JPH09226537A

JPH09226537A - 洗車方法及びシリカ除去システム

Info

Publication number: JPH09226537A
Application number: JP8058386A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ueda; 芳明上田; Susumu Tachino; 進田地野
Original assignee: U S KK
Current assignee: U S KK
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 1997-09-02
Anticipated expiration: 2016-02-20
Also published as: JP2951588B2

Abstract

(57)【要約】【課題】環境汚染を問題にすることなく洗車用水を改
善でき、確実な洗車作業を実現できる洗車方法及びシリ
カ除去システムを提供する。【解決手段】逆浸透膜法によって洗車用の原水からシ
リカを除去するシリカ除去装置１と、シリカ除去装置１
から得られるＲＯ処理水を貯留する貯水槽９とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリカなどの不純
物を除去した純水を使用して鉄道車両などを洗車する洗
車方法に関し、また、逆浸透膜法によってシリカなどの
不純物を除去した洗車用純水を製造して貯留するシリカ
除去システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両の窓ガラスが既に汚損されてい
る場合には、フッ素系薬品を使用してガラス表面の付
着物を溶解させて除去するか、強酸性薬品を使用して
付着物を溶解させて除去するか、研磨コンパウンドに
よって付着物を研磨して削り取るか、又は、汚損した
ガラスを新品ガラスに取り替えるなどの方法が採られて
いる。そして、窓ガラスを透明な状態（白濁汚損の無い
状態）に回復させた後も、継続作業として、鉄道車両の
洗車を行っている。洗車用水としては、専ら、工業用水
や井戸水や水道水が用いられており、その水質として、
例えば、図７のようなデータが得られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図７のような水質の洗
車用水が鉄道車両に与える影響について、本発明者が種
々検討したところ、次のような問題点が明らかになっ
た。先ず、鉄成分やマンガン成分は、酸化して車体に赤
錆や黒色の汚れを付着させる可能性があり、硬度（Ｍ
ｇ，Ｃａ）成分は、白い粉末状の残滓を付着させ、次回
の洗浄まではこれが除去されないという問題点があっ
た。また、洗車用水にイオン状に溶解するシリカ（Ｓｉ
Ｏ₂）は、窓ガラスに雫状の白い付着物を残すのである
が、シリカがガラスと同一成分であって結合力が強いた
め、次回の洗浄によっても除去できず、洗浄作業の毎に
蓄積されることになり、鱗状の白濁汚損が発生し、遂に
は、窓ガラスが「すりガラス」の様にくもってしまうと
いう問題点があった。これらの問題点は、洗浄用水の水
質にその原因があるのであるから、洗車後のガラス表面
に残っている水滴を拭き取ったり、或いは、圧縮空気や
ファンによって吹き飛ばしたとしても、根本的な解決策
とはならない。なお、イオン交換法によってシリカを除
去する方法もあるが、イオン交換法でシリカを除去する
場合には、樹脂再生洗浄に塩酸や苛性ソーダを使用せざ
るを得ないので排水による環境汚染の問題があり、排水
処理に余計な設備や費用が必要となるという問題点があ
る。本発明は、これらの考察に基づくものであって、環
境汚染を問題にすることなく洗車用水を改善して、確実
な洗車作業を実現することのできる洗車用水のシリカ除
去システムを提供すること、及び、このシステムを用い
て高性能の洗車を実現する洗車方法を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る洗車方法は、洗浄用の薬剤を噴射す
る薬洗工程と、洗浄ブラシなどの回転に合わせて水を噴
射して車両を洗浄する散水ブラッシング洗浄工程と、水
を噴射することによって前工程の薬剤や汚れなどを洗い
