JP3831929B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄装置に関するものであり、特に、甘藷、人参、大根等の根菜類を洗浄するのに適する洗浄装置に関するものである。

根菜類の洗浄に適する洗浄装置として、甘藷や人参等の被洗浄物を上方へ搬送し得るようにＵ字状に配設されて回転駆動される回転ブラシ群と、該回転ブラシ群の内の最上部回転ブラシの上側に沿って起立せしめられて該最上部回転ブラシの刷毛部が適合通過する櫛状歯を有するブラシカバーと、を備えてなる洗浄装置が提案されている（特許文献１参照）。

前記被洗浄物は、前記回転ブラシ群上で、重力に起因する下向きの自然な転がり力を有しつつ、前記回転ブラシ群による上向きの搬送力を受けながら、前記回転ブラシ群の回転により外周面を擦られて洗浄される。前記ブラシカバーは、前記回転ブラシ群の回転により前記最上部回転ブラシの位置まで上がってきた前記被洗浄物が前記最上部回転ブラシを乗り越えるのを規制し、前記被洗浄物を下方へと戻すための障壁として作用する。

従来、前記洗浄装置において、前記回転ブラシ群を構成する各回転ブラシの外径はすべて同一とされ、該各回転ブラシへの速度伝達比もすべて同一とするのが通常であった。したがって、前記各回転ブラシの外径部周速度も、すべて同一となっていた。

なお、下記特許文献２の図３、図８及び図９には、最上部回転ブラシとしての飛び跳ね防止ブラシの外径を他の回転ブラシの外径より小さくしたものが示されている。このものでは、前記飛び跳ね防止ブラシの軸上に固着されたスプロケットの径が前記飛び跳ね防止ブラシのすぐ下の回転ブラシの軸上のスプロケットの径より小さいことから明らかなように、前記飛び跳ね防止ブラシへ伝達される回転速度が増速されているので、結果として、前記飛び跳ね防止ブラシの周速度とその他の回転ブラシの周速度との差を調整していると思われるが、具体的にその関係がどのようになっているかは明らかではない。また、前記特許文献２には、どのようにして前記飛び跳ね防止ブラシにより被洗浄物の飛び跳ねが防止されるのかについての説明は、何ら記載されていない。
特開２００２−９６０３６号公報 特許第３３４３６８３号公報

前記特許文献１のものにおいては、前記被洗浄物が甘藷等、多数のひげ根を有するものである場合には、前記最上部回転ブラシと前記ブラシカバーの前記櫛状歯との間に、前記ひげ根をかみ込んでしまうことがあり、該ひげ根が引きちぎられ、前記被洗浄物が損傷してしまう等の問題があった。また、前記ひげ根をかみ込んだままの状態で前記洗浄装置を作動させ続けると、前記最上部回転ブラシの前記刷毛部が歪んで前記ブラシカバーに接触し損傷してしまうので、早期に高価な回転ブラシの取替えを余儀なくされ、コスト上大きな問題となる場合があった。

本発明は、前記の如き事情に鑑みてなされたもので、最上部回転ブラシと、その上方に配設される障壁と、の間に、被洗浄物の一部がかみ込まれてしまうことを防止し得る洗浄装置を提供しようとするものである。

前記課題を解決するため、本発明に係る洗浄装置は、被洗浄物を上方へ搬送し得るように回転駆動される回転ブラシ群と、該回転ブラシ群の内の最上部回転ブラシの上側に沿って配設されて該最上部回転ブラシの刷毛部が適合通過する櫛状歯を有する障壁と、を備え、前記最上部回転ブラシの周速度が、該最上部回転ブラシの回転方向一つ手前の回転ブラシの周速度より低速とされたものである（請求項１）。

