(57)【要約】【課題】金属加工後の加工屑や加工油の洗浄と表面防錆方法とその装置に関し、金属加工現場でアルカリイオン水を用いて洗浄と防錆を同時に行うための方法と、そのシステムを提供する。【解決手段】金属材料又は金属加工部品を洗浄するための洗浄水を収容する洗浄槽と、電解槽中にイオン交換隔膜を介して対向する正・負電極を設けて、所定のｐＨ値のイオン水を生成するイオン水生成装置とを備え、前記洗浄槽内における金属材料又は金属加工部品の少なくとも洗浄工程時間中に、その洗浄水を汲み上げ、次にその洗浄水を前記イオン水生成装置へ流入させ、そのイオン水生成装置により流入水をｐＨ値１２以上の高ｐＨにイオン化したイオン水を生成させ、次にその生成イオン水を前記洗浄槽へ戻し、前記金属材料または金属加工部品の表面を生成イオン水により所定時間以上洗浄することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料又は金属加工部品を洗浄するための洗浄水を収容する洗浄槽と、電解槽中にイオン交換隔膜を介して対向する正・負電極を設けて、所定のｐＨ値のイオン水を生成するイオン水生成装置とを備え、
前記洗浄槽内における金属材料又は金属加工部品の少なくとも洗浄工程時間中に、その洗浄水を汲み上げ、次にその洗浄水を前記イオン水生成装置へ流入させ、そのイオン水生成装置により流入水をｐＨ値１２以上の高ｐＨにイオン化したイオン水を生成させ、次にその生成イオン水を前記洗浄槽へ戻し、
前記金属材料または金属加工部品の表面を、前記生成イオン水により所定時間以上洗浄することを特徴とする金属表面洗浄防錆方法。
【請求項２】
前記イオン水は、アルカリイオン水であり、圧延油、防錆油等の油脂及び酸化皮膜、金属粉などの付着物を除去し、その表面に防錆効果のある皮膜を形成させることを特徴とする請求項１記載の金属表面洗浄防錆方法。
【請求項３】
前記洗浄槽は、脱脂及び金属粉等の付着物を除去洗浄する第１の洗浄槽と、金属表面に珪酸塩として防錆皮膜を作らせる第２の洗浄槽とからなり、
さらに、前記電解槽のイオン交換隔膜はセラミック又はセラミック混入樹脂バインダー層隔膜からなり、
先ず第１の洗浄槽で金属表面をアルカリイオン水で洗浄する第１の洗浄工程を行い、次に、第２の洗浄槽で金属表面にアルカリイオン水で防錆皮膜を形成させる第２の洗浄工程を行い、
それらの第１、第２洗浄工程作業中を含む所定時間中に第２の洗浄槽のアルカリイオン水を汲み上げ前記イオン水生成装置に流入させ、そこで前記所定のｐＨ値に改質させると共に、第２の洗浄槽で汲み上げたアルカリイオン水を第１の洗浄槽へ供給し、
第１の洗浄槽には、更に、その槽内のアルカリイオン水を振動させるための超音波発生装置又はエアーバブリング装置を設け、
前記アルカリイオン水を撹拌或は水流を発生させて金属表面の洗浄作用を効率的にし、洗浄を終えて第２の洗浄槽へ浸る金属表面へのアルカリイオン水の防錆皮膜形成を効率的にすることを特徴とする請求項１記載の金属表面洗浄防錆方法。
【請求項４】
前記第１の洗浄槽は、第１の洗浄槽内で洗浄使用されたアルカリイオン水を汲み上げるポンプと、粗塵フィルターと、油脂除去フィルターとを備え、
前記金属材料又は金属加工部品を洗浄した処理水を前記ポンプで汲み上げ、前記粗塵フィルターと油脂除去フィルターを通過させて塵及び油脂成分を除去し、その浄化した処理水を再び第２の洗浄槽又は第１の洗浄槽或いは前記イオン生成装置に戻して再利用することを特徴とする請求項３記載の金属表面洗浄防錆方法。
【請求項５】
金属材料又は金属加工部品を洗浄するための洗浄水を入れる洗浄槽と、その洗浄槽内で金属表面から除去された各種油、金属粉、表面処理皮膜を含んだ洗浄水を流入させて濾過する濾過装置と、前記洗浄槽から洗浄水を汲み上げ濾過装置に排出するポンプと、前記濾過装置から排出した洗浄水を流入させ所定のｐＨ値のイオン水を生成し前記洗浄槽へ排出するイオン水生成装置とを少なくとも備え、
前記イオン水生成装置は、電解槽とその生成イオン水のＰｈ値を制御するコンピュータ制御装置とからなり、
前記電解槽は、円筒形イオン交換隔膜と、その円筒形隔膜の中心軸に配設した棒状電極と、前記隔膜の外側に配設した電解溶液透過性又はメッシュ状の円筒形電極とを所定の間隔距離で保持し、その電解溶液は隔膜の外側を満たし、
一方、その隔膜の円筒パイプの下部及び上部にはそれぞれ洗浄水の入口／出口パイプ部を設け、入口パイプ部は洗浄水流入管を介して前記濾過装置に接続し、出口パイプ部はイオン水排出管を介して前記洗浄槽に接続し、洗浄水流入管及びイオン水排出管にはそれぞれｐＨ計を設け、さらにイオン水排出管には水量計を設け、
