(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄具を回転させる洗浄装置であって、
導入口と、排出口とを含む容器と、
前記容器に対して回転軸を中心として回転自在であり、複数のタービン羽根を含むタービンと、
前記導入口の下部かつ前記排出口の上部において、前記容器に固定された導入ガイド部と、
前記タービンの回転によって回転し、前記洗浄具を固定するためのシャフトとを備え、
前記容器は、少なくとも前記タービンの外径側に設けられ、
前記導入ガイド部は、円状の平面形状を有する本体部と、前記本体部の上面に形成された溝と、前記本体部の外周面に形成された噴出口とを含み、
前記噴出口は、前記溝と接続し、前記複数のタービン羽根のうちいずれかのタービン羽根と対向し、
前記容器に固定された基部と、前記基部から突出し、前記タービンと前記容器との間において環状に設けられた複数のガイド羽根とを含む排出ガイド部をさらに備え、
前記複数のガイド羽根の各々は、前記複数のタービン羽根が回転する平面である回転平面に対して傾斜した傾斜面を有する、洗浄装置。
【請求項２】
前記噴出口は複数であり、
前記溝は、前記導入口における前記容器の内部に面した部分の真下の位置から互いに異なる外径方向に延在する複数の枝部分の各々を含み、
複数の前記噴出口の各々は、前記複数の枝部分の各々と接続する、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記複数の枝部分の各々は、前記本体部の中心で互いに繋がっており、
前記導入口における前記容器の内部に面した部分と、前記本体部の中心とは、前記回転軸の延長線上に存在する、請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記導入ガイド部は、前記本体部の外周部において前記本体部の内径側に向かって形成された凹部をさらに含み、
前記噴出口は、前記凹部に形成される、請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記容器は、前記タービンの外径側に設けられており、前記導入口が形成された上部容器と、前記シャフトを支持し、前記排出口が設けられた下部容器とを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記複数のガイド羽根は、前記基部から上方に突出する第１のガイド羽根と、前記基部から下方に突出する第２の下方ガイド羽根とを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記タービンの回転を減速して前記シャフトに伝達するギヤをさらに備えた、請求項１〜６のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記シャフトは、前記容器の外部に突出し、前記洗浄具を固定するための下部シャフトを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記導入口は、直接的または間接的に蛇口に対して取り付けられる、請求項１〜８のいずれかに記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄装置に関し、より特定的には、洗浄具を回転させる洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭における食器の洗浄は、通常、スポンジ、たわし、またはブラシなどの洗浄具を使用して手作業で行われたり、電気式の自動食器洗浄器を使用して行われたりしている。手作業で洗浄を行う場合には、一方の手で持った食器を他方の手で持った洗浄具で擦る動作を行う必要があるため、重労働であった。また、電気式の自動食器洗浄機は、洗浄具を回転駆動するための電気回路や、電気回路を水から隔離するための構成などが必要になり、装置の複雑化および大型化を招いていた。また電気を用いるため、省エネルギーの観点から好ましくなかった。
【０００３】
そこで、電気を用いずに水圧のみで洗浄具を回転する洗浄装置が提案されている。この種の洗浄装置は、たとえば下記特許文献１および２などに開示されている。
【０００４】
下記特許文献１は、回動ピストンと、ハウジングと、シリンダ室と、回動ピストンと、切替弁とを備えた食器洗浄器を開示している。回動ピストンは、ブラシの柄部が差し込まれる円筒部と、円筒部の外面より半径方向に突き出た板状部とを含んでいる。回動ピストンは、円筒部の中心軸線の周りに回動可能となるように、ハウジングに装着されている。
回動ピストンは、ハウジングと円筒部の間に形成されたシリンダ室を板状部にて仕切ることで構成されている。切替弁は、回動ピストンの両側を給水ポートと排水ポートとに交互に連通する。切替弁は、回動ピストンの回動の終端の動きにより切り換えられる。
