特許 7604579 スプレー回転体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-13

(45)【発行日】2024-12-23

(54)【発明の名称】スプレー回転体

(51)【国際特許分類】

   B08B 9/093 20060101AFI20241216BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20241216BHJP

   B05B 3/02 20060101ALI20241216BHJP

【ＦＩ】

B08B9/093

B08B3/02 G

B08B3/02 F

B05B3/02 G

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023140227

(22)【出願日】2023-08-30

【審査請求日】2024-07-02

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000229564

【氏名又は名称】株式会社バルカー

(74)【代理人】

【識別番号】110001070

【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】馬場 貴大

(72)【発明者】

【氏名】横田 雄二

(72)【発明者】

【氏名】滑川 聖

【審査官】大内 康裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１５７２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５４９７７９９（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０７７５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭５０－００１５８２（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０８Ｂ ９／０９３

Ｂ０８Ｂ ３／０２～ ３／０６

Ｂ０５Ｂ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンク内に配置され、前記タンク内を洗浄するためのスプレー回転体であって、
回転する回転体本体に形成された複数の洗浄用噴射孔を備え、
複数の前記洗浄用噴射孔の一部または全部は、仰角方向に異なる噴射角度を有し、
前記洗浄用噴射孔には、
高角域に水柱を噴射するための複数の高角噴射孔と、
中角域に水柱を噴射するための複数の中角噴射孔と、
低角域に水柱を噴射するための複数の低角噴射孔と
が含まれ、
前記回転体本体の回転軸と直交する赤道を基準として、
前記高角噴射孔から噴射される水柱のなす角度が、６０°より大きく８５°以下であり、
前記中角噴射孔から噴出される水柱のなす角度が、３０°より大きく６０°以下であり、
前記低角噴射孔から噴出される水柱のなす角度が、０°以上３０°以下であり、
前記洗浄用噴射孔は、さらに、回転軸を中心とする平面において、前記回転軸と直交する直線に対して、所定の角度回転方向に傾斜して前記回転体本体の側壁に穿孔され、
該スプレー回転体を回転させながら洗浄を行った際に、各前記洗浄用噴射孔から噴射される複数の水柱が前記タンク内の北半球の仰角方向に散水されることを特徴とするスプレー回転体。

【請求項2】

タンク内に配置され、前記タンク内を洗浄するためのスプレー回転体であって、
回転する回転体本体に形成された複数の洗浄用噴射孔を備え、
複数の前記洗浄用噴射孔の一部または全部は、仰角方向に異なる噴射角度を有し、
前記回転体本体の側壁上には、前記回転体本体の回転方向と直交する方向に噴射孔群が列状に形成された噴射孔域が複数配置され、
前記噴射孔域には、
高角域に水柱を噴射するための高角噴射孔域と、
中角域に水柱を噴射するための中角噴射孔域と、
低角域に水柱を噴射するための低角噴射孔域と
が含まれ、
各々の前記噴射孔域に含まれる各噴射孔群から噴射される水柱の角度がそれぞれ相違し、
前記高角噴射孔域には、複数の前記洗浄用噴射孔から構成された高角噴射孔群が含まれ、
前記高角噴射孔群の最も赤道側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は５０°以上、前記高角噴射孔群の最も極側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は、８５°以下の範囲であり、
前記中角噴射孔域には、複数の前記洗浄用噴射孔から構成された中角噴射孔群が含まれ、
前記中角噴射孔群の最も赤道側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は１０°以上、前記中角噴射孔群の最も極側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は５５°以下の範囲であり、
前記低角噴射孔域には、複数の前記洗浄用噴射孔から構成された低角噴射孔群が含まれ、
前記低角噴射孔群の最も赤道側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は０°以上、前記低角噴射孔群の最も極側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は３０°以下の範囲であり、
前記洗浄用噴射孔は、さらに、回転軸を中心とする平面において、前記回転軸と直交する直線に対して、所定の角度回転方向に傾斜して前記回転体本体の側壁に穿孔され、
該スプレー回転体を回転させながら洗浄を行った際に、各前記洗浄用噴射孔から噴射される複数の水柱が前記タンク内の北半球の仰角方向に散水されることを特徴とするスプレー回転体。

