BR112012020391B1

BR112012020391B1 - sistema de limpeza empregando microbolhas para limpar um produto grande

Info

Publication number: BR112012020391B1
Application number: BR112012020391A
Authority: BR
Inventors: Kozuka Hiroshi; Imura Kanji; Inoue Masahiro; Nemoto Yuji
Original assignee: Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2020-04-22
Also published as: JP2011173086A; BR112012020391A2; EP2539085A2; US8636018B2; CN102781596A; EP2539085B1; CA2790107C; RU2507014C1; US20120312324A1; CN102781596B; WO2011104633A2; WO2011104633A3; CA2790107A1; JP4915455B2

Abstract

sistema de limpeza que usa microbolhas para um produto de grandes proporções, tal como um veículo. um sistema de limpeza que usa microbolhas inclui um tanque no qual é armazenada uma solução dentro da qual um produto é imerso para limpeza do mesmo; dispositivo de fornecimento para colocação das microbolhas no interior da solução e fornecimento da solução que inclui as microbolhas ao interior do tanque; aparelho para separação do óleo que coleta as bolhas que ascenderam para a superfície da solução armazenada no tanque, como resultado da limpeza do produto, bem como uma porção da solução que está próxima da superfície da solução, a fim de separar o óleo da solução; dispositivos de geração para gerar um fluxo de superfície da solução próximo à superfície da solução, a fim de remover as bolhas que ascenderam pra a superfície da solução no tanque; e dispositivos de remoção para remoção de dióxido de carbono do ar que é usado para gerar as microbolhas pelo dispositivo de fornecimento.

Description

(54) Título: SISTEMA DE LIMPEZA EMPREGANDO MICROBOLHAS PARA LIMPAR UM PRODUTO GRANDE (51) Int.CI.: B08B 3/08; B08B 3/10; B05C 3/00; B05C 3/10; B60S 3/00.

(30) Prioridade Unionista: 25/02/2010 JP 2010-040275.

(73) Titular(es): TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA.

(72) Inventor(es): HIROSHI KOZUKA; MASAHIRO INOUE; KANJI IMURA; YUJI NEMOTO.

(86) Pedido PCT: PCT IB2011000563 de 24/02/2011 (87) Publicação PCT: WO 2011/104633 de 01/09/2011 (85) Data do Início da Fase Nacional: 14/08/2012 (57) Resumo: SISTEMA DE LIMPEZA QUE USA MICROBOLHAS PARA UM PRODUTO DE GRANDES PROPORÇÕES, TAL COMO UM VEÍCULO. Um sistema de limpeza que usa microbolhas inclui um tanque no qual é armazenada uma solução dentro da qual um produto é imerso para limpeza do mesmo; dispositivo de fornecimento para colocação das microbolhas no interior da solução e fornecimento da solução que inclui as microbolhas ao interior do tanque; aparelho para separação do óleo que coleta as bolhas que ascenderam para a superfície da solução armazenada no tanque, como resultado da limpeza do produto, bem como uma porção da solução que está próxima da superfície da solução, a fim de separar o óleo da solução; dispositivos de geração para gerar um fluxo de superfície da solução próximo à superfície da solução, a fim de remover as bolhas que ascenderam pra a superfície da solução no tanque; e dispositivos de remoção para remoção de dióxido de carbono do ar que é usado para gerar as microbolhas pelo dispositivo de fornecimento.

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SISTEMA DE LIMPEZA EMPREGANDO MICROBOLHAS PARA LIMPAR UM PRODUTO GRANDE

Antecedentes da invenção

Campo da Invenção [001] A invenção se refere à tecnologia de um sistema de limpeza que usa microbolhas para limpar um produto grande, tal como um veículo.

Descrição da Técnica Correlata [002] A Publicação do Pedido de Patente Japonesa Número 2007-301529 (JP-A-2007-301529) descreve um aparelho para limpeza que utiliza um método de limpeza empregando microbolhas que é um método de limpeza que aumenta o efeito da limpeza pelo emprego de uma solução de limpeza e microbolhas.

[003] O aparelho de limpeza descrito na JP-A-2007-301529 inclui uma pluralidade de bocais de limpeza para a pulverização de um objeto a ser limpo, que foi imerso em uma solução de limpeza em um recipiente de limpeza, com uma solução de limpeza que inclui microbolhas, uma porção de sopro de ar para acumular uma película de óleo superficial que flutua na superfície da solução de limpeza, e um tanque de transbordamento, e uma porção de separação do óleo que recupera a película de óleo superficial e se separa do óleo.

[004] Este aparelho de limpeza é compacto, melhora a operacionalidade, e aumenta a vida útil da solução de limpeza por melhorar ainda mais o efeito de limpeza do método de limpeza empregando microbolhas.

