JP2021137695A - 菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置 - Google Patents

菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置 Download PDF

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Abstract

【課題】めっき操業ラインの稼働停止時に、めっき槽内に貯留しためっき液に発生する菌糸体等の発生を確実に防止する方法の提供を目的とする。【解決手段】この目的を達成するため、貯留めっき液への菌糸体等発生防止方法であって、めっき槽内にある貯留めっき液の液面上方から、紫外線ランプを用いて紫外線の照射を行うことを特徴とする菌糸体等発生防止方法を採用する。また、この菌糸体等発生防止方法を実施するための菌糸体等発生防止装置を採用する。【選択図】図1

Description

本件発明は、菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置に関する。特に、貯留めっき液への菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置に関するものである。
めっき操業ラインは、常時稼働するものでは無く、生産計画に合わせて稼働停止する場合がある。この稼働停止の場合でも、新たな建浴を必要としないめっき液は、めっき槽内に貯液された状態に置かれることがある。このような場合、数日の稼働停止が続くと、めっき槽内にあるめっき液に菌糸体や微生物(以下、「菌糸体等」と称する。)が発生する場合がある。
このような菌糸体等がめっき液の中に混入すると、形成するめっき被膜の品質劣化が顕著となる。そのため、めっき操業ラインの稼働停止後、操業の再開前には、めっき液に発生した菌糸体等の除去作業が必要となる。しかも、この菌糸体等の除去作業は、通常手作業で行われ、労働負荷の大きい作業である。また、菌糸体等の除去作業が必要ということは、めっき操業の再開までに一定の時間を要するため、操業時間の延長に繋がり、生産性低下の要因となるため好ましくない。
このような問題を解決するため、紫外線(UV)照射による殺菌、光触媒・オゾンを利用する方法、薬品(次亜塩素酸、ホルマリン等)を添加する方法等が採用されてきた。中でも、不要な薬品を使用せず、めっき液を変質させない紫外線照射法を用いることが望まれてきた。
特許文献1には、取り扱いが安全で、かつ容易な水用紫外線殺菌装置を提供するため、「外部に面して設けられた開口と流入口及び流出口を有し、装置本体内に設けられたUVジャケットと、該装置本体の外から着脱自在に前記UVジャケットの開口に固定するジャケット蓋と、殺菌線を放射するUVランプと、前記UVジャケットの流路に配置され、前記UVランプを内部に収納して前記UVジャケット内の流体との接触を遮断する外管と、直流低電圧を発生させる制御ボードと、該制御ボードの出力端に接続され、前記UVランプを点灯する高周波高電圧を発生するインバータ基板とを具備した水用紫外線殺菌装置において、装置本体外部で前記インバータ基板と前記制御ボードとを接続するコネクタを設けたこと」を特徴とするものが開示されている。
特許文献2では、「循環ポンプおよびろ過フィルターを含み、めっき関連槽中の高金属濃度の溶液を循環させる循環配管中において、当該配管の少なくとも一部に磁界と直流電流を付与することで微生物の付着を防止すること」を特徴とするめっき関連槽中での微生物増殖抑制方法が採用されている。
即ち、特許文献1及び特許文献2ともに、めっき操業ラインの稼働停止持にめっき槽内に貯留しためっき液を循環させ、その循環経路の途中において、めっき液中の菌糸体等の発生を抑制する処理を施すものである。
特開平10−85734号公報 特開2011−52309号公報
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示の方法を試験的に行ってみたが、めっき槽内に貯留しためっき液への菌糸体等の発生を安定的に抑制することが困難であることが確認できた。そのため、市場では、めっき操業ラインの稼働停止時に、めっき槽内に貯留しためっき液に発生する菌糸体等を、より確実に防止する方法が望まれてきた。
そこで、上記課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、以下に述べる貯留めっき液への菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置に想到した。
A.菌糸体等発生防止方法
