金属製ワーク洗浄システム、洗浄方法及び製造方法
【課題】 洗浄後の金属製ワークにおける錆の発生を従来よりも抑えることが可能な金属製ワークの洗浄システム、洗浄方法及び製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】 本実施形態によれば、ＯＲＰが負の値となった酸化還元電位水により金属製ワークＷｋを洗浄することで、水道水を洗浄水として使用する従来の洗浄システム及び洗浄方法に比較して、洗浄後の金属製ワークＷｋにおける錆の発生を長期間に亘って抑制することができた。より具体的には、酸化還元電位水のＯＲＰを−５００ｍＶ以下及び／又は溶存水素量を１．０〜２．０ｐｐｍとし、ｐＨ７．０〜７．８とし、更に、ノズル２０２に供給される酸化還元電位水の水温を、３８度以下及び／又は、金属製ワークＷｋのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２８度以下とすることで、洗浄後の金属製ワークＷｋにおける錆の発生を、４日〜２５日間に亘って抑制することができた。
【解決手段】 本実施形態によれば、ＯＲＰが負の値となった酸化還元電位水により金属製ワークＷｋを洗浄することで、水道水を洗浄水として使用する従来の洗浄システム及び洗浄方法に比較して、洗浄後の金属製ワークＷｋにおける錆の発生を長期間に亘って抑制することができた。より具体的には、酸化還元電位水のＯＲＰを−５００ｍＶ以下及び／又は溶存水素量を１．０〜２．０ｐｐｍとし、ｐＨ７．０〜７．８とし、更に、ノズル２０２に供給される酸化還元電位水の水温を、３８度以下及び／又は、金属製ワークＷｋのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２８度以下とすることで、洗浄後の金属製ワークＷｋにおける錆の発生を、４日〜２５日間に亘って抑制することができた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製ワーク洗浄システム、洗浄方法及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属製ワークに付着した異物（油分や切粉、金属製ワークから切粉として分離していない所謂、バリ等）を除去するための洗浄システムとして、ノズルから洗浄水（例えば、水道水）を高圧・高速で噴射して金属製ワークに衝突させる、所謂、高圧噴射洗浄システムが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】社団法人発明協会、“技術分野別特許マップ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、特許庁ホームページ、［平成１７年４月１２日検索］、インターネット［ＵＲＬ：http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/map/sennzyo/1/1-7.htm］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来の洗浄システムについて本願発明者らが実験検討した結果、以下のことが分かった。即ち、水道水により洗浄した金属製ワークを乾燥（自然乾燥又は強制乾燥）させると、乾燥過程或いは乾燥直後に金属製ワークの表面に錆が発生することが分かった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、洗浄後の金属製ワークにおける錆の発生を従来よりも抑えることが可能な金属製ワークの洗浄システム、洗浄方法及び製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る金属製ワーク洗浄システムは、金属製ワークを洗浄するための金属製ワーク洗浄システムにおいて、水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成するための酸化還元電位水製造装置と、酸化還元電位水を金属製ワークに向けて噴射するためのノズルを有する噴射洗浄装置とを備えたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水の水温を３８度以下にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水の水温を３３度以上にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、金属製ワークのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２８度以下となるように、酸化還元電位水の水温を所定温度以下にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、金属製ワークのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２４度以上となるように、酸化還元電位水の水温を所定温度以上にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水製造装置は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８である酸化還元電位水を生成するように構成されたところに特徴を有する。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、噴射洗浄装置による洗浄後の金属製ワークに付着した水分を除去するための水分除去装置を備えたところに特徴を有する。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項７に記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、水分除去装置は、噴射洗浄装置による洗浄後の金属製ワークに気体を吹き付けて金属製ワークに付着した水分を吹き飛ばす送風機と、水分が吹き飛ばされた金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥機とから構成されたところに特徴を有する。
【００１３】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水製造装置は、水と共に水素ガスを吸引して混合し排出する気液混合ポンプと、気液混合ポンプから排出された水に対する水素ガスの溶存量を高めるためのミキサーとを備え、ミキサーは、気液混合ポンプの排出口に接続された管路と、管路の軸方向に沿って間隔をあけて設けられ、管路内を複数の領域に区画すると共に水の通過を許容し、管路内で流体圧力の強弱が繰り返されるようにするための複数のミキシング壁とを備えたところに特徴を有する。
【００１４】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水製造装置により水素ガスと攪拌混合される水から予め気体を除去するための脱気装置と、残留塩素を除去するための脱塩素装置と、金属イオンを除去するための軟水装置とを備えたところに特徴を有する。
【００１５】
請求項１１の発明に係る金属製ワーク洗浄方法は、水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成し、その酸化還元電位水をノズルから噴射して金属製ワークを洗浄するところに特徴を有する。
【００１６】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の金属製ワーク洗浄方法において、ノズルに供給する酸化還元電位水の水温を３８度以下にするところに特徴を有する。
【００１７】
請求項１３の発明は、請求項１１又は１２に記載の金属製ワーク洗浄方法において、ノズルに供給する酸化還元電位水の水温を３３度以上にするところに特徴を有する。
【００１８】
請求項１４の発明は、請求項１１乃至１３の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、金属製ワークのうち、酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２８度以下にするところに特徴を有する。
【００１９】
請求項１５の発明は、請求項１１乃至１４の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、金属製ワークのうち、酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２４度以上にするところに特徴を有する。
【００２０】
請求項１６の発明は、請求項１１乃至１５の何れかに記載の金属製ワーク洗浄方法において、酸化還元電位水は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８であるところに特徴を有する。
【００２１】
請求項１７の発明は、請求項１１乃至１６の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、前酸化還元電位水による洗浄後に、金属製ワークに付着した水分を除去する水分除去工程を備えたところに特徴を有する。
【００２２】
請求項１８の発明は、請求項１７に記載の金属製ワークの洗浄方法において、水分除去工程は、金属製ワークに気体を吹き付けて水分を吹き飛ばす水切り工程と、水切り工程後の金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥工程とからなるところに特徴を有する。
【００２３】
請求項１９の発明は、請求項１１乃至１８の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、水素ガスと攪拌混合される水から予め気体を除去するための脱気工程と、残留塩素を除去するための脱塩素工程と、金属イオンを除去するための軟水化工程とを備えたところに特徴を有する。
【００２４】
請求項２０の発明に係る金属製ワークの製造方法は、請求項１１乃至１９の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法を工程の一部に備えたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００２５】
［請求項１，２，４，６，１１，１２，１４，１６，２０の発明］
上記のように構成した請求項１，１１，２０の発明によれば、従来に比べて、洗浄後の金属製ワークにおける錆の発生を抑制することができた。ここで、ノズルに供給する酸化還元電位水の水温を３８度以下にするとより好ましい（請求項２，１２の発明）。また、金属製ワークのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２８度以下となるようにするとより好ましい（請求項４，１４の発明）。さらに、酸化還元電位水は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８であることが好ましい（請求項６，１６の発明）。
【００２６】
［請求項３，５，１３，１５の発明］
請求項３，５，１３，１５の発明によれば、金属製ワークに付着した異物、特に油分を確実に除去することができる。
【００２７】
［請求項７，１７の発明］
請求項７，１７の発明によれば、金属製ワークに付着した水分を除去することで、金属製ワークにおける錆の発生が抑制される。
【００２８】
［請求項８，１８の発明］
請求項８，１８の発明によれば、金属製ワークを加熱して水分を蒸発させることで金属製ワークに付着した水分を確実に除去することができる。また、乾燥する前に気体を吹き付けることで、金属製ワークに付着した水分の大部分が吹き飛ばされるので、水分を吹き飛ばさずに乾燥した場合に比較して、乾燥後の金属製ワークにおけるスケール（固形物）の発生量が減少する。
【００２９】
［請求項９の発明］
請求項９の発明によれば、水素ガスと混合された水がミキサーを通過する過程で、その水にかかる流体圧力の強弱が繰り返され、水に対する水素ガスの溶存量が向上し、酸化還元電位水の酸化還元電位をより低めることができる。
【００３０】
［請求項１０及び１９の発明］
請求項１０及び１９の発明によれば、酸化還元電位水に含まれる酸化性物質（溶存酸素や残留塩素）が低減するので、酸化還元電位水の衝突による金属製ワークのエロージョンコロージョン（酸化性物質による化学的腐食と酸化還元電位水の衝突による物理的浸食とが繰り返されること）が防止できる。また、水中の金属イオンが除去されるので、洗浄後の金属製ワークが乾いたときのスケールの発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の金属製ワーク洗浄システム１０は、例えば、鉄を含有した金属（具体的には、ＳＰＣＣ材）製のプレートバルブボディ（以下、「金属製ワークＷｋ」という）の製造システムＭの一部として備えられている。金属製ワーク洗浄システム１０は、水に水素ガスを溶解させて酸化還元電位（以下「ＯＲＰ」という）が負の値となった（還元性を有する）酸化還元電位水を生成する酸化還元電位水製造装置１００と、酸化還元電位水により金属製ワークＷｋに付着した異物を除去・洗浄する噴射洗浄装置２００と、噴射洗浄装置２００で洗浄された金属製ワークＷｋから水分を除去するための水分除去装置３００とを主要部として備えている。
【００３２】
まず、酸化還元電位水製造装置１００を図２〜図５に基づいて説明する。
酸化還元電位水製造装置１００は、例えば、図示しない上水道配管に接続されて水が流れる主配管ＭＰを備え、その主配管ＭＰに各種機器を備えてなる。以下、酸化還元電位水製造装置１００の各部位を主配管ＭＰの上流側から順に説明する。主配管ＭＰの上流端には、ソレノイドバルブＳＶ０が備えられている。ソレノイドバルブＳＶ０の下流側にはプレフィルタ１１、軟水装置１２及び活性炭濾過器１３が備えられている。
【００３３】
プレフィルタ１１により水道水に混入している、例えば、１μｍ以上の異物が除去される。また、軟水装置１２により、水道水中の金属イオン（例えば、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム等の各イオン）が除去される。また、活性炭濾過器１３により、水道水に含まれる残留塩素が除去される。通常、水道水は、プレフィルタ１１、軟水装置１２、活性炭濾過器１３の順に流されるが、切替バルブの操作により、軟水装置１２を通さずにプレフィルタ１１から直接、活性炭濾過器１３に流すことも可能である。ここで、水道水から酸化性物質である残留塩素を除去することで、水道水のＯＲＰを低めることが可能となる。なお、水道水を軟水装置１２に通過させる工程が本発明の「軟水化工程」に相当し、活性炭濾過器１３に通過させる工程が本発明の「脱塩素工程」に相当する。また、活性炭濾過器１３は、本発明の「脱塩素装置」に相当する。
【００３４】
活性炭濾過器１３の下流側には活水器１４が備えられている。活水器１４は、例えば、プラスチック製のパイプを流れる水道水の摩擦で生じる静電気をパイプ外側に装着した電極に集め、水中に放射する構成となっている。活水器１４は、主配管ＭＰに対して着脱可能となっており、主配管ＭＰには活水器１４を迂回するバイパス配管ＢＰが備えられている。これにより、活水器１４を主配管ＭＰから取り外した状態でも水道水を流すことが可能となっている。
【００３５】
ここで、水道水を活水器１４に通すことで、生成される酸化還元電位水の水質を安定化することができる。具体的には、酸化還元電位水の溶存水素量（単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量）やＯＲＰを比較的長期間に亘って維持することが可能となる。
【００３６】
活水器１４の下流側には、上記各機器１１〜１３を通過した水道水を貯留するための原水槽１５が備えられている。原水槽１５には液位計Ｌ及び水温計Ｔが備えられ、その計測値は図示しない制御部に出力されている。
【００３７】