Sumário da invenção [005] No entanto, o aparelho descrito na JP-A-2007-301529 apresenta vários inconvenientes. Por exemplo, 1) o aparelho acima descrito é incapaz de ser aplicado a um produto grande, tal como um veículo. 2) Também, à medida que aumenta o teor de óleo, as microbolhas não são capazes de ser geradas tão facilmente devido ao efeito de desespumação do teor de óleo, de modo que o desempenho das microbolhas não é capaz de ser exibido. 3) Além disso, quando o ar normal é fornecido a um agente alcalino armazenado no tanque, o agente oxida a partir do dióxido de carbono e semelhantes no ar, de tal modo que o desempenho original do agente é incapaz de ser exibido. 4) Além disso, um agente tensoativo no dito agente facilita a formação de espuma (isto é, borbulhamento), e as bolhas que subiram para a superfície da solução química não desaparecem facilmente, com isto se acumulando. Se as bolhas se acumularem na porção superior do tanque de limpeza, essas bolhas

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2/15 que incluem óleo terminarão por aderir ao produto novamente quando o mesmo for removido após a limpeza.

[006] Portanto, esta invenção proporciona um sistema que emprega microbolhas, para limpeza de um produto grande, tal como um veículo e que pode ser aplicado ao mesmo.

[007] Um primeiro aspecto da invenção se refere a um sistema de limpeza empregando microbolhas para limpeza de um produto grande, tal como um veículo. Esse sistema de limpeza inclui um tanque de limpeza em que é armazenada uma solução química na qual o produto a ser limpo é imerso; dispositivo de fornecimento de microbolhas para colocação das microbolhas na solução química e fornecimento da solução química que inclui as microbolhas no tanque de limpeza; um aparelho para separação do óleo que coleta bolhas que tenham subido para a superfície da solução química armazenada no tanque de limpeza, como resultado da limpeza do produto, bem como uma porção da solução química que está próxima da superfície da solução química, a fim para separar o óleo da solução química; dispositivo para geração de fluxo de superfície de modo a gerar um fluxo de superfície da solução química próximo à superfície da solução química, a fim de remover as bolhas que ascenderam à superfície da solução química no tanque de limpeza, e dispositivos de remoção de dióxido de carbono para retirada do dióxido de carbono do ar que é utilizado para gerar as microbolhas pelos dispositivos de fornecimento de microbolhas. De acordo com esta estrutura, o desempenho de limpeza pode ser melhorado quando se limpar um produto grande, tal como um veículo, por adição de microbolhas.

[008] O sistema de limpeza descrito acima pode também incluir dispositivos de circulação para fazer circular a solução química, por retorno da solução química, da qual o óleo foi separado pelo aparelho de separação de óleo, para o tanque de limpeza novamente. De acordo com esta estrutura, uma solução química pode ser circulada através dos dispositivos de circulação e ser utilizada de novo.

[009] No sistema de limpeza descrito acima, uma pluralidade de portas de distribuição para fornecimento da solução química que inclui as microbolhas, distribuição essa realizada pelos dispositivos de fornecimento de microbolhas, podem ser densamente providas sobre uma superfície de parede interna do tanque de limpeza, em local próximo de uma porção onde o produto é submerso na solução química armazenada. De acordo com essa estrutura, quando o produto é imerso na solução química armazenada, a solução química que inclui uma elevada concentração de

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3/15 microbolhas pode ser levada a fluir para o interior das porções da estrutura do produto, nas quais a solução química tem dificuldade penetrar, assim, o desempenho da limpeza nas porções em que a solução química tem dificuldade em penetrar pode ser aperfeiçoado.

[010] No sistema de limpeza que apresenta a estrutura descrita acima, os dispositivos de geração de fluxo na superfície podem fornecer a solução química ao interior do tanque que limpeza de modo que uma porção da solução química que está próxima da superfície da solução química escoe na direção do lado do aparelho de separação de óleo. Também, o dispositivo de geração de fluxo na superfície pode controlar a razão de fluxo da solução química que é fornecida, de modo a aumentar de uma porção central para fora em uma direção mais curta do tanque de limpeza.

[011] Um segundo aspecto da invenção se refere a um método de limpeza para a limpeza de um produto grande tal como um veículo. Este método de limpeza inclui: armazenamento de uma solução química na qual o produto é imerso para limpar o produto em um tanque de limpeza; colocação das microbolhas na solução química; fornecimento da solução química que inclui as microbolhas no tanque de limpeza; coleta das bolhas que ascenderam para a superfície da solução química armazenada no tanque de limpeza, como resultado da limpeza do produto, bem como uma porção da solução química que está próxima da superfície da solução química, a fim de separar o óleo da solução química; gerando um fluxo de superfície da solução química próximo da superfície da solução química, a fim de remover as bolhas que ascenderam para a superfície da solução química no tanque de limpeza, e remoção de dióxido de carbono do ar que é utilizado para gerar as microbolhas.

Breve descrição dos desenhos [012] As características, vantagens e significado técnico e industrial dessa invenção serão descritos na descrição detalhada que se segue das modalidades exemplares da invenção, com referência aos desenhos anexos, onde os números semelhantes indicam elementos semelhantes e onde:

A figura 1 é uma vista mostrando um formato de quadro da estrutura geral de um sistema de limpeza empregando microbolhas de acordo com uma modalidade exemplar da invenção;

A figura 2 é uma vista mostrando um formato de quadro de um tanque de limpeza como visto de cima;

A figura 3 é um gráfico de uma alteração no desempenho de limpeza de

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4/15 acordo com uma diferença na quantidade de microbolhas fornecida e uma diferença no teor de óleo;

A figura 4 é um gráfico de uma alteração no pH de acordo com uma diferença no ar fornecido, e

A figura 5 é um gráfico de uma alteração no desempenho de limpeza de acordo com a diluição do agente quando da adição das microbolhas.