【請求項3】

前記噴射孔群には、それぞれ２個～１０個の前記洗浄用噴射孔が含まれることを特徴とする請求項２に記載のスプレー回転体。

【請求項4】

タンク内に配置され、前記タンク内を洗浄するためのスプレー回転体であって、
回転する回転体本体に形成された複数の洗浄用噴射孔を備え、
複数の前記洗浄用噴射孔の一部または全部は、仰角方向に異なる噴射角度を有し、
前記洗浄用噴射孔は、さらに、回転軸を中心とする平面において、前記回転軸と直交する直線に対して、所定の角度回転方向に傾斜して前記回転体本体の側壁に穿孔され、
前記回転体本体は、高角噴射孔、中角噴射孔、および低角噴射孔、または高角噴射孔域、中角噴射孔域、および低角噴射孔域を有する上部回転体と、前記上部回転体と順方向・逆方向に回転する下部回転体とを備え、前記上部回転体と前記下部回転体とで球状に構成され、
前記下部回転体には、前記下部回転体を回転させるために接線方向に洗浄液を噴射する回転用噴射孔がさらに形成され、
前記下部回転体に形成された前記洗浄用噴射孔の孔数と前記回転用噴射孔の孔数の合計孔数は、前記上部回転体に形成された前記洗浄用噴射孔の孔数よりも少なく、
該スプレー回転体を回転させながら洗浄を行った際に、各前記洗浄用噴射孔から噴射される複数の水柱が前記タンク内の北半球の仰角方向に散水されることを特徴とするスプレー回転体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タンクの内壁面を洗浄するタンク洗浄用のスプレー回転体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、食品業界や医薬品業界等では、製品の貯蔵、調合、殺菌などさまざまな用途にサニタリータンクなどのタンクが使用されている。このタンクは、内部を清浄状態に維持する必要があるため、専用の洗浄装置としてスプレー回転体が用いられる。

【0003】

具体的には、スプレー回転体は、図１２に示すように、タンク１０２の上蓋部１０２ａに形成されたノズル１０２ｂからタンク１０２内に挿し込まれている。スプレー回転体１０４には、たとえば、図１３に示すように、互いに反対方向に回転する上部回転体１０６と下部回転体１０８を備えたものが用いられる。また、上部回転体１０６および下部回転体１０８のそれぞれには、回転用噴射孔１１０、および洗浄用噴射孔１１２がそれぞれ二つずつ設けられている。回転用噴射孔１１０は、上部回転体１０６または下部回転体１０８を回転させるために接線方向に洗浄液を噴射する噴射孔であり、洗浄用噴射孔１１２は洗浄液を噴射する噴射孔である。

【0004】

このスプレー回転体１０４によれば、場所を取らずにタンク１０２内を洗浄することが可能である。
しかしながら、上述のスプレー回転体１０４においては、タンク１０２内において洗浄用噴射孔１１２から噴射された水柱が当たる箇所は洗浄されるものの、水柱が当たらない箇所は直接洗浄されないという問題があった。このため、水柱が当たらない箇所の洗浄は、水柱が当たった場所から流れ落ちる洗浄液による伝い流れによる洗浄に委ねざるを得なかった。

【0005】

また、洗浄用噴射孔１１２は全部で４個しかないため、水柱で洗浄できる箇所が少なく洗浄ムラが目立つという問題もあった。特に、ノズル１０２ｃの内部などは洗浄が困難であるという問題があった。

【0006】

このような問題を解決するべく、上部回転体および下部回転体に、噴射角度の異なる第１噴射孔群と第２噴射孔群を隣接して形成したスプレー回転体が開発された（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０２０－１５７２１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、図１４に示す、特許文献１に記載されているスプレー回転体１１４（以下、従来品という）は、洗浄を行った際に、およそ１５°～４５°の噴射角度においては高い洗浄性を発揮するが、それ以外の特に低角度側の噴射角度（図１４の符号１３６参照）では、未だ伝い流れによる洗浄に委ねざるを得なかった。

【0009】

特に大型の洗浄用タンクなどでは、噴流が直接当たり難いエリアにノズルが位置することが多く、洗浄残しが生じることも多いという問題があった。
このような洗浄残しが生じた場合、長時間洗浄を行うことにより洗浄残しが生じないようにするため、多量の洗浄液が必要になるが、洗浄液を節約したいニーズがある。

【0010】

本発明の目的は、タンク内を短時間でムラなく洗浄でき、かつ洗浄液を節約することができるスプレー回転体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のスプレー回転体は、
タンク内に配置され、前記タンク内を洗浄するためのスプレー回転体であって、
回転する回転体本体に形成された複数の洗浄用噴射孔を備え、
複数の前記洗浄用噴射孔の一部または全部は、仰角方向に異なる噴射角度を有し、
前記洗浄用噴射孔は、さらに、回転軸を中心とする平面において、前記回転軸と直交する直線に対して、所定の角度回転方向に傾斜して前記回転体本体の側壁に穿孔され、
該スプレー回転体を回転させながら洗浄を行った際に、各洗浄用噴射孔から噴射される複数の水柱が前記タンク内の北半球の仰角方向に散水されることを特徴とする。

