(57)【要約】【課題】洗浄液の吐出量を抑制しつつ、必要十分な洗浄能力を維持する。【解決手段】洗浄機１は、洗浄液を貯留するタンク５０、タンク５０から供給される洗浄液を加圧するポンプ６０、ポンプ６０の駆動源である電動モータおよび電動モータの電源である電池パック６２を備える本体２０と、ノズルを備える噴射装置と、本体２０と噴射装置とを接続する耐圧ホースと、を有する。洗浄液の吐出圧力（Ａ）は、０．５[ＭＰａ]以上９．０[ＭＰａ]以下であり、洗浄液の吐出圧力（Ａ）と洗浄液の吐出量（Ｂ）との比である圧力水量比（Ａ／Ｂ）は１．８以上である。【選択図】図４
2015033684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクから供給される洗浄液を加圧して吐出する洗浄機であって、
洗浄液の吐出圧力（Ａ）が０．５[ＭＰａ]以上９．０[ＭＰａ]以下であり、
洗浄液の吐出圧力（Ａ）[ＭＰａ]に対する洗浄液の吐出量（Ｂ）[Ｌ／ｍｉｎ]の比である圧力水量比（Ａ／Ｂ）が１．８以上である、
洗浄機。
【請求項２】
前記吐出圧力（Ａ）が０．５[ＭＰａ]以上３．０[ＭＰａ]以下である、請求項１記載の洗浄機。
【請求項３】
前記吐出圧力（Ａ）が最大吐出圧力である、請求項１または２記載の洗浄機。
【請求項４】
前記吐出量（Ｂ）が１[Ｌ／ｍｉｎ]である、請求項１または２記載の洗浄機。
【請求項５】
洗浄液が流入する流入口と、洗浄液が吐出される吐出口と、前記流入口と前記吐出口とを連通させる流路と、を備えるノズルを有し、
前記流路の直径の最小値が０．９[ｍｍ]以下である、
請求項１記載の洗浄機。
【請求項６】
洗浄液を貯留するタンク、該タンクから供給される洗浄液を加圧するポンプ、該ポンプの駆動源である電動モータおよび該電動モータの電源である二次電池を備える本体と、
前記ノズルを備える噴射装置と、
前記本体と前記噴射装置とを接続する管部材と、を有する、
請求項１〜５のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項７】
前記二次電池は、前記電動モータに１４０[Ｗ]以上の電力を供給可能である、請求項６記載の洗浄機。
【請求項８】
前記二次電池が前記電動モータに供給する前記電力は、前記二次電池の電力を前記電動モータの回転運動へ変換するための第１変換効率（η１）が５０％〜８０％の場合の電力である、請求項７記載の洗浄機。
【請求項９】
前記ポンプの駆動に必要な電力が７０[Ｗ]以上である、請求項７または８記載の洗浄機。
【請求項１０】
前記ポンプの駆動に必要な前記電力は、前記電動モータの回転運動を前記ポンプの往復運動へ変換するための第２変換効率（η２）が５０％〜８０％の場合の電力である、請求項９記載の洗浄機。
【請求項１１】
前記二次電池は、前記電動モータに２０[Ｗｈ]以上の電力を供給可能である、請求項６乃至１０のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項１２】
前記ポンプは前記電動モータにより駆動される単一の往復動部材を含み、
前記吐出圧力は前記単一の往復動部材により脈動される、請求項６記載の洗浄機。
【請求項１３】
前記吐出圧力は２０％以上の変動率で脈動される、請求項１２記載の洗浄機。
【請求項１４】
前記二次電池は電動工具用である、請求項６記載の洗浄機。
【請求項１５】
タンクから供給される洗浄液を加圧して吐出する洗浄機であって、
シリンダおよび該シリンダ内に往復動可能に収容されたプランジャを備え、洗浄液を加圧するポンプと、
電動モータの回転運動を前記プランジャの往復運動に変換するためのクランクシャフトと、を有し、
前記クランクシャフトには、該クランクシャフトと一体回転するカウンタウェイトが設けられている、
洗浄機。
【請求項１６】
タンクから供給される洗浄液を加圧して吐出する洗浄機であって、
シリンダおよび該シリンダ内に往復動可能に収容されたプランジャを備え、洗浄液を加圧するポンプと、
電動モータの回転運動を前記プランジャの往復運動に変換する変換機構と、
前記ポンプおよび前記変換機構が収容された本体と、
管部材を介して前記本体に接続される噴射装置と、
前記本体に設けられ、前記管部材の一端が接続される接続口と、
前記本体に設けられ、前記ポンプと前記接続口とを連通させる直線状の流路と、を有し、
前記プランジャと前記流路とが同一平面内に配置されている、
洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧された液体を吐出して被洗浄物を洗浄する洗浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような洗浄機は、液体を加圧するためのポンプを備える本体および該本体に接続される噴射装置を有し、噴射装置には、本体から圧送された液体が吐出されるノズルが設けられる（特許文献１参照）。なお、洗浄機から吐出（噴射）される液体は、水道水である場合もあれば、洗剤や研磨材などを含む液体である場合もある。そこで、本明細書では、洗浄機から吐出（噴射）される液体を“洗浄液”と総称する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１３００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の洗浄機の一つでは、本体と水道の蛇口とがホースを介して接続される。従来の洗浄機の他の一つには、洗浄液を貯留するタンクが設けられている。前者の洗浄機には洗浄液（水道水）が連続的に供給される。すなわち、作業中に使用可能な洗浄液の量に制限はない。一方、後者の洗浄機では、タンクに貯留されている洗浄液を使い切った場合、作業を中断してタンクに洗浄液を補充しなくてはならない。よって、連続作業時間を延ばすためにはタンク容量を増やすか、単位時間当たりの洗浄液の吐出量を減らす必要がある。しかし、タンク容量を増やすと洗浄機が大型化する。また、大容量のタンクに洗浄液を満載すると、タンクが重くなり、タンクを運ぶ作業者の負担が増す。
【０００５】
一方、洗浄機の洗浄能力は、洗浄液の圧力（吐出圧力）と洗浄液の量（吐出量）との積（吐出圧力×吐出量）に依存する。よって、単に洗浄液の吐出量を減らすと洗浄能力が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、洗浄液の吐出量を抑制しつつ、必要十分な洗浄能力を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の洗浄機は、タンクから供給される洗浄液を加圧して吐出する洗浄機であって、洗浄液の吐出圧力（Ａ）が０．５[ＭＰａ]以上９．０[ＭＰａ]以下であり、洗浄液の吐出圧力（Ａ）[ＭＰａ]に対する洗浄液の吐出量（Ｂ）[Ｌ／ｍｉｎ]の比である圧力水量比（Ａ／Ｂ）が１．８以上である。
