JPH0615239A - 真空洗浄・乾燥方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 石油系溶剤等の可燃性溶剤を洗浄剤として、
ワークの洗浄、乾燥を安全、効率良く行うことのできる
洗浄および乾燥方法および装置の提供。 【構成】 真空洗浄・乾燥装置では、容器１内に貯留し
た石油系溶剤２にワークＷを浸漬し、水封式真空ポンプ
８により、真空引きし、超音波素子５を駆動して、ワー
クの超音波洗浄を行う。洗浄終了後、引続きワークの真
空乾燥を行う。真空洗浄により、ワークに付着している
エアー溜まりが無くなり、溶剤の浸透性が向上するた
め、ワークの隅々まで確実に洗浄できる。また、石油系
溶剤の沸点を下げることができるので、ワークの乾燥を
短時間で行える。真空容器内は真空が保持されるので、
酸素濃度が低く安全性が高く、またガスが外部に漏れな
いので作業環境を安全で、環境汚染の無い状態に保持で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属、プラスチック部
品などのワークを石油系溶剤等の可燃性溶剤を用いて真
空中で洗浄すると共に洗浄後に真空中で乾燥させる洗浄
および乾燥方法に関するものである。

【０００２】また、本発明は、このような真空洗浄およ
び乾燥方法を適用した真空洗浄および乾燥装置に関する
ものである。

【０００３】

【従来の技術】近年、環境汚染を防止するために、ワー
ク洗浄・乾燥装置においてはフロンレス化、トリエタン
レス化が推進されている。このために、環境汚染のおそ
れのない水洗浄方式を採用することも考えられるが、水
洗浄の場合には、排水設備、純水設備に費用が掛かると
いう問題点がある。また、乾燥処理を迅速に行えないと
いう問題点もある。さらには、金属部品の洗浄を行う場
合には防錆対策も考慮しなければならないという問題点
がある。したがって、フロン、トリエタンの代替洗浄剤
として、イソパラフィン、ナフテンなどの石油系溶剤が
着目されている。このような石油系溶剤は大気中に排出
されても、フロン、トリエタンなどによって引き起こさ
れる環境汚染のおそれはなく、しかも安価で洗浄力もあ
る。しかし、引火点が低いために安全性の問題と、沸点
が高いのでフロン、トリエタンと比べて乾燥性が悪いと
いう二つの問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、これ
らの問題点に着目して、引火点が低く、沸点が高い石油
系溶剤等に代表される可燃性溶剤を洗浄剤として用いて
金属、プラスチック部品等のワークの洗浄および乾燥を
安全でしかも効率良く行うことのできる洗浄および乾燥
方法を提案することにある。

【０００５】また、本発明は、このような新規な方法を
適用した洗浄装置および乾燥装置を実現することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の方法および装置
においては、石油系溶剤等の可燃性溶剤を洗浄剤として
使用する場合の安全性および乾燥性の問題を解決するた
めに、真空洗浄および真空乾燥を行うようにしている。

【０００７】真空洗浄方法としては、超音波洗浄などに
よる浸漬洗浄、蒸気洗浄、シャワー洗浄などを採用する
ことができる。あるいは、可燃性溶剤に浸漬した状態で
の噴流洗浄を採用してもよい。

【０００８】また、洗浄方法としては、同一あるいは異
なる方式の洗浄工程を複数含む方法であってもよい。例
えば、荒洗浄を行ってワークの大方の汚れを落とし、し
かる後に仕上げ洗浄を行ってワークの汚れを完全に除去
するようにしてもよい。具体的には、真空あるいは大気
圧中で浸漬洗浄を行い、これに引き続いて真空蒸気洗浄
を行う例を挙げることができる。さらには、予備洗浄、
荒洗浄および仕上げ洗浄の３工程、あるいはそれ以上の
洗浄工程を経てワークの洗浄を行うようにしてもよい。

【０００９】ここに、真空蒸気洗浄を行う場合には、ワ
ークを入れた真空洗浄槽内に貯留した可燃性溶剤を加熱
および溶剤の蒸気圧以下に減圧することによってこの溶
剤の蒸気を発生させることにより行なえばよい。この代
わりに、ワークを入れた真空洗浄槽内に外部から可燃性
溶剤の蒸気を導入することによって行うようにしてもよ
い。

【００１０】いずれの場合も、可燃性溶剤を所定の温度
に加温した状態で真空引きすると、溶剤の蒸気圧以下の
真空圧力になると自動的に溶剤が沸騰し、蒸気が発生す
るので、蒸気の発生を溶剤温度と真空圧力でコントロー
ルすることができる。

【００１１】一方、浸漬洗浄等のように、真空洗浄室内
に可燃性溶剤を貯留して洗浄を行う場合には、この真空
洗浄室内の可燃性溶剤を真空蒸留再生するようにすれば
よい。

【００１２】次に、真空乾燥工程は、真空洗浄が行われ
る真空洗浄室内において、真空洗浄の終了後に行うよう
にすることができる。この場合には、真空洗浄室内をゲ
ートバルブによって上下に仕切り、その上部側の区画室
内で行うようにすればよい。この代わりに、真空洗浄槽
内の上下方向の途中位置に冷却パイプを配置しておき、
洗浄工程が終了した後に、冷却パイプによって可燃性溶
剤の蒸気を凝集・捕捉し、蒸気濃度を抑制した上部空間
において真空乾燥を行うようにしてもよい。

【００１３】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１４】図１には本発明を適用した真空洗浄・乾燥
装置を示してある。図において、１は真空洗浄・乾燥室
を構成している真空容器であり、上部に密閉可能な蓋１
ａが取付けられている。この真空洗浄・乾燥室１には、
供給管（図示せず）を介して石油系溶剤を供給可能とな
っている。また、ワーク搬送機構により、洗浄対象のワ
ークＷがこの中に設置されるようになっている。洗浄時
には、図に示すように一定量の石油系溶剤２が貯留さ
れ、その中にワークＷが浸漬される。

【００１５】真空容器１において、その外側の底面に
は、超音波素子５が取付けられている。また、この真空
容器１の底には、内部の貯留した石油系溶剤の排出管６
が接続されており、この排出管６にはドレンバルブ７が
取付けられている。さらに、真空洗浄室１の上方の側面
には、排気管３が接続されている。この排気管３はバル
ブ４を介して、水封式真空ポンプ８の吸引ポート８ａに
接続されている。

