JP6479563B2 - 洗浄装置及びスケール付着防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄装置及びスケール付着防止装置に関し、特に、被洗浄物に付着したスケール等を洗浄する洗浄装置、及び、温度制御のための被温度制御体へのスケール等の付着を防止するスケール付着防止装置に関する。

射出成形等に用いられる成形機において、温度制御の対象である金型等における温度制御のために液体（以下、『温度制御用液体』と呼ぶ場合があり、具体的には、冷水や温水）を流す配管の内壁には、屡々、温度制御用液体に含まれるカルシウムイオン（Ｃａ⁺⁺）やマグネシウムイオン（Ｍｇ⁺⁺）等が結晶化したスケール（水垢）が付着する。特に、配管内部の温度制御用液体の温度が上昇すると、スケールの付着が多くなり、配管を介した熱交換性能が著しく低下する場合がある。そして、その結果、温度制御用液体の温度を制御する温調装置やチラーへの負荷が増え、無駄な熱交換が行われる。更には、それでも対応できなくなると、ヒケ、反り、フローマーク等の発生といった成形品への悪影響が生じるだけでなく、成形時間が延び、無駄なエネルギーを消費することになる。

そのため、例えば、特開２００３−０６２５３３号公報に開示されているように、液体を圧送するポンプのサクション部の手前で液体内に気体を注入し、注入された気体をポンプで気泡として液体中に混合させて、配管内に送り込む。

特開２００３−０６２５３３号公報

このように、特開２００３−０６２５３３号公報に開示された従来技術では、気泡が混合された液体を配管内に圧送することによってスケールを除去する。しかしながら、液体の供給側からの加圧（圧送）だけでは、配管の内壁に付着したスケールを内壁から確実に剥がし、除去することは困難である。また、キャビテーション効果に基づきスケールを除去するとされているが、キャビテーション効果に基づくスケール除去は困難な場合がある。

従って、本発明の第１の目的は、配管等の被洗浄物に付着したスケール等を付着面から確実に剥がし、除去することが可能な洗浄装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、温度制御のための被温度制御体へのスケール等の付着を確実に防止することが可能なスケール付着防止装置を提供することにある。

上記の第１の目的を達成するための本発明の洗浄装置は、
（Ａ）洗浄液を貯蔵する貯蔵タンク、
（Ｂ）ポンプ、
（Ｃ）駆動口、吸込口及び吐出口を有するエジェクター、
（Ｄ）貯蔵タンクと被洗浄物とを結ぶ洗浄液供給系、
（Ｅ）被洗浄物とエジェクターの吸込口とを結び、被洗浄物を洗浄した洗浄液をエジェクターの吸込口へ送るための洗浄液排出系、
（Ｆ）エジェクターの吐出口と貯蔵タンクとを結ぶ洗浄液回収系、
（Ｇ）貯蔵タンクとポンプのサクション部とを結び、且つ、ポンプのデリバリ部と貯蔵タンクとを結び、ポンプのサクション部近傍に配設された気体吸引部を備えた洗浄液循環系、並びに、
（Ｈ）ポンプのデリバリ部とエジェクターの駆動口とを結ぶエジェクター駆動系、
を備えており、
ポンプにおいて、洗浄液中に気泡が形成され、
ポンプからエジェクター駆動系を介してエジェクターの駆動口に圧送される洗浄液によってエジェクターにおいて発生した吸引力に基づき、気泡を含む洗浄液が、貯蔵タンクから洗浄液供給系を経由して被洗浄物に送られることを特徴とする。

上記の第２の目的を達成するための本発明のスケール付着防止装置は、
（Ａ）洗浄液を貯蔵する貯蔵タンク、
（Ｂ）ポンプ、
（Ｃ）駆動口、吸込口及び吐出口を有するエジェクター、
（Ｄ）貯蔵タンクと被温度制御体とを結ぶ洗浄液供給系、
（Ｅ）被温度制御体とエジェクターの吸込口とを結び、被温度制御体を洗浄した洗浄液をエジェクターの吸込口へ送るための洗浄液排出系、
（Ｆ）エジェクターの吐出口と貯蔵タンクとを結ぶ洗浄液回収系、
（Ｇ）貯蔵タンクとポンプのサクション部とを結び、且つ、ポンプのデリバリ部と貯蔵タンクとを結び、ポンプのサクション部近傍に配設された気体吸引部を備えた洗浄液循環系、
（Ｈ）ポンプのデリバリ部とエジェクターの駆動口とを結ぶエジェクター駆動系、並びに、
（Ｉ）貯蔵タンクに貯蔵された洗浄液の温度を制御する温調装置、
を備えており、
ポンプにおいて、洗浄液中に気泡が形成され、
ポンプからエジェクター駆動系を介してエジェクターの駆動口に圧送される洗浄液によってエジェクターにおいて発生した吸引力に基づき、気泡を含む洗浄液が、貯蔵タンクから洗浄液供給系を経由して被温度制御体に送られることを特徴とする。

