JPH0448514B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は金属、ガラス、プラスチツク等の熱容
量の小さい薄い被洗浄物又はひだもしくは凹部を
有する被洗浄物を沸点の低い塩化メチレン溶剤で
蒸気洗浄する洗浄方法に関する。 〔従来の技術〕 金属、ガラス、プラスチツク等の材料の表面に
は種々の油分が付着しているが、この油分を除去
するために、従来よりハロゲン化炭化水素、アル
コール、ケトン等の有機溶剤を用いた溶剤洗浄法
が広く採用されている。例えば、機械部品等にめ
つきや塗装を施したりなどする場合に、その前処
理としてこれら機械部品等に付着している油分を
上記の有機溶剤で脱脂洗浄することが行われてい
る。 この場合、有機溶剤による脱脂洗浄は、一般に
被洗浄物を常温の有機溶剤に浸漬した後、（なお、
必要により常温の有機溶剤で超音波洗浄すること
もできる）、有機溶剤の飽和蒸気に被洗浄物を接
触させて、蒸気洗浄を行う方法が多く採用され、
このように蒸気洗浄法は溶剤脱脂工程の最終段階
で被洗浄物を仕上げ洗浄すると共に、被洗浄物の
乾燥を併せ行うことを目的として行われている。 ここで、蒸気洗浄法は有機溶剤の飽和蒸気温度
（沸点）より低い温度の被洗浄物を溶剤の飽和蒸
気ゾーンの中に入れることにより、被洗浄物が溶
剤の蒸気から熱を奪うため、被洗浄物の表面に溶
剤の蒸気が凝縮液化し、被洗浄物の表面に付着し
ている汚れを洗い取りながら液雫となつて流れ落
ち、被洗浄物の表面を洗浄するものである。この
場合、溶剤蒸気による洗浄作用は被洗浄物が溶剤
の沸点温度に昇温されるまでの間続き、被洗浄物
の温度が溶剤の沸点温度に到達すると、その表面
での蒸気の凝縮は終結する。その後、溶剤が付着
した状態で被洗浄物を蒸気槽より取り出して大気
中に放置すると溶剤が大気中に揮発し、被洗浄物
が乾燥するものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述したような筑気洗浄法は、
その乾燥の際、溶剤の気化熱で被洗浄物が冷却さ
れ、大気中の水蒸気が被洗浄物の表面に付着（結
露）してシミを生じさせたり大気中の埃が再付着
するなどして汚れを生じさせる場合がある。ここ
で、被洗浄物の熱容量が大きく、かつ形状も比較
的単純なものの場合はこのような問題が生じるこ
とは比較的少ないが、被洗浄物が熱容量の小さい
薄物などの場合には、この結露がしばしば問題と
なる。また、比較的熱容量の大きい被洗浄物であ
つても、ひだが多い部品や凹部のある部品では、
蒸気洗浄後、蒸気槽から取り出す場合に凝縮した
溶剤の持出し量が多くなるため、蒸発に伴つて失
われる熱量も多くなり、従つて結露を生じること
も多く、しかも持出しによる溶剤ロスも多くなる
ので洗浄コストが上がり、また作業環境面でも問
題を生じさせる。そして、かかる問題は、特に蒸
発熱が約80cal／ｇで低沸点（約70℃）の塩化メ
チレンを使用した場合に生じ易いものであつた。 即ち、洗浄用の有機溶剤としては１，１，１−
トリクロルエタン，トリクロルエチレン，パーク
ロルエチレンなどが広く使用されているが、これ
らの沸点、蒸発潜熱は１，１，１−トリクロルエ
タンが74.0℃，57.7cal／ｇ，トリクロルエチレン
が87.2℃，57.2cal／ｇ，パークロルエチレンが
121.2℃，50.0cal／ｇである。また、フロン113は
沸点が47.6℃であるが、蒸発潜熱が35.1cal／ｇで
