特開 2022-42756 洗浄装置及び洗浄方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022042756

(43)【公開日】2022-03-15

(54)【発明の名称】洗浄装置及び洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   B08B 3/10 20060101AFI20220308BHJP

   B08B 3/04 20060101ALI20220308BHJP

【ＦＩ】

B08B3/10 A

B08B3/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020148324

(22)【出願日】2020-09-03

(71)【出願人】

【識別番号】513017021

【氏名又は名称】長瀬フィルター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115255

【弁理士】

【氏名又は名称】辻丸 光一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100154081

【弁理士】

【氏名又は名称】伊佐治 創

(72)【発明者】

【氏名】江口 敏記

(72)【発明者】

【氏名】志茂 仁祥

【テーマコード（参考）】

3B201

【Ｆターム（参考）】

3B201BA01

3B201BC03

3B201CB01

(57)【要約】

【課題】 水槽に入れることが不可能な被洗浄物の露出面の付着物を除去可能な、液体中で衝撃波を発生させる洗浄装置を提供する。
【解決手段】 本発明の被洗浄物の露出面の付着物除去用の洗浄装置１０は、衝撃波発生部１１と、開口部１２ａを有する容器１２と、を含み、衝撃波発生部１１は、衝撃波を発生させ、容器１２は、衝撃波発生部１１を内部に収容し、かつ、前記衝撃波を伝搬する液体２０を収容可能であり、容器１２の開口部１２ａを被洗浄物の少なくとも一部に押し当て可能である、ことを特徴とする。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

衝撃波発生部と、開口部を有する容器と、を含み、
前記衝撃波発生部は、衝撃波を発生させ、
前記容器は、前記衝撃波発生部を内部に収容し、かつ、前記衝撃波を伝搬する液体を収容可能であり、
前記容器の前記開口部を被洗浄物の少なくとも一部に押し当て可能である、
ことを特徴とする、被洗浄物の露出面の付着物除去用の洗浄装置。

【請求項2】

前記容器の容積が、１ｃｍ^３～３００００ｃｍ^３である、請求項１記載の洗浄装置。

【請求項3】

前記衝撃波発生部が、前記液体中に配置されるパルス放電用の電極である、請求項１又は２記載の洗浄装置。

【請求項4】

１秒当たりの前記パルス放電の放電回数が、１回～４０００回である、請求項３記載の洗浄装置。

【請求項5】

前記パルス放電の放電間隔が、０．０００２５秒～１秒である、請求項３又は４記載の洗浄装置。

【請求項6】

前記被洗浄物が、フィルター、筒状体、金属部材、プラスチック基板、コンクリート、アスファルト、セメント、木材及び調理器具からなる群から選択される少なくとも一つである、請求項１から５のいずれか一項に記載の洗浄装置。

【請求項7】

さらに、前記容器への前記液体の供給用のパイプ及び排出用のパイプと、前記衝撃波発生部に電力を供給する電源コードと、を含み、
前記パイプ及び前記電源コードが、前記容器に接続されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の洗浄装置。

【請求項8】

衝撃波を発生する衝撃波発生工程と、
前記衝撃波が被洗浄物に接触することにより、前記被洗浄物の露出面の付着物を除去する除去工程と、
を含み、
前記衝撃波発生工程及び前記除去工程を、前記衝撃波を伝搬する液体を収容した開口部を有する容器の前記開口部を前記被洗浄物の少なくとも一部に押し当てて実施する、
ことを特徴とする、洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、洗浄装置及び洗浄方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、物体（被洗浄物）の洗浄に、超音波洗浄装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－３３７３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、超音波洗浄装置では、被洗浄物の洗浄に、長時間を要する場合がある。また、超音波洗浄装置では、被洗浄物の露出面の付着物を、物理的に除去不可能な場合がある。

【0005】

これらに対し、被洗浄物を浸漬している液体中で、パルス放電を行って、これにより発生する衝撃波によって被洗浄物の露出面の付着物を除去して洗浄することが考えられる。しかしながら、このような洗浄に用いる装置には、前記液体を収容する容器として、水槽が用いられている。このため、前記装置では、例えば、水槽に入れることが不可能な壁や天井、大型の金属部材等を洗浄することができなかった。

