車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム
【課題】車両等大型製品への適用ができる車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システムを提供する。
【解決手段】車両等大型製品の脱脂を行うためのマイクロバブルによる脱脂システム１であって、前記製品を浸漬して脱脂するための薬液２０を貯留する脱脂槽２と、前記脱脂槽２に前記マイクロバブルを含む薬液２０を供給するマイクロバブル供給手段４と、前記製品の脱脂を行うことにより前記脱脂槽２の薬液２０表面に浮上した泡沫と、当該薬液近傍の薬液２０とを集めて、当該薬液２０から油分を分離する油水分離装置３と、前記脱脂槽２の薬液２０表面に浮上した泡沫を除去するために、当該薬液２０表面近傍に薬液２０の表面流を発生させる表面流発生手段５と、前記マイクロバブル供給手段４にて前記マイクロバブルを発生させるために用いるエアーから二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去装置６と、を有する。
【解決手段】車両等大型製品の脱脂を行うためのマイクロバブルによる脱脂システム１であって、前記製品を浸漬して脱脂するための薬液２０を貯留する脱脂槽２と、前記脱脂槽２に前記マイクロバブルを含む薬液２０を供給するマイクロバブル供給手段４と、前記製品の脱脂を行うことにより前記脱脂槽２の薬液２０表面に浮上した泡沫と、当該薬液近傍の薬液２０とを集めて、当該薬液２０から油分を分離する油水分離装置３と、前記脱脂槽２の薬液２０表面に浮上した泡沫を除去するために、当該薬液２０表面近傍に薬液２０の表面流を発生させる表面流発生手段５と、前記マイクロバブル供給手段４にて前記マイクロバブルを発生させるために用いるエアーから二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去装置６と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、洗浄液と微細気泡により洗浄効果を高める洗浄方式である微細気泡洗浄方式を利用した洗浄装置は公知となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、洗浄容器内の洗浄液に浸漬された被洗浄物に対して、微細気泡（マイクロバブル）を含む洗浄液を噴射するための複数の洗浄ノズルと、洗浄液の表面に浮かぶ液面油膜を収集するためのエア吹付け部と、前記液面油膜を回収して油水分離を行うオーバーフロー槽及び油水分離部とを具備した洗浄装置について記載されている。この洗浄装置は、微細気泡洗浄方法の洗浄効果をより高め、洗浄液の長寿命化を図り、コンパクトで操作性を改善したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０１５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されている装置では、課題として、１）車両等大型製品への適用ができない、２）油分が増加すると、油分の持つ消泡効果の影響でマイクロバブルが発生しにくくなり、マイクロバブルの性能が発揮されない、３）槽に貯留するアルカリ系薬剤に通常エアーの供給を行うと、エアーに含まれる二酸化炭素等により、薬剤が酸化され薬剤本来の性能が発揮されない、４）薬剤に含まれる界面活性剤により泡が立ちやすく、薬液表面に浮かんだ泡は消えにくいためそのまま滞留し、脱脂槽上部に泡が滞留すると、洗浄後の製品取り出し時に油を含む泡が製品に再付着してしまう、等を有する。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車両等大型製品に適用可能である車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム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】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、
車両等大型製品の脱脂を行うためのマイクロバブルによる脱脂システムであって、
前記製品を浸漬して脱脂を行うための薬液を貯留する脱脂槽と、
前記脱脂槽に前記マイクロバブルを含む薬液を供給するマイクロバブル供給手段と、
前記製品の脱脂を行うことにより前記脱脂槽の薬液表面に浮上した泡沫と、当該薬液表面近傍の薬液とを集めて、当該薬液から油分を分離する油水分離装置と、
前記脱脂槽の薬液表面に浮上した泡沫を除去するために、当該薬液表面近傍に薬液の表面流を発生させる表面流発生手段と、
前記マイクロバブル供給手段にて前記マイクロバブルを発生させるために用いるエアーから二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去手段と、
を有するものである。
【０００９】
請求項２においては、
前記油水分離装置により油分が分離された薬液を再び前記脱脂槽に戻して薬液の循環を行う循環手段を有するものである。
【００１０】
請求項３においては、
前記脱脂槽における、貯留された薬液中への前記製品の没入部分の近傍に位置する前記脱脂槽の内壁面に、前記マイクロバブル供給手段により前記マイクロバルブを含む薬液を供給するための吐出口を密に設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１においては、車両等大型製品のマイクロバブル付加による脱脂において、脱脂性を向上することができる。
【００１３】
請求項２においては、循環手段により薬液を循環して利用できる。
【００１４】
請求項３においては、製品を貯留された薬液中に没入した際に、製品構造上、薬液の入り難い部分に高濃度のマイクロバブル含む薬液を流入させることができ、薬液の入り難い部分における脱脂性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るマイクロバブルによる脱脂システムの全体構成を示す模式図。
【図２】脱脂槽の上面視を示す模式図。
【図３】マイクロバブル供給量の違いと油分濃度の違いによる脱脂性の変化を示す図。
【図４】供給エアーの違いによるｐＨの変化を示す図。
【図５】マイクロバブル付加時の薬剤希釈による脱脂性の変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
本実施形態に係る車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム（以下。脱脂システムという）は、例えば、自動車のボディに対して塗装処理を行う工程の前工程として、微細気泡洗浄方式により自動車のボディの脱脂を行う工程で適用されるものである。以下、脱脂システムの構成を具体的に説明する。
