(57)【要約】【課題】スラッジ生成を十分に抑制できる錫溶解装置および錫溶解方法を提供すること。【解決手段】メッキ液９を貯留するメッキ液循環槽１１と、金属錫１９を貯留する錫溶解槽１２１〜１２Ｎと、メッキ液循環槽１１のメッキ液９を錫溶解槽１２１〜１２Ｎへ送出する送出管１６と、錫溶解槽１２１〜１２Ｎのメッキ液をメッキ液循環槽１１へ回収する回収管１７と、送出管１６から錫溶解槽１２１〜１２Ｎを経て回収管１７に至る錫溶解経路１８に設置されてメッキ液循環槽１１のメッキ液９を錫溶解経路１８へと循環させる循環ポンプ１４と、を備え、錫溶解経路１８の回収管１７よりも上流側の、メッキ液の流れに沿った複数の位置に、それぞれ当該位置を通るメッキ液に酸素を吹き込む酸素吹込口１３１〜１３Ｎを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ液を貯留するメッキ液循環槽と、金属錫を貯留する錫溶解槽と、前記メッキ液循環槽の前記メッキ液を前記錫溶解槽へ送出する送出管と、前記錫溶解槽の前記メッキ液を前記メッキ液循環槽へ回収する回収管と、前記送出管から前記錫溶解槽を経て前記回収管に至る錫溶解経路に設置されて前記メッキ液循環槽の前記メッキ液を前記錫溶解経路へと循環させる循環ポンプと、を備えた錫溶解装置であって、
前記錫溶解経路の前記回収管よりも上流側の、前記メッキ液の流れに沿った複数の位置に、それぞれ当該位置を通る前記メッキ液に酸素を吹き込む酸素吹込口を有することを特徴とする錫溶解装置。
【請求項２】
請求項１に記載した錫溶解装置において、前記錫溶解槽は複数が設置され、前記錫溶解槽は互いに連結管で接続されており、最上流の前記錫溶解槽に前記送出管が接続され、最下流の前記錫溶解槽に前記回収管が接続され、前記送出管および前記連結管にそれぞれ前記酸素吹込口が設置されていることを特徴とする錫溶解装置。
【請求項３】
請求項１に記載した錫溶解装置において、前記錫溶解槽の内部には、前記メッキ液の流れに沿った複数の位置に、それぞれ前記酸素吹込口が設置されていることを特徴とする錫溶解装置。
【請求項４】
請求項１に記載した錫溶解装置において、前記錫溶解槽は、内部が前記メッキ液の流れに沿った複数の区画に仕切られ、前記区画は互いに連結管で接続されており、最上流の前記区画に前記送出管が接続され、最下流の前記区画に前記回収管が接続され、前記送出管および前記連結管にそれぞれ前記酸素吹込口が設置されていることを特徴とする錫溶解装置。
【請求項５】
メッキ液を貯留するメッキ液循環槽と、金属錫を貯留する錫溶解槽と、前記メッキ液循環槽の前記メッキ液を前記錫溶解槽へ送出する送出管と、前記錫溶解槽の前記メッキ液を前記メッキ液循環槽へ回収する回収管と、前記送出管から前記錫溶解槽を経て前記回収管に至る錫溶解経路に設置されて前記メッキ液循環槽の前記メッキ液を前記錫溶解経路へと循環させる循環ポンプと、を用いる錫溶解方法であって、
前記錫溶解経路の前記回収管よりも上流側の、前記メッキ液の流れに沿った複数の位置で、当該位置を通る前記メッキ液に酸素を吹き込むことを特徴とする錫溶解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、錫溶解装置および錫溶解方法に関し、とくに錫溶解槽に供給されて錫イオン生成用の酸素の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼材には表面処理として錫メッキが多用されている。このような錫メッキにおいては、近年、不溶性陽極を用いた連続電気錫メッキが多用されている。
このような不溶性陽極を用いた連続電気錫メッキラインにおいては、錫メッキ槽に錫イオンを含むメッキ液を供給するために、金属錫を溶解する錫溶解装置が用いられる（特許文献１参照）。
【０００３】
図６に示すように、特許文献１の装置では、連続電気錫メッキライン１の錫メッキ槽２の内部に不溶性陽極３を有するとともに、錫メッキ槽２の外部に錫溶解装置９０が設置されている。
