特開 2023-90268 洗浄装置及び循環装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023090268

(43)【公開日】2023-06-29

(54)【発明の名称】洗浄装置及び循環装置

(51)【国際特許分類】

   A23N 12/02 20060101AFI20230622BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20230622BHJP

   B08B 5/02 20060101ALI20230622BHJP

【ＦＩ】

A23N12/02 Q

B08B3/02 A

B08B5/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021205149

(22)【出願日】2021-12-17

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２１年１０月１３日、第１１回農業Ｗｅｅｋ

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２１年１０月 ７日、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｚｘ－ｉｎｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｗｓ／

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２１年１２月 ２日 ｈｔｔｐｓ：／／ｉｔｅｍ．ｒａｋｕｔｅｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｌｕｓｙｓｂｔｏｂ／９３６５６／ ｈｔｔｐｓ：／／ｓｔｏｒｅ．ｓｈｏｐｐｉｎｇ．ｙａｈｏｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｌｕｓｙｓｂｔｏｂ／９３６５６．ｈｔｍｌ？ｓｃ＿ｉ＝ｓｈｐ＿ｐｃ＿ｓｅａｒｃｈ＿ｉｔｅｍｌｉｓｔ＿ｓｈｓｒｇ＿ｉｍｇ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｏｗｍａ．ｊｐ／ｂｅｐ／ｍ／ｋｌｉｓｔ２？ｅ＿ｓｃｏｐｅ＝０＆ｉｐｐ＝４０＆ｕｓｅｒ＝４４２０６２１６＆ｋｅｙｗｏｒｄ＝％９３％Ｆ１％９７％ＡＣ％９１％ＣＣ＆ｃｌｏｗ＝＆ｃｈｉｇｈ＝＆ｓｕｂｍｉｔ．ｘ＝０＆ｓｕｂｍｉｔ．ｙ＝０

(71)【出願人】

【識別番号】000103138

【氏名又は名称】エムケー精工株式会社

(72)【発明者】

【氏名】荒井 剛

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 真二

【テーマコード（参考）】

3B116

3B201

4B061

【Ｆターム（参考）】

3B116AA46

3B116AB03

3B116BB22

3B116BB38

3B116BB62

3B116BB88

3B116CD22

3B201AA46

3B201AB03

3B201BB22

3B201BB38

3B201BB62

3B201BB88

3B201BB93

3B201BB94

3B201CB01

3B201CD22

4B061AA02

4B061BA01

4B061BA08

4B061BA11

4B061CA15

4B061CA38

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ポンプや管路に異物が付着することを防止する洗浄装置を提供する。
【解決手段】洗浄槽内の洗浄液をポンプを用いて循環させる循環装置２０であって、循環装置２０は、洗浄槽を第１エリアと第２エリアとに仕切るプレートと、洗浄液を濾過する濾過部３０と、洗浄液を吐出するノズル４０とを有する。ノズル４０は、駆動流体口と、吸入流体口と、吐出口とを備え、プレートは、洗浄液を第２エリアへ流入させる第１孔と、ノズルから吐出される洗浄液を通過させる第２孔とを設け、濾過部とノズルとの間に濾過部の一部を囲う壁を具備することを特徴とする循環装置。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

洗浄槽内の洗浄液をポンプを用いて循環させる循環装置であって、
前記循環装置は、前記洗浄槽を第１エリアと第２エリアとに仕切るプレートと、
前記洗浄液を濾過する濾過部と、
前記洗浄液を吐出するノズルとを有し、
前記ノズルは、駆動流体口と、吸入流体口と、吐出口とを備え、
前記プレートは、前記洗浄液を前記第２エリアへ流入させる第１孔と、前記ノズルから吐出される洗浄液を通過させる第２孔とを設け、
前記濾過部とノズルとの間に濾過部の一部を囲う壁を具備する
ことを特徴とする循環装置。

【請求項2】

前記壁は、前記第２エリアを仕切り、
前記ポンプへ流れる対流と、
前記ノズルの吸入流体口へ流れる対流と、
を形成する、
ことを特徴とする請求項１記載の循環装置。

【請求項3】

前記ノズルは、気体を取り込むダクトを有し、ノズルが噴出する洗浄液に気体を混合させる、
ことを特徴とする請求項１または２記載の循環装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の循環装置と、
前記洗浄槽と、ポンプとを備え、
前記洗浄槽の底面を傾斜させる底板を備える、
ことを特徴とする洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、洗浄装置及び循環装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許第６８４０８８８号公報（以下、特許文献１という。）には、洗浄槽内の洗浄液をポンプとノズルを用いて循環させる洗浄装置が記載されている。この洗浄装置は、洗浄槽内にノズルを備えた槽を設け洗浄液を旋回している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６８４０８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のような洗浄装置は、ポンプや管路に異物が付着するため、異物を取り除く必要があった。また、その異物を取り除く作業が手間であった。

