JP5846484B2 - 物品洗浄装置 - Google Patents

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Description

本発明は物品洗浄装置に関し、より詳しくは、洗浄液に物品を浸漬させるとともに洗浄液を撹拌して物品を洗浄するようにした物品洗浄装置に関する。
従来、洗浄液を貯溜した洗浄槽に洗浄対象となる物品を浸漬させて洗浄するようにした物品洗浄装置は公知である(例えば特許文献1、特許文献2)。こうした従来の物品洗浄装置においては、洗浄効果を向上させるために、例えば複数の物品を収容した洗浄カゴを洗浄液内に浸漬させた状態で揺動させたり、あるいは洗浄槽内に浸漬させた物品に対して洗浄液の噴流を吹き付ける等の処理が行われている。
特開平4−215878号公報 特開平6−134347号公報
しかしながら、上述した従来の物品洗浄装置においては次のような問題点が指摘されている。すなわち、洗浄カゴに収容した物品を洗浄液内で揺動させる方式においては、洗浄カゴを揺動させる揺動機構に対する負荷が大きいために該揺動機構が故障しやすいという欠点があった。
他方、洗浄液内に浸漬させた物品に向けて洗浄液を噴射する方式では、洗浄対象となる物品の形状や大きさの違いによって噴射ノズルからの噴流が物品に当たらないことがあり、均一で十分な物品の洗浄が行われにくい。そのため、十分な洗浄効果を得るために、洗浄槽内における物品の配置を変更したり、あるいは洗浄時間を長くする必要があった。
さらに、洗浄液を噴射する噴射ノズルの向きを変更可能にしたり、噴射ノズルを揺動可能に構成することも提案されている(特許文献1の段落0081参照)。しかしながら、そのような構成を追加すると物品洗浄装置の構成が複雑になるとともに製造コストが高くなり、しかもメンテナンスの手間が増えるという欠点があった。
上述した事情に鑑み、本発明は、洗浄液を貯溜する洗浄槽と、この洗浄槽内に配置されて洗浄液を噴射する複数の噴射ノズルとを備えて、洗浄対象となる物品を洗浄カゴに収容した状態で洗浄槽の洗浄液内に浸漬させるとともに上記噴射ノズルから洗浄液を噴射させて洗浄槽内の洗浄液を攪拌させて、上記物品の洗浄を行う物品洗浄装置において、
上記洗浄槽内に浸漬された洗浄カゴ内の物品を挟んで相互に対向する位置に上記複数の噴射ノズルを配置し、また、上記各噴射ノズルから噴射される洗浄液の噴射圧力を調整する調整手段を設けて、
上記対向する各噴射ノズルから噴射される洗浄液を上記洗浄カゴ内の物品に直接噴射させ、かつ、上記対向する各噴射ノズルから噴射される洗浄液を相互に衝突させて、この衝突位置に洗浄液による乱流を生じさせるとともに、上記調整手段によって上記相互に対向する各噴射ノズルの洗浄液の噴射圧力を調整して上記洗浄液の衝突位置を洗浄槽内の上記相互に対向する噴射ノズル間で移動させて、撹拌された洗浄液と直接噴射された洗浄液とによって物品を洗浄するようにしたものである。
このような構成によれば、上記調整手段によって上記洗浄液の衝突位置を移動させることができるので、洗浄槽内の洗浄液を満遍なく攪拌することができる。そのため、物品を洗浄液によって効率的、かつ均一に洗浄することができる。
本発明の一実施例を示す正面図。 図1の要部の構成を示す概略の平面図。 図2のIII−III線に沿う断面図。 図3の調整手段による洗浄液の攪拌工程を示す図であり、図4(a)は最初の段階、図4(b)は中間の段階、図4(c)は最終の段階を示している。 本発明の他の実施例を示す概略の平面図。
以下図示実施例について本発明を説明すると、図1において1は物品洗浄装置であり、この物品洗浄装置1は、例えば汚れた複数の金属部品Wを洗浄カゴBに収容した状態で洗浄するようになっている。
物品洗浄装置1は、枠状の固定フレーム2内に一直線上に配置された洗浄槽3、リンス槽4および防錆槽5と、上記洗浄槽3の隣接上流側に配置された供給コンベヤ6と、防錆槽5の隣接下流側に配置された排出コンベヤ7と、さらに、固定フレーム2上にその長手方向に沿って走行可能に配置されるとともに、洗浄カゴBを保持して昇降可能な走行台車11とを備えている。