なお、制御部は、液位計Ｌの計測結果に基づいて原水槽１５の貯水量を調節している。具体的には、例えば、原水槽１５の最大貯水量は１５０Ｌであり、制御部は貯水量が２０Ｌ以下となったときに、主配管ＭＰの上流端のソレノイドバルブＳＶ０を開いて原水槽１５への水道水の供給を開始する一方、貯水量が１２０Ｌとなったときに、ソレノイドバルブＳＶ０を閉じて原水槽１５への水道水の供給を停止する。
【００３８】
原水槽１５には、ドレン配管ＤＰが接続されており、例えば、水道水の水質変化等により、原水槽１５に貯留されている水道水が不要となった場合には、このドレン配管ＤＰから排出することができる。また、原水槽１５からオーバーフローした水道水も、ドレン配管ＤＰから外部に排出できる。
【００３９】
図２に示すように、酸化還元電位水製造装置１００のうち原水槽１５の下流側には、後述する気液混合ポンプ１７に供給される水道水の供給量（流量）を実測するための複数の水流量計Ｆが備えられている。本実施形態では、水流量計Ｆとして、超音波式流量計及び羽根車式流量計が備えられている。そして、これら水流量計Ｆによる水流量の実測値は図示しない制御部に出力される。なお、水流量計Ｆは、１つでも構わない。
【００４０】
水流量計Ｆの下流側には脱気装置１６が備えられている。脱気装置１６は、真空モジュール１６Ａに水道水を導入し、その真空モジュール１６Ａ内を真空ポンプ１６Ｂによって真空にすることで水道水に溶存している気体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、炭酸ガス等）を抜く構成となっている。脱気装置１６により水道水から気体を抜く工程が、本発明の「脱気工程」に相当する。
【００４１】
真空モジュール１６Ａは主配管ＭＰに対して着脱可能となっており、主配管ＭＰには、脱気装置１６を迂回したバイパス配管ＢＰが備えられている。これにより、水道水を脱気せずに気液混合ポンプ１７に供給することが可能となる。
【００４２】
本実施形態では、真空ポンプ１６Ｂとして所謂、水封式真空ポンプ又はダイヤフラム式真空ポンプとの２つの真空ポンプを備えており、それぞれ真空モジュール１６Ａに対して着脱可能となっている。真空モジュール１６Ａと真空ポンプ１６Ｂとの間には真空計Ｐ１が設けられ、その計測値が図示しない制御部に出力される。制御部は真空計Ｐ１の計測値に基づいて真空ポンプ１６Ｂを駆動制御して、水道水の脱気の程度を調節している。なお、真空ポンプは１つでも構わない。
【００４３】
ここで、水素ガスと混合する前に水を予め脱気しておくと、脱気しない場合に比較して、水素ガスを水に溶解させ易くなると共に、生成される酸化還元電位水中の溶存水素量をより高めたり、ＯＲＰをより低めたりすることができる。また、水道水から酸化性物質である溶存酸素が除去されることで、酸化還元電位水のＯＲＰをより低めることが可能となる。なお、真空モジュール１６Ａにおける真空の度合い、即ち、水道水の脱気の程度を調節することで、生成される酸化還元電位水中の溶存水素量やＯＲＰを調節することが可能となる。
【００４４】
図２に示すように、脱気装置１６の下流側には、ソレノイドバルブＳＶ２を介して同一仕様の２つの気液混合ポンプ１７，１７が備えられている。気液混合ポンプ１７，１７は、所定量の水道水を原水槽１５から吸引すると共に、水素ガス供給源１８（具体的には、ガスボンベ）から所定量の水素ガスを吸引し、これら水道水と水素ガスとを攪拌混合した上で、この混合流体を所定圧力で吐出している。
【００４５】
本実施形態では、常には、２つの気液混合ポンプ１７，１７のうちの一方の気液混合ポンプ１７のみに水道水と水素ガスとが供給されている。そして、例えば、一方の気液混合ポンプ１７が故障又はメンテナンス等により使用不可能となった場合には、切替バルブを操作して他方の気液混合ポンプ１７に水素ガスと水道水とを供給するようになっている。これにより、気液混合ポンプ１７の故障やメンテナンス時にも、水素ガスと水道水との攪拌混合を継続することが可能となる。なお、２つの気液混合ポンプ１７，１７の両方を常時使用して水素ガスと水道水とを攪拌混合するようにしてもよい。
【００４６】
なお、気液混合ポンプ１７は、所謂、インバータ制御されている。即ち、電源からの交流の電力をいったん直流に変換し、再び交流に戻すときに必要な周波数を作り出し、その周波数に応じて気液混合ポンプ１７に備えた交流モータの回転数を変化させている。従って、酸化還元電位水製造装置１００の稼働開始時や停止時における急激な流量変化が抑えられ、気液混合ポンプ１７や後述するミキサーユニット２２に与える負荷を軽減することができる。
【００４７】
気液混合ポンプ１７は、主配管ＭＰに対して着脱可能となっており、その吸引口の直前部分には、水素ガス供給源１８から延びたガス配管ＧＰが接続されている。
【００４８】
図２に示すように、ガス配管ＧＰの途中には、気液混合ポンプ１７への水素ガスの供給量（供給体積）を実測しかつ調節するためのマスフローコントローラ１９が備えられている。また、マスフローコントローラ１９で実測された水素ガス供給量の実測値は、図示しない制御部に出力される。
【００４９】
マスフローコントローラ１９は、酸化還元電位水製造装置１００の停止時には水素ガス供給量を「０」に設定しており、酸化還元電位水製造装置１００が稼働後、所定量の水道水が気液混合ポンプ１７に供給されるまではこの状態を保持する。そして、気液混合ポンプ１７に所定量の水道水が供給されると、水素ガスの供給を開始する。このとき、水素ガス供給量を徐々に大きくすることで、気液混合ポンプ１７における、所謂「エア噛み」を抑制することができる。
【００５０】
なお、ガス配管ＧＰのうち、主配管ＭＰとの接続部分の直前部分には、ガス配管ＧＰへの水道水の流入を防止するための逆止弁２０Ａが備えられている。なお、逆止弁２０Ａに代えてソレノイドバルブを配置し、水素ガスの供給中はソレノイドバルブを開放し、供給が停止したときに閉鎖するようにしてもよい。
【００５１】
主配管ＭＰのうち、気液混合ポンプ１７の下流側には、上述した活水器１４と同一構成の活水器１４が着脱可能に設けられ、主配管ＭＰには、活水器１４を迂回したバイパス配管ＢＰが接続されている。なお、活水器１４と気液混合ポンプ１７との間には、逆流を防止するための逆止弁２０Ｂが設けられている。
【００５２】
活水器１４の下流側には、ミキサーユニット２２が備えられている。ミキサーユニット２２は、複数（例えば、３つ）の同一構成のミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃからなる。具体的には、図３に示すように、第１のミキサー２２Ａと第２のミキサー２２Ｂとを並列接続し、これら第１及び第２のミキサー２２Ａ，２２Ｂに対して第３のミキサー２２Ｃを直列接続した構造をなす。また、各ミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２３Ｃの上流側には、圧力計Ｐ２が備えられている。ここで、第１及び第２のミキサー２２Ａ，２２Ｂと第３のミキサー２２Ｃとの間の配管長は、例えば、１メートルとなっているが、配管長は適宜変更可能である。また、第３のミキサー２２Ｃを通さずに流すためのバイパス流路ＢＰを設けることが好ましい。
【００５３】
ミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、図４に示すように、円筒ケース３０（本発明の「管路」に相当する）の内部に、複数（例えば、１１個）のミキシング壁４０を収容してなる。まず、円筒ケース３０について説明する。
【００５４】
円筒ケース３０は、ケース本体３１と、ケース本体３１の上流側端部に接合される流入管３２及びケース本体３１の下流側端部に接合される流出管３３とから構成される。
【００５５】
ケース本体３１は、円筒形状をなし、両端部には、流入管３２及び流出管３３と接合するへルール部３７が形成されている。また、ケース本体３１の内部空間は、径が一定な円柱形状をなしている。
【００５６】
流入管３２及び流出管３３は、同一形状をなしている。即ち、流入管３２及び排出管３３の一端には、前記主配管ＭＰに接続される配管接続部３４が形成され、他端には、ケース本体３１に接合するへルール部３５が形成されている。そして、その外径は、配管接続部３４からへルール部３５に向かって段付き状に拡径している。なお、流入管３２及び流出管３３の内径は一定となっている。
【００５７】
流入管３２及び流出管３３のうち、ケース本体３１に接合される側の開口縁（へルール部３５の端面３５Ｔ）からは、円筒ボス３６が起立している。そして、流入管３２及び流出管３３がケース本体３１の両端に接合されると、この円筒ボス３６がケース本体３１の内部空間に突入して嵌合するようになっている。以上が円筒ケース３０の説明である。
【００５８】
ミキシング壁４０は、以下のようである。図５に示すように、ミキシング壁４０は、円板部材４１に複数の小孔４２を貫通形成した構成をなす。円板部材４１は、例えば、金属（具体的には、ステンレスや真鍮）製であり、その外径は、ケース本体３１の内径とほぼ同一となっている。また、小孔４２は、ミキシング壁４０の板厚方向（図３における上下方向）に延びその内径は、例えば、１〜３μｍ（好ましくは、２μｍ）となっている。
【００５９】
図３に示すように、ミキシング壁４０は、円筒ケース３０（詳細には、ケース本体３１）の内部において、円筒ケース３０の軸方向に重なるように配置されている。ミキシング壁４０同士の間には、スペーサ４５（例えば、Ｏリング）が挟まれている。このスペーサ４５により隣接したミキシング壁４０が所定間隔を空けて重ねられ、これらミキシング壁４０によって、ケース本体３１の内部空間が、扁平円柱形状をなした複数の空間部４６（本発明における「領域」に相当する）に区画されている。換言すれば、ケース本体３１の内部には、ケース本体３１の軸方向に沿って、ミキシング壁４０と空間部４６とが交互に備えられている。ここで、ケース本体３１の内部に収容された複数のミキシング壁４０は、ケース本体３１の内側に嵌合されかつ、ケース本体３１の両端側から流入管３２及び流出管３３に備えた円筒ボス３６，３６に押圧されて、ケース本体３１の内部に固定配置されている。
【００６０】
本実施形態では、ミキシング壁４０は円筒ケース３０に対して着脱可能となっており、構造（小孔４２の形状、孔径、板厚等）が異なる複数種類のミキシング壁４０が予め用意されている。そして、目的とする酸化還元電位水の水質に応じてそれら複数種類のミキシング壁４０の中から適当なミキシング壁４０を選択して、円筒ケース３０に装着されているミキシング壁４０と交換可能となっている。ミキシング壁４０の交換は、手動で行ってもよいし、図示しない交換装置によって自動で交換するようにしてもよい。
【００６１】
ここで、気液混合ポンプから圧送された水素ガス及び水道水の混合流体は、以下のようにしてミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを通過する。即ち、水素ガス及び水道水の混合流体は、ミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの流入管３２から円筒ケース３０内に流入し、最上段のミキシング壁４０に衝突する。ミキシング壁４０に衝突した混合流体は、ミキシング壁４０に形成された複数の小孔４２に押し込められることで加圧されると共に複数の流路に細かく分かれる。
【００６２】
ミキシング壁４０の小孔４２を通過した混合流体は、最上段の空間部４６内に流入する。この空間部４６において、小孔４２を通過する際に複数の流路に分かれた混合流体が合流すると共に混合流体にかかる圧力が低下する。
【００６３】
最上段の空間部４６に流入した混合流体は、２段目のミキシング壁４０に衝突して小孔４２を通過する際に、再び強い圧力を受けると共に複数の流路に細かく分かれる。そして、２段目のミキシング壁４０を通過すると、２段目の空間部４６に流入し、ここでミキシング壁４０を複数の流路（小孔４２）に分かれて通過した混合流体が合流すると共に、混合流体にかかる圧力が低下する。以下、ミキシング壁４０の小孔４２と空間部４６とを交互に通過することで、混合流体が分流と合流とを繰り返すと共に、混合流体にかかる圧力の強弱が繰り返される。これにより、混合流体中の水素ガスが水道水に溶け込み、ＯＲＰが負の値となった、即ち、水道水よりも還元性を有する酸化還元電位水が生成される。以上がミキサーユニット２２の説明である。
【００６４】
図２に示すように、酸化還元電位水製造装置１００のうちミキサーユニット２２の下流側には、気液混合ポンプ１７及びミキサーユニット２２を通過することで生成された酸化還元電位水を加熱するためのヒータ２３が備えられている。ヒータ２３は主配管ＭＰに対して着脱可能となっている。また、主配管ＭＰには、ヒータ２３を迂回したバイパス配管ＢＰが接続されている。酸化還元電位水を加熱する必要がない場合やヒータ２３が取り外された場合には、このバイパス配管ＢＰによって酸化還元電位水を流すことができる。
【００６５】
本実施形態では、同一仕様の２つのヒータ２３，２３が備えられており、常には、一方のヒータ２３のみを酸化還元電位水が通過する。そして、例えば、一方のヒータ２３が故障又はメンテナンス等により使用不可能となった場合には、切替バルブの操作により他方のヒータ２３を酸化還元電位水が通過するようになっている。これにより、ヒータ２３の故障やメンテナンス時にも酸化還元電位水を加熱することが可能となる。なお、２つのヒータ２３，２３の両方に、常時、酸化還元電位水を通過させるようにしてもよい。
【００６６】
ここで、主配管ＭＰのヒータ２３よりも下流側には水温計Ｔが備えられ、その計測値が図示しない制御部に出力されている。なお、酸化還元電位水を加熱して常温よりも高い所定水温にすることで、酸化還元電位水の水質（溶存水素量やＯＲＰ）を安定させることができる。また、後述する金属製ワークＷｋの洗浄において、金属製ワークＷｋに付着した異物（特に、油分）を効果的に除去することができる。
【００６７】
ヒータ２３の下流側には、主配管ＭＰから分岐した計器接続配管ＫＰが設けられ、この計器接続配管ＫＰの途中に溶存水素計Ｈｍが着脱可能に取り付けられている。溶存水素計Ｈｍは、酸化還元電位水の溶存水素量を実測し、その実測結果を図示しない制御部に出力する。なお、計器接続配管ＫＰには、ソレノイドバルブＳＶ４と、溶存水素計Ｈｍへ供給される酸化還元電位水の流量を一定にするための定量弁２５とが備えられている。
【００６８】
計器接続配管ＫＰの下流側には、生成水槽２６が備えられている。生成水槽２６は、例えば、密閉タンクで構成され、ここに生成された酸化還元電位水が一時的に貯留される。生成水槽２６には酸化還元電位水を気液混合ポンプ１７よりも上流側に環流させるための循環配管ＣＰが接続されている。また、生成水槽２６には酸化還元電位水を後述する噴射洗浄装置２００に供給するための供給配管ＳＰが接続されている。
【００６９】
循環配管ＣＰの途中には、環流する酸化還元電位水の流量を計測するための流量計Ｆ３（本実施形態では、羽根車式流量計）が備えられている。
【００７０】
一方、供給配管ＳＰの途中には供給ポンプ２７が備えられている。供給ポンプ２７は、生成水槽２６に貯留された酸化還元電位水を所定圧力（例えば、０．１〜０．３ＭＰａ）で吐出しており、開閉弁２８を開くことで、酸化還元電位水が生成水槽２６から噴射洗浄装置２００に供給される。また、供給配管ＳＰの途中には、噴射洗浄装置２００から酸化還元電位水製造装置１００への酸化還元電位水の逆流を防止するための逆止弁２０Ｃが備えられている。なお、供給ポンプ２７は、前述した気液混合ポンプ１７と同様に、インバータ制御されているので、酸化還元電位水を安定して噴射洗浄装置２００に供給することができる。
【００７１】
さらに、生成水槽２６にはドレン配管ＤＰが接続されており、酸化還元電位水の生成条件が変更された場合や、酸化還元電位水の水質（溶存水素量、水温、ＯＲＰなど）が変化して、生成水槽２６に貯留された酸化還元電位水が不要となった場合には、このドレン配管ＤＰから、酸化還元電位水を排出することができる。また、生成水槽２６からオーバーフローした酸化還元電位水も、ドレン配管ＤＰから外部に排出することができる。
