(57)【要約】【課題】蒸気を生成させるタイミングと、当該蒸気を冷却して炭化水素系洗浄剤を生成させるタイミングが異なる場合であっても、熱を効率よく利用する。【解決手段】真空洗浄装置１００は、蒸気室２００と、凝縮室１２０と、洗浄室１０２と、圧縮機３４０で加熱された熱媒体と蒸気室中の炭化水素系洗浄剤とを熱交換して蒸気を生成し、減圧部３４２で冷却された熱媒体と凝縮室中の蒸気とを熱交換して炭化水素系洗浄剤を生成するヒートポンプユニット３１０と、ヒートポンプユニットの循環路のうち、圧縮機と減圧部との間に設けられ、圧縮機によって断熱圧縮された熱媒体の熱を蓄熱する蒸気室側蓄熱槽３５０と、蒸気室側蓄熱槽と蒸気室との間で蒸気室側熱媒体を循環させ、蒸気室側熱媒体を介して、蒸気室側蓄熱槽に蓄熱された熱を、蒸気室の炭化水素系洗浄剤に伝える蒸気室側循環ユニット３７０と、を備える。【選択図】図１
2014117627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素系洗浄剤の蒸気が生成される蒸気室と、
前記蒸気室から導かれる蒸気が凝縮されて炭化水素系洗浄剤が生成される凝縮室と、
少なくとも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、
熱媒体が循環する循環路に、該熱媒体を断熱圧縮して加熱する圧縮機、および、該圧縮機によって断熱圧縮された熱媒体を減圧膨張させて冷却する減圧部が設けられ、該圧縮機で加熱された熱媒体と前記蒸気室中の前記炭化水素系洗浄剤とを熱交換して該炭化水素系洗浄剤を気化させ前記蒸気を生成し、該減圧部で冷却された熱媒体と前記凝縮室中の前記蒸気とを熱交換して該蒸気を凝縮し該炭化水素系洗浄剤にするヒートポンプユニットと、
前記ヒートポンプユニットの前記循環路のうち、前記圧縮機と前記減圧部との間に設けられ、前記圧縮機によって断熱圧縮された熱媒体の熱を蓄熱する蒸気室側蓄熱槽と、
前記蒸気室側蓄熱槽と前記蒸気室との間で蒸気室側熱媒体を循環させ、該蒸気室側熱媒体を介して、該蒸気室側蓄熱槽に蓄熱された熱を、前記蒸気室の前記炭化水素系洗浄剤に伝える蒸気室側循環ユニットと、
を備えたことを特徴とする真空洗浄装置。
【請求項２】
前記ヒートポンプユニットの前記循環路のうち、前記減圧部と前記圧縮機との間に設けられ、前記減圧部によって減圧膨張された熱媒体の熱を蓄熱する凝縮室側蓄熱槽と、
前記凝縮室側蓄熱槽と前記凝縮室との間で凝縮室側熱媒体を循環させ、該凝縮室側熱媒体を介して、該凝縮室側蓄熱槽に蓄熱された熱で、前記凝縮室の前記蒸気を冷却する凝縮室側循環ユニットと、
を備えた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】
炭化水素系洗浄剤の蒸気が生成される蒸気室と、
前記蒸気室から導かれる蒸気が凝縮されて炭化水素系洗浄剤が生成される凝縮室と、
少なくとも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、
熱媒体が循環する循環路に、該熱媒体を断熱圧縮して加熱する圧縮機、および、該圧縮機によって断熱圧縮された熱媒体を減圧膨張させて冷却する減圧部が設けられ、該圧縮機で加熱された熱媒体と前記蒸気室中の前記炭化水素系洗浄剤とを熱交換して該炭化水素系洗浄剤を気化させ前記蒸気を生成し、該減圧部で冷却された熱媒体と前記凝縮室中の前記蒸気とを熱交換して該蒸気を凝縮し該炭化水素系洗浄剤にするヒートポンプユニットと、
前記ヒートポンプユニットの前記循環路のうち、前記減圧部と前記圧縮機との間に設けられ、前記減圧部によって減圧膨張された熱媒体の熱を蓄熱する凝縮室側蓄熱槽と、
前記凝縮室側蓄熱槽と前記凝縮室との間で凝縮室側熱媒体を循環させ、該凝縮室側熱媒体を介して、該凝縮室側蓄熱槽に蓄熱された熱で、前記凝縮室の前記蒸気を冷却する凝縮室側循環ユニットと、
を備えたことを特徴とする真空洗浄装置。
【請求項４】
前記ヒートポンプユニットは、
前記循環路における前記圧縮機と前記蒸気室側蓄熱槽との間から分岐され、前記蒸気室を通って、該蒸気室側蓄熱槽と前記減圧部との間に接続される蒸気室側分岐路と、
前記熱媒体の流路を、前記蒸気室側蓄熱槽、および、前記蒸気室側分岐路のいずれか一方または双方に切替える蒸気室側流路切替手段と、
を備え、
前記蒸気室側流路切替手段は、前記蒸気室において前記蒸気を生成させる際に、前記熱媒体の流路を、前記蒸気室側分岐路のみ、または、前記蒸気室側蓄熱槽および該蒸気室側分岐路に切替えることを特徴とする請求項１または２に記載の真空洗浄装置。
【請求項５】
前記蒸気室側流路切替手段は、前記蒸気室において前記蒸気を生成させず、かつ、前記凝縮室において前記蒸気を凝縮させる際に、前記熱媒体の流路を、前記蒸気室側蓄熱槽のみに切替えることを特徴とする請求項４に記載の真空洗浄装置。
【請求項６】
前記ヒートポンプユニットは、
前記循環路における前記減圧部と前記凝縮室側蓄熱槽との間から分岐され、前記凝縮室を通って、該凝縮室側蓄熱槽と前記圧縮機との間に接続される凝縮室側分岐路と、
前記熱媒体の流路を、前記凝縮室側蓄熱槽、および、前記凝縮室側分岐路のいずれか一方または双方に切替える凝縮室側流路切替手段と、
を備え、
前記凝縮室側流路切替手段は、前記凝縮室において前記蒸気を凝縮させる際に、前記熱媒体の流路を、前記凝縮室側分岐路のみ、または、前記凝縮室側蓄熱槽および該凝縮室側分岐路に切替え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７】
前記凝縮室側流路切替手段は、前記凝縮室において前記蒸気を凝縮させず、かつ、前記蒸気室において前記蒸気を生成させる際に、前記熱媒体の流路を、前記凝縮室側蓄熱槽のみに切替えることを特徴とする請求項６に記載の真空洗浄装置。
【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、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する。
