特許 5730230 洗浄機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5730230

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月3日

(54)【発明の名称】洗浄機

(51)【国際特許分類】

   B08B 3/02 20060101AFI20150514BHJP

【ＦＩ】

   B08B3/02 Z

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-60445(P2012-60445)

(22)【出願日】2012年3月16日

(65)【公開番号】特開2013-192999(P2013-192999A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2014年1月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141174

【氏名又は名称】株式会社丸山製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100104547

【弁理士】

【氏名又は名称】栗林 三男

(72)【発明者】

【氏名】大西 俊明

【審査官】 横溝 顕範

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−１５１０８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０３−０４７０７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−０５４６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−０３３９８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−３３１８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４８８５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｆ０４Ｂ ２３／００−１４

Ｆ０４Ｂ ５３／００−２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

架台（１）に原動機（２）とこの原動機（２）により駆動される往復ポンプ（３、３Ａ）とが搭載されている洗浄機であって、
前記往復ポンプ（３、３Ａ）には、上下位置において、吸水口連通路（５４）、吸水弁（５５）、ポンプ室（５６）、吐出弁（５７）および吐出口連通路（５９）がこの順で上の位置から下の位置に配置されているとともに、前記吸水弁（５５）および前記吐出弁（５７）はともに、弁体（６６、７３）が下側に向けて開くものであり、
前記吐出口連通路（５９）には、水および空気を抜くための水・空気抜き金具（８５）が当該吐出口連通路（５９）よりも下側の位置に設けられ、
前記原動機（２）は、シリンダ（２ａ）が傾斜している内燃機関（２）であり、この内燃機関（２）により前記往復ポンプ（３、３Ａ）のクランク軸（３６）が直接駆動され、
前記吸水口連通路（５４）、前記吸水弁（５５）、前記ポンプ室（５６）、前記吐出弁（５７）および前記吐出口連通路（５９）は、１つのマニホルド（３４、３４Ａ）に設けられ、
当該マニホルド（３４、３４Ａ）は、前記内燃機関（２）の前記シリンダ（２ａ）と同じ側に配置されていることを特徴とする洗浄機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原動機と往復ポンプとを備えた洗浄機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、洗浄機としては、例えば、図１２および図１３に示すように、持ち運びまたは走行移動可能な架台１に、エンジン２およびこのエンジン２により駆動されるプランジャポンプ２００が搭載されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来の洗浄機では、プランジャポンプ２００は、上下位置において、マニホルド２０１に、吸水口連通路、吸水弁、ポンプ室、吐出弁および吐出口連通路がこの順で下の位置から上の位置に配置されているとともに、吸水弁および吐出弁はともに、弁体が上側に向けて開くものである。そして、前記吐出口連通路には、空気や水を抜くためあるいは圧抜きのために、水・空気抜き金具２０２が当該吐出口連通路よりも上側の位置に設けられている。

【0003】

また、この従来の洗浄機では、エンジン２のシリンダ２ａが傾斜している。すなわち、図１３において、シリンダ２ａの先端側が右側上方に位置するように傾斜している。そして、通常、エンジン２のＰＴＯ軸（駆動軸）は、同図において、反時計方向に回転するので、このＰＴＯ軸に直結されたプランジャポンプ２００のクランク軸の回転方向を、ＰＴＯ軸の回転方向に合せるために、プランジャポンプ２００のマニホルド２０１の位置は、クランク軸よりも左側に位置し、このためクランク軸の右側に位置しているエンジン２のシリンダ２ａの反対側に位置することになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３３９６０１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、このような従来の洗浄機にあっては、プランジャポンプ２００のマニホルド２０１に、吸水弁がポンプ室よりも下側の位置に配置されているので、水抜き操作を行っても、プランジャの行程容量分しか排出されず、水抜きが不完全になっているという問題がある。水抜きが不完全であると、長期保管時等に、弁体が固着する虞があるとともに、シール部材等が劣化する虞がある。特に、吸水弁の弁体が固着すると、プランジャポンプ３が吸水できず、作動しなくなる。さらに、冬季には、凍結よりマニホルドが破損する虞がある。
なお、水抜きのために、吸水口２０３からエアーガンでエアーブローすれば、吸水弁から上側の部分の水が吐出口２０４から多少排出されるが、吐出口連通路と水・空気抜き金具２０２とが上側に配置されているので、ポンプ室内の水を完全に排出することはできないという問題がある。ポンプ室下部の吸水弁付近に溜まった水は、ポンプ室に対して吸水弁が下側で吐出弁が上側の配置で、吸水弁および吐出弁の弁体が上側に開くので、完全にエアーで押し出せないからである。

