JP4398469B2

JP4398469B2 - 洗浄機

Info

Publication number: JP4398469B2
Application number: JP2006540470A
Authority: JP
Inventors: マルカスウィルフェルト
Original assignee: ワッシュテックホールディングゲーエムベーハー
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2005-08-13
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2025-08-13
Also published as: NO20060290L; EP1663504A1; AU2005256108A1; CA2548103A1; ATE369919T1; PL1663504T3; ES2287914T3; DE502005001243D1; WO2006029680A1; AU2005256108B2; EP1663504B1; US20070039570A1; DK1663504T3; JP2007512126A; US7641133B2

Description

本発明は、請求項１の導入部（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）による洗浄機（その排出口側端部に、高圧位置と低圧位置との間を切替機構により切り替え可能な噴射ノズルを有するノズル管を備える洗浄機）に関する。

そのような洗浄機は、一般的には、ＳＢ（洗浄ポリマーの一種）車両洗浄装置に用いられる。そのＳＢ車両洗浄装置において、まず、泡が泡立てブラシにより車両に吹き付けられ、次に洗浄液を用いて実際の車両洗浄が行われ、洗浄液は、高圧機器による高圧のもとで車両に吹き付けられる。この洗浄プロセスは、ＳＢ洗浄装置において、２つの異なる機器を頻繁に利用することが要求され、それは、一つは、泡を吹きつける機器であり、一つは、高圧のもとで洗浄液を吹き付ける高圧機器である。この２つの機器は、それぞれ分離した供給ライン、および分離した天井の回転機を経由して泡または洗浄液を供給する。したがって、その操作は難しくかつ扱いにくい。特に、２つの機器へ泡と洗浄液とを供給する供給ホースは、相互に干渉し合い、供給ホースの混乱につながり得る。

このような結果を避けるために、単一の機器により、泡の吹きつけと、また高圧洗浄との双方を可能とするために、２つのノズル、すなわち、泡ノズルと高圧ノズルとを備えた洗浄機が既に提案されている。この高圧洗浄と泡の吹き付けには、異なるノズルの形状や構成が必要となるため、所望の重複機能を実現するには、洗浄機は、２つの位置相互、すなわち、泡を吹きつける第１の位置、および高圧洗浄のための第２の位置が切り替え可能でなければならない。この目的のため、切替え可能なノズル構成を有する公知の洗浄機器が知られており、それによると、泡の吹き付け、および高圧洗浄の双方が達成される。洗浄機器向けの、そのような高圧位置と低圧位置とを相互に切替え可能なノズル構成は、例えば、ドイツ特許明細書ＤＥ１０２５７７８３Ｂ３および欧州特許明細書ＥＰ０１４６７９５Ｂ１により公知である。

この公知のノズル構成において、低圧位置から高圧位置への切り替えが、手動でなされなければならないことは不利であることが証明されている。これは、一方で、ノズル構成は、一つの位置から他の位置へと自動切換えできないからであり、他方で、泡の吹き付けが行われる低圧位置において、洗浄泡の発生が保証されるために、洗浄機のなかに空気を供給することも保証されなければならないことによる。

特開２００４−２８０８６号公報

したがって、本発明は、洗浄機それ自体に、洗浄機の操作機能の手動による切替えを必要とせずに、泡の吹き付け、および高圧洗浄を共に成し遂げる洗浄機を提供するという課題に基づく。さらに、洗浄機は、ノズル管内で泡を効果的に形成することを保証しなければならない。

この課題は、請求項１の特徴により解決される。この洗浄機の好ましい実施の形態は、従属請求項により与えられる。

本発明によると、洗浄機についてのこれらの問題は、ノズル管には空気取入口があり、それは、噴射ノズルから距離をおいて配置され、バルブにより閉鎖可能であり、バルブ機能は、噴射ノズルの切替機構と連結し、噴射ノズルがその高圧位置から低圧位置へと切り替えると共にバルブは空気取入口を閉鎖するということにより解決される。ノズル管の排出口側端部に配置された空気取入口を、噴射ノズルに対して距離を置いて配置することは、ノズル管内部の空気取入口と噴射ノズルとの間に形成された反応および混合する間隔の領域において、空気取入口を通過した空気の流れが洗浄液と完全に混合することを可能とする。この反応および混合する間隔の形成により効果的な泡の発生が保証される。

