JP2019042656A

JP2019042656A - 洗浄装置

Info

Publication number: JP2019042656A
Application number: JP2017167271A
Authority: JP
Inventors: 隆人北村; Takahito Kitamura; 光伸高村; Mitsunobu Takamura
Original assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2037-08-31
Also published as: JP7083097B2

Abstract

【課題】容器３の内面３Ｂを効率的に洗浄可能な洗浄装置１を提供する。【解決手段】洗浄装置１は、容器３の内面３Ｂに向けて下方側から洗浄液Ｗを噴射する洗浄ユニット６を備えている。洗浄ユニット６は、支持部材７に回転自在に軸支された外管１２と、この外管１２内に回転自在に軸支された内管８と、内管８の水平突出部８Ａに円盤状部材１７を介して揺動可能に設けられた複数のノズル４と、外管１２の回転に連動して上記ノズル４を揺動させる揺動機構２１を備えている。両モータ１１、１４及び洗浄液Ｗの供給源２９が作動されると、内管８とそれに設けたノズル４が公転されるとともに、揺動機構２１を介してノズル４が所定角度範囲で揺動され、そのように公転されながら揺動されているノズル４から容器３の内面３Ｂに洗浄液Ｗが噴射されて、内面３Ｂが洗浄される。【選択図】図１

Description

本発明は洗浄装置に関し、より詳しくは、例えばバスタブ状のタンクや寸胴鍋等のような上部が開口した被洗浄物の内面を洗浄する場合に好適な洗浄装置に関する。

従来、被洗浄物の内面を洗浄する洗浄装置は公知である（例えば特許文献１）。この特許文献１の洗浄装置においては、被洗浄物内にノズルを挿入し、かつ被洗浄物の開口部を閉塞した状態で、ノズルから三次元的に洗浄液を噴射することで被洗浄物の内部を洗浄するようになっている。

特許第４６３６９５６号公報

ところで、特許文献１のようなノズルを用いた洗浄装置においては、被洗浄物がどのような形状であっても同じ条件で洗浄を行い、洗浄液を噴射するノズルの移動軌跡も同じである。そのため、例えば寸胴鍋のような上面に洗浄箇所がない被洗浄物に対してもノズルから洗浄液が上方に向けて噴射されることになり、洗浄液や洗浄時間に無駄が生じて洗浄効率が低下するという問題があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、軸回転可能に軸支された内管と、該内管に形成された液体通路と、上記内管の回転軸と略直交方向を軸として揺動可能に内管に連接されるとともに上記液体通路を介して供給される洗浄液を被洗浄物に噴射するノズルと、該ノズルを揺動させる揺動機構と、上記内管を回転させる第１駆動源と、上記揺動機構を作動させる第２駆動源と、上記第１駆動源及び第２駆動源の作動を制御する制御装置とを備え、
被洗浄物に向けてノズルから洗浄液を噴射して該被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、
上記制御装置により上記第１駆動源と上記第２駆動源の作動を制御することで、上記ノズルの公転速度と揺動速度とを制御可能とするものである。

このような構成によれば、被洗浄物の形状に応じて効率的な洗浄を行うことができる。

本発明の一実施例を示す縦断面図。図１の要部の側面図。図２の要部の拡大図であり、ノズルの揺動を示す図。図１のノズルの公転中の速度変化を示す図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は洗浄装置であり、この洗浄装置１は、搬送手段２の搬送過程における洗浄位置Ａに設けられている。
被洗浄物としての容器３は、ステンレス製で上部が開口したバスタブ状となっており、平面で見たときの輪郭は五角形となっている（図４参照）。この容器３は、原材料を貯留して運搬するために使用されるものであり、容器３の使用前後などの所要時に容器３の内面３Ｂ全域を洗浄する必要がある。そこで、この容器３の内面３Ｂに向けて洗浄装置１の複数のノズル４から洗浄液Ｗ（水）を噴射して、洗浄するようにしている。
なお、被洗浄物に噴射される洗浄液Ｗは、水に限定されるものではなく、被洗浄物の状態に応じて最適な洗浄液を使用することができる。
容器３は、洗浄作業時に洗浄位置Ａの上流で反転されて、その開口部３Ａを下方に向けた水平状態で搬送手段２によって保持され、その状態において間欠的に搬送されて洗浄位置Ａに搬入されるようになっている。そして、洗浄位置Ａにおいて、内面３Ｂを下方に向けた逆さまの状態で容器３が停止されている際に、洗浄装置１の２本のノズル４から容器３の内面３Ｂに向けて洗浄液Ｗ（水）が噴射されることで、内面３Ｂを洗浄するようになっている。後に詳述するが、容器３を洗浄する際には、斜め上方を向けたノズル４を水平面に沿って公転させると同時に、該ノズル４を鉛直面の所定角度範囲で揺動させながらノズル４から洗浄液Ｗ（水）を噴射するようになっており、それにより容器３の内面３Ｂを効率的に洗浄できるようになっている。
洗浄位置Ａには、洗浄装置１の上部及び容器３を下方側から覆うように回収槽５が設けられ、洗浄装置１のノズル４から噴射された洗浄液Ｗが飛び散らないようになっており、洗浄装置１は、回収槽５の中央部に鉛直上方に配置されている。容器３の洗浄時に洗浄装置１のノズル４から容器３に向けて噴射された使用後の洗浄液Ｗは、回収槽５によって集められて中央部の排出溝５Ａから図示しない排出口を介して外部へ排出されるようになっている。

