JP5214684B2 - 鉄道車両洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両洗浄装置に関し、特に、鉄道車両の表面に付着した汚れを洗浄するために使用される鉄道車両洗浄装置に関する。

鉄道車両、自動車、または産業用機器等の車両は、車両洗浄装置を使用して洗浄される（特許文献１参照）。車両洗浄装置が車両の表面を機械的に洗浄することによって、作業者の労力負担が軽減される。一般的な車両洗浄装置はブラシを備えている。回転駆動されたブラシが車両の表面に接触することによって、車両表面に付着した汚れが除去される。

特開２００８−６２８６９号公報

本発明は、作業者の労力負担を軽減し、洗浄力を向上させることが可能な鉄道車両洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明に基づく鉄道車両洗浄装置は、鉄道車両に対して相対的に移動し、上記鉄道車両の表面を洗浄する鉄道車両洗浄装置であって、上記鉄道車両の進入路の両側に配置された水噴射装置と、上記進入路の上記両側における上記水噴射装置よりも上記鉄道車両の進入方向前方に配置された払拭装置と、を備え、上記水噴射装置は、マイクロバブルを含む水を上記鉄道車両の上記表面に噴き付けるノズルを含み、上記払拭装置は、駆動源と、上記駆動源から動力を受けて上記鉄道車両の上記表面をこするブラシとを含み、上記水噴射装置は、上記ノズルを揺動させるノズル揺動機構を含み、上記ノズルは、上記ノズル揺動機構によって揺動されることによって、任意の吐出角度で上記鉄道車両の上記表面に上記水を噴き付け、上記水噴射装置は、上記ノズルが上記鉄道車両の前面または後面に上記水を噴き付ける場合と、上記ノズルが上記鉄道車両の側面に上記水を噴き付ける場合とで、上記ノズルから吐出される上記水の量、上記水の圧力および上記吐出角度を変化させる水制御部を含み、第１車速検知光電管と、上記第１車速検知光電管よりも上記鉄道車両の進入方向前方に配置された第２車速検知光電管と、をさらに備え、上記第１車速検知光電管および上記第２車速検知光電管は、上記水噴射装置よりも上記鉄道車両の進入方向後方に配置され、上記鉄道車両は、上記第１車速検知光電管から出射されている光と上記第２車速検知光電管から出射されている光とを順に遮り、上記第１車速検知光電管からの光と上記第２車速検知光電管からの光とが遮られた時間差によって、上記鉄道車両の上記鉄道車両洗浄装置に対する車速が検知される。

好ましくは、上記水制御部は、上記ノズルから上記鉄道車両の上記側面に向かって噴射される上記水の量および圧力が、上記ノズルから上記鉄道車両の上記前面に向かって噴射される上記水の量および圧力よりも小さくなるように、上記ノズルから噴出される上記水の量および圧力を検知された上記車速に基づいて調節する。

好ましくは、上記払拭装置は、上記進入路に沿って複数並べられた上記ノズルを含み、上記水制御部は、上記進入路に沿って複数並べられた上記ノズルの噴射を、検知された上記車速に基づいて上記鉄道車両の進行方向の後方側に位置する上記ノズルから段階的に停止させる。好ましくは、上記払拭装置よりも上記鉄道車両の進入方向前方に配置された仕上水噴射装置をさらに備え、上記仕上水噴射装置は、上記払拭装置による洗浄が終った後の上記鉄道車両に対して仕上水を噴射する。

好ましくは、上記払拭装置は、上記進入路上にある上記鉄道車両に対して上記ブラシを進退させるブラシ位置可変機構と、ブラシ位置制御部とを備え、上記ブラシ位置制御部は、上記鉄道車両の上記表面の形状に応じて上記ブラシと上記鉄道車両の上記表面との接触圧が一定となるように、上記ブラシ位置可変機構を制御して上記ブラシを進退させる。

好ましくは、上記ブラシ位置制御部は、上記ブラシと上記鉄道車両との上記接触圧の変化に起因して上記駆動源に発生する負荷電流の増減を検出し、上記負荷電流が増加した場合には上記ブラシを上記鉄道車両に対して後退するように上記ブラシ位置可変機構を制御し、上記負荷電流が減少した場合には上記ブラシを上記鉄道車両に対して前進するように上記ブラシ位置可変機構を制御する。好ましくは、上記ブラシ位置可変機構は、エアシリンダを含む。

本発明によれば、作業者の労力負担を軽減し、洗浄力を向上させることが可能な鉄道車両洗浄装置を得ることができる。

実施の形態における車両洗浄装置を模式的に示す平面図である。 実施の形態における水噴射装置を部分的に示す斜視図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に関する矢視断面図である。 実施の形態における払拭装置を部分的に示す斜視図である。 図４中のＶ−Ｖ線に関する矢視断面図である。 実施の形態における車両洗浄装置の第１の動作状態を示す平面図である。 実施の形態における車両洗浄装置の第２の動作状態を示す平面図である。 実施の形態における車両洗浄装置の第３の動作状態を示す平面図である。 実施の形態における車両洗浄装置の第４の動作状態を示す平面図である。 実施の形態における車両洗浄装置の第５の動作状態を示す平面図である。 実施の形態における車両洗浄装置の第６の動作状態を示す平面図である。 実施の形態における車両洗浄装置の第７の動作状態を示す平面図である。

