(57)【要約】【課題】比較的簡単な設備によって、確実で効率的に、しかも洗浄水の消費を大幅に削減し、ランニングコストの低減および自然環境への悪影響を抑止できる洗浄に使用できる発泡圧送装置を提供する。【解決手段】発泡性液体供給部から供給された発泡性液体と加圧気体供給部から供給された加圧気体とを混合する混合部と；前記混合部において形成された気液混合物を、噴射ノズルを介して気泡化する気泡形成部と；直径が０．５〜２０ｍｍで、セラミック、焼結金属、プラスチック粉体の成型品などの粒状体が充填され、前記気泡形成部で生成された気泡を細分化する気泡細分化部と；前記細分化された気泡と気体の混合物を導出する導出口と；を含んで構成され、加圧気体は０．１〜７ｋｇ／ｃｍ２（ゲージ圧）で、発泡性液体は加圧気体の容量に対して１／２〜１／２０の容量とする。【選択図】図２
2005138052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性液体供給部から供給された発泡性液体と加圧気体供給部から供給された加圧気体とを混合する混合部と；
前記混合部において形成された気液混合物を、噴射ノズルを介して気泡化する気泡形成部と；
直径が０．５〜２０ｍｍの粒状体が充填され、前記気泡形成部で生成された気泡を細分化する気泡細分化部と；
前記細分化された気泡と気体の混合物を導出する導出口と；を含んで構成されることを特徴とする発泡圧送装置。
【請求項２】
前記加圧気体は０．１〜７ｋｇ／ｃｍ２（ゲージ圧）で送り、前記発泡性液体は前記加圧気体の容量に対して１／２〜１／２０の容量とすることを特徴とする請求項１記載の発泡圧送装置。
【請求項３】
前記発泡性液体供給部と前記混合部との間には、発泡性液体の流量調節手段が設けられており、また、前記加圧気体供給部と前記混合部との間には、気体圧力調節手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の発泡圧送装置。
【請求項４】
前記噴射ノズルは、直径が２〜２０ｍｍに構成されていることを特徴とする請求項１記載の発泡圧送装置。
【請求項５】
前記粒状体は、セラミック、焼結金属、プラスチック粉体の成型品から選ばれる一種であることを特徴とする請求項１記載の発泡圧送装置。
【請求項６】
前記発泡性液体は、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤から選ばれる一種以上を含む水性液体であることを特徴とする請求項１記載の発泡圧送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環式浴槽配管の洗浄、各種工場配管の洗浄、建築物の外壁の洗浄など、洗浄液を泡で供給して洗浄するため、さらに発泡性の消火設備としても使用可能な発泡圧送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
公衆浴場など多くの浴槽では、湯を濾過装置に通して循環させ湯の清浄化を行っているが、このようなシステムでは浴槽とともに、循環配管を定期的に洗浄・消毒することが欠かせない。特に、配管内や濾過装置内の湯の流れが滞った箇所には微生物が繁殖し、微生物の産出物に固形物が付着した汚れ、所謂スライムが形成され、湯の汚れの原因となるばかりか、レジオネラ菌など細菌類が繁殖する場ともなることがあり、確実に洗浄することが望まれる。しかし、配管の洗浄には通常大型の洗浄設備で作業効率が悪い洗浄を行っているのが現状である。
【０００３】
また、建築物の外壁の洗浄など汚れを除く作業においても、洗浄剤水溶液を汚れ部分に付けてモップなどで機械的にこすり落とすなどの手法で洗浄されているが、相当量の洗剤を消費し、環境破壊の原因となる洗剤を多量に排出している不都合がある。
【０００４】
このような大規模な洗浄においては、多量の洗浄水を用いて行う洗浄方法に対し、泡を用いる洗浄する方法が有効であることが知られている。泡による洗浄は、泡によるキャビテーション効果により洗浄効率が上がることに加え、少量の洗浄水で行うことから排水の処理が容易なこと、小さな機械で作業が行えること、作業が安全に行えることなどの利益が期待できる。
【０００５】
また、火災において炭酸ガスは燃焼物を窒息状態にすることで消火することはよく知られているが、屋外では炭酸ガスが拡散して実質的に使用できないものであった。従って、炭酸ガスを泡にして放出すれば拡散が抑えられ、消火が効率的になされることになる。
【０００６】
気泡を発生させる装置には、洗剤と水とをベンチュリ管型の混合部で混合すると同時に空気を送って気泡を発生させ浴槽内に送り込む浴槽洗浄装置〔特許文献１参照〕、圧縮ガスにより洗浄液をミスト状に噴出させ、流路断面積を拡大させてから多孔質部材を通して発泡させる発泡洗浄装置〔特許文献２参照〕などの提案がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３４８１０号公報