【００１６】水封式真空ポンプ８の吐出ポート８ｂの側
は、気水混合排水管９に接続されている。また、この水
封式真空ポンプ８には、不図示の封水供給機構によって
送水管１０を介して封水が供給されるようになってい
る。気水混合排水管９の端９ａは、気液分離槽１１の貯
留水１１ａ内に開口している。気液分離槽１１の上端に
は、上方に延びる排気管１２が接続されており、その側
面には、オーバーフロー管としての排水管１３が接続さ
れている。排水管１３は水平に延びた後に下方に向けて
延びて、油水分離機１４の吸引口１４ａに接続してい
る。油水分離機１４の排油出口１４ｂは、油回収タンク
内に開口している。油分の取り除かれた水は排水出口１
４ｃから排出される。

【００１７】このように構成した本例の真空洗浄・乾燥
装置においては、不図示の石油系溶剤の供給系を介して
真空容器１内に所定量の石油系溶剤２を貯留すると共
に、洗浄対象のワークＷを蓋１ａを開けて真空容器１内
に貯留した石油系溶剤２内に浸漬する。しかる後に蓋１
ａを閉じて真空容器１を密閉状態にする。しかる後に、
水封式真空ポンプ８によって、洗浄室１内を真空引きす
る。所定の真空状態が形成された後は、その真空状態を
保持しつつ、超音波素子５を駆動して、石油系溶剤２に
浸漬されているワークＷの超音波洗浄を行う。

【００１８】ここに、真空容器内から吸引された石油系
溶剤のミストや蒸気を含む排気は、水封式真空ポンプ８
の吸引ポート８ａから吸引された後は、そのポンプ室内
に充填されている封水に溶解あるいは混合して、封水と
共に、吐出ポート８ｂから気水混合排水管９に吐出す
る。この気水混合排水管９を通った後、封水は気液分離
槽１１内に貯留されている水１１ａ内に排出される。こ
の気液分離槽１１において、封水中の石油系溶剤がさら
に貯留水内に溶解あるいは混合して回収される。また、
そこに含まれている油分は分離して表面に浮き上がって
くる。石油系溶剤が充分に除去された後の排気は、排気
管１２を通って大気中に排出される。

【００１９】一方、気液分離槽１１内の貯留水の表面に
浮いた油分はオーバーフロー水と共に排水管１３を通っ
て排出される。ここで油水分離機１４において、排出さ
れた水から、その中に含まれている石油系溶剤および油
分（洗浄滓）が回収される。回収された油分等は排油出
口１４ｂから回収タンク等に回収される。

【００２０】ワークＷの洗浄が終了した後は、真空容器
底面の排出管６のドレンバルブ７を開けて、真空容器１
内の石油系溶剤２を排出する。

【００２１】次に、図２に示すように、真空容器１内に
おいて洗浄済みワークＷの真空乾燥を行う。この場合に
も、水封式真空ポンプ８を駆動して真空容器１内を真空
引きする。また、上述した洗浄時と同様にして、洗浄室
内からの排気に含まれる石油系溶剤のミストや蒸気が回
収される。

【００２２】このように、本例の真空洗浄・乾燥装置に
おいては、真空雰囲気中でワークＷの洗浄が行われる。
したがって、ワークに付着しているエアー溜まりが無く
なり、溶剤の浸透性が向上する等の効果が得られる。こ
の結果、従来の洗浄方法では洗浄することが困難であっ
た、盲穴、細かい穴、下向きの穴等の部分、あるいは多
孔性部品の洗浄を確実に行うことができる。また、ワー
クＷとして多数のワークを一緒に洗浄する場合における
ワーク相互の隙間部分の洗浄を確実に行える。

【００２３】また、貯留されている石油系溶剤中のエア
ーが脱気され、超音波のキャビテーションが効率良く発
生するので、超音波の洗浄力が向上する。

【００２４】さらに、本例のように真空乾燥を行うこと
により、真空容器１内に貯留されている石油系溶剤２の
沸点を下げることができる。したがって、低い温度でも
石油系溶剤の蒸発が促進されるので、石油系溶剤の乾燥
性を従来の方法に比べて飛躍的に向上させることができ
る。また、大気乾燥においてはワークの表面に、溶剤ガ
スが吸着層として残るおそれがあるが、真空乾燥によれ
ば、このような吸着層も取ることができる。よって、乾
燥後におけるワーク表面の後処理、例えば接着、塗装等
が、吸着層によって悪影響を受けるという弊害を解消で
きる。

【００２５】これに加えて、金属部品等の錆易い部品を
洗浄する場合には、酸素濃度の極めて低い真空中で洗浄
および乾燥が行われるので、洗浄および乾燥工程におい
て部品に錆が発生することが無い。

【００２６】これらの利点に加えて、本例においては、
真空容器１内は所定の真空度に保持されるので、酸素濃
度が低く、しかも密閉状態である。また、中が負圧にな
っているので、万一漏れがあったとしても、石油系溶剤
や溶剤蒸気が外部に漏れ出ることがない。したがって、
安全性が高い。また、ワークの洗浄および乾燥を、同一
の密閉された真空容器１内で行うので、その中に貯留さ
れている石油系溶剤のガスが外部に漏れない。よって、
外部の作業環境を安全で、しかも環境汚染の無い状態に
保持できるという利点がある。

【００２７】さらに、本例においては、真空容器１内を
真空引きするための排気系に水封式真空ポンプ８を使用
し、可燃性の石油系溶剤のミストや蒸気を、その封水に
溶解あるいは混合した状態で排出しているので、排気中
に含まれる石油系溶剤ガスの濃度を低減できる。よっ
て、この面からも、本例の装置によれば、外部環境を安
全で、しかも環境汚染の無い状態に保持できる。また、
このように石油系溶剤が外部に漏れるおそれが極めて少
ないので、防爆仕様、消化設備等が不要、あるいは必要
最低限に抑えることができる。よって、装置価格を低減
することができる。