好適な実施形態として、ノズル管の供給口側端部には、ヴェンチュリノズル(Ｖｅｎｔｕｒｉ）があり、それにより、噴射ノズルが低圧位置に置かれたときに、ノズル管へと流入する液体に圧力差が生じる。従って、流入する洗浄液の加速された流れがノズル管の内部で発生する。このことは、空気取入口を通って流入する空気を洗浄液と完全に混合することを促進する。洗浄機を高圧位置および低圧位置との間で切替える切替機構が備えられた噴射ノズルと距離を置いた、ヴェンチュリノズルの領域にある、ヴェンチュリノズルおよび空気取入口の構成により、流入する空気が、高圧位置と低圧位置との間での噴射ノズルの切り替えへの妨害や影響を受けることが避けられる。

以下に、本発明を、添付図面を参照する実施の形態を用いてより詳細に説明する。図面には、下記の図が示されている。

図１は、ノズル管、噴射ノズル、およびバルブによって閉鎖され得る空気取入口を有する洗浄機の透視図であり、図２は、図１の洗浄機の側面図であり、ノズル管は短縮して示され、噴射ノズルおよび空気取入口が、バルブと共に断面で示され、図３は、図２のディテールＡの外観図であり、図４は、図２のディテールＢの外観図であり、図５は、図２の洗浄機を底面から見た外観図であり、図６は、図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、図７は、図５のＤ−Ｄ線に沿った断面図であり、図８は、噴射ノズルのその高圧位置での透視図、部分的な断面図であり、２つの異なる透視図であり、図９は、図８の噴射ノズルの正面図（図９ａ）、および図９ａのＡ−Ａ線に沿った断面図であり（図９ｂ）、図１０は、噴射ノズルの側面図（図１０ａ）および図１０ａのＢ−Ｂ線に沿った断面図であり（図１０ｂ）、図１１は、噴射ノズルのその低圧位置での透視図、部分的な断面図であり、２つの異なる透視図であり、図１２は、図１１の噴射ノズルの正面図（図１２ａ）および図１２ａのＡ−Ａ線に沿った断面図であり（図１２ｂ）、図１３は、噴射ノズルの側面図（図１３ａ）および図１３ａのＢ−Ｂ線に沿った断面図である（図１３ｂ）。

図１には、洗浄機の透視図が示されている。これには、ノズル管１が含まれ、ハンドルシャフト１７により中間領域が囲われ、その排出口側端部には、噴射ノズル２が備えられている。ノズル管１の供給口側端部には、ヴェンチュリノズル５の形式の絞りノズルがある。ヴェンチュリノズル５の周辺において、ノズル管１はその外周に空気取入口３を有し、それはバルブ４により閉鎖され得る。ヴェンチュリノズル５の供給口側端部には、トリガー１９を有するハンドル１８がある。ハンドル１８の底側には、ここでは図示されない供給ラインに接続する接続スリーブ２０がある。供給ラインはここでは図示されない高圧機器により洗浄液を供給する。高圧機器にはスイッチボタンがある。このボタンは、泡位置から高圧位置への切り替えに用いられる。泡位置では、高圧機器は、洗浄機に泡立剤と混合された液体を供給する。高圧位置では、洗浄機には高圧のもとで洗浄液が供給される。

図２には、短縮されたノズル管１を有する洗浄機が、側面図および一部断面図として示されている。この図から、ノズル管１は、ノズル導管（ＮｏｚｚｌｅＣｈａｎｎｅｌ）７を規定していることが分かる。さらに、ノズル管の供給口側端部にヴェンチュリノズル５として形成される絞りノズルの構成を、バルブ４により閉鎖可能な空気取入口３と同様に、見ることができる。ノズル管１の排出口側端部は、それに取り付いた噴射ノズル２（図２のディテールＡに明示する）とともに図３において拡大して示され、ノズル管１の供給口側端部は、ヴェンチュリノズル５、空気取入口３、およびバルブ４（図２のディテールＢに明示する）とともに図４において拡大して示されている。

図５は、図２に示した洗浄機の底面から見た外観図を示し、図６および図７に、図５のＣ−Ｃ線に沿ったノズル管の供給口側端部の断面図と、図５のＤ−Ｄ線に沿ったノズル管１の排出口側端部の断面図が、それぞれ示されている。

