【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体表面，浴室の内壁面，建造物の外壁面等の処理対象面に対して防汚・艶出し等の効果を有する表面処理を行なうことが可能な表面処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば自動車の車体表面に施される表面処理としては、いわゆるワックス処理が一般的であった。すなわち、車体表面の塗膜の上に撥水性のワックス被膜を形成することにより艶出しを図るとともに、汚れ成分が塗膜に直接付着するのを防いで、水洗い等で容易にきれいになるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ワックス処理を施した場合、特にボンネットや屋根（ルーフ）上面等の水平に近い面では付着した雨水等が水滴として残留するので、この水滴が乾燥した跡に斑点状の汚れが生じ、見苦しくなってしまうという問題があり、しかも前記のように水滴が乾燥して生じた斑点状の汚れは水拭き等では容易に除去することができないものであった。また、ワックスに含まれるシリコン分が屋根からフロントガラスに流下し、これが油膜として視界を妨げることも問題であった。さらに、一般的にワックスの効き目は約１ヶ月以下と短いため、頻繁にワックス掛けをしなければならず、そのための手間と費用が嵩むという問題もあった。
【０００４】
なお、以上では自動車車体の表面処理について述べたが、例えば建造物（家屋等）の外壁面や、浴室の内壁面に対しても、従来は有効な表面処理が施されていなかった。そのため、例えば壁の表面を構成するタイル等に水垢等の汚れ成分が付着したり、タイルの目地にカビが生えて見苦しくなったりすることがしばしばあり、それらを除去してきれいにするために多大な労力を要していた。
【０００５】
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたものであって、手軽に使用できて、しかも防汚や艶出し等の効果に優れた表面処理を行なうことが可能な表面処理装置の提供を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る表面処理装置は、トルマリンの粉末を含む粒状体を多数収容した耐圧容器と、この耐圧容器内に水源からの水を流通させ前記粒状体と接触させてイオン化水とするポンプと、このポンプにより加圧されたイオン化水を処理対象面に向かって噴射するノズルとを備えた構成としたものである。
【０００７】
また、前記構成において、トルマリンの粉末を含む粒状体が、トルマリンの粉末とバインダーとを配合した成形用材料を粒状に成形し焼成して得た粒状セラミック体であるものである。
【０００８】
また、前記構成において、水源からの水を貯留する貯水槽を備えるとともに、この貯水槽とポンプの吸込側とを耐圧容器を介して接続するイオン化流路と、貯水槽とポンプの吸込側とを耐圧容器を介さずに接続するバイパス流路とを選択的に開閉する流路切換手段を備えているものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る表面処理装置を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この表面処理装置１は、箱型の本体ケーシング２を有しており、本体ケーシング２の底部にはキャスタ３が設けられている。また、本体ケーシング２の右側面からは、基端側が後述するポンプ１１の吐出口１１ｂに接続された可撓性を有する耐圧ホース４が引き出され、この耐圧ホース４に、先端にノズル５ａを有する放水銃５が接続されている。なお、符号５ｂは放水銃５の引金を、６は不使用時に耐圧ホース４を掛けておくためのホース掛けを、それぞれ示している。
【００１０】
本体ケーシング２の前面上部パネル２ａには、運転スイッチ７及び６個の表示ランプ８（８ａ〜８ｆ）が設けられている（図２参照）。運転スイッチ７は回転式の切換スイッチであり、これが中立位置（図２に示した位置）にあるときは、いかなる運転も行なわれない「切」の状態になるとともに、運転スイッチ７を中立位置から向かって右側に回すと「コーティング運転」が行なわれ、向かって左側に回すと「洗浄運転」が行なわれるようになっている。
【００１１】
また、図２に示すように、６個の表示ランプ８の内訳は、向かって左側から順に、ポンプ故障表示ランプ８ａ，漏電表示ランプ８ｂ，洗浄運転表示ランプ８ｃ，コーティング運転表示ランプ８ｄ，セラミック交換表示ランプ８ｅ，オイル交換表示ランプ８ｆという構成となっている。
【００１２】
図３は、本体ケーシング２を構成する前面上部パネル２ａ以外のパネル類と耐圧ホース４及び放水銃５を取り外した状態の右側面図であり、図中、符号２ｂは本体ケーシング２のフレームを、１０は制御箱を、１１はポンプを、１２は給水口を、１３は貯水槽を、１４は給水口１２から貯水槽１３に至る配管の先端に設けられたボールタップを、１５ｂは第２の耐圧容器を、それぞれ示している。また、符号１１ａは接続配管２０，２１，２２及び三方切換弁１６を介して貯水槽１３及び第２の耐圧容器１５ｂに接続されたポンプ１１の吸込口を、１１ｂは前記耐圧ホース４が接続されるポンプ１１の吐出口を、それぞれ示している。
なお、図３には、本体ケーシング２内に収容された全ての構成要素が示されているわけではない。すなわち、例えば前記第２の耐圧容器１５ｂと平行に配設された第１の耐圧容器１５ａは、第２の耐圧容器１５ｂの背後に隠れるために図示されていない。したがって、以下、図４を参照しつつ表面処理装置１の構成について説明する。
【００１３】
図４は、表面処理装置１の概略構成を示すブロック図である。図中、符号２４は水道や井戸等の水源（不図示）と給水口１２とを接続する給水ホースを示しており、水源からの水（原水）は給水ホース２４，給水口１２，及びボールタップ１４を順次通過して貯水槽１３内に注入されるようになっている。ここで、ボールタップ１４としては、例えば水洗式トイレの水タンク等に汎用されているものと同様に、浮玉１４ａと連結され水位に応じて開閉する弁（不図示）を有し、これにより貯水槽１３内の水位をほぼ一定に保つ構成のものが採用されている。
【００１４】
貯水槽１３の下部には２本の接続配管１８，２１が接続されており、これらの接続配管１８，２１のそれぞれから貯水槽１３内の水を取り出し可能に構成されている。一方の接続配管１８は、第１の耐圧容器１５ａ，接続配管１９，第２の耐圧容器１５ｂ，及び接続配管２０を順次介して三方切換弁１６に接続されている。また、他方の接続配管２１は直接三方切換弁１６に接続されている。三方切換弁１６とポンプ１１の吸込口１１ａとの間は接続配管２２で接続されている。三方切換弁１６はソレノイドの磁力により動作する電磁弁であって、接続配管２２と接続配管２０とが連通する状態と、接続配管２２と接続配管２１とが連通する状態とのいずれかを選択的に切り換えるようになっている。