流す水洗浄工程とからなる洗車方法において、少なくと
も前記水洗浄工程では、逆浸透膜法によってシリカなど
の不純物を除去してなるＲＯ（ReverseOsmosis)処理水
を用いるようにしている。また、請求項３に係るシリカ
除去システムは、逆浸透膜法によって洗車用の原水から
シリカなどの不純物を除去するシリカ除去装置と、前記
シリカ除去装置から得られるＲＯ処理水を貯留する貯水
槽とを備え、洗車装置の散水ブラッシング洗浄部及び水
洗浄部に、前記貯水槽からのＲＯ処理水を供給するよう
にしている。洗車装置は、典型的には、薬洗機と清水洗
浄機とからなり、清水洗浄機は、散水ブラッシング洗浄
部と水洗浄部とを備えている。ここで、散水ブラッシン
グ洗浄部では、薬洗機において洗浄用薬剤の噴射を受け
た車両に対して、洗浄ブラシなどの回転に合わせて水を
噴射して車両を洗浄し、水洗浄部では、前工程の薬剤や
汚れなどを水を噴射することによって洗い流す。なお、
水洗浄部は、必要に応じて、二段階以上の水洗浄を行っ
ても良く、この場合には、最終段階の水洗浄部を仕上水
洗浄部という。請求項４に係るシリカ除去システムは、
逆浸透膜法によって洗車用の原水からシリカなどの不純
物を除去するシリカ除去装置と、前記シリカ除去装置か
ら得られるＲＯ処理水を貯留する第１貯水槽と、前記シ
リカ除去装置に供給される原水と共に前記シリカ除去装
置から得られるＲＯ濃縮水を貯留する第２貯水槽とを備
え、洗車装置の散水ブラッシング洗浄部に、前記第２貯
水槽からの水を供給し、洗車装置の水洗浄部に、前記第
１貯水槽からのＲＯ処理水を供給するようにしている。
なお、二段階以上の水洗浄を行う場合には、仕上水洗浄
部のみに、第１貯水槽からのＲＯ処理水を供給するよう
にしても良い。上記いずれの請求項の発明も、洗浄装置
における水洗浄でＲＯ処理水を用いるので、シリカが窓
ガラスに強力に付着して鱗状の白濁汚損を生じることが
ない。本発明は、特に、鉄道車両やバスなど窓ガラスの
多い営業用車両に用いると好適であり、従来までのよう
に、洗浄作業を繰り返すごとに鱗状汚損がひどくなって
利用者の旅の楽しさを損ねてしまうということがない。
また、鱗状汚損を除去するための研磨作業や薬品による
除去作業が不要となるので、ランニングコストなどを低
減することができる。また、本発明の主要構成要素であ
るシリカ除去装置は、逆浸透膜法によってシリカを除去
するので、小型（省スペース）かつ安価に構成すること
ができ、既設の洗浄装置に簡易に付加することができ
る。しかも、排水処理に特別な配慮が不要であり、ＲＯ
濃縮水（ＲＯ排水）を洗浄装置で有効利用することもで
きるので、この点でも優れている。ＲＯ処理水のシリカ
含有率は、一般には低い方が好ましいが、シリカ含有率
８ppm 以下なら白濁汚損が生じないことが本発明者の研
究から明らかとなっており、装置価格も考慮すれば、シ
リカ含有率を２〜８ppm 程度に除去するのが望ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて、この発
明を更に詳細に説明する。図１は、本発明のシリカ除去
システムの一例を図示したものであり、水道水などの原
水からシリカを除去するシリカ除去装置１と、ＲＯ処理
水を貯留する貯水槽９とで構成される。図示の通り、シ
リカ除去装置１は、活性炭濾過装置２、軟水化装置３、
塩水タンク４、ガードフィルター５、昇圧ポンプ６、Ｒ
Ｏ膜モジュール７、及び、装置各部を制御するＲＯシス
テム制御盤８などで構成されている。活性炭濾過装置２
は、多孔質である活性炭の吸着能力を利用して、水道水
や井戸水などの原水から遊離塩素や有機物などを吸着除
去する装置である。軟水化装置３は、活性炭濾過装置２
の処理水から、スケール成分である硬度成分（Ｃａ，Ｍ
ｇ）を除去する装置である。ＲＯ膜モジュール７でスケ
ール成分の濃縮が生じると、カルシウムイオンが炭酸カ
ルシウムとして析出する恐れがあるので、これを防止す
るべく、軟水化装置３で予め硬度成分を除去している。
軟水化装置３の具体的構成は、特に限定されるものでは
ないが、〔数１式〕に基づいて、硬度成分をイオン交換
樹脂Ｒに捕捉している。なお、ＮａがＣａやＭｇに置換
されてしまうと再生が必要となるので、塩水タンク４を
設けて、適宜に〔数２式〕に示す再生作業を行うように
している。