本発明の洗浄装置あるいは本発明のスケール付着防止装置（以下、これらを総称して、便宜上、『本発明の洗浄装置等』と呼ぶ場合がある）において、洗浄液は、クエン酸を主成分とすることが好ましいが、これに限定するものではなく、場合によっては、蓚酸等を主成分とした洗浄液を用いることもできる。洗浄液は、クエン酸等を水に溶解したものであり、他の成分が、適宜、含まれていてもよい。即ち、洗浄液に、例えば、亜硝酸・有機カルボン酸アゾール化合物を主成分とした防錆処理剤を添加してもよい。クエン酸の有するヒドロキシ基に備えられた無機物あるいは有機物と結合、化合する特性を利用して、例えば冷水や温水に含まれるカルシウムイオン等を化学反応に基づきクエン酸カルシウム等に変化させることができる。洗浄液は、長時間、使用すると、洗浄能力が低下するので、洗浄液を交換する必要がある。洗浄能力の低下は、例えば、貯蔵タンク内の洗浄液中における気泡の状態を目視観察することで、あるいは又、後述するフィルタ部におけるスケールあるいは錆（以下、これらを総称して、『スケール等』と呼ぶ場合がある）の除去状態（例えば、フィルタにおける着色状態）を目視観察することで、判定することができる。

上記の各種好ましい形態を含む本発明の洗浄装置等において、気泡の直径は５０μｍ以下であることが好ましい。ここで、気泡の直径は、平均直径であり、厳密に５０μｍ以下である場合の他、実質的に５０μｍ以下である場合を含み、種々の要因によって生じるバラツキの存在は許容される。気泡の直径は、洗浄液供給系内における値である。直径が５０μｍ以下の気泡は「マイクロバブル」とも呼ばれ、圧壊に至る過程で徐々に小さくなっていき、スケールの表面に付着、結合した後、スケールの内部に浸透していくため、内部からスケールを破壊することができる。

更には、上記の各種好ましい形態を含む本発明の洗浄装置等において、洗浄液回収系には、洗浄液を濾過するフィルタ部が配設されている形態とすることができる。エジェクターから排出された洗浄後の洗浄液を、フィルタ部で濾過した後、貯蔵タンクに戻すことで、フィルタ部でスケール等を除去できるため、洗浄液の状態を、長時間に亙り、清浄に保ちながら使い続けることができる。フィルタ部で洗浄液の熱交換を行い、洗浄液の温度を所望の温度とすることもできる。

更には、上記の各種好ましい形態を含む本発明の洗浄装置において、洗浄液供給系の途中には、被洗浄物の温度（あるいは被洗浄物の周囲の温度）を制御するための温度制御用流体を流入させる温度制御用流体流入部が設けられており、洗浄液排出系の途中には、温度制御用流体を排出させる温度制御用流体排出部が設けられている形態とすることができる。このような形態を採用することで、被洗浄物が本来の動作、操業を行っているときには、洗浄装置の作動、操業を停止し、温度制御用流体流入部から被洗浄物を経由して温度制御用流体排出部へと温度制御用流体を流すことで、被洗浄物の温度（あるいは被洗浄物の周囲の温度）を制御することができる。そして、被洗浄物の本来の動作、操業の停止時、本発明の洗浄装置を作動、操業することで、被洗浄物の洗浄を行えばよい。温度制御用流体として、温水、冷水、水蒸気を例示することができる。温度制御用流体の温度制御は、例えば、温調装置やチラー、ボイラーの制御に基づき行うことができる。

被洗浄物あるいは被温度制御体として、例えば、射出成形に用いられる金型の内部に配設された配管、押出成形に用いられる賦形用ロールの内部に配設された配管だけでなく、例えば、成形用材料（例えば、樹脂ペレット）を貯蔵するホッパー内における温度調節装置等、あるいは又、洗浄が要求される物品、部品、装置等、温度制御が要求される物品、部品、装置を挙げることができる。例えば、金型の内部に配設された配管の内壁には、温度制御用流体中のカルシウムイオンやマグネシウムイオン等が結晶化し、スケールが付着する。本発明の洗浄装置は、例えば、このような配管の内壁に付着したスケールを除去する（洗い落とす）ために用いることができる。また、本発明のスケール付着防止装置は、例えば、配管の内壁へのスケールの付着を防止するために用いることができる。

