(57)【要約】【課題】溶剤が漏洩するのを抑え、溶剤回収率を高める。【解決手段】冷却器５により再生された溶剤を回収して洗浄槽３に戻すとともに蒸発した溶剤が拡散するのを抑える錐形状した回収手段６を洗浄槽２，３と冷却器５との間に設ける。この回収手段６にはワーク７を通過させて洗浄槽２，３に浸漬させ、または蒸留槽４内の溶剤に接近させるための開口部８を設ける。開口部８の縁またはその外側にはこの開口部８から溶剤が滴下するのを防止する滴下防止手段９を形成することが好ましい。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液に溶剤を用いて被洗浄物であるワークを洗浄する洗浄槽と、上記溶剤を蒸発させる蒸留槽と、上記溶剤の溶剤蒸気を冷却して回収するための冷却器とを備えた洗浄装置において、上記冷却器により再生された溶剤を回収して上記洗浄槽に戻すとともに蒸発した溶剤が拡散するのを抑える錐形状した回収手段を上記洗浄槽と上記冷却器との間に設け、この回収手段には上記ワークを通過させて上記洗浄槽に浸漬させ、または上記蒸留槽内の溶剤に接近させるための開口部を設けていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
上記回収手段の開口部の縁またはその外側にこの開口部から溶剤が滴下するのを防止する滴下防止手段が形成されていることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項３】
上記冷却器における冷却手段として循環水、冷凍機またはペルティエ素子のいずれかを使用することを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
【請求項４】
上記蒸留槽および洗浄槽を洗浄工程を順次行う蒸留槽、超音波洗浄槽の少なくとも２槽で構成するとともにこれらの槽を単一の洗浄容器内に設置したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項５】
上記回収手段の開口部の開口面積を上記ワークの通過が可能な範囲内で狭小としていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項６】
回収された溶剤が供給されて上記ワークの仕上げ洗浄を行う着脱可能な洗浄槽を備えるとともに該洗浄槽を超音波が通過可能な構造とし間接的に超音波洗浄が行われるようにしたことを特徴とする請求項４記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、洗浄液に溶剤を用いて被洗浄物であるワークを洗浄する洗浄装置の構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機械部品等のワークを洗浄するのに、煮沸洗浄槽、超音波洗浄槽、冷却槽などを備え、被洗浄物であるワークをこれら各槽を移動させて洗浄する洗浄装置が使用されている（特開昭６０−７８６７９号公報、特公平７−１０６３４５号公報等参照）。
【０００３】
洗浄装置としては、洗浄液に溶剤を用いるとともにこの溶剤を蒸発させるための蒸留槽、溶剤蒸気を冷却して回収するための溶剤回収槽などの各槽を備え、溶剤を蒸留して回収した後に再び洗浄槽に戻すようにしているものがある。このような洗浄装置では、溶剤蒸気を冷却して凝縮させるため、例えば冷却用冷媒（冷却剤）を循環させ溶剤回収槽で熱交換させるようにしている。熱交換により受熱した冷却用の冷媒は冷凍機などで冷却された後に再び溶剤回収槽に送られ、溶剤蒸気との間で繰り返し熱交換を行う。
【０００４】
このような洗浄装置には、複数のワークをまとめて洗浄する処理（バッチ処理）が行えるように、大型の洗浄槽を備えているものがある。さらに、このような場合、バッチ処理等で使用する洗浄籠が入れられるように、洗浄槽の上部に大きなワーク投入口が設置されている場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この洗浄装置のように洗浄槽が大きいと装置自体の大型化を余儀なくされることに加え、使用溶剤量が多量となり使用エネルギーが過大となってしまうという問題がある。
