(57)【要約】  【課題】  コスト低減、環境問題にも対応し、しかも超音波発振装置の洗浄条件設定を簡略化できる超音波洗浄システムを提供すること。  【解決手段】  洗浄槽２内の洗浄液中に浸漬された被洗浄物を超音波により洗浄するようにした超音波洗浄システムであって、超音波発振装置により洗浄槽２内の洗浄液中に浸漬された被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄装置３と、前記洗浄槽２からオーバーフローした洗浄液の溶存酸素を脱気する脱気装置４と、この脱気装置４で脱気した後に洗浄液を前記洗浄槽２に戻すための循環回路５と、洗浄汚液を回収して蒸留再生する蒸留再生装置５０とを備えた。  【選択図】  図１
2005144349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波発振装置により洗浄槽内の洗浄液中に浸漬された被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄装置と、前記洗浄槽からオーバーフローした洗浄液の溶存酸素を脱気する脱気装置と、この脱気装置で脱気した後に洗浄液を前記洗浄槽に戻すための循環回路と、洗浄汚液を回収して蒸留再生する蒸留再生装置とを備えたことを特徴とする超音波洗浄システム。
【請求項２】
前記超音波発振装置には洗浄効果を高めるため周波数を調整して出力する出力調整回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄槽内の洗浄液中に浸漬された被洗浄物を超音波洗浄装置により洗浄するようにした超音波洗浄システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の超音波洗浄装置は、特開２００１−１２９３０６号公報等に開示されているが、超音波洗浄方法として洗浄液中で超音波を照射することによって、液体中の溶存気体などの微小な気泡が核となり無数の真空に近いキャビテーションが発生して、破裂することの衝撃波で被洗浄物の汚れを直接破壊することで洗浄する。また、洗浄液中には溶解気体や洗浄中の流入気体が混入しキャビテーションの衝撃力を弱めるため、洗浄液中の脱気処理が有効であることは既知である。
【特許文献１】特開２００１−１２９３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、洗浄液の汚れがあるレベル以下になると、端的に洗浄効果が低下し洗浄液の交換が必要となる。従って従来の洗浄方法では洗浄液の補充や洗浄汚液の廃棄処理のためコスト高となり、資源の枯渇が叫ばれている昨今では環境問題に対応しているものとはいえない。また、従来の超音波洗浄装置を構成する超音波発振装置は出力調整巾が限定的であり、追尾機能が低く洗浄条件設定が困難である。
【０００４】
そこで本発明は、コスト低減、環境問題にも対応し、しかも超音波発振装置の洗浄条件設定を簡略化できる超音波洗浄システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため第１に係る超音波洗浄システムの発明は、超音波発振装置により洗浄槽内の洗浄液中に浸漬された被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄装置と、前記洗浄槽からオーバーフローした洗浄液の溶存酸素を脱気する脱気装置と、この脱気装置で脱気した後に洗浄液を前記洗浄槽に戻すための循環回路と、洗浄汚液を回収して蒸留再生する蒸留再生装置とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明において、前記超音波発振装置には洗浄効果を高めるため周波数を調整して出力する出力調整回路を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、洗浄液を再生活用することにより、コスト低減、環境問題にも対応し、しかも超音波発振装置の洗浄条件設定を簡略化できる超音波洗浄システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明の実施形態について説明する。先ず、図１において、１は超音波洗浄機で、洗浄槽２内の機械部品などの被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄装置３と、洗浄槽２からオーバーフローした洗浄液の溶存酸素を脱気する脱気装置４と、この脱気装置４で脱気した後に洗浄液を前記洗浄槽２に戻すための循環回路５などを備えている。
【０００９】
前記超音波洗浄装置３は、洗浄液を収納する洗浄槽２と、この洗浄槽２の外部に設置される超音波発振器６と、洗浄槽２底面に固定される超音波振動子７と、前記洗浄槽２からオーバーフローした洗浄液を収納可能なオーバーフロー槽８で構成され、超音波発振器６により超音波振動子７を介して洗浄槽２の洗浄液中に超音波を放射してキャビテーション（真空核）を発生させ、その衝撃力によって被洗浄物を洗浄する構成である。