物品洗浄装置1の洗浄対象となる物品は、大きさや形状が異なるブロック状又は棒状の金属部品Wである。そのため、本実施例においては、形状等が異なる複数の金属部品Wを洗浄カゴBに収容した状態で洗浄液13等の液体に浸漬させて洗浄するようになっている。
洗浄カゴBにおける移動方向の前部と後部には上方へ伸びる一対の取っ手B1、B1がついており、走行台車11の一対のアーム12、12によって洗浄カゴBの取っ手B1,B1を引っ掛けて保持するようになっている。
本実施例の洗浄槽3、リンス槽4、および防錆槽5は、上面が開口した箱型になっており、洗浄槽3内には洗浄液13が貯溜され、リンス槽4内には温水14が貯溜され、さらに防錆槽5内には錆び止め液15が貯溜されている。また、洗浄槽3、リンス槽4および防錆槽5の上端部の一側には、上面の開口を閉鎖可能なシャッタ16が設けられている。各槽3〜5内で金属部品Wの洗浄作業等を行う時には各シャッタ16が開放されて各槽3〜5の上面開口は開放されている。この状態において、走行台車11のアーム12、12に保持された洗浄カゴBが各槽3〜5内の各液体内に浸漬されるようになっている。他方、洗浄作業が行われない時には、各シャッタ16によって各槽3〜5の上面開口は閉鎖されるようになっている。
しかして、図2ないし図3に示すように、洗浄槽3内に洗浄液13を噴射する合計14個の噴射ノズル21が設けられており、各噴射ノズル21から噴射する洗浄液13の噴射圧力を調整手段22によって調整することにより、洗浄槽3内の洗浄液13を攪拌させることが本実施例の特徴である。
図2ないし図3に示すように、洗浄槽3内の相互に対向する壁面3A、3Bに同じ高さで7対の噴射ノズル21が固定されている。隣り合う各噴射ノズル21は、同一間隔を維持して水平方向に向けて壁面3A,3Bに固定されている。そして、左方の壁面3Aの7個の噴射ノズル21と右方の壁面3Bの7個の噴射ノズル21とは金属部品Wを挟んで相互に対向して配置されている。また、各噴射ノズル21は、洗浄槽3内に洗浄カゴBが浸漬された際における、該洗浄カゴB内の金属部品Wと同じ高さとなる位置に設けられている。
そのため、左右各7対の噴射ノズル21から同時に洗浄液13が噴射されると、各噴射ノズル21から噴射された洗浄液13が金属部品Wに直接噴射されるとともに、対向位置となる左右各対の噴射ノズル21から噴射された洗浄液13が洗浄槽3の洗浄液13内で相互に衝突し、その衝突位置Xに乱流が生じるようになっている。
そして、本実施例においては、調整手段22により、上記洗浄液13の衝突位置Xを洗浄槽3内で移動させることにより洗浄槽3内の洗浄液13を攪拌するようになっている。調整手段22は、第1パイプ23とそれから分岐した複数の分岐パイプ24を介して左方の壁面3Aの各噴射ノズル21に洗浄液13を給送する第1ポンプP1と、第2パイプ25とそれから分岐した分岐パイプ26を介して右方の壁面3Bの各噴射ノズル21に洗浄液13を給送する第2ポンプP2と、各パイプ23、25に設けられた常閉の電磁開閉弁27、27とを備えている。上記各ポンプP1、P2には、内部のモータの周波数を調整してその回転数を調整することで吐出圧力を調整するインバータ28が取り付けられている。また、調整手段22は、上記各電磁開閉弁27、27、両ポンプP1、P2および各インバータ28の作動を制御する制御手段29を備えている。
上記第1ポンプP1および第2ポンプP2の吸入用パイプ30、30の端部は、洗浄槽3の底面の吸入口に接続されている。そのため、制御手段29により両ポンプP1、P2が作動され、かつ両電磁開閉弁27,27が開放されると、第1ポンプP1によって洗浄槽3内の洗浄液13が吸入用パイプ30、第1パイプ23および分岐パイプ24を介して左方の壁面3Aの各噴射ノズル21から噴射される。又、それと同時に、第2ポンプP2によって洗浄槽3内の洗浄液13が吸入用パイプ30、第2パイプ25および分岐パイプ26を介して右方の壁面3Bの各噴射ノズル21から噴射される。なお、吸入用パイプ30、30の途中には、洗浄液13中のゴミをろ過するフィルターFが設けられている。
