JP6111685B2 - 乾式クリーニング筐体及び乾式クリーニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、筐体の内部空間で旋回気流により洗浄媒体を飛翔させ、洗浄対象物に接触ないし衝突させて洗浄する乾式クリーニング装置及び該乾式クリーニング装置に用いられる乾式クリーニング筐体に関する。

近年、プリント基板製造におけるフローはんだ槽によるはんだ付け工程において、はんだ付け処理する領域以外をマスクする治具が多く用いられている。
このようなマスク治具（ディップパレット、あるいはキャリアパレットと呼ばれる）は、繰り返し使用されるうちに、表面にフラックスが堆積して固着しマスクの精度を下げるために、定期的に洗浄する必要があった。
一般的には、このような洗浄は溶剤に浸漬して行うため、大量の溶剤を消費しており、コストアップを避けられず、作業者や環境への負荷も極めて大きい。
浸漬せずに装置内で溶剤を洗浄対象物に噴射する方式も知られているが、溶剤を大量に使用するという点に変わりはない。

この問題を解消する技術として、本出願人による特許文献１等に開示される乾式クリーニング装置が提案されている。
これらの装置では、内部空間を有する筐体に吸引口を介して吸引手段を接続して筐体内を負圧化し、筐体の外周面の一部に設けられた通気路（インレット）から外部空気を高速で流入させることにより筐体内で旋回気流を生じさせている。
この旋回気流で薄片状の洗浄媒体を筐体内で循環飛翔させるようになっている。
吸引手段を稼動させた状態で、筐体の外周面の一部に形成された、上記通気路よりも大きな断面積を有する開口部を洗浄対象物に当てて塞ぐことにより上記旋回気流が生じる。
開口部で洗浄媒体が洗浄対象物の表面に高速で衝突し、これが繰り返されることにより洗浄対象物の汚れが除去されるものである。

筐体の内部空間と吸引口との間には、多孔性の分離板が設けられており、洗浄対象物から除去された汚れや、磨耗等により小さくなった洗浄媒体は、洗浄中、分離板を通過して吸引手段側へ回収されるようになっている。

通常の洗浄媒体の筐体内への投入は開口部から吸引して行うが、洗浄媒体の投入回数が多い場合や長時間連続して洗浄するときには洗浄対象物から乾式クリーニング装置の開口部を離すことができない。
このような場合には、洗浄動作中にインレットから洗浄媒体を投入することになる。

しかしながら、インレットは外部からの空気を取り込んで高速の旋回気流を発生させるために、その断面積は小さく設定されている。
さらに、整流作用を持たせるために、全体として断面が横長の矩形形状の流路を複数に仕切った（区画した）構成となっている（特許文献２の図２参照）。
このため、飛散し易い薄片状の洗浄媒体などは投入が困難で、インレットの外側にこぼれ落ちるなど非常に面倒であった。
また、洗浄媒体の種類（大きさ）によっては投入時にインレット内で詰まってしまうという問題もあった。
筐体の広幅化による大面積クリーニングを行うときには、インレットの断面積を一定にして取り込み気流の流速を一定に保つ必要性から、インレット形状が細いスリット状になってしまうため、上記問題が顕著に現れる。

また、洗浄対象物の汚れの種類（性状）には大きく分けて、表面部分の凝集力が強く、部分的に引きちぎるようにして除去する必要のある場合と、表面部分の凝集力が弱く、表面全体を叩くように除去する必要のある場合とがある。
前者の場合、洗浄媒体を一箇所に集中的に当て、後者の場合、洗浄媒体を拡散的に当てることで効率的に汚れを除去できることがわかっている。
しかしながら、従来の乾式クリーニング装置では洗浄対象物の汚れの違いに対し、洗浄媒体の種類を変更することでしか対応できず、非効率なクリーニングを行っていた。