速乾性が大きく、このためこれらの溶剤を使用し
た場合には、結露はそれほど重大な問題にならな
い。しかし、塩化メチレンの沸点は40.4℃、蒸発
潜熱は78.7cal／ｇで、上記溶剤より低沸点であ
る上、蒸発潜熱が大きく、このような塩化メチレ
ンを用いて蒸気洗浄した被洗浄物を大気中に取り
出した場合、被洗浄物が室温以下に冷却され、露
点温度以下になり易く、結露が重大な問題になる
ものであつた。 このため、熱容量の小さい薄い被洗浄物或いは
ひだや凹部の多い被洗浄物を低沸点でしかも蒸発
潜熱の比較的大きい塩化メチレンを用いて蒸気洗
浄した場合、被洗浄物を大気中に取り出すと被洗
浄物に付着した塩化メチレンが気化する際にその
気化熱で被洗浄物を室温以下に冷却してその表面
に大気中の水蒸気が容易に凝縮して結露を生じさ
せるという問題点を解決することが要望された。 更にまた、従来行われている蒸気洗浄法では、
溶剤飽和蒸気の蒸気ゾーン中に冷えた被洗浄物を
搬入すると、蒸気ゾーンは被洗浄物に引きつけら
れるように下降し、被洗浄物の表面で凝縮が始ま
り、被洗浄物の温度が溶剤の沸点温度に達するま
で凝縮が進み、その後再び蒸気ゾーンは上昇し、
所定の位置に蒸気ゾーンを形成する。このような
蒸気ゾーンが降下、上昇して蒸気ゾーンを乱す現
象（蒸気ゾーン破壊現象）は飽和蒸気の温度と被
洗浄物の温度との差及び被洗浄物の熱容量の大小
によつて観察される現象であるが、蒸気ゾーンが
乱れることは溶剤蒸気の飛散によるロスを多くさ
せるものであつた。 従つて、本発明は熱容量の小さい薄い被洗浄物
やひだもしくは凹部を有する被洗浄物を塩化メチ
レンの蒸気で脱脂洗浄するに当り、洗浄後に被洗
浄物の表面に水蒸気が結露することが防止され、
従つて被洗浄物にシミが生じる不都合が防止され
ると共に、溶剤の持ち出しロスをなくすことがで
き、蒸気ゾーン破壊現象を確実に防止して、蒸気
ゾーンを安定に維持できる蒸気洗浄方法を提供す
ることを目的とする。 課題を解決するための手段〕 本発明は、上記目的を達成するため、熱容量の
小さい薄い被洗浄物又はひだもしくは凹部を有す
る被洗浄物を複数の洗浄槽内にそれぞれ収容され
た塩化メチレン溶剤で順次洗浄するに際し、最後
の洗浄槽を塩化メチレン蒸気槽とし、この蒸気槽
内のメチレン蒸気域に過熱用ヒーターを設け、こ
のヒーターにより塩化メチレン蒸気をその沸点よ
りも５〜60℃高温に過熱して上記蒸気槽内上部に
過熱蒸気域を形成すると共に、上記複数の洗浄槽
の上方に、上記過熱蒸気域から流出する過熱蒸気
により上記複数の洗浄槽を覆つて流出過熱蒸気域
を形成し、上記被洗浄物を上記洗浄槽内の塩化メ
チレンで洗浄し、最後の上記流出過熱蒸気域を通
ることにより該流出過熱蒸気域で加熱された被洗
浄物を上記塩化メチレンの沸点より５〜60℃高温
に過熱された蒸気槽内の過熱蒸気域に該過熱蒸気
域を破壊することなく導入し、この過熱蒸気域で
被洗浄物を洗浄すると共に、該過熱蒸気温度にな
るまで加熱乾燥した後、被洗浄物を取り出すよう
にしたものである。 ここで、被洗浄物の材質としては、ガラス、プ
ラスチツク及び各種金属等、有機溶剤に侵されな
い物質で過熱蒸気の温度に耐えるものなら何でも
使用することができる。 〔作 用〕 本発明に係る蒸気洗浄方法は、複数の洗浄槽内
にそれぞれ収容された塩化メチレン溶剤で被洗浄
物を順次洗浄する際、最後の工程で塩化メチレン
の飽和蒸気をその沸点より５〜60℃高温に過熱し
て得られる過熱蒸気に被洗浄物を接触させて洗浄
を行うものであり、これにより被洗浄物の表面に