前記コンピュータ制御装置は、その入力端子に接続した水量センサーからのデータをＡ／Ｄ変換器或はインターフェースを介して入力し、予め定めた水量以上であれば、さらにｐＨ計からのデータを入力して作業メモリー上に読込むと共に、その出力端子に接続した電解槽の両電極へ直流電圧を出力し、電解槽を稼動状態とする手段と、
前記作業メモリー上で所定時間毎の流入／排出側のｐＨ計のデータと、前記所定のｐＨ値とを比較し単位時間当たりのｐＨ値増減率が予め定めた増減率範囲外にあれば、前記直流電圧に予め定める増減値を加えて出力し、所定のｐＨ値に一致するまで繰返す手段を少なくとも備えることを特徴とする金属表面洗浄防錆システム。
【請求項６】
前記イオン水生成装置は、さらに、前記隔膜に接続する入口パイプ部にスラッジ排出管と排水弁を設け、前記イオン水排出管上に開閉弁を設け、前記洗浄水流入管上に分岐管を介して補給水を流入する補給管と開閉弁を設け、
前記コンピュータ制御装置は、さらに、前記単位時間当たりのｐＨ値増加率を上げるため、前記直流電圧の増加を繰返し、ｐＨ値の増加が少なく電解槽の電極電圧が最大値に達した時は、その出力端子へインターフェースを介して開信号を出力し、それに接続するスラッジ排出管の排出弁へ開信号を送ると共に、イオン水排出管上の開閉弁へ閉信号を送り、さらに補給管上の開閉弁へ開信号を送り、電極印加電圧の極性を変更し、所定時間この状態を保持してスラッジを排出する第２の手段を備えることを特徴とする請求項５記載の金属表面洗浄防錆システム。
【請求項７】
金属圧延加工工程を複数段連続して順次所定の厚さに圧延し、最後にその圧延板を捲枠へ捲取る捲取機構を備えた圧延工程ラインにおいて、
前記圧延工程ラインと並行して設けたイオン水水槽と、そのイオン水水槽の中に設置され、不織布が捲かれた巻枠と、所定のｐＨ値のアルカリイオン水を生成し前記イオン水水槽へ排出するイオン水生成装置と、前記イオン水水槽からイオン水を汲み上げ前記イオン水生成装置へ流入させるポンプと、前記圧延工程ラインの最終工程から所定厚さに圧延された加工板の幅と前記アルカリイオン水に浸された不織布の幅とを少なくとも約等しくして、その加工板と不織布を重ねて捲枠へ捲取る捲取機構を少なくとも備え、
前記イオン水生成装置は、電解槽とその生成イオン水のｐＨ値を制御するコンピュータ制御装置とからなり、
前記電解槽は、円筒形イオン交換隔膜と、その円筒形隔膜の中心軸に配設した棒状電極と、前記隔膜の外側に配設した電解溶液透過性又はメッシュ状の円筒状電極とを所定の間隔距離で保持し、その電解溶液は隔膜の外側を満たし、
一方、その隔膜の円筒パイプの下部及び上部にはそれぞれ洗浄水の入口／出口パイプ部を設け、入口パイプ部は洗浄水流入管を介して前記濾過装置に接続し、出口パイプ部はイオン水排出管を介して前記洗浄槽に接続し、洗浄水流入管及びイオン水排出管にはそれぞれｐＨ計を設け、さらにイオン水排出管には水量計を設け、
前記コンピュータ制御装置は、その入力端子に接続した水量センサーからのデータをＡ／Ｄ変換器或はインターフェースを介して入力し、予め定めた水量以上であれば、さらにｐＨ計からのデータを入力して作業メモリー上に読込むと共に、その出力端子に接続した電解槽の両電極へ直流電圧を出力し、電解槽を稼動状態とする手段と、
前記作業メモリー上で所定時間毎の流入／排出側のｐＨ計のデータと、前記所定のｐＨ値とを比較し単位時間当たりのｐＨ値増減率が予め定めた増減率範囲外にあれば、前記直流電圧に予め定める増減値を加えて出力し、所定のｐＨ値に一致するまで繰返す手段を少なくとも備え、
前記捲取機構により捲き取られた加工板と隣接する加工板との間には前記所定のｐＨ値のアルカリイオン水が浸された不織布が配置されていることを特徴とする金属表面洗浄防錆システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属加工後の加工屑や加工油の洗浄と表面防錆方法とその装置に関し、金属加工現場でアルカリイオン水を用いて洗浄と防錆を同時に行うための方法と、そのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属表面の洗浄は、塗装の前処理工程として必須であった。また、メッキ加工においても必ず行われていた。機械加工では、切削油や一般的な汚れ以外にも金属粉などの洗浄が行われていた。さらに、圧延では酸化膜の除去の他、圧延油や防錆油や金属粉などの固体汚れの洗浄が行われていた。
