(57)【要約】【課題】排液処理が容易で、洗浄効率を高めることができる金属短線の洗浄装置および金属短線の洗浄方法を提供する。【解決手段】内部に貯水可能な洗浄槽１１が、少なくとも下部に、下方に向かって内空断面積が徐々に小さくなるよう設けられたテーパー状の傾斜面１１ａを有している。噴射ノズル１４が、洗浄槽１１の内部に向かってキャビテーション噴流１４ａを噴射するよう、洗浄槽１１の下部に取り付けられている。噴射ノズル１４は、洗浄槽１１の内部に水と多数の金属短線とを入れたとき、洗浄槽１１の内部で多数の金属短線を撹拌可能に構成されている。傾斜面１１ａは、その最大傾斜方向と鉛直線との成す角が３０度乃至６０度であることが好ましい。各金属短線は、直径が２ｍｍ乃至５ｍｍの電線を、３０ｍｍ乃至６０ｍｍの長さに切断したものから成ることが好ましい。【選択図】図１
2014001411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水可能であり、少なくとも下部に、下方に向かって内空断面積が徐々に小さくなるよう設けられたテーパー状の傾斜面を有する洗浄槽と、
前記洗浄槽の内部に向かってキャビテーション噴流を噴射するよう前記洗浄槽の下部に取り付けられ、前記洗浄槽の内部に水と多数の金属短線とを入れたとき、前記洗浄槽の内部で前記多数の金属短線を撹拌可能に構成された噴射ノズルとを、
有することを特徴とする金属短線の洗浄装置。
【請求項２】
前記傾斜面は、その最大傾斜方向と鉛直線との成す角が３０度乃至６０度であることを特徴とする請求項１記載の金属短線の洗浄装置。
【請求項３】
各金属短線は、直径が２ｍｍ乃至５ｍｍの電線を、３０ｍｍ乃至６０ｍｍの長さに切断したものから成ることを特徴とする請求項１または２記載の金属短線の洗浄装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の金属短線の洗浄装置を用いる金属短線の洗浄方法であって、
前記噴射ノズルから噴射するキャビテーション噴流の１分間当たりの質量流量の、１０％乃至４０％の質量の前記多数の金属短線と、水とを前記洗浄槽の内部に入れ、２ＭＰａ乃至１１ＭＰａの噴射圧力で、前記噴射ノズルからキャビテーション噴流を噴射することを特徴とする金属短線の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属短線の洗浄装置および金属短線の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架空送電線（ＡＣＳＲ系電線）は、大気中に暴露されて使用されるため、種々の金属不純物が表面に付着している。また、架線中の電線の動揺（微風振動、温度による伸縮など）や腐食により、構造上、アルミ部と亜鉛部との接触部あるいはその腐食部に亜鉛や鉄が付着しやすい。これらの金属不純物を除去することなく電線のアルミ部を取り出して再溶解すると、アルミニウムに金属不純物が固溶するため、電線としてリサイクルする場合、従来のアルミニウムの品質よりも悪いものとなってしまう。このため、このようにしてリサイクルされたアルミニウムは、電線よりも純度の低いアルミニウム鋳物やサッシなどに使用されることが多くなっていた。
【０００３】
なお、使用済みではなく、製造されたばかりの電線などの線条材を洗浄する装置として、洗浄剤を使用して、線条材の表面に付着した液体や固体を除去するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５６４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
資源の有効利用の観点から、使用済みの電線を電線として再利用することが期待されている。そのためには、使用済みの電線に付着した金属不純物を、再溶解前に効率良く除去する必要がある。
【０００６】
