JP2002526657A

JP2002526657A - 導電性物体の電解洗浄

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Publication number: JP2002526657A
Application number: JP2000574317A
Authority: JP
Inventors: ホフマン・ジョン・イー・ジュニア; ホフマン・リチャード・エイ・シニア
Original assignee: ホフマン・インダストリーズ・インターナショナル・リミテッド; ホフマン，ジョン・イー・ジュニア; ホフマン，リチャード・エイ・シニア
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2002-08-20
Also published as: AU6151999A; US6203691B1; WO2000017422A1; EP1115916A4; EP1115916A1; CA2341622A1

Abstract

(57)【要約】導電性物体の電解洗浄方法および装置を提供する。【解決手段】アルカリ性で水性のリン酸水素二ナトリウムおよび重炭酸ナトリウム電解質（16）を使用する導電性物体（22）を洗浄するための方法および装置。金属物体（22）の外部表面は、物体（22）を電解質（16）と接触させて配置し、陽極（18）から、陰極を形成する物体（22）に直流電流を流すことにより洗浄される。物体（22）を電解質（16）に浸してもよいし、または電解質を物体に噴霧してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の技術分野本発明は、導電性物体を電気的に洗浄するための方法および装置に関する。

【０００２】従来の技術全体が金属でつくられた物体および金属部分と非金属部分の両方をもつ物体を
含む電気を伝導することができる物体は、しばしば洗浄する必要がある外部表面
を有する。錆、スケール、スマット、石油由来の汚染物質、フラックス、炭化、
非金属コーティング、腐食、汚れなどが形成され、物体の表面に沈積し得る。物
体がリサイクルされ、再利用可能となったり、または物体が次の表面処理のため
に調整されたりするために、これらの表面の沈積または汚染物質は、除去されな
ければならない。洗浄を必要とし得る金属物体の例は、食料雑貨店のカート、金
属製のブレーキシュー、宝石類および電子回路基板を含む。

【０００３】金属物質を洗浄する初期の方法では、物体を高温のシアン化物浴に浸す。シア
ン化物浴の主要な成分は、カセイソーダおよびシアン化ナトリウムまたはシアン
化カリウムを含む。浴は、700°Fを超える温度まで加熱される。シアン化物およ
び金属イオン物質はすべて、寿命に限界があり、廃棄されて完全に新しい浴溶液
をつくらなければならない。シアン化物浴は、致死的なシアン化ガスを発散する
可能性があり、シアン化物浴自体も危険な産業廃棄物であり、特別の高価な産業
廃棄物処理および廃棄を必要とする。

【０００４】シアン化物浴の欠点を解消するために、様々な電解洗浄システムが開発された
。これらのシステムの多くは、高アルカリ性のカセイソーダ浴を形成するために
、カセイソーダ（NaOH）を含む。カセイソーダは、亜鉛めっき鋼、黄銅、青銅、
銅、アルミニウム、マグネシウム、チタニウムおよびその他の金属を攻撃する。
カセイソーダは、金属自体を攻撃する。金属がカセイソーダ浴における液浸に耐
性があったとしても、粘着性の不純物を除去するために、続いてブラッシングま
たはスプレー処理をする必要となり得る。カセイソーダ浴は、高度に腐食性であ
り、取り扱いおよび廃棄に、特別の注意が必要である。

【０００５】その他の電解洗浄システムが提案されている。一つの電解システムは、硫酸第
二鉄およびフッ化アンモニウムを含む電解溶液を使用する。このシステムは、不
快な臭気を発生し得る。このシステムは、スケール除去およびスマット除去をし
ない。危険な産業廃棄物として廃棄しなければならない、アルミニウム、銅、黄
銅および青銅のような金属の不溶性の塩を含む汚泥が生成される。もう一つの電
解システムは、160-190°Fに加熱されるホスファートアルカリ金属からなる電解
質溶液を使用する。鉛、すず、亜鉛、カドミウムイオンのような金属イオンは、
溶液中で、ステンレス鋼からスケールを除去するための触媒として作用する。こ
れらの金属オンス（ons）は、使用済みの電解質の中に残り、危険な産業廃棄物
処理および廃棄を必要とする。金属の膜が、処理される対象物の表面に沈積し得
る。膜は、ステンレス鋼の洗浄においては許容できるが、回路基板のようなその
他の金属対象物の表面の洗浄においては、全体として許容できない。

【０００６】さらにもう一つの既知の洗浄方法は、金、銀、コインおよび宝石類の消費者の
洗浄に関する。洗浄される対象物は、電解質に浸され、比較的低い電圧およびア
ンペア数の電気回路が、電解質溶液を通じて通される。この方法は、特に金およ
び銀の硫化物である変色を除去することを目的としている。洗浄の間、硫化水素
ガスが生成される。硫化水素は商業的な動作において深刻な問題がある、有害で
有毒なガスである。

【０００７】金属物質を洗浄する上記の在来の方法は、非常に高い動作温度、有毒な化学物
質または高度に腐食性の液体を必要とする。これらの在来の方法は、主に、鉄ま
たは鋼からの錆、スケール物質またはスマットの除去を目的としており、他の種
類の金属物質の洗浄には適していない。この方法は、環境規制に応じて、および
高いコストで廃棄しなければならない危険な産業廃棄物を生成する。一定時間に
、少数の物体を処理できるだけであるため、電解質に金属物質を浸すのもまた十
分となり得ない。