洗浄装置１は、容器３の内面３Ｂに向けて２本のノズル４から洗浄液Ｗ（水）を噴射する洗浄ユニット６と、この洗浄ユニット６を回転自在に軸支する管状の支持部材７と、洗浄ユニット６の内管８をギヤ９Ａ、９Ｂを介して軸回転させてノズル４を公転させる第１モータ１１と、洗浄ユニット６の外管１２をギヤ１３Ａ、１３Ｂを介して軸回転させる第２モータ１４と、上記両モータ１１、１４及び上記搬送手段２等の作動を制御する制御装置１５を備えている。

支持部材７は回収槽５の中央部に鉛直方向に設けられており、この支持部材７により洗浄ユニット６が鉛直方向を維持して回転自在に軸支されている。
洗浄ユニット６は、支持部材７の内面に上下一対の軸受１６を介して回転自在に軸支された外管１２と、外管１２を貫通して配置されて該外管１２内で回転自在に軸支された回転軸としての内管８と、内管８の上端となる水平突出部８Ａに円盤状部材１７を介して揺動可能に設けられた２本のノズル４と、内管８の内部と円盤状部材１７の内部にわたって形成されて洗浄液Ｗをノズル４に供給するための給液通路１８と、外管１２の回転に連動して上記ノズル４を鉛直面に沿って往復揺動させる揺動機構２１とを備えている。
内管８及び外管１２は鉛直方向に支持されており、その状態でそれらの軸心を回転中心として軸回転できるようになっている。外管１２の上端部の外周部に傘歯車２２が嵌着されており、内管８の上方部の外周に箱型のギヤケース２３が固定されている。
このギヤケース２３に、軸心が水平となるように傘歯車２４が回転自在に軸支されており、この傘歯車２４は上記傘歯車２２と噛み合っている。傘歯車２４の円柱部の先端はギヤケース２３から外方へ突出させてあり、そこに板状部材１９の基部が固定されている。板状部材１９は傘歯車２４に放射方向を向けて固定されており、この板状部材１９の先端と上記円盤状部材１７とにわたってリンク機構２５が設けられている（図２参照）。本実施例では、リンク機構２５、両傘歯車２２、２４及び外管１２によって上記ノズル４を揺動させる揺動機構２１が構成されている。

外管１２よりも下方に露出させた内管８の外周部にギヤ９Ｂを取り付けてあり、このギヤ９Ｂは第１モータ１１の駆動軸に嵌着した９Ａと噛合している。第１モータ１１の作動は制御装置１５によって制御されており、制御装置１５が第１モータ１１を作動させると、ギヤ９Ａ，９Ｂを介して内管８が所定方向に軸回転されるようになっている。その際には、ノズル４、リンク機構２５、ギヤケース２３及び傘歯車２４は、内管８とともに水平面に沿って回転される（公転される）ようになっている。
内管８の下端（給液通路１８の下端）は、接続具２７と導管２８を介して洗浄液Ｗの供給源２９に接続されている。この供給源２９は制御装置１５によって作動を制御されるようになっており、制御装置１５が洗浄時に供給源２９を作動せると、導管２８を介して給液通路１８に洗浄液Ｗ（水）が供給されるようになっている。その際には、給液通路１８に供給された洗浄液Ｗが２本のノズル４の先端から上方側の容器３の内面３Ｂに向けて噴射されるようになっている。なお、本実施例では、洗浄液Ｗを幅広に噴射するために、ノズル４として先端部が扁平となった平ノズルを採用している。

