洗浄装置
【課題】微細な凹凸を有する被洗浄面の汚れを効率良く洗浄する。
【解決手段】洗浄ノズル１０を、気体噴出ノズル１１、液体噴出ノズル１２、流体供給部１３から構成する。気体噴出ノズル１１に複数個の気体噴出口２２を並べて設ける。各気体噴出口２２に対応する位置にノズルチップ３２が位置するように、液体噴出ノズル１２を気体噴出ノズル１１内に配置する。ノズルチップ３２から洗浄液４３を噴出し、気体噴出口２２からエアを噴出する。気体噴出口２２からの気体噴流４６により、液体噴出口３２ａからの液体噴流４５を微細な液粒４３ａにし、これを気体噴流４６によって加速して液粒噴流４４として被洗浄面に衝突させる。微細液粒４３ａが被洗浄面５０の微細な凹部まで入り込み、汚れを除去する。気体噴流４６の被洗浄面５０への衝突による衝撃波で被洗浄面５０を振動させ、汚れやゴミを浮かせ、除去する。
【解決手段】洗浄ノズル１０を、気体噴出ノズル１１、液体噴出ノズル１２、流体供給部１３から構成する。気体噴出ノズル１１に複数個の気体噴出口２２を並べて設ける。各気体噴出口２２に対応する位置にノズルチップ３２が位置するように、液体噴出ノズル１２を気体噴出ノズル１１内に配置する。ノズルチップ３２から洗浄液４３を噴出し、気体噴出口２２からエアを噴出する。気体噴出口２２からの気体噴流４６により、液体噴出口３２ａからの液体噴流４５を微細な液粒４３ａにし、これを気体噴流４６によって加速して液粒噴流４４として被洗浄面に衝突させる。微細液粒４３ａが被洗浄面５０の微細な凹部まで入り込み、汚れを除去する。気体噴流４６の被洗浄面５０への衝突による衝撃波で被洗浄面５０を振動させ、汚れやゴミを浮かせ、除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送機器、プラント機器等の金属表面や塗装表面を洗浄する洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
輸送機器、例えば鉄道車両の外板を洗浄するために、車両洗浄装置が用いられている。この車両洗浄装置は、車両の表面に洗剤などの薬液を塗布する薬液塗布部と、薬液が塗布された表面に洗浄液を噴射する洗浄液噴射部と、薬液が塗布された表面を洗浄する洗浄ブラシと、洗浄後の車両表面に気流を噴射するエアブロワ等を備えている。そして、車両を低速度で走行させながら、車両の表面に薬液を塗布した後に、この車両の表面に洗浄液を噴射しながら洗浄ブラシを回転させて車両の表面を洗浄し、この後に気流を噴射して車両の表面に付着した水滴などを飛ばしている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
近年、塗装車両に代わってステンレス車両が増加している。このようなステンレン車両の表面は、つや消し仕上げがされており、表面に微細な凹凸が形成されている。したがって、凹部に汚れが付着すると、洗浄ブランの繊維太さに対して凹部が小さいため、凹部の底までブラシ先端が届かず、汚れを除去することができないという問題がある。
【０００４】
また、洗浄ブラシに代えて、高圧水流を利用した洗浄も行われている。しかし、このような洗浄方法では、吐出圧力が５ＭＰａ〜２０ＭＰａ程度と水圧が高いため、車両の隙間から車内に水が侵入するという問題がある。また、高圧水流であるため、水の消費量が多くランニングコストが増える他に、廃水などの後処理も必要になるという問題がある。
【０００５】
上記高圧水流洗浄に代えて、洗浄粒子と流体との混合液を圧縮気体によって噴射又は前記洗浄粒子を液体によって加圧して噴射することも提案されている（例えば特許文献２参照）。この噴射装置は、洗浄粒子及び水からなる混合液を吸引する吸引口、圧縮エアが噴射する噴射口、噴射口からの圧縮エアによって吸引口からの混合液を吸引しながら攪拌するガンボディ、ガンボディから洗浄粒子、水及びエアからなる噴射水を噴射するノズル部などを備えており、０．２ＭＰａ〜０．８ＭＰａ程度の低い吐出圧で噴射水を噴射する。洗浄粒子は凹部よりも微小であるので、凹部内に確実に到達し、凹部に付着している汚れを落とすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−００２０６４号公報
【特許文献２】特開２００６−０６１７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２記載のものでは、低い吐出圧で噴射水を噴射するため、洗浄表面に近接させて洗浄する必要があり、洗浄表面に突起部や凹み部がある場合には適切な噴射距離を設定することが困難であり、洗浄が不充分になるおそれがある。また、洗浄粒子を混合する手間を要する他に、洗浄粒子による目詰まりの発生もあり、メンテナンスに時間を取られるなどの不都合がある。さらには、特許文献２記載のものでは、ガンボディ内で洗浄粒子・水とエアとを合流させているため、圧力損失が大きくなり、エア等による送り出し効果が充分に得られないという問題もある。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、被洗浄面とノズルとの距離を充分に確保することができ、しかも洗浄液や圧縮エア量の消費を抑えて効率の良い洗浄を可能とする洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、被洗浄面に向けて気体を噴出する気体噴出口を複数有する気体噴出ノズルと、前記気体噴出ノズルの前記各気体噴出口内に配置され、該気体噴出口による前記気体の噴出方向に向けて液体を噴出する液体噴出口を有する液体噴出ノズルと、前記液体噴出ノズルに液体を供給するとともに、前記気体噴出ノズルに気体を供給する流体供給部とを備え、前記液体噴出ノズルからの液体噴流を前記気体噴出口からの気体噴流によって微細液粒に粉砕し、この微細液粒を前記気体噴流によって加速させて前記被洗浄面に衝突させることを特徴とする。
【００１０】
