(57)【要約】【課題】ノズルの回転位相から独立してスプレーヘッドを選択できる洗浄機を提供する。【解決手段】洗浄機１０は、送り台と、ポンプ１３と、元弁１５と、ノズル切替弁５１と、圧縮エア源４９と、スイベルジョイント４０と、モータと、ノズルブロック４７を有する。ノズル切替弁５１は、流入室５４Ｃと、第１室５４Ａと、第２室５４Ｂと、ステム５３Ｄと、第１弁座に当接可能な円錐状の第１弁体５５Ａと、第２弁座に当接可能な円錐状の第２弁体５５Ｂと、ピストン５３Ｂと、ばね５３Ｃと、を有する。スイベルジョイント４０は、スイベルハウジング４４、スイベルシャフト４３、第１ノズル流路６３Ａ、第２ノズル流路６３Ｂを有する。ノズルブロック４７は、第１ノズル流路６３Ａと接続する第１ノズル６５Ａと、第２ノズル流路６３Ｂと接続する第２ノズル６５Ｂを有する。【選択図】図３
2020124700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド部を有する送り台と、
洗浄液を送り出すポンプと、
前記ポンプと接続する元弁と、
前記ヘッド部に配置されたノズル切替弁であって、
バルブハウジングと、
前記元弁と接続する流入口を有する流入室と、
第１ノズル口と、第１開口と、前記第１開口の周縁に配置された第１弁座を有し、前記第１開口を介して前記流入室と接続される第１室と、
第２ノズル口と、第２開口と、前記第２開口の周縁に配置された第２弁座を有し、前記第２開口を介して前記流入室と接続する第２室と、
前記流入室、前記第１開口および前記第２開口を貫通して、前記バルブハウジングに摺動可能に支持されたステムと、
前記流入室の内部で前記ステムに配置され、前記第１弁座に当接可能な円錐状の第１弁体と、
前記流入室の内部で前記ステムに配置され、前記第２弁座に当接可能な円錐状の第２弁体と、
前記ステムに沿って配置されたシリンダ室と、
前記シリンダ室を第１シリンダ室と第２シリンダ室に仕切り、前記シリンダ室の内部を摺動し、前記ステムと連結するピストンと、
前記ピストンを前記第１シリンダ室から前記第２シリンダ室に向かって付勢するばねと、
を有するノズル切替弁と、
前記第２シリンダ室に接続する圧縮エア源と、
スイベルハウジング、前記スイベルハウジング内に回転可能に支持されたスイベルシャフト、前記第１ノズル口と接続する第１ノズル流路および前記第２ノズル口と接続する第２ノズル流路を有し、前記ヘッド部に配置されたスイベルジョイントと、
前記スイベルシャフトを回転するモータと、
前記スイベルシャフトに配置され、前記第１ノズル流路と接続する第１ノズルと、前記第２ノズル流路と接続する第２ノズルとを有するノズルブロックと、
を有する、洗浄機。
【請求項２】
前記ばねは、前記第１シリンダ室に配置される、
請求項１に記載の洗浄機。
【請求項３】
前記スイベルジョイントは、前記スイベルシャフトに配置された第１環状流路および第２環状流路を有し、
前記第１ノズル流路は、前記第１環状流路と前記第１ノズルを接続し、
前記第２ノズル流路は、前記第２環状流路と前記第２ノズルを接続し、
更に、
前記第１ノズル口と前記第１環状流路を接続する第３ノズル流路と、
前記第２ノズル口と前記第２環状流路を接続する第４ノズル流路と、を有する、請求項１又は２に記載の洗浄機。
【請求項４】
前記スイベルシャフトは、前記送り台に対して垂直に延びる、請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項５】
前記ノズル切替弁は、
