JP2020081926A - 資料洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、資料を保護しつつ汚損物の除去が十分にできる資料洗浄装置を提供する。【解決手段】 資料２を載置する傾斜面３と、傾斜面３の上部に配置され、傾斜面３上に載置された資料２に洗浄水４を放水する放水部６と、を有し、放水部６により資料２に放水された洗浄水４は、資料２を洗浄しながら傾斜面３に沿って流れ落ちることを特徴とする。また、放水部６は、長手方向が傾斜面３上の資料２の幅方向に沿って配置された放水パイプ７を有し、放水パイプ７は、長手方向に沿って複数の放水穴７ａを有し、放水パイプ７の長手方向の一端部は閉塞され、他端部から洗浄水４が供給されることを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、博物館等に保管される絵画や古文書、図書、印刷物、図面類等の文化財史料等の資料を洗浄する資料洗浄装置に関するものである。

文化財史料等の資料には、酸性物質等の汚損物が付着しているため洗浄が行われる。従来は、シンク等の容器内で、資料を水に浸けて汚損物を溶出させる洗浄を行なっていた。しかしながら、この方法では、資料から溶出した汚損物が容器内に残っているため汚損物が資料に再付着する場合があった。このため汚損物の除去が十分できない場合や、効率的かつ安全な除去が困難であった。

特許文献１には、本の自動クリーニング装置が提案されている。このような装置では、本表面に対してブラシをかけているため重要文化財史料等の資料の洗浄には適用できなかった。

特開平１０−１７４９４１号公報

文化財史料等の資料を保護しつつ汚損物の除去が十分にできる資料洗浄装置が望まれていた。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、資料を保護しつつ汚損物の除去が十分にできる資料洗浄装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る資料洗浄装置の代表的な構成は、資料を載置する傾斜面と、前記傾斜面の上部に配置され、前記傾斜面上に載置された前記資料に洗浄水を放水する放水部と、を有し、前記放水部により前記資料に放水された前記洗浄水は、前記資料を洗浄しながら前記傾斜面に沿って流れ落ちることを特徴とする。

本発明によれば、資料を保護しつつ汚損物の除去が十分にできる。

本発明に係る資料洗浄装置の構成を示す平面図である。 （ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。 傾斜面上を流れる洗浄水で洗浄される資料を保護する養生部材の構成を示す断面図である。

図により本発明に係る資料洗浄装置の一実施形態を具体的に説明する。

＜資料洗浄装置＞
図１及び図２に示す資料洗浄装置１は、被洗浄物としての博物館等に保管される絵画や古文書、図書、印刷物、図面類等の文化財史料等の資料２を載置する傾斜面３を有しており、傾斜面３上に載置された資料２は、傾斜面３上を流れる洗浄水４により洗浄される。資料洗浄装置１は、資料２を載置する傾斜面３を有する台座５と、傾斜面３の上部に配置され、傾斜面３上に載置された資料２に洗浄水４を放水する放水部６と、を有して構成されている。

台座５の傾斜面３の勾配角度θは、床面２１（水平面）に対して１０°程度が好ましい。床面２１に対する台座５の傾斜面３の勾配角度θは、傾斜面３上を洗浄水４が流れる角度で、且つ養生部材１０により挟まれている資料２が傾斜面３上を洗浄水４と共に押し流されない角度に適宜設定される。

台座５は、床面２１上に置かれたテーブル１４上に設けられた傾斜角度調整部材１５ａ，１５ｂにより傾斜面３の勾配角度θが調整される。傾斜角度調整部材１５ａ，１５ｂは、ネジ式高さ調整機構等の公知の高さ調整機構により高さを変更することにより傾斜面３の勾配角度θを適宜調整することができる。