前記気体噴出ノズルは、筒状のヘッド本体の周面に、該ヘッド本体の筒芯方向に前記気体噴出口を複数並べて配置して構成されており、前記液体噴出ノズルは、砲弾型に形成されていることを特徴とする。また、前記流体供給部は、前記液体を、圧力Ｐ１が０．１５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下で吐出量Ｑ１が０．３Ｌ／ｍｉｎ以上１．０Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、前記気体を、圧力Ｐ２が０．０５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下で吐出量Ｑ２が５０００Ｌ／ｍｉｎ以上１７０００Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、Ｐ１＜Ｐ２、Ｑ１＜Ｑ２であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液体噴流を気体噴流で粉砕して微細液粒とし、これを気体噴流によって加速させて被洗浄面に衝突させるから、微細な凹凸を有する被洗浄面の凹部内に微細液粒が入り込み、凹部内に付着した汚れに衝撃を与えて、これを確実に落とすことができる。しかも、気体噴流が被洗浄面に衝突して衝撃エネルギに代わり、板状の被洗浄面を振動させるため、凹部に入り込んだミクロン単位の微細な汚れを中から浮かすことができ、これを気体噴流によって吹き飛ばすことができる。また、液体噴流を気体噴流によって微細液粒として粉砕し、気体噴流によって被洗浄面に衝突させるため、従来の高圧水流洗浄方式に比べて使用する液体の量を減らすことができ、ランニングコストに優れる他に、高圧水流洗浄方式のように表面の隙間から内部に水が侵入することもなくなる。このように、液体噴流の気体噴流による微細液粒への分割効果、この微細液粒の気体噴流による加速効果、気体噴流が被洗浄面に衝突することによる衝撃エネルギによる被洗浄面の振動効果、気体噴流による吹き飛ばし効果によって、微細な凹部に付着したミクロン単位の微小な汚れから大きなゴミまで非接触式で取り除くことができる。
【００１２】
特に、流体供給部は、前記液体を、圧力Ｐ１が０．１５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下で吐出量Ｑ１が０．３Ｌ／ｍｉｎ以上１．０Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、前記気体を、圧力Ｐ２が０．０５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下で吐出量Ｑ２が５０００Ｌ／ｍｉｎ以上１７０００Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、Ｐ１＜Ｐ２、Ｑ１＜Ｑ２とすることにより、圧縮エアの使用量を抑えることができ、その分だけ、圧縮エアの供給源であるブロワ装置を小型化することができ、省エネを図ることができる。また、洗浄液の使用量も削減することができ、同様に省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の洗浄ノズルの一部を切り欠いて示す側面図である。
【図２】洗浄ノズルの平面図である。
【図３】洗浄装置の使用状態を模式的に示す概略の斜視図である。
【図４】鉄道車両の洗浄装置を示す概略の正面図である。
【図５】被洗浄面を拡大して示す概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施態様について詳細に説明する。ただし、本発明はここに挙げる実施態様に限定されるものではない。図１に示すように、洗浄ノズル１０は、気体噴出ノズル１１と、液体噴出ノズル１２と、これら各ノズル１１，１２に流体を供給する流体供給部１３とから構成されている。
【００１５】
気体噴出ノズル１１は、円筒状のパイプからなるヘッド本体２０と、このヘッド本体２０の一端を塞ぐキャップ２１とから構成されている。ヘッド本体２０の周面には、管壁を貫通するように半径方向に気体噴出口２２が形成されている。この気体噴出口２２は、筒芯ＣＬ１に平行に一列に並べて形成されており、本実施形態では、直径Ｄ１が１８ｍｍ、ピッチＰ１が３５ｍｍとなっている。
【００１６】
ヘッド本体２０のキャップ２１の取付端部とは反対側の端部には、エア供給ホース２３が接続されている。エア供給ホース２３は蛇腹状の合成樹脂製ホースであり、可撓性に優れている。このエア供給ホース２３はブロワ２４に接続されており、ブロワ２４からのエアがヘッド本体２０内に送り込まれるようになっている。このように、ヘッド本体２０の他端にヘッド本体２０と同径のエア供給ホース２３が直接に接続されることにより、圧力損失を少なくして、効率良くエアをヘッド本体２０に送ることができる。
【００１７】
キャップ２１の中心には、キャップ２１を貫通するように液体噴出ノズル固定孔２５が形成されている。また、図２に示すように、ヘッド本体２０の周面には、管壁を貫通するように液体噴出ノズル取付孔２６が形成されている。
【００１８】
図１に示すように、液体噴出ノズル１２は、主管３０と枝管３１とノズルチップ３２とから構成されている。図１に示すように、主管３０の一端には丸棒からなる固定端部３５が取り付けられ、主管３０の他端には液体供給端部３６が取り付けられている。固定端部３５が、キャップ２１のノズル固定孔２５に嵌合し、液体供給端部３６が取付孔２６に嵌合することにより、ヘッド本体２０内に液体噴出ノズル１２が固定される。この液体噴出ノズル１２は、ヘッド本体２０の筒芯ＣＬ１に液体噴出ノズルの主管３０が沿うように取り付けられる。なお、ヘッド本体２０への固定端部３５や液体供給端部３６の取り付けに際し、これらの取り付け部分からエアが漏れることがないように、パッキン等のシール部材が入れられている。
【００１９】
主管３０に対して直交する方向で枝管３１が、前記気体噴出口２２の形成個数に対応して、且つ同じピッチで同数設けられている。枝管３１の先端にはノズルチップ３２が取り付けられている。枝管３１の長さは、ノズルチップ３２の液体噴出口３２ａの開口面が、ヘッド本体２０の気体噴出口２２の開口面と同一となるようにされている。そして、主管３０に対する枝管３１の固定は、塩化ビニール製パイプの場合には接着剤にて行われる。また、金属製パイプの場合には、溶接やネジ止めシール構造などによって固定される。
【００２０】
図２及び図３に示すように、ノズルチップ３２は砲弾状に形成されており、中心軸に沿って液体噴出口３２ａが形成されている。主管３０及び枝管３１によって、ノズルチップ３２は気体噴出口２２の中心にノズルチップ３２の中心が合致するように構成されている。このように、液体噴出口３２ａの中心にノズルチップ３２の中心が合致するように取り付けられており、且つノズルチップ３２が砲弾形に形成されているので、ノズルチップ３２の外周面と気体噴出口２２の内周面との間からブロワ２４から送られたエアが吹き出すことになる。
