(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト系ステンレス鋼製の小開口部を備えた密閉容器において、その外周周りに施工した溶接の該容器内の溶接焼けや錆等の汚れを除去するに当たり、該容器内の溶接線に沿い当接する様に電気短絡防止用布を被覆した電極と、該電極と該布に電解液を供給する供給装置と、該電極と一体的に装着した永久磁石または電磁石または磁性材料片とを備え、一方、該容器の外周周りの溶接線上には、上記磁石または該磁性材料片と容器壁を挟んで相対峙するように上記磁石とは極性を異にする磁石を配置、または該容器の外周周りの溶接線上に配置したものと同様の磁石を台上に固定配置して、相対する両磁石の磁力による吸着力により、或は容器外の該磁石の磁力による該容器内の該磁性材料片への吸着力により、上記電極を上記溶接線上に密着させたうえ、上記容器外に配置した磁石自体を該容器外周周りに溶接線上を移動させるか、または該容器を軸周りに回転することにより、容器内の吸着した上記電極を同伴しつつ、該容器を他電極として上記容器内の電極との間で電解処理し、以て容器内溶接線上の溶接焼け、錆汚れ等を除去することを特徴とするステンレス製密閉容器内の溶接焼け、錆等の汚れ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、オーステナイト系ステンレス、例えばＳＵＳ３０４の如き磁性のないステンレス鋼により製作された小開口部を持つ密閉容器、例えば、ビール樽において、その製作の過程において溶接による組立工程があるが、その容器内に生じた溶接焼けや錆等の汚れ取り方法の改良に係る。
【背景技術】
【０００２】  ステンレスの溶接焼け取りには、従来極めて危険な毒劇物に該当する硝弗酸による酸洗処理が止む無く採用されてきたが、本発明者は研究の結果、安全無害な中性塩電解焼け取り方法を開発し、「合金鋼の脱スケール法」の名称のもとに特許を取得しており、既に、電解液と電解用電源器も商品化して賞揚されている。（特許文献１参照）【０００３】  上記方法の唯一の欠点として、有害な六価クロムが生じたが、これを解決する方法として、交直重乗電流をもって電解処理することにより、有害な六価クロムを直ちに三価のクロムに還元し、これを無害化させることに成功し、「合金鋼の溶接に伴うスケールの除去方法」の名称のもとに特許を取得して、改良型電解用電源器として、上記の電解法に賞揚されている。【０００４】  上記の発明方法によれば、溶接の焼け取り及び不動態化の効果は十分達成可能であるが、錆や油分等各種の汚れの除去効果は不十分であった。
通常の電解方式の溶接焼け取り処理は、被処理材を陽極に、電極を陰極として通電して電解するが、その際、陽極側に酸が発生しその酸により焼けが溶解され、結果として焼けが除去される原理であるが、一方、電極側にはアルカリが発生するので、この原理を応用し、錆や油分等各種の汚れ取りに際しては、電解用電源器の直流の極性を任意に変換可能にして、発生するアルカリによりこれら汚れを効果的に洗浄除去することに成功し、「合金鋼の表面清浄化方法」の名称のもとに特許を取得している。（特許文献３参照）【０００５】  この極性変換方式では、焼け取りと、錆等の各種汚れ取りに応じて電源器の極性を変換する必要があり、煩雑さを免れなかった。
これを解決するため、発明したのは、交流電解装置と、ステンレス鋼に非酸化性に作用する酸のナトリウム、カリウム、アンモニウム塩の一種若しくは二種以上を基材とし、これに弗化水素酸、若しくはこれのナトリウム、カリウム、アンモニウム塩の一種若しくは二種以上の塩を不動態化促進剤として配合した水溶液を電解液として、交流電解することにより、一工程で、溶接の焼け取りと同時に錆やその他の汚れも除去するとともに、防錆上有効な不動態被膜の増強をも達成することを可能にした。（特許文献４参照）【０００６】
【特許文献１】特公平１−２７１６０号、特許第１５４３８６７号
【特許文献２】特公平５−４８３１８号、特許第１９０８７１９号
【特許文献３】特公平５−４８３１５号、特許第１９０５２５４号
【特許文献４】特開２００３−２７２９６号、特許第３４８４５２５号