【００７２】
生成水槽２６には、液位計Ｌが備えられている。制御部は、液位計Ｌの計測結果に基づいて貯水量を算出し、酸化還元電位水の生成量を制御している。具体的には、生成水槽２６の最大貯水量は、例えば、２００Ｌであり、制御部は、例えば、貯水量が１６０Ｌ以上となったときに、気液混合ポンプ１７への水道水と水素ガスの供給を停止しかつ、循環配管ＣＰに備えたソレノイドバルブＳＶ３を開放して、生成水槽２６に貯留された酸化還元電位水を循環させる。また、貯水量が５０Ｌ以下となったときに、気液混合ポンプ１７への水道水と水素ガスの供給を開始しかつ、ソレノイドバルブＳＶ３を閉じて酸化還元電位水の循環を停止する。
【００７３】
即ち、生成水槽２６に貯留された酸化還元電位水の量が予め設定された上限以上となると、新たな酸化還元電位水の生成を中止して、現存する酸化還元電位水の循環を行い、予め設定された下限以下になると、循環を停止して新たな酸化還元電位水の生成を開始する。ここで、酸化還元電位水を循環させて、気液混合ポンプ１７及びミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに繰り返し通すことで、酸化還元電位水の溶存水素量が高められ、ＯＲＰをより低い値にすることができる。
【００７４】
また、生成水槽２６には水温計Ｔが備えられている。この水温計Ｔにより、図６に示す噴射洗浄装置２００（詳細には、ノズル２０２）に供給される酸化還元電位水の水温が計測されている。また、制御部は、水温計Ｔの計測値に基づいて、噴射洗浄装置２００に供給される（生成水槽２６に貯留されている）酸化還元電位水が、後述する設定水温となるようにヒータ２３を駆動制御する。
【００７５】
図示しないが、生成水槽２６には、生成水槽２６に貯まった水素ガス濃度を検出する水素ガス濃度計が備えられており、その計測結果は図示しない制御部に出力される。制御部は、水素ガス濃度計の計測結果が所定の上限濃度を超えた場合に警報を出力しかつ、酸化還元電位水製造装置１００の運転を停止するようにしてもよい。
【００７６】
なお、酸化還元電位水製造装置１００の主配管ＭＰの所定箇所には、上述した構成の他にも、水の流れる流路を切り替えるための切替バルブ、外部機器や配管を接続するための接続部、水を採水するための採水弁等が備えられている。また、主配管ＭＰと活水器１４、真空モジュール１６Ａ、気液混合ポンプ１７、ヒータ２３との各接続部分は、所謂、ユニオン接続となっており、比較的容易に着脱することが可能となっている。
【００７７】
そして、上述した酸化還元電位水製造装置１００によれば、水道水（ｐＨ７．０〜７．５、ＯＲＰ＋１５０ｍＶ以上）を原料水として、ｐＨ７．０〜７．８、ＯＲＰ−５００ｍＶ以下、溶存水素量１．０〜２．０ｐｐｍとなった酸化還元電位水が生成される。即ち、ｐＨを中性に保持したままで、酸化還元電位を水道水よりも低い負の値にしかつ溶存水素量を増加させることができる。以上が、酸化還元電位水製造装置１００の説明である。
【００７８】
次に、噴射洗浄装置２００を図６及び図７に基づいて説明する。噴射洗浄装置２００は、酸化還元電位水を高圧・高速で噴射して金属製ワークＷｋに衝突させ、金属製ワークＷｋに付着している異物（油分や切粉、切粉として金属製ワークＷｋから分離していないバリ）を除去する。
【００７９】
具体的には、噴射洗浄装置２００は、図６の（Ａ）に示すように、酸化還元電位水製造装置１００の供給配管ＳＰに接続した高圧ポンプ２０３を備えている。この高圧ポンプ２０３は、酸化還元電位水製造装置で製造された酸化還元電位水を所定圧力（例えば、１０〜１５ＭＰａ）で吐出しており、開閉弁２０４が開くことで、配管体２０１に酸化還元電位水が供給される。配管体２０１には、金属製ワークＷｋに向けて酸化還元電位水を噴射する複数のノズル２０２が備えられている。配管体２０１は、金属製ワークＷｋの両面側（図６の（Ａ）における上面側と下面側）に備えられ、固定された金属製ワークＷｋに対して所定の速度で自動的に移動しながら酸化還元電位水を噴射する構成となっている。
【００８０】
配管体２０１に備えられたノズル２０２の噴射口と金属製ワークＷｋの表面との間の距離Ｈ１は、例えば、４０ｍｍとなっている。ノズル２０２から噴射された酸化還元電位水は、図７に示すように、噴出口から金属製ワークＷｋに向かって略扇形状に拡散するようになっており、その略扇形の頂角、即ち、ノズル２０２から噴射された酸化還元電位水の広がり角度θ１（図６の（Ａ）を参照）は、例えば、７５度となっている。また、同一の配管体２０１に備えた各ノズル２０２は、金属製ワークＷｋの酸化還元電位水が衝突している部分（図７の点線ｍで囲まれた部分）が互いに重ならないように配置されている。換言すれば、一のノズル２０２から噴射された酸化還元電位水が、同一の配管体２０１に備えられた他のノズル２０２から噴射された酸化還元電位水と交差して衝突力が落ちないようになっている。
【００８１】
更に、配管体２０１が金属製ワークＷｋに対して図７の太線矢印で示された方向に水平移動することで、金属製ワークＷｋのうち、一のノズル２０２から噴射された酸化還元電位水の衝突部分がそれぞれ帯状領域Ｑを形成しかつ、隣接した他のノズル２０２により形成された帯状領域Ｑとの境界部分が、例えば、２ｍｍ程度重なるようになっている。これにより、ノズル２０２から噴射された酸化還元電位水が金属製ワークＷｋの両面全体に確実に衝突するようになっている。更に、本実施形態では、配管体２０１の傾動により、ノズル２０２の中心線と金属製ワークＷｋの表面との交差角度θ２（図６の（Ｂ）を参照）を、例えば、９０度〜１０５度の範囲で調節可能となっている。
【００８２】
噴射洗浄装置２００の説明は以上であって、次に水分除去装置３００について説明する。水分除去装置３００は、送風機３０１と乾燥機３０２とから構成される。送風機３０１は、噴射洗浄装置２００で洗浄された金属製ワークＷｋに対して気体（例えば、空気）を高速・高圧で吹き付けて、金属製ワークＷｋに付着した水分を吹き飛ばす。即ち、強制的に水切りを行う。
【００８３】
詳細には、送風機３０１は、図８に示すように、金属製ワークＷｋに対して自動的に移動しながら空気を吹き付ける気体噴射ノズル３０１ａと、その気体噴射ノズル３０１ａに空気を供給するブロア３０１ｂとから構成され、ブロア３０１ｂと気体噴射ノズル３０１ａとの間に設けられた調節弁３０１ｃによって気体噴射ノズル３０１ａから噴射される空気の風速が、例えば、６０〜１２０ｍ／ｓｅｃの間で調節可能となっている。
【００８４】
気体噴射ノズル３０１ａの噴射口は、例えば、細長いスリット形状をなしている。そして、図９に示すように、気体噴射ノズル３０１ａから噴射された空気は、所謂、エアーカーテンを形成し、このエアーカーテンを横切る際に、金属製ワークＷｋに付着した水分の大部分が吹き飛ばされる。本実施形態では、気体噴射ノズル３０１ａの噴射口と金属製ワークＷｋの表面との間の距離Ｈ２（図８を参照）は、例えば、１８０ｍｍとなっている。また、気体噴射ノズル３０１ａから吹き出した空気が金属製ワークＷｋの表面に対してほぼ垂直方向から当たるようになっている。更に、本実施形態では、気体噴射ノズル３０１ａが、例えば、水平に寝かされた金属製ワークＷｋの両面側（図８における上面側と下面側）に順番に移動して空気を吹き付けるようになっている。
【００８５】
一方、乾燥機３０２は、送風機３０１によって水分が吹き飛ばされた金属製ワークＷｋに、常温よりも高温な（例えば、最高で８０度）の温風を吹き付けて加熱し、送風機３０１で除去できなかった水分を蒸発させる。即ち、強制的に乾燥させる。これにより、金属製ワークＷｋに付着した水分が完全に除去される。
【００８６】
ここで、乾燥機３０２で乾燥する前に、送風機３０１により金属製ワークＷｋに付着した水分の大部分を吹き飛ばしておくと、水分を吹き飛ばさずに乾燥機３０２により乾燥させた場合に比較して、乾燥後の金属製ワークＷｋの表面におけるスケール（固形物）の発生量が低減できる。また、乾燥に要する時間も短縮できる。
【００８７】
また、本実施形態では、前述したように、酸化還元電位水の生成過程で軟水装置１２により水中の金属イオンが除去されているので、スケール（具体的には、カルシウム、マグネシウム等の炭酸塩）の発生をより確実に防ぐことができる。
【００８８】
ここで、水分除去装置３００により金属製ワークＷｋに付着した水分を除去する工程が、本発明の「水分除去工程」に相当する。また、送風機３０１により金属製ワークＷｋに気体を吹き付けて金属製ワークＷｋに付着した水分を吹き飛ばす工程が、本発明の「水切り工程」に相当し、乾燥機３０２により金属製ワークＷｋに常温よりも高温な温風を吹き付けて加熱し水分を蒸発させる工程が、本発明の「乾燥工程」に相当する。
【００８９】
本実施形態の金属製ワーク洗浄システム１０には、上記した構成の他に、浄水装置４００が備えられている。浄水装置４００は、噴射洗浄装置２００において金属製ワークＷｋに噴射された酸化還元電位水を回収して、油水分離、油分回収、固形物（切粉やバリ等）回収等を行い、回収された水を浄化する。その後、所定の水質をクリアした水は、酸化還元電位水の原料水として酸化還元電位水製造装置１００に供給されて再利用され、所定の水質をクリアしなかった水は、排水処理後に下水道に放流される。ここで、浄水装置４００に回収される酸化還元電位水のｐＨは水道水とほぼ同じであり、しかも酸化還元電位水に溶存している水素ガスは洗浄水として使用された後で自然に抜けるので、水にｐＨ調整剤や洗浄剤、防錆剤等を添加してなる洗浄水に比較して、酸化還元電位水の原料水としての再利用や排水処理が容易となる。
【００９０】
以上が、金属製ワーク洗浄システム１０の説明である。なお、この金属製ワーク洗浄システム１０を備えた金属製ワークの製造システムＭには、図１に示すように、防錆油付着装置４０１が備えられている。防錆油付着装置４０１は、静電浄油装置４０１ａによって予め浄化した（具体的には、ゴミを取り除いた）防錆油を、乾燥した金属製ワークＷｋに塗布又は噴霧する。これにより、金属製ワークＷｋにおける錆の発生を確実に防止することができる。なお、本実施形態のように製造する金属製ワークＷｋが自動車に使用されるプレートバルブボディである場合には、防錆油として、例えば、ＭＴＦ（手動変速機油）を塗布又は噴霧するようにしてもよい。
【００９１】
次に、金属製ワークの製造工程及び洗浄工程について説明する。
金属製ワークＷｋは、例えば、圧延、切削、プレス等の工程を経て成形され、外観検査工程に送られる。そして、外観検査に合格した金属製ワークＷｋが洗浄工程に送られる。
【００９２】
即ち、金属製ワークＷｋは、金属製ワーク洗浄システム１０に備えた噴射洗浄装置２００に送られる。噴射洗浄装置２００では、供給ポンプ２７によって酸化還元電位水製造装置１００（詳細には、生成水槽２６）から所定圧力（０．１〜０．３ＭＰａ）で供給された酸化還元電位水を高圧ポンプ２０３により１０〜１５ＭＰａのうちの予め設定された圧力にしてノズル２０２から噴射し、金属製ワークＷｋに衝突させる。
【００９３】
ここで、酸化還元電位水は、生成水槽２６に流入する前にヒータ２３により暖められて、例えば、生成水槽２６における水温が３３度以上３８度以下にとなるように水温調節されている。つまり、噴射洗浄装置２００のノズル２０２に供給される酸化還元電位水の水温が３３度以上３８度以下になっている。ここで、生成水槽２６における酸化還元電位水の水温を３３度以上としたのは、金属製ワークＷｋに付着した異物、特に、油分を確実に除去するためである。
【００９４】
酸化還元電位水が衝突すると、金属製ワークＷｋの表面に付着していた切粉や油分が洗い流されると共に、金属製ワークＷｋから分離していないバリが水圧によって金属製ワークＷｋから分離して取り除かれる。
【００９５】
噴射洗浄装置２００により洗浄（切粉、バリ、油分が除去）された金属製ワークＷｋは、直ちに（好ましくは、洗浄終了から１分以内に）水分除去装置３００（水分除去工程）に送られる。水分除去装置３００では、まず、送風機３０１により風速６０〜１００ｍ／ｓｅｃで空気を吹き付ける。すると、金属製ワークＷｋに付着している水分の大部分が吹き飛ばされる。次いで、乾燥機３０２により、例えば、８０度の温風を吹き付ける。すると、金属製ワークＷｋが加熱されて送風機３０１で除去されなかった水分が蒸発する。これにより、金属製ワークＷｋに付着した水分が完全に取り除かれる。ここで、金属製ワークＷｋの洗浄終了から水分除去工程に移行するまでの時間を１分以内としたのは、金属製ワークＷｋに付着した水分と大気中の酸素とに起因した錆の発生を確実に防ぐためである。以上により、金属製ワークＷｋの洗浄工程は終了である。
【００９６】
洗浄工程を経て洗浄・乾燥された金属製ワークＷｋには防錆油が塗布又は噴霧され、その後箱詰めされる。なお、ここまでの全工程、即ち、金属製ワークＷｋの成形から防錆油の塗布までの工程が、金属製ワークＷｋの製造工程である。
【００９７】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の効果を具体的に説明する。
［実施例］
本発明に係る実施例の金属製ワーク洗浄システム１０の構成は、上述した通りである。ここで、実施例の金属製ワーク洗浄システム１０では、噴射洗浄装置２００のノズル２０２の中心線と金属製ワークＷｋの表面との交差角度θ２（図６の（Ｂ）を参照）を９０度に設定し、ノズル２０２から噴射される酸化還元電位水の圧力を１５ＭＰａに設定し、ノズル２０２の移動速度を金属製ワークＷｋ１枚当たり６秒で洗浄が終了するように設定した。また、送風機３０１の気体噴射ノズル３０１ａから噴射される空気の速度（風速）は６０ｍ／ｓｅｃに設定し、乾燥機３０２から出る温風の温度は８０度に設定した。
【００９８】
［比較例］
金属製ワークＷｋに噴射する水が、水道水（ｐＨ７．０〜７．５、ＯＲＰ＋１５０ｍＶ以上）である点のみが実施例の金属製ワーク洗浄システム１０とは異なり、他の構成及び設定条件は実施例の金属製ワーク洗浄システム１０と同一である。
【００９９】
［実験方法］
（１）実施例の金属製ワーク洗浄システム１０と比較例の金属製ワーク洗浄システムとを用いて、金属製ワークＷｋを上記工程により洗浄・乾燥した。ここで、実施例の金属製ワーク洗浄システム１０による洗浄では、酸化還元電位水製造装置１００の生成水槽２６に貯留されている（即ち、ノズル２０２に供給される）酸化還元電位水の水温を種々の値に設定しかつ、金属製ワークＷｋのうち、酸化還元電位水が衝突している部分（図７の点線ｍで囲まれた部分）の温度を実測した。また、金属製ワークＷｋに噴射される酸化還元電位水のｐＨ、ＯＲＰ、溶存水素量もあわせて実測した。
（２）乾燥後の金属製ワークＷｋを屋内の大気中に放置し、目視又は顕微鏡により錆（所謂、赤錆）の発生の有無を毎日検査した。
【０１００】
［実験結果］
【表１】
【０１０１】
比較例の金属製ワーク洗浄システムによって洗浄した金属製ワークＷｋは、乾燥機３０２から取り出した時点ですでに錆が発生していることが確認された。
【０１０２】
これに対し、実施例の金属製ワーク洗浄システム１０によって洗浄した金属製ワークＷｋ（Ｎｏ．１〜８）では、上記表１に示すように、乾燥後、長期間に亘って錆の発生が抑制できることが分かった。具体的には、酸化還元電位水（ｐＨ７．３６、ＯＲＰ−６１８ｍＶ、溶存水素１．６９６ｐｐｍ）の生成水槽２６における水温を３６度〜３８度とした場合、金属製ワークＷｋのうち酸化還元電位水が衝突している部分（図７を参照）の温度は２６．７度〜２７．８度であった。そして、この条件（Ｎｏ．１〜５）で洗浄された金属製ワークＷｋを乾燥して大気中に放置した場合、大気放置を開始してから４日目まで錆の発生は確認されなかった。
【０１０３】
また、酸化還元電位水（ｐＨ７．２２、ＯＲＰ−６０６ｍＶ、溶存水素１．４３１ｐｐｍ）の生成水槽２６における水温を３３度〜３５度とした場合、金属製ワークＷｋの酸化還元電位水が衝突している部分（図７を参照）の温度は２４．６度〜２５．１度であった。そして、この条件（Ｎｏ．６〜８）で洗浄された金属製ワークＷｋを乾燥して大気中に放置した場合、大気放置を開始してから最短でも２０日目まで錆の発生は確認されず（Ｎｏ．６）、最長では２５日目まで錆の発生は確認されなかった（Ｎｏ．７，８）。
