JP7487912B2 - How to remove stuck-on material - Google Patents
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Description
本発明は、固着物の除去方法に関する。 The present invention relates to a method for removing stuck-on matter.
物品の表面に固着した固着物を除去する固着物の除去方法として、例えば、物品を加熱することで固着物を燃焼させる方法が知られているが、このような方法では、屡々、物品に損傷が生じる。粒状のドライアイスの流れを物品の表面に固着した固着物に衝突させる方法も知られているが、このような方法は処理コストが高いといった問題があるし、やはり、物品に損傷が生じる虞がある。 As a method for removing material stuck to the surface of an object, for example, a method is known in which the material is burned by heating the object, but such a method often causes damage to the object. Another method is known in which a flow of granular dry ice is collided with the material stuck to the surface of the object, but such a method has problems such as high processing costs and also has the risk of causing damage to the object.
気泡を含む洗浄液によって被洗浄物を洗浄する洗浄装置が、特開2016-209807号公報から周知である。 A cleaning device that cleans an object with a cleaning liquid containing air bubbles is known from JP 2016-209807 A.
上記の特許公開公報に開示された洗浄装置は極めて有効な装置である。しかしながら、物品に堅固に固着した固着物を除去することは困難な場合がある。例えば、射出成形装置に備えられた加熱シリンダーに内蔵されたスクリューの表面に溶着してしまったプラスチック材料や、混練機(ニーダー)の混練用羽根、混合機(ミキサー)の混合用羽根に固着してしまった固着物を除去するには、非常に長い時間と膨大な労力を要する。 The cleaning device disclosed in the above patent publication is an extremely effective device. However, it can be difficult to remove solid matter that has firmly adhered to an article. For example, it takes a very long time and a huge amount of effort to remove plastic material that has welded to the surface of a screw built into a heating cylinder installed in an injection molding machine, or solid matter that has adhered to the kneading blades of a kneader or the mixing blades of a mixer.
従って、本発明の目的は、物品の表面に固着した固着物を、確実に、短時間で、容易に除去することができる固着物の除去方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE PRESENT DISCLOSURE ... An object of the present invention is to provide a method for removing adherent matter, which can reliably, quickly and easily remove adherent matter adhered to the surface of an article.
上記の目的を達成するための本発明の固着物の除去方法は、物品の表面に固着した固着物の除去方法であって、
固着物にクラック部を生じさせた後、気泡を含む除去液の流れを固着物に衝突させ、物品の表面から固着物を剥離させる。
In order to achieve the above object, the method for removing a stuck-on substance of the present invention is a method for removing a stuck-on substance stuck to a surface of an article, comprising the steps of:
After cracks are formed in the adherent material, a flow of the remover liquid containing air bubbles is collided with the adherent material, causing the adherent material to peel off from the surface of the article.
上記の目的を達成するための本発明の固着物除去装置は、物品の表面に固着した固着物を除去する固着物除去装置であって、
(A)除去液を貯蔵する貯蔵タンク、
(B)ポンプ、
(C)除去ノズルが配置され、物品を収納する除去用容器、及び、
(D)ポンプと除去ノズルとを結ぶ除去液供給系、
を備えており、
ポンプは、
(B-1)貯蔵タンクに貯蔵された除去液を吸引するサクション部、
(B-2)サクション部に取り付けられ、気体をサクション部に取り込むための気体吸引部、及び、
(B-3)除去液を除去ノズルに送出するために、除去液供給系に接続されたデリバリ部、
を備えており、
ポンプは、気体吸引部を介して取り込まれた気体を貯蔵タンクからの除去液に混入させて除去液に気泡を含ませ、デリバリ部を介して除去液を除去ノズルに送出し、
除去ノズルは、気泡を含む除去液の流れを固着物に衝突させる。
In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for removing stuck matter that has adhered to a surface of an article, the apparatus comprising:
(A) a storage tank for storing the removal solution;
(B) a pump;
(C) a removal container in which the removal nozzle is disposed and which stores the object; and
(D) a removal liquid supply system connecting the pump and the removal nozzle;
Equipped with
The pump is
(B-1) a suction section for sucking the removal liquid stored in the storage tank;
(B-2) a gas suction part attached to the suction part for taking in gas into the suction part; and
(B-3) a delivery unit connected to a removal liquid supply system for delivering the removal liquid to the removal nozzle;
Equipped with
The pump mixes the gas taken in through the gas suction unit with the removal liquid from the storage tank to make the removal liquid contain air bubbles, and delivers the removal liquid to the removal nozzle through the delivery unit.
The removal nozzle causes a flow of removal liquid containing air bubbles to collide with the adherent material.
本発明の固着物の除去方法にあっては、固着物及び固着物が固着した物品の部分を所望の温度に保持することで、固着物の線膨張係数と、固着物が固着した物品の部分の線膨張係数との差異に起因したクラック部(低温度脆性クラック部)を、固着物に生じさせる形態とすることができる。そして、この場合、所望の温度は0度以下の温度であることが望ましく、更には、固着物及び固着物が固着した物品の部分を液体に浸漬することで所望の温度にする形態とすることができ、更には、場合によっては、液体は除去液の主成分と同じ成分を有する形態とすることができる。場合によっては、固着物及び固着物が固着した物品の部分にガス(気体)を吹き付けることで所望の温度にする形態とすることもできる。 In the method for removing the adherent matter of the present invention, by maintaining the adherent matter and the part of the article to which the adherent matter is adhered at a desired temperature, it is possible to form a crack (low-temperature brittle crack) in the adherent matter due to the difference between the linear expansion coefficient of the adherent matter and the linear expansion coefficient of the part of the article to which the adherent matter is adhered. In this case, the desired temperature is preferably a temperature of 0 degrees or lower, and further, the desired temperature can be achieved by immersing the adherent matter and the part of the article to which the adherent matter is adhered in a liquid, and further, in some cases, the liquid can have the same components as the main components of the removal liquid. In some cases, the desired temperature can be achieved by spraying a gas (air) onto the adherent matter and the part of the article to which the adherent matter is adhered.
あるいは又、本発明の固着物の除去方法にあっては、固着物及び固着物が固着した物品の部分を薬品に浸漬することで固着物にクラック部を生じさせる形態とすることができ、この場合、薬品はオゾン又は過酸化水素を含む形態とすることができる。 Alternatively, the method for removing adherent material of the present invention can be configured to generate cracks in the adherent material by immersing the adherent material and the part of the article to which the adherent material is adhered in a chemical, in which case the chemical can be configured to contain ozone or hydrogen peroxide.
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本発明の固着物の除去方法において、
除去液を吸引するサクション部、
サクション部に取り付けられ、気体をサクション部に取り込むための気体吸引部、及び、
除去液を排出するデリバリ部、
を有するポンプを使用し、
ポンプによって、気体吸引部を介して取り込まれた気体を除去液に混入させて除去液に気泡を含ませ、デリバリ部を介して除去液を送出し、気泡を含む除去液の流れを固着物に衝突させる形態とすることができる。
Furthermore, in the method for removing stuck-on material of the present invention including the preferred embodiment described above,
A suction section for sucking up the removal liquid;
A gas suction portion attached to the suction portion for taking in gas into the suction portion; and
A delivery section for discharging the removal solution;
A pump having
The pump can mix gas taken in through the gas suction section with the removal liquid to make the removal liquid contain air bubbles, and then the removal liquid can be delivered through the delivery section, so that the flow of the removal liquid containing the air bubbles collides with the solidified material.