貯蔵タンクは、金属や合金、プラスチック材料から作製することができる。貯蔵タンクは、大気開放形とすることができる。ポンプとして、故障が少なく、洗浄液中に気泡を容易に形成することができる渦巻きポンプを例示することができるが、これに限定するものではなく、例えば、サイクロン型ポンプを挙げることもでき、要は、洗浄液中に気泡を確実に形成することができるポンプであれば、如何なる形式のポンプを用いることもできる。

エジェクターは、周知の構造、構成を有するエジェクターとすることができる。駆動口は一次側、吐出口は二次側、吸込口は吸引側と呼ばれる場合もある。エジェクターは、アスピレータと呼ばれる場合もある。

洗浄液供給系、洗浄液排出系、洗浄液回収系、洗浄液循環系、エジェクター駆動系は、例えば、金属製、合金製、プラスチック製の配管（パイプ）から構成することができる。エジェクター駆動系は、洗浄液循環系から分岐させればよい。場合によっては、エジェクター駆動系を、洗浄液循環系と独立して配設してもよい。この場合、エジェクター駆動系は、洗浄液を貯蔵する貯蔵タンクとエジェクターの駆動口とを結ぶ配管、及び、この配管の途中に配設され、エジェクターの駆動口に洗浄液を圧送するための別のポンプから構成される。ポンプのサクション部近傍に配設された気体吸引部は、例えば、ポンプのサクション部近傍の洗浄液循環系に取り付けられた配管、及び、バルブ（具体的には、例えば、電磁バルブ）から構成することができる。バルブを開状態とし、配管から洗浄液循環系に気体（具体的には、空気）を導入、注入することができる。洗浄液中での気泡の形成は、ポンプを駆動するだけで行うことができる。洗浄液を濾過するフィルタ部を構成するフィルタは、周知の構成、構造のフィルタとすることができるし、温調装置も、周知の構成、構造を有する温調装置とすればよい。

本発明の洗浄装置にあっては、ポンプからエジェクター駆動系を介してエジェクターの駆動口に圧送される洗浄液によってエジェクターにおいて発生した吸引力に基づき、気泡を含む洗浄液が、貯蔵タンクから洗浄液供給系を経由して被洗浄物に送られるので、被洗浄物に付着したスケール等に対して吸引力を作用させることができる。その結果、配管等の被洗浄物に付着したスケール等を被洗浄物から確実に剥がし、除去することができる。本発明のスケール付着防止装置にあっては、温調装置を備えているので、洗浄液の温度を制御、調整して、被温度制御体の洗浄を、常時、行うことができる。即ち、ポンプからエジェクター駆動系を介してエジェクターの駆動口に圧送される洗浄液によってエジェクターにおいて発生した吸引力に基づき、気泡を含む洗浄液が、貯蔵タンクから洗浄液供給系を経由して被温度制御体に送られるので、被温度制御体におけるスケール等の付着を確実に防止できる。加えて、被温度制御体の温度制御を、常時、確実に行うことができる。しかも、万一、被温度制御体にスケール等が付着した場合であっても、被温度制御体に付着したスケール等を被温度制御体から確実に剥がし、除去することができる。また、本発明の洗浄装置あるいは本発明のスケール付着防止装置にあっては、可動部を有さないエジェクターを使用するので、スケール等によって損傷が生じることがなく、保守が容易である。更には、洗浄後の洗浄液の吸引に洗浄液を用いるので、洗浄液が希釈されることがなく、洗浄液の濃度を一定に保つことができる。

尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また、付加的な効果があってもよい。

図１は、実施例１の洗浄装置の概略を示す構成図である。 図２Ａは、ポンプの作用によって洗浄液が気泡となる過程を示す図であり、図２Ｂは、エジェクターの原理図である。 図３Ａは、微細な気泡の体積が小さくなるに従い気泡の内部圧力が徐々に高くなり、最終的に、圧力が最大となって圧壊して消滅する様子を模式的に示す図であり、図３Ｂは、微細な気泡がスケールの内部に拡散浸透していき、硬化したスケールを内部からヘドロ状に破壊し、スケールを全体的に軟化させる様子を模式的に示す図である。 図４は、実施例２のスケール付着防止装置の概略を示す構成図である。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。また、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

実施例１は、本発明の洗浄装置に関する。実施例１において、被洗浄物は、射出成形等に用いられる成形機の金型２０の内部に配設された配管２１から構成される。配管２１には、温度制御用流体（具体的には、例えば、温水や冷水、水蒸気）中のカルシウムイオン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオン、金属等が結晶化して、スケールとなって付着する。洗浄装置１０は、配管２１の内壁に付着したスケールを除去することによって配管２１内を洗浄する。尚、図面においては、配管２１を、便宜上、コイル状として図示した。