【0006】

そこで、本発明は、水槽に入れることが不可能な被洗浄物の露出面の付着物を除去可能な、液体中で衝撃波を発生させる洗浄装置及び洗浄方法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】

前記目的を達成するために、本発明の被洗浄物の露出面の付着物除去用の洗浄装置は、
衝撃波発生部と、開口部を有する容器と、を含み、
前記衝撃波発生部は、衝撃波を発生させ、
前記容器は、前記衝撃波発生部を内部に収容し、かつ、前記衝撃波を伝搬する液体を収容可能であり、
前記容器の前記開口部を被洗浄物の少なくとも一部に押し当て可能である、
ことを特徴とする。

【0008】

本発明の洗浄方法は、
衝撃波を発生する衝撃波発生工程と、
前記衝撃波が被洗浄物に接触することにより、前記被洗浄物の露出面の付着物を除去する除去工程と、
を含み、
前記衝撃波発生工程及び前記除去工程を、前記衝撃波を伝搬する液体を収容した開口部を有する容器の前記開口部を前記被洗浄物の少なくとも一部に押し当てて実施する、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、水槽に入れることが不可能な被洗浄物の露出面の付着物を除去可能な、液体中で衝撃波を発生させる洗浄装置及び洗浄方法を提供可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の洗浄装置の構成の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、本発明の洗浄装置の構成のその他の例を示す斜視図である。

【図3】図３は、実施例１における洗浄結果を示す写真である。

【図4】図４は、実施例２における洗浄結果を示す写真である。

【図5】図５は、実施例３における洗浄結果を示す写真である。

【図6】図６は、実施例４における洗浄結果を示す写真である。

【図7】図７は、実施例５における洗浄結果を示す写真である。

【図8】図８は、実施例６における洗浄結果を示す写真である。

【図9】図９は、実施例７における洗浄結果を示す写真である。

【図10】図１０は、実施例８における洗浄結果を示す写真である。

【図11】図１１は、実施例９における洗浄結果を示す写真である。

【図12】図１２は、実施例１０における洗浄結果を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明において、「露出面」とは、例えば、外部に露出し、液体が接触し得るいかなる面であってもよい。

【0012】

本発明において、「衝撃波」とは、例えば、音速を超える速さで伝わる圧力変化の波である。

【0013】

本発明の洗浄装置及び洗浄方法において、前記容器の容積は、１ｃｍ^３～３００００ｃｍ^３であってもよい。

【0014】

本発明の洗浄装置において、前記衝撃波発生部は、前記液体中に配置されるパルス放電用の電極であってもよい。また、本発明の洗浄方法では、前記衝撃波発生工程において、前記液体中でのパルス放電により前記衝撃波を発生してもよい。

【0015】

本発明の洗浄装置及び洗浄方法において、１秒当たりの前記パルス放電の回数は、１回～４０００回であってもよい。

【0016】

本発明の洗浄装置及び洗浄方法において、前記パルス放電の放電間隔は、０．０００２５秒～１秒であってもよい。

【0017】

本発明の洗浄装置及び洗浄方法において、前記被洗浄物は、フィルター、筒状体、金属部材、プラスチック基板、コンクリート、アスファルト、セメント、木材及び調理器具からなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。

【0018】

本発明の洗浄装置は、さらに、前記容器への前記液体の供給用のパイプ及び排出用のパイプと、前記衝撃波発生部に電力を供給する電源コードと、を含み、前記パイプ及び前記電源コードが、前記容器に接続されていてもよい。

【0019】

つぎに、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定及び制限されない。なお、図においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なる場合がある。

【0020】

図１は、本発明の洗浄装置の構成の一例を示す斜視図である。図１に示すように、この洗浄装置１０は、衝撃波発生部１１と、開口部１２ａを有する容器１２と、を含む。容器１２は、衝撃波発生部１１を内部に収容する。