前述したように、左右各対の噴射ノズル21は相互に対向させて配置されているので、左右各7対の噴射ノズル21から洗浄液13が噴射されると、それら各対の噴射ノズル21から噴射された洗浄液13が洗浄槽3内で衝突し、該衝突位置Xで乱流が発生する(図4(a)参照)。
ここで、本実施例の制御手段29は両ポンプP1、P2を作動させる前段階において、第1ポンプP1用のインバータ28を介して第1ポンプP1の作動周波数を20Hzに設定するとともに、第2ポンプP2用のインバータ28を介して第2ポンプP2の作動周波数を60Hzに設定している。そのため、両ポンプP1、P2が作動されて左右7対の噴射ノズル21から噴射された洗浄液3が衝突する際の衝突位置Xは、両壁面3A,3Bの中間よりも左方側の位置となる(図4(a))。
この図4(a)の状態においては、噴射ノズル21から噴射された洗浄液13が金属部品Wにも直接噴射されており、かつ、左右各対の噴射ノズル21から噴射された洗浄液13は上記衝突位置Xで衝突し、そこに乱流が生じている。
この状態において、制御手段29は、第1ポンプP1用のインバータ28を介して第1ポンプP1の作動周波数を20Hzから60Hzまで徐々に変化させ、それと併行して第2ポンプP2用のインバータ28を介して第2ポンプP2の作動周波数を60Hzから20Hzまで徐々に変化させる。これにより、左方の壁面3Aの噴射ノズル21から噴射される洗浄液13の噴射圧力が徐々に高くなり、それと併行して右方の壁面3Bの噴射ノズル21から噴射される洗浄液13の噴射圧力が徐々に低くなる。そのため、左右各対の噴射ノズル21から噴射された洗浄液13の衝突位置Xが、左方側の位置から両壁面3A,3Bの中間位置Cまで移動し、さらに、中間位置Cを過ぎて右方の壁面3Bに近い位置まで移動する(図4(a)〜図4(c)参照)。
このように、本実施例の調整手段22によれば、左右各対の噴射ノズル21から噴射された洗浄液13が相互に衝突している衝突位置Xを、洗浄槽3内において左方の壁面3A側から右方の壁面3B側へ移動させることができる。それによって、洗浄槽3内の洗浄液13を攪拌させるようになっている。このように、洗浄槽3内の洗浄液13が攪拌されることで、洗浄カゴB内の金属部品Wが満遍なく洗浄液13により洗浄されるようになっている。
本実施例の調整手段22は以上のように構成されており、左右各対の噴射ノズル21から噴射された洗浄液13の衝突位置Xを左方側の位置から中間位置Cさらに右方の壁面3Bに近い位置まで移動させると、制御手段29が両ポンプP1、P2の作動を停止させるようになっている。なお、金属部品Wの汚れの度合いに応じて、調整手段22によって、上記洗浄液13の衝突位置Xを左方側の位置と右方側の壁面3Bとの間で複数回往復させるようにしても良いし、最初の衝突位置Xを両壁面3A、3Bの中間位置Cとなるように設定しても良い。
なお、上記洗浄槽3に設けたものと同様の複数の噴射ノズル21と調整手段22がリンス槽4および防錆槽5にも配置されており、これらの各調整手段22も上述した洗浄槽3用のものと同様の処理を行うようになっている。
次に洗浄カゴBを保持して搬送する走行台車11について説明する。図1において、走行台車11は車輪に連動させた図示しないモータを備えており、該モータが上記制御手段29によって所要量正逆に回転されることで、走行台車11全体が固定フレーム2上の一対のレール31上に沿って走行できるようになっている。これにより、走行台車11は、供給コンベヤ6上となる供給位置A、各槽3〜5の上方位置および排出コンベヤ7上の各位置に移動されるようになっている。
