(57)【要約】【課題】水を含む高沸点、高蒸発潜熱の洗浄剤においても、再付着がなく、洗浄後の乾燥効率が高く、洗浄、乾燥時間を短縮でき、複雑な形状の被洗浄物でも乾燥シミを作ることなく乾燥させることができるベーパー洗浄を可能にする。【解決手段】被洗浄物をベーパー洗浄するためのベーパー洗浄槽６と、ベーパー洗浄槽６内における下方部分に蓄えた洗浄剤１６と、ベーパー洗浄槽６に連通した乾燥槽５と、ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５間を遮断又は開放可能とした遮断蓋１３と、被洗浄物を載置可能であるとともにベーパー洗浄槽６と乾燥槽５間を移動可能なキャリアと、を具備した装置本体２と、装置本体２に連結された、装置本体２の内部を加減圧する圧力調整手段３と、被洗浄物に付着した洗浄剤等を排液するための排液弁１７と、洗浄剤１６を加熱するための加熱システム１９と、を具備した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に洗浄剤（１６）を蓄えることが可能なベーパー洗浄槽（６）と、該ベーパー洗浄槽（６）に連通した乾燥槽（５）と、前記ベーパー洗浄槽（６）と前記乾燥槽（５）間を遮断又は開放可能とした遮断蓋（１３）と、被洗浄物を載置可能であるとともに前記ベーパー洗浄槽（６）と前記乾燥槽（５）間を移動可能としたキャリアと、を具備した装置本体（２）と、
前記装置本体（２）に連結された、前記装置本体（２）の内部に気体を供給しあるいは前記装置本体（２）の内部の気体を排気することで前記装置本体（２）の内部を加減圧する圧力調整手段（３）と、
前記被洗浄物に付着した洗浄剤等を排液するための排液弁（１７）と、
前記洗浄剤（１６）を加熱するための加熱システム（１９）と、を具備したことを特徴とするベーパー洗浄乾燥装置。
【請求項２】
前記乾燥槽（５）に補助加熱システム（１８）を備えたことを特徴とする請求項１に記載のベーパー洗浄乾燥装置。
【請求項３】
前記圧力調整手段（３）は、加減圧弁（７）と、排気弁（９）と、前記加減圧弁（７）及び前記排気弁（９）に連結された加減圧ポンプ（８）と、加減圧調整弁（１５）を介して前記加減圧ポンプ（８）に連結された、内部に気体を蓄えた圧力調整槽（１２）と、を具備した加減圧調整手段と、
リーク弁（１１）を介して前記装置本体（２）に連結された、前記装置本体（２）の内部に気体を供給するためのガス供給槽（１０）と、を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベーパー洗浄乾燥装置。
【請求項４】
前記請求項１乃至請求項３のいずれかを用いたベーパー洗浄乾燥方法であって、
前記ベーパー洗浄槽（６）内の底部に洗浄剤（１６）を蓄え、前記ベーパー洗浄槽（６）内を０．５ＭＰａに加圧するとともに前記洗浄剤（１６）を沸点近傍まで加熱した状態において、
前記乾燥槽（５）内に被洗浄物（２１）を入れた後に、乾燥槽（５）内を密閉し、
前記圧力調整手段（３）によって、前記乾燥槽（５）内を、真空にした後に前記ベーパー洗浄槽（６）内と同圧まで加圧し、
前記遮断蓋（１３）を開放した後に前記被洗浄物（２１）を前記ベーパー洗浄槽（６）内に移動し、
前記圧力調整手段（３）によって前記乾燥槽（５）及びベーパー洗浄槽（６）の内部を減圧して前記洗浄剤（１６）の沸点を下げることで前記洗浄剤（１６）を気化して蒸気を発生させて前記被洗浄物（２１）をベーパー洗浄し、
前記圧力調整手段（３）によって前記乾燥槽（５）及びベーパー洗浄槽（６）の内部を、前記減圧前の圧力まで加圧し、
被洗浄物（２１）を前記乾燥槽（５）内に移動するとともに前記遮断蓋（１３）を閉じ、
前記圧力調整手段（３）によって前記乾燥槽（５）の内部を常圧に戻し、
更に前記圧力調整手段（３）によって前記乾燥槽（５）の内部を減圧することで前記洗浄剤（１６）の沸点を下げることで前記乾燥槽（５）の内部の洗浄剤（１６）を蒸発させて前記被洗浄物（２１）を乾燥し、