前記洗浄装置によれば、前記被洗浄物は、前記回転ブラシ群上で、重力に起因する下向きの自然な転がり力を有しつつ、前記回転ブラシ群による上向きの搬送力を受けながら、該回転ブラシ群の回転により繰り返し外周面を擦られて洗浄される。前記障壁は、前記回転ブラシ群の回転により前記最上部回転ブラシの位置まで上がってきた前記被洗浄物のそれ以上の上方移動を規制し、前記被洗浄物を下方へと戻すように作用する。前記最上部回転ブラシの前記刷毛部は、前記障壁の前記櫛状歯の隙間に適合して通過するので、前記最上部回転ブラシと前記障壁との間に、前記被洗浄物が食い込んでしまうことが確実に防止される。

しかも、本発明によれば、前記最上部回転ブラシの周速度が、該最上部回転ブラシの回転方向一つ手前（一本下側）の回転ブラシの周速度より低速とされているので、前記最上部回転ブラシの部分で前記被洗浄物の更に上方への搬送力が低下する。このため、前記被洗浄物にひげ根等のごく細い部分があっても、前記障壁と前記最上部回転ブラシとの間への前記極細部分のかみ込みは生じにくい。

前記構成において、前記最上部回転ブラシの周速度が、前記一つ手前の回転ブラシの周速度に対して十分に低速であれば、前記最上部回転ブラシによる前記被洗浄物の上方への搬送力が極めて小さくなるので、必ずしも前記障壁に前記櫛状歯を設ける必要がない場合もある。この場合、本発明の他の実施の形態として、次のような洗浄装置とすることもできる。

すなわち、被洗浄物を上方へ搬送し得るように回転駆動される回転ブラシ群と、該回転ブラシ群の内の最上部回転ブラシの上側に沿って配設されて前記被洗浄物が前記最上部回転ブラシを乗り越えるのを規制する障壁と、を備え、前記最上部回転ブラシの周速度が、該最上部回転ブラシの回転方向一つ手前の回転ブラシの周速度より低速とされている洗浄装置である（請求項２）。

好適な実施の一形態として、前記最上部回転ブラシの外径が長手方向に沿って同一であり、前記最上部回転ブラシの回転速度が、前記一つ手前の回転ブラシの回転速度より低速とされたものとすることもできる（請求項３）。

なお、前記最上部回転ブラシと前記一つ手前の回転ブラシの相互の位置関係や毛の長さ等によっても異なるが、前記被洗浄物のかみ込み防止効果最適化上、前記最上部回転ブラシの周速度は、前記一つ手前の回転ブラシの周速度の２／３以下とするのが望ましく（請求項４）、さらに望ましくは、前者を後者の１／２以下の速度とするのが良い（請求項５）。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の好適な実施の一形態に係る洗浄装置の全体斜視図、図２は、図１における回転ブラシ群の駆動部の拡大図、図３は、図２の駆動部の駆動系統図、図４は、回転ブラシ群の一部拡大斜視図、図５は、最上部回転ブラシとブラシカバーの一部拡大斜視図、図６は、図１の洗浄装置の支持脚部の分解斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る洗浄装置１００は、上部が開放された横置きの直方箱体１を備えている。該直方箱体１の長手方向Ｘ−Ｘの一端面には、甘藷や人参等の被洗浄物３７（図３参照）を前記直方体箱１内へ供給するための供給凹部２が形成され、他端面には、洗浄された被洗浄物の排出凹部３が形成されている。前記直方箱体１は、その四隅部に設けられた支持脚４によって高さ調整自在に支持されている。該各支持脚４の下端には、前記洗浄装置１００の移動時の便宜のために、キャスター６が取着されている。

前記各支持脚４は、例えば、図６に示すように、鋼製等のチャンネル材で形成することができる。前記支持脚４には、前記直方体箱１の高さ調整のための複数の調節孔５が、縦方向に所定の間隔で設けられている。

他方、前記直方箱体１には、断面コ字状の前記支持脚４の開口部７が嵌合する縦長の支持脚取付部８が設けられている。該支持脚取付部８には、凸部９及び雌ねじ孔１０が、前記支持脚４の前記調節孔５同士の間隔と同一の間隔で上下方向に並べて、例えば、交互に形成されている。

