(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源でポンプを駆動し、給水口から前記ポンプまでの給水経路に供給される水を前記ポンプで加圧して高圧水を発生させる洗浄機本体と、
前記洗浄機本体とホースを介して接続され、前記洗浄機本体から送られてくる高圧水を吐出する吐出装置と、
前記駆動源の回転数を設定する設定部と、
前記設定部によって設定された回転数となるように前記駆動源の駆動制御を行う制御部と、
を備え、
前記駆動源の回転数に応じて前記高圧水の吐出圧力を変化させる高圧洗浄機において、
前記制御部は、
前記駆動源の回転数を検出する回転数検出部と、
前記回転数検出部で検出された前記駆動源の回転数を取得するとともに、前記設定部で設定された回転数を前記駆動源が維持するように前記駆動源に対して駆動制御信号を発信する制御回路と、
を備え、
前記吐出装置には、高圧水が吐出する経路の開閉を行う開閉機構が設けられており、
前記洗浄機本体は、
前記開閉機構が開となることでオン状態となり、前記開閉機構が閉となることでオフ状態となる圧力スイッチと、
前記洗浄機本体に形成された吐水経路の内部と前記吐水装置の内部に存在する高圧水の圧力が前記開閉機構を閉とすることにより急激に高まる異常昇圧状態を解消するためのリリーフバルブと、
を備え、
前記圧力スイッチは、
前記駆動源のオン／オフを切り替えるためのスイッチボタンと、
前記スイッチボタンから離れることで前記スイッチボタンをオン状態とし、前記スイッチボタンを押すことで前記スイッチボタンをオフ状態とする圧力駆動体と、
を有して構成され、
前記圧力スイッチ及び前記リリーフバルブは、いずれも前記洗浄機本体における高圧水生成箇所から吐水口までの吐水経路中に設置されており、
前記リリーフバルブの出口側は前記給水経路につながっていることを特徴とする高圧洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧洗浄機に係り、特に、駆動源を制御することで吐出される高圧水の吐出圧力を調整する高圧洗浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、強力な圧力で水を吹き付けることで、床や壁、あるいはコンクリートなどにこびりついた汚れを落とすことのできる高圧洗浄機が知られている。一般的な高圧洗浄機は、洗浄機本体内にポンプと駆動源（モータやエンジン等）を有しており、吸水口から供給される水が駆動源で駆動されるポンプによって加圧されて高圧水となり、その高圧水が吐出口及び吐出装置（ノズルガン等）を経て吐出されるように構成されていた。
【０００３】
このような従来の高圧洗浄機では、吐出される高圧水の圧力調整方法として、（１）駆動源の出力を一定としておき、吐出装置（ノズルガン等）や高圧水の吐出経路に調圧部を設けて吐出される高圧水の圧力を調整するものと、（２）駆動源の出力を調整して吐出される高圧水の圧力を調整するものとが存在していた。
【０００４】
なお、前記（１）の方式を開示する先行技術文献として、例えば下記特許文献１が存在しており、前記（２）の方式を開示する先行技術文献として、例えば下記特許文献２が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−９９８００号公報
【特許文献２】特開２００５−７３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上掲した特許文献１に代表される前記（１）の方式は、高圧水の吐出圧力がどの様な場合であっても駆動源であるモータやエンジン等を一定の出力で運転させるものであるので、電力や燃料の使用効率が悪く、また、静音化を図る余地が残されたものであった。また、特許文献１に開示された技術は、洗浄機本体から送られてくる高圧水を調圧部で減圧するものであることから、調圧部に加わる負荷が大きく、装置寿命の面からも不利な点を有するものであった。
【０００７】
一方、上掲した特許文献２に記載の技術は、前記（１）の方式では不可能であったより低圧側での吐出圧調整を可能とするために提案されたものである。そして、特許文献２に記載の技術は、吐出装置が有するレバーのストロークに応じてノズルの吐出口が開閉し、吐出口の開閉時に生じる水圧の加減によって動作する可変型圧力スイッチを用いることで、高圧洗浄機のオン／オフを行うものであった。しかしながら、特許文献２に記載の技術の場合、駆動源であるモータの回転数を抑えて吐出圧を低くした場合には、前記レバーの操作によって吐出口が閉じたときに、ポンプへの負荷の増大によってモータの回転数が低下してしまい、吐出経路内の圧力上昇が緩やかになり、安全装置として設置されたリリーフバルブが動作しない虞があった。リリーフバルブが動作しない場合には、吐出経路内の圧力が高いままで維持されることになるので、吐出側のホースやノズルガンの漏水又は破損の可能性が高まり、また、運転を再開するためにレバーを引く際の必要荷重が高くなってしまい、操作性を悪化させるという不具合も発生する可能性が存在していた。したがって、特許文献２に代表される前記（２）の方式には、高圧水の吐出圧の調整可能範囲をさらに低く設定することができないといった問題が存在していた。