【０００６】
また、洗浄槽上部のワーク投入口を大口径とした場合は冷却コイルの開口部も大口径となることから蒸発した溶剤が逃げやすくなって溶剤回収率が悪化するという問題もある。この場合、溶剤に要するコストが増すばかりか、蒸発した溶剤が漏洩して周囲の作業者等に何らかの害を与えることにもなりかねない。
【０００７】
そこで、本発明は、溶剤が漏洩するのを抑え、溶剤回収率を高めるようにした洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、洗浄液に溶剤を用いて被洗浄物であるワークを洗浄する洗浄槽と、溶剤を蒸発させる蒸留槽と、溶剤の溶剤蒸気を冷却して回収するための冷却器とを備えた洗浄装置において、冷却器により再生された溶剤を回収して洗浄槽に戻すとともに蒸発した溶剤が拡散するのを抑える錐形状した回収手段を洗浄槽と冷却器との間に設け、この回収手段にはワークを通過させて洗浄槽に浸漬させ、または蒸留槽内の溶剤に接近させるための開口部を設けていることを特徴とするものである。
【０００９】
錐形状の回収手段は例えば漏斗型の器具であり、冷却器によって凝縮された再生溶剤を洗浄槽のうちのある所定の槽へ導く。さらに、洗浄槽と冷却器との間に設けられたこの回収手段は、蒸発した溶剤の一部が開口部をすり抜けて冷却器側に移動するのを許容しつつも、溶剤の他の一部については液化するなどにより拡散するのを防ぐ。このため、大型の洗浄槽が用いられている場合、あるいは洗浄槽上部のワーク投入口が大口径とされている場合にも溶剤のロスを抑えて使用量が不必要に増加するのを防止することができる。
【００１０】
洗浄装置は、請求項２のように、回収手段の開口部の縁またはその外側にこの開口部から溶剤が滴下するのを防止する滴下防止手段が形成されているものであることが好ましい。こうした場合、錐形状した回収手段の上側面（つまり冷却器側を向いた錐形状の内側の面）に沿って導かれる液化した溶剤が途中の開口部から落下して所定の槽以外の槽に滴下してしまうのを防ぐことができる。
【００１１】
また洗浄装置は、請求項３のように、冷却器における冷却手段として循環水、冷凍機またはペルティエ素子のいずれかを使用するものであることが好ましい。洗浄液として使用される溶剤は、蒸留槽で加熱されることによって蒸発し、洗浄装置内で蒸気となり、冷却器により冷却されて凝縮し再び液体となって回収される。この際、溶剤蒸気の熱を吸収した冷媒は、循環水（例えば保冷剤が使用されて冷却された循環冷却水）、冷凍機またはペルティエ素子によって冷却されることによって繰り返し冷却剤として溶剤蒸気と熱交換を行うことが可能となる。保冷剤等が発揮する冷却能力は保冷剤を適宜補充しあるいは交換することによって維持される。また、洗浄装置の小型化と軽量化、さらには低電力化を図ることができる。
【００１２】
さらに洗浄装置は、請求項４のように、蒸留槽および洗浄槽を洗浄工程を順次行う蒸留槽、超音波洗浄槽の少なくとも２槽で構成するとともにこれらの槽を単一の洗浄容器内に設置したものであることが好ましい。こうした場合、洗浄装置全体の小型化を図りやすくなる。
【００１３】
また請求項５のように、洗浄装置における回収手段の開口部の開口面積をワークの通過が可能な範囲内で狭小としていることが好ましい。これにより、ワークが通過できることを確保しつつ、蒸発した溶剤が拡散してしまうのをより一層抑えることが可能となる。
【００１４】
