JP3001012U - 水圧モーター及び水圧駆動式洗浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で取扱いが簡単であるとともに、漏電の
事故の可能性がなく安全で、水を節約することができて
経済性が高く、しかも家庭の水道水の水圧で充分な駆動
力を得ることができる水圧モーターを提供することを目
的とする。 【構成】 径方向に延びた複数の羽根を有する羽根車
と、この羽根車を収容する収容空間を有するケーシング
と、この羽根車を回転させるように羽根に向けて圧力水
を噴射するノズルとを備え、上記ケーシングに、上記ノ
ズルより噴射され、羽根を回転させた圧力水を上記収容
空間とは別の空間に導出する排水流路を設けた水圧モー
ターである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、風呂場の床や浴槽の洗浄機、及び自動車の洗浄機に用いて好適な 水圧モーター及びこれを用いた水圧式洗浄機に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】

家庭の風呂場を洗浄する場合、スポンジやたわしに洗剤を付けて、床、浴槽、 壁などを人力でこするようにしているが、これはかなりの重労働である。このよ うな労働負荷を軽減するために、電動モーターによりブラシを回転するようにし た洗浄機(ポリッシャ)の採用が考えられるが、重量が増えて取扱いが不便である ことに加え、水の多い環境であるため電気の短絡による事故の可能性があり、安 全上の問題があった。また、ブラシの軸に羽根車を付け、これに水道水を噴射し て回転させる形式の洗浄機も考えられているが、羽根に当たった水が外へ放出さ れる開放系の形式であるため、水が無駄に流れてしまう上、洗剤を使う場合に洗 剤が流れてしまう問題がある。また、水量を少なくすると回転力が小さいという 問題がある。

【０００３】 この考案は、上述した課題を解決しようとするもので、軽量で取扱いが簡単で あるとともに、漏電の事故の可能性がなく安全で、水を節約することができて経 済性が高く、しかも家庭の水道水の水圧で充分な駆動力を得ることができる水圧 モーター及びそのようなモーターを利用した実用性の高い洗浄機を提供しようと するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段とその作用】

以上のような課題を解決するために、この考案は、径方向に延びた複数の羽根 を有する羽根車と、この羽根車を収容する収容空間を有するケーシングと、この 羽根車を回転させるように羽根に向けて圧力水を噴射するノズルとを備え、上記 ケーシングに、上記ノズルより噴射され、羽根を回転させた圧力水を上記収容空 間とは別の空間に導出する排水流路を設けた水圧モーターを提供する。 このような水圧モーターによれば、上記羽根に当たって運動エネルギーの一部 を失った水を羽根車が収容されている収容空間とは別の排水流路に導かれるので 、このような低エネルギーの水が羽根の回転を妨害することがなく、圧力水の供 給量を多くすることによって、家庭用の水道水のような低圧水によっても充分な 駆動力を得ることができる。

【０００５】 ここにおいて、上記収容空間に羽根の先端の回転軌跡に沿った円筒状の内壁を 設け、上記排水流路を上記内壁の外周に沿って上記収容空間を取り囲むように設 けてもよい。それによって、モーター本体の厚さが増すことがなく、取扱いや収 納に便利である。 また、上記排水流路を上記収容空間と分岐させる分岐口を、上記ノズルの噴射 方向で、ノズルに対して羽根を挟んで対向する位置に設けてもよい。これにより 、排水流路での水に対する抵抗が小さく、排水が円滑に流出し、モーターの全体 としての効率が向上する。

【０００６】 さらに別の態様において、上記ノズルを羽根車の回転軸線に直交する断面にお いて羽根の回転軌跡の円の接線方向に向けて配置してもよい。これによって、圧 力水のエネルギーが有効に羽根車に伝達される。 さらに、上記ケーシングの上記ノズルの噴射方向に沿う箇所に、上記羽根車の 回転軸線に直交する断面においてほぼ直線状の案内壁を形成してもよい。これに よって、羽根に当たった圧力水のエネルギーを落とすことなく、排水流路に導く ことができる。