錫溶解装置９０は、メッキ液循環槽９１および錫溶解槽９２を備え、メッキ液循環槽９１からそれぞれ錫メッキ槽２および錫溶解槽９２へとメッキ液９を循環させている。
錫溶解槽９２に至るメッキ液には、酸素吹込口９３から酸素が吹き込まれる。酸素を含むメッキ液が錫溶解槽９２に導入されることで、錫溶解槽９２内に貯留された金属錫９９が還元されて錫イオンとなる。こうして錫イオンが溶解されたメッキ液は、メッキ液循環槽９１に戻される。
メッキ液循環槽９１に貯留されたメッキ液９は、錫メッキ槽２へと循環され、メッキ処理により錫イオン含有量が低下するが、再びメッキ液循環槽９１に戻されることで錫イオン含有量が必要濃度まで回復される。
【０００４】
前述した錫溶解装置９０では、金属錫９９から錫イオンを生成する際に、供給する酸素の濃度を適切に調整する必要がある。
すなわち、メッキ槽でメッキを行うことによって消費される錫イオン消費に対して、それを保証するだけの錫イオン供給量が必要となり、そこから酸素吹込量が決定される。この際、酸素が過剰になると酸化錫スラッジが発生する。
スラッジの成分は酸化錫（IV）であることが知られており、メッキ液中の酸素濃度が増加すると、スラッジの生成量が増加する。スラッジは不溶性であり、メッキに寄与しないため、錫の原単位が悪化する。また、その後スラッジとして除去される分、金属錫の無駄になる。
【０００５】
これに対し、酸素の吹き込み量を減少させ、酸素濃度を下げることが考えられるが、錫溶解槽９２において酸素流量を小さくすると、メッキ槽側での錫イオン生成速度が小さくなり、錫イオン供給料が不足することがある。
従って、前述した錫溶解装置９０では、必要な錫イオン生成速度を満足させつつ酸化錫の発生を最小限に抑えることが望まれている。
このような問題に対し、特許文献１の装置では、錫溶解槽９２の入出の圧力損失を測定し、測定した圧力損失から錫溶解槽９２中の金属錫９９の量を計算し、計算した錫量に基づいて単位時間あたりの酸素吹込量ｑとメッキ液流量Ｑを制御し、これによりメッキ液中の酸素濃度を下げることで、スラッジの生成量を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２１９４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、錫溶解装置９０においては、必要な錫イオン生成速度を満足させつつスラッジの発生を最小限に抑えることが望まれており、例えば特許文献１のような制御による解決が図られている。
しかし、前述した錫溶解装置９０においては、前述した一カ所での単位時間当たりの酸素吹込量ｑによって、錫溶解槽９２における錫溶解速度が決定される。一方、錫溶解槽９２における錫溶解速度は、生産スケジュールに基づいて錫メッキ槽２で消費される錫イオン量に応じて一定の値であることが要求される。従って、前述した酸素吹込量ｑも一定の量が必要となる。
このようなことから、スラッジ抑制のために酸素吹込量ｑを下げようとしても、その調整には限界がある。
【０００８】
ここで、メッキ液流量Ｑを大きくすることで、単位時間の酸素吹込量ｑが同じでも、酸素濃度を小さくすることができる。
しかし、メッキ液流量Ｑを大きくする場合、錫溶解槽９２から金属錫９９の粒が流出することが懸念されるとともに、メッキ液を圧送するポンプ９４，９５等を大型化する必要が生じ、コスト的に問題が生じる。また、槽外への錫粒の流出が起こる可能性もある。
このような問題があるため、従来はスラッジ生成の抑制に限界があった。
【０００９】
