特許 5998975 エアー洗浄方法、エアー洗浄装置、プログラムおよび記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5998975

(24)【登録日】2016年9月9日

(45)【発行日】2016年9月28日

(54)【発明の名称】エアー洗浄方法、エアー洗浄装置、プログラムおよび記録媒体

(51)【国際特許分類】

   B08B 5/02 20060101AFI20160915BHJP

【ＦＩ】

   B08B5/02 Z

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-24912(P2013-24912)

(22)【出願日】2013年2月12日

(65)【公開番号】特開2014-151294(P2014-151294A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100155712

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 尚

(72)【発明者】

【氏名】角谷 明伸

(72)【発明者】

【氏名】白子 悟史

(72)【発明者】

【氏名】藤綱 治行

【審査官】 村山 睦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平３−２４８９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１９４４８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平６−１０６１４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０８Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアーをノズルから洗浄対象物に吹き付けることにより該洗浄対象物を洗浄するためのエアー洗浄方法であって、
上限設定値と、該上限設定値より小さい下限設定値との２つの基準値に基づいて、エアーが前記ノズルに至る流路の途中に設けられる弁の開閉を制御する制御ステップと、
前記弁の開閉に応じて変化する、エアーに関連した物理量を出力する出力ステップと、を含み、
前記制御ステップは、前記出力ステップにおいて出力される物理量が上限設定値未満から上限設定値以上に変化したとき、前記弁を閉状態にするＯＦＦ信号を前記弁に出力し、前記出力ステップにおいて出力される物理量が下限設定値より大きい値から下限設定値以下に変化したとき、前記弁を開状態にするＯＮ信号を前記弁に出力することを特徴とする、エアー洗浄方法。

【請求項2】

前記出力ステップにおける出力が上限設定候補値から最大の物理量に到達するまでの時間が、前記制御ステップにおいて前記弁にＯＦＦ信号を出力してから前記弁が閉状態となるまでのＯＦＦ応答時間と一致したときの前記上限設定候補値を前記上限設定値として設定する上限設定ステップと、
前記出力ステップにおける出力が下限設定候補値から最小の物理量に到達するまでの時間が、前記制御ステップにおいて前記弁にＯＮ信号を出力してから前記弁が開状態となるまでのＯＮ応答時間と一致したときの前記下限設定候補値を前記下限設定値として設定する下限設定ステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のエアー洗浄方法。

【請求項3】

洗浄時における異常を検出する第１異常検出ステップをさらに含み、
前記第１異常検出ステップは、
前記弁を開状態にするためのＯＮ信号が該弁に出力されてから第１設定検出時間の経過時に、前記出力ステップにおける出力が前記上限設定値未満である場合、異常と判断して、洗浄を停止し、
前記弁を閉状態にするためにＯＦＦ信号が該弁に出力されてから第２設定検出時間の経過時に、前記出力ステップにおける出力が前記下限設定値より大きい場合、異常と判断して、洗浄を停止することを特徴とする、請求項１または２に記載のエアー洗浄方法。

【請求項4】

洗浄時における異常を検出する第２異常検出ステップをさらに含み、
前記第２異常検出ステップは、洗浄を開始してから設定終了時間が終了するまでに洗浄が終了しない場合、異常と判断して、洗浄を停止することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のエアー洗浄方法。

【請求項5】

前記弁の寿命を検出する寿命検出ステップと、
前記出力ステップにおいて出力される物理量の変化をパルスとしてカウントするカウントステップと、をさらに含み、
前記寿命検出ステップは、前記カウントステップにおいてカウントされたパルスの回数を積算したパルス積算回数が設定寿命回数に達したと判断すると、前記弁の点検および交換の通知をすることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のエアー洗浄方法。

【請求項6】

前記出力ステップが出力する物理量は、前記ノズル内の圧力であり、
前記上限設定値は、最大圧力近傍であり、
前記下限設定値は、最小圧力０（ＭＰａ）近傍であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のエアー洗浄方法。

【請求項7】

前記弁は、電磁弁であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のエアー洗浄方法。

【請求項8】

エアーをノズルから洗浄対象物に吹き付けることにより該洗浄対象物を洗浄するためのエアー洗浄装置であって、
エアーが前記ノズルに至る流路の途中に設けられ、該流路を開閉する弁と、
前記弁の開閉に応じて変化する、エアーに関連した物理量を出力する検出部と、
上限設定値と、該上限設定値より小さい下限設定値との２つの基準値に基づいて前記弁の開閉を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記検出部が出力する物理量が上限設定値未満から該上限設定値以上に変化したとき、前記弁を閉状態にし、前記検出部が出力する物理量が下限設定値より大きい値から下限設定値以下に変化したとき、前記弁を開状態にすることを特徴とする、エアー洗浄装置。

【請求項9】

前記検出部は、圧力センサを有し、前記ノズル内の流路における圧力、または、前記ノズル近傍の流路における圧力を前記物理量として出力することを特徴とする、請求項８に記載のエアー洗浄装置。

