JP6227893B2 - 高圧洗浄機 - Google Patents

Description

本発明は、高圧洗浄機に係り、特に、静音化を実現した高圧洗浄機に関するものである。

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、駆動源となる電動モータと、電動モータによって駆動されることで、供給される水を加圧して高圧水を発生させるポンプ機構を有しており、吸水口から供給される水が電動モータによって駆動されるポンプ機構によって加圧されて高圧水となり、その高圧水が吐水口及び吐水装置（ノズルガン等）を経て吐出されるように構成されていた。

このような従来の高圧洗浄機においては、駆動源である電動モータと供給される水を加圧して高圧水を発生させるポンプ機構とが騒音源となるため、静音化の要請があった。特に、家庭用として用いられる高圧洗浄機の場合には、静音化を実現した高圧洗浄機の要請が強い。

ところで、この種の機械装置で静音化を実現する技術としては、騒音源の周りを吸音材で取り囲むことで静音化を図ることが行われていた。例えば、下記特許文献１には、騒音源となるポンプユニットの周りを吸音材で取り囲むことで、静音化を図る技術が開示されている。

特開平９−１２６１９６号公報

しかしながら、従来技術の吸音材を高圧洗浄機にそのまま適用した場合には、装置が大型化してしまうという課題が存在していた。すなわち、ポンプ機構を吸音材で取り囲む場合を考えると、十分な静音効果を得るためには吸音材の厚みをある程度厚くする必要があるので、所望の静音効果を得るためには装置の大型化が必要となるのである。しかし、装置の大型化を回避しながらも静音化を実現した技術については、従来存在していなかった。

本発明は、上述した従来技術に存在する課題を解決するために成されたものであり、その目的は、装置の大型化を回避しながらも静音化を実現した従来にはない高圧洗浄機を提供することにある。

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。

本発明に係る高圧洗浄機（１０）は、駆動源となる電動モータ（１２）を備えるモータユニット（１１）と、前記モータユニット（１１）と横並びに配置され、前記電動モータ（１２）によって駆動されることで、供給される水を加圧して高圧水を発生させるポンプ機構（２１）と、前記モータユニット（１１）及び前記ポンプ機構（２１）を収納する筺体（５１）と、を備える高圧洗浄機（１０）であって、前記筐体（５１）の内部には、前記ポンプ機構（２１）が発する音を遮るカップ型の遮音カバー（６１）が、前記モータユニット（１１）の反対側から前記ポンプ機構（２１）の少なくとも一部を覆うように設けられるとともに、前記筺体（５１）の内部であって、前記モータユニット（１１）の周囲における前記遮音カバー（６１）の設置箇所以外の箇所に、騒音を吸収するための吸音スポンジからなる吸音材（６５）が設置されており、前記遮音カバー（６１）は、合成ゴム製のカバー材であり、前記ポンプ機構（２１）の形状に沿った形状であることを特徴とするものである。

また、本発明に係る高圧洗浄機（１０）では、前記遮音カバー（６１）が前記モータユニット（１１）の反対側から前記ポンプ機構（２１）を覆うために有する開口から、当該開口が向く方向の前記筺体（５１）の内壁面までの経路に、前記吸音材（６５）が設置されることが好適である。

本発明によれば、装置の大型化を回避しながらも静音化を実現した従来にはない高圧洗浄機を提供することができる。

本実施形態に係る高圧洗浄機の全体構成を示した外観斜視図である。 本実施形態に係る高圧洗浄機の外観正面図である。 本実施形態に係る高圧洗浄機の外郭を構成する筐体の前面側を取り外した状態を示す図である。 本実施形態に係る高圧洗浄機の内部構成を説明するための縦断面正面図である。 本実施形態のモータユニットとポンプ機構の周囲の構成を説明するために、筺体の前面側を取り外した状態を示した部分斜視図である。 本実施形態のモータユニットとポンプ機構の周囲の構成を説明するための横断面平面図である。 本実施形態で採用された遮音カバーを示した斜視図である。

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。

図１は、本実施形態に係る高圧洗浄機の全体構成を示した外観斜視図であり、図２は、本実施形態に係る高圧洗浄機の外観正面図である。また、図３は、本実施形態に係る高圧洗浄機の外郭を構成する筐体の前面側を取り外した状態を示す図であり、図４は、本実施形態に係る高圧洗浄機の内部構成を説明するための縦断面正面図である。

本実施形態に係る高圧洗浄機１０は、図３で示されるように、駆動源となる電動モータ１２が収納されたモータユニット１１と、電動モータ１２によって駆動されることで、供給される水を加圧して高圧水を発生させるポンプ機構２１と、ポンプ機構２１と接続されるホース３０を巻き取るホースリール３１と、を備えて構成されている。