【０００８】このように、導電性物体を洗浄するための向上された方法および装置が必要と
されている。向上された方法は、幅広い種類の物体を洗浄できるべきであり、鉄
および鋼に限定されるべきではない。向上された方法は、人体に危険性がなく、
特別な廃棄を必要としない、無毒性の物体を使用するべきである。向上された方
法は、効率的であるべきで、多数の物体を同時に洗浄できるべきである。物体を
洗浄する処理は、物体を損傷しないべきである。

【０００９】発明の開示本発明は、導電性物体を洗浄するための、向上された電解洗浄方法および装置
である。二つの実施例が開示される。

【００１０】第一の実施例において、洗浄される導電性物体は、特殊化されたアルカリ性の
電解浴に浸され、直流電源の陰極に接続される。電源の陽極は、浴に浸される。
結果としての電気分解は、沈積および汚染物質の外部表面への結合を弱める。洗
浄された物体は、物体の上に残ったあらゆる異物を取り除くために、浴から除去
された後に軽くすすがれてもよい。

【００１１】第二の実施例において、特殊化されたアルカリ性の電解質が、一つまたはそれ
以上のスプレーノズルから、洗浄すべき物体上に噴霧される。物体は、直流電源
の陰極に接続される。電源の陽極は、それぞれのスプレーノズルに接続される。
金属物質は、電解質の連続的なストリームで洗浄される。結果としての電気分解
は、異物の物品の外部表面への結合を弱める。物体に噴霧された電解質は、回収
され、ろ過されて再生利用される。

【００１２】電解質スプレーは、その場で洗浄される変圧器ケース、ショッピングカート、
押し出されて薄片にされた鋼、ボイラー等のような、より大きな物体に可能であ
る。物体を浴まで移動する必要がない。さらに、大きすぎて浴に浸せないか、ま
たは浴まで動かすことができない物体は、電解質スプレーを使用して洗浄するこ
とができる。

【００１３】所望するならば、複数の金属物質を同時に電気分解的にスプレー洗浄すること
ができる。物体が互いに電気的に接触させて配置され、一つの物体が陰極に接続
される。電解質スプレーは、すべての物体を同時に電気分解して洗浄するために
、物体全部に噴霧される。物体は、連続的に物体をストリームで噴霧洗浄するた
めに、コンベヤベルト上で、電解質スプレーを通って動くことができる。

【００１４】両方の実施例において、電解質は、7より高く9.0より低く、好適には8.0から8
.5の範囲のpHを有する、リン酸水素二ナトリウムおよび重炭酸ナトリウムの水溶
液である。このpH範囲において電解質は、腐食性ではなく、人体に危険がなく、
環境に優しい。電解質は在来の手段により廃棄することが可能で、危険な産業廃
棄物として処理して廃棄する必要がない。

【００１５】金属物体の洗浄がうまくいく温度範囲は、凝固点のちょうど上から、電解質の
沸点のちょうど下に広がる。電解質の好適な動作温度は、約55°Fと90°Fとの間
である。

【００１６】電解質は、浴で使用されても、またはスプレーとして放出されても、有効な寿
命が長い。電解質の液体成分は、電解質からの液体の蒸発することによってのみ
、補充する必要がある。電解質のその他の成分は、電解質の特定の重力を維持す
るために必要とされる場合に補充される。電解質の特定の重力は、約1.5から約2
.50の間の、好適には約1.86から約2.15の間の範囲であり得る。

【００１７】金属対象物の洗浄は、電解質を汚染しない。浴として使用された場合、金属物
質から除去された金属酸化物およびその他の金属の残留物は、浴の底に沈む。非
金属残留物は、浴の表面に浮かぶ。両方の残留物は、時折それぞれを別の容器に
回収することにより、電解浴から容易に除去することができる。噴霧された電解
質は、回収され、残留物を除去するためにろ過され、そして再利用されることが
できる。残留物は危険ではなく、通常の溝を通して廃棄することができる。

【００１８】本発明のその他の目的および特徴は、次の説明により、特に、本発明を図示す
る、三枚のシートと二つの実施例がある、図示された添付の図面と連係させた場
合に明らかになる。

【００１９】本発明の実施の態様図１は、ブレーキシュー10の外部表面を洗浄するための電解槽12に浸されたブ
レーキシュー10を図示する。ブレーキシュー10は、鋼であり、典型的には、ブレ
ーキシューを塗装できるように、除去しなければならない表面の錆およびその他
の汚染物質を有する。電解槽12は、アルカリ性電解質16を保持する非金属の容器
またはバット14、一つまたは二つの陽極18、電源直流源20および陰極接点22を含
む。図１に示したように、ブレーキシュー10は、電解質16に浸され、陰極接点22
に接続されている。陽極は、電源20の正の出力端子24に接続されている。陰極接
点22は、電源20の負の出力端子26に接続されている。

【００２０】電解質16は、水、リン酸水素二ナトリウム、ベーキングソーダ（重炭酸ナトリ
ウム、NaHCO₃）からなる水性アルカリ性溶液である。リン酸水素二ナトリウムは
、好適には食品等級のリン酸水素二ナトリウムである。好適には、電解質を形成
するために、水1ガロンあたり1.25ポンドのリン酸水素二ナトリウムおよび0.34
ポンドの重炭酸ナトリウムが溶解される。

【００２１】電解質16の正確なpHは、pHがアルカリ性の範囲にあり、7.0より高く9.0より低
い限り、重要ではない。電解質16の好適なpH範囲は、8.0から8.5（それぞれの数
値を含む）の間である。このpH範囲において、電解質は腐食せず、環境に優しい
。電解質16の温度は、電解質の凝固点のちょうど上から、沸点のちょうど下の範
囲でよい。電解質16の好適な温度は、約55°Fと90°Fとの間である。電解質の特
定の重力は、約1.5から約2.50の間である。好適な電解質の特定の重力は、約1.8
6から約2.15の間である。

