JP6320969B2 - 洗浄液蒸留再生装置、及び、部品洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、機械部品やメッキ部品等の洗浄に使用した洗浄液を蒸留再生する洗浄液蒸留再生装置、及び、部品洗浄装置に関する。

金属製機械部品、メッキ部品、電子部品等の各種部品には、その製造工程や組立工程等において、切削油等の工作油脂、フラックス、塵埃等をはじめとして様々な汚れが付着する。このような汚れが付着した機械部品や電子部品等の被処理物を洗浄する部品洗浄装置としては、被処理物の洗浄に使用された洗浄剤を再度使用できるように、汚れ成分を含む洗浄剤を蒸留する蒸留釜等からなる再生装置を備えたものが開発されている（例えば、特許文献１）。また、近年、切削油等の工作油脂やフラックス等を洗浄する洗浄液として、引火性を有さない洗浄液、すなわち非引火性の洗浄液が開発されている（例えば、特許文献２）。このような、非引火性の洗浄液を用いる場合、防爆、防火等の対策が不要になり、消防法に規定されているような管理も不要になる。

特開２００６−５１５０２号公報 特開２０１３−１２９８１５号公報

ところで、上記の洗浄液は、洗浄液中に一定の水分を含有することで非引火性を有する。しかしながら、上記した部品洗浄装置では、部品洗浄装置内において水分の揮発等により水分濃度が減少する虞があった。その結果、洗浄に使用された洗浄液を再び使用する際に、この再生された洗浄液から非引火性が消失する虞があった。換言すると、再生使用される洗浄液に引火点が出現する虞があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、洗浄液内の水分濃度を調整できる洗浄液蒸留再生装置、及び、部品洗浄装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、水分を含む洗浄液を気化させる蒸留釜と、
気化された洗浄液の蒸気を凝縮すると共に減圧機構によって減圧された状態の洗浄液の水分濃度を調整する調整機構と、
前記調整機構内に水分を補充する水分補充機構と、
前記水分補充機構の前記調整機構内への水分の補充を制御する制御装置と、を備え、
前記調整機構は、
蒸留釜により気化された前記洗浄液の蒸気を凝縮して液化するコンデンサと、
液化した前記洗浄液を貯留するタンクと、
前記コンデンサ内を負圧にする減圧機構と、を備え、
前記水分補充機構は、
水分が流れる水分流路と、
前記水分流路の途中に設けられた水分補充弁と、を備え、
前記減圧機構は、
前記タンクから出て当該タンクに戻る循環流路と、
前記循環流路の途中に設けられたエゼクタと、
前記循環流路内の前記洗浄液を循環させるポンプと、を備え、
前記コンデンサは、前記エゼクタと接続され、
前記エゼクタにより前記コンデンサ内の前記洗浄液が前記循環流路内に吸引されるように構成され、
前記制御装置は、前記蒸留釜へ導入される洗浄液の水分濃度又は蒸留された洗浄液の水分濃度が所定の値よりも低い場合、前記水分補充弁を開状態にして前記水分補充機構から前記調整機構内の減圧された状態の洗浄液に水分を補充する制御を実行することを特徴とする洗浄液蒸留再生装置である。

請求項２に記載のものは、蒸留された洗浄液の水分濃度を検出する水分濃度検出機構を備え、
前記制御装置は、前記水分濃度検出機構により検出された前記洗浄液の水分濃度が所定の値よりも低い場合、前記水分補充機構から前記調整機構内に水分を補充する制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の洗浄液蒸留再生装置である。

請求項３に記載のものは、前記洗浄液は、含有される水分の濃度が少なくとも所定の最低水分濃度以上の場合において非引火性を有し、
前記制御装置は、前記水分濃度検出機構により検出された前記洗浄液の水分濃度が前記最低水分濃度よりも低い場合、前記水分補充機構から前記調整機構内に水分を補充する制御を実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の洗浄液蒸留再生装置である。

請求項４に記載のものは、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の洗浄液蒸留再生装置を備えた部品洗浄装置である。

本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
すなわち、洗浄液の水分濃度を調整でき、洗浄液に引火点が出現することを抑制できる。

部品洗浄装置の構成を示す概略図である。 蒸留再生装置の構成を示す概略図である。 制御装置の概略ブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態として、洗浄液蒸留再生装置２４を備えた部品洗浄装置１を例に挙げて説明する。図１は、本発明に係る部品洗浄装置１の構成を示す概略図、図２は、部品洗浄装置１に組み込まれた洗浄液蒸留再生装置２４の構成を示す概略図である。図３は部品洗浄装置１及び洗浄液蒸留再生装置２４を制御する制御装置５０の概略ブロック図である。なお、図２における白抜き矢印は、洗浄溶剤の流れを表し、破線で表された白抜き矢印は、冷却水の流れを表している。また、図２において、冷却水が流れる冷却系は破線で表している。

図１に示すように、工作油脂等の汚れが付着した機械部品や電子部品等の被処理物２の洗浄及び乾燥は、洗浄乾燥槽３内にバスケット４に入れた複数の被処理物２を収容して行われる。この洗浄乾燥槽３内では、非引火性の洗浄液（以下、洗浄溶剤、又は、単に溶剤という。）を使用して被処理物２の洗浄が行われる。本実施形態では、洗浄溶剤に浸漬して超音波による振動を与えて洗浄する浸漬洗浄工程を行ない、次に洗浄溶剤の蒸気を導入して被処理物２の洗浄を行う蒸気洗浄工程を行ない、さらに蒸気洗浄後の被処理物２を乾燥させる真空乾燥工程を行う。

本実施形態における洗浄溶剤は、水分を含むことで、非引火性を有する溶剤が用いられる。例えば、水を１０％〜２０％、アルコール類を６０％〜８０％、及び、水溶性溶剤を１０％〜２０％含有するものであって、非引火性（クリーブランド解放式測定法において引火点なし）を有するものが用いられる。このような組成の洗浄溶剤は、水分を含有させることにより、引火点を消失させている。換言すると、含有される水分の濃度が所定の水分濃度（例えば、１０％）以上の場合において非引火性を有する。