【0021】

衝撃波発生部１１は、衝撃波を発生する。本例において、衝撃波発生部１１は、パルス放電用の電極である。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明において、衝撃波発生部１１は、例えば、金属ワイヤーを張った電極端子に電荷をチャージした際の放電により衝撃波を発生してもよい。

【0022】

１秒当たりの前記パルス放電の放電回数は、特に限定されず、例えば、１回～４０００回である。前記パルス放電の放電間隔も、特に限定されず、例えば、０．０００２５秒～１秒である。

【0023】

洗浄装置１０は、さらに、容器１２への液体２０の供給用のパイプ３０及び排出用のパイプ３１ｂと、衝撃波発生部１１に電力を供給する電源コード３２と、を含み、パイプ３０、パイプ３１ｂ及び電源コード３２が、容器１２（例えば、容器１２の底部）に接続されていてもよい。電源コード３２の一端は、容器１２内の衝撃波発生部１１に直接接続されている。図１において、矢印は、液体２０の流れを示している。図１に例示するように、液体２０は、液体取込口３０ａから液体２０の供給用のパイプ３０へと取込まれ、Ｔ字状部材３１から容器１２へと供給される。また、液体２０の排出用のパイプ３１ｂには、バルブ（図示せず）が取り付けられている。後述するように、バルブを締めてパイプ３１ｂが閉じられた状態で開口部１２ａを被洗浄物に押し当てると、容器１２が密閉されるため、容器１２に液体２０を充填することができる。一方、バルブを開けると、図１の矢印に示すとおり、容器１２内の液体２０をパイプ３１ｂから排出可能である。

【0024】

前述のとおり、液体２０の供給用のパイプ３０は、Ｔ字状部材３１を有してもよい。Ｔ字状部材３１を有すれば、例えば、液体２０が直接容器１２に流れ込んで気泡が生じるのを抑制し、その結果、気泡や液体２０の流れによって衝撃波が減衰するのを抑制可能である。なお、Ｔ字状部材に代えて、Ｙ字状部材を用いても、同様の効果を得ることが可能である。

【0025】

電源コード３２の他端は、電源部へと接続される。前記電源部は、キャスター（車輪）を備えてもよい。キャスターを備えれば、前記電源部が重いものである場合にも、持ち運びが容易となる。

【0026】

前記電源部としては、例えば、一般的なパルス電源を用い得る。前記電源部の主な仕様としては、例えば、（１）入力電圧：１００Ｖ又は２００Ｖ、（２）出力電圧：２ｋＶ～５０ｋＶ、（３）繰り返し周波数：１パルス／秒～４０００パルス／秒である。

【0027】

図１に示すように、洗浄時において、容器１２は、衝撃波を伝搬する液体２０を収容可能である。液体２０としては、例えば、水があげられ、界面活性剤、電解質等を含んでもよい。

【0028】

容器１２は、その開口部１２ａを被洗浄物の少なくとも一部に押し当て可能な形状（例えば、有底円筒状、上部が開口した直方体状、立方体状等の多角柱状、半球状、錘状）である。開口部１２ａは、例えば、押し当てる被洗浄物の形状に応じた平面、曲面等とすればよい。容器１２は、図２に例示するように、さらに、被洗浄物への押し当てを容易とする持ち手１２ｂ、１２ｃを有してもよい。開口部１２ａの形成材料は、絶縁性で軽量なものが好ましく、被洗浄物への押し当ての容易さ及び液体２０の漏洩防止の観点から、ゴム部材が特に好ましいが、これに限定されない。また、容器１２の形成材料は、絶縁性で軽量なものが好ましく、液体２０の漏洩防止の観点から、プラスチック、またはガラス・セラミックス、複合材が特に好ましいが、これに限定されない。

【0029】

容器１２の容積は、例えば、１ｃｍ^３～３００００ｃｍ^３である。容器１２の容積を前記範囲とすれば、開口部１２ａを被洗浄物の少なくとも一部に押し当てることが容易となり、また、大型の水槽とは異なり、容易に持ち運ぶことが可能となる。その結果、例えば、洗浄装置１０を依頼者のもとに持参し、前記電源部（パルス電源）に接続することで洗浄デリバリーサービスを提供することが可能となる。

