JP4011194B2

JP4011194B2 - 洗浄装置

Info

Publication number: JP4011194B2
Application number: JP12818098A
Authority: JP
Inventors: 栄吉山春; 潤井上; 浩一萩原; 二朗渡辺; 宏之中野
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2018-04-22
Also published as: JPH11300302A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や食器、ビルなどの物の表面に付着した汚れを洗浄する洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の洗浄技術としては、洗剤液を対象物の表面に塗ってブラシ等で擦り、水で洗い流したり、高圧水や蒸気を吹付けて汚れや付着物を洗浄したり剥離したりする洗浄方法が一般的に行われている。また、低圧気体流に液滴状又は霧状の液体を乗せて吹付けることにより高速で断面の大きい噴流を形成して洗浄する洗浄方法も知られている（特公平５−８６２７４号公報）。さらに、液体に炭酸水素ナトリウム等の粉末状の可溶物質を添加して加圧状態で吹付けることにより、その衝撃作用による物理的洗浄作用も加えて洗浄する洗浄方法も知られている（特開平８−１６８７２９号公報）。また、低圧空気流に研掃材を乗せて高速で吹付ける乾式ブラスト装置も知られている（特公平１−６０３９２号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高圧液体や低圧気体流に乗せて液滴状又は霧状の液体を吹付けて洗浄を実施する従来技術においては、被洗浄面に付着して形成される薄い液膜層によって高圧液体や液滴状ないし霧状の液体噴流の被洗浄面への到達が阻害され、洗浄作用を減退させる要因になっている。また、乾式ブラスト手段は、逆に物の表面にキズを付けやすいことから、表面に付着した汚れを落すだけの洗浄の場合には適用できない。本発明は、このような従来技術に対して、洗浄作用を更に向上するとともに、その作業性を改善することを目的とするものである。特に、洗浄後の被洗浄面に生じるくもり状態を低減する点に重要な目的がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１に記載したように、気体供給源に接続された搬送気体の流路中に洗浄媒体としての粉粒体及び液体の注入部を設け、その流路中において形成された搬送気体、粉粒体及び液滴状の液体からなる混合流を噴射するノズルを設けるとともに、前記搬送気体の流路中に界面活性剤を注入し得るように構成し、前記ノズルを介して界面活性剤が供給された被洗浄面に対して、搬送気体、粉粒体及び液滴状の液体からなる混合流を前記ノズルより吹付けることにより、それらの粉粒体及び液滴状の液体の有する衝撃作用を付加して洗浄を行うという技術手段を共通の基本的な構成として採用している。各発明は、この共通の技術手段により、洗浄作用を向上し得るとともに、洗浄後の洗浄面のくもり状態を大幅に低減し得るものである。すなわち、洗浄媒体として搬送気体中に液体に加えて粉粒体を注入し、その高速噴射された粉粒体による衝撃作用も付加するように構成したので、同時に高速噴射される液滴状の液体の衝撃作用と相俟って洗浄作用が向上される。しかも、それらの粉粒体と液滴状の液体の衝撃作用は、被洗浄面に界面活性剤が供給された状態の下で行われるので、その界面活性剤の有する汚れを浮上がらせる作用と、表面に界面活性剤の膜を形成して被洗浄面を保護するという液膜効果とが相俟って、洗浄作用が更に改善されるとともに、塗装表面等の被洗浄面が前記粉粒体の衝突による細かいキズから保護されることから、洗浄後の被洗浄面のくもりは大幅に低減され、くもりの問題は殆ど解消される。すなわち、粉粒体の被洗浄面に対する衝撃作用によって洗浄作用を向上し得るとともに、界面活性剤の液膜効果により粉粒体の衝突による細かいキズから被洗浄面を保護することが可能になる。なお、前記液滴の大きさに関しては、洗浄面の状態や、使用する粉粒体の種類、洗浄形態などに応じて、霧状の液滴から大粒の液滴まで、適宜の大きさの液滴を選定することができる。