特許文献１に記載のような洗浄剤を使用して洗浄する装置は、線条材が製造されたばかりであるため、洗浄剤に通過させるだけで、線条材の表面に付着した液体や固体を容易に除去することができる。しかし、使用済みの電線などの金属線材には、容易には除去できない金属不純物が付着しているため、この装置では洗浄効率が非常に悪いという課題があった。仮に洗浄剤として金属不純物を分解可能な化学薬品を使用すれば、使用済みの電線などの金属線材を洗浄することができるが、洗浄後の洗浄剤の排液処理が必要となり、そのコストが嵩むという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、排液処理が容易で、洗浄効率を高めることができる金属短線の洗浄装置および金属短線の洗浄方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る金属短線の洗浄装置は、貯水可能であり、少なくとも下部に、下方に向かって内空断面積が徐々に小さくなるよう設けられたテーパー状の傾斜面を有する洗浄槽と、前記洗浄槽の内部に向かってキャビテーション噴流を噴射するよう前記洗浄槽の下部に取り付けられ、前記洗浄槽の内部に水と多数の金属短線とを入れたとき、前記洗浄槽の内部で前記多数の金属短線を撹拌可能に構成された噴射ノズルとを、有することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る金属短線の洗浄装置は、噴射ノズルからキャビテーション噴流を噴射して、洗浄槽の内部で多数の金属短線を撹拌することにより、金属短線同士が衝突して擦れ合うため、金属短線の表面に付着した金属不純物を擦り落とすことができる。これにより、金属短線を効率良く洗浄することができる。また、洗浄槽が、下方に向かって内空断面積が徐々に小さくなるよう設けられたテーパー状の傾斜面を有しているため、撹拌されて下方に落下してきた金属短線を寄せ集めて擦れ合う機会を増やすことができ、洗浄効率を高めることができる。また、キャビテーション噴流が金属短線に直接当たることによる洗浄効果も得られるため、さらに洗浄効率を高めることができる。
【００１０】
本発明に係る金属短線の洗浄装置は、洗浄には水を使用し、化学薬品などを使用しないため、金属短線から除去されて排水に含まれる金属不純物をフィルタなどで回収すればよく、排液処理が容易である。
【００１１】
本発明に係る金属短線の洗浄装置で、洗浄槽は、少なくとも下部に、下方に向かって内空断面積が徐々に小さくなるよう設けられたテーパー状の傾斜面を有していれば、いかなる形状であってもよく、例えば、下部が円錐形状や角錐形状を成していてもよい。噴射ノズルは、洗浄槽の内部で多数の金属短線を撹拌可能に配置されていればよく、１つだけ取り付けられていても、複数取り付けられていてもよい。また、洗浄槽の底部に設けられていても、洗浄槽の傾斜面に設けられていても、底部および傾斜面の双方に設けられていてもよい。それらに加えて、洗浄槽の上部に設けられていてもよい。噴射ノズルは、例えば、洗浄槽の底部から上方に向かって噴射するものや、洗浄槽の傾斜面の下部から水平方向または水平よりやや上向きに噴射するもの、それらを複数組み合わせたものなどで構成されていてもよい。
【００１２】
本発明に係る金属短線の洗浄装置で、前記傾斜面は、その最大傾斜方向と鉛直線との成す角が３０度乃至６０度であることが好ましい。この場合、金属短線を効率良く撹拌することができるとともに、金属短線同士を効率良く擦れ合わせることができ、特に洗浄効率が高い。
【００１３】