【０００８】
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、従来の高圧洗浄機に比べて高圧水の吐出圧の調整可能範囲の下限をより低く設定することが可能であるとともに、電力・燃料の使用効率が高く、静音化かつ長寿命化を実現した新たな高圧洗浄機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
本発明に係る高圧洗浄機（１０）は、駆動源（３２）でポンプ（４１）を駆動し、給水口（１６）から前記ポンプ（４１）までの給水経路（γ）に供給される水を前記ポンプ（４１）で加圧して高圧水を発生させる洗浄機本体（１１）と、前記洗浄機本体（１１）とホースを介して接続され、前記洗浄機本体（１１）から送られてくる高圧水を吐出する吐出装置（２１）と、前記駆動源（３２）の回転数を設定する設定部（１５）と、前記設定部（１５）によって設定された回転数となるように前記駆動源（３２）の駆動制御を行う制御部（３５，３６）と、を備え、前記駆動源（３２）の回転数に応じて前記高圧水の吐出圧力を変化させる高圧洗浄機（１０）であって、前記制御部（３５,３６）は、前記駆動源（３２）の回転数を検出する回転数検出部（３５）と、前記回転数検出部（３５）で検出された前記駆動源（３２）の回転数を取得するとともに、前記設定部（１５）で設定された回転数を前記駆動源（３２）が維持するように前記駆動源（３２）に対して駆動制御信号を発信する制御回路（３６）と、を備え、前記吐出装置（２１）には、高圧水が吐出する経路の開閉を行う開閉機構が設けられており、前記洗浄機本体（１１）は、前記開閉機構が開となることでオン状態となり、前記開閉機構が閉となることでオフ状態となる圧力スイッチ（５１）と、前記洗浄機本体（１１）に形成された吐水経路（β）の内部と前記吐水装置（２１）の内部に存在する高圧水の圧力が前記開閉機構を閉とすることにより急激に高まる異常昇圧状態を解消するためのリリーフバルブ（６１）と、を備え、前記圧力スイッチ（５１）は、前記駆動源（３２）のオン／オフを切り替えるためのスイッチボタン（５２）と、前記スイッチボタン（５２）から離れることで前記スイッチボタン（５２）をオン状態とし、前記スイッチボタン（５２）を押すことで前記スイッチボタン（５２）をオフ状態とする圧力駆動体（５３）と、を有して構成され、前記圧力スイッチ（５１）及び前記リリーフバルブ（６１）は、いずれも前記洗浄機本体（１１）における高圧水生成箇所から吐水口までの吐水経路（β）中に設置されており、前記リリーフバルブ（６１）の出口側は前記給水経路（γ）につながっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来の高圧洗浄機に比べて高圧水の吐出圧の調整可能範囲の下限をより低く設定することが可能であるとともに、電力・燃料の使用効率が高く、静音化かつ長寿命化を実現した新たな高圧洗浄機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る高圧洗浄機の全体構成を説明するための外観正面図である。
【図２】本実施形態に係る高圧洗浄機の全体構成を説明するための外観背面図である。
【図３】本実施形態に係る高圧洗浄機の全体構成を説明するための外観左側面図である。
【図４】図１中のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図５】本実施形態に係る加圧ユニットの背面図である。
【図６】本実施形態に係る加圧ユニットの右側面図である。
【図７】図５中のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図８】図６中のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図９】図６中のＤ−Ｄ断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
図１〜図３は、本実施形態に係る高圧洗浄機の全体構成を説明するための外観図であり、図１が正面視を、図２が背面視を、図３が左側面視を示している。また、図４は、図１中のＡ−Ａ断面を示す図である。
【００１７】
本実施形態に係る高圧洗浄機１０は、洗浄機本体１１と吐出装置２１を備えて構成されている。洗浄機本体１１は、上方にハンドル１２を有するとともに下方に二輪のタイヤ１３，１３を有しており、操作者がハンドル１２を背面側にやや傾斜させた状態にして正面側に押すことで、二輪のタイヤ１３，１３が回転し、洗浄機本体１１を正面側に向けてスムーズに移動できるようになっている。
【００１８】