【０１０４】
更に、実施例の金属製ワーク洗浄システム１０によれば、金属製ワークＷｋに付着した異物の除去も良好に行われ、乾燥後のスケールの発生も確認されなかった。
【０１０５】
このように、本実施形態によれば、ＯＲＰが負の値となった酸化還元電位水により金属製ワークＷｋを洗浄することで、水道水を洗浄水として使用する従来の洗浄システム及び洗浄方法に比較して、洗浄後の金属製ワークＷｋにおける錆の発生を長期間に亘って抑制することができた。より具体的には、酸化還元電位水のＯＲＰを−５００ｍＶ以下（好ましくは−６００ｍＶ以下）及び／又は溶存水素量を１．０〜２．０ｐｐｍ（好ましくは、１．４ｐｐｍ〜２．０ｐｐｍ）とし、ｐＨ７．０〜７．８（好ましくは、ｐＨ７．２〜７．８）とし、更に、ノズル２０２に供給される酸化還元電位水の水温（本実施形態では、生成水槽２６における水温）を、３８度以下（より好ましくは、３５度以下）及び／又は、金属製ワークＷｋのうち酸化還元電位水が衝突している部分（図７を参照）の温度を２８度以下（より好ましくは、２６度以下）とすることで、洗浄後の金属製ワークＷｋにおける錆の発生を、４日〜２５日間に亘って抑制することができた。
【０１０６】
また、ノズル２０２に供給される酸化還元電位水の水温（生成水槽２６における水温）を、３３度以上及び／又は、金属製ワークＷｋのうち酸化還元電位水が衝突している部分（図７を参照）の温度を２４度以上とすることで、金属製ワークＷｋに付着している異物が確実に除去できた。
【０１０７】
また、酸化還元電位水を生成する過程で水道水中の酸化性物質（溶存酸素及び残留塩素）が除去されると共に、酸化還元電位水自体が還元性を有するので、酸化還元電位水が金属製ワークＷｋに衝突することによるエロージョンコロージョンを抑制することができる。
【０１０８】
なお、酸化還元電位水で金属製ワークＷｋを洗浄すると、水道水で洗浄した場合に比べて錆が長期間に亘って抑制された理由として、以下のことが推測される。金属の一例として、鉄を例に挙げて説明すると、一般に、鉄に水分が付着すると以下の化学反応（酸化反応）により錆が発生する。
【０１０９】
鉄がイオン化し、水中に溶出する。
Ｆｅ→Ｆｅ２＋＋２ｅ−・・・（１）
鉄が放出した電子が介在して、水と酸素が反応し水酸化物イオンが生成する。
２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ−→４ＯＨ− ・・・（２）
鉄イオンと水酸化物イオンが反応し、水酸化第一鉄が生成する。
Ｆｅ２＋＋２ＯＨ−→Ｆｅ（ＯＨ）２・・・（３）
水酸化第一鉄は水中の溶存酸素或いは大気中の酸素によって直ちに酸化され、水酸化第二鉄（赤錆）が生成する。
４Ｆｅ（ＯＨ）２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２→４Ｆｅ（ＯＨ）３・・・（４）
なお、水酸化第二鉄が脱水すると酸化第二鉄となる。
２Ｆｅ（ＯＨ）３→Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ・・・（５）
【０１１０】
水道水で洗浄した場合、金属製ワークＷｋに付着した水道水と溶存酸素により、洗浄中或いは乾燥するまでの間に上記（１）〜（４）の反応が進行し赤錆が発生したものと推測される。
【０１１１】
これに対し、酸化還元電位水で洗浄した場合は以下のようである。即ち、酸化還元電位水のＯＲＰは、上記したようにマイナス側に大きな値（具体的には−６００ｍＶ以下）となっている。つまり、酸化還元電位水は、水道水（ＯＲＰ＋１５０ｍＶ以上）に比較して強い還元性を有する。これにより、酸化還元電位水により洗浄した場合には、少なくとも洗浄から乾燥に至るまで上記反応（１）〜（４）の進行が抑制され、水道水で洗浄した場合に比較して錆の発生が長期間に亘って抑制されたものと推測される。
【０１１２】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記一実施形態では、水素ガス供給源１８としてガスボンベが備えられているが、ガスボンベに代えて、例えば、化学反応により水から水素ガスを生成する水素ガス発生装置を備えていてもよい。この場合、発生した水素ガスを気液混合ポンプ１７に圧送するためのポンプをガス配管ＧＰの途中に設けることが好ましい。
【０１１３】
（２）上記実施形態では、金属製ワークＷｋを酸化還元電位水のみで洗浄していたが、酸化還元電位水による洗浄の前に、洗浄油によって洗浄してもよい。
【０１１４】
（３）上記実施形態では、酸化還元電位水の生成に使用する水道水の前処理として、軟水化処理及び活性炭濾過処理を行っていたが、これら処理に加えてイオン交換処理、紫外線殺菌処理を行ってもよい。このような前処理を経て生成された酸化還元電位水は、精密部品の洗浄に使用することができる。
【０１１５】
（４）上記実施形態では、金属製ワークＷｋの一例としてＳＰＣＣ材を例示したが、他の鉄を含有した金属製ワーク（例えば、ＳＥＣＣ材に亜鉛メッキしたものや、ステンレス）であってもよい。また、鉄を含有しない金属（アルミニウムや真鍮（黄銅））であってもよい。
【０１１６】
（５）上記実施形態では、乾燥後の金属製ワークＷｋに防錆油を塗布していたが、例えば、窒素ガスを充填した袋に入れて密封してもよい。このようにすれば、金属製ワークＷｋのユーザーは、金属製ワークＷｋの使用前に防錆油を除去する手間が省ける。
【０１１７】
（６）上記実施形態では、噴射洗浄装置２００に備えたノズル２０２及び送風機３０１に備えた気体噴射ノズル３０１ａが金属製ワークＷｋに対して移動する構成であったが、これらノズル２０２及び気体噴射ノズル３０１ａを固定して、金属製ワークＷｋを、搬送装置（例えば、コンベヤ）によって噴射洗浄装置２００、水分除去装置３００の順に搬送するようにしてもよい。
【０１１８】
（７）上記実施形態では、酸化還元電位水を噴射するノズル２０２の噴射口と金属製ワークＷｋの表面との間の距離Ｈ１は４０ｍｍであったが、この距離Ｈ１は、金属製ワークＷｋの状態（例えば、板厚や付着した異物の多少等）に応じて変更してもよい。また、金属製ワークＷｋに噴射される酸化還元電位水の圧力も、金属製ワークＷｋの状態に応じて１０〜１５ＭＰａの範囲内で適宜変更すればよい。
【０１１９】
（８）上記実施形態では、酸化還元電位水を噴射するノズル２０２として、噴射口から噴射された水が略扇形状に拡散する、所謂、フラットノズルを使用していたが、略円錐形状に拡散する所謂、フルコーンノズルや、気体噴射ノズル３０１ａのような、所謂、スリットノズルを使用してもよい。
【０１２０】
（９）上記実施形態では、金属製ワークＷｋを水平に寝かせて、その上面側と下面側とから酸化還元電位水を吹き付けるようにしていたが、金属製ワークＷｋを垂直に立てて保持し、横方向から酸化還元電位水を吹き付けるようにしてもよい。このようにすれば、金属製ワークＷｋの上面に水が溜まることが防がれ、酸化還元電位水を吹き付けている間にも水切りを行うことができる。
【０１２１】
（１０）上記実施形態では、気体噴射ノズル３０１ａから吹き出した空気が金属製ワークＷｋの表面に対してほぼ垂直方向から当たるようになっていたが、垂直方向に対して傾いた方向から当たるようにしてもよい。
【０１２２】
（１１）上記実施形態では、金属製ワークＷｋに気体を吹き付けて水分を吹き飛ばしていたが、例えば、金属製ワークＷｋを高速回転させて遠心力で水切りしたり、超音波振動により水切りしてもよい。
【０１２３】
（１２）上記実施形態では、噴射洗浄装置２００に備えたノズル２０２が酸化還元電位水を噴射しながら自動的に移動する構成であったが、例えば、高圧ホースを介して供給配管ＳＰに接続された噴射ノズルを作業者が持って酸化還元電位水を吹き付けるようにしてもよい。
【０１２４】
（１３）上記実施形態では、酸化還元電位水の生成に使用する水道水の前処理として、脱気処理及び活性炭濾過処理を行って溶存酸素や残留塩素などの酸化性物質が除去されていたが、これら処理を行わなくてもよい。この場合、酸化還元電位水中には、酸化性物質が残留することになるが、酸化還元電位水自体が有する還元力（或いは、酸化還元電位水に溶解している水素）により酸化性物質の酸化力を弱めて、金属製ワークＷｋにおける錆やエロージョンコロージョンの発生を抑制するようにしてもよい。
【０１２５】
（１４）上記実施形態では、水分除去装置３００の送風機３０１が金属製ワークＷｋに空気を吹き付けていたが、空気の代わりに窒素ガスやアルゴンガスを吹き付けるようにすれば金属製ワークＷｋにおける錆の発生をより確実に防止することができる。
【０１２６】
（１５）上記実施形態では、気体噴射ノズル３０１ａの噴射口と金属製ワークＷｋの表面との間の距離Ｈ２は、１８０ｍｍであったが、この距離Ｈ２は、金属製ワークＷｋの状態（例えば、板厚や付着した異物の多少等）に応じて変更してもよい。また、金属製ワークＷｋに噴射される気体の風速も、金属製ワークＷｋの状態に応じて６０〜１２０ｍ／ｓｅｃの範囲内で適宜変更すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属製ワーク洗浄システムの概念図
【図２】酸化還元電位水製造装置の概念図
【図３】ミキサーユニットの概念図
【図４】ミキサーの側断面図
【図５】ミキシング壁の平面図
【図６】（Ａ）噴射洗浄装置の概念図（Ｂ）噴射洗浄装置の部分拡大図
【図７】噴射洗浄装置の斜視図
【図８】送風機の概念図
【図９】送風機の斜視図
【符号の説明】
【０１２８】
１０ 金属製ワーク洗浄システム
１２ 軟水装置
１３ 活性炭濾過器（脱塩素装置）
１６ 脱気装置
１７ 気液混合ポンプ
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ ミキサー
２３ ヒータ
２６ 生成水槽
３０ 円筒ケース（管路）
４０ ミキシング壁
１００ 酸化還元電位水製造装置
２００ 噴射洗浄装置
２０２ ノズル
３００ 水分除去装置
３０１ 送風機
３０２ 乾燥機
Ｍ 金属製ワーク製造システム
Ｗｋ 金属製ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製ワーク洗浄システム、洗浄方法及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属製ワークに付着した異物（油分や切粉、金属製ワークから切粉として分離していない所謂、バリ等）を除去するための洗浄システムとして、ノズルから洗浄水（例えば、水道水）を高圧・高速で噴射して金属製ワークに衝突させる、所謂、高圧噴射洗浄システムが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】社団法人発明協会、“技術分野別特許マップ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、特許庁ホームページ、［平成１７年４月１２日検索］、インターネット［ＵＲＬ：http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/map/sennzyo/1/1-7.htm］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来の洗浄システムについて本願発明者らが実験検討した結果、以下のことが分かった。即ち、水道水により洗浄した金属製ワークを乾燥（自然乾燥又は強制乾燥）させると、乾燥過程或いは乾燥直後に金属製ワークの表面に錆が発生することが分かった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、洗浄後の金属製ワークにおける錆の発生を従来よりも抑えることが可能な金属製ワークの洗浄システム、洗浄方法及び製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る金属製ワーク洗浄システムは、金属製ワークを洗浄するための金属製ワーク洗浄システムにおいて、水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成するための酸化還元電位水製造装置と、酸化還元電位水を金属製ワークに向けて噴射するためのノズルを有する噴射洗浄装置とを備えたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水の水温を３８度以下にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水の水温を３３度以上にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、金属製ワークのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２８度以下となるように、酸化還元電位水の水温を所定温度以下にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、金属製ワークのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２４度以上となるように、酸化還元電位水の水温を所定温度以上にしてノズルに供給するように構成されたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水製造装置は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８である酸化還元電位水を生成するように構成されたところに特徴を有する。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、噴射洗浄装置による洗浄後の金属製ワークに付着した水分を除去するための水分除去装置を備えたところに特徴を有する。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項７に記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、水分除去装置は、噴射洗浄装置による洗浄後の金属製ワークに気体を吹き付けて金属製ワークに付着した水分を吹き飛ばす送風機と、水分が吹き飛ばされた金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥機とから構成されたところに特徴を有する。
【００１３】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水製造装置は、水と共に水素ガスを吸引して混合し排出する気液混合ポンプと、気液混合ポンプから排出された水に対する水素ガスの溶存量を高めるためのミキサーとを備え、ミキサーは、気液混合ポンプの排出口に接続された管路と、管路の軸方向に沿って間隔をあけて設けられ、管路内を複数の領域に区画すると共に水の通過を許容し、管路内で流体圧力の強弱が繰り返されるようにするための複数のミキシング壁とを備えたところに特徴を有する。
【００１４】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システムにおいて、酸化還元電位水製造装置により水素ガスと攪拌混合される水から予め気体を除去するための脱気装置と、残留塩素を除去するための脱塩素装置と、金属イオンを除去するための軟水装置とを備えたところに特徴を有する。
【００１５】
請求項１１の発明に係る金属製ワーク洗浄方法は、水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成し、その酸化還元電位水をノズルから噴射して金属製ワークを洗浄するところに特徴を有する。
【００１６】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の金属製ワーク洗浄方法において、ノズルに供給する酸化還元電位水の水温を３８度以下にするところに特徴を有する。
【００１７】
