JP3856526B2 - 蒸気洗浄装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、機械部品、プリント配線基板などのワークを洗浄するための蒸気洗浄装置に関するものである。さらに詳しくは、高沸点の洗浄剤の使用に適した蒸気洗浄装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子部品、機械部品、プリント配線基板などのワークを洗浄するための洗浄剤としては、フッ素系や塩素系の有機溶剤が用いられている。しかし、かかるハロゲン系有機溶剤は環境や生体に悪影響があるとして使用の全廃が予定されている。そこで、ハロゲン系有機溶剤に代えて、シリコン系、炭化水素系、あるいはアルコール系などの高沸点の溶剤が洗浄剤として用いられつつあるが、これらの洗浄剤は沸点が100℃から200℃もあるため、それを用いて常圧下で蒸気洗浄を行おうとすると、蒸気温度が高いので、ワークの熱変形や熱変質などの問題が発生する。
【0003】
そこで、前記のような高沸点溶剤を用いたときの洗浄方法として減圧下で蒸気洗浄が注目されている。そのための洗浄装置としては、従来、図3に示す構成を有するものがある。この蒸気洗浄装置には、蒸気発生槽2Bと、この蒸気発生槽2Bに対して凝縮器3Bを介して接続する減圧機構4Bと、蒸気発生槽2Bで発生した洗浄剤蒸気が蒸気供給経路5Bを介して供給される洗浄槽6Bと、この洗浄槽6Bに凝縮器8Bを介して接続する真空引き機構10Bとが構成されている。従って、蒸気発生槽2Bでは減圧機構4Bによって減圧下で洗浄剤蒸気を発生させる一方、真空引き機構10Bで洗浄槽6Bを減圧し、蒸気発生槽2Bから洗浄剤蒸気を蒸気供給経路5Bを介して洗浄槽6B内に導入すれば、ワークを洗浄剤蒸気で洗浄できる。このように、洗浄剤蒸気をあくまで減圧下で発生させるので、常圧下での蒸気洗浄と比較して洗浄剤およびワークを低い温度で扱うことができる。しかも、減圧下で洗浄剤を扱うので、蒸気洗浄装置から洗浄剤が漏れないという利点もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の蒸気洗浄装置では、洗浄槽6B内に洗浄液が凝縮すると、それを液状のままでは排出することができないため、洗浄槽6B内でワークを乾燥させる際には真空引き機構10Bによって洗浄槽6B内を真空引きし、長い時間をかけて洗浄槽6B内の洗浄液を蒸気として排出せざるを得ない。また、真空引き機構10Bは凝縮器8Bを介して洗浄槽6B内を真空引きするため、凝縮器6に洗浄液が溜まると、真空引き機構10Bでいくら洗浄槽6B内を真空にしようにも、凝縮器8に溜まった洗浄液が蒸気となって排出されるまで洗浄槽6B内の真空度が上がらない。それ故、従来の蒸気洗浄装置では、洗浄槽6B内でワークを乾燥させるには長時間を要するという問題点がある。
【0005】
そこで、本発明の課題は、蒸気洗浄を行った洗浄槽内でワークの乾燥を短時間で行うことのできる蒸気洗浄装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る蒸気洗浄装置では、蒸気発生槽と、該蒸気発生槽に対して凝縮器を介して接続する減圧機構と、前記蒸気発生槽で発生した洗浄剤蒸気が蒸気供給経路を介して供給される洗浄槽と、該洗浄槽に接続して該洗浄槽内に溜まった洗浄液を排出するための洗浄液排出経路と、前記凝縮器を介さずに前記洗浄槽内を真空引き可能な真空引き機構と、前記蒸気供給経路の途中位置で、前記蒸気発生槽が前記洗浄槽に接続した状態と前記凝縮器の方に接続した状態との切り換えを行い、前記洗浄槽が前記凝縮器の方に接続する状態への切り換えが不能な三方コックとを有することを特徴とする。