構成図を図１に示す実施例１の洗浄装置１０は、
（Ａ）洗浄液を貯蔵する貯蔵タンク１１、
（Ｂ）ポンプ７１、
（Ｃ）駆動口３１、吸込口３２及び吐出口３３を有するエジェクター３０、
（Ｄ）貯蔵タンク１１と被洗浄物２１とを結ぶ洗浄液供給系４０、
（Ｅ）被洗浄物２１とエジェクター３０の吸込口３２とを結び、被洗浄物２１を洗浄した洗浄液をエジェクター３０の吸込口３２へ送るための洗浄液排出系５０、
（Ｆ）エジェクター３０の吐出口３３と貯蔵タンク１１とを結ぶ洗浄液回収系６０、
（Ｇ）貯蔵タンク１１とポンプ７１のサクション部７１Ａとを結び、且つ、ポンプ７１のデリバリ部７１Ｂと貯蔵タンク１１とを結び、ポンプ７１のサクション部７１Ａの近傍に配設された気体吸引部７２を備えた洗浄液循環系７０、並びに、
（Ｈ）ポンプ７１のデリバリ部７１Ｂとエジェクター３０の駆動口３１とを結ぶエジェクター駆動系８０、
を備えている。

そして、ポンプ７１において、洗浄液中に気泡が形成される。また、ポンプ７１からエジェクター駆動系８０を介してエジェクター３０の駆動口３１に圧送される洗浄液によってエジェクター３０において発生した吸引力に基づき、気泡を含む洗浄液が、貯蔵タンク１１から洗浄液供給系４０を経由して被洗浄物２１に送られる。被洗浄物２１における洗浄液の圧力として、ゲージ圧で０．２ＭＰａ乃至０．８ＭＰａを例示することができる。また、洗浄液の温度は、例えば、常温とすればよい。

実施例１の洗浄装置１０あるいは後述する実施例２のスケール付着防止装置１１０において、洗浄液（洗浄剤）は、クエン酸（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇）を主成分としている。即ち、洗浄液は、クエン酸等を水に溶解したものである。クエン酸を主成分とする洗浄液は、クエン酸のキレート効果を用い、スケールに含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオン、金属等と結合して、スケールを除去する。

実施例１の洗浄装置１０あるいは後述する実施例２のスケール付着防止装置１１０において、洗浄液回収系６０には、洗浄液を濾過するフィルタ部６１が配設されている。そして、洗浄後の洗浄液に含まれたスケール等を除去する。また、実施例１の洗浄装置１０において、洗浄液供給系４０の途中には、被洗浄物２１の温度（より具体的には、被洗浄物２１の周囲に位置する金型２０の温度）を制御するための温度制御用流体を流入させる温度制御用流体流入部２２及びバルブ２３が設けられている。洗浄液排出系５０の途中には、温度制御用流体を排出させる温度制御用流体排出部２４及びバルブ２５が設けられている。温度制御用流体として、温水、冷水、水蒸気を例示することができる。温度制御用流体の温度制御は、例えば、温調装置やチラー、ボイラーの制御に基づき行うことができる。

洗浄液供給系４０は配管から構成されており、配管の途中には洗浄液の流量を制御する流量制御弁４１が配されている。また、被洗浄物２１の近傍に位置する洗浄液供給系４０の領域には、エアーブローバルブ４２が配されている。エアーブローバルブ４２を定期的に（例えば、１日１回）作動させて、配管２１内に空気を吹き込む処理を行うことで、配管２１の内部に付着したスケール等を一層確実に除去することができる。

渦巻きポンプから成るポンプ７１は、貯蔵タンク１１からの洗浄液を吸引し、吸引した洗浄液に対して、気体吸引部７２を介して取り込まれた空気（大気）を混入（注入）する攪拌作用をする。気体吸引部７２は、貯蔵タンク１１とポンプ７１のサクション部７１Ａとを結ぶ洗浄液循環系７０の前段部に配設されている。具体的には、気体吸引部７２は、ポンプ７１のサクション部７１Ａの近傍に配設されている。より具体的には、気体吸引部７２は、ポンプ７１のサクション部７１Ａの近傍の洗浄液循環系７０に取り付けられた配管、及び、バルブ（具体的には、例えば、電磁バルブ）から構成されている。空気の混入量（注入量）は、電磁バルブの開閉度に基づき調整可能である。電磁バルブを適切な開状態とし、配管から洗浄液循環系７０に気体（具体的には、空気）を導入、注入し、ポンプ７１を駆動することで、洗浄液中に気泡を形成することができる。ポンプ７１のデリバリ部７１Ｂと貯蔵タンク１１とを結ぶ洗浄液循環系７０（洗浄液循環系７０の後段部）の途中には遮断弁７３が配設されており、所望に応じて、ポンプ７１のデリバリ部７１Ｂから貯蔵タンク１１へと向かう洗浄液の流れを遮断することができる。また、ポンプ７１のデリバリ部７１Ｂと洗浄液供給系４０との間にはバイパス路７４が設けられており、バイパス路７４の途中には補助バルブ７５が配設されている。洗浄液供給系４０に洗浄液を流し始めるとき、エジェクター３０による吸引力不足が生じた場合、バイパス路７４及び補助バルブ７５を介してポンプ７１から洗浄液を圧送することで、洗浄液供給系４０における洗浄液の流れを補助することができる。