【請求項10】

請求項８または９に記載のエアー洗浄装置としてコンピュータを機能させるためのエアー洗浄プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるためのエアー洗浄プログラム。

【請求項11】

請求項１０に記載のエアー洗浄プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、洗浄対象物にエアーを吹き付けて洗浄するためのエアー洗浄方法、エアー洗浄装置、プログラムおよび記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

洗浄対象物にエアーを吹き付けて洗浄するためのエアー洗浄装置が従来知られている。例えば、特許文献１には、クリーンエアー供給部から供給されるクリーンエアーをノズルから被洗浄物に噴出して被洗浄物をエアー洗浄するための装置であって、クリーンエアー供給部とノズルとの間のエアー流路の途中にエアー流路を開閉するための耐磨耗性樹脂からなるバルブを設けて成るエアー洗浄装置が記載されている。

【0003】

特許文献１に記載のエアー洗浄装置は、バルブを高頻度開閉を行い、パルスブローを行うことが可能である。例えば、３回／秒〜１０回／秒でバルブを開閉する。これにより、ノズル内の圧力が最大圧力Ｐ_１を頂点とするのこぎり状の噴射圧力となり、最大圧力Ｐ_１が使用圧力となったエアー洗浄を行う。このように、従来のエアー洗浄装置は、開閉を行う頻度を時間によって制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平５−３０１０８３号公報（１９９３年１１月１６日公開）

【特許文献2】特開２００７−６９０５６号公報（２００７年３月２２日公開）

【特許文献3】特開２００５−１８５９３９号公報（２００５年７月１４日公開）

【特許文献4】特開２００３−１７１０１号公報（２００３年６月１７日公開）

【特許文献5】特開平１０−５２６５４号公報（１９９８年２月２４日公開）

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】Mineya Okazaki et. al.，「高速気流による表面付着微粒子の除去に対するパルスエアの効果」， p.297〜304，2008

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、どのような種類のノズルであっても、最大圧力が使用圧力となるように、バルブの開閉を時間によって制御することは困難である。具体的には、ノズルの種類によって形状、流路長や流量等が異なるので、バルブを開状態にしてからノズル内が最大圧力に到達するまでの時間がノズルの種類によって異なる。このため、バルブの開閉の頻度は、ノズルの種類によって変えなければ、最大圧力を使用圧力とすることはできない。

【0007】

また、非特許文献１によれば、エアー洗浄装置は、可能な限り間欠的にエアーを吹き付けることが除去率向上には好ましい。しかしながら、特許文献１のエアー洗浄装置において、バルブの開閉頻度の設定の際には、バルブを開状態にしてからノズル内が最大圧力となるまでの周期を考慮してバルブの開閉頻度を設定しなければ、高速の間欠的なエアーの吹き付け、および、最大圧力のエアーの吹き付けは実現できない。この実現のためには、バルブを開状態にしてからノズル内が最大圧力となるまでの周期に合わせて、バルブの最適な開閉頻度を設定する操作を試験的に何度も繰り返さなければならない。このような操作は、非効率的である。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、効率的に除去率を向上させることが可能なエアー洗浄方法、エアー洗浄装置、プログラムおよび記録媒体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明のエアー洗浄方法は、エアーをノズルから洗浄対象物に吹き付けることにより該洗浄対象物を洗浄するためのエアー洗浄方法であって、上限設定値と、該上限設定値より小さい下限設定値との２つの基準値に基づいて、エアーが前記ノズルに至る流路の途中に設けられる弁の開閉を制御する制御ステップと、前記弁の開閉に応じて変化する、エアーに関連した物理量を出力する出力ステップとを含み、前記制御ステップは、前記出力ステップにおいて出力される物理量が上限設定値未満から上限設定値以上に変化したとき、前記弁を閉状態にするＯＦＦ信号を前記弁に出力し、前記出力ステップにおいて出力される物理量が下限設定値より大きい値から下限設定値以下に変化したとき、前記弁を開状態にするＯＮ信号を前記弁に出力する。

【0010】

上記の構成によれば、弁が開状態のときには、ノズルにエアーが供給されるので、ノズルに供給されるエアーが増加するにつれて、出力ステップにおいて出力される物理量が最大の物理量に向けて上昇していく。すなわち、出力ステップにおいて出力される物理量は、ノズルにエアーが供給されることによるノズル内の圧力の上昇につれて上昇する。したがって、ノズル内が上限設定値に相当する圧力に到達したときに弁を開状態から閉状態に切り換えることができる。

【0011】

弁が閉状態のときには、ノズルにエアーが供給されなくなるので、ノズル内のエアーが減少するにつれて、出力ステップにおいて出力されるエアーが最小圧力に向けて低下していく。すなわち、出力ステップにおいて出力される物理量は、ノズル内の圧力の低下につれて低下する。したがって、ノズル内が下限設定値に相当する圧力に到達したときに弁を閉状態から開状態に切り換えることができる。

