JPH09262512A - 気液噴射機およびその動作方法 - Google Patents

気液噴射機およびその動作方法

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JPH09262512A
JPH09262512A JP8256413A JP25641396A JPH09262512A JP H09262512 A JPH09262512 A JP H09262512A JP 8256413 A JP8256413 A JP 8256413A JP 25641396 A JP25641396 A JP 25641396A JP H09262512 A JPH09262512 A JP H09262512A
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JP
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liquid
gas
passage
blower
nozzle
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Application number
JP8256413A
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English (en)
Inventor
Masao Oda
昌雄 織田
Michio Fujiwara
通雄 藤原
Yoji Murakami
洋二 村上
Takayuki Inoue
▲たか▼之 井上
Fusako Tanaka
ふさ子 田中
Yutaka Takahashi
豊 高橋
Tomohisa Imai
智久 今井
Tahei Hasegawa
太平 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚れを効率よく短時間できれいに洗浄できる
と共に、コンパクトで使いやすい洗浄機となり、水滴速
度、水滴形態を可変にでき、様々な用途に応じて多様な
機能を有する気液噴射機を得る。 【解決手段】 洗浄液体導入管15から液体を導入し
て、液体ノズル24から吐出する。一方、送風機11で
送風された気体を噴射ノズル22から噴射する。この
時、液体ノズル24から吐出される液体を送風機11か
らの気体で吹き飛ばして加速し、噴射ノズル22から気
液混合流として噴射させる。この気液混合流の(液体の
体積)/(気体の体積)を2%以下とする。また、液量
調節手段17で液体通路16を流れる液量を調節した
り、送風通路14の送風量を制御して、噴射ノズル22
から噴射する水滴速度を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体と液体を利用
した気液噴射機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の例えば浴室用のシャワー装置は、
冷水,温水をサーモスタット式混合栓などによって希望
の水温に調節した後、シャワーヘッドから吐水する。こ
れに加えて最近では、浴室で簡便にリラクゼーションを
得ることを目的として、様々な吐水形態が得られるシャ
ワー用ノズルヘッドが開発されている。例えば、小径の
多数の吐出穴を持ったノズルヘッドでは、広がり感のあ
るスプレーシャワーが得られる。水流をカットしながら
断続的な吐水を可能にしたヘッドでは、身体のあちこち
をほぐせるマッサージ効果が得られる。水流に気泡を取
り込めるようにしたノズルヘッドでは、ソフトな感触の
吐水が得られる。また、水流を一点に集めるように吐水
穴を構成したヘッドでは、身体を部分的に刺激すること
ができる。シャワーの他の利用法としては、掃除用ノズ
ルヘッドを用いて、風呂釜の循環口にあてて風呂釜の洗
浄をしたり、浴槽内壁を洗剤で洗浄した後に洗剤を洗い
流すのに用いたりしている。
【0003】上記のような従来の浴室用のシャワー装置
は、通常の家庭で得られる冷水、温水の給水圧力が0.
2MPa程度であることから、吐出する水の水速は最高
でも16m/s程度と低く、例えば身体を洗った後の石
鹸を洗い流すことができる程度のものであった。
【0004】また、従来の高速噴流水を利用した洗浄装
置として、特公平3−76990号公報に示された灰皿
洗浄機のようなものもある。図60はその灰皿洗浄機の
高速噴射水生成装置部を示す縦断面図である。
【0005】図において、1は水供給管、2は内管面に
螺旋突条を有する水滴生成ノズル、3は絞り部、4は高
圧の圧縮空気を水滴生成ノズル2に供給するための空気
圧送管である。
【0006】従来の灰皿洗浄機の洗浄用水流の生成のた
めの水滴生成ノズル2は、上記のように構成されてお
り、貯水タンクに水を充満させ、水供給管1を水中に位
置させる。この状態で使用者は灰皿Aを水滴生成ノズル
2に被せるようにして手で保持する。一方、図示されて
いないエアーコンプレッサーを作動させ、圧縮空気を空
気圧送管4から矢印Bに示すように水滴生成ノズル2に
供給する。この空気による吸引力によって、貯水タンク
内の水が水供給管1を通って矢印Cで示すように吸引さ
れる。そして、水滴生成ノズル2内の螺旋突条によっ
て、回転を与えられて水滴となり、空気と混合して絞り
部3を介して高速の噴射水を生成する。この高速噴流水
によって、灰皿Aを隅々まで洗浄しようとするものであ
る。
【0007】上記のような従来の高速噴射水生成装置を
利用した洗浄装置は、一般に次のような問題点がある。 (1)高圧用のエアーコンプレッサーが必要 空気による吸引力で貯水タンク内の水を吸引し水滴化す
るので、高速の噴射水を生成するために高圧用のエアー
コンプレッサーが必要である。 (2)噴射水の噴射形状を自在に変更できない 洗浄対象は灰皿であるため、水滴生成ノズル2の形状が
使用目的に合わせて最適化され、変更できない構成とな
っている。 (3)噴射水の流速を可変にできない 一般に使用目的が単一であり、洗浄に要求される噴射水
の流速が固定されている。また、流速をかえるためには
空気圧調整器などを必要とし、その制御も複雑で難し
い。 (4)機能が単一 この例でも明らかなように、洗浄のための高速噴射水を
得ることを目的としており、他の目的、例えば空気流を
利用した灰皿の乾燥には使用できない。
【0008】また、特公平5−86274号公報には、
洗浄ノズルから極めて高速の気体流にのせて噴射された
液滴状または霧状の液体洗浄媒体を洗浄対象物に噴射す
ることにより、表面に損傷を受けることなく、極めて洗
浄度の高い洗浄を行う装置について記載されている。こ
の洗浄装置の構成を図61に示す。図において、71は
洗浄装置、72は低圧気体供給源、73は気体搬送路、
74は洗浄ノズル、75は洗浄媒体供給手段、76は送
気管、77はヘッダ、78はホース、79はヘッダ管、
80はホースである。
【0009】この洗浄装置の動作について説明する。洗
浄ノズル74は低圧気体供給源72に気体搬送路73を
介して連結され、気体搬送路73を介して送られた低圧
気体を高速大流量で噴射する。洗浄媒体供給手段75に
よって、気体搬送路73内の高速気体流れに液体洗浄媒
体を液滴状または霧状に混入する。洗浄ノズル74から
噴射する高速のジェット水流によって電子部品や精密機
械の製造工程で製品に付着した汚れを、フロンを使わず
に除去するものである。この洗浄装置では、最大200
m/s程度の高速空気流速も実現可能で、この程度の空
気流速によって、液滴状で混流された洗浄媒体が200
m/s程度の水滴速度になる。このような高速の水滴流
による洗浄が可能であるとされている。
【0010】上記のような洗浄装置は電子部品や精密機
械の洗浄を対象としており、洗浄媒体の水滴速度が洗浄
中に変化して洗浄性能が変動するのを防止するために、
気体供給源として容積型のルーツブロワーを用いてい
る。この洗浄装置では、浴室で人の体を洗浄するシャワ
ー装置として適用するのには不適当である。即ちシャワ
ー装置としては、大人から子供の各々に適した水滴速度
や水滴形態が自在に得られることが重要である。また、
浴室の洗浄や浴室内タイルの洗浄では、高速で衝撃的洗
浄が可能な水滴速度を得る必要がある。ところが、容積
型のルーツブロワーを用いたものでは、送風量があまり
変化しないので、多様な水滴速度や水滴形態の実現は困
難である。また、容積型のルーツブロワーは空気加圧吐
出のための精密噛み合い構造の回転車を必要とし、この
噛み合い構造の回転車には高精度加工が要求され、家庭
用として使用する場合には価格的にも利用困難である。
【0011】また、ルーツブロワーの自己発熱によっ
て、空気流温度が60度〜80度程度に上昇し、これに
よって洗浄媒体の温度が上昇し、洗浄効果が促進される
ことが記載されている。ここで、人の体を考えた場合、
体の垢の主成分は脂肪であり、脂肪の除去には約40度
前後の温度が必要であることは、実験的に明らかであ
る。しかしながら、上記のルーツブロワーの自己発熱で
は、シャワーとして必要レベルの10リットル/min
程度の液量を、洗浄効果の得られる40度程度の温水に
温める効果は、ほとんどないといってよい。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の浴
室用のシャワー装置では、身体や浴槽に付着した汚れを
洗流すためにはせっけんや洗剤を必要とし、またタオル
やブラシで擦るといった動作が必要である。このような
皮膚への刺激によって、人によっては皮膚の疾患となっ
たりすることもある。また疾患を有する人の皮膚をさら
に刺激するとその疾患が悪化したりする場合もある。ま
た、環境の面からなるべく洗剤を用いない生活が求めら
れている。また、上記のように、従来のジェット水流を
用いた洗浄装置は、灰皿や電子部品の洗浄を対象として
おり、これを人の体を洗浄する家庭用のシャワー装置と
して適用するのは不可能であり、例えば水滴速度や水滴
形態を自在に選べないなどの不都合があった。また、家
庭用には価格的にも不適当であった。
【0013】本発明は上記のような従来の問題点を解消
したもので、人を洗浄対象としたシャワー装置として、
洗剤や石鹸などをほとんど用いることなく、タオルで擦
るといった動作も必要とせず、身体、頭髪、指又部その
他の部位を清潔にできると共に、毛根への刺激、その他
の部位への刺激効果、リラクゼーション効果、および頭
髪洗浄後の水切り、温風乾燥もでき、また、高圧用のエ
アーコンプレッサーを必要とせず、噴射水の噴射形状を
自在にでき、噴射流の流速を可変にでき、洗浄装置や噴
霧器など、様々な用途に応じて多様な機能を有する気液
噴射機を得ることを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成によ
る気液噴射機は、自己冷却型送風機、この送風機で送風
された気体の通路となる送風通路、この送風通路に接続
する噴射ノズル、液体を導入する液体導入管、この液体
導入管で導入された液体の通路となる液体通路、および
この液体通路に接続する液体ノズルを備え、液体通路と
気体通路のそれぞれ少なくとも一部が互いに接触するよ
うに構成すると共に、噴射ノズル内に液体ノズルを配置
し、液体ノズルから吐出される液体を送風通路からの気
体で吹き飛ばして加速して気液混合流として噴射させる
ことを特徴とするものである。
【0015】また、本発明の第2の構成による気液噴射
機は、第1の構成における気液混合流を、(液体の体
積)/(気体の体積)が2%以下であるように構成した
ことを特徴とするものである。
【0016】また、本発明の第3の構成による気液噴射
機は、ターボ型送風機、この送風機で送風された気体の
通路となる送風通路、この送風通路に接続する噴射ノズ
ル、液体を導入する液体導入管、この液体導入管で導入
された液体の通路となる液体通路、およびこの液体通路
に接続する液体ノズルを備え、噴射ノズル内に液体ノズ
ルを配置し、液体ノズルから吐出される液体を送風通路
からの気体で吹き飛ばして加速して気液混合流として噴
射させると共に、気液混合流を、(液体の体積)/(気
体の体積)が2%以下であるように構成したことを特徴
とするものである。
【0017】また、本発明の第4の構成による気液噴射
機は、ターボ型送風機、この送風機で送風された気体の
通路となる送風通路、この送風通路に接続する噴射ノズ
ル、液体を導入する液体導入管、この液体導入管で導入
された液体の通路となる液体通路、この液体通路に接続
する液体ノズルを備え、この液体ノズルから吐出される
液体を送風通路からの気体で吹き飛ばして加速して気液
混合流として噴射させる構成とし、さらに気液混合流の
流速を可変にする流速可変手段を備えたことを特徴とす
るものである。
【0018】また、本発明の第5の構成による気液噴射
機は、第4の構成における流速可変手段を、液体通路を
流れる液量を調節する液量調節手段で構成することによ
り、気液混合流の流速を可変にしたことを特徴とするも
のである。
【0019】また、本発明の第6の構成による気液噴射
機は、第5の構成において、液体通路の液量を零にし、
噴射ノズルから気体を噴射するように構成したことを特
徴とするものである。
【0020】また、本発明の第7の構成による気液噴射
機は、第4の構成における流速可変手段を、送風通路の
送風量を調節する送風量調節手段で構成することによ
り、気液混合流の流速を可変にしたことを特徴とするも
のである。
【0021】また、本発明の第8の構成による気液噴射
機は、第1ないし第7の構成のいずれかにおいて、送風
通路を流れる気体を加熱する加熱器を備えたことを特徴
とするものである。
【0022】また、本発明の第9の構成による気液噴射
機は、第1ないし第8の構成のいずれかにおいて、液体
通路を流れる液体を加熱する加熱器を備えたことを特徴
とするものである。
【0023】また、本発明の第10の構成による気液噴
射機は、第1ないし第9の構成のいずれかにおいて、送
風機、送風通路の一部、および液体通路の一部を収納す
る気液噴射機本体を備え、気液噴射機本体外に位置する
部分の送風通路と液体通路の少なくとも一部を、伸縮可
能性と折曲自在性の少なくとも一方の性質を有する管で
構成したことを特徴とするものである。
【0024】また、本発明の第11の構成による気液噴
射機は、第1ないし第10の構成のいずれかにおいて、
気液噴射機本体の動作を制御する制御手段を備え、この
制御手段と別系統の低電圧電源で動作して制御手段を操
作する操作手段を備えたことを特徴とするものである。
【0025】また、本発明の第12の構成による気液噴
射機は、第11の構成における操作手段を、気液噴射機
本体と分離して設けたことを特徴とするものである。
【0026】また、本発明の第13の構成による気液噴
射機は、第11の構成における噴射ノズル近傍に、操作
手段を介して制御手段を操作する遠隔操作手段を備え、
操作手段と遠隔操作手段とを接続する信号線を送風通路
に沿わせて設置したことを特徴とするものである。
【0027】また、本発明の第14の構成による気液噴
射機は、第1ないし第13の構成のいずれかにおける送
風通路に、液体の逆流を防止する逆流防止手段を備えた
ことを特徴とするものである。
【0028】また、本発明の第15の構成による気液噴
射機は、第14の構成における逆流防止手段は、送風通
路の側壁に設けられた突起壁、およびこの突起壁の噴射
ノズル側に設けられた水抜き穴で構成されたことを特徴
とするものである。
【0029】また、本発明の第16の構成による気液噴
射機は、第14の構成における逆流防止手段は、送風通
路に設けられたトラップ部、およびトラップ部と気液噴
射機本体外とを接続するドレイン管で構成されたことを
特徴とするものである。
【0030】また、本発明の第17の構成による気液噴
射機は、第14の構成における逆流防止手段は、送風通
路の一部を噴射ノズル側が下方になるように傾斜させて
固定し、下方となった送風通路に水抜き穴を設けたもの
である。
【0031】また、本発明の第18の構成による気液噴
射機は、第14の構成における逆流防止手段は、送風機
の気体吐出圧力が所定の圧力以下で開く弁であることを
特徴とするものである。
【0032】また、本発明の第19の構成による気液噴
射機は、第1ないし第18の構成のいずれかにおいて、
液体ノズルの吐出口を噴射ノズルの中心軸上に配置して
保持したことを特徴とするものである。
【0033】また、本発明の第20の構成による気液噴
射機は、第1ないし第19の構成のいずれかにおける噴
射ノズルを、送風通路の先端部に着脱可能であるように
構成したものである。
【0034】また、本発明の第21の構成による気液噴
射機は、第1ないし第20の構成のいずれかにおける液
体ノズルを、液体通路の先端部に着脱可能であるように
構成したものである。
【0035】また、本発明の第22の構成による気液噴
射機は、第1ないし第19の構成のいずれかにおいて、
噴射ノズルと液体ノズルを一体化した気液噴射ノズルと
して構成し、この気液噴射ノズルを送風通路と液体通路
から着脱可能であるように構成したものである。
【0036】また、本発明の第23の構成による気液噴
射機は、第1ないし第22の構成のいずれかにおいて、
送風通路内に液体通路を配置したことを特徴とするもの
である。
【0037】また、本発明の第24の構成による気液噴
射機は、第1ないし第23の構成のいずれかにおいて、
送風通路と液体通路を一体化したことを特徴とするもの
である。
【0038】また、本発明の第25の構成による気液噴
射機は、第1ないし第24の構成のいずれかにおいて、
噴射ノズルと液体ノズルを一体化した気液噴射ノズルと
して構成し、この気液噴射ノズルが送風通路と液体通路
に対し回転自在としたことを特徴とするものである。