【0030】

被洗浄物は、その露出面に除去すべき付着物が付着したものであれば、いかなるものであってもよい。被洗浄物としては、例えば、フィルター（例えば、キャンドルフィルター、ディスクフィルター、チューブフィルター等）、筒状体、金属部材、プラスチック基板（例えば、光ディスク等）、コンクリート、アスファルト、セメント、木材、調理器具等があげられる。前記筒状体としては、例えば、パイプ等の配管、継手、バルブ及びポンプ等があげられる。前記金属部材は、例えば、全体が金属で形成されたものであってもよいし、一部に金属以外の材料で形成された部分を含むものであってもよい。前記金属部材としては、例えば、デミスター、ハウジング、容器、タンク、熱交換エレメント、スクラバー、ボイラー、タービン、プロペラ、シャフト、食器、基板、規則充填物、不規則充填物等があげられる。

【0031】

前記被洗浄物の露出面の付着物としては、例えば、前記被洗浄物が前記フィルターであれば、例えば、その露出面に固着した樹脂、添加剤、触媒及び触媒残渣等があげられ、前記被洗浄物が前記筒状体であれば、例えば、その露出面に付着した酸化セリウム等があげられ、前記被洗浄物が前記金属部材であれば、例えば、その露出面に付着した液化ゴム、ラッカー、規則充填物に付着したシリカ、墨液、黒鉛等の離型剤、機械油等があげられ、前記被洗浄物が前記光ディスクであれば、例えば、その記録面とは反対側の面の被覆物等があげられ、前記被洗浄物が前記コンクリートであれば、例えば、その露出面に付着した補修材等があげられ、前記被洗浄物が前記調理器具であれば、例えば、その露出面に付着した食品残渣等があげられる。

【0032】

また、前記被洗浄物としては、例えば、網状体、多孔体等もあげられる。前記網状体としては、例えば、フィルター、スクリーン等があげられる。前記多孔体としては、例えば、分離膜、透析膜、イオン交換膜、活性炭、珪藻土、珪砂、アンスラサイト、イオン交換体等があげられる。前記被洗浄物の露出面の付着物としては、例えば、前記被洗浄物が前記網状体であれば、例えば、その露出面に固着した樹脂、スケール等があげられ、前記被洗浄物が前記多孔体であれば、例えば、それらの孔に吸着した物質等があげられる。前記被洗浄物は、例えば、筒状体、網状体及び多孔体の二つ以上に該当するものであってもよい。

【0033】

つぎに、本発明の洗浄方法について、例をあげて説明する。本発明の洗浄方法は、例えば、本発明の洗浄装置を用いて実施可能である。ここでは、図１に示す洗浄装置を用いた場合を例にあげて、本発明の洗浄方法の一例について説明する。

【0034】

まず、洗浄装置１０の容器１２の開口部１２ａを被洗浄物の少なくとも一部に押し当てる。つぎに、液体２０の排出用のパイプ３１ｂが閉じられた状態で、容器１２に、液体２０を充填する。パイプ３１ｂの開閉は、例えば、前述のとおり、バルブの開閉等によって行うことができる。つぎに、衝撃波発生部１１により衝撃波を発生する。前記衝撃波は、容器１２内の液体２０を伝搬して、前記被洗浄物の少なくとも一部に接触する。前記接触により、前記被洗浄物の少なくとも一部の露出面の付着物が粉砕され、液体２０に拡散されることで、除去される。前記接触の際、前記衝撃波により前記被洗浄物の少なくとも一部に与えられる圧力は、例えば、０．０１ＭＰａ以上である。前記被洗浄物の露出面が開口部１２ａの面積よりも広い場合にも、開口部１２ａを押し当てる位置をずらしていくことで、前記露出面全体を洗浄可能である。

