節(jié)水型無污染利用空氣自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種節(jié)水型無污染利用空氣自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)，包括：汽車清洗區(qū)域全封閉結(jié)構(gòu)、清洗噴射系統(tǒng)、P2.5收塵裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)。轎車2停放在密封房1平臺(tái)中，通過脈沖噴射裝置3、噴霧噴射裝置4、前后噴射裝置5、儲(chǔ)氣包6、脈沖閥7、空壓機(jī)8、清洗劑裝置9、水輸送裝置10、管路及控制11組成的清洗噴射系統(tǒng)實(shí)施脈沖高壓清洗，并經(jīng)清潔度檢測裝置12快速檢測清潔度，對(duì)少量未能用空氣清洗污物，啟用水噴霧噴射裝置4實(shí)施高壓水霧清洗，同時(shí)空氣粉塵污染物通過由收塵器13、收塵風(fēng)機(jī)14、下料裝置15、收塵連接管道17及支管17-1組成的P2.5高效收塵裝置達(dá)到空氣凈化零排目的，設(shè)置污水池16實(shí)現(xiàn)污水循環(huán)過濾使用，并通過系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)清洗。
【專利說明】節(jié)水型無污染利用空氣自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種清洗轎車的車輛保養(yǎng)美容領(lǐng)域，具體地說是一種節(jié)水型無污染利用空氣自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)2013年3月發(fā)布的第一次全國水利普查的最新統(tǒng)計(jì)，至2011年年底，我國流域面積在100平方公里河流約有2.3萬條，比上世紀(jì)90年代的統(tǒng)計(jì)減少了 2.7萬多條，這些現(xiàn)象說明我國的水資源十分緊缺，水資源是十分有限的寶貴資源；另一方面，從國家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站了解，我國擁有的汽車數(shù)量最新統(tǒng)計(jì)2012年達(dá)到12089萬輛，其中轎車保有量5989萬輛，特別是我國民用轎車每年以20%遞增，也就是說每年增加的轎車數(shù)量近1200萬輛，但現(xiàn)有的汽車清洗方法，不論是自動(dòng)清洗，還是人工擦拭清洗，現(xiàn)有汽車清洗以噴水沖洗為主要方法，這種清洗方法存在主要問題，一方面噴水沖洗要浪費(fèi)大量的寶貴的水資源，以普通沖洗方法，以一部轎車為例，每沖洗一次需耗水80升以上，就是循環(huán)利用也至少耗水達(dá)15升以上，按一年沖洗30次計(jì)算，一部轎車年耗水450-2400升，按5989萬輛轎車估算，每年耗水，最小計(jì)算為2695萬立方米，最大計(jì)算為14373.6萬立方米，所以每年清洗汽車耗水之大可想而知，同時(shí)，清洗汽車用的污水廢物排放后，又反過來對(duì)周圍環(huán)境造成了污染，所以現(xiàn)有的以人工沖水擦拭方法或采取高壓自動(dòng)噴水清洗汽車的方法都存在外排污染嚴(yán)重，又耗費(fèi)了大量的水資源的明顯不足與缺陷；通過查閱相關(guān)資料，雖然現(xiàn)有部分資料介紹利用空氣清洗汽車，但對(duì)污染物的收集和處理方法未能提出有效方法，如對(duì)于空氣清洗汽車后空氣本身被污染如何處置，對(duì)于特別粘結(jié)力強(qiáng)可能空氣清洗是否達(dá)不到清洗效果沒有確切的解決辦法；有部分資料介紹利用水蒸氣清洗轎車，但因其需要加熱裝置，同時(shí)耗電量大，并且在實(shí)際應(yīng)用中因清洗能力有限，最后還必須依靠人工擦拭方式達(dá)到清洗汽車的質(zhì)量要求。