前記構成において、前記直方体箱１の高さ調整は、次のようにして行うことができる。前記直方箱体１を、適宜の方法で一時持ち上げて仮支持し、前記支持脚４を、前記支持脚取付部８に沿って上下にスライドさせ、前記調節孔５のいずれかを、前記支持脚取付部８に形成された前記凸部９と適合させる。この時、必然的に、前記支持脚４の前記調節孔５と、前記支持脚取付部８に形成された前記雌ねじ孔１０と、が一致する。そこで、調節ボルト１１を、前記支持脚４の前記調節孔５に挿通し、前記支持脚取付部８に形成された前記雌ねじ孔１０に螺合すればよい。

前記洗浄装置１００は、前記支持脚４によって、前記供給凹部２側が前記排出凹部３側より少し高くなるように傾斜させて使用される。

図１に示すように、前記直方箱体１の上部の開放部には、適数本の横桟１２が掛け渡されている。該横桟１２上には、下面に適数の散水孔１３を所定間隔で有する洗浄水供給配管１４が支持されている。本実施の一形態では、前記洗浄水供給配管１４が、相互間に間隔をおいて、前記長手方向Ｘ−Ｘに沿って二本設けられている。

前記直方体箱１の上部の開放部には、洗浄水の飛び散りを防止するシート３６が開閉自在に配設されている。該シート３６を透明材料で形成すると、内部の洗浄状況を外部から視認できて、好適である。

前記洗浄水供給配管１４の下方には、複数（多数）の細長の回転ブラシ１５を前記長手方向Ｘ−Ｘに沿って互いに隣接させてＵ字状に配設することにより、洗浄凹部１６が形成されている。前記各回転ブラシ１５の両端は、それぞれ前記供給凹部２及び前記排出凹部３側において、前記直方箱体１に回転自在に支持されている。

限定はされないが、本実施の形態では、図２及び図４に示すように、前記各回転ブラシ１５に、大径刷毛部１７及び小径刷毛部１８が交互に形成されている。そして、前記回転ブラシ１５は、隣接するもの同士の前記大径刷毛部１７と前記小径刷毛部１８が互いに噛み合うようにして配設されている。

前記洗浄凹部１６を形成する左右両端の最上部回転ブラシ１５ａを除く他のそれぞれの前記回転ブラシ１５には、図４に示すごとく、前記大径刷毛部１７及び前記小径刷毛部１８を形成する個々の刷毛部１９が千鳥状に植設され、回転洗浄時に、その回転方向にすじ状の無洗浄空間が生じたり、前記被洗浄物３７の荷重で前記刷毛部１９が撓んでしまったりすることがないように配慮されている。

図３に示すように、本実施の形態では、多数の前記回転ブラシ１５を軸方向に見た時に、前記洗浄凹部１６の左右幅方向の中央部（最低部）で、前記回転ブラシ１５が駆動機構上左右に分割され、左側回転ブラシ群２３と、右側回転ブラシ群２４と、が形成されている。本実施の形態では、一例として、前記各回転ブラシ群２３，２４が、それぞれ四本の回転ブラシで構成されている。前記各回転ブラシ群２３，２４において、前記各回転ブラシ１５は、その長さ方向を一致させて、隣接するもの同士の回転軸２２が、前記洗浄凹部１６の左右幅方向の外方へ行くにつれて徐々に位置高となるように配設されている。