一定時間前記乾燥を実施した後に、前記圧力調整手段（３）によって前記乾燥槽（５）の内部を常圧に戻し、その後前記被洗浄物（２１）を前記乾燥槽（５）から取り出す、ことを特徴とするベーパー洗浄乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密部品、一般の機械部品、半導体等の電子部品やその基板、レンズ等の光学部品などの洗浄のように、一般的な洗浄よりもより高い洗浄度が求められる精密洗浄に用いるベーパー洗浄乾燥装置及びそれを用いたベーパー洗浄乾燥方法に係り、より詳しくは、水を始めとする沸点が高く揮発性の低い洗浄剤を用いた場合でも、洗浄後の迅速な乾燥を可能とするベーパー洗浄乾燥装置及びそれを用いたベーパー洗浄乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、精密部品、一般の機械部品、半導体等の電子部品やその基板、レンズ等の光学部品などの洗浄のように一般的な洗浄よりもより高い洗浄度が求められる精密洗浄において、洗浄後に行う洗浄剤によるベーパー洗浄は公知の技術である。
【０００３】
そして、このようなベーパー洗浄においては、浸漬洗浄後にこのベーパー洗浄によって洗浄剤に含まれる溶解物や、被洗浄物に再付着した汚染物を洗い流すリンス効果が高まるため、フッ素系、塩素系若しくは代替フロンに代表される沸点の低い（揮発性の高い）洗浄剤を用いることが有効である。
【０００４】
しかしながら、このような、塩素系やフッ素系、更に代替フロンよりなる洗浄剤は、環境負荷の低減から削減の対象となっており、そのため、これらの低沸点の洗浄剤による浸漬、ベーパー洗浄から、水を始めとする蒸発潜熱が大きく、沸点の高い洗浄剤へと移行しつつある。
【０００５】
その一方、水を始めとする高蒸発潜熱、高沸点の洗浄剤は、洗浄剤そのものが高い蒸発潜熱を持ち、沸点が高く乾燥性が悪いため、これらを用いたベーパー洗浄方法は有効な手段とはなっていない。これが、高蒸発潜熱、高沸点の洗浄剤によるベーパー洗浄を制限している大きな理由である。
【０００６】
更に、ハイドロカーボン系や水系洗浄剤の中には引火性があるため、大気中で引火点以上に加温することは安全性の面からも制限される。
【０００７】
そのため、このような理由で、乾燥には主として熱風乾燥、真空乾燥が用いられているが、熱風乾燥は気体熱伝導率が低いため大量の熱風が必要であり、加えて高蒸発潜熱の洗浄剤では乾燥時間が長くなり、乾燥効率が悪いばかりでなく、形状の複雑なものには熱風を直接吹き付けられない部分ができ、乾燥シミが生ずる等の問題がある。
【０００８】
また、真空乾燥の場合も被洗浄物への与熱が困難なため、また洗浄剤自らの蒸発潜熱により、被洗浄物の温度が低下し、結局は乾燥効率が悪く、乾燥時間は長くなり、大気中に取り出した時に被洗浄物の温度が下がり、水分を凝集して洗浄後の錆の発生原因となる。
【０００９】
従って、このように、高沸点、高蒸発潜熱を持つ洗浄剤の乾燥工程が洗浄装置全体のタクト時間のボトルネックになっているのが現状である。
【００１０】
また、このような、高沸点、高蒸発潜熱を持つ洗浄剤による乾燥方法としては、例えば特開平６−４５９号公報に見られるように、加圧した洗浄槽の洗浄剤沸点を高め、常圧に戻して乾燥する方法が提案されているが、洗浄剤に浸漬することによる被洗浄物への汚染の再付着は避けられず、洗浄性は洗浄剤の汚染度に比例してしまい、いくら乾燥が早くても乾燥シミの原因となる。
【００１１】
よって、被洗浄物を洗浄剤に浸漬しただけで乾燥することは精密洗浄という観点から実用上有効な洗浄手段ではない。また、被洗浄物を常温から洗浄剤に浸漬した場合は、洗浄剤の液温は下がり加熱するための時間がかかるために、加圧浸漬洗浄は実用的、効果的な方法とはならない。
【特許文献１】特開２００６−４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、水を含む高沸点、高蒸発潜熱という洗浄剤においても、再付着がなく、洗浄後の乾燥効率が非常に高く、しかも急速洗浄、乾燥が可能で洗浄、乾燥時間を短縮できることに加え、複雑な形状の被洗浄物でも乾燥シミを作ることなく乾燥させることが可能な洗浄乾燥手段であるベーパー洗浄を、加減圧機構の中で実現する方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のベーパー洗浄乾燥装置は、
内部に洗浄剤を蓄えることが可能なベーパー洗浄槽と、該ベーパー洗浄槽に連通した乾燥槽と、前記ベーパー洗浄槽と前記乾燥槽間を遮断又は開放可能とした遮断蓋と、被洗浄物を載置可能であるとともに前記ベーパー洗浄槽と前記乾燥槽間を移動可能としたキャリアと、を具備した装置本体と、
前記装置本体に連結された、前記装置本体の内部に気体を供給しあるいは前記装置本体の内部の気体を排気することで前記装置本体の内部を加減圧する圧力調整手段と、
前記被洗浄物に付着した洗浄剤等を排液するための排液弁と、
