JP6046333B2 - High-pressure washing machine - Google Patents
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Description
本発明は、高圧洗浄機に係り、特に、駆動源を制御することで吐出される高圧水の吐出圧力を調整する高圧洗浄機に関するものである。 The present invention relates to a high-pressure washing machine, and more particularly to a high-pressure washing machine that adjusts the discharge pressure of high-pressure water discharged by controlling a drive source.
従来から、強力な圧力で水を吹き付けることで、床や壁、あるいはコンクリートなどにこびりついた汚れを落とすことのできる高圧洗浄機が知られている。一般的な高圧洗浄機は、洗浄機本体内にポンプと駆動源(モータやエンジン等)を有しており、吸水口から供給される水が駆動源で駆動されるポンプによって加圧されて高圧水となり、その高圧水が吐出口及び吐出装置(ノズルガン等)を経て吐出されるように構成されていた。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a high pressure washer that can remove dirt stuck to a floor, a wall, or concrete by spraying water with a strong pressure. A general high pressure washer has a pump and a drive source (motor, engine, etc.) in the main body of the washer, and the water supplied from the water suction port is pressurized by a pump driven by the drive source and is high pressure. The high-pressure water was discharged through a discharge port and a discharge device (nozzle gun or the like).
このような従来の高圧洗浄機では、吐出される高圧水の圧力調整方法として、(1)駆動源の出力を一定としておき、吐出装置(ノズルガン等)や高圧水の吐出経路に調圧部を設けて吐出される高圧水の圧力を調整するものと、(2)駆動源の出力を調整して吐出される高圧水の圧力を調整するものとが存在していた。 In such a conventional high pressure washer, as a method for adjusting the pressure of the discharged high pressure water, (1) the output of the drive source is kept constant, and a pressure adjusting unit is provided in the discharge device (nozzle gun, etc.) and the discharge path of the high pressure water There are those that adjust the pressure of the high-pressure water that is provided and discharge, and (2) those that adjust the pressure of the high-pressure water discharged by adjusting the output of the drive source.
なお、前記(1)の方式を開示する先行技術文献として、例えば下記特許文献1が存在しており、前記(2)の方式を開示する先行技術文献として、例えば下記特許文献2が存在している。
As a prior art document disclosing the method (1), for example, the following
しかしながら、上掲した特許文献1に代表される前記(1)の方式は、高圧水の吐出圧力がどの様な場合であっても駆動源であるモータやエンジン等を一定の出力で運転させるものであるので、電力や燃料の使用効率が悪く、また、静音化を図る余地が残されたものであった。また、特許文献1に開示された技術は、洗浄機本体から送られてくる高圧水を調圧部で減圧するものであることから、調圧部に加わる負荷が大きく、装置寿命の面からも不利な点を有するものであった。
However, the method of (1) represented by the above-mentioned
一方、上掲した特許文献2に記載の技術は、前記(1)の方式では不可能であったより低圧側での吐出圧調整を可能とするために提案されたものである。そして、特許文献2に記載の技術は、吐出装置が有するレバーのストロークに応じてノズルの吐出口が開閉し、吐出口の開閉時に生じる水圧の加減によって動作する可変型圧力スイッチを用いることで、高圧洗浄機のオン/オフを行うものであった。しかしながら、特許文献2に記載の技術の場合、駆動源であるモータの回転数を抑えて吐出圧を低くした場合には、前記レバーの操作によって吐出口が閉じたときに、ポンプへの負荷の増大によってモータの回転数が低下してしまい、吐出経路内の圧力上昇が緩やかになり、安全装置として設置されたリリーフバルブが動作しない虞があった。リリーフバルブが動作しない場合には、吐出経路内の圧力が高いままで維持されることになるので、吐出側のホースやノズルガンの漏水又は破損の可能性が高まり、また、運転を再開するためにレバーを引く際の必要荷重が高くなってしまい、操作性を悪化させるという不具合も発生する可能性が存在していた。したがって、特許文献2に代表される前記(2)の方式には、高圧水の吐出圧の調整可能範囲をさらに低く設定することができないといった問題が存在していた。 On the other hand, the technique described in Patent Document 2 is proposed in order to enable the discharge pressure adjustment on the low pressure side, which is impossible with the method (1). And the technique of patent document 2 uses the variable pressure switch which opens and closes according to the stroke of the lever which a discharge device has, and operates by the adjustment of the water pressure generated at the time of opening and closing of a discharge port, The high pressure washer was turned on / off. However, in the case of the technique described in Patent Document 2, when the discharge pressure is lowered by suppressing the rotation speed of the motor that is the drive source, when the discharge port is closed by the operation of the lever, the load on the pump is reduced. The increase in speed causes a decrease in the number of rotations of the motor, and a rise in pressure in the discharge path becomes gradual, which may cause a relief valve installed as a safety device not to operate. If the relief valve does not operate, the pressure in the discharge path will remain high, increasing the possibility of water leakage or damage to the hose or nozzle gun on the discharge side, and to resume operation. There is a possibility that a necessary load for pulling the lever becomes high, and a problem of deteriorating operability may occur. Therefore, the method (2) represented by Patent Document 2 has a problem that the adjustable range of the discharge pressure of high-pressure water cannot be set lower.
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、従来の高圧洗浄機に比べて高圧水の吐出圧の調整可能範囲の下限をより低く設定することが可能であるとともに、電力・燃料の使用効率が高く、静音化かつ長寿命化を実現した新たな高圧洗浄機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to set the lower limit of the adjustable range of the discharge pressure of high-pressure water lower than that of a conventional high-pressure washing machine. It is possible to provide a new high-pressure washing machine that is possible, has high power / fuel use efficiency, and achieves low noise and long life.
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。 The present invention will be described below. In addition, in order to make an understanding of this invention easy, the reference number of an accompanying drawing is attached in parenthesis writing, However, This invention is not limited to the form of illustration by it.
