(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１Kgf／cm２を超える圧力を有する大容量の搬送気体流に対して少量の洗浄液体を注入して液滴状の洗浄液体と搬送気体との混合流を形成し、その混合流をノズルを介して被洗浄面に吹付ける液滴の衝撃力が大きい第１洗浄工程と、前記大容量の搬送気体流に対する洗浄液体の注入量を増大して液滴状の洗浄液体と搬送気体との混合流を形成し、その混合流をノズルを介して前記被洗浄面に吹付ける前記第１洗浄工程より液滴の衝撃力が緩やかで洗い流す作用の大きい第２洗浄工程とを組合せたことを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記第１洗浄工程における搬送気体に対する洗浄液体の注入体積比を０．１／１０００〜３／１０００とし、第２洗浄工程における同体積比を３／１０００〜２０／１０００としたことを特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記搬送気体に対して洗浄媒体として更に粉粒体を注入し、粉粒体、液滴状の洗浄液体及び搬送気体からなる混合流を形成してノズルから被洗浄面に吹付けることを特徴とする請求項１又は２記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記洗浄液体として界面活性剤を加えたものを用いる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方法。
【請求項５】
被洗浄面に予め界面活性剤を供給した後に、前記混合流をノズルを介して吹付ける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方法。
【発明の詳細な説明】
【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方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の洗浄方法として、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が知られている（特公平５−８６２７４号公報）。また、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、低圧気体流に乗せて液滴状又は霧状の液体を被洗浄面に吹付けて洗浄する従来技術は、断面の大きい噴流を形成することから広い吹付け面積が得られ、しかもその吹付け領域で安定した洗浄作用が得られる点では優れているが、低圧気体流を使用していることから、被洗浄面のよごれの状態によっては十分な洗浄作用が得られない場合が生じる。また、液体に可溶物質を添加して吹付け、その衝撃作用による物理的洗浄作用を用いたものや乾式ブラスト手段を用いる方法は、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場合も多い。本発明は、そのような従来技術に対して、被洗浄面にキズを付けることなく、汚れの形態に対する適応範囲が広く洗浄作用を更に向上した洗浄方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明においては、１Kgf／cm２を超える圧力を有する大容量の搬送気体流に対して少量の洗浄液体を注入して液滴状の洗浄液体と搬送気体との混合流を形成し、その混合流をノズルを介して被洗浄面に吹付ける液滴の衝撃力が大きい第１洗浄工程と、前記大容量の搬送気体流に対する洗浄液体の注入量を増大して液滴状の洗浄液体と搬送気体との混合流を形成し、その混合流をノズルを介して前記被洗浄面に吹付ける前記第１洗浄工程より液滴の衝撃力が緩やかで洗い流す作用の大きい第２洗浄工程とを組合せるという技術手段を採用した。本発明では１Kgf／cm２を超える圧力を有する大容量の搬送気体を使用しているので、多段階の制御における液滴状の洗浄液体粒子に対して洗浄作用に充分な運動のエネルギを付与することができる。しかも、その大容量の搬送気体流に対する洗浄液体の注入量を少量にした第１洗浄工程と、注入量を増大した第２洗浄工程を組合わせたので、その洗浄作用に幅が付与される結果、洗浄可能な汚れの範囲を大幅に拡大することができる。すなわち、同じ被洗浄面に対して、液滴の衝撃力が大きい第１洗浄工程と、液滴の衝撃力が緩やかで洗い流す作用の大きい第２洗浄工程とを組合せて適用することにより、それらの液滴の衝撃力に差を設けた一連の洗浄工程によって、洗浄作用の幅を拡げて洗浄可能な汚れの範囲を大幅に拡大した点に特徴を有するものである。なお、請求項２の発明においては、その第１洗浄工程における搬送気体に対する洗浄液体の注入体積比を０．１／１０００〜３／１０００とし、第２洗浄工程における同体積比を３／１０００〜２０／１０００とした。以上のような洗浄液体の注入体積比の変化を付与した場合に特に良好な洗浄作用が得られることが実験的に確認されている。
