JP4509763B2

JP4509763B2 - 気液混合流噴射装置

Info

Publication number: JP4509763B2
Application number: JP2004363542A
Authority: JP
Inventors: 直樹神戸
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-12-15
Also published as: JP2006167592A

Description

本発明は、水・ケミカル類等のそれぞれ異なる２種類以上の洗浄液を切り換えてポンプで圧送し、単独あるいは大流量圧縮空気と混合してノズルにより噴射させる方式の気液混合流噴射装置に関するものである。

本願出願人が先に出願した下記特許文献１には、各種洗浄液を貯留する複数のタンクと、前記洗浄液を圧送するための１台のポンプと、該ポンプの吐出側と吸込側とを接続すると共に、アンローダーバルブを介して余水を吸込側へ帰還させる帰還管路と、可撓性チューブと、該チューブと同心のラッパ状ガイドとから構成されると共に、流体噴射時には、前記チューブが前記ガイド内周面に沿って旋回するノズルであって、大流量の圧縮空気と小流量の洗浄液とをそれぞれ単独あるいはノズル手前で混合して前記チューブ先端より旋回噴射する第一ノズルと、大流量の圧縮空気と大流量の洗浄液とをそれぞれ単独あるいはノズル手前で混合して拡散噴射する第二ノズルと、前記各ノズルへの圧縮空気及び各洗浄液の給送を切り換える管路切換手段と、圧縮空気及び各洗浄液の噴射を選択する操作部と、該操作部からの信号を受け、前記ポンプ及び管路切換手段を制御する制御手段とを備えた気液混合流噴射装置が記載されている。
特願２００４−２９０８６３号明細書

ところで、特許文献１の装置における第一ノズルは、車両洗浄時、小流量の水を大流量の圧縮空気に混合し噴射しているため、水が水滴状となり、またその水滴が大流量の圧縮空気により加速され、強い衝撃力となり、さらに、チューブが高速でガイド内周に沿って旋回しながら噴射され、所謂擦られるという状態となるので、使用する水量を極力少なくして強力な洗浄効果を得られ、意匠の複雑なホイールや、水をあまり掛けすぎると不都合の生じるドアモール周り、エンジンルームなどを洗浄する場合であるとか、またクリーミーな泡洗剤を対象物に噴射したりする場合等には非常に最適なノズルであった。

また、第二のノズルは、大流量の水を単独あるいは大流量の圧縮空気と混合して、車両に付着している砂埃等をざっと落とす予備洗浄、第一ノズルのように管路径の細いチューブでは管路詰まりを生じやすいためできなかったワックス噴射、第一ノズルで噴射した泡洗剤をすばやく消泡するための消泡剤の拡散噴射等が行え、第一ノズルと併用し、完全な洗車が可能となるものであった。

しかしながら、特許文献１の装置では、１台のポンプで、吐出量の異なる２つのノズルから各洗浄液を噴射させており、そのため、前記アンローダーバルブを介して帰還管路に流れる余水量が異なる、つまり、第一ノズルでは吐出量が少なく余水量が多くなり、逆に第二ノズルでは吐出量が多く余水量が少なくなり、例えば、第一ノズルから泡洗剤を噴射し、その泡洗剤を利用して手洗いを行い、その後、第二ノズルから消泡剤を噴射させて車両もしくは地上に付着した泡洗剤を消滅させるという一連の洗浄動作において、泡洗剤噴射時に帰還管路に流入した泡洗剤が、消泡剤噴射時に、帰還管路に流入する消泡剤が少ないため、長い時間第二ノズルから帰還管路に残留している泡洗剤が消泡剤に混じって噴射されるという問題があった。

