JP6921432B2 - 電解洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属製の洗浄対象物を電解洗浄する電解洗浄装置に関する。

従来、金属製の被洗浄物を洗浄する装置として、例えば、特許文献１に開示されているような、超音波電解洗浄装置が提供されている。

かかる超音波電解洗浄装置は、電解洗浄液が供給される洗浄槽と、洗浄槽内に配置される陽極電極体と、陰極電極体としての導電性網状体であって、陽極電極体に対して上下方向において対向配置される導電性網状体と、洗浄槽に対して超音波振動を加える超音波発生器と、を備える超音波電解洗浄装置がある。

上記構成の超音波電解洗浄装置では、洗浄対象物（被洗浄物）が導電性網状体上に載置された状態で導電性網状体とともに洗浄槽内（電解洗浄液内）に配置され、陽極電極体が被洗浄物の上方に配置される。

この状態で陽極電極体、及び導電性網状体に電流を加えると、陽極電極体と導電性網状体との間に電圧が印加され、被洗浄物の表面が電解されて付着している付着物が電解ガスにより吹き飛ばされる。

さらに、洗浄槽内には超音波発生器が発生させている超音波振動が伝わるため、この超音波振動の補助によって被洗浄物から付着物が剥離を促進するようになっている。

特開２００２−３６３８００号公報

ところで、上記従来の超音波電解洗浄装置は、超音波発生器で発生させた超音波振動が洗浄槽や被洗浄物にも伝わるため、洗浄槽や被洗浄物に負荷がかかりダメージを与えることがあった。

そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、洗浄対象物や装置の破損を防止しつつ、洗浄力を高めることができる電解洗浄装置を提供することを課題とする。

本発明の電解洗浄装置は
電解洗浄液が供給される洗浄槽であって、供給された電解洗浄液を排出すべく底部に設けられた排出口部を有する洗浄槽と、
前記洗浄槽に前記電解洗浄液を供給する供給手段と、
前記洗浄槽内で上下方向に並べて対向配置され、且つ互いの間に電圧を印加するように構成された陽極体及び陰極体と、を備え、
前記陽極体及び前記陰極体のうちの下方側に配置されたものは、洗浄対象物が載置された状態で前記上下方向における前記洗浄槽内の前記排出口部側に配置される。

上記構成の電解洗浄装置によれば、洗浄槽内に供給された電解洗浄液は、底部に設けられている排出口部から洗浄槽の外部に排出されるため、洗浄槽内では排出口部に向かう電解洗浄液の流れが生じ、この電解洗浄液の流れは排出口部に近い場所であるほど速くなる。

上記構成の電解洗浄装置では、陰極体及び陽極体のうちの洗浄対象物が載置されているものが前記上下方向における前記洗浄槽内の前記排出口部側に配置されるため、電解洗浄液の流れの速い場所に洗浄対象物が配置される。

そのため、陰極体と陽極体の間に印加した電圧によって洗浄対象物の表面から発生する電解ガスで付着物を剥離させて、該付着物を電解洗浄液の流れによって押し流すことができる。

このように、上記構成の電解洗浄装置は、電解洗浄液の流れによって洗浄対象物に付着している付着物を剥離させることができるため、洗浄槽や洗浄対象物にかかる負荷を抑えながら該洗浄対象物を洗浄することができる。

本発明の電解洗浄装置において、
前記陽極体は、前記陰極体よりも上方に配置されていてもよい。

かかる構成によれば、電解洗浄液が排出口部に向かって流れる方向において、陽極体が陰極体の上流側に配置されるため、電解洗浄液が排出口部に向かって流れる方向と、陽極体と陰極体との間で電流が流れる方向とが一致し、洗浄対象物の付着物に対する電解作用が促進し易くなる。

本発明の電解洗浄装置において、
前記陽極体と前記陰極体のうち少なくとも下方に配置されたものには、前記上下方向で前記電解洗浄液を流通させる流通構造が設けられていてもよい。

かかる構成によれば、洗浄槽内において上方側から排出口部側に向かう電解洗浄液の流れが陽極体や陰極体によって遮られにくくなるため、電解洗浄液の流れによって洗浄対象物の付着物が剥がれ易くなる。