台座５の傾斜面３上には、図３に示して後述する養生部材１０により挟持されて破損防止の手当てがなされた資料２が載置される。傾斜面３上を流れる洗浄水４の流れる方向（図２の右から左に向かう方向）において、放水パイプ７の放水穴７ａから放水されて傾斜面３上に落ちる洗浄水４の落下点４ａよりも上流側で、且つ養生部材１０の資料２の上端部よりも上流側には、長手方向に直交する方向で切ったときの断面が逆Ｔ字形状の押え部材１６が設けられている。

押え部材１６の押圧部１６ａが養生部材１０の資料２が挟まれていない箇所に当接され、クリップ部材１７により押圧部１６ａの上面と、台座５の下面とを挟持する。これにより傾斜面３上に載置された養生部材１０が傾斜面３上を流れる洗浄水４により押し流されることを防止することができる。

台座５と傾斜角度調整部材１５ａ，１５ｂとは、公知の結合手段により着脱可能な構成とすることができる。放水パイプ７や押え部材１６や台座５が資料洗浄装置１から着脱可能に設けられているため資料洗浄装置１の組み立てや分解が容易にでき、資料洗浄装置１を設置する場所を容易に移動することができる。

傾斜面３上を流れることにより養生部材１０により挟持されて破損防止の手当てがなされた資料２を洗浄した洗浄水４は、廃液容器１９内に回収される。尚、傾斜面３上を流れた洗浄水４を直接排水する排水設備を設けた場合には、廃液容器１９を省略できる。台座５の洗浄水４の流れる方向の下流側両端部には、台座５の傾斜面３の下端部から廃液容器１９内に流れ落ちる洗浄水４を廃液容器１９内に導く一対のガイド部材２０が設けられている。ガイド部材２０は、ガイド部材２０を長手方向に直交する方向で切ったときの断面がＬ字形状で構成されている。これにより台座５の傾斜面３の下端部から廃液容器１９内に勢いよく流れ落ちる洗浄水４を廃液容器１９内に確実に受けることができ、資料洗浄装置１の周辺に洗浄水４が飛び散って床面２１等を濡らすことがない。

文化財等の資料２には、経年変化により酸性物質等の汚損物が付着する。傾斜面３上を流れる洗浄水４は、養生部材１０を透過して資料２に到達し、資料２の下面に設けられた図３に示す保水層１１により洗浄水４が保水された状態で資料２に付着していた酸性物質等の汚損物が溶出し、資料２から溶出した酸性物質等の汚損物が傾斜面３上を流れる洗浄水４と共に押し流されて廃液容器１９内に回収される。傾斜面３上を流れる洗浄水４による資料２の洗浄時間は、１５分程度である。資料２の洗浄時間は、蛍光Ｘ線定量分析、ｐＨ測定、各種力学試験等による予備実験を実施して適宜設定される。蛍光Ｘ線分析は、固体試料にＸ線を照射し、試料中の各元素が放出する固有の波長のＸ線（これを蛍光Ｘ線という）を測定することで試料の元素組成を分析するものである。傾斜面３上を流れる洗浄水４による資料２の洗浄時間として、十分な流水時間を確保しているため資料２は均一に洗浄水４に浸かっている状態である。

廃液容器１９内に回収された酸性物質等の汚損物が溶出した洗浄水４は、微量の酸化物を含んだイオン交換水であるため後処理等の必要が無く、直接、下水に排水することができる。

＜放水部＞
本実施形態の放水部６は、図１の上下方向で示す長手方向が傾斜面３上に載置された資料２の幅方向（図１の上下方向）に沿って配置された筒状体としての放水パイプ７を有している。放水パイプ７には、放水パイプ７の長手方向（図１の上下方向）に沿って所定ピッチで複数の放水穴７ａが設けられている。本実施形態の台座５は、ポリスチレンフォーム製で作成されている。ポリスチレンフォームは、吸水性が無く、図３に示して後述する資料２が挟まれる養生部材１０に対して適度の摩擦抵抗を発揮するため養生部材１０の傾斜面３からの滑り落ちを抑制することができる。

