(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デスミア処理槽においてデスミア処理に用いられた処理液を電解して再生するための電解再生処理装置に用いられる電解再生処理ユニットであって、
アノードとして機能する内周面を有するアノード配管と、
前記アノード配管の内周面と離隔した状態で前記アノード配管内に配置されるカソードと、を備え、
前記アノード配管は、
配管が接続される第１接続端部及び前記配管とは別の配管が接続される第２接続端部を有し、前記第１接続端部から前記第２接続端部までつづく前記処理液の流路を形成する主管部と、
前記カソードが取り付けられるカソード取付端部を有し、前記主管部の途中から筒状に延出し、内部が前記主管部内の流路と連通している副管部と、を含み、
前記カソードは、前記副管部内において前記カソード取付端部から前記主管部に向かって延びている、電解再生処理ユニット。
【請求項２】
前記主管部は、前記第１接続端部から前記第２接続端部まで直線状に延びる筒形状を有し、
前記副管部は、前記主管部に交差する方向に延びている、請求項１に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項３】
前記アノード配管と電気的に接続され、前記カソードと離隔した状態で前記カソードに対向配置された補助アノードをさらに備えている、請求項２に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項４】
前記カソードの先端部は、前記副管部を超えて前記主管部内の流路に位置しており、
前記補助アノードは、少なくとも前記カソードの先端部に対向する位置に設けられている、請求項３に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項５】
前記補助アノードは、前記カソードの周りを囲むように前記カソードに沿って延びる筒形状を有し、
前記補助アノードの基端側の部位は、前記副管部の内周面に内接又は近接し、
前記補助アノードの先端側の部位は、前記主管部内の流路に位置して前記カソードの先端部を囲んでおり、かつ前記主管部内の流路を流れる処理液が通過する複数の貫通孔を有している、請求項４に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項６】
前記主管部は、互いに交差する方向にそれぞれ延びる第１主管部及び第２主管部を含む屈曲した形状を有し、
前記副管部は、前記副管部と前記第１主管部とが直線状になるように前記主管部の屈曲部分につながっている、請求項１に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項７】
前記カソードは、前記副管部を超えて前記第１主管部内の流路まで、又は前記副管部及び前記第１主管部を超えた位置まで延びている、請求項６に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項８】
前記アノード配管と電気的に接続され、前記カソードと離隔した状態で前記カソードに対向配置された補助アノードをさらに備えている、請求項１，６又は７に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項９】
前記カソードは、
前記副管部の前記カソード取付端部に取り付けられるとともに前記カソード取付端部の開口を塞ぐ基部と、
前記基部から前記主管部に向かって延びる延出部とを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項１０】
前記カソードと前記アノード配管の内周面との接触を防止するために前記カソードに取り付けられ、前記カソードから前記アノード配管の内周面に向かう絶縁部材をさらに備えている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項１１】
前記アノード配管の温度を調節するための温度調節部をさらに備えている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電解再生処理ユニット。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電解再生処理ユニットと、
前記デスミア処理槽から排出される前記処理液を前記電解再生処理ユニットに導く送り側配管と、
前記電解再生処理ユニットから排出される前記処理液を前記デスミア処理槽に導く戻し側配管と、を備えている電解再生処理装置。
【請求項１３】
前記電解再生処理ユニットを複数備え、これらの電解再生処理ユニットが接続されてユニット集合体を構成しており、
前記デスミア処理槽から排出される前記処理液は、前記送り側配管を通じて前記ユニット集合体に導かれ、前記ユニット集合体から排出される前記処理液は、前記戻し側配管を通じて前記デスミア処理槽に戻される、請求項１２に記載の電解再生処理装置。
【請求項１４】
前記電解再生処理ユニットにおいて生じる気体を排出するための気体排出バルブをさらに備えている、請求項１２又は１３に記載の電解再生処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板などを製造する製造工程において、デスミア処理に用いられる処理液を電解して再生するための電解再生処理ユニット及びこれを備えた電解再生処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板に用いられる樹脂基板にドリルやレーザーによってスルーホールやビアを形成する際には、ドリルやレーザーと樹脂との摩擦熱によって樹脂カスであるスミアが生成する。プリント配線基板の電気的接続信頼性を維持するためには、スルーホールやビアに生成したスミアを化学的処理方法などにより除去（デスミア処理）する必要がある。
【０００３】
一般に、前記化学的処理方法においては、過マンガン酸ナトリウムや過マンガン酸カリウムなどの過マンガン酸塩の溶液が処理液として用いられる。この処理液は、デスミア処理槽に貯留される。前記樹脂基板をデスミア処理槽内の処理液に浸漬してデスミア処理を施すと、スミアが酸化されてスルーホールやビアからスミアが除去される一方で、処理液中の過マンガン酸塩はマンガン酸塩となる。そして、この処理後の処理液をスミア除去に再利用するために、処理液中のマンガン酸塩を過マンガン酸塩にする電解再生処理が行われる。
【０００４】
従来の電解再生処理装置は、処理液を貯留する電解再生槽と、この電解再生槽内の処理液中に浸漬された電極と、デスミア処理槽から排出された処理液を電解再生槽に送液する送り側配管と、電解再生処理後の処理液をデスミア処理槽に送液する戻し側配管とを備えている。処理液は、デスミア処理槽と電解再生槽との間を循環する。このような電解再生処理装置では、再生効率を向上させるために、通常、電解再生槽内に複数の電極が配設される（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３０１３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように電解再生槽内に複数の電極を配設する方式では、電解再生槽の容量を大きくする必要があるので（デスミア処理槽の１〜２倍程度の容量）、電解再生槽を設置するための設置面積の確保が必要になるとともに、浴量が多くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型化が可能で、しかも浴量を少なくすることができる電解再生処理ユニット及び電解再生処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）  本発明は、デスミア処理槽においてデスミア処理に用いられた処理液を電解して再生するための電解再生処理装置に用いられる電解再生処理ユニットに関するものである。前記電解再生処理ユニットは、アノードとして機能する内周面を有するアノード配管と、前記アノード配管の内周面と離隔した状態で前記アノード配管内に配置されるカソードと、を備えている。前記アノード配管は、配管が接続される第１接続端部及び前記配管とは別の配管が接続される第２接続端部を有し、前記第１接続端部から前記第２接続端部までつづく前記処理液の流路を形成する主管部と、前記カソードが取り付けられるカソード取付端部を有し、前記主管部の途中から筒状に延出し、内部が前記主管部内の流路と連通している副管部と、を含む。前記カソードは、前記副管部内において前記カソード取付端部から前記主管部に向かって延びている。
【０００９】
この構成では、デスミア処理槽においてデスミア処理に用いられた処理液は、第１接続端部又は第２接続端部を通じてアノード配管に流入し、アノード配管の主管部を通過する。一方、カソードは、副管部内においてカソード取付端部から主管部に向かって延びている。したがって、アノードとして機能するアノード配管の内周面とカソードとの間に電圧が印加されることにより、主管部を通過する処理液を電解再生処理することができる。すなわち、アノード配管は、アノードとしての機能と、処理液の流路としての機能とを兼ね備えている。よって、この構成では、電解再生槽内に処理液を貯留してこの処理液にカソード及びアノードを浸漬するという従来の構成とは違って、前記電解再生槽を必要としないので、電解再生処理装置を小型化することができ、しかも浴量を少なくすることができる。
