説明

洗浄装置

【課題】配管内部での静電気の発生を抑制しつつ、組立作業を簡素化することが可能な洗浄装置を提供すること。
【解決手段】洗浄装置は、被洗浄物が浸漬される洗浄槽3と、洗浄槽3に洗浄液を供給する給液部8と、洗浄槽3から排出される洗浄液を給液部8まで循環させるための循環経路9とを備えている。循環経路9は、洗浄液が通過する配管90を備え、配管90の一部は、金属製の配管部材57〜60、62と樹脂製の配管部材35、36、40、43、44とが接続されて構成されている。

【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、洗浄溶剤が溜まっている本槽と、本槽に洗浄溶剤を供給するノズルと、本槽から溢れ出した洗浄溶剤を受けるオーバーフロー槽とを備える洗浄装置が本願出願人によって提案されている(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、本槽から溢れ出してオーバーフロー槽に流れ込んだ洗浄溶剤がノズルまで循環されるように構成されている。すなわち、この洗浄装置は、オーバーフロー槽に流れ込んだ洗浄溶剤をノズルまで循環させるための溶剤循環用の配管を備えている。また、溶剤循環用の配管には、循環用のポンプおよび冷却ユニット等の各種の機器が接続されている。なお、この洗浄装置では、洗浄溶剤としてフッ素系溶剤や臭素系溶剤等が使用されている。
【0004】
【特許文献1】特開2007−152231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洗浄溶剤として使用されるフッ素系溶剤や臭素系溶剤等は、一般に導電性を有しない。そのため、一般に導電性を有しない樹脂製の配管部材を溶剤循環用の配管に用いると、配管内を通過する洗浄溶剤と配管の内壁との摩擦で静電気が発生し、この静電気によるスパーク(火花)によって配管に孔(ピンホール)が開く可能性がある。したがって、導電性を有しない洗浄溶剤が使用される洗浄装置では、静電気対策として、ステンレス鋼(SUS)製の配管部材が使用されることが多い。
【0006】
ここで、SUS製の配管部材は剛性が高い。そのため、配管部材の長さのばらつきや、配管部材あるいは各種機器の取付位置のばらつき等が生じると、接続されるポンプおよび冷却ユニット等の各種の機器に必要以上の応力がかかるおそれがある。したがって、洗浄装置を組み立てる際には一般に、配管部材の長さのばらつきや配管部材および各種機器の取付位置のばらつき等を吸収するため、配管部材の曲げ加工が行われる。しかしながら、配管部材の長さのばらつき等を吸収するために、配管部材の曲げ加工が行われると、洗浄装置の組立作業が煩雑になる。
【0007】
そこで、本発明の課題は、配管内部での静電気の発生を抑制しつつ、組立作業を簡素化することが可能な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、本発明の洗浄装置は、被洗浄物が浸漬される洗浄槽と、洗浄槽に洗浄液を供給する給液部と、洗浄槽から排出される洗浄液を給液部まで循環させるための循環経路とを備え、循環経路は、洗浄液が通過する配管を備え、配管の少なくとも一部は、金属製の配管部材と樹脂製の配管部材とが接続されて構成されていることを特徴とする。
【0009】
本発明の洗浄装置では、配管の少なくとも一部は、金属製の配管部材と樹脂製の配管部材とが接続されて構成されている。そのため、たとえば、ポンプ等の機器の前後に比較的剛性の低い樹脂製の配管部材を配置し、その他の箇所に金属製の配管部材を配置することが可能になる。したがって、本発明では、機器の前後に比較的剛性の低い樹脂製の配管部材を配置することで、洗浄装置の組立時に曲げ加工を行わなくても、樹脂製の配管部材を変形させて、配管部材の長さのばらつき等を吸収することが可能になる。その結果、本発明では、洗浄装置の組立作業を簡素化することが可能になる。また、本発明では、その他の箇所に金属製の配管部材を配置することで、樹脂製の配管部材の使用量を減らすことが可能となる。その結果、本発明では、配管内部での静電気の発生を抑制することが可能になる。
【0010】
本発明において、金属製の配管部材と接続される樹脂製の配管部材は、接続される金属製の配管部材よりも短いことが好ましい。このように構成すると、樹脂製の配管部材の使用量を減らして、配管内部での静電気の発生を効果的に抑制することが可能になる。
【0011】
本発明において、循環経路は、洗浄槽から排出される洗浄液を給液部へ送るポンプを備え、ポンプの入口および出口の少なくともいずれか一方には、樹脂製の配管部材が接続されていることが好ましい。このように構成すると、ポンプに必要以上の応力がかかるのを防止しつつ、ポンプの取付作業を簡素化することができる。
【0012】
本発明において、金属製の配管部材の少なくともいずれかは、接地されていることが好ましい。このように構成すると、金属製の配管部材から直接、静電気を逃がすことができるため、配管内での帯電を効果的に抑制することが可能になる。
【0013】
