(57)【要約】【課題】建築物の外壁などの汚れを簡便かつ確実に除去することが、本発明の課題である。【解決手段】熱水を汚れ面に対して噴射する際に、熱水が洗浄対象物表面の微小凹凸内に浸入した時点で１００℃を超える水温を保持し、浸入した熱水が常圧下で気化して水蒸気になる際の急激な体積膨張による物理的作用によって、洗浄物表面の微小凹凸内に付着する汚れを取り除く。また熱水噴射時の温度を１００℃〜２２０℃の範囲とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱水をノズルから噴射する洗浄方法であって、熱水の洗浄対象物表面への到達時における温度が１００℃を超えるように噴射時の圧力を制御することで、熱水が洗浄対象物表面に到達して洗浄対象物表面の微小凹凸内に浸入した時点で１００℃を超える水温を保持し、浸入した熱水が常圧下で気化して水蒸気になる際の急激な体積膨張による物理的作用によって、洗浄物表面の微小凹凸内に付着する汚れを取り除くことを特徴とする、構造物表面の洗浄方法
【請求項２】
ノズルからの熱水噴射時の温度を１００℃〜２２０℃の範囲とする、請求項１記載の構造物表面の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、主として建築物等のコンクリート表面や金属パネルなどの構造物表面の汚れや塗膜を効果的に除去可能な洗浄技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  建築物の外壁などには、一般にコンクリートが多用されている。コンクリートは、あらゆる形状に施工できることが最大の利点である。またコストが安いという利点も大きく、コンクリート面の上に特別な化粧施工をせず、コンクリート面がむき出しとなっている建造物も非常に多く存在する。
これらのコンクリート壁面は、長年の風雨にさらされると、酸性雨の浸透によるコンクリート表層部の中性化が進行するとともに、有機物を中心とする汚れが表面に付着し、どす黒く汚れてしまうという現象が見られる。コンクリート表面はミクロ的に見ると微小凹凸が無数に存在しているので、その凹凸内に水こけなどの有機物が付着したり、自動車の排気ガス中のススなどが付着したりすることが、この汚れの原因となっている。
このような汚れの除去には、通常、高圧水洗浄・高圧温水洗浄が用いられている。この洗浄方法は、コンクリート面に対して、ノズルによって水または湯を吹き付け、物理的に汚れを除去するものである。【０００３】  さらに、コンクリート面にペンキなどが塗布されている場合について、その塗膜を除去することも本件技術の対象となるので、この点についても説明する。コンクリート面の塗膜を除去する際、特にその塗膜が有機樹脂系である場合には、有機溶剤による溶解除去という方法が取られている。通常は、有機溶剤を噴霧し、手作業などでふき取りながらの作業となる場合がほとんどである。建築外壁に使用されている金属パネル面や、金属製かんばんの場合でも同じである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  以上のような洗浄方法には、多くの問題点がある。まず高圧温水洗浄は、作用する物理的な力が強いほど、また温度が高いほど汚れが落ちやすいという性質を単純に利用したものであり、１００℃以下の湯を高圧でコンクリート表面に吹き付けるものである。この方法は、コンクリート表面へのダメージが大きく、コンクリートの表面層がボロボロになってしまうという欠点がある。特に古い建造物は長期間風雨にさらされているので、高圧温水による物理的ダメージは非常に大きいものとなり、洗浄の結果、コンクリート表面を荒らしてしまうということが多い。このような高圧温水洗浄は、汚れ除去の機能発揮に対して、温水の噴射圧を主に、温水の温度を従にするという技術思想であることがわかる。【０００５】  また、スチーム洗浄機なども実用化されている。これは、９０℃以上の温水とともに、水蒸気を混合して噴射するものである。この目的は、噴射する温水の温度をできるだけ高く維持するために水蒸気を用いるものであり、常圧下で用いるため、被洗浄面において１００℃以上の温水温度を維持できず、洗浄効果の面で充分であるとは言えない。すなわちこのような洗浄機は、洗浄効果を得るために温水の温度のみを利用したものであり、温水の噴射圧は、微々たる効果しか寄与していないと言える。従って、温水の温度を主に汚れを除去するという技術思想である。【０００６】  さらに、一見すると本発明に類似したものとして、特開２００１−２１２４９８号特許公開公報記載のものも存在する。しかし、本公報記載の発明は、洗浄水が被洗浄物に噴射される際の飛散防止を主目的および発明の効果としたものであり、本発明のように、汚れ付着面である壁面等の微小凹凸内に液体状態で浸入させて一気に気化させるという技術思想ではない。【０００７】  また、塗膜などの有機溶剤による溶解除去では、作業中に有機溶剤が気化した有機ガスが発生したり、洗浄後の残存溶剤と空気中の有機物粒子によって汚れが再付着しやすくなったり、多くの欠点がある。有機ガスの発生は作業環境の問題となり、汚れの再付着は、洗浄品質の問題となる。このような有機溶剤による洗浄（塗膜剥離）は、主として化学的な作用をその技術的思想に置いている。