前記第１室、前記流入室、前記第２室及び前記シリンダ室に沿って延びる貫通穴を有し、
前記ステムは前記貫通穴内を摺動する、
請求項１〜４のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項６】
前記第１弁座、前記第２弁座、前記第１弁体および前記第２弁体は金属で構成されている、
請求項１〜５のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項７】
前記第１弁体および前記第２弁体は、第１テーパ角を有するテーパ面を有する、
請求項１〜６のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項８】
前記第１弁座および前記第２弁座は、前記第１テーパ角よりも大きい第２テーパ角を有するテーパ面を有する、
請求項７に記載の洗浄機。
【請求項９】
前記圧縮エア源から前記第２シリンダ室への圧縮空気の供給と、前記第２シリンダ室から大気への前記圧縮空気の排気とを切り替えるソレノイド弁と、
を更に有する、請求項１〜８のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項１０】
前記送り台の基端部に配置され、前記元弁と接続される第１の入口を有し、前記第１の入口と前記ノズル切替弁とを接続し、前記送り台の内部に配置された洗浄流路と、
前記送り台の基端部に配置され、前記圧縮エア源と接続される空気入口を有し、前記空気入口と前記第２シリンダ室とを接続し、前記送り台の内部に配置されたエア流路と、
前記洗浄流路と、前記エア流路とを有するマニホールドと、
を更に有する、請求項１〜９のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項１１】
前記ノズル切替弁は、前記ヘッド部に配置されている、請求項１〜１０のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項１２】
前記第３ノズル流路は、前記ヘッド部の外部に配置される第１配管を有し、
前記第４ノズル流路は、前記ヘッド部の外部に配置される第２配管を有する、
請求項３〜１１のいずれかに記載の洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転シャフトに装着されるノズルハンドルと、ノズルハンドルに配置されるリフティングロッドと、左右のバルブシートを貫通するリフティングロッドと、ノズルハンドルの外側に配置され、リフティングロッドの先端を押し出すベアリングフォロアと、ノズルハンドルに配置される主流路と、第１副流路と、第２副流路と、第１副流路と接続する第１スプレーヘッドと、第２副流路と接続する第２スプレーヘッドを含むノズルが提案されている。このノズルは回転によって流路を切り替える（国際公開第２０１６／０１１８３０号公報。以下、特許文献１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１のノズルを適用した洗浄機によれば、第２スプレーヘッドを選択するときのノズルの回転位相が限定される。特許文献１のノズルによれば、ベアリングフォロアがリフティングロッドを押し出す力がノズルの装着部に作用する。
本発明は、ノズルの回転位相から独立してスプレーヘッドを選択できる洗浄機を提供することを目的とする。また、ノズルに不要な力が作用しない洗浄機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の洗浄機は、