本発明において、樹脂製の配管部材同士が接続される場合には、接地された金属製の継手を介して、樹脂製の配管部材同士が接続されていることが好ましい。このように構成すると、樹脂製の配管部材同士が接続される場合であっても、樹脂製の配管部材に帯電しうる静電気を継手から逃がすことができる。
【0014】
本発明において、洗浄槽には、樹脂製の配管部材が接続されていることが好ましい。このように構成すると、洗浄槽に必要以上の応力がかかるのを防止しつつ、洗浄槽の取付作業を簡素化することができる。
【0015】
本発明において、洗浄液は、たとえば、純水、フッ素系溶剤、臭素系溶剤、炭化水素系溶剤あるいは水系溶剤のいずれかである。このように、本発明の洗浄装置では、被洗浄物の仕様等によって、各種の洗浄液が選択される。
【発明の効果】
【0016】
以上のように、本発明にかかる洗浄装置では、配管内部での静電気の発生を抑制しつつ、組立作業を簡素化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0018】
(洗浄装置の概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる洗浄装置1の概略構成を説明するための概略図である。図2は、図1に示すワーク保持治具7の昇降機構19およびシャワー手段8の昇降機構24を説明するための模式図である。図3は、図1に示すシャワー手段8の斜視図である。
【0019】
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と、洗浄槽3の上部側へ蒸気化された洗浄液を供給するための蒸気発生槽4と、洗浄槽3の上端側に取り付けられ蒸気化された洗浄液を冷却して液化させるための冷却器5と、冷却器5で液化された洗浄液を回収して水と分離するための水分離槽6と、ワーク2を保持するワーク保持治具7と、洗浄槽3に洗浄液を供給する給液部としてのシャワー手段8と、洗浄槽3から排出される洗浄液をシャワー手段8まで循環させるための循環経路9とを備えている。なお、本形態のワーク2はたとえば、長方形の薄板状に形成されているが、ワーク2の形状は、長方形の薄板状には限定されない。
【0020】
本形態の洗浄装置1では、洗浄槽3を構成する後述の本槽11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、洗浄槽3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5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。
【0021】
洗浄装置1で使用される洗浄液は、導電性を有しない有機溶剤であり、たとえば、HFC(ハイドロフルオロカーボン)やHFE(ハイドロフルオロエーテル)等のフッ素系溶剤、臭素系溶剤、炭化水素系溶剤あるいは水系溶剤である。本形態の洗浄装置1では、洗浄液としてHFEが使用されている。
【0022】
洗浄槽3は、ワーク2が浸漬される本槽11と、本槽11の周囲に配置され本槽11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、本槽11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振動子13とを備えている。また、洗浄槽3では、蒸気発生槽4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が本槽11の上部に形成されている。また、洗浄槽3の上端には、ワーク2を洗浄槽3内に挿入するための開口部が形成されている。
【0023】
本槽11は、洗浄液で満たされている。この本槽11の底面には、循環経路9の一端側の一部が接続されている。また、オーバーフロー槽12の底面にも、循環経路9の一端側の一部が接続されている。ワーク2を洗浄する際には、後述のように、オーバーフロー槽12に溢れ出した洗浄液(すなわち、オーバーフロー槽12から排出される洗浄液)が循環経路9を介してシャワー手段8に供給される。超音波振動子13はたとえば、本槽11の内部の底面に取り付けられている。
【0024】
蒸気発生槽4の内部には、洗浄液を温めて蒸気化させるためのヒータ16が配置されている。このヒータ16はたとえば、蒸気発生槽4の底面側に配置されている。蒸気発生槽4の上端は、蒸気洗浄空間14に接続されており、ヒータ16によって蒸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4には、オーバーフロー槽12から洗浄液が補充される。
【0025】
冷却器5は、たとえば、ペルチェ素子であり、洗浄槽3の上端側の周囲を囲むように配置されている。具体的には、冷却器5は、蒸気洗浄空間14の上端の周囲を囲むように配置されている。この冷却器5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5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て、その後、水分離槽6に流れ込む。
