(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水系洗浄液により被洗浄物を脱脂処理する第１処理工程と、この第１処理工程を終了した被洗浄物を水によりリンス処理する第２処理工程と、この第２処理工程を終了した前記被洗浄物を炭化水素液に浸漬することによって前記被洗浄物に付着の水を切って当該炭化水素液に置換すると共に前記被洗浄物を洗浄する第３処理工程と、この第３処理工程を終了した被洗浄物に対して炭化水素系蒸気により蒸気洗浄した後当該被洗浄物に付着している炭化水素溶剤を蒸発して乾燥処理する第４処理工程とを経由しており、前記第３処理工程の炭化水素液は、水と油の両方に溶ける両親水性の炭化水素洗浄剤を使用し、前記第３処理工程及び第４処理工程の炭化水素洗浄剤は共通のタンクを経由して再生利用していることを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記第３処理工程および第４処理工程を、密閉可能な洗浄・乾燥槽に被洗浄物を装入して真空雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記第３処理工程を大気圧下で行い、前記第４処理工程を、密閉可能な洗浄・乾燥槽に被処理物を装入して真空雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項４】
第１処理工程における水系洗浄液が８０℃以下に加熱されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項５】
第１処理工程および／又は第２処理工程は被洗浄物を槽に装入して行うとともに、この槽内における被洗浄物に対して超音波振動又は振動のいずれか一方又は双方を付与することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項６】
第２処理工程は水が多段向流方式で流下する複数の水リンス槽のそれぞれに被洗浄物を装入して当該水に浸漬して行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項７】
前記炭化水素洗浄剤が、イソプレン系グリコールエーテル又は界面活性剤・アルコール入りの炭化水素洗浄剤であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項８】
水系洗浄液により被洗浄物を脱脂処理する第１処理部と、水により被処理物をリンス処理する第２処理部と、前記被処理物を炭化水素液に浸漬することによって前記被処理物に付着の水を切り当該炭化水素液に置換すると共に当該炭化水素液で前記被処理物を洗浄する第３処理部と、炭化水素洗浄系蒸気により蒸気洗浄した後、被洗浄物に付着している炭化水素溶剤を蒸発して乾燥処理する第４処理部と、を備えてなり、前記第３処理工程及び第４処理工程の炭化水素液は、水と油の両方に溶ける両親水性の炭化水素洗浄剤であり、前記第３処理工程及び第４処理工程の炭化水素洗浄剤は共通のタンクを経由して再生利用していることを特徴とする洗浄装置。
【請求項９】
第３処理部および第４処理部は密閉可能な洗浄・乾燥槽によって構成されており、これら槽内を真空雰囲気下にする真空排気手段が備えられていることを特徴とする請求項８に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
第３処理部は大気開放可能な洗浄・乾燥槽によって構成されており、第４処理部は密閉可能な洗浄・乾燥槽によって構成されており、この槽内を真空雰囲気下にする真空排気手段が備えられていることを特徴とする請求項８に記載の洗浄装置。
【請求項１１】
第１処理部を構成する第１処理槽には、これに収容している水系洗浄液を加熱するヒーター手段が備えられていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項１２】
第２処理部を構成する第２処理槽は複数の槽を並設してなり、各槽には水が多段向流方式で流下するように構成されていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項１３】
第１処理部および第２処理部を構成する第１・２処理槽にはこれら槽内における被洗浄物に対して超音波振動又は振動のいずれか一方又は双方を付与する超音波振動付与手段および／又は振動付与手段が備えられていることを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械・工具部品等の切削・研磨後の切削油・防錆油等の有機油脂類の除去並びに切子・研磨粉等の無機類の除去を同時に行う洗浄方法及び洗浄装置に係り、より具体的には、水系洗浄後に炭化水素洗浄剤で真空（減圧）にて洗浄乾燥する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機械・工具部品等の切削・研磨後の切削油・防錆油等の有機油脂類の除去と切子・研磨粉等の無機類の除去は、フロンや、トリクロロエタン、塩化メチレン・代替フロン等の溶剤を用いて行ってきたが、これらは、環境破壊物質及び発ガン性物質を含む為、その使用が禁止されつつある。この為、水系洗浄剤で洗浄し、イオン交換等を使用し純水にて水洗し、その後１２０℃〜１８０℃の熱風によりワーク（被洗浄物）を乾燥する方法があった。
【０００３】
また、フロン等の代替となる溶剤として灯油等の炭化水素系溶剤（ＨＣ溶剤）を使用した洗浄方法が提案されている。この場合、まず、炭化水素系溶剤を貯留する洗浄槽の開閉蓋を開けてワークを浸漬し、次に、開閉蓋を閉じた後、洗浄槽の内部を減圧して真空状態にし、超音波振動発生装置を用いて超音波振動をワークに付与し、ワークに付着するマシーン油等の不純油を炭化水素系溶剤に溶出して真空洗浄を行なう。次に洗浄槽の開閉蓋を開けてワークを取り出し、熱風乾燥によってワークを乾燥させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなワークの洗浄・乾燥は、以下の問題を有する。
