JP2022094010A - 循環装置および洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄装置の小型化および簡素化を図ることのできる循環装置を提供する。
【解決手段】洗浄槽２０内の洗浄液をポンプＰを用いて循環させる循環装置であって、洗浄槽２０内に設けられる槽３０と、槽３０内に設けられるノズル１００とを備え、槽３０は、オーバーフロー部８０および供給部９０を有し、ノズル１００は、駆動流体口と、吸入流体口と、吐出口とを有し、槽３０のオーバーフロー部８０は、洗浄槽２０内の洗浄液がオーバーフローする水位２００ａに設けられ、槽３０の供給部９０は、水位２００ｂよりも低い位置で、かつ前記ノズル１００の吐出口と対向する位置に設けられ、ノズル１００の駆動流体口は、ポンプＰと接続され、ノズル１００の吸入流体口は、槽３０内の洗浄液に浸漬されていることを特徴とする循環装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、循環装置およびこれを備える洗浄装置に関する。

特開２００５－３４１９２６号公報（以下、特許文献１という。）には、食品洗浄装置が記載されている。この食品洗浄装置は、洗浄水を収容する洗浄室が内部に形成されると共に、洗浄室の上縁からオーバーフローさせた洗浄水を回収する回収部が形成された洗浄水槽と、回収部に回収管を介して接続された濾過水槽とを備えている。

特開２００５－３４１９２６号公報（請求項１、図１）

特許文献１に記載のような洗浄装置は、被洗浄物を洗浄する洗浄槽の他に、この外部に濾過水槽を設ける必要がある。更に、洗浄槽は、洗浄室の他に、ここからオーバーフローさせた洗浄水を回収する回収部を設ける必要がある。このため、洗浄装置全体として大型化してしまう。また、回収部と濾過水槽との間にも回収管を設ける必要がある。このため、洗浄装置の構成が複雑化してしまう。

本発明の一目的は、洗浄装置の小型化および簡素化を図ることのできる循環装置を提供することにある。

（解決項１）
洗浄槽内の洗浄液をポンプを用いて循環させる循環装置であって、
前記洗浄槽内に設けられる槽と、
前記槽内に設けられるノズルと、
を備え、
前記槽は、オーバーフロー部および供給部を有し、
前記ノズルは、駆動流体口と、吸入流体口と、吐出口とを有し、
前記槽のオーバーフロー部は、前記洗浄槽内の洗浄液がオーバーフローする水位に設けられ、
前記槽の供給部は、前記水位よりも低い位置で、かつ前記ノズルの吐出口と対向する位置に設けられ、
前記ノズルの駆動流体口は、前記ポンプと接続され、
前記ノズルの吸入流体口は、前記槽内の洗浄液に浸漬されている、
ことを特徴とする循環装置。

（解決項２）
前記槽は、前記洗浄槽の縁に取付可能とする取付部を有し、
前記槽は、前記洗浄槽よりオーバーフローする洗浄液をろ過するろ過装置を備えている、
解決項１記載の循環装置。

（解決項３）
前記ノズルは、前記駆動流体口から流入する洗浄液と、前記吸入流体口からノズル周辺の洗浄液を取り込み、これら洗浄液を混合して前記吐出口から噴出する、
解決項１または２記載の循環装置。

（解決項４）
前記ノズルは、気体を取り込むダクト部を有し、ノズルが噴出する洗浄液に気体を混合させる、
解決項１～３のいずれか一項に記載の循環装置。

（解決項５）
前記槽のオーバーフロー部は開口率を調節し、
前記槽の供給部の形状は、前記ノズルの吐出口と同じもしくは相似し、
前記槽の供給部と前記ノズルの吐出口は近接している、
解決項１～４のいずれか一項に記載の循環装置。

（解決項６）
解決項１～５のいずれか一項に記載の循環装置と、
前記洗浄槽と、
前記ポンプと、を備える、
ことを特徴とした洗浄装置。

本発明の一解決手段によれば、洗浄装置の小型化および簡素化を図ることができる。

本発明の一実施形態による洗浄装置の模式的な側面図である。 槽の模式的な斜視図である。 図１に示すノズルの模式図である。 図１に示すノズルの断面図である。 本発明の他の実施形態による洗浄装置の模式的な側面図である。 図５に示すノズルの模式図である。 図５に示すノズルの断面図である。 本発明の他の実施形態による洗浄装置の模式的な側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。また、図中の矢印は流体の流れを表している。