【００２２】好適実施例において、陽極18はステンレス鋼ロッドから成る。電源20は、60 h
z、230 vの三相交流源から出力された5から350 DC ampから出力された低電圧直
流を生成する。電源20は、オハイオ州クリーブランドの、The Lincoln Electric
Companyにより製造されているInvertec V300-Pro power sourceでよい。その他
の電源および陽極を使用することができる。

【００２３】図１に示したように、ブレーキシュー10は、電解質16に完全に浸され、電源20
の陽極と接続されている。電源20は、ブレーキシュー10の外部表面を洗浄するた
めに、電解槽12を通って電流を流すように付勢される。通常の洗浄の間、電源20
は、ブレーキシューから除去される必要がある表面汚染物質の強度により、ブレ
ーキシューあたり2分から3分間付勢される。洗浄の間、CO₂ガスの泡が放出され
る。泡は、部分10に接した電解質を攪拌する。攪拌は、表面の汚染物質の機械的
除去を補助することができ、ブレーキシュー10の洗浄を助けることができる。毒
性の、または環境的に危険なガスは放出されない。ブレーキシューから除去され
たほとんどの表面汚染物質はバット14の底に沈み、汚泥を形成する。その他の表
面汚染物質は、電解質16の表面に浮くことができる。汚泥および浮遊残留物は、
時折それぞれを別の容器に回収することにより、物理的に除去することができる
。汚泥および浮遊残留物は危険ではなく、通常の溝を通して廃棄することができ
る。ブレーキシュー10は、ブレーキシュー10自体を損傷することなく、長い時間
電解質16に留めておくことができる。

【００２４】ブレーキシュー10を電解槽12で処理した後、電源20は不活性化される。ブレー
キシューは、電解質16から取り出され、陰極接触22から取り外される。ブレーキ
シューは、ブレーキシューにまだ接着している、あらゆるゆるんだ異物を除去す
るために、水で軽くすすがれる。

【００２５】すすぎの後、ブレーキシュー10の外部表面は洗浄され、洗浄後のあらゆる表面
処理の準備がされる。例えば、ブレーキシューは乾燥され、続いて塗装されるこ
とができる。

【００２６】蒸発により失われた水と置きかえる必要がある場合に水を添加することができ
るが、電解質16は、排液または付加的な構成物質を添加することなく、金属物体
の処理を長く続ける。汚泥および浮遊残留物は、電解質からときどき除去される
。電解質16の特定の重力が定期的にチェックされ、電解質の特定の重力を、1.86
と2.15（それぞれの数値を含む）の間の好適な範囲に維持するために、付加的な
リン酸水素二ナトリウムおよび重炭酸ナトリウムが適当な割合で電解質16に添加
される。

【００２７】ステンレス鋼陽極18は、一般的に電気分解の間に犠牲にされず、連続的に使用
される。その他の種類の陽極は、犠牲陽極として働き、点検され、必要なときに
取りかえられるべきである。

【００２８】図1は、洗浄のために電解槽12に浸された、単一のブレーキシュー10を図示す
る。しかし、互いに接触させた多くのブレーキシューを、ブレーキシューの同時
洗浄のために電解槽に浸すことができる。ブレーキシューのうちの一つは、陰極
接触22と接続される。残りのブレーキシューは、陰極接触22と接続されたブレー
キシューに接触するか、または互いに接触し、陰極接触22と接続されたブレーキ
シューを含む一連のブレーキシューを形成する。代替的に、バット14をステンレ
ス鋼で作り、電源20の負の端子26に接続して、電解槽の陰極を形成することがで
きる。ブレーキシューは、陰極に接続させるためにバット14と接触する。

【００２９】図２は、食料雑貨店のカート30の外部表面の洗浄のために、スプレー洗浄機32
に配置された、複数の食料雑貨店のカート30を図示する。それぞれの食料雑貨店
のカート30は、鋼ロッドから形成されたバスケットを含む。バスケットは、回転
する台の上に乗せられる。カートは電解的にめっきされる。典型的に、カートは
、鉄の物体を覆うニッケル−クロム合金の層または鉄の本体を覆う亜鉛の層を形
成することによりめっきされる。

【００３０】使用の際に、食料雑貨店のカートは、しばしば食料雑貨店のカートの本体に水
がたまる戸外環境にさらしたままにされる。下にある鉄の本体は、めっきが途切
れたところがこの水にさらされる。カルヴァーニプロセスが、露出された鉄を酸
化する。酸化された鉄を含む水は、物体の外側のめっきされた表面上を流れ、め
っきの上部に沈積した錆の薄層を形成する。沈積した錆は、化学的結合によりめ
っき層と接着すると考えられている。この層は見栄えが悪く、カートの外観をく
すませる。カートの外観を修復するために、食料雑貨店のカートの外部表面に沈
積された錆を除去しなければならない。

【００３１】スプレー洗浄機32は、電解質36の供給を含むリザーバー34を含む。供給ライン
38が、リザーバー34から複数のスプレーノズル40まで伸長している。供給ライン
38の給水ポンプ42が、リザーバーから複数のスプレーノズルに電解質をくみ出す
。集水域44が、戻りライン46に流れる、噴霧された電解質を回収する。戻された
電解質は、フィルター50を通って通過し、リザーバー34に戻るように、ライン46
のドレインポンプ48に流れる。ノズル40は、複数の陽極を形成し、直流電源54の
正の端子に接続される。