本発明に係る金属短線の洗浄装置で、各金属短線は、直径が２ｍｍ乃至５ｍｍの電線を、３０ｍｍ乃至６０ｍｍの長さに切断したものから成ることが好ましい。この場合、主に銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）から成る電線から成る金属短線を効率良く撹拌することができるとともに、金属短線同士を効率良く擦れ合わせることができ、特に洗浄効率が高い。直径が２ｍｍより小さい金属短線や長さが３０ｍｍより短い金属短線では、質量が小さいため、衝突したときのエネルギーが小さく、金属短線同士が擦れ合って洗浄する効果が小さくなる。また、直径が５ｍｍより大きい金属短線や長さが６０ｍｍより長い金属短線では、質量が大きいため、洗浄槽の内部で攪拌するためのエネルギーが大きくなり、洗浄のためのエネルギー効率が低下する。また、長さが６０ｍｍより長い金属短線では、金属短線同士が絡みやすくなるため、撹拌効率が低下する。
【００１４】
本発明に係る金属短線の洗浄方法は、本発明に係る金属短線の洗浄装置を用いる金属短線の洗浄方法であって、前記噴射ノズルから噴射するキャビテーション噴流の１分間当たりの質量流量の、１０％乃至４０％の質量の前記多数の金属短線と、水とを前記洗浄槽の内部に入れ、２ＭＰａ乃至１１ＭＰａの噴射圧力で、前記噴射ノズルからキャビテーション噴流を噴射することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る金属短線の洗浄方法は、本発明に係る金属短線の洗浄装置を用いるため、排液処理が容易で、洗浄効率を高めることができる。各金属短線が、直径が２ｍｍ乃至５ｍｍの電線を、３０ｍｍ乃至６０ｍｍの長さに切断したものから成る場合には、特に洗浄効率を高めることができる。例えば、口径が１．５ｍｍの噴射ノズルで、１０ＭＰａの噴射圧力でキャビテーション噴流を噴射すると、１分間当たりの質量流量は、約１０ｋｇ／分となるため、高い洗浄効率が得られる金属短線の質量は、１ｋｇ〜４ｋｇとなる。また、噴射圧力が２ＭＰａのときは、質量流量が４．５ｋｇ／分となるため、高い洗浄効率が得られる金属短線の質量は、０．４５ｋｇ〜１．８ｋｇとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、排液処理が容易で、洗浄効率を高めることができる金属短線の洗浄装置および金属短線の洗浄方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置の、洗浄槽および噴射ノズルの変形例を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置の、洗浄槽および噴射ノズルの変形例を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置の、洗浄槽および噴射ノズルの他の変形例を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置による（ａ）洗浄前、（ｂ）１２分間洗浄後のアルミ電線の金属短線表面の、Ｘ線分析顕微鏡による元素分析結果を示す画像である。
【図６】本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置によりアルミ電線の金属短線を洗浄したときの、金属短線に付着した（ａ）Ｆｅ、（ｂ）Ｃｕ、（ｃ）Ｍｎ、（ｄ）Ｚｎ、（ｅ）Ｍｇの付着量の、洗浄時間による変化を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置によりアルミ電線の金属短線を１２分間洗浄した後の、金属短線表面の（ａ）ＳＥＭ画像、（ｂ）ＥＤＳによる亜鉛（Ｚｎ）の分析画像、（ｃ）ＥＤＳによる酸素（Ｏ）の分析画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図７は、本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置および金属短線の洗浄方法を示している。
図１に示すように、金属短線の洗浄装置１０は、洗浄槽１１と水槽１２とポンプ１３と噴射ノズル１４とを有している。
【００１９】