モータユニット１１の内部には、不図示の電源から供給される外部電力によって回転駆動する電動モータ１２が収納されている。この電動モータ１２は、界磁束発生源である回転子１３と、この回転子１３を回転させる回転磁界を発生するための固定子１４とから構成されている。回転子１３は、モータ軸１３ａを有して構成されているとともに、モータ軸１３ａの先端には斜板１３ｂが取り付けられている。電動モータ１２は、斜板１３ｂの回転運動を後述するポンプ機構２１に伝達することで、駆動源としての機能を発揮する。一方、固定子１４は、モータユニット１１内で固定設置されている。

また、図４に示すように、本実施形態に係るモータユニット１１には、電動モータ１２を冷却するための冷却水を導通させるキャビティ１５が、電動モータ１２の外周を取り囲むように形成されている。このキャビティ１５は、固定子１４に接触するとともに固定子１４の周りを取り囲むように設置される金属製の内方ケーシング１５ａと、この内方ケーシング１５ａのさらに外周を取り囲むように設置される外方ケーシング１５ｂとによって形成されており、その空間形状は、略円筒形状となるように構成されている。

内方ケーシング１５ａは、固定子１４から伝達される熱をキャビティ１５内の冷却水に効率よく伝達するために、例えばアルミニウム合金等の熱伝導性の高い金属で構成されている。また、キャビティ１５からの冷却水の漏れを確実に防ぐために、内方ケーシング１５ａと外方ケーシング１５ｂとの間には、Ｏリング１５ｃが設置されている。なお、本実施形態では、２つのＯリング１５ｃが設置されている。

以上のように、本実施形態に係るモータユニット１１は、水冷式の冷却機構を備えて構成されているので、冷却ファンを備える必要がない。つまり、冷却風を取り込むための開口部を筺体５１に設ける必要がないので、外部に漏れる騒音が非常に少なくなる構成となっている。

一方、ポンプ機構２１は、モータユニット１１と斜板１３ｂを介して動力伝達可能に接続する部材である。本実施形態に係るポンプ機構２１では、略水平方向で往復運動を行う３つのピストン２２が、この斜板１３ｂの軸端面側の傾斜面に埋め込み設置されたスラストベアリング１３ｃと接触状態で設置されている。３つのピストン２２には、バネ２２ａが設置されており、常にはバネ２２ａの作用によってスラストベアリング１３ｃ側へ突出する方向（すなわち、図４における紙面右方向）に弾性力が加わるとともに、このバネ２２ａの弾性力に抗する横向き（図４における紙面左方向）の力が加わると、ピストン２２が左方向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２２のそれぞれは、略水平方向（左右方向）で往復ピストン運動ができるように構成されている。

そして、斜板１３ｂに埋め込み設置されたスラストベアリング１３ｃと３つのピストン２２とが接触するポンプ内領域２３は潤滑油で満たされており、スラストベアリング１３ｃと３つのピストン２２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、電動モータ１２が駆動されてモータ軸１３ａが回転駆動すると、この回転駆動力によって斜板１３ｂが回転駆動されることとなるが、斜板１３ｂが回転駆動されると、斜板１３ｂの軸端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１３ｃ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１３ｃによって３つのピストン２２が順に反斜板方向（図４における紙面左方向）へ押し込まれるとともに、この方向への押し込みを解除され、３つのピストン２２が順に往復ピストン運動を行うようになっている。

３つのピストン２２の先には、吸水口１６を経由して送られてくる水が誘導される。３つのピストン２２の設置箇所の左側位置に誘導された水は、ピストン２２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。

ポンプ機構２１によって加圧されて生成された高圧水は、ポンプ機構２１と接続されるホース３０に誘導され、外部への高圧洗浄作業に用いられることとなる。本実施形態に係る高圧洗浄機１０は、ホース３０を巻き取るためのホースリール３１を備えており、ホース３０の長さを作業環境に応じて調節できるようになっている。なお、ホースリール３１には、リールの回転操作を容易に実現できるように、ハンドル３２が設置されている。このハンドル３２は、筐体５１に対して取り出し・収納自在となっており、高圧洗浄機１０の操作性の向上や装置のコンパクト化が図られている。

上述したモータユニット１１、ポンプ機構２１、及びホースリール３１については、高圧洗浄機１０の外郭を構成する筐体５１に対して収納設置されている。この筐体５１は、前面側と後面側を構成する前後半割部材を組み合わせることで構成されている。また、筐体５１の上部中央位置には把持部５２が、下部後方位置には左右一対のタイヤ５３が形成されている。本実施形態に係る高圧洗浄機１０は、図１〜図４で例示するような自立状態にあるときには、重心がやや前方位置となるように構成されているので、左右一対のタイヤ５３は機能せず、安定した自立状態を維持できるようになっている。また、移動時には、使用者が把持部５２を持って後方側に傾けることで、筐体５１の下部後方に位置する左右一対のタイヤ５３が回転可能となるので、把持部５２を後方側に傾けながら後方側に引くことで、高圧洗浄機１０の移動が容易に可能となる。