【０００７】 また、この考案は、上述した水圧モーターを用いた洗浄機をも提供する。すな わち、上述した水圧モーターの上記羽根車の回転軸の外端部に洗浄用具を取り付 けたものである。これにより、上記の水圧モーターの特性を活用した洗浄機が提 供される。すなわち、漏電の事故がなく、家庭の水道でも充分な洗浄力を持ち、 かつ、水が節約でき、水を放出しない。 そして、上記ケーシングに二重管状の把持部を取り付け、その内管を上記ノズ ルに連通する給水管、その外管を上記排水流路に連通する排水管としてもよい。 これにより取扱いが容易でかつ構造が簡単な洗浄機が提供される。 さらに、上記ケーシングに、内部の水の一部を上記洗浄用具に向けて流出させ る流出孔を形成してもよい。これによって、駆動源の水の一部を洗浄に用いるこ とができる。 また、上記回転軸に取り付けられた洗浄用具の外周部に回転しない洗浄用具を 、壁を構成するように設けてもよい。これにより、洗剤や水が周囲に飛散しない 。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照してこの考案の実施例を説明する。 図１ないし図３は、この考案の第１の実施例を示すもので、これは、風呂場な どで床、浴槽、壁などの洗浄に用いて好適な洗浄機に応用された例である。なお 、この例の洗浄機は、風呂場において体を洗うのに用いても良く、また自動車の 洗浄、厨房、魚貝類や食肉等の工場の洗浄、食器洗い機等に用いることもできる 。 洗浄機は、ほぼ偏平円筒状のケーシング１に収められた水圧モーター本体２と 、本体２に連なる扇状の接続部３と、この接続部３の端部から延びる把持部４か らなっている。この把持部４は二重管構造となっており、内管５で給水し、外管 ６で排水するようになっている。図示例では、外管６が接続部３の端部に螺合さ れて着脱自在に固定されている。

【０００９】 本体２のケーシング１は、図示例では、接続部３と一体に形成されている。こ のケーシング１は、軸方向のほぼ中央で分割される２つのセグメント７，８が、 その間に隔壁９を挟んで接合されて形成されており、それによって、環状の外壁 １０と円板状の前壁１１及び後壁１２から密閉された空間が形成されている。こ の空間は隔壁９によって２分割され、前壁側がモーター室、後壁側が減速機室１ ４を構成している。 前壁１１と後壁１２に形成された軸受１５，１６によって出力軸１７が回転自 在に支持されており、これは前壁に形成された孔部から外方に突出し、その先端 にはブラシ板(洗浄用具)１８がねじ１９によって固定されている。また、この出 力軸１７の基端側の上記減速機室内の部分には、縁部に内歯２０を有する歯車２ １が一体に形成されている。

【００１０】 モーター室１３は、前壁１１の内面から内側に突出して形成された環状の内壁 ２２により、内側の収容空間２３と、外側の排水流路２４の２つに区分されてい る。この収容空間２３には、外形が内壁２２の内径よりやや小さく設定された羽 根車２５が、そのボス２６を上記隔壁９の中央孔２７に挿通させて回転自在に収 容されている。内壁２２は、図１の右側の接続部３の側の部分が所定の中心角度 だけ切り欠かれて外壁１０との間に分岐口２８が形成され、ここで収容空間２３ と排水流路２４が連通している。ケーシング１の接続部３の側の部分では、内壁 と外壁が一体となっている。そして、ここには上記把持部４の軸線に対して一定 角度傾斜した孔部２９が形成され、これに上述した内管５の端部が挿入固定され ており、上記の内壁２２が切欠かれた部分で羽根車２５の羽根３０に圧力水を噴 射するノズル３１を構成している。また、この切欠かれた部分の外壁はノズル３ １の縁に沿った方向に、かつ羽根３０の先端の軌跡の接線方向に延びる案内壁３ ２となっている。排水流路２４は収容空間２３の回りを通って上記ノズル３１と 反対側の位置で接続部３の内側に連通し、把持部４の外管６に連絡している。案 内壁３２は、羽根３０の外端部との間の隙間をできるだけ小さくするように形成 されている。

【００１１】 羽根車２５のボス２６には、減速機室１４の側に突出するように小径の第１歯 車３３が一体に取り付けられ、一方、隔壁９には、所定半径の円弧上に中心角６ ０度の間隔で６本のピンが突設されている。これらのピンは２種類が交互に配置 されており、第１のピン３４は外面がストレートで、これには基部側が大径とな るように段差を持つ第２の歯車３５が回転自在に支持されている。第２のピン３ ６は基部側が大径となるように段差３７を有し、この段差３７より先端側に第３ の歯車３８が回転自在に支持されている。上記の第１の歯車３３は第２の歯車３ ５の大径の歯３９に噛合し、第２の歯車３５の小径の歯４０が第３の歯車３８に 噛合し、これはさらに出力軸１７の歯車２１の内歯２０に噛合しており、これに よって、羽根車２５の回転が適当な比率(図示例では約１／１０)で減速されて出 力軸１７に伝達されるようになっている。

【００１２】 以上のようなモーター本体２は、ケーシング１、モーター室１３及び減速機室 １４の部品全てをプラスチックで成形することができ、これによって軽量で取扱 い易く、耐水性が高く、かつ安価なモーターが提供されるが、適当な材料であれ ば金属やその他の複合材料を用いてもよい。