【０００５】
下記特許文献２は、水道の蛇口が挿通される貫通孔を含むケースと、貫通孔内に固定されたシャフト受と、シャフト受に回転自在に固定されたシャフトと、シャフトの上端に固定された複数の羽根と、シャフトの下端に固定されたブラシとを備えた洗浄装置を開示している。シャフト受には複数の通孔が設けられている。この洗浄装置では、貫通孔内に導入された水は通孔を通過し、複数の羽根に衝突する。水の圧力によって複数の羽根が回転し、シャフトおよびブラシが回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１８３６２号公報
【特許文献２】実願昭６２−３９７８６号（実開昭６３−１４６５２９号）のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および２の技術では、洗浄具を回転させるのに必要な水量が多かった。洗浄装置へ導入する水量を減らすと、得られる洗浄具の回転トルクが弱くなり、食器を洗浄具に押しつけると洗浄具の回転が止まってしまうことがあった。
【０００８】
これらの問題は、食器を洗浄する洗浄装置に特有のものではなく、水を用いて被洗浄物を洗浄する洗浄装置全般において生じるものである。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、少ない水量で洗浄具を適切な回転トルクで回転させることのできる洗浄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一の局面に従う洗浄装置は、洗浄具を回転させる洗浄装置であって、導入口と、排出口とを含む容器と、容器に対して回転軸を中心として回転自在であり、複数のタービン羽根を含むタービンと、導入口の下部かつ排出口の上部において、容器に固定された導入ガイド部と、タービンの回転によって回転し、洗浄具を固定するためのシャフトとを備え、容器は、少なくともタービンの外径側に設けられ、導入ガイド部は、円状の平面形状を有する本体部と、本体部の上面に形成された溝と、本体部の外周面に形成された噴出口とを含み、噴出口は、溝と接続し、複数のタービン羽根のうちいずれかのタービン羽根と対向し、容器に固定された基部と、基部から突出し、タービンと容器との間において環状に設けられた複数のガイド羽根とを含む排出ガイド部をさらに備え、複数のガイド羽根の各々は、複数のタービン羽根が回転する平面である回転平面に対して傾斜した傾斜面を有する。
【００１１】
上記洗浄装置において好ましくは、噴出口は複数であり、溝は、導入口における容器の内部に面した部分の真下の位置から互いに異なる外径方向に延在する複数の枝部分の各々を含み、複数の噴出口の各々は、複数の枝部分の各々と接続する。
【００１２】
上記洗浄装置において好ましくは、複数の枝部分の各々は、本体部の中心で互いに繋がっており、導入口における容器の内部に面した部分と、本体部の中心とは、回転軸上に存在する。
【００１３】
上記洗浄装置において好ましくは、導入ガイド部は、本体部の外周部において本体部の内径側に向かって形成された凹部をさらに含み、噴出口は、凹部に形成される。
【００１４】
上記洗浄装置において好ましくは、容器は、タービンの外径側に設けられており、導入口が形成された上部容器と、シャフトを支持し、排出口が設けられた下部容器とを含む。
【００１６】
上記洗浄装置において好ましくは、複数のガイド羽根は、基部から上方に突出する第１のガイド羽根と、基部から下方に突出する第２の下方ガイド羽根とを含む。
【００１７】
上記洗浄装置において好ましくは、タービンの回転を減速してシャフトに伝達するギヤをさらに備える。
【００１８】
上記洗浄装置において好ましくは、シャフトは、容器の外部に突出し、洗浄具を固定するための下部シャフトを含む。
【００１９】
上記洗浄装置において好ましくは、導入口は、直接的または間接的に蛇口に対して取り付けられる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、少ない水量で洗浄具を適切な回転トルクで回転させることのできる洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態における洗浄装置１００の使用状態の一例を模式的に示す外観図である。
【図２】本発明の一実施の形態における洗浄装置１００の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態における導入ガイド部２の構成を示す上面図である。
【図４】本発明の一実施の形態における導入ガイド部２の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態におけるタービン３、排出ガイド部４、および下部容器７などの構成を示す上面図である。
