ПЕННО-МОЕЧНОЕ УСТРОЙСТВО
FOAM-WASHER DEVICE

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройствам для очистки наружной поверхности транспортных средств или иных загрязненных поверхностей, в частности к мобильным (переносным) пенно-моечным установкам низкого давления (пеногенераторам).
Уровень техники
Из уровня техники известно пенно-моечное устройство для мойки автомобиля, содержащее резервуар для моющего раствора, шаровой смеситель и сопло для распыления пены. Устройство содержит также трубку для подачи газа в резервуар, один конец трубки соединен с устройством для подачи газа, а другой размещен в верхней части резервуара. Резервуар снабжен заборной трубкой, один конец которой погружен в жидкость, а другой соединен со смесителем. Трубка для подачи газа и смеситель соединены между собой через регулирующий клапан (CN204021620, МПК: B60S 3/00; B65D 90/00).
Однако в данном устройстве используется шаровой смеситель, при работе которого не обеспечивается возможность получения мелких пузырьков газа, что приводит к меньшей степени дисперсности пены на выходе устройства.
Наиболее близким к заявляемому решению является пенно-моечное устройство, содержащее емкость для моющего раствора с возможностью создания в ней избыточного давления, размещенную в емкости заборную трубку с калиброванными отверстиями, а также соединенный с выходом заборной трубки наконечник, снабженный встроенным пенообразователем и распылителем с затвором, причем калиброванные отверстия выполнены в верхней части заборной трубки с возможностью их размещения над уровнем моющего раствора. В одном из вариантов выполнения устройства емкость для моющего раствора выполнена с крышкой, при этом соотношение объема полости крышки к объему полости емкости составляет не более 0,2. Заборная трубка выполнена состоящей из двух частей с возможностью их перемещения относительно друг друга с частичным перекрытием калиброванных отверстий (RU106865, МПК: B60S 3/00).
В данном устройстве калиброванные отверстия трубки размещены в непосредственной близости к моющему раствору, что может приводить к попаданию моющего раствора в отверстия заборной трубки во время эксплуатации. Верхняя часть емкости и крышка выполнены зауженными по сравнению с нижней частью емкости (отношение объема полости крышки к объему полости емкости составляет не более 0,2), из-за чего уменьшен объем воздушной полости в верхней части устройства. Такое выполнение устройства приводит к тому, что при сбоях в работе компрессора и подаче потока воздуха с перепадами давления снижается возможность стабилизации давления воздуха в емкости. Кроме того, известное решение не обеспечивает получения качественной пены (пены с высокой дисперсностью), что приводит к низкой эффективности очистки поверхности транспортного средства за счет быстрого стекания пены с очищаемой поверхности.
Технической проблемой настоящего изобретения является преодоление технических недостатков, присущих аналогам, что ведет к необходимости создания пенно-моечного устройства, обеспечивающего повышенную степень насыщения моющего раствора воздушными пузырьками при уменьшении их размеров (увеличении дисперсности пены) и получение более равномерного потока пены на начальном этапе ее формирования.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом изобретения является повышение степени дисперсности пены при повышении надежности работы пенно-моечного устройства.
Технический результат обеспечивается за счет выполнения пенно-моечного устройства, содержащего емкость для моющего состава, соединенную с объемной крышкой, в которой выполнено отверстие с закрепленной в нем заборной трубкой, выполненной с возможностью погружения нижним концом в моющий раствор, верхний конец которой соединен посредством шланга с брандспойтом; а также размещенные на крышке вентиль для подключения источника сжатого воздуха и клапан сброса избыточного давления; при этом в верхней части заборной трубки, расположенной в полости крышки и предназначенной для расположения над моющим составом, выполнены, по меньшей мере, два калиброванных отверстия для насыщения моющего раствора воздушными пузырьками (для аэрации) и/или инициирования образования активной первичной пены, при этом калиброванные отверстия выполнены по окружности заборной трубки, под углом к ее радиусу, и ориентированы в одном направлении.
Таким образом, за счет выполнения крышки объемной (выпуклой) обеспечивается увеличение объема воздушной полости в устройстве, что обеспечивает лучшую стабилизацию давления воздуха в емкости при возможных сбоях в работе компрессора.
Также за счет выполнения крышки объемной обеспечивается более высокое расположение клапана сброса давления относительно уровня моющего раствора (жидкости) в емкости, что приводит к снижению вероятности попадания моющего раствора в клапан сброса давления в процессе эксплуатации.