さらに、乾式クリーニング装置では長期的に使用すると、インレットは筐体内の旋回気流との合流点であるため、インレットを高速移動する洗浄媒体によりインレットの合流部位が擦れて変形するという問題もあった。
インレットの内側は、インレットからの気流と旋回気流とをスムーズに合流させるために、筐体の内部空間を形成する壁面を先鋭化させた仕切り片として形成されている。
この仕切り片の先端は薄肉であるため、インレットを高速移動する洗浄媒体が接触して擦ると、歯が欠けたような状態となる。
インレットは微小な傷（形状変化）でも取り込み気流の流速に変化を与えるため、ひいては旋回気流の乱れにつながり、洗浄領域に洗浄ムラを発生させる原因となっていた。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、通気路からの洗浄媒体の投入を容易かつ確実にでき、長時間の連続洗浄作業の能率向上に寄与できる乾式クリーニング筐体の提供を、その主な目的とする。
また、本発明は、通気路の損傷を低減でき、通気路から洗浄媒体を投入する場合の洗浄ムラを抑制できる乾式クリーニング筐体の提供を、その目的とする。
また、本発明は、洗浄媒体の種類を変えることなく洗浄対象物の汚れの違いに適した洗浄機能を得ることができる乾式クリーニング装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、洗浄媒体を気流により飛翔させ、前記洗浄媒体を洗浄対象物に当てて洗浄対象物の洗浄を行う乾式クリーニング装置に用いられる乾式クリーニング筐体であって、吸引手段に接続され、前記洗浄媒体を飛翔させる内部空間と、前記洗浄対象物に当接して前記洗浄媒体を前記洗浄対象物に衝突させる開口部と、外部からの空気を前記内部空間へ通す通気路と、を有し、前記内部空間を吸引することにより、前記通気路から前記内部空間へ導入される気流で前記内部空間に洗浄媒体を飛翔させる旋回気流を生じさせる乾式クリーニング筐体において、前記通気路の形状を変更可能な通気路形状変更手段を備え、前記通気路形状変更手段が、前記通気路から洗浄媒体を前記内部空間に導入し易くするスペースを確保するための構成と、洗浄時の所定の旋回気流を生じさせる構成とに任意に設定可能であることを特徴とする。

本発明によれば、洗浄中においても洗浄媒体をこぼすことなく且つ詰まらせることなく容易、確実に筐体内に投入することができ、長時間の連続洗浄作業を能率的に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る乾式クリーニング筐体の概要断面図で、（ａ）は洗浄中の構成を示す図、（ｂ）は通気路形状変更手段を開放して洗浄媒体を投入している状態を示す図をある。 同乾式クリーニング筐体の分解斜視図である。 同乾式クリーニング筐体における気流の流れを示す概要断面図である。 通気路形状変更手段の変形例を示す概要断面図である。 通気路形状変更手段の別の変形例を示す概要断面図である。 通気路形状変更手段のさらに別の変形例を示す概要断面図である。 従来構成においてインレットから洗浄媒体を投入する場合の不具合を示す図である。 インレットと内部空間の合流部位における仕切り片を示す図で、（ａ）は損傷していない状態を示す図、（ｂ）は洗浄媒体の投入によって先端部が削られた状態を示す図である。 第２の実施形態における乾式クリーニング筐体の分解斜視図である。 通気路ユニットの着脱構成を示す概要断面図である。 通気路ユニットにおけるインレット角度と合流角度を示す図である。 インレット角度と合流角度の組み合わせの変化による洗浄力の違いを比較した実験の写真画像である。 インレット角度と合流角度の組み合わせの変化による削り深さと範囲の違いを示す特性図である。 本発明の基礎となる乾式クリーニング装置の構成を示す概要断面図である。 同装置の洗浄動作の原理を示す図である。 同乾式クリーニング装置の使用状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１４乃至図１６に基づいて、洗浄動作原理上、本発明の基礎となるハンディタイプの乾式クリーニング装置の基本構成及び機能について説明する。
図１４に基づいて、該ハンディタイプの乾式クリーニング装置２の構成の概要を説明する。図１４（ａ）はＡ−Ａ線での横断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線での縦断面図である。
乾式クリーニング装置２は、内部に洗浄媒体５の飛翔空間を有する乾式クリーニング筐体（以下、単に「筐体」ともいう）４と、筐体４内を負圧化する吸引手段６とを備えている。
筐体４は、筐体本体部としての円筒形状の上部筐体４Ａと、逆円錐形状の下部筐体４Ｂとから一体として構成されている。ここでの上部、下部は図面上の便宜的呼称であって、実機上の上下とは必ずしも関係はない。

下部筐体４Ｂは、その円錐頂部に吸引口８を一体に備えており、吸引ダクトとして機能する。
吸引手段６は、吸引口８に一端を接続されたフレキシブルな吸引ホース１０と、該吸引ホース１０の他端に接続された吸引装置１２とを有している。
吸引装置１２としては、家庭用掃除機、真空モータや真空ポンプ、あるいは流体の圧送により間接的に低圧化ないし負圧化を生じさせる装置などを適宜用いることができる。なお、部材の上面、底面等の上下の位置関係は図面上の基準にすぎない。

上部筐体４Ａの底面部は、下部筐体４Ｂの上端部を結合する嵌合凹部４Ａ−１となっており、上部筐体４Ａと下部筐体４Ｂは分離可能となっている。上部筐体４Ａの上面４Ａ−２は密閉されている。
上部筐体４Ａの底面部における下部筐体４Ｂとの境界部分には、多孔手段としての多孔性の分離板１４が設けられている。分離板１４は、パンチングメタルのような穴が空いた板状の部材である。
分離板１４は、吸引されたときの洗浄媒体５の下部筐体４Ｂ側への移動を阻止するものである。図１４（ａ）では分離板１４の表示を一部省略している。なお、洗浄媒体５は分かり易くするためにその大きさを誇張表示している。