図１は本発明の一実施形態による循環装置およびこれを備える洗浄装置１０の模式的な側面図である。
洗浄装置１０は農業や漁業が生産する生産物や資材等を洗浄槽２０内に浸漬して洗浄する洗浄装置である。
洗浄装置１０には、簡易的に取り付け可能な槽３０（室）とポンプＰが備えられている。
ポンプＰは、洗浄槽２０の下部に接続した取水管４０へ洗浄槽２０に貯留された洗浄液を取水し、供給管５０へ送り込んでいる。供給管５０は、洗浄槽２０の壁を通過し、槽３０内に備えられたノズル１００と接続され、ノズル１００へ洗浄液を供給している。これにより、ノズル１００は洗浄液を洗浄槽２０へ噴出することができる。
また、洗浄槽２０内の洗浄液は、ノズル１００から噴出する洗浄液によりオーバーフローし、槽３０へと流入する。その後洗浄液は、槽３０内に備えられた、ろ過装置６０によりろ過され、ノズル１００の開口している吸入流体口１３０（図３）により流入し、ノズル１００から再び洗浄槽２０へと噴出される。

図２は槽３０の模式的な斜視図である。

槽３０は、洗浄槽２０の縁の内側に引っ掛けたり、ボルト等で取り付けたりと、簡易的に取り付けられる取付部７０を備えている。
また、取付部７０を備えた槽３０は、簡易的に取り付けられるため、市販されている、例えば、農業・業業用の樹脂性の洗浄槽２０にも取り付け可能である。
槽３０は直方体の形状をしており、取付部７０が接続した側面は、洗浄槽２０の側面に沿うよう（同じ形状になるよう）に形成されている。
また、槽３０はオーバーフロー液を回収するオーバーフロー部８０と、槽３０内に備えたノズル１００から噴出する洗浄液を洗浄槽２０へと流出する供給部９０を備えている

槽３０は、ろ過装置６０を備え、洗浄槽２０内から流出するオーバーフロー液を回収している。
オーバーフロー液には洗浄槽２０内で洗浄する被洗浄物に付着した葉や木屑、虫などの異物が混入しているため、この異物をろ過装置６０により除去している。
ろ過装置６０は、網目状またはパンチング状でもよく、洗浄槽２０内で洗浄する被洗浄物に付着した異物の大きさや形状に合わせて設けられる。

槽３０のオーバーフロー部８０は、洗浄槽２０から流出するオーバーフロー液を回収するよう、ろ過装置６０より上部に且つ、孔の形状をし、複数備えている。また、槽３０へオーバーフロー液と一緒に被洗浄物が流入することを防いでいる。
オーバーフロー部の孔の数は、ろ過装置６０より上部の面（面積）に対して、開口する面積の割合により調整されており（以下、開口率という）洗浄槽２０と槽３０に水位差が生じるよう開口率を調節し、孔の数と孔の大きさ（直径）を調整している。
また、本実施形態では孔にしているが、洗浄槽２０と槽３０に水位が生まれるように開口率を調節すれば槽３０の上部を切り欠くような形状や、孔の大きさ、形、数量を変更してもよい。
また、本実施形態では、オーバーフロー部８０の位置は取付部７０と対向する槽３０の側面としているが、ろ過装置６０より上部かつ、調節した開口率ならば、槽３０の側面のいずれでもよい。

また、槽３０の供給部９０は、槽３０に備えたノズル１００の吐出口１６０と対向した位置に設け、かつ、槽３０に貯留された洗浄液に浸漬する位置に設けられている。また、供給部９０は、ノズル１００から噴出する洗浄水を洗浄槽２０へ吐出する機能を有している。
さらに、供給部９０の形状は、ノズル１００の吐出口１６０の形状と同じ、もしくは相似しており、ノズル１００から洗浄液が吐出される場合に、洗浄槽２０内の洗浄液が槽３０へ流入（逆流）することを防いでいる。
また、ノズル１００の吐出口１６０と供給部９０の距離は近接し、かつ、ノズル１００が振動しても供給部９０へ接触しないよう所定の距離を保つことで、ノズル１００の吐出口１６０から噴出する洗浄液を洗浄槽２０へ吐出している。
また、ノズル１００と供給部９０に所定の距離を保っていても、ポンプＰ稼働時は、ノズル１００からの洗浄液の噴出により、洗浄槽２０に貯留されている洗浄液は、供給部９０へ流入（逆流）する影響は少ない。
つまり、ノズル１００と供給部９０は接続体（パッキンなど）で接続していないため、接続する手間を省き、さらに、所定の距離を保つことで、部材同士が接触し損傷することを防いでいる。

