JP2000237703A

JP2000237703A - 真空洗浄乾燥方法及び装置

Info

Publication number: JP2000237703A
Application number: JP11040155A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Domoto; 雅洋堂元
Original assignee: Aquatech Corp
Current assignee: Aquatech Corp
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークから油や汚れを短時間で確実に除去する
ことができると共に乾燥でき、安全性も確保できる真空
洗浄乾燥方法及び装置を提供する。【解決手段】洗浄槽１３内に貯留した炭化水素系溶剤１
２中にワーク１１を浸漬し、洗浄槽１３内を減圧した
後、超音波振動と揺動を付与しながらワーク１１に付着
する不純油を炭化水素系溶剤１２中に溶出すると共に固
形状の汚れをフィルタで除去してワーク１１を洗浄し、
洗浄後のワーク１１を仕上げ洗浄・乾燥槽１６内に入
れ、炭化水素系溶剤１２を加熱気化して得た炭化水素系
蒸気を仕上げ洗浄・乾燥槽１６内に導入し、仕上げ洗浄
・乾燥槽１６の内部空間を減圧した後大気開放し、必要
に応じてこの動作を複数回繰り返すことによって蒸気洗
浄と真空乾燥を行ない、ワーク１１に付着する不純油を
除去した後、ワーク１１を乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体のリードフ
レームやプレス部品等の各種ワークの洗浄に用いること
ができる真空洗浄乾燥方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体のリードフレームやプレス
部品等のように、表面や内部に油や汚れが付着するワー
クの洗浄は、フロンや、トリクロロエタン、トリフルオ
ロエチレン等の溶剤を用いて行なっていたが、これら
は、環境破壊物質を含むため、その使用が禁止されつつ
ある。そこで、そ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）の使用が提唱されている。この
場合、まず、炭化水素系溶剤である灯油を貯留する洗浄
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灯油中に溶出し
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。

【０００３】

【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、灯油の蒸発温度である１６０℃以上に加熱する必要
があり、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。（２）ワークがリードフレームの場合、１６０℃以上の
加熱温度で熱風乾燥すると、ワークが変色し、ワークの
品質向上を図ることができない。（３）炭化水素系溶剤は危険物として指定されており、
その取り扱いには十分な注意を有するが、対策が十分に
なされていない。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、ワークから不純物や汚れを短時間で確実に
除去することができると共に乾燥でき、安全性も確保で
きる真空洗浄乾燥方法及び装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る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、ワーク乾燥工程からなる。
そして、ワーク洗浄工程において、洗浄槽内に貯留した
炭化水素系溶剤中にワークを浸漬して密閉し、更に減圧
して内部の空気を抜くと共に炭化水素系溶剤中の酸素を
脱気した後、ワークに超音波振動と揺動を付与してワー
クの洗浄を行い、ワーク蒸気洗浄工程においては、ワー
ク洗浄工程を終了したワークを洗浄槽から取り出し、仕
上げ洗浄・乾燥槽に入れて、内部を減圧して脱気した
後、炭化水素系蒸気を仕上げ洗浄・乾燥槽内に供給して
蒸気洗浄を行い、ワーク乾燥工程においては、ワーク蒸
気洗浄工程を終了した後、仕上げ洗浄・乾燥槽内を大気
開放して内部に溜まった不純油を含む炭化水素系溶剤を
排出し、次に、仕上げ洗浄・乾燥槽内を減圧してワーク
に付着した炭化水素系溶剤を蒸発させる。

【０００６】ここで、不純油とは、ワークに付着するマ
シーン油等の洗浄対象物をいう。また、洗浄槽の内部の
真空度は、好ましくは４０〜５０Ｔｏｒｒとする。この
洗浄槽における真空度は、引火の危険性を確実に防止し
て安全性を高めると共に、洗浄槽内での炭化水素系溶剤
によるワーク洗浄において気化する炭化水素系蒸気を外
部に取り出すために行なう真空引きができれば十分だか
らである。さらに、ワークの蒸気洗浄と乾燥を行なう仕
上げ洗浄・乾燥槽の内部の真空度は、好ましくは３〜５
Ｔｏｒｒとする。真空乾燥を行なうためには高い真空度
が必要だからである。