【００３２】図２に示したように、食料雑貨店のカート30は、互いに接触させられて重ね合
わせられているか、または互いに押されている。重ね合わせられたカートは、ス
プレーノズル40に囲まれている。スプレーノズル40は、食料雑貨店のカートに電
解質を放出する方向に向けられており、食料雑貨店のカートから、それぞれ約2
インチ離されている。

【００３３】重ね合わせられたカートの一つは、陰極接触56に接続されている。残りの食料
雑貨店のカートは、重ね合わせられたカートのそれぞれの間の相互接触により、
一連となって陰極接触56に接続されている。陰極接触56は、電源54の負の出力端
子60に接続されている。

【００３４】電解質36は、電解質16と同一であり、電源54は、電源20と同一である。

【００３５】給水ポンプ42は、それぞれのスプレーノズル40に電解質36のフローを提供する
ために付勢される。図２に示したように、それぞれのスプレーノズル40は、食料
雑貨店のカートに電解質のストリーム62を向ける。電源54は、食料雑貨店のカー
ト30の外部表面の電解洗浄のための電流を提供するために付勢される。通常の洗
浄の間、電源54は約45分間付勢され、40個の重ね合わせられたカートを洗浄する
。洗浄の間、電解質36は食料雑貨店のカート30に噴霧される。噴霧された電解質
のそれぞれのストリームは、食料雑貨店のカート30に衝突し、直接ノズルのスプ
レーの通路に入ったり、または電解質のストリームにより衝突されない食料雑貨
店のカートに近接する領域に流れる。これらの領域64のいくつかは、図２に表さ
れている。ノズル40は、表面領域全体の電解処理を確実にするために、電解質が
噴霧され、はね散らされ、または滴らせられることにより、食料雑貨店のカート
の表面領域全体が濡らされるように配置されている。

【００３６】図３は、カートの表面の電解処理のより大きな詳細を図示する。ノズル40は、
電解質の連続的なストリーム62を食料雑貨店のカート30の表面67に流す。ストリ
ームは、表面67の小さな領域68に直接ぶつかるか、または衝突する。衝突領域68
は、陰極の一部を形成し、ストリーム62により、陽極に電気的に接続される。

【００３７】いくらかの電解質は、表面67に当たってはね返り、衝突領域68を囲むミストま
たは霧70を形成する。電解質ミスト70は、電気的に導電性であるのに十分な密度
であり、陽極と陰極との間の電気回路の一部分を形成する。衝突領域68からのス
トリームからのその他の電解質は、表面76に沿い、衝突68の領域よりもかなり大
きな表面領域を濡らす。領域68から流れている表面電解質72は、電解質ストリー
ムと流体接触を維持し、陽極と陰極との間の電気回路の一部分を形成したままで
、その結果非常に広い領域が洗浄される。電解活性化は、電解質ミスト70と接触
する表面67の表面領域74、およびストリームと接触する表面76の濡れた部分で起
こる。これらの領域は、領域68の周囲の電解洗浄の領域を大きく増加させること
ができる。

【００３８】ストリーム62により洗浄される表面領域は、ストリームにより直接衝突される
表面領域に限定されない。ノズル40は好適には、電解質により濡らされ、陽極と
電気的に接続され、表面領域74、76を最大化し、これらの領域を重ねて、カート
の表面領域全体が電解的に洗浄されるように配置される。カートの表面の湿潤は
、電解質がカートを重力で流れ落ちることにより、およびカートの表面の凹みお
よびくぼみの表面張力湿潤により、促進される。

【００３９】集水域44は、噴霧された電解質を回収し、回収された電解質を戻りライン46に
向ける。フィルター50はリザーバー34に戻される前に、排出された電解質から汚
染物質をろ過する。ドレインポンプ48は、ろ過された電解質を再利用のためにリ
ザーバー34にくみ戻す。電解質は連続的にリザーバーからくみ出され、食料雑貨
店のカートに噴霧され、リザーバーに戻されることが可能である。

【００４０】スプレー洗浄機32における食料雑貨店のカート30の洗浄後、電源54は不活性化
される。食料雑貨店のカートは、陰極接触56から接続を外され、スプレー洗浄機
32から取り外される。食料雑貨店のカートは、カートにまだ接着しているあらゆ
るゆるんだ異物を除去するために、水ですすがれる。

【００４１】すすぎの後、食料雑貨店のカート30の外部表面は洗浄され、洗浄後のあらゆる
表面処理の準備がされる。例えば、食料雑貨店のカートは乾燥され、続いてポリ
ウレタンコーティングを施すことができる。

【００４２】電解質36は、蒸発を通じて失われた水と置きかえる必要がある場合に水を添加
することができるが、リザーバーの排液、または付加的な構成物質の添加なしに
、金属物体の処理を長い間続ける。金属物体から洗浄された汚泥および浮遊残留
物は、フィルター50により除去される。電解質36の特定の重力が定期的にチェッ
クされ、電解質の特定の重力を、1.86と2.15の間の好適な範囲に維持するために
、付加的なリン酸水素二ナトリウムおよび重炭酸ナトリウムが適当な割合で電解
質16に添加される。

【００４３】ステンレス鋼陽極52は、一般的に電気分解の間に犠牲にされず、連続的に使用
される。他の種類の陽極は、犠牲陽極として働き、点検され、必要なときに取り
かえられるべきである。