【００２１】
図２に示すように、液体供給端部３６には、カップリング３９を介して洗浄液供給ホース４０が接続されている。洗浄液供給ホース４０はポンプ４１に接続されている。ポンプ４１はタンク４２に接続されており、このポンプ４１により、タンク４２の洗浄液４３を主管３０に送液している。洗浄液４３としては本実施形態では水を用いている。主管３０に洗浄液４３が供給されると、ノズルチップ３２の先端から洗浄液４３が噴出する。
【００２２】
図２に示すように、液体噴出口３２ａからの洗浄液４３の噴出（この噴出による洗浄液を液体噴流４５という）と、気体噴出口２２からのエアの噴出（この噴出によるエアを気体噴流４６という）によって、洗浄液４３は微細液粒４３ａに破砕されて、液粒噴流４４となって、被洗浄面５０に向けて送られる。このときの、気体噴出量と液体噴出量とを調節することにより、液粒４３ａを１〜１０μｍ程度の粒径のミスト（霧）にすることなく、５０〜２００μｍ程度の微細液粒にする。この微細液粒４３ａをエアの噴出により加速して被洗浄面５０に液粒噴流４４として送ることで、被洗浄面５０の汚れを落とすことができる。しかも、７０００〜１２０００Ｐａで７ｍ３／ｍｉｎ〜１０ｍ３／ｍｉｎの気体噴出量とすることで、高圧エアを用いる必要が無くなり、効率よく洗浄を行うことができる。
【００２３】
例えば、気体噴出口２２の孔径を１８ｍｍとし、３５ｍｍピッチで１０個形成し、この気体噴出口２２内に、外径が１０ｍｍで液体噴出口３２ａの孔径が１ｍｍのノズルチップ３２を配置した場合に、平均粒径が１００μｍ程度の微細液粒４３ａとする場合には、ヘッド本体２０へのエア送り量を１２ｍ３／ｍｉｎ、気体噴出口２２での吹き出し流速を４５ｍ／Ｓ、ノズルチップ３２への水供給量を１チップ当たり３００ｍＬ／ｍｉｎ、供給圧力を０．３ＭＰａとする。
【００２４】
上記実施形態では、気体噴出口２２及びノズルチップ３２をヘッド本体２０の筒芯ＣＬ１方向に１列で形成したが、これは複数列で形成してもよい。なお、気体噴出口２２及びノズルチップ３２は、被洗浄面５０の洗浄エリアをカバーする数量及びピッチで形成されている。また、一定ピッチで気体噴出口２２及びノズルチップ３２を配置する代わりに、被洗浄面５０の汚れ度合に応じて、汚れ度合が高い部位は気体噴出口２２及びノズルチップ３２のピッチを部分的に変えて、配置密度を高くしてもよい。
【００２５】
図４に示すように、本実施形態では、４個の洗浄ノズル１０を鉄道車両６０の洗浄に用いている。このため、４個の洗浄ノズル１０が鉛直方向に２列で２段に並べて取付フレーム５１に取り付けられている。また、取付フレーム５１は、鉄道車両６０のレール６１に沿って配置されている。したがって、洗浄ノズル１０から液体噴流４５と気体噴流４６とを噴出させて、鉄道車両６０を低速度で走行させることにより、鉄道車両６０の側面を洗浄することができる。
【００２６】
図２に示すように、洗浄時には気体噴出口２２からエアが噴出されるとともに、液体噴出口３２ａから洗浄液である水が噴出される。気体噴出口２２内にノズルチップ３２をエア噴出方向及び気体噴出方向を一致させて配置させており、且つ液体噴出口３２ａ及び気体噴出口２２の開口面をほぼ同一としているため、液体噴出口３２ａから液体が噴出すると、この液体噴流４５は、気体噴出口２２からのエアの吹き出しによる気体噴流４６によって、洗浄液４３は粉砕・分割されて５０〜２００μｍオーダーの略球状の微細液粒４３ａ（図４参照）となる。この微細液粒４３ａは気体噴流４６によって直進するエネルギを受けて加速され、液粒噴流４４となって被洗浄面５０に衝突する。特に、開放された大気圧状態で液体噴流４５に気体噴流４６を当てているため、気体噴流４６の大気放出の際の膨張エネルギを利用することができ、効率良く液体噴流４５を微細液粒４３ａに粉砕し分割することができる。
【００２７】
被洗浄面５０への微細液粒４３ａの衝突による衝撃によって、被洗浄面５０に付着している汚れ５６やゴミ５７を剥離または削り取ることで、取り除くことができる。
【００２８】
また、気体噴流４６も被洗浄面５０に衝突し、この衝突による衝撃波エネルギにより被洗浄面５０に振動を与え、より一層効率良く汚れ５６、ゴミ５７をたたき落とす。また、たたき落とされた汚れ５６やゴミ５７は気体噴流４６によって吹き飛ばされる。
【００２９】
このように、液体噴流４５に気体噴流４６を合流させることによる微細液粒４３ａへの粉砕・分割効果、微細液粒４３ａの気体噴流４６による加速効果、気体噴流４６が被洗浄面５０に衝突することによる衝撃波による被洗浄面５０の振動効果、気体噴流４６による吹き飛ばし効果が相乗効果となって作用し、被洗浄面の微小な汚れ５６、ゴミ５７から大きなゴミ等まで非接触式で確実に洗浄することができる。しかも、従来の高圧水流方式のジェット洗浄に比べて、洗浄液の使用量を抑えることができる他に、被洗浄面５０の隙間などから高圧水流が侵入してしまうという不都合もない。また、ブラシ方式のような接触方式を取らないため、ブラシによる線状痕跡が残ることもない。
【００３０】
前記液体噴流４５を噴出するために洗浄ノズル１０に供給される液体の圧力Ｐ１は、０．１５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、吐出量Ｑ１は０．３Ｌ／ｍｉｎ以上１．０Ｌ／ｍｉｎ以下、前記気体噴流４６を噴出するために洗浄ノズル１０に供給される気体の圧力Ｐ２は０．０５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下で吐出量Ｑ２は５０００Ｌ／ｍｉｎ以上１７０００Ｌ／ｍｉｎ以下で、Ｐ１＜Ｐ２、Ｑ１＜Ｑ２であれば、微細液粒４３ａの形成、吹き付け、気体噴流による衝撃波の付与、吹き飛ばし効果が得られる。このときの、気体噴出口２２の直径は１８ｍｍ、液体噴出口３２ａの直径は１．８ｍｍである。また、ノズル先端１２ａと被洗浄面５０との距離Ｌ１は８０ｍｍである。
【００３１】
液体噴流４５の吐出圧力Ｐ１が０．１５ＭＰａ未満であると、液体噴流不足により衝突エネルギが弱くなり、Ｐ１が０．５ＭＰａを超えると、液体噴流過多により気体噴流４６が有効に作用せず、衝突エネルギが弱くなる。また、気体噴流４６の吐出圧力Ｐ２が０．０５ＭＰａ未満であると、衝突エネルギが弱くなる。このＰ２は高いほど衝突エネルギが大きくなり洗浄効果が上がるが、１．２ＭＰａを超えると、被洗浄面の破壊が起こる。
【００３２】
