真空乾燥装置

【目的】効率良くかつ均等に被乾燥物を加熱することにより、乾燥効率を高めた真空乾燥装置。
【構成】内部を気密可能とする槽１０と、槽内を排気する排気手段４３と、槽内を加熱する加熱手段２１と、被乾燥物５０を収容すると共に槽内に回転可能に設置される回転体２４を具備した遠心脱水機構２５とを有した真空乾燥装置において、回転体２４に攪拌翼２６が配設されていることを特徴とする。
【効果】遠心脱水時に、被乾燥物の近傍から槽内に気流を生じさせて槽内を攪拌することで、被乾燥物に隈無く熱風が当たり、被乾燥物が均等に加熱され、脱水効率が高くなる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、洗浄後の精密電子部品、金属部品、プラスチック成形部品等を乾燥させるための真空乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、精密電子部品、金属部品、プラスチック成形部品等の洗浄にフロン−１１３や１,１,１−トリクロロエタン等の洗浄剤が使用されていたが、近年、オゾン層破壊や人体への影響の問題により、上記洗浄剤の使用が制限され、代替洗浄剤による洗浄に移行しつつある。代替洗浄剤としては、水系、アルコール系あるいは炭化水素系のものが使用されているが、特に水系洗浄剤にあっては、気化し易いフロン−１１３や１,１,１−トリクロロエタンと違って、純水または市水によるすすぎ工程が必要であるため、その後の乾燥工程に時間がかかるという問題があった。
【０００３】乾燥工程において使用される乾燥装置として、真空乾燥装置がしばし用いられている。中でも、乾燥工程の時間を短縮するために、水分の付着を極力少なくする目的で、被乾燥物の加熱手段と、遠心脱水機構を有した真空乾燥装置が開発されている。
【０００４】この種の真空乾燥装置の例として図４に示すようなものがある。この真空乾燥装置は、槽１０と、ヒータ２０と、遠心脱水機構３０と、真空ポンプ４０から概略構成されている。槽１０は、被乾燥物を収容する金網等でできたバスケット部材３４を内部に設置する槽本体１１と、開閉自在の密閉蓋１２とからなり、この槽１０内にはこれら槽本体１１と密閉蓋１２とによって空間部１７が形成される。槽本体１１の底部１１ａには、水分を槽１０の外部へ排出するための排水管１３が接続されており、この排水管１３には排水バルブ１４が設けられている。槽本体１１には、槽内にリークガスを供給するためのリーク管１５が接続されており、このリーク管１５にはリークバルブ１６が設けられている。ヒータ２０は、槽内を加熱するもので、例えば槽１０内に収容されるバスケット部材３４の上方に設けられている。
【０００５】遠心脱水機構３０は、槽１０の外部にある駆動モータ３１と、駆動モータ３１により回転する回転軸３２と、この回転軸３２と接続された槽１０内にある回転体３５とで構成されており、回転体３５はターンテーブル３３と、水分が付着した被乾燥物を入れるためのバスケット部材３４から構成されている。この遠心脱水機構３０においては、駆動モータ３１を駆動させると回転軸３２が回転し、この回転軸３２と一緒にターンテーブル３３も回動するようになっているので、ターンテーブル３３上にバスケット部材３４を固定しておくと、このバスケット部材３４も回転することになる。上記真空ポンプ４０は、槽内の気体を排気するためのものであり、この真空ポンプ４０と槽本体１１とは排気管４１で接続されている。この排気管４１には排気バルブ４２が設けられている。
【０００６】このような真空乾燥装置を用いて被乾燥物に付着した水分を乾燥させるには、まず、密閉蓋１２、排水バルブ１４、リークバルブ１６、排気バルブ４２を閉にして槽１０内を気密にしておく。次いで、ヒータ２０で槽１０内の空間部１７を加熱する。次いで、密閉蓋１２を開け、水分が付着した被乾燥物５０が入れられたバスケット部材３４をターンテーブル３３上に固定する。次いで、密閉蓋１２を閉め、排水バルブ１４を開にした後、駆動モータ３１を駆動し、バスケット部材３４を回転させて遠心脱水する。ここで脱水された水分は排水として排水管１３より外部へ排水される。