洗浄槽１１は、円筒の下部に、下方に向かって内空断面積が徐々に小さくなる円錐を取り付けた形状を成し、内部に貯水可能になっている。洗浄槽１１は、下部の円錐形状の内面が、テーパー状の傾斜面１１ａとなっている。傾斜面１１ａは、その最大傾斜方向と鉛直線との成す角が３０度乃至６０度、すなわち頂角が６０度乃至１２０度である。洗浄槽１１は、上部が天板１１ｂで覆われており、天板１１ｂには排水孔１１ｃが設けられている。
【００２０】
水槽１２は、洗浄槽１１に供給するための水が溜められている。水槽１２は、ポンプ１３と噴射ノズル１４とを介して、洗浄槽１１の底部から洗浄槽１１に水を供給可能に設けられている。また、水槽１２は、洗浄槽１１に水を供給することにより洗浄槽１１の排水孔１１ｃからあふれる水を、排水配管１５を通して回収可能になっている。このように、水槽１２は、洗浄槽１１との間で、水を循環可能に構成されている。
【００２１】
ポンプ１３は、水槽１２と噴射ノズル１４との間に設けられ、水槽１２の水を任意の圧力で噴射ノズル１４に供給するよう構成されている。噴射ノズル１４は、洗浄槽１１の底部に取り付けられている。噴射ノズル１４は、ポンプ１３により供給された水を、貯水された洗浄槽１１の内部に向かって噴射し、キャビテーション噴流１４ａを発生可能になっている。噴射ノズル１４は、洗浄槽１１の上方に向かって、キャビテーション噴流１４ａを噴射するよう取り付けられている。
【００２２】
本発明の実施の形態の金属短線の洗浄方法は、金属短線の洗浄装置１０を用いて好適に実施される。本発明の実施の形態の金属短線の洗浄方法は、まず、洗浄槽１１の内部に、水と、洗浄対象である多数の金属短線とを入れる。次に、洗浄槽１１の内部で各金属短線が撹拌されるよう、所定の噴射圧力で、洗浄槽１１の内部に向かって、噴射ノズル１４からキャビテーション噴流１４ａを噴射する。なお、具体的な一例では、１ｋｇ乃至４ｋｇの金属短線を洗浄槽１１の内部に入れ、口径が１．５ｍｍの噴射ノズル１４から、１０ＭＰａの噴射圧力でキャビテーション噴流１４ａを噴射して洗浄を行う。各金属短線は、直径が２ｍｍ乃至５ｍｍの電線を、３０ｍｍ乃至６０ｍｍの長さに切断したものから成っている。
【００２３】
これにより、洗浄槽１１の内部で撹拌される金属短線同士が衝突して擦れ合うため、金属短線の表面に付着した金属不純物を擦り落とすことができ、金属短線を効率良く洗浄することができる。また、洗浄槽１１が、下方に向かって内空断面積が徐々に小さくなるよう設けられたテーパー状の傾斜面１１ａを有しているため、撹拌されて下方に落下してきた金属短線を寄せ集めて擦れ合う機会を増やすことができ、洗浄効率を高めることができる。また、キャビテーション噴流１４ａが金属短線に直接当たることによる洗浄効果も得られるため、さらに洗浄効率を高めることができる。
【００２４】
所定の時間、撹拌を行った後、洗浄槽１１の内部から各金属短線を回収する。回収された各金属短線は、金属不純物が除去されて品質が高いため、この各金属短線を溶解して加工することにより、電線として再利用することができる。
【００２５】
本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置１０および金属短線の洗浄方法は、洗浄には水を使用し、化学薬品などを使用しないため、金属短線から除去されて排水に含まれる金属不純物をフィルタなどで回収すればよく、排液処理が容易である。また、金属不純物を回収した後の水を、再度洗浄槽１１に循環して洗浄に用いることもできる。
【００２６】
なお、本発明の実施の形態の金属短線の洗浄装置１０および金属短線の洗浄方法では、金属短線同士が擦れ合って金属短線の表面に付着した金属不純物を擦り落とすよう、洗浄槽１１および噴射ノズル１４が、洗浄槽１１の内部で多数の金属短線を効率良く撹拌できる構成を有していることが好ましい。例えば、洗浄槽１１は、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、下部が円錐形状であってもよく、図２（ｅ）および（ｆ）に示すように、下部が四角錐形状であってもよく、図２（ｇ）に示すように、細長い四角錐を十字に組み合わせた形状であってもよい。