本発明では、洗浄槽内に溜まった洗浄液を排出するための洗浄液排出経路が構成されているため、蒸気洗浄が終わった後に、洗浄槽内で凝縮した洗浄液を液状のままで排出することができる。それ故、本発明によれば、蒸気洗浄を行った洗浄槽内でのワークに対する真空乾燥を短時間に行うことができる。また、蒸気発生槽が洗浄槽に接続した状態と凝縮器に接続した状態との切り換えを行い、洗浄槽が凝縮器の方に接続する状態への切り換えが不能な三方コックを用いたため、操作ミスがあっても洗浄槽と凝縮器とが接続する状態があり得ないので、凝縮器に溜まっていた洗浄液が洗浄槽内のワークを濡らすということがない。
【0007】
本発明において、前記洗浄液排出経路には、冷却器を介して液送機構が接続し、前記真空引き機構は、前記冷却器を介さずに前記洗浄槽内を真空引き可能であることが好ましい。このように構成すると、蒸気洗浄が終わった後に、洗浄槽内で凝縮した洗浄液を液送機構により洗浄液排出経路を介して液状のままで排出することができる。また、洗浄槽に対しては冷却器を介さずに真空引き可能な真空引き機構が構成されているため、冷却器に洗浄液が溜まっていても、真空引き機構は洗浄槽内を直接、真空引きするので、蒸気洗浄を行った洗浄槽内でワークの乾燥を短時間で行うことができる。また、本発明では、前記洗浄液排出経路には、ドレン液受器を介して液送機構が接続していることが好ましい。
【0008】
このように、本発明に係る蒸気洗浄装置は、減圧下で溶剤蒸気を発生させるので、洗浄剤およびワークを低い温度で扱うことができるとともに、減圧下で洗浄剤を扱うので、蒸気洗浄装置から洗浄剤が漏れないという利点に加えて、蒸気洗浄を行った洗浄槽内でワークの乾燥を短時間で行うことができることから、シリコン系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤、またはアルコール系洗浄など、沸点が100℃から200℃までの範囲にある高沸点の溶剤を洗浄剤として用いるのに適している。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0011】
(蒸気洗浄装置1の基本的な構成)
図1は、本発明を適用した蒸気洗浄装置1の基本的な構成を示すブロック図である。
【0012】
図1に示すように、本形態を適用した蒸気洗浄装置1は、蒸気発生槽2Aと、この蒸気発生槽2Aに対して凝縮器3Aを介して接続する減圧機構4Aと、蒸気発生槽2Aで発生した洗浄剤蒸気が蒸気供給経路5Aを介して供給される洗浄槽6Aと、該洗浄槽6Aに接続して該洗浄槽6A内に溜まった洗浄液を排出するための洗浄液排出経路7Aと、この洗浄液排出経路7Aに冷却器8Aを介して接続する液送機構9Aと、洗浄槽6A内を冷却器8Aを介さずに真空引き可能な真空引き機構10Aとが構成されている。また、本形態の蒸気洗浄装置1には、蒸気発生槽2Aが洗浄槽6Aに蒸気供給経路5Aを介して接続した状態と凝縮器3Aの方に接続した状態との切り換えを行う切換機構11Aとして、蒸気供給経路5Aの途中位置で、蒸気発生槽2Aが洗浄槽6Aに蒸気供給経路5Aを介して接続した状態と凝縮器3Aの方に接続した状態との切り換えを行い、洗浄槽6Aが凝縮器3Aの方に接続する状態への切り換えが不能な三方コック11が用いられている。
【0013】
このように構成した蒸気洗浄装置1では、蒸気発生槽2Aにおいて、そこに貯留した洗浄液を加熱しながら槽内を減圧機構4Aにより減圧し、洗浄剤蒸気を発生させる。このとき、蒸気発生槽2Aから発生した洗浄剤蒸気は凝縮器3Aでトラップされ、減圧機構4Aには到達しない。一方、洗浄槽6Aではそこにワークを入れた後、バルブAV9を開にし、真空引き機構10Aにより洗浄槽6A内を減圧状態にする。この状態で、三方コック11を操作して、蒸気発生槽2Aが洗浄槽6Aに蒸気供給経路5Aを介して接続する状態とした後、バルブAV5を開にし、蒸気発生槽2Aの洗浄剤蒸気を洗浄槽6A内に導入する。