【０００６】

【数１】

【０００７】

【数２】

【０００８】ＲＯ膜モジュール７は、図２に示す逆浸透
膜法の原理に基づいて、原水からイオン分や重金属分な
どを除去するものであり、窓ガラスにとって有害なシリ
カを、鉄道車両の洗車用水から確実に除去している。図
２に逆浸透膜法（Reverse Osmosis)の原理を示すよう
に、半透膜を隔てて希薄溶液と濃厚溶液とが接すると、
希薄溶液側の溶媒が濃厚溶液側に浸透し（ａ）、浸透圧
の圧力差Ｐ_Oを生じて平衡するが（ｂ）、一方、濃厚溶
液側に浸透圧以上の圧力Ｐを加えると溶媒が希薄溶液の
方に移動する（ｃ）。そこで、ガードフィルター５の出
力を昇圧ポンプ６で加圧してＲＯ膜モジュール７に加
え、ＲＯ膜モジュール７からは、ＲＯ処理水７ａとＲＯ
濃縮水（ＲＯ排水）７ｂとを出力している（図１）。な
お、ガードフィルター５は、軟水化装置３から供給され
る原水について、微細なゴミを除去してＲＯ膜を保護す
るものである。シリカ除去装置１は、以上のように構成
されているので、水道水や工業用水や井戸水などの原水
から、硬度成分だけでなくシリカ成分が確実に除去され
る。そして、ＲＯ処理水は、貯水層９に蓄えられ、送水
ポンプ１０によって必要量が出力される。また、非常時
には、非常用バルブＶが開放され原水が供給されるの
で、貯水槽９が空になることはない。なお、図３は、シ
リカ除去装置１による処理結果を、２ヵ所の原水に関し
て図示したものである。

【０００９】図４は、図１に示すシリカ除去システムを
用いた洗車装置を図示したものである。図４に示す洗車
装置は、薬洗機１１と、清水洗浄機１２とからなり、清
水洗浄機１２でＲＯ処理水を用いている。鉄道車両など
の洗車時において、薬洗機１１では、薬剤ノズル１１ａ
からの薬剤によって薬洗処理がされ、その後、薬剤は、
清水洗浄機１２の洗浄ブラシ１２ａの回転に合わせて、
清水ノズル１２ｂからのＲＯ処理水によって洗い流さ
れ、更に、洗浄水ノズル１２ｃからのＲＯ処理水によっ
て水洗浄が行われる。シリカ除去装置１では、イオン状
シリカが９０％以上除去されることが確認されており、
しかも、その除去率の変動も小さいので、例えば、シリ
カの含有率が４０ppm の水を使用したとしても、シリカ
含有率４ppm 以下のＲＯ処理水が得られることになり、
鉄道車両の窓ガラスに白濁汚損が生じることはない。な
お、シリカの含有率が８ppm 以下であれば、洗車を繰り
返しても、白濁汚損（白い曇り）が生じない。

【００１０】図５は、洗浄水ノズル１２ｃによる水洗浄
でのみ、シリカ除去装置１からのＲＯ処理水を用いる実
施例を図示したものである。この実施例の場合には、Ｒ
Ｏ処理水用の貯水槽９とは別に、水道水などを蓄える貯
水槽９Ａが必要であるが、シリカ除去装置１から出力さ
れるＲＯ濃縮水７ｂを貯水槽９Ａに蓄えることができる
ので、水を有効利用することができる。また、ＲＯ処理
水の消費量も図４の装置より少ないので、小容量のシリ
カ除去装置の設置で足りることになり経済的である。図
６は、水洗浄を二段階に行い、最後の仕上げ洗浄のみに
ＲＯ処理水を使用する実施例である。この実施例の場合
にも、水道水などを有効利用することができ、ＲＯ処理
水の消費量も少ないのでランニング・コストを低減化す
ることができる。なお、図５、図６の実施例とも、液洗
浄時にはシリカを含有した水を使用するが、ガラス表面
に残る水滴中の不純物が濃縮・凝縮して結晶化する際に
ガラス表面の結晶と堅固に固着すると考えられるので、
仕上水にＲＯ処理水を用いることより前段での洗浄水は
洗い流されてガラス表面にＲＯ処理水のみが残るので、
窓ガラスに白濁汚損は生じない。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る洗車
方法では、シリカを除去した洗車用水を用いるので、鉄
道車両などの窓ガラスに鱗状の白濁汚損が生じない。従
って、ガラス表面の研磨作業やガラス交換の費用が不要
となり、更に、外板の塗装の光沢の延命効果もあるの
で、鉄道車両の維持管理費用を抑制することができる。
本発明に係るシリカ除去システムは、逆浸透膜法を利用
しているので、イオン交換法の場合のような排水処理用
の費用が不要となり、ＲＯ濃縮水を有効に活用すること
もできる。また、本発明に係るシリカ除去システムは、
小型かつ安価であり、しかも、配管を変更するだけで既
存の車両洗浄装置に組み込むことができるので、既存の
鉄道車両洗浄装置でも簡易に高品質化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシリカ除去システムの一例を図示
したものである。