本発明の目的は、スラッジ生成を十分に抑制できる錫溶解装置および錫溶解方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の装置は、メッキ液を貯留するメッキ液循環槽と、金属錫を貯留する錫溶解槽と、前記メッキ液循環槽の前記メッキ液を前記錫溶解槽へ送出する送出管と、前記錫溶解槽の前記メッキ液を前記メッキ液循環槽へ回収する回収管と、前記送出管から前記錫溶解槽を経て前記回収管に至る錫溶解経路に設置されて前記メッキ液循環槽の前記メッキ液を前記錫溶解経路へと循環させる循環ポンプと、を備えた錫溶解装置であって、前記錫溶解経路の前記回収管よりも上流側の、前記メッキ液の流れに沿った複数の位置に、それぞれ当該位置を通る前記メッキ液に酸素を吹き込む酸素吹込口を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の方法は、メッキ液を貯留するメッキ液循環槽と、金属錫を貯留する錫溶解槽と、前記メッキ液循環槽の前記メッキ液を前記錫溶解槽へ送出する送出管と、前記錫溶解槽の前記メッキ液を前記メッキ液循環槽へ回収する回収管と、前記送出管から前記錫溶解槽を経て前記回収管に至る錫溶解経路に設置されて前記メッキ液循環槽の前記メッキ液を前記錫溶解経路へと循環させる循環ポンプと、を用いる錫溶解方法であって、前記錫溶解経路の前記回収管よりも上流側の、前記メッキ液の流れに沿った複数の位置で、当該位置を通る前記メッキ液に酸素を吹き込むことを特徴とする。
【００１２】
本発明において、酸素の吹き込みを複数の位置に分ける際には、全体として錫溶解槽での酸素の必要量になるようにしつつ、各吹き込み位置での酸素濃度がスラッジを発生させる程度の高濃度にならないように、吹き込み位置の設置数および各吹き込み位置を選択することが望ましい。
なお、各吹き込み位置での酸素吹き込み量は、各吹き込み位置で互いに同じである必要はなく、その吹き込み位置の下流側の条件、例えば槽内の錫粒量などに基づいて個別に設定してもよい。
その際にも、単一の吹込位置にて酸素を吹き込むよりも酸素濃度は低下するため、スラッジを低減する効果は得られる。
【００１３】
このような本発明では、錫溶解経路を循環されるメッキ液に対して、回収管よりも上流側の複数箇所で酸素を吹き込むことにより、吹き込まれた酸素が錫溶解槽において金属錫と反応して錫イオンを生成し、生成された錫イオンを含むメッキ液が回収管からメッキ液循環槽へと供給される。
この際、酸素吹き込みを流れ方向の複数箇所で行うことにより、各吹込箇所での酸素吹込量は、錫溶解経路の全体として必要な酸素吹込量を複数分割した少ない量とすることができ、吹込箇所下流での局所的な酸素濃度上昇を抑制し、酸化錫スラッジの生成を抑制することができる。
一方、各吹込箇所での酸素吹込量を少量化しても、複数の各吹込箇所からの吹込量を合計することで、錫溶解経路に供給される全体としての酸素吹込量は確保することができ、吹込箇所を増加させれば全体としての酸素吹込量を更に増加させることもできる。
従って、錫溶解装置の全体としては、生産スケジュールに基づいて錫メッキ槽で消費される錫イオン量に応じた十分な酸素量を供給しつつ、各吹込位置では、メッキ液に吹き込まれる酸素の量を低減させて酸化錫スラッジの発生を抑制することができる。
【００１４】
本発明において、前記錫溶解槽は複数が設置され、前記錫溶解槽は互いに連結管で接続されており、最上流の前記錫溶解槽に前記送出管が接続され、最下流の前記錫溶解槽に前記回収管が接続され、前記送出管および前記連結管にそれぞれ前記酸素吹込口が設置されている構成が利用できる。
このような本発明において、複数の錫溶解槽としては、単独で使用される通常の錫溶解槽をそのまま利用してもよく、あるいは通常の錫溶解槽より小容量のものを複数連結して通常の錫溶解槽と同じ容量となるように構成してもよい。一方、酸素吹込口としては、送出管および連結管に対する酸素吹き込みが行える構成であればよく、既存の構成を利用することができる。
このような本発明では、複数の錫溶解槽の各々には、その上流側の送出管または連結管に吹き込まれた酸素が供給され、金属錫の溶解に利用される。この際、複数の錫溶解槽および連結管、酸素吹込口は、それぞれ既存の構成を利用することができ、実施が容易である。とくに、酸素吹込口は、送出管および連結管など管路に対する酸素の吹き込みであるため、メッキ液に吹き込まれた酸素の分布を均一とすることが容易である。
【００１５】
