(57)【要約】【課題】内部に中空部を有する被処理物であっても効果的に含浸処理することができる含浸処理方法及び装置を提供する。【解決手段】内部に中空部２０ｂを有するワーク２０を収容可能な含浸槽２と、含浸槽２に接続された真空ポンプ３と、含浸槽２に導入する含浸液４を貯留する含浸液タンク５と、ワーク２０の中空部２０ｂに接続された真空ポンプ３２とを備える。ワーク２０の中空部２０ｂを減圧し、含浸槽２を減圧し、含浸槽２に含浸液４を導入してワーク２０を含浸液に浸漬する。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の内部に形成された中空部を減圧し、
前記被処理物を収容した含浸槽を減圧し、
前記含浸槽に含浸液を導入して前記被処理物を前記含浸液に浸漬することを特徴とする含浸処理方法。
【請求項２】
前記中空部を減圧しながら前記被処理物が浸漬された含浸液を加圧することを特徴とする請求項１に記載の含浸処理方法。
【請求項３】
前記中空部の内部を常圧に戻してから前記被処理物を前記含浸槽から取り出すことを特徴とする請求項１又は２に記載の含浸処理方法。
【請求項４】
内部に中空部を有する被処理物を収容可能な含浸槽と、
前記含浸槽に接続された第１のポンプと、
前記含浸槽に導入する含浸液を貯留する含浸液タンクと、
前記被処理物の中空部に接続された第２のポンプとを備えたことを特徴とする含浸処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、含浸処理方法及び装置に係り、特に内部に中空部を有する被処理物を含浸処理する含浸処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鋳造品、焼結材、コンクリート、電気・電子部品、無機質繊維、金属繊維、セラミックス繊維などの表面に形成された孔や隙間を封孔処理するために含浸処理が用いられている。このような含浸処理においては、樹脂等の有機系含浸液や水ガラス等の無機系含浸液を被処理物の表面に形成された孔や隙間に浸透させ、この含浸液を硬化させることによって上記孔や隙間を封止する。このような含浸処理を施すことによって、気体・液体の漏洩防止、化学的劣化の防止、機械的強度の増大及び劣化防止、崩壊や割れの防止、切削性の向上、化成処理・めっき・コーティング・塗装等の前処理及び後処理、防食等の効果が得られる。
【０００３】
このような含浸処理方法としては、ワーク（被処理物）を含浸液に浸漬するあるいはワークに含浸液を塗布する浸漬含浸法や、含浸処理を行う含浸槽の内部を真空減圧した後、ワークの空孔内の空気と含浸液とを置換する真空含浸法などがある。また、この真空含浸法としては、含浸液を含浸槽に満たした後に、ワークを含浸液に浸漬し、含浸槽を真空にする浸漬後真空含浸法や、ワークを含浸槽内に入れ含浸槽内を真空にした後に、含浸槽内に含浸液を導入しワークを含浸液に浸漬する真空後浸漬含浸法などがある。また、最も効果的な含浸処理方法として、上述した真空後浸漬含浸法によりワークを含浸液に浸漬し、その後圧縮空気により含浸液を加圧して含浸処理する方法が知られている。
【０００４】
図１は、従来の真空後浸漬含浸法を用いた含浸処理装置を示す模式図である。従来の含浸処理装置は、図１に示すように、ワーク（被処理物）１を収容可能な含浸槽２と、含浸槽２に接続された真空ポンプ３と、含浸槽２に導入する含浸液４を貯留する含浸液タンク５と、含浸槽２と含浸液タンク５とを接続する配管６と、この配管６に設けられたバルブ７と、含浸槽２に接続されたコンプレッサ８とを備えている。
【０００５】
このような含浸処理装置においては、まず、含浸槽２内にワーク１を入れ、真空ポンプ３を作動させて含浸槽２の内部を真空減圧する。その後、バルブ７を開いて含浸液タンク５から含浸液４を含浸槽２内に導入し、ワーク１を含浸液４に浸漬する。図１に示すように、ワーク１に空孔１ａが形成されている場合には、含浸液４は空孔１ａ内に浸入する。そして、コンプレッサ８を作動させて圧縮空気９を含浸槽２内に供給し、含浸槽２内の含浸液を加圧する。この加圧により含浸液が空孔１ａ内に押し込まれる。その後、含浸槽２からワーク１を取り出し、ワーク１内の含浸液を硬化させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内部に中空部を有する被処理物を含浸処理する場合、最も効果的な方法とされる加圧を伴う真空後浸漬含浸法であっても空孔（欠陥や隙間）を完全に封孔することは容易ではない。すなわち、図２に示すように、内部に空孔１０ａ及び中空部１０ｂを有するワーク（被処理物）１０を含浸処理する場合、真空ポンプ３を作動させて含浸槽２の内部を真空減圧しても、ワーク１０の中空部１０ｂの内部は減圧されない。この状態で、含浸液タンク５から含浸液４を含浸槽２内に導入し、ワーク１０を含浸液４に浸漬すると、中空部１０ｂは減圧されていないため、中空部１０ｂ内の大気圧によって含浸液が空孔１０ａに浸入することが妨げられてしまう。