【０００５】
さらに、上述のように界面活性剤は搬送気体の流路中に注入するように構成したので、別個の界面活性剤供給用のノズルを新たに設けることなく、前記混合流吹付け用のノズルを兼用して被洗浄面に界面活性剤を的確に供給することができる。したがって、洗浄装置の構造の簡素化にきわめて有効であるとともに、同じノズルを使用した効率的な洗浄作業が可能である。その界面活性剤の搬送気体の流路中への注入の仕方に関しては、洗浄媒体としての前記液体の注入部を介して界面活性剤を注入するように構成したり（請求項２）、前記液体の注入部とは別個に設けた注入部を介して界面活性剤を搬送気体の流路中へ注入するように構成することができる（請求項３）。なお、前記搬送気体流中に注入する粉粒体として粉粒状の界面活性剤を用いることも可能であり、洗浄媒体としての前記液体の注入部や別個に設けた注入部を介して搬送気体の流路中に注入し得るように構成することができる。なお、界面活性剤の供給用として濃縮洗剤液などが使用される。また、粉粒状の界面活性剤を用いる場合に、その界面活性剤の占める割合に関しては、洗浄媒体である粉粒体としての全量であってもよいし、一部であってもよい。
【０００６】
前記搬送気体の供給源としては、低圧気体供給源を用いることができる（請求項７）。その低圧気体供給源として、例えば吐出圧が１kgf/cm^２以下のルーツブロアやターボ形ブロアを用いれば、小型のもので大流量を容易に得ることができる。また、前記粉粒体として、炭酸水素ナトリウムなどの可溶性を有する物質からなる粉粒体を使用し、洗浄作用後に液体中に溶解するようにしてもよい。その場合、可溶性物質の占める割合は、洗浄媒体である粉粒体としての全量であってもよいし、一部であってもよい。
【０００７】
さらに、気体、粉粒体及び液滴状の液体からなる前記混合流を被洗浄面に吹付けることよって洗浄作用を行った後に、気体及び液滴状の液体のみを前記被洗浄面に吹付け、被洗浄面上の残留物を洗い流すように構成することができる。また、前記搬送気体のみを被洗浄面に吹付けてその被洗浄面に付着する水分等を吹飛ばすように構成することもできる。そのために、前記粉粒体の供給経路中、前記液体の供給経路中及び前記界面活性剤の供給経路中にそれぞれ制御手段を配設して、それぞれ独立して供給ないし停止し得るように構成してもよい（請求項４）。これにより、界面活性剤の塗布、粉粒体と液体の混合流の吹付けによる洗浄工程、液体のみによる洗い流し工程、空気のみによる乾燥工程などの種々の作業工程が可能になる。
【０００８】
また、前記粉粒体の供給経路中及び前記液体の供給経路中に配設した制御手段を介して、それぞれの供給量を調整可能に構成することにより、最適の洗浄状態を得られる（請求項５）。また、前記粉粒体の注入部を前記液体の注入部より上流側に配設すれば、搬送気体流に対する粉粒体の良好な分布が容易に得られるとともに、その注入部が濡れて注入口部分で粉粒体が固まるといった支障を防ぐことができる（請求項６）。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る洗浄技術は、自動車や食器、ビル、鉄道車両、航空機などの表面に付着した汚れを洗浄する場合に広く適用が可能である。すなわち、被洗浄面や汚れの種類に応じて、洗浄媒体としての粉粒体の種類や粒子の大きさ及び液体の種類や液滴の大きさなどを選定することにより、広い適用が可能である。洗浄媒体の粉粒体としては、被洗浄面の種類により、アルミナなどの砥材や、可溶性のある炭酸水素ナトリウムや氷粒、ドライアイス、塩などの適宜の粉粒体の使用が可能である。また、洗浄媒体としての液滴状の液体としては、水のほか、界面活性剤などの適宜の添加剤を添加したものでもよい。また、搬送気体、粉粒体及び液滴状の液体からなる混合流を形成するための搬送気体として低圧気体を用いるようにすれば、その供給源として、例えば吐出圧が１kgf/cm^２以下のルーツブロアやターボ形ブロアの使用が可能なことから、小型のもので大流量を容易に得ることができる。したがって、設備の縮小化にもきわめて有効である。
