(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を水の沸点以上に加熱し、この被洗浄物に、沸騰水槽内に収納した沸騰水を接触させることによって、被洗浄物に接触した沸騰水を蒸発させ、この沸騰水の蒸発に伴って被洗浄物に付着した油、及び付着物を物理的に除去し、沸騰水槽からオーバーフローした沸騰水を、沸騰水槽に隣接して設けた冷却水槽内に収納し、この冷却水槽内の水を、再び沸騰水槽内に収納して使用するとともに、沸騰水中に混入した油を分離回収して再利用することを特徴とする被洗浄物の洗浄方法。
【請求項２】
被洗浄物を水の沸点以上に加熱させる加熱機構と、沸騰水を収納した沸騰水槽と、この沸騰水槽に隣接して沸騰水槽からオーバーフローした沸騰水を収納するとともに冷却する冷却水槽とを備え、加熱機構によって水の沸点以上に加熱した被洗浄物を、沸騰水槽内の沸騰水に浸漬、接触することにより、この浸漬、接触により生じた沸騰水の蒸発に伴って、被洗浄物に付着した油、及び付着物を物理的に除去可能とし、沸騰水槽からオーバーフローした沸騰水を、沸騰水槽に隣接して設けた冷却水槽内に収納し、この冷却水槽内の水を、再び沸騰水槽内に収納して使用するとともに、沸騰水中に混入した油を、比重差又は分離膜を用いて分離回収して再利用することを特徴とする被洗浄物の洗浄装置。
【請求項３】
加熱機構は、水の沸点以上に加熱した加工油を収納した加熱槽であって、この加熱槽内に収納した加工油に被洗浄物を浸漬可能としたことを特徴とする請求項２の被洗浄物の洗浄装置。
【請求項４】
被洗浄物の加熱温度は、２００℃以下としたことを特徴とする請求項１の被洗浄物の洗浄方法。
【請求項５】
沸騰水は、純水であることを特徴とする請求項１の被洗浄物の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の第１、２発明は、機械部品、電子部品、医療機器等の被洗浄物の洗浄に関するものであって、簡易な方法及び装置によって洗浄コスト及び環境への負荷を低減可能とする被洗浄物の洗浄方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９５８０２号公報  従来より、特許文献１に示す如く被洗浄物の洗浄には洗剤や溶剤が使用されるのが一般的である。そしてこの洗剤や溶剤によって、被洗浄物に付着している油や、汚れ粉、ゴミ、切粉等を、化学的に、あるいは物理的に除去している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被洗浄物に付着した油やごみなどの付着量が多い場合には、洗剤や溶剤がこれら付着物により著しく汚染されるものとなっていた。そのため、洗剤や溶剤への負荷が大きくなり、被洗浄物の洗浄後の廃液の処理等に問題が生じるものとなっていた。
【０００５】
そこで、本願発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、簡易な方法にて被洗浄物に付着した油、及び付着物を容易に除去可能とするとともに、環境への負荷が少なく洗浄コストの低い洗浄を可能にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の第１発明は上述の如き課題を解決するため、被洗浄物を水の沸点以上に加熱し、この被洗浄物に沸騰水を接触させることによって、被洗浄物に接触した沸騰水を蒸発させ、この沸騰水の蒸発に伴って被洗浄物に付着した油、及び付着物を物理的に除去するものである。
【０００７】
上記の如く、第１発明は被洗浄物を沸騰水によって洗浄するものであるから、洗剤や溶剤を使用する場合と比較して環境への負荷を小さくすることができる。また、この方法によって被洗浄物に付着した油及び付着物を効果的に除去することができるため、仮に次工程で精密洗浄を行う必要がある場合にも、被洗浄物への油やごみなどの付着量が格段に少ないものとなり、精密洗浄時の負担を少なくすることができる。
【０００８】
また、上記の如く沸騰水の蒸発に伴って被洗浄物に付着した油、及び付着物を物理的に除去するものであるから、この本発明の洗浄によって被洗浄物の表面に水分や油分がほとんど付着しないものとなる。そのため、乾燥工程を不要とすることができるか、あるいは極めて短時間で乾燥工程を終えることができ、洗浄工程を簡素化することが可能となる。
【０００９】