【0039】また、本発明の第26の構成による気液噴
射機は、第1ないし第25の構成のいずれかにおける噴
射ノズルを、送風通路の先端部と係合して任意の相対位
置で停止可能とし、相対位置に応じて噴射ノズルの流路
断面積を可変にするように構成したものである。
【0040】また、本発明の第27の構成による気液噴
射機は、第1ないし第26の構成のいずれかにおける液
体ノズルは、その先端部に液体の滴下防止手段を有する
ことを特徴とするものである。
【0041】また、本発明の第28の構成による気液噴
射機は、第1ないし第27の構成のいずれかにおいて、
複数の噴射ノズル、噴射ノズルのそれぞれに接続する送
風通路、複数の液体ノズルを備え、噴射ノズルのそれぞ
れの内に液体ノズルを配置し、液体ノズルから供給され
る液体を送風通路からの気体で吹き飛ばして加速し、気
液混合流を噴射し得るように構成したものである。
【0042】また、本発明の第29の構成による気液噴
射機は、第1ないし第28の構成のいずれかにおいて、
液体通路から液体の一部を分岐し、この分岐した液体を
気液混合流の周囲に吐出する液体分岐通路を備えたこと
を特徴とするものである。
【0043】また、本発明の第30の構成による気液噴
射機は、第29の構成において、液体通路から液体の一
部を分岐する液体流量の割合を調節する流量調節手段を
備えたことを特徴とするものである。
【0044】また、本発明の第31の構成による気液噴
射機の動作方法は、送風機、この送風機で送風された気
体の通路となる送風通路、この送風通路に接続する噴射
ノズル、液体を導入する液体導入管、この液体導入管で
導入された液体の通路となる液体通路、およびこの液体
通路に接続する液体ノズルを備え、噴射ノズル内に液体
ノズルを配置し、液体ノズルから吐出される液体を送風
通路からの気体で吹き飛ばして加速して気液混合流とし
て噴射させる気液噴射機において、気液混合流を噴射す
る動作を停止する際に、液体の供給を停止した後、送風
機の駆動を停止するようにしたことを特徴とするもので
ある。
【0045】また、本発明の第32の構成による気液噴
射機の動作方法は、送風機、この送風機で送風された気
体の通路となる送風通路、この送風通路に接続する噴射
ノズル、液体を導入する液体導入管、この液体導入管で
導入された液体の通路となる液体通路、およびこの液体
通路に接続する液体ノズルを備え、噴射ノズル内に液体
ノズルを配置し、液体ノズルから吐出される液体を送風
通路からの気体で吹き飛ばして加速して気液混合流とし
て噴射させる気液噴射機において、気液混合流を噴射す
る動作を開始する際に、送風機を駆動した後、液体の供
給を開始するようにしたことを特徴とするものである。
【0046】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、本発明の実施の形態1による気液
噴射機を図について説明する。この実施の形態は、噴流
水および空気噴流により風呂場内で浴槽洗浄,タイル洗
浄,体洗浄,頭髪や身体の乾燥などが可能なシャワー装
置としている。図1は実施の形態1による気液噴射機を
示す断面構成図である。図において、11はターボ型送
風機(以下、単に送風機と記す)、12はフィルタ、1
3は送風機11の送風側に設けた加熱器、14は送風用
通路、15は液体である洗浄水を導入する洗浄水導入
管、16は洗浄水吐出管、17は洗浄水導入管15から
洗浄水吐出管16への流れを開閉する開閉弁で、例えば
電磁弁、18は制御手段で、送風機11,加熱器13,
電磁弁17のON/OFFを制御している。19は制御
手段18の動作を指令する操作手段、20は洗浄機本体
で、上記送風機11,フィルタ12,加熱器13,送風
用通路14,洗浄水導入管15,洗浄水吐出管16,電
磁弁17,制御手段18,操作手段19を収納する。ま
た、21は送風用の折曲自在性を有する可撓性の管で、
洗浄機本体20の送風用通路14から外部へ伸びてお
り、例えばビニールや金属製のホースである。22は送
風用可撓性管21の先端部に設けられた噴射ノズル、2
3は洗浄水供給用の折曲自在性を有する可撓性の管で、
洗浄機本体20の洗浄水吐出管16から外部へ伸びてお
り、例えばビニールや金属製のホースである。24は洗
浄水供給用可撓性管23の先端部に設けられた液体ノズ
ル、25は噴射ノズル22の近傍に設けた遠隔操作部
で、洗浄機本体20の操作手段19を使用者が手元で遠
隔操作するものである。26は電源、27は風圧センサ
である。遠隔操作部25からは信号線が伸び、洗浄機本
体20内の操作手段19に接続されている。この信号線
は、図では一点鎖線で示しており、送風用可撓性管21
に埋め込まれて一体化されている。また、送風用通路1
4,送風用可撓性管21で送風通路を構成しており、洗
浄水吐出管16,洗浄水供給用可撓性管23で液体通路
を構成している。
【0047】以下、このように構成された気液噴射機を
浴室内に配置し、体や頭髪を洗浄する場合の動作につい
て説明する。電源26から電気が供給され、また、洗浄
水導入管15は浴槽内の給水蛇口に接続されて10℃〜
60℃程度の洗浄水が供給される。この時、電磁弁17
は閉になっている。この状態で、遠隔操作部25のスイ
ッチを操作して’体洗浄’の操作信号を送信することに
より、操作手段19を介して制御手段18を作動させ、
送風機11をONにする。これにより例えば空気である
気体がフィルタ12から取り込まれ、送風用通路14,
送風用可撓性管21を通って、噴射ノズル22から空気
流が噴射される。
【0048】風圧センサ27が送風用通路14に設置さ
れており、送風用通路14内の風圧を計測している。計
測した風圧が100mm H2O(0.001MPa)〜
500mm H2O(0.005MPa)程度になった
ら、制御手段18によって電磁弁17を開にし、洗浄水
を洗浄水導入管15から洗浄水吐出管16へ導入する。
洗浄水は、洗浄水吐出管16,洗浄水供給用可撓性管2
3を通って、液体ノズル24から吐出され、ここで送風
用可撓性管21を流れる空気に吹き飛ばされて粒子状に
なり、噴射ノズル22から高速の気液混合流の状態で噴
射される。この水滴が噴射ノズル22から噴射するとき
の流速は、人体の皮膚への衝突圧力を考慮し、80m/
s程度以下としている。また、60℃程度の高温の洗浄
水を導入しても、送風用通路14からの気体と混合した
気液混合流は60℃より下がり、適度な体感温度とな
る。
【0049】家庭用装置の場合、洗浄水導入管15から
導入される洗浄水は上水であり、最大10リットル/m
in程度であり、噴射ノズル22では、1m3 /min
程度の空気と5リットル/min程度の洗浄水によっ
て、流速80m/s程度以下の気液混合流が生成され
る。入浴時に上記気液混合流で体や頭髪を洗浄すると、
高速の気液混合流によって身体や頭髪の細部に至るまで
洗剤なしで洗浄することができる。また、汚れや付着物
を気液混合流で吹き飛ばすことができ、短時間で清潔に
洗浄できる。通常、浴室内の蛇口は混合栓になってお
り、希望の温度の温水が得られ、これを洗浄水導入管1
5に接続すれば、希望の温度の気液混合流が得られる。
もちろん、人によっては洗剤を使って洗浄してもよい
が、アトピー性皮膚炎などの皮膚疾患がある場合は、洗
剤なしで清潔に洗浄できるということは、たいへん有用
である。また、環境保全からも、洗剤を使わずに洗浄で
きるということは、高く評価される。洗浄後、使用を終
了するときは、’切’の操作信号を送信することによ
り、操作手段19を作動させ、制御手段18を介して電
磁弁17を閉にする。この後、送風機11を停止する。
【0050】図2は、噴射ノズル22から噴射する気液
混合流の水滴の流速(風水速:m/s)と人が感じる皮
膚の刺激度を示す特性図である。刺激度は風水速が0m
/sから上昇し20m/sあたりからシャワー状態にな
るにつれて、いたくない−ここちよい刺激−いたい−と
なり、風水速が80m/s以上になると強い刺激を感じ
る。このため、気液混合流を人体に用いる場合は、80
m/s以下で動作するように制御するのが望ましい。ま
た、洗浄する目的で用いる場合は、40m/s以下では
気液混合流のみでの洗浄能力は期待されないので、40
m/s以上で動作するように制御するのが望ましい。た
だし、40m/sより小さくても、擦ったり、洗剤を使
ったりすれば洗浄できることはいうまでもない。
【0051】この気液混合流は、送風通路の送風量や液
体通路の液体の量、即ち水量によって、噴射ノズル22
から噴射される風水速や水と風の割合が変化でき、皮膚
に感じられる感覚を微妙に変えることができる。これを
利用して周期的に強弱のある気液混合流を噴射し、マッ
サージ効果を得たり、赤ちゃん用,皮膚疾患者用などと
使用目的によって変化させたりできる。
【0052】以下、制御手段18によって送風通路の送
風量または液体通路の水量を調節して、噴射ノズル22
から噴射する気液混合流の流速を可変にする原理につい
て説明する。図3において、横軸は送風用通路14での
送風量Q(m3 /min)であり、同時に噴射ノズル2
2での風水速u(m/s)を示し、縦軸は送風機からの
吐出圧(静圧)Hまたは送風通路での圧損P(kgf/
cm2 )である。ここでは、風水速uは噴射ノズル22
から噴出する風速とほぼ等しいと仮定して計算してい
る。この特性図は、100Vの電圧で図に示すような吐
出圧(静圧)Hと送風量Qの関係を持つ性能を有したタ
ーボ型送風機11と、開口直径が18mmの噴射ノズル
22を用いたときの計算結果である。P1 〜Pn は、供
給する水の量を変化させた時の送風量Qと送風通路また
は噴射ノズル22で生じる圧損Pの関係を示す曲線であ
る。それぞれP1 :水量=0リットル/min,P2 :
水量=3リットル/min,P3 :水量=7リットル/
min,P4 :水量=10リットル/min,Pn :水
量=15リットル/minであり、送風機11の性能
(Q−H特性)や噴射ノズル22の形状(開口直径な
ど)が決まれば、それぞれの水量での送風量Qと圧損P
がA1 〜An の様に決定される。従って、送風機電圧を
100Vで一定とし、水量を変化させると、前記動作点
が変化し、噴射ノズル22からの風水速を変化させるこ
とができる。一般に、送風機電圧を下げると送風機のQ
−H曲線は原点側にほぼ平行移動することから、水量を
一定にしておいてもモータ電圧を下げれば風水速が下が
る特性が得られる。特に、この実施の形態では、ターボ
型送風機11を用いているので、送風量Qの増加に対し
て吐出圧(静圧)Hが単純に徐々に減少する特性を利用
し、送風量Qを自在に制御して様々な水滴速度の気液混
合流を得ることができる。
【0053】図4(a)は図3をもとに、横軸を液体通
路に供給する洗浄水の水量(リットル/min)、縦軸
は送風通路,噴射ノズル22での圧損P(kgf/cm
2 )および噴射ノズル22での風水速u(m/s)を示
したものである。この特性図において、u1 〜un は送
風機11にかける電圧を変化させた時の風水速uと水量
の関係を示す曲線であり、P1 〜Pn は同じく送風機1
1にかける電圧を変化させた時の噴射ノズル22での圧
損Pと水量の関係を示す曲線である。それぞれu1 ,P
1 :電圧=100V、u2 ,P2 :電圧=70V、un
,Pn :電圧=Vn Vである。従って、送風機11の
電圧を一定とし、水量を制御することによって、噴射ノ
ズル22からの気液混合流の風水速を変化させることが
できる。図から明かであるが、水量を減らせば送風量が
増えて風水速が上がり、水量を増やせば送風量が減って
風水速は下がる。また、電圧を変えることで、風水速が
変えられることは明かである。なお、水量の調節は、制
御手段18によらず、混合水栓を直接手で操作してもよ
い。
【0054】図4(b)は、本実施の形態の構成の気液
噴射機から噴射される気液混合流を手の甲にあてて、ど
のような感触が得られるかを定性的に実験した結果を示
す特性図であり、横軸を液体通路での水量(リットル/
min)、縦軸を(液体通路での洗浄水の体積)/(送
風通路での送風気体の体積)(%)として示している。
送風機11に印加する電圧を100Vに保った状態で、
洗浄水の水量を種々に変化させると、曲線で示すような
特性が得られた。また、水量が4リットル/min以下
と少なくて、水量/送風量の体積比が0.4%程度以下
の領域Aでは、噴射ノズル22からの気液混合流はその
速度も速く水滴がパルス的に衝突し、強い刺激を感じ
た。また、水量を徐々に多くして7リットル/min程
度とし、水量/送風量の体積比が0.4%〜1.0%程
度の領域Bでは、連続的な水滴の衝突感と強い押さえつ
け感を感じた。また、さらに水量を多くして10リット
ル/min程度とし、水量/送風量の体積比が1.0〜
2.0%の領域Cでは、強い押しつけ感が主流の水柱的
な風水感に変わってくる。また、送風機11に印加する
電圧を70Vに下げた状態では、100Vの時に比べ、
各水量において体積比の大きい方にシフトし、図4
(b)に示す曲線の傾斜が大きくなることが分かった。
このように、この実施の形態における構成では、噴射ノ
ズル22での気液混合流における水量/送風量の体積比
が0〜2%程度の範囲で、使用者が洗浄水の水量や送風
機11に印加する電圧を任意に選ぶことで、洗浄力が強
くパルス的で強い刺激の得られる高速の気液混合流や、
水柱的な強い押付感が得られる気液混合流を得ることが
可能である。また、水量を一定に保っておいて、送風機
11への印加電圧をリズミカルに制御することによっ
て、マッサージ効果、リラクゼーション効果のある気液
混合流を得ることも自在となる。なお、ここで示した気
液混合流の体積比と、その体積比における気液混合流か
ら得られる感覚は、送風性能が図3におけるQ−H特性
を有する送風機と図1で示したようなノズルの組み合わ
せによるものであるが、送風性能が異なるものを用いて
も、本実施の形態で示すような体積比およびその体積比
における気液混合流から得られる風水感覚に大差はな
い。
【0055】また、洗浄後、遠隔操作部25のスイッチ
を操作して’乾燥’の操作信号を送信することにより、
操作手段19を作動させ、制御手段18を介して電磁弁
17を閉にし、加熱器13をONにする。これにより洗
浄水の供給を停止し、空気のみがフィルタ12を介して
取り込まれて加熱され、送風用通路14,送風用可撓性
管21を通って噴射ノズル22から温風ジェット風とし
て噴射される。この時得られる温風は、例えば最高50
℃としている。この温風ジェット風によって身体や頭髪
を乾燥する。
【0056】次に、遠隔操作部25によって操作手段1
9を介して制御手段18を動作させる機構の一例につい
て説明する。制御手段18は例えば100Vの電源に接
続され、操作手段19は制御手段18側の回路と絶縁ト
ランスを介して接続され例えば24V以下の低電圧で動
作する。遠隔操作部25は光パルスによるシリアル非同
期伝送部を備え、操作手段19は光発生器で構成されて
いる。遠隔操作部25のスイッチを操作すると、スイッ
チの内容に応じた指令信号が信号線を伝って操作手段1
9の光発生器を駆動し、スイッチに対応した光パルス列
(コード)が発生する。制御手段18では、この光パル
ス列を受信して、パルス列(コード)に応じて各機器を
制御する。例えば、送風機11のモータに印加する電圧
波形の位相制御を行って、実効電圧を可変にすること
で、送風機出力を変える。また、同様にして、例えばヒ
ータである加熱器13に印加する実効電圧を可変にし
て、加熱器13の出力を変える。また、同様にして電磁
弁17を開閉する。この様に洗浄機本体20と手持ち操
作する部分の電源を直接接続するのではなく、光通信な
どを用いて情報を伝達しているので、手持ち操作する部
分を低電圧電源で構成でき、この部分の絶縁性が向上す
る。
【0057】また、浴槽またはタイルを清掃する場合
は、遠隔操作部25のスイッチを操作して’浴室洗浄’
の操作信号を送信することにより、操作手段19を作動
させ、制御手段18を介して電磁弁17を開にし、体洗
浄と同様、噴射ノズル22から気液混合流の状態で噴射
する。気液混合流で浴槽や浴室タイルを清掃することに
より、高速の気液混合流によって細部に至るまで洗浄す
ることができる。また、汚れや付着物を気液混合流で吹
き飛ばすことができ、短時間で清潔に洗浄できる。ま
た、気液混合流によって、水量が少なくても被洗浄物を
広範囲に一様に濡らすことができる。さらに、必要に応
じて’浴室乾燥’でジェット風で乾燥すれば、かびの発
生を防ぐことができる。
【0058】次に、制御手段18での制御の一例につい
て説明する。図5は、制御手段18の処理動作を示すフ
ローチャートであり、操作手段19からの受信信号の光
パルス列に応じ、送風機11の電圧、加熱器13のON
/OFFや強弱の制御、電磁弁17の開/閉を制御し、
噴射ノズル22から得られる気液混合流またはジェット
風を変化させている。動作モードとして、例えば、
(a)浴室洗浄モード、(b)お好みモード:ノーマ
ル、(c)お好みモード:強水流、(d)お好みモー
ド:リズミカル、(e)お好みモード:乾燥などを備え
ている。
【0059】(a)浴室洗浄モード ST1における洗浄モードの判定で、浴室洗浄モードで
あると判別し、ST2で送風機11をONにする。ST
3では受信信号に基づいて風圧のHi,Lowを選択
し、Hiでは最大電圧として例えば交流100Vを印加
し、Lowでは例えば交流50Vを印加する。この結
果、送風機11は指示された出力で運転可能となる。S
T4では風圧センサ27で風圧を検出して所定の風圧に
達するまで待機する。この後、ST5で乾燥モードか否
かを判断し、乾燥モードでない場合、即ち洗浄モードの
場合には、ST6で電磁弁17を開いて気液混合流を噴