本発明の電解洗浄装置において、
前記底部には、前記排出口部から外側に広がるように形成され、且つ前記排出口部側に向けて下り傾斜となるように形成されたテーパー部が含まれていてもよい。

かかる構成によれば、テーパー部によって排出口部に向かう電解洗浄液の流れが速まるため、電解洗浄液の流れによって洗浄対象物の付着物が剥がれ易くなる。

本発明の電解洗浄装置によれば、洗浄対象物や装置の破損を防止しつつ、洗浄力を高めることができるという優れた効果を奏し得る。

本発明の一実施形態に係る電解洗浄装置の分解斜視図である。 同実施形態に係る電解洗浄装置の縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る電解洗浄装置の縦断面図である。 本発明の別の実施形態に係る電解洗浄装置の縦断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る電解洗浄装置の縦断面図である。 本発明のさらなる別の実施形態に係る電解洗浄装置の縦断面図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る電解洗浄装置について添付図面を参照しつつ説明を行う。

本実施形態に係る電解洗浄装置は、金属製の洗浄対象物（例えば、金型等）を電解洗浄するように構成されている。

電解洗浄装置は、図１に示すように、電解洗浄液が供給される洗浄槽２であって、供給された電解洗浄液を排出すべく底部に設けられた排出口部２２を有する洗浄槽２と（図２参照）、該洗浄槽２を収容する予備槽３と、前記洗浄槽２に前記電解洗浄液を供給する供給手段４（図２参照）と、前記洗浄槽２内で上下方向に並べて対向配置され、且つ互いの間に電圧を印加するように構成された陽極体５及び陰極体６と、を備えている。

本実施形態に係る洗浄槽２は、図２に示すように、有底筒状の槽本体部２０と、該槽本体部２０に電解洗浄液を供給するための供給口部２１と、槽本体部２０内から電解洗浄液を排出するための排出口部２２と、を有する。

洗浄槽２では、供給口部２１からの電解洗浄液の供給と、排出口部２２からの電解洗浄液の排出とを連続的に行うことによって、電解洗浄液の貯留量を所定の量で保ったまま電解洗浄液を循環させるように構成されている。なお、本実施形態では、排出口部２２から排出した電解洗浄液を再び供給口部２１から洗浄槽２内に供給することによって電解洗浄液を循環させている。

槽本体部２０は、底部２００と、底部２００の外周縁部全周から起立する筒状の周壁部２０１と、を有する。

底部２００には、平坦部２００ａと、下方側に向かうにつれて内径が小さくなるように形成されたテーパー部２００ｂとが含まれている。底部２００には、槽本体部２０の内外に連通する貫通穴Ｈが形成されており、テーパー部２００ｂは、この貫通穴Ｈに対して内部の空間が連通するように構成されている。

供給口部２１は、槽本体部２０の開口縁部（すなわち、周壁部２０１の上端縁部）により構成されている。そのため、槽本体部２０は、上方側の開口を通じて内部に電解洗浄液を供給できるように構成されている。

排出口部２２は、槽本体部２０の底部２００に設けられ、且つ槽本体部２０の内外を上下方向で連通させるように構成されている。そのため、供給口部２１を通じて槽本体部２０内に供給された電解洗浄液は、上方側から下方側（すなわち、供給口部２１側から排出口部２２側）に向かって流れる。

また、本実施形態に係る排出口部２２は、テーパー部２００ｂの先端（下端）に連設されているため、槽本体部２０内の電解洗浄液は、テーパー部２００ｂを通じて排出口部２２に流れ込む。電解洗浄液は、テーパー部２００ｂを通過する際に流速が速まるため、これに伴い、槽本体部２０内での電解洗浄液の流速が速まるようになっている。

予備槽３は、洗浄槽２の排出口部２２から排出した電解洗浄液を一時的に貯留するように構成されている。

予備槽３は、洗浄槽２の周囲を取り囲む筒状壁部３０と、洗浄槽２の底部２００から下方側に離間した位置に配置される外底部３１と、を有する。

そして、外底部３１には、洗浄槽２から流入した電解洗浄液を外部に排出するための外側排出口が形成されている。

供給手段４は、洗浄槽２内の電解洗浄液を循環させるように構成されており、本実施形態では、予備槽３内の電解洗浄液を回収して洗浄槽２に供給するように構成されている。

供給手段４は、予備槽３内の電解洗浄液を回収する回収管部４０であって、予備槽３内部に連通する回収管部４０と、回収部で回収した電解洗浄液を洗浄槽２に供給する供給管部（図示しない）とを有する。