本発明において、前記錫溶解槽の内部には、前記メッキ液の流れに沿った複数の位置に、それぞれ前記酸素吹込口が設置されている構成が利用できる。
このような本発明において、錫溶解槽としては、通常の錫溶解槽を流用することができる。一方、複数の酸素吹込口としては、酸素吹込位置とすべきメッキ液の流れ方向の所定位置に、錫溶解槽内を横断するパイプを設置し、このパイプに多数の吹き出し孔を形成した構造などを採用することが望ましい。このような錫溶解槽内を横断するパイプを用いることで、吹き込まれた酸素の錫溶解槽内での分布を均一化することができる。
このような本発明では、錫溶解槽の各吹込箇所において酸素が供給され、各吹込箇所より下流側の金属錫の溶解に利用される。この際、錫溶解槽を複数とする必要がなく、装置構成がコンパクトにでき、実施が容易である。
【００１６】
本発明において、前記錫溶解槽は、内部が前記メッキ液の流れに沿った複数の区画に仕切られ、前記区画は互いに連結管で接続されており、最上流の前記区画に前記送出管が接続され、最下流の前記区画に前記回収管が接続され、前記送出管および前記連結管にそれぞれ前記酸素吹込口が設置されている構成が利用できる。
このような本発明において、錫溶解槽としては、通常の錫溶解槽を流用することができる。但し、内部を複数の区画に仕切るための仕切壁等を設置し、各区画を接続する連結管を設置することが必要である。一方、複数の酸素吹込口としては、送出管および連結管に対する酸素吹き込みが行える構成であればよく、既存の構成を利用することができる。
このような本発明では、錫溶解槽の区画の各々には、その上流側の送出管または連結管に吹き込まれた酸素が供給され、金属錫の溶解に利用される。この際、錫溶解槽は既存のものを改造することで確保でき、連結管および酸素吹込口は、それぞれ既存の構成を利用することができ、実施が容易である。とくに、酸素吹込口は、送出管および連結管など管路に対する酸素の吹き込みであるため、メッキ液に吹き込まれた酸素の分布を均一とすることが容易である。また、錫溶解槽を複数とする必要がなく、装置構成がコンパクトにでき、実施が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態を示す模式図。
【図２】前記第１実施形態の酸素濃度変化を示す模式図。
【図３】本発明の第２実施形態を示す模式図。
【図４】前記第２実施形態の要部を示す模式図。
【図５】本発明の第３実施形態を示す模式図。
【図６】従来例の構成を示す模式図。
【図７】従来例の酸素濃度変化を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１および図２には、本発明の第１実施形態が示されている。
図１において、本実施形態の錫溶解装置１０は、不溶性陽極３を用いた連続電気錫メッキライン１を構成する錫メッキ槽２に錫イオンを含むメッキ液９を供給するために設置されている。
錫溶解装置１０は、メッキ液９を貯留するメッキ液循環槽１１と、金属錫１９を貯留する複数の錫溶解槽１２（錫溶解槽１２１〜１２Ｎ）と、各錫溶解槽１２１〜１２Ｎを順次連結する連結管１８２〜１８Ｎと、メッキ液循環槽１１のメッキ液９を最上流側の錫溶解槽１２１へ送出する送出管１６と、最下流側の錫溶解槽１２Ｎのメッキ液をメッキ液循環槽１１へ回収する回収管１７とを有する。
【００１９】
錫溶解装置１０では、送出管１６から錫溶解槽１２（錫溶解槽１２１〜１２Ｎおよび連結管１８２〜１８Ｎ）を経て回収管１７に至る錫溶解経路１８が形成され、この錫溶解経路１８にはメッキ液循環槽１１のメッキ液９を錫溶解経路１８へと循環させる循環ポンプ１４が設置されている。
本実施形態においては、循環ポンプ１４が送出管１６のメッキ液循環槽１１近くに設置されている。ただし、循環ポンプ１４は他の位置あるいは回収管１７に設置してもよい。
【００２０】
錫溶解装置１０は、取出管４および供給管５によりメッキ液循環槽１１と接続されている。取出管４は、錫メッキ槽２から錫イオンが減少したメッキ液９を取り出し、メッキ液循環槽１１に供給する。供給管５は、メッキ液循環槽１１から錫イオンが補充されたメッキ液９を取り出し、錫メッキ槽２へと供給する。