請求項１３の発明は、請求項１１又は１２に記載の金属製ワーク洗浄方法において、ノズルに供給する酸化還元電位水の水温を３３度以上にするところに特徴を有する。
【００１８】
請求項１４の発明は、請求項１１乃至１３の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、金属製ワークのうち、酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２８度以下にするところに特徴を有する。
【００１９】
請求項１５の発明は、請求項１１乃至１４の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、金属製ワークのうち、酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２４度以上にするところに特徴を有する。
【００２０】
請求項１６の発明は、請求項１１乃至１５の何れかに記載の金属製ワーク洗浄方法において、酸化還元電位水は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８であるところに特徴を有する。
【００２１】
請求項１７の発明は、請求項１１乃至１６の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、前酸化還元電位水による洗浄後に、金属製ワークに付着した水分を除去する水分除去工程を備えたところに特徴を有する。
【００２２】
請求項１８の発明は、請求項１７に記載の金属製ワークの洗浄方法において、水分除去工程は、金属製ワークに気体を吹き付けて水分を吹き飛ばす水切り工程と、水切り工程後の金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥工程とからなるところに特徴を有する。
【００２３】
請求項１９の発明は、請求項１１乃至１８の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法において、水素ガスと攪拌混合される水から予め気体を除去するための脱気工程と、残留塩素を除去するための脱塩素工程と、金属イオンを除去するための軟水化工程とを備えたところに特徴を有する。
【００２４】
請求項２０の発明に係る金属製ワークの製造方法は、請求項１１乃至１９の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法を工程の一部に備えたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００２５】
［請求項１，２，４，６，１１，１２，１４，１６，２０の発明］
上記のように構成した請求項１，１１，２０の発明によれば、従来に比べて、洗浄後の金属製ワークにおける錆の発生を抑制することができた。ここで、ノズルに供給する酸化還元電位水の水温を３８度以下にするとより好ましい（請求項２，１２の発明）。また、金属製ワークのうち酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２８度以下となるようにするとより好ましい（請求項４，１４の発明）。さらに、酸化還元電位水は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８であることが好ましい（請求項６，１６の発明）。
【００２６】
［請求項３，５，１３，１５の発明］
請求項３，５，１３，１５の発明によれば、金属製ワークに付着した異物、特に油分を確実に除去することができる。
【００２７】
［請求項７，１７の発明］
請求項７，１７の発明によれば、金属製ワークに付着した水分を除去することで、金属製ワークにおける錆の発生が抑制される。
【００２８】
［請求項８，１８の発明］
請求項８，１８の発明によれば、金属製ワークを加熱して水分を蒸発させることで金属製ワークに付着した水分を確実に除去することができる。また、乾燥する前に気体を吹き付けることで、金属製ワークに付着した水分の大部分が吹き飛ばされるので、水分を吹き飛ばさずに乾燥した場合に比較して、乾燥後の金属製ワークにおけるスケール（固形物）の発生量が減少する。
【００２９】
［請求項９の発明］
請求項９の発明によれば、水素ガスと混合された水がミキサーを通過する過程で、その水にかかる流体圧力の強弱が繰り返され、水に対する水素ガスの溶存量が向上し、酸化還元電位水の酸化還元電位をより低めることができる。
【００３０】
［請求項１０及び１９の発明］
請求項１０及び１９の発明によれば、酸化還元電位水に含まれる酸化性物質（溶存酸素や残留塩素）が低減するので、酸化還元電位水の衝突による金属製ワークのエロージョンコロージョン（酸化性物質による化学的腐食と酸化還元電位水の衝突による物理的浸食とが繰り返されること）が防止できる。また、水中の金属イオンが除去されるので、洗浄後の金属製ワークが乾いたときのスケールの発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の金属製ワーク洗浄システム１０は、例えば、鉄を含有した金属（具体的には、ＳＰＣＣ材）製のプレートバルブボディ（以下、「金属製ワークＷｋ」という）の製造システムＭの一部として備えられている。金属製ワーク洗浄システム１０は、水に水素ガスを溶解させて酸化還元電位（以下「ＯＲＰ」という）が負の値となった（還元性を有する）酸化還元電位水を生成する酸化還元電位水製造装置１００と、酸化還元電位水により金属製ワークＷｋに付着した異物を除去・洗浄する噴射洗浄装置２００と、噴射洗浄装置２００で洗浄された金属製ワークＷｋから水分を除去するための水分除去装置３００とを主要部として備えている。
【００３２】
まず、酸化還元電位水製造装置１００を図２〜図５に基づいて説明する。
酸化還元電位水製造装置１００は、例えば、図示しない上水道配管に接続されて水が流れる主配管ＭＰを備え、その主配管ＭＰに各種機器を備えてなる。以下、酸化還元電位水製造装置１００の各部位を主配管ＭＰの上流側から順に説明する。主配管ＭＰの上流端には、ソレノイドバルブＳＶ０が備えられている。ソレノイドバルブＳＶ０の下流側にはプレフィルタ１１、軟水装置１２及び活性炭濾過器１３が備えられている。
【００３３】
プレフィルタ１１により水道水に混入している、例えば、１μｍ以上の異物が除去される。また、軟水装置１２により、水道水中の金属イオン（例えば、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム等の各イオン）が除去される。また、活性炭濾過器１３により、水道水に含まれる残留塩素が除去される。通常、水道水は、プレフィルタ１１、軟水装置１２、活性炭濾過器１３の順に流されるが、切替バルブの操作により、軟水装置１２を通さずにプレフィルタ１１から直接、活性炭濾過器１３に流すことも可能である。ここで、水道水から酸化性物質である残留塩素を除去することで、水道水のＯＲＰを低めることが可能となる。なお、水道水を軟水装置１２に通過させる工程が本発明の「軟水化工程」に相当し、活性炭濾過器１３に通過させる工程が本発明の「脱塩素工程」に相当する。また、活性炭濾過器１３は、本発明の「脱塩素装置」に相当する。
【００３４】
活性炭濾過器１３の下流側には活水器１４が備えられている。活水器１４は、例えば、プラスチック製のパイプを流れる水道水の摩擦で生じる静電気をパイプ外側に装着した電極に集め、水中に放射する構成となっている。活水器１４は、主配管ＭＰに対して着脱可能となっており、主配管ＭＰには活水器１４を迂回するバイパス配管ＢＰが備えられている。これにより、活水器１４を主配管ＭＰから取り外した状態でも水道水を流すことが可能となっている。
【００３５】
ここで、水道水を活水器１４に通すことで、生成される酸化還元電位水の水質を安定化することができる。具体的には、酸化還元電位水の溶存水素量（単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量）やＯＲＰを比較的長期間に亘って維持することが可能となる。
【００３６】
活水器１４の下流側には、上記各機器１１〜１３を通過した水道水を貯留するための原水槽１５が備えられている。原水槽１５には液位計Ｌ及び水温計Ｔが備えられ、その計測値は図示しない制御部に出力されている。
【００３７】
なお、制御部は、液位計Ｌの計測結果に基づいて原水槽１５の貯水量を調節している。具体的には、例えば、原水槽１５の最大貯水量は１５０Ｌであり、制御部は貯水量が２０Ｌ以下となったときに、主配管ＭＰの上流端のソレノイドバルブＳＶ０を開いて原水槽１５への水道水の供給を開始する一方、貯水量が１２０Ｌとなったときに、ソレノイドバルブＳＶ０を閉じて原水槽１５への水道水の供給を停止する。
【００３８】
原水槽１５には、ドレン配管ＤＰが接続されており、例えば、水道水の水質変化等により、原水槽１５に貯留されている水道水が不要となった場合には、このドレン配管ＤＰから排出することができる。また、原水槽１５からオーバーフローした水道水も、ドレン配管ＤＰから外部に排出できる。
【００３９】
図２に示すように、酸化還元電位水製造装置１００のうち原水槽１５の下流側には、後述する気液混合ポンプ１７に供給される水道水の供給量（流量）を実測するための複数の水流量計Ｆが備えられている。本実施形態では、水流量計Ｆとして、超音波式流量計及び羽根車式流量計が備えられている。そして、これら水流量計Ｆによる水流量の実測値は図示しない制御部に出力される。なお、水流量計Ｆは、１つでも構わない。
【００４０】
水流量計Ｆの下流側には脱気装置１６が備えられている。脱気装置１６は、真空モジュール１６Ａに水道水を導入し、その真空モジュール１６Ａ内を真空ポンプ１６Ｂによって真空にすることで水道水に溶存している気体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、炭酸ガス等）を抜く構成となっている。脱気装置１６により水道水から気体を抜く工程が、本発明の「脱気工程」に相当する。
【００４１】
真空モジュール１６Ａは主配管ＭＰに対して着脱可能となっており、主配管ＭＰには、脱気装置１６を迂回したバイパス配管ＢＰが備えられている。これにより、水道水を脱気せずに気液混合ポンプ１７に供給することが可能となる。
【００４２】
本実施形態では、真空ポンプ１６Ｂとして所謂、水封式真空ポンプ又はダイヤフラム式真空ポンプとの２つの真空ポンプを備えており、それぞれ真空モジュール１６Ａに対して着脱可能となっている。真空モジュール１６Ａと真空ポンプ１６Ｂとの間には真空計Ｐ１が設けられ、その計測値が図示しない制御部に出力される。制御部は真空計Ｐ１の計測値に基づいて真空ポンプ１６Ｂを駆動制御して、水道水の脱気の程度を調節している。なお、真空ポンプは１つでも構わない。
【００４３】
ここで、水素ガスと混合する前に水を予め脱気しておくと、脱気しない場合に比較して、水素ガスを水に溶解させ易くなると共に、生成される酸化還元電位水中の溶存水素量をより高めたり、ＯＲＰをより低めたりすることができる。また、水道水から酸化性物質である溶存酸素が除去されることで、酸化還元電位水のＯＲＰをより低めることが可能となる。なお、真空モジュール１６Ａにおける真空の度合い、即ち、水道水の脱気の程度を調節することで、生成される酸化還元電位水中の溶存水素量やＯＲＰを調節することが可能となる。
【００４４】
図２に示すように、脱気装置１６の下流側には、ソレノイドバルブＳＶ２を介して同一仕様の２つの気液混合ポンプ１７，１７が備えられている。気液混合ポンプ１７，１７は、所定量の水道水を原水槽１５から吸引すると共に、水素ガス供給源１８（具体的には、ガスボンベ）から所定量の水素ガスを吸引し、これら水道水と水素ガスとを攪拌混合した上で、この混合流体を所定圧力で吐出している。
【００４５】
本実施形態では、常には、２つの気液混合ポンプ１７，１７のうちの一方の気液混合ポンプ１７のみに水道水と水素ガスとが供給されている。そして、例えば、一方の気液混合ポンプ１７が故障又はメンテナンス等により使用不可能となった場合には、切替バルブを操作して他方の気液混合ポンプ１７に水素ガスと水道水とを供給するようになっている。これにより、気液混合ポンプ１７の故障やメンテナンス時にも、水素ガスと水道水との攪拌混合を継続することが可能となる。なお、２つの気液混合ポンプ１７，１７の両方を常時使用して水素ガスと水道水とを攪拌混合するようにしてもよい。
【００４６】
なお、気液混合ポンプ１７は、所謂、インバータ制御されている。即ち、電源からの交流の電力をいったん直流に変換し、再び交流に戻すときに必要な周波数を作り出し、その周波数に応じて気液混合ポンプ１７に備えた交流モータの回転数を変化させている。従って、酸化還元電位水製造装置１００の稼働開始時や停止時における急激な流量変化が抑えられ、気液混合ポンプ１７や後述するミキサーユニット２２に与える負荷を軽減することができる。
【００４７】
気液混合ポンプ１７は、主配管ＭＰに対して着脱可能となっており、その吸引口の直前部分には、水素ガス供給源１８から延びたガス配管ＧＰが接続されている。
【００４８】
図２に示すように、ガス配管ＧＰの途中には、気液混合ポンプ１７への水素ガスの供給量（供給体積）を実測しかつ調節するためのマスフローコントローラ１９が備えられている。また、マスフローコントローラ１９で実測された水素ガス供給量の実測値は、図示しない制御部に出力される。
【００４９】
マスフローコントローラ１９は、酸化還元電位水製造装置１００の停止時には水素ガス供給量を「０」に設定しており、酸化還元電位水製造装置１００が稼働後、所定量の水道水が気液混合ポンプ１７に供給されるまではこの状態を保持する。そして、気液混合ポンプ１７に所定量の水道水が供給されると、水素ガスの供給を開始する。このとき、水素ガス供給量を徐々に大きくすることで、気液混合ポンプ１７における、所謂「エア噛み」を抑制することができる。
【００５０】
なお、ガス配管ＧＰのうち、主配管ＭＰとの接続部分の直前部分には、ガス配管ＧＰへの水道水の流入を防止するための逆止弁２０Ａが備えられている。なお、逆止弁２０Ａに代えてソレノイドバルブを配置し、水素ガスの供給中はソレノイドバルブを開放し、供給が停止したときに閉鎖するようにしてもよい。
【００５１】
主配管ＭＰのうち、気液混合ポンプ１７の下流側には、上述した活水器１４と同一構成の活水器１４が着脱可能に設けられ、主配管ＭＰには、活水器１４を迂回したバイパス配管ＢＰが接続されている。なお、活水器１４と気液混合ポンプ１７との間には、逆流を防止するための逆止弁２０Ｂが設けられている。
【００５２】
活水器１４の下流側には、ミキサーユニット２２が備えられている。ミキサーユニット２２は、複数（例えば、３つ）の同一構成のミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃからなる。具体的には、図３に示すように、第１のミキサー２２Ａと第２のミキサー２２Ｂとを並列接続し、これら第１及び第２のミキサー２２Ａ，２２Ｂに対して第３のミキサー２２Ｃを直列接続した構造をなす。また、各ミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２３Ｃの上流側には、圧力計Ｐ２が備えられている。ここで、第１及び第２のミキサー２２Ａ，２２Ｂと第３のミキサー２２Ｃとの間の配管長は、例えば、１メートルとなっているが、配管長は適宜変更可能である。また、第３のミキサー２２Ｃを通さずに流すためのバイパス流路ＢＰを設けることが好ましい。
【００５３】
ミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、図４に示すように、円筒ケース３０（本発明の「管路」に相当する）の内部に、複数（例えば、１１個）のミキシング壁４０を収容してなる。まず、円筒ケース３０について説明する。
【００５４】
円筒ケース３０は、ケース本体３１と、ケース本体３１の上流側端部に接合される流入管３２及びケース本体３１の下流側端部に接合される流出管３３とから構成される。
【００５５】
