JP2009142782A - 洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】洗浄槽Wの底面は複数のインゼクターW1が分散して設置され、且つ洗浄槽Wの内部には被洗浄体を収容した洗浄用籠Bが設置されており、洗浄用籠Bの回転により洗浄用籠Bの受噴射籠面B2が洗浄槽Wの底面と平行状態となった時には、被洗浄体の多くは当該一面上に集合するので、複数のインゼクターW1から受噴射籠面B2に向けて気液混合物が噴射される。
【選択図】図2
Description
、海洋などの水系を汚染する環境問題を惹起することが明らかになった。このために環境負荷低減の目的から、これら有機系洗浄剤に換えて、水または水を主体とした洗浄液による洗浄技術の開発が目下の焦眉となっている。
図1〜図4は本発明の実施の形態1を説明するものであって、図1は実施の形態1の洗浄装置の全体を示す概略図であり、図2は図1の1部の拡大斜視図であり、図3は洗浄水再供給装置の説明図であり、図4は図1の1部の拡大正面図である。
、R、Dの各内部には洗浄用籠Bを回転可能の状態で保持する枠体Fが設置されており、各槽の上蓋の上には、洗浄用籠Bを図2および図4に示す矢印Aの方向に回転させるモータMが固定されている。洗浄槽Wの底壁には、図1では簡略に示し、図2〜図4に詳細に示す複数のインゼクターW1が設けられており、濯ぎ槽Rの底壁には簡略に示す洗浄水噴射装置R1が設けられており、乾燥槽Dの底壁には簡略に示す、熱風や温風などの風噴射装置D1が設けられている。また洗浄槽Wには、図3に示す洗浄水再供給装置が隣接設置されており、当該洗浄水再供給装置は、オーバーフロー部W2、前記回収分離槽の一例としてのオーバーフロー槽W3、循環ポンプW4、水分岐用マニホールド部W5、空気導入部W6、および空気分岐用マニホールドW7から構成されている。
。インゼクターW1が6個の場合、図2に示すように3個×3個の2列配置とし、インゼクターW1が7個の場合、図2における2列配置の内のいずれかの列を4個とする。上記受噴射籠面B2が長方形であって、インゼクターW1が3個の場合、長方形の対角線上に等間隔をおいて設置する。上記受噴射籠面B2が長方形であってインゼクターW1が7個の場合、前記正方形の場合と同様に3個列と4個列とを設ける。受噴射籠面B2が正方形や長方形以外の形状の場合も、正方形や長方形の場合と同様の感覚で可及的均一となるように配置してよい。
、一般的には10mm〜150mmであり、好ましくは後記の実施の形態において言及するように60mm〜130mmである。その際、上記受噴射籠面B2に対する各インゼクターW1の噴出口の高さを揃える必要はなく多少の不揃いがあっても良いが、不揃いの程度は5mm以下、特に2mm以下とすることが好ましい。
。かかる洗浄水の循環使用により、従来技術において必要であった洗浄水の再生浄化が不要となるか、あるいは一定期間は循環使用し、その後に再生処理を施すとしても、その再生処理の頻度を大幅に軽減できる効果がある。
、蒸留水、イオン交換水などが用いられるが、これらに少量の水溶性有機化合物を含有したものであってもよい。当該水溶性有機化合物を含有することにより、気液混合物中における気泡同士の融合が阻止され易くなって、インゼクターW1からの噴射により微細な気泡粒が良好に分散した気液混合物を形成し易くなる効果がある。上記水溶性有機化合物としては、水溶性であれば特に制限はないが、就中、アルコール類、有機酸類、エステル類
、ケトン類が好ましく、またそれらの2種以上の併用であってもよい。
前記した図1〜図4に示す洗浄装置を用いた。但し洗浄用籠Bは、受噴射籠面B2が220mm×250mmの長方形、高さが200mmの立方体であり、インゼクターW1を2個使用した。2個のインゼクターW1は、洗浄槽Wの底面に、且つ上記洗浄用籠Bの受噴射籠面B2の対角線を三等分する2点の各真下にあたる位置に設置した。被洗浄体として、40℃における動粘度が約45mm2/秒の鉱油系プレス加工油が付着している鉄系プレス加工品(平均厚さ:約2mm、平均長さ:約5cm:平均全表面積:約17.6cm2、洗浄前の平均油付着量:150μg/cm2)を被洗浄体した。洗浄前の上記油付着量は、実験室において試薬特級のトルエンを脱油剤として用い、脱油処理して得られた油量と被洗浄体の上記平均全表面積から算出した。以下において、洗浄後においても未だ除去されず被洗浄体に残留する付着油量を被洗浄体の総表面で除した値を残留油分量(μg/cm2)と称する。
