Микропузырьковая система очистки для крупного изделия, такого как транспортное средство
Микропузырьковая система очистки включает ванну с находящимся в ней химическим раствором, в который погружают изделие для его очистки; средство подачи для введения микропузырьков в химический раствор и подачи химического раствора, включающего микропузырьки, в ванну; маслоотделительное устройство, которое собирает пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора, находящегося в ванне, в результате очистки изделия, а также часть химического раствора, находящуюся вблизи поверхности химического раствора, чтобы отделить масло от раствора; средство формирования, предназначенное для формирования поверхностного потока раствора вблизи поверхности раствора, чтобы удалить пузырьки, поднявшиеся к поверхности раствора в промывочной ванне; и средство удаления, предназначенное для удаления диоксида углерода из воздуха, используемого для формирования микропузырьков с помощью средства подачи. Предложен также способ очистки с использованием микропузырьковой системы. 2 н. и 4 з.п.ф-лы, 5 ил.
1. Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к технологии системы очистки, в которой для очистки крупного изделия, такого как транспортное средство, используются микропузырьки.
2. Описание аналога
[0002] В опубликованной японской патентной заявке №2007-301529 (JP-А-2007-301529) описано устройство очистки, в котором используется способ микропузырьковой очистки, который повышает эффект очистки благодаря использованию очищающего раствора и микропузырьков.
[0003] Устройство очистки, описанное в JP-A-2007-301529, включает множество очистных форсунок для распыления на объект, подлежащий очистке и погруженный в очистной раствор в промывочной ванне, очистного раствора, включающего микропузырьки, воздуходувную часть для сбора поверхностной масляной пленки, плавающей на поверхности очистного раствора, резервуар для слива лишней жидкости и маслоотделительную часть, которая восстанавливает поверхностную масляную пленку и отделяет масло. Это устройство очистки является компактным, имеет повышенную работоспособность и увеличивает срок службы очистного раствора благодаря дополнительному повышению эффекта очистки микропузырькового способа очистки.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Однако устройство, описанное в JP-A-2007-301529, имеет несколько недостатков. Например:
1) описанное выше устройство не может применяться для крупного изделия, такого как транспортное средство;
2)кроме того, при увеличении содержания масла микропузырьки не могут формироваться так легко из-за пеногасящего эффекта масляного содержимого, поэтому эффективность микропузырьков не может проявиться;
3) более того, когда воздух нормального состава при нормальных условиях подается в щелочной реагент, находящийся в ванне, реагент окисляется диоксидом углерода и другими компонентами воздуха, так что исходная эффективность реагента не может проявиться;
4) кроме того, поверхностно-активное вещество в реагенте облегчает пенообразование (т.е. образование пузырьков), и пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора, не так быстро исчезают, поэтому они накапливаются. Если пузырьки накапливаются в верхней части промывочной ванны, то эти пузырьки, включающие масло, лопаются, прилипая снова к изделию, когда изделие извлекают после очистки.
[0005] Поэтому настоящее изобретение обеспечивает микропузырьковую систему очистки для крупного изделия, такого как транспортное средство, которая может применяться для крупного изделия, такого как транспортное средство.
[0006] Первый аспект настоящего изобретения относится к микропузырьковой системе очистки для очистки крупного изделия, такого как транспортное средство. Эта система очистки включает промывочную ванну с находящимся в ней химическим раствором, в который погружается изделие с целью его очистки, средство подачи микропузырьков для введения микропузырьков в химический раствор и подачи химического раствора, включающего микропузырьки, в промывочную ванну; устройство отделения масла, которое собирает пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора, находящегося в очистном резервуаре, в результате очистки изделия, а также часть химического раствора, находящуюся вблизи поверхности химического раствора, чтобы отделить масло от химического раствора; средство формирования поверхностного потока для формирования поверхностного потока химического раствора вблизи поверхности химического раствора, чтобы удалить пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора в промывочной ванне; и средство удаления диоксида углерода для удаления диоксида углерода из воздуха, используемого для формирования микропузырьков с помощью средства подачи микропузырьков. В соответствии с этой структурой при очистке крупного изделия, такого как транспортное средство, можно повысить эффективность очистки путем добавления микропузырьков.
[0007] Описанная выше система очистки может также включать средство циркуляции, предназначенное для циркуляции химического раствора путем возврата химического раствора, в котором масло отделено с помощью устройства отделения масла, снова в промывочную ванну. В соответствии с этой структурой с помощью указанного средства циркуляции можно обеспечить циркуляцию химического раствора и его повторное использование.