За счет расположения в верхней части заборной трубки калиброванных отверстий равномерно по окружности трубки, обеспечивается возможность равномерной подачи воздуха под давлением в трубку, что приводит к повышению равномерности смешивания потока воздуха с моющим составом с получением однородной смеси жидкости (моющего состава) и воздушных пузырьков. За счет выполнения калиброванных отверстий в заборной трубке под углом к ее радиусу обеспечивается дополнительное закручивание потока воздуха, повышение его турбулентности при смешивании его с моющим составом, что приводит к повышению интенсивности и равномерности перемешивания моющего состава с воздухом, в результате чего повышается устойчивость пены на загрязненной поверхности автомобиля, при этом повышается однородность пены за счет увеличения количества пузырьков воздуха при одновременном уменьшении их размера (от 50 до 500 мкм), т.е. понижается кратность и увеличивается степень дисперсности пены.
Такое выполнение конструкции пенно-моечного устройства приводит к повышению эффективности и качества очистки загрязнений на поверхности.
При выполнении в верхней части заборной трубки большего количества калиброванных отверстий, которые также могут быть разнесены по высоте в несколько рядов, дополнительно повышается интенсивность и равномерность смешивания компонентов перед подачей их в брандспойт и качество полученной пены.
В частном случае реализации изобретения, калиброванные отверстия могут быть выполнены в горизонтальной плоскости под углом к радиусу заборной трубки и/или под углом к горизонтальной плоскости или вертикальной плоскости и расположены равномерно по окружности трубки.
Калиброванные отверстия могут быть выполнены в один ряд по окружности трубки или в два и более рядов по окружности трубки, причем отверстия соседнего ряда ориентированы в противоположном направлении.
Калиброванные отверстия могут быть выполнены в количестве от четырех до восьми и размещены в два ряда друг над другом на расстоянии 0,3-1 см, при этом угол наклона отверстий в одном ряду предпочтительно должен быть противоположным углу наклона отверстий в другом ряду, что дополнительно способствует закручиванию потока воздуха, усилению его турбулентности в заборной трубке и дополнительно повышает интенсивность смешения моющего раствора и сжатого воздуха. Толщина трубки может составлять 0,1-0,3 см.
Крышка может быть выполнена куполообразной. Отношение объема полости крышки к объему полости емкости составляет 0,2-0,5.
Крышка может быть соединена с емкостью посредством резьбового соединения с обеспечением герметичности внутренней части устройства.
Отверстие для подключения шланга и заборной трубки предпочтительно выполнено в центральной части крышки. Шланг с брандспойтом может быть присоединен к отверстию крышки посредством штуцера.
Крышка может быть снабжена радиальными ребрами жесткости, расположенными с внутренней стороны в центральной части, что обеспечивает усиление конструкции крышки при воздействии на нее изнутри избыточного давления газа, защиту от деформаций крышки.
Пенно-моечное устройство может быть дополнительно снабжено уплотнительной эластичной манжетой V-образного сечения, размещенной на резьбовой части емкости для обеспечения герметичности соединения емкости и крышки. Предпочтительно манжета может быть расположена в нижней части резьбы и выполнена из резины.
Ниже манжеты дополнительно может быть выполнен ограничитель закручивания крышки.
Брандспойт дополнительно может содержать размещенную в нем пенную таблетку для дополнительного повышения равномерности и густоты пены, степени ее дисперсности и получения устойчивой пены низкой кратности и плоскоструйную форсунку для формирования плоской струи для увеличения площади распыления пены.
На наружной поверхности емкости противоположно друг другу могут быть расположены две выступающие отливки («ушки») со сквозными отверстиями для подсоединения ремня, что позволяет обеспечить мобильность (портативность) пенно-моечного устройства в процессе осуществления моечно-уборочных работ.
В нижней части емкости могут быть дополнительно выполнены цилиндрический пояс, увеличивающий жесткость конструкции, и выступающие опорные элементы с рельефной поверхностью, увеличивающие площадь основания мини-мойки и обеспечивающие тем самым повышение ее устойчивости с возможностью фиксации ногой к горизонтальной поверхности выступающих опорных элементов во время эксплуатации. Крышка предпочтительно может быть выполнена соразмерной с диаметром емкости, без сужения к верней части.