我國是水資源相對(duì)缺乏的國家，節(jié)約水資源的技術(shù)是完全符合我國國情實(shí)際的，利用可循環(huán)使用的空氣代替水資源來清洗汽車是一種理想選擇，所以設(shè)計(jì)一種節(jié)水型無污染利用空氣自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)具有十分重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是通過系統(tǒng)集成的方法，把汽車的清洗過程放置于由透明的密閉自潔凈玻璃房中，車輛停放在平臺(tái)，通過高壓脈沖空氣和高壓清洗水霧噴射裝置并結(jié)合少量中性環(huán)保清潔劑實(shí)施汽車的清洗，并且通過清潔度自動(dòng)檢測裝置快速檢測車輛清洗清潔度，對(duì)于少量未能用空氣清洗的污物，啟用水噴霧高壓定點(diǎn)清洗，通過分層清洗，避免重復(fù)減少浪費(fèi)，同時(shí)空氣粉塵污染物通過高效特制的P2.5收塵裝置收塵達(dá)到對(duì)空氣的凈化目的，基本達(dá)到零排放，少量水處理污物也做到定點(diǎn)統(tǒng)一處置，亦可采取過濾循環(huán)使用，不直接外排污染環(huán)境，并且通過系統(tǒng)的自動(dòng)化控制裝置把各系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)清洗。節(jié)約寶貴的水資源，解決傳統(tǒng)清洗汽車大量耗用水資源，替代人工清洗汽車的繁重勞動(dòng)，解決清洗汽車過程中對(duì)周圍環(huán)境的污染問題，達(dá)到減排節(jié)能的目的。[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案是:本發(fā)明設(shè)計(jì)主要包括:1.汽車清洗區(qū)域全封閉結(jié)構(gòu)，2.清洗噴射系統(tǒng)，3.P2.5收塵裝置，4.自動(dòng)控制系統(tǒng)；
[0005]汽車清洗區(qū)域全封閉結(jié)構(gòu):采取全透明的玻璃房1，其寬(2400-2800)*長(4500-6000)*高2200，玻璃墻采用中空玻璃，內(nèi)側(cè)玻璃選用自潔凈玻璃，中空玻璃具有隔音功能，自潔凈玻璃具有不粘灰塵功能，便于維護(hù)，其正前方和后方設(shè)計(jì)為自動(dòng)門，以便清洗轎車2進(jìn)入，和清洗完后離開，這種自動(dòng)門設(shè)計(jì)為如開啟門結(jié)構(gòu)，通過與兩側(cè)面的玻璃墻采取機(jī)械密封方法，使自動(dòng)門關(guān)閉后汽車清洗區(qū)域成全密封閉狀態(tài)，不容易漏氣，玻璃房左側(cè)面的玻璃墻下根部，設(shè)置了系統(tǒng)集成空氣排放出口，同時(shí)也是污染粉塵空氣的收塵過濾進(jìn)口，地面采取2%向右側(cè)角下水坡設(shè)計(jì)，右側(cè)角設(shè)計(jì)適量下水格柵，與下水格柵相連為地下約I立方米的儲(chǔ)污池16，儲(chǔ)污池16設(shè)計(jì)帶有閥門的外排口 ；