２本のノズル４は、円盤状部材１７の外周部に放射方向に向けて固定されている。これら２本のノズル４は、円盤状部材１７における円周方向において約４０°離隔させて円盤状部材１７の外周部に固定されている。この円盤状部材１７の中心の貫通孔に内管８の水平突出部８Ａを貫通させている。これにより、水平突出部８Ａを中心として円盤状部材１７とそれに設けた２本のノズル４が鉛直面に沿って往復揺動可能となっている。円盤状部材１７の内部の液通路とそれに連通する内管８の内部空間とによってノズル４に洗浄液Ｗを供給するための給液通路１８が構成されている。平ノズルからなる２本のノズル４は、先端の吐出口の長手方向が、水平突出部８Ａの軸心と平行となるように支持されている。換言すると、ノズル４の先端の吐出口の長手方向は、ノズル４の揺動方向に対して直交した状態となっている。
円盤状部材１７の前面の中央部には、Ｌ字板３１の一端が固定されている。また、前述したようにギヤケース２３から外方に突出した傘歯車２４における円柱部の先端には板状部材１９の基部が固定されており、傘歯車２４が回転されると板状部材１９が傘歯車２４の回転に合わせて旋回するようになっている。
そして、Ｌ字板３１の他端のピン３４と、板状部材１９の先端のピン３４とにわたって接続棒３３が取り付けられている。これらＬ字板３１、接続棒３３、板状部材１９、ピン３４によりリンク機構２５が構成されている。
図３に拡大して示すように、接続棒３３は、その中央部の調整ねじ３３Ａを正逆に所要量回転させることで、接続棒３３の長さを調整できるようになっており、Ｌ字板３１、円盤状部材１７を介してノズル４の傾斜角度を調整できるようになっている。
なお、本実施例においては、円盤状部材１７の外周部にノズル４が２本取り付けられているが、これに限定されるものではなく、１本であったり、３本以上であっても良い。

図１ないし図２に示すように、外管１２の下端外周部は、支持部材７よりも下方に露出させてあり、そこにギヤ１３Ｂが嵌着されており、このギヤ１３Ｂは第２モータ１４の駆動軸に嵌着されたギヤ１３Ａと噛み合っている。第２モータ１４は制御装置１５によって作動を制御されるようになっている。
制御装置１５によって第２モータ１４が作動されると、外管１２が内管８に対して所定方向に軸回転されるので、それに伴って両傘歯車２２、２４とリンク機構２５を介して円盤状部材１７とそれに設けたノズル４が所定の揺動角度で往復揺動されるようになっている（図３参照）。そして、制御装置１５によって第２モータ１４の回転数を制御することにより、傘歯車２２と噛み合う傘歯車２４の回転速度を制御できるので、ノズル４を揺動させる際の揺動速度を変更可能となっている。
本実施例においては、内管８が軸回転される際には、ノズルは内管８を回転中心として所定方向に公転するようになっており、内管８の回転とは別個に外管１２が回転されると、揺動機構２１を介してノズル４が水平突出部８Ａを中心として所定角度範囲で往復揺動されるようになっており、その状態でノズル４から洗浄液Ｗを噴射するようになっている。

以上の構成において、容器３が搬送手段２によって洗浄位置Ａに搬入されて停止すると、制御装置１５によって供給源２９が作動されて、洗浄液Ｗが供給されるとともに両モータ１１、１４が同期して作動される。すると、内管８が回転されて斜め上方を向けた２本のノズル４が水平面に沿って公転されると同時に、外管１２が回転されてこれらのノズル４が所定角度範囲で鉛直面に沿って往復揺動され、そのノズル４の動きに合わせてノズル４から洗浄液Ｗ（水）が容器３の内面に向けて噴射される。
ここで、本実施例においては、この洗浄作業時に、内管８及びそれに連動して公転するノズル４の移動速度を、容器３の内面３Ｂにおける各部の違いに応じて変更するようにしている。より詳細には、図４に示すように、内管８を介してノズル４を公転させる際の移動領域の違いに応じて、制御装置１５はモータ１１の回転数を高速と低速に切り換えるようにしている。
図４において、Ｐ０はノズル４の公転開始位置であり、そこから矢印方向にノズル４がＰ１〜Ｐ１０の順序で公転されるようになっている。本実施例では、容器３は五角形の角型容器となっているので、その内面には五か所の隅部が存在する。そこで、各隅部とその隣接位置となる箇所に向けて洗浄液Ｗを噴射するノズル４の回転領域ではノズル４の移動速度を低速にしてあり、その他の回転領域ではノズル４の移動速度を高速に切り換えるようにしている。
これにより、内面３Ｂにおける汚れを洗浄しにくい隅部やノズル４から距離が遠くなる箇所には洗浄液Ｗの噴射量が多くなるようにしている。それにより、容器３の内面３Ｂの全域に洗浄液Ｗが十分に噴射されて、内面３Ｂの全域が効率よく確実に洗浄されるようになっている。
なお、必要に応じて、洗浄作業の開始前にリンク機構２５の接続棒３３の調整ねじ３３Ａを回転させて接続棒３３の長さを調整することで、ノズル４の支持位置（傾斜角度）を調整することができる（図３参照）。
上述のようにして、洗浄装置１によって所定時間、容器３の内面３Ｂに向けて２本のノズル４から洗浄液Ｗが噴射されて洗浄作業が行われると、両モータ１１、１４及び供給源２９の作動が停止されて洗浄作業が終了する。なお、ノズル４から容器３へ噴射された洗浄後の洗浄液Ｗは、回収槽５によって回収されて回収溝５Ａの図示しない排水口から外部へ排出される。
なお、移動中のノズル４の移動速度は、高速、低速の２段階に限定されるものではなく、さらに多段階に分けて移動速度を変更可能であり、必要に応じて、ノズル４の公転を停止して、ノズル４の揺動のみを行わせることも可能である。同様に、ノズル４の揺動速度も必要に応じて適宜変更することが可能であり、ノズル４の揺動を停止して、ノズル４の公転のみを行わせることも可能である。