【００１０】
洗浄作業は、例えば、前記粉粒体の供給経路中、前記液体の供給経路中及び前記界面活性剤の供給経路中に配設した各制御手段を制御し、先ず搬送気体としての空気、粉粒体及び液滴状の液体からなる前記混合流を界面活性剤が供給される被洗浄面に吹付けることより所要の洗浄工程を行い、しかる後に空気及び液滴状の液体のみを前記被洗浄面に吹付け、被洗浄面上の残留物の洗い流し工程を実施し、さらに、前記空気のみを被洗浄面に吹付けてその被洗浄面に付着する水分を吹飛ばす乾燥工程を実施するという手順で、一連の洗浄作業を実施するように構成することができる。以上のように、各工程で、界面活性剤、粉粒体と液体の混合流、液体のみ、空気のみというように異なる噴流体を同一のノズルから噴射可能であり、装置を簡単な構造にできる。また、自動車の洗浄の場合などにおいては、更に前記搬送気体に乗せて液滴状のワックス液などを吹付けることにより、きわめて簡便に塗布することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の一実施例に関する要部を概略的に示した概略構成図である。図中、１は低圧大吐出量に好適なルーツブロアやターボ形ブロアなどからなる低圧空気発生装置であり、流路２を介してノズル３に対して低圧の搬送空気を供給するように構成されている。そして、その流路２の中間部には、洗浄媒体としての粉粒体の注入部４及び液体の注入部５が配設されており、流路２内を流通する搬送空気に対して先ず注入部４を介して粉粒体を注入し、次に注入部５を介して液体を液滴状に注入することにより、それらの搬送気体、粉粒体及び液滴状の液体からなる混合流を形成してノズル３から噴射するように構成されている。なお、注入部４，５には、粉粒体や液体が前記搬送空気中に平均的に混入し得るように配設した注入ノズル等が備えられており、その注入ノズル等を介して均一な混合流が形成されるように構成されている。また、本実施例では、ノズル３は、ハンドル６を備えた手持型に構成した場合を例示したが、給油所等に設置される門型の洗車機などに備え付けるように構成し得ることはいうまでもない。また、流路２のノズル３側の部分などは、必要に応じて可撓性を有するホース等により構成することができる。
【００１２】
前記粉粒体の注入部４には、例えばスクリュウ式の送出し装置７を介して粉粒体用のタンク８が接続されており、その送出し装置７を制御することにより注入部４からの粉粒体の供給ないし停止及び注入量を制御し得るように構成されている。なお、タンク８の上部には連通管９により流路２の内圧が導かれており、その流路２の内圧を粉粒体の送出し圧として利用し得るように構成されている。
【００１３】
前記液体の注入部５には、供給管１０、ポンプ等からなる加圧手段１１及び供給管１２が接続されており、その供給管１２の中間部には、分岐管１３を介して洗浄媒体としての液体供給用の水タンク１４が接続されているとともに、分岐管１５を介して界面活性剤供給用としての洗剤液タンク１６が接続されている。さらに、供給管１２の末端部には、電磁開閉弁１７及び流量制御弁１８を介してワックス液タンク１９が接続されており、そのワックス液の供給ないし停止及び供給量を制御し得るように構成されている。
【００１４】
なお、前記分岐管１３の中間部には電磁開閉弁２０及び流量調整弁２１が接続されており、洗浄媒体としての水の供給ないし停止及びその供給量を制御し得るように構成されている。また、水タンク１４には、液面調整用のボールタップ２２等が設置され、接続管２３を介して水道栓２４などに接続されている。また、前記分岐管１５の中間部には電磁開閉弁２５及び流量調整弁２６が接続されており、洗剤液タンク１６からの洗剤液、すなわち界面活性剤の供給ないし停止及びその供給量を制御し得るように構成されている。