[0008] В описанной выше системе очистки на внутренней поверхности стенок промывочной ванны вблизи участка, где изделие погружено в находящийся в ванне химический раствор, может быть предусмотрено множество плотно расположенных впускных каналов для подачи включающего микропузырьки химического раствора, осуществляемой средством подачи микропузырьков. В соответствии с этой структурой, когда изделие погружено в химический раствор, находящийся в ванне, химический раствор, который включает микропузырьки в высокой концентрации, может принудительно затекать в части конструкции изделия, в которые ему трудно проникнуть, поэтому можно повысить эффективность очистки частей, в которые химическому раствору трудно проникнуть.
[0009] В системе очистки, имеющей описанную выше структуру, средство формирования поверхностного потока может подавать химический раствор в промывочную ванну таким образом, что часть химического раствора, находящаяся вблизи химического раствора, течет в сторону устройства отделения масла. Кроме того, средство формирования поверхностного потока может регулировать скорость подаваемого потока химического раствора так, чтобы увеличивать ее от центральной части наружу в поперечном направлении промывочной ванны.
[0010] Второй аспект настоящего изобретения относится к способу очистки для очистки крупного изделия, такого как транспортное средство. Этот способ включает: заполнение промывочной ванны химическим раствором, в который погружается изделие для его очистки; введение микропузырьков в химический раствор; подачу химического раствора, включающего микропузырьки, в промывочную ванну; сбор пузырьков, поднявшихся к поверхности химического раствора, находящегося в промывочной ванне, в результате очистки изделия, а также части химического раствора, находящейся вблизи поверхности химического раствора, чтобы отделить масло от химического раствора; формирование поверхностного потока вблизи поверхности химического раствора, чтобы удалить пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора в промывочной ванне; и удаление диоксида углерода из воздуха, используемого для формирования микропузырьков.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011] Далее признаки, преимущества, техническая и промышленная значимость настоящего изобретения будут приведены в нижеследующем подробном описании его примеров осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых одни и те же номера обозначают одни и те же элементы и где:
фиг.1 представляет собой скелетную схему общей структуры микропузырьковой системы очистки в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 представляет собой скелетную схему промывочной ванны на виде сверху;
фиг.3 представляет собой график изменения эффективности очистки в соответствии с разностью в количестве подаваемых пузырьков и разностью в содержании масла;
фиг.4 представляет собой график изменения рН в соответствии с различием в подаваемом воздухе; и
фиг.5 представляет собой график изменения эффективности очистки в соответствии с разбавлением реагента при добавлении микропузырьков.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Далее будут описаны примеры осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи. Система микропузырьковой очистки для крупного изделия, такого как транспортное средство (далее просто называемая "системой очистки"), в соответствии с примером осуществления применяется в процессе очистки корпуса транспортного средства способом микропузырьковой очистки в качестве процесса, предшествующего, например, процессу окраски корпуса транспортного средства. Далее подробно будет описана структура этой системы очистки. В данном случае химический раствор в этом примере осуществления является водным раствором (очистным раствором) реагента, в котором исходный очистной раствор реагента разбавлен заданным количеством при заданной степени разбавления.
[0013] Система очистки 1 представляет собой систему с циркулирующим химическим раствором, которая очищает корпус 10 транспортного средства (одного примера крупного изделия, такого как транспортное средство) перед процессом окраски путем использования химического раствора 20, включающего микропузырьки, и в которой химический раствор 20 циркулирует так, что его можно повторно использовать. Система очистки 1 в основном включает промывочную ванну 2, маслоотделительное устройство 3, средство 4 подачи микропузырьков, средство 5 формирования поверхностного потока, устройство 6 удаления диоксида углерода и средство 7 циркуляции, как показано на фиг.1.
[0014] Промывочная ванна 2, в которой находится химический раствор (20) для очистки изделия путем его погружения в химический раствор (20), включает основную ванну 2а и вспомогательную ванну 2b. Основная ванна 2а представляет собой большую коробчатую ванну с открытой верхней частью. При очистке корпуса 10 основная ванна 2а способна вместить заданное количество химического раствора. То есть основная ванна 2а имеет такой объем, в котором умещается достаточное количество химического раствора, чтобы погрузить в него весь корпус 10.
[0015] Вспомогательная ванна 2b представляет собой ванну, которая меньше основной ванны 2а и расположена смежно с одним краем основной ванны 2а в продольном направлении. Эта вспомогательная ванна 2b представляет собой ванну для удержания пузырьков и химического раствора 20, перетекающих через край смежной торцевой части основной ванны 2а.