【0012】

このように、洗浄用噴射孔が仰角方向に異なる噴射角度を有するようにすることにより、タンク内を短時間でムラなく洗浄でき、かつ洗浄液を節約することができる。

【0013】

また、本発明のスプレー回転体は、
前記洗浄用噴射孔には、
高角域に水柱を噴射するための複数の高角噴射孔と、
中角域に水柱を噴射するための複数の中角噴射孔と、
低角域に水柱を噴射するための複数の低角噴射孔と
が含まれ、
前記回転体本体の回転軸と直交する赤道を基準として、
前記高角噴射孔から噴射される水柱のなす角度が、６０°より大きく８５°以下であり、
前記中角噴射孔から噴出される水柱のなす角度が、３０°より大きく６０°以下であり、
前記低角噴射孔から噴出される水柱のなす角度が、０°以上３０°以下であることを特徴とする。

【0014】

このように、回転体本体に、高角噴射孔、中角噴射孔、低角噴射孔を形成することにより、広範囲にタンク内壁面を洗浄することができる。よって、タンク内を短時間でムラなく洗浄でき、かつ洗浄液を節約することができる。

【0015】

また、本発明のスプレー回転体は、
前記回転体本体の側壁上には、前記回転体本体の回転方向と直交する方向に噴射孔群が列状に形成された噴射孔域が複数配置され、
前記噴射孔域には、
高角域に水柱を噴射するための高角噴射孔域と、
中角域に水柱を噴射するための中角噴射孔域と、
低角域に水柱を噴射するための低角噴射孔域と
が含まれ、
各々の前記噴射孔域に含まれる各噴射孔群から噴射される水柱の角度がそれぞれ相違することを特徴とする。

【0016】

このように、回転体本体に、高角噴射孔域、中角噴射孔域、低角噴射孔域を形成することにより、広範囲にタンク内壁面を洗浄することができる。よって、タンク内を短時間でムラなく洗浄でき、かつ洗浄液を節約することができる。

【0017】

また、本発明のスプレー回転体は、
前記高角噴射孔域には、複数の前記洗浄用噴射孔から構成された高角噴射孔群が含まれ、
前記高角噴射孔群の最も赤道側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は５０°以上、前記高角噴射孔群の最も極側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は、８５°以下の範囲であり、
前記中角噴射孔域には、複数の前記洗浄用噴射孔から構成された中角噴射孔群が含まれ、
前記中角噴射孔群の最も赤道側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は１０°以上、前記中角噴射孔群の最も極側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は５５°以下の範囲であり、
前記低角噴射孔域には、複数の洗浄用噴射孔から構成された低角噴射孔群が含まれ、
前記低角噴射孔群の最も赤道側の前記洗浄用噴射孔から噴射される低角水柱と赤道のなす角度は０°以上、前記低角噴射孔群の最も極側の前記洗浄用噴射孔から噴射される水柱と赤道のなす角度は３０°以下の範囲であることを特徴とする。

【0018】

このように、洗浄用噴射孔から噴射される各水柱のなす角度の範囲を設定することにより、的確に高角噴射孔域、中角噴射孔域、低角噴射孔域を形成することができる。

【0019】

また、本発明のスプレー回転体は、
前記噴射孔群には、それぞれ２個～１０個の前記洗浄用噴射孔が含まれることを特徴とする。

【0020】

すなわち、各噴射孔群に上述の個数の洗浄用噴射孔が含まれることで、広範囲にタンク内壁面を洗浄することができる。

【0021】

また、本発明のスプレー回転体は、
前記回転体本体は、高角噴射孔、中角噴射孔、および低角噴射孔、または高角噴射孔域、中角噴射孔域、および低角噴射孔域を有する上部回転体と、前記上部回転体と順方向・逆方向に回転する下部回転体とを備え、前記上部回転体と前記下部回転体とで球状に構成されていることを特徴とする。

【0022】

このように、上部回転体の回転速度を抑制することができ、タンク内の洗浄箇所を的確に洗浄することができる。また、スプレー回転体を球状にすることで、洗浄用噴射孔から噴射される水柱の角度を適度に仰角方向に散水させることができ、広範囲にタンク内壁面を洗浄することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、タンク内を短時間でムラなく洗浄でき、かつ洗浄液を節約することができるスプレー回転体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施の形態に係るスプレー回転体を上方から視た斜視図である。