【0014】
その結果、洗浄槽6A内では洗浄剤蒸気がワークに触れてワークを洗浄し、凝縮する。このとき凝縮した洗浄剤を洗浄液排出経路7Aを介して冷却器8Aに排出しながらワークを洗浄する。
【0015】
このようにして洗浄を終えた後は、それまでは開状態にあったバルブAV5、AV7を閉にし、洗浄槽6Aと蒸気発生槽2Aおよび冷却器8Aとを遮断した後、冷却器8A内を真空開放し、冷却器8A内に溜まった洗浄液を液送機構9Aによって冷却器8Aから排出する。
【0016】
併せて、バルブAV5、AV7が閉にされて洗浄槽6Aが蒸気発生槽2Aおよび冷却器8Aと遮断された後には、真空引き機構10Aによって洗浄槽6A内を直接、真空引きする。そして、ワークに付着した洗浄液を乾燥、除去する。
【0017】
このように、本形態の蒸気洗浄装置1では、洗浄槽6A内で洗浄剤蒸気でワークを洗浄し、この時にワークに触れて凝縮した洗浄剤を冷却器8A内に排出しながら洗浄を行うため、洗浄槽6A内には洗浄剤がほとんど残らない。また、洗浄後、洗浄槽6Aが蒸気発生槽2Aおよび冷却器8Aと完全に遮断された後、冷却器8Aから液送機構9Aにより洗浄液が排出されるとともに、ワークを真空乾燥する際、真空引き機構10Aは、洗浄槽6Aに対して冷却器8Aを介さずに接続しているため、冷却器8A内に洗浄液が溜まっていても、真空引き機構10Aは洗浄槽6A内を直接、真空引きする。それ故、本発明によれば、蒸気洗浄を行った洗浄槽6A内でワークの乾燥を短時間で行うことができる。また、本形態に係る蒸気洗浄装置1は、減圧下で溶剤蒸気を発生させるので、洗浄剤およびワークを低い温度で扱うことができるとともに、減圧下で洗浄剤を扱うので、蒸気洗浄装置1から洗浄剤が漏れない。よって、シリコン系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤、またはアルコール系洗浄など、沸点が100℃から200℃までの範囲にある高沸点の溶剤を洗浄剤として用いるのに適している。
【0018】
また、本形態では、蒸気発生槽2Aが洗浄槽6Aに接続した状態と凝縮器3Aの方に接続した状態との切り換えを行うのに、洗浄槽6Aと凝縮器3Aの方とが接続する状態への切り換えが不能な三方コック11を用いている。このため、操作ミスがあっても洗浄槽6Aと凝縮器3Aとが接続する状態があり得ないので、凝縮器3Aに溜まっていた洗浄液が洗浄槽6Aに入ってワークを濡らすということがない。
【0019】
【実施例】
図2は、本発明を適用した蒸気洗浄装置の実施例を示す説明図である。この図において、実線、点線、一点鎖線、および二点鎖線で表してあるのは、それぞれ、洗浄液系統(洗浄剤蒸気系統)、熱媒油系統、排気系統、および冷却水系統である。また、蒸気洗浄装置1には手動ボールバルブ、エアー駆動自動ボールバルブ、真空ポンプ、液送ポンプ、ストレーナ、温度センサなどが構成されているので、主要なものについては個々、説明するが、機能が自明のものについてはそれぞれに符合GV、AV、VP、P、ST、THを付してその説明を省略する。
【0020】
