(57)【要約】【課題】洗浄槽から引き上げられる被洗浄物への塵埃の再付着を抑制することが可能な洗浄槽を提供すること。【解決手段】被洗浄物２を洗浄するための洗浄槽３は、被洗浄物２が浸漬される洗浄液が流出する流出部３０を上端側に備えている。流出部３０は、洗浄槽３の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように変形する曲面状に形成される曲面部２８ｃを備えている。この洗浄槽３では、洗浄液の表面に浮かぶ塵埃を曲面部２８ｃに沿って洗浄槽３から流出させやすくなり、洗浄槽３内の塵埃の除去効果を高めることができる。【選択図】図２
2009208064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を洗浄するための洗浄槽において、
前記被洗浄物が浸漬される洗浄液が流出する流出部を上端側に備え、
前記流出部は、前記洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように変形する曲面状に形成される曲面部、および／または、前記洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように傾斜する傾斜部を備えることを特徴とする洗浄槽。
【請求項２】
前記曲面部は、凸面からなる曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の洗浄槽。
【請求項３】
前記曲面部の上端に接する接線の方向は略水平であることを特徴とする請求項１または２記載の洗浄槽。
【請求項４】
前記洗浄槽の外周面を構成する側面部と、前記側面部の内側に着脱可能に配置され前記洗浄槽の内周面を構成する内壁部材とを備え、
前記曲面部および／または前記傾斜部は、前記内壁部材の上端側に形成されていることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の洗浄槽。
【請求項５】
前記洗浄液は、非水系洗浄剤、水系洗浄剤あるいは準水系洗浄剤のいずれかであることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の洗浄槽。
【請求項６】
請求項１から５いずれかに記載の洗浄槽と、前記洗浄槽の底面に配置される超音波振動子と、前記洗浄槽の底面側に配置され前記洗浄液を噴射する噴流管とを備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
前記洗浄液を放射状に噴射する前記噴流管を備えることを特徴とする請求項６記載の洗浄装置。
【請求項８】
請求項１から５いずれかに記載の洗浄槽と、前記洗浄槽内に配置され前記洗浄液を噴射するシャワーヘッドとを備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項９】
２個の前記シャワーヘッドを備え、
前記シャワーヘッドは、洗浄液を噴射するための複数の噴射孔が形成されるシャワー面を備え、
２個の前記シャワーヘッドは、前記シャワー面が互いに対向するように配置されていることを特徴とする請求項８記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の被洗浄物を洗浄するための洗浄槽および洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品、金属部品あるいはプリント配線基板等の各種の被洗浄物（ワーク）を洗浄処理するための洗浄装置が知られている。この種の洗浄装置として、ワークが浸漬される洗浄液が溜まっている洗浄槽と、洗浄槽から溢れ出した洗浄液が流入するオーバーフロー槽とを備える洗浄装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の洗浄装置は、洗浄槽の底部から洗浄液が注入され、洗浄槽の上端からオーバーフロー槽に向かって洗浄液が溢れ出すように構成されている。また、この洗浄装置では、洗浄槽の内周面は鉛直面状に形成されている。なお、この洗浄装置では、洗浄槽の底部から注入された洗浄液を整流するための整流板が洗浄槽の上下を仕切るように配置されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２８８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の洗浄装置でワークの洗浄を行うと、洗浄槽に満たされた洗浄液の表面にワークから除去された比重の小さな塵埃が浮かぶ。しかしながら、特許文献１に記載の洗浄装置では、洗浄槽の内周面は鉛直面状に形成されているため、洗浄液の表面に浮かぶ塵埃は洗浄槽の縁まで流れ着くものの洗浄槽から溢れ出る洗浄液が少ないとオーバーフロー槽へ流出しない。そのため、洗浄槽からワークを引き上げる際に、洗浄液の表面に浮かぶ塵埃がワークに再付着するといった問題が発生する。
【０００６】