このような課題を解決するために本発明は、各種洗浄液を貯留する複数のタンクと、前記洗浄液を圧送するための１台のポンプと、該ポンプの吐出側と吸込側とを接続すると共に、アンローダーバルブを介して余水を吸込側へ帰還させる帰還管路と、可撓性チューブと、該チューブと同心のラッパ状ガイドとから構成されると共に、流体噴射時には、前記チューブが前記ガイド内周面に沿って旋回するノズルであって、大流量の圧縮空気と小流量の洗浄液とをそれぞれ単独あるいはノズル手前で混合して前記チューブ先端より旋回噴射する第一ノズルと、大流量の圧縮空気と大流量の洗浄液とをそれぞれ単独あるいはノズル手前で混合して拡散噴射する第二ノズルと、前記各ノズルへの圧縮空気及び各洗浄液の給送を切り換える管路切換手段と、圧縮空気及び各洗浄液の噴射を選択する操作部と、該操作部からの信号を受け、前記ポンプ及び管路切換手段を制御する制御手段とを備えた気液混合流噴射装置において、前記第一ノズルから水以外の洗浄液を噴射した後、前記第一ノズルから噴射した洗浄液と異なる種類の洗浄液を前記第二ノズルから噴射するとき、前記制御手段は、所定時間、圧縮空気を前記第二ノズル側へ給送することで前記アンローダーバルブの開度を大きくし、前記帰還管路に残留する洗浄液を排出することを特徴とする気液混合流噴射装置を提供することを要旨とするものである。

本発明の装置は、車両等の洗浄が１台の装置で全て行うことができるようになり、非常に便利であるばかりか、帰還管路に残留している洗浄液を種類の異なる洗浄液で速やかに排出させることができ、洗浄効率の向上が図れるものである。
また、２つの吐出量の異なるノズルからそれぞれ異なる洗浄液を１台のポンプで噴射させることができ、それぞれのノズルに対応して２台のポンプを設けた装置に比較し安価に製作できるという効果がある。

以下、図面を基に、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例の全体構成図である。図において、１は装置本体で、底部には給水源２と接続されフロート給水弁３により常時水位が一定に保たれるようになっている水タンク４と、ケミカル入りタンク５〜７が設けてある。尚、本実施例では、本装置を車両洗浄装置として使用する場合について説明するため、各ケミカルタンクを、それぞれワックスタンク５、消泡剤タンク６、泡洗剤タンク７とする。

それぞれのタンク内には吸込管路８が分岐され電磁弁９〜１２を介して挿入されており、吸込管路８の他方はポンプ１３の吸込側に接続されている。そして、ポンプ１３の吐出側には吐出管路１４が接続されており、さらに吐出管路１４は、電磁弁１５、１６を介し、第一給液管路１７及び第２給液管路１８に分岐されている。

各給液管路１７、１８は本体１外に延設され、それら先端には、それぞれ流量調整弁１９を備えた手元開閉弁付の第一ノズル２０と、流体を拡散噴射できる比較的口径の大きい第二ノズル２１とが接続されている。

また、ポンプ１３の吐出側と吸込側とには、それぞれを連通する帰還管路２２が設けてあり、途中に流量調整可能なアンローダーバルブ２３を介して、余水を流すことによりポンプ１３にかかる負荷を軽減できるようになっている。

さらに、本体１内の圧縮空気導入管路２４に、圧縮空気供給源２５から圧縮空気を導入し、電磁弁２６、２７を介して、第一空気管路２８、第二空気管路２９に適宜供給できるようにしてある。そして、第一空気管路１７は本体１外に延設され、第一ノズル２０の流量調整弁１９の下流側に接続してあり、また、第二空気管路２９は第二給液管路１８に接続してある。

図２は第一ノズル２０の要部断面図で、噴射口３０には、それを覆うように所定長さの可撓性チューブ３１が密着固定され、また噴射口根元部にはラッパ状をなすガイド管３２が螺着されており、流体が噴射口３０より噴射されると、チューブ３１がガイド管３２内壁に沿って高速で旋回するようになっている。このように構成されたノズルを使用することにより、洗浄に使用すると、強力な洗浄力を得ることができ、またケミカルの噴霧に使用すると、噴霧される流体が微粒子となり、良好な噴霧効果を得ることができるようになる。しかしながら、ノズルはこれに限定されるものではなく、ワンタッチカプラ３３により種々のノズルに変更可能となっている。