（１）熱風乾燥なので、ワークを完全に乾燥するためには、水の場合は１００℃以上に又、炭化水素系溶剤のときはその蒸発温度である１６０℃以上に加熱する必要があり、いずれにしても乾燥のために莫大なエネルギーが必要となる。また、そのエネルギーは回収することができず、さらに、大気中に排出された場合は、公害や地球温暖化をもたらすことになる。
【０００５】
（２）ワークが高炭素鋼であったり、特殊合金鋼の場合、１２０℃〜１６０℃にワークを加熱、乾燥すると、酸化し、変色し、ワークの品質向上を図る事ができない。
（３）乾燥工程でシミ発生があり、被洗浄物の深穴（切削ドリルの潤滑油通過穴）や、狭い隙間の脱脂洗浄が不可能であるし、また、板状の被洗浄物を重ねたまま洗浄することも不可能であった。
（４）さらに、洗浄後の水洗に供給する純水を造る為、純水機が必要であり、設備コスト、設備場所、ランニングコストがかかっている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、従来、大気圧状態の水系洗浄では、油脂等の有機物洗浄が完全洗浄できなかったが、真空仕上げ洗浄を追加実施する事で、完全な洗浄ができる方法と装置を提供するものであり、より具体的には、ワークから無機、有機の汚れを短時間で確実に除去できるとともに乾燥でき、安全性も確保できる水系洗浄後に炭化水素洗浄剤で真空にて洗浄乾燥する方法と装置を提供する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の目的を達成するために、次の技術的手段を講じている。
すなわち、水系洗浄液により被洗浄物を脱脂処理する第１処理工程と、この第１処理工程を終了した被洗浄物を水によりリンス処理する第２処理工程と、この第２処理工程を終了した前記被洗浄物を炭化水素液に浸漬することによって前記被洗浄物に付着の水を切って当該炭化水素液に置換すると共に前記被洗浄物を洗浄する第３処理工程と、この第３処理工程を終了した被洗浄物に対して炭化水素系蒸気により蒸気洗浄した後当該被洗浄物に付着している炭化水素溶剤を蒸発して乾燥処理する第４処理工程とを経由しており、前記第３処理工程の炭化水素液は、水と油の両方に溶ける両親水性の炭化水素洗浄剤を使用し、前記第３処理工程及び第４処理工程の炭化水素洗浄剤は共通のタンクを経由して再生利用していることを特徴とするものである。
【０００８】
このような構成を採用したことにより、オゾン層を破壊する蒸気（気体）が発生しない地球環境に優しい洗浄方法が提供できる。
また、炭化水素（洗浄液）は、（ガソリン、灯油等の基本燃料が、社会的に規制されない限り）今後とも使用規制がかかることはないことから、市場汎用性の高い、安価な洗浄媒体を使用することができる。
更に、炭化水素液のｋｇ当り単価は、代替フロンに比べて安価であるため、初期充填コストを低減できる。
【０００９】
本発明においては、前記第３処理工程および第４処理工程を、密閉可能な洗浄・乾燥槽に被洗浄物を装入して減圧雰囲気下で行うことが推奨される（請求項２）。
このような構成を採用したことにより、炭化水素液の消費量は、代替フロン等の溶剤を使用する場合に比べて、１％以下に抑えることができる。ｋｇ当り単価は、代替フロンに比べ、炭化水素が安いため、年間でのランニングコストの低減が計れる。
【００１０】
また、第３処理の工程で、真空排気（減圧）することにより被洗浄物の深穴（切削ドリルの潤滑油通過穴）や、狭い隙間の脱脂洗浄も可能となり、したがって、板状の被洗浄物を重ねたまま洗浄することも可能である。
更に、本発明においては、前記第３処理工程を大気圧下で行い、前記第４処理工程を、密閉可能な洗浄・乾燥槽に被処理物を装入して真空雰囲気下で行うことも可能である（請求項３）。
また、前記第１処理工程における水系洗浄液中に、アルカリ性、中性、酸性等の洗剤を混入していることが推奨され、更に、前記第１処理工程における水系洗浄液が８０℃以下に加熱されていることが推奨される（請求項４）。
【００１１】
これによって、脱脂、洗浄効果が促進できるのである。
また、本発明においては、前記第１処理工程および／又は第２処理工程は被洗浄物を槽に装入して行うとともに、この槽内における被洗浄物に対して超音波振動又は振動のいずれか一方又は双方を付与することが推奨される（請求項５）。
前述の第１処理および／又は第２処理は、水系洗浄液を被洗浄物に対してジェットノズル等を介して介して噴出させることで脱脂処理したり、又は水を噴出させることによってリンス（すすぎ）処理することも可能であるが、前述したように、第１処理工程および／又は第２処理工程は被洗浄物を槽に装入して行うとともに、この槽内における被洗浄物に対して超音波振動又は振動のいずれか一方又は双方を付与することによって、脱脂、洗浄効果が向上できるし、リンス効果（溶剤の除去）を向上させ、被処理物表面の清浄度を向上できるのである。
【００１２】
更に、本発明において、前記第１処理工程は水系洗浄液を貯留している複数の洗浄槽のそれぞれに被洗浄物を装入して当該液中に浸漬して行うことが、脱脂、洗浄効果を促進できることから推奨されるし、また、前記第２処理工程は水が多段向流方式で流下する複数の水リンス槽のそれぞれに被洗浄物を装入して当該水に浸漬して行うことが、リンス効果を向上させ、被処理物表面の清浄度を向上させ得ることから推奨される（請求項６）。
また、本発明においては、前述した請求項１〜３における第３処理工程又は第４処理工程に使用する炭化水素は、水と油の両方に溶ける両親水性の炭化水素洗浄剤を使用することが推奨される。