本発明に係る高圧洗浄機(10)は、駆動源(32)でポンプ(41)を駆動し、給水口(16)から前記ポンプ(41)までの給水経路(γ)に供給される水を前記ポンプ(41)で加圧して高圧水を発生させる洗浄機本体(11)と、前記洗浄機本体(11)とホースを介して接続され、前記洗浄機本体(11)から送られてくる高圧水を吐出する吐出装置(21)と、前記駆動源(32)の回転数を設定する設定部(15)と、前記設定部(15)によって設定された回転数となるように前記駆動源(32)の駆動制御を行う制御部(35,36)と、を備え、前記駆動源(32)の回転数に応じて前記高圧水の吐出圧力を変化させる高圧洗浄機(10)であって、前記制御部(35,36)は、前記駆動源(32)の回転数を検出する回転数検出部(35)と、前記回転数検出部(35)で検出された前記駆動源(32)の回転数を取得するとともに、前記設定部(15)で設定された回転数を前記駆動源(32)が維持するように前記駆動源(32)に対して駆動制御信号を発信する制御回路(36)と、を備え、前記吐出装置(21)には、高圧水が吐出する経路の開閉を行う開閉機構が設けられており、前記洗浄機本体(11)は、前記開閉機構が開となることでオン状態となり、前記開閉機構が閉となることでオフ状態となる圧力スイッチ(51)と、前記洗浄機本体(11)に形成された吐水経路(β)の内部と前記吐水装置(21)の内部に存在する高圧水の圧力が前記開閉機構を閉とすることにより急激に高まる異常昇圧状態を解消するためのリリーフバルブ(61)と、を備え、前記圧力スイッチ(51)は、前記駆動源(32)のオン/オフを切り替えるためのスイッチボタン(52)と、前記スイッチボタン(52)から離れることで前記スイッチボタン(52)をオン状態とし、前記スイッチボタン(52)を押すことで前記スイッチボタン(52)をオフ状態とする圧力駆動体(53)と、を有して構成され、前記圧力スイッチ(51)及び前記リリーフバルブ(61)は、いずれも前記洗浄機本体(11)における高圧水生成箇所から吐水口までの吐水経路(β)中に設置されており、前記リリーフバルブ(61)の出口側は前記給水経路(γ)につながっていることを特徴とするものである。
The high pressure washer (10) according to the present invention drives the pump (41) with a drive source (32), and supplies water supplied to the water supply path (γ) from the water supply port (16) to the pump (41). A washing machine main body (11) that is pressurized by the pump (41) to generate high-pressure water, and is connected to the washing machine main body (11) via a hose and sent from the washing machine main body (11). A discharge device (21) that discharges water, a setting unit (15) that sets the rotation speed of the drive source (32), and the drive source (21) that has the rotation speed set by the setting unit (15) 32) a control unit (35, 36) that performs drive control, and a high-pressure washing machine (10) that changes the discharge pressure of the high-pressure water according to the rotational speed of the drive source (32), The controller (35, 36) detects the rotational speed of the drive source (32). The rotation number detection unit (35) and the rotation number of the drive source (32) detected by the rotation number detection unit (35) are acquired, and the rotation number set by the setting unit (15) is driven by A control circuit (36) for transmitting a drive control signal to the drive source (32) so that the source (32) maintains, and the discharge device (21) has a path for discharging high-pressure water. An opening / closing mechanism that opens and closes is provided, and the washing machine body (11) is turned on when the opening / closing mechanism is opened, and is turned off when the opening / closing mechanism is closed (51). ), And the pressure of the high-pressure water existing in the water discharge path (β) formed in the washing machine body (11) and in the water discharge device (21) is rapidly increased by closing the opening / closing mechanism. Relief valve for eliminating abnormal pressure increase ( 61), and the pressure switch (51) includes a switch button (52) for switching on / off of the drive source (32), and the switch button (52) by moving away from the switch button (52). And a pressure driver (53) that turns off the switch button (52) by pressing the switch button (52), and the pressure switch (51) and Each of the relief valves (61) is installed in a water discharge path (β) from a high-pressure water generation site to a water discharge port in the washing machine body (11), and the outlet side of the relief valve (61) It is connected to the water supply route (γ) .
本発明によれば、従来の高圧洗浄機に比べて高圧水の吐出圧の調整可能範囲の下限をより低く設定することが可能であるとともに、電力・燃料の使用効率が高く、静音化かつ長寿命化を実現した新たな高圧洗浄機を提供することができる。 According to the present invention, the lower limit of the adjustable range of the discharge pressure of high-pressure water can be set lower than that of a conventional high-pressure washing machine, and the use efficiency of electric power and fuel is high, and it is quiet and long. It is possible to provide a new high-pressure washer that has a long service life.
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. .
図1〜図3は、本実施形態に係る高圧洗浄機の全体構成を説明するための外観図であり、図1が正面視を、図2が背面視を、図3が左側面視を示している。また、図4は、図1中のA−A断面を示す図である。 1 to 3 are external views for explaining the overall configuration of the high-pressure washing machine according to the present embodiment. FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a rear view, and FIG. 3 is a left side view. ing. FIG. 4 is a view showing an AA cross section in FIG.