【００１３】 図４は、この洗浄機の水の配管系を示すもので、４１は水道の蛇口であり、先 端に水圧を上昇させるための絞り部４２を持つ蛇口カプラ４３が取り付けられて いる。４４は、上記の蛇口カプラ４３と接続される分配器であり、これには二重 管である給排水管４５と排水専用管４６が取り付けられ、蛇口カプラ４３は給排 水管４５の内管(図示略)に、排水専用管４６は同じく外管(図示略)に連通するよ うになっている。給排水管４５の先端にはカプラ４７が設けられ、これを洗浄機 の把持部４の基端のカプラ４８と結合することにより、両者の内管、外管どうし が連通するようになっている。排水専用管４６の他端は、浴槽や一時的に貯水す るためのタンク又はバケツ等に導かれている。これらのタンクやバケツは洗浄位 置よりも低いところに置かれていることが望ましい。

【００１４】 以上のように構成された水圧モーターを用いた洗浄機の作用は以下の通りであ る。まず、蛇口カプラ４３と分配器４４、分配器４４と給排水管４５及び排水専 用管４６、給排水管４５と洗浄機の把持部４をそれぞれ接続し、排水専用管４６ を貯水タンク等に導く。蛇口を開けると所定の圧力の水道水が蛇口カプラ４３に 供給される。この水圧は、都市部では通常、最大３〜４ｋｇ／ｃｍ2である。こ の水は蛇口カプラ４３の絞り部４２により昇圧させられてから、給排水管４５及 び把持部４の内管５を通って水圧モーターのノズル３１に供給され、ノズル先端 から噴射される。噴射水は、羽根車２５の羽根３０に当たり、羽根車２５を図に おいて反時計回りに回転させる。羽根３０に当たった水の一部は羽根と羽根との 間の空間４９に入って羽根３０の回転とともに収容空間２３へ移動するが、残り は案内壁３２に導かれて分岐口２８から排水流路２４に流入し、ここから接続部 ３、把持部４の外管６、給排水管４５の外管、分配器４４及び排水専用管４６を 通って浴槽等の一時的貯水槽に流入する。水圧モーターの回転速度やトルクは、 蛇口の開度を調整することによって変えることができるが、勿論、例えば把持部 ４などに絞り弁を設けて手近なところでその調整を行うようにしてもよい。また 、ブラシ板１８は、ブラシ５０の材質や毛の長さなど種類の異なるものを用意し ておき、目的に応じて交換して使用することができ、また、ブラシではなく、ス ポンジやモップなどを取り付けたものでも良い。

【００１５】 以上のように、この水圧モーターは、羽根車２５を回転するのに用いられた圧 力水を外部へ放出せずに回収する閉鎖系(クローズドサーキット)を採用している ので、周囲が水びたしになることがなく、また回収した水は清浄であり、浴槽で 加熱して入浴に用いたり、洗濯のために用いることができるから経済性も高い。 さらに、この水圧モーターでは、羽根３０に当たって運動エネルギーの一部を失 った水を羽根車２５が収容されている収容空間２３とは別の排水流路２４に導い ているので、このような低エネルギーの水が羽根車２５の回転を妨害することが ない。従って、エネルギー効率が良く、圧力水の供給量を多くすることによって 、家庭用の水道水のような低圧水によっても充分な駆動力を得ることができる。 そして、この実施例では、排水流路２４を収容空間２３の外周に沿って設けてい るので、モーター本体２の厚さが増すことがなく、取扱いや収納が便利である。 また、分岐口２８をノズル３１に対向する位置に設け、排水流路２４がノズル３ １の噴射方向に沿って滑らかな円を構成するように形成されているから、排水流 路２４での水に対する抵抗が小さく、排水が円滑に流出し、モーターの効率を向 上させている。

【００１６】 なお、上記実施例において、ノズル３１の角度や、分岐口２８の位置なども実 験的に適当なものが定められて良い。また、図示例では案内壁３２は直線状にな っているが、圧力水のエネルギーを減衰させないような適当な曲線状であっても よい。さらに、排水流路２４は内壁２２と外壁１０の間に周方向に設けているが 、滑らかに排水できるようなものであればこれに限られず、例えば、前板１１の 外へ導出するようにしてもよい。 また、上記の給排水管４５の先端のカプラ４７に適合するようなカプラを有す るシャワーノズルを作成し、これを上記水圧式洗浄機と交換して取り付けるよう にすれば、上記の給排水管４５をそのままシャワー用として使用できるので、風 呂場のスペースの節約が図れる。

【００１７】 図５及び図６は、上記実施例の変形例を示すもので、把持部４を本体２に対し て所定の角度傾斜させており、これによって床や壁などの平坦面の洗浄に便利に なっている。また、回転するブラシ５０の外側に回転しないブラシの層５１を設 けており、これによって洗浄の際に洗剤や水が外方に飛散しないようになってい る。