【００１３】
すなわち、第３処理工程によって例えば水溶性切削油を除去できるが、一方、アルカリ性、中性の洗浄剤では、油性油は除去できるが水溶性の切削油等が除去できないことから、両親水性の炭化水素洗浄剤を使用することによって油性油、水溶性油のいずれの汚れも除去洗浄することができるのであり、この場合、炭化水素洗浄剤としては、イソプレン系グリコールエーテル又は界面活性剤・アルコール入りの炭化水素洗浄剤であることが望ましい（請求項７）。
更に、本発明においては、前述した請求項１〜７に係る洗浄方法を、実施（実行）する洗浄装置として、以下の技術的手段を講じている。
【００１４】
すなわち、請求項８に係る洗浄装置は、水系洗浄液により被洗浄物を脱脂処理する第１処理部と、水により被処理物をリンス処理する第２処理部と、前記被処理物を炭化水素液に浸漬することによって前記被処理物に付着の水を切り当該炭化水素液に置換すると共に当該炭化水素液で前記被処理物を洗浄する第３処理部と、炭化水素洗浄系蒸気により蒸気洗浄した後、被洗浄物に付着している炭化水素溶剤を蒸発して乾燥処理する第４処理部と、を備えてなり、前記第３処理工程及び第４処理工程の炭化水素液は、水と油の両方に溶ける両親水性の炭化水素洗浄剤であり、前記第３処理工程及び第４処理工程の炭化水素洗浄剤は共通のタンクを経由して再生利用していることを特徴とするものであり、ここにおいて、第１・処理部は、水系洗浄液又は水をジェットノズル等で噴出するものであっても構わないが、前記第１〜４処理部はいずれも槽によって構成することが推奨される。
【００１５】
更に、本発明の洗浄装置は、前記第３処理部および第４処理部は密閉可能な洗浄・乾燥槽によって構成されており、この槽内を真空雰囲気下にする真空排気（減圧）手段が備えられていることが推奨されるし（請求項９）、また、前記第３処理部は大気開放可能な洗浄・乾燥槽によって構成されており、第４処理部は密閉可能な洗浄・乾燥槽によって構成されており、この槽内を真空雰囲気下にする真空排気手段が備えられていることが推奨される（請求項１０）。
更に、前記第１処理部を構成する第１処理槽には、これに収容している水系洗浄液を加熱するヒーター手段が備えられていることが推奨され（請求項１１）、また、前記第２処理部を構成する第２処理槽は複数の槽を並設してなり、各槽には水が多段向流方式で流下するように構成されることが望ましく（請求項１２）、更に、前記第１処理部および第２処理部を構成する第１・２処理槽にはこれら槽内における被洗浄物に対して超音波振動又は振動のいずれか一方又は双方を付与する超音波振動付与手段および／又は振動付与手段が備えられていることが推奨される（請求項１３）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
全体構成を概略立面図で示す図１および概略平面図で示す図２において、本発明に係る洗浄装置１は、入側コンベア手段２と出側コンベア手段３との間に、水系洗浄液により被洗浄物（ワークともいう）を脱脂処理する第１処理部４と、この第１処理部４に隣接して配置されていて水により被洗浄物をリンス処理する第２処理部５と、この第２処理部５に隣接して配置されていて被処理物に付着の水を切り炭化水素液に置換する第３処理部６と、この第３処理部６に隣接されていて炭化水素系蒸気により蒸気洗浄した後、被洗浄物に付着している炭化水素溶剤を蒸発して乾燥処理する第４処理部７とをその順序で直列状として同一平面（水平面）上に配置することで主構成されている。
【００１７】
第１処理部４は、上部開口の洗浄槽４Ａ，４Ｂの２槽を並列して構成されており、この槽内には、水系洗浄液４Ｃが収納されており、この液中に被洗浄物を浸漬することにより、該被洗浄物に付着の汚れを脱脂可能とされている。
勿論、この第１処理部４は、洗浄槽を１槽とすることができるし、２槽以上（３槽、４槽等）の多槽構成とすることにより、脱脂・洗浄効果を向上させることができる。
また、この第１処理部４においては、槽構成とすることなく、水系洗浄液を例えばジェットノズル、シャワー、スプレー等々によって被洗浄物の全面（全体）に亘って噴出することによって脱脂・洗浄するものであっても構わない。この噴出（吐出、噴射）によれば、新鮮（新規）な液で脱脂・洗浄できるし、潤滑油通過穴や狭いすきまの脱脂洗浄が液の噴出圧によって可能となる。
【００１８】
ただし、図示のように槽構成としてこれに浸漬することによって、液の使用量の節減、回収等が有利となるし、液の飛散が防止できる。
前記水系洗浄液としては、この液（水）に、アルカリ性、中性、酸性等の洗剤を混入した混合液とすることによって、脱脂・洗浄効果を促進できて有利となる。ただし、その洗浄の種類、混入割合等は被洗浄物の種類、形状、大きさ等々によって決定（選択）される。
第１処理部４を槽構成としたときには、水系洗浄液を２０℃〜８０℃程度（８０℃以下）に加熱するヒーター手段４Ｄを付帯させることができ（付帯させないときもある）、このヒーター手段４Ｄを付帯（備えて）させて液を８０℃以下に加熱することにより、脱脂・洗浄効果を促進できる。
【００１９】
勿論、ジェットノズル等で噴出（吐出）させるときは、その送液経路にヒーターを具備させて加熱することも可能である。
更に、第１処理部４を槽構成としたときには、例えば槽４Ａ，４Ｂの底部に、超音波付与手段４Ｆを付帯させて、該槽内の被洗浄物に対して超音波を作用させ、脱脂・洗浄効果を促進できて有利となる。
また、第１処理部４においては被洗浄物に対して揺動させる揺動手段４Ｇを付帯させることによって脱脂・洗浄効果を向上させることもできる。
【００２０】
この超音波付与手段、揺動手段はいずれか一方、又は双方を付帯させることができ、勿論、付帯させないときもある。
