JP2018001144A

JP2018001144A - 洗浄装置

Info

Publication number: JP2018001144A
Application number: JP2016136438A
Authority: JP
Inventors: 竜一谷村; Ryuichi Tanimura; 清廣瀬; Kiyoshi Hirose
Original assignee: Nittoseiko Co Ltd
Current assignee: Nittoseiko Co Ltd
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2018-01-11

Abstract

【課題】ノズルからの液垂れ防止機能を具備した低コストの洗浄装置の提供。
【解決手段】本発明の洗浄装置１は、液体を貯留可能な貯留槽３０と、前記液体に気体を含んだ混合液へ生成するポンプＰと、前記混合液を所定の圧力に保ち貯留する溶解タンク２０と、溶解タンク２０の混合液を通過させてマイクロバブル洗浄液を生成し排出するノズル１０と、前記マイクロバブル洗浄液を循環する配管経路とを備える。前記配管経路は、貯留槽３０から溶解タンク２０へ液体等を給送する貯留経路９と、溶解タンク２０内の混合液をノズル１０へ給送するノズル給送経路８と、溶解タンク２０内の高圧気体を外部へ排出する排出経路５とから構成される。ノズル給送経路８は、溶解タンク２０の内部圧力を受ける混合液の通過経路を成す。排出経路５は、溶解タンク２０内の高圧気体の通過経路を成し、前記高圧気体の通過あるいは遮断を切り替える電磁弁６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、微細気泡を含んだマイクロバブル洗浄液を被洗浄体へ吹き付けて被洗浄体に付着した油分等の汚れを除去する洗浄装置に関する。

従来の洗浄装置は、特許文献１および特許文献２に開示されており、図３に基づき以下に説明する。従来の洗浄装置１００は、水などの液体を貯留する貯留槽３０と、この貯留槽３０から前記液体を汲み上げるとともに外気等を吸引して気体を含んだ混入液を給送するポンプＰと、このポンプＰを通過した前記混合液を密閉して貯留可能な溶解タンク２０と、この溶解タンク２０に接続され前記混合液を通過させることで微細な気泡を含んだマイクロバブル洗浄液を生成するとともに貯留槽３０へ排出するノズル１０と、前記マイクロバブル洗浄液および混合液を循環させる配管経路とを備えて成る。

前記配管経路は、ポンプＰを介し貯留槽３０および溶解タンク２０を接続する貯留経路９と、溶解タンク２０内の混合液をノズル１０へ給送するノズル給送経路８と、このノズル給送経路８および貯留槽３０を接続した分岐経路２２とから構成される。また、前記ノズル給送経路８には、前記溶解タンク２０内の圧力を調整する減圧弁１５が配置される一方、前記分岐経路２２は、その内部を常時負圧状態にする排気手段２３と、この内部経路を開閉する電磁弁２５とを配置して成る。

前記溶解タンク２０は、ポンプＰから給送される混合液をその内部へ導入する逆止弁２０ａと、その内部圧力を検出する圧力センサ（図示せず）とを備えて成り、前記圧力センサの信号に基づき開閉動作する前記減圧弁１５によって、その内部圧力が一定となるように構成される。

また、この特許文献１に開示の従来の洗浄装置１００は、前記減圧弁１５を完全に閉じると同時に前記電磁弁２５を開くことで、溶解タンク２０からノズル１０への混合液の供給を停止するとともに、前記ノズル給送経路８における減圧弁１５からノズル１０の区間に残存する混合液を負圧状態の分岐経路２２へ引き込みノズル１０からの液垂れ防止を行っている。これにより、図示しない作業者は、洗浄を終えた被洗浄体５０の取出しあるいは次の被洗浄体のセットのためにノズル１０の下部へ手などを差し入れても濡れることがない。

特開2012-157789号公報特開平06-112180号公報

しかしながら、従来の洗浄装置１００は、ノズル１０からの液垂れを防止するために、分岐経路２２内を常時負圧状態にする排気手段２３を設置しているため、排気手段２３の部品コストが製作費用に反映され、コスト低減できないという問題があった。また、従来の洗浄装置１００は、上述したように分岐経路２２内を常時負圧状態にしているため、排気手段２３を作動し続けなければならない。よって、この排気手段２３の作動に必要な電力費が高くなるので、洗浄装置１００のランニングコストが増大するという問題もあった。