なお、本実施形態でいう薬液とは、所定量の水に脱脂用の薬剤（脱脂薬剤）原液を所定の希釈率にて希釈した薬剤の水溶液（洗浄液）のことをいう。
【００１７】
脱脂システム１は、車両等大型製品の一例である塗装工程前の自動車のボディ１０に対してマイクロバブルを含む薬液２０により脱脂を行うとともに薬液２０を循環させて利用する薬液循環系の脱脂システムである。脱脂システム１は、図１に示すように、脱脂槽２と、油水分離装置３と、マイクロバブル供給手段４と、表面流発生手段５と、二酸化炭素除去装置６と、循環手段７と、を主に有する。
【００１８】
脱脂槽２は、ボディ１０を浸漬して脱脂するための薬液２０を貯留する槽であり、槽本体２ａと、サブタンク２ｂと、を具備する。
槽本体２ａは、上部を開口した箱状の大型槽であり、ボディ１０の脱脂をする際に槽本体２ａ内に所定量の薬液２０を貯留することができる。すなわち、槽本体２ａは、ボディ１０全体を浸漬するための薬液を貯留することができる容積を有する。
【００１９】
サブタンク２ｂは、槽本体２ａの長手方向一端に隣接して配置される前記槽本体２ａよりも小型の槽であり、隣接する槽本体２ａ端部からオーバーフローする泡沫や薬液２０を貯留するための槽である。
【００２０】
油水分離装置３は、前記ボディ１０の脱脂を行うことにより前記脱脂槽２の槽本体２ａの薬液２０表面に浮上した泡沫と、当該薬液２０表面近傍の薬液２０とを集めて、当該薬液２０から油分を分離する装置である。すなわち、油水分離装置３は、槽本体２ａ端部からオーバーフローさせることでサブタンク２ｂに集められた泡沫とサブタンク２ｂ内の薬液２０表面近傍の薬液２０とを集めて、当該薬液２０から油分を分離する装置である。油水分離装置３は、隣接する槽間が所定の仕切り板により仕切られた第１分離槽３ａ、第２分離槽３ｂ、第３分離槽３ｃの三段の槽からなる薬液２０を貯留して油水分離を行うための油水分離装置３本体と、当該油水分離装置３本体に貯留される薬液２０を所定の温度にて加温するための加温手段８とから構成される。第１分離槽３ａと第２分離槽３ｂを仕切る仕切り板２１は、下部が開口されており、油水分離装置３本体に薬液２０が貯留された際に、仕切り板２１の下部開口部を介して第１分離槽３ａの隣接槽である第２分離槽３ｂに薬液２０が流入可能になっている。また、第２分離槽３ｂと第３分離槽３ｃとを仕切る仕切り板２２は、下部が開口されており、油水分離装置３本体に薬液２０が貯留された際に、仕切り板２２の下部開口部を介して第２分離槽３ｂの隣接槽である第３分離槽３ｃに薬液２０が流入可能になっている。
【００２１】
第１分離槽３ａは、前記サブタンク２ｂとポンプ９を介して配管１１により接続されており、ポンプ９を駆動することによりサブタンク２ｂ内に貯留された薬液２０の表面近傍から泡沫と薬液２０を、配管１１を介して第１分離槽３ａに移送可能である。また、第１分離槽３ａ下部（油水分離装置３本体の一端下部）には、後述する循環手段７から分岐する配管１２が接続されている。この配管１２は、循環手段７から薬液２０を油水分離装置３本体内の底部に導入するための配管であり、薬液２０を配管１２より導入することで、油水分離装置３本体内の底部に油水分離装置３本体長手方向（図１中の点線矢印方向）の薬液２０の流れを生じさせることができる。
【００２２】
第２分離槽３ｂは、当該第２分離槽３ｂと仕切り板２１、２２を介して隣接する第１分離槽３ａ、第３分離槽３ｃより容積が大きく、かつ油水分離装置３本体長手方向おける幅が広い槽であり、隣接する第１分離槽３ａに貯留された薬液２０表面に滞留した泡沫（油分、不純物等含む）が仕切り板２１を越えてオーバーフローしてくる泡沫を滞留するとともに、油水分離装置３本体長手方向（図１中の点線矢印方向）に薬液２０が流れる際に浮上してくる油分を貯留するための槽である。
【００２３】
第３分離槽３ｃは、上部槽２４と、当該上部槽２４とは水平な仕切り板２３により仕切られた下部槽２５とから構成される。上部槽２４は、隣接する第２分離槽３ｂに貯留される薬液２０表面に滞留した泡沫（油分、不純物等含む）が仕切り板２２を越えてオーバーフローしてくる泡沫を貯留するための槽である。また、上部槽２４には、配管１３が接続されており、この配管１３を介して油水分離装置３にて浮上させた油分や不純物等を含む泡沫を系外に排出可能となっている。
一方、下部槽２５は、隣接する第２分離槽３ｂの底部を流れる薬液２０が流入可能である槽である。また、第３分離槽３ｃの下部（油水分離装置３本体の他端下部）には、循環手段７から分岐する配管１４が接続されている。この配管１４は、薬液２０を油水分離装置３本体内の底部から排出するともに循環手段７に戻すための配管である。つまり、図１に示すように、循環手段７をバイパスして前記配管１２より油水分離装置３本体内の底部に薬液２０を導入し、導入した薬液２０を配管１３により油水分離装置３本体から循環手段７へ戻すようにすることで、油水分離装置３本体内の底部に油水分離装置３本体長手方向（図１中の点線矢印方向）の薬液２０の流れを生じさせることができる。
【００２４】
加温手段８は、油水分離装置３本体内に貯留された薬液２０を加温する手段であり、電気ヒータ等を適用することが可能である。油水分離装置３本体内に貯留された薬液２０を加温手段８により所定温度にて温めることで、薬液２０中に存在する油分の薬液２０表面への浮上を促進することができる。
【００２５】
こうして、油水分離装置３は、脱脂槽２のサブタンク２ｂから移送されてきた油分と不純物の混在物を伴う薬液２０と、循環手段７から導入した薬液２０とを貯留し、油水分離装置３本体内の底部において貯留した薬液２０を加温手段８により所定温度にて加温しながら油水分離装置３本体長手方向にゆっくり流して一定時間滞留させる（本実施形態では、３０分程度）。この際に、薬液２０中の油分が薬液２０表面に浮上するとともに、薬液２０表面に滞留する泡沫（特に、第２分離槽３ｂ内の薬液２０表面に滞留する泡沫）に対して浮上してきた油分が泡沫を消泡し、泡沫量が減少することになる。すなわち、油水分離装置３は、油分と薬液２０とを分離する際に浮上する油を利用して薬液２０表面に滞留する泡沫を消泡しながら、油分を含んだ泡沫および脱脂槽２内不純物の除去をすることができる。こうして、油水分離装置３は、油分及び不純物の混在物と薬液２０とを分離し、分離された油分と不純物の混在物を系外に排出し、油分と不純物を取り除いた薬液２０を循環手段７に戻すことができるのである。
【００２６】