ヘッド部を有する送り台と、
洗浄液を送り出すポンプと、
前記ポンプと接続する元弁と、
前記ヘッド部に配置されたノズル切替弁であって、
バルブハウジングと、
前記元弁と接続する流入口を有する流入室と、
第１ノズル口と、第１開口と、前記第１開口の周縁に配置された第１弁座を有し、前記第１開口を介して前記流入室と接続される第１室と、
第２ノズル口と、第２開口と、前記第２開口の周縁に配置された第２弁座を有し、前記第２開口を介して前記流入室と接続する第２室と、
前記流入室、前記第１開口および前記第２開口を貫通して、前記バルブハウジングに摺動可能に支持されたステムと、
前記流入室の内部で前記ステムに配置され、前記第１弁座に当接可能な円錐状の第１弁体と、
前記流入室の内部で前記ステムに配置され、前記第２弁座に当接可能な円錐状の第２弁体と、
前記ステムに沿って配置されたシリンダ室と、
前記シリンダ室を第１シリンダ室と第２シリンダ室に仕切り、前記シリンダ室の内部を摺動し、前記ステムと連結するピストンと、
前記ピストンを前記第１シリンダ室から前記第２シリンダ室に向かって付勢するばねと、
を有するノズル切替弁と、
前記第２シリンダ室に接続する圧縮エア源と、
スイベルハウジング、前記スイベルハウジング内に回転可能に支持されたスイベルシャフト、前記第１ノズル口と接続する第１ノズル流路および前記第２ノズル口と接続する第２ノズル流路を有し、前記ヘッド部に配置されたスイベルジョイントと、
前記スイベルシャフトを回転するモータと、
前記スイベルシャフトに配置され、前記第１ノズル流路と接続する第１ノズルと、前記第２ノズル流路と接続する第２ノズルとを有するノズルブロックと、を有する。
【０００５】
ばねは、ステムを第１シリンダ室から第２シリンダ室に向けて付勢する。ばねは、第１シリンダ室の内部に配置されて良い。また、ばねは、ステムの端部に配置されても良い。
例えば、第１弁体、第２弁体、第１弁座及び第２弁座は金属製である。第１弁体および第２弁体は、セラミック製でも良い。第１弁体及び第２弁体は、第１弁座及び第２弁座よりも硬質である。第１弁体と第１弁座、及び、第２弁体と第２弁体は直接接触する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の洗浄機は、ノズルの回転位相から独立してスプレーヘッドを選択できる。また、本発明の洗浄機によれば、ノズルに不要な力が作用しない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態の洗浄機の斜視図
【図２】本実施形態の洗浄機の構造図
【図３】本実施形態のノズル切替弁、スピンドル、ノズルブロックの断面図
【図４Ａ】本実施形態の第１の弁座の一例を示す拡大図
【図４Ｂ】本実施形態の第１の弁座の他の例を示す拡大図
【図５】本実施形態の洗浄開始の方法を示すフローチャート
【図６Ａ】本実施形態の使用状態を示すノズル切替弁の断面図
【図６Ｂ】本実施形態の使用状態を示すノズル切替弁の断面図
【図７】本実施形態の洗浄停止の方法を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１および図２に示すように、実施形態の洗浄機１０は、送り台２１、モータ２３、ポンプ１３、元弁１５、圧縮エア源４９、ノズル切替弁５１、スイベルジョイント（流体用回転接手）４０及びノズルブロック４７を有する。洗浄機１０は、ソレノイド弁５０、マニホールド６９、第１流路、第２流路、第１ノズル６５Ａ、第２ノズル６５Ｂ、テーブル６８、タンク１１、洗浄室１７、テレスコピックカバー１９、プロペラシャフト２７、ギヤ装置３９、カップリング４１及び移動装置２２を有しても良い。第１流路は、第１ノズル流路６３Ａ、第１環状流路６１Ａ、第３ノズル流路５９Ａを有する。第２流路は、第２ノズル流路６３Ｂ、第２環状流路６１Ｂ、第４ノズル流路５９Ｂを有する。テーブル６８は、乾燥対象物６７を固定する。