図３は本体１上部に設けられた操作部３４詳細図で、各ノズルの位置に合わせ、左側に泡洗剤スイッチ３５、旋回洗浄スイッチ３６が、右側に水濯ぎスイッチ３７、消泡濯ぎスイッチ３８、ワックススイッチ３９、空気混合スイッチ４０が、それぞれ選択可能に配置されている。また、中央には、各ノズル共通に使用するスタート／一時停止スイッチ４１、終了スイッチ４２が配置されている。

図４はブロック図で、４３はリレーやマイコンからなる制御手段であり、操作部３４の各スイッチ３５〜４２からの信号を受け、ポンプ１３や各電磁弁９〜１２、１５、１６、２６、２７を制御できるようになっている。

次に本装置を使用し、洗浄する場合の各種動作を説明する。

ここでは、洗車作業に関する手順を例に説明する。手順としては、車両表面全体の砂埃等をざっと落とす予備洗浄、ドアモール周り等の水気を嫌う部分及びホイール等の形状が複雑で入り組んだ場所の部分洗浄、泡洗剤をボディー表面に噴射する洗剤噴射、泡洗剤がボディー表面に留まった状態で行うボディー表面手洗い、消泡剤による濯ぎ、ワックス掛け、余分なワックスを水で洗い流すワックス濯ぎ、各ドアと車体との間等の隙間に入り込んでタオルでは拭き取りが困難な残留水を吹き飛ばす予備乾燥とする。

まず、作業者は予備洗浄を行うため、第二ノズル２１を手にし、操作部３４の水濯ぎスイッチ３７を押し、続けてスタートスイッチを押す。すると、ポンプ１３が駆動すると共に、電磁弁９、１６が開かれる。これにより、水タンク４内の水がポンプ１３により吸い込まれ、第二給液管路１８を通って、第二ノズル２１よりある程度の圧力で拡散噴射されるので、第二ノズル２１をボディー表面に向け、ボディー表面の砂埃等を落とす作業を行う。この時、ボディー表面の汚れが激しければ操作部３４の空気混合スイッチ４０を押すと、電磁弁２７が開かれ、第二給液管路１８に圧縮空気が送り込まれるようになり、第二ノズル２１からは水が圧縮空気と混合され、波動が生じ、より強力な洗浄が行えるようになっている。

予備洗浄が終了したら、一旦、操作部３４の一時停止スイッチ４１を押す。すると、ポンプ１３が停止すると共に、電磁弁９、１６が閉じられ、噴射流体が選択できる状態となる。そして、次に、ドアモール周り及びホイールを洗浄するため、第二ノズル２１を第一ノズル２０に持ち替え、旋回洗浄スイッチ３６を押し、続けてスタートスイッチ４１を押す。するとポンプ１３が駆動すると共に、電磁弁９、１５、２６が開かれる。これにより、水タンク４内の水がポンプ１３により吸い込まれ、第一給液管路１７を通って、第一ノズル２０に送り込まれるのであるが、同時に圧縮空気が第一空気管路２８に送り込まれ、第一ノズル２０近傍で水と混合され、波動プラス高速旋回噴射されるようになるので、第一ノズル２０をドアモール周り又はホイールに向け、手元弁を開放して部分洗浄を行う。この時、水気を嫌う部分の洗浄を行う場合には、流量調整弁１９を絞って水の混合比を下げ、そうでない部分を洗浄する場合には、水の混合比を上げる。このようにすることにより、種々の部分洗浄が行えるのである。