【００１０】
また、この構成では、アノード配管が処理液の流路を形成する主管部を備えていることに加え、さらに副管部を備えているので、カソードをカソード取付端部に取り付けるだけで電解再生処理ユニットを構築することができる。
【００１１】
さらに、この構成では、主管部が第１接続端部及び第２接続端部を有しているので、第１接続端部及び／又は第２接続端部を用いて複数の電解再生処理ユニットを連結するだけで、電解再生処理ユニットを複数備えたユニット集合体を構築することもできる。
【００１２】
（２）  前記電解再生処理ユニットにおいて、アノード配管は、前記主管部が前記第１接続端部から前記第２接続端部まで直線状に延びる筒形状を有し、前記副管部が前記主管部に交差する方向に延びている形態であるのが好ましい。このようなアノード配管としては、例えばＴ字形状の配管、十字形状の配管などが挙げられる。
【００１３】
（３）  前記（２）に記載の電解再生処理ユニットにおいて、前記アノード配管と電気的に接続され、前記カソードと離隔した状態で前記カソードに対向配置された補助アノードをさらに備えているのが好ましい。
【００１４】
この構成では、補助アノードを備えているので、アノードとして機能する部位がアノード配管の内周面だけである場合に比べてアノードの面積を増やすことができる。これにより、電解再生処理ユニットへの通電量を増やすことができるので、電解再生処理の能力を高めることができる。
【００１５】
（４）  前記（３）に記載の電解再生処理ユニットにおいて、前記カソードの先端部は、前記副管部を超えて前記主管部内の流路に位置しており、前記補助アノードは、少なくとも前記カソードの先端部に対向する位置に設けられているのが好ましい。
【００１６】
この構成では、主管部が直線状に延びる筒形状を有し、副管部が主管部に交差する方向に延びている形態であり、副管部を超えて主管部内の流路に位置しているカソードの先端部は、副管部の内周面には囲まれていないが、補助アノードと対向している。したがって、カソードの先端部とこれに対向する補助アノードとの間の領域においても電解再生処理が効率よく行われる。
【００１７】
（５）  前記（４）に記載の電解再生処理ユニットにおいて、前記補助アノードは、前記カソードの周りを囲むように前記カソードに沿って延びる筒形状を有し、前記補助アノードの基端側の部位は、前記副管部の内周面に内接又は近接し、前記補助アノードの先端側の部位は、前記主管部内の流路に位置して前記カソードの先端部を囲んでおり、かつ前記主管部内の流路を流れる処理液が通過する複数の貫通孔を有しているのが好ましい。
【００１８】
この構成では、主管部内の流路に位置してカソードの先端部を囲む補助アノードの先端側の部位は、複数の貫通孔を有しているので、カソードの先端部と補助アノードの先端側の部位との間の領域において処理液の電解再生処理が効率よく行われ、しかも、主管部内の流路を流れる処理液の流通時の抵抗が大きくなるのが抑制される。
【００１９】
また、この構成では、カソード取付端部から副管部内に筒形状の補助アノードを挿入するだけでアノード配管に補助アノードを配置することができる。
【００２０】
（６）  前記（１）に記載の電解再生処理ユニットにおいて、アノード配管は、前記主管部が互いに交差する方向にそれぞれ延びる第１主管部及び第２主管部を含む屈曲した形状を有し、前記副管部が、前記副管部と前記第１主管部とが直線状になるように前記主管部の屈曲部分につながっている形態であるのが好ましい。このようなアノード配管としては、例えばＴ字形状の配管、十字形状の配管などが挙げられる。
【００２１】
（７）  前記（６）に記載の電解再生処理ユニットにおいて、前記カソードは、前記副管部を超えて前記第１主管部内の流路まで、又は前記副管部及び前記第１主管部を超えた位置まで延びているのが好ましい。
【００２２】
この構成では、アノード配管が前記（６）のような形態であり、副管部は第１主管部と直線状に並んでいる。したがって、前記電解再生処理ユニットにおいて、カソードが副管部を超えて第１主管部内の流路まで延びる形態、又はカソードが副管部及び第１主管部を超えた位置まで延びる形態を採用することができる。これにより、カソードと主管部の内周面とが対向する領域をより大きくすることができるので、電解再生処理の効率をより高めることができる。
【００２３】
（８）  前記（１）、（６）又は（７）に記載の電解再生処理ユニットにおいて、前記アノード配管と電気的に接続され、前記カソードと離隔した状態で前記カソードに対向配置された補助アノードをさらに備えているのが好ましい。
【００２４】
この構成では、補助アノードを備えているので、アノードとして機能する部位がアノード配管の内周面だけである場合に比べてアノードの面積を増やすことができる。これにより、電解再生処理ユニットへの通電量を増やすことができるので、電解再生処理の能力を高めることができる。
【００２５】
（９）  前記電解再生処理ユニットにおいて、前記カソードは、前記副管部の前記カソード取付端部に取り付けられるとともに前記カソード取付端部の開口を塞ぐ基部と、前記基部から前記主管部に向かって延びる延出部とを含んでいるのが好ましい。
【００２６】
この構成では、カソードの延出部を副管部のカソード取付端部から副管部内に挿入し、カソードの基部を副管部のカソード取付端部に取り付けることにより、延出部をアノード配管内の所望の位置に位置決めできるとともにカソード取付端部の開口を塞ぐことができる。
【００２７】
（１０）  前記電解再生処理ユニットにおいて、前記カソードと前記アノード配管の内周面との接触を防止するために前記カソードに取り付けられ、前記カソードから前記アノード配管の内周面に向かう絶縁部材をさらに備えているのが好ましい。
【００２８】
この構成では、前記絶縁部材がカソードに取り付けられているので、例えばカソードが撓み変形するなどしてカソードがアノード配管の内周面に近づく方向に移動した場合であっても、カソードがアノード配管の内周面に接触する前に絶縁部材がアノード配管の内周面に接触する。これにより、カソードとアノード配管の内周面との接触を防止することができる。
【００２９】
（１１）  前記電解再生処理ユニットにおいて、前記アノード配管の温度を調節するための温度調節部をさらに備えているのが好ましい。
【００３０】
電解再生処理ユニットにおいては、電解再生処理時に発生する熱により処理液の温度が上昇することがある。この構成では、前記温度調節部を備えているので、処理液の温度上昇に起因する処理液の品質低下などの不具合が生じるのを抑制でき、また、処理液の温度上昇に起因して装置に不具合が生じるのを抑制できる。また、温度調節部がアノード配管を冷却する冷却手段だけでなく、加熱手段も備えている場合には、処理液の温度をより精密に管理することができる。
【００３１】
（１２）  本発明の電解再生処理装置は、前記電解再生処理ユニットと、前記デスミア処理槽から排出される前記処理液を前記電解再生処理ユニットに導く送り側配管と、前記電解再生処理ユニットから排出される前記処理液を前記デスミア処理槽に導く戻し側配管と、を備えている。
【００３２】
この構成では、デスミア処理槽から排出された処理液は、送り側配管を通じて電解再生ユニットに直接流入する。そして、電解再生処理ユニットのアノード配管内に流入した処理液は、アノード配管の主管部を通過する間に電解されて再生処理される。再生処理されて電解再生処理ユニットから排出された処理液は、戻し側配管を通じてデスミア処理槽に導かれる。
【００３３】
（１３）  前記電解再生処理装置において、前記電解再生処理ユニットを複数備え、これらの電解再生処理ユニットが接続されてユニット集合体を構成しているのが好ましく、この場合において、前記デスミア処理槽から排出される前記処理液は、前記送り側配管を通じて前記ユニット集合体に導かれ、前記ユニット集合体から排出される前記処理液は、前記戻し側配管を通じて前記デスミア処理槽に戻される。
【００３４】
前記電解再生処理ユニットにおけるアノード配管の主管部は第１接続端部及び第２接続端部を有しているので、第１接続端部及び／又は第２接続端部を用いて複数の電解再生処理ユニットを連結するだけで、複数の電解再生処理ユニットを備えたユニット集合体を構築できる。このようなユニット集合体を備えた電解再生処理装置では、単一の電解再生処理ユニットのみを備えた電解再生処理装置に比べて処理液の電解再生処理能力を向上させることができる。
【００３５】
（１４）  前記電解再生処理装置において、前記電解再生処理ユニットにおいて生じる気体を排出するための気体排出バルブをさらに備えているのが好ましい。
【００３６】