特に、洗浄液としてＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）のような表面張力の小さい（濡れ性の良いあるいは接触角の小さい）洗浄液を用いると、表面張力が比較的大きい水等の洗浄液を用いる場合と比較して、洗浄液の表面に浮かぶ塵埃はオーバーフロー槽へ流出しにくくなる。そのため、ワークに塵埃が再付着するといった上述の問題がさらに発生しやすくなる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、洗浄槽から引き上げられる被洗浄物への塵埃の再付着を抑制することが可能な洗浄槽およびこの洗浄槽を備える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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、被洗浄物を洗浄するための洗浄槽において、被洗浄物が浸漬される洗浄液が流出する流出部を上端側に備え、流出部は、洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように変形する曲面状に形成される曲面部、および／または、洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように傾斜する傾斜部を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の洗浄槽では、洗浄槽の上端側に形成される流出部は、洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように変形する曲面状に形成される曲面部、および／または、洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように傾斜する傾斜部を備えている。そのため、洗浄液の表面付近に浮かぶ塵埃が曲面部や傾斜部に沿って洗浄槽から流出しやすくなる。その結果、本発明では、洗浄槽内の塵埃の除去効率を高めることができ、洗浄槽から引き上げられる被洗浄物への塵埃の再付着を抑制することが可能となる。
【００１０】
本発明において、曲面部は、凸面からなる曲面状に形成されていることが好ましい。また、本発明において、曲面部の上端に接する接線の方向は略水平であることが好ましい。このような構成にすると、曲面部に沿ってより効率的に塵埃を流出させることが可能になる。
【００１１】
本発明において、洗浄槽は、洗浄槽の外周面を構成する側面部と、側面部の内側に着脱可能に配置され洗浄槽の内周面を構成する内壁部材とを備え、曲面部および／または傾斜部は、内壁部材の上端側に形成されていることが好ましい。このように構成すると、たとえば、超音波洗浄を行うための超音波振動子を洗浄槽の底面側に配置することで洗浄槽が大型化し、洗浄槽の容積が大きくなる場合であっても、内壁部材を用いることで、洗浄槽内の有効容積（液循環する容積）を減少させることができる。したがって、洗浄槽内の洗浄液の循環効率を高めることができ、洗浄槽内の塵埃を流出部から効率的に流出させることが可能となる。
【００１２】
本発明において、洗浄液は、たとえば、非水系洗浄剤、水系洗浄剤あるいは準水系洗浄剤のいずれかである。また、非水系洗浄剤は、たとえば、フッ素系洗浄剤、臭素系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤等である。本発明の洗浄槽では、洗浄液の表面に浮かぶ塵埃が曲面部や傾斜部に沿って洗浄槽から流出しやすくなるため、表面張力の小さな洗浄剤が洗浄液として使用されても、洗浄槽内の塵埃の除去効率を高めることが可能となる。
【００１３】
本発明の洗浄槽は、洗浄槽の底面に配置される超音波振動子と、洗浄槽の底面側に配置され洗浄液を噴射する噴流管とを備える洗浄装置に用いることができる。この洗浄装置では、洗浄液の表面に浮かぶ塵埃が曲面部や傾斜部に沿って洗浄槽から流出しやすくなるため、洗浄槽から引き上げられる被洗浄物への塵埃の再付着を抑制することが可能となる。また、洗浄槽の底面側に配置される噴流管から噴射される洗浄液によって、洗浄槽の上端側に形成される流出部に向かう液流を洗浄槽内に発生させることができる。そのため、洗浄槽内の洗浄液の循環効率を高めることができ、洗浄槽内の塵埃を流出部から効率的に流出させることが可能となる。
【００１４】
ここで、上述の特許文献１に記載の洗浄装置でも、洗浄槽内に配置された整流板によって洗浄槽の上端側に向かう液流（整流）を洗浄槽内に発生させることは可能である。しかしながら、整流板を用いると、整流板によって洗浄槽内の超音波の伝達が阻害されるため、洗浄槽の底面側に超音波振動子を配置する超音波洗浄が困難となる。これに対して、本発明の洗浄装置では、噴流管を用いて液流を発生させるため、底面側に超音波振動子を配置する超音波洗浄を行う場合であっても、洗浄槽内の超音波の伝達が阻害されにくい。したがって、本発明の洗浄装置では、洗浄槽内から塵埃を効率的に除去しつつ、超音波洗浄も行うことが可能となる。
【００１５】
本発明において、洗浄装置は、洗浄液を放射状に噴射する噴流管を備えることが好ましい。このように構成すると、噴流管の数を減らしても洗浄槽内に液流を発生させることが可能となる。したがって、洗浄槽内の超音波の伝達がさらに阻害されにくくなる。
【００１６】
本発明の洗浄槽は、洗浄槽内に配置され洗浄液を噴射するシャワーヘッドを備える洗浄装置に用いることができる。この洗浄装置では、洗浄液の表面に浮かぶ塵埃が曲面部や傾斜部に沿って洗浄槽から流出しやすくなるため、洗浄槽から引き上げられる被洗浄物への塵埃の再付着を抑制することが可能となる。また、シャワーヘッドから噴射される洗浄液によって、洗浄槽の上端側に形成される流出部に向かう液流を洗浄槽内に発生させることができる。そのため、洗浄槽内の洗浄液の循環効率を高めることができ、洗浄槽内の塵埃を流出部から効率的に流出させることが可能となる。
【００１７】