射し、浴室の浴槽やタイルなどを洗浄する。ST5で乾
燥モードが選択されている場合は、電磁弁17を開かず
に閉じた状態でジェット風のみとして、浴槽やタイルな
どに付着した水分を吹き飛ばす。このときは被洗浄物は
浴室の浴槽やタイルなどであり、噴射ノズル22から噴
射する気液混合流の風水速は80m/s以下に限るもの
ではない。
【0060】(b)お好みモード:ノーマル ST1における洗浄モードの判定で、体洗浄のお好みモ
ードであると判別し、さらに、ST7の判定でノーマル
であると判別したときの処理である。体洗浄の場合には
図3,図4に示した特性を考慮し、洗浄水量が少ない領
域でも強すぎる刺激を避けて80m/s以下の風水速が
得られる電圧、例えばLowとして50Vを送風機11
に印加する。ST9で風圧センサ27で風圧を検出して
所定の風圧に達するまで待機する。この後、ST10で
送風気体を温風とするか否かを判断し、温風選択である
場合はST11で加熱器13をONにする。そして、S
T12で電磁弁17を開とし、気液混合流で身体を洗浄
する。このとき、洗浄水の量を自分の好みに合うように
蛇口の水量を調整することで、水量が少なくて刺激の強
い水流や、水量が多くてソフトでここちよい水流が得ら
れる。また、季節に応じて、特に冬には温風選択を行う
ことで、送風気体を予め昇温し、肌寒さを防止すること
もできる。
【0061】(c)お好みモード:強水流 ST1における洗浄モードの判定で、体洗浄のお好みモ
ードであると判別し、さらに、ST7の判定で強水流で
あると判別したときの処理である。使用する人によって
は、強水流を望む場合もあり、これに対応するため’ノ
ーマル’と別のモードを備える。ST13〜ST17
は’ノーマル’のときのST8〜ST12の処理と同様
である。さらに、’ノーマル’の場合には図3,図4に
示した特性を考慮して制御したが、例えば一定の電圧で
水量を変化させると風水速uは水量の増加にともなって
低下してしまう。この’強水流モード’では風水速uを
低下させたくないので、ST18で昇圧制御を行う。こ
の昇圧制御とは、送風機11の印加電圧を昇圧する制御
であり、風圧センサ27で送風通路の風圧を電気抵抗値
に変換して圧損Pを検出し、風水速uが低下しないよう
に印加電圧と水量を制御する。図6は、噴射ノズル22
の開口直径を18mmとしたときの計算結果であり、横
軸は液体通路に供給する洗浄水の水量(リットル/mi
n)、縦軸は送風機11の印加電圧(V)および送風通
路での圧損P(kgf/cm2 )および噴射ノズル22
での風水速u(m/s)である。例えば、送風機11の
印加電圧をV2 (=70V)で一定としたとき、圧損は
P2 、風水速はu2 の様になり、水量を増加すると風水
速uは下がってしまう。そこで、風圧センサ27の検出
結果を見ながら送風機11の印加電圧を上げ、例えば圧
損P'2になるように制御して印加電圧(V'2)になるよ
うに変化させる。このとき、風水速はu'2となり、u2
と比較して風水速の低下は低減される。これによって、
使用中常に水量が多くてかつ刺激の強い水流が得られ
る。
【0062】(d)お好みモード:リズミカル ST1における洗浄モードの判定で、体洗浄のお好みモ
ードであると判別し、さらに、ST7の判定でリズミカ
ルであると判別したときの処理であるが、上記動作の組
み合わせであり、図5には省略している。風水速をリズ
ミカルに変化させることにより、体のあちこちをほぐす
マッサージ効果を期待できる。例えば、図3,図4の特
性に従って、水量を一定とし風水速がリズミカルに変化
するように送風機11の印加電圧を制御してもよいし、
送風機11の印加電圧を一定とし風水速がリズミカルに
変化するように水量を制御してもよい。一例としては、
10秒程度100Vの電圧を印加して出力Hiで送風し
た後、10秒程度50Vの電圧を印加して出力Lowで
送風し、これを周期的に繰り返せば、リズミカルに風水
速が変化する気液混合流が得られる。
【0063】(e)お好みモード:乾燥 ST1における洗浄モードの判定で、体洗浄のお好みモ
ードであると判別し、さらに、ST7の判定で乾燥であ
ると判別したときの処理である。ST19で送風機11
をONにする。ST20では受信信号に基づいて風圧の
Hi,Lowを選択し、Hiでは最大電圧として例えば
交流100Vを印加し、Lowでは例えば交流50Vを
印加する。この結果、送風機11は指示された風圧で運
転可能となる。ST21では風圧センサ27で風圧を検
出して所定の風圧に達するまで待機する。この後、ST
22で温風選択か否かを判断し、温風選択が選択されて
いる場合は、ST23で加熱器13をONにする。これ
により、身体を洗浄後、温風または冷風、および強い風
圧または弱い風圧を選択して、身体や頭髪を乾燥でき
る。なお、上記では風圧センサ27を設けて、これを用
いた制御について説明したが、これに限らず、送風通路
の風速または風量を検出すれば、同様の制御が可能とな
る。風速を検出して制御すれば、送風通路の断面積は使
用中に変化するものではないので、より精度よく制御で
きる。
【0064】以上各種のモード運転の説明を行ってきた
が、上記説明では、送風通路の風圧を検出し、その検出
結果をもとに洗浄水を供給するなどの次のステップの運
転を行っている。風圧を検出する代わりに例えば遅延タ
イマを設け、送風機11への電圧を印加してから所定の
時間後に洗浄水を供給するようにしても同様に制御でき
る。
【0065】マンションなどで給水圧の低いところで
は、通常のシャワーなどでは充分気持ちがいいほどの水
速が得られないことがあるが、上記のように構成した気
液噴射機では空気流によって水速が高まる構成なので、
体感的に充分気持ちのいい気液混合流が得られる。ま
た、送風機11の送風量を遠隔操作部25によって任意
に変化し得るので、使用者が手元の操作によって、噴射
ノズル22から所望の水速の気液混合流が得られる。ま
た、気液混合流を形成するため、少しの水量で洗浄で
き、節水を図ることもできる。
【0066】噴射ノズル22付近の洗浄水と空気の流れ
を考慮すると、空気流に対して洗浄水の接触する表面積
が大きい方が空気流と洗浄水がよく混ざり合って、洗浄
水が粒子化されやすくなる。このため、上記の液体ノズ
ル24の先端は、噴射側に傾斜するように構成してい
る。また特に洗浄水の水量が0リットル/min〜3リ
ットル/min程度の低水量の時には、風水速が高いこ
とによる洗浄力に加えて、ジェット風に水滴がのった水
滴流となり、そのパルス的な衝撃力によって洗浄効果が
高まる。
【0067】以下、本実施の形態における洗浄機の気液
混合流による洗浄力について、図7に基づいて考察す
る。図7(a)は、本実施の形態の高速の水滴流と高速
の気体流からなる気液混合流による洗浄モデルを示す図
であり、図7(b)は、従来の高速の水滴流のみによる
洗浄モデルを示す図である。図において、153は高速
の水滴、154は高速の気体流の流線を示す。155は
被洗浄面、156は被洗浄面に付着した汚れである。
【0068】高速の水滴流と高速の気体流からなる気液
混合流による洗浄は、図7(a)の(ア)〜(エ)に示
すように進行すると考えられる。まず図7(a)の
(ア)に示すように、高速の気体流154とともに高速
の水滴153が被洗浄面155に付着した汚れ156に
向かって進む。この時、水滴153の速度は高速の気体
流154とほぼ等しい速度にあるため、水滴153が周
囲の気体から進行方向と逆方向に受ける抵抗力は小さ
く、水滴153の速度の減衰は僅かであり高速を維持し
たままで汚れ156に衝突することができる。次に図7
(a)の(イ)に示すように、高速の水滴153は汚れ
に衝突し、その衝撃力により汚れ156を破砕し、変形
させる。次に図7(a)の(ウ)に示すように、高速の
水滴153は偏平な形に広がりながら、汚れ156を被
洗浄面155から剥離し水滴153周囲に押し退ける。
この時、高速の気体流154が水滴153を押し付けさ
らに広げる圧力と、汚れ156を周囲に押し退ける圧力
を同時に加えているので、汚れ156の除去は効果的に
進む。次に図7(a)の(エ)に示すように、水滴は破
砕し押し退けた汚れと混在した汚水157となりつつ、
高速の気体流154の圧力を受けて、被洗浄面155上
から排除される。このようにして清浄な面158が得ら
れる。
【0069】一方、従来のような高速の水滴流のみによ
る洗浄の場合は、図7(b)の(ア)〜(ウ)に示すよ
うに進行すると考えられる。まず図7(b)の(ア)に
示すように、高速の水滴153が被洗浄面155に付着
した汚れ156に向かって進む。この時、水滴153は
静止した気体中を進むために、水滴153が周囲の気体
から進行方向と逆方向に受ける抵抗力は図7(a)の
(ア)の場合に比べ大きく、水滴153の速度は大幅に
減衰するため、高速を維持したままで汚れ156に衝突
することは困難である。次に図7(b)の(イ)に示す
ように、水滴153は汚れ156に衝突し、その衝撃力
により汚れ156を破砕し、変形させるが、速度が図7
(a)の(イ)に比べ小さく、汚れ156に与える衝撃
力も小さくなるために、汚れ156を破砕、変形させる
効果も図7(a)に比べ小さい。次に図7(b)の
(ウ)に示すように、高速の水滴153は偏平な形に広
がりながら、汚れ156を被洗浄面155から剥離し水
滴153周囲に押し退ける。この時、図7(a)の説明
で述べた気体流の圧力による効果が無いため、汚れ15
6の除去能力は図7(a)に比べ低い。
【0070】なお、可撓性管21,23を図8に示すよ
うに構成してもよい。即ち、送風用可撓性管21内に洗
浄水供給用可撓性管23を配置し、洗浄機本体20から
は送風用可撓性管21のみが外側に出ている構成となっ
ている。この送風用可撓性管21の内径は例えば30m
m程度であり、洗浄水供給用可撓性管23の外径は10
mm程度である。図9はこの気液噴射機を浴室内に配置
した場合の構成図である。このようにすると、人が噴射
ノズル22を持って洗浄する場合、2つの可撓性管2
1,23が洗浄機本体20の外に別々に出ている構成に
比べて操作性がよい。また、構成も単純で、見た目にも
すっきりしている。また、洗浄機本体20を浴室の床に
設置する代わりに、浴室上方の壁面に固定する構成にす
れば、浴室を広く使うことができ、さらに洗浄水が洗浄
機本体20に入り込んで錆や腐食の原因になるのを防止
できる。
【0071】また、送風機11を自己冷却型のターボ型
送風機とすれば、送風通路を流れる気体の温度は送風機
による発熱によって加熱器13を設けなくてもある程度
上昇する。送風量と液量によっては60℃程度にまで上
げることも不可能ではない。この場合、液体通路と送風
通路の少なくとも一部が互いに接触するように構成する
と、液体通路内の液体と送風通路内の気体とが熱交換し
て、液体の温度が上がり、温かい気液混合流を得ること
ができる。また、この時送風通路を流れる気体の温度は
液体によって低下し、送風用可撓性管21の耐熱性の要
求度を緩和できる。液体通路と送風通路の少なくとも一
部が互いに接触するような構成とは、図8のように送風
用可撓性管21内に洗浄水供給用可撓性管23を送風空
間を設けて配置したものでもよいし、送風用可撓性管2
1の外側に洗浄水供給用可撓性管23を接触して配置し
てもよいし、送風用可撓性管21内に洗浄水供給用可撓
性管23を接触させて配置してもよい。また、この実施
の形態では、遠隔操作部25と操作手段19を接続する
信号線を、送風用可撓性管21の壁内に埋め込んだ構成
としたが、これに限るものではなく、送風用可撓性管2
1の壁内に単に挿入したり、送風用可撓性管21の壁外
に沿って固定してもよい。
【0072】実施の形態2.以下、本発明の実施の形態
2による気液噴射機を図について説明する。図10は実
施の形態2による気液噴射機としてシャワー装置を示す
断面構成図である。図において、31は固定具である。
図11(a)は噴射ノズル22近傍を拡大して示す断面
図、図11(b)は固定具31を拡大して示す斜視図で
ある。図に示すように、洗浄水供給用可撓性管23を送
風用可撓性管21内に配置し、洗浄水供給用可撓性管2
3の先端部である液体ノズル24は、固定具31によっ
て送風用可撓性管21の内壁に固定されている。特にこ
の実施の形態では、液体ノズル24を噴射ノズル22内
部の所定の位置、例えば液体ノズル24の先端が噴射ノ
ズル22の先端から5cm〜10cm程度内側の位置
で、噴射ノズル22の中心軸と同軸になるように保持し
ている。また、この固定具31は図11(b)に示すよ
うに貫通孔31aが設けられており、空気流が通過可能
に構成されている。
【0073】液体ノズル24が噴射ノズル22の中心軸
と同軸になるように保持されているので、液体ノズル2
4から流出する洗浄水の全周から空気流が作用すること
になり、洗浄水が粒子化されやすい。また、洗浄水の周
囲から均一に作用するので、噴射ノズル22から均一の
気液混合流が得られる。さらに、送風機11が停止状態
のときでも、噴射ノズル22と液体ノズル24が同軸上
で同一方向に噴射するように構成されているので、洗浄
水の流速により洗浄水が噴射ノズル22内に溜まること
なく、水の逆流が起こりにくいという効果を有する。
【0074】実施の形態3.図12は、本発明の実施の
形態3による気液噴射機として洗浄機を示す構成図であ
る。図において、91は送風機11に接続する気体吸入
口、92は送風機11に接続する送風口である。ここ
で、送風機11、気体吸入口91、フィルタ12、送風
口92、送風通路14,21、噴射ノズル22から構成
される部分を送風ユニットと呼ぶ。93は上水等の水
栓、94は水栓に接続する接続器具、95は液体遮断手
段である電磁弁17に接続する接続器具、洗浄水導入管
15は接続器具94と接続器具95を結ぶ可撓性の液体
通路を構成している。ここで、水栓93、接続器具9
4,95、液体通路15,16,23、液体ノズル2
4、電磁弁17から構成される部分を送水ユニットと呼
ぶ。図中、矢印は気体と液体の流れ方向を示している。
【0075】以下、この洗浄機の動作について説明す
る。まず、使用者は電磁弁17が閉じた状態で水栓93
を開けておく。使用者が送風機11のスイッチを入れる
ことにより、例えば空気である気体が気体吸入口91,
フィルタ12から取り込まれ、送風通路14,21を通
って噴射ノズル22から高速の気体流が噴射される。さ
らに使用者が電磁弁17のスイッチを開とすることによ
り、水栓93から供給される液体、例えば洗浄水は、液
体通路15,16,23を通り液体ノズル24から吐出
される。液体ノズル24から吐出される洗浄水は、噴射
ノズル22からの気体で吹き飛ばされ、加速された高速
の水滴流となり、気体流と共に高速の気液混合流となっ
て噴射される。使用者は噴射ノズル22を手で保持し
て、洗浄対象の洗浄する面に噴射ノズル22を対向する
ように位置させて洗浄を行う。送風機11のスイッチは
送風ユニットまたは送水ユニットに設けるか、手元の噴
射ノズル22近傍に設けてもよい。
【0076】噴射ノズル22から噴射するときの気液混
合流の速度は、洗浄性能の観点から40m/s程度以上
としている。本実施の形態では、1m3 /分程度の空気
と1〜4リットル/分程度の水によって、流速100m
/s程度以下の気液混合流が生成される。例えば自家用
の普通車を洗浄対象とした場合、1m3 /分程度の空気
と1リットル/分程度の水によって、洗剤を使用するこ
となく車1台につき10分程度で洗浄を完了できる。洗
浄効果について言えば、近年、洗車機として用いられて
いる高圧水洗浄機(最大吐出圧力70Kgf/cm2
で6リットル/分の水量を使用して洗浄した車体表面の
清浄度と同等以上の清浄面が1/6の水量で得られる。
また高圧水洗浄機を用いた場合では放水時に車体表面に
衝突した液滴や水柱が使用者側に飛散して衣服や足元を
濡らし不快であるが、この構成では飛散水がほとんど無
いので衣服や足元を濡らすことなく快適に作業ができ
る。これは洗浄する面に向かう高速の気体流が使用者側
への水滴の飛散を抑制するためである。
【0077】気液混合流による洗浄対象の洗浄が完了し
た時点で、使用者は電磁弁17のスイッチを閉とし、洗
浄水の供給を停止する。洗浄水の供給の停止は水栓93
を閉じた状態としてもよい。洗浄水の供給を停止する
と、水滴流を含まない乾燥した高速の気体流が噴射ノズ
ル22から洗浄対象に向けて噴出される。
【0078】洗浄対象の洗浄する面に向けて噴出した気
体流は、洗浄する面に衝突し、洗浄する面に付着した水
滴を洗浄する面に沿ってその端部まで運ぶ。洗浄する面
の端部での水の表面張力よりも、吐出した空気の力が勝
っているため、水滴は飛散し結果として洗浄する面の水
切りができる。また、水滴の一部は、気体流が衝突した
ことだけで飛散する。この飛散方向は使用者側ではない
ため、使用者の衣服を濡らすことはない。洗浄する面を
乾燥させるのに必要な風速は、例えば50m/s程度で
あり、風量は、例えば1m3 /min程度である。水切
りが終了した時点で、使用者は送風機11のスイッチを
切り送風機11の駆動を停止する。
【0079】なお、洗浄水の液量を調節すれば、洗浄対
象の汚れの度合に応じて、水滴速度や水滴形態を適切に
調節することができる。例えば、図13に示すように液
体通路16,23に液量調節手段96を設ければ、洗浄
水の液量を調節できる。また、送風量を調節することに
よっても、水滴速度や水滴形態を適切に調節することが
できる。例えば送風機11のモーター回転数を変えた
り、図13に示すように送風通路21に送風量調節手段
97を設ければ、送風量を調節できる。この送風量調節
手段97は例えば矢印方向に上下し、送風通路21を押
付けて風路断面積を可変にするものである。
【0080】この構成の洗浄機は、大きさがコンパクト
