CN102897297A - 一种利用纳米气泡的船舶清洗设备 - Google Patents

Abstract

一种利用纳米气泡的船舶清洗设备，其特征是主要包括清洗头和操纵支架两个部分组成；所述的清洗头由电刷和电刷驱动马达组成；电刷由一个框架和安装在框架上的一组毛刷辊组成，毛刷辊中轴为导电材料，电刷中的毛刷辊由电刷驱动马达驱动，电刷框架底部四个角安装有四个调节螺母，各毛刷辊之间采用并联方式连接；所述的操纵支架，由底部支架、转动臂、拉伸杆、连接轴组成，底部支架安装在船舶上，拉伸杆通过连接轴与底部支架连接，转动臂一端连接到拉伸杆，另一端与清洗头连接。本发明提供了用于船舶清洗，易于操纵的装置，实现纳米气泡清洗技术在船体上的应用，其清洗效果相对于现在市场清洗技术明显增强。

Description

一种利用纳米气泡的船舶清洗设备

技术领域

本发明涉及利用纳米气泡进行表面清洗的装置，特别是用于船舶表面的清洁。

背景技术

船舶表面的生物分子及微生物的吸附是普遍存在并且非常复杂的生物现象，给船舶工作带来严重的不利影响。如何对其进行清洗，尤其是在航行中进行清洗，一直是船舶保养的难题之一。在船舶行业，水中生物分子对船体表面的吸附不但会使船舶的航行速度下降，消耗能量增加，甚至还会使船舶水下设施的腐蚀破坏加剧，使寿命明显缩短。每年世界范围内用于防止生物污损的费用高达上亿美元。

现有船舶抗污手段主要包括表面涂层和纳米材料构件的使用，前者效果持续时间短，易造成环境污染；后者进行微纳米图案制备的设备昂贵，工艺复杂，成本极高。而在我国现有的清洗方法中，除部分大型船厂和航运企业采用了RH系列船舶清洗技术外，大部分船厂和地方中小船队仍在沿用传统的拆厂方式，采用人工清除、碱煮、酸泡等国外早已淘汰的落后清洗工艺。故清洗技术的革新势在必行。

已发表的论文和期刊及专利显示，纳米气泡清洗技术已逐渐趋近成熟。通过在船体表面可控制备的纳米气泡，能够达到去除生物吸附的效果。已有文献报道纳米气泡对吸附蛋白质的清洗效率可达85%以上，清洗效果十分显著。但尚无相应的利用纳米气泡进行船舶清洗的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种可人工/自动操作的，便捷、高效的船舶清洁设备，以改进现阶段我国的船舶清洗设备。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的装置主要包括清洗头和操纵支架两个部分组成。

所述的清洗头由电刷（5）和电刷驱动马达（4）组成。电刷（5）由一个框架和安装在框架上的一组毛刷辊（11）组成，毛刷辊中轴为导电材料，电刷（5）中的毛刷辊连接到电刷驱动马达（4），由电刷驱动马达（4）驱动，电刷（5）框架底部四个角安装有四个调节螺母（10），用于调节电刷（5）与船体间的距离，改变电场强度，进而改变纳米气泡的产生的数量及速率，同时调节毛刷辊（11）与施在船体表面的压力，洗刷力度可得到调整。毛刷辊（11）的数量可为4-25组，主要依据清洗面的需要增加或减少。电刷（5）中每一组毛刷辊（11）即为一组电极，各毛刷辊（11）之间采用并联方式连接。

本发明所述的电刷驱动马达（4）的转速，控制在10-200r/min。

本发明电刷（5）工作时作为一端电极，另一端电极则是需清洗的船体表面。工作时，电刷（5）探入轮船吃水部分，通过电化学方法制备纳米气泡，实现清洗表面。

本发明在电刷（5）上也可设置喷水管口，使得在吃水线上的船体部分也可以得到很有效的清洗。

本发明所述的操纵支架，由底部支架（9）、转动臂（6）、拉伸杆（7）、连接轴（8）组成，底部支架（9）安装在船舶上，拉伸杆（7）通过连接轴（8）与底部支架（9）连接，转动臂（6）一端连接到拉伸杆（7），另一端与清洗头连接。操纵支架为不锈钢结构，运动原理同挖掘机的挖掘臂，可以上下运动，也可前后摆动，根据实际情况熟练操作，能够清洁船体各个部分。其中转动臂（6）可以通过手动控制，也可以机械自动控制。