メッキ液循環槽１１と錫メッキ槽２との間でメッキ液を循環させるために、取出管４および供給管５の一部には循環ポンプ１５が設置されている。
本実施形態においては、循環ポンプ１５が取出管４のメッキ液循環槽１１近くに設置されている。ただし、循環ポンプ１５は他の位置あるいは供給管５に設置してもよい。
【００２１】
錫溶解経路１８の回収管１７よりも上流側（送出管１６、錫溶解槽１２１〜１２Ｎおよび連結管１８２〜１８Ｎ）には、本発明に基づいて、メッキ液の流れに沿った複数の位置に、それぞれ当該位置を通るメッキ液に酸素を吹き込む酸素吹込口１３（酸素吹込口１３１〜１３Ｎ）が設置されている。
最も上流側の酸素吹込口１３１は、送出管１６に設置され、最も上流側の錫溶解槽１２１に酸素を供給する。
流れ方向２番目の酸素吹込口１３２は、連結管１８２に設置され、流れ方向２番目の錫溶解槽１２２に酸素を供給する。
同様に、Ｎ番目の酸素吹込口１３Ｎは、連結管１８Ｎに設置され、Ｎ番目の錫溶解槽１２Ｎに酸素を供給する。
【００２２】
酸素吹込口１３１〜１３Ｎにおける酸素吹込量ｑ１〜ｑＮは、それぞれに対応する流れ方向直後の錫溶解槽１２１〜１２Ｎの内部に貯留された金属錫１９から錫イオンを生成するために必要かつ十分な値に設定される。
なお、本実施形態では、酸素吹込口１３１〜１３Ｎによる酸素吹込量ｑ１〜ｑＮに対してメッキ液の流量Ｑであるから、酸素吹込口１３１〜１３Ｎの直後の酸素濃度はｑ１／Ｑ〜ｑＮ／Ｑとなる。
【００２３】
図２の（Ａ）部に示すように、酸素吹込口１３１，１３２から送出管１６あるいは連結管１８２内を通るメッキ液に酸素を吹き込むと、吹き込まれた酸素はメッキ液とともに錫溶解槽１２１，１２２内に導入され、錫溶解槽１２１，１２２内に貯留された金属錫１９と反応して錫イオンを生成する。生成された錫イオンを含むメッキ液は連結管１８２，１８３を経て次の錫溶解槽１２２，１２３（図１参照）へと順次送られる。
【００２４】
図２の（Ｂ）部に示すように、錫溶解槽１２１，１２２を通過するメッキ液に着目すると、酸素吹込口１３１での酸素吹き込みにより酸素濃度が急上昇するが、錫溶解槽１２１を通過する間に金属錫１９との反応により酸素濃度は再び低下する。次に、酸素吹込口１３２での酸素吹き込みにより酸素濃度が急上昇するが、錫溶解槽１２２を通過する間に金属錫１９との反応により酸素濃度は再び低下する。
従って、酸素吹込口１３１，１３２における酸素吹込量ｑ１，ｑ２は、錫溶解槽１２１，１２２の各出口側（図２の（Ｂ）部グラフで最も酸素濃度が低い状態）において酸素不足が生じないように十分な量とするとともに、酸素吹込口１３１，１３２での吹き込み直後の最も酸素濃度が高い状態でも、スラッジの発生を抑えるために設定された酸素濃度ＤＳを超えないように設定することが望ましい。
【００２５】
ただし、前述の設定は原則であって、錫溶解槽１２１，１２２での酸素必要量を確保すると酸素吹込口１３１，１３２での酸素濃度が濃度ＤＳを超える場合、錫溶解槽１２１，１２２での酸素必要量の確保を優先することが望ましい。発生したメッキ液中のスラッジについては、別途除去処理を行うことが望ましい。
このように錫溶解槽１２１，１２２での酸素必要量を確保すると酸素吹込口１３１，１３２での酸素濃度が濃度ＤＳを超える場合、錫溶解槽１２１，１２２の金属錫１９の量を減らして錫溶解槽１２１，１２２での酸素必要量を減少させるように対応することが望ましい。各錫溶解槽で金属錫を減らすと全体としての錫イオン量が確保できない場合、装置構成を見直し、錫溶解槽の数を更に増やす等の対応をとることが望ましい。
【００２６】
このような本実施形態では、錫溶解経路１８を循環されるメッキ液に対して、回収管１７よりも上流側の複数の酸素吹込口１３１〜１３Ｎから酸素を吹き込むことにより、吹き込まれた酸素が直後の各錫溶解槽１２１〜１２Ｎにおいて金属錫１９と反応して錫イオンを生成し、生成された錫イオンを含むメッキ液が回収管１７からメッキ液循環槽１１へと供給される。
