(57)【要約】【課題】部品を溶剤中に浸漬する洗浄方式であっても一連の洗浄工程を短縮化できて、かつ小型化できる真空脱脂洗浄装置およびそれを用いた真空脱脂洗浄方法を提供する。【解決手段】減圧雰囲気下において被洗浄物Ｗを溶剤中に浸漬することで被洗浄物Ｗを脱脂、洗浄する単一の洗浄室５を備える真空脱脂洗浄装置１において、単一の洗浄室５は、内部に加熱媒体が流れる構造体２と、構造体２上に溶剤を拡散するノズル３と、を有する構造とする。また、構造体２は、洗浄室５内の側方側や下方側に設置することもできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧雰囲気下において被洗浄物を溶剤中に浸漬することで
前記被洗浄物を脱脂、洗浄する
単一の洗浄室を備えた真空脱脂洗浄装置であって、
前記単一の洗浄室は、
内部に加熱媒体が流れる構造体と、
前記構造体上に前記溶剤を拡散するノズルと、
を有していることを特徴とする真空脱脂洗浄装置。
【請求項２】
前記構造体は、
前記単一の洗浄室内の側方側に設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の真空脱脂洗浄装置。
【請求項３】
前記構造体は、
前記単一の洗浄室内の下方側に設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の真空脱脂洗浄装置。
【請求項４】
前記構造体の内部には、
前記加熱媒体を循環させる整流板が設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の真空脱脂洗浄装置。
【請求項５】
前記整流板は、
前記構造体の内部で千鳥配置されている
ことを特徴とする請求項４に記載の真空脱脂洗浄装置。
【請求項６】
前記ノズルは、
前記構造体に対して上方側または側方側に設置されている
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の真空脱脂洗浄装置。
【請求項７】
前記単一の洗浄室外にて前記溶剤を加熱する加熱器と、
前記加熱器により加熱された前記溶剤を前記単一の洗浄室内へ送る配管と、をさらに有しており、前記配管の一端側は前記加熱器に接続されており、他端側は前記ノズルに接続されている
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の真空脱脂洗浄装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の真空脱脂洗浄装置を用いる真空脱脂洗浄方法であって、
前記構造体により気化された前記溶剤を用いて前記被洗浄物を洗浄した後、
前記溶剤中に前記被洗浄物を浸漬することで再度洗浄を行う
ことを特徴とする真空脱脂洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧雰囲気下において溶剤を用いた素材や部材の脱脂、洗浄および乾燥を行う真空脱脂洗浄装置およびそれを用いた真空脱脂洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品（以下、部品という）は、その表面や内部に対して浸炭や窒化などの特殊処理を施して実用に供される場合が多い。そのような特殊処理の前後の工程では、部品の表面に付着したススや油などの汚れを除去するために、溶剤を用いた脱脂や洗浄およびその後の乾燥が行われる。脱脂や洗浄に供される部品の形状は、例えば歯車のような複数の凹凸が入り組んだ形状であったり、数ミリの穴径に対して深さが数センチある（奥行きが深い）形状のものまで様々である。
【０００３】
中でも、穴形状が部品の反対側まで貫通していない、いわゆる止まり穴を有する部品については、穴の奥側は洗浄が困難であるため、溶剤中に部品を浸漬することで穴の奥側まで洗浄したり、溶剤を蒸気にすることで穴の奥側まで蒸気を到達することで洗浄したり、様々な洗浄方法がこれまでは行われてきた。
【０００４】
例えば、止まり穴を有する部品に対して、まず加熱された蒸気を用いた前洗浄を行う。その後、高温かつ高圧の雰囲気下で温水からなる洗浄液に当該部品を浸漬して後洗浄を行う。また、洗浄液中では超音波洗浄も併用する。以上の洗浄方式を複数回繰り返す一連の洗浄工程が特許文献１に開示されている。
【０００５】
また、止まり穴を有する部品に対して、加熱された溶剤の蒸気で洗浄すると共に加圧された溶剤を部品に対して噴射することで洗浄を行う方式が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３４０８１８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２４５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されている洗浄方法では、溶剤として温水を使用しているので、部品に付着している油の種類よっては除去が困難である場合も多い。また、蒸気洗浄を行う装置と高温かつ高圧による洗浄を行う装置を各々別個の装置で行うと、装置全体が大型化し、一連の洗浄工程が完了するまでに時間を要するという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている洗浄方法では、溶剤として有機溶剤を用いて洗浄しており、かつ洗浄する雰囲気も減圧下であるため、付着した油の種類によって除去が困難であるという問題は存在しない。
