(57)【要約】【課題】  安価に構成されると共に高い洗浄性能が確保され、且つ、重量が比較的大きい被洗浄物であっても対応が可能な洗浄方法及び洗浄装置を提供する。【解決手段】  渦流中の被洗浄物１１が洗浄液流に対して交差される軸１３の軸線回りに回転可能に支持されて、該被洗浄物１１に向けて洗浄液７の噴流を噴射して被洗浄物１１を自転させる。これにより、被洗浄物１１の形状が入り組んだ部位の表面にも洗浄液７の流れが形成され、当該被洗浄物１１の形状が入り組んだ部位に付着した異物が除去されることで高い洗浄性能が確保される。また、被洗浄物１１を自転させるために原動機及び駆動機構を用いないため、装置の大型化、重量化が回避されると共に重量が比較的大きい被洗浄物１１にも対応させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄槽内の洗浄液に所定方向の流れを生じさせて、該洗浄液の流れの中に配置された非洗浄物をノズルから噴射させた噴流によって自転させることを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記非洗浄物を前記洗浄液の流れに対して交差される軸の回りに自転させることを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記洗浄液の流れが渦流であることを特徴とする請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項４】
洗浄槽内に供給された洗浄液に所定方向の流れを生じさせる洗浄液流発生手段と、前記洗浄槽内に設けられて前記洗浄液流発生手段によって生じさせた洗浄液の流れの中で非洗浄物を回転可能に支持させる非洗浄物支持手段と、前記洗浄槽内に設けられて前記非洗浄物支持手段によって支持された前記非洗浄物に向けて噴流を噴射させて該非洗浄物を自転させる噴流噴射手段と、を具備することを特徴とする洗浄装置。
【請求項５】
前記非洗浄物が、前記洗浄液流発生手段によって生じさせた前記洗浄液の流れに対して交差される軸の回りに自転されることを特徴とする請求項４に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記噴流噴射手段によって噴射される噴流の圧力が調節されて前記非洗浄物の自転が制御される噴流制御手段を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記洗浄液流発生手段によって、前記洗浄槽内に供給された前記洗浄液に渦流が形成されることを特徴とする請求項４〜６の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄方法及び洗浄装置に関し、特に、洗浄槽内に生じさせた洗浄液の流れによって被洗浄物を洗浄する洗浄方法及び洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用エンジンのシリンダブロック等の部品は、機械加工後、洗浄槽を備える洗浄装置によって洗浄されて、表面に付着した切削屑や切削油等の異物が取り除かれる。このような洗浄装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この洗浄装置では、洗浄液が貯留された洗浄槽に洗浄かごに収容された被洗浄物が浸漬されて、この状態で洗浄槽内に洗浄液の旋回流が生成されることにより被洗浄物に付着した異物が取り除かれる。しかしながら、この洗浄装置では、被洗浄物の形状が入り組んだ部位に洗浄液の流れを生成させることができないため、例えば、上記シリンダブロックに形成されたウォータジャケット等の形状が入り組んだ部位に進入した異物の除去に問題がある。そして、特許文献２には、この問題を解決することを課題とした洗浄装置が記載されている。この洗浄装置は、洗浄槽内で被洗浄物を遊星運動（自転と公転）させて当該洗浄槽内に洗浄液の複雑な流れを形成することにより、被洗浄物の形状が入り組んだ部位に付着した異物をも取り除くことができるように構成されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献２に記載の洗浄装置では、被洗浄物を遊星運動させるための駆動装置が複雑化、且つ大型化されて、装置自体も複雑化、且つ大型化される。これにより、メンテナンスが複雑化すると共に装置が高価なものになり、設備コストが増大する。さらに、自動車用エンジンのシリンダブロック等の重量が比較的大きい被洗浄物を効果的に遊星運動させるには、装置に極めて高い剛性が必要になるため、対応が極めて困難であった。
【特許文献１】特開平７−２７５８１８号公報（段落番号００２７〜００４０、図１）
【特許文献２】特開２００１−１７０５７６号公報（段落番号００１２〜００２０、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、第１の目的は、安価に構成されると共に高い洗浄性能が確保され、且つ、重量が比較的大きい被洗浄物であっても対応が可能な洗浄方法を提供することにある。また、第２の目的は、安価に構成されると共に高い洗浄性能が確保され、且つ、重量が比較的大きい被洗浄物であっても対応が可能な洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記第１の目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、洗浄槽内の洗浄液に所定方向の流れを生じさせて、該洗浄液の流れの中に配置された被洗浄物をノズルから噴射させた噴流によって自転させることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、被洗浄物を洗浄液の流れに対して交差される軸の回りに自転させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、洗浄液の流れが渦流であることを特徴とする。