また、洗浄機本体１１の正面側には、高圧洗浄機１０の電源をオン／オフするためのメインスイッチ１４が設置されており、また、このメインスイッチ１４の下方には、可変圧ダイヤル１５が設置されている。この可変圧ダイヤル１５が、本発明の設定部を構成している。メインスイッチ１４は、任意に設定された角度範囲で回転可能な回転つまみとして構成されており、オンとオフの２箇所のいずれかの位置に移動させることで、後述する駆動源としてのモータ３２の電源のオン／オフを行うことができるようになっている。一方、可変圧ダイヤル１５は、こちらも任意の角度範囲で回転可能な回転つまみとして構成されており、当該可変圧ダイヤル１５の位置を変化させることで、後述する駆動源としてのモータ３２の回転数を制御し、吐出される高圧水の圧力を設定することができるようになっている。なお、本実施形態の可変圧ダイヤル１５は、多段階での圧力設定が可能となっているが、この圧力設定の段階数や設定圧力値等については、高圧洗浄機の仕様や用途、製造コスト等に応じて任意に設定することが可能である。
【００１９】
さらに、洗浄機本体１１の正面側における下方の位置には、吸水口１６と吐水口１７が設けられている。吸水口１６は、不図示のホースを介して水道管や貯水槽等に設けられた蛇口等と接続されることにより、洗浄機本体１１の内部に対して水を取り込む役割を担っている。一方、吐水口１７は、洗浄機本体１１の内部（後述する「加圧ユニット３１」）で加圧された高圧水を洗浄機本体１１から吐出する箇所である。この吐水口１７は、不図示のホースを介して吐出装置２１と接続されることとなる。
【００２０】
本実施形態に係る吐出装置２１は、ガン２２とノズル２３を組み合わせて構成される部材であり、図３に示されるように、ガン２２とノズル２３は、分割された状態で洗浄機本体１１の左側面側に形成された収納カバー１８内に収納できるようになっている。ガン２２とノズル２３は、ガン２２の先端部とノズル２３の後端部とにそれぞれ形成された接続部を接続することで結合できるようになっている。
【００２１】
また、ガン２２には、不図示のホースを介して吐水口１７と接続するための導水口２２ａが形成されており、さらに、ガン２２の内部には、導水口２２ａからノズル２３へと高圧水を導く高圧水の導水経路内に不図示の開閉機構が備わっている。この開閉機構は、ガン２２に設置されたトリガーレバー２２ｂの操作によって動作可能となっており、トリガーレバー２２ｂを引いたときには吐出装置２１の導水経路が開放され、トリガーレバー２２ｂを放して元の状態に戻したときには吐出装置２１の導水経路が閉鎖されるように構成されている。したがって、導水口２２ａを介して洗浄機本体１１から吐出装置２１に高圧水が送られてくると、一旦ガン２２の内部に形成された不図示の開閉機構によって高圧水はガン２２内部に留まることとなり、この状態から操作者がトリガーレバー２２ｂを引くと、不図示の開閉機構が操作されてガン２２内部の導水経路が開放され、高圧水がノズル２３へと導かれ、ノズル２３の先端から高圧水が吐出されることとなる。この状態から操作者がトリガーレバー２２ｂを放すと、不図示の開閉機構が操作されてガン２２内部の導水経路が閉鎖され、ノズル２３先端からの高圧水の吐出が停止されることとなる。
【００２２】
以上、本実施形態に係る高圧洗浄機１０の概略構成を説明したが、本実施形態に係る高圧洗浄機１０には、吸水口１６から導入された水を加圧して高圧水を発生させるための機構として、洗浄機本体１１の内部に加圧ユニット３１が設置されている。そこで次に、高圧水発生機構である加圧ユニット３１について、図５〜図９を参照図面に加えて説明を行う。
【００２３】
ここで、図５は、本実施形態に係る加圧ユニットの背面図であり、図６は、本実施形態に係る加圧ユニットの右側面図である。また、図７は、図５中のＢ−Ｂ断面を示す図であり、図８は、図６中のＣ−Ｃ断面を示す図であり、図９は、図６中のＤ−Ｄ断面を示す図である。
【００２４】
本実施形態に係る加圧ユニット３１は、図７にて詳細に示されるように、駆動源であるモータ３２を収納するモータ収納部３１ａと、モータ３２によって駆動されるポンプ４１を収納するポンプ収納部３１ｂとによって構成されている。
【００２５】
モータ収納部３１ａに収納されるモータ３２は、略垂直方向に軸線が向くように配置されたモータ軸３３を有している。このモータ軸３３の両軸端部の近傍は、ベアリング３３ｂ，３３ｃによって軸支されており、モータ軸３３がその軸周りで回転運動できるように構成されている。また、モータ軸３３の上方の軸端部には、放熱対策のための冷却ファン３４が設置されている。モータ３２は、駆動の際に発熱体となるが、冷却ファン３４がモータ軸３３の回転運動に従って回転することで冷却風を発生させるので、この冷却風によってモータ３２の熱が好適に逃がされて、モータ３２に対する熱影響が除去されることとなる。
【００２６】