前記洗浄剤を加熱するための加熱システムと、を具備したことを特徴としている。
【００１４】
また、このベーパー洗浄乾燥装置を用いた本発明のベーパー洗浄乾燥方法は、
前記ベーパー洗浄槽内の底部に洗浄剤を蓄え、前記ベーパー洗浄槽内を０．５ＭＰａに加圧するとともに前記洗浄剤を沸点近傍まで加熱した状態において、
前記乾燥槽内に被洗浄物を入れた後に、乾燥槽内を密閉し、
前記圧力調整手段によって、前記乾燥槽内を真空にした後に前記ベーパー洗浄槽内と同圧まで加圧し、
前記遮断蓋を開放した後に前記被洗浄物を前記ベーパー洗浄槽内に移動し、
前記圧力調整手段によって前記乾燥槽及びベーパー洗浄槽の内部を減圧して前記洗浄剤の沸点を下げることで前記洗浄剤を気化して蒸気を発生させて前記被洗浄物をベーパー洗浄し、
前記圧力調整手段によって前記乾燥槽及びベーパー洗浄槽の内部を、前記減圧前の圧力まで加圧し、
被洗浄物を前記乾燥槽内に移動するとともに前記遮断蓋を閉じ、
前記圧力調整手段によって前記乾燥槽の内部を常圧に戻し、
更に前記圧力調整手段によって前記乾燥槽の内部を減圧することで前記洗浄剤の沸点を下げることで前記乾燥槽の内部の洗浄剤を蒸発させて前記被洗浄物を乾燥し、
一定時間前記乾燥を実施した後に、前記圧力調整手段によって前記乾燥槽の内部を常圧に戻し、その後前記被洗浄物を前記乾燥槽から取り出す、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、内部に洗浄剤を蓄えたベーパー洗浄槽を大気圧以上に加圧することで洗浄剤を大気圧下での沸点以上に加熱し、その加圧及び加熱されたベーパー洗浄槽内で被洗浄物をベーパー洗浄するため、低沸点の塩素系有機溶剤や代替フロンに代えて、今まで大気圧下では不可能であった純水や炭化水素系洗浄剤等の高沸点洗浄剤でのベーパー洗浄が可能となった。
【００１６】
また、加圧洗浄の場合においても、浸漬洗浄では洗浄剤の汚染に伴う再付着があるために洗浄度にムラがあり、また乾燥シミの発生が危惧されるが、本発明ではベーパー洗浄としているために、繰り返しての超精密洗浄が可能である。
【００１７】
更に、浸漬洗浄の場合には、被洗浄物が入ることにより洗浄剤の温度は低下し、再度温度を上げるために時間を要するが、ベーパー洗浄としている本発明ではこのような液温低下の問題は発生しない。
【００１８】
更にまた、本発明ではベーパー洗浄槽内の減圧によりベーパー洗浄を可能としており、必要時に多量のベーパーを発生可能としているために、洗浄時間の短縮を図ることが可能である。
【００１９】
また、本発明では、被洗浄物を加圧ベーパーにより洗浄するため、従って、洗浄剤は常時、常圧沸点以上としているため、常圧に戻したときに、あるいは減圧したときに、被洗浄物に付着した洗浄剤は、高蒸発潜熱を持っていても、速やかに蒸発させることが可能である。
【００２０】
また、通常、常圧下の乾燥では、蒸発潜熱により被洗浄物から熱が奪われて冷却され、放置された場合大気中水分の凝集が起こり（結露）洗浄後の錆の発生につながるが、本発明において、常温沸点以上にベーパーにより加熱された被洗浄物は、常温以上を保っているので、このような結露や水分凝集は起こらず、次工程まで品質が保たれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のベーパー洗浄乾燥装置では装置本体を有しており、この装置本体は、被洗浄物をベーパー洗浄するためのベーパー洗浄槽と、このベーパー洗浄槽に連通した乾燥槽と、ベーパー洗浄槽と乾燥槽間を遮断又は開放するための遮断蓋と、ベーパー洗浄槽内に配置したキャリアとを有しており、ベーパー洗浄槽の下方部分には洗浄剤を蓄えることを可能とし、この洗浄剤を蒸発させることで被洗浄物をベーパー洗浄可能としている。
【００２２】
また、前記乾燥槽は蓋を有しており、この蓋を閉めることでその内部を密閉可能にしている。
【００２３】
更に、前記キャリアは、被洗浄物を載置可能としており、前記ベーパー洗浄槽と前記乾燥槽間を移動可能としている。
【００２４】
次に、前記装置本体には圧力調整手段が連結されており、この圧力調整手段は、前記装置本体の内部に気体を供給し、あるいは前記装置本体の内部の気体を排気することで、前記装置本体の内部を加減圧することを可能としている。
【００２５】
また、前記装置本体には排液弁が連結されており、この排液弁は、ベーパー洗浄後に前記被洗浄物に付着した洗浄剤等を排液するために用いられる。
【００２６】