【図６】本発明の一実施の形態におけるガイド板４Ａ、４Ｂ、および４Ｃの各々の構成を示す上面図である。
【図７】本発明の一実施の形態におけるタービン３、排出ガイド部４、および下部容器７などの構成を示す側面図である。
【図８】本発明の一実施の形態における排出ガイド部４、ギヤ５、シャフト６、および下部容器７などの構成を示す下面図である。
【図９】本発明の一実施の形態における洗浄装置１００における水の流れを模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２３】
始めに、洗浄装置の使用状態の一例について説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態における洗浄装置１００の使用状態の一例を模式的に示す外観図である。なお説明の便宜のため、図１においてスカートＣＴは点線で示されている。
【００２５】
図１を参照して、本実施の形態における洗浄装置１００は、台所のシンクにおいて、食器や野菜などの被洗浄物を洗浄するために用いられるものである。水道の蛇口ＦＣは台所のシンクに設けられている。洗浄装置１００は、水道の蛇口ＦＣに対して給水栓継手などの補助具ＪＣを用いて間接的に取り付けられる。洗浄装置１００は、補助具を用いずに水道の蛇口ＦＣに対して直接的に取り付けられるものであってもよい。
【００２６】
洗浄装置１００は、水道の蛇口ＦＣから出る水の圧力を利用してブラシＢＳ（洗浄具の一例）を回転させ、水道の蛇口ＦＣから出る水を下方に排出する。洗浄装置１００は円筒形状を有している。洗浄装置１００の下部には、洗浄装置１００から排出される水の飛散を防止するためのスカートＣＴが取り付けられている。スカートＣＴは、円筒形状を有している。スカートＣＴは、ゴムやブラシなどよりなっている。洗浄容器１００の上部には、洗剤容器ＣＣが設けられている。洗浄容器ＣＣ内には洗剤が充填されている。洗浄装置１００内に水が導入される場合に、洗浄容器ＣＣ内の洗剤は、水とともに洗浄装置１００内に導入され、洗浄装置１００の下方に排出される。洗浄容器ＣＣをポンプ式の容器とすることにより、洗浄装置１００内に導入される洗剤の量を手動で調整可能としてもよいし、時間経過とともに一定量の洗剤が洗浄装置１００内に導入されるようにしてもよい。なお、スカートＣＴおよび洗剤容器ＣＣは設けられなくてもよい。
【００２７】
ブラシＢＳは、スカートＣＴの内部であって、洗浄装置１００の円筒形状の中心部分に取り付けられている。ブラシＢＳは洗浄装置１００から下方に延在している。
【００２８】
次に、洗浄装置の構成の概要について説明する。
【００２９】
図２は、本発明の一実施の形態における洗浄装置１００の構成を示す分解斜視図である。
【００３０】
図２を参照して、洗浄装置１００は、上部容器１と、導入ガイド部２（水が出るフランジ）と、タービン３と、排出ガイド部４（水を誘導する羽）と、ギヤ５（図７）と、シャフト６と、下部容器７（蓋フランジ）とを備えている。
【００３１】
上部容器１と下部容器７とは容器９を構成している。導入ガイド部２、タービン３、排出ガイド部４、およびギヤ５は、容器９の内部空間に収容されている。シャフト６の一部は下部容器７から外部（下方）へ突出している。容器９は、蛇口ＦＣ（図１）から流れた水の飛散を防ぐ役割を果たすとともに、内部に収容された各部材を保護する役割を果たす。
【００３２】
上部容器１は、蓋部１１と、側壁部１２と、鍔部１３と、接続部１４と、導入口１４ａとを含んでいる。側壁部１２は円筒形状を有しており、上部および下部の各々に開口を有している。蓋部１１は円の平面形状を有しており、側壁部１２の上部の開口を覆っている。蓋部１１および側壁部１２は一体的に形成されている。蓋部１１には、導入ガイド部２を蓋部１１に固定するための２つの孔１５が形成されている。
【００３３】
鍔部１３は、側壁部１２の下端部から外径方向に突出しており、環状の平面形状を有している。鍔部１３は、下部容器７と接触する部分である。鍔部１３は、下部容器７を固定するための複数（ここでは３個）の孔１６を含んでいる。複数の孔１６の各々は、周方向に沿って等間隔に形成されている。
【００３４】
接続部１４は、蓋部１１の中心から上方に突出している。接続部１４は、水道の蛇口ＦＣに対して取り付けられる部分であり、円筒形状を有している。接続部１４の内部には導入口１４ａが形成されている。導入口１４ａは容器９の外部と内部とを繋いでいる。導入口１４ａは、部分１４ｂにおいて容器９の内部に面している。
【００３５】
下部容器７は、複数（ここでは３個）の孔７５と、複数（ここでは４個）の排出口７４とを含んでいる。下部容器７は、複数の孔１６の各々に挿入したネジ９１を、複数の孔７５の各々に螺合させることにより、上部容器１に対して固定されている。