[0016] Маслоотделительное устройство 3 отделяет масло от химического раствора 20 путем сбора пузырьков, поднявшихся к поверхности химического раствора 20 в основной ванне 2а промывочной ванны 2 в процессе очистки корпуса 10, а также части химического раствора 20 вблизи поверхности химического раствора 20. То есть маслоотделительное устройство 3 представляет собой устройство, которое отделяет масло от химического раствора 20 путем сбора пузырьков, накопившихся во вспомогательной ванне 2b, и части химического раствора вблизи поверхности химического раствора 20 во вспомогательной ванне 2b путем обеспечения их перетекания через торцевую часть основной ванны 2а. Маслоотделительное устройство 3 включает основной корпус маслоотделительного устройства 3 и нагревательное средство 8. Основной корпус маслоотделительного устройства 3 содержит три резервуара: первый разделительный резервуар 3а, второй разделительный резервуар 3b и третий разделительный резервуар 3с, отделенные друг от друга перегораживающими стенками на заданном расстоянии, и используется для удержания (т.е. накопления) химического раствора 20 и отделения масла. Нагревательное устройство 8 используется для нагрева химического раствора 20 в основном корпусе маслоотделительного устройства 3. Часть ниже перегораживающей стенки 21, разделяющей первый разделительный резервуар 3а и второй разделительный резервуар 3b, открыта, так что когда в основном корпусе маслоотделительного устройства 3 находится химический раствор 20, последний может протекать через зазор ниже перегораживающей стенки 21 во второй разделительный резервуар 3b, смежный с первым разделительным резервуаром 3a. Также часть ниже перегораживающей стенки 22, разделяющей второй разделительный резервуар 3b и третий разделительный резервуар 3c, открыта, так что когда в основном корпусе маслоотделительного устройства 3 находится химический раствор 20, последний может перетекать через зазор ниже перегораживающей стенки 22 в третий разделительный резервуар 3c, смежный со вторым разделительным резервуаром 3b.
[0017] Первый разделительный резервуар 3a сообщается с вспомогательной ванной 2b трубопроводом 11 через насос 9 таким образом, что химический раствор 20 и пузырьки могут перекачиваться из зоны вблизи поверхности химического раствора 20, находящегося во вспомогательной ванне 2b, в первый разделительный резервуар 3 через трубопровод 11 путем приведения в действие насоса 9. Также трубопровод 12, ответвляющийся от средства 7 циркуляции, которое будет описано далее, сообщается с нижней частью первого разделительного резервуара 3a (то есть нижней частью на одном конце основного корпуса маслоотделительного устройства 3). Этот трубопровод 12 является трубопроводом для подачи химического раствора 20 из средства 7 циркуляции в донную часть основного корпуса маслоотделительного устройства 3. Подача химического раствора 20 через трубопровод 12 облегчает прохождение потока химического раствора 20 в продольном направлении основного корпуса маслоотделительного устройства 3 (то есть в направлении пунктирных стрелок на фиг.1) в донной части внутри основного корпуса маслоотделительного устройства 3.
[0018] Второй разделительный резервуар 3b имеет больший объем и также шире в продольном направлении основного корпуса маслоотделительного устройства 3, чем первый разделительный резервуар 3a и третий разделительный резервуар 3c, смежные со вторым разделительным резервуаром 3b через перегораживающие стенки 21 и 22. Этот второй разделительный резервуар 3b представляет собой резервуар, используемый для сбора пузырьков (включающих масло, примеси и т.д.), накопившихся на поверхности химического раствора 20, находящегося в смежном первом разделительном резервуаре 3a, и перетекших через перегораживающую стенку 21, а также для хранения масла, которое всплыло, когда химический раствор 20 течет в продольном направлении основного корпуса маслоотделительного устройства 3 (то есть в направлении пунктирных стрелок на фиг.1).
[0019] Третий разделительный резервуар 3c содержит верхний резервуар 24 и нижний резервуар 25, отделенный от верхнего резервуара 24 горизонтальной перегораживающей стенкой 23. Верхний резервуар 24, представляет собой резервуар, используемый для заполнения пузырьками (включающими масло, примеси и т.д.), накопившимися на поверхности химического раствора 20, находящегося в смежном втором разделительном резервуаре 3b, и перетекших через перегораживающую стенку 22. Кроме того, трубопровод 13 сообщен с верхним резервуаром 24, так что указанные пузырьки, включающие масло, примеси и т.п., которые поднялись к поверхности с помощью маслоотделительного устройства 3, могут быть удалены из системы через этот трубопровод 13. При этом нижний резервуар 25 представляет собой резервуар, в который может втекать химический раствор 20, текущий вдоль донной части смежного второго разделительного резервуара 3b. Кроме того, трубопровод 14, ответвляющийся от средства 7 циркуляции, подключен к нижней части третьего разделительного резервуара 3c (то есть к нижней части на другом конце основного корпуса маслоотделительного устройства 3). Этот трубопровод 14 является трубопроводом для выпуска химического раствора 20 из донной части основного корпуса маслоотделительного устройства 3 и возврата его в средство 7 циркуляции. То есть, как показано на фиг.1, поток химического раствора 20 формируется в продольном направлении основного корпуса маслоотделительного устройства 3 (то есть в направлении пунктирных стрелок на фиг.1) в донной части основного корпуса маслоотделительного устройства 3 путем обхода средства 7 циркуляции и подачи химического раствора 20 в донную часть основного корпуса маслоотделительного устройства 3 через трубопровод 12 и возврата введенного химического раствора 20 в средство 7 циркуляции из основного корпуса маслоотделительного устройства 3 через трубопровод 14.