なお、水分は、洗浄溶剤の引火点を消失させられれば、不純物を含んでいても良い。例えば、蒸留水やイオン交換水のほか、水道水も使用できる。また、アルコール類としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及び、これらを混合したもの等が用いられる。さらに、水溶性溶剤としては、油分の溶解性の良いものが望ましく、例えば、１−（２−メトキシ―２−メチルエトキシ）−２−プロパノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、及び、これらを混合したもの等が用いられる。

洗浄乾燥槽３は、上部が開閉可能な中空箱体状の耐圧容器であり、上部開口の縁に形成されたシール材６を介して当該開口を密閉する開閉蓋７が設けられている。この開閉蓋７は、洗浄乾燥槽３の上部開口に対して開閉自在に設けられており、少なくともその天井面（下面）７ａが傾斜されている。このように開閉蓋７の天井面７ａを傾斜させることで、この天井面７ａに溶剤ガスが結露した場合に、溶剤液滴を当該天井面７ａ及び洗浄乾燥槽３の側壁面３ｂを伝って底面３ａへ流下させることができる。したがって、結露した溶剤滴が被処理物２に付着してシミが発生することを防止できる。

また、洗浄乾燥槽３の底部３ａには、後述する溶剤タンク１３に至る排液管８が接続されており、該排液管８にはこれを開閉する排液弁９が介設されている。このため、漬洗浄工程の完了後、洗浄乾燥槽３内の洗浄溶剤は、排液弁９を開放して両者を連通させることにより、洗浄乾燥槽３の傾斜底部３ａの最下部に接続された排液管８を通じて溶剤タンク１３へと排液される。さらに、上記の浸漬洗浄工程、蒸気洗浄工程、及び、真空乾燥工程は、被処理物２を収容する洗浄乾燥槽３内を減圧して行われるため、洗浄乾燥槽３には、真空ポンプ１０に至る排気管１１が接続されている。この排気管１１の途中には、洗浄乾燥槽真空弁１２が設けられており、洗浄乾燥槽３と真空ポンプ１０との間を開閉する。なお、排気管１１の洗浄乾燥槽真空弁１２よりも上流側（洗浄乾燥槽側）には、洗浄乾燥槽３の内部圧力を大気開放して調整するための洗浄乾燥槽大気開放弁１８が分岐介設されている。

また、洗浄乾燥槽３には、その内部に洗浄溶剤を流入させて被処理物２を浸漬洗浄するために、溶剤タンク１３に至る浸漬洗浄管１４が接続されている。この浸漬洗浄管１４にはこれを開閉する浸漬洗浄弁１５が介設されている。さらに、洗浄乾燥槽３には、浸漬洗浄工程において、洗浄溶剤に浸漬された被処理物２を超音波による振動を与えて洗浄するための超音波発生装置３ｃが備えられている。その他、洗浄乾燥槽３には、その内部に流入された洗浄溶剤のレベルを検出するためのレベルスイッチ１６、その内部圧力を検出する洗浄乾燥槽圧力センサ５１（図３参照）、及び、内部圧力表示する洗浄乾燥槽内圧力計１７等が備えられている。

溶剤タンク１３は、上部が覆われた密閉容器であり、排液管８を介して洗浄乾燥槽３と接続されている。本実施形態では、溶剤タンク１３から洗浄乾燥槽３への洗浄溶剤の流入、及び洗浄乾燥槽３から溶剤タンク１３への排液は、溶剤タンク１３と洗浄乾燥槽３との圧力差により行われる。このため、溶剤タンク１３は、分岐排気管１９を介して真空ポンプ１０に接続されている。具体的には、排気管１１の洗浄乾燥槽真空弁１２よりも下流側（真空ポンプ１０側）を分岐させて分岐排気管１９に接続し、この分岐排気管１９の排気管１１とは反対側の端部を溶剤タンク１３に接続している。そして、分岐排気管１９にはこれを開閉する溶剤タンク減圧弁２０が介設されている。このように、真空ポンプ１０に至る排気管１１から分岐された分岐排気管１９を溶剤タンク１３に接続したので、洗浄乾燥槽３との相対関係において溶剤タンク１３の内部圧力を調整することができる。

また、溶剤タンク１３には、その内部圧力を検出する溶剤タンク圧力センサ５２、内部圧力を表示する溶剤タンク圧力計２１、及び、溶剤タンク１３内の洗浄溶剤の温度を検出して温度管理を行うための溶剤タンク温度センサ５３が備えられている。さらに、溶剤タンク１３の内部には、溶剤タンクヒータ１３ａが設けられており、溶剤タンク温度センサ５３からの信号により洗浄溶剤が所定の温度よりも低下すると、制御装置５０が溶剤タンクヒータ１３ａに通電して洗浄溶剤を加熱する。なお、溶剤タンク１３には、その内部圧力を大気開放して調整するための溶剤タンク大気開放弁２２が備えられている。

ここで、浸漬洗浄工程の完了後、排液弁９を開放して両者を連通することにより、洗浄乾燥槽３内の使用済み洗浄溶剤が排液管８を通じて溶剤タンク１３へと排液されるが、洗浄に使用した洗浄溶剤には被処理物２に付着していた各種の汚れが混入している。これらの汚れ成分は洗浄乾燥槽３や排液管８に設けるフィルタ等を通しただけでは除去しきれず、省資源および環境保護の観点から洗浄溶剤を再生して使用する。このため、本実施形態における部品洗浄装置１は、使用済み溶剤を蒸留して凝縮する洗浄液蒸留再生装置２４が設けられている。すなわち、溶剤タンク１３には、洗浄液蒸留再生装置２４が接続されている。

