JP3393519B2 - 金属加工物の洗浄方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切削油等の加工油、焼
入れ油等が付着している金属加工物を洗浄する方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属加工物の表面処理、例えば、鋼部材
の浸炭処理、窒化処理等の熱処理に際して、その表面に
切削油等の加工油が付着していると、炉内雰囲気に乱れ
が生じたり、その他の原因により均一できれいな表面処
理が行われず、不良品が発生する等の問題がある。ま
た、前記熱処理後の焼入れ油の除去にも手数を要するも
のであった。

【０００３】従来、前記のごとき金属加工物の洗浄方法
（及び装置）として、水あるいは水蒸気、または界面活
性剤あるいはアルカリを含んだ水あるいは水蒸気を利用
して洗浄する方法、さらに油の付着した被処理物を容器
内で加熱し、該容器内に水または水蒸気を主とした洗浄
液を噴霧し、その後前記容器内を真空減圧して付着油分
を気化蒸発せしめる方法（特開平３−１４０４８５号公
報）が提案されている。

【０００４】その他、加工物を入れた洗浄槽内を真空状
態にする第１工程と、該洗浄槽内の加工物に有機溶剤液
をシャワ−状に噴射する第２工程と、該洗浄槽内の加工
物を蒸気洗浄する第３工程と、洗浄槽内を再度真空にし
て加工物を乾燥する第４工程を順次行い、前記第１〜第
４工程を１回又は２回以上繰り返し、さらには前記第３
工程において前記洗浄槽を加熱する方法及び装置（特公
平５−７７４７６号公報、特公平６−１１４３５号公報
等）が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の方法におい
ても、それぞれ所定の洗浄効果を得ることができるが、
本発明は、さらに洗浄する金属加工物が複雑形状の場合
にも、あるいは段取り状態等に影響を受けることなく完
全洗浄が可能であり、しかも少量の洗浄液で経済的かつ
環境汚染の心配がなく、しかもライン化により洗浄時間
の短縮を図ることができる洗浄方法及びその装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、最も、基本的かつ有効な洗浄方法である浸
漬洗浄を加え、さらにライン化を可能とし、しかも後工
程に行くにしたがって清浄度の高い洗浄液を使用して完
全な油分除去等の洗浄を行うものである。

【０００７】具体的には、請求項１の発明は、浸漬洗浄
工程、シャワー洗浄工程、蒸気洗浄工程及び真空乾燥工
程からなり、前記蒸気洗浄工程で金属加工物の表面で凝
縮した洗浄液を回収し、前記浸漬洗浄工程と蒸気洗浄工
程間において前記回収した洗浄液を用いてシャワー洗浄
を行うことを特徴とする方法である。

【０００８】また、請求項２の発明は、前記請求項１の
発明の蒸気洗浄工程において気化させられた洗浄液分を
前記浸漬洗浄工程の洗浄液を再生純化した清浄な洗浄液
で補充することを特徴とする方法である。

【０００９】請求項３の発明は、洗浄液が充填され金属
加工物が浸漬及びシャワーリングされる浸漬・シャワー
洗浄槽と、減圧下で加熱蒸気を発生させる蒸気発生タン
クが下部に設けられ前記加熱蒸気を金属加工物の表面で
凝縮液化させ、その後減圧排気により金属加工物に付着
している洗浄液を蒸発させる前記浸漬・シャワー洗浄槽
に連接された蒸気洗浄・真空乾燥槽と、該蒸気洗浄・真
空乾燥槽における凝縮液を前記浸漬・シャワー洗浄槽の
シャワーに供給する回収循環管路と、前記浸漬・シャワ
ー洗浄槽の洗浄液を再生純化して前記蒸気発生タンクに
供給する再生純化管路と、前記減圧排気用の減圧管路に
設けた洗浄液回収装置とからなることを特徴とする金属
加工物の洗浄装置である。