【０００３】
金属加工後の洗浄は、切削屑と切削油を除去する脱脂洗浄が行われ、その後に防錆油を表面塗布し発錆防止した上で次の工程に送られていた。このとき脱脂洗浄液として揮発油系薬剤や、トリクロロエチレン、フロンなどが用いられていたがこれらの薬剤は地球温暖化物質の使用禁止に伴い利用ができなくなってきている。また、合成界面活性剤や、リン系の防錆剤が使用されているが、廃液が分解されにくく自然環境を汚染する問題がある。
【０００４】
また、特許文献１には、各種機械要素部品に付着した工作油や切粉を除去する洗浄方法及びその作業に用いる装置が開示されている。この発明によれば、従来脱脂槽、水洗槽、防錆槽、乾燥槽を順次運搬しながらどぶ漬け処理で行っていた作業方法の欠点を解決するもので、前工程の処理液により、次の工程の処理液が汚染されて短期間に各槽の処理液が劣化し、交換をしなければならない問題を解決するものであった。
【０００５】
このため、特許文献１では、すべての処理で被洗浄物を内容にした収容網籠自体を旋回させるが、旋回させながらそれぞれ洗浄剤、水、防錆剤を噴霧して遠心力により振り切ると共に、最終的に熱風を吹き付け乾燥する方法、およびその装置であった。
【０００６】
しかしながら、洗浄剤、防錆剤の使用に伴って発生する各種の問題の解決はなされていなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−９９８０３号公報（第２、３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前述の問題に鑑みてなされたものであり、後処理に問題を残す洗浄剤や防錆剤などを使用することなく、金属加工場でアルカリイオン水を用いて洗浄と防錆を同時に行うための方法とそのステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明の金属表面洗浄防錆方法は、金属材料又は金属加工部品を洗浄するための洗浄水を収容する洗浄槽と、電解槽中にイオン交換隔膜を介して対向する正・負電極を設けて、所定のｐＨ値のイオン水を生成するイオン水生成装置とを備え、
前記洗浄槽内における金属材料又は金属加工部品の少なくとも洗浄工程時間中に、その洗浄水を汲み上げ、次にその洗浄水を前記イオン水生成装置へ流入させ、そのイオン水生成装置により流入水をｐＨ値１２以上の高ｐＨにイオン化したイオン水を生成させ、次にその生成イオン水を前記洗浄槽へ戻し、
前記金属材料または金属加工部品の表面を、前記生成イオン水により所定時間以上洗浄することを特徴とする。
【００１０】
また、前記イオン水は、アルカリイオン水であり、圧延油、防錆油等の油脂及び酸化皮膜、金属粉などの付着物を除去し、その表面に防錆効果のある皮膜を形成させることを特徴とする。
【００１１】
また、前記洗浄槽は、脱脂及び金属粉等の付着物を除去洗浄する第１の洗浄槽と、金属表面に珪酸塩として防錆皮膜を作らせる第２の洗浄槽とからなり、
さらに、前記電解槽のイオン交換隔膜はセラミック又はセラミック混入樹脂バインダー層隔膜からなり、
先ず第１の洗浄槽で金属表面をアルカリイオン水で洗浄する第１の洗浄工程を行い、次に、第２の洗浄槽で金属表面にアルカリイオン水で防錆皮膜を形成させる第２の洗浄工程を行い、
それらの第１、第２洗浄工程作業中を含む所定時間中に第２の洗浄槽のアルカリイオン水を汲み上げ前記イオン水生成装置に流入させ、そこで前記所定のｐＨ値に改質させると共に、第２の洗浄槽で汲み上げたアルカリイオン水を第１の洗浄槽へ供給し、
第１の洗浄槽には、更に、その槽内のアルカリイオン水を振動させるための超音波発生装置又はエアーバブリング装置を設け、
前記アルカリイオン水を撹拌或は水流を発生させて金属表面の洗浄作用を効率的にし、洗浄を終えて第２の洗浄槽へ浸る金属表面へのアルカリイオン水の防錆皮膜形成を効率的にすることを特徴とする。
【００１２】
また、前記第１の洗浄槽は、第１の洗浄槽内で洗浄使用されたアルカリイオン水を汲み上げるポンプと、粗塵フィルターと、油脂除去フィルターとを備え、
前記金属材料又は金属加工部品を洗浄した処理水を前記ポンプで汲み上げ、前記粗塵フィルターと油脂除去フィルターを通過させて塵及び油脂成分を除去し、その浄化した処理水を再び第２の洗浄槽又は第１の洗浄槽或いは前記イオン生成装置に戻して再利用することを特徴とする。
【００１３】