走行台車11には、上記アーム12、12が昇降可能、かつ開閉可能に設けられている。より詳細には、各アーム12、12にわたってエアシリンダ32が取り付けられており、また、両アーム12,12は、それらの上端に連結した図示しないチェーンと昇降用のモータ33、33によって昇降可能となっている。上記エアシリンダ32および昇降用モータ33、33の作動は上記制御手段29によって制御されるようになっている。制御手段29は、エアシリンダ32を伸縮させることでアーム12,12を開閉させるとともに、昇降用モータ33、33を所要量正逆に回転させることでアーム12、12全体を昇降させるようになっている。
制御手段29は、走行台車11を供給位置Aから各槽3〜5の上方位置さらに排出コンベヤ7上の各位置へと移動させ、それらの各位置においてアーム12、12を所要量だけ昇降させるとともに所要位置で開閉させるようになっている。そして、制御手段29は、走行台車11のアーム12,12で保持した洗浄カゴBが各槽3〜5内の液体に浸漬された状態において、各槽3〜5内の噴射ノズル21から液体を噴射させるとともに、上記調整手段22によって各対の噴射ノズル21からの噴射液13の衝突位置Xを移動させることで各槽3〜5内の液体を撹拌させるようになっている。
以上の構成において、物品洗浄装置1による金属部品Wの洗浄工程を説明する。先ず、供給位置Aに洗浄カゴBが供給される直前に制御手段29は走行台車11を供給位置A上に停止させておく。また、制御手段29は、洗浄槽3の第1ポンプP1用のインバータ28を介して第1ポンプP1の作動周波数を20Hzに設定するとともに、第2ポンプP2用のインバータ28を介して第2ポンプP2の作動周波数を60Hzに設定している。
この状態において、走行中の供給コンベヤ6上に複数の金属部品Wを収容した洗浄カゴBが載置されると、該洗浄カゴBは供給コンベヤ6により供給位置Aへ供給されて停止する。すると、制御手段29は、走行台車11のアーム12,12を所要量下降させてから拡開させる。これにより、洗浄カゴBの取っ手B1、B1がアーム12、12によって保持される。
この後、制御手段29は、走行台車11のアーム12、12を上昇させるとともに走行台車11全体を洗浄槽3の上方位置まで移動させて、そこで停止させる。その後、制御手段29は、アーム12、12を所要量下降させるので、該アーム12、12に保持された状態の洗浄カゴBおよびそれに収容された金属部品Wが洗浄槽3内の洗浄液13内に浸漬される。
すると、制御手段29は、図2ないし図4に示した両ポンプP1、P2を作動させるとともに両電磁開閉弁27、27を開放させる。そのため、左右各対の噴射ノズル21から洗浄液13が噴射されて相互に衝突し、該衝突位置Xに乱流が生じる。左方の噴射ノズル21の方が右方の噴射ノズル21の噴射圧力が弱いので、洗浄液13の衝突位置Xは両壁面3A,3Bの中間位置Cよりも左方側の壁面3Aに近い位置となる(図4(a)参照)。
この後、制御手段29は、前述したようにインバータ28によって第1ポンプP1の吐出圧力を徐々に高くするとともに第2ポンプP2の吐出圧力を徐々に低下させる。そのため、前述したように左方の噴射ノズル21からの洗浄液13の噴射圧力が徐々に高くなり、それと併行して右方の噴射ノズル21の洗浄液13の噴射圧力が徐々に低くなる。したがって、上記洗浄液13の衝突位置Xは左方側から中間位置Cへさらに右方の壁面3Bに近い位置まで移動される(図4(a)〜図4(c)参照)。また、この過程においても、各噴射ノズル21からの噴射された洗浄液13は金属部品Wに噴射されている。
この後、制御手段29は、両ポンプP1、P2の作動を停止させるとともに、電磁開閉弁27,27を閉鎖させる。これにより、各噴射ノズル21からの洗浄液13の噴射が停止される。
このようにして、洗浄槽3内の攪拌された洗浄液13と直接噴射された洗浄液13とによって洗浄カゴB内の金属部品Wが洗浄されるようになっている。これにより、洗浄槽3内の洗浄液13による金属部品Wの洗浄が終了する。
この後、制御手段29は、走行台車11のアーム12,12を所要量上昇させるので、洗浄カゴBが洗浄槽3の洗浄液13から取り出されて洗浄槽3の上方に支持される。その後、制御手段29は、走行台車11をリンス槽4の上方位置まで移動させてから停止させ、その後、制御手段29は、走行台車11のアーム12,12を所要量だけ下降させる。それにより、アーム12、12に保持された洗浄カゴBとその内部の金属部品Wがリンス槽4内の温水14に浸漬される。
