JPH0985201A - 下降整流式洗浄槽 - Google Patents

下降整流式洗浄槽

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JPH0985201A
JPH0985201A JP19438295A JP19438295A JPH0985201A JP H0985201 A JPH0985201 A JP H0985201A JP 19438295 A JP19438295 A JP 19438295A JP 19438295 A JP19438295 A JP 19438295A JP H0985201 A JPH0985201 A JP H0985201A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】超音波振動子を取付けることができる下降整流
式洗浄槽を得る。 【構成】洗浄槽1の上縁より整流された洗浄液を注ぐた
めの洗浄液供給槽2を洗浄槽外部側壁に設けるととも
に、下降整流式洗浄槽の上記外部側壁の一部に、超音波
振動子7を取付ける空間を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】被洗浄物の洗浄または洗浄工
程後のリンスに有効であり、超音波振動子の取付けが可
能な、下降整流式洗浄槽に関するものである。
【0002】
【従来の技術】浸漬洗浄に従来主として用いられていた
オーバーフロー洗浄槽では、洗浄槽内において汚染粒子
を含む洗浄液の槽内循環流を生じることが避けがたい。
これを解決するために洗浄槽の上縁より整流した洗浄液
を供給し、被洗浄物の下部に設けた多孔整流板を介して
洗浄槽底部から洗浄済の洗浄液をポンプによって排出す
る、下降整流式の洗浄槽を発明して先に出願した。上記
発明における洗浄液の供給方法は、洗浄槽の外側に適当
な間隔を保って外壁をめぐらせた外槽部を設け、上記外
槽の底部に設けた少くとも1個以上で望ましくは対称位
置に設けた2個または4個の洗浄液注入口から洗浄液を
供給し、上記外槽部を上昇する間に多孔整流板により均
等な速度分布を得て、洗浄槽の上縁部全周を越えて内槽
内に洗浄液を流入させている。このように洗浄槽の上縁
全周から均等に洗浄液を流入させることによって、洗浄
槽の上部に洗浄液の渦を作ることなく良好な下降整流を
形成できた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構造の下
降整流式洗浄槽では洗浄槽の外側面が2重壁をなし、ま
た、槽内底部には多孔整流板が存在するため、超音波照
射により汚染微粒子の急速な離脱をはかるために、超音
波振動子を洗浄槽に設置することが不可能であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】超音波振動子を設置する
ためには、上記のように洗浄槽内の底部近くには多孔整
流板を設け底面には排出口を設けるため、洗浄槽の外壁
に上記超音波振動子を設置するための空間を確保する必
要がある。従って上記超音波振動子の設置を可能にし、
かつ、洗浄槽の上縁から槽内に洗浄液をほぼ均一の流速
で注ぐためには、洗浄槽の上縁外側に洗浄液供給槽を設
け洗浄槽上縁をこえて洗浄液を流入させるが、つぎの2
方法を得ることができた。
【0005】その第1の方法は、図1に示すように、洗
浄槽1の外面上縁に沿って上記洗浄槽1の上縁より高く
外壁をめぐらせた樋状の洗浄液供給槽2を設け、上記洗
浄液供給槽2の対角位置に図1(b)に示すように少な
くとも2個の水平方向に液を吐出する洗浄液注入口3を
設けるとともに、洗浄液供給槽2の洗浄槽上縁近くには
多数の細孔を形成した多孔整流板4を平面状に設置す
る。
【0006】第2の方法としては、図2に示すように、
洗浄槽1の対向する2側面のみの外側を、適当な間隔を