さらに、冷却ファン３４の設置位置近傍には、モータ３２が有するモータ軸３３の回転数を検出するために、回転数検出部としてのセンサ３５が設置されている。このセンサ３５は、モータ３２を収納するモータ収納部３１ａに対して設置された制御回路３６と電気的に接続されているので、センサ３５で検出されたモータ軸３３の回転数が制御回路３６に電送されるようになっている。センサ３５によってモータ軸３３の回転数を取得した制御回路３６は、設定部である可変圧ダイヤル１５によって設定された回転数でモータ軸３３が回転駆動するようにモータ３２に対して駆動制御信号を発信し、モータ３２の駆動制御を実行する。つまり、センサ３５と制御回路３６が、駆動源であるモータ３２の駆動制御を行う制御部として機能するように構成されており、設定部である可変圧ダイヤル１５によって設定された回転数となるように、制御部であるセンサ３５と制御回路３６が協働してフィードバック制御を行うように構成されているのである。したがって、本実施形態の高圧洗浄機１０は、操作者が予め設定した条件値に応じた運転を行うことができるので、電力・燃料の使用効率が非常に高い構成を有しているということができる。また、本実施形態の高圧洗浄機１０は、モータ３２の回転数に応じて高圧水の吐出圧力を変化させるものなので、例えば低圧で水を吐出させたい場合には、低回転でモータ３２を運転することができる。したがって、モータ３２に無駄な駆動を実行させることがないので、従来技術に比べて静音化や長寿命化の点で優れている。
【００２７】
また、モータ軸３３の下方の軸端部には、小歯車３３ａが設置されている。この小歯車３３ａは、ポンプ収納部３１ｂ内に設置された大歯車４２ａと噛み合っており、モータ３２によって発生される回転駆動力をポンプ４１へと伝達できるようになっている。
【００２８】
一方、ポンプ収納部３１ｂに収納されたポンプ４１は、上方の端部に大歯車４２ａを有するとともにポンプ収納部３１ｂ内にベアリング４３，４４を介して略垂直に軸支された駆動軸４５を有して構成されている。したがって、モータ３２が発生する回転駆動力は、小歯車３３ａと大歯車４２ａとの作用によって減速された上で駆動軸４５へと伝達され、駆動軸４５をその軸周りで回転運動させるようになっている。
【００２９】
駆動軸４５の下方の軸端部には、下面側に傾斜面を付けられた斜盤４６が設置されており、また、この斜盤４６の下面側の傾斜面には、スラストベアリング４６ａが埋め込み設置されている（図７及び図８等参照）。
【００３０】
さらに、スラストベアリング４６ａが埋め込み設置された斜盤４６のさらに下方側には、略垂直方向で往復運動を行う３つのピストン４７が、斜盤４６とは離間した状態であり、かつ、スラストベアリング４６ａとは接触可能な状態で設置されている。３つのピストン４７については、ポンプ収納部３１ｂの内面との間にバネ４７ａが設置されており、常にはバネ４７ａの作用によって上方へ突出する方向に弾性力が加わっているとともに、このバネ４７ａの弾性力に抗する下向きの力が加わると、ピストン４７が下方へと移動するように構成されている。つまり、３つのピストン４７のそれぞれは、上下方向で往復ピストン運動ができるように構成されている。
【００３１】
そして、斜盤４６に埋め込み設置されたスラストベアリング４６ａと３つのピストン４７とが接触するポンプ内領域αは潤滑油で満たされており、スラストベアリング４６ａと３つのピストン４７との良好な接触状態が実現するように構成されている。したがって、モータ３２が駆動されてモータ軸３３が回転駆動すると、この回転駆動力は小歯車３３ａ及び大歯車４２ａを介して駆動軸４５へと伝達され、斜盤４６が回転駆動されることとなるが、斜盤４６が回転駆動されると、斜盤４６の下面側に形成された傾斜面の作用によってスラストベアリング４６ａが傾斜した状態で回転運動を行うので、このスラストベアリング４６ａによって３つのピストン４７が順に下方へ押し込まれるとともに下方への押し込みを解除され、３つのピストン４７が順に往復ピストン運動を行うようになっている。
【００３２】
ポンプ収納部３１ｂの下方には、吸水口１６が接続されており、吸水口１６を経由して送られてくる水が、３つのピストン４７の設置箇所の下方位置に誘導される。３つのピストン４７の設置箇所の下方位置に誘導された水は、ピストン４７による往復ピストン運動の作用によって加圧されて、高圧水が生成されることとなる。
【００３３】
以上のようにして生成された高圧水は、ポンプ収納部３１ｂに接続された吐水口１７へと送られる。なお、吸水口１６からピストン４７の手前までの吸水経路γ（図７参照）と、ポンプ４１が有する３つのピストン４７によって高圧水が生成された箇所から吐水口１７までの吐水経路β（図８及び図９参照）とは、ポンプ４１の運転時に内部に存在する水の圧力が異なるので、特に、吐水経路βに存在する昇圧済みの高圧水が、吸水経路γへ漏れ出さないようにする必要がある。そこで、本実施形態では、図９にて示されるように、３つのピストン４７によって高圧水が生成される箇所の下流側近傍に対して、３つのピストン４７それぞれに対応するように逆止弁４８が設置されている。この逆止弁４８の作用によって、ポンプ４１で加圧されて生成された高圧水が、圧力を損失することなく確実に吐水口１７側に送られるように構成されている。
【００３４】
さて、本実施形態に係る加圧ユニット３１には、ポンプ４１で生成された高圧水を好適に吐出させる機構として、図９にて詳細に示すように、圧力スイッチ５１とリリーフバルブ６１が設置されている。そこで、次に、図９を用いて、本実施形態に係る圧力スイッチ５１とリリーフバルブ６１の構成について説明を行う。