更に、前記装置本体には加熱システムが備えられており、この加熱システムは、前記洗浄剤を加熱するために用いられる。
【００２７】
ここで、前記乾燥槽に補助加熱システムを備えるとよく、これにより、乾燥槽内の被洗浄物の乾燥を促進することが可能であり、この補助加熱システムとしては、マイクロウエーブ発生装置、熱プラズマ発生装置等を用いるとよい。
【００２８】
また、前記圧力調整手段は、加減圧弁と、排気弁と、前記加減圧弁及び前記排気弁に連結された加減圧ポンプと、加減圧調整弁を介して前記加減圧ポンプに連結された、内部に気体を蓄えた圧力調整槽と、を具備した加減圧調整手段と、
リーク弁を介して前記装置本体に連結された、前記装置本体の内部に気体を供給するためのガス供給槽と、で構成するとよく、これにより、容易に装置本体の内部を加減圧することが可能である。
【００２９】
次に、このように構成されるベーパー洗浄乾燥装置を用いた本発明のベーパー洗浄乾燥方法では、まず、前記ベーパー洗浄槽内の底部に洗浄剤を蓄え、前記ベーパー洗浄槽内を０．５ＭＰａに加圧するとともに、前記洗浄剤を沸点近傍まで加熱する。
【００３０】
そしてこの状態において、前記乾燥槽内に被洗浄物を入れ、乾燥槽の蓋を閉めて乾燥槽内を密閉する。
【００３１】
そして次に、前記圧力調整手段によって、前記乾燥槽内を真空にし、更にその後に、乾燥槽内を前記ベーパー洗浄槽内と同圧まで加圧する。
【００３２】
そしてこの状態において、前記遮断蓋を開放して乾燥槽とベーパー洗浄槽とを連通させた後に、前記被洗浄物を前記ベーパー洗浄槽内に移動する。
【００３３】
次に、前記圧力調整手段によって、前記乾燥槽及びベーパー洗浄槽の内部を減圧して前記洗浄剤の沸点を下げ、これにより、前記洗浄剤を気化して蒸気を発生させ、この蒸気によって前記被洗浄物をベーパー洗浄する。
【００３４】
そして、被洗浄物のベーパー洗浄が終了した後に、前記圧力調整手段によって前記乾燥槽及びベーパー洗浄槽の内部を、前記減圧前の圧力まで加圧し、その後に被洗浄物を前記乾燥槽内に移動するとともに前記遮断蓋を閉じて乾燥槽とベーパー洗浄槽とを遮断する。
【００３５】
次に、前記圧力調整手段によって前記乾燥槽の内部を常圧に戻し、更に前記圧力調整手段によって前記乾燥槽の内部を減圧し、これにより前記洗浄剤の沸点を下げることで前記乾燥槽の内部の洗浄剤を蒸発させ、前記被洗浄物を乾燥する。
【００３６】
そしてその後、一定時間前記乾燥を実施した後に、前記圧力調整手段によって前記乾燥槽の内部を常圧（大気圧）に戻し、前記被洗浄物を前記乾燥槽から取り出す。
【実施例１】
【００３７】
本発明のベーパー洗浄乾燥装置の実施例について図面を参照して説明すると、図１は本実施例のベーパー洗浄乾燥装置の構成を示したブロック図であり、図において１が本実施例のベーパー洗浄乾燥装置である。
【００３８】
そして、本実施例のベーパー洗浄乾燥装置１は装置本体を有している。即ち、図において２が装置本体であり、本実施例において装置本体２は、被洗浄物をベーパー洗浄するためのベーパー洗浄槽６と、このベーパー洗浄槽６に連通した乾燥槽５と、ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５とを遮断、または連通する遮断蓋１３とを具備している。
【００３９】
ここで、前記ベーパー洗浄槽６について説明すると、本実施例において前記ベーパー洗浄槽６は、上方を開放した有底の形態としており、使用に際してはその内部の下方部分に洗浄剤１６を蓄え、この洗浄剤１６を気化し蒸発させることで、被洗浄物をベーパー洗浄可能としている。
【００４０】
そして、このベーパー洗浄槽６の上方には乾燥槽が連設されている。即ち、図において５が乾燥槽であり、本実施例においてこの乾燥槽５は、前記ベーパー洗浄槽６の上部の開口を閉鎖する形態で前記ベーパー洗浄槽６の上方に連設されており、上部及び下部を開口にして下部の開口を介して前記ベーパー洗浄槽６と連通しているとともに、上部の開口を開閉可能に閉鎖する蓋４を有している。
【００４１】
次に、図において１３は遮断蓋である。即ち、本実施例において前記装置本体２は遮断蓋１３を有しており、この遮断蓋１３は、前記ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５との連通を遮断し、または遮断を解除可能としている。そして、前記ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５の連通を遮断することで、ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５のそれぞれを密閉状態にすることを可能にしており、これにより、前記乾燥槽５は、不活性ガス等により、常圧からの加圧、更には加減圧ポンプにより減圧できる構造となっている。