多孔手段としては、洗浄媒体５を通さずに空気及び粉塵（洗浄対象物から除去された除去物）を通過させる大きさの細孔を多く備える多孔形状であればよく、スリット板や網などを用いてもよい。
材質も滑らかな面を備えていれば、樹脂や金属などを自由に選択して良い。
多孔手段は旋回気流の旋回軸と直交する面として配置されている。
これにより、多孔手段に沿う方向に気流が流れることにより、洗浄媒体５の滞留を防ぐ効果がある。
旋回空気流の減衰を抑えるために、筐体内面は段差、凹凸がなく平滑であることが望ましい。

多孔手段は、旋回気流に沿った面に配置されることにより、多孔手段の表面に吸着した洗浄媒体を引き剥がして再飛翔させることができる。
筐体４の材質は特に限定されないが、異物の付着や洗浄媒体との摩擦による消耗を防ぐために、例えばアルミ二ウムやステンレスなどの金属製が好適であるが、樹脂製のものを用いることもできる。

上部筐体４Ａの内部中心には、上部筐体４Ａの円筒軸を共通の軸とするように、円筒状の流路制限部材１６が筐体の一部として設けられ、流路制限部材１６の下端は分離板１４に固定されている。
流路制限部材１６は旋回気流の流路断面積を絞って流速を向上させる目的で設けられている。流路制限部材１６により上部筐体４Ａ内には滑らかな壁面を有するリング状の旋回気流移動空間（洗浄媒体の飛翔空間）が形成されている。
リング状の旋回気流移動空間（内部空間）を、以下「旋回流路」ともいう。流路制限部材１６は旋回気流の旋回軸を規定する部材でもある。
上部筐体４Ａの形状によっては、流路制限部材１６の中心軸と上部筐体４Ａの中心軸を必ずしも共通にする必要はなく、リング状の空間が確保できていれば偏芯していても良い。

上部筐体４Ａの側面の一部には、旋回気流で飛翔する洗浄媒体５を洗浄対象物に接触ないし衝突させるための開口部１８が形成されている。
上部筐体４Ａは直径に対して高さが極めて小さい円筒形状であり、その高さを形成する側面の一部に開口部１８を設けている。
これにより、筐体４全体としては、図１４（ｂ）に示すように、開口部１８以外の外周部分が洗浄対象物２０から大きく逃げる（離れる）レイアウトとなり、洗浄対象物２０に対する局所的当接、換言すればピンポイントクリーニングの自由度が高められている。
開口部１８は、上部筐体４Ａの側面を円筒軸に平行な平断面により切断した形状であり、円筒軸と直交する方向から見て矩形形状をなしている。

上部筐体４Ａの側面には空気流入口２２が形成されており、空気流入口２２には、旋回気流発生手段で且つ通気路としてのインレット２４が上部筐体４Ａの外方から接続されて上部筐体４Ａに一体に固定されている。
インレット２４は分離板１４に略平行に設定されており、その通気方向は、上部筐体４Ａの半径方向に対して傾き、その通気路中心の延長線が開口部１８に達するように位置している。
インレット２４は、上部筐体４Ａの高さ方向に延びる幅を有している。インレット２４は上部筐体４Ａの高さよりも径又は幅が小さいものを１つ配置してもよく、単体のインレットを高さ方向に複数配置する構成としてもよい。

図１４に示すように、開口部１８が洗浄対象物２０に当接して塞がれると、筐体４内が閉空間としてなり、インレット２４から外気が高速で導入され、この高速気流は洗浄媒体５を開口部１８へ向けて加速させるとともに旋回気流３０を生成する。
閉空間が形成された時に生じる旋回空気流は、分離板１４上に吸着した洗浄媒体を吹き払い、再飛翔させる効果を有する。

開口部１８は、開放されたときに、空気流入口２２における内圧を、大気圧もしくはその近傍にするために十分な大きさの面積を備える。また、空気流入口２２も、開口部１８の開放時に大気圧もしくはその近傍になりやすい位置に配置される。
このような構成を備えることにより、開口部１８を洗浄対象物に当てていない間は、空気流入口２２が大気圧に近づくことによって、外部との差圧が低下し、その結果流入する気流が劇的に低減する。
一方、開口部１８から流入する気流は多くなるため、洗浄媒体５が筐体４内から漏れ出ることを防ぐことができる。
また、開口部１８が開放されている状態では、閉塞されている場合に比べて流入する気流の総量が２〜３倍になるため、とくに薄片状の洗浄媒体では多孔手段上に吸着されるため、再飛翔せず筐体の外に漏れることがない。
これを開口部開放時における「洗浄媒体吸着効果」という。