【０００８】
本発明の一態様では、前記吐出圧力（Ａ）が０．５[ＭＰａ]以上３．０[ＭＰａ]以下である。
【０００９】
本発明の他の態様では、前記吐出圧力（Ａ）は最大吐出圧力である。
【００１０】
本発明の他の態様では、前記吐出量（Ｂ）が１[Ｌ／ｍｉｎ]である。
【００１１】
本発明の他の態様では、洗浄液が流入する流入口と、洗浄液が吐出される吐出口と、前記流入口と前記吐出口とを連通させる流路と、を備えるノズルを有し、前記流路の直径の最小値が０．９[ｍｍ]以下である。
【００１２】
本発明の他の態様では、洗浄機は、洗浄液を貯留するタンク、該タンクから供給される洗浄液を加圧するポンプ、該ポンプの駆動源である電動モータおよび該電動モータの電源である二次電池を備える本体と、前記ノズルを備える噴射装置と、前記本体と前記噴射装置とを接続する管部材と、を有する。
【００１３】
本発明の他の態様では、前記二次電池は、前記電動モータに１４０[Ｗ]以上の電力を供給可能である。
【００１４】
本発明の他の態様では、前記二次電池が前記電動モータに供給する前記電力は、前記二次電池の電力を前記電動モータの回転運動へ変換するための第１変換効率（η１）が５０％〜８０％の場合の電力である。
【００１５】
本発明の他の態様では、前記ポンプの駆動に必要な電力が７０[Ｗ]以上である。
【００１６】
本発明の他の態様では、前記ポンプの駆動に必要な前記電力は、前記電動モータの回転運動を前記ポンプの往復運動へ変換するための第２変換効率（η２）が５０％〜８０％の場合の電力である。
【００１７】
本発明の他の態様では、前記二次電池は、前記電動モータに２０[Ｗｈ]以上の電力を供給可能である。
【００１８】
本発明の他の態様では、前記ポンプは前記電動モータにより駆動される単一の往復動部材を含み、前記吐出圧力は前記単一の往復動部材により脈動される。
【００１９】
本発明の他の態様では、前記吐出圧力は２０％以上の変動率で脈動される。
【００２０】
本発明の他の態様では、前記二次電池は電動工具用である。
【００２１】
本発明の洗浄機は、タンクから供給される洗浄液を加圧して吐出する洗浄機であって、シリンダおよび該シリンダ内に往復動可能に収容されたプランジャを備え、洗浄液を加圧するポンプと、電動モータの回転運動を前記プランジャの往復運動に変換するためのクランクシャフトと、を有する。そして、前記クランクシャフトには、該クランクシャフトと一体回転するカウンタウェイトが設けられている。
【００２２】
本発明の洗浄機は、タンクから供給される洗浄液を加圧して吐出する洗浄機であって、シリンダおよび該シリンダ内に往復動可能に収容されたプランジャを備え、洗浄液を加圧するポンプと、電動モータの回転運動を前記プランジャの往復運動に変換する変換機構と、前記ポンプおよび前記変換機構が収容された本体と、管部材を介して前記本体に接続される噴射装置と、前記本体に設けられ、前記管部材の一端が接続される接続口と、前記本体に設けられ、前記ポンプと前記接続口とを連通させる直線状の流路と、を有する。そして、前記プランジャと前記流路とが同一平面内に配置されている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、洗浄液の吐出量を抑制しつつ、必要十分な洗浄能力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係る洗浄機の本体およびタンクの外観斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る洗浄機の洗浄ガンの側面図である。
【図３】洗浄ガンに内蔵されるノズルの断面図である。
【図４】本体およびタンクの縦断面図である。
【図５】本体の横断面図である。
【図６】１プランジャ方式による洗浄液の理論上の吐出波形を示す図である。
【図７】１プランジャ方式による洗浄液の実際の吐出波形を示す図である。
【図８】現在市販されている洗浄機における吐出圧力，吐出量，圧力水量比およびノズル径の平均値を示す図である。
【図９】現在市販されている洗浄機における吐出圧力とノズル径の関係を示す図である。
【図１０】第１の実施形態に係る洗浄機の主要構成要素を示す図である。
【図１１】定格電圧，電池容量，電池エネルギ，出力および作業時間の関係を示す図である。
【図１２】本発明の洗浄機における吐出圧力，吐出量，圧力水量比，ノズル径の組み合わせの幾つかの例を示す図である。
【図１３】ポンプと流出路の位置関係の一例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明が適用された洗浄機の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る洗浄機１は、図１に示される本体２０と、図２に示される噴射装置としての洗浄ガン３０とを有する。図１に示される本体２０と図２に示される洗浄ガン３０とは、管部材としての耐圧ホース４０（図２）を介して接続される。耐圧ホース４０の一端は洗浄ガン３０に固定され、耐圧ホース４０の他端は本体２０（図１）に着脱可能である。
【００２６】
図１に示されるように、本体２０の上にはタンク５０が搭載されており、本体２０およびタンク５０は全体として略直方体形の外観を呈する。本体２０の前面には、図２に示される耐圧ホース４０の一端が接続される接続口２１が設けられている。本体２０に設けられているメインスイッチ（不図示）が操作されると、後述するポンプによって加圧された洗浄液が接続口２１から吐出され、接続口２１に接続されている耐圧ホース４０（図２）を介して洗浄ガン３０（図２）に供給される。そして、洗浄ガン３０に設けられているトリガ３１が操作されると、洗浄ガン３０に供給された洗浄液が洗浄ガン３０の先端から不図示の被洗浄物に向けて吐出される。
【００２７】
図２に示される洗浄ガン３０の先端には、図３に示される金属製のノズル３２が内蔵されている。ノズル３２は、洗浄ガン３０の内部に形成されている接続流路３３と連通する流入口３４と、洗浄液が吐出（噴射）される吐出口３５と、流入口３４と吐出口３５とを連通させる流路３６と、を備えている。すなわち、図２に示される耐圧ホース４０を介して洗浄ガン３０に供給された洗浄液は、図３に示される接続流路３３を介してノズル３２に流入する。具体的には、ノズル３２の流入口３４から該ノズル３２内に流入する。ノズル３２内に流入した洗浄液は、流路３６を通過して吐出口３５に至り、吐出口３５から外部に吐出される。ここで、ノズル３２内に形成されている流路３６は、相対的に直径の大きい前部３６ａと相対的に直径の小さい後部３６ｂとから構成されている。よって、本実施形態では、流路後部３６ｂの直径が流路３６の最小径に相当する。もっとも、流路３６の直径が一様である実施形態もある。いずれにしても、流路３６の直径の最小値は０．９[ｍｍ]以下であることが好ましく、本実施形態では０．７５[ｍｍ]である。すなわち、図３に示される流路後部３６ｂの直径は０．７５[ｍｍ]である。以下の説明では、流路後部３６ｂの直径を“ノズル径”と呼ぶ場合がある。なお、図３に示されるノズル３２では、吐出口３５の直径とノズル径とが略同一であるが、吐出口３５の直径はノズル径より小さくてもよく、大きくてもよい。
