JP2018089548A - 洗浄機のノズル機構 - Google Patents

Abstract

【課題】被洗浄物へ投射される液体、及び被洗浄物へ投射された洗浄廃液が周囲に飛散することなく、また被洗浄物近傍の環境を汚染させずに洗浄廃液を回収することができる洗浄機のノズル構造を提供する。【解決手段】第１のベース１１と、第１のベース１１に対して対向して配される第２のベース１２と、第１のベース１１及び第２のベース１２間に配設されるコの字状のスペーサー１５と、これらが載置される第３のベース１３と、これらを外装する筺体１４を備え、第１のベース１１に、スペーサー１５に向けて気体を噴出するよう気体流路を形成し、第２のベース１２に、第３のベース１３に向けて液体を送る液体流路を形成し、スペーサー１５を第１のベースから噴出された気体が前記第３のベースへ向けて送られる向きに設け、スペーサー１５に対応する位置に噴出口１３１を形成し、流体流路からの液体を貯留する溝と、噴出口１３１へ液体が移動可能な溝を設けた。【選択図】図３

Description

本発明は、窓ガラスの表面や太陽光発電パネルなどの被洗浄物に対し、液体を噴射して被洗浄物を洗浄する洗浄機のノズル機構に関するものである。

従来、建築物の窓ガラスや太陽光発電パネルなどの清掃に高圧洗浄機が用いられている。この種の高圧洗浄機として、例えば特許文献１や特許文献２に示すような高圧洗浄機が知られている。特許文献１や特許文献２に記載された高圧洗浄機は、洗浄液（水、洗剤、砥粒材、またはこれらが混合した液体）を、本体に備えた加圧ポンプで、本体に接続されたホースを介して噴射ノズルへ圧送し、噴射ノズルの先端から被洗浄物に向けて噴出し、被洗浄物に付着した汚れの除去を行うことができる。

特開２０１４−３９９０２号公報 特開２０１３−２０８５２６号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載された高圧洗浄機は、被洗浄物に当たった廃液が周囲に飛散するという問題があった。とくに、建築物の窓ガラスなどを洗浄した際には、大量の洗浄廃液（洗浄に使用された後の液体）が窓ガラスや壁面を伝って下方に滴下するため、窓ガラス近傍の路面を汚してしまう。

また、ノズル先端に飛散防止カバーなどを取付けて、飛散を防ぐことはできるが、やはり洗浄廃液の滴下を防止することは不可能であった。さらに、吸引装置により滴下する洗浄廃液を回収する方法もあるが、洗浄作業と回収作業を一人の作業者が行うには多大な労力と時間的コストを要する。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、被洗浄物へ投射される液体、及び被洗浄物へ投射された洗浄廃液が周囲に飛散することなく、また被洗浄物近傍の環境を汚染させずに洗浄廃液を回収することができる洗浄機のノズル構造を提供することを目的としている。

このため本発明の高圧洗浄機は、気体流路を有する第１のベースと、該第１のベースに対して対向して配され、液体流路を有する第２のベースと、前記第１のベース及び前記第２のベース間に設けられるコの字状のスペーサーと、前記第１のベース、前記第２のベース、及び前記スペーサーが載置される第３のベースと、これらを外装する筺体を備え、前記第１のベースは、前記スペーサーに向けて気体を噴出するよう気体流路が形成され、前記第２のベースは、前記第３のベースに向けて液体を送る液体流路が形成され、前記スペーサーは、前記第１のベースから噴出された気体を前記第３のベースへ向けて送る向きに設けられ、前記第３のベースは、前記スペーサーのコの字形状に対応する位置に噴出口が形成されるとともに、前記流体流路からの液体を貯留する溝と、該溝から噴出口へ液体が移動可能な溝が設けられたことを第一の特徴とする。

また、前記第１のベース、前記第２のベース、前記第３のベース、及び前記筐体は、ＰＯＭ樹脂材からなることを第二の特徴とし、前記気体流路に圧縮空気が供給され、前記液体流路に砥粒液が供給されることを第三の特徴とする。

本発明によれば、建築物の窓ガラスや太陽光発電パネルなどの洗浄作業時に、被洗浄物へ投射される液体、及び被洗浄物へ投射された洗浄廃液が周囲に飛散するのを防止でき、周囲の環境を汚さず、作業場環境を向上できる。また、ＰＯＭ樹脂で製作することで、ノズルの軽量化を図るとともに、低コストでの製作を可能とする。さらに、洗浄液に砥粒液を使用することで窓ガラスを洗浄するとともに、窓ガラスの親水化を図ることが可能となる。

本発明に係るノズル構造を組み入れた高圧洗浄機を示す概略構成図である。 本発明に係るノズル構造を示す分解斜視図である。 図２のノズル構造のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２のノズル構造の底面を示す斜視図である。