【００３６】
導入ガイド部２は、容器９の内部に導入された水をタービン３へ導くものである。導入ガイド部２は、導入口１４ａの下部かつ排出口７４の上部において、上部容器１に固定されている。導入ガイド部２は直接的または間接的に容器９に固定されていればよい。導入ガイド部２は、複数（ここでは２個）の孔２６を含んでいる。導入ガイド部２は、２つの孔１５の各々に挿入したネジ９２の各々を、２つの孔２６の各々に螺合させることにより、上部容器１に対して固定されている。
【００３７】
タービン３は水の衝突の力により回転するものである。タービン３は、シャフト６を介して容器９に支持されており、容器９に対して回転軸Ｒを中心として回転自在である。タービン３は複数のタービン羽根３１を含んでいる。タービン３の外径側には上部容器１が設けられている。
【００３８】
排出ガイド部４は、タービン３に衝突した後の水を排出口７４に導くものである。排出ガイド部４は、複数（ここでは３本）の柱９３によって、下部容器７に固定されている。排出ガイド部４は、基部４１と、複数のガイド羽根４２とを含んでいる。基部４１は、下部容器７に固定されている。複数のガイド羽根４２の各々は、タービン３と容器９との間において環状に設けられている。複数のガイド羽根４２の各々は、基部４１から上方または下方に突出している。
【００３９】
シャフト６は、回転軸Ｒを中心としてタービン３の回転によって回転し、ブラシＢＳを固定するためのものである。シャフト６は、下部容器７に支持されており、下部容器７に対して回転自在である。シャフト６の下端部には、ブラシＢＳを固定するための雄ねじ６３が形成されている。ブラシは、雄ねじ６３にブラシＢＳの雌ねじを螺合させることでシャフト６に固定される。
【００４０】
シャフト６へのブラシの固定方法は任意である。シャフト６の回転軸は、タービン３の回転軸Ｒと同軸でなくてもよい。シャフト６は、ギヤを介さずにタービン３に直接固定されてもよい。
【００４１】
なお、洗浄装置１００を構成する各部材の材質は任意であり、たとえば樹脂や金属などを用いることができる。
【００４２】
次に、洗浄装置を構成する各部材の詳細について説明する。
【００４３】
図３および図４は、本発明の一実施の形態における導入ガイド部２の構成を示す図である。図３は上面図であり、図４は斜視図である。
【００４４】
図３および図４を参照して、導入ガイド部２は、本体部２１と、溝２２と、複数（ここでは３カ所）の凹部２４と、複数（ここでは３個）の噴出口２５（ノズル孔）と、複数（ここでは２個）の孔２６とを含んでいる。
【００４５】
本体部２１は、位置Ｐ１を中心とする円状の平面形状を有している。位置Ｐ１は、導入口１４ａにおける部分１４ｂ（図２）の真下に相当する。部分１４ｂと位置Ｐ１とは、タービン３の回転軸Ｒ（図２）の延長線上に存在している。本体部２１の外周面には、本体部２１の内径側に向かって複数の凹部２４の各々が形成されている。複数の凹部２４の各々は、周方向に等間隔に形成されている。本体部２１の上面および下面は、複数のタービン羽根３１が回転する平面である回転平面ＰＬ（図７）に対して平行である。
【００４６】
溝２２は、本体部２１の上面に形成されている。溝２２は、複数（ここでは３本）の枝部分２２ａ、２２ｂ、および２２ｃを含んでいる。枝部分２２ａ、２２ｂ、および２２ｃの各々は、位置Ｐ１から互いに異なる外径方向に延在している。枝部分２２ａ、２２ｂ、および２２ｃの各々は、周方向に等間隔に形成されており、位置Ｐ１で互いに繋がっている。枝部分２２ａ、２２ｂ、および２２ｃの各々の外径側端部には、深底部２３が形成されている。深底部２３は、溝２２における他の部分よりも溝の深さが相対的に深い部分である。なお、複数の枝部分２２ａ、２２ｂ、および２２ｃの各々は、互いに分離していてもよい。
【００４７】
複数の噴出口２５の各々は、枝部分２２ａ、２２ｂ、および２２ｃの各々と連通しており、本体部２１の外周面に形成されている。複数の噴出口２５の各々は、複数の凹部２４の各々に形成されている。複数の噴出口２５の各々は、複数のタービン羽根３１（図２）のうちいずれかのタービン羽根３１と対向している。複数の噴出口２５の各々は、タービン羽根３１に向けて水を噴出させるためのものである。
【００４８】
溝２２および噴出口２５のサイズは、タービン３を回転させる効率を考慮して決定される。すなわち、溝２２および噴出口２５のサイズを大きくした場合には、噴出口２５から噴出する水の圧力が低くなる一方で、タービン３に衝突する水の量は増加する。溝２２および噴出口２５のサイズを小さくした場合には、噴出口２５から噴出する水の圧力が高くなる一方で、タービン３に衝突する水の量は減少する。溝２２および噴出口２５のサイズを小さくした場合には、溝２２を流れる水の流速が増加し乱流になる傾向がある。噴出口２５から噴出する水の流速は、７．３ｍ／ｓ以上７．８ｍ／ｓ以下であることが好ましい。噴出口２５の口径は、１．２ｍｍ以上１．４ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