【0012】

また、弁は、ＯＮ信号が入力されてから開状態となるまでの遅れ時間と、ＯＦＦ信号が入力されてから閉状態となるまでの遅れ時間とが存在する。この遅れ時間を利用しているため、最大の物理量に相当する最大圧力に到達する前に弁を開状態から閉状態に切り替えても、上限設定値に相当する圧力を超えた圧力のエアーを吹き付けることができ、最小の物理量に相当する最小圧力に到達する前に弁を閉状態から開状態に切り替えても、下限設定値に相当する圧力を下回る圧力のエアーを吹き付けることができる。したがって、上限設定値および下限設定値を適切に調整することで、最大圧力および最小圧力を使用圧力としたエアーを吹き付けることができる。すなわち、間欠的なエアーの吹き付け動作を高速にすることができる。

【0013】

したがって、効率的に除去率を向上させることが可能なエアー洗浄方法を提供することができる。

【0014】

さらに、本発明のエアー洗浄方法は、前記出力ステップにおける出力が上限設定候補値から最大の物理量に到達するまでの時間が、前記制御ステップにおいて前記弁にＯＦＦ信号を出力してから前記弁が閉状態となるまでのＯＦＦ応答時間と一致したときの前記上限設定候補値を前記上限設定値として設定する上限設定ステップと、前記出力ステップにおける出力が下限設定候補値から最小の物理量に到達するまでの時間が、前記制御ステップにおいて前記弁にＯＮ信号を出力してから前記弁が開状態となるまでのＯＮ応答時間と一致したときの前記下限設定候補値を前記下限設定値として設定する下限設定ステップとをさらに含む。

【0015】

上記の構成によれば、最大の物理量に相当する最大圧力に到達したあと、時間を空けずに弁を開状態から閉状態に切り換え、最小の物理量に相当する最小圧力に到達したあと、弁を閉状態から開状態に切り換えることができるので、間欠的なエアーの吹き付け動作を最速にすることができる。

【0016】

さらに、本発明のエアー洗浄方法は、洗浄時における異常を検出する第１異常検出ステップをさらに含み、前記第１異常検出ステップは、前記弁を開状態にするためのＯＮ信号が該弁に出力されてから第１設定検出時間の経過時に、前記出力ステップにおける出力が前記上限設定値未満である場合、異常と判断して、洗浄を停止し、前記弁を閉状態にするためにＯＦＦ信号が該弁に出力されてから第２設定検出時間の経過時に、前記出力ステップにおける出力が前記下限設定値より大きい場合、異常と判断して、洗浄を停止する。

【0017】

また、本発明のエアー洗浄方法は、洗浄時における異常を検出する第２異常検出ステップをさらに含み、前記第２異常検出ステップは、洗浄を開始してから設定終了時間が終了するまでに洗浄が終了しない場合、異常と判断して、洗浄を停止する。

【0018】

上記の構成によれば、弁の開閉の不良やノズルに至る流路における詰まりによって生じる不完全なエアーの吹き付けを防止することができる。

【0019】

さらに、本発明のエアー洗浄方法は、前記弁の寿命を検出する寿命検出ステップと、前記出力ステップにおいて出力される物理量の変化をパルスとしてカウントするカウントステップとをさらに含み、前記寿命検出ステップは、前記カウントステップにおいてカウントされたパルスの回数を積算したパルス積算回数が設定寿命回数に達したと判断すると、前記弁の点検および交換の通知をする。

【0020】

上記の構成によれば、弁の開閉の不良が生じるのを未然に防止することができる。

【0021】

さらに、本発明のエアー洗浄方法は、前記出力ステップが出力する物理量は、前記ノズル内の圧力値であり、前記上限設定値は、最大圧力近傍であり、前記下限設定値は、最小圧力０（ＭＰａ）近傍である。

【0022】

上記の構成によれば、最小圧力０（ＭＰａ）を使用圧力とした完全なパルスエアーの吹き付けを実現することができる。

【0023】

さらに、本発明のエアー洗浄方法において、前記弁は、電磁弁であることが好ましい。

【0024】

さらに、上記の課題を解決するために、本発明のエアー洗浄装置は、エアーをノズルから洗浄対象物に吹き付けることにより該洗浄対象物を洗浄するためのエアー洗浄装置であって、エアーが前記ノズルに至る流路の途中に設けられ、該流路を開閉する弁と、前記弁の開閉に応じて変化する、エアーに関連した物理量を出力する検出部と、上限設定値と、該上限設定値より小さい下限設定値との２つの基準値に基づいて前記弁の開閉を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記検出部が出力する物理量が上限設定値未満から該上限設定値以上に変化したとき、前記弁を閉状態にし、前記検出部が出力する物理量が下限設定値より大きい値から下限設定値以下に変化したとき、前記弁を開状態にする。