第２処理部５は、前記第１処理部４によって水系洗浄液により脱脂・洗浄された被洗浄物を、水によりリンス（すすぎ）処理するものであり、図示例では上部開口のリンス槽５Ａ，５Ｂの２槽を並列して構成されており、この各槽５Ａ，５Ｂ内には、水を多段向流方式によって流下させ、この流下（流動）する水に被洗浄物を浸漬することによってリンス（すすぎ）処理するようにされている。
【００２１】
ここで多段向流方式とは、被洗浄物の処理方向（搬送方向）に対して水を逆方向（向流）に流下（流動）させることをいい、図では第２リンス槽５Ｂに給水し、この第２リンス槽５Ｂの水を第１リンス槽５Ａに供給してこの第１リンス槽５Ａから排水するものを示しており、この向流手段としては図６（１）で示すようにオーバーフロー方式、図６（２）で示す落差方式等を採用でき、落差方式でオーバーフロー方式よりも少しでも鮮度の高い水（新鮮水）でリンス処理できて有利となる。
【００２２】
この第２処理部５におけるリンス手段として、水をジェットノズル、シャワー、スプレー等々によって被洗浄物の全面（全体）に亘って噴出（吐出）することによてってリンス処理するものであっても構わない。この噴出（吐出）によれば、新鮮（新規）な水で被洗浄物をリンス処理できるし、潤滑油通過穴や狭い隙間に付着の洗剤等が水の噴出圧によってリンス（除去）可能となる。
ただし、図示のように槽（タンク）構成としてこれに貯留した水に被洗浄物を浸漬することによるリンス処理によれば、水の使用両の節約、回収等の点で有利となるし、水の飛散も防止できる。
【００２３】
第２処理部５による水によるリンス処理はこれを１回（１段）とすることもできるが、多段処理（３槽、４槽等）とすることにより、リンス効果（洗剤の除去効果）を向上させ、被処理物表面の洗浄度を向上でき、特に、多段向流方式とすることでより一層有利となる。
第２処理部５を槽構成としたときには、そのリンス槽５Ａ，５Ｂの底部等に、超音波付与手段５Ｃを付帯させて、槽内の被洗浄物に対して超音波を作用させ、リンス効果を促進できて有利となる。
【００２４】
また、第２処理部５において槽内の被洗浄物を揺動させる揺動手段５Ｄを付帯させることにより、リンス処理効果、表面洗浄度を向上させることもできる。
この超音波付与手段、揺動手段はいずれか一方又は双方を付帯させることができ、勿論付帯させないときもある。なお、第２処理部５においてリンス水を加熱するヒーター付帯させても良い。
第３処理部６は、前記被洗浄物に付着の水を切り炭化水素液に置換処理する部位であり、更に、第４処理部７は、被洗浄物に対して炭化水素系蒸気により蒸気洗浄した後当該被洗浄物に付着している炭化水素溶剤を蒸発して乾燥処理する部位であり、この第３処理部６と第４処理部７とによって真空洗浄乾燥装置１０を構成しており、前記第３処理部６は大気圧下で行うこともでき、これ故、大気開放可能であるが第４処理部７は真空雰囲気下で処理を行うため真空排気手段を備えている。
【００２５】
ここで、炭化水素（液）は、水と油の両方に溶ける両親水性の炭化水素洗浄剤を使用（混入）することが望ましく、具体的には、イソプレン系グリコールエーテル又は界面活性剤・アルコール入りの炭化水素洗浄剤を挙げることができる。
次に、図７および図８に示すブロック図を参照して、本発明の一実施の形態に係る第３処理部６と第４処理部７とで構成される真空洗浄乾燥装置１０の概念的構成を説明する。
図示するように、内部にワーク１１を洗浄するための炭化水素系溶剤１２を貯留する洗浄槽１３は、その上部開口部を密閉可能な開閉蓋１４を有すると共に、その下部に超音波振動手段の一例である超音波振動発生装置１５を有する。また、後述するように、洗浄槽１３はワーク１１を揺動するための揺動手段６８（図９参照）を具備する。
【００２６】
洗浄槽１３の一側方には仕上げ洗浄・乾燥槽１６が並設されており、仕上げ洗浄・乾燥槽１６は、その内部に炭化水素系溶剤の蒸気を発生させるものであり、上部開口部を密閉可能な開閉蓋１８を有する。
洗浄槽１３は、図７に示す例では中途に冷却器１９を、図８ではヒーター１９Ａを具備する第１の真空吸引配管２０を介して真空ポンプ２１に連通連結されており、真空ポンプ２１を駆動することによって洗浄槽１３の内部を減圧して真空状態にすることができる。一方、仕上げ洗浄・乾燥槽１６は、第２の真空吸引配管２２を介して第１の真空吸引配管２０に連通連結されており、同様に真空ポンプ２１を駆動することによって仕上げ洗浄・乾燥槽１６の内部を減圧して真空状態にすることができる。
【００２７】
本実施の形態において、洗浄槽１３への炭化水素系溶剤（以下溶剤と略称することもある）１２への供給、及び、仕上げ洗浄・乾燥槽１６への溶剤の蒸気の供給は、これらを再生してその有効利用を図るため、以下の構成を用いて行っている。
即ち、洗浄槽１３は、開閉弁２３ａを具備するオーバーフローライン２３を介して溶剤回収タンクの一例である溶剤回収タンク２４の流入口に連通連結されている。また、真空ポンプ２１の下流側に設けた溶剤回収ラインの一例である溶剤回収ライン２５を介して溶剤回収タンク２４のもう一つの流入口に連通連結されており、溶剤回収ライン２５の中途にはガス冷却器２６と逆止弁２６ａが取付けられている。なお、溶剤回収タンク２４の上部空間には先部が大気に開放された排気ダクト２４ａの基部が連通連結されており、排気ダクト２４ａの中途部にはは排気ファン２４ｂが取付けられている。
【００２８】
また、溶剤回収タンク２４の流出口にはフィルタ２８と開閉弁２９ａを具備する第１の溶剤供給ライン２７を介して蒸留器２９の流入口が連通連結されている。
図７の例では、蒸留器２９の流出口には第１の溶剤蒸気供給ライン３０が連通連結されている。第１の溶剤蒸気供給ライン３０の下流側部分は、三方弁からなる蒸気案内弁３０ａを介して第２及び第３の溶剤蒸気供給ライン３１，３２に分岐されている。さらに、蒸留器２９の下部に接続された配管にはドレンバルブ２９ｂが取付けられている。