導入ガイド部２には、上述のように複数の枝部分および噴出口が設けられることが好ましいが、枝部分および噴出口は１つであってもよい。凹部は形成されていなくてもよい。
【００５０】
複数の孔２６の各々は、本体部２１を上下方向に貫通している。
【００５１】
図５は、本発明の一実施の形態におけるタービン３、排出ガイド部４、および下部容器７などの構成を示す上面図である。
【００５２】
図５を参照して、タービン３は、複数のタービン羽根３１と、連結部３２と、孔３３とを含んでいる。複数のタービン羽根３１は連結部３２上において環状に設けられている。複数のタービン羽根３１の各々は、連結部３２から上方に延在しており、湾曲面３１ａを有する平面形状を有している。湾曲面３１ａは、水が衝突する面であり、その中心部がタービンの回転方向である矢印ＡＲ１１の方向に窪んでいる。連結部３２は複数のタービン羽根３１の各々を連結している。連結部３２は円状の平面形状を有している。連結部３２の中心には孔３３が形成されている。孔３３には小径シャフト６１が螺合している。
【００５３】
複数のタービン羽根３１は、噴出口２５の各々から噴出する水が的確に衝突し、水の衝突による回転力を得やすく、衝突後の水を外径方向に逃がしやすいように、枚数、間隔、および形状が設計されることが好ましい。特に、湾曲面３１ａを複数のタービン羽根３１の各々が有している場合には、水の衝突による回転力を得やすくなり、衝突後の水を外径方向に逃がしやすくなる。
【００５４】
図６は、本発明の一実施の形態におけるガイド板４Ａ、４Ｂ、および４Ｃの各々の構成を示す上面図である。
【００５５】
図６を参照して、排出ガイド部４は、複数（ここでは３枚）のガイド板４Ａ、４Ｂ、および４Ｃ（ブリキ板）で構成されている。ガイド板４Ａ、４Ｂ、および４Ｃの各々は同一の形状を有しているため、ここではガイド板４Ａについての説明を行う。ガイド板４Ｂおよび４Ｃについての説明は繰り返さない。
【００５６】
ガイド板４Ａは、基部４１と、複数（ここでは８つ）のガイド羽根４２と、孔４３、４４、および４５とを含んでいる。基部４１は、円状の平面形状を有している。基部４１の外周には等間隔で切込み４６ａが形成されている。複数のガイド羽根４２の各々は、切込み４６ａによって分離された部分を折曲線４６ｂで折り曲げることにより形成されている。複数のガイド羽根４２の各々は、基部４１の法線方向に突出した形状を有している。孔４３は、基部４１の中心に形成されている。孔４３は、小径シャフト６１（図７）を貫通させるためのものである。孔４４は複数個（ここでは３個）形成されている。孔４４は、たとえば基部４１の中心を重心とする正三角形の頂点の位置に形成されている。孔４４は、基部４１を下部容器７（図７）に固定するための柱９３（図７）を挿入するためのものである。孔４５は、２つの孔４４の間の位置に形成されている。孔４５は、歯車軸５５（図７）を挿入するためのものである。
【００５７】
以降の説明では、ガイド板４Ａのガイド羽根４２をガイド羽根４２ａと記し、ガイド板４Ｂのガイド羽根４２をガイド羽根４２ｂと記し、ガイド板４Ｃのガイド羽根４２をガイド羽根４２ｃと記すことがある。
【００５８】
図７は、本発明の一実施の形態におけるタービン３、排出ガイド部４、および下部容器７などの構成を示す側面図である。なお図７では、小径シャフト６１の一部が点線で示されている。
【００５９】
図７を参照して、ガイド板４Ａ、４Ｂ、および４Ｃは、上から下へ向かってこの順序で重ねられた状態で、柱９３によって下部容器７に固定されている。複数のガイド羽根４２の各々は、図７中横方向に延在する回転平面ＰＬに対して傾斜した（図７中右上から左下に延びる）傾斜面を有している。
【００６０】
ガイド羽根４２ａおよび４２ｂ（第１のガイド羽根の一例）の各々は、基部４１から上方に突出している。ガイド羽根４２ａとガイド羽根４２ｂとは基部４１の円周方向に沿って交互に突出している。ガイド羽根４２ｃ（第２のガイド羽根の一例）の各々は、基部４１から下方に突出している。
【００６１】
基部４１から上方に突出しているガイド羽根４２は、ガイド板４Ａのガイド羽根４２ａおよびガイド板４Ｂのガイド羽根４２ｂによって構成されている。一方、基部４１から下方に突出しているガイド羽根４２は、ガイド板４Ｃのガイド羽根４２ｃによって構成されている。その結果、基部４１から上方に突出しているガイド羽根４２の数（１６枚）は、基部４１から下方に突出しているガイド羽根４２の数（８枚）の２倍になっている。
