(57)【要約】【課題】  孔の内面を含めた洗浄対象物表面に付着した微少な異物を全て除去することができると共に、装置のコンパクト化と設備費及びランニングコストの低減化が可能な洗浄方法及び洗浄装置の提供。【解決手段】  液体Ｗを収容した非磁性体容器１の外周に巻回した誘導コイル２に高周波電流を流して非磁性体容器１の液体Ｗ内に収容させた洗浄対象物Ｋを誘導加熱することにより、洗浄対象物Ｋの表面全体から前記液体の蒸気気泡、或いは前記液体の一部の成分の蒸気気泡を発生させ、該蒸気気泡により孔の内面を含めた洗浄対象物Ｋの表面に付着した１０００ミクロン以下の微少な異物を全て剥離除去する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非揮発性液体を収容した非磁性体容器の外周に巻回した誘導コイルに高周波電流を流して前記非磁性体容器の液体内に収容させた洗浄対象物を誘導加熱することにより、前記金属の表面全体から前記液体の蒸気気泡、或いは前記液体の一部の成分の蒸気気泡を発生させるようにしたことを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄方法において、前記非磁性体容器内が負圧になるように吸引することにより前記非揮発性液体の沸点を下げるようにしたことを特徴とする洗浄方法。
【請求項３】
請求項２に記載の金属洗浄方法において、前記洗浄対象物が所定の温度まで上昇した時点で前記非磁性体容器内を急激に負圧に吸引することにより前記非揮発性液体の沸点を急激に下げるようにしたことを特徴とする洗浄方法。
【請求項４】
非揮発性液体及び洗浄すべき洗浄対象物を収容可能な非磁性体容器と、
該非磁性体容器の外周に巻回された誘導コイルと、
該誘導コイルに高周波電流を流す高周波電源と、
が備えられていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項５】
請求項４に記載の洗浄装置において、前記非磁性体容器内を負圧に吸引する負圧吸引手段が備えられていることを特徴とする洗浄方法。
【請求項６】
請求項５に記載の洗浄装置において、前記洗浄対象物が所定の温度まで上昇した時点で前記非磁性体容器内を急激に負圧に吸引することにより前記非揮発性液体の沸点を急激に下げるように設定された制御手段が備えられていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の洗浄装置において、ポンプにより前記非磁性体容器の底部から上部へ向けて前記非揮発性液体を循環させる循環路が設けられ、
該循環路の途中には濾過器が介装されていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項８】
請求項７に記載の洗浄装置において、前記循環路の途中に前記非揮発性液体を加熱する加熱手段が備えられていることを特徴とする洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属加工部品等の、高周波磁界により誘導加熱現象を起こす洗浄対象物の表面、或いは加工穴などの内部に付着した切粉等の異物を除去洗浄する洗浄方法及び洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品加工ライン等で用いられる洗浄方法としては、気中又は液中で高圧水を噴射する高圧水洗浄方法（例えば、特許文献１参照）や、液中で超音波を発生させる超音波洗浄方法（例えば、特許文献２参照）がある。
【特許文献１】特開平９−１３１５７６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３００３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、高圧水洗浄方法では、以下に列挙するような問題点がある。
即ち、洗浄対象物の表面全体に高圧水を噴射させるためには洗浄対象物、又は噴射ノズルを複雑に動かしてやる必要があり、このため、構造が複雑で設備費が高く付く。
また、高圧ポンプの駆動消費電力が大きい（約１０〜３０ＫＷ）ため、ランニングコストが高く付く。
【０００４】
また、洗浄対象物の表面に噴射された高圧水の流速は、洗浄対象物表面では０に近く極めて遅いため、表面に付着した１０００ミクロン以下の微少な異物を除去することはできない。
また、噴射水は孔の奥まではとどかないため、特に微少な孔内に付着した微少異物を除去することができない。
【０００５】
また、超音波洗浄方法では、以下に述べるような問題点がある。
即ち、超音波の伝達に方向性があるため、超音波を直接受ける面以外の陰の面（洗浄対象物の側面や裏側面、孔や窪み部の内面等）の洗浄力が弱く、十分な洗浄効果が得られない。
