JPH10216663A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】常に浄化された洗浄液を使用して洗浄能力を高
め、しかも、コンパクトな構成とした超音波洗浄装置を
提供すること。 【解決手段】貯溜洗浄液を沸騰させて蒸気を発生させる
沸騰槽２と、超音波振動子30を具備し、前記沸騰槽２へ
洗浄液のオーバーフローを可能に構成した洗浄槽３と、
前記沸騰槽２で発生した蒸気を凝縮させて再生した洗浄
液を洗浄槽３へ還流させる再生機構とから構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、超音波洗浄装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品等を製造する場合、半田
付けなどの工程後には、通常、超音波洗浄装置を用いた
部品洗浄工程が組み込まれている。

【０００３】前記超音波洗浄装置としては、超音波振動
子を配設した洗浄槽内に洗浄液を貯溜しただけの一槽式
のものや、あるいは、缶体内を、沸騰槽、仕上槽、超音
波洗浄槽とに区画形成して、洗浄液の蒸留再生機能をも
たせた３槽式のものが一般的に用いられている。

【０００４】図３に上記従来の３槽式の超音波洗浄装置
Ｘを示している。

【０００５】Ｙは超音波洗浄装置Ｘを実質的に構成する
缶体であり、同缶体Ｙは、洗浄液を沸騰させる沸騰槽10
0 と、同沸騰槽100 からの蒸気を缶体Ｙの上部開口側内
壁面に設けた冷却コイル200 により液化し、液化した洗
浄液を貯溜する仕上槽300 と、同仕上槽300 からオーバ
ーフローする洗浄液を貯溜し、かつ、底部に超音波振動
子USを配設した超音波洗浄槽400 とに区画形成されてい
る。そして、電子部品等の被洗浄物は、把手付の籠体中
に収納されて人手により超音波洗浄槽400 →仕上槽300
→沸騰槽100 の順に浸漬されて洗浄処理されている。

【０００６】なお、500 は前記冷却コイル200 により液
化されて滴下する洗浄液を受ける樋、600,700 は各槽10
0,300,400 を仕切る仕切壁、800 は超音波洗浄槽400 と
沸騰槽100 とを循環ポンプ900 を介して連通連結する循
環流路である。

【０００７】上記構成により、３槽式の超音波洗浄装置
Ｘでは洗浄液が各槽100,300,400 に循環される間に蒸留
再生されることになる。

【０００８】すなわち、電子部品等の被洗浄物は、先ず
仕上槽300 からオーバーフローした洗浄液の貯溜される
超音波洗浄槽400 で洗浄された後、仕上槽300 へと移さ
れ、さらに沸騰槽100 へ移されて洗浄されるものである
が、かかる洗浄過程において、沸騰槽で加熱され蒸気化
した洗浄液は液化して仕上槽300 に貯溜され、オーバー
フローして超音波洗浄槽400 に移送されることになり、
かかる洗浄液の蒸気化液化の工程中で洗浄液は蒸留再生
される。したがって、３槽式の超音波洗浄装置Ｘは前述
した１槽式のものに比べてはるかに洗浄能力が高いもの
となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した１
槽式や３槽式の超音波洗浄装置Ｘには、未だ、下記の課
題が残されていた。

【００１０】すなわち、１槽式のものは洗浄液がすぐに
汚れるために頻繁に液交換をせねばならず、交換作業が
わずらわしく、しかも洗浄液は高価なのでコストが嵩
む。

【００１１】他方、３槽式のものは、１槽式のものに比
べて確かに洗浄能力は高く、洗浄液の交換頻度も少なく
て済むが、超音波洗浄槽400 、仕上槽300 、沸騰槽100
が平面的に隣接した並列状態に配設されているので平面
開口部が広くなり、蒸発損失や熱ロスが大きく、また、
装置が大型化して製造コストが高くなるとともに、装置
自体の占拠スペースも大きくなって広い設置スペースが
必要となり、工場内スペースの有効利用を妨げとなって
いた。しかも、各槽100,300,400 への被洗浄物の移管作
業も煩わしく多大な手間を要していた。

【００１２】本発明は、上記課題を解決することのでき
る超音波洗浄装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために、請求項１記載の本発明では、貯溜洗浄液を
沸騰させて蒸気を発生させる沸騰槽と、超音波振動子を
具備し、前記沸騰槽へ洗浄液のオーバーフローを可能に
構成した洗浄槽と、前記沸騰槽で発生した蒸気を凝縮さ
せて再生した洗浄液を洗浄槽へ還流させる再生機構と、
から構成した。