【0006】

また、プランジャポンプ２００のマニホルド２０１の位置が、クランク軸の右側に位置しているエンジン２のシリンダ２ａの反対側に位置しているので、エンジン２のＰＴＯ軸と直交する水平方向において、マニホルド２０１がエンジン２から外側に突出し、このためこの方向の洗浄機の寸法が大きくなってしまうという問題がある。

【0007】

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、往復ポンプの水抜きを確実に行うことができる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】

【0008】

前記目的を達成するために、本発明の洗浄機は、架台（１）に原動機（２）とこの原動機（２）により駆動される往復ポンプ（３、３Ａ）とが搭載されている洗浄機であって、
前記往復ポンプ（３、３Ａ）には、上下位置において、吸水口連通路（５４）、吸水弁（５５）、ポンプ室（５６）、吐出弁（５７）および吐出口連通路（５９）がこの順で上の位置から下の位置に配置されているとともに、前記吸水弁（５５）および前記吐出弁（５７）はともに、弁体（６６、７３）が下側に向けて開くものであり、
前記吐出口連通路（５９）には、水および空気を抜くための水・空気抜き金具（８５）が当該吐出口連通路（５９）よりも下側の位置に設けられ、
前記原動機（２）は、シリンダ（２ａ）が傾斜している内燃機関（２）であり、この内燃機関（２）により前記往復ポンプ（３、３Ａ）のクランク軸（３６）が直接駆動され、
前記吸水口連通路（５４）、前記吸水弁（５５）、前記ポンプ室（５６）、前記吐出弁（５７）および前記吐出口連通路（５９）は、１つのマニホルド（３４、３４Ａ）に設けられ、
当該マニホルド（３４、３４Ａ）は、前記内燃機関（２）の前記シリンダ（２ａ）と同じ側に配置されていることを特徴とする。

【0009】

本発明においては、上下位置において、吸水口連通路、吸水弁、ポンプ室、吐出弁および吐出口連通路がこの順で上の位置から下の位置に配置されているとともに、吸水弁および吐出弁がともに、弁体が下側に向けて開くものであるので、吐出口連通路よりも下側の位置に設けられている水・空気抜き金具を開状態にし、吸水口連通路に水が入らない状態で運転するいわゆる空運転を短時間行うと、吸水口連通路、吸水弁、ポンプ室、吐出弁および吐出口連通路の水は順に下方に移動するとともに、吐出弁の上側の水も弁体が下側に向けて開くため残らずに排出され、これにより往復ポンプの水抜きを確実に行うことができ、したがって長期保管時等に弁が固着することやシール部材等が劣化するのを防止することができるとともに、冬季には、凍結よりマニホルドが破損するのを防止することができる。

【0011】

また、マニホルドが内燃機関のシリンダと同じ側に配置されているので、マニホルドがエンジンから外側に突出しないため、洗浄機の寸法を小型化することができる。

【0012】

なお、上記における括弧内の符号は、図面において対応する要素を便宜的に表記したものであり、したがって本発明は図面上の記載に限定されるものではない。これは、「特許請求の範囲」の記載についても同様である。

【発明の効果】

【0013】

本発明の洗浄機によれば、往復ポンプの水抜きを確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態に係る高圧洗浄機を示す図であって、斜視図である。

【図2】同、プランジャポンプ側から見た図である。

【図3】同、プランジャポンプの斜視図である。

【図4】同、プランジャポンプをマニホルド側から見た図である。

【図5】同、図４のＸ矢視図である。

【図6】同、図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図7】同、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図8】同、図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図9】本発明に係る汎用プランジャポンプを示す図であって、側面図である。