洗浄媒体５は、薄片状の洗浄片の集合であるが、ここでは薄片状の洗浄片単体としての意味でも用いている。
薄片状の洗浄媒体とは面積が１ｍｍ^２以上２００ｍｍ^２以下の薄片である。
また、洗浄媒体の材質はポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタラート、アクリル、セルロース樹脂などの耐久性のある素材からなるフィルムであり、厚みは０．０２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
但し、洗浄対象物によっては洗浄媒体の厚みやサイズや材質を変えることが効果的な場合もあり、これらの洗浄媒体を使用する場合も本発明の範囲に含まれるため、前記洗浄媒体条件にはとらわれないものとする。
洗浄媒体の材質に関しては、樹脂だけにとどまらず、紙、布などの薄片や、あるいは、雲母などの鉱物、セラミックやガラス、金属箔であっても、薄く軽量で飛翔しやすい形状にすることで使用することができる。

上部筐体４Ａのリング状の内部空間２６は、旋回空気流によって洗浄媒体５を飛翔させて開口部１８に対向する洗浄対象物２０に接触させる機能を担う空間である。
流路制限部材１６の内部空間３４は、旋回空気流が作用しない空間である。

以上のように構成される乾式クリーニング装置２による洗浄動作（以下、「クリーニング動作」という）を、図１５を参照して説明する。
なお、図１５では、部材の厚み等を省略し、分かり易くするために静空間としての内部空間３４をハッチングで表示している。
図１５（ｂ）は、開口部１８を洗浄対象物２０から離して開口部１８を開放し吸気を行っている状態を、図１５（ａ）は、開口部１８を洗浄対象物２０に当てて閉塞した状態を示している。
クリーニング動作に先立って、洗浄媒体５を筐体４内に供給する。筐体４内に供給された洗浄媒体５は、図１５（ｂ）下図に示すように、分離板１４に吸い付けられて筐体４内に保持される。
筐体４内は吸気により負圧状態となっているので、筐体外部の空気がインレット２４を通して筐体４内に流入するが、このときのインレット２４内の流れは流速・流量ともに小さいので、筐体４内に発生する旋回気流３０は洗浄媒体５を飛翔させる強さには至らない。

筐体４内に洗浄媒体５が供給・保持されたら、図１５（ａ）に示すように、開口部１８を洗浄対象物２０の表面のクリーニングすべき部位に当てて閉塞状態にする。
開口部１８が塞がれると、開口部１８からの吸気が止まるので、筐体４内の負圧は一気に増大し、インレット２４を通じて吸い込まれる外部の空気量・流速ともに増大する。
吸い込まれる外部空気はインレット２４内で整流され、インレット出口（空気流入口２２）から筐体４内に高速空気流となって吹き出す。
吹き出した空気流は、分離板１４上に保持されている洗浄媒体５を開口部１８に対向する洗浄対象物２０の表面に向けて飛翔させる。

上記空気流は、旋回気流３０となって、筐体４の内壁に沿って円環状に流れつつ、一部は分離板１４の穴を通って吸引手段６により吸気される。
このように筐体４内を円環状に流れた旋回気流３０がインレット２４の出口部に戻ると、インレット２４から入り込む空気流が旋回気流３０に合流しつつ加速する。このようにして筐体４内に安定した旋回気流３０が形成される。

洗浄媒体５は、この旋回空気流により筐体４内で旋回し、洗浄対象物２０の表面に繰り返し衝突する。この衝突による衝撃で、洗浄対象物２０の表面から汚れが微小粒状あるいは粉状となって分離する。
分離した汚れは、分離板１４の穴を通って吸引手段６により筐体４の外部へ排出される。
筐体４内に形成される旋回気流３０は、その旋回軸が、分離板１４の表面に直交しており、旋回気流３０は分離板１４の表面に平行方向の気流となる。
このため、旋回気流３０は分離板表面に吸い着けられた洗浄媒体５に、横方向から吹き付けて洗浄媒体５と分離板１４の間に入り込み、分離板１４に吸い付けられている洗浄媒体５を分離板１４から引き剥がして再度飛翔させる効果が生じる。

また、開口部１８が塞がれて上部筐体４Ａ内の負圧が増大して、下部筐体４Ｂ内の負圧に近くなるため、洗浄媒体５を分離板１４の表面に吸い付ける力も低下して、洗浄媒体５の飛翔がより容易になる効果が生じる。
旋回気流３０は、一定の方向に気流が加速されるため高速の気流が生成しやすく、洗浄媒体５の高速飛翔運動も容易となる。
高速で旋回移動する洗浄媒体５は、分離板１４に吸い付けられにくく、洗浄媒体５に付着した汚れが、遠心力により洗浄媒体５から分離され易い。