【０００６】
本発明は、上述のような従来の問題点に着目して成されたもので、孔の内面を含めた洗浄対象物表面に付着した微少な異物を全て除去することができると共に、装置のコンパクト化と設備費及びランニングコストの低減化が可能な洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本願請求項１に記載の洗浄方法は、非揮発性液体を収容した非磁性体容器の外周に巻回した誘導コイルに高周波電流を流して前記非磁性体容器の液体内に収容させた洗浄対象物を誘導加熱することにより、前記洗浄対象物の表面全体から前記液体の蒸気気泡、或いは前記液体の一部の成分の蒸気気泡を発生させるようにしたことを特徴とする手段とした。
【０００８】
また、請求項２に記載の洗浄方法は、請求項１に記載の洗浄方法において、前記非磁性体容器内が負圧になるように吸引することにより前記非揮発性液体の沸点を下げるようにしたことを特徴とする手段とした。
【０００９】
また、請求項３に記載の洗浄方法は、請求項２に記載の洗浄方法において、前記金属が所定の温度まで上昇した時点で前記非磁性体容器内を急激に負圧に吸引することにより前記非揮発性液体の沸点を急激に下げるようにしたことを特徴とする手段とした。
【００１０】
また、請求項４に記載の金属洗浄装置は、非揮発性液体及び洗浄すべき金属を収容可能な非磁性体容器と、該非磁性体容器の外周に巻回された誘導コイルと、該誘導コイルに高周波電流を流す高周波電源と、が備えられていることを特徴とする手段とした。
【００１１】
また、請求項５に記載の洗浄装置は、請求項４に記載の金属洗浄装置において、前記非磁性体容器内を負圧に吸引する負圧吸引手段が備えられていることを特徴とする手段とした。
【００１２】
また、請求項６に記載の洗浄装置は、請求項５に記載の洗浄装置において、前記金属が所定の温度まで上昇した時点で前記非磁性体容器内を急激に負圧に吸引することにより前記非揮発性液体の沸点を急激に下げるように設定された制御手段が備えられていることを特徴とする手段とした。
【００１３】
また、請求項７に記載の洗浄装置は、請求項４〜６のいずれか１項に記載の金属洗浄装置において、ポンプにより前記非磁性体容器の底部から上部へ向けて前記非揮発性液体を循環させる循環路が設けられ、該循環路の途中には濾過器が介装されていることを特徴とする手段とした。
【００１４】
また、請求項８に記載の洗浄装置は、請求項７に記載の洗浄装置において、前記循環路の途中に前記非揮発性液体を加熱する加熱手段が備えられていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の洗浄装置では、上述のように、非揮発性液体を収容した非磁性体容器の外周に巻回した誘導コイルに高周波電流を流して前記非磁性体容器の液体内に収容させた洗浄対象物を誘導加熱することにより、前記洗浄対象物の表面全体から前記液体の蒸気気泡、或いは前記液体の一部の成分の蒸気気泡を発生させるようにしたことで、該蒸気気泡により孔の内面を含めた洗浄対象物表面に付着した１０００ミクロン以下の微少な異物を全て剥離除去することができるようになるという効果が得られる。また、水蒸気気泡の連続発生により対流が発生するため、剥離した異物が洗浄対象物表面に再付着することがない。
【００１６】
また、誘導加熱は洗浄対象物全体を加熱することができるため、洗浄対象物を動かす必要がなく、簡単な装置による洗浄が可能で、これにより、高圧水洗浄方法に比べ、設備費が安く付くと共に、装置のコンパクト化が可能になる。
【００１７】
また、高圧水洗浄方法で用いられる高圧ポンプの駆動消費電力に比べ、高周波電流発生のための消費電力が極めて少ないため、ランニングコストを大幅に低減することができるようになる。また、超音波洗浄方法と比べても、少ない消費電力で洗浄が可能である。
【００１８】
また、請求項２に記載の洗浄方法では、上述のように、前記非磁性体容器内が負圧になるように吸引することにより前記非揮発性液体の沸点を下げるようにしたことで、洗浄対象物の加熱温度を低くすることができるため、高周波電流の消費量を低減させることができるようになると共に、洗浄時間を短縮することができるようになる。
【００１９】
また、請求項３に記載の洗浄方法では、上述のように、前記洗浄対象物が所定の温度まで上昇した時点で前記非磁性体容器内を急激に負圧に吸引することにより前記非揮発性液体の沸点を急激に下げるようにしたことで、洗浄対象物の表面から爆発的に蒸気気泡を発生させることができるため、異物の剥離除去効果が高められると共に、洗浄対象物の加熱温度を低くすることができるため、高周波電流の消費量を低減させることができるようになると共に、洗浄時間を短縮することができるようになる。
