CN109204241B - 一种清洗车辆表面的清洗方法 - Google Patents

Abstract

一种清洗车辆表面的清洗方法，本清洗方法由以下步骤组成：一、向清洗装置内加入硬度低于被清洗表面硬度的固相介质，所述固相介质的颗粒大小不大于喷嘴孔径的三分之一而不小于10微米，清洗时的清洗液为固相介质与水的混合清洗液，喷射压力为1～15MPa；二、将分布有固相介质的混合清洗液喷射到待洗车辆(2)的表面上，破坏车辆(2)表面的污垢层；三、用清水冲洗车辆表面，去除残留在车辆表面的固相介质和污垢，清洗干净后，即完成清洗过程。其优点在于：以水为流体输送工具，将固相介质作为清洗过程的主要工作介质，改善去污效果，降低了泵压要求；水压通常低于15MPa，功率小、成本低，也更加节水。

Description

一种清洗车辆表面的清洗方法

技术领域

本发明涉及一种汽车清洗技术，尤其指一种清洗车辆表面的清洗方法。

背景技术

现有一种申请号为CN201010244583.4名称为《燃气脉冲波洗车器》的中国发明专利公开了一种燃气脉冲波洗车器，主要包括喷嘴，爆燃脉冲罐，点火器，混合罐，逆止阀，燃气电磁阀，阻火器，燃气手阀，压缩空气手阀，压缩空气电磁阀，压缩空气逆止阀。可燃气和空气按一定比例进行混合，混合好的混合气体进入爆燃脉冲罐，点火器在混合罐部位点火，形成高速火焰引燃爆燃脉冲罐内混合气体，高速火焰经过喷嘴时形成脉冲波，对汽车表面灰尘进行清除。但其缺点是，点火可能发生爆炸，使用不安全，而且可能有火焰从喷嘴中溅出损坏车辆表面，所以其结构还有待于改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种清洗车辆表面的清洗方法，本清洗方法具有操作简单，有效去除车辆表面污渍，又能避免被清洗表面的油漆涂层受损的优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本清洗车辆表面的清洗方法，其特征在于：本清洗方法由以下步骤组成：

一、向清洗装置内加入硬度低于被清洗表面硬度的固相介质，所述固相介质的颗粒大小不大于喷嘴孔径的三分之一而不小于10微米，清洗时的清洗液为固相介质与水的混合清洗液，喷射压力为1～15MPa；