【００２８】
流路前部３６ａの両端には、洗浄液の流れ方向に沿って次第に先細りになるテーパ部がそれぞれ形成されている。また、ノズル３２の外周面と洗浄ガン３０の内周面との間にはシール部材としてのＯリング３７が配置され、水密性が高められている。なお、ノズル３２の外周面と洗浄ガン３０の内周面との間以外の箇所にも適宜シール部材が配置され、水密性が高められている。
【００２９】
図４に示されるように、タンク５０は本体２０の上に重ねられている。具体的には、タンク５０の底面には複数の凸部５１が形成されている一方、本体２０の上面には複数の凹部２２が形成されている。そして、タンク底面に形成されている凸部５１が本体上面に形成されている凹部２２に嵌合されることにより、タンク５０が位置決めされている。また、図１に示されるように、本体２０の前面および背面にはバックル２３が設けられている一方、タンク５０の前面および背面には係止部５２が設けられている。そして、本体２０に設けられているバックル２３がタンク５０に設けられている係止部５２に係止されると、タンク５０が本体２０に固定される。すなわち、バックル２３が係止部５２に係止されると、本体２０とタンク５０とが連結されて一体化される。一方、バックル２３の係止部５２への係止が解除されると、本体２０とタンク５０との連結が解除され、本体２０とタンク５０とが分離可能となる。よって、本体２０とタンク５０との連結を解除した上で、タンク５０に設けられている把手５３を掴んでタンク５０を持ち上げると、タンク５０が本体２０から分離され、タンク５０のみを持ち運ぶことができる。例えば、タンク５０に洗浄液（水道水）を入れる場合には、タンク５０のみを水道の蛇口が設置されている場所に持ち運ぶことができる。なお、タンク５０には捩じ込み式のキャップ５４が設けられており、タンク５０に洗浄液を入れる場合やタンク５０内の洗浄液を捨てる場合などにはキャップ５４が取り外される。
【００３０】
図４，図５に示されるように、本体２０には、タンク５０から供給される洗浄液を加圧するポンプ６０と、ポンプ６０の駆動源である電動モータ６１と、電動モータ６１の電源である電池パック６２と、が収容されている。本実施形態における電池パック６２は、充電可能な二次電池を収容しており、インパクトドライバ等の電動工具にも装着可能である。本実施形態では、直列接続された４本一組のリチウムイオン電池が並列に二組接続されている。それぞれのリチウムイオン電池の定格電圧は３．６[Ｖ]、容量は１．５[Ａｈ]である。すなわち、計８本のリチウムイオン電池が電池パック６２に収容されている。換言すれば、電池パック６２は、定格電圧１４．４[Ｖ]、容量３．０[Ａｈ]の電池パックである。なお、二次電池はリチウム電池ではなく、ニッケル水素電池やニッカド電池であってもよい。
【００３１】
ポンプ６０は、シリンダ６０ａと、シリンダ６０ａ内に往復動可能に収容された往復動部材としてのプランジャ６０ｂと、を備えるプランジャポンプである。電動モータ６１の回転運動は、電動モータ６１とポンプ６０との間に介在する変換機構６３によってプランジャ６０ｂの往復運動に変換される。図５に示されるように、電動モータ６１はピニオンが形成された出力軸６１ａを備えており、出力軸６１ａの近傍にはクランクシャフト６４が配置されている。クランクシャフト６４は、電動モータ６１の出力軸６１ａに形成されているピニオンと噛合うギヤ６４ａと、ギヤ６４ａの一面から突出する第１シャフト部６４ｂおよびギヤ６４ａの他面から突出する第２シャフト部６４ｃからなる偏心シャフトと、を有する。第１シャフト部６４ｂおよび第２シャフト部６４ｃは、それぞれ軸受によって回転自在に支持されている。また、第１シャフト部６４ｂの中心はギヤ６４ａの中心と一致している一方、第２シャフト部６４ｃの中心はギヤ６４ａの中心と一致していない。すなわち、第２シャフト部６４ｃは、ギヤ６４ａおよび第１シャフト部６４ｂに対して偏心している。第２シャフト部６４ｃは、コンロッド６５を介してポンプ６０のプランジャ６０ｂに連結されている。具体的には、コンロッド６５の一端は第２シャフト部６４ｃに回動可能に連結され、コンロッド６５の他端はプランジャ６０ｂに回動可能に連結されている。従って、電動モータ６１の出力軸６１ａが回転すると、第２シャフト部６４ｃがギヤ６４ａおよび第１シャフト部６４ｂの中心を回転中心として回動し、第２シャフト部６４ｃにコンロッド６５を介して連結されているプランジャ６０ｂがシリンダ６０ａ内で往復動する。すなわち、第２シャフト部６４ｃのギヤ６４ａおよび第１シャフト部６４ｂに対する偏心量がプランジャ６０ｂのストローク量に相当する。
【００３２】
ここで、２つ以上のプランジャポンプを備える洗浄機では、それらプランジャポンプの位相をずらすことによって、プランジャの往復動やクランクシャフトの偏心回転に伴う振動を相殺させることができる。しかし、複数のプランジャポンプを駆動するためには大きな電力が必要になる。一方、本実施形態に係る洗浄機１は電池パック６２を電源としているので、消費電力をなるべく少なくして連続運転時間を延ばすことが求められる。このため、洗浄機１にはポンプ（プランジャポンプ）６０が１つしか設けられていない。すなわち、本実施形態に係る洗浄機１には１プランジャ方式が採用されており、複数のプランジャポンプの位相をずらして振動を相殺させることはできない。そこで、図４，図５に示されるように、本実施形態に係る洗浄機１では、クランクシャフト６４にカウンタウェイト６６が設けられている。具体的には、第２シャフト部６４ｃの根元にカウンタウェイト６６が設けられている。従って、本実施形態に係る洗浄機１では、クランクシャフト６４と一体回転するカウンタウェイト６６によって、プランジャ６０ｂの往復動やクランクシャフト６４の偏心回転に伴う振動が抑制される。
【００３３】