【００２８】なお、水封式真空ポンプ８による吸引力を
高めるためには、空気エジェクタ付きの水封式真空ポン
プを使用すればよい。さらに吸引力を高めるためには、
水封式真空ポンプの前段側にメカニカルブースタポンプ
を接続すればよい。勿論、空気エジェクタおよびメカニ
カルブースタポンプの双方を配置してもよい。

【００２９】図３には、図１の実施例の変形例を示して
ある。この図に示す例においては、超音波洗浄の代わり
にシャワー洗浄を行うようにしたものである。すなわ
ち、図３に示すように、真空容器１の内側周面には、石
油系溶剤をワークＷに吹き付けるための複数のシャワー
ノズル１５を配置してある。このシャワーノズル１５か
らワークＷに吹き付けられた石油系溶剤は、真空容器１
の底に溜まり、圧送ポンプ１６を含む循環系によって、
循環使用される。

【００３０】なお、洗浄方法としては、シャワー洗浄の
他に、真空容器１内の貯留した石油系溶剤２内にワーク
を浸漬した状態で、石油系溶剤の圧流をワークに吹き付
けるなどの噴流洗浄方法を採用してもよい。この代わり
に、図４に示す真空蒸気洗浄方法を採用してもよい。

【００３１】図４に示す真空洗浄装置は、図１の装置に
おいて超音波洗浄の代わりに真空蒸気洗浄を行うように
構成したものである。この図に示すように、真空容器１
の下側の側面には、石油系溶剤の蒸気を容器内部に供給
するための蒸気供給管１７が接続されている。この蒸気
接続管１７は、バルブ１８を介して、蒸気発生タンク１
９に接続されている。この蒸気発生タンク１９内には所
定量の石油系溶剤２が貯留されており、その外側の底面
に配置した加熱源２０によって石油系溶剤２は加熱され
て蒸発する。これによって得られた溶剤の蒸気が、バル
ブ１８を介して真空容器１内に供給されるようになって
いる。その他の構成は図１の装置と同様であり、対応す
る部分には同一の符号を付してある。

【００３２】本例の真空蒸気洗浄においても、石油系溶
剤が外部に漏れるおそれがないので安全である。また、
減圧下では石油系溶剤の沸点が下がる為に、加熱温度を
下げることができる。この結果、加熱エネルギーを節約
することができる。また、このように加熱温度を下げる
ことにより、石油系溶剤の劣化も抑制することができ
る。

【００３３】また、真空容器１を真空引きしている状態
でバルブ１８を開けると、蒸気発生タンク１９も真空引
きされるので、その中の石油系溶剤２は所定の温度に加
温しておけば、溶剤の蒸気圧以下に減圧されると自動的
に沸騰が始まり、溶剤の蒸気を発生させることができ
る。

【００３４】次に、図５には、図１の装置の別の変形例
を示してある。図５の装置においては、ワークの昇降シ
リンダー２１を用いて、真空容器１内においてワークＷ
を昇降できるようにしてある。この装置においては、図
１に示す装置と同様にして真空浸漬洗浄が行われる。し
かし、真空乾燥は次のようにして行われる。洗浄終了後
に、石油系溶剤２に浸漬された状態にあるワークＷを、
昇降シリンダ２１によって、図の想像線で示す上方まで
持ち上げて、そこに保持する。この状態で水封式真空ポ
ンプ８により真空引きを行いながらワークＷの真空乾燥
を行う。本例のようにして真空乾燥を行った場合におい
ても、図１に示す装置における場合と同様な効果を得る
ことができる。

【００３５】図６および図７には、図５の装置の変形例
をそれぞれ示してある。

【００３６】先ず図６に示す装置においては、真空容器
１の内部空間を上下に二分割するためのゲートバルブ２
２が設置されている。このゲートバルブ２２によって仕
切られる真空容器１の上側空間が真空乾燥室１ｂとして
利用され、この側面に排気管３が接続されている。

【００３７】本例の装置においては、ゲートバルブ２２
を図の実線で示すように開いた状態で、ワークＷの浸漬
超音波洗浄を行う。洗浄終了後は、昇降シリンダ２１に
よってワークＷを、ゲートバルブによる仕切り位置より
も上方に引き上げて、図の破線位置に保持する。しかる
後に、ゲートバルブ２２を図の破線で示すように引き出
して、真空容器１内を上下に二分する。この後に、上側
の真空乾燥室１ｂ内においてワークＷの真空乾燥を行
う。その他の動作は、図１に示す装置と同様である。

【００３８】このように構成した本例の装置によれば、
真空乾燥室１ｂの容積を減少させることができる。ま
た、ゲートバルブ２２を閉めた状態では、真空容器の底
に溜まっている石油系溶剤２が上側の真空乾燥室１ｂ内
に浸入することがない。よって、真空乾燥室１ｂの真空
度を高めることができ、乾燥時間を短縮することができ
る。また、乾燥後のワークＷの取り出しの際には、ゲー
トバルブ２２によって真空容器内の石油系溶剤２が大気
側とは分離されているので、石油系溶剤２が大気に晒さ
れることがない。よって、石油系溶剤の大気中への蒸発
を防止できるので、外部環境を安全でしかも汚染の無い
状態に保持できる。

【００３９】図７に示す装置は、真空容器１内の石油系
溶剤２の真空蒸留再生を行うために、石油系溶剤の循環
系を付設してある。図に示すように、真空容器１の底面
に接続した排出管６は、圧送ポンプ２３およびバルブ２
４を介して、蒸留タンク２５の側面に接続されている。

【００４０】この蒸留タンク２５内には、液面管理用の
フロート２６が設置されており、タンク内に貯留される
石油系溶剤の液面を常に一定のレベルとなるように、バ
ルブ２４の開閉制御を行う。このタンク２５の底面には
加熱源２７が設置されている。また、ここに残った蒸留
残留物を排出するための排出管２８が接続されており、
この排出管２８はバルブ２９を介して、不図示の回収槽
の側に接続されている。

【００４１】このタンク２５の上端には、溶剤蒸気供給
管３０が接続されている。この溶剤蒸気供給管３０は、
溶剤蒸気を液化するための熱交換器３１に接続されてい
る。熱交換器３１には液化された溶剤を再び真空容器１
内に還流させるための供給管３２が接続されている。こ
の供給管３２は圧送ポンプ３３を介して真空容器１の側
面に接続されている。