本発明において、洗浄装置は、２個のシャワーヘッドを備え、シャワーヘッドは、洗浄液を噴射するための複数の噴射孔が形成されるシャワー面を備え、２個のシャワーヘッドは、シャワー面が互いに対向するように配置されていることが好ましい。このように構成すると、洗浄槽内の塵埃をさらに効率的に流出部から流出させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の洗浄槽および洗浄装置では、洗浄槽から引き上げられる被洗浄物への塵埃の再付着を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
［実施の形態１］
（洗浄装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる洗浄装置１の概略構成を説明するための概略図である。
【００２１】
本形態の洗浄装置１は、電子部品、金属部品、プリント配線基板あるいはガラス基板等の各種の被洗浄物（ワーク）２を洗浄処理するための装置である。この洗浄装置１は、図１に示すように、ワーク２を洗浄液に浸漬するための洗浄槽３を下端側に有する本体部４と、本体部４の中へ洗浄液の蒸気を供給するための蒸気発生槽５と、本体部４の上端側に取り付けられ洗浄液の蒸気を冷却して液化させるための冷却器６と、冷却器６で液化された洗浄液を回収して水を分離するための水分離槽７と、ワーク２を保持するワーク保持治具８と、洗浄槽３に洗浄液を供給する洗浄液供給部９と、洗浄槽３から排出される洗浄液が流れ込む後述のオーバーフロー槽１２から洗浄液供給部９まで洗浄液を循環させるための循環経路１０とを備えている。
【００２２】
本形態の洗浄装置１では、洗浄槽３が配置される領域は、ワーク２を洗浄液に浸漬して洗浄する液体洗浄領域となっている。また、本体部４内に形成される後述の蒸気洗浄空間１４は、ワーク２の蒸気洗浄を行う蒸気洗浄領域となっている。さらに、蒸気洗浄空間１４の上方の、冷却器６が配置される領域は、ワーク２を冷却乾燥する冷却領域となっている。
【００２３】
洗浄装置１で使用される洗浄液は、たとえば、ＨＦＥやＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）等のフッ素系洗浄剤、臭素系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤等の非水系洗浄剤、または、水系洗浄剤、あるいは、準水系洗浄剤である。
【００２４】
本体部４は、上述の洗浄槽３に加え、洗浄槽３の周囲に配置され洗浄槽３から溢れ出した洗浄液が流れ込むオーバーフロー槽１２と、洗浄槽３の底面側に配置される超音波振動子１３とを備えている。また、本体部４では、蒸気発生槽５で蒸気化された洗浄液を用いてワーク２を蒸気洗浄するための蒸気洗浄空間１４が洗浄槽３の上方に形成されている。本形態では、超音波振動子１３は、洗浄槽３に浸漬されたワーク２を超音波を用いて洗浄するための超音波発生素子となっている。
【００２５】
洗浄槽３は、洗浄液で満たされている。この洗浄槽３の詳細な構成については後述する。
【００２６】
蒸気発生槽５の内部には、洗浄液を温めて気化させるためのヒータ１６が配置されている。蒸気発生槽５の上端は、蒸気洗浄空間１４に接続されており、ヒータ１６によって気化された洗浄液は、蒸気洗浄空間１４に供給される。また、図１に示すように、蒸気発生槽５には、冷却器６により液化され、水分離槽７経由でオーバーフロー槽１２に供給された蒸留液分の洗浄液が補充される。
【００２７】
冷却器６は、たとえば、ペルチェ素子であり、本体部４の上端側の周囲を囲むように配置されている。この冷却器６は、洗浄槽３の、蒸気洗浄空間１４の上端側の内壁を冷却する。そのため、蒸気洗浄空間１４内の洗浄液の蒸気は、冷却器６によって冷却され液化されて蒸気洗浄空間１４の上端側の内壁につく。本形態の洗浄装置１では、蒸気洗浄空間１４の上端側の内壁についた液体状の洗浄液は、内壁に沿って流れ落ち、回収用の樋で回収され、所定の配管を経由して、水分離槽７に流れ込む。
【００２８】
また、冷却器６が蒸気洗浄空間１４の上端側の内壁を冷却するため、蒸気洗浄空間１４は上側に行くほど蒸気密度が下がる。したがって、後述のように、蒸気洗浄が行われた後のワーク２が冷却器６の内周位置まで上昇すると、蒸気密度の低い領域に入るため、蒸気洗浄によりワーク２に与えられた蒸発潜熱分の熱カロリーを吸収することで、結果としてワーク２が乾燥することになる。すなわち、冷却器６は、洗浄液の蒸気を冷却して液化させる機能に加え、ワーク２を乾燥させる機能を果たしている。
【００２９】
なお、冷却器６は、本体部４の上端部近傍の空気も冷却するため、内壁が飽和水蒸気圧温度以下になると空気中に含まれる水分も内壁に結露する。結露して内壁に付着した水滴は、洗浄液と同様に内壁に沿って流れ落ち、回収用の樋で回収され、所定の配管を経由して、水分離槽７に流れ込む。
【００３０】
水分離槽７の内部には、水分離槽７の底面との間に所定の隙間をあけた状態で、かつ、上端が水分離槽７の液面よりも上側へ突出するように仕切壁１７が配置されている。この水分離槽７は、水の比重に対して洗浄液の比重が大きいことを利用して、水と洗浄液とを分離する。
【００３１】
ワーク保持治具８は、図示を省略する昇降機構に連結されている。そのため、ワーク保持治具８に保持されたワーク２は、洗浄槽３に対して出し入れ可能となっている。
【００３２】