【0025】

上記の構成によれば、効率的に除去率を向上させることが可能なエアー洗浄装置を提供することができる。

【0026】

さらに、本発明のエアー洗浄装置において、前記検出部は、圧力センサを有し、前記ノズル内の流路における圧力、または、前記ノズル近傍の流路における圧力を前記物理量として出力する。

【0027】

本発明の各態様に係るエアー洗浄装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記エアー洗浄装置が備える各手段として動作させることにより上記エアー洗浄装置をコンピュータにて実現させるエアー洗浄装置のエアー洗浄プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

【発明の効果】

【0028】

本発明は、効率的に除去率を向上させることができるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施形態におけるエアー洗浄装置の一例を示す構成図である。

【図2】本発明の実施形態におけるエアー洗浄装置の一例を示す機能ブロック図である。

【図3】吹付機の一例を示す第１の構成図である。

【図4】吹付機の一例を示す第２の構成図である。

【図5】エアー洗浄装置の動作チャートを示す図である。

【図6】パルスエアー制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図7】ノズル内の圧力と衝突圧力との時間的変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0031】

図１は、本発明の実施形態におけるエアー洗浄装置の一例を示す構成図である。図２は、本発明の実施形態におけるエアー洗浄装置の一例を示す機能ブロック図である。エアー洗浄装置は、支持体によって所定高さに保たれた洗浄対象物に対して、パルスエアーを吹き付けることにより塵等を除去する装置である。エアー洗浄装置によって洗浄対象物から除去された塵は、吸塵ダクトを通って、吸塵機によって集められる。

【0032】

図１，２に示されるように、エアー洗浄装置１は、シーケンス制御装置（制御装置）１００と、レギュレータ（フィルタ付減圧弁）１０と、エアー配管７０によって互いに接続されたミストフィルタ２０、電磁弁３０、インラインフィルタ４０および吹付機（吹付部）５０と、二位置圧力スイッチ（コンパレータ）６０とを含む。シーケンス制御装置１００とコンパレータ６０とでパルス制御部２００が構成され、レギュレータ１０、ミストフィルタ２０、電磁弁３０およびインラインフィルタ４０で空圧制御部３００が構成される。

【0033】

レギュレータ１０は、図示しないエアー供給部からの加圧されたエアーの圧力を所定の圧力に調整したエアーをミストフィルタ２０に供給する。ミストフィルタ２０は、レギュレータ１０から送られてきたエアーからミストを除去する。

【0034】

電磁弁３０は、ミストフィルタ２０とインラインフィルタ４０との間に介在し、シーケンス制御装置１００によって開閉が制御される。インラインフィルタ４０は、エアー内に含まれる異物を捕集および除去する。

【0035】

吹付機５０は、レギュレータ１０、ミストフィルタ２０、電磁弁３０およびインラインフィルタ４０を通過してきたエアーに基づいて、洗浄対象物にパルスエアーを吹き付ける。ここで、吹付機５０の構成について、図を用いて説明する。

【0036】

図３は、吹付機の一例を示す構成図である。図３に示されるように、吹付機５０は、ノズル５１と、パルス検出部（検出部）５３とで構成される。ノズル５１は、筒状で、先端に向かうに連れて径が小さいテーパ形状となっており、先端には細い孔が設けられている。エアーは、ノズル５１の孔から放出される。

【0037】

パルス検出部５３は、例えば圧力センサであり、ノズル５１に設けられる。具体的には、ノズル５１には、エアーの流路と連通する開口が筒の側面に設けられ、その開口に筒の外側からパルス検出部５３が埋め込まれる。このため、パルス検出部５３は、ノズル５１内の圧力を検出することが可能である。パルス検出部５３は、検出した圧力値を含む圧力信号をアナログ信号入力回路２３０を介してコンパレータ６０に出力する。

【0038】

なお、ここでは、パルス検出部５３がノズル５１に設けられる場合を例に説明したが、これに限定するものではない。例えば、図４に示すように、エアー配管７０のうちノズル５１に近い位置に、エアーの流路に連通する開口を設け、その開口にエアー配管７０の外側からパルス検出部５３を埋め込む構成であってもよい。

【0039】

コンパレータ６０は、パルス検出部５３によって検出された圧力値と、予め設定された上限設定値および下限設定値とを比較する。上限設定値は、レギュレータ１０から供給される圧力（以下、「最大圧力」という）近傍であり、例えば０．１〜０．２（ＭＰａ）であることが好ましい。下限設定値は、ノズル５１内における最小圧力０（ＭＰａ）近傍であることが好ましく、例えば０．０１〜０．０２（ＭＰａ）の範囲内である。

【0040】

コンパレータ６０は、パルス検出部５３によって検出された圧力値が上限設定値未満から上限設定値以上に変化したならば、その旨を示す第１比較信号をシーケンス制御装置１００に出力し、パルス検出部５３によって検出された圧力値が下限設定値より大きい値から下限設定値以下に変化したならば、その旨を示す第２比較信号をシーケンス制御装置１００に出力する。