【００４２】
なお、本実施例において前記遮断蓋１３は、被洗浄物２１を載置するためのキャリアと兼用しており、即ち、被洗浄物２１を載置するための遮断蓋本体１３０１と、この遮断蓋本体１３０１を上下動するための脚部１３０２とを有しており、脚部１３０２は、下端が前記ベーパー洗浄槽６内の底部に固定されるとともに伸縮自在としている。
【００４３】
そして、このような構成において、脚部１３０２を上昇させ、前記ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５の連設部分全域において内部に突設したフレーム５０１の下面に前記遮断蓋本体１３０１を当接することで、遮断蓋本体１３０１によって前記ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５との連通を遮断するとともに遮断蓋本体１３０１の上部に被洗浄物２１を載置し、その上部に被洗浄物２１を載置した状態で前記脚部１３０２を下降することで、前記ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５とを連通するとともに被洗浄物２１をベーパー洗浄槽６に移動することを可能にしている。図１が、遮断蓋本体１３０１によって前記ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５との連通を遮断している状態を示し、図２は、前記脚部１３０２を下降して前記ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５とを連通している状態を示している。
【００４４】
但し、必ずしも、遮断蓋１３を、被洗浄物２１を載置するためのキャリアと兼用する必要はなく、前記ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５との連通を遮断しまたは遮断を解除可能とした遮断蓋１３と、被洗浄物２１を上下動させる手段を備えていればよく、遮断蓋とキャリアを別個の構成としてもよい。
【００４５】
また、前記脚部１３０２の伸縮方法は特に限定しないが、本実施例においては、図示しないスイッチ操作により自動で伸縮することとしている。
【００４６】
次に、図において２０はフリーポート部であり、本実施例においてこのフリーポート部２０は、前記乾燥槽５とベーパー洗浄槽６の両方にあり、ベーパーが上部の乾燥槽５に上昇するのを防止する機能を有している。
【００４７】
即ち、本実施例において前記フリーポート２０は、内部に冷却水を満たしたパイプ状としており、前記ベーパー洗浄槽６と乾燥槽５の境界部分近傍に、前記ベーパー洗浄槽６及び乾燥槽５の内壁に螺旋状に装着しており、ベーパー洗浄槽６から乾燥槽５に上昇してきたベーパーを冷却して液体に凝縮させることでベーパー洗浄槽６内に落下させて、それによって、ベーパーが乾燥槽５に上昇するのを防止している。
【００４８】
次に、本実施例のベーパー洗浄乾燥装置１では、前記乾燥槽５の内部、及びベーパー洗浄槽６の内部を加減圧するための圧力調整手段３を備えており、この圧力調整手段３によって前記乾燥槽５の内部の圧力を調整可能としている。そして、本実施例においてこの圧力調整手段３は、加減圧調整手段と、ガス供給槽とで構成されている。
【００４９】
まず、加減圧調整手段について説明すると、本実施例において加減圧調整手段は、前記乾燥槽５に連結された加減圧弁７を有しており、この加減圧弁７には、加減圧ポンプ８が連結され、また、加減圧ポンプ８には、排気弁９と、加減圧調整弁１５を介した圧力調整槽１２が連結されている。
【００５０】
そして、圧力調整槽１２は、加減圧弁７、加減圧ポンプ８、加減圧調整弁１５とともに一体で働き、乾燥槽５を加減圧する際に乾燥槽５の内部に大気を一切混入させないために設けられる。
【００５１】
また、圧力調整槽１２には、乾燥槽５を十分加圧することができるだけの不活性ガスが蓄えられている。即ち、乾燥槽５を大気開放したとき、大気を本実施例のベーパー洗浄乾燥装置１のシステム系から排出して乾燥槽５の内部を真空にし、不活性ガスによるパージを行い、乾燥槽５を更に加圧する場合にはこの圧力調整槽１２から不活性ガスを供給する。