【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、真空洗浄装置にヒートポンプユニットを設けて、蒸気洗浄室において生じた蒸気状態の使用済み洗浄剤の熱を回収することで当該蒸気状態の使用済み洗浄剤を冷却して凝縮させ、蒸気洗浄室で回収した熱を蒸気室に供給して当該蒸気室で炭化水素系洗浄剤を加熱して気化させ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】特許第２５５１７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ヒートポンプユニットを備えた特許文献２の技術では、蒸気洗浄室において使用済み洗浄剤を凝縮させる（冷却する）タイミングと、蒸気室において炭化水素系洗浄剤を気化させる（加熱する）タイミングとが一致する場合にしか、蒸気洗浄室で回収した熱をそのまま蒸気室で利用することができない。真空洗浄装置を用いてワークを洗浄する場合、蒸気が必要な蒸気洗浄工程と、噴霧浸漬洗浄工程とは、異なるタイミングで行われるため、炭化水素系洗浄剤を凝縮させるタイミングと、気化させるタイミングとが異なる。したがって、特許文献２の技術では、凝縮および気化のいずれか一方のみを効率的に行うことができない。
【０００８】
具体的に説明すると、蒸気洗浄室において使用済み洗浄剤を凝縮していないときには、蒸気室において炭化水素系洗浄剤を気化させることが困難である。したがって、蒸気洗浄室において使用済み洗浄剤を凝縮させず、蒸気室において炭化水素系洗浄剤を気化させる場合、蒸気洗浄室において熱を十分に回収できないため、蒸気室において炭化水素系洗浄剤の加熱が不十分となり、蒸気の生成量が少なくなってしまう。
【０００９】
本発明の目的は、炭化水素系洗浄剤を加熱して気化させるタイミングと、当該蒸気を冷却して炭化水素系洗浄剤を凝縮させるタイミングが異なる場合であっても、熱を効率よく利用することができる真空洗浄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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が生成される蒸気室と、蒸気室から導かれる蒸気が凝縮されて炭化水素系洗浄剤が生成される凝縮室と、少なくとも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、熱媒体が循環する循環路に、熱媒体を断熱圧縮して加熱する圧縮機、および、圧縮機によって断熱圧縮された熱媒体を減圧膨張させて冷却する減圧部が設けられ、圧縮機で加熱された熱媒体と蒸気室中の炭化水素系洗浄剤とを熱交換して炭化水素系洗浄剤を気化させ蒸気を生成し、減圧部で冷却された熱媒体と凝縮室中の蒸気とを熱交換して蒸気を凝縮し炭化水素系洗浄剤にするヒートポンプユニットと、ヒートポンプユニットの循環路のうち、圧縮機と減圧部との間に設けられ、圧縮機によって断熱圧縮された熱媒体の熱を蓄熱する蒸気室側蓄熱槽と、蒸気室側蓄熱槽と蒸気室との間で蒸気室側熱媒体を循環させ、蒸気室側熱媒体を介して、蒸気室側蓄熱槽に蓄熱された熱を、蒸気室の炭化水素系洗浄剤に伝える蒸気室側循環ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、ヒートポンプユニットの循環路のうち、減圧部と圧縮機との間に設けられ、減圧部によって減圧膨張された熱媒体の熱を蓄熱する凝縮室側蓄熱槽と、凝縮室側蓄熱槽と凝縮室との間で凝縮室側熱媒体を循環させ、凝縮室側熱媒体を介して、凝縮室側蓄熱槽に蓄熱された熱で、凝縮室の蒸気を冷却する凝縮室側循環ユニットと、を備えるとしてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の他の真空洗浄装置は、炭化水素系洗浄剤の蒸気が生成される蒸気室と、蒸気室から導かれる蒸気が凝縮されて炭化水素系洗浄剤が生成される凝縮室と、少なくとも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、熱媒体が循環する循環路に、熱媒体を断熱圧縮して加熱する圧縮機、および、圧縮機によって断熱圧縮された熱媒体を減圧膨張させて冷却する減圧部が設けられ、圧縮機で加熱された熱媒体と蒸気室中の炭化水素系洗浄剤とを熱交換して炭化水素系洗浄剤を気化させ蒸気を生成し、減圧部で冷却された熱媒体と凝縮室中の蒸気とを熱交換して蒸気を凝縮し炭化水素系洗浄剤にするヒートポンプユニットと、ヒートポンプユニットの循環路のうち、減圧部と圧縮機との間に設けられ、減圧部によって減圧膨張された熱媒体の熱を蓄熱する凝縮室側蓄熱槽と、凝縮室側蓄熱槽と凝縮室との間で凝縮室側熱媒体を循環させ、凝縮室側熱媒体を介して、凝縮室側蓄熱槽に蓄熱された熱で、凝縮室の蒸気を冷却する凝縮室側循環ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、ヒートポンプユニットは、循環路における圧縮機と蒸気室側蓄熱槽との間から分岐され、蒸気室を通って、蒸気室側蓄熱槽と減圧部との間に接続される蒸気室側分岐路と、熱媒体の流路を、蒸気室側蓄熱槽、および、蒸気室側分岐路のいずれか一方または双方に切替える蒸気室側流路切替手段と、を備え、蒸気室側流路切替手段は、蒸気室において蒸気を生成させる際に、熱媒体の流路を、蒸気室側分岐路のみ、または、蒸気室側蓄熱槽および蒸気室側分岐路に切替えるとしてもよい。
【００１４】
また、蒸気室側流路切替手段は、蒸気室において蒸気を生成させず、かつ、凝縮室において蒸気を凝縮させる際に、熱媒体の流路を、蒸気室側蓄熱槽のみに切替えるとしてもよい。
【００１５】
また、ヒートポンプユニットは、循環路における減圧部と凝縮室側蓄熱槽との間から分岐され、凝縮室を通って、凝縮室側蓄熱槽と圧縮機との間に接続される凝縮室側分岐路と、熱媒体の流路を、凝縮室側蓄熱槽、および、凝縮室側分岐路のいずれか一方または双方に切替える凝縮室側流路切替手段と、を備え、凝縮室側流路切替手段は、凝縮室において蒸気を凝縮させる際に、熱媒体の流路を、凝縮室側分岐路のみ、または、凝縮室側蓄熱槽および凝縮室側分岐路に切替えるとしてもよい。
【００１６】
また、凝縮室側流路切替手段は、凝縮室において蒸気を凝縮させず、かつ、蒸気室において蒸気を生成させる際に、熱媒体の流路を、凝縮室側蓄熱槽のみに切替えるとしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、炭化水素系洗浄剤を加熱して蒸気を生成させるタイミングと、当該蒸気を冷却して炭化水素系洗浄剤を生成させるタイミングが異なる場合であっても、熱を効率よく利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態にかかる真空洗浄装置を説明するための概念図である。
【図２】第１の実施形態にかかる真空洗浄装置の処理工程を説明するフローチャートである。
【図３】第２の実施形態にかかる真空洗浄装置を説明するための概念図である。
【図４】第３の実施形態にかかる真空洗浄装置を説明するための概念図である。