【００１４】また、請求項２記載の本発明では、前記再
生機構を上面開口の洗浄槽の上方に巻回した冷却コイル
より構成し、洗浄槽に浸漬する被洗浄物は、巻回した冷
却コイルの中央空間から洗浄槽に出し入れ可能とした。

【００１５】したがって、洗浄液が常時清浄に保たれて
１工程の洗浄だけにもかかわらず洗浄能力が高くなると
ともに、洗浄装置自体をコンパクト化することができ、
設置スペースに制限されることなく使用可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に係る超音波洗浄装置は、
実質的に、内部を貯溜洗浄液を沸騰させて蒸気を発生さ
せる沸騰槽と、超音波振動子を具備し、前記沸騰槽へ洗
浄液のオーバーフローを可能に構成した洗浄槽とに区画
形成した缶体により構成されており、同缶体内に、前記
沸騰槽で発生した蒸気を凝縮させて再生した洗浄液を洗
浄槽へ還流させる再生機構を設けたものである。

【００１７】そして、洗浄槽を、沸騰槽へ洗浄液をオー
バーフローできるように構成して、沸騰槽と洗浄槽との
間で洗浄液を循環可能としている。

【００１８】前記沸騰槽内の洗浄液を沸騰させるために
は、一般に使用される電気ヒータを洗浄槽に設けるとよ
い。

【００１９】また、前記再生機構は、上面開口の洗浄槽
の上方に巻回した冷却コイルより構成し、洗浄槽に浸漬
する被洗浄物は、巻回した冷却コイルの中央空間から洗
浄槽に出し入れ可能としている。

【００２０】具体的には、洗浄槽の上部に、上端に被洗
浄物投入口を形成した筒体を連設して、同筒体の内周面
に冷却コイルを配設している。したがって、本超音波洗
浄装置による洗浄は、被洗浄物を前記被洗浄物投入口か
らストレートに下方へ降ろして洗浄槽内に一度浸漬する
だけでいいので手間がかからない。

【００２１】さらに、缶体内で沸騰槽と洗浄槽とを仕切
る仕切壁の上方に連通空間を形成し、この連通部を介し
て沸騰槽で発生した蒸気を洗浄槽上方の筒体内に導入さ
せ、かつ、洗浄槽から沸騰槽へ洗浄液をオーバーフロー
させるようにしている。

【００２２】超音波洗浄装置を上記構成としたことによ
り、洗浄過程において、洗浄槽内の洗浄液は前記連通空
間を介して沸騰槽へオーバーフローし、沸騰槽では洗浄
液が蒸気化され、発生した蒸気は前記連通空間を通って
筒体内に流れ込み、冷却コイルによって液化されて洗浄
槽へ還流することにより、洗浄液は沸騰槽と洗浄槽との
間で循環することになる。

【００２３】したがって、洗浄槽内の洗浄液は常時清浄
化されてきれいな状態を保つことができるので洗浄能力
が高まるとともに、高価な洗浄液の頻繁な入れ替えが不
要となりランニングコストの低減を図ることができる。

【００２４】しかも、洗浄装置自体をコンパクト化する
ことができるので載置スペースに制限されることなく使
用でき、工場内のスペースを有効利用することができ
る。

【００２５】なお、本超音波洗浄装置は、被洗浄物を特
に限定するものではないが電子部品等の洗浄に好適に用
いることができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
具体的に説明する。

【００２７】図１に本実施例に係る超音波洗浄装置（以
下洗浄装置Ａとする）を模式的に示している。なお、同
洗浄装置Ａは、電子部品等の製造工程において半田付け
工程の後の部品洗浄に用いられるものとしており、代替
フロンを溶剤とした洗浄液を使用している。

【００２８】図１において、１は本洗浄装置Ａを実質的
に構成する缶体であり、略直方状に形成され、下面に４
本の脚部1aを設けて床面に設置可能としている。

【００２９】缶体１は、その内部を、電気ヒータ20を備
え、貯溜した洗浄液を沸騰させて蒸気を発生させる沸騰
槽２と、超音波振動子30を備え、被洗浄物である電子部
品等を投入して超音波洗浄する洗浄槽３とに区画形成し
ている。

【００３０】沸騰槽２は天井壁2aを設けて上部を閉塞
し、一方、洗浄槽３は、その上部に断面視略矩形状の筒
体４を連設している。そして、同筒体４の上端に被洗浄
物投入口40を形成し、内周面には、前記沸騰槽２で発生
した蒸気を液化する凝縮部として機能する冷却コイル５
を巻回した状態で配設して再生機構を構成している。Ｑ
は巻回した冷却コイル５の中央空間、50は冷却コイル５
のフロースイッチ、６は被洗浄物投入口40の蓋体であ
る。

