JP3098140U - 高圧水噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＣブラシレスモータを用いつつも小型化を図ることができると共に、防水性及び放熱性を矛盾なく向上させることができ、安定して使用することができる高圧水噴射装置を提供する。
【解決手段】ＤＣブラシレスモータ２の出力軸２Ｃを、冷却ファン３の回転軸３Ａと往復動ポンプ４の作動軸４Ａとで共用させることで小型化を達成した。また、発熱部品を冷却ファン３を挟んで吸気口５Ｂから排気口５Ａに至るまでで直線的に配置することで効率よく冷却するようにした。さらに遮蔽板６を吸気口５Ｂに対向して設けると共に排水口１ａを設けたり、防水カバー７を設けると共に排水口１ｂを設けることで、確実に外カバー５内の水分を排水除去するようにした。従って、防水性及び放熱性を矛盾なく向上させつつ、安定して連続的に使用することができる。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、ＤＣブラシレスモータを用いつつも小型化を図ることができると共に、防水性及び放熱性を矛盾なく向上させることができ、安定して使用することができる高圧水噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータによってポンプを駆動し、そのポンプによって加圧した水を噴射する高圧水噴射機がある。この高圧水噴射機は、従来、可搬性を有する個人使用向きとされるものでは、一般的にはモータの回転数を制御するためのプリント基板などが少なく構成が簡素であることから、家庭用電源（ＡＣ１００Ｖ）で作動するＡＣインダクションモータを使用していることが多い。
【０００３】
ところが、このＡＣインダクションモータを使用することは、取り扱いが簡便ではあるものの、電源コードの延長や他の電動工具との併用に伴う電源電圧の低下によって始動不良を生じやすく、また、始動用コンデンサの破損などが発生し、使用にあたっては制限を受けていた。
【０００４】
よって、この種の、特に高信頼性を必要とする高圧水噴射機に用いるモータとしては、ＡＣインダクションモータより、ＤＣブラシレスモータを採用することが望ましかった。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、ＤＣブラシレスモータはＡＣインダクションモータに較べると大型であり、可搬性を要求されるこの種の高圧水噴射機においては不向きとされていた。さらには、ＤＣブラシレスモータはその発熱量がＡＣインダクションモータに較べて大きく、さらに、熱によって上記プリント基板を破損する可能性もあり従来は採用されるに至らなかった。
【０００６】
また、ＤＣブラシレスモータは、ＡＣインダクションモータに較べると、モータの回転数を制御するためのプリント基板を必要とするため、水を扱う高圧水噴射機においては、噴射する水やその飛沫によってプリント基板の絶縁不良などのトラブルが多発する可能性があり不向きとされていた。
【０００７】
さらに、以上の点を解消するにしても例えばＤＣブラシレスモータのプリント基板等の防水性を向上させるとすれば、内部をシールする必要が生じ、このようにシールすると今度は、プリント基板等の放熱を妨げるといった矛盾が生じ、冷却用のファンを発熱部材毎に設けると、その分だけさらに装置が大型化してしまうといった問題が生じていた。
【０００８】
本考案は上記した問題点に鑑みてなされたものであり、ＤＣブラシレスモータを用いつつも小型化を図ることができると共に、防水性及び放熱性を矛盾なく向上させることができ、安定して使用することができる高圧水噴射装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本考案は、モータにそれまで不向きとされていたＤＣブラシレスモータを用い、このＤＣブラシレスモータの出力軸の一端を冷却用ファンの回転軸とすると共に、他端をポンプの作動軸としたのである。このようにすることで、冷却用のファンとポンプとの軸をＤＣブラシレスモータの軸で共用でき、ＤＣブラシレスモータを介して設けられるファンとポンプの間隔を短くすることができるから、小型化が可能となる。