【0041】

シーケンス制御装置１００は、コンパレータ６０が出力する信号に基づいて、電磁弁３０の開閉を制御する。シーケンス制御装置１００は、コンパレータ６０から第１比較信号が入力されると、電磁弁３０にＯＦＦ信号を出力することにより電磁弁３０を閉状態にする。これにより、レギュレータ１０からノズル５１までの流路が閉じられる。

【0042】

シーケンス制御装置１００は、コンパレータ６０から第２比較信号が入力されると、電磁弁３０にＯＮ信号を出力することにより電磁弁３０を開状態にする。これにより、レギュレータ１０からノズル５１までの流路が形成される。

【0043】

シーケンス制御装置１００の指示により電磁弁３０が開状態となると、吹付機５０にエアーが供給されることによりノズル５１内の圧力は最大圧力に向けて急峻に高くなる。このため、吹付機５０は、強い圧力のエアーを瞬時に放出することができる。一方、シーケンス制御装置１００の指示により電磁弁３０が閉状態となると、吹付機５０にエアーが供給されなくなることによりノズル５１内の圧力は最小圧力に向けて急峻に低くなる。このため、吹付機５０は、エアーの吹き付けを瞬時に抑えることができる。このように、シーケンス制御装置１００の指示により電磁弁３０の開閉を繰り返すことで、エアーを間欠的に吹き付けることができる。

【0044】

図５は、エアー洗浄装置の動作チャートを示す図である。電磁弁３０がシーケンス制御装置１００からＯＮ信号が入力されると（弁開閉信号：ＯＮ）、ＯＮ応答時間の経過時後に電磁弁３０の出口における圧力（弁出口圧力）、ノズル５１内の圧力（ノズル圧力）と吹付機５０によってエアーが吹き付けられる洗浄対象物の面の衝突圧力（以下、単に「衝突圧力」という）とが上昇し始める。ＯＮ応答時間は、電磁弁３０にＯＮ信号が入力されてから電磁弁３０が開状態となるまでの遅れの時間である。

【0045】

ＯＮ応答時間経過後は、ノズル５１内にエアーが供給されていくに連れてノズル５１内の圧力および衝突圧力（エアー噴付面の衝突圧力）が上昇していく。そして、昇圧時間の経過後、ノズル５１内の圧力は上限設定値に到達し、上限設定値に到達したことがコンパレータ６０により検出されると（コンパレータ６０の出力：１）、シーケンス制御装置１００からＯＦＦ信号が電磁弁３０に入力される（弁開閉信号：ＯＦＦ）。昇圧時間は、エアーが電磁弁３０を通過し、電磁弁３０からノズル５１までの流路がエアーで満たされるまでの時間である。

【0046】

電磁弁３０にＯＦＦ信号が入力されると（弁開閉信号：ＯＦＦ）、ＯＦＦ応答時間の経過後に電磁弁３０における出口の圧力、ノズル５１内の圧力および衝突圧力が下降し始める。ＯＦＦ応答時間は、電磁弁３０にＯＦＦ信号が入力されてから電磁弁３０が閉状態となるまでの遅れの時間である。この時間が存在するため、電磁弁３０にＯＦＦ信号が入力されてから電磁弁３０が閉状態となるまで、ノズル５１内の圧力は、上昇し続け、上限設定値を超えて最大圧力となる。また、衝突圧力は、ノズル５１内の圧力の上昇に伴って上昇し、最大の圧力に到達する。

【0047】

ＯＦＦ応答時間経過後は、ノズル５１からエアーが放出されるに連れてノズル５１内の圧力および衝突圧力が下降していく。そして、降圧時間の経過後、ノズル５１内の圧力は下限設定値に到達し、下限設定値に到達したことがコンパレータ６０により検出されると（コンパレータ６０の出力：０）、シーケンス制御装置１００からＯＮ信号が電磁弁３０に入力される。

【0048】

降圧時間は、電磁弁３０からノズル５１までの流路に存在するエアーが完全にノズル５１から放出されるまでの時間である。この時間が存在するため、電磁弁３０にＯＮ信号が入力されてから電磁弁３０が開状態となるまで、ノズル５１内の圧力は、下降し続け、下限設定値を下回って最小圧力０（ＭＰａ）となる。また、衝突圧力は、ノズル５１内の圧力の低下に伴って低下し、最小圧力０（ＭＰａ）に到達する。

【0049】

なお、ＯＮ応答時間およびＯＦＦ応答時間は、電磁弁固有のものであり、その種類、固体および動作電圧のバラツキにより異なる。

【0050】

また、電磁弁３０が開状態となった後は、ノズル５１内の圧力の上昇に伴って、衝突圧力は上昇し、最大の圧力に到達し、電磁弁３０が閉状態となった後は、ノズル５１内の圧力の低下に伴って、衝突圧力は低下し、最小圧力０（ＭＰａ）に到達することを上述したが、このことは、ノズル５１内の圧力の上昇と衝突圧力の上昇、および、ノズル５１内の圧力の下降と衝突圧力の下降が同期していることを示す図７の実験データにより本発明者により初めて実証されている。