【０００７】
また、その後のコンプレッサ８の作動により含浸液が加圧され、含浸槽２内の含浸液は空孔１０ａ内に浸入していくが、例えば、空孔１０ａが複雑な形状であって、図３に示すように、内部に空気溜まり１０ｃが形成されている場合には、加圧された含浸液が空気溜まり１０ｃ内の空気を圧縮して、この空気溜まり１０ｃが圧縮空気９と同程度の圧力となる。この状態で、コンプレッサ８による加圧を停止し、ワーク１０を含浸槽２から取り出すと、上述した空気溜まり１０ｃ内の圧力により含浸液が空孔１０ａから押し出されてしまう。また、このように含浸液が空孔１０ａから押し出されなくても、含浸液を硬化させるときの温度変化により空孔１０ａ内の空気溜まり１０ｃが膨張して、これにより空孔１０ａ内の含浸液が押し出される場合がある。このように、従来の含浸処理装置では、内部に中空部を有する被処理物を効果的に封孔することが困難であった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、内部に中空部を有する被処理物であっても効果的に含浸処理することができる含浸処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような従来技術における問題点を解決するために、本発明の第１の態様は、被処理物の内部に形成された中空部を減圧し、上記被処理物を収容した含浸槽を減圧し、上記含浸槽に含浸液を導入して上記被処理物を上記含浸液に浸漬することを特徴とする含浸処理方法である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、内部に中空部を有する被処理物を収容可能な含浸槽と、上記含浸槽に接続された第１のポンプと、上記含浸槽に導入する含浸液を貯留する含浸液タンクと、上記被処理物の中空部に接続された第２のポンプとを備えたことを特徴とする含浸処理装置である。
【００１１】
本発明によれば、含浸槽を減圧する第１のポンプに加えて、被処理物の中空部を減圧する第２のポンプを備えたので、含浸処理時に第２のポンプにより被処理物内の中空部を減圧することができる。このように、含浸処理時に被処理物内の中空部を減圧することにより、空孔（欠陥や隙間）への含浸液の浸入を妨げようとする圧力が作用しなくなり、含浸液が空孔に浸入しやすくなる。したがって、内部に中空部を有する被処理物であっても効果的に封孔することができる。
【００１２】
本発明の好ましい一態様は、上記中空部を減圧しながら上記被処理物が浸漬された含浸液を加圧することを特徴としている。このように、中空部を減圧しながら含浸液を加圧すれば、被処理物内の空孔に含浸液をより効果的に導入することができる。
【００１３】
本発明の好ましい一態様は、上記中空部の内部を常圧に戻してから上記被処理物を上記含浸槽から取り出すことを特徴としている。これにより、被処理物の表面の空気が被処理物内の中空部に入り込むことを防止することができ、より効果的な封孔処理が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る含浸処理装置の一実施形態について図４及び図５を参照して詳細に説明する。なお、図４及び図５において、図１及び図２に示す従来例と同一の構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１５】
図４は、本発明の一実施形態における含浸処理装置を示す模式図である。図４に示すように、本実施形態において含浸処理されるワーク（被処理物）２０は、内部に空孔２０ａ及び中空部２０ｂを有しており、ワーク２０の上部には配管３０を取り付けるための連通孔２０ｃが形成されている。本実施形態における含浸処理装置は、含浸槽２を減圧する（第１の）真空ポンプ３に加えて、ワーク２０内の中空部２０ｂを減圧する（第２の）真空ポンプ３２を備えており、この真空ポンプ３２は配管３０を介してワーク２０内の中空部２０ｂに接続されている。
【００１６】
次に、このような含浸処理装置を用いて、ワーク２０を含浸処理する場合の工程について説明する。