本発明に基づく実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

（車両洗浄装置１）
図１を参照して、実施の形態における車両洗浄装置１について説明する。車両洗浄装置１は車両１０を洗浄する。車両１０は例示として鉄道車両（電車）である。車両１０は、レール１２上を移動する。レール１２によって車両１０の進入路１１が規定されている。車両１０は複数の車両１０Ａ〜１０Ｚから構成されている（図１０，図１１参照）。各車両１０Ａ〜１０Ｚは、前面１０Ｆ、側面１０Ｓ、および後面１０Ｒを有している。

車両洗浄装置１は、車速検知光電管１４Ａ，１４Ｂ、囲壁１６、水噴射装置２０Ａ、払拭装置３０Ａ、水噴射装置２０Ｂ、払拭装置３０Ｂ、仕上水噴射装置１７、終了検知光電管１５、主制御部１３、水制御部２２Ａ，２２Ｂ、およびブラシ位置制御部３２Ａ，３２Ｂを、それぞれ２つずつ進入路１１の両側に備えている。車両洗浄装置１は、進入路１１を挟んで線対称に構成される。主制御部１３、水制御部２２Ａ，２２Ｂ、およびブラシ位置制御部３２Ａ，３２Ｂは、相互に接続されている（図示せず）。

各車速検知光電管１４Ａ，１４Ｂは、進入路１１の両側にそれぞれ対向して配置されている。各車速検知光電管１４Ａ，１４Ｂは、進入路１１の最も上流側に位置している。各車速検知光電管１４Ａ，１４Ｂは、各主制御部１３に接続されている。

各水噴射装置２０Ａは、進入路１１の両側にそれぞれ対向して配置されている。各水噴射装置２０Ａは、各車速検知光電管１４Ａ，１４Ｂよりも車両１０の進入方向前方に位置している。各水噴射装置２０Ａは各主制御部１３に接続されている。各水噴射装置２０Ａは、車両１０の表面にマイクロバブルを含む水を噴き付ける複数のノズル２１（詳細は後述する）を有している。各ノズル２１は各水制御部２２Ａに接続されている。

各払拭装置３０Ａは、進入路１１の両側にそれぞれ対向して配置されている。各払拭装置３０Ａは、各水噴射装置２０Ａよりも車両１０の進入方向前方に位置している。各払拭装置３０Ａは主制御部１３に接続されている。各払拭装置３０Ａは、駆動源（図４におけるモータ３７）と、駆動源から動力を受けて車両１０の表面をこするブラシ３１と、ブラシ３１を回動可能なように支持する支持梁３３とを含んでいる（詳細は後述する）。ブラシ３１を駆動する駆動源（モータ３７）はブラシ位置制御部３２Ａに接続されている。

各水噴射装置２０Ｂは、進入路１１の両側にそれぞれ対向して配置されている。各水噴射装置２０Ｂは、各払拭装置３０Ａよりも車両１０の進入方向前方に位置している。各水噴射装置２０Ｂは主制御部１３に接続されている。各水噴射装置２０Ｂは、各水噴射装置２０Ａと同様に、車両１０の表面にマイクロバブルを含む水を噴き付ける複数のノズル２１を有している。各ノズル２１は各水制御部２２Ｂに接続されている。

各払拭装置３０Ｂは、進入路１１の両側にそれぞれ対向して配置されている。各払拭装置３０Ｂは、各水噴射装置２０Ｂよりも車両１０の進入方向前方に位置している。各払拭装置３０Ｂは主制御部１３に接続されている。各払拭装置３０Ｂは、各払拭装置３０Ａと同様に、駆動源（モータ）と、駆動源から動力を受けて車両１０の表面をこするブラシ３１と、ブラシ３１を回動可能なように支持する支持梁３３とを含んでいる。ブラシ３１を駆動する駆動源は、ブラシ位置制御部３２Ｂに接続されている。

各仕上水噴射装置１７は、進入路１１の両側にそれぞれ対向して配置されている。各仕上水噴射装置１７は、各払拭装置３０Ｂよりも車両１０の進入方向前方に位置している。各仕上水噴射装置１７は主制御部１３に接続されている。各仕上水噴射装置１７は、仕上水（浄水）を車両１０の表面に噴き付ける複数のノズル１８を含んでいる。

各囲壁１６は、各水噴射装置２０Ａ、各払拭装置３０Ａ、各水噴射装置２０Ｂ、各払拭装置３０Ｂ、および各仕上水噴射装置１７を、進入路１１の反対側から囲い込むように設けられている。囲壁１６は、側壁部１６Ａ（図２参照）、背壁部１６Ｂ（図２参照）、および上壁部１６Ｃ（図３参照）を含んでいる。