洗浄液供給部９は、ワーク２に向かって洗浄液を噴射する２個のシャワーヘッド２０を備えている。２個のシャワーヘッド２０は、洗浄槽３の内部に配置されている。また、２個のシャワーヘッド２０は、洗浄液を噴射するための複数の噴射孔（図示省略）が形成されたシャワー面２０ａが互いに対向するように配置されている。具体的には、平面状に形成された２個のシャワー面２０ａが所定の間隔をあけた状態で互いに平行となるように、２個のシャワーヘッド２０が配置されている。シャワーヘッド２０は、所定の配管部材、継手および分岐管を介して循環経路１０に接続されている。洗浄液供給部９は、図示を省略する昇降機構に連結されており、シャワーヘッド２０は洗浄槽３の下端側から上端側まで移動可能となっている。
【００３３】
循環経路１０の一端側は、洗浄槽３の底面およびオーバーフロー槽１２の底面に接続され、循環経路１０の他端側は、洗浄液供給部９に接続されている。この循環経路１０は、主として配管部材２１で構成されるとともに、オーバーフロー槽１２から排出される洗浄液を洗浄液供給部９に向かって送るポンプ２２や、オーバーフロー槽１２から排出される洗浄液をろ過して洗浄液に含まれる塵埃等の不純物を取り除くフィルター２３、２４等を備えている。
【００３４】
以上のように構成された洗浄装置１では、たとえば、以下のように、ワーク２の洗浄が行われる。まず、ワーク２を保持したワーク保持治具８を下降させて、洗浄液中に配置されたシャワーヘッド２０から洗浄液が噴射され洗浄液で満たされた洗浄槽３の中にワーク２を浸漬する。その後、超音波振動子１３を用いてワーク２の超音波洗浄を行う。
【００３５】
洗浄槽３内でのワーク２の洗浄が終わると、ワーク保持治具８を上昇させ、ワーク２を洗浄槽３から引き上げて、蒸気洗浄空間１４に配置する。この状態で、蒸気発生槽５から供給される蒸気化された洗浄液によって、ワーク２の蒸気洗浄を行う。蒸気洗浄空間１４でのワーク２の蒸気洗浄が終わると、さらに、ワーク保持治具８を上昇させ、冷却器６の内周側にワーク２を配置してワーク２を乾燥させる。ワーク２の乾燥が終わるとワーク２の洗浄が完了する。
【００３６】
なお、ワーク２の洗浄時には、シャワーヘッド２０から洗浄槽３内に洗浄液が供給され、洗浄槽３からオーバーフロー槽１２に向かって洗浄液が流出する。また、オーバーフロー槽１２に流出した洗浄液は、さらにオーバーフロー槽１２から排出され、循環経路１０を通過してシャワーヘッド２０に供給される。
【００３７】
（洗浄槽の構成）
図２は、図１に示す洗浄槽３の構成を説明するための概略側面図である。図３は、図１に示す洗浄槽３の構成を説明するための概略平面図である。図４は、図２のＥ−Ｅ方向からのＦ部の拡大図である。
【００３８】
本形態の洗浄槽３は、図２、図３に示すように、直方体の箱状に形成されている。この洗浄槽３は、洗浄槽３の底面を構成する底面板２６と、洗浄槽３の外周面を構成する側面部としての４枚の側面板２７と、２枚の側面板２７の内側に配置され洗浄槽３の内周面の一部を構成する内壁部材２８とを備えている。ワーク２の洗浄時には、洗浄槽３の上端側からオーバーフロー槽１２へ洗浄液が流出する。すなわち、本形態の洗浄槽３の上端側は、洗浄液が流出する流出部３０となっている。
【００３９】
底面板２６および４枚の側面板２７はたとえば、平板状のステンレス鋼板で形成されている。４枚の側面板２７の上端は、図４に示すように、三角形状の窪み２７ａを有する凹凸状に形成されており、窪み２７ａを通過して洗浄槽３からオーバーフロー槽１２に向かって洗浄液が流出する。すなわち、側面板２７の上端側は流出部３０の一部となっている。
【００４０】
内壁部材２８はたとえば、曲げ加工された薄いステンレス鋼板で形成されている。本形態の内壁部材２８は、図２に示すように、洗浄槽３の長手方向（図２の紙面垂直方向、図３の上下方向）に平行に配置される側面板２７に対して略平行に配置される平板状の平板部２８ａと、平板部２８ａの下端につながる傾斜部２８ｂと、平板部２８ａの上端につながる曲面部２８ｃとから構成されている。傾斜部２８ｂは、平板状に形成されるとともに、洗浄槽３の下端に向かうにしたがって外周側（図２の左右方向外側）に向かって広がるように傾斜している。なお、傾斜部２８ｂが設けられずに、平板部２８ａが内壁部材２８の下端まで形成されても良い。
【００４１】
上述のように、曲面部２８ｃは、平板部２８ａの上端につながっている。すなわち、本形態では、曲面部２８ｃは、内壁部材２８の上端側に形成されている。この曲面部２８ｃは、洗浄槽３の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように変形する曲面状に形成されている。具体的には、曲面部２８ｃは、上方向に向かって膨らむ凸面からなる曲面状に形成されている。また、本形態の曲面部２８ｃは、略１／４円弧状に形成されており、曲面部２８ｃの上端に接する接線の方向は略水平となっている。
【００４２】
内壁部材２８は、図２、図３に示すように、洗浄槽３の長手方向と平行に配置される側面板２７の内側に配置されている。具体的には、傾斜部２８ｂの下端が側面板２７の下端側に当接し、曲面部２８ｃの上端が側面板２７の上端側に当接するように、内壁部材２８が側面板２７の内側に配置されている。本形態では、たとえば２本の固定用の軸３１によって、２個の内壁部材２８が側面板２７の内側に着脱可能に固定されている。具体的には、軸３１の両端に形成される小径部３１ａを平板部２８ａに形成された孔（図示省略）に挿入するとともに、平板部２８ａを若干弾性変形させた状態で側面板２７の内側に押し付けて配置することで、２個の内壁部材２８が側面板２７の内側に密着固定される。
【００４３】