保って蔽った2重槽からなる洗浄液供給槽2′とし、上
記2重槽の各底部には洗浄液注入口3を設け、また、上
記洗浄液供給槽2′の上部で洗浄槽1の上縁近傍には多
数の細孔を形成した多孔整流板4を、所定の間隔を隔て
てそれぞれ水平に設置する。
【0007】(発明の実施の形態)上記1の方法に示し
た構成の洗浄槽では、洗浄液注入口3から注入した洗浄
液が、上記洗浄液供給槽2をめぐり、上部に設置した多
孔整流板4の多数の細孔を通過することによりほぼ一様
な流速に整流されて、洗浄槽1の上縁から洗浄槽内に流
入し、被洗浄物に付着した汚染粒子を離脱させる。上記
汚染粒子が含まれた洗浄液は、被洗浄物下に設けた多孔
整流板5を介して排出口6からポンプ(図示せず)で吸
引されるため、ほぼ均一の流速分布で洗浄液は被洗浄物
表面を洗浄する。上記構成では樋状の洗浄液供給槽2を
洗浄槽の外面上縁に沿って設けているため、洗浄槽1の
上記洗浄液供給槽下部の側壁には十分な空間が得られる
ので、この空間の側壁に超音波振動子を容易に取付ける
ことができる。
【0008】また、上記第2の方法に示した構成の洗浄
槽では、洗浄槽の両側に形成した洗浄液供給槽2′の底
部に設けた洗浄液注入口3から注入された洗浄液は、上
記洗浄液供給槽2′の上部に一定距離を距てて上下に対
向するように設置した多孔整流板4をそれぞれ通過する
ことによって、ほぼ一様の流速となるように整流され、
洗浄槽1の上縁をこえて被洗浄物に注がれる。被洗浄物
から汚染粒子を遊離した洗浄液は、被洗浄物下方の多孔
整流板5を介して排出口6からポンプで吸引排出され
る。上記構成の洗浄槽では、上記洗浄液供給槽が洗浄槽
の対向する2側面にのみ設けられているので、上記洗浄
液供給槽が設けられていない2側面は、2重壁ではない
ため自由に超音波振動子を取付けることが可能である。
なお、この洗浄槽では対向する2側面の上縁からだけし
か洗浄液が供給されないが、上記のように洗浄液供給槽
の上部に多孔整流板をある距離を隔てて2段に設置した
ことと、洗浄液供給槽の幅を通常の2倍程度に拡げるこ
ととによって、洗浄槽上部に流入する洗浄液の流れに
は、乱れをほとんど生じないようにすることができる。
【0009】洗浄槽の外壁に超音波振動子を取り付ける
に際しては、上記樋状洗浄液供給槽の下部壁面または2
重槽洗浄液供給槽を設けない壁面に、超音波振動子を直
接接着等により取付ける方法がある。しかし、洗浄槽は
洗浄液を満たして使用するため一般に石英槽を用いてい
る。したがって、超音波振動子を接着により直接洗浄壁
面に取付けた場合には、トラブルの原因究明が困難で、
高周波振動子の故障に対して修理ができず、石英製洗浄
槽の故障も補修後のアニールが困難で、場合によっては
新規に作り直す必要がある。このように問題を避けるた
めに、つぎに示すような方法が用いられる。
【0010】すなわち、上記樋状洗浄液供給槽の下部壁
面または2重槽洗浄液供給槽を設けない壁面に開口部を
設け、超音波振動子を取付けた石英板を、上記開口部に
着脱可能でしかも気密に取付ける。このようにすれば、
超音波振動子または洗浄槽に故障がある場合に、上記開
口部を塞ぐ石英板を取外してそれぞれの対策を行えばよ
い。また、上記樋状洗浄液供給槽の下部壁面または2重
槽の洗浄液供給槽を設けない壁面に、純水を還流させた
水槽を設けこの水槽の外壁に超音波振動子を設けること
により、上記超音波振動子の振動は純水を介して洗浄槽
内の洗浄液に伝えられる。この場合、水槽内を還流する
水は洗浄槽内部と隔離され、超音波の伝達媒体としての
み使われるので、水槽を形成する材料はステンレス等の
金属であっても差支えなく、万一、超音波振動子または
洗浄槽に故障を生じた場合には取外して修理を行なうこ
とができる。なお、上記各例に示した超音波振動子は、
取付け空間を有する洗浄槽の両面壁面にそれぞれ取付け
ても、一方の側の壁面にだけ取付けてもよいことはもち
ろんである。
【0011】
