JP2013188732A - 洗浄装置および洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の、薬剤や洗剤などを添加した高圧水を噴射して被洗浄物に付着した汚れを剥離する方法は、環境負荷が大きく、被洗浄物の表面を損傷することもある上、高圧水が反射し、飛散して作業環境や機械類に悪影響を与えるなどの欠点があった。
【解決手段】本洗浄技術は１個のノズルで、環境負荷の小さいマイクロバブルを添加したアルカリ水を比較的低い圧力で噴射し、同時に圧縮空気を別の吐出口から噴射し、ノズルを移動することで、水と圧縮空気を交互に汚れ付着部に噴射して効率的に汚れを除去する洗浄方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロバブルを添加したアルカリ水を噴射して汚れを剥離した後、同じ箇所に圧縮空気を噴射して被洗浄物の表面に付着した汚れを、さらに剥離し除去する洗浄方法に関する。

被洗浄物表面に付着した汚れを洗浄する方法として、従来は高圧水を噴射して汚れを剥離する方法（特許文献１参照）、あるいはこの時の噴射水にマイクロバブルを添加したアルカリ水を使用する方法がある。

また、マイクロバブルを添加したアルカリ水を噴射しながらブラッシングして汚れを除去する方法がある。（特許文献２参照）

特開２００９−２８６１１ 特開２０１０−１３７１３５

従来方法である高圧水を噴射する洗浄方法によれば、高圧水噴射の衝撃力により被洗浄物の表面を損傷することがある。被洗浄物が低強度の脆性材料の場合、この傾向が大きい。

また、高圧水は衝突後、周囲に飛散し作業環境や機械類へ悪影響を与える。さらに、高圧であるほど水を大量に使用することになる上、装置費用も高価となると言う欠点もある。

また、高圧水に洗剤や薬剤などを添加して噴射し、汚れ除去の効果をあげようとする方法は環境負荷が大きいという欠点がある。

アルカリ水にマイクロバブルを添加した高圧水を噴射しながらブラッシング装置により洗浄する方法もある。（特許文献２参照）

この方法によれば、狭小部や小物部品などの洗浄が難しく、自動化が困難となる。本発明は、以上に述べた従来方法の欠点を解決しようとするものである。

本洗浄装置は、アルカリ水と酸性水を生成する電解水生成装置１、生成したアルカリ水と酸性水を入れる容器６・７、それぞれの電解水を送水するポンプ４・５、アルカリ水ラインと酸性水ラインを合流させ、末端の噴射部にノズル１４を設ける。前記ポンプ４・５と合流点の中間にそれぞれバルブ１１・１２を設け流量調整を行う。合流点とノズル１４の間にバブル発生器３を設け、アルカリ水にマイクロバブルを添加する。

一方、コンプレッサー２から圧縮空気ライン１９を設け、前記のノズル１４に接続する。そして、コンプレッサー２とノズル１４の間にバルブ１３を設け流量調整を行う。

ノズル構造は、図２および図３に示すように、アルカリ水または酸性水吐出口１７を取り囲む様に圧縮空気吐出口１８を設ける。この時水吐出口は、図２に示すように１箇所でも良いし、複数箇所設けても良い。

このように配置することで、噴射水の周囲への飛散を防ぐと共に、洗浄作業時にノズルを移動させることで、被洗浄物の汚れが付着した部分に噴射水と圧縮空気が交互に作用し、付着した汚れの剥離が短時間に効率的に出来る。

洗浄作業に際しては、図１に示す電解水生成装置１およびコンプレッサー２は事前に起動しておく。作業開始時にはバルブ操作にて、アルカリ水と圧縮空気を噴射し、ノズルを移動させながら順次洗浄をする。

トイレの清掃や食品、食品加工機械などの洗浄においては、アルカリ水にて洗浄した後、酸性水を用いて除菌作業をすることで、これらをさらに清潔に保つことが可能である。

本発明による洗浄方法は、まず被洗浄物表面に付着した汚れに対してアルカリ水を噴射する。汚れはアルカリ水とマイクロバブルの剥離効果と水噴射の衝撃力の相乗効果により剥離する。つぎにノズルを移動することにより、この剥離部分に圧縮空気が噴射されさらに剥離現象が進展する。この操作は付着した汚れが除去できるまで繰り返す。剥離された汚れは圧縮空気により吹き飛ばされ、再付着されることはない。

このように、本洗浄方法はマイクロバブル、アルカリ水、圧縮空気などの相乗効果により付着した汚れが剥離除去される洗浄方法であり、水圧や空気圧は比較的低い圧力でも洗浄効果がある。

そのため、使用水量、使用電力量も少なく、環境負荷の小さい洗浄方法といえる。さらに水圧が小さいため、被洗浄物を損傷させることもなく、装置は安価に製作できる。また、ノズル特性により周囲への水の分散が小さいため狭小部分が洗浄可能となり洗浄機の自動化も容易である。