【０００９】
しかし、洗浄方式として部品を溶剤中に浸漬しないために、例えば多数の部品を１０段積みのような多段積みの状態で洗浄を行う場合には、上段で除去した汚れが下段の部品表面に付着する、もしくは次工程で部品を乾燥させる際に部品の中心部分が表面温度よりも低いために完全に乾燥するまでに多大な時間を要するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明においては、部品を溶剤中に浸漬する洗浄方式であっても一連の洗浄工程を短縮化できて、かつ小型化できる真空脱脂洗浄装置およびそれを用いた真空脱脂洗浄方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した課題を解決するために、本発明の真空脱脂洗浄装置は、減圧雰囲気下において被洗浄物を溶剤中に浸漬することで被洗浄物を脱脂、洗浄する単一の洗浄室を備えた真空脱脂洗浄装置であって、その単一の洗浄室は、内部に加熱媒体が流れる構造体と、構造体上に溶剤を拡散するノズルと、を有することとした。
【００１２】
また、構造体は単一の洗浄室内の側方側に設置したり、洗浄室内の下方側に設置することもできる。構造体の内部には加熱媒体を循環させる整流板を設けても構わない。その整流板は構造体の内部で千鳥配置することもできる。さらに、ノズルは構造体に対して上方側または側方側に設置することができる。
【００１３】
単一の洗浄室外にて溶剤を加熱する加熱器と、加熱器により加熱された溶剤を単一の洗浄室内へ送る配管と、をさらに有しており、配管の一端側は加熱器に接続して、他端側はノズルに接続している真空脱脂洗浄装置としてもよい。また、当該真空脱脂洗浄装置を用いて、構造体により気化された溶剤を用いて被洗浄物を洗浄した後、溶剤中に被洗浄物を浸漬することで再度洗浄を行う真空脱脂洗浄方法としても構わない。  
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る真空脱脂洗浄装置およびそれを用いた真空脱脂洗浄方法により、部品を溶剤中に浸漬する洗浄方式であっても一連の洗浄工程を短縮化できて、かつ小型化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態である真空脱脂洗浄装置１の正面図である。
【図２】図１に示す真空脱脂洗浄装置１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図２に示す真空脱脂洗浄装置１のＺ−Ｚ断面図である。
【図４】真空脱脂洗浄装置１の構造体２内部における加熱媒体の流れを示す模式図である。
【図５】本発明の別の実施形態の真空脱脂洗浄装置１００内部の斜視図である。
【図６】本発明の別の実施形態の真空脱脂洗浄装置１００内部の正面図である。
【図７】本発明の別の実施形態の真空脱脂洗浄装置１００内部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態の一例について図面を用いて説明する。本発明の実施の形態の一例である真空脱脂洗浄装置１の正面図および各種断面図を図１ないし図３に示す。真空脱脂洗浄装置１（以下、「装置１」とする）は、図１ないし図３に示すように従来の洗浄装置と同様に単一の洗浄室５を有しており、その洗浄室５の内部にて減圧雰囲気下で被洗浄物Ｗ（以下、「ワークＷ」とする）に対して洗浄液（溶剤）を浸漬、噴射および噴霧することで洗浄を行える構造である。洗浄室５は、図示しない真空ポンプを用いて内部を真空引きして、減圧雰囲気にすることができる。
【００１７】
洗浄室５の下方（底部）には、内部に加熱媒体を流すことが出来る構造体２が設置されている。また、構造体２の左右両側には複数個のノズル３が備え付けられており、洗浄室５の外部から図示しない配管を経由して溶剤がノズル３まで送れて来る。さらに、構造体２の中央部には、図３に示すようにノズル３から拡散された溶剤を集めて、洗浄室５の外部へ排出するための中央溝２０が設けられている。図３には、構造体２の片側にノズル３が５個ずつ（左右両側で計１０個）設置されている形態を示しており、図３に示す矢印は構造体２内部への加熱媒体の流入および流出の向きを示している。
【００１８】
構造体２の内部における加熱媒体の流れを図４に示す。同図において矢印の向きが加熱媒体の流れを示している。構造体２の内部への加熱媒体の流入は、図３の矢印の向きが示すように構造体２に接続されている配管を経由して洗浄室５の外部から構造体２の内部へ送られる。その後、構造体２の内部に複数個設置されている整流板２１の間を縫う様に加熱媒体が構造体２内全体を循環して、図３の矢印の向きが示すように最終的には構造体２の外部へ排出される。
【００１９】
構造体２の外部に排出された加熱媒体は、洗浄室５の外部に設置された図示しない加熱器を用いて、再度加熱媒体を所定の温度まで加熱して、図示しないポンプを用いて構造体２の内部へ再度送り込まれる。なお、図４は整流板２１が構造体２内部に千鳥配置されている形態を示すが、構造体２内部における整流板２１の配置は例えば所定の間隔に規則的に配置したり、整流板２１の配置個数については１個または複数個を構造体２の大きさや形状に応じて適宜配置することができる。
【００２０】