表面流発生手段５は、前記脱脂槽２の槽本体２ａの薬液２０表面に浮上した泡沫を除去するために、当該薬液２０表面近傍に薬液２０の表面流を発生させる手段である。すなわち、表面流発生手段５は、槽本体２ａにボディ１０を脱脂するために貯留された薬液２０の表面に滞留する泡沫を除去するために、当該薬液２０の表面近傍に薬液２０の表面流を発生させる手段である。表面流発生手段５は、図２に示すように脱脂槽２長手方向一端において脱脂槽２短手方向に亘って連設された複数の薬液供給配管１９・１９・・・を備える。また、表面流発生手段５は、配管１５を介して循環手段７に接続されており、当該配管１５より導入された薬液２０を各薬液供給管１９・１９・・・にそれぞれ供給するとともに、各薬液供給配管１９・１９・・・から脱脂槽２の槽本体２ａに供給する薬液の供給量（流量）を個別に制御可能である。これにより、表面流発生手段５は、槽本体２ａ内に貯留される薬液２０の表面近傍において各薬液供給配管１９・１９・・・から槽本体２ａ内に薬液２０を供給（吐出）しつつ、吐出される薬液２０の流量・流速をそれぞれ個別に制御して、サブタンク２ｂ側へ薬液２０が流れるように表面流を発生することが可能であるとともに、表面流の流れるパターン（流れ方）を適宜制御することが可能である。本実施形態においては、図２に示すように脱脂槽２短手方向の中央部から外側に行くに従って、薬液供給配管１９から吐出する薬液２０の流量を多く（流速を早く）するよう吐出して、泡沫が溜まりやすい槽本体２ａ内における表面流発生手段５側の隅角部や側壁面２ｃ近傍の泡沫を流し易くするように表面流の流れるパターンを設定している。
なお、本実施形態においては、薬液供給配管１９・１９・・・へ導入する薬液２０を循環手段７から供給したが、特に限定するものではなく、脱脂槽２の槽本体２ａの所定の位置（例えば、槽本体２ａ底部）から配管により直接導入するように構成することもできる。
【００２７】
マイクロバブル供給手段４は、前記脱脂槽２の槽本体２ａに前記マイクロバブルを含む薬液２０を供給する手段であり、マイクロバブルを発生させる手段であるマイクロバブル発生装置４ａと、当該マイクロバブル発生装置４ａに接続される分岐管であるマイクロバブル吐出用配管４ｂと、により構成される。また、マイクロバブル発生装置４ａは、二酸化炭素除去装置６を介してエアー供給手段（図示せず）と接続されている。
マイクロバブル吐出用配管４ｂの一端は、マイクロバブル発生装置４ａ一端に接続される。マイクロバブル吐出用配管４ｂの他端は、図１に示すように複数に分岐した分岐管であり、当該分岐管は槽本体２ａの内壁面の複数の位置に連通されており、各分岐管の端部がマイクロバルブを吐出するためのマイクロバルブ吐出口４ｃとなる。
【００２８】
このマイクロバルブ吐出口４ｃは、前記脱脂槽２の槽本体２ａに貯留された薬液２０中にボディ１０を没入する近傍の前記槽本体２ａの内壁面に密に設けられ、前記マイクロバブル供給手段４により供給される前記マイクロバルブを含む薬液２０を吐出するものである。すなわち、図１に示すように、ボディ１０を図示せぬ搬送手段により脱脂槽２の槽本体２ａに貯留された薬液２０中に没するように搬入し、ボディ１０が薬液２０に浸漬した際のボディ１０の左右側面部に対向する槽本体２ａの内壁面とボディ１０後部に対向する内壁面にマイクロバルブ吐出口４ｃが密に配置される。つまり、マイクロバルブ吐出口４ｃは、脱脂槽２における、貯留された薬液２０中へのボディ１０の没入部分の近傍に位置する脱脂槽２の内壁面に、密に配置されている。
こうして、マイクロバブル供給手段４は、後述する循環手段７から供給される薬液２０とエアー供給手段から供給されるエアーとを用いて、マイクロバブルを含む薬液２０をマイクロバルブ吐出口４ｃから供給することが可能である。特に、ボディ１０前部を薬液２０に浸漬する際（ボディ１０が槽本体２ａの薬液２０に入る入槽時）において、マイクロバルブ吐出口４ｃからボディ１０に対して高濃度のマイクロバブル含む薬液２０を供給することができる。
【００２９】
二酸化炭素除去装置６は、前記マイクロバブル供給手段４のマイクロバブル発生装置４ａにて前記マイクロバブルを発生させるために用いるエアーから二酸化炭素を除去する手段である。二酸化炭素除去装置６としては、例えば、二酸化炭素除去用のアルカリ性溶液内にエアーを導入してバブリングさせて二酸化炭素を除去する構成とした装置などを用いることができる。
【００３０】
循環手段７は、前記油水分離装置３により油分が分離された薬液２０を再び前記脱脂槽２の槽本体２ａに戻して薬液２０の循環２０を行う手段である。循環手段７は、サブタンク２ｂの下部とマイクロバブル発生装置４ａ下流側端部とを接続する配管１６と、当該配管１６上に配設されるポンプ１７及び熱交換器１８、から構成される。また、配管１６上におけるポンプ１７の下流側には、配管１２と配管１４とにより油水分離装置３がバイパス接続されており、前述したように油水分離装置３により油分を除去した薬剤２０は循環手段７に戻される。熱交換器１８は、配管１６により移送されてきた薬液２０を所定の温度に加温することが可能である。こうして、循環手段７は、ポンプ１７を駆動することによりサブタンク２ｂに貯留された薬液２０や油水分離装置３にて油分が除去された薬液２０を移送しつつ、熱交換器１８により薬液２０を所定温度に加温しながらマイクロバブル発生装置４ａに移送して、薬剤２０を循環させることが可能である。
なお、熱交換器１８は、循環させる薬液２０に対して加温が必要な場合に、取り付ければよい。
【００３１】
次に、以上のように構成された脱脂システム１を用いてボディ１０の脱脂を行う脱脂工程について説明する。
【００３２】
まず、ボディ１０を搬送手段により脱脂システム１の脱脂槽２の上方まで搬送する。そうして、ボディ１０を下降させながら薬液２０中に没入させる。脱脂槽２では、マイクロバブル発生装置４ａによりマイクロバブルを含む薬液２０が各マイクロバブル吐出口４ｃより吐出されており、ボディ１０表面やボディ内部（例えば、袋構造の部材等）にマイクロバブルが薬液２０とともに流入し、ボディ１０に付着している油分や汚れ成分等の不純物が泡沫に取り込まれて除去される。そうして、油分と不純物が混在して含まれる泡沫が槽本体２ａに貯留された薬液２０表面に浮上する。
【００３３】
また、ボディ１０の脱脂工程の際に、表面流発生手段５を駆動することにより、槽本体２ａに貯留された薬液２０表面に滞留する油分及び不純物を含む泡沫を、槽本体２ａ端部からオーバーフローさせてサブタンク２ｂへと流入させる。また、槽本体２ａの薬液２０表面に滞留する泡沫を除去する際には、表面流発生手段５は、図２に示すように、脱脂槽２短手方向の中央部から外側に行くに従って流速が早くなるように薬液２０を吐出すると良い。このように表面流発生手段５により表面流をコントロールすることで槽本体２ａの側壁面２ｃ近傍に溜まる泡沫や槽本体２ａの表面流発生手段５側の隅角部に溜まる泡沫を効率的にサブタンク２ｂに向けて流すことが可能となり、泡沫の滞留を低減することができる。
【００３４】