以上のように構成される車両洗浄装置１においては、車両１０がレール１２（進入路１１）上を移動する。車両洗浄装置１は、車両１０に対して相対的に移動することが可能となっている。

（水噴射装置２０Ａ）
図２および図３を参照して、水噴射装置２０Ａの詳細について説明する。図２は、水噴射装置２０Ａを部分的に示す斜視図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に関する矢視断面図である。水噴射装置２０Ａと水噴射装置２０Ｂとは略同様に構成されるため、水噴射装置２０Ｂについてはその説明を繰り返さないものとする。

図２を参照して、水噴射装置２０Ａは、ノズル揺動機構２９と、水制御部２２Ａと、複数の噴射水導入配管２３と、複数の過飽和水導入配管２５と、複数のノズル２１とを備えている。本実施の形態における各ノズル２１は、ノズル揺動機構２９によって矢印ＡＲ２１方向に揺動可能に構成されている（詳細は後述する）。

各噴射水導入配管２３および各過飽和水導入配管２５は、略鉛直方向に延在している。各噴射水導入配管２３は、各過飽和水導入配管２５に比べて車両１０寄りに配置されている（図３参照）。

各噴射水導入配管２３の上端付近は、ノズル揺動機構２９を構成するベアリング２４Ｂに支持されている。各噴射水導入配管２３の上端は開口しており、ポンプ等を含む噴射水供給装置（図示せず）に接続されている。噴射水供給装置は、水制御部２２Ａに接続されている（図示せず）。各噴射水導入配管２３の下端（図３参照）は、ノズル揺動機構２９を構成する支持部２４Ａに支持されている。

各過飽和水導入配管２５の上端付近は、ノズル揺動機構２９を構成するベアリング２６Ｂに支持されている。各過飽和水導入配管２５の上端は開口しており、タンク等を含む過飽和水生成装置（図示せず）に接続されている。過飽和水生成装置も、水制御部２２Ａに接続されている（図示せず）。各過飽和水導入配管２５の下端（図３参照）は、ノズル揺動機構２９を構成する支持部２６Ａに支持されている。

各ノズル２１は、噴射水導入配管２３および過飽和水導入配管２５の双方に連通している。本実施の形態においては、６つ（図３参照）のノズル２１が、１つの噴射水導入配管２３および１つの過飽和水導入配管２５の双方に連通している。６つのノズル２１は、鉛直方向に等間隔で並んでいる。

各ノズル２１は、略Ｊ字形状の接続管２１Ｍによって、噴射水導入配管２３に対して略直交するように固定されている。各ノズル２１と噴射水導入配管２３とは、接続管２１Ｍによって相互に連通している。各ノズル２１と過飽和水導入配管２５とは、略Ｕ字形状の接続チューブ２１Ｈによって相互に連通している。各ノズル２１の上方を覆うように、上壁部１６Ｃが設けられている。

以上のように構成される水噴射装置２０Ａにおいては、矢印Ｗ２３（図２参照）に示すように、噴射水供給装置（図示せず）から各噴射水導入配管２３に向かって、たとえば約０．７ＭＰａ〜約０．８ＭＰａに設定された噴射用の水が導入される。噴射用の水は、各接続管２１Ｍを通して各ノズル２１の内部に到達する。

一方で、矢印Ｗ２５に示すように、過飽和水生成装置（図示せず）から各過飽和水導入配管２５に向かって、たとえば約０．７５ＭＰａ〜約０．８５ＭＰａに設定された過飽和水が導入される。過飽和水は圧縮空気と水とから構成される。過飽和水においては、水中に空気が溶解している。過飽和水は、各接続チューブ２１Ｈを通して各ノズル２１の内部に到達する。

噴射用の水と過飽和水とが混合されることによって、マイクロバブルを含む水が各ノズル２１の内部に生成される。マイクロバブルとは、直径が１０μｍ〜７０μｍの微細な気泡である。マイクロバブルを含む水は、ノズル２１の先端から（車両１０に向かって）外部に排出されることができる。

（ノズル揺動機構２９）
図２を参照して、ノズル揺動機構２９は、摺動板２４、ベアリング２４Ｂ、支持板２７、固定板２６、ベアリング２６Ｂ、伸縮装置２８、支持部２４Ａ（図３参照）、および支持部２６Ａ（図３参照）を備えている。

摺動板２４は、平板状に構成され、各噴射水導入配管２３の上端同士を結ぶ方向に延在している。摺動板２４上にベアリング２４Ｂが配置されている。各噴射水導入配管２３は、摺動板２４を貫通し、ベアリング２４Ｂによって管軸周りに回動可能に支持されている。摺動板２４は、後述する伸縮装置２８に向かって平面視Ｌ字形状に延在する腕部２４Ｌを有している。

