JP2006314910A - Metallic work cleaning system, cleaning method and production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属製ワーク洗浄システム、洗浄方法及び製造方法に関する。 The present invention relates to a metal workpiece cleaning system, a cleaning method, and a manufacturing method.
従来より、金属製ワークに付着した異物(油分や切粉、金属製ワークから切粉として分離していない所謂、バリ等)を除去するための洗浄システムとして、ノズルから洗浄水(例えば、水道水)を高圧・高速で噴射して金属製ワークに衝突させる、所謂、高圧噴射洗浄システムが知られている(例えば、非特許文献1参照)。
ところで、上述した従来の洗浄システムについて本願発明者らが実験検討した結果、以下のことが分かった。即ち、水道水により洗浄した金属製ワークを乾燥(自然乾燥又は強制乾燥)させると、乾燥過程或いは乾燥直後に金属製ワークの表面に錆が発生することが分かった。 By the way, as a result of experiments conducted by the inventors of the present invention on the conventional cleaning system described above, the following was found. That is, it was found that when a metal workpiece washed with tap water was dried (natural drying or forced drying), rust was generated on the surface of the metal workpiece immediately after the drying process or drying.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、洗浄後の金属製ワークにおける錆の発生を従来よりも抑えることが可能な金属製ワークの洗浄システム、洗浄方法及び製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a metal workpiece cleaning system, a cleaning method, and a manufacturing method capable of suppressing the occurrence of rust in a metal workpiece after cleaning as compared with the conventional one. Objective.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る金属製ワーク洗浄システムは、金属製ワークを洗浄するための金属製ワーク洗浄システムにおいて、水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成するための酸化還元電位水製造装置と、酸化還元電位水を金属製ワークに向けて噴射するためのノズルを有する噴射洗浄装置とを備えたところに特徴を有する。 In order to achieve the above object, a metal workpiece cleaning system according to the first aspect of the present invention is a metal workpiece cleaning system for cleaning a metal workpiece, in which water and hydrogen gas are mixed by stirring and redox. An oxidation-reduction potential water production device for generating oxidation-reduction potential water having a negative potential, and an injection cleaning device having a nozzle for injecting oxidation-reduction potential water toward a metal workpiece However, it has characteristics.
請求項2の発明は、請求項1に記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水の水温を38度以下にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the metal workpiece cleaning system according to claim 1, the water temperature of the oxidation-reduction potential water is set to 38 degrees or less and supplied to the nozzle.
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水の水温を33度以上にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。 The invention of claim 3 is characterized in that, in the metal workpiece cleaning system according to claim 1 or 2, the water temperature of the oxidation-reduction potential water is set to 33 ° C. or more and supplied to the nozzle.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、金属製ワークのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度が28度以下となるように、酸化還元電位水の水温を所定温度以下にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the metal workpiece cleaning system according to any one of the first to third aspects, the temperature of the portion of the metal workpiece where the redox potential water collides is 28 degrees or less. It is characterized in that it is configured to supply the nozzle with the water temperature of the oxidation-reduction potential water at a predetermined temperature or lower.
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、金属製ワークのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度が24度以上となるように、酸化還元電位水の水温を所定温度以上にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the metal workpiece cleaning system according to any one of the first to fourth aspects, the temperature of the portion of the metal workpiece where the redox potential water collides is 24 degrees or more. It is characterized in that the water temperature of the oxidation-reduction potential water is set to a predetermined temperature or higher and is supplied to the nozzle.
請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水製造装置は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が1.0〜2.0ppm及び/又は酸化還元電位が−500mV以下でありかつ、pH7.0〜7.8である酸化還元電位水を生成するように構成されたところに特徴を有する。 A sixth aspect of the present invention is the metal workpiece cleaning system according to any one of the first to fifth aspects, wherein the oxidation-reduction potential water production device has a dissolved hydrogen amount that is an amount of hydrogen gas dissolved in water per unit volume. It is characterized by being configured to produce redox potential water having a pH of 1.0 to 2.0 ppm and / or a redox potential of −500 mV or less and a pH of 7.0 to 7.8.
請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、噴射洗浄装置による洗浄後の金属製ワークに付着した水分を除去するための水分除去装置を備えたところに特徴を有する。 A seventh aspect of the present invention is the metal workpiece cleaning system according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a moisture removing device for removing moisture adhering to the metal workpiece after cleaning by the jet cleaning device. However, it has characteristics.
請求項8の発明は、請求項7に記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、水分除去装置は、噴射洗浄装置による洗浄後の金属製ワークに気体を吹き付けて金属製ワークに付着した水分を吹き飛ばす送風機と、水分が吹き飛ばされた金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥機とから構成されたところに特徴を有する。 The invention according to claim 8 is the metal workpiece cleaning system according to claim 7, wherein the moisture removing device blows off the moisture adhering to the metal workpiece by blowing gas to the metal workpiece after cleaning by the jet cleaning device. And a dryer configured to heat the metal workpiece from which moisture has been blown off and evaporate the moisture.
請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水製造装置は、水と共に水素ガスを吸引して混合し排出する気液混合ポンプと、気液混合ポンプから排出された水に対する水素ガスの溶存量を高めるためのミキサーとを備え、ミキサーは、気液混合ポンプの排出口に接続された管路と、管路の軸方向に沿って間隔をあけて設けられ、管路内を複数の領域に区画すると共に水の通過を許容し、管路内で流体圧力の強弱が繰り返されるようにするための複数のミキシング壁とを備えたところに特徴を有する。 A ninth aspect of the present invention is the metal workpiece cleaning system according to any one of the first to eighth aspects, wherein the oxidation-reduction potential water production device includes a gas-liquid mixing pump that sucks, mixes and discharges hydrogen gas together with water. A mixer for increasing the dissolved amount of hydrogen gas with respect to the water discharged from the gas-liquid mixing pump, the mixer being connected to the gas-liquid mixing pump outlet and along the axial direction of the pipe And a plurality of mixing walls for partitioning the inside of the pipeline into a plurality of regions and allowing the passage of water and repeating the strength of the fluid pressure in the pipeline. However, it has characteristics.
請求項10の発明は、請求項1乃至9の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水製造装置により水素ガスと攪拌混合される水から予め気体を除去するための脱気装置と、残留塩素を除去するための脱塩素装置と、金属イオンを除去するための軟水装置とを備えたところに特徴を有する。 A tenth aspect of the present invention is the metal work cleaning system according to any one of the first to ninth aspects, wherein degassing is performed to remove gas in advance from water that is agitated and mixed with hydrogen gas by a redox potential water production apparatus. It is characterized by comprising an apparatus, a dechlorination apparatus for removing residual chlorine, and a soft water apparatus for removing metal ions.
請求項11の発明に係る金属製ワーク洗浄方法は、水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成し、その酸化還元電位水をノズルから噴射して金属製ワークを洗浄するところに特徴を有する。 In the metal workpiece cleaning method according to the invention of claim 11, water and hydrogen gas are stirred and mixed to generate redox potential water having a negative redox potential, and the redox potential water is discharged from the nozzle. It is characterized in that the metal workpiece is cleaned by spraying.
請求項12の発明は、請求項11に記載の金属製ワーク洗浄方法において、ノズルに供給する酸化還元電位水の水温を38度以下にするところに特徴を有する。 The invention of claim 12 is characterized in that, in the metal workpiece cleaning method according to claim 11, the temperature of the oxidation-reduction potential water supplied to the nozzle is set to 38 degrees or less.
請求項13の発明は、請求項11又は12に記載の金属製ワーク洗浄方法において、ノズルに供給する酸化還元電位水の水温を33度以上にするところに特徴を有する。 The invention of claim 13 is characterized in that, in the metal workpiece cleaning method according to claim 11 or 12, the temperature of the oxidation-reduction potential water supplied to the nozzle is set to 33 ° C. or more.
請求項14の発明は、請求項11乃至13の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、金属製ワークのうち、酸化還元電位水が衝突している部分の温度を28度以下にするところに特徴を有する。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the method for cleaning a metal workpiece according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, the temperature of the portion of the metal workpiece where the redox potential water collides is set to 28 degrees or less. However, it has characteristics.
請求項15の発明は、請求項11乃至14の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、金属製ワークのうち、酸化還元電位水が衝突している部分の温度を24度以上にするところに特徴を有する。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method for cleaning a metal workpiece according to any one of the eleventh to fourteenth aspects, the temperature of the portion of the metal workpiece where the redox potential water collides is 24 degrees or higher. However, it has characteristics.
請求項16の発明は、請求項11乃至15の何れかに記載の金属製ワーク洗浄方法において、酸化還元電位水は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が1.0〜2.0ppm及び/又は酸化還元電位が−500mV以下でありかつ、pH7.0〜7.8であるところに特徴を有する。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the metal workpiece cleaning method according to any of the eleventh to fifteenth aspects, the redox potential water has a dissolved hydrogen amount of 1. which is the amount of hydrogen gas dissolved in water per unit volume. It is characterized by 0 to 2.0 ppm and / or a redox potential of −500 mV or less and a pH of 7.0 to 7.8.
請求項17の発明は、請求項11乃至16の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、前酸化還元電位水による洗浄後に、金属製ワークに付着した水分を除去する水分除去工程を備えたところに特徴を有する。 A seventeenth aspect of the invention is the method for cleaning a metal workpiece according to any one of the eleventh to sixteenth aspects, further comprising a moisture removal step of removing moisture adhering to the metal workpiece after cleaning with pre-oxidation-reduction potential water. It has features.
請求項18の発明は、請求項17に記載の金属製ワークの洗浄方法において、水分除去工程は、金属製ワークに気体を吹き付けて水分を吹き飛ばす水切り工程と、水切り工程後の金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥工程とからなるところに特徴を有する。 The invention according to claim 18 is the method for cleaning a metal workpiece according to claim 17, wherein the moisture removing step includes a draining step of blowing gas to the metal workpiece and blowing away the moisture, and heating the metal workpiece after the draining step. And a drying process for evaporating moisture.
請求項19の発明は、請求項11乃至18の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、水素ガスと攪拌混合される水から予め気体を除去するための脱気工程と、残留塩素を除去するための脱塩素工程と、金属イオンを除去するための軟水化工程とを備えたところに特徴を有する。 The invention of claim 19 is the method for cleaning a metal workpiece according to any one of claims 11 to 18, wherein a deaeration step for removing gas from water mixed with hydrogen gas in advance and stirring, and residual chlorine It is characterized by a dechlorination step for removing and a water softening step for removing metal ions.
請求項20の発明に係る金属製ワークの製造方法は、請求項11乃至19の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法を工程の一部に備えたところに特徴を有する。 The method for manufacturing a metal workpiece according to the invention of claim 20 is characterized in that the method for cleaning a metal workpiece according to any one of claims 11 to 19 is provided in a part of the process.
[請求項1,2,4,6,11,12,14,16,20の発明]
上記のように構成した請求項1,11,20の発明によれば、従来に比べて、洗浄後の金属製ワークにおける錆の発生を抑制することができた。ここで、ノズルに供給する酸化還元電位水の水温を38度以下にするとより好ましい(請求項2,12の発明)。また、金属製ワークのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度が28度以下となるようにするとより好ましい(請求項4,14の発明)。さらに、酸化還元電位水は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が1.0〜2.0ppm及び/又は酸化還元電位が−500mV以下でありかつ、pH7.0〜7.8であることが好ましい(請求項6,16の発明)。
[Inventions of Claims 1, 2, 4, 6, 11, 12, 14, 16, 20]
According to the inventions of the first, eleventh and twentieth aspects configured as described above, it is possible to suppress the generation of rust in the metal workpiece after cleaning, as compared with the prior art. Here, it is more preferable to set the water temperature of the oxidation-reduction potential water supplied to the nozzle to 38 ° C. or less (inventions of claims 2 and 12). Further, it is more preferable that the temperature of the portion of the metal workpiece where the redox potential water collides is 28 degrees or less (inventions of claims 4 and 14). Furthermore, the redox potential water has a dissolved hydrogen amount of 1.0 to 2.0 ppm and / or a redox potential of −500 mV or less, which is the amount of hydrogen gas dissolved in water per unit volume, and has a pH of 7.0 to 7.0. It is preferably 7.8 (Invention of Claims 6 and 16).
[請求項3,5,13,15の発明]
請求項3,5,13,15の発明によれば、金属製ワークに付着した異物、特に油分を確実に除去することができる。
[Inventions of Claims 3, 5, 13, 15]
According to the third, fifth, thirteenth and fifteenth aspects of the present invention, foreign matters adhering to the metal workpiece, particularly oil, can be reliably removed.
[請求項7,17の発明]
請求項7,17の発明によれば、金属製ワークに付着した水分を除去することで、金属製ワークにおける錆の発生が抑制される。
[Inventions of Claims 7 and 17]
According to the seventh and seventeenth aspects of the present invention, the generation of rust in the metal workpiece is suppressed by removing the water adhering to the metal workpiece.
