JP5729678B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄槽内に貯留した液体に被洗浄物を浸漬して洗浄を図る洗浄装置に関するものである。

出願人は、先に、下記特許文献１に開示されるように、洗浄槽内に液体を貯留して被洗浄物を浸漬し、その貯留液を設定温度まで加温後、洗浄槽内を減圧して貯留液を沸騰させた状態で、洗浄槽内の液相部に外気を導入することで、貯留液を突沸させて被洗浄物の洗浄を図る洗浄装置を提案している。

特開２０１１−５４８０号公報

しかしながら、洗浄槽内の液相部へ外気を導入する給気時に、給気流量を所定の流量範囲に収めなければ、洗浄性能にばらつきを生じたり、騒音が大きくなったりする。そこで、本発明が解決しようとする課題は、液相部への給気流量を所定範囲に収めることにより、騒音を抑制しながら、洗浄性能の低下を防止することにある。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、液体を貯留して被洗浄物を浸漬する洗浄槽と、この洗浄槽内の気体を外部へ吸引排出して、前記洗浄槽内を減圧する減圧手段と、この減圧手段により減圧された前記洗浄槽内の液相部に外気を導入する液相給気手段とを備え、前記液相給気手段は、前記洗浄槽内への外気流入量を絞る流量制限手段を備え、前記流量制限手段は、開度調整可能な流量調整弁からなり、前記液相給気手段は、フィルタを介した外気を、前記流量調整弁および液相給気弁を介して、前記洗浄槽内底部の液相給気ノズルから前記洗浄槽内へ導入し、加温手段により前記洗浄槽内の貯留液を設定温度まで加温する操作、その後、前記減圧手段により前記洗浄槽内を減圧して貯留液を沸騰させる操作、この沸騰中に、前記洗浄槽内からの排気を継続したまま、前記液相給気手段により前記洗浄槽の内外の差圧を利用して前記洗浄槽内の液相部に外気を導入する操作、を繰り返す液相給気パルス制御を実行し、この液相給気パルス制御において、圧力センサまたは温度センサを用いて、前記洗浄槽内の圧力または温度を検出し、その検出信号に基づき前記流量調整弁の開度を調整して、液相部への給気流量を所定範囲に収めることを特徴とする洗浄装置である。

請求項１に記載の発明によれば、液相部への給気時の外気流入量を絞ることで、液相部への給気流量を所定範囲に収め、騒音を抑制しながら、洗浄性能の低下を防止することができる。

請求項１に記載の発明によれば、流量調整弁の開度を調整することで、液相部への給気流量を所定範囲に収めることにより、騒音を抑制しながら、洗浄性能の低下を防止することができる。

本発明によれば、液相部への給気流量を所定範囲に収めることにより、騒音を抑制しながら、洗浄性能の低下を防止することができる。

本発明の洗浄装置の一実施例を示す概略図であり、一部を断面にして示している。 図１の洗浄装置の変形例を示す図である。

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の洗浄装置１の一実施例を示す概略図であり、一部を断面にして示している。

本実施例の洗浄装置１は、液体が貯留され被洗浄物２が浸漬される洗浄槽３と、この洗浄槽３内の貯留液を加温する加温手段４と、洗浄槽３内の気体を外部へ吸引排出して洗浄槽３内を減圧する減圧手段５と、減圧された洗浄槽３内の液相部へ外気を導入する液相給気手段６と、減圧された洗浄槽３内の気相部へ外気を導入する気相給気手段７と、これら各手段４〜７を制御する制御手段（図示省略）とを備える。

被洗浄物２は、洗浄を図りたい物品であり、たとえば、医療器具、電子部品または機械部品である。なお、洗浄とは、文字通りの洗浄の他、濯ぎや除染も含まれるものとする。

洗浄槽３は、内部空間の減圧に耐える中空容器である。洗浄槽３は、上方へ開口して中空部を有する洗浄槽本体８と、この洗浄槽本体８の開口部を開閉するドア９とを備える。ドア９を閉じた状態では、洗浄槽本体８とドア９との隙間はパッキン１０で封止される。

洗浄槽３には液体が供給されて貯留される。この液体は、その種類を特に問わないが、たとえば、洗剤を含んだ水、洗剤を含まない水の他、純水、軟水、溶剤などとされる。

洗浄槽３には、圧力センサ１１と温度センサ１２とが設けられる。圧力センサ１１は、洗浄槽３内の気相部の圧力を検出し、温度センサ１２は、洗浄槽３内の液相部の温度を検出する。