【００１０】
【考案の実施の形態】
本考案の高圧水噴射装置は、モータによってポンプを作動させて供給された水を加圧して噴射する高圧水噴射機において、全体を覆って内部へ水が侵入することを防止すると共に吸気口と排気口とが形成された外カバーと、前記モータとしてＤＣブラシレスモータとを備え、このＤＣブラシレスモータの出力軸の一端が冷却用のファンの回転軸とされると共に、他端が前記ポンプの作動軸とされているものである。
【００１１】
通常、これらＤＣブラシレスモータ、冷却用ファン、ポンプは、個々の部品であるから、当然に各々、出力軸、回転軸、作動軸が、それぞれ回転接続可能な長さを有して存在する。このような構成であると、どうしても各々の部品の軸同士の長さ分だけ装置全体が大型化し、ＡＣインダクションモータよりも大型なＤＣブラシレスモータを採用することで装置全体が大型化するデメリットを助長することとなる。
【００１２】
そこで、本考案は、ＤＣブラシレスモータを採用しても装置全体を小型にするために、ＤＣブラシレスモータの出力軸、冷却用ファンの回転軸、ポンプの作動軸について、上記したように個々の部品で有する軸を接続するのではなく、軸を共用化するようにした。
【００１３】
これによって、ＡＣインダクションモータより電圧変化の影響を受けにくく、かつ高制御が可能であるものの、ＡＣインダクションモータより大型のために採用されなかったＤＣブラシレスモータを採用しても、必要以上に大型化することが抑制される。
【００１４】
また、本考案は、上記構成において、ファンの直前にＤＣブラシレスモータのプリント基板を配置すると共に、外カバー内の前記ファンの前方と後方に排気口と吸気口を同一直線上に設け、この吸気口と排気口までの直線上に順に前記ポンプ、前記ＤＣブラシレスモータ、前記ファン、前記プリント基板、を一列に配置したものである。
【００１５】
ＤＣブラシレスモータを採用するにあたっては、大型化の問題と共にＤＣブラシレスモータを制御するためのプリント基板をその発熱から保護するという課題があるが、個々の発熱部品の各々に冷却機構を設けると大型化の問題は解消できない。そこで、本考案では、１機の冷却用のファンによって全ての発熱部材を効率よく冷却する構造としたのである。
【００１６】
本考案は、ファンにより外カバーに形成した吸入口から吸入した外気を、ポンプ、ＤＣブラシレスモータを冷却しつつファンでさらにプリント基板に向けて送って、プリント基板を冷却して排気口から排気するという直線的な流路を形成することとした。このようにすることで、１機の冷却用のファンでもって発熱部材の全てを冷却することができ、また、小型化を達成しつつも確実に冷却することができる。
【００１７】
また、本考案は、上記構成において、外カバー内の吸気口に対向する所定間隔を存した位置に遮蔽板を設け、この遮蔽板を設けた位置と前記吸気口までの間の内底面に排水口を形成したものである。
【００１８】
高圧水噴射装置は、水を噴射するものであるから当然にその使用によって水が飛散している。ここで、噴射で飛沫した水は、特に本考案の如くプリント基板によって制御されるＤＣブラシレスモータを採用した高圧水噴射装置においてはプリント基板の絶縁不良を招く原因となる。
【００１９】
そこで、上記構成では、吸気口に対向する所定間隔を存した位置に遮蔽板を設けて、ファンによって外気と共に飛散した水を外カバー内に吸気した際には、遮蔽板に水が当たり、遮蔽板に当たった水が遮蔽板の下方に伝わって内底面に形成された排水口から排出される。
【００２０】
また、仮に排水口から水が侵入しようとしても吸引される水は、遮蔽板を乗り越えることがなく、上記同様に遮蔽板に当たって排出口から排出されるから、ＤＣブラシレスモータや、ポンプ、ファンに、噴射で飛沫した水がかかることがなく、よってプリント基板の絶縁不良を防止して安定して使用することができる。
【００２１】
また、本考案の高圧水噴射装置は、上記構成において、ＤＣブラシレスモータ及びファン並びにプリント基板の少なくとも上部を覆う位置に防水カバーを外カバー内に設け、この防水カバーで覆う範囲外の内底面に排水口を形成したものである。
【００２２】