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法は、貯留めっき液への菌糸体等発生防止方法であって、めっき槽内にある貯留めっき液の液面上方から、紫外線ランプを用いて紫外線の照射を行うことを特徴とするものである。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法において、紫外線の照射は、液面から0.5cm〜300cm離れた位置から、1W〜300Wの紫外線ランプを用いることが好ましい。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法において、紫外線ランプから照射する紫外線の波長は172nm〜380nmであることが好ましい。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法において、紫外線の照射は、連続的又は断続的に行うものであり、断続的の場合には、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を行うことが好ましい。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法において、紫外線の照射は、紫外線が貯留めっき液の全面にあたるように行うことが好ましい。
B.菌糸体等発生防止装置
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置は、上述の本件出願に係る菌糸体等発生防止方法を実施するために、めっき槽内にある貯留めっき液の上方に紫外線ランプを配置するための紫外線ランプ取り付け手段を備えることを特徴とする。
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置において、紫外線ランプ取り付け手段は、貯留めっき液に向けて、紫外線ランプの光を効率良く導光するための反射板を備えることが好ましい。
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置は、紫外線の照射を断続的に行い、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を行うための紫外線ランプ制御手段を備えることが好ましい。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法を用いることで、めっき槽内に貯液された状態のめっき液に菌糸体等が発生することを確実に防止できる。従って、一旦稼働停止しためっき操業ラインであっても、再稼働を行うまでの菌糸体等の除去作業が不要となり、再稼働を行うまでの時間が大幅に短縮できる。
また、本件出願に係る菌糸体等発生防止装置は、紫外線発生源からの紫外線を、貯液状態にあるめっき液の表面に効率良く、均一に照射することができる。しかも、装置としては、既存のめっき槽の形状等に応じて、取り付け手段の変更、反射板形状の変更等の設計変更が容易である。
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置の一例を示す模式正面図である。 本件出願に係る菌糸体等発生防止装置を図1における左側面からみた図である。
以下、本件出願に係る菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置に関して、順に説明する。
A.本件出願に係る菌糸体等発生防止方法の形態
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法は、図1及び図2に示すように、めっき槽10内にある貯留めっき液11の液面S上方から、紫外線ランプLを用いて紫外線(紫外光)の照射を行うことを特徴とするものである。
紫外線ランプの液面からの配置高さ: 本件出願に係る菌糸体等発生防止方法における紫外線の照射は、液面Sから、0.5cm〜300cm離れた位置から行うことが好ましい。これは、図1において符号hで示す「紫外線ランプLとめっき液11の液面Sとの間の高さ方向の距離」に紫外線ランプLを配置し、h=0.5cm〜300cmということを意味している。ここで、紫外線ランプLを液面Sからh=0.5cm未満の位置に配置すると、紫外線ランプLにめっき液11の飛沫の付着が顕著になると共に、液面Sに対する紫外線(図2中実線矢印)の照射領域が狭く、めっき液11の表面を加熱する状態となった場合は水分蒸発を起こしめっき液11組成の変動を起こす可能性があるため好ましくない。一方、紫外線ランプLを液面Sからh=300cmを超える位置に配置すると、めっき液11の飛沫の付着も、液面Sに対する紫外線の照射領域が狭くなることもないが、最も出力の高い紫外線ランプLを使用してもめっき液11の表面での紫外線の照射強度が低下し菌糸体等の殺菌効果が低下するため好ましくない。
紫外線ランプの出力: 紫外線ランプLとしては出力1W〜300Wの範囲のものを用いることが好ましい。紫外線ランプLの出力が1W未満の場合には、紫外線ランプLを液面Sに対しh=0.5cmで近接配置しても、液面Sに発生した菌糸体等に対する減菌・滅菌効果を得ることができないため好ましくない。一方、紫外線ランプLの出力が300Wを超える場合には、紫外線ランプLを液面Sに対し近づける程、液面Sに対する加熱による水分蒸発を引き起こすため、めっき液11の組成変動を誘発する可能性が高くなるため好ましくない。