続いて、槽本体２ａからのオーバーフローによりサブタンク２ｂに集められた泡沫は、サブタンク２ｂ内の薬液２０表面に滞留するため、その泡沫と薬液２０上面付近の薬液２０をポンプ９により油水分離装置３の第１分離槽３ａへと移送する。油水分離装置３では、サブタンク２ｂから移送されてきた薬液２０に対して加温しながら、所定時間滞留させることで、薬液２０中の油分が薬液２０上面に浮かんでくる。さらに、第１分離槽３ａに貯留した薬液２０に滞留した泡沫が第２分離槽３ｂにオーバーフローし、第２分離槽３ｂでは、所定時間の薬液２０の滞留により油分が浮上し、それらは薬液２０表面に滞留した泡沫といっしょになる（浮上した油分と滞留した泡沫とがいっしょになると油分の消泡効果により滞留した泡沫は減少する）。第２分離槽３ｂに滞留した油分と不純物を含んだ泡沫は、第３分離槽３ｃの上部槽２４へとオーバーフローし、上部槽２４に滞留した油分と不純物を含んだ泡沫は配管１３を介して系外に排出される。
【００３５】
また、循環手段７は、ポンプ１７を駆動することによりサブタンク２ｂの下部に貯留された薬液２０や油水分離装置３にて油分が除去された薬液２０を移送しつつ、熱交換器１８により薬液２０を所定温度に加温しながらマイクロバブル発生装置４ａに移送して、薬剤２０を循環させる。マイクロバブル発生装置４ａでは、ポンプ１７により移送されてきた薬液２０と二酸化炭素除去装置６により二酸化炭素が除去されたエアーとによりマイクロバブルを含む薬液２０を調製し、複数のマイクロバブル吐出口４ｃから浸漬するボディ１０に向けて吐出される。
【００３６】
複数のマイクロバブル吐出口４ｃは、ボディ１０を前記脱脂槽２の槽本体２ａ上方から下降させながら前記貯留された薬液２０中に没入する近傍（いわゆる、槽本体２ａにおけるボディ１０を没入する部分である入槽部）における槽本体２ａの内壁面に密に設けられている。これにより、ボディ１０を薬液２０中に没入した際に、ボディ１０構造上、薬液２０の入り難い部分に最初に流入する薬液２０中にマイクロバブルを高濃度で付加することができ、薬液２０の入り難い部分における脱脂性を向上することができる。
具体的には、ボディ１０の構造上、薬液２０の入り難い部分である「袋構造」となっている箇所が多々あるが、そこに薬液２０が流入すると、脱脂工程中に薬液２０が入れ替わることがほとんどない。そのため、本実施形態の如く、マイクロバブル吐出口４ｃを前記入槽部に密に設けることで、「袋構造」に最初に流入する薬液２０の中にマイクロバブルを高濃度で付加させることが可能となり、「袋構造」部分の脱脂性を向上させることができる。
以上のように、本実施形態に係る脱脂システム１は、マイクロバブル付加によるボディ１０の脱脂において、脱脂性を向上することができる。さらに、循環手段７により薬液２０を循環して利用できる。
【００３７】
図３に示すグラフは、脱脂システム１におけるマイクロバブル（ＭＢ）供給量の違いと油分濃度の違いによる脱脂性（袋構造部）の変化について示したものである。このグラフにおいて、横軸が油分濃度［ｐｐｍ］であり、縦軸が脱脂性の良悪を示す。図３中の複数の曲線は下から順にマイクロバブル供給量（泡量）を増加させていったものであり、図３中の上向き矢印が示すようにマイクロバブルの供給量を増加させると、薬液２０が入り難い部分であるボディ１０が有する袋構造部の脱脂性が上がることが確認できた。また、油分濃度が高くなると脱脂性が悪くなることが図３よりわかるが、マイクロバブルの供給量を増加すると、油分濃度が高い場合においても、十分な脱脂性を有し、薬液２０が入り難い部分であるボディ１０が有する袋構造部に高濃度のマイクロバブルを含む薬液２０をボディ１０の薬液２０没入の際に袋構造部に流入させることが、脱脂性において有効であることが確認できた。
【００３８】
次に、図４に示すグラフは、二酸化炭素の有無による薬液のｐＨ変化について示したものである。これは、マイクロバブル発生装置４ａでの薬液２０とエアーとの混合を想定して実験した結果であり、従来から行われているように薬液２０に通常エアーを供給した場合と、薬液２０に二酸化炭素を除去したエアーを供給した場合のｐＨ変化を経時的に調べたものである。このグラフにおいて、横軸が時間［ｈ］であり、縦軸がｐＨを示す。図４中において、◆点プロットを結ぶ直線が二酸化炭素を除去したエアーであり、■点プロットを結ぶ直線が通常エアーのものである。図４から明らかなように、二酸化炭素が含まれる通常エアーは、時間経過とともにｐＨが下がってくる。これは、アルカリ性である薬液２０を酸化してしまうことによる。この結果から、本実施形態の如く、マイクロバブル発生装置４ａに供給するエアーから二酸化炭素を除去することで、槽本体２ａ内に貯留する薬液のｐＨ変化を起こすことなく薬液２０の脱脂能力を維持することができる。
【００３９】
次に、図５に示すグラフは、マイクロバブル付加時の薬剤希釈による脱脂性の変化について示したものである。このグラフにおいて、横軸が原液希釈率であり、縦軸が脱脂性を示す。図４中において、矢印Ａで示す◆点プロットを結ぶ曲線がマイクロバブル付加有りであり、矢印Ｂで示す▲プロットを結ぶ曲線がマイクロバブル付加無しのものである。このグラフにおいて、マイクロバブル付加有無の違いを見れば明らかなように、マイクロバブル付加による脱脂性向上により、脱脂薬剤を希釈しても脱脂性を十分に確保できる。さらに、本実施形態による脱脂システム１では、マイクロバブル発生装置４ａに供給するエアーから二酸化炭素を除去するため、薬液２０を循環して使用し続けても、薬液２０のｐＨの変化がなく、薬液２０の脱脂性を保持することが可能であるため、希釈率の高い薬液でも十分な脱脂性を継続して得ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 脱脂システム
２ 脱脂槽
３ 油水分離装置
４ マイクロバブル供給手段
４ａ マイクロバブル発生装置
４ｃ マイクロバブル吐出口
５ 表面流発生手段
６ 二酸化炭素除去装置
７ 循環手段