この後、制御手段29は、上記洗浄槽3のものと同一構成のリンス槽4用の噴射ノズル21と調整手段22によってリンス槽内4の温水14を撹拌させる。これにより、洗浄カゴB内の金属部品Wは流動する温水14によって洗浄液3を洗い流されるようになっている。
このようにして、リンス槽4内の温水14によって、洗浄カゴB内の金属部品Wのすすぎが終了する。すると、制御手段29は、走行台車11のアーム12,12を所要量上昇させるので、洗浄カゴBはリンス槽4の温水14から取り出されてその上方に支持される。
その後、制御手段29は、走行台車11を防錆槽5の上方位置まで移動させてから停止させ、その後、制御手段29は、走行台車11のアーム12,12を所要量だけ下降させる。それにより、洗浄カゴBおよびその内部の金属部品Wが防錆槽5内の錆び止め液15内に浸漬される。次に、制御手段29は、上記洗浄槽3のものと同一構成の防錆槽5用の噴射ノズル21と調整手段22により錆び止め液15が撹拌されるので、洗浄カゴB内の金属部品Wの表面に満遍なく錆び止め液15が付着する。
この後、制御手段29は、噴射ノズル21からの錆び止め液15の噴射を停止させてから走行台車11のアーム12、12を所要量だけ上昇させる。これにより、洗浄カゴBおよびその内部に収容された金属部品Wが防錆槽5内から取り出されて、その上方に支持される。
以上のようにして、洗浄カゴB内の金属部品Wを洗浄液13で洗浄し、次に温水14ですすぎ、最後に錆び止め液15を付着させるようになっている。そして、このような洗浄工程とその後の処理がなされたら、制御手段29は、走行台車11を排出コンベヤ7上まで移動させて停止させる。その後、制御手段29は、アーム12,12を下降させてからアーム12、12の開放量を縮小させ、さらにその後でアーム12、12を上昇させる。これにより、アーム12、12による洗浄カゴBの保持状態が解放されるので、金属部品Wを収容した洗浄カゴBは排出コンベヤ7上に排出されて、該排出コンベヤ7によって図示しない下流位置へ排出されるようになっている。
以上のように、本実施例においては、洗浄槽3に相互に対向する複数対の噴射ノズル21が配置されており、さらに各噴射ノズル21から噴射される洗浄液13の噴射圧力を調整する調整手段22が配置されている。そして、調整手段22によって洗浄槽3内の洗浄液13の衝突位置Xを移動させるようになっている。したがって、本実施例の物品洗浄装置1によれば、洗浄カゴB内に収容された金属部品Wを効率的、かつ均一に洗浄することができる。
また、本実施例においては、洗浄カゴBを揺動させる揺動機構を備えていないので、洗浄カゴBを揺動させる方式の従来のものと比較して故障の可能性が少なくなっている。また、洗浄槽3の内部には、洗浄液13を攪拌するための可動部材は存在しないので、そのような可動部材を備えた従来品と比較して本実施例の方がメンテナンスも容易である。
なお、上記第1実施例においては、上記噴射ノズル21からの洗浄液13の衝突位置Xを洗浄槽3内で左方側の位置から中間位置Cを経て右方側へ移動させているが、左方から右方への衝突位置Xの移動と、右方から左方への衝突位置Xの移動を同時併行処理させるようにしても良い。つまり、図5に示すように、この実施例においては、第1パイプ23からの3本の分岐パイプ24を左方の壁面3Aの噴射ノズル21に接続する一方、4本の分岐パイプ24を右方の壁面3Bの噴射ノズル21に接続する。また、第2パイプ25の4本の分岐パイプ26を左方の壁面3Aの噴射ノズル21に接続する一方、3本の分岐パイプ26を右方の壁面3Bの噴射ノズル21に接続する。つまり、左方と右方の壁面3A,3Bに配置された各7個の噴射ノズル21は、隣り合う位置のものが交互に第1ポンプP1と第2ポンプP2とに接続された構成となっている。