以上のように、本実施例によれば、角型をした容器３の内面３Ｂであっても、その形状に応じて効率的な洗浄を行うことができる。具体的には、洗浄箇所である容器３の内面３Ｂのみに向けて洗浄液Ｗを噴射させることができるので、前述したノズルを用いた従来の装置と比較して洗浄液Ｗ及び電力の消費量を減少させることができるとともに、洗浄時間も短縮させることができる。また、従来の装置で見られたノズル４から噴射された洗浄液Ｗが回収溝５Ａに噴射されることによって生じる使用後の汚れを含む洗浄液の跳ね上げや巻き上げを防ぐことができる。

なお、上記実施例においては、平ノズルからなる２本のノズル４は、それらの先端の噴射口の長手方向がノズル４の揺動方向と直交するように支持されていたが、これらのノズル４の先端の噴射口の長手方向を、ノズル４の揺動方向に対して３０°〜６０°傾斜するようにノズル４を円盤状部材１７に設けても良い。特に４５°傾斜するようにノズル４を円盤状部材１７に設けるのが好ましい。このように、ノズル４を円盤状部材１７に設けることで、容器３の内面３Ｂに一層強い噴射力で洗浄液Ｗを噴射することが可能である。また、例えば、容器３の底部の隅部といった汚れが落ちにくい箇所に対してノズル４の揺動を停止させて公転のみを行わせる場合であっても、幅広で洗浄液Ｗを噴射することができるので、効率的に洗浄を行うことができる。

なお、上記実施例においては、被洗浄物としてバスタブ状の容器３を想定しているが、被洗浄物としては寸胴鍋やその他、上面や側面が開口した大型の角型容器であっても上記洗浄装置１により洗浄することが可能である。また、上記実施例は、容器３を伏せた状態において、その下方側のノズル４から容器３の内面３Ｂに向けて洗浄液Ｗを噴射するようにしているが、洗浄装置１を昇降させる昇降機構を設け、容器３が搬送手段２によって洗浄位置Ａに搬入された後に昇降機構によって開口部３Ａを介して容器３の内部に下方側からノズル４全体を挿入させ、その状態で洗浄を行うようにしても良い。
また、上記実施例においては、外管８と、両傘歯車２２、２４とリンク機構２５とからなる揺動機構２１を採用しているが、これに限定されるものではなく、ノズル４を揺動させて揺動速度を制御できる構成であればラックとピニオン、ウォームギヤ等を用いた他の構成の揺動機構を採用することも可能である。

１‥洗浄装置３‥容器（被洗浄物）
４‥ノズル８‥内管
１１‥第１モータ１４‥第２モータ
１５‥制御装置１８‥給液通路
２１‥揺動機構Ｗ‥洗浄液

Claims

軸回転可能に軸支された内管と、該内管に形成された液体通路と、上記内管の回転軸と略直交方向を軸として揺動可能に内管に連接されるとともに上記液体通路を介して供給される洗浄液を被洗浄物に噴射するノズルと、該ノズルを揺動させる揺動機構と、上記内管を回転させる第１駆動源と、上記揺動機構を作動させる第２駆動源と、上記第１駆動源及び第２駆動源の作動を制御する制御装置とを備え、
被洗浄物に向けてノズルから洗浄液を噴射して該被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、
上記制御装置により上記第１駆動源と上記第２駆動源の作動を制御することで、上記ノズルの公転速度と揺動速度とを制御可能とすることを特徴とする洗浄装置。
上記揺動機構は、上記内管を囲繞して軸回転可能に設けられた外管と、該外管に設けられた第１傘歯車と、上記内管に設けられて上記第１傘歯車と噛み合う第２傘歯車と、該第２傘歯車の回転に連動してノズルを揺動させるリンク機構とを備え、上記第２駆動源が上記外管を回転させることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
上記制御装置は、上記第１駆動源の作動を制御して上記ノズルを公転させる際の移動速度を移動中に変更可能とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の洗浄装置。
上記ノズルは、ノズルの揺動方向に３０°〜６０°傾斜して取り付けられた扁平なノズルであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の洗浄装置。