また、供給手段４は、回収管部４０と供給管部とに接続された吸引手段４１を有しており、該吸引手段４１は、回収管部４０を通じて電解洗浄液を引き込むとともに、該電解洗浄液を供給管部に送り出すように構成されている。

供給手段４は、例えば、洗浄槽２の上方から洗浄槽２内に電解洗浄液を供給するように構成されている。

陽極体５は、排出口部２２と対応する位置であり且つ陰極体６よりも上方側に配置されている。そのため、陽極体５は、電解洗浄液が排出口部２２に向かって流れる方向において、陰極体６よりも上流側に配置されている。そのため、本実施形態では、電解洗浄液が排出口部２２に向かって流れる方向と、陽極体５と陰極体６との間で電流が流れる方向とが一致している。

陽極体５は、図１に示すように、洗浄対象物に対して対向配置する陽極本体部５０と、陽極本体部５０に電流を供給するための陽極端子部５１と、を有する。

陽極本体部５０は、平板状であり、また、金属製である。また、陽極本体部５０は、前記上下方向において、電解洗浄液の流通を許容するように構成されている。本実施形態に係る陽極本体部５０は、金属メッシュで構成されており、これにより、前記上下方向での電解洗浄液の流通を許容できるようになっている。このように、陽極本体部５０では、金属メッシュで構成することによって、前記上下方向で電解洗浄液を流通させる流通構造を構成している。

陽極端子部５１は、金属製であり陽極本体部５０と導通するように構成されており、外部から加えた電流が陽極本体部５０に伝わるようになっている。また、陽極端子部５１は、予備槽３上に掛止可能に構成されており、陽極端子部５１を洗浄槽２内に吊り下げることができるように構成されていればよい。

本実施形態に係る陽極端子部５１は、陽極本体部５０の一面に対して立設された長尺な接続部５１０と、接続部５１０の上端部に設けられている陽極接続部５１１と、を有しており、該陽極接続部５１１に対して外部から電流が加えられるように構成されている。

陰極体６は、洗浄対象物を載置する陰極本体部６０と、陰極本体部６０に電流を供給するための陰極端子部６１と、を有する。

陰極本体部６０は、金属製である。陰極本体部６０もまた、前記上下方向において、電解洗浄液の流通を許容するように構成されている。本実施形態に係る陰極本体部６０は、金網で構成されており、これにより、前記上下方向での電解洗浄液の流通を許容できるようになっている。

さらに、陰極本体部６０は、籠状に形成されており、平板状の底板部６００と、底板部６００の外周縁部全周から起立する側壁部６０１と、を有する。なお、本実施形態に係る底板部６００と側壁部６０１とは何れも網状に構成されている。このように、陰極本体部６０では、金網で構成することによって、前記上下方向で電解洗浄液を流通させる流通構造を構成している。

また、陰極本体部６０は、図２に示すように、底板部６００に洗浄対象物Ｏが載置された状態で、洗浄槽２内における排出口部２２上であり且つ洗浄槽２の深さ方向における排出口部２２側に配置される。また、陰極本体部６０は、前記上下方向においては底部２００付近に配置されている。

陰極端子部６１は、金属製であり陰極本体部６０と導通するように構成されている。
陰極端子部６１は、予備槽３上に掛け止めされる。

本実施形態に係る陰極端子部６１は、陰極本体部６０から上方に向かって延出する延出部６１０と、延出部６１０の先端部に連設される陰極接続部６１１と、を有しており、該陰極接続部６１１に対して外部から電流が加えられるように構成されている。

本実施形態に係る電解洗浄装置１の構成は以上の通りである。本実施形態の電解洗浄装置１によれば、洗浄槽２内に供給された電解洗浄液は、底部２００に設けられている排出口部２２から洗浄槽２の外部に排出されるため、洗浄槽２内では排出口部２２に向かう電解洗浄液の流れが生じ、この電解洗浄液の流れは排出口部２２に近い場所であるほど速くなる。