【００１５】
図５は、耐圧容器１５ａ，１５ｂの構成を示す断面図であって、これらの耐圧容器は細長い横向き有底円筒状の容器本体２５と、この容器本体２５一端側の開口部を塞ぐ蓋体２６とからなり、その内部には多数の粒状セラミック体２７が収容されている。蓋体２６は容器本体２５に形成されたフランジ部２５ｂと重ね合わされ、これらを貫通するボルト２８及びナット２９により、容器本体２５に着脱可能に固定されている。また、蓋体２６及びこの蓋体２６と対向する容器本体２５の底壁には、それぞれ水を出入りさせるための開口３０，３１が形成され、開口３０には接続配管１８（２０）が、開口３１には接続配管１９が、それぞれ接続されている。図中の符号３２，３３は、粒状セラミック体２７が開口３０，３１から耐圧容器１５ａ，１５ｂ外へ出てしまうのを防止するために設けられた網体を示しており、当然ながら、これらの網体３２，３３としては、その網目が粒状セラミック体２７の粒径よりも小さいものが用いられている。
なお、この実施形態における耐圧容器１５ａ，１５ｂは、ポンプ１１の吸込力により容器内の圧力が大気圧よりも低くなった場合でも、容器が大気圧により変形したり押し潰されたりしない程度の耐圧性を有していればよい。
【００１６】
この実施形態で用いられる粒状セラミック体２７は、トルマリン（電気石）の粉末と固結用のバインダーとからなるものである。この粒状セラミック体２７を製造するにあたっては、例えば、先ずトルマリン鉱石を適宜の粒度に粉砕し、得られたトルマリン粉末とバインダー（例えば低融点ガラス粉末）とを質量比で３：７〜７：３の割合で混合し、これに適量の界面活性剤及び水を加えた後、よく混練して成形用材料を得る。次いで、成形機，造粒機等を用いて前記成形用材料を目的とする形状に成形した後、乾燥させる。そして、使用したバインダーの融点近くの温度（例えば約７００℃）で焼成して固化させる。この実施形態では、以上のようにして得た直径約６ｍｍの球形の粒状セラミック体２７が、耐圧容器１５ａ，１５ｂにそれぞれ収容・充填されている。なお、トルマリンの結晶構造が破壊されるのを防ぐため、焼成温度は９００℃以下とするのが望ましい。
【００１７】
制御箱１０（図３参照）の中には、リレーやタイマ等の電気部品を用いてシーケンス制御を行なう制御回路３５（図４参照）が設けられている。この制御回路３５は、ポンプ起動タイマ３６，オイル交換タイマ３７，及びセラミック交換タイマ３８を含んでいる。
ポンプ起動タイマ３６は、運転スイッチ７が「切」の位置から左右いずれかに動かされた場合、三方切換弁１６の切り換え動作が完了するまでの所定時間（約１０秒間）待機した後、ポンプ１１を起動させるために設けられている。また、オイル交換タイマ３７は、ポンプ１１の総運転時間を計時するとともに、計時した運転時間が予め設定されている所定時間（例えば３５０時間）に達すると、前記オイル交換表示ランプ８ｆを点灯させて、ポンプ１１内の潤滑油の交換を促すようになっている。さらに、セラミック交換タイマ３８は、運転スイッチ７を向かって右側に回動させて行なうコーティング運転（詳細については後述）での総運転時間を計時するとともに、計時した運転時間が予め設定されている所定時間（例えば１０００時間）に達すると、前記セラミック交換表示ランプ８ｅを点灯させて、第１の耐圧容器１５ａ及び第２の耐圧容器１５ｂ内の粒状セラミック体２７の交換を促すようになっている。
【００１８】
また、図示を省略するが、制御箱１０内にはポンプ１１への電源を投入／遮断するための電磁開閉器及び漏電ブレーカが設けられており、前記電磁開閉器に含まれるサーマルリレーが過電流を検出すると、ポンプ１１のモータへの給電が停止されるとともに、前記ポンプ故障表示ランプ８ａが点灯して点検を促すようになっている。さらに、前記漏電ブレーカが漏電を検出して、その電気接点が開くと、前記漏電表示ランプ８ｂが点灯して異常を警告するようになっている。
【００１９】
次いで、動作を説明する。先ず、洗浄運転（水道水，井戸水等の原水をそのままノズル５ａから噴射する運転）を行なう場合は、運転スイッチ７を「切」の位置から向かって左側（「洗浄」と書かれた側）に回動させる。すると、三方切換弁１６のソレノイドに電力が供給され、三方切換弁１６は接続配管２１と接続配管２２とを連通させる位置（すなわち、貯水槽１３とポンプ１１の吸込側とを耐圧容器１５ａ，１５ｂを介さずに接続するバイパス流路４０が「開」となる位置：この位置では後述するイオン化流路４１は「閉」となる）に切り換えられる。そして、ポンプ起動タイマ３６が所定の切換時間を計時した後、ポンプ１１が起動され、同時にオイル交換タイマ３７による計時が開始される。ポンプ１１の吸込力により、図４に破線矢印で示すように、水は貯水槽１３から接続配管２１，三方切換弁１６，及び接続配管２２を順次通過してポンプ１１の吸込口１１ａから吸い込まれ、次いで吐出口１１ｂから吐出されて、耐圧ホース４を通じて放水銃５のノズル５ａから勢い良く噴射される。したがって、この噴射される水により、自動車の車体表面（処理対象面）に付着している汚れを洗い流すことができる。（なお、ポンプ１１が運転中であっても、放水銃５の引金５ｂから手を放した場合には、ポンプ１１内のアンローダ弁（不図示）が開いて、ノズル５ａからの噴射が中断されるようになっている。）洗浄作業が終われば、運転スイッチ７を「切」の位置に戻し、ポンプ１１の運転を停止させる。
【００２０】
次いで、前記洗浄運転等により清浄化された車体表面に表面処理を施すコーティング運転（原水を粒状セラミック体２７との接触によりイオン化した後、ノズル５ａから噴射する運転）を行なう場合は、運転スイッチ７を「切」の位置から向かって右側（「コーティング」と書かれた側）に回動させる。すると、三方切換弁１６のソレノイドに電力が供給され、三方切換弁１６は接続配管２０と接続配管２２とを連通させる位置（すなわち、貯水槽１３とポンプ１１の吸込側とを耐圧容器１５ａ，１５ｂを介して接続するイオン化流路４１が「開」となる位置：この位置では前記バイパス流路４０は「閉」となる）に切り換えられる。そして、ポンプ起動タイマ３６が所定の切換時間を計時した後、ポンプ１１が起動され、同時にオイル交換タイマ３７及びセラミック交換タイマ３８による計時が開始される。
【００２１】
すると、ポンプ１１の吸込力により、図４に実線矢印で示すように、水は貯水槽１３から接続配管１８，第１の耐圧容器１５ａ，接続配管１９，第２の耐圧容器１５ｂ，接続配管２０，三方切換弁１６，及び接続配管２２を順次通過してポンプ１１の吸込口１１ａから吸い込まれ、次いで吐出口１１ｂから吐出されて、耐圧ホース４を通じて放水銃５のノズル５ａから勢い良く噴射される。
【００２２】