[請求項8,18の発明]
請求項8,18の発明によれば、金属製ワークを加熱して水分を蒸発させることで金属製ワークに付着した水分を確実に除去することができる。また、乾燥する前に気体を吹き付けることで、金属製ワークに付着した水分の大部分が吹き飛ばされるので、水分を吹き飛ばさずに乾燥した場合に比較して、乾燥後の金属製ワークにおけるスケール(固形物)の発生量が減少する。
[Inventions of Claims 8 and 18]
According to the eighth and 18th aspects of the present invention, moisture attached to the metal workpiece can be reliably removed by heating the metal workpiece and evaporating the moisture. In addition, by blowing gas before drying, most of the water adhering to the metal workpiece is blown away. ) Is reduced.
[請求項9の発明]
請求項9の発明によれば、水素ガスと混合された水がミキサーを通過する過程で、その水にかかる流体圧力の強弱が繰り返され、水に対する水素ガスの溶存量が向上し、酸化還元電位水の酸化還元電位をより低めることができる。
[Invention of claim 9]
According to the ninth aspect of the present invention, in the process in which water mixed with hydrogen gas passes through the mixer, the fluid pressure applied to the water is repeatedly increased and decreased, the dissolved amount of hydrogen gas in water is improved, and the redox potential is increased. The oxidation-reduction potential of water can be further lowered.
[請求項10及び19の発明]
請求項10及び19の発明によれば、酸化還元電位水に含まれる酸化性物質(溶存酸素や残留塩素)が低減するので、酸化還元電位水の衝突による金属製ワークのエロージョンコロージョン(酸化性物質による化学的腐食と酸化還元電位水の衝突による物理的浸食とが繰り返されること)が防止できる。また、水中の金属イオンが除去されるので、洗浄後の金属製ワークが乾いたときのスケールの発生を防止できる。
[Inventions of Claims 10 and 19]
According to the tenth and nineteenth aspects of the present invention, since the oxidizing substances (dissolved oxygen and residual chlorine) contained in the redox potential water are reduced, the erosion corrosion (oxidizing substance) of the metal work caused by the collision of the redox potential water. It is possible to prevent the chemical corrosion due to (2) and physical erosion due to collision of redox potential water). Moreover, since metal ions in water are removed, it is possible to prevent the scale from being generated when the washed metal workpiece is dried.
以下、本発明に係る一実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。図1に示すように、本実施形態の金属製ワーク洗浄システム10は、例えば、鉄を含有した金属(具体的には、SPCC材)製のプレートバルブボディ(以下、「金属製ワークWk」という)の製造システムMの一部として備えられている。金属製ワーク洗浄システム10は、水に水素ガスを溶解させて酸化還元電位(以下「ORP」という)が負の値となった(還元性を有する)酸化還元電位水を生成する酸化還元電位水製造装置100と、酸化還元電位水により金属製ワークWkに付着した異物を除去・洗浄する噴射洗浄装置200と、噴射洗浄装置200で洗浄された金属製ワークWkから水分を除去するための水分除去装置300とを主要部として備えている。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the metal workpiece cleaning system 10 of the present embodiment is, for example, a plate valve body (hereinafter referred to as “metal workpiece Wk”) made of a metal containing iron (specifically, an SPCC material). ) As part of the manufacturing system M. The metal workpiece cleaning system 10 is a redox potential water that generates redox potential water (having reducibility) having a negative redox potential (hereinafter referred to as “ORP”) by dissolving hydrogen gas in water. Manufacturing apparatus 100, jet cleaning apparatus 200 that removes and cleans foreign matter adhering to metal workpiece Wk by oxidation-reduction potential water, and water removal for removing water from metal workpiece Wk cleaned by jet cleaning apparatus 200 The apparatus 300 is provided as a main part.
まず、酸化還元電位水製造装置100を図2〜図5に基づいて説明する。
酸化還元電位水製造装置100は、例えば、図示しない上水道配管に接続されて水が流れる主配管MPを備え、その主配管MPに各種機器を備えてなる。以下、酸化還元電位水製造装置100の各部位を主配管MPの上流側から順に説明する。主配管MPの上流端には、ソレノイドバルブSV0が備えられている。ソレノイドバルブSV0の下流側にはプレフィルタ11、軟水装置12及び活性炭濾過器13が備えられている。
First, the oxidation-reduction potential water production apparatus 100 will be described with reference to FIGS.
The oxidation-reduction potential water production apparatus 100 includes, for example, a main pipe MP that is connected to a water supply pipe (not shown) and through which water flows, and the main pipe MP includes various devices. Hereinafter, each part of the oxidation-reduction potential water production apparatus 100 will be described in order from the upstream side of the main pipe MP. A solenoid valve SV0 is provided at the upstream end of the main pipe MP. A prefilter 11, a water softening device 12, and an activated carbon filter 13 are provided on the downstream side of the solenoid valve SV0.
プレフィルタ11により水道水に混入している、例えば、1μm以上の異物が除去される。また、軟水装置12により、水道水中の金属イオン(例えば、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム等の各イオン)が除去される。また、活性炭濾過器13により、水道水に含まれる残留塩素が除去される。通常、水道水は、プレフィルタ11、軟水装置12、活性炭濾過器13の順に流されるが、切替バルブの操作により、軟水装置12を通さずにプレフィルタ11から直接、活性炭濾過器13に流すことも可能である。ここで、水道水から酸化性物質である残留塩素を除去することで、水道水のORPを低めることが可能となる。なお、水道水を軟水装置12に通過させる工程が本発明の「軟水化工程」に相当し、活性炭濾過器13に通過させる工程が本発明の「脱塩素工程」に相当する。また、活性炭濾過器13は、本発明の「脱塩素装置」に相当する。 The pre-filter 11 removes foreign matters, for example, 1 μm or more mixed in tap water. Further, the soft water device 12 removes metal ions (for example, ions of calcium, magnesium, sodium, potassium, etc.) in tap water. Moreover, the residual chlorine contained in tap water is removed by the activated carbon filter 13. Normally, tap water is flowed in the order of the prefilter 11, the soft water device 12, and the activated carbon filter 13. However, by operating the switching valve, the tap water is directly flowed from the prefilter 11 to the activated carbon filter 13 without passing through the soft water device 12. Is also possible. Here, the ORP of tap water can be lowered by removing residual chlorine, which is an oxidizing substance, from tap water. The step of passing tap water through the water softening device 12 corresponds to the “softening step” of the present invention, and the step of passing the tap water through the activated carbon filter 13 corresponds to the “dechlorination step” of the present invention. The activated carbon filter 13 corresponds to the “dechlorination device” of the present invention.
活性炭濾過器13の下流側には活水器14が備えられている。活水器14は、例えば、プラスチック製のパイプを流れる水道水の摩擦で生じる静電気をパイプ外側に装着した電極に集め、水中に放射する構成となっている。活水器14は、主配管MPに対して着脱可能となっており、主配管MPには活水器14を迂回するバイパス配管BPが備えられている。これにより、活水器14を主配管MPから取り外した状態でも水道水を流すことが可能となっている。 An active water device 14 is provided downstream of the activated carbon filter 13. The water heater 14 is configured to collect static electricity generated by friction of tap water flowing through a plastic pipe, for example, on an electrode attached to the outside of the pipe and radiate it into the water. The water heater 14 is detachable from the main pipe MP, and the main pipe MP is provided with a bypass pipe BP that bypasses the water heater 14. Thereby, even if the water heater 14 is removed from the main pipe MP, it is possible to flow tap water.
ここで、水道水を活水器14に通すことで、生成される酸化還元電位水の水質を安定化することができる。具体的には、酸化還元電位水の溶存水素量(単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量)やORPを比較的長期間に亘って維持することが可能となる。 Here, the quality of the generated redox potential water can be stabilized by passing the tap water through the water heater 14. Specifically, it is possible to maintain the dissolved hydrogen amount (the amount of hydrogen gas dissolved in water per unit volume) and the ORP over a relatively long period of time.
活水器14の下流側には、上記各機器11〜13を通過した水道水を貯留するための原水槽15が備えられている。原水槽15には液位計L及び水温計Tが備えられ、その計測値は図示しない制御部に出力されている。 A raw water tank 15 for storing the tap water that has passed through the devices 11 to 13 is provided on the downstream side of the water heater 14. The raw water tank 15 is provided with a liquid level meter L and a water temperature meter T, and the measured values are output to a control unit (not shown).
なお、制御部は、液位計Lの計測結果に基づいて原水槽15の貯水量を調節している。具体的には、例えば、原水槽15の最大貯水量は150Lであり、制御部は貯水量が20L以下となったときに、主配管MPの上流端のソレノイドバルブSV0を開いて原水槽15への水道水の供給を開始する一方、貯水量が120Lとなったときに、ソレノイドバルブSV0を閉じて原水槽15への水道水の供給を停止する。 Note that the control unit adjusts the amount of water stored in the raw water tank 15 based on the measurement result of the liquid level meter L. Specifically, for example, the maximum water storage amount of the raw water tank 15 is 150L, and when the water storage amount becomes 20L or less, the control unit opens the solenoid valve SV0 at the upstream end of the main pipe MP to the raw water tank 15. On the other hand, when the amount of stored water reaches 120L, the solenoid valve SV0 is closed and the supply of tap water to the raw water tank 15 is stopped.
原水槽15には、ドレン配管DPが接続されており、例えば、水道水の水質変化等により、原水槽15に貯留されている水道水が不要となった場合には、このドレン配管DPから排出することができる。また、原水槽15からオーバーフローした水道水も、ドレン配管DPから外部に排出できる。 A drain pipe DP is connected to the raw water tank 15. For example, when tap water stored in the raw water tank 15 becomes unnecessary due to a change in the quality of tap water, the drain pipe DP is discharged from the drain pipe DP. can do. Further, the tap water overflowed from the raw water tank 15 can be discharged to the outside from the drain pipe DP.
図2に示すように、酸化還元電位水製造装置100のうち原水槽15の下流側には、後述する気液混合ポンプ17に供給される水道水の供給量(流量)を実測するための複数の水流量計Fが備えられている。本実施形態では、水流量計Fとして、超音波式流量計及び羽根車式流量計が備えられている。そして、これら水流量計Fによる水流量の実測値は図示しない制御部に出力される。なお、水流量計Fは、1つでも構わない。 As shown in FIG. 2, in the oxidation-reduction potential water production apparatus 100, a plurality of units for actually measuring the supply amount (flow rate) of tap water supplied to a gas-liquid mixing pump 17 described later is provided downstream of the raw water tank 15. Water flow meter F is provided. In the present embodiment, as the water flow meter F, an ultrasonic flow meter and an impeller flow meter are provided. And the actual value of the water flow rate by these water flowmeters F is output to the control part which is not illustrated. One water flow meter F may be used.
水流量計Fの下流側には脱気装置16が備えられている。脱気装置16は、真空モジュール16Aに水道水を導入し、その真空モジュール16A内を真空ポンプ16Bによって真空にすることで水道水に溶存している気体(例えば、酸素ガス、窒素ガス、炭酸ガス等)を抜く構成となっている。脱気装置16により水道水から気体を抜く工程が、本発明の「脱気工程」に相当する。 A deaeration device 16 is provided on the downstream side of the water flow meter F. The deaeration device 16 introduces tap water into the vacuum module 16A, and evacuates the vacuum module 16A with a vacuum pump 16B to dissolve the gas dissolved in the tap water (for example, oxygen gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas). Etc.). The process of extracting gas from the tap water by the deaeration device 16 corresponds to the “deaeration process” of the present invention.
真空モジュール16Aは主配管MPに対して着脱可能となっており、主配管MPには、脱気装置16を迂回したバイパス配管BPが備えられている。これにより、水道水を脱気せずに気液混合ポンプ17に供給することが可能となる。 The vacuum module 16A is detachable from the main pipe MP, and the main pipe MP is provided with a bypass pipe BP that bypasses the deaeration device 16. Thereby, it becomes possible to supply tap water to the gas-liquid mixing pump 17 without degassing.
本実施形態では、真空ポンプ16Bとして所謂、水封式真空ポンプ又はダイヤフラム式真空ポンプとの2つの真空ポンプを備えており、それぞれ真空モジュール16Aに対して着脱可能となっている。真空モジュール16Aと真空ポンプ16Bとの間には真空計P1が設けられ、その計測値が図示しない制御部に出力される。制御部は真空計P1の計測値に基づいて真空ポンプ16Bを駆動制御して、水道水の脱気の程度を調節している。なお、真空ポンプは1つでも構わない。 In this embodiment, the vacuum pump 16B includes two vacuum pumps, a so-called water ring vacuum pump or a diaphragm vacuum pump, which are detachable from the vacuum module 16A. A vacuum gauge P1 is provided between the vacuum module 16A and the vacuum pump 16B, and the measured value is output to a control unit (not shown). The control unit controls the vacuum pump 16B based on the measurement value of the vacuum gauge P1 to adjust the degree of deaeration of tap water. One vacuum pump may be used.