【0026】
また、冷却器5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の上端側の蒸気圧が下がる。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5の内周側に配置されると、ワーク2の表面に凝縮していた液体状の洗浄液が蒸気化する。その結果、ワーク2の表面は乾燥する。すなわち、冷却器5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。
【0027】
なお、冷却器5は、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て水分離槽6に流れ込む。
【0028】
水分離槽6は、水の比重と洗浄液の比重との違いを利用して、水と洗浄液とを分離するものである。この水分離槽6の内部には、仕切壁17が配置されている。具体的には、図1に示すように、仕切壁17の下端と水分離槽6の底面との間に所定の隙間をあけた状態で、かつ、仕切壁17の上端が水分離槽6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。この仕切壁17によって、水分離槽6の内部には、冷却器5で液化された洗浄液等が流入する流入部6aと、水と分離された洗浄液がオーバーフロー槽12に向かって流出する流出部6bとが形成されている。本形態では、上述のように、洗浄液としてHFEが使用されている。HFEは、水よりも比重が大きいため、このように構成された水分離槽6で、水と洗浄液とを分離することが可能となっている。なお、水よりも比重が小さい洗浄液を用いた場合にも、同様の原理で、水と洗浄液とを分離することが可能である。
【0029】
ワーク保持治具7は、図2に示すように、吊下げ部材18を介して昇降機構19に連結されている。昇降機構19はたとえば、図示を省略する駆動用モータやタイミングベルト等を備え、ワーク保持治具7を昇降させる。具体的には、ワーク保持治具7に保持されたワーク2が洗浄槽3に対して出し入れ可能となるように、昇降機構19は、ワーク保持治具7を昇降させる。ワーク保持治具7の詳細な構成については後述する。
【0030】
シャワー手段8は、図3に示すように、ワーク2に向かって洗浄液を噴射するシャワーヘッド20と、循環経路9の他端側が接続される分岐管21と、シャワーヘッド20と分岐管21とを繋ぐ配管部材22と、循環経路9と分岐管21とを繋ぐための継手23とを備えている。本形態のシャワー手段8は、2個のシャワーヘッド20と2個の分岐管21とを備えている。また、シャワーヘッド20と分岐管21とは、所定の間隔で配置される2本の配管部材22で接続されている。
【0031】
また、シャワー手段8は、図2に示すように、昇降機構24に連結されている。昇降機構24はたとえば、図示を省略する駆動用モータやタイミングベルト等を備え、シャワー手段8を昇降させる。具体的には、シャワーヘッド20が洗浄槽3の上端側から下端側まで移動可能となるように、昇降機構24は、シャワー手段8を昇降させる。
【0032】
シャワーヘッド20はたとえば、ステンレス鋼等の金属部材からなる扁平な直方体状の中空部材であり、ワーク2に対向するシャワー面20aを備えている。シャワー面20aには、洗浄液を噴射するための複数の噴射孔20bが所定の間隔で形成されている。また、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。
【0033】
循環経路9の一端側は、上述のように、洗浄槽3の底面(具体的には、本槽11の底面およびオーバーフロー槽12の底面)に接続されている。また、循環経路9の他端側は、上述のように、シャワー手段8(具体的には、分岐管21)に接続されている。この循環経路9の詳細な構成について後述する。
【0034】
(循環経路の構成)
図4は、図1に示す循環経路9の構成を説明するための概略図である。
【0035】
循環経路9は、図4に示すように、洗浄槽3から排出される洗浄液をシャワー手段8に向かって送るポンプ26と、洗浄槽3から排出される洗浄液を冷却する冷却器27と、洗浄槽3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2個のフィルター28とを備えている。ポンプ26、冷却器27および2個のフィルター28は、洗浄槽3からシャワー手段8に向かってこの順番で配置されている。なお、本形態では、2個のフィルター28が使用されているが、フィルター28の数は2個には限定されない。
【0036】
本槽11の底面には、2本の配管部材33が接続されている。この配管部材33は、直線状に形成された継手65を介して、本槽11の底面に接続されている。また、オーバーフロー槽12の底面には、継手65を介して、1本の配管部材34が接続されている。
【0037】