同様にして、液体噴流４５の吐出量Ｑ１が０．３Ｌ／ｍｉｎ未満であると衝突エネルギが弱く、１．０Ｌ／ｍｉｎを超えると、液体噴流過多で気体噴流が有効に作用せず、衝突エネルギが弱くなる。また、気体噴流４６の吐出量Ｑ２が５０００Ｌ／ｍｉｎ未満であると、液体に作用する衝突エネルギが弱くなり、１７０００Ｌ／ｍｉｎを超えると被洗浄面の破壊が起こる。
【００３３】
なお、上記Ｐ１、Ｑ１、Ｐ２、Ｑ２は、以下のような範囲であってもよい。好ましい範囲としては、Ｐ１が０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、Ｑ１が０．５Ｌ／ｍｉｎ以上０．７Ｌ／ｍｉｎ以下、Ｐ２が０．１ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下、Ｑ２が７０００Ｌ／ｍｉｎ以上１２０００Ｌ／ｍｉｎ以下である。特に好ましい範囲としては、Ｐ１が０．２５ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下、Ｑ１が０．５Ｌ／ｍｉｎ以上０．６Ｌ／ｍｉｎ以下、Ｐ２が０．７ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下でＱ２が８０００Ｌ／ｍｉｎ以上１００００Ｌ／ｍｉｎ以下である。
【００３４】
また、気体噴出口２２は孔径が変化しないストレートタイプとしたが、孔径が外側に向かうに従い次第に小さくなるテーパー状にしてもよい。また、テーパー形状も円錐面形状の他にテーパー面が内側に膨らむような形状であってもよい。
【００３５】
上記実施形態では鉄道車両６０の外板洗浄装置として本発明を実施したが、洗浄対象は鉄道車両６０に限られることなく、自動車、航空機、船舶などの他の輸送機器であってもよく、また、輸送機器に限られず、洗浄が必要な微小凹凸を有するあらゆる面に対して本発明を実施することができる。また、被洗浄面５０は平面に限られず湾曲面であってもよい。この場合には、ノズル先端と被洗浄面との距離Ｌ１が同じになるように、洗浄ノズル１０を取り付ける取り付けフレームを湾曲面に合わせた形状とする。また、面洗浄に際して、被洗浄面を移動させる他に、洗浄ノズル１０側を移動させてもよく、更には両方を移動させてもよい。
【００３６】
なお、本実施形態の場合に、気体噴出口２２からの気体吐出量を１２０００ｍ３／ｍｉｎとし、吹き出し流速を４５ｍ／ｓｅｃとして、気体噴出量を抑えているため、タールなどによるμｍオーダーの微細な汚れに対して洗浄効果が低下することがある。この場合には、別途、吹き出し流速を高くした別の洗浄ヘッドを用いて、例えば窓が位置する部分などを別の方式で洗浄してもよい。
【実施例１】
【００３７】
洗浄ノズル１０として、図１〜図３に示すものを用い、ヘッド本体２０の外径を１１４ｍｍ、長さを５３０ｍｍ、気体噴出口２２の直径を１８ｍｍ、ノズルチップ３２の外径を７ｍｍ、液体噴出口３２ａの直径を１ｍｍ、ノズルチップ３２の先端形状を半球状とした。気体は１．２ＭＰａの圧縮エアを用い、ノズル１本あたりの噴出量は１００００Ｌ（リットル）／ｍｉｎ、液体は０．３ＭＰａの水を用い、ノズル１本あたりの噴出量は３００ｍＬ／ｍｉｎとした。圧縮エアの気体噴出口２２における圧力損失により、実際には１．２ＭＰａで大気放出し、気体噴流４６を形成した。ノズル先端から被洗浄面までの距離Ｌ１は８０ｍｍとした。この洗浄ノズル１０を図４に示す取付フレーム５１に取り付けて、ステンレス車両の側面を被洗浄面とした。
【００３８】
洗浄効果の評価は、（株）キーエンス製のＶＨ−６３００型のマイクロスコープにより７５倍で被洗浄面を撮影し、洗浄前と洗浄後の写真画像を比較し、汚れ、ゴミを目視判断により評価した。被洗浄面として鉄道車両の車両塗装表面（Ａ面）、同じく車両ステンレス表面（（つや消し仕上げ面）Ｂ面）、同じく窓ガラス面（Ｃ面）を任意に選んで、撮影した。洗浄前の各面は、Ａ面がなだらかな表面の山谷全体に汚れが分布している状態であり、Ｂ面がつや消し仕上げの溝（ヘアライン）に入り込んだ汚れが広く分布し、溝と溝の間の頂上部にも汚れが点在している状態であり、Ｃ面が油脂状の汚れが点在している状態であった。本実施例による洗浄後には、Ａ面は汚れが見られない状態でありＯＫレベルであった。また、Ｂ面は、頂上部に汚れは見られず、ヘアライン内部の汚れは、最奥部に薄く痕跡を残すものの、洗浄はＯＫレベルであった。Ｃ面は、油脂など大きな汚れは落ちているが、洗浄後の水切りを行わなかったため、洗浄液に含まれていたとみられるアルカリ分が白く結晶したスポットが残ったものの、洗浄としてはＯＫレベルであった。
【００３９】
また、洗浄液及びエアの供給のための消費エネルギは電力換算で、エア供給用が７．４ｋＷであり、洗浄液供給用が０．４ｋＷであり、従来のコンプレッサを用いたジェットノズル方式のものに比べて、消費エネルギを小さくすることができ、省エネを図ることができた。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 洗浄ノズル
１１ 気体噴出ノズル
１２ 液体噴出ノズル
２１ ヘッド本体
２２ 気体噴出口
３０ 主管
３１ 枝管
３２ ノズルチップ
３２ａ 液体噴出口
４４ 液粒噴流
４５ 液体噴流
４６ 気体噴流
５０ 被洗浄面
５０ａ 凹部
５６ 汚れ
５７ ゴミ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送機器、プラント機器等の金属表面や塗装表面を洗浄する洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
輸送機器、例えば鉄道車両の外板を洗浄するために、車両洗浄装置が用いられている。この車両洗浄装置は、車両の表面に洗剤などの薬液を塗布する薬液塗布部と、薬液が塗布された表面に洗浄液を噴射する洗浄液噴射部と、薬液が塗布された表面を洗浄する洗浄ブラシと、洗浄後の車両表面に気流を噴射するエアブロワ等を備えている。そして、車両を低速度で走行させながら、車両の表面に薬液を塗布した後に、この車両の表面に洗浄液を噴射しながら洗浄ブラシを回転させて車両の表面を洗浄し、この後に気流を噴射して車両の表面に付着した水滴などを飛ばしている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
近年、塗装車両に代わってステンレス車両が増加している。このようなステンレン車両の表面は、つや消し仕上げがされており、表面に微細な凹凸が形成されている。したがって、凹部に汚れが付着すると、洗浄ブランの繊維太さに対して凹部が小さいため、凹部の底までブラシ先端が届かず、汚れを除去することができないという問題がある。