この構成では、電解再生処理ユニットにおいて処理液が電解されることにより生じる気体を前記気体排出バルブを通じて装置外に排出することができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、電解再生処理装置を小型化することができ、しかも電解再生処理装置の浴量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電解再生処理ユニットを備えた電解再生処理装置と、この電解再生処理装置が接続されたデスミア処理槽とを示す正面図である。
【図２】前記電解再生処理ユニットを示す断面図である。
【図３】図２の一部を拡大した断面図である。
【図４】前記電解再生処理ユニットの変形例１を示す断面図である。
【図５】前記電解再生処理ユニットの変形例２を示す断面図である。
【図６】前記電解再生処理ユニットの変形例３を示す断面図である。
【図７】（Ａ）は前記変形例３に用いる補助アノードの一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は前記変形例３に用いる補助アノードの他の例を示す斜視図である。
【図８】前記電解再生処理ユニットの変形例４を示す断面図である。
【図９】前記電解再生処理ユニットの変形例５を示す正面図である。
【図１０】前記電解再生処理ユニットの変形例６を示す断面図である。
【図１１】前記電解再生処理ユニットの変形例７を示す断面図である。
【図１２】前記電解再生処理ユニットの変形例８を示す断面図である。
【図１３】前記電解再生処理ユニットの変形例９を示す断面図である。
【図１４】前記電解再生処理ユニットの変形例１０を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の一実施形態に係る電解再生処理ユニット及びこれを備えた電解再生処理装置について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４０】
＜全体構造＞
図１は、本実施形態に係る電解再生処理ユニット２０を備えた電解再生処理装置１１と、この電解再生処理装置１１が接続されたデスミア処理槽１３とを示す概略図である。図１に示す電解再生処理装置１１は、プリント配線基板を製造する工程において、デスミア処理に用いられた処理液Ｌをスミアの除去に再利用するために、処理液を電解して再生するためのものである。処理液Ｌとしては、例えば過マンガン酸ナトリウムや過マンガン酸カリウムなどの過マンガン酸塩の溶液が用いられる。この処理液Ｌは、デスミア処理槽１３に貯留されている。
【００４１】
プリント配線基板の基板部分を構成する図略の樹脂基板は、デスミア処理槽１３内の処理液に浸漬されてデスミア処理が施される。これにより、前記樹脂基板のスルーホールやビアに存在するスミアが処理液Ｌによって酸化され、スルーホールやビアからスミアが除去される。一方、デスミア処理に用いられた処理液Ｌ中では、過マンガン酸塩の一部が還元されてマンガン酸塩となる。したがって、この処理液をスミア除去に再利用するために、処理液Ｌは、電解再生処理装置１１において、マンガン酸塩を過マンガン酸塩に酸化する電解再生処理が施される。
【００４２】
＜電解再生処理装置＞
図１に示すように、電解再生処理装置１１は、送り側配管１５と、戻し側配管１７と、ユニット集合体１９と、ポンプ９１と、フィルター９３とを備えている。ユニット集合体１９は、直列に接続された３つの電解再生処理ユニット２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）を備えている。以下、電解再生処理ユニット２０のことを、単に処理ユニット２０ということがある。
【００４３】
送り側配管１５の上流側端部１５ａは、デスミア処理槽１３の側面に接続されている。送り側配管１５の下流側端部１５ｂは、ユニット集合体１９の上流側端部（処理ユニット２０ａの上流側端部）に接続されている。
【００４４】
戻し側配管１７の上流側端部１７ａは、ユニット集合体１９の下流側端部（処理ユニット２０ｃの下流側端部）に接続されている。戻し側配管１７の下流側端部１７ｂは、デスミア処理槽１３内に処理液Ｌを流入させることができる位置に配設されている。具体的には、本実施形態では、戻し側配管１７の下流側端部１７ｂは、デスミア処理槽１３に貯留された処理液Ｌの液面の上方又は処理液Ｌ内に配置されている。
【００４５】
ポンプ９１は、送り側配管１５の途中に配設されている。ポンプ９１が駆動すると、処理液Ｌは、デスミア処理槽１３から排出され、送り側配管１５を通じてユニット集合体１９に送液される。処理液Ｌは、ユニット集合体１９において電解処理される。電解処理されて再生された処理液Ｌは、戻し側配管１７を通じてデスミア処理槽１３に送液される。
【００４６】
フィルター９３は、戻し側配管１７の途中に配設されている。ユニット集合体１９においては、電解再生処理によってカソード２５の表面にスラッジ（二酸化マンガン）が生成する。このスラッジは、処理液Ｌの流れによってカソード２５の表面から除去され、処理液Ｌとともに戻し側配管１７に送られる。フィルター９３は、処理液Ｌ中に含まれるスラッジを捕獲する。フィルター９３は定期的に交換されるか、又はフィルター９３に付着したスラッジが定期的に除去される。
【００４７】
なお、フィルター９３は、戻し側配管１７に複数設けてもよい。また、戻し側配管１７にフィルター９３を設けるのに代えて、戻し側配管１７に図略のスラッジ除去用の小さな槽を設けてもよい。
【００４８】
＜電解再生処理ユニット＞
図２に示す処理ユニット２０は、図１に示すユニット集合体１９の３つの処理ユニット２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）のうちの中央に位置する処理ユニット２０ｂである。各処理ユニット２０は、同様の構造を有している。各処理ユニット２０は、アノード配管２９とカソード２５とを備えている。
【００４９】
アノード配管２９は、Ｔ字形状の配管である。アノード配管２９は、主管部３０と副管部３４とを含む。主管部３０は、円筒状の第１主管部３１と円筒状の第２主管部３２とを含み、直線状に延びる形状を有している。副管部３４は、主管部３０の長手方向の中央付近から分岐し、主管部３０に直交する方向に延びている。副管部３４内の空間は、主管部３０内の流路と連通している。副管部３４は、主管部３０から円筒状に延びる円筒部３５と、この円筒部３５の先端部から半径方向外側に広がる円環状のフランジ部３６とを含む。
【００５０】
アノード配管２９は、第１主管部３１の先端に位置する第１接続端部４１と、第２主管部３２の先端に位置する第２接続端部４２と、副管部３４の先端に位置するカソード取付端部４４とを有している。第１接続端部４１及び第２接続端部４２には、種々の配管を接続可能である。これらの接続端部４１，４２は、配管が接続されていない状態では開口している。カソード取付端部４４は、カソード２５が取り付けられていない状態では開口している。
【００５１】
図１及び図２に示すように、処理ユニット２０ｂの第１接続端部４１には処理ユニット２０ａの第２接続端部４２が接続されている。処理ユニット２０ｂの第２接続端部４２には処理ユニット２０ｃの第１接続端部４１が接続されている。処理ユニット２０ａの第１接続端部４１には送り側配管１５の下流側端部１５ｂが接続されており、処理ユニット２０ｃの第２接続端部４２には戻し側配管１７の上流側端部１７ａが接続されている。
【００５２】
アノード配管２９同士の接続方法、及びアノード配管２９と送り側配管１５（又は戻し側配管１７）の接続方法としては、例えば端部同士を溶接する方法が挙げられる。また、図略の継ぎ手を介して配管同士を接続してもよい。また、後述するように配管の端部同士が互いに螺合する構造を採用することもできる（図４）。
【００５３】
アノード配管２９は、導電性を有する材料により形成されており、内周面２９ａがアノードとして機能する。アノード配管２９の内周面２９ａは、主管部３０の内周面３０ａと副管部３４の内周面３４ａとを含む。導電性を有する材料としては、例えばステンレス鋼、銅などの金属が挙げられるが、これに限定されず、他の金属であってもよく、金属以外の導電性材料であってもよい。ステンレス鋼としては例えば耐アルカリ性などの耐薬品性に優れたＳＵＳ３１６などが例示できる。アノード配管２９のうち、主に主管部３０内の空間が処理液Ｌの流路として機能する。処理液Ｌは、図１において実線で示す方向に流れ、図２において二点鎖線で示す方向に流れる。
【００５４】
図２及び図３に示すように、カソード２５は、副管部３４の先端部であるカソード取付端部４４に取り付けられるとともに副管部３４の開口を塞ぐ基部２６と、この基部２６から副管部３４の延びる方向に沿って延びる延出部２８と、整流器７１の配線が接続される配線接続部２７とを含む。基部２６、延出部２８及び配線接続部２７は一体成形されている。
【００５５】
基部２６は、副管部３４のフランジ部３６と同程度の外径を有する円盤形状を有している。基部２６は、基部２６と同程度の外径を有する円盤形状の絶縁パッキン５９を介してフランジ部３６に対向配置されている。