【００２９】
第２の溶剤蒸気供給ライン３１は、洗浄剤として使用できる溶剤１２を生成するための液化装置の一例であるコンデンサ３３の流入口に連通連結されている。一方、コンデンサ３３の流出口は、循環タンク３４、逆止弁３３ｂ、エジェクター３３ｃ、開閉弁３４ａを取付けた第２の溶剤供給ライン３５を介して洗浄槽１３内に連通連結されている。なお、符号３４ｂは循環ポンプを示す。
また、第３の溶剤蒸気ライン３２の下流側端は仕上げ洗浄・乾燥槽１６の内部に連通連結されている。
【００３０】
上記した図７に示す構成によって、洗浄槽１３からマシーン油等の洗浄対象物である不純油を溶かした溶剤１２のうち、所定のレベルを超える分を取り出し、オーバーフローライン２３を通して溶剤回収タンク２４に回収することができる。また、真空ポンプ２１によって洗浄槽１３や仕上げ洗浄・乾燥槽１６から吸引される空気中に含まれる溶剤蒸気を真空ポンプ２１の上流側に設けた冷却器１９を通して液化した後においても吸引空気中にわずかに含まれる溶剤１２も真空ポンプ２１の下流側に設けた溶剤回収ライン２５を通して溶剤回収タンク２４に不純油を含む溶剤１２として回収することができる。その後、これらの回収された不純油を含む溶剤１２から蒸留器２９を用いて不純油を含まない溶剤蒸気を生成し、その一部を仕上げ・乾燥槽１６内に溶剤蒸気として導入すると共に、残りをコンデンサ３３を用いて液化して新液としての溶剤１２を生成した後、循環タンク３４を介して洗浄槽１３内に導入することができる。
【００３１】
また、図７に示すように、洗浄槽１３には第１の真空度計３６、第１の真空破壊弁３７及び第１の排気弁３８が取付けられている。なお、本実施の形態では、第１の排気弁３８は、便宜上、第１の真空吸引配管２０の洗浄槽１３に近接した個所に取付けられている。一方、仕上げ洗浄・乾燥槽１６には、第２の真空度計３９、第２の真空破壊弁４０及び第２の排気弁４１が取付けられている。また、便宜上、第２の真空破壊弁４０と第２の排気弁４１は、第３の溶剤蒸気供給ライン３２及び第２の真空吸引配管２２の仕上げ洗浄・乾燥槽１６の近傍をなす個所に取付けられている。
【００３２】
そして、制御手段の一例である制御装置７６（図２及び図３参照）を用いて、真空ポンプ２１と第１の真空度計３６、第１の真空破壊弁３７及び第１の排気弁３８を駆動制御して洗浄槽１３内の真空度を、例えば３〜５０Ｔｏｒｒに調整することができると共に、真空ポンプ２１と第２の真空度計３９、第２の真空破壊弁４０及び第２の排気弁４１を駆動制御して、仕上げ洗浄・乾燥槽１６内を交互に真空状態と大気開放状態にすると共に、真空度を、例えば３〜５Ｔｏｒｒに調整することができる。
【００３３】
また、図７および図８に示すように、本実施の形態では、溶剤１２を用いることから、その安全性を確実なものとするために、蒸留器２９内に供給される油や汚れを溶かした溶剤１２を、熱媒油を用いて加熱するようにしている。即ち、ヒーター等によって加熱される難燃性の熱媒油を充填する油タンク４２は、循環ポンプ４５を取付けた熱媒油供給ライン４３と熱媒油戻しライン４４からなる循環流路によって蒸留器２９に連通連結されている。なお、本実施の形態では、蒸留器２９の蒸留側に設けた開閉弁２９ａを閉じて溶剤１２の蒸留器２９への流入を一時的に停止するようにしている。これは、溶剤１２中に混入されている不純油の沸点（例えば、１２０℃）が溶剤１２の沸点（例えば、８０℃）より高いことに鑑み、蒸留器２９内で溶剤１２を煮詰め、溶剤１２のみ蒸発させ、油濃度を十分に高めた後に、ドレインバルブ２９ｂを開けて外部に取り出し廃棄することにより、破棄量を少なくすると共に、破棄回数を少なくして、真空洗浄乾燥装置１０の運転停止時間を可及的に短くするためである。
【００３４】
図示の実施の形態におけるその他の構成について説明すると、図７に示すように、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の底部と冷却器１９の底部はそれぞれ第１又は第２の溶剤戻し配管４６，４７を介して溶剤戻しタンク４８に連通連結されており、溶剤戻しタンク４８は第３の溶剤戻し配管４９を介して洗浄槽１３の底部に連通連結されている。なお、第３の溶剤戻し配管４９には戻しポンプ５０が取付られている。また、第１の溶剤戻し配管４６には、開閉弁４６ａが取付けられ、第２の溶剤戻し配管４７にはガス逆流防止タンク１９ａが取付けられている。
【００３５】
かかる構成によって、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の蒸気洗浄によって仕上げ洗浄・乾燥槽１６の底部に滴下した溶剤１２と、冷却器１９による液化によって生じた溶剤１２をいったん溶剤戻しタンク４８を経由して、洗浄槽１３内に戻し、再利用することができる。
また、図７に示すように、冷却器１９、ガス冷却器２６、真空ポンプ２１、コンデンサ３３等は、高価なチラーを用いずに、クーリングタワー５１から冷却水を用いて作動するようにしている。即ち、冷却器１９、ガス冷却器２６、真空ポンプ２１、コンデンサ３３等は、冷却水供給配管５２と冷却水戻し配管５３を介してクーリングタワー５１に連通連結されている。
【００３６】
さらに、図７に示すように、洗浄槽１３には、溶剤１２中に含まれる無機質のごみを除去するためのフィルタユニット５４が取付られている。フィルタユニット５４は、実質的に循環ポンプ５５とフィルタ５６を取付けた溶剤循環流路５７から形成されている。
なお、図８の実施の形態では冷却器１９に代えてコイルヒーター１９Ａを真空ポンプ２１に並設したものであり、これにより該ポンプ２１の寿命を伸ばすことができライン１９Ｂ，１９Ｃを介して図示のように接続されている。
【００３７】