【００５２】
そして、乾燥槽５を減圧する場合は、加減圧弁７、加減圧ポンプ８、加減圧調整弁１５を開けて、乾燥槽５から洗浄剤と不活性ガスの混合気体を圧力調整槽１２へ保存する。
【００５３】
このように、圧力調整槽１２は、乾燥槽５やベーパー洗浄槽６も含め、本実施例のベーパー洗浄乾燥装置１のシステム系すべてから大気に含まれる酸素を完全に遮断し、可燃性の洗浄剤ガスに引火することを防止する構造となっている。
【００５４】
次に、圧力調整手段としてのガス供給槽について説明すると、図において１０がガス供給槽であり、本実施例においては不活性ガス供給槽としており、この不活性ガス供給槽１０は、前記乾燥槽５に連結したリーク弁１１に連結されるとともに、圧力調整弁１４を介して、前記加減圧ポンプ８に連結されている。
【００５５】
そして、前記不活性ガス供給槽１０は、乾燥槽５を大気圧に戻し被洗浄物２１を取り出す場合に、リーク弁１１から前記乾燥槽５の内部に不活性ガスを供給することができる。前記乾燥槽５は乾燥洗浄後に真空となってはいるが、可燃性洗浄剤を使用した場合、大気によるリークは引火の可能性が排除できないため、不活性ガスで常圧に戻すこととしている。
【００５６】
また、前記不活性ガス供給槽１０は、被洗浄物を再度投入した場合にも、乾燥槽５を不活性ガスパージするため真空排気した後、不活性ガスを供給することができる。
【００５７】
なお、不活性ガス供給槽１０は内部に不活性ガスを蓄えているものであればいずれを用いてもよいが、例えばＮ２ガスのボンベ等でよい。
【００５８】
次に、図において１９は加熱システムである。即ち、本実施例のベーパー洗浄乾燥装置１においては、前記ベーパー槽６の下方に、前記洗浄剤１６を加熱するための加熱システムを配置しており、この加熱システム１９により前記洗浄剤を沸点近傍まで加熱しているとともに、前記ベーパー洗浄槽６は常時加圧されており、これにより、ベーパー洗浄槽６内に被洗浄物を入れて０．０１〜０．５ＭＰａを減圧することによって、前記洗浄剤の沸点を下げて一気に大量の蒸気を出すことを可能としている。なお、加熱システム１９の構成は特に限定されないが、例えば電熱式のヒーター等を用いるとよい。
【００５９】
次に、図において１７は排液弁である。即ち、本実施例のベーパー洗浄乾燥装置１では、前記乾燥槽５に排液弁１７を連結している。そして、この排液弁１７は、ベーパー洗浄後に乾燥槽５に持ち込まれた液体洗浄剤を効率的に排出するための機構としており、洗浄剤の蒸発潜熱が大きい場合に、余計な蒸発潜熱を系から排除することにより、より効果的な乾燥を行うために付属されている。
【００６０】
次に、図において１８は補助加熱システムである。即ち、本実施例のベーパー洗浄乾燥装置１では、乾燥槽５に補助加熱システム１８を備えており、この補助加熱システム１８により、被洗浄物の乾燥を促進することとしている。
【００６１】
なお、この補助加熱システム１８としては、マイクロウエーブ装置、熱プラズマ装置、あるいは誘導加熱装置等を用いて、これらによって乾燥槽５の内部を加熱するとよく、特にマイクロウエーブは選択的に水を加熱できるため、水系洗浄剤の補助加熱システムとして優れている。
【００６２】
次に、図において２２は安全弁装置である。即ち、本実施例においては、前記ベーパー洗浄槽６及び乾燥槽５のそれぞれに安全弁装置２２を備えており、これにより、前記乾燥槽５、ベーパー洗浄槽６内部が過剰圧力になった際にその過剰圧力を逃がすこととし、安全に配慮された構造となっている。
【００６３】
そして、本実施例において前記安全弁装置２２は、前記乾燥槽５及びベーパー洗浄槽６のそれぞれに形成した孔をスプリングの付勢力で押圧して閉鎖した弁を有する構成としており、スプリングの付勢力を調整し、０．５ＭＰａ以上の圧力が弁に加わった際に、孔を閉鎖している弁がスプリング側に移動することとしている。
【００６４】
次に、このように構成される本実施例のベーパー洗浄乾燥装置１を用いた本発明のベーパー洗浄方法の実施例について説明すると、本実施例のベーパー洗浄乾燥方法では、まず、被洗浄物２１を乾燥槽５に入れて密閉し、不活性ガスで乾燥槽５の内部を加圧して乾燥槽５がベーパー洗浄槽６と同圧になった後にベーパー洗浄槽６との遮断を開放し、加圧及び加熱された洗浄剤１６の入ったベーパー洗浄槽６に被洗浄物２１を入れ、１．１ＭＰ以下の圧力下でベーパー洗浄を行う。そしてこのとき、圧力を０．０１〜０．５ＭＰａ迄減圧して洗浄剤の沸点を下げ、蒸気の発生量を増やす。この大量のベーパー洗浄により、前段の浸漬洗浄液による被洗浄物への汚染の再付着をリンスし、同時に被洗浄物２１の温度を常温での洗浄剤沸点以上に加熱するため、洗浄後のリンス効果が非常に大きく、超精密洗浄を実施することができ、また、上部の乾燥槽へ移動させた後に圧力を下げ、更に減圧することにより被洗浄物に付着した洗浄剤は急速に乾燥していくため、シミのない乾燥が可能となる。以下において、洗浄剤として純水を使用した場合の具体的な実施例を説明する。