支持板２７は、断面視略Ｌ字形状に構成され、一端が側壁部１６Ａに固定されるとともに、摺動板２４に沿う方向に延在している。支持板２７は、摺動板２４を矢印ＡＲ２４方向に摺動可能に支持している。伸縮装置２８は、一端部２８Ｂが側壁部１６Ａに固定されるとともに、他端部２８Ａが腕部２４Ｌに接続されている。伸縮装置２８は、たとえばエアシリンダから構成され、矢印ＡＲ２８方向に伸縮可能に構成されている。エアシリンダとは、シリンダ本体とピストンとを含み、空気等の気体による圧力を用いて伸縮可能に構成されるものである。伸縮装置２８は、水制御部２２Ａに接続されている。

固定板２６は、平板状に構成され、一端が側壁部１６Ａに固定されるとともに、各過飽和水導入配管２５の上端同士を結ぶ方向に延在している。固定板２６上にベアリング２６Ｂが配置されている。各過飽和水導入配管２５は、固定板２６を貫通し、ベアリング２６Ｂによって管軸周りに回動可能に支持されている。

以上のように構成されるノズル揺動機構２９においては、伸縮装置２８が矢印ＡＲ２８方向に伸縮することによって、摺動板２４が矢印ＡＲ２４方向に往復移動する。各噴射水導入配管２３も同方向に往復移動する。各ノズル２１は、各接続チューブ２１Ｈによって各過飽和水導入配管２５側に引っ張られている。各ノズル２１は、ノズル揺動機構２９によって、各過飽和水導入配管２５を回転（揺動）の中心とし、接続チューブ２１Ｈを回転（揺動）の半径として矢印ＡＲ２１方向に揺動することができる。

伸縮装置２８が水制御部２２Ａに制御されることによって、各ノズル２１は任意の吐出角度で車両１０の表面にマイクロバブルを含む水を噴き付けることが可能である。各ノズル２１は、車両１０に対して首を左右に振るように揺動することも可能である。

（払拭装置３０Ａ）
図４および図５を参照して、払拭装置３０Ａの詳細について説明する。図４は、払拭装置３０Ａを部分的に示す斜視図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線に関する矢視断面図である。払拭装置３０Ａと払拭装置３０Ｂとは略同様に構成されるため、払拭装置３０Ｂについてはその説明を繰り返さないものとする。

図４を参照して、払拭装置３０Ａは、ブラシ３１と、２つの支持梁３３と、支持梁３５と、２つの支持柱３４Ａと、２つの支持柱３４Ｂと、伸縮装置３８と、架台３８Ｃと、モータ３７（駆動源）と、歯車機構３６と、ブラシ位置制御部３２Ａとを備えている。本実施の形態におけるブラシ３１は、伸縮装置３８および架台３８Ｃを含むブラシ位置可変機構３９によって、矢印ＡＲ３１方向に進退可能に構成されている（詳細は後述する）。

各支持柱３４Ｂは、間隔を空けて立設されている。各支持柱３４Ａは、各支持柱３４Ｂと平行に立設され、各支持柱３４Ｂに比べて車両１０寄りに配置されている。各支持梁３３は、支持柱３４Ａの上端と支持柱３４Ｂの上端とを橋渡しするように固定されている。支持梁３５は、各支持梁３３の間に水平に設けられている。架台３８Ｃは各支持梁３３を跨いでおり、各支持梁３３の長手方向に沿って往復移動可能に構成されている。

伸縮装置３８はたとえばエアシリンダから構成される。伸縮装置３８の一端部３８Ｂは背壁部１６Ｂに固定され、伸縮装置３８の他端部３８Ａは架台３８Ｃに固定されている。伸縮装置３８が矢印ＡＲ３８方向に伸縮すると、架台３８Ｃも同方向に往復移動する。

ブラシ位置制御部３２Ａ、モータ３７、および歯車機構３６は、架台３８Ｃの上に載置されている。ブラシ位置制御部３２Ａは、モータ３７および伸縮装置３８に接続されている。上述のとおり、モータ３７は主制御部１３（図１参照）に接続されている（図示せず）。モータ３７からの動力は、歯車機構３６の内部に設けられた歯車に伝達される。

ブラシ３１は略円柱状に形成され、その表面は車両１０の外形形状に略対応している（図５参照）。ブラシ３１は、略鉛直方向に延在する支柱３１Ｐの周りに固定されている。支柱３１Ｐの上端３１Ｂは、架台３８Ｃを貫通して、歯車機構３６内部の歯車に係合している。支柱３１Ｐの下端３１Ａは、支持部３１Ｍによって回動可能に支持されている。支持部３１Ｍは、支持板３１Ｎ上に、（図５紙面左右方向に）摺動可能に支持されている。

以上のように構成される払拭装置３０Ａにおいては、モータ３７からの動力は、歯車機構３６を通して支柱３１Ｐに回転動力として伝達される。支柱３１Ｐが回転することによって、ブラシ３１が回転する。伸縮装置３８が矢印ＡＲ３８方向に伸縮することによって、架台３８Ｃおよび支柱３１Ｐも同方向に往復移動する。ブラシ３１は、支柱３１Ｐから回転動力を受けた状態で、矢印ＡＲ３１方向に往復移動することができる。