【０００７】このように、本発明に係る真空洗浄乾燥方
法では、内部を真空状態にした洗浄槽内に貯留した炭化
水素系溶剤にワークを浸漬し、超音波振動及び揺動を付
与しながらワークを洗浄し、その後、ワークを仕上げ洗
浄・乾燥槽内に投入した後、仕上げ洗浄・乾燥槽内で、
蒸気洗浄と真空乾燥を行なっているので、処理を行う槽
の数が少なくて済む。更には一つの仕上げ洗浄・乾燥槽
内で仕上げ洗浄と乾燥とを行っているので、ワークを搬
送する手間が省け、全体として処理が単純化する。ま
た、全ての工程を実質的に真空中で行なうので、操作の
安全性も十分に確保できる。

【０００８】上記した真空洗浄乾燥方法において、洗浄
槽内に溜まった炭化水素系溶剤を、予め又は洗浄槽内
で、ワークに付着した不純油の融点以上で、炭化水素系
溶剤の沸点より十分に低い温度に加熱し、しかも、洗浄
槽内に溜まった炭化水素系溶剤から、循環ポンプとフィ
ルタとを備えたフィルタユニットによって、含まれる固
形状の汚れを除去することもできる。この場合、ワーク
に付着したマシーン油等の不純油を容易に炭化水素系溶
剤に溶け出させることができる。また、洗浄槽内に溜ま
った炭化水素系溶剤は、循環ポンプとフィルタとを備え
たフィルタユニットによって、含まれる固形状の汚れが
除去されているので、炭化水素系溶剤に混入した汚れ等
によってワークが汚されにくく、より清浄なワークの洗
浄が行え、炭化水素系溶剤を繰り返し使用できる。

【０００９】上記した真空洗浄乾燥方法において、仕上
げ洗浄・乾燥槽を、予め蒸気洗浄を行う炭化水素系溶剤
の凝結温度近傍又は凝結温度以上に加熱することもでき
る。この場合、ワーク蒸気洗浄工程で供給される蒸気が
仕上げ洗浄・乾燥槽の側壁に付着しにくく、これによっ
て洗浄に使用する蒸気量を減らすことができる。上記し
た真空洗浄乾燥方法において、上流側に冷却器を備えた
単一の真空ポンプを駆動して洗浄槽の内部と仕上げ洗浄
・乾燥槽の内部を減圧することもできる。この場合、単
一の真空ポンプでワーク洗浄、ワーク蒸気洗浄及びワー
ク乾燥を行なうことができるので、真空洗浄乾燥方法を
効率的に行なうことができる。また、真空ポンプの上流
側に冷却器を備えているので、真空ポンプに吸引される
ガス中の蒸気分の大部分が除去され、これによって真空
ポンプの負担を軽減させ、より容量の小さい真空ポンプ
で、効率的に洗浄槽と仕上げ洗浄・乾燥を行なうことが
できる。

【００１０】上記した真空洗浄乾燥方法において、洗浄
槽の所定レベルをオーバーする不純油を含む炭化水素系
溶剤をオーバーフローラインを通して溶剤回収タンクに
回収すると共に、冷却器によって回収される炭化水素系
溶剤を溶剤回収ラインを通して溶剤回収タンクに回収
し、溶剤回収タンクに貯留した炭化水素系溶剤から蒸留
器を用いて炭化水素系溶剤の蒸気を生成し、その一部を
仕上げ洗浄・乾燥槽内に炭化水素系蒸気として導入する
と共に、残りを液化装置を用いて液化して洗浄剤として
使用できる炭化水素系溶剤を再生することもできる。こ
の場合、洗浄槽からの不純油を含む余剰な炭化水素系溶
剤、及び仕上げ洗浄・乾燥槽で使用された不純油を含む
炭化水素系溶剤を回収し、これを再度洗浄剤として使用
できる炭化水素系溶剤に再生しているので、炭化水素系
溶剤の節約を行うことができると共に、炭化水素系溶剤
の大気開放を防止することができる。

