(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水系洗浄液を貯蔵し加温する液タンクと、加温した洗浄液を加熱媒体として使用する加温手段を周囲に設けた洗浄槽とを備え、前記洗浄槽の内部に前記液タンクから加温されて送られてくる非水系洗浄液を噴霧状態で噴射するシャワーを配置するとともに、前記洗浄槽内を減圧する減圧手段を備えたことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記減圧手段の前段に洗浄液をトラップするためのコンデンサを設け、該コンデンサはバルブを介してトラップ液タンクと接続されていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置
【請求項３】
洗浄槽を加温しつつ該洗浄槽内に加温した非水系洗浄液を噴霧状態で導入してワークを大気圧下または減圧下で洗浄・加温し、前記洗浄槽を加温したまま該洗浄槽内を減圧してワークを乾燥することを特徴とする洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばリードフレーム等の油の付着した被洗浄物（ワーク）を洗浄するのに使用して最適な洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、前記リードフレームの洗浄にあっては、ワークを溶剤（洗浄液）蒸気雰囲気中に晒すことにより、溶剤とワークの温度差の分だけワークに熱を奪われた溶剤をワークの表面に凝縮させて付着させ、この時にワークに付着した汚れを液状の溶剤と一緒に洗い流すようにした蒸気洗浄が広く行われている。
【０００３】
この種の蒸気洗浄においては、洗浄液として、例えばトリクレン等の塩素系溶剤、炭化水素系溶剤、または１００〜３００℃程度の炭化水素系溶剤やグリコールエーテル系溶剤等が一般に用いられている。またこのような溶剤がワークの最終洗浄等に広く利用されており、従来の洗浄法等と比べて高い洗浄効果を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような蒸気洗浄にあっては、溶剤（洗浄液）を蒸気化する必要があるばかりでなく、ワークが溶剤蒸気と同じ温度になると、それ以上の時間をかけても溶剤がワーク上で凝縮しないので洗浄効果が無くなってしまう。一方、浸漬洗浄にあっては、洗浄液の汚れに伴って洗浄効果が低下してしまうばかりでなく、洗浄後のワークを乾燥させるのに多大の時間を要するのが現状であった。
【０００５】
例えば本発明者らは、ワークとして３０℃、１０ｋｇの鉄（比熱０．１２ｃａｌ／ｄｅｇ．−ｋｇ）を１００℃の洗浄液で蒸気洗浄する場合のワーク上で凝縮する洗浄液量を計算したところ、１０ｋｇ×０．１２ｃａｌ／ｄｅｇ．ーｋｇ×（１００℃−３０℃）÷６６ｃａｌ／ｌ（溶剤の蒸発潜熱）＝１．０９リットルしか凝縮せず、この量が理論的に最大の凝縮量であることを見出した。
【０００６】
本発明は上記に鑑み、蒸気洗浄を行なう場合には上記したような制限を受けるため、洗浄に寄与する液量を自由に選択することができ蒸気洗浄と同等或いはそれ以上の洗浄効果が得られ、しかもより短時間でワークを乾燥させることができるようにした洗浄装置及び洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の洗浄装置（シャワー洗浄装置）は、非水系洗浄液を貯蔵し大気圧下で加温する液タンクと、加温した洗浄液を加熱媒体として使用する加温手段を周囲に設けた洗浄槽とを備え、前記洗浄槽の内部に前記液タンクから加温されて送られてくる非水系洗浄液を噴霧状態で噴射するシャワーを配置するとともに、前記洗浄槽内を減圧する減圧手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このように構成した本発明によれば、洗浄槽を加温手段を介して加温しつつ加温された非水系洗浄液を噴霧状態でワークに振り掛けることによって、汚れのない洗浄液を用いて大気圧下でワークを洗浄・加温し、洗浄終了後に洗浄槽内を減圧することによって、この内部に残った非水系洗浄液を瞬時に蒸発させてワークをより短時間で乾燥させることができる。