このように配置された各噴射ノズル21から洗浄液13が噴射されると、3対の噴射ノズル21から噴射された洗浄液13の衝突位置X1は左方の壁面3Aに近い位置となり、他方、4対の噴射ノズル21の洗浄液13の衝突位置X2は右方の壁面3Bに近い位置となる。この状態から制御手段29が電磁開閉弁27を開放させるとともにインバータ28により各ポンプP1、P2の吐出圧力を変化させる。すると、左方から右方への洗浄液13の衝突位置X1の移動と、右方から左方への洗浄液13の衝突位置X2の移動とが同時に行われる。そのため、洗浄槽3内の洗浄液13を効率的に攪拌することができる。なお、この図5に示す実施例においては、上記第1実施例と対応する各部材に同一の部材番号を付している。このような実施例であっても、上記第1実施例と同様の作用・効果を得ることができる。
なお、上記実施例の調整手段22においては、噴射ノズル21からの噴射圧力を変更するために両ポンプP1、P2とインバータ28を用いているが、次のような構成を採用することも可能である。すなわち、噴射ノズル21の先端開口の流路面積を変更可能な絞り機構を各噴射ノズル21に取り付けるとともに、それらの各絞り機構を介して各噴射ノズル21からの噴射圧力を調整するように構成する。そのような構成であっても、上述した実施例と同様に、対向位置の噴射ノズル21から噴射される洗浄液13の噴射圧力を調整することができ、従って洗浄液13の衝突位置Xを洗浄槽3内で移動させることが可能である。
また、上記実施例においては、洗浄槽3での金属部品Wの洗浄中は走行台車11のアーム12,12によって洗浄カゴBを保持しているが、洗浄槽3内に載置台を設けてアーム12,12から解放した洗浄カゴBを上記載置台に載置するようにしても良い。
さらに、各槽3〜5にエアノズル等の水切り手段を設けて、洗浄後やすすぎ後の洗浄カゴBおよび金属部品Wに付着した液体をできるだけ除去するようにして、次の工程への液体の持ち出しを防ぐようにしても良い。また、必要に応じて洗浄槽3およびリンス槽4内にヒータを設けて各槽3,4内の液体を加熱するようにしても良い。さらに上記リンス槽4や防錆槽5は必ずしも必要ではなく、それらを省略しても良い。
1‥物品洗浄装置 3‥洗浄槽
3A、3B‥壁面 13‥洗浄液
21‥噴射ノズル 22‥調整手段
W‥金属部品(物品)

Claims (3)

  1. 洗浄液を貯溜する洗浄槽と、この洗浄槽内に配置されて洗浄液を噴射する複数の噴射ノズルとを備えて、洗浄対象となる物品を洗浄カゴに収容した状態で洗浄槽の洗浄液内に浸漬させるとともに上記噴射ノズルから洗浄液を噴射させて洗浄槽内の洗浄液を攪拌させて、上記物品の洗浄を行う物品洗浄装置において、
    上記洗浄槽内に浸漬された洗浄カゴ内の物品を挟んで相互に対向する位置に上記複数の噴射ノズルを配置し、また、上記各噴射ノズルから噴射される洗浄液の噴射圧力を調整する調整手段を設けて、
    上記対向する各噴射ノズルから噴射される洗浄液を上記洗浄カゴ内の物品に直接噴射させ、かつ、上記対向する各噴射ノズルから噴射される洗浄液を相互に衝突させて、この衝突位置に洗浄液による乱流を生じさせるとともに、上記調整手段によって上記相互に対向する各噴射ノズルの洗浄液の噴射圧力を調整して上記洗浄液の衝突位置を洗浄槽内の上記相互に対向する噴射ノズル間で移動させて、撹拌された洗浄液と直接噴射された洗浄液とによって物品を洗浄することを特徴とする物品洗浄装置。
  2. 上記調整手段は、洗浄液を噴射ノズルへ給送するポンプと、該ポンプによる洗浄液の吐出圧力を変化させるインバータと、上記ポンプおよびインバータの作動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の物品洗浄装置。
  3. 上記調整手段は、上記洗浄液の衝突位置を一方の側の噴射ノズルに近い位置から他方の側の噴射ノズルに近い位置まで徐々に移動させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の物品洗浄装置。
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