【０００８】  以上のように、現在実用化されているコンクリート表面など構造物表面の汚れ除去技術には多くの欠点があり、満足に汚れを除去できないことがわかる。本発明は、以上のような従来技術の課題をすべて解決し、従来技術に比べ、極めて高い品質で汚れを除去することができる洗浄方法を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記課題は、熱水をノズルから噴射する洗浄方法であって、熱水の洗浄対象物表面への到達時における温度が１００℃を超えるように噴射時の圧力を制御することで、熱水が洗浄対象物表面に到達して洗浄対象物表面の微小凹凸内に浸入した時点で１００℃を超える水温を保持し、浸入した熱水が常圧下で気化して水蒸気になる際の急激な体積膨張による物理的作用によって、洗浄物表面の微小凹凸内に付着する汚れを取り除くことを特徴とする、構造物表面の洗浄方法とすることで解決できる。ここでいう汚れとは、有機物や酸性雨中の酸性物質など、コンクリート表層部に付着する全ての汚れを指す。なお本明細書の本発明に関する記述中の汚れとは、すべて上述の汚れを指している。【００１０】  また、ノズルからの熱水噴射時の温度を１００℃〜２２０℃の範囲とすることが特に好ましい。【００１１】  以上に説明したの課題解決手段からもわかるように、本発明の技術思想は、汚れ除去の機能発揮に対して、熱水（温水）の温度を主に、その噴射圧力を従にするというものであり、従来技術とは全く逆であるということである。【００１２】  前述の従来技術と本発明の違いを、図４に一覧表示する。本発明の技術思想は、従来の技術と一線を画していることがわかる。
【発明の効果】
【００１３】  本発明の効果を、図１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。本発明では、熱水１のコンクリート表面３への到達時における温度が１００℃を超えるように噴射時の圧力を制御し、熱水１がコンクリート表面３に到達してコンクリート表面３の微小凹凸５の内部に浸入した時点で、１００℃を超えるよう水温を保持する（ａ）。
この操作により、コンクリート表面３の微小凹凸５の内部に浸入した熱水１は、常圧であるために気化して水蒸気７になる。このときに急激な体積膨張が起こり、その物理的作用によって、コンクリート表面３の微小凹凸５の内部に付着している汚れ９を取り除くことができるのである。１モルの水が水蒸気になると２２．４リットルとなるので、約１８ｃｃの水が２２．４リットルの水蒸気に膨張する現象が瞬時に起こり、このときの約１２４０倍の体積変化に伴う圧力による物理的作用によって、汚れ９が除去されることになる。
微小凹凸５内に到達した熱水は常圧下で急激に水蒸気となるので、体積膨張する水蒸気７による「ジェット流」のような流れが、微小凹凸５内のさらに細かいミクロの凹凸内にまで入り込み、汚れ９の付着部分をアタックすることができる。微小凹凸５は閉じた空間ではないので、水から水蒸気への体積膨張時における圧力は瞬時に開放され、コンクリート表面３にダメージを与えることはない。【００１４】  本発明の効果は、コンクリート外壁の汚れのみならず、広告目的などで描かれたコンクリート以外の一般壁面の塗装面や、道路防音壁やビル外壁などに用いられる金属パネル面の落書きの除去などにも適用することができる。特に塗膜面は、合成樹脂塗料の場合には有機物膜となっているので、熱水の効果による塗膜の収縮と水蒸気への膨張効果が相まって、極めて簡単に塗膜を除去することができる。塗膜の場合でも、塗膜が塗られている面に存在する微小凹凸内に入り込んだ塗膜成分は、洗浄という作業の範疇で考えると「汚れ」に相当するので、例えば金属パネル面上の塗装の洗浄も、本発明の範疇に入ることは言うまでもない。【００１５】  図２は、コンクリート面に書かれた落書きの除去試験結果を示している。横軸は、噴射する熱水の温度、縦軸は、ブラシなどでこすることなく除去できた塗膜の面積比を表している。図のように、本発明によって極めて効果的に汚れを除去できることがわかる。図２によれば、コンクリート面に到達した時の熱水温度が１２０℃以上で除去率１００％という好ましい結果が得られている。しかし、９８℃を超えると洗浄効果が発揮され始めるので、熱水の温度がノズル先端で１００℃を超えていれば、本発明による洗浄効果を得ることができるのである。ノズル先端で２２０℃を超える熱水温度は、危険が伴うということ、洗浄装置の構成機器に与える熱的なダメージが大きくなることなどから、好ましくない。【００１６】  本発明では、このような作用によって、これまで除去しにくかったコンクリート面や金属パネル面の汚れを、水を噴射するだけで簡便にかつ確実に除去することができる。さらに、コンクリート面に関しては、従来の洗浄方法で発生していたコンクリート面へのダメージがほとんどなく、さらに塗膜除去の場合には、危険な有機溶剤を使用する必要もなくなる。また従来技術ではメンテナンスが困難とされてきたダル仕上げ金属パネルの洗浄にも有効である。ダル仕上げは、金属パネル表面に機械的化学的に微小凹凸を設けたものであり、光沢を押える処理であるが、凹凸ゆえにメンテナンスが困難とされてきたものである。本発明は、水から水蒸気への体積膨張を利用しているので、利用範囲はきわめて広い。