また、請求項６のように、洗浄装置は、回収された溶剤が供給されてワークの仕上げ洗浄を行う着脱可能な洗浄槽を備えるとともに該洗浄槽を超音波が通過可能な構造とし間接的に超音波洗浄が行われるようにされていることが好ましい。この場合、この仕上げ用の超音波洗浄槽において効果的に仕上げ洗浄を行うことができる。また、着脱可能であることからこの槽自体を装置から取り外して洗浄することによって清浄度を保ちやすい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１、図２に本発明の一実施形態を示す。本発明にかかる洗浄装置１は、超音波洗浄槽２、仕上げ槽である超音波洗浄槽３、蒸留槽４、冷却器５とともに、錐形状した耐溶性材料たとえば金属製の回収手段６を超音波洗浄槽２，３と冷却器５との間に備え、被洗浄物たるワーク７をこれら各槽２〜４を移動させて洗浄する装置である。洗浄用の溶剤としては例えば代替フロン（ＨＦＣ、ＨＣＦＣ）や塩素系溶剤などの低沸点溶剤が使用される。
【００１７】
蒸留槽４は溶剤を加熱して蒸留し、かつワーク７を煮沸洗浄する槽であり、ヒータ１４によって加熱されるとともに過熱サーモによって過熱防止されている。この蒸留槽４の上部まで搬送されたワーク７は液面近くに保持されて蒸気洗浄され、さらに溶剤内に浸漬され煮沸洗浄される。
【００１８】
超音波洗浄槽２はワーク７の超音波洗浄が行われる槽である。この超音波洗浄槽２の外部には超音波を発生するための超音波振動子１５が設けられている（図１参照）。本実施形態では特に図示していないが、場合によってこの超音波洗浄槽３の底部には溶剤を循環させて元に戻す循環路が設けられ、この循環路には、バルブ、Ｙ型ストレーナ、ポンプ、圧力計、フィルターケースなどが設けられる。
【００１９】
超音波洗浄槽３はワーク７を間接洗浄する槽である。この超音波洗浄槽３の外部には超音波を発生するための超音波振動子１５が設けられている（図１参照）。本実施形態では、この超音波洗浄槽３をワーク７の最終洗浄を行う仕上げ槽として用いている。また、この超音波洗浄槽３は洗浄装置１から着脱可能な構造であり、この槽自体を洗浄装置１から取り外して洗浄することによって清浄度を保ちやすい。さらにこの超音波洗浄槽３は超音波が通過可能な構造とされ、浸漬されたワーク７を間接的に超音波洗浄できるようになっている。
【００２０】
以上のように、本実施形態における洗浄装置１の槽は３つの洗浄工程を順次行う蒸留槽４、超音波洗浄槽２、超音波洗浄槽（仕上げ槽）３の３槽で構成され、これら３つの槽２〜４は単一の洗浄容器１０内に設置されている。具体的には、仕上げ槽である超音波洗浄槽３が洗浄容器１０の中央に配置され、その周囲に超音波洗浄槽２および蒸留槽４が配置されている。この場合、超音波洗浄槽３は他の槽２，４よりも液面が高くなるように設置され、この超音波洗浄槽３からオーバーフローした溶剤が超音波洗浄槽２または蒸留槽４に流れ込むようになっている。本実施形態では、液面高さが超音波洗浄槽３＞超音波洗浄槽２＞蒸留槽４となるように配置され、上記の溶剤が超音波洗浄槽３→超音波洗浄槽２→蒸留槽４とオーバーフローするようになっている。洗浄容器１０は湯槽１６中に漬けられ湯煎された状態で内部の超音波洗浄槽２等が加温されるようになっている。一例を示せば、湯槽１６中の湯は少なくとも６０℃を維持し、蒸留槽４が５５℃、超音波洗浄槽２が５５℃以下となるように調整されている。詳しく図示しないが、湯槽１６の容器１７には超音波洗浄機（超音波振動子）１５と湯の温度制御装置１８が設けられている。
【００２１】
なお、本実施形態では特に図示していないがワーク７のすすぎ洗浄が行われる槽として冷却槽が適宜設置される場合がある。冷却槽における溶剤は実際に冷却されているわけではなく、凝縮された状態で冷却槽に流入し、特に加熱されていないことから超音波洗浄槽２における溶剤よりも低温となっている。
【００２２】