【００１０】また、請求項４の発明は、前記請求項３の
発明の洗浄液回収装置から前記再生純化管路に回収管路
を設けたことを特徴とする装置である。

【００１１】

【作用】本発明では、まず、浸漬洗浄が行われる。すな
わち、前扉４をあけて加工油等が付着した金属加工物３
が浸漬・シャワー洗浄槽１内のエレベータ（図示せず）
上に供給される。つぎにエレベータが下降させられて金
属加工物３が洗浄液に浸漬される。

【００１２】なお、必要に応じて前記洗浄液５を適度に
加熱し、さらに前記エレベータを揺動させるとよい。こ
の浸漬洗浄では、金属加工物３が複雑形状の場合であっ
てもその外周全面に洗浄液５が接触させられて多くの付
着油分が除去される。

【００１３】つぎにこの浸漬洗浄工程に続いて、本発明
では後述する蒸気洗浄工程において金属加工物の表面で
凝縮した清浄度の高い洗浄液によりシャワー洗浄が行わ
れる。

【００１４】すなわち、圧送ポンプ３０が駆動させら
れ、予めドレンタンク２４に貯留されている清浄度の高
い洗浄液が開閉バルブ２８を通り、オイルク−ラ２９で
約５０℃程度に冷却され、前記圧送ポンプ３０、開閉バ
ルブ３１を通ってシャワ−６に供給されてシャワ−洗浄
が行われる。このシャワ−洗浄工程により、前記浸漬洗
浄工程で洗い落とせなかった油分がさらに洗い落とされ
る。

【００１５】つぎにシャワー洗浄工程を終えた金属加工
物は、中間扉１１を開けて槽内搬送機構（図示せず）に
よって蒸気洗浄・真空乾燥槽２に移送される。

【００１６】該移送の際には、図面実施例では開閉バル
ブ８及び２２が開かれ、その結果、減圧管路７を介して
浸漬・シャワー洗浄槽１及び蒸気洗浄・真空乾燥槽２内
が同時に減圧される。もっとも、前記金属加工物の蒸気
洗浄・真空乾燥槽への移送を大気圧下で行い、移送後、
蒸気洗浄・真空乾燥槽２を減圧してもよい。

【００１７】前記のごとくして金属加工物が蒸気洗浄・
真空乾燥槽２へ移送されたら、中間扉１１が閉められて
蒸気洗浄・真空乾燥槽２内において蒸気洗浄及びその後
に真空乾燥が行われる。この蒸気洗浄における蒸気は、
蒸気発生タンク１２で生成されている。

【００１８】前記蒸気発生タンク１２は、開閉バルブ２
１がひらかれて常時減圧下に保持され、その内部には清
浄な洗浄液５ａが充填され、該洗浄液５ａは開閉バルブ
３９を介して循環ポンプ１５によってオイルヒ−タ１３
に圧送され、１３０〜１５０℃に加熱保持されている。

【００１９】前記蒸気発生タンク１２で発生した加熱蒸
気は、その蒸気圧と蒸気洗浄・真空乾燥槽２内との真空
度の差圧により、蒸気導入バルブ１９から蒸気洗浄・真
空乾燥槽２内に導入される。

【００２０】蒸気洗浄・真空乾燥槽２に導入された加熱
蒸気は、該蒸気洗浄・真空乾燥槽２内に移送されている
冷たい金属加工物３の表面に接触して凝縮し、該凝縮は
金属加工物３の温度が加熱蒸気の温度と同一に加熱され
るまで行われ、その間蒸気発生タンク１２から加熱蒸気
が供給される。

【００２１】この蒸気洗浄は、前記シャワー洗浄工程で
金属加工物３に付着した洗浄液を最も清浄度の高い清浄
液５ａで洗い落とすものである。そして、該蒸気洗浄に
よって金属加工物３の表面に凝縮した洗浄液５ａは開閉
バルブ２３を介してドレンタンク２４に貯留され、回収
循環管路２７を介してシャワー６に供給され、前記シャ
ワー洗浄に使用される。