図３は、図１に示すノズル１００の模式図であり、図４は、図１に示すノズル１００の断面図である。
ノズル１００は、槽３０内に貯留した洗浄液に浸漬し、供給管５０と接続され、ポンプＰから供給される洗浄液を槽２０へ吐出している。
また、ノズル１００は、駆動流体口１１０と吐出口１６０とを備えたエダクタ－ノズルであり、駆動流体口１１０から、吐出口１６０の中途において収束部１５０により収束している。

ノズル１００の駆動流体口１１０は、収束部１５０と離れて設けられているが、ブリッジ１４０により接続されている。
そのブリッジ１４０により空間（吸入流体口１３０）が設けられ、槽３０内に流入するオーバーフロー液（洗浄液）を取り込むことができる。
また、ノズル１００は、吸入流体口１３０において、ノズル周辺の洗浄液（オーバーフロー液）を取り込んだ後、吐出口１６０へ吐出する中途において、収束部１５０によりノズル１００管内は収束されている。
ポンプＰより供給される洗浄水は、駆動液として駆動流体口１１０に取り込まれ、流動発生部１２０へ流入している。その後、吐出口１６０より吐出し、供給部９０を通過し、洗浄槽３０へと噴出する。

ノズル１００の駆動流体口１１０は流動発生部１２０に向かって円錐状に窄まる形状をしている。流動発生部１２０に向かって流れる洗浄液は、流体の流れを絞ることによって起こるベンチュリ効果が生じ、流速が増加する。すると、その周りの圧力は低くなり、開口している吸入流体口１３０周辺の洗浄液が流入する。そして、吸入流体口１３０から流入した洗浄液は、流動発生部１２０から流出している洗浄液と混合される。また、混合された洗浄液は、ノズル１００の収束部１５０により再び流速が上がり、吐出口１６０より噴出される。そのため、ポンプＰの吐出能力以上の洗浄水を供給、吐出することができる。

洗浄装置１０は、ポンプＰの稼働前において、ノズル１００と供給部９０に所定距離があり、また、供給部９０は開口しているため、洗浄装置内に貯留されている洗浄液は洗浄槽２０と槽３０において水位は等しい。
ポンプＰが稼働し始めると、ポンプＰから供給する洗浄液が駆動液となり、ノズル１００により洗浄液の吐出が始まる。
槽３０内の洗浄液が吸入流体口１３０からノズル１００に吸い込まれ、吐出口１６０から洗浄槽２０に洗浄液が吐出され、洗浄槽２０の水位が徐々に上がる。
すると、オーバーフロー部８０は、槽３０のろ過装置６０より上部に開口し、また、開口率によって孔が調節されているため、オーバーフロー部８０により槽３０へ流入するオーバーフロー液は制限され、オーバーフロー液より洗浄槽２０へ噴出する洗浄液の方が多いため、洗浄槽２０の水位は上がる。また、槽３０内の洗浄液は、ノズル１００が吸入流体口１３０により洗浄液を取り込むため、槽３０内の水位は下がる。そのため、洗浄槽２０（の水位２００ａ）と槽３０（の水位２００ｂ）に水位差が生まれる。
その後、洗浄槽２０の水位が上がることで、洗浄槽２０に貯留された洗浄液は、槽３０側面に備えられたオーバーフロー部８０に接する量が増える。そのため、オーバーフロー部８０によりオーバーフロー液量は増えるため、ポンプＰの吐出量とオーバーフロー液量は同じとなり、洗浄槽２０（の水位２００ａ）と槽３０（の水位２００ｂ）は水位差を保ち続ける。
つまり、槽３０内のノズル１００は、洗浄液に絶えず浸漬しながら、洗浄装置１０内の洗浄液を循環させることができる。