この際、酸素吹き込みを流れ方向の複数箇所に配置された酸素吹込口１３１〜１３Ｎで行うことにより、各々における酸素吹込量ｑ１〜ｑＮは、錫溶解経路１８の全体として必要な酸素吹込量ｑを複数分割した少ない量（例えば均等に分割していればＮ分の１）とすることができ、酸素吹込口１３１〜１３Ｎおよびその下流での局所的な酸素濃度上昇を抑制し、酸化錫スラッジの生成を抑制することができる（図２の（Ｂ）部グラフ参照）。
【００２７】
図７には、本実施形態（図２）に対して、従来例（図６の錫溶解装置９０）における酸素濃度変化が模式的に示されている。
図７の従来例では、メッキ液中に吹き込まれる酸素量は前述した本実施形態の図２と同じ量である。しかし、図７の従来例では、図７（Ａ）部に示すように、一カ所でまとめて酸素が吹き込まれるため、吹込部分においてメッキ液中の酸素が過剰になり、スラッジが発生する。
【００２８】
図７（Ａ）部において、酸素吹込口９３から酸素が吹き込まれると、図７（Ｂ）のグラフに示すように、メッキ液中の酸素濃度が急激に上昇する。図７（Ａ）部において、メッキ液が錫溶解槽９２を通過する間に、金属錫９９との反応で酸素が消費され、図７（Ｂ）のグラフに示すように、メッキ液中の酸素濃度が低下してゆく。
図７（Ｂ）に示すように、従来例では、酸素吹き込みの直後に、酸素濃度が大きく上昇しており、前述した酸素濃度ＤＳ（スラッジの発生を抑えるために設定された酸素濃度）を超過した状態となる。この状態では、メッキ液中のスラッジの発生が避けられない。
これに対し、本実施形態では、図２（Ｂ）に示すように、複数箇所での酸素吹込がそれぞれ酸素濃度ＤＳ以下の低濃度で済み、スラッジの発生を抑制することができる。
【００２９】
一方、酸素吹込口１３１〜１３Ｎでの酸素吹込量ｑ１〜ｑＮを少量化しても、複数の各吹込箇所からの吹込量を合計することで、錫溶解経路に供給される全体としての酸素吹込量ｑは確保することができ、吹込箇所を増加させれば全体としての酸素吹込量ｑを更に増加させることもできる。
従って、錫溶解装置１０の全体としては、生産スケジュールに基づいて錫メッキ槽２で消費される錫イオン量に応じた十分な酸素量を供給しつつ、酸素吹込口１３１〜１３Ｎでは、メッキ液に吹き込まれる酸素の量ｑ１〜ｑＮを全体に対して低減させて酸化錫スラッジの発生を抑制することができる。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図３および図４には、本発明の第２実施形態が示されている。
本実施形態の錫溶解装置１０Ａは、基本的に前述した第１実施形態と同様な構成を有する。このため、共通の構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略するとともに、以下には相違する部分について説明する。
【００３１】
前記第１実施形態の錫溶解装置１０では、錫溶解槽１２として連結管１８２〜１８Ｎで直列に連結された複数の錫溶解槽１２１〜１２Ｎを用い、各々に酸素を供給するために送出管１６および連結管１８２〜１８Ｎに酸素吹込口１３１〜１３Ｎを設置していた。
これに対し、本実施形態の錫溶解装置１０Ａでは、錫溶解槽１２Ａは一つだけ設置され、この錫溶解槽１２Ａはその流れ方向に沿って複数の異なる位置にそれぞれ酸素吹込口１３が設置されている。
【００３２】
図３において、錫溶解槽１２Ａは、基本構成が図６に示す従来の錫溶解槽９２と同等のものである。
錫溶解槽１２Ａには、メッキ液循環槽１１との間に送出管１６および回収管１７が接続されている。
送出管１６の錫溶解槽１２Ａの近傍位置には最上流の酸素吹込口１３１が接続されている。他の酸素吹込口１３２〜１３Ｎは、錫溶解槽１２Ａの側面から内部に導入され、錫溶解槽１２Ａの内部の異なる高さ（メッキ液の流れ方向の異なる位置）に配置されている。
【００３３】