[0020] Нагревательное средство 8 является средством для нагрева химического раствора 20, находящегося в основном корпусе маслоотделительного устройства 3. Нагревательным устройством 8 может быть, например, электрический нагреватель. Нагрев химического раствора 20, находящегося в основном корпусе маслоотделительного устройства 3, нагревательным средством 8 до заданной температуры активизирует подъем масла в химическом растворе 20 к поверхности химического раствора 20.
[0021] Таким образом, в маслоотделительном устройстве 3 находится химический раствор 20, несущий включения масла и примесей и который был перемещен из вспомогательной ванны 2b промывочной ванны 2, а также химический раствор 20, поданный из средства 7 циркуляции. Химический раствор 20 в донной части основного корпуса маслоотделительного устройства 3 медленно течет в продольном направлении этого корпуса, при этом нагреваясь до заданной температуры нагревательным средством 8, и удерживается здесь в течение определенного периода времени (30 минут в этом примере осуществления). В это время масло в химическом растворе 20 поднимается к поверхности химического раствора 20, и это поднявшееся масло разрушает накопившиеся здесь пузырьки (в частности, пузырьки, накопившиеся на поверхности химического раствора 20 во втором разделительном резервуаре 3b), и, в результате, количество пузырьков уменьшается. То есть маслоотделительное устройство 3 способно удалять примеси в промывочной ванне 2 и пузырьки, включающие масло, при этом разрушая пузырьки, накопившиеся на поверхности химического раствора 20, используя масло, поднимающееся при отделении масла от химического раствора 20. Таким образом, маслоотделительное устройство 3 отделяет включения масла и примесей от химического раствора 20, выводит отделенные включения масла и примесей из системы и возвращает химический раствор 20, освобожденный от масла и примесей, в средство 7 циркуляции.
[0022] Средство 5 формирования поверхностного потока представляет собой средство для формирования поверхностного потока в химическом растворе 20 вблизи поверхности химического раствора 20, чтобы удалить пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора 20 в основной ванне 2а промывочной ванны 2, с поверхности химического раствора 20. То есть средство 5 формирования поверхностного потока является средством формирования поверхностного потока в химическом растворе 20 вблизи поверхности химического раствора 20, чтобы удалить пузырьки, которые накапливаются на поверхности химического раствора 20, которым была заполнена основная ванна 2а с целью очистки корпуса 10. Средство 5 формирования поверхностного потока включает множество трубопроводов 19 подачи химического раствора, которые расположены рядами в поперечном направлении промывочной ванны 2 на одном ее торце в продольном направлении, как показано на фиг.2. Кроме того, средство 5 формирования поверхностного потока сообщается со средством 7 циркуляции через трубопровод 15, так что химический раствор 20, подаваемый через трубопровод 15, может подаваться в каждый из этих трубопроводов 19 подачи химического раствора, а количество (то есть масса струи) химического раствора 20, подаваемого из каждого из трубопроводов 19 подачи химического раствора в основную ванну 2а промывочной ванны 2, можно регулировать индивидуально. В результате средство 5 формирования поверхностного потока подает (т.е. доставляет) химический раствор 20 в основную ванну 2а из каждого из трубопроводов подачи химического раствора 19 вблизи поверхности химического раствора 20, находящегося в основной ванне 2а, при регулировании массы струи/расхода подаваемого химического раствора 20. Соответственно, поверхностный поток может быть сформирован так, что химический раствор 20 протекает в сторону вспомогательной ванны 2b, и можно было надлежащим образом регулировать структуру поверхностного потока (т.е. потока). В этом примере осуществления химический раствор 20, подаваемый из трубопроводов 19 подачи химического раствора, подается так, что масса струи химического раствора 20 возрастает (то есть расход химического раствора 20 увеличивается) от центральной части наружу в поперечном направлении промывочной ванны 2, как это показано на фиг.2, и структура поверхностного потока задается так, чтобы облегчить течение пузырьков вблизи поверхностей 2 с боковых стенок и углов на стороне средства 5 формирования поверхностного потока в основной ванне 2а, где пузырьки имеют тенденцию к накапливанию. В этой связи в данном примере осуществления химический раствор 20, подаваемый в трубопроводы 19 подачи химического раствора, подается из средства 7 циркуляции, но изобретение особенно не ограничено этим примером. В другом случае химический раствор 20 может подаваться непосредственно через трубопровод из заданного места в основной ванне 2а промывочной ванны 2 (например, донной части основной ванны 2а).
