(57)【要約】【課題】液体状態の熱媒体の圧縮機への導入を回避し、圧縮機の損傷を防ぐ。【解決手段】真空洗浄装置１００は、炭化水素系洗浄剤の蒸気を生成する蒸気室を加熱する蒸気室熱交換器３２０と、蒸気室に接続された凝縮室に設けられた凝縮室熱交換器３１０との間で圧縮機３４０を回転駆動して熱媒体を循環させるヒートポンプユニット３００を備える。ヒートポンプユニット３００の停止処理を行う際に、圧縮機３４０の上流側の減圧部３５０を閉弁して、圧縮機３４０を駆動し、その後、圧縮機３４０の下流側の開閉弁３７０を閉弁することで、減圧部３５０と開閉弁３７０の間に液体状態の熱媒体を滞留させる。起動処理では、減圧部３５０を閉弁した状態で、圧縮機３４０の回転を開始し、圧縮機３４０入口の過熱度が予め定められた値を超えたら、減圧部３５０の開度を調整する。【選択図】図１
2014073454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素系洗浄剤の蒸気を生成する蒸気室と、
前記蒸気室に接続された凝縮室と、
前記凝縮室から供給される凝縮された炭化水素系洗浄剤によって減圧下でワークを洗浄可能な洗浄室と、
前記凝縮室において、前記蒸気室から導入された蒸気と熱媒体とで熱交換を行うことにより、該蒸気を凝縮して炭化水素系洗浄剤にするとともに、該熱媒体を加熱する第１の熱交換器と、
前記第１の熱交換器で加熱された熱媒体を断熱圧縮し、さらに昇温する圧縮機と、
前記蒸気室において、前記圧縮機によって昇温された熱媒体と、前記炭化水素系洗浄剤とで熱交換を行うことで、該炭化水素系洗浄剤を気化させて蒸気を生成するとともに、該熱媒体を冷却する第２の熱交換器と、
前記第２の熱交換器で冷却された熱媒体を減圧膨張させ、さらに冷却して前記第１の熱交換器に返送する減圧部と、
前記圧縮機と前記第２の熱交換器とを連通、もしくは、その連通を遮断する開閉弁と、
前記圧縮機を駆動するとともに、前記減圧部および前記開閉弁の開度を制御して、前記熱媒体の循環量を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記圧縮機の停止処理を実行する場合、前記減圧部を閉じて該減圧部を通じた前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断した後、前記開閉弁を閉弁して、該開閉弁の下流側において該開閉弁と前記減圧部との間に熱媒体を滞留させ、
前記圧縮機の起動処理を実行する場合、前記減圧部を閉じた状態で、前記開閉弁を開弁するとともに、該圧縮機の回転を開始させることを特徴とする真空洗浄装置。
【請求項２】
前記第１の熱交換器および前記圧縮機の間を流通する熱媒体と、前記第２の熱交換器および前記減圧部の間を流通する熱媒体とで熱交換を行う第３の熱交換器を備え、
前記圧縮機はアンローダを備えており、
前記制御手段は、前記起動処理を実行する場合、
前記アンローダを作動させた状態で前記圧縮機を回転させ、
前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度を導出し、
導出した過熱度を予め定められた第１閾値以上に維持するように、前記減圧部の開度を調整し、
前記第１の熱交換器と前記第３の熱交換器との間の熱媒体の温度が、予め定められた第２閾値以上となると、前記アンローダを停止させることを特徴とする請求項１に記載の真空洗浄装置。
【請求項３】
前記第１の熱交換器および前記圧縮機の間を流通する熱媒体と、前記第２の熱交換器および前記減圧部の間を流通する熱媒体とで熱交換を行う第３の熱交換器を備え、
前記制御手段は、前記起動処理を実行する場合、
定格運転時の回転数よりも低い第１の回転数で前記圧縮機を回転させ、
前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度を導出し、
導出した過熱度が予め定められた第１閾値以上となると、前記圧縮機の回転数を前記第１の回転数から、前記定格運転時の回転数よりも低い第２の回転数まで上げるとともに、導出した過熱度を前記第１閾値以上に維持するように、前記減圧部の開度を調整し、
前記第１の熱交換器と前記第３の熱交換器との間の熱媒体の温度が、予め定められた第２閾値以上となると、前記圧縮機の回転数を前記定格運転時の回転数に上げることを特徴とする請求項１に記載の真空洗浄装置。
【請求項４】
前記第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の圧力、および、温度を測定する測定手段を備え、
前記制御手段は、測定された、前記第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の圧力、および、温度に基づいて、過熱度を導出することを特徴とする請求項２または３に記載の真空洗浄装置。
【請求項５】
前記第１の熱交換器の下流側であって前記第３の熱交換器の上流側の熱媒体の温度、および、該第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の温度を測定する測定手段を備え、
前記制御手段は、測定された、前記第１の熱交換器の下流側であって前記第３の熱交換器の上流側の熱媒体の温度、および、該第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の温度に基づいて、過熱度を導出することを特徴とする請求項２または３に記載の真空洗浄装置。
【請求項６】
前記圧縮機はアンローダを備えており、
前記制御手段は、前記停止処理を実行する場合、
前記減圧部を閉じるのに伴って前記圧縮機のアンローダを作動させ、
前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の圧力が予め定められた第３閾値未満となる、または、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の温度が予め定められた第４閾値未満となると、前記圧縮機の回転を停止させるとともに、前記開閉弁を閉弁して、前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の真空洗浄装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記停止処理を実行する場合、
前記減圧部を閉じるのに伴って前記圧縮機の回転数を定格運転時の回転数から下げ、
前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の圧力が予め定められた第３閾値未満となる、または、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の温度が予め定められた第４閾値未満となると、前記圧縮機の回転を停止させるとともに、前記開閉弁を閉弁して、前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の真空洗浄装置。
【請求項８】
炭化水素系洗浄剤の蒸気を生成する蒸気室と、前記蒸気室に接続された凝縮室と、前記凝縮室から供給される凝縮された炭化水素系洗浄剤によって減圧下でワークを洗浄可能な洗浄室と、前記凝縮室において、前記蒸気室から導入された蒸気と熱媒体とで熱交換を行うことにより、該蒸気を凝縮して炭化水素系洗浄剤にするとともに、該熱媒体を加熱する第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器で加熱された熱媒体を断熱圧縮し、さらに昇温する圧縮機と、前記蒸気室において、前記圧縮機によって昇温された熱媒体と、前記炭化水素系洗浄剤とで熱交換を行うことで、該炭化水素系洗浄剤を気化させて蒸気を生成するとともに、該熱媒体を冷却する第２の熱交換器と、前記第２の熱交換器で冷却された熱媒体を減圧膨張させ、さらに冷却して前記第１の熱交換器に返送する減圧部と、前記圧縮機と前記第２の熱交換器とを連通、もしくは、その連通を遮断する開閉弁と、を備えた真空洗浄装置の運転方法であって、
前記圧縮機の停止処理を実行する場合、
前記減圧部を閉じて該減圧部を通じた前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断し、