洗浄液蒸留再生装置２４は、図２に示すように、洗浄溶剤を蒸発（気化）させる蒸留釜２５（蒸留器の一種）と、気化された洗浄溶剤の蒸気を凝縮（液化）及び調整する調整機構３４と、調整機構３４内における洗浄溶剤（換言すると、蒸留された洗浄溶剤）の水分濃度を検出する水分センサ３５（本発明における水分濃度検出機構に相当）と、調整機構３４内に水分を補充する水分補充機構３６と、を備えている。蒸留釜２５は、例えば耐熱・耐圧性を有する概略円筒体状の竪型容器であり、本実施形態では蒸留釜２５の下部を収納する状態で、加熱機構２５ａが備えられている。この加熱機構２５ａは、例えばオイル加熱ユニットであり、熱源として電気ヒータを備えている。この電気ヒータにより加熱媒体としての耐熱オイルを加熱し、この加熱オイルを介して蒸留釜２５を加熱する。これにより、この蒸留釜２５内を流通する汚れ成分を含む洗浄溶剤を加熱して蒸発（気化）させることができる。

なお、蒸留釜２５内は、後述する減圧機構３７により減圧されている。これにより、洗浄溶剤の沸点を低下させることができる。また、溶剤タンク１３と蒸留釜２５との間には、蒸留再生弁４９が設けられている。溶剤タンク１３から蒸留釜２５への汚れ成分を含む溶剤の流入は、蒸留再生弁４９を開放した状態で、溶剤タンク１３と蒸留釜２５との圧力差により行われる。そして、蒸留釜２５にて蒸留分離された洗浄溶剤は、溶剤蒸気として蒸留釜２５の上部から取り出され、調整機構３４側（後述するコンデンサ２６）に送られる。一方、蒸留分離された汚れ成分は、蒸留釜２５の下部から取り出される。

本実施形態では、蒸留釜２５から取り出された汚れ成分は、排出管３８を介して蒸留釜２５と接続されたスラッジタンク４０に送られる。このスラッジタンク４０内には、冷却水を通す冷却細管４０ａが設けられており、スラッジタンク４０内の蒸気を含む汚れ成分を冷却する。そして、スラッジタンク４０内で冷却された液体状の汚れ成分は、廃液管４１を介して廃液を処理する廃液出口に排出される。なお、蒸留釜２５とスラッジタンク４０との間の排出管３８にはこれを開閉する排出弁３９が介設されている。また、スラッジタンク４０と蒸留釜２５との間には、排出弁３９を開放した状態で、蒸留釜２５からスラッジタンク４０に汚れ成分を排出させる排出機構（図示せず）が設けられている。さらに、スラッジタンク４０と廃液出口との間の廃液管４１にはこれを開閉する廃液弁４２が介設されている。

蒸留釜２５から洗浄溶剤が送られる調整機構３４は、蒸留釜２５により気化された洗浄溶剤の蒸気を凝縮して液化するコンデンサ２６と、液化した洗浄溶剤を貯留する循環用タンク２７（本発明におけるタンクに相当）と、コンデンサ２６内を負圧にする減圧機構３７と、を備えている。コンデンサ２６は、蒸留釜２５と接続された熱交換器である。このコンデンサ２６の本体は、例えば概略円筒体状の縦型または横型の容器であり、その内部に冷却水を通す冷却細管２６ａが収納されている。蒸留釜２５にて蒸留分離された溶剤蒸気は、まずコンデンサ２６に送られ、コンデンサ２６を通過する際に冷却細管２６ａに接触して凝縮（液化）される。そして、この液化した再生溶剤が、コンデンサ２６の下流側に接続された溶剤供給管４３及び後述するエゼクタ２８を介して循環用タンク２７に送られる。

本実施形態では、コンデンサ２６に水分補充機構３６が接続されている。水分補充機構３６は、例えば、別途設けられた、蒸留水等の水が排出される蛇口や給水タンクの流出口等の給水口に接続され、水分を給水口からコンデンサ２６に送る機構である。水分補充機構３６は、水分が流れ水分補充管４４（本発明における水分流路に相当）とこれを開閉する水分補充弁４５とを備えている。水分補充管４４により給水口とコンデンサ２６との間が接続され、該水分補充管４４の途中に設けられた水分補充弁４５を開状態にすることで、給水口からの水分をコンデンサ２６内へ補充できるように構成されている。ここで、コンデンサ２６内は、蒸留釜２５と同様に、後述する減圧機構３７により減圧されている。このため、水分補充弁４５を開状態にするだけで、給水口からの水分をコンデンサ２６内に取り込むことができ、コンデンサ２６以降の洗浄溶剤に水分を補充できる。

また、本実施形態における減圧機構３７は、循環用タンク２７から出て当該循環用タンク２７に戻る循環流路４６と、循環流路４６の途中に設けられたエゼクタ２８と、循環流路４６内の洗浄溶剤を循環させる循環ポンプ２９（本発明におけるポンプに相当）と、を備えている。循環用タンク２７には、その内部に冷却水を通す冷却細管２７ａが収納されている。このため循環する洗浄溶剤は、循環用タンク２７内で冷却され、液体状態が維持される。また、循環用タンク２７の循環流路４６側とは反対側には、リザーブタンク２３（図１参照）へ向けて洗浄溶剤を排出する溶剤出口が設けられている。リザーブタンク２３内に貯留されている洗浄溶剤の量に応じて、再生された洗浄溶剤が循環用タンク２７から排出される。なお、リザーブタンク２３内に不純物を取り除くフィルタ等を設けても良い。

循環ポンプ２９は、循環用タンク２７から出てエゼクタ２８に向かう循環流路４６の途中に設けられている。この循環ポンプ２９を駆動することで、循環用タンク２７から当該循環ポンプ２９及びエゼクタ２８を経て再び循環用タンク２７に戻る洗浄溶剤の流れを発生させることができる。そして、この循環により再生溶剤と補充された水分との攪拌混合を確実に行うことができ、再生溶剤の均質化を図ることができる。なお、循環ポンプ２９は、洗浄溶剤を循環させることができれば、循環用タンク２７及び循環流路４６内の何れの場所に設けても良い。また、水分センサ３５は、循環ポンプ２９の下流側であって、エゼクタ２８よりも上流側の循環流路４６に設けられている。すなわち、水分センサ３５は、エゼクタ２８と循環流路４６との間に設けられ、循環流路４６内の循環ポンプ２９から排出された洗浄溶剤の水分濃度を測定する。そして、エゼクタ２８には、溶剤供給管４３を介してコンデンサ２６が接続されている。循環ポンプ２９を駆動させて循環流路４６内の洗浄溶剤を循環させた状態において、コンデンサ２６からの洗浄溶剤はエゼクタ２８を介して循環流路４６内に吸引される。このように、エゼクタ２８により洗浄溶剤が吸引されるため、コンデンサ２６内が減圧され、さらにコンデンサ２６に接続された蒸留釜２５内が減圧される。