[0023] Средство 4 подачи микропузрьков является средством подачи химического раствора 20, включающего микропузырьки, в основную ванну 2а промывочной ванны 2 и включает устройство 4а формирования микропузырьков, которое представляет собой средство формирования микропузырьков, и трубопровод 4b подачи микропузырьков, который представляет собой разветвленный трубопровод, сообщающийся с устройством 4а формирования микропузырьков. Кроме того, устройство 4а формирования микропузырьков сообщается с устройством подачи воздуха (не показано) через устройство 6 удаления диоксида углерода. Один конец трубопровода 4b подачи микропузырьков сообщается с одним концом устройства 4а формирования микропузырьков. Другой конец трубопровода 4b подачи микропузырьков разветвляется на множество отводных труб, как показано на фиг.1. Эти отводные трубы идут во множество мест на внутренней поверхности стенок основной ванны 2а. Концевая часть каждой из этих отводных труб представляет собой канал 4с подачи микропузырьков, предназначенный для подачи микропузырьков.
[0024] Эти каналы 4с подачи микропузырьков плотно расположены на внутренней поверхности стенок основной ванны 2а вблизи зоны, где корпус 10 погружен (т.е. входит) в химический раствор 20 в основной ванне 2а промывочной ванны 2, и подают химический раствор 20, включающий микропузырьки, подаваемые устройством 4 подачи микропузырьков. То есть корпус 10 транспортируется в промывочную ванну 2 транспортирующим средством (не показано) так, чтобы он погрузился в химический раствор 20 в основной ванне 2а промывочной ванны 2, как показано на фиг.1. Каналы 4с подачи микропузырьков плотно расположены на внутренней поверхности стенок основной ванны 2а, которая обращена к задней части корпуса 10, а также на внутренних поверхностях стенок основной ванны 2а, которые обращены к левой и правой сторонам корпуса 10 при его погружении в химический раствор 20. То есть каналы 4с подачи микропузырьков плотно расположены на внутренней поверхности стенок промывочной ванны 2 вблизи зоны, где корпус 10 погружается в химический раствор 20, находящийся в промывочной ванне 2. Таким образом, средство 4 подачи микропузырьков может подавать химический раствор 20, включающий микропузырьки, из каналов 4с подачи микропузырьков, используя химический раствор 20, подаваемый из средства 7 циркуляции, которое будет описано ниже, и воздух, подаваемый из средства подачи воздуха. В частности, когда передняя часть корпуса 10 погружается в химический раствор 20 (то есть когда корпус 10 входит в ванну и, следовательно, в химический раствор 20 в основной ванне 2а), химический раствор 20, включающий микропузырьки в высокой концентрации, может быть подан к корпусу 10 из каналов 4с подачи микропузырьков.
[0025] Устройство 6 удаления диоксида углерода предназначено для удаления диоксида углерода из воздуха, используемого для формирования микропузырьков устройством 4а формирования микропузырьков средства 4 подачи микропузырьков. В качестве устройства 6 удаления диоксида углерода может использоваться, например, устройство, выполненное, чтобы удалить диоксид углерода путем подачи воздуха в щелочной раствор для удаления диоксида углерода и вызвать появление пузырьков.