【図５】第４の実施形態にかかる真空洗浄装置を説明するための概念図である。
【図６】変形例１にかかる真空洗浄装置を説明するための概念図である。
【図７】変形例２にかかる真空洗浄装置を説明するための概念図である。
【図８】変形例２にかかる真空洗浄装置の処理工程を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、真空洗浄装置１００を説明するための概念図である。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、不図示の開口が形成されており、不図示の開閉扉によって開口が開閉可能となっている。したがって、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を搬出することとなる。
【００２１】
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をこの順に介して蒸気室２００に接続されている。
【００２２】
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。
【００２３】
蒸気室２００は、ヒータ２０２および蒸気室第２熱交換器３７４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。蒸気室第２熱交換器３７４による加熱機構については、後に詳述する。
【００２４】
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Ｎ２０、クリーンソルＧ、ダフニー（登録商標）ソルベント等を使用するとよい。
【００２５】
凝縮室１２０は、入力側熱交換器３２０を備えており、凝縮室１２０に導入された蒸気は、入力側熱交換器３２０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。入力側熱交換器３２０による冷却機構については、後に詳述する。
【００２６】
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（以下、単に「使用済み洗浄剤」と称する）は、使用済み洗浄剤導入管１２８を介して、再び蒸気室２００に導入され、上述したヒータ２０２や蒸気室第２熱交換器３７４によって加熱されることで蒸気となる。
【００２７】
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（洗浄室１０２）内を真空引き（初期真空）によって、予め定められた圧力（例えば、６ｋＰａ）に減圧するものである。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。
【００２８】
（ヒートポンプユニット３１０）
ヒートポンプユニット３１０は、入力側熱交換器３２０と、出力側熱交換器３２２と、循環路３３０（図１中、３３０ａ〜３３０ｆで示す）と、圧縮機３４０と、減圧部３４２と、中間熱交換器３４４とを含んで構成される。ヒートポンプユニット３１０において、熱媒体は、図１中破線の矢印で示すように、循環路３３０を循環しており、循環路３３０に設けられた入力側熱交換器３２０、中間熱交換器３４４、圧縮機３４０、出力側熱交換器３２２、中間熱交換器３４４、減圧部３４２を介して、入力側熱交換器３２０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、入力側熱交換器３２０において熱媒体の潜熱を利用することができる、フロン系を使用するとよい。
【００２９】
入力側熱交換器３２０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、蒸気を凝縮（冷却）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、入力側熱交換器３２０に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、入力側熱交換器３２０によって加熱された熱媒体は、中間熱交換器３４４によってさらに加熱される。中間熱交換器３４４による加熱機構については、後に詳述する。
【００３０】
圧縮機３４０は、中間熱交換器３４４で加熱された熱媒体を断熱圧縮し、さらに加熱する。
【００３１】
出力側熱交換器３２２は、蒸気室側蓄熱槽３５０に設けられ、圧縮機３４０によって断熱圧縮（加熱）された熱媒体と、蒸気室側蓄熱槽３５０に収容された蓄熱材とで熱交換を行うことで、蓄熱材を加熱するとともに、熱媒体を冷却する。すなわち、蒸気室側蓄熱槽３５０は、入力側熱交換器３２０、中間熱交換器３４４、圧縮機３４０によって加熱された熱媒体の熱を蓄熱することとなる。
【００３２】
ここで、熱媒体は、出力側熱交換器３２２によって冷却されることにより、気液混合状態（図１中、Ｇ、Ｌで示す）となる。そして、出力側熱交換器３２２によって冷却された熱媒体は、中間熱交換器３４４によってさらに冷却される。中間熱交換器３４４による冷却機構については、後に詳述する。
【００３３】
減圧部３４２は、例えば、流体の圧力降下をもたらす弁である膨張弁で構成され、中間熱交換器３４４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３４２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３４２において冷却された熱媒体は、循環路３３０ｆを通って再び入力側熱交換器３２０に導入される。
【００３４】
中間熱交換器３４４は、循環路３３０ａ、３３０ｂ（入力側熱交換器３２０および圧縮機３４０の間）を流通する熱媒体と、循環路３３０ｄ、３３０ｅ（出力側熱交換器３２２および減圧部３４２の間）を流通する熱媒体とで熱交換を行う。入力側熱交換器３２０によって加熱され、循環路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。
【００３５】
そこで、中間熱交換器３４４を備える構成により、循環路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（循環路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。
【００３６】
（蒸気室側蓄熱槽３５０）