ここで、第１の耐圧容器１５ａ及び第２の耐圧容器１５ｂを通過する際、水は粒状セラミック体２７との接触によりイオン化する。すなわち、周知のように圧電性及び焦電性を有するトルマリンは、その結晶の両端間に電位差を生じるために、粒状セラミック体２７と水との摩擦接触によって微弱な電流が惹起され、この電流により一部の水分子がイオン化して、Ｈ３Ｏ＋イオン（ヒドロニウムイオン）とＯＨ−イオン（水酸イオン）とが生成される。そして、Ｈ３Ｏ＋イオンが耐圧容器及び接続配管等の内壁面から電子を受け取って中和されるので、ＯＨ−イオンあるいはこのＯＨ−イオンが水分子と結合してなるＨ３Ｏ２ −イオン（ヒドロキシルイオン）の濃度が高くなり、水はｐＨがアルカリ側に移行したイオン化水となる。
【００２３】
また、前記電流をエネルギー源として粒状セラミック体２７から遠赤外線が放射され、この遠赤外線により水のクラスターが分割される。例えば、通常は３７〜３８個の水分子からなるクラスターが、第１の耐圧容器１５ａ及び第２の耐圧容器１５ｂを通過したイオン化水では、７〜８個程度の水分子からなるクラスターに分割されている。さらに、イオン化水には、粒状セラミック体２７を構成するトルマリン粉末から溶出した微量のホウ素イオン（Ｂ３＋）も含まれる。
【００２４】
以上のようなイオン化水が放水銃５のノズル５ａから勢い良く（例えばポンプ１１吐出側での圧力がゲージ圧で４〜７ＭＰａ程度となる高圧で）噴射されるので、放水銃５をノズル５ａが自動車の車体表面から０．５〜１．５ｍ程度離れるような位置に保持して、イオン化水の噴流を車体表面に衝突させることにより、表面処理が行なわれる。すなわち、界面活性作用を有するＯＨ−イオンやＨ３Ｏ２ −イオンが処理対象面に高圧で押し込まれて塗膜内部まで浸透するのに加え、水分子のクラスターが小さくなっていることによる表面張力の減少効果も得られるため、車体表面が親水性表面となって、雨水等が付着しても水滴として残留しにくくなる。したがって、従来のワックス処理を施した場合のように、付着した水滴が乾燥した跡に斑点状の汚れが生じることはなくなる。
【００２５】
また、車体表面に付着・浸透した前記マイナスイオン成分が酸性雨を中和するので、酸性雨で塗膜が劣化したり、金属部分が錆びたりすることを防止できるという効果も得られる。また、ノズル５ａから噴射されるイオン化水をフロントガラスに噴き付けて表面処理することにより、ガラス表面も親水性となるので、視界の妨げとなる油膜が付着しにくくなり、降雨時にワイパーを動かした際に、ワイパーブレードとガラス面とが擦れ合う音が小さくなるという効果も得られる。
【００２６】
また、イオン化水に含まれるホウ素イオンも処理対象面に高圧で衝突させられるため、このホウ素イオンが車体表面に沈着し、水の蒸発に伴って薄いホウ素の皮膜（コーティング層）を形成する。このホウ素の被膜が塗膜を保護するとともに、その光沢を高めるので、車体表面は艶のある、美観に優れたものとなる。また、水垢等の汚れ成分が付着しにくくなり、仮に付着しても水拭き等により容易に汚れを除去できる状態となる。
そして、以上のような艶出し効果や防汚効果は数ヶ月〜半年程度持続する。
【００２７】
この表面処理装置１を用いれば、以上説明したように、ノズル５ａから噴射されるイオン化水を噴き付けるだけの簡単な作業で、防汚や艶出し等の効果に優れた表面処理が行なえ、しかも、化学薬品等を用いることがないので処理廃水が公害を引き起こすこともない。また、運転スイッチ７を切り換えるだけで、ノズル５ａから原水を噴射する洗浄運転と、イオン化水を噴射するコーティング運転とが行なえるので、表面処理の前処理としての洗浄作業に別の洗浄装置等を用意する必要がないという効果も得られる。
【００２８】
また、放水銃５（ノズル５ａ）が可撓性の耐圧ホース４を介して接続されているので、車体の前面，両側面，後面等の各部位を、本体ケーシング２を移動させることなく洗浄又はコーティング（表面処理）できるという利点も得られる。
さらに、耐圧容器１５ａ，１５ｂをポンプ１１の上流側（吸込側）に設けてあるので、ポンプ１１の下流側（吐出側）に耐圧容器を設けた場合のように圧力損失を生じることがなく、イオン化水を表面処理に好適な４〜７ＭＰａ（ゲージ圧）程度の高圧でノズル５ａから噴射することが容易にできるという利点も得られる。
【００２９】
なお、以上では主に自動車の車体表面を処理する場合について説明したが、表面処理装置１はそれ以外の処理対象面（例えば建造物の外壁面，浴室の内壁面，船舶の船体表面等）の表面処理を行なう用途にも使用することができ、特に浴室内のタイル表面を処理すれば、艶出し効果が得られるとともに、水垢等の汚れ成分が付着したりタイルの目地にカビが生えたりすることを長期間にわたって抑止でき、日々の清掃作業にかかる労力を大幅に軽減できることが可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る表面処理装置の構成が前記のものに限定されないことは言うまでもなく、例えば前記では流路切換手段としてソレノイドで駆動される三方切換弁１６を用いたが、三方切換弁はモータ駆動のものでもよく、さらに、三方切換弁を用いずに複数の開閉弁を組み合わせてなる流路切換手段を採用することも可能である。
また、前記では表面処理装置１を制御する制御手段としてシーケンス制御回路３５を示したが、同様の制御をプログラマブルコントローラやマイクロコンピュータによって行なう制御手段も採用できるのは勿論のことである。
【００３１】
さらに、前記では２個の耐圧容器（１５ａ，１５ｂ）を直列に接続して設けたが、耐圧容器の数は１個でも３個以上でも構わない。
さらにまた、前記ではトルマリンの粉末を含む粒状セラミック体２７を用いたが、本発明にいう粒状体はセラミックに限られず、例えばトルマリンの粉末と合成樹脂との混合物を成形して得た粒状体を耐圧容器に収容して用いることも考えられる。
ただし、トルマリンが有する電気的性質を最大限に発揮させるにはトルマリン粉末を含む粒状セラミック体を用いるのが好ましく、特にトルマリン粉末と、トルマリンに類似の成分からなる低融点ガラス粉末（バインダー）とを配合した成形用材料を成形・焼成して得た粒状セラミック体を用いることが望ましい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ノズルから噴射されるイオン化水を処理対象面に噴き付けるだけの簡単な作業で、防汚や艶出し等の効果に優れた表面処理を行なうことが可能な表面処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る表面処理装置の外観斜視図である。
【図２】前面上部パネルを示す要部拡大正面図である。
【図３】パネル類，耐圧ホース及び放水銃を取り外した状態における表面処理装置の右側面図である。
【図４】表面処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】耐圧容器の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 表面処理装置
５ａ ノズル
１１ ポンプ
１３ 貯水槽
１５ａ 第１の耐圧容器
１５ｂ 第２の耐圧容器
１６ 三方切換弁（流路切換手段）