また、本発明は、沸騰水を作る熱エネルギーコストと被洗浄物を加熱する熱コストのみで洗浄から場合によっては乾燥までを行うことができるとともに、上記の如く蒸発に伴って被洗浄物に付着した油、及び付着物を瞬時に物理的に除去することができるものであるから、洗浄に要する時間を従来の方法よりもはるかに短いものとすることが可能となり、洗浄コストを低減することが可能となる。尚、本願第１発明及び下記第２発明の油とは、具体的には加工油、防錆油、熱処理油、研磨液等である。
【００１０】
ここで、本発明の効果を確認するために、被洗浄物に沸騰水を接触させて洗浄を行った場合における、被洗浄物への油分の付着量を測定する実験を行った。
【００１１】
(実験１)
まず、重量562gの被洗浄物を、１２３℃、及び１６３℃に加熱した加工油にそれぞれ個別に浸漬し、各被洗浄物を１２３℃及び１６３℃に加熱した。そして、このように各温度に加熱した被洗浄物についてそれぞれ１０秒間油切し、更に沸騰水に１０秒間浸漬した後、各被洗浄物に付着した残油量を測定した。また、これと同時に上記所定温度の加工油に浸漬して加熱した各被洗浄物を２０秒間油切した後、沸騰水に浸漬しない場合の各被洗浄物に付着した残油量も併せて測定した。尚、本実験では各温度で２回ずつ測定を行った。その結果を下記表１に示す。
【００１２】
【表１】
0006022655.tif 000002
【００１３】
表１に示す如く、被洗浄物を１２３℃に加熱した場合、１６３℃に加熱した場合のいずれも、油切を２０秒間行っても被洗浄物に付着した加工油は油切を１０秒間行った場合と残油量があまり変わらない結果となった。一方、１０秒間の油切後沸騰水にて洗浄したものについては、被洗浄物を１２３℃に加熱した場合には、この被洗浄物に付着した加工油の残油量はほぼわずかであって、更に被洗浄物を１６３℃に加熱した場合には、加工油は全く残留していないという結果となった。このような結果より、被洗浄物を１００℃以上に加熱するとともに沸騰水に接触させることによって、被洗浄物に付着した加工油を効果的に除去することができることが明らかとなった。
【００１４】
(実験２)
次に、実験１と同じ被洗浄物を用いて、被洗浄物の加熱温度と、沸騰水による洗浄後の被洗浄物の残油量との関係について実験を行った。即ち、重量562gの被洗浄物を、２４℃、１２３℃、１３３℃、１４３℃、１５３℃、１６３℃にそれぞれ加熱した各加工油に個別に浸漬することによって、各被洗浄物をそれぞれ２４℃、１２３℃、１３３℃、１４３℃、１５３℃、１６３℃に加熱した。そして、このように各温度に加熱した被洗浄物をそれぞれ１０秒間油切し、更に沸騰水に１０秒間浸漬した後、各被洗浄物に付着した残油量を測定した。尚、本実験では各温度で２回ずつ測定を行った。この結果を下記表２及び図１に示す。
【００１５】
【表２】
0006022655.tif 000003
【００１６】
表２及び図１に示す如く、被洗浄物の加熱温度が１００℃より低い２４℃では、沸騰水による洗浄後も加工油が1.0g以上残留する結果となった。一方、被洗浄物の加熱温度が１００℃以上のものについては、沸騰水による洗浄後に被洗浄物に付着した加工油の残油量が著しく減少する結果となった。特に温度が高くなればなるほど残油量は減少し、１６３℃のものは残油量が０ｇという結果となった。このような結果から、本発明の沸騰水による洗浄は、被洗浄物を１００℃以上に加熱することによって、この被洗浄物に付着した付着物を効果的に除去することができることが確認できた。
【００１７】
(実験３)
次に、１６０℃に加熱した加工油に浸漬することにより、１６０℃に加熱した被洗浄物を、油切のみの場合と、油切後８０℃の温水にて洗浄した場合と、油切後沸騰水にて洗浄した場合とについて、それぞれ被洗浄物に付着した加工油の残油量を測定した。尚、本実験で使用した被洗浄物は、外形70mm、内径20mm、厚さ20mmの大きさのドーナツ形状の部品である。尚、本実験では油切のみと８０℃については各２回ずつ、１００℃については１回のみ測定を行った。本実験の結果を下記表３に示す。
【００１８】
【表３】
0006022655.tif 000004
【００１９】
表３より、８０℃の温水で洗浄した被洗浄物の残油量は、油切のみの残油量とほぼ同量であったのに対し、沸騰水にて洗浄したものは残油量がごくわずかであった。この結果から、被洗浄物を沸騰水で洗浄することにより洗浄効果が著しく向上するものであり、単に１００℃未満の温水で洗浄しても、沸騰水による洗浄のような著しい洗浄効果を得ることは困難であることが証明された。
(実験４)