上記第２の目的を達成するために、本発明のうち請求項４に記載の発明は、洗浄槽内に供給された洗浄液に所定方向の流れを生じさせる洗浄液流発生手段と、洗浄槽内に設けられて洗浄液流発生手段によって生じさせた洗浄液の流れの中で被洗浄物を回転可能に支持させる被洗浄物支持手段と、洗浄槽内に設けられて被洗浄物支持手段によって支持された被洗浄物に向けて噴流を噴射させて該被洗浄物を自転させる噴流噴射手段と、を具備することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、被洗浄物が、洗浄液流発生手段によって生じさせた洗浄液の流れに対して交差される軸の回りに自転されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明において、噴流噴射手段によって噴射される噴流の圧力が調節されて被洗浄物の自転が制御される噴流制御手段を備えることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれかに記載の発明において、洗浄液流発生手段によって、洗浄槽内に供給された洗浄液に渦流が形成されることを特徴とする。
【０００６】
従って、請求項１に記載の発明では、洗浄液の流れの中の被洗浄物が、噴流によって自転されて洗浄される。
請求項２に記載の発明では、洗浄液の流れの中の被洗浄物が、噴流によって該洗浄液の流れに対して交差される軸の回りに自転されて洗浄される。
請求項３に記載の発明では、洗浄液の流れの中の被洗浄物が、噴流によって自転されて洗浄される。
請求項４に記載の発明では、洗浄液流発生手段によって洗浄槽内に洗浄液に所定方向の流れを生じさせて、噴流噴射手段によって被洗浄物へ向けて噴流を噴射させて洗浄液の流れの中の被洗浄物を自転させる。
請求項５に記載の発明では、被洗浄物は、洗浄液流発生手段によって生じさせた洗浄液の流れに対して交差される軸の回りに自転される。
請求項６に記載の発明では、噴流制御手段によって噴流の圧力が調節されて被洗浄物の自転（自転速度）が制御される。
請求項７に記載の発明では、被洗浄物は、洗浄槽内に形成された洗浄液の渦流の中に配置される。
【発明の効果】
【０００７】
安価に構成されると共に高い洗浄性能が確保され、且つ、重量が比較的大きい被洗浄物であっても対応が可能な洗浄方法及び洗浄装置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】
本発明の一実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１及び図２に示されるように、本洗浄装置１は、内円筒面２が形成された円形洗浄槽３（以下、単に洗浄槽２と称す）を備える。該洗浄槽３は、軸線が略鉛直に設けられて、上部が開口されると共に下部（底部）がドレン部４を備える凹面５で形成される。なお、上記洗浄槽３は、当該洗浄槽３から流出された洗浄液７が回収される洗浄液回収容器１０に収容される。また、本洗浄装置１は、上記洗浄槽３内に開口された主ノズル６から洗浄槽３内へ気泡を含む洗浄液７（バブルジェット（Ｒ）洗浄液）を流入させて、該洗浄槽３内に平面視（図１における紙面視）で反時計回り方向の渦流を発生させる洗浄液流発生装置（洗浄液流発生手段）を備える。該洗浄液流発生装置は、洗浄液７が貯留される洗浄液貯留用タンクと、該洗浄液貯留用タンクに貯留された洗浄液７を上記主ノズル６へ向けて圧送させる洗浄液圧送用ポンプとを備える。そして、本洗浄装置１は、上記洗浄液回収容器１０によって回収された洗浄液７が洗浄液浄化装置によって浄化されて上記洗浄液貯留用タンクに戻されるように構成される。
【０００９】
図３に示されるように、本洗浄装置１は、被洗浄物１１（本実施の形態では自動車用エンジンのシリンダブロック）がケージ１２（被洗浄物支持手段）に収容されて保持される。該ケージ１２には、相互に対向される一対の側面に、同一軸線上に配置された一対の軸１３が立設される。また、図１〜図３に示されるように、上記洗浄槽３の凹面５には、当該洗浄槽３の一半径上に所定間隔で配置される一対の支柱１４（被洗浄物支持手段）が立設される。各支柱１４の上端部には、略Ｕ字状に形成されて上記ケージ１２の各軸１３が摺動可能に係合される軸係合部１５が設けられる。そして、本洗浄装置１は、ケージ１２の各軸１３が各支柱１４の各軸係合部１５に係合されることにより、該ケージ１２に収容された被洗浄物１１が、洗浄槽３内に形成された洗浄液７の渦流（以下、単に渦流と称す）中で軸１３の回りに回転可能に支持される。また、図１及び図２に示されるように、本洗浄装置１は、ノズル１６が洗浄槽３内に設けられて、該ノズル１６から渦流中に配置された被洗浄物１１へ向けて洗浄液７の噴流（以下、単に噴流と称す）を噴射させる噴流噴射装置（噴流噴射手段）を備える。
【００１０】