前記開閉弁を閉弁して、該開閉弁の下流側において該開閉弁と前記減圧部との間に熱媒体を滞留させ、
前記圧縮機の起動処理を実行する場合、
前記減圧部を閉じた状態で、前記開閉弁を開弁するとともに、前記圧縮機の回転を開始させることを特徴とする真空洗浄装置の運転方法。
【請求項９】
当該真空洗浄装置は、前記第１の熱交換器および前記圧縮機の間を流通する熱媒体と、前記第２の熱交換器および前記減圧部の間を流通する熱媒体とで熱交換を行う第３の熱交換器を備え、前記圧縮機はアンローダを備えており、
前記圧縮機の起動処理を実行する場合、
前記アンローダを作動させた状態で前記圧縮機を回転させ、
前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度を導出し、
導出した過熱度を予め定められた第１閾値以上に維持するように、前記減圧部の開度を調整し、
前記第１の熱交換器と前記第３の熱交換器との間の熱媒体の温度が、予め定められた第２閾値以上となると、前記アンローダを停止することを特徴とする請求項８に記載の真空洗浄装置の運転方法。
【請求項１０】
当該真空洗浄装置は、前記第１の熱交換器および前記圧縮機の間を流通する熱媒体と、前記第２の熱交換器および前記減圧部の間を流通する熱媒体とで熱交換を行う第３の熱交換器を備え、
前記圧縮機の起動処理を実行する場合、
定格運転時の回転数よりも低い第１の回転数で前記圧縮機を回転させ、
前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度を導出し、
導出した過熱度が予め定められた第１閾値以上となると、前記圧縮機の回転数を前記第１の回転数から、前記定格運転時の回転数よりも低い第２の回転数まで上げるとともに、導出した過熱度を前記第１閾値以上に維持するように、前記減圧部の開度を調整し、
前記第１の熱交換器と前記第３の熱交換器との間の熱媒体の温度が、予め定められた第２閾値以上となると、前記圧縮機の回転数を前記定格運転時の回転数に上げることを特徴とする請求項８に記載の真空洗浄装置の運転方法。
【請求項１１】
前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度は、前記第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の圧力、および、温度に基づいて導出することを特徴とする請求項９または１０に記載の真空洗浄装置の運転方法。
【請求項１２】
前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度は、前記第１の熱交換器の下流側であって前記第３の熱交換器の上流側の熱媒体の温度、および、該第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の温度に基づいて導出することを特徴とする請求項９または１０に記載の真空洗浄装置の運転方法。
【請求項１３】
前記圧縮機はアンローダを備えており、
前記圧縮機の停止処理を実行する場合、
前記減圧部を閉じるのに伴って前記圧縮機のアンローダを作動させ、
前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の圧力が予め定められた第３閾値未満となる、または、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の温度が予め定められた第４閾値未満となると、前記圧縮機の回転を停止させるとともに、前記開閉弁を閉弁して、前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断することを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の真空洗浄装置の運転方法。
【請求項１４】
前記圧縮機の停止処理を実行する場合、
前記減圧部を閉じるのに伴って前記圧縮機の回転数を定格運転時の回転数から下げ、
前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の圧力が予め定められた第３閾値未満となる、または、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の温度が予め定められた第４閾値未満となると、前記圧縮機の回転を停止させるとともに、前記開閉弁を閉弁して、前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断することを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の真空洗浄装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧下にある洗浄室に炭化水素系洗浄剤の蒸気を供給してワークを洗浄する真空洗浄装置および真空洗浄装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に示される真空洗浄装置が知られている。この真空洗浄装置によれば、まず、ワークが搬入された蒸気洗浄乾燥室を真空ポンプによって減圧する減圧工程がなされ、その後、蒸気室で生成した炭化水素系洗浄剤の蒸気を蒸気洗浄乾燥室に供給してワークを洗浄する蒸気洗浄工程がなされる。次に、ワークに炭化水素系洗浄剤を噴霧したり、浸漬室に貯留された炭化水素系洗浄剤にワークを浸漬させたりして、特に、蒸気洗浄工程で洗浄が不十分となるワークの隙間等を洗浄する噴霧浸漬洗浄工程がなされる。このようにしてワークの洗浄が完了すると、再び蒸気洗浄乾燥室にワークを搬送した後に、蒸気洗浄乾燥室をさらに減圧してワーク表面に付着した洗浄剤を蒸発させる乾燥工程がなされる。そして、乾燥工程が終了したら、蒸気洗浄乾燥室を大気圧に復帰させた後にワークを搬出して一連の工程が終了となる。
【０００３】
このような真空洗浄装置において、使用済みの炭化水素系洗浄剤（ワークに付着した汚染物および炭化水素系洗浄剤、以下、使用済み洗浄剤と称する）は、蒸気室に送られて再生される。具体的に説明すると、蒸気室に送られた使用済み洗浄剤は、電気ヒータ等で加熱されることによって、実質的に炭化水素系洗浄剤のみの蒸気となる（蒸留）。そして、生成された炭化水素系洗浄剤のみの蒸気は、再度蒸気洗浄工程で利用されたり、冷却水を利用した冷却器で凝縮された後、噴霧浸漬洗浄工程で利用されたりする。
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、蒸気室において炭化水素系洗浄剤の蒸気を生成するために利用された熱が、冷却器で回収されて捨てられてしまうことになっていた。また、蒸気を冷却するためには、２００Ｌ／ｍｉｎ程度といった大量の冷却水が必要となったり、貯水槽、クーリングタワー等も必要となったりして、装置が大型化していた。
【０００５】
そこで、大気圧の蒸気洗浄装置において、蒸気洗浄乾燥室において生じた蒸気状態の使用済み洗浄剤を、水（液体）を熱媒体とした第１の熱交換部で冷却し、第１の熱交換部が得た熱を間接的に回収する第２の熱交換部の２段階で熱交換を行い、水（液体）が得た顕熱を蒸気室に供給する技術が開示されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１６６３８５号公報
【特許文献２】特公平３−３１１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２の技術では、第２の熱交換部に熱媒体を循環させるために圧縮機を用いているが、第２の熱交換部を循環する熱媒体の状態については、管理されていない。したがって、圧縮機の起動時や運転中に、液体状態の熱媒体が圧縮機に導入されてしまい、圧縮機が損傷してしまうおそれがあった。
【０００８】
