JP2010082524A - 真空洗浄装置の洗浄液の再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】炭化水素系洗浄液の沸点範囲に近い低沸点成分や高沸点成分を除去できる洗浄液の再生方法を提供する。
【解決手段】洗浄後の洗浄液を回収して、真空蒸留装置５により、沸点の異なる洗浄液成分と不純物成分とを分留して洗浄液成分を再生する。真空蒸留装置５で分留されずに、真空蒸留装置５から排気する蒸留装置用真空ポンプ８に吸引されたミスト状またはガス状の成分を、蒸留装置用真空ポンプ８の排気通路に沿って設けられた凝縮器（コンデンサ１１）および冷却器（アフタークーラ１２）により液化させて廃棄する。
【選択図】図１

Description

本発明は、炭化水素系洗浄液を用いた真空洗浄装置における洗浄液の再生方法に関するものである。

金属の熱処理の前後やプレス工程後の洗浄工程において、従来の有機溶剤系洗浄液に代わって、近年、炭化水素系洗浄液を用いた真空洗浄装置が用いられている。このような真空洗浄装置は、例えば特許文献１に開示されている。

従来、真空洗浄装置の炭化水素系洗浄液は、図４に示す方法によって再生されている。すなわち、真空洗浄装置２内で被洗浄物を洗浄した後の洗浄液は、一旦汚染液タンク４に回収され、真空蒸留装置５へ送られる。真空蒸留装置５において、炭化水素系洗浄液の成分が蒸留され、再生液タンク６から洗油タンク３へ送られて、洗浄液として再利用される。真空蒸留装置５内で蒸留されない高沸点の成分は、廃液タンク７へ送られて廃棄される。さらに、真空蒸留装置５で分留されずに、真空蒸留装置５を真空排気する際に蒸留装置用真空ポンプ８側へ流れたミスト状またはガス状の成分は、蒸留装置用真空ポンプ８の排気通路の入口側に設けられたコンデンサ１１（凝縮器）、蒸留装置用真空ポンプ８の排気通路の出口側に設けられたアフタークーラ１２により液化され、それらの成分も、洗油タンク３へ戻されて再利用される。

特開２００６−２３１２７３号公報

ところが、炭化水素系洗浄液は単一成分ではないため、成分ごとに、沸点が異なっている。そして、真空洗浄装置で洗浄される被洗浄材には、水分や炭化水素系洗浄液の沸点範囲に近い低沸点成分や高沸点成分が付着している。しかしながら、上記の真空蒸留装置５では、炭化水素系洗浄液と沸点が近い成分を分留することが困難であり、このような成分が蒸留装置用真空ポンプ８に流れて、そのまま洗浄液として再利用していた。そのため、洗浄液に不純物が溜まり、洗浄性が低下するうえ、洗浄後の乾燥不良を生じ、油煙を発生させることがあった。それを防ぐためには、洗浄液を定期的に入れ替えなければならなかった。

本発明の目的は、炭化水素系洗浄液の沸点範囲に近い低沸点成分や高沸点成分を除去できる洗浄液の再生方法を提供することにある。

上記問題を解決するため、本発明は、真空洗浄装置で用いられる洗浄液の再生方法であって、洗浄後の洗浄液を回収して、真空蒸留装置により、沸点の異なる洗浄液成分と不純物成分とを分留して前記洗浄液成分を再生し、前記真空蒸留装置で分留されずに、前記真空蒸留装置から排気する蒸留装置用真空ポンプに吸引された成分を、前記真空ポンプの排気通路に沿って設けられた凝縮器および冷却器により液化させて廃棄することを特徴とする真空洗浄装置の洗浄液の再生方法を提供する。

真空蒸留装置で分留されない成分には不純物が多く含まれるため、これを廃棄することにより、再生された洗浄液の汚れを低減し、安定した洗浄工程を継続できるようになる。

また、前記真空洗浄装置から排気する洗浄装置用真空ポンプに吸引された成分を、前記洗浄装置用真空ポンプの排気通路に沿って設けられた凝縮器および冷却器により液化させて廃棄することが好ましい。

本発明によれば、炭化水素系洗浄液の沸点範囲に近い低沸点成分および高沸点成分を除去して、洗浄液を再生できるので、洗浄液に混入する不純物を低減し、劣化を抑制して、洗浄性が低下することなく洗浄サイクルを保持することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付する。