本発明は、液体を貯留可能な貯留槽と、この貯留槽から液体を汲み上げるとともに外気等を吸引して気体を含んだ混合液を生成するポンプと、このポンプによって給送した前記混合液を所定の圧力に保ち貯留する溶解タンクと、この溶解タンク内の前記混合液を通過させ微細な気泡を含んだマイクロバブル洗浄液に生成するとともに前記貯留槽へ排出するノズルと、前記マイクロバブル洗浄液および混合液を循環させる配管経路とを備えた洗浄装置において、前記配管経路は、前記貯留槽からポンプを介し溶解タンクへ液体および混合液を給送する貯留経路と、溶解タンク内の混合液を前記ノズルへ給送するノズル給送経路と、前記溶解タンク内の高圧気体を外部へ排出する排出経路とから構成され、前記ノズル給送経路は、前記溶解タンクの内部圧力を受ける前記混合液の通過経路を成し、前記排出経路は、前記溶解タンク内の高圧気体の通過経路を成し、この通過経路上に配置され前記高圧気体の通過あるいは遮断を切り替える電磁弁を備えて成ることを特徴とする。なお、前記ノズルは、前記溶解タンク内の混合液の液面よりも高い位置に配置することが望ましい。また、前記排出経路は、前記溶解タンクと前記貯留槽とを接続して構成することが望ましい。さらに、前記電磁弁は、前記溶解タンクの内部圧力を一定に保つために作動する減圧弁としてもよい。

以上説明したように、本発明の洗浄装置１は、ノズル１０からのマイクロバブル洗浄液の噴射を停止する場合、前記溶解タンク２０内の高圧気体を外部へ解放しているので、溶解タンク２０内の圧力を高圧から即座に常圧へ減圧できる。これにより、従来のような分経経路２２および排気手段２３を配置する必要がないので、従来に比べてランニングコストを抑えることができるという利点がある。さらに、本発明の洗浄装置１は、前記排気経路５が気体の通過経路になるので、従来の液体および気体の通過経路を成す分岐経路２２よりも小さな口径に設定できる。つまり、パイプなどの経路を通過する流体は、液体よりも気体の方がより多く流れるので、前記排気経路５の口径を小径の配管径とすることが可能になる。したがって、排気経路５に使用する配管径およびこれに併せて電磁弁６の口径を何れも小径に設定できるので、本発明の洗浄装置１は、従来に比べてコンパクトな装置構成が得られるという利点もある。

また、本発明の洗浄装置１は、前記ノズル１０の設置高さを溶解タンク２０よりも高い位置に設定しており、ノズル１０の先端位置が、溶解タンク２０内の液面よりも高い位置となるように配置されている。このため、ノズル１０から排出される直前の混合液は、溶解タンク２０内の上部に溜まった高圧気体の圧力によってノズル１０側へ常時押される形となり、前述のような高低差が設定された構成であってもマイクロバブル洗浄液をノズル１０から噴射することができる。しかも、このマイクロバブル洗浄液の噴射を停止させるために従来必要であった減圧弁１５（図３参照）は、ノズル給送経路８に設置しなくてもよいので、ノズル給送経路８の構成部品を従来に比べて削減できるという利点もある。

さらに、本発明の洗浄装置１は、図１に示すように溶解タンク２０内の高圧気体を貯留槽３０へ解放する排気経路５を備えるので、図２に示すような前記高圧気体を溶解タンク２０の外部へ噴射することがなく、洗浄装置１の周辺にこの高圧気体をまき散らすことが無いという利点もある。

加えて、本発明の洗浄装置１は、前記排気経路５に設置した電磁弁６を溶解タンク２０内の圧力調整弁として動作する減圧弁に置き換えることができる。これにより、前記電磁弁６（減圧弁）は、混合液のノズル１０への給送時では前述の圧力調整機能を発揮する一方、給送停止時では上述のマイクロバルブ洗浄液の生成停止およびノズル１０からの液垂れ防止機能を発揮する。つまり、従来の減圧弁１５および電磁弁２５による機能を１つの前記電磁弁６によって得られるため、従来に比べて部品点数を削減できるという利点もある。