【００６２】
なお、ガイド板４Ａと同様の構成を有するガイド板を１枚追加し、基部４１から上方に突出しているガイド羽根４２の数と、基部４１から下方に突出しているガイド羽根４２の数とを同じにしてもよい。
【００６３】
複数のガイド羽根４２は、タービン羽根３１に衝突した後の水を効率よく下方へ導くことができるように、枚数、間隔、および形状が設計されることが好ましい。
【００６４】
排出ガイド部４は、複数のガイド板により構成される場合の他、樹脂により一体的に成形されてもよい。
【００６５】
図８は、本発明の一実施の形態における排出ガイド部４、ギヤ５、シャフト６、および下部容器７などの構成を示す下面図である。
【００６６】
図７および図８を参照して、柱９３は、スペーサー９３ａと、リベット９３ｂとを含んでいる。スペーサー９３ａは円筒形状を有している。スペーサー９３ａは、排出ガイド部４と下部容器７とを所定間隔で連結する役割を果たす。リベット９３ｂは、スペーサー９３ａの内部に挿入されている。リベット９３ｂは、基部４１を下部容器７に固定している。
【００６７】
ギヤ５は、排出ガイド部４と下部容器７との間の空間に設けられている。ギヤ５は、タービン３の回転を減速してシャフト６に伝達するものである。一方で、ギヤ５は、タービン３の回転トルクよりも大きい回転トルクをシャフト６に発生させる。
【００６８】
ギヤ５は、歯車５１、５２、５３、および５４と、歯車軸５５とを含んでいる。シャフト６は、小径シャフト６１と、大径シャフト６２（下部シャフトの一例）とを含んでいる。
【００６９】
歯車５１は、小径シャフト６１に固定されている。歯車５１および小径シャフト６１は、排出ガイド部４に支持されており、排出ガイド部４に対して回転自在である。歯車５２は大径シャフト６２に固定されている。歯車５２および大径シャフト６２は、下部容器７に支持されており、下部容器７に対して回転自在である。歯車５３および５４の各々は、歯車軸５５に固定されている。歯車５３および５４、ならびに歯車軸５５は、排出ガイド部４および下部容器７に支持されており、排出ガイド部４および下部容器７に対して回転自在である。歯車５１は、歯車５３と噛み合っており、歯車５２は、歯車５４と噛み合っている。歯車５１の歯数は歯車５３の歯数よりも少なく、歯車５２の歯数は歯車５４の歯数よりも多い。
【００７０】
たとえば、歯車５１および５４の歯数が１２本であり、歯車５２および５３の歯数が４２本である場合には、ギヤ５は、タービン３が１３回転する間にシャフト６を約１回転させる。
【００７１】
小径シャフト６１の下端部は、大径シャフト６２の上端部から大径シャフト６２の内部に挿入されている。小径シャフト６１の下端部は、大径シャフト６２の内部で自由に回転可能となっている。大径シャフト６２は、下部容器７から外部（下方）へ突出している。大径シャフト６２の下端部には、雄ねじ６３が形成されている。
【００７２】
歯車５１および小径シャフト６１が、タービン３の回転とともに回転すると、歯車５１との噛み合いにより歯車５３が回転する。このとき、歯車５３の回転速度は、歯車５１の回転速度よりも遅くなる。歯車５４および歯車軸５５は、歯車５３とともに回転する。歯車５４が回転すると、歯車５４との噛み合いにより歯車５２が回転する。このとき、歯車５２の回転速度は、歯車５４の回転速度よりも遅くなる。大径シャフト６２は、歯車５２とともに回転する。その結果、タービン３の回転は、減速してシャフト６に伝達される。
【００７３】
洗浄具の種類によって適切な長さのシャフト６を採用するために、シャフト６は伸縮可能なものであってもよいし、下部容器７に対して着脱可能なものであってもよい。たとえば、被洗浄物がコップや皿などの食器である場合には、シャフト６として短いものを採用してもよい。洗浄装置を浴室のシャワーやホースなどに取り付け、被洗浄物が身体などである場合には、シャフト６として長いものを採用してもよい。
【００７４】
下部容器７は、環状の平面形状を有する外周部７１と、外周部７１から内径方向に向かって延在する腕部７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、および７２ｄと、腕部７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、および７２ｄの各々の内径側端部と接続する中心部７３と、複数の排出口７４と、孔７５、７６、７７、および７８とを含んでいる。腕部７２ａ、７２ｂ、および７２ｃの各々は、周方向に等間隔に形成されている。腕部７２ｄは、腕部７２ｂと腕部７２ｄとの間に形成されている。腕部７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、および７２ｄの各々の間には複数の排出口７４の各々が形成されている。外周部７１には、ネジ９１を螺合させるための複数の孔７５の各々が形成されている。腕部７２ａ、７２ｂ、および７２ｃの各々には、柱９３を挿入するための孔７６が形成されている。腕部７２ｄには、歯車軸５５を挿入するための孔７７が形成されている。中心部７３には、シャフト６を挿入するための孔７８が形成されている。
