄ノズル４・・・から液滴状な
いしは霧状の洗浄水が混入した高速大流量の空気の噴射
を受け、高い洗浄度で洗浄される。とくに、電子部品の
樹脂成形品を洗浄する場合には、静電気によってその表
面に強く付着した汚れさえも、効果的に取り除かれる。 また、洗浄ノズルからの空気流に混入する洗浄液量を加
減することにより、高速で物品にぶつかる液滴によって
、樹脂成形時に生じるパリさえも効果的に取り除きうろ
ことか確認されている。さらには、ルーツブロアによっ
て０．５気圧程度の圧力を空気流を生成する場合、その
定常運転において洗浄ノズル内の空気流の温度か６０°
Ｃないし８０゜Ｃ程度に高められるので、このように昇
温された空気に接触する洗浄水の液滴も昇温され、これ
か洗浄効果を高めるということもいえる。これは、衣服
を冷水で洗濯するよりも温水で洗濯するほうか汚れか落
ちやすいことと同じ理屈である。 このようにして、低圧高速大流量の空気流れか洗浄水に
よる洗浄作用を著しく高め、フロン洗浄にも劣らない洗
浄が達成される。 上記のｔ、浄作用を終えた物品は、前方の押圧ドラム１
３の開口１７から投下され、水浴槽３５を経て後記する
ブロー工程部Ｃに搬送される。 上記水浴槽３５は、上記押圧ドラム１３の下方において
、洗浄室１からこれに隣接するブロー室３６に跨がるよ
うにして設置されている。この水浴槽３５には、必要に
応じて超音波発生装置（図示時）を装備される。これに
より、いわゆる超音波洗浄による洗浄効果を享受するこ
とができ、洗浄の度合いがより一層高まる。 上記水浴槽３５および上記ブロー室３６内前端部間には
、一対のベルトローラ３７，３８間に無端ベルト４０を
懸回して構成される斜行ベルトコンベア３９が設けられ
ている。このベルトコンベア３９は、基端が上記水浴槽
３５内に浸漬されるとともに、ベルト４０の表面には物
品を引っ掛けて搬送するための掛止突起４１か等間隔に
設けられ、上記のようにして洗浄を終えて水浴槽３５内
に投下された物品を掻き上げつつブロー室３６内を前方
上方に向かって搬送する。そして、上記ベルトコンベア
３９の上方には、複数のエアノズル４２・・・が図示し
ない支持手段によって吊持されており、このエアノズル
４２がベルトコンベア３９上を搬送される物品に乾燥空
気を吹きつけ、上記水浴槽３５に浸漬されることにより
物品に付着した水滴を除去する。上記の各エアノズル４
２には、図示しない適当なブロアからブロー室内に配置
したヘッダ４３に導かれた空気が、ヘッダ４３から分岐
された各ホース４４・・・を介して供給される。 上記のエアブローを受けつつベルトコンベア３９の上端
に達した物品は、ベルトコンベア３９の上端に隣接して
設けられたシュータ４５から、乾燥部Ｂに導入される。 上記ブロー室３６に隣接する乾燥室４６内には、第二の
搬送手段６７としての二重籠状の乾燥バレル４７か横向
きに回転可能に支持されている。すなわち、上記乾燥バ
レル４７は、両端のフランジ状連結部材４８．４９によ
って同心状に連結された内バレル５０と外バレル５１と
を備える。これら内バレル５０と外バレル５１は、両連
結部材４８．４９間を掛は渡す骨材に多数の通気穴を設
けた樹脂板を貼ることにより、または、金属網を張るこ
とにより形成される。前端側の連結部材４９の中心部に
は、支軸５２かバレルの軸方向に突設され、この支軸５
２が乾燥室４６の側壁を貫通するようにして回転可能に
支持されるとともに、この支軸５２には、ベルト５３を
介してモータ５４からの回転駆動力をうけるためのプー
リ５５が取り付けられる。また、入口側の連結部材４８
は、内バレル５０の入口を開口させるへく、ドーナツ円
板状とされ、その外周部を複数個の回転支持ローラ５６
・・・に当接支持させることにより、乾燥バレル４７の
入口端側か回転可能に支持される。 上記内バレル５０および外バレル５１の各内周面には、
甥旋状の内向突条５７，５８かそれぞれ形成される。こ
れらの内向突条５７，５８の蝮旋の向きは、互いに逆方
向となっており、乾燥バレル４７か一方向に回転させら
れているとき、内バレル５０の入口に投入された物品は
図の右側から左側に送られ、一方、内バレル５０の左端
周面に形成した開口５９から外バレル５１の内周面上に
落下した物品は図の左側から右側に送られるように構成
される。そして、外バレル５１の第１図右端部周面には
、乾燥バレル４７から乾燥を終えた物品を排出するため
の開口６０か形成されている。 さらに、上記乾燥バレル４７の中心には、軸方向に延び
るシーズヒータ６１を配置して内バレル５０の内部を移
行する物品に熱を加えるようにするとともに、乾燥室４
６の退部に別途乾燥室内に熱風を循環させるためのヒー
タ手段６２を設けである。実施例では、ヒータコア６３
の背後にファン６４を配置して上記ヒータ手段６２を構
成しである。 また、この乾燥室４６の底部には、排出シュータ６５か
設けられ、上記のようにして開口６０から落下した乾燥
済の物品を排出口６６に導く。 以上の乾燥部Ｂの構成において、ブロー室３６において
エアブロ−によって水切りされた物品は、シュータ４５
から乾燥バレル４７の内バレル５０の右端入口内に投入
され、乾燥バレル４７の回転によって攪拌されながら螺
旋状内向突条５７によって図の左方に送られる。このと
き、シーズヒータ６Ｉからの熱および乾燥室４６内を循
環する熱風によって上記の物品は乾燥される。そして、