【図2】実施の形態に係るスプレー回転体を正面から視た図である。

【図3】実施の形態に係る上部回転体を所定の高さで切断した平面を上方から視た状態を示す断面図である。

【図4】実施の形態に係る上部回転体を図３に示すＡ―Ａ線で切断した第１噴射孔群の断面図、およびＢ―Ｂ線で切断した第２噴射孔群の断面図である。

【図5】実施の形態に係る上部回転体を図３に示すＣ―Ｃ線で切断した第３噴射孔群の断面図、およびＤ―Ｄ線で切断した第４噴射孔群の断面図である。

【図6】実施の形態に係る上部回転体を図３に示すＥ―Ｅ線で切断した第５噴射孔群の断面図、およびＦ―Ｆ線で切断した第６噴射孔群の断面図である。

【図7】実施の形態に係る下部回転体を所定の高さで切断した平面を上方から視た状態を示す断面図である。

【図8】実施の形態に係る上部回転体に形成された全噴射孔域の各噴射孔群から噴射された水柱がタンクの内壁面に当たる状況を示す図である。

【図9】実施品によるタンク内およびノズル内の洗浄率と従来品によるタンク内およびノズル内の洗浄率を棒グラフで表した図である。

【図10】実施品によるタンク内およびノズル内の洗浄効率と従来品によるタンク内およびノズル内の洗浄効率を棒グラフで表した図である。

【図11】他の実施の形態に係るスプレー回転体を正面から視た図である。

【図12】従来のスプレー回転体を用いてタンク内を洗浄する状況を示す図である。

【図13】従来のスプレー回転体を正面から視た図である。

【図14】従来品で洗浄用タンク内を洗浄した状況を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るスプレー回転体について、スプレー回転体が球状である場合を例示して説明する。図１は、実施の形態に係るスプレー回転体を上方から視た斜視図であり、図２は、これを正面から視た図である。図１、２に示すように、スプレー回転体２は、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの樹脂で形成されており、ノズル部４、固定リング６、およびボール本体８（回転体本体）を備えている。

【0026】

スプレー回転体２の外径は、例えば、タンク３４（図８参照）に形成された内径８０ｍｍのノズル３５から装着する場合、６２ｍｍ～６７ｍｍ程度が好ましい。なお、本明細書において、「上」あるいは「下」とは図１、２の状態で規定したものである。

【0027】

ノズル部４は、洗浄液の流路４ａが内部に形成された円筒形状を有し、下端に径を大きくした大径部４ｂが形成されている。また、ノズル部４の固定リング６が装着される部分の外周には、図示しないネジ溝が形成されている。さらに、ノズル部４のボール本体８に隠れた部分には、後述する噴射孔群１２等から噴射される洗浄液が通過する図示しないポートが形成されている。

【0028】

固定リング６は、内周面に図示しないネジ溝が形成されており、ネジ螺合によって所定の位置に装着される。

【0029】

ボール本体８は、回転中心線Ｌを軸とし、ノズル部４を貫通させるための図示しない貫通孔が形成された球形状の回転体であり、上部回転体８ａと下部回転体８ｂを備えている。ここで、下部回転体８ｂは、上部回転体８ａと逆方向に回転することが可能であり、上部回転体８ａと下部回転体８ｂとの間には間隙があってもよいが、上部回転体８ａと下部回転体８ｂが接触していてもよい。

【0030】

このボール本体８は、まず下部回転体８ｂをノズル部４に貫通させて大径部４ｂに着底させ、次に、上部回転体８ａをノズル部４に貫通させて下部回転体８ｂに当接させ、最後に固定リング６をノズル部４に装着することで所定の位置に回転可能に固定される。

【0031】

上部回転体８ａの曲面上には、３タイプの噴射孔域１０、すなわち、タンク３４（図８参照）の高角域に洗浄液の水柱を噴射するための高角噴射孔域１０ａ、中角域に洗浄液の水柱を噴射するための中角噴射孔域１０ｂ、低角域に洗浄液の水柱を噴射するための低角噴射孔域１０ｃが形成されている。

【0032】

かかる噴射孔域１０には、ボール本体８の回転方向と直交する方向、すなわち、回転中心線Ｌ方向に列状に形成された複数の噴射孔群１２が含まれている。すなわち、各噴射孔域１０には、洗浄液を噴射する洗浄用噴射孔８ｅを複数包含する噴射孔群１２がそれぞれ２か所ずつ設けられ、各噴射孔群１２は、ボール本体８の回転中心線Ｌを軸として線対称に形成されている（図３参照）。

【0033】

高角噴射孔域１０ａには、高角噴射孔群として第１噴射孔群１２ａおよび第２噴射孔群１２ｂが含まれ、中角噴射孔域１０ｂには、中角噴射孔群として第３噴射孔群１２ｃおよび第４噴射孔群１２ｄが含まれ、低角噴射孔域１０ｃには、低角噴射孔群として第５噴射孔群１２ｅおよび第６噴射孔群１２ｆが含まれている。

【0034】

なお、第１噴射孔群１２ａおよび第２噴射孔群１２ｂには、それぞれ３個の洗浄用噴射孔８ｅがそれぞれ穿孔され、第３噴射孔群１２ｃ、第４噴射孔群１２ｄ、第５噴射孔群１２ｅ、および第６噴射孔群１２ｆにはそれぞれ４個の洗浄用噴射孔８ｅがそれぞれ穿孔されている。