【0051】

上述したように、電磁弁３０の開閉は、ＯＮ応答時間、昇圧時間、ＯＦＦ応答時間および降圧時間を考慮に入れて制御される。すなわち、最小圧力に到達する前の下限設定値のときに電磁弁３０にＯＮ信号を出力することで、最小圧力に到達したときに電磁弁３０を開状態にすることができる。換言すれば、ノズル５１内の圧力が下限設定値から最小圧力に到達するまでの時間をＯＮ応答時間に一致させている。このため、最小圧力に到達した後、時間を空けずにノズル５１内の圧力を上昇させることができる。

【0052】

一方、最大圧力に到達する前の上限設定値のときに電磁弁３０にＯＦＦ信号を出力することで、最大圧力に到達したときに電磁弁３０を閉状態にすることができる。換言すれば、ノズル５１内の圧力が上限設定値から最大圧力に到達するまでの時間をＯＦＦ応答時間に一致させている。このため、最大圧力に到達した後、時間を空けずにノズル５１内の圧力を下降させることができる。

【0053】

したがって、最大圧力と最小圧力を利用したエアーの吹き付けの間欠的な動作の最速化を実現することができる。従来のタイマ等によって、バルブの最適な開閉頻度を設定する構成では、ＯＮ応答時間と昇圧時間とを含めた時間と、ＯＦＦ応答時間と降圧時間とを含めた時間とを考慮する必要があり、これら時間を把握して適した開閉頻度を設定するのは困難である。これに対して、本実施形態におけるエアー洗浄装置１は、ノズル５１内において最大圧力付近である上限設定値で示される圧力および最小圧力付近である下限設定値で示される圧力がパルス検出部５３により把握されることで、電磁弁３０の開閉を制御するため、電磁弁３０の開閉頻度の設定は不要となる。

【0054】

図１，２に戻って、シーケンス制御装置１００は、洗浄時におけるエアー洗浄装置１の異常を検出する異常検出部１０１と、電磁弁３０の寿命を検出する寿命検出部１０３とを含む。

【0055】

異常検出部１０１は、洗浄の開始から終了までにおいて異常を検出する。エアー洗浄装置１は、支持体の所定位置に洗浄対象物が位置したことを確認して、パルスエアーの噴出を開始し、パルスエアーの噴出回数が設定噴出回数に到達すると、洗浄を終了する。具体的には、支持体における所定位置を監視するセンサなどを設けており、そのセンサにより洗浄対象物が検出されると、開始信号が外部信号入力回路２１０を介して入力されるので、その入力により洗浄を開始する。また、洗浄が終了すると、外部信号出力回路２２０を介して終了信号を出力する。

【0056】

パルスエアーの噴出回数は、例えばパルス検出部５３が出力する圧力の変化をパルスとしてカウントした回数である。異常検出部１０１は、パルス検出部５３が上限設定値の圧力を検出した後、下限設定値の圧力を検出すると、１回分のパルスとしてカウントする。なお、パルスエアーの噴出回数は、洗浄の開始から計測され、洗浄の終了時に初期化される。

【0057】

異常検出部１０１は、洗浄を開始してから設定終了時間内に洗浄が終了しない場合、異常と判断する。また、異常検出部１０１は、電磁弁３０にＯＮ信号を出力してから第１設定検出時間内にコンパレータ６０により上限設定値が検出されない場合、および、電磁弁３０にＯＦＦ信号を出力してから第２設定検出時間内にコンパレータ６０により下限設定値が検出されない場合、異常と判断する。異常検出部１０１は、洗浄時において異常と判断した場合、外部信号出力回路２２０を介して警報信号を出力する。例えば、異常と判断した時点で洗浄を終了させる。これにより、電磁弁３０の開閉の不良やノズル５１に至る流路における詰まりによって生じる不完全なエアーの吹き付けを防止することができる。

【0058】

寿命検出部１０３は、電磁弁３０が開閉する開閉回数と設定寿命回数とに基づいて、電磁弁３０の寿命を検出する。電磁弁３０の開閉回数は、例えばパルスエアーの噴出回数を積算した回数である。寿命検出部１０３は、開閉回数が設定寿命回数に到達した場合、電磁弁３０の寿命と判断し、点検・交換を促す信号を出力する。例えば、シーケンス制御装置１００が備える表示画面に警告を表示するようにすればよい。これにより、電磁弁３０の開閉の不良が生じるのを未然に防止することができる。なお、電磁弁３０の開閉回数は、点検・交換が検出されたときに初期化される。

【0059】

図６は、パルスエアー制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。パルスエアー制御処理は、シーケンス制御装置１００によってパルスエアー制御プログラムを実行することにより実行される処理である。