本実施形態に係る高圧洗浄機10は、洗浄機本体11と吐出装置21を備えて構成されている。洗浄機本体11は、上方にハンドル12を有するとともに下方に二輪のタイヤ13,13を有しており、操作者がハンドル12を背面側にやや傾斜させた状態にして正面側に押すことで、二輪のタイヤ13,13が回転し、洗浄機本体11を正面側に向けてスムーズに移動できるようになっている。
The
また、洗浄機本体11の正面側には、高圧洗浄機10の電源をオン/オフするためのメインスイッチ14が設置されており、また、このメインスイッチ14の下方には、可変圧ダイヤル15が設置されている。この可変圧ダイヤル15が、本発明の設定部を構成している。メインスイッチ14は、任意に設定された角度範囲で回転可能な回転つまみとして構成されており、オンとオフの2箇所のいずれかの位置に移動させることで、後述する駆動源としてのモータ32の電源のオン/オフを行うことができるようになっている。一方、可変圧ダイヤル15は、こちらも任意の角度範囲で回転可能な回転つまみとして構成されており、当該可変圧ダイヤル15の位置を変化させることで、後述する駆動源としてのモータ32の回転数を制御し、吐出される高圧水の圧力を設定することができるようになっている。なお、本実施形態の可変圧ダイヤル15は、多段階での圧力設定が可能となっているが、この圧力設定の段階数や設定圧力値等については、高圧洗浄機の仕様や用途、製造コスト等に応じて任意に設定することが可能である。
A
さらに、洗浄機本体11の正面側における下方の位置には、吸水口16と吐水口17が設けられている。吸水口16は、不図示のホースを介して水道管や貯水槽等に設けられた蛇口等と接続されることにより、洗浄機本体11の内部に対して水を取り込む役割を担っている。一方、吐水口17は、洗浄機本体11の内部(後述する「加圧ユニット31」)で加圧された高圧水を洗浄機本体11から吐出する箇所である。この吐水口17は、不図示のホースを介して吐出装置21と接続されることとなる。
Further, a
本実施形態に係る吐出装置21は、ガン22とノズル23を組み合わせて構成される部材であり、図3に示されるように、ガン22とノズル23は、分割された状態で洗浄機本体11の左側面側に形成された収納カバー18内に収納できるようになっている。ガン22とノズル23は、ガン22の先端部とノズル23の後端部とにそれぞれ形成された接続部を接続することで結合できるようになっている。
The
また、ガン22には、不図示のホースを介して吐水口17と接続するための導水口22aが形成されており、さらに、ガン22の内部には、導水口22aからノズル23へと高圧水を導く高圧水の導水経路内に不図示の開閉機構が備わっている。この開閉機構は、ガン22に設置されたトリガーレバー22bの操作によって動作可能となっており、トリガーレバー22bを引いたときには吐出装置21の導水経路が開放され、トリガーレバー22bを放して元の状態に戻したときには吐出装置21の導水経路が閉鎖されるように構成されている。したがって、導水口22aを介して洗浄機本体11から吐出装置21に高圧水が送られてくると、一旦ガン22の内部に形成された不図示の開閉機構によって高圧水はガン22内部に留まることとなり、この状態から操作者がトリガーレバー22bを引くと、不図示の開閉機構が操作されてガン22内部の導水経路が開放され、高圧水がノズル23へと導かれ、ノズル23の先端から高圧水が吐出されることとなる。この状態から操作者がトリガーレバー22bを放すと、不図示の開閉機構が操作されてガン22内部の導水経路が閉鎖され、ノズル23先端からの高圧水の吐出が停止されることとなる。
Further, the
以上、本実施形態に係る高圧洗浄機10の概略構成を説明したが、本実施形態に係る高圧洗浄機10には、吸水口16から導入された水を加圧して高圧水を発生させるための機構として、洗浄機本体11の内部に加圧ユニット31が設置されている。そこで次に、高圧水発生機構である加圧ユニット31について、図5〜図9を参照図面に加えて説明を行う。
As mentioned above, although schematic structure of the
ここで、図5は、本実施形態に係る加圧ユニットの背面図であり、図6は、本実施形態に係る加圧ユニットの右側面図である。また、図7は、図5中のB−B断面を示す図であり、図8は、図6中のC−C断面を示す図であり、図9は、図6中のD−D断面を示す図である。 Here, FIG. 5 is a rear view of the pressure unit according to the present embodiment, and FIG. 6 is a right side view of the pressure unit according to the present embodiment. 7 is a view showing a BB cross section in FIG. 5, FIG. 8 is a view showing a CC cross section in FIG. 6, and FIG. 9 is a DD cross section in FIG. FIG.
本実施形態に係る加圧ユニット31は、図7にて詳細に示されるように、駆動源であるモータ32を収納するモータ収納部31aと、モータ32によって駆動されるポンプ41を収納するポンプ収納部31bとによって構成されている。
As shown in detail in FIG. 7, the pressurizing
モータ収納部31aに収納されるモータ32は、略垂直方向に軸線が向くように配置されたモータ軸33を有している。このモータ軸33の両軸端部の近傍は、ベアリング33b,33cによって軸支されており、モータ軸33がその軸周りで回転運動できるように構成されている。また、モータ軸33の上方の軸端部には、放熱対策のための冷却ファン34が設置されている。モータ32は、駆動の際に発熱体となるが、冷却ファン34がモータ軸33の回転運動に従って回転することで冷却風を発生させるので、この冷却風によってモータ32の熱が好適に逃がされて、モータ32に対する熱影響が除去されることとなる。
The
