JP6369395B2 - 洗浄装置、それを用いた洗車機 - Google Patents

Description

本発明は、噴射ノズルを備えた洗浄装置、洗車機に関する。

従来の洗車機は特許文献１に開示されている。この洗車機は被洗浄車両に対して前後方向に移動させる洗車機本体を備えている。洗車機本体は左右の対向する２つのスタンド部と、スタンド部の上端を連結する天井部とを有して被洗浄車両を跨いで門型に形成される。

両スタンド部には噴射ノズルを備えた洗浄装置が設けられている。洗浄装置には水道管や圧縮機が接続され、これにより、噴射ノズルから高圧の洗浄水が噴射可能に形成されている。

また、洗車機本体には乾燥装置が設けられている。乾燥装置は被洗浄車両の表面に送風する。

上記構成の洗車機において、被洗浄車両が所定位置に停車すると、洗浄装置により被洗浄車両の表面に高圧の洗浄水が噴射される。洗浄装置による洗浄に続き、乾燥装置により空気を被洗浄車両に送風して被洗浄車両を乾燥させる。

特開２００２−５９８１６号公報 特開２０１１−２０７２７０号公報

しかし、上記の洗車機は高圧の洗浄水を噴射するため、高圧のポンプを必要として洗車機の製造コストが大きくなるとともに、スタッフ等の人体に洗浄水が直接当たると危険となる問題がある。

本発明は、製造コストを削減し、人体の危険を回避できる洗浄装置及びそれを用いた洗車機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の洗浄装置は、圧縮空気と洗浄媒体とを混合して第１噴射口から微粒子の前記洗浄媒体を噴射する第１噴射ノズルと、第１噴射ノズルを内装して第１噴射口に対向する第２噴射口と送風装置に接続される空気の流入口とを設けた第２噴射ノズルとを備え、第２噴射ノズルが第１噴射口の下流で内面を円錐面に形成して流路を絞る加速部と、前記加速部の下流に配して第２噴射口を開口する円筒状の分散部とを有することを特徴とする。

また、本発明は上記構成の洗浄装置において、前記加速部が前記分散部よりも軸方向に長いことを特徴とする。

また本発明の洗車機は、上記各構成の洗浄装置を備え、前記洗浄装置により被洗浄車両の表面を洗浄することを特徴とする。

本発明によると、第２噴射ノズルが第１噴射口を有した第１噴射ノズルを内装して一端に送風装置が接続され、第１噴射口の下流に配した内面が円錐面の加速部と加速部の下流に配して第２噴射口を開口する円筒状の分散部とを有する。このため、第１噴射口から噴射された微粒子の洗浄媒体は加速部で加速され、分散部により所定の噴射角度で第２噴射口から噴射される。これにより、洗浄面に所望の粒径の高速の洗浄媒体が所望の面圧や流量で衝突する。従って、人体の危険を回避できるとともに、高圧の圧縮空気を大量に必要としないため洗浄コストを削減することができる。

本発明の一実施形態の洗車機を示す側面図 本発明の一実施形態の洗車機を示す正面図 本発明の一実施形態の洗車機の洗浄装置を示す概略構成図

以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１、図２は本発明の一実施形態の洗車機を示す側面図及び正面図である。洗車機ＷＡは自動車から成る被洗浄車両ＣＡを洗浄し、洗車機本体１、レール２及びリモートパネル７Ａを備えている。洗車機本体１は左右の対向する２つのスタンド部９０と、スタンド部９０の上端を連結する天井部９１とを有した門型に形成される。

レール２は地面Ｇ上に左右一対設けられ、スタンド部９０の底面に設けた車輪３がレール２上に配される。これにより、洗車機本体１はレール２上に立設し、走行モータ（不図示）の駆動によりレール２上を走行して被洗浄車両ＣＡに対して前後に相対移動する。

リモートパネル７Ａは洗車機本体１の進入経路Ｓ上に配される。被洗浄車両ＣＡはリモートパネル７Ａの面前で停車し、ユーザは被洗浄車両ＣＡ内からリモートパネル７Ａの操作によって洗車条件の設定を行う。

リモートパネル７Ａに設けたボタンにより、フロントガード有り、フェンダーポール有り、サイドミラー有り、リヤワイパ有り、ルーフキャリア有り等の装備品の有無の洗車条件を設定することができる。

