特許 6061540 洗浄装置

(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】6061540

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   B60S 3/04 20060101AFI20170106BHJP

【ＦＩ】

   B60S3/04

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-171137(P2012-171137)

(22)【出願日】2012年8月1日

(65)【公開番号】特開2014-31040(P2014-31040A)

(43)【公開日】2014年2月20日

【審査請求日】2015年7月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000103138

【氏名又は名称】エムケー精工株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】592145268

【氏名又は名称】ジェイアール東日本コンサルタンツ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】酒井 陽三

(72)【発明者】

【氏名】槇 浩幸

【審査官】 粟倉 裕二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０１８２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第２５４６７６２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００７−０２２４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２９８０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｓ ３／００−０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体フレームと車両とを相対移動し、移動に伴い車両の洗浄と乾燥を行う洗車機において、
車体に沿って移動しながら被洗浄面に送風する送風ノズルと、該送風ノズルに取り付けられ送風ノズルからの送風に向けて洗浄液を散布する散水ノズルとを備え、
該散水ノズルは、前記送風ノズルによる乾燥動作時に前記本体フレームが進行する方向に対して先行する側の送風ノズル外面に取り付けられており、
前記送風ノズルの送風に散水ノズルの散水を合流させて洗浄液を車体の被洗浄面に吹き付ける洗浄動作と、前記送風ノズルの送風を車体の被洗浄面に吹き付ける乾燥動作を実行可能にしたことを特徴とする洗浄装置。

【請求項2】

前記送風ノズルは、車体上面に沿って移動しながら送風する上面ノズルと、車体側面に送風する側面ノズルを備え、該上面ノズル及び側面ノズルの乾燥動作時に前記本体フレームが進行する方向に対して先行する外面にそれぞれ前記散水ノズルを取り付けて送風ノズルからの送風に向けて洗浄液を散布することを特徴とする上記請求項１記載の洗浄装置。

【請求項3】

前記送風ノズルは、チャンバーと、該チャンバーに開口し車体の被洗浄面の幅寸法もしくは高さ寸法を広範囲で充足する細長いスリット状の送風口とを備え、該送風口からの送風に前記散水ノズルからの散水を合流させることを特徴とする上記請求項１乃至２記載の洗浄装置。

【請求項4】

前記散水ノズルは、主パイプと、該主パイプに所定間隔で複数配列され扇状の広角散水を行うノズルチップとを備え、該複数のノズルチップから散布された液流が幅方向もしくは高さ方向に連続した状態で前記送風ノズルからの送風に合流させることを特徴とする上記請求項１乃至３記載の洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車や鉄道車両等の車体を洗浄する洗浄装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の洗浄装置として、洗車処理装置を備えた洗車機本体を、車両の周囲に相対移動させ、この移動に伴い洗車処理装置を車体の被洗浄面に作用させる洗車機が知られている。この洗車機には、洗車処理装置として洗浄水を高圧で車体面に噴射する高圧ジェットノズル・車体面に高圧エアを吹き付ける乾燥ノズル等が装備されており、高圧ジェットによるジェット洗浄と、乾燥ノズルによるブロワ乾燥が実行可能となっている（例えば、特許文献１）。

【0003】

ところで、高圧ジェット洗浄には、次のような問題を有している。すなわち、ジェット洗浄は、多量の洗浄水を必要とするため、洗浄に掛かるランニングコストが高くなるとともに、連続した洗車を行うには、大容量のタンク設備が必要になる。また、高圧用ポンプが必要となるため、製品コストが高くなるとともに、定期的な保守点検による手間が掛かる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許２５４６７６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、大掛かりな設備を必要とせず、水量の消費を抑えてジェット洗浄を行うことができる洗浄装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この課題を解決するため本発明は、本体フレームと車両とを相対移動し、移動に伴い車両の洗浄と乾燥を行う洗車機において、車体に沿って移動しながら被洗浄面に送風する送風ノズルと、該送風ノズルに取り付けられ送風ノズルからの送風に向けて洗浄液を散布する散水ノズルとを備え、該散水ノズルは、送風ノズルによる乾燥動作時に前記本体フレームが進行する方向に対して先行する側の送風ノズル外面に取り付けられており、送風ノズルの送風に散水ノズルの散水を合流させて洗浄液を車体の被洗浄面に吹き付ける洗浄動作と、送風ノズルの送風を車体の被洗浄面に吹き付ける乾燥動作を実行可能にした。