【００２２】同時に、前記蒸気洗浄によって気化減少し
た蒸気発生タンク１２へは、再生液タンク３６内に貯留
されている再生純化された清浄な洗浄液が開閉バルブ３
７、開閉バルブ３８、循環ポンプ１５及びオイルヒ−タ
１３を介してバッチ毎に供給されて補充される。

【００２３】前記蒸気洗浄工程が終了すると、蒸気導入
バルブ１９が閉じられ、蒸気洗浄・真空乾燥槽２内が開
閉バルブ２２を介して真空ポンプ９によって真空減圧さ
れ、金属加工物３に付着している洗浄液５ａが蒸発乾燥
させられる。

【００２４】前記真空乾燥に伴う蒸発洗浄液５ａは、減
圧管路７に設けられた洗浄液回収装置１０で捕捉され、
開閉バルブ４０を開いて回収管路４６から再生純化管路
３３に供給され、蒸気発生タンク１２、あるいは開閉バ
ルブ４２、回収循環管路２７を介してシャワ−６に供給
され、再利用される。

【００２５】なお、前記真空乾燥工程において、蒸気洗
浄・真空乾燥槽２の蒸気通路１７には加熱蒸気が充満し
ており、そのインナーシェル１８も該加熱蒸気と同一温
度になっているため、金属加工物３の表面から蒸発した
洗浄液がぜんきインナーシェル１８内面で再凝縮して滴
下等し、金属加工物３に再付着等することなく、乾燥不
良を発生させることがない。

【００２６】前記真空乾燥完了後は、蒸気洗浄・真空乾
燥槽２内が大気、あるいは不活性ガスで大気圧にもどさ
れ、出口扉２６を開いて取り出され、つぎの熱処理工程
等へ移送される。

【００２７】また、前記浸漬・シャワ−洗浄槽１内の洗
浄液５は、開閉バルブ３４を介して洗浄液再生純化装置
３５へ送られ、該洗浄液再生純化装置３５において汚染
度が高くなった洗浄液５に含まれる油脂が分離されて廃
油の排出部４３から排出され、清浄度の高い再生純化さ
れた洗浄液が再生液タンク３６に貯留され、主に前記蒸
気発生タンク１２に供給されて前記蒸気洗浄に使用され
る。

【００２８】なお、図２に示した他の実施例の場合も洗
浄及び乾燥工程は実質的に変わるところはなく、この実
施例では洗浄サイクルの更なる短縮を図ることができ
る。

【００２９】

【実施例】以下に本発明の一実施例の装置の発明を詳細
に説明する。図１は装置の概略回路図、図２は他の実施
例を示す装置の概略回路図、図３は蒸気洗浄・真空乾燥
槽部の縦断面及び概略回路図である。

【００３０】図中、１は浸漬・シャワ−洗浄槽であり、
２は該浸漬・シャワ−洗浄槽１に連接された蒸気洗浄・
真空乾燥槽である。

【００３１】浸漬・シャワー洗浄槽１は、被加工物の金
属加工物３を送り込むための前扉４を有し、さらに内部
の略下半部には、例えば、炭化水素化合物等からなる洗
浄液５が充填され、図示しないが前記前扉４から送り込
んだ金属加工物３を前記洗浄液５に浸漬するためのエレ
ベータが設けられている。

【００３２】なお、洗浄効果を上げ、洗浄時間の短縮を
図るため、必要に応じて洗浄液５を５０℃以上に加熱す
る加熱装置を設け、さらには前記エレベータを揺動自在
に構成して洗浄液中で金属加工物３を揺動させるとよ
い。

【００３３】さらに浸漬・シャワ−洗浄槽１内部の上部
には、後に詳述するシャワ−洗浄のためのシャワ−６が
設けられ、さらにまた、内部を減圧するための減圧管路
７が開閉バルブ８を介して連結されている。