２７ 粒状セラミック体
４０ バイパス流路
４１ イオン化流路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface treatment apparatus capable of performing a surface treatment having an effect such as antifouling and polishing on a surface to be treated such as a body surface of an automobile, an inner wall surface of a bathroom, and an outer wall surface of a building. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a so-called wax treatment has been generally used as a surface treatment applied to, for example, a body surface of an automobile. That is, by forming a water-repellent wax coating on the coating film on the vehicle body surface, it is possible to polish, prevent dirt components from directly adhering to the coating film, and make it easy to clean by washing with water or the like. Was.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the wax treatment is performed, rainwater or the like adheres to the surface near the horizontal such as the bonnet or the roof (roof) surface, and remains as water droplets. There is a problem that it becomes unsightly, and, as described above, spot-like stains generated by drying of water droplets cannot be easily removed by wiping with water or the like. Another problem is that silicon contained in the wax flows down from the roof to the windshield, which obstructs visibility as an oil film. Further, since the effect of the wax is generally as short as about one month or less, frequent waxing is required, and there is a problem that the labor and cost for the waxing are increased.
[0004]
Although the surface treatment of an automobile body has been described above, an effective surface treatment has not been conventionally applied to, for example, an outer wall surface of a building (a house or the like) or an inner wall surface of a bathroom. For this reason, for example, dirt components such as water scale adhere to tiles and the like constituting the surface of the wall, and mold often grows on the joints of the tiles, making it difficult to see, and it is enormous to remove and clean them. It took effort.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a surface treatment apparatus that can be easily used and that can perform a surface treatment with excellent effects such as antifouling and polishing. The purpose is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a surface treatment apparatus according to the present invention includes a pressure-resistant container containing a large number of granules containing tourmaline powder, and allows water from a water source to flow through the pressure-resistant container and contact the granules. The pump is provided with a pump for ionizing water and a nozzle for jetting the ionized water pressurized by the pump toward the surface to be treated.
[0007]
Further, in the above configuration, the granular body containing tourmaline powder is a granular ceramic body obtained by forming a molding material in which tourmaline powder and a binder are blended into granules and firing.
[0008]