次に、図１を参照して既述した第１処理工程（脱脂処理）を経て第２処工程（水によるリンス処理）を終了した被洗浄物（ワーク）について、第３・４処理を行う。上記した構成を有する真空洗浄乾燥装置１０による真空洗浄乾燥方法について説明する。以下に説明するように、真空洗浄乾燥方法は、実質的にワーク洗浄工程と、ワーク蒸気洗浄工程と、ワーク乾燥工程とからなる。
（１）まず、洗浄槽１３内に炭化水素系溶剤（以下溶剤と省略する）１２を入れる。この溶剤１２は、最初の状態では、洗浄槽１３の開閉蓋１４を開いて直接投入するのが好ましいが、循環タンク３４内に再生された溶剤１２が残っている場合には、開閉弁３４ａを開いて第２の溶剤供給ライン３５より供給してもよい。洗浄槽１３内に供給する溶剤１２の量は第２のレベルセンサ７２によって検知され、この第２のレベルセンサ７２が作動していることを確認して、以下の処理が行われるようになっている。
【００３８】
この洗浄槽１３は油タンク４２からの熱媒油によって加熱され、内部の溶剤１２の温度が図示しない温度センサによって検知・制御されて約４０℃になっている。これは、ワーク１１に付着している不純油の溶解温度が約３０℃程度であるので、ワーク１１を入れた場合に、約４０℃（不純油の融点以上で、溶剤１２の沸点より十分に低い温度）に加熱されてワーク１１に付着した不純油を溶剤１２に溶かすためである。
（２）洗浄槽１３の下部にその出口及び入口が設けられているフィルタユニット５４を駆動する。これによって、溶剤１２内に含まれる汚れはフィルタ５６によって除去されることになるが、新しい溶剤１２を洗浄槽１３内に入れた直後では、汚れ（ＳＳ）等は無いので、この工程は、ワーク１１を洗浄槽１３内に入れた後に行ってもよい。
【００３９】
（３）開閉蓋１４を開けた状態で、洗浄槽１３内の溶剤１２中に洗浄籠６７（図９参照）に入ったワーク１１を浸漬して、開閉蓋１４を閉じる。このとき、オーバーフローする溶剤１２は、オーバーフローライン２３を通じて溶剤回収タンク２４に流れ込む。
（４）オーバーフローライン２３に設けられている開閉弁２３ａを閉じた状態で、真空ポンプ２１を作動して洗浄槽１３内を減圧し、内部の空気を抜くと共に、溶剤１２中に溶解している酸素を脱気し、第１の真空度計３６で測定する洗浄槽１３内の真空度が３０Ｔｏｒｒになった段階で第１の排気弁３８を閉じ真空ポンプ２１の作動を停止する。
【００４０】
（５）洗浄槽１３の底部に取付けられている超音波振動発生装置１５を作動させると共に、振動機構６８を作動させてワーク１１の収納されている洗浄籠６７を揺動させる。これによって、ワーク１１に付着している不純油が強制的に溶剤１２中に溶け出し、汚れもワーク１１から除去される。この操作によって汚れた溶剤１２はフィルタユニット５４によって含まれる固形状の汚れ（ＳＳ）が除去される。超音波洗浄を行うと、溶剤１２の温度が徐々に上昇するので、超音波洗浄中は常時溶剤１２が約４０℃を保持するように洗浄槽１３を水冷しておく（ワーク洗浄工程終了）。
【００４１】
（６）所定時間の洗浄作業が完了すると、超音波振動発生装置１５と揺動機構６８の作動を止め、第１の真空破壊弁３７を作動して洗浄槽１３の内部を大気開放する。次に、洗浄槽１３の開閉蓋１４を開けて、ワーク１１を外部に取り出し、仕上げ洗浄とその後のワーク１１の乾燥を行う仕上げ洗浄・乾燥槽１６の直上まで移送する。
ここで、溶剤戻しタンク４８から戻しポンプ５０を介して洗浄槽１３に溶剤１２が供給され、そのオーバーフロー分が溶剤回収タンク２４に供給されるようになっている。これによって洗浄槽１３内の不足の溶剤１２を補うと共に、溶剤戻しタンク４８内の不純な油を少量含む溶剤１２を、洗浄槽１３内で再利用している。
【００４２】
（７）開閉蓋１８を開けて、洗浄槽１３で洗浄剤である溶剤１２による液洗浄（水切り・置換）が完了したワーク１１を、図３又は図９に示すように、昇降機械６５によって仕上げ洗浄・乾燥槽１６内に入れる。この仕上げ洗浄・乾燥槽１６内には、底部に簀の子が設けられて、洗浄籠６７に入ったワーク１１が仕上げ洗浄・乾燥槽１６の中間位置に配置されるようになっている。ここで、ワーク１１の温度は約４０〜６０℃であるが、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の側壁の温度は約８０℃（蒸気洗浄を行う溶剤１２の凝結温度近傍又は凝結温度以上）に内部に加熱ヒーターを備えた熱媒油によって予め加熱し、蒸気を発生させる構造としている。
【００４３】
（８）開閉蓋１８を閉じて、第２の排気弁４１を開くと共にその他の弁を閉じて、真空ポンプ２１を作動し、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の内部を減圧して内部の空気を除去する。これは仕上げ洗浄・乾燥槽１６内に空気があると、仕上げ洗浄（濯ぎ洗浄）である蒸気洗浄が円滑に行われないためである。
（９）仕上げ洗浄・乾燥槽１６の真空度が３〜５Ｔｏｒｒになった時点で、第２の排気弁４１を閉じると共に真空ポンプ２１を止める。仕上げ洗浄・乾燥槽１６内に入った溶剤は加熱され、約４０〜６０℃のワーク１１に接して凝結し、これによってワーク１１の蒸気洗浄が行われる。蒸気洗浄の過程において発生する不純油を含む溶剤１２は、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の底部に溜まる。
【００４４】
（１０）８０℃に加熱された溶剤蒸気が接することによってワーク１１の温度は徐々に上昇し、８０℃又は８０℃近傍の温度になった時点で蒸気洗浄を終了する。これは、ワーク１１が８０℃近傍になると溶剤蒸気の付着が極端に悪くなって洗浄効率が著しく落ちるからである（ワーク蒸気洗浄工程）。