紫外線の波長: 本件出願に係る菌糸体等発生防止方法で用いる紫外線ランプLは、照射する紫外線の波長が172nm〜380nmであることが好ましい。この紫外線の波長は、減菌・滅菌効果が最も高いとされる253.7nmの波長を含む波長帯を選択することが好ましい。しかしながら、紫外線の波長が253.7nmを含んでいないとしても、波長が172nm〜380nmの範囲にあれば、照射時間や液面Sからの高さhを調整することにより、十分な減菌・滅菌効果を得ることができる。
紫外線の照射方法: 本件出願に係る菌糸体等発生防止方法において、紫外線の照射は、めっき槽10にめっき液11を貯留している間、連続して照射することが理想的である。しかし、紫外線を連続して照射すると電力使用量が上昇し、製造コストの上昇を招く可能性が高い。そこで、紫外線ランプLへの通電をON/OFFすることで、紫外線の照射を断続的に行う方法を採用することが好ましい。係る場合、めっき液11に対する紫外線の照射を、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を採用することが好ましい。ここで、積算照射時間とは、紫外線ランプLへの通電をON/OFFすることで、1時間あたりの紫外線を照射した時間を合計したものである。即ち、1時間あたりの積算照射時間を30分としたときに、紫外線ランプLへの通電を1時間の中で「15分間のON状態」と「15分間のOFF」とを交互に行う場合、1時間の中で「30分間のON状態」と「30分間のOFF」とを交互に行う場合、1時間の中で「10分間のON状態」と「10分間のOFF」とを交互に行う場合等が含まれる。なお、1時間あたりの積算照射時間は、長いほど、めっき液に発生する菌糸体等の発生を確実に防止することができる。
そして、本件出願に係る菌糸体等発生防止方法における紫外線照射は、紫外線が貯留めっき液11の全面にあたるように行うことが好ましい。紫外線が貯留めっき液11の全面にあたっていない場合、紫外線の当たらない部分での菌糸体等の発生が起こりやすくなり好ましくないからである。
B.本件出願に係る菌糸体等発生防止装置の形態
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置1は、上述の本件出願に係る菌糸体等発生防止方法を実施するために、めっき槽10内にある貯留めっき液11の上方に紫外線ランプLを配置するための紫外線ランプ取り付け手段2を備えることを特徴とするものである。このときの紫外線ランプ取り付け手段2は、紫外線ランプLの発する紫外線を、めっき槽10内にある貯留めっき液11の表面に照射できるよう、貯留めっき液11の上方に紫外線ランプLを配置できる限り、特段の限定は要さない。紫外線ランプLの形状、出力等の諸条件は、上述の本件出願に係る菌糸体発生防止方法において記載した条件を採用することが好ましい。
そして、本件出願に係る菌糸体等発生防止装置1は、紫外線ランプ取り付け手段2として、貯留めっき液10に向けて、紫外線ランプLの光を効率良く導光するための反射板3を備えることが好ましい。反射板3を備えることで、紫外線ランプLが照射する紫外線(図2中破線矢印)の進行方向を変化させて、紫外線を貯留めっき液11の全面にあてることが容易となるからである。このときの反射板3は、光を反射することの可能な鏡面を備える限り、金属製でも、硝子製でも、樹脂製であっても構わない。
ここで、金属製の反射板3を採用する場合、めっき液11に対する耐食性に優れたステンレス材質、ニッケル材質、チタン材質を採用することが好ましい。このとき、反射板3の着脱作業を容易にするため、アルミニウム板、ジュラルミン板等の軽量材を芯材として用い、その表面にのみステンレス層、ニッケル層、チタン層等の高耐食層を設けても構わない。また、硝子やアクリル樹脂等を反射板3として使用する場合には、紫外線ランプLの点灯する明るい側からは鏡にみえ、その背面のめっき装置外側の暗い側からは透けてめっき槽10内が見えるという無機又は有機ミラーガラスを用いることも好ましい。人体に悪影響のないように紫外線を効果的にカットし、反射板3を装着したまま、めっき槽10内の目視確認が可能だからである。さらに、上述の樹脂製と表記した反射板の場合、紫外線を反射させる面には、無電解めっき法、電解めっき法、物理蒸着法等を用いて形成した鏡面光沢を備える金属表面を設けることが好ましい。より高い反射効率を得るためである。
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置1は、紫外線の照射を断続的に行うものであり、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を行うための紫外線ランプ制御手段(不図示)を備えることが好ましい。ここで言う「紫外線ランプ制御手段」は、紫外線ランプLと電気的に接続され、上述の「紫外線の照射方法」で述べたように、紫外線を連続して照射したり、紫外線ランプLへの通電をON/OFFする断続的な紫外線照射を制御するためのものである。その制御方法に関しては、上述のとおりであるため、ここでの重複した説明は省略する。
以下、実施例と比較例とを通じて、本件発明を説明する。