在本发明的操作过程中，为了排除其他误操作的可能，在电化学处理过程中，也可以随时用电流、电压测试表（如万用电表）对各处的电流、电压进行监测，以保证各电化学处理条件稳定地处于设定状态。

本发明提供了用于船舶清洗，易于操纵的装置，实现纳米气泡清洗技术在船体上的应用，其清洗效果相对于现在市场清洗技术明显增强。

附图说明

附图1是本发明装置的原理平面示意图，其中1为船舶电源接口，2为插头，3为船体表面，4为电刷驱动马达，5为电刷，6为转动臂，7为拉伸杆，8为连接轴，9为底部支架。

附图2为电刷的仰视示意图。其中4为电刷驱动马达，11为毛刷辊，10为调节螺母。

附图3位电刷的侧视示意图。中4为电刷驱动马达，11为毛刷辊，10为调节螺母。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例作进一步说明。

本发明装置部件包括电源导线2，底部支架9，连接轴8，拉伸杆7，转动臂6，滚动电刷5，电刷驱动马达4及其他微小部件构成。将装置安置在轮船上，接通船用电源（24V即可），操纵装置到船舶表面需要清洗部位。可人为控制转动臂6、拉伸杆7、连接轴8的工作状态：如拉伸，旋转等方式来达到最佳工作环境，使刷子与清洗表面完全契合。转动臂6、拉伸杆7、连接轴8之间以铰链连接，在支架上设有操作按钮，可实现其手控自动化操纵。

当接通电源，使装置处于工作状态时，操纵滚动电刷5探入水面以下。由于电刷的毛刷辊11的中轴由导电材料连接，其整体作为工作的一个电极。与之相对，被清洗的船体则为电路的另一极则构成回路。之后，由于电化学反应，即可在清洗表面产生纳米气泡。若清洗界面处于水面之上而导致缺乏产生纳米气泡的材料，可以用水管浇灌在滚动的毛刷辊11上，不影响清洁效果。

电刷5中毛刷辊11的数量不限于固定个数，可根据实际需要自由组装。电刷5中毛刷辊11为并联安装，毛刷辊11故障不影响其他毛刷辊上纳米气泡产生。马达的转速为90r／min。在电刷侧面安装有调节螺母10，能够调控电场强度、纳米气泡产生速率等。还可以通过外接万用表监测电路中的电流、电压，对设备运转是否正常进行检测，使操作更加简单，维护更加方便。

Claims (4)

1.一种利用纳米气泡的船舶清洗设备，其特征是主要包括清洗头和操纵支架两个部分组成；所述的清洗头由电刷（5）和电刷驱动马达（4）组成；电刷（5）由一个框架和安装在框架上的一组毛刷辊（11）组成，毛刷辊（11）中轴为导电材料，电刷（5）中的毛刷辊（11）连接到电刷驱动马达（4），由电刷驱动马达（4）驱动，电刷（5）框架底部四个角安装有四个调节螺母（10），各毛刷辊（11）之间采用并联方式连接；

所述的操纵支架，由底部支架（9）、转动臂（6）、拉伸杆（7）、连接轴（8）组成，底部支架（9）安装在船舶上，拉伸杆（7）通过连接轴（8）与底部支架（9）连接，转动臂（6）一端连接到拉伸杆（7），另一端与清洗头连接。

2.根据权利要求1所述的船舶清洗设备，其特征是所述的毛刷辊的数量为4-25组。

3.根据权利要求1所述的船舶清洗设备，其特征是在电刷（5）上设置喷水管口。

4.根据权利要求1所述的船舶清洗设备，其特征是所述的转动臂（6）为手动控制或自动控制。

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