【００１１】前記目的に沿う本発明に係る真空洗浄乾燥
装置は、洗浄籠に収納したワークを洗浄するための炭化
水素系溶剤を貯留すると共に、その上部開口部を密閉可
能な開閉蓋と、第１の真空度計、第１の真空破壊弁及び
第１の排気弁を備え、ワークを炭化水素系溶剤によって
洗浄する洗浄槽と、ワークの洗浄時に超音波振動と揺動
をそれぞれ付与する超音波振動手段及び揺動機構と、洗
浄槽内に貯留された固形状の汚れを回収するフィルタユ
ニットと、上部開口部を密閉可能な開閉蓋を有すると共
に、第２の真空度計、第２の真空破壊弁及び第２の排気
弁を備え、洗浄槽によって洗浄されたワークの仕上げ洗
浄とその後のワークの乾燥処理を行う仕上げ洗浄・乾燥
槽と、洗浄槽と仕上げ洗浄・乾燥槽に連通連結され、直
上流側には冷却器を備える真空ポンプと、洗浄槽及び仕
上げ洗浄・乾燥槽から送られる不純油を含む炭化水素系
溶剤を加熱気化する蒸留器及該蒸留器によって加熱気化
した炭化水素系溶剤を冷却して洗浄剤として使用できる
炭化水素系溶剤を再生する蒸留再生ユニットと、これら
の制御手段とを有する。このように、ワークの洗浄及び
乾燥を行う槽が洗浄槽と仕上げ洗浄・乾燥槽との２槽で
済むので、設備の小型化を図ることができると共に、ワ
ークの仕上げ洗浄・乾燥を行っている時には、洗浄槽に
て別のワークの洗浄をすることができるので、動作が連
続し、比較的大量のワークを処理することができる。上
記した真空洗浄乾燥装置は、更に、真空ポンプの下流側
に配置され、真空ポンプを通過したガス中に含まれる不
純油及び炭化水素系溶剤を回収するガス冷却器と、少な
くとも、真空ポンプ、冷却器、及びガス冷却器の冷却水
による冷却を行うクーリングタワーとを備えたものとす
ることができる。この場合、大気中に放出するガス中に
含まれる炭化水素系溶剤の量を著しく減少することがで
きる。また、少なくとも、真空ポンプ、冷却器、及びガ
ス冷却器の冷却水による冷却を行うクーリングタワーと
を備えているので、比較的安価な設備でガスや機器等の
冷却を行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。

【００１３】まず、図１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１
１を洗浄するための炭化水素系溶剤の一例である精整し
た灯油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機構６８（図５参照）を具備する。
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、その内部に灯
油蒸気が供給されるものであり、上部開口部を密閉可能
な開閉蓋１８を有する。

【００１４】洗浄槽１３は、中途に冷却器１９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。

【００１５】本実施の形態において、洗浄槽１３への灯
油１２への供給、及び、仕上げ洗浄・乾燥槽１６への灯
油蒸気の供給は、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なっている。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灯油回収タン
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灯
油回収ライン２５を介して灯油回収タンク２４のもう一
つの流入口に連通連結されており、灯油回収ライン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、灯油回収タンク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の中途部には排気ファン
２４ｂが取付けられている。

【００１６】また、灯油回収タンク２４の流出口にはフ
ィルタ２８と開閉弁２９ａを具備する第１の灯油供給ラ
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。そして、蒸留器２９の流出口には第１の灯油蒸気
供給ライン３０が連通連結されている。第１の灯油蒸気
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の灯油蒸気供給ライン
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。第２の灯油蒸気供給ライン３１は、洗浄剤と
して使用できる灯油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３
４、逆止弁３３ｂ、エジェクター３３ｃ、開閉弁３４ａ
を取付けた第２の灯油供給ライン３５を介して洗浄槽１
３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の灯油蒸気ライン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。