【００４２】このように構成した本例の装置において
は、真空容器１内の石油系溶剤２は蒸留タンク２５に回
収されて、ここで真空蒸留・再生される。再生された後
の溶剤蒸気は熱交換器３１において再び液化されて、真
空ポンプ１内に還流される。したがって、本例によれ
ば、真空タンク内の石油系溶剤の劣化を防止することが
でき、ワークの洗浄品質を長時間維持させることができ
る。

【００４３】次に、図８、９、１０、１１には、同一の
真空容器内で蒸気洗浄および真空乾燥を行う装置の例を
それぞれ示してある。

【００４４】先ず図８に示す装置は、真空容器１の側面
に溶剤供給管３５が接続されており、この溶剤供給管３
５は溶剤供給バルブ３６を介して、石油系溶剤が貯留さ
れている溶剤タンク３７に接続されている。一方、真空
容器１の側においては、その内部に貯留される石油系溶
剤の液面管理用のフロート３８が設置されている。ま
た、その底面には、内部に貯留された石油系溶剤を加熱
して溶剤蒸気とするための加熱源３９が設置されてい
る。さらに、内部に貯留された石油系溶剤を排出するた
めの排出管４０が接続されている。この排出管４０はド
レンバルブ４１を介して溶剤回収槽（図示せず）に接続
されている。

【００４５】本例の装置においては、溶剤供給バルブ３
６を開いて、溶剤タンク３７の側から真空容器１内に一
定量の石油系溶剤を供給する。このようにして真空容器
１内に一定量の石油系溶剤を溜めた後に、バルブ３６を
閉じて、加熱源を駆動して、貯留された石油系溶剤２を
加熱する。次に、水封式真空ポンプ８を駆動して真空容
器内を真空引きすると、減圧と共に石油系溶剤の沸点が
下がり、溶剤の蒸気圧以下の真空圧力になると石油系溶
剤２は自動的に沸騰し、蒸気を発生する。このようにし
て、真空容器１内に入れられているワークＷの真空蒸気
洗浄を行う。溶剤が完全に蒸発し終えた後は、真空容器
１内においてワークＷの真空乾燥を行う。

【００４６】図９に示す装置は、溶剤タンク３７の側に
加熱源４３を設置して、加熱された石油系溶剤を真空容
器１内に一定量供給して、真空蒸気洗浄を行うものであ
る。その他の構成及び蒸気発生メカニズムは図８の装置
と同様である。

【００４７】図１０に示す装置は、図８に示す装置に対
して真空容器１内を上下に二分するためのゲートバルブ
２２を設置すると共に、ワークＷを真空容器１内で昇降
させるための昇降シリンダ２１を設置した構成を採用し
ている。真空容器１の側面に接続されている排気管３
は、ゲートバルブ２２によって区画される上部側の乾燥
空間に接続されている。本例の装置においては、蒸気洗
浄は図８の装置と同様に行われるが、真空乾燥時には、
昇降シリンダ２１により洗浄済みのワークＷを図の破線
で示すようなゲートバルブ２２よりも上方まで持ち上
げ、しかる後にゲートバルブ２２を閉じるようにしてい
る。このようにすると、ゲートバルブ２２によって区画
された上部側の乾燥空間１ｂ内においてワークＷの真空
乾燥が行われる。本例の装置によれば、真空乾燥時にお
ける空間を小さくすることができ、また、真空容器内の
石油系溶剤からワークＷが隔離されるので、真空度を高
めて効率良くワークＷの真空乾燥を行うことができる。

【００４８】また、乾燥後のワークＷの取り出しの際に
は、ゲートバルブ２２によって真空容器内の石油系溶剤
が大気側とは分離されているので、石油系溶剤が大気に
晒されることがない。よって、石油系溶剤の大気中への
蒸発を防止できるので、外部環境を安全でしかも汚染の
無い状態に保持できる。

【００４９】図１１に示す装置は、図１０に示すゲート
バルブの代わりに、冷却パイプ４５を真空容器１内の上
下方向の中程の位置に設置した構成を採用している。本
例の装置においては、真空乾燥時に、昇降シリンダ２１
によってワークＷを破線で示すように冷却パイプ４５よ
りも上方まで持ち上げる。この状態で真空乾燥を行う
と、真空容器１の底に溜まっている石油系溶剤から発生
する蒸気は、冷却パイプ４５に触れて凝縮してそこに捕
捉され、それよりも上方にあるワークＷまでは至らな
い。したがって、本例の装置によっても真空乾燥を効率
よく行うことができる。

【００５０】次に、図１２、１３、１４、１５には、上
述した各実施例の装置の構成を組み合わせた構成を採用
した装置をそれぞれ示してある。

【００５１】先ず、図１２に示す装置は、真空中あるい
は大気圧中でワークの浸漬洗浄を行ない、次に同一の真
空容器内で真空蒸気洗浄を行い、しかる後に、同一の真
空容器内で真空乾燥を行うように構成したものである。
本例の装置においては、真空容器１内に貯留された石油
系溶剤２内にワークＷを浸漬して超音波素子５によって
超音波を掛けて超音波洗浄を行う。この浸漬洗浄は、真
空引きした状態で行うこともでき、あるいは大気圧状態
で行うこともできる。浸漬洗浄後は、昇降シリンダ２１
によってワークＷを石油系溶剤から引き上げる。この状
態で、真空容器１を真空引きし、バルブ１８を開け、蒸
気発生タンク１９を真空にしてその中の石油系溶剤を沸
騰させ、石油系溶剤の蒸気を真空容器１内に供給し、真
空蒸気洗浄を行う。真空蒸気洗浄の終了後は、ワークＷ
を真空乾燥させる。