【０００５】
請求項３の発明では、前記搬送気体に対して、前記洗浄液体のほかに粉粒体を洗浄媒体として注入し、粉粒体、液滴状の洗浄液体及び搬送気体からなる混合流を形成してノズルから被洗浄面に吹付けるという技術手段を採用した。本発明では洗浄媒体として粉粒体を加えた結果、粉粒体と前記液滴状の液体の有する衝撃作用が相俟って洗浄作用が更に向上する。また、請求項４の発明では前記洗浄液体として界面活性剤を加えたものを用い、請求項５の発明では被洗浄面に予め界面活性剤を供給した後に前記混合流をノズルより吹付けるという技術手段を採用した。これらの発明では、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も大幅に低減される。
【０００６】
【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、前述のように本発明によれば、洗浄液体の注入量を少量にした第１洗浄工程と注入量を増大した第２洗浄工程を組合わせたので、その洗浄作用に幅が付与され、洗浄可能な汚れの形態が大幅に拡大される結果、広い適用が可能である。なお、本発明に係る洗浄方法としては、少なくとも洗浄液体の注入量を少量にした第１洗浄工程と注入量を増大した第２洗浄工程との組合わせを含むものであればよく、更に他の工程を付加したり、中間の注入量による洗浄工程を加えて、よりきめ細かな多段階制御を行うように構成することも可能である。前記搬送気体の圧力としては１〜８Kgf／cm2程度が適当であり充分な洗浄作用が得られる。また、その搬送気体の供給手段としては、１Kgf／cm2を超える圧力を有する大容量の搬送気体の供給が可能であれば、往復動形や回転形などの容積形のコンプレッサでもタービン形などの非容積形のものでもよい。要は１Kgf／cm2を超える吐出圧を有し十分な吐出容量を有するものであればよく、場合によっては複数台により必要容量をまかなうことも可能である。さらに、途中にアキュームレータを配設して圧力の変動を低減することも可能である。また、前記搬送気体に注入する液体としては、単なる水のほかに、界面活性剤などの添加剤を添加したものでもよい。界面活性剤を添加する場合には、両洗浄工程において添加するようにしてもよいが、洗い流す作用の大きい第２洗浄工程時にのみ添加する形態も効果的である。また、その搬送気体に対する洗浄液体の注入体積比としては、前述のように、第１洗浄工程では０．１／１０００〜３／１０００、第２洗浄工程では３／１０００〜２０／１０００が適当であり、この範囲によれば良好な洗浄作用が得られる。
【０００７】
さらに、洗浄媒体として粉粒体を加える場合には、被洗浄面や汚れの種類に応じて、粉粒体の種類や粒子の大きさなどを選定する。その粉粒体としては、被洗浄面の種類により、アルミナなどの砥材や、可溶性の備え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。
【０００８】
【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は本発明の適用に使用する洗浄装置の一例を示した概略構成図である。図中、１は吐出圧が１Kgf／cm2を超えるコンプレッサ等からなる圧力気体発生手段であり、流路２を介してノズル３に対して１Kgf／cm2を超える圧力を有する大容量の搬送気体を供給し得るように構成されている。本実施例においては、流路２の中間部に洗浄媒体として、液体の注入部４のほかに、その上流側に粉粒体の注入部５を配設しており、必要に応じて粉粒体を追加的に注入し得るように構成している。なお、図示のように、粉粒体の注入部５の上流側には、圧力計６と圧力調整弁７が配設されており、流路２内の圧力を所期の圧力に調整できるように構成している。
【０００９】