洗車機本体１の一方のスタンド部９０の前面には操作パネル７が配される。操作パネル７は洗車条件を設定するリモートパネル７Ａと同様の操作ボタン（不図示）を備えている。

洗車機本体１の両側のスタンド部９０の前部（入口側）には形状センサ８、９が設けられている。形状センサ８、９は光電センサや超音波センサ等から成り、洗車機本体１に進入する被洗浄車両ＣＡの外面形状を検知する。これにより、洗車機本体１の走行範囲が決められる。

洗車機本体１には被洗浄車両ＣＡを洗浄する洗浄装置４０及び被洗浄車両ＣＡを乾燥させる乾燥装置２５が設けられる。乾燥装置２５は気流を発生するブロア２０（送風装置）を備え、ブロア２０にはサイド送風ノズル２２及びトップ送風ノズル２１が接続される。サイド送風ノズル２２はスタンド部９０の後端部にそれぞれ設けられ、被洗浄車両ＣＡの側面に向けて送風する。トップ送風ノズル２１は天井部９１の後部に設けられ、被洗浄車両ＣＡの上面に向けて送風する。なお、ブロア２０は送風ファンでもよい。

洗浄装置４０は各スタンド部９０に上下方向に延びて設けられるサイド洗浄部１２と、天井部９１に左右方向に延びて設けられるトップ洗浄部１１とを有する。サイド洗浄部１２及びトップ洗浄部１１にはそれぞれ微粒子の洗浄液を噴射する複数の噴射ノズル５５が設けられる。

サイド洗浄部１２はスタンド部９０に設けられた案内部（不図示）により左右方向に案内される。これにより、サイド洗浄部１２が被洗浄車両ＣＡに対して近接可能に設けられる。トップ洗浄部１１は天井部９１に設けられた案内部（不図示）により上下方向に案内される。これにより、トップ洗浄部１１が被洗浄車両ＣＡに対して近接可能に設けられる。

図３は洗浄装置４０の概略構成図を示している。同図は一の噴射ノズル５５に対する接続状態を示しているが、他の噴射ノズル５５に対しても同様に接続される。噴射ノズル５５（第２噴射ノズル）は前端に噴射口５６（第２噴射口）を開口し、後端に空気の流入口５７ａを開口する。流入口５７ａにはサイド洗浄部１２及びトップ洗浄部１１（図２参照）に接続されたダクトホース３８を介してブロア２０（図２参照）が接続される。尚、ブロア２０からサイド送風ノズル２２及びトップ送風ノズル２１に接続される経路と、サイド洗浄部１２及びトップ洗浄部１１に接続される経路とを切り替え可能になっている。

噴射ノズル５５の内部には噴射ノズル４５（第１噴射ノズル）が配される。噴射ノズル４５は配管４１を介してコンプレッサ４３に接続されている。配管４１は配管４１ａと配管４１ｂとに分岐している。配管４１ａ上には上流から順に水タンク４７、調整部４２ａが設けられ、配管４１ｂ上には上流から順にエアタンク４８、調整部４２ｂが設けられる。水タンク４７には洗浄媒体Ｗとなる水が貯溜される。洗浄媒体Ｗに洗剤、界面活性剤、アルカリ剤等を含有してもよい。調整部４２ａ及び調整部４２ｂはそれぞれ洗浄媒体Ｗや空気の流量を調整する。

コンプレッサ４３が駆動されると、噴射ノズル４５には配管４１ｂを介して圧縮空気が供給され、配管４１ａを介して洗浄媒体Ｗが圧送される。これにより、微粒子の洗浄媒体Ｗが噴射口４６（第１噴射口）から噴射される。この時、コンプレッサ４３の出力調整や調整部４２ａ、４２ｂの調整によって、所望の粒子径及び流量の洗浄媒体Ｗを噴射口４６から噴射させることができる。

噴射ノズル５５は噴射ノズル４５を内装する円筒状の内装部５７の上流端に流入口５７ａが開口する。ブロア２０から送出される空気は流入口５７ａを介して噴射ノズル５５に流入する。