【００３１】かかる構成により、蓋体６を開けた後、被
洗浄物を前記被洗浄物投入口40から冷却コイル５の中央
空間Ｑを通して洗浄槽３へストレートに降下させて投入
することができる。

【００３２】また、前記沸騰槽２と洗浄槽３とを仕切る
仕切壁10の上方において、仕切壁10の上端と沸騰槽２の
天井壁2aとの間に両槽2,3 を連通する連通空間11を形成
しており、前記沸騰槽２から発生した蒸気を、前記連通
空間11を介して洗浄槽３の上方、すなわち前記筒体４内
に導入可能としている。このときに、沸騰槽２の天井壁
2aを低く形成して内容積を小さくし、洗浄液の沸騰を促
進するとともに、前記連通空間11を沸騰槽２及び洗浄槽
３よりもきわめて小さく形成して、ベンチュリ効果によ
り発生した蒸気を速やかに洗浄槽３側へ流入させるよう
にしている。

【００３３】そして、洗浄槽３と筒体４との境界近傍を
なす内周面に樋体７を設けるとともに、同樋体７の終端
に位置するように、缶体１を外方へ膨出させて水切室８
を形成し、前記筒体４内に導入された蒸気が冷却コイル
５により液化された洗浄液を前記樋体７で受けて同水切
室８に流入させ、同水切室８内に配設した水分離器80を
通して洗浄槽３に流入させるようにして、蒸留再生した
洗浄液を洗浄槽３内に貯溜するようにしている。

【００３４】また、仕切壁10の上方に設けた連通空間11
を介して、洗浄槽３内の洗浄液は、液位が上昇すると仕
切壁10を越えて沸騰槽２へオーバーフローして沸騰槽２
へ還流する。

【００３５】すなわち、本実施例に係る洗浄装置Ａは、
上述してきたように、電気ヒータ20により沸騰槽２内の
洗浄液を沸騰させて蒸気を発生させ、かかる蒸気を連通
空間11を介して冷却コイル５へ導き、同冷却コイル５で
液化した洗浄水を洗浄槽３へ流入させ、洗浄槽３から沸
騰槽２へオーバーフローさせて還流させて洗浄液を循環
させながら蒸留再生可能としている。

【００３６】したがって、洗浄槽３内の洗浄液は常時清
浄な状態を保つことができ、同洗浄槽３内に備えた超音
波振動子30による超音波洗浄によって、電子部品等を確
実に洗浄することができる。

【００３７】ところで、電子部品等の被洗浄物は、被洗
浄物収納籠９に収納して、前記被洗浄物投入口40から洗
浄槽３内に投入するようにしている。

【００３８】被洗浄物収納籠９は、図２に示すように、
枠体90の下部に底面及び周側面をメッシュ体で形成した
籠本体91を設けて構成しており、同籠本体91内に電子部
品等を収容したマガジンＭを収納可能としている。92は
枠体90の上部に形成された把手部である。

【００３９】以下、本洗浄装置Ａの他の構成について説
明する。

【００４０】図１中、Ｂは超音波発振器であり、洗浄槽
３内に配設した超音波振動子30と接続している。

【００４１】Ｐは洗浄槽３内の洗浄液を循環させる循環
流路Ｒの中途に配設したポンプであり、同ポンプＰの下
流側には濾過器Ｆを配設して、適宜、洗浄槽３内の洗浄
液を循環濾過可能としている。

【００４２】また、前記ポンプＰと前記濾過器Ｆとの間
には、排出路R1を分岐する一方、ポンプＰの上流側には
洗浄液補給路R2を分岐しており、洗浄液の入れ替えを可
能としている。12は循環流路Ｒ、排出路R1、洗浄液補給
路R2にそれぞれ設けた開閉弁であり、洗浄液の循環濾
過、あるいは入れ替え時に適宜流路を切替可能としてい
る。

【００４３】31は洗浄槽３の底部に設けた清掃口であ
り、沈降したメッキの滓などを除去することができる。
また、32は前記被洗浄物収納籠９を洗浄槽３内の最適位
置で支持するように、洗浄槽３の内側面に突設した支持
片である。