[0006]清洗噴射系統(tǒng):主要結(jié)構(gòu)由脈沖噴射裝置3、噴霧噴射裝置4、前后噴射裝置5及鋼制儲(chǔ)氣包6、脈沖閥7、空壓機(jī)8、清潔劑輸送裝置9、輸送壓力水清洗裝置10及管路組成為清洗噴射裝置，其中噴射裝置3為脈沖噴射裝置，共有12個(gè)噴頭，利用氣壓平衡的原理，先將由空壓機(jī)8提供的壓縮空氣貯存于鋼制儲(chǔ)氣包6中，儲(chǔ)氣包6內(nèi)空氣氣壓能達(dá)到0.4-0.8Mpa，通過脈沖閥7在100-200ms的短瞬時(shí)間的電動(dòng)式(或手動(dòng)式)氣動(dòng)元件操作開閉作用，切斷壓縮氣流，打開電磁閥的排氣密封活塞瞬間形成前后壓力差，迫使活塞后移，打開排氣口，使壓縮空氣瞬時(shí)向預(yù)定方向以超音速噴出，利用壓縮空氣突然釋放勢(shì)能，產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊波，直沖清理區(qū)域，一般其沖擊力可控制為4-8Kg/cm2，克服物料的靜摩擦及粘結(jié)力，使粘結(jié)物料隨氣流脫落并流動(dòng)，使轎車2達(dá)到清洗的目的，當(dāng)儲(chǔ)氣包6內(nèi)空氣氣壓小于0.4Mpa時(shí)自動(dòng)開啟進(jìn)口閥門通過空壓機(jī)8向其內(nèi)充氣，以便循環(huán)使用，本設(shè)計(jì)為每分鐘噴射I次，脈沖時(shí)長100-200ms，清洗時(shí)間設(shè)計(jì)為三分鐘，就是說一部轎車可以通過三次的高壓脈沖噴射清洗，其原理如脈沖除塵清灰，但因是高壓且有三次的沖洗，效果強(qiáng)于脈沖除塵清灰；噴霧噴射裝置4有左右各3個(gè)安裝于兩側(cè)面墻約1.4米高的位置，噴霧噴射裝置4對(duì)汽車的掃描直向噴射清洗，這樣清洗的時(shí)噴射距離短，噴射力最大，噴霧噴射裝置4的噴頭為上下?lián)u擺旋轉(zhuǎn)自動(dòng)噴頭，旋轉(zhuǎn)可產(chǎn)生渦流增加清洗效果，小角度的搖擺使噴射的范圍能覆蓋轎車的整個(gè)長度和高度，上下?lián)u擺旋轉(zhuǎn)自動(dòng)噴頭，其旋轉(zhuǎn)是通過噴射氣流沖擊外翼旋轉(zhuǎn)葉片時(shí)產(chǎn)生力矩的不平衡作用實(shí)現(xiàn)的，搖擺通過彈簧變形及回復(fù)作用實(shí)現(xiàn)；其中前后噴射裝置5雖然是固定式，但其噴頭可一定角度上傾及左右搖擺，實(shí)現(xiàn)汽車全寬度方向噴射，主要完成汽車底部的清洗；并且噴霧噴射裝置4與前后噴射裝置5各有二個(gè)接口，這二個(gè)接口的入口處設(shè)置電控閥門，其中一個(gè)接口與壓力空氣輸送管道連接，其中壓力空氣輸送管道連接于提供壓力空氣的空壓機(jī)8，另一接口連接于清潔劑輸送裝置9和輸送壓力水清洗裝置10支管道并聯(lián)后的主管道，這樣清潔劑輸送裝置9和輸送壓力水清洗裝置10可以共用一臺(tái)輸送泵，并且分別設(shè)置管道的目的是清潔劑和清洗用水用量少，其輸送流體為液體，選擇的管直徑小，在管路及控制11各輸送管道支路上配置電控閥門，以控制各管道流體的關(guān)閉與流量調(diào)節(jié)；上述結(jié)構(gòu)中脈沖噴射裝置3實(shí)施的空氣脈沖清洗和噴霧噴射裝置4、前后噴射裝置5實(shí)施定點(diǎn)清洗及管路組成可調(diào)節(jié)的清洗噴射系統(tǒng)。
[0007]P2.5收塵裝置:其組成包括收塵器13，風(fēng)機(jī)14，下料裝置15及管道17和支管17-1。利用空氣清洗汽車，必然產(chǎn)生粉塵泥土的飛揚(yáng)，所以也必須考慮如何處置的問題，這也是利用空氣區(qū)別于使用水清洗汽車的重要差別之一，如上述汽車清洗區(qū)域設(shè)計(jì)為全封閉結(jié)構(gòu)為處置空氣污染問題提供了有利條件，采取P2.5的收塵方法最終實(shí)現(xiàn)和達(dá)到無污染零排放的要求。我國環(huán)保工業(yè)及技術(shù)的發(fā)展，收塵技術(shù)已日趨成熟，現(xiàn)在的難點(diǎn)是如何能實(shí)現(xiàn)微小粉塵顆粒的收塵問題，即所謂P2.5收塵，也就是微小粉塵顆粒粒徑小于2.5um以下粉塵的收塵。