配管部材33とポンプ26との間には、T型に形成された2個の継手(ティー)66、67が、配管部材33からポンプ26に向かってこの順番で配置されている。継手66には、2本の配管部材33が接続されている。具体的には、一方の配管部材33は直接、継手66に接続され、他方の配管部材33は、L型に形成された継手(エルボ)68および配管部材50を介して継手66に接続されている。継手68および配管部材50は、配管部材33から継手66に向かってこの順番で接続されている。
【0038】
継手67には、継手66から継手67に向かって順次接続される配管部材51、継手69、配管部材52、バルブ29、配管部材53、継手70および配管部材54を介して継手66が接続されている。また、継手67には、配管部材34が直接、接続されている。
【0039】
継手67とポンプ26との間には、T型に形成された継手68が配置されている。継手68には、配管部材55を介して継手67が接続されている。また、継手68には、メンテナンス時等に洗浄槽3から洗浄液を排出するためのドレーン用の配管部材56が直接、接続されるとともに、配管部材57、直線状に形成された継手(ユニオン)69、配管部材35およびL形状に形成された継手83を介してポンプ26の流入側が接続されている。配管部材57、継手69、配管部材35および継手83は、継手68からポンプ26に向かってこの順番で接続されている。
【0040】
ポンプ26の吐出側には、ポンプ26から冷却器27に向かって順次接続される、L形状に形成された継手84、配管部材36、直線状に形成された継手70、配管部材58および直線状に形成された継手71を介して、冷却器27入口側が接続されている。
【0041】
冷却器27の出口側には、直列に接続された2個のフィルター28が接続されている。具体的には、冷却器27から2個のフィルター28に向かって順次接続される、L形状に形成された継手72、配管部材37、流量センサ30、配管部材38、L形状に形成された継手85、配管部材39、L形状に形成された継手73、配管部材40、直線状に形成された継手74、配管部材59、L形状に形成された継手75、配管部材41、バルブ29、配管部材42、L形状に形成された継手76、配管部材43、直線状に形成された継手77、配管部材60および直線状に形成された継手78を介して、冷却器27の出口側に2個のフィルター28が接続されている。
【0042】
フィルター28の出口側には、フィルター28から分岐管31に向かって順次接続される、L形状に形成された継手79、配管部材61、L形状に形成された継手80、配管部材44、直線状に形成された継手81および配管部材62を介して、分岐管31が接続されている。また、分岐管31には、配管部材45、46を介して、シャワー手段8を構成する分岐管21が接続されている。
【0043】
本形態では、配管部材33〜46、50〜62および継手65〜81、83〜85によって、洗浄槽3とシャワー手段8との間を循環する洗浄液が通過する配管90が構成されている。すなわち、循環経路9は、配管部材33〜46、50〜62および継手65〜81、83〜85によって構成される配管90を備えている。なお、本形態では、配管部材50〜62は、直線状となっている。また、外力が加わっていない状態の配管部材33〜44は、直線状となっている。すなわち、後述のように、配管部材33〜44は樹脂で形成されているため、洗浄装置1の組立後の配管部材33〜44は変形することはあるが、洗浄装置1の組立前の配管部材33〜44は、直線状となっている。
【0044】
また、本形態では、配管部材33〜44および継手83〜85は樹脂で形成されている。具体的には、配管部材33〜44および継手83〜85は、フッ素系樹脂であって導電性を有しないPFA(パーフルオロアルコキシアルカン)で形成されている。また、配管部材50〜62および継手65〜81は、金属で形成されている。具体的には、配管部材50〜62および継手65〜81は、ステンレス鋼で形成されている。なお、配管部材45、46は、導電性を有する樹脂(たとえば、導電性を有するPFA)あるいは金属製のフレキブルチューブで形成されている。
【0045】
このように、本形態では、継手68と継手83との間では、金属製の配管部材57と樹脂製の配管部材35とが継手69を介して接続されている。また、継手84と継手71との間では、金属製の配管部材58と樹脂製の配管部材36とが継手70を介して接続され、継手73と継手75との間では、金属製の配管部材59と樹脂製の配管部材40とが継手74を介して接続され、継手76と継手78との間では、金属製の配管部材60と樹脂製の配管部材43とが継手77を介して接続され、継手80と分岐管31との間では、金属製の配管部材62と樹脂製の配管部材44とが継手81を介して接続されている。すなわち、本形態では、配管90の一部は、金属製の配管部材と樹脂製の配管部材とが接続されて構成されている。
【0046】