エジェクター駆動系８０は、洗浄液循環系７０から分岐されている。エジェクター駆動系８０の途中には遮断弁８１が配設されており、所望に応じて、ポンプ７１のデリバリ部７１Ｂからエジェクター３０の駆動口３１に圧送される洗浄液の流れを遮断することができる。

図２Ａに示すように、貯蔵タンク１１から吸引した洗浄液にポンプ７１において空気を混入させることによって、洗浄液は気泡を含んだ状態となる。その後、気泡を含んだ洗浄液は貯蔵タンク１１に戻される。このように、貯蔵タンク１１からポンプ７１によって吸引された洗浄液に空気を混入させ、加圧した状態で貯蔵タン１１に戻す循環処理を繰り返すことにより、貯蔵タンク１１内の洗浄液は気泡（マイクロバブル）を含んだ状態に保持される。

実施例１の洗浄装置１０あるいは後述する実施例２のスケール付着防止装置１１０において、洗浄液の主成分としてクエン酸を用いることで、循環処理によって洗浄液の温度が上昇し、その結果、洗浄液の密度が増加する。その結果、洗浄液が気泡を含んだ状態を長く保つことができると共に、気泡の発生量も多くなる。また、循環処理を繰り返すことによって気泡が微細化（マイクロバブル化）する。ここで、気泡の直径は５０μｍ以下であることが好ましい。

エジェクター３０は、貯蔵タンク１１内の気泡を含んだ洗浄液を、洗浄液供給系４０、配管２１、洗浄液排出系５０を介して吸引する。このエジェクター３０による吸引作用により、貯蔵タンク１１から洗浄液供給系４０、流量制御弁４１を介して、配管２１に洗浄液が供給される。図２Ｂに、エジェクター３０の原理図を示す。エジェクター３０は、駆動口３１、吸込口３２及び吐出口３３を有する。駆動口３１には、エジェクター駆動系８０、遮断弁８１を介して、ポンプ７１から加圧された洗浄液が供給される。駆動口３１の内部は、その開口端３１Ａから終端３１Ｂに向かうに従い内径が徐々に小さくなるノズル状になっており、終端３１Ｂで最小径となる。縮径部３４は、駆動口３１の終端３１Ｂと同じ内径となっている。吸込口３２は縮径部３４に開口しており、配管２１を経た洗浄液、即ち、洗浄後の洗浄液が吸引される。吐出口３３は、吸引した洗浄後の洗浄液を、駆動口３１からの洗浄液と共に排出する。吐出口３３は、駆動口３１と逆の形状、即ち、吐出口３３の縮径部側の端部３３Ｂから開口端３３Ａに向かうに従い内径が徐々に大きくなる形状となっている。エジェクター３０において、駆動口３１から導入された洗浄液は縮径部３４に向かう。縮径部３４の内径が絞られているため、縮径部３４における洗浄液の流速が増加する。そして、流速が増加することで、ベルヌーイの定理に基づき縮径部３４の圧力が低下するため、縮径部３４に開口した吸込口３２における圧力が低下し、配管２１を経た洗浄後の洗浄液が吸引される。この吸引された洗浄後の洗浄液は、駆動口３１に供給された洗浄液と共に、吐出口３３から拡散されて排出される。

被洗浄物２１が本来の動作、操業を行っているときには、即ち、金型２０を用いて射出成形を行っているときには、洗浄装置１０の作動、操業を停止し、温度制御用流体流入部２２から被洗浄物２１を経由して温度制御用流体排出部２４へと温度制御用流体を流すことで、被洗浄物２１の温度（より具体的には、被洗浄物２１の周囲に位置する金型２０の金型温度）を制御する。そして、被洗浄物２１の本来の動作、操業の停止時、本発明の洗浄装置１０を作動、操業することで、被洗浄物２１の洗浄を行う。