冷却器５は溶剤（及び水蒸気）を冷却・凝縮させて回収するための凝縮器である。本実施形態では、洗浄容器１０の上部側の内壁に沿った螺旋状の冷却コイルを配置し、その内部を流れる冷媒の作用によって蒸発溶剤を冷却するようにしている。このように冷却器５をコイル状とした場合、総表面積を大きくして高い冷却能力を発揮することが可能となる。また、冷却器５の冷媒の循環路の途中には冷媒を冷却する手段が設けられている。冷媒の冷却手段としては例えば公知の洗浄装置と同様に冷却用冷凍機などを採用することができるが、本実施形態ではこのような冷却用冷凍機を採用する代わりに蓄冷剤などからなる保冷剤（図示省略）を用い、保冷剤と熱交換させることによって冷媒を冷却するようにしている。こうした場合、冷却用冷凍機を用いないことから、洗浄装置１の小型化、軽量化、低電力化を実現しやすくなる利点がある。このような構造は、例えば小さいワーク７を取り扱う装置のように、冷媒の冷却能力が比較的小さくても間に合うような小型の洗浄装置１に用いた場合に特に効果的である。また、保冷剤を多く使用することで吸収可能な熱量の大容量化を図ることもできる。保冷剤は、断熱材で覆われた図示しない保冷タンクなどに収容されている。
【００２３】
回収手段６は、冷却器５により再生された溶剤を回収して超音波洗浄槽２，３のうちのいずれかの槽に戻すとともに蒸発した溶剤が拡散するのを抑えるためのもので、例えば本実施形態では図示するように冷却器５と超音波洗浄槽２，３との間に設けられた金属製の漏斗型器具が錐形状した回収手段６として用いられている。回収手段６は容器内に蒸発している溶剤がこの回収手段６に接触した場合に液化して再生させる。本実施形態では、この回収手段６の底部に開口部１１を設けるとともに、この開口部１１を超音波洗浄槽３の真上に位置させることによってこの回収手段６によって導かれ集まった再生溶剤が超音波洗浄槽３に自然と戻るようにしている。また、開口部１１に更に下方に延びる筒部１２を設けることにより、開口部１１に達した再生溶剤を超音波洗浄槽３の液面の間近まで導き確実かつ静かに超音波洗浄槽３内に滴下させるようにしている。この開口部１１および筒部１２は少なくともワーク７が通過可能な大きさであり、ワーク保持アーム１３によって保持されたワーク７がこの開口部１１（および筒部１２）内を通過して超音波洗浄槽３内に浸漬されるのを可能としている。
【００２４】
また、この回収手段６にはワーク７を通過させて超音波洗浄槽２内に浸漬させあるいは蒸留槽４に接近させるための開口部８が設けられている。本実施形態の場合は図２に示すように開口部１１の両隣にこれら開口部８が直線状に並ぶように設けられているが、ワーク７を超音波洗浄槽２内に浸漬させあるいは蒸留槽４に接近させ得るものであればこれら開口部８の配置は特に限定されない。また、これら開口部８の縁には凸状部９が形成されている（図１参照）。これら凸状部９は、錐形状した回収手段６の上側面（つまり冷却器５側を向いた錐形状の内側の面）に沿って導かれる液化した溶剤が開口部８から落下して超音波洗浄槽３以外の槽（つまり超音波洗浄槽２および蒸留槽４）に滴下してしまうのを防ぐための土手のような働きをする。凸状部９は、このように開口部８の縁に設けられていてもよいし、あるいは更にその外側に設けられていてもよい。あるいは、溶剤の滴下を防止しうるものであれば凸形状とする代わりに例えば周回する溝を設けて溶剤がこの溝を伝うようにしたものとしてもよい。
【００２５】
また、図１に示すように本実施形態では回収手段６の外径を洗浄容器１０よりも大径とし、外周側の一部が洗浄容器１０よりも外側に突出するようにしている。こうした場合、この突出部分を例えば空冷し、あるいは放熱フィン（冷却フィン）として作用させることにより金属製である回収手段６自体を冷却することが可能となる。これにより、本実施形態ではこの回収手段６による蒸発溶剤の回収率を高めることが可能となっている。
【００２６】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態では左右対称形状の漏斗型の器具を回収手段６とし、洗浄容器１０の中央に配置された超音波洗浄槽３に溶剤を集めるようにしたが、左右非対称の異形の回収手段６とすることもできる。例えば図３に示す回収手段６は端寄りに開口部１１を有するとともにその一方側に２つの開口部８が設けられている。このような回収手段６を採用した場合は、図示するように超音波洗浄槽３を洗浄容器１０内の外周寄りに配置することが可能となる。
【００２７】