【図10】同、図９のＹ矢視図である。

【図11】同、図９のＺ矢視図である。

【図12】従来の高圧洗浄機を示す図であって、斜視図である。

【図13】同、プランジャポンプ側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１および図２に示すように、本発明の実施の形態に係る高圧洗浄機（洗浄機）は、浅底の四角皿状の架台１に、エンジン（内燃機関；原動機）２およびこのエンジン２により駆動されるプランジャポンプ（往復ポンプ）３が搭載されて成る。架台１は、一対の四角状の枠体１２の下部の間に、ボルト１３により固定されている。架台１は、両枠体１２の中央から少しずれた位置に配置されている。枠体１２の下側には、防振ゴム１４が設置されている。また、両枠体１２の上部の間には、補強用のパイプ１５が固定されている。

【0016】

エンジン２は、架台１の中央部に載置されて固定されている。このエンジン２は、単気筒のいわゆる傾斜形エンジンであって、そのシリンダ２ａの先端側がＰＴＯ軸（駆動軸）側から見て右側上方に位置するように傾斜している。エンジン２のクランクケースのＰＴＯ軸側には、プランジャポンプ３がボルト１６により固定されている。より具体的には、プランジャポンプ３のクランクケース３１のフランジ部３２がボルト１６により固定されている。クランクケース３１には、１つのマニホルド３４がボルト３５により固定されている。マニホルド３４は、エンジン２のＰＴＯ軸側からみて右側に位置しているシリンダ２ａと同じ側（右側）に位置している。プランジャポンプ３のクランク軸は、エンジン２のＰＴＯ軸により直接に回転駆動されている。

【0017】

図３から図９に示すように、プランジャポンプ３は３連式のポンプである。プランジャポンプ３のクランクケース３１内には、クランク軸３６が回転自在に設けられている。このクランク軸３６の内側には軸穴３７が形成されており、この軸穴３７に嵌合されたエンジン２のＰＴＯ軸によりクランク軸３６が回転駆動されるようになっている。クランク軸３６の外側には、コンロッド（コネクティングロッド）３９の大端部が嵌合されているとともに、コンロッド３９の小端部には、プランジャロッド４２の基端部がピストンピン４３により連結されている。プランジャロッド４２は、クランクケース３１のガイド部４５により直線的に往復動するように案内されている。プランジャロッド４２の先端には、プランジャスリーブ４６がプランジャロッド４２と軸線を同じくして配置され、そしてボルト４７により固定されている。このプランジャスリーブ４６がプランジャとして機能する。

【0018】

クランクケース３１のガイド部４５の先端には、マニホルド３４が接合されている。クランクケース３１には、プランジャロッド４２の外側にオイルシール４８が配置され、シール押え４９により位置固定されている。また、マニホルド３４には、プランジャスリーブ４６の外側に低圧シール５１および高圧シール５２が配置されている。低圧シール５１はシールケース５３内に装着されており、高圧シール５２はシールケース５３により位置固定されている。また、前記シール押え４９はシールケース５３により位置固定されている。

【0019】

マニホルド３４内には、吸水口連通路５４、吸水弁５５、ポンプ室５６、吐出弁５７および吐出口連通路５９が、上下方向にこの順で上の位置から下の位置に配置されている。
吸水口連通路５４は、クランク軸３６と平行に水平に延びており、一方の開口には吸水金具６１がねじ込まれて装着されており、この吸水金具６１の先端開口が吸水口６２となっている。吸水口６２には、吸水ホースが接続され、洗浄液タンク等の吸水源から水あるいは洗浄剤入り水等の洗浄液を吸水するようになっている。吸水口連通路５４の他方の開口には、プラグ６３がねじ込まれて装着されており、これにより閉塞されている。

【0020】

吸水口連通路５４には、下方に向かって延びる３つの穴が水平方向に等間隔に形成されており、各穴内に上から順に吸水弁５５および吐出弁５７が設けられている。すなわち、各穴内には、上から順に、吸水弁座６５、吸水弁体６６、圧縮コイルばね（ばね）６７、吸水弁サック６９、吐出弁座７２、吐出弁体７３、圧縮コイルばね（ばね）７４、吐出弁サック７５およびプラグ７６が配置されている。これらの部材は、各穴内に上述の順に挿入されて、マニホルド３４にプラグ７６がねじ込まれて装着されることにより、位置固定されている。吸水弁座６５、吐出弁座７２およびプラグ７６の外周部にはそれぞれ、Ｏリング７７、７８、７９が装着され、これにより水密が図られている。