ここで、水素ガスと混合する前に水を予め脱気しておくと、脱気しない場合に比較して、水素ガスを水に溶解させ易くなると共に、生成される酸化還元電位水中の溶存水素量をより高めたり、ORPをより低めたりすることができる。また、水道水から酸化性物質である溶存酸素が除去されることで、酸化還元電位水のORPをより低めることが可能となる。なお、真空モジュール16Aにおける真空の度合い、即ち、水道水の脱気の程度を調節することで、生成される酸化還元電位水中の溶存水素量やORPを調節することが可能となる。 Here, if water is deaerated in advance before mixing with hydrogen gas, it becomes easier to dissolve hydrogen gas in water than in the case of not degassing, and dissolved hydrogen in the generated redox potential water. The amount can be increased or the ORP can be decreased. Further, the dissolved oxygen, which is an oxidizing substance, is removed from the tap water, so that the ORP of the redox potential water can be further reduced. It should be noted that the amount of dissolved hydrogen and ORP in the generated redox potential water can be adjusted by adjusting the degree of vacuum in the vacuum module 16A, that is, the degree of degassing of tap water.
図2に示すように、脱気装置16の下流側には、ソレノイドバルブSV2を介して同一仕様の2つの気液混合ポンプ17,17が備えられている。気液混合ポンプ17,17は、所定量の水道水を原水槽15から吸引すると共に、水素ガス供給源18(具体的には、ガスボンベ)から所定量の水素ガスを吸引し、これら水道水と水素ガスとを攪拌混合した上で、この混合流体を所定圧力で吐出している。 As shown in FIG. 2, two gas-liquid mixing pumps 17 and 17 having the same specifications are provided on the downstream side of the deaeration device 16 via a solenoid valve SV2. The gas-liquid mixing pumps 17 and 17 suck a predetermined amount of tap water from the raw water tank 15 and suck a predetermined amount of hydrogen gas from a hydrogen gas supply source 18 (specifically, a gas cylinder). After stirring and mixing with hydrogen gas, the mixed fluid is discharged at a predetermined pressure.
本実施形態では、常には、2つの気液混合ポンプ17,17のうちの一方の気液混合ポンプ17のみに水道水と水素ガスとが供給されている。そして、例えば、一方の気液混合ポンプ17が故障又はメンテナンス等により使用不可能となった場合には、切替バルブを操作して他方の気液混合ポンプ17に水素ガスと水道水とを供給するようになっている。これにより、気液混合ポンプ17の故障やメンテナンス時にも、水素ガスと水道水との攪拌混合を継続することが可能となる。なお、2つの気液混合ポンプ17,17の両方を常時使用して水素ガスと水道水とを攪拌混合するようにしてもよい。 In the present embodiment, tap water and hydrogen gas are always supplied to only one of the two gas-liquid mixing pumps 17, 17. For example, when one gas-liquid mixing pump 17 becomes unusable due to failure or maintenance, the switching valve is operated to supply hydrogen gas and tap water to the other gas-liquid mixing pump 17. It is like that. As a result, even when the gas-liquid mixing pump 17 fails or is maintained, the stirring and mixing of the hydrogen gas and tap water can be continued. Note that hydrogen gas and tap water may be stirred and mixed by always using both of the two gas-liquid mixing pumps 17 and 17.
なお、気液混合ポンプ17は、所謂、インバータ制御されている。即ち、電源からの交流の電力をいったん直流に変換し、再び交流に戻すときに必要な周波数を作り出し、その周波数に応じて気液混合ポンプ17に備えた交流モータの回転数を変化させている。従って、酸化還元電位水製造装置100の稼働開始時や停止時における急激な流量変化が抑えられ、気液混合ポンプ17や後述するミキサーユニット22に与える負荷を軽減することができる。 The gas-liquid mixing pump 17 is so-called inverter controlled. That is, the AC power from the power source is once converted to DC and a frequency necessary for returning to AC again is generated, and the rotational speed of the AC motor provided in the gas-liquid mixing pump 17 is changed according to the frequency. . Therefore, a rapid flow rate change at the start or stop of operation of the oxidation-reduction potential water production apparatus 100 can be suppressed, and a load applied to the gas-liquid mixing pump 17 and a mixer unit 22 described later can be reduced.
気液混合ポンプ17は、主配管MPに対して着脱可能となっており、その吸引口の直前部分には、水素ガス供給源18から延びたガス配管GPが接続されている。 The gas-liquid mixing pump 17 is detachable from the main pipe MP, and a gas pipe GP extending from the hydrogen gas supply source 18 is connected to a portion immediately before the suction port.
図2に示すように、ガス配管GPの途中には、気液混合ポンプ17への水素ガスの供給量(供給体積)を実測しかつ調節するためのマスフローコントローラ19が備えられている。また、マスフローコントローラ19で実測された水素ガス供給量の実測値は、図示しない制御部に出力される。 As shown in FIG. 2, a mass flow controller 19 for measuring and adjusting the supply amount (supply volume) of hydrogen gas to the gas-liquid mixing pump 17 is provided in the middle of the gas pipe GP. Further, the actual measurement value of the hydrogen gas supply amount actually measured by the mass flow controller 19 is output to a control unit (not shown).
マスフローコントローラ19は、酸化還元電位水製造装置100の停止時には水素ガス供給量を「0」に設定しており、酸化還元電位水製造装置100が稼働後、所定量の水道水が気液混合ポンプ17に供給されるまではこの状態を保持する。そして、気液混合ポンプ17に所定量の水道水が供給されると、水素ガスの供給を開始する。このとき、水素ガス供給量を徐々に大きくすることで、気液混合ポンプ17における、所謂「エア噛み」を抑制することができる。 The mass flow controller 19 sets the hydrogen gas supply amount to “0” when the oxidation-reduction potential water production apparatus 100 is stopped, and after the oxidation-reduction potential water production apparatus 100 is operated, a predetermined amount of tap water is supplied to the gas-liquid mixing pump. This state is maintained until supplied to 17. Then, when a predetermined amount of tap water is supplied to the gas-liquid mixing pump 17, supply of hydrogen gas is started. At this time, by gradually increasing the hydrogen gas supply amount, so-called “air biting” in the gas-liquid mixing pump 17 can be suppressed.
なお、ガス配管GPのうち、主配管MPとの接続部分の直前部分には、ガス配管GPへの水道水の流入を防止するための逆止弁20Aが備えられている。なお、逆止弁20Aに代えてソレノイドバルブを配置し、水素ガスの供給中はソレノイドバルブを開放し、供給が停止したときに閉鎖するようにしてもよい。 In the gas pipe GP, a check valve 20A for preventing the inflow of tap water into the gas pipe GP is provided immediately before the connection portion with the main pipe MP. A solenoid valve may be provided in place of the check valve 20A, and the solenoid valve may be opened during the supply of hydrogen gas and closed when the supply is stopped.
主配管MPのうち、気液混合ポンプ17の下流側には、上述した活水器14と同一構成の活水器14が着脱可能に設けられ、主配管MPには、活水器14を迂回したバイパス配管BPが接続されている。なお、活水器14と気液混合ポンプ17との間には、逆流を防止するための逆止弁20Bが設けられている。 In the main pipe MP, on the downstream side of the gas-liquid mixing pump 17, a water heater 14 having the same configuration as the above-described water heater 14 is detachably provided, and the main pipe MP is a bypass pipe bypassing the water heater 14. BP is connected. A check valve 20 </ b> B for preventing backflow is provided between the water heater 14 and the gas-liquid mixing pump 17.
活水器14の下流側には、ミキサーユニット22が備えられている。ミキサーユニット22は、複数(例えば、3つ)の同一構成のミキサー22A,22B,22Cからなる。具体的には、図3に示すように、第1のミキサー22Aと第2のミキサー22Bとを並列接続し、これら第1及び第2のミキサー22A,22Bに対して第3のミキサー22Cを直列接続した構造をなす。また、各ミキサー22A,22B,23Cの上流側には、圧力計P2が備えられている。ここで、第1及び第2のミキサー22A,22Bと第3のミキサー22Cとの間の配管長は、例えば、1メートルとなっているが、配管長は適宜変更可能である。また、第3のミキサー22Cを通さずに流すためのバイパス流路BPを設けることが好ましい。 A mixer unit 22 is provided on the downstream side of the water heater 14. The mixer unit 22 includes a plurality of (for example, three) mixers 22A, 22B, and 22C having the same configuration. Specifically, as shown in FIG. 3, the first mixer 22A and the second mixer 22B are connected in parallel, and the third mixer 22C is connected in series with the first and second mixers 22A and 22B. Make a connected structure. In addition, a pressure gauge P2 is provided on the upstream side of each mixer 22A, 22B, 23C. Here, the pipe length between the first and second mixers 22A, 22B and the third mixer 22C is, for example, 1 meter, but the pipe length can be changed as appropriate. Further, it is preferable to provide a bypass flow path BP for flowing without passing through the third mixer 22C.
ミキサー22A,22B,22Cは、図4に示すように、円筒ケース30(本発明の「管路」に相当する)の内部に、複数(例えば、11個)のミキシング壁40を収容してなる。まず、円筒ケース30について説明する。 As shown in FIG. 4, the mixers 22 </ b> A, 22 </ b> B, and 22 </ b> C contain a plurality of (for example, 11) mixing walls 40 inside a cylindrical case 30 (corresponding to the “pipe” of the present invention). . First, the cylindrical case 30 will be described.
円筒ケース30は、ケース本体31と、ケース本体31の上流側端部に接合される流入管32及びケース本体31の下流側端部に接合される流出管33とから構成される。 The cylindrical case 30 includes a case main body 31, an inflow pipe 32 joined to the upstream end of the case main body 31, and an outflow pipe 33 joined to the downstream end of the case main body 31.
ケース本体31は、円筒形状をなし、両端部には、流入管32及び流出管33と接合するへルール部37が形成されている。また、ケース本体31の内部空間は、径が一定な円柱形状をなしている。 The case body 31 has a cylindrical shape, and at both ends, a rule portion 37 is formed to join the inflow pipe 32 and the outflow pipe 33. The internal space of the case body 31 has a cylindrical shape with a constant diameter.
流入管32及び流出管33は、同一形状をなしている。即ち、流入管32及び排出管33の一端には、前記主配管MPに接続される配管接続部34が形成され、他端には、ケース本体31に接合するへルール部35が形成されている。そして、その外径は、配管接続部34からへルール部35に向かって段付き状に拡径している。なお、流入管32及び流出管33の内径は一定となっている。 The inflow pipe 32 and the outflow pipe 33 have the same shape. That is, a pipe connection part 34 connected to the main pipe MP is formed at one end of the inflow pipe 32 and the discharge pipe 33, and a rule part 35 is formed at the other end to be joined to the case body 31. . And the outer diameter is expanded in steps from the pipe connection part 34 toward the rule part 35. The inner diameters of the inflow pipe 32 and the outflow pipe 33 are constant.
流入管32及び流出管33のうち、ケース本体31に接合される側の開口縁(へルール部35の端面35T)からは、円筒ボス36が起立している。そして、流入管32及び流出管33がケース本体31の両端に接合されると、この円筒ボス36がケース本体31の内部空間に突入して嵌合するようになっている。以上が円筒ケース30の説明である。 Of the inflow pipe 32 and the outflow pipe 33, a cylindrical boss 36 stands from the opening edge (end surface 35 </ b> T of the ferrule portion 35) on the side joined to the case body 31. When the inflow pipe 32 and the outflow pipe 33 are joined to both ends of the case main body 31, the cylindrical boss 36 enters and fits into the internal space of the case main body 31. The above is the description of the cylindrical case 30.
ミキシング壁40は、以下のようである。図5に示すように、ミキシング壁40は、円板部材41に複数の小孔42を貫通形成した構成をなす。円板部材41は、例えば、金属(具体的には、ステンレスや真鍮)製であり、その外径は、ケース本体31の内径とほぼ同一となっている。また、小孔42は、ミキシング壁40の板厚方向(図3における上下方向)に延びその内径は、例えば、1〜3μm(好ましくは、2μm)となっている。 The mixing wall 40 is as follows. As shown in FIG. 5, the mixing wall 40 has a configuration in which a plurality of small holes 42 are formed through a disc member 41. The disc member 41 is made of, for example, metal (specifically, stainless steel or brass), and the outer diameter thereof is substantially the same as the inner diameter of the case main body 31. The small hole 42 extends in the plate thickness direction (vertical direction in FIG. 3) of the mixing wall 40 and has an inner diameter of, for example, 1 to 3 μm (preferably 2 μm).