また、本実施形態に係る高圧洗浄機１０では、当該高圧洗浄機１０が自立状態のときに、筺体５１の下方位置に電動モータ１２を有するモータユニット１１とポンプ機構２１が横並びに配置されるとともに、筺体５１の上方位置にホースリール３１が配置されている。すなわち、重量物であるモータユニット１１とポンプ機構２１が筐体５１の下方の位置に配置されるとともに、これらより比較的重量の小さいホースリール３１が筐体５１の上方の位置に配置されているので、本実施形態に係る高圧洗浄機１０は非常に良好な重量バランスを有しており、安定した自立状態が実現可能となっている。また、使用者からホース３０の出し入れの際に操作を受けるハンドル３２を有するホースリール３１が筐体５１の上方側に配置されているので、高い操作性が実現している。

なお、本実施形態のモータユニット１１とポンプ機構２１については、筐体５１内での安定した設置状態を維持するために、モータユニット１１とポンプ機構２１それぞれの筐体５１対向面に対して、筺体５１の内面側と接続する支持部５５が形成されている。本実施形態の支持部５５は、図３で示されるように、円筒形をした凸部として形成されており、筐体５１の内面側に設けられた支持部５５を収納するための凹部（不図示）と嵌合することで、筐体５１内におけるモータユニット１１とポンプ機構２１の安定した設置状態が実現されている。なお、この支持部５５と、支持部５５を収納するための筐体５１側の凹部の形状については、あらゆる形状を採用することができる。また、支持部５５については、防振や防音等の効果を得るために、弾性部材を採用することが好適である。

以上、本実施形態に係る高圧洗浄機１０の基本構成について説明したが、本実施形態に係る高圧洗浄機１０は、静音化を実現するための好適な構成を備えている。そこで、次に、図５〜図７を参照図面に加えることで、静音化を実現するために本実施形態が採用した構成の説明を行う。ここで、図５は、本実施形態のモータユニットとポンプ機構の周囲の構成を説明するために、筺体の前面側を取り外した状態を示した部分斜視図である。また、図６は、本実施形態のモータユニットとポンプ機構の周囲の構成を説明するための横断面平面図である。さらに、図７は、本実施形態で採用された遮音カバーを示した斜視図である。

図５〜図７にて示されるように、本実施形態に係る高圧洗浄機１０では、ポンプ機構２１におけるモータユニット１１との接続面以外の面を覆うように、遮音カバー６１が設けられている。この遮音カバー６１は、ＮＢＲ（Nitrile butadiene rubber；ニトリルゴム）製のカバー材であり、ポンプ機構２１の形状に沿ったものとなっている。また、ポンプ機構２１におけるモータユニット１１との接続面以外の面を最大限に覆うために、図７で示すように、ポンプ機構２１から筺体５１の外部に飛び出す部位を避ける形で切れ目６２が施されている。

また、本実施形態に係る高圧洗浄機１０では、モータユニット１１とポンプ機構２１が横並びに配置される構成が採られていることから、騒音源となるポンプ機構２１が筺体５１の側面に近接することとなり、何らかの消音対策を取らなければ、筺体側面から外部に向けて騒音が放出され易くなるのであるが、上述のように、本実施形態では、ポンプ機構２１と筺体５１との間にＮＢＲ製の遮音カバー６１を設けたので、騒音が外部に漏れることを好適に防止できている。なお、本実施形態に係る遮音カバー６１については、素材にＮＢＲを用いたことから厚みが薄くとも好適な防音効果が得られている。したがって、従来技術に比べて装置の大型化を回避しながらも騒音の少ない高圧洗浄機を実現できている。

またさらに、本実施形態では、筺体５１の内部であって、遮音カバー６１の設置箇所以外の箇所に対して、騒音を吸収するための吸音材６５を設置することとした。この吸音材６５の設置領域については、図５及び図６において、網掛け部として記載してあるが（なお、説明の便宜のため、図３及び図４では、吸音材６５の図示を省略した。）、騒音源となり得るモータユニット１１とポンプ機構２１の周囲であって、遮音カバー６１では覆いきれない領域に対して、吸音材６５を設置することが好ましい。なぜなら、遮音カバー６１の設置位置と吸音材６５の設置位置とは筺体５１内で連通した空間であるため、遮音カバー６１によって遮音しきれない騒音を吸音材６５に吸収させることができるからである。つまり、遮音カバー６１と吸音材６５とが協働して騒音の外部への漏れを防止することができるので、本実施形態に係る高圧洗浄機１０では、従来の高圧洗浄機では実現できなかった静音化が実現されている。