【００３５】
圧力スイッチ５１は、ポンプ４１が有する３つのピストン４７によって高圧水が生成された箇所から吐水口１７までの吐水経路β中に設置された部材であり、駆動源であるモータ３２のオン／オフを切り替えるためのスイッチボタン５２と、このスイッチボタン５２に対して接触／非接触状態となることでスイッチボタン５２の切り替えを行う圧力駆動体５３とを有して構成されている。
【００３６】
スイッチボタン５２は、圧力駆動体５３が離れて非接触状態となることでオン状態となり、圧力駆動体５３が接触してスイッチボタン５２が押されたときにオフ状態となるように構成されている。また、スイッチボタン５２は、メインスイッチ１４がオンの状態で機能する下位のスイッチとして構成されており、メインスイッチ１４がオン状態となった場合にのみ操作可能となっている。
【００３７】
圧力駆動体５３は、その外観形状がゴルフティーに似た形状を有しており、スイッチボタン５２と接触する側の端部が軸形状５３ａに形成されるとともに、スイッチボタン５２と接触しない側の端部が前記軸形状５３ａに連接する円盤形状５３ｂとして構成されている。軸形状５３ａの径は、円盤形状５３ｂの径よりも小さくなるように構成されている。また、軸形状５３ａの周囲を取り囲むようにしてコイルバネ５４が設置されており、圧力駆動体５３が収容された圧力スイッチ５１の内壁面と円盤形状５３ｂとの間で弾性力を及ぼすことができるように構成されている。したがって、圧力駆動体５３は、コイルバネ５４の弾性力を受けることで、常にはスイッチボタン５２から離れた箇所に位置するように構成されている。
【００３８】
以上のように構成される圧力スイッチ５１に対しては、高圧水の吐水経路βから分岐する２本の分岐経路（第１分岐経路β１及び第２分岐経路β２）が接続されている。２本の分岐経路β１，β２と圧力スイッチ５１との接続関係は、２本の分岐経路β１，β２のうち、第１分岐経路β１は軸形状５３ａの形成箇所に接続されており、第２分岐経路β２は円盤形状５３ｂが形成された側の圧力駆動体５３の端部側に接続されている。つまり、円盤形状５３ｂを挟むようにして、２本の分岐経路β１，β２のそれぞれが圧力スイッチ５１に対して接続するように構成されている。
【００３９】
また、２本の分岐経路β１，β２と吐水経路βとの接続関係については、２本の分岐経路β１，β２のうち、第１分岐経路β１は通常の径を有する吐水経路βに接続されており、第２分岐経路β２は吐水経路β中に形成された絞り管路５８に対して接続されている。そして、吐水経路β中を高圧水が通過する際には、２本の分岐経路β１，β２には常に高圧水が導入されているとともに、絞り管路５８によって得られるベンチュリ効果によって、第２分岐経路β２の圧力は第１分岐経路β１の圧力よりも低くなるように構成されている。
【００４０】
したがって、２本の分岐経路β１，β２から高圧水が導入されない場合は、コイルバネ５４の弾性力により圧力駆動体５３はスイッチボタン５２から離れた状態となる。
【００４１】
一方、２本の分岐経路β１，β２から高圧水が導入されている場合は、圧力スイッチ５１の動作状態は以下に説明する３つの状態となる。すなわち、第１の状態は、２本の分岐経路β１，β２から侵入してくる高圧水の圧力が低い場合であり、この場合、第２分岐経路β２から高圧水が導入される側の円盤形状５３ｂの端面の面積の方が、第１分岐経路β１から高圧水が導入される側の円盤形状５３ｂの端面の面積よりも軸形状５３ａ分だけ大きいので、その面積差の効果によって圧力駆動体５３にはスイッチボタン５２の方向へ移動力が働くが、コイルバネ５４の弾性力の方がこの移動力に勝っているため、圧力駆動体５３はスイッチボタン５２から離れた状態（オン状態）となる。次に、第２の状態は、２本の分岐経路β１，β２から侵入してくる高圧水の圧力が上昇し、かつ、吐水経路β内を高圧水が流れている場合であり、この場合、絞り管路５８によって得られるベンチュリ効果によって第２分岐経路β２から導入される高圧水の圧力は第１分岐経路β１から導入される高圧水の圧力より低くなるため、上述の面積差の効果による移動力は弱く、コイルバネ５４の弾性力がこの移動力に勝るので、圧力駆動体５３はスイッチボタン５２から離れた状態（オン状態）となる。さらに、第３の状態は、２本の分岐経路β１，β２から侵入してくる高圧水の圧力が上昇し、かつ、吐水経路β内を高圧水が流れていない場合であり、この場合は、第１分岐経路β１から導入される高圧水の圧力と第２分岐経路β２から導入される高圧水の圧力は等しくなり、その結果、上述の面積差の効果による移動力がコイルバネ５４の弾性力に勝るので、圧力駆動体５３はスイッチボタン５２に接触した状態（オフ状態）となる。
【００４２】