この実施例1では、菌糸体等発生防止装置1を、紫外線が貯留めっき液11の全面にあたるように、めっき槽10の両辺に設けている。この実施例1で用いる菌糸体等発生防止装置1は、図1,2に示すように紫外線ランプ取り付け手段2がアーム状を呈している。そして、紫外線ランプ取り付け手段2は、めっき槽10に収容している貯留めっき液11の上方に紫外線ランプLを配置するために、一端側に紫外線ランプ取り付け治具(不図示)を備えている。一方、この紫外線ランプ取り付け手段2の他端側には、めっき槽10の側壁面の上端に自身を固定するためのクランプ(不図示)を備えている。すなわち、この実施例1で用いる菌糸体等発生防止装置1は、紫外線ランプLと、アーム状を呈して一端側に紫外線ランプ取り付け治具を備え且つ他端側に固定用のクランプを備えた紫外線ランプ取り付け手段2とを備えている。また、図1及び図2に破線により示すように、ステンレス製の反射板3を設けている。そして、この実施例1では、上述した構成により菌糸体等発生防止確認試験を行った。
菌糸体等発生防止確認試験に関する条件に関しては、以下の表1に示すとおりである。
Figure 2021137695
そして、表1に示す条件で、該当めっき液を貯留し、8時間、12時間、24時間、48時間経過後の菌糸体等発生状況を確認し、比較例との対比が可能なように、表2に結果を掲載した。
実施例2では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この実施例2では、紫外線照射方法において、紫外線ランプ制御手段による紫外線ランプLへの通電を、「5分間のON状態」と「15分間のOFF」とを交互に行い、1時間あたりの積算照射時間が15分となるように制御した。その他は実施例1と同様の条件で実験を行った。
実施例3では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この実施例3では、紫外線照射方法において、紫外線ランプ制御手段による紫外線ランプLへの通電を、「10分間のON状態」と「10分間のOFF」とを交互に行い、1時間あたりの積算照射時間が30分となるように制御した。その他は実施例1と同様の条件で実験を行った。
実施例4では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この実施例4では、実施例1の紫外線照射方法を、紫外線ランプ制御手段による紫外線ランプLへの通電を、「20分間のON状態」と「10分間のOFF」とを交互に行い、1時間あたりの積算照射時間が40分となるように制御した。その他は実施例1と同様の条件で実験を行った。
比較例
[比較例1]
比較例1では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この比較例1では、紫外線照射方法において、紫外線ランプ制御手段による紫外線ランプLへの通電を、「0.2分間のON状態」と「19.8分間のOFF」とを交互に行い、1時間あたりの積算照射時間が0.6分となるように制御した。その他は実施例1と同様の条件で実験を行った。
[比較例2]
比較例2では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この比較例2では、紫外線ランプLを使用しないこと以外は、実施例1と同様の条件で実験を行った。
[実施例と比較例との対比]
実施例1〜4と比較例1,2との菌糸体等発生防止確認試験の結果を、以下の表2に示す。
Figure 2021137695
表2に示す結果より、めっき槽10内にある貯留めっき液11の液面S上方から、紫外線ランプLを用いて紫外線の照射を行うことで、めっき操業ラインの稼働停止時に、めっき液11に発生する菌糸体等の発生を確実に防止できることが分かった。また、比較例1の結果より、紫外線の照射について、1時間あたりの積算照射時間が1分未満となる間欠照射を行った場合には、めっき液11における菌糸体等の発生を確実に防止する上で困難となることが分かった。さらに、実施例3,4の結果より、紫外線の照射は、1時間あたりの積算照射時間が30分以上となる間欠照射を行うことで、めっき操業ラインの稼働停止時間が72時間の長時間であってもめっき液11における菌糸体等の発生を確実に防止できることが分かった。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置は、めっき操業ラインの稼働停止時に、めっき槽内に貯留しためっき液に発生する菌糸体等の発生を確実に防止する。従って、本件出願に係る菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置は、めっき操業ラインに好適に用いることができる。
1 菌糸体等発生防止装置
2 紫外線ランプ取り付け手段
3 反射板
10 めっき槽
11 めっき液
h 紫外線ランプとめっき液の液面との間の高さ方向の距離
S 液面(めっき液)
L 紫外線ランプ
本件発明は、菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置に関する。特に、貯留めっき液への菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置に関するものである。