ケース本体３１は、円筒形状をなし、両端部には、流入管３２及び流出管３３と接合するへルール部３７が形成されている。また、ケース本体３１の内部空間は、径が一定な円柱形状をなしている。
【００５６】
流入管３２及び流出管３３は、同一形状をなしている。即ち、流入管３２及び排出管３３の一端には、前記主配管ＭＰに接続される配管接続部３４が形成され、他端には、ケース本体３１に接合するへルール部３５が形成されている。そして、その外径は、配管接続部３４からへルール部３５に向かって段付き状に拡径している。なお、流入管３２及び流出管３３の内径は一定となっている。
【００５７】
流入管３２及び流出管３３のうち、ケース本体３１に接合される側の開口縁（へルール部３５の端面３５Ｔ）からは、円筒ボス３６が起立している。そして、流入管３２及び流出管３３がケース本体３１の両端に接合されると、この円筒ボス３６がケース本体３１の内部空間に突入して嵌合するようになっている。以上が円筒ケース３０の説明である。
【００５８】
ミキシング壁４０は、以下のようである。図５に示すように、ミキシング壁４０は、円板部材４１に複数の小孔４２を貫通形成した構成をなす。円板部材４１は、例えば、金属（具体的には、ステンレスや真鍮）製であり、その外径は、ケース本体３１の内径とほぼ同一となっている。また、小孔４２は、ミキシング壁４０の板厚方向（図３における上下方向）に延びその内径は、例えば、１〜３μｍ（好ましくは、２μｍ）となっている。
【００５９】
図３に示すように、ミキシング壁４０は、円筒ケース３０（詳細には、ケース本体３１）の内部において、円筒ケース３０の軸方向に重なるように配置されている。ミキシング壁４０同士の間には、スペーサ４５（例えば、Ｏリング）が挟まれている。このスペーサ４５により隣接したミキシング壁４０が所定間隔を空けて重ねられ、これらミキシング壁４０によって、ケース本体３１の内部空間が、扁平円柱形状をなした複数の空間部４６（本発明における「領域」に相当する）に区画されている。換言すれば、ケース本体３１の内部には、ケース本体３１の軸方向に沿って、ミキシング壁４０と空間部４６とが交互に備えられている。ここで、ケース本体３１の内部に収容された複数のミキシング壁４０は、ケース本体３１の内側に嵌合されかつ、ケース本体３１の両端側から流入管３２及び流出管３３に備えた円筒ボス３６，３６に押圧されて、ケース本体３１の内部に固定配置されている。
【００６０】
本実施形態では、ミキシング壁４０は円筒ケース３０に対して着脱可能となっており、構造（小孔４２の形状、孔径、板厚等）が異なる複数種類のミキシング壁４０が予め用意されている。そして、目的とする酸化還元電位水の水質に応じてそれら複数種類のミキシング壁４０の中から適当なミキシング壁４０を選択して、円筒ケース３０に装着されているミキシング壁４０と交換可能となっている。ミキシング壁４０の交換は、手動で行ってもよいし、図示しない交換装置によって自動で交換するようにしてもよい。
【００６１】
ここで、気液混合ポンプから圧送された水素ガス及び水道水の混合流体は、以下のようにしてミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを通過する。即ち、水素ガス及び水道水の混合流体は、ミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの流入管３２から円筒ケース３０内に流入し、最上段のミキシング壁４０に衝突する。ミキシング壁４０に衝突した混合流体は、ミキシング壁４０に形成された複数の小孔４２に押し込められることで加圧されると共に複数の流路に細かく分かれる。
【００６２】
ミキシング壁４０の小孔４２を通過した混合流体は、最上段の空間部４６内に流入する。この空間部４６において、小孔４２を通過する際に複数の流路に分かれた混合流体が合流すると共に混合流体にかかる圧力が低下する。
【００６３】
最上段の空間部４６に流入した混合流体は、２段目のミキシング壁４０に衝突して小孔４２を通過する際に、再び強い圧力を受けると共に複数の流路に細かく分かれる。そして、２段目のミキシング壁４０を通過すると、２段目の空間部４６に流入し、ここでミキシング壁４０を複数の流路（小孔４２）に分かれて通過した混合流体が合流すると共に、混合流体にかかる圧力が低下する。以下、ミキシング壁４０の小孔４２と空間部４６とを交互に通過することで、混合流体が分流と合流とを繰り返すと共に、混合流体にかかる圧力の強弱が繰り返される。これにより、混合流体中の水素ガスが水道水に溶け込み、ＯＲＰが負の値となった、即ち、水道水よりも還元性を有する酸化還元電位水が生成される。以上がミキサーユニット２２の説明である。
【００６４】
図２に示すように、酸化還元電位水製造装置１００のうちミキサーユニット２２の下流側には、気液混合ポンプ１７及びミキサーユニット２２を通過することで生成された酸化還元電位水を加熱するためのヒータ２３が備えられている。ヒータ２３は主配管ＭＰに対して着脱可能となっている。また、主配管ＭＰには、ヒータ２３を迂回したバイパス配管ＢＰが接続されている。酸化還元電位水を加熱する必要がない場合やヒータ２３が取り外された場合には、このバイパス配管ＢＰによって酸化還元電位水を流すことができる。
【００６５】
本実施形態では、同一仕様の２つのヒータ２３，２３が備えられており、常には、一方のヒータ２３のみを酸化還元電位水が通過する。そして、例えば、一方のヒータ２３が故障又はメンテナンス等により使用不可能となった場合には、切替バルブの操作により他方のヒータ２３を酸化還元電位水が通過するようになっている。これにより、ヒータ２３の故障やメンテナンス時にも酸化還元電位水を加熱することが可能となる。なお、２つのヒータ２３，２３の両方に、常時、酸化還元電位水を通過させるようにしてもよい。
【００６６】
ここで、主配管ＭＰのヒータ２３よりも下流側には水温計Ｔが備えられ、その計測値が図示しない制御部に出力されている。なお、酸化還元電位水を加熱して常温よりも高い所定水温にすることで、酸化還元電位水の水質（溶存水素量やＯＲＰ）を安定させることができる。また、後述する金属製ワークＷｋの洗浄において、金属製ワークＷｋに付着した異物（特に、油分）を効果的に除去することができる。
【００６７】
ヒータ２３の下流側には、主配管ＭＰから分岐した計器接続配管ＫＰが設けられ、この計器接続配管ＫＰの途中に溶存水素計Ｈｍが着脱可能に取り付けられている。溶存水素計Ｈｍは、酸化還元電位水の溶存水素量を実測し、その実測結果を図示しない制御部に出力する。なお、計器接続配管ＫＰには、ソレノイドバルブＳＶ４と、溶存水素計Ｈｍへ供給される酸化還元電位水の流量を一定にするための定量弁２５とが備えられている。
【００６８】
計器接続配管ＫＰの下流側には、生成水槽２６が備えられている。生成水槽２６は、例えば、密閉タンクで構成され、ここに生成された酸化還元電位水が一時的に貯留される。生成水槽２６には酸化還元電位水を気液混合ポンプ１７よりも上流側に環流させるための循環配管ＣＰが接続されている。また、生成水槽２６には酸化還元電位水を後述する噴射洗浄装置２００に供給するための供給配管ＳＰが接続されている。
【００６９】
循環配管ＣＰの途中には、環流する酸化還元電位水の流量を計測するための流量計Ｆ３（本実施形態では、羽根車式流量計）が備えられている。
【００７０】
一方、供給配管ＳＰの途中には供給ポンプ２７が備えられている。供給ポンプ２７は、生成水槽２６に貯留された酸化還元電位水を所定圧力（例えば、０．１〜０．３ＭＰａ）で吐出しており、開閉弁２８を開くことで、酸化還元電位水が生成水槽２６から噴射洗浄装置２００に供給される。また、供給配管ＳＰの途中には、噴射洗浄装置２００から酸化還元電位水製造装置１００への酸化還元電位水の逆流を防止するための逆止弁２０Ｃが備えられている。なお、供給ポンプ２７は、前述した気液混合ポンプ１７と同様に、インバータ制御されているので、酸化還元電位水を安定して噴射洗浄装置２００に供給することができる。
【００７１】
さらに、生成水槽２６にはドレン配管ＤＰが接続されており、酸化還元電位水の生成条件が変更された場合や、酸化還元電位水の水質（溶存水素量、水温、ＯＲＰなど）が変化して、生成水槽２６に貯留された酸化還元電位水が不要となった場合には、このドレン配管ＤＰから、酸化還元電位水を排出することができる。また、生成水槽２６からオーバーフローした酸化還元電位水も、ドレン配管ＤＰから外部に排出することができる。
【００７２】
生成水槽２６には、液位計Ｌが備えられている。制御部は、液位計Ｌの計測結果に基づいて貯水量を算出し、酸化還元電位水の生成量を制御している。具体的には、生成水槽２６の最大貯水量は、例えば、２００Ｌであり、制御部は、例えば、貯水量が１６０Ｌ以上となったときに、気液混合ポンプ１７への水道水と水素ガスの供給を停止しかつ、循環配管ＣＰに備えたソレノイドバルブＳＶ３を開放して、生成水槽２６に貯留された酸化還元電位水を循環させる。また、貯水量が５０Ｌ以下となったときに、気液混合ポンプ１７への水道水と水素ガスの供給を開始しかつ、ソレノイドバルブＳＶ３を閉じて酸化還元電位水の循環を停止する。
【００７３】
即ち、生成水槽２６に貯留された酸化還元電位水の量が予め設定された上限以上となると、新たな酸化還元電位水の生成を中止して、現存する酸化還元電位水の循環を行い、予め設定された下限以下になると、循環を停止して新たな酸化還元電位水の生成を開始する。ここで、酸化還元電位水を循環させて、気液混合ポンプ１７及びミキサー２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに繰り返し通すことで、酸化還元電位水の溶存水素量が高められ、ＯＲＰをより低い値にすることができる。
【００７４】
また、生成水槽２６には水温計Ｔが備えられている。この水温計Ｔにより、図６に示す噴射洗浄装置２００（詳細には、ノズル２０２）に供給される酸化還元電位水の水温が計測されている。また、制御部は、水温計Ｔの計測値に基づいて、噴射洗浄装置２００に供給される（生成水槽２６に貯留されている）酸化還元電位水が、後述する設定水温となるようにヒータ２３を駆動制御する。
【００７５】
図示しないが、生成水槽２６には、生成水槽２６に貯まった水素ガス濃度を検出する水素ガス濃度計が備えられており、その計測結果は図示しない制御部に出力される。制御部は、水素ガス濃度計の計測結果が所定の上限濃度を超えた場合に警報を出力しかつ、酸化還元電位水製造装置１００の運転を停止するようにしてもよい。
【００７６】
なお、酸化還元電位水製造装置１００の主配管ＭＰの所定箇所には、上述した構成の他にも、水の流れる流路を切り替えるための切替バルブ、外部機器や配管を接続するための接続部、水を採水するための採水弁等が備えられている。また、主配管ＭＰと活水器１４、真空モジュール１６Ａ、気液混合ポンプ１７、ヒータ２３との各接続部分は、所謂、ユニオン接続となっており、比較的容易に着脱することが可能となっている。
【００７７】
そして、上述した酸化還元電位水製造装置１００によれば、水道水（ｐＨ７．０〜７．５、ＯＲＰ＋１５０ｍＶ以上）を原料水として、ｐＨ７．０〜７．８、ＯＲＰ−５００ｍＶ以下、溶存水素量１．０〜２．０ｐｐｍとなった酸化還元電位水が生成される。即ち、ｐＨを中性に保持したままで、酸化還元電位を水道水よりも低い負の値にしかつ溶存水素量を増加させることができる。以上が、酸化還元電位水製造装置１００の説明である。
【００７８】
次に、噴射洗浄装置２００を図６及び図７に基づいて説明する。噴射洗浄装置２００は、酸化還元電位水を高圧・高速で噴射して金属製ワークＷｋに衝突させ、金属製ワークＷｋに付着している異物（油分や切粉、切粉として金属製ワークＷｋから分離していないバリ）を除去する。
【００７９】
具体的には、噴射洗浄装置２００は、図６の（Ａ）に示すように、酸化還元電位水製造装置１００の供給配管ＳＰに接続した高圧ポンプ２０３を備えている。この高圧ポンプ２０３は、酸化還元電位水製造装置で製造された酸化還元電位水を所定圧力（例えば、１０〜１５ＭＰａ）で吐出しており、開閉弁２０４が開くことで、配管体２０１に酸化還元電位水が供給される。配管体２０１には、金属製ワークＷｋに向けて酸化還元電位水を噴射する複数のノズル２０２が備えられている。配管体２０１は、金属製ワークＷｋの両面側（図６の（Ａ）における上面側と下面側）に備えられ、固定された金属製ワークＷｋに対して所定の速度で自動的に移動しながら酸化還元電位水を噴射する構成となっている。
【００８０】
配管体２０１に備えられたノズル２０２の噴射口と金属製ワークＷｋの表面との間の距離Ｈ１は、例えば、４０ｍｍとなっている。ノズル２０２から噴射された酸化還元電位水は、図７に示すように、噴出口から金属製ワークＷｋに向かって略扇形状に拡散するようになっており、その略扇形の頂角、即ち、ノズル２０２から噴射された酸化還元電位水の広がり角度θ１（図６の（Ａ）を参照）は、例えば、７５度となっている。また、同一の配管体２０１に備えた各ノズル２０２は、金属製ワークＷｋの酸化還元電位水が衝突している部分（図７の点線ｍで囲まれた部分）が互いに重ならないように配置されている。換言すれば、一のノズル２０２から噴射された酸化還元電位水が、同一の配管体２０１に備えられた他のノズル２０２から噴射された酸化還元電位水と交差して衝突力が落ちないようになっている。
【００８１】
更に、配管体２０１が金属製ワークＷｋに対して図７の太線矢印で示された方向に水平移動することで、金属製ワークＷｋのうち、一のノズル２０２から噴射された酸化還元電位水の衝突部分がそれぞれ帯状領域Ｑを形成しかつ、隣接した他のノズル２０２により形成された帯状領域Ｑとの境界部分が、例えば、２ｍｍ程度重なるようになっている。これにより、ノズル２０２から噴射された酸化還元電位水が金属製ワークＷｋの両面全体に確実に衝突するようになっている。更に、本実施形態では、配管体２０１の傾動により、ノズル２０２の中心線と金属製ワークＷｋの表面との交差角度θ２（図６の（Ｂ）を参照）を、例えば、９０度〜１０５度の範囲で調節可能となっている。
【００８２】
噴射洗浄装置２００の説明は以上であって、次に水分除去装置３００について説明する。水分除去装置３００は、送風機３０１と乾燥機３０２とから構成される。送風機３０１は、噴射洗浄装置２００で洗浄された金属製ワークＷｋに対して気体（例えば、空気）を高速・高圧で吹き付けて、金属製ワークＷｋに付着した水分を吹き飛ばす。即ち、強制的に水切りを行う。
【００８３】
詳細には、送風機３０１は、図８に示すように、金属製ワークＷｋに対して自動的に移動しながら空気を吹き付ける気体噴射ノズル３０１ａと、その気体噴射ノズル３０１ａに空気を供給するブロア３０１ｂとから構成され、ブロア３０１ｂと気体噴射ノズル３０１ａとの間に設けられた調節弁３０１ｃによって気体噴射ノズル３０１ａから噴射される空気の風速が、例えば、６０〜１２０ｍ／ｓｅｃの間で調節可能となっている。
【００８４】
気体噴射ノズル３０１ａの噴射口は、例えば、細長いスリット形状をなしている。そして、図９に示すように、気体噴射ノズル３０１ａから噴射された空気は、所謂、エアーカーテンを形成し、このエアーカーテンを横切る際に、金属製ワークＷｋに付着した水分の大部分が吹き飛ばされる。本実施形態では、気体噴射ノズル３０１ａの噴射口と金属製ワークＷｋの表面との間の距離Ｈ２（図８を参照）は、例えば、１８０ｍｍとなっている。また、気体噴射ノズル３０１ａから吹き出した空気が金属製ワークＷｋの表面に対してほぼ垂直方向から当たるようになっている。更に、本実施形態では、気体噴射ノズル３０１ａが、例えば、水平に寝かされた金属製ワークＷｋの両面側（図８における上面側と下面側）に順番に移動して空気を吹き付けるようになっている。
【００８５】
一方、乾燥機３０２は、送風機３０１によって水分が吹き飛ばされた金属製ワークＷｋに、常温よりも高温な（例えば、最高で８０度）の温風を吹き付けて加熱し、送風機３０１で除去できなかった水分を蒸発させる。即ち、強制的に乾燥させる。これにより、金属製ワークＷｋに付着した水分が完全に除去される。
【００８６】