図４および図６から、ヴェンチュリノズル５、空気取入口３、およびノズル管１の供給口側端部のバルブ４の形状および構成を見ることができる。ノズル管１の供給口側端部にあるノズル室（ＮｏｚｚｌｅＣｈａｍｂｅｒ）７にその端部が差し込められているヴェンチュリノズル５は、絞りノズルを含み、それは、ノズル導管７に流入する液体（洗浄液）のノズル断面積を狭めており、したがって、ヴェンチュリノズル５の排出口６の領域で流速を増加させている。ヴェンチュリノズルの排出口６の領域において、挿入体２１が、ノズル管１の円筒シェルに挿入されている。このポット形をした挿入体２１は、ポットの底にある空気取入口３を形成する開口を有する。この開口は、図６に示された位置で、バルブ４により閉じられる。この目的のため、バルブ４は、閉鎖体（ＣｌｏｓｉｎｇＢｏｄｙ）８を有し、それは、球体として形成され、それは、シール１０に対するスプリング９の復元力によって押し付けられ、挿入体２１の内部にある空気取入口３を囲む。スプリング９の復元力に対して力が働くと、閉鎖体８は、ノズル導管７の軸の方向に引張られ、そこで、空気取入口３が開かれ、ノズル導管７内の空気取入導管が露出される。

ノズル管１の排出口側端部に設けられた噴射ノズル２は、２つの位置、すなわち、泡を吹き付ける低圧位置と、車両の高圧洗浄用の高圧位置とに切り替えられ得る。噴射ノズル２を切り替えるための切替機構がある。この切替機構は、手動による動作、或いは自動切替機構を含むことができる。好適には、自動切換機構が用いられるが、これを、図７−１３に示されるように噴射ノズル２の実施形態を参照して、以下に説明する。

空気取入口３を開閉するための、上述したバルブ４のバルブ機能は、噴射ノズル２が低圧位置から高圧位置へと切り替えられると、バルブ４は空気取入口３を閉鎖し、噴射ノズル２が低圧位置にあると、バルブ４は空気取入口３を開放するといったように、噴射ノズル２の切替機構と連結する。低圧位置では、液体は、比較的低圧でノズル導管７に流入する泡立剤と混合する。低圧位置で開放される空気取入口３により、空気は、同時にノズル導管７に流入してそこで泡立液と混合し、そこで、最終的に噴射ノズル２に流入する泡は、ノズル導管７の長さ方向に沿って形成される。噴射ノズル２が、その低圧位置からその高圧位置へと切り替えられると、バルブは、バルブ４を手動により動作させる必要はなく、自動的に空気取入口３を閉鎖する。

噴射ノズル２をその低圧位置からその高圧位置へと切り替える（或いはその逆）切替機構は、図８−１３に示される。そこに示された噴射ノズル２は、ノズルハウジング１１の端部に設けられた大きなノズル排出開口１２を有する、中空の筒状ノズルハウジング１１を含む。ノズルハウジング１１は、より大きな内径の後部領域２２、およびより小さな内径の前部領域２３を有する。領域２２および２３は、肩部２４により相互に分離され、その上に傾斜したシーリング面２５が形成される。後部領域２２において、ノズルハウジング１１に流れ方向（ノズル導管７の長手方向）に移動可能なピストン１４がある。ピストン１４は、中央の掘孔（ＢｏｒｅＨｏｌｅ）２６を有する。後部領域には、外周に配置された４つの滑り台（Ｇｌｉｄｅ）２７が、ピストン１４の外側に形成される。それらの滑り台２７の外表面はノズルハウジング１１の後部領域２２の内表面に接し、ピストン１４を、ノズルハウジング１１において滑らせることができる。復元要素１５は、ここではスプリングとして形成されるが、ハウジングの前方側に取り付けられる。スプリング１５は、肩部２４に支持され、ピストン１４をその後部の位置へと押し込み、それは、図１１−１３に示される。後述する、低圧位置として明示するこの位置で、ピストン１４の後方の端部は、ノズル管１の終端２８に接し、ノズルハウジング１１の後端に締め込まれる。

シーリング環２９は、ピストン１４の前方の端部に設けられる。下記に高圧位置として明示されて図８−１０に示されるこの前方位置で、ピストン１４は、シーリング表面２５に抗してシーリング環２９を押し、この方法で、ノズルハウジング１１内の前部領域２３から後部領域２２をシールする。