図４において、錫溶解槽１２Ａは容器本体が中間ないし下部が円筒状とされ、その内部には、異なる複数の高さ位置に、それぞれ直径方向に内部空間を横断する吹込管１３Ａが設置されている。
吹込管１３Ａは、錫溶解槽１２Ａは容器本体と同様な鋼材等で形成されたパイプ状の部材であり、両端が容器本体の内面に溶接等により固定され、このうち一方の端部は容器本体を貫通する孔を通して外部の酸素供給源に接続されている。
吹込管１３Ａには、その側面に長手方向に沿って全長にわたり複数の吹出口１３Ｂが形成されており、前述した酸素供給源から酸素が供給された際には、この酸素が各吹出口１３Ｂから錫溶解槽１２Ａの内部に吹き込まれる。
【００３４】
従って、本実施形態においては、吹出口１３Ｂが配列された吹込管１３Ａにより、それぞれ酸素吹込口１３２〜１３Ｎが形成されている。これらの酸素吹込口１３２〜１３Ｎおよび前述した送出管１６の酸素吹込口１３１により酸素吹込口１３が構成され、錫溶解槽１２Ａの内部の異なる位置で酸素吹き込みを行うことができる。そして、酸素吹込口１３１〜１３Ｎからの酸素が、錫溶解槽１２Ａの内部に貯留された金属錫１９と反応して、錫イオンを生成することができる。
【００３５】
本実施形態においては、錫溶解槽１２Ａは内部が区画されていないが、各酸素吹込口１３１〜１３Ｎの流れ方向直後の領域が、それぞれ各酸素吹込口１３１〜１３Ｎからの酸素を供給されることで、錫イオンの生成が行われる。
すなわち、錫溶解槽１２Ａの下端つまり送出管１６が接続された部分から最下段の酸素吹込口１３２までの領域は、送出管１６に設置された酸素吹込口１３１からの酸素により錫イオンの生成が行われる。
また、錫溶解槽１２Ａの酸素吹込口１３２から酸素吹込口１３３までの領域は、酸素吹込口１３２からの酸素により錫イオンの生成が行われる。
同様に、各酸素吹込口１３Ｎからの酸素により流れ方向直後の領域の錫イオンの生成が行われる。
【００３６】
従って、本実施形態によれば、単一の錫溶解槽１２Ａを用いて、複数の酸素吹込口１３１〜１３Ｎによる酸素吹き込みを行うことができ、例えば前述した第１実施形態のような複数の錫溶解槽１２１〜１２Ｎを設置する構成に比べて装置をコンパクトかつ低コストにすることができる。
また、錫溶解槽１２Ａの内部への酸素吹き込みにあたって、酸素吹込口１３１〜１３Ｎとして、それぞれ容器本体を横断する吹込管１３Ａを用い、かつ吹込管１３Ａの全長にわたり吹出口１３Ｂを形成したため、大断面の錫溶解槽１２Ａであっても分布むらを抑制することができる。
【００３７】
なお、吹出口１３Ｂは、吹込管１３Ａの側面に沿って一列に限らず、複数列であってもよく、上面向き（錫溶解槽１２Ａ内下流向き）あるいは下向き（同上流向き）などとしてもよい。
また、吹込管１３Ａは、それぞれ同じ向きに設置することで、前述した酸素供給源からの配管の接続が錫溶解槽１２Ａの側面で一方向に揃うため、配管施工が容易である。但し、吹込管１３Ａは、互いに異なる方向となるように設置してもよい。吹込管１３Ａは、容器本体の内部を横断する形状に限らず、容器本体の内面から片持ち状に突起する形状等であってもよい。
【００３８】
〔第３実施形態〕
図５には、本発明の第３実施形態が示されている。
本実施形態の錫溶解装置１０Ｂは、基本的に前述した第１実施形態と同様な構成を有する。このため、共通の構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略するとともに、以下には相違する部分について説明する。
【００３９】
前記第１実施形態の錫溶解装置１０では、錫溶解槽１２として連結管１８２〜１８Ｎで直列に連結された複数の錫溶解槽１２１〜１２Ｎを用い、各々に酸素を供給するために送出管１６および連結管１８２〜１８Ｎに酸素吹込口１３１〜１３Ｎを設置していた。
これに対し、本実施形態の錫溶解装置１０Ｂでは、錫溶解槽１２Ｂは一つだけ設置され、この錫溶解槽１２Ｂはその流れ方向に沿って複数の区画に仕切られ、各区画を連結する連結管にそれぞれ酸素吹込口１３が設置されている。
【００４０】
