洗浄装置
【課題】 洗浄サイクルタイムを一定にでき、かつ洗浄効果を上げることができる洗浄装置を提供する。
【解決手段】 ノズルを回転させて洗浄液を噴射するタービン式の洗浄装置であって、洗浄液が流入するヘッドパイプ３入口と、洗浄液の圧力を駆動源としてノズル１９を回転させるタービン５との間に、タービン５の回転調整を行う専用のインレットコア４を設けるとともに、ノズルロータ１７とノズル１９との間に整流格子として二段式ずれ格子１８を装着したことを特徴とする。専用のインレットコアを装着することで、タービンの回転速度を一定とし、洗浄サイクルタイムを一定にできる。また、洗浄効果を上げるために、整流格子として働くスタビライザに二段式ずれ格子を装着することで整流を細分化し、直進棒流性能を向上させて洗浄効果を高めることができる。
【解決手段】 ノズルを回転させて洗浄液を噴射するタービン式の洗浄装置であって、洗浄液が流入するヘッドパイプ３入口と、洗浄液の圧力を駆動源としてノズル１９を回転させるタービン５との間に、タービン５の回転調整を行う専用のインレットコア４を設けるとともに、ノズルロータ１７とノズル１９との間に整流格子として二段式ずれ格子１８を装着したことを特徴とする。専用のインレットコアを装着することで、タービンの回転速度を一定とし、洗浄サイクルタイムを一定にできる。また、洗浄効果を上げるために、整流格子として働くスタビライザに二段式ずれ格子を装着することで整流を細分化し、直進棒流性能を向上させて洗浄効果を高めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばタンクや容器の内面を洗浄する洗浄装置に係り、特に流体の圧力を駆動源としてノズルを回転させて洗浄水を噴射する液圧三次元回転式の洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば食品用の醸造タンク、蒸留釜、貯槽、飲料タンクなどや、化学用の反応器、貯槽、容器、混合槽、薬液タンクなどの産業の分野において、それらタンクや容器等の内面を洗浄する洗浄装置として、タービン式と呼ばれる自動回転洗浄装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載されている洗浄装置では、高圧水を噴射するノズルを回転させながらノズルハウジングを自転させることにより、タンクや容器内に均一に高圧水の噴射を行って洗浄する。
【０００３】
タービン式の洗浄装置では、内部に駆動用ノズルを設け、洗浄水の一部を駆動用ノズルから噴射して羽根車を回し、これを歯車列により減速伝達して回転数を制御し、所望の回転を得ている。そして、噴射水量や角度を調整したり、洗浄装置の内部に溜まった水の排水量を絞ったりすることによりノズルの回転数を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−６８１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したタービン式の洗浄装置においては、タンクや容器内をむらなく洗浄するためには、ノズルの回転数を制御し、回転数を安定させることが必要となる。
【０００６】
しかしながら、従来のタービン式の洗浄装置で用いられているノズルは、一定圧力の下で洗浄サイクルがノズルオリフィス径により異なるため、洗浄時間にバラツキが生ずるという課題があった。また、限られた寸法で製作するため、流路内で乱流が起こることにより噴射棒流も捌けぎみになり、十分な洗浄力が得られなかった。
【０００７】
これに加えて、駆動の回転数を調整するためには、噴射水量の大、小に応じた最適なノズルの選定が必要となり、回転効率の一番良い噴射位置に設置するために角度の調整も必要になる。
【０００８】
しかも、タービン式では、洗浄水の一部を駆動源として利用するため、タービンを駆動させるノズルのオリフィス径が小さいことから、水中のゴミ等による目詰まりを頻繁に起こし、ノズルの回転不良を招くという問題があった。
【０００９】
この問題を解決するために、洗浄装置の内部に水中のゴミ等の異物を除去するためのフィルタを設けることも考えられるが、洗浄装置の構造が複雑になるという課題があった。
【００１０】
本発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、洗浄サイクルタイムを一定にでき、かつ洗浄効果を上げることができる洗浄装置を提供することにある。
【００１１】
また、駆動に関する調整を不要にできる洗浄装置を提供することにある。
【００１２】
更に、洗浄装置の構造の複雑化を招くことなく、ノズルの目詰まりによるノズルの回転不良を防止できる洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の洗浄装置は、ノズルを回転させて洗浄液を噴射するタービン式の洗浄装置であって、洗浄液が流入するヘッドパイプ３入口と、洗浄液の圧力を駆動源としてノズル１９を回転させるタービン５との間に、タービン５の回転調整を行う専用のインレットコア４を設けるとともに、ノズルロータ１７とノズル１９との間に整流格子として二段式ずれ格子１８を装着したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る本発明の洗浄装置は、洗浄液の圧力を駆動源としてノズルを回転させて洗浄水を噴射する液圧三次元回転式の洗浄装置であって、ヘッドパイプ３入口から一定圧力で供給される洗浄液の流量を制御することにより、タービン５の回転調整を行う専用のインレットコア４と、前記インレットコア４を介して洗浄液が供給されて回動されるタービン５と、前記タービン５を駆動した洗浄液が流入するチャンバー１ｂと、このチャンバー１ｂで方向転換された洗浄液がノズルクラッチ１５を介して供給され、洗浄液を二方向に分岐するノズルロータ１７と、前記ノズルロータ１７に供給されて二方向に分岐された洗浄液を噴出するノズル１９と、前記ノズルロータ１７と前記ノズル１９との間に設けられ、洗浄液の流れを整える二段式ずれ格子１８とを具備することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の洗浄装置において、前記インレットコア４は、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴４ａが形成され、この軸穴４ａの周りに洗浄液を通過させる複数の斜孔４ｂ−１〜４ｂ−６が形成された短円柱状であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項１または２記載の洗浄装置において、前記インレットコア４は、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴４ａが形成され、この軸穴４ａの周りに洗浄液を通過させる複数の貫通孔４ｃ−１〜４ｃ−７が形成された短円柱状であることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４いずれか１項記載の洗浄装置において、前記二段式ずれ格子は、５枚羽根構造の第１、第２の整流格子１８−１、１８−２を回転軸方向にずらして連結配置したものであることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の洗浄装置において、前記第１、第２の整流格子１８−１、１８−２の回転軸に対して７２°の角度でそれぞれ配置された羽根を、回転軸方向から見て各羽根相互を３６°の角度に連結配置したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１乃至６に係る本発明によれば、タービンの回転調整を行う専用のインレットコアを装着することで、タービンの回転速度を一定とし、洗浄サイクルタイムを一定にできる。また、整流格子として働くスタビライザとして二段式ずれ格子を装着することで整流を細分化し、直進棒流性能を向上させて洗浄効果を高めることができる。