本実施形態の電解洗浄装置１では、陰極体６及び陽極体５のうちの洗浄対象物Ｏが載置されているものが前記上下方向における前記洗浄槽２内の前記排出口部２２側に配置されるため、電解洗浄液の流れの速い場所に洗浄対象物Ｏが配置される。

そのため、陰極体６と陽極体５の間に印加した電圧によって洗浄対象物Ｏの表面から発生する電解ガスで付着物を剥離を促進させ、該付着物を電解洗浄液の流れによって押し流すことができる。

このように、本実施形態の電解洗浄装置１は、供給口部２１側から排出口部２２側（すなわち、上方側から下方側）に向かう電解洗浄液の流れによって洗浄対象物Ｏの付着物の剥離を促進させることができるため、洗浄槽２や洗浄対象物Ｏにかかる負荷を抑えながら該洗浄対象物Ｏを洗浄することができる。従って、本実施形態の電解洗浄装置１は、洗浄対象物Ｏや装置の破損を防止しつつ、洗浄力を高めることができるという優れた効果を奏し得る。

また、本実施形態の電解洗浄装置１では、テーパー部２００ｂの先端に排出口部２２が設けられているため、電解洗浄液はテーパー部２００ｂを通過する際に流速が速まる。これに伴い、洗浄槽２内での電解洗浄液の流れが速まるため、電解洗浄液の流れによって洗浄対象物Ｏの付着物が剥がれ易くなる。

さらに、本実施形態の電解洗浄装置１では、陽極体５と陰極体６、より具体的には、洗浄対象物Ｏに対して上下方向で対向配置される陽極本体部５０と陰極本体部６０とが前記上下方向で電解洗浄液を流通させるように構成されているため、洗浄槽２内において上方側から排出口部２２側に向かう電解洗浄液の流れが陽極体５や陰極体６によって遮られにくくなり、これにより、電解洗浄液の流れによって洗浄対象物Ｏの付着物が剥がれ易くなる。

また、洗浄槽２内では、電解洗浄液が排出口部２２に向かって流れる方向において、陽極体５が陰極体６の上流側に配置されるため、電解洗浄液が排出口部２２に向かって流れる方向と、陽極体５と陰極体６との間で電流が流れる方向とが一致し、これにより、洗浄対象物Ｏの付着物に対する電解作用が促進し易くなる。

なお、本発明の電解洗浄装置１は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態において、電解洗浄装置１は、洗浄槽２を収容する予備槽３を備えていたが、この構成に限定されない。例えば、電解洗浄装置１は、予備槽３を備えていなくてもよい。この場合、電解洗浄装置１は、供給装置が洗浄槽２の排出口部２２から直接電解洗浄液を回収するように構成されていればよい。

上記実施形態において、洗浄槽２の底部２００には、平坦部２００ａとテーパー部２００ｂとが含まれていたが、この構成に限定されない。例えば、洗浄槽２の底部２００は、図４に示すように、平坦面のみで構成されていてもよいし、図５に示すように、排出口部２２から上方側に向かうにつれて排出口部２２の穴径方向外方側に広がるように傾斜するテーパー部２００ｂのみで構成されていてもよい。

上記実施形態において、供給手段４は、洗浄槽２の上方から電解洗浄液を供給するように構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、供給手段４は、洗浄槽２の側方（例えば、槽本体部２０の周壁部２０１）から電解洗浄液を供給するように構成されていてもよい。但し、洗浄槽２内において、供給口部２１側から排出口部２２側に向かう電解洗浄液の流れを速めるにあたっては、供給手段４が洗浄槽２の上方から電解洗浄液を供給するように構成されている方が好ましい。

上記実施形態において、陰極本体部６０は、前記上下方向においては底部２００（排出口部２２）付近に配置されていたが、この構成に限定されない。陰極本体部６０は、例えば図３に示すように、前記上下方向において中央部から底部２００側にずれた位置であれば、該中央部付近に配置されていてもよいし、また、底部２００上に重ねて配置してもよい。