【００５６】
基部２６には周方向に沿って複数のねじ挿通孔２６ａが形成されている。フランジ部３６には基部２６のねじ挿通孔２６ａに対応する位置に複数のねじ挿通孔３６ａが形成されている。これらのねじ挿通孔２６ａ，３６ａの位置を合わせた状態でこれらのねじ挿通孔２６ａ，３６ａに円筒形状の絶縁スリーブ６１が挿入されている。各絶縁スリーブ６１にはボルト６７が挿入され、その先端部にはナット６９が螺合されている。
【００５７】
ボルト６７と基部２６との間には円環状の絶縁ワッシャ６３及びワッシャ６７ａが介在している。ナット６９とフランジ部３６との間には円環状の絶縁ワッシャ６５及びワッシャ６９ａが介在している。このように副管部３４の開口は基部２６によって液密な状態で塞がれている。各絶縁部材を構成する材料としては、例えば絶縁性を有する材料を用いることができ、例えば合成樹脂、合成ゴムなどが挙げられる。前記合成樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレンなどが例示できる。
【００５８】
延出部２８は、基部２６の内面からこの内面に直交する方向に延出している。延出部２８は、副管部３４のほぼ中心を通るように配置され、アノード配管２９の内周面２９ａと離隔している。延出部２８は、副管部３４の基端部（分岐する部位）を超えて主管部３０内の流路まで延びている。言い換えると、延出部２８の先端部は主管部３０内の流路に位置している。延出部２８は、棒状、板状などの形状を有している。本実施形態の延出部２８は、後述する図１１に示す処理ユニット２０の延出部２８に比べると短い。したがって、アノード配管２９へカソード２５を取り付ける作業及びカソード２５を交換する作業がしやすいというメリットがある。
【００５９】
ここで、主管部３０内の流路とは、図２に示すように第１主管部３１と第２主管部３２とにより形成される円柱状の内周面３０ａに囲まれた空間である。言い換えると、主管部３０内の流路とは、アノード配管２９の内周面２９ａに囲まれた空間のうち、副管部３４の内周面３４ａに囲まれた空間を除いた領域である。なお、主管部３０内の流路は、処理液Ｌが通過する主な経路であるが、処理液Ｌの一部は、主管部３０内の流路だけではなく、副管部３４内にも流れ込み、副管部３４の内周面３４ａとカソード２５の延出部２８との間の空間を乱流状態で移動し、再び主管部３０内の流路に戻って主管部３０内の流路の下流側に流れる。
【００６０】
配線接続部２７は、基部２６の外面からこの外面に直交する方向に延出している。図１に示すように、アノード配管２９とカソード２５との間には整流器７１により電圧が印加される。整流器７１は、図略の外部電源に接続されている。整流器７１の負極は、各カソード２５の配線接続部２７に接続されており、整流器７１の正極は、アノード配管２９の外周面に接続されている。アノード配管２９は、全体が導電性材料により構成されているので、整流器７１の正極がアノード配管２９の外周面に接続されることにより、その内周面２９ａをアノードとして機能させることができる。
【００６１】
カソード２５は、導電性を有する材料により形成されている。カソード２５を構成する材料としては、例えば銅などの金属が挙げられるが、これに限定されず、他の金属や金属以外の導電性材料であってもよい。
【００６２】
カソード２５は、銅又はその合金により形成されているのが好ましい。その理由は次に通りである。カソード２５には電解再生処理中に二酸化マンガンが析出する。この二酸化マンガンが処理液中に不純物として混入することを防ぐために、二酸化マンガンは適宜除去されるのが好ましい。銅は、過酸化水素溶液などの洗浄溶液によって溶解しやすいので、洗浄時にはカソード２５の表面に析出した二酸化マンガンとともにエッチングされる。これにより、二酸化マンガンは容易に除去される。複数回の洗浄によりカソード２５が小さくなった場合にはカソード２５を新しいものに交換すればよい。
【００６３】
カソード２５の延出部２８は、例えばポリテトラフルオロエチレンなどの絶縁体（不導体）により表面の一部を被覆して、カソード２５の表面積を調節して用いることもできる。本実施形態では、カソード２５は、円柱形状を有しているが、角柱形状などの他の形状であってもよい。
【００６４】
カソード２５とアノード配管２９との距離（極間距離）が近くなるほど、カソード２５の表面に生成するマンガン酸塩の堆積に起因する短絡が生じやすくなる一方、前記距離が遠くなるほど電流が流れにくくなり、使用電圧が高くなる傾向になる。したがって、これらの点を考慮して極間距離が調整される。
【００６５】
本実施形態では、送り側配管１５がユニット集合体１９に直接接続され、各処理ユニット２０における主管部３０内の流路と副管部３４の内周面３４ａにより囲まれた空間とを処理液が通過する構成であるので、従来のように電解再生槽を用いる場合に比べて、各流路及び空間を流れる処理液の流速を大きくすることができる。したがって、本実施形態では、カソード２５の表面に生成するマンガン酸塩を大きな流速の処理液の流れによってカソード２５の表面から除去する効果が従来に比べて高い。よって、本実施形態では、従来に比べて極間距離を小さくすることも可能になる。
【００６６】
各流路を流れる処理液Ｌの流速は、例えば５〜１００ｍｍ／秒程度に調整されるのが好ましい。流速が５ｍｍ／秒以上であることにより、カソード２５の表面に生成するスラッジをカソード２５の表面から除去する（押し流す）優れた効果を得ることができる。一方、流速が１００ｍｍ／秒以下であることにより、カソード２５と処理液Ｌとの接触時間が短くなりすぎるのを抑制することができる。これにより、処理液Ｌを再生する効率が低くなりすぎるのを抑制できる。
【００６７】
なお、再生処理中（整流器７１からの通電中）は、各流路を流れる処理液Ｌの流速を小さくし、再生処理が終了（通電停止）した後には、カソード２５の表面からスラッジを除去する目的で流速を大きくしてもよい。この制御は、例えば所定時間毎に繰り返してもよい。また、この制御は、図略の制御手段によって自動で実行してもよく、作業者が手動で実行してもよい。
【００６８】
本実施形態では、上記のような構成を備えているので、電解再生処理装置１１の浴量は、デスミア処理槽１３の浴量よりも小さくすることができる。具体的には、電解再生処理装置１１の浴量とデスミア処理槽１３の浴量の比は、１：２〜１：２０程度であるのが好ましく、１：３〜１：１０程度であるのがより好ましい。なお、電解再生処理装置１１の浴量には、ユニット集合体１９の浴量だけでなく、送り側配管１５の浴量及び戻し側配管１７の浴量も含まれる。なお、電解再生槽を用いた従来の装置では、電解再生処理装置の浴量（電解再生槽の浴量、送り側配管１５の浴量及び戻し側配管１７の浴量）とデスミア処理槽の浴量の比は、２：１〜１：１程度である。
【００６９】
陽極電流密度は、１〜３０Ａ／ｄｍ２程度であるのが好ましい。陽極電流密度が１Ａ／ｄｍ２以上であることにより、アノード（アノード配管２９の内周面２９ａ）とカソード２５間の電位を、マンガン酸イオンを過マンガン酸イオンに電解する再生電位（ＭｎＯ４２−→ＭｎＯ４−＋ｅ）まで十分に到達させることができる。これにより、再生効率が低下するのを抑制できる。一方、陽極電流密度が３０Ａ／ｄｍ２以下であることにより、水素の発生を抑制することができるので、再生効率が低下するのを抑制できる。また、陰極電流密度は、０．３〜３００００Ａ／ｄｍ２程度であるのが好ましい。
【００７０】
アノードとカソード２５との面積比は、３：１〜１０００：１程度であるのが好ましい。この比率は、例えば、上述したようにカソード２５の表面の一部を絶縁体で被覆するなどして調節することができる。カソード２５の面積が大きくなると、カソード２５の表面に生成するスラッジの量が多くなるので、カソード２５の面積はアノードの面積に比べて小さくするのが好ましい。
【００７１】
ユニット集合体１９における電解再生温度（処理液Ｌの温度）は、処理液Ｌとして、過マンガン酸ナトリウムや過マンガン酸カリウムなどの過マンガン酸塩の溶液を用いる場合には、３０℃〜９０℃程度であるのが好ましい。処理液Ｌの温度は、例えば各処理ユニット２０を加熱したり、送り側配管１５や戻し側配管１７を加熱したりすることにより調整できる。加熱手段としては、例えば蒸気や電熱線などの加熱源を有するジャケットによって各配管２９、送り側配管１５、戻し側配管１７などを被覆する方法が挙げられる。
【００７２】
電解により生じたガスは、処理液Ｌの流れに沿ってユニット集合体１９の下流側に移動し、ユニット集合体１９から排出されて戻し側配管１７を通じて処理液Ｌとともに下流側に送られる。そして、前記ガスは、戻し側配管１７の下流側端部１７ｂから排出され、必要に応じて捕集される。ガスの排出手段については、後述する。
【００７３】
＜変形例１＞
図４は、処理ユニット２０の変形例１を示す断面図である。この変形例１の処理ユニット２０は、アノード配管２９の第１接続端部４１及び第２接続端部４２と配管との接続構造及びアノード配管２９のカソード取付端部４４とカソード２５との接続構造が図２に示す前記実施形態とは異なっている。