ブラシ３１と車両１０の表面とが接触する際、ブラシ位置制御部３２Ａは、ブラシ位置可変機構３９を制御してブラシ３１を往復移動させる。ブラシ位置制御部３２Ａの制御によって、車両１０の表面形状に応じて、ブラシ３１と車両１０の表面との接触圧は一定の値に維持される。

本実施の形態におけるブラシ位置制御部３２Ａは、ブラシ３１と車両１０との接触圧の変化に起因してモータ３７に発生する負荷電流の増減を検出している。ブラシ位置制御部３２Ａは、負荷電流が増加した場合には、ブラシ３１が車両１０に対して後退する（遠ざかる）ようにブラシ位置可変機構３９を制御する。ブラシ位置制御部３２Ａは、負荷電流が減少した場合には、ブラシ３１が車両１０に対して前進する（近づく）ように、ブラシ位置可変機構３９を制御する。ブラシ位置制御部３２Ａの制御によって、車両１０Ａの表面形状に応じて、ブラシ３１と車両１０の表面との接触圧は一定の値に維持されることができる。

（車両洗浄装置１の動作）
図６〜図１２を参照して、車両洗浄装置１の動作について説明する。図６〜図１２は、車両洗浄装置１の各動作状態Ｓ１〜Ｓ７を示す平面図である。図６〜図１２における主制御部１３は独立して図示されているが、実際には図１に示すように車両洗浄装置１の各部に接続されている。

（第１の動作状態Ｓ１）
図６に示すように、先頭の車両１０Ａは、矢印ＡＲ１０方向に向かって等速移動しつつ、進入路１１に進入する。車両１０Ａの前面１０Ｆは、車速検知光電管１４Ａ（第１車速検知光電管）から出射されている光と車速検知光電管１４Ｂ（第２車速検知光電管）から出射されている光とを順に遮る。光が遮られた時間差によって、車両１０Ａの車速が検知される。主制御部１３は車両洗浄装置１の水噴射装置２０Ａを起動し、当該車速に応じた命令を水噴射装置２０Ａ等の各機器に伝達する。

（第２の動作状態Ｓ２）
図７に示すように、水噴射装置２０Ａにおけるノズル揺動機構２９（図２参照）は、主制御部１３および水制御部２２Ａから命令を受ける。ノズル揺動機構２９は、各ノズル２１が前面１０Ｆに向かうように、角度α１だけ各ノズル２１の向きを変える。各ノズル２１は、前面１０Ｆに向かってマイクロバブルを含む水Ｗ１を噴射する。水Ｗ１は、前面１０Ｆおよび側面１０Ｓに順に接触する。

水制御部２２Ａから噴射水供給装置（図示せず）および過飽和水生成装置（図示せず）への命令によって、水Ｗ１の量および圧力は最適な値に調節されている。水制御部２２Ａは、各ノズル２１の向きが車両１０Ａの進入に追従するように、ノズル揺動機構２９（伸縮装置２８）を制御してもよい。

ノズル２１が水Ｗ１を車両１０の表面に噴射される前に、薬液投与装置（図示せず）によって車両１０の表面に酸性洗剤等が供給されてもよい。車両１０の表面の汚れ（ブレーキシューから発生する鉄分等）は、酸性洗剤によって分解され、後工程において除去され易い状態に変化する。

ノズル２１が水Ｗ１を車両１０の表面に噴射することによって、水Ｗ１に含まれるマイクロバブルは車両１０Ａの表面に接触する。マイクロバブルは、車両１０Ａの表面との接触によって膨張して弾ける（キャビテーション効果）。車両１０Ａの表面において衝撃力が発生し、車両１０Ａの表面の汚れは、車両１０Ａの表面上に浮遊するか、または車両１０Ａの表面から除去される。所定の時間経過後、ブラシ３１は主制御部１３からの命令を受けて矢印ＡＲ３１ａ方向に前進する。

（第３の動作状態Ｓ３）
図８に示すように、水噴射装置２０Ａによる洗浄が終った前面１０Ｆおよび側面１０Ｓに対して、払拭装置３０Ａによる洗浄が開始される。主制御部１３からの命令を受けたモータ３７（図４参照）はブラシ３１を回転駆動する。ブラシ３１は前面１０Ｆに接触する。車両１０Ａの表面上に浮遊した汚れは、ブラシ３１によって掃き取られ、車両１０Ａの表面に再び付着することなく効果的に除去される。水Ｗ１によって浮遊および除去されなかった汚れも、ブラシ３１との接触によって掃き取られる。

ブラシ３１と車両１０の表面とが接触しているとき、ブラシ位置制御部３２Ａは、ブラシ位置可変機構３９を制御してブラシ３１を進退させる。車両１０Ａの表面形状に応じて、ブラシ３１と車両１０Ａの表面との接触圧は一定の値に維持される。ブラシ３１の長寿命化が図られるとともに、ブラシ３１の過度な接触によって車両１０Ａの表面が傷付くことも防止される。