図2において、本例の蒸気洗浄装置1には、熱媒油器50から熱媒送液用ポンプ51で熱媒油が供給、循環される加熱コイルを内蔵の真空再生器2(蒸気発生槽2A)と、この真空再生器2に対して二次熱交換器3(凝縮器3A)を介して接続する第1の液封式の真空ポンプ4(減圧機構4A)とが構成され、真空再生器2内では、そこに貯留されている洗浄液から減圧下で洗浄剤蒸気を発生させる。洗浄剤としては、シリコン系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤、またはアルコール系洗浄など、沸点が100℃から200℃までの範囲にある高沸点の溶剤などである。真空再生器2は、その内部圧力が真空計201および真空圧力スイッチ202で監視される。洗浄剤はリサイクルしながら使用されるため、真空再生器2は蒸気洗浄の際に洗浄剤蒸気を発生させるための蒸気発生槽2Aとして用いられるだけでなく、使用済みの洗浄剤を再生する蒸留器としても用いられる。従って、真空再生器2の底部分には廃液管203が接続され、再生を行った際に残った残滓は、廃液送液用ポンプ204によって廃液器205に送られる。
【0021】
蒸気発生槽2Aの上面部には蒸気供給管5(蒸気供給経路5A)が接続されている。この蒸気供給管5は、先端が蒸気洗浄・乾燥槽6(洗浄槽6A)に接続され、蒸気発生槽2A内で発生させた洗浄剤蒸気を蒸気洗浄・乾燥槽6内に供給する。
【0022】
蒸気供給管5の途中位置には三方コック11(切換機構11A)を介して減圧管21が接続され、この減圧管21は一時熱交換器31を経て前記の二次熱交換器3および第1の液封式の真空ポンプ4に接続されている。三方コック11は、真空再生器2が蒸気洗浄・乾燥槽6に蒸気供給管5を介して接続した状態と二次熱交換器3の方に接続した状態との切り換えを行い、蒸気洗浄・乾燥槽6が二次熱交換器3の方に接続する状態への切り換えは不能である。
【0023】
一次熱交換器31は、使用済みの洗浄液を一時的に貯留しておくバッファ槽41から真空再生器2への洗浄液の補給管42の途中に介挿され、この補給管42を通して真空再生器2に補給される洗浄液と、真空再生器2から減圧管21を通って二次熱交換器3に向かう洗浄剤蒸気との間で熱交換を行う。従って、蒸気発生槽2Aから減圧管21を通ってきた洗浄剤蒸気は、一次熱交換器31で冷却された後、二次熱交換器3で完全に凝縮し、再生液タンク43に貯留されることになる。なお、再生液タンク43には、本例の蒸気洗浄装置1に付随する浸漬洗浄槽(図示せず。)や超音波洗浄槽(図示せず。)などで使用された処理済みの洗浄液も第2の液封式の真空ポンプ44によって送られてくる。また、再生液タンク43でオーバーフローした洗浄液は前記の浸漬・超音波蒸気洗浄槽で使用された後、再生処理が行われ、しかる後にバッファ槽41に回収される。このバッファ槽41には必要に応じて新液の補給も行われる。
【0024】
本例では、蒸気洗浄・乾燥槽6の底部分に洗浄液排出管7(洗浄液排出経路7A)が接続され、この洗浄液排出管7の途中位置にはドレイン液受器8(冷却器8A)、バルブAV16、および液送ポンプ9(液送機構9A)が介挿されている。この洗浄液排出管7を通る洗浄液は、蒸気洗浄・乾燥槽6内で凝縮した使用済の洗浄液であり、回収管71を通して前記のバッファ槽41に回収される。
【0025】
蒸気洗浄・乾燥槽6に対しては真空引き用配管72が接続され、この真空引き用配管72の途中位置には、蒸気洗浄・乾燥槽6内を前記のドレイン液受器8を介さずに真空引きするブースタポンプ16および第3の液封式の真空ポンプ17からなる2段の真空引き機構10Aが構成されている。なお、真空引き配管72と減圧管21とは第1の連結管73で接続されているので、それに介挿されているバルブAV10、AV15を開とすれば、第1の液封式の真空ポンプ4をも用いて、蒸気洗浄・乾燥槽6内を前記のドレイン液受器8を介さずに真空引きすることもできる。このように、2つの液封式の真空ポンプ4、17で蒸気洗浄・乾燥槽6の真空引きをする際でも、三方コック11は、蒸気洗浄・乾燥槽6を二次熱交換器3および液封式の真空ポンプ4、17の方に接続することがないので、蒸気洗浄・乾燥槽6の真空引きが二次熱交換器3を介して行われることはない。すなわち、本例ではいずれの場合でも、蒸気洗浄・乾燥槽6内の真空引きは、ドレイン液受器8や二次熱交換器3を介さずに行うのである。