本発明の構成により、ノズル１００により洗浄槽２０に旋回流を発生し、洗浄槽２０内の洗浄液を槽３０にオーバーフローすることができる。そして、オーバーフロー液（洗浄液）は、槽３０に回収され、ろ過装置６０によりオーバーフロー液に混入する葉や木屑や虫などの被洗浄物に付着した異物を取り除かれてろ過され、再びノズル１００の吸入流体口１３０へと流入する。
このことにより、本発明の構成によって、洗浄槽の構造やサイズに左右されず、ポンプの吐出能力以上の旋回流を発生することで、洗浄装置の小型化および簡素化を図ることができる。また、槽３０は、簡易的に取付可能な取付部７０により、種々の槽に対応でき、また、槽の洗浄やメンテナンスも容易にできる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図５は本発明の他の実施形態による洗浄装置１０Ａの模式的な側面図である。
槽３０は、洗浄槽２０の縁に簡易的に取付られる取付部７０を有している。
また、図１では、ポンプＰは洗浄槽２０外に設置しているが、本発明の他の実施形態による模式的な側面図では、洗浄槽２０内に設置している。

また、図６は図５に示すノズル１００Ａの模式図であり、また、図７は、図５に示すノズル１００Ａの断面図である。

本実施形態のノズル１００Ａは、駆動液を取り込む駆動流体口１１０と、収束部１５０とダクト部１７０と、取り込んだ洗浄液を吐出する吐出口１６０とを備えたエダクタ－ノズルである。
ノズル１００の駆動流体口１１０は、収束部１５０と離れて設けられているが、ブリッジ１４０により接続されている。
そのブリッジ１４０により空間（吸入流体口１３０）が設けられ、槽３０内に流入するオーバーフロー液（洗浄液）を取り込むことができる。
また、ノズル１００は、吸入流体口１３０において、ノズル周辺の洗浄液（オーバーフロー液）を取り込んだ後、吐出口１６０へ吐出する中途において、収束部１５０によりノズル１００管内は収束されている。

ポンプＰより取水された洗浄液は、供給管５０と連結された駆動流体口１１０へと流入する。駆動流体口１１０は、流動発生部１２０へ向かうに従い、円錐状に窄む形状をしている。そのため、ベンチュリ効果により洗浄液の流速は上がる。すると、流動発生部１２０内の圧力は下がるため、ノズル１００Ａ周辺の洗浄液は吸入流体口１３０より取り込まれる。
また、ノズル１００Ａは、収束部１５０により収束部内部は狭まり、また、収束部１５０は上面に連通するダクト部１７０を有している。ダクト部１７０の一端は収束部１５０へ連通し、他偏は、槽３０の液面上まで延伸している。
そのため、流動発生部１２０から収束部１５０へ洗浄液が流入すると、ダクト部１７０より収束部１５０へ気体が取り込まれ、ノズル１００内を流通している洗浄液と混合し、気泡を含んだ洗浄液を洗浄槽２０へ噴出することができる。

洗浄槽２０内のポンプＰより取り込まれた洗浄液は、供給管５０から連結されたノズル１００Ａへと流入する。
ノズル１００Ａの駆動流体口１１０に洗浄液が流入すると、流動発生部１２０へ向かって洗浄液が流れる。すると、流動発生部１２０からの噴出により洗浄液の流速が増加し、その周辺が減圧される。このとき、流動発生部１２０から噴出された周辺の圧力は、吸入流体口１３０外周辺の圧力よりも低いので、その周辺の洗浄液は吸入流体口１３０に引き込まれやすくなる。これにより、ノズル１００Ａ周辺の洗浄液と駆動流体口１１０から流入する洗浄液が混ぜ合わさり、収束部１５０の内部に流入する。

また、ノズル１００Ａにおいて、管内が狭くなる収束部１５０に洗浄液が流れると、その周りの圧力は減圧する。このとき、収束部１５０内の圧力がダクト部１７０の上面側の圧力（大気圧）より低いので、ダクト部１７０を通って空気が収束部１５０に引き込まれる。これにより、ダクト部１７０から収束部１５０の内部へ空気を供給することができる。このとき、キャビテーションが発生しやすくなり、液体と気体が混ざり合い、気泡を含む洗浄液が生成される。

被洗浄物に葉や木屑や虫などの異物が付着していても、キャビテーション現象により微少な気泡を含む洗浄液がノズル１００から噴出されることで被洗浄物の表面汚れを洗浄することができる。仮に被洗浄物に泥が付着していても、噴出の勢いで気泡が衝突して分裂し、泥汚れなども洗浄することができる。さらに、噴出した洗浄液は気泡から成るものなので被洗浄物に傷などを付けることなく、優しく洗浄することができる。