この後、排水バルブ１４を閉じると共に、排気バルブ４２を開放し、真空ポンプ４０を作動させ、槽１０内の気体を排気管４１から排気して空間部１０を高真空状態にし、被乾燥物５０に付着している残留水分を蒸発、乾燥させる。尚、水分の蒸発は、放射熱よりも主として被乾燥物の熱容量が利用され、乾燥と共に被乾燥物の温度は低下する。その後、排気バルブ４２を閉にすると共に、リークバルブ１６を開にし、大気をリーク管１５から槽１０内に導入することによって高真空状態を破り、密閉蓋１２を開け、被乾燥物５０をバスケット部材３４ごと取り出す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の真空乾燥装置にあっては、遠心脱水を行なっても、部分的に脱水されない箇所が生じる場合があった。その為、被乾燥物５０に付着した水分を満遍なく乾燥させるためには真空引きを長時間行わねばならない場合があり、乾燥工程の時間短縮という目的を必ずしも達成することはできなかった。また、遠心脱水することで被乾燥物がバスケット中で偏ったりすると、被乾燥物の内側に入り込んでしまった部分には熱が伝わりにくく、やはり十分に乾燥させることが困難であった。さらにまた、遠心脱水による脱水効果を高めようと、回転速度を高めると、被乾燥物が損傷してしまうことがあった。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、熱を効率良くかつ均等に被乾燥物に供給することにより、乾燥効率を高めた真空乾燥装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の真空乾燥装置は、内部を気密可能とする槽と、その槽内を排気する排気手段と、槽内を加熱する加熱手段と、被乾燥物を収容すると共に槽内に回転可能に設置される回転体を具備した遠心脱水機構とを有した真空乾燥装置において、回転体に攪拌翼が配設されていることを特徴とするものである。
【００１０】この際、回転体が、ターンテーブルと、それに載置されたバスケット部材より構成されることが好ましい。
【００１１】請求項３記載の真空乾燥装置は、ターンテーブルが、底板を有し、その底板に攪拌翼が配設されてなることを特徴とするものである。
【００１２】請求項４記載の真空乾燥装置は、ターンテーブルが、環状の周壁と、その周壁の中央部からその周壁に向けて放射状に設けられた攪拌翼を有して構成されることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明の真空乾燥装置であると、遠心脱水時に回転体の回転に伴って、攪拌翼も回転し、この回転する攪拌翼が槽内に気流を発生させ、槽内を攪拌するもので、被乾燥物の隅々にまでに熱風が伝わるので、被乾燥物が満遍なく加熱される。したがって、脱水効率が向上し、乾燥工程の時間短縮を図ることができる。また、攪拌翼によって強制的に被乾燥物に熱風を当てるものであるから、被乾燥物が複雑な形状をしていたとしても、また被乾燥物が偏ってしまっても隅々まで加熱することができ、脱水効率を向上することができる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図１は、本発明の真空乾燥装置の一実施例を示すもので、内部空間を気密可能とする槽１９と、その槽１９内を排気する排気手段４３と、槽１９内を加熱する加熱手段２１と、槽１９内に回転可能に設置される回転体２４を具備した遠心脱水機構２５とを有して概略構成される。槽１９は槽本体１８と槽本体１８上に載置される蓋１２とからなり、内部を気密可能とする。排気手段４３は、気密に保たれた槽１９内を排気し、槽１９内を真空にするもので、真空ポンプ４０と、槽内と真空ポンプ４０を接続する排気管４１と、排気管４１に設けられた排気バルブ４２とで概略構成される。加熱手段２１は、槽１９内を加熱するもので、電熱線などの各種ヒータが用いられる。尚、この例では、加熱手段２１は槽本体１８自体の内部に埋設されているが、槽１９内を加熱できるならばこれに限られず、例えば槽１９内であって回転体２４上方に配置してもかまわない。しかし、図示したように、槽本体１８内に設けることによって、被乾燥物を周囲から均等に加熱することができ、より好ましくなる。尚、この構成のときには、槽本体１８の内壁面を、ヒータ２１により効率よく熱せられるようにするため、熱伝導率が大きい材料で構成することが好ましく、また、加熱効率を高めるために、ヒータ２１が取り付られた槽本体１８の外側部には保温材を設けることが望ましい。遠心脱水機構２５は、回転体２４と、回転体２４を回転させる駆動力を発生する駆動モータ３１と、駆動モータ３１の回転力を回転体２４に伝達する回転軸３２とで概略構成される。回転体２４はターンテーブル２３と、被乾燥物を収容するバスケット部材２２とから構成されている。