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  従来、ステンレス製品の溶接時に発生する溶接焼けは、そのまま放置すれば、錆発生の原因ともなり、また美観を損ね製品価値を落とすが、さりとて、これをサンダーやブラスト掛けで除去すると、不動態被膜を破壊し、発錆の原因になる不都合があった。一方、薬液による焼け取り方法として、硝弗酸溶液による焼け取り処理は作用において有効であるが、この薬品は毒劇物に属する極めて危険な薬剤で、その取り扱いにおいて、これまで作業者が健康上甚大な被害を受けてきた。この悲惨な現状に鑑み、本発明者は、人体無害な中性液電解方式を開発し、硝弗酸による酸洗での被害を根絶することを念願し、上記の画期的発明を成したものである。
【０００８】  さて、本発明の解決の課題は、食品関連や薬品関連の容器として、ステンレス製の容器、特に腐食に強いＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のオーステナイト系のステンレス製の容器が多用されているが、その容器の開口部が広い物であれば、上記の焼け取り方法を容易に採用することも可能であるが、その容器の開口部が狭小の物、例えば、ビール樽、或いはドラム缶タイプの物では、容器組立て時に施工した胴回り溶接線の容器内の溶接焼けについては、上記の各種焼け取り手段の採用が困難であった。
このため、容器内には、溶接焼けをそのまま、不本意ながら残存させ、放置せざるを得なかった。その結果として、その溶接焼け部から錆が発生するとか、汚れの付着を助長し、場合によれば、細菌の温床にもなりかねない虞があり、この種業界に於いては、早急な解決方法の出現を切望されていた。よって、本発明は、これらの要請に応えるべく、小開口部のみ備えた主としてオーステナイト系のステンレス製密閉容器を対象とし、該容器内の溶接焼けを効果的に除去すると共に、不動態化をも付与して、当該部の耐食性を増強する方法の提供を課題解決の目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  例えば、オーステナイト系ステンレス鋼製の小開口部を備えた密閉容器において、その外周周りに施工した溶接の該容器内の溶接焼けや錆等汚れを除去するに当たり、該容器内の溶接線に沿い当接する様に、電気短絡防止用の布を被覆した電極と、該布に電解液を供給する供給装置と、該電極と一体的に装着した永久磁石または電磁石または磁性材料片を備え、一方、該容器の外周周りの溶接線上には、上記磁石とは容器壁を挟んで相対峙するように上記磁石と極性を異にする磁石を配置、または該容器の外周周りの溶接線上に配置したものと同様の磁石を台上に固定配置して、相対する両磁石の磁力による吸着力により、或いは容器外の磁石の磁力により、該容器内の上記磁性材料片への吸着力により、上記電極を上記溶接線上に密着させたうえ、上記容器外に配置した磁石自体を該容器外周周りに溶接線上を移動させるか、または該容器を軸周りに回転することにより、該容器を他電極として上記容器内の電極との間で電解処理し、以て容器内溶接線上の溶接焼け、錆等汚れを除去することを特徴とするステンレス製密閉容器内の溶接焼け、錆等汚れを除去する方法を以て課題解決の手段とした。
【００１０】  上記課題解決手段による作用を奏するための一実施例装置につき詳述する。電解方式による溶接焼け取り装置の構成は、電源器と、電極と、電解液が必要不可欠な要素であるが、その内、電極は溶接焼けの直接除去に関与する部材であり、通常の使用態様は手動により溶接線上を摺動させながら電解により焼けを取るのであるが、本発明の対象とする処理対象物は、上記した小さい開口しかないビール樽のような密閉容器内面の溶接焼け部分に的確に該電極を当接させながら移動させる手段がないところから、本発明は、当該容器内の溶接線上に予め挿入した該電極を容器外の溶接線上に配置した磁石により、吸着させて間接的に従動させることを意図した。その手段として、容器内の電極に磁石か磁性材料片を固定しておき、容器外の極性を逆にした磁石との吸着作用により、或いは容器外の磁石の磁力による上記磁性材料片への吸着力により、電極を溶接線上に吸着させ、かつ、容器外の磁石と対向する位置関係を維持することを実現した。ここで、ステンレス鋼製容器の材質として、欠かせない点は、磁性のない材質でなければならない。磁性のある材質では両磁石の従動関係が弱り、電極の位置決めも出来なくなる。