上述のとおり、本実施の形態におけるブラシ位置制御部３２Ａは、ブラシ３１と車両１０との接触圧の変化に起因してモータ３７に発生する負荷電流の増減を検出している。負荷電流が増加した場合には、ブラシ３１は車両１０に対して後退する（遠ざかる）。負荷電流が減少した場合には、ブラシ３１は車両１０に対して前進する（近づく）。

一方で、進入路１１にさらに進入する車両１０に対して、ノズル揺動機構２９（伸縮装置２８）は水制御部２２Ａから命令を受ける。各ノズル２１が車両１０Ａの側面１０Ｓに対して矢印ＡＲ２１ａ方向に揺動することによって、側面１０Ｓは効果的に洗浄される。ノズル２１から側面１０Ｓに向かって噴射される水Ｗ１の量および圧力は、ノズル２１から前面１０Ｆに向かって噴射される水Ｗ１の量および圧力の約２５％〜約３０％であるとよい。側面１０Ｓ上に浮遊した汚れは、払拭装置３０Ａのブラシ３１によって掃きとられる。

水噴射装置２０Ｂにおける各ノズル２１は、前面１０Ｆが射程範囲内に入った後、前面１０Ｆに向かうように角度α２だけ向きを変える。各ノズル２１は、前面１０Ｆに向かってマイクロバブルを含む水Ｗ２を噴射する。水Ｗ２の量および圧力は、水制御部２２Ｂによって最適な値に調節されるとよい。

水Ｗ２も、前面１０Ｆおよび側面１０Ｓに順に接触する。前面１０Ｆおよび側面１０Ｓはさらに洗浄される。水制御部２２Ｂは、車両１０Ａの進入に追従するように各ノズル２１の向きを変更してもよい。所定の時間経過後、払拭装置３０Ｂにおけるブラシ３１は主制御部１３からの命令を受けて矢印ＡＲ３１ｂ方向に前進する。

（第４の動作状態Ｓ４）
図９に示すように、水噴射装置２０Ｂによる洗浄が終った前面１０Ｆおよび側面１０Ｓに対して、払拭装置３０Ａと同様に、払拭装置３０Ｂによる洗浄が開始される。水Ｗ２の洗浄によって車両１０Ａの表面上に浮遊した汚れは、車両１０Ａの表面に再び付着することなく効果的に除去されることができる。

払拭装置３０Ｂにおけるブラシ３１と車両１０Ａの表面とが接触しているとき、ブラシ位置制御部３２Ｂは、ブラシ位置制御部３２Ａと同様に、ブラシ３１と車両１０Ａの表面との接触圧が一定となるようにブラシ３１を進退させる。一方で、水制御部２２Ａに制御された水噴射装置２０Ｂの各ノズル２１が矢印ＡＲ２１ｂ方向に揺動することによって、側面１０Ｓは効果的に洗浄される。

（第５の動作状態Ｓ５）
図１０に示すように、払拭装置３０Ｂによる洗浄が終った前面１０Ｆおよび側面１０Ｓに対して、仕上水噴射装置１７は仕上水（浄水）を噴射する。車両１０Ａの前面１０Ｆおよび側面１０Ｓ上に残留した汚れは完全に除去される。

図１０においては、払拭装置３０Ａにおけるブラシ３１が、車両１０Ａと後続の車両１０Ｂとの間の接続部１０Ｍに向かって矢印ＡＲ３１ａ方向に前進している。ブラシ３１の車両１０Ａ（または車両１０Ｂ）に対する接触圧は一定となっている。接続部１０Ｍ付近においても、車両１０Ａの後面１０Ｒおよび車両１０Ｂの前面１０Ｆは効果的に洗浄される。接続部１０Ｍに向かって各ノズル２１から噴射される水Ｗ１（または水Ｗ２）の量および圧力も、水制御部２２Ａ（または水制御部２２Ｂ）によって最適化されるとよい。

（第６の動作状態Ｓ６）
図１１に示すように、車速検知光電管１４Ａ，１４Ｂによって、最後尾に位置する車両１０Ｚの進入路１１への進入が検知される。水噴射装置２０Ａにおける各ノズル２１は、後面１０Ｒに向かうように角度β１に向きを変える。各ノズル２１は、後面１０Ｒに向かってマイクロバブルを含む水Ｗ１を噴射する。水Ｗ１の量および圧力は、水制御部２２Ａからの命令によって最適な値に調節されるとよい。

水Ｗ１は、側面１０Ｓおよび後面１０Ｒに順に接触する。水制御部２２Ａは、車両１０Ｚの移動に追従するように各ノズル２１の向きを変更してもよい。水制御部２２Ａは、車両１０Ｚの進行に合わせて、後面１０Ｒに対して射程範囲外となった各ノズル２１の噴射を段階的に停止させてもよい。所定の時間経過後、払拭装置３０Ａにおけるブラシ３１は回転を停止するとともに、矢印ＡＲ３１ｃ方向に後退する。