Descrição detalhada das modalidades [013] Em seguida, as modalidades exemplares da invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos. Um sistema de limpeza empregando microbolhas para um produto grande, tal como um veículo (a seguir referido simplesmente como o sistema de limpeza) de acordo com uma modalidade exemplar é aplicada a um processo para a limpeza de um corpo de um veículo por um método de limpeza empregando microbolhas como um processo que precede o de pintura do corpo do veículo, por exemplo. A seguir, a estrutura do presente sistema de limpeza será descrito em detalhe. Incidentalmente, a solução química nessa modalidade exemplar se refere a uma solução aquosa (uma solução de limpeza) de um agente em que uma solução de reserva do agente de limpeza foi diluída com uma quantidade predeterminada de água a uma razão de diluição pré-determinada.

[014] Um sistema de limpeza 1 é um sistema de limpeza de um sistema de circulação de solução química que limpa um corpo 10 de um veículo (um exemplo de um produto grande, tal com, um veículo) antes de um processo de pintura, por emprego de uma solução química 20, que inclui microbolhas e circula a solução química 20, de modo que a mesma possa ser empregada novamente. O sistema de limpeza 1 inclui principalmente um tanque de limpeza 2, um aparelho de separação de óleo 3, dispositivo de fornecimento de microbolhas 4, dispositivo de geração de fluxo na superfície 5, um dispositivo de remoção de dióxido de carbono e dispositivos de circulação 7, conforme mostrado na figura 1.

[015] O tanque de limpeza 2, no qual uma solução química (20) para limpeza do produto, por imersão do mesmo na solução química (20) é armazenada inclui um tanque principal 2a e um subtanque 2b. O tanque principal 2a é um tanque em forma de caixa grande com uma porção superior aberta. O tanque principal 2a é capaz de reter uma quantidade predeterminada de solução química durante a limpeza do corpo 10. Isso é o tanque principal 2a apresenta um volume capaz de manter solução química suficiente para imergir o corpo inteiro 10.

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5/15 [016] O subtanque 2b é um tanque é menor que o tanque principal 2a e é disposto adjacente a uma extremidade do tanque principal 2a na direção mais longa. Esse subtanque 2b é um tanque para reter as bolhas e solução química 20 que transbordam da porção de extremidade adjacente do tanque principal 2a.

[017] O aparelho de separação de óleo 3 separa o óleo da solução química 20 por coleta das bolhas que ascendem para a superfície da solução química 20 no tanque principal 2a do tanque de limpeza 2 a partir da limpeza do corpo 10, bem como uma porção da solução química 20 próxima da superfície da solução química 20. Isto é, o aparelho de separação de óleo 3 é um aparelho que separa o óleo da solução química 20 por coleta das bolhas recolhidas no subtanque 2b e uma porção da solução química 20 próximo à superfície da solução química 20 no subtanque 2b por transbordamento das mesmas do ponto de extremidade do principal tanque 2a. O aparelho de separação de óleo 3 inclui o corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 e dispositivo de aquecimento 8. O corpo principal do dispositivo de separação 3 inclui três tanques, isto é, um primeiro tanque de separação 3a, um segundo tanque de separação 3b, e um terceiro tanque de separação 3c, que são separados por paredes de divisão predeterminadas e é usado para manter (isto é, armazenar) a solução química 20 e separar o óleo. O dispositivo de aquecimento 8 é empregado para aquecer a solução química 20 mantida no corpo principal do aparelho de separação de óleo 3. Uma porção abaixo de uma parede de divisão 21 que divide o primeiro tanque de separação 3a do segundo tanque de separação 3b é aberta, tal que, quando a solução química 20 é armazenada no corpo principal do aparelho de separação de óleo 3, a solução química 20 é capaz de fluir através da abertura abaixo da parede de divisão 21 para o interior do segundo tanque de separação 3b que é adjacente ao primeiro tanque de separação 3a. Também, uma porção abaixo de uma parede de divisão 22 que divide o segundo tanque de separação 3b do terceiro tanque de separação 3c é aberta, tal que, quando a solução química 20 é armazenada no corpo principal 3 do aparelho de separação de óleo, a solução química 20 é capaz de fluir através da abertura abaixo da parede divisória 22 para o interior do terceiro tanque de separação 3c que é adjacente ao segundo tanque de separação 3b.

[018] O primeiro tanque de separação 3a está ligado ao subtanque 2b por um conduto 11 através de uma bomba 9, de tal modo que a solução química 20 e as bolhas são capazes de ser transferidas de próximo da superfície da solução química

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6/15 que é armazenada no subtanque 2b para o primeiro tanque de separação 3a, através do conduto 11 por acionamento da bomba 9. Além disso, um conduto 12 que se ramifica do dispositivo de circulação 7 que será descrito mais tarde está ligado a uma porção inferior do primeiro tanque de separação 3a (isto é, uma porção inferior em uma extremidade do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3). Esse conduto 12 é um conduto para introdução da solução química 20 a partir do dispositivo de circulação 7 para o interior no corpo principal do aparelho de separação de óleo 3. A introdução da solução química 20 através da conduta 12 facilita o fluxo da solução química 20, na direção mais longa do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 (ou seja, na direção das setas tracejadas na figura 1) na parte inferior no interior do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3.