除去液循環系は、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の近傍に配設された気体吸引部を備えている。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除去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、配管から除去液循環系に気体(具体的には、例えば空気)を導入、注入することができる。除去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。ポンプとして、故障が少なく、除去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、除去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。 The removal liquid circulation system includes a gas suction unit that connects the storage tank and the suction unit of the pump, and also connects the delivery unit of the pump and the storage tank, and is disposed near the suction unit of the pump. The gas suction unit disposed near the suction unit of the pump can be composed of, for example, a pipe attached to the removal liquid circulation system near the suction unit of the pump, and a valve (specifically, for example, an electromagnetic valve). With the valve in an open state, gas (specifically, for example, air) can be introduced or injected from the pipe into the removal liquid circulation system. Bubbles can be formed in the removal liquid simply by driving the pump. As an example of the pump, a centrifugal pump that has few malfunctions and can easily form bubbles in the removal liquid can be exemplified, but is not limited to this, and for example, a cyclone type pump can be exemplified. In short, any type of pump can be used as long as it can reliably form bubbles in the removal liquid.
あるいは又、液体を、固着物にクラック部を生じさせるための薬品とすることができ、この場合、薬品はオゾン又は過酸化水素を含む構成とすることができる。あるいは又、液体窒素を用いて物品を冷却し、低温度脆性に基づき固着物にクラック部を発生させてもよい。 Alternatively, the liquid may be a chemical for generating cracks in the bond, in which case the chemical may include ozone or hydrogen peroxide. Alternatively, liquid nitrogen may be used to cool the article, generating cracks in the bond based on low-temperature brittleness.
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本発明の固着物の除去方法において、除去液は、水又はエチルアルコールを含む形態とすることができる。尚、エチルアルコールを30%含む水は-14゜C~-15゜Cとなり、エチルアルコールを99%含む水は大凡-50゜Cとなるので、どの程度のエチルアルコールを水と混合するかは、所望の温度に基づき決定すればよい。除去液には、例えば、オゾンや過酸化水素が含まれていてもよいし、除去液として、クエン酸、蓚酸、炭酸水素ナトリウム(重曹)、酢酸、水酸化ナトリウム、次亜塩素酸が含まれていてもよい。また、場合によっては、除去液に、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や所望の処理剤を添加してもよい。 Furthermore, in the method for removing adherent material of the present invention including the preferred embodiment described above , the remover may be in a form containing water or ethyl alcohol. Water containing 30% ethyl alcohol is at -14°C to -15°C, and water containing 99% ethyl alcohol is at approximately -50°C, so the amount of ethyl alcohol to be mixed with water may be determined based on the desired temperature. The remover may contain, for example, ozone or hydrogen peroxide, or may contain citric acid, oxalic acid, sodium bicarbonate (sodium bicarbonate), acetic acid, sodium hydroxide, or hypochlorous acid. In some cases, the remover may contain, for example, a rust-preventive treatment agent mainly composed of nitrous acid and an organic carboxylic acid azole compound, or a desired treatment agent.
除去ノズルをエジェクターから構成することができる。エジェクターは、駆動口、吸込口及び吐出口を有し、駆動口及び吸込口は、ポンプのデリバリ部に接続されている。ポンプのデリバリ部からエジェクターの駆動口に圧送された気泡を含む除去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、ポンプのデリバリ部から気泡を含む除去液が、吸込口に吸い込まれ、エジェクターの駆動口に圧送された除去液と共にエジェクターの駆動口から吐出され、固着物に衝突する。 The removal nozzle can be composed of an ejector. The ejector has a drive port, a suction port, and a discharge port, and the drive port and the suction port are connected to the delivery section of the pump. Based on the suction force generated in the ejector by the removal liquid containing air bubbles that is pumped from the delivery section of the pump to the drive port of the ejector, the removal liquid containing air bubbles is sucked into the suction port from the delivery section of the pump, and is discharged from the drive port of the ejector together with the removal liquid that is pumped to the drive port of the ejector, colliding with the solidified material.
以上に説明した各種好ましい形態、構成を含む本発明の固着物の除去方法において、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、ポンプのデリバリ部から吐出した除去液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、固着物に生成したクラック部内に浸透していくため、内部から固着物を破壊することができる。 In the method for removing a solidified material of the present invention including the various preferred forms and configurations described above, the diameter of the bubbles is preferably 50 μm or less. Here, the diameter of the bubbles is an average diameter, and includes cases where the diameter is strictly 50 μm or less, as well as cases where the diameter is substantially 50 μm or less, and the presence of variations caused by various factors is allowed. The diameter of the bubbles is the value in the removal liquid discharged from the delivery part of the pump. Bubbles with a diameter of 50 μm or less are also called "microbubbles", and they gradually become smaller in the process of being crushed, and penetrate into cracks generated in the solidified material, so that the solidified material can be destroyed from the inside.
除去用容器には、除去用容器から除去液を排出するための除去液排出部が設けられている形態とすることができるし、除去用容器から液体・薬品を排出するための液体・薬品排出部が設けられている形態とすることができる。 The removal container may be provided with a removal liquid discharge section for discharging the removal liquid from the removal container, or may be provided with a liquid/chemical discharge section for discharging the liquid/chemical from the removal container.
除去液回収系はフィルタ部を備えている形態とすることができる。除去用容器から排出された除去液を、フィルタ部で濾過した後、貯蔵タンクに戻せば、フィルタ部で固着物等を除去できるため、除去液を再使用することが可能となり、物品から固着物を除去するコスト(処理コスト)の低減を図ることができる。フィルタ部は、周知の構成、構造のフィルタとすることができる。 The removal liquid recovery system can be configured to include a filter section. If the removal liquid discharged from the removal container is filtered by the filter section and then returned to the storage tank, the filter section can remove the stuck-on materials, making it possible to reuse the removal liquid and reducing the cost (processing cost) of removing the stuck-on materials from the articles. The filter section can be a filter of known configuration and structure.
液体・薬品供給系は、液体・薬品貯蔵タンク及び液体・薬品流入部を備えている。液体・薬品貯蔵タンクから供給される液体あるいは薬品を除去用容器に導入するための液体・薬品流入部は、除去液供給系の途中に接続されている。除去用容器から排出された液体や薬品を、フィルタ部で濾過した後、液体・薬品貯蔵タンクに戻せば、フィルタ部で固着物等を除去できるため、液体や薬品を再使用することが可能となり、物品から固着物を除去するコスト(処理コスト)の低減を図ることができる。フィルタ部は、周知の構成、構造のフィルタとすることができる。 The liquid/chemical supply system includes a liquid/chemical storage tank and a liquid/chemical inlet section. The liquid/chemical inlet section for introducing the liquid or chemicals supplied from the liquid/chemical storage tank into the removal container is connected midway through the removal liquid supply system. If the liquid or chemicals discharged from the removal container are filtered by the filter section and then returned to the liquid/chemical storage tank, the filter section can remove any stuck-on material, making it possible to reuse the liquid or chemicals and reducing the cost (processing cost) of removing stuck-on material from the object. The filter section can be a filter of known configuration and structure.