さらに、本形態では、金属製の配管部材と接続される樹脂製の配管部材のうちの一部の樹脂製の配管部材は、接続される金属製の配管部材の長さよりも短くなっている。具体的には、配管部材35は配管部材57よりも短く、配管部材36は配管部材58よりも短く、配管部材40は配管部材59よりも短く、配管部材43は配管部材60よりも短く、配管部材44は配管部材62よりも短くなっている。たとえば、配管部材35、36、40、43、44の長さは100mmであり、配管部材57、58、60の長さは300mmであり、配管部材59の長さは400mmであり、配管部材62の長さは500mmである。
【0047】
なお、配管部材37〜39の長さはたとえば、50mmである。また、配管部材45の長さはたとえば、400mmであり、配管部材46の長さはたとえば、500mmである。また、たとえば、洗浄槽3からフィルター28までの配管部材33〜43、50〜60の外径は12mm、内径は10mmである。また、たとえば、配管部材44、61、62の外径は10mm、内径は8mmであり、配管部材45、46の外径は8mm、内径は6mmである。
【0048】
また、本形態では、継手73は接地されている。すなわち、樹脂製の配管部材39、40は、接地された金属製の継手73を介して接続されている。同様に、継手76は接地されている。すなわち、樹脂製の配管部材42、43は、接地された金属製の継手76を介して接続されている。なお、ポンプ26、冷却器27、フィルター28およびバルブ29は、洗浄装置1の筐体(図示省略)に固定されており、ポンプ26、冷却器27、フィルター28およびバルブ29も接地されている。
【0049】
(ワーク保持治具の構成)
図5は、図1に示すワーク保持治具7を説明するための正面図である。図6は、図5のE−E方向からワーク保持治具7を示す図である。図7は、図5のF部を拡大して示す拡大図である。なお、図7では、吊り軸91の図示を省略している。
【0050】
ワーク保持治具7は、図2、図5に示すように、吊下げ部材18に固定される吊り軸91と、吊り軸91の下端側に固定される固定板92と、固定板92に取り付けられるとともにワーク2を保持するための複数の保持部材93、94とを備えている。
【0051】
吊り軸91は、ステンレス鋼等の金属で形成されている。また、吊り軸91は、小径の細長い円柱状に形成されている。すなわち、吊り軸91は、細長い丸棒状に形成されている。この吊り軸91の下端側には、吊り軸91の軸方向(上下方向)に平行な平面部91aが形成されている。すなわち、吊り軸91の下端側には、軸方向に直行する断面形状が略D形状となるいわゆるDカット加工が施されている。
【0052】
固定板92は、ステンレス鋼等の金属で形成されている。また、固定板92は、長方形の薄板状に形成されている。この固定板92は、吊り軸91の軸方向と固定板92の短手方向とが一致するように、吊り軸91の平面部91aに固定されている。具体的には、固定板92の長手方向の中心部が平面部91aに当接した状態で、ボルト等の固定手段によって、固定板92が吊り軸91に固定されている。また、固定板92の表面のそれぞれがシャワー面20aと対向するように、固定板92が吊り軸91に固定されている。固定板92には、保持部材93、94を取り付けるための貫通孔92aが複数形成されている(図7参照)。
【0053】
保持部材93は、段付の略円柱状に形成されている。具体的には、図7に示すように、保持部材93の軸方向の中心部に径が小さくなった小径部93aが形成されている。また、保持部材93の軸方向の一端面(図7の左端面)には、軸方向へ突出するオネジ93bが形成されている。
【0054】
保持部材94は、保持部材93と同様に、段付の略円柱状に形成されている。すなわち、保持部材94の軸方向の中心部には、径の小さくなった小径部94aが形成されている。また、保持部材94の径方向中心位置には、保持部材93のオネジ93bが螺合するメネジ94bが形成されている。
【0055】
本形態では、図7に示すように、固定板92の一方面に配置される保持部材93と、固定板92の他方面に配置される保持部材94とが一対となって、固定板92に固定されている。具体的には、保持部材93、94が固定板92を挟んだ状態で、メネジ94bにオネジ93bが螺合されることで、保持部材93、94は固定板92に固定されている。また、たとえば、図6に示すように、12個の保持部材93と12個の保持部材94とが一対となって、固定板92に固定されている。具体的には、固定板92の長手方向の略中心に対して対称に6個ずつの保持部材93、94が固定板92に固定されている。
【0056】
また、本形態では、図6に示すように、6個の保持部材93(または、保持部材94)によって、1枚のワーク2が保持される。具体的には、ワーク2の下端および両側端のそれぞれが2個の保持部材93の小径部93a(または、保持部材94の小径部94a)に嵌め込まれることで、1枚のワーク2が6個の保持部材93(または、保持部材94)に保持される。このように、固定板92の両面には、合計4枚のワーク2が保持される。また、小径部93a、94aにワーク2が嵌め込まれているため、図7に示すように、固定板92とワーク2との間には隙間が形成されている。したがって、洗浄槽3からワーク2を取り出す際に、固定板92とワーク2との間に洗浄液が残りにくくなる。
【0057】
(ワークの洗浄方法)