【００４４】電解質スプレーのストリームは、陽極を、金属物体またはスプレー洗浄機32に
より洗浄される物体に、電気的に接続する。ノズル40から排出された電解質が、
陽極から金属物体に伸長する連続的なストリームであることが重要である。ノズ
ルに供給された電解質は、ストリームが液滴に分離してしまうことを防ぐために
、1インチ四方あたり約25ポンドと1インチ四方あたり約1500ポンドの間、好適に
は1インチ四方あたり約600ポンドと1インチ四方あたり約800ポンドの間の圧力が
加えられるべきである。ノズルから洗浄される物体へのストリームの長さは、ス
トリームの電気的連続性を維持するために、2インチまたはそれよりも短くある
べきである。2インチより長いストリームは液滴に分離し、電気分解を持続させ
ることができないと信じられている。

【００４５】スプレーノズル40の数、配置および向きは、対象物の形状に合わせて、または
洗浄する対象物が電解質により湿潤されることを確実にし、電気的ストリームの
連続性を維持するために、変化させることができる。洗浄される対象物は、コン
ベヤに置かれて電解質スプレーを通って動く。対象物は、洗浄されるのに十分な
時間、スプレーにさらされる。代替的に、ノズルを動かし、洗浄する対象物を静
置したままにしておくことができる。スプレー洗浄機は、道路を超える（over-t
he-road）トレーラーまたは航空機のような大きな、または動かせない対象物を
スプレー洗浄することができるように、トラックに載せることができる。操作者
が電解質スプレーを必要な場所に向けることができるように、一つまたはそれ以
上のスプレーノズルを、可撓性供給ラインに接着することができる。

【００４６】次の金属物体の洗浄の例は、さらに本発明を説明する。

【００４７】例1 リン酸水素二ナトリウムを水1ガロン当たり約1.25ポンドの濃度で、および重
炭酸ナトリウムを水1ガロン当たり約0.34ポンドの濃度で溶解することにより、
電解質溶液が調整された。電解質の体積は、約1800ポンドの細かく刻まれた、ま
たはそのままの使用済みのアルミニウム缶を完全に沈めるのに十分な浴を形成す
るのに十分なものであった。缶の外部表面は、ラッカー塗料と印刷インクでコー
ティングされている。二つのステンレス鋼電極が溶液中に配置され、直流電源の
正の端子に接続された。細かく刻まれたアルミニウム缶が、電源の負の端子に接
続された。電源は付勢され、80から95 ampが電解質を通して流された。おおよそ
数分で、すべてのラッカー塗料と印刷インクが缶から除去され、露出金属面があ
らわれた。電源が切られ、アルミニウム缶が浴から取り出された。缶は、異物を
除去して再生利用するためにすすがれた。

【００４８】例２電解質浴が、例１のように調整された。浴の体積はブレーキライニングが取り
外された、100個の使用済みの市販のブレーキシューを完全に沈めるのに十分な
ものであった。電極と電源端子が、例１のように接続され、電源が例１のように
活性化された。20-30分後、電源は不活性化され、ブレーキシューが浴から取り
出された。それぞれのブレーキシューは、異物を除去するために軽くすすがれた
。ブレーキシューは、再利用のために塗装するのに十分な程度に洗浄された。

【００４９】例３電解質浴が、例１のように調整された。浴の体積は、40個のクロムめっきされ
た使用済みの食料雑貨店のカートを完全に沈めるのに十分なものであった。例１
のように電極と電源端子が接続され、活性化された。30-40分後、電源は不活性
化され、食料雑貨店のカートが浴から取り出された。食料雑貨店のカートは、ゆ
るくなった異物を除去するために洗浄され、洗浄されたカートを風化から保護す
るために、コーティングされた。ブレーキシューは、再利用のために塗装するの
に十分な程度に洗浄された。カートの仕上げ塗りされた表面は、ほとんど新しい
状態に修復された。

【００５０】例４電解質浴が、例１のように調整された。浴の体積は、40個のクロムめっきされ
た使用済みの食料雑貨店のカートが配置された、もう一つのタンクに乗せられた
、スプレーシステムを供給するポンプに取り付けられた、400ガロンの保持タン
クを満たすのに十分なものであった。食料雑貨店のカートは、直流電源に電気的
に接触しているカートと互いに重ね合わせられた。電源の負の端子が、食料雑貨
店のカートと接続された。電源の正の端子が、カートに電解質のストリームが流
れるように配置された一連のノズルに接続された。電源は、スプレーシステムと
共に活性化された。ノズルのストリームパターンは、食料雑貨店のカートの表面
をすべて濡らした。過剰分の電解質は、カートタンクから排出され、ろ過されて
、再利用のためにポンプ保持タンクにくみ出された。45分後、電源およびスプレ
ーシステムは不活性化され、食料雑貨店のカートが取り出された。それぞれのカ
ートは、ゆるくなった異物を除去するために電動洗浄され、風化から保護するた
めにコーティングされた。カートの表面は、ほとんど新しい状態に修復された。
カートは、洗浄により影響されないプラスチックの構成要素を含んでいた。

【００５１】例５亜鉛めっきされた食料雑貨店のカートが洗浄されたことを除いて、例３と同様
である。洗浄後、カートは、ほとんど新しい状態に修復された。

【００５２】例６亜鉛めっきされた食料雑貨店のカートが洗浄されたことを除いて、例４と同様
である。洗浄後、カートは、ほとんど新しい状態に修復された。

【００５３】例７電解質浴が、例１のように調整された。浴の体積は、使用済みの自動車エンジ
ンヘッドを完全に沈めるのに十分なものであった。電極および電源が、例１のよ
うに接続されて活性化された。10-30分後、電源が不活性化され、浴からヘッド
が取り出され、ゆるくなった異物を除去するためにすすがれた。ヘッドはほとん
ど新しい状態であり、錆および他の異物がなかった。