【０００９】
ノズルブロック４７は、回転軸１を中心に回転する。回転軸１は、送り台２１の長手方向と異なる方向に延びる。例えば、送り台２１は正面から見て前後方向（Ｙ方向）に延び、回転軸１は鉛直方向（Ｚ方向）に伸びる。テーブル６８および対象物６７は、左右方向（Ｘ方向）の軸を中心として回転して良い。移動装置２２は、例えばトラバースコラムである。送り台２１は、ＸＹＺ方向に移動可能に、移動装置２２に配置される。
【００１０】
洗浄室１７は、開口１７Ａを有する。テーブル６８及び対象物６７は、洗浄室１７内に配置される。ＸＺ方向に移動可能なテレスコピックカバー１９は、開口１７Ａを覆う。送り台２１は、テレスコピックカバー１９を貫通する。ヘッド部２１Ａ、ノズル切替弁５１、マニホールド６９、スイベルジョイント４０、ノズルブロック４７、第３ノズル流路５９Ａ及び第４ノズル流路５９Ｂは、洗浄室１７の内部に配置される。ヘッド部２１Ａは、送り台２１の先端部である。モータ２３、圧縮エア源４９、ソレノイド弁５０、タンク１１、ポンプ１３及び元弁１５は、洗浄室１７の外部に配置される。
【００１１】
洗浄機１０は、供給流路１２、戻し流路１４、吐出流路１８、及び洗浄流路１６を有する。タンク１１は、洗浄液７１を貯留する。
ポンプ１３は液体ポンプであり、吸入口１３Ａおよび吐出口１３Ｂを有する。ポンプ１３は、例えば渦巻きポンプ、ギヤポンプ、ピストンポンプである。流路１２は、タンク１１と吸入口１３Ａを接続する。ポンプ１３は、洗浄液７１を吐出する。
元弁１５は、例えば２つの流入口１５Ａ，１５Ｂと２つの流出口１５Ｃ，１５Ｄを持つ４ポート２位置弁である。なお、元弁１５は２つの開閉弁を持ち、どちらか一方の弁のみを開いても良い。
流路１８は、吐出口１３Ｂと２つの流入口１５Ａ，１５Ｂを接続する。
流路１４は、流出口１５Ｄとタンク１１とを接続する。
洗浄流路１６は、流出口１５Ｃとノズル切替弁５１とを接続する。洗浄流路１６は、送り台２１の内部に、送り台２１に沿って延びる。洗浄流路１６は、接続口（第１の入口）１６Ａを有する。接続口１６Ａは、送り台２１の基端部に位置し、洗浄室１７の外部に配置される。
【００１２】
圧縮エア源４９は、例えばコンプレッサやコンプレッサとの接続口である。圧縮エア源４９は、圧縮空気７５をノズル切替弁５１へ供給する。
【００１３】
洗浄機１０は、エア流路４８を有する。エア流路４８は、接続口（空気入口）４８Ａを有する。接続口４８Ａは、送り台２１の基端部に位置し、洗浄室１７の外部に配置される。エア流路４８は、送り台２１の内部に、送り台２１の長手方向に延びる。
【００１４】
エア流路４８、洗浄流路１６、第３ノズル流路５９Ａおよび第４ノズル流路５９Ｂの一部は、マニホールド６９内に配置されても良い。ノズル切替弁５１は、マニホールド６９を介して、ヘッド部２１Ａに配置されても良い。本実施形態のマニホールド６９及びノズル切替弁５１は、ヘッド部２１Ａに配置される。マニホールド６９及びノズル切替弁５１は横方向に延び、送り台２１の下方に配置されても良い。
【００１５】