【0035】

それぞれの噴射孔群１２に含まれる洗浄用噴射孔８ｅの数は必ずしも上述の個数に限定されず、第１噴射孔群１２ａ～第６噴射孔群１２ｆに含まれる洗浄用噴射孔８ｅの数は２～１０個の範囲であればよい。なお、洗浄用噴射孔８ｅの外径は、１．０ｍｍ～１．８ｍｍの範囲であれば好ましく、１．２ｍｍ～１．５ｍｍの範囲であればより好ましい。

【0036】

図３は、上部回転体８ａを所定の高さで切断した平面を上方から視た状態を示す断面図である。図３に示すように、噴射孔群１２を構成する各洗浄用噴射孔８ｅは、回転中心線Ｌを中心とする平面において、回転中心線Ｌと直交する直線Ｘに対して、所定の角度θ１回転方向に傾斜して回転体本体の側壁に穿孔されている。ここで、角度θ１は５～２５°である。これにより、上部回転体８ａの回転を促進することができる。

【0037】

図４～６は、上部回転体８ａに穿孔された各噴射孔群１２の断面図である。図４～６に示すように、各噴射孔群１２は、回転中心線Ｌを軸として両側壁にそれぞれ２か所ずつ、線対称に形成され、各々の噴射孔域１０に含まれる各噴射孔群１２から噴射される水柱の角度がそれぞれ相違する。

【0038】

ここで、図４（ａ）は、第１噴射孔群１２ａの断面（図３に示すＡ―Ａ線による断面）、図４（ｂ）は、第２噴射孔群１２ｂの断面（図３に示すＢ―Ｂ線による断面）、図５（ａ）は、第３噴射孔群１２ｃの断面（図３に示すＣ―Ｃ線による断面）、図５（ｂ）は、第４噴射孔群１２ｄの断面（図３に示すＤ―Ｄ線による断面）、図６（ａ）は、第５噴射孔群１２ｅの断面（図３に示すＥ―Ｅ線による断面）、図６（ｂ）は、第６噴射孔群１２ｆの断面（図３に示すＦ―Ｆ線による断面）を示している。

【0039】

図４（ａ）に示すように、高角域に洗浄液の水柱を噴射するための高角噴射孔域１０ａを形成する第１噴射孔群１２ａにおいては、最も極側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第１水柱１４ａと赤道１６のなす角度α１が、６０°以上８０°以下の範囲であり、最も赤道側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第１水柱１４ａ´と赤道１６のなす角度β１が、５０°以上７０°以下の範囲である。また、第１水柱１４ａと第１水柱１４ａ´のなす角度γ１は、１０°以上３０°以下の範囲である。

【0040】

図４（ｂ）に示すように、高角域に洗浄液の水柱を噴射するための高角噴射孔域１０ａを形成する第２噴射孔群１２ｂにおいては、最も極側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第２水柱１４ｂと赤道１６のなす角度α２が、６５°以上８５°以下の範囲であり、最も赤道側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第２水柱１４ｂ´と赤道１６のなす角度β２が、５５°以上７５°以下の範囲である。また、第２水柱１４ｂと第２水柱１４ｂ´のなす角度γ２は、１０°以上３０°以下の範囲である。

【0041】

すなわち、高角噴射孔群の最も赤道側の洗浄用噴射孔８ｅ噴射される水柱と赤道のなす角度は５０°以上、高角噴射孔群の最も極側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される水柱と赤道のなす角度は、８５°以下の範囲となる。

【0042】

また、図５（ａ）に示すように、中角域に洗浄液の水柱を噴射するための中角噴射孔域１０ｂを形成する第３噴射孔群１２ｃにおいては、最も極側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第３水柱１４ｃと赤道１６のなす角度α３が、２５°以上５０°以下の範囲であり、最も赤道側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第３水柱１４ｃ´と赤道１６のなす角度β３が、１０°以上３５°以下の範囲である。また、第３水柱１４ｃと第３水柱１４ｃ´のなす角度γ３は、１５°以上４０°以下の範囲である。

【0043】

また、図５（ｂ）に示すように、中角域に洗浄液の水柱を噴射するための中角噴射孔域１０ｂを形成する第４噴射孔群１２ｄにおいては、最も極側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第４水柱１４ｄと赤道１６のなす角度α４が、３０°以上５５°以下の範囲であり、最も赤道側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第４水柱１４ｄ´のなす角度β４が、１０°以上４５°以下の範囲である。また、第４水柱１４ｄと第４水柱１４ｄ´のなす角度γ４は、１０°以上４５°以下の範囲である。

【0044】

すなわち、中角噴射孔群の最も赤道側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される水柱と赤道のなす角度は１０°以上、中角噴射孔群の最も極側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される水柱と赤道のなす角度は５５°以下の範囲となる。