【００６５】
＜ベーパー洗浄乾燥の前提＞
本実施例のベーパー洗浄乾燥を行う場合には、まず、ベーパー洗浄槽６の内部の下方部分に洗浄剤１６を入れ、その後に、前記圧力調整手段３を用いて、ベーパー洗浄槽６の内部を０．５ＭＰａに加圧するとともに、加熱システム１９を用いて、前記洗浄剤１６を、ベーパー洗浄槽６の内部の圧力における沸点近傍まで加熱しておく。具体的には、このときの沸点は約１６０度であるが、水温は約１５０度に保ように調整しておく。
【００６６】
＜予備排気とガス置換＞
図１において、乾燥槽５の蓋４を開けた後に乾燥槽５の中に被洗浄物を入れ、その後、蓋４を閉めて乾燥槽５の内部を密閉状態にする。そして、加減圧弁７を開けて加減圧ポンプ８により排気を行うとともに、排気弁９を開けて乾燥槽５を真空にする。これは大気中の酸素を機構内から完全に排出するためである。
そして次に、排気が完了したら、加減圧弁７、排気弁９を閉じ、加減圧ポンプ８を停止し、リーク弁１１を通して、不活性ガス供給部１０から不活性ガスを、乾燥槽５の内部が大気圧程度になるまで乾燥槽５に供給する。このようにして、機構内の残留酸素は系から完全に排除される。
【００６７】
＜加圧＞
次に、前記乾燥槽５の内部をベーパー洗浄槽６と同圧まで加圧する、即ち、このときベーパー洗浄槽６は０．５ＭＰａに加圧されているので、遮断蓋１３を開ける前に、乾燥槽５がベーパー洗浄槽６と同圧になるまで加圧する。加減圧弁７を開けて加減圧ポンプ８により、乾燥槽５の内部を０．５ＭＰａまで加圧する。供給される気体は圧力調整槽１２に保存された不活性ガスである。
【００６８】
＜洗浄＞
次に、乾燥槽５とベーパー洗浄槽６の圧力が同じになったら、図２に示すように、遮断蓋１３を開けて被洗浄物を乾燥槽５からベーパー洗浄槽６へ移動する。即ち、脚部１３０２を縮めて遮断蓋本体１３０１をベーパー洗浄槽６の中まで下降させる。なお、このときの沸点は約１６０度であるが、水温は約１５０度に保ように調整されているので、蒸気はそれほど多くは出ていない。
次に、リーク弁１１を通して不活性ガスによりベーパー洗浄槽６及び乾燥槽５の内部を０．４ＭＰａまで減圧する。そうすると、洗浄材の沸点は約１４０度となり、沸点の下がった純水からは多量の蒸気が生じて、この蒸気により被洗浄物を洗浄、リンスすると共に、加温する。
【００６９】
＜再加圧＞
一定時間ベーパー洗浄を実施した後に、再度加減圧弁７を開け、加減圧ポンプ８を稼働し、加減圧調整弁１５を開け、不活性ガスを供給してベーパー洗浄槽６及び乾燥槽５の内部を０．５ＭＰａまで加圧する。そうすると、これにより沸点が再度上昇し、ベーパーは少なくなる。
【００７０】
＜引上＞
遮断蓋１３をゆっくりと上昇し、被洗浄物２１を、フリーポート部２０を通過させて乾燥槽５に戻し、戻したら遮断蓋１３を完全に閉じ、図１に示す状態に戻す。
【００７１】
＜常圧（大気圧）に戻す＞
乾燥槽５の内部の加圧された不活性ガスを、加減圧弁７、加減圧ポンプ８、加減圧調整弁１５を介して圧力調整槽１２へ戻し、乾燥槽５の内部を常圧（大気圧）に戻す。これは、加圧された不活性ガスに可燃性の洗浄剤を使用したとき、大気に開放して酸素を供給することなく、圧力調整槽１２に不活性ガスと共に貯蔵し、引火を防ぎ、洗浄剤を大気開放して酸素を供給しないための方法である。
【００７２】
＜液化排液の排出＞
乾燥槽５の内部を常圧に戻したら、速やかに排液弁１７から被洗浄物に付着した洗浄剤やフリーポート部を通り抜け液化した洗浄剤を排出する。この時、加減圧弁７、加減圧ポンプ８、圧力調整弁１４を開けて、不活性ガスを乾燥槽５の内部に供給して排出を高める。そして、排出が終わったら、不活性ガスの供給を止め、排液弁１７を閉じる。
【００７３】
＜乾燥＞
常圧に戻した時点で、加圧時よりも洗浄剤の沸点は下がっており、乾燥は始まっているが、これを促進するために乾燥槽５を減圧する。即ち、加減圧弁７を開け、加減圧ポンプ８で今度は乾燥槽５の減圧を始める。このとき排出する乾燥槽５の気体は圧力調整槽１２に戻される。