なお、本実施形態では、循環用タンク２７内に設けられた冷却細管２７ａ、コンデンサ２６内に設けられた冷却細管２６ａ、及び、スラッジタンク４０内に設けられた冷却細管４０ａは、冷却水が流れる冷却流路４７により接続されている。すなわち、冷却水入口から流入した冷却水は、冷却流路４７内を流下しつつ、循環用タンク２７内に設けられた冷却細管２７ａ、コンデンサ２６内に設けられた冷却細管２６ａ、及び、スラッジタンク４０内に設けられた冷却細管４０ａを通過して、冷却水出口から流出するように構成されている。このように、各冷却細管２６ａ、２７ａ、４０ａを一つの流路で接続することで、各冷却細管２６ａ、２７ａ、４０ａへの冷却水の供給を容易にすることができる。

洗浄液蒸留再生装置２４により蒸留再生された洗浄剤は、図１に示すように、リザーブタンク２３に貯留される。このリザーブタンク２３内には、貯留された洗浄溶剤のレベルを検出するためのリザーブタンクレベルスイッチ４８が設けられている。本実施形態においては、リザーブタンク２３内の洗浄剤は、浄乾燥槽３内に収容された被処理物２を蒸気洗浄する蒸気洗浄工程に使用される。このため、リザーブタンク２３から浄乾燥槽３に至る導入管３３の途中には、該リザーブタンク２３から導入される再生溶剤を溶剤蒸気として気化させるための熱交換器３０が介設されている。この熱交換器３０の本体は、例えば概略円筒体状の縦型または横型の容器であり、その内部に加熱媒体を通す加熱細管３０ａが収納されている。これにより熱交換器３０を通過する再生溶剤は、加熱細管３０ａに接触して気化され、溶剤蒸気として洗浄乾燥槽３に導入される。なお、熱交換器３０の加熱細管３０ａに通す加熱媒体としては、電気ヒータ等の加熱手段により加熱したオイルが挙げられる。また、本実施形態では、リザーブタンク２３から熱交換器３０への再生溶剤の導入、及び熱交換器３０から洗浄乾燥槽３への溶剤蒸気の導入は、リザーブタンク２３と洗浄乾燥槽３との圧力差により行われる。このため、熱交換器３０よりも上流側の導入管３３にはこれを開閉するための蒸気洗浄補助弁３１が介設され、熱交換器３０よりも下流側の導入管３３にはこれを開閉するための蒸気洗浄弁３２が介設されている。

前記した各機器、即ち各種ポンプ、各種の弁、及び各種センサは、制御装置５０に電気的に接続され、この制御装置５０の制御の下で予め設定した手順と条件で作動する。なお、制御装置５０は、洗浄液蒸留再生装置２４を制御する制御装置としても機能する。

本実施形態における制御装置５０は、図３に示すように、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータにより構成され、タイマ５４を備えている。そして、この制御装置５０の入力側には、操作パネル５５に設けた電源スイッチ５６、スタートスイッチ５７、減圧洗浄時間設定スイッチ５８、復圧洗浄時間設定スイッチ５９、低圧真空乾燥時間設定スイッチ６０、復圧真空乾燥時間設定スイッチ６１、水分濃度設定スイッチ６４の他に、洗浄乾燥槽圧力センサ５１、洗浄乾燥槽レベルスイッチ１６、溶剤タンク温度センサ５３、溶剤タンク圧力センサ５２、リザーブタンクレベルスイッチ４８、水分センサ３５などが接続される。また、制御装置５０の出力側には、操作パネル５５に設けた表示器６２の他に、真空ポンプ１０、洗浄乾燥槽真空弁１２、排液弁９、浸漬洗浄弁１５、溶剤タンクヒータ１３ａ、洗浄乾燥槽大気開放弁１８、分岐排気弁１９、溶剤タンク減圧弁２０、溶剤タンク大気開放弁２２、蒸気洗浄補助弁３１、蒸気洗浄弁３２、蒸留再生弁４９、加熱機構２５ａ、排出弁３９、廃液弁４２、水分補充弁４５、循環ポンプ２９などが接続されている。

なお、復圧洗浄時間設定スイッチ５９、復圧真空乾燥時間設定スイッチ６１は、被処理物２の重量、表面積、微細孔や微細隙間の有無や数などの特質に応じて、復圧時間をタイマ５４に設定する入力手段として機能する。また、減圧洗浄時間設定スイッチ５８、低圧真空乾燥時間設定スイッチ６０は、被処理物２に応じて所望する時間をタイマ５４に設定する入力手段として機能するものである。さらに、水分濃度設定スイッチ６４は、洗浄溶剤の種類に応じて、コンデンサ２６内に水分を補充する最低水分濃度を設定する入力手段として機能するものである。例えば、含有される水分の濃度が１０％未満で引火性となる洗浄溶剤の場合、最低水分濃度は、１０％或いはある程度のマージンをとって１１％〜１５％程度に設定される。すなわち、最低水分濃度は、洗浄液蒸留再生装置２４内において管理される洗浄溶剤の水分濃度の値である。このため、洗浄溶剤は、少なくとも最低水分濃度以上の場合において非引火性を有するようになる。