加温手段４は、洗浄槽３内の貯留液を加温する。加温手段４は、その構成を特に問わず、たとえば蒸気ヒータでもよいが、本実施例では電気ヒータ１３とされる。この電気ヒータ１３は、洗浄槽３内の底部に配置される。

減圧手段５は、洗浄槽３内の気体を外部へ吸引排出して洗浄槽３内を減圧する。具体的には、減圧手段５は、真空発生装置１４を備え、この真空発生装置１４は、排気路１５を介して、洗浄槽３内の気相部に接続されている。真空発生装置１４は、その具体的構成を特に問わないが、典型的には水封式の真空ポンプを備え、この真空ポンプより上流側に、排気路１５内の蒸気を凝縮させる熱交換器をさらに備えてもよい。

液相給気手段６は、減圧手段５により所定圧力まで減圧された洗浄槽３内の液相部へ、液相給気路１６を介して外気を導入する。液相給気路１６には、洗浄槽３へ向けて順に、フィルタ１７、オリフィス１８および液相給気弁１９が設けられている。オリフィス１８は、洗浄槽３内への外気流入量を絞る流量制限手段である。

このように、減圧手段５により洗浄槽３内が所定の圧力まで減圧されたら、液相給気手段６によって、洗浄槽３内の液相部へ、液相給気路１６を介して外気を導入する。つまり、洗浄槽３内が減圧された状態で液相給気弁１９を開くと、洗浄槽３の内外の差圧を利用して、フィルタ１７を介した空気を洗浄槽３内の貯留液中に導入することができる。しかも、オリフィス１８を設けていることで、液相部への給気流量を安定して給気することができるので、洗浄機能を維持した状態で、給気による騒音を低減することができる。オリフィス１８で流量をどの程度絞るかは適宜に設定されるが、騒音がたとえば６５ｄＢ以下になるよう設定される。

ところで、液相給気路１６からの空気は、洗浄槽３内の底部に設けた液相給気ノズル２０を介して、洗浄槽３内の貯留液中に導入される。液相給気ノズル２０は、洗浄槽３内の底部に、横向きに配置されたパイプである。液相給気ノズル２０は、洗浄槽３内の底部ではあるが底面から離隔して、水平に保持されている。そして、液相給気ノズル２０には、パイプの延出方向へ沿って設定間隔で、パイプの周側壁にノズル孔２１が下方へ開口して形成されている。

気相給気手段７は、減圧された洗浄槽３内の気相部へ、気相給気路２２を介して外気を導入する。気相給気路２２には、洗浄槽３へ向けて順に、フィルタ２３および気相給気弁２４が設けられている。従って、洗浄槽３内が減圧された状態で気相給気弁２４を開くと、洗浄槽３の内外の差圧により、フィルタ２３を介した空気を洗浄槽３内へ導入して、洗浄槽３内を復圧することができる。気相給気弁２４を電磁弁から構成すれば、洗浄槽３内を瞬時に復圧することができ、気相給気弁２４を電動弁から構成すれば、洗浄槽３内を徐々に復圧することができる。

制御手段は、前記各センサ１１，１２の検出信号などに基づき、前記各手段４〜７を制御する制御器である。具体的には、電気ヒータ１３、真空発生装置１４、液相給気弁１９、気相給気弁２４の他、圧力センサ１１および温度センサ１２は、制御器に接続されている。そして、制御器は、以下に述べるように、所定の手順（プログラム）に従い、洗浄槽３内の被洗浄物２の洗浄を図る。

洗浄装置１の具体的な運転方法は、特に問わないが、たとえば次のように運転される。まず、洗浄槽本体８に被洗浄物２を入れた後、洗浄槽３のドア９を気密に閉じる。その後、被洗浄物２が液体に浸漬されるまで、洗浄槽３内には液体が貯留される。