また、１プランジャ方式が採用されている本実施形態に係る洗浄機１では洗浄液の吐出量が低減される。従来の一般的な洗浄機は、３つのプランジャポンプを備えている。すなわち、従来の洗浄機には３プランジャ方式が採用されている。３プランジャ方式では、３本のプランジャが１２０度の位相差で往復駆動される。そのため、洗浄液は、ほぼ脈動がない状態で連続的に吐出される。従って、３プランジャ方式を採用する従来の洗浄機は、連続的な高圧吐出が可能である反面、洗浄液の消費量が多い。
【００３４】
これに対し、１プランジャ方式を採用する本実施形態の洗浄機１では、上記した３プランジャ方式の洗浄機の欠点が解決される。また、１プランジャ方式を採用する本実施形態の洗浄機１では、理論上、プランジャ６０ｂが一往復（クランクシャフト６４が一回転）する間に洗浄ガン３０（ノズル３２）から吐出される洗浄液の量（吐出量）が図６に示されるように変動する。すなわち、１００％の脈動が発生する。すなわち、本実施形態に係る洗浄機１では、３プランジャ方式の洗浄機と比べて、同一時間内に使用される洗浄液の量が約１／３に低減される。すなわち、吐出圧力を維持しながら洗浄液の消費量が抑制される。
【００３５】
本実施形態に係る洗浄機１では、タンク５０に貯留されている洗浄液により洗浄が行われる。すなわち、洗浄液の量には限りがある。一方、従来の洗浄機の多くでは、水道から供給される洗浄液（水道水）によって洗浄が行われる。すなわち、洗浄液は略無限に供給される。従って、従来の洗浄機に３プランジャ方式を採用することに問題はない。一方、タンク５０に収容されている洗浄液により洗浄を行う本実施形態の洗浄機１において３プランジャ方式を採用すると、タンク５０内の洗浄液を短時間で使い切ってしまう。従って、洗浄液の供給量に限りがあるタンク式の洗浄機１には、３プランジャ方式と同等の吐出圧力を維持しつつ、洗浄液の消費量を低減できる１プランジャ方式が適している。それにより作業時間も長くすることができる。
【００３６】
また、１プランジャ方式では、３プランジャ方式と比べて、往復動部材の摺動抵抗も約１／３に低減される。３プランジャ方式では３本のプランジャが往復駆動されるため、プランジャとプランジャを支持するシリンダとの摺動抵抗が大きく、消費電力が多くなる。これに対して１プランジャ方式を採用する本実施形態の洗浄機１では、上記摺動抵抗が１／３程度に低減されるので、消費電力が少なくなる。すなわち、本実施形態に係る洗浄機１では、プランジャ６０ｂの往復運動、すなわち、電動モータ６１の回転効率が向上され、消費電力が少なくなる。
【００３７】
本実施形態に係る洗浄機１では、電池パック６２からの電力供給により電動モータ６１が駆動される。すなわち、電動モータ６１に供給される電力には限りがある。一方、従来の洗浄機は商用電源から電力供給を受けているため、電力供給は略無限である。商用電源を電源とする場合には、節電効果が小さい３プランジャ方式を採用しても問題はない。一方、電池パック６２を電源とする本実施形態の洗浄機１において３プランジャ方式を採用すると、短時間で電池パック６２の電力がなくなり電動モータ６１を駆動できなくなってしまう。従って、電力供給に限りがあるコードレスタイプ（電池駆動）の洗浄機１には、３プランジャ方式と同等の吐出圧力を維持しつつ、電動モータ６１の回転効率を向上でき、電池パック６２の電力消費を抑えることができる１プランジャ方式が適している。それにより作業時間も長くすることができる。
【００３８】
さらに、３プランジャ方式では、３本のプランジャの摺動抵抗に打ち勝つために定格出力が大きな電動モータが必要となり、製品自体が大きく、重量も重くなってしまう。一方、３プランジャ方式に比べてプランジャの本数が少なく、摺動抵抗も少ない１プランジャ方式では、小型の電動モータで十分であり、また、部品点数を減らすことができる。よって、製品自体を小型・軽量とすることができる。要するに、１プランジャ方式を採用する本実施形態の洗浄機１は、小型・軽量であり、かつ、電池パック６２で駆動されるコードレスタイプ（商用電源に接続不要）の洗浄機１である。換言すれば、本実施形態の洗浄機１は、手持ちで運搬・作業し易く、使用場所も制限されることがない、使い勝手のよい洗浄機である。
【００３９】
なお、実際には、図１に示される接続口２１は、洗浄液の吐出を妨げる圧力を耐圧ホース４０側から受けている。すなわち、流路３６の直径の最小値が０．９[ｍｍ]以下（本実施形態では０．７５[ｍｍ]）と小さいため、洗浄液が吐出し難い。接続口２１の圧力が高まると、耐圧ホース４０が膨張して脈動を抑制するため、図６に示すような１００％の脈動（流量の変動）は発生しない。
【００４０】
極端な例では、ノズル３２から吐出される洗浄液の脈動は、プランジャ６０ｂを高速で往復運動させた場合には０％に近くなり（脈動が小さくなる）、低速で往復運動させた場合には１００％に近くなる（脈動が大きくなる）。しかしながら、極端に高速でプランジャ６０ｂを往復運動させると、３プランジャ方式の場合と同様に、洗浄液および電力の消費量が増大する。一方、極端に低速でプランジャ６０ｂを往復運動させると、洗浄能力が不足するとともに、脈動による振動が大きくなる可能性がある。
【００４１】
そこで、本実施形態に係る洗浄機１では、図７に示されるように、ノズル３２から吐出される洗浄液の脈動が２０％以上、好ましくは、２０％〜６０％の範囲となるように、プランジャ６０ｂの往復運動（往復回数）、すなわち、電動モータ６１の回転速度が制御される。具体的には、電動モータ６１の回転速度（回転数）は、１０００[ｒｐｍ]〜５０００[ｒｐｍ]の範囲に制御される。これにより、洗浄液の消費量を抑制しながらも十分な洗浄能力が得られる圧力で洗浄液を吐出させることが可能となる。なお、電動モータ６１の回転速度（回転数）が１０００[ｒｐｍ]〜５０００[ｒｐｍ]の範囲である場合、洗浄液の最大吐出圧力は０．５[ＭＰａ]〜３．０[ＭＰａ]の範囲内になる。なお、本実施形態における吐出圧力は、一般的な水道の圧力（０．３[ＭＰａ]）より高いものを示している。
【００４２】
次に、１プランジャ方式の洗浄機１において、ノズル径が０．７５[ｍｍ]のときに吐出圧力２．０[ＭＰａ]を得るためのプランジャ６０ｂの直径（Ｄ），ストローク（Ｓ）及び電動モータ６１の回転数について詳細に説明する。ポンプ６０の性能は、プランジャ６０ｂの直径（Ｄ），ストローク（Ｓ）及び往復回数（Ｎ）に依存し、１分間に吐出される洗浄液の吐出量（Ｂ）は式１で表される。
【００４３】
（Ｂ）[Ｌ／ｍｉｎ]＝Ｄ[ｍｍ]×Ｓ[ｍｍ]×Ｎ[ｒｐｍ]×α・・・（式１）
【００４４】
式１において、直径（Ｄ）はプランジャ６０ｂの半径方向の寸法、ストローク（Ｓ）はプランジャ６０ｂの死点間の距離、αは係数（一定値）である。プランジャ６０ｂの往復回数（Ｎ）が一定（電動モータ６１の回転数が一定）の場合、所定の吐出量（Ｂ）[Ｌ／ｍｉｎ]を実現するためには、直径（Ｄ）とストローク（Ｓ）を調整する必要がある。具体的には、直径（Ｄ）を大きくストローク（Ｓ）を小さくする、又は、直径（Ｄ）を小さくストローク（Ｓ）を大きくする。