１０ ボディ（製品）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、洗浄液と微細気泡により洗浄効果を高める洗浄方式である微細気泡洗浄方式を利用した洗浄装置は公知となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、洗浄容器内の洗浄液に浸漬された被洗浄物に対して、微細気泡（マイクロバブル）を含む洗浄液を噴射するための複数の洗浄ノズルと、洗浄液の表面に浮かぶ液面油膜を収集するためのエア吹付け部と、前記液面油膜を回収して油水分離を行うオーバーフロー槽及び油水分離部とを具備した洗浄装置について記載されている。この洗浄装置は、微細気泡洗浄方法の洗浄効果をより高め、洗浄液の長寿命化を図り、コンパクトで操作性を改善したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０１５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されている装置では、課題として、１）車両等大型製品への適用ができない、２）油分が増加すると、油分の持つ消泡効果の影響でマイクロバブルが発生しにくくなり、マイクロバブルの性能が発揮されない、３）槽に貯留するアルカリ系薬剤に通常エアーの供給を行うと、エアーに含まれる二酸化炭素等により、薬剤が酸化され薬剤本来の性能が発揮されない、４）薬剤に含まれる界面活性剤により泡が立ちやすく、薬液表面に浮かんだ泡は消えにくいためそのまま滞留し、脱脂槽上部に泡が滞留すると、洗浄後の製品取り出し時に油を含む泡が製品に再付着してしまう、等を有する。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車両等大型製品に適用可能である車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム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】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、
車両等大型製品の脱脂を行うためのマイクロバブルによる脱脂システムであって、
前記製品を浸漬して脱脂を行うための薬液を貯留する脱脂槽と、
前記脱脂槽に前記マイクロバブルを含む薬液を供給するマイクロバブル供給手段と、
前記製品の脱脂を行うことにより前記脱脂槽の薬液表面に浮上した泡沫と、当該薬液表面近傍の薬液とを集めて、当該薬液から油分を分離する油水分離装置と、
前記脱脂槽の薬液表面に浮上した泡沫を除去するために、当該薬液表面近傍に薬液の表面流を発生させる表面流発生手段と、
前記マイクロバブル供給手段にて前記マイクロバブルを発生させるために用いるエアーから二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去手段と、
を有するものである。
【０００９】
請求項２においては、
前記油水分離装置により油分が分離された薬液を再び前記脱脂槽に戻して薬液の循環を行う循環手段を有するものである。
【００１０】
請求項３においては、
前記脱脂槽における、貯留された薬液中への前記製品の没入部分の近傍に位置する前記脱脂槽の内壁面に、前記マイクロバブル供給手段により前記マイクロバルブを含む薬液を供給するための吐出口を密に設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１においては、車両等大型製品のマイクロバブル付加による脱脂において、脱脂性を向上することができる。
【００１３】
請求項２においては、循環手段により薬液を循環して利用できる。
【００１４】
請求項３においては、製品を貯留された薬液中に没入した際に、製品構造上、薬液の入り難い部分に高濃度のマイクロバブル含む薬液を流入させることができ、薬液の入り難い部分における脱脂性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るマイクロバブルによる脱脂システムの全体構成を示す模式図。
【図２】脱脂槽の上面視を示す模式図。
【図３】マイクロバブル供給量の違いと油分濃度の違いによる脱脂性の変化を示す図。
【図４】供給エアーの違いによるｐＨの変化を示す図。
【図５】マイクロバブル付加時の薬剤希釈による脱脂性の変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
本実施形態に係る車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム（以下。脱脂システムという）は、例えば、自動車のボディに対して塗装処理を行う工程の前工程として、微細気泡洗浄方式により自動車のボディの脱脂を行う工程で適用されるものである。以下、脱脂システムの構成を具体的に説明する。
なお、本実施形態でいう薬液とは、所定量の水に脱脂用の薬剤（脱脂薬剤）原液を所定の希釈率にて希釈した薬剤の水溶液（洗浄液）のことをいう。
【００１７】
脱脂システム１は、車両等大型製品の一例である塗装工程前の自動車のボディ１０に対してマイクロバブルを含む薬液２０により脱脂を行うとともに薬液２０を循環させて利用する薬液循環系の脱脂システムである。脱脂システム１は、図１に示すように、脱脂槽２と、油水分離装置３と、マイクロバブル供給手段４と、表面流発生手段５と、二酸化炭素除去装置６と、循環手段７と、を主に有する。
【００１８】
脱脂槽２は、ボディ１０を浸漬して脱脂するための薬液２０を貯留する槽であり、槽本体２ａと、サブタンク２ｂと、を具備する。
槽本体２ａは、上部を開口した箱状の大型槽であり、ボディ１０の脱脂をする際に槽本体２ａ内に所定量の薬液２０を貯留することができる。すなわち、槽本体２ａは、ボディ１０全体を浸漬するための薬液を貯留することができる容積を有する。
【００１９】
サブタンク２ｂは、槽本体２ａの長手方向一端に隣接して配置される前記槽本体２ａよりも小型の槽であり、隣接する槽本体２ａ端部からオーバーフローする泡沫や薬液２０を貯留するための槽である。
【００２０】
油水分離装置３は、前記ボディ１０の脱脂を行うことにより前記脱脂槽２の槽本体２ａの薬液２０表面に浮上した泡沫と、当該薬液２０表面近傍の薬液２０とを集めて、当該薬液２０から油分を分離する装置である。すなわち、油水分離装置３は、槽本体２ａ端部からオーバーフローさせることでサブタンク２ｂに集められた泡沫とサブタンク２ｂ内の薬液２０表面近傍の薬液２０とを集めて、当該薬液２０から油分を分離する装置である。油水分離装置３は、隣接する槽間が所定の仕切り板により仕切られた第１分離槽３ａ、第２分離槽３ｂ、第３分離槽３ｃの三段の槽からなる薬液２０を貯留して油水分離を行うための油水分離装置３本体と、当該油水分離装置３本体に貯留される薬液２０を所定の温度にて加温するための加温手段８とから構成される。第１分離槽３ａと第２分離槽３ｂを仕切る仕切り板２１は、下部が開口されており、油水分離装置３本体に薬液２０が貯留された際に、仕切り板２１の下部開口部を介して第１分離槽３ａの隣接槽である第２分離槽３ｂに薬液２０が流入可能になっている。また、第２分離槽３ｂと第３分離槽３ｃとを仕切る仕切り板２２は、下部が開口されており、油水分離装置３本体に薬液２０が貯留された際に、仕切り板２２の下部開口部を介して第２分離槽３ｂの隣接槽である第３分離槽３ｃに薬液２０が流入可能になっている。
【００２１】