図3に示すように、ミキシング壁40は、円筒ケース30(詳細には、ケース本体31)の内部において、円筒ケース30の軸方向に重なるように配置されている。ミキシング壁40同士の間には、スペーサ45(例えば、Oリング)が挟まれている。このスペーサ45により隣接したミキシング壁40が所定間隔を空けて重ねられ、これらミキシング壁40によって、ケース本体31の内部空間が、扁平円柱形状をなした複数の空間部46(本発明における「領域」に相当する)に区画されている。換言すれば、ケース本体31の内部には、ケース本体31の軸方向に沿って、ミキシング壁40と空間部46とが交互に備えられている。ここで、ケース本体31の内部に収容された複数のミキシング壁40は、ケース本体31の内側に嵌合されかつ、ケース本体31の両端側から流入管32及び流出管33に備えた円筒ボス36,36に押圧されて、ケース本体31の内部に固定配置されている。 As shown in FIG. 3, the mixing wall 40 is disposed inside the cylindrical case 30 (specifically, the case main body 31) so as to overlap in the axial direction of the cylindrical case 30. A spacer 45 (for example, an O-ring) is sandwiched between the mixing walls 40. The mixing walls 40 adjacent to each other are overlapped at a predetermined interval by the spacer 45, and the mixing walls 40 allow the internal space of the case body 31 to have a plurality of space portions 46 having a flat cylindrical shape (“region” in the present invention). Is equivalent to In other words, the mixing wall 40 and the space 46 are alternately provided in the case body 31 along the axial direction of the case body 31. Here, the plurality of mixing walls 40 housed inside the case body 31 are fitted inside the case body 31 and are provided on the inflow pipe 32 and the outflow pipe 33 from both ends of the case body 31. , 36 and fixedly arranged inside the case main body 31.
本実施形態では、ミキシング壁40は円筒ケース30に対して着脱可能となっており、構造(小孔42の形状、孔径、板厚等)が異なる複数種類のミキシング壁40が予め用意されている。そして、目的とする酸化還元電位水の水質に応じてそれら複数種類のミキシング壁40の中から適当なミキシング壁40を選択して、円筒ケース30に装着されているミキシング壁40と交換可能となっている。ミキシング壁40の交換は、手動で行ってもよいし、図示しない交換装置によって自動で交換するようにしてもよい。 In the present embodiment, the mixing wall 40 is detachable from the cylindrical case 30, and a plurality of types of mixing walls 40 having different structures (shape of the small holes 42, hole diameter, plate thickness, etc.) are prepared in advance. . Then, an appropriate mixing wall 40 is selected from the plurality of types of mixing walls 40 according to the water quality of the target oxidation-reduction potential water, and can be replaced with the mixing wall 40 mounted on the cylindrical case 30. ing. The mixing wall 40 may be exchanged manually or automatically by an exchange device (not shown).
ここで、気液混合ポンプから圧送された水素ガス及び水道水の混合流体は、以下のようにしてミキサー22A,22B,22Cを通過する。即ち、水素ガス及び水道水の混合流体は、ミキサー22A,22B,22Cの流入管32から円筒ケース30内に流入し、最上段のミキシング壁40に衝突する。ミキシング壁40に衝突した混合流体は、ミキシング壁40に形成された複数の小孔42に押し込められることで加圧されると共に複数の流路に細かく分かれる。 Here, the mixed fluid of hydrogen gas and tap water pumped from the gas-liquid mixing pump passes through the mixers 22A, 22B, and 22C as follows. That is, the mixed fluid of hydrogen gas and tap water flows into the cylindrical case 30 from the inflow pipes 32 of the mixers 22A, 22B, and 22C and collides with the uppermost mixing wall 40. The mixed fluid that has collided with the mixing wall 40 is pressurized by being pushed into a plurality of small holes 42 formed in the mixing wall 40 and is divided into a plurality of flow paths.
ミキシング壁40の小孔42を通過した混合流体は、最上段の空間部46内に流入する。この空間部46において、小孔42を通過する際に複数の流路に分かれた混合流体が合流すると共に混合流体にかかる圧力が低下する。 The mixed fluid that has passed through the small holes 42 of the mixing wall 40 flows into the uppermost space 46. In this space portion 46, when passing through the small hole 42, the mixed fluid divided into a plurality of flow paths merges and the pressure applied to the mixed fluid decreases.
最上段の空間部46に流入した混合流体は、2段目のミキシング壁40に衝突して小孔42を通過する際に、再び強い圧力を受けると共に複数の流路に細かく分かれる。そして、2段目のミキシング壁40を通過すると、2段目の空間部46に流入し、ここでミキシング壁40を複数の流路(小孔42)に分かれて通過した混合流体が合流すると共に、混合流体にかかる圧力が低下する。以下、ミキシング壁40の小孔42と空間部46とを交互に通過することで、混合流体が分流と合流とを繰り返すと共に、混合流体にかかる圧力の強弱が繰り返される。これにより、混合流体中の水素ガスが水道水に溶け込み、ORPが負の値となった、即ち、水道水よりも還元性を有する酸化還元電位水が生成される。以上がミキサーユニット22の説明である。 When the mixed fluid that has flowed into the uppermost space 46 collides with the second-stage mixing wall 40 and passes through the small holes 42, it is again subjected to a strong pressure and finely divided into a plurality of flow paths. Then, after passing through the second-stage mixing wall 40, it flows into the second-stage space 46, where the mixed fluid that has passed through the mixing wall 40 divided into a plurality of flow paths (small holes 42) joins. , The pressure applied to the mixed fluid decreases. Hereinafter, by alternately passing through the small holes 42 and the space 46 of the mixing wall 40, the mixed fluid repeats the diversion and merging, and the pressure applied to the mixed fluid is repeated. Thereby, the hydrogen gas in the mixed fluid is dissolved in the tap water, and the ORP has a negative value, that is, redox potential water having a reducing property than the tap water is generated. The above is the description of the mixer unit 22.
図2に示すように、酸化還元電位水製造装置100のうちミキサーユニット22の下流側には、気液混合ポンプ17及びミキサーユニット22を通過することで生成された酸化還元電位水を加熱するためのヒータ23が備えられている。ヒータ23は主配管MPに対して着脱可能となっている。また、主配管MPには、ヒータ23を迂回したバイパス配管BPが接続されている。酸化還元電位水を加熱する必要がない場合やヒータ23が取り外された場合には、このバイパス配管BPによって酸化還元電位水を流すことができる。 As shown in FIG. 2, the oxidation-reduction potential water generated by passing through the gas-liquid mixing pump 17 and the mixer unit 22 is heated downstream of the mixer unit 22 in the oxidation-reduction potential water production apparatus 100. The heater 23 is provided. The heater 23 is detachable from the main pipe MP. Further, a bypass pipe BP that bypasses the heater 23 is connected to the main pipe MP. When it is not necessary to heat the oxidation-reduction potential water or when the heater 23 is removed, the oxidation-reduction potential water can be flowed through the bypass pipe BP.
本実施形態では、同一仕様の2つのヒータ23,23が備えられており、常には、一方のヒータ23のみを酸化還元電位水が通過する。そして、例えば、一方のヒータ23が故障又はメンテナンス等により使用不可能となった場合には、切替バルブの操作により他方のヒータ23を酸化還元電位水が通過するようになっている。これにより、ヒータ23の故障やメンテナンス時にも酸化還元電位水を加熱することが可能となる。なお、2つのヒータ23,23の両方に、常時、酸化還元電位水を通過させるようにしてもよい。 In the present embodiment, two heaters 23 and 23 having the same specification are provided, and the oxidation-reduction potential water always passes through only one heater 23. For example, when one heater 23 becomes unusable due to failure or maintenance, the redox potential water passes through the other heater 23 by operating the switching valve. As a result, it is possible to heat the redox potential water even when the heater 23 is broken or maintained. Note that the oxidation-reduction potential water may always be passed through both the two heaters 23 and 23.
ここで、主配管MPのヒータ23よりも下流側には水温計Tが備えられ、その計測値が図示しない制御部に出力されている。なお、酸化還元電位水を加熱して常温よりも高い所定水温にすることで、酸化還元電位水の水質(溶存水素量やORP)を安定させることができる。また、後述する金属製ワークWkの洗浄において、金属製ワークWkに付着した異物(特に、油分)を効果的に除去することができる。 Here, a water temperature gauge T is provided on the downstream side of the heater 23 of the main pipe MP, and the measured value is output to a control unit (not shown). In addition, the water quality (the amount of dissolved hydrogen or ORP) of oxidation-reduction potential water can be stabilized by heating the oxidation-reduction potential water to a predetermined water temperature higher than room temperature. Further, in cleaning the metal workpiece Wk described later, foreign matters (particularly oil) adhering to the metal workpiece Wk can be effectively removed.
ヒータ23の下流側には、主配管MPから分岐した計器接続配管KPが設けられ、この計器接続配管KPの途中に溶存水素計Hmが着脱可能に取り付けられている。溶存水素計Hmは、酸化還元電位水の溶存水素量を実測し、その実測結果を図示しない制御部に出力する。なお、計器接続配管KPには、ソレノイドバルブSV4と、溶存水素計Hmへ供給される酸化還元電位水の流量を一定にするための定量弁25とが備えられている。 On the downstream side of the heater 23, an instrument connection pipe KP branched from the main pipe MP is provided, and a dissolved hydrogen meter Hm is detachably attached in the middle of the instrument connection pipe KP. The dissolved hydrogen meter Hm measures the dissolved hydrogen amount of the oxidation-reduction potential water, and outputs the measurement result to a control unit (not shown). The meter connection pipe KP is provided with a solenoid valve SV4 and a metering valve 25 for making the flow rate of oxidation-reduction potential water supplied to the dissolved hydrogen meter Hm constant.
計器接続配管KPの下流側には、生成水槽26が備えられている。生成水槽26は、例えば、密閉タンクで構成され、ここに生成された酸化還元電位水が一時的に貯留される。生成水槽26には酸化還元電位水を気液混合ポンプ17よりも上流側に環流させるための循環配管CPが接続されている。また、生成水槽26には酸化還元電位水を後述する噴射洗浄装置200に供給するための供給配管SPが接続されている。 A generated water tank 26 is provided on the downstream side of the instrument connection pipe KP. The generated water tank 26 is constituted by, for example, a closed tank, and the redox potential water generated here is temporarily stored. A circulation pipe CP for circulating the redox potential water upstream of the gas-liquid mixing pump 17 is connected to the generated water tank 26. The product water tank 26 is connected with a supply pipe SP for supplying redox potential water to an injection cleaning device 200 described later.
循環配管CPの途中には、環流する酸化還元電位水の流量を計測するための流量計F3(本実施形態では、羽根車式流量計)が備えられている。 In the middle of the circulation pipe CP, a flow meter F3 (in this embodiment, an impeller-type flow meter) for measuring the flow rate of the redox potential water that circulates is provided.
一方、供給配管SPの途中には供給ポンプ27が備えられている。供給ポンプ27は、生成水槽26に貯留された酸化還元電位水を所定圧力(例えば、0.1〜0.3MPa)で吐出しており、開閉弁28を開くことで、酸化還元電位水が生成水槽26から噴射洗浄装置200に供給される。また、供給配管SPの途中には、噴射洗浄装置200から酸化還元電位水製造装置100への酸化還元電位水の逆流を防止するための逆止弁20Cが備えられている。なお、供給ポンプ27は、前述した気液混合ポンプ17と同様に、インバータ制御されているので、酸化還元電位水を安定して噴射洗浄装置200に供給することができる。 On the other hand, a supply pump 27 is provided in the middle of the supply pipe SP. The supply pump 27 discharges the redox potential water stored in the generated water tank 26 at a predetermined pressure (for example, 0.1 to 0.3 MPa), and the open / close valve 28 is opened to generate redox potential water. It is supplied from the water tank 26 to the jet cleaning device 200. In addition, a check valve 20 </ b> C for preventing the backflow of oxidation-reduction potential water from the jet cleaning device 200 to the oxidation-reduction potential water production device 100 is provided in the middle of the supply pipe SP. In addition, since the supply pump 27 is inverter controlled similarly to the gas-liquid mixing pump 17 described above, the oxidation-reduction potential water can be stably supplied to the jet cleaning device 200.
さらに、生成水槽26にはドレン配管DPが接続されており、酸化還元電位水の生成条件が変更された場合や、酸化還元電位水の水質(溶存水素量、水温、ORPなど)が変化して、生成水槽26に貯留された酸化還元電位水が不要となった場合には、このドレン配管DPから、酸化還元電位水を排出することができる。また、生成水槽26からオーバーフローした酸化還元電位水も、ドレン配管DPから外部に排出することができる。 Further, a drain pipe DP is connected to the generated water tank 26, and the quality of the redox potential water (the amount of dissolved hydrogen, the water temperature, the ORP, etc.) changes when the conditions for generating the redox potential water are changed. When the redox potential water stored in the generated water tank 26 becomes unnecessary, the redox potential water can be discharged from the drain pipe DP. Further, the oxidation-reduction potential water overflowing from the generated water tank 26 can also be discharged to the outside from the drain pipe DP.