図１６に上述した乾式クリーニング装置２によるクリーニングの実際的な例を示す。
洗浄対象物は前述したフローはんだ槽工程で用いられるディップパレットであり、符号１００で示す。
ディップパレット１００には、マスク開口部１０１、１０２、１０３が開口しており、これらマスク開口部の穴周辺にフラックスＦＬが堆積・固化している。この堆積・固化したフラックスＦＬが除去すべき汚れである。
図１６に示すように、下部筐体４Ｂの根元部（吸引口８部位）を手ＨＤで握り、吸気状態で、筐体４の開口部１８を被クリーニング部位に押し当てる。
開口部１８が被クリーニング部位に押し当てられる以前は、筐体４内は吸気され、洗浄媒体５は分離板１４に吸い付けられているので、開口部１８は下方を向いているものの、筐体４内から洗浄媒体５が外部へ漏れることは無い。
勿論、開口部１８が被クリーニング部位に押し当てられた以後は、筐体内が気密状態となり、洗浄媒体の漏れ出しはない。

開口部１８を被クリーニング部位に押し当てると、インレット２４による流入気流が急増し、筐体４内に強い旋回気流３０が発生する。
旋回気流３０は、分離板１４に吸い付けられた洗浄媒体５を飛翔させ、ディップパレット１００の被クリーニング部位に付着固化したフラックスＦＬに衝突させてフラックスＦＬを除去する。
クリーニング作業者は、上述の如く下部筐体４Ｂの根元を手ＨＤに持ち、ディップパレット１００に対して移動させて、被クリーニング部位を順次移動させ、付着・固化したフラックスＦＬを全て除去することができる。

図１６の状態では、ディップパレット１００のマスク開口部１０１の周辺部がクリーニングされ、マスク開口部１０２、１０３の周辺部がクリーニング途上である。
被クリーニング部位に対して開口部を移動させる時に被クリーニング部位から開口部１８が離されても、前述の洗浄媒体吸着効果により、洗浄媒体５が筐体内から漏れ出さない。
このため、洗浄媒体数が維持され、洗浄媒体量の減少によるクリーニング性能の低下は生じない。

洗浄媒体５は、繰り返し使用される間にクリーニング部位に対する衝突による衝撃により次第に破壊され、クリーニング部位のディップパレット１００から除去したフラックス（汚れ）と共に、吸引装置１２に吸引回収される。
このため、乾式クリーニング装置を長時間使用していると、筐体内に保持された洗浄媒体の量が減少する。
このような場合は、新しい洗浄媒体群を筐体４内に補給する。

図１乃至図８に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。
なお、上記基礎技術と同一部分は適宜同一符号で示す。また、洗浄動作及び洗浄媒体の飛翔原理は上記基礎技術と同様であり、乾式クリーニング装置としての用い方も同様であるので、乾式クリーニング装置としての構成は省略する。
図２に示すように、本実施形態に係る乾式クリーニング筐体５０は、旋回軸心方向に貫通穴を有する筐体本体５２と、筐体本体５２の穴の中心部に配置される円筒状の流路制限部材１６とを有している。
また、乾式クリーニング筐体５０は、筐体本体５２の旋回軸心方向両側に固定される分離板１４Ａ、４４Ｂと、各分離板１４の外側を覆う外装カバー５４Ａ、５４Ｂと、流路制限部材１６の内側に二重筒構成で配置される円筒状の集塵ダクト５６等を有している。
筐体本体５２、分離板１４Ａ、１４Ｂ、外装カバー５４Ａ、５４Ｂには、旋回軸心方向に延びる図示しない長ボルトを挿通する穴があいており、これらは該長ボルトで一体に組み付けられるようになっている。

集塵ダクト５６の一端部５６ａは塞がれており、この部分は外装カバー５４Ａの中心穴５４Ａ−１に挿入されて支持されている。
集塵ダクト５６の他端部５６ｂは吸引口としてなる。吸引口５６ｂは外装カバー５４Ｂの中心穴５４Ｂ−１を貫通し、上述した吸引手段６に筐体の内部空間を吸引可能に接続される。
集塵ダクト５６の外周面には、吸気穴５６ｃが複数形成されている。

筐体本体５２の一側の上部には、インレット２４が形成されており、インレット２４の直線方向下端側には、開口部１８が形成されている。
筐体本体５２は、第1本体部５２Ａと、第２本体部５２Ｂとの分割構成となっており、インレット２４と開口部１８は第２本体部５２Ｂに一体に形成されている。

インレット２４の開口部にはネジ挿通孔５２ａが形成されており、これに対応して第1本体部５２Ａにはネジ孔５２ｂが形成されている。
かかる構成により、図示しないネジにより筐体本体５２の上部が一体に締結される。
第２本体部５２Ｂの下面５２ｃにはネジ孔５２ｄが形成されており、下面５２ｃが第1本体部５２Ａの下に潜り込んで重なる。
かかる構成により、図示しないネジにより筐体本体５２の下部が一体に締結される。