また、図３（ｅ）に示すように、下部または全体が円錐形状や四角錐形状であってもよい。図３（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）〜（ｈ）、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、下部または全体が、下端の底部が平らに形成された円錐台や四角錐台形状であってもよい。また、このとき、図３（ｇ）に示すように、底部の平坦面に、上方に向かって盛り上がるよう形成された円錐、四角錐、円錐台、四角錐台が設けられていてもよい。図３（ｆ）および図４（ｂ）に示すように、上部に円筒や円錐台、四角錐台、また円錐、四角錐などが取り付けられた形状を成していてもよい。
【００２７】
また、噴射ノズル１４は、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、洗浄槽１１の底部から上方に向かって噴射するものだけでなく、図３（ａ）、（ｃ）、（ｅ）〜（ｇ）および図４（ａ）に示すように、洗浄槽１１の傾斜面１１ａの下部から水平方向または水平よりやや上向きに噴射するものや、図３（ｂ）および（ｄ）に示すように、それらを複数組み合わせたもの、さらに図３（ｈ）に示すように、洗浄槽１１の上部から下方に向かって噴射するものを組み合わせたものなどで構成されていてもよい。また、図２（ａ）〜（ｇ）に示すように、水平方向または水平よりやや上向きに噴射するものが、洗浄槽１１の中心線に対して対称の位置に、１対または複数対設けられていてもよい。水平方向または水平よりやや上向きに噴射するものが、図２（ａ）、（ｂ）、（ｅ）〜（ｇ）に示すように、洗浄槽１１の中心線に向かって噴射するものであっても、図２（ｃ）および（ｄ）に示すように、洗浄槽１１の中心線からずれた方向に噴射するものであってもよい。
【実施例１】
【００２８】
図１に示す洗浄槽１１および噴射ノズル１４を用いて、直径２．６ｍｍのアルミ電線から成る多数の金属短線の洗浄試験を行った。各金属短線は、アルミ電線を約４０〜５０ｍｍの長さに切断したものから成っている。また、洗浄効果を観察しやすくするために、投入する金属短線のうちの２０本に、青ペイントを塗布した。試験では、まず、洗浄槽１１の円錐部の頂角θ、高さＨ、上部の直径Ｄを、表１に示すように変えて、金属短線を１〜４ｋｇ投入したときの、金属短線が撹拌され始めるときの噴射圧力を調べた。その結果を、表２に示す。なお、頂角が３０度（ｄｅｇ）のときには、上部の円筒部を使用せず、円錐部のみで試験を行っている。噴射ノズル１４の口径は１．５ｍｍである。
【００２９】
【表１】
2014001411.tif 000003
【００３０】
【表２】
2014001411.tif 000004
【００３１】
表２に示すように、頂角が３０ｄｅｇのときには、各金属短線をほとんど撹拌できなかった。また、頂角が６０〜１２０ｄｅｇのときには、噴射圧力を２〜１０ＭＰａに調整することにより、各金属短線を撹拌することができた。次に、表２に示す結果に基づいて、各場合について、噴射圧力を１０ＭＰａとして２分間の洗浄を行い、そのときの青ペイントを塗布した金属短線の洗浄後の状態を調べた。なお、表２に示すように、頂角が３０ｄｅｇで、金属短線の投入量が３ｋｇおよび４ｋｇのときには、金属短線を撹拌できなかったため、本洗浄は行っていない。
【００３２】
洗浄後の状態を調べた結果、頂角が６０〜１２０ｄｅｇのときに、青ペイントが剥がれている面積が大きくなっており、効率良く洗浄されていることが確認できた。特に、頂角が９０ｄｅｇのときに、最も洗浄効率が良いことが確認できた。
【実施例２】
【００３３】