生成水槽26には、液位計Lが備えられている。制御部は、液位計Lの計測結果に基づいて貯水量を算出し、酸化還元電位水の生成量を制御している。具体的には、生成水槽26の最大貯水量は、例えば、200Lであり、制御部は、例えば、貯水量が160L以上となったときに、気液混合ポンプ17への水道水と水素ガスの供給を停止しかつ、循環配管CPに備えたソレノイドバルブSV3を開放して、生成水槽26に貯留された酸化還元電位水を循環させる。また、貯水量が50L以下となったときに、気液混合ポンプ17への水道水と水素ガスの供給を開始しかつ、ソレノイドバルブSV3を閉じて酸化還元電位水の循環を停止する。 The generated water tank 26 is provided with a liquid level gauge L. The control unit calculates the amount of stored water based on the measurement result of the liquid level meter L, and controls the amount of redox potential water generated. Specifically, the maximum water storage amount of the generated water tank 26 is, for example, 200 L, and the control unit, for example, supplies tap water and hydrogen gas to the gas-liquid mixing pump 17 when the water storage amount becomes 160 L or more. The supply is stopped and the solenoid valve SV3 provided in the circulation pipe CP is opened, and the oxidation-reduction potential water stored in the generated water tank 26 is circulated. When the amount of stored water becomes 50 L or less, supply of tap water and hydrogen gas to the gas-liquid mixing pump 17 is started, and the solenoid valve SV3 is closed to stop the circulation of redox potential water.
即ち、生成水槽26に貯留された酸化還元電位水の量が予め設定された上限以上となると、新たな酸化還元電位水の生成を中止して、現存する酸化還元電位水の循環を行い、予め設定された下限以下になると、循環を停止して新たな酸化還元電位水の生成を開始する。ここで、酸化還元電位水を循環させて、気液混合ポンプ17及びミキサー22A,22B,22Cに繰り返し通すことで、酸化還元電位水の溶存水素量が高められ、ORPをより低い値にすることができる。 That is, when the amount of redox potential water stored in the generated water tank 26 is equal to or higher than a preset upper limit, the generation of new redox potential water is stopped and the existing redox potential water is circulated. When below the set lower limit, the circulation is stopped and generation of new redox potential water is started. Here, the redox potential water is circulated and repeatedly passed through the gas-liquid mixing pump 17 and the mixers 22A, 22B, and 22C, so that the dissolved hydrogen amount of the redox potential water is increased and the ORP is set to a lower value. Can do.
また、生成水槽26には水温計Tが備えられている。この水温計Tにより、図6に示す噴射洗浄装置200(詳細には、ノズル202)に供給される酸化還元電位水の水温が計測されている。また、制御部は、水温計Tの計測値に基づいて、噴射洗浄装置200に供給される(生成水槽26に貯留されている)酸化還元電位水が、後述する設定水温となるようにヒータ23を駆動制御する。 The generated water tank 26 is provided with a water temperature gauge T. The water temperature gauge T measures the water temperature of the oxidation-reduction potential water supplied to the jet cleaning apparatus 200 (specifically, the nozzle 202) shown in FIG. Further, the control unit controls the heater 23 so that the oxidation-reduction potential water supplied to the jet cleaning device 200 (stored in the generated water tank 26) becomes a set water temperature to be described later, based on the measurement value of the water temperature gauge T. Is controlled.
図示しないが、生成水槽26には、生成水槽26に貯まった水素ガス濃度を検出する水素ガス濃度計が備えられており、その計測結果は図示しない制御部に出力される。制御部は、水素ガス濃度計の計測結果が所定の上限濃度を超えた場合に警報を出力しかつ、酸化還元電位水製造装置100の運転を停止するようにしてもよい。 Although not shown, the generated water tank 26 is provided with a hydrogen gas concentration meter that detects the concentration of hydrogen gas stored in the generated water tank 26, and the measurement result is output to a control unit (not shown). The control unit may output an alarm when the measurement result of the hydrogen gas concentration meter exceeds a predetermined upper limit concentration and stop the operation of the oxidation-reduction potential water production apparatus 100.
なお、酸化還元電位水製造装置100の主配管MPの所定箇所には、上述した構成の他にも、水の流れる流路を切り替えるための切替バルブ、外部機器や配管を接続するための接続部、水を採水するための採水弁等が備えられている。また、主配管MPと活水器14、真空モジュール16A、気液混合ポンプ17、ヒータ23との各接続部分は、所謂、ユニオン接続となっており、比較的容易に着脱することが可能となっている。 In addition to the above-described configuration, a switching valve for switching a water flow path, a connection part for connecting an external device or a pipe, in addition to the above-described configuration, is provided at a predetermined position of the main pipe MP of the oxidation-reduction potential water production apparatus 100. A water collection valve for collecting water is provided. In addition, each connecting portion of the main pipe MP and the water heater 14, the vacuum module 16A, the gas-liquid mixing pump 17, and the heater 23 is a so-called union connection and can be attached and detached relatively easily. Yes.
そして、上述した酸化還元電位水製造装置100によれば、水道水(pH7.0〜7.5、ORP+150mV以上)を原料水として、pH7.0〜7.8、ORP−500mV以下、溶存水素量1.0〜2.0ppmとなった酸化還元電位水が生成される。即ち、pHを中性に保持したままで、酸化還元電位を水道水よりも低い負の値にしかつ溶存水素量を増加させることができる。以上が、酸化還元電位水製造装置100の説明である。 And according to the oxidation-reduction potential water production apparatus 100 described above, tap water (pH 7.0 to 7.5, ORP + 150 mV or more) is used as raw water, pH 7.0 to 7.8, ORP-500 mV or less, dissolved hydrogen amount. Redox potential water having a concentration of 1.0 to 2.0 ppm is generated. That is, the redox potential can be set to a negative value lower than that of tap water and the amount of dissolved hydrogen can be increased while maintaining the pH neutral. The above is the description of the oxidation-reduction potential water production apparatus 100.
次に、噴射洗浄装置200を図6及び図7に基づいて説明する。噴射洗浄装置200は、酸化還元電位水を高圧・高速で噴射して金属製ワークWkに衝突させ、金属製ワークWkに付着している異物(油分や切粉、切粉として金属製ワークWkから分離していないバリ)を除去する。 Next, the jet cleaning apparatus 200 will be described with reference to FIGS. The jet cleaning apparatus 200 sprays oxidation-reduction potential water at a high pressure and a high speed to collide with the metal workpiece Wk, and removes foreign matter (oil, chips, or chips from the metal workpiece Wk as the foreign matter adhering to the metal workpiece Wk. Remove burrs that are not separated.
具体的には、噴射洗浄装置200は、図6の(A)に示すように、酸化還元電位水製造装置100の供給配管SPに接続した高圧ポンプ203を備えている。この高圧ポンプ203は、酸化還元電位水製造装置で製造された酸化還元電位水を所定圧力(例えば、10〜15MPa)で吐出しており、開閉弁204が開くことで、配管体201に酸化還元電位水が供給される。配管体201には、金属製ワークWkに向けて酸化還元電位水を噴射する複数のノズル202が備えられている。配管体201は、金属製ワークWkの両面側(図6の(A)における上面側と下面側)に備えられ、固定された金属製ワークWkに対して所定の速度で自動的に移動しながら酸化還元電位水を噴射する構成となっている。 Specifically, the jet cleaning device 200 includes a high-pressure pump 203 connected to the supply pipe SP of the oxidation-reduction potential water production device 100 as shown in FIG. The high-pressure pump 203 discharges the redox potential water produced by the redox potential water production apparatus at a predetermined pressure (for example, 10 to 15 MPa), and the open / close valve 204 is opened to cause the pipe body 201 to be redox. Potential water is supplied. The pipe body 201 is provided with a plurality of nozzles 202 for injecting redox potential water toward the metal workpiece Wk. The pipe body 201 is provided on both sides of the metal workpiece Wk (upper surface side and lower surface side in FIG. 6A), and automatically moves at a predetermined speed with respect to the fixed metal workpiece Wk. It is the structure which injects redox potential water.
配管体201に備えられたノズル202の噴射口と金属製ワークWkの表面との間の距離H1は、例えば、40mmとなっている。ノズル202から噴射された酸化還元電位水は、図7に示すように、噴出口から金属製ワークWkに向かって略扇形状に拡散するようになっており、その略扇形の頂角、即ち、ノズル202から噴射された酸化還元電位水の広がり角度θ1(図6の(A)を参照)は、例えば、75度となっている。また、同一の配管体201に備えた各ノズル202は、金属製ワークWkの酸化還元電位水が衝突している部分(図7の点線mで囲まれた部分)が互いに重ならないように配置されている。換言すれば、一のノズル202から噴射された酸化還元電位水が、同一の配管体201に備えられた他のノズル202から噴射された酸化還元電位水と交差して衝突力が落ちないようになっている。 The distance H1 between the injection port of the nozzle 202 provided in the pipe body 201 and the surface of the metal workpiece Wk is, for example, 40 mm. As shown in FIG. 7, the oxidation-reduction potential water ejected from the nozzle 202 is diffused in a substantially fan shape from the ejection port toward the metal workpiece Wk. The spread angle θ1 of the redox potential water sprayed from the nozzle 202 (see FIG. 6A) is, for example, 75 degrees. Further, the nozzles 202 provided in the same pipe body 201 are arranged so that the portions of the metal workpiece Wk where the redox potential water collides (portions surrounded by the dotted line m in FIG. 7) do not overlap each other. ing. In other words, the oxidation-reduction potential water ejected from one nozzle 202 intersects with the oxidation-reduction potential water ejected from another nozzle 202 provided in the same pipe body 201 so that the collision force does not drop. It has become.
更に、配管体201が金属製ワークWkに対して図7の太線矢印で示された方向に水平移動することで、金属製ワークWkのうち、一のノズル202から噴射された酸化還元電位水の衝突部分がそれぞれ帯状領域Qを形成しかつ、隣接した他のノズル202により形成された帯状領域Qとの境界部分が、例えば、2mm程度重なるようになっている。これにより、ノズル202から噴射された酸化還元電位水が金属製ワークWkの両面全体に確実に衝突するようになっている。更に、本実施形態では、配管体201の傾動により、ノズル202の中心線と金属製ワークWkの表面との交差角度θ2(図6の(B)を参照)を、例えば、90度〜105度の範囲で調節可能となっている。 Further, the piping body 201 moves horizontally in the direction indicated by the thick arrow in FIG. 7 with respect to the metal workpiece Wk, so that the redox potential water jetted from one nozzle 202 of the metal workpiece Wk. The collision portions each form a belt-like region Q, and a boundary portion with the belt-like region Q formed by another adjacent nozzle 202 overlaps, for example, by about 2 mm. This ensures that the redox potential water sprayed from the nozzle 202 collides with both surfaces of the metal workpiece Wk. Furthermore, in the present embodiment, the inclination angle of the piping body 201 causes the intersection angle θ2 (see FIG. 6B) between the center line of the nozzle 202 and the surface of the metal workpiece Wk to be, for example, 90 degrees to 105 degrees. It is adjustable in the range.
噴射洗浄装置200の説明は以上であって、次に水分除去装置300について説明する。水分除去装置300は、送風機301と乾燥機302とから構成される。送風機301は、噴射洗浄装置200で洗浄された金属製ワークWkに対して気体(例えば、空気)を高速・高圧で吹き付けて、金属製ワークWkに付着した水分を吹き飛ばす。即ち、強制的に水切りを行う。 The description of the spray cleaning apparatus 200 is as described above. Next, the moisture removing apparatus 300 will be described. The moisture removing device 300 includes a blower 301 and a dryer 302. The blower 301 blows a gas (for example, air) at a high speed and a high pressure on the metal workpiece Wk cleaned by the jet cleaning device 200, and blows off moisture adhering to the metal workpiece Wk. That is, draining is forcibly performed.
詳細には、送風機301は、図8に示すように、金属製ワークWkに対して自動的に移動しながら空気を吹き付ける気体噴射ノズル301aと、その気体噴射ノズル301aに空気を供給するブロア301bとから構成され、ブロア301bと気体噴射ノズル301aとの間に設けられた調節弁301cによって気体噴射ノズル301aから噴射される空気の風速が、例えば、60〜120m/secの間で調節可能となっている。 Specifically, as shown in FIG. 8, the blower 301 includes a gas injection nozzle 301 a that blows air while automatically moving with respect to the metal workpiece Wk, and a blower 301 b that supplies air to the gas injection nozzle 301 a. The air speed of the air injected from the gas injection nozzle 301a can be adjusted between, for example, 60 to 120 m / sec by a control valve 301c provided between the blower 301b and the gas injection nozzle 301a. Yes.