【００１０】
この超音波発振器６は小型軽量で且つ、音響変換効率が良く超音波出力調整巾が広く、また追尾機能を備えるべく洗浄効果を高めるために周波数を調整して出力する出力調整回路９を備えている
前記洗浄槽２には洗浄液が満たされており、その側面には洗浄液のオーバーフローレベルを考慮した高さのスリット状開口部が設けられている。そのスリット状開口部より洗浄液の上層液をオーバーフロー槽８に流し込むことにより洗浄槽２の液面レベルが一定に保たれている。
【００１１】
前記循環回路５中に配設される循環ポンプ１１は洗浄液を循環させるもので、フィルター１２は洗浄液に混入した異物等を除去するもので、流量調整弁２３は循環回路５中を流れる洗浄液の流量を調整するものである。
【００１２】
また、この超音波洗浄機１には脱気装置４が配設され、この脱気装置４は洗浄液中に存在する溶存気体や、混入した気泡を除去する装置であり、詳細は図２に基づき後述する。
【００１３】
図２において、前記脱気装置４は大きく分けて、気体と液体を分離する分離室３１、脱気室３２及び液面レベルセンサーが設置された液量制御室３３とを備えた脱気装置本体３０と、水封式の真空ポンプ３４とで構成されている。脱気装置本体３０の入口側の分離室３１の接続口はオーバーフロー槽８と循環ポンプ１１を結ぶ配管１３途中より分岐した配管３５を介して、常時半開状態のバルブ１４と入口側電磁弁１５を経由し、オーバーフロー槽８に連結している。また、吐出側の液量制御室３３の吐出口は、配管３６を介して吐出側電磁弁１６を経由して前記配管１３及び循環ポンプ１１に連結している。
【００１４】
そして、分離室３１と脱気室３２との間は通過口４０を介して連結され、また脱気室３２と液量制御室３３との間は通過口４１を介して連結されている。また、脱気室３２と真空ポンプ３４とは配管４２を介して接続され、この配管４２途中には真空計４４、電磁弁４５、電磁弁４６が配設されている。
【００１５】
そして、前記吐出側電磁弁１６の動作制御は液量制御室３３に設けられた前記液面レベルセンサーの出力信号によって行われており、液量制御室３３内の洗浄液が所定レベル以上溜まったことを液面レベルセンサーが検出していなければ吐出側電磁弁１６を閉とし、所定レベル以上溜まったことを液面レベルセンサーが検出すると吐出側電磁弁１６を開とするように制御される。これら脱気装置４の各部品は消耗品や交換部品を使用していないため、メンテナンスフリーで使用できる。なお、配管１３と配管３５の分岐点より配管３６接続点までの間には、通常閉状態であるバルブ２２が設けられている。
【００１６】
図１において、前記超音波洗浄機１の脱気装置４と蒸留再生装置５０の蒸留筒５１とは配管１７により接続されており、この配管１７の途中にはバルブ２５及び５２が配設されていると共にこのバルブ２５と５２との間及びフィルター１２と流量調整弁２３との間を接続する配管１８の途中にはバルブ２４が配設されている。
【００１７】
前記蒸留再生装置５０は蒸留筒５１と、冷却筒５３と、再生液槽５４とで構成され、それぞれ配管６２、配管６３で接続されている。前記蒸留筒５１は未再生液を加温し気化させるものであり、その内部に加熱ヒーター５５が内装されている。この加熱ヒーター５５は図示しない温度センサーの検知信号により、任意の設定温度で制御され、突沸防止の安全機能が果たされる。また、前記蒸留筒５１の下部には残留物廃液を回収するためのバルブ５６が設けられている。
【００１８】
前記冷却筒５３は気化した再生液を再液化するものであり、その内部に、図示しない冷却管が内装されている。そして、この冷却管には外部に配設されている冷凍機５７により任意の設定温度で制御された冷媒が循環される。前記再生液槽５４は再液化した再生液を溜めるものであり、この再生液槽５４内部と配管で接続された真空ポンプ５８が設けられている。また、再生液槽５４の下部には再生液を回収するためのバルブ５９が設けられている。
【００１９】
これらの超音波洗浄装置３、脱気装置４などを備えた超音波洗浄機１及び蒸留再生装置５０は、図示しないマイクロコンピュータなどで構成される統括制御装置により、プログラム制御により稼動する。以上のように、本超音波洗浄システムは、前述したそれぞれの装置をシステムとして一体化すると共に、小型軽量化し統括制御が可能となる。
【００２０】
以下、本超音波洗浄システムの作用について説明する。まず、洗浄槽２の洗浄液中に機械部品などの被洗浄物を浸漬しセットする。そして、図示しない操作スイッチで洗浄開始指示操作をすると、超音波発振器６からの出力信号にて超音波振動子７が作動開始する。従って、洗浄液中の被洗浄物は、あらゆる方向から発生したキャビテーションの衝撃力より満遍なく洗浄される。
【００２１】