【特許文献２】特開２００１−３４７２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これまでの発泡洗浄装置は、気泡を発生させるに充分であっても、その気泡を有効に生かして洗浄しているとはいい難いものであった。例えば、特許文献２に記載の装置では、気泡を発生させた後に多孔質部材を通過させ気泡を細分化していることから空気および気泡が多孔質部材を通過する際の抵抗が大きくなり、空気の流速を上げることができず、気泡を散布した後に別の力で洗浄を行う必要があり、発泡洗浄装置からの空気では圧力不足であった。
【０００９】
そこで、本発明の目的とするところは、気泡を送り出すとともに洗浄部位に多量の空気など気体を噴射できるようにして気泡による洗浄効果を高めるようにしたものであり、確実で効率的に、しかも洗浄水の消費を大幅に削減し、ランニングコストの低減および自然環境への悪影響を抑止できる洗浄に使用できる発泡圧送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決すべく請求項１の発明は発泡圧送装置であり、発泡性液体供給部から供給された発泡性液体と加圧気体供給部から供給された加圧気体とを混合する混合部と；前記混合部において形成された気液混合物を、噴射ノズルを介して気泡化する気泡形成部と；直径が０．５〜２０ｍｍの粒状体が充填され、前記気泡形成部で生成された気泡を細分化する気泡細分化部と；前記細分化された気泡と気体の混合物を導出する導出口と；を含んで構成されている。
【００１１】
請求項２の発明は請求項１記載の発泡圧送装置であり、前記加圧気体は０．１〜７ｋｇ／ｃｍ２（ゲージ圧）で送り、前記発泡性液体は前記加圧気体の容量に対して１／２〜１／２０の容量とする。
【００１２】
請求項３の発明は請求項１記載の発泡圧送装置であり、前記発泡性液体体供給部と前記混合部との間には、発泡性液体体の流量調節手段が設けられており、また、前記加圧気体供給部と前記混合部との間には、気体圧力調節手段が設けられている。
【００１３】
請求項４の発明は請求項１記載の発泡圧送装置であり、前記噴射ノズルは、直径が２〜２０ｍｍに構成されている。
【００１４】
請求項５の発明は請求項１記載の発泡圧送装置であり、前記粒状体は、セラミック、焼結金属、プラスチック粉体の成型品から選ばれる一種である。
【００１５】
請求項６の発明は請求項１記載の発泡圧送装置であり、前記発泡性液体体は、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤から選ばれる一種以上を含む水性液体である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の発泡圧送装置により硬質表面の汚れ洗浄を行ったとき、空気の圧力損失を少なく洗浄液を気泡として空気とともに噴出することができ、浴槽配管の洗浄、各種配管の洗浄、建物外壁の洗浄などに有効に使用することができる。装置は、構造が単純で、仕様に応じた設計・製作が容易であり、コンパクトに構成できるため、装置の移動や設置場所の選択が容易である。さらに、少ない洗浄液で、十分な洗浄効果を発揮でき、ランニングコストを低減できると共に、廃液も少なくなり、環境への悪影響も抑止できるなどの効果も実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の発泡圧送装置の全体構成を示しており、発泡性液体体供給部１は、発泡性液体体タンク１ａ、発泡性液体体圧送装置１ｂを含んで構成され、加圧気体供給部２は、コンプレッサーなどから空気などの気体を送っている。発泡性液体体と加圧気体はそれぞれ発泡圧送装置３で合流し、気泡を含んだ気体となり発泡圧送装置３の出口から放出される。
【００１８】
図２は、発泡圧送装置３の詳細構成を説明する縦断側面図である。発泡性液体体供給部１から発泡性液体を発泡性液体流量調節手段４（例えば、開度調節バルブ）により調節して、加圧気体供給部２から加圧気体を加圧気体流量調節手段５（例えば、開度調節バルブ）で調節してそれぞれ気液混合部６（この実施例では、発泡性液体導管１ｃに対して、加圧気体供給管２ａの先端が連通するＴ字管の形状で構成されている）に送られる。ここで両者が合わさって噴射ノズル７から椀形に広がった気泡形成部８（異径ソケット）に噴出して気泡を形成させ、さらに粒状体１１が充填された気泡細分化部９に送られる。噴射ノズル７は、発泡性液体と加圧気体の混合物の流速を早めて気泡形成部８に噴出させるので、その径は気液混合部６より小さくされる。代表的には、直径が２〜２０ｍｍである。
【００１９】
発泡性液体は、通常は界面活性剤の水溶液（あるいは水性乳化液）が用いられ、同時に気泡の安定性を高める目的で粒径が１０〜１００μｍ程度の微粒子（例えば、シリカ）を混在させてもよい。界面活性剤は、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤などのグループから任意に選ばれるが、好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、オレフィンスルホン酸塩類、アルキルスルホコハク酸塩類、脂肪酸塩類などの陰イオン性界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンフェノールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤である。界面活性剤は、一種以上を組み合わせて用いることはなんら差し支えない。界面活性剤の水中濃度は、特に限定するものではないが、０．５〜５重量％である。