貯蔵タンクや、除去用容器、液体・薬品貯蔵タンクのそれぞれには、除去液や液体、薬品の温度を制御するための温度制御装置が配設されていることが好ましい。温度制御装置として、例えば、温調装置やチラー、冷却装置、冷凍装置、ボイラーを挙げることができる。 It is preferable that each of the storage tank, removal container, and liquid/chemical storage tank is equipped with a temperature control device to control the temperature of the removal liquid, liquid, and chemicals. Examples of temperature control devices include a temperature regulator, chiller, cooling device, refrigeration device, and boiler.
貯蔵タンクや液体・薬品貯蔵タンクは、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。貯蔵タンクや液体・薬品貯蔵タンクは、大気開放形とすることができる。除去液供給系や、除去液回収系、除去液循環系、液体・薬品供給系、液体・薬品回収系の一部は、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。 The storage tank and the liquid/chemical storage tank can be made from metal, alloy, or plastic materials. The storage tank and the liquid/chemical storage tank can be open to the atmosphere. Parts of the removal liquid supply system, removal liquid recovery system, removal liquid circulation system, liquid/chemical supply system, and liquid/chemical recovery system can be composed of piping (pipes) made of, for example, metal, alloy, or plastic.
物品と固着物との組合せとして、(射出成形等に用いられる射出成形機の加熱シリンダーに内蔵されたスクリュー,熱可塑性樹脂)、(食品製造分野における容器や搬送装置、攪拌装置,澱粉)を例示することができる。また、本発明の固着物の除去方法、本発明の固着物除去装置を、各種分野において用いられる各種フィルタからの固着物の除去、各種分野において用いられる鏡面仕上げされた金属あるいは合金製の物品における鏡面仕上げ表面からの固着物の除去、各種分野において用いられる物品に開けられた細孔(例えば、直径0.3mm以下の細孔)内の固着物の除去等に適用することができる。また、物品として、混練機(ニーダー)の混練用羽根、混合機(ミキサー)の混合用羽根を挙げることもできる。 Examples of combinations of articles and stuck-on materials include (a screw built into the heating cylinder of an injection molding machine used for injection molding, etc., thermoplastic resin), (containers and conveying devices in the food manufacturing field, mixing devices, starch). The stuck-on material removal method and stuck-on material removal device of the present invention can also be applied to removing stuck-on materials from various filters used in various fields, removing stuck-on materials from mirror-finished surfaces of mirror-finished metal or alloy articles used in various fields, and removing stuck-on materials in pores (e.g., pores with a diameter of 0.3 mm or less) opened in articles used in various fields. Examples of articles include kneading blades of a kneader and mixing blades of a mixer.
本発明の固着物の除去方法にあっては、固着物にクラック部を生じさせた後、気泡を含む除去液の流れを固着物に衝突させ、物品の表面から固着物をクラック部から剥離させるので、物品を傷めること無く、物品の表面に固着した固着物を、確実に、短時間で、容易に除去することができる。また、物品の表面に腐食を生じさせず、物品の表面に固着した固着物を除去するだけなので、物品表面に雑菌やバクテリアの発生床を作らない。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。 In the method for removing a solid object of the present invention, after a crack is generated in the solid object, a flow of a removal liquid containing air bubbles is collided with the solid object, and the solid object is peeled off from the crack from the surface of the object, so that the solid object adhered to the surface of the object can be reliably, quickly, and easily removed without damaging the object. In addition, since the method does not cause corrosion on the surface of the object and only removes the solid object adhered to the surface of the object, it does not create a breeding ground for germs or bacteria on the surface of the object. Note that the effects are not necessarily limited to those described here, and any of the effects described in this specification may be used. In addition, the effects described in this specification are merely examples, and are not limited thereto, and additional effects may be used.
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。 The present invention will be described below based on examples with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the examples, and the various numerical values and materials in the examples are merely examples. In the following description, the same elements or elements having the same functions will be designated by the same reference numerals, and duplicate descriptions will be omitted.
実施例1は、本発明の固着物除去方法に関する。実施例1において、物品は、射出成形等に用いられる射出成形機の加熱シリンダーに内蔵されたスクリューから構成されている。尚、固着物の除去に際して、スクリューは加熱シリンダーから取り外されている。スクリュー(一部を示す)の表面には、固着物として、射出成形に用いられた熱可塑性樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂が固着している(図8の左手の部分を参照)。固着物除去装置は、物品に固着した固着物を除去する(図8の右手の部分を参照)。尚、図1においては、図面の簡素化のため、物品を平板状に示している。 Example 1 relates to a method for removing stuck-on material of the present invention. In Example 1, the article is composed of a screw built into the heating cylinder of an injection molding machine used for injection molding and the like. Note that, when removing the stuck-on material, the screw is removed from the heating cylinder. Thermoplastic resin used in injection molding, for example, polycarbonate resin, is stuck to the surface of the screw (part of which is shown) as stuck-on material (see the left hand portion of FIG. 8). The stuck-on material removal device removes the stuck-on material stuck to the article (see the right hand portion of FIG. 8). Note that, in FIG. 1, the article is shown as a flat plate for the sake of simplicity.
実施例1の固着物除去装置の概念図を図1に示す。また、ポンプの作用によって除去液が気泡となる過程を図3Aに示す。更には、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図4に示し、微細な気泡がクラック部に拡散浸透していき、固着物を物品の表面から剥離する様子を模式的に図5A、図5B、図5C及び図5Dに示す。 A conceptual diagram of the adhesion removal device of Example 1 is shown in Figure 1. Figure 3A shows the process in which the removal liquid turns into bubbles by the action of the pump. Furthermore, Figure 4 shows a schematic diagram of how the internal pressure of the bubbles gradually increases as the volume of the fine bubbles decreases, and how the bubbles finally collapse and disappear when the pressure reaches a maximum. Figures 5A, 5B, 5C, and 5D show a schematic diagram of how the fine bubbles diffuse and penetrate into the cracks, peeling off the adhesions from the surface of the article.