従って、本実施例では、このようにして可燃性洗浄剤を使用した場合でも、不活性ガスとの混合により、システム系に全く酸素が供給されることなく、引火を防止することができる。
そして、一定圧力まで下がると、純水の場合は約５００Ｐａで沸点は０度まで下がり、被洗浄物はベーパーで加熱されているため乾燥は促進され、短時間で複雑な形状の物や、狭い隙間に入った洗浄剤も蒸発させることができる。また、必要に応じて、補助加熱システム１８により真空内で熱を与えることができる。
【００７４】
＜復圧＞
一定時間乾燥を実施したら、補助加熱システム１８を停止し、減圧を停止するために、加減圧弁７、加減圧ポンプ８、加減圧調整弁１５を閉じた後に、再び、不活性ガス供給部１０からリーク弁１１を通して乾燥槽５の内部に不活性ガスを供給し、これにより乾燥槽５の内部を常圧に戻す。
【００７５】
＜被洗浄物の取り出し＞
次に、常圧に戻された乾燥槽５から被洗浄物を取り出す。被洗浄物はまだ温度が高く、大気状態に戻しても水分の付着はなく錆の発生を防ぐことができる。
【００７６】
このように実施される本実施例のベーパー洗浄乾燥方法では、洗浄剤を入れたベーパー洗浄液槽を気密とし、不活性ガスで大気圧以上に加圧しながら洗浄剤を大気圧下での沸点以上に加熱し、その加圧加熱されたベーパー洗浄槽に洗浄物を降ろしてベーパー洗浄するため、低沸点の塩素系有機溶剤や代替フロンに代えて、今まで大気圧では不可能であった純水や炭化水素系洗浄剤等の高沸点洗浄剤でのベーパー洗浄が可能となる。
【００７７】
また、加圧した場合でも浸漬洗浄では、洗浄剤の汚染に伴う再付着があるため洗浄度にムラがあり、また乾燥シミの発生が危惧されるが、本発明はベーパー洗浄のため、繰り返しての超精密洗浄が可能となる。
更に、浸漬洗浄の場合は、被洗浄物が入ることにより、洗浄剤温度は低下し、再度温度を上げるために時間を要するが、ベーパー洗浄ではこの液温低下の問題はない。
【００７８】
更にまた、ベーパー洗浄での蒸気発生は重要であるが、ベーパー洗浄槽の減圧機構により必要時に多量のベーパーを発生できるために、洗浄時間の短縮を計ることが出来る。
【００７９】
また、被洗浄物を加圧ベーパーにより洗浄するため洗浄剤は常時常圧沸点以上であり、常圧に戻した時、又減圧した時に、被洗浄物に付着した洗浄剤は高蒸発潜熱を持っていても、速やかに蒸発させることができる。
【００８０】
更に、通常常圧下の乾燥では、蒸発潜熱により被洗浄物から熱が奪われて冷却され、放置された場合大気中水分の凝集が起こり（結露）洗浄後の錆の発生につながるが、常温沸点以上にベーパーにより加熱された被洗浄物は常温以上を保っているので、このような結露や水分凝集は起こらず、次工程まで品質が保たれる。
【００８１】
また、可燃性の洗浄剤を使用した場合に、加圧による空気（酸素）の混合は引火性があり（爆発限界値）非常に危険である。しかし、本発明では、圧力調整槽に密封保管された不活性ガスと洗浄剤は混合されるため、すべての系において酸素と触れる機会はなく、加減圧下で安全に使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、今まで大気圧では不可能であった純水や炭化水素系洗浄剤等の高沸点洗浄剤でのベーパー洗浄の全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明のベーパー洗浄乾燥装置の実施例の構成を示す図であり、ベーパー洗浄槽と乾燥槽とを遮断している状態を示している。
【図２】本発明のベーパー洗浄乾燥装置の実施例の構成を示す図であり、ベーパー洗浄槽と乾燥槽とを連通している状態を示している。
【符号の説明】
【００８４】
１    加減圧ベーパー洗浄乾燥装置
２    装置本体
３    圧力調整手段
４    乾燥槽の蓋
５    乾燥槽
５０１    フレーム
６    ベーパー洗浄槽
７    加減圧弁
８    加減圧ポンプ
９    排気弁
１０    不活性ガス供給槽
１１    リーク弁
１２    圧力調整槽
１３    遮断蓋（キャリア）
１３０１    遮断蓋本体
１３０２    脚部
１４    圧力調整弁
１５    加減圧調整弁
１６    洗浄剤
１７    排液弁
１８    補助加熱システム
１９    加熱システム
２０    フリーポート部
２１    被洗浄物
２２    安全弁装置
【図１】
2009131783.tif 000003
【図２】
2009131783.tif 000004