【0021】

吸水弁座６５、吸水弁体６６、圧縮コイルばね６７および吸水弁サック６９により吸水弁５５が構成されているとともに、吐出弁座７２、吐出弁体７３、圧縮コイルばね７４および吐出弁サック７５により吐出弁５７が構成されている。吸水弁５５および吐出弁５７はともに、吸水弁体６６および吐出弁体７３が下側に向けて開く弁、すなわち吸水弁体６６および吐出弁体７３が下側に移動したときに弁が開くようになっている。
吸水弁５５と吐出弁５７との間に空間、より詳細には吸水弁吸水弁体６６と吐出弁体７３との間の空間がポンプ室５６となっている。このポンプ室５６は、プランジャスリーブ（プランジャ）４６の前側の空間も当然に含むものである。

【0022】

３つのプラグ７６のうち、吸水口６２と反対側（プラグ６３側）のプラグ７６には、貫通孔が形成されており、この貫通孔にエルボ金具８２がねじ込まれて装着されている。エルボ金具８２の先端開口は、プランジャスリーブ４６の先端と同じ方向に延びており、この先端開口には、水・空気抜き金具８５が装着されている。この水・空気抜き金具８５は、エルボ金具８２の先端開口にねじ込まれて装着された金具本体８６と、この金具本体８６に螺合されて通路の開閉を行うニードル金具８７と、金具本体８６の下側にねじ込まれて装着された排出金具８９とを備えている。この水・空気抜き金具８５は、金具本体８６にニードル金具８７をねじ込むことにより、吐出口連通路５９と排出金具８９の排出口９０とを遮断し、ニードル金具８７を緩めることにより、吐出口連通路５９と排出金具８９の排出口９０とを連通するようになっている。

【0023】

吐出口連通路５９は、吸水口連通路５４の下方の位置に、吸水口連通路５４と平行に水平に延びている。吐出口連通路５９は、３つの吐出弁５７の吐出側に連通している。吐出口連通路５９は、吸水口連通路５４の吸水金具６１が装着されている側と同じ側が開口しており、この開口に吐出金具９２がねじ込まれて装着され、この吐出金具９２の先端開口が吐出口９３になっている。吐出口９３には、吐出ホースが接続され、この吐出ホースの先端に接続されたノズルから洗浄液を吐出するようになっている。

【0024】

吐出口連通路５９には、吐出金具９２とこの吐出金具９２に近い側の吐出弁５７との間に、アンロード弁１００が設けられている。このアンロード弁１００は、マニホルド３４内に組み込まれている。
アンロード弁１００の逆止弁１０２は、吐出口連通路５９における吐出金具９２とマニホルド３４との間に設置されている。この逆止弁１０２の弁体１０３は、ノズルを閉塞したときに、弁座１０４に当接し、洗浄液が吐出口連通路５９側に逆流せず、一方ノズルを開放したときに、圧縮コイルばね１０５の付勢力に抗して弁体１０３が弁座１０４から離れ、洗浄液がノズル側に流れるようになっている。

【0025】

このアンロード弁１００は、ノズルを閉塞することにより、逆止弁１０２より下流側の洗浄液の圧力（吐出口９３側の圧力）が逆止弁１０２より上流側の圧力（吐出弁５７側の圧力）よりも一定以上高くなり、これによりアンロード弁１００の弁体１０６が圧縮コイルばね（ばね）１０７の付勢力に抗して移動し、弁体１０６が弁座１０８から離れ、吐出口連通路５９から吸水口連通路５４に接続された余水通路１０９を通して、吐出口連通路５９の洗浄液を吸水口連通路５４に戻されるようになっている。吸水口連通路５４に戻された洗浄液は、吸水弁５５、ポンプ室５６、吐出弁５７と通って吐出口連通路５９に戻り、循環する。これにより、プランジャポンプ３をいわゆる無負荷運転状態にすることができる。弁体１０６は、逆止弁１０２より上流側の洗浄液の圧力を受ける部分の面積が逆止弁１０２より下流側の洗浄液の圧力を受ける部分の面積（弁座１０８の通過面積）よりも大きく形成されている。
アンロード弁１００は、ノズルを開放すると、逆止弁１０２より下流側の洗浄液の圧力（吐出口９３側の圧力）が下がり、これによりアンロード弁１００の弁体１０６が圧縮コイルばね１０７の付勢力により弁体１０６が弁座１０８に当接し、余水通路１０９が遮断される。