図８は本発明の他の実施形態による洗浄装置１０Ｂの模式的な側面図である。

本発明の他の実施形態は、ポンプＰが洗浄槽２０の外に設置している。
また、本発明の一実施形態では、供給管５０は、洗浄槽２０を貫通し、槽３０内のノズル１００と接続する構成をしているが、図８の供給管５０は、洗浄槽２０の側壁を沿うように延伸し、槽３０内のノズル１００と接続している。
これにより、洗浄槽２０と槽３０に開口する手間を省くことができる。
また、市販されている農業・業業用の樹脂性の洗浄槽では一般的に槽の側壁下部に水抜き栓が構成されているため、その水抜き栓の開口部を取水管４０へと利用することができる。
すなわち、本発明の他の実施形態の構成により、市販の洗浄槽に開口など手間をかけず、より簡単に洗浄装置を構成することができ、洗浄装置の小型化や簡素化を図ることができる。

以上のように、本発明の構成を実施形態に基づき説明してきた。
本発明の構成により、オーバーフロー液に被洗浄物に付着した異物が混入しても、ろ過装置６０によりろ過されるが、泥や砂などの微粒子の異物がろ過装置６０をすり抜けたとしても、ノズル１００の吸入流体口１３０は広く開口しており、また、収束口１５０の噴出によりノズル１００の詰まりを防止することができる。
また、本発明の構成により、洗浄槽２０に旋回流を生み出すことができ、それにより、被洗浄物自体を回転（自転）させながら洗浄することができ、噴出する洗浄液を満遍なく当てることができる。

また、本発明の洗浄槽の構成は、直方体として説明したが、本発明の構成を利用すれば、槽の取付部は簡易に取付可能であることから、この形状にこだわることなく、例えば円柱形のもの等でもよい。
本発明の実施形態では、ポンプＰが洗浄槽の外、他の実施形態ではポンプが洗浄槽の中に設置する構成で説明したが、この構成にこだわっておらず、ポンプＰからの洗浄液をノズル１００、１００Ａの駆動流体口１１０へ駆動液として流入すれば、ポンプＰの設置構成は洗浄槽の内外にこだわらない。
また、槽３０内のノズル１００、１００Ａを複数使用する、または、槽３０を複数台設置すれば、さらに大きな洗浄槽にも対応でき、且つ、複雑な水流を作ることも可能である。

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能としている。

１０、１０Ａ、１０Ｂ 洗浄装置、２０ 洗浄槽、３０ 槽、５０ 供給管、
６０ ろ過装置、７０ 取付部、８０ オーバーフロー部、９０ 供給部
１００、１００Ａ ノズル、１１０ 駆動流体口、１２０ 流動発生部
１３０ 吸入流体口、１４０ ブリッジ、１５０ 収束部、１６０ 吐出口
１７０ ダクト部、２００ａ、２００ｂ 水位、Ｐ ポンプ

Claims (6)

1. 洗浄槽内の洗浄液をポンプを用いて循環させる循環装置であって、
   前記洗浄槽内に設けられる槽と、
   前記槽内に設けられるノズルと、
   を備え、
   前記槽は、オーバーフロー部および供給部を有し、
   前記ノズルは、駆動流体口と、吸入流体口と、吐出口とを有し、
   前記槽のオーバーフロー部は、前記洗浄槽内の洗浄液がオーバーフローする水位に設けられ、
   前記槽の供給部は、前記水位よりも低い位置で、かつ前記ノズルの吐出口と対向する位置に設けられ、
   前記ノズルの駆動流体口は、前記ポンプと接続され、
   前記ノズルの吸入流体口は、前記槽内の洗浄液に浸漬されている、
   ことを特徴とする循環装置。
2. 前記槽は、前記洗浄槽の縁に取付可能とする取付部を有し、
   前記槽は、前記洗浄槽よりオーバーフローする洗浄液をろ過するろ過装置を備えている、
   請求項１記載の循環装置。
3. 前記ノズルは、前記駆動流体口から流入する洗浄液と、前記吸入流体口からノズル周辺の洗浄液を取り込み、これら洗浄液を混合して前記吐出口から噴出する、
   請求項１または２記載の循環装置。
4. 前記ノズルは、気体を取り込むダクト部を有し、ノズルが噴出する洗浄液に気体を混合させる、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の循環装置。
5. 前記槽のオーバーフロー部は開口率を調節し、
   前記槽の供給部の形状は、前記ノズルの吐出口と同じもしくは相似し、
   前記槽の供給部と前記ノズルの吐出口は近接している、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の循環装置。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の循環装置と、
   前記洗浄槽と、
   前記ポンプと、を備える、
   ことを特徴とした洗浄装置。

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