【００４５】
直径（Ｄ）を大きくするとプランジャ６０ｂが洗浄液を押し出す面積が増大する。例えば、直径（Ｄ）が１０[ｍｍ]の場合に圧力２．０[ＭＰａ]を得るために必要な推力は１５７[ｋｇ]（＝半径×半径×π×圧力）になる。直径（Ｄ）を２[ｍｍ]増やした場合には、必要な推力は２２６[ｋｇ]になる。すなわち、直径（Ｄ）を２[ｍｍ]増やすだけで６９[ｋｇ]も推力を増やさなければならない。推力を増やすためには電動モータ６１を高出力（大型）のものに変更しなければならず、また、反力を受けるシリンダ６０ａやハウジング（本体２０）も強化しなければならなくなる。これによって、洗浄機１の大型化やコストの増大に繋がってしまう。
【００４６】
一方、ストローク（Ｓ）を大きくするとプランジャ６０ｂの移動量が増大する。例えば、ストローク（Ｓ）を５[ｍｍ]延長するためには、クランクシャフト６４の半径２．５[ｍｍ]延長する必要がある。また、ストローク（Ｓ）が５[ｍｍ]延長されると、ストローク（Ｓ）の延長距離に応じて圧縮室（プランジャ６０ｂの反クランクシャフト６４側で洗浄液を溜める部屋）の全長を延長する必要がある。すなわち、ストローク（Ｓ）を５[ｍｍ]延長すると、計７．５[ｍｍ]の延長構造が必要となり、洗浄機１の大型化を招いてしまう。さらに、ストローク（Ｓ）を１０[ｍｍ]延長すると、クランクシャフト６４の半径および圧縮室の全長をそれぞれ５[ｍｍ]延長する必要がある。
【００４７】
さらに、プランジャ６０ｂの往復回数（Ｎ）が一定の場合、１ストロークに掛かる時間は一定Δｔ[秒]となるため、平均プランジャ速度（Ｕ）[ｍ／ｓ]は式２で表すことができる。
【００４８】
Ｕ[ｍ／ｓ]＝Ｎ[ｒｐｍ]÷６０[秒]×（Ｓ）[ｍ]×２・・・（式２）
【００４９】
プランジャ６０ｂの往復回数（Ｎ）を２０００[ｒｐｍ]で一定とした場合、速度（Ｕ）は、ストローク（Ｓ）が５[ｍｍ]なら０．３３[ｍ／ｓ]、ストローク（Ｓ）が１０[ｍｍ]なら０．６７[ｍ／ｓ]となる。すなわち、ストローク（Ｓ）が２倍になると、平均プランジャ速度（Ｕ）[ｍ／ｓ]も２倍になる。プランジャ６０ｂはシリンダ６０ａ等に接触しながら往復運動する。従って、ストローク（Ｓ）を増やすことによって速度が増大すると、より耐摩耗性の高い材料を用いる必要が生じ、コストの増大に繋がってしまう。
【００５０】
次に、プランジャ６０ｂの往復回数（Ｎ）が可変の場合を考える。任意の往復回数（Ｎ）の場合、所定の吐出量（Ｂ）を実現するためには、往復回数（Ｎ）と押しのけ容積（Ｊ）を調整する必要がある。ここで、押しのけ容積（Ｊ）はプランジャ６０ｂの断面積にストローク（Ｓ）を乗じたものである。
【００５１】
往復回数（Ｎ）を増やすと、押しのけ容積（Ｊ）を小さくすることができるため、プランジャ６０ｂを小型化することができる。プランジャ６０ｂとノズル３２との間には耐圧ホース４０が介在しているので、この耐圧ホース４０が伸縮することで脈動が抑制される。すなわち、洗浄液を高速で（細かく）吐出すると、１プランジャ方式の理論的な吐出波形（図６）に比べて、吐出脈動が小さくなり、吐出量の制限効果が小さくなってしまう。
【００５２】
一方、往復回数（Ｎ）を減らすと、押しのけ容積（Ｊ）が大きくなり、プランジャ６０ｂが大きくなってしまう。この場合、吐出脈動は、１プランジャ方式の理論的な吐出波形（図６）に近くなる、すなわち、吐出脈動が大きくなり、吐出量の制限効果を高めることが可能となる。しかし、脈動は振動の発生原因となるため、往復回数（Ｎ）が極端に少なくなることは好ましくない。
【００５３】
従って、プランジャ６０ｂの直径（Ｄ），ストローク（Ｓ）及び往復回数（Ｎ）は、製品の大きさやコスト、吐出量等を考慮し最適に設定する必要がある。本件発明者らは、製品の大型化やコスト増加を抑えながら、吐出量や電力消費量を抑え、振動を抑えることができる最適な範囲を実験的に求めた。その結果、プランジャ直径（Ｄ）は５〜２０[ｍｍ]、ストローク（Ｓ）は３〜１０[ｍｍ]、プランジャ往復回数（Ｎ）は１０００〜５０００[ｒｐｍ]の範囲内であることが望ましいとの知見を得た。そこで、本実施形態では、ノズル径（最小径）が０．９０[ｍｍ]以下（好ましくは０．７５[ｍｍ]）のときに、３．０[ＭＰａ]（好ましくは２．０[ＭＰａ]）の最大吐出圧力を得るために、プランジャ直径（Ｄ）が１２[ｍｍ]、ストローク（Ｓ）が５[ｍｍ]（クランクシャフト６４の偏心量が２．５[ｍｍ]）、プランジャ往復回数（Ｎ）が２０００[ｒｐｍ]に設定されている。さらに、本実施形態では、カウンタウェイト６６を設けることにより振動を一層抑えている。
【００５４】
また、１プランジャ方式では、理論上、吐出脈動が図６に示されるように１００％となる。しかし、実際には耐圧ホース４０が伸縮して蓄圧室の働きをするため、吐出量（脈動）が１００％となることはなく、図７に示されるように、脈動は２０〜６０％の範囲となる。従って、少なくとも、吐出脈動が２０〜６０％の範囲であれば、従来の３プランジャ方式と比較して吐出量が低減される。
【００５５】
すなわち、吐出脈動が最大吐出圧力（３．０[ＭＰａ]）の２０〜６０％とすると、最小吐出圧力は１．２[ＭＰａ]〜２．４[ＭＰａ]になる。また、最大吐出圧力が２．０[ＭＰａ]であれば、最小吐出圧力は０．８[ＭＰａ]〜１．６[ＭＰａ]になる。
【００５６】
ここで、最大吐出圧力が継続時間は、プランジャ６０ｂの一往復中のある時間（瞬間）である。すなわち、洗浄液の吐出圧力が最大である時間以外の時間の方が極めて長い。図７に示されるように、脈動が２０％以内（高圧吐出）である時間は、プランジャ６０ｂの一往復中のｔ１〜ｔ２の領域（時間）であり、脈動が２０％以上である時間はそれ以外の領域（時間）である。従って、最大圧力領域を脈動２０％以内の領域とすると、脈動２０％以内である時間は、プランジャ６０ｂの一往復中の１／４程度の時間であり、吐出量（洗浄液の消費量）が低減される。
【００５７】
以上から、１プランジャ方式の場合、吐出圧力は、プランジャの１ストローク毎に３プランジャ方式と同等のピーク値に昇圧される。このとき、吐出圧力は脈動する。よって、連続的に洗浄液が吐出される３プランジャ方式に比べて洗浄液の消費量が低減される。また、図７に示される領域Ａは、実際に吐出される洗浄液の量（吐出量（Ｂ））の合計すなわちポンプ６０の仕事量を示す。３プランジャ方式に比べると、ポンプ６０の仕事量が半分程度（理論上は１／３）になっており、電池パック６２の電力消費が抑えられている。
【００５８】
また、本実施形態に係る洗浄機１では、クランクシャフト６４によりプランジャ６０ｂが往復駆動される。よって、回転斜板によってプランジャが往復駆動される構成と比べて摺動抵抗がなく、この点においても電力消費が抑制されている。