そして、被洗浄物の汚れを除去した洗浄液は循環ポンプ１１の作動によって洗浄槽２のスリット状開口部から溢れ出て、オーバーフロー槽８に流れ出すことで洗浄槽２の液面レベルが保持される。オーバーフロー槽８内の洗浄液はバルブ２２が閉じて、バルブ１４が半開で電磁弁１５が開いているので、脱気装置４、循環ポンプ１１、フィルター１２及び流量制御弁２３を介して循環回路５を経て、鉄粉等の異物が除去されながら，再び洗浄槽２に戻る。
【００２２】
以上のような循環の過程における脱気動作などについて、図２に基づき詳述すると、先ず洗浄液は配管１３から分岐配管３５を経由してバルブ１４を通過し脱気装置４に供給される。なお、このバルブ１４は可変流量調整形式で、脱気装置４の処理能力に見合った開度に予め設定して半開状態にある。そして、入口側電磁弁１５を経て脱気装置４に入った洗浄液は分離室３１で空気と液体に分離され、通過口４０を経て脱気室３２に入る。この脱気室３２では真空ポンプ３４の作動により洗浄液中の溶存酸素や混入した気泡は脱気される。この脱気された気体は電磁弁４６を経て真空ポンプ３４より排気される。
【００２３】
この脱気された洗浄液は脱気室３２に設けられた通過口４１を経由して液量制御室３３に流入する。この液量制御室３３内には液面レベルセンサーが設置されており、液量制御室３３内の洗浄液が所定レベル以上溜まったことを検出していなければ吐出側電磁弁１６を閉とし、所定レベル以上溜まったことを検出すると吐出側電磁弁１６を開とするように制御される。吐出側電磁弁１６が開となると、配管３６を経て洗浄液が脱気されながら循環ポンプ１１により循環される。
【００２４】
一方、洗浄液の汚れにより洗浄性能が低下した場合は、炭化水素系洗浄液に限り蒸留再生を行って洗浄性能復元を図ることができる。図示しない操作スイッチで洗浄停止指示操作及び蒸留再生指示操作をすると、この蒸留再生が開始されると共に洗浄作業を休止し、洗浄液が蒸留再生装置５０に導びかれ実施される。
【００２５】
まず、バルブ２２、２４、２５、５２などを開いて、真空ポンプ５８の吸引動作により洗浄液を蒸留筒５１に導入する。そして、蒸留筒５１に入った洗浄液は加熱ヒーター５５により加温されて、気化し蒸気化する。その洗浄液蒸気は配管６２より冷却筒５３に導かれる。冷却筒５３内部には冷凍機５３から冷媒が導かれ、その熱交換により洗浄液蒸気は再液化する。この再液化した再生液は配管６３より再生液槽５４に貯留される。そして、貯留された再生液は再生液バルブ５９の開動作により回収され、洗浄槽２に戻して再使用することができる。また、前記作業終了後はバルブ２２、２４、２５、５２などを閉止して蒸留再生作業が完了する。一方、蒸留筒５１内に残留した気化困難な残留物は廃液として排液バルブ５６の開動作により回収される。
【００２６】
以上のように、小型軽量で音響変換効率の良い超音波発振器６と、超音波効率を高める洗浄機１に内蔵された小型の脱気装置４、及び使用洗浄液をリサイクルする蒸留再生装置５０にて洗浄液の再生活用のために、ランニングコストも安く、環境問題にも配慮し、また各装置の統括制御を可能とした超音波洗浄システムを提供することができる。更には、前記超音波発振器６には周波数を調整して出力する出力調整回路９を設けたから洗浄効果を更に高めることができる。
【００２７】
なお、蒸留再生装置５０において、洗浄液として水に界面活性剤（洗剤）を加えて用いた場合には、再生液バルブ５９の開動作により水を回収し、排液バルブ５６の開動作により界面活性剤は廃液として回収できるので、汚れた洗浄液を廃棄する場合に比して、回収した界面活性剤のみを廃棄することができるので産業廃棄物として廃棄処理に要する費用を削減できる。この回収動作は、本超音波洗浄システム全体においても、前記蒸留再生装置５０のみを使用した場合にも適用できる。
【００２８】
また、切削液として水に切削油を加えて用いた場合には、再生液バルブ５９の開動作により水を回収し、排液バルブ５６の開動作により切削油は廃液として回収できるので、汚れた切削液を廃棄する場合に比して、回収した切削油のみを廃棄することができるので産業廃棄物として廃棄処理に要する費用を削減できる。この回収動作は、前記蒸留再生装置５０のみを使用した場合に適用できる。
【００２９】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】超音波洗浄システムの構成図である。
【図２】脱気装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１        超音波洗浄機
２        洗浄槽
３        超音波洗浄装置
４        脱気装置
５        循環回路
６        超音波発振器
７        超音波振動子
８        オーバーフロー槽
１１      循環ポンプ
５０      蒸留再生装置
【図１】
2005144349.tif 000003
【図２】
2005144349.tif 000004