前部領域２３には、ノズルハウジング１１内に高圧ノズル１３がある。高圧ノズル１３は、ピストン１４の前方の端部の中にねじ止めされる。高圧ノズルは、その排出口側に狭まったノズルギャップ３０を有する。この狭められたノズルギャップ３０は、掘孔２６を経由してノズル導管７に接続される。

噴射ノズル２の、その低圧位置からその高圧位置への機能の自動的な切換のための切替機構を、以下に示す：

液体供給を停止する泡位置において、復元要素１５は、ピストン１４をその低圧位置（図１１−１３）へと押し込む。いま、高圧機器が泡位置にセットされると、この泡は、低圧のもとでノズル導管７を通り噴射ノズル２に導入される。ピストン１４の後部側３１の泡により生じた圧力は、復元要素１５の復元力に抗してピストン１４を高圧位置へと動かすには十分ではない。従って、ピストン１４は、図１１−１３に示すように、低圧位置に留まる。この位置において、泡は、一方で、中央の堀孔２６および狭められたノズルギャップ３０を経由して、他方で、ピストン１４の外側とノズルハウジング１１の内表面との間に形成された環状導管１６を経由して、ノズル排出開口１２に流入することが可能となる。

環状導管１６は、特に、図１２および１３に示され、低圧位置においては自由に通過でき、それにより、泡が噴射ノズル２の後部領域２２から前部領域２３へと流入可能である。環状導管１６は、高圧ノズル１３の狭められたノズルギャップ２０と比較して大きな流路断面を有し、従って、噴射ノズル２を経由しノズル排出開口１２への損失されない泡の流入を可能とする。

いま、泡の吹きつけ完了後、高圧機器が、泡位置から高圧洗浄へと切り替えられると、高圧の洗浄液はノズル導管７へと流入し、噴射ノズル２へと流入する。洗浄液が高圧であることにより、ピストン１４の後方の端部が押され、復元要素１５の復元力に抗して、この位置から高圧位置へと押し込まれる。この位置で、ピストン１４は、シーリング表面２５に対してシーリング環２９を押し込み、このようにして、ノズルハウジング１１の後部領域２２と前部領域２３との間の流路をシールする。この方法により、環状導管１６は、閉刺され、洗浄液は、中央の堀孔２６のみを経由し、高圧ノズル１３へと流入可能となり、最終的に狭められたノズルギャップ３０を通過する。これは、高圧のジェット流は、噴射ノズル２から高圧のもとで可能な限り流出することを保証する。噴射ノズル２のその低圧位置からその高圧位置への切り替えは、噴射ノズル２に流入する液体（洗浄液）の圧力によって強制的に制御される。高圧を停止した後（高圧機器を停止にするか、又は泡位置へと切り替えることにより）、ピストン１４は、復元要素１５の復元力により、後部位置へ、すなわち低圧位置へと押し戻される。

このバルブ４のバルブ機能の噴射ノズル２の切替機構への連結により、空気取入口３も同時に、噴射ノズル２のその低圧位置からその高圧位置への切り替えとともに閉鎖され、バルブ４は、自動的に（手動による動作なく）閉鎖される。これは、一端において、バルブスプリング９の復元力により生じ、バルブスプリング９の復元力は、空気取入口３において、シール１０に対して閉鎖体８を押し込み、こうして、空気取入口３を閉鎖して気密とする。それに加えて、バルブシール１０に対する付加的な力により閉鎖体８を押し込むことで上昇した圧力がノズル導管７に形成されることで、バルブスプリング９の復元力は、高圧位置において増加される。

対照的に、低圧位置では、ノズル導管７から噴射ノズル２へと流入する泡は、環状導管１６を通過して大きなノズル排出開口１２から出るという、損失されない流れが可能で、ノズル導管７には上昇した圧力は形成されない。ヴェンチュリノズル５として形成された絞られたノズルにより、ノズル管１の供給口側端部に圧力差が形成される。この圧力差により、ノズル導管７に流入する低圧の液体は、ヴェンチュリノズルの排出口６の領域において、高圧で流れる結果となる。従って、水のジェットポンプ同様に、ノズル導管７の中央を目指した圧力は、バルブ４の閉鎖体８によって上昇し、バルブスプリング９の復元力に抗してノズル導管７の軸の方向に閉鎖体８を引張り、こうして、空気取入口３を開放する。空気は、外部から空気取入口３を通過し、液体を泡立てる泡立剤と混合するために、ノズル導管７へと流入する。