【００１７】上記した構成によって、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灯油１
２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を通して灯油回収タンク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
に含まれる灯油蒸気を真空ポンプ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
わずかに含まれる灯油１２も真空ポンプ２１の下流側に
設けた灯油回収ライン２５を通して灯油回収タンク２４
に不純油を含む灯油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灯油１２から
蒸留器２９を用いて不純油を含まない灯油蒸気を生成
し、その一部を仕上げ洗浄・乾燥槽１６内に灯油蒸気と
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灯油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。

【００１８】また、図１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３
９、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の灯油蒸気供給ライン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。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４０〜５０Ｔｏｒｒ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
〜４Ｔｏｒｒに調整することができる。

【００１９】また、図１に示すように、本実施の形態で
は、灯油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、蒸留器２９内に供給される油や汚れを溶
かした灯油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の上流側に設
けた開閉弁２９ａを閉じて灯油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、灯油１
２中に混入されている不純油の沸点（例えば、１２０
℃）が灯油１２の沸点（例えば、８０℃）より高いこと
に鑑み、蒸留器２９内で灯油１２を煮詰め、灯油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、
廃棄量を少なくすると共に、廃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。

【００２０】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１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の灯油戻し配管４６、４７を介して灯油戻しタンク
４８に連通連結されており、灯油戻しタンク４８は第３
の灯油戻し配管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の灯油戻し配管４９には戻し
ポンプ５０が取付けられている。また、第１の灯油戻し
配管４６には開閉弁４６ａが取付けられ、第２の灯油戻
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。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
下した灯油１２と、冷却器１９による液化によって生じ
た灯油１２をいったん灯油戻しタンク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。

【００２１】また、図１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からの
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３
３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。

【００２２】さらに、図１に示すように、洗浄槽１３に
は、灯油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が取付けられている。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５
６を取付けた灯油循環流路５７から形成されている。

【００２３】次に、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の一例であ
る灯油１２を入れる。この灯油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内に再生された灯油１２が
残っている場合には、開閉弁３４ａを開いて第２の灯油
供給ライン３５より供給してもよい。洗浄槽１３内に供
給する灯油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。

【００２４】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、内部の灯油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、灯油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
した不純油を灯油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、灯油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、新しい灯油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。

【００２５】（３）開閉蓋１４を開けた状態で、洗浄槽
１３内の灯油１２中に洗浄籠６７（図５参照）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灯油１２はオーバーフローライ
ン２３を通じて灯油回収タンク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、灯油１
２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４０Ｔｏｒｒ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。

【００２６】（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、揺動機
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灯油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灯
油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、灯
油１２の温度が徐々に上昇するので、超音波洗浄中は常
時灯油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）。

【００２７】（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の乾燥を行なう仕上げ洗浄・乾燥槽１６の直上
まで移送する。ここで、灯油戻しタンク４８から戻しポ
ンプ５０を介して洗浄槽１３に灯油１２が供給され、そ
のオーバーフロー分が灯油回収タンク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
灯油１２を補うと共に、灯油戻しタンク４８内の不純な
油を少量含む灯油１２を、洗浄槽１３内で再利用してい
る。

【００２８】（７）開閉蓋１８を開けて、洗浄槽１３で
洗浄剤である灯油１２による液洗浄が完了したワーク１
１を、図３〜図５に示すように、昇降機構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℃（蒸気洗浄を行う灯油
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されている。こ
れは、ワーク１１の仕上げ洗浄時に供給される灯油１２
の蒸気が仕上げ洗浄・乾燥槽１６の側壁に付着しないよ
うにして洗浄効率を高めるためである。