めっき操業ラインは、常時稼働するものでは無く、生産計画に合わせて稼働停止する場合がある。この稼働停止の場合でも、新たな建浴を必要としないめっき液は、めっき槽内に貯液された状態に置かれることがある。このような場合、数日の稼働停止が続くと、めっき槽内にあるめっき液に菌糸体や微生物(以下、「菌糸体等」と称する。)が発生する場合がある。
このような菌糸体等がめっき液の中に混入すると、形成するめっき被膜の品質劣化が顕著となる。そのため、めっき操業ラインの稼働停止後、操業の再開前には、めっき液に発生した菌糸体等の除去作業が必要となる。しかも、この菌糸体等の除去作業は、通常手作業で行われ、労働負荷の大きい作業である。また、菌糸体等の除去作業が必要ということは、めっき操業の再開までに一定の時間を要するため、操業時間の延長に繋がり、生産性低下の要因となるため好ましくない。
このような問題を解決するため、紫外線(UV)照射による殺菌、光触媒・オゾンを利用する方法、薬品(次亜塩素酸、ホルマリン等)を添加する方法等が採用されてきた。中でも、不要な薬品を使用せず、めっき液を変質させない紫外線照射法を用いることが望まれてきた。
特許文献1には、取り扱いが安全で、かつ容易な水用紫外線殺菌装置を提供するため、「外部に面して設けられた開口と流入口及び流出口を有し、装置本体内に設けられたUVジャケットと、該装置本体の外から着脱自在に前記UVジャケットの開口に固定するジャケット蓋と、殺菌線を放射するUVランプと、前記UVジャケットの流路に配置され、前記UVランプを内部に収納して前記UVジャケット内の流体との接触を遮断する外管と、直流低電圧を発生させる制御ボードと、該制御ボードの出力端に接続され、前記UVランプを点灯する高周波高電圧を発生するインバータ基板とを具備した水用紫外線殺菌装置において、装置本体外部で前記インバータ基板と前記制御ボードとを接続するコネクタを設けたこと」を特徴とするものが開示されている。
特許文献2では、「循環ポンプおよびろ過フィルターを含み、めっき関連槽中の高金属濃度の溶液を循環させる循環配管中において、当該配管の少なくとも一部に磁界と直流電流を付与することで微生物の付着を防止すること」を特徴とするめっき関連槽中での微生物増殖抑制方法が採用されている。
即ち、特許文献1及び特許文献2ともに、めっき操業ラインの稼働停止持にめっき槽内に貯留しためっき液を循環させ、その循環経路の途中において、めっき液中の菌糸体等の発生を抑制する処理を施すものである。
特開平10−85734号公報 特開2011−52309号公報
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示の方法を試験的に行ってみたが、めっき槽内に貯留しためっき液への菌糸体等の発生を安定的に抑制することが困難であることが確認できた。そのため、市場では、めっき操業ラインの稼働停止時に、めっき槽内に貯留しためっき液に発生する菌糸体等を、より確実に防止する方法が望まれてきた。
そこで、上記課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、以下に述べる貯留めっき液への菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置に想到した。
A.菌糸体等発生防止方法
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法は、貯留めっき液への菌糸体等発生防止方法であって、めっき槽内にある貯留めっき液の液面上方0.5cm〜300cmの位置から、当該貯留めっき液の液面に対して、1W〜300Wの紫外線ランプを用いて紫外線の照射を行うことを特徴とするものである。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法において、紫外線ランプから照射する紫外線の波長は172nm〜380nmであることが好ましい。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法において、紫外線の照射は、連続的又は断続的に行うものであり、断続的の場合には、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を行うことが好ましい。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法において、紫外線の照射は、紫外線が貯留めっき液の全面にあたるように行うことが好ましい。
B.菌糸体等発生防止装置
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置は、上述の本件出願に係る菌糸体等発生防止方法を実施するために、めっき槽内にある貯留めっき液の上方に紫外線ランプを配置するための紫外線ランプ取り付け手段を備えることを特徴とする。
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置において、紫外線ランプ取り付け手段は、貯留めっき液に向けて、紫外線ランプの光を効率良く導光するための反射板を備えることが好ましい。