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。
【0058】
まず、ワーク2を保持したワーク保持治具7を下降させて、シャワーヘッド20が内部に配置され洗浄液で満たされた本槽11の中にワーク2を浸漬する。このワーク2の下降時には、シャワーヘッド20から洗浄液を噴射させても良いし、噴射させなくても良い。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とともに、シャワーヘッド20から洗浄液を噴射する。なお、超音波洗浄を行わずに、シャワーヘッド20から噴射される洗浄液のみでワーク2を洗浄しても良い。
【0059】
ここで、ワーク2の洗浄時には、継手75と継手76との間に配置されるバルブ29が開いた状態で、ポンプ26が起動している。また、継手69と継手70との間に配置されるバルブ29は閉まった状態となっている。そのため、ワーク2の洗浄時には、オーバーフロー槽12から排出される洗浄液が循環経路9を通過してシャワーヘッド20に供給される。
【0060】
本槽11内でのワーク2の洗浄が終わると、ワーク保持治具7を上昇させ、ワーク2を本槽11から引き上げて、ワーク2を蒸気洗浄空間14に配置する。この状態で、蒸気発生槽4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。なお、ワーク2の引上げ時には、ワーク保持治具7とともにシャワーヘッド20を上昇させても良いし、シャワーヘッド20を上昇させなくても良い。
【0061】
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7を上昇させ、冷却器5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。
【0062】
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、ポンプ26の流入側に継手83を介して樹脂製の配管部材35が接続されるとともに、継手68とポンプ26の流入側との間では、金属製の配管部材57と配管部材35とが継手69を介して接続されている。また、ポンプ26の吐出側に継手84を介して樹脂製の配管部材36が接続されるとともに、ポンプ26の吐出側と冷却器27との間では、金属製の配管部材58と配管部材36とが継手70を介して接続されている。すなわち、ポンプ26の前後には、比較的剛性の低い樹脂製の配管部材35、36が配置されている。
【0063】
そのため、本形態では、配管部材35、36、57、58の長さがばらついたり、配管部材35、36、57、58やポンプ26の取付精度が低い場合であっても、洗浄装置1の組立時に配管部材35、36を変形させて、配管部材35、36、57、58の長さのばらつき等を吸収することができる。その結果、本形態では、洗浄装置1の組立作業を簡素化することができる。また、ポンプ26に必要以上の応力がかかるのを防止することができる。
【0064】
また、配管90が金属製の配管部材のみで構成される場合には、金属製の配管部材を変形させることで、配管部材の長さのばらつき等を吸収することになるが、金属製の配管部材の場合には、配管部材の変形量を大きくしないと配管部材を適切に変形させることができない。これに対して、本形態では、樹脂製の配管部材35、36を変形させて、配管部材35、36、57、58の長さのばらつき等を吸収することができるため、配管部材35、36の変形量が小さくても配管部材35、36を適切に変形させることができる。その結果、本形態では、洗浄装置1を小型化することが可能になる。
【0065】
さらに、本形態では、金属製の配管部材57、58を樹脂製の配管部材35、36に接続して使用することで、樹脂製の配管部材35、36の使用量を減らすことができる。そのため、配管90内部での静電気の発生を抑制することができる。
【0066】
同様に、継手73と継手75との間では、樹脂製の配管部材40と金属製の配管部材59とが継手74を介して接続され、継手76とフィルター28との間では、樹脂製の配管部材43と金属製の配管部材60とが継手74を介して接続され、継手80と分岐管31との間では、樹脂製の配管部材44と金属製の配管部材62とが継手81介して接続されている。そのため、樹脂製の配管部材40、43、44と金属製の配管部材59、60、62とが接続されて配置される部分では、組立作業を簡素化することができるとともに、配管90内部での静電気の発生を抑制することができる。また、各種の機器や部品に必要以上の応力がかかるのを防止することができる。
【0067】
本形態では、金属製の配管部材57〜60、62と接続される樹脂製の配管部材35、36、40、43、44は、接続される配管部材57〜60、62よりも短くなっている。そのため、樹脂製の配管部材35、36、40、43、44の使用量を減らして、配管90内部での静電気の発生を効果的に抑制することができる。
【0068】