【００５４】例８電解質浴が、例７のように調整された。浴の体積は、錆びて炭化した鋼棒を完
全に沈めるのに十分なものであった。浴は互いに接触された。例９のように電極
および電源が接続され、活性化された。20分後、電源は不活性化され、鋼棒が浴
から取り出された。鋼棒はゆるくなった異物を除去するためにすすがれ、ほとん
ど新しい状態となった。

【００５５】例９例７が繰り返されたが、電解質にエンジンヘッドを沈める代わりに、例４で使
用された技術を用いて、エンジンヘッドに噴霧した。洗浄されたエンジンヘッド
は、ほとんど新しい状態となった。

【００５６】例１０例８が繰り返されたが、電解質に鋼棒を沈める代わりに、例４で使用された技
術を用いて、鋼棒に噴霧した。洗浄された鋼棒は、ほとんど新しい状態となった
。

【００５７】例１１電解質浴が、例１のように調整された。浴の体積は、酸化され、油で汚れた光
沢のある銅のバスの手すりを完全に沈めるのに十分なものであった。電極および
電源が、例１のように接続されて活性化された。10分後、電源が不活性化され、
浴からバスの手すりが取り出された。洗浄後、バスの手すりは、目に見えるどん
な表面の化学的劣化もなく、ほとんど新しい状態に修復された。

【００５８】例１２例１３が繰り返されたが、電解質に銅のバスの手すりを沈める代わりに、例４
と同様の技術を用いて、銅のバスの手すりに10-15分間噴霧した。洗浄された銅
のバスの手すりは、目に見えるどんな表面の化学的劣化もなく、ほとんど新しい
状態に修復された。

【００５９】例１３電解質浴が、例１のように調整された。浴の体積は、酸化された光沢のある、
塗装された変圧器のケースを完全に沈めるのに十分なものであった。鋼のケース
から酸化物が除去されることが望ましいが、塗装された領域は無傷のままである
ことが望ましかった。電極および電源が、例１のように接続されて活性化された
。10-15分後、電源が不活性化され、浴から変圧器のケースが取り出された。洗
浄後、変圧器のケースは、ユニットになんの損傷もなく、ほとんど新しい状態に
修復された。塗装は無傷だった。ケースから塗装を除去したいと所望する場合は
、塗装を除去するために、より長い時間、電源が活性化される。

【００６０】例１４例１３が繰り返されたが、電解質に塗装された変圧器のケースを沈める代わり
に、例４と同様の技術を用いて、変圧器のケースに10-15分間噴霧した。洗浄さ
れた後の変圧器のケースは、ユニットまたは塗装になんの損傷もなく、ほとんど
新しい状態に修復された。塗装の除去が所望されるなら、塗装を除去するために
、変圧器のケースはより長い時間噴霧される。

【００６１】例１５電解質浴が、例１のように調整された。浴の体積は、50個の黄銅取付部品を完
全に沈めるのに十分なものであった。電極および電源が、例１のように接続され
て活性化された。5分後、電源が不活性化され、浴から黄銅取付部品が取り出さ
れた。洗浄後、黄銅取付部品は異物を除去するためにすすがれた。黄銅取付部品
は、劣化の形跡なく、ほとんど新しい状態に修復された。

【００６２】例１６電解質浴が、例１のように調整された。浴の体積は、様々なステンレス鋼部分
、シートおよび棒を完全に沈めるのに十分なものであった。電極および電源が、
例１のように接続されて活性化された。10-15分後、電源が不活性化され、浴か
らステンレス鋼が取り出された。ステンレス鋼部分は、化学的劣化の形跡なく、
ほとんど新しい状態に修復された。

【００６３】例１７例１６が繰り返されたが、ステンレス鋼部分を電解質に沈める代わりに、例４
と同様の技術を用いて、電解質に噴霧した。ステンレス鋼部分は、化学的劣化の
形跡なく、ほとんど新しい状態に修復された。

【００６４】例１８電解質浴が、例１のように調整された。浴の体積は、50個のコンピュータ回路
基板を完全に沈めるのに十分なものであった。電源の負の端子が回路基板の金属
部分Eに接続された。電源の正の端子が、例１のように接続された。電源が、例
１のように付勢された。5分後、電源が不活性化され、回路基板が浴から取り出
された。回路基板はすすがれて空気乾燥された。回路基板の検査は、過剰なフラ
ックス、グリースおよび油を含む、すべての異物の完全な除去を示した。基板の
金属表面のみが洗浄されたのではなく、基板の非金属部分もまた、洗浄された。
回路基板の金属部分の電解の間に生成されるCO₂の泡が回路基板に隣接する非金
属部分を機械的に洗浄したという理論が確立されるが、非金属部分を洗浄した正
確なメカニズムはわからない。

【００６５】例１９例１８が繰り返されたが、回路20基板を電解質に沈める代わりに、例４と同様
の技術を用いて、回路基板に噴霧した。例４で使用されたスプレーシステムは、
基板表面に合うように変更された。結果は、例１８と同じであった。電解質の流
れが回路基板に隣接する非金属部分を機械的に洗浄したという理論が確立される
が、非金属部分を洗浄した正確なメカニズムはわからない。

【００６６】例２０電解質浴が、例１のように調整された。様々な金、銀および銅、宝石類が、例
１で説明した浸せき技術を用いて、電解的に処理された。電解処理は、1分から1
.5分行われた。宝石類が取り出され、空気乾燥されて検査された。すべての汚れ
および酸化物が除去され、宝石類はほとんど新しい状態に修復された。