前記回転ブラシ群２３，２４は、互いに噛み合う回転分配歯車２５，２６を介して、単一の原動機としての電動モータＭにより、前記洗浄凹部１６上で被洗浄物３７を左右幅方向の内方から外方へと上方へ搬送し得るように、互いに反対方向Ｌ−Ｒに回転駆動される。すなわち、前記左側回転ブラシ群２３を構成する前記各回転ブラシ１５は、図３の矢印Ｌの方向に左回転するように駆動され、前記右側回転ブラシ群２４を構成する前記各回転ブラシ１５は、矢印Ｒの方向に右回転するように駆動される。これにより、前記直方体箱１の前記供給凹部２から前記洗浄凹部１６へと供給された多数の被洗浄物３７は、自然に左右に分かれ、前記各回転ブラシ群２３，２４上で、重力に起因する下向きの自然な転がり力を有しつつ、前記各回転ブラシ群２３，２４による上向きの搬送力を受けながら、該各回転ブラシ群２３，２４の回転により繰り返し外周面を擦られて洗浄される。

前記被洗浄物３７は、前記各回転ブラシ群２３，２４の回転により、前記洗浄凹部１６の左右幅方向の外方へ向けて上方へ搬送されるが、前記各最上部回転ブラシ１５ａ，１５ａの位置まで到達すると、障壁としてのブラシカバー２１に当接してそれ以上の外方への移動を規制され、自重により前記洗浄凹部１６の左右幅方向の内方へと転落せしめられる。

前記ブラシカバー２１は、前記被洗浄物３７が前記各最上部回転ブラシ１５ａを乗り越えてしまうことを防止するための障壁として設けられるものであり、図５に示すように、前記各最上部回転ブラシ１５ａの長手方向Ｘ−Ｘの上側に沿って立設されている。前記ブラシカバー２１の下部には、前記最上部回転ブラシ１５ａの刷毛部１９ａが適合通過する間隙２０ａを備えた櫛状歯２０が形成されている。前記最上部回転ブラシ１５ａの前記刷毛部１９ａは、前記最上部回転ブラシ１５ａ以外の前記回転ブラシ１５の前記大径刷毛部１７及び前記小径刷毛部１８の千鳥状に植設された前記刷毛部１９と異なり、前記ブラシカバー２１の前記櫛状歯２０に対応して、回転軸２２ａの円周方向に沿って直線状に植設されている。

前記ブラシカバー２１の下端は、前記最上部回転ブラシ１５ａの前記回転軸２２ａにごく僅かな隙間をおいて近接している。加えて、前記櫛状歯２０の前記間隙２０ａの幅は、前記最上部回転ブラシ１５ａの前記刷毛部１９ａがごく僅かな隙間をおいて通過し得る寸法とされている。このため、前記最上部回転ブラシ１５ａと前記ブラシカバー２１との間に、前記被洗浄物３７が食い込んでしまうことが確実に防止される。

図３に示すように、本実施の形態では、前記各最上部回転ブラシ１５ａの前記刷毛部１９ａの先端周速度が、該最上部回転ブラシ１５ａの回転方向一つ手前（一本下側）の回転ブラシ１５ｂの前記刷毛部１９の先端周速度より低速とされている。すなわち、前記左側回転ブラシ群２３において、前記最上部回転ブラシ１５ａの先端周速度は、該最上部回転ブラシ１５ａの右隣の回転ブラシ１５ｂの先端周速度より低速とされ、同様に、前記右側回転ブラシ群２４において、前記最上部回転ブラシ１５ａの周速度は、該最上部回転ブラシ１５ａの左隣の回転ブラシ１５ｂの周速度より低速とされている。このため、前記最上部回転ブラシ１５ａの部分で前記被洗浄物３７の上方への搬送力が低下する。よって、前記被洗浄物３７にひげ根等のごく細い部分があっても、前記ブラシカバー２１と前記最上部回転ブラシ１５ａとの間への前記ひげ根等のかみ込みは生じにくい。

本実施の形態では、前記最上部回転ブラシ１５ａを含む前記各回転ブラシ１５の大径刷毛部１７すべてが同一の外径を有するものとされるとともに、前記最上部回転ブラシ１５ａの回転速度が、該最上部回転ブラシ１５ａ以外のすべての回転ブラシ１５の回転速度より低速とされている。