蒸気室側蓄熱槽３５０は、蓄熱材が収容されるとともに、上記出力側熱交換器３２２が設けられている。蒸気室側蓄熱槽３５０に出力側熱交換器３２２が設けられることにより、蒸気室側蓄熱槽３５０（蓄熱材）は、凝縮室１２０において蒸気を凝縮することで加熱され、中間熱交換器３４４、圧縮機３４０によってさらに加熱された熱媒体の熱を蓄熱することとなる。また、蒸気室側蓄熱槽３５０には、後述する蒸気室第１熱交換器３７２が設けられている。
【００３７】
（蒸気室側循環ユニット３７０）
蒸気室側循環ユニット３７０は、蒸気室第１熱交換器３７２と、蒸気室第２熱交換器３７４と、循環ライン３７６と、ポンプ３７８とを含んで構成される。蒸気室側循環ユニット３７０において、ポンプ３７８を駆動させることにより、蒸気室側熱媒体は、図１中点線の矢印で示すように循環ライン３７６を循環し、循環ライン３７６に設けられた蒸気室第１熱交換器３７２、蒸気室第２熱交換器３７４を介して、再び蒸気室第１熱交換器３７２に導入される。ここで、蒸気室第１熱交換器３７２は蒸気室側蓄熱槽３５０に設けられ、蒸気室第２熱交換器３７４は蒸気室２００に設けられているため、蒸気室側循環ユニット３７０は、蒸気室側蓄熱槽３５０と蒸気室２００との間で蒸気室側熱媒体を循環させることとなる。
【００３８】
蒸気室第１熱交換器３７２は、蒸気室側循環ユニット３７０を循環する蒸気室側熱媒体と、蒸気室側蓄熱槽３５０に収容された蓄熱材とで熱交換を行うことにより、蒸気室側熱媒体を加熱するとともに、蓄熱材を冷却する。そして、蒸気室第１熱交換器３７２で加熱された蒸気室側熱媒体は、循環ライン３７６を通って、蒸気室第２熱交換器３７４に導入される。蒸気室第２熱交換器３７４は、蒸気室２００において、蒸気室第１熱交換器３７２で加熱された蒸気室側熱媒体と、炭化水素系洗浄剤とで熱交換を行うことにより、炭化水素系洗浄剤を気化（加熱）して蒸気を生成する。
【００３９】
このように、本実施形態では、ヒートポンプユニット３１０の出力側熱交換器３２２を蒸気室側蓄熱槽３５０に設け、凝縮室１２０で蒸気を凝縮することによって回収した熱を、蒸気室側蓄熱槽３５０において蓄熱する。また、蒸気室側循環ユニット３７０が蒸気室側蓄熱槽３５０と蒸気室２００との間で蒸気室側熱媒体を循環させることにより、蒸気室側蓄熱槽３５０に蓄熱された熱を、蒸気室２００の炭化水素系洗浄剤に伝える。
【００４０】
したがって、ヒートポンプユニット３１０のみを駆動させると、蒸気室２００における蒸気の生成を伴わずに、凝縮室１２０において蒸気の凝縮を行うとともに、凝縮室１２０で回収した熱を蒸気室側蓄熱槽３５０に蓄熱することができる。一方、蒸気室側循環ユニット３７０のみを駆動させると、凝縮室１２０における蒸気の凝縮を伴わずに、蒸気室２００において、蒸気室側蓄熱槽３５０に蓄熱された熱で、蒸気の生成を行うことができる。
【００４１】
つまり、蒸気を生成させずに凝縮洗浄剤を生成させる際には、ヒートポンプユニット３１０のみを駆動させればよく、凝縮洗浄剤を生成させずに蒸気を生成させる際には、蒸気室側循環ユニット３７０のみを駆動させればよい。
【００４２】
以上説明したように、真空洗浄装置１００によれば、凝縮室１２０において蒸気を凝縮することで加熱され、中間熱交換器３４４、圧縮機３４０によってさらに加熱された熱媒体の熱は、蒸気室側蓄熱槽３５０を介して、蒸気室２００に間接的に伝えられるため、炭化水素系洗浄剤を加熱して蒸気を生成させるタイミングと、当該蒸気を冷却して凝縮洗浄剤を生成させるタイミングが異なる場合であっても、熱を効率よく利用することができ、蒸気の生成と、蒸気の凝縮とを効率よく行うことが可能となる。
【００４３】
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、図２および表１を用いて説明する。
【００４４】
図２は、真空洗浄装置１００の処理工程を説明するフローチャートであり、表１は、ヒートポンプユニット３１０と蒸気室側循環ユニット３７０の運転状態を説明するための表である。なお、表１中、駆動状態を「○」で示し、停止状態を「×」で示す。
【表１】
2014117627.tif 000003
【００４５】
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Ｓ１１０）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Ｓ１２０）、減圧工程（ステップＳ１３０）、蒸気洗浄工程（ステップＳ１４０）、シャワー洗浄工程（ステップＳ１５０）、乾燥工程（ステップＳ１６０）、搬出工程（ステップＳ１７０）を行う。そして、以後、順次搬入されるワークＷに対して、ステップＳ１２０〜ステップＳ１７０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。
【００４６】
（準備工程：ステップＳ１１０）
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。次に、真空ポンプを駆動し、洗浄室１０２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を所望の圧力まで減圧したら、大気開放弁を開弁して洗浄室１０２を大気開放する。続いて、ヒータ２０２およびヒートポンプユニット３１０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、入力側熱交換器３２０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。なお、凝縮室１２０において入力側熱交換器３２０が回収した熱は、蒸気室側蓄熱槽３５０に蓄熱される。これにより、真空洗浄装置１００の準備工程Ｓ１１０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。
【００４７】
（搬入工程：ステップＳ１２０）
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、バルブ１１４ａ、１２６ａ、１２８ａを閉状態として洗浄室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。
【００４８】
（減圧工程：ステップＳ１３０）
次に、真空ポンプを駆動して、真空引きにより洗浄室１０２を１０ｋＰａ以下に減圧する。また、減圧工程Ｓ１３０では、ヒートポンプユニット３１０の駆動を停止するとともに、蒸気室側循環ユニット３７０の駆動を開始する。これにより、凝縮室１２０において蒸気の凝縮が停止され、蒸気室２００において蒸気の生成が促進され、後段の蒸気洗浄工程Ｓ１４０に備える。
【００４９】
（蒸気洗浄工程：ステップＳ１４０）