Крышка дополнительно может содержать цилиндрический пояс, расположенный в ее нижней части, а также выступающие за пределы полусферы полые угловые элементы с рельефной поверхностью, расположенные диаметрально в одной плоскости, выполненные с высотой угловых элементов от нижнего края цилиндрического пояса до верхнего края крышки. Такие угловые элементы («ушки») выполняют функцию ручки и обеспечивают удобство при закручивании/откручивании крышки.
Брандспойт может быть выполнен цилиндрическим с изогнутой ручкой и профилем для удобного размещения пальцев руки оператора мойки и снабжен рычагом для включения/выключения подачи пены. В наконечнике брандспойта может быть размещен пенообразователь для повышения качества пены.
Краткое описание чертежей
Заявленное изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично представлено изображение пенно-моечного устройства в сборе, вид спереди; на фиг. 2 - вид сверху пенно-моечного устройства; на фиг. 3 - продольный разрез пенно-моечного устройства; на фиг. 4 и 5 представлены схемы размещения калиброванных отверстий в заборной трубки пенно-моечного устройства, на фиг. 6 - вид сверху емкости пенно-моечного устройства; на фиг. 7 и 8 - разрезы крышки пенно-моечного устройства, на фиг. 9 - V-образный уплотнитель; на фиг. 10 - схема расположения V-образного уплотнителя на емкости; на фиг. 11 - схема расположения V-образного уплотнителя в собранной конструкции пенно-моечного устройства; на фиг. 12 - изображение общего вида пенно-моечного устройства в сборе; на фиг. 13 - изображение пенно-моечного устройства в разобранном виде.
Позициями на чертежах обозначены следующие элементы:
1 - емкость для моющего состава,
2 - крышка,
3 - резьбовое соединение,
4 - манжета V-образного сечения,
5 - отверстие в крышке для заборной трубки,
6 - заборная трубка,
7 - ребра жесткости,
8 - вентиль,
9 - клапан сброса избыточного давления,
10 - брандспойт,
11 - шланг,
12 - штуцер,
13 - калиброванные отверстия заборной трубки,
14 - форсунка.
Осуществление изобретения
Пенно-моечное устройство содержит емкость 1 для моющего состава, которая может быть выполнена из полимерного материала в форме цилиндра. Емкость 1 соединена с объемной куполообразной крышкой 2 посредством резьбового соединения 3, содержащего уплотнительную эластичную манжету 4 V-образного сечения. В крышке выполнено отверстие 5, в котором размещен верхний конец заборной трубки 6, и ребра жесткости 7, расположенные по всей ее высоте. На крышке 2 закреплены вентиль 8 для подключения компрессора и клапан 9 сброса избыточного давления. К отверстию 5 крышки 2 через штуцер 12 присоединен шланг 11 с размещенным на его конце брандспойтом 10 (или распылителем). При этом заборная трубка 6 в верхней части, предназначенной для размещения над уровнем жидкости в емкости 1, содержит в одном из вариантов выполнения два калиброванных отверстия 13, которые выполнены в стенке заборной трубки под острым углом к радиусу заборной трубки и размещены оппозитно друг другу. Брандспойт 10 содержит в своем составе размещенную в нем пенную таблетку и форсунку 14, установленную на его выходе.
Вместо брандспойта возможно использовать в составе заявленного устройства любое распылительное устройство, предпочтительно содержащее в своем составе пенную таблетку для дополнительного формирования пены и содержащее на выходе форсунку, обеспечивающую равномерное распыление пены.
Калиброванные отверстия в заборной трубке (например, от четырех до восьми и т.д.) расположены под острым углом к радиусу заборной трубки, при этом они расположены со смещением друг относительно друга для создания закручивающегося потока воздуха в заборной трубке при смешивании его с моющим составом, что приводит к повышению интенсивности и равномерности перемешивания моющего раствора с воздухом.
Возможен вариант расположения калиброванных отверстий в горизонтальной плоскости под углом к радиусу заборной трубки и/или под углом к горизонтальной плоскости или вертикальной плоскости, проходящей через ось заборной трубки (см. фиг. 4, 5).