【0060】

図６に示されるように、シーケンス制御装置１００は、洗浄の開始後、エアー供給部からの供給圧力が設定圧力以上であるか否かを判断する（ステップＳ０１）。供給圧力が設定圧力以上であるならば処理をステップＳ０２に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ１４に進める。エアー洗浄装置１は、支持体における所定位置を監視するセンサなどを設けており、そのセンサにより洗浄対象物が検出されると、開始信号が入力されるので、その入力により洗浄を開始する。

【0061】

ステップＳ０２において、シーケンス制御装置１００は、第１タイマの値を「０」に設定する。第１タイマは、ステップＳ０１における洗浄の開始からの経過時間を計時する。

【0062】

次のステップＳ０３において、シーケンス制御装置１００は、初期化処理を実行し、処理をステップＳ０４に進める。初期化処理は、パルスエアーの噴出回数（パルス回数）を０に設定し、電磁弁３０の開閉回数（パルス積算回数）を前回値に設定する処理である。

【0063】

ステップＳ０４において、シーケンス制御装置１００は、電磁弁３０にＯＮ信号を出力することにより、電磁弁３０を開状態にする。そして、第２タイマの値を「０」に設定する（ステップＳ０５）。ステップＳ０５における第２タイマは、ステップＳ０４における電磁弁３０へのＯＮ信号の出力時からの経過時間を計時する。

【0064】

次のステップＳ０６において、シーケンス制御装置１００は、ステップＳ０５において第２タイマにより計時された時間が第１設定検出時間に到達したか否かを判断する。ステップＳ０５において第２タイマにより計時された時間が第１設定検出時間以下であるならば処理をステップＳ０７に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ０８に進める。

【0065】

ステップＳ０７において、シーケンス制御装置１００は、ノズル５１内の圧力が上限設定値以上であるか否かを判断する。具体的には、コンパレータ６０から第１比較信号が入力されると、ノズル５１内の圧力が上限設定値以上と判断する。シーケンス制御装置１００は、ノズル５１内の圧力が上限設定値以上であるならば処理をステップ０９に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ０６に戻す。

【0066】

ステップＳ０８において、シーケンス制御装置１００は、昇圧異常と判断し、処理をステップＳ１４に進める。

【0067】

ステップＳ０９において、シーケンス制御装置１００は、電磁弁３０にＯＦＦ信号を出力することにより、電磁弁３０を閉状態にする。そして、第２タイマの値を「０」に設定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０における第２タイマは、ステップＳ０９における電磁弁３０へのＯＦＦ信号の出力時からの経過時間を計時する。

【0068】

次のステップＳ１１において、シーケンス制御装置１００は、ステップＳ１０において第２タイマにより計測された時間が第２設定検出時間以下であるか否かを判断する。ステップＳ１０において第２タイマにより計測された時間が第２設定検出時間以下であるならば処理をステップＳ１２に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ１３に進める。

【0069】

ステップＳ１２において、シーケンス制御装置１００は、ノズル５１内の圧力が下限設定値以下であるか否かを判断する。具体的には、コンパレータ６０から第２比較信号が入力されると、ノズル５１内の圧力が下限設定値以下と判断する。シーケンス制御装置１００は、ノズル５１内の圧力が下限設定値以下であるならば処理をステップ１５に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ１１に戻す。

【0070】

ステップＳ１３において、シーケンス制御装置１００は、降圧異常と判断し、処理をステップＳ１４に進める。ステップＳ１４において、シーケンス制御装置１００は、エアー洗浄装置１全体を停止させ、パルスエアー制御処理を終了する。

【0071】

ステップＳ１５において、シーケンス制御装置１００は、パルス回数をカウントするカウントアップ処理を実行する。具体的には、ステップＳ０７においてノズル５１内の圧力が上限設定値以上に達した後、ステップＳ１２において下限設定値以下に達したので、この変化を１回のパルス回数としてカウントする。

【0072】

次のステップＳ１６において、シーケンス制御装置１００は、ステップＳ１５においてカウントされたパルス回数が設定噴出回数に達したか否かを判断する。ステップＳ１５においてカウントされたパルス回数が設定噴出回数に達したならば処理をステップＳ１９に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ１７に進める。ステップＳ１５においてカウントされたパルス回数が設定噴出回数に達したとき、洗浄が終了する。

【0073】

ステップＳ１７において、シーケンス制御装置１００は、ステップＳ０２において第１タイマにより計測されている時間が設定終了時間以下であるか否かを判断する。換言すれば、設定終了時間以内に洗浄が終了するか否かを判断する。ステップＳ０２において第１タイマにより計測されている時間が設定終了時間以下であるならば処理をステップＳ０４に戻すが、そうでなければ処理をステップＳ１８に進める。

【0074】

ステップＳ１８において、シーケンス制御装置１００は、エアー洗浄装置１全体を停止させ、パルスエアー制御処理を終了する。

【0075】

ステップＳ１９において、シーケンス制御装置１００は、パルス積算回数を更新する。具体的には、前回値とステップＳ１６において設定噴出回数に達したパルス回数とを加算した値をパルス積算回数として算出する。