第３ノズル流路５９Ａは、ノズル切替弁５１とスイベルジョイント４０を接続する。図１に示すように、第３ノズル流路５９Ａは、第１配管５９Ａ１を含む。第１配管５９Ａ１は、ヘッド部２１Ａの外部に配置される。第１配管５９Ａ１は、側面視でΠ字状をなし、ヘッド部２１Ａの側方に配置される。第４ノズル流路５９Ｂは、第２配管５９Ｂ１を含む。第２配管５９Ｂ１は、第１配管５９Ａ１と実質的に同じ形状である。
【００１６】
送り台２１は中空形状であり、例えば円形断面又は矩形断面を持つ。
モータ２３は、送り台２１の基端部に配置される。モータ２３は、例えばサーボモータである。
プロペラシャフト２７は、送り台２１の内部に、送り台２１に沿って配置される。プロペラシャフト２７の両端は、ベアリング２５で支持される。プロペラシャフト２７は、モータ２３と接続する。
ギヤ装置３９は、ヘッド部２１Ａに配置される。ギヤ装置３９は、小歯車２８、連結歯車２９および傘歯車３７を有する。連結歯車２９は、大歯車２９Ｂと、大歯車２９Ｂと連結した傘歯車２９Ａを有する。小歯車２８は、プロペラシャフト２７の先端部に固定される。連結歯車２９は、ベアリング３３で支持される。大歯車２９Ｂは、小歯車２８と噛み合う。傘歯車２９Ａは、傘歯車３７と噛み合う。
カップリング４１は、第１のカップリング４１Ａ及び第２のカップリング４１Ｂを有する。第１のカップリング４１Ａは、傘歯車３７に固定される。傘歯車３７および第１のカップリング４１Ａは、ベアリング３５で支持される。第２のカップリング４１Ｂは、例えばキーである。第１のカップリング４１Ａは、例えば第２のカップリング４１Ｂを摺動できるキー溝である。カップリング４１は、スイベルジョイント４０を介して、傘歯車３７の回転をノズルブロック４７に伝達する。
【００１７】
図３に示すように、ノズル切替弁５１は、バルブハウジング５２、第１弁体５５Ａ、第２弁体５５Ｂ、第１弁座５７Ａ、第２弁座５７Ｂ、シリンダ５３、パッキン５６Ａ及びパッキン５６Ｂを有する。バルブハウジング５２は、流入口５１Ｃ、第１ノズル口５１Ａ、第２ノズル口５１Ｂ、流入室５４Ｃ、第１室５４Ａ、第２室５４Ｂ、貫通穴６０を有する。シリンダ５３は、シリンダ室５３Ａ、ピストン５３Ｂ、ステム５３Ｄ及びばね５３Ｃを有する。シリンダ５３は、ガイド５３Ｇを有しても良い。
【００１８】
流入室５４Ｃは、バルブハウジング５２の中央に配置され、例えば円筒状である。流入室５４Ｃは、流入口５１Ｃと接続する。
第１室５４Ａは流入室５４Ｃの一方端（図３の左側）に配置され、例えば円筒状である。第１室５４Ａは流入室５４Ｃと、円形断面を持つ第１開口５８Ａで接続する。第１室５４Ａは、第１ノズル口５１Ａと接続する。
第２室５４Ｂは、流入室５４Ｃの他方端（図３の右側）に配置され、例えば円筒状である。第２室５４Ｂは流入室５４Ｃと、円形断面を持つ第２開口５８Ｂで接続する。第２室５４Ｂは、第２ノズル口５１Ｂと接続する。
【００１９】
貫通穴６０は円筒穴であり、第１室５４Ａ、第１開口５８Ａ、流入室５４Ｃ、第２開口５８Ｂ、第２室５４Ｂ及びシリンダ室５３Ａを貫通する。貫通穴６０は、第１端部６０Ａと第２端部６０Ｂを有する。第１端部６０Ａは、第１室５４Ａの流入室５４Ｃと反対側（図３の左側）に配置される。第２端部６０Ｂは、第２室５４Ｂのシリンダ室５３Ａ側（図３の右側）に配置される。第２端部６０Ｂは、シリンダ室５３Ａに接続する。貫通穴６０は、第１開口５８Ａ、第２開口５８Ｂ、シリンダ室５３Ａと同軸に延びる。
なお、ばね５３Ｃは、貫通穴６０の第１端部６０Ａにおいて、ステム５３Ｄの端部に配置されても良い。
【００２０】