【0035】

本発明の洗浄装置及び洗浄方法によれば、前記衝撃波を用いることで、超音波洗浄装置と比較して、短時間で、被洗浄物の露出面の付着物を除去可能である。また、本発明の洗浄装置及び洗浄方法によれば、前記衝撃波を用いることで、超音波洗浄装置では物理的に除去不可能であった、被洗浄物の露出面の付着物を除去可能である。また、前述のとおり、本発明の洗浄装置及び洗浄方法は、水槽に入れることが不可能な被洗浄物の露出面の付着物を除去可能である。

【実施例0036】

つぎに、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、下記の実施例により限定及び制限されない。

【0037】

［実施例１］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、ラッカーを付着させたステンレス（ＳＵＳ）板表面を洗浄した。その結果を、図３に示す。洗浄前の図３（Ａ）に対し、図３（Ｂ）の丸で囲った部分でラッカーが除去され、洗浄効果が確認された。

【0038】

［実施例２］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、黒鉛を付着させたＳＵＳ棒表面を洗浄した。その結果を、図４に示す。洗浄前の図４（Ａ）に対し、図４（Ｂ）に示すように、ＳＵＳ棒表面の一部で黒鉛が除去され、洗浄効果が確認された。

【0039】

［実施例３］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、酸化セリウムと木工用ボンドの混合物を付着させたＳＵＳ板表面を洗浄した。その結果を、図５に示す。洗浄前の図５（Ａ）に対し、図５（Ｂ）に示すように、ＳＵＳ板表面の一部で付着物が除去され、洗浄効果が確認された。

【0040】

［実施例４］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、墨液を付着させたＳＵＳ板表面を洗浄した。その結果を、図６に示す。洗浄前の図６（Ａ）に対し、図６（Ｂ）に示すように、ＳＵＳ板表面全体の墨液が除去され、洗浄効果が確認された。

【0041】

［実施例５］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、光ディスク（ＣＤ－Ｒ）表面を洗浄した。その結果を、図７に示す。洗浄前の図７（Ａ）に対し、図７（Ｂ）に示すように、ＣＤ－Ｒの記録面とは反対側の面の被覆物の一部が除去され、洗浄効果が確認された。

【0042】

［実施例６］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、酸化セリウムを付着させた円柱状のＳＵＳパイプ表面を洗浄した。その結果を、図８に示す。洗浄前の図８（Ａ）に対し、図８（Ｂ）に示すように、ＳＵＳパイプ表面の一部で酸化セリウムが除去され、洗浄効果が確認された。

【0043】

［実施例７］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、グリスを付着させた塩化ビニール板表面を洗浄した。その結果を、図９に示す。洗浄前の図９（Ａ）に対し、図９（Ｂ）に示すように、塩化ビニール板表面の一部でグリスが除去され、洗浄効果が確認された。

【0044】

［実施例８］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、機械油を付着させた塩化ビニール板表面を洗浄した。その結果を、図１０に示す。洗浄前の図１０（Ａ）に対し、図１０（Ｂ）に示すように、塩化ビニール板表面の一部で機械油が除去され、洗浄効果が確認された。

【0045】

［実施例９］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、グリスを付着させたＳＵＳ板表面を洗浄した。その結果を、図１１に示す。洗浄前の図１１（Ａ）に対し、図１１（Ｂ）に示すように、ＳＵＳ板表面の一部でグリスが除去され、洗浄効果が確認された。

【0046】

［実施例１０］
図１に示す洗浄装置１０を用いて、機械油を付着させたＳＵＳ板表面を洗浄した。その結果を、図１２に示す。洗浄前の図１２（Ａ）に対し、図１２（Ｂ）に示すように、ＳＵＳ板表面全体の機械油が除去され、洗浄効果が確認された。

【産業上の利用可能性】

【0047】

以上のように、本発明の洗浄装置及び洗浄方法は、水槽に入れることが不可能な被洗浄物の露出面の付着物を除去可能である。

【符号の説明】

【0048】

１０ 洗浄装置
１１ 衝撃波発生部
１２ 容器
１２ａ 開口部
１２ｂ、１２ｃ 持ち手
２０ 液体
３０、３１ｂ パイプ
３２ 電源コード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】