【0005】

そこで本発明の一目的は、ポンプや管路に異物が付着することを防止する洗浄装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一解決手段に係わる循環装置は、洗浄槽内の洗浄液をポンプを用いて循環させるものであって、この循環装置は、洗浄槽を第１エリアと第２エリアとに仕切るプレートと、洗浄液を濾過する濾過部と、洗浄液を吐出するノズルとを有する。
前記ノズルは、駆動流体口と、吸入流体口と、吐出口とを備え、前記プレートは、洗浄液を第２エリアへ流入させる第１孔と、ノズルから吐出される洗浄液を通過させる第２孔とを設け、濾過部とノズルとの間に濾過部の一部を囲う壁を具備することを特徴とする。

【0007】

また、本発明の一解決手段に係わる循環装置の前記壁は、第２エリアを仕切り、ポンプへ流れる対流と、ノズルの吸入流体口へ流れる対流とを形成することを特徴とする。

【0008】

また、本発明の一解決手段に係わる循環装置の前記ノズルは、気体を取り込むダクトを有し、ノズルが噴出する洗浄液に気体を混合させることを特徴とする。

【0009】

また、本発明の一解決手段に係わる前記循環装置と、洗浄槽と、ポンプとを備えた洗浄装置は、洗浄槽の底面を傾斜させる底板を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一解決手段によれば、洗浄装置のポンプや管路に異物が付着することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態による洗浄装置の模式的な上面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ’線の断面図である。

【図3】図１の循環装置の模式的な正面図である。

【図4】図１の循環装置のプレート２１を除いた模式的な斜視図である。

【図5】図２に示すノズルの模式図である。

【図6】図２に示すノズルの断面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0012】

以下の本発明における実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0013】

また、構成要素の数（個数、数値、量、範囲などを含む）については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。

【0014】

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。また、図中の矢印は流体の流れを表している。

【0015】

図１は、本発明の一実施形態による洗浄装置の模式的な上面図である。図２は、図１のＡ－Ａ’線の模式的な断面図である。

【0016】

洗浄装置１０は、例えば、農業や漁業で生産される生産物や資材を洗浄する洗浄装置である。洗浄装置１０は、洗浄液が収容される洗浄槽１１と、洗浄液を循環させる循環装置２０とを備えている。

【0017】

洗浄槽１１は、槽内を仕切るプレート２１が設けられ、槽内が第１エリア１２と第２エリア１３とで分けられている。このプレート２１は複数の板で設けられており、本発明では中央２１ａと左右２１ｂ、２１ｂとで構成している。（図３）
また、プレート２１は、洗浄槽１１と接続体（パッキンなど）で接続していない。

【0018】

例えば、農業や漁業で生産される生産物や資材などの被洗浄物が第１エリアに投入される。第１エリア１２では、投入した被洗浄物に付着する泥や葉、虫などの異物を洗い落としている。
第２エリア１３では、洗浄槽１１内に対流を発生させる循環装置２０が設けられている。また、循環装置２０は、洗浄槽１１を区分けするプレート２１や、洗浄液を濾過する濾過部３０などを備えている。

【0019】

洗浄槽１１の床面は、ノズル４０から離れるにしたがって下へ傾斜する底板１４を備えている。その上面に一部または全面に例えばパンチングメタル製で多孔のすのこ１５を設けている。これにより被洗浄物に付着する重い泥などの異物は、すのこ１５に設けられた孔より沈下し、底板１４に沈殿する。また、洗浄槽１１の床面は底板１４により傾斜しているため泥などの異物が一カ所にまとまる。
第１エリア１２の洗浄液は、すのこ１５の孔を通り第２エリア１３へ通水する。このとき、第１エリア１２の洗浄液は、すのこ１５により大きな異物（葉や石や根っこなど）が取り除かれる。また、底板１４は傾斜して設けられるため、すのこ１５の孔より沈下する泥などの重い異物は、一カ所にまとまってノズル４０と反対側の底板１４に沈殿する。そのため洗浄液は、第１エリア１２から第２エリア１３へと通水するが、すのこ１５の孔より沈下する泥などの小さな異物は第２エリアに流入しにくい。
なお、本発明の一実施形態では、底板１４が下に傾斜する方向を図２の左側としたが、これにこだわることなく、すり鉢状や逆すり鉢状としてもよい。