内バレル５０の左端に到達した物品は、開口５９から外
バレル５１内に投下され、上記と同様にしてバレルの回
転によって攪拌されながら螺旋状内向突条５７によって
図の右方に送られる。このときにおいても、上記のシー
ズヒータ６１の熱および乾燥室内の循環熱風によってさ
らに物品の乾燥が促進される。 本例においては、乾燥バレル４７を上述のような二重バ
レル構造としているので、物品の乾燥時間を倍加して効
率的な乾燥を行うことができるとともに、装置のスペー
ス効率を著しく高めることかできる。 そして、上記のようにして十分な乾燥によって完全な水
切りか行われた物品は、外バレル５Ｉの右端の開口６０
から排出シュータ６５に落とされ、排出口６６から取り
出される。 以上のように、本願発明の物品の洗浄・乾燥装置は、洗
浄部において細かい液滴状ないしは霧状の洗浄液を超高
速の気体流にのせて吹きつけるという独特の手段によっ
て洗浄度の高い洗浄が達成される。また、低圧高速の気
体流によって液滴状または霧状の洗浄液を物品に向けて
噴射しているので、気体流を大流量として噴流の断面積
を大きくでき、洗浄効率もきわてめ高い。さらに物品の
濡れ、すなわち、洗浄液の物品表面への付着量が少ない
ので、たとえ、実施例で設けたブロー工程部を省略して
も、乾燥部での乾燥がすみやかに行われるという効果を
期待することかできる。 さらに、洗浄ノズルへの気体搬送路は低圧用に構成すれ
ばよいので、コンプレッサのような圧搾空気発生装置を
使用して発生させた高圧空気を使用することに比して、
装置か軽量、簡易、低コストとなるという付随的効果も
ある。 もちろん、この発明の範囲は上述の実施例に限定される
ことはない。 たとえば、実施例では、ブロー工程部を設けたが、この
工程を省略し、洗浄部での洗浄処理を終えた物品をその
まま乾燥部に搬入して乾燥するようにしてもよい。 また、洗浄部Ａにおける第一の搬送手段３は、実施例の
ような特殊なベルト搬送装置に限定されない。要するに
、洗浄部内を洗浄ノズル４・・・がらの噴射をうけつつ
物品を所定距離次工程まで搬送できればよいのであって
、たとえば、乾燥部Ｂにおける第二の搬送手段として例
示したバレル型搬送装置を用いてもよい。すなわち、円
筒バレルを横向きに回転可能に配置するとともに、この
円筒バレルの内周に螺旋突条を設け、円筒バレルが回転
すると、バレル内の物品が攪拌を受けつつ、螺旋突条に
よって進行方向前方に送られるように構成するのである
。 同様に、ブロー工程部Ｃにおけるベルトコンベアは、他
のコンベアに置き換えることができる。 その具体的構成としては、上記第一の搬送手段の別の構
成として例示したバレル型搬送装置を用いることもでき
る。 さらに、乾燥部已における第二の搬送手段も、他の搬送
装置と置き換えることかできる。たとえば、網ベルトに
よるコンベアを上下に複数段配置し、最上段のベルトコ
ンベアの端部に送られた物品が第二段目のベルトコンベ
ア上に落下させられてその上を搬送されるというように
、物品がつづら折り状に複数段のコンへ７上を搬送され
て最終的に排出口に到達するようにすることもてきる。 乾燥室４６において物品を加熱する方法としても、種々
の変形例か考えられる。たとえば、実施例において乾燥
バレル４７の中心にシーズヒータを配置する代わりに、
熱風を噴射する熱風管を乾燥バレル４７の中心に導入配
置すると、より効率的な熱風の循環か期待される。 さらには、洗浄ノズル４の構成も種々変更可能である。 たとえば、実施例では、洗浄ノズル４の内部において、
高速低圧空気流と洗浄液とを混合するようにしているか
、洗浄ヘット４以外の送気管内での空気流速が十分に上
昇するように構成すれば、洗浄液を洗浄ノズル４以外の
部位、たとえば、ヘッダ２７において空気流と混合する
ことも可能である。 さらに、液体洗浄媒体としては、水道水、純水、あるい
は、洗浄目的に応じてこれらにさらに洗浄効果を高める
だめの薬剤を混合したものなど、適宜選択すればよい。 上記洗浄媒体を混合すべき気体としては、空気か適当で
あるが、かならずしもこれに限定されるものではなく、
目的に応じて適当な成分を混合させてもよい。 なお、ここでいう洗浄の概念には、液体で物品の表面に
付着した汚れを洗い流すことのほか、たとえば、成形品
の成形時に生じるパリを液滴のもつ運動エネルギによっ
て取り去るという意味をも含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の一実施例の全体構造を示す断面図、
第２図は第１囚の■−■線に沿う断面図、第３図は洗浄
ノズルの詳細を示す断面図である。 Ａ・・・洗浄部、Ｂ・・・乾燥部、Ｃ・・・ブロー工程
部、１・・・洗浄室、３・・・第一の搬送手段、４・・
・洗浄ノズル、４６・・・乾燥室、６２・・・ヒータ手
段、６７・・・第二の搬送手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）投入された物品を連続的に搬送する第一の搬送手
   段、および、この第一の搬送手段上の物品に対し、低圧
   高速の気体流に液体洗浄媒体を液滴状または霧状にして
   混入しつつ噴射して洗浄を行う洗浄ノズルを備える洗浄
   部と、上記の洗浄を終えた物品を連続的に搬送す る第二の搬送手段、および、この第二の搬送手段上の物
   品を加熱する加熱手段を備える乾燥部と、 を備えることを特徴とする、物品の洗浄・乾燥装置。