ここで、乾燥機３０２で乾燥する前に、送風機３０１により金属製ワークＷｋに付着した水分の大部分を吹き飛ばしておくと、水分を吹き飛ばさずに乾燥機３０２により乾燥させた場合に比較して、乾燥後の金属製ワークＷｋの表面におけるスケール（固形物）の発生量が低減できる。また、乾燥に要する時間も短縮できる。
【００８７】
また、本実施形態では、前述したように、酸化還元電位水の生成過程で軟水装置１２により水中の金属イオンが除去されているので、スケール（具体的には、カルシウム、マグネシウム等の炭酸塩）の発生をより確実に防ぐことができる。
【００８８】
ここで、水分除去装置３００により金属製ワークＷｋに付着した水分を除去する工程が、本発明の「水分除去工程」に相当する。また、送風機３０１により金属製ワークＷｋに気体を吹き付けて金属製ワークＷｋに付着した水分を吹き飛ばす工程が、本発明の「水切り工程」に相当し、乾燥機３０２により金属製ワークＷｋに常温よりも高温な温風を吹き付けて加熱し水分を蒸発させる工程が、本発明の「乾燥工程」に相当する。
【００８９】
本実施形態の金属製ワーク洗浄システム１０には、上記した構成の他に、浄水装置４００が備えられている。浄水装置４００は、噴射洗浄装置２００において金属製ワークＷｋに噴射された酸化還元電位水を回収して、油水分離、油分回収、固形物（切粉やバリ等）回収等を行い、回収された水を浄化する。その後、所定の水質をクリアした水は、酸化還元電位水の原料水として酸化還元電位水製造装置１００に供給されて再利用され、所定の水質をクリアしなかった水は、排水処理後に下水道に放流される。ここで、浄水装置４００に回収される酸化還元電位水のｐＨは水道水とほぼ同じであり、しかも酸化還元電位水に溶存している水素ガスは洗浄水として使用された後で自然に抜けるので、水にｐＨ調整剤や洗浄剤、防錆剤等を添加してなる洗浄水に比較して、酸化還元電位水の原料水としての再利用や排水処理が容易となる。
【００９０】
以上が、金属製ワーク洗浄システム１０の説明である。なお、この金属製ワーク洗浄システム１０を備えた金属製ワークの製造システムＭには、図１に示すように、防錆油付着装置４０１が備えられている。防錆油付着装置４０１は、静電浄油装置４０１ａによって予め浄化した（具体的には、ゴミを取り除いた）防錆油を、乾燥した金属製ワークＷｋに塗布又は噴霧する。これにより、金属製ワークＷｋにおける錆の発生を確実に防止することができる。なお、本実施形態のように製造する金属製ワークＷｋが自動車に使用されるプレートバルブボディである場合には、防錆油として、例えば、ＭＴＦ（手動変速機油）を塗布又は噴霧するようにしてもよい。
【００９１】
次に、金属製ワークの製造工程及び洗浄工程について説明する。
金属製ワークＷｋは、例えば、圧延、切削、プレス等の工程を経て成形され、外観検査工程に送られる。そして、外観検査に合格した金属製ワークＷｋが洗浄工程に送られる。
【００９２】
即ち、金属製ワークＷｋは、金属製ワーク洗浄システム１０に備えた噴射洗浄装置２００に送られる。噴射洗浄装置２００では、供給ポンプ２７によって酸化還元電位水製造装置１００（詳細には、生成水槽２６）から所定圧力（０．１〜０．３ＭＰａ）で供給された酸化還元電位水を高圧ポンプ２０３により１０〜１５ＭＰａのうちの予め設定された圧力にしてノズル２０２から噴射し、金属製ワークＷｋに衝突させる。
【００９３】
ここで、酸化還元電位水は、生成水槽２６に流入する前にヒータ２３により暖められて、例えば、生成水槽２６における水温が３３度以上３８度以下にとなるように水温調節されている。つまり、噴射洗浄装置２００のノズル２０２に供給される酸化還元電位水の水温が３３度以上３８度以下になっている。ここで、生成水槽２６における酸化還元電位水の水温を３３度以上としたのは、金属製ワークＷｋに付着した異物、特に、油分を確実に除去するためである。
【００９４】
酸化還元電位水が衝突すると、金属製ワークＷｋの表面に付着していた切粉や油分が洗い流されると共に、金属製ワークＷｋから分離していないバリが水圧によって金属製ワークＷｋから分離して取り除かれる。
【００９５】
噴射洗浄装置２００により洗浄（切粉、バリ、油分が除去）された金属製ワークＷｋは、直ちに（好ましくは、洗浄終了から１分以内に）水分除去装置３００（水分除去工程）に送られる。水分除去装置３００では、まず、送風機３０１により風速６０〜１００ｍ／ｓｅｃで空気を吹き付ける。すると、金属製ワークＷｋに付着している水分の大部分が吹き飛ばされる。次いで、乾燥機３０２により、例えば、８０度の温風を吹き付ける。すると、金属製ワークＷｋが加熱されて送風機３０１で除去されなかった水分が蒸発する。これにより、金属製ワークＷｋに付着した水分が完全に取り除かれる。ここで、金属製ワークＷｋの洗浄終了から水分除去工程に移行するまでの時間を１分以内としたのは、金属製ワークＷｋに付着した水分と大気中の酸素とに起因した錆の発生を確実に防ぐためである。以上により、金属製ワークＷｋの洗浄工程は終了である。
【００９６】
洗浄工程を経て洗浄・乾燥された金属製ワークＷｋには防錆油が塗布又は噴霧され、その後箱詰めされる。なお、ここまでの全工程、即ち、金属製ワークＷｋの成形から防錆油の塗布までの工程が、金属製ワークＷｋの製造工程である。
【００９７】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の効果を具体的に説明する。
［実施例］
本発明に係る実施例の金属製ワーク洗浄システム１０の構成は、上述した通りである。ここで、実施例の金属製ワーク洗浄システム１０では、噴射洗浄装置２００のノズル２０２の中心線と金属製ワークＷｋの表面との交差角度θ２（図６の（Ｂ）を参照）を９０度に設定し、ノズル２０２から噴射される酸化還元電位水の圧力を１５ＭＰａに設定し、ノズル２０２の移動速度を金属製ワークＷｋ１枚当たり６秒で洗浄が終了するように設定した。また、送風機３０１の気体噴射ノズル３０１ａから噴射される空気の速度（風速）は６０ｍ／ｓｅｃに設定し、乾燥機３０２から出る温風の温度は８０度に設定した。
【００９８】
［比較例］
金属製ワークＷｋに噴射する水が、水道水（ｐＨ７．０〜７．５、ＯＲＰ＋１５０ｍＶ以上）である点のみが実施例の金属製ワーク洗浄システム１０とは異なり、他の構成及び設定条件は実施例の金属製ワーク洗浄システム１０と同一である。
【００９９】
［実験方法］
（１）実施例の金属製ワーク洗浄システム１０と比較例の金属製ワーク洗浄システムとを用いて、金属製ワークＷｋを上記工程により洗浄・乾燥した。ここで、実施例の金属製ワーク洗浄システム１０による洗浄では、酸化還元電位水製造装置１００の生成水槽２６に貯留されている（即ち、ノズル２０２に供給される）酸化還元電位水の水温を種々の値に設定しかつ、金属製ワークＷｋのうち、酸化還元電位水が衝突している部分（図７の点線ｍで囲まれた部分）の温度を実測した。また、金属製ワークＷｋに噴射される酸化還元電位水のｐＨ、ＯＲＰ、溶存水素量もあわせて実測した。
（２）乾燥後の金属製ワークＷｋを屋内の大気中に放置し、目視又は顕微鏡により錆（所謂、赤錆）の発生の有無を毎日検査した。
【０１００】
［実験結果］
【表１】
【０１０１】
比較例の金属製ワーク洗浄システムによって洗浄した金属製ワークＷｋは、乾燥機３０２から取り出した時点ですでに錆が発生していることが確認された。
【０１０２】
これに対し、実施例の金属製ワーク洗浄システム１０によって洗浄した金属製ワークＷｋ（Ｎｏ．１〜８）では、上記表１に示すように、乾燥後、長期間に亘って錆の発生が抑制できることが分かった。具体的には、酸化還元電位水（ｐＨ７．３６、ＯＲＰ−６１８ｍＶ、溶存水素１．６９６ｐｐｍ）の生成水槽２６における水温を３６度〜３８度とした場合、金属製ワークＷｋのうち酸化還元電位水が衝突している部分（図７を参照）の温度は２６．７度〜２７．８度であった。そして、この条件（Ｎｏ．１〜５）で洗浄された金属製ワークＷｋを乾燥して大気中に放置した場合、大気放置を開始してから４日目まで錆の発生は確認されなかった。
【０１０３】
また、酸化還元電位水（ｐＨ７．２２、ＯＲＰ−６０６ｍＶ、溶存水素１．４３１ｐｐｍ）の生成水槽２６における水温を３３度〜３５度とした場合、金属製ワークＷｋの酸化還元電位水が衝突している部分（図７を参照）の温度は２４．６度〜２５．１度であった。そして、この条件（Ｎｏ．６〜８）で洗浄された金属製ワークＷｋを乾燥して大気中に放置した場合、大気放置を開始してから最短でも２０日目まで錆の発生は確認されず（Ｎｏ．６）、最長では２５日目まで錆の発生は確認されなかった（Ｎｏ．７，８）。
【０１０４】
更に、実施例の金属製ワーク洗浄システム１０によれば、金属製ワークＷｋに付着した異物の除去も良好に行われ、乾燥後のスケールの発生も確認されなかった。
【０１０５】
このように、本実施形態によれば、ＯＲＰが負の値となった酸化還元電位水により金属製ワークＷｋを洗浄することで、水道水を洗浄水として使用する従来の洗浄システム及び洗浄方法に比較して、洗浄後の金属製ワークＷｋにおける錆の発生を長期間に亘って抑制することができた。より具体的には、酸化還元電位水のＯＲＰを−５００ｍＶ以下（好ましくは−６００ｍＶ以下）及び／又は溶存水素量を１．０〜２．０ｐｐｍ（好ましくは、１．４ｐｐｍ〜２．０ｐｐｍ）とし、ｐＨ７．０〜７．８（好ましくは、ｐＨ７．２〜７．８）とし、更に、ノズル２０２に供給される酸化還元電位水の水温（本実施形態では、生成水槽２６における水温）を、３８度以下（より好ましくは、３５度以下）及び／又は、金属製ワークＷｋのうち酸化還元電位水が衝突している部分（図７を参照）の温度を２８度以下（より好ましくは、２６度以下）とすることで、洗浄後の金属製ワークＷｋにおける錆の発生を、４日〜２５日間に亘って抑制することができた。
【０１０６】
また、ノズル２０２に供給される酸化還元電位水の水温（生成水槽２６における水温）を、３３度以上及び／又は、金属製ワークＷｋのうち酸化還元電位水が衝突している部分（図７を参照）の温度を２４度以上とすることで、金属製ワークＷｋに付着している異物が確実に除去できた。
【０１０７】
また、酸化還元電位水を生成する過程で水道水中の酸化性物質（溶存酸素及び残留塩素）が除去されると共に、酸化還元電位水自体が還元性を有するので、酸化還元電位水が金属製ワークＷｋに衝突することによるエロージョンコロージョンを抑制することができる。
【０１０８】
なお、酸化還元電位水で金属製ワークＷｋを洗浄すると、水道水で洗浄した場合に比べて錆が長期間に亘って抑制された理由として、以下のことが推測される。金属の一例として、鉄を例に挙げて説明すると、一般に、鉄に水分が付着すると以下の化学反応（酸化反応）により錆が発生する。
【０１０９】
鉄がイオン化し、水中に溶出する。
Ｆｅ→Ｆｅ２＋＋２ｅ−・・・（１）
鉄が放出した電子が介在して、水と酸素が反応し水酸化物イオンが生成する。
２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ−→４ＯＨ− ・・・（２）
鉄イオンと水酸化物イオンが反応し、水酸化第一鉄が生成する。
Ｆｅ２＋＋２ＯＨ−→Ｆｅ（ＯＨ）２・・・（３）
水酸化第一鉄は水中の溶存酸素或いは大気中の酸素によって直ちに酸化され、水酸化第二鉄（赤錆）が生成する。
４Ｆｅ（ＯＨ）２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２→４Ｆｅ（ＯＨ）３・・・（４）
なお、水酸化第二鉄が脱水すると酸化第二鉄となる。
２Ｆｅ（ＯＨ）３→Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ・・・（５）
【０１１０】
水道水で洗浄した場合、金属製ワークＷｋに付着した水道水と溶存酸素により、洗浄中或いは乾燥するまでの間に上記（１）〜（４）の反応が進行し赤錆が発生したものと推測される。
【０１１１】
これに対し、酸化還元電位水で洗浄した場合は以下のようである。即ち、酸化還元電位水のＯＲＰは、上記したようにマイナス側に大きな値（具体的には−６００ｍＶ以下）となっている。つまり、酸化還元電位水は、水道水（ＯＲＰ＋１５０ｍＶ以上）に比較して強い還元性を有する。これにより、酸化還元電位水により洗浄した場合には、少なくとも洗浄から乾燥に至るまで上記反応（１）〜（４）の進行が抑制され、水道水で洗浄した場合に比較して錆の発生が長期間に亘って抑制されたものと推測される。
【０１１２】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記一実施形態では、水素ガス供給源１８としてガスボンベが備えられているが、ガスボンベに代えて、例えば、化学反応により水から水素ガスを生成する水素ガス発生装置を備えていてもよい。この場合、発生した水素ガスを気液混合ポンプ１７に圧送するためのポンプをガス配管ＧＰの途中に設けることが好ましい。
【０１１３】
（２）上記実施形態では、金属製ワークＷｋを酸化還元電位水のみで洗浄していたが、酸化還元電位水による洗浄の前に、洗浄油によって洗浄してもよい。
【０１１４】
（３）上記実施形態では、酸化還元電位水の生成に使用する水道水の前処理として、軟水化処理及び活性炭濾過処理を行っていたが、これら処理に加えてイオン交換処理、紫外線殺菌処理を行ってもよい。このような前処理を経て生成された酸化還元電位水は、精密部品の洗浄に使用することができる。
【０１１５】
（４）上記実施形態では、金属製ワークＷｋの一例としてＳＰＣＣ材を例示したが、他の鉄を含有した金属製ワーク（例えば、ＳＥＣＣ材に亜鉛メッキしたものや、ステンレス）であってもよい。また、鉄を含有しない金属（アルミニウムや真鍮（黄銅））であってもよい。
【０１１６】
（５）上記実施形態では、乾燥後の金属製ワークＷｋに防錆油を塗布していたが、例えば、窒素ガスを充填した袋に入れて密封してもよい。このようにすれば、金属製ワークＷｋのユーザーは、金属製ワークＷｋの使用前に防錆油を除去する手間が省ける。
【０１１７】
（６）上記実施形態では、噴射洗浄装置２００に備えたノズル２０２及び送風機３０１に備えた気体噴射ノズル３０１ａが金属製ワークＷｋに対して移動する構成であったが、これらノズル２０２及び気体噴射ノズル３０１ａを固定して、金属製ワークＷｋを、搬送装置（例えば、コンベヤ）によって噴射洗浄装置２００、水分除去装置３００の順に搬送するようにしてもよい。
【０１１８】
（７）上記実施形態では、酸化還元電位水を噴射するノズル２０２の噴射口と金属製ワークＷｋの表面との間の距離Ｈ１は４０ｍｍであったが、この距離Ｈ１は、金属製ワークＷｋの状態（例えば、板厚や付着した異物の多少等）に応じて変更してもよい。また、金属製ワークＷｋに噴射される酸化還元電位水の圧力も、金属製ワークＷｋの状態に応じて１０〜１５ＭＰａの範囲内で適宜変更すればよい。
【０１１９】
（８）上記実施形態では、酸化還元電位水を噴射するノズル２０２として、噴射口から噴射された水が略扇形状に拡散する、所謂、フラットノズルを使用していたが、略円錐形状に拡散する所謂、フルコーンノズルや、気体噴射ノズル３０１ａのような、所謂、スリットノズルを使用してもよい。
【０１２０】
（９）上記実施形態では、金属製ワークＷｋを水平に寝かせて、その上面側と下面側とから酸化還元電位水を吹き付けるようにしていたが、金属製ワークＷｋを垂直に立てて保持し、横方向から酸化還元電位水を吹き付けるようにしてもよい。このようにすれば、金属製ワークＷｋの上面に水が溜まることが防がれ、酸化還元電位水を吹き付けている間にも水切りを行うことができる。
【０１２１】
（１０）上記実施形態では、気体噴射ノズル３０１ａから吹き出した空気が金属製ワークＷｋの表面に対してほぼ垂直方向から当たるようになっていたが、垂直方向に対して傾いた方向から当たるようにしてもよい。
【０１２２】
（１１）上記実施形態では、金属製ワークＷｋに気体を吹き付けて水分を吹き飛ばしていたが、例えば、金属製ワークＷｋを高速回転させて遠心力で水切りしたり、超音波振動により水切りしてもよい。
【０１２３】
（１２）上記実施形態では、噴射洗浄装置２００に備えたノズル２０２が酸化還元電位水を噴射しながら自動的に移動する構成であったが、例えば、高圧ホースを介して供給配管ＳＰに接続された噴射ノズルを作業者が持って酸化還元電位水を吹き付けるようにしてもよい。