従って、処理対象の容器の材質は、主として非磁性材料のオーステナイト系のステンレス鋼が対象とされることになる。
尚、本発明方法は、銅、銅合金、チタン、ニッケル等の非磁性金属材料の密閉容器内の錆や汚れ除去処理にも応用可能である。
【００１１】  さて、実際の溶接焼け取り実施の態様を装置について説明する。
被処理容器は、ＳＵＳ３０４のステンレス鋼製のビール樽で、その製作段階で、上下部分をアルゴン溶接により一体化する工程がある。この工程の後、外周の溶接線の溶接焼けは、電解方式やその他の除去方法により除去されるが、容器内の溶接焼け取りは次の通り実施した。まず、容器の頭部にある栓の開口部から、電気短絡防止用の布により被覆した電極と、この布に電解液を供給するパイプと、該電極に電流を供給する電線と、該電極と連結された永久磁石と、これら部材を保持して容器内の溶接線上に誘導するための案内管と、電解液を供給するためのポンプと、電解液としては本発明者が開発した商品名、ＮＥＯ＃１００Ｓ（食品用）を採用し、また電解用電源器としては、同じく本発明者が開発した商品名、エレクトロシャイナーＷを使用した。この他、被処理容器のビール樽を寝かせて載せ、その中心軸回りに緩やかに回動させる回転機構を具備し、この状態にあるビール樽の外周部の溶接線に対向する位置に、台上に固定配置した上記容器内の磁石とは逆の極性の向きとした磁石を備える構成である。
【００１２】  このような装置において、容器内の溶接焼け取り操作を実施した。
まず、上記案内管をもって電極等を溶接線上付近に誘導すると、これに付設した磁石が容器外の磁石の磁力と吸引し合って、内部の電極を溶接線上に密着させることとなり安定する。そこで、電源器を作動させ、同時にポンプも作動させて電解液をパイプを介し電極を被覆した布に送ると、電解が開始され溶接焼けが取れ始める。この時点で、上記回転機構を作動させビール樽を緩やかに回動させると、容器内の電極は磁力により当初の位置を維持して停止の状態のまま電解作用を遂行するので、樽が一回転する間に、容器内の溶接焼けが完全に除去される。その除去効果は内視鏡により確認した。
電解操作を終了すれば、容器内部は、水洗か、湯洗で足りるほど清浄であり、食品用の電解液の使用ともあいまって、保健上心配が無い。
なお、本実施態様では、樽を寝かせた状態で回動させる方式について述べたが、樽を立てた状態で縦軸回りに回動させても良く、また回動させるのが困難な形状の容器については、容器を定置の状態にし、外側の磁石を容器の溶接線に沿い、容器の外周を一巡させれば、容器内部の電極も磁石共々外部の磁石に釣られ、これに随伴して溶接線上を移動し電解作用を行って溶接焼け取り効果を奏することが出来る。
【発明の効果】
【００１３】  以上述べたように、本発明は、従来不可能視されてきたステンレス鋼製の小開口部しか持たぬ密閉容器の内面の溶接焼けを電解処理法により除去可能としたもので、食品関係や化学薬品関係等に於けるステンレス鋼製の密閉容器の内面溶接箇所の焼け取りを安全かつ容易に実施可能としたもので、更には、焼け取り処理面に強力な不動態被膜をも形成して防錆効果も合わせ奏効する卓越した効果により本発明が、その業界にもたらす恩恵と功績は大きいものと想定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  さて、本発明の実施するための最良の形態としては、上記［００１１］及び［００１２］欄で、実施の方法の態様については既に詳述しているので、この欄では、本発明を実施するための構成装置につき、最良と考えられる形態を実施例に基づき説明する。