上述した機構により、泡の形成と車両の高圧洗浄とは、ともに、洗浄機の手動による切り替えを必要とせずに、本発明に係る洗浄機により実現され得る。泡位置から高圧位置への変換は、使用者が、単に、高圧機器の「泡の吹きつけ」又は「高圧洗浄」という洗浄プログラムの選択をすることで実現される。噴射ノズル２およびバルブ４は、選択された洗浄プログラムに従い自動的に設定される。

Claims

その排出口側端部に、高圧位置と低圧位置との間を切替機構により切り替え可能な噴射ノズル（２）を有するノズル管（１）を備える洗浄機であって、前記ノズル管（１）は、バルブ（４）により閉鎖可能な空気取入口（３）を有し、前記バルブの機能は、噴射ノズル（２）の切替機構と連結し、前記噴射ノズル（２）がその低圧位置からその高圧位置へと切り替えると、前記バルブ（４）は前記空気取入口（３）を閉鎖することを特徴とする洗浄機。
前記ノズル管（１）に液体の流れが供給され、その圧力が設定された限界値を超えると、前記切替機構は、前記噴射ノズル（２）を、その低圧位置からその高圧位置へと自動的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の洗浄機。
前記ノズル管（１）に供給される液体の流れの圧力が、設定された限界値を下回ると、前記切替機構は、前記噴射ノズル（２）を、その高圧位置からその低圧位置へと自動的に切り替えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の洗浄機。
前記ノズル管（１）の供給口側端部にはヴェンチュリノズル（５）があり、それにより、前記噴射ノズル（２）が低圧位置に置かれている場合に、ノズル管（１）へ流入する液体の圧力差が発生することを特徴とする、先行する請求項のいずれか１に記載の洗浄機。
前記空気取入口（３）は、前記ヴェンチュリノズル（５）の前記排出口（６）の前記領域の近傍において、前記ノズル管（１）に規定される前記ノズル導管（７）に開放することを特徴とする、請求項４に記載の洗浄機。
前記バルブ（４）は、閉鎖体（８）を有するチェックバルブとして形成され、前記高圧位置では、取入口を閉鎖するため復元力により前記空気取入口（３）へと押し込まれることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１に請求項に記載の洗浄機。
前記閉鎖体（８）は球体であり、前記噴射ノズル（２）がその高圧位置にある場合に、前記復元力は、前記球体をシール（１０）によってシールされた開口に押し込むスプリング（９）により発生し、前記空気取入口（３）を形成することを特徴とする、請求項６に記載の洗浄機。
前記噴射ノズル（２）は、端部にノズル排出開口（１２）を有したノズルハウジング（１１）を含み、それに、高圧位置と低圧位置との間の前記流れの方向に沿って移動可能な高圧ノズル（１３）およびピストン（１４）が備えられ、前記噴射ノズル（２）が高圧により加圧されると、ピストン（１４）は、高圧位置の中に前記流入した液体により発生した圧力に押し込められ、前記流入した液体は、前記高圧ノズル（１３）を通過して導入されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１に記載の洗浄機。
前記ノズルハウジング（１１）には、前記流入した液体により発生した前記圧力が、設定された限界値を下回ると、前記ピストン（１４）を前記高圧位置から前記低圧位置へと移動させる復元要素（１５）があることを特徴とする、請求項８に記載の洗浄機。
前記低圧位置において、前記流入した液体は、前記ピストン（１４）の前記外周と前記ノズルハウジング（１１）の前記内面との間に形成された環状導管（１６）を通過し、前記ノズル排出開口（１２）へ流入することを特徴とする請求項８に記載の洗浄機。
前記空気取入口（３）は、前記空気取入口（３）を通過する前記空気の流れが、前記ノズル管（１）の前記内部において、前記ノズル管（１）に流入する前記液体の流れと完全に混合するように、前記空気取入口（３）と前記噴射ノズル（２）との間の混合する間隔を可能とするために、前記噴射ノズル（２）から距離を置いて配置されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１に記載の洗浄機。