第１弁体５５Ａは円錐状である。第１弁体５５Ａは金属であり、例えば析出硬化系ステンレス鋼である。例えば、第１弁体５５Ａの硬度は、第１弁座５７Ａよりも低い。第１弁体５５Ａは第１弁座５７Ａと金属接触し、洗浄液７１を封止する。第２弁体５５Ｂは、第１弁体５５Ａと実質的に同じ形状である。
【００２１】
第１弁座５７Ａは、第１開口５８Ａの周囲に配置される。第１弁座５７Ａは金属であり、例えば析出硬化系ステンレス鋼である。図４Ａに示すように、第１弁座５７Ａは、第１開口５８Ａのエッジであってよい。図４Ｂに示すように、第１弁座５７Ａはテーパ面であっても良い。第１弁座５７Ａがテーパ面であるとき、第１弁座５７Ａのテーパ角７４は、第１弁体５５Ａのテーパ角７２と同じか、若干広くて良い。例えばテーパ角７４が６０°、テーパ角７２が５８°である。第２弁座５７Ｂは、第１弁座５７Ａと実質的に同じ形状である。
【００２２】
ステム５３Ｄは、貫通穴６０、第１室５４Ａ、第１開口５８Ａ、流入室５４Ｃ、第２開口５８Ｂ、第２室５４Ｂ及びシリンダ室５３Ａを貫通して配置される。ステム５３Ｄは、第１端部６０Ａ及び第２端部６０Ｂに支持される。ステム５３Ｄの直径は、第１開口５８Ａの直径よりも小さい。第１弁体５５Ａおよび第２弁体５５Ｂは、ステム５３Ｄに固定される。望ましくは、ステム５３Ｄは、第１弁体５５Ａ及び第２弁体５５Ｂと一体に形成される。ステム５３Ｄは、端部６０Ａ、６０Ｂに摺動して、軸方向に往復する。ステム５３Ｄが一方端（図３の左側）まで移動したときに、第１弁体５５Ａは第１弁座５７Ａに当接し、第２弁体５５Ｂは第２弁座５７Ｂと離間する。ステム５３Ｄが他方端（図３の右側）まで移動したときに、第２弁体５５Ｂは第２弁座５７Ｂに当接し、第１弁体５５Ａは第１弁座５７Ａと離間する。
【００２３】
第１開口５８Ａの直径をＤ１（ｍ）、第１弁体５５Ａの最大直径をＤ２（ｍ）、第１室５４Ａ内部におけるステム５３Ｄの直径をＤ３（ｍ）とすると、
Ｄ２  ＞  Ｄ１  ＞  Ｄ３            （式１）
が成り立つ。
【００２４】
パッキン５６Ａはステム５３Ｄに配置され、ステム５３Ｄと第１端部６０Ａとの間を封止する。パッキン５６Ｂはステム５３Ｄに配置され、ステム５３Ｄと第２端部６０Ｂの間を封止する。
【００２５】
シリンダ室５３Ａは、第２端部６０Ｂの流入室５４Ｃと反対側（図３の右側）に配置される。シリンダ室５３Ａは、円筒状である。ピストン５３Ｂはシリンダ室５３Ａの内部に配置され、シリンダ室５３Ａを往復する。ピストン５３Ｂは、ステム５３Ｄと接続する。望ましくは、ピストン５３Ｂはステム５３Ｄと一体に形成される。ピストン５３Ｂは、シリンダ室５３Ａを第１シリンダ室５３Ｅおよび第２シリンダ室５３Ｆに区画する。ピストン５３Ｂにガイド５３Ｇが配置されてよい。ばね５３Ｃは、例えば圧縮コイルばねや皿ばねである。ばね５３Ｃは第１シリンダ室５３Ｅ内に配置され、第１シリンダ室５３Ｅの一方端側（図３の左側）の壁面からピストン５３Ｂを離す方向に付勢する。ガイド５３Ｇは、ばね５３Ｃの内径と実質的に同じ外径を持つ。ガイド５３Ｇは、ばね５３Ｃを支持する。
【００２６】
ソレノイド弁５０は、例えば２位置３ポート方向切替弁である。ソレノイド弁５０は、圧縮エア源４９に接続されたポート５０Ａ、第２シリンダ室５３Ｆに接続されたポート５０Ｂ及び大気へ開放されたポート５０Ｃを有する。位置５０１において、ソレノイド弁５０は、ポート５０Ｂをポート５０Ｃに接続する。位置５０２において、ソレノイド弁５０は、ポート５０Ａをポート５０Ｂへ接続する。ソレノイド弁５０は、第２シリンダ室５３Ｆへの空気７５の供給と、第２シリンダ室５３Ｆからの空気７５の排出を切り替える。ソレノイド弁５０は、複動式の弁でも、スプリングバック式の弁でも良い。