【００５２】図１３に示す装置は、真空容器１内におい
て、石油系溶剤２の上側空間を、ゲートバルブ２２によ
って上下に仕切り、仕切られた上部側の空間を乾燥空間
１ｂとして利用している。本例の装置においては、先
ず、石油系溶剤２内にワークＷを浸漬して、真空引き
し、あるいは大気圧のままで超音波洗浄を行う。この後
に、昇降シリンダ２１によって、ワークＷを図において
想像線で示す中程の高さ位置まで引上げる。この状態
で、真空容器１内を真空引きすると共に、蒸気発生タン
ク１９の側から石油系溶剤の蒸気を供給して、ワークＷ
の真空蒸気洗浄を行う。この後は、昇降シリンダ２１に
よってワークＷをさらに引き上げてゲートバルブ２２よ
りも上方の位置させて、ゲートバルブ２２を閉じる。こ
の状態でワークＷの真空乾燥を行う。

【００５３】図１４に示す装置は、図１３に示す装置に
おける蒸気発生タンク１９を用いる代わりに、真空容器
１の底に加熱源３９を設置して石油系溶剤の蒸気を発生
させて真空蒸気洗浄を行うものである。それ以外の構成
および動作は図１３に示す装置と同様である。この場
合、真空容器１内の圧力を制御することにより、浸漬超
音波洗浄時は石油系溶剤２を沸騰させず、蒸気洗浄時の
み沸騰させて蒸気を発生させることもできる。

【００５４】図１５に示す装置は、図１４の装置におけ
るゲートバルブ２２の代わりに冷却パイプ４５を使用し
ている。それ以外の構成および動作は図１４に示す装置
と同様である。

【００５５】ここで、上述した各実施例は、いずれも、
いわゆる１槽タイプの洗浄・乾燥装置である。しかし、
本発明を２槽タイプあるいはそれ以上の多槽式タイプに
も適用できることは勿論である。このような装置を、図
１６、１７、図１８および図１９にそれぞれ示してあ
る。

【００５６】図１６、１７に示す装置は２槽式の例であ
り、最初にワークの荒洗浄を行い、しかる後にその仕上
げ洗浄を行うようにしたものである。本例の装置は、真
空容器５１内を、ゲートバルブ５２によって上下に仕切
ることが可能となっている。また、ゲートバルブ５２の
下側の真空容器内においては、垂直に延びる中仕切り板
６４によって左右に二分されており、その一方の側が荒
洗浄室５３とされ、他方の側が仕上げ洗浄室５４とされ
ている。各洗浄室５３、５４の底面にはそれぞれ超音波
素子５５、５６が設置されている。また、荒洗浄室５３
の底面から仕上げ洗浄室５４の底面に至る溶剤の循環パ
イプ５７が接続されており、このパイプ５７には、圧送
ポンプ５８、フィルター５９および真空蒸留再生機６０
が、この順序で荒洗浄室の側から介挿されている。

【００５７】ここで、仕上げ洗浄室５４の石油系溶剤２
Ｂはオーバーフローして荒洗浄室５３へ流れ込み、ここ
から循環パイプ５７を通って、フィルター５９および真
空蒸留再生機６０により、濾過、再生され、綺麗な石油
系溶剤となって仕上げ洗浄室５４へ供給される。

【００５８】一方、２台の昇降シリンダ６１、６２が設
置されており、それぞれ、ワークＷを、荒洗浄室５３、
仕上げ洗浄室５４に貯留した石油系溶剤２Ａ、２Ｂ内
と、ゲートバルブ５２よりも上方の乾燥室６３との間で
昇降できるようになっている。また、横搬送シリンダ６
５が設置されており、荒洗浄室５３から昇降シリンダ６
１によって引き上げられたワークＷを搬送台６６を介し
て、仕上げ洗浄室側の昇降シリンダ６２に引き渡すこと
ができるようになっている。なお、真空容器５１の上端
には、それぞれ蓋５１ａおよび５１ｂが取付けられてい
る。また、乾燥室６３における仕上げ洗浄室側の側面に
は、排気管３が接続されており、これがバルブ４を介し
て水封式真空ポンプ８の吸引側に接続されている。

【００５９】本例の装置においては、蓋５１ａを開けて
ワークＷを入れて、昇降シリンダ６１を用いてそのワー
クＷを荒洗浄室５３に貯留されている石油系溶剤２Ａ内
に浸漬する。この状態で超音波素子５６を駆動して、ワ
ークＷの荒洗浄を行う。次に、ワークＷを図の実線で示
す乾燥室６３まで一旦引き上げ、しかる後に、横搬送シ
リンダ６５を用いて、ワークＷを横送りして、昇降シリ
ンダ６２の側に引き渡す。この後は、昇降シリンダ６２
により、ワークＷを仕上げ洗浄室５４に貯留されている
石油系溶剤２Ｂ内に浸漬して、超音波素子５５を駆動し
て、ワークＷの仕上げ洗浄を行う。仕上げ洗浄の終了後
は、ワークＷを再び乾燥室６３まで引き上げる。

【００６０】この後は、ゲートバルブ５２を閉じて、乾
燥室６３を荒洗浄室５３および仕上げ洗浄室５４の側か
ら仕切る。この状態でワークＷの真空乾燥を行う。真空
乾燥終了後は、大気リークし、蓋５１ｂを開けて、ワー
クＷを取り出す。

【００６１】本例の装置によれば、ワークＷをまず荒洗
浄して大方の汚れを落とし、次に仕上げ洗浄により残っ
ているワークＷの僅かな汚れを洗浄するようにしてい
る。したがって、石油系溶剤の寿命を延ばすことができ
ると共に、洗浄品質を長時間にわたって維持できるとい
う利点がある。また、本例の装置によれば、荒洗浄室５
３に貯留されている石油系溶剤２Ａをフィルタ５９およ
び真空蒸留再生機６０を用いて再生し、仕上げ洗浄室５
４へ供給するようにしている。したがって、各洗浄室内
の石油系溶剤の汚れ濃度を低く抑えることができ、これ
によっても、溶剤寿命および洗浄品質を向上させること
ができる。

【００６２】図１８に示す装置は、図１６に示す装置に
おける仕上げ洗浄を、真空蒸気洗浄とした例である。す
なわち、仕上げ洗浄室５４内に僅かの量の石油系溶剤２
Ｂを貯留し、その中に加熱源７１を設置してある。仕上
げ洗浄時には、加熱源７１によって石油系溶剤２Ｂを加
熱して溶剤蒸気を発生させて、ワークＷの仕上げ洗浄を
行う。それ以外の構成および動作は図１６、１７に示す
装置と同様である。