Further, in the above-described configuration, a water tank for storing water from the water source is provided, and an ionization flow path that connects the water tank and the suction side of the pump via a pressure-resistant container, and a water tank and the suction side of the pump. The apparatus is provided with flow path switching means for selectively opening and closing a bypass flow path connected without a pressure vessel.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a surface treatment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, this surface treatment apparatus 1 has a box-shaped main body casing 2, and a caster 3 is provided at the bottom of the main body casing 2. A flexible pressure-resistant hose 4 whose base end is connected to a discharge port 11b of a pump 11, which will be described later, is drawn out from the right side surface of the main body casing 2, and the pressure-resistant hose 4 has a nozzle 5a at a distal end. The water gun 5 is connected. Reference numeral 5b denotes a trigger of the water discharge gun 5, and reference numeral 6 denotes a hose hook for hanging the pressure-resistant hose 4 when not in use.
[0010]
An operation switch 7 and six display lamps 8 (8a to 8f) are provided on a front upper panel 2a of the main body casing 2 (see FIG. 2). The operation switch 7 is a rotary changeover switch. When the operation switch 7 is in a neutral position (the position shown in FIG. 2), the operation switch 7 is in an "off" state in which no operation is performed, and the operation switch 7 is moved from the neutral position. When turned to the right, "coating operation" is performed, and when turned to the left, "cleaning operation" is performed.
[0011]
Further, as shown in FIG. 2, the breakdown of the six display lamps 8 is, in order from the left side, a pump failure display lamp 8a, a leakage display lamp 8b, a cleaning operation display lamp 8c, a coating operation display lamp 8d, and a ceramic replacement lamp. The display lamp 8e and the oil change display lamp 8f are configured.
[0012]
FIG. 3 is a right side view showing a state in which panels other than the front upper panel 2a constituting the main body casing 2 and the pressure-resistant hose 4 and the water discharge gun 5 are removed. In the drawing, reference numeral 2b denotes a frame of the main body casing 2, Reference numeral 10 denotes a control box, 11 denotes a pump, 12 denotes a water supply port, 13 denotes a water storage tank, 14 denotes a ball tap provided at a tip of a pipe extending from the water supply port 12 to the water storage tank 13, and 15b denotes a second pressure resistance. The containers are respectively shown. Reference numeral 11a denotes a suction port of the pump 11 connected to the water storage tank 13 and the second pressure-resistant container 15b via the connection pipes 20, 21, 22 and the three-way switching valve 16, and 11b denotes the pressure-resistant hose 4 connected thereto. Each of the discharge ports of the pump 11 is shown.