【0007】

送風ノズルは、車体上面に沿って移動しながら送風する上面ノズルと、車体側面に送風する側面ノズルを備え、該上面ノズル及び側面ノズルの乾燥動作時に前記本体フレームが進行する方向に対して先行する外面にそれぞれ前記散水ノズルを取り付けて送風ノズルからの送風に向けて洗浄液を散布するようにした。また、送風ノズルは、チャンバーと、該チャンバーに開口し車体の被洗浄面の幅寸法もしくは高さ寸法を広範囲で充足する細長いスリット状の送風口とを備え、該送風口からの送風に向けて散水ノズルからの散水を合流させるようにした。

【0008】

散水ノズルは、主パイプと、主パイプに所定間隔で複数配列され、扇状の広角散水を行うノズルチップとを設け、該複数のノズルチップから散布された液流が幅方向もしくは高さ方向に連続した状態で送風ノズルの送風に合流させるようにした。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、高圧ジェット洗浄に相当する洗浄効果が少量の洗浄水で得られるため、ランニングコストを抑えることができるとともに、連続した洗浄が可能になり、洗浄の回転率が向上する。また、大掛かりな設備が不要となるため、製品コストを抑えることができるとともに、保守点検に掛かる手間が削減される。更に、散水ノズルを送風ノズルでの乾燥動作時に本体フレームが進行する方向に対して、先行する側に取り付けられているので、散水ノズルからの液滴で乾燥後の車体を濡らすことがない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の洗車機を示す背面図である。

【図2】同洗車機の側面図である。

【図3】上面処理装置８の構成を示す説明図である。

【図4】上面処理装置８の送風・散水の動作を示す説明図である。

【図5】上面処理装置８の昇降装置２６の構成を示す説明図である。

【図6】側面処理装置９の構成を示す説明図である。

【図7】側面処理装置９の送風・散水の動作を示す説明図である。

【図8】制御系を示すブロック図である。

【図9】上面処理装置８の洗車動作を示す説明図である。

【図10】側面処理装置９の洗車動作を示す説明図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0011】

以下、図面を基に、本発明の実施態様について説明する。尚、ここでは自動車車体を洗浄する洗車機に用いた例を示しており、図１はこの洗車機の背面図、図２は側面図を示している。
１は本体フレームで、門型に形成され、床面に敷設されたレール２・２上を走行モータ３に駆動されて往復走行する。４は走行エンコーダで、走行モータ３の出力軸に連結し、走行モータ３の回転方向を検出しながら単位角度回転毎にパルス信号を出力して本体フレーム１の走行位置を与えている。５は位置センサで、本体フレーム１の下部に設けられ、レール２敷設面における本体フレーム１の前進限界位置と後進限界位置に固定されたドッグ６を感知してスイッチングし、本体フレーム１の位置を与えている。

【0012】

７は車形検出装置で、本体フレーム１内面の前位置に設けられ、複数の発光素子を上下に配列させた発光部と、これに対応して複数の受光素子を上下に配列した受光部とを対向させてあり、走行エンコーダ４からのパルス信号に同期して両者間で光信号（赤外光）の授受を行い、これにより洗車する車体の上面位置を検出し、更にこれに伴いボンネット、ウィンドウ、ルーフ、トランクといった自動車の各部位、自動車の車種、突起物の位置と種別等を検出する。