上記実験１〜３では、１個の被洗浄物毎の加工油の残油量を測定したが、本実験では１個の重量が約1.5gの小さな被洗浄物を約300個洗浄した際の、全被洗浄物に付着した加工油の総残油量を測定した。本実験の測定方法について説明すると、まず全ての被洗浄物を１６３℃の加工油に浸漬して、これらの被洗浄物が１６３℃になるよう加熱した。そして加熱した各被洗浄物を１０秒間油切し、更に沸騰水に１０秒間浸漬した後、各被洗浄物に付着した残油量の総重量を測定した。また比較実験として、油切を２０秒間行い、沸騰水による洗浄を行わなかった被洗浄物に付着した残油量についても測定した。この実験の結果を下記表４に示す。
【００２０】
【表４】
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【００２１】
表４に示す如く、小さな被洗浄物を約300個洗浄した場合であっても、沸騰水による洗浄を行うことにより、油切のみの場合と比較して、被洗浄物に付着した残油量が著しく減少することが証明された。よってこの結果から、本発明は小さな多数の被洗浄物を一度に洗浄した場合でも、高い洗浄効果を発揮できることが明らかとなった。
【００２２】
また、本願の第２発明は上記本願の第１発明を実施するための洗浄装置であって、被洗浄物を水の沸点以上に加熱させる加熱機構と、沸騰水を収納した沸騰水槽とを備え、加熱機構によって水の沸点以上に加熱した被洗浄物を、沸騰水槽内の沸騰水に浸漬、接触することにより、この浸漬、接触により生じた沸騰水の蒸発に伴って、被洗浄物に付着した油、及び付着物を物理的に除去可能としたものである。
【００２３】
上記の如く、加熱機構と沸騰水槽という簡易な装置によって本願の第１発明を実施することができるため、複雑な機械等を必要とすることなく洗浄コストを低く抑えることが可能となる。
【００２４】
また、加熱機構は、水の沸点以上に加熱した油を収納した加熱槽であって、この加熱槽内に収納した油に被洗浄物を浸漬可能としたものであっても良い。このように加熱槽に浸漬することにより、被洗浄物を確実に水の沸点以上に加熱することができる。
【００２５】
また、沸騰水槽内の沸騰水中に混入した油は、比重差又は分離膜を用いて分離回収することにより、再利用可能としたものであっても良い。このように沸騰水中の油を分離回収することにより、回収した油を再利用することができるため洗浄コストを低く抑えることができるとともに環境への負荷を低減することができる。
【００２６】
また、沸騰水は洗剤を添加したものであっても良い。このように沸騰水に洗剤を添加して洗浄することにより、洗浄効果を更に向上させることが可能となる。
【００２７】
また、被洗浄物の加熱温度は、２００℃以下としたものであっても良い。被洗浄物の加熱温度を２００℃以下とすることにより、被洗浄物に付着した油の引火点に到達するおそれが少なくなり、安全な使用が可能となる。
【００２８】
また、沸騰水は、純水であってもよい。このように純水を沸騰水に使用することにより、沸騰水に被洗浄物を接触した後、被洗浄物の表面に付着した沸騰水が蒸発して乾燥する際に生じるシミの発生を少なくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本願の第１発明は上述の如く被洗浄物を水によって洗浄するものであるから、洗剤や溶剤を使用する場合と比較して環境への負荷を小さくすることができる。また、この方法によって被洗浄物に付着した油及び付着物を効果的に除去することができるため、仮に次工程で精密洗浄を行う必要がある場合にも、油やごみなどの付着量が格段に少ないものとなるため精密洗浄時の負担を少なくすることができる。
【００３０】
また、上記の如く蒸発に伴って被洗浄物に付着した油、及び付着物を物理的に除去するものであるから、この第１発明の洗浄によって被洗浄物の表面に水分や油分がほとんど付着せず、乾燥工程を省略とすることができるか、あるいは極めて短時間で乾燥工程を終えることができる。
【００３１】
また、本願の第１発明は、沸騰水を作る熱エネルギーコストと被洗浄物を事前に加熱する熱コストのみで、洗浄から場合によっては乾燥までを行うことができるとともに、上記の如く蒸発に伴って被洗浄物に付着した油、及び付着物を物理的に除去するものであるから、洗浄に要する時間を従来の方法よりもはるかに短縮することが可能となり、洗浄コストを低減することができる。
【００３２】
また、本願の第２発明は上記の如く、加熱機構と沸騰水槽という簡易な装置によって本願の第１発明を実施することができるため、複雑な機械等を必要とすることなく洗浄コストを低く抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本願の第１発明の実験２の結果を示すグラフ。
【図２】本願の第１及び第２発明の実施例１を示す断面図。
【実施例１】