そして、本実施形態における制御装置５０は、浸漬洗浄工程において、上記洗浄乾燥槽内を２００Ｐａ以下に減圧して減圧洗浄を行うと共に、該減圧洗浄を行った後、２００Ｐａを超え所定の圧力まで復圧し、この復圧状態で復圧洗浄を行う制御を実行する。この減圧洗浄及び復圧洗浄は繰り返し行われる。すなわち、制御装置５０は、減圧洗浄を所定の時間行い、該減圧洗浄を行った後、所定の時間復圧洗浄を行う操作を洗浄工程中で複数回繰り返す制御を実行する。なお、繰り返し回数は、予め設定した固定回数でもよいが、操作パネル５５の図示していない操作部（外部入力手段）を操作することにより設定できるようにしてもよい。

また、制御装置５０は、真空乾燥工程において、上記洗浄乾燥槽３内を真空ポンプ１０の限界値まで減圧して低圧真空乾燥を行うと共に、該低圧真空乾燥を行った後、真空ポンプ１０の限界値を開放し所定の圧力まで復圧し、この復圧状態で復圧真空乾燥を行う制御を実行する。この低圧真空乾燥及び復圧真空乾燥は繰り返し行われる。すなわち、制御装置５０は、低圧真空乾燥を所定の時間行い、該低圧真空乾燥を行った後、所定の時間復圧真空乾燥する操作を乾燥工程中で複数回繰り返す制御を実行する。なお、この繰り返し回数は、予め設定した固定回数でもよいが、操作パネル５５の操作部（外部入力手段）を操作することにより設定できるようにしてもよい。

さらに、制御装置５０は、水分補充機構３６の調整機構３４内への水分の補充を制御する制御装置として機能する。すなわち、制御装置５０は、水分センサ３５から送信された調整機構３４内の洗浄溶剤の水分濃度を監視し、該水分濃度が所定の値よりも低い場合、水分補充機構３６から調整機構３４内に水分を補充する制御を実行する。より具体的には、制御装置５０は、水分センサ３５により測定された循環流路４６内における洗浄溶剤の水分濃度が最低水分濃度よりも低い場合、水分補充弁４５を開状態にして給水口からコンデンサ２６に水分を導入する制御を実行する。このようにすることで、洗浄液蒸留再生装置２４の調整機構３４内における洗浄溶剤が非引火性を有する最低水分濃度以上を保持でき、洗浄溶剤に引火点が出現することを抑制できる。

次に、本実施形態における部品洗浄装置１の操作を具体的に説明する。
準備段階として、洗浄乾燥槽大気開放弁１８を開放した後、洗浄乾燥槽３の開閉蓋７を開放して、機械部品等の被処理物２を複数個入れたバスケット４を載置部上に載置する。被処理物２を洗浄乾燥槽３内に収容したならば、シール部材６を介して開閉蓋７を密閉状態で閉成する。そして、スタートスイッチ５７を操作すると、制御装置５０が洗浄乾燥槽大気開放弁１８を閉成する。

このような準備が整ったら、まず、洗浄乾燥槽３へ洗浄溶剤の給液を行う。給液操作は、制御装置５０が溶剤タンク大気開放弁２２を開放して溶剤タンク１３の内部圧力を大気方向へと戻す。そして、溶剤タンク１３の内部圧力が所定の圧力（例えば５００Ｐａ）になったことが溶剤タンク圧力センサ５２により検出されると、制御装置５０が溶剤タンク大気開放弁２２を閉成し、浸漬洗浄管１４の浸漬洗浄弁１５、及び排気管１１の洗浄乾燥槽真空弁１２を開放すると共に真空ポンプ１０を駆動する。すると、浸漬洗浄弁１５が洗浄乾燥槽３と溶剤タンク１３との間を連通し、洗浄乾燥槽３と溶剤タンク１３との圧力差により、溶剤タンク１３内から洗浄溶剤が洗浄乾燥槽３へと給液される。このとき、制御装置５０の制御により、溶剤タンク減圧弁２０、蒸気洗浄弁３２、蒸気洗浄補助弁３１、排液弁９、及び蒸留再生弁４９は閉成されている。そして、洗浄乾燥槽３のレベルスイッチ１６の上限レベルスイッチが上限レベルを検出して制御装置５０に信号を送ると、これにより、制御装置５０が浸漬洗浄弁１５及び洗浄乾燥槽真空弁１２を閉成すると共に、真空ポンプ１０を停止する。

そして、浸漬洗浄工程を行う。この浸漬洗浄工程では被処理物２が加熱溶剤内に浸漬している状態で、超音波発生装置３ｃにより超音波振動を与えて浸漬洗浄（超音波洗浄）を行う。具体的には、真空ポンプ１０により排気管１１を通じて洗浄乾燥槽３内を洗浄乾燥槽圧力センサ５１が所定の値（例えば２００Ｐａ）以下を検出するまで減圧して減圧洗浄を行う。この減圧洗浄を行った後に制御装置５０が洗浄乾燥槽大気開放弁１８を開放し、洗浄乾燥槽圧力センサ５１による検出圧力が所定の圧力（例えば５００Ｐａ以下の圧力）を指示するまで大気圧方向へと復圧して、この復圧状態で復圧洗浄を行う。この復圧洗浄を所定の時間行った後に洗浄乾燥槽大気開放弁１８を閉成し、再度、真空ポンプ１０により排気管１１を通じて洗浄乾燥槽３内を減圧して減圧洗浄を行う。このように、減圧洗浄と復圧洗浄を繰り返し行う。

このように復圧洗浄を実施する理由は、被処理物２に微細な空間、例えば微細な孔（特に直径に比較して深い孔）が存在する場合には、洗浄溶剤中に浸漬しても微細な孔の中に空気が残留して抜け難く、すなわち孔内に洗浄溶剤が浸入し難く、超音波洗浄を施しても孔内部へ洗浄溶剤が浸透していかない。また、一度減圧しただけでは、孔内の空気が膨張して、膨張した分の空気が抜けたとしても洗浄溶剤が孔内に浸透していかない。そこで、孔の中の空気を減圧して膨張させて希薄にして膨張分は排出し、その後の復圧操作により残った空気を収縮させることによりこの収縮分の洗浄溶剤を浸透させ、この減圧と復圧とを繰り返すことにより、孔の中から空気を抜け出し易くさせるものである。これにより、孔内部へ洗浄溶剤を浸透させることができ、浸透した洗浄溶剤を介して孔の内周面に超音波を伝播して超音波洗浄を効率良く行うことができる。なお、減圧洗浄の時間及び復圧洗浄の時間の調整は、操作パネル５５の減圧洗浄時間設定スイッチ５８、復圧洗浄時間設定スイッチ５９の操作により、被処理物２に応じて設定することができる。