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置は、紫外線の照射を断続的に行い、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を行うための紫外線ランプ制御手段を備えることが好ましい。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法を用いることで、めっき槽内に貯液された状態のめっき液に菌糸体等が発生することを確実に防止できる。従って、一旦稼働停止しためっき操業ラインであっても、再稼働を行うまでの菌糸体等の除去作業が不要となり、再稼働を行うまでの時間が大幅に短縮できる。
また、本件出願に係る菌糸体等発生防止装置は、紫外線発生源からの紫外線を、貯液状態にあるめっき液の表面に効率良く、均一に照射することができる。しかも、装置としては、既存のめっき槽の形状等に応じて、取り付け手段の変更、反射板形状の変更等の設計変更が容易である。
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置の一例を示す模式正面図である。 本件出願に係る菌糸体等発生防止装置を図1における左側面からみた図である。
以下、本件出願に係る菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置に関して、順に説明する。
A.本件出願に係る菌糸体等発生防止方法の形態
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法は、図1及び図2に示すように、めっき槽10内にある貯留めっき液11の液面S上方から、紫外線ランプLを用いて紫外線(紫外光)の照射を行うことを特徴とするものである。
紫外線ランプの液面からの配置高さ: 本件出願に係る菌糸体等発生防止方法における紫外線の照射は、液面Sから、0.5cm〜300cm離れた位置から行うことが好ましい。これは、図1において符号hで示す「紫外線ランプLとめっき液11の液面Sとの間の高さ方向の距離」に紫外線ランプLを配置し、h=0.5cm〜300cmということを意味している。ここで、紫外線ランプLを液面Sからh=0.5cm未満の位置に配置すると、紫外線ランプLにめっき液11の飛沫の付着が顕著になると共に、液面Sに対する紫外線(図2中実線矢印)の照射領域が狭く、めっき液11の表面を加熱する状態となった場合は水分蒸発を起こしめっき液11組成の変動を起こす可能性があるため好ましくない。一方、紫外線ランプLを液面Sからh=300cmを超える位置に配置すると、めっき液11の飛沫の付着も、液面Sに対する紫外線の照射領域が狭くなることもないが、最も出力の高い紫外線ランプLを使用してもめっき液11の表面での紫外線の照射強度が低下し菌糸体等の殺菌効果が低下するため好ましくない。
紫外線ランプの出力: 紫外線ランプLとしては出力1W〜300Wの範囲のものを用いることが好ましい。紫外線ランプLの出力が1W未満の場合には、紫外線ランプLを液面Sに対しh=0.5cmで近接配置しても、液面Sに発生した菌糸体等に対する減菌・滅菌効果を得ることができないため好ましくない。一方、紫外線ランプLの出力が300Wを超える場合には、紫外線ランプLを液面Sに対し近づける程、液面Sに対する加熱による水分蒸発を引き起こすため、めっき液11の組成変動を誘発する可能性が高くなるため好ましくない。
紫外線の波長: 本件出願に係る菌糸体等発生防止方法で用いる紫外線ランプLは、照射する紫外線の波長が172nm〜380nmであることが好ましい。この紫外線の波長は、減菌・滅菌効果が最も高いとされる253.7nmの波長を含む波長帯を選択することが好ましい。しかしながら、紫外線の波長が253.7nmを含んでいないとしても、波長が172nm〜380nmの範囲にあれば、照射時間や液面Sからの高さhを調整することにより、十分な減菌・滅菌効果を得ることができる。
紫外線の照射方法: 本件出願に係る菌糸体等発生防止方法において、紫外線の照射は、めっき槽10にめっき液11を貯留している間、連続して照射することが理想的である。しかし、紫外線を連続して照射すると電力使用量が上昇し、製造コストの上昇を招く可能性が高い。そこで、紫外線ランプLへの通電をON/OFFすることで、紫外線の照射を断続的に行う方法を採用することが好ましい。係る場合、めっき液11に対する紫外線の照射を、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を採用することが好ましい。ここで、積算照射時間とは、紫外線ランプLへの通電をON/OFFすることで、1時間あたりの紫外線を照射した時間を合計したものである。即ち、1時間あたりの積算照射時間を30分としたときに、紫外線ランプLへの通電を1時間の中で「15分間のON状態」と「15分間のOFF」とを交互に行う場合、1時間の中で「30分間のON状態」と「30分間のOFF」とを交互に行う場合、1時間の中で「10分間のON状態」と「10分間のOFF」とを交互に行う場合等が含まれる。なお、1時間あたりの積算照射時間は、長いほど、めっき液に発生する菌糸体等の発生を確実に防止することができる。