前記回転ブラシ１５の回転駆動機構について説明すると、図２に示すように、前記回転分配歯車２５，２６の回転軸２５ａ，２６ａ上には、従動スプロケット２７，２８がそれぞれ固着されている。また、前記最上部回転ブラシ１５ａの前記直方体箱１から外方へ突出した前記回転軸２２ａの端部には、所定の歯数を有する大径スプロケット３０ａが固着されている。前記最上部回転ブラシ１５ａを除く前記各回転ブラシ１５の前記直方体箱１から外方へ突出した前記各回転軸２２の端部には、前記最上部スプロケット３０ａの歯数より少ない所定の歯数を有する一つ又は二つの小径スプロケット３０が固着されている。

前記電動モータＭの回転軸２９ａに固着された原動スプロケット２９の回転は、前記左側回転ブラシ群２３側の前記従動スプロケット２７と、前記左側回転ブラシ群２３側の前記小径スプロケット３０群と、前記大径スプロケット３０ａと、これらのスプロケット２９，２７，３０，３０ａを駆動上互いに連結するチェーン３３，３５と、を介して、前記左側回転ブラシ群２３を構成する前記各回転ブラシ１５に伝達される。これにより、前記左側回転ブラシ群２３を構成する前記各回転ブラシ１５が、図３の矢印Ｌ方向へと一斉に回転駆動される。

本実施の形態では、前記左側回転ブラシ群２３の回転駆動機構において、前記最上部回転ブラシ１５ａの前記大径スプロケット３０ａに対しては、その右隣の前記回転ブラシ１５ｂの前記小径スプロケット３０に巻き掛けられた前記チェーン３５によって回転駆動力が伝達されるが、前記大径スプロケット３０ａと前記小径スプロケット３０との歯数の違いにより、減速されて回転駆動力が伝達されるので、前記最上部回転ブラシ１５ａが、該最上部回転ブラシ１５ａを除く前記左側回転ブラシ群２３の前記各回転ブラシ１５より低速で回転駆動される。

前記左側回転ブラシ群２３の回転に連動して、前記右側回転ブラシ群２４も一斉に回転駆動される。すなわち、互いに噛み合う前記回転分配歯車２５，２６と、前記右側回転ブラシ群２４側の前記従動スプロケット２８と、前記右側回転ブラシ群２４側の前記小径スプロケット３０群と、前記大径スプロケット３０ａと、これらのスプロケット２８，３０，３０ａを駆動上互いに連結するチェーン３４，３５と、を介して、前記右側回転ブラシ群２４を構成する前記各回転ブラシ１５が、図３の矢印Ｒ方向へと一斉に回転駆動される。

前記右側回転ブラシ群２４の回転駆動機構において、前記最上部回転ブラシ１５ａの前記大径スプロケット３０ａに対しては、その左隣の前記回転ブラシ１５ｂの前記小径スプロケット３０に巻き掛けられた前記チェーン３５によって回転駆動力が伝達されるが、前記大径スプロケット３０ａと前記小径スプロケット３０との歯数の違いにより、減速されて回転駆動力が伝達されるので、前記最上部回転ブラシ１５ａが、該最上部回転ブラシ１５ａを除く前記右側回転ブラシ群２４の前記各回転ブラシ１５より低速で回転駆動される。

なお、前記最上部回転ブラシ１５ａ（の前記大径刷毛部１７の外径）とその他の前記回転ブラシ１５の先端周速度比（本実施の形態では回転速度比）は、前記被洗浄物３７のかみ込み防止効果最適化上、回転ブラシ相互の位置関係や毛の長さ等にもよるが、実験結果によれば、前記最上部回転ブラシ１５ａの周速度（回転速度）を、その他の回転ブラシ１５の周速度（回転速度）の２／３以下とするのが望ましく、さらに望ましくは、前者を後者の１／２以下の速度とするのが良い。