【００７４】
この変形例１の処理ユニット２０では、第１接続端部４１、第２接続端部４２及びカソード取付端部４４にねじ構造がそれぞれ設けられている。具体的には、例えば処理ユニット２０ｂにおけるアノード配管２９の第１接続端部４１には、第１主管部３１の内面に雌ねじが形成されており、第２接続端部４２には、第２主管部３２の内面に雌ねじが形成されており、カソード取付端部４４には、副管部３４の内面に雌ねじが形成されている。一方、処理ユニット２０ａにおけるアノード配管２９の第２接続端部４２には、第２主管部３２の外面に雄ねじが形成されている。処理ユニット２０ｃにおけるアノード配管２９の第１接続端部４１には、第１主管部３１の外面に雄ねじが形成されている。
【００７５】
したがって、処理ユニット２０ａの第２接続端部４２の雄ねじに処理ユニット２０ｂの第１接続端部４１の雌ねじを螺合させることにより、処理ユニット２０ａと処理ユニット２０ｂを接続することができる。また、処理ユニット２０ｂの第２接続端部４２の雌ねじに処理ユニット２０ｃの第１接続端部４１の雄ねじを螺合させることにより、処理ユニット２０ｂと処理ユニット２０ｃを接続することができる。
【００７６】
また、カソード取付端部４４には、絶縁部材７３を介してカソード２５が取り付けられている。カソード２５は、基部２６と、延出部２８と、配線接続部２７とを有している。基部２６、延出部２８及び配線接続部２７は、導電性の材料を用いて一体成形されている。カソード取付端部４４の開口は、基部２６と絶縁部材７３とにより塞がれている。
【００７７】
絶縁部材７３は、円環形状を有しており、外周面に雄ねじが形成されている。この雄ねじは、カソード取付端部４４の雌ねじに螺合される。絶縁部材７３は、中心部分に貫通孔７３ａを有している。この貫通孔７３ａの内周面には雌ねじが形成されている。絶縁部材７３の材料としては、上述したような絶縁材料を用いることができる。
【００７８】
基部２６は、円柱形状の螺合部２６ｂと、この螺合部２６ｂよりも外径が大きな円盤状の拡径部２６ｃとを有している。螺合部２６ｂの外周面には雄ねじが形成されている。この雄ねじは絶縁部材７３の貫通孔７３ａの雌ねじに螺合される。
【００７９】
拡径部２６ｃは、図４に示すように絶縁部材７３に装着された状態において絶縁部材７３の内面７３ｂに当接する当接面７４を有している。この当接面７４は、カソード２５の長手方向に直交する方向に平行な面である。当接面７４が絶縁部材７３の内面７３ｂに当接することにより、絶縁部材７３の貫通孔７３ａとカソード２５の基部２６との間の液密の状態をより高めることができる。
【００８０】
延出部２８は、拡径部２６ｃの主面（図４における右面）からこの主面に直交する方向に延出している。配線接続部２７は、螺合部２６ｂの一端（図４における左端）から延出している。
【００８１】
この変形例１では、拡径部２６ｃは副管部３４の内部に配置される。言い換えると、拡径部２６ｃは絶縁部材７３よりも主管部３０側に配置される。これにより、アノード配管２９内の圧力（液圧）は、拡径部２６ｃが絶縁部材７３に対してより密着する方向に作用するので、アノード配管２９内の圧力に起因して液密の度合いが低下するのを抑制できる。
【００８２】
＜変形例２＞
図５は、処理ユニット２０の変形例２を示す断面図である。この変形例２の処理ユニット２０では、カソード２５の形状が図２に示す前記実施形態と異なっている。
【００８３】
図５に示すように、カソード２５は、基部２６と、配線接続部２７と、延出部２８と、屈曲部７５とを有している。屈曲部７５は、延出部２８と同様な棒状、板状などの形状を有している。延出部２８の先端部２８ａは、副管部３４の基端部を超えて主管部３０内の流路まで延びている。屈曲部７５は、延出部２８の先端部２８ａから屈曲し主管部３０の延びる方向に延びている。この変形例２では、屈曲部７５は、先端部２８ａから処理液Ｌの流れ方向の反対の方向に延びているが、処理液Ｌの流れ方向に延びていてもよい。屈曲部７５は、全体が主管部３０内の流路に位置している。
【００８４】
この変形例２の処理ユニット２０は、上記のような屈曲部７５を有しているので、カソード２５とアノード配管２９の内周面２９ａとが対向する領域がより大きくなり、電解再生処理の効率をより高めることができる。
【００８５】
また、屈曲部７５の長さは、副管部３４の内径（直径）よりも小さいので、Ｌ字形状を有するカソード２５であっても副管部３４のカソード取付端部４４からカソード２５の屈曲部７５及び延出部２８を挿入することができる。
【００８６】
また、屈曲部７５の先端７５ａは、副管部３４の内周面３４ａよりも副管部３４の半径方向の外側に位置しており、屈曲部７５の先端部７５ａは、第１主管部３１の内周面３０ａによって全周が囲まれている。このように屈曲部７５の先端部７５ａの周り全体に第１主管部３１の内周面３０ａが対向している場合には、カソード２５とアノード配管２９の内周面２９ａとが対向する領域がさらに大きくなり、電解再生処理の効率をさらに高めることができる。
【００８７】
なお、変形例２では、カソード２５が単一の屈曲部７５のみを備えている場合を例示したが、複数の屈曲部７５を備えていてもよい。例えば、複数の屈曲部７５がカソード２５の延出部２８の先端部２８ａから放射状（例えば十字状）に延びていてもよい。
【００８８】
＜変形例３＞
図６は、処理ユニット２０の変形例３を示す断面図である。図７（Ａ）は変形例３に用いる補助アノード５１の一例を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は変形例３に用いる補助アノード５１の他の例を示す斜視図である。この変形例３の処理ユニット２０は、補助アノード５１をさらに備えている点で図２に示す前記実施形態と異なっている。
【００８９】
図６及び図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、カソード２５は、副管部３４のカソード取付端部４４に固定された基部２６から副管部３４の延びる方向に沿って延びる延出部２８を有している。延出部２８の先端部２８ａは、主管部３０内の流路に位置している。
【００９０】
補助アノード５１は、カソード２５と離隔した状態でカソード２５の延出部２８に対向配置されている。補助アノード５１は、延出部２８の周りを囲むようにカソード２５に沿って延びる筒形状を有している。補助アノード５１の基端側の部位５１ａは、副管部３４の内周面３４ａに内接している。これにより、補助アノード５１は、アノード配管２９と電気的に接続されている。
【００９１】
補助アノードの先端側の部位５１ｂは、主管部３０内の流路に位置してカソード２５の先端部２８ａを囲んでおり、先端部２８ａに対向している。補助アノード５１は、延出部２８の先端部２８ａを超えて主管部３０の内周面３０ａの近傍まで延びている。
【００９２】
補助アノード５１は、全体にわたって複数の貫通孔５１ｃが形成されている。このような複数の貫通孔５１ｃが設けられていることにより、主管部３０内の流路を流れる処理液Ｌは、貫通孔５１ｃを通じて補助アノード５１の筒内に流入し、電解再生処理された後、貫通孔５１ｃを通じて補助アノード５１の筒外に流出することができる。複数の貫通孔５１ｃが設けられた補助アノード５１としては、例えば図７（Ａ）に示すような網状の導電性シートを円筒状に丸めたもの、図７（Ｂ）に示すように導電性シートに複数の貫通孔５１ｃを形成したもの（パンチング板）などが例示できる。補助アノード５１は、導電性の材料により形成されている。導電性材料としては、例えば金属を用いることができる。具体的には、導電性材料としては、例えばＳＵＳ３１６などのステンレス鋼などを用いることができる。
【００９３】
導電性シートを構成する材料としては、例えばステンレス鋼、銅などの金属が挙げられるが、これに限定されず、他の金属であってもよく、金属以外の導電性材料であってもよい。ステンレス鋼としては例えばＳＵＳ３１６などが例示できる。
【００９４】
補助アノード５１は、副管部３４にカソード２５を取り付ける前に、副管部３４のカソード取付端部４４から挿入される。その後、カソード２５が副管部３４のカソード取付端部４４に取り付けられる。
【００９５】
なお、変形例３では、補助アノード５１の全体に複数の貫通孔５１ｃが形成されている場合を例示したが、複数の貫通孔５１ｃは、主管部３０内の流路に配置されている補助アノード５１の基端側の部位５１ａのみに形成されていてもよい。
【００９６】
＜変形例４＞
図８は、処理ユニット２０の変形例４を示す断面図である。この変形例４の処理ユニット２０は、アノード配管２９の温度を調節するための温度調節部５５をさらに備えている点で、図２に示す前記実施形態とは異なっている。
【００９７】