なので、持ち運びができ、屋外や車庫に置いた車の洗浄
はもとより、家屋の外回りやサッシや庭先の洗浄、植木
への散水や薬剤散布にも適用することもできる。また、
キッチンの空いたスペースに置いて家庭用の食器洗浄乾
燥機として使用することができ使い勝手がよい。
【0081】なお、洗浄機に適用するために、洗浄水と
して例えば上水を用いている。これにより洗浄水を連続
的に長時間にわたり液体ノズル24に供給することがで
きるため、洗浄対象が複数の場合や洗浄対象の洗浄する
面積が広い場合や洗浄対象の汚れが激しい場合などで洗
浄時間を十分に必要とする状況にも対応できる。また、
上水に限るものではなく、洗浄の対象と汚れの種類に応
じて工業用水、純水や、代替フロン系の洗浄水を用いて
もよい。非フロン系洗浄液としては、例えばアルコール
系洗浄液やテルペン系洗浄液などがある。また、空気に
限らず噴射する対象物によっては例えば窒素などの他の
気体を吐出するように構成してもよい。また、乾燥させ
る必要のない場合や、他の乾燥機を使用する場合には、
洗浄機能から水切り機能への切替え手段を備えずに洗浄
するだけの構成にすればよい。
【0082】なお、本実施の形態では洗浄水の供給開始
と停止を電磁弁17の開閉により行ったが、水栓93を
開閉する手段に依ってもよい。また、水栓93の開度を
変えて洗浄水の液量を調節すれば、洗浄対象の汚れの度
合に応じて、水滴速度や水滴形態を適切に調節すること
ができる。 さらに送風機11の駆動を停止した状態で
水栓93と電磁弁17を開けることで、従来一般に水栓
93に水道ホースを接続して散水する場合と同様の低速
の噴流水を得ることができ、多様な噴流形態を使用者は
場面に応じて使い分けることができる。
【0083】実施の形態4.この実施の形態では温かい
気液混合流を得ることのできる気液噴射機の構成を示す
ものである。図14は、本発明の実施の形態4による気
液噴射機として洗浄機を示す構成図である。図におい
て、98は液体通路16,23を流れる洗浄水を加熱す
る液体加熱手段で、例えば電気加熱器、99は送風通路
14,21を流れる気体を加熱する気体加熱手段で、例
えば電気加熱器である。自己冷却型の送風機11を用い
たときには、送風通路14,21を流れる気体の温度が
上昇し、この熱によって液体通路16,23を流れる洗
浄水の温度をある程度上昇させることができる。ところ
が、さらに高温の気液混合流が必要な場合、図14に示
すように、液体加熱手段98を設けて、液体通路16,
23を流れる洗浄水を加熱する。また、気体加熱手段9
9を設けて、送風通路14,21を流れる気体を加熱す
る。噴射のノズル22から噴射される気液混合流は、4
0℃前後の高温となり、この気液混合流で洗浄すること
により、汚れの油成分が落ちやすくなり、効率のよい洗
浄を行うことができる。
【0084】なお、水栓93から温水が得られる場合に
は、液体加熱手段98を設ける必要はない。また、図1
5に示すように、液体通路16,23を流れる洗浄水と
送風通路14,21を流れる気体の両方を加熱する加熱
手段100を備えることにより、気体と洗浄水の両方を
同時に加熱してもよい。
【0085】実施の形態5.本実施の形態では、遠隔操
作部25によって制御手段18を動作させる機構につい
て説明する。図16は、本発明の実施の形態5による気
液噴射機として洗浄機を示す構成図である。図におい
て、101は遠隔操作部25側に設けた操作信号発信
部、102は制御手段18側に設けた操作信号受信部、
103は操作信号発信部101と操作信号受信部102
間で送受信される信号である。この信号は例えば赤外線
や超音波である。
【0086】実施の形態1では、遠隔操作部25のスイ
ッチを操作すると、スイッチの内容に応じた指令信号が
信号線を伝って操作手段19を介して制御手段18を駆
動する。これに対し、本実施の形態では、制御手段18
に接続する操作信号受信部102を洗浄機本体の外に露
出しておき、手元の遠隔操作部25の操作によって操作
信号発信部101から指令信号を操作信号受信部102
に発信する。操作信号受信部102では、操作信号発信
部101からの赤外線や超音波による指令信号を受信
し、制御手段18を制御する。
【0087】本実施の形態では、制御手段18と分離し
て設けた遠隔操作部25で赤外線や超音波によって制御
する構成であり、信号線を必要とせず手持ち操作する部
分で制御できるので、操作性がよく、簡単な構成とな
る。もちろん、手持ち操作する部分を低電圧電源で構成
でき、この部分の絶縁性が向上する。
【0088】実施の形態6.図17は、本発明の実施の
形態6による気液噴射機として洗浄機を示す構成図であ
る。本実施の形態は、異なる洗浄水の流量を簡単に得る
構成の気液噴射機に関する。図において、104,10
5は定流量弁であり、定流量弁104は例えば1リット
ル/分の洗浄水を流し、定流量弁105は例えば4リッ
トル/分の洗浄水を流す。106は流路切換手段で、定
流量弁104を通って流れる流路と、定流量弁105を
通って流れる流路とを切り換えることにより、液体通路
を切り換えるものである。
【0089】以下、動作について説明する。まず、使用
者は電磁弁17を閉じた状態で水栓93を開けておく。
そして送風機11のスイッチを入れることにより、例え
ば空気である気体が気体吸入口91、フィルタ12から
取り込まれ、送風通路14,21を通って噴射ノズル2
2から高速の気体流が噴射される。
【0090】次に電磁弁17のスイッチを開とし流路切
換手段106を操作して定流量弁(1リットル/分)1
04側に切換えて、定流量弁104で液体通路を構成す
る。例えば水である洗浄水は、電磁弁17と液量調節手
段である定流量弁(1リットル/分)104を経て液体
ノズル24から吐出される。液体ノズル24から吐出さ
れる一定流量(1リットル/分)の洗浄水は、噴射ノズ
ル22からの気体で吹き飛ばされ、加速された高速の水
滴流となり、気体流と共に高速の気液混合流となって噴
射される。使用者は噴射ノズル22を手で保持して、洗
浄対象の洗浄する面に噴射ノズル22を向けて洗浄を行
う。例えば、自家用の普通車を洗浄対象とした場合、1
3 /分程度の空気と1リットル/分程度の水によっ
て、車1台につき10分程度で洗浄を完了できる。
【0091】洗浄対象に向けて噴出した高速の気液混合
流は、洗浄する面に衝突し、高速の水滴流の衝撃力と水
の流れ落ちる作用、さらに高速の気体が洗浄する面に衝
突し、洗浄する面に付着した水滴を洗浄する面に沿って
その端部まで運ぶ作用によって、洗浄する面に付着した
汚物を剥離し、洗浄する面を洗浄する。定流量弁(1リ
ットル/分)104を通る経路から水が液体ノズル24
に供給されるので、過分な水を使用することなく洗浄を
行うことができ節水を図ることができる。
【0092】また、洗浄時に洗剤を併用すれば、洗浄の
効果を高めるとともに洗浄に要する時間を短縮すること
ができる。洗剤を併用した洗浄の際には洗浄後にすすぎ
洗いを必要とする場合があるが、この時には流路切換手
段106を操作して定流量弁(4リットル/分)105
側に切換え、定流量弁104で液体通路を構成する。そ
してすすぎ洗いを行う。
【0093】この4リットル/分の流量で車1台につき
3分程度ですすぎ洗いが完了し、このすすぎ洗いに要す
る総液量は12リットルとなる。洗剤を併用した場合で
は総液量が20リットル程度以下の水で車1台の洗浄か
らすすぎ洗いを完了することができる。この水の使用量
は従来の洗車機などで使用する量の1/3程度である。
【0094】この後、電磁弁17のスイッチを閉として
電磁弁17を閉じて洗浄水の供給を停止する。これによ
り、水滴流を含まない乾燥した高速の気体流が噴射ノズ
ル22から洗浄対象に向けて噴出される。以下水切りに
関する動作は前記と同様である。水切りが終了した時点
で、送風機11のスイッチを切り、送風機11の駆動を
停止する。
【0095】このように本実施の形態では、洗浄水を異
なる流量で供給して、洗浄モードとすすぎモードを構成
しており、洗浄するときには洗浄水の流量を少なくし、
すすぐときには洗浄水の流量を多くする。この構成によ
って洗浄水の供給を必要量だけ供給でき、節水を図るこ
とができる。すすぎモードは、すすぐときに使用するこ
とに限らず、洗浄対象の洗浄する面積が広い場合や洗浄
対象の汚れが激しい場合などに使用してもよい。
【0096】実施の形態7.図18は、本発明の実施の
形態7による気液噴射機として洗浄機を示す構成図であ
る。本実施の形態は、水栓から上水を得るのではなく、
水栓のない場所、例えば屋外などの水栓の届かない場所
において使用可能な気液噴射機についてのものである。
図において、111は洗浄水を貯える洗浄水容器、11
2は洗浄水容器111のフタ、113は洗浄水容器11
1に貯えられた洗浄水で例えば上水、114は液体通路
16,23を経由して液体ノズル24に供給する液体供
給手段である液体用の電動ポンプである。以下では、洗
浄水容器111、フタ112、液体通路16,23、液
体ノズル24、液体供給手段である電動ポンプ114、
電磁弁17、液量調節手段104,105、流路切換手
段106から構成される部分を送水ユニットと呼ぶ。
【0097】本実施の形態では、気体吸入口91に吸入
される気体の方向が重力方向と同じにならないように、
気体吸入口91の開口部は下向きに配設されている。ま
た、気体吸入口81に吸入される気体の流速が低流速と
なるように、気体吸入口91の面積を確保している。こ
のため、気体吸入口91のまわりに飛散した水滴が気体
吸入口91から送風機11の内部に入り込むのをある程
度抑制できる。
【0098】上記のように構成された洗浄機における動
作について説明する。使用者は上水の水栓などの水源か
ら得られる水を、洗浄水容器111のフタ112を開け
て容器111内に注ぎ貯えて、フタ112を閉め、洗浄
対象物の置いてある位置まで当洗浄機を運ぶ。そして、
送風機11を駆動すると、例えば空気である気体が気体
吸入口91から取り込まれ、送風通路14,21を通っ
て噴射ノズル22から高速の気体流が噴射される。この
後、電磁弁17のスイッチ(図示しない)を開とすると
共に電動ポンプ114を駆動し、洗浄水を液体ノズル2
4に供給する。そして、実施の形態6と同様にして洗浄
及び乾燥を行う。この動作は実施の形態6と同様である
ので、説明を省略する。
【0099】電動ポンプ114に取り込まれ吐出される
べき液量は、10リットル/分以下で十分であり、一般
的に水道から供給可能な流量以下に相当している。洗浄
に大流量を必要とすると、流量を確保するために大型の
電動ポンプ114を必要とし、洗浄機が大型で高価にな
る。しかし上記流量であれば、電動ポンプ114も家庭
で風呂の温水を汲み上げて洗濯に再利用するなどに用い
るバスポンプ相当で十分であり小型で安価となる。また
1〜4リットル/分程度の水で洗浄とすすぎ洗いがで
き、自家用車一台分相当の洗浄に必要な総水量が20リ
ットル以下であるため、洗浄水容器111は小容量でよ
く小型となる。
【0100】このように本実施の形態では、電動ポンプ
114から連続的に供給される洗浄水を高速の気体流に
より加速して高速の気液混合流とし、洗浄を行う。この
ため、水栓のない場所でも洗浄を行うことができる。こ
れは、この気液噴射方式によって、使用する洗浄水を必
要かつ最小限の液量で効率のよい洗浄を行うことを実現
したことによる。
【0101】送風機11と気体吸入口91を含む洗浄機
本体は作業空間の中でも低い位置、例えば地面に置かれ
ることが十分想定される。洗浄や水切り時に飛散した水
滴によって、噴射ノズル22を持ち噴射ノズル22の背
面にいる使用者が濡れることはあまり考えられないが、
その洗浄機本体の周囲に水滴が飛散することは考えられ
る。飛散した水滴を気体吸入口91から吸引することに
なれば、送風機11の各部が水分で濡れて漏電を引き起
こしたり腐食びて故障の原因となる。そこで本実施の形
態では、気体吸入口91に吸入される気体の方向が重力
方向と同じにならないように気体吸入口91の開口部を
図18に示すように下向きに配設している。従って、送
風機11が洗浄機周囲の塵埃などの異物や水分を吸引す
るのを防止できる。なお、気体吸入口91の開口部を横
向きに配設することによっても、送風機11が洗浄機周
囲の塵埃などの異物や水分を吸引することをある程度防
止できる。
【0102】また、本実施の形態では送風ユニットと送
水ユニットを洗浄水容器111と一体としたが、洗浄水
容器111の替わりとなるバケツやポリタンクなどの既
存の貯水槽を用いる場合には、洗浄水容器111を具備
しない構造としてもよい。この際には既存の貯水槽の槽
内に電動ポンプ114を投入することにより、貯水槽の
液体を供給して上記と同様に洗浄を行うことができる。
【0103】実施の形態8.以下、本発明の実施の形態
8による気液噴射機を図について説明する。図19は実
施の形態8による気液噴射機であるシャワー装置を示す
断面構成図である。図において、32は突起壁、33は
水抜き穴である。突起壁32は送風用可撓性管21とこ
れに接続する送風用通路14の間に設けられており、送
風用可撓性管21を逆流してきた洗浄水が送風用通路1
4に流れ込むのを阻止するものである。また水抜き穴3
3は突起壁32の送風用可撓性管21側の送風用可撓性
管21壁面に設けられた穴である。
【0104】この気液噴射機の使用開始時には、まず送
風機11を動作させ、充分な風圧が得られたかどうかを
風圧センサ27で確認してから、電磁弁17を開にして
洗浄水を導入している。また、使用終了時には、電磁弁
17を閉にして洗浄水の導入を終了してから、送風機1
1を停止している。このため、洗浄水が逆流して洗浄機
本体内20に流入することはあまりないが、洗浄機本体
20の腐食び及び汚れ防止の点から極力水分を除去して
おく必要がある。そこでこの実施の形態では、液体ノズ
ル24から漏れた洗浄水が送風用可撓性管21の内壁を
伝って逆流しても、水抜き穴33によって送風用可撓性
管21の外部に排除される。また、逆流した洗浄水の量
が多く、水抜き穴33で排除されなくても、突起壁32
によって洗浄機本体20に流入するのを阻止され、突起
壁32の手前側に溜まり、いずれは水抜き穴33で排除
されることになる。
【0105】水抜き穴33、突起壁32を配置する場所
は、上記の位置に限るものではなく、この実施の形態で
は加熱器13や送風機11への液体の逆流を防ぐように
構成すればよい。このように、本実施の形態では、洗浄
水が洗浄機本体20に流入するのを防止し、錆や腐食の
発生を防ぎ、故障が少なく信頼性の高い気液噴射機が得
られる。
【0106】実施の形態9.以下、本発明の実施の形態
9による気液噴射機を図について説明する。図20は実
施の形態9による気液噴射機としてシャワー装置を示す
断面構成図である。図において、34は送風用通路で、
UまたはL字状のトラップ部を有する。35はトラップ
部34と洗浄機本体20の外部とを連結する水抜き用の
ドレイン管、36は洗浄機本体20を設置する床面であ
る。
【0107】本実施の形態も、実施の形態8と同様、洗
浄機本体20への洗浄水の流入を極力排除するためのも
のである。液体ノズル24から漏れた洗浄水は、送風用
可撓性管21の内壁を伝って逆流し、L字状のトラップ
部34に溜まり、トラップ部34に連結されているドレ
イン管35によって洗浄機本体20の外部に排除され
る。このドレイン管35は、例えば5mm程度のパイプ
またはチューブである。この図では、床面36側にドレ
イン管35の廃水口を設けているが、この廃水口の方向
を可変にしておけば、洗浄機本体20の設置状態によっ
て床面の方向に廃水口を配置できる。また、トラップ部
34はこのような形状に限るものではなく、逆流した洗
浄水が加熱器13や送風機11の近傍に流入するのを阻
止でき、かつ、送風用通路を送風に支障がない程度に迂
回させるようなものならどのような構成でもよい。
【0108】このように、本実施の形態では、洗浄水が
洗浄機本体20の加熱器13や送風機11近傍に流入す
るのを防止して、錆や腐食の発生を防ぎ、故障が少なく
信頼性の高い気液噴射機が得られる。
【0109】実施の形態10.図21は、本発明の実施
の形態10による気液噴射機として洗浄機を示す構成図
である。本実施の形態も、実施の形態9と同様、液体が
送風機11の近傍に逆流するのを防止する逆流防止手段
を備えたもので、送風機11の近傍の噴射ノズル22側
に液体排出管120を設けている。この液体排出管12
0によって、送風ユニット内部に侵入した液体は外部に
排出される。
【0110】洗浄水や洗浄後の汚水などの水滴や水が噴
射ノズル22から入り、送風通路21,14を通って送
風機11が収容されている部分に流れ込もうとした水
は、液体排出管120の一端部121に入り他端部12
2から本体外部に排出される。このため、洗浄機本体内
での錆や腐食の発生を防止でき、故障が少なく信頼性の
高い洗浄機が得られる効果がある。
【0111】また、図22は、洗浄水容器111を備え
た洗浄機において、送風ユニット内部に侵入した液体を
外部に排出するための液体排出管120を設けたものを
示す構成図である。液体排出管120は送風ユニット内
部に侵入した液体を外部に排出するためのものであり、
その一端部121は送風機11または送風口92に近接
した位置に開口を有している。液体排出管120の他端
部122は、例えば洗浄水容器111の上部に繋がる開
口を有している。
【0112】噴射ノズル22から入り、送風通路21,
14を通って送風機11が収容されている部分に流れ込
もうとした水滴や水などは、液体排出管120の一端部
121に入り他端部122から洗浄水容器111に排出
される。したがって、洗浄機本体内での錆や腐食の発生