【００６７】本発明の好適実施例について図示して説明してきたが、これは改変が可能であ
ることが理解され、このため説明した正確な詳細に限定されることは希望せず、
請求の範囲の範囲内に入るこのような変更および代替が役立つことを望む。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、洗浄のために電解質に浸されたブレーキシュー（ブレーキパッドなし
）の概略図である。

【図２】図２は、複数の食料雑貨店のカートの外部表面を洗浄するために、電解質を噴
霧されている食料雑貨店のカートの概略図である。

【図３】図３は、噴霧された電解質により洗浄されている食料雑貨店のカートの表面の
概略図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年５月２３日（２００１．５．２３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】例１２例１１が繰り返されたが、電解質に銅のバスの手すりを沈める代わりに、例４
と同様の技術を用いて、銅のバスの手すりに10-15分間噴霧した。洗浄された銅
のバスの手すりは、目に見えるどんな表面の化学的劣化もなく、ほとんど新しい
状態に修復された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 1033 ＭａｃｌａｙＳｔｒｅｅｔ，Ｈａｒｒｉｓｂｕｒｇ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ 17103，ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ (71)出願人ホフマン，リチャード・エイ・シニアＨＯＦＦＭＮ，Ｒｉｃｈａｒｄ，Ａ．，Ｓｒ．アメリカ合衆国ペンシルヴェニア州17103、ハリスバーグ、ヘル・ストリート2621 2621ＨｅｒｒＳｔｒｅｅｔ，ｈａｒｒｉｓｂｕｒｇ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ 17103，ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ (72)発明者ホフマン・ジョン・イー・ジュニアアメリカ合衆国ペンシルヴェニア州17036、ハメルスタウン、サウス・ランディス・ストリート24 (72)発明者ホフマン・リチャード・エイ・シニアアメリカ合衆国ペンシルヴェニア州17103、ハリスバーグ、ヘル・ストリート2621 Ｆターム(参考） 3B116 AA46 AB01 BC01 CC01 CC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性物体の表面から不純物を洗浄するための方法であって、
（ａ）リン酸水素二ナトリウムと重炭酸ナトリウムとを水に溶解することにより
アルカリ性の電解質を形成し、該電解質を容器に入れる工程、（ｂ）前記電解質に陽極を配置する工程、（ｃ）導電性物体を前記電解質に浸す工程、（ｄ）前記導電性物体を直流電源の負の端子に接続し、前記陽極を直流電源の正
の端子に接続する工程、および（ｅ）不純物を除去するために、前記電源から前記電解質および前記物体を通し
て電流を流す工程、を含む、ところの方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法であって、（ｆ）電解質１ガロンあたり約0.34ポンドの重炭酸ナトリウムを溶解する工程、
を含む、ところの方法。
【請求項３】請求項２に記載の方法であって、（ｇ）電解質１ガロンあたり約1.25ポンドのリン酸水素二ナトリウムを溶解する
工程、を含む、ところの方法。
【請求項４】請求項１に記載の方法であって、（ｆ）約1.5と約2.5の間の特定の重力を有する電解質を形成する工程、を含む、ところの方法。
【請求項５】請求項１に記載の方法であって、（ｆ）7.0より高く、約9.0を超えないpHを有する電解質を形成する工程、を含む、ところの方法。
【請求項６】請求項１に記載の方法であって、前記導電性物体は、金属部分および非金属部分を含み、（ｆ）前記金属部分を前記直流電源の負の端子に接続する工程、および（ｆ）前記非金属部分の表面を洗浄する工程、を含む、ところの方法。
【請求項７】電気を伝導することができる物体を洗浄するための電解槽であ
って、バット、前記バット内に含まれている、水、リン酸水素二ナトリウムおよび重炭酸ナトリ
ウムを含むアルカリ性電解質、前記電解質内に配置された少なくとも一つの陽極、陰極接触、および正の端子および負の端子を有する直流電源、を含み、前記陰極接触は、該陰極接触が前記電解槽に浸された電気を伝導することがで
きる物体に接続される場合、前記電解槽の陰極を形成するように配置され、前記陽の端子は前記陽極に接続され、前記負の端子は前記陰極に接続される、ところの電解槽。
【請求項８】請求項７に記載の電解槽であって、前記アルカリ性の電解質は、水1ガロンあたり約0.34ポンドの濃度の重炭酸ナ
トリウムを含む、ところの電解槽。
【請求項９】請求項８に記載の電解槽であって、前記アルカリ性の電解質は、水1ガロンあたり約1.25ポンドの濃度のリン酸水
素二ナトリウムを含む、ところの電解槽。
【請求項１０】請求項７に記載の電解槽であって、前記電解質は、7.0より高く、約9.0より低いpHを有する、ところの電解槽。
【請求項１１】請求項７に記載の電解槽であって、前記電解質は、約1.5と約2.5の間の特定の重力を有する、ところの電解槽。