内装部５７の下流側には内面を円錐面に形成した加速部５８が設けられる。加速部５８は噴射口４６の下流で流路を絞り、流入口５７ａから流入する気流を加速する。加速部５８の長さ及び流路径を適切に形成し、噴射口４６から噴射された洗浄媒体Ｗを所望の流速に加速して噴射口５６から噴射することができる。

加速部５８の下流側には円筒状の分散部６０が設けられる。噴射口５６（第２噴射口）は噴射口４６に対向して分散部６０の先端に開口する。内装部５７、加速部５８及び分散部６０の軸線Ｓは一直線上に配され、軸線Ｓ上に噴射口４６、５６が配される。

噴射口５６から噴射される洗浄媒体Ｗの噴射角度θは分散部６０の軸線Ｓ方向の長さによって変化する。即ち、分散部６０が短くなると噴射角度θが狭く、分散部６０が長くなると噴射角度θが大きくなる。このため、分散部６０の長さを適切に形成し、洗浄媒体Ｗを所望の噴射角度θで噴射口５６から噴射することができる。これにより、噴射口５６の前方における単位体積当たりの洗浄媒体Ｗの液滴の数量（以下、「分散密度」という）を所望の分散密度に形成することができる。

本実施形態では加速部５８の軸方向の長さＤ１を９１ｍｍに形成し、分散部６０の軸方向の長さＤ２を３７ｍｍに形成している。これにより、加速部５８が分散部６０よりも軸方向に長く形成される。また、噴射口５６の口径Ｄ４を１５ｍｍに形成し、内装部５７の内径Ｄ３を３６ｍｍに形成している。

上記構成の洗車機ＷＡにおいて、ユーザが運転して被洗浄車両ＣＡをリモートパネル７Ａの面前で停車させ、被洗浄車両ＣＡの洗車条件の設定を被洗浄車両ＣＡ内から行う。洗車条件が設定されると洗車機本体１が前後方向に移動し、コンプレッサ４３及びブロア２０を駆動して洗浄装置４０による洗浄工程が開始される。この時、形状センサ８、９の検知結果に基づいて、噴射ノズル５５の噴射口５６が被洗浄車両ＣＡから所定距離（例えば、３００ｍｍ）離間した位置を保持する。

コンプレッサ４３の駆動によって、噴射ノズル４５には配管４１ａ及び配管４１ｂを介して所定流量の洗浄媒体Ｗ及び圧縮空気が供給される。これにより、噴射ノズル４５の噴射口４６から微粒子の液滴の洗浄媒体Ｗが噴射される。

また、ブロア２０の駆動によって噴射ノズル４５から噴射された洗浄媒体Ｗは前方の噴射口５６に導かれる。この時、加速部５８が内面を円錐面に形成して流路を絞っているので、加速部５８内で洗浄媒体Ｗの速度が加速される。加速部５８により加速された洗浄媒体Ｗは分散部６０を流通し、矢印Ｅ（図３参照）に示すように噴射口５６から所望の分散密度で噴射される。これにより、被洗浄車両ＣＡの洗浄が行われる。

本実施形態では、コンプレッサ４３から高圧気流が送出され、噴射ノズル４５には所定の流量の洗浄媒体Ｗ及び所定の流量の圧縮空気が供給される。また、ブロア２０から低圧気流が所定の流量で送出される。

これにより、噴射口５６から噴射される洗浄媒体Ｗに所望する微粒子の粒子径が形成される。洗浄媒体Ｗが微粒子であるため、人体の危険を回避できる。そして、噴射口５６から３００ｍｍ離れた被洗浄車両ＣＡの表面到達時に洗浄媒体Ｗの速度が所望する速度以上になっている。また、被洗浄車両ＣＡの表面衝突時の面圧が所定の値になっている。これにより所望する洗浄効果を奏することができる。

トップ洗浄部１１及びサイド洗浄部１２による洗浄が終了すると、乾燥装置２５による乾燥工程が行われる。乾燥工程ではブロア２０を駆動してトップ送風ノズル２１及びサイド送風ノズル２２から空気が送出され、被洗浄車両ＣＡの乾燥が行われる。

