(57)【要約】【課題】作業場所の制約を解消可能な高圧噴射装置を提供する。【解決手段】供給流体の圧力および流量に応じて回転するモータ３と、このモータ３により回転駆動されて流体を吐出するポンプ４と、により増圧ユニット２を形成し、増圧ユニット２のポンプ４よりの流体をノズル５から噴出させるようにした。【選択図】　　図１
2004121984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給流体の圧力および流量に応じて回転するモータと、前記モータにより回転駆動されることで流体を吐出するポンプと、で増圧ユニットを形成し、
前記増圧ユニットのポンプよりの流体をノズルより噴出させるようにしたことを特徴とする高圧噴射装置。
【請求項２】
前記噴射ノズルは内外二重に形成され、
内側ノズルにはポンプより吐出された流体が供給され、
外側ノズルには前記モータを駆動した流体が供給されることを特徴とする請求項１に記載の高圧噴射装置。
【請求項３】
前記内側ノズルは、外側ノズルに対して相対的に前後方向に移動可能に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の高圧噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水等の流体を高圧で噴射する高圧噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、自動車の外装を洗浄するために携帯用の高圧噴射装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、電動機で駆動するポンプにより水を加圧して噴出ノズルに供給し、噴出ノズルから高圧で噴射するようにしている。また、噴出口付近での片手操作でノズル手前の通路を開閉できる機構を設けている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２５４６０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、ポンプを電動機で駆動しているため、電動機を駆動する外部エネルギを必要とし、電力供給のために作業場所が制約され、自動車の洗車等の特定の目的にしか採用できない不具合があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、作業場所の制約を解消可能な高圧噴射装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、供給流体の圧力および流量に応じて回転するモータと、このモータにより回転駆動されることで流体を吐出するポンプと、により増圧ユニットを形成し、増圧ユニットのポンプよりの流体をノズルから噴出させるようにした。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、噴射ノズルを内外二重に形成し、内側ノズルにはポンプより吐出された流体を供給し、外側ノズルにはモータを駆動した流体を供給するようにした。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、内側ノズルは外側ノズルに対して相対的に前後方向に移動可能に形成した。
【００１０】
【発明の効果】
したがって、第１の発明では、供給流体の圧力および流量に応じて回転するモータによりポンプを回転駆動して吐出した流体をノズルから噴出させるようにしているため、ポンプ駆動のためのエネルギを外部から供給する必要がなく、使用場所が制約されることを緩和できる。また、供給流体の種類、例えば、供給圧力が然程高くない所定範囲に設定されている水道水を用いる場合には、モータおよびポンプの小型化が可能であり、増圧ユニットを可搬型・手持ち型として作業性を向上できる。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明の効果に加えて、噴射ノズルを内外二重に形成し、内側ノズルにはポンプより吐出された流体を供給し、外側ノズルにはモータを駆動した流体を供給するため、供給される流体を無駄なくノズルから噴射することができる。
【００１２】
第３の発明では、第２の発明の効果に加えて、内側ノズルは外側ノズルに対して相対的に前後方向に移動可能に形成されているため、内側ノズルを前方に突出させての高圧噴射や内側ノズルを後方へ後退させて外側ノズルからの流体も巻き込んでの噴射が行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１および図２は、本発明を適用した高圧噴射装置の一例を示し、図１は高圧噴射装置の構成を示す流体回路図であり、図２は噴射ノズルの詳細構造を示す断面図である。
【００１５】
図１において、高圧噴射装置１は、水道水等の供給流体の圧力および流量に応じて回転するモータ３と、このモータ３により回転駆動されることで流体を吐出するポンプ４とで構成した増圧ユニット２と、増圧ユニット２のポンプ４よりの流体を噴出させるノズル５と、から構成している。
【００１６】
前記モータ３は、ベーンモータ、回転ピストンモータ等を代表とする容積型の液圧モータで構成し、供給される水道水の圧力により回転してポンプ４の駆動軸４Ａを駆動可能であり、供給流量に応じた速度で回転可能である。前記モータ３の排出口は管路６を経由してポンプ４の吸入口に接続される一方、絞り７を介して噴射ノズル５に接続している。
【００１７】
前記ポンプ４は、前記モータ３により駆動されるベーンポンプ、回転ピストンポンプ等を代表とする容積型の液圧ポンプで構成し、吸入口からの水を増圧して吐出し噴射ノズル５へ供給するよう構成している。
【００１８】