部分洗浄が終了したら、再び、操作部３４の一時停止スイッチ４１を押す。すると、ポンプ１３が停止すると共に、電磁弁９、１５、２６が閉じられ、噴射流体が選択できる状態となる。そして、次に、泡洗剤をボディーに噴射するため、そのまま第一ノズル２０を持ち、泡洗剤スイッチ３５を押し、続けてスタートスイッチ４１を押す。するとポンプ１３が駆動すると共に、電磁弁９、１２、１５、２６が開かれる。これにより、水タンク４内の水がポンプ１３により吸い込まれると共に泡洗剤タンク７内の泡洗剤が負圧により吸引され、第一給液管路１７を通って、第一ノズル２０に送り込まれるのであるが、同時に圧縮空気が第一空気管路２８に送り込まれ、第一ノズル２０近傍で泡洗剤と混合され、泡が潰れず、非常にクリーミーな状態で噴射されるようになるので、第一ノズル２０をボディー表面に向け、手元弁を開放して泡洗剤噴射を行う。この時、泡の状態は、流量調整弁１９の調整により可能であるため、適宜弁１９を調整すれば好みの泡洗剤が噴射可能である。ところで、この泡洗剤噴射時には、流量調整弁１９によりかなり吐出流量が抑えられており、そのため、アンローダーバルブ２３が開放されて余分な泡洗剤が帰還管路２２に流れ込んでいる状態となっている。

泡噴射が終了したら、操作部３４の一時停止スイッチ４１を押す。すると、ポンプ１３が停止すると共に、電磁弁９、１２、１５、２６が閉じられるので、この間にスポンジ等を使用してボディーの手洗いを行う。そして、次に泡洗剤により浮き上がったボディーの汚れを洗い流すため、第一ノズル２０を第二ノズル２１に持ち替え、消泡濯ぎスイッチ３８を押し、続けてスタートスイッチ４１を押す。するとポンプ１３が駆動すると共に、電磁弁９、１１、１６、及び、２７が開かれる。これにより、水タンク４内の水がポンプ１３により吸い込まれると共に消泡剤タンク６内の消泡剤が負圧により吸引され、第二給液管路１８を通って、第二ノズル２１よりある程度の圧力で拡散噴射されるのであるが、この時、もし電磁弁２７が開かれない状態のまま消泡剤を噴射させようとすると、アンローダーバルブ２３が少し開いた状態となり、帰還管路２２内に残留していた泡洗剤が少しずつポンプ１３の吸込側に排出され、いつまでも泡洗剤が消泡剤と共に噴射される状態となり、消泡濯ぎができなくなる。このため、本発明では、電磁弁２７を所定時間（１０秒程度）開き、圧縮空気を第二給液管路１８に供給するようにしてあり、この圧縮空気の圧力により、吐出管路１４から吐出される消泡剤の流量が抑えられ、アンローダーバルブ２３が大きく開くことになり、消泡剤が帰還管路２２に流れ込み、残留していた泡洗剤を帰還管路２２から即座に排出させ、消泡剤と共に第二ノズル２１から噴射させるようにしてある。作業者はこの時間を見越し、所定時間経過後、第二ノズル２１をボディー表面に向け、泡及び汚れを落とす作業を行う。

消泡濯ぎが終了したら、操作部３４の一時停止スイッチ４１を押す。すると、ポンプ１３が停止すると共に、電磁弁９、１１、１６が閉じられ、噴射流体が選択できる状態となる。そして、次に、ワックスをボディーに噴射するため、そのまま第二ノズル２１を持ち、ワックススイッチ３８を押し、続けてスタートスイッチ４１を押す。するとポンプ１３が駆動すると共に、電磁弁９、１０、１６が開かれる。これにより、水タンク４内の水がポンプ１３により吸い込まれると共にワックスタンク７内のワックスが負圧により吸引され、第二給液管路１８を通って、第二ノズル２１に送り込まれるので、第二ノズル２１をボディー表面に向け、ワックス噴射を行う。