【実施例】図1および図2による実施の形態で示したよ
うに、洗浄槽1の外壁に設けた洗浄液供給槽2または
2′の洗浄液注入口3から注入された洗浄液は、洗浄液
供給槽の上部に形成した多孔整流板4を通過したのち整
流されて、洗浄槽1の上縁から被洗浄物を設置した洗浄
槽1内に流入し、上記被洗浄物に付着した汚染微粒子を
遊離して洗浄槽1内の多孔整流板5を介して排出口6か
ら吸引排出される。このような下降整流式洗浄槽では、
従来用いられてきたオーバーフロー式洗浄槽における槽
内循環流の発生を防止し、洗浄液とともに洗浄槽内を循
環する汚染微粒子の影響を除き、効率がよい洗浄作用を
行うことができる。さらに、本発明による下降整流式洗
浄槽は、上記洗浄液供給槽の下方、あるいは上記洗浄液
供給槽を形成しない側面の洗浄槽外壁面に、超音波振動
子を設置することができるので、超音波振動子の設置に
より洗浄の効果をより一層高めることができるが、特に
通常の洗浄工程における運転状態である0.2〜0.3
cm/sの下降流速のリンスでは、洗浄液が有する粘性
のため被洗浄物の表面近傍に生じる洗浄液流の境界層
を、超音波振動を加えることによって消失でき、短時間
内で高度のリンスを行うことで可能である。ここに使用
する超音波振動子は20KHzから1000KHzをこ
える広範囲で数W/cm2以上の容量のものであるが、
精密洗浄においては被洗浄物へのダメージを与えない7
50〜1000KHzのものが多く用いられる。また、
超音波照射による純水解離で生じるOHラジカルを被洗
浄物の面に作用させることができるため、上記被洗浄物
面の吸着界面活性剤の除去を促進するが、このラジカル
による分解生成物は下降整流式洗浄槽であるため、槽内
に拡散することなく速やかに洗浄槽の外に排出される。
【0012】さらに、超音波を純水に照射した場合に
は、純水に僅かに溶解しているN2ガス(脱気ガス)
を、超音波作用による水の解離で生じるOHラジカルと
Hラジカルとによって、NO2(−),NO3(−),N
4(+)に酸化還元する現象が見られ、純水の比抵抗
を低下させる。したがって、比抵抗が高い純水でリンス
する場合に起る被洗浄物の帯電を、超音波照射によって
防止できる。
【0013】図3は洗浄槽1の側面における超音波振動
子が取付け可能な壁面に開口部8を設け、超音波振動子
7を取付けた石英板10を、上記開口部8にふっ素ゴム
リング9またはシートパッキングを介してねじ止め等に
より気密に取付けた状態の、部分断面を示した図であ
る。
【0014】図4は洗浄槽1の超音波振動子が取付け可
能な壁面に、純水を還流させた水槽11を設け、上記水
槽11の外壁に超音波振動子7を取付けた状態を示す平
面図である。上記水槽11は下方から純水を注入し上部
から排出するように構成されているが、洗浄液に接触す
ることはないため石英を使用する必要はなく、ステンレ
ス等の金属で形成することが可能である。超音波振動子
7の振動は純水を介して洗浄槽1内の洗浄液に伝えられ
る。
【0015】上記図3および図4に示す方法は超音波振
動子または洗浄槽のいずれかに故障を生じた場合には、
これらを容易に取外すことができるので故障対策を速や
かに実施することが可能である。
【0016】
【発明の効果】上記のように本発明による下降整流式洗
浄槽は、洗浄槽の上縁より被洗浄物に整流された洗浄液
を注ぎ、被洗浄物下方に設けた多孔整流板を介して、汚
染洗浄液を上記洗浄槽の底部より排出する下降整流式洗
浄槽において、上記洗浄槽の外部側壁に洗浄液供給槽を
設けるとともに、上記洗浄液供給槽の下方または上記洗
浄槽の外部側壁の一部に超音波振動子が設置可能な空間
を設けたことにより、上記洗浄槽上縁を越えて被洗浄物
に注ぎ洗浄後の汚染洗浄液を整流して排出することによ
り、被洗浄物の効率よい洗浄効果が得られることに加え
て、超音波振動子の取付けが可能なため、特にリンス工