そして、本件出願に係る菌糸体等発生防止方法における紫外線照射は、紫外線が貯留めっき液11の全面にあたるように行うことが好ましい。紫外線が貯留めっき液11の全面にあたっていない場合、紫外線の当たらない部分での菌糸体等の発生が起こりやすくなり好ましくないからである。
B.本件出願に係る菌糸体等発生防止装置の形態
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置1は、上述の本件出願に係る菌糸体等発生防止方法を実施するために、めっき槽10内にある貯留めっき液11の上方に紫外線ランプLを配置するための紫外線ランプ取り付け手段2を備えることを特徴とするものである。このときの紫外線ランプ取り付け手段2は、紫外線ランプLの発する紫外線を、めっき槽10内にある貯留めっき液11の表面に照射できるよう、貯留めっき液11の上方に紫外線ランプLを配置できる限り、特段の限定は要さない。紫外線ランプLの形状、出力等の諸条件は、上述の本件出願に係る菌糸体発生防止方法において記載した条件を採用することが好ましい。
そして、本件出願に係る菌糸体等発生防止装置1は、紫外線ランプ取り付け手段2として、貯留めっき液10に向けて、紫外線ランプLの光を効率良く導光するための反射板3を備えることが好ましい。反射板3を備えることで、紫外線ランプLが照射する紫外線(図2中破線矢印)の進行方向を変化させて、紫外線を貯留めっき液11の全面にあてることが容易となるからである。このときの反射板3は、光を反射することの可能な鏡面を備える限り、金属製でも、硝子製でも、樹脂製であっても構わない。
ここで、金属製の反射板3を採用する場合、めっき液11に対する耐食性に優れたステンレス材質、ニッケル材質、チタン材質を採用することが好ましい。このとき、反射板3の着脱作業を容易にするため、アルミニウム板、ジュラルミン板等の軽量材を芯材として用い、その表面にのみステンレス層、ニッケル層、チタン層等の高耐食層を設けても構わない。また、硝子やアクリル樹脂等を反射板3として使用する場合には、紫外線ランプLの点灯する明るい側からは鏡にみえ、その背面のめっき装置外側の暗い側からは透けてめっき槽10内が見えるという無機又は有機ミラーガラスを用いることも好ましい。人体に悪影響のないように紫外線を効果的にカットし、反射板3を装着したまま、めっき槽10内の目視確認が可能だからである。さらに、上述の樹脂製と表記した反射板の場合、紫外線を反射させる面には、無電解めっき法、電解めっき法、物理蒸着法等を用いて形成した鏡面光沢を備える金属表面を設けることが好ましい。より高い反射効率を得るためである。
本件出願に係る菌糸体等発生防止装置1は、紫外線の照射を断続的に行うものであり、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を行うための紫外線ランプ制御手段(不図示)を備えることが好ましい。ここで言う「紫外線ランプ制御手段」は、紫外線ランプLと電気的に接続され、上述の「紫外線の照射方法」で述べたように、紫外線を連続して照射したり、紫外線ランプLへの通電をON/OFFする断続的な紫外線照射を制御するためのものである。その制御方法に関しては、上述のとおりであるため、ここでの重複した説明は省略する。
以下、実施例と比較例とを通じて、本件発明を説明する。
この実施例1では、菌糸体等発生防止装置1を、紫外線が貯留めっき液11の全面にあたるように、めっき槽10の両辺に設けている。この実施例1で用いる菌糸体等発生防止装置1は、図1,2に示すように紫外線ランプ取り付け手段2がアーム状を呈している。そして、紫外線ランプ取り付け手段2は、めっき槽10に収容している貯留めっき液11の上方に紫外線ランプLを配置するために、一端側に紫外線ランプ取り付け治具(不図示)を備えている。一方、この紫外線ランプ取り付け手段2の他端側には、めっき槽10の側壁面の上端に自身を固定するためのクランプ(不図示)を備えている。すなわち、この実施例1で用いる菌糸体等発生防止装置1は、紫外線ランプLと、アーム状を呈して一端側に紫外線ランプ取り付け治具を備え且つ他端側に固定用のクランプを備えた紫外線ランプ取り付け手段2とを備えている。また、図1及び図2に破線により示すように、ステンレス製の反射板3を設けている。そして、この実施例1では、上述した構成により菌糸体等発生防止確認試験を行った。
菌糸体等発生防止確認試験に関する条件に関しては、以下の表1に示すとおりである。
Figure 2021137695
そして、表1に示す条件で、該当めっき液を貯留し、8時間、12時間、24時間、48時間経過後の菌糸体等発生状況を確認し、比較例との対比が可能なように、表2に結果を掲載した。
実施例2では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この実施例2では、紫外線照射方法において、紫外線ランプ制御手段による紫外線ランプLへの通電を、「5分間のON状態」と「15分間のOFF」とを交互に行い、1時間あたりの積算照射時間が15分となるように制御した。その他は実施例1と同様の条件で実験を行った。