本実施形態によると、噴射ノズル５５（第２噴射ノズル）が噴射口４６（第１噴射口）を有した噴射ノズル４５（第１噴射ノズル）を内装して一端にブロア２０（送風装置）が接続される。また、噴射ノズル５５が噴射口４６の下流に配した内面が円錐面の加速部５８と加速部５８の下流に配して噴射口５６（第２噴射口）を開口する円筒状の分散部６０とを有する。

このため、噴射口４６から噴射された所望の粒径の微粒子の洗浄媒体Ｗがブロア２０から低圧気流を供給して加速部５８で加速される。また、分散部６０により所定の噴射角度θで洗浄媒体Ｗが噴射口５６から噴射される。これにより、洗浄面に所望の粒径の高速の洗浄媒体Ｗが所望の面圧や流量で衝突する。従って、洗浄力を向上することができる。また、高圧の圧縮空気が所望の粒径及び流量の洗浄媒体Ｗを得るために用いられ、低圧のブロア２０及び加速部５８によって高速の洗浄媒体Ｗが噴射される。このため、人体の危険を回避して高圧の圧縮空気を大量に必要としないため洗浄コストを削減することができる。

また、加速部５８が分散部６０よりも軸方向に長いため、洗浄媒体Ｗを十分加速させることができる。

本実施形態において、噴射ノズル４５内で微粒子の氷を所定の方法で形成し、氷で形成される洗浄媒体Ｗを噴射ノズル５５から噴射してもよい。これにより、被洗浄車両ＣＡの表面の付着力を増して洗浄力をより向上できる。なお、微粒子の氷を予め生成して噴射ノズル４６に供給してもよい。この時、氷以外の粉粒状の洗浄媒体Ｗ（例えば粉粒の洗剤）を噴射ノズル４６に供給してもよい。

また、洗車機ＷＡに搭載した洗浄装置４０によって被洗浄車両ＣＡを洗浄しているがこれに限られない。例えば、食器、医療器具、生鮮食品、電子部品等を洗浄してもよい。また、洗浄装置４０を可搬性に形成してもよい。この時、自動車以外の被洗浄車両（鉄道、２輪車、飛行機、船等）、建造物（建築物、道路、トンネル等）を洗浄してもよい。

本発明によると、洗浄装置、洗車機に利用することができる。

１ 洗車機本体
２ レール
３ 車輪
４ トップ洗浄部
５ サイド洗浄部
７ 操作パネル
１１ トップ洗浄部
１２ サイド洗浄部
２０ ブロア（送風装置）
２１ トップ送風ノズル
２２ サイド送風ノズル
２５ 乾燥装置
３８ ダクトホース
４０ 洗浄装置
４１ 配管
４１ａ、４１ｂ 配管
４２ａ、４２ｂ 調整部
４３ コンプレッサ
４５ 噴射ノズル（第１噴射ノズル）
４６ 噴射口（第１噴射口）
４７ 水タンク
４８ エアタンク
４９ 冷却部
５５ 噴射ノズル（第２噴射ノズル）
５６ 噴射口（第２噴射口）
５７ 内装部
５７ａ 流入口
５８ 加速部
６０ 分散部
９０ スタンド部
９１ 天井部
Ｅ 噴射方向
Ｓ 軸線
ＣＡ 被洗浄車両
Ｗ 洗浄媒体
ＷＡ 洗車機

Claims (3)

1. 圧縮空気と洗浄媒体とを混合して第１噴射口から微粒子の前記洗浄媒体を噴射する第１噴射ノズルと、第１噴射ノズルを内装して第１噴射口に対向する第２噴射口と送風装置に接続される空気の流入口とを設けた第２噴射ノズルとを備え、
   前記圧縮空気と前記洗浄媒体は、前記第１噴射ノズルまで別々に搬送され、前記第１噴射ノズルの中で混合され、
   第１噴射ノズルの内側は第１噴射口に向けて狭くなるように形成され、
   第２噴射ノズルが第１噴射口の下流で内面を円錐面に形成して流路を絞る加速部と、前記加速部の下流に配して第２噴射口を開口する円筒状の分散部とを有することを特徴とする洗浄装置。
2. 前記加速部が前記分散部よりも軸方向に長いことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の前記洗浄装置を備え、前記洗浄装置により被洗浄車両の表面を洗浄することを特徴とする洗車機。

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