なお、平板部２８ａを若干弾性変形させた状態で側面板２７の内側に配置することで、２個の内壁部材２８が側面板２７の内側に固定されているため、傾斜部２８ｂの下端は側面板２７の下端側にしっかりと当接し、曲面部２８ｃの上端は側面板２７の上端側にしっかりと当接している。そのため、内壁部材２８と側面板２７との間に形成される空間３２には、洗浄液の流れがほとんど発生しない。
【００４４】
側面板２７の内側に内壁部材２８が配置された状態では、図４に示すように、曲面部２８ｃの上端が窪み２７ａの下端よりもわずかに下側に配置されている。本形態では、曲面部２８ｃは、流出部３０の一部となっている。なお、曲面部２８ｃの上端は、窪み２７ａの下端とほぼ同じ位置に配置されても良いし、窪み２７ａの下端よりも上側に配置されても良い。ただし、使用される洗浄液の表面張力が大きい場合には、曲面部２８ｃの上端は、窪み２７ａの下端とほぼ同じ位置か、あるいは、窪み２７ａの下端よりも下側に配置されることが好ましい。
【００４５】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、洗浄槽３の上端側に形成される流出部３０が曲面部２８ｃを備えている。そのため、ワーク２の洗浄後に洗浄液の表面に浮かぶ塵埃を、曲面部２８ｃに沿って洗浄槽３からオーバーフロー槽１２へ流出させやすくなる。したがって、本形態では、ＨＦＥのような表面張力の小さな溶剤が洗浄液として使用されたとしても洗浄槽３内の塵埃の除去効率を高めることができ、洗浄槽３から引き上げられるワーク２への塵埃の再付着を抑制することができる。
【００４６】
特に、本形態では、曲面部２８ｃは、凸面からなる曲面状に形成されている。また、本形態では、曲面部２８ｃの上端に接する接線の方向が略水平となっている。そのため、曲面部２８ｃに沿ってより効率的に塵埃を流出させることが可能となる。したがって、洗浄槽３から引き上げられるワーク２への塵埃の再付着をより効果的に抑制することができる。
【００４７】
本形態では、曲面部２８ｃは、側面板２７の内側に着脱可能に配置される内壁部材２８の上端側に形成されている。したがって、超音波振動子１３を洗浄槽３の底面側に配置させるため、洗浄槽３が大型化し、洗浄槽３の容積が大きくなる場合であっても、内壁部材２８を用いることで、洗浄槽３内の有効容積（液循環する容積）を減少させることができる。その結果、洗浄槽３内の洗浄液の循環効率を高めることができ、洗浄槽３内の塵埃を流出部３０から効率良く流出させることが可能となる。
【００４８】
本形態では、洗浄槽３内に洗浄液を噴射するシャワーヘッド２０が配置されている。そのため、シャワーヘッド２０から噴射される洗浄液によって、流出部３０に向かう液流を洗浄槽３内に発生させることができる。したがって、洗浄槽３内の洗浄液の循環効率を高めることができ、洗浄槽３内の塵埃を流出部から効率的に流出させることができる。特に、本形態では、２個のシャワーヘッド２０は、シャワー面２０ａが互いに対向するように配置されている。そのため、洗浄槽３内の塵埃をさらに効率的に流出部３０から流出させることができる。
【００４９】
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２にかかる洗浄装置１の概略構成を説明するための概略図である。図６は、本発明の実施の形態２にかかる洗浄装置１の変形例を説明するための概略図である。
【００５０】
実施の形態１では、洗浄槽３に洗浄液を供給する洗浄液供給部９が２個のシャワーヘッド２０を備え、シャワーヘッド２０が洗浄液を噴射している。これに対して、実施の形態２では、図５に示すように、２個のシャワーヘッド２０に代えて、洗浄液を噴射する噴流管４０が設けられており、この点が実施の形態１と実施の形態２との相違点となっている。そのため、以下ではこの相違点を中心に実施の形態２にかかる洗浄装置１の構成を説明する。なお、図５および図６では、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付している。
【００５１】
上述にように、本形態の洗浄装置１は噴流管４０を備えている。具体的には、洗浄装置１は１本の噴流管４０を備えている。噴流管４０は、金属あるいは樹脂で形成されるとともに円筒状に形成された配管部材である。この噴流管４０は、洗浄槽３の底面側に配置されている。具体的には、噴流管４０は、図５に示すように、洗浄槽３の底面側であってかつ超音波振動子１３よりも上側に配置されている。
【００５２】
噴流管４０には、洗浄液を噴射する複数の噴射孔（図示省略）が形成されている。具体的には、複数の噴射孔が軸方向に配列されるように形成されるとともに、複数の噴射孔が放射状に形成されており、噴流管４０は、洗浄液を放射状に噴射する。なお、噴射孔は、噴流管４０の円周方向の全域（全周）にわたって形成されても良いし、噴流管４０の円周方向の所定範囲のみに形成されても良い。噴流管４０の円周方向の所定範囲のみに噴射孔が形成される場合には、たとえば、噴射孔が形成された部分が上側を向くように、噴流管４０が洗浄槽３内に配置される。
【００５３】
以上のように構成された本形態の洗浄装置１でも実施の形態１の洗浄装置１と同様の効果を得ることができる。また、本形態では、洗浄槽３の底面側に洗浄液を噴射する噴流管４０が配置されているため、噴流管４０から噴射される洗浄液によって、洗浄槽３の上端側に形成される流出部３０へ向かう液流を洗浄槽３内に発生させることができる。したがって、洗浄槽３内の洗浄液の循環効率を高めることができ、洗浄槽３内の塵埃を流出部３０から効率的に流出させることが可能になる。
【００５４】