【００２９】（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４〜５Ｔｏｒ
ｒ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、蒸気案内弁３０ａを開いて、蒸留
器２９からの約８０℃の灯油蒸気を仕上げ洗浄・乾燥槽
１６内に導く。仕上げ洗浄・乾燥槽１６内に入った灯油
蒸気は、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灯油１２は、仕
上げ洗浄・乾燥槽１６の底部に溜まる。

【００３０】（１０）８０℃に加熱された灯油蒸気が接
することによってワーク１１の温度は徐々に上昇し、８
０℃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℃近傍になると灯油
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終了）。（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灯油（不純油を含む）１２
を灯油戻しタンク４８内に移す。これによって、仕上げ
洗浄・乾燥槽１６内の灯油１２が一応抜けることにな
る。

【００３１】（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
た灯油１２が蒸気となって蒸発する。この灯油蒸発の過
程において、灯油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４〜５Ｔｏｒｒに
なるまで継続する（ワーク乾燥工程終了）。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内に蒸気を入れてワーク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灯油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。

【００３２】（１３）以上の処理が終了した後、第２の
真空破壊弁４０を開くと共に、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。

【００３３】次に、この真空洗浄乾燥処理装置１０によ
って使用される灯油１２の再生処理について説明する。（１）真空ポンプ２１の上流側には、通過するガスを４
０℃以下に冷却する冷却器１９が設けられ、ガスに含ま
れる灯油分の大部分を液化し、下部のガス逆流防止タン
ク１９ａを介して液化した灯油１２を灯油戻しタンク４
８に貯留している。これによって、真空ポンプ２１に吸
引される灯油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、吸引ガス中の灯油１２を回収
している。（２）真空ポンプ２１から排出されたガスは、真空ポン
プ２１へのガス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を介して灯油回収タン
ク２４に入り、更に含まれている灯油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。

【００３４】（３）灯油回収タンク２４に貯留される灯
油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
よって約８０〜９０℃に加熱されて、灯油１２を気化し
て不純油の除去された灯油蒸気を発生させている。この
灯油蒸気は蒸気案内弁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。（４）コンデンサ３３の上流側にはガス冷却器３３ａが
設けられて、予め灯油蒸気を冷却し、コンデンサ３３の
負荷を軽減している。コンデンサ３３で液化された純粋
な再生灯油は、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３
４では、下部に循環ポンプ３４ｂを備え、内部の再生灯
油を循環させて、エジェクター３３ｃによるコンデンサ
３３からの再生灯油の回収及び循環タンク３４への再生
灯油の送り出しに寄与している。

【００３５】

【実施例】図２〜図５に上記した真空洗浄乾燥装置１０
の具体的構成を示す。図示するように、矩形箱体からな
るケーシング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洗浄槽１３と仕上げ洗浄・乾燥槽１
６が取付けられている。図３に示すように、洗浄槽１３
と仕上げ洗浄・乾燥槽１６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、ワーク搬送台
車６４が走行自在に載置されている。図３及び図５に示
すように、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。

【００３６】図５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が取付けられている。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のレベルセンサ７１と、フロート式の第２のレベル
センサ７２が取付けられている。さらに、図２〜図４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、灯油回収タンク２４や、制御装置７６
が配設されている。

【００３７】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、洗浄
槽１３へのワーク１１の出入り動作、洗浄槽１３から仕
上げ洗浄・乾燥槽１６への移動、仕上げ洗浄・乾燥槽１
６へのワーク１１の出入り動作を全て自動的に行なうこ
とができ、ワーク１１の洗浄・乾燥を効果的に行なうこ
とができる。また、揺動機構６８によってワーク１１を
揺動しながら洗浄することができるので洗浄効果を促進
できる。

【００３８】以上、本発明を、一実施の形態を参照して
説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記
載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施
の形態や変形例も含むものである。例えば、コンベア上
に洗浄槽と仕上げ洗浄・乾燥槽を配置し、帯状のワーク
を、順次、洗浄槽と仕上げ洗浄・乾燥槽とに通すことに
よって、帯状のワークを連続的に洗浄・乾燥することが
できる。また、前記実施の形態においては、炭化水素系
溶剤の一例として灯油を使用したが、灯油以外の炭化水
素系溶剤にも適用できる。この場合、灯油と沸点、融点
が近似している炭化水素系溶剤を使用することによっ
て、全体として比較的低い温度で処理が行える。