【0045】

また、図６（ａ）に示すように、低角域に洗浄液の水柱を噴射するための低角噴射孔域１０ｃを形成する第５噴射孔群１２ｅにおいては、最も極側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第５水柱１４ｅと赤道１６のなす角度α５が、１０°以上２５°以下の範囲であり、最も赤道側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第５水柱１４ｅ´と赤道１６のなす角度β５が、０°以上１５°以下の範囲である。また、第５水柱１４ｅと第５水柱１４ｅ´のなす角度γ５は、１０°以上２５°以下の範囲である。

【0046】

また、図６（ｂ）に示すように、低角域に洗浄液の水柱を噴射するための低角噴射孔域１０ｃを形成する第６噴射孔群１２ｆにおいては、最も極側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第６水柱１４ｆと赤道１６のなす角度α６が、１０°以上３０°以下の範囲であり、最も赤道側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第６水柱１４ｆ´と赤道１６のなす角度β６が、０°以上２０°以下の範囲である。また、第６水柱１４ｆと第６水柱１４ｆ´のなす角度γ６は、１０°以上３０°以下の範囲である。

【0047】

すなわち、低角噴射孔群の最も赤道側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される低角水柱と赤道のなす角度は０°以上、低角噴射孔群の最も極側の洗浄用噴射孔８ｅから噴射される第５水柱と赤道のなす角度は３０°以下の範囲となる。
なお、上部回転体８ａの回転速度は、５ｒｐｍ以上６０ｒｐｍ以下であり、ゆっくりと回転するため、丁寧にタンク３４（図８参照）内を清浄することができる。

【0048】

図７は、下部回転体８ｂを所定の高さで切断した平面を上方から視た状態を示す断面図である。図７に示すように、下部回転体８ｂの曲面には、下部回転体８ｂを回転させるために接線方向に洗浄液を噴射する回転用噴射孔８ｘ、および洗浄液を噴射する洗浄用噴射孔８ｙがそれぞれ二つずつ穿孔されている。ここで、回転用噴射孔８ｘ、洗浄用噴射孔８ｙは、回転中心線Ｌと直交する直線Ｘに対して、所定の角度θ２回転方向に傾斜して回転体本体の側壁に穿孔されている。ここで、角度θ２は５°～２５°である。下部回転体８ｂは、上部回転体８ａと接触し、上部回転体８ａに摺動しながら回転することで、上部回転体８ａがゆっくりと回転するように、上部回転体８ａの回転速度を抑制することができる。

【0049】

このスプレー回転体２においては、ノズル部４の流路４ａから供給された洗浄液がボール本体８内の図示しないポートを介して上部回転体８ａと下部回転体８ｂに充填され、各洗浄用噴射孔８ｅから噴射されることで上部回転体８ａの回転が促進され、一方で、洗浄液が下部回転体８ｂの回転用噴射孔８ｘから接線方向に噴射されることで、下部回転体８ｂが上部回転体８ａと逆方向に回転し、上部回転体８ａの回転速度が抑制される。そして、各洗浄用噴射孔８ｅから被洗浄部（たとえば、タンク３４の内壁面）を目掛けて洗浄液が噴射される。

【0050】

図８は、上部回転体８ａに形成された全噴射孔域１０の各噴射孔群１２から噴射された水柱がタンク３４の内壁面に当たる状況を示す図である。図８によれば、上部回転体８ａに、高角噴射孔域１０ａ、中角噴射孔域１０ｂ、低角噴射孔域１０ｃを形成することにより、タンク３４内の中角領域３６ｂのみならず、高角領域３６ａ、低角領域３６ｃにも水柱を噴射することができる。また、各噴射孔域１０に含まれる噴射孔群１２から噴射される水柱の角度はそれぞれ相違するため、広範囲にタンク３４の内壁面を洗浄することができる。

【実施例】

【0051】

［実施例１］
次に、実施の形態に係るスプレー回転体２（実施品）、特許文献１に記載されているスプレー回転体１１４（従来品）を用いて行った洗浄率の実験について説明する。まず、実験において、実施品を取り付けたタンク、および従来品を取り付けたタンクを準備した。ここで、それぞれに用いられるタンクは同様のものである。なお、実施品、従来品ともポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で形成され、実施品の外径は６５ｍｍ、従来品の外径は７０ｍｍである。
タンクは、ステンレスで形成され、１２００ｍｍの内径を有し、内径に対する北半球の高さの比が２：１である。

【0052】

次に、疑似汚れである食紅等が塗布されたステンレス製の試験板を計１３枚用意した。１３枚の内８枚はタンクの内壁面に配置する試験板であり、５枚はタンクのノズル内に配置する試験板である。このタンクの内壁面に配置する８枚の試験板とノズル内に配置する５枚の試験板について、それぞれ重量を計測した。次に、双方のタンクの内壁面内に８枚の試験板、ノズル内に５枚の試験板をそれぞれ配置して、実施品、従来品を用いて所定の時間それぞれのタンクの洗浄を行った後、試験板を取り外して重量を計測した。