[019] O segundo tanque de separação 3b apresenta um volume mais elevado e é também mais amplo na direção mais longa do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3, que o primeiro tanque de separação 3a e o terceiro tanque de separação 3c que são adjacentes ao segundo tanque de separação 3b através das paredes de divisão 21 e 22. Esse segundo tanque de separação 3b é um tanque que é empregado para coletar bolhas (incluindo óleo, impurezas e semelhantes) que foram acumuladas sobre a superfície da solução química 20 armazenada no primeiro tanque de separação 3a e escoaram da parede de divisão 21, bem como para armazenar óleo de armazenamento que flutua quando a solução química 20 escoa na direção mais longa do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 (isto é, na direção das setas pontilhadas na figura 1).

[020] O terceiro tanque de separação 3c inclui um tanque superior 24 e um tanque inferior 25 que é separado do tanque superior 24 por uma parede divisória horizontal 23. O tanque superior 24 é um tanque que é usado para armazenar as bolhas (que incluem óleo, impurezas e similares) que tenham se acumulado sobre a superfície da solução química 20 armazenada no segundo tanque de separação 3b adjacente e tenham fluido sobre a parede divisória 22. Além disso, um conduto 13 está ligado ao tanque superior 24, de tal forma que as bolhas que incluem óleo, impurezas e similares que tenham sido elaboradas para subir até a superfície do aparelho de separação de óleo 3 podem ser descarregadas para fora do sistema através deste conduto 13. Enquanto isso, o tanque inferior 25 é um tanque que permite que o fluxo de entrada da solução química 20 flua ao longo da parte inferior do segundo tanque de separação adjacente 3b. Além disso, um conduto 14 que se ramifi

Petição 870190128713, de 05/12/2019, pág. 15/27 /15 ca dos dispositivos de circulação 7 está ligado a uma porção inferior do terceiro tanque de separação 3c (isto é, uma porção inferior na outra extremidade do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3). Esse conduto 14 é um condutor de descarga da solução química 20 da parte inferior do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 e retorna a mesma para o dispositivo de circulação 7. Isto é, como mostrado na figura 1, um fluxo da solução química 20 é gerado, na direção mais longa do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 (isto é, na direção das setas pontilhadas na figura 1) na parte inferior do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 desviando do dispositivo de circulação 7 e introduzindo a solução química 20 no interior da parte inferior do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 através do conduto 12 e retornando a solução química introduzida 20 para o dispositivo de circulação 7 a partir do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3, através do conduto 14.

[021] O dispositivo de aquecimento 8 é o dispositivo que aquece a solução química 20 armazenada no corpo principal do aparelho de separação de óleo 3. O dispositivo de aquecimento 8 pode ser, por exemplo, um aquecedor elétrico ou semelhante. O aquecimento da solução química 20 armazenada no corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 a uma temperatura pré-determinada pelo dispositivo de aquecimento 8 promove a elevação do óleo na solução química 20 para a superfície da solução química 20.

[022] Deste modo, o aparelho de separação de óleo 3 armazena a solução química 20 que transporta inclusões de óleo e as impurezas que foram transferidas a partir do subtanque 2b do tanque de limpeza 2, bem como a solução química 20 introduzida a partir do dispositivo de circulação 7. A solução química 20, na parte inferior do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 flui lentamente na direção mais longa do corpo principal do aparelho de separação de óleo 3 principal enquanto é aquecida à temperatura pré-determinada pelo dispositivo de aquecimento 8, e é assim mantida ali por um determinado período de tempo (30 minutos nesta modalidade exemplar). Neste momento, o óleo na solução química 20 sobe para a superfície da solução química 20, e esse óleo que foi elevado destrói as bolhas acumuladas lá (em particular, as bolhas acumuladas na superfície da solução química 20 no segundo tanque de separação 3b), e como resultado, a quantidade de bolhas diminui. Isto é, o aparelho de separação de óleo 3 é capaz de remover as impurezas no tanque de limpeza 2 e as bolhas que incluem óleo, enquanto destrói as bo

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8/15 lhas acumuladas na superfície da solução química 20 empregando o óleo que se eleva quando da separação do óleo da solução química 20. Dessa forma, o aparelho de separação de óleo 3 separa as inclusões de óleo e impurezas da solução química 20, descarrega as inclusões separadas de óleo e impurezas fora do sistema e retorna a solução química 20 que está isenta de óleo e de impurezas para o dispositivo de circulação 7.