【０００９】
ここに、前記加温媒体として加温した非水系洗浄液を使用することが好ましく、これによって、洗浄液のより有効利用を図ることができる。また洗浄液を洗浄槽に導入するには、洗浄槽内を減圧手段によって減圧することによって導入することが好ましく、これにより洗浄液を洗浄槽に導入する液送ポンプ手段を省くことができる。しかも導入する際に非水系洗浄液が万一気化していても外部に漏れることがなく、爆発などの危険は無い。
【００１０】
本発明の洗浄方法（シャワー洗浄方法）は、洗浄槽を加温しつつ該洗浄槽内に加温した非水系洗浄液を噴霧状態で導入してワークを大気圧下または減圧下で洗浄・加温し、前記洗浄槽を加温したまま該洗浄槽内を減圧してワークを乾燥することを特徴とする。
【００１１】
このように構成した本発明によれば、加温雰囲気下で汚れのない任意の温度に加温した非水系洗浄液を特に重量に比して表面積の多い薄板状のワークや液だまりの多いワークに振り掛けつつ、ワークを洗浄・加温し、洗浄終了後に非水系洗浄液を瞬時に蒸発させてワークをより短時間で乾燥させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る洗浄装置の一例を示す系統図で、同図に示すように、この洗浄装置には、蒸留再生器１から送られてくる再生後の洗浄液２を貯蔵する液タンク３が備えられ、この液タンク３の内部には、この内部に貯えられている洗浄液２を大気圧下で、例えば８０℃〜１００℃に加温する温度調節器４が配置されている。
【００１３】
ここに、前記洗浄液２としては、例えばトリクレン等の塩素系溶剤等の低沸点溶剤や沸点が１００℃〜３００℃程度の非水系溶剤、親水性溶剤、シリコン系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）などが用いられている。
【００１４】
一方、リードフレーム等のワーク（被洗浄物）Ｗを内部にセットして、この最終洗浄を行う洗浄槽５が備えられ、この洗浄槽５の周囲には、加温手段としての加温媒体導入部６が設けられ、この加温媒体導入部６内に導入される加温媒体によって、洗浄槽５が加温されるようになっている。さらに洗浄槽５には、この槽の頂部で開口し、排気タンク２３に接続された配管１０ｇが備えられ、この配管１０ｇ内には、バルブ９ｅ、コンデンサ３０及び減圧手段としての真空ポンプ３１が順次介装されている。更に、洗浄槽５には、この内部を大気圧に戻すリーク弁３２が設けられている。
【００１５】
また、前記液タンク３の底部に連通し、内部にシャワーポンプ８及びバルブ９ａを介装した配管１０ａが備えられ、この配管１０ａの先端は、前記温度調節器４によって加温された洗浄液２を洗浄槽５の内部に噴霧状態で噴射するシャワー１１に連結されている。なお洗浄槽内を減圧手段により減圧して洗浄液を洗浄槽内に導入する場合には、シャワーポンプ８を省略してもよい。
【００１６】
洗浄槽内を減圧する手段またはシャワーポンプによって、液タンク３内に貯蔵され減圧下または大気圧下で加温された洗浄液２が、洗浄槽５内でワークＷに向けてシャワー１１から噴霧状態で噴射され、この洗浄液２がワークＷに振り掛けられて、常に汚れのない洗浄液２でこの洗浄が行われるようになっている。ここで汚れのない洗浄液はたとえば図３に示すような洗浄液再生ユニット１によって再生される。この洗浄液再生ユニット１は、蒸気発生槽４１と、発生した蒸気を少なくともその蒸気の一部を凝縮して液化する第１凝縮槽５１と、第２凝縮槽５２とからなり、前記第２凝縮槽から凝縮液輸送手段であるポンプを介してエゼクター５３に液輸送することにより、第１凝縮槽内が減圧されている。このようなユニット内で洗浄液は減圧下で蒸留再生されるため、再生された洗浄液は酸化などにより変成されることがない。