図４（ｃ）に示す円錐部のみから成る洗浄槽１１および噴射ノズル１４を用いて、直径４ｍｍのアルミ電線から成る多数の金属短線の洗浄試験を行った。各金属短線は、アルミ電線を約４０〜５０ｍｍの長さに切断したものから成っている。また、洗浄効果を観察しやすくするために、投入する金属短線のうちの２０本に、青ペイントを塗布した。試験では、まず、洗浄槽１１の円錐部の頂角θ、高さＨ、上部の直径Ｄを、表３に示すように変えて、金属短線を１〜２ｋｇ投入したときの、金属短線が撹拌され始めるときの噴射圧力を調べた。その結果を、表４に示す。なお、噴射ノズル１４の口径は１．５ｍｍである。
【００３４】
【表３】
2014001411.tif 000005
【００３５】
【表４】
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【００３６】
表４に示すように、頂角が３０ｄｅｇのときには、噴射圧力が１１ＭＰａであっても、各金属短線を撹拌することができなかった。また、頂角が６０〜９０ｄｅｇのときには、５ＭＰａの噴射圧力で、各金属短線を撹拌することができた。次に、表４に示す頂角６０ｄｅｇおよび９０ｄｅｇの各場合について、噴射圧力を１０ＭＰａとして２分間の洗浄を行い、そのときの青ペイントを塗布した金属短線の洗浄後の状態を調べた。その結果、頂角が６０〜９０ｄｅｇのときには、青ペイントが剥がれている面積が大きく、効率良く洗浄されていることが確認できた。特に、頂角が９０ｄｅｇのときに、最も洗浄効率が良いことが確認できた。
【００３７】
同じ洗浄槽１１を用いて、直径２．６ｍｍの金属短線を用いて洗浄を行った。洗浄槽１１の頂角を９０ｄｅｇ、金属短線の投入量を１．５ｋｇ、２ｋｇとし、１０ＭＰａの噴射圧力で２分間の洗浄を行い、そのときの青ペイントを塗布した金属短線の洗浄後の状態を調べた。その結果、直径４ｍｍの金属短線を洗浄したときと比べると、青ペイントが若干残っているが、洗浄できていることが確認できた。洗浄効率が若干低下した原因として、各金属短線の質量が小さくなったことにより、衝突したときのエネルギーが小さくなり、金属短線同士が擦れ合って洗浄する効果が低下したためであると考えられる。なお、直径２．６ｍｍの金属短線を重くするために、金属短線の長さを６０ｍｍより長くして洗浄を行ったところ、金属短線同士が絡まって撹拌できず、ほとんど洗浄できなかった。
【実施例３】
【００３８】
図１に示す頂角９０ｄｅｇの洗浄槽１１および噴射ノズル１４を用いて、直径２．６ｍｍおよび４ｍｍのアルミ電線から成る多数の金属短線の洗浄試験を行った。各金属短線は、アルミ電線を約４０〜５０ｍｍの長さに切断したものから成っている。また、洗浄効果を観察しやすくするために、投入する金属短線のうちの２０本に、青ペイントを塗布した。直径４ｍｍの金属短線１ｋｇと直径２．６ｍｍの金属短線１ｋｇとを投入した場合、直径４ｍｍの金属短線１．５ｋｇと直径２．６ｍｍの金属短線０．５ｋｇとを投入した場合について、噴射圧力を１０ＭＰａとして２分間の洗浄を行い、そのときの青ペイントを塗布した金属短線の洗浄後の状態を調べた。なお、噴射ノズル１４の口径は１．５ｍｍである。
【００３９】
洗浄後の金属短線の状態を調べた結果、いずれも場合でも、直径４ｍｍの金属細線は良く洗浄できているが、それと比べて、直径２．６ｍｍの金属細線は青ペイントが若干多く残っていることが確認できた。この原因も、金属短線の質量が小さいことにより、金属短線同士が擦れ合って洗浄する効果が低下したためであると考えられる
【実施例４】
【００４０】
実際に電線として使用されていた鋼芯アルミより線のＡＣＳＲ  １６０ｍｍ２（３６年使用、内部腐食あり）からアルミ電線を回収し、図１に示す洗浄槽１１および噴射ノズル１４を用いて洗浄を行った。アルミ電線の直径は、２．６ｍｍである。回収したアルミ電線を、約４０〜５０ｍｍの長さに切断し、金属短線とした。洗浄槽１１の頂角を９０ｄｅｇ、金属短線の投入量を１ｋｇ、噴射圧力を１１ＭＰａとして洗浄を行った。洗浄は１２分間行い、３分ごとに洗浄を停止し、その都度サンプルを１０本ずつ採取した。なお、噴射ノズル１４の口径は１．５ｍｍである。
【００４１】