【００６３】図１９に示す装置は、図１６に示す装置に
おけるゲートバルブの代わりに、冷却パイプ８１を設け
て、洗浄室５３、５４の側と、乾燥室６３の側を実質的
に仕切るようにしたものである。また、冷却パイプ８１
の下側には、冷却パイプ８１に触れて凝縮した石油系溶
剤を仕上げ洗浄室５４内に回収するための樋８２が設置
されている。すなわち、蒸発した溶剤は綺麗であるの
で、これを冷却パイプで凝縮回収して、洗浄室５４内へ
入れれば、洗浄室５４内の石油系溶剤の清浄度を上げる
ことができる。その他の構成は、図１６の装置と同様で
ある。

【００６４】なお、多槽式の洗浄装置においては、洗浄
方法として、浸漬超音波洗浄、真空蒸気洗浄の他に、シ
ャワー洗浄、噴流洗浄などの各種の洗浄方法を採用する
ことができる。

【００６５】上記の各実施例においては真空洗浄室、真
空乾燥室をゲートバルブによって上下に仕切っている
が、必ずしも上下の必要はなく、横に仕切る場合もあり
得る。

【００６６】また、上記の各実施例においては、真空容
器内を真空にするための手段として水封式真空ポンプを
利用しているが、この代わりにドライポンプを使用する
こともできる。この場合には、ドライポンプからの排気
から確実に石油系溶剤を回収するための回収機構とし
て、石油系溶剤を水に溶解あるいは混合させて、回収す
ると共に、排気中に含まれる石油系溶剤の濃度を低減す
るようにすればよい。

【００６７】さらに、上記の各実施例においては洗浄剤
として石油系溶剤を使用した場合について説明してい
る。しかし、その他の可燃性溶剤、例えばアルコール、
アセトン、シリコン系溶剤、テルペン系溶剤を使用した
場合においても、上記各実施例と同様な手段を用いて、
ワークの洗浄を行うことができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法およ
び装置においては、石油系溶剤等の可燃性溶剤を洗浄剤
として使用する場合の安全性および乾燥性の問題を解決
するために、真空洗浄および真空乾燥を行うようにして
いる。このように、真空中で洗浄することにより、ワー
クに付着しているエアー溜まりが無くなり、また溶剤の
浸透性が向上する。この結果、従来においては洗浄が困
難であったワークの盲穴、微細穴、下向きの穴、あるい
はワーク相互の隙間等の部分、または多孔性部品の洗浄
を確実に行うことができる。また、超音波洗浄を採用す
る場合には、溶剤中のエアーが脱気されるので、超音波
のキャビテーションが効率良く発生し、超音波洗浄を効
率良く行うことができる。

【００６９】また、真空乾燥を行うことにより、可燃性
溶剤の沸点が下がり、低い温度でも溶剤を蒸発させるこ
とができる。よって、溶剤の乾燥性を飛躍的に向上させ
ることができる。

【００７０】また、大気乾燥においてはワークの表面
に、溶剤ガスが吸着層として残るおそれがあるが、真空
乾燥によれば、このような吸着層も取ることができる。
よって、乾燥後におけるワーク表面の後処理、例えば接
着、塗装等が、吸着層によって悪影響を受けるという弊
害を解消できる。

【００７１】さらに、真空洗浄および真空乾燥を行うた
めの真空容器は密閉容器であること、また容器内は真空
状態に保持されており、そこの酸素濃度が極めて低いの
で、発火、爆発の危険性が少ないこと、また真空容器内
が負圧になっているので、万一漏れがあったとしても、
石油系溶剤や溶剤蒸気が外部に漏れ出ることが無いこと
等により、安全であり、作業環境の汚染も回避できる。

【００７２】これに加えて、金属部品等で錆易い部品を
洗浄する場合には、酸素濃度の極めて低い真空中で洗浄
および乾燥が行われるので、洗浄および乾燥工程におい
て部品に錆が発生することが無いという利点もある。

【００７３】また、複数の洗浄工程、例えば荒洗浄およ
び仕上げ洗浄工程を含むようにした場合には、長時間に
渡って溶剤の劣化を防止でき、また洗浄品質も長時間に
渡って良好に保持できる。さらに、可燃性溶剤を真空蒸
留再生するようにした場合には、溶剤の劣化防止および
洗浄品質の維持を更に長時間に渡って維持することがで
きる。

【００７４】次に、同一の真空容器内において真空洗浄
および真空乾燥を行う場合に、真空容器内をゲートバル
ブを用いて上下に仕切り、上部側を乾燥室として利用す
る構成を採用した場合には、乾燥室の空間体積を小さく
でき、また、下部側の洗浄室からの溶剤蒸気の浸入を防
止できるので、乾燥室の真空度を上げることができ、乾
燥を短時間で行うことができる。また、乾燥後にワーク
を真空容器から取り出す際には、ゲートバルブによって
容器内の溶剤が貯留されている側は密閉状態に保持され
ているので、大気中に溶剤が漏れるおそれがない。よっ
て、安全であると共に大気汚染のおそれもないという利
点がある。

【００７５】同様に、真空容器内に冷却パイプを設置し
て、その容器内を実質的に上下に仕切るようにした場合
においても、冷却パイプによって下側から立ち上がる溶
剤蒸気を捕捉できるので、ゲートバルブで仕切るのと同
様な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を適用した真空洗浄・乾燥装置を
示す概略構成図である。

【図２】図１の装置における真空乾燥時の状態を示す概
略構成図である。

【図３】図１の装置の変形例であり、超音波洗浄の代わ
りにシャワー洗浄を採用した場合の構成を示す概略構成
図である。

【図４】本発明の方法を適用した真空蒸気洗浄を行う真
空洗浄・乾燥装置を示す概略構成図である。

【図５】図４の装置において真空蒸気洗浄の代わりに浸
漬洗浄を採用すると共に、真空乾燥時には昇降シリンダ
を用いてワークを溶剤から引き上げて行うようにした構
成を採用した場合の構成を示す概略構成図である。