第１分離槽３ａは、前記サブタンク２ｂとポンプ９を介して配管１１により接続されており、ポンプ９を駆動することによりサブタンク２ｂ内に貯留された薬液２０の表面近傍から泡沫と薬液２０を、配管１１を介して第１分離槽３ａに移送可能である。また、第１分離槽３ａ下部（油水分離装置３本体の一端下部）には、後述する循環手段７から分岐する配管１２が接続されている。この配管１２は、循環手段７から薬液２０を油水分離装置３本体内の底部に導入するための配管であり、薬液２０を配管１２より導入することで、油水分離装置３本体内の底部に油水分離装置３本体長手方向（図１中の点線矢印方向）の薬液２０の流れを生じさせることができる。
【００２２】
第２分離槽３ｂは、当該第２分離槽３ｂと仕切り板２１、２２を介して隣接する第１分離槽３ａ、第３分離槽３ｃより容積が大きく、かつ油水分離装置３本体長手方向おける幅が広い槽であり、隣接する第１分離槽３ａに貯留された薬液２０表面に滞留した泡沫（油分、不純物等含む）が仕切り板２１を越えてオーバーフローしてくる泡沫を滞留するとともに、油水分離装置３本体長手方向（図１中の点線矢印方向）に薬液２０が流れる際に浮上してくる油分を貯留するための槽である。
【００２３】
第３分離槽３ｃは、上部槽２４と、当該上部槽２４とは水平な仕切り板２３により仕切られた下部槽２５とから構成される。上部槽２４は、隣接する第２分離槽３ｂに貯留される薬液２０表面に滞留した泡沫（油分、不純物等含む）が仕切り板２２を越えてオーバーフローしてくる泡沫を貯留するための槽である。また、上部槽２４には、配管１３が接続されており、この配管１３を介して油水分離装置３にて浮上させた油分や不純物等を含む泡沫を系外に排出可能となっている。
一方、下部槽２５は、隣接する第２分離槽３ｂの底部を流れる薬液２０が流入可能である槽である。また、第３分離槽３ｃの下部（油水分離装置３本体の他端下部）には、循環手段７から分岐する配管１４が接続されている。この配管１４は、薬液２０を油水分離装置３本体内の底部から排出するともに循環手段７に戻すための配管である。つまり、図１に示すように、循環手段７をバイパスして前記配管１２より油水分離装置３本体内の底部に薬液２０を導入し、導入した薬液２０を配管１３により油水分離装置３本体から循環手段７へ戻すようにすることで、油水分離装置３本体内の底部に油水分離装置３本体長手方向（図１中の点線矢印方向）の薬液２０の流れを生じさせることができる。
【００２４】
加温手段８は、油水分離装置３本体内に貯留された薬液２０を加温する手段であり、電気ヒータ等を適用することが可能である。油水分離装置３本体内に貯留された薬液２０を加温手段８により所定温度にて温めることで、薬液２０中に存在する油分の薬液２０表面への浮上を促進することができる。
【００２５】
こうして、油水分離装置３は、脱脂槽２のサブタンク２ｂから移送されてきた油分と不純物の混在物を伴う薬液２０と、循環手段７から導入した薬液２０とを貯留し、油水分離装置３本体内の底部において貯留した薬液２０を加温手段８により所定温度にて加温しながら油水分離装置３本体長手方向にゆっくり流して一定時間滞留させる（本実施形態では、３０分程度）。この際に、薬液２０中の油分が薬液２０表面に浮上するとともに、薬液２０表面に滞留する泡沫（特に、第２分離槽３ｂ内の薬液２０表面に滞留する泡沫）に対して浮上してきた油分が泡沫を消泡し、泡沫量が減少することになる。すなわち、油水分離装置３は、油分と薬液２０とを分離する際に浮上する油を利用して薬液２０表面に滞留する泡沫を消泡しながら、油分を含んだ泡沫および脱脂槽２内不純物の除去をすることができる。こうして、油水分離装置３は、油分及び不純物の混在物と薬液２０とを分離し、分離された油分と不純物の混在物を系外に排出し、油分と不純物を取り除いた薬液２０を循環手段７に戻すことができるのである。
【００２６】
表面流発生手段５は、前記脱脂槽２の槽本体２ａの薬液２０表面に浮上した泡沫を除去するために、当該薬液２０表面近傍に薬液２０の表面流を発生させる手段である。すなわち、表面流発生手段５は、槽本体２ａにボディ１０を脱脂するために貯留された薬液２０の表面に滞留する泡沫を除去するために、当該薬液２０の表面近傍に薬液２０の表面流を発生させる手段である。表面流発生手段５は、図２に示すように脱脂槽２長手方向一端において脱脂槽２短手方向に亘って連設された複数の薬液供給配管１９・１９・・・を備える。また、表面流発生手段５は、配管１５を介して循環手段７に接続されており、当該配管１５より導入された薬液２０を各薬液供給管１９・１９・・・にそれぞれ供給するとともに、各薬液供給配管１９・１９・・・から脱脂槽２の槽本体２ａに供給する薬液の供給量（流量）を個別に制御可能である。これにより、表面流発生手段５は、槽本体２ａ内に貯留される薬液２０の表面近傍において各薬液供給配管１９・１９・・・から槽本体２ａ内に薬液２０を供給（吐出）しつつ、吐出される薬液２０の流量・流速をそれぞれ個別に制御して、サブタンク２ｂ側へ薬液２０が流れるように表面流を発生することが可能であるとともに、表面流の流れるパターン（流れ方）を適宜制御することが可能である。本実施形態においては、図２に示すように脱脂槽２短手方向の中央部から外側に行くに従って、薬液供給配管１９から吐出する薬液２０の流量を多く（流速を早く）するよう吐出して、泡沫が溜まりやすい槽本体２ａ内における表面流発生手段５側の隅角部や側壁面２ｃ近傍の泡沫を流し易くするように表面流の流れるパターンを設定している。
なお、本実施形態においては、薬液供給配管１９・１９・・・へ導入する薬液２０を循環手段７から供給したが、特に限定するものではなく、脱脂槽２の槽本体２ａの所定の位置（例えば、槽本体２ａ底部）から配管により直接導入するように構成することもできる。
【００２７】
マイクロバブル供給手段４は、前記脱脂槽２の槽本体２ａに前記マイクロバブルを含む薬液２０を供給する手段であり、マイクロバブルを発生させる手段であるマイクロバブル発生装置４ａと、当該マイクロバブル発生装置４ａに接続される分岐管であるマイクロバブル吐出用配管４ｂと、により構成される。また、マイクロバブル発生装置４ａは、二酸化炭素除去装置６を介してエアー供給手段（図示せず）と接続されている。
マイクロバブル吐出用配管４ｂの一端は、マイクロバブル発生装置４ａ一端に接続される。マイクロバブル吐出用配管４ｂの他端は、図１に示すように複数に分岐した分岐管であり、当該分岐管は槽本体２ａの内壁面の複数の位置に連通されており、各分岐管の端部がマイクロバルブを吐出するためのマイクロバルブ吐出口４ｃとなる。
【００２８】
このマイクロバルブ吐出口４ｃは、前記脱脂槽２の槽本体２ａに貯留された薬液２０中にボディ１０を没入する近傍の前記槽本体２ａの内壁面に密に設けられ、前記マイクロバブル供給手段４により供給される前記マイクロバルブを含む薬液２０を吐出するものである。すなわち、図１に示すように、ボディ１０を図示せぬ搬送手段により脱脂槽２の槽本体２ａに貯留された薬液２０中に没するように搬入し、ボディ１０が薬液２０に浸漬した際のボディ１０の左右側面部に対向する槽本体２ａの内壁面とボディ１０後部に対向する内壁面にマイクロバルブ吐出口４ｃが密に配置される。つまり、マイクロバルブ吐出口４ｃは、脱脂槽２における、貯留された薬液２０中へのボディ１０の没入部分の近傍に位置する脱脂槽２の内壁面に、密に配置されている。