【００１７】
なお、前記例では、複数のシャワーを備えた例を示しているが、内部に長さ方向に沿って複数のシャワーノズルを穿設した噴出管によって、シャワーを構成するすることもできる。
【００１８】
また、図示しないが、この例には、オイル加熱装置が備えられ、このオイル加熱装置によって加熱されたオイルを前記温度調整器４に導くとともに、この加熱されたオイルを加温媒体として前記加温媒体導入部６に導入するように構成されているが、前記液タンク３内に貯蔵され加温された洗浄液２を加温媒体として使用することもできる。
【００１９】
前記洗浄槽５には、この底部に溜まった洗浄液２を引き抜くための配管１０ｂが接続され、この配管１０ｂの他端は、液戻しタンク１２に接続されているとともに、この配管１０ｂの内部にはバルブ９ｂが介装されている。なお、この液戻しタンク１２の内部には、一対の液面検知スイッチ１４ａ，１４ｂを備えた水位計１３が配置されている。
【００２０】
更に、超音波発振器２０を備えた超音波洗浄槽２１が備えられ、この超音波洗浄槽２１と前記液戻しタンク１２とは、配管１０ｃで繋がれているとともに、この配管１０ｃ内にポンプ２２及びバルブ９ｃが介装され、前記液戻しタンク１２内の洗浄液２が超音波洗浄槽２１内に導入されるようになっている。
【００２１】
そして、前記超音波洗浄槽２１をオーバーフローした洗浄液２は、配管１０ｄから排気タンク２３内に導かれ、この排気タンク２３の内部に配置された冷却コイル２４を介して冷却された後、配管１０ｅを通って前記蒸留再生器１に戻されるよう構成されている。なお、前記排気タンク２３の内部の液面の上方位置には、ミスト回収フィルタ２５が配置されている。
【００２２】
ここに、前記液タンク２をオーバーフローした洗浄液２も、配管１０ｆ及びバルブ９ｄを介して、排気タンク２３内に流入するようになっている。一方、洗浄槽５には、前記したように、排気タンク２３に接続された配管１０ｇが備えられ、バルブ９ｅ、コンデンサ３０及び真空ポンプ３１が順次介装され、リーク弁３２が設けられている。またコンデンサ３０は、バルブを介してトラップ液タンク１３に接続されている。
【００２３】
そして、大気圧または減圧下での洗浄が終了した後、洗浄槽５に貯留した洗浄液をバルブ９ｂを開いて液戻しタンク１２に輸送した後、真空ポンプ３１によって、洗浄槽５内を、例えば１００ｔｏｒｒ以下に減圧し、この減圧によって、洗浄槽５内に残留している洗浄液２を蒸発させ、これによって、ワークＷをより短時間で乾燥するように構成されている。
【００２４】
次に、前記洗浄装置によるワークＷの洗浄を、図２を参照して工程順に説明する。先ず、内部に洗浄液２を導入した超音波洗浄槽２１内にワークＷをセットすることにより、常温大気圧下でワークＷを洗浄液２内に浸漬させ、この状態で超音波発振器２０を作動させて超音波洗浄を行う（ステップ１）。この超音波洗浄を行う際に超音波洗浄槽２１内を減圧する操作と、  大気圧に開放する操作とを１サイクル以上繰り返してもよい。この操作を繰り返すことにより、たとえば袋物（中空のもの）あるいは隙間が小さいため、洗浄液が侵入しにくいワークの一部分を精密に洗浄したり、また、ワークの洗浄速度を早めることができる。
【００２５】
次に、超音波洗浄後のワークを超音波洗浄槽２１から取出し、これを洗浄槽５内に移動させる（ステップ２）。そして、この状態で、加温媒体を加温媒体導入部６に導入して、洗浄槽５を加温しつつ、バルブ９ａを開き、シャワーポンプ８を駆動するかまたはバルブ９ｅを開くとともに、真空ポンプ３１を駆動させることにより、液タンク３内に貯蔵され温度調節器４を介して、任意の温度例えば８０℃〜１００℃に加温された洗浄液２を洗浄槽５内に導いて、ワークＷを大気圧または減圧下で最終洗浄する（ステップ３）。