本実施形態の放水パイプ７は、外径が１８ｍｍの透明クリア樹脂を採用している。放水パイプ７の材質は、アクリル樹脂や塩化ビニル樹脂が適用できる。放水穴７ａの口径は、２ｍｍであり、複数の放水穴７ａのピッチは、１５ｍｍ程度である。

放水パイプ７の長手方向の一端部（図１の上端部）は、閉塞部材８により閉塞され、放水パイプ７の長手方向の他端部（図１の下端部）には、給水管９が接続されている。給水管９の上流側には、少なくともイオン交換膜が設けられた図示しない濾過装置が設けられており、濾過装置により濾過されたイオン交換水からなる洗浄水４が給水管９から放水パイプ７内に供給される。濾過装置の一例としては、中空糸膜フィルタと、イオン交換樹脂と、残留塩素除去用活性炭フィルタを組み合わせた濾過装置を用いることができる。尚、イオン交換水以外の洗浄水４の一例として、中空糸膜フィルタと残留塩素除去用活性炭フィルタとを組み合わせた濾過装置等により生成される濾過水等も洗浄水４として適用できる。洗浄水４としては、上記装置による濾過水以外にも超純水、純水、精製水、ウルトラファインバブル水、マイクロナノバブル水などのフィルタで濾過した水であれば、洗浄水４として利用できる。また、水道水の利用も考えられる。ここで、文化財等の資料２に付着させたくない鉄分や塩素などの物質については、濾過フィルタでキャッチさせて洗浄水４から除去することができる。しかし、イオン化して水に溶け込んでいる鉄イオン等の金属イオンについては、上記の濾過フィルタで除去することができない。このためイオン交換樹脂フィルタを通したイオン交換水を洗浄水４として用いることで、それらの金属イオンも洗浄水４から除去することができ、より精製度の高い洗浄水４により資料２を洗浄することができる。放水パイプ７に設けられた放水穴７ａから資料２の幅方向に均一に洗浄水４が放水される。放水部６により資料２に放水された洗浄水４は、資料２を洗浄しながら傾斜面３に沿って流れ落ちる。

放水穴７ａから放水された直後の洗浄水４のｐＨは、ｐＨ試験機により測定した値でｐＨ６〜ｐＨ６．９程度であり、中性域にある。傾斜面３上を流れる洗浄水４により資料２を洗浄した後の洗浄水４のｐＨが放水穴７ａから放水された直後の洗浄水４のｐＨと同じ程度になれば洗浄終了とすることができる。

尚、放水部６は、放水パイプ７以外にも図示しない樋（とい）の長手方向を傾斜面３上に載置された資料２の幅方向に沿って配置し、樋（とい）の長手方向の一端部（図１の上端部）は、閉塞部材により閉塞され、樋（とい）の長手方向の他端部（図１の下端部）に給水管９を接続し、樋（とい）の開口上端部の全長に亘って資料２の幅方向に均一に洗浄水４が放水される構成でも良い。また、放水部６は、図示しない水槽の長手方向を傾斜面３上に載置された資料２の幅方向に沿って配置し、水槽に給水管９を接続し、水槽の底面や側面に水槽の長手方向（図１の上下方向）に沿って所定ピッチで複数の放水穴を設け、これらの放水穴から資料２の幅方向に均一に洗浄水４を放水する構成でも良い。