実施例1の固着物除去方法に用いられる固着物除去装置10は、物品(物体)80の表面に固着した固着物(あるいは汚染物)81を除去する固着物除去装置であって、
(A)除去液12を貯蔵する貯蔵タンク11、
(B)ポンプ21、
(C)除去ノズル50が配置され、物品(物体)80を収納する除去用容器41、及び、
(D)ポンプ21と除去ノズル50とを結ぶ除去液供給系30、
を備えており、
ポンプ21は、
(B-1)貯蔵タンク11に貯蔵された除去液12を吸引するサクション部21A、
(B-2)サクション部21Aに取り付けられ、気体(具体的には、空気)をサクション部21Aに取り込むための気体吸引部22、及び、
(B-3)除去液12を除去ノズル50に送出するために、除去液供給系30に接続されたデリバリ部21B、
を備えている。
The adherent
(A) a
(B)
(C) a
(D) a removal
Equipped with
The
(B-1) a
(B-2) a
(B-3) a
It is equipped with:
除去液循環系20は、貯蔵タンク11とポンプ21のサクション部21Aとを結び、且つ、ポンプ21のデリバリ部21Bと貯蔵タンク11とを結び、ポンプ21のサクション部21Aの近傍に配設された気体吸引部22を備えている。そして、ポンプ21は、気体吸引部22を介して取り込まれた気体(具体的には、例えば、空気)を貯蔵タンク11からの除去液12に混入させて除去液12に気泡を含ませ、デリバリ部21Bを介して除去液12を除去ノズル50に送出する。即ち、ポンプ21において、除去液12中に気泡が形成される。周知の構成、構造を有する除去ノズル50は、気泡を含む除去液12の流れ(図1においては、矢印で示す)を固着物81に衝突させる。このように、微細な気泡を含む除去液12で剥離作業を行うことにより、液体だけの除去液で剥離作業を行う場合よりも、大きな剥離効果を得ることができる。
The removal
具体的には、ポンプ21は、貯蔵タンク11の除去液12に気体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内の除去液12に微細な気泡(マイクロバブル)を含ませる働きを有する。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。
Specifically, the
即ち、渦巻きポンプから成るポンプ21は、貯蔵タンク11からの除去液12を吸引し、吸引した除去液12に対して、気体吸引部22を介して取り込まれた気体(空気)を混入(注入)する攪拌作用を有する。気体吸引部22は、貯蔵タンク11とポンプ21のサクション部21Aとを結ぶ除去液循環系20の前段部に配設されている。具体的には、気体吸引部22は、ポンプ21のサクション部21Aの近傍に配設されている。より具体的には、気体吸引部22は、ポンプ21のサクション部21Aの近傍の除去液循環系20に取り付けられた配管23A、及び、バルブ(具体的には、例えば、電磁バルブ23B)から構成されている。気体の混入量(注入量)は、電磁バルブ23Bの開閉度に基づき調整可能である。電磁バルブ23Bを適切な開状態とし、配管23Aから除去液循環系20に気体(具体的には、空気)を導入、注入し、ポンプ21を駆動することで、除去液12中に気泡を形成することができる。ポンプ21のデリバリ部21Bと貯蔵タンク11とを結ぶ除去液循環系20(除去液循環系20の後段部)の途中には遮断弁26が配設されており、所望に応じて、ポンプ21のデリバリ部21Bから貯蔵タンク11へと向かう除去液12の流れを遮断することができる。また、ポンプ21のデリバリ部21Bと除去液供給系30との間にはバイパス路24が設けられており、バイパス路24の途中には補助バルブ25が配設されている。デリバリ部21Bから吐出された気泡を含む除去液12は、一部が貯蔵タンク11の戻され、残部が除去ノズル50に送られる。
That is, the
ここで、気泡の直径は50μm以下であることが好ましい。除去ノズル50から吐出される除去液12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、除去液12の温度は、例えば、0度以下とすればよい。具体的には、除去ノズル50から吐出される除去液12の圧力を、ゲージ圧で0.5MPaとした。
Here, the diameter of the bubbles is preferably 50 μm or less. The pressure of the
除去液12として、-14゜C~-15゜Cに冷却されたエチルアルコールを用いた。
Ethyl alcohol cooled to -14°C to -15°C was used as the
除去液供給系30は配管31から構成されており、配管には除去液12の流量を制御する流量制御弁33が配されている。
The removal
実施例1の固着物除去方法に用いられる装置10は、固着物81にクラック部82を生じさせるために、除去用容器41に液体(あるいは薬品)72を供給する液体供給系70を更に備えている。液体・薬品供給系70は、液体・薬品貯蔵タンク71、液体・薬品流入部73及びバルブ74を備えている。液体・薬品貯蔵タンク71から図示しないポンプを介して供給される液体(あるいは薬品)を除去用容器41に導入するための液体・薬品流入部73は、除去液供給系30の途中に接続されている。そして、固着物81にクラック部82を生じさせるために、液体72は、除去用容器41内の固着物81及び固着物81が固着した物品80の部分の温度を所望の温度とする。ここで、所望の温度は、固着物81の線膨張係数と、固着物81が固着した物品80の部分の線膨張係数との差異に起因してクラック部82が固着物81に生じる温度である。所望の温度を0度以下の温度とすることができる。
The
また、除去用容器41には、液体(あるいは薬品)72を除去用容器41から排出させる液体・薬品排出部75及びバルブ76が設けられており、液体(あるいは薬品)72は、液体・薬品貯蔵タンク71に戻される。液体・薬品貯蔵タンク71には、温度制御装置(図示せず)が配設されており、液体72の温度を所望の温度に制御することができる。温度制御用の液体72として、-14゜C~-15゜Cに冷却されたエチルアルコールを用いた。即ち、実施例1にあっては、液体や薬品を、除去液の主成分と同じ成分を有する構成とした。液体72の温度管理は、液体・薬品貯蔵タンク71内の液体72の温度を温度センサで測定し、設定した温度となるように図示しない冷凍機やチラー等で制御すればよい。
The
除去液回収系60は、除去液排出部61、バルブ62及びフィルタ部63から構成されている。使用後の除去液12を除去用容器41から排出させる除去液排出部61が除去用容器41に取り付けられており、除去液排出部61にはバルブ62が取り付けられている。除去液12を濾過するフィルタ部63は使用後の除去液12に含まれた固着物等を除去する。除去用容器41から排出された除去液12を、フィルタ部63で濾過した後、貯蔵タンク11に戻せば、フィルタ部63で固着物81等を除去できるため、除去液12を再使用が可能となり、物品80から固着物81を除去するコスト(処理コスト)の低減を図ることができる。
The removal
除去用容器41には、除去用容器41内の液体72を所望の温度(例えば、-14゜C~-15゜C)に保持するための温度制御装置42が取り付けられている。
The
実施例1の固着物の除去方法は、物品(物体)80の表面に固着した固着物の除去方法であって、固着物81にクラック部82を生じさせた後、気泡を含む除去液12の流れを固着物81に衝突させ、物品(物体)80の表面から固着物81を剥離させる。
The method for removing the adherent matter in Example 1 is a method for removing the adherent matter adhered to the surface of an article (object) 80, in which a
具体的には、固着物81及び固着物81が固着した物品80の部分を所望の温度に保持することで、より具体的には、固着物81及び固着物81が固着した物品80の部分を冷却することで、固着物81の線膨張係数と、固着物81が固着した物品80の部分の線膨張係数との差異に起因したクラック部82を、固着物81に生じさせる。所望の温度は0度以下の温度である。固着物81及び固着物81が固着した物品80の部分を液体72に浸漬することで所望の温度にする。
Specifically, by maintaining the
より具体的には、除去用容器41内に物品80を配置する(図5A参照)。そして、液体・薬品貯蔵タンク71から図示しないポンプを介して液体・薬品流入部73、バルブ74、除去液供給系30を介して、液体72を除去用容器41内に導入する(図5B参照)。液体72の温度は、前述したとおり、-14゜C~-15゜Cである。その結果、鉄製のスクリュー(線膨張係数11.7×10-6/K)と、ポリカーボネート樹脂(線膨張係数70×10-6/K)との差異に起因して、ポリカーボネート樹脂が収縮し、クラック部82が固着物81に生じる(図5C参照)。
More specifically, an
その後、除去用容器41内の液体72を、液体・薬品排出部75及びバルブ76を介して液体・薬品貯蔵タンク71に戻す。そして、この状態において、気泡を含む除去液12の流れを固着物81に衝突させる。具体的には、ポンプ21を動作させて、貯蔵タンク11の除去液12に気体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内の除去液12に微細な気泡(マイクロバブル)を含ませる。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。そして、気泡を含んだ除去液12を、デリバリ部21Bから、バイパス路24、補助バルブ25、除去液供給系30を介して除去ノズル50に送出し、気泡を含む除去液12の流れを固着物81に衝突させる(図5D参照)。
Then, the liquid 72 in the
より具体的には、図3Aに示すように、貯蔵タンク11から吸引した除去液12にポンプ21において空気を混入させることによって、除去液12は気泡を含んだ状態となる。その後、気泡を含んだ除去液12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21によって吸引された除去液12に空気を混入させ、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内の除去液12は気泡(マイクロバブル)を含んだ状態に保持される。
More specifically, as shown in FIG. 3A, air is mixed into the