本設(shè)計(jì)的技術(shù)方案是，玻璃墻左側(cè)面下端口沿地面設(shè)置出風(fēng)口，也是收塵器的主入口，通過DN300mm的管道17與收塵器13下灰箱的收塵入口相連接，此也是收塵器13的主入口，收塵器13收塵箱連接收塵支管17-1至玻璃密封房I頂部適當(dāng)位置，目的加強(qiáng)收塵效果。收塵的過程為:汽車清洗區(qū)域密閉空間的污染氣流，因收塵器的風(fēng)機(jī)14抽力作用，氣流沿管道17進(jìn)入收塵器13下箱體灰斗箱，因氣流進(jìn)入箱體時(shí)其截面積增大，氣流速度減少，同時(shí)氣流撞擊箱體，較大直徑的泥土粉塵顆粒因自重滑入灰斗下部，大部分粉塵及顆粒得以落入灰斗下部，其它微小粉塵與氣流向上流動(dòng)，進(jìn)入收塵箱，收塵箱按一定收塵風(fēng)量收塵指標(biāo)布置了懸掛的濾袋，一般可選用16袋收塵器規(guī)格即可符合要求，收塵袋為園式長袋，一般為Φ 130*2000，下端為封閉口，上端為開孔園口，開口通過袋口卡環(huán)與上花板相連，通過袋籠懸掛于上花板上，所謂上花板是指按一定間隔設(shè)置的與濾袋口相配合的園孔板，花板上部為凈風(fēng) 箱，下部為收塵箱，上下箱之間已被濾袋隔離，只有比濾袋孔隙更小的粉塵顆粒及空氣，水氣能透過濾袋進(jìn)入凈風(fēng)箱并外排，其它粉塵微粒粘附于濾袋外表面，這些粉塵微粒會(huì)被一定周期性的高壓噴吹氣流反向噴吹而抖動(dòng)后落入下灰斗。為了達(dá)到P2.5um粉塵顆粒得到收集的目的，設(shè)計(jì)選擇采用特殊濾料，過濾精度為0.1-0.5um,采用聚四氟乙烯(PTFE)薄膜復(fù)合膜濾袋，在濾袋基材表面覆合一層PTFE微孔，微孔直徑0.2-0.3um之間，微孔結(jié)構(gòu)特殊，呈立體狀交叉微孔結(jié)構(gòu)，表面無直通孔，使粉塵不能夠通過膜的表面進(jìn)入到膜的內(nèi)部和基材中，這種只有氣體通過，而將粉塵和物料截留在膜表面，也稱為人造的粉塵過濾層，其性能指標(biāo):1.透氣量35-50L/m2.s，2.阻力150_200Pa，3，過濾精度，0.1-0.5um，4.克重，20-100g/m2，5.厚度 0.2-0.5mm，6.過濾效率 95-99.99 %，7.溫度80度，同時(shí)因其表面張力很低，只有水的張力1/2，與水的夾角為102度，接觸角大于108度，這是其他材料達(dá)不到的，因此其具有很好的不粘性，截留下來的粉塵和物料不會(huì)如其他過濾方法粘在濾料表面.而會(huì)自行脫落.適用于潮濕空氣，潮濕粉塵不粘濾料。下料裝置15具有鎖風(fēng)及周期性清理收塵器下箱體灰斗箱之積灰作用。
[0008]自動(dòng)控制系統(tǒng):清洗區(qū)域的頂部中心位置設(shè)置清潔度檢測裝置12，其主要由攝像部分，光分析儀組成。檢測裝置12與自動(dòng)門感應(yīng)開關(guān)，收塵器自動(dòng)控制，管路閥門電控開關(guān)與控制主機(jī)組成自動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)選用成熟PLC控制。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本設(shè)計(jì)系統(tǒng)水耗電耗相比現(xiàn)有清洗汽車方法大幅減少，節(jié)能減排效果明顯，本設(shè)計(jì)洗車耗水約2L/車，電耗0.5-0.6KW/車，時(shí)間3min/車，其耗水量盡為傳統(tǒng)噴水清洗的2.5%，是現(xiàn)有清洗轎車平均耗電量的25%。
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為圖3中A---A向的正視圖。