実施例3では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この実施例3では、紫外線照射方法において、紫外線ランプ制御手段による紫外線ランプLへの通電を、「10分間のON状態」と「10分間のOFF」とを交互に行い、1時間あたりの積算照射時間が30分となるように制御した。その他は実施例1と同様の条件で実験を行った。
実施例4では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この実施例4では、実施例1の紫外線照射方法を、紫外線ランプ制御手段による紫外線ランプLへの通電を、「20分間のON状態」と「10分間のOFF」とを交互に行い、1時間あたりの積算照射時間が40分となるように制御した。その他は実施例1と同様の条件で実験を行った。
比較例
[比較例1]
比較例1では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この比較例1では、紫外線照射方法において、紫外線ランプ制御手段による紫外線ランプLへの通電を、「0.2分間のON状態」と「19.8分間のOFF」とを交互に行い、1時間あたりの積算照射時間が0.6分となるように制御した。その他は実施例1と同様の条件で実験を行った。
[比較例2]
比較例2では、実施例1と同様に菌糸体等発生防止確認試験を行った。この比較例2では、紫外線ランプLを使用しないこと以外は、実施例1と同様の条件で実験を行った。
[実施例と比較例との対比]
実施例1〜4と比較例1,2との菌糸体等発生防止確認試験の結果を、以下の表2に示す。
Figure 2021137695
表2に示す結果より、めっき槽10内にある貯留めっき液11の液面S上方から、紫外線ランプLを用いて紫外線の照射を行うことで、めっき操業ラインの稼働停止時に、めっき液11に発生する菌糸体等の発生を確実に防止できることが分かった。また、比較例1の結果より、紫外線の照射について、1時間あたりの積算照射時間が1分未満となる間欠照射を行った場合には、めっき液11における菌糸体等の発生を確実に防止する上で困難となることが分かった。さらに、実施例3,4の結果より、紫外線の照射は、1時間あたりの積算照射時間が30分以上となる間欠照射を行うことで、めっき操業ラインの稼働停止時間が72時間の長時間であってもめっき液11における菌糸体等の発生を確実に防止できることが分かった。
本件出願に係る菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置は、めっき操業ラインの稼働停止時に、めっき槽内に貯留しためっき液に発生する菌糸体等の発生を確実に防止する。従って、本件出願に係る菌糸体等発生防止方法及び菌糸体等発生防止装置は、めっき操業ラインに好適に用いることができる。
1 菌糸体等発生防止装置
2 紫外線ランプ取り付け手段
3 反射板
10 めっき槽
11 めっき液
h 紫外線ランプとめっき液の液面との間の高さ方向の距離
S 液面(めっき液)
L 紫外線ランプ

Claims (8)

  1. 貯留めっき液への菌糸体等発生防止方法であって、
    めっき槽内にある貯留めっき液の液面上方から、紫外線ランプを用いて紫外線の照射を行うことを特徴とする菌糸体等発生防止方法。
  2. 前記紫外線の照射は、液面から0.5cm〜300cm離れた位置から、1W〜300Wの紫外線ランプを用いる請求項1に記載の菌糸体等発生防止方法。
  3. 前記紫外線ランプから照射する紫外線の波長は172nm〜380nmである請求項1又は請求項2に記載の菌糸体等発生防止方法。
  4. 前記紫外線の照射は、連続的又は断続的に行うものであり、断続的の場合には、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を行う請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の菌糸体等発生防止方法。
  5. 前記紫外線の照射は、紫外線が貯留めっき液の全面にあたるように行う請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の菌糸体等発生防止方法。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の菌糸体等発生防止方法を実施するための菌糸体等発生防止装置であって、
    めっき槽内にある貯留めっき液の上方に紫外線ランプを配置するための紫外線ランプ取り付け手段を備えることを特徴とする菌糸体等発生防止装置。
  7. 前記紫外線ランプ取り付け手段は、貯留めっき液に向けて、紫外線ランプの光を効率良く導光するための反射板を備える請求項6に記載の菌糸体等発生防止装置。
  8. 紫外線の照射を断続的に行い、1時間あたりの積算照射時間が1分〜59分となる間欠照射を行うための紫外線ランプ制御手段を備える請求項6又は請求項7に記載の菌糸体等発生防止装置。
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