【００２７】
図３に示すように、スイベルジョイント４０は、スイベルシャフト（スピンドル）４３、第１環状流路６１Ａ、第２環状流路６１Ｂ、第１ノズル流路６３Ａ及び第２ノズル流路６３Ｂを有する。スイベルジョイント４０は、スイベルハウジング４４、ベアリング４５及び複数のパッキン６２を有して良い。第２のカップリング４１Ｂは、スイベルシャフト４３の基端部に配置される。
【００２８】
スイベルハウジング４４は中空円筒状である。スイベルハウジング４４は、内面に円筒面４４Ａを有する。
スイベルシャフト４３は円筒状であり、円筒面４３Ａを有する。スイベルシャフト４３は、スイベルハウジング４４の内部にベアリング４５によって支持される。円筒面４３Ａは、円筒面４４Ａに摺動する。円筒面４３Ａに環状流路６１Ａ，６１Ｂ及びパッキン６２が回転軸１の軸方向に並んで配置される。パッキン６２は、環状流路６１Ａ，６１Ｂの間、及び環状流路６１Ａ，６１Ｂの外側に配置される。パッキン６２は、第１環状流路６１Ａや第２環状流路６１Ｂの両側の、円筒面４３Ａと円筒面４４Ａとの間を封止する。
【００２９】
第３ノズル流路５９Ａは、第１ノズル口５１Ａと第１環状流路６１Ａを接続する。第３ノズル流路５９Ａは、第１環状流路６１Ａに面するように円筒面４４Ａに開口する。第４ノズル流路５９Ｂは、第２ノズル口５１Ｂと第２環状流路６１Ｂを接続する。第４ノズル流路５９Ｂは、第２環状流路６１Ｂに面するように円筒面４４Ａに開口する。
【００３０】
図１および図３に示すように、ノズルブロック４７は、スイベルシャフト４３に固定される。ノズルブロック４７は、回転軸１に沿って棒状に延びる。第１ノズル６５Ａ及び第２ノズル６５Ｂは、ノズルブロック４７の先端部に配置される。
ノズルブロック４７及びスイベルシャフト４３の内部に、ノズルブロック４７及びスイベルシャフト４３を通して第１ノズル流路６３Ａおよび第２ノズル流路６３Ｂが配置される。第１ノズル流路６３Ａは回転軸１に沿って延びる。第１ノズル流路６３Ａの一端は第１環状流路６１Ａに開口し、第１ノズル流路６３Ａの他端は第１ノズル６５Ａと接続する。第２ノズル流路６３Ｂは、第２環状流路６１Ｂを第２ノズル６５Ｂに接続する。第２ノズル流路６３Ｂは、第１ノズル流路６３Ａと実質的に同じである。
【００３１】
図５に従って、洗浄機１０が洗浄液７１の噴射を開始する方法を説明する。元弁１５を閉める（Ｓ１）。ポンプ１３を起動する（Ｓ２）。次いでソレノイド弁５０を切り替えて、ノズル切替弁５１を切り替える（Ｓ３）。次に、元弁１５を開ける（Ｓ４）。洗浄液７１が元弁１５、ノズル切替弁５１、スイベルジョイント４０、ノズルブロック４７を通って第１ノズル６５Ａ又は第２ノズル６５Ｂから噴出する。
【００３２】
図６Ａは、第１ノズル６５Ａから洗浄液７１が噴出している状態を示す。図６Ａを参照して、第１ノズル６５Ａからの噴射方法を説明する。
ステップＳ１により、元弁１５が閉まる。すると、洗浄液７１が流入室５４Ｃに流入しない。したがって、洗浄液７１の圧力Ｐ７１はステム５３Ｄに作用しない。
ステップＳ３において、ソレノイド弁５０が位置５０１に切り替わり、第２シリンダ室５３Ｆから空気７５が排気される。ばね５３Ｃの弾性力により、ピストン５３Ｂが図６Ａの右側に移動する。第１弁体５５Ａは第１弁座５７Ａから離間し、第２弁体５５Ｂは第２弁座５７Ｂに密着する。