また、本形態では、洗浄槽３の底面側に配置されるのが噴流管４０である。したがって、底面側に配置される超音波振動子１３を用いて超音波洗浄を行う場合であっても、噴流管４０の容積がわずかであるため、洗浄液３内の超音波の伝達は阻害されにくくなる。その結果、本形態では、洗浄槽３内から塵埃を効率的に除去するために洗浄槽３内に液流を発生させても、ワーク２の超音波洗浄を行うことができる。
【００５５】
本形態では、噴流管４０は、洗浄液を放射状に噴射する。そのため、１本のみの噴流管４０が洗浄槽３内に配置される場合であっても、洗浄槽３内に適切な液流を発生させることができる。したがって、本形態では、洗浄槽３内に適切な液流を発生させつつ、洗浄槽３内の超音波の伝達が阻害されるのを抑制することができる。
【００５６】
なお、洗浄槽３の底面側に配置される噴流管４０の数は１本には限定されず２本以上であっても良い。たとえば、洗浄槽３の底面側に配置される噴流管４０の数は、図６（Ａ）に示すように２本であっても良いし、図６（Ｂ）に示すように３本であっても良い。噴流管４０の数が２本である場合には、たとえば、図６（Ａ）に示すように、噴流管４０は、内壁部材２８の近傍に配置される。また、噴流管４０の数が３本である場合には、たとえば、図６（Ｂ）に示すように、２本の噴流管４０が内壁部材２８の近傍に配置され、残りの１本の噴流管４０が内壁部材２８の近傍に配置される２本の噴流管４０の間に配置される。なお、この場合には、噴流管４０の円周方向の１箇所のみに噴射孔が形成されても良いし、噴流管４０の円周方向の所定範囲に噴射孔が形成されても良い。
【００５７】
［塵埃の除去効果について］
図７は、本発明の実施の形態１にかかる洗浄装置１および実施の形態２にかかる洗浄装置１における塵埃の除去効果を説明するための実験データを示すグラフであり、（Ａ）は実施の形態１にかかる洗浄装置１での実験データを示すグラフ、（Ｂ）は実施の形態２にかかる洗浄装置１での実験データを示すグラフである。図８は、実施の形態２の変形例にかかる洗浄装置１における塵埃の除去効果を説明するための実験データを示すグラフであり、（Ａ）は実施の形態２の変形例にかかる洗浄装置１での実験データを示すグラフ、（Ｂ）は比較例にかかる洗浄装置での実験データを示すグラフである。図９は、図８（Ｂ）に示す比較例の実験条件を説明するための概略図である。
【００５８】
実施の形態１にかかる洗浄装置１、実施の形態２にかかる洗浄装置１および実施の形態２の変形例にかかる洗浄装置１における洗浄槽３からの塵埃の除去効果を実験データに基づいて以下に説明する。
【００５９】
実施の形態１の洗浄装置１、実施の形態２の洗浄装置１（以下、「実施の形態２−１の洗浄装置１」とする。）、図６（Ａ）に示す実施の形態２の変形例にかかる洗浄装置１（以下、「実施の形態２−２の洗浄装置１」とする。）および図９に示す構成を有する比較例の洗浄装置を用いたときの洗浄槽３内に残存する塵埃の単位容積当たりの粒子数の経時変化を測定した。なお、比較例の洗浄装置は、図９に示すように、洗浄槽３の内部に２個の内壁部材２８が配置されていない点を除けば、実施の形態１の洗浄装置１と同様に構成されている。
【００６０】
測定に用いた実施の形態１の洗浄装置１および比較例の洗浄装置では、２個のシャワーヘッド２０のシャワー面２０ａ間の距離を約４０ｍｍとした。また、測定に用いた実施の形態２−１の洗浄装置１では、噴流管４０に形成される噴射孔の径を２．５ｍｍとし、噴射孔のピッチ（軸方向の配列ピッチ）を２５ｍｍとするとともに、噴射孔の開き角度α（図５参照）を５０°とした。さらに、測定に用いた実施の形態２−２の洗浄装置１では、噴流管４０に形成される噴射孔の径を２．５ｍｍとし、噴射孔のピッチを５０ｍｍとするとともに、噴射角度β（図６（Ａ）参照）を約３０°とした。なお、本測定で用いた塵埃は、粒径が０．３μｍから５μｍの範囲である粉末がランダムに混ざった白色粉末（ＪＩＳＺ８９０１白色アルミナＮｏ．１相当品）である。
【００６１】
また、洗浄槽３内に残存する塵埃の粒子数の経時変化の測定は、以下の条件で行った。まず、洗浄液としてＨＦＥ−７１００を使用した。また、測定時の洗浄液の温度は、３０℃とした。また、フィルター２３の定格ろ過精度を１μｍとし、フィルター２４の定格ろ過精度を０．１μｍとした。また、ポンプ２２による洗浄液の循環液量は、実施の形態１の洗浄装置１および比較例の洗浄装置では約１０．５Ｌ／ｍｉｎとし、実施の形態２−１の洗浄装置１では約１１．２Ｌ／ｍｉｎとし、実施の形態２−２の洗浄装置１では約１０．８Ｌ／ｍｉｎとした。なお、フィルター２３、２４として、活性アルミナフィルタを使用した。また、塵埃の粒子数の測定には、下記のパーティクルセンサ、パーティクルカウンタおよびサンプラを有するＲＩＯＮ社製の計測器を使用した。
（１）パーティクルセンサ：ＫＳ−２８
（２）パーティクルカウンタ：ＫＬ−１１
（３）サンプラ：ＫＺ−３０Ｗ
【００６２】
また、洗浄槽３内に残存する塵埃の粒子数の経時変化の測定は、以下の手順で行った。すなわち、まず、ポンプ２２を一定時間運転して、洗浄槽３内の洗浄液中の０．５μｍ以上の塵埃の粒子数が１０以下になるようにした。その後、ポンプ２２を停止して、洗浄槽３内の洗浄液の塵埃濃度が所定濃度（たとえば、１ｐｐｍ）となるように塵埃（上述の白色粉末）の入った液を洗浄槽３に投入し、洗浄槽３内の洗浄液を攪拌して、洗浄液内の塵埃の濃度を均一にした。その後、ポンプ２２を停止した状態で塵埃の粒子数の初期値（ＢＭ）を計測してから、ポンプ２２を運転して、所定時間経過ごとに、洗浄槽３内の洗浄液中の塵埃の粒子数を計測した。なお、塵埃の粒子数の初期値の計測および所定時間経過ごとの塵埃の粒子数の計測は、測定粒径を０．５μｍ以上に設定した上記の計測機を用いて、洗浄槽３の上部から１０ｍＬの洗浄液を採取して行った。また、各計測の前には、計測器の中を洗浄して計測器内の塵埃を除去するパージ処理を１５ｍｌの清浄な洗浄液を用いて２回行った。