【0013】

８は上面処理装置で、本体フレーム１の上部に昇降自在に設けられ、主に車体上面に向けて高圧エアを吹き付ける乾燥機能と、主に車体上面に向けて洗浄水を噴射する洗浄機能とを備えている。９は側面処理装置で、本体フレーム１の側部に固定され、主に車体側面に向けて高圧エアを吹き付ける乾燥機能と、主に車体側面に向けて洗浄水を噴射する洗浄機能を備えている。

【0014】

１０，１０はブロワ装置で、本体フレーム１の上部両隅部に備えられ、ダクトホース１１を通じて上面処理装置８及び側面処理装置９に高圧エアを供給する。１２は給水ポンプで、床面に設置される貯水槽１３内に備えられ、給水ホース１４を通じて上面処理装置８及び側面処理装置９に洗浄水を供給する。

【0015】

このような構成により、本体フレーム１は、後進限界位置から前進限界位置までの所定範囲を走行エンコーダ４で走行位置を検出しながら往復走行し、レール２・２間に停車された自動車に対して上面処理装置８及び側面処理装置９を作用させて洗浄と乾燥が実行される。

【0016】

次に、図３乃至５を用いて上面処理装置８の構造について説明する。
上面処理装置８は、図３に示すように、車体上面に高圧のエアを吹き付ける送風ノズル１５と、送風ノズル１５からの送風に洗浄水を合流して車体上面に高圧の洗浄水を噴射する散水ノズル１６とを備えている。

【0017】

送風ノズル１５は、自動車の車幅を広域でカバーする幅寸法を有し、下面にいくに従って内部空間の断面積が小さくなるよう側面視略逆三角形に形成したチャンバー１７と、チャンバー１７の上面にダクトホース１１，１１を接続する２つの給気筒１８，１８と、チャンバー１７の下部に開口したスリット状の送風口１９とで形成され、ブロワ装置１０，１０からダクトホース１１を通じて供給される高圧エアを車体上面に吹き付けるものである。

【0018】

散水ノズル１６は、中空の主パイプ２０と、主パイプ２０に所定間隔で取り付けられる複数の広角噴射型ノズルチップ２１と、主パイプ２０の中間位置に給水ホース１４を接続する給水口２２と、主パイプ２０の両端に取り付けられる固定端２３とで形成され、給水ポンプ１２から給水ホース１４を通じて供給される洗浄水を送風ノズル１５からの送風に合流させて車体上面に吹き付けるものである。

【0019】

この散水ノズル１６は、送風ノズル１５のチャンバー１７上面にブラケット２４を介して取り付けられている。このとき、散水ノズル１６からの液滴で乾燥後の車体を濡らさないように、送風ノズル１５での乾燥動作時に本体フレーム１が進行する方向に対して、先行する側に取り付けられている。散水ノズル１６のノズルチップ２１は、扇状に散水する広角噴射型であるので、図３に示すように、主パイプ２０に複数配列された各ノズルチップ２１からの噴射が幅方向で互いに連なった状態で送風ノズル１５からの送風に合流するように、送風ノズル１５の送風口１９からの距離・配列ピッチ及び噴射角度が決定されて配置されている。

【0020】

また、この上面洗浄装置８は、図５に示すように、チャンバー１７の両側面より外方水平に向けてアーム２５Ｌ，２５Ｒを延出し、そのアーム２５Ｌ，２５Ｒの先端に台車２６Ｌ，２６Ｒを備え、本体フレーム１の両側に立設したガイドレール２７Ｌ，２７Ｒ上を昇降装置２８により昇降移動できるように形成している。

【0021】

昇降装置２８は、台車２６Ｌ，２６Ｒの上下端に連係した.ループ状のチェーン２９と、チェーン２９が巻回される上下スプロケット３０Ｕ，３０Ｄと、左右の上スプロケット３０Ｕ，３０Ｕを連結する回転軸３１と、回転軸３１を回転駆動する昇降モータ３２と、回転軸３０に連結される昇降エンコーダ３３とから形成され、昇降エンコーダ３３で回転軸の回転方向を検出しながら単位角度回転毎にパルス信号を出力して、台車２６Ｌ，２６Ｒの位置、すなわち上面洗浄装置８の高さ位置を検出している。