FIG. 3 does not show all components housed in the main casing 2. That is, for example, the first pressure vessel 15a disposed in parallel with the second pressure vessel 15b is not shown because it is hidden behind the second pressure vessel 15b. Therefore, the configuration of the surface treatment apparatus 1 will be described below with reference to FIG.
[0013]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the surface treatment apparatus 1. In the figure, reference numeral 24 denotes a water supply hose for connecting a water source (not shown) such as a water supply or a well to the water supply port 12, and water (raw water) from the water source is supplied by the water supply hose 24, the water supply port 12, and the ball tap 14. Are sequentially injected into the water storage tank 13. Here, the ball tap 14 has a valve (not shown) which is connected to the floating ball 14a and opens and closes according to the water level, similarly to a ball tap 14 commonly used in a water tank of a flush toilet, for example. A configuration in which the water level in the tank 13 is kept substantially constant is employed.
[0014]
Two connection pipes 18 and 21 are connected to a lower portion of the water storage tank 13, and water in the water storage tank 13 can be taken out from each of the connection pipes 18 and 21. The one connection pipe 18 is connected to the three-way switching valve 16 via the first pressure vessel 15a, the connection pipe 19, the second pressure vessel 15b, and the connection pipe 20 in this order. The other connection pipe 21 is directly connected to the three-way switching valve 16. The connection pipe 22 is connected between the three-way switching valve 16 and the suction port 11 a of the pump 11. The three-way switching valve 16 is an electromagnetic valve operated by a magnetic force of a solenoid, and selectively selects one of a state in which the connection pipe 22 and the connection pipe 20 communicate with each other and a state in which the connection pipe 22 and the connection pipe 21 communicate with each other. Is switched to.
[0015]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the pressure-resistant containers 15a and 15b. These pressure-resistant containers are an elongated laterally-bottomed cylindrical container body 25 and a lid 26 that closes an opening at one end of the container body 25. And a large number of granular ceramic bodies 27 are accommodated therein. The lid 26 is overlapped with a flange 25b formed on the container main body 25, and is detachably fixed to the container main body 25 by bolts 28 and nuts 29 penetrating therethrough. Openings 30 and 31 for allowing water to enter and exit are formed in the lid 26 and the bottom wall of the container body 25 facing the lid 26, respectively. The connection pipe 18 (20) is formed in the opening 30. The connection pipes 19 are connected to 31, respectively. Reference numerals 32 and 33 in the figure denote nets provided to prevent the granular ceramic body 27 from going out of the pressure-resistant containers 15a and 15b from the openings 30 and 31. Of course, these meshes are provided. As the meshes 32 and 33, meshes whose mesh size is smaller than the particle size of the granular ceramic body 27 are used.
The pressure-resistant containers 15a and 15b according to this embodiment have a pressure resistance that is such that the container is not deformed or crushed by the atmospheric pressure even when the pressure in the container becomes lower than the atmospheric pressure due to the suction force of the pump 11. What is necessary is just to have the property.
[0016]
The granular ceramic body 27 used in this embodiment is made of tourmaline (tourmaline) powder and a binder for consolidation. In manufacturing the granular ceramic body 27, for example, first, tourmaline ore is pulverized to an appropriate particle size, and the obtained tourmaline powder and a binder (for example, a low-melting glass powder) are mixed in a mass ratio of 3: 7 to 7: 3. , And an appropriate amount of a surfactant and water are added thereto, followed by kneading well to obtain a molding material. Next, the molding material is formed into a desired shape using a molding machine, a granulator, or the like, and then dried. Then, the binder is fired and solidified at a temperature near the melting point of the used binder (for example, about 700 ° C.). In this embodiment, the spherical granular ceramic bodies 27 having a diameter of about 6 mm obtained as described above are housed and filled in the pressure-resistant containers 15a and 15b, respectively. In order to prevent the crystal structure of tourmaline from being destroyed, the firing temperature is desirably 900 ° C. or lower.
[0017]
In the control box 10 (see FIG. 3), there is provided a control circuit 35 (see FIG. 4) for performing sequence control using electric components such as relays and timers. The control circuit 35 includes a pump start timer 36, an oil change timer 37, and a ceramic change timer 38.
When the operation switch 7 is moved left or right from the “OFF” position, the pump start timer 36 waits for a predetermined time (about 10 seconds) until the switching operation of the three-way switching valve 16 is completed, and then the pump 11 starts operation. It is provided to start up. The oil change timer 37 measures the total operation time of the pump 11 and turns on the oil change display lamp 8f when the measured operation time reaches a predetermined time (for example, 350 hours). The exchange of the lubricating oil in the pump 11 is promoted. Further, the ceramic replacement timer 38 counts the total operation time in the coating operation (details will be described later) performed by rotating the operation switch 7 to the right side toward the right, and also measures the predetermined operation time measured in advance. When the time (for example, 1000 hours) has been reached, the ceramic replacement indicator lamp 8e is turned on to prompt replacement of the granular ceramic body 27 in the first pressure-resistant container 15a and the second pressure-resistant container 15b.