次に、バルブ１１４ａ、１２８ａを開弁して、蒸気室側循環ユニット３７０におけるポンプ３７８の駆動量を大きくし、蒸気室２００における蒸気の生成量を増加させる。これにより、蒸気室２００において、洗浄用の蒸気を大量に生成することができる。
【００５０】
このように、蒸気室２００において生成された蒸気は洗浄室１０２に供給される。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。
【００５１】
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Ｓ１４０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Ｓ１４０が終了となる。
【００５２】
（シャワー洗浄工程：ステップＳ１５０）
蒸気洗浄工程Ｓ１４０が終了すると、蒸気室側循環ユニット３７０の駆動を停止し、バルブ１２６ａを開弁して、シャワー部１１０は、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Ｓ１４０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。
【００５３】
（乾燥工程：ステップＳ１６０）
シャワー洗浄工程Ｓ１５０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Ｓ１６０が行われる。この乾燥工程Ｓ１６０は、真空ポンプを駆動することによって行われる。また、乾燥工程Ｓ１６０では、ヒートポンプユニット３１０の駆動を開始して、次のワークＷにおいて蒸気洗浄工程Ｓ１４０およびシャワー洗浄工程Ｓ１５０を行うために、凝縮室１２０において凝縮された凝縮洗浄剤を洗浄貯留部１２４に貯留するとともに、入力側熱交換器３２０が回収した熱の蒸気室側蓄熱槽３５０への蓄熱を開始する。
【００５４】
（搬出工程：ステップＳ１７０）
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、バルブ１１４ａ、１２６ａ、１２８ａを閉弁し、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。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態にかかる真空洗浄装置１００は、ヒートポンプユニット３１０、蒸気室側蓄熱槽３５０、蒸気室側循環ユニット３７０を備えることにより、凝縮室１２０において回収した熱を、蒸気室側蓄熱槽３５０に蓄熱した後に、蒸気室側循環ユニット３７０が、蒸気室側蓄熱槽３５０に蓄熱された熱を蒸気室２００の炭化水素系洗浄剤に伝えることができる。したがって、ヒートポンプユニット３１０のみを駆動させることで、蒸気を生成させることなく凝縮洗浄剤を生成させることができ、蒸気室側循環ユニット３７０のみを駆動させることで、凝縮洗浄剤を生成させることなく蒸気を生成させることができる。
【００５６】
換言すれば、表１に示すように、蒸気を生成させずに凝縮洗浄剤を生成させる工程（例えば、準備工程Ｓ１１０、搬入工程Ｓ１２０、乾燥工程Ｓ１６０、搬出工程Ｓ１７０）では、ヒートポンプユニット３１０のみを駆動させればよく、凝縮洗浄剤を生成させずに蒸気を生成させる工程（減圧工程Ｓ１３０、蒸気洗浄工程Ｓ１４０）では、蒸気室側循環ユニット３７０のみを駆動させればよいこととなる。
【００５７】
（第２の実施形態）
図３を用いて、第２の実施形態の真空洗浄装置について説明する。なお、第２の実施形態の真空洗浄装置は、第１の実施形態の真空洗浄装置１００のヒートポンプユニット３１０と構成の異なるヒートポンプユニットを備えた点が、上記第１の実施形態の真空洗浄装置１００と異なっている。したがって、上記第１の実施形態と同一の構成については、上記と同一の符号を付するとともに、その詳細な説明を省略し、以下では、上記第１の実施形態と異なる構成について説明する。
【００５８】
図３は、第２の実施形態にかかる真空洗浄装置４００を説明するための概念図である。図３に示すように、ヒートポンプユニット４１０は、入力側熱交換器３２０と、出力側熱交換器３２２、４２２と、循環路３３０（図３中、３３０ａ〜３３０ｆで示す）と、蒸気室側分岐路４３０と、蒸気室側流路切替手段４４０と、圧縮機３４０と、減圧部３４２と、中間熱交換器３４４とを含んで構成される。
【００５９】
蒸気室側分岐路４３０は、循環路３３０における圧縮機３４０と蒸気室側蓄熱槽３５０（出力側熱交換器３２２）との間から分岐され、蒸気室２００を通って、蒸気室側蓄熱槽３５０と減圧部３４２との間に接続される。蒸気室側分岐路４３０における蒸気室２００を通る箇所には、出力側熱交換器４２２が設けられており、出力側熱交換器４２２は、圧縮機３４０によって断熱圧縮（加熱）された熱媒体と、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するとともに、熱媒体を冷却する。
【００６０】
蒸気室側流路切替手段４４０は、例えば、三方弁で構成され、熱媒体の流路を、出力側熱交換器３２２を通る流路（蒸気室側蓄熱槽３５０）、または、蒸気室側分岐路４３０に切替える。
【００６１】
蒸気室側流路切替手段４４０は、例えば、蒸気室２００において蒸気の生成が必要である場合（例えば、減圧工程Ｓ１３０、蒸気洗浄工程Ｓ１４０）に、熱媒体の流路を蒸気室側分岐路４３０に切替える。これにより、炭化水素系洗浄剤を加熱して蒸気を生成させるタイミングと、当該蒸気を冷却して凝縮洗浄剤を生成させるタイミングが等しい場合、凝縮室１２０において入力側熱交換器３２０が蒸気を冷却することによって回収した熱を、蒸気室２００において直接利用することができ、熱を効率よく利用することが可能となる。
【００６２】
また、蒸気室側流路切替手段４４０は、例えば、蒸気室２００において蒸気の生成が不要であり、凝縮室１２０において蒸気の凝縮が必要である場合（例えば、準備工程Ｓ１１０、搬入工程Ｓ１２０、乾燥工程Ｓ１６０、搬出工程Ｓ１７０）に、熱媒体の流路を蒸気室側蓄熱槽３５０に切替える。これにより、蒸気室２００において加熱が不要である場合、蒸気室２００において蒸気を加熱することなく、凝縮室１２０において回収した熱を蒸気室側蓄熱槽３５０に蓄熱することができる。また、蒸気室２００において蒸気の生成が必要である場合に、蒸気室側流路切替手段４４０による熱媒体の流路の蒸気室側分岐路４３０への切替えとともに、蒸気室側循環ユニット３７０を駆動させることで、蒸気室側蓄熱槽３５０に蓄熱された熱によっても蒸気室２００において炭化水素系洗浄剤を加熱することができる。これにより、さらに効率よく蒸気を生成することが可能となる。