また、金属材料又は金属加工部品を洗浄するための洗浄水を入れる洗浄槽と、その洗浄槽内で金属表面から除去された各種油、金属粉、表面処理皮膜を含んだ洗浄水を流入させて濾過する濾過装置と、前記洗浄槽から洗浄水を汲み上げ濾過装置に排出するポンプと、前記濾過装置から排出した洗浄水を流入させ所定のｐＨ値のイオン水を生成し前記洗浄槽へ排出するイオン水生成装置とを少なくとも備え、
前記イオン水生成装置は、電解槽とその生成イオン水のＰｈ値を制御するコンピュータ制御装置とからなり、
前記電解槽は、円筒形イオン交換隔膜と、その円筒形隔膜の中心軸に配設した棒状電極と、前記隔膜の外側に配設した電解溶液透過性又はメッシュ状の円筒形電極とを所定の間隔距離で保持し、その電解溶液は隔膜の外側を満たし、
一方、その隔膜の円筒パイプの下部及び上部にはそれぞれ洗浄水の入口／出口パイプ部を設け、入口パイプ部は洗浄水流入管を介して前記濾過装置に接続し、出口パイプ部はイオン水排出管を介して前記洗浄槽に接続し、洗浄水流入管及びイオン水排出管にはそれぞれｐＨ計を設け、さらにイオン水排出管には水量計を設け、
前記コンピュータ制御装置は、その入力端子に接続した水量センサーからのデータをＡ／Ｄ変換器或はインターフェースを介して入力し、予め定めた水量以上であれば、さらにｐＨ計からのデータを入力して作業メモリー上に読込むと共に、その出力端子に接続した電解槽の両電極へ直流電圧を出力し、電解槽を稼動状態とする手段と、
前記作業メモリー上で所定時間毎の流入／排出側のｐＨ計のデータと、前記所定のｐＨ値とを比較し単位時間当たりのｐＨ値増減率が予め定めた増減率範囲外にあれば、前記直流電圧に予め定める増減値を加えて出力し、所定のｐＨ値に一致するまで繰返す手段を少なくとも備えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記イオン水生成装置は、さらに、前記隔膜に接続する入口パイプ部にスラッジ排出管と排水弁を設け、前記イオン水排出管上に開閉弁を設け、前記洗浄水流入管上に分岐管を介して補給水を流入する補給管と開閉弁を設け、
前記コンピュータ制御装置は、さらに、前記単位時間当たりのｐＨ値増加率を上げるため、前記直流電圧の増加を繰返し、ｐＨ値の増加が少なく電解槽の電極電圧が最大値に達した時は、その出力端子へインターフェースを介して開信号を出力し、それに接続するスラッジ排出管の排出弁へ開信号を送ると共に、イオン水排出管上の開閉弁へ閉信号を送り、さらに補給管上の開閉弁へ開信号を送り、電極印加電圧の極性を変更し、所定時間この状態を保持してスラッジを排出する第２の手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、金属圧延加工工程を複数段連続して順次所定の厚さに圧延し、最後にその圧延板を捲枠へ捲取る捲取機構を備えた圧延工程ラインにおいて、
前記圧延工程ラインと並行して設けたイオン水水槽と、そのイオン水水槽の中に設置され、不織布が捲かれた巻枠と、所定のｐＨ値のアルカリイオン水を生成し前記イオン水水槽へ排出するイオン水生成装置と、前記イオン水水槽からイオン水を汲み上げ前記イオン水生成装置へ流入させるポンプと、前記圧延工程ラインの最終工程から所定厚さに圧延された加工板の幅と前記アルカリイオン水に浸された不織布の幅とを少なくとも約等しくして、その加工板と不織布を重ねて捲枠へ捲取る捲取機構を少なくとも備え、
前記イオン水生成装置は、電解槽とその生成イオン水のｐＨ値を制御するコンピュータ制御装置とからなり、
前記電解槽は、円筒形イオン交換隔膜と、その円筒形隔膜の中心軸に配設した棒状電極と、前記隔膜の外側に配設した電解溶液透過性又はメッシュ状の円筒状電極とを所定の間隔距離で保持し、その電解溶液は隔膜の外側を満たし、
一方、その隔膜の円筒パイプの下部及び上部にはそれぞれ洗浄水の入口／出口パイプ部を設け、入口パイプ部は洗浄水流入管を介して前記濾過装置に接続し、出口パイプ部はイオン水排出管を介して前記洗浄槽に接続し、洗浄水流入管及びイオン水排出管にはそれぞれｐＨ計を設け、さらにイオン水排出管には水量計を設け、
前記コンピュータ制御装置は、その入力端子に接続した水量センサーからのデータをＡ／Ｄ変換器或はインターフェースを介して入力し、予め定めた水量以上であれば、さらにｐＨ計からのデータを入力して作業メモリー上に読込むと共に、その出力端子に接続した電解槽の両電極へ直流電圧を出力し、電解槽を稼動状態とする手段と、
前記作業メモリー上で所定時間毎の流入／排出側のｐＨ計のデータと、前記所定のｐＨ値とを比較し単位時間当たりのｐＨ値増減率が予め定めた増減率範囲外にあれば、前記直流電圧に予め定める増減値を加えて出力し、所定のｐＨ値に一致するまで繰返す手段を少なくとも備え、