【００２０】
また、専用のインレットコアでタービンの回転調整を行い、インレットコアにおける洗浄液の通過径を、洗浄装置の噴射ノズル径以上の大きなサイズにできるため、目詰まりのない構造となる。
【００２１】
更に、専用インレットコアを装着することで、タービンと噴射量とのバランスを取ることができるので、駆動に関する調整を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る洗浄装置における流体の流れを示す断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る洗浄装置を示しており、（ａ）図は洗浄装置の断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ線矢示断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る洗浄装置を示しており、（ａ）図は図２（ａ）のＢ−Ｂ線矢示断面図、（ｂ）図は図２（ａ）のＣ−Ｃ線矢示断面図である。
【図４】図１乃至図３に示した洗浄装置におけるインレットコアの構成例を示しており、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ−Ｄ線矢示断面図である。
【図５】図１乃至図３に示した洗浄装置におけるインレットコアの他の構成例を示しており、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ−Ｅ線矢示断面図である。
【図６】図１乃至図３に示した洗浄装置におけるタービンの構成例を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は回転軸方向の断面図、（ｃ）図は上面図、（ｄ）図は側面図である。
【図７】二段式ずれ格子の構成例を示しており、（ａ）図は整流格子の回転軸方向から見た正面図、（ｂ）図は（ａ）図の側面図、（ｃ）図は二段式ずれ格子の斜視図、（ｄ）図は（ｃ）図の二段式ずれ格子を回転軸方向から見た正面図、（ｅ）図は（ｃ）図の二段式ずれ格子を回転軸と直交する方向から見た側面図である。
【図８】ノズルオリフィス径別のインレットコア角度と本体の回転速度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態に係る洗浄装置は、洗浄サイクルタイムを一定とするために、洗浄液の流入口であるヘッドパイプ入口とその内側に設けられた回動自在なタービンとの間に、タービンの回転調整を行う専用のインレットコアを装着することでタービンの回転速度を一定とし、かつ洗浄効果を上げるために、ノズルロータとノズルとの間に、洗浄液整流用の整流格子として、外側および内側にそれぞれ配置する格子相互の位置をずらした二段式ずれ格子を装着することで整流を細分化し、直進棒流性能を向上させて洗浄効果を高めるものである。
【００２４】
すなわち、タービンを回すための専用ノズルを持たない駆動方式とし、タービンを一定回転で回転させるための専用インレットコアを装着して駆動するようにしている。そして、上記専用インレットコアにて駆動タービンの回転調整を行う。
【００２５】
また、インレットコアにおける洗浄液の通過径を、洗浄装置のノズルオリフィス径以上の大きなサイズにすることで目詰まりのない構造となる。更に、専用インレットコアを装着することで、駆動タービンと噴射量バランスを取るので、駆動に関する調整が不要にできる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２７】
［洗浄装置の構成］
図１は、本発明の実施例に係る洗浄装置における流体の流れを示す断面図である。図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施例に係る洗浄装置の各部の断面図である。図２（ａ）は洗浄装置の断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線矢示断面図である。また、図３（ａ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線矢示断面図であり、図３（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線矢示断面である。
【００２８】
この洗浄装置は、液圧三次元回転式と呼ぶもので、流体（洗浄液）の圧力を駆動源として利用し、外側にノズル部を取り付けたハウジング（ボディ）を自転させつつ、ノズル部を自転面に対し直交方向に回転させることにより、ノズルを三次元回転させて洗浄水を噴射するものである。
【００２９】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、この洗浄装置は、図示の状態において、ボディ１の外側面に回転ノズル部１ａが回転自在に装着された構成になっている。内部は中空状をなし、かつ底部が開口した上記ボディ１の上部には、ほぼ円筒状をなすヘッドパイプ３が設けられている。ヘッドパイプ３はそのほぼ中央部外周にスラスト軸受２３が設けられ、ボディ１に対し回動自在に装着されている。換言すると、ヘッドパイプ３側が固定状態とすると、ボディ１側が回転自在となる。このボディ１の底部の開口部分には、ボトムカバー２が六角穴付ボタンボルト９−９ａ、９−９ｂ、９−９ｃにより装着されている。また、ボディ１の内部中央付近には、チャンバー１ｂを形成するための隔壁１ｃが設けられている。
【００３０】
上記ヘッドパイプ３の内側下部には回転自在なタービン５が収容され、このタービン５の上部にタービン回転調整用のインレットコア４が配置されている。上記タービン５は回転自在なタービンシャフト６の外周に装着されており、このタービンシャフト６の上部にインレットコア４が設けられている。このインレットコア４は、タービンシャフト６に対し固設されている。
【００３１】
すなわち、上記タービンシャフト６の上端には、軸受ブッシュ２９とＥ形止め輪９−３が装着されている。また、上記インレットコア４が内設された上記ヘッドパイプ３の側壁に、セットスクリュー９−１０ａが外側から内側に向かってねじ込まれてインレットコア４が固定されている。インレットコア４は、軸受ブッシュ２９、Ｅ形止め輪９−３及びセットスクリュー９−１０ａにより、タービンシャフト６に着脱自在に設けられている。一方、上記タービンシャフト６の下端近傍の外周部には、後述する軸付ウォームギア１１（図３（ｂ））に駆動を伝えるウォームギア６ｄが設けられており、タービンシャフト６の下端はスラスト軸受２７と軸受ボール９−８によってボトムカバー２に回動自在に軸支されている。
【００３２】