【００１８】 図７は、配管系の他の実施例を示すもので、分配器４４ａと蛇口カプラ４３の 間の配管を先の実施例より長く設定したもので、これにより、図示のように洗浄 するブラシ５０の位置と分配器４４ａの位置をほぼ同じにして圧力損失を少なく し、効率を高めるようにしたものである。

【００１９】 図８はこの考案の他の実施例を示すもので、前板１１に周方向に間隔を置いて 流出孔５２が形成されている構造となっている。これにより、駆動用に用いた水 の一部がブラシ５０の側に流出し、洗浄水として利用できる。この流出孔５２か ら出た水はブラシ板１８に形成した穴(図示略)を通ってブラシ５０に供給される 。なお、図示していないが、例えば前板１１の外側に同じ孔が形成された遮蔽板 を摺動自在に取り付け、これを回転させることによりこの流出孔５２を状況に応 じて開閉したり、孔の大きさを調整するようにしてもよい。また、この流出孔を 前板１１の排水流路２４に相当する箇所に形成してもよい。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案の水圧モーターは、軽量で取扱いが簡単である とともに、漏電の事故の可能性がなく安全で、水を節約することができて経済性 が高く、しかも家庭の水道水の水圧で充分な駆動力を得ることができるという優 れた効果を奏する。また、この考案の水圧駆動式洗浄機によればそのようなモー ターを利用した実用性の高い洗浄機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の正面断面図であり、図２
のＩ−Ｉ矢視図である。

【図２】この考案の一実施例の側面断面図である。

【図３】図２のIII −III 矢視図である。

【図４】この考案の一実施例の配管系を含む全体図であ
る。

【図５】この考案の他の実施例の使用状態の断面図であ
る。

【図６】図５の実施例の底面図である。

【図７】この考案の配管系の部分の他の実施例の使用状
態を示す図である。

【図８】この考案のさらに別の実施例の水圧モーターの
正面断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ４ 把持部 ５ 内管 ６ 外管 １８ ブラン板（洗浄用具） ２２ 内壁 ２３ 収容空間 ２４ 排水流路 ２５ 羽根車 ２８ 分岐口 ３０ 羽根 ３１ ノズル ３２ 案内壁 ５１ ブラン層 ５２ 流出孔

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 径方向に延びた複数の羽根を有する羽根
   車と、この羽根車を収容する収容空間を有するケーシン
   グと、この羽根車を回転させるように羽根に向けて圧力
   水を噴射するノズルとを有し、 上記ケーシングには、上記ノズルより噴射され、羽根を
   回転させた圧力水を上記収容空間とは別の空間に導出す
   る排水流路が設けられていることを特徴とする水圧モー
   ター。
2. 【請求項２】 上記収容空間は上記羽根の先端の回転軌
   跡に沿った円筒状の内壁を有し、上記排水流路は上記内
   壁の外周に沿って上記収容空間を取り囲むように設けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載の水圧モータ
   ー。
3. 【請求項３】 上記排水流路を上記収容空間と分岐させ
   る分岐口は、上記ノズルの噴射方向で、ノズルに対して
   羽根を挟んで対向する位置にあることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の水圧モーター。
4. 【請求項４】 上記ノズルは羽根車の回転軸線に直交す
   る断面において羽根の回転軌跡の円の接線方向に向けて
   配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の水圧モーター。
5. 【請求項５】 上記ケーシングの上記ノズルの噴射方向
   に沿う箇所には、上記羽根車の回転軸線に直交する断面
   においてほぼ直線状の案内壁が形成されていることを特
   徴とする請求項４に記載の水圧モーター。
6. 【請求項６】 上記請求項１ないし５のいずれかに記載
   の水圧モーターの上記羽根車の回転軸の外端部に洗浄用
   具が取り付けられていることを特徴とする水圧駆動式洗
   浄機。
7. 【請求項７】 上記ケーシングには二重管状の把持部が
   取り付けられ、その内管が上記ノズルに連通する給水管
   であり、その外管が上記排水流路に連通する排水管であ
   ることを特徴とする請求項６に記載の水圧駆動式洗浄
   機。
8. 【請求項８】 上記ケーシングには、内部の水の一部を
   上記洗浄用具に向けて流出させる流出孔が形成されてい
   ることを特徴とする請求項６又は７に記載の水圧駆動式
   洗浄機。
9. 【請求項９】 上記回転軸に取り付けられた洗浄用具の
   外周部に回転しない洗浄用具が壁を構成するように設け
   られていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれ
   かに記載の水圧駆動式洗浄機。