【００３４】なお、該減圧管路７は真空ポンプ９に延長
連結され、さらにその途中に後に述べる洗浄液回収装置
１０、具体的には水冷コンデンサ等が設けられる。

【００３５】つぎに前記浸漬・シャワ−洗浄槽１に中間
扉１１を介して連接される蒸気洗浄・真空乾燥槽２及び
蒸気発生タンク１２について説明する。

【００３６】まず、蒸気発生タンク１２について述べる
と、該蒸気発生タンク１２は、前記蒸気洗浄・真空乾燥
槽２の下部に設けられ、内部にはオイルヒ−タ１３で１
３０〜１５０℃に加熱された洗浄液５ａが充填されてい
る。すなわち、図面実施例では、前記オイルヒ−タ１３
と蒸気発生タンク１２間に循環管路１４が構成され、該
循環管路１４に循環ポンプ１５及び開閉バルブ３９が設
けられている。

【００３７】つぎに蒸気洗浄・真空乾燥槽２について述
べると、該蒸気洗浄・真空乾燥槽２は、図３に示すごと
く、前記蒸気発生タンク１２の上部から延長されたアウ
タ−シェル１６と、該アウタ−シェル１６の内部に適当
間隔の蒸気通路１７をあけて支持したインナ−シェル１
８からなる二重構造に構成され、さらにインナ−シェル
１８の上部には蒸気導入バルブ１９が設けられる。図
中、２０は該蒸気導入バルブ１９のアクチュエ−タであ
る。

【００３８】さらに前記アウタ−シェル１６には、前記
蒸気通路１７の内部を減圧するための前記減圧管路７が
開閉バルブ２１を介して連結され、また、インナ−シェ
ル１８にはその内部を減圧するための前記減圧管路７が
開閉バルブ２２を介して連結される。

【００３９】さらに前記インナ−シェル１８の底部が、
開閉バルブ２３を介してドレンタンク２４に連通させら
れる。図中、２５は前記アウタ−シェル１６の外部を覆
う保温材、２６は出口扉である。

【００４０】さらに本発明では、前記蒸気洗浄・真空乾
燥槽２における凝縮液を前記浸漬・シャワ−洗浄槽１の
シャワ−６に供給する回収循環管路２７が構成される。

【００４１】図面実施例では、該回収循環管路２７は、
前記開閉バルブ２３及びドレンタンク２４を含み、さら
に該ドレンタンク２４から開閉バルブ２８、オイルク−
ラ−２９、圧送ポンプ３０及び開閉バルブ３１を経て構
成されている。

【００４２】図中、３２は前記凝縮液を浸漬・シャワ−
洗浄槽１の浸漬用の洗浄液５として補給等する場合に開
放する開閉バルブであり、その場合には前記開閉バルブ
３１が閉じられる。

【００４３】さらに本発明では、前記浸漬・シャワ−洗
浄槽１の洗浄液５を再生純化して前記蒸気発生タンク１
２に供給する再生純化管路３３が構成される。

【００４４】すなわち、該再生純化管路３３は、前記浸
漬・シャワ−洗浄槽１の底部から開閉バルブ３４、洗浄
液再生純化装置３５、再生液タンク３６、開閉バルブ３
７、開閉バルブ３８を介して前記オイルヒ−タ１３と蒸
気発生タンク１２間に構成された循環管路１４の循環ポ
ンプ１５の吸込み側に連結構成されている。

【００４５】さらに前記洗浄液回収装置１０が開閉バル
ブ４０を介して回収管路４６によって前記再生純化管路
３３に連結される。図中、４１は前記洗浄液回収装置１
０で回収された洗浄液を前記再生純化管路３３を構成す
る循環ポンプ１５部へ供給する際に閉じられる開閉バル
ブである。

【００４６】また、４２は前記再生純化した洗浄液を必
要に応じて前記浸漬・シャワ−洗浄槽１へ通じるドレン
タンク２４に供給する場合に使用する開閉バルブ、４３
は洗浄液再生純化装置で分離された廃油の排出部、４７
は通常は閉じられており、初期排気のために開かれる開
閉バルブである。