上記タービンシャフト６は、ヘッドパイプ３の中央部に位置し、かつヘッドパイプ３の中央部の小径の円筒部３ａ内に非接触で貫通しており、また、円筒部３ａを介しボディ１内の隔壁１ｃを貫通しており、円筒部３ａの下部外周に設けられたヘッドパイプナット１０と隔壁１ｃの中央部との間に、スラスト軸受２４が介在されている。また、隔壁１ｃの下面側には、ボディ側平ギア８がスラストボール９−７を介在して、ヘッドパイプナット１０によりボディ１が回動自在となるように取り付けられている。このヘッドパイプナット１０は、セットスクリュー９−１０ｂにより固定されている。
【００３３】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ボディ１の下部には、上記タービンシャフト６と直交する方向に、軸付ウォームギア１１が設けられている。この軸付ウォームギア１１には、タービンシャフト６のウォームギア６ｄからウォームホイル９ａを介して回転が伝えられる。軸付ウォームギア１１の一端にはワッシャー３１を介してフランジブッシュ９−１ａが装着され、他端にはスラストワッシャー２８を介してフランジブッシュ９−２ａが装着されている。
【００３４】
上記ウォームホイル９ａの回転は、ウォームホイル９ｂを介してピニオンギア１２に伝達される。このピニオンギア１２の下端は、ワッシャー３１とフランジブッシュ９−１ｂを介してボトムカバー２に装着されている。このピニオンギア１２が回動すると、ノズル側平ギア１３が駆動されてノズル部１ａが回動駆動される。
【００３５】
ノズル部１ａは、ギアカバー１６と六角穴付ボタンボルト９−９により上記ボディ１のチャンバー１ｂ側面にノズルクラッチ１５を介在して装着されている。このノズル部１ａは、ベアリングリテーナ７、スラスト軸受２５、２６によりタービンシャフト６と直交する方向に回動自在に装着されている。上記ノズル部１ａは、ノズルロータ１７の両端に一対のノズル１９が装着されて構成され、ノズルロータ１７とノズル１９との接合部近傍にそれぞれ二段式ずれ格子（整流格子）１８が設けられている。
【００３６】
［インレットコアの構成例１］
図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ノズルオリフィス径φが７ｍｍと８ｍｍ用のインレットコア４の構成例を示している。（ａ）図に示すように、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴４ａが形成され、この軸穴４ａの周りに洗浄液を通過させる好ましくは６個の円形斜孔４ｂ−１〜４ｂ−６が形成された短円柱状になっている。
【００３７】
上記のような構成において、例えば各斜孔４ｂ−１〜４ｂ−６は、反時計方向に１０°ずつ傾きを加えて配置されており、これよって、本例の構成では流体の流れを反時計方向に設定する。
【００３８】
［インレットコアの構成例２］
図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ノズルオリフィス径φが９ｍｍと１０ｍｍ用のインレットコア４の他の構成例を示している。（ａ）図に示すように、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴４ａが形成され、この軸穴４ａの周りに洗浄液を通過させる７個の円形貫通孔４ｃ−１〜４ｃ−７が形成された短円柱状になっている。これらの貫通孔４ｃ−１〜４ｃ−７は、インレットコア４の表面に対して垂直な方向に形成されている。
【００３９】
［タービンの構成例］
図６（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、タービン５の構成例を示している。図示するように、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴６ａが形成された中空円筒形の本体６ｂに、好ましくは６枚の羽根６ｃ−１〜６ｃ−６が取り付けられた構造になっている。これらの羽根６ｃ−１〜６ｃ−６は、本体６ｂの中心軸に対して４５°程度の傾きを持って取り付けられており、水流を効果的にキャッチできるように構成している。
【００４０】
［二段式ずれ格子の構成例］
図７（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、二段式ずれ格子１８の構成例を示している。（ａ）図及び（ｂ）図に示すように、好ましくは５枚羽根構造の２つの整流格子１８−１、１８−２を、回転軸に設けた結合部１８ａにより、（ｃ）図及び（ｅ）図に示すように回転軸方向にずらして連結配置した構成になっている。すなわち、一段の場合には回転軸方向に対して７２°の角度で配置される羽根を、回転軸方向にずらして配置することで（ｄ）図に示すように、回転軸方向から見た時に各羽根相互が３６°の角度になるように連結配置されている。
【００４１】
［流体の流れについて］
次に、上記のような構成において、図１により流体の流れについて説明する。図１に矢印Ｆで示すように、一定圧力で供給された流体（洗浄液、例えば水）は、ヘッドパイプ３の入口より供給され、インレットコア４を通ってタービン５へと流れ、タービン５を回転させながらヘッドパイプ３の底部の開口３ｂを通過し、チャンバー１ｂへと流れ込む。この流体はチャンバー１ｂにおいて直角方向、すなわちノズル部１ａ方向に向かい、ノズルクラッチ１５を介してノズルロータ１７へと流れ込む。チャンバー１ｂでの流体の流れは、ボディ１を回転させる駆動力となる。そして、上記ノズルロータ１７内で、流れは対称に二方向に分かれ、ノズル１９内に装着された二段式ずれ格子（整流格子）１８を通り、ノズルオリフィスへと流れてタンクまたは容器の内面に向かって縮流噴射される。
【００４２】
［ノズル駆動について］
図１に示したように、一定圧力で供給された流体は、ヘッドパイプ３の入口より供給され、速度調整用のインレットコア４を通り、一定速度でタービン５を回転させる。このタービン５は、タービンシャフト６に装着されている。タービンシャフト６の下端近傍には、駆動力を伝えるウォームギア６ｄが形成されており、縦方向の回転は軸付ウォームギア１１に装着されているウォームホイル９ａに伝達されて横方向の回転に変換される。
【００４３】
また、その回転は縦方向のピニオンギア１２に装着されているウォームホイル９ｂに伝達され、ピニオンギア１２を回転させる。ピニオンギア１２はノズル本体を回転させるボディ側平ギア８と、ノズルに装着されているノズルロータ１７を動かすノズル側平ギア１３に同時に駆動力を伝えて一定周期で駆動する。
【００４４】
［タービンの回転速度調整］
タービンの回転速度は、例えば供給圧力０．３ＭＰａにおいて、本体の回転が約２ｒ．ｐ．ｍ（１分間に２回転）になるよう、インレットコア４にて調整されている。
【００４５】
タービン速度は、６枚羽根の傾き角度（本体中心軸に対し４５°の傾き）からなるタービン５とインレットコア４の通過流入バランスにある。図４に示したようにインレットコア４に流入角度を与え、タービン羽根通過の際に、流れ衝撃力（インパクト）を与えることで、図８に示すようなノズルオリフィス径別インレットコア角度（本体中心軸に対する角度）と本体回転速度（ｒ．ｐ．ｍ）の関係を得た。
【００４６】