[0026] Средство 7 циркуляции является средством обеспечения циркуляции химического раствора 20 путем возврата химического раствора 20, из которого с помощью устройства 3 отделения масла было выделено масло, опять в основную ванну 2а промывочной ванны 2. Средство 7 циркуляции включает трубопровод 16, соединяющий нижнюю часть вспомогательной ванны 2b с концевой частью со стороны впуска устройства 4а формирования микропузырьков, и насос 17 и теплообменник 18, смонтированные в трубопроводе 16. Кроме того, маслоотделительное устройство 3 сообщается по байпасной схеме на впускной стороне стороны насоса 17 с трубопроводом 16 через трубопровод 12 и трубопровод 14, так что химический раствор 20, из которого маслоотделительным устройством 3 удалено масло, возвращается в средство 7 циркуляции, как описано выше. Теплообменник 18 способен нагревать химический раствор 20, протекающий по трубопроводу 16, до заданной температуры. Таким образом, средство 7 циркуляции способно обеспечить циркуляцию химического раствора 20 путем приведения в действие насоса 17 для перекачки химического раствора 20, находящегося в дополнительной ванне 2b, и химического раствора 20, из которого маслоотделительным устройством 3 удалено масло, в устройство 4а формирования микропузырьков при нагреве химического раствора 20 в теплообменнике 18. Причем теплообменник 18 необходим только в случае, когда циркулирующий химический раствор 20 необходимо нагревать.
[0027] Далее будет описан процесс очистки для очистки корпуса 10 с использованием системы очистки 1, структура которой описана выше.
[0028] Сначала с помощью транспортирующего средства корпус 10 транспортируют в положение выше промывочной ванны 2 системы очистки 1. Затем корпус 10 опускают так, чтобы он погрузился в химический раствор 20. В промывочной ванне 2 химический раствор 20, включающий микропузырьки, подается устройством 4а формирования микропузырьков через каналы 4с подачи микропузырьков. Микропузырьки растекаются вместе с химическим раствором 20 по поверхности корпуса 10 и затекают во внутренние части корпуса 10 (например, части, которые имеют форму "карманов", т.е. карманообразные части). Масло, прилипшее к корпусу 10, и примеси, например частицы грязи, внедряются в пузырьки и таким образом удаляются. Затем пузырьки со смешанными маслом и примесями поднимаются к поверхности химического раствора 20, находящегося в основной ванне 2а.
[0029] Кроме того, в процессе очистки корпуса 10 пузырьки, включающие масло и примеси и накапливающиеся на поверхности химического раствора 20, находящегося в основной ванне 2а, перетекают из концевой части основной ванны 2а во вспомогательную ванну 2b за счет приведения в действие средства 5 формирования поверхностного потока. Затем при удалении пузырьков, накапливающихся на поверхности химического раствора 20 в основной ванне 2а, средство 5 формирования поверхностного потока может подавать химический раствор 20 так, что расход увеличивается от центральной части наружу в поперечном направлении промывочной ванны 2, как показано на фиг.2. Регулирование поверхностного потока таким путем с помощью средства формирования поверхностного потока 5 дает возможность заставлять пузырьки, которые накапливаются вблизи поверхностей 2 с боковых стенок основной ванны 2а, и пузырьки, которые накапливаются в углах основной ванны 2а со стороны средства 5 формирования поверхностного потока, активно течь в направлении вспомогательной ванны 2b, благодаря чему уменьшается количество накапливающихся пузырьков.
[0030] Далее пузырьки, собравшиеся во вспомогательной ванне 2b в результате перетекания из основной ванны 2а, скапливаются на поверхности химического раствора 20 во вспомогательной ванне 2b. Поэтому эти пузырьки перекачиваются насосом 9 вместе с частью химического раствора 20, который находится вблизи поверхности химического раствора 20, в направлении первого разделительного резервуара 3а маслоотделительного устройства 3. Химический раствор 20, перекачанный из вспомогательной ванны 2b, находится в маслоотделительном устройстве 3 в течение заданного периода времени и в то же время нагревается, так что масло в химическом растворе 20 поднимается к поверхности химического раствора 20. Кроме того, пузырьки, накопившиеся на химическом растворе 20, находящемся в первом разделительном резервуаре 3a, переливаются во второй разделительный резервуар 3b. Во втором разделительном резервуаре 3b масло поднимается в результате того, что химический раствор 20 находится в нем в течение заданного периода времени, и это масло объединяется с пузырьками, накопившимися на поверхности химического раствора 20 (когда поднявшееся масло объединяется с накопившимися пузырьками, количество накопившимися пузырьков уменьшается в результате пеногасительного эффекта масла). Затем пузырьки, включающие масло и примеси и накопившиеся во втором разделительном резервуаре 3b, переливаются в верхний резервуар 24 третьего разделительного резервуара 3c, а пузырьки, включающие масло и примеси и накопившиеся в верхнем резервуаре 24, удаляются из системы через трубопровод 13.