気体噴射ノズル301aの噴射口は、例えば、細長いスリット形状をなしている。そして、図9に示すように、気体噴射ノズル301aから噴射された空気は、所謂、エアーカーテンを形成し、このエアーカーテンを横切る際に、金属製ワークWkに付着した水分の大部分が吹き飛ばされる。本実施形態では、気体噴射ノズル301aの噴射口と金属製ワークWkの表面との間の距離H2(図8を参照)は、例えば、180mmとなっている。また、気体噴射ノズル301aから吹き出した空気が金属製ワークWkの表面に対してほぼ垂直方向から当たるようになっている。更に、本実施形態では、気体噴射ノズル301aが、例えば、水平に寝かされた金属製ワークWkの両面側(図8における上面側と下面側)に順番に移動して空気を吹き付けるようになっている。 The injection port of the gas injection nozzle 301a has, for example, an elongated slit shape. As shown in FIG. 9, the air jetted from the gas jet nozzle 301a forms a so-called air curtain, and most of the water adhering to the metal workpiece Wk is blown off when crossing the air curtain. . In the present embodiment, a distance H2 (see FIG. 8) between the ejection port of the gas ejection nozzle 301a and the surface of the metal workpiece Wk is, for example, 180 mm. Further, the air blown out from the gas injection nozzle 301a hits the surface of the metal workpiece Wk from a substantially vertical direction. Further, in the present embodiment, the gas injection nozzle 301a sequentially moves to both sides (the upper surface side and the lower surface side in FIG. 8) of the metal workpiece Wk laid horizontally and blows air, for example. ing.
一方、乾燥機302は、送風機301によって水分が吹き飛ばされた金属製ワークWkに、常温よりも高温な(例えば、最高で80度)の温風を吹き付けて加熱し、送風機301で除去できなかった水分を蒸発させる。即ち、強制的に乾燥させる。これにより、金属製ワークWkに付着した水分が完全に除去される。 On the other hand, the dryer 302 was heated by blowing hot air having a temperature higher than room temperature (for example, 80 degrees at the maximum) to the metal workpiece Wk from which moisture was blown off by the blower 301 and could not be removed by the blower 301. Evaporate moisture. That is, it is forced to dry. Thereby, the moisture adhering to the metal workpiece Wk is completely removed.
ここで、乾燥機302で乾燥する前に、送風機301により金属製ワークWkに付着した水分の大部分を吹き飛ばしておくと、水分を吹き飛ばさずに乾燥機302により乾燥させた場合に比較して、乾燥後の金属製ワークWkの表面におけるスケール(固形物)の発生量が低減できる。また、乾燥に要する時間も短縮できる。 Here, before drying with the dryer 302, if most of the water adhering to the metal workpiece Wk is blown away by the blower 301, compared to the case where the dryer 302 is dried without blowing off the moisture, The amount of scale (solid matter) generated on the surface of the metal workpiece Wk after drying can be reduced. Also, the time required for drying can be shortened.
また、本実施形態では、前述したように、酸化還元電位水の生成過程で軟水装置12により水中の金属イオンが除去されているので、スケール(具体的には、カルシウム、マグネシウム等の炭酸塩)の発生をより確実に防ぐことができる。 In the present embodiment, as described above, since the metal ions in the water are removed by the soft water device 12 in the process of generating the redox potential water, the scale (specifically, carbonates such as calcium and magnesium). Can be more reliably prevented.
ここで、水分除去装置300により金属製ワークWkに付着した水分を除去する工程が、本発明の「水分除去工程」に相当する。また、送風機301により金属製ワークWkに気体を吹き付けて金属製ワークWkに付着した水分を吹き飛ばす工程が、本発明の「水切り工程」に相当し、乾燥機302により金属製ワークWkに常温よりも高温な温風を吹き付けて加熱し水分を蒸発させる工程が、本発明の「乾燥工程」に相当する。 Here, the process of removing the moisture adhering to the metal workpiece Wk by the moisture removing apparatus 300 corresponds to the “moisture removing process” of the present invention. Further, the step of blowing gas onto the metal workpiece Wk by the blower 301 to blow off the moisture adhering to the metal workpiece Wk corresponds to the “draining step” of the present invention, and the metal workpiece Wk to the metal workpiece Wk from room temperature by the dryer 302. The process of blowing high temperature hot air and heating it to evaporate the moisture corresponds to the “drying process” of the present invention.
本実施形態の金属製ワーク洗浄システム10には、上記した構成の他に、浄水装置400が備えられている。浄水装置400は、噴射洗浄装置200において金属製ワークWkに噴射された酸化還元電位水を回収して、油水分離、油分回収、固形物(切粉やバリ等)回収等を行い、回収された水を浄化する。その後、所定の水質をクリアした水は、酸化還元電位水の原料水として酸化還元電位水製造装置100に供給されて再利用され、所定の水質をクリアしなかった水は、排水処理後に下水道に放流される。ここで、浄水装置400に回収される酸化還元電位水のpHは水道水とほぼ同じであり、しかも酸化還元電位水に溶存している水素ガスは洗浄水として使用された後で自然に抜けるので、水にpH調整剤や洗浄剤、防錆剤等を添加してなる洗浄水に比較して、酸化還元電位水の原料水としての再利用や排水処理が容易となる。 The metal workpiece cleaning system 10 according to the present embodiment includes a water purifier 400 in addition to the above-described configuration. The water purifier 400 collects the redox potential water sprayed on the metal workpiece Wk in the jet cleaning device 200, and performs oil / water separation, oil recovery, solids (chips, burrs, etc.) recovery, etc. Purify the water. Thereafter, water that has cleared the predetermined water quality is supplied to the redox potential water production apparatus 100 as raw material water for redox potential water and reused, and water that has not cleared the predetermined water quality is discharged into the sewer after drainage treatment. It is released. Here, the pH of the oxidation-reduction potential water recovered in the water purification apparatus 400 is substantially the same as tap water, and hydrogen gas dissolved in the oxidation-reduction potential water naturally escapes after being used as washing water. In comparison with cleaning water obtained by adding a pH adjuster, a cleaning agent, a rust preventive agent, etc. to water, reuse and wastewater treatment of redox potential water as raw material water becomes easy.
以上が、金属製ワーク洗浄システム10の説明である。なお、この金属製ワーク洗浄システム10を備えた金属製ワークの製造システムMには、図1に示すように、防錆油付着装置401が備えられている。防錆油付着装置401は、静電浄油装置401aによって予め浄化した(具体的には、ゴミを取り除いた)防錆油を、乾燥した金属製ワークWkに塗布又は噴霧する。これにより、金属製ワークWkにおける錆の発生を確実に防止することができる。なお、本実施形態のように製造する金属製ワークWkが自動車に使用されるプレートバルブボディである場合には、防錆油として、例えば、MTF(手動変速機油)を塗布又は噴霧するようにしてもよい。 The above is the description of the metal workpiece cleaning system 10. The metal workpiece manufacturing system M including the metal workpiece cleaning system 10 includes a rust preventive oil adhesion device 401 as shown in FIG. The rust preventive oil adhering device 401 applies or sprays the rust preventive oil previously purified by the electrostatic oil purifier 401a (specifically, from which dust is removed) to the dried metal workpiece Wk. Thereby, generation | occurrence | production of the rust in the metal workpiece | work Wk can be prevented reliably. In addition, when the metal workpiece Wk to be manufactured as in the present embodiment is a plate valve body used in an automobile, for example, MTF (manual transmission oil) is applied or sprayed as rust preventive oil. Also good.
次に、金属製ワークの製造工程及び洗浄工程について説明する。
金属製ワークWkは、例えば、圧延、切削、プレス等の工程を経て成形され、外観検査工程に送られる。そして、外観検査に合格した金属製ワークWkが洗浄工程に送られる。
Next, the manufacturing process and the cleaning process of the metal workpiece will be described.
The metal workpiece Wk is formed through processes such as rolling, cutting, and pressing, and is sent to the appearance inspection process. And the metal workpiece | work Wk which passed the external appearance inspection is sent to a washing | cleaning process.
即ち、金属製ワークWkは、金属製ワーク洗浄システム10に備えた噴射洗浄装置200に送られる。噴射洗浄装置200では、供給ポンプ27によって酸化還元電位水製造装置100(詳細には、生成水槽26)から所定圧力(0.1〜0.3MPa)で供給された酸化還元電位水を高圧ポンプ203により10〜15MPaのうちの予め設定された圧力にしてノズル202から噴射し、金属製ワークWkに衝突させる。 That is, the metal workpiece Wk is sent to the jet cleaning apparatus 200 provided in the metal workpiece cleaning system 10. In the jet cleaning apparatus 200, the redox potential water supplied at a predetermined pressure (0.1 to 0.3 MPa) from the redox potential water production apparatus 100 (specifically, the generated water tank 26) by the supply pump 27 is supplied to the high pressure pump 203. The pressure is set to a preset pressure of 10 to 15 MPa from the nozzle 202 and collides with the metal workpiece Wk.
ここで、酸化還元電位水は、生成水槽26に流入する前にヒータ23により暖められて、例えば、生成水槽26における水温が33度以上38度以下にとなるように水温調節されている。つまり、噴射洗浄装置200のノズル202に供給される酸化還元電位水の水温が33度以上38度以下になっている。ここで、生成水槽26における酸化還元電位水の水温を33度以上としたのは、金属製ワークWkに付着した異物、特に、油分を確実に除去するためである。 Here, the oxidation-reduction potential water is heated by the heater 23 before flowing into the generated water tank 26, and the water temperature is adjusted so that, for example, the water temperature in the generated water tank 26 is not less than 33 degrees and not more than 38 degrees. That is, the water temperature of the oxidation-reduction potential water supplied to the nozzle 202 of the jet cleaning apparatus 200 is 33 degrees or more and 38 degrees or less. Here, the reason why the water temperature of the oxidation-reduction potential water in the generated water tank 26 is set to 33 ° C. or more is to remove foreign matters attached to the metal workpiece Wk, in particular, oil.
酸化還元電位水が衝突すると、金属製ワークWkの表面に付着していた切粉や油分が洗い流されると共に、金属製ワークWkから分離していないバリが水圧によって金属製ワークWkから分離して取り除かれる。 When the oxidation-reduction potential water collides, chips and oil adhering to the surface of the metal workpiece Wk are washed away, and burrs not separated from the metal workpiece Wk are separated and removed from the metal workpiece Wk by water pressure. It is.
噴射洗浄装置200により洗浄(切粉、バリ、油分が除去)された金属製ワークWkは、直ちに(好ましくは、洗浄終了から1分以内に)水分除去装置300(水分除去工程)に送られる。水分除去装置300では、まず、送風機301により風速60〜100m/secで空気を吹き付ける。すると、金属製ワークWkに付着している水分の大部分が吹き飛ばされる。次いで、乾燥機302により、例えば、80度の温風を吹き付ける。すると、金属製ワークWkが加熱されて送風機301で除去されなかった水分が蒸発する。これにより、金属製ワークWkに付着した水分が完全に取り除かれる。ここで、金属製ワークWkの洗浄終了から水分除去工程に移行するまでの時間を1分以内としたのは、金属製ワークWkに付着した水分と大気中の酸素とに起因した錆の発生を確実に防ぐためである。以上により、金属製ワークWkの洗浄工程は終了である。 The metal workpiece Wk that has been cleaned by the spray cleaning device 200 (where chips, burrs, and oil are removed) is immediately sent (preferably within one minute from the end of the cleaning) to the moisture removing device 300 (moisture removing step). In the moisture removing apparatus 300, first, air is blown by the blower 301 at a wind speed of 60 to 100 m / sec. Then, most of the water adhering to the metal workpiece Wk is blown away. Next, for example, warm air of 80 degrees is blown by the dryer 302. Then, the metal workpiece Wk is heated, and moisture that has not been removed by the blower 301 evaporates. Thereby, the water | moisture content adhering to metal workpiece | work Wk is removed completely. Here, the time from the end of the cleaning of the metal workpiece Wk to the transition to the moisture removal process is set to within 1 minute because rust is generated due to moisture adhering to the metal workpiece Wk and oxygen in the atmosphere. This is for sure prevention. Thus, the cleaning process for the metal workpiece Wk is completed.