変形例４における温度調節部５５は、各アノード配管２９に設けられたジャケット５５ａと、図略の送り機構とを含む。ジャケット５５ａは、各アノード配管２９の外面との間に所定の隙間５５ｂをあけてアノード配管２９の外面のほぼ全体を覆っている。隙間５５ｂは、図略の送り機構により送り込まれる温度調節用流体（熱媒体）が流れる流路である。温度調節用流体としては、水などの液体や空気などの気体を用いることができる。これにより、各アノード配管２９を冷却及び／又は加熱することができるので、アノード配管２９内を流れる処理液Ｌの温度を所望の範囲に調節することができる。温度調節部５５は、温度調節用流体を循環させる経路をさらに備えているのが好ましい。
【００９８】
＜変形例５＞
図９は、処理ユニット２０の変形例５を示す断面図である。この変形例５の処理ユニット２０は、温度調節部５５の構造が図８に示す変形例４とは異なっている。
【００９９】
変形例５における温度調節部５５は、各アノード配管２９に巻き付けられたチューブ５５ｃと、図略の送り機構とを含む。温度調節部５５は、温度調節用流体を循環させる経路をさらに備えているのが好ましい。チューブ５５ｃは、各アノード配管２９の第１主管部３１、第２主管部３２及び副管部３４にそれぞれ巻き付けられている。各チューブ５５ｃには、図略の送り機構により温度調節用流体が送り込まれる。これにより、各アノード配管２９を冷却及び／又は加熱することができる。
【０１００】
＜変形例６＞
図１０は、処理ユニット２０の変形例６を示す断面図である。この変形例６の処理ユニット２０は、温度調節部５５の構造が図８に示す変形例４とは異なっている。
【０１０１】
変形例６における温度調節部５５は、各アノード配管２９の外面に設けられたフィン５５ｄを含む。フィン５５ｄは、主管部３０の外面及び副管部３４の外面から半径方向外側に起立する多数の起立片により構成されている。隣り合う起立片は互いに隙間をあけて配置されている。フィン５５ｄは、アノード配管２９と一体成形されていてもよく、別体として成形された後にアノード配管２９に取り付けられてもよい。
【０１０２】
このようなフィン５５ｄは大きな表面積を有しているので、アノード配管２９の周囲の流体（空気など）との熱交換の効率を高めることができる。これにより、各アノード配管２９を冷却することができる。また、フィン５５ｄに温風などを送ることにより、各アノード配管２９を加熱することもできる。
【０１０３】
また、温度調節部５５は、フィン５５ｄに空気を送る図略の送風機をさらに備えているのが好ましい。これにより、温度調節の効率をさらに高めることができる。
【０１０４】
＜変形例７＞
図１１は、処理ユニット２０の変形例７を示す断面図である。この変形例７の処理ユニット２０では、アノード配管２９がＴ字形状の配管である点では図２に示す前記実施形態と同様であるが、処理液Ｌの主な流路を形成する主管部３０の配置と、カソード２５が取り付けられる副管部３４の配置とが図２に示す前記実施形態とは異なっている。
【０１０５】
この変形例７では、主管部３０は、Ｌ字状に屈曲した形状を有している。具体的には、主管部３０は、互いに直交する方向にそれぞれ延びる第１主管部３１及び第２主管部３２を含む。副管部３４は、主管部３０の屈曲部分につながり、第１主管部３１と直線状に並んでいる。したがって、アノード配管２９内を流れる処理液Ｌは、主に第１主管部３１の内周面３０ａ及び第２主管部３２の内周面３０ａにより囲まれるＬ字形状の空間を流れることになる。ただし、処理液Ｌは、主管部３０内の流路だけではなく、副管部３４内にも流れ込み、副管部３４の内周面３４ａとカソード２５の延出部２８との間の空間を乱流状態で移動し、再び主管部３０内の流路に戻って主管部３０内の流路の下流側に流れる。
【０１０６】
カソード２５の延出部２８は、基部２６の内面から副管部３４の延びる方向に沿って延びている。延出部２８は、副管部３４を超え、副管部３４と直線状につながる第１主管部３１内の流路まで延びている。このように変形例７では、副管部３４と第１主管部３１とが直線状に並んでいるので、副管部３４の長さが図２に示す前記実施形態の副管部３４の長さと同じであっても、カソード２５の延出部２８の長さを図２に示す前記実施形態に比べて大きくすることができる。これにより、変形例７では、図２に示す前記実施形態に比べて、カソード２５の延出部２８とアノード配管２９の内周面２９ａとが対向する領域をより大きくすることができる。
【０１０７】
また、延出部２８の先端部２８ａは、処理ユニット２０ｂの上流側に接続された処理ユニット２０ａの主管部３０内の流路に位置している。このように変形例７では、処理ユニット２０ｂの副管部３４及び第１主管部３１と、処理ユニット２０ａの主管部３０とが直線状に並んでいるので、処理ユニット２０ｂのカソード２５の延出部２８を、この処理ユニット２０ｂに隣接する処理ユニット２０ａの主管部３０内の流路まで延ばすことができる。これにより、カソード２５の延出部２８とアノード配管２９の内周面２９ａとが対向する領域をさらに大きくすることができる。また、この場合には、処理ユニット２０ａ用のカソードと処理ユニット２０ｂ用のカソードとを一つのカソード２５によって共用することもできる。
【０１０８】
また、変形例７では、カソード２５の先端部２８ａには、カソード２５がアノード配管２９の内周面２９ａと接触するのを防止するための絶縁部材５３が設けられている。延出部２８が長尺である場合には、延出部２８が重力や処理液Ｌの流れに起因する圧力などによって撓み変形しやすくなるので、延出部２８の先端部２８ａ又はその近傍に絶縁部材５３が設けられているのが好ましい。
【０１０９】
絶縁部材５３は、延出部２８の先端部２８ａから主管部３０の半径方向外側に延びている。絶縁部材５３の形状としては、主管部３０の内周面３０ａに向かって延出部２８から両側に棒状に延びる形状、主管部３０の内周面３０ａに向かって延出部２８から放射状（例えば十字状）に延びる形状、円盤形状などが挙げられるが、主管部３０における処理液Ｌの流れを円滑にする点で棒状、放射状の形状であるのが好ましい。
【０１１０】
この変形例７では、絶縁部材５３を延出部２８の先端部２８ａに設けているが、絶縁部材５３は、必ずしも延出部２８の先端部２８ａに設けられていなくてもよい。ただし、長尺の延出部２８が撓み変形したときには、延出部２８の先端部２８ａの位置が最も大きく変化するので、この点から絶縁部材５３は、延出部２８の先端部２８ａに設けられているのが好ましい。
【０１１１】
＜変形例８＞
図１２は、処理ユニット２０の変形例８を示す断面図である。この変形例８の処理ユニット２０は、アノード配管２９が十字形状の配管である点で変形例７と異なっている。
【０１１２】
この変形例８では、アノード配管２９は、主管部３０と副管部３４とを有している。主管部３０は、第１主管部３１及び第２主管部３２に加えて、さらに第３主管部３３を含む。第１主管部３１と副管部３４とは直線状に並んでいる。第２主管部３２と第３主管部３３とは直線状に並んでいる。第１主管部３１と副管部３４の延びる方向と、第２主管部３２と第３主管部３３の延びる方向とは直交している。
【０１１３】
第３主管部３３内の空間は、第１主管部３１内の空間、第２主管部３２内の空間及び副管部３４内の空間と連通している。第３主管部３３は、その先端に位置する第３接続端部４３を有している。この第３接続端部４３には、処理ユニット２０ｄの主管部３０の端部が接続されている。
【０１１４】
カソード２５の延出部２８は、変形例７と同様に、副管部３４を超え、副管部３４と直線状につながる第１主管部３１内の流路まで延びている。延出部２８の先端部２８ａは、処理ユニット２０ｂの上流側に接続された処理ユニット２０ａの主管部３０内の流路に位置している。
【０１１５】
図１２に示す十字形状のアノード配管２９では、第１主管部３１を流れる処理液Ｌが第２主管部３２と第３主管部３３に分流される場合を例示している。処理液Ｌの一部は、副管部３４にも流れ込む。なお、処理液Ｌの流れる方向は図１２に示す方向に限定されない。例えば、処理液Ｌは、第１〜第３主管部３１，３２，３３のうち、２つの主管部から１つに主管部に流れ込む（合流する）形態であってもよい。
【０１１６】
＜変形例９＞
図１３は、処理ユニット２０の変形例９を示す断面図である。この変形例９は、ユニット集合体１９の形態が図１に示す前記実施形態と異なっている。
【０１１７】
図１３に示すように、変形例９では、ユニット集合体１９は、多数の処理ユニット２０（２０１〜２２０）が接続されることにより構成されている。多数の処理ユニット２０は、アノード配管２９としてＴ字形状の配管又は十字形状の配管を用いている。図１３に示す形態はこれらの配管の接続パターンの一例であり、配管の接続パターンはこれに限定されない。
【０１１８】
処理液Ｌがユニット集合体１９に流入するユニット集合体１９の上流側入口は、Ｔ字形配管８３の端部であり、処理液Ｌがユニット集合体１９から流出するユニット集合体１９の下流側出口は、Ｔ字形配管８４の端部である。送り側配管１５の下流側端部１５ｂは、Ｔ字形配管８３の端部に接続されている。戻し側配管１７の上流側端部１７ａは、Ｔ字形配管８４の端部に接続されている。
【０１１９】
処理液Ｌは、Ｔ字形配管８３に流入すると２方向に分流される。具体的には、処理液Ｌは、Ｔ字形配管８３に流入すると、処理ユニット２０１〜２１０により構成される処理ブロックＡと、処理ユニット２１１〜２２０により構成される処理ブロックＢとに分流される。これらの処理ブロックＡ，Ｂは、ユニット集合体１９において互いに並列の接続関係にある。