図１は、本発明にかかる真空洗浄装置の洗浄液の再生方法の概略を示すブロック図である。

真空洗浄装置２内で、被洗浄材に対する洗浄工程が行われる。被洗浄材は図示しない入口扉から真空洗浄装置２へ搬入され、入口扉を閉めた後、洗浄工程が開始される。本発明で用いられる洗浄液は、ナフテン系またはパラフィン系等の炭化水素系洗浄液である。被洗浄材の洗浄を４０〜５０℃で行うと、減圧乾燥時に、洗浄液の蒸発潜熱で被洗浄材の表面温度が低下し、残留する洗浄液を十分に乾燥させるために必要な熱量が不足する。そのため、洗浄液の温度を例えば９０℃以上にして、被洗浄材を洗浄と同時に加熱する。一方、金属の熱処理の前後の洗浄工程において用いられる洗浄液の引火点は８０℃程度である。したがって、洗浄液が引火しないように、真空洗浄装置２内を常に真空に保つ必要があり、洗浄工程の開始前に、洗浄装置用真空ポンプ９により、真空洗浄装置２内を真空排気する。

洗浄工程は、先ず、洗油タンク３の洗浄液を被洗浄材に噴射してシャワー粗洗浄を行う。粗洗浄後の洗浄液は、汚染液タンク４へ送られる。次に、粗洗浄で洗浄できなかった被洗浄材の付着成分を洗浄するために、洗油タンク３から供給された洗浄液によって浸漬洗浄を行い、浸漬洗浄後の洗浄液は、洗油タンク３へ戻される。さらに、真空蒸留装置５で蒸留された再生液が再生液タンク６から供給されてシャワー仕上げ洗浄を行い、仕上げ洗浄後の洗浄液は、洗油タンク３へ戻される。その後、真空洗浄装置２内を予め設定された圧力になるまで真空排気し、洗浄液が付着した被洗浄材の真空乾燥を行う。

真空排気の際に真空洗浄装置２から吸引された油煙は、ミストトラップ１３により捕集される。ミストトラップ１３内で冷却され、液化された成分は、被洗浄材の真空乾燥後に真空洗浄装置２内を大気圧まで復圧させた後、汚染液タンク４へ流される。なお、ミストトラップ１３と汚染液タンク４との圧力が異なるため、ミストトラップ１３と汚染液タンク４の間に、図１に示すように、クッションタンク１９を設けるのが好ましい。ミストトラップ１３からコンデンサ１４に送られるミスト状またはガス状の成分の処理については後述する。

その後、真空洗浄装置２の図示しない出口扉を開けて被洗浄材を取り出し、出口扉を閉めて、一連の洗浄工程が終了する。

以下、真空蒸留装置５による洗浄液の処理について説明する。

汚染液タンク４から真空蒸留装置５へ、洗浄液が送られる。真空蒸留装置５は、図２に示すように、容器２１下部の外周にヒータ２２が設けられ、容器２１内の上部には、冷却器２３が設けられている。汚染液タンク４から配管２４を介して容器２１に到達した洗浄液は、容器２１下部に液体２５として溜まり、ヒータ２２で加熱される。加熱により蒸発した成分は、冷却器２３で冷却されて液化され、受け皿２６に溜まった後、配管２７から図１の再生液タンク６へ送られる。そして、再生液タンク６から洗油タンク３へ戻って、新たな洗浄液として再利用される。あるいは、直接、仕上げ洗浄用の洗浄液として真空洗浄装置２内に噴射される。なお、容器２１内のヒータ２２部分と冷却器２３部分との境界部分に、分留をより効果的にするためにデミスター２８が設けられる。

真空蒸留装置５内は、蒸留装置用真空ポンプ８により、真空排気される。図２の容器２１内で蒸発した液体のうち、冷却により液化されて再生液タンク６に回収されなかった成分は、ミスト状またはガス状になって、蒸留装置用真空ポンプ８側へ排出される。ミスト状またはガス状になる成分の多くは、炭化水素系洗浄液の沸点範囲に近い不純物である。

容器２１下部に収容された液体２５は、所定の温度まで上昇すると、排出管２９から廃液タンクに送られる。

本発明で用いられる炭化水素系洗浄液は、ＩＰＡやアセトン等の単一成分の有機系洗浄液とは異なり、通常、単一成分ではなく、成分ごとに沸点が異なる。図３は、炭化水素系洗浄液および洗浄後の洗浄液から検出される不純物である低沸点成分と高沸点成分の沸点を示し、炭化水素系洗浄液の沸点範囲を太線で示している。防錆油等の低沸点成分は、炭化水素系洗浄液の沸点範囲の低い部分と一部が重なり、高沸点成分の金属加工油は、炭化水素系洗浄液の沸点範囲の高い部分と一部が重なっている。

真空蒸留装置５では、液体２５の温度を例えば図３の一点鎖線で示す温度になるようにヒータ２２を制御することにより、高沸点成分はほとんど気化しないため、残留した液体２５の成分はほとんどが高沸点成分、すなわち不純物となる。ヒータ２２により長時間加熱されると、容器２１内に溜まった液体２５が煮詰まった状態で温度が上昇してくる。液体２５の温度が、図３に示す金属加工油の沸点範囲まで上昇すると、洗浄液として再生するのに適しない高沸点成分が蒸発してしまうため、液温が所定温度以上になったときには、廃液タンク７へ送るようにする。