本発明の目的は、液体状態の熱媒体の圧縮機への導入を回避し、圧縮機の損傷を防ぐことが可能な真空洗浄装置および真空洗浄装置の運転方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の真空洗浄装置は、炭化水素系洗浄剤の蒸気を生成する蒸気室と、前記蒸気室に接続された凝縮室と、前記凝縮室から供給される凝縮された炭化水素系洗浄剤によって減圧下でワークを洗浄可能な洗浄室と、前記凝縮室において、前記蒸気室から導入された蒸気と熱媒体とで熱交換を行うことにより、該蒸気を凝縮して炭化水素系洗浄剤にするとともに、該熱媒体を加熱する第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器で加熱された熱媒体を断熱圧縮し、さらに昇温する圧縮機と、前記蒸気室において、前記圧縮機によって昇温された熱媒体と、前記炭化水素系洗浄剤とで熱交換を行うことで、該炭化水素系洗浄剤を気化させて蒸気を生成するとともに、該熱媒体を冷却する第２の熱交換器と、前記第２の熱交換器で冷却された熱媒体を減圧膨張させ、さらに冷却して前記第１の熱交換器に返送する減圧部と、前記圧縮機と前記第２の熱交換器とを連通、もしくは、その連通を遮断する開閉弁と、前記圧縮機を駆動するとともに、前記減圧部および前記開閉弁の開度を制御して、前記熱媒体の循環量を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記圧縮機の停止処理を実行する場合、前記減圧部を閉じて該減圧部を通じた前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断した後、前記開閉弁を閉弁して、該開閉弁の下流側において該開閉弁と前記減圧部との間に熱媒体を滞留させ、前記圧縮機の起動処理を実行する場合、前記減圧部を閉じた状態で、前記開閉弁を開弁するとともに、該圧縮機の回転を開始させることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１の熱交換器および前記圧縮機の間を流通する熱媒体と、前記第２の熱交換器および前記減圧部の間を流通する熱媒体とで熱交換を行う第３の熱交換器を備え、前記圧縮機はアンローダを備えており、前記制御手段は、前記起動処理を実行する場合、前記アンローダを作動させた状態で前記圧縮機を回転させ、前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度を導出し、導出した過熱度を予め定められた第１閾値以上に維持するように、前記減圧部の開度を調整し、前記第１の熱交換器と前記第３の熱交換器との間の熱媒体の温度が、予め定められた第２閾値以上となると、前記アンローダを停止させるとしてもよい。
【００１１】
また、前記第１の熱交換器および前記圧縮機の間を流通する熱媒体と、前記第２の熱交換器および前記減圧部の間を流通する熱媒体とで熱交換を行う第３の熱交換器を備え、前記制御手段は、前記起動処理を実行する場合、定格運転時の回転数よりも低い第１の回転数で前記圧縮機を回転させ、前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度を導出し、導出した過熱度が予め定められた第１閾値以上となると、前記圧縮機の回転数を前記第１の回転数から、前記定格運転時の回転数よりも低い第２の回転数まで上げるとともに、導出した過熱度を前記第１閾値以上に維持するように、前記減圧部の開度を調整し、前記第１の熱交換器と前記第３の熱交換器との間の熱媒体の温度が、予め定められた第２閾値以上となると、前記圧縮機の回転数を前記定格運転時の回転数に上げるとしてもよい。
【００１２】
また、前記第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の圧力、および、温度を測定する測定手段を備え、前記制御手段は、測定された、前記第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の圧力、および、温度に基づいて、過熱度を導出するとしてもよい。
【００１３】
また、前記第１の熱交換器の下流側であって前記第３の熱交換器の上流側の熱媒体の温度、および、該第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の温度を測定する測定手段を備え、前記制御手段は、測定された、前記第１の熱交換器の下流側であって前記第３の熱交換器の上流側の熱媒体の温度、および、該第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の温度に基づいて、過熱度を導出するとしてもよい。
【００１４】
また、前記圧縮機はアンローダを備えており、前記制御手段は、前記停止処理を実行する場合、前記減圧部を閉じるのに伴って前記圧縮機のアンローダを作動させ、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の圧力が予め定められた第３閾値未満となる、または、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の温度が予め定められた第４閾値未満となると、前記圧縮機の回転を停止させるとともに、前記開閉弁を閉弁して、前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断するとしてもよい。
【００１５】
また、前記制御手段は、前記停止処理を実行する場合、前記減圧部を閉じるのに伴って前記圧縮機の回転数を定格運転時の回転数から下げ、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の圧力が予め定められた第３閾値未満となる、または、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の温度が予め定められた第４閾値未満となると、前記圧縮機の回転を停止させるとともに、前記開閉弁を閉弁して、前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断するとしてもよい。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の真空洗浄装置の運転方法は、炭化水素系洗浄剤の蒸気を生成する蒸気室と、前記蒸気室に接続された凝縮室と、前記凝縮室から供給される凝縮された炭化水素系洗浄剤によって減圧下でワークを洗浄可能な洗浄室と、前記凝縮室において、前記蒸気室から導入された蒸気と熱媒体とで熱交換を行うことにより、該蒸気を凝縮して炭化水素系洗浄剤にするとともに、該熱媒体を加熱する第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器で加熱された熱媒体を断熱圧縮し、さらに昇温する圧縮機と、前記蒸気室において、前記圧縮機によって昇温された熱媒体と、前記炭化水素系洗浄剤とで熱交換を行うことで、該炭化水素系洗浄剤を気化させて蒸気を生成するとともに、該熱媒体を冷却する第２の熱交換器と、前記第２の熱交換器で冷却された熱媒体を減圧膨張させ、さらに冷却して前記第１の熱交換器に返送する減圧部と、前記圧縮機と前記第２の熱交換器とを連通、もしくは、その連通を遮断する開閉弁と、を備えた真空洗浄装置の運転方法であって、前記圧縮機の停止処理を実行する場合、前記減圧部を閉じて該減圧部を通じた前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断し、前記開閉弁を閉弁して、該開閉弁の下流側において該開閉弁と前記減圧部との間に熱媒体を滞留させ、前記圧縮機の起動処理を実行する場合、前記減圧部を閉じた状態で、前記開閉弁を開弁するとともに、前記圧縮機の回転を開始させることを特徴とする。
【００１７】
また、当該真空洗浄装置は、前記第１の熱交換器および前記圧縮機の間を流通する熱媒体と、前記第２の熱交換器および前記減圧部の間を流通する熱媒体とで熱交換を行う第３の熱交換器を備え、前記圧縮機はアンローダを備えており、前記圧縮機の起動処理を実行する場合、前記アンローダを作動させた状態で前記圧縮機を回転させ、前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度を導出し、導出した過熱度を予め定められた第１閾値以上に維持するように、前記減圧部の開度を調整し、前記第１の熱交換器と前記第３の熱交換器との間の熱媒体の温度が、予め定められた第２閾値以上となると、前記アンローダを停止するとしてもよい。
【００１８】