洗浄前および洗浄３分ごとに採取した金属短線サンプルの外観を観察した結果を、表５に示す。表５に示すように、洗浄時間が長くなるほど、金属短線の付着物等が除去されていることが確認できる。
【００４２】
【表５】
2014001411.tif 000007
【００４３】
次に、Ｘ線分析顕微鏡（ＸＧＴ；堀場製作所製「ＸＧＴ−５０００」）を用いて、洗浄前および１２分間洗浄後のサンプルの金属短線表面の元素分析を行った。その結果を、図５に示す。図５に示すように、洗浄前の金属短線表面には、Ｚｎ等の不純物（図５（ａ）中の明るい部分）が付着していることが確認された。また、１２分間洗浄後には、金属短線表面の窪みの部分（ニッキング部）に僅かにＺｎ（図５（ｂ）中の明るい部分）が残留しているものの、他の表面部分のＺｎはほぼ除去されていることが確認された。
【００４４】
次に、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析装置（Ｖａｒｉａｎ社製「７２０−ＥＳ」）を用いて、洗浄前および洗浄３分ごとに採取した金属短線サンプルの成分量分析を行った。分析では、各金属短線を硝酸に溶かし、溶出した金属元素の種類と溶出量とを測定した。洗浄時間ごとの測定結果を、表６および図６に示す。なお、着目した元素は、ＪＩＳ  Ｈ  ２１１０「電気用アルミニウム地金」にて規格値が定められているＦｅ，Ｃｕ，Ｍｎ、および比較的付着量の多いＺｎ，Ｍｇの計５元素とした。
【００４５】
【表６】
2014001411.tif 000008
【００４６】
表６および図６に示すように、ＦｅおよびＭｎは、洗浄前後でほとんど差がなく、元々付着していなかったと考えられる。Ｃｕは、洗浄前に付着していたものが、３分間の洗浄で除去されており、洗浄性が高いといえる。ＺｎおよびＭｇは、洗浄時間が長くなるほど、付着量が除去されていることが確認できる。これは、ＺｎやＭｇを含む腐食生成物が、アルミ電線の孔食部に入り込んでいるためであると考えられる。ＺｎおよびＭｇの１２分洗浄後の除去率は、洗浄前と比べて、それぞれ約８８％、約８１％であった。
【００４７】
次に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）およびエネルギー分散型Ｘ線分光分析装置（ＥＤＳ）（いずれも日本電子製「ＪＣＭ−５７００」）を用いて、１２分間洗浄後の金属短線表面の付着物の残留状況の観察、および付着物の定性分析を行った。その結果を、図７に示す。図７に示すように、１２分間洗浄後には、金属短線表面の付着物はほぼ除去されているが、窪みの部分（ニッキング部）に僅かに付着物が残留していることが確認された。また、この付着物は、亜鉛（図７（ｂ）中の明るい部分）と酸素（図７（ｃ）中の明るい部分）とを含むことが確認された。このことから、付着物の主成分は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）であると考えられる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  金属短線の洗浄装置
１１  洗浄槽
１１ａ  傾斜面
１１ｂ  天板
１１ｃ  排水孔
１２  水槽
１３  ポンプ
１４  噴射ノズル
１４ａ  キャビテーション噴流
１５  排水配管
【図２】
2014001411.tif 000009
【図３】
2014001411.tif 000010
【図４】
2014001411.tif 000011
【図１】
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【図５】
2014001411.tif 000013
【図６】
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【図７】
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