二、将分布有固相介质的混合清洗液喷射到待洗车辆的表面上，破坏车辆表面的污垢层；

三、用清水冲洗车辆表面，去除残留在车辆表面的固相介质和污垢，清洗干净后，即完成清洗过程。

作为改进，所述清洗装置包括水源、水泵、水管、喷嘴以及能容置有水的储料器，所述固相介质置于储料器中形成固相介质与水的混合清洗液。

作为改进，在所述的清洗装置中还可设置有输气装置，所述输气装置的气体与混合清洗液汇集一起后从喷嘴中喷射到待洗车辆的表面上。这样三者结合具有更好的物料输送效果。

作为改进，所述储料器在清洗装置中的位置为设置在混合清洗液进入水泵之前。因为将储料器位于水泵之前具有加料方便、无需高压容器，使操作更安全、更容易。

作为改进，所述固相介质可优选为植物的细小颗粒。

进一步改进，所述细小颗粒可优选为秸秆粉末或树木粉末。

作为改进，所述固相介质可优选是一种纤维，所述纤维为植物纤维、化学纤维或人造纤维。

作为改进，所述固相介质可优选为橡胶或橡胶制品的粉末，或者是带有封闭气室结构的某种弹性颗粒。

作为改进，所述固相介质可优选是一种多孔的颗粒，所述颗粒为：塑料泡沫微球、活性炭粉末或海绵颗粒。

作为改进，所述固相介质可优选为非金属矿物粉末，所述非金属矿物粉末为滑石粉、石墨粉、石膏粉或海泡石粉末。

作为改进，所述固相介质可优选为上述多种粉末或纤维的混合清洗液。

与现有技术相比，本发明的优点在于，清洗水中添加有固相介质，不再只以单一的水为清洗液，而是以水为流体输送工具，将固相介质作为清洗过程的主要工作介质，故能改进车辆清洗的去污效果，同时，固相介质的吸附能力和去污能力高于普通的清水，添加固相介质后水不再需要原有的高压即能清除车辆表面的污渍，降低了泵压要求；水压通常低于15MPa，功率小、成本低，相比现有技术更安全可靠，也更加节水，还能减少化学洗涤剂的使用量；本发明所添加的固体材料硬度很低，不损伤漆膜，更不损伤基体，有效解决了高压水射流清洗带油漆表面的车辆等设备时遇到的工程问题，是一种非常实用的清洗技术。

附图说明

图1是本发明实施例的应用效果图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例的清洗车辆表面的清洗方法，由以下步骤组成：

一、向清洗装置内加入硬度低于被清洗表面硬度的固相介质，所述固相介质的颗粒大小不大于喷嘴孔径的三分之一而不小于10微米，清洗时的清洗液为固相介质与水的混合清洗液，喷射压力为1～15MPa；

二、将分布有固相介质的混合清洗液喷射到待洗车辆2的表面上，破坏车辆2表面的污垢层；

三、用清水冲洗车辆表面，去除残留在车辆表面的固相介质和污垢，清洗干净后，即完成清洗过程。

上述清洗装置包括水源、水泵1、水管、喷嘴以及能容置有水的储料器3，所述固相介质置于储料器3中形成固相介质与水的混合清洗液。在所述的清洗装置中还设置有输气装置，所述输气装置的气体与混合清洗液汇集一起后从喷嘴中喷射到待洗车辆2的表面上。所述储料器3在清洗装置中的位置为设置在混合清洗液进入水泵1之前。固相介质为植物的细小颗粒。细小颗粒为秸秆粉末或树木粉末。或，固相介质是一种纤维，所述纤维为植物纤维、化学纤维或人造纤维。或，固相介质为橡胶或橡胶制品的粉末，或者是带有封闭气室结构的弹性颗粒。或，固相介质是一种多孔的颗粒，所述颗粒为：塑料泡沫微球、活性炭粉末或海绵颗粒。或，固相介质为非金属矿物粉末，所述非金属矿物粉末为滑石粉、石墨粉、石膏粉或海泡石粉末。或，固相介质为上述多种粉末或纤维的混合清洗液。

清洗液可以是普通的清水也可以是添加有洗涤剂的清洗溶液。

以下，对本发明实施例的使用作进一步说明：

本发明的目的在于提供一种能以较低的水压去除车身表面污垢，同时又不损伤车漆的方法。

实施例1：所述固相介质采用植物制成的细小颗粒，比如：小麦秸秆粉、松树锯末，取材广泛、价格低廉、加工难度低，使用无污染，还减轻了秸秆焚烧等环保压力。有些生物质材料更具有亲油特性，方便去除车辆表面的油垢。

实施例2：所述固相介质是一种非金属矿物粉末，比如：滑石粉、石墨粉、石膏粉或海泡石粉。此类材料储量大、规格多、价格低，且质地较软，在污水排放环节很少产生二次污染。

实施例3：所述固相介质采用纤维状材料，比如：木质纤维、碳纤维，聚丙烯纤维等。纤维材料通常具备显微的管束结构，在冲击待清洗表面的瞬间，除了有动量交换，还能以增压方式将内部水分挤出，形成爆炸式的高速微小射流，改善清洗效果。

木质纤维从木浆中提取，可吸自重的100％～200％的水，作为天然材料，在废水废渣处理方面具有显著的环保优势。

人造纤维可以有更符合清洗要求的微观空隙、密度、吸水性、摩擦系数等技术特性，进一步改善去污能力。

实施例4：所述固相介质是橡胶或橡胶制品的粉末，或者是带有封闭气室结构的某种颗粒。此类固体颗粒具有较好的弹性，随水流冲击到待清洗表面时，固体颗粒不会形成对表面的侵彻作用，不易产生逆流反弹，更容易随水流贴着表面滑行，去除表面污垢的效果更突出。