ワックス噴射が終了したら、操作部３４の一時停止スイッチ４１を押す。すると、ポンプ１３が停止すると共に、電磁弁９、１０、１６が閉じられ、噴射流体が選択できる状態となる。そして、次に、余分なワックスを洗い流すため、そのまま第二ノズル２１を持ち、水濯ぎスイッチ３７を押し、続けてスタートスイッチ４１を押す。するとポンプ１３が駆動すると共に、電磁弁９、１６が開かれる。これにより、水タンク４内の水がポンプ１３により吸い込まれ、第二給液管路１８を通って、第二ノズル２１に送り込まれるので、第二ノズル２１をボディー表面に向け、水噴射を行う。これにより、余分なワックスが流れ、ボディーが白く濁るということを防止できる。ところで、必要であれば、第二ノズル２１による前記ワックス噴射時及び水噴射時に、消泡剤噴射時と同様に、電磁弁２７を所定時間、開くようにしておけば、帰還管路２２内に残留している前回使用した洗浄液を即座に排出させて、今回噴射する洗浄液のみを噴射させることができるようになる。

水噴射が終了したら、操作部３４の一時停止スイッチ４１を押す。すると、ポンプ１３が停止すると共に、電磁弁９、１６が閉じられる。そして、次に各ドアと車体との隙間やドアノブなどの隙間に入り込んで拭き取りづらい部分に残留している水を吹き飛ばすため、第二ノズル２１を第一ノズル２０に持ち替え、旋回洗浄スイッチ３６のみを押す。すると、電磁弁２６開かれる。これにより、圧縮空気のみが第一空気管路２８に送り込まれ、噴射されるようになるので、第一ノズル２０を前記各隙間に向け、手元弁を開放して予備乾燥を行う。その後、終了スイッチ４２を押して装置の使用を終了し、タオル等でボディー全体の水分を拭き取り、全洗車作業を終了とする。

本発明の一実施例である装置の全体構成図である。同装置のノズル要部断面図である。同装置の操作部詳細図である。同装置のブロック図である。

符号の説明

１本体
４水タンク
５ワックスタンク
６消泡剤タンク
７泡洗剤タンク
９〜１２電磁弁
１３ポンプ
１５〜１６電磁弁
１９流量調整弁
２０第一ノズル
２１第二ノズル
２６〜２７電磁弁
３１チューブ
３２ガイド
３４操作部
４３制御手段

Claims

各種洗浄液を貯留する複数のタンクと、
前記洗浄液を圧送するための１台のポンプと、
該ポンプの吐出側と吸込側とを接続すると共に、アンローダーバルブを介して余水を吸込側へ帰還させる帰還管路と、
可撓性チューブと、該チューブと同心のラッパ状ガイドとから構成されると共に、流体噴射時には、前記チューブが前記ガイド内周面に沿って旋回するノズルであって、大流量の圧縮空気と小流量の洗浄液とをそれぞれ単独あるいはノズル手前で混合して前記チューブ先端より旋回噴射する第一ノズルと、
大流量の圧縮空気と大流量の洗浄液とをそれぞれ単独あるいはノズル手前で混合して拡散噴射する第二ノズルと、
前記各ノズルへの圧縮空気及び各洗浄液の給送を切り換える管路切換手段と、
圧縮空気及び各洗浄液の噴射を選択する操作部と、
該操作部からの信号を受け、前記ポンプ及び管路切換手段を制御する制御手段とを備えた気液混合流噴射装置において、
前記第一ノズルから水以外の洗浄液を噴射した後、前記第一ノズルから噴射した洗浄液と異なる種類の洗浄液を前記第二ノズルから噴射するとき、前記制御手段は、所定時間、圧縮空気を前記第二ノズル側へ給送することで前記アンローダーバルブの開度を大きくし、前記帰還管路に残留する洗浄液を排出することを特徴とする気液混合流噴射装置。