また、本実施形態では洗浄容器１０の周りに湯槽１６を設けるようにしたが、このような湯槽１６を設けず洗浄容器１０の底部あるいは側部に配置したヒータ１４によって内部を加熱することもできる（図４、図５参照）。また、湯容器１７に設けていた超音波振動子１５を同じように洗浄容器１０の底部あるいは側部に設けて超音波振動させるようにすることもできる（図４、図５参照）。
【００２８】
また、本実施形態では冷却器５の冷媒を冷却するため保冷剤を用いたが、これは冷却器５の冷媒冷却手段として好適な一例に過ぎない。これに代わる手段としては、例えばペルティエ素子によるペルティエ効果を利用して冷却するいわゆる電子冷凍などがある。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１記載の洗浄装置によると、回収手段によって容器内に蒸発している溶剤を液化して回収することができるので、冷却器のみによって容器内の溶剤を回収する場合に比べて高い回収率を達成できる。しかも、回収手段はワークの通過に必要な部分のみ開口しあとは洗浄槽側領域と冷却器側領域とを仕切る形状となっているので、蒸発した溶剤が外部に漏洩するのを抑えることによって拡散してしまうのを防ぐ。このため、周囲の作業者等に対し溶剤の漏洩による害を与えることがない。また、大型洗浄槽が用いられている場合や洗浄槽上部のワーク投入口が大口径とされている場合にも溶剤のロスを抑えて溶剤使用量が不必要に増加するのを防止し、コストを抑える。
【００３０】
また請求項２記載の洗浄装置によると、錐形状した回収手段の上側面に沿って導かれる液化した溶剤が途中の開口部から落下して所定の槽以外の槽に滴下してしまうのを防ぐことができる。このため、所定槽への溶剤回収率をより向上させることができる。
【００３１】
請求項３記載の洗浄装置によると、冷却器における冷却手段として循環水等を使用しているので、洗浄装置の小型化を図ることができる。洗浄装置を小型化した場合、その分だけ使用溶剤量が少量となり使用エネルギーが抑えられる。
【００３２】
また請求項４記載の洗浄装置によると、蒸留槽、超音波洗浄槽の少なくとも２槽を単一の洗浄容器内に設置しているので洗浄装置全体の小型化を図りやすい。しかも、蒸留槽あるいは超音波洗浄槽の一部に仕上げ槽を設置するなど配置を工夫することで洗浄容器の一層の小型化が図れる。
【００３３】
請求項５記載の洗浄装置によると、回収手段の開口部の開口面積をワークの通過が可能な範囲内で狭小としているので、ワークの通過を確保しつつ蒸発した溶剤が拡散してしまうのをより一層抑えることができる。
【００３４】
さらに請求項６記載の洗浄装置によると、仕上げ洗浄を行う洗浄槽を超音波を用いたものとして効果的に仕上げ洗浄を行うことができる。また、着脱可能であることからこの槽自体を装置から取り外して洗浄することによって清浄度を保ちやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る洗浄装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】洗浄装置の平面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す洗浄装置の縦断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態を示す洗浄装置の縦断面図である。
【図５】ヒータと超音波振動子の配置を変えた洗浄装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１　洗浄装置
２　煮沸洗浄槽（洗浄槽）
３　超音波洗浄槽（洗浄槽）
４　蒸留槽
５　冷却器
６　回収手段
７　ワーク
８　開口部
９　凸状部（滴下防止手段）
１０　洗浄容器
【図１】
2004082058.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004082058.tif 000005
【図４】
2004082058.tif 000006
【図５】
2004082058.tif 000007