实施例5：所述固相介质是一种多孔的颗粒，比如：多孔的塑料微球、活性炭粉末或海绵颗粒。与同等尺寸的实心固体颗粒相比，多孔材料具备吸水性，在颗粒冲击待清洗表面的瞬间，除了有动量交换，还能以增压方式将内部水分挤出，形成爆炸式的高速微射流，改善清洗效果。

在本实施例中，储料器3作为固相介质供应装置，既是盛放容器，又能接入水源的来流使得储料器3内物料形成流化床，在水流压差作用下送入主管路进行混合。图中的调节阀14安装在通水的主管路上，用于调节该管路与供应固相物料管路的支管之间的流量关系。这样，固相介质与水混合并在加压后通过管路供给喷嘴产生固液两相混合的射流，对准被清洗件进行清洗作业。图1中的储料器3接入主管路的位置在水泵1的入口侧，能使得水流在进入水泵1加压之前即与适量的、一定粒度的固相颗粒或纤维混合，然后从水泵1出口离开时即是高压的固-液两相流，再经由管道输送到喷嘴进行清洗作业。这个加料工序无需在高压管或高压罐体内完成，便于采用常规的添加或搅拌工艺来实现，大大简化了系统设计要求，而且混合更充分。

类似的流化床设计原理，可以不向储料器3通入水，只接入来自输气装置的压缩空气，借助空气的流动性实现固相介质的流动，进而将固相介质与空气的混合物引入到清洗装置的管路或喷嘴中，与清洗装置内流动的水混合，实现固相介质的添加过程。在清洗时，喷嘴以含气的固相介质、水的混合清洗液喷射到待洗车辆2的表面上。

在本实施例中，现实应用中，还可以设立固相介质和水的回收系统，经过泥沙分离、固相介质分级等工艺处理，实现固相介质和中水的循环利用，以及整个清洗系统的连续自动运行。不过，图1的固相介质添加方式只是较优实施例。根据工艺需要，固相介质的储料罐3可以选择其它接入方式，并不违反本发明方法的本质。

固-液两相流是自然界、工程界常见的现象，有关的流体力学问题非常复杂。以上实施例，采用水与软性固体介质混合形成的射流，突破了以水为单一工作介质进行清洗的常规思路，而是以水为流体输送工具，对固-液两相流中的固相介质加速，依靠固体材料为主要的工作介质冲击待清洗的表面，达到去除污垢的目的。与高压水刀切割、除鳞去锈的机理不同，本发明的方法中添加的固体颗粒或纤维并非刚玉、石榴石、金刚砂、石英砂等高硬度的材料，外形一般也没有尖锐棱角，不会在高压水射流冲击被清洗表面时造成应力集中所致的塑形变形，不会侵入基材，并发生相应的基体材料去除过程，即：不会产生对油漆等软质表面的磨削作用，更无损于油漆层下面的基体。本发明采用的工作压力也大幅低于常规的清洗压力，产生的打击力远远低于油漆涂层的强度，低于涂层与基体的结合力，故不会产生对涂层及涂层-基体界面的损伤或破坏。传统的添加磨料以除锈的方法，与本方法的差异，恰如砂纸打磨与软布擦拭之间的本质区别。

此外，本发明采用的固体颗粒或纤维的硬度远低于设备内腔材质，使用的水压也比纯水射流低，故可以选择在水泵1的入口侧先予混合。所用的水泵1，不仅可以是多级离心泵、活塞泵或隔膜泵，也可以使用柱塞泵，十分有利于简化系统配置，利于构建连续运行的清洗系统。同时，喷嘴的磨损状况得到极大改善，喷嘴材质要求大幅降低，使用寿命由数十小时提升到千小时以上。因此，该清洗系统的实用性大为增加。

本清洗方法也可以应用在其他需要表面清理的场景中。在其它清洗应用中，一般用蒸汽清洗的，都可以改用固相介质这种软质材料来洗，能耗降低很多。比如，高速公路隧道的地面清洗。因为高速公路隧道油烟多，地面容易积垢打滑，又得保护地面标线，过去的清洗方法一直不是很节能高效。