【０００４】
また、洗浄ブラシに代えて、高圧水流を利用した洗浄も行われている。しかし、このような洗浄方法では、吐出圧力が５ＭＰａ〜２０ＭＰａ程度と水圧が高いため、車両の隙間から車内に水が侵入するという問題がある。また、高圧水流であるため、水の消費量が多くランニングコストが増える他に、廃水などの後処理も必要になるという問題がある。
【０００５】
上記高圧水流洗浄に代えて、洗浄粒子と流体との混合液を圧縮気体によって噴射又は前記洗浄粒子を液体によって加圧して噴射することも提案されている（例えば特許文献２参照）。この噴射装置は、洗浄粒子及び水からなる混合液を吸引する吸引口、圧縮エアが噴射する噴射口、噴射口からの圧縮エアによって吸引口からの混合液を吸引しながら攪拌するガンボディ、ガンボディから洗浄粒子、水及びエアからなる噴射水を噴射するノズル部などを備えており、０．２ＭＰａ〜０．８ＭＰａ程度の低い吐出圧で噴射水を噴射する。洗浄粒子は凹部よりも微小であるので、凹部内に確実に到達し、凹部に付着している汚れを落とすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−００２０６４号公報
【特許文献２】特開２００６−０６１７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２記載のものでは、低い吐出圧で噴射水を噴射するため、洗浄表面に近接させて洗浄する必要があり、洗浄表面に突起部や凹み部がある場合には適切な噴射距離を設定することが困難であり、洗浄が不充分になるおそれがある。また、洗浄粒子を混合する手間を要する他に、洗浄粒子による目詰まりの発生もあり、メンテナンスに時間を取られるなどの不都合がある。さらには、特許文献２記載のものでは、ガンボディ内で洗浄粒子・水とエアとを合流させているため、圧力損失が大きくなり、エア等による送り出し効果が充分に得られないという問題もある。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、被洗浄面とノズルとの距離を充分に確保することができ、しかも洗浄液や圧縮エア量の消費を抑えて効率の良い洗浄を可能とする洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、被洗浄面に向けて気体を噴出する気体噴出口を複数有する気体噴出ノズルと、前記気体噴出ノズルの前記各気体噴出口内に配置され、該気体噴出口による前記気体の噴出方向に向けて液体を噴出する液体噴出口を有する液体噴出ノズルと、前記液体噴出ノズルに液体を供給するとともに、前記気体噴出ノズルに気体を供給する流体供給部とを備え、前記液体噴出ノズルからの液体噴流を前記気体噴出口からの気体噴流によって微細液粒に粉砕し、この微細液粒を前記気体噴流によって加速させて前記被洗浄面に衝突させることを特徴とする。
【００１０】
前記気体噴出ノズルは、筒状のヘッド本体の周面に、該ヘッド本体の筒芯方向に前記気体噴出口を複数並べて配置して構成されており、前記液体噴出ノズルは、砲弾型に形成されていることを特徴とする。また、前記流体供給部は、前記液体を、圧力Ｐ１が０．１５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下で吐出量Ｑ１が０．３Ｌ／ｍｉｎ以上１．０Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、前記気体を、圧力Ｐ２が０．０５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下で吐出量Ｑ２が５０００Ｌ／ｍｉｎ以上１７０００Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、Ｐ１＜Ｐ２、Ｑ１＜Ｑ２であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液体噴流を気体噴流で粉砕して微細液粒とし、これを気体噴流によって加速させて被洗浄面に衝突させるから、微細な凹凸を有する被洗浄面の凹部内に微細液粒が入り込み、凹部内に付着した汚れに衝撃を与えて、これを確実に落とすことができる。しかも、気体噴流が被洗浄面に衝突して衝撃エネルギに代わり、板状の被洗浄面を振動させるため、凹部に入り込んだミクロン単位の微細な汚れを中から浮かすことができ、これを気体噴流によって吹き飛ばすことができる。また、液体噴流を気体噴流によって微細液粒として粉砕し、気体噴流によって被洗浄面に衝突させるため、従来の高圧水流洗浄方式に比べて使用する液体の量を減らすことができ、ランニングコストに優れる他に、高圧水流洗浄方式のように表面の隙間から内部に水が侵入することもなくなる。このように、液体噴流の気体噴流による微細液粒への分割効果、この微細液粒の気体噴流による加速効果、気体噴流が被洗浄面に衝突することによる衝撃エネルギによる被洗浄面の振動効果、気体噴流による吹き飛ばし効果によって、微細な凹部に付着したミクロン単位の微小な汚れから大きなゴミまで非接触式で取り除くことができる。
【００１２】
特に、流体供給部は、前記液体を、圧力Ｐ１が０．１５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下で吐出量Ｑ１が０．３Ｌ／ｍｉｎ以上１．０Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、前記気体を、圧力Ｐ２が０．０５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下で吐出量Ｑ２が５０００Ｌ／ｍｉｎ以上１７０００Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、Ｐ１＜Ｐ２、Ｑ１＜Ｑ２とすることにより、圧縮エアの使用量を抑えることができ、その分だけ、圧縮エアの供給源であるブロワ装置を小型化することができ、省エネを図ることができる。また、洗浄液の使用量も削減することができ、同様に省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の洗浄ノズルの一部を切り欠いて示す側面図である。
【図２】洗浄ノズルの平面図である。
【図３】洗浄装置の使用状態を模式的に示す概略の斜視図である。