前記捲取機構により捲き取られた加工板と隣接する加工板との間には前記所定のｐＨ値のアルカリイオン水が浸された不織布が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、金属材料加工後の加工油や加工屑の洗浄除去のための脱脂洗浄液や合成界面活性剤及び防錆のためのリン系の防錆剤などの薬剤を使用する必要がなくなり公害の恐れがなく、アルカリイオン水によって洗浄と防錆とを同時に行うことができるため、後処理を含めた作業時間を短縮する非常に大きな効果を奏する。
【００１７】
又、このシステムに使用するイオン水生成装置は、自動的に稼動し、しかも所定のｐＨ値、例えばｐＨ１２以上のアルカリイオン水が自動的に調製されるので、洗浄液としてアルカリイオン水を使用する従来の技術に対しより効率的かつ経済的に稼動させることができる。
【００１８】
また、金属加工部品の洗浄工程を２つに分けて、アルカリイオン水による油や金属粉の除去洗浄工程と、アルカリイオン水に金属加工部品を所定時間浸す防錆工程に分ければさらに効果を向上させることができる。
【００１９】
圧延工程の最終捲取段階では、自動イオン水生成装置により生成したアルカリイオン水に浸した不織布を圧延加工板と一体として重ねて、同時に捲枠に捲き取り、前記圧延加工板の隣接板間にアルカリイオン水が沁みこんだ不織布を捲き込み、油脂の塗布無しでも防錆効果のある保存を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の金属表面洗浄防錆システムの第１実施例の構成図である。
【００２１】
ここで、１０は、金属材料又は金属加工部品１３を網籠１４に入れたまま洗浄水１０ａに浸すための洗浄槽である。
【００２２】
２０は、ポンプを示し、洗浄槽１０の洗浄水１０ａを汲上管２１を介して汲み出す。
【００２３】
２５は濾過装置を示し、２５ａはフィルターであり、ポンプ２０の排出管２２を介して流入した洗浄水１０ａに含まれる切削屑や金属粉、切削油などを除去する。
【００２４】
４０は電解槽を示し、５０はその電解槽が生成するイオン水のｐＨ値を所定の値に自動的に制御するコンピュータ制御装置を示し、イオン水生成装置９０は電解槽４０とコンピュータ制御装置５０とからなる。
【００２５】
電解槽４０は、洗浄水流入管４１を経由して濾過装置２５から洗浄水を流入し、そこで生成したイオン化したアルカリイオン水をイオン水排出管４２を経由して洗浄槽１０へ戻す。
【００２６】
電解槽４０は、円筒状のイオン交換隔膜４４と、その中心軸に沿って配設される中心棒電極（負極）４３と、その隔膜４４の外側には円筒状の金属網電極或は電解液透過性の円筒状電極４５とから構成される。円筒状隔膜４４と、円筒状電極４５との間隔及び隔膜４４と中心棒電極４３との間隔はそれぞれ所定の距離を維持するようにスペーサなどを介して固定されている。
【００２７】
隔膜４４は、セラミックで形成された円筒状隔膜であるが、粒状又は破砕されたセラミックに、加熱した水溶性高分子材を混練し、補強用布状繊維上に圧出成形した柔軟性のある平板形材とし、前記円筒状隔膜４４の円筒パイプ内径に相当する型材にその平板形材を巻き付けて乾燥させたセラミック混入樹脂バインダー層隔膜である。
【００２８】
以上の構造により、この隔膜４４はその内側を通過する水流による径方向の水圧に耐える構造となる。なお、円筒状隔膜４４は、粒状又は破砕されたセラミックに加熱した水溶性高分子材を混練し、円筒状型枠に注入して成形し乾燥させたセラミック混入樹脂バインダー層隔膜として製造することもできる。
【００２９】
また、このセラミック混入樹脂の使用により、鉱物質である珪素がイオン化状態で存在し、金属加工部品の鋼材表面に珪酸塩の防錆皮膜を作ることが発明者らの分析により判明している。なお、ａｌ、ｐｂなどアルカリ環境で溶解、腐食する金属類には適用できない。
【００３０】
以上のような特徴のあるイオン交換隔膜４４によって、以下のようにイオン水処理が連続的に生成されやすい構造としている。
【００３１】
すなわち、円筒状隔膜４４の下側と上側とにそれぞれ以下のパイプ部を備える。隔膜４４下側に接続する入口パイプ部４４ａと、上側に接続する出口パイプ部４４ｂを設ける。入口パイプ部４４ａは洗浄水流入管４１へ接続し、濾過装置２５からの濾過水を流入させる。その流入水は円筒状隔膜４４と中心棒電極４３の間を通りイオン化されながら出口パイプ部４４ｂへ達する。出口パイプ部４４ｂはイオン水排出管４２に接続していてアルカリイオン水は洗浄槽１０へ回収される。