【０１２０】
処理ブロックＡにおいて、処理液Ｌは、処理ユニット２０１、Ｌ字形配管８１及び処理ユニット２０２をこの順に通過し、処理ユニット２０２において２方向に分流する。分流した一方の処理液Ｌは、処理ユニット２０３，２０４，２０５を通過し、他方の処理液Ｌは、処理ユニット２０６，２０７，２０８を通過し、これらの流れが処理ユニット２０９において合流する。合流した処理液Ｌは、処理ユニット２１０を通過し、Ｔ字形配管８４に流入する。処理ユニット２０３〜２０５は、直列の接続関係にあり、処理ユニット２０６〜２０８は、直列の接続関係にある。
【０１２１】
処理ブロックＢにおいて、処理液Ｌは、処理ブロックＡと同様の経路をたどり、Ｔ字形配管８４に流入し、処理ブロックＡを流れてきた処理液ＬとＴ字形配管８４において合流する。合流した処理液Ｌは、ユニット集合体１９から流出し、戻り側配管１７に流入する。各処理ユニット２０では、処理液Ｌが電解再生処理される。
【０１２２】
以上のように、アノード配管２９としてＴ字形状の配管を用いた複数の処理ユニットと、アノード配管２９として十字形状の配管を用いた複数の処理ユニットとを組み合わせることにより、例えば図１３に示すように並列接続と直列接続とを混在させた複雑な流路を自由に形成することができる。したがって、電解再生処理装置における余剰空間にフィットするように組み合わせられたユニット集合体１９を配置して余剰空間を有効利用することもできる。また、Ｔ字形状の配管及び十字形状の配管としては、既製品を採用することもできる。
【０１２３】
＜変形例１０＞
図１４は、処理ユニット２０の変形例１０を示す断面図である。この変形例１０は、気体排出バルブ８８及び温度調節部５５を備えている点で、変形例９とは異なっている。
【０１２４】
図１４に示すように、変形例１０では、図１３に示すユニット集合体１９における処理ユニット２１０，２２０の箇所に処理ユニット２１０，２２０に代えてＴ字形配管８５，８６を配設している。そして、Ｔ字形配管８５，８６の主管部から分岐した延出部に気体排出バルブ８８がそれぞれ設けられている。変形例１０のユニット集合体１９は、図１４に示すようにＴ字形配管８５，８６が上部に位置するように配置されている。
【０１２５】
また、ユニット集合体１９の近傍には、温度調節部５５として２つの冷却ファン５５ｅが配設されている。一方の冷却ファン５５ｅは、処理ブロックＡの近傍に設けられており、処理ブロックＡの処理ユニット２０に空気を送って処理ユニット２０を冷却することができる。他方の冷却ファン５５ｅは、処理ブロックＢの近傍に設けられており、処理ブロックＢの処理ユニット２０に空気を送って処理ユニット２０を冷却することができる。
【０１２６】
各処理ユニット２０（２０１〜２０９，２１１〜２１９）では、処理液Ｌが電解再生処理されることにより処理液Ｌ中のマンガン酸塩が過マンガン酸塩に再生される一方で、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）を主成分とするスラッジがカソード２５の表面に生成する。このスラッジをカソード２５の表面から除去するために、各処理ユニット２０に定期的に過酸化水素溶液を流通させてカソード２５を洗浄する処理を行うのが好ましい。この洗浄処理を行うと、化学反応により気体が生成する。
【０１２７】
変形例１０では、気体排出バルブ８８が設けられているので、洗浄処理によって生じた気体をユニット集合体１９の外部に排出することができる。気体排出バルブ８８としては、例えばＴ字形配管８５，８６内の圧力が所定値を超えると開く圧力弁、自動制御される電磁弁などを用いることができる。
【０１２８】
特に、この変形例１０のユニット集合体１９は、図１４に示すようにＴ字形配管８５，８６が上部に位置するように配置されているので、各処理ユニット２０において発生した気体が処理液Ｌの流れ方向に沿って処理液Ｌとともに上方に送られ、Ｔ字形配管８５，８６に到達する。したがって、発生した気体がユニット集合体１９の一部に滞留するなどの不具合が生じにくい。
【０１２９】
なお、洗浄処理の具体的な手順としては、例えばデスミア処理槽１３内に処理液Ｌの代わりに過酸化水素溶液を入れ、処理液Ｌを循環させる場合と同様にして過酸化水素溶液を処理ユニット２０に流通させる方法が挙げられる。
【０１３０】
＜実施形態の概要＞
以上の実施形態をまとめると次のようになる。
【０１３１】
前記実施形態及び各変形例では、デスミア処理槽においてデスミア処理に用いられた処理液は、第１接続端部又は第２接続端部を通じてアノード配管に流入し、アノード配管の主管部を通過する。一方、カソードは、副管部内においてカソード取付端部から主管部に向かって延びている。したがって、アノードとして機能するアノード配管の内周面とカソードとの間に電圧が印加されることにより、主管部を通過する処理液を電解再生処理することができる。すなわち、アノード配管は、アノードとしての機能と、処理液の流路としての機能とを兼ね備えている。よって、この構成では、電解再生槽内に処理液を貯留してこの処理液にカソード及びアノードを浸漬するという従来の構成とは違って、前記電解再生槽を必要としないので、電解再生処理装置を小型化することができ、しかも浴量を少なくすることができる。
【０１３２】
また、この構成では、アノード配管が処理液の流路を形成する主管部を備えていることに加え、さらに副管部を備えているので、カソードをカソード取付端部に取り付けるだけで電解再生処理ユニットを構築することができる。
【０１３３】
さらに、この構成では、主管部が第１接続端部及び第２接続端部を有しているので、第１接続端部及び／又は第２接続端部を用いて複数の電解再生処理ユニットを連結するだけで、電解再生処理ユニットを複数備えたユニット集合体を構築することもできる。
【０１３４】
前記実施形態及び変形例１〜６，９，１０では、アノード配管は、前記主管部が前記第１接続端部から前記第２接続端部まで直線状に延びる筒形状を有し、前記副管部が前記主管部に直交する方向に延びている形態である。このようなアノード配管としては、例えばＴ字形状の配管、十字形状の配管などが挙げられる。ただし、副管部は主管部に交差する方向に延びていればよく、必ずしも直交する方向に延びていなくてもよい。すなわち、副管部は、主管部に対して傾斜する方向に延びていてもよい。
【０１３５】
変形例３では、前記アノード配管と電気的に接続され、前記カソードと離隔した状態で前記カソードに対向配置された補助アノードをさらに備えている。この構成では、補助アノードを備えているので、アノードとして機能する部位がアノード配管の内周面だけである場合に比べてアノードの面積を増やすことができる。これにより、電解再生処理ユニットへの通電量を増やすことができるので、電解再生処理の能力を高めることができる。
【０１３６】
また、変形例３では、前記カソードの先端部は、前記副管部を超えて前記主管部内の流路に位置しており、前記補助アノードは、少なくとも前記カソードの先端部に対向する位置に設けられている。この構成では、主管部が直線状に延びる筒形状を有し、副管部が主管部に直交する方向に延びている形態であり、副管部を超えて主管部内の流路に位置しているカソードの先端部は、副管部の内周面には囲まれていないが、補助アノードと対向している。したがって、カソードの先端部とこれに対向する補助アノードとの間の領域においても電解再生処理が効率よく行われる。
【０１３７】
さらに、変形例３では、前記補助アノードは、前記カソードの周りを囲むように前記カソードに沿って延びる筒形状を有し、前記補助アノードの基端側の部位は、前記副管部の内周面に内接又は近接し、前記補助アノードの先端側の部位は、前記主管部内の流路に位置して前記カソードの先端部を囲んでおり、かつ前記主管部内の流路を流れる処理液が通過可能な複数の貫通孔を有している。この構成では、主管部内の流路に位置してカソードの先端部を囲む補助アノードの先端側の部位は、複数の貫通孔を有しているので、カソードの先端部と補助アノードの先端側の部位との間の領域において処理液の電解再生処理が効率よく行われ、しかも、主管部内の流路を流れる処理液の流通時の抵抗が大きくなるのが抑制される。また、この構成では、カソード取付端部から副管部内に筒形状の補助アノードを挿入するだけでアノード配管に補助アノードを配置することができる。
【０１３８】
また、変形例３では、副管部の内周面に内接又は近接する補助アノードの基端側の部位には、基端側の部位全体にわたって複数の貫通孔が形成されているので、補助アノードの基端側の部位に貫通孔が形成されておらず副管部の内周面が補助アノードによって全体が覆われる場合に比べて、アノードの面積を増やすことができる。
【０１３９】