浸漬洗浄の完了後に、洗浄乾燥槽３内の汚れ成分を含む洗浄溶剤を排液する。排液操作は、制御装置５０からの信号により洗浄乾燥槽大気開放弁１８を開放し、洗浄乾燥槽３の内部圧力を洗浄乾燥槽圧力センサ５１が所定の圧力（例えば５００Ｐａ以下の圧力）を検出するまで大気方向へと戻す。その後、洗浄乾燥槽大気開放弁１８を閉成し、排液管８の排液弁９、及び分岐排気管１９の溶剤タンク減圧弁２０を開放すると共に真空ポンプ１０を駆動する。すると、排液弁９の開放により洗浄乾燥槽３と溶剤タンク１３とが連通し、洗浄乾燥槽３と溶剤タンク１３との圧力差により、洗浄乾燥槽３内から汚れ成分を含む洗浄溶剤が溶剤タンク１３へと排液される。そして、洗浄乾燥槽３のレベルスイッチ１６の下限レベル検出により、排液弁９及び溶剤タンク減圧弁２０を閉成する。

ここで、溶剤タンク１３へと排液され汚れ成分を含む洗浄溶剤は、洗浄液蒸留再生装置２４により蒸留再生される。蒸留再生工程では、まず、溶剤タンク大気開放弁２２を開放して溶剤タンク１３の内部圧力を大気方向へと戻す。また、循環ポンプ２９を駆動すると共に、蒸留再生弁４９を開放する。そして、溶剤タンク１３と蒸留釜２５との圧力差により洗浄溶剤を蒸留釜２５へ流入させる。次に、加熱機構２５ａにより蒸留釜２５内の洗浄溶剤を加熱して蒸発させる。その後、所定時間が経過したならば、蒸留再生弁４９を閉成して蒸留釜２５への溶剤の流入を遮断し、蒸留釜２５内の残留溶剤を蒸留する。そして、排出弁３９を開放し、図示しない排出機構により蒸留分離された蒸気を含む汚れ成分をスラッジタンク４０に排出する。この蒸気を含む汚れ成分は、スラッジタンク４０内において冷却細管４０ａと接触し、冷却され、液化される。排出弁３９の開放後、所定時間が経過したならば、排出弁３９を閉成すると共に、廃液弁４２を開放し、汚れ成分を廃液出口から排出する。

一方、蒸留分離された溶剤蒸気は、順次コンデンサ２６内に流入し、液化される。具体的には、コンデンサ２６内において、溶剤蒸気は冷却細管２６ａと接触し、凝縮（液化）される。そして、液化したコンデンサ２６内の再生溶剤（洗浄溶剤）は、循環ポンプ２９が駆動されている状態で、エゼクタ２８に吸引される。エゼクタ２８に吸引された再生溶剤は、循環用タンク２７側に送られると共に、循環流路４６内を循環して攪拌され、均質化される。ここで、循環流路４６内を循環する再生溶剤の水分濃度は、水分センサ３５により測定されると共に、電気信号として制御装置５０に送信される。制御装置５０は、この水分濃度を監視し、最低水分濃度以下になった場合、水分補充弁４５を開放してコンデンサ２６内に水分を補充する。この水分濃度の監視は、少なくとも洗浄溶剤が蒸留釜２５内で蒸留されている間行われる。なお、最低水分濃度は、上記したように、洗浄溶剤の種類に応じて別途設定される。

このように、洗浄液蒸留再生装置２４は、調整機構３４内（本実施形態では、循環流路４６内）における洗浄溶剤（換言すると、蒸留された洗浄溶剤）の水分濃度を検出する水分センサ３５と、調整機構３４内（本実施形態では、コンデンサ２６内）に水分を補充する水分補充機構３６と、水分補充機構３６の調整機構３４内への水分の補充を制御する制御装置５０と、を備え、制御装置５０が、水分センサ３５により検出された洗浄溶剤の水分濃度が所定の値よりも低い場合、水分補充機構３６から調整機構３４内に水分を補充する制御を実行するので、洗浄溶剤の水分濃度を調整できる。すなわち、部品洗浄装置１内において、洗浄溶剤の水分濃度が減少したとしても、水分を補うことができる。これにより、洗浄溶剤の水分濃度を所定の濃度以上に保つことができる。その結果、含有される水分の濃度が所定の水分濃度よりも低い場合に非引火性が消失する洗浄溶剤を蒸留再生する際に、当該洗浄溶剤に引火点が出現することを抑制できる。その結果、洗浄液蒸留再生装置２４に防火、防爆対策を施すこと無く、洗浄液蒸留再生装置２４の構成、ひいては部品洗浄装置１の構成を簡単にできる。