【0026】
ブースタポンプ16および第3の液封式の真空ポンプ17はいずれも、洗浄を終えた後、蒸気洗浄・乾燥槽6内でワークを真空乾燥するためのもので、蒸気洗浄・乾燥槽6内から蒸気として引いた洗浄液は再生液タンク43内に貯留される。なお、蒸気洗浄・乾燥槽6では真空計601および真空圧力スイッチ602によって真空度の監視が行われる。
【0027】
バッファ槽41に対しては排気管47が接続され、この排気管47には排気ブロア48および防火ダンパ49が構成されている。再生液タンク43にも排気管47が接続され、この排気管47には排気ブロア48との間にミストトラップ46も構成されている。
【0028】
このように構成した本例の蒸気洗浄装置1では、真空再生器2において、そこに貯留した洗浄液を加熱しながら槽内を第1の液封式の真空ポンプ4により減圧し、洗浄剤蒸気を発生する。一方、蒸気洗浄・乾燥槽6内にはワークを入れた後、バルブAV9を開にし、ブースタポンプ16および第3の液封式の真空ポンプ17により蒸気洗浄・乾燥槽6内を減圧状態にする。この状態で、三方コック11を操作して、真空再生器2が蒸気洗浄・乾燥槽6に蒸気供給管5を介して接続する状態とした後、バルブAV5を開にし、真空再生器2の洗浄剤蒸気を蒸気洗浄・乾燥槽6内に導入する。
【0029】
その結果、蒸気洗浄・乾燥槽6内では洗浄剤蒸気がワークに触れてワークを洗浄し、凝縮する。このときバルブAV6、AV7を開にし、凝縮した洗浄剤を洗浄液排出管7を介してドレン液受器8に排出しながらワークを洗浄する。
【0030】
このようにして洗浄を終えた後は、バルブAV5、AV6、AV7を閉にし、かつ、三方コック11を操作して真空再生器2が二次熱交換器3および第1の液封式の真空ポンプ4の側に接続する状態に切り換えて、蒸気洗浄・乾燥槽6をドレン液受器8および真空再生器2と遮断した後、ドレン液受器8内を真空開放し、ドレン液受器8内に溜まった洗浄液を液送ポンプ9によってドレン液受器8から排出する。
【0031】
また、バルブAV5、AV6、AV7が閉にされて蒸気洗浄・乾燥槽6がドレン液受器8および真空再生器2と遮断された後、ブースタポンプ16および第3の液封式の真空ポンプ17からなる2段の真空引き機構10Aによって蒸気洗浄・乾燥槽6内を直接、真空引きする。そして、ワークに付着した洗浄液を乾燥、除去する。
【0032】
このように、本例の蒸気洗浄装置1では、蒸気洗浄・乾燥槽6内で洗浄剤蒸気でワークを洗浄し、この時にワークに触れて凝縮した洗浄剤をドレン液受器8に排出しながら洗浄を行うため、蒸気洗浄・乾燥槽6内には洗浄剤がほとんど残らない。また、洗浄後、蒸気洗浄・乾燥槽6が真空再生器2やドレン液受器8と完全に遮断された後、ドレン液受器8から液送ポンプ9により洗浄液が排出される一方、ワークを真空乾燥する際には、真空引き機構10Aが蒸気洗浄・乾燥槽6に対してドレン液受器8を介さずに接続しているため、ドレン液受器8内に洗浄液が溜まっていても、真空引き機構10Aは蒸気洗浄・乾燥槽6内を直接、真空引きする。それ故、本例によれば、蒸気洗浄を行った蒸気洗浄・乾燥槽6内でワークの乾燥を短時間で行うことができる。また、本例に係る蒸気洗浄装置1は、減圧下で溶剤蒸気を発生させるので、洗浄剤およびワークを低い温度で扱うことができるとともに、減圧下で洗浄剤を扱うので、蒸気洗浄装置1から洗浄剤が漏れない。よって、シリコン系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤、またはアルコール系洗浄など、沸点が100℃から200℃までの範囲にある高沸点の溶剤を洗浄剤として用いるのに適している。