【００５９】
再び図５を参照する。本体２０の内部には、タンク５０（図４）とポンプ６０とを連通させる第１の流路２４が設けられている。また、図４に示されるように、本体２０の内部には、ポンプ６０と接続口２１とを連通させる第２の流路２５も設けられている。タンク５０に貯留されている洗浄液は、第１の流路２４を介してポンプ６０に供給され、加圧される。また、ポンプ６０によって加圧された洗浄液は第２の流路２５を介して接続口２１に送られる。そこで、以下の説明では、タンク５０とポンプ６０とを連通させる第１の流路２４を“流入路２４”と呼び、ポンプ６０と接続口２１とを連通させる第２の流路２５を“流出路２５”と呼ぶ。すなわち、タンク５０に貯留されている洗浄液は、流入路２４を介してポンプ６０に供給されて加圧される。また、ポンプ６０によって加圧された洗浄液は、流出路２５を介して接続口２１に送られる。なお、接続口２１に送られた洗浄液が接続口２１に接続されている耐圧ホース４０を介して洗浄ガン３０に供給されることは既述の通りである（図３）。
【００６０】
図５に示されるように、流入路２４の一端はシリンダ６０ａの端面に設けられている入口に接続され、流入路２４の他端にはタンク５０（図４）に接続される不図示の接続プラグが設けられている。図示は省略するが、タンク５０の底面には逆止弁が設けられており、タンク５０が図４に示されるように本体２０に重ねられると、接続プラグによって逆止弁が開かれ、タンク５０と流入路２４とが連通する。具体的には、接続プラグによって逆止弁の弁体が押し上げられ、弁座から離れる。すると、弁体と弁座との間に隙間が生じ、この隙間を介してタンク５０と流入路２４とが連通する。なお、逆止弁には弁体を弁座に押し付けるバネが設けられており、タンク５０が本体２０から引き上げられると、弁体が自動的に弁座に押付けられて上記隙間が閉じられる。
【００６１】
シリンダ６０ａの入口および出口には、それぞれ一方向弁が設けられている。上記のようにしてタンク５０と流入路２４とが連通された状態でプランジャが後退すると（図４，図５の紙面右側へ移動すると）、シリンダ６０ａの入口に設けられている一方向弁が開かれる一方、シリンダ６０ａの出口に設けられている一方向弁が閉じられ、シリンダ６０ａ内に洗浄液が流入する。次いで、プランジャが前進すると（図４，図５の紙面左側へ移動すると）、シリンダ６０ａの入口および出口に設けられている一方向弁が閉じられ、シリンダ６０ａ内で洗浄液が加圧される。その後、シリンダ６０ａ内の洗浄液の圧力が所定圧力に達すると、シリンダ６０ａの入口に設けられている一方向弁は閉じられたまま、シリンダ６０ａの出口に設けられている一方向弁のみが開かれ、加圧された洗浄液がシリンダ６０ａから流出路２５へ送り出される。流出路２５に送り出された洗浄液は、流出路２５を通して接続口２１に送られ、接続口２１から吐出される。
【００６２】
図４に示されるように、流出路２５は直線状であって、ポンプ６０（プランジャ６０ｂ）と同一平面内に配置されている。具体的には、プランジャ６０ｂの軸線と流出路２５の軸線とは同一平面内に位置している。すなわち、プランジャ６０ｂと流出路２５とは互いに平行である。流出路２５を直線状に形成するとともに、プランジャ６０ｂと同一平面内に配置することによって、洗浄液の脈動が抑制され、ポンプ６０その他の振動が抑制される。
【００６３】
上記のようにして接続口２１から吐出される洗浄液の圧力つまり洗浄液の最大吐出圧力は、０．５[ＭＰａ]以上９．０[ＭＰａ]以下であることが好ましく、０．５[ＭＰａ]以上３．０[ＭＰａ]以下であることがさらに好ましい。本実施形態に係る洗浄機１では、洗浄液の吐出圧力が２．０[ＭＰａ]に設定されている。
【００６４】
ここで、接続口２１から吐出された洗浄液が接続口２１に接続されている耐圧ホース４０（図２）を介して洗浄ガン３０（図２）に供給されることは既述の通りである。また、洗浄ガン３０に供給された洗浄液が図３に示されるノズル３２の流入口３４から流路３６へ流入することも記述の通りである。すなわち、本体２０の接続口２１とノズル３２の流入口３４との間には、耐圧ホース４０（図２）および接続流路３３（図３）によって一連の流路が形成されているが、この一連の流路において圧損は殆ど生じない。換言すれば、接続口２１における洗浄液の圧力とノズル３２の流入口３４における洗浄液の圧力は略同一である。よって、耐圧ホース４０（図２）および接続流路３３（図３）によって形成される一連の流路内の任意の点における洗浄液の圧力は、接続口２１から吐出される洗浄液の圧力と同一視できる。換言すれば、耐圧ホース４０（図２）および接続流路３３（図３）によって形成される一連の流路内の任意の点において測定される洗浄液の圧力と、接続口２１における洗浄液の圧力とは、実質的に同一である。
【００６５】
上記のようにノズル径が０．７５[ｍｍ]であって、洗浄液の吐出圧力（特に最大吐出圧力）が２．０[ＭＰａ]である本実施形態の洗浄機１では、図３に示されるノズル３２の吐出口３５から１分間当たり１[Ｌ]（１リットル）の洗浄液が吐出される。換言すれば、洗浄機１における洗浄液の吐出圧力（Ａ）と吐出量（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）は２．０である。以下の説明では、洗浄液の吐出圧力（Ａ）と吐出量（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）を“圧力水量比”と呼ぶ場合がある。
【００６６】
図８に示される表および図９に示されるグラフは、現在市販されている洗浄機に関して本件発明者らが行なった調査の結果を示す表およびグラフである。図８に示される表の上欄は、交流電源によって駆動される複数の洗浄機（以下“ＡＣ洗浄機”）における吐出圧力，吐出量，圧力水量比およびノズル径の平均値を示す。表の中欄は、直流電源によって駆動される複数の洗浄機（以下“ＤＣ洗浄機”）における吐出圧力，吐出量，圧力水量比およびノズル径の平均値を示す。表の下欄は、本実施形態に係る洗浄機１における吐出圧力，吐出量，圧力水量比およびノズル径を示す。また、図９に示されるグラフは、ＡＣ洗浄機，ＤＣ洗浄機および本実施形態に係る洗浄機１における吐出圧力とノズル径の関係を示す。
【００６７】
図８に示される表から分かるように、従来の洗浄機における圧力水量比（Ａ／Ｂ）の平均値は１．５未満である。特に、従来のＤＣ洗浄機における圧力水量比（Ａ／Ｂ）の平均値は０．５未満である。すなわち、従来の洗浄機では、吐出量に対して吐出圧力が低い。強いて言えば、従来の洗浄機は、多量の洗浄液を低圧で吐出する。