【００６３】
なお、蒸気室側流路切替手段４４０を、蒸気室側流路切替手段４４０における出力側熱交換器４２２の上流側と下流側に設けられた開閉弁で構成してもよい。この場合、開閉弁を開状態とすることにより、熱媒体の流路を、蒸気室側蓄熱槽３５０、および、蒸気室側分岐路４３０の双方に熱媒体が流通するように切替え、閉状態とすることにより、熱媒体の流路を、蒸気室側蓄熱槽３５０のみに切替えることができる。
【００６４】
（第３の実施形態）
図４および表２を用いて、第３の実施形態の真空洗浄装置について説明する。なお、第３の実施形態の真空洗浄装置は、第１の実施形態の真空洗浄装置１００の蒸気室側蓄熱槽３５０、蒸気室側循環ユニット３７０を備えず、凝縮室蓄熱槽と、凝縮室循環ユニットを備えた点が、上記第１の実施形態の真空洗浄装置１００と異なっている。したがって、上記第１の実施形態と同一の構成については、上記と同一の符号を付するとともに、その詳細な説明を省略し、以下では、上記第１の実施形態と異なる構成について説明する。
【００６５】
図４は、第３の実施形態にかかる真空洗浄装置５００を説明するための概念図である。図４に示すように、真空洗浄装置５００には、凝縮室側蓄熱槽５５０が設けられており、ヒートポンプユニット３１０の入力側熱交換器３２０は当該凝縮室側蓄熱槽５５０に設けられ、出力側熱交換器３２２は蒸気室２００に設けられる。
【００６６】
凝縮室側蓄熱槽５５０は、蓄熱材が収容されるとともに、上記入力側熱交換器３２０が設けられている。凝縮室側蓄熱槽５５０に入力側熱交換器３２０が設けられることにより、凝縮室側蓄熱槽５５０（蓄熱材）は、蒸気室２００において蒸気を生成することで冷却され、中間熱交換器３４４、減圧部３４２によってさらに冷却された熱媒体の熱（冷熱）を蓄熱することとなる。また、凝縮室側蓄熱槽５５０には、後述する凝縮室第１熱交換器５７２が設けられている。
【００６７】
凝縮室側循環ユニット５７０は、凝縮室第１熱交換器５７２と、凝縮室第２熱交換器５７４と、循環ライン５７６と、ポンプ５７８とを含んで構成される。凝縮室側循環ユニット５７０において、ポンプ５７８を駆動させることにより、凝縮室側熱媒体は、図４中点線の矢印で示すように循環ライン５７６を循環しており、循環ライン５７６に設けられた凝縮室第１熱交換器５７２、凝縮室第２熱交換器５７４を介して、再び凝縮室第１熱交換器５７２に導入される。ここで、凝縮室第１熱交換器５７２は、凝縮室側蓄熱槽５５０に設けられ、凝縮室第２熱交換器５７４は凝縮室１２０に設けられているため、凝縮室側循環ユニット５７０は、凝縮室側蓄熱槽５５０と凝縮室１２０との間で凝縮室側熱媒体を循環させることとなる。
【００６８】
凝縮室第１熱交換器５７２は、凝縮室側循環ユニット５７０を循環する凝縮室側熱媒体と、凝縮室側蓄熱槽５５０に収容された蓄熱材とで熱交換を行うことにより、凝縮室側熱媒体を冷却するとともに、蓄熱材を加熱する。そして、凝縮室第１熱交換器５７２で冷却された凝縮室側熱媒体は、凝縮室側循環ユニット５７０を通って、凝縮室第２熱交換器５７４に導入される。凝縮室第２熱交換器５７４は、凝縮室１２０において、凝縮室第１熱交換器５７２で冷却された凝縮室側熱媒体と、蒸気とで熱交換を行うことにより、蒸気を凝縮（冷却）して凝縮洗浄剤を生成する。
【００６９】
このように、本実施形態では、ヒートポンプユニット３１０の入力側熱交換器３２０を凝縮室側蓄熱槽５５０に設け、蒸気室２００で冷却された熱媒体の冷熱を、凝縮室側蓄熱槽５５０において蓄熱する。また、凝縮室側循環ユニット５７０が凝縮室側蓄熱槽５５０と凝縮室１２０との間で凝縮室側熱媒体を循環させることにより、凝縮室側蓄熱槽５５０に蓄熱された冷熱で、凝縮室１２０の蒸気を凝縮（冷却）する。
【００７０】
したがって、ヒートポンプユニット３１０のみを駆動させると、凝縮室１２０における蒸気の凝縮を伴わずに、蒸気室２００において蒸気の生成を行うとともに、凝縮室側蓄熱槽５５０（蓄熱材）を冷却することができる。一方、凝縮室側循環ユニット５７０のみを駆動させると、蒸気室２００における蒸気の生成を伴わずに、凝縮室１２０において、凝縮室側蓄熱槽５５０において冷却された蓄熱材（蓄熱された冷熱）で、蒸気の凝縮を行うことができる。
【００７１】
つまり、凝縮洗浄剤を生成させずに蒸気を生成させる際には、ヒートポンプユニット３１０のみを駆動させればよく、蒸気を生成させずに凝縮洗浄剤を生成させる際には、凝縮室側循環ユニット５７０のみを駆動させればよい。
【００７２】
以上説明したように、真空洗浄装置５００によれば、蒸気室２００において蒸気を生成することで冷却され、中間熱交換器３４４、減圧部３４２によってさらに冷却された熱媒体の冷熱は、凝縮室側蓄熱槽５５０を介して、凝縮室１２０に間接的に伝えられる。換言すれば、凝縮室１２０において蒸気を冷却することで回収された熱は、凝縮室側蓄熱槽５５０を介して、ヒートポンプユニット３１０の熱媒体に伝えられることとなる。したがって、炭化水素系洗浄剤を加熱して蒸気を生成させるタイミングと、当該蒸気を冷却して凝縮洗浄剤を生成させるタイミングが異なる場合であっても、熱を効率よく利用することができ、蒸気の生成と、蒸気の凝縮とを効率よく行うことが可能となる。
【００７３】
（ヒートポンプユニット３１０と凝縮室側循環ユニット５７０の運転状態）
表２は、真空洗浄装置５００の処理工程における、ヒートポンプユニット３１０と凝縮室側循環ユニット５７０の運転状態を説明するための表である。なお、表２中、駆動状態を「○」で示し、停止状態を「×」で示す。
【表２】
2014117627.tif 000004
【００７４】
準備工程Ｓ１１０〜減圧工程Ｓ１３０では、ヒータ２０２およびヒートポンプユニット３１０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加熱して蒸気を生成させる。こうして、凝縮室側蓄熱槽５５０において、蓄熱材を冷却しておく。
【００７５】
蒸気洗浄工程Ｓ１４０では、凝縮室側循環ユニット５７０の駆動を開始する。これにより、凝縮室１２０において蒸気の凝縮が開始され、後段のシャワー洗浄工程Ｓ１５０に備える。
【００７６】
シャワー洗浄工程Ｓ１５０では、ヒートポンプユニット３１０および凝縮室側循環ユニット５７０の駆動を停止し、シャワー部１１０は、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。
【００７７】