【図４】鉄道車両の洗浄装置を示す概略の正面図である。
【図５】被洗浄面を拡大して示す概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施態様について詳細に説明する。ただし、本発明はここに挙げる実施態様に限定されるものではない。図１に示すように、洗浄ノズル１０は、気体噴出ノズル１１と、液体噴出ノズル１２と、これら各ノズル１１，１２に流体を供給する流体供給部１３とから構成されている。
【００１５】
気体噴出ノズル１１は、円筒状のパイプからなるヘッド本体２０と、このヘッド本体２０の一端を塞ぐキャップ２１とから構成されている。ヘッド本体２０の周面には、管壁を貫通するように半径方向に気体噴出口２２が形成されている。この気体噴出口２２は、筒芯ＣＬ１に平行に一列に並べて形成されており、本実施形態では、直径Ｄ１が１８ｍｍ、ピッチＰ１が３５ｍｍとなっている。
【００１６】
ヘッド本体２０のキャップ２１の取付端部とは反対側の端部には、エア供給ホース２３が接続されている。エア供給ホース２３は蛇腹状の合成樹脂製ホースであり、可撓性に優れている。このエア供給ホース２３はブロワ２４に接続されており、ブロワ２４からのエアがヘッド本体２０内に送り込まれるようになっている。このように、ヘッド本体２０の他端にヘッド本体２０と同径のエア供給ホース２３が直接に接続されることにより、圧力損失を少なくして、効率良くエアをヘッド本体２０に送ることができる。
【００１７】
キャップ２１の中心には、キャップ２１を貫通するように液体噴出ノズル固定孔２５が形成されている。また、図２に示すように、ヘッド本体２０の周面には、管壁を貫通するように液体噴出ノズル取付孔２６が形成されている。
【００１８】
図１に示すように、液体噴出ノズル１２は、主管３０と枝管３１とノズルチップ３２とから構成されている。図１に示すように、主管３０の一端には丸棒からなる固定端部３５が取り付けられ、主管３０の他端には液体供給端部３６が取り付けられている。固定端部３５が、キャップ２１のノズル固定孔２５に嵌合し、液体供給端部３６が取付孔２６に嵌合することにより、ヘッド本体２０内に液体噴出ノズル１２が固定される。この液体噴出ノズル１２は、ヘッド本体２０の筒芯ＣＬ１に液体噴出ノズルの主管３０が沿うように取り付けられる。なお、ヘッド本体２０への固定端部３５や液体供給端部３６の取り付けに際し、これらの取り付け部分からエアが漏れることがないように、パッキン等のシール部材が入れられている。
【００１９】
主管３０に対して直交する方向で枝管３１が、前記気体噴出口２２の形成個数に対応して、且つ同じピッチで同数設けられている。枝管３１の先端にはノズルチップ３２が取り付けられている。枝管３１の長さは、ノズルチップ３２の液体噴出口３２ａの開口面が、ヘッド本体２０の気体噴出口２２の開口面と同一となるようにされている。そして、主管３０に対する枝管３１の固定は、塩化ビニール製パイプの場合には接着剤にて行われる。また、金属製パイプの場合には、溶接やネジ止めシール構造などによって固定される。
【００２０】
図２及び図３に示すように、ノズルチップ３２は砲弾状に形成されており、中心軸に沿って液体噴出口３２ａが形成されている。主管３０及び枝管３１によって、ノズルチップ３２は気体噴出口２２の中心にノズルチップ３２の中心が合致するように構成されている。このように、液体噴出口３２ａの中心にノズルチップ３２の中心が合致するように取り付けられており、且つノズルチップ３２が砲弾形に形成されているので、ノズルチップ３２の外周面と気体噴出口２２の内周面との間からブロワ２４から送られたエアが吹き出すことになる。
【００２１】
図２に示すように、液体供給端部３６には、カップリング３９を介して洗浄液供給ホース４０が接続されている。洗浄液供給ホース４０はポンプ４１に接続されている。ポンプ４１はタンク４２に接続されており、このポンプ４１により、タンク４２の洗浄液４３を主管３０に送液している。洗浄液４３としては本実施形態では水を用いている。主管３０に洗浄液４３が供給されると、ノズルチップ３２の先端から洗浄液４３が噴出する。
【００２２】
図２に示すように、液体噴出口３２ａからの洗浄液４３の噴出（この噴出による洗浄液を液体噴流４５という）と、気体噴出口２２からのエアの噴出（この噴出によるエアを気体噴流４６という）によって、洗浄液４３は微細液粒４３ａに破砕されて、液粒噴流４４となって、被洗浄面５０に向けて送られる。このときの、気体噴出量と液体噴出量とを調節することにより、液粒４３ａを１〜１０μｍ程度の粒径のミスト（霧）にすることなく、５０〜２００μｍ程度の微細液粒にする。この微細液粒４３ａをエアの噴出により加速して被洗浄面５０に液粒噴流４４として送ることで、被洗浄面５０の汚れを落とすことができる。しかも、７０００〜１２０００Ｐａで７ｍ３／ｍｉｎ〜１０ｍ３／ｍｉｎの気体噴出量とすることで、高圧エアを用いる必要が無くなり、効率よく洗浄を行うことができる。
【００２３】
例えば、気体噴出口２２の孔径を１８ｍｍとし、３５ｍｍピッチで１０個形成し、この気体噴出口２２内に、外径が１０ｍｍで液体噴出口３２ａの孔径が１ｍｍのノズルチップ３２を配置した場合に、平均粒径が１００μｍ程度の微細液粒４３ａとする場合には、ヘッド本体２０へのエア送り量を１２ｍ３／ｍｉｎ、気体噴出口２２での吹き出し流速を４５ｍ／Ｓ、ノズルチップ３２への水供給量を１チップ当たり３００ｍＬ／ｍｉｎ、供給圧力を０．３ＭＰａとする。
【００２４】
上記実施形態では、気体噴出口２２及びノズルチップ３２をヘッド本体２０の筒芯ＣＬ１方向に１列で形成したが、これは複数列で形成してもよい。なお、気体噴出口２２及びノズルチップ３２は、被洗浄面５０の洗浄エリアをカバーする数量及びピッチで形成されている。また、一定ピッチで気体噴出口２２及びノズルチップ３２を配置する代わりに、被洗浄面５０の汚れ度合に応じて、汚れ度合が高い部位は気体噴出口２２及びノズルチップ３２のピッチを部分的に変えて、配置密度を高くしてもよい。
【００２５】
図４に示すように、本実施形態では、４個の洗浄ノズル１０を鉄道車両６０の洗浄に用いている。このため、４個の洗浄ノズル１０が鉛直方向に２列で２段に並べて取付フレーム５１に取り付けられている。また、取付フレーム５１は、鉄道車両６０のレール６１に沿って配置されている。したがって、洗浄ノズル１０から液体噴流４５と気体噴流４６とを噴出させて、鉄道車両６０を低速度で走行させることにより、鉄道車両６０の側面を洗浄することができる。