押え部材１６の起立部１６ｂの傾斜面３上を流れる洗浄水４の流れる方向の下流側の面で、少なくとも傾斜面３上に載置された資料２の幅サイズよりも外側には、放水パイプ７を周方向に回転可能に支持する一対の円弧部１８ａ，１８ｂを有する支持部１８が設けられている。放水パイプ７は、一対の円弧部１８ａ，１８ｂの開口側（図２（ｂ）の左側）から挿入され、一対の円弧部１８ａ，１８ｂが弾性変形して広がり、放水パイプ７が一対の円弧部１８ａ，１８ｂ内に嵌合されると、一対の円弧部１８ａ，１８ｂが復元して放水パイプ７を支持する。放水パイプ７は、一対の円弧部１８ａ，１８ｂ内に嵌合された状態で放水パイプ７の周方向に回転させることにより放水パイプ７の放水穴７ａから放水されて傾斜面３上に落ちる洗浄水４の落下点４ａの位置を調整することができる。放水パイプ７の放水穴７ａから放水されて傾斜面３上に落ちる洗浄水４の落下点４ａは、傾斜面３上を流れる洗浄水４の流れる方向（図２（ｂ）の右から左に向かう方向）において、押え部材１６の押圧部１６ａの下流側端部よりも下流側で、且つ養生部材１０の資料２が挟まれていない箇所の上流側であれば、好ましい。尚、図１では台座５の長手方向に洗浄水４が流れる場合の一例を示すが、台座５の短手方向に洗浄水４が流れる構成とすることもできる。この場合は、台座５の長手方向に配置される長尺状の放水パイプ７の放水穴７ａから洗浄水４が均一に流れるようにするため水圧調整を行う。

＜養生部材＞
傾斜面３上を流れる洗浄水４で洗浄される資料２は、図３に示す養生部材１０により挟持されて破損防止の手当てがなされる。養生部材１０は、傾斜面３上に設けられる保水層１１と、保水層１１上に設けられ、資料２を支持する支持層１２と、支持層１２上に載置された資料２上に設けられる保護層１３とを有して構成されている。養生部材１０を構成する保護層１３、支持層１２、保水層１１は、何れも透水性を有する。

本実施形態の保水層１１は、８層のポリエステル紙１１ａと、２層のサンモア紙１１ｂとにより構成されている。ポリエステル紙１１ａ自体は、水を吸水しないが８層に重ねることで各層の間に流水層ができる。これにより傾斜面３上を流れる洗浄水４の流れを助ける流水補助層として機能する。また、ポリエステル紙１１ａは、表裏の表面粗さが小さく平滑である。このためポリエステル紙１１ａ上を流れる洗浄水４の摩擦抵抗も少ない。ポリエステル紙１１ａは、透水性を有する。サンモア紙１１ｂは、パルプとポリプロピレンが主体の湿式不織布で、縦横の強度差を少なくし、水に濡れても高い強度を有する。尚、８層のポリエステル紙１１ａの代わりにスポンジを使用することもできる。保水層１１は、保水機能の他に傾斜面３上を流れる洗浄水４の流れを良くするための流水補助層としての機能を兼ねている。支持層１２は、１層のレーヨン紙を使用している。レーヨン紙は、木材パルプなどから化学合成して作られた繊維をベースとした不織布である。保護層１３は、１層のポリエステル紙を使用している。ポリエステル紙は透水性を有する。ポリエステル紙からなる保護層１３は、資料２の表面の保護と、傾斜面３上を流れる洗浄水４の流れを良くするための流水補助層の機能を兼ねている。ポリエステル紙からなる保護層１３と資料２の表面との隙間からも傾斜面３上を流れる洗浄水４が流入する。レーヨン紙からなる支持層１２は、資料２を支持する機能を有する。サンモア紙１１ｂは、保水機能を有する。ポリエステル紙１１ａは、保水機能と傾斜面３上を流れる洗浄水４の流れを良くするための流水補助機能を有する。養生部材１０により挟持される資料２の方向は、資料２の破損状況等に応じて、傾斜面３上を流れる洗浄水４により資料２の破損が拡大しない最も安全な方向を適宜選択する。

＜資料洗浄装置１の組み立て＞
先ず、資料洗浄装置１を組み立てる際には、図２（ａ）に示す床面２１上にテーブル１４を乗せ、テーブル１４上に傾斜角度調整部材１５ａ，１５ｂを取り付ける。各傾斜角度調整部材１５ａ，１５ｂの上端部に台座５の下面を取り付け、各傾斜角度調整部材１５ａ，１５ｂの高さを調整して傾斜面３の勾配角度θを１０°程度に設定する。その後、傾斜面３上にポリエステル紙１１ａを８層重ねた後、更に、サンモア紙１１ｂを２層重ねて保水層１１を形成する。その後、保水層１１上に１層のレーヨン紙からなる支持層１２を重ねて支持層１２上に資料２を載置する。資料２上に１層のポリエステル紙からなる保護層１３を載置する。保水層１１、支持層１２及び保護層１３からなる養生部材１０の外形は、資料２の外形よりも大きいものを使用する。