上記実施形態において、特に言及しなかったが、供給手段４は、吸引手段４１以外に、予備槽３から回収した電解洗浄液を濾過するフィルタ等を備えていてもよい。

上記実施形態において、陽極本体部５０は、金属メッシュとすることによって流通構造を構成していたが、この構成に限定されない。例えば、陽極本体部５０は、前記上下方向での電解洗浄液の流通を許容できれば、金属メッシュで構成されていなくてもよい（例えば、金属製の平板や、金属製の平板に穴を形成したものであってもよい）。

上記実施形態では、陰極本体部６０を金網で構成し、該金網の網目によって流通構造を構成していたが、この構成に限定されない。例えば、陰極本体部６０は、前記上下方向での電解洗浄液の流通を許容できれば、金網で構成されていなくてもよい。

上記実施形態において、特に言及しなかったが、洗浄槽２内から電解洗浄液を排出する
貫通穴Ｈの数は、一つであってもよいし、複数であってもよい。また、排出口部２２や、テーパー部２００ｂの数も、貫通穴Ｈの数に対応して一つであってもよいし、複数であってもよい。

例えば、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す洗浄槽２では、複数の貫通穴Ｈが多行多列（図６（ａ）の洗浄槽２では２行７列）に整列するようにして設けられている。複数の貫通穴Ｈの数や形成位置は特に限定されるものではないが、少なくとも陽極体５及び陰極体６（洗浄対象物Ｏ）の下方のエリア内に複数の貫通穴Ｈが形成されていることが好ましい。

また、各排出口部２２は、図６（ｂ）に示すように、屈曲した形状であるが、真っ直ぐに延びた形状であってもよい。また、各排出口部２２が屈曲した形状である場合、電解洗浄液の出口となる排出口部２２の開口の向きは同方向であってもよいし、異なる方向であってもよい。

なお、排出口部２２は、各貫通穴Ｈに対して一つずつ設けられていてもよいし、複数の貫通穴Ｈに対して排出口部２２が設けられていてもよい（図６（ｂ）の場合は、２つの貫通穴Ｈに一つの排出口部２２が設けられている）。

上記実施形態において、底部２００に形成した貫通穴Ｈが円形状であったが、この構成に限定されない、例えば、底部２００に形成した貫通穴Ｈは、楕円であってもよいし、台形や、５角形、８角形等の多角形状であってもよい。

１…電解洗浄装置、２…洗浄槽、３…予備槽、４…供給手段、５…陽極体、６…陰極体、２０…槽本体部、２１…供給口部、２２…排出口部、３１…外底部、４０…回収管部、４１…吸引手段、５０…陽極本体部、５１…陽極端子部、６０…陰極本体部、６１…陰極端子部、２００…底部、２００ａ…平坦部、２００ｂ…テーパー部、２０１…周壁部、５１０…接続部、５１１…陽極接続部、６００…底板部、６０１…側壁部、６１０…延出部、６１１…陰極接続部、Ｈ…貫通穴、Ｏ…洗浄対象物

Claims (4)

1. 内部に電解洗浄液を供給すべく上端に形成された開口、及び供給された電解洗浄液を排出すべく底部に設けられた排出口部を有する洗浄槽と、
   前記洗浄槽に前記電解洗浄液を供給する供給手段と、
   前記洗浄槽内で上下方向に並べて対向配置され、且つ互いの間に電圧を印加するように構成された陽極体及び陰極体と、を備え、
   前記陽極体と前記陰極体のうち少なくとも下方に配置されたものには、前記上下方向で前記電解洗浄液を流通させる流通構造が設けられ、
   前記陽極体及び前記陰極体のうちの下方側に配置されたものは、洗浄対象物が載置された状態で前記上下方向における前記洗浄槽内の前記排出口部側に配置される、
   電解洗浄装置。
2. 前記洗浄槽の前記排出口部から排出した電解洗浄液を一時的に貯留する予備槽を備え、
   前記予備槽は、前記洗浄槽の周囲を取り囲む筒状壁部と、前記洗浄槽の前記底部から下方側に離間した位置に配置される外底部と、を有する、
   請求項１に記載の電解洗浄装置。
3. 前記陽極体は、前記陰極体よりも上方に配置されている、
   請求項１又は請求項２に記載の電解洗浄装置。
4. 前記底部には、前記排出口部から外側に広がるように形成され、且つ前記排出口部側に向けて下り傾斜となるように形成されたテーパー部が含まれている、
   請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の電解洗浄装置。

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