なお、本実施形態では、遮音カバー６１が有する開口（図５における紙面右側の方向に開口する部分）から、当該開口が向く方向の筺体５１の内壁面までの経路に、吸音材６５を設置することとし、さらに、遮音カバー６１が有する開口をすべて塞ぐように吸音材６５を設置することとした。この様な構成を採用することで、遮音カバー６１を設置した状態で遮音カバー６１の電動モータ１２側にできる開口から放出される騒音は、吸音材６５によって吸音された後、筺体５１に到達することとなるので、より効果的な静音効果を得ることが可能となる。また、本実施形態に係る吸音材６５は、遮音カバー６１が有する開口をすべて塞ぐように設置されるので、さらに確実な静音化が実現されることとなる。

また、本実施形態に係る吸音材６５については、吸音スポンジが採用されている。しかしながら、本発明に適用可能な吸音材については、騒音を吸収でき、かつ、筺体５１とモータユニット１１及びポンプ機構２１との間に存在する隙間に設置できるものであれば、どの様なものであってもよい。

また、上述したように、本実施形態に係るモータユニット１１は、水冷式の冷却機構を備えて構成されているので、外部に漏れる騒音が非常に少なくなる構成となっている。したがって、唯一の大きな騒音源であるポンプ機構２１が、遮音カバー６１によって最大限取り囲まれており、さらに、この遮音カバー６１によって遮音できなかった騒音が吸音材６５によって吸音されるので、従来の高圧洗浄機に比べて非常に静かな高圧洗浄機１０が実現されている。

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。

例えば、上述した遮音カバー６１はＮＢＲ製であったが、本発明に適用可能な遮音カバーは、遮音性能を備えたものであればその材質は限定されない。すなわち、ＮＢＲ以外の合成ゴムを用いたものであってもよいし、ゴム以外の遮音材量を本発明の遮音カバーとして採用することも可能である。

また、例えば、遮音カバー６１の形状や吸音材６５の設置領域については、モータユニット１１やポンプ機構２１の形状、あるいは筐体５１内部の空間形状等に応じて適宜変更が可能である。

また、本実施形態に係る高圧洗浄機１０では、モータユニット１１とポンプ機構２１が横並びに配置される構成が採られていた。しかしながら、本発明が適用可能な高圧洗浄機は、モータユニット１１とポンプ機構２１とが横並びに配置される構成のみに限定されるものではない。例えば、モータユニット１１とポンプ機構２１とが縦並びで配置される場合であっても、本実施形態に係る遮音カバー６１や吸音材６５を適用することができ、これにより、非常に静かな高圧洗浄機を実現することができる。

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。

１０ 高圧洗浄機、１１ モータユニット、１２ 電動モータ、１３ 回転子、１３ａ モータ軸、１３ｂ 斜板、１３ｃ スラストベアリング、１４ 固定子、１５ キャビティ、１５ａ 内方ケーシング、１５ｂ 外方ケーシング、１５ｃ Ｏリング、１６ 吸水口、１７ 吐水口、２１ ポンプ機構、２２ ピストン、２２ａ バネ、２３ ポンプ内領域、３０ ホース、３１ ホースリール、３２ ハンドル、５１ 筐体、５２ 把持部、５３ タイヤ、５５ 支持部、６１ 遮音カバー、６２ 切れ目、６５ 吸音材。

Claims (2)

1. 駆動源となる電動モータを備えるモータユニットと、
   前記モータユニットと横並びに配置され、前記電動モータによって駆動されることで、供給される水を加圧して高圧水を発生させるポンプ機構と、
   前記モータユニット及び前記ポンプ機構を収納する筺体と、
   を備える高圧洗浄機において、
   前記筐体の内部には、前記ポンプ機構が発する音を遮るカップ型の遮音カバーが、前記モータユニットの反対側から前記ポンプ機構の少なくとも一部を覆うように設けられるとともに、
   前記筺体の内部であって、前記モータユニットの周囲における前記遮音カバーの設置箇所以外の箇所に、騒音を吸収するための吸音スポンジからなる吸音材が設置されており、
   前記遮音カバーは、合成ゴム製のカバー材であり、前記ポンプ機構の形状に沿った形状であることを特徴とする高圧洗浄機。
2. 請求項１に記載の高圧洗浄機において、
   前記遮音カバーが前記モータユニットの反対側から前記ポンプ機構を覆うために有する開口から、当該開口が向く方向の前記筺体の内壁面までの経路に、前記吸音材が設置されることを特徴とする高圧洗浄機。

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