洗浄装置の構成の模式図 ノズルの説明図（ａ） ノズルの説明図（ｂ）

本洗浄装置は、図１に示す機器により構成されており、これらを全て組み込んだ一体型装置、または電解水生成装置１とコンプレッサー２は別置きとしその都度本体と配管接続するユニット式がある。

後者のユニット式の場合、電解水生成装置１と連動させず、生成した電解水をその都度ユニットに設けられた容器６・７に投入して使用しても良い。このときのユニットは、被洗浄物の直近に設置できるため、作業上便利である。

ノズルは水配管、空気圧配管とも可撓性配管１５・１６で接続し、作業者がノズル部を把持して作業する方法または、ノズル１４をロボットハンドなどに把持させ、自動洗浄する方法も可能である。

また、食品加工機械などのように頻繁に洗浄が必要な機械などには、これらのユニットを予め組み込んでおき、加工機械に連動させて洗浄することも可能である。

以下に、汎用性が高く、工業用器や機械部品などにも使用可能であるユニットタイプの装置の実施例について説明する。このときのノズルは可撓性配管で連結され、作業者がノズルを把持して使用する場合が多く、この例を説明する。

本装置は、構成する配管部材をユニット化した本体と電解水生成装置１とコンプレッサー２の３つのユニットから成り、さらにノズル１４と本体を可撓性配管１５・１６で連結した装置の例で説明する。

通常、電解水生成装置１とコンプレッサー２は電源の近傍に設置し、本体は洗浄場所の近傍に設置する。

洗浄作業前に電解水生成装置を稼働して、アルカリ水と酸性水を所定量生成し、これらを本体に設けられた容器６・７に投入する。

その後、コンプレッサー２、ポンプ４・５を起動し、バルブ１１・１３を開、バルブ１２を閉とし、作業者はノズル１４を把持して洗浄作業を実施する。

洗浄作業は、作業者がノズル１４を移動させながら行い、除去できるまで往復を繰り返す。汚れの除去具合は目視にて確認する。

本発明による洗浄方法においては、水圧は３ＭＰａ以下、空気圧は１ＭＰａ以下が良好であるが、本実施例においては、水圧は１ＭＰａ、空気圧は０．５ＭＰａであった。

食品機械やトイレの洗浄など、洗浄作業後、除菌が必要な場合、酸性水ラインにバルブを切り替えて、同様の作業を行い、除菌を行う。

本発明は、食品機械やトイレの便器、床面、壁面などへの適用だけでなく、一般産業用機器への適用も可能である。すなわち工業用容器やタンク類の洗浄、一般工業用機器や部品類などの洗浄などである。

本装置は、コンパクトに設計し、ノズル部は可撓性配管にて連結した小型機とした持ち運び容易なものから、洗浄作業を頻繁に行うため予め生産機械に組み込んで使用する大型機まで広範囲に応用可能である。

また、比較的圧力が低い範囲で使用可能であるので、今までに適用できなかった脆性材料の洗浄も可能である。

１ 電解水生成装置
２ コンプレッサー
３ バブル発生器
４ ポンプ
５ ポンプ
６ 容器
７ 容器
８ 圧力計
９ 圧力計
１０ 圧力計
１１ バルブ
１２ バルブ
１３ バルブ
１４ ノズル
１５ 可撓性配管
１６ 可撓性配管
１７ 水吐出口
１８ 圧縮空気吐出口
１９ 圧縮空気ライン

Claims (3)

1. 被洗浄物の表面に付着した汚れの洗浄において、アルカリ水と酸性水を生成する電解水生成装置、生成したアルカリ水と酸性水を入れる容器、それぞれの電解水を送水するポンプ、アルカリ水ラインおよびアルカリ水ラインと同様に配管した酸性水ラインを設け、これらをポンプ以降で合流させ、合流点の下流側にバブル発生器を設け、末端の噴射部にノズルを設け、さらにコンプレッサーから圧縮空気ラインを設け、途中にバルブを設けた後ノズルに接続し、水と圧縮空気はノズルの別々の吐出口から噴射することを特徴とする洗浄装置。
2. 被洗浄物の表面に付着した汚れの洗浄において、マイクロバブルを添加したアルカリ水を汚れ部位に噴射し、汚れを剥離し、さらに同じ部位に圧縮空気を噴射して汚れを剥離除去すると共に、剥離した汚れを吹き飛ばして再付着防止することを特徴とする洗浄方法。
3. 前項記載の洗浄方法において、マイクロバブルを含有するアルカリ水の噴射口の周囲に圧縮空気の噴射口を設け、圧縮空気で周囲への水の飛散を防止するとともに、洗浄時にノズルを移動させることで汚れ部位に水の噴射と圧縮空気の噴射を交互に行えるようにしたノズル構造を持つことを特徴とする洗浄装置

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