例えば、ガン２２に設置されたトリガーレバー２２ｂが引かれて不図示の開閉機構が開となり、吐出装置２１の導水経路が開放されたときには、吐水経路β内の水の圧力が低下することで圧力スイッチ５１は上記の第１の状態（オン状態）となり、ポンプ４１は運転を開始する。ポンプ４１の運転開始により、吐出装置２１のノズル２３先端からは高圧水の吐出が行われ、それとともに吐水経路β内の高圧水の圧力は上昇するので、圧力スイッチ５１の状態は上記の第２の状態（オン状態）へと移行する。したがって、ポンプ４１は運転を継続することとなり、吐出装置２１のノズル２３先端からの高圧水の吐出が継続されることとなる。
【００４３】
一方、上記した運転状態から、ガン２２に設置されたトリガーレバー２２ｂを放して不図示の開閉機構が閉となる状態になったときには、吐出装置２１の導水経路が閉鎖されて吐水経路βから吐水口１７に向けた高圧水の吐出が停止されるので、ポンプ４１によって加圧を受けた高圧水が吐水経路β内に留まるとともに吐水経路β内の水の圧力が上昇することとなる。かかる状態の場合、絞り管路５８の作用による第１分岐経路β１と第２分岐経路β２との圧力差はなくなり、圧力スイッチ５１には２本の分岐経路β１，β２を経由して等しい圧力の高圧水が導入されることになる。なお、このときの高圧水の圧力は、上記した運転状態の場合における吐水経路β内の水の圧力よりも、非常に高い圧力を有することとなる。圧力スイッチ５１に対して２本の分岐経路β１，β２を経由して等しい圧力の高圧水が導入されると、圧力駆動体５３における円盤形状５３ｂの面積差効果から圧力駆動体５３がスイッチボタン５２の側に移動してスイッチボタン５２を押すので、圧力スイッチ５１は上記の第３の状態（オフ状態）となり、モータ３２の動作停止を指令する。このように、作業者がトリガーレバー２２ｂを放すことで圧力スイッチ５１が作動し、モータ３２が停止するので、高圧洗浄機１０の運転停止状態が実現することとなる。
【００４４】
さらに、圧力スイッチ５１の作動とともに、ポンプ４１が有する３つのピストン４７によって高圧水が生成された箇所から吐水口１７までの吐水経路β中に設置されたリリーフバルブ６１が作動することによって、吐水経路β内及び吐出装置２１内等の圧力上昇状態（異常昇圧状態）を解消することができる。このリリーフバルブ６１については、従来公知の機構を備えたものであり、吐水経路β中に存在する高圧水の圧力が急激に９ＭＰａ以上に高まると作動し、圧力を逃がす機能を発揮するように構成されている。なお、リリーフバルブ６１によって圧を抜く際には、リリーフバルブ６１の設置箇所で吐水経路βを開放することになるので、わずかな水が放出されることになるが、リリーフバルブ６１の出口側は、吸水口１６からピストン４７の手前までの吸水経路γにつながっている。したがって、リリーフバルブ６１が動作することで水が放出されたとしても、その放出水は加圧前の水が導入される吸水経路γへと戻されて再利用されるので、水資源を無駄に使用することがないようになっている。
【００４５】
また、本実施形態に係る高圧洗浄機１０では、洗浄機本体１１の背面側におけるハンドル１２の下方付近に、洗剤ボトル７１を設置してある。この洗剤ボトル７１の一つの使用方法としては、吐出装置２１のガン２２と洗剤ボトル７１とをホースで接続し、高圧水の吐出と同時に洗剤を誘導することで、洗剤入りの高圧水を吐出させる方法がある。また、洗剤ボトル７１の別の使用方法としては、圧力スイッチ５１と洗剤ボトル７１とをホースで接続することで、圧力スイッチ５１が有する圧力駆動体５３の駆動領域を、高圧水に洗剤を供給するための供給経路として兼用させる方法がある。なお、圧力スイッチ５１が有する圧力駆動体５３の駆動領域に対して洗剤を導入できるのは、絞り管路５８の作用によるものである。すなわち、高圧水の吐出時には、絞り管路５８によって得られるベンチュリ効果によって第２分岐経路β２の圧力は第１分岐経路β１の圧力より低くなっている。また、２本の分岐経路β１，β２には、常に高圧水が導入されている。したがって、圧力駆動体５３の駆動領域に対して導入された洗剤は、圧力の低い第２分岐経路β２へと導かれて絞り管路５８へと誘導され、吐出される高圧水に混ざって吐水口１７へと吐出されることとなる。このように、圧力駆動体５３の収納箇所から第２分岐経路β２を経由して吐水経路β内に洗剤を導入することで、洗剤入りの高圧水を吐出することが可能となる。
【００４６】
以上、本実施形態に係る高圧洗浄機１０の具体的な構成について説明を行った。次に、本実施形態に係る高圧洗浄機１０の操作手順と動作について、詳細に説明を行う。
【００４７】
まず、本実施形態に係る高圧洗浄機１０の吸水口１６に対して水道の蛇口につながれたホースを取り付ける。また、収納カバー１８からガン２２とノズル２３を取り出してガン２２とノズル２３を結合し、吐出装置１１を組み立てる。そして、組み立てた吐出装置１１の導水口２２ａと高圧洗浄機１０の吐水口１７とをホースでつなぎ、高圧洗浄機１０の初期準備が完了する。
【００４８】