図８から明らかなように、ノズルオリフィス径が７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍと大きくなるにしたがって回転速度（ｒ．ｐ．ｍ）が高くなり、インレットコア角度（°）が大きくなるにしたがって回転速度（ｒ．ｐ．ｍ）も高くなる。そして、例えば、インレットコア角度が０°では、ノズルオリフィス径７ｍｍ＝１．２５程度、８ｍｍ＝１．７程度、９ｍｍ＝１．９程度、１０ｍｍ＝２．２程度である。これに対し、インレットコア角度が４５°では、ノズルオリフィス径７ｍｍ＝２．０程度、８ｍｍ＝２．３程度、９ｍｍ＝３．０程度、１０ｍｍ＝３．３程度になる。このように、ノズルオリフィス径とインレットコア角度を選択的に設定することで、タービン５の回転速度を調整できる。
【００４７】
［直進棒流の性能向上］
従来の整流格子（スタビライザ）と異なり、洗浄力を向上するために二段式ずれ格子１８とし、整流を細分化することで、より整流効果を高くして直進棒流性能を上げることができる。
【００４８】
従来の整流格子（スタビライザ）は、２枚、３枚、４枚羽根の格子が一般的であるが、図７に示したように羽根を５枚（７２°間隔）に細分化している。そして、その格子を二段構成とし、羽根を回転軸方向に３６°ずらして組み付けているので、流体の流れは実際には１０枚羽根の格子相当に細分化されたことになる。
【００４９】
すなわち、流体は上流の一段目の５枚羽根に流入し、乱流を整流へと変え、下流の二段目では一段目で整流しきれなかった流れを更に細分化して流れを整え、オリフィスへと流れてタンクや容器内へ縮流噴射される。本発明者等の実験によると、二段式ずれ格子（二段式のスタビライザ）を設けた場合、水流の直進性が向上することにより、スタビライザがない場合に比べて、測定距離１ｍにおいて３％〜１０％インパクト（対象物へ当たる衝撃力）が強くなった。
【００５０】
なお、１０枚羽根構造の格子では格子自体での圧力損失が大きくなるので、本発明では５枚羽根構造の整流格子を二段重ねにすることで、この圧力損失を低減している。
【００５１】
［格子細分化での目詰まり対策］
二段重ねにした整流の格子は、目詰まりを配慮し、１０枚羽根格子の異物通過最大径以上の隙間を整流格子二段重ねの中間に取っている。これによって、一段目の整流格子を通過した異物は一端下流の二段目の整流格子の羽根には衝突するが、移動空間があるため、流れに沿って異物は二段目の整流格子の羽根の間を通過する。
【００５２】
上述したように、本実施例によれば、洗浄サイクルタイムを一定にでき、かつ洗浄効果を上げることができる。また、駆動に関する調整を不要にできる。更に、洗浄装置の構造の複雑化を招くことなく、ノズルの目詰まりによるノズルの回転不良を防止できる。
【００５３】
しかも、本発明の実施例に係る洗浄装置は、ノズル部の全長が長く洗浄水の直進性に優れているため、低圧でも強力なインパクトで汚れを落とすことができる。また、緻密なノズル軌跡により高い洗浄効果が得られる。更に、狭いスペースにも設置でき、持ち運び、据え付けも容易にできる。加えて、完全にオイルレスの水潤滑構造で、メンテナンス性にも優れている。
【００５４】
以上実施の形態と実施例を用いて本発明の説明を行ったが、本発明は上記実施の形態や実施例に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態と実施例には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施の形態と実施例に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも一つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも一つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００５５】
１ ボディ
１ａ ノズル部
１ｂ チャンバー
１ｃ 隔壁
２ ボトムカバー
３ ヘッドパイプ
３ａ ヘッドパイプの小径円筒部
３ｂ ヘッドパイプの底部開口
４ インレットコア
４ａ 軸穴
４ｂ−１〜４ｂ−６ 斜孔
４ｃ−１〜４ｃ−７ 貫通孔
５ タービン
６ タービンシャフト
６ａ 軸穴
６ｂ 本体
６ｃ−１〜６ｃ−６ 羽根
６ｄ ウォームギア
７ ベアリングリテーナ
８ ボディ側平ギア
９ａ、９ｂ ウォームホイル
９−１ａ、９−１ｂ、９−２ａ、９−２ｂ フランジブッシュ
９−３ Ｅ形止め輪
９−７ スラストボール
９−８ 軸受ボール
９−９、９−９ａ、９−９ｂ、９−９ｃ 六角穴付ボタンボルト
９−１０ａ、９−１０ｂ、９−１１ａ、９−１１ｂ セットスクリュー
１０ ヘッドパイプナット
１１ 軸付ウォームギア
１２ ピニオンギア
１３ ノズル側平ギア
１５ ノズルクラッチ
１６ ギアカバー
１７ ノズルロータ
１８ 二段式ずれ格子
１８ａ 結合部
１８−１、１８−２ 整流格子（スタビライザ）
１９ ノズル
２２ ワッシャー
２３、２４、２５、２６、２７ スラスト軸受
２８ スラストワッシャー
２９ 軸受ブッシュ
３１ ワッシャー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばタンクや容器の内面を洗浄する洗浄装置に係り、特に流体の圧力を駆動源としてノズルを回転させて洗浄水を噴射する液圧三次元回転式の洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば食品用の醸造タンク、蒸留釜、貯槽、飲料タンクなどや、化学用の反応器、貯槽、容器、混合槽、薬液タンクなどの産業の分野において、それらタンクや容器等の内面を洗浄する洗浄装置として、タービン式と呼ばれる自動回転洗浄装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載されている洗浄装置では、高圧水を噴射するノズルを回転させながらノズルハウジングを自転させることにより、タンクや容器内に均一に高圧水の噴射を行って洗浄する。
【０００３】
タービン式の洗浄装置では、内部に駆動用ノズルを設け、洗浄水の一部を駆動用ノズルから噴射して羽根車を回し、これを歯車列により減速伝達して回転数を制御し、所望の回転を得ている。そして、噴射水量や角度を調整したり、洗浄装置の内部に溜まった水の排水量を絞ったりすることによりノズルの回転数を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−６８１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したタービン式の洗浄装置においては、タンクや容器内をむらなく洗浄するためには、ノズルの回転数を制御し、回転数を安定させることが必要となる。
【０００６】
しかしながら、従来のタービン式の洗浄装置で用いられているノズルは、一定圧力の下で洗浄サイクルがノズルオリフィス径により異なるため、洗浄時間にバラツキが生ずるという課題があった。また、限られた寸法で製作するため、流路内で乱流が起こることにより噴射棒流も捌けぎみになり、十分な洗浄力が得られなかった。
【０００７】
これに加えて、駆動の回転数を調整するためには、噴射水量の大、小に応じた最適なノズルの選定が必要となり、回転効率の一番良い噴射位置に設置するために角度の調整も必要になる。
【０００８】
しかも、タービン式では、洗浄水の一部を駆動源として利用するため、タービンを駆動させるノズルのオリフィス径が小さいことから、水中のゴミ等による目詰まりを頻繁に起こし、ノズルの回転不良を招くという問題があった。