空気中の水蒸気が結露せず、シミの発生が防止さ
れる。即ち、本発明においては、塩化メチレンの
沸点以下の温度の被洗浄物が塩化メチレンの過熱
蒸気に触れると、この過熱蒸気から熱を受けて過
熱されると同時に過熱蒸気は熱を奪われて冷却さ
れ、被洗浄物の表面に凝縮液化して洗浄が行われ
る。この洗浄は被洗浄物の温度が塩化メチレンの
沸点になるまで継続する。被洗浄物が塩化メチレ
ンの沸点に達すると凝縮は終了するが、周囲が過
熱蒸気なのでその蒸気の温度に達するまでに更に
加熱され、同時に被洗浄物の表面に凝縮して付着
した液状の塩化メチレンは気化蒸発する。従つて
被洗浄物が塩化メチレンの過熱蒸気の温度に到達
した時点ですでに被洗浄物の表面は良く乾燥され
ており、大気中に取り出しても被洗浄物に液状で
付着して洗浄槽の外に持ち出される塩化メチレン
の損失はなくなり、また付着塩化メチレン溶液の
気化蒸発に起因する水蒸気の結露による汚れやシ
ミなどの不都合は避けられるものである。 また、本発明においては、蒸気槽内に過熱蒸気
域が形成され、これは塩化メチレンの沸点より５
〜60℃高温に過熱されているので、通常の蒸気ゾ
ーンより安定で乱れがない上、上記複数の洗浄槽
の上方にもこの蒸気槽から流出する過熱蒸気によ
る流出過熱蒸気域が形成されているため、塩化メ
チレンの沸点以下に冷やされた被洗浄物を蒸気槽
に搬入する場合、流出過熱蒸気により直ちに加熱
され、形成されている蒸気槽内の過熱蒸気域を破
壊することはない。 このため、蒸気槽内の過熱蒸気域が乱されず、
安定した蒸気ゾーンが維持されることにより、塩
化メチレンのロスを極度に押えることができる。 即ち、本発明によれば、被洗浄物として熱容量
の小さいもの或いはひだや凹部の多いものを低沸
点で蒸発潜熱の大きい塩化メチレンで蒸気洗浄し
ても、被洗浄物が十分に乾燥され、塩化メチレン
が被洗浄物に付着して大気中で気化蒸発すること
がなく、大気中の水蒸気の結露によるシミのない
表面状態のきれいな洗浄仕上りが得られると共
に、被洗浄物を洗浄乾燥する蒸気槽内の過熱蒸気
域が流出過熱蒸気域で保護されているため、蒸気
槽内の過熱蒸気域が安定化され、塩化メチレンの
ロスを防止し、かつ安定した洗浄が可能になるも
のである。 次に、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 〔実施例〕 第１図は本発明の実施に使用する洗浄装置の一
例を示すもので、この装置は、溶剤洗浄槽として
超音波槽１，冷浴槽２，蒸気槽３を順次並設した
三槽式に構成されている。これら槽１，２，３内
にはそれぞれ塩化メチレン溶剤４が収容されてお
り、被洗浄物はまず超音波槽１内において超音波
洗浄され、次いで冷浴槽２内の溶剤（塩化メチレ
ン）で洗浄され、最後に蒸気槽３内に搬入され
る。 ここで、超音波洗浄し、次いで冷浴槽で洗浄
し、最後に蒸気槽に搬入することは公知の方法で
あるが、本発明はこの蒸気槽に搬入した後の蒸気
洗浄方法に特徴を有するものである。 即ち、この蒸気槽３の底部には加熱ヒーター６
が配設され、このヒーター６により蒸気槽３内の
溶剤（塩化メチレン）４が加熱されて溶剤の飽和
蒸気が発生し、溶剤４の上方に飽和蒸気域４ａが
形成される。更に、この飽和蒸気域４ａ内には飽
和蒸気を過熱するための蒸気過熱用ヒーター７が
設置され、この過熱用ヒーター７により飽和蒸気
域４ａはその沸点より５〜60℃高温度に過熱さ
れ、蒸気槽３内の上部に過熱蒸気域４ｂが形成さ