【0020】

洗浄装置１０は、洗浄槽１１内の洗浄液を循環させるポンプＰを備えている。ポンプＰの一端は洗浄槽１１の壁に設けた孔と接続する取水管２４と連結している。また、他端は２つのノズル４０と接続する供給管２５と連通している（図示しない）。
そのため洗浄液は、洗浄層１１と接続する取水管２４を通りノズル４０と接続する供給管２５に通流する。
尚、本構成でのポンプＰは洗浄槽１１の外部に備えられているが、これにこだわることなく、第２エリア１３に備える構成としてもよい。

【0021】

図３は、図１の循環装置の模式的な正面図である。図４は、図１の循環装置のプレート２１を除いた模式的な斜視図である。

【0022】

循環装置２０は、洗浄槽１１の第２エリア１３に設けられ、洗浄槽１１内の洗浄液を循環および濾過する機能を有している。
循環装置２０は背面に背面プレート１７を設けている。背面プレート１７の下部は、一部がくり抜かれいるため、循環装置２０に洗浄液が通水する。
循環装置２０の背面プレート１７上部には、洗浄槽１１の壁に引っ掛けることで循環装置２０を固定する引掛部１６を有している。

【0023】

また、循環装置２０のプレート２１ａは、上部に格子状のスリット２２を有している。そのため、洗浄液は、第１エリア１２から第２エリア１３に流入することができる。
尚、スリット２２が開口する面積（ひとつの孔）は、被洗浄物の大きさに合わせて幅や形状を変更してもよい。

【0024】

また、スリット２２の裏側には、濾過部３０が設けられている。濾過部３０は、略長方体で、スリット２２に接する面と上部が開口している。濾過部３０は、例えば、パンチングメタル製で多孔を有している。そのため、濾過部３０は、洗浄液に含まれる異物を取り除いている。
なお、濾過部３０は、循環装置２０から、取り外す構成としてもよく、そうすることで濾過部３０に溜まった異物をより簡単に取り除くことができる。

【0025】

循環装置２０のプレート２１は、ノズル４０から噴出される洗浄液を第１エリア１２に通流させるノズル孔２３が設けられている。
ノズル４０が洗浄液を噴出する吐出口４３は、ノズル孔２３と近接して設けられ、且つノズル４０が振動してもノズル孔２３と接触しないよう所定の距離を保っている。ノズル４０の吐出口４３とノズル孔２３に隙間を保っていても、第１エリア１２に貯留されている洗浄液は、ノズル４０から噴出する洗浄液の勢いでノズル孔２３へ流入（逆流）しずらい。

【0026】

循環装置２０は壁（プレート）２７を有している。壁（プレート）２７は濾過部３０の両側（壁２７ａ、２７ｂ）と背面（壁２７ｃ）とに設けられ、かつ、濾過部３０と所定距離間を有している。
また、壁２７ａと２７ｂは下端を循環装置２０の内側に向かって直角に折り曲げている。

【0027】

循環装置２０は、濾過部３０とノズル４０との間に壁２７ｄを有している。壁２７ｄは、濾過部３０とノズル４０と間に所定距離間を有して設けられている。
また、壁２７ｄの両端は、ノズル４０を覆うよう下方向に折り曲げ、一端は壁２７aと接続し、他端は壁２７ｂと接続する。それにより、循環装置２０は、壁２７ａと壁２７ｄで囲まれた断面コの字状の間２６ａを有し、壁２７ｂと壁２７ｄで囲まれた断面コの字状の間２６ｂを有す。

【0028】

循環装置２０は、壁２７ａの下部に取水管２４と連通する取水口２８を有している。そのため、ポンプＰは濾過部３０により濾過された洗浄液を取水する。

【0029】

また、循環装置２０は、間２６ａと間２６ｂとを結ぶトンネル２９を備えている。トンネル２９により間２６ａと間２６ｂに滞留する洗浄液が通流する。

【0030】

このように、循環装置２０は、濾過部３０とノズル４０との間に壁２７ｄを有している。さらに、循環装置２０は、濾過部３０の左右側面に壁２７ａ、２７ｂと背面に壁２７ｃとを設けている。これにより、濾過部３０で濾過された洗浄液は、壁２７に沿って間２６ａを通過し取水口２８へ流れる。そして、間２６ｂへ流れる洗浄液は、トンネル２９を通過し取水口２８へと流入する。つまり、ポンプＰは異物などが取り除れた洗浄液を取水している。そのため、ポンプＰや管路が異物などによって詰まることを防止している。