乾燥工程Ｓ１６０、搬出工程Ｓ１７０では、ヒートポンプユニット３１０を駆動させて、次のワークＷにおいて蒸気洗浄工程Ｓ１４０、シャワー洗浄工程Ｓ１５０を行うために、蒸気室２００において蒸気を生成するとともに、凝縮室側蓄熱槽５５０の冷却を行う。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態にかかる真空洗浄装置５００は、ヒートポンプユニット３１０、凝縮室側蓄熱槽５５０、凝縮室側循環ユニット５７０を備えることにより、蒸気室２００で冷却された熱媒体で、凝縮室側蓄熱槽５５０の蓄熱材を冷却するとともに、凝縮室側循環ユニット５７０が凝縮室側蓄熱槽５５０の冷熱で凝縮室１２０の蒸気を凝縮することができる。したがって、ヒートポンプユニット３１０のみを駆動させることで、凝縮洗浄剤を生成させることなく、蒸気を生成することができ、凝縮室側循環ユニット５７０のみを駆動させることで、蒸気を生成させることなく凝縮洗浄剤を生成させることができる。
【００７９】
換言すれば、凝縮洗浄剤を生成させずに蒸気を生成させる工程（例えば、準備工程Ｓ１１０、搬入工程Ｓ１２０、減圧工程Ｓ１３０、乾燥工程Ｓ１６０、搬出工程Ｓ１７０）では、ヒートポンプユニット３１０のみを駆動させればよいこととなる。
【００８０】
（第４の実施形態）
図５を用いて、第４の実施形態の真空洗浄装置について説明する。なお、第４の実施形態の真空洗浄装置は、第３の実施形態の真空洗浄装置５００のヒートポンプユニット３１０と構成の異なるヒートポンプユニットを備えた点が、上記第３の実施形態の真空洗浄装置５００と異なっている。したがって、上記第３の実施形態と同一の構成については、上記と同一の符号を付するとともに、その詳細な説明を省略し、以下では、上記第３の実施形態と異なる構成について説明する。
【００８１】
図５は、第４の実施形態にかかる真空洗浄装置６００を説明するための概念図である。図５に示すように、ヒートポンプユニット６１０は、入力側熱交換器３２０、６２０と、出力側熱交換器３２２と、循環路３３０（図５中、３３０ａ〜３３０ｆで示す）と、凝縮室側分岐路６３０と、凝縮室側流路切替手段６４０と、圧縮機３４０と、減圧部３４２と、中間熱交換器３４４とを含んで構成される。
【００８２】
凝縮室側分岐路６３０は、循環路３３０における減圧部３４２と凝縮室側蓄熱槽５５０との間から分岐され、凝縮室１２０を通って、凝縮室側蓄熱槽５５０（入力側熱交換器３２０）と圧縮機３４０との間に接続される。凝縮室側分岐路６３０における凝縮室１２０を通る箇所には、入力側熱交換器６２０が設けられており、入力側熱交換器６２０は、減圧部３４２によって減圧膨張（冷却）された熱媒体と、蒸気とで熱交換を行うことで、蒸気を冷却するとともに、熱媒体を加熱する。
【００８３】
凝縮室側流路切替手段６４０は、例えば、三方弁で構成され、熱媒体の流路を、入力側熱交換器３２０を通る流路（凝縮室側蓄熱槽５５０）、または、凝縮室側分岐路６３０に切替える。
【００８４】
凝縮室側流路切替手段６４０は、例えば、凝縮室１２０において蒸気の凝縮が必要である場合（例えば、蒸気洗浄工程Ｓ１４０）に、熱媒体の流路を凝縮室側分岐路６３０に切替える。これにより、炭化水素系洗浄剤を加熱して蒸気を生成させるタイミングと、当該蒸気を冷却して凝縮洗浄剤を生成させるタイミングが等しい場合、蒸気室２００において出力側熱交換器３２２が炭化水素系洗浄剤を加熱することによって回収した冷熱を、凝縮室１２０において直接利用することができ、熱を効率よく利用することが可能となる。
【００８５】
また、凝縮室側流路切替手段６４０は、例えば、凝縮室１２０において蒸気の凝縮が不要であり、蒸気室２００において蒸気の生成が必要である場合（例えば、準備工程Ｓ１１０、搬入工程Ｓ１２０、減圧工程Ｓ１３０、乾燥工程Ｓ１６０、搬出工程Ｓ１７０）に、熱媒体の流路を凝縮室側蓄熱槽５５０に切替える。これにより、凝縮室１２０において冷却が不要である場合、凝縮室１２０において蒸気を冷却することなく、蒸気室２００において回収した冷熱を凝縮室側蓄熱槽５５０に蓄熱することができる。また、凝縮室１２０において蒸気の凝縮が必要である場合に、凝縮室側流路切替手段６４０によって熱媒体の流路を凝縮室側分岐路６３０へ切替えるとともに、凝縮室側循環ユニット５７０を駆動させることで、凝縮室側蓄熱槽５５０に蓄熱された冷熱によっても凝縮室１２０において蒸気を凝縮することができる。これにより、さらに効率よく凝縮洗浄剤を生成することが可能となる。
【００８６】
なお、凝縮室側流路切替手段６４０を、凝縮室側流路切替手段６４０における入力側熱交換器６２０の上流側と下流側に設けられた開閉弁で構成してもよい。この場合、開閉弁を開状態とすることにより、熱媒体の流路を、凝縮室側蓄熱槽５５０、および、凝縮室側分岐路６３０の双方に熱媒体が流通するように切替え、閉状態とすることにより、熱媒体の流路を、凝縮室側蓄熱槽５５０のみに切替えることができる。
【００８７】
（変形例１）
上述した第１の実施形態および第２の実施形態では、蒸気室側蓄熱槽３５０を備える構成について説明し、第３の実施形態および第４の実施形態では、凝縮室側蓄熱槽５５０を備える構成について説明した。しかし、例えば、図６に示すように、真空洗浄装置７００は、蒸気室側蓄熱槽３５０、蒸気室側循環ユニット３７０、凝縮室側蓄熱槽５５０、凝縮室側循環ユニット５７０を備えてもよい。この場合、出力側熱交換器３２２は、蒸気室側蓄熱槽３５０に設けられ、入力側熱交換器３２０は、凝縮室側蓄熱槽５５０に設けられることとなる。変形例１の真空洗浄装置７００によっても、炭化水素系洗浄剤を加熱して蒸気を生成させるタイミングと、当該蒸気を冷却して凝縮洗浄剤を生成させるタイミングが異なる場合であっても、熱を効率よく利用することができ、蒸気の生成と、蒸気の凝縮とを効率よく行うことが可能となる。
【００８８】
（変形例２）
図７および図８を用いて、変形例２の真空洗浄装置について説明する。なお、変形例２の真空洗浄装置は、第１の実施形態の真空洗浄装置１００の構成に加えて、ワークＷを浸漬洗浄するための構成を備えた点が、上記第１の実施形態の真空洗浄装置１００と異なっている。したがって、上記第１の実施形態と同一の構成については、上記と同一の符号を付するとともに、その詳細な説明を省略し、以下では、上記第１実施形態と異なる構成について説明する。
【００８９】
図７は、変形例２の真空洗浄装置８００を説明するための概念図である。この図に示すように、真空洗浄装置８００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、不図示の開口が形成されており、不図示の開閉扉によって開口が開閉可能となっている。