図２及び図３において、符号３１，３２は、前記チェーン３３，３４を所定の強さに緊張せしめるためのテンション歯車である。

前記構成において、前記最上部回転ブラシ１５ａの周速度が、前記一つ手前の回転ブラシ１５ｂを含む他の回転ブラシ１５の周速度に対して十分に低速であれば、前記最上部回転ブラシ１５ａによる前記被洗浄物３７の上方への搬送力が極めて小さくなるので、必ずしも前記ブラシカバー２１に前記櫛状歯２０を設ける必要がない場合もある。この場合には、前記最上部回転ブラシ１５ａの刷毛部外径を前記長手方向Ｘ−Ｘにわたって同一径とし、櫛状歯２０を有しない障壁を前記最上部回転ブラシ１５ａの上側に沿って配設することもできる。

前記洗浄装置１００は、前記供給凹部２側が前記排出凹部３側より少し高くなるようにして使用されるので、前記供給凹部２から前記洗浄凹部１６上に供給された前記被洗浄物３７は、前記左側回転ブラシ群２３と前記右側回転ブラシ群２４の互いに逆方向への回転によって洗浄作用を付与されながら、自然に前記排出凹部３側へと移動する。洗浄が完了した被洗浄物３７は、前記排出凹部３から取り出される。

本発明の好適な実施の一形態に係る洗浄装置の全体斜視図である。 図１における回転ブラシ群の駆動部の拡大図である。 図２の駆動部の駆動系統図である。 図１における回転ブラシ群の一部拡大斜視図である。 最上部回転ブラシとブラシカバーの一部拡大斜視図である。 図１の洗浄装置の支持脚部の分解斜視図である。

符号の説明

１５ａ 最上部回転ブラシ
１５ｂ 最上部回転ブラシの回転方向一つ手前の回転ブラシ
１９ａ 刷毛部
２０ 櫛状歯
２１ 障壁（ブラシカバー）
２３ 回転ブラシ群（左側回転ブラシ群）
２４ 回転ブラシ群（右側回転ブラシ群）
３７ 被洗浄物
Ｘ−Ｘ 長手方向

Claims (5)

1. 被洗浄物（３７）を上方へ搬送し得るように回転駆動される回転ブラシ群（２３，２４）と、該回転ブラシ群（２３，２４）の内の最上部回転ブラシ（１５ａ）の上側に沿って配設されて該最上部回転ブラシ（１５ａ）の刷毛部（１９ａ）が適合通過する櫛状歯（２０）を有する障壁（２１）と、を備え、前記最上部回転ブラシ（１５ａ）の周速度が、該最上部回転ブラシ（１５ａ）の回転方向一つ手前の回転ブラシ（１５ｂ）の周速度より低速とされている、洗浄装置。
2. 被洗浄物（３７）を上方へ搬送し得るように回転駆動される回転ブラシ群（２３，２４）と、該回転ブラシ群（２３，２４）の内の最上部回転ブラシ（１５ａ）の上側に沿って配設されて前記被洗浄物（３７）が前記最上部回転ブラシ（１５ａ）を乗り越えるのを規制する障壁（２１）と、を備え、前記最上部回転ブラシ（１５ａ）の周速度が、該最上部回転ブラシ（１５ａ）の回転方向一つ手前の回転ブラシ（１５ｂ）の周速度より低速とされている、洗浄装置。
3. 前記最上部回転ブラシ（１５ａ）の外径が長手方向（Ｘ−Ｘ）に沿って同一であり、前記最上部回転ブラシ（１５ａ）の回転速度が、前記一つ手前の回転ブラシ（１５ｂ）の回転速度より低速とされている、請求項２に記載の洗浄装置。
4. 前記最上部回転ブラシ（１５ａ）の周速度が、前記一つ手前の回転ブラシ（１５ｂ）の周速度の２／３以下とされている、請求項１，２又は３に記載の洗浄装置。
5. 前記最上部回転ブラシ（１５ａ）の周速度が、前記一つ手前の回転ブラシ（１５ｂ）の周速度の１／２以下とされている、請求項４に記載の洗浄装置。

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