微細な気泡(マイクロバブル)の剥離効果について、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4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、物品80に固着した固着物81に衝撃を加えながら、より具体的には、クラック部82を介して、物品80と固着物81との界面に衝撃を加えながら、固着物81を物品80から剥ぎ取ることができる。
The peeling effect of fine bubbles (microbubbles) will be specifically described below. That is, fine bubbles have the property of changing their volume to a minimum due to surface tension (self-pressurizing). The pressure inside the bubbles increases as the bubble diameter becomes smaller. As shown in FIG. 4, the internal pressure gradually increases as the volume of the fine bubbles becomes smaller, and finally the pressure reaches a maximum and the bubbles collapse and disappear. By utilizing the energy of the shock wave generated at this time, it is possible to peel off the adhered
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、固着物の表面に微細な気泡が結合(付着)し、その後、微細な気泡が固着物に生成したクラック部内に拡散浸透していくことにより、固着物81をクラック部82の部分から破壊する。そして、このような作用により、固着物81の固着表面(界面)からの剥離性が増すため、物品80に固着した固着した固着物81をより確実に剥ぎ取ることができる。また、微細な気泡は負に帯電しているので、除去液12が固着物81に固着することが無く、除去液12はスラリー状の滑らかな流動性を有するが故に、物品80、固着物81に馴染み易く、物品80からの固着物81の剥離効果を増大させることができる。更には、気泡の存在は、除去液12の温度の均一性をもたらすし、除去用容器内おける物品を浮遊させる効果もある。
Also, the fine bubbles have an aspect of being negative colloids and are negatively charged. And the fine bubbles are attracted to positively charged organic and inorganic matter. Therefore, the fine bubbles bond (attach) to the surface of the adherent, and then the fine bubbles diffuse and penetrate into the cracks generated in the adherent, destroying the adherent 81 from the
以上に説明したとおり、実施例1の固着物の除去方法にあっては、固着物にクラック部を生じさせた後、気泡を含む除去液の流れを固着物に衝突させ、物品の表面から固着物を剥離させるので、物品を傷めること無く、物品の表面に固着した固着物を、確実に、短時間で、容易に除去することができる。
As described above, in the method for removing stuck-on material in Example 1, after a crack is created in the stuck-on material, a flow of removal liquid containing air bubbles is collided with the stuck-on material, causing the stuck-on material to peel off from the surface of the article. Therefore, the stuck-on material adhered to the surface of the article can be reliably, quickly, and easily removed without damaging the article.
また、除去液12や液体72にエチルアルコールを用いれば、殺菌効果が期待でき、食品製造分野、医療分野、化粧品製造分野等における容器や搬送装置(例えば、スクリューコンベア)、攪拌装置(攪拌フィン)における固着物の除去に効果を発揮する。
In addition, if ethyl alcohol is used for the
図8の左手に、射出成形装置に備えられた加熱シリンダーに内蔵されたスクリュー(物品)の表面に固着(溶着)してしまったプラスチック材料(固着物)の状態を示し、図8の右手に、実施例1の固着物除去方法によって、スクリュー(物品)の表面からプラスチック材料(固着物)を除去した状態を示す。図8から、物品の表面から固着物が除去されていることが判る。 The left side of Figure 8 shows the state of the plastic material (adhered matter) that has adhered (melted) to the surface of the screw (article) built into the heating cylinder of the injection molding device, and the right side of Figure 8 shows the state after the plastic material (adhered matter) has been removed from the surface of the screw (article) using the method for removing adhered matter of Example 1. It can be seen from Figure 8 that the adhered matter has been removed from the surface of the article.
周知の構成、構造を有する除去ノズル50の代わりに、エジェクター51を用いることもできる。実施例1の固着物除去装置の概念図を図2に示し、エジェクター51の原理図を図3Bに示す。
Instead of the
エジェクター51は、駆動口52、吸込口53及び吐出口54を有する。駆動口52は、ポンプ21のデリバリ部21Bに配管31,32Bを介して接続されており、吸込口53は、ポンプ21のデリバリ部21Bに配管31,32Aを介して接続されている。配管32Bの途中には遮断弁56が配設されている。
The
駆動口52の内部は、その開口端52Aから終端52B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52Bで最小径となる。縮径部55は、駆動口52の終端52Bと同じ内径となっている。吐出口54は、駆動口52と逆の形状、即ち、吐出口54の縮径部側の端部54Bから開口端54A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。
The inside of the
エジェクター51の駆動口52には、ポンプ21のデリバリ部21Bから、配管31,32B、遮断弁56を介して、気泡を含む除去液12が圧送される。吸込口53は縮径部55に開口している。エジェクター51において、駆動口52から導入された除去液は縮径部55に向かう。縮径部55の内径が絞られているため、縮径部55における除去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55の圧力が低下するため、縮径部55に開口した吸込口53における圧力が低下し、配管31,32Aを経た除去液が吸引される。この吸引された除去液は、駆動口52に供給された除去液と共に、吐出口54から吐出され、固着物に衝突する。固着物を物品から剥離する際に除去液12が固着物に与える衝撃力を大きくするためには、遮断弁56を動作させて、エジェクターによる吸引を断続的に行ってもよい。エジェクターによる負圧断続吸引を行うことにより、固着物に与える衝撃力を大きくすることができるので、固着物を物品から一層確実に剥離することができる。
The
このようなエジェクター51を用いる場合、ポンプ21は次の2つの働きを行う。即ち、ポンプ21の第1の働きは、前述したとおり、貯蔵タンク11の除去液12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内の除去液に微細な気泡(マイクロバブル)を含ませる働きである。そして、微細な気泡を含む除去液12を用いることで、物品80からの固着物81の剥離を確実に行うことができる。ポンプ21の第2の働きは、貯蔵タンク11からの除去液を加圧した状態でエジェクター51の駆動口52に供給し、ベンチュリー効果に基づき、貯蔵タンク11内の除去液12を配管31,32Aを介して吸引させる働きである。
When such an
可動部を有さないエジェクター51を使用するので損傷が生じることがなく、保守が容易である。更には、除去液の吸引に除去液を用いるので、除去液が希釈されることがなく、除去液の濃度を一定に保つことができる。
The
場合によっては、エジェクターを、除去液循環系20と独立して配設してもよい。この場合、除去液12を貯蔵する貯蔵タンク11とエジェクター51の駆動口52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51の駆動口52に除去液12を圧送するためのポンプ(ポンプ21とは別のポンプ)から構成される。
In some cases, the ejector may be disposed independently of the removal
配管の内壁に固着した固着物の除去にあっては、配管内に入れられるような除去ノズル50やエジェクター51を用いればよい。
To remove material that has adhered to the inner walls of a pipe, a