【００１５】
本実施例に係る洗浄装置を使用する場合には、前記粉粒体の供給経路中に配設された制御手段に相当する前記送出し装置７の制御部と、前記液体の供給経路中に配設された制御手段に相当する電磁開閉弁２０及び流量制御弁２１と、前記界面活性剤の供給経路中に配設された制御手段に相当する電磁開閉弁２５及び流量制御弁２６と、ワックス液の供給経路中に配設された制御手段に相当する電磁開閉弁１７及び流量制御弁１８とを用いて、それぞれの供給停止制御及び流量制御を介して作業工程を選定して順次実施することになる。なお、本実施例では制御手段として電磁開閉弁と流量制御弁との組合せを採用しているが、他の形態の弁機構を採用したり供給停止制御及び流量制御を１つの弁機構により実行するように構成してもよい。
【００１６】
しかして、洗浄工程を実施する場合には、先ず低圧空気発生装置１を起動し、電磁開閉弁１７を閉じたままの状態で、その他の電磁開閉弁２０，２５を開くとともに、送出し装置７により粉粒体の供給を開始する。これにより、前記流路２内には、例えば１kgf/cm^２以下の低圧の搬送空気が流通し、その低圧空気流に対して、注入部４を介して粉粒体が供給されるとともに、注入部５を介して水タンク１４からの洗浄媒体としての水とタンク１６からの界面活性剤としての洗剤液が混合され加圧手段１１により適度に加圧されたうえ、所要の液滴状として噴射注入される。その結果、流路２内には、搬送空気と粉粒体及び界面活性剤が混合された液滴状の水からなる混合流が形成され、前記ノズル３を介して被洗浄面に向けて噴射される。したがって、被洗浄面では、前記液滴に含まれた状態で供給される界面活性剤の液膜効果により表面が保護された状態で、それらの粉粒体及び液滴の有する衝撃作用が付加されて所要の洗浄作用が実施されることになる。そして、以上の洗浄工程においては、送出し装置７の制御部により粉粒体の供給量を制御したり、流量制御弁２１を介して水の供給量を制御したり、更に加圧手段１１の吐出圧を制御して液滴状態を調整することにより、所望の洗浄作用を実現することになる。なお、最初に電磁開閉弁２５のみを開いて界面活性剤のみを搬送空気流に乗せてノズル３から噴射し、被洗浄面に予め界面活性剤を供給するようにしてもよい。
【００１７】
以上の洗浄工程が終了したら、次に、送出し装置７を停止制御して粉粒体の供給を停止するとともに、電磁開閉弁２５を閉じて洗剤液の供給を停止する。これにより、ノズル３からは搬送空気と液滴状の液体のみが噴射されるので、この噴流を前記被洗浄面に吹付け、被洗浄面上の残留物の洗い流し工程を実施する。しかる後、電磁開閉弁２０を閉じて、搬送空気のみを被洗浄面に吹付けることにより、被洗浄面に付着する水分等を吹飛ばす乾燥工程を実施する。以上の各作業工程は、同一のノズルからの各噴流によって実行することも可能であるから、ノズルの持ち替えを減らして作業性の向上を図ることも可能である。そして、自動車の洗浄の場合などにおいては、更に電磁開閉弁１７を開いてタンク１９からのワックス液を前記搬送空気に対して液滴状として注入し、ノズル３から搬送空気に乗せて被洗浄面に吹付けることにより、きわめて簡便に塗布することができる。このワックス塗布工程が終了したら、電磁開閉弁１７を閉じ、低圧空気発生装置１を停止して、磨き作業を実施することになる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果を得ることができる。
（１）粉粒体と液滴状の液体の衝撃作用に基づく洗浄作用は、被洗浄面に界面活性剤が供給された状態の下で行われるので、その界面活性剤の有する汚れを浮上がらせる作用によって洗浄作用が大幅に改善されるとともに、表面に形成される界面活性剤の膜による液膜効果によって被洗浄面が粉粒体の衝撃作用による細かいキズから保護され、洗浄後の被洗浄面のくもりが大幅に低減されることから、両者が相俟って、洗浄後のくもりが問題とならない、きわめて良好な洗浄作用が得られる。