こうして、マイクロバブル供給手段４は、後述する循環手段７から供給される薬液２０とエアー供給手段から供給されるエアーとを用いて、マイクロバブルを含む薬液２０をマイクロバルブ吐出口４ｃから供給することが可能である。特に、ボディ１０前部を薬液２０に浸漬する際（ボディ１０が槽本体２ａの薬液２０に入る入槽時）において、マイクロバルブ吐出口４ｃからボディ１０に対して高濃度のマイクロバブル含む薬液２０を供給することができる。
【００２９】
二酸化炭素除去装置６は、前記マイクロバブル供給手段４のマイクロバブル発生装置４ａにて前記マイクロバブルを発生させるために用いるエアーから二酸化炭素を除去する手段である。二酸化炭素除去装置６としては、例えば、二酸化炭素除去用のアルカリ性溶液内にエアーを導入してバブリングさせて二酸化炭素を除去する構成とした装置などを用いることができる。
【００３０】
循環手段７は、前記油水分離装置３により油分が分離された薬液２０を再び前記脱脂槽２の槽本体２ａに戻して薬液２０の循環２０を行う手段である。循環手段７は、サブタンク２ｂの下部とマイクロバブル発生装置４ａ下流側端部とを接続する配管１６と、当該配管１６上に配設されるポンプ１７及び熱交換器１８、から構成される。また、配管１６上におけるポンプ１７の下流側には、配管１２と配管１４とにより油水分離装置３がバイパス接続されており、前述したように油水分離装置３により油分を除去した薬剤２０は循環手段７に戻される。熱交換器１８は、配管１６により移送されてきた薬液２０を所定の温度に加温することが可能である。こうして、循環手段７は、ポンプ１７を駆動することによりサブタンク２ｂに貯留された薬液２０や油水分離装置３にて油分が除去された薬液２０を移送しつつ、熱交換器１８により薬液２０を所定温度に加温しながらマイクロバブル発生装置４ａに移送して、薬剤２０を循環させることが可能である。
なお、熱交換器１８は、循環させる薬液２０に対して加温が必要な場合に、取り付ければよい。
【００３１】
次に、以上のように構成された脱脂システム１を用いてボディ１０の脱脂を行う脱脂工程について説明する。
【００３２】
まず、ボディ１０を搬送手段により脱脂システム１の脱脂槽２の上方まで搬送する。そうして、ボディ１０を下降させながら薬液２０中に没入させる。脱脂槽２では、マイクロバブル発生装置４ａによりマイクロバブルを含む薬液２０が各マイクロバブル吐出口４ｃより吐出されており、ボディ１０表面やボディ内部（例えば、袋構造の部材等）にマイクロバブルが薬液２０とともに流入し、ボディ１０に付着している油分や汚れ成分等の不純物が泡沫に取り込まれて除去される。そうして、油分と不純物が混在して含まれる泡沫が槽本体２ａに貯留された薬液２０表面に浮上する。
【００３３】
また、ボディ１０の脱脂工程の際に、表面流発生手段５を駆動することにより、槽本体２ａに貯留された薬液２０表面に滞留する油分及び不純物を含む泡沫を、槽本体２ａ端部からオーバーフローさせてサブタンク２ｂへと流入させる。また、槽本体２ａの薬液２０表面に滞留する泡沫を除去する際には、表面流発生手段５は、図２に示すように、脱脂槽２短手方向の中央部から外側に行くに従って流速が早くなるように薬液２０を吐出すると良い。このように表面流発生手段５により表面流をコントロールすることで槽本体２ａの側壁面２ｃ近傍に溜まる泡沫や槽本体２ａの表面流発生手段５側の隅角部に溜まる泡沫を効率的にサブタンク２ｂに向けて流すことが可能となり、泡沫の滞留を低減することができる。
【００３４】
続いて、槽本体２ａからのオーバーフローによりサブタンク２ｂに集められた泡沫は、サブタンク２ｂ内の薬液２０表面に滞留するため、その泡沫と薬液２０上面付近の薬液２０をポンプ９により油水分離装置３の第１分離槽３ａへと移送する。油水分離装置３では、サブタンク２ｂから移送されてきた薬液２０に対して加温しながら、所定時間滞留させることで、薬液２０中の油分が薬液２０上面に浮かんでくる。さらに、第１分離槽３ａに貯留した薬液２０に滞留した泡沫が第２分離槽３ｂにオーバーフローし、第２分離槽３ｂでは、所定時間の薬液２０の滞留により油分が浮上し、それらは薬液２０表面に滞留した泡沫といっしょになる（浮上した油分と滞留した泡沫とがいっしょになると油分の消泡効果により滞留した泡沫は減少する）。第２分離槽３ｂに滞留した油分と不純物を含んだ泡沫は、第３分離槽３ｃの上部槽２４へとオーバーフローし、上部槽２４に滞留した油分と不純物を含んだ泡沫は配管１３を介して系外に排出される。
【００３５】
また、循環手段７は、ポンプ１７を駆動することによりサブタンク２ｂの下部に貯留された薬液２０や油水分離装置３にて油分が除去された薬液２０を移送しつつ、熱交換器１８により薬液２０を所定温度に加温しながらマイクロバブル発生装置４ａに移送して、薬剤２０を循環させる。マイクロバブル発生装置４ａでは、ポンプ１７により移送されてきた薬液２０と二酸化炭素除去装置６により二酸化炭素が除去されたエアーとによりマイクロバブルを含む薬液２０を調製し、複数のマイクロバブル吐出口４ｃから浸漬するボディ１０に向けて吐出される。
【００３６】
複数のマイクロバブル吐出口４ｃは、ボディ１０を前記脱脂槽２の槽本体２ａ上方から下降させながら前記貯留された薬液２０中に没入する近傍（いわゆる、槽本体２ａにおけるボディ１０を没入する部分である入槽部）における槽本体２ａの内壁面に密に設けられている。これにより、ボディ１０を薬液２０中に没入した際に、ボディ１０構造上、薬液２０の入り難い部分に最初に流入する薬液２０中にマイクロバブルを高濃度で付加することができ、薬液２０の入り難い部分における脱脂性を向上することができる。
具体的には、ボディ１０の構造上、薬液２０の入り難い部分である「袋構造」となっている箇所が多々あるが、そこに薬液２０が流入すると、脱脂工程中に薬液２０が入れ替わることがほとんどない。そのため、本実施形態の如く、マイクロバブル吐出口４ｃを前記入槽部に密に設けることで、「袋構造」に最初に流入する薬液２０の中にマイクロバブルを高濃度で付加させることが可能となり、「袋構造」部分の脱脂性を向上させることができる。
以上のように、本実施形態に係る脱脂システム１は、マイクロバブル付加によるボディ１０の脱脂において、脱脂性を向上することができる。さらに、循環手段７により薬液２０を循環して利用できる。
【００３７】