れる。この場合、過熱用ヒーター７は電気ヒータ
ー、熱循環型のヒーター等を使用することがで
き、電気ヒーターを用いる場合には所望する温度
に調節できるようにスライダツク８を電気回路に
接続することができる。 なお過熱用ヒーター７の熱量は飽和蒸気発生用
のヒーター６の熱量の1/4〜1/5程度の熱量でよ
く、この程度の熱量を与えることで十分過熱蒸気
が得られる。また、過熱用ヒーター７は飽和蒸気
域を過熱することが目的であるから、フインなど
を設けて伝熱面積を大きくし、また、邪魔板など
を設けて蒸気４ａとの接触を良くし、過熱効率を
挙げることが好ましい。この場合、蒸気槽３外壁
を保温加工等することにより、熱効率を高めるこ
とができる。また、溶剤の過熱蒸気温度はスライ
ダツク８を調整するなどのことにより容易に所望
する温度に調整することができるものであり、溶
剤の沸点、被洗浄物及び溶剤の耐熱性等を考慮し
て適宜決めることができるが、塩化メチレンの沸
点（約40℃）温度よりも５〜60℃高めの温度の範
囲で選定するものである。 また、上記超音波槽１の一側壁及び蒸気槽３の
他側壁はそれぞれ上方に延出され、これら両側壁
に囲まれた各層１，２，３の上方空間には、上記
蒸気槽３の過熱蒸気域４ｂから過熱蒸気が流れ、
ここに、流出過熱蒸気域４ｃが形成されている。
この場合、両過熱蒸気域４ｂ，４ｃの温度は同じ
温度ではなく、また蒸気槽３より超音波槽１の方
向に離れるほど、過熱蒸気温度が低くなる温度分
布を持つものである。なお、上記両側壁の上部に
は蒸気冷却パイプ９が配設されており、流出過熱
蒸気域４ｃの過熱蒸気は蒸気冷却パイプ９により
冷却されるので、冷却パイプ９配設位置より上方
に飛散することは防止される。ここで、冷却方法
は通常の方法を採用することができ、例えば冷却
パイプ内に水道水や井戸水を供給するか、また低
沸点の洗浄剤を用いた場合は冷凍機により冷却さ
れた冷媒を使用することができる。上記冷却パイ
プ９により凝縮された溶剤は、水分離器１０を経
て冷浴槽２内に回収される。 而して、上記のように冷浴槽２で洗浄された被
洗浄物は蒸気槽３内の過熱蒸気域４ｂで洗浄さ
れ、乾燥されるものであり、このように被洗浄物
は最後に塩化メチレンの過熱蒸気により洗浄され
るので、洗浄後に被洗浄物の表面に水蒸気が結露
することが可及的に防止され、従つて被洗浄物に
シミが生じる不都合が防止されると共に、溶剤の
持ち出しロスを少なくすることができる。また、
このように蒸気槽３内に過熱蒸気域４ｂが形成さ
れているだけでなく、洗浄装置全体が流出過熱蒸
気域４ｃで覆われているため、溶剤の沸点以下に
冷やされた被洗浄物を冷浴槽２から蒸気槽３に搬
入した場合でも流出過熱蒸気域４ｃの過熱蒸気に
より加熱されるので、形成されている蒸気槽３内
の過熱蒸気域４ｂを破壊することがない。このた
め、過熱蒸気域４ｂが乱されず、安定した蒸気ゾ
ーンが維持される。 また、第２図は本発明の実施に用いる洗浄装置
の他の例を示すもので、この例は公知の飽和蒸気
洗浄に加えて飽和蒸気洗浄後に過熱蒸気洗浄を行
うようにした装置の例である。 即ち、この装置は、飽和蒸気槽１１と過熱蒸気
槽３とをその内部下部において連通した状態で配
設し、飽和蒸気槽１１内の上部に形成される飽和
蒸気域４ａと過熱蒸気槽３内の上部に形成される
過熱蒸気域４ｂとを仕切部１２により仕切り、飽
和蒸気域４ａ内には溶剤４の飽和蒸気を充満さ
せ、過熱蒸気域４ｂ内には過熱蒸気を充満させる
ようにしたものであつて、更に両蒸気槽１１，３