【請求項１２】請求項７に記載の電解槽であって、前記バットは、前記陰極接触を含む、ところの電解槽。
【請求項１３】導電性物体を洗浄するための方法であって、（ａ）該導電性物体を直流電源の負の端子に接続する工程、（ｂ）陽極を前記直流電源の正の端子に接続する工程、（ｃ）連続的な電解質のストリームを物体に噴霧して、前記物体を前記電解質で
濡らす工程、（ｄ）前記物体が噴霧されている間に連続的な電解質のストリームと物理的に接
触するように前記陽極を配置する工程、および（ｅ）前記物体を洗浄するために、前記電解質のストリームおよび前記物体を通
して、前記電源から電流を流す工程、を含む、ところの方法。
【請求項１４】請求項１３に記載の方法であって、（ｆ）前記物体のスプレー衝突領域および物体が衝突領域から離れても、領域を
洗浄する工程、を含む、ところの方法。
【請求項１５】請求項１４に記載の方法であって、（ｇ）前記物体の前記スプレー衝突領域から濡らされた領域に前記電解質が流れ
落ちる工程、を含む、ところの方法。
【請求項１６】請求項１３に記載の方法であって、（ｆ）前記物体にアルカリ性電解質を噴霧する工程、を含む、ところの方法。
【請求項１７】請求項１６に記載の方法であって、（ｇ）リン酸水素二ナトリウム、重炭酸ナトリウムおよび水を含む電解質を噴霧
する工程、を含む、ところの方法。
【請求項１８】請求項１７に記載の方法であって、（ｈ）電解質１ガロンあたり約0.34ポンドの重炭酸ナトリウムおよび約1.25ポン
ドのリン酸水素二ナトリウムを混合することにより形成され、約7.0より高く、
約9.0より低いpHを有する電解質を提供する工程、を含む、ところの方法。
【請求項１９】導電性物体を洗浄するためのスプレー洗浄機であって、リザーバー、前記リザーバーに入れられる、水、リン酸水素二ナトリウムおよび重炭酸ナト
リウムを含むアルカリ性電解質、前記物体を前記電解質で濡らすように、連続的な前記電解質のストリームで前
記物体に噴霧するために、前記リザーバーに接続されているスプレーノズル、前記ノズルが前記物体に噴霧しているときに、前記電解質の連続的なストリー
ムと物理的に接触するための陽極、前記陽極から前記ストリームおよび前記物体を通じて陰極まで伸長する電気的
な接続を形成するために、前記物体に接触するための陰極、および正の端子および負の端子を有し、前記正の端子は前記陽極に接続され、前記負
の端子は前記陰極に接続される電源、を含む、ところのスプレー洗浄機。
【請求項２０】請求項１８に記載のスプレー洗浄機であって、さらに、噴霧された電前記解質を前記リザーバーに戻すために、前記リザーバー
に接続された集水域、戻された前記電解質をろ過するために、前記集水域と前記リザーバーとの間に接
続されたフィルター、前記集水域から前記リザーバーに前記電解質をくみ出すために前記集水域と前記
リザーバーとの間に接続された集水域ポンプ、および前記リザーバーから前記集水域に前記電解質をくみ出すために、前記リザーバー
と前記ノズルとの間に接続された給水ポンプ、のうちの少なくとも一つを含む、ところのスプレー洗浄機。
【請求項２１】請求項１９に記載のスプレー洗浄機であって、前記ノズルは、前記陽極を含む、ところのスプレー洗浄機。
【請求項２２】請求項１９に記載のスプレー洗浄機であって、前記電解質は、約1.5と約2.5の間の特定の重力および約7.0と約9.0の間のpHを
有する、ところのスプレー洗浄機。
【請求項２３】請求項１８に記載のスプレー洗浄機であって、前記電解質は、電解質１ガロンあたり約0.34ポンドの濃度の重炭酸ナトリウム
および電解質１ガロンあたり約1.25ポンドの濃度のリン酸水素二ナトリウムを含
む、ところのスプレー洗浄機。
【請求項２４】請求項１８に記載のスプレー洗浄機であって、前記電解質は、1インチ四方あたり約25ポンドと1インチ四方あたり約1500ポン
ドの間の圧力で、前記ノズルから放出される、ところのスプレー洗浄機。
【請求項２５】導電性物体の表面から不純物を洗浄するための方法であって
、（ａ）リン酸水素二ナトリウム、重炭酸ナトリウムおよび水を含む電解質を提供
する工程、（ｂ）陽極を提供し、該陽極を電源の正の端子に接続する工程、（ｃ）洗浄する物体を提供し、該物体を電源の負の端子に接続する工程、（ｄ）前記陽極と前記陰極との間に伸長する電解質の物体を維持する工程、およ
び（ｅ）物体の表面から不純物を除去するために、前記正の端子から前記負の端子
に電流を流す工程、を含む、ところの方法。
【請求項２６】請求項２５に記載の方法であって、（ｆ）前記電解質の物体をリザーバーに配置する工程、および（ｇ）前記リザーバーに前記物体を浸す工程、を含む、ところの方法。
【請求項２７】請求項２５に記載のスプレー洗浄機であって、（ｆ）電解質を前記陽極から前記物体に噴霧する工程、を含む、ところの方法。
【請求項２８】請求項２７に記載の方法であって、（ｇ）電解質のストリームを前記物体に衝突させる工程、および（ｈ）前記衝突する電解質ストリームから離れた不純物を除去するために、衝
突した電解質が、前記衝突ストリームから離れた前記表面に沿って流れる工程、
を含む、ところの方法。
【請求項２９】請求項２８に記載の方法であって、（ｇ）前記衝突電解質ストリームから離れた不純物を除去するために、前記衝
突する電解質について、前記物体と接触して、電解質の導電性ミストを形成する
工程、を含む、ところの方法。
【請求項３０】請求項２７に記載の方法であって、（ｇ）前記物体に噴霧された前記電解質を回収する工程、および（ｈ）前記物体に回収された前記電解質を前記陽極から再噴霧する工程、を含む、ところの方法。