図３に示すように、集塵ダクト５６は流路制限部材１６より内側に配置されており、流路制限部材内の空間と吸引口５６ｂは通じている。
吸引手段６の稼働中は、インレット２４より流入した気流が旋回流路（内部空間）から分離板１４を介して内部空間の外に流れ、流路制限部材の内側と集塵ダクト内の空間を通じて、吸引口５６ｂから吸引手段へ排出されるように気流が生じている。
筐体内に洗浄媒体が存在する状態で、洗浄対象物から開口部１８を離すと、洗浄媒体は分離板１４に吸着し、筐体内に保持される。

図１に示すように、インレット２４と旋回気流３０が生じる内部空間は、第1本体部５２Ａの上端部から略垂直に下方へ延びる仕切り片５２ｅで仕切られている。
仕切り片５２ｅは先端側に向かって尖る楔状に形成されており、インレット２４と内部空間との合流部位ｍに位置する先端部５２ｅ−１は薄肉となっている。
旋回気流３０は内周側よりも外周側が周速が大きく、且つ、遠心力が作用するため、洗浄媒体は旋回気流３０の外周側に集まった状態で飛翔する。
旋回気流３０の外周側を飛翔する洗浄媒体は、仕切り片５２ｅによって洗浄対象物２０に向かって飛翔するように滑らかに案内される。
なお、図１等では、集塵ダクト５６は省略している。

インレット２４の部位には、インレット２４の形状を変更可能な通気路形状変更手段６０が設けられている。
通気路形状変更手段６０は、インレット２４を構成する筐体の側面の一部としてのインレット外壁部６２と、該インレット外壁部６２の下端部を回動自在に支持するヒンジ部６４とから構成されている。
ここでのインレット外壁部６２は、インレット外壁の一部を意味している。
インレット外壁部６２は、例えばヒンジ部６４に設けられた図示しないバネ部材により常時閉じるように付勢されている。
開いた状態を維持し、閉めたときに例えば凹凸の嵌合構造によりロックされる開閉構造としてもよい。

図１（ａ）は洗浄動作中の状態を示している。インレット外壁部６２が閉じられており、インレット２４の開口幅は、内部空間で所定の旋回気流３０を生じさせる大きさとなっている。
洗浄動作中に洗浄媒体を筐体内にインレット２４から投入するときは、図１（ｂ）に示すように、インレット外壁部６２を外側に開く。
このようすると、インレット２４の上部の流路幅を大きく広げることができるとともに、合流部位ｍ近傍の流路幅も広げることができる。
上部の流路幅が大きく広がることにより、洗浄媒体投入容器６６により洗浄媒体５を投入するときに、洗浄媒体が外へこぼれ落ちにくくなり、投入作業が容易かつ確実となる。
また、洗浄媒体がインレット２４をスムーズに通過することができ、詰まり等の問題が解消される。

すなわち、インレット２４の形状を変更できない従来の構成では、図７に示すように、洗浄媒体の投入時に洗浄媒体がこぼれたり、インレット２４の流路内に洗浄媒体が詰まったりする虞がある。
通気路形状変更手段６０を設けてインレット２４の形状を変更することにより、このような問題を解消することができる。

さらに、インレット２４の幅が広がる状態では、インレット断面積が大きくなることから取り込み気流の速度（気流速度）が遅くなり、洗浄媒体投入時の洗浄媒体の速度はこれに準じて低速で筐体内に取り込まれる。
この結果、インレット２４内で洗浄媒体が十分加速されないため、洗浄媒体の本来の汚れ除去能力、換言すれば研削能力は発現せず、仕切り片５２ｅの先端部がダメージを負うことはない。
すなわち、図８（ｂ）に示すように、所定の旋回気流３０を生じさせる高速気流がインレット２４を流れている状態でインレット２４から洗浄媒体を投入すると、仕切り片５２ｅの先端部が洗浄媒体の汚れ除去能力で削り取られ、歯欠けのような状態となる。
図８（ａ）は仕切り片５２ｅの先端部が損傷していない状態を示している。
このようになると、合流部位ｍ近傍で気流が乱れ、ひいては旋回気流の乱れにつながり、洗浄領域に洗浄ムラを発生させる原因となる。
本実施形態では、上記のように合流部位ｍ近傍でのインレット２４の流速が低下するので、仕切り片５２ｅの先端部の損傷は生じない。

洗浄媒体を投入した後は、インレット外壁部６２がバネ力で復帰して図示しない位置決めストッパにより所定の位置に閉じられ、あるいは嵌合構造（ロック構造）で所定の位置に閉じられる。
これにより、図１（ａ）に示すように、インレット２４の流路幅は所定の大きさとなり、従来と同等の洗浄能力を維持することができる。
すなわち、通気路形状変更手段６０は、洗浄媒体を内部空間に導入し易くするスペースを確保するための構成と、洗浄時の所定の旋回気流を生じさせる構成とに任意に設定可能である。
インレット外壁部６２を開いた状態での流路幅は、洗浄媒体の最も大きい寸法以上に設定してあればよく、使用する洗浄媒体の種類によって適宜決定される。
一度に多量の洗浄媒体を投入する場合には、洗浄媒体の重なりによる詰まりが考えられるため、上記洗浄媒体寸法の数倍にすることが好ましい。