【００３９】

【発明の効果】請求項１〜５記載の真空洗浄乾燥方法に
おいては、内部空間を真空状態にした洗浄槽内に貯留し
た炭化水素系溶剤にワークを浸漬し、超音波振動及び揺
動を付与しながらワークを洗浄し、その後、ワークを仕
上げ洗浄・乾燥槽内に投入した後、仕上げ洗浄・乾燥槽
内で、蒸気洗浄と真空乾燥を行なっているので、処理を
行う槽の数が少なくて済む。更には一つの仕上げ洗浄・
乾燥槽内で仕上げ洗浄と乾燥とを行っているので、ワー
クを搬送する手間が省け、全体として処理が単純化し、
短時間で確実に不純物や汚れを除去することができると
共に乾燥でき、安全性も確保できる。

【００４０】特に、請求項２記載の真空洗浄乾燥方法に
おいては、洗浄槽内に溜まった炭化水素系溶剤は、予め
又は洗浄槽内で、ワークに付着した不純油の融点以上
で、該炭化水素系溶剤の沸点より十分に低い温度に加熱
されているので、これによって、ワークに付着したマシ
ーン油等の不純油が容易に炭化水素系溶剤に溶け出す。
そして、洗浄槽内に溜まった炭化水素系溶剤は、循環ポ
ンプとフィルタとを備えたフィルタユニットによって、
含まれる固形状の汚れが除去されているので、炭化水素
系溶剤に混入した汚れ等によってワークが汚されにく
く、より清浄なワークの洗浄が行え、炭化水素系溶剤を
繰り返し使用できる。請求項３記載の真空洗浄乾燥方法
においては、仕上げ洗浄・乾燥槽は、予め蒸気洗浄を行
う炭化水素系溶剤の凝結温度近傍又は凝結温度以上に加
熱されているので、ワーク蒸気洗浄工程で供給される蒸
気が仕上げ洗浄・乾燥槽の側壁に付着しにくく、これに
よって洗浄に使用する蒸気量を減らすことができる。

【００４１】請求項４記載の真空洗浄乾燥方法において
は、真空ポンプの上流側に冷却器を備えているので、真
空ポンプに吸引されるガス中の蒸気分の大部分が除去さ
れ、これによって真空ポンプの負担を軽減させ、より容
量の小さい真空ポンプで、効率的に洗浄槽と仕上げ洗浄
・乾燥槽の脱気処理ができる。請求項５記載の真空洗浄
乾燥方法においては、洗浄槽からの不純油を含む余剰な
炭化水素系溶剤、及び仕上げ洗浄・乾燥槽で使用された
不純油を含む炭化水素系溶剤を回収し、これを再度洗浄
剤として使用できる炭化水素系溶剤に再生しているの
で、炭化水素系溶剤の節約を行うことができると共に、
炭化水素系溶剤の大気開放を防止することができる。

【００４２】そして、請求項６及び７記載の真空洗浄乾
燥装置においては、ワークの洗浄及び乾燥を行う槽が洗
浄槽と仕上げ洗浄・乾燥槽との２槽で済むので、設備の
小型化を図ることができると共に、ワークの仕上げ洗浄
・乾燥を行っている時には、洗浄槽にて別のワークの洗
浄をすることができるので、動作が連続し、比較的大量
のワークを処理することができる。特に、請求項７記載
の真空洗浄乾燥装置においては、真空ポンプの下流側に
配置された、該真空ポンプを通過したガス中に含まれる
不純油及び炭化水素系溶剤を回収するガス冷却器を備え
ているので、大気中に放出するガス中に含まれる炭化水
素系溶剤の量を著しく減少することができる。そして、
少なくとも、真空ポンプ、冷却器、及びガス冷却器の冷
却水による冷却を行うクーリングタワーとを備えている
ので、比較的安価な設備でガスや機器等の冷却を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る真空洗浄乾燥装置
の全体構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る真空洗浄乾燥装置
の平面図である。