また、当該真空洗浄装置は、前記第１の熱交換器および前記圧縮機の間を流通する熱媒体と、前記第２の熱交換器および前記減圧部の間を流通する熱媒体とで熱交換を行う第３の熱交換器を備え、前記圧縮機の起動処理を実行する場合、定格運転時の回転数よりも低い第１の回転数で前記圧縮機を回転させ、前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度を導出し、導出した過熱度が予め定められた第１閾値以上となると、前記圧縮機の回転数を前記第１の回転数から、前記定格運転時の回転数よりも低い第２の回転数まで上げるとともに、導出した過熱度を前記第１閾値以上に維持するように、前記減圧部の開度を調整し、前記第１の熱交換器と前記第３の熱交換器との間の熱媒体の温度が、予め定められた第２閾値以上となると、前記圧縮機の回転数を前記定格運転時の回転数に上げるとしてもよい。
【００１９】
また、前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度は、前記第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の圧力、および、温度に基づいて導出するとしてもよい。
【００２０】
また、前記第３の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の過熱度は、前記第１の熱交換器の下流側であって前記第３の熱交換器の上流側の熱媒体の温度、および、該第３の熱交換器の下流側であって前記圧縮機の上流側の熱媒体の温度に基づいて導出するとしてもよい。
【００２１】
また、前記圧縮機はアンローダを備えており、前記圧縮機の停止処理を実行する場合、前記減圧部を閉じるのに伴って前記圧縮機のアンローダを作動させ、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の圧力が予め定められた第３閾値未満となる、または、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の温度が予め定められた第４閾値未満となると、前記圧縮機の回転を停止させるとともに、前記開閉弁を閉弁して、前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断するとしてもよい。
【００２２】
また、前記圧縮機の停止処理を実行する場合、前記減圧部を閉じるのに伴って前記圧縮機の回転数を定格運転時の回転数から下げ、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の圧力が予め定められた第３閾値未満となる、または、前記第１の熱交換器と前記圧縮機との間の熱媒体の温度が予め定められた第４閾値未満となると、前記圧縮機の回転を停止させるとともに、前記開閉弁を閉弁して、前記圧縮機への熱媒体の流入を遮断するとしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、液体状態の熱媒体の圧縮機への導入を回避し、圧縮機の損傷を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】真空洗浄装置を説明するための概念図である。
【図２】制御手段によるヒートポンプユニットの制御の流れを説明するためのフローチャートである。
【図３】第１の実施形態にかかる通常運転処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】第１の実施形態にかかる停止処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】第１の実施形態にかかる起動処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】真空洗浄装置を用いたワークの洗浄に関する各工程を説明するフローチャートである。
【図７】第２の実施形態にかかる通常運転処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】第２の実施形態にかかる停止処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】第２の実施形態にかかる起動処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２６】
（第１の実施形態：真空洗浄装置１００）
図１は、真空洗浄装置１００を説明するための概念図である。図１中、炭化水素系洗浄剤の流れを実線の矢印で、熱媒体の流れを破線の矢印で、信号の流れを一点鎖線の矢印で示す。この図に示すように、真空洗浄装置１００は、内部に洗浄室１０２が設けられた真空容器１０４を備えている。この真空容器１０４には、不図示の開口が開閉扉によって開閉可能となっている。そして、ワークＷを洗浄する際には、開閉扉を開放して開口から洗浄室１０２内にワークＷを搬入して載置部１０８に載置するとともに、開閉扉を閉じてワークＷを洗浄した後、再び開閉扉を開放して、開口からワークＷを搬出する。
【００２７】
そして、上記の洗浄室１０２には、シャワー部１１０が設けられている。シャワー部１１０は、蒸気供給管１１４、凝縮室１２０、凝縮洗浄剤供給管１２２、洗浄剤貯留部１２４、凝縮洗浄剤供給管１２６を介して蒸気室２００に接続されている。
【００２８】
また、洗浄室１０２には、蒸気供給部１３０が設けられている。蒸気供給部１３０は、蒸気供給管１１４を介して蒸気室２００に接続されている。
【００２９】
蒸気室２００は、ヒータ２０２および蒸気室熱交換器３２０（第２の熱交換器）を備えており、炭化水素系洗浄剤（溶剤）を、例えば、８０℃〜１４０℃程度、好ましくは１２０℃程度に加熱して炭化水素系洗浄剤の蒸気（以下、単に蒸気と称する）を生成する。蒸気室２００において生成された蒸気は、蒸気供給管１１４を介して凝縮室１２０に導入されたり、蒸気供給部１３０を通じて洗浄室１０２に供給されたりする。蒸気供給部１３０が供給した蒸気は、ワークＷに付着することで凝縮される。
【００３０】
なお、この炭化水素系洗浄剤の種類は特に限定されないが、安全性の観点から第３石油類の洗浄剤を使用することが望ましく、例えば、ノルマルパラフィン系、イソパラフィン系、ナフテン系、芳香族系の炭化水素系洗浄剤が挙げられる。具体的には、第３石油類の洗浄剤として、クリーニングソルベントと呼ばれるテクリーン（登録商標）Ｎ２０、クリーンソルＧ、ダフニーソルベント等を使用するとよい。
【００３１】
凝縮室１２０は、凝縮室熱交換器３１０（第１の熱交換器）を備えており、凝縮室１２０に導入された蒸気は、凝縮室熱交換器３１０によって冷却されて、液体の炭化水素系洗浄剤（以下、単に凝縮洗浄剤と称する）に凝縮される。そして、凝縮洗浄剤は、凝縮洗浄剤供給管１２２を介して、洗浄剤貯留部１２４に貯留された後、凝縮洗浄剤供給管１２６およびシャワー部１１０を介して、洗浄室１０２に供給されることとなる。凝縮室熱交換器３１０による冷却機構および蒸気室熱交換器３２０による加熱機構については、後に詳述する。
【００３２】
また真空容器１０４内には、洗浄室１０２の下方に配置された浸漬室１４０が設けられている。この浸漬室１４０には、ワークＷが完全に浸漬可能な量の炭化水素系洗浄剤（液体）が貯留されており、この炭化水素系洗浄剤を加熱するためのヒータ１４０ａが設けられている。また洗浄室１０２と浸漬室１４０との間には中間扉１４２が設けられており、この中間扉１４２によって、洗浄室１０２と浸漬室１４０とが連通したり、あるいはその連通が遮断されたりするようになっている。
【００３３】
なお、浸漬室１４０に貯留されている炭化水素系洗浄剤は、シャワー部１１０から供給された凝縮洗浄剤、および、洗浄剤貯留部１２４から凝縮洗浄剤供給管１２８を介して供給された凝縮洗浄剤のいずれか一方または両方である。また、本実施形態において、載置部１０８に不図示の昇降装置が設けられており、載置部１０８が鉛直方向に移動可能に構成されている。したがって、中間扉１４２を開放して洗浄室１０２と浸漬室１４０とを連通させた状態で昇降装置を駆動することにより、図中破線で示すように、ワークＷを洗浄室１０２から浸漬室１４０に移動させたり、あるいは、ワークＷを浸漬室１４０から洗浄室１０２に移動させたりすることができるようになっている。
【００３４】
そして、シャワー部１１０から供給されワークＷを洗浄した凝縮洗浄剤や、蒸気供給部１３０から供給され、ワークＷにおいて凝縮されることで生じた凝縮洗浄剤、浸漬室１４０においてワークＷを洗浄した凝縮洗浄剤（使用済み洗浄剤）は、使用済み洗浄剤導入管１５０を介して、再び蒸気室２００に導入され、上述したヒータ２０２や蒸気室熱交換器３２０によって再び加熱されることで蒸気となる（再生）。