Эксплуатацию пенно-моечного устройства осуществляют следующим образом. Емкость заполняют моющим раствором. Присоединяют заборную трубку с калиброванными отверстиями к отверстию с внутренней стороны крышки. Размещают эластичную манжету V-образного сечения на нижней части резьбового соединения. Затем навинчивают куполообразную крышку с заборной трубкой на емкость. Между верхней частью емкости и внутренним пространством крышки образуется воздушная полость. Калиброванные отверстия заборной трубки при этом находятся во внутреннем пространстве крышки. Присоединяют к крышке шланг с брандспойтом посредством штуцера. К вентилю крышки присоединяют источник сжатого воздуха (компрессор). От внешнего источника сжатого воздуха в воздушной полости емкости создают избыточное давление. Избыточное давление стравливается посредством клапана. При открытии затвора брандспойта созданное избыточное давление выталкивает раствор (моющий состав) из емкости в заборную трубку, поток воздуха из воздушной полости емкости поступает в калиброванные отверстия трубки. При прохождении раствора по верхней части заборной трубки он смешивается с воздухом (аэрируется/газируется), таким образом осуществляется формирования пены.
В варианте использования изобретения с пенной таблеткой в брандспойте происходит дополнительное формирование пены, после чего пена на выходе брандспойта выбрасывается через распылитель брандспойта на обрабатываемую поверхность. Для смывания пены и загрязнений с обрабатываемой поверхности в емкость вместо моющего раствора наливают воду, после чего осуществляют ее распыление для очистки поверхности.
Полученная пена на выходе из пенно-моечного устройства обладает большей величиной дисперсности (меньшей величиной кратности), чем в прототипе: средний размер пузырьков составляет до 0,5 мм, тогда как в прототипе средний размер пузырьков - более 1,5 мм.
Пример конкретного осуществления изобретения
1
Было изготовлено пенно-моечное устройство с емкостью для моющего раствора цилиндрической формы, которое имело высоту 50 см, ширину 27 см, длину шланга 5 метров. Крышка устройства была выполнена в виде полусферы, при этом отношение внутреннего объема полости крышки V к объему полости емкости V2 составило 0,3. Была использована заборная трубка диаметром 5 мм, толщина стенки заборной трубки составила 1,5 мм, количество калиброванных отверстий в трубке - 4 шт. Калибровочные отверстия в заборной трубке были выполнены с диаметром, равным 0,5-1 мм, и расположены в горизонтальной плоскости под углом 20°-45° к радиусу заборной трубки. К устройству был подключен автомобильный компрессор. Величина оптимального давления воздуха составила - 3-4 атм.
При эксплуатации устройства в емкость наливали моющий раствор или устанавливали в ней дополнительную одноразовую емкость (например, пластиковую бутылку или емкость) с моющим раствором, при этом заборную трубку размещали внутри такой бутылки.
Для мойки легкового автомобиля средней степени загрязнения для получения моющего раствора растворяли 100-150 г шампуня в 5 литрах воды. Из 5 литров моющего раствора получали 20-30 л мелкодисперсной пены с визуально не определяемыми пузырьками. Время удержания пены на загрязненной поверхности составило 4 минуты.
Получаемая заявляемым способом пена содержит большое количество мелких, визуально неразличимых пузырьков, в связи с чем она является объемной, но легкой. Тогда как в наиболее близком аналоге при использовании такого же количества моющего раствора получали тот же объем пены, но такая пена обладала меньшим количеством пузырьков большего диаметра. Пена, полученная при использовании наиболее близкого аналога, содержит крупные различимые невооруженным глазом пузырьки (является грубодисперсной) и обладает низкой адгезией (держится на поверхности менее 1 минуты, не проникает глубоко в загрязнения), что приводит к недостаточно высокому качеству очистки загрязненной поверхности автомобиля.
Заявляемое устройство обладает лучшей моющей способностью, поскольку чем меньше размер пузырьков в получаемой пене, тем выше ее адгезия к загрязненной поверхности (пена быстрее и глубже проникает в слой грязи, дольше держится на поверхности автомобиля, растворяя загрязнения). Эффективная очистка загрязненной поверхности обеспечивается уже после однократного нанесения на нее пены в один слой, выдерживания пены в течение 1-5 минут и последующего ее смывания.
Таким образом, использование заявленного устройства обеспечивает повышение степени дисперсности пены и снижение ее кратности, что повышает эффективность мойки загрязненного автомобиля. Заявленное пенно-моечное устройство является удобным в эксплуатации и обеспечивает получение качественного пенного раствора.