【0033】
しかも、三方コック11で操作ミスがあっても蒸気洗浄・乾燥槽6と二次熱交換器3の方とが接続ことがあり得ないので、二次熱交換器3の方に溜まっていた洗浄液が蒸気洗浄・乾燥槽6内のワークを濡らすということがない。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る蒸気洗浄装置では、洗浄槽内に溜まった洗浄液を液送機構によって洗浄液排出経路および冷却器を通して洗浄槽内に凝縮した洗浄液を排出することができる。また、ワークを真空乾燥させるための真空引き機構は、洗浄槽に対して冷却器を介さずに接続しているため、冷却器に洗浄液が溜まっていても、真空引き機構は洗浄槽内を直接、真空引きする。それ故、本発明によれば、蒸気洗浄を行った洗浄槽内でワークの乾燥を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した蒸気洗浄装置の構成を示す説明図である。
【図2】本発明の実施例に係る蒸気洗浄装置の構成を示す説明図である。
【図3】従来の蒸気洗浄装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
1 蒸気洗浄装置
2 真空再生器
2A 蒸気発生槽
3 二次熱交換器
3A 凝縮器
4 第1の液封式の真空ポンプ
4A 減圧機構4
5 蒸気供給管
5A 蒸気供給経路
6 蒸気洗浄・乾燥槽
6A 洗浄槽
7 洗浄液排出管
7A 洗浄液排出経路
8 ドレイン液受器
8A 冷却器
9 液送ポンプ
9A 液送機構
10A 真空引き機構
11 三方コック
11A 切換機構
16 ブースタポンプ
17 第3の液封式の真空ポンプ
21 減圧管
72 真空引き用配管
Claims (4)
- 蒸気発生槽と、該蒸気発生槽に対して凝縮器を介して接続する減圧機構と、前記蒸気発生槽で発生した洗浄剤蒸気が蒸気供給経路を介して供給される洗浄槽と、該洗浄槽に接続して該洗浄槽内に溜まった洗浄液を排出するための洗浄液排出経路と、前記凝縮器を介さずに前記洗浄槽内を真空引き可能な真空引き機構と、前記蒸気供給経路の途中位置で、前記蒸気発生槽が前記洗浄槽に接続した状態と前記凝縮器の方に接続した状態との切り換えを行い、前記洗浄槽が前記凝縮器の方に接続する状態への切り換えが不能な三方コックとを有することを特徴とする蒸気洗浄装置。
- 請求項1において、前記洗浄液排出経路には、冷却器を介して液送機構が接続し、
前記真空引き機構は、前記冷却器を介さずに前記洗浄槽内を真空引き可能であることを特徴とする蒸気洗浄装置。 - 請求項1において、前記洗浄液排出経路には、ドレン液受器を介して液送機構が接続していることを特徴とする蒸気洗浄装置。
- 請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記洗浄剤は、シリコン系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤、およびアルコール系洗浄剤からなる群から選ばれた1種または2種以上の沸点が100℃から200℃までの範囲にある高沸点溶剤であることを特徴とする蒸気洗浄装置。
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