[0018]
Although not shown, an electromagnetic switch and an earth leakage breaker for turning on / off the power to the pump 11 are provided in the control box 10, and a thermal relay included in the electromagnetic switch is provided with an overcurrent. Is detected, the power supply to the motor of the pump 11 is stopped, and the pump failure indicator lamp 8a is turned on to prompt an inspection. Further, when the earth leakage breaker detects an earth leakage and its electric contact is opened, the earth leakage indicator lamp 8b is turned on to warn of an abnormality.
[0019]
Next, the operation will be described. First, when performing a washing operation (operation for directly injecting raw water such as tap water or well water from the nozzle 5a), the operation switch 7 is turned to the left (from the side marked "wash") from the "off" position. Rotate. Then, power is supplied to the solenoid of the three-way switching valve 16, and the three-way switching valve 16 connects the connection pipe 21 and the connection pipe 22 to each other (that is, connects the water storage tank 13 and the suction side of the pump 11 to the pressure-resistant containers 15 a and 15 b). Is switched to a position where the bypass flow path 40 connected without passing through the “open” position: at this position, the ionization flow path 41 described later is “closed”. Then, after the pump activation timer 36 measures a predetermined switching time, the pump 11 is activated, and at the same time, the time measurement by the oil exchange timer 37 is started. Due to the suction force of the pump 11, water is drawn from the water reservoir 13 through the connection pipe 21, the three-way switching valve 16, and the connection pipe 22 sequentially from the suction port 11 a of the pump 11, as indicated by the dashed arrow in FIG. 4. Then, the water is discharged from the discharge port 11b, and is vigorously jetted from the nozzle 5a of the water discharge gun 5 through the pressure-resistant hose 4. Therefore, dirt adhering to the vehicle body surface (the surface to be treated) can be washed away by the injected water. (If the trigger 5b of the water discharge gun 5 is released even when the pump 11 is in operation, the unloader valve (not shown) in the pump 11 is opened, and the injection from the nozzle 5a is interrupted. When the washing operation is completed, the operation switch 7 is returned to the "OFF" position, and the operation of the pump 11 is stopped.
[0020]
Next, when performing a coating operation for applying a surface treatment to the vehicle body surface cleaned by the washing operation or the like (an operation in which raw water is ionized by contact with the granular ceramic body 27 and then injected from the nozzle 5a), the operation switch 7 is used. Is turned to the right (the side marked “coating”) from the “off” position. Then, electric power is supplied to the solenoid of the three-way switching valve 16, and the three-way switching valve 16 connects the connection pipe 20 and the connection pipe 22 to each other (that is, connects the water storage tank 13 and the suction side of the pump 11 to the pressure-resistant containers 15a, 15b). Is switched to a position where the ionization flow path 41 connected via the “open” is opened: at this position, the bypass flow path 40 is “closed”. Then, after the pump start timer 36 has counted a predetermined switching time, the pump 11 is started, and at the same time, the time counting by the oil change timer 37 and the ceramic change timer 38 is started.
[0021]
Then, due to the suction force of the pump 11, water is supplied from the water storage tank 13 to the connection pipe 18, the first pressure vessel 15a, the connection pipe 19, the second pressure vessel 15b, and the connection pipe 20 as shown by solid arrows in FIG. , The three-way switching valve 16 and the connection pipe 22 are sequentially sucked through the suction port 11 a of the pump 11, then discharged from the discharge port 11 b, and jetted from the nozzle 5 a of the water discharge gun 5 through the pressure-resistant hose 4. .
[0022]
Here, when passing through the first pressure-resistant container 15a and the second pressure-resistant container 15b, water is ionized by contact with the granular ceramic body 27. That is, as is well known, tourmaline having piezoelectricity and pyroelectricity generates a potential difference between both ends of its crystal, so that a weak current is generated by frictional contact between the granular ceramic body 27 and water, and this current causes some of the water molecules are ionized, H 3 O + ions (hydronium ions) OH - and ions (hydroxide ion) is generated. Then, the H 3 O + ions receive electrons from the inner wall surfaces of the pressure-resistant container and the connection pipe and are neutralized, so that OH − ions or H 3 O 2 − ions formed by combining the OH − ions with water molecules are formed. The concentration of (hydroxyl ion) increases, and the water becomes ionized water whose pH has shifted to the alkaline side.
[0023]
Further, far-infrared rays are radiated from the granular ceramic body 27 using the current as an energy source, and the far-infrared rays divide water clusters. For example, a cluster consisting of 37 to 38 water molecules is usually divided into clusters consisting of about 7 to 8 water molecules in ionized water that has passed through the first pressure vessel 15a and the second pressure vessel 15b. ing. Further, the ionized water also contains a trace amount of boron ions (B 3+ ) eluted from the tourmaline powder constituting the granular ceramic body 27.