蒸留装置用真空ポンプ８の排気通路の入口側には、コンデンサ（凝縮器）１１が設けられている。真空蒸留装置５から排出されたミスト状またはガス状の洗浄液の成分のうち、主に低沸点成分がコンデンサ１１による凝縮で液化され、廃液タンク７へ送られる。コンデンサ１１によって液化しない成分は、蒸留装置用真空ポンプ８を通過する。

蒸留装置用真空ポンプ８の出口側には、アフタークーラ１２が設けられている。ここで、蒸留装置用真空ポンプ８を通過した高沸点成分が冷却されて液化し、廃液タンク７へ送られる。液化する洗浄液の成分を含まなくなった空気は、大気中に放出される。真空蒸留装置５によって分留できずに蒸留装置用真空ポンプ８側へ流れる成分には不純物が多く、従来は回収して洗浄液として再利用していたが、これを廃棄することにより、洗油タンク３へ戻して再生される洗浄液に含まれる不純物を低減させることができる。これにより、効率的に洗浄を行い、一定の洗浄サイクルを保つことができる。

汚染液タンク４の液がなくなると、洗油タンク３内の洗浄液を真空蒸留装置５へ送り、上記と同様の工程により洗浄液の処理を行う。これにより、浸漬洗浄時に洗浄液に混入した不純物等を廃棄するとともに蒸留した洗浄液を再利用し、洗油タンク３内の洗浄油を清浄に保つことができる。

従来、真空蒸留装置５から排出されるミスト状またはガス状の成分は、真空蒸留装置５により回収される成分とほぼ等しいものと考えられており、洗油タンク３に戻して再利用されていた。しかしながら、本発明者は、洗油タンク３の洗浄液の劣化について調査および考察を行った結果、真空蒸留装置５で回収される成分と排出される成分とは異なり、排出される成分に不純物が多いことを突き止め、本発明に至った。真空蒸留装置５で回収される成分と排出される成分とが異なる原因として、凝固潜熱の違いが影響していることが考えられる。この違いにより、不純物が真空蒸留装置５で回収できずに排出され、これを再利用した従来の方法では、洗浄液の寿命が短かった。本発明によれば、洗浄液の寿命が、従来例に比べて数倍に延びることが確認された。さらに、コンデンサ１１とアフタークーラ１２で除去される成分が異なる原因も、凝固潜熱の違いであると考えられる。したがって、コンデンサ１１、アフタークーラ１２で回収された液は、いずれも廃棄することが必要である。

さらに、真空洗浄装置２の真空排気を行う洗浄装置用真空ポンプ９にも、同様に、排気通路の入口側にコンデンサ１４、出口側にアフタークーラ１５が設けられている。したがって、ミストトラップ１３を通過した成分のうち、主に低沸点成分がコンデンサ１４によって液化され、廃液タンク７へ送られる。コンデンサ１４によって液化しない成分は、洗浄装置用真空ポンプ９を通過し、さらに、主に高沸点成分がアフタークーラ１５により冷却されて液化し、廃液タンク７へ送られる。液化する洗浄液の成分を含まなくなった空気は、大気中に放出される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、洗浄液と沸点の異なる不純物を分留して、洗浄液を再生する方法に適用できる。

本発明にかかる洗浄液の再生方法を実施する装置の概略を示すブロック図。 真空蒸留装置の概略を示す縦断面図。 洗浄液と不純物の沸点を示すグラフ。 従来の洗浄液の再生方法を実施する装置の概略を示すブロック図。

符号の説明

２ 真空洗浄装置
３ 洗油タンク
４ 汚染液タンク
５ 真空蒸留装置
６ 再生液タンク
７ 廃液タンク
８ 蒸留装置用真空ポンプ
９ 洗浄装置用真空ポンプ
１１、１４ コンデンサ
１２、１５ アフタークーラ
１３ ミストトラップ
１９ クッションタンク
２１ 容器
２２ ヒータ
２３ 冷却器
２４、２７ 配管
２５ 液体
２６ 受け皿
２８ デミスター
２９ 排出管

Claims (2)

1. 真空洗浄装置で用いられる洗浄液の再生方法であって、
   洗浄後の洗浄液を回収して、真空蒸留装置により、沸点の異なる洗浄液成分と不純物成分とを分留して前記洗浄液成分を再生し、
   前記真空蒸留装置で分留されずに、前記真空蒸留装置から排気する蒸留装置用真空ポンプに吸引された成分を、前記真空ポンプの排気通路に沿って設けられた凝縮器および冷却器により液化させて廃棄することを特徴とする、真空洗浄装置の洗浄液の再生方法。
2. 前記真空洗浄装置から排気する洗浄装置用真空ポンプに吸引された成分を、前記洗浄装置用真空ポンプの排気通路に沿って設けられた凝縮器および冷却器により液化させて廃棄することを特徴とする、請求項１に記載の真空洗浄装置の洗浄液の再生方法。

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