養生部材１０の上端部（図２（ａ）の右端部）で、資料２が挟まれていない箇所に押え部材１６の押圧部１６ａを当接し、押圧部１６ａの上面と台座５の下面とをクリップ部材１７により挟持して固定する。その後、押え部材１６に設けられた支持部１８の円弧部１８ａ，１８ｂの開口側（図２（ｂ）の左側）から放水パイプ７を押し込んで円弧部１８ａ，１８ｂの復元力により放水パイプ７を挟持する。放水パイプ７を周方向に回転させて放水パイプ７の放水穴７ａを傾斜面３に対向させる。尚、放水穴７ａの向きは、傾斜面３に対して直交する方向に着水しても良いが、放水穴７ａから放水される洗浄水４が放物線を描いて傾斜面３に着水するような構成でも良い。尚、放水パイプ７の長手方向の一端部（図１の上端部）は、予め閉塞部材８により閉塞され、放水パイプ７の長手方向の他端部（図１の下端部）には、予め給水管９が接続されている。また、給水管９の上流には、予め図示しない濾過装置が接続されている。上記資料洗浄装置１の組み立て工程とは逆の工程を辿ることにより資料洗浄装置１の解体ができる。

上記資料洗浄装置１によれば、資料２を保護しつつ資料２に付着した酸性物質等の汚損物の除去が十分にできる。

本発明の活用例として、博物館等に保管される絵画や古文書、図書、印刷物、図面類等の文化財史料等の資料を洗浄する資料洗浄装置に適用できる。

１…資料洗浄装置
２…資料
３…傾斜面
４…洗浄水（イオン交換水）
４ａ…落下点
５…台座
６…放水部
７…放水パイプ（筒状体）
７ａ…放水穴
８…閉塞部材
９…給水管
１０…養生部材
１１…保水層
１１ａ…ポリエステル紙
１１ｂ…サンモア紙
１２…支持層
１３…保護層
１４…テーブル
１５ａ，１５ｂ…傾斜角度調整部材
１６…押え部材
１６ａ…押圧部
１６ｂ…起立部
１７…クリップ部材
１８…支持部
１８ａ，１８ｂ…円弧部
１９…廃液容器
２０…ガイド部材
２１…床面
θ…勾配角度

Claims (4)

1. 資料を載置する傾斜面と、
   前記傾斜面の上部に配置され、前記傾斜面上に載置された前記資料に洗浄水を放水する放水部と、
   を有し、
   前記放水部により前記資料に放水された前記洗浄水は、前記資料を洗浄しながら前記傾斜面に沿って流れ落ちることを特徴とする資料洗浄装置。
2. 前記放水部は、
   長手方向が前記傾斜面上の前記資料の幅方向に沿って配置された筒状体を有し、
   前記筒状体は、前記長手方向に沿って複数の放水穴を有し、
   前記筒状体の長手方向の一端部は閉塞され、他端部から洗浄水が供給されることを特徴とする請求項１に記載の資料洗浄装置。
3. 前記資料は、養生部材により挟持されて、破損防止の手当てがなされ、
   前記養生部材は、
   前記傾斜面上に設けられる保水層と、
   前記保水層上に設けられ、前記資料を支持する支持層と、
   前記支持層上に載置された前記資料上に設けられる保護層と、
   を有し、
   前記保護層、前記支持層、前記保水層は、透水性を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の資料洗浄装置。
4. 前記洗浄水は、イオン交換水であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の資料洗浄装置。

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