を防止でき、故障が少なく信頼性の高い洗浄機が得られ
る効果がある。
【0113】なお、図22の構成では、逆流した液体を
洗浄水容器111に回収しており、室内に洗浄水容器1
11を置いて洗浄を行っている場合には、その容器外を
濡らすことがない。また、逆流した液体が汚水であるこ
とも考えられ、洗浄水の清潔性が要求される場合には、
洗浄水容器111内の洗浄水に混入しないように、洗浄
機本体外に排出してもよい。
【0114】実施の形態11.図23は、本発明の実施
の形態11による気液噴射機として洗浄機を示す構成図
である。本実施の形態も、実施の形態9と同様、液体が
送風機11の近傍に逆流するのを防止する逆流防止手段
を備えたもので、送風機11の近傍の噴射ノズル22側
に液体排出通路124を設けている。この液体排出通路
124によって、送風ユニット内部に侵入した液体は外
部に排出される。121は液体排出通路124の一端部
で送風機11または送風口92に近接した位置に開口を
有している。また122は液体排出通路124の他端部
で、洗浄機本体の外部と接続する開口である。123は
液体排出通路124の内部に設けられた弁部、125は
液体排出通路124の内部に設けられた弾性部材で、例
えばコイル状のばねである。
【0115】ばね125は外力が加わらない状態で弁部
123を押し上げており、この状態では端部121と端
部122は連通している。送風機11を駆動すると気体
の吐出圧力によって端部121側の圧力は高まり、弁部
123の上部はこの圧力を受けるので、弁部123はば
ね125を押し下げて液体排出通路124を閉じる。即
ち、送風機11の動作中は、送風通路14,21内に圧
力がかかって液体排出通路124は閉じるので、送風通
路14,21を流れる気体が液体排出通路124から外
部に漏れることが無く気液混合流の生成に有効に活用さ
れる。また、送風機11の動作停止時は、液体排出通路
124は開いており、水滴や水が噴射ノズル22から入
り、送風通路21,14を通って送風機11が収容され
ている部分に流れ込もうとしても、水は一端部121に
入り他端部122から洗浄機体外部に排出される。ま
た、何らかの理由、例えば送風機11の故障によって動
作圧が低下した場合、送風通路14,21内の圧力が低
下し弁部123が開いて、逆流してきた液体を洗浄機本
体外へ排出できる。従って、洗浄機本体内での錆や腐食
の発生を防止でき、故障が少なく信頼性の高い洗浄機が
得られる効果がある。
【0116】また、図24は、洗浄水容器111を備え
た洗浄機において、送風ユニット内部に侵入した液体を
外部に排出するための液体排出通路124を設けたもの
を示す構成図である。液体排出通路124の主な動作は
図23と同様である。この構成では、液体排出通路12
4の一端部121を送風機11または送風口92に近接
する開口とし、液体排出通路124の他端部122を洗
浄水容器111の上部に繋がる開口としている。このた
め、送風機11を停止した時や動作圧が低下した時など
に、噴射ノズル22から入り送風通路21,14を通っ
て送風機11が収容されている部分に流れ込もうとした
液体は、一端部121に入り他端部122から洗浄水容
器111に排出される。従って、上記と同様、洗浄機本
体内での錆や腐食の発生を防止でき、故障が少なく信頼
性の高い洗浄機が得られる効果がある。
【0117】実施の形態12.以下、本発明の実施の形
態12による気液噴射機を図について説明する。図25
は実施の形態12による気液噴射機としてシャワー装置
を示す断面構成図である。実施の形態1は、洗浄機本体
20を浴室内に設置し、蛇口から洗浄水導入管15に導
入した洗浄水を洗浄機本体20の中を通って洗浄水吐出
管16から洗浄水供給用可撓性管23に供給する構成で
ある。これに対し、本実施の形態は洗浄機本体20と蛇
口とを隔離して使用する場合の構成の形態である。即
ち、洗浄機本体20は浴室外に設置しておき、浴室内の
蛇口と接続する洗浄水導入管15と気液混合流が噴射さ
れ得る噴射ノズル22とこれに接続する可撓性管21,
23を浴室内に設置して、体、頭髪や浴室内を洗浄する
ように構成している。洗浄水の流量を調節する電磁弁1
7は制御手段18でON/OFF制御されるため洗浄機
本体20の中に配置しておく必要があるので、洗浄水導
入管15または洗浄水吐出管16を送風用可撓性管21
の内部に導入して洗浄機本体20の中を通るように構成
している。この導入部よりも洗浄機本体20側を浴室の
外に設置すれはよい。さらに図において、37はオゾン
発生器であり、送風用通路21内に設けられている。こ
のオゾン発生器37も制御装置18によってON/OF
Fが制御され、’浴室乾燥’時などに時々オゾン発生器
37を動作させる。これによって、気液噴射機内、浴室
内や送風用可撓性管21aにかび、バクテリアやスライ
ムなどが発生するのを防ぐことができる。
【0118】また、図26はこの気液噴射機を浴室外に
配置した場合の構成図、図27は壁面貫通部を拡大して
示す断面図である。図27において、40は浴室の壁
部、窓ガラス、ドアなどの浴室を仕切っている仕切部
材、41は固定部材、42は送風空気と洗浄水を浴室内
と浴室外で連通する接続管で、固定部材41で仕切部材
40に固定されている。この構成では、洗浄水通路は洗
浄機本体20の内部で送風通路の内部に導入されてい
る。接続管42の内部の中心軸部には、洗浄水管42a
が固定されている。この固定方法は、接続管42の管壁
と一体または接着、接合などによる。そして、洗浄水管
42aの外壁部と接続管42の内壁部との間を送風空気
が流れるように構成している。また、接続管42内には
信号線42bが埋め込まれており、信号線42bは接続
管42の両端に突出して設けた接続端子42cに接続さ
れている。そして、この信号線42bは、送風用可撓性
管21の周壁内に埋め込まれている。43は送風用可撓
性管21の仕切部材40側端部に設けられた継ぎ手部材
で、接続管42の端部にはめ込み挿入可能に構成され、
さらに、送風用可撓性管21の信号線と接続管の信号線
42bを接続する信号端子43aを有する。44は固定
ナットで、接続管42の端部に形成されたネジ部と螺合
して、継ぎ手部材43を接続管42に固定することがで
きる。45は送風用可撓性管21側の継ぎ手部材43の
所定位置に接着または接合固定される中間部材で、その
一端は洗浄水管42aが差し込み挿入可能に構成され、
他端は洗浄水供給用可撓性管23と接続されている。4
6はOリングシールで、中間部材45と洗浄水管42a
の接続部で水漏れないようにシールするものである。4
7は接続管42の外壁部に例えば接着や接合などによっ
て固定された洗浄水管路で、浴室内に備えられている蛇
口から洗浄水を洗浄水導入管15に導入し、浴室外の洗
浄機本体20に供給する洗浄水通路を構成している。図
28はX−X線からみた断面図である。
【0119】このように洗浄機本体20を浴室外に設置
し、可撓性管21,23と噴射ノズル22を浴室内に設
置する構成にすれば、浴室内が狭くならず、浴室内の構
成も単純で、見た目にもすっきりしている。さらに洗浄
機本体20に特別な防錆処理も不要となる。
【0120】また、図29に示すように浴室外におい
て、洗浄水導入管を送風用可撓性管21内を通るように
構成すれば、浴室外の配管構成が見た目にすっきりす
る。
【0121】また、図30に示す構成では、浴室内と浴
室外とを接続する接続管42を傾斜させ、浴室内におい
て、水抜き穴47を浴室内の仕切部材40近傍の送風用
可撓性管21に設けている。送風通路の一部である接続
管42は、噴射ノズル側が下方になるように傾斜させて
おり、この傾斜角度は仕切部材40の厚さによって最適
値は異なるが、この実施の形態では傾斜角度θを15度
程度に構成している。そして、水抜き穴47を送風通路
の下方に位置する部分に設けている。このように構成す
れば、特別な逆流防止手段を設けることなく、洗浄水の
逆流を防止できる。
【0122】また、上記実施の形態では、浴室内の蛇口
から洗浄水が供給され、浴室の外に設置した洗浄機本体
20に導入して電磁弁17によって水量を調節し、再び
浴室内に導いているが、これに限るものではなく、浴室
内からそのまま送風用可撓性管21内に導くように構成
してもよい。ただしこの場合に自動的に液体通路の水量
を調節する構成にしようとすれば、液体通路の水量を調
節する手段も浴室内に配置する必要がある。また、浴室
の外に蛇口がある場合はその蛇口から洗浄水を導入して
もよい。
【0123】実施の形態13.以下、本発明の実施の形
態13による気液噴射機を図について説明する。図31
は実施の形態13による気液噴射機に係る噴射ノズル近
傍を示す断面構成図である。図に示すように、送風通路
は、洗浄機本体から伸びた送風用可撓性管21aと、こ
れに接続する、プラスチックなどで形成された送風通路
先端部21bで構成されている。また同様にして、液体
通路は、洗浄機本体から伸びた洗浄水供給用可撓性管2
3aと、これに接続する、プラスチックなどで形成され
た液体通路先端部23bで構成されている。そして噴射
ノズル22は、送風通路先端部21bの螺旋状の溝と係
合して、着脱可能であるように構成されている。さら
に、送風通路先端部21bの壁面に液体通路先端部23
bが形成されて一体となっている。液体ノズル24は噴
射ノズル22の中央部に開口し、洗浄水を吐出するよう
に構成している。さらに、例えば遠隔操作部25は送風
用可撓性管21aと通路先端部21bの境界近傍に取り
付けてられている。
【0124】使用者が浴室や体を洗浄する際、送風通路
先端部21bを手で持って体や浴室の各部に気液混合流
を噴射する。この時、手で持つ部分はプラスチックなど
のある程度しっかりした材質で構成した方が操作しやす
い。このため、通路先端部21b,23bの材質を可撓
性ではなく剛性のある材質のもので形成している。
【0125】さらに、通路先端部21b,23bを一体
にしているので、希望どおりに動かすことができ、操作
性がよい。また、このように構成すれば、部品点数が少
なくなり製造コストを低減することになる。
【0126】また、噴射ノズル22は送風通路先端部2
1bに着脱自在に構成しているので、他の形状の噴射ノ
ズルにつけかえて、他の形状の気液混合流を噴射するよ
うに構成することができる。例えば、浴室のタイルを洗
浄するときには広範囲に気液混合流を噴射し、浴槽の角
などを洗浄するときには、噴射ノズルをつけかえて、狭
い範囲に気液混合流を噴射したりできる。この噴射ノズ
ルは、螺旋状の溝で係合させる構成に限るものではな
く、軸方向または円周方向の所定位置に移動、固定でき
る機能を有するものであればどのような構成であっても
よい。
【0127】実施の形態14.また、図32(a),
(b)は気液噴射機に係る噴射ノズル近傍の変形例を示
す断面構成図である。この実施の形態における噴射ノズ
ル22は、送風通路の先端部と係合して送風方向に任意
の相対位置で停止可能とし、その相対位置に応じて噴射
ノズル22の流路を形成する断面積が変化する。図32
(a)は最小の流路断面積になるように係合させた状態
であり、図32(b)は途中まで係合させた状態を示し
ている。
【0128】噴射ノズル22の位置を変えることによ
り、噴射ノズル22内の流体の流れの抵抗を計算すると
きの流路断面積に係る開口が、Y1 からY2 に変化す
る。これにともなって、気液混合流の形や速度が変わる
ので、使用者が洗浄に適した希望の形の気液混合流を形
成するように調節できる。
【0129】また、上記のようなノズル形状に限らず、
図33のように構成しても、流路断面積を可変にするこ
とができる。噴射ノズルの先端部を第1開口部材38b
と第2開口部材38cで構成し、中央部で固定部材38
aによって固定する。開口部材38b,38cにはそれ
ぞれ複数の穴があけられており、第1開口部材38bは
第2開口部材38cに対して回転するように構成され、
その重なり具合によって、流路断面積が変化する。使用
者は第1開口部材38bを回転しながら、洗浄に適した
希望の形の気液混合流を形成するように調節できる。
【0130】実施の形態15.図34(a)は気液噴射
機に係る噴射ノズル近傍の変形例を示す断面構成図、図
34(b)は噴射ノズル22を除いて示す斜視図であ
る。図において、39は洗浄水の滴下を防止する逆止弁
であり、液体ノズル24の先端部に設けられ、キャップ
24cでバネ部が止められている。動作停止状態では、
図に示すように液体ノズル24の開口部に逆止弁39が
位置し、液体ノズル24の開口部での液体の流出が止め
られている。液体ノズル24に洗浄水が供給されると、
洗浄水が逆止弁39を矢印D方向に押す。逆止弁39は
洗浄水に押されてキャップ24cとの間のバネ部が収縮
し、キャップ24cの開口部が開放されるので、噴射ノ
ズル22に洗浄水が供給される。液体ノズル24への洗
浄水の供給が停止されると、バネが復元し再び逆止弁3
9は元の位置に戻る。このように液体ノズル24の先端
部に洗浄水の滴下を防止する液体滴下防止手段を備えれ
ば、洗浄水の供給を停止したときに即座に液体ノズル2
4からの洗浄水の供給を停止できる。従って、噴射ノズ
ル22内で洗浄水が洗浄機本体の方へ逆流して錆や腐食
などの原因となるのを極力防止できる。
【0131】実施の形態16.図35(a)は気液噴射
機に係る噴射ノズル近傍の変形例を示す断面構成図、図
35(b)は正面図である。この噴射ノズル22は偏平
な形に構成している。そして、液体ノズル24を複数、
例えば6個一列に備えている。洗浄水は洗浄水供給用可
撓性管23から供給され、複数の液体ノズル24に分散
されて流出し、噴射ノズル22から気液混合流として噴
射される。得られる気液混合流の断面形状は偏平で幅広
いものとなり、用途に応じて希望の形状の気液混合流を
得ることができる。
【0132】また、図36は気液噴射機に係る液体ノズ
ル近傍の変形例を示す斜視図である。図において、50
はマニホールドである。洗浄水供給用可撓性管23から
供給された洗浄水は、マニホールド50に流入し、これ
を介して複数の液体ノズル24に分散される。噴射ノズ
ル22の形状は、例えば図35に示したように構成され
ている。複数の液体ノズル24から洗浄水が供給され、
送風通路21からの高速の気体流によって吹き飛ばされ
て、噴射ノズル22から気液混合流を噴射する。マニホ
ールド50によって、複数の液体ノズル24に均一に洗
浄水を分散できるので、得られる幅の広い気液混合流は
その幅広方向に均一に形成される。また、液体ノズル2
4を突出させずに、図37に示すように穴を設ける構成
にしてもよい。また、マニホールドの形状は、例えば図
38に示すように流体の流れる方向に傾斜するような形
状にしてもよい。この構成では、固定具の穴31aを通
って流れてくる送風空気が、速やかに液体ノズルから吐
出する洗浄水をのせて流れ、気液混合流を形成しやす
い。また、本実施の形態で示したような液体ノズル24
を洗浄水供給用可撓性管23の先端部に着脱可能に構成
しておき、液体ノズル24を適宜付け替えて所望の形状
の気液混合流を得るようにしてもよい。着脱可能な構成
としては、螺旋状に係合させたり、傾斜によって係合さ
せるなどの構成が考えられる。
【0133】実施の形態17.図39(a)は気液噴射
機に係る噴射ノズル22近傍の変形例を示す断面構成
図、図39(b)は斜視図である。この噴射ノズル22
は、2つに分岐し、それぞれに洗浄水を供給するよう
に、液体ノズル24も2つに分岐している。そして、噴
射ノズル22の開口部には、矢印Eに示すように球状に
回動可能な部材を備えており、自在に噴射方向を変える
ことができる。このときの分岐の数は、2つに限るもの
ではない。
【0134】この噴射ノズル構成では気液混合流が分岐
して得られ、身体や頭皮などのそれぞれの2箇所に噴射
すればマッサージ効果が期待できる。さらに、このよう
な噴射ノズル構成で送風機のモータ電圧や洗浄水の水量
を自動的にあるパターンで制御することにより、マッサ
ージ効果を高めることができる。28は噴射ノズルの接
続部のOリングシールであり、このOリングシール28
の部分で分離して他の形状の噴射ノズルと取り替え可能
にすることにより、希望に応じた形状の気液混合流を得
ることができる。
【0135】実施の形態18.図40は実施の形態18
による気液噴射機を示す断面構成図である。この実施の
形態は、気液噴射機に複数の噴射ノズル22a、22b
が適当な間隔をあけて配置されており、それぞれ同一ま
たは異なる気液混合流が得られるように構成したもので
ある。噴射ノズル22の個数はいくつでもよいが、ここ
では2個として説明する。図において、14a,14b
は送風用通路、16a,16bは洗浄水吐出管、17
a,17bは洗浄水吐出管16a,16bを流れる洗浄
水の水量を可変にする電磁弁、22a,22bは噴射ノ
ズル、24a,24bは噴射ノズル22a,22b内に
設けた液体ノズルである。また、51a,51bは送風
用通路14a,14bの送風量を可変にする風量切り換
え手段、52a,52bは風量切り換え手段51a,5
1bを作動させるアクチュエータで、例えばモータや電
磁石などである。
【0136】動作は上記実施の形態と同様であり、気液
混合流、ジェット風、または洗浄水のみを噴射ノズル2
2a,22bから噴射することができる。また、2つの
系を独立に制御して、一方の噴射ノズルから気液混合流
を得、他方の噴射ノズルからジェット風を得るなど、多
様に用いることができる。例えば、頭髪の部分は’乾
燥’で動作させ、体の部分は’体洗浄’で動作させるな
ど、いろいろな組み合わせで使用できる。
【0137】この構成では洗浄機本体20に噴射ノズル
22a,22bを設けているが、浴室の壁面に複数の噴
射ノズル22a,22bを埋め込んで構成してもよい。