ポンプ７１は次の２つの働きを行う。即ち、ポンプ７１の第１の働きは、貯蔵タンク１１からの洗浄液を加圧した状態でエジェクター３０の駆動口３１に供給し、ベンチュリー効果に基づき、貯蔵タンク１１内の洗浄液を配管２１を介して吸引させる働きである。そして、ポンプ７１とエジェクター３０の作用により、例えば、洗浄液に対して負圧断続吸引を行い、配管２１内に付着したスケール等に衝撃を加えながら剥ぎ取ることによって配管２１の洗浄を行うことができる。ポンプ７１の第２の働きは、貯蔵タンク１１の洗浄液に空気を混入させて気泡を形成し、加圧した状態で貯蔵タンク１１に戻す循環処理を繰り返すことにより、貯蔵タンク１１内の洗浄液に微細な気泡（マイクロバブル）を含ませる働きである。そして、微細な気泡を含む洗浄液（洗浄剤）で洗浄することにより、液体だけの洗浄液で洗浄する場合よりも、大きな洗浄効果を得ることができる。

微細な気泡（マイクロバブル）の洗浄効果について、以下、具体的に説明する。即ち、微細な気泡には、表面張力により体積が最小になるように変化する性質（自己加圧性）がある。気泡内の圧力は、気泡径が小さくなるに従い増加する。そして、図３Ａに示すように、微細な気泡の体積が小さくなるに従い内部圧力が徐々に高くなり、最終的には圧力が最大になって気泡は圧壊して消滅する。このとき発生する衝撃波のエネルギーを利用することにより、配管２１内に付着（固着）したスケール等に衝撃を加えながらスケール等を剥ぎ取ることができる。

また、微細な気泡は、負コロイドとしての側面があり、負に帯電している。そして、微細な気泡は、正に帯電した有機物や無機物に引き寄せられる。そのため、スケールの表面に微細な気泡が結合（付着）し、その後、微細な気泡がスケールの内部に拡散浸透していくことにより、図３Ｂに示すように、硬化したスケールを内部からヘドロ状に破壊し、スケールを全体的に軟化させる。そして、このような作用により、スケールの固着表面（界面）からの剥離性が増すため、配管２１内に固着したスケールをより確実に剥ぎ取ることができる。

以上に説明したように、実施例１の洗浄装置１０は、微細な気泡（マイクロバブル）とクエン酸を主成分とする洗浄液とを用い、配管２１の内壁に付着するスケールを内部からヘドロ状に軟化させ、エジェクター３０で負圧吸引させてスケールを剥ぎ取る構成となっている。具体的には、洗浄液（洗浄剤）の主成分にクエン酸を用い、クエン酸のヒドロキシ基の有する有機物や無機物と結合、化合する特性を用いて、温度制御用流体に含まれるカルシウムイオン等を化学反応によってクエン酸カルシウム等に変化させる。そして、エジェクター３０によって吸引し、スケールを付着面から剥ぎ取ることによって配管２１の洗浄を行う。

また、気泡がラジカル化することで水酸基が発生し、負に帯電することで有機物や無機物との化学反応が起こり、クエン酸の機能をより高める方向に作用する。従って、実施例１の洗浄装置１０によれば、今まで洗浄が難しいとされていた配管２１内のスケールの除去を容易に行うことができる。尚、気泡がラジカル化することでスケールの表面に帯電、結合してスケールを覆うと共に、微細な気泡の圧壊する性質が作用することも、洗浄効果を高める要因となっている。また、微細な気泡は、圧壊に至る過程で徐々に小さくなっていき、スケールの表面に結合、付着した後、スケールの内部に浸透していくため、内部からスケールを破壊する。よって、スケールを表面から除去するのではなく、内部拡散が起こり、配管２１との界面から剥がすようにスケールを除去するので、スケールを、部分的ではなく、全体的に付着面から剥離することができる。

スケール等を付着面から剥離する際に、吸引によってスケール等に与える衝撃力を大きくするためには、エジェクター３０による吸引を断続的に行うことが好ましい。エジェクター３０による負圧断続吸引を行うことにより、スケール等に与える衝撃力を大きくすることができるので、スケール等を付着面から確実に剥離することができ、洗浄効果を最大限に引き出すことができる。

また、実施例１の洗浄装置１０は、エジェクター３０によって洗浄液を吸引する構成を採用しているため、例えば、中子を備えた金型において中子のスライド後に洗浄する場合等においても、洗浄液が漏れる虞がない。一方、洗浄液を加圧して供給する構成を採用する従来の洗浄装置の場合には、洗浄液を圧送するため、洗浄液が漏れる虞がある。

また、エジェクター３０によって洗浄液を吸引するために、エジェクター３０の駆動口３１に対してポンプ７１が貯蔵タンク１１からの洗浄液を加圧しつつ供給する構成を採用している。これにより、洗浄液が薄まることがないため、洗浄液の濃度を一定に保ちつつ、クエン酸の化学反応が終わるまで、洗浄液を使い続けることができる。特に、洗浄液回収系６０にフィルタ部６１を配置して、エジェクター３０から排出された洗浄後の洗浄液を濾過した後、貯蔵タンク１１に戻すので、長時間（例えば、７時間程度）に亙って、洗浄液の状態を良好に保ちつつ、使い続けることができる。フィルタ部６１で洗浄液の熱交換を行い、洗浄液の温度を所望の温度としてもよい。