【０００９】
この問題を解決するために、洗浄装置の内部に水中のゴミ等の異物を除去するためのフィルタを設けることも考えられるが、洗浄装置の構造が複雑になるという課題があった。
【００１０】
本発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、洗浄サイクルタイムを一定にでき、かつ洗浄効果を上げることができる洗浄装置を提供することにある。
【００１１】
また、駆動に関する調整を不要にできる洗浄装置を提供することにある。
【００１２】
更に、洗浄装置の構造の複雑化を招くことなく、ノズルの目詰まりによるノズルの回転不良を防止できる洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の洗浄装置は、ノズルを回転させて洗浄液を噴射するタービン式の洗浄装置であって、洗浄液が流入するヘッドパイプ３入口と、洗浄液の圧力を駆動源としてノズル１９を回転させるタービン５との間に、タービン５の回転調整を行う専用のインレットコア４を設けるとともに、ノズルロータ１７とノズル１９との間に整流格子として二段式ずれ格子１８を装着したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る本発明の洗浄装置は、洗浄液の圧力を駆動源としてノズルを回転させて洗浄水を噴射する液圧三次元回転式の洗浄装置であって、ヘッドパイプ３入口から一定圧力で供給される洗浄液の流量を制御することにより、タービン５の回転調整を行う専用のインレットコア４と、前記インレットコア４を介して洗浄液が供給されて回動されるタービン５と、前記タービン５を駆動した洗浄液が流入するチャンバー１ｂと、このチャンバー１ｂで方向転換された洗浄液がノズルクラッチ１５を介して供給され、洗浄液を二方向に分岐するノズルロータ１７と、前記ノズルロータ１７に供給されて二方向に分岐された洗浄液を噴出するノズル１９と、前記ノズルロータ１７と前記ノズル１９との間に設けられ、洗浄液の流れを整える二段式ずれ格子１８とを具備することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の洗浄装置において、前記インレットコア４は、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴４ａが形成され、この軸穴４ａの周りに洗浄液を通過させる複数の斜孔４ｂ−１〜４ｂ−６が形成された短円柱状であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項１または２記載の洗浄装置において、前記インレットコア４は、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴４ａが形成され、この軸穴４ａの周りに洗浄液を通過させる複数の貫通孔４ｃ−１〜４ｃ−７が形成された短円柱状であることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４いずれか１項記載の洗浄装置において、前記二段式ずれ格子は、５枚羽根構造の第１、第２の整流格子１８−１、１８−２を回転軸方向にずらして連結配置したものであることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の洗浄装置において、前記第１、第２の整流格子１８−１、１８−２の回転軸に対して７２°の角度でそれぞれ配置された羽根を、回転軸方向から見て各羽根相互を３６°の角度に連結配置したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１乃至６に係る本発明によれば、タービンの回転調整を行う専用のインレットコアを装着することで、タービンの回転速度を一定とし、洗浄サイクルタイムを一定にできる。また、整流格子として働くスタビライザとして二段式ずれ格子を装着することで整流を細分化し、直進棒流性能を向上させて洗浄効果を高めることができる。
【００２０】
また、専用のインレットコアでタービンの回転調整を行い、インレットコアにおける洗浄液の通過径を、洗浄装置の噴射ノズル径以上の大きなサイズにできるため、目詰まりのない構造となる。
【００２１】
更に、専用インレットコアを装着することで、タービンと噴射量とのバランスを取ることができるので、駆動に関する調整を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る洗浄装置における流体の流れを示す断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る洗浄装置を示しており、（ａ）図は洗浄装置の断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ線矢示断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る洗浄装置を示しており、（ａ）図は図２（ａ）のＢ−Ｂ線矢示断面図、（ｂ）図は図２（ａ）のＣ−Ｃ線矢示断面図である。
【図４】図１乃至図３に示した洗浄装置におけるインレットコアの構成例を示しており、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＤ−Ｄ線矢示断面図である。
【図５】図１乃至図３に示した洗浄装置におけるインレットコアの他の構成例を示しており、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＥ−Ｅ線矢示断面図である。
【図６】図１乃至図３に示した洗浄装置におけるタービンの構成例を示しており、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は回転軸方向の断面図、（ｃ）図は上面図、（ｄ）図は側面図である。
【図７】二段式ずれ格子の構成例を示しており、（ａ）図は整流格子の回転軸方向から見た正面図、（ｂ）図は（ａ）図の側面図、（ｃ）図は二段式ずれ格子の斜視図、（ｄ）図は（ｃ）図の二段式ずれ格子を回転軸方向から見た正面図、（ｅ）図は（ｃ）図の二段式ずれ格子を回転軸と直交する方向から見た側面図である。
【図８】ノズルオリフィス径別のインレットコア角度と本体の回転速度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態に係る洗浄装置は、洗浄サイクルタイムを一定とするために、洗浄液の流入口であるヘッドパイプ入口とその内側に設けられた回動自在なタービンとの間に、タービンの回転調整を行う専用のインレットコアを装着することでタービンの回転速度を一定とし、かつ洗浄効果を上げるために、ノズルロータとノズルとの間に、洗浄液整流用の整流格子として、外側および内側にそれぞれ配置する格子相互の位置をずらした二段式ずれ格子を装着することで整流を細分化し、直進棒流性能を向上させて洗浄効果を高めるものである。
【００２４】
すなわち、タービンを回すための専用ノズルを持たない駆動方式とし、タービンを一定回転で回転させるための専用インレットコアを装着して駆動するようにしている。そして、上記専用インレットコアにて駆動タービンの回転調整を行う。
【００２５】