【００３２】
洗浄水流入管４１には、ｐＨ計４１ａと、補給水Ｗを取り入れる補給管４１ｘと開閉弁４１ｙを設ける。
【００３３】
一方、イオン水排出管４２には、ｐＨ計４２ａと、水量センサー４２ｂと、開閉弁４２ｅとを設ける。
【００３４】
さらに、出口パイプ部４４ｂには、分離したガスを抜くためのガス抜きパイプ４４ｃを設ける。出口パイプ部４４ｂは気体分離室としての役目も果たしている。
【００３５】
一方、入口パイプ部４４ａには、そこに蓄積するスラッジを排出するための排出管４４ｄを設ける。４４ｅは排出弁である。
【００３６】
図２は、本発明のコンピュータ制御装置を示す構成図である。電解槽４０の動作を自動制御するコンピュータ制御装置５０は以下のような構成となっている。
【００３７】
コンピュータ制御装置５０は、少なくともＣＰＵ、記憶装置５０ｌ、入力装置５０ｍ、表示装置５０ｎ、インターフェースＩ／Ｆを介した入力装置群５０ｈ、ｉ、ｊ、Ｉ／Ｆを介した出力端子群５０ｐ、ｑ、ｒを備える。
【００３８】
また、コンピュータ制御装置５０は、Ｉ／Ｆを介した電子制御直流電源３０を備え、その電子制御直流電源３０は直流端子５０ｘ、５０ｙを備える。
【００３９】
コンピュータ制御装置５０のＣＰＵは、バスを介して以上の各部を制御する。
【００４０】
直流端子５０ｘ、５０ｙは、それぞれ電解槽４０の負極端子４３ａ、正極端子４５ａにに接続され、入力端子５０ｈ、５０ｉ、５０ｊはそれぞれｐＨ計４１ａ、４２ａ、水量センサー４２ｂに接続され、出力端子５０ｐ、５０ｑ、５０ｒはそれぞれ電子制御の開閉弁４２ｅ、４４ｅ、４１ｙに接続されている。
【００４１】
次に、図１に示した第１実施例の動作を以下に述べる。
【００４２】
網籠１４に入れられた金属材料、金属加工部品を洗浄槽１０で洗浄する時は、ポンプ２０を駆動させて行う。ポンプ２０が駆動すると、その汲み上げた洗浄水が濾過装置２５を通過して電解槽４０へ流入し、電解槽４０から排出されるが、その排出管４２に水量センサー４２ｂが設けられているので、コンピュータ制御装置５０は、その水量センサー４２ｂからの水量データによりポンプ２０が駆動して洗浄工程が開始されたことを検知する。
【００４３】
（１）コンピュータ制御装置５０のＣＰＵは、リセットされた初期状態においては、入力端子５０ｈ、５０ｉ、５０ｊから、それぞれインターフェース（１／Ｆ）、Ａ／Ｄ変換器を介して流入側のｐＨ計４１ａ、排出側のｐＨ計４２ａ、水量センサー４２ｂの各出力データを単位時間毎に入力し、作業メモリー上に読み込む。
【００４４】
（２）一方、ＣＰＵは、初期状態においては出力端子５０ｑ、５０ｒへそれぞれインターフェースを介して閉信号を出力し、それに接続されている電子制御の開閉弁４４ｅ、４４ｙへ送ると共に、出力端子５０ｐへ開信号を出力し、それに接続されている電子制御弁４２ｅへ送る。
【００４５】
（３）さらに、初期状態においてＣＰＵは、電子制御直流電源３０ヘインターフェースを介して電圧値をゼロとするデータを出力して電源端子５０ｘ、５０ｙの出力電圧をゼロとして、それに接続する電解槽の電極の端子４３ａ、４５ａ間の電位をゼロとして電解槽を未稼動状態とする。
【００４６】
（４）以上の初期状態において、ＣＰＵは、単位時間毎に前記水量センサー４２ｂの出力データを入力端子５０ｊより読込み、予め定めた水量値を超えるか否かを作業メモリー上で判断し、超えたときは、洗浄工程が開始されたとして、直流電圧の出力端子５０ｘ、５０ｙから所定の極性の電圧値を出力する。この直流電圧の印加により電解槽４０がアルカリイオン水生成の稼動状態となる。
【００４７】
（５）さらに、その生成アルカリイオン水を所定のｐＨ値（例えばｐＨｌ２）にして、その値を維持するために、ＣＰＵは以下の第１の手段を備える。すなわち、ＣＰＵは入力端子５０ｈ、５０ｉよりそれぞれ所定時間毎のｐＨ計４１ａ、４２ａの値を作業メモリー上に読込み、前記所定のｐＨ値と比較し、そのｐＨ値に達するまでは、単位時間当たりのｐＨ値増減率（ｐＨ値の時間微分値）が予め定めた増減率の範囲内にあれば、現在の電極印加直流電圧をそのまま維持し、一方、前記増減率の範囲外にあるときは、前記時間微分値が正の場合は電圧が高すぎると判断し、予め定めた電圧に減算値を加え（即ち電圧をへらし）、前記時間微分値が負の場合は電圧が少ないと判断し、予め定めた加算値を加え（即ち電圧を増やして）、印加する直流電圧を調整し、所定のｐＨ値に一致するまで繰返す。（第１の手段）