【００９０】
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。
【００９１】
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１５０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。
【００９２】
次に、上記の真空洗浄装置８００におけるワークＷの真空洗浄方法について図７および図８を用いて説明する。図８は、真空洗浄装置８００の処理工程を説明するフローチャートである。真空洗浄装置８００を利用するにあたっては、まず、準備工程（ステップＳ１１０）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Ｓ１２０）、減圧工程（ステップＳ１３０）、蒸気洗浄工程（ステップＳ１４０）、シャワー洗浄工程（ステップＳ１５０）、浸漬洗浄工程（ステップＳ８１０）、乾燥工程（ステップＳ１６０）、搬出工程（ステップＳ１７０）を行う。そして、以後、順次搬入されるワークＷに対して、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、ステップＳ１４０、ステップＳ１５０、ステップＳ８１０、ステップＳ１６０、ステップＳ１７０の工程が行われることとなる。
【００９３】
なお、上記の各工程のうち、搬入工程（ステップＳ１２０）、減圧工程（ステップＳ１３０）、蒸気洗浄工程（ステップＳ１４０）、シャワー洗浄工程（ステップＳ１５０）、乾燥工程（ステップＳ１６０）、搬出工程（ステップＳ１７０）は、上記第１の実施形態と同じである。したがって、ここでは、上記第１の実施形態と異なる準備工程（ステップＳ１１０）および浸漬洗浄工程（ステップＳ８１０）について説明する。
【００９４】
（準備工程：ステップＳ１１０）
まず、真空洗浄装置８００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。
【００９５】
そして、ヒータ２０２およびヒートポンプユニット３１０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、入力側熱交換器３２０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１５０を介して浸漬室１４０に貯留される。なお、凝縮室１２０において入力側熱交換器３２０が回収した熱は、蒸気室側蓄熱槽３５０に蓄熱される。
【００９６】
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８００の準備工程Ｓ１１０が終了し、真空洗浄装置８００によるワークＷの洗浄が可能となる。
【００９７】
そして、上記と同様に、搬入工程（ステップＳ１２０）、減圧工程（ステップＳ１３０）、蒸気洗浄工程（ステップＳ１４０）、シャワー洗浄工程（ステップＳ１５０）が終了したら、浸漬洗浄工程（ステップＳ８１０）が行われる。
【００９８】
（浸漬洗浄工程：ステップＳ８１０）
シャワー洗浄工程Ｓ１５０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。
【００９９】
また、当該浸漬洗浄工程Ｓ８１０では、ヒートポンプユニット３１０および蒸気室側循環ユニット３７０の駆動を停止した状態を維持してもよいし、ヒートポンプユニット３１０の駆動を開始してもよい。
【０１００】
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。
【０１０１】
例えば、上述した第１の実施形態にかかる真空洗浄方法の各工程において、ヒートポンプユニット３１０や蒸気室側循環ユニット３７０を駆動させたり停止させたりしているが、ヒートポンプユニット３１０および蒸気室側循環ユニット３７０を常時駆動させておき、蒸気洗浄工程Ｓ１４０において、蒸気室側循環ユニット３７０におけるポンプ３７８の駆動量を大きくしてもよい。
【０１０２】
また、上述した第３の実施形態にかかる真空洗浄方法の蒸気洗浄工程Ｓ１４０において、凝縮室側循環ユニット５７０を駆動させているが、シャワー洗浄工程Ｓ１５０が遂行される前に凝縮洗浄剤を生成できれば、シャワー洗浄工程Ｓ１５０を遂行する前のいずれかの工程で、凝縮室側循環ユニット５７０を駆動させればよい。
【０１０３】
また、上述した第３の実施形態にかかる真空洗浄方法では、ヒートポンプユニット３１０を、シャワー洗浄工程Ｓ１５０以外のすべての工程において駆動させているが、少なくとも減圧工程Ｓ１３０においてのみ駆動させておけばよい。
【０１０４】
また、入力側熱交換器３２０、蒸気室第２熱交換器３７４、出力側熱交換器３２２、４２２によって、ヒータ２０２を備えずとも、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は初期稼働時のみに利用してもよい。
【０１０５】
また、上述した変形例２では、真空洗浄装置１００の構成に加えて浸漬室１４０を備えた真空洗浄装置８００について説明した。しかし、真空洗浄装置４００、５００、６００、７００の構成に加えて浸漬室１４０を備えてもよい。
【０１０６】
なお、本明細書の真空洗浄方法の各工程は、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】
【０１０７】
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に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１００、４００、５００、６００、７００、８００  …真空洗浄装置
１０２  …洗浄室
１２０  …凝縮室
２００  …蒸気室
３１０、４１０、６１０  …ヒートポンプユニット
３３０  …循環路
３４０  …圧縮機
３４２  …減圧部
３５０  …蒸気室側蓄熱槽
３７０  …蒸気室側循環ユニット
４３０  …蒸気室側分岐路
４４０  …蒸気室側流路切替手段
５５０  …凝縮室側蓄熱槽
５７０  …凝縮室側循環ユニット
６３０  …凝縮室側分岐路
６４０  …凝縮室側流路切替手段
【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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