【図３】同正面図である。

【図４】同側面図である。

【図５】本発明の一実施の形態に係る真空洗浄乾燥装置
の洗浄槽の正面図である。

【符号の説明】

１０：真空洗浄乾燥装置、１１：ワーク、１２：灯油
（炭化水素系溶剤）、１３：洗浄槽、１４：開閉蓋、１
５：超音波振動発生装置（超音波振動手段）、１６：仕
上げ洗浄・乾燥槽、１８：開閉蓋、１９：冷却器、１９
ａ：ガス逆流防止タンク、２０：第１の真空吸引配管、
２１：真空ポンプ、２２：第２の真空吸引配管、２３：
オーバーフローライン、２３ａ：開閉弁、２４：灯油回
収タンク、２４ａ：排気ダクト、２４ｂ：排気ファン、
２５：灯油回収ライン（溶剤回収ライン）、２６：ガス
冷却器、２６ａ：逆止弁、２７：第１の灯油供給ライ
ン、２８：フィルタ、２９：蒸留器、２９ａ：開閉弁、
２９ｂ：ドレンバルブ、３０：第１の灯油蒸気供給ライ
ン、３０ａ：蒸気案内弁、３１：第２の灯油蒸気供給ラ
イン、３２：第３の灯油蒸気供給ライン、３３：コンデ
ンサ（液化装置）、３３ａ：ガス冷却器、３３ｂ：逆止
弁、３３ｃ：エジェクター、３４：循環タンク、３４
ａ：開閉弁、３４ｂ：循環ポンプ、３５：第２の灯油供
給ライン、３６：第１の真空度計、３７：第１の真空破
壊弁、３８：第１の排気弁、３９：第２の真空度計、４
０：第２の真空破壊弁、４１：第２の排気弁、４２：油
タンク、４３：熱媒油供給ライン、４４：熱媒油戻しラ
イン、４５：循環ポンプ、４６：第１の灯油戻し配管、
４６ａ：開閉弁、４７：第２の灯油戻し配管、４８：灯
油戻しタンク、４９：第３の灯油戻し配管、５０：ポン
プ、５１：クーリングタワー、５２：冷却水供給配管、
５３：冷却水戻し配管、５４：フィルタユニット、５
５：循環ポンプ、５６：フィルタ、５７：灯油循環流
路、６０：ケーシング、６１：下部基台、６２：槽取付
フレーム、６３：走行レール、６４：ワーク搬送台車、
６５：昇降機構、６６：揺動台、６７：洗浄籠、６８：
揺動機構、６９：超音波振動発生装置取付板、７１：第
１のレベルセンサ、７２：第２のレベルセンサ、７３：
蓋開閉用シリンダ、７４：蓋開閉用シリンダ、７５：蒸
留再生ユニット、７６：制御装置（制御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗浄槽内に貯留した炭化水素系溶剤中に
ワークを浸漬して密閉し、更に減圧して内部の空気を抜
くと共に前記炭化水素系溶剤中の酸素を脱気した後、前
記ワークに超音波振動と揺動を付与して該ワークの洗浄
を行うワーク洗浄工程と、前記ワーク洗浄工程を終了し
た前記ワークを前記洗浄槽から取り出し、仕上げ洗浄・
乾燥槽に入れて、内部を減圧して脱気した後、炭化水素
系蒸気を前記仕上げ洗浄・乾燥槽内に供給して蒸気洗浄
を行うワーク蒸気洗浄工程と、前記ワーク蒸気洗浄工程
を終了した後、前記仕上げ洗浄・乾燥槽内を大気開放し
て内部に溜まった不純油を含む前記炭化水素系溶剤を排
出し、次に、該仕上げ洗浄・乾燥槽内を減圧して前記ワ
ークに付着した前記炭化水素系溶剤を蒸発させるワーク
乾燥工程とを有することを特徴とする真空洗浄乾燥方
法。
【請求項２】請求項１記載の真空洗浄乾燥方法におい