本形態では、樹脂製の配管部材39、40は、接地された金属製の継手73を介して接続され、樹脂製の配管部材42、43は、接地された金属製の継手76を介して接続されている。そのため、樹脂製の配管部材39、40、42、43同士が接続される場合であっても、配管部材39、40、42、43に帯電しうる静電気を継手73、76から逃がすことができる。
【0069】
本形態では、本槽11に、樹脂製の配管部材33が接続され、オーバーフロー槽12に、樹脂製の配管部材34が接続されている。そのため、本槽11やオーバーフロー槽12に必要以上の応力がかかるのを防止しつつ、本槽11やオーバーフロー槽12の取付作業を簡素化することができる。また、ワーク2の超音波洗浄を行う際に洗浄槽3で発生する超音波振動を樹脂製の配管部材33、34で吸収することができる。そのため、洗浄槽3で発生する超音波振動が洗浄装置1の他の構成へ伝達されるのを抑制することができる。
【0070】
本形態では、Dカット加工された吊り軸91の下端側に固定板92が固定され、この固定板92に保持部材93、94が取り付けられている。そのため、図5の左右方向におけるワーク保持治具7の厚みを低減することができ、シャワー面20aとワーク保持治具7との距離を広くすることができる。その結果、厚みが厚いワーク2をワーク保持治具7で保持して洗浄することが可能となる。また、図5の左右方向において、洗浄槽3の上端に形成される開口部を小さくすることができるため、洗浄液の蒸散量を低減することができる。さらに、シャワーヘッド20間を狭くすることが可能になるため、図5の左右方向において、洗浄槽3を小型化することが可能になる。
【0071】
(樹脂製の配管部材の長さについて)
上述のように、本形態では、金属製の配管部材57〜60、62と接続される樹脂製の配管部材35、36、40、43、44は、接続される配管部材57〜60、62よりも短くなっている。ここで、洗浄装置1の組立作業を考慮すると、配管部材35、36、40、43、44の長さは長い方が好ましいが、配管90内部での静電気の発生を効果的に抑制するためには、配管部材35、36、40、43、44の長さは短い方が好ましい。
【0072】
本願発明者の実験によると、金属製の配管部材に接続される樹脂製の配管部材の外径が8〜12mm(内径が6〜10mm)である場合には、その長さが400〜600mmであると、静電気によるスパーク(火花)によって配管部材に孔があいて洗浄液の漏れが発生したが、その長さが100〜150mmであると、配管部材に孔があくことはなかった。また、樹脂製の配管部材の長さが100〜150mmであれば、所定範囲内で配管部材を容易に変形させることができた。したがって、金属製の配管部材に接続される樹脂製の配管部材の外径が8〜12mm(内径が6〜10mm)である場合には、その長さは、100〜150mmであることが好ましい。
【0073】
なお、本願発明者の実験時における洗浄液の1分当たりの流量は、約10リットルであった。すなわち、たとえば、内径が8mm(外径が10mm)の配管部材内の洗浄液の流速は約3.32(m/sec)であり、内径が10mm(外径が12mm)の配管部材内の洗浄液の流速は約2.12(m/sec)であった。
【0074】
(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。
【0075】
上述した形態では、継手73、76、ポンプ26、冷却器27、フィルター28およびバルブ29が接地されている。この他にもたとえば、金属製の配管部材50〜62が直接あるいは配管サポート等を介して接地されても良い。この場合には、配管部材50〜62から直接、静電気を逃がすことができるため、配管90内での帯電を効果的に抑制することができる。
【0076】
上述した形態では、配管部材50〜62はステンレス鋼で形成されている。この他にもたとえば、配管部材50〜62は銅で形成されても良い。また、配管部材50〜62はステンレス鋼管以外の配管用鋼管であっても良い。すなわち、配管部材50〜62はステンレス鋼以外の金属材料で形成されても良い。
【0077】
上述した形態では、配管部材33〜44はPFAで形成されている。この他にもたとえば、配管部材33〜44は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PE(ポリエチレン)あるいはPP(ポリプロピレン)等の他の樹脂材料で形成されても良い。また、上述した形態では、配管部材33〜44は、導電性を有しないPFAで形成されているが、配管部材33〜44は導電性を有するPFAで形成されても良い。
【0078】
上述した形態では、金属製の配管部材57〜60、62と接続される樹脂製の配管部材35、36、40、43、44は、接続される配管部材57〜60、62よりも短くなっている。この他にもたとえば、樹脂製の配管部材35、36、40、43、44は、接続される配管部材57〜60、62と同じ長さであっても良いし、長くても良い。
【0079】
上述した形態では、洗浄槽3に洗浄液を供給する給液部は、シャワー手段8である。この他にもたとえば、給液部は、上述の特許文献1に記載されているようなノズルであっても良い。