さらに、冷却ファン34の設置位置近傍には、モータ32が有するモータ軸33の回転数を検出するために、回転数検出部としてのセンサ35が設置されている。このセンサ35は、モータ32を収納するモータ収納部31aに対して設置された制御回路36と電気的に接続されているので、センサ35で検出されたモータ軸33の回転数が制御回路36に電送されるようになっている。センサ35によってモータ軸33の回転数を取得した制御回路36は、設定部である可変圧ダイヤル15によって設定された回転数でモータ軸33が回転駆動するようにモータ32に対して駆動制御信号を発信し、モータ32の駆動制御を実行する。つまり、センサ35と制御回路36が、駆動源であるモータ32の駆動制御を行う制御部として機能するように構成されており、設定部である可変圧ダイヤル15によって設定された回転数となるように、制御部であるセンサ35と制御回路36が協働してフィードバック制御を行うように構成されているのである。したがって、本実施形態の高圧洗浄機10は、操作者が予め設定した条件値に応じた運転を行うことができるので、電力・燃料の使用効率が非常に高い構成を有しているということができる。また、本実施形態の高圧洗浄機10は、モータ32の回転数に応じて高圧水の吐出圧力を変化させるものなので、例えば低圧で水を吐出させたい場合には、低回転でモータ32を運転することができる。したがって、モータ32に無駄な駆動を実行させることがないので、従来技術に比べて静音化や長寿命化の点で優れている。
Further, in the vicinity of the installation position of the cooling
また、モータ軸33の下方の軸端部には、小歯車33aが設置されている。この小歯車33aは、ポンプ収納部31b内に設置された大歯車42aと噛み合っており、モータ32によって発生される回転駆動力をポンプ41へと伝達できるようになっている。
Further, a
一方、ポンプ収納部31bに収納されたポンプ41は、上方の端部に大歯車42aを有するとともにポンプ収納部31b内にベアリング43,44を介して略垂直に軸支された駆動軸45を有して構成されている。したがって、モータ32が発生する回転駆動力は、小歯車33aと大歯車42aとの作用によって減速された上で駆動軸45へと伝達され、駆動軸45をその軸周りで回転運動させるようになっている。
On the other hand, the
駆動軸45の下方の軸端部には、下面側に傾斜面を付けられた斜盤46が設置されており、また、この斜盤46の下面側の傾斜面には、スラストベアリング46aが埋め込み設置されている(図7及び図8等参照)。
A
さらに、スラストベアリング46aが埋め込み設置された斜盤46のさらに下方側には、略垂直方向で往復運動を行う3つのピストン47が、斜盤46とは離間した状態であり、かつ、スラストベアリング46aとは接触可能な状態で設置されている。3つのピストン47については、ポンプ収納部31bの内面との間にバネ47aが設置されており、常にはバネ47aの作用によって上方へ突出する方向に弾性力が加わっているとともに、このバネ47aの弾性力に抗する下向きの力が加わると、ピストン47が下方へと移動するように構成されている。つまり、3つのピストン47のそれぞれは、上下方向で往復ピストン運動ができるように構成されている。
Further, on the further lower side of the
そして、斜盤46に埋め込み設置されたスラストベアリング46aと3つのピストン47とが接触するポンプ内領域αは潤滑油で満たされており、スラストベアリング46aと3つのピストン47との良好な接触状態が実現するように構成されている。したがって、モータ32が駆動されてモータ軸33が回転駆動すると、この回転駆動力は小歯車33a及び大歯車42aを介して駆動軸45へと伝達され、斜盤46が回転駆動されることとなるが、斜盤46が回転駆動されると、斜盤46の下面側に形成された傾斜面の作用によってスラストベアリング46aが傾斜した状態で回転運動を行うので、このスラストベアリング46aによって3つのピストン47が順に下方へ押し込まれるとともに下方への押し込みを解除され、3つのピストン47が順に往復ピストン運動を行うようになっている。
The pump inner region α where the
ポンプ収納部31bの下方には、吸水口16が接続されており、吸水口16を経由して送られてくる水が、3つのピストン47の設置箇所の下方位置に誘導される。3つのピストン47の設置箇所の下方位置に誘導された水は、ピストン47による往復ピストン運動の作用によって加圧されて、高圧水が生成されることとなる。
A
以上のようにして生成された高圧水は、ポンプ収納部31bに接続された吐水口17へと送られる。なお、吸水口16からピストン47の手前までの吸水経路γ(図7参照)と、ポンプ41が有する3つのピストン47によって高圧水が生成された箇所から吐水口17までの吐水経路β(図8及び図9参照)とは、ポンプ41の運転時に内部に存在する水の圧力が異なるので、特に、吐水経路βに存在する昇圧済みの高圧水が、吸水経路γへ漏れ出さないようにする必要がある。そこで、本実施形態では、図9にて示されるように、3つのピストン47によって高圧水が生成される箇所の下流側近傍に対して、3つのピストン47それぞれに対応するように逆止弁48が設置されている。この逆止弁48の作用によって、ポンプ41で加圧されて生成された高圧水が、圧力を損失することなく確実に吐水口17側に送られるように構成されている。
The high-pressure water generated as described above is sent to the
さて、本実施形態に係る加圧ユニット31には、ポンプ41で生成された高圧水を好適に吐出させる機構として、図9にて詳細に示すように、圧力スイッチ51とリリーフバルブ61が設置されている。そこで、次に、図9を用いて、本実施形態に係る圧力スイッチ51とリリーフバルブ61の構成について説明を行う。
Now, as shown in detail in FIG. 9, a
圧力スイッチ51は、ポンプ41が有する3つのピストン47によって高圧水が生成された箇所から吐水口17までの吐水経路β中に設置された部材であり、駆動源であるモータ32のオン/オフを切り替えるためのスイッチボタン52と、このスイッチボタン52に対して接触/非接触状態となることでスイッチボタン52の切り替えを行う圧力駆動体53とを有して構成されている。
The
スイッチボタン52は、圧力駆動体53が離れて非接触状態となることでオン状態となり、圧力駆動体53が接触してスイッチボタン52が押されたときにオフ状態となるように構成されている。また、スイッチボタン52は、メインスイッチ14がオンの状態で機能する下位のスイッチとして構成されており、メインスイッチ14がオン状態となった場合にのみ操作可能となっている。