洗浄工程を経て洗浄・乾燥された金属製ワークWkには防錆油が塗布又は噴霧され、その後箱詰めされる。なお、ここまでの全工程、即ち、金属製ワークWkの成形から防錆油の塗布までの工程が、金属製ワークWkの製造工程である。 The metal workpiece Wk cleaned and dried through the cleaning process is coated or sprayed with rust preventive oil and then boxed. In addition, the whole process so far, ie, the process from the shaping | molding of the metal workpiece Wk to application | coating of antirust oil is a manufacturing process of the metal workpiece Wk.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の効果を具体的に説明する。
[実施例]
本発明に係る実施例の金属製ワーク洗浄システム10の構成は、上述した通りである。ここで、実施例の金属製ワーク洗浄システム10では、噴射洗浄装置200のノズル202の中心線と金属製ワークWkの表面との交差角度θ2(図6の(B)を参照)を90度に設定し、ノズル202から噴射される酸化還元電位水の圧力を15MPaに設定し、ノズル202の移動速度を金属製ワークWk1枚当たり6秒で洗浄が終了するように設定した。また、送風機301の気体噴射ノズル301aから噴射される空気の速度(風速)は60m/secに設定し、乾燥機302から出る温風の温度は80度に設定した。
Hereinafter, the effects of the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
[Example]
The configuration of the metal workpiece cleaning system 10 of the embodiment according to the present invention is as described above. Here, in the metal workpiece cleaning system 10 of the embodiment, the intersection angle θ2 (see FIG. 6B) between the center line of the nozzle 202 of the jet cleaning apparatus 200 and the surface of the metal workpiece Wk is set to 90 degrees. The pressure of the oxidation-reduction potential water sprayed from the nozzle 202 was set to 15 MPa, and the moving speed of the nozzle 202 was set to be finished in 6 seconds per metal workpiece Wk. Moreover, the speed (wind speed) of the air injected from the gas injection nozzle 301a of the blower 301 was set to 60 m / sec, and the temperature of the warm air coming out of the dryer 302 was set to 80 degrees.
[比較例]
金属製ワークWkに噴射する水が、水道水(pH7.0〜7.5、ORP+150mV以上)である点のみが実施例の金属製ワーク洗浄システム10とは異なり、他の構成及び設定条件は実施例の金属製ワーク洗浄システム10と同一である。
[Comparative example]
Unlike the metal workpiece cleaning system 10 of the embodiment, only the water sprayed onto the metal workpiece Wk is tap water (pH 7.0 to 7.5, ORP + 150 mV or more). Other configurations and setting conditions are implemented. This is the same as the metal workpiece cleaning system 10 in the example.
[実験方法]
(1)実施例の金属製ワーク洗浄システム10と比較例の金属製ワーク洗浄システムとを用いて、金属製ワークWkを上記工程により洗浄・乾燥した。ここで、実施例の金属製ワーク洗浄システム10による洗浄では、酸化還元電位水製造装置100の生成水槽26に貯留されている(即ち、ノズル202に供給される)酸化還元電位水の水温を種々の値に設定しかつ、金属製ワークWkのうち、酸化還元電位水が衝突している部分(図7の点線mで囲まれた部分)の温度を実測した。また、金属製ワークWkに噴射される酸化還元電位水のpH、ORP、溶存水素量もあわせて実測した。
(2)乾燥後の金属製ワークWkを屋内の大気中に放置し、目視又は顕微鏡により錆(所謂、赤錆)の発生の有無を毎日検査した。
[experimental method]
(1) Using the metal workpiece cleaning system 10 of the example and the metal workpiece cleaning system of the comparative example, the metal workpiece Wk was cleaned and dried by the above steps. Here, in the cleaning by the metal workpiece cleaning system 10 of the embodiment, the water temperature of the oxidation-reduction potential water stored in the generated water tank 26 of the oxidation-reduction potential water production apparatus 100 (that is, supplied to the nozzle 202) is varied. And the temperature of the portion of the metal workpiece Wk where the redox potential water collides (the portion surrounded by the dotted line m in FIG. 7) was measured. Further, the pH, ORP, and dissolved hydrogen amount of redox potential water injected to the metal workpiece Wk were also measured.
(2) The dried metal workpiece Wk was left in the indoor air, and the presence or absence of rust (so-called red rust) was inspected every day visually or with a microscope.
[実験結果]
比較例の金属製ワーク洗浄システムによって洗浄した金属製ワークWkは、乾燥機302から取り出した時点ですでに錆が発生していることが確認された。 It was confirmed that the metal workpiece Wk cleaned by the metal workpiece cleaning system of the comparative example had already rusted when taken out from the dryer 302.
これに対し、実施例の金属製ワーク洗浄システム10によって洗浄した金属製ワークWk(No.1〜8)では、上記表1に示すように、乾燥後、長期間に亘って錆の発生が抑制できることが分かった。具体的には、酸化還元電位水(pH7.36、ORP−618mV、溶存水素1.696ppm)の生成水槽26における水温を36度〜38度とした場合、金属製ワークWkのうち酸化還元電位水が衝突している部分(図7を参照)の温度は26.7度〜27.8度であった。そして、この条件(No.1〜5)で洗浄された金属製ワークWkを乾燥して大気中に放置した場合、大気放置を開始してから4日目まで錆の発生は確認されなかった。 In contrast, in the metal workpiece Wk (Nos. 1 to 8) cleaned by the metal workpiece cleaning system 10 of the example, as shown in Table 1, the generation of rust is suppressed over a long period after drying. I understood that I could do it. Specifically, when the water temperature in the production water tank 26 of redox potential water (pH 7.36, ORP-618 mV, dissolved hydrogen 1.696 ppm) is set to 36 degrees to 38 degrees, redox potential water in the metal workpiece Wk. The temperature of the part (see FIG. 7) where the collision occurred was 26.7 to 27.8 degrees. And when the metal workpiece | work Wk wash | cleaned on these conditions (No. 1-5) was dried and left to stand in air | atmosphere, generation | occurrence | production of rust was not confirmed until the 4th day after starting to air-atmosphere.
また、酸化還元電位水(pH7.22、ORP−606mV、溶存水素1.431ppm)の生成水槽26における水温を33度〜35度とした場合、金属製ワークWkの酸化還元電位水が衝突している部分(図7を参照)の温度は24.6度〜25.1度であった。そして、この条件(No.6〜8)で洗浄された金属製ワークWkを乾燥して大気中に放置した場合、大気放置を開始してから最短でも20日目まで錆の発生は確認されず(No.6)、最長では25日目まで錆の発生は確認されなかった(No.7,8)。 Further, when the water temperature in the generated water tank 26 of redox potential water (pH 7.22, ORP-606 mV, dissolved hydrogen 1.431 ppm) is 33 to 35 degrees, the redox potential water of the metal workpiece Wk collides. The temperature of the portion (see FIG. 7) was 24.6 degrees to 25.1 degrees. And when the metal workpiece Wk cleaned under these conditions (Nos. 6 to 8) is dried and left in the atmosphere, the occurrence of rust is not confirmed until 20 days at the earliest after starting to stand in the air. (No. 6), no rust was observed until the 25th day at the longest (No. 7, 8).
更に、実施例の金属製ワーク洗浄システム10によれば、金属製ワークWkに付着した異物の除去も良好に行われ、乾燥後のスケールの発生も確認されなかった。 Furthermore, according to the metal workpiece cleaning system 10 of the example, the removal of the foreign matter adhering to the metal workpiece Wk was also satisfactorily performed, and generation of scale after drying was not confirmed.
このように、本実施形態によれば、ORPが負の値となった酸化還元電位水により金属製ワークWkを洗浄することで、水道水を洗浄水として使用する従来の洗浄システム及び洗浄方法に比較して、洗浄後の金属製ワークWkにおける錆の発生を長期間に亘って抑制することができた。より具体的には、酸化還元電位水のORPを−500mV以下(好ましくは−600mV以下)及び/又は溶存水素量を1.0〜2.0ppm(好ましくは、1.4ppm〜2.0ppm)とし、pH7.0〜7.8(好ましくは、pH7.2〜7.8)とし、更に、ノズル202に供給される酸化還元電位水の水温(本実施形態では、生成水槽26における水温)を、38度以下(より好ましくは、35度以下)及び/又は、金属製ワークWkのうち酸化還元電位水が衝突している部分(図7を参照)の温度を28度以下(より好ましくは、26度以下)とすることで、洗浄後の金属製ワークWkにおける錆の発生を、4日〜25日間に亘って抑制することができた。 As described above, according to the present embodiment, by washing the metal workpiece Wk with the oxidation-reduction potential water having a negative ORP value, the conventional washing system and washing method using tap water as washing water are used. In comparison, generation of rust in the metal workpiece Wk after cleaning could be suppressed over a long period of time. More specifically, the ORP of the oxidation-reduction potential water is −500 mV or less (preferably −600 mV or less) and / or the dissolved hydrogen amount is 1.0 to 2.0 ppm (preferably 1.4 ppm to 2.0 ppm). , PH 7.0 to 7.8 (preferably pH 7.2 to 7.8), and further the water temperature of the redox potential water supplied to the nozzle 202 (in this embodiment, the water temperature in the product water tank 26), 38 degrees or less (more preferably, 35 degrees or less) and / or the temperature of the portion of the metal workpiece Wk where the redox potential water collides (see FIG. 7) is 28 degrees or less (more preferably, 26 It was possible to suppress the generation of rust in the metal workpiece Wk after washing for 4 to 25 days.
また、ノズル202に供給される酸化還元電位水の水温(生成水槽26における水温)を、33度以上及び/又は、金属製ワークWkのうち酸化還元電位水が衝突している部分(図7を参照)の温度を24度以上とすることで、金属製ワークWkに付着している異物が確実に除去できた。 Further, the water temperature of the oxidation-reduction potential water supplied to the nozzle 202 (water temperature in the generated water tank 26) is 33 degrees or more and / or a portion of the metal workpiece Wk where the oxidation-reduction potential water collides (see FIG. 7). By setting the temperature of the reference) to 24 ° C. or more, the foreign matter adhering to the metal workpiece Wk could be reliably removed.
また、酸化還元電位水を生成する過程で水道水中の酸化性物質(溶存酸素及び残留塩素)が除去されると共に、酸化還元電位水自体が還元性を有するので、酸化還元電位水が金属製ワークWkに衝突することによるエロージョンコロージョンを抑制することができる。 In addition, in the process of generating redox potential water, oxidizing substances (dissolved oxygen and residual chlorine) in tap water are removed, and redox potential water itself is reducible. Erosion corrosion due to collision with Wk can be suppressed.
なお、酸化還元電位水で金属製ワークWkを洗浄すると、水道水で洗浄した場合に比べて錆が長期間に亘って抑制された理由として、以下のことが推測される。金属の一例として、鉄を例に挙げて説明すると、一般に、鉄に水分が付着すると以下の化学反応(酸化反応)により錆が発生する。 In addition, when washing | cleaning the metal workpiece | work Wk with oxidation reduction potential water, the following is estimated as a reason for which rust was suppressed over a long period compared with the case where it wash | cleans with tap water. As an example of metal, iron will be described as an example. Generally, when water adheres to iron, rust is generated by the following chemical reaction (oxidation reaction).
鉄がイオン化し、水中に溶出する。
Fe→Fe2++2e−・・・(1)
鉄が放出した電子が介在して、水と酸素が反応し水酸化物イオンが生成する。
2H2O+O2+4e−→4OH− ・・・(2)
鉄イオンと水酸化物イオンが反応し、水酸化第一鉄が生成する。
Fe2++2OH−→Fe(OH)2・・・(3)
水酸化第一鉄は水中の溶存酸素或いは大気中の酸素によって直ちに酸化され、水酸化第二鉄(赤錆)が生成する。
4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3・・・(4)
なお、水酸化第二鉄が脱水すると酸化第二鉄となる。
2Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O・・・(5)
Iron ionizes and elutes in water.
Fe → Fe 2+ + 2e − (1)
Water and oxygen react with each other through electrons released from iron to generate hydroxide ions.
2H 2 O + O 2 + 4e − → 4OH − (2)
Iron ions and hydroxide ions react to produce ferrous hydroxide.
Fe 2+ + 2OH − → Fe (OH) 2 (3)
Ferrous hydroxide is immediately oxidized by dissolved oxygen in the water or oxygen in the atmosphere to produce ferric hydroxide (red rust).
4Fe (OH) 2 + 2H 2 O + O 2 → 4Fe (OH) 3 (4)
When ferric hydroxide is dehydrated, it becomes ferric oxide.
2Fe (OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O (5)
水道水で洗浄した場合、金属製ワークWkに付着した水道水と溶存酸素により、洗浄中或いは乾燥するまでの間に上記(1)〜(4)の反応が進行し赤錆が発生したものと推測される。 When washing with tap water, it is assumed that the reaction of (1) to (4) above progresses during the washing or drying due to the tap water and dissolved oxygen adhering to the metal workpiece Wk and red rust is generated. Is done.
これに対し、酸化還元電位水で洗浄した場合は以下のようである。即ち、酸化還元電位水のORPは、上記したようにマイナス側に大きな値(具体的には−600mV以下)となっている。つまり、酸化還元電位水は、水道水(ORP+150mV以上)に比較して強い還元性を有する。これにより、酸化還元電位水により洗浄した場合には、少なくとも洗浄から乾燥に至るまで上記反応(1)〜(4)の進行が抑制され、水道水で洗浄した場合に比較して錆の発生が長期間に亘って抑制されたものと推測される。 On the other hand, the case of washing with redox potential water is as follows. That is, the ORP of the oxidation-reduction potential water has a large value on the negative side (specifically, −600 mV or less) as described above. That is, the oxidation-reduction potential water has a strong reducibility compared with tap water (ORP + 150 mV or more). Thereby, when it wash | cleans by oxidation-reduction potential water, progress of said reaction (1)-(4) is suppressed at least from washing | cleaning to drying, and generation | occurrence | production of rust compared with the case where it wash | cleans with tap water. It is estimated that it was suppressed over a long period of time.