【0031】

図５は、図２に示すノズル４０の模式図であり、図６は、図２に示すノズルの断面図である。

【0032】

循環装置２０は、ノズル４０を備えている。ノズル４０は、ポンプＰと接続する駆動流体口４１と、洗浄液を噴出する吐出口４３と、駆動流体口４１と吐出口４３との間に収束部４４とが設けられている。
洗浄液が、ノズル４０の駆動流体口４１へ流入すると駆動発生部４６に向かって流れる。ここで駆動発生部４６は駆動流体口４１と比べて口径が窄まっているため洗浄液の流速が速まる。
また、ノズル４０は、駆動流体口４１と収束部４４とが離れて設けられており、その間（吸入流体口４２）をブリッジ４５が接続する。ブリッジ４５により空間（吸入流体口４２）が設けられ、ノズル４０周辺の洗浄液を取り込むことができる。
また、ノズル４０は、駆動流体口４１から、吐出口４３の中途において収束部４４により収束している。ノズル４０は、吸入流体口４２においてノズル周辺の洗浄液を取り込んだ後、吐出口４３へ吐出する中途で、収束部４４によりノズル４０管内は収束されている。

【0033】

ここで、ノズル４０の駆動流体口４１は、流動発生部４６に向かって円錐状に窄まる形状をしている。流動発生部４６に向かって流れる洗浄液は、流体の流れを絞ることによってベンチュリ効果が生じ流速が増加する。すると、その周りの圧力は低くなり、開口している吸入流体口４２周辺の洗浄液が流入する。そして、吸入流体口４２から流入した洗浄液は、流動発生部４６から流出している洗浄液と混合される。また、混合された洗浄液は、ノズル４０の収束部４４により再び流速が上がり、吐出口４３より噴出される。そのため、ノズル４０は、ポンプＰの吐出能力以上の洗浄液を供給および吐出することができる。

【0034】

さらに、ノズル４０は、管内を収束している収束部４４に連通するダクト４７を有している。ダクト４７の一端は収束部４４へ連通し、他端は液面上まで延伸している。
そのため、流動発生部４６から収束部４４へ洗浄液が流入すると、ダクト４７より収束部４４へ気体が取り込まれ、ノズル４０内を流通している洗浄液と混合し、気泡を含んだ洗浄液を吐出することができる。
より具体的には、ノズル４０において、管内が狭くなる収束部４４に洗浄液が流れると、その周りの圧力は減圧する。このとき、収束部４４内の圧力がダクト４７の他端の圧力（大気圧）より低いので、ダクト４７を通って空気が収束部４４に引き込まれる。これにより、ダクト４７から収束部４４の内部へ空気を供給することができる。このとき、キャビテーションが発生しやすくなり、液体と気体が混ざり合い、気泡を含む洗浄液が生成される。

【0035】

被洗浄物に葉や木屑や虫などの異物が付着していても、キャビテーション現象により微少な気泡を含む洗浄液がノズル４０から噴出され、被洗浄物の表面汚れを洗浄することができる。仮に被洗浄物に泥が付着していても、噴出の勢いで気泡が衝突して分裂し、泥汚れなども洗浄することができる。さらに、噴出した洗浄液は気泡を含んでいるため被洗浄物に傷などを付けることなく、優しく洗浄することができる。
本発明では、ダクト４７から気体を取り込む構成として説明したが、これに限られることなく、例えば、消毒液などの液体を取り込み被洗浄物の洗浄や消毒を行う構成としてもよい。

【0036】

次に、洗浄装置１０の洗浄液の流れについて説明する。
洗浄槽１１の洗浄液は、取水管２４と接続されたポンプＰに取水され、供給管２５と接続するノズル４０の駆動流体口４１へ送水される。すると洗浄液はノズル４０の駆動液となり、ノズル４０周辺の洗浄液とダクト４７から吸入される気体と混合する。そのため、ノズル４０はポンプＰの吐出能力以上の洗浄液を吐出口４３から噴出する。
ノズル４０より噴出した洗浄液は、プレート２１のノズル孔２３を通過し第１エリア１２へと流入する。