そして、加温手段４により洗浄槽３内の貯留液を設定温度まで加温後、減圧手段５により洗浄槽３内を減圧して貯留液を沸騰させ、この沸騰中に、洗浄槽３内からの排気を継続したまま、液相給気手段６により洗浄槽３の内外の差圧を利用して洗浄槽３内の液相部に外気を導入する。このようにして貯留液を突沸させ、貯留液の爆発的な噴上げとそれに続く落下とによって、貯留液を大きく揺動させることができ、被洗浄物２の洗浄を効果的に図ることができる。その後、洗浄槽３内の貯留液を再び設定温度まで加温し、洗浄槽３内を減圧後に洗浄槽３内の液相部に外気を導入することを繰り返すのがよい（液相給気パルス制御）。なお、このような制御では、液相部への給気時の洗浄槽３内の圧力は、洗浄槽３内の貯留液の飽和圧力になるので、貯留液の温度で決まることになる。この温度は、本実施例ではたとえば５０℃（１２．３ｋＰａ）であり、この条件に対して、騒音の低減と洗浄能力の維持とを図れるように、オリフィス１８の径が定められる。

あるいは、加温手段４により洗浄槽３内の貯留液を設定温度まで加温後、所定の終了条件を満たすまで、減圧手段５による洗浄槽３内からの排気を継続して洗浄槽３内の圧力を低下させる過程で、この減圧による貯留液の沸騰中に気相給気手段７により洗浄槽３内を貯留液の沸騰が止むまで瞬時に一時的に復圧することを繰り返してもよい（気相給気パルス制御）。

あるいは、前述した気相給気パルス制御と液相給気パルス制御とを所望順序で実行するなど、洗浄槽３内の減圧や復圧、バブリング（液相部への給気）などを適宜組み合わせて、被洗浄物の洗浄を図ってもよい。

図２は、図１の洗浄装置１の変形例を示す図である。図１の洗浄装置１では、流量制限手段としてオリフィス１８を用いたが、図２の洗浄装置１では、開度調整可能な流量調整弁２５が用いられる。

前述した液相給気パルス制御を行う場合、液相部への空気流量を増やすと、洗浄力は増すが騒音が大きくなり、液相部への空気流量を減らすと、騒音は小さくなるが洗浄力が低下するおそれがある。そこで、本変形例の洗浄装置１では、被洗浄物２の種類や汚れ具合など、用途に合わせて、流量調整弁２５の開度を変えることで、多様な洗浄に対応することができる。また、洗浄槽３内の液面の高さや、液相部への給気直前の洗浄槽３内の圧力に応じて、流量調整弁２５の開度を変えてもよい。さらに、圧力センサ１１または温度センサ１２を用いて、洗浄槽３内の圧力または温度を検出し、その検出信号に基づき流量調整弁２５の開度を調整して、液相部への給気流量を適正値に保つように制御してもよい。

本発明の洗浄装置１は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。特に、前述した洗浄装置１の運転方法は、一例であり、適宜に変更可能なことは言うまでもない。また、流量制限手段として、オリフィス１８や流量調整弁２５を用いたが、洗浄槽３内の液相部への外気流入量を絞ったり変更したりできるのであれば、その構成は適宜に変更可能である。

１ 洗浄装置
２ 被洗浄物
３ 洗浄槽
４ 加温手段
５ 減圧手段
６ 液相給気手段
７ 気相給気手段
１７ フィルタ
１８ オリフィス（流量制限手段）
２０ 液相給気ノズル
２５ 流量調整弁（流量制限手段）

Claims (1)

1. 液体を貯留して被洗浄物を浸漬する洗浄槽と、
   この洗浄槽内の気体を外部へ吸引排出して、前記洗浄槽内を減圧する減圧手段と、
   この減圧手段により減圧された前記洗浄槽内の液相部に外気を導入する液相給気手段とを備え、
   前記液相給気手段は、前記洗浄槽内への外気流入量を絞る流量制限手段を備え、
   前記流量制限手段は、開度調整可能な流量調整弁からなり、
   前記液相給気手段は、フィルタを介した外気を、前記流量調整弁および液相給気弁を介して、前記洗浄槽内底部の液相給気ノズルから前記洗浄槽内へ導入し、
   加温手段により前記洗浄槽内の貯留液を設定温度まで加温する操作、その後、前記減圧手段により前記洗浄槽内を減圧して貯留液を沸騰させる操作、この沸騰中に、前記洗浄槽内からの排気を継続したまま、前記液相給気手段により前記洗浄槽の内外の差圧を利用して前記洗浄槽内の液相部に外気を導入する操作、を繰り返す液相給気パルス制御を実行し、
   この液相給気パルス制御において、圧力センサまたは温度センサを用いて、前記洗浄槽内の圧力または温度を検出し、その検出信号に基づき前記流量調整弁の開度を調整して、液相部への給気流量を所定範囲に収める
   ことを特徴とする洗浄装置。

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