次に、図１ないし図４に示す真空脱脂洗浄装置１を用いた洗浄方式の手順について説明する。まず、洗浄すべきワークＷを洗浄室５内へ装入して、前述の真空ポンプを用いて所定の圧力まで洗浄室５内部を減圧雰囲気にする。洗浄室５内が所定の圧力に達した後、構造体２の内部へ所定の温度まで加熱された加熱媒体を流入させる。この操作により、構造体２の表面全体が加熱される。この際、構造体２の表面は少なくとも１４０℃以上の温度設定とする。
【００２１】
構造体２の表面温度が１４０℃以上に達したことを確認した後、図示しない配管から圧送される溶剤を１０箇所のノズル３から構造体２の表面へ拡散させる（この時、配管から圧送される溶剤の圧力は０．０５〜０．１５ＭＰａＧの範囲とする）。構造体２の表面に拡散された溶剤は、瞬間的に気化して溶剤蒸気が発生する。発生した溶剤蒸気は、ワークＷの下方からワークＷ同士の隙間を縫うようにして上方に向けて移動する。溶剤蒸気がこのように洗浄室５内を自由に移動することで、例えばワークＷの細孔や狭小な間隙に付着した油汚れを完全に洗浄する。
【００２２】
溶剤蒸気によるワークＷの洗浄が完了した後、洗浄室５内に溶剤を充満させて、全てのワークＷを溶剤中に浸漬させる、いわゆる浸漬洗浄を行う。これは、前工程である溶剤蒸気による洗浄後の汚れを一掃するためであり、また次工程の真空乾燥を行うためにワークＷ全体を予熱するためでもある。浸漬洗浄が完了したら、洗浄室５内から溶剤を排出した後、ワークＷに対して真空乾燥を行い、ワークＷが完全に冷却されたことを確認した後、ワークＷを洗浄室５から取り出して、一連の洗浄工程が完了する。
【００２３】
次に、本発明に係る真空脱脂洗浄装置に関する別の実施形態について図５〜７を用いて説明する。図５は本発明の別の実施形態である真空脱脂洗浄装置１００内部の斜視図、図６は同正面図、図７は同側面図である。本実施形態の真空脱脂洗浄装置１００では、図５ないし図７に示すように内部に加熱媒体を流通させる複数個の構造体２０が、ローラＲ上に載置された図示しない被洗浄物の左右両側に配置された場合を示す。洗浄室５０内部の左右両側には、各構造体２０同士が鉛直方向に所定の間隔を保った状態で片側で１０個（左右両側で計２０個）設置されている。
【００２４】
１個の構造体２０は、洗浄室５０の奥行き方向に長い直方体形状を呈している。上下方向に積層される形態で配置された各構造体２０同士は、その両端部で配管により接続されている。つまり、各構造体２０の内部における加熱媒体の流れは、まず最上部に位置する構造体２０の内部に加熱媒体が流れると、加熱媒体が流入した端部とは反対側の端部から加熱媒体が流出する。
【００２５】
その後、直下に位置する構造体２０とは前述した配管により接続されていることから、当該配管を経由して加熱媒体が直下に位置する別の構造体２０へ送られる。以降の加熱媒体の流れも同様であり、特定の構造体２０の一端側から流入した加熱媒体は他端側から加熱媒体が流出して、直下の構造体２０へ送られる仕組みである。最上部に位置する構造体２０の上方には、図５〜図７に示すように溶剤を滴下するノズル３０が片側７個ずつ（左右両側で計１４個）配置されている。
【００２６】
次に、図５〜図７に示す真空脱脂洗浄装置１００を用いた洗浄方式について説明する。本洗浄方式は、溶剤蒸気を用いた洗浄工程を除く他の工程について図１ないし図４に示す真空脱脂洗浄装置１を用いた洗浄方式と同様であるため、これら他の工程に関する説明は割愛し、溶剤蒸気を用いた洗浄工程のみ説明する。
【００２７】
少なくとも１４０℃以上に加熱された加熱媒体を、最上部に位置する構造体２０へ送ると、各構造体２０同士が接続されている配管により最下部の構造体２０まで行き渡り、全ての構造体２０表面が加熱される。構造体２０の表面が所定の温度まで加熱されたことを確認した後、最上部に位置する構造体２０の上方に設置された複数のノズル３０から溶剤を滴下する（溶剤を滴下する頻度や流量は特に問わない）。
【００２８】
滴下された溶剤は、最上部にある構造体２０の表面に接触することで溶剤は気化して溶剤蒸気となる。最上部にある構造体２０にて気化できなかった溶剤は、真下の構造体２０へ落ちていくために再度他の構造体２０の表面に接触することで気化することができる。結果として、洗浄室５０の内部にて溶剤蒸気は左右両側から発生することになる。
【００２９】
前述した真空脱脂洗浄装置１の設置場所に関して、同装置１の高さ方向に制約がある場合には洗浄室内に設置する構造体を下方から側方に移動した形態が真空脱脂洗浄装置１００の形態となる。本装置１００の形態は、真空脱脂洗浄装置１の形態と洗浄効果として同様の効果を得ることができるので、設置場所の高さ方向に制限がある場合に特に有効である。
【符号の説明】
【００３０】
１、１００      真空脱脂洗浄装置
２、２０        構造体
３、３０        ノズル
５、５０        洗浄室
２１            整流板
Ｗ              被洗浄物
【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】
2017196560.tif 000007
【図６】
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【図７】
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