【００２０】
また、請求項４に記載の洗浄装置では、上述のように、非揮発性液体及び洗浄すべき洗浄対象物を収容可能な非磁性体容器と、該非磁性体容器の外周に巻回された誘導コイルと、該誘導コイルに高周波電流を流す高周波電源と、が備えられている構成としたことで、請求項１と同様の効果が得られる。
【００２１】
また、請求項５に記載の洗浄装置では、上述のように、前記非磁性体容器内を負圧に吸引する負圧吸引手段が備えられている構成としたことで、請求項２と同様の効果が得られる。
【００２２】
また、請求項６に記載の洗浄装置では、上述のように、前記洗浄対象物が所定の温度まで上昇した時点で前記非磁性体容器内を急激に負圧に吸引することにより前記非揮発性液体の沸点を急激に下げるように設定された制御手段が備えられている構成としたことで、請求項３と同様の効果が得られる。
【００２３】
また、請求項７に記載の洗浄装置では、上述のように、ポンプにより前記非磁性体容器の底部から上部へ向けて前記非揮発性液体を循環させる循環路が設けられ、該循環路の途中には濾過器が介装されている構成としたことで、前記液体の蒸気気泡、或いは前記液体の一部の成分の蒸気気泡により剥離除去された異物を、直ちに、かつ連続的に濾過回収することができ、これにより、洗浄対象物表面への再付着を防止することができるようになる。
【００２４】
また、請求項８に記載の洗浄装置では、上述のように、前記循環路の途中に前記非揮発性液体を加熱する加熱手段が備えられている構成としたことで、非揮発性液体の循環で、加熱された洗浄対象物に接する非揮発性液体が入れ替わることによって洗浄対象物表面の温度が低下することを防止することができるため、洗浄時間を短縮することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１はこの実施例１の洗浄装置を示す説明図である。
この実施例１の洗浄装置は、非磁性体容器１と、誘導コイル２と、高周波電源３と、予備加熱タンク４と、循環ポンプ５と、濾過器６と、加熱ヒータ（加熱手段）７と、を主な構成として備えている。
【００２７】
さらに詳述すると、上記非磁性体容器１は、プラスチックやセラミックス等の非磁性体で構成され、該非磁性体容器内には非揮発性液体である水または洗浄液（以下、液体Ｗという）が収容されていて、上部の開閉自在な蓋体１１を開けることにより、液体Ｗ内に没した状態で洗浄すべき洗浄対象物Ｋが収容されるようになっている。
【００２８】
そして、上記非磁性体容器１の外周面に上記誘導コイル２が巻回されていて、この誘導コイル２に上記高周波電源３から高周波電流を流せるようになっている。
【００２９】
上記予備加熱タンク４は、上記非磁性体容器１の下部に備えられていて、内部に液体Ｗが収容されている。そして、この予備加熱タンク４と非磁性体容器１との間には、上記循環ポンプ５により非磁性体容器１内の液体Ｗを非磁性体容器１の底部から予備加熱タンク４及び上記濾過器６を経由して非磁性体容器１の上部に向けて循環させる循環路１２が備えられている。
【００３０】
また、予備加熱タンク１内には、該予備加熱タンク１内の液体Ｗを加熱する加熱ヒータ７が備えられている。
【００３１】
次に、この実施例１の洗浄装置を用いた洗浄方法を説明する。
この実施例１の洗浄装置では、上述のように構成されるため、液体Ｗを収容した非磁性体容器１の外周に巻回した誘導コイル２に、高周波電源３から高周波電流を流すことにより、非磁性体容器１の液体Ｗ内に収容させた洗浄対象物Ｋを誘導加熱させる。
【００３２】
すると、洗浄対象物Ｋが所定の温度まで加熱されると、該洗浄対象物Ｋの表面に接した液体Ｗが加熱されて沸騰する際に、洗浄対象物Ｋの表面全体から水蒸気気泡が連続的に発生し、この水蒸気気泡により孔の内面を含めた洗浄対象物Ｋの表面に付着した１０００ミクロン以下の微少な異物が全て剥離除去される。
【００３３】
そして、この剥離された異物は、循環ポンプ５を駆動させることにより、非磁性体容器１の底部から循環路１２を経由して上部に戻る液体Ｗの流れによって、予備加熱タンク４内に流れ込んで、大きな異物は予備加熱タンク４の内定部に沈殿され、沈殿しない微少な異物は濾過器６で濾過され、異物を含まない液体Ｗのみが非磁性体容器１に戻される。
【００３４】
また、この非磁性体容器１内に戻される液体Ｗは、予め予備加熱タンク４内で加熱された状態で戻される。
【００３５】
次に、この実施例１の洗浄装置及び洗浄方法の作用・効果を説明する。