The
圧力駆動体53は、その外観形状がゴルフティーに似た形状を有しており、スイッチボタン52と接触する側の端部が軸形状53aに形成されるとともに、スイッチボタン52と接触しない側の端部が前記軸形状53aに連接する円盤形状53bとして構成されている。軸形状53aの径は、円盤形状53bの径よりも小さくなるように構成されている。また、軸形状53aの周囲を取り囲むようにしてコイルバネ54が設置されており、圧力駆動体53が収容された圧力スイッチ51の内壁面と円盤形状53bとの間で弾性力を及ぼすことができるように構成されている。したがって、圧力駆動体53は、コイルバネ54の弾性力を受けることで、常にはスイッチボタン52から離れた箇所に位置するように構成されている。
The
以上のように構成される圧力スイッチ51に対しては、高圧水の吐水経路βから分岐する2本の分岐経路(第1分岐経路β1及び第2分岐経路β2)が接続されている。2本の分岐経路β1,β2と圧力スイッチ51との接続関係は、2本の分岐経路β1,β2のうち、第1分岐経路β1は軸形状53aの形成箇所に接続されており、第2分岐経路β2は円盤形状53bが形成された側の圧力駆動体53の端部側に接続されている。つまり、円盤形状53bを挟むようにして、2本の分岐経路β1,β2のそれぞれが圧力スイッチ51に対して接続するように構成されている。
To the
また、2本の分岐経路β1,β2と吐水経路βとの接続関係については、2本の分岐経路β1,β2のうち、第1分岐経路β1は通常の径を有する吐水経路βに接続されており、第2分岐経路β2は吐水経路β中に形成された絞り管路58に対して接続されている。そして、吐水経路β中を高圧水が通過する際には、2本の分岐経路β1,β2には常に高圧水が導入されているとともに、絞り管路58によって得られるベンチュリ効果によって、第2分岐経路β2の圧力は第1分岐経路β1の圧力よりも低くなるように構成されている。
As for the connection relationship between the two branch paths β1 and β2 and the water discharge path β, the first branch path β1 is connected to the water discharge path β having a normal diameter among the two branch paths β1 and β2. The second branch path β2 is connected to the
したがって、2本の分岐経路β1,β2から高圧水が導入されない場合は、コイルバネ54の弾性力により圧力駆動体53はスイッチボタン52から離れた状態となる。
Accordingly, when high-pressure water is not introduced from the two branch paths β1 and β2, the
一方、2本の分岐経路β1,β2から高圧水が導入されている場合は、圧力スイッチ51の動作状態は以下に説明する3つの状態となる。すなわち、第1の状態は、2本の分岐経路β1,β2から侵入してくる高圧水の圧力が低い場合であり、この場合、第2分岐経路β2から高圧水が導入される側の円盤形状53bの端面の面積の方が、第1分岐経路β1から高圧水が導入される側の円盤形状53bの端面の面積よりも軸形状53a分だけ大きいので、その面積差の効果によって圧力駆動体53にはスイッチボタン52の方向へ移動力が働くが、コイルバネ54の弾性力の方がこの移動力に勝っているため、圧力駆動体53はスイッチボタン52から離れた状態(オン状態)となる。次に、第2の状態は、2本の分岐経路β1,β2から侵入してくる高圧水の圧力が上昇し、かつ、吐水経路β内を高圧水が流れている場合であり、この場合、絞り管路58によって得られるベンチュリ効果によって第2分岐経路β2から導入される高圧水の圧力は第1分岐経路β1から導入される高圧水の圧力より低くなるため、上述の面積差の効果による移動力は弱く、コイルバネ54の弾性力がこの移動力に勝るので、圧力駆動体53はスイッチボタン52から離れた状態(オン状態)となる。さらに、第3の状態は、2本の分岐経路β1,β2から侵入してくる高圧水の圧力が上昇し、かつ、吐水経路β内を高圧水が流れていない場合であり、この場合は、第1分岐経路β1から導入される高圧水の圧力と第2分岐経路β2から導入される高圧水の圧力は等しくなり、その結果、上述の面積差の効果による移動力がコイルバネ54の弾性力に勝るので、圧力駆動体53はスイッチボタン52に接触した状態(オフ状態)となる。
On the other hand, when high-pressure water is introduced from the two branch paths β1 and β2, the operation state of the
例えば、ガン22に設置されたトリガーレバー22bが引かれて不図示の開閉機構が開となり、吐出装置21の導水経路が開放されたときには、吐水経路β内の水の圧力が低下することで圧力スイッチ51は上記の第1の状態(オン状態)となり、ポンプ41は運転を開始する。ポンプ41の運転開始により、吐出装置21のノズル23先端からは高圧水の吐出が行われ、それとともに吐水経路β内の高圧水の圧力は上昇するので、圧力スイッチ51の状態は上記の第2の状態(オン状態)へと移行する。したがって、ポンプ41は運転を継続することとなり、吐出装置21のノズル23先端からの高圧水の吐出が継続されることとなる。
For example, when the
一方、上記した運転状態から、ガン22に設置されたトリガーレバー22bを放して不図示の開閉機構が閉となる状態になったときには、吐出装置21の導水経路が閉鎖されて吐水経路βから吐水口17に向けた高圧水の吐出が停止されるので、ポンプ41によって加圧を受けた高圧水が吐水経路β内に留まるとともに吐水経路β内の水の圧力が上昇することとなる。かかる状態の場合、絞り管路58の作用による第1分岐経路β1と第2分岐経路β2との圧力差はなくなり、圧力スイッチ51には2本の分岐経路β1,β2を経由して等しい圧力の高圧水が導入されることになる。なお、このときの高圧水の圧力は、上記した運転状態の場合における吐水経路β内の水の圧力よりも、非常に高い圧力を有することとなる。圧力スイッチ51に対して2本の分岐経路β1,β2を経由して等しい圧力の高圧水が導入されると、圧力駆動体53における円盤形状53bの面積差効果から圧力駆動体53がスイッチボタン52の側に移動してスイッチボタン52を押すので、圧力スイッチ51は上記の第3の状態(オフ状態)となり、モータ32の動作停止を指令する。このように、作業者がトリガーレバー22bを放すことで圧力スイッチ51が作動し、モータ32が停止するので、高圧洗浄機10の運転停止状態が実現することとなる。