本発明の利用範囲は、本明細書によって説明した例に何ら限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  本発明は、ボイラーとポンプと噴射ノズルを備えた簡便な装置によって実現することができる。以下に図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１８】  図３は、本発明を実現するための洗浄装置の構造を、模式的に表した説明用図である。水タンク１１、噴射用ポンプ１５、ボイラー機能付リザーブタンク１３が本体ケース１７の内部に納められ、この本体ケース１７に対して、連結ホース１９を介して噴射ノズル２１が取り付けられている。ボイラー機能付リザーブタンク１３は耐圧容器となっており、この中で、１００℃を超える温度の熱水が生成される。この熱水は、噴射用ポンプ１５の作用により、耐熱性の連結ホース１９を介して噴射ノズル２１まで導かれ、熱水シャワー２３となってコンクリート表面３に噴射される。【００１９】  このような洗浄装置によって本発明は実現できるが、噴射ノズル２１の先端とコンクリート表面３との間の距離ｔを制御することが望ましい。なぜなら、噴射ノズル２１の先端とコンクリート表面３との距離は噴射された熱水の「滞空時間」に直接影響するので、距離が長すぎると、噴射された熱水がコンクリート表面３に到達する前に水蒸気化する割合が高くなるからである。この点を再現性よく実施するには、例えば図例のような、間隔調整具２５を取り付けておけばよい。間隔調整具２５の先端にはローラー２７を設けておき、コンクリート表面３の上を転がせるようにしておけば、作業性の向上に寄与することができる。また間隔調整具２５は、その長さを調整可能としておき、熱水の温度や噴射圧力などに応じて、距離ｔを最適化可能としておけばよい。【００２０】  本発明では、洗浄効果に対して熱水の温度が主に、熱水の噴射圧力が従として寄与しているが、温度と圧力の組み合わせは、洗浄対象となる汚れの質によってさまざまな組み合わせが考えられる。図３の装置においてさまざまな温度と圧力の組み合わせを得るには、例えば、ボイラー機能の能力を一定としておき、噴射用ポンプ１５の流量によって温度を調整する方法が簡便である。すなわち、噴射ノズル２１の先端開口が一定であれば、噴射圧力によって流量が変化し、流量と温度との反比例関係によって、簡便に熱水の温度と噴射圧力を制御することができるのである。【００２１】  本図に示した構成例以外にも、本体ケース１７のみを地上に設置して連結ホース１９を長くし、ビルの高層階の洗浄に適した構成にすることもできる。この場合は、連結ホース１９に保温材やシート状ヒーターを巻回した構成とすることも考えられる。また、図３の洗浄装置全体を可搬式とすることも考えられる。従って、本発明を実現するための洗浄装置の構造は、図３のものに何ら限定されるものではない。【００２２】  さらに本発明は、自動車のペイント・シール剥離にも優れた効果を発揮する。商用車のボディに書かれているロゴマークなどの文字・記号・図形は、合成樹脂製塗料又はシールによって作成されているので、通常はドライヤーなどで暖めてから塗膜樹脂又はシールを剥離し、その残渣・接着剤をシンナーで拭いたり、ジエチレングリコール系の溶剤によって膨潤剥離したりしている。このような方法であると、ボディの塗装をいためてしまう。本発明によれば、下地のボディ塗装を何らいためることなく、ペイント層・シールを剥離させることができるのである。本発明の用途は極めて広いことがわかる。適用範囲についても、本��細書の内容に何ら限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  以上の説明のように、本発明は、ビルメンテナンス業務や外壁の清掃など、一般に実施されている各種の洗浄サービスに適用可能である。また本発明を実施するための洗浄装置の普及も考えられ、産業上の利用可能性は明白である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の汚れ除去の仕組みを説明する模式図である。
【図２】本発明の試験結果例を表すグラフである。
【図３】本発明を実現するための洗浄装置例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００２５】  １  熱水
３  コンクリート表面
５  微小凹凸
７  気化する水蒸気
９  汚れ
１１  水タンク
１３  ボイラー機能付リザーブタンク
１５  噴射用ポンプ
１７  本体ケース
１９  連結ホース
２１  噴射ノズル
２３  熱水シャワー
２５  間隔調整具
２７  ローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年4月15日(2004.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
【図１】本発明の汚れ除去の仕組みを説明する模式図である。
【図２】本発明の試験結果例を表すグラフである。
【図３】本発明を実現するための洗浄装置例を説明する模式図である。
【図４】従来の洗浄技術と本発明に用いる洗浄技術との比較表である。