[0012]圖2為圖3中DD向的側(cè)視圖。
[0013]圖3為圖1中BB向的平視圖。
[0014]在圖1、圖2、圖3中為密封房1、轎車2、脈沖噴射裝置3、噴霧噴射裝置4、前后噴射裝置5、儲(chǔ)氣包6、脈沖閥7、空壓機(jī)8、清洗劑裝置9、水輸送裝置10、管路及控制11、清潔度檢測裝置12、收塵器13、收塵風(fēng)機(jī)14、下料裝置15、污水池16、收塵連接管道17及支管17-1。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示轎車2慢速靠近清洗區(qū)時(shí)，前門感應(yīng)開關(guān)發(fā)出開啟指令并開啟自動(dòng)門，轎車2進(jìn)入玻璃密封房I并在中心位置平臺(tái)就位，其正上方為清潔度檢測裝置12，密封房I右側(cè)通過格柵連接污水池16，污水池16設(shè)計(jì)帶有閥門的外排口，關(guān)閉自動(dòng)門；如圖3所示，啟動(dòng)清潔劑輸送裝置8，噴霧噴射裝置4和前后噴射裝置5噴射清潔劑，利用清潔劑的強(qiáng)力去污因子及活性泡沫特性，減少贓物、污垢粘結(jié)力，能深入松弛贓物、污垢，關(guān)閉清潔劑，同時(shí)啟動(dòng)脈沖噴射裝置3，由空壓機(jī)8提供的壓縮空氣貯存于鋼制儲(chǔ)氣包6中，儲(chǔ)氣包6內(nèi)空氣氣壓能達(dá)到0.4-0.8Mpa，通過脈沖閥7在100_200ms的短瞬時(shí)間的電動(dòng)式(或手動(dòng)式)氣動(dòng)元件操作開閉作用，切斷壓縮氣流，壓縮空氣通過瞬時(shí)向預(yù)定方向以超音速噴出，利用壓縮空氣突然釋放勢(shì)能，產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊波，直沖清理區(qū)域，并引入周圍的氣體，使氣流產(chǎn)生振動(dòng)，一般其沖擊力可控制為4-8Kg/cm2，通過克服物料的靜摩擦及粘結(jié)力，使粘結(jié)物料隨氣流脫落并流動(dòng)，完成清灰清洗過程，使汽車達(dá)到清洗的目的，當(dāng)儲(chǔ)氣包6內(nèi)空氣氣壓小于
0.4Mpa時(shí)自動(dòng)開啟進(jìn)口閥門通過空壓機(jī)8向其內(nèi)充氣，以便循環(huán)使用；同時(shí)清潔度檢測裝置12對(duì)車輛的清潔度檢測，控制主機(jī)判斷未清潔部位，啟動(dòng)空壓機(jī)8和壓力水輸送裝置9至相應(yīng)位置噴霧噴射裝置4中，噴射壓力水霧定點(diǎn)清洗，前后噴射裝置5可完成轎車的底部清洗，關(guān)閉壓力水輸送裝置，同時(shí)清潔度檢測裝置12再次檢測，開啟空壓機(jī)8、噴霧噴射裝置4、前后噴射裝置5定點(diǎn)高壓空氣噴射清洗，關(guān)閉壓力空氣，完成轎車清洗，發(fā)出后門開啟開關(guān)指令，汽車離開；如圖3所示，密封房I通過DN300的收塵連接管道17與收塵器13的下箱體灰斗箱相連，收塵器收塵箱連接收塵支管17-1至玻璃房頂部適當(dāng)位置，目的加強(qiáng)收塵效果，因收塵器的風(fēng)機(jī)14抽力作用，把脈沖噴吹，噴霧噴吹后污染空氣抽入收塵器13完成空氣的凈化除塵，收塵物料通過下料裝置15完成收集，少量噴霧產(chǎn)生的污水通過設(shè)計(jì)的采取向右側(cè)角下水坡地面流向右側(cè)角設(shè)計(jì)的下水格柵，進(jìn)入與下水格柵相連為地下約I立方米的污水池16，污水池16設(shè)計(jì)帶有閥門的外排口，亦可通過過濾方法循環(huán)利用。這樣完成每部轎車的清洗和空氣的凈化，污水的歸集利用。