【図６】図５の装置においてゲートバルブを付設して真
空容器内を上下に区画できるようにした構成を採用した
場合を示す概略構成図である。

【図７】図６の装置に対して溶剤の真空蒸留再生機構を
付設した構成を採用した場合を示す概略構成図である。

【図８】本発明の方法を適用した真空蒸気洗浄を行う別
の実施例を示す概略構成図である。

【図９】図８の装置の変形例を示す概略構成図である。

【図１０】図８の装置にゲートバルブを付設した例を示
す概略構成図である。

【図１１】図８の装置に冷却パイプを付設した例を示す
概略構成図である。

【図１２】本発明を適用した別の実施例を示す概略構成
図である。

【図１３】図１２の装置にゲートバルブを付設した例を
示す概略構成図である。

【図１４】本発明を適用した更に別の実施例を示す概略
構成図である。

【図１５】図１４の装置のゲートバルブの代わりに冷却
パイプを取り付けた例を示す概略構成図である。

【図１６】本発明を適用した２槽式の真空洗浄・乾燥装
置を示す概略構成図である。

【図１７】図１６の装置における直交する断面の構成を
示す概略構成図である。

【図１８】本発明を適用した２槽式の真空洗浄乾燥装置
の別の例を示す概略構成図である。

【図１９】本発明を適用した２槽式の真空洗浄乾燥装置
の更に別の例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１・・・真空容器 １ａ・・・蓋 １ｂ・・・乾燥室 ２・・・石油系溶剤 ３・・・排気管 ４・・・バルブ ５・・・超音波素子 ６・・・排出管 ７・・・ドレンバルブ ８・・・水封式真空ポンプ ９・・・気水混合排水管 １０・・・給水管 １１・・・気液分離槽 １２・・・排気管 １３・・・排水管 １４・・・油水分離機 １５・・・シャワーノズル １６・・・圧送ポンプ １７・・・溶剤蒸気供給管 １８・・・バルブ １９・・・蒸気発生タンク ２０・・・加熱源 ２１・・・昇降シリンダ ２２・・・ゲートバルブ ２３・・・圧送ポンプ ２４・・・バルブ ２５・・・蒸留タンク ２６・・・フロート ２７・・・加熱源 ２８・・・排出管 ２９・・・バルブ ３０・・・溶剤蒸気供給管 ３１・・・熱交換器 ３２・・・供給管 ３３・・・ポンプ ３５・・・溶剤供給管 ３６・・・溶剤供給バルブ ３７・・・溶剤タンク ３８・・・フロート ３９・・・加熱源 ４０・・・排出管 ４１・・・バルブ ４３・・・加熱源 ４５・・・冷却パイプ ５１・・・真空容器 ５２・・・ゲートバルブ ５３・・・荒洗浄室 ５４・・・仕上げ洗浄室 ５５、５６・・・超音波素子 ５７・・・循環パイプ ５８・・・圧送ポンプ ５９・・・フィルタ ６０・・・真空蒸留再生機 ６１、６２・・・昇降シリンダ ６３・・・乾燥室 ６４・・・中仕切り板 ６５・・・横搬送シリンダ ７１・・・加熱源 ８１・・・冷却パイプ ８２・・・樋 Ｗ・・・ワーク