【００２６】
この時、前記洗浄液２は、シャワー１１を介して噴霧状でワークＷに降り掛かり、この結果、常に汚れのない洗浄液２によってワークＷの洗浄が行われ、しかも、洗浄槽５が加温されているため、洗浄槽５の周壁の濡れが防止され、ワークＷも均一に加温される。
【００２７】
しかる後、バルブ９ｂを開いて、洗浄槽５の底部に溜まった洗浄液を液戻しタンク１２に排出する（ステップ４）。これによって、洗浄槽５の底部に溜まった汚れた洗浄液がワークＷに再付着してしまうことを防止することができる。また洗浄液が洗浄槽に残留していると、減圧して乾燥させる際に突沸によって汚染された洗浄液がワークに再付着してしまうことを防止することができる。
【００２８】
次に、前述のように、加温媒体を加温媒体導入部６に導入して、洗浄槽５を加温したまま、バルブ９ｅを開くとともに、真空ポンプ３１を駆動させて、洗浄槽５内を、例えば１００ｔｏｒｒ以下に減圧し、洗浄・加温されたワークＷを乾燥する（ステップ５）。
【００２９】
この時、ワークＷを含め洗浄槽５内は一様に加温されているため、この減圧に伴って、洗浄槽５内に残留する洗浄液２は瞬時に蒸発し、これによって、ワークＷの乾燥に要する時間の短縮化を図ることができる。
【００３０】
最後に、加温媒体の加温媒体導入部６への導入を停止し、リーク弁３２を開いて、洗浄槽５内を大気圧に戻し、洗浄及び乾燥後のワークＷを洗浄槽５から取出して次工程に搬送する（ステップ６）。なお、前記真空ポンプ３１の前段にはコンデンサ３０が設けられ、前記コンデンサ３０にはバルブ９ｈを介してトラップ液タンク１３に接続し配管１０ｈを経て排気タンク２３に接続されている。このため、真空ポンプ３１を停止せずにコンデンサ３０でトラップした洗浄液を抜くことができるので、洗浄作業が中断されることが無く、また前段に設けられたコンデンサ３０によって洗浄液の蒸気を完全にトラップできるので、真空ポンプ３１を傷めることもなく、乾燥までに時間を要せず、高温下では洗浄できないワークでも洗浄が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、洗浄槽を加温手段を介して加温しつつ、加温された洗浄液を噴霧状態でワークに振り掛けることにより、汚れのない洗浄液を用いて大気圧下でワークを洗浄・加温することができ、これによって、蒸気洗浄と同等或いはそれ以上の洗浄効果を得ることができる。しかも、洗浄終了後に洗浄槽内を減圧することによって、この内部に残った洗浄剤を容易に蒸発させてワークをより短時間で乾燥させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す洗浄装置の系統図。
【図２】同じく、本発明の他の実施の形態を示す洗浄装置の系統図。
【図３】本発明に使用される洗浄液再生ユニット。
【図４】同じく、洗浄工程を工程順に示す工程図。
【符号の説明】
２    洗浄液
３    液タンク
４    温度調節器
５    洗浄槽
６    加熱媒体導入部（加温手段）
９ａ〜９ｈ    バルブ
１０ａ〜１０ｈ    配管
１１    シャワー
１２    液戻しタンク
１３    トラップ液タンク
２１    超音波洗浄槽
３０    コンデンサ
３１    真空ポンプ（減圧手段）
３２    大気開放手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003584126.tif 000004
【図４】
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