ステップＳ４により、洗浄液７１は流入口５１Ｃから流入室５４Ｃへ流入し、第１開口５８Ａとステム５３Ｄとの隙間、第１室５４Ａを通って、第１ノズル口５１Ａから流出する。径Ｄ１が径Ｄ３よりも大きいため、流入室５４Ｃに満たされた洗浄液７１の圧力Ｐ７１（Ｐａ）は、ステム５３Ｄを図６Ａの右側へ押す。圧力Ｐ７１がステム５３Ｄに及ぼす力Ｆ（Ｎ）は、次式で表される。
【数１】
2020124700.tif 000003
【００３３】
図６Ｂは、第２ノズル６５Ｂから洗浄液７１が噴出している状態を示す。図６Ｂを参照して、第２ノズル６５Ｂからの噴射方法を説明する。
ステップＳ３において、ソレノイド弁５０が位置５０２に切り替わり、第２シリンダ室５３Ｆへ空気７５が供給される。このとき、圧力Ｐ７１はステム５３Ｄに作用しない。ピストン５３Ｂは、ばね５３Ｃの弾性力に抗して図６Ｂの左側に移動する。
ステップＳ４により、洗浄液７１は流入口５１Ｃから流入室５４Ｃへ流入し、第２開口５８Ｂとステム５３Ｄとの隙間、第２室５４Ｂを通って、第２ノズル口５１Ｂから流出する。流入室５４Ｃに満たされた洗浄液７１の圧力Ｐ７１は、ステム５３Ｄを図６Ｂの左側へ押す。洗浄液７１によって作用する力Ｆは、式２で表される。
【００３４】
噴射中においては、第１ノズル６５Ａと第２ノズル６５Ｂのいずれを選択したときであっても、ステム５３Ｄは圧力Ｐ７１によって閉弁する側に力Ｆで押し付けられる。圧力Ｐ７１が増大すれば、力Ｆが増加する。
他方、ノズル切替弁５１が駆動するとき（Ｓ３）は、元弁１５が閉まっているため、圧力Ｐ７１はステム５３Ｄに作用しない。したがって、空気７５の圧力Ｐ７５は、ピストン５３Ｂがばね５３Ｃの圧縮力に抗して、一方端（図６Ｂの左側）へ移動できる高さを持てば良い。圧力Ｐ７５、ピストン５３Ｂの径は、ばね５３Ｃの圧縮力によってのみ定まる。ピストン５３Ｂの径は、圧力Ｐ７１と無関係である。そのため、ピストン５３Ｂを小型化できる。
【００３５】
図７に従って、第１ノズル６５Ａ又は第２ノズル６５Ｂの噴射を停止する方法を説明する。元弁１５を停止する（Ｓ１１）。ポンプ１３を停止する（Ｓ１２）。ステップＳ１２は省いてよい。
【００３６】
圧力Ｐ７１がステム５３Ｄを閉弁側に押しつけ、空気７５の圧力Ｐ７５は圧力Ｐ７１によらないため、洗浄機１０は高圧の洗浄液７１の利用に好適である。ノズル６５Ａ，６５Ｂの切替は、洗浄室１７の外部に配置されたソレノイド弁５０で行うため、洗浄機１０は噴射した洗浄液７１やその噴霧によって傷みにくい。
ノズル切替弁５１やマニホールド６９は、ノズル６５Ａ又は６５Ｂと離れて、ヘッド部２１Ａに配置されている。そのため、ノズル切替弁５１やマニホールド６９が第１ノズル６５Ａ又は第２ノズル６５Ｂの移動を阻害しにくく、第１ノズル６５Ａ又は第２ノズル６５Ｂが対象物６７に接近できる。
【００３７】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  洗浄機
１３  ポンプ
１５  元弁
２１  送り台
２３  モータ
４０  スイベルジョイント
４９  圧縮エア源
５１  ノズル切替弁
５３Ａ  シリンダ室
５３Ｂ  ピストン
５３Ｃ  ばね
５３Ｄ  ステム
５４Ａ  第１室
５４Ｂ  第２室
５４Ｃ  流入室
５５Ａ，５５Ｂ  弁体
５７Ａ，５７Ｂ  弁座
５８Ａ，５８Ｂ  開口
５９Ａ  第３ノズル流路
５９Ｂ  第４ノズル流路
６３Ａ  第１ノズル流路
６３Ｂ  第２ノズル流路
６１Ａ，６１Ｂ  環状流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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