[0024]
Since the ionized water as described above is jetted from the nozzle 5a of the water discharge gun 5 with a strong force (for example, at a high pressure at which the pressure on the discharge side of the pump 11 is about 4 to 7 MPa in gauge pressure), the nozzle 5a is The surface treatment is performed by holding a position about 0.5 to 1.5 m away from the surface of the vehicle body of the automobile and causing the jet of ionized water to collide with the surface of the vehicle body. That, OH having surface activity - tension due to ions is pushed by the high pressure in the processing target surface in addition to penetrate into the coating film, water molecules clusters is small - ions and H 3 O 2 Therefore, the vehicle body surface becomes a hydrophilic surface, and even if rainwater or the like adheres, it is unlikely to remain as water droplets. Therefore, unlike in the case where the conventional wax treatment is performed, spot-like stains do not occur on the dried traces of the attached water droplets.
[0025]
Further, since the negative ion component adhering to and penetrating the vehicle body surface neutralizes acid rain, it is possible to prevent the coating film from deteriorating due to the acid rain and to prevent metal parts from rusting. In addition, since the surface of the glass is made hydrophilic by spraying ionized water sprayed from the nozzle 5a onto the windshield to make the surface of the glass hydrophilic, an oil film that hinders visibility is less likely to adhere, and the wiper was moved during rainfall. At this time, the effect of reducing the noise of the rubbing between the wiper blade and the glass surface is also obtained.
[0026]
Further, boron ions contained in the ionized water are also made to collide with the surface to be treated at a high pressure, so that the boron ions are deposited on the vehicle body surface, and a thin boron film (coating layer) is formed as the water evaporates. Since the boron coating protects the coating and enhances its gloss, the body surface becomes glossy and excellent in appearance. In addition, dirt components such as scale are less likely to adhere, and even if they do adhere, dirt can be easily removed by wiping with water or the like.
And the above-mentioned glazing effect and antifouling effect last for several months to half a year.
[0027]
With the use of this surface treatment device 1, as described above, a surface treatment with excellent effects such as antifouling and glazing can be performed by a simple operation of only spraying ionized water ejected from the nozzle 5a, and Since no chemicals or the like are used, the treated wastewater does not cause pollution. Further, by simply switching the operation switch 7, the cleaning operation for injecting the raw water from the nozzle 5a and the coating operation for injecting the ionized water can be performed. There is also an effect that there is no need to prepare.
[0028]
Further, since the water discharge gun 5 (nozzle 5a) is connected via the flexible pressure-resistant hose 4, each part such as the front surface, both side surfaces, and the rear surface of the vehicle body can be cleaned or moved without moving the main body casing 2. The advantage of coating (surface treatment) is also obtained.
Further, since the pressure-resistant containers 15a and 15b are provided on the upstream side (suction side) of the pump 11, pressure loss does not occur unlike the case where the pressure-resistant container is provided on the downstream side (discharge side) of the pump 11. Another advantage is that ionized water can be easily ejected from the nozzle 5a at a high pressure of about 4 to 7 MPa (gauge pressure) suitable for surface treatment.
[0029]
In the above description, the case where the body surface of an automobile is mainly treated has been described. However, the surface treatment apparatus 1 may be used to treat other surfaces to be treated (for example, the outer wall surface of a building, the inner wall surface of a bathroom, and the hull surface of a ship). It can also be used for surface treatment applications, especially if the surface of the tile in the bathroom is treated, not only can a glazing effect be obtained, but also dirt components such as water scale adhere to it and mold grows on the joints of the tile. This can be suppressed for a long time, and the labor required for daily cleaning work can be greatly reduced.
[0030]
Needless to say, the configuration of the surface treatment apparatus according to the present invention is not limited to the above-described one. For example, in the above-described case, the three-way switching valve 16 driven by a solenoid is used as the flow path switching means. It may be of a driven type, and it is also possible to employ a flow path switching means formed by combining a plurality of on-off valves without using a three-way switching valve.
In the above description, the sequence control circuit 35 is shown as the control means for controlling the surface treatment apparatus 1. However, it goes without saying that control means for performing the same control by a programmable controller or a microcomputer can also be employed.
[0031]
Furthermore, in the above, two pressure-resistant containers (15a, 15b) are connected in series, but the number of pressure-resistant containers may be one or three or more.
Furthermore, in the above, the granular ceramic body 27 containing tourmaline powder was used. However, the granular body according to the present invention is not limited to ceramic. For example, a granular body obtained by molding a mixture of tourmaline powder and a synthetic resin may be used. It is also conceivable to use it housed in a pressure vessel.
However, in order to maximize the electrical properties of tourmaline, it is preferable to use a granular ceramic body containing tourmaline powder. Particularly, tourmaline powder and a low-melting glass powder (binder) composed of a component similar to tourmaline are used. It is desirable to use a granular ceramic body obtained by molding and firing the compounded molding material.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to perform a surface treatment with excellent effects such as antifouling and glazing with a simple operation of spraying ionized water sprayed from a nozzle onto a surface to be treated. A possible surface treatment apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a surface treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view of a main part showing a front upper panel.
FIG. 3 is a right side view of the surface treatment apparatus in a state in which panels, a pressure hose, and a water discharge gun are removed.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a surface treatment apparatus.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the pressure vessel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface treatment apparatus 5a Nozzle 11 Pump 13 Water tank 15a First pressure vessel 15b Second pressure vessel 16 Three-way switching valve (flow path switching means)
27 Granular Ceramic Body 40 Bypass Channel 41 Ionization Channel