【００４８】
（６）また、ＣＰＵは、以下の第２の手段を備える。すなわち、ＣＰＵは、前記第１の手段の処理課程において、前記単位時間当たりのｐＨ値の増加率を上げるための前記直流電圧の増加を繰返し、ｐＨ値の増加が少ないために、印加する電圧が電解槽電極の定格電圧の最大値に達したときは、ＣＰＵは出力端子５０ｑヘインターフェースを介して開信号を出力し、それに接続するスラッジ排出管４４ｄの排出弁４４ｅへ開信号を送って、その弁を開くと共に、出力端子５０ｐへ開信号を出力し、イオン水排水弁４２上の開閉弁４２ｅへ閉信号を送り、さらに出力端子５０ｒへ開信号を出力して接続された補給管４１ｘ上の開閉弁４１ｙを開ける。
【００４９】
以上の状態に加えて、電子制御直流電源３０へは、インターフェースを介して出力端子５０ｘ、５０ｙの極性を反転させる信号を送り、それに接続する電解槽の２電極端子４３ａ、４５ａの極性を反転させる。
【００５０】
この電極反転により電極に付着しているスラッジが剥離され、隔膜４４の内側中心棒電極４３から落下したスラッジは、スラッジ排出管４４ｄから外部へ排出される。（第２の手段）
【００５１】
以上の第２の手段により、電解槽４０の電極にスラッジが付着して電解槽４０のイオン水生成の効率低下が起きた際の回復を自動的に行う。
【００５２】
図３は、本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。以下に、本発明の第２の実施例を説明するが、図３において、図１と同符号は同じ機能なので説明を省略する。
【００５３】
第１の実施例で、洗浄工程は１工程であったが、第２実施例ではその洗浄工程を、第１の洗浄工程と第２の洗浄工程の２工程で行うのが特徴である。
【００５４】
この実施例では、第１の洗浄工程では、主として金属表面の加工屑や、加工油などをアルカリイオン水で除去し、第２の洗浄工程では、ＰＨ値１２以上の強アルカリイオン水で、その金属表面に酸化被膜を形成する。
【００５５】
前述したように、本発明では、アルカリイオン水生成装置にセラミック混入樹脂バインダー層隔膜４４を使用しているので、そのセラミックを構成する鉱物質である珪素がイオン化された状態でイオン水に存在する。このため、第２の洗浄工程では、金属加工部品の鉄鋼表面に珪酸塩の防錆被膜が形成される。
【００５６】
従って最終工程の洗浄工程の処理時間は、第１の洗浄工程の処理時間より長くして、防錆被膜をより厚くするようにすることが望ましい。
【００５７】
以上のように第１と第２の工程に区分することにより、より効率的に金属表面の洗浄、防錆効果をあげることができる。
【００５８】
図３において、１１は第１の洗浄工程の第１の洗浄槽を示し、１２は第２の洗浄工程の洗浄槽を示す。
【００５９】
第２の洗浄槽１２のアルカリイオン水１２ａはポンプ２０により汲み上げられ電解槽４０へ流入させる。図３では、第１の実施例のように濾過装置は必ずしも必要とせず、直接電解槽４０へ流入させる場合を示している。
【００６０】
電解槽４０で、アルカリイオン水１２ａを所定のｐＨ値にして、第２の洗浄槽１２へ戻す。その際、第１の実施例におけるようにコンピュータ制御装置５０により生成するアルカリイオン水を所定のｐＨ値に自動的に制御する。その自動制御に関しては第１の実施例の場合と同様なので説明を省略する。
【００６１】
一方、第１の洗浄槽１１のアルカリイオン水１１ａは、ポンプ６０により第２の洗浄槽１２より汲上管６１で汲み上げてその排水を排出管６２によって第１の洗浄槽へ入れる。
【００６２】
第２の洗浄槽１２のアルカリイオン水１２ａの水位が所定以上減る場合は、その不足分を補給水ｗとして、開閉弁４１ｙを開いて補給管４１ｘから分岐管を介して補給する。
【００６３】
この補給は、第２の洗浄槽１２の水位センサーの信号をコンピュータ制御装置が入力端子より読込み、所定の水位となるまで電子制御の開閉弁４１ｙへの開信号を送ることで行うことができる。
【００６４】
第１の洗浄槽１１のアルカリイオン水１１ａは、洗浄により金属粉や加工油を含むので、ポンプ８０により汲上管８１を介して汲み上げ、排出管８２を介して濾過装置７５へ流入させる。７５ａはフィルターである。濾過装置７５の排出水は第１の洗浄槽１１又は第２の洗浄槽１２へ戻し再利用する。
【００６５】
或いは、濾過装置７５の処理水は、補給タンク（図示せず）へ貯蔵し、補給水Ｗとして再利用することにしてもよい。
【００６６】
図４は本発明の第３に実施例を示す構成図である。第３の実施例は、金属板の圧延工程に於ける洗浄防錆システムである。