前記液体の注入部４に対しては供給管８が接続され、ポンプ等からなる加圧手段９を挟んで更に接続された分岐管１０を介して洗浄媒体としての液体供給用の水タンク１１が接続されているとともに、分岐管１２を介して界面活性剤供給用としての洗剤タンク１３が接続されている。そして、分岐管１０の中間部には電磁開閉弁１４及び流量調整弁１５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。なお、水タンク１１には、液面調整用のボールタップ１６等が設置され、接続管１７を介して水道栓１８などに接続されている。また、前記分岐管１２の中間部には電磁開閉弁１９及び流量調整弁２０が接続されており、洗剤タンク１３からの洗剤、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。なお、前記供給管８の末端部に更に電磁開閉弁及び流量制御弁を介してワックス液タンクを接続することにより、ワックス液を供給し得るように構成することも可能である。
【００１０】
一方、前記粉粒体の注入部５に対しては、例えばスクリュウ式の送出し装置２１及び粉粒体用のタンク２２が接続されており、その送出し装置２１を介して注入部５からの粉粒体の供給ないし停止及び注入量を制御することにより、洗浄媒体として、前記注入部４からの洗浄液体に対して追加的に粉粒体を供給し得るように構成されている。前記タンク２２の上部には連通管２３を介して流路２の内圧が導かれるように構成されており、そ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。なお、図中、２４，２５はノズル３の把持用のハンドルであり、本実施例では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。
【００１１】
次に、前記実施例に係る洗浄装置を使用して洗浄工程を実施する場合に関して説明する。先ず、洗浄媒体として水のみを使用する場合には、送出し装置２１を停止し電磁開閉弁１９を閉じた状態で、電磁開閉弁１４を開いて水タンク１１から水のみを前記注入部４を介して流路２に供給するように制御する。なお、この場合に、その準備作業として、被洗浄面に対する水洗い及び洗剤の塗布工程を先行させると洗浄効果が更に向上する。すなわち、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、洗浄作用が改善されるだけでなく、塗装表面等の被洗浄面を前記粉粒体の衝突による細かいキズから保護することから、洗浄後の被洗浄面のくもりの低減にも有効である。それらの水洗いや洗剤の塗布は、電磁開閉弁１４あるいは１９を開いて加圧手段９により加圧しながらノズル３から噴射させることにより簡便に行うことができる。なお、その場合、同時に前記圧力気体発生手段１を圧力を適度に下げた状態で作動させることにより、それらの水や洗剤のノズル３からの噴射を助勢することができる。
【００１２】
しかして、準備作業としての水洗い及び洗剤の塗布工程が終了し、前述の電磁開閉弁１４を開いた状態において、コンプレッサ等からなる圧力気体発生手段１を介して１Kgf／cm2を超える所定圧力に設定した搬送気体の供給を開始すると、前記注入部４を介して注入される水は大容量の搬送気体によって液滴状になり、その搬送気体に乗ってノズル３から洗浄媒体として被洗浄面に向けて高速噴射されることになる。この場合、前記流量調整弁１５を介して水の注入量を制御することになるが、本発明においては、前述のように、その水の搬送気体に対する注入量を制御し、少なくとも少量の注入量の第１洗浄工程と注入量を増大した第２洗浄工程とを組合せることにより洗浄作用に幅をもたせ、洗浄可能な汚れの範囲を拡大した点に特徴を有するものである。しかも、搬送気体を１Kgf／cm2を超える圧力としたので、そのような多段階制御に対しても充分対応できる余裕があり、良好な洗浄作用が得られるものである。次に、それらの搬送気体の圧力及び搬送気体に対する洗浄液体の注入量に関する実験結果を例示する。
【００１３】
【表１】
0004208212.tif 000002
【００１４】
以上の表１に示した実験結果によれば、搬送気体を流量を２m3／minとした場合に、圧力が１Kgf／cm2以上で、しかもより高圧の方が洗浄度が良好であるとともに、水の注入量に関しては６リットル／min以下で、より少量の方が良好な洗浄度が得らる傾向がみられる。すなわち、洗浄液体の搬送気体に対する注入量を少なくすれば、ノズル３より噴射された液滴の流速が速くなり、頑固な汚れに対する洗浄も可能になる。本発明では、以上のように洗浄液体の搬送気体に対する注入量を少量にして頑固な汚れに対して液滴の衝撃力による強力な洗浄作用を及す第１洗浄工程とともに、洗浄液体の注入量を増大して衝撃力は緩やかであるが洗い流す作用の大きい第２洗浄工程を組合わせたので、両工程が相俟って広い汚れの形態に対して良好な洗浄作用が得られる。なお、前述のように、その第１洗浄工程における搬送気体に対する洗浄液体の注入体積比は０．１／１０００〜３／１０００、第２洗浄工程における同体積比は３／１０００〜２０／１０００程度が適当であり良好な洗浄結果が得られる。