On the other hand, when the
さらに、圧力スイッチ51の作動とともに、ポンプ41が有する3つのピストン47によって高圧水が生成された箇所から吐水口17までの吐水経路β中に設置されたリリーフバルブ61が作動することによって、吐水経路β内及び吐出装置21内等の圧力上昇状態(異常昇圧状態)を解消することができる。このリリーフバルブ61については、従来公知の機構を備えたものであり、吐水経路β中に存在する高圧水の圧力が急激に9MPa以上に高まると作動し、圧力を逃がす機能を発揮するように構成されている。なお、リリーフバルブ61によって圧を抜く際には、リリーフバルブ61の設置箇所で吐水経路βを開放することになるので、わずかな水が放出されることになるが、リリーフバルブ61の出口側は、吸水口16からピストン47の手前までの吸水経路γにつながっている。したがって、リリーフバルブ61が動作することで水が放出されたとしても、その放出水は加圧前の水が導入される吸水経路γへと戻されて再利用されるので、水資源を無駄に使用することがないようになっている。
Furthermore, along with the operation of the
また、本実施形態に係る高圧洗浄機10では、洗浄機本体11の背面側におけるハンドル12の下方付近に、洗剤ボトル71を設置してある。この洗剤ボトル71の一つの使用方法としては、吐出装置21のガン22と洗剤ボトル71とをホースで接続し、高圧水の吐出と同時に洗剤を誘導することで、洗剤入りの高圧水を吐出させる方法がある。また、洗剤ボトル71の別の使用方法としては、圧力スイッチ51と洗剤ボトル71とをホースで接続することで、圧力スイッチ51が有する圧力駆動体53の駆動領域を、高圧水に洗剤を供給するための供給経路として兼用させる方法がある。なお、圧力スイッチ51が有する圧力駆動体53の駆動領域に対して洗剤を導入できるのは、絞り管路58の作用によるものである。すなわち、高圧水の吐出時には、絞り管路58によって得られるベンチュリ効果によって第2分岐経路β2の圧力は第1分岐経路β1の圧力より低くなっている。また、2本の分岐経路β1,β2には、常に高圧水が導入されている。したがって、圧力駆動体53の駆動領域に対して導入された洗剤は、圧力の低い第2分岐経路β2へと導かれて絞り管路58へと誘導され、吐出される高圧水に混ざって吐水口17へと吐出されることとなる。このように、圧力駆動体53の収納箇所から第2分岐経路β2を経由して吐水経路β内に洗剤を導入することで、洗剤入りの高圧水を吐出することが可能となる。
In the
以上、本実施形態に係る高圧洗浄機10の具体的な構成について説明を行った。次に、本実施形態に係る高圧洗浄機10の操作手順と動作について、詳細に説明を行う。
The specific configuration of the
まず、本実施形態に係る高圧洗浄機10の吸水口16に対して水道の蛇口につながれたホースを取り付ける。また、収納カバー18からガン22とノズル23を取り出してガン22とノズル23を結合し、吐出装置11を組み立てる。そして、組み立てた吐出装置11の導水口22aと高圧洗浄機10の吐水口17とをホースでつなぎ、高圧洗浄機10の初期準備が完了する。
First, a hose connected to a water tap is attached to the
この状態からいきなり高圧洗浄機10の運転を開始すると、ポンプ41が空気を噛んだ状態で運転することになるので、次に、ポンプ41内を水で満たすための迎え水作業を行う。具体的には、ガン22に設置されたトリガーレバー22bを引いて吐出装置21の導水経路が開放された状態で、高圧洗浄機10の吸水口16に対してつながれた水道の蛇口を開けると、水道水は約0.5MPa程度の水圧を有しているので、その水圧で水が高圧洗浄機10の吸水口16を経由して加圧ユニット31内に取り込まれ、吸水口16からピストン47の手前までの吸水経路γ、及びピストン47から吐水口17までの吐水経路βが水で満たされ、吐出装置21のノズル23先端から水が漏れ出すこととなる。この時点で、加圧ユニット31内は、水で満たされた状態となる。ノズル23先端から水が漏れ出すことを確認した後、トリガーレバー22bを放して吐出装置21の導水経路を閉鎖し、迎え水作業が完了する。
When the operation of the high-
迎え水作業が完了すると、続いてメインスイッチ14を回転させてオンの位置に移動し、高圧洗浄機10の電源をオン状態とする。なお、メインスイッチ14の操作前、もしくは操作後に、可変圧ダイヤル15を調整して所望の回転数に設定することで、これから吐出されることとなる高圧水の吐出圧力を所望の条件値に設定することができる。
When the water-receiving work is completed, the
また、メインスイッチ14をオンにすると、その瞬間にモータ32に電源が投入されるので、一瞬だけモータ軸33が回転を行ってポンプ41が作動し、吐水経路β内が昇圧する。しかしながら、この時点では吐出装置21の導水経路は閉鎖されているので、吐水経路β内の昇圧された水が2本の分岐経路β1,β2を経由して圧力スイッチ51内に侵入する。2本の分岐経路β1,β2から昇圧した水が侵入してきた圧力スイッチ51の側では、圧力駆動体53による面積差の効果によって圧力駆動体53がスイッチボタン52の方向へ移動し、圧力駆動体53によってスイッチボタン52が押されるので、モータ32がオフ状態となる(このオフ状態は、上記の第3の状態に相当する。)。これにより、高圧洗浄機10の運転準備が完了する。
When the