の上方空間には、第１図の装置の場合と同様に上
記過熱蒸気域４ｂから流出する過熱蒸気により流
出過熱蒸気域４ｃが形成されているものである。 この第２図の装置も、このように過熱蒸気槽３
内に過熱蒸気域４ｂが形成されているだけでな
く、洗浄装置全体が流出過熱蒸気域４ｃで覆われ
ているため、塩化メチレンの沸点以下に冷やされ
た被洗浄物を搬入した場合、流出過熱蒸気域４ｃ
の過熱蒸気の温度がある程度降下するが、形成さ
れている飽和蒸気槽１１の飽和蒸気域４ａを破壊
するまでに至らず、過熱蒸気域４ｂも乱されな
い。このため安定した過熱蒸気域４ｂが維持さ
れ、溶剤のロスを極度に押えることができると共
に、安定した洗浄が行われるものである。 次に実験例を示す。 実験例 １ 溶剤として塩化メチレンを使用し、第１図に示
す装置の蒸気槽を用いて過熱蒸気で洗浄したテス
ト試料及び飽和蒸気で洗浄したテスト試料の結露
発生の有無と溶剤の持ち出しの有無を確認した。 テスト結果を第１表に示す。

【表】 第１表の結果より、本発明の過熱蒸気洗浄法に
よれば結露や液の持ち出しがないが、飽和蒸気洗
浄法では結露や液の持ち出しがあることが知見さ
れる。 実験例 ２ 溶剤として塩化メチレン（沸点40℃）を使用
し、第１図に示す三槽式洗浄装置を用いて稼動中
の溶剤の消費量を本発明の過熱蒸気洗浄法と従来
の飽和蒸気洗浄法についてテストした。 結果を第２表に示す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、塩化メチレンを用いて熱容量
の小さい薄い被洗浄物やひだもしくは凹部の多い
被洗浄物を洗浄した場合において、その表面に水
蒸気が結露することによつて生じるシミの発生が
良好に防止されると共に、過熱蒸気ゾーンの破壊
がなく、過熱蒸気ゾーンを安定に維持することが
でき、塩化メチレンの持ち出しロスが防止され、
かつ安定した洗浄が行われるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いる装置の一例を示
す概略図、第２図は本発明の実施に用いる装置の
他の例を示す概略図である。 ３…蒸気槽、４…溶剤、４ａ…飽和蒸気域、４
ｂ…蒸気槽の過熱蒸気域、４ｃ…流出過熱蒸気
域、７…過熱用ヒーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱容量の小さい薄い被洗浄物又はひだもしく
   は凹部を有する被洗浄物を複数の洗浄槽内にそれ
   ぞれ収容された塩化メチレン溶剤で順次洗浄する
   に際し、最後の洗浄槽を塩化メチレン蒸気槽と
   し、この蒸気槽内のメチレン蒸気域に過熱用ヒー
   ターを設け、このヒーターにより塩化メチレン蒸
   気をその沸点よりも５〜60℃高温に過熱して上記
   蒸気槽内上部に過熱蒸気域を形成すると共に、上
   記複数の洗浄槽の上方に、上記過熱蒸気域から流
   出する過熱蒸気により上記複数の洗浄槽を覆つて
   流出過熱蒸気域を形成し、上記被洗浄物を上記洗
   浄槽内の塩化メチレンで洗浄し、最後に上記流出
   過熱蒸気域を通ることにより該流出過熱蒸気域で
   加熱された被洗浄物を上記塩化メチレンの沸点よ
   り５〜60℃高温に過熱された蒸気槽内の過熱蒸気
   域に該過熱蒸気域を破壊することなく導入し、こ
   の過熱蒸気域で被洗浄物を洗浄すると共に、該過
   熱蒸気温度になるまで加熱乾燥した後、被洗浄物
   を取り出すことを特徴とする蒸気洗浄方法。