【００４４】21は沸騰槽２の底部に設けた排水口であ
り、同排水口21に連通連結した排水流路R3にドレンコッ
ク13を設けている。

【００４５】22,23 は沸騰槽２内の洗浄液の下限と上限
の液位を検出する液位検出手段、Ｓは洗浄液の温度セン
サである。

【００４６】また、Ｃは前記筒体４の側壁に取付けた電
気操作盤であり、前述したポンプＰや電気ヒータ20や超
音波発振器Ｂ等の駆動制御を行うものである。

【００４７】上記してきたように、本実施例に係る洗浄
装置Ａは、缶体１が主に沸騰槽２と洗浄槽３とのみで構
成されているので小型化でき、製造コストの低減が可能
で、しかも設置スペースを大きくとる必要がなく、電子
部品製造ライン等の効率的なレイアウトが可能となる。

【００４８】しかも、沸騰槽２の内容積が小さく、連通
空間11を沸騰槽２及び洗浄槽３よりもきわめて小さいの
で、洗浄液の沸騰が促進され、さらに、ベンチュリ効果
により発生した蒸気は速やかに冷却コイル５へ流入し
て、洗浄液の蒸留再生が速やかとなる。

【００４９】そして、電子部品等の被洗浄物は蒸留再生
されたきれいな洗浄液で超音波洗浄することが可能とな
って洗浄能力がきわめて高くなるとともに、洗浄液の入
れ替えも頻繁に行う必要がないのでランニングコストを
低減させることができる。

【００５０】また、被洗浄物は、被洗浄物投入口40から
冷却コイル５の中央空間Ｑを通して洗浄槽３内に降ろし
て一定時間浸漬し、その後は引き上げるだけでよいので
手間がかからない。

【００５１】なお、本実施例では、被洗浄物を電子部品
として説明したが、これに限定するものではなく、ま
た、洗浄液としても被洗浄物に適したものを選択的に使
用して構わない。

【００５２】

【発明の効果】本発明は上記のような形態で実施される
もので、以下の効果を奏する。

【００５３】すなわち、請求項１に係る本発明では、
貯溜洗浄液を沸騰させて蒸気を発生させる沸騰槽と、超
音波振動子を具備し、前記沸騰槽へ洗浄液のオーバーフ
ローを可能に構成した洗浄槽と、前記沸騰槽で発生した
蒸気を凝縮させて再生した洗浄液を洗浄槽へ還流させる
再生機構と、から構成したことにより、被洗浄物を蒸留
再生されたきれいな洗浄液で超音波洗浄することが可能
となって洗浄能力をきわめて高くすることができる。

【００５４】また、洗浄液の入れ替えを頻繁に行う必要
がないのでランニングコストを低減させることができ
る。

【００５５】また、装置全体を小型化して製造コストを
低減することができるとともに、設置スペースを大きく
とる必要がないので設置場所を大きく制限されることが
ない。

【００５６】請求項２記載の本発明では、前記再生機
構を上面開口の洗浄槽の上方に巻回した冷却コイルより
構成し、洗浄槽に浸漬する被洗浄物は、巻回した冷却コ
イルの中央空間から洗浄槽に出し入れ可能としたことに
より、装置内において洗浄液を効率良く蒸留再生するこ
とが可能となり、上記の効果を確実に生起させること
ができる。

【００５７】しかも、被洗浄物は洗浄槽内にストレート
に降ろして一定時間浸漬し、引き上げるだけでよいので
手間がかからない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る超音波洗浄装置の説明図であ
る。

【図２】被洗浄物収納籠の説明図である。

【図３】従来の３槽式超音波洗浄装置の説明図である。

【符号の説明】

Ａ 超音波洗浄装置 １ 缶体 ２ 沸騰槽 ３ 洗浄槽 ４ 筒体 ５ 冷却コイル（再生機構） 10 仕切壁 11 連通空間 20 電気ヒータ 30 超音波振動子 40 被洗浄物投入口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯溜洗浄液を沸騰させて蒸気を発生させる
   沸騰槽と、 超音波振動子を具備し、前記沸騰槽へ洗浄液のオーバー
   フローを可能に構成した洗浄槽と、 前記沸騰槽で発生した蒸気を凝縮させて再生した洗浄液
   を洗浄槽へ還流させる再生機構と、から構成したことを
   特徴とする超音波洗浄装置。
2. 【請求項２】前記再生機構を上面開口の洗浄槽の上方に
   巻回した冷却コイルより構成し、洗浄槽に浸漬する被洗
   浄物は、巻回した冷却コイルの中央空間から洗浄槽に出
   し入れ可能としたことを特徴とする請求項１記載の超音
   波洗浄装置。