（１１）ワーク１１の蒸気洗浄が終了すると、蒸気案内弁３０ａを閉じて、第２の真空破壊弁４０を開いて内部を大気圧にした後、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の下部に設けられている開閉弁４６ａを開いて、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の底部に溜まっている溶剤（不純油を含む）１２を溶剤戻しタンク４８内に移す。これによって、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の溶剤１２が一応抜けることになる。
【００４５】
（１２）次に、第２の真空破壊弁４０及び開閉弁４６ａを閉じた状態で、第２の排気弁４１を開くと共に真空ポンプ２１を作動させ、仕上げ洗浄・乾燥槽１６内を減圧する。これによって、ワーク１１に付着した溶剤１２が蒸気となって蒸発する。この溶剤蒸発の過程において、溶剤１２に溶融している不純油も蒸発し、ワーク１１の表面は清浄となって乾燥する。この乾燥処理は、仕上げ洗浄・乾燥槽１６を熱媒で加熱しながら、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の内部圧力が３〜５Ｔｏｒｒになるまで継続する（ワーク乾燥工程終了）。
【００４６】
なお、ワーク１１に盲穴や油溜まりがある場合には上記処理では十分に付着した不純油の除去が困難であるので、仕上げ洗浄・乾燥槽１６内に溶剤を入れてワーク１１を蒸気洗浄する処理と、仕上げ洗浄・乾燥槽１６内を減圧して、不純油が混入した凝結溶剤を気化させる減圧処理とを複数回繰り返す。ワーク１１はワーク蒸気洗浄工程によって温度が上がり、減圧処理による気化によって温度が下がるので、効率的に次の処理を行うことができ、この繰り返し処理（フラッシングという）によって、局所に溜まった不純油も略完全に除去できる。
【００４７】
（１３）以上の処理が終了した後、第２の真空破壊弁４０を開くとともに、他の弁は閉じて、仕上げ洗浄・乾燥槽１６の開閉蓋１８を開け、乾燥処理したワーク１１を取り出す。
次に、この真空洗浄乾燥処理装置１０によって使用される溶剤１２の再生処理について説明する。
（１）図７の例では真空ポンプ２１の上流側には、通過するガスを４０℃以下に冷却する冷却部１９が設けられ、ガスに含まれる溶剤分の大部分を液化し、下部のガス逆流防止タンク１９ａを介して液化した溶剤１２を溶剤戻しタンク４８に貯留している。これによって、真空ポンプ２１に吸引される溶剤蒸気の進入を防いで真空ポンプ２１の負荷を著しく軽減し、更には、吸引ガス中の溶剤１２を回収している。
【００４８】
一方、図８の例ではポンプ２１の上流側には、通過する蒸気を８０℃以下に加熱する加熱部１９Ａが設けられ、蒸気に含まれる溶剤の大部分を蒸気化し、これによって真空ポンプ２１が溶剤液を吸い込んでロックスすることをを防いでポンプ２１の寿命を著しく伸ばすことができる。
（２）真空ポンプ２１から排出されたガス又は蒸気は、真空ポンプ２１へのガス又は蒸気の逆流を防止してその負荷を軽減する逆止弁２６ａ、及びガス冷却器２６を介して溶剤回収タンク２４に入り、更に含まれている溶剤１２を回収した後、排気ファン２４ｂを介して大気開放されている。
【００４９】
（３）溶剤回収タンク２４に貯留される溶剤１２は、不純油を含むので、フィルタ２８を介して蒸留器２９に供給されている。この蒸留器２９は熱媒油によって８０〜９０℃に加熱されて、溶剤１２を気化して不純油の除去された溶剤蒸気を発生させている。図７の例ではこの溶剤蒸気は蒸気案内弁３０ａを介して、仕上げ洗浄・乾燥槽１６又はコンデンサ３３に供給されている。なお、蒸留器２９の下部には不純油が溜まるので、ドレンバルブ２９ｂを定期的に開いて除去している。
【００５０】
（４）コンデンサ３３の上流側にはガス又は蒸気冷却器３３ａが設けられていて、予め溶剤蒸気を冷却し、コンデンサ３３の負荷を軽減している。コンデンサ３３を液化された純水な再生溶剤は、逆止弁３３ｂ及びエジェクター３３ｃを介して循環タンク３４に供給されている。循環タンク３４では、下部に循環ポンプ３４ｂを備え、内部の再生溶剤を循環させて、エジェクター３３ｃによるコンデンサ３３からの再生溶剤の回収及び循環タンク３４への再生溶剤の送り出しに寄与している。
【００５１】
【実施例】
図１〜図３を参照して上記した真空洗浄乾燥装置１０を含む洗浄装置１の全体の具体的構成を示す。
図示するように、矩形箱体からケーシング６０の下部基台６１上には、槽取付フレーム６２が設置されており、槽取付フレーム６２には、幅方向に間隔をあけて第１〜４処理部４〜７が取付けられている。
図１に示すように、第１〜４処理部４〜７の上方には走行レール６３が架設されており、走行レール６３上には、図では２基のワーク搬送台車６４が走行自在に載置されていて、このワーク搬送台車６４の下面から一対の昇降機構６５が下方に向けて延びており、昇降機構６５の下部には着脱自在に揺動台６６が取付けられている。また、揺動台６６の上面にはワーク１１を収納した洗浄籠６７が取付けられている。
【００５２】
図９に示すように、洗浄槽１３の周壁の一側には、揺動台６６を片持ち状態で支持すると共に、揺動することのできる揺動機構６８が取付けられている。洗浄槽１３の底壁には、超音波振動発生装置取付板６９が取付けられており、超音波振動発生装置取付板６９には超音波振動発生装置１５が取付られている。また、洗浄槽１３の周壁の両側には、それぞれ、水圧検出型の通常の第１レベルセンサ７１と、フロート式の第２のレベルセンサ７２が取付られている。
さらに、図１及び図２に示すように、開閉蓋１４，１８は、それぞれ蓋開閉用シリンダ７３、７４によって開閉可能に構成されている。ケーシング６０の下部基台６１上において、洗浄槽１３と仕上げ洗浄・乾燥槽１６の後部をなす個所には、蒸留器２９と、コンデンサ３３と、循環タンク３４と、油タンク４２等から構成される蒸留再生ユニット７５や、真空ポンプ２１や、溶剤回収タンク２４や、制御装置７６が配設されている。