【００６３】
以上の条件の下で、実験を行った結果を図７、図８に示す。比較例の洗浄装置では、図８（Ｂ）に示すように、測定を開始してから（シャワーヘッド２０による洗浄液の噴射を開始してから）３０秒で、測定開始前の洗浄槽内に存在した塵埃の約６５％の塵埃が洗浄槽から除去された。また、実施の形態１の洗浄装置１では、図７（Ａ）に示すように、測定を開始してから３０秒で、測定開始前の洗浄槽３内に存在した塵埃の約９０％の塵埃が洗浄槽３から除去された。さらに、実施の形態２−１の洗浄装置１では、図７（Ｂ）に示すように、測定を開始してから（噴流管４０による洗浄液の噴射を開始してから）３０秒で、測定開始前の洗浄槽３内に存在した塵埃の約６８％の塵埃が洗浄槽３から除去された。また、実施の形態２−２の洗浄装置１では、図８（Ａ）に示すように、測定を開始してから３０秒で、測定開始前の洗浄槽３内に存在した塵埃の約７１％の塵埃が洗浄槽３から除去された。
【００６４】
このように、洗浄槽３内に内壁部材２８が配置され、流出部３０が曲面部２８ｃを備えていると、比較例の洗浄装置に比べて、測定開始から３０秒経過後の塵埃の除去率が高くなっている。すなわち、この実験結果から、洗浄槽３内に内壁部材２８が配置され、流出部３０が曲面部２８ｃを備えていると、短時間で多くの塵埃を洗浄槽３から流出させることができ、洗浄槽３内の塵埃の除去効率が上がることがわかる。
【００６５】
また、シャワー面２０ａが対向するように洗浄槽３内に配置された２個のシャワーヘッド２０を備える実施の形態１の洗浄装置１では、測定開始から３０秒経過後の塵埃の除去率が他の洗浄装置に比べ大幅に高いことがわかる。すなわち、流出部３０が曲面部２８ｃを備え、かつ、シャワー面２０ａが対向するように洗浄槽３内に２個のシャワーヘッド２０が配置されていると、短時間でさらに多くの塵埃を洗浄槽３から流出させることができ、洗浄槽３内の塵埃の除去効率が大幅に上がることがわかる。
【００６６】
なお、比較例の洗浄装置では、図８（Ｂ）に示すように、測定を開始してから３分で、測定開始前の洗浄槽内に存在した塵埃の約９７％の塵埃が洗浄槽から除去された。また、実施の形態１の洗浄装置１では、図７（Ａ）に示すように、測定を開始してから３分で、測定開始前の洗浄槽３内に存在した塵埃の約９９％の塵埃が洗浄槽３から除去された。さらに、実施の形態２−１の洗浄装置１では、図７（Ｂ）に示すように、測定を開始してから３分で、測定開始前の洗浄槽３内に存在した塵埃の約９５％の塵埃が洗浄槽３から除去され、実施の形態２−２の洗浄装置１では、図８（Ａ）に示すように、測定を開始してから３分で、測定開始前の洗浄槽３内に存在した塵埃の約９７％の塵埃が洗浄槽３から除去された。以上から、流出部３０が曲面部２８ｃを備え、かつ、シャワー面２０ａが対向するように洗浄槽３内に２個のシャワーヘッド２０が配置されていると、洗浄槽３内の塵埃の除去率が上がることがわかる。
【００６７】
［他の実施の形態］
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００６８】
上述した形態では、内壁部材２８の上端側に曲面部２８ｃが形成されており、曲面部２８ｃは、流出部３０の一部となっている。この他にもたとえば、曲面部２８ｃに代えて、内壁部材２８の上端側に（具体的には、平板部２８ａの上端につながるように）、洗浄槽３の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように傾斜する平面状の傾斜部が形成されても良い。すなわち、この傾斜部が流出部３０の一部となっても良い。また、この傾斜部と曲面部２８ｃとの両者が内壁部材２８の上端側に形成され、この両者が流出部３０の一部となっても良い。これらの場合であっても上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
上述した形態では、曲面部２８ｃは、略１／４円弧状に形成されているが、曲面部２８ｃは、略１／４円弧状以外の他の形状の曲面状に形成されても良い。また、上述した形態では、曲面部２８ｃの上端に接する接線の方向が略水平となるように曲面部２８ｃが形成されているが、曲面部２８ｃの上端に接する接線の方向が水平方向に対して傾くように曲面部２８ｃが形成されても良い。
【００７０】
上述した形態では、側面板２７の内側に内壁部材２８が配置され、内壁部材２８の上端側に曲面部２８ｃが形成されている。この他にもたとえば、図１０に示す洗浄槽３のように、側面板２７の内側に内壁部材２８が配置されずに、側面板２７の上端側に、洗浄槽３の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように変形する曲面状の曲面部２７ｃが形成されても良い。この場合には、超音波振動子１３は、洗浄槽３内に配置されても良いし、図１０に示すように、洗浄槽３の外部に（具体的には底面板２６の下面に接触するように）配置されても良い。
【００７１】
上述した形態では、内壁部材２８は、図３に示すように、洗浄槽３の長手方向と平行に配置される側面板２７の内側に配置されている。この他にもたとえば、洗浄槽３の長手方向と平行に配置される側面板２７の内側に配置される内壁部材２８に加え、あるいは、この内壁部材２８に代えて、洗浄槽３の短手方向（図３の左右方向）と平行に配置される側面板２７の内側に内壁部材２８が配置されても良い。