また、調整機構３４は、蒸留釜２５により気化された洗浄溶剤の蒸気を凝縮して液化するコンデンサ２６と、液化した洗浄溶剤を貯留する循環用タンク２７と、コンデンサ２６内を負圧にする減圧機構３７と、を備え、水分補充機構３６は、水分が流れる水分流路と、水分流路の途中に設けられた水分補充弁４５と、を備え、制御装置５０は、水分補充弁４５を開状態にしてコンデンサ２６以降の洗浄溶剤に水分を補充する制御を実行するので、水分補充弁４５の開閉を制御するだけで、水分の補充を制御できる。このため、水分を供給する際に別途ポンプ等を設ける必要が無く、洗浄液蒸留再生装置２４の構成、ひいては部品洗浄装置１の構成を一層簡単にできる。また、本実施形態では、コンデンサ２６内に水分を供給するため、この水分によりコンデンサ２６内の洗浄溶剤を冷却でき、コンデンサ２６による冷却効率を向上させることができる。さらに、減圧機構３７は、タンクから出て当該タンクに戻る循環流路４６と、循環流路４６の途中に設けられたエゼクタ２８と、循環流路４６内の洗浄溶剤を循環させる循環ポンプ２９と、を備え、コンデンサ２６は、エゼクタ２８と接続され、エゼクタ２８によりコンデンサ２６内の洗浄溶剤が循環流路４６内に吸引されるので、循環ポンプ２９の他に、コンデンサ２６から洗浄溶剤を排出させるポンプを別途設ける必要が無く、洗浄液蒸留再生装置２４の構成、ひいては部品洗浄装置１の構成を一層簡単にできる。また、循環流路４６内の洗浄溶剤を循環させることで、洗浄溶剤中に含まれる水分やアルコール類等の成分濃度のムラや、洗浄溶剤の温度ムラを無くすことができる。さらに、この循環により、洗浄溶剤と補充された水分との攪拌混合を確実に行うことができる。その結果、洗浄溶剤の均質化を図ることができる。

そして、蒸留釜２５による蒸留を開始してから所定の時間が経過した後、循環する再生溶剤が循環用タンク２７からリザーブタンク２３に向けて排出される。なお、循環用タンク２７からリザーブタンク２３への排出は、図示しない再生溶剤排出機構により行われる。この再生溶剤排出機構は、例えば、循環用タンク２７とリザーブタンク２３との間を開閉する弁やポンプ等により構成される。そして、リザーブタンク２３に貯留された再生溶剤は、浸漬洗浄工程の後に行われる蒸気洗浄工程に使用される。

蒸気洗浄工程では、真空ポンプ１０が駆動されている状態で、排気管１１の洗浄乾燥槽真空弁１２を開放した後、導入管３３の蒸気洗浄弁３２及び蒸気洗浄補助弁３１を開放する。蒸気洗浄弁３２及び蒸気洗浄補助弁３１の開放タイミングは、洗浄乾燥槽３の洗浄乾燥槽圧力センサ５１が所定の圧力（例えば、１００Ｐａ以下の圧力）を検出したときである。これにより、洗浄乾燥槽３とリザーブタンク２３との圧力差により、再生溶剤がリザーブタンク２３から熱交換器３０に導入され、入口に設けられた噴霧ノズル（図示せず）から再生溶剤が霧状に噴出される。この霧状溶剤が溶加熱媒体の通過する加熱細管３０ａと熱交換してガス化し、溶剤ガスとして洗浄乾燥槽３に導入される。これにより、熱交換器３０を大型化することなく、洗浄乾燥槽３に導入する溶剤蒸気への溶剤液滴の混入を防止でき、被処理物２へのシミの付着を抑制できる。

蒸気洗浄を所定の時間行った後、制御装置５０が蒸気洗浄弁３２及び蒸気洗浄補助弁３１を閉成して蒸気洗浄工程を完了し、真空乾燥工程へと移行する。移行した時点では、真空ポンプ１０は継続して駆動状態であり、また、排気管１１の洗浄乾燥槽真空弁１２は開放されたままである。そして、真空ポンプ１０の限界値まで減圧する。なお、真空ポンプ１０は、真空乾燥に理想的な圧力である約７Ｐａ以下まで減圧する能力を備えている。そして、限界値に達したならば、この状態を所定時間維持して低圧真空乾燥を行う。その後、所定時間経過後に制御装置５０が洗浄乾燥槽大気開放弁１８を開放して、即ち真空ポンプ１０の限界値を開放し、洗浄乾燥槽圧力センサ５１が所定の圧力（例えば、５００Ｐａ）を検出するまで大気方向へと戻す。すなわち、復圧する。そして、この復圧状態を所定時間だけ維持して復圧真空乾燥を行い、その後、再度洗浄乾燥槽大気開放弁１８を閉成して真空ポンプ限界値まで再び減圧する。このように、低圧真空乾燥と復圧真空乾燥を繰り返し行う。これにより、すなわち所定時間ごとに復圧を行うことにより、溶剤の蒸発を抑制し、気化熱が奪われて冷却されることを一時的に抑制することができる。そして、この間に被処理物２が保有する芯熱（内部の熱）を表面に呼び戻して表面温度を高めることができ、この表面温度上昇後に、再び真空方向へと減圧することにより被処理物２の表面からの蒸発を促進させることができる。その結果、乾燥効率を向上させることができる。

真空乾燥工程が完了したら、制御装置５０が洗浄乾燥槽大気開放弁１８を開放して、洗浄乾燥槽３の内部圧力を大気開放し、全工程の終了を報知する。そして、洗浄乾燥槽３の開閉蓋７を開放すれば、バスケット４と共に洗浄乾燥された複数の被処理物２を取り出すことができる。

そして、以上では、部品洗浄装置１に組み込まれた洗浄液蒸留再生装置２４を説明したが、これには限られず、部品洗浄装置１以外のものに組み込まれた洗浄液蒸留再生装置２４にも本発明を適用できる。また、他の装置に組み込まれず、溶剤を蒸留再生する装置として単独で使用される洗浄液蒸留再生装置にも本発明を適用できる。さらに、上記実施形態では、洗浄液蒸留再生装置により蒸留再生された再生溶剤は、蒸気洗浄工程で使用されたが、これには限られず、その他の工程で使用されても良い。

また、上記の洗浄液蒸留再生装置２４では、循環流路４６内における循環ポンプ２９の下流側に水分センサ３５が設けられていたが、これには限られず、調整機構３４内であればどの位置に設けられていても良い。さらに、上記実施形態では、洗浄液蒸留再生装置２４に水分センサ３５が設けられていたが、これには限られず、洗浄液蒸留再生装置以外に水分センサが設けられる構成を採用することもできる。例えば、部品洗浄装置の洗浄乾燥槽内や溶剤タンク内に水分センサが設けられる構成を採用することもできる。この場合、水分センサは、蒸留釜へ導入される洗浄溶剤の水分濃度を事前に検出し、その検出した値を制御装置に送信する。そして、制御装置は、この値を監視し、水分濃度が所定の値よりも低い場合、水分補充機構から調整機構内に水分を補充する制御を実行する。