【００７５】
なお、排出口７４を小径の複数の孔で構成することにより、シャワー状に水を噴出させるようにしてもよい。
【００７６】
次に、洗浄装置の動作について説明する。
【００７７】
図９は、本発明の一実施の形態における洗浄装置１００における水の流れを模式的に示す分解斜視図である。
【００７８】
図９を参照して、蛇口から出た水は、矢印ＡＲ１で示すように、導入口１４ａから容器９の内部へ導入される。容器９の内部に導入された水は、下方向に進み、導入口１４ａにおける容器９の内部に面した部分１４ｂの真下に存在している本体部２１の位置Ｐ１に落ちる。位置Ｐ１に落ちた水は、矢印ＡＲ２で示すように、その進行方向を下方向から外径方向の３つの方向に変え、溝２２内を進む。溝２２内を進んだ水は、矢印ＡＲ３で示すように、複数の噴出口２５の各々を通じて外径方向に噴出する。噴出した水は、近接するタービン羽根３１に衝突し、外径方向の速度を失う。また噴出した水の一部は、さらに排出ガイド部４または上部容器１の内壁面に衝突し、外径方向の速度を失う。衝突後の水は、タービン羽根３１から受ける遠心力によりガイド羽根４２に付着し、矢印ＡＲ４で示すように、重力の作用によりガイド羽根４２に沿って移動する。ガイド羽根４２に沿って移動した水は、排出口７４から下方へ排出される。排出口７４から排出された水は、被洗浄物（図示無し）の洗浄に使用される。
【００７９】
タービン３は、水の衝突で受ける力によって矢印ＡＲ１１で示す方向に回転する。タービン３が回転すると、シャフト６、およびシャフト６に取り付けられたブラシＢＳ（図１）も矢印ＡＲ１２で示す方向に回転する。シャフト６およびブラシＢＳは、ギヤ５の作用により、タービン３の回転速度よりも遅い回転速度であって、タービン３の回転トルクよりも大きい回転トルクで回転する。
【００８０】
［実施の形態の効果］
【００８１】
本実施の形態によれば、導入口から導入された水は、ガイド部に設けられた溝および噴出口を通過する際にその流量が制限される。これにより、噴出口から噴出する水の量を減らしつつ、タービン羽根に当たる水の圧力を維持することができる。また、複数の噴出口の各々から噴出した水は、異なる位置のタービン羽根に衝突するので、異なる位置でタービンに回転力を与えることができる。その結果、少ない水量で洗浄具を適切な回転トルクで回転させることができ、大きな節水効果を得ることができる。
【００８２】
洗浄具を回転駆動するための電気回路や、電気回路を水から隔離するための構成などが不要であるため、装置の簡素化および小型化を図ることができ、省エネルギーを図ることができる。
【００８３】
洗浄具を持つ必要が無く両手が自由になるので、洗浄の労力を軽減することができ、洗浄が容易になる。
【００８４】
タービン羽根に衝突後の水は、容器によって外径方向の推進力を奪われ、重力によって排出口から容器の外部へ排出される。これにより、タービン羽根に衝突後の水を飛散させずに、被洗浄物の洗浄に利用することができる。
【００８５】
ガイド部の外周部に複数の凹部の各々を設け、そこに複数の噴出口の各々を形成することにより、タービンに対して適切な角度で水を衝突させることができ、洗浄具を効率よく回転させることができる。
【００８６】
枝部分の外径側端部に深底部を設けることで、噴出口に流れ込まずに噴出口付近で滞留した水を溝内に留まらせることができる。
【００８７】
導入口における容器の内部に面した部分と、本体部の中心とがタービンの回転軸上に存在するので、タービンの回転を安定させることができる。
【００８８】
容器が、上部容器と下部容器とを含むことにより、蛇口への取付が容易になり、清掃時などにおいて洗浄装置の分解が容易になる。
【００８９】
タービンの外径側に排出ガイドを設けることで、タービン羽根に衝突後の水が排出ガイドによって下方に誘導される。これにより、タービン羽根に衝突後の水を、タービンの回転を阻害せずに速やかに容器の外部へ排出することができる。
【００９０】
排出ガイドが、上方突出部と下方突出部とを含むことにより、タービン羽根に衝突後の水をガイドする距離を長くすることができ、容器の外部へ排出しやすくなる。
【００９１】
さらに、タービンの回転を減速してシャフトに伝達する複数の歯車を設けることにより、適切な速度およびトルクで洗浄具を回転させることができる。
【００９２】
［その他］
【００９３】