本発明の洗浄装置に係る概略説明図である。本発明の洗浄装置に係る別の実施形態を示す概略説明図である。従来の洗浄装置を示す概略説明図である。

本発明の洗浄装置１は、図１および図２に示すように、水などの液体を貯留する貯留槽３０と、この貯留槽３０から前記液体を汲み上げるとともに外気等を吸引して気体を含んだ混入液を給送するポンプＰと、このポンプＰを通過した前記混合液を密閉して貯留可能な溶解タンク２０と、この溶解タンク２０内の混合液を通過させることで微細な気泡を混入させてマイクロバブル洗浄液を生成し排出するノズル１０と、このノズル１０から排出されたマイクロバブル洗浄液を貯留槽３０に回収して前記ポンプＰによって循環可能な配管経路とから構成される。

前記ノズル１０から排出されるマイクロバブル洗浄液は、被洗浄体５０へ吹き付けられることで、これに含有される微細気泡の油分剥離効果などにより、被洗浄体５０に付着していた油などの付着物を除去する特性を有している。また、前記貯留槽３０の液体は、水や薬液またはノズル１０によって生成された前記マイクロバブル洗浄液であり、ポンプＰによって生成される混合液は、前記液体に外気や酸素、オゾンなどの気体を混ぜ込んだものである。

前記溶解タンク２０は、ポンプＰから給送される混合液を溶解タンク２０内へ導入する逆止弁２０ａと、その内部の液面高さを検知する液面センサ（図示せず）と、その内部の圧力を検知する圧力センサ（図示せず）とを備えており、これに貯留する混合液の圧力を一定に保つよう構成されている。具体的には、前記液面センサおよび圧力センサが図示しない制御手段に接続されており、前記制御手段は、前記液面センサおよび圧力センサの検知結果に基づいて溶解タンク２０内の貯留液量および圧力を所定範囲内に保つように前記ポンプＰなどを制御している。

前記ノズル１０は、これに前記混合液を通過させることで前記マイクロバブル洗浄液を排出するよう構成されており、マイクロバブル洗浄液を排出する排出口となる先端が前記溶解タンク２０内の混合液の液面よりも高くなる位置に配置されている。

前記配管経路は、貯留槽３０からポンプＰを介し溶解タンク２０へ液体および混合液を給送する貯留経路９と、溶解タンク２０内の混合液をノズル１０へ給送するノズル給送経路８と、溶解タンク２０内の上部に溜まる高圧気体を外部へ排出する排出経路５とから構成される。

前記ノズル給送経路８は、液体の種類に応じて腐食等生じないものが選定されており、具体的には、鋼管あるいは樹脂管などのパイプで構成される。また、ノズル給送経路８は、溶解タンク２０とノズル１０とを結んだ前記混合液の通過経路を成している。

前記排出経路５は、前述のノズル給送経路８と同様に鋼管あるいは樹脂管などが選定されており、図１に示すように、その終端が前記貯留槽３０に接続され、その他端が前記溶解タンク２０の上部に接続されている。また、排出経路５は、図２に示すように、その終端が溶解タンク２０から上方へ突き出して外気に連通するように構成してもよい。さらに、前記排出経路５は、その経路の開閉を可能とする電磁弁６配して成る。

また、前記排気経路５は、基本的には溶解タンク２０内に充満している気体を通過させる経路になっており、通過物が液体となるノズル給送経路８の口径よりも小さく設定されている。つまり、管内を通過する流量が同圧であるならば液体よりも気体の方が流れ易いという性質があるので、本発明の洗浄装置１の排出経路５は、前記ノズル給送経路８の口径よりも小さく設定することができる。これにより、配管のコストやこれを接続する前記電磁弁６の口径を小さくできるので、装置のコスト低減が可能になる。

前記電磁弁６は、その内部経路を全開あるいは全閉可能に構成されており、この全開全閉に加えて内部経路の口径を微調整して通過する気体の流量を調整できる機能を備えた減圧弁であってもよい。このように、前記電磁弁６を前記減圧弁にすることで、内部経路の絞りが微調整可能となるため、より高精度な溶解タンク２０内の圧力制御が可能になる。