[0031] Кроме того, средство 7 циркуляции обеспечивает циркуляцию химического раствора 20 путем приведения в действие насоса 17 с целью перекачивания химического раствора 20, находящегося в нижней части вспомогательной ванны 2b, и химического раствора 20, из которого удалено масло маслоотделительным устройством 3, в устройство 4а формирования микропузырьков при нагреве химического раствора 20 теплообменником 18 до заданной температуры. В устройстве 4а формирования микропузырьков химический раствор 20, включающий микропузырьки, корректируется химическим раствором 20, перекачиваемым насосом 17, и воздухом, из которого устройством 6 удаления диоксида углерода удален диоксид углерода, и затем подается из множества каналов 4с подачи микропузырьков в направлении погруженного корпуса 10.
[0032] Множество устройств 4а формирования микропузырьков плотно расположены на внутренней поверхности стенок основной ванны 2а вблизи зоны, где корпус 10 погружают (т.е. он входит) в находящийся в указанной ванне химический раствор 20, когда корпус 10 снижается из положения над основной ванной 2а промывочной ванны 2 (т.е. вблизи входа в ванну, где корпус 10 становится погруженным в основную ванну 2а). В результате, когда корпус 10 погружен в химический раствор 20, микропузырьки в большой концентрации могут быть введены в химический раствор 20, которые первыми затекают в такие части конструкции корпуса 10, в которые трудно проникнуть химическому раствору 20, таким образом, может повыситься эффективность очистки частей, в которые трудно проникнуть химическому раствору 20. В частности, имеется множество участков конструкции корпуса 10, имеющих форму кармана и которые являются частями корпуса 10, куда трудно проникнуть химическому раствору 20. Если химический раствор 20 затекает в эти места, то во время процесса очистки он почти никогда не изменяется. Следовательно, плотно расположенные каналы 4с подачи микропузырьков на входе в ванну, как описано в этом примере осуществления, дают возможность вводить микропузырьки в высокой концентрации в химический раствор 20, которые изначально могут затекать в такую конструкцию в виде кармана, благодаря чему обеспечивается повышение эффективности очистки карманообразных частей. Как описано выше, система очистки 1 в соответствии с этим примером осуществления позволяет повысить эффективность очистки корпуса 10 путем добавления микропузырьков. Кроме того, с помощью указанного средства 7 циркуляции можно обеспечить циркуляцию химического раствора 20 и его повторное использование.
[0033] График на фиг.3 показывает изменение эффективности очистки (в частях конструкции, имеющих форму кармана) в соответствии с разностью в содержании масла и разностью в количестве микропузырьков (МП), подаваемых в систему очистки 1. На этом графике по горизонтальной оси отложено содержание масла [пропромилле], а по вертикальной оси - эффективность очистки: от плохой к хорошей. Несколько кривых на фиг.3 отражают случаи, в которых количество подаваемых микропузырьков (то есть количество пузырьков), начиная снизу, увеличивается. Как показано направленной вверх стрелкой на фиг.3, когда количество подаваемых микропузырьков увеличивается, эффективность очистки в частях конструкции корпуса 10, имеющих форму кармана и в которые химическому раствору 20 трудно проникнуть, повышается. Кроме того, как следует из фиг.3, эффективность очистки уменьшается, когда содержание масла увеличивается. Однако когда количество подаваемых микропузырьков увеличивается, можно добиться достаточной эффективности очистки даже при высоком содержании масла. Таким образом, подтверждено, что затекание химического раствора 20, включающего микропузырьки в высокой концентрации, в части конструкции корпуса 10, имеющие форму кармана, то есть в части, в которые химическому раствору трудно проникнуть, когда корпус 10 погружен в химический раствор 20, полезно с точки зрения эффективности очистки.
[0034] Далее график на фиг.4 показывает изменение рН в соответствии с присутствием или отсутствием диоксида углерода. Показанные результаты были получены при испытании, когда в устройстве 4а формирования микропузырьков предполагалось присутствие смеси воздуха и химического раствора 20. Изменение рН измерялось по времени для случая, когда в химический раствор 20 подавался воздух нормального состава при нормальных условиях, как это делается в аналоге, и для случая, когда в химический раствор 20 подавался воздух, из которого был удален диоксид углерода. На этом графике по горизонтальной оси отложено время [час], а по вертикальной - значения рН. На фиг.4 прямая линия, соединяющая сплошные черные ромбики, изображенные на графике, представляет случай с воздухом, из которого был удален диоксид углерода, а прямая линия, соединяющая сплошные черные квадраты, изображенные на графике, представляет случай с нормальным воздухом при нормальных условиях. Как следует из фиг.4, с нормальным воздухом при нормальных условиях, включающим диоксид углерода, значения рН со временем снижаются. Это происходит из-за того, что химический раствор 20, то есть щелочь, прекращает окисление. По этим результатам очевидно, что удаление диоксида углерода из воздуха, подаваемого в устройство 4а формирования микропузырьков, как это сделано в данном примере осуществления, позволяет предотвратить изменение рН химического раствора, находящегося в основной ванне 2а, и тем самым обеспечивает поддержание эффективности очистки химическим раствором 20.