この実施例１では、上述のように、液体Ｗを収容した非磁性体容器１の外周に巻回した誘導コイル２に高周波電流を流して非磁性体容器１の液体Ｗ内に収容させた洗浄対象物Ｋを誘導加熱することにより、洗浄対象物Ｋの表面全体から蒸気気泡を発生させるようにしたことで、該蒸気気泡により孔の内面を含めた洗浄対象物Ｋの表面に付着した１０００ミクロン以下の微少な異物を全て剥離除去することができるようになるという効果が得られる。
【００３６】
また、蒸気気泡の連続発生により対流が発生するため、剥離した異物が洗浄対象物Ｋの表面に再付着することがない。
【００３７】
また、誘導加熱は洗浄対象物Ｋの全体を加熱することができるため、洗浄対象物Ｋを動かす必要がなく、簡単な装置による洗浄が可能で、これにより、高圧水洗浄方法に比べ、設備費が安く付くと共に、装置のコンパクト化が可能になる。
【００３８】
また、高圧水洗浄方法で用いられる高圧ポンプの駆動消費電力に比べ、高周波電流発生のための消費電力が極めて少ないため、ランニングコストを大幅に低減することができるようになる。また、超音波洗浄方法と比べても、少ない消費電力で洗浄が可能である。
【００３９】
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【実施例２】
【００４０】
この実施例２は、前記実施例１における洗浄装置の変形例を示すものであり、図２の説明図に示すように、循環路１２を含めて非磁性体容器１が密閉され、この非磁性体容器１の蓋体１１に形成された吸引孔１１ａに吸引ポンプ（負圧吸引手段）８が接続されていて、非磁性体容器１内を負圧に吸引することができるようになっている点が、上記実施例１とは相違したものである。
【００４１】
この実施例２では、上述のように構成されるため、予め吸引ポンプ８により非磁性体容器１内上部の空気を吸引して非磁性体容器１内を負圧状態にしておくことにより、非磁性体容器１内に収容された液体Ｗの沸点が低下するため、この状態で洗浄対象物Ｋを誘導加熱させることにより、洗浄対象物Ｋの加熱温度が常圧時よりは低い段階で水蒸気気泡が発生するようになる。
【００４２】
従って、この実施例２では、前記実施例１と同様の効果が得られる他に、高周波電流の消費量を低減させることができるようになると共に、洗浄時間を短縮することができるようになるという追加の効果が得られる。
【実施例３】
【００４３】
この実施例３は、前記実施例２における洗浄装置の変形例を示すものであり、図３の説明図に示すように、誘導加熱により洗浄対象物Ｋが所定の温度（常圧時における液体Ｗの沸点より低い温度）まで上昇した時点で非磁性体容器１内を急激に負圧に吸引するように負圧ポンプ８の駆動を制御する制御手段９が備えられている点が、上記実施例２とは相違したものである。
【００４４】
即ち、この実施例３では、非揮発性液体１の沸点を急激に下げることで、洗浄対象物Ｋの表面から爆発的に前記液体の蒸気気泡、或いは前記液体の一部の成分の蒸気気泡を発生させることができる。
従って、この実施例３では、前記実施例２と同様の効果が得られる他に、異物の剥離除去効果がさらに高められると共に、洗浄対象物Ｋの加熱温度を低くすることができるため、高周波電流の消費量を低減させることができるようになると共に、洗浄時間を短縮することができるようになるという追加の効果が得られる。
【００４５】
以上、本発明の実施例を図面に基づき説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００４６】
例えば、実施例では、非磁性体容器１の底部から上部方向へ液体Ｗを循環させるようにしたが、逆方向であってもよい。この場合は、水蒸気気泡が上昇するため、再付着し易い微少な異物を非磁性体容器１の上部からスムーズに排出させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例１の洗浄装置を示す説明図である。
【図２】実施例２の洗浄装置を示す説明図である。
【図３】実施例３の洗浄装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
Ｗ  液体（非揮発性液体）
Ｋ  洗浄対象物
１  非磁性体容器
１１  蓋体
１２  循環路
２  誘導コイル
３  高周波電流発生装置
４  予備加熱タンク
５  循環ポンプ
６  濾過器
７  加熱ヒータ（加熱手段）
８  負圧ポンプ
９  制御手段
【図１】
2007098196.tif 000003
【図２】
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【図３】
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