実施例１では、洗浄装置１０の洗浄対象である被洗浄物として、射出成形等に用いられる成形機の金型２０の内部に配設された配管（水管）２１を例示したが、これに限られるものではない。例えば、押出成形に用いられる賦形用ロールの内部に配設された配管や、各種熱交換器（ラジエーター）等であってもよい。更には、実施例１の洗浄装置１０の適用は、配管等の内壁の洗浄に限られるものではなく、例えば、被洗浄物を収納した洗浄用容器を金型２０と置き換えることで、被洗浄物の外面や内面、内部の洗浄等を行うことも可能であるため、洗浄対象は特に限定されるものでなく、あらゆる物を被洗浄物とすることができる。

実施例２は、本発明のスケール付着防止装置に関する。実施例２のスケール付着防止装置の概略を示す構成図を図４に示す。実施例２のスケール付着防止装置１１０では、スケール付着防止対象を、被温度制御体である射出成形機の金型２０の内部に配設された配管２１とする。

実施例２のスケール付着防止装置１１０は、貯蔵タンク１１に貯蔵された洗浄液の温度を制御する温調装置９０が備えられている点を除き、実質的に、実施例１の洗浄装置と同様の構成、構造を有する。即ち、実施例２のスケール付着防止装置１１０は、
（Ａ）洗浄液を貯蔵する貯蔵タンク１１、
（Ｂ）ポンプ７１、
（Ｃ）駆動口３１、吸込口３２及び吐出口３３を有するエジェクター３０、
（Ｄ）貯蔵タンク１１と被温度制御体（実施例１における被洗浄物２１に相当する）とを結ぶ洗浄液供給系４０、
（Ｅ）被温度制御体（実施例１における被洗浄物２１に相当する）とエジェクター３０の吸込口３２とを結び、被温度制御体（実施例１における被洗浄物２１に相当する）を洗浄した洗浄液をエジェクター３０の吸込口３２へ送るための洗浄液排出系５０、
（Ｆ）エジェクター３０の吐出口３３と貯蔵タンク１１とを結ぶ洗浄液回収系６０、
（Ｇ）貯蔵タンク１１とポンプ７１のサクション部７１Ａとを結び、且つ、ポンプ７１のデリバリ部７１Ｂと貯蔵タンク１１とを結び、ポンプ７１のサクション部７１Ａの近傍に配設された気体吸引部７２を備えた洗浄液循環系７０、
（Ｈ）ポンプ７１のデリバリ部７１Ｂとエジェクター３０の駆動口３１とを結ぶエジェクター駆動系８０、並びに、
（Ｉ）貯蔵タンク１１に貯蔵された洗浄液の温度を制御する温調装置９０、
を備えている。

そして、ポンプ７１において、洗浄液中に気泡が形成される。また、ポンプ７１からエジェクター駆動系８０を介してエジェクター３０の駆動口３１に圧送される洗浄液によってエジェクター３０において発生した吸引力に基づき、気泡を含む洗浄液が、貯蔵タンク１１から洗浄液供給系４０を経由して被温度制御体（実施例１における被洗浄物２１に相当する）に送られる。貯蔵タンク１１に貯蔵された洗浄液の温度は、例えば、８０゜Ｃに温調装置９０によって制御される。

尚、図示した例では、温度制御用流体流入部２２、温度制御用流体排出部２４、バルブ２３，２５は設けられていないが、これらを実施例１と同様に設けてもよいことは云うまでもない。

このように、温調装置９０を備えることで、洗浄液の温度を制御、調整して、配管２１の洗浄、及び、被温度制御体（あるいは被温度制御体の周囲）の温度制御を、常時、行うことができる。そして、配管２１に供給される洗浄液をエジェクター３０で吸引することにより、配管２１の内壁に吸引力を作用させることができるため、配管２１の内壁へのスケール等の付着を確実に防止することができる。

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明した洗浄装置、スケール付着防止装置の構成、構造は例示であるし、洗浄液、被洗浄物、被温度制御体も例示であり、適宜、変更することができる。場合によっては、エジェクター駆動系８０を、洗浄液循環系７０と独立して配設してもよい。この場合、エジェクター駆動系８０は、洗浄液を貯蔵する貯蔵タンク１１とエジェクター３０の駆動口３１とを結ぶ配管、及び、この配管の途中に配設され、エジェクター３０の駆動口３１に洗浄液を圧送するためのポンプ（ポンプ７１とは別のポンプ）から構成される。