また、洗浄機本体に直接噴射ノズルを設けずに、可撓性
の管の先に噴射ノズルを設ける構成でもよい。また、1
つの浴室の2つの噴射ノズルを設ける代わりに、複数の
部屋に分岐して噴射ノズルを設けてもよい。例えば、家
庭の場合、浴室と洗面室と台所に分岐して使用すること
もできる。また、業務用では、美容院の洗髪台にその台
数分の噴射ノズルを設けてもよい。
【0138】実施の形態19.図41は実施の形態19
による気液噴射機を示す断面構成図である。図におい
て、53は被洗浄物を検知するセンサで、例えば超音波
センサである。この超音波センサ53は噴射ノズル22
の近傍に設けられており、被洗浄物54に近接したこと
を検知して信号を発生し、操作手段19を介して制御手
段18を作動させる。
【0139】使用者は単に噴射ノズル22を持って洗浄
したいところに近づけるだけで、自動的に気液混合流や
ジェット風がON/OFFされ、操作性よく洗浄するこ
とができる。もちろん、手動の遠隔操作手段を兼ね備え
てもよい。
【0140】実施の形態20.図42は実施の形態20
による気液噴射機を示す断面構成図である。図におい
て、55は噴射ノズル22を包囲する飛散水防止カバー
である。この飛散水防止カバー55は透明のアクリルや
軟質塩化ビニールなどで構成されている。気液混合流に
よる洗浄では、洗浄する面に向かう高速の気体流が使用
者側への水滴の飛散を抑制するため、飛散水がほとんど
無いと考えられるが、被洗浄物が例えば凹上の形状であ
る場合などには、噴射ノズル22から噴射される気液混
合流は、被洗浄物54にあたって被洗浄物54の表面の
汚れを吹き飛ばした後、被洗浄物54の表面に沿って広
がっていくか、跳ね返ってくることもある。本実施の形
態はこの跳ね返りに対するものである。
【0141】例えば’浴室洗浄’の場合、通常使用者は
洋服を着たまま噴射ノズル22を持って洗浄行為を行
う。この時、跳ね返ってくる洗浄水によって、使用者の
衣服が濡れないようにするために、飛散水防止カバー5
5が設けられている。この飛散水防止カバー55は噴射
ノズル22に着脱自在に構成されており、使用者が必要
と思うときに取り付けて洗浄水の飛散を防止する。
【0142】実施の形態21.図43は実施の形態21
による気液噴射機を示すもので図43(a)は噴射ノズ
ル近傍を示す断面構成図、図43(b)は液体ノズル図
43(a)のZ−Z線断面図である。図において、29
は洗浄水供給用可撓性管23の先端に設けられた分岐を
有する第1液体ノズル吐出口である。31は固定具であ
り、第1液体ノズル吐出口29を噴射ノズル22の中心
軸と同軸になるように固定でき、さらに洗浄水を噴射ノ
ズル22の外壁側に分岐可能な分岐通路30と、空気流
が流通可能な貫通孔31aとを有する。56は第2液体
ノズルである。第2液体ノズル56は噴射ノズル22の
外壁部とで第2流路56aを構成するように噴射ノズル
22に接合固定されている。56bは第2液体ノズルの
先端部で、噴射ノズル吐出口の周囲に設けられた単一ま
たは複数の孔で構成された第2液体ノズル吐出口であ
る。
【0143】この構成では、液体通路を流れてきた洗浄
水の一部は、液体ノズル吐出口29の手前で分岐通路3
0に分岐し、第2液体ノズル56に導入され、第2液体
ノズル吐出口56bから吐出される。また、分岐通路3
0に分岐しなかった洗浄水は第1液体ノズル吐出口29
から吐出し、固定具31の貫通孔31aを通過した空気
に吹き飛ばされて水滴流となり、噴射ノズル22から気
液混合流として噴射される。
【0144】一般に家庭用給湯器としてガス炊きの給湯
器を使用している家庭では、流量が毎分3リットルない
し5リットル程度以上の水量で使用しないと動作せず、
希望の温水が得られない。流量が毎分5リットル程度以
上の水量で使用すると、図4(b)から明らかなように
送風機に100V程度の電圧をかけた場合でも、パルス
的で強い刺激を得ることができない。これに対してこの
実施の形態では、給湯器で温水が得られるのに必要な毎
分3リットルないし5リットル以上の水量で使用して
も、第1液体ノズル吐出口29からは強い洗浄力が得ら
れる水滴流で、かつパルス衝撃力が得られる毎分0.5
リットルないし5リットルの温水が確実に得られる。例
えば液体通路から供給される温水流量が仮に毎分10リ
ットルの場合、第1液体ノズル吐出口29から毎分3リ
ットル、第2液体ノズル吐出口56bからはその残りの
毎分7リットルの洗浄水に分配できる。この結果、空気
流で加速し、噴射ノズル22から噴射する気液混合流は
水滴流を保ちながら、被洗浄対象を洗浄できるので、温
水を利用して強力に洗浄できる。さらにこれと共に、汚
れを洗い流すための水柱状のシャワー水流を第2液体ノ
ズル吐出口56bから得られる。
【0145】実施の形態22.図44は実施の形態22
による気液噴射機を示すもので、図44(a)は噴射ノ
ズル近傍を示す断面構成図、図44(b)は図44
(a)のZ−Z線断面図である。
【0146】図において、57は流量調節手段で、液体
通路から洗浄水の一部を分岐する液体流量の割合を調節
するものであり、例えば分岐通路30と第2流路56a
との接続部に設けた流量調節ネジである。この実施の形
態では、分岐通路30の先端部の穴部分に弁座30aを
形成し、第2液体ノズル56の胴部から流量調節ネジ5
7をねじ込む形式で流体抵抗を可変にするように構成し
ている。液体流路に供給された洗浄水は、第1液体ノズ
ル吐出口29から吐出される流路と、分岐通路30を通
って第2液体ノズル吐出口56bから吐出される流路に
分岐される。実施の形態21と同様、第1液体ノズル吐
出口29から吐出される洗浄水は、送風通路から供給さ
れる気体で吹き飛ばされて水滴流となり、気液混合流と
して噴射ノズル22から噴射される。また、分岐通路3
0を通った洗浄水は、水柱状のシャワー水流として第2
液体ノズル吐出口56bから吐出される。この洗浄水の
水流量の割合は流量調節ネジ57の開度によって調節さ
れる。即ち、流量調節ネジ57をねじ込んだりゆるめた
りすることで、第1液体ノズル吐出口29からの吐出流
量を任意に選ぶことが可能である。
【0147】気液混合流を得るときの洗浄水の流量は、
0リットル/min〜5リットル/min程度の低水量
の場合にはパルス的な感触の気液混合流が得られ、5リ
ットル/min程度以上の高水量の場合には連続的な衝
突感の気液混合流が得られる。従って使用者の好みによ
って流量調節ネジ57を調節して、得られるシャワーの
感度を可変にできる。かつ、液体通路に供給される洗浄
水の流量をある程度以上にできるので、家庭用の給湯器
を十分に作動させて温水を確実に得ることができる。例
えば、温水を利用し、かつ強い洗浄力がほしいときには
第1液体ノズル吐出口29への流量を少なくして第2液
体ノズル吐出口56bへの流量を多くすればよい。ま
た、身体を洗浄するときのように温水を利用して比較的
ソフトな洗浄を望む場合には、流量調節ネジ57によっ
て、第2液体ノズル吐出口56bへの流量を少なくする
ように調整すればよい。流量調節手段57は上記のよう
なネジ式のものに限るものではなく、分岐流路30にお
ける液体の流量を調節できるものならどのような構成の
ものでもよい。
【0148】実施の形態23.本実施の形態は、液体ノ
ズル24や噴射ノズル22に関するものである。図45
は本実施の形態に係わる液体ノズル24および噴射ノズ
ル22の構造を拡大して示す断面図であり、図46は図
45のG−G線における断面を示している。図におい
て、24yは噴射ノズル22と液体ノズル24を繋ぐ部
材、22xは噴射ノズル22端部の分離部で差し込み構
造となっておりテーパ状を成している。また24xは液
体ノズル24端部の分離部で、噴射ノズルの分離部22
xと同様に差し込み構造となっておりテーパ状を成して
いる。本実施の形態では、図に示すように噴射ノズル2
2と液体ノズル24を部材24yで繋ぎ一体化した構造
としている。以下、この一体化したノズルを気液噴射ノ
ズルと呼ぶ。また、この気液噴射ノズルは、噴射ノズル
22と液体ノズル24の端部にそれぞれ分離部22x,
24xを設け、送風通路21と液体通路23から着脱可
能な構造としている。
【0149】上記のように構成された気液噴射機用のノ
ズルにおいて、液体通路23を通って液体ノズル24か
ら洗浄水が吐出され、送風通路21を流れる気体に吹き
飛ばされて粒子状になり、噴射ノズル22から高速の気
液混合流の状態で噴射される。使用者は噴射ノズル22
を手で保持して、洗浄対象の洗浄する面に噴射ノズル2
2を対向するように位置させて洗浄を行う。
【0150】本実施の形態では、噴射ノズル22と液体
ノズル24を一体化して気液噴射ノズルとし、気液噴射
ノズルが送風通路21と液体通路23から着脱自在の構
造としている。このため、種々の形状の気液噴射ノズル
を用意しておき、これらを使用状況に応じて取り替えて
装着すれば、洗浄対象に応じた気液混合流の形態や気流
形態を得ることができる。
【0151】また、気液噴射ノズルの分離構造の他の例
を図47に示す。この気液噴射ノズルでは分離部22x
と分離部24xをネジ込み構造とし、送風通路21と液
体通路23から気液噴射ノズルを着脱可能としている。
【0152】また、気液噴射ノズルの他の例を図48に
示す。図48は液体ノズル24および噴射ノズル22の
構造を拡大して示す断面図であり、図49は気液噴射ノ
ズルをその噴射側から見た正面図である。この気液噴射
ノズルでは、噴射ノズル22と液体ノズル24の気液混
合流を噴射する先端部が、図のように偏平な形状を成し
ている。気液噴射ノズルの端部22x,24xはネジ込
み構造であり、送風通路21と液体通路23から着脱可
能としている。もちろんこの端部22x,24xの形状
は、図45に示すように差し込み構造とし、それぞれテ
ーパ状としてもよい。
【0153】この気液噴射ノズルを装着して得られる気
液混合流の断面形状は、偏平で幅広いものとなり、用途
に応じて使い分けることができる。
【0154】実施の形態24.本実施の形態も、液体ノ
ズル24や噴射ノズル22に関するものである。図50
は本実施の形態に係わる液体ノズル24および噴射ノズ
ル22の構造を拡大して示す断面図であり、送風通路2
1と液体通路23に対し回転自在な気液噴射ノズルを構
成している。図において、130aは弾力性を有するリ
ング状部材で例えばOリング、130bは送風通路21
と噴射ノズル22を係止するピンである。噴射ノズル端
部22xと送風通路端部21xはOリング130aを間
に挟み相互に間隙を有してはめ込む構造となっている。
液体ノズル端部24xと液体通路端部23xも同様にO
リング130aを間に挟み相互に間隙を有してはめ込む
構造となっている。はめ込んだ後、ピン130bを差し
込み、送風通路21と噴射ノズル22を係止する。液体
ノズル24と噴射ノズル22は部材24yで一体に構成
されているので、送風通路21と噴射ノズル22が回転
自在に係止されていれば、液体ノズル端部24xと液体
通路端部23xもOリング130aによって気密性を保
ちながら、液体ノズル24が液体通路端部23xから抜
けることなく回転自在となる。
【0155】この構成では、気液噴射ノズルが送風通路
21と液体通路23に対して360度回転することがで
きる。これを利用し、作業中に手元の気液噴射ノズルの
位置や向きを変える際に、気液混合流や気流の向きを洗
浄対象に適した位置に僅かの労力で設定することができ
作業効率がよい。また、気液噴射ノズルを保持して作業
する際に、送風通路21と液体通路23がねじれること
がないので、使い勝手が良く、さらに円滑な送風と送水
が可能であり作業中の性能が維持できる。また、ねじれ
による通路21,23の破損の恐れが無い。さらに、ね
じれによる見苦しさがなく、美観にも優れている。
【0156】実施の形態25.本実施の形態は、噴射ノ
ズル先端部の変形例に関するものである。図51は、本
実施の形態によるノズルの先端部を拡大して示す断面図
であり、図52はこの気液噴射ノズルを噴射方向から見
た正面図である。この気液噴射ノズルは先端にブラシを
着脱可能に配設している。図において、131はブラシ
アタッチメント部分で噴射ノズル22にはめ込むように
なっている。132は軟質のブラシでブラシアタッチメ
ント部分131に植毛されている。本実施の形態は気液
噴射機を洗浄機として用いたものであり、気液混合流に
よって洗浄する際の洗浄補助部材として、ブラシ132
を噴射ノズル22の先端部に設けたものである。
【0157】本実施の形態では、気液噴射ノズル先端に
ブラシ132を装着することにより、多様な洗浄対象、
多様な汚れの種類や度合いに対しても優れた洗浄効果を
得ることができる。例えば図50に示したような単に気
液混合流で洗浄するものを洗車機として用いた場合、従
来洗車機として用いられている高圧水洗浄機(最大吐出
圧力70Kgf/cm2 )で洗浄した車体表面の清浄度
と同等以上の清浄面が得られる。これに加え、本実施の
形態ではブラシ132を装着して洗車ができ、ブラシ1
32で洗浄対称物の洗浄面を擦ることにより、洗浄効果
はさらに高まる。ブラシ132で洗浄面を擦ることによ
り、従来の高圧水洗浄機では洗浄不可能な車体表面に付
着した数ミクロンレベルの粒径の汚れ粒子や数ミクロン
レベルの膜厚の膜状汚れも、除去することができる。
【0158】また、図53は、ブラシ132を着脱自在
に配設した噴射ノズル先端部を示す斜視図である。この
ブラシ132はブラシアタッチメント部分131で噴射
ノズル22にはめ込みまたはネジ込むように構成され、
ブラシアタッチメント部分131は噴射ノズル22の中
心軸に対して角度を有して取り付けられている。図54
はこの構成の洗浄機で家屋の屋外部を洗浄している説明
図である。図において、133は洗浄機本体、134は
家屋の外壁である。
【0159】例えば、まず図45に示したような気液噴
射ノズルを用いて外壁134に気液混合流を噴射してあ
る程度汚れを洗浄し、この後ブラシ132をブラシアタ
ッチメント部分131で装着し、家屋の外壁134に付
着した塵埃や泥などを除去し清浄面を得る。このとき、
噴射ノズル22から気液混合流を噴射しながら擦っても
よいし、気体流を噴射して埃やちりを吹き飛ばすように
してもよい。洗剤を混入した気液混合流を噴射しながら
ブラシ132で擦ると、洗浄効果は上がる。このよう
に、ブラシ132を有する気液噴射ノズルを使用して汚
れを擦ることにより、多様な洗浄対象、多様な汚れの種
類や度合いに対しても優れた洗浄効果を得ることができ
る。もちろん、ブラシ132で先に汚れを擦ってある程
度除去した後、ブラシ132を取り外して気液混合流に
よって汚れを洗い流してもよく、使用者の要求に応じて
様々な使い方が可能である。
【0160】また、ブラシアタッチメント部分131を
噴射ノズル22の中心軸に対して角度を有して取り付け
たので、図54に示すように高所の外壁134などを洗
浄する際にブラシ132が外壁134に沿い易く、作業
性がよい。この場合、送風通路21の先端側は、伸縮可
能な構成として所望の長さに固定でき、送風通路21の
洗浄機本体133側は折曲自在な構成として洗浄機本体
133をどのような場所にでも置けるようにすれば、使
いやすい。また、ブラシ132を、送風通路21からの
気体または液体通路23からの洗浄水または気液混合流
の噴射力で回転するように構成すれば、擦る動作を自動
的に簡単に行うことができる。
【0161】なお、本実施の形態では、ブラシ132を
噴射ノズル22に着脱可能に構成したが、噴射ノズル2
2と液体ノズル24を図45に示すように一体に形成し
て気液噴射ノズルとし、ブラシ132を噴射ノズル22
と一体に構成してもよい。この場合には、気液噴射ノズ
ルごと送風通路と液体通路から着脱して、他の形態の気
液噴射ノズルととりかえることになる。
【0162】また、図55に示すように、噴射ノズル2
2に設けた手で握るための取っ手64を設け、アタッチ
メント部分131は噴射ノズル22の中心軸に対して角
度を有して取り付けてもよい。図56に示すように家庭
の浴槽などを洗浄する場合、ブラシアタッチメント部分
131を噴射ノズル22の中心軸に対して角度を有して
取り付けたので、腰より低い高さにある浴槽の内壁など
を洗浄する際にブラシ132が内壁に沿い易くなり作業
性がよい。この角度は、取っ手135を持って作業しや
すい角度に設定している。
【0163】実施の形態26.本実施の形態も、噴射ノ
ズル先端部の変形例に関するものである。図57は、本
実施の形態によるノズルの先端部を拡大して示す斜視図
である。図において、136は例えばゴム製のワイパー
で、噴射ノズル22にはめ込みまたはネジ込むように構
成されている。図58はこのワイパー136で、家屋の
窓部137を洗浄している様子を示す説明図である。本
実施の形態は気液噴射機を洗浄機として用いたものであ
り、気液混合流によって洗浄する際の洗浄補助部材とし
て、ワイパー136を噴射ノズル22の先端部に設けた
ものである。
【0164】本実施の形態では、ワイパー136によっ
て、家屋の窓部137に付着した塵埃や泥などを高速の
水滴流による洗浄効果と、ゴム製のワイパー136が窓
面に密着して微細な汚れを剥離する効果によって、清浄
面を得ることができる。このように、着脱可能なワイパ
ー136を噴射ノズル22に備えたり、着脱可能な気液
噴射ノズルに固定したワイパー136を備えることによ
り、窓ガラスなどの多様な洗浄対象、多様な汚れの種類
や度合いに対しても優れた洗浄効果を得ることができ
る。
【0165】実施の形態27.本実施の形態は、気液噴
射機の動作方法に関するものである。気液噴射機本体
は、錆や腐食や汚れなどを防止するために極力水分を除
去しておく必要がある。このため、気液噴射機の動作開