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石油系溶剤等の可燃性溶剤を洗浄剤とし
   て使用したワークの洗浄工程を真空中で行うことを特徴
   とする真空洗浄方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記洗浄工程は、浸
   漬洗浄、蒸気洗浄およびシャワー洗浄のうちの少なくと
   も一つの洗浄方法によって行われることを特徴とする真
   空洗浄方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記洗浄工程は、複
   数の洗浄工程を含んでいることを特徴とする真空洗浄方
   法。
4. 【請求項４】 請求項２または３において、前記洗浄工
   程は、真空あるいは大気圧中で行われる浸漬洗浄工程
   と、これに引き続いて行われる真空蒸気洗浄工程とを含
   むことを特徴とする真空洗浄方法。
5. 【請求項５】 請求項２、３または４において、前記洗
   浄工程は蒸気洗浄工程を含んでおり、この洗浄工程にお
   いては、ワークを入れた真空洗浄槽内に貯留した可燃性
   溶剤を加熱および溶剤の蒸気圧以下に減圧することによ
   ってこの溶剤の蒸気を発生させることにより行われるこ
   とを特徴とする真空洗浄方法。
6. 【請求項６】 請求項２、３または４において、前記洗
   浄工程は蒸気洗浄工程を含んでおり、この洗浄工程にお
   いては、ワークを入れた真空洗浄槽内に外部から可燃性
   溶剤の蒸気を導入することによっておこなわれることを
   特徴とする真空洗浄方法。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５および６の
   いずれかの項において、前記真空洗浄室内の可燃性溶剤
   の真空蒸留再生を行うことを特徴とする真空洗浄・乾燥
   方法。
8. 【請求項８】 請求項１、２、３、４、５および６のい
   ずれかの項において、前記洗浄工程を経た後のワークを
   真空乾燥させる真空乾燥工程を含むことを特徴とする真
   空洗浄・乾燥方法。
9. 【請求項９】 請求項８において、前記真空乾燥工程
   は、ワークの真空洗浄工程終了後の前記真空洗浄槽内に
   おいて、ゲートバルブによってこの内部空間を上下に仕
   切ることにより形成した上部側の区画室内で行うことを
   特徴とする真空洗浄・乾燥方法。
10. 【請求項１０】 請求項８において、前記真空乾燥工程
    は、ワークの真空洗浄工程終了後の前記真空洗浄槽内の
    上部側の空間において、冷却パイプにより可燃性溶剤の
    蒸気を凝集・捕捉し、蒸気濃度を抑制した状態で行うこ
    とを特徴とする真空洗浄・乾燥方法。
11. 【請求項１１】 請求項８、９および１０のいずれかの
    項において、前記真空洗浄室内の可燃性溶剤の真空蒸留
    再生を行うことを特徴とする真空洗浄・乾燥方法。
12. 【請求項１２】 石油系溶剤などの可燃性溶剤を洗浄剤
    として使用してワークの洗浄および乾燥を行う洗浄・乾
    燥装置であって、ワークの真空洗浄および乾燥を行うた
    めの真空容器と、この真空容器内を真空引きする真空引
    き手段とを有し、前記真空容器内においてワークの真空
    洗浄および真空乾燥を行うようになっていることを特徴
    とする真空洗浄・乾燥装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、ワークを前記真
    空容器内の下側部分および上側部分に保持可能なワーク
    昇降手段を有しており、真空洗浄時にはワークを前記真
    空容器内の下側部分に保持し、真空乾燥時にはワークを
    前記真空容器内の上側部分に保持するようになっている
    ことを特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、前記真空容器内
    を上下に仕切るためのゲートバルブを有し、このゲート
    バルブによって仕切られた前記真空容器内の上側部分に
    前記真空引き手段による排気管が接続されていることを
    特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４において、前記真空容器の
    下側部分には可燃性溶剤が貯留される浸漬洗浄室が形成
    され、前記真空容器の上側部分にはゲートバルブを閉じ
    ることによって真空乾燥室が形成されるようになってい
    ることを特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５において、前記浸漬洗浄室
    内に貯留される可燃性溶剤の真空蒸留再生を行う手段を
    有していることを特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
17. 【請求項１７】 請求項１４において、前記真空容器の
    下側部分には可燃性溶剤の蒸気が供給される蒸気洗浄室
    が形成され、前記真空容器の上側部分にはゲートバルブ
    を閉じることによって真空乾燥室が形成されるようにな
    っていることを特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７において、前記蒸気洗浄室
    内に貯留した可燃性溶剤を加熱および溶剤の蒸気圧以下
    に減圧して溶剤蒸気を発生させるための加熱手段および
    減圧手段を有することを特徴とする真空洗浄・乾燥装
    置。
19. 【請求項１９】 請求項１７において、前記蒸気洗浄室
    内に対して外部から可燃性溶剤の蒸気を供給する溶剤蒸
    気供給手段を有することを特徴とする真空洗浄・乾燥装
    置。
20. 【請求項２０】 請求項１４において、前記真空容器の
    下側部分には可燃性溶剤をワークに対して吹き付けるた
    めのノズルが配置されたシャワー洗浄室が形成され、前
    記真空容器の上側部分にはゲートバルブを閉じることに
    よって真空乾燥室が形成されるようになっていることを
    特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
21. 【請求項２１】 請求項１２において、ワークを前記真
    空容器内の下側部分、中間部分および上側部分に保持可
    能なワーク昇降手段と、前記真空容器内を上側部分と、
    中間部分との間を仕切るためのゲートバルブとを有し、
    このゲートバルブによって仕切られた前記真空容器内の
    上側部分に前記真空引き手段による排気管が接続されて
    おり、前記真空容器内の下側部分において可燃性溶剤が
    貯留される浸漬洗浄室が形成され、前記中間部分におい
    て可燃性溶剤の蒸気によりワークを洗浄する蒸気洗浄室
    が形成され、前記上側部分にはゲートバルブを閉じるこ
    とによって真空乾燥室が形成されるようになっているこ
    とを特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
22. 【請求項２２】 請求項１３において、前記真空容器内
    の上下方向の中間位置に可燃性溶剤の蒸気を捕捉するた
    めの冷却手段を有し、この冷却手段よりも上側部分に前
    記真空引き手段による排気管が接続されていることを特
    徴とする真空洗浄・乾燥装置。
23. 【請求項２３】 請求項２２において、前記真空容器内
    において前記冷却手段よりも下側部分には可燃性溶剤が
    貯留される浸漬洗浄室が形成され、前記真空容器の上側
    部分には真空乾燥室が形成されるようになっていること
    を特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
24. 【請求項２４】 請求項２２において、前記真空容器の
    下側部分には可燃性溶剤の蒸気が供給される蒸気洗浄室
    が形成され、前記真空容器の上側部分には真空乾燥室が
    形成されるようになっていることを特徴とする真空洗浄
    ・乾燥装置。
25. 【請求項２５】 請求項２２において、前記真空容器の
    下側部分には可燃性溶剤をワークに対して吹き付けるた
    めのノズルが配置されたシャワー洗浄室が形成され、前
    記真空容器の上側部分には真空乾燥室が形成されるよう
    になっていることを特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
26. 【請求項２６】 請求項１２において、ワークを前記真
    空容器内の下側部分、中間部分および上側部分に保持可
    能なワーク昇降手段と、前記真空容器内を上側部分と、
    中間部分との間に配置された可燃性溶剤の蒸気を捕捉す
    るための冷却手段とを有し、前記真空容器内の上側部分
    に前記真空引き手段による排気管が接続されており、前
    記真空容器内の下側部分において可燃性溶剤が貯留され
    る浸漬洗浄室が形成され、前記中間部分において可燃性
    溶剤の蒸気によりワークを洗浄する蒸気洗浄室が形成さ
    れ、前記上側部分には真空乾燥室が形成されるようにな
    っていることを特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
27. 【請求項２７】 石油系溶剤などの可燃性溶剤を洗浄剤
    として使用してワークの洗浄および乾燥を行う洗浄・乾
    燥装置であって、ワークの真空洗浄および乾燥を行うた
    めの真空容器と、この真空容器内を真空引きする真空引
    き手段と、ワークを前記真空容器内の下側部分および上
    側部分に保持可能なワーク昇降手段と、前記真空容器内
    を上下に仕切るためのゲートバルブを有し、このゲート
    バルブによって仕切られた前記真空容器内の上側部分に
    前記真空引き手段による排気管が接続されており、前記
    真空容器内の下側部分には、複数の洗浄室が形成されて
    いることを特徴とする真空洗浄・乾燥装置。
28. 【請求項２８】 請求項２７において、前記真空容器の
    下側部分に形成されている複数の洗浄室は、浸漬洗浄室
    および蒸気洗浄室を含んでいることを特徴とする真空洗
    浄・乾燥装置。
29. 【請求項２９】 請求項２７において、前記ゲートバル
    ブの代わりに、可燃性溶剤の蒸気を捕捉するための冷却
    手段を有していることを特徴とする真空洗浄・乾燥装
    置。
30. 【請求項３０】 請求項２９において、前記真空容器の
    下側部分に形成されている複数の洗浄室は、浸漬洗浄室
    および蒸気洗浄室を含んでいることを特徴とする真空洗
    浄・乾燥装置。