【0080】
上述した形態では、洗浄槽3は、1個の本槽11と、本槽11の周囲に配置されるオーバーフロー槽12とを備えている。この他にもたとえば、洗浄槽3は、粗洗浄槽、仕上洗浄槽等の複数の本槽と、その周囲に配置されるオーバーフロー槽とを備えていても良い。また、洗浄槽3は、オーバーフロー槽を備えていなくても良い。
【0081】
上述した形態では、継手65〜81、83〜85は、ティー、エルボあるいはユニオン等である。この他にもたとえば、継手65〜81、83〜85は、メス側部材とオス側部材とから構成され着脱容易ないわゆるクイックカプラーであっても良い。
【0082】
上述した形態では、吊り軸91は、小径の細長い円柱状に形成されている。この他にもたとえば、吊り軸91は、細長い角柱状(たとえば、四角柱状や六角柱状等)に形成されても良い。この場合には、吊り軸91の下端側の外周に形成される平面部のいずれかに固定板92が当接するように、固定板92が吊り軸91に固定されれば良い。また、吊り軸91は、下端側に固定板92が固定される平面部を有する細長い楕円柱状に形成されても良い。このように、固定板92が直接固定可能な平面部が吊り軸91の下端側に形成されている場合には、ワーク保持治具7の厚みを低減することが可能となる。
【0083】
上述した形態では、洗浄液として、フッ素系溶剤、臭素系溶剤、炭化水素系溶剤あるいは水系溶剤が使用される洗浄装置1を例に本発明の実施の形態を説明しているが、本発明の構成は、洗浄液として純水が使用される洗浄装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0084】
【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に示すワーク保持治具の昇降機構およびシャワー手段の昇降機構を説明するための模式図である。
【図3】図1に示すシャワー手段の斜視図である。
【図4】図1に示す循環経路の構成を説明するための概略図である。
【図5】図1に示すワーク保持治具を説明するための正面図である。
【図6】図5のE−E方向からワーク保持治具を示す図である。
【図7】図5のF部を拡大して示す拡大図である。
【符号の説明】
【0085】
1 洗浄装置
2 ワーク(被洗浄物)
3 洗浄槽
8 シャワー手段(給液部)
9 循環経路
26 ポンプ
73、76 継手
33〜44 配管部材(樹脂製の配管部材)
50〜62 配管部材(金属製の配管部材)
90 配管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被洗浄物が浸漬される洗浄槽と、前記洗浄槽に洗浄液を供給する給液部と、前記洗浄槽から排出される前記洗浄液を前記給液部まで循環させるための循環経路とを備え、
前記循環経路は、前記洗浄液が通過する配管を備え、
前記配管の少なくとも一部は、金属製の配管部材と樹脂製の配管部材とが接続されて構成されていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項2】
前記金属製の配管部材と接続される前記樹脂製の配管部材は、接続される前記金属製の配管部材よりも短いことを特徴とする請求項1記載の洗浄装置。
【請求項3】
前記循環経路は、前記洗浄槽から排出される前記洗浄液を前記給液部へ送るポンプを備え、
前記ポンプの入口および出口の少なくともいずれか一方には、前記樹脂製の配管部材が接続されていることを特徴とする請求項1または2記載の洗浄装置。
【請求項4】
前記金属製の配管部材の少なくともいずれかは、接地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装置。
【請求項5】
前記樹脂製の配管部材同士が接続される場合には、接地された金属製の継手を介して、前記樹脂製の配管部材同士が接続されてい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装置。
【請求項6】
前記洗浄槽には、前記樹脂製の配管部材が接続されていることを特徴とする請求項1から5いずれかに記載の洗浄装置。
【請求項7】
前記洗浄液は、純水、フッ素系溶剤、臭素系溶剤、炭化水素系溶剤あるいは水系溶剤のいずれかであることを特徴とする請求項1から6いずれかに記載の洗浄装置。

【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】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−125734(P2009−125734A)
【公開日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−306858(P2007−306858)
【出願日】平成19年11月28日(2007.11.28)
【出願人】(000002233)日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Fターム(参考)】