【0026】

このような高圧洗浄機にあっては、マニホルド３４内に、吸水口連通路５４、吸水弁５５、ポンプ室５６、吐出弁５７および吐出口連通路５９が、上下方向にこの順で上の位置から下の位置に配置されているとともに、吸水弁５５および吐出弁５７がともに、吸水弁体６６および吐出弁体７３が下側に向けて開くものであるので、吐出口連通路５９よりも下側の位置に設けられている水・空気抜き金具８５を開状態にするとともに、吸水口連通路５４に水が入らない状態で運転するいわゆる空運転を短時間行うと、吸水口連通路５４、吸水５５弁、ポンプ室５６、吐出弁５７および吐出口連通路５９の水は順に下方に移動するとともに、吐出弁５７の上側の水も吐出弁体７３が下側に向けて開くため、残らずに排出され、これによりプランジャポンプ３の水抜きを確実に行うことができる。したがって、長期保管時等に吸水弁５５、吐出弁５７等が固着することやＯリング７７、７８などのシール部材等が劣化するのを防止することができるとともに、冬季には、凍結よりマニホルド３４が破損するのを防止することができる。

【0027】

また、吐出口連通路５９に設けられたアンロード弁１００に、逆止弁１０２が設置されていても、従来の場合と異なり、吐出口連通路５９が下側に配置されているので、この吐出口連通路５９より下側に配置された水・空気抜き金具８５により排出口９０から容易に残水を排出することができる。

【0028】

また、傾斜形のエンジン２のクランクケースにプランジャポンプ３のクランクケース３１が固定され、エンジン２のＰＴＯ軸によりプランジャポンプ３のクランク軸３６が直接に回転駆動されており、プランジャポンプ３の１つのマニホルド３４内に、吸水口連通路５４、吸水弁５５、ポンプ室５６、吐出弁５７および吐出口連通路５９が設けられているとともに、マニホルド３４がエンジン２のシリンダ２ａと同じ側に配置されているので、マニホルド３４がエンジン２から外側に突出しないため、両フレーム１２の間の寸法を小さくでき、これにより洗浄機の寸法を小型化することができる。

【0029】

図９から図１１は、汎用のプランジャポンプ３Ａを示す図である。このプランジャポンプ（往復ポンプ）３Ａは、洗浄機用にだけでなく、他の機械にも用いられるものである。このプランジャポンプ３Ａでは、上述のプランジャポンプ３と異なり、左右両側に吸水口および吐出口が設けられている。また、アンロード弁１００Ａは、マニホルド３に組み込まれているのではなく、マニホルド３４Ａに外付けで設置される。
このようなプランジャポンプ３Ａにも、プランジャポンプ３と同様の構成を用いることにより、本発明を適用することができる。

【0030】

なお、上述の実施の形態では、持ち運び可能な架台１に、エンジン２およびこのエンジン２により駆動されるプランジャポンプ３が搭載されている高圧洗浄機に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、走行移動可能な架台に原動機およびこの原動機により駆動される往復ポンプが搭載されている洗浄機など他の形式の洗浄機にも適用することができる。

【符号の説明】

【0031】

１ 架台
２ エンジン（内燃機関；原動機）
２ａ シリンダ
３、３Ａ プランジャポンプ（往復ポンプ）
３６ クランク軸
５４ 吸水口連通路
５５ 吸水弁
５６ ポンプ室
５７ 吐出弁
５９ 吐出口連通路
６６ 吸水弁体（弁体）
７３ 吐出弁体（弁体）
８５ 水・空気抜き金具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】