【0053】

なお、試験における実施品の流量は７０（Ｌ／ｍｉｎ）、洗浄水の噴出圧力は０．１５（Ｍｐａ）であり、従来品の流量は９０（Ｌ／ｍｉｎ）、洗浄水の噴出圧力は０．１５（Ｍｐａ）である。

【0054】

洗浄前後の試験板の重量に基づく洗浄率の計算式は以下のとおりである。
洗浄率＝（洗浄前の試験板の重量―洗浄後の試験板の重量）／洗浄前の試験板の重量 …（数式１）

【0055】

図９（ａ）は、この数式１を用いて計算した実施品、従来品のそれぞれによるタンク内の洗浄率を棒グラフ（左に実施品、右に従来品を示す。以下同様）で表したものであり、図９（ｂ）は、この数式１を用いて計算した実施品、従来品のそれぞれによるノズル内の洗浄率を棒グラフで表したものである。

【0056】

なお、高＿１００Ａは、高角領域３６ａに位置する内径１００ｍｍのノズル、中＿５０Ａは、中角領域３６ｂに位置する内径５０ｍｍのノズル、低＿１００Ａは、低角領域３６ｃに位置する内径１００ｍｍのノズルである。なお、実施品および従来品は、タンク３４内において、高角領域３６ａに位置する内径８０ｍｍのノズル３５（図８参照）に取り付けられている。

【0057】

図９（ａ）によれば、従来品と比較して、実施品によるタンク内の洗浄率は、高角領域、低角領域で高いことがわかる。また、図９（ｂ）によれば、従来品と比較して、実施品によるタンクのノズル内の洗浄率は、中角領域、低角領域で高いことがわかる。

【0058】

なお、図１０（ａ）、（ｂ）に実施品、従来品のそれぞれによる洗浄効率を示す。洗浄効率の計算式は、以下の通りである。
洗浄効率＝洗浄率／流量 …（数式２）

【0059】

実施の形態に係るスプレー回転体２によれば、上部回転体８ａに、高角噴射孔域１０ａ、中角噴射孔域１０ｂ、低角噴射孔域１０ｃを形成することにより、タンク３４内の中角領域３６ｂのみならず、高角領域３６ａ、低角領域３６ｃにも水柱を噴射することができる。また、各噴射孔域１０に含まれる噴射孔群１２から噴射される水柱の角度はそれぞれ相違するため、広範囲にタンク内壁面を洗浄することができる。
このため、タンク３４内を短時間でムラなく洗浄でき、かつ洗浄液を節約することができる。

【0060】

また、上部回転体８ａおよび下部回転体８ｂに、噴射角度の異なる第１噴射孔群１２ａと第２噴射孔群１２ｂを隣接して形成することにより、タンク３４内をムラなく洗浄することができる。また、洗浄対象となるタンク３４ごとに噴射角度を調整する必要もなくどのタンク３４にも容易に取り付けることができる。

【0061】

また、スプレー回転体２は、上部回転体８ａと下部回転体８ｂを備えた二段構造を有するため、上部回転体８ａから噴射される洗浄液によって洗い流された箇所の汚れは、さらに下部回転体８ｂから噴射される洗浄液によって洗い流されるため、入念にタンク３４内の汚れを洗浄することができる。

【0062】

また、スプレー回転体２を球状にすることで、洗浄用噴射孔８ｅから噴射される水柱の角度を適度に仰角方向に散水させることができ、広範囲にタンク３４の内壁面を洗浄することができる。

【0063】

なお、上述の実施の形態においては、スプレー回転体が上部回転体８ａと下部回転体８ｂとを有するスプレー回転体２である場合を例示しているが、スプレー回転体は、必ずしも球状である必要はなく、下部回転体８ｂを有しなくてもよい。スプレー回転体２が球状でない場合、たとえば、台錐状であってもよい。

【0064】

また、上述の実施の形態においては、下部回転体８ｂが上部回転体８ａと逆方向に回転する場合を例示しているが、下部回転体８ｂは、上部回転体８ａと同じ順方向に回転してもよい。

【0065】

また、上述の実施の形態において、タンク３４内を短時間でムラなく洗浄でき、かつ洗浄液を節約することができるのであれば、必ずしも上部回転体８ａの曲面上に高角噴射孔域１０ａ、中角噴射孔域１０ｂ、低角噴射孔域１０ｃ、および各噴射孔群が形成されていなくともよい。

【0066】

すなわち、ボール本体８の側壁上に仰角方向に異なる噴射角度を有するものが複数含まれ、スプレー回転体２のスプレー回転体を回転させながら洗浄を行った際に、各洗浄用噴射孔８ｅから噴射される複数の水柱がタンク３４内の北半球の仰角方向に散水される機能を発揮することができればよい。