以下に、各添付図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。図１に示すように、本発明による高圧洗浄機は、高圧エアー供給源２、及び液体供給源３から高圧エアーと液体を吸引して混合し、ノズル１から被洗浄物である板ガラス５へ投射して洗浄するもので、ノズル１は、作業者が把持して使用される。また、ノズル１には、吸引装置４が接続されており、投射された後の洗浄廃液は、ノズル１を介して吸引される。尚、使用される液体は、板ガラス５の汚れに適した洗浄剤や砥粒液などの研磨剤が適宜選択される。

ノズル１と高圧エアー供給源２間、及びノズル１と液体供給源３間は、折曲自在なチューブ２１，３１で接続され、ノズル１と吸引装置４間は、折曲自在なホース４１で接続され、板ガラス５の面上でノズル１を自在に動かすことができる。チューブ２１，３１、及びホース４１には、必要に応じて流路を開閉操作できるバルブが設けられる。

高圧エアー供給源２は、ノズル１へエアーを圧送するよう構成されてあれば良く、例えば、コンプレッサなどが用いられる。液体供給源３は、タンク等に貯留されている液体を供給できるように構成してあれば良く、例えばタンク等とチューブなどで構成される。吸引装置４は、ノズル１内のエアーを吸込み可能に構成されてあれば良く、例えば掃除機などの吸引機やバキュームポンプが用いられる。高圧エアー供給源２、液体供給源３、及び吸引装置４は、車輪付きの台車６などに載置され、１ユニット化されていることが好ましい。

ノズル１は、図２、及び図３に示すように、エアー供給路１１１を有する長尺な第１のベース１１と、第１のベース１１に対向して配設され、液体供給路１２１を有する長尺な第２のベース１２と、第１のベース１１と第２のベース間に設けられるスペーサー１５と、第１のベース１１、第２のベース１２、及びスペーサー１５が載置される第３のベース１３と、これらを外装する筐体１４を備え、ネジ部材（図示せず）等により一体的に形成されている。また、第３のベース１３と、筐体１４の周縁間は、図４に示すように、所定の間隙Ｌが設けられている。

ノズル１の材料には、金属、樹脂、その他あらゆる材料を使用して良いが、複雑な形状に成形する必要がある点、軽量化が好ましい点、低コストで製作可能な点から、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。とくに、耐水性、強度性に優れるという理由から、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂がより好ましい。

筐体１４は、片手で把持可能な程度の大きさに形成された箱体で、その側面に、高圧エアー供給源２から接続されるチューブ２１が挿通する開孔部１４１と、液体供給源３から接続されるチューブ３１が挿通する開孔部１４２を備え、内装される第１のベース１１のエアー供給路１１１、第２のベース１２の液体供給路１２１へチューブ２１、並びにチューブ３１が夫々接続可能とされている。また、箱体の底面（図２、図３で示す上面）には、排気孔１４３が設けられており、ホース４１が接続可能とされている。

第１のベース１１は、長尺な直方体で、その長手方向にエアー供給路１１１が形成され、第２のベース１２と対向する側面に長手方向に沿った溝状のエアー室１１２が凹設されるとともに、エアー供給路１１１とエアー室１１２間を通気可能とする複数のエアー流路１１３が形成されている。エアー供給路１１１は、高圧エアー供給源２とチューブ２１を介して接続され、高圧エアー供給源２からエアーが圧送され、一連の気体流路が形成されている。

第２のベース１２は、長尺な直方体で、その長手方向に液体供給路１２１が形成されるとともに、液体供給路１２１からその底面（第３のベース１３が配設される面）へ向かって複数の液体流路１２２が形成されている。液体供給路１２１は、液体供給源３とチューブ３１を介して接続され、液体供給源３から液体が供給される。このように形成された第２のベース１２では、液体供給源３から供給された液体を、液体供給路１２１、及び複数の液体流路１２２を介して、第２のベース１２の底面に配設される第３のベース１３へ供給することができ、一連の液体流路が形成されている。

第３のベース１３は、扁平な板状体で、その略中央に長手方向に沿って矩形状の噴出口１３１が穿設され、噴出口１３１の近傍に長手方向に沿った溝状の液体貯留室１３２が並設されるとともに、液体貯留室１３２と噴出口１３１間に液体流通路１３３が凹設されている。液体流通路１３３は、液体貯留室１３２の底の深さに比べて浅く形成されている。液体貯留室１３２は、第２のベース１２に備えられた液体流路１２２の直下となる位置に設けられており、液体供給路１２１から滴下した液体を溜める。

スペーサー１５は、塩ビ板をコの字状に形成した板状体で、第１のベース１１と第２のベース１２間に配設される。スペーサー１５は、第１のベース１１と第２のベース１２を所定間隔離隔させるとともに、エアーの流れ方向を噴出口１３１へ集約する役割を担い、その板厚を調節することによって、ノズル１内でエアーの吐出速度を容易に制御しうる。