【００３５】
また、洗浄室１０２および蒸気室２００には、不図示の真空ポンプが接続されている。この真空ポンプは、ワークＷの洗浄を開始する前の減圧工程において、真空容器１０４および蒸気室２００内を真空引き（初期真空）によって減圧する（例えば、６ｋＰａ）ものである。さらに、洗浄室１０２には、当該洗浄室１０２を大気開放するための不図示の配管が接続されている。この配管には、大気と洗浄室１０２とを遮断または開放する大気開放弁が設けられており、ワークＷの洗浄工程および乾燥工程が終了した後の搬出工程において、洗浄室１０２を大気開放して大気圧に復帰させるものである。
【００３６】
（ヒートポンプユニット３００）
ヒートポンプユニット３００は、凝縮室熱交換器３１０と、蒸気室熱交換器３２０と、熱媒体循環ライン３３０（図１中、３３０ａ〜３３０ｆで示す）と、圧縮機３４０と、減圧部３５０と、中間熱交換器（第３の熱交換器）３６０と、開閉弁３７０と、測定手段４１０と、制御手段４２０とを含んで構成される。
【００３７】
ヒートポンプユニット３００において、制御手段４２０が圧縮機３４０の駆動を制御することにより、熱媒体は、図１中破線の矢印で示すように、熱媒体循環ライン３３０を循環し、熱媒体循環ライン３３０に設けられた凝縮室熱交換器３１０、中間熱交換器３６０、圧縮機３４０、開閉弁３７０、蒸気室熱交換器３２０、中間熱交換器３６０、減圧部３５０を介して、凝縮室熱交換器３１０に再び導入される。なお、この熱媒体の種類は特に限定されないが、常温大気圧下において液体であり、凝縮室熱交換器３１０において熱媒体の潜熱を利用することができる、フロン系の熱媒体を使用するとよい。ここで、常温は、例えば２５℃である。
【００３８】
凝縮室熱交換器３１０は、凝縮室１２０において、熱媒体と、蒸気室２００から導入された蒸気とで熱交換を行うことにより、蒸気を冷却することで凝縮して凝縮洗浄剤にするとともに、熱媒体を加熱する。ここで、凝縮室熱交換器３１０よって加熱されることにより、熱媒体は気体（図１中、Ｇで示す）となる。そして、凝縮室熱交換器３１０によって加熱された熱媒体は、中間熱交換器３６０によってさらに加熱される。中間熱交換器３６０による加熱機構については、後に詳述する。
【００３９】
圧縮機３４０は、中間熱交換器３６０で加熱された熱媒体を断熱圧縮し、さらに昇温する。なお、本実施形態において圧縮機３４０はアンローダを備えて構成されている。
【００４０】
蒸気室熱交換器３２０は、蒸気室２００において、圧縮機３４０によって昇温された熱媒体と、液体の炭化水素系洗浄剤とで熱交換を行うことで、炭化水素系洗浄剤を加熱して蒸気を生成するとともに、熱媒体を冷却する。ここで、蒸気室熱交換器３２０によって冷却されることにより、熱媒体は気液混合状態（図１中、Ｇ、Ｌで示す）となる。そして、蒸気室熱交換器３２０によって冷却された熱媒体は、中間熱交換器３６０によってさらに冷却される。中間熱交換器３６０による冷却機構については、後に詳述する。
【００４１】
減圧部３５０は、流体の圧力降下をもたらす弁である膨張弁で構成され、蒸気室熱交換器３２０で冷却された熱媒体を減圧膨張させてさらに冷却する。ここで、減圧部３５０によって冷却されることにより、熱媒体は液体（図１中、Ｌで示す）となる。そして、減圧部３５０において冷却された熱媒体は、熱媒体循環ライン３３０ｆを通って再び凝縮室熱交換器３１０に導入される。
【００４２】
中間熱交換器３６０は、熱媒体循環ライン３３０ａ、３３０ｂ（凝縮室熱交換器３１０および圧縮機３４０の間）を流通する熱媒体と、熱媒体循環ライン３３０ｄ、３３０ｅ（蒸気室熱交換器３２０および減圧部３５０の間）を流通する熱媒体とで熱交換を行う。凝縮室熱交換器３１０によって加熱され、熱媒体循環ライン３３０ａを流通する熱媒体が、完全に気化しておらず、気液混合流体となっている場合もある。この場合、液体状態の熱媒体が圧縮機３４０に導入されてしまうと、圧縮機３４０に不具合が生じるおそれがある。
【００４３】
そこで、中間熱交換器３６０を備える構成により、熱媒体循環ライン３３０ａを流通する熱媒体を加熱して飽和温度よりも高温とすることで、圧縮機３４０に導入される熱媒体（熱媒体循環ライン３３０ｂを流通する熱媒体）を確実に気体のみにすることが可能となる。これにより、圧縮機３４０に不具合が生じてしまう事態を回避することができる。
【００４４】
開閉弁３７０は、開弁することで圧縮機３４０と蒸気室熱交換器３２０とを連通し、閉弁することでその連通を遮断する。
【００４５】
測定手段４１０は、熱媒体循環ライン３３０ｂ（中間熱交換器３６０の下流側であって圧縮機３４０の上流側）の熱媒体の温度ＴＡ、熱媒体循環ライン３３０ｂを流通する熱媒体の圧力ＰＡ、圧縮機３４０の下流側であって開閉弁３７０の上流側の熱媒体の圧力ＰＣ、熱媒体循環ライン３３０ａ（凝縮室熱交換器３１０の下流側であって中間熱交換器３６０の上流側）の熱媒体の温度ＴＢを測定する。
【００４６】
制御手段４２０は、圧縮機３４０の駆動を制御するとともに、減圧部３５０および開閉弁３７０の開度を制御して、熱媒体の循環量を制御する。具体的に説明すると、制御手段４２０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出し、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働してヒートポンプユニット３００全体を管理および制御する。本実施形態において制御手段４２０は、測定手段４１０が測定した、温度ＴＢ、ＴＡ、圧力ＰＡ、ＰＣに基づいて、圧縮機３４０、減圧部３５０、開閉弁３７０を制御する。
【００４７】
続いて、制御手段４２０による圧縮機３４０、減圧部３５０、開閉弁３７０の運転制御（真空洗浄装置の運転方法）について説明する。図２は、制御手段４２０による真空洗浄装置の運転方法（ヒートポンプユニット３００の制御）を説明するためのフローチャートである。図２に示すように、制御手段４２０は、圧縮機３４０の回転を開始する起動処理Ｓ２１０、圧縮機３４０を定格運転する通常運転処理Ｓ２２０、圧縮機３４０の回転を停止する停止処理Ｓ２３０の順にヒートポンプユニット３００を制御する。なお、本実施形態において、ユーザによるヒートポンプユニット３００の運転開始の指示を受け付けると、起動処理Ｓ２１０を開始する。以下、理解を容易にするために、制御手段４２０による通常運転処理Ｓ２２０、停止処理Ｓ２３０、起動処理Ｓ２１０の順に、処理を説明する。
【００４８】
（通常運転処理Ｓ２２０）
図３は、第１の実施形態にかかる通常運転処理Ｓ２２０を説明するためのフローチャートである。通常運転処理Ｓ２２０を遂行している場合、制御手段４２０は、減圧部３５０、開閉弁３７０を開状態とし、圧縮機３４０のアンローダを作動させず、定格容量で駆動している。
【００４９】
そして、図３に示すように、制御手段４２０は、測定手段４１０が測定した圧力ＰＣが、予め定められた圧力Ｐ１（例えば、２．４ＭＰａ）以上であるか、または、測定手段４１０が測定した温度ＴＢが、予め定められた温度Ｔ１（例えば、６５℃）未満であるかを判定する（Ｓ２２０−１）。
【００５０】
圧力ＰＣがＰ１以上ではなく、かつ、温度ＴＢがＴ１未満でない場合（Ｓ２２０−１におけるＮＯ）、制御手段４２０は、圧縮機３４０のアンローダを作動させないままに維持する（Ｓ２２０−２）。
【００５１】
一方、圧力ＰＣがＰ１以上である、または、温度ＴＢがＴ１未満である場合（Ｓ２２０−１におけるＹＥＳ）、制御手段４２０は、圧縮機３４０のアンローダを作動させる（Ｓ２２０−３）。ここで、アンローダを作動させた際の圧縮機の容量は、例えば、定格容量の５０％である。
【００５２】
このように、圧力ＰＣが高くなりすぎた場合に、制御手段４２０が圧縮機３４０のアンローダを作動させることで、圧縮機３４０による熱媒体の過剰な圧縮を回避することができる。また、温度ＴＢの温度が下がりすぎた場合に、制御手段４２０が圧縮機３４０のアンローダを作動させることで、洗浄剤貯留部１２４に貯留される凝縮洗浄剤の温度が下がりすぎる事態を回避することができる。これにより、シャワー部１１０から供給される凝縮洗浄剤によるシャワー洗浄能力や浸漬室１４０における浸漬洗浄能力を適正に保つことが可能となる。