【0022】

次に、図６及び７を用いて側面処理装置９の構造について説明する。
側面処理装置９は、図６に示すように、車体側面に高圧のエアを吹き付ける送風ノズル３４と、送風ノズル３４からの送風に洗浄水を合流して車体側面に高圧の洗浄水を噴射する散水ノズル３５とを備えている。

【0023】

送風ノズル３４は、自動車の車高を広域でカバーする長さ寸法を有し、一側面にいくに従って内部空間の断面積が小さくなるよう平面視略三角形に形成するとともに、下面にいくに従って内部空間の断面積が小さくなるよう他側面を傾斜させたチャンバー３６と、チャンバー３６の上面にダクトホース１１を接続する給気筒３７と、チャンバー３６の一側面に開口したスリット状の送風口３８とで形成され、ブロワ装置１０，１０からダクトホース１１を通じて供給される高圧エアを車体側面に吹き付けるものである。

【0024】

散水ノズル３５は、中空の主パイプ３９と、主パイプ３９に所定間隔で取り付けられる複数の広角噴射型ノズルチップ４０と、主パイプ３９の上端位置に給水ホース１４を接続する給水口４１と、主パイプ３８の下端に取り付けられる固定端４２とで形成され、給水ポンプ１２から給水ホース１４を通じて供給される洗浄水を送風ノズル３４からの送風に合流させて車体側面に吹き付けるものである。

【0025】

散水ノズル３５は、送風ノズル３４のチャンバー３６の一側面にブラケット４３を介して取り付けられている。このとき、送風ノズル３４での乾燥動作時に本体フレーム１が進行する方向に対して、先行する側に取り付けられている。散水ノズル３５のノズルチップ４０は、扇状に散水する広角噴射型であるので、主パイプ３９に複数配列された各ノズルチップ４０からの噴射が互いに連なった状態で送風ノズル３４からの送風に合流するように、送風ノズル３４の送風口３８からの距離・配列ピッチ及び噴射角度が決定されて配置されている。

【0026】

図８は制御系を示すブロック図である。
５０は制御部で、演算処理を行うＣＰＵ５１・プログラム及び各種データを記憶するメモリ５２・入出力インターフェース５３よりなり、入出力インターフェース５３には、走行エンコーダ４・本体位置センサー５・車形検出装置７・ブロワ装置１０・給水ポンプ１２・昇降モータ３２・昇降エンコーダ３３が接続されている。

【0027】

以上のように構成する洗浄装置の動作について、図９及び図１０を用いて説明する。図９は上面処理装置８、図１０は側面処理装置９の動作を示している。ここでは、本体フレーム１が１往復する間に洗浄と乾燥を行う洗車工程を例に説明する。むろん、この洗車工程に限定されるものではなく、本体フレーム１を２往復以上走行させたり、１．５往復単位で走行させて洗車工程を実行するものでもよい。尚、１．５往復単位で走行させる場合、洗車後は自動車を前進で退車させるドライブスルー方式を採用することができる。

【0028】

本体フレーム１が後進限界位置に待機している状態で、自動車を所定の停車位置に停車させると、本体フレーム１が往行（前進）を開始する。往行に伴い、制御部５０では、走行エンコーダ４のパルス信号をカウントして本体フレーム１の走行位置を検出するとともに、このパルス信号をトリガにして車形検出装置７から自動車の車高位置を取り込み、車形データを作成していく。

【0029】

図９（ａ）に示すように、上面処理装置８は、作成される車形データに基づいて自動車の上面形状に沿って昇降制御され、ブロワ装置１０，１０と給水ポンプ１２を作動して高圧洗浄水を噴射して自動車上面の洗浄を行う。また、図１０（ａ）に示すように、側面処理装置９は、ブロワ装置１０，１０と給水ポンプ１２を作動して高圧洗浄水を噴射して自動車側面の洗浄を行う。