以上のように構成されたノズル１内における、エアーと液体の流れについて、図１、図３を参照して説明する。図３は、図２のＡ−Ａ方向矢視の断面図で、図中矢印は、エアーの流れを示す。高圧エアー供給源２から圧送されたエアーは、エアー供給路１１１、エアー流路１１３を通ってエアー室１１２へ送られる。エアー室１１２内へ送られたエアーは、一旦、圧力が均一化されて第２のベース１２の側面へエアーが噴出される。第２のベース１２の側面に衝突したエアーは、スペーサー１５により流れ方向を噴出口１３１へ集約され、噴出口１３１から板ガラス５へ噴出される。一方、液体供給源３から供給された液体は、液体供給路１２１、液体流路１２２を通って液体貯留室１３２へ送られる。液体流通路１３３には、噴出口１３１から噴出するエアーにより負圧が発生し、液体貯留室１２２に貯留された液体が、液体流通路１３３を介して自然的に噴出口１３１へ吐出される。したがって、噴出口１３１から、エアーに混合した液体が板ガラス５の表面に投射され、いわゆるウェットブラスト状態となり、板ガラス５の表面が洗浄される。

また、洗浄のために第３のベース１３を板ガラス５に近づけて距離Ｗが小となると、噴出口１３１から投射されるウェットブラスト状態の流体は流速を速め、ベルヌーイの定理により距離Ｗ中の圧力が大気圧よりも小となる。それにより第３のベース１３は、板ガラス５に密着しようとする力が作用するが、噴出口１３１から投射される流体の存在によって、板ガラス５と第３のベース１３間は、所定の距離Ｗが一定に保たれる。このことは距離Ｗのばらつきによる洗浄効果の低下を防ぐとともに、板ガラス５が第３のベース１３に直接接触し、板ガラス５の表面が損傷することを防止することができる。

排気孔１４３には、吸引装置４が接続されているため、筺体４内は負圧状態となり、板ガラス５の表面に投射された液体（洗浄廃液）が、板ガラス５と第３のベース１３間を通り、間隙Ｌから筐体４内へ吸引される。そのため、噴出口１３１から投射された液体が周囲に飛散することを防ぐことができるとともに、洗浄廃液までも吸引することができ、周囲の環境を汚さずに作業場環境を向上させる。

本発明におけるノズル１を用いて、板ガラス５の洗浄能力を試験した。試験では、高圧エアー供給源２は、コンプレッサを用いて大気をノズル１へ圧送するよう構成し、液体供給源３は、容器に砥粒液を貯留し容器に接続したチューブを介してノズル１へ液送されるよう構成し、吸引装置４は、乾湿両用の吸塵機を用いてノズル１へホースを接続した。コンプレッサの常用圧力を０．７メガパスカルとし、スペーサー１５を０．２ミリの幅に設定して、洗浄液として粒度１０００番の砥粒液を投射する試験を実施したところ、板ガラス５の表面を傷つけることなく最も良く洗浄できた。その際に、洗浄液及び洗浄廃液ともに筐体１４からの液ダレなどは確認されなかった。

１ ノズル
２ 高圧エアー供給源
３ 液体供給源
４ 吸引装置
５ 板ガラス
１１ 第１のベース
１２ 第２のベース
１３ 第３のベース
１４ 筐体
１５ スペーサー
２１ チューブ
３１ チューブ
４１ ホース
１１１ エアー供給路
１１２ エアー室
１１３ エアー流路
１２１ 液体供給路
１２２ 液体流路
１３１ 噴出口
１３２ 液体貯留室
１３３ 液体流通路
１４１ 開孔部
１４２ 開孔部
１４３ 排気孔

Claims (3)

1. 気体流路を有する第１のベースと、
   該第１のベースに対して対向して配され、液体流路を有する第２のベースと、
   前記第１のベース及び前記第２のベース間に設けられるコの字状のスペーサーと、
   前記第１のベース、前記第２のベース、及び前記スペーサーが載置される第３のベースと、
   これらを外装する筺体を備え、
   前記第１のベースは、前記スペーサーに向けて気体を噴出するよう気体流路が形成され、
   前記第２のベースは、前記第３のベースに向けて液体を送る液体流路が形成され、
   前記スペーサーは、前記第１のベースから噴出された気体を前記第３のベースへ向けて送る向きに設けられ、
   前記第３のベースは、前記スペーサーのコの字形状に対応する位置に噴出口が形成されるとともに、前記流体流路からの液体を貯留する溝と、該溝から噴出口へ液体が移動可能な溝が設けられたことを特徴とするノズル機構。
2. 前記第１のベース、前記第２のベース、前記第３のベース、及び前記筐体は、ＰＯＭ樹脂材からなることを特徴とする請求項１に記載のノズル機構。
3. 前記気体流路に圧縮空気が供給され、前記液体流路に砥粒液が供給されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノズル機構。

Images