【００１５】本実施例の真空乾燥装置においては、ターンテーブル２３の底板２９に複数の攪拌翼２６，２６，・・・が設けられている。この例では図２に示すように、攪拌翼２６は、ターンテーブル２３に取り付けられる台座２８と、その台座２８に立設した翼部２７とで構成されており、ターンテーブル２３が回転することにより、槽１９内に気流を発生させて槽１９内の気体を攪拌する作用がある。尚、本実施例では攪拌翼２６は図２に示すように、台座２８と翼部２７とで構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ターンテーブルの回転によって槽１９内を攪拌し得るものであればどのようなものでも良いことは明らかである。また、攪拌翼２６の数は４つに限られるものでもなく、槽１９内を効率良く攪拌し得るならば、１つであっても、又は２もしくは３又は５以上であってもかまわない。
【００１６】本実施例の真空乾燥装置を用いて被乾燥物を乾燥させるには、まず、蓋１２、排水バルブ１４、リークバルブ１６、排気バルブ４２をそれぞれ閉にして槽１９内を気密にしておく。次いで、ヒータ２１に電源を供給し、槽本体１８の内壁面を１００℃以上、好ましくは１００〜３００℃に加熱する。十分に加熱されたところで、蓋１２を開け、被乾燥物５０を収容したバスケット部材２２を速やかにターンテーブル２３上に設置、固定し、蓋１２を閉める。そして、駆動モータ３１を駆動させて回転体２４を回転させ、被乾燥物５０を遠心脱水する。被乾燥物５０から脱水された水分は槽本体１８の内壁面に衝突し、加熱されて蒸発し、加熱水蒸気となって槽１９内に充満する。そして、この高温の加熱水蒸気が被乾燥物５０をさらに加熱することになる。また、本実施例の乾燥装置であると、回転体２４と共に回転する攪拌翼２６，２６，・・・により、槽１９内が攪拌され、被乾燥物５０に均等にかつ細部にまで加熱水蒸気ないし加熱空気がいき渡り、脱水が十分になされる。この後、排気バルブ４２を開にし、真空ポンプ４０を作動させ、槽１９内に充満している気体を排気管４１から排気して槽１９内を高真空状態にし、被乾燥物５０に付着している残留水分を蒸発、乾燥させる。最後に、排気バルブ４２を閉にすると共に、リークバルブ１６を開にし、リークガスを槽１９内に導入し、蓋１２を開放して乾燥物を取り出す。尚、被乾燥物が錆び易い金属の場合には、リークガスとして、窒素ガス、炭酸ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスを用いることによって、被乾燥物の酸化を防止し、錆を防ぐことができる。
【００１７】本実施例の真空乾燥装置であると、遠心脱水時に、回転体２４の回転と共に攪拌翼２６によって槽１９内に気流が生じ、槽１９内が攪拌される。よって被乾燥物の隅々にまで均等に熱風が当たり、被乾燥物の温度が上昇し、脱水効率が向上し、乾燥処理が十分になされ、また乾燥工程の時間短縮を図ることもできる。特に、被乾燥物が複雑な形状を有していたり、遠心脱水によって偏ってしまっていても、被乾燥物に攪拌翼による熱風が当たり、被乾燥物を加熱することができる。また、脱水効率が高いことから、必要以上に遠心脱水時の回転速度を高めなくて良く、被乾燥物の損傷を防止できる。
【００１８】尚、上記実施例においては、攪拌翼２６を回転体２４のターンテーブル２３に設けたが、攪拌翼２６はターンテーブル２３以外でも、たとえばバスケット部材２２に設けても良い。また、槽内を攪拌することだけを目的とするならば、回転体とは独立して別個に槽内を攪拌し得る攪拌翼を設けることも考えられるが、その場合にはまたあらたな駆動モータ等を設けなければならない。しかしながら、本発明であれば、遠心脱水機構の駆動力を利用するもので、あらたな駆動源を必要とせず、構造が複雑化せず、また小型化を図ることもでき、さらには、被乾燥物の極近傍から攪拌することができるので、攪拌効率も高い。