さらに、上記の洗浄液蒸留再生装置２４では、コンデンサ２６に水分補充機構３６が接続されていたが、これには限られず、調整機構３４におけるコンデンサ２６よりも下流側であればどの位置に接続されていても良い。また、上記の水分補充機構３６では、水分補充管４４の途中に水分補充弁４５のみが設けられていたが、これには限られず、より積極的に水分を送れるように、水分補充弁４５の他にポンプ等の送液機構を設けても良い。さらに、上記の部品洗浄装置１では、リザーブタンク２３が設けられていたが、これには限られず、リザーブタンク２３が設けられずに、循環用タンク２７と熱交換器３０とが直接接続されてもよい。

なお、前記減圧洗浄時間設定スイッチ５８、復圧洗浄時間設定スイッチ５９、低圧真空乾燥時間設定スイッチ６０、復圧真空乾燥設定スイッチ６１、及び水分濃度設定スイッチ６４は、公知のスイッチを適宜選択して構成することができ、テンキー、或いは表示器６２と一体化したタッチパネルスイッチでもよい。

１ 部品洗浄装置
２ 被処理物
３ 洗浄乾燥槽
３ａ 底部
３ｂ 側壁面
３ｃ 超音波発生装置
４ バスケット
６ シール材
７ 開閉蓋
７ａ 天井面
８ 排液管
９ 排液弁
１０ 真空ポンプ
１１ 排気管
１２ 洗浄乾燥槽真空弁
１３ 溶剤タンク
１３ａ 溶剤タンクヒータ
１４ 浸漬洗浄管
１５ 浸漬洗浄弁
１６ レベルスイッチ
１７ 洗浄乾燥槽内圧力計
１８ 洗浄乾燥槽大気開放弁
１９ 分岐排気管
２０ 溶剤タンク減圧弁
２１ 溶剤タンク圧力計
２２ 溶剤タンク大気開放弁
２３ リザーブタンク
２４ 洗浄液蒸留再生装置
２５ 蒸留釜
２５ａ 加熱機構
２６ コンデンサ
２６ａ 冷却細管
２７ 循環用タンク
２７ａ 冷却細管
２８ エゼクタ
２９ 循環ポンプ
３０ 熱交換器
３０ａ 加熱細管
３１ 蒸気洗浄補助弁
３２ 蒸気洗浄弁
３３ 導入管
３４ 調整機構
３５ 水分センサ
３６ 水分補充機構
３７ 減圧機構
３８ 排出管
３９ 排出弁
４０ スラッジタンク
４０ａ 冷却細管
４１ 廃液管
４２ 廃液弁
４３ 溶剤供給管
４４ 水分補充管
４５ 水分補充弁
４６ 循環流路
４７ 冷却流路
４８ リザーブタンクレベルスイッチ
４９ 蒸留再生弁
５０ 制御装置
５１ 洗浄乾燥槽圧力センサ
５２ 溶剤タンク圧力センサ
５３ 溶剤タンク温度センサ
５４ タイマ
５５ 操作パネル
５６ 電源スイッチ
５７ スタートスイッチ
５８ 減圧洗浄時間設定スイッチ
５９ 復圧洗浄時間設定スイッチ
６０ 低圧真空乾燥時間設定スイッチ
６１ 復圧真空乾燥時間設定スイッチ
６２ 表示器

Claims (4)

1. 水分を含む洗浄液を気化させる蒸留釜と、
   気化された洗浄液の蒸気を凝縮すると共に減圧機構によって減圧された状態の洗浄液の水分濃度を調整する調整機構と、
   前記調整機構内に水分を補充する水分補充機構と、
   前記水分補充機構の前記調整機構内への水分の補充を制御する制御装置と、を備え、
   前記調整機構は、
   蒸留釜により気化された前記洗浄液の蒸気を凝縮して液化するコンデンサと、
   液化した前記洗浄液を貯留するタンクと、
   前記コンデンサ内を負圧にする減圧機構と、を備え、
   前記水分補充機構は、
   水分が流れる水分流路と、
   前記水分流路の途中に設けられた水分補充弁と、を備え、
   前記減圧機構は、
   前記タンクから出て当該タンクに戻る循環流路と、
   前記循環流路の途中に設けられたエゼクタと、
   前記循環流路内の前記洗浄液を循環させるポンプと、を備え、
   前記コンデンサは、前記エゼクタと接続され、
   前記エゼクタにより前記コンデンサ内の前記洗浄液が前記循環流路内に吸引されるように構成され、
   前記制御装置は、前記蒸留釜へ導入される洗浄液の水分濃度又は蒸留された洗浄液の水分濃度が所定の値よりも低い場合、前記水分補充弁を開状態にして前記水分補充機構から前記調整機構内の減圧された状態の洗浄液に水分を補充する制御を実行することを特徴とする洗浄液蒸留再生装置。
2. 蒸留された洗浄液の水分濃度を検出する水分濃度検出機構を備え、
   前記制御装置は、前記水分濃度検出機構により検出された前記洗浄液の水分濃度が所定の値よりも低い場合、前記水分補充機構から前記調整機構内に水分を補充する制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の洗浄液蒸留再生装置。
3. 前記洗浄液は、含有される水分の濃度が少なくとも所定の最低水分濃度以上の場合において非引火性を有し、
   前記制御装置は、前記水分濃度検出機構により検出された前記洗浄液の水分濃度が前記最低水分濃度よりも低い場合、前記水分補充機構から前記調整機構内に水分を補充する制御を実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の洗浄液蒸留再生装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の洗浄液蒸留再生装置を備えたことを特徴とする部品洗浄装置。

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