【００２６】
図２に示すように、洗浄時には気体噴出口２２からエアが噴出されるとともに、液体噴出口３２ａから洗浄液である水が噴出される。気体噴出口２２内にノズルチップ３２をエア噴出方向及び気体噴出方向を一致させて配置させており、且つ液体噴出口３２ａ及び気体噴出口２２の開口面をほぼ同一としているため、液体噴出口３２ａから液体が噴出すると、この液体噴流４５は、気体噴出口２２からのエアの吹き出しによる気体噴流４６によって、洗浄液４３は粉砕・分割されて５０〜２００μｍオーダーの略球状の微細液粒４３ａ（図４参照）となる。この微細液粒４３ａは気体噴流４６によって直進するエネルギを受けて加速され、液粒噴流４４となって被洗浄面５０に衝突する。特に、開放された大気圧状態で液体噴流４５に気体噴流４６を当てているため、気体噴流４６の大気放出の際の膨張エネルギを利用することができ、効率良く液体噴流４５を微細液粒４３ａに粉砕し分割することができる。
【００２７】
被洗浄面５０への微細液粒４３ａの衝突による衝撃によって、被洗浄面５０に付着している汚れ５６やゴミ５７を剥離または削り取ることで、取り除くことができる。
【００２８】
また、気体噴流４６も被洗浄面５０に衝突し、この衝突による衝撃波エネルギにより被洗浄面５０に振動を与え、より一層効率良く汚れ５６、ゴミ５７をたたき落とす。また、たたき落とされた汚れ５６やゴミ５７は気体噴流４６によって吹き飛ばされる。
【００２９】
このように、液体噴流４５に気体噴流４６を合流させることによる微細液粒４３ａへの粉砕・分割効果、微細液粒４３ａの気体噴流４６による加速効果、気体噴流４６が被洗浄面５０に衝突することによる衝撃波による被洗浄面５０の振動効果、気体噴流４６による吹き飛ばし効果が相乗効果となって作用し、被洗浄面の微小な汚れ５６、ゴミ５７から大きなゴミ等まで非接触式で確実に洗浄することができる。しかも、従来の高圧水流方式のジェット洗浄に比べて、洗浄液の使用量を抑えることができる他に、被洗浄面５０の隙間などから高圧水流が侵入してしまうという不都合もない。また、ブラシ方式のような接触方式を取らないため、ブラシによる線状痕跡が残ることもない。
【００３０】
前記液体噴流４５を噴出するために洗浄ノズル１０に供給される液体の圧力Ｐ１は、０．１５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、吐出量Ｑ１は０．３Ｌ／ｍｉｎ以上１．０Ｌ／ｍｉｎ以下、前記気体噴流４６を噴出するために洗浄ノズル１０に供給される気体の圧力Ｐ２は０．０５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下で吐出量Ｑ２は５０００Ｌ／ｍｉｎ以上１７０００Ｌ／ｍｉｎ以下で、Ｐ１＜Ｐ２、Ｑ１＜Ｑ２であれば、微細液粒４３ａの形成、吹き付け、気体噴流による衝撃波の付与、吹き飛ばし効果が得られる。このときの、気体噴出口２２の直径は１８ｍｍ、液体噴出口３２ａの直径は１．８ｍｍである。また、ノズル先端１２ａと被洗浄面５０との距離Ｌ１は８０ｍｍである。
【００３１】
液体噴流４５の吐出圧力Ｐ１が０．１５ＭＰａ未満であると、液体噴流不足により衝突エネルギが弱くなり、Ｐ１が０．５ＭＰａを超えると、液体噴流過多により気体噴流４６が有効に作用せず、衝突エネルギが弱くなる。また、気体噴流４６の吐出圧力Ｐ２が０．０５ＭＰａ未満であると、衝突エネルギが弱くなる。このＰ２は高いほど衝突エネルギが大きくなり洗浄効果が上がるが、１．２ＭＰａを超えると、被洗浄面の破壊が起こる。
【００３２】
同様にして、液体噴流４５の吐出量Ｑ１が０．３Ｌ／ｍｉｎ未満であると衝突エネルギが弱く、１．０Ｌ／ｍｉｎを超えると、液体噴流過多で気体噴流が有効に作用せず、衝突エネルギが弱くなる。また、気体噴流４６の吐出量Ｑ２が５０００Ｌ／ｍｉｎ未満であると、液体に作用する衝突エネルギが弱くなり、１７０００Ｌ／ｍｉｎを超えると被洗浄面の破壊が起こる。
【００３３】
なお、上記Ｐ１、Ｑ１、Ｐ２、Ｑ２は、以下のような範囲であってもよい。好ましい範囲としては、Ｐ１が０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、Ｑ１が０．５Ｌ／ｍｉｎ以上０．７Ｌ／ｍｉｎ以下、Ｐ２が０．１ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下、Ｑ２が７０００Ｌ／ｍｉｎ以上１２０００Ｌ／ｍｉｎ以下である。特に好ましい範囲としては、Ｐ１が０．２５ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下、Ｑ１が０．５Ｌ／ｍｉｎ以上０．６Ｌ／ｍｉｎ以下、Ｐ２が０．７ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下でＱ２が８０００Ｌ／ｍｉｎ以上１００００Ｌ／ｍｉｎ以下である。
【００３４】
また、気体噴出口２２は孔径が変化しないストレートタイプとしたが、孔径が外側に向かうに従い次第に小さくなるテーパー状にしてもよい。また、テーパー形状も円錐面形状の他にテーパー面が内側に膨らむような形状であってもよい。
【００３５】
上記実施形態では鉄道車両６０の外板洗浄装置として本発明を実施したが、洗浄対象は鉄道車両６０に限られることなく、自動車、航空機、船舶などの他の輸送機器であってもよく、また、輸送機器に限られず、洗浄が必要な微小凹凸を有するあらゆる面に対して本発明を実施することができる。また、被洗浄面５０は平面に限られず湾曲面であってもよい。この場合には、ノズル先端と被洗浄面との距離Ｌ１が同じになるように、洗浄ノズル１０を取り付ける取り付けフレームを湾曲面に合わせた形状とする。また、面洗浄に際して、被洗浄面を移動させる他に、洗浄ノズル１０側を移動させてもよく、更には両方を移動させてもよい。
【００３６】
なお、本実施形態の場合に、気体噴出口２２からの気体吐出量を１２０００ｍ３／ｍｉｎとし、吹き出し流速を４５ｍ／ｓｅｃとして、気体噴出量を抑えているため、タールなどによるμｍオーダーの微細な汚れに対して洗浄効果が低下することがある。この場合には、別途、吹き出し流速を高くした別の洗浄ヘッドを用いて、例えば窓が位置する部分などを別の方式で洗浄してもよい。
【実施例１】
【００３７】