[023] O dispositivo de geração de fluxo na superfície 5 se destina a geração de fluxo na superfície na solução química 20 próximo da superfície da solução química 20, a fim de remover as bolhas de que ascenderam para a superfície da solução química 20 no tanque principal 2a do tanque de limpeza da superfície da solução química 20. Isto é, o dispositivo de geração de fluxo 5 na superfície se destina a geração de fluxo de superfície na solução química 20, próximo a superfície da solução química 20, a fim de remover as bolhas que se acumulam na superfície da solução química 20 que foram armazenadas para limpeza do corpo 10 no tanque principal 2a. O dispositivo de geração de fluxo na superfície 5 inclui uma pluralidade de condutos de fornecimento de solução química 19 que são providos alinhados na direção mais curta do tanque de limpeza 2 em uma extremidade do tanque de limpeza 2 na direção mais longa, conforme mostrado na figura 2. Além disso, o dispositivo de geração de fluxo na superfície 5 é conectado ao dispositivo de circulação 7 através de um conduto 15, tal que a solução química 20 que foi introduzida através do conduto 15 pode ser fornecida a cada um destes condutos de fornecimento de solução química 19 e a quantidade (isto é, o fluxo de massa) da solução química 20 que é fornecida de cada um dos condutos de fornecimento de solução química 19 para o tanque principal 2a do tanque de limpeza 2 pode ser controlado individualmente. Como resultado, o dispositivo de geração de fluxo na superfície 5 fornece (isto é, fornece) a solução química 20 ao tanque principal 2a a partir de cada um dos condutos de fornecimento de solução química 19 próximo da superfície da solução química 20 que é armazenada no tanque principal 2a, enquanto controlando a taxa de fluxo de massa/vazão da solução química 20 que está sendo liberada. Consequentemente, um fluxo na superfície pode ser gerado, tal que, a solução química 20 escoa na direção do lado do subtanque 2b e o padrão do fluxo na superfície (isto é, o fluxo) pode ser adequadamente controlado. Nesta modalidade exemplar, a solução química 20 que é liberada a partir dos condutos de fornecimento de solução química 19 é liberada, de tal modo, que a massa de fluxo da solução química 20 aumenta

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9/15 (isto é, a vazão da solução química 20 aumenta) a partir da porção central para fora na direção mais curta do tanque de limpeza 2, conforme mostrado na figura 2, e o padrão de fluxo na superfície é ajustado para facilitar o fluxo das bolhas próximo às superfícies de parede lateral 2c e as quinas sobre a superfície do lado do dispositivo de geração de fluxo 5 no tanque principal 2a onde as bolhas tendem a se acumular. Incidentalmente, nesta modalidade exemplar, a solução química 20 introduzida nos condutos de fornecimento de solução química 19 é fornecida a partir de dispositivos de circulação 7, porém a invenção não é especificamente limitada a este modo. Alternativamente, a solução química 20 pode ser introduzida diretamente através de um conduto a partir de uma localização predeterminada no tanque principal 2a do tanque de limpeza 2 (tal como a parte inferior do tanque principal 2a).

[024] O dispositivo de fornecimento de microbolhas 4 se destina ao fornecimento da solução química 20, que inclui as microbolhas ao tanque principal 2a do tanque de limpeza 2, e inclui um dispositivo de geração de microbolhas 4a que se destina a geração de microbolhas, e um conduto de liberação de microbolhas 4b que é um conduto de ramificação que é conectado ao dispositivo de geração de microbolhas 4a. Além disso, o dispositivo de geração de microbolhas 4a está conectado aos dispositivos de fornecimento de ar, não mostrados, através do dispositivo de remoção de dióxido de carbono. Uma extremidade do conduto de liberação de microbolhas 4b está ligada a uma extremidade do dispositivo de geração de microbolhas 4a. A outra extremidade do conduto de distribuição de microbolhas 4b se ramifica em uma pluralidade de tubos de derivação, como mostrado na figura 1. Esses tubos de derivação se comunicam com uma da pluralidade de localizações na superfície de parede interna do tanque principal 2a. A porção de extremidade de cada um destes tubos de derivação é um orifício de liberação de microbolhas 4c para liberação das microbolhas.

[025] Esses orifícios de liberação de microbolhas 4c são dispostos densamente sobre a superfície de parede interna do tanque principal 2a próximo da área onde o corpo 10 é imerso (isto é, entra) na solução química 20 no tanque principal 2a do tanque de limpeza 2 e libera a solução química 20 que inclui as microbolhas fornecidas pelo dispositivo de fornecimento de microbolhas 4. Isto é, o corpo 10 é transportado para o interior do tanque de limpeza 2 por dispositivos de transporte, não mostrados, de modo que se torna submergido na solução química 20 no tanque principal 2a do tanque de limpeza 2, conforme mostrado na figura 1. Os orifícios de

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10/15 liberação das microbolhas 4c são dispostos densamente sobre a superfície de parede interna voltada para a porção posterior do corpo 10, bem como nas superfícies de parede interna do tanque principal 2a que estão voltadas para os lados direito e esquerdo do corpo 10, quando o corpo 10 é imerso na solução química 20. Isto é, os orifícios de liberação das microbolhas 4c são dispostos densamente sobre a superfície de parede interna do tanque de limpeza 2 próximo da área onde o corpo 10 submerge na solução química 20 armazenada no tanque de limpeza 2. Desta forma, o dispositivo de fornecimento de microbolhas 4 pode fornecer a solução química 20 que inclui as microbolhas dos orifícios de liberação de microbolhas 4c usando a solução química 20 fornecida do dispositivo de circulação 7 que será descrito mais adiante e o ar é fornecido dos dispositivos de fornecimento de ar. Especificamente, quando a parte frontal do corpo 10 é imersa na solução química 20 (isto é, quando o corpo 10 entra no tanque e assim a solução química 20 no tanque principal 2a), a solução química 20 que inclui uma alta concentração de microbolhas pode ser fornecida ao corpo 10 a partir dos orifícios de liberação de microbolhas 4c.