【００５３】
そして、制御手段４２０は、測定手段４１０が測定した熱媒体循環ライン３３０ｂの熱媒体の温度ＴＡと、圧力ＰＡから、熱媒体循環ライン３３０ｂの熱媒体の過熱度を導出する（Ｓ２２０−４）。具体的に説明すると、制御手段４２０は、圧力ＰＡと、熱媒体の飽和蒸気圧曲線とに基づいて、熱媒体循環ライン３３０ｂにおける熱媒体の飽和温度を算出する。そして、温度ＴＡから、算出した飽和温度を減算することで、過熱度を導出する。
【００５４】
次に、制御手段４２０は、導出した過熱度が、予め定められた温度Ｔ２（例えば、３０℃）以上であるかを判定し（Ｓ２２０−５）、温度Ｔ２未満であれば（Ｓ２２０−５におけるＮＯ）、減圧部３５０の開度を調整する（Ｓ２２０−６）。これにより、蒸気室２００において炭化水素系洗浄剤の加熱を適正に保つことができる。
【００５５】
そして、制御手段４２０は、停止指示を受け付けるまで（Ｓ２２０−７におけるＮＯ）、Ｓ２２０−１からＳ２２０−６の処理を繰り返し、停止指示を受け付けると（Ｓ２２０−７におけるＹＥＳ）、当該通常運転処理Ｓ２２０を終了し、停止処理Ｓ２３０へ処理を移行する。
【００５６】
（停止処理Ｓ２３０）
図４は、第１の実施形態にかかる停止処理Ｓ２３０を説明するためのフローチャートである。上記停止指示判定処理Ｓ２２０−７において停止指示を受け付けると、制御手段４２０は、図４に示すように、現在の圧縮機３４０のアンローダが作動しているかを判定する（Ｓ２３０−１）。アンローダが作動していなければ（Ｓ２３０−１におけるＮＯ）、圧縮機３４０のアンローダを作動させる（Ｓ２３０−２）。そして、制御手段４２０は、減圧部３５０を閉弁する（Ｓ２３０−３）。
【００５７】
圧縮機３４０のアンローダが作動している場合（Ｓ２３０−１におけるＹＥＳ）、アンローダの作動を維持して、制御手段４２０は、減圧部３５０を閉弁する（Ｓ２３０−３）。
【００５８】
続いて、制御手段４２０は、測定手段４１０が測定した圧力ＰＡが予め定められた圧力Ｐ２（第３閾値、例えば、大気圧）未満にまで低下したかを判定する（Ｓ２３０−４）。制御手段４２０は、圧力ＰＡがＰ２未満に低下するまで（Ｓ２３０−４におけるＮＯ）、圧縮機３４０のアンローダを作動させたままに維持する。
【００５９】
圧力ＰＡがＰ２未満となると（Ｓ２３０−４のおけるＹＥＳ）、制御手段４２０は、圧縮機３４０の回転を停止させるとともに、開閉弁３７０を閉弁する（Ｓ２３０−５）。
【００６０】
このように減圧部３５０を閉弁した状態で、圧力ＰＡがＰ２未満に低下するまで（Ｓ２３０−４におけるＮＯ）、圧縮機３４０を回転させることで、圧縮機３４０の下流側であって開閉弁３７０と減圧部３５０の間（熱媒体循環ライン３３０ｃ、３３０ｄ、３３０ｅ）に、圧縮した熱媒体、すなわち液体状態の熱媒体を滞留することができる。これにより、凝縮室熱交換器３１０と、圧縮機３４０の間（熱媒体循環ライン３３０ａ、３３０ｂ）における熱媒体の残存を低減することができ、次回行われる起動時に圧縮機３４０の上流側から液体状態の熱媒体が導入される事態を回避することができる。
【００６１】
（起動処理Ｓ２１０）
図５は、第１の実施形態にかかる起動処理Ｓ２１０を説明するためのフローチャートである。制御手段４２０は、起動の開始指示を受け付けると、図５に示すように、減圧部３５０の閉弁を維持したまま、開閉弁３７０を開弁して、圧縮機３４０のアンローダを作動させ、回転を開始させる（Ｓ２１０−１）。
【００６２】
続いて、制御手段４２０は、測定手段４１０が測定した熱媒体循環ライン３３０ｂの熱媒体の温度ＴＡと、圧力ＰＡから、熱媒体循環ライン３３０ｂの熱媒体の過熱度を導出する（Ｓ２１０−２）。具体的に説明すると、制御手段４２０は、圧力ＰＡと、熱媒体の飽和蒸気圧曲線とに基づいて、熱媒体循環ライン３３０ｂにおける熱媒体の飽和温度を算出する。そして、温度ＴＡから、算出した飽和温度を減算することで、過熱度を導出する。
【００６３】
次に、制御手段４２０は、導出した過熱度が予め定められた温度Ｔ３（第１閾値、例えば、３０℃）以上になったかを判定する（Ｓ２１０−３）。そして、過熱度が温度Ｔ３以上になるまで（Ｓ２１０−３におけるＮＯ）、Ｓ２１０−２およびＳ２１０−３の処理を繰り返すとともに、過熱度が温度Ｔ３以上になると（Ｓ２１０−３のＹＥＳ）、制御手段４２０は、減圧部３５０を開弁するとともに、過熱度が温度Ｔ３を下回らないように減圧部３５０の開度を調整する（Ｓ２１０−４）。
【００６４】
続いて、制御手段４２０は、熱媒体循環ライン３３０ａの熱媒体の温度ＴＢが、予め定められた温度Ｔ４（第２閾値、例えば、７０℃）以上になったかを判定し（Ｓ２１０−５）、温度ＴＢが温度Ｔ４以上になると（Ｓ２１０−５におけるＹＥＳ）、圧縮機３４０のアンローダを停止させる（Ｓ２１０−６）。
【００６５】
このように、上述した停止処理Ｓ２３０において、圧縮機３４０の上流側から液体状態の熱媒体を除去しておくとともに、減圧部３５０を閉弁した状態で、起動処理Ｓ２１０において圧縮機３４０の駆動を開始するので、圧縮機３４０に液体状態の熱媒体が導入されることがなくなる。したがって、液体状態の熱媒体の導入による圧縮機３４０の損傷を回避することができる。
【００６６】
また、仮に、圧縮機３４０の上流側に液体状態の熱媒体が残存していたとしても、アンローダを作動させているため、圧縮機３４０の損傷を回避することが可能となる。
【００６７】
さらに、過熱度が温度Ｔ３を下回らないように、すなわち温度ＴＡを、飽和温度を上回る温度に維持するように、減圧部３５０を調整しているため、圧縮機３４０に液体状態の熱媒体が導入される事態を回避することができる。
【００６８】
次に、上記の真空洗浄装置１００におけるワークＷの真空洗浄方法について図１および図６を用いて説明する。
【００６９】
図６は、真空洗浄装置１００を用いたワークの洗浄に関する各工程を説明するフローチャートである。真空洗浄装置１００を利用するにあたっては、まず、準備工程（ステップＳ３１０）を１回行い、その後、１のワークＷに対して、搬入工程（ステップＳ３２０）、減圧工程（ステップＳ３３０）、蒸気洗浄工程（ステップＳ３４０）、シャワー洗浄工程（ステップＳ３５０）、浸漬洗浄工程（ステップＳ３６０）、乾燥工程（ステップＳ３７０）、搬出工程（ステップＳ３８０）を行う。そして、以後、順次搬入されるワークＷに対して、搬入工程Ｓ３２０〜搬出工程Ｓ３８０の工程が行われることとなる。以下に、図１を参照しながら、上記の各工程について説明する。
【００７０】
（準備工程：ステップＳ３１０）
まず、真空洗浄装置１００を稼働するにあたり、開閉扉を閉じて真空容器１０４内を外部から遮断する。そして、中間扉１４２を開放して、浸漬室１４０を洗浄室１０２に連通させる。次に、真空ポンプを駆動し、洗浄室１０２および浸漬室１４０を真空引きにより、例えば１０ｋＰａ以下に減圧する。このようにして、洗浄室１０２および浸漬室１４０を所望の圧力まで減圧したら、中間扉１４２を閉じて、浸漬室１４０を洗浄室１０２から遮断する。そして、遮断後、大気開放弁を開弁して洗浄室１０２を大気開放する。
【００７１】
そして、ヒータ２０２およびヒートポンプユニット３００を駆動し、蒸気室２００に貯留されている炭化水素系洗浄剤をヒータ２０２および蒸気室熱交換器３２０によって加熱して蒸気を生成させる。そして、蒸気室２００で生成された蒸気は凝縮室１２０に導入されるとともに、凝縮室熱交換器３１０によって冷却され、凝縮洗浄剤に凝縮され、洗浄剤貯留部１２４に貯留される、または、凝縮洗浄剤供給管１２８を介して浸漬室１４０に貯留される。
【００７２】
また、ヒータ１４０ａを駆動して浸漬室１４０に貯留されている炭化水素系洗浄剤を加熱して蒸気を生成させる。このとき、中間扉１４２が閉じられていることから、浸漬室１４０で生成された蒸気は当該浸漬室１４０内に充満している。これにより、真空洗浄装置１００の準備工程Ｓ３１０が終了し、真空洗浄装置１００によるワークＷの洗浄が可能となる。
【００７３】
（搬入工程：ステップＳ３２０）
真空洗浄装置１００によってワークＷの洗浄を行う際には、まず、開閉扉を開放し、開口から洗浄室１０２にワークＷを搬入して載置部１０８に載置する。そして、ワークＷの搬入が完了したら、開閉扉を閉じて洗浄室１０２を密閉状態にする。なお、このとき、ワークＷの温度は常温（１５℃〜４０℃程度）となっている。