プリント基板は発熱するが、この発熱は発熱部品の配置によって確実に放熱することができることは上記した通りである。しかし、使用時の雰囲気湿度が非常に高い場合、つまり吸気口から吸気した外気中の湿度そのものが高い場合、プリント基板等の発熱部品の熱で外ケース内の温度が外気温より高くなり、その温度差によって外ケース内面で結露し、プリント基板等の発熱部品に露がかかる場合がある。
【００２３】
そこで、上記構成とすることで、仮に外ケース内で結露して露が滴下しても、この露は防水カバーで受けられプリント基板等にかかることがない。そして防止カバーに受けられた露は、防水カバーで覆う範囲外の内底面に形成された排水口から排出される。このようにすることで、高圧水噴射装置を使用して雰囲気湿度が高くなっても、かつさらに微細な噴射した飛沫が外カバー内に充満しても確実にプリント基板等を保護することができ、安定した使用が可能となる。
【００２４】
【実施例】
以下に、本考案の高圧水噴射装置の実施例について図１及び図２を参照して説明する。図１は、本考案の高圧水噴射装置の概略構成を示す。図２は、本考案の高圧水噴射装置の要部を示す。
【００２５】
図において、１は、供給された水を加圧して噴射する本考案の高圧水噴射装置であり、次のように構成されている。高圧水噴射装置１は、その長尺とされる方向の一端に装置全体を移動させるために使用者が把持する把持杆１Ａと、この把持杆１Ａを取り付けたシャーシ１Ｂと、シャーシ１Ｂの下面における把持杆１Ａが位置する側の端部とこれと反対の端部にそれぞれ枢支された軸の両端に設けた移動輪１Ｃ，１Ｃ（後輪）、移動輪１Ｄ，１Ｄ（前輪）とを有している。
【００２６】
シャーシ１Ｂ上には、ロータ２Ａと、ステータ２Ｂと、該ロータ２Ａと一体的に設けられた出力軸２Ｃと、このステータ２Ｂへの出力を制御するプリント基板２Ｄとを有したＤＣブラシレスモータ２が取り付けられる。
【００２７】
また、同じくシャーシ１Ｂ上には冷却ファン３が設けられている。冷却ファン３の回転軸３Ａは、ＤＣブラシレスモータ２の出力軸２Ｃの一端と共用とされている。回転軸３Ａにはファン３Ｂが取り付けられており、ＤＣブラシレスモータ２の作動により冷却ファン３もまた同時に作動するように構成されている。
【００２８】
また、同じくシャーシ１Ｂ上には、冷却ファン３を設けた側とは反対側に往復動ポンプ４が設けられている。往復動ポンプ４の作動軸４Ａは、ＤＣブラシレスモータ２の出力軸２Ｃの他端と共用とされている。往復動ポンプ４は、ＤＣブラシレスモータ２の作動により作動軸４Ａも同時に作動して水を吸入し、加圧し、噴射する。また、往復動ポンプ４は、吐出口４Ｂと、吸水口４Ｃとが設けられている。
【００２９】
吸水口４Ｃには不図示のホースが接続され、ホースを介して水が供給される。吐出口４Ｂは、その先端にノズルを取り付けた不図示のホースが接続され、ノズルから往復動ポンプ４で加圧された高圧水を噴射する。また、この往復動ポンプ４には圧力計４Ｄが設けられている。これら吐出口４Ｂと、吸水口４Ｃと、圧力計４Ｄは後述する外カバー５からシーリング部材を介して外部に露出した状態となっている。
【００３０】
そして、上記したＤＣブラシレスモータ２のプリント基板２Ｄは、シャーシ１Ｂ上において、冷却ファン３の排気側に所定間隔を存して対向して設けられている。これらＤＣブラシレスモータ２、往復動ポンプ４は、冷却ファン４による吸気側に同一軸上で直線的に配置されており、該冷却ファン４の吸気によって冷却する構成としている。また、プリント基板２Ｄは、冷却ファン４の排気側において同じく直線的に配置されており、該冷却ファン４の排気によって冷却する構成としている。
【００３１】
シャーシ１Ｂ上に設けられたＤＣブラシレスモータ２及びプリント基板２Ｄ、冷却ファン３、往復動ポンプ４は、これら全体を覆う外カバー５によって水がかかったりすることが防止される。
【００３２】
外カバー５は、冷却ファン３の吸気側と排気側のそれぞれの端部側壁で、かつプリント基板２Ｄ、冷却ファン３、ＤＣブラシレスモータ２、往復動ポンプ４と同一直線状に排気口５Ａと吸気口５Ｂとを各々設けている。
【００３３】