さて、上記した運転準備が完了した状態から、操作者がトリガーレバー22bを引いて吐出装置21の導水経路を開放すると、吐水経路β内の水は吐水口17を経由して吐出装置21のノズル23先端から吐出し始めるので、吐水経路β内の水の圧力は低下することとなる。吐水経路β内の水の圧力が低下するとともに吐水口17へ向けて流れ出すと、2本の分岐経路β1,β2への圧を持った水の侵入が停止する。すると、2本の分岐経路β1,β2からの水の圧力から解放された圧力駆動体53は、コイルバネ54の弾性力を受けてスイッチボタン52から離れる。圧力駆動体53によるスイッチボタン52の押圧が解除されると、モータ32がオン状態となるので、モータ軸33が回転してポンプ41の運転が開始され、3つのピストン47による往復ピストン運動によって水の加圧が開始される(このとき、上記の第1の状態が実現する。)。この後、ポンプ41の運転によって吐水経路β内の水の圧力は上昇していくことになるが、常に高圧水が導入されている2本の分岐経路β1,β2では、絞り管路58によって得られるベンチュリ効果によって第2分岐経路β2の圧力が第1分岐経路β1の圧力より低くなっているので、圧力駆動体53がスイッチボタン52の方向へ移動することはない(この状態は、上記の第2の状態に相当する。)。したがって、たとえ吐水経路β内の水の圧力が上昇を続けたとしても、圧力スイッチ51は動作しないので、高圧水の吐出運転を継続することができるようになっている。
Now, when the operator pulls the
なお、モータ32の駆動状態は、回転数検出部としてのセンサ35によってモータ軸33の回転数が常時監視されるとともに、可変圧ダイヤル15で設定された回転数を維持するように制御部であるセンサ35と制御回路36が協働してフィードバック制御を行うように構成されているので、常に予め設定された回転数が維持されるようになっている。
The driving state of the
かかる動作によって、吐水経路βには、可変圧ダイヤル15で予め設定された圧力の高圧水が流通し、吐水口17や吐出装置21を経由して、吐出装置21のノズル23先端から高圧水が一定の圧力で吐出することとなる。
With this operation, high-pressure water having a pressure set in advance by the
以上の運転状態から高圧水の吐出を停止する場合には、操作者はトリガーレバー22bを放せばよい。トリガーレバー22bが放されると、吐出装置21の導水経路が閉鎖し、高圧水の吐出が停止する。高圧水の吐出が停止すると、この瞬間には依然ポンプ41は駆動されているので、吐水経路β内に存在する高圧水は、堰き止められて流れを停止した状態で昇圧されることになる。そして、流れが停止したことにより、絞り管路58の作用による第1分岐経路β1と第2分岐経路β2との圧力差はなくなり、圧力スイッチ51には2本の分岐経路β1,β2を経由して等しい圧力の高圧水が導入されることになる。かかる高圧水の導入により、圧力駆動体53における円盤形状53bの面積差効果から圧力駆動体53がスイッチボタン52の側に移動してスイッチボタン52を押し、圧力スイッチ51はモータ32の動作停止を指令する(このとき、上記の第3の状態が実現する。)。このように、作業者がトリガーレバー22bを放すことで圧力スイッチ51が作動し、モータ32が停止するので、高圧洗浄機10の運転停止状態が実現することとなる。
When stopping the discharge of the high-pressure water from the above operating state, the operator may release the
なお、トリガーレバー22bが放されて吐出装置21の導水経路が閉鎖し、高圧水の吐出が停止すると、吐水経路β内に存在する高圧水は、堰き止められて流れを停止した状態で昇圧されるので、昇圧が続く状態の高圧水は、ポンプ41に対しても負荷を及ぼすこととなる。従来技術の高圧洗浄機の場合、ポンプに負荷が加わると回転数が低下して所望のポンプ出力が得られないため、特に低圧側で吐出を行っていた場合には、高圧側で吐出を行っていた場合と比べて圧力上昇(昇圧)がより緩やかになり、リリーフバルブが作動しないという不具合が発生する虞があった。しかしながら、本実施形態では、制御部であるセンサ35と制御回路36が協働してフィードバック制御を行うように構成されているので、たとえポンプ41に対して負荷が加わったとしても、モータ32によるモータ軸33の回転数は予め設定された状態で維持されるようになっており、このため吐水経路β内の圧力は急激に上昇して約9MPa以上になるため、リリーフバルブ61が動作しないという状況が発生することはない。したがって、本実施形態に係る高圧洗浄機10では、従来技術で可能性のあった吐水経路β内及び吐出装置21内等での異常昇圧状態が発生することがないので、所望の条件で運転が可能であり、また、機器にダメージを与えることもない。
When the
なお、リリーフバルブ61が作動した場合、吐水経路β内及び吐出装置21内等の圧力は約3.5MPa程度で維持されることとなり、高圧洗浄機10は上記した運転準備が完了した状態で維持されることとなる。
When the
この状態から、再び高圧水の吐出及び停止を行いたい場合には、ガン22のトリガーレバー22bの操作を行うことで、上述した動作が実行され、高圧水の吐出及び停止を実行することができる。
In this state, when it is desired to discharge and stop the high-pressure water again, the operation described above is executed by operating the
また、高圧洗浄機10の運転を完全に停止させたい場合には、メインスイッチ14をオフの位置に移動させてモータ32の電源をオフにすることで、高圧洗浄機10の運転を完全に停止させることができる。高圧洗浄機10の運転を停止させた後は、吸水口16に対してつながれた水道の蛇口を閉め、吸水口16から不図示のホースを抜いた上で、ガン22に設置されたトリガーレバー22bを引いて吐出装置21の導水経路を開放する。すると、高圧洗浄機10が有する加圧ユニット31内に存在していた水は、吐水口17から排出できる状態となる。このように高圧洗浄機10から水抜きを行った上で、高圧洗浄機10を片付けることが、機器のメンテナンス上も好ましい。
When it is desired to completely stop the operation of the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the embodiment.