図３に示すグラフは、脱脂システム１におけるマイクロバブル（ＭＢ）供給量の違いと油分濃度の違いによる脱脂性（袋構造部）の変化について示したものである。このグラフにおいて、横軸が油分濃度［ｐｐｍ］であり、縦軸が脱脂性の良悪を示す。図３中の複数の曲線は下から順にマイクロバブル供給量（泡量）を増加させていったものであり、図３中の上向き矢印が示すようにマイクロバブルの供給量を増加させると、薬液２０が入り難い部分であるボディ１０が有する袋構造部の脱脂性が上がることが確認できた。また、油分濃度が高くなると脱脂性が悪くなることが図３よりわかるが、マイクロバブルの供給量を増加すると、油分濃度が高い場合においても、十分な脱脂性を有し、薬液２０が入り難い部分であるボディ１０が有する袋構造部に高濃度のマイクロバブルを含む薬液２０をボディ１０の薬液２０没入の際に袋構造部に流入させることが、脱脂性において有効であることが確認できた。
【００３８】
次に、図４に示すグラフは、二酸化炭素の有無による薬液のｐＨ変化について示したものである。これは、マイクロバブル発生装置４ａでの薬液２０とエアーとの混合を想定して実験した結果であり、従来から行われているように薬液２０に通常エアーを供給した場合と、薬液２０に二酸化炭素を除去したエアーを供給した場合のｐＨ変化を経時的に調べたものである。このグラフにおいて、横軸が時間［ｈ］であり、縦軸がｐＨを示す。図４中において、◆点プロットを結ぶ直線が二酸化炭素を除去したエアーであり、■点プロットを結ぶ直線が通常エアーのものである。図４から明らかなように、二酸化炭素が含まれる通常エアーは、時間経過とともにｐＨが下がってくる。これは、アルカリ性である薬液２０を酸化してしまうことによる。この結果から、本実施形態の如く、マイクロバブル発生装置４ａに供給するエアーから二酸化炭素を除去することで、槽本体２ａ内に貯留する薬液のｐＨ変化を起こすことなく薬液２０の脱脂能力を維持することができる。
【００３９】
次に、図５に示すグラフは、マイクロバブル付加時の薬剤希釈による脱脂性の変化について示したものである。このグラフにおいて、横軸が原液希釈率であり、縦軸が脱脂性を示す。図４中において、矢印Ａで示す◆点プロットを結ぶ曲線がマイクロバブル付加有りであり、矢印Ｂで示す▲プロットを結ぶ曲線がマイクロバブル付加無しのものである。このグラフにおいて、マイクロバブル付加有無の違いを見れば明らかなように、マイクロバブル付加による脱脂性向上により、脱脂薬剤を希釈しても脱脂性を十分に確保できる。さらに、本実施形態による脱脂システム１では、マイクロバブル発生装置４ａに供給するエアーから二酸化炭素を除去するため、薬液２０を循環して使用し続けても、薬液２０のｐＨの変化がなく、薬液２０の脱脂性を保持することが可能であるため、希釈率の高い薬液でも十分な脱脂性を継続して得ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 脱脂システム
２ 脱脂槽
３ 油水分離装置
４ マイクロバブル供給手段
４ａ マイクロバブル発生装置
４ｃ マイクロバブル吐出口
５ 表面流発生手段
６ 二酸化炭素除去装置
７ 循環手段
１０ ボディ（製品）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両等大型製品の脱脂を行うためのマイクロバブルによる脱脂システムであって、
前記製品を浸漬して脱脂を行うための薬液を貯留する脱脂槽と、
前記脱脂槽に前記マイクロバブルを含む薬液を供給するマイクロバブル供給手段と、
前記製品の脱脂を行うことにより前記脱脂槽の薬液表面に浮上した泡沫と、当該薬液表面近傍の薬液とを集めて、当該薬液から油分を分離する油水分離装置と、
前記脱脂槽の薬液表面に浮上した泡沫を除去するために、当該薬液表面近傍に薬液の表面流を発生させる表面流発生手段と、
前記マイクロバブル供給手段にて前記マイクロバブルを発生させるために用いるエアーから二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去手段と、
を有することを特徴とする車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム。
【請求項２】
前記油水分離装置により油分が分離された薬液を再び前記脱脂槽に戻して薬液の循環を行う循環手段を有することを特徴とする請求項１に記載の車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム。
【請求項３】
前記脱脂槽における、貯留された薬液中への前記製品の没入部分の近傍に位置する前記脱脂槽の内壁面に、前記マイクロバブル供給手段により前記マイクロバルブを含む薬液を供給するための吐出口を密に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム。
【請求項１】
車両等大型製品の脱脂を行うためのマイクロバブルによる脱脂システムであって、
前記製品を浸漬して脱脂を行うための薬液を貯留する脱脂槽と、
前記脱脂槽に前記マイクロバブルを含む薬液を供給するマイクロバブル供給手段と、
前記製品の脱脂を行うことにより前記脱脂槽の薬液表面に浮上した泡沫と、当該薬液表面近傍の薬液とを集めて、当該薬液から油分を分離する油水分離装置と、
前記脱脂槽の薬液表面に浮上した泡沫を除去するために、当該薬液表面近傍に薬液の表面流を発生させる表面流発生手段と、
前記マイクロバブル供給手段にて前記マイクロバブルを発生させるために用いるエアーから二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去手段と、
を有することを特徴とする車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム。
【請求項２】
前記油水分離装置により油分が分離された薬液を再び前記脱脂槽に戻して薬液の循環を行う循環手段を有することを特徴とする請求項１に記載の車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム。
【請求項３】
前記脱脂槽における、貯留された薬液中への前記製品の没入部分の近傍に位置する前記脱脂槽の内壁面に、前記マイクロバブル供給手段により前記マイクロバルブを含む薬液を供給するための吐出口を密に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両等大型製品のマイクロバブルによる脱脂システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１７３０８６（Ｐ２０１１−１７３０８６Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４０２７５（Ｐ２０１０−４０２７５）
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]