[026] O dispositivo de remoção de dióxido de carbono 6 se destina a remoção de dióxido de carbono do ar usado para gerar as microbolhas pelo dispositivo de geração de microbolhas 4a do dispositivo de fornecimento de microbolhas 4. Um dispositivo configurado para remover dióxido de carbono por introdução do ar no interior da solução alcalina para remoção de dióxido de carbono causando borbulhamento, por exemplo, pode ser usado como o dispositivo de remoção de dióxido de carbono 6.

[027] Um dispositivo de circulação 7 se destina a circulação da solução química 20 por retorno da solução química 20 do qual o óleo foi separado por aparelho de separação de óleo 3 e retornando essa solução química 20 novamente para o tanque principal 2a do tanque de limpeza 2. O dispositivo de circulação 7 inclui um condutor 16 que conecta a porção inferior do subtanque 2b à porção de extremidade lateral a montante do dispositivo de geração de microbolhas 4a e uma bomba 17 e o trocador de calor 18 disposto no conduto 16. Também, o aparelho de separação de óleo 3 é conectado a derivação no lado a montante do motor 17 no conduto 16 através do conduto 12 e o conduto 14, tal que a solução química 20 da qual o óleo foi removido pelo aparelho de separação de óleo 3 é retornada ao dispositivo de circulação 7, conforme descrito acima. O trocador de calor 18 é capaz de aquecer a solução química 20 transportada pelo conduto 16 a uma temperatura predeterminada.

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Desta forma, o dispositivo de circulação 7 é capaz de circular a solução química 20 por acionamento da bomba 17 para transferência da solução química 20 armazenada no subtanque 2b e a solução química 20 da qual o óleo foi removido pelo aparelho de separação de óleo 3 para o dispositivo de geração de microbolhas 4a, enquanto aquecendo a solução química 20 com o trocador de calor 18. Incidentalmente, o trocador de calor 18 precisa apenas ser fornecido, se a solução química circulada 20 precisar ser aquecida.

[028] Em seguida, será descrito o processo de limpeza para a limpeza do corpo 10 usando o sistema de limpeza 1 estruturado como descrito acima.

[029] Em primeiro lugar, o corpo 10 é transportado para uma posição acima do tanque de limpeza 2 do sistema de limpeza 1 através dos meios de transporte. Então, o corpo 10 é abaixado de modo a submergir na solução química 20. No tanque de limpeza 2, a solução química 20 que inclui microbolhas é distribuída pelo dispositivo de geração de microbolhas 4a através dos orifícios de liberação de microbolhas 4c. As microbolhas fluem em conjunto com a solução química 20 sobre a superfície do corpo 10 e para as porções internas do corpo 10 (tal como elementos possuindo uma estrutura de bolsa, isto é, porções estruturadas em bolsa). O óleo aderido ao corpo 10 e impurezas, tais como, componentes de sujidade se tornam incorporados às bolhas e assim são removidos. Em seguida, as bolhas com o óleo e impurezas misturadas ascendem para a superfície da solução química 20 armazenada no tanque principal 2a.

[030] Além disso, durante o processo de limpeza do corpo 10, as bolhas que incluem o óleo e as impurezas, e que se acumulam sobre a superfície da solução química 20 armazenada no tanque principal 2a são levadas a transbordar a partir da porção de extremidade do tanque principal 2a e escoam para o interior do subtanque 2b por acionamento do dispositivo de geração de fluxo de superfície 5. Além disso, quando da remoção das bolhas que se acumulam sobre a superfície da solução química 20 no tanque principal 2a, o dispositivo de geração de fluxo de superfície 5 pode liberar a solução química 20, tal que a vazão aumenta da porção central para fora na direção mais curta do tanque de limpeza 2, conforme mostrado na figura 2. O controle do fluxo de superfície pelo dispositivo de geração de fluxo de superfície 5 desta forma torna possível fazer com que as bolhas que se acumulam próximo às superfícies da parede lateral 2c do tanque principal 2a e as bolhas que se acumulam nos lados das quinas do dispositivo de geração de fluxo de superfície 5

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12/15 do tanque principal 2a escoem de modo eficiente na direção do subtanque 2b, pelo que tornando possível a redução do acúmulo de bolhas.

[031] Continuando, as bolhas que foram coletadas no subtanque 2b como resultado do transbordamento do tanque principal 2a se acumulam sobre a superfície da solução química 20 no subtanque 2b. Essas bolhas, portanto, são transferidas em conjunto, com uma porção da solução química 20 que está próxima da superfície da solução química 20, pela bomba 9, na direção do primeiro tanque de separação 3a do aparelho de separação de óleo 3. A solução química 20 que foi transferida do subtanque 2b é mantida no aparelho de separação de óleo 3 por um período de tempo predeterminado, enquanto é aquecida, tal que, o óleo na solução química 20 se eleva para a superfície da solução química 20. Adicionalmente, as bolhas que foram acumuladas na solução química 20 armazenada no primeiro tanque de separação 3a transbordam para o segundo tanque de separação 3b. No segundo tanque de separação 3b, o óleo ascende como resultado da solução química 20 ser mantida por um período de tempo predeterminado e esse óleo combina com as bolhas acumuladas na superfície da solução química 20 (quando o óleo que foi elevado combina com as bolhas acumuladas, as bolhas acumuladas diminuem como resultado do efeito de desespumamento do óleo). As bolhas que incluem o óleo e impurezas e que foram acumuladas no segundo tanque de separação 3b então transbordam para o tanque superior 24 do terceiro tanque de separação 3c e as bolhas que incluem o óleo e impurezas que foram acumuladas no tanque superior 24 são então descarregadas para fora do sistema através do conduto 13.