【００３４】
本願の第１、２発明の実施例１を図２に於いて説明すると、（１）は沸騰水槽であって、この沸騰水槽(1)の内部には、水の沸騰状態を保持するための第１ヒーター(2)と温度計(3)とを設けている。また、この沸騰水槽(1)に隣接して、沸騰水槽(1)からオーバーフローした沸騰水(4)を受け入れて冷却するための冷却水槽(5)を設けるとともに、この冷却水槽(5)の内部には冷却管(6)を設けている。また、沸騰水槽(1)と冷却水槽(5)とは、ポンプ(7)を介して連通しており、冷却水槽(5)の水を再び沸騰水槽(1)内に収納して使用することができる。
【００３５】
また、上記沸騰水槽(1)の冷却水槽(5)配置側とは反対側には、沸騰水槽(1)に隣接して加熱槽(8)を設けている。この加熱槽(8)は被洗浄物を加熱するためのものであって、本願の第２発明の加熱機構(10)を構成するものである。そしてその内部には、第２ヒーター(11)、及び温度センサー(12)を設けている。
【００３６】
上記の如く構成したものを用いた被洗浄物の洗浄方法について以下に説明する。まず、洗浄開始前には、予め沸騰水槽(1)内に純水を収納し、第１ヒーター(2)を作動させてこの純水を加熱沸騰させておく。一方、加熱槽(8)には予め油(13)を収納し、第２ヒーター(11)を作動させてこの油(13)を水の沸点以上で２００℃以下の適宜の温度に加熱しておく。尚、油(13)の温度は加熱槽(8)に設けた温度センサー(12)によって設定温度を維持するよう管理されている。
【００３７】
次に、１００℃以上の所定の温度に加熱した油(13)内に、被洗浄物を浸漬する。この浸漬によって、被洗浄物が１００℃以上の所定の温度に加熱されるものとなる。そして、被洗浄物が十分に加熱された後、被洗浄物を加熱槽(8)から引き上げて約１０秒程度油切を行う。そして、油切を行った被洗浄物を、沸騰水槽(1)内に収納した沸騰水(4)に浸漬する。
【００３８】
このように被洗浄物を沸騰水(4)に浸漬することにより、被洗浄物の表面に接触した沸騰水(4)が瞬間的に蒸発するものとなる。そのため、この沸騰水(4)の蒸発によって、被洗浄物に付着した油(13)やゴミや切り粉等の付着物が一気に分散するものとなる。これにより、被洗浄物の表面に付着した付着物を効果的に除去することが可能となる。また、本実施例では沸騰水(4)に純水を使用していることから、被洗浄物の表面に付着した沸騰水(4)が蒸発して生じるシミの発生を最小限に抑えることが可能となる。
【００３９】
また、上記の如く蒸発に伴って被洗浄物に付着した油(13)、及び付着物を物理的に除去することができるため、この第１発明の洗浄によって被洗浄物の表面に水分や油分がほとんど付着していない状態となる。従って、従来は必ず行っていた乾燥工程を不要とすることができるか、あるいは極めて短時間で乾燥工程を終えることができる。
【００４０】
また、上記の如き簡易な装置により、沸騰水(4)を作る熱エネルギーコストと被洗浄物を事前に加熱する熱コストのみで、洗浄から場合によっては乾燥までを行うことができるとともに、蒸発に伴って被洗浄物に付着した油(13)、及び付着物を効果的に除去することができるため、洗浄コストを低く抑えることができる。
【００４１】
尚、沸騰水槽(1)内の沸騰水(4)中に混入した油(13)は、比重差又は分離膜を用いて分離回収して次の洗浄に再利用することができる。このように沸騰水(4)中の油(13)を分離回収することにより、回収した油(13)を再利用することができるため、洗浄コストを低く抑えることができるとともに環境への負荷を低減することができる。
【００４２】
また、本実施例では常圧下で被洗浄物の洗浄を行っているが、他の異なる実施例では減圧下で行うことも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
1  沸騰水槽
4  沸騰水
8  加熱槽
10  加熱機構
13  油
【要約】
【課題】
簡易な方法にて被洗浄物に付着した油、及び付着物を容易に除去可能とするとともに、環境への負荷が少なく洗浄コストの低い洗浄を可能にしようとする。
【解決手段】
被洗浄物を水の沸点以上に加熱し、この被洗浄物に沸騰水4を接触させることによって、被洗浄物に接触した沸騰水4を蒸発させ、この沸騰水4の蒸発に伴って被洗浄物に付着した油13、及び付着物を物理的に除去する。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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