（第７の動作状態Ｓ７）
図１２に示すように、水噴射装置２０Ａにおける各ノズル２１は、車両１０Ｚの進行に合わせて噴射を停止する。水噴射装置２０Ｂにおける各ノズル２１は、後面１０Ｒに向かうように角度β２に向きを変える。水噴射装置２０Ｂにおける各ノズル２１は、後面１０Ｒに向かってマイクロバブルを含む水Ｗ２を噴射する。水Ｗ２の量および圧力は、水制御部２２Ｂからの命令によって最適な値に調節されるとよい。

水Ｗ２は、側面１０Ｓおよび後面１０Ｒに順に接触する。水制御部２２Ｂは、車両１０Ｚの移動に追従するように各ノズル２１の向きを変更してもよい。水制御部２２Ｂは、車両１０Ｚの進行に合わせて、後面１０Ｒに対して射程範囲外となった各ノズル２１の噴射を段階的に停止させてもよい。所定の時間経過後、払拭装置３０Ｂにおけるブラシ３１は回転を停止するとともに、矢印ＡＲ３１ｄ方向に向かって後退する。

水噴射装置２０Ｂにおける各ノズル２１、および各仕上水噴射装置１７も、車両１０Ｚの進行に合わせてその噴射を停止する。終了検知光電管１５は、車両１０Ｚが進入路１１から離れたことを検知する。主制御部１３は、車両洗浄装置１を停止させる。以上のようにして、車両１０（車両１０Ａ〜１０Ｚ）の洗浄は完了する。

（作用・効果）
車両洗浄装置１は、水噴射装置２０Ａ，２０Ｂの各ノズル２１から噴射されるマイクロバブルを含む水Ｗ１，Ｗ２を使用して、車両１０を効果的に洗浄する。マイクロバブルによるキャビテーション効果によって、車両洗浄装置１の洗浄力は向上している。車両洗浄装置１によれば、洗浄に使用する水の量を減らすことができるだけでなく、車両１０を洗浄するための洗剤が不要になるか、または洗剤の使用量を減らすことができる。

車両洗浄装置１は、水Ｗ１，Ｗ２の洗浄によって車両１０の表面上に浮遊した汚れは、払拭装置３０Ａ，３０Ｂにおけるブラシ３１によって掃き取られ、車両１０の表面に残留したり、車両１０の表面に再び付着したりすることなく効果的に除去される。車両１０の表面上に浮遊した汚れが車両洗浄装置１（ブラシ３１）によって機械的に除去されることによって、作業者の労力負担は軽減される。また、水Ｗ１，Ｗ２によって浮遊および除去されなかった汚れも、ブラシ３１によって掃き取られることができる。

車両洗浄装置１によれば、ブラシ３１による洗浄と水Ｗ１，Ｗ２による洗浄とが有機的に機能することによって、水Ｗ１，Ｗ２のみを使用して車両１０を洗浄する場合、およびブラシ３１のみを使用して車両１０を洗浄する場合に比べ、車両洗浄装置１の洗浄力は飛躍的に向上している。

以上、本発明に基づいた実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。たとえば、ノズル揺動機構２９および水制御部２２Ａ，２２Ｂは必要に応じて設けられているとよい。ブラシ位置可変機構３９およびブラシ位置制御部３２Ａ，３２Ｂも、必要に応じて設けられているとよい。

車両洗浄装置１は、停止した車両１０に対して車両洗浄装置１が相対的に（図１紙面左方向に）移動するように構成されてもよい。車両洗浄装置１は、水噴射装置２０Ａおよび水噴射装置２０Ｂの一方のみを備えていてもよい。車両洗浄装置１は、払拭装置３０Ａおよび払拭装置３０Ｂの一方のみを備えていてもよい。車両洗浄装置１が洗浄する車両１０は、自動車や、産業用機器などの車両であってもよい。したがって、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両洗浄装置、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｚ 車両、１０Ｆ 前面、１０Ｍ 接続部、１０Ｒ 後面、１０Ｓ 側面、１１ 進入路、１２ レール、１３ 主制御部、１４Ａ 車速検知光電管（第１車速検知光電管）、１４Ｂ 車速検知光電管（第２車速検知光電管）、１５ 終了検知光電管、１６ 囲壁、１６Ａ 側壁部、１６Ｂ 背壁部、１６Ｃ 上壁部、１７ 上水噴射装置、１８，２１ ノズル、２０Ａ，２０Ｂ 水噴射装置、２１Ｈ 接続チューブ、２１Ｍ 接続管、２２Ａ，２２Ｂ 水制御部、２３ 噴射水導入配管、２４ 摺動板、２４Ａ，２６Ａ，３１Ｍ 支持部、２４Ｂ，２６Ｂ ベアリング、２４Ｌ 腕部、２５ 過飽和水導入配管、２６ 固定板、２７，３１Ｎ 支持板、２８，３８ 伸縮装置、２８Ａ，３８Ａ 他端部、２８Ｂ，３８Ｂ 一端部、２９ ノズル揺動機構、３０Ａ，３０Ｂ 払拭装置、３１ ブラシ、３１Ａ 下端、３１Ｂ 上端、３１Ｐ 支柱、３２Ａ，３２Ｂ ブラシ位置制御部、３３，３５ 支持梁、３４Ａ，３４Ｂ 支持柱、３６ 歯車機構、３７ モータ（駆動源）、３８Ｃ 架台、３９ ブラシ位置可変機構、ＡＲ，ＡＲ１０，ＡＲ２１，ＡＲ２１ａ，ＡＲ２１ｂ，ＡＲ２４，ＡＲ２８，ＡＲ３１，ＡＲ３１ａ，ＡＲ３１ｂ，ＡＲ３１ｃ，ＡＲ３１ｄ，ＡＲ３８，Ｗ２３，Ｗ２５ 矢印、Ｓ１〜Ｓ７ 動作状態、Ｗ１，Ｗ２ 水。