【０１２４】
（１３）上記実施形態では、酸化還元電位水の生成に使用する水道水の前処理として、脱気処理及び活性炭濾過処理を行って溶存酸素や残留塩素などの酸化性物質が除去されていたが、これら処理を行わなくてもよい。この場合、酸化還元電位水中には、酸化性物質が残留することになるが、酸化還元電位水自体が有する還元力（或いは、酸化還元電位水に溶解している水素）により酸化性物質の酸化力を弱めて、金属製ワークＷｋにおける錆やエロージョンコロージョンの発生を抑制するようにしてもよい。
【０１２５】
（１４）上記実施形態では、水分除去装置３００の送風機３０１が金属製ワークＷｋに空気を吹き付けていたが、空気の代わりに窒素ガスやアルゴンガスを吹き付けるようにすれば金属製ワークＷｋにおける錆の発生をより確実に防止することができる。
【０１２６】
（１５）上記実施形態では、気体噴射ノズル３０１ａの噴射口と金属製ワークＷｋの表面との間の距離Ｈ２は、１８０ｍｍであったが、この距離Ｈ２は、金属製ワークＷｋの状態（例えば、板厚や付着した異物の多少等）に応じて変更してもよい。また、金属製ワークＷｋに噴射される気体の風速も、金属製ワークＷｋの状態に応じて６０〜１２０ｍ／ｓｅｃの範囲内で適宜変更すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属製ワーク洗浄システムの概念図
【図２】酸化還元電位水製造装置の概念図
【図３】ミキサーユニットの概念図
【図４】ミキサーの側断面図
【図５】ミキシング壁の平面図
【図６】（Ａ）噴射洗浄装置の概念図（Ｂ）噴射洗浄装置の部分拡大図
【図７】噴射洗浄装置の斜視図
【図８】送風機の概念図
【図９】送風機の斜視図
【符号の説明】
【０１２８】
１０ 金属製ワーク洗浄システム
１２ 軟水装置
１３ 活性炭濾過器（脱塩素装置）
１６ 脱気装置
１７ 気液混合ポンプ
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ ミキサー
２３ ヒータ
２６ 生成水槽
３０ 円筒ケース（管路）
４０ ミキシング壁
１００ 酸化還元電位水製造装置
２００ 噴射洗浄装置
２０２ ノズル
３００ 水分除去装置
３０１ 送風機
３０２ 乾燥機
Ｍ 金属製ワーク製造システム
Ｗｋ 金属製ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製ワークを洗浄するための金属製ワーク洗浄システムにおいて、
水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成するための酸化還元電位水製造装置と、
前記酸化還元電位水を前記金属製ワークに向けて噴射するためのノズルを有する噴射洗浄装置とを備えたことを特徴とする金属製ワーク洗浄システム。
【請求項２】
前記酸化還元電位水の水温を３８度以下にしてノズルに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項３】
前記酸化還元電位水の水温を３３度以上にしてノズルに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項４】
前記金属製ワークのうち前記酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２８度以下となるように、前記酸化還元電位水の水温を所定温度以下にしてノズルに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項５】
前記金属製ワークのうち前記酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２４度以上となるように、前記酸化還元電位水の水温を所定温度以上にしてノズルに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項６】
前記酸化還元電位水製造装置は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８である酸化還元電位水を生成するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項７】
前記噴射洗浄装置による洗浄後の前記金属製ワークに付着した水分を除去するための水分除去装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項８】
前記水分除去装置は、前記噴射洗浄装置による洗浄後の前記金属製ワークに気体を吹き付けて前記金属製ワークに付着した水分を吹き飛ばす送風機と、前記水分が吹き飛ばされた前記金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥機とから構成されたことを特徴とする請求項７に記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項９】
前記酸化還元電位水製造装置は、前記水と共に前記水素ガスを吸引して混合し排出する気液混合ポンプと、
前記気液混合ポンプから排出された前記水に対する前記水素ガスの溶存量を高めるためのミキサーとを備え、
前記ミキサーは、前記気液混合ポンプの排出口に接続された管路と、
前記管路の軸方向に沿って間隔をあけて設けられ、前記管路内を複数の領域に区画すると共に前記水の通過を許容し、前記管路内で流体圧力の強弱が繰り返されるようにするための複数のミキシング壁とを備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項１０】
前記酸化還元電位水製造装置により前記水素ガスと攪拌混合される前記水から予め気体を除去するための脱気装置と、残留塩素を除去するための脱塩素装置と、金属イオンを除去するための軟水装置とを備えたことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項１１】
水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成し、その酸化還元電位水をノズルから噴射して前記金属製ワークを洗浄することを特徴とする金属製ワーク洗浄方法。
【請求項１２】
前記ノズルに供給する前記酸化還元電位水の水温を３８度以下にすることを特徴とする請求項１１に記載の金属製ワーク洗浄方法。
【請求項１３】
前記ノズルに供給する前記酸化還元電位水の水温を３３度以上にすることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の金属製ワーク洗浄方法。
【請求項１４】
前記金属製ワークのうち、前記酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２８度以下にすることを特徴とする請求項１１乃至１３の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項１５】
前記金属製ワークのうち、前記酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２４度以上にすることを特徴とする請求項１１乃至１４の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項１６】
前記酸化還元電位水は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８であることを特徴とする請求項１１乃至１５の何れかに記載の金属製ワーク洗浄方法。
【請求項１７】
前記酸化還元電位水による洗浄後に、前記金属製ワークに付着した水分を除去する水分除去工程を備えたことを特徴とする請求項１１乃至１６の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項１８】
前記水分除去工程は、前記金属製ワークに気体を吹き付けて水分を吹き飛ばす水切り工程と、前記水切り工程後の前記金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥工程とからなることを特徴とする請求項１７に記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項１９】
前記水素ガスと攪拌混合される前記水から予め気体を除去するための脱気工程と、残留塩素を除去するための脱塩素工程と、金属イオンを除去するための軟水化工程とを備えたことを特徴とする請求項１１乃至１８の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項２０】
前記請求項１１乃至１９の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法を工程の一部に備えたことを特徴とする金属製ワークの製造方法。
【請求項１】
金属製ワークを洗浄するための金属製ワーク洗浄システムにおいて、
水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成するための酸化還元電位水製造装置と、
前記酸化還元電位水を前記金属製ワークに向けて噴射するためのノズルを有する噴射洗浄装置とを備えたことを特徴とする金属製ワーク洗浄システム。
【請求項２】
前記酸化還元電位水の水温を３８度以下にしてノズルに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項３】
前記酸化還元電位水の水温を３３度以上にしてノズルに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項４】
前記金属製ワークのうち前記酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２８度以下となるように、前記酸化還元電位水の水温を所定温度以下にしてノズルに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項５】
前記金属製ワークのうち前記酸化還元電位水が衝突している部分の温度が２４度以上となるように、前記酸化還元電位水の水温を所定温度以上にしてノズルに供給するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項６】
前記酸化還元電位水製造装置は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８である酸化還元電位水を生成するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項７】
前記噴射洗浄装置による洗浄後の前記金属製ワークに付着した水分を除去するための水分除去装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項８】
前記水分除去装置は、前記噴射洗浄装置による洗浄後の前記金属製ワークに気体を吹き付けて前記金属製ワークに付着した水分を吹き飛ばす送風機と、前記水分が吹き飛ばされた前記金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥機とから構成されたことを特徴とする請求項７に記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項９】
前記酸化還元電位水製造装置は、前記水と共に前記水素ガスを吸引して混合し排出する気液混合ポンプと、
前記気液混合ポンプから排出された前記水に対する前記水素ガスの溶存量を高めるためのミキサーとを備え、
前記ミキサーは、前記気液混合ポンプの排出口に接続された管路と、
前記管路の軸方向に沿って間隔をあけて設けられ、前記管路内を複数の領域に区画すると共に前記水の通過を許容し、前記管路内で流体圧力の強弱が繰り返されるようにするための複数のミキシング壁とを備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項１０】
前記酸化還元電位水製造装置により前記水素ガスと攪拌混合される前記水から予め気体を除去するための脱気装置と、残留塩素を除去するための脱塩素装置と、金属イオンを除去するための軟水装置とを備えたことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の金属製ワーク洗浄システム。
【請求項１１】
水と水素ガスとを攪拌混合して酸化還元電位が負の値になった酸化還元電位水を生成し、その酸化還元電位水をノズルから噴射して前記金属製ワークを洗浄することを特徴とする金属製ワーク洗浄方法。
【請求項１２】
前記ノズルに供給する前記酸化還元電位水の水温を３８度以下にすることを特徴とする請求項１１に記載の金属製ワーク洗浄方法。
【請求項１３】
前記ノズルに供給する前記酸化還元電位水の水温を３３度以上にすることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の金属製ワーク洗浄方法。
【請求項１４】
前記金属製ワークのうち、前記酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２８度以下にすることを特徴とする請求項１１乃至１３の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項１５】
前記金属製ワークのうち、前記酸化還元電位水が衝突している部分の温度を２４度以上にすることを特徴とする請求項１１乃至１４の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項１６】
前記酸化還元電位水は、単位体積当たりの水に溶解した水素ガス量である溶存水素量が１．０〜２．０ｐｐｍ及び／又は酸化還元電位が−５００ｍＶ以下でありかつ、ｐＨ７．０〜７．８であることを特徴とする請求項１１乃至１５の何れかに記載の金属製ワーク洗浄方法。
【請求項１７】
前記酸化還元電位水による洗浄後に、前記金属製ワークに付着した水分を除去する水分除去工程を備えたことを特徴とする請求項１１乃至１６の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項１８】
前記水分除去工程は、前記金属製ワークに気体を吹き付けて水分を吹き飛ばす水切り工程と、前記水切り工程後の前記金属製ワークを加熱して水分を蒸発させる乾燥工程とからなることを特徴とする請求項１７に記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項１９】
前記水素ガスと攪拌混合される前記水から予め気体を除去するための脱気工程と、残留塩素を除去するための脱塩素工程と、金属イオンを除去するための軟水化工程とを備えたことを特徴とする請求項１１乃至１８の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法。
【請求項２０】
前記請求項１１乃至１９の何れかに記載の金属製ワークの洗浄方法を工程の一部に備えたことを特徴とする金属製ワークの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図７】
【公開番号】特開２００６−３１４９１０（Ｐ２００６−３１４９１０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３９２９６（Ｐ２００５−１３９２９６）
【出願日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（５９３１６１４７８）佐藤工業株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（５９３１６１４７８）佐藤工業株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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