【0076】

次のステップＳ２０において、シーケンス制御装置１００は、ステップＳ１９において更新されたパルス積算回数が設定寿命回数未満であるか否かを判断する。ステップＳ１９において更新されたパルス積算回数が設定寿命回数未満であるならばパルスエアー制御処理を終了するが、そうでなければ処理をステップＳ２１に進める。

【0077】

ステップＳ２１において、シーケンス制御装置１００は、電磁弁交換警告処理を実行し、処理をステップＳ２２に進める。電磁弁交換警告処理は、点検・交換を促す信号を出力する処理である。

【0078】

ステップＳ２２において、シーケンス制御装置１００は、電磁弁３０が交換されたか否かを判断する。電磁弁３０が交換されたならばパルスエアー制御処理を終了するが、そうでなければ処理をステップＳ２１に戻す。

【0079】

なお、以上説明したように、本発明の実施形態におけるエアー洗浄装置１は、エアーをノズルから洗浄対象物に吹き付けることにより該洗浄対象物を洗浄するための装置であって、エアーがノズル５１に至る流路の途中に設けられ、該流路を開閉する電磁弁３０と、電磁弁３０の開閉に応じて変化する圧力値を出力するパルス検出部５３と、上限設定値と、該上限設定値より小さい下限設定値との２つの基準値に基づいて電磁弁３０の開閉を制御するシーケンス制御装置１００とを備え、シーケンス制御装置１００は、パルス検出部５３が出力する圧力値が上限設定値未満から該上限設定値以上に変化したとき、電磁弁３０を閉状態にし、パルス検出部５３が出力する圧力値が下限設定値より大きい値から下限設定値以下に変化したとき、電磁弁３０を開状態にする。

【0080】

上記の構成によれば、電磁弁３０が開状態のときには、ノズルに供給されるエアーが増加するにつれて、ノズル内の圧力が最大圧力に向けて上昇していくので、ノズル内が上限設定値に相当する圧力に到達したときに電磁弁を開状態から閉状態に切り換えることができる。

【0081】

電磁弁が閉状態のときには、ノズル内のエアーが減少するにつれて、ノズル内の圧力が最小圧力に向けて低下していくので、ノズル内が下限設定値に相当する圧力に到達したときに電磁弁を閉状態から開状態に切り換えることができる。

【0082】

また、電磁弁は、ＯＮ信号が入力されてから開状態となるまでの遅れ時間と、ＯＦＦ信号が入力されてから閉状態となるまでの遅れ時間とが存在する。この遅れ時間を利用しているため、最大圧力に到達する前に電磁弁３０を開状態から閉状態に切り替えても、上限設定値に相当する圧力を超えた圧力のエアーを吹き付けることができ、最小圧力に到達する前に電磁弁３０を閉状態から開状態に切り替えても、下限設定値に相当する圧力を下回る圧力のエアーを吹き付けることができる。したがって、最大圧力および最小圧力を使用圧力としたエアーを吹き付けることができる。

【0083】

また、最大圧力に到達する前に電磁弁３０を開状態から閉状態に切り換え、最小圧力に到達する前に電磁弁３０を閉状態から開状態に切り換えることにより、間欠的なエアーの吹き付け動作を高速にすることができる。

【0084】

したがって、効率的に除去率を向上させることが可能なエアー洗浄装置を提供することができる。

【0085】

なお、本実施形態においては、ノズル５１にパルス検出部５３として圧力センサを設ける構成を例に説明したが、これに限定するものではない。電磁弁３０の開閉に応じて変化する、エアーに関連した物理量を出力するセンサであればよく、圧力センサに代えて、流量センサ、風速センサを用いることが可能である。また、温度センサを代用する構成であってもよい。この場合、ノズル５１内に熱源を設けておき、ノズル５１内の流体による熱源の温度変化を検出する。

【0086】

また、噴出感知センサを代用して、洗浄対象物の温度変化（赤外線）を検出するようにしてもよい。噴出感知センサを代用する場合、赤外線で検出された温度変化を利用して、照射範囲を制御するようにしてもよい。また、電磁弁３０に代えて空気作動弁を用い、ノズル５１内の圧力の一部を空気作動弁のパイロット信号にループバックすることにより自励式にしてもよい。

【0087】

〔ソフトウェアによる実現例〕
エアー洗浄装置１の制御ブロック（特にシーケンス制御装置１００、パルス制御部２００）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

【0088】

後者の場合、エアー洗浄装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

【0089】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0090】

１ エアー洗浄装置
１０ レギュレータ
２０ ミストフィルタ
３０ 電磁弁
４０ インラインフィルタ
５０ 吹付機
５１ ノズル
５３ パルス検出部（検出部）
６０ コンパレータ
７０ エアー配管
１００ シーケンス制御装置（制御装置）
１０１ 異常検出部
１０３ 寿命検出部
２００ パルス制御部
２１０ 外部信号入力回路
２２０ 外部信号出力回路
２３０ アナログ信号入力回路
３００ 空圧制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】