また、インレットコアにおける洗浄液の通過径を、洗浄装置のノズルオリフィス径以上の大きなサイズにすることで目詰まりのない構造となる。更に、専用インレットコアを装着することで、駆動タービンと噴射量バランスを取るので、駆動に関する調整が不要にできる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２７】
［洗浄装置の構成］
図１は、本発明の実施例に係る洗浄装置における流体の流れを示す断面図である。図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施例に係る洗浄装置の各部の断面図である。図２（ａ）は洗浄装置の断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線矢示断面図である。また、図３（ａ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線矢示断面図であり、図３（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線矢示断面である。
【００２８】
この洗浄装置は、液圧三次元回転式と呼ぶもので、流体（洗浄液）の圧力を駆動源として利用し、外側にノズル部を取り付けたハウジング（ボディ）を自転させつつ、ノズル部を自転面に対し直交方向に回転させることにより、ノズルを三次元回転させて洗浄水を噴射するものである。
【００２９】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、この洗浄装置は、図示の状態において、ボディ１の外側面に回転ノズル部１ａが回転自在に装着された構成になっている。内部は中空状をなし、かつ底部が開口した上記ボディ１の上部には、ほぼ円筒状をなすヘッドパイプ３が設けられている。ヘッドパイプ３はそのほぼ中央部外周にスラスト軸受２３が設けられ、ボディ１に対し回動自在に装着されている。換言すると、ヘッドパイプ３側が固定状態とすると、ボディ１側が回転自在となる。このボディ１の底部の開口部分には、ボトムカバー２が六角穴付ボタンボルト９−９ａ、９−９ｂ、９−９ｃにより装着されている。また、ボディ１の内部中央付近には、チャンバー１ｂを形成するための隔壁１ｃが設けられている。
【００３０】
上記ヘッドパイプ３の内側下部には回転自在なタービン５が収容され、このタービン５の上部にタービン回転調整用のインレットコア４が配置されている。上記タービン５は回転自在なタービンシャフト６の外周に装着されており、このタービンシャフト６の上部にインレットコア４が設けられている。このインレットコア４は、タービンシャフト６に対し固設されている。
【００３１】
すなわち、上記タービンシャフト６の上端には、軸受ブッシュ２９とＥ形止め輪９−３が装着されている。また、上記インレットコア４が内設された上記ヘッドパイプ３の側壁に、セットスクリュー９−１０ａが外側から内側に向かってねじ込まれてインレットコア４が固定されている。インレットコア４は、軸受ブッシュ２９、Ｅ形止め輪９−３及びセットスクリュー９−１０ａにより、タービンシャフト６に着脱自在に設けられている。一方、上記タービンシャフト６の下端近傍の外周部には、後述する軸付ウォームギア１１（図３（ｂ））に駆動を伝えるウォームギア６ｄが設けられており、タービンシャフト６の下端はスラスト軸受２７と軸受ボール９−８によってボトムカバー２に回動自在に軸支されている。
【００３２】
上記タービンシャフト６は、ヘッドパイプ３の中央部に位置し、かつヘッドパイプ３の中央部の小径の円筒部３ａ内に非接触で貫通しており、また、円筒部３ａを介しボディ１内の隔壁１ｃを貫通しており、円筒部３ａの下部外周に設けられたヘッドパイプナット１０と隔壁１ｃの中央部との間に、スラスト軸受２４が介在されている。また、隔壁１ｃの下面側には、ボディ側平ギア８がスラストボール９−７を介在して、ヘッドパイプナット１０によりボディ１が回動自在となるように取り付けられている。このヘッドパイプナット１０は、セットスクリュー９−１０ｂにより固定されている。
【００３３】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ボディ１の下部には、上記タービンシャフト６と直交する方向に、軸付ウォームギア１１が設けられている。この軸付ウォームギア１１には、タービンシャフト６のウォームギア６ｄからウォームホイル９ａを介して回転が伝えられる。軸付ウォームギア１１の一端にはワッシャー３１を介してフランジブッシュ９−１ａが装着され、他端にはスラストワッシャー２８を介してフランジブッシュ９−２ａが装着されている。
【００３４】
上記ウォームホイル９ａの回転は、ウォームホイル９ｂを介してピニオンギア１２に伝達される。このピニオンギア１２の下端は、ワッシャー３１とフランジブッシュ９−１ｂを介してボトムカバー２に装着されている。このピニオンギア１２が回動すると、ノズル側平ギア１３が駆動されてノズル部１ａが回動駆動される。
【００３５】
ノズル部１ａは、ギアカバー１６と六角穴付ボタンボルト９−９により上記ボディ１のチャンバー１ｂ側面にノズルクラッチ１５を介在して装着されている。このノズル部１ａは、ベアリングリテーナ７、スラスト軸受２５、２６によりタービンシャフト６と直交する方向に回動自在に装着されている。上記ノズル部１ａは、ノズルロータ１７の両端に一対のノズル１９が装着されて構成され、ノズルロータ１７とノズル１９との接合部近傍にそれぞれ二段式ずれ格子（整流格子）１８が設けられている。
【００３６】
［インレットコアの構成例１］
図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ノズルオリフィス径φが７ｍｍと８ｍｍ用のインレットコア４の構成例を示している。（ａ）図に示すように、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴４ａが形成され、この軸穴４ａの周りに洗浄液を通過させる好ましくは６個の円形斜孔４ｂ−１〜４ｂ−６が形成された短円柱状になっている。
【００３７】
上記のような構成において、例えば各斜孔４ｂ−１〜４ｂ−６は、反時計方向に１０°ずつ傾きを加えて配置されており、これよって、本例の構成では流体の流れを反時計方向に設定する。
【００３８】
［インレットコアの構成例２］
図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ノズルオリフィス径φが９ｍｍと１０ｍｍ用のインレットコア４の他の構成例を示している。（ａ）図に示すように、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴４ａが形成され、この軸穴４ａの周りに洗浄液を通過させる７個の円形貫通孔４ｃ−１〜４ｃ−７が形成された短円柱状になっている。これらの貫通孔４ｃ−１〜４ｃ−７は、インレットコア４の表面に対して垂直な方向に形成されている。
【００３９】
［タービンの構成例］
図６（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、タービン５の構成例を示している。図示するように、中央部にタービンシャフト６が貫挿される軸穴６ａが形成された中空円筒形の本体６ｂに、好ましくは６枚の羽根６ｃ−１〜６ｃ−６が取り付けられた構造になっている。これらの羽根６ｃ−１〜６ｃ−６は、本体６ｂの中心軸に対して４５°程度の傾きを持って取り付けられており、水流を効果的にキャッチできるように構成している。