この状態からいきなり高圧洗浄機１０の運転を開始すると、ポンプ４１が空気を噛んだ状態で運転することになるので、次に、ポンプ４１内を水で満たすための迎え水作業を行う。具体的には、ガン２２に設置されたトリガーレバー２２ｂを引いて吐出装置２１の導水経路が開放された状態で、高圧洗浄機１０の吸水口１６に対してつながれた水道の蛇口を開けると、水道水は約０．５ＭＰａ程度の水圧を有しているので、その水圧で水が高圧洗浄機１０の吸水口１６を経由して加圧ユニット３１内に取り込まれ、吸水口１６からピストン４７の手前までの吸水経路γ、及びピストン４７から吐水口１７までの吐水経路βが水で満たされ、吐出装置２１のノズル２３先端から水が漏れ出すこととなる。この時点で、加圧ユニット３１内は、水で満たされた状態となる。ノズル２３先端から水が漏れ出すことを確認した後、トリガーレバー２２ｂを放して吐出装置２１の導水経路を閉鎖し、迎え水作業が完了する。
【００４９】
迎え水作業が完了すると、続いてメインスイッチ１４を回転させてオンの位置に移動し、高圧洗浄機１０の電源をオン状態とする。なお、メインスイッチ１４の操作前、もしくは操作後に、可変圧ダイヤル１５を調整して所望の回転数に設定することで、これから吐出されることとなる高圧水の吐出圧力を所望の条件値に設定することができる。
【００５０】
また、メインスイッチ１４をオンにすると、その瞬間にモータ３２に電源が投入されるので、一瞬だけモータ軸３３が回転を行ってポンプ４１が作動し、吐水経路β内が昇圧する。しかしながら、この時点では吐出装置２１の導水経路は閉鎖されているので、吐水経路β内の昇圧された水が２本の分岐経路β１，β２を経由して圧力スイッチ５１内に侵入する。２本の分岐経路β１，β２から昇圧した水が侵入してきた圧力スイッチ５１の側では、圧力駆動体５３による面積差の効果によって圧力駆動体５３がスイッチボタン５２の方向へ移動し、圧力駆動体５３によってスイッチボタン５２が押されるので、モータ３２がオフ状態となる（このオフ状態は、上記の第３の状態に相当する。）。これにより、高圧洗浄機１０の運転準備が完了する。
【００５１】
さて、上記した運転準備が完了した状態から、操作者がトリガーレバー２２ｂを引いて吐出装置２１の導水経路を開放すると、吐水経路β内の水は吐水口１７を経由して吐出装置２１のノズル２３先端から吐出し始めるので、吐水経路β内の水の圧力は低下することとなる。吐水経路β内の水の圧力が低下するとともに吐水口１７へ向けて流れ出すと、２本の分岐経路β１，β２への圧を持った水の侵入が停止する。すると、２本の分岐経路β１，β２からの水の圧力から解放された圧力駆動体５３は、コイルバネ５４の弾性力を受けてスイッチボタン５２から離れる。圧力駆動体５３によるスイッチボタン５２の押圧が解除されると、モータ３２がオン状態となるので、モータ軸３３が回転してポンプ４１の運転が開始され、３つのピストン４７による往復ピストン運動によって水の加圧が開始される（このとき、上記の第１の状態が実現する。）。この後、ポンプ４１の運転によって吐水経路β内の水の圧力は上昇していくことになるが、常に高圧水が導入されている２本の分岐経路β１，β２では、絞り管路５８によって得られるベンチュリ効果によって第２分岐経路β２の圧力が第１分岐経路β１の圧力より低くなっているので、圧力駆動体５３がスイッチボタン５２の方向へ移動することはない（この状態は、上記の第２の状態に相当する。）。したがって、たとえ吐水経路β内の水の圧力が上昇を続けたとしても、圧力スイッチ５１は動作しないので、高圧水の吐出運転を継続することができるようになっている。
【００５２】
なお、モータ３２の駆動状態は、回転数検出部としてのセンサ３５によってモータ軸３３の回転数が常時監視されるとともに、可変圧ダイヤル１５で設定された回転数を維持するように制御部であるセンサ３５と制御回路３６が協働してフィードバック制御を行うように構成されているので、常に予め設定された回転数が維持されるようになっている。
【００５３】
かかる動作によって、吐水経路βには、可変圧ダイヤル１５で予め設定された圧力の高圧水が流通し、吐水口１７や吐出装置２１を経由して、吐出装置２１のノズル２３先端から高圧水が一定の圧力で吐出することとなる。
【００５４】
以上の運転状態から高圧水の吐出を停止する場合には、操作者はトリガーレバー２２ｂを放せばよい。トリガーレバー２２ｂが放されると、吐出装置２１の導水経路が閉鎖し、高圧水の吐出が停止する。高圧水の吐出が停止すると、この瞬間には依然ポンプ４１は駆動されているので、吐水経路β内に存在する高圧水は、堰き止められて流れを停止した状態で昇圧されることになる。そして、流れが停止したことにより、絞り管路５８の作用による第１分岐経路β１と第２分岐経路β２との圧力差はなくなり、圧力スイッチ５１には２本の分岐経路β１，β２を経由して等しい圧力の高圧水が導入されることになる。かかる高圧水の導入により、圧力駆動体５３における円盤形状５３ｂの面積差効果から圧力駆動体５３がスイッチボタン５２の側に移動してスイッチボタン５２を押し、圧力スイッチ５１はモータ３２の動作停止を指令する（このとき、上記の第３の状態が実現する。）。このように、作業者がトリガーレバー２２ｂを放すことで圧力スイッチ５１が作動し、モータ３２が停止するので、高圧洗浄機１０の運転停止状態が実現することとなる。
【００５５】