具体的には、変形例３では、補助アノードとして網状の導電性シートを円筒状に丸めたもの（図７（Ａ））、及び導電性を有するパンチング板を円筒状に丸めたもの（図７（Ｂ））を例示している。これらの補助アノードには、ほぼ全体にわたって複数の貫通孔が形成されている。したがって、補助アノードの先端側の部位において主管部内の流路を流れる処理液の流通時の抵抗が大きくなるのが効果的に抑制される。しかも、補助アノードの基端側の部位にも複数の貫通孔が形成されているので、基端側の部位が内接又は近接する副管部の内周面にも貫通孔を通じて処理液が到達する。したがって、副管部の内周面も依然としてアノードとして機能するので、実質的には、補助アノードの表面積の分だけアノードとしての機能が付加されることになり、全体としてアノードの面積を大幅に増やすことができる。
【０１４０】
変形例７，８では、アノード配管は、前記主管部が互いに直交する方向にそれぞれ延びる第１主管部及び第２主管部を含む屈曲した形状を有し、前記副管部が前記主管部の屈曲部分につながり、前記第１主管部と直線状に並んでいる形態である。このようなアノード配管としては、例えばＴ字形状の配管、十字形状の配管などが挙げられる。ただし、第１主管部と第２主管部は互いに交差する方向に延びていればよく、必ずしも直交する方向に延びていなくてもよい。すなわち、第１主管部は、第２主管部に対して傾斜する方向に延びていてもよい。
【０１４１】
変形例７，８では、前記カソードは、前記副管部を超えて前記第１主管部内の流路まで、又は前記副管部及び前記第１主管部を超えた位置まで延びている。この構成のように副管部が第１主管部と直線状に並んでいる場合には、前記電解再生処理ユニットにおいて、カソードが副管部を超えて第１主管部内の流路まで延びる形態、又はカソードが副管部及び第１主管部を超えた位置まで延びる形態を採用することができる。これにより、カソードと主管部の内周面とが対向する領域をより大きくすることができるので、電解再生処理の効率をより高めることができる。
【０１４２】
変形例７，８において、前記アノード配管と電気的に接続され、前記カソードと離隔した状態で前記カソードに対向配置された補助アノードをさらに備えていてもよい。この構成の場合、補助アノードを備えているので、アノードとして機能する部位がアノード配管の内周面だけである場合に比べてアノードの面積を増やすことができる。これにより、電解再生処理ユニットへの通電量を増やすことができるので、電解再生処理の能力を高めることができる。
【０１４３】
前記実施形態及び各変形例では、前記カソードは、前記副管部の前記カソード取付端部に取り付けられる基部と、前記基部から前記主管部に向かって延びる延出部とを含んでいる。この構成では、カソードの延出部を副管部のカソード取付端部から副管部内に挿入し、カソードの基部を副管部のカソード取付端部に取り付けることにより、延出部をアノード配管内の所望の位置に位置決めできる。また、基部と副管部のフランジ部との間に絶縁パッキンが介在した状態で基部と副管部のフランジ部とがボルトとナットにより固定される構造であるので、これらの間の絶縁性を維持するとともにこれらの間から液漏れするのが効果的に防止される。なお、カソードは、アノード配管の内周面と対向する部位を少なくとも有していればよく、必ずしも前記基部と前記延出部とを含む構成でなくてもよい。
【０１４４】
変形例７，８では、前記カソードと前記アノード配管の内周面との接触を防止するために前記カソードに取り付けられ、前記カソードから前記アノード配管の内周面に向かう絶縁部材をさらに備えている。この構成では、前記絶縁部材がカソードに取り付けられているので、例えばカソードが撓み変形するなどしてカソードがアノード配管の内周面に近づく方向に移動した場合であっても、カソードがアノード配管の内周面に接触する前に絶縁部材がアノード配管の内周面に接触する。これにより、カソードとアノード配管の内周面との接触を防止することができる。なお、変形例７，８以外の実施形態において前記絶縁部材を設けることもできる。
【０１４５】
変形例４〜６，１０では、前記アノード配管の温度を調節するための温度調節部をさらに備えている。電解再生処理ユニットにおいては、電解再生処理時に発生する熱により処理液の温度が上昇することがある。この構成では、前記温度調節部を備えているので、処理液の温度上昇に起因する処理液の品質低下などの不具合が生じるのを抑制でき、また、処理液の温度上昇に起因する装置の不具合が生じるのを抑制できる。また、温度調節部がアノード配管を冷却する冷却手段だけでなく、加熱手段も備えている場合には、処理液の温度をより精密に管理することができる。なお、変形例４〜６，１０以外の実施形態において前記温度調節部を設けることもできる。
【０１４６】
変形例１０では、前記電解再生処理ユニットにおいて生じる気体を排出するための気体排出バルブをさらに備えている。この構成では、電解再生処理ユニットにおいて処理液が電解されることにより生じる気体を前記気体排出バルブを通じて装置外に排出することができる。変形例１０では、ユニット集合体に気体排出バルブを設けているが、これに限定されない。気体排出バルブは、ユニット集合体以外の場所に設けてもよい。例えば、気体排出バルブは、戻し側配管に設けてもよい。なお、変形例１０以外の実施形態において前記気体排出バルブを設けることもできる。
【０１４７】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態に係る表面処理装置について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
【０１４８】
例えば、前記実施形態では、処理液として過マンガン酸塩の溶液を用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
【０１４９】
前記実施形態では、アノード配管がＴ字形状又は十字形状の配管である場合を例示したが、これに限定されない。アノード配管としては、中心から異なる３つの方向にそれぞれ延びる第１主管部、第２主管部及び副管部を有するＹ字形状の配管などであってもよい。
【０１５０】
前記実施形態の変形例３では、補助アノード５１がカソード２５の延出部２８の周囲全体を覆うような筒形状である場合を例示したが、これに限定されない。補助アノード５１は、カソード２５の延出部２８の全周ではなく、例えば主管部３０内の流路に位置する延出部２８の一部分にのみ対向している形態などであってもよい。
【０１５１】
また、補助アノード５１の基端側の部位５１ａが副管部３４の内周面３４ａに内接している場合を例示したが、補助アノード５１をアノード配管２９と電気的に接続する他の手段が施されていれば、必ずしも内接している必要はない。
【０１５２】
また、前記実施形態では、アノードの表面積を増やすために補助アノードを設ける場合を例示したが、例えばアノード配管の内周面に複数の凹凸を設けることによりアノードの表面積を増やすこともできる。また、表面に複数の凹凸が設けられた補助アノードを用いてもよい。
【０１５３】
また、前記実施形態では、基部２６と延出部２８と配線接続部２７とが一体成形されているカソード２５を例示したが、これに限定されない。例えば、基部２６と延出部２８とが別体で形成されていてもよい。さらに、基部２６を絶縁性の材料により形成する場合には、前述の絶縁パッキン５９を省略することができる。
【０１５４】
また、カソード２５としては、単なる棒状又は板状の部材であってもよい。この場合、例えばカソード２５を絶縁パッキンの貫通孔に挿入し、この絶縁パッキンを副管部３４のカソード取付端部に嵌め込むことにより処理ユニット２０を構築できる。
【符号の説明】
【０１５５】
１１  電解再生処理装置
１３  デスミア処理槽
１５  送り側配管
１７  戻し側配管
１９  ユニット集合体
２０  電解再生処理ユニット
２０ａ〜２０ｄ  電解再生処理ユニット
２０１〜２２０  電解再生処理ユニット
２５  カソード
２６  基部
２７  配線接続部
２８  延出部
２８ａ  延出部の先端部（カソードの先端部）
２９  アノード配管
２９ａ  アノード配管の内周面
３０  主管部
３０ａ  主管部の内周面
３１  第１主管部
３２  第２主管部
３３  第３主管部
３４  副管部
３４ａ  副管部の内周面
４１  第１接続端部
４２  第２接続端部
４３  第３接続端部
４４  カソード取付端部
５１  補助アノード
５３  絶縁部材
５５  温度調節部
５７  気体排出バルブ
【図１】
0005364126.tif 000002
【図２】
0005364126.tif 000003
【図３】
0005364126.tif 000004
【図４】
0005364126.tif 000005
【図５】
0005364126.tif 000006
【図６】
0005364126.tif 000007
【図７】
0005364126.tif 000008
【図８】
0005364126.tif 000009
【図９】
0005364126.tif 000010
【図１０】
0005364126.tif 000011
【図１１】
0005364126.tif 000012
【図１２】
0005364126.tif 000013
【図１３】
0005364126.tif 000014
【図１４】
0005364126.tif 000015