例えば、上述した実施形態では、駆動源としてモータ32を採用した場合を例示して説明を行ったが、本発明の駆動源には、エンジンなどその他のあらゆる駆動手段を採用することができる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施形態では、駆動源に対する電源の供給経路を省略して説明したが、本発明の駆動源に対する電力や燃料の供給手段については、外部電源から電力を得るためのコンセントケーブルや、内部電源としてのバッテリー、あるいは内部燃料としてのガソリンタンクなど、公知の電力・燃料供給手段を採用することができる。 In the above-described embodiment, the power supply path to the drive source is omitted, but the power supply and fuel supply means for the drive source according to the present invention is an outlet cable for obtaining power from an external power source, Known electric power / fuel supply means such as a battery as an internal power source or a gasoline tank as an internal fuel can be employed.
さらに、上述した実施形態では、スラストベアリング46a付きの斜盤46と3つのピストン47とで構成されるポンプ41(いわゆる、三連プランジャーポンプ)を採用した場合を例示して説明を行ったが、本発明の加圧手段には、公知のあらゆる加圧機構を採用することができる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the pump 41 (so-called triple plunger pump) configured by the
またさらに、上述した水の圧力については、本実施形態で実現できる一例を示したにすぎない。本発明に係る高圧洗浄機は、特許請求の範囲に記載の構成を有する範囲において任意に設定変更が可能であり、上述した実施形態の記載に限定されるものではない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Furthermore, the above-described water pressure is merely an example that can be realized in the present embodiment. The high-pressure washing machine according to the present invention can be arbitrarily changed within a range having the configuration described in the claims, and is not limited to the description of the above-described embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 高圧洗浄機、11 洗浄機本体、12 ハンドル、13 タイヤ、14 メインスイッチ、15 可変圧ダイヤル、16 吸水口、17 吐水口、18 収納カバー、21 吐出装置、22 ガン、22a 導水口、22b トリガーレバー、23 ノズル、31 加圧ユニット、31a モータ収納部、31b ポンプ収納部、32 モータ、33 モータ軸、33a 小歯車、33b,33c ベアリング、34 冷却ファン、35 センサ、36 制御回路、41 ポンプ、42a 大歯車、43,44 ベアリング、45 駆動軸、46 斜盤、46a スラストベアリング、47 ピストン、47a バネ、48 逆止弁、51 圧力スイッチ、52 スイッチボタン、53 圧力駆動体、53a 軸形状、53b 円盤形状、54 コイルバネ、58 絞り管路、61 リリーフバルブ、71 洗剤ボトル、α ポンプ内領域、β 吐水経路、β1 第1分岐経路、β2 第2分岐経路、γ 吸水経路。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記洗浄機本体とホースを介して接続され、前記洗浄機本体から送られてくる高圧水を吐出する吐出装置と、
前記駆動源の回転数を設定する設定部と、
前記設定部によって設定された回転数となるように前記駆動源の駆動制御を行う制御部と、
を備え、
前記駆動源の回転数に応じて前記高圧水の吐出圧力を変化させる高圧洗浄機において、
前記制御部は、
前記駆動源の回転数を検出する回転数検出部と、
前記回転数検出部で検出された前記駆動源の回転数を取得するとともに、前記設定部で設定された回転数を前記駆動源が維持するように前記駆動源に対して駆動制御信号を発信する制御回路と、
を備え、
前記吐出装置には、高圧水が吐出する経路の開閉を行う開閉機構が設けられており、
前記洗浄機本体は、
前記開閉機構が開となることでオン状態となり、前記開閉機構が閉となることでオフ状態となる圧力スイッチと、
前記洗浄機本体に形成された吐水経路の内部と前記吐水装置の内部に存在する高圧水の圧力が前記開閉機構を閉とすることにより急激に高まる異常昇圧状態を解消するためのリリーフバルブと、
を備え、
前記圧力スイッチは、
前記駆動源のオン/オフを切り替えるためのスイッチボタンと、
前記スイッチボタンから離れることで前記スイッチボタンをオン状態とし、前記スイッチボタンを押すことで前記スイッチボタンをオフ状態とする圧力駆動体と、
を有して構成され、
前記圧力スイッチ及び前記リリーフバルブは、いずれも前記洗浄機本体における高圧水生成箇所から吐水口までの吐水経路中に設置されており、
前記リリーフバルブの出口側は前記給水経路につながっていることを特徴とする高圧洗浄機。
A washing machine body that drives a pump with a drive source and pressurizes water supplied to a water supply path from a water supply port to the pump to generate high-pressure water;
A discharge device connected to the main body of the cleaning machine via a hose and discharging high-pressure water sent from the main body of the cleaning machine;
A setting unit for setting the rotational speed of the drive source;
A control unit that performs drive control of the drive source so as to have the rotation speed set by the setting unit;
With
In the high-pressure washing machine that changes the discharge pressure of the high-pressure water according to the rotational speed of the drive source,
The controller is
A rotational speed detector for detecting the rotational speed of the drive source;
The rotation speed of the drive source detected by the rotation speed detection unit is acquired, and a drive control signal is transmitted to the drive source so that the drive source maintains the rotation speed set by the setting unit. A control circuit;
With
The discharge device is provided with an open / close mechanism that opens and closes a path through which high-pressure water is discharged.
The washing machine body is
A pressure switch that is turned on when the opening and closing mechanism is opened, and turned off when the opening and closing mechanism is closed;
A relief valve for eliminating an abnormal pressure increase state in which the pressure of the high-pressure water present in the water discharge path formed in the washing machine main body and in the water discharge device is rapidly increased by closing the opening and closing mechanism ;
With
The pressure switch is
A switch button for switching on / off the drive source;
A pressure driver that turns the switch button on by leaving the switch button, and turns the switch button off by pressing the switch button;
Comprising
The pressure switch and the relief valve are both installed in the water discharge path from the high-pressure water generation location to the water discharge port in the washing machine body ,
The high pressure washer characterized in that the outlet side of the relief valve is connected to the water supply path .
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