実施例2は、実施例1の変形である。実施例2にあっては、液体として、氷粒を含む水(スラリー氷)を用い、以下に説明するスラリー氷製造装置を用いてスラリー氷製造方法に基づき、スラリー氷を製造した。そして、実施例1の液体である-14゜C~-15゜Cのエチルアルコールの代わりに、スラリー氷を用いて、物品80を冷却する。具体的には、固着物81及び固着物81が固着した物品80の部分をスラリー氷で冷却することで、固着物81の線膨張係数と、固着物81が固着した物品80の部分の線膨張係数との差異に起因したクラック部82を、固着物81に生じさせる。
Example 2 is a modification of Example 1. In Example 2, water containing ice particles (slurry ice) is used as the liquid, and slurry ice is produced based on the slurry ice production method using a slurry ice production device described below. Then, instead of ethyl alcohol at -14°C to -15°C, which is the liquid in Example 1, slurry ice is used to cool the
概念図を図6に示すように、実施例2のスラリー氷製造装置は、
塩水を蓄えるチャンバー110、
塩水を冷却する冷凍機120、
チャンバー110に塩水を供給し、チャンバー110から塩水を排出するための塩水循環用配管、
塩水循環用配管の途中に配設され、サクション部が塩水循環用配管を介してチャンバー110に接続された、塩水を循環させるポンプ130、及び、
ポンプ130のデリバリ部側の塩水循環用配管に取り付けられ、窒素ガスを主成分とする気泡を塩水に加える気泡供給装置140、
を備えている。
As shown in the conceptual diagram of FIG. 6, the slurry ice making apparatus of the second embodiment has the following features:
A
A
a saltwater circulation pipe for supplying saltwater to the
A
An air
It is equipped with:
尚、チャンバー110からポンプ130までの塩水循環用配管の部分(上流側塩水循環用配管)を塩水循環用配管161で示し、ポンプ130のサクション部側の塩水循環用配管の部分(下流側塩水循環用配管)を塩水循環用配管162で示す。塩水循環用配管162は、第1配管181、第3配管183及び第4配管184に分枝され、第1配管181は次に述べるように冷凍機120に接続され、第3配管183を介して塩水がチャンバー110内に供給され、第4配管184は、後述するエジェクター151の駆動口152に接続されている。
The salt water circulation pipe from the
更に、実施例2のスラリー氷製造装置は、
気泡供給装置140の下流側の塩水循環用配管162から分枝され、冷凍機120に塩水を供給する第1配管181、及び、
第1配管181を介して供給され、冷凍機120で冷却された塩水を、チャンバー110に供給する第2配管182、
を更に備えている。
Furthermore, the slurry ice production apparatus of the second embodiment is
a
A
It further comprises:
また、実施例2のスラリー氷製造装置は、チャンバー110内の塩水を攪拌する攪拌装置170を更に備えているし、チャンバー110の上部空間111を減圧する減圧装置150を更に備えている。
The slurry ice production apparatus of Example 2 further includes an agitator 170 for agitating the salt water in the
ここで、概念図を図6に示すように、減圧装置150は、駆動口(一次側)152、吸込口(二次側)153及び吐出口(吸引側)154を有するエジェクター(アスピレータ)151から構成されている。駆動口152は、前述したとおり、気泡供給装置140の下流側の塩水循環用配管162から分枝され、駆動口152に塩水を供給する第4配管184に接続されており、吸込口153は、チャンバー110の上部空間111に第5配管185(図6では点線で示す)を介して接続されている。吐出口154は、第6配管186を介して、ポンプ130のサクション部側の塩水循環用配管161に接続されている。チャンバー110の上部空間111の圧力は、大気圧未満であればよく、出来るだけ大気圧よりも低いことが好ましい。また、ポンプ130から吐出された塩水の圧力は、0.2×106Pa乃至0.6×106Pa、具体的には、例えば、0.4×106Paである。
Here, as shown in the conceptual diagram in Fig. 6, the
実施例2のスラリー氷製造装置において、気泡供給装置140は、
空気から窒素ガスを分離する窒素ガス分離膜を備えた窒素ガス分離装置から構成された窒素ガス源141、及び、
窒素ガス源141からの窒素ガスと、ポンプ130から吐出された塩水とを混合し、塩水中で気泡を生成させる気泡生成室142、
を備えている。模式的な断面図を図7に示すように、気泡生成室142は、
窒素ガス供給口143、
塩水供給口144、
窒素ガスと塩水を混合する第1室145、
複数の吸引側開口部147A及び複数の排出側開口部147Bを有し、吸引側開口部147Aを介して第1室145と連通した第2室146、並びに、
排出側開口部147Bを介して第2室146と連通し、吐出部149を有する第3室148、
から構成されている。
In the slurry ice production apparatus of the second embodiment, the air
A
a
As shown in a schematic cross-sectional view of FIG. 7, the air
Nitrogen
a
A
a
It is composed of:
窒素ガス供給口143及び塩水供給口144から第1室145に送り込まれた窒素ガス及び塩水は、第1室145において渦状となり、混合され、吸引側開口部147Aを介して第1室145と連通した第2室146に侵入する。そして、第2室146で窒素ガス及び塩水は、一層、均一に混合され、排出側開口部147Bを介して第2室146と連通した第3室148に侵入し、第3室148に侵入した瞬間、ガス圧の急激な変化に起因して第3室148で窒素ガスを主成分とする微細な気泡、例えば、直径2μmの気泡が生成する。そして、吐出部149から塩水循環用配管162へと送られる。
The nitrogen gas and salt water sent into the
密閉形のチャンバー110は、例えば、ステンレス鋼から作製されており、冷凍機120は、周知の冷凍機から構成されており、配管161,162,181,182,183,184,185,186は、例えば、ステンレス鋼のパイプから作製されており、ポンプ130は、例えば、渦巻きポンプから構成されており、減圧装置150や気泡生成室142もステンレス鋼から作製されている。
The sealed
実施例2のスラリー氷製造方法にあっては、循環状態にある塩水中に、窒素ガスを主成分とする気泡を加えながら、塩水を冷却する。 In the slurry ice production method of Example 2, the saltwater is cooled while air bubbles mainly composed of nitrogen gas are added to the saltwater in a circulating state.
即ち、実施例2のスラリー氷製造方法は、
[第1段階]
循環状態にある塩水中に、窒素ガスを主成分とする気泡を加える。
[第2段階]
[第1段階]の後、更に、塩水を循環し続け、且つ、窒素ガスを主成分とする気泡を加え続け、この状態を維持しながら、塩水を冷却する。
といった工程を有する。
That is, the slurry ice production method of Example 2 is as follows:
[First Stage]
Nitrogen gas-based bubbles are added to circulating salt water.
[Second Stage]
After the [first stage], the salt water is further cooled while continuing to circulate and continuing to add bubbles mainly composed of nitrogen gas, and maintaining this state.
The process includes the following steps.
そして、実施例2のスラリー氷製造方法にあっては、循環状態にある塩水中に、雰囲気を減圧状態として、窒素ガスを主成分とする気泡を加えながら、塩水を冷却する。更には、窒素ガスを主成分とする気泡を加える以前から、雰囲気を減圧状態とする。また、循環状態にある塩水中に、窒素ガスを主成分とする気泡を加えながら、塩水を冷却する間、塩水を攪拌し続ける。 In the slurry ice production method of Example 2, the atmosphere is reduced pressure in the circulating saltwater, and the saltwater is cooled while air bubbles mainly composed of nitrogen gas are added. Furthermore, the atmosphere is reduced pressure even before the air bubbles mainly composed of nitrogen gas are added. Also, the saltwater is continuously stirred while the saltwater is cooled while air bubbles mainly composed of nitrogen gas are added to the circulating saltwater.