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)水型無污染利用空氣自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)，其特征在于包括:汽車清洗區(qū)域全封閉結(jié)構(gòu)、清洗噴射系統(tǒng)、P2.5收塵裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)。所述汽車清洗區(qū)域全封閉結(jié)構(gòu)指轎車(2)清洗操作在由中空玻璃全封閉所成密封房(I)中；所述清洗噴射系統(tǒng)包括高壓脈沖噴射裝置(3)和噴霧噴射裝置(4)、前后噴射裝置(5)、儲(chǔ)氣包(6)、脈沖閥(7)、空壓機(jī)(8)、清洗劑裝置(9)、水輸送裝置(10)、管路及控制(11)組成的清洗噴射系統(tǒng)；所述P2.5收塵裝置由收塵器(13)、收塵風(fēng)機(jī)(14)、下料裝置(15)、收塵連接管道(17)及支管(17-1)組成；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括頂部中心位置設(shè)置清潔度檢測裝置(12)，其主要由攝像部分，光分析儀組成，檢測裝置(12)與自動(dòng)門感應(yīng)開關(guān)，收塵器自動(dòng)控制，管路閥門電控開關(guān)與控制主機(jī)組成自動(dòng)控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)水型無污染利用空氣自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)，其特征在于所述清洗噴射系統(tǒng)之高壓脈沖噴射裝置(3)能產(chǎn)生沖擊力控制為8-12Kg/cm2高壓脈沖超音速的氣流，完成對(duì)車輛的灰塵、贓物、污垢清洗，噴霧噴射裝置(4)、前后噴射裝置(5)通過噴射壓力水霧定點(diǎn)清洗和對(duì)轎車的底部清洗，通過管路閥門的自動(dòng)控制也可開啟空壓機(jī)(8)、噴霧噴射裝置(4)、前后噴射裝置(5)定點(diǎn)高壓空氣噴射清洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)水型無污染利用空氣自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)，其特征在于所述P2.5收塵裝置選擇采用特殊濾料，過濾精度為0.1-0.5um，采用聚四氟乙烯(PTFE)薄膜復(fù)合膜濾袋，達(dá)到P2.5um粉塵顆粒得到收集的目的，所述P2.5um粉塵指其粉塵粒徑小于2.5um,即達(dá)到對(duì)清洗車輛后被污染空氣的環(huán)保凈化目的，基本達(dá)到零排放。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)水型無污染利用空氣自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)，其特征在于設(shè)計(jì)清潔度檢測裝置(12)，對(duì)車輛的清潔度檢測，并與自動(dòng)門感應(yīng)開關(guān)，收塵器自動(dòng)控制，管路閥門電控開關(guān)與 控制主機(jī)組成自動(dòng)控制系統(tǒng)，組成了自動(dòng)清洗轎車系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】B60S3/04GK103587505SQ201310375465
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月17日
【發(fā)明者】賴秉洪 申請(qǐng)人:賴秉洪