このように構成した本発明の洗浄装置１は、前記制御手段の指令を受けてポンプＰが作動するとともに、前記電磁弁６が全閉する。これにより、貯留槽３０の前記液体および外気が前記貯留経路９へ流れ込み、ポンプＰを通過して前記溶解タンク２０内へ貯留される。また、溶解タンク２０は、前記逆止弁２０ａを備えているので、溶解タンク２０へ流れ込んだ混合液およびこの流れ込みによってその内部圧力が高められる。つまり、前記ポンプＰの作動中は、溶解タンク２０内の圧力がポンプＰの能力上限まで上昇し続ける。

このため、この溶解タンク２０内の圧力を所定の圧力になるよう制御する必要がある。これは、溶解タンク内の圧力を前記圧力センサによって常時監視するとともに、この検知圧力に基づき制御手段が前記電磁弁６（減圧弁）の口径を調整制御することにより可能にしている。よって、ポンプＰが作動中であっても前記電磁弁６を開くことができるので、溶解タンク２０内へ混合液を注入し続けていても溶解タンク２０内の圧力を一定に保つことができる。

一方、溶解タンク２０内に貯留する混合液の液量については、前記液面センサによって常時監視されるとともに、この検知液面高さに基づき前記制御手段が前記ポンプＰの停止あるいは作動を制御することで一定量に保たれる。したがって、本発明の洗浄装置１は、前記ノズル１０からマイクロバブル洗浄液を噴射して被洗浄体５０を洗浄中ならば、溶解タンク２０内の圧力およびその内部の液面が所定の値あるいは位置となるように制御されている。

また、前記被洗浄体５０の洗浄を終える際には、前記制御手段の指令を受けてポンプＰが停止するとともに前記電磁弁６が全開する。これにより、溶解タンク２０内の上部に貯留していた高圧気体が、前記排気経路５を通過して貯留槽３０あるいは外気へ一気に放出される。したがって、前記溶解タンク２０、前記ノズル給送経路８、前記ノズル１０内に残留する混合液は、高い圧力から常圧へ変化するので、ノズル１０から排出されることなくこれらに残留される状態となる。よって、ノズルからの液垂れは、従来のような分岐経路２２および排気手段２３を設置しなくても防止可能である。

１・・・洗浄装置
５・・・排出経路
６・・・電磁弁
８・・・ノズル給送経路
９・・・貯留経路
１０・・・ノズル
２０・・・溶解タンク
３０・・・貯留槽
５０・・・被洗浄体
Ｐ・・・ポンプ

Claims

液体を貯留可能な貯留槽と、この貯留槽から液体を汲み上げるとともに外気等を吸引して気体を含んだ混合液を生成するポンプと、このポンプによって給送した前記混合液を所定の圧力に保ち貯留する溶解タンクと、この溶解タンク内の前記混合液を通過させ微細な気泡を含んだマイクロバブル洗浄液に生成するとともに前記貯留槽へ排出するノズルと、前記マイクロバブル洗浄液および混合液を循環させる配管経路とを備えた洗浄装置において、
前記配管経路は、前記貯留槽からポンプを介し溶解タンクへ液体および混合液を給送する貯留経路と、溶解タンク内の混合液を前記ノズルへ給送するノズル給送経路と、前記溶解タンク内の高圧気体を外部へ排出する排出経路とから構成され、
前記ノズル給送経路は、前記溶解タンクの内部圧力を受ける前記混合液の通過経路を成し、
前記排出経路は、前記溶解タンク内の高圧気体の通過経路を成し、この通過経路上に配置され前記高圧気体の通過あるいは遮断を切り替える電磁弁を備えて成ることを特徴とする洗浄装置。
前記ノズルは、前記溶解タンク内の混合液の液面よりも高い位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
前記排出経路は、前記溶解タンクと前記貯留槽とを接続して構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
前記電磁弁は、前記溶解タンクの内部圧力を一定に保つために作動する減圧弁としたことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の洗浄装置。