具体的には、先ず、塩化ナトリウムを所定量、飲料水に溶解した塩水を準備し、チャンバー110内に投入する。また、バルブ191,192,193,194,195,196を閉状態としておく。そして、閉状態のバルブ191,192,193,194,195を開状態とし、ポンプ130を作動させて、塩水循環用配管162、第3配管183、チャンバー110及び塩水循環用配管161という循環経路において塩水の循環を開始する。併せて、塩水循環用配管162から、加圧された塩水を、第4配管184を介して減圧装置150を構成するエジェクター151の駆動口152に供給し、吐出口154から吐出させ、第6配管186を介して塩水循環用配管161へと送り返す。こうして、第5配管185を介して吸込口(二次側)153に接続されたチャンバー110の上部空間111を減圧する。
Specifically, first, salt water in which a predetermined amount of sodium chloride is dissolved in drinking water is prepared and poured into the
上部空間111の減圧状態が所望の状態となったならば、上部空間111の減圧を継続しつつ、窒素ガスを主成分とする気泡を塩水に加える。即ち、気泡供給装置140を作動させて、気泡生成室142において窒素ガスを主成分とする微細な気泡を生成し、塩水循環用配管162へと送り出し、塩水循環用配管162、第3配管183を介してチャンバー110内の塩水に窒素ガスを主成分とする微細な気泡を加える。チャンバー110内の塩水の圧力は、0.2×106Pa乃至0.6×106Pa、具体的には、例えば、概ね0.4×106Paである。
When the
所望の時間、この動作を継続した後、即ち、[第1段階]が所望の時間、経過した後、[第2段階]を実行する。即ち、塩水を循環し続け、且つ、窒素ガスを主成分とする気泡を加え続け、この状態を維持しながら、閉状態にあったバルブ196を開状態とし、冷凍機120を作動させ、塩水循環用配管162、第1配管181、冷凍機120及び第2配管182を介して、塩水を冷却し、チャンバー110に供給し、チャンバー110内の塩水を冷却し、塩水をスラリー氷とする。尚、時間が経過すると、塩水中に氷粒子が生成し始める場合がある。このような場合でも、塩水を循環し続け、且つ、窒素ガスを主成分とする気泡を加え続け、この状態を維持することで、塩水中の氷粒子の生成を抑制することができる。
After continuing this operation for a desired time, i.e., after the desired time has elapsed in the [first stage], the [second stage] is executed. That is, while continuing to circulate the saltwater and continuing to add bubbles mainly composed of nitrogen gas, and while maintaining this state, the
ここで、気泡の大きさは、50μm以下であることが望ましい。また、スラリー氷中の窒素ガス溶存率は、窒素ガスを主成分とする気泡を加える以前の塩水の窒素ガス溶存率の2倍以上であることが好ましい。 Here, it is preferable that the size of the bubbles is 50 μm or less. In addition, it is preferable that the nitrogen gas dissolution rate in the slurry ice is at least twice the nitrogen gas dissolution rate in the salt water before the nitrogen gas-based bubbles are added.
このように、実施例2のスラリー氷製造方法にあっては、循環状態にある塩水中に、窒素ガスを主成分とする気泡を加えながら、塩水を冷却する。従って、塩水の氷点は一層低下し、塩水は冷凍されず、塩水中の水は過冷却状態となる。その結果、氷粒子が形成されることが無く、最終的に得られるスラリー氷は、コンニャクのような状態(即ち、とろとろの状態、あるいは又、濃い粘液状態)にあり、氷粒子は含まれていない。それ故、冷却対象物である物品をより一層傷付け難いスラリー氷を提供することができる。また、実施例2のスラリー氷製造装置は、このようなスラリー氷を製造するのに極めて適した装置である。尚、気泡供給装置140を実施例1の固着物除去装置に適用することもできる。
In this way, in the slurry ice production method of Example 2, the salt water is cooled while air bubbles mainly composed of nitrogen gas are added to the salt water in a circulating state. Therefore, the freezing point of the salt water is further lowered, the salt water is not frozen, and the water in the salt water is in a supercooled state. As a result, no ice particles are formed, and the slurry ice finally obtained is in a state similar to konjac (i.e., a viscous state or a thick viscous state) and does not contain ice particles. Therefore, it is possible to provide slurry ice that is less likely to damage the object to be cooled. Furthermore, the slurry ice production device of Example 2 is an apparatus that is extremely suitable for producing such slurry ice. The air
実施例3も、実施例1の変形である。実施例3にあっては、液体を、固着物81にクラック部82を生じさせるために薬品を使用した。薬品は、オゾンを含む水、又は、過酸化水素水である。そして、実施例3の固着物の除去方法にあっては、固着物81及び固着物81が固着した物品80の部分を薬品に浸漬することで、固着物81にクラック部82を生じさせる。
Example 3 is also a modification of Example 1. In Example 3, a liquid, a chemical, is used to create
また、除去液は、クエン酸(C6H8O7)を主成分としている。即ち、除去液は、クエン酸等を水に溶解したものである。実施例3の固着物除去装置10において、除去液の主成分としてクエン酸を用いることで、循環処理によって除去液の温度が上昇し、その結果、除去液の密度が増加する。その結果、除去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。
The removal liquid is mainly composed of citric acid ( C6H8O7 ). That is, the removal liquid is obtained by dissolving citric acid or the like in water. In the solid
以上の点を除き、実施例3の固着物の除去方法は、実質的に実施例1の固着物の除去方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。 Apart from the above, the method for removing the stuck-on material in Example 3 can be substantially the same as the method for removing the stuck-on material in Example 1, so a detailed description will be omitted.
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固着物除去装置の構成、構造は例示であるし、除去液、液体、薬品も例示であり、適宜、変更することができるし、物品、固着物も例示である。実施例1においては、専ら、物品及び固着物を冷却することでクラック部を固着物に生じさせたが、物品及び固着物を加熱することでクラック部を固着物に生じさせることも可能である。 The present invention has been described above based on preferred embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments. The configuration and structure of the adhesion removal device described in the embodiments are examples, and the removal solution, liquid, and chemicals are also examples and can be changed as appropriate, and the object and adhesion are also examples. In Example 1, the cracks were generated in the adhesion by cooling the object and adhesion, but it is also possible to generate cracks in the adhesion by heating the object and adhesion.
また、実施例においては、固着物が固着した物品を除去用容器に収納したが、除去用容器を、固着物が固着した物品を取り囲むチャンバー(物品から除去液や液体、薬品が漏れ出ないようなシール部を備えていることが好ましい)から構成し、チャンバー内に液体や薬品を送り込み、固着物にクラック部が生成した後、例えば、チャンバーに取り付けられたエジェクターを用いて、気泡を含む除去液の流れを固着物に衝突させ、物品の表面から固着物を剥離させることができる。チャンバーを、固着物が固着した物品に対して移動可能とすれば、小さなチャンバーを用いて大きな物品から固着物を除去することが可能となる。 In the embodiment, the object with the adhered matter was stored in the removal container, but the removal container can be composed of a chamber (preferably equipped with a seal portion to prevent the removal liquid, liquid, or chemical from leaking from the object) that surrounds the object with the adhered matter, and after the liquid or chemical is pumped into the chamber and a crack is formed in the adhered matter, an ejector attached to the chamber can be used, for example, to collide a flow of the removal liquid containing air bubbles against the adhered matter, thereby peeling the adhered matter off from the surface of the object. If the chamber can be moved relative to the object with the adhered matter, it becomes possible to remove the adhered matter from a large object using a small chamber.