１０・・・洗浄装置、１１０・・・スケール付着防止装置、１１・・・貯蔵タンク、２０・・・成形機の金型、２１・・・被洗浄物（配管）、２２・・・温度制御用流体流入部、２４・・・温度制御用流体排出部、２３，２５・・・バルブ、３０・・・エジェクター、３１・・・駆動口、３２・・・吸込口、３３・・・吐出口、３４・・・縮径部、４０・・・洗浄液供給系、４１・・・流量制御弁、４２・・・エアーブローバルブ、５０・・・洗浄液排出系、６０・・・洗浄液回収系、６１・・・フィルタ部、７０・・・洗浄液循環系、７１・・・ポンプ、７１Ａ・・・ポンプのサクション部、７１Ｂ・・・ポンプのデリバリ部、７２・・・気体吸引部、７３・・・遮断弁、７４・・・バイパス路、７５・・・補助バルブ、８０・・・エジェクター駆動系、８１・・・遮断弁、９０・・・温調装置

Claims (9)

1. （Ａ）洗浄液を貯蔵する貯蔵タンク、
   （Ｂ）ポンプ、
   （Ｃ）駆動口、吸込口及び吐出口を有するエジェクター、
   （Ｄ）貯蔵タンクと被洗浄物とを結ぶ洗浄液供給系、
   （Ｅ）被洗浄物とエジェクターの吸込口とを結び、被洗浄物を洗浄した洗浄液をエジェクターの吸込口へ送るための洗浄液排出系、
   （Ｆ）エジェクターの吐出口と貯蔵タンクとを結ぶ洗浄液回収系、
   （Ｇ）貯蔵タンクとポンプのサクション部とを結び、且つ、ポンプのデリバリ部と貯蔵タンクとを結び、ポンプのサクション部近傍に配設された気体吸引部を備えた洗浄液循環系、並びに、
   （Ｈ）ポンプのデリバリ部とエジェクターの駆動口とを結ぶエジェクター駆動系、
   を備えており、
   ポンプにおいて、洗浄液中に気泡が形成され、
   ポンプからエジェクター駆動系を介してエジェクターの駆動口に圧送される洗浄液によってエジェクターにおいて発生した吸引力に基づき、気泡を含む洗浄液が、貯蔵タンクから洗浄液供給系を経由して被洗浄物に送られることを特徴とする洗浄装置。
2. 洗浄液は、クエン酸を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
3. 気泡の直径は５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の洗浄装置。
4. 洗浄液回収系には、洗浄液を濾過するフィルタ部が配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の洗浄装置。
5. 洗浄液供給系の途中には、被洗浄物の温度を制御するための温度制御用流体を流入させる温度制御用流体流入部が設けられており、
   洗浄液排出系の途中には、温度制御用流体を排出させる温度制御用流体排出部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の洗浄装置。
6. （Ａ）洗浄液を貯蔵する貯蔵タンク、
   （Ｂ）ポンプ、
   （Ｃ）駆動口、吸込口及び吐出口を有するエジェクター、
   （Ｄ）貯蔵タンクと被温度制御体とを結ぶ洗浄液供給系、
   （Ｅ）被温度制御体とエジェクターの吸込口とを結び、被温度制御体を洗浄した洗浄液をエジェクターの吸込口へ送るための洗浄液排出系、
   （Ｆ）エジェクターの吐出口と貯蔵タンクとを結ぶ洗浄液回収系、
   （Ｇ）貯蔵タンクとポンプのサクション部とを結び、且つ、ポンプのデリバリ部と貯蔵タンクとを結び、ポンプのサクション部近傍に配設された気体吸引部を備えた洗浄液循環系、
   （Ｈ）ポンプのデリバリ部とエジェクターの駆動口とを結ぶエジェクター駆動系、並びに、
   （Ｉ）貯蔵タンクに貯蔵された洗浄液の温度を制御する温調装置、
   を備えており、
   ポンプにおいて、洗浄液中に気泡が形成され、
   ポンプからエジェクター駆動系を介してエジェクターの駆動口に圧送される洗浄液によってエジェクターにおいて発生した吸引力に基づき、気泡を含む洗浄液が、貯蔵タンクから洗浄液供給系を経由して被温度制御体に送られることを特徴とするスケール付着防止装置。
7. 洗浄液は、クエン酸を主成分とすることを特徴とする請求項６に記載のスケール付着防止装置。
8. 気泡の直径は５０μｍ以下であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のスケール付着防止装置。
9. 洗浄液回収系には、洗浄液を濾過するフィルタ部が配設されていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載のスケール付着防止装置。

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