[0035] Далее график на фиг.5 показывает изменение эффективности очистки в соответствии с разбавлением реагента при добавлении микропузырьков. На этом графике по горизонтальной оси отложен коэффициент разбавления исходного раствора, а по вертикальной оси - эффективность очистки. На фиг.4 кривая, соединяющая сплошные черные ромбы, изображенные на графике, и указанная стрелкой А, представляет случай, в котором подавались микропузырьки, а кривая, соединяющая сплошные черные треугольники, изображенные на графике, и указанная стрелкой В, представляет случай, в котором микропузырьки не подавались. На этом графике эффективность очистки может быть достаточно гарантирована, даже если очищающий реагент разбавлен, благодаря повышению эффективности очистки путем добавления микропузырьков, как это очевидно при сравнении разницы между случаем, когда микропузырьки добавлены, и случаем, когда микропузырьки не добавлены. Кроме того, при системе очистки 1 в соответствии с этим примером осуществления из воздуха, подаваемого в устройство 4а формирования микропузырьков, диоксид углерода удален, поэтому даже если химический раствор 20 продолжает циркулировать и используется повторно, значение рН химического раствора 20 не будет меняться, поэтому может поддерживаться эффективность очистки химическим раствором 20. В результате можно продолжать обеспечивать достаточную эффективность очистки даже при высокоразбавленном химическом растворе, то есть при химическом растворе с высоким коэффициентом разбавления.
[0036] Несмотря на то что выше были проиллюстрированы некоторые примеры осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено деталями проиллюстрированных примеров осуществления, и оно может быть осуществлено с различными изменениями, модификациями или усовершенствованиями, которые могут быть сделаны специалистами без отступления от объема настоящего изобретения.
1. Микропузырьковая система очистки, предназначенная для очистки крупного изделия, такого как транспортное средство, содержащая:
промывочную ванну с находящимся в ней химическим раствором, в который погружают изделие для его очистки;
средство подачи микропузырьков, предназначенное для введения микропузырьков в химический раствор и подачи химического раствора, включающего микропузырьки, в промывочную ванну;
маслоотделительное устройство, которое собирает пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора, находящегося в промывочной ванне, в результате очистки изделия, а также часть химического раствора, находящуюся вблизи поверхности химического раствора, чтобы отделить масло от химического раствора;
средство формирования поверхностного потока, предназначенное для формирования поверхностного потока химического раствора вблизи поверхности химического раствора, чтобы удалить пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора в промывочной ванне; и
средство удаления диоксида углерода, предназначенное для удаления диоксида углерода из воздуха, используемого для формирования микропузырьков с помощью средства подачи микропузырьков.
2. Система очистки по п.1, дополнительно содержащая средство циркуляции, предназначенное для обеспечения циркуляции химического раствора путем возврата химического раствора, из которого выделено масло маслоотделительным устройством, снова в промывочную ванну.
3. Система очистки по п.1, в которой на внутренней поверхности стенок промывочной ванны в месте вблизи зоны, где изделие погружено в находящийся в указанной ванне химический раствор, предусмотрено множество плотно расположенных впускных каналов для подачи химического раствора, включающего микропузырьки, с помощью средства подачи микропузырьков.
4. Система очистки по п.1, в которой средство формирования поверхностного потока подает химический раствор в промывочную ванну таким образом, что часть химического раствора, находящаяся вблизи поверхности химического раствора, течет в сторону маслоотделительного устройства.
5. Система очистки по любому из пп.1-4, в которой средство формирования поверхностного потока регулирует расход химического раствора, который подается так, чтобы он увеличивался от центральной части наружу в поперечном направлении промывочной ванны.
6. Способ очистки, предназначенный для очистки крупного изделия, такого как транспортное средство, содержащий:
заполнение промывочной ванны химическим раствором, в который изделие погружают для его очистки;
введение микропузырьков в химический раствор;
подачу химического раствора, включающего микропузырьки, в промывочную ванну;
сбор пузырьков, поднявшихся к поверхности химического раствора, находящегося в промывочной ванне в результате очистки изделия, а также части химического раствора, находящейся вблизи поверхности химического раствора, чтобы отделить масло от химического раствора;
формирование поверхностного потока химического раствора вблизи поверхности химического раствора, чтобы удалить пузырьки, поднявшиеся к поверхности химического раствора в промывочной ванне; и
удаление диоксида углерода из воздуха, используемого для формирования микропузырьков.