場合によっては、液体や薬品を、除去液の主成分と同じ成分を有する構成とすることもできる。具体的には、液体及び除去液を、例えば、クエン酸、重曹、酢酸、5%以下の水酸化ナトリウム水溶液、5%以下の過酸化水素水、次亜塩素酸から構成すればよい。 In some cases, the liquid or chemical may be configured to have the same main component as the removal liquid. Specifically, the liquid or removal liquid may be configured to have, for example, citric acid, baking soda, acetic acid, 5% or less sodium hydroxide aqueous solution, 5% or less hydrogen peroxide solution, and hypochlorous acid.
10・・・固着物除去装置、11・・・貯蔵タンク、12・・・除去液、20・・・除去液循環系、21・・・ポンプ、21A・・・サクション部、21B・・・デリバリ部、22・・・気体吸引部、23A・・・配管、23B・・・バルブ(電磁バルブ)、24・・・バイパス路、25・・・補助バルブ、30・・・除去液供給系、31,32・・・配管、33・・・流量制御弁、41・・・除去用容器、42・・・温度制御装置、50・・・除去ノズル、51・・・エジェクター、52・・・駆動口、53・・・吸込口、54・・・吐出口、55・・・縮径部、56・・・遮断弁、60・・・除去液回収系、61・・・除去液排出部、62・・・バルブ、63・・・フィルタ部、70・・・液体供給系(液体・薬品供給装置)、71・・・液体・薬品貯蔵タンク、72・・・液体、73・・・液体・薬品流入部、74・・・バルブ、75・・・液体・薬品排出部、76・・・バルブ、80・・・物品(物体)、81・・・固着物、82・・・クラック部、110・・・チャンバー、111・・・チャンバーの上部空間、120・・・冷凍機、130・・・ポンプ、140・・・気泡供給装置、141・・・窒素ガス源、142・・・気泡生成室、143・・・窒素ガス供給口、144・・・塩水供給口、145・・・第1室、146・・・第2室146、147A・・・吸引側開口部、147B・・・排出側開口部、148・・・第3室、149・・・吐出部、150・・・減圧装置、151・・・エジェクター(アスピレータ)、152・・・駆動口(一次側)、153・・・吸込口(二次側)、154・・・吐出口(吸引側)、161・・・チャンバーからポンプまでの塩水循環用配管の部分、162・・・ポンプのサクション部側の塩水循環用配管の部分、170・・・攪拌装置、181・・・第1配管、182・・・第2配管、183・・・第3配管、184・・・第4配管、185・・・第5配管、186・・・第6配管、191,192,193,194,195,196・・・バルブ 10: Adherent matter removal device, 11: Storage tank, 12: Removal liquid, 20: Removal liquid circulation system, 21: Pump, 21A: Suction section, 21B: Delivery section, 22: Gas suction section, 23A: Pipe, 23B: Valve (electromagnetic valve), 24: Bypass path, 25: Auxiliary valve, 30: Removal liquid supply system, 31, 32: Pipe, 33: Flow control valve, 41: Removal container, 42: Temperature control device, 50: Removal nozzle, 51: Edge vector, 52...drive port, 53...suction port, 54...discharge port, 55...reduced diameter section, 56...shutoff valve, 60...removed liquid recovery system, 61...removed liquid discharge section, 62...valve, 63...filter section, 70...liquid supply system (liquid/chemical supply device), 71...liquid/chemical storage tank, 72...liquid, 73...liquid/chemical inlet section, 74...valve, 75...liquid/chemical outlet section, 76...valve, 80...article (object), 81...adhered matter, 82...crack 1. A pump for supplying a gas bubble to a gas supplying chamber, comprising: a gas supplying portion for supplying a gas to the gas supplying portion; a cooling device for cooling the gas supplying portion; a nitrogen gas source for supplying a gas bubble to the gas supplying portion; a salt water supplying port for supplying salt water to the gas supplying portion; a pressure reducing device for reducing the pressure in the gas supplying portion; a pressure reducing device for reducing the pressure in the gas supplying portion; 152: Drive port (primary side), 153: Suction port (secondary side), 154: Discharge port (suction side), 161: Salt water circulation piping from the chamber to the pump, 162: Salt water circulation piping on the suction side of the pump, 170: Agitator, 181: First pipe, 182: Second pipe, 183: Third pipe, 184: Fourth pipe, 185: Fifth pipe, 186: Sixth pipe, 191, 192, 193, 194, 195, 196: Valves
Claims (5)
前記固着物及び前記固着物が固着した物品の部分を、容器内で所望の温度に保持された液体に浸漬し、前記固着物及び前記固着物が固着した物品の部分を所望の温度に保持することで、前記固着物の線膨張係数と前記固着物が固着した物品の部分の線膨張係数との差異に起因したクラック部を、前記固着物に生じさせる工程、
除去液供給系内で発生させた負に帯電した微細気泡を含む除去液の流れを、正に帯電した固着物に衝突させ、微細気泡を前記固着物の表面に付着させるとともに、前記固着物に生じた前記クラック部内に拡散浸透させる工程、
前記クラック部内で自己圧壊する微細気泡によって生じた衝撃を前記固着物に作用させて前記固着物を前記クラック部から破壊し、前記固着物を前記物品の表面から剥離させる工程
とを備えたことを特徴とする固着物の除去方法。 A method for removing a substance adhered to a surface of an article, comprising the steps of:
a step of immersing the adherent and the part of the article to which the adherent is adhered in a liquid maintained at a desired temperature in a container and maintaining the adherent and the part of the article to which the adherent is adhered at the desired temperature, thereby generating a crack in the adherent due to the difference between the linear expansion coefficient of the adherent and the linear expansion coefficient of the part of the article to which the adherent is adhered;
a step of causing a flow of the removal liquid containing negatively charged micro bubbles generated in a removal liquid supply system to collide with a positively charged adherent object, so that the micro bubbles adhere to the surface of the adherent object and diffuse and penetrate into the cracks generated in the adherent object;
a step of applying an impact generated by microscopic bubbles self-collapsed within the crack to the adherent material, thereby destroying the adherent material from the crack , and peeling the adherent material from the surface of the article.
前記サクション部に取り付けられ、気体を前記サクション部に取り込むための気体吸引部、及び、
前記除去液を排出するデリバリ部、
を有するポンプを使用し、
前記ポンプによって、前記気体吸引部を介して取り込まれた前記気体を前記除去液に混入させて前記除去液に前記微細気泡を含ませ、前記デリバリ部を介して前記除去液を送出し、前記微細気泡を含む前記除去液の流れを前記固着物に衝突させる請求項1に記載の固着物の除去方法。
A suction portion that sucks the removal liquid;
A gas suction unit attached to the suction unit for taking in gas into the suction unit; and
A delivery unit that discharges the removal liquid;
A pump having
2. The method for removing a solid object according to claim 1, further comprising the steps of: mixing the gas taken in through the gas suction section with the removal liquid by the pump to cause the removal liquid to contain the microscopic bubbles; delivering the removal liquid through the delivery section; and colliding the flow of the removal liquid containing the microscopic bubbles with the solid object.
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