まず、含浸槽２内にワーク２０を入れ、ワーク２０の連通孔２０ｃに配管３０を取り付ける。なお、この配管３０の取付は、ねじの締結等各種の方法により行うことができる。そして、真空ポンプ３２を作動させてワーク２０内の中空部２０ｂを減圧し、更に真空ポンプ３を作動させて含浸槽２の内部も減圧する。その後、バルブ７を開いてワーク２０が浸漬するまで含浸液タンク５から含浸液４を含浸槽２内に導入した後、バルブ７を閉じる。このとき、真空ポンプ３２によって中空部２０ｂ内が減圧された状態になっているので、空孔２０ａへの含浸液の浸入を妨げようとする圧力は作用しない。
【００１７】
そして、真空ポンプ３を停止し、コンプレッサ８を作動させて圧縮空気９を含浸槽２内に供給する。この圧縮空気９により含浸液を適切な圧力まで加圧する。本実施形態では、真空ポンプ３２によりワーク２０内の中空部２０ｂを減圧しているので、空孔２０ａへの含浸液の浸入を妨げようとする圧力は作用しない。また、空孔２０ａが複雑な形状であってもこれらの部分も真空ポンプ３２により減圧されるので、含浸液がこの部分に浸入しやすくなり、空気溜まりが形成されにくくなる。含浸液の加圧時には、中空部２０ｂに接続された真空ポンプ３２は停止してもよいが、真空ポンプ３２を継続して作動させ、中空部２０ｂを減圧しながら含浸液を加圧すれば、含浸液をワーク２０内の空孔２０ａにより効果的に導入することができる。
【００１８】
適切な時間含浸液を加圧した後に含浸槽２内部を常圧に戻してワーク２０を含浸槽２から取り出す。このままの状態で含浸槽２からワーク２０を取り出すと、表面の空気が空孔２０ａに入った含浸液を中空部２０ｂへ押し込む可能性があるので、中空部２０ｂの内部を常圧に戻してからワーク２０を含浸槽２から取り出すことが好ましい。また、本実施形態では、空気溜まりが形成されにくくなり、圧縮空気９によって空気溜まりが加圧されることもなくなるので、含浸槽２を常圧に戻したときに、空気溜まり内の空気により含浸液が空孔２０ａから押し出されることもない。
【００１９】
ワーク２０を含浸槽２から取り出した後、水洗等の適切な処置により表面に付着した含浸液を洗い流し、適切な方法で含浸液を硬化させ、更に適切な方法で連通孔２０ｃを閉塞する。このように、本実施形態では、内部に中空部を有するワークであっても効果的に封孔することが可能である。
【００２０】
図５には、上記含浸処理装置を用いて含浸処理を行うことができるワーク２０の一例を示す。このワーク２０は、例えば、容器２２と、容器２２の内部に収容された電気部品等の部材２４と、容器２２の上部に溶接された蓋２６とから構成されており、容器２２の内部には中空部２０ｂが形成されている。また、蓋２６の上部には、上述した配管３０を取り付けるための連通孔２０ｃが形成されている。この連通孔２０ｃは含浸処理後に閉塞できるような加工がされている。上述した含浸処理装置によれば、図５に示すような内部に中空部を有するワークであっても、効果的に封孔することができる。
【００２１】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、含浸槽を減圧する第１のポンプに加えて、被処理物の中空部を減圧する第２のポンプを備えたので、含浸処理時に第２のポンプにより被処理物内の中空部を減圧することができる。このように、含浸処理時に被処理物内の中空部を減圧することにより、空孔（欠陥や隙間）への含浸液の浸入を妨げようとする圧力が作用しなくなり、含浸液が空孔に浸入しやすくなる。したがって、内部に中空部を有する被処理物であっても効果的に封孔することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の真空後浸漬含浸法を用いた含浸処理装置を示す模式図である。
【図２】図１に示す従来の含浸処理装置において、内部に中空部を有する被処理物を含浸処理する場合を示す模式図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態における含浸処理装置を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態における含浸処理装置を用いて含浸処理を行うことができる被処理物の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
２　　含浸槽
３　　真空ポンプ
４　　含浸液
５　　含浸液タンク
６　　配管
７　　バルブ
８　　コンプレッサ
９　　圧縮空気
２０　　ワーク（被処理物）
２０ａ　空孔
２０ｂ　中空部
２０ｃ　連通孔
３０　　配管
３２　　真空ポンプ
【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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