本実施形態では、通気路形状変更手段６０は、インレットの上面開口から流路幅を可変するように構成されているが、インレット外壁の一部であればどこでもよい。
例えば、最も狭まる通気路付近のみ可変するように構成されていてもよい。その場合、インレット開口部が２箇所となるが、外部からの気流はいずれも内部へ向かう流れであるため洗浄媒体の漏れは生じず、同様の効果を得ることができる。

また、ヒンジ構成による回動可能な構成としたが、図４に示すように、インレット外壁部６２を着脱する構成としてもよい。
この場合には、インレット外壁部６２が通気路形状変更手段としてなる。
図５に示すように、インレット外壁部６２の内壁部分６２ａのみを着脱するようにしてもよい。
この場合には、内壁部分６２ａが通気路形状変更手段としてなる。

また、仕切り片５２ｅの先端部の損傷防止のみを目的とする場合には、図６に示すように、インレット外壁部６２をインレット２４の流路軸方向にスライドさせる構成としてもよい。
この場合には、インレット外壁部６２が通気路形状変更手段としてなる。
図４〜図６に示す例において、通気路形状変更手段をアタッチメント化してもよい。
図１、４〜６で示した通気路形状変更手段の可動方法は、手動でもアクチュエータによる機械式でもかまわない。

本実施形態に係る乾式クリーニング装置の使用方法を説明する。
吸引手段６を稼働させて洗浄対象物で開口部を塞いでインレットからの取り込み気流により旋回気流を発生させる点は従来と同様である。
その後、図１（ｂ）に示すように、通気路形状変更手段６０を開き、洗浄媒体を必要量筐体内に取り込む。
この時点では、筐体内の洗浄媒体は低速で旋回しているために洗浄対象物へのクリーニング効果は少ない。
次に洗浄媒体の取り込み（投入）が終了したら、図１（ａ）に示すように、通気路形状変更手段６０を閉じる。この時点で初めて、筐体内の洗浄媒体は高速で旋回し洗浄対象物へのクリーニングを行う。

洗浄媒体の寿命により筐体内から排出されて、洗浄対象物へのクリーニング効果が少なくなったら、通気路形状変更手段６０を開き洗浄媒体を必要量筐体内に取り込む。
このような構成により、インレットから洗浄媒体を詰まらせずに容易にかつ確実に投入でき、長時間連続して洗浄動作が可能となる。
また、インレット部が洗浄媒体により擦傷してダメージを負うことがないので、良好な洗浄品質を維持できる。

洗浄が終了したら、吸引手段６を稼働させたまま、開口部を洗浄対象物から引き離す。
洗浄媒体の飛翔・吸着効果により、洗浄媒体は漏れたり落下したりせずに筐体内の分離板上に保持される。

図９乃至図１３に基づいて第２の実施形態を説明する。
なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する
本実施形態では、通気路と、内部空間と通気路とが合流する部位を含む筐体の一部とが一体に構成され、筐体本体に対して着脱自在であることを特徴とする。

図９及び図１０に示すように、通気路と、内部空間と通気路の合流部分を含む筐体の一部までを一体構造とした通気路ユニット７０が設けられており、通気路ユニット７０は筐体本体に対して着脱自在（交換可能）になっている。
すなわち、通気路ユニット７０は筐体本体としての第２本体部５２Ｂの下部に対して着脱自在なアタッチメントとなっている。
通気路ユニット７０は、図示しないストッパにより筐体に差し込むだけで所定位置に固定することができるようになっている。

図１１に示すように、インレット２４の流路軸線２４ａと、洗浄対象物２０の洗浄媒体が衝突する面２０ａとがなす角度をインレット角度αとする。
また、流路軸線２４ａと、仕切り片５２ｅの先端の延長線７２とがなす角度を合流角度βとする。
インレット角度αと合流角度βとを変えたアタッチメントを複数用意することにより、洗浄媒体の種類や洗浄対象物の種類に応じて、洗浄能力の最適化を図ることができる。
また、上述したようにインレット部が洗浄媒体により擦傷してダメージを負ってもインレット部の交換のみで補修することができる。

インレット角度αは、洗浄媒体の衝突角度とほぼ同義である。
このため、水平に近い角度で衝突するほど洗浄対象物との衝突エネルギーが分散し、垂直に近い角度で衝突するほど洗浄対象物との衝突エネルギーが集中する。
合流角度βは、旋回気流で循環している洗浄媒体の運動方向と、インレット部からの取り込み気流の方向の衝突角度である。
このため、水平に近い角度ほどインレット角度に沿うように洗浄媒体が集中して飛翔し洗浄対象物と衝突するが、垂直に近い角度ほどインレット角度に対して反射していくために洗浄媒体が分散して飛翔し洗浄対象物と衝突する。
そのため、この２つの角度の組合せにより、洗浄対象物の汚れ性状に最適なインレット部を選択する。