【0037】

第１エリア１２へ噴出した洗浄液は洗浄槽１１の壁に跳ね返り、対流５１（図１）と対流５２（図２）のような流れになる。
洗浄液は、ノズル４０のキャビテーション現象により気泡を含んでいるため、第１エリア１２に投入された被洗浄物を傷つけることなく優しく洗浄する。

【0038】

対流５１と対流５２の洗浄液は、循環装置２０のスリット２２を通り第２エリア１３へ流入する。第２エリア１３に流入した洗浄液は、濾過部３０で異物などが取り除かれた後、壁２７に沿って間２６ａと間２６ｂへと流れる。間２６ａへ流れた洗浄液は、取水口２８へ流入する。また、間２６ｂへと流れた洗浄液は、トンネル２９から間２６ａに移動し取水口２８を経てポンプＰと接続する取水管２４へと流れる。

【0039】

一方、第２エリア１３に滞留する洗浄液は、ノズル４０の吸入流体口４２へ吸い込まれ、吐出口４３から第１エリア１２へと噴出する。

【0040】

前述したとおり、本発明の洗浄装置１０の構成としたことで洗浄槽１１は、循環装置２０のプレート２１により、第１エリア１２と第２エリア１３とに区分している。
また、循環装置２０のノズル４０から噴出する勢いにより第１エリア１２の洗浄液は、対流（流路）５１と対流（流路）５２のような流れになる。
さらに、循環装置２０の壁２７により、第２エリア１３の洗浄液は、対流５３と対流５４とのような流れになる。これにより、対流５３では、異物などが取り除れた後の洗浄液をポンプへ送る。そのため、異物などによってポンプＰや管路が詰まることを防止している。そして対流５４は、ノズル４０の吸入流体口４２へ流入し吐出口４３から噴出する。

【0041】

前述したとおりノズル４０から吐出する洗浄液量は、ポンプＰからノズル４０の駆動流体口４１に送水する洗浄液量以上を噴出している。そのため、ノズル４０の吸入流体口４２へ吸い込まれる強さと、ポンプＰが洗浄液を吸い込む強さとではノズル４０の吸入流体口４２へ吸い込まれる方が強い。つまり、壁２７を有さないと、濾過部３０を通過した洗浄液は、ノズル４０の吸入流体口４２へ吸い込まれてしまうため、ポンプＰは洗浄液を吸い込みにくくなってしまう。
そのため、壁（プレート）２７を設け対流（流路）５３の流れを生じることで濾過部３０を通過した洗浄液はポンプＰへと吸い込まれる。また、壁２７を設け対流（流路）５４の流れを生じることで洗浄液はノズル４０の吸入流体口４２へ吸い込まれる。これにより、ポンプＰが洗浄液を吸い込みにくくなってしまうことを防止している。

【0042】

本構成のプレート２１は、中央２１ａ、左右２１ｂ、２１ｂとする構成として説明したが、これにこだわることなく、一枚のプレートとしたりスリット２２へ流入しやすくなるようプレート２１を上面視において傾斜させるなどしてもよい。
また、第１エリア１２の洗浄液が対流しやすくなるよう洗浄槽１１の内壁を傾斜または曲面となるようにしてもよい。
本構成でのノズル４０の本数は２本としたが、これにこだわることなく１本としてもよいし２本以上としてもよい。
また、ポンプＰと接続する取水管２４は、洗浄槽１１の壁に孔を空けて接続する構成としたが、これにこだわることなく、例えば取水管２４は、洗浄槽１１の壁に孔を空けず、壁を乗り越えるように配管してもよい。

【0043】

以上のように本発明の構成を実施形態に基づき説明してきたが、本発明は前記実施例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変更可能としている。

【符号の説明】

【0044】

１０ 洗浄装置
１１ 洗浄槽
１２ 第１エリア
１３ 第２エリア
１４ 底板
１５ すのこ
１６ 引っ掛け部
１７ 背面プレート
２０ 循環装置
２１ プレート（２１ａ 中央、２１ｂ 左右）
２２ スリット
２３ ノズル孔
２４ 取水管
２５ 供給管
２６ａ、２６ｂ 間
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ 壁（プレート）
２８ 取水口
２９ トンネル
３０ 濾過部
４０ ノズル
４１ 駆動流体口
４２ 吸入流体口
４３ 吐出口
４４ 収束部
４５ ブリッジ
４６ 流動発生部
４７ ダクト
５１、５２、５３、５４ 対流（流路）
Ｐ ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】