杭州湾跨海大桥、象山港跨海大桥，目前都是用手工抹布清洗护栏、标牌，效率低，工期长，效果一般，也可以改用本清洗方法进行清洗，节约成本，改善清洗效果。

本发明实施例中采用的水泵1、管道、阀门和电气控制系统都可使用成熟的公知技术，在此不再细述。

本发明深刻把握了高压水射流清洗过程的内在机理、力学本质，针对汽车、火车表面清洁作业的去污和漆面保护的双重要求，改变现有的以水为单一工作介质的方法，加入软性固体材料，大大改进了高压水射流的去污效果，又不损伤漆膜，更不损伤基体。

实践证明，按照该方法研制的清洗设备效果明显，而所需压力大幅降低，对化学洗涤剂的依赖性更低，设备功率更小、各种成本都下降，还更安全、可靠，也更加节水、环保，有效地解决了现有车辆清洗方法的不足，是一种非常实用的清洗技术。

Claims (1)

1.一种清洗车辆表面的清洗方法，其特征在于：本清洗方法由以下步骤组成：

一、向清洗装置内加入硬度低于被清洗表面硬度的固相介质，所述固相介质的颗粒大小不大于喷嘴孔径的三分之一而不小于10微米，清洗时的清洗液为固相介质与水的混合清洗液，喷射压力为1～15MPa；

二、将分布有固相介质的混合清洗液喷射到待洗车辆(2)的表面上，破坏车辆(2)表面的污垢层；

三、用清水冲洗车辆表面，去除残留在车辆表面的固相介质和污垢，清洗干净后，即完成清洗过程；所述固相介质为：秸秆粉末、滑石粉、石墨粉、石膏粉、海泡石粉末、多孔的泡沫微球、多孔的活性炭粉末或多孔的海绵颗粒；所述清洗装置包括水源、水泵(1)、水管、喷嘴以及能容置有水的储料器(3)，所述固相介质置于储料器(3)中形成固相介质与水的混合清洗液；所述储料器(3)作为固相介质供应装置，既是盛放容器，又能接入水源的来流使得储料器(3)内物料形成流化床，在水流压差作用下送入主管路进行混合，调节阀(14)安装在通水的主管路上，用于调节该管路与供应固相物料管路的支管之间的流量关系，固相介质与水混合并在加压后通过管路供给喷嘴产生固液两相混合的射流，对准被清洗件进行清洗作业，储料器(3)接入主管路的位置在水泵(1)的入口侧，能使得水流在进入水泵1加压之前即与适量的、一定粒度的固相介质的颗粒或纤维混合，然后从水泵(1)出口离开时即是高压的固-液两相流，再经由管道输送到喷嘴进行清洗作业；本清洗方法还设立固相介质和水的回收系统，经过泥沙分离、固相介质分级工艺处理，实现固相介质和中水的循环利用，以及整个清洗系统的连续自动运行；在所述的清洗装置中还设置有输气装置，所述输气装置的气体与混合清洗液汇集一起后从喷嘴中喷射到待洗车辆(2)的表面上；所述储料器(3)在清洗装置中的位置为设置在混合清洗液进入水泵(1)之前；本方法中添加的固相介质的颗粒并非刚玉、石榴石、金刚砂、石英砂高硬度的材料，外形没有尖锐棱角，不会在高压水射流冲击被清洗表面时造成应力集中所致的塑形变形，不会侵入基材，并发生相应的基体材料去除过程，即：不会产生对油漆软质表面的磨削作用，更无损于油漆层下面的基体；本方法采用的工作压力低于常规的清洗压力，产生的打击力低于油漆涂层的强度，低于涂层与基体的结合力，不会产生对涂层及涂层-基体界面的损伤或破坏；本方法采用的固相介质的颗粒或纤维的硬度低于设备内腔材质，使用的水压也比纯水射流低，故选择在水泵(1)的入口侧先予混合，所用的水泵(1)是多级离心泵、活塞泵或隔膜泵或者使用柱塞泵。

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