洗浄ノズル１０として、図１〜図３に示すものを用い、ヘッド本体２０の外径を１１４ｍｍ、長さを５３０ｍｍ、気体噴出口２２の直径を１８ｍｍ、ノズルチップ３２の外径を７ｍｍ、液体噴出口３２ａの直径を１ｍｍ、ノズルチップ３２の先端形状を半球状とした。気体は１．２ＭＰａの圧縮エアを用い、ノズル１本あたりの噴出量は１００００Ｌ（リットル）／ｍｉｎ、液体は０．３ＭＰａの水を用い、ノズル１本あたりの噴出量は３００ｍＬ／ｍｉｎとした。圧縮エアの気体噴出口２２における圧力損失により、実際には１．２ＭＰａで大気放出し、気体噴流４６を形成した。ノズル先端から被洗浄面までの距離Ｌ１は８０ｍｍとした。この洗浄ノズル１０を図４に示す取付フレーム５１に取り付けて、ステンレス車両の側面を被洗浄面とした。
【００３８】
洗浄効果の評価は、（株）キーエンス製のＶＨ−６３００型のマイクロスコープにより７５倍で被洗浄面を撮影し、洗浄前と洗浄後の写真画像を比較し、汚れ、ゴミを目視判断により評価した。被洗浄面として鉄道車両の車両塗装表面（Ａ面）、同じく車両ステンレス表面（（つや消し仕上げ面）Ｂ面）、同じく窓ガラス面（Ｃ面）を任意に選んで、撮影した。洗浄前の各面は、Ａ面がなだらかな表面の山谷全体に汚れが分布している状態であり、Ｂ面がつや消し仕上げの溝（ヘアライン）に入り込んだ汚れが広く分布し、溝と溝の間の頂上部にも汚れが点在している状態であり、Ｃ面が油脂状の汚れが点在している状態であった。本実施例による洗浄後には、Ａ面は汚れが見られない状態でありＯＫレベルであった。また、Ｂ面は、頂上部に汚れは見られず、ヘアライン内部の汚れは、最奥部に薄く痕跡を残すものの、洗浄はＯＫレベルであった。Ｃ面は、油脂など大きな汚れは落ちているが、洗浄後の水切りを行わなかったため、洗浄液に含まれていたとみられるアルカリ分が白く結晶したスポットが残ったものの、洗浄としてはＯＫレベルであった。
【００３９】
また、洗浄液及びエアの供給のための消費エネルギは電力換算で、エア供給用が７．４ｋＷであり、洗浄液供給用が０．４ｋＷであり、従来のコンプレッサを用いたジェットノズル方式のものに比べて、消費エネルギを小さくすることができ、省エネを図ることができた。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 洗浄ノズル
１１ 気体噴出ノズル
１２ 液体噴出ノズル
２１ ヘッド本体
２２ 気体噴出口
３０ 主管
３１ 枝管
３２ ノズルチップ
３２ａ 液体噴出口
４４ 液粒噴流
４５ 液体噴流
４６ 気体噴流
５０ 被洗浄面
５０ａ 凹部
５６ 汚れ
５７ ゴミ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄面に向けて気体を噴出する気体噴出口を複数有する気体噴出ノズルと、
前記気体噴出ノズルの前記各気体噴出口内に配置され、該気体噴出口による前記気体の噴出方向に向けて液体を噴出する液体噴出口を有する液体噴出ノズルと、
前記液体噴出ノズルに液体を供給するとともに、前記気体噴出ノズルに気体を供給する流体供給部とを備え、
前記液体噴出ノズルからの液体噴流を前記気体噴出口からの気体噴流によって微細液粒に粉砕し、この微細液粒を前記気体噴流によって加速させて前記被洗浄面に衝突させることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記流体供給部は、前記液体を、圧力Ｐ１が０．１５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下で吐出量Ｑ１が０．３Ｌ／ｍｉｎ以上１．０Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、前記気体を、圧力Ｐ２が０．０５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下で吐出量Ｑ２が５０００Ｌ／ｍｉｎ以上１７０００Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、Ｐ１＜Ｐ２、Ｑ１＜Ｑ２であることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項１】
被洗浄面に向けて気体を噴出する気体噴出口を複数有する気体噴出ノズルと、
前記気体噴出ノズルの前記各気体噴出口内に配置され、該気体噴出口による前記気体の噴出方向に向けて液体を噴出する液体噴出口を有する液体噴出ノズルと、
前記液体噴出ノズルに液体を供給するとともに、前記気体噴出ノズルに気体を供給する流体供給部とを備え、
前記液体噴出ノズルからの液体噴流を前記気体噴出口からの気体噴流によって微細液粒に粉砕し、この微細液粒を前記気体噴流によって加速させて前記被洗浄面に衝突させることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記流体供給部は、前記液体を、圧力Ｐ１が０．１５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下で吐出量Ｑ１が０．３Ｌ／ｍｉｎ以上１．０Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、前記気体を、圧力Ｐ２が０．０５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下で吐出量Ｑ２が５０００Ｌ／ｍｉｎ以上１７０００Ｌ／ｍｉｎ以下で供給し、Ｐ１＜Ｐ２、Ｑ１＜Ｑ２であることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１８３２３９（Ｐ２０１１−１８３２３９Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７７５６（Ｐ２０１０−４７７５６）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（５９６０１８５０６）遠州工機株式会社 (2)
【出願人】（５０７２３４９２２）有限会社モービル・クリーンベース (2)
【出願人】（３９１０２４９５１）東日本トランスポ−テック株式会社 (24)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（５９６０１８５０６）遠州工機株式会社 (2)
【出願人】（５０７２３４９２２）有限会社モービル・クリーンベース (2)
【出願人】（３９１０２４９５１）東日本トランスポ−テック株式会社 (24)
【Ｆターム（参考）】
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