前記噴射ノズル５は、内外二重ノズルに形成され、図２に示すように、中央に位置させて内側ノズル８を形成してポンプ４から吐出された流体を噴出させるよう構成している。外側ノズル９は内側ノズル８を取り巻く環状の噴出口を備え、絞り７を経由して供給された流体を先端から環状に噴射する。
【００１９】
前記外側ノズル９は内側ノズル８に対して軸方向にスライド移動可能に設けられ、図中において、最後退位置のＡ位置と最先端位置のＢ位置との間で任意に位置させることが出来る。外側ノズル９が最後退位置Ａに位置させると、外側ノズル９から噴射された水と内側ノズル８から噴射された水との混ざり合いはなく内側ノズル８から噴射された水は外側ノズル９から噴出された水の抵抗を受けることなく噴出される。外側ノズル９を最先端位置Ｂに位置させると、外側ノズル９から噴射された水は内側ノズル８から噴射された水と混ざり合って、噴出速度を低下させつつ噴出量を増加させて噴出させる。
【００２０】
以上の構成の増圧ユニット２を水道栓１０にホース１１を介して連結して、水道栓１０の弁を開いていくと、増圧ユニット２は下記に記載するよう作動する。
【００２１】
水道栓１０には、約２×１０５〜３×１０５Ｐａ（２〜３Ｋｇｆ／ｃｍ２）の水圧が加えられており、この水圧がモータ３に加わりモータ３を回転させ、ポンプ４もモータ３により回転させる。モータ３を駆動して排出された水は一部はポンプ４が吸い込み、噴射ノズル５の内側ノズル８に供給し、残余の水は絞り７を介して噴射ノズル５の外側ノズル９に供給される。水道栓１０の弁を余り開かない状態では、内外のノズル８、９を通過する流量が少ないために噴出ノズル５からの水の噴射は行われず、垂れ流れる状態となる。
【００２２】
水道栓１０を開放して行くと、モータ３へ供給する水の流量も多くなり、それに連れてモータ３およびポンプ４の回転数が上昇し、ポンプ４から吐出され内側ノズル８を通過する水量が増加し、水は内側ノズル８から噴出される。同時にモータ３下流の絞り７を経由して外側ノズル９を通過する水の流量も増加して、内側ノズル８に比較して流速は低いが外側ノズル９からも水が噴出される。
【００２３】
内側ノズル８からの水の噴出速度が適切と判断される速度に達した場合には、水道栓１０の開放度合いをその調節位置に固定して、自動車等の洗浄作業を行う。
【００２４】
この状態においては、モータ３は供給される水道水の圧力により駆動トルクＴｍ（＝Ｄ１×Ｐ１／２π）により駆動軸４Ａを回転駆動し、水道水の供給流量Ｑ１に応じた速度（＝Ｑ１／Ｄ１）で回転する。なお、Ｄ１は一回転あたりのモータ容量、Ｐ１は供給圧力である。
【００２５】
ポンプ４はモータ３の駆動トルクＴｍにより駆動され（Ｔｍ＝Ｔｐ、Ｔｐはポンプ４の駆動トルク）、ポンプ４の一回転当たりの容積をＤ２、吐出圧力をＰ２とすると、ポンプ４の駆動トルクＴｐは、Ｔｐ＝Ｄ２×Ｐ２／２πであるため、ポンプ４の吐出圧力Ｐ２は、Ｐ２＝（Ｄ１／Ｄ２）／Ｐ１となる。また、ポンプ４の吐出量Ｑ２は、モータ３への供給量をＱ１とすると、吐出流量Ｑ２は、Ｑ２＝（Ｄ２／Ｄ１）×Ｑ１となる。ポンプ４の吐出圧Ｐ２＞モータ３への供給圧Ｐ１とするために、ポンプ４の容量Ｄ２＜モータ３の容量Ｄ１と設定しており、ポンプ４の吐出量Ｑ２＜供給流量Ｑ１であり、供給流量Ｑ１と吐出流量Ｑ２との差分が絞り７を経由して噴射ノズル５に供給される。
【００２６】
噴射ノズル５からの噴出速度を増加させたい場合には、水道栓１０の弁開度を増加させると、モータ３およびポンプ４の回転速度が上昇し、内側ノズル８を通過する水の噴出量および噴出速度が上昇する。ただし、噴出速度の上昇により通路抵抗が上昇してポンプ吐出圧の上昇を招くが、ポンプ吐出圧力Ｐ２は（Ｄ１／Ｄ２）／Ｐ１を超えることはないため、それ以上の噴出速度の上昇は抑制される。
【００２７】
また、噴出ノズル５からの噴出速度を低減させたい場合には、水道栓１０の弁開度を絞ると、モータ３およびポンプ４の回転速度が低下し、内側ノズル８を通過する水の噴出量および噴出速度が低下する。
【００２８】
また、外側ノズル９のスライド位置を調節することにより、水の噴出の勢いの強い状態から、噴出速度は低いが内外のノズル８、９からの噴出量によって水道栓１０からの供給量の全量の水の噴出までのいずれかの状態を選択することができる。
【００２９】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３０】
供給流体の圧力および流量に応じて回転するモータ３と、このモータ３により回転駆動されて流体を吐出するポンプ４と、により増圧ユニット２形成し、増圧ユニット２のポンプ４よりの流体をノズル５から噴出させるため、ポンプ駆動のためのエネルギを外部から供給する必要がなく、使用場所が制約されることを緩和できる。
【００３１】
また、供給流体の種類、例えば、供給圧力が然程高くない所定範囲に設定されている水道水を用いる場合には、モータ３およびポンプ４の小型化が可能であり、増圧ユニット２を可搬型・手持ち型として作業性を向上できる。
【００３２】
噴射ノズル５を内外二重に形成し、内側ノズル８にはポンプ４よりの流体を供給し、外側ノズル９にはモータ３を通過した流体を導くため、供給される流体を無駄なくノズル５から噴射することができる。
【００３３】
内側ノズル８は外側ノズル９に対して相対的に前後方向に移動可能に形成されているため、内側ノズル８を前方に突出させての高圧噴射や内側ノズル８を後方へ後退させて外側ノズル９からの流体も巻き込んでの噴射が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す高圧噴射装置の流体回路図。
【図２】同じく噴射ノズルの詳細構造を示す断面図。
【符号の説明】
１　高圧噴射装置
２　増圧ユニット
３　モータ
４　ポンプ
５　噴射ノズル
８　内側ノズル
９　外側ノズル
１０　水道栓
【図１】
2004121984.tif 000003
【図２】
2004121984.tif 000004