【００１５】
次に、洗浄媒体として粉粒体を加える場合に関して説明する。この場合には、以上の洗浄液による洗浄状態に加えて、前記送出し装置２１を起動して適量の粉粒体を注入部５を介して流路２に注入することになる。その結果、流路２内の搬送気体に対しては注入部５からの粉粒体と注入部４からの洗浄液体が注入されるので、搬送流体、液滴状の洗浄液体及び粉粒体の混合流が形成され、その混合流がノズル３を介して被洗浄面に高速噴射されることになる。したがって、この場合には、粉粒体による強力な洗浄剥離作用が付加されるので、前述の液滴による洗浄作用と相俟って、きわめて良好な洗浄作用が得られる。しかしながら、粉粒体により被洗浄面がキズ付きやすいので適用が制限される。
【００１６】
さらに、以上の洗浄形態において更に洗剤を加えることも可能である。すなわち、電磁開閉弁１４及び１９を開放して、水タンク１１からの水と洗剤タンク１３からの洗剤を適度の割合に混合して加圧手段９を介して洗浄液体として流路２に注入することができる。そして、この場合には、前述のように、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の低減にも有効である。なお、洗剤の添加は、両洗浄工程を通して加えるようにしてもよいし、洗い流す作用の大きい第２洗浄工程時にのみ加えるようにしてもよい。
【００１７】
なお、以上の洗浄工程が終了した場合には、送出し装置２１を停止し、電磁開閉弁１９を閉じて洗剤の供給を停止するとともに、必要に応じて圧力気体発生装置１を停止あるいは圧力調整弁７により圧力を適度に下げ、電磁開閉弁１４を開いて水をノズル３から噴射して被洗浄面に吹付けることにより、被洗浄面上の残留物に対する洗い流し工程を実施する。しかる後、電磁開閉弁１４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可能であるから、作業性の向上にも有効である。
【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）搬送気体流に対する洗浄液体の注入量を少量にした第１洗浄工程と、注入量を増大した第２洗浄工程を組合わせたので、両工程が相俟って洗浄作用に幅が付与され、汚れの形態に対する適応範囲が拡大される。すなわち、第１洗浄工程における流速の速い液滴による頑固な汚れに対する洗浄作用と、第２洗浄工程における衝撃力は緩やかであるが良好な洗い流し作用とが相俟って、広い汚れの形態に対して良好な洗浄作用を奏する。
（２）しかも、搬送気体を１Kgf／cm2を超える圧力としてので、多段階制御における液滴状の洗浄液体粒子に対して常に洗浄作用に必要な充分な運動のエネルギを付与することができる。
（３）洗浄媒体として粉粒体を加えるようにすれば、粉粒体による強力な洗浄剥離作用が付加されるので、洗浄液体の液滴による洗浄作用と相俟って、きわめて良好な洗浄作用が得られる。
（４）さらに、予め被洗浄面に洗剤を供給したり、洗浄液体として洗剤を加えたものを用いれば、界面活性剤として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、洗浄作用が改善されるとともに、塗装表面等の被洗浄面が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も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の適用に使用する洗浄装置を例示した概略構成図である。
【符号の説明】
１…圧力気体発生手段、２…流路、３…ノズル、４…洗浄液体の注入部、５…粉粒体の注入部、６…圧力計、７…圧力調整弁、８…供給管、９…加圧手段、１０…分岐管、１１…水タンク、１２…分岐管、１３…洗剤タンク、１４…電磁開閉弁、１５…流量調整弁、１６…ボールタップ、１７…接続管、１８…水道栓、１９…電磁開閉弁、２０…流量調整弁、２１…送出し装置、２２…粉粒体用のタンク、２３…連通管、２４，２５…把持用のハンドル
【図１】
0004208212.tif 000003