℃、1気圧下に換算した空気の容積が1である気液混合物を上記受噴射籠面B2との衝突時の流速が平均30mm/秒となるように噴射した。その際に洗浄用籠Bは、3rpmの回転速度で回転させた。かかる洗浄を4分間継続した後、洗浄用籠Bの回転およびインゼクターW1からの噴射を停止し、洗浄用籠Bを通常の条件で濯ぎ洗いし、乾燥し、かくして清浄化された鉄系プレス加工品(残留油分量:25μg/cm2)を得た。上記の洗浄に要した上水道水の総量は、80リットルであった。
インゼクターW1を1個使用し、これを洗浄槽1の底面に、且つ洗浄用籠Bの受噴射籠面B2の略中心の真下にあたる位置に設置したこと以外は前記実施の形態2と同じ方法並びに条件にて洗浄された鉄系プレス加工品を得た。それの残留油分量は、110μg/cm2)であって、未だ洗浄不足であった。そこで比較例1での洗浄度を実施の形態2の場合と同程度の洗浄度とするまで続行したところ、150リットル以上の洗浄水を用いても残留油分量は60μg/cm2であってこれ以上清浄度の改善は見られなかった。このことからインゼクターW1を従来の1個より2個使用する方が効果大きいことが明白となった。
、洗浄液の流速が高い状態で被洗浄物に衝突することでより表面の油分を分離しやすくなるとの理由に基づくものであり、この理由からインゼクターW1を更に増加させた後記の実施態様における洗浄力の一層の向上の理由でもあると考えている。
前記実施の形態2で用いた気液混合物に換えて、アルコール系添加剤を0.5質量%溶解した上水道水を用いて得た気液混合物を用いた以外は前記実施例1と同じ洗浄装置並びに洗浄条件で洗浄された鉄系プレス加工品(残留油分量:25μg/cm2)を2分の洗浄時間つまり40リットルの洗浄液量で得た。この結果、通常の上水道水より、それに添加剤すると一層洗浄効果が向上することが確認された。
洗浄装置、被洗浄体、および洗浄装置の諸稼動条件は、それぞれ前記の実施の形態2の場合と同じとし、但しインゼクターW1は4個とし、それらを洗浄用籠Bの受噴射籠面B2を4等分した4方形の各中心の各真下にあたる位置に設置し、また洗浄用籠Bは3rpmで回転させた。4個のインゼクターW1から噴射された気液混合物の合計量に含まれた洗浄水の1分間あたりの水量を40リットル/分から100リットル/分まで変化させ、且つ洗浄時間を10秒間、30秒間、および60秒間とした洗浄を行った。その結果を上記洗浄時間をパラメータとして図5に示す。
実施の形態4と同じ洗浄装置を用い、但し各インゼクターW1の噴出口から洗浄用籠Bの受噴射籠面B2までの距離を変化させ、各インゼクターW1からの気液混合物が受噴射籠面B2に衝突した時の流速(mm/秒)との関係を調べた結果を図6に示す。図6のグラフから、気液混合物を受噴射籠面B2に高流速で衝突させるには、各インゼクターW1を上記受噴射籠面B2に近づける方が良いことが分かる。
図10は、実施の形態6の概略的な正面図であって、洗浄用籠Bはドーナツ状(あるいは円筒状)を呈し、ドーナツの中孔の中心を通る回転軸M1の回りに回転する。回転軸M1の両端は、洗浄槽Wの側壁に固定された軸受け(図示省略)に回転自在に固定されており、回転軸M1の上記中孔を貫通する個所は、洗浄用籠Bの上記中孔を形成する面から放射状に伸びる複数の支柱B3により洗浄用籠Bに固定されている。洗浄槽Wの底面には複数(図10では3個を図示)のインゼクターW1が設置されている。実施の形態6では、ドーナツ状の洗浄用籠Bの図上での下面が受噴射籠面B2となるので、各インゼクターW1からは図示するように、当該下面に向けて気液混合物が噴射される。