【0030】

このとき、各散水ノズル１６，３５からの散水は、各送風ノズル１５，３４からの送風に合流して高圧化するとともに、微細化して洗浄面に作用し、少ない水量であっても十分な洗浄力が与えられる。また、散水ノズル１６，３５は、図３及び６に示すように、隣接するノズルチップ２１，４０からの散水が互いに連なった状態で送風ノズル１５，３４からの送風に合流するように配置されているので、洗浄面にムラなく作用し、洗い残しが生じない洗浄が実現される。

【0031】

こうして上面処理装置８及び側面処理装置９による洗浄を行いながら本体フレーム１を走行させ、本体フレーム１が前進限界位置まで達したら、１往行での洗浄工程を終了する。

【0032】

本体フレーム１が前進限界位置に達したら、本体フレーム１が復行（後進）を開始する。復行に伴い、制御部５０では、走行エンコーダ４のパルス信号をカウントして本体フレーム１の走行位置を検出しながら、往行時に検出した車形データに基づいて、図９（ｂ）に示すように、上面処理装置８を自動車の上面形状に沿って昇降制御し、ブロワ装置１０，１０のみを作動して上面処理装置８の送風ノズル１５からの送風を自動車上面に吹き付けて乾燥を行う。また、図１０（ｂ）に示すように、側面処理装置９の送風ノズル３４からの送風を自動車側面に吹き付けて乾燥を行う。

【0033】

こうして上面処理装置８及び側面処理装置９による乾燥を行いながら本体フレーム１を走行させ、本体フレーム１が後進限界位置まで達したら、１復行での乾燥工程を終了する。

【0034】

以上のように、本発明は、車体の被洗浄面に送風する送風ノズルと、送風ノズルからの送風に向けて洗浄水を散布する散水ノズルとを備え、送風ノズルからの送風に散水ノズルからの洗浄水を合流させた洗浄液を車体の被洗浄面に高圧で吹き付ける洗浄動作を実行可能にしたものである。

【0035】

この構成は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の実施態様が考えられる。例えば、洗浄対象は、自動車に限らず、鉄道車両等にも利用することができる。また、洗浄ブラシを備えた門型洗車機に搭載し、洗浄ブラシで車体面をブラッシング洗浄する前に、車体面に付着した砂や泥を除去する予備洗浄等を行うことができる。門型洗車機に元々装備されている上面乾燥ノズル及び側面乾燥ノズルにそれぞれ散水ノズルを取り付け、各乾燥ノズルからの送風に散水ノズルからの洗浄水を合流させて自動車車体に吹き付けることで高圧洗浄が可能となるため、高圧ポンプやノズル揺動機構等の高価な設備が不要となり、水量を大幅に削減することができる。

【0036】

また、送風ノズルの形状は、洗浄面への洗浄効果等を考慮して種々の実施態様が考えられる。例えば、送風ノズルのチャンバー内における給気筒直下に整流子を配置して給気筒から供給される高圧エアをチャンバー内の長手方向に分散させ、送風口からの送風を均一化を図ったものや、断面を四角形状にしてチャンバー内の拡散性を高め、送風口からの送風を均一化を図ったもの等も効果的である。

【0037】

また、上面処理装置を前後方向に揺動可能にし、車体の傾斜に応じて揺動させたり、車体部位に応じて揺動させると効果的である。また、側面処理装置を車体の幅方向に開閉自在にし、車体の傾斜に応じて車体に接離させると効果的である。

【0038】

また、散水ノズルから散布される液流は、洗浄水に限らず、液剤やワックス、撥水剤等のケミカルでもよい。この場合、同一のノズルからタイミングをずらして異なる液流を散布してもよいし、それぞれ専用の散水ノズルを設けてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１ 本体フレーム
８ 上面処理装置
９ 側面処理装置
１０ ブロワ装置
１２ 給水ポンプ
１５ 送風ノズル
１６ 散水ノズル
２８ 昇降装置
３４ 送風ノズル
３５ 散水ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】