始時、および動作終了時において、液体の気液噴射機本
体への逆流を防ぐことが必要となる。実施の形態1で
は、この気液噴射機の使用開始時に、まず送風機11を
動作させ、充分な風圧が得られたかどうかを風圧センサ
27で確認してから、電磁弁17を開にして液体を導入
している。また、使用終了時には、電磁弁17を閉にし
て液体の導入を終了してから、送風機11を停止してい
る。このように、気液噴射機本体において、気体の動作
圧が液体導入前から、または液体導入終了後までかかる
ようにして、液体の流入を防ぐことができる。本実施の
形態では、遅延回路によってこの動作の時間差を実現す
る。
【0166】以下、遅延回路について詳しく説明する。
図59は本実施の形態に係わる遅延回路を示す回路図で
あり、タイマー遅延回路140を組み込んで、送風機1
1のON/OFFと電磁弁17のON/OFFのタイミ
ングをずらすようにしている。図において、141は水
混合送風スイッチ、142は送風スイッチである。
【0167】気液混合流を得るときの動作開始の際は、
水混合送風スイッチをONにする。タイマー遅延回路1
40は、水混合送風スイッチ141がONになると、ま
ず送風機11を駆動し、所定時間後に電磁弁17が開に
なるように構成されている。また、気液混合流を停止さ
せる際には、水混合送風スイッチ141をOFFにす
る。タイマー遅延回路140は、水混合送風スイッチ1
41がOFFになると、まず電磁弁17を閉じ、所定時
間後に送風機11を停止させるように構成されている。
送風スイッチ142は、送風のみを行うスイッチであ
り、送風機11を駆動または停止させる。
【0168】このタイマー遅延回路140は、例えばマ
イクロコンピュータなどによる基板一体構成である。な
お、図18に示すように、洗浄水容器111を備え電動
ポンプ114で洗浄水を供給するように構成されている
場合は、電磁弁17の開閉とともに、電動ポンプ114
のON/OFFも制御する。
【0169】なお、上記実施の形態1〜27では、人の
体、頭髪や浴室の洗浄するシャワー装置に使用する場合
や、車や建物の壁や食器などの洗浄や水切りを行う洗浄
機に使用する場合について述べたが、これに限るもので
はなく、他の被洗浄物に使用してもよい。また、除雪な
どに用いて温水の気液混合流による衝撃力を利用するこ
ともできる。また、洗浄水による気液混合流を得る代わ
りに例えば農薬などの薬品を用い、これを気体にのせて
気液混合流として田畑に噴霧する装置に適用すれば、少
量の薬品を無駄にすることなく広範囲に散布することが
できる。また、業務用の野菜や果物などの洗浄や消毒な
ど、幅広い用途に用いることができる。
【0170】
【発明の効果】以上のように、本発明の第1の構成によ
れば、自己冷却型送風機、この送風機で送風された気体
の通路となる送風通路、この送風通路に接続する噴射ノ
ズル、液体を導入する液体導入管、この液体導入管で導
入された液体の通路となる液体通路、およびこの液体通
路に接続する液体ノズルを備え、液体通路と気体通路の
それぞれ少なくとも一部が互いに接触するように構成す
ると共に、噴射ノズル内に液体ノズルを配置し、液体ノ
ズルから吐出される液体を送風通路からの気体で吹き飛
ばして加速して気液混合流として噴射させることを特徴
とすることにより、送風機におけるモーターの発生熱を
利用し、様々な用途に応じて多様な機能を有する気液混
合流の温度を高めて噴射できる気液噴射機が得られる効
果がある。
【0171】また、本発明の第2の構成による気液噴射
機は、第1の構成における気液混合流を、(液体の体
積)/(気体の体積)が2%以下であるように構成した
ことにより、様々な用途に応じて多様な機能を有する気
液混合流を高速で噴射できると共に、使用する液体を効
率よく利用して節約できる気液噴射機が得られる効果が
ある。
【0172】また、本発明の第3の構成による気液噴射
機は、ターボ型送風機、この送風機で送風された気体の
通路となる送風通路、この送風通路に接続する噴射ノズ
ル、液体を導入する液体導入管、この液体導入管で導入
された液体の通路となる液体通路、およびこの液体通路
に接続する液体ノズルを備え、噴射ノズル内に液体ノズ
ルを配置し、液体ノズルから吐出される液体を送風通路
からの気体で吹き飛ばして加速して気液混合流として噴
射させると共に、気液混合流を、(液体の体積)/(気
体の体積)が2%以下であるように構成したことによ
り、使用する液体を効率よく利用でき、様々な用途に応
じて多様な機能を有する気液混合流を高速で噴射できる
気液噴射機が得られる効果がある。
【0173】また、本発明の第4の構成による気液噴射
機は、ターボ型送風機、この送風機で送風された気体の
通路となる送風通路、この送風通路に接続する噴射ノズ
ル、液体を導入する液体導入管、この液体導入管で導入
された液体の通路となる液体通路、この液体通路に接続
する液体ノズルを備え、この液体ノズルから吐出される
液体を送風通路からの気体で吹き飛ばして加速して気液
混合流として噴射させる構成とし、さらに気液混合流の
流速を可変にする流速可変手段を備えたことにより、用
途や噴射対象に適した速度や形状の気液混合流が得ら
れ、様々な用途に応じて多様な機能を有する気液混合流
を噴射できる気液噴射機が得られる効果がある。
【0174】また、本発明の第5の構成による気液噴射
機は、第4の構成における流速可変手段を、液体通路を
流れる液量を調節する液量調節手段で構成することによ
り、気液混合流の流速を可変にしたので、用途や噴射対
象に適した速度や形状の気液混合流が得られ、様々な用
途に応じて多様な機能を有する気液混合流を噴射できる
気液噴射機が得られる効果がある。
【0175】また、本発明の第6の構成による気液噴射
機は、第5の構成において、液体通路の液量を零にし、
噴射ノズルから気体を噴射するように構成したことによ
り、気液混合流が得られると共に高速風が得られ、水切
りや乾燥を行うことができる気液噴射機が得られる効果
がある。
【0176】また、本発明の第7の構成による気液噴射
機は、第4の構成における流速可変手段を、送風通路の
送風量を調節する送風量調節手段で構成することによ
り、気液混合流の流速を可変にしたので、用途や噴射対
象に適した速度や形状の気液混合流が得られ、様々な用
途に応じて多様な機能を有する気液混合流を噴射できる
気液噴射機が得られる効果がある。
【0177】また、本発明の第8の構成による気液噴射
機は、第1ないし第7の構成のいずれかにおいて、送風
通路を流れる気体を加熱する加熱器を備えたことによ
り、温かい気液混合流を噴射でき、例えば洗浄機に用い
た場合には、洗浄力を向上できる気液噴射機が得られる
効果がある。
【0178】また、本発明の第9の構成による気液噴射
機は、第1ないし第8の構成のいずれかにおいて、液体
通路を流れる液体を加熱する加熱器を備えたことによ
り、温かい気液混合流を噴射でき、例えば洗浄機に用い
た場合には、洗浄力を向上できる気液噴射機が得られる
効果がある。
【0179】また、本発明の第10の構成によれば、第
1の構成ないし第9の構成のいずれかに加え、送風機、
送風通路の一部、および液体通路の一部を収納する気液
噴射機本体を備え、気液噴射機本体外に位置する部分の
送風通路と液体通路の少なくとも一部を、伸縮可能性と
折曲自在性の少なくとも一方の性質を有する管で構成し
たことにより、送風通路および液体通路を自在に操作し
て、噴射対象物に対向するように噴射ノズルを操作でき
る気液噴射機が得られる効果がある。
【0180】また、本発明の第11の構成によれば、第
1ないし第10の構成のいずれかにおいて、気液噴射機
本体の動作を制御する制御手段を備え、この制御手段と
別系統の低電圧電源で動作して制御手段を操作する操作
手段を備えたことにより、使用者が操作する操作手段近
傍の絶縁性を向上できる気液噴射機が得られる効果があ
る。
【0181】また、本発明の第12の構成によれば、第
11の構成における操作手段を、気液噴射機本体と分離
して設けたことにより、気液噴射機本体と離れた場所で
も気液噴射機の動作を自在に切り替え操作できる気液噴
射機が得られる効果がある。
【0182】また、本発明の第13の構成によれば、第
11の構成に加え、噴射ノズル近傍に、操作手段を介し
て制御手段を操作する遠隔操作手段を備え、操作手段と
遠隔操作手段とを接続する信号線を送風通路に沿わせて
設置したことにより、使用者の手元付近で自在に切り替
え操作できる気液噴射機が得られる効果がある。
【0183】また、本発明の第14の構成によれば、第
1の構成ないし第13の構成のいずれかに加え、送風通
路に、液体の逆流を防止する逆流防止手段を備えたこと
により、気液噴射機本体内での錆や腐食の発生を防止で
き、故障が少なく信頼性の高い気液噴射機が得られる効
果がある。
【0184】また、本発明の第15の構成によれば、第
14の構成に加え、逆流防止手段を、送風通路の側壁に
設けられた突起壁、および突起壁の噴射ノズル側に設け
られた水抜き穴で構成したことにより、気液噴射機本体
内での錆や腐食の発生を防止でき、故障が少なく信頼性
の高い気液噴射機が得られる効果がある。
【0185】また、本発明の第16の構成によれば、第
14の構成に加え、逆流防止手段を、送風通路に設けら
れたトラップ部、およびトラップ部と気液噴射機本体外
とを接続するドレイン管で構成したことにより、気液噴
射機本体内での錆や腐食の発生を防止でき、故障が少な
く信頼性の高い気液噴射機が得られる効果がある。
【0186】また、本発明の第17の構成によれば、第
14の構成に加え、逆流防止手段として、送風通路の一
部を噴射ノズル側が下方になるように傾斜させて固定
し、前記下方となった送風通路に水抜き穴を設けたこと
により、気液噴射機本体内での錆や腐食の発生を防止で
き、故障が少なく信頼性の高い気液噴射機が得られる効
果がある。
【0187】また、本発明の第18の構成による気液噴
射機は、第14の構成における逆流防止手段を、送風機
の気体吐出圧力が所定の圧力以下で開く弁としたことに
より、送風機の動作圧が低下したときに気液噴射機本体
への液体の逆流を防止し、気液噴射機本体内での錆や腐
食の発生を防止でき、故障が少なく信頼性の高い気液噴
射機が得られる効果がある。
【0188】また、本発明の第19の構成によれば、第
1の構成ないし第18の構成のいずれかに加え、液体ノ
ズルの吐出口を噴射ノズルの中心軸上に配置して保持し
たことにより、均一で安定した気液混合流が噴射できる
気液噴射機が得られる効果がある。
【0189】また、本発明の第20の構成によれば、第
1の構成ないし第19の構成のいずれかに加え、噴射ノ
ズルを、送風通路の先端部に着脱可能であるように構成
したことにより、気液混合流の噴射形状を自在にでき、
様々な用途に応じて多様な機能を有する気液噴射機が得
られる効果がある。
【0190】また、本発明の第21の構成による気液噴
射機は、第1ないし第20の構成のいずれかにおける液
体ノズルを、液体通路の先端部に着脱可能であるように
構成したことにより、気液混合流の噴射形状を自在にで
き、様々な用途に応じて多様な機能を有する気液噴射機
が得られる効果がある。
【0191】また、本発明の第22の構成による気液噴
射機は、第1ないし第19の構成のいずれかにおいて、
噴射ノズルと液体ノズルを一体化した気液噴射ノズルと
して構成し、この気液噴射ノズルを送風通路と液体通路
から着脱可能であるように構成したことにより、噴射対
象に適した気液混合流を噴射する気液噴射ノズルを装着
でき、気液混合流の噴射形状を自在にして様々な用途に
応じて多様な機能を有する気液噴射機が得られる効果が
ある。
【0192】また、本発明の第23の構成による気液噴
射機は、第1ないし第22の構成のいずれかにおいて、
送風通路内に液体通路を配置したことにより、噴射ノズ
ルを噴射対象に向ける際、噴射ノズルに接続する送風通
路および液体通路の追従性が良く、操作し易い気液噴射
機が得られる効果がある。
【0193】また、本発明の第24の構成による気液噴
射機は、第1ないし第23の構成のいずれかにおいて、
送風通路と液体通路を一体化したことにより、噴射ノズ
ルを噴射対象に向ける際、噴射ノズルに接続する送風通
路および液体通路の追従性が良く、操作し易い気液噴射
機が得られる効果がある。
【0194】また、本発明の第25の構成による気液噴
射機は、第1ないし第24の構成のいずれかにおいて、
噴射ノズルと液体ノズルを一体化した気液噴射ノズルと
して構成し、この気液噴射ノズルが送風通路と液体通路
に対し回転自在としたことにより、気液混合流の向きを
洗浄対象に適した位置に僅かの労力で設定することがで
き使い勝手のよい気液噴射機が得られる効果がある。
【0195】また、本発明の第26の構成によれば、第
1の構成ないし第25の構成のいずれかに加え、噴射ノ
ズルを、送風通路の先端部と係合して任意の相対位置で
停止可能とし、相対位置に応じて噴射ノズルの流路断面
積が可変にするように構成したことにより、気液混合流
の噴射形状を自在にでき、様々な用途に応じて多様な機
能を有する気液噴射機が得られる効果がある。
【0196】また、本発明の第27の構成によれば、第
1の構成ないし第26の構成のいずれかに加え、液体ノ
ズルを、その先端部に液体の滴下防止手段を有するよう
にしたことにより、気液噴射機本体内での錆や腐食の発
生を防止でき、故障が少なく信頼性の高い気液噴射機が
得られる効果がある。
【0197】また、本発明の第28の構成によれば、第
1の構成ないし第27の構成のいずれかに加え、複数の
噴射ノズル、噴射ノズルのそれぞれに接続する送風通
路、複数の液体ノズルを備え、噴射ノズルのそれぞれの
内に液体ノズルを配置し、液体ノズルから供給される液
体を送風通路からの気体で吹き飛ばして加速し、気液混
合流を噴射し得るように構成したことにより、複数の箇
所で気液混合流や高速風を得ることができ、様々な用途
に応じて多様な機能を有する気液噴射機が得られる効果
がある。
【0198】また、本発明の第29の構成によれば、第
1の構成ないし第28の構成のいずれかにおいて、液体
通路から洗浄液体の一部を分岐し、この分岐した液体を
気液混合流の周囲に吐出する液体分岐通路を備えたこと
により、確実に温かくかつ高速の気液混合流を噴射でき
る気液噴射機が得られる効果がある。
【0199】また、本発明の第30の構成によれば、第
29の構成に加え、液体通路から洗浄液体の一部を分岐
する液体流量の割合を調節する流量調節手段を備えたこ
とにより、確実に温かくかつ高速の気液混合流を噴射で
きると共に、好みの形態の水流に調節できる気液噴射機
が得られる効果がある。
【0200】また、本発明の第31の構成によれば、送
風機、この送風機で送風された気体の通路となる送風通
路、この送風通路に接続する噴射ノズル、液体を導入す
る液体導入管、この液体導入管で導入された液体の通路
となる液体通路、およびこの液体通路に接続する液体ノ
ズルを備え、噴射ノズル内に液体ノズルを配置し、液体
ノズルから吐出される液体を送風通路からの気体で吹き
飛ばして加速して気液混合流として噴射させる気液噴射
機において、気液混合流を噴射する動作を停止する際
に、液体の供給を停止した後、送風機の駆動を停止する
ようにしたことにより、気液噴射機への液体の逆流を防
ぐことができ、気液噴射機本体内で錆や腐食の発生が防
止でき、故障が少なく信頼性の高い気液噴射機の動作方
法が得られる効果がある。
【0201】また、本発明の第32の構成によれば、送
風機、この送風機で送風された気体の通路となる送風通
路、この送風通路に接続する噴射ノズル、液体を導入す
る液体導入管、この液体導入管で導入された液体の通路
となる液体通路、およびこの液体通路に接続する液体ノ
ズルを備え、噴射ノズル内に液体ノズルを配置し、液体
ノズルから吐出される液体を送風通路からの気体で吹き
飛ばして加速して気液混合流として噴射させる気液噴射
機において、気液混合流を噴射する動作を開始する際
に、送風機を駆動した後、液体の供給を開始するように
したことにより、気液噴射機への液体の逆流を防ぐこと
ができ、気液噴射機本体内で錆や腐食の発生が防止で
き、故障が少なく信頼性の高い気液噴射機の動作方法が
得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による気液噴射機を示
す断面構成図である。
【図2】 実施の形態1に係り、噴射ノズルから噴射す
る気液混合流の水滴の流速(風水速)(m/s)と人が
感じる皮膚の刺激度を示す特性図である。
【図3】 実施の形態1に係り、横軸は送風通路での送
風量Q(m3 /min)および噴射ノズルでの風水速u
(m/s)を示し、縦軸は送風機からの吐出圧(静圧)
Hおよび送風通路での圧損P(kgf/cm2 )を示す
特性図である。
【図4】 実施の形態1に係り、図4(a)は横軸を液
体通路での水量(リットル/min)、縦軸を送風通路
での圧損P(kgf/cm2 )および噴射ノズル22で
の風水速u(m/s)とした特性図、図4(b)は横軸
を液体通路での水量(リットル/min)、縦軸を(液
体通路での洗浄水の体積)/(送風通路での送風気体の
体積)(%)とした特性図である。
【図5】 実施の形態1に係り、制御手段の処理動作を
示すフローチャートである。
【図6】 実施の形態1に係り、横軸は液体通路での水
量(リットル/min)、縦軸は送風通路での圧損P
(kgf/cm2 )および噴射ノズルでの風水速u(m
/s)および送風機のモータ電圧(V)を示す特性図で
ある。
【図7】 実施の形態1に係わり、洗浄モデルを説明す
る説明図である。
【図8】 実施の形態1による気液噴射機を示す断面構
成図である。
【図9】 実施の形態1による気液噴射機の設置状態を
示す構成図である。