インレット角度αと合流角度βの組み合わせの変化による洗浄力の違いを比較する実験を下記に示す。
乾式クリーニング筐体内に洗浄媒体を充填し、開口部を洗浄対象物としての焼付塗装板金で塞ぎ、一定時間集塵機（吸引手段）を稼動した状態で、洗浄痕を比較した。

実験条件は、下記のとおりである。
集塵機による吸引流量：1000l/min
洗浄対象物：焼付塗装板金(地金：SPCC 厚み１ｍｍ、塗装：メラミン黒 50μm)
洗浄媒体：メラミン樹脂の薄片
洗浄時間：7秒

実験結果を図１２に示す。
黒い塗装板は洗浄媒体の衝突により塗装膜が剥離され、剥離された部分は明るく観察できる。
この結果から、インレット角度αが大きいほど衝突強さが大きく、合流角度βが大きいほど広く衝突していることがわかる。

（α＝７０°、β＝２０°）の場合には、（α＝５０°、β＝２０°）の場合よりも剥離面積が広い。
これは、α＝７０°の場合には衝突強さが大きいため、合流角度βが同じでも明瞭に剥離される範囲が広がるからである。
（α＝５０°、β＝４０°）の場合には、（α＝５０°、β＝２０°）の場合よりも明瞭な剥離面積は狭いが、合流角度βが大きいため、明瞭性が低い部分を加えると全体的な剥離範囲は広い。
（α＝７０°、β＝４０°）の組み合わせでは、衝突強さが大きくなったことにより上記の明瞭性が低い部分が完全に剥離されて明るくなっている。

上記実験において、洗浄対象物を厚みのあるワックスに変更し、洗浄媒体の衝突により削れた形状を観察した。
結果を図１３に示す。
この結果より、インレット角度70°では深く削れ、インレット角度50°では浅く削れていることがわかる。
また、合流角度20°では狭い範囲で深く削れ、合流角度40°では深くはないが広い範囲で削れていることがわかる。

以上の実験結果から、粘着力の強い汚れ等の場合にはインレット角度αが大きく、合流角度βが小さい組み合わせの通気路ユニット７０を選択すればよい。
粘着力の弱い汚れ等の場合にはインレット角度αが小さく、合流角度βが大きい組み合わせの通気路ユニット７０を選択すればよい。
これにより、洗浄対象物の汚れの種類に拘わらず、効率的な洗浄作業を実施することができる。

５ 洗浄媒体
１８ 開口部
２０ 洗浄対象物
２４ 通気路としてのインレット
３０ 旋回気流
５０ 乾式クリーニング筐体
６０ 通気路形状変更手段

特開２０１２−０５０９７３号公報 特開２０１２−１８７５６８号公報

Claims (5)

1. 洗浄媒体を気流により飛翔させ、前記洗浄媒体を洗浄対象物に当てて洗浄対象物の洗浄を行う乾式クリーニング装置に用いられる乾式クリーニング筐体であって、
   吸引手段に接続され、前記洗浄媒体を飛翔させる内部空間と、
   前記洗浄対象物に当接して前記洗浄媒体を前記洗浄対象物に衝突させる開口部と、
   外部からの空気を前記内部空間へ通す通気路と、
   を有し、
   前記内部空間を吸引することにより、前記通気路から前記内部空間へ導入される気流で前記内部空間に洗浄媒体を飛翔させる旋回気流を生じさせる乾式クリーニング筐体において、
   前記通気路の形状を変更可能な通気路形状変更手段を備え、
   前記通気路形状変更手段が、前記通気路から洗浄媒体を前記内部空間に導入し易くするスペースを確保するための構成と、洗浄時の所定の旋回気流を生じさせる構成とに任意に設定可能であることを特徴とする乾式クリーニング筐体。
2. 請求項１に記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記通気路を構成する筐体の側面の一部が外側に回動自在に設けられ、前記通気路から洗浄媒体を前記内部空間に導入するときに、前記通気路の流路幅を大きくすることができることを特徴とする乾式クリーニング筐体。
3. 請求項１に記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記通気路から洗浄媒体を前記内部空間に導入するときに、前記通気路と前記内部空間とが合流する部位における前記通気路の流路幅が広がることを特徴とする乾式クリーニング筐体。
4. 請求項１に記載の乾式クリーニング筐体において、
   前記通気路と、前記内部空間と前記通気路とが合流する部位を含む筐体の一部とが一体に構成され、筐体本体に対して着脱自在であることを特徴とする乾式クリーニング筐体。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の乾式クリーニング筐体と、前記吸引手段と、前記洗浄媒体とから構成されることを特徴とする乾式クリーニング装置。

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