[032] Também, o dispositivo de circulação 7 circula a solução química 20 por acionamento da bomba 17 para transferência da solução química 20 armazenada na porção inferior do subtanque 2b e a solução química 20 da qual o óleo foi removido pelo dispositivo de separação de óleo 3 para o dispositivo de geração de microbolhas 4a, enquanto aquecendo a solução química 20 para uma temperatura predeterminada pelo trocador de calor 18. No dispositivo de geração de microbolhas 4a, a solução química 20 que inclui as microbolhas é ajustada pela solução química 20 transferida pela bomba 17 e o ar da mesma tendo removido o dióxido de carbono pelo dispositivo de remoção de dióxido de carbono 6, e então é liberada dos pluralidade de orifícios de liberação de microbolhas 4c na direção do corpo imerso 10.

[033] A pluralidade de dispositivos de geração de microbolhas 4a são providos densamente na superfície de parede interna do tanque principal 2a próximo da

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13/15 área onde o corpo 10 é submerso (isto é, entra) na solução química armazenada 20, conforme a mesma é abaixada do tanque principal 2a do tanque de limpeza 2 (isto é, próximo à entrada do tanque onde o corpo 10 começa a ser submerso no tanque principal 2a). Como resultado, quando o corpo 10 é submerso na solução química 20, uma alta concentração de microbolhas pode ser adicionada ao interior da solução química 20 que primeiro escoa para dentro das porções na estrutura do corpo 10, de modo que a solução química 20 tenha entrado de modo suficiente, assim o desempenho de limpeza nas porções que a solução química 20 tem dificuldade em alcançar se torna aperfeiçoado. Mais especificamente, existem muitas áreas na estrutura do corpo 10 que apresentam uma estrutura de bolsa que são porções do corpo 10 nas quais a solução química 20 tem dificuldade em entrar. Uma vez que a solução química 20 escoa para dentro desses lugares, a solução química 20 quase nunca muda durante o processo de limpeza. Portanto, a provisão de forma densa dos orifícios de liberação de microbolhas 4c na entrada do tanque, conforme descrito nessa modalidade exemplar torna possível a adição de uma alta concentração de microbolhas dentro da solução química 20 que inicialmente escoam para o interior de uma estrutura de bolsa, pelo que, permitindo que o desempenho de limpeza em porções estruturadas em bolsa seja aperfeiçoado. Conforme descrito acima, o sistema de limpeza 1, de acordo com essa modalidade exemplar pode aperfeiçoar o desempenho de limpeza, quando da limpeza do corpo 10, por adição de microbolhas. Além disso, a solução química 20 pode ser circulada pelo dispositivo de circulação 7 e usada novamente.

[034] O gráfico da figura 3 mostra uma mudança no desempenho de limpeza (nas porções estruturadas em bolsa) de acordo com uma diferença no teor de óleo e uma diferença na quantidade de microbolhas (MB) que são fornecidos no sistema de limpeza 1. Nesse gráfico, o eixo horizontal representa o teor de óleo [ppm] e o eixo vertical representa o desempenho de limpeza de fraco a bom. A pluralidade de curvas na figura 3 mostram, em ordem, a partir da parte inferior, casos nos quais a quantidade de microbolhas que são fornecidas (isto é, a quantidade de bolhas) foi aumentada. Conforme mostrado pela seta voltada à montante na figura 3, quando a quantidade de microbolhas que são fornecidas é aumentada, o desempenho de limpeza nas porções estruturadas em bolsa do corpo 10, a solução química 20 apresenta dificuldades em obter aperfeiçoamento. Além disso, como é evidente a partir da figura 3, o desempenho de limpeza diminui à medida que aumenta o conteúdo de

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14/15 óleo. No entanto, quando a quantidade de microbolhas que são fornecidas é aumentada, o desempenho de limpeza suficiente pode ser obtido mesmo que o teor de óleo seja elevado. Assim, foi confirmado que quando a solução química 20, que inclui uma elevada concentração de microbolhas escoa para as porções estruturadas em bolsa do corpo 10, isto é, as porções que a solução química 20 tem dificuldades em alcançar, quando o corpo 10 é submerso na solução química 20, isso é eficaz para o desempenho de limpeza.