【００１９】また、ターンテーブルを例えば図３に示すようなものとすることもできる。図３に示されているターンテーブル３６は、周壁３７と、周壁３７の中央部に位置する回転軸３２から周壁３７の内面３８に向けて放射状に設けられて、これらを結合する攪拌翼３９，３９，・・・とで概略構成されるもので、図２に示すターンテーブル２３と異なり、底板２９を有さない。この構成のターンテーブル３６であっても、回転することによって攪拌翼３９により槽内が攪拌されて、上述したターンテーブル２３を具備する真空乾燥装置と同様の作用効果を奏するに加えて、風量がより増大し、脱水効率が向上すると共に、底板を有さないことから、ターンテーブルの軽量化を図ることができ、運転コストが低減する。また、被乾燥物から脱水された水がターンテーブル上に溜まることがないことからも、さらに脱水効率が向上する。
【００２０】（試験例）図１と同様の真空乾燥装置を用意し、上記実施例で説明した乾燥方法に従って、被乾燥物として複数個の円柱体を用いて真空乾燥を行い、操作後における被乾燥物の乾燥状態を観察した。尚、真空乾燥装置は、その内径が４０６.４ｍｍ、高さが４１５ｍｍのものとし、他の条件は次の通りとした。
■ 被乾燥物：φ１.６×３.２Ｌ、４ｋｇ（絶乾：２５℃）
■ 付着水分量：０.２ｋｇ■ 設定加熱温度：２００℃■ 回転体の回転数：５００ｒｐｍ■ 遠心脱水時間：１分間■ 真空排気時間：２分間その結果、全ての被乾燥物に水分の付着がなく、十分に乾燥していた。尚、被乾燥物の遠心脱水後の温度は、約８０℃まで上昇していた。
【００２１】（比較試験例）ターンテーブルに攪拌翼を設けていないこと以外は同様の真空乾燥装置を用いて、上記試験と同様の試験を行なった。その結果、被乾燥物の乾燥は不十分であり、むらがあった。また、被乾燥物の遠心脱水後の温度は、約６０℃であり、攪拌翼を設けた上記本実施例の真空乾燥装置に比べて被乾燥物の温度上昇が小さいことが分かった。
【００２２】
【発明の効果】本発明の真空乾燥装置は、内部を気密可能な槽と、その槽内を排気する排気手段と、槽内を加熱する加熱手段と、被乾燥物を収容すると共に前記槽内に回転可能に設置される回転体を具備した遠心脱水機構とを有した真空乾燥装置において、回転体に攪拌翼が設けられているもので、遠心脱水時に、被乾燥物の極近傍から槽内に気流が生じて槽内が攪拌され、被乾燥物に隈無く熱風が当たり、被乾燥物が均等に加熱されるので、脱水効率が高まり、もって乾燥効率が高くなる。したがって、本発明の真空乾燥装置であれば、乾燥させにくい形状を有するものであっても、短時間で十分に乾燥させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空乾燥装置の一実施例を示した側断面図である。
【図２】本実施例のターンテーブルの斜視図である。
【図３】ターンテーブルの他の実施例の斜視図である。
【図４】従来の真空乾燥装置の例を示した側断面図である。
【符号の説明】
１０槽
１９槽
２１加熱手段
２２バスケット部材
２４回転体
２５遠心脱水機構
２６攪拌翼
３４バスケット部材
４３排気手段
５０被乾燥物

【特許請求の範囲】
【請求項１】内部を気密可能とする槽と、該槽内を排気する排気手段と、槽内を加熱する加熱手段と、被乾燥物を収容すると共に前記槽内に回転可能に設置される回転体を具備した遠心脱水機構とを有した真空乾燥装置において、前記回転体に攪拌翼が配設されていることを特徴とする真空乾燥装置。
【請求項２】前記回転体が、ターンテーブルと、それに載置されたバスケット部材よりなることを特徴とする請求項１記載の真空乾燥装置。
【請求項３】前記ターンテーブルが、底板を有し、該底板に攪拌翼が配設されてなることを特徴とする請求項２記載の真空乾燥装置。
【請求項４】前記ターンテーブルが、周壁と、該周壁の中央部から周壁に向けて放射状に設けられた攪拌翼を有して構成されることを特徴とする請求項２記載の真空乾燥装置。

【図１】