【００７４】
（減圧工程：ステップＳ３３０）
次に、真空ポンプを駆動して、真空引きにより洗浄室１０２および蒸気室２００を１０ｋＰａ以下に減圧する。
【００７５】
（蒸気洗浄工程：ステップＳ３４０）
次に、開閉バルブ１３２を開弁して、蒸気室２００において生成された蒸気を洗浄室１０２に供給する。このとき、蒸気の温度は、８０℃〜１４０℃に制御されており、高温の蒸気が洗浄室１０２に充満する。
【００７６】
洗浄室１０２に供給された蒸気がワークＷの表面に付着すると、ワークＷの温度が蒸気の温度に比べて低いことから、蒸気がワークＷの表面で凝縮し、ワークＷの表面に付着していた油脂類が、凝縮された炭化水素系洗浄剤によって溶解、流下され、ワークＷが洗浄されることとなる。この蒸気洗浄工程Ｓ３４０は、ワークＷの温度が、蒸気の温度（炭化水素系洗浄剤の沸点）である８０℃〜１４０℃に到達するまで行われるとともに、ワークＷの温度が蒸気の温度に到達したところで蒸気洗浄工程Ｓ３４０が終了となる。
【００７７】
（シャワー洗浄工程：ステップＳ３５０）
蒸気洗浄工程Ｓ３４０が終了すると、シャワー部１１０は、開閉バルブ１２６ａを開弁して、洗浄剤貯留部１２４に貯留された凝縮洗浄剤をワークＷに噴射する。こうして、蒸気洗浄工程Ｓ３４０で洗浄しきれなかったワークＷの細部に付着した油脂類等が洗浄される。
【００７８】
（浸漬洗浄工程：ステップＳ３６０）
シャワー洗浄工程Ｓ３５０が終了すると、中間扉１４２を開放して不図示の昇降装置によって、載置部１０８が降下して、浸漬室１４０に貯留された炭化水素系洗浄剤にワークＷが浸漬される。このとき、昇降装置によってワークＷが複数回鉛直方向に昇降を繰り返し、蒸気洗浄工程Ｓ３４０やシャワー洗浄工程Ｓ３５０で洗浄しきれなかったワークＷの細部に付着した油脂類等が洗浄される。このようにしてワークＷの洗浄が完了したら、載置部１０８を上昇させてワークＷを洗浄室１０２に搬送し、中間扉１４２を閉じて洗浄室１０２と浸漬室１４０とを遮断する。
【００７９】
（乾燥工程：ステップＳ３７０）
上記ステップＳ３６０の浸漬洗浄工程が終了すると、次に、洗浄の際にワークＷに付着した炭化水素系洗浄剤を乾燥させる乾燥工程Ｓ３７０が行われる。この乾燥工程Ｓ３７０は、真空ポンプを駆動することによって行われる。
【００８０】
（搬出工程：ステップＳ３８０）
上記のように、洗浄室１０２およびワークＷの乾燥が完了したら、大気開放弁を開弁して洗浄室１０２を大気開放し、洗浄室１０２が大気圧まで復圧したところで、開閉扉を開放して開口からワークＷを搬出し、当該ワークＷに対する全工程が終了する。
【００８１】
一方、真空洗浄装置１００は、ユーザによって真空洗浄装置１００の停止指示を受け付けると、停止割込処理を開始する。
【００８２】
（停止処理：ステップＳ３９０）
ユーザによって真空洗浄装置１００の停止指示が入力されると、真空洗浄装置１００は、現在駆動されている機能部（例えば、シャワー部１１０、ヒータ２０２、１４０ａ、昇降装置等）を停止させたり、駆動部（例えば、昇降装置等）所定の位置に戻したりして、停止処理を行う。なお、ヒートポンプユニット３００については、上述した図４に示す停止処理Ｓ２３０に従って、停止処理を行う。
【００８３】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態においては、制御手段４２０は、ヒートポンプユニット３００を運転する際に、圧縮機３４０のアンローダを制御していた。しかし、制御手段４２０は、アンローダの制御に代えて、圧縮機３４０の回転数を制御することによって、ヒートポンプユニット３００を運転することもできる。そこで、本実施形態では、制御手段４２０が圧縮機３４０の回転数を制御する構成について説明する。なお、上述した第１の実施形態における処理と実質的に等しい処理については、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００８４】
制御手段４２０は、圧縮機３４０の回転を開始する起動処理Ｓ２１０、圧縮機３４０を定格運転する通常運転処理Ｓ２２０、圧縮機３４０の回転を停止する停止処理Ｓ２３０の順にヒートポンプユニット３００を制御する（図２参照）。なお、本実施形態において、ユーザによるヒートポンプユニット３００の運転開始の指示を受け付けると、起動処理Ｓ２１０を開始する。以下、理解を容易にするために、制御手段４２０による通常運転処理Ｓ２２０、停止処理Ｓ２３０、起動処理Ｓ２１０の順に、処理を説明する。
【００８５】
（通常運転処理Ｓ２２０）
図７は、第２の実施形態にかかる通常運転処理Ｓ２２０を説明するためのフローチャートである。通常運転処理Ｓ２２０を遂行している場合、制御手段４２０は、減圧部３５０、開閉弁３７０を開状態とし、圧縮機３４０を定格運転時の回転数（以下、単に定格回転数と称する）で駆動している。
【００８６】
そして、図７に示すように、制御手段４２０は、測定手段４１０が測定した圧力ＰＣが、予め定められた圧力Ｐ１０（例えば、２．６ＭＰａ）以上であるか、または、測定手段４１０が測定した温度ＴＢが予め定められた温度Ｔ１０（例えば、６０℃）未満であるかを判定する（Ｓ４２０−１）。
【００８７】
圧力ＰＣが圧力Ｐ１０以上ではなく、かつ、温度ＴＢがＴ１０未満でない場合（Ｓ４２０−１におけるＮＯ）、制御手段４２０は、測定手段４１０が測定した圧力ＰＣが、圧力Ｐ１０より低い予め定められた圧力Ｐ１（例えば、２．４ＭＰａ）以上であるか、または、測定手段４１０が測定した温度ＴＢが、温度Ｔ１０より高い予め定められた温度Ｔ１（例えば、６５℃）未満であるかを判定する（Ｓ２２０−１）。
【００８８】
圧力ＰＣがＰ１以上ではなく、かつ、温度ＴＢがＴ１未満でない場合（Ｓ２２０−１におけるＮＯ）、制御手段４２０は、圧縮機３４０の回転数を定格回転数に維持する（Ｓ４２０−３）。
【００８９】
一方、圧力ＰＣがＰ１０以上である、または、温度ＴＢがＴ１０未満である場合（Ｓ４２０−１におけるＹＥＳ）、制御手段４２０は、圧縮機３４０の回転数を定格回転数よりも低い回転数である第１の回転数に下げる（Ｓ４２０−４）。ここで、第１の回転数は、例えば、圧縮機３４０に液体が導入されたとしても圧縮機３４０が壊れない程度の低い回転数である。
【００９０】
また、圧力ＰＣがＰ１以上である、または、温度ＴＢがＴ１未満である場合（Ｓ２２０−１におけるＹＥＳ）、制御手段４２０は、圧縮機３４０の回転数を定格回転数よりも低いが第１の回転数よりも高い回転数である第２の回転数に下げる（Ｓ４２０−５）。ここで、第２の回転数は、例えば、定格回転数の５０％の回転数である。
【００９１】
このように、圧力ＰＣが高くなりすぎた場合に、制御手段４２０が圧縮機３４０の回転数を下げることで、圧縮機３４０による熱媒体の過剰な圧縮を回避することができる。また、温度ＴＢの温度が下がりすぎた場合に、制御手段４２０が圧縮機３４０の回転数を下げることで、洗浄剤貯留部１２４に貯留される凝縮洗浄剤の温度が下がりすぎる事態を回避することができる。これにより、シャワー部１１０から供給される凝縮洗浄剤によるシャワー洗浄能力や浸漬室１４０における浸漬洗浄能力を適正に保つことが可能となる。
【００９２】
そして、制御手段４２０は、測定手段４１０が測定した熱媒体循環ライン３３０ｂの熱媒体の温度ＴＡと、圧力ＰＡから、熱媒体循環ライン３３０ｂの熱媒体の過熱度を導出する（Ｓ２２０−４）。具体的に説明すると、制御手段４２０は、圧力ＰＡと、熱媒体の飽和蒸気圧曲線とに基づいて、熱媒体循環ライン３３０ｂにおける熱媒体の飽和温度を算出する。そして、温度ＴＡから、算出した飽和温度を減算することで、過熱度を導出する。
【００９３】
次に、制御手段４２０は、導出した過熱度が、予め定められた温度Ｔ２（例えば、３０℃）以上であるかを判定し（Ｓ２２０−５）、温度Ｔ２未満であれば（Ｓ２２０−５におけるＮＯ）、減圧部３５０の開度を調整する（Ｓ２２０−６）。これにより、蒸気室２００において炭化水素系洗浄剤の加熱を適正に保つことができる。
【００９４】
そして、制御手段４２０は、停止指示を受け付けるまで（Ｓ２２０−７におけるＮＯ）、Ｓ４２０−１からＳ２２０−６の処理を繰り返し、停止指示を受け付けると（Ｓ２２０−７におけるＹＥＳ）、当該通常運転処理Ｓ２２０を終了し、停止処理Ｓ２３０へ処理を移行する。
【００９５】
（停止処理Ｓ２３０）