Claims (6)

1. 鉄道車両に対して相対的に移動し、前記鉄道車両の表面を洗浄する鉄道車両洗浄装置であって、
   前記鉄道車両の進入路の両側に配置された水噴射装置と、
   前記進入路の前記両側における前記水噴射装置よりも前記鉄道車両の進入方向前方に配置された払拭装置と、を備え、
   前記水噴射装置は、マイクロバブルを含む水を前記鉄道車両の前記表面に噴き付けるノズルを含み、
   前記払拭装置は、駆動源と、前記駆動源から動力を受けて前記鉄道車両の前記表面をこするブラシとを含み、
   前記水噴射装置は、前記ノズルを揺動させるノズル揺動機構を含み、
   前記ノズルは、前記ノズル揺動機構によって揺動されることによって、任意の吐出角度で前記鉄道車両の前記表面に前記水を噴き付け、
   前記水噴射装置は、前記ノズルが前記鉄道車両の前面または後面に前記水を噴き付ける場合と、前記ノズルが前記鉄道車両の側面に前記水を噴き付ける場合とで、前記ノズルから吐出される前記水の量、前記水の圧力および前記吐出角度を変化させる水制御部を含み、
   第１車速検知光電管と、
   前記第１車速検知光電管よりも前記鉄道車両の進入方向前方に配置された第２車速検知光電管と、をさらに備え、
   前記第１車速検知光電管および前記第２車速検知光電管は、前記水噴射装置よりも前記鉄道車両の進入方向後方に配置され、
   前記鉄道車両は、前記第１車速検知光電管から出射されている光と前記第２車速検知光電管から出射されている光とを順に遮り、前記第１車速検知光電管からの光と前記第２車速検知光電管からの光とが遮られた時間差によって、前記鉄道車両の前記鉄道車両洗浄装置に対する車速が検知される、
   鉄道車両洗浄装置。
2. 前記水制御部は、前記ノズルから前記鉄道車両の前記側面に向かって噴射される前記水の量および圧力が、前記ノズルから前記鉄道車両の前記前面に向かって噴射される前記水の量および圧力よりも小さくなるように、前記ノズルから噴出される前記水の量および圧力を検知された前記車速に基づいて調節する、
   請求項１に記載の鉄道車両洗浄装置。
3. 前記払拭装置は、前記進入路に沿って複数並べられた前記ノズルを含み、
   前記水制御部は、前記進入路に沿って複数並べられた前記ノズルの噴射を、検知された前記車速に基づいて前記鉄道車両の進行方向の後方側に位置する前記ノズルから段階的に停止させる、
   請求項１または２に記載の鉄道車両洗浄装置。
4. 前記払拭装置よりも前記鉄道車両の進入方向前方に配置された仕上水噴射装置をさらに備え、
   前記仕上水噴射装置は、前記払拭装置による洗浄が終った後の前記鉄道車両に対して仕上水を噴射する、
   請求項１から３のいずれかに記載の鉄道車両洗浄装置。
5. 前記払拭装置は、前記進入路上にある前記鉄道車両に対して前記ブラシを進退させるブラシ位置可変機構と、ブラシ位置制御部とを備え、
   前記ブラシ位置制御部は、前記鉄道車両の前記表面の形状に応じて前記ブラシと前記鉄道車両の前記表面との接触圧が一定となるように、前記ブラシ位置可変機構を制御して前記ブラシを進退させる、
   請求項１から４のいずれかに記載の鉄道車両洗浄装置。
6. 前記ブラシ位置制御部は、前記ブラシと前記鉄道車両との前記接触圧の変化に起因して前記駆動源に発生する負荷電流の増減を検出し、前記負荷電流が増加した場合には前記ブラシを前記鉄道車両に対して後退するように前記ブラシ位置可変機構を制御し、前記負荷電流が減少した場合には前記ブラシを前記鉄道車両に対して前進するように前記ブラシ位置可変機構を制御する、
   請求項５に記載の鉄道車両洗浄装置。

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