【0067】

具体的には、洗浄用噴射孔８ｅが、高角域に水柱を噴射するための複数の高角噴射孔、中角域に水柱を噴射するための複数の中角噴射孔、低角域に水柱を噴射するための複数の低角噴射孔の仰角方向に異なる角度を有する噴射孔を含むように構成することにより、各洗浄用噴射孔８ｅから噴射される複数の水柱がタンク３４内の北半球の仰角方向に散水され、タンク内壁面の広範囲を洗浄する機能を実現することができる。

【0068】

たとえば、高角噴射孔は、噴射される水柱の赤道に対する角度が、６０°より大きく８５°以下であり、中角噴射孔は、噴出される水柱の赤道に対する角度が、３０°より大きく６０°以下であり、低角噴射孔は、噴出される水柱の赤道に対する角度が、０°以上３０°以下となるように構成する。

【0069】

この場合、たとえば、図１１に示すスプレー回転体２２のように、噴射孔群１２を有さず、ボール本体８の曲面上に洗浄用噴射孔８ｅが螺旋状に形成されている場合でも、洗浄用噴射孔８ｅに、高角噴射孔、中角噴射孔、低角噴射孔を含めることにより、各洗浄用噴射孔８ｅから噴射される複数の水柱がタンク３４内の北半球の仰角方向に散水される機能を実現することができる。

【0070】

また、上述の実施の形態において、高角噴射孔域１０ａに配置された洗浄用噴射孔８ｅが、高角噴射孔のみならず、中角噴射孔、低角噴射孔を含んでいてもよく、中角噴射孔域１０ｂに配置された洗浄用噴射孔８ｅが、中角噴射孔のみならず、高角噴射孔、低角噴射孔を含んでいてもよく、低角噴射孔域１０ｃに配置された洗浄用噴射孔８ｅが、低角噴射孔のみならず、高角噴射孔、中角噴射孔を含んでいてもよい。

【0071】

また、上述の実施の形態においては、仰角方向に同一の噴射角度を有する複数の洗浄用噴射孔８ｅが一部に含まれていてもよい。
また、上述の実施の形態において、スプレー回転体２に形成された各洗浄用噴射孔８ｅの穴径は必ずしも同一でなくてもよい。

【符号の説明】

【0072】

２ スプレー回転体
４ ノズル部
４ａ 流路
４ｂ 大径部
６ 固定リング
８ ボール本体
８ａ 上部回転体
８ｂ 下部回転体
８ｅ 洗浄用噴射孔
８ｘ 回転用噴射孔
８ｙ 洗浄用噴射孔
１０ 噴射孔域
１０ａ 高角噴射孔域
１０ｂ 中角噴射孔域
１０ｃ 低角噴射孔域
１２ 噴射孔群
１２ａ 第１噴射孔群
１２ｂ 第２噴射孔群
１２ｃ 第３噴射孔群
１２ｄ 第４噴射孔群
１２ｅ 第５噴射孔群
１２ｆ 第６噴射孔群
１４ａ 第１水柱
１４ｂ 第２水柱
１４ｃ 第３水柱
１４ｄ 第４水柱
１４ｅ 第５水柱
１４ｆ 第６水柱
１６ 赤道
２２ スプレー回転体
３４ タンク
３５ ノズル
３６ａ 高角領域
３６ｂ 中角領域
３６ｃ 低角領域
１０２ タンク
１０２ａ 上蓋部
１０２ｂ ノズル
１０２ｃ ノズル
１０４ スプレー回転体
１０６ 上部回転体
１０８ 下部回転体
１１０ 回転用噴射孔
１１２ 洗浄用噴射孔
１１４ スプレー回転体
１３６ 伝い流れによる洗浄に委ねざるを得ないエリア（水柱が当たり難い箇所）
Ｌ 回転中心線
Ｘ Ｌと直交する直線

【要約】

【課題】タンク内をムラなく洗浄でき、かつどのタンクにも容易に取り付けることができるスプレー回転体を提供する。
【解決手段】タンク内に配置され、前記タンク内を洗浄するためのスプレー回転体であって、回転する回転体本体に形成された複数の洗浄用噴射孔を備え、複数の前記洗浄用噴射孔の一部または全部は、仰角方向に異なる噴射角度を有し、前記洗浄用噴射孔は、さらに、回転軸を中心とする平面において、前記回転軸と直交する直線に対して、所定の角度回転方向に傾斜して前記回転体本体の側壁に穿孔され、該スプレー回転体を回転させながら洗浄を行った際に、各洗浄用噴射孔から噴射される複数の水柱が前記タンク内の北半球の仰角方向に散水される。
【選択図】図１

【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】

【図14】