【００６７】
図４において、１００は圧延加工板を示し、その圧延加工板１００は複数ｎ段連続して順次圧延ローラー１３０で圧延され、図４には最終の第ｎ圧延工程及びその１つ前の圧延工程のみが図示されている。
【００６８】
それぞれの、圧延ローラー１３０で圧延された圧延加工板１００は、冷却水１４０が入っている加工板搬送機構用水槽１１０に入る。この水槽１１０の底には圧延された圧延加工板１００を前方に搬送移動させ次の工程へ進むように加工板搬送機又は回転モータつきロ一ラ群１２０が配置されている。
【００６９】
一方、アルカリイオン水２１０ａが収容された水槽２１０には、回転自在な不織布巻枠２００ａに巻かれた不織布２００が浸るように収容されている。
【００７０】
水槽２１０内のアルカリイオン水２１０ａは、汲上管２２１のポンプ２２０により汲み上げ、電解槽４０に流入させ、ｐＨ値を所定の値（例えばｐＨ１２）に維持するように処理され、回収管２２２より水槽２１０へ回収される。
【００７１】
この電解槽４０は、コンピュータ制御装置５０により、自動的に所定のｐＨ値のアルカリイオン水に維持されるように制御されている。このコンピュータ制御装置５０の自動動作については、第１の実施例における場合とほとんど同様であるので説明を省略する。
【００７２】
以上のように、ｐＨ値が所定の値に維持された水槽２１０の中で、不織布２００は充分にアルカリイオン水に浸された状態となる。
【００７３】
第ｎ圧延工程により、所定の幅と厚さに圧延加工された圧延加工板１００と、前記アルカリイオン水に湿潤された不織布２００とを図４に示すように重ね合わせて、不織布付き加工板３００として、加工板捲取機構３１０で巻き取る。
【００７４】
尚、この図４の実施例では、圧延加工板１００の下側に不織布２００を重ねる形態を示したが、不織布２００を上側に重ねる形態としてもよい。また、不織布２００の幅は、圧延加工板と約等しいかそれより幅広であることが望ましい。
【００７５】
いずれにしても、巻き取られる圧延加工板１００は、隣接する板の間にアルカリイオン水が湿潤された不織布が入り、巻き取られてから加工板が長時間アルカリイオン水に浸されることとなり、充分な防錆被膜が形成された状態で保管することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の金属表面洗浄防錆システムの第１実施例の構成図である。
【図２】本発明のコンピュータ制御装置を示す構成図である。
【図３】本発明の金属表面洗浄防錆システムの第２の実施の形態を示す構成図である。
【図４】本発明の金属表面洗浄防錆システムの第３の実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０    洗浄槽
１０ａ  洗浄水
１１    第１の洗浄槽
１２    第２の洗浄槽
１３    金属材料、金属加工部品
１４    網籠
２０、６０、８０  ポンプ
２１、６１、８１  汲上管
２２、６２、８２  排出管
２５、７５    濾過装置
２５ａ、７５ａ  フィルター
３０    電子制御直流電源
４０    電解槽
４０ａ  電解槽上蓋
４０ｂ  電解液
４１    洗浄水流入管
４１ａ  ｐＨ計
４１ｘ  補給管
４１ｙ  開閉弁
４２    イオン水排出管
４２ａ  ｐＨ計
４２ｂ  水量センサー
４２ｅ  開閉弁
４３    中心棒電極（負極）
４３ａ  負極端子
４４    イオン交換隔膜
４４ａ  隔膜に接続する入ロパイプ部
４４ｂ  隔膜に接続する出ロパイプ部
４４ｃ  ガス抜きパイプ
４４ｄ  スラッジ排出管
４４ｅ  排出弁
４５    円筒状電極
５０    コンピュータ制御装置
５０ｈ、ｉ、ｊ  入力端子
５０Ｐ、ｑ、ｒ  出力端子
５０ｘ、ｙ  直流電圧出力端子
９０    イオン水生成装置
１００    圧延加工板
１１０    水槽（加工板搬送機用）
１２０    搬送機、ローラー群
１３０    圧延ローラー
１４０    冷却水
２００    不織布
２００ａ  不織布捲枠
２１０    水槽
２１０ａ  アルカリイオン水
２２０    ポンプ
２２１    汲上管
２２２    回収管
３００    不織布付加工板
３１０    加工板捲取機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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