外カバー５内において吸気口５Ｂに対向する所定間隔を存した位置には遮蔽板６が設けられている。この遮蔽板６は、例えば図２（ｂ）に示すように吸気−排気の直線及びその左右方向の流路を遮って吸気を該遮蔽板６の上方からのみ流通させるようにしている。遮蔽板６は、外気に混じって吸気される噴射時の水の飛沫をここで遮る機能を果たす。
【００３４】
また、この遮蔽板６を設けた吸気口５Ｂ側のシャーシ１Ｂにおいては、図２（ｂ）に示すように排水口１ａを形成している。すなわち、遮蔽板６に当たった噴射時の水の飛沫は該遮蔽板６の下方へ伝わって排水口１ａから排出される。
【００３５】
さらに、外カバー５内においてＤＣブラシレスモータ２及び冷却ファン３並びにプリント基板２Ｄの本実施例では上部及び側部を覆う位置には、防水カバー７が設けられている。この防水カバー７は、後方を除いた部分における上面の端縁部を下方に折り曲げ、通気流路を妨げないように形成してなる。
【００３６】
防水カバー７は、例えばプリント基板２Ｄの前面について説明すると、該防水カバー７の折り曲げた側壁の下端を、シャーシ１Ｂの内底面と所定間隔を存した状態としており、また、例えば上面を前方に傾斜させておいてもよい。そして、防水カバー７で覆われた範囲外の内底面に排水口１ｂが形成されている。すなわちいま説明する部位においては、折り曲げた側壁の下端における排気口５Ａ側の内内底面に排水口１ｂが形成されている。これにより防水カバー７上に滴下した露は速やかに排水口１ｂから排水される。
【００３７】
上記構成の本実施例の高圧水噴射装置１は、その構成により次のように作用する。吸水口４Ｃにホースを繋ぎ、かつ先端にノズルを取り付けたホースを吐出口４Ｂに取り付けて、電源を接続して作動させると、ＤＣブラシレスモータ２が回転を開始し、これと共に冷却ファン３及び往復動ポンプ４も動作を開始する。
【００３８】
往復動ポンプ４によって吸水口４Ｃより吸入され、加圧された水はノズルより噴射される。このように高圧水噴射装置１を使用すると、特にＤＣブラシレスモータ２及びプリント基板２Ｄは発熱する。その一方で、高圧にて噴射された水は飛沫する。
【００３９】
このとき、まず外カバー５内で生じる温度上昇は、発熱する部品を外カバー５の吸気口５Ｂから排気口５Ａまでで直線的に配置しているので、１機の冷却ファン３によって非常に効率よく抑制することができる。
【００４０】
その一方で、吸気口５Ｂからは、飛沫した水を吸入するが、この水は遮蔽板６に当たり滴下して排水口１ａから排出される。ここで除去されないでさらに冷却ファン３により外カバー５内に侵入した水の飛沫は、プリント基板２Ｄなどの部位でその熱により外カバー５の上内面に付着する。
【００４１】
このとき、外カバー５における上外面は外気温で冷えており、外カバー５内は上記したように熱で外気温より暖かくなっている。よって、外カバー５における上内面に付着した水の飛沫は、この外カバー５の上内面で結露して露がプリント基板２Ｄ等の部位に滴下する。この滴下した露は、防水カバー７上に落下し、その後、防止カバー７上を伝わって排水口１ｂから排出される。
【００４２】
以上のように、本実施例の高圧水噴射装置１は、ＤＣブラシレスモータ２を採用しながらもＤＣブラシレスモータ２の出力軸２Ｃを、冷却ファン３の回転軸３Ａと往復動ポンプ４の作動軸４Ａとで共用させることで小型化を達成することができ、また、ＤＣブラシレスモータ２を採用することによって必須となるプリント基板２Ｄやその他の発熱する部品を、冷却ファン３を挟んで吸気口５Ｂから排気口５Ａに至るまでで直線的に配置することで該冷却ファン３が１機であっても効率よく冷却することができる。
【００４３】
さらに、高圧水噴射装置１は、水が飛沫したり非常に湿度の高い雰囲気条件下で使用することが前提とされるが、そのような使用状況においても過剰に密閉して却って放熱を阻害するようなこともなく、遮蔽板６を吸気口５Ｂに対向して設けると共に排水口１ａを設けたり、防水カバー７を設けると共に排水口１ｂを設けることで、確実に外カバー５内の水分を排水除去することができる。従って、安定して連続的に使用することができる。
【００４４】
【考案の効果】