【００６８】
これに対し、本実施形態に係る洗浄機１における圧力水量比（Ａ／Ｂ）は２．０である。すなわち、本実施形態に係る洗浄機１は、従来の洗浄機に比べて、少量の洗浄液を高圧で吐出する。従って、本実施形態に係る洗浄機１は、従来の洗浄機と同等かそれ以上の洗浄能力を備えている。さらに、タンク容量が同一の場合、本実施形態に係る洗浄機１は、従来の洗浄機よりも長時間に亘って連続使用することができる。
【００６９】
ここで、タンク５０を備え電池パック６２を電源とするコードレスタイプの洗浄機１において、高圧吐出（水道圧０．３[ＭＰａ]以上の吐出圧力）が得られる電池パック６２の容量の選定について説明する。
【００７０】
図１０に示されるように、洗浄機１の主要構成要素は、電池パック６２、電動モータ６１及びポンプ６０である。電池パック６２からの供給電力には限りがあり、その消費電力は電動モータ６１やポンプ６０の効率等に依存する。
【００７１】
各要素の変換効率を考えると、図１０に示されるように、電池パック６２の電力を電動モータ６１の回転運動へ変換する第１変換効率（η１）と、電動モータ６１の回転運動をポンプ６０（プランジャ６０ｂ）の往復運動（洗浄液の圧縮運動）へ変換する第２変換効率（η２）が存在する。それらの変換効率は理想的には１００％である。しかし、実際には、第１変換効率（η１）は銅損、鉄損、機械損等、第２変換効率（η２）は機械損、配管損等が原因となり１００％とはならない。すなわち、各変換効率（η１、η２）に見合った電池パック６２、電動モータ６１を選定すれば、高圧吐出が可能なコードレスタイプ（電池駆動）の洗浄機１を実現することができる。
【００７２】
最初に、第２変換効率（η２）に基づいて、ポンプ６０を駆動するために必要となるモータ出力について検討する。ポンプ６０の駆動に必要な電力Ｗ２（モータ出力、第２電力）は、吐出圧力を（Ａ）とし、吐出量を（Ｂ）とすると、一般的に式３で表すことができる。
【００７３】
Ｗ２[Ｗ]＝（Ａ）[ＭＰａ]×（Ｂ）[Ｌ／ｍｉｎ]×１０００÷６０÷（η２）・・（式３）
【００７４】
ここで、吐出圧力（Ａ）が２．０[ＭＰａ]、吐出量（Ｂ）が１[Ｌ／ｍｉｎ]の場合、一般的な洗浄機のポンプ効率と同様に、第２変換効率（η２）を５０％〜８０％と仮定すると、電力（Ｗ２）は約４０〜７０[Ｗ]となる。従って、ポンプ６０の駆動に必要な電力（Ｗ２）は約４０〜７０[Ｗ]となる。なお、吐出量（Ｂ）が１[Ｌ／ｍｉｎ]で吐出圧力（Ａ）が０．５，３．０，９．０[ＭＰａ]の場合のそれぞれの電力（Ｗ２）は、約１０〜２０[Ｗ]、約６０〜１００[Ｗ]、約１９０〜３００[Ｗ]となる。
【００７５】
次に、電動モータ６１は電池パック６２から供給される電力により駆動される。そこで、約４０〜７０[Ｗ]の電力（Ｗ２）を得るために必要な電池パック６２の電力Ｗ１（第１電力）を考える。電力（Ｗ２）は、電池パック電力（Ｗ１）と第１変換効率（η１）とを乗じた値となることから、電池パック電力（Ｗ１）は、電力（Ｗ２）を第１変換効率（η１）で除した値となる。
【００７６】
ここで、電動モータ６１を一般的に最も使用される直流モータとした場合、そのモータ効率は５０％〜８０％である。そこで、第１変換効率（η１）を５０％〜８０％と仮定すると、吐出圧力（Ａ）が２．０[ＭＰａ]の場合、第１電力（Ｗ１）は約５０〜１４０[Ｗ]となる。吐出圧力（Ａ）が０．５[ＭＰａ]なら約１２〜３４[Ｗ]、３．０[ＭＰａ]なら約７５〜２００[Ｗ]、９．０[ＭＰａ]なら約２４０〜６００[Ｗ]となる。従って、吐出圧力（Ａ）が２．０[ＭＰａ]の場合、電力（Ｗ２）と電力（Ｗ１）の最も効率の悪い組合せにおいて必要な電力（Ｗ１）は１４０[Ｗ]になる。なお、電動モータ６１をブラシレスモータとするとモータ効率が改善されるので、電力（Ｗ１）が１４０[Ｗ]未満でも問題はない。すなわち、電池パック６２の最低電力は、使用するモータの種類に応じて適宜設定することができる。
【００７７】
次に、電池パック６２について説明する。上記のように、電池パック６２に必要とされる電力は、吐出圧力（Ａ）が２．０[ＭＰａ]の場合に１４０[Ｗ]である。一方、タンク５０に８[Ｌ]の洗浄液が収容可能とすると、一回の作業（一回の電池パック６２の充電）において８[Ｌ]の洗浄液を全て吐出できることが望ましい。従って、洗浄液の吐出量（Ｂ）を１[Ｌ／ｍｉｎ]とすると、電池パック６２には１８．７[Ｗｈ]の電池エネルギが必要となる（１４０[Ｗ]×８[Ｌ]÷１[Ｌ／ｍｉｎ]＝１１２０[Ｗ・ｍｉｎ]）。
【００７８】
出力１４０[Ｗ]を得るために必要なリチウムイオン電池の数について考える。リチウムイオン電池セルの定格電圧を３．６[Ｖ]、放電電流を２０[Ａ]とすると、最低でも２本の電池セルが必要（３．６[Ｖ]×２本（直列又は並列）×２０[Ａ]＝１４４[Ｗ]）である。従って、例えば、電池セルが直列に接続された７．２[Ｖ]以上の電池パックが使用できる。電動工具で使用される電池パックの定格電圧［Ｖ］は、一般的に、３．６，７．２，１０．８，１４．４，１８．０，２５．２または３６．０[Ｖ]である。また、電動工具で使用される電池パックの電池容量［Ａｈ］は、一般的に、１．５，２．０，３．０または４．０[Ａｈ]である。電池電圧は、電池セルの直列接続数、電池容量は電池セルの並列接続数によって異なる。例えば、定格電圧３．６[Ｖ]の電池セルを２本直列に接続すると、電池電圧は７．２[Ｖ]になる。また、電池容量２．０[Ａｈ]の電池セルを２本並列に接続すると、電池容量は４．０[Ａｈ]となる。電池セルの電圧及び容量はセルメーカーによって様々であるが、定格電圧３．６[Ｖ]、容量２．０[Ａｈ]の電池セルを例として説明する。
【００７９】
例えば、定格電圧１４．４[Ｖ]、電池容量１．５[Ａｈ]の電池パックの電池エネルギは２１．６[Ｗｈ]なので、必要な電池エネルギ１８．７[Ｗｈ]を満たすことができる。すなわち、定格電圧１４．４[Ｖ]以上の電池パックであれば必要な電池エネルギを満足することができる。なお、定格電圧１４．４[Ｖ]以下の電池パックであっても電池セルを並列に所定数接続すれば必要な電池エネルギ１８．７[Ｗｈ]を満足することができる。
【００８０】
次に、作業時間を考える。例えば定格電圧１４．４[Ｖ]、電池容量１．５[Ａｈ]の電池パックの場合、電池エネルギは２１．６[Ｗｈ]となる。電池パックの最小電力（Ｗ１）を１４０[Ｗ]とすると、約９分間（２１．６[Ｗｈ]×６０[分]／１４０[Ｗ]）作業を行うことができる。従って、吐出量（Ｂ）が１[Ｌ／ｍｉｎ]であれば、タンク５０の洗浄液（８Ｌ）を使い切ることができる。すなわち、洗浄機１のタンク５０の洗浄液を使い切ることができる時間を確保することができる。
【００８１】