【００７２】
上述した形態では、洗浄槽３は、直方体の箱状に形成されている。この他にもたとえば、洗浄槽は、有底の円筒状に形成されても良い。この場合には、洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように変形する曲面状に形成される曲面部、および／または、洗浄槽の上端に向かうにしたがって外周側に向かって広がるように傾斜する傾斜部を上端側に有する円環状の内壁部材が円筒状の洗浄槽の内周面の内側に配置される。あるいは、洗浄槽の外周面を構成する円筒状の側面部の上端側に上述の曲面部や傾斜部が形成される。
【００７３】
上述した形態では、内壁部材２８の平板部２８ａは、洗浄槽３の長手方向に平行に配置される側面板２７に対して略平行に配置されている。この他にもたとえば、平板部２８ａは、側面板２７に対して傾斜するように配置されても良い。また、内壁部材２８は、平板部２８ａに代えて、曲面状に形成された曲面部を備えていても良い。
【００７４】
上述した形態では、本体部４は、１個の洗浄槽３を備えている。この他にもたとえば、本体部４は、荒洗浄槽、仕上洗浄槽等の複数の洗浄層を備えていても良い。
【００７５】
上述した形態では、洗浄液供給部９は、ワーク２に向かって洗浄液を噴射する２個のシャワーヘッド２０を備えている。この他にもたとえば、洗浄液供給部９が備えるシャワーヘッドの数は、１個でも良いし、３個以上であっても良い。たとえば、図１１に示す１個のシャワーヘッド５０を洗浄液供給部９が備えていても良い。このシャワーヘッド５０は、矩形の環状に形成されており、洗浄液を噴射するための複数の噴射孔（図示省略）が内周側に形成されている。また、この場合には、シャワーヘッド５０の内径にワーク２が配置され、シャワーヘッド５０の内径側へ向かって洗浄液が噴射される。
【００７６】
上述した形態では、シャワーヘッド２０のシャワー面２０ａは、上下方向に平行な平面状に形成されており、上下方向に直交する水平方向へ洗浄液を噴射する。この他にもたとえば、図１２に示すシャワーヘッド７０のように、シャワー面７０ａは、上下方向に平行な第１シャワー面７０ｂと、第１シャワー面７０ｂに対して傾斜する第２シャワー面７０ｃとから構成されても良い。この場合、第２シャワー面７０ｃは、たとえば、下方向に向かうにしたがって互いに近づく方向に傾斜している。また、このシャワーヘッド７０では、水平方向に対して傾斜する方向（具体的には、斜め上方）および水平方向に洗浄液が噴射される。そのため、流出部３０に向かう液流を洗浄槽３内に発生させやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態にかかる洗浄装置の概略構成を説明するための概略図である。
【図２】図１に示す洗浄槽の構成を説明するための概略側面図である。
【図３】図１に示す洗浄槽の構成を説明するための概略平面図である。
【図４】図２のＥ−Ｅ方向からＦ部を拡大して示す拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる洗浄装置の概略構成を説明するための概略図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる洗浄装置の変形例を説明するための概略図である。
【図７】本発明の実施の形態１にかかる洗浄装置および実施の形態２にかかる洗浄装置における塵埃の除去効果を説明するための実験データを示すグラフであり、（Ａ）は実施の形態１にかかる洗浄装置での実験データを示すグラフ、（Ｂ）は実施の形態２にかかる洗浄装置での実験データを示すグラフである。
【図８】実施の形態２の変形例にかかる洗浄装置における塵埃の除去効果を説明するための実験データを示すグラフであり、（Ａ）は実施の形態２の変形例にかかる洗浄装置での実験データを示すグラフ、（Ｂ）は比較例にかかる洗浄装置での実験データを示すグラフである。
【図９】図８（Ｂ）に示す比較例の実験条件を説明するための概略図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態にかかる洗浄装置の概略構成を説明するための概略図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態にかかるシャワーヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態にかかるシャワーヘッドの概略構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  洗浄装置
２  ワーク（被洗浄物）
３  洗浄槽
１３  超音波振動子
２０、５０、７０  シャワーヘッド
２０ａ  シャワー面
２７  側面板（側面部）
２７ｃ  曲面部
２８  内壁部材
２８ｃ  曲面部
３０  流出部
４０  噴流管
【図１】
2009208064.tif 000003
【図２】
2009208064.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009208064.tif 000008
【図７】
2009208064.tif 000009
【図８】
2009208064.tif 000010
【図９】
2009208064.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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