以上のように、本考案の高圧水噴射装置は、全体を覆って内部に水の侵入することを防止すると共に吸気口と排気口とが形成された外カバーと、モータとしてＤＣブラシレスモータとを備え、このＤＣブラシレスモータの出力軸の一端を冷却用のファンの回転軸とすると共に、他端をポンプの作動軸としたので、ＡＣインダクションモータより大型なＤＣブラシレスモータを採用しても必要以上の大型化を抑制することができる。
【００４５】
また、本考案は、上記構成において、ファンの直前にＤＣブラシレスモータのプリント基板を配置すると共に、外カバー内のファンの前方と後方に排気口と吸気口を同一直線上に設け、この吸気口と排気口までの直線上に順にポンプ、ＤＣブラシレスモータ、ファン、プリント基板、を一列に配置したので、１機の冷却用のファンでもって発熱部品の全てを効率よく冷却することができる。
【００４６】
また、本考案は、上記構成において、外カバー内の吸気口に対向する所定間隔を存した位置に遮蔽板を設け、この遮蔽板を設けた位置と吸気口までの間の内底面に排水口を形成したので、ファンによって外カバー内に外気と共に飛散した水を吸気した際には、遮蔽板に水が当たり、遮蔽板に当たった水が遮蔽板の下方に伝わって外カバーの底面に形成された排水口から排出され、仮に排水口から水が侵入しようとしても吸引される水は、遮蔽板を乗り越えることがなく、上記同様に遮蔽板に当たって排出口から排出されるから、ＤＣブラシレスモータや、ポンプ、ファンに、水の飛沫がかかることがなく、プリント基板の絶縁不良を防止して安定して使用することができる。
【００４７】
また、本考案の高圧水噴射装置は、上記構成において、ＤＣブラシレスモータ及びファン並びにプリント基板の少なくとも上部を覆う位置に防水カバーを外カバー内に設け、この防水カバーで覆う範囲外の内底面に排水口を形成したので、雰囲気湿度が高くなっても、かつさらに微細な水の飛沫が外カバー内に充満しても確実にプリント基板等を防水することができ、安定した使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の高圧水噴射装置の概略構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（ｃ）は右側面図、である。
【図２】本考案の高圧水噴射装置の要部を概略的に示し、（ａ）正面の縦断面図、（ｂ）は吸気口周辺を上方から見た図、である。
【符号の説明】
１　高圧水噴射装置
１Ｂ　シャーシ
１ａ　排水口
１ｂ　排水口
２　ＤＣブラシレスモータ
２Ｃ　出力軸
２Ｄ　プリント基板
３　冷却ファン
３Ａ　回転軸
４　往復動ポンプ
４Ａ　作動軸
５　外カバー
５Ａ　排気口
５Ｂ　吸気口
６　遮蔽板
７　防水カバー

Claims (4)

1. モータによってポンプを作動させて供給された水を加圧して噴射する高圧水噴射装置において、全体を覆って内部へ水が侵入することを防止すると共に吸気口と排気口とが形成された外カバーと、前記モータとしてＤＣブラシレスモータとを備え、このＤＣブラシレスモータの出力軸の一端が冷却用のファンの回転軸とされると共に、他端が前記ポンプの作動軸とされていることを特徴とする高圧水噴射装置。
2. ファンの直前にＤＣブラシレスモータのプリント基板を配置すると共に、外カバー内の前記ファンの前方と後方に排気口と吸気口を同一直線上に設け、この吸気口と排気口までの直線上に順に前記ポンプ、前記ＤＣブラシレスモータ、前記ファン、前記プリント基板、を一列に配置したことを特徴とする請求項１記載の高圧水噴射装置。
3. 外カバー内の吸気口に対向する所定間隔を存した位置に遮蔽板を設け、この遮蔽板を設けた位置と前記吸気口までの間の内底面に排水口を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の高圧水噴射装置。
4. ＤＣブラシレスモータ及びファン並びにプリント基板の少なくとも上部を覆う位置に防水カバーを外カバー内に設け、この防水カバーで覆う範囲外の内底面に排水口を形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高圧水噴射装置。

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