て、前記洗浄槽内に溜まった炭化水素系溶剤は、予め又
は前記洗浄槽内で、前記ワークに付着した不純油の融点
以上で、該炭化水素系溶剤の沸点より十分に低い温度に
加熱され、しかも、前記洗浄槽内に溜まった炭化水素系
溶剤は、循環ポンプとフィルタとを備えたフィルタユニ
ットによって、含まれる固形状の汚れが除去されている
ことを特徴とする真空洗浄乾燥方法。
【請求項３】請求項１又は２記載の真空洗浄乾燥方法
において、前記仕上げ洗浄・乾燥槽は、予め蒸気洗浄を
行う前記炭化水素系溶剤の凝結温度近傍又は凝結温度以
上に加熱されていることを特徴とする真空洗浄乾燥方
法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の真
空洗浄乾燥方法において、上流側に冷却器を備えた単一
の真空ポンプを駆動して前記洗浄槽の内部と前記仕上げ
洗浄・乾燥槽の内部を減圧するようにしたことを特徴と
する真空洗浄乾燥方法。
【請求項５】請求項４記載の真空洗浄乾燥方法におい
て、前記洗浄槽の所定レベルをオーバーする不純油を含
む前記炭化水素系溶剤をオーバーフローラインを通して
溶剤回収タンクに回収すると共に、前記冷却器によって
回収される前記炭化水素系溶剤を溶剤回収ラインを通し
て前記溶剤回収タンクに回収し、該溶剤回収タンクに貯
留した炭化水素系溶剤から蒸留器を用いて蒸気を生成
し、その一部を前記仕上げ洗浄・乾燥槽内に前記炭化水
素系蒸気として導入すると共に、残りを液化装置を用い
て液化して洗浄剤として使用できる炭化水素系溶剤を再
生することを特徴とする真空洗浄乾燥方法。
【請求項６】洗浄籠に収納したワークを洗浄するため
の炭化水素系溶剤を貯留すると共に、その上部開口部を
密閉可能な開閉蓋と、第１の真空度計、第１の真空破壊
弁及び第１の排気弁を備え、前記ワークを前記炭化水素
系溶剤によって洗浄する洗浄槽と、前記ワークの洗浄時
に超音波振動と揺動をそれぞれ付与する超音波振動手段
及び揺動機構と、前記洗浄槽内に貯留された固形状の汚
れを回収するフィルタユニットと、上部開口部を密閉可
能な開閉蓋を有すると共に、第２の真空度計、第２の真
空破壊弁及び第２の排気弁を備え、前記洗浄槽によって
洗浄された前記ワークの仕上げ洗浄とその後の該ワーク
の乾燥処理を行う仕上げ洗浄・乾燥槽と、前記洗浄槽と
前記仕上げ洗浄・乾燥槽に連通連結され、直上流側には
冷却器を備える真空ポンプと、前記洗浄槽及び仕上げ洗
浄・乾燥槽から送られる不純油を含む炭化水素系溶剤を
加熱気化する蒸留器及該蒸留器によって加熱気化した炭
化水素系溶剤を冷却して洗浄剤として使用できる炭化水
素系溶剤を再生する蒸留再生ユニットと、これらの制御
手段とを有することを特徴とする真空洗浄乾燥装置。
【請求項７】請求項６記載の真空洗浄乾燥装置におい
て、更に、前記真空ポンプの下流側に配置され、該真空
ポンプを通過したガス中に含まれる不純油及び炭化水素
系溶剤を回収するガス冷却器と、少なくとも、前記真空
ポンプ、前記冷却器、及び前記ガス冷却器の冷却水によ
る冷却を行うクーリングタワーとを備えていることを特
徴とする真空洗浄乾燥装置。