上述の実施の形態における洗浄装置は、水圧でブラシを回転させ、ブラシを回転させた後の水で洗浄を行うものであるので、電気やバッテリーを利用してブラシを回転させる従来の洗浄装置を置き換えることが可能である。上述の実施の形態における洗浄装置は、水で濡らしてよい部分であればどのような部分の洗浄にも利用することができる。上述の実施の形態における洗浄装置は、水道の蛇口の代わりにホース、シャワー、または貯水タンクなどに取り付けられてもよい。また洗浄装置には洗浄具が取り付けられればよく、被洗浄物の性質に合わせて、スポンジ、たわしなどのブラシ以外の洗浄具が取り付けられてもよい。たとえば被洗浄物が車、浴槽、タイル、または床などである場合には、洗浄装置はホースに取り付けられ、かつ洗浄具としてスポンジが取り付けられてもよい。たとえば被洗浄物が浴槽またはタイルなどである場合には、洗浄装置は浴室のシャワーやホースに取り付けられ、かつ洗浄具としてたわしが取り付けられてもよい。被洗浄物が身体である場合には、洗浄装置は浴室のシャワーやホースなどに取り付けられ、かつ洗浄具としてたわしやスポンジが取り付けられてもよい。上述の実施の形態における洗浄装置は、食器を洗浄する洗浄具を回転させる用途の他、トイレの洗浄具、窓ふきの器具、浴槽の洗浄具、タイルや床を磨く洗浄具、身体を洗う洗浄具、または大根などの野菜の洗浄具などを回転させる洗浄装置としての用途が考えられる。さらに、工場内での清掃、掃除道具の代用品、または家庭用の日用品などとしての用途が考えられる。洗浄具は任意の形状を有していればよく、上述の半球状の他、円筒状などを有していてもよい。
【００９４】
また、タービン羽根に衝突後の水の外径方向の推進力を奪うという容器の機能に鑑みて、容器は、少なくともタービンの外径側に設けられるものであればよく、洗浄装置の一部の構成が容器の外部に露出していてもよい。
【００９５】
上述の実施の形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９６】
１  上部容器
２  導入ガイド部
３  タービン
４  排出ガイド部
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  ガイド板
５  ギヤ
６  シャフト
７  下部容器
９  容器
１１  上部容器の蓋部
１２  上部容器の側壁部
１３  上部容器の鍔部
１４  上部容器の接続部
１４ａ  接続部の導入口
１４ｂ  導入口における容器の内部に面した部分
１５  蓋部の孔
１６  鍔部の孔
２１  導入ガイド部の本体部
２２  導入ガイド部の溝
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  溝の枝部分
２３  溝の深底部
２４  本体部の凹部
２５  本体部の噴出口
２６  導入ガイド部の孔
３１  タービン羽根
３１ａ  タービン羽根の湾曲面
３２  タービンの連結部
３３  タービンの孔
４１  排出ガイド部の基部
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  ガイド羽根
４３，４４，４５  排出ガイド部の孔
４６ａ  ガイド板の切込み
４６ｂ  ガイド板の折曲線
５１，５２，５３，５４  歯車
５５  歯車軸
６１  小径シャフト
６２  大径シャフト
６３  シャフトの雄ねじ
７１  下部容器の外周部
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ  下部容器の腕部
７３  下部容器の中心部
７４  下部容器の排出口
７５，７６，７７，７８  下部容器の孔
９１，９２  ネジ
９３  柱
９３ａ  スペーサー
９３ｂ  リベット
１００  洗浄装置
ＢＳ  ブラシ
ＣＴ  スカート
ＦＣ  蛇口
ＪＣ  補助具
Ｐ１  位置
ＰＬ  回転平面
Ｒ  回転軸
【要約】
【課題】少ない水量で洗浄具を適切な回転トルクで回転させることのできる洗浄装置を提供する。
【解決手段】洗浄装置１００は、導入口１４ａと、排出口７４とを含む容器９と、容器９に対して回転軸Ｒを中心として回転自在であり、複数のタービン羽根３１を含むタービン３と、導入口１４ａの下部かつ排出口７４の上部において、容器９に固定されたガイド部２と、タービン３の回転によって回転し、洗浄具を固定するためのシャフト６とを備えている。容器９は、少なくともタービン３の外径側に設けられている。ガイド２部は、円状の平面形状を有する本体部と、本体部の上面に形成された溝と、本体部の外周面に形成された噴出口とを含んでいる。噴出口は、溝と接続し、複数のタービン羽根３１と対向する。
【選択図】図２【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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