【００４７】図２は、他の実施例を示し、前記蒸気洗浄
・真空乾燥槽２を蒸気洗浄槽２ａと真空乾燥槽２ｂに分
離独立させたもので、洗浄サイクルの短縮化を図ること
ができる。図中、４４は中間扉、４５は減圧管路７との
間に設けられた開閉バルブである。

【００４８】この実施例の場合には、真空乾燥槽２ｂを
二重ジャケット構造とし、該ジャケット内に熱媒を通す
等して内壁を加熱することによって洗浄液再凝縮による
被洗浄物の乾燥不良を防止することができる。

【００４９】前記構成の本発明は、環境汚染の心配のな
い炭化水素系洗浄液を使用した場合にもトリクロルエチ
レンを使用した場合と同等、あるいはそれ以上の洗浄効
果が得られることが確認されたものである。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、複雑形状の金属加工物
の場合にも、あるいは段取り状態等に影響を受けること
なく完全洗浄が可能であり、しかも少量の洗浄液で経済
的かつ環境汚染の心配がなく、しかもライン化により洗
浄時間の短縮を図ることができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属本発明の金属加工物の洗浄装置の概略回路
図である。

【図２】他の実施例を示す金属加工物の洗浄装置の概略
回路図である。

【図３】蒸気洗浄・真空乾燥槽部の縦断面及び概略回路
図である。

【符号の説明】

１ 浸漬・シャワー洗浄槽 ２ 蒸気洗浄・真空乾燥槽 ３ 金属加工物 ５ 洗浄液 ６ シャワー ７ 減圧回路 １０ 洗浄液回収装置 １２ 蒸気発生タンク ２７ 回収循環回路 ３３ 再生純化管路 ４６ 回収回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｇ 5/04 Ｃ２３Ｇ 5/04 (72)発明者 石井 力 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同和鉱業株式会社内 (72)発明者 黒沢 伸 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同和鉱業株式会社内 (72)発明者 原田 義典 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同和鉱業株式会社内 (72)発明者 海老原 寿 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同和鉱業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−258380（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−146038（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B08B 3/08 C23G 1/00 C23G 1/36 C23G 3/00 C23G 5/02 C23G 5/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浸漬洗浄工程、シャワー洗浄工程、蒸気
   洗浄工程及び真空乾燥工程からなり、前記蒸気洗浄工程
   で金属加工物の表面で凝縮した洗浄液を回収し、前記浸
   漬洗浄工程と蒸気洗浄工程間において前記回収した洗浄
   液を用いてシャワー洗浄を行うことを特徴とする金属加
   工物の洗浄方法。
2. 【請求項２】 前記蒸気洗浄工程において気化させられ
   た洗浄液分を前記浸漬洗浄工程の洗浄液を再生純化した
   清浄な洗浄液で補充することを特徴とする請求項１記載
   の金属加工物の清浄方法。
3. 【請求項３】 洗浄液が充填され金属加工物が浸漬及び
   シャワーリングされる浸漬・シャワー洗浄槽と、減圧下
   で加熱蒸気を発生させる蒸気発生タンクが下部に設けら
   れ前記加熱蒸気を金属加工物の表面で凝縮液化させ、そ
   の後減圧排気により金属加工物に付着している洗浄液を
   蒸発させる前記浸漬・シャワー洗浄槽に連接された蒸気
   洗浄・真空乾燥槽と、該蒸気洗浄・真空乾燥槽における
   凝縮液を前記浸漬・シャワー洗浄槽のシャワーに供給す
   る回収循環管路と、前記浸漬・シャワー洗浄槽の洗浄液
   を再生純化して前記蒸気発生タンクに供給する再生純化
   管路と、前記減圧排気用の減圧管路に設けた洗浄液回収
   装置とからなることを特徴とする金属加工物の洗浄装
   置。
4. 【請求項４】 前記洗浄液回収装置から前記再生純化回
   路に回収管路が設けられた請求項３記載の金属加工物の
   洗浄装置。