図５において、錫溶解槽１２Ｂは、基本構成が図６に示す従来の錫溶解槽９２と同等のものであるが、内部は仕切板１２Ｔにより複数の区画１２１Ｂ〜１２ＮＢに仕切られている。
各区画１２１Ｂ〜１２ＮＢには、それぞれ錫供給口１２Ｓが設置され、各区画１２１Ｂ〜１２ＮＢの内部には所定量の金属錫１９が貯留される。
各区画１２１Ｂ〜１２ＮＢは、それぞれ連結管１８２〜１８Ｎで相互に連結されている。すなわち、区画１２１Ｂと区画１２２Ｂとは、錫溶解槽１２Ｂの外側面に設置された連結管１８２で連結され、以下同様に各区画は流れ方向直後の区画と連結されている。
最上流の区画１２１Ｂにはメッキ液循環槽１１からの送出管１６が接続され、最下流の区画１２ＮＢには回収管１７が接続されている。
【００４１】
酸素吹込口１３として、送出管１６の錫溶解槽１２Ｂの近傍位置には最上流の酸素吹込口１３１が接続されている。他の酸素吹込口１３２〜１３Ｎは、前述した連結管１８２〜１８Ｎに接続されている。
従って、酸素吹込口１３１からの酸素は送出管１６から最上流の区画１２１Ｂに供給され、酸素吹込口１３２〜１３Ｎからの酸素は連結管１８２〜１８Ｎから各区画１２２Ｂ〜１２ＮＢに供給され、それぞれの区画１２１Ｂ〜１２ＮＢの内部に貯留された金属錫１９と反応して、錫イオンを生成することができる。
【００４２】
このような本実施形態によれば、単一の錫溶解槽１２Ｂを用いて、複数の酸素吹込口１３１〜１３Ｎによる酸素吹き込みを行うことができ、例えば前述した第１実施形態のような複数の錫溶解槽１２１〜１２Ｎを設置する構成に比べて装置をコンパクトかつ低コストにすることができる。
また、錫溶解槽１２Ｂの内部を複数の区画１２１Ｂ〜１２ＮＢに仕切り、各々を連結する連結管１８２〜１８Ｎおよび最上流の送出管１６に酸素吹込口１３１〜１３Ｎを設けたため、各々から吹き込まれた酸素は連結管１８２〜１８Ｎおよび送出管１６の管内で一様に混合され、各区画１２１Ｂ〜１２ＮＢに対してむらなく酸素を供給することができる。
特に、前述した第２実施形態では、錫溶解槽１２Ａ内に直接酸素を吹き込んでおり、吹出口１３Ｂを多数設けて分散させても、むらが解消しにくいことがあるが、本実施形態では、管路内への酸素吹き込みを行うことで、メッキ液に対する酸素の混合が十分に行われ、各区画１２１Ｂ〜１２ＮＢに供給されるメッキ液の酸素分布をより一様にすることができる。
【００４３】
〔変形例〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述した第１実施形態では、複数Ｎ基の錫溶解槽１２１〜１２Ｎを直列に設置したが、接続する数Ｎは要求される酸素量および酸素濃度等に応じて適宜選択すればよい。また、前述した第２実施形態および第３実施形態において、錫溶解槽１２Ａ，１２Ｂにおける酸素吹込口の数Ｎも同様であり、要求される酸素量および酸素濃度等に応じて適宜選択すればよい。
前述した第１実施形態では、複数Ｎ基の錫溶解槽１２１〜１２Ｎを直列に設置したが、同様の直列接続された錫溶解槽を２列以上に並列接続してもよい。また、前述した第２実施形態および第３実施形態において、錫溶解槽１２Ａ，１２Ｂは単独で設置されるものに限らず、２基以上を並列接続してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…連続電気錫メッキライン
２…錫メッキ槽
３…不溶性陽極
４…取出管
５…供給管
９…メッキ液
１０，１０Ａ，１０Ｂ…錫溶解装置
１１…メッキ液循環槽
１２，１２Ａ，１２Ｂ…錫溶解槽
１２１〜１２Ｎ…錫溶解槽
１２１Ｂ〜１２ＮＢ…区画
１２Ｓ…錫供給口
１２Ｔ…仕切板
１３，１３１〜１３Ｎ…酸素吹込口
１３Ａ…吹込管
１３Ｂ…吹出口
１４，１５…循環ポンプ
１６…送出管
１７…回収管
１８…錫溶解経路
１８２〜１８Ｎ…連結管
１９…金属錫
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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