【００４０】
［二段式ずれ格子の構成例］
図７（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、二段式ずれ格子１８の構成例を示している。（ａ）図及び（ｂ）図に示すように、好ましくは５枚羽根構造の２つの整流格子１８−１、１８−２を、回転軸に設けた結合部１８ａにより、（ｃ）図及び（ｅ）図に示すように回転軸方向にずらして連結配置した構成になっている。すなわち、一段の場合には回転軸方向に対して７２°の角度で配置される羽根を、回転軸方向にずらして配置することで（ｄ）図に示すように、回転軸方向から見た時に各羽根相互が３６°の角度になるように連結配置されている。
【００４１】
［流体の流れについて］
次に、上記のような構成において、図１により流体の流れについて説明する。図１に矢印Ｆで示すように、一定圧力で供給された流体（洗浄液、例えば水）は、ヘッドパイプ３の入口より供給され、インレットコア４を通ってタービン５へと流れ、タービン５を回転させながらヘッドパイプ３の底部の開口３ｂを通過し、チャンバー１ｂへと流れ込む。この流体はチャンバー１ｂにおいて直角方向、すなわちノズル部１ａ方向に向かい、ノズルクラッチ１５を介してノズルロータ１７へと流れ込む。チャンバー１ｂでの流体の流れは、ボディ１を回転させる駆動力となる。そして、上記ノズルロータ１７内で、流れは対称に二方向に分かれ、ノズル１９内に装着された二段式ずれ格子（整流格子）１８を通り、ノズルオリフィスへと流れてタンクまたは容器の内面に向かって縮流噴射される。
【００４２】
［ノズル駆動について］
図１に示したように、一定圧力で供給された流体は、ヘッドパイプ３の入口より供給され、速度調整用のインレットコア４を通り、一定速度でタービン５を回転させる。このタービン５は、タービンシャフト６に装着されている。タービンシャフト６の下端近傍には、駆動力を伝えるウォームギア６ｄが形成されており、縦方向の回転は軸付ウォームギア１１に装着されているウォームホイル９ａに伝達されて横方向の回転に変換される。
【００４３】
また、その回転は縦方向のピニオンギア１２に装着されているウォームホイル９ｂに伝達され、ピニオンギア１２を回転させる。ピニオンギア１２はノズル本体を回転させるボディ側平ギア８と、ノズルに装着されているノズルロータ１７を動かすノズル側平ギア１３に同時に駆動力を伝えて一定周期で駆動する。
【００４４】
［タービンの回転速度調整］
タービンの回転速度は、例えば供給圧力０．３ＭＰａにおいて、本体の回転が約２ｒ．ｐ．ｍ（１分間に２回転）になるよう、インレットコア４にて調整されている。
【００４５】
タービン速度は、６枚羽根の傾き角度（本体中心軸に対し４５°の傾き）からなるタービン５とインレットコア４の通過流入バランスにある。図４に示したようにインレットコア４に流入角度を与え、タービン羽根通過の際に、流れ衝撃力（インパクト）を与えることで、図８に示すようなノズルオリフィス径別インレットコア角度（本体中心軸に対する角度）と本体回転速度（ｒ．ｐ．ｍ）の関係を得た。
【００４６】
図８から明らかなように、ノズルオリフィス径が７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍと大きくなるにしたがって回転速度（ｒ．ｐ．ｍ）が高くなり、インレットコア角度（°）が大きくなるにしたがって回転速度（ｒ．ｐ．ｍ）も高くなる。そして、例えば、インレットコア角度が０°では、ノズルオリフィス径７ｍｍ＝１．２５程度、８ｍｍ＝１．７程度、９ｍｍ＝１．９程度、１０ｍｍ＝２．２程度である。これに対し、インレットコア角度が４５°では、ノズルオリフィス径７ｍｍ＝２．０程度、８ｍｍ＝２．３程度、９ｍｍ＝３．０程度、１０ｍｍ＝３．３程度になる。このように、ノズルオリフィス径とインレットコア角度を選択的に設定することで、タービン５の回転速度を調整できる。
【００４７】
［直進棒流の性能向上］
従来の整流格子（スタビライザ）と異なり、洗浄力を向上するために二段式ずれ格子１８とし、整流を細分化することで、より整流効果を高くして直進棒流性能を上げることができる。
【００４８】
従来の整流格子（スタビライザ）は、２枚、３枚、４枚羽根の格子が一般的であるが、図７に示したように羽根を５枚（７２°間隔）に細分化している。そして、その格子を二段構成とし、羽根を回転軸方向に３６°ずらして組み付けているので、流体の流れは実際には１０枚羽根の格子相当に細分化されたことになる。
【００４９】
すなわち、流体は上流の一段目の５枚羽根に流入し、乱流を整流へと変え、下流の二段目では一段目で整流しきれなかった流れを更に細分化して流れを整え、オリフィスへと流れてタンクや容器内へ縮流噴射される。本発明者等の実験によると、二段式ずれ格子（二段式のスタビライザ）を設けた場合、水流の直進性が向上することにより、スタビライザがない場合に比べて、測定距離１ｍにおいて３％〜１０％インパクト（対象物へ当たる衝撃力）が強くなった。
【００５０】
なお、１０枚羽根構造の格子では格子自体での圧力損失が大きくなるので、本発明では５枚羽根構造の整流格子を二段重ねにすることで、この圧力損失を低減している。
【００５１】
［格子細分化での目詰まり対策］
二段重ねにした整流の格子は、目詰まりを配慮し、１０枚羽根格子の異物通過最大径以上の隙間を整流格子二段重ねの中間に取っている。これによって、一段目の整流格子を通過した異物は一端下流の二段目の整流格子の羽根には衝突するが、移動空間があるため、流れに沿って異物は二段目の整流格子の羽根の間を通過する。
【００５２】
上述したように、本実施例によれば、洗浄サイクルタイムを一定にでき、かつ洗浄効果を上げることができる。また、駆動に関する調整を不要にできる。更に、洗浄装置の構造の複雑化を招くことなく、ノズルの目詰まりによるノズルの回転不良を防止できる。
【００５３】
しかも、本発明の実施例に係る洗浄装置は、ノズル部の全長が長く洗浄水の直進性に優れているため、低圧でも強力なインパクトで汚れを落とすことができる。また、緻密なノズル軌跡により高い洗浄効果が得られる。更に、狭いスペースにも設置でき、持ち運び、据え付けも容易にできる。加えて、完全にオイルレスの水潤滑構造で、メンテナンス性にも優れている。
【００５４】
以上実施の形態と実施例を用いて本発明の説明を行ったが、本発明は上記実施の形態や実施例に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態と実施例には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施の形態と実施例に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも一つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも一つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００５５】
１ ボディ
１ａ ノズル部
１ｂ チャンバー
１ｃ 隔壁
２ ボトムカバー
３ ヘッドパイプ
３ａ ヘッドパイプの小径円筒部
３ｂ ヘッドパイプの底部開口
４ インレットコア
４ａ 軸穴
４ｂ−１〜４ｂ−６ 斜孔