以上のように、必要な電池出力１４０[Ｗ]および電池エネルギ１８．７[Ｗｈ]を満たし、８[Ｌ]の洗浄液を使い切るために必要な作業時間を確保するために必要な電池パック６２の定格電圧[Ｖ]、電池容量[Ａｈ]、電池エネルギ[Ｗｈ]及び作業時間[分]は、図１１の表に示されるようになる。このとき、吐出圧力（Ａ）は２．０[ＭＰａ]、吐出量（Ｂ）は１[Ｌ／ｍｉｎ]、電池出力（Ｗ１）は１４０[Ｗ]、平均放電電流（Ｉ）は２０[Ａ]（電池セル当たり）とする。
【００８２】
なお、本実施形態における電池パック６２の定格電圧は１４．４[Ｖ]であり、電池容量は３．０[Ａｈ]又は４．０[Ａｈ]である。よって、タンク５０に貯留される８[Ｌ]の洗浄液を使い切るのに十分な作業時間を確保できる。
【００８３】
以上より、電池パック６２から電動モータ６１への第１変換効率η１（５０〜８０％）、電動モータ６１からポンプ６０への第２変換効率η２（５０〜８０％）を考慮し、洗浄機１を電池パック６２によって駆動するために必要な最低限の電力（Ｗ２）を７０[Ｗ]と算出し、電池パック電力（Ｗ１）を１４０[Ｗ]と算出した。なお、算出においては、吐出圧力（Ａ）が２．０[ＭＰａ]、吐出量（Ｂ）は１[Ｌ／ｍｉｎ]）であることを前提とした。すなわち、電力（Ｗ２）を７０[Ｗ]以上、電池パック電力（Ｗ１）を１４０[Ｗ]以上とすることにより、コードレスタイプの洗浄機１を提供することができる。さらに、１４０[Ｗ]以上の出力を有し、１８．７[Ｗｈ]以上の電池エネルギを有すれば、タンク５０に貯留される洗浄液をすべて吐出することができる。なお、本実施形態では、電動モータ６１を整流子直流モータとして説明したため、変換効率を５０％〜８０％としたが、ブラシレスモータとすれば変換効率が向上し（８０％以上）、電池パック６２に必要な電力を抑えることができる。ブラシレスモータの変換効率（η１）を９０％と仮定すると、電力（Ｗ２）は約４０〜７０[Ｗ]以上（変換効率（η２）が５０％〜８０％）、電池パック電力（Ｗ１）は約４０〜８０[Ｗ]となる。すなわち、最も効率の悪い場合であっても、必要な電池パック電力（Ｗ１）は約８０[Ｗ]で済む。
【００８４】
以上のように、本実施形態に係る洗浄機１では、ポンプ６０（プランジャ）を１つとすることで、電池パック６２の消費電力および洗浄液の吐出量が低減され、かつ、必要十分な洗浄能力が維持されている。かかる特徴を有する本実施形態の洗浄機１は、特に屋内での使用に適している。具体的には、エアコン室内機や網戸などの洗浄つまりハウスクリーニングに適している。何故なら、吐出量が多い洗浄機を屋内で使用すると、吐出された洗浄液が床に垂れて床が汚れる虞がある。また、床の汚れを防止するために予めビニールシートなどを床に敷いた場合、大量の洗浄液がビニールシートの上に溜まり、その後処理に手間や時間を要する。この点、少ない吐出量で高い洗浄能力を有する本実施形態の洗浄機１によれば、上記のような不都合が発生する可能性は極めて低い。特に吐出圧力が０．５[ＭＰａ]〜３．０[ＭＰａ]の場合には、吐出圧力が高くなり過ぎることも、低くなり過ぎることもない。エアコン室内機や網戸などを圧力で破損させることなく洗浄することができる。また、洗浄液が洗浄物に当たって跳ね返ることもない。ちなみに、図８に示されるように、一般的なＡＣ洗浄機の平均吐出圧力は５[ＭＰａ]以上であり、一般的なＤＣ洗浄機の平均吐出圧力は０．６[ＭＰａ]以下である。もっとも、本実施形態の洗浄機１が屋内のみでなく、屋外でも使用可能であることは勿論である。
【００８５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前記実施の形態に係る洗浄機１では、洗浄液の吐出圧力（Ａ）は２．０[ＭＰａ]，洗浄液の吐出量（Ｂ）は１[Ｌ／ｍｉｎ]，圧力水量比（Ａ／Ｂ）は２．０，ノズル径は０．７５[ｍｍ]であった。しかし、上記数値は一例であって、洗浄液の吐出圧力（特に最大吐出圧力）が０．５[ＭＰａ]以上９．０[ＭＰａ]の範囲内において、圧力水量比（Ａ／Ｂ）が１．８以上であれば、少ない吐出量で必要十分な洗浄能力が得られることが本件発明者らによって行なわれた調査や試験によって確認されている。ここで、必要十分な洗浄能力とは、主にハウスクリーニングに使用する際に要求される洗浄能力を基準としている。すなわち、従来よりも少ない吐出量で、エアコン室内機，網戸，窓，浴槽，台所のシンク，レンジフードなどを洗浄するのに必要十分な洗浄能力が得られる。そこで、上記条件を満たす吐出圧力，吐出量，圧力水量比，ノズル径の組み合わせの幾つかの一例を図１２に示す。
【００８６】
また、前記実施の形態に係る洗浄機１では、図５に示されるように、ポンプ６０（シリンダ６０ａおよびプランジャ６０ｂ）と流出路２５とが上下に並んで配置されている。しかし、図１３に示されるように、ポンプ６０（シリンダ６０ａおよびプランジャ６０ｂ）と流出路２５とを一列に並べて配置してもよい。すなわち、シリンダ６０ａの出口と接続口２１とを一直線に結んでもよい。かかる配置によれば、洗浄液の脈動がさらに抑制され、ポンプ６０その他の振動もさらに抑制される。なお、図１３に示される配置においても、プランジャ６０ｂと流出路２５とが同一平面内に位置していることは明らかである。
【００８７】
前記実施の形態に係る洗浄機１が備えるポンプ６０は、ギヤポンプやダイヤフラムポンプに置換することができる。もっとも、ギヤポンプやダイヤフラムポンプは、プランジャポンプに比べて脈動が少ない。すなわち、カウンタウェイト６６や直線的な流出路２５は、ポンプ６０がプランジャポンプである場合に特に有効である。
【符号の説明】
【００８８】
１    洗浄機
２０    本体
２１    接続口
２２    凹部
２３    バックル
２４    第１の流路（流入路）
２５    第２の流路（流出路）
３０    洗浄ガン
３１    トリガ
３２    ノズル
３３    接続流路
３４    流入口
３５    吐出口
３６    流路
３６ａ    流路前部
３６ｂ    流路後部
３７    Ｏリング
４０    耐圧ホース
５０    タンク
５１    凸部
５２    係止部
５３    把手
５４    キャップ
６０    ポンプ
６０ａ    シリンダ
６１    電動モータ
６１ａ    出力軸
６２    電池パック
６３    変換機構
６４    クランクシャフト
６４ａ    ギヤ
６４ｂ    第１シャフト部
６４ｃ    第２シャフト部
６５    コンロッド
６６    カウンタウェイト
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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