【００２０】
気泡細分化部９は、円筒状のシェル１０内に粒状体１１が充満されて構成されており、その入口及び出口には、粒状体１１を保持することができ、通気性の支持部材１２（例えば、金網などの織布）、１３（例えば、パンチングメタルなどの金属板）が設けられている。円筒状のシェル１１の大きさは、噴射ノズル７の大きさを考慮してこれよりかなり大きく設定され、代表的には直径が２０〜５００ｍｍ、長さが３０〜１０００ｍｍ程度である。
【００２１】
気泡細分化部９では、気泡が粒状体１１にぶつかり細分化されつつ粒状体間にある隙間を通って流れる。従って、粒状体１１は、ある程度細かな粒状で、その表面は気泡を構成する液体に対し摩擦が大きい方が気泡の細分化にとって都合がよい。このような見地から、粒状体１１の直径は０．５〜２０ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍであり、略球状のものがより好ましい。その材質はセラミック、焼結金属、プラスチック粉体を樹脂で固めた成型品などから選ばれ、表面は小さな凸凹が多い粗なものが好ましい。これにより導出口１４からの気泡の直径は、０．１〜０．５ｍｍとすることができる。
【００２２】
気泡と気体は、気泡細分化部９の後部にある支持部材１３を出た後、導出口１４より気泡配管１６を流れ、外部の洗浄対象の部位に向けて外部噴出口１７から噴出される。導出口１４の後流の気泡配管１６の一部に、透明導管を用いるか、あるいは透明板で覆った覗き窓を設置して気泡の状態を観察できる気泡観察窓１５を設けるのが便利である。
【００２３】
本発明者らは、この発泡圧送装置の有効性を求めて、多くの実験を繰り返した結果、加圧気体供給部２からの加圧気体は、加圧気体流量調節手段５で０．１〜７ｋｇ／ｃｍ２（ゲージ圧）とし、発泡性液体供給部１から送る発泡性液体の量は、発泡性液体流量調節手段４で加圧気体の量の１／２〜１／２０（加圧気体のガス容量に対する発泡性液体の液体容量）とするのがよいとする知見を得た。しかし、これらの数値は、装置の形体や大きさ、さらに対象とする洗浄の目的などにより任意に選ばれるものであることはいうまでもない。
【００２４】
本発明の発泡圧送装置は、気泡細分化部９を概略縦にして使用するのが気泡を安定に発生させる上で好ましい。
【００２５】
発泡圧送装置は、洗浄装置として応用するとき、洗浄対象の規模によっても、装置の大きさを選択する必要があるが、上述の構成によって、実用上多くの対象物（公衆浴場などの比較的規模の大きい循環式浴湯システムでの配管部やフィルタ部の内部洗浄、各種工場における配管の内部洗浄、建築物の外壁の洗浄、その他自動車などの洗浄）に対応できる。
【００２６】
特に、本発明では、離れた箇所、高所などへの気泡の供給が比較的低圧で実現でき、また加圧気体を多量に流しつつ気泡を噴出できることから少ないエネルギーで洗浄効果を高めることができる。
【００２７】
また、加圧気体として炭酸ガスを用いることにより、炭酸ガスを内包した泡を作ることができる。この炭酸ガスを内包した泡は、火災など燃焼物に放出することにより消火することができる。特に、泡は火炎により拡散し難く、燃焼物の周囲に長く留まるので消火効率は高くなり、消火設備としての利用が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の気泡圧送装置は、上述の浴湯での循環配管の洗浄、建築物の外壁面の洗浄などにおいて、気泡による経済的な洗浄液利用効果の向上、さらに炭酸ガスを用いて炭酸ガスの泡消火への応用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の具体的な実施態様の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の要部を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    発泡性液体供給部
１ａ  発泡性液体タンク
１ｂ  発泡性液体圧送装置
１ｃ  発泡性液体導管
２    加圧気体供給部
２ａ  加圧気体供給管
３    発泡圧送装置
４    発泡性液体流量調節手段
５    加圧気体流量調節手段
６    気液混合部
７    噴射ノズル
８    気泡形成部
９    気泡細分化部
１０    （気泡形成部）シェル
１１    粒状体
１２    支持部材
１３    支持部材
１４    導出口
１５    気泡観察窓
１６    気泡配管
１７    外部噴出口
【図１】
2005138052.tif 000003
【図２】
2005138052.tif 000004