程における洗浄液流の境界層を除き、短時間に高度なリ
ンスを行うとともに、超音波照射による純水解離で生じ
るOHラジカルを用いて、被洗浄物面における吸着界面
活性剤の除去を促進し、ラジカルの分解生成物も速やか
に洗浄槽外に排出でき、効率よくしかも高度の洗浄作用
を行うことが可能であり、さらに通常純水リンスで生じ
る被洗浄物の帯電を防止する効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による下降整流式洗浄槽の一実施例を示
す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【図2】本発明による下降整流式洗浄槽の他の実施例を
示す図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【図3】洗浄槽壁面の開口に、石英板を介して超音波振
動子を取付けた部分の状態を示す図である。
【図4】洗浄槽壁面に純水の水槽を介して超音波振動子
を取付けた状態を示す図である。
【符号の説明】
1 洗浄槽 2、2′ 洗浄液供給槽 3 洗浄液注入口 4、5 多孔整流板 7 超音波振動子 8 開口部 10 石英板 11 水槽

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】洗浄槽の上縁より被洗浄物に整流された洗
    浄液を注ぎ、被洗浄物下方に設けた多孔整流板を介し
    て、汚染洗浄液を上記洗浄槽の底部より排出する下降整
    流式洗浄槽において、上記洗浄槽の外部側壁に洗浄液供
    給槽を設けるとともに、上記外部側壁の一部に超音波振
    動子が設置可能な空間を設けたことを特徴とする下降整
    流式洗浄槽。
  2. 【請求項2】上記洗浄液供給槽は、上記洗浄槽の外面上
    縁に沿って上記洗浄槽の上縁より高く外壁をめぐらせた
    樋状の供給槽であって、上記供給槽の対角方向に少なく
    とも2個の水平に液を吐出する洗浄液注入口を設け、上
    記供給槽の洗浄槽上縁近くには多数の細孔を形成した多
    孔整流板を平面状に設置したことを特徴とする請求項1
    記載の下降整流式洗浄槽。
  3. 【請求項3】上記洗浄液供給槽は、上記洗浄槽の対向す
    る2側面のみの外側をそれぞれ蔽う2重槽であって、上
    記2重槽の各底部には洗浄液注入口を設け、上記2重槽
    の上部には多数の細孔を形成した多孔整流板を、所定の
    間隔を隔ててそれぞれ水平に設置したことを特徴とする
    請求項1記載の下降整流式洗浄槽。
  4. 【請求項4】上記洗浄槽の外壁は、樋状洗浄液供給槽の
    下部壁面または2重槽の洗浄液供給槽を設けない壁面
    に、超音波振動子を設けたことを特徴とする請求項1か
    ら請求項3のいずれかに記載の下降整流式洗浄槽。
  5. 【請求項5】上記超音波振動子は、上記樋状洗浄液供給
    槽の下部壁面または2重槽の洗浄液供給槽を設けない壁
    面に開口部を設け、上記開口部に気窓に取り付けた石英
    板に設置したことを特徴とする請求項4記載の下降整流
    式洗浄槽。
  6. 【請求項6】上記超音波振動子は、上記樋状洗浄液供給
    槽の下部壁面または2重槽の洗浄液供給槽を設けない壁
    面に、純水を還流させた水槽を取り付け、該水槽の外壁
    に超音波振動子を設け、上記水槽内の純水を介して洗浄
    層中の洗浄液に超音波振動を与えるようにしたことを特
    徴とする請求項4記載の下降整流式洗浄槽。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4978581U (ja) * 1972-10-26 1974-07-08
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