【図10】 本発明の実施の形態2による気液噴射機を
示す断面構成図である。
【図11】 実施の形態2による気液噴射機に係り、図
11(a)は噴射ノズル近傍を拡大して示す断面図であ
り、図11(b)は固定具を拡大して示す斜視図であ
る。
【図12】 本発明の実施の形態3による気液噴射機と
して洗浄機を示す構成図である。
【図13】 実施の形態3による気液噴射機として洗浄
機を示す構成図である。
【図14】 本発明の実施の形態4による気液噴射機と
して洗浄機を示す構成図である。
【図15】 実施の形態4による気液噴射機として洗浄
機を示す構成図である。
【図16】 本発明の実施の形態5による気液噴射機と
して洗浄機を示す構成図である。
【図17】 本発明の実施の形態6による気液噴射機と
して洗浄機を示す構成図である。
【図18】 本発明の実施の形態7による気液噴射機と
して洗浄機を示す構成図である。
【図19】 本発明の実施の形態8による気液噴射機を
示す断面構成図である。
【図20】 本発明の実施の形態9による気液噴射機を
示す断面構成図である。
【図21】 本発明の実施の形態10による気液噴射機
として洗浄機を示す構成図である。
【図22】 実施の形態10による気液噴射機として洗
浄機を示す構成図である。
【図23】 本発明の実施の形態11による気液噴射機
として洗浄機を示す構成図である。
【図24】 実施の形態11による気液噴射機として洗
浄機を示す構成図である。
【図25】 本発明の実施の形態12による気液噴射機
を示す断面構成図である。
【図26】 実施の形態12による気液噴射機の設置状
態を示す構成図である。
【図27】 実施の形態12による気液噴射機の壁面貫
通部を拡大して示す断面図である。
【図28】 図27のX−X線断面図である。
【図29】 実施の形態12による気液噴射機の設置状
態を示す構成図である。
【図30】 実施の形態12による気液噴射機の設置状
態を示す構成図である。
【図31】 本発明の実施の形態13による気液噴射機
に係る噴射ノズル近傍を示す断面構成図である。
【図32】 本発明の実施の形態14による気液噴射機
に係る噴射ノズル近傍を示す断面構成図である。
【図33】 実施の形態14による気液噴射機に係り、
図33(a)は噴射ノズルを示す断面構成図、図33
(b)は正面図である。
【図34】 本発明の実施の形態15による気液噴射機
に係り、図34(a)は噴射ノズルを示す断面構成図、
図34(b)は斜視図である。
【図35】 本発明の実施の形態16による気液噴射機
に係り、図35(a)は噴射ノズルを示す断面構成図、
図35(b)は正面図である。
【図36】 本発明の実施の形態16に係る液体ノズル
近傍を示す斜視図である。
【図37】 実施の形態16に係る液体ノズル近傍を示
す斜視図である。
【図38】 実施の形態16に係る液体ノズル近傍を示
す斜視図である。
【図39】 本発明の実施の形態17による気液噴射機
に係り、図39(a)は噴射ノズル近傍を示す断面構成
図、図39(b)は斜視図である。
【図40】 本発明の実施の形態18による気液噴射機
を示す断面構成図である。
【図41】 本発明の実施の形態19による気液噴射機
を示す断面構成図である。
【図42】 本発明の実施の形態20による気液噴射機
を示す断面構成図である。
【図43】 本発明の実施の形態21に係り、図43
(a)は液体ノズル近傍を示す断面図、図43(b)は
(a)のZ−Z線断面図である。
【図44】 本発明の実施の形態22に係り、図44
(a)は液体ノズル近傍を示す断面図、図44(b)は
(a)のZ−Z線断面図である。
【図45】 本発明の実施の形態23に係わる液体ノズ
ル24および噴射ノズル22の構造を拡大して示す断面
図である。
【図46】 図45のG−G線における断面図である。
【図47】 実施の形態23に係わる気液噴射ノズルの
構造を示す断面図である。
【図48】 実施の形態23に係わる気液噴射ノズルの
構造を示す断面図である。
【図49】 図48の気液噴射ノズルをその噴射側から
見た正面図である
【図50】 本発明の実施の形態24によるノズルの先
端部を拡大して示す断面図である。
【図51】 本発明の実施の形態25によるノズルの先
端部を拡大して示す断面図である。
【図52】 実施の形態25に係わる気液噴射ノズルを
噴射方向から見た正面図である。
【図53】 実施の形態25に係わる気液噴射ノズルを
示す斜視図である。
【図54】 実施の形態25に係わる気液噴射ノズルで
家屋の屋外部を洗浄する様子を示す説明図である。
【図55】 実施の形態25に係わる気液噴射ノズルを
示す斜視図である。
【図56】 実施の形態25に係わる気液噴射ノズルで
浴槽を洗浄する様子を示す説明図である。
【図57】 本発明の実施の形態26によるノズルの先
端部を拡大して示す斜視図である。
【図58】 実施の形態26に係わる気液噴射ノズルで
家屋の窓部を洗浄する様子を示す説明図である。
【図59】 本発明の実施の形態27に係わる遅延回路
を示す回路図である。
【図60】 従来の灰皿洗浄機の高速噴射水生成装置部
を示す縦断面図である。
【図61】 従来の洗浄装置を示す構成図である。
【符号の説明】
11 送風機、13 加熱器、14 送風用通路、15
洗浄水導入管、16洗浄水吐出管、17 電磁弁、1
8 制御手段、19 操作手段、20 洗浄機本体、2
1 送風用可撓性管、22 噴射ノズル、23 洗浄水
供給用可撓性管、24 液体ノズル、25 遠隔操作
部、30 分岐通路、31 固定具、32 突起壁、3
3 水抜き穴、34 トラップ部、35 ドレイン管、
39 逆止弁、50 マニホールド、53 被洗浄物セ
ンサ、54 被洗浄物、55 飛散水防止カバー、56
第2液体ノズル、57 流量調節手段、111 洗浄
水容器、114 電動ポンプ、120 液体排出管、1
23 弁部、124 液体排出通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 洋二 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 井上 ▲たか▼之 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 田中 ふさ子 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 高橋 豊 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地1 三菱電機ホーム機器株式会社内 (72)発明者 今井 智久 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地1 三菱電機ホーム機器株式会社内 (72)発明者 長谷川 太平 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地1 三菱電機ホーム機器株式会社内

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自己冷却型送風機、この送風機で送風さ
    れた気体の通路となる送風通路、この送風通路に接続す
    る噴射ノズル、液体を導入する液体導入管、この液体導
    入管で導入された液体の通路となる液体通路、およびこ
    の液体通路に接続する液体ノズルを備え、前記液体通路
    と前記気体通路のそれぞれ少なくとも一部が互いに接触
    するように構成すると共に、前記噴射ノズル内に前記液
    体ノズルを配置し、前記液体ノズルから吐出される液体
    を前記送風通路からの気体で吹き飛ばして加速して気液
    混合流として噴射させることを特徴とする気液噴射機。
  2. 【請求項2】 気液混合流を、(液体の体積)/(気体
    の体積)が2%以下であるように構成したことを特徴と
    する請求項1記載の気液噴射機。
  3. 【請求項3】 ターボ型送風機、この送風機で送風され
    た気体の通路となる送風通路、この送風通路に接続する
    噴射ノズル、液体を導入する液体導入管、この液体導入
    管で導入された液体の通路となる液体通路、およびこの
    液体通路に接続する液体ノズルを備え、前記噴射ノズル
    内に前記液体ノズルを配置し、前記液体ノズルから吐出
    される液体を前記送風通路からの気体で吹き飛ばして加
    速して気液混合流として噴射させると共に、前記気液混
    合流を、(前記液体の体積)/(前記気体の体積)が2
    %以下であるように構成したことを特徴とする気液噴射
    機。
  4. 【請求項4】 ターボ型送風機、この送風機で送風され
    た気体の通路となる送風通路、この送風通路に接続する
    噴射ノズル、液体を導入する液体導入管、この液体導入
    管で導入された液体の通路となる液体通路、この液体通
    路に接続する液体ノズルを備え、この液体ノズルから吐
    出される液体を前記送風通路からの気体で吹き飛ばして
    加速して気液混合流として噴射させる構成とし、さらに
    前記気液混合流の流速を可変にする流速可変手段を備え
    たことを特徴とする気液噴射機。
  5. 【請求項5】 流速可変手段を、液体通路を流れる液量
    を調節する液量調節手段で構成することにより、気液混
    合流の流速を可変にしたことを特徴とする請求項4記載
    の気液噴射機。
  6. 【請求項6】 液体通路の液量を零にし、噴射ノズルか
    ら気体を噴射するように構成したことを特徴とする請求
    項5記載の気液噴射機。
  7. 【請求項7】 流速可変手段を、送風通路の送風量を調
    節する送風量調節手段で構成することにより、気液混合
    流の流速を可変にしたことを特徴とする請求項4記載の
    気液噴射機。
  8. 【請求項8】 送風通路を流れる気体を加熱する加熱器
    を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項7のい
    ずれかに記載の気液噴射機。
  9. 【請求項9】 液体通路を流れる液体を加熱する加熱器
    を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項8のい
    ずれかに記載の気液噴射機。
  10. 【請求項10】 送風機、送風通路の一部、および液体
    通路の一部を収納する気液噴射機本体を備え、前記気液
    噴射機本体外に位置する部分の前記送風通路と前記液体
    通路の少なくとも一部を、伸縮可能性と折曲自在性の少
    なくとも一方の性質を有する管で構成したことを特徴と
    する請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の気液噴
    射機。
  11. 【請求項11】 気液噴射機本体の動作を制御する制御
    手段、および前記制御手段と別系統の低電圧電源で動作
    して前記制御手段を操作する操作手段を備えたことを特
    徴とする請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の
    気液噴射機。
  12. 【請求項12】 操作手段を、気液噴射機本体と分離し
    て設けたことを特徴とする請求項11記載の気液噴射
    機。
  13. 【請求項13】 噴射ノズル近傍に、操作手段を介して
    制御手段を操作する遠隔操作手段を備え、前記操作手段
    と前記遠隔操作手段とを接続する信号線を送風通路に沿
    わせて設置したことを特徴とする請求項11記載の気液
    噴射機。
  14. 【請求項14】 送風通路に、液体の逆流を防止する逆
    流防止手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし請
    求項13のいずれかに記載の気液噴射機。
  15. 【請求項15】 逆流防止手段は、送風通路の側壁に設
    けられた突起壁、およびこの突起壁の噴射ノズル側に設
    けられた水抜き穴で構成されたことを特徴とする請求項
    14記載の気液噴射機。
  16. 【請求項16】 逆流防止手段は、送風通路に設けられ
    たトラップ部、および前記トラップ部と気液噴射機本体
    外とを接続するドレイン管で構成されたことを特徴とす
    る請求項14記載の気液噴射機。
  17. 【請求項17】 逆流防止手段は、送風通路の一部を噴
    射ノズル側が下方になるように傾斜させて固定し、前記
    下方となった送風通路に水抜き穴を設けたものであるこ
    とを特徴とする請求項14記載の気液噴射機。
  18. 【請求項18】 逆流防止手段は、送風機の気体吐出圧
    力が所定の圧力以下で開く弁であることを特徴とする請
    求項14記載の気液噴射機。
  19. 【請求項19】 液体ノズルの吐出口を噴射ノズルの中
    心軸上に配置して保持したことを特徴とする請求項1な
    いし請求項18のいずれかに記載の気液噴射機。
  20. 【請求項20】 噴射ノズルは、送風通路の先端部に着
    脱可能であるように構成されていることを特徴とする請
    求項1ないし請求項19のいずれかに記載の気液噴射
    機。
  21. 【請求項21】 液体ノズルは、液体通路の先端部に着
    脱可能であるように構成されていることを特徴とする請
    求項1ないし請求項20のいずれかに記載の気液噴射
    機。
  22. 【請求項22】 噴射ノズルと液体ノズルを一体化した
    気液噴射ノズルとして構成し、この気液噴射ノズルが送
    風通路と液体通路から着脱可能であるように構成されて
    いることを特徴とする請求項1ないし請求項19のいず
    れかに記載の気液噴射機。
  23. 【請求項23】 送風通路内に液体通路を配置したこと
    を特徴とする請求項1ないし請求項22のいずれかに記
    載の気液噴射機。
  24. 【請求項24】 送風通路と液体通路を一体化したこと
    を特徴とする請求項1ないし請求項23のいずれかに記
    載の気液噴射機。
  25. 【請求項25】 噴射ノズルと液体ノズルを一体化した
    気液噴射ノズルとして構成し、この気液噴射ノズルが送
    風通路と液体通路に対し回転自在としたことを特徴とす
    る請求項1ないし請求項24のいずれかに記載の気液噴
    射機。
  26. 【請求項26】 噴射ノズルは、送風通路の先端部と係
    合して任意の相対位置で停止可能とし、前記相対位置に
    応じて前記噴射ノズルの流路断面積を可変にするように
    構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項
    25のいずれかに記載の気液噴射機。
  27. 【請求項27】 液体ノズルは、その先端部に液体の滴
    下防止手段を有することを特徴とする請求項1ないし請
    求項26のいずれかに記載の気液噴射機。
  28. 【請求項28】 複数の噴射ノズル、前記噴射ノズルの
    それぞれに接続する送風通路、複数の液体ノズルを備
    え、前記噴射ノズルのそれぞれの内に前記液体ノズルを
    配置し、前記液体ノズルから供給される液体を前記送風
    通路からの気体で吹き飛ばして加速し、気液混合流を噴
    射し得るように構成したことを特徴とする請求項1ない
    し請求項27のいずれかに記載の気液噴射機。
  29. 【請求項29】 液体通路から液体の一部を分岐し、こ
    の分岐した液体を気液混合流の周囲に吐出する液体分岐
    通路を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項2
    8のいずれかに記載の気液噴射機。
  30. 【請求項30】 液体通路から液体の一部を分岐する液
    体流量の割合を調節する流量調節手段を備えたことを特
    徴とする請求項29記載の気液噴射機。
  31. 【請求項31】 送風機、この送風機で送風された気体
    の通路となる送風通路、この送風通路に接続する噴射ノ
    ズル、液体を導入する液体導入管、この液体導入管で導
    入された液体の通路となる液体通路、およびこの液体通
    路に接続する液体ノズルを備え、前記噴射ノズル内に前
    記液体ノズルを配置し、前記液体ノズルから吐出される
    液体を前記送風通路からの気体で吹き飛ばして加速して
    気液混合流として噴射させる気液噴射機において、前記
    気液混合流を噴射する動作を停止する際に、前記液体の
    供給を停止した後、前記送風機の駆動を停止するように
    したことを特徴とする気液噴射機の動作方法。
  32. 【請求項32】 送風機、この送風機で送風された気体
    の通路となる送風通路、この送風通路に接続する噴射ノ
    ズル、液体を導入する液体導入管、この液体導入管で導
    入された液体の通路となる液体通路、およびこの液体通
    路に接続する液体ノズルを備え、前記噴射ノズル内に前
    記液体ノズルを配置し、前記液体ノズルから吐出される
    液体を前記送風通路からの気体で吹き飛ばして加速して
    気液混合流として噴射させる気液噴射機において、気液
    混合流を噴射する動作を開始する際に、前記送風機を駆
    動した後、前記液体の供給を開始するようにしたことを
    特徴とする気液噴射機の動作方法。
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