【００５３】
上記した構成において、昇降機構６５を具備するワーク搬送台車６４を用いることによって、第１処理部４の洗浄槽４Ａ，４Ｂ、第２処理部５のリンス槽５Ａ，５Ｂおよび第３処理部６の洗浄槽１３へのワーク１１の出入り動作、洗浄槽１３から第４処理部７の仕上げ洗浄・乾燥槽１６への移動、仕上げ洗浄・乾燥槽１６へワーク１１の出入り動作を全て自動的に行うことができ、しかも台車６４を２基（これ以上でも良い）備えることにより、サイクルタイムを短縮でき、さらに、昇降機構６５は、これの上下動によって揺動手段を兼用できるし、ここにワーク１１の脱脂洗浄、水リンス、水切り置換・乾燥までの全行程を効果的に行うことができる。
【００５４】
また、揺動機構によってワーク１１を揺動しながら、洗浄、水リンス、水切り等することができるので洗浄効果を促進できる。
図４は本発明の他の実施形態を示しており、被洗浄物をアルカリ液等で脱脂する第１工程における第１処理部４をひとつの洗浄槽４Ａで行うとともに、第３および第４処理を行う第３・４処理部６，７を単一の処理槽にしたものであり、その他の構成は既述の構成、作用と共通するので、共通部分は共通符号を採用している。
【００５５】
図５は本発明の他の実施形態を示し、前述した第３処理工程を大気圧（大気雰囲気）によって行うようにしたものであり、これ故、洗浄槽１３には、真空ポンプ等の減圧関与部材を初め、開閉蓋等は具備されていない。
従って、図５で示した実施形態のように第３処理工程（水切りと炭化水素液への置換処理）において、洗浄槽１３を必要とせず、炭化水素液を第２処理工程（水リンス処理）が終了した被洗浄物に対して、ジェットノズル、シャワー、スプレー等によって噴出させることもできる。勿論、この第３処理工程を複数段とすることも可能である。なお、図５においては第３処理工程を大気圧下で実施する以外は、図１に示した実施の形態と共通するので共通部分は共通符号を採用している。
【００５６】
本発明の実施の形態は以上の通りであるが、次のような付加手段を備えることもできるし、以下に述べるような変形例を採用できる。
（１）安全性・外観・メンテナンス性を考え、装置には全体カバーを設けることができる。この場合、安全性を考え、装置内部が見えるように、前面に網入りガラスのサッシ窓を設け、メンテナンス性をよくする為、外装カバーは簡単に取り外し可とし、さらに１次側接続の必要のある、電気配線・エアー配管・排気ダクト・冷却水配管はすべて装置の上部からの取合いとすることが望ましい。
【００５７】
（２）装置内部に滞留した、洗浄剤のミスト・ガス・臭いを連続的に装置外部に放出させる排気ファンを併設し、その排気温度も常に３６℃以下の温度で排風するように、排風温度冷却機能を付帯（付加）することにより、地球環境の温暖化を防止できる。
（３）装置に使用している真空ポンプ等の機器が、オイル交換、グリースアップ等の点検及び交換時間に到達したら、自動的に警告、表示、ブザーが鳴る等の機能を付加できる。
【００５８】
（４）装置内に設けてある各機器が故障した場合、その個所、対応方法がタッチパネル画面あるいはパソコン画面等に自動表示され、表示、ブザーが鳴る等の、シーケンスプログラム機能を付加できる。
（５）火災等の異常時には、自動消火器の作動とあわせ、置換槽・乾燥槽の蓋自走閉、１次側のエアー自動閉、排気自動閉、電源自走断となる様、自動消火システム回路を組み込んだ機能を付加できる。
（６）更に、前記の実施の形態においては第１〜４処理部に被洗浄物をチャック機能を有する自走台車で自動搬送可能としているが、クレーン、ホイスト等を利用して搬送するようにしても良い。
【００５９】
（７）また、前述の実施の形態においては、第１〜４処理部における各槽を、ステンレス製とすることが望ましいが、これ以外の材料であっても良い。
（８）更に、前述の実施の形態におていは洗浄篭を利用して被洗浄物を各槽に出入させているが、篭を必ずしも用いる必要はない。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、溶剤を使用することによる、環境や人体への安全性の問題および溶剤コストの問題並びに、乾燥工程におけるシミの発生が洗浄不良につながる問題等々を一挙に解決でき、機械部品、切削工具等に残留している、切削油、防錆油等の有機油脂類の除去、ならびに切子、研磨粉等の無機類の除去を行う洗浄方法、および装置として実益大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態の基本例を示す全体構成の概略立面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】他の実施の形態を示す概略立面図である。
【図５】他の実施の形態を示す概略立面図である。
【図６】水リンス処理の２例を示す説明図である。
【図７】真空洗浄乾燥装置（第３・４処理部）の全体構成図である。
【図８】図７の他の好ましい例の全体構成図である。
【図９】図７の要部立面図である。
【符号の説明】
１ 洗浄装置
４ 第１処理部（槽）
５ 第２処理部（槽）
６ 第３処理部（槽）
７ 第４処理部（槽）
【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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【図６】
0004007751.tif 000007
【図７】
0004007751.tif 000008
【図８】
0004007751.tif 000009
【図９】
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