図８は、第２の実施形態にかかる停止処理Ｓ２３０を説明するためのフローチャートである。上記停止指示判定処理Ｓ２２０−７において停止指示を受け付けると、制御手段４２０は、図８に示すように、現在の圧縮機３４０の回転数が定格回転数であるかを判定する（Ｓ４３０−１）。定格回転数であれば（Ｓ４３０−１におけるＹＥＳ）、圧縮機３４０の回転数を第２の回転数に低下させる（Ｓ４３０−２）。そして、制御手段４２０は、減圧部３５０を閉弁する（Ｓ２３０−３）。
【００９６】
現在の圧縮機３４０の回転数が定格回転数でない場合、すなわち、第２の回転数である場合や、第１の回転数である場合（Ｓ４３０−１におけるＮＯ）、当該回転数を維持して、制御手段４２０は、減圧部３５０を閉弁する（Ｓ２３０−３）。
【００９７】
このように減圧部３５０を閉弁した状態で、圧力ＰＡが予め定められた圧力Ｐ２（第３閾値、例えば、大気圧）未満に低下するまで（Ｓ２３０−４におけるＮＯ）、圧縮機３４０を回転させることで、圧縮機３４０の下流側であって開閉弁３７０と減圧部３５０の間（熱媒体循環ライン３３０ｃ、３３０ｄ、３３０ｅ）に、圧縮した熱媒体、すなわち液体状態の熱媒体を滞留することができる。これにより、凝縮室熱交換器３１０と、圧縮機３４０の間（熱媒体循環ライン３３０ａ、３３０ｂ）における熱媒体の残存を低減することができ、次回行われる起動時に圧縮機３４０の上流側から液体状態の熱媒体が導入される事態を回避することができる。
【００９８】
（起動処理Ｓ２１０）
図９は、第２の実施形態にかかる起動処理Ｓ２１０を説明するためのフローチャートである。制御手段４２０は、起動の開始指示を受け付けると、図９に示すように、減圧部３５０の閉弁を維持したまま、開閉弁３７０を開弁して、圧縮機３４０の回転を開始し、回転数を第１の回転数に制御する（Ｓ４１０−１）。
【００９９】
続いて、制御手段４２０は、測定手段４１０が測定した熱媒体循環ライン３３０ｂの熱媒体の温度ＴＡと、圧力ＰＡから、熱媒体循環ライン３３０ｂの熱媒体の過熱度を導出する（Ｓ２１０−２）。具体的に説明すると、制御手段４２０は、圧力ＰＡと、熱媒体の飽和蒸気圧曲線とに基づいて、熱媒体循環ライン３３０ｂにおける熱媒体の飽和温度を算出する。そして、温度ＴＡから、算出した飽和温度を減算することで、過熱度を導出する。
【０１００】
次に、制御手段４２０は、導出した過熱度が予め定められた温度Ｔ３（第１閾値、例えば、３０℃）以上になったかを判定する（Ｓ２１０−３）。そして、過熱度が温度Ｔ３以上になるまで（Ｓ２１０−３におけるＮＯ）、Ｓ２１０−２およびＳ２１０−３の処理を繰り返すとともに、過熱度が温度Ｔ３以上になると（Ｓ２１０−３のＹＥＳ）、制御手段４２０は、減圧部３５０を開弁するとともに、圧縮機３４０の回転数を第２の回転数に上げ、過熱度が温度Ｔ３を下回らないように減圧部３５０の開度を調整する（Ｓ４１０−４）。
【０１０１】
続いて、制御手段４２０は、熱媒体循環ライン３３０ａの熱媒体の温度ＴＢが、予め定められた温度Ｔ４（第２閾値、例えば、７０℃）以上になったかを判定し（Ｓ２１０−５）、温度ＴＢが温度Ｔ４以上になると（Ｓ２１０−５におけるＹＥＳ）、圧縮機３４０の回転数を定格運転の回転数にする（Ｓ４１０−６）。
【０１０２】
このように、上述した停止処理Ｓ２３０において、圧縮機３４０の上流側から液体状態の熱媒体を除去しておくとともに、減圧部３５０を閉弁した状態で、起動処理Ｓ２１０において圧縮機３４０の駆動を開始するので、圧縮機３４０に液体状態の熱媒体が導入されることがなくなる。したがって、液体状態の熱媒体の導入による圧縮機３４０の損傷を回避することができる。
【０１０３】
また、仮に、圧縮機３４０の上流側に液体状態の熱媒体が残存していたとしても、第１の回転数（圧縮機３４０に液体が導入されたとしても圧縮機３４０が壊れない程度の低い回転数）で回転させるため、圧縮機３４０の損傷を回避することが可能となる。
【０１０４】
さらに、過熱度が温度Ｔ３を下回らないように、すなわち温度ＴＡを、飽和温度を上回る温度に維持するように、減圧部３５０を調整しつつ、圧縮機３４０の回転数を上げていくため、圧縮機３４０に液体状態の熱媒体が導入される事態を回避することができる。
【０１０５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０６】
例えば、上述した実施形態の起動処理Ｓ２１０および通常運転処理Ｓ２２０において、制御手段４２０は、温度ＴＡと、圧力ＰＡとに基づいて、熱媒体循環ライン３３０ｂの熱媒体の過熱度を導出しているが、温度ＴＢが飽和温度と実質的に等しいため、温度ＴＡから温度ＴＢを減算した値を過熱度とすることもできる。
【０１０７】
また、上述した実施形態の停止処理Ｓ２３０において、制御手段４２０は、圧力ＰＡがＰ２未満となると圧縮機３４０の駆動を停止しているが、温度ＴＡが予め定められた第４閾値未満（例えば、５０℃）となると圧縮機３４０の駆動を停止してもよい。
【０１０８】
また、ヒートポンプユニット３００を設計する際に、減圧部３５０を閉弁して圧縮機３４０のアンローダを作動させたときに、閉弁から圧力ＰＡがＰ２未満となるまでの時間を算出し、かかる時間が経過したことをもって、圧縮機３４０の駆動を停止してもよい。また、ヒートポンプユニット３００を設計する際に、減圧部３５０を閉弁して圧縮機３４０を第２の回転数で駆動させたときに、駆動開始から圧力ＰＡがＰ２未満となるまでの時間を算出し、かかる時間が経過したことをもって、圧縮機３４０の駆動を停止してもよい。
【０１０９】
また、上述した実施形態の通常運転処理Ｓ２２０において、制御手段４２０は、圧力ＰＣに基づいて圧縮機３４０のアンローダ、または、回転数を制御しているが、圧縮機３４０の出口の温度（例えば、１６０℃）に基づいて圧縮機３４０のアンローダ、または、回転数を制御してもよい。
【０１１０】
また、上述した第２の実施形態において、制御手段４２０がアンローダを備える圧縮機３４０の回転数を制御する場合について説明したが、制御手段４２０が圧縮機の回転数を制御する場合、圧縮機はアンローダを備えずともよい。
【０１１１】
また、凝縮室熱交換器３１０および蒸気室熱交換器３２０によって、ヒータ２０２を用いずとも、蒸気室２００において目的とする温度（８０℃〜１４０℃、例えば、１２０℃）の蒸気を生成できれば、ヒータ２０２は準備工程Ｓ３１０のみに利用してもよい。
【０１１２】
また、上述した実施形態において、凝縮室１２０における凝縮室熱交換器３１０による凝縮洗浄剤の生成は、準備工程Ｓ３１０のみで行う構成について説明したが、搬入工程Ｓ３２０〜搬出工程Ｓ３８０において行ってもよい。
【０１１３】
また、上述した実施形態では、蒸気洗浄を行う際に、蒸気室２００で生成した蒸気を利用することとしたが、浸漬室１４０で生成された蒸気を利用してもよい。
【０１１４】
また、上述した実施形態において、真空洗浄装置１００が浸漬室１４０を備える構成としたが、浸漬室１４０は必須の構成ではなく、浸漬室１４０を備えなくともよい。
【０１１５】
また、上述した実施形態において、減圧部３５０を膨張弁とする構成を例に挙げて説明したが、蒸気室熱交換器３２０で冷却された熱媒体によって回転するタービンと、開閉弁とで構成してもよい。この場合、圧縮機３４０は、タービンの回転動力によって駆動を補助されるとしてもよい。
【０１１６】
なお、本明細書の真空洗浄方法および真空洗浄装置の運転方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、減圧下にある洗浄室に炭化水素系洗浄剤の蒸気を供給してワークを洗浄する真空洗浄装置および真空洗浄装置の運転方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１００  …真空洗浄装置
１０２  …洗浄室
１２０  …凝縮室
２００  …蒸気室
３１０  …凝縮室熱交換器（第１の熱交換器）
３２０  …蒸気室熱交換器（第２の熱交換器）
３４０  …圧縮機
３５０  …減圧部
３６０  …中間熱交換器（第３の熱交換器）
３７０  …開閉弁
４１０  …測定手段
４２０  …制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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