４ｃ−１〜４ｃ−７ 貫通孔
５ タービン
６ タービンシャフト
６ａ 軸穴
６ｂ 本体
６ｃ−１〜６ｃ−６ 羽根
６ｄ ウォームギア
７ ベアリングリテーナ
８ ボディ側平ギア
９ａ、９ｂ ウォームホイル
９−１ａ、９−１ｂ、９−２ａ、９−２ｂ フランジブッシュ
９−３ Ｅ形止め輪
９−７ スラストボール
９−８ 軸受ボール
９−９、９−９ａ、９−９ｂ、９−９ｃ 六角穴付ボタンボルト
９−１０ａ、９−１０ｂ、９−１１ａ、９−１１ｂ セットスクリュー
１０ ヘッドパイプナット
１１ 軸付ウォームギア
１２ ピニオンギア
１３ ノズル側平ギア
１５ ノズルクラッチ
１６ ギアカバー
１７ ノズルロータ
１８ 二段式ずれ格子
１８ａ 結合部
１８−１、１８−２ 整流格子（スタビライザ）
１９ ノズル
２２ ワッシャー
２３、２４、２５、２６、２７ スラスト軸受
２８ スラストワッシャー
２９ 軸受ブッシュ
３１ ワッシャー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを回転させて洗浄液を噴射するタービン式の洗浄装置であって、
洗浄液が流入するヘッドパイプ（３）入口と、洗浄液の圧力を駆動源としてノズル（１９）を回転させるタービン（５）との間に、タービン（５）の回転調整を行う専用のインレットコア（４）を設けるとともに、ノズルロータ（１７）とノズル（１９）との間に整流格子として二段式ずれ格子（１８）を装着したことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
洗浄液の圧力を駆動源としてノズルを回転させて洗浄水を噴射する液圧三次元回転式の洗浄装置であって、
ヘッドパイプ（３）入口から一定圧力で供給される洗浄液の流量を制御することにより、タービン（５）の回転調整を行う専用のインレットコア（４）と、
前記インレットコア（４）を介して洗浄液が供給されて回動されるタービン（５）と、
前記タービン（５）を駆動した洗浄液が流入するチャンバー（１ｂ）と、
このチャンバー（１ｂ）で方向転換された洗浄液がノズルクラッチ（１５）を介して供給され、洗浄液を二方向に分岐するノズルロータ（１７）と、
前記ノズルロータ（１７）に供給されて二方向に分岐された洗浄液を噴出するノズル（１９）と、
前記ノズルロータ（１７）と前記ノズル（１９）との間に設けられ、洗浄液の流れを整える二段式ずれ格子（１８）と
を具備することを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
前記インレットコア（４）は、中央部にタービンシャフト（６）が貫挿される軸穴（４ａ）が形成され、この軸穴（４ａ）の周りに洗浄液を通過させる複数の斜孔（４ｂ−１〜４ｂ−６）が形成された短円柱状であることを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記インレットコア（４）は、中央部にタービンシャフト（６）が貫挿される軸穴（４ａ）が形成され、この軸穴（４ａ）の周りに洗浄液を通過させる複数の貫通孔（４ｃ−１〜４ｃ−７）が形成された短円柱状であることを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記二段式ずれ格子は、５枚羽根構造の第１、第２の整流格子（１８−１、１８−２）を回転軸方向にずらして連結配置したものであることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記第１、第２の整流格子（１８−１、１８−２）の回転軸に対して７２°の角度でそれぞれ配置された羽根を、回転軸方向から見て各羽根相互を３６°の角度に連結配置したものであることを特徴とする請求項５記載の洗浄装置。
【請求項１】
ノズルを回転させて洗浄液を噴射するタービン式の洗浄装置であって、
洗浄液が流入するヘッドパイプ（３）入口と、洗浄液の圧力を駆動源としてノズル（１９）を回転させるタービン（５）との間に、タービン（５）の回転調整を行う専用のインレットコア（４）を設けるとともに、ノズルロータ（１７）とノズル（１９）との間に整流格子として二段式ずれ格子（１８）を装着したことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
洗浄液の圧力を駆動源としてノズルを回転させて洗浄水を噴射する液圧三次元回転式の洗浄装置であって、
ヘッドパイプ（３）入口から一定圧力で供給される洗浄液の流量を制御することにより、タービン（５）の回転調整を行う専用のインレットコア（４）と、
前記インレットコア（４）を介して洗浄液が供給されて回動されるタービン（５）と、
前記タービン（５）を駆動した洗浄液が流入するチャンバー（１ｂ）と、
このチャンバー（１ｂ）で方向転換された洗浄液がノズルクラッチ（１５）を介して供給され、洗浄液を二方向に分岐するノズルロータ（１７）と、
前記ノズルロータ（１７）に供給されて二方向に分岐された洗浄液を噴出するノズル（１９）と、
前記ノズルロータ（１７）と前記ノズル（１９）との間に設けられ、洗浄液の流れを整える二段式ずれ格子（１８）と
を具備することを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
前記インレットコア（４）は、中央部にタービンシャフト（６）が貫挿される軸穴（４ａ）が形成され、この軸穴（４ａ）の周りに洗浄液を通過させる複数の斜孔（４ｂ−１〜４ｂ−６）が形成された短円柱状であることを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記インレットコア（４）は、中央部にタービンシャフト（６）が貫挿される軸穴（４ａ）が形成され、この軸穴（４ａ）の周りに洗浄液を通過させる複数の貫通孔（４ｃ−１〜４ｃ−７）が形成された短円柱状であることを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記二段式ずれ格子は、５枚羽根構造の第１、第２の整流格子（１８−１、１８−２）を回転軸方向にずらして連結配置したものであることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記第１、第２の整流格子（１８−１、１８−２）の回転軸に対して７２°の角度でそれぞれ配置された羽根を、回転軸方向から見て各羽根相互を３６°の角度に連結配置したものであることを特徴とする請求項５記載の洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２５０１８２（Ｐ２０１２−２５０１８２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２５０３１（Ｐ２０１１−１２５０３１）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００１０７７６７）スプレーイングシステムスジャパン株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００１０７７６７）スプレーイングシステムスジャパン株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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