【図２】逆浸透膜法の原理を図示したものである。

【図３】図１のシリカ除去装置の性能を図示したもので
ある。

【図４】本発明のシリカ除去システムを、洗車装置に接
続した状態を示すブロック図である。

【図５】本発明のシリカ除去システムを、洗車装置に接
続した状態を示す別のブロック図である。

【図６】本発明のシリカ除去システムを、洗車装置に接
続した状態を示す更に別のブロック図である。

【図７】鉄道車両用の洗車用水の水質を例示したもので
ある。

【符号の説明】

１シリカ除去装置９貯水槽１２ａ洗浄ブラシ（散水ブラッシング洗浄部）１２ｂ清水ノズル（散水ブラッシング洗浄部）１２ｃ洗浄水ノズル（水洗浄部）１２ｄ仕上水ノズル（仕上水洗浄部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗浄用の薬剤を車両に噴射する薬洗工程
と、洗浄ブラシなどの回転に合わせて水を噴射して車両
を洗浄する散水ブラッシング洗浄工程と、水を噴射する
ことによって前工程の薬剤や汚れなどを洗い流す水洗浄
工程とからなる洗車方法において、少なくとも前記水洗浄工程では、逆浸透膜法によってシ
リカなどの不純物を除去してなるＲＯ処理水を用いるよ
うにしたことを特徴とする洗車方法。
【請求項２】前記車両は、鉄道車両やバスなど窓ガラ
スの多い営業用車両であることを特徴とする請求項１に
記載の洗車方法。
【請求項３】逆浸透膜法によって洗車用の原水からシ
リカなどの不純物を除去するシリカ除去装置と、前記シ
リカ除去装置から得られるＲＯ処理水を貯留する貯水槽
とを備え、洗車装置の散水ブラッシング洗浄部及びその後の水洗浄
部に、前記貯水槽からのＲＯ処理水を供給するようにし
たシリカ除去システム。
【請求項４】逆浸透膜法によって洗車用の原水からシ
リカなどの不純物を除去するシリカ除去装置と、前記シ
リカ除去装置から得られるＲＯ処理水を貯留する第１貯
水槽と、前記シリカ除去装置に供給される原水と共に前
記シリカ除去装置から得られるＲＯ濃縮水を貯留する第
２貯水槽とを備え、洗車装置の散水ブラッシング洗浄部に、前記第２貯水槽
からの水を供給し、洗車装置の水洗浄部に、前記第１貯
水槽からのＲＯ処理水を供給するようにしたシリカ除去
システム。
【請求項５】前記水洗浄部の最終段である仕上水洗浄
部のみに、前記第１貯水槽からのＲＯ処理水を供給する
ようにした請求項４に記載のシリカ除去システム。
【請求項６】前記シリカ除去装置は、逆浸透膜法によ
って原水のシリカを含有率約８ppm 以下まで除去するこ
とを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記
載のシリカ除去システム。
【請求項７】前記ＲＯ処理水を、鉄道車両やバスなど
窓ガラスの多い営業用車両の洗浄に用いることを特徴と
する請求項３ないし請求項６のいずれかに記載のシリカ
除去システム。