【実施例】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。添付の図１装置断面図において、被処理容器は、ビール樽を横に倒した状態であるが、図示するように、その開口部１はビール樽上面板に設けられた小径の栓が開口部だけの密閉筒型の容器２である。この容器２は、材質としてオーステナイト系のステンレス鋼、ＳＵＳ３０４が使用されている。そして、容器の上下部はアルゴン溶接により一体に溶接され、ビール樽が完成されるが、その際のビール樽外周回りに発生する溶接線３は、容器２の内面にも当然発生する。この容器の内面溶接線４の溶接焼けを取るのが本発明の目的とするところである。図に示すように、缶の開口部１から挿入される案内管５には、電気短絡防止用として耐熱布６により被覆されたステンレス鋼製の電極７とこれに、缶外に設置した電解用電源器８から電流を通電するための電線９と、更に、電極７に上記布６を介して電解液１０を供給するための給液パイプ１１とが通されており、更には、電極７の背面には強力な永久磁石１２が付設されている。但し、他の実施例では磁石に代えて磁性材料片を採用している。一方、容器２の外周下部には、横置きされた容器２をその軸回りに回動自在に支持するための車輪１３，１４が設けられており、その内車輪１３には、回転駆動用のモーター１５が連結されており、他方の給電車輪１４には電解用の電源器８の一極が連結されており、この給電車輪１４を介して容器２に通電する。上記給液パイプ１１には電解液１０を給送するための給液ポンプ１６が連結されている。同じく、容器２外の溶接線３に対向するように台１７上に固定設置した強力な磁石１８が、容器２内の磁石１２との吸着力により、電極７が容器の内面溶接線４上に密着されるよう設置されている。【００１６】  図２は、容器２内に挿入する電極７及び同電極７に電流を供給するための電線９と、同電極７を電気短絡防止のため被覆した耐熱繊維の布６とこの布に電解液１０を供給するための給液パイプ１１と、同電極７の背後に装着した永久磁石１２との構成を示す拡大図である。
尚、図３は、図２に示す構成と同様であるが、図２の板状の永久磁石１２に代えて、リング状の永久磁石１２ｂを採用した実施例を示す。【００１７】  以下、図１、２に基づき、上記構成の動作につき説明する。案内管５の先端から出ている電線９から吊り下げられた状態の電極７は容器２外の永久磁石１８と電極７を支持する永久磁石１２との相互吸着磁力により、該電極７は電解液１０を含浸させた電気短絡防止用の布６を介して容器２の内面溶接線４上に密着することとなり、電解処理可能な体制が整う。そこで、焼け取りの電解処理に当たっては、電解用の電源器８と、電解液１０を給液パイプ１１を通して電極７部に供給するための給液ポンプ１６と、容器２を軸回りに回動させる回転駆動用のモーター１５等を始動させれば、容器２は車輪１３を介して緩やかに回動しながら、容器の内面溶接線４上の溶接焼けが爾後自動的に除去されることになる。
電解焼け取り操作を終了すれば、容器２外の永久磁石１８を固定した台１７上から取り外すと、容器２内の電極７を保持する永久磁石１２は容器２外の上記磁石１８との間の吸着磁力を失うので、電極７やこれに付随する磁石１２等は案内管５を容器２から引き出すことにより自由に取り出すことが出来る。尚、当該磁石が電磁石の場合は、これに通電していた電流を断てば、同様な結果を得ることが出来る。【００１８】  本装置によれば、最初のセッティングだけ手を掛ければ、後は人手を要せず作業が自動的に進行するので、焼け取り処理を要する製品が多い場合、この装置を複数列併設すれば、同時多量の処理も出来る卓越した効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】  本発明方法の実施の一形態を示す装置の断面図
【図２】  上記装置の電極部の拡大断面図
【図３】  図２に示す永久磁石１２に代えて、リング状永久磁石１２ｂを採用した実施例を示す
【符号の説明】
【００２０】  １    開口部
２    容器
３    溶接線
４    内面溶接線
５    案内管
６    電気短絡防止用の布
７    電極
８    電解用電源器
９    電線
１０    電解液
１１    給液パイプ
１２    永久磁石
１２ｂ  リング状永久磁石
１３    車輪
１４    給電車輪
１５    モーター
１６    給液ポンプ
１７    台
１８    永久磁石または電磁石
【図１】
0005035774.tif 000002
【図２】
0005035774.tif 000003
【図３】
0005035774.tif 000004