図11〜図13は、実施の形態7を説明するものであり、また前記図10に示す洗浄装置を用いて洗浄した際に、洗浄槽W中の洗浄水の表面に浮上し分離した油分(梨地で示す。)を速やかに回収するオーバーフロー機構に就き説明するものである。水供給装置W8は、上記表面に水を矢印の方向に流して当該油分を矢印Xの方向(後続の図12〜15において同じ)に移動せしめ、オーバーフロー槽W3(図3参照)内に移す機能をなす。なお水供給装置W8に供給する水としては、例えば前記図3に示す循環ポンプW4からの循環水が使用される。図11において、洗浄用籠Bの回転によりその1部が図12に示すように洗浄槽W内の水面から上に出る場合、水面上の上記油分が再付着する問題が起きる。かかる場合、図13に示すように洗浄用籠Bの回転径を洗浄槽W中の上記油分層に接触しない寸法とすることで、浮上した油の被洗浄物または洗浄用籠Bへの再付着を防止することができる。
図14および図15は、実施の形態8を説明するものである。図14は、例えば前記図13における洗浄中の洗浄槽W内の水面付近における状態を示す説明図であって、被洗浄物より分離した油分が水面付近および水面に上昇した気泡内に包まれ油層を形成している
。インゼクターW1からマイクロバブルを発生した状態では、上記油層をオーバーフロー槽W3側へ送り込む流れと、インゼクターW1からのマイクロバブルを含む、太い矢印Yで示す上昇流とが衝突して、分離した油分をオーバーフロー槽W3へ移動させる妨げとなることがある。かかる場合、図15に示すように洗浄時間の後半部分ではインゼクターW1からの噴射を停止する、あるいは細い矢印Zで示すように、上記噴射の流速を弱めるなどして油層の移動をスムースにすることができる。
図16は、実施の形態9を説明するものである。洗浄槽内の水面上の油層のオーバーフロー槽W3への安定移動に関する前記実施の形態7および実施の形態8における方法以外に、図16に示すように洗浄槽W内の全周からオーバーフローが生じるようにインゼクターW1からの噴射量を調節することにより、効率よく油層を分離することができる。
W3:オーバーフロー槽、W4:循環ポンプ、W5:水分岐用マニホールド部、
W6:空気導入部、W7:空気分岐用マニホールド部、R:濯ぎ槽、
R1:濯ぎ水噴射装置、D:乾燥槽、D1:風噴射装置、T:移動装置、B:洗浄用籠、B1:取っ手板、B2:受噴射籠面、B3:支柱、F:枠体、F1:底面、F2〜F5:側面、M:モータ、M1:回転軸、M2:ベルト。
Claims (7)
- 洗浄水が自由に流入出可能な構造を有すると共に複数の被洗浄体を収容する洗浄用籠、上記洗浄用籠を回転させる回転装置、上記洗浄用籠内の上記被洗浄体が集合する受噴射籠面に向けて洗浄水と気体との気液混合物を噴射する少なくとも2個の互いに分散設置されたインゼクターを備えたことを特徴とする洗浄装置。
- 上記洗浄用籠を設置する洗浄槽、上記洗浄槽から流出する洗浄済み水を回収すると共に重量差を利用して上記洗浄済み水を汚れ成分と洗浄水とに分離する回収分離槽、上記回収分離槽において分離された上記洗浄水を上記各インゼクターに再供給する洗浄水再供給装置を備えた請求項1に記載の洗浄装置。
- 上記各インゼクターは、上記洗浄水の20℃における容積1に対して上記気体の1気圧、20℃における容積が0.2〜2である気液混合物を上記受噴射籠面との衝突時の流速が少なくとも3mm/秒となるように噴射するものである請求項1または請求項2に記載の洗浄装置。
- 上記インゼクターは、4〜10個である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の洗浄装置。
- 上記各インゼクターの噴出口と上記受噴射籠面との間隔が60mm〜130mmである請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の洗浄装置。
- 上記洗浄水は、水溶性有機化合物の1種を2質量%以下で、または2種以上を合計で2質量%以下で溶解したものである請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の洗浄装置。
- 上記水溶性有機化合物は、アルコール、有機酸、エステル、ケトンからなる群から選ばれた1種または2種以上である請求項6に記載の洗浄装置。
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