[035] Em seguida, o gráfico da figura 4 mostra uma mudança de pH de acordo com a presença ou ausência de dióxido de carbono. Os resultados apresentados foram obtidos a partir de um teste presumindo uma mistura de ar e solução química 20 no dispositivo de geração de microbolhas 4a. A mudança no pH foi medida ao longo do tempo com um invólucro no qual o ar normal foi fornecido à solução química 20, como na técnica correlata e com um invólucro no qual o ar do qual o dióxido de carbono foi removido foi fornecido à solução química 20. Nesse gráfico, o eixo horizontal representa o tempo [h] e o eixo vertical representa o pH. Na figura 4, a linha reta que liga os hexágonos pretos sólidos mostrados no gráfico representa o invólucro com o ar a partir do qual o dióxido de carbono foi removido, e a linha reta que liga os quadrados pretos sólidos traçados no gráfico representa o invólucro com o ar normal Como é evidente a partir da figura 4, com o ar normal que inclui dióxido de carbono, o pH cai ao longo do tempo. Isto se deve ao fato de que a solução química 20 que é alcalina termina como oxidante. A partir destes resultados, é evidente que a remoção do dióxido de carbono do ar que é fornecido aos dispositivos geradores de microbolhas 4a, como é o caso nesta modalidade exemplar, mantém o pH da solução química armazenada no tanque principal 2a sem alterações e assim permite que o desempenho de limpeza da solução química de 20 seja mantido.

[036] Em seguida, o gráfico da figura 5 mostra uma mudança no desempenho de limpeza de acordo com a diluição do agente ao se adicionar as microbolhas. Neste gráfico, o eixo horizontal representa a razão de diluição da solução mestra e o eixo vertical representa o desempenho de limpeza. Na figura 4, a curva que liga os hexágonos pretos sólidos traçados no gráfico mostrada pela seta A representa um invólucro no qual as microbolhas foram adicionadas, e a curva que liga os triângulos pretos sólidos traçados no gráfico mostrada pela seta B representa um invólucro em que microbolhas não foram adicionadas. Neste gráfico, o desempenho de limpeza pode ser suficientemente assegurado, mesmo se o agente de limpeza for

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15/15 diluído, melhorando o desempenho de limpeza por adição de microbolhas, como é evidente quando se compara a diferença entre o invólucro onde as microbolhas foram adicionadas e o invólucro no qual as microbolhas não foram adicionadas. Além disso, com o sistema de limpeza 1 de acordo com esta modalidade exemplar, dióxido de carbono é removido do ar que é fornecido aos dispositivos geradores de microbolhas 4a, por isso mesmo, se a solução química 20 continuar a ser distribuída e usada novamente, o pH da solução química 20 não será alterado, assim o desempenho de limpeza da solução química 20 pode ser mantido. Como resultado, o desempenho de limpeza pode continuar a ser obtido suficientemente, mesmo com uma solução química altamente diluída, ou seja, uma solução química com uma razão de diluição elevada.

[037] Embora algumas modalidades da invenção tenham sido ilustradas acima, deve ser entendido que a invenção não está limitada aos detalhes das modalidades ilustradas, porém pode ser concretizada com várias alterações, modificações ou aperfeiçoamentos, que podem ocorrer aos versados na técnica, sem com isto se afastar do âmbito da invenção.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de limpeza empregando microbolhas para limpar um produto grande, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

um tanque de limpeza (2) no qual é armazenada uma solução química na qual o produto é imerso para limpeza do mesmo;

um dispositivo de fornecimento de microbolhas (4) que coloca microbolhas na solução química e fornecimento da solução química que inclui as microbolhas ao interior do tanque de limpeza;

um aparelho de separação de óleo (3) que coleta bolhas que ascenderam para uma superfície da solução química armazenada no tanque de limpeza como resultado da limpeza do produto, bem como uma porção da solução química que está próxima da superfície da solução química, a fim de separar óleo da solução química;

um dispositivo de geração de fluxo de superfície (5) que gera um fluxo de superfície da solução química próximo da superfície da solução química a fim de remover as bolhas que ascenderam para a superfície da solução química no tanque de limpeza; e um dispositivo de remoção de dióxido de carbono (6) que remove dióxido de carbono do ar que é utilizado para gerar as microbolhas pelo dispositivo de fornecimento de microbolhas.
2. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de circulação (7) que circula a solução química retornando a solução química da qual óleo foi separado pelo aparelho de separação de óleo (3) para o tanque de limpeza (2) novamente.
3. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma pluralidade de orifícios de liberação (4c) que fornecem a solução química que inclui as microbolhas através dos dispositivos de fornecimento de microbolhas (4) é densamente provida em uma superfície de parede interna do tanque de limpeza em um local próximo a uma porção onde o produto é submerso na solução química armazenada.
4. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de geração de fluxo de superfície (5) fornece a solução química para o interior do tanque de limpeza (2) de modo tal que uma porção da solução química que está próxima da superfície da solução química flui na direção do

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2/2 lado do aparelho de separação de óleo.
5. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de geração de fluxo de superfície (5) controla uma vazão da solução química que é fornecida de modo a aumentar a partir de uma porção central para fora em uma direção transversal do tanque de limpeza.

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(óleo + impurezas que se elevaram para a superfície pelo aparelho de separação de óleo são descarregados).

FI G . 3

Alteração no desempenho de limpeza de acordo com a diferença no teor de óleo e diferença na quantidade de microbolhas fornecidas

alteração no pH de acordo com a diferença no ar fornecido