そして、図１及び図２に示されるように、本洗浄装置１は、ノズル１６からケージ１２に収容された被洗浄物１１における軸１３の軸線よりも下方の部位に、渦流を形成する気泡を含む洗浄液７の流れ（以下、洗浄液流と称す）に対して同一方向の噴流が噴射される。これにより、本洗浄装置１は、洗浄液流中の被洗浄物１１に当該被洗浄物１１を軸１３の軸線回りに回転させるモーメントＭが発生されて、該被洗浄物１１がケージ１２と共に軸１３の軸線回りに図２における紙面視で反時計回り方向へ自転される構造になっている。なお、本洗浄装置１は、上記洗浄液流発生装置によって主ノズル６から供給される洗浄液７の供給流量と、上記噴流噴射装置によってノズル１６から噴射される洗浄液７の噴射量（噴射圧力）とが、必要に応じて別個に設定される。また、ノズル１６の噴射方向は、被洗浄物１１に応じて調節される。さらに、本洗浄装置１は、汚れに応じて洗浄液７が選定される。
【００１１】
次に、本洗浄装置１の作用を説明する。まず、被洗浄物１１をケージ１２（被洗浄物支持手段）の所定位置に載置させて、該被洗浄物１１をクランプ機構等によってケージ１２に固定させる。次に、ケージ１２の各軸１３を洗浄槽３に立設された各支柱１４（被洗浄物支持手段）によって支持させて、ケージ１２に収容された被洗浄物１１を洗浄槽３内の所定位置に配置させる。この状態で、主ノズル６から洗浄槽３内へ気泡を含む洗浄液７を供給させることにより、該洗浄槽３内に洗浄液７の渦流を発生させる。この時、本洗浄装置１では、ドレン部４から所定流量の洗浄液７を流出させて洗浄槽３の凹面５に沈滞した異物を排出させるが、該ドレン部４からの洗浄液７の流出量を、主ノズル６からの洗浄液７の供給流量に対して小さく設定することにより、洗浄槽３内の洗浄液７の液面レベルが上昇されてケージ１２に収容された被洗浄物１１よりも高い位置に到達される。そして、本洗浄装置１では、ケージ１２に収容された被洗浄物１１が、上記渦流を形成する洗浄液流によって洗浄される。
【００１２】
さらに、本洗浄装置１では、ノズル１６からケージ１２に収容された被洗浄物１１へ向けて噴流を噴射させることにより該被洗浄物１１に軸１３の軸線回りのモーメントＭを発生させて、洗浄液流中の被洗浄物１１をケージ１２と共に軸１３の軸線回りに図２における紙面視で反時計回り方向へ自転させる。これにより、本洗浄装置１では、被洗浄物１１の形状が入り組んだ部位の表面にも洗浄液７の流れが形成されて、当該部位に付着した異物が効果的に除去される。なお、図２に示されるように、本洗浄装置１では、液面レベルが上昇されて洗浄槽３から流出された洗浄液７、及び上記ドレン部４から流出された洗浄液７が、洗浄液回収容器１０によって回収されて、さらに洗浄液浄化装置によって浄化された後、洗浄液貯留用タンクに戻される。
【００１３】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本洗浄装置１では、洗浄液流（渦流）中の被洗浄物１１が軸１３の軸線（洗浄液流に対して交差される軸線）回りに回転可能に支持されて、該被洗浄物１１に向けて洗浄液７の噴流が噴射されることにより、被洗浄物１１に軸１３の軸線回りのモーメントＭが発生されて被洗浄物１１が軸１３の軸線回りに自転される。これにより、本洗浄装置１では、被洗浄物１１の形状が入り組んだ部位の表面にも洗浄液７の流れが形成されて、洗浄槽３内の洗浄液流（渦流）のみによって被洗浄物１１が洗浄される従来の洗浄装置１では除去することができなかったような被洗浄物１１の形状が入り組んだ部位に付着した異物をも効果的に除去することが可能になり、高い洗浄性能を確保することができる。
また、本洗浄装置１では、被洗浄物１１を自転させるために原動機及び駆動機構を用いないため、装置の大型化、重量化が回避されると共に重量が比較的大きい被洗浄物１１にも対応させることができる。
さらに、本洗浄装置１では、洗浄槽３内に渦流を発生させる洗浄流発生装置（洗浄流発生手段）と被洗浄物１１に向けて噴流を噴射させる噴流噴射装置（噴流噴射手段）とが別個に設けられるので、渦流の状態（渦流を形成する洗浄液流の速度等）に関わらず、被洗浄物１１の自転を制御することができる。
【００１４】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
洗浄槽３は円形洗浄槽３でなくてもよく、また、洗浄槽３内に発生させる洗浄液流は渦流でなくてもよい。例えば、洗浄槽３内を直進する洗浄液流中の被洗浄物１１を該洗浄液流に対して直交（交差）される軸１３の軸線回りに回転可能に支持し、該被洗浄物１１へ向けて洗浄液７の噴流を噴射させることにより被洗浄物１１を軸１３の軸線回りに自転させるように構成してもよい。
被洗浄物１１をケージ１２に収容し、ケージ１２に収容された被洗浄物１１を洗浄槽３内に配置させたが、洗浄槽３内に回転可能に設けられたケージ１２に被洗浄物１１を収容させるように構成してもよく、また、被洗浄物１１の形状によっては（軸１３に相当する部分を有する場合）、ケージ１２を用いずに被洗浄物１１を回転可能に直接支持させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】本洗浄装置の概略構成を示す正面図である。
【図３】本洗浄装置の説明図であって、ケージに収容された被洗浄物が一対の支柱によって回転可能に支持された状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  洗浄装置、３  洗浄槽、７  洗浄液、１１  被洗浄物、１２  ケージ（被洗浄物支持手段）、１３  軸、１４  支柱（被洗浄物支持手段）、１６  ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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