（２）界面活性剤は混合流を形成する搬送気体の流路中に注入して被洗浄面へ供給するように構成したので、新たに別個の界面活性剤供給用のノズルを設けることなく、前記混合流の供給経路及び混合流吹付け用のノズルを兼用して被洗浄面に界面活性剤を的確に供給することができる。したがって、洗浄装置の構造の簡素化にきわめて有効であるとともに、同じノズルを使用した効率的な洗浄作業が可能である。
（３）搬送気体として低圧気体を用いれば、その気体供給源として、低圧大吐出量に適したルーツブロアやターボ形ブロアの使用が可能になるので、小型のもので大流量を容易に得ることができ、設備の縮小化にきわめて有効である。
（４）粉粒体の注入部を液体の注入部より上流側に配設すれば、搬送気体流に対する粉粒体の良好な分布が容易に得られるとともに、その注入部が濡れて注入口部分で粉粒体が固まるといった支障を防ぐことができる。
（５）粉粒体の供給経路中、液体の供給経路中及び界面活性剤の供給経路中に配設した制御手段を介して、搬送気体、粉粒体及び液滴状の液体からなる混合流の吹付けによる所要の洗浄工程、搬送気体及び液滴状の液体のみによる被洗浄面上の残留物の洗い流し工程及び搬送気体のみによる乾燥工程などからなる一連の作業工程を簡便に実施できるので、その作業性がきわめて良好であるとともに、作業の自動化にも有効である。
（６）各工程で、界面活性剤、粉粒体と液体の混合流、液体のみ、空気のみというように異なる噴流体を同一のノズルから噴射可能であり、種々の洗浄形態を簡便に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の要部を示した概略構成図である。
【符号の説明】
１…低圧空気発生装置、２…流路、３…ノズル、４…粉粒体の注入部、５…液体の注入部、６…ハンドル、７…送出し装置、８…粉粒体用のタンク、９…連通管、１０…供給管、１１…加圧手段、１２…供給管、１３…分岐管、１４…水タンク、１５…分岐管、１６…洗剤液タンク、１７…電磁開閉弁、１８…流量制御弁、１９…ワックス液タンク、２０…電磁開閉弁、２１…流量調整弁、２２…ボールタップ、２３…接続管、２４…水道栓、２５…電磁開閉弁、２６…流量調整弁

Claims

気体供給源に接続された搬送気体の流路中に洗浄媒体としての粉粒体及び液体の注入部を設け、その流路中において形成された搬送気体、粉粒体及び液滴状の液体からなる混合流を噴射するノズルを設けるとともに、前記搬送気体の流路中に界面活性剤を注入し得るように構成し、前記ノズルを介して界面活性剤が供給された被洗浄面に対して、搬送気体、粉粒体及び液滴状の液体からなる混合流を前記ノズルより吹付けることにより、それらの粉粒体及び液滴状の液体の有する衝撃作用を付加して洗浄を行うように構成したことを特徴とする洗浄装置。
前記界面活性剤を洗浄媒体としての前記液体の注入部を介して搬送気体の流路中に注入し得るように構成したことを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
前記界面活性剤の搬送気体の流路中への注入部を洗浄媒体としての液体の前記注入部とは別個に設けたことを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
前記粉粒体の供給経路中、前記液体の供給経路中及び前記界面活性剤の供給経路中にそれぞれ制御手段を配設して、それぞれ独立して供給停止を可能に構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記粉粒体の供給経路中及び前記液体の供給経路中に配設した制御手段を介して、それぞれの供給量を調整可能に構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記粉粒体の注入部を前記液体の注入部より上流側に配設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記気体供給源として低圧気体発生装置を用いたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の洗浄装置。