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記一実施形態では、水素ガス供給源18としてガスボンベが備えられているが、ガスボンベに代えて、例えば、化学反応により水から水素ガスを生成する水素ガス発生装置を備えていてもよい。この場合、発生した水素ガスを気液混合ポンプ17に圧送するためのポンプをガス配管GPの途中に設けることが好ましい。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1) In the above-described embodiment, a gas cylinder is provided as the hydrogen gas supply source 18, but instead of the gas cylinder, for example, a hydrogen gas generator that generates hydrogen gas from water by a chemical reaction may be provided. . In this case, it is preferable to provide a pump for pumping the generated hydrogen gas to the gas-liquid mixing pump 17 in the middle of the gas pipe GP.
(2)上記実施形態では、金属製ワークWkを酸化還元電位水のみで洗浄していたが、酸化還元電位水による洗浄の前に、洗浄油によって洗浄してもよい。 (2) In the above embodiment, the metal workpiece Wk is washed only with the oxidation-reduction potential water. However, the metal workpiece Wk may be washed with washing oil before washing with the oxidation-reduction potential water.
(3)上記実施形態では、酸化還元電位水の生成に使用する水道水の前処理として、軟水化処理及び活性炭濾過処理を行っていたが、これら処理に加えてイオン交換処理、紫外線殺菌処理を行ってもよい。このような前処理を経て生成された酸化還元電位水は、精密部品の洗浄に使用することができる。 (3) In the above embodiment, water softening treatment and activated carbon filtration treatment were performed as pretreatment of tap water used for the generation of redox potential water. In addition to these treatments, ion exchange treatment and ultraviolet sterilization treatment were performed. You may go. The redox potential water produced through such pretreatment can be used for cleaning precision parts.
(4)上記実施形態では、金属製ワークWkの一例としてSPCC材を例示したが、他の鉄を含有した金属製ワーク(例えば、SECC材に亜鉛メッキしたものや、ステンレス)であってもよい。また、鉄を含有しない金属(アルミニウムや真鍮(黄銅))であってもよい。 (4) In the said embodiment, although the SPCC material was illustrated as an example of the metal workpiece Wk, it may be a metal workpiece containing other iron (for example, a galvanized SECC material or stainless steel). . Moreover, the metal (aluminum and brass (brass)) which does not contain iron may be sufficient.
(5)上記実施形態では、乾燥後の金属製ワークWkに防錆油を塗布していたが、例えば、窒素ガスを充填した袋に入れて密封してもよい。このようにすれば、金属製ワークWkのユーザーは、金属製ワークWkの使用前に防錆油を除去する手間が省ける。 (5) In the above embodiment, the rust preventive oil is applied to the dried metal workpiece Wk. However, for example, it may be sealed in a bag filled with nitrogen gas. In this way, the user of the metal workpiece Wk can save the trouble of removing the rust preventive oil before using the metal workpiece Wk.
(6)上記実施形態では、噴射洗浄装置200に備えたノズル202及び送風機301に備えた気体噴射ノズル301aが金属製ワークWkに対して移動する構成であったが、これらノズル202及び気体噴射ノズル301aを固定して、金属製ワークWkを、搬送装置(例えば、コンベヤ)によって噴射洗浄装置200、水分除去装置300の順に搬送するようにしてもよい。 (6) In the above embodiment, the nozzle 202 provided in the jet cleaning device 200 and the gas injection nozzle 301a provided in the blower 301 are configured to move relative to the metal workpiece Wk. 301a may be fixed and the metal workpiece Wk may be transported in the order of the jet cleaning device 200 and the water removal device 300 by a transport device (for example, a conveyor).
(7)上記実施形態では、酸化還元電位水を噴射するノズル202の噴射口と金属製ワークWkの表面との間の距離H1は40mmであったが、この距離H1は、金属製ワークWkの状態(例えば、板厚や付着した異物の多少等)に応じて変更してもよい。また、金属製ワークWkに噴射される酸化還元電位水の圧力も、金属製ワークWkの状態に応じて10〜15MPaの範囲内で適宜変更すればよい。 (7) In the above embodiment, the distance H1 between the injection port of the nozzle 202 for injecting redox potential water and the surface of the metal workpiece Wk was 40 mm. It may be changed according to the state (for example, the thickness of the plate or the amount of adhered foreign matter). Moreover, what is necessary is just to change suitably the pressure of the oxidation reduction potential water injected to the metal workpiece | work Wk within the range of 10-15 MPa according to the state of the metal workpiece | work Wk.
(8)上記実施形態では、酸化還元電位水を噴射するノズル202として、噴射口から噴射された水が略扇形状に拡散する、所謂、フラットノズルを使用していたが、略円錐形状に拡散する所謂、フルコーンノズルや、気体噴射ノズル301aのような、所謂、スリットノズルを使用してもよい。 (8) In the above embodiment, as the nozzle 202 for injecting redox potential water, a so-called flat nozzle in which water injected from the injection port diffuses in a substantially fan shape is used. A so-called slit nozzle such as a so-called full cone nozzle or a gas injection nozzle 301a may be used.
(9)上記実施形態では、金属製ワークWkを水平に寝かせて、その上面側と下面側とから酸化還元電位水を吹き付けるようにしていたが、金属製ワークWkを垂直に立てて保持し、横方向から酸化還元電位水を吹き付けるようにしてもよい。このようにすれば、金属製ワークWkの上面に水が溜まることが防がれ、酸化還元電位水を吹き付けている間にも水切りを行うことができる。 (9) In the above embodiment, the metal workpiece Wk is laid horizontally and the redox potential water is sprayed from the upper surface side and the lower surface side thereof, but the metal workpiece Wk is vertically held and held, You may make it spray redox potential water from a horizontal direction. In this way, water is prevented from accumulating on the upper surface of the metal workpiece Wk, and draining can be performed even while the oxidation-reduction potential water is being sprayed.
(10)上記実施形態では、気体噴射ノズル301aから吹き出した空気が金属製ワークWkの表面に対してほぼ垂直方向から当たるようになっていたが、垂直方向に対して傾いた方向から当たるようにしてもよい。 (10) In the above embodiment, the air blown out from the gas injection nozzle 301a hits the surface of the metal workpiece Wk from a substantially vertical direction, but hits it from a direction inclined with respect to the vertical direction. May be.
(11)上記実施形態では、金属製ワークWkに気体を吹き付けて水分を吹き飛ばしていたが、例えば、金属製ワークWkを高速回転させて遠心力で水切りしたり、超音波振動により水切りしてもよい。 (11) In the above embodiment, gas is blown to the metal workpiece Wk to blow off the moisture. For example, even if the metal workpiece Wk is rotated at high speed and drained by centrifugal force or drained by ultrasonic vibration. Good.
(12)上記実施形態では、噴射洗浄装置200に備えたノズル202が酸化還元電位水を噴射しながら自動的に移動する構成であったが、例えば、高圧ホースを介して供給配管SPに接続された噴射ノズルを作業者が持って酸化還元電位水を吹き付けるようにしてもよい。 (12) In the above embodiment, the nozzle 202 provided in the jet cleaning device 200 is configured to automatically move while jetting redox potential water. For example, the nozzle 202 is connected to the supply pipe SP via a high-pressure hose. The operator may hold the injection nozzle and spray the redox potential water.
(13)上記実施形態では、酸化還元電位水の生成に使用する水道水の前処理として、脱気処理及び活性炭濾過処理を行って溶存酸素や残留塩素などの酸化性物質が除去されていたが、これら処理を行わなくてもよい。この場合、酸化還元電位水中には、酸化性物質が残留することになるが、酸化還元電位水自体が有する還元力(或いは、酸化還元電位水に溶解している水素)により酸化性物質の酸化力を弱めて、金属製ワークWkにおける錆やエロージョンコロージョンの発生を抑制するようにしてもよい。 (13) In the above embodiment, as pre-treatment of tap water used for the generation of redox potential water, degassing treatment and activated carbon filtration treatment were performed to remove oxidizing substances such as dissolved oxygen and residual chlorine. These processes may not be performed. In this case, an oxidizing substance remains in the redox potential water, but the oxidizing substance is oxidized by the reducing power of the redox potential water itself (or hydrogen dissolved in the redox potential water). You may make it weaken force and suppress generation | occurrence | production of the rust and erosion corrosion in the metal workpiece | work Wk.
(14)上記実施形態では、水分除去装置300の送風機301が金属製ワークWkに空気を吹き付けていたが、空気の代わりに窒素ガスやアルゴンガスを吹き付けるようにすれば金属製ワークWkにおける錆の発生をより確実に防止することができる。 (14) In the above embodiment, the blower 301 of the moisture removing apparatus 300 blows air to the metal workpiece Wk. However, if nitrogen gas or argon gas is blown instead of air, rust of the metal workpiece Wk is generated. Occurrence can be prevented more reliably.
(15)上記実施形態では、気体噴射ノズル301aの噴射口と金属製ワークWkの表面との間の距離H2は、180mmであったが、この距離H2は、金属製ワークWkの状態(例えば、板厚や付着した異物の多少等)に応じて変更してもよい。また、金属製ワークWkに噴射される気体の風速も、金属製ワークWkの状態に応じて60〜120m/secの範囲内で適宜変更すればよい。 (15) In the above embodiment, the distance H2 between the injection port of the gas injection nozzle 301a and the surface of the metal workpiece Wk is 180 mm, but this distance H2 is the state of the metal workpiece Wk (for example, The thickness may be changed according to the thickness of the plate or the amount of adhered foreign matter. Moreover, what is necessary is just to change suitably the wind speed of the gas injected to the metal workpiece | work Wk within the range of 60-120 m / sec according to the state of the metal workpiece | work Wk.
10 金属製ワーク洗浄システム
12 軟水装置
13 活性炭濾過器(脱塩素装置)
16 脱気装置
17 気液混合ポンプ
22A,22B,22C ミキサー
23 ヒータ
26 生成水槽
30 円筒ケース(管路)
40 ミキシング壁
100 酸化還元電位水製造装置
200 噴射洗浄装置
202 ノズル
300 水分除去装置
301 送風機
302 乾燥機
M 金属製ワーク製造システム
Wk 金属製ワーク
10 Metal workpiece cleaning system 12 Soft water device 13 Activated carbon filter (dechlorination device)
16 Deaerator 17 Gas-liquid mixing pump 22A, 22B, 22C Mixer 23 Heater 26 Generation water tank 30 Cylindrical case (pipe)
40 Mixing wall 100 Redox potential water production device 200 Spray cleaning device 202 Nozzle 300 Moisture removal device 301 Blower 302 Dryer M Metal workpiece production system Wk Metal workpiece
Claims (20)
水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成するための酸化還元電位水製造装置と、
前記酸化還元電位水を前記金属製ワークに向けて噴射するためのノズルを有する噴射洗浄装置とを備えたことを特徴とする金属製ワーク洗浄システム。 In a metal workpiece cleaning system for cleaning metal workpieces,
An oxidation-reduction potential water production apparatus for producing redox-potential water in which water and hydrogen gas are mixed by stirring to produce a redox-potential water having a negative value;
A metal workpiece cleaning system comprising: an injection cleaning device having a nozzle for injecting the oxidation-reduction potential water toward the metal workpiece.
前記気液混合ポンプから排出された前記水に対する前記水素ガスの溶存量を高めるためのミキサーとを備え、
前記ミキサーは、前記気液混合ポンプの排出口に接続された管路と、
前記管路の軸方向に沿って間隔をあけて設けられ、前記管路内を複数の領域に区画すると共に前記水の通過を許容し、前記管路内で流体圧力の強弱が繰り返されるようにするための複数のミキシング壁とを備えたことを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。 The oxidation-reduction potential water production device includes a gas-liquid mixing pump that sucks, mixes and discharges the hydrogen gas together with the water,
A mixer for increasing the dissolved amount of the hydrogen gas with respect to the water discharged from the gas-liquid mixing pump,
The mixer is connected to a discharge port of the gas-liquid mixing pump;
Provided at intervals along the axial direction of the pipe line, partition the pipe line into a plurality of regions and allow the water to pass therethrough, so that the strength of fluid pressure is repeated in the pipe line A metal workpiece cleaning system according to claim 1, further comprising a plurality of mixing walls.
A method of manufacturing a metal workpiece, comprising the metal workpiece cleaning method according to any one of claims 11 to 19 as a part of the process.
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