なお、トリガーレバー２２ｂが放されて吐出装置２１の導水経路が閉鎖し、高圧水の吐出が停止すると、吐水経路β内に存在する高圧水は、堰き止められて流れを停止した状態で昇圧されるので、昇圧が続く状態の高圧水は、ポンプ４１に対しても負荷を及ぼすこととなる。従来技術の高圧洗浄機の場合、ポンプに負荷が加わると回転数が低下して所望のポンプ出力が得られないため、特に低圧側で吐出を行っていた場合には、高圧側で吐出を行っていた場合と比べて圧力上昇（昇圧）がより緩やかになり、リリーフバルブが作動しないという不具合が発生する虞があった。しかしながら、本実施形態では、制御部であるセンサ３５と制御回路３６が協働してフィードバック制御を行うように構成されているので、たとえポンプ４１に対して負荷が加わったとしても、モータ３２によるモータ軸３３の回転数は予め設定された状態で維持されるようになっており、このため吐水経路β内の圧力は急激に上昇して約９ＭＰａ以上になるため、リリーフバルブ６１が動作しないという状況が発生することはない。したがって、本実施形態に係る高圧洗浄機１０では、従来技術で可能性のあった吐水経路β内及び吐出装置２１内等での異常昇圧状態が発生することがないので、所望の条件で運転が可能であり、また、機器にダメージを与えることもない。
【００５６】
なお、リリーフバルブ６１が作動した場合、吐水経路β内及び吐出装置２１内等の圧力は約３．５ＭＰａ程度で維持されることとなり、高圧洗浄機１０は上記した運転準備が完了した状態で維持されることとなる。
【００５７】
この状態から、再び高圧水の吐出及び停止を行いたい場合には、ガン２２のトリガーレバー２２ｂの操作を行うことで、上述した動作が実行され、高圧水の吐出及び停止を実行することができる。
【００５８】
また、高圧洗浄機１０の運転を完全に停止させたい場合には、メインスイッチ１４をオフの位置に移動させてモータ３２の電源をオフにすることで、高圧洗浄機１０の運転を完全に停止させることができる。高圧洗浄機１０の運転を停止させた後は、吸水口１６に対してつながれた水道の蛇口を閉め、吸水口１６から不図示のホースを抜いた上で、ガン２２に設置されたトリガーレバー２２ｂを引いて吐出装置２１の導水経路を開放する。すると、高圧洗浄機１０が有する加圧ユニット３１内に存在していた水は、吐水口１７から排出できる状態となる。このように高圧洗浄機１０から水抜きを行った上で、高圧洗浄機１０を片付けることが、機器のメンテナンス上も好ましい。
【００５９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００６０】
例えば、上述した実施形態では、駆動源としてモータ３２を採用した場合を例示して説明を行ったが、本発明の駆動源には、エンジンなどその他のあらゆる駆動手段を採用することができる。
【００６１】
また、上述した実施形態では、駆動源に対する電源の供給経路を省略して説明したが、本発明の駆動源に対する電力や燃料の供給手段については、外部電源から電力を得るためのコンセントケーブルや、内部電源としてのバッテリー、あるいは内部燃料としてのガソリンタンクなど、公知の電力・燃料供給手段を採用することができる。
【００６２】
さらに、上述した実施形態では、スラストベアリング４６ａ付きの斜盤４６と３つのピストン４７とで構成されるポンプ４１（いわゆる、三連プランジャーポンプ）を採用した場合を例示して説明を行ったが、本発明の加圧手段には、公知のあらゆる加圧機構を採用することができる。
【００６３】
またさらに、上述した水の圧力については、本実施形態で実現できる一例を示したにすぎない。本発明に係る高圧洗浄機は、特許請求の範囲に記載の構成を有する範囲において任意に設定変更が可能であり、上述した実施形態の記載に限定されるものではない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００６４】
１０  高圧洗浄機、１１  洗浄機本体、１２  ハンドル、１３  タイヤ、１４  メインスイッチ、１５  可変圧ダイヤル、１６  吸水口、１７  吐水口、１８  収納カバー、２１  吐出装置、２２  ガン、２２ａ  導水口、２２ｂ  トリガーレバー、２３  ノズル、３１  加圧ユニット、３１ａ  モータ収納部、３１ｂ  ポンプ収納部、３２  モータ、３３  モータ軸、３３ａ  小歯車、３３ｂ，３３ｃ  ベアリング、３４  冷却ファン、３５  センサ、３６  制御回路、４１  ポンプ、４２ａ  大歯車、４３，４４  ベアリング、４５  駆動軸、４６  斜盤、４６ａ  スラストベアリング、４７  ピストン、４７ａ  バネ、４８  逆止弁、５１  圧力スイッチ、５２  スイッチボタン、５３  圧力駆動体、５３ａ  軸形状、５３ｂ  円盤形状、５４  コイルバネ、５８  絞り管路、６１  リリーフバルブ、７１  洗剤ボトル、α  ポンプ内領域、β  吐水経路、β１  第１分岐経路、β２  第２分岐経路、γ  吸水経路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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