JPH0763171A - 圧力洗浄器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動的にポンプへの水流を制御できる圧力洗
浄器を提供する。 【構成】 圧力洗浄器は流れ制御スイッチおよびバイパ
ス路を備え、液体が圧力洗浄器に供給されていない状態
あるいは圧力洗浄器の高圧スプレー銃が閉鎖されている
状態において流れ制御スイッチは圧力洗浄器のモータへ
の電力供給を停止する。また高圧スプレー銃が閉鎖され
た場合、バイパス路は、過剰な出口圧力を開放し、流れ
制御スイッチを付勢する。圧力洗浄器は洗浄剤注入ポン
プを備え、液体圧力の低い液体導入側で洗浄剤を注入し
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は圧力洗浄器に関し、特
に、圧力洗浄器を通過する液体の流れが停止している場
合に圧力洗浄器への電力の供給を停止する流れ制御スイ
ッチを備える圧力洗浄器に関する。

【０００２】

【従来の技術】水その他の洗浄液を例えば１２００から
２０００ポンド毎平方インチ（約８４.４から１４０.６
キログラム毎平方センチメートル）の高圧で供給する装
置として圧力洗浄器は公知である。圧力洗浄器は通常ポ
ンプユニットを備え、ポンプユニットは複数個のポンプ
ピストンを備える。これらのポンプピストンはモータな
いし内燃機関によって駆動される。また液体は通常家庭
用ホースでポンプに供給される。このような圧力洗浄器
は例えば米国特許第５０６８９７５号、第５０６７６５
４号第５１７４７２３号に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電気的圧力洗浄
器は主電力スイッチを有し、オペレータが物理的にこの
スイッチをオフ位置からオン位置に操作し、これによっ
て電力を圧力洗浄器のモータに供給する必要があった。
電源コードがコンセントに差し込まれていればモータは
始動するが、始動したモータは、スイッチが物理的にオ
フ位置に戻されるまで回転をつづける。

【０００４】水などの洗浄液が圧力洗浄器に供給されて
いない状態でモータが始動された場合、ポンプは加熱
し、水による冷却および潤滑作用が提供されないため故
障する可能性がある。またこのような場合、電気的ある
いは機械的な事故が発生する可能性もある。

【０００５】更に例えば水を供給するホースが折れ曲が
ったり、あるいは他の人が蛇口を閉鎖したりなどしたた
め、圧力洗浄器が運転中に水の供給が停止した場合も、
モータがそのまま回転をつづけポンプが運転を継続する
とすれば上と同様の危険が発生する。

【０００６】現在使用されている圧力洗浄器はおおくの
場合、バイパス弁およびバイパス路を備え、高圧スプレ
ー銃が停止された場合にこれらを作用させる。しかしモ
ータおよびポンプは高圧スプレー銃が停止されても運転
をつづけるため、水をバイパスモードで還流しポンプを
冷却する必要があるが、多くの部材において、バイパス
モードで運転できる時間は５分程度に制限されており、
この制限時間をこえた場合、ポンプに損傷が生じる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る圧力洗浄器は、導入部および出口部を備える液体ポン
プハウジングと、ハウジングに運動可能に設けられ、導
入部から出口部に液体を駆動する液体ポンプピストン
と、ポンプピストンを駆動するモータと、出口部に結合
されたノズルであって、ノズルを開放・閉鎖するノズル
弁を備えるノズルと、を備え、更に、液体ポンプ・ハウ
ジングに設けられた流れ制御スイッチであって、液体が
導入に流入していない場合にモータを停止させる流れ制
御スイッチと、ノズル弁が閉鎖されている時に出口部の
過剰圧力を開放する圧力開放手段と、を備えるものであ
る。

【０００８】請求項２記載の発明に係る圧力洗浄器は、
圧力開放手段が、液体ポンプ・ハウジングにおいて出口
部から導入部に延在するバイパス路と、バイパス路に配
設された弁手段であって、出口の液体圧力が所定値より
も大きく成るまでの間バイパス路を閉鎖する弁手段と、
を備えるものである。

【０００９】請求項３記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、バイパス路の弁手段が、バイパス路の弁座と係合す
る小径の第１段と、大径の第２段を有する２段ポペット
弁を備え、ポペット弁を閉鎖位置から開放位置に移動さ
せるために必要な液体圧力はポペット弁を開放位置に維
持するのに必要な液体圧力よりも大きくした。

【００１０】請求項４記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、ポペット弁が、バイパス路の弁座と係合する円錐状
端部を備える。

【００１１】請求項５記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、液体ポンプ・ハウジングが、バイパス路から流れ制
御スイッチに延在するスイッチ付勢路を備え、バイパス
路を流れる液体はスイッチ付勢路に流れ込んで流れ制御
スイッチを開成し、これによってモータを停止する。

【００１２】請求項６記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、バイパス路が、スイッチ付勢路と導入部の間に小径
部分を備え、小径部分の直径をスイッチ付勢路の直径よ
りも小さくした。

【００１３】請求項７記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、液体ポンプ・ハウジングは導入部と連通するスイッ
チ路を備え、流れ制御スイッチは、スイッチ路に移動可
能に設けられた第１の磁石と、液体ポンプ・ハウジング
においてスイッチ路の外部に移動可能に設けられた第２
の磁石と、第２の磁石に隣接して設けられた電気的スイ
ッチであって第２の磁石と係合し電気的スイッチを閉鎖
する事ができる接点要素を備える電気的スイッチと、を
備え、液体が導入部を流れると第１の磁石は第２の磁石
に向かって移動し、第２の磁石は磁気的に反発されて電
気的スイッチを閉鎖し、また液体が導入を流れていない
場合は電気的スイッチが開成される。

【００１４】請求項８記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、更にスイッチ路にバネが設けられ、第１の磁石が第
２の磁石から遠ざかる方向に移動した場合、バネが第１
の磁石と係合できる。

【００１５】請求項９記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、第１の磁石は、スイッチ路に摺動可能に配置された
ピストンに取り付けられる。

【００１６】請求項１０記載の発明に係る圧力洗浄器
は、導入部液体ポンプ・ハウジングに固定された液体導
入口部材を備え、液体導入口部材は、中空部と、中空部
に配設され第１の磁石に向かって延在するバネと、を備
え、第１の磁石が第２の磁石から遠ざかる方向に移動し
た時第１の磁石はバネと係合する。

【００１７】請求項１１記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、圧力開放手段は、液体ポンプ・ハウジングにおいて
出口部から導入部に延在するバイパス路と、バイパス路
に配設された弁手段であって、出口の液体圧力が所定値
よりも大きく成るまでバイパス路を閉鎖する弁手段と、
バイパス路から流れ制御スイッチに延在するスイッチ付
勢路と、を備え、バイパス路を通って流れる液体はスイ
ッチ付勢路に流れ込んで第１の磁石を第２の磁石から遠
ざかる方向に移動させ電気的スイッチを開成する。

【００１８】請求項１２記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、バイパス路は、スイッチ付勢路と導入部の間に小径
部分を備え、小径部分の直径はスイッチ付勢路の直径よ
りも小さい。

【００１９】請求項１３記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、モータは液体ポンプピストンを往復運動させる往復
運動手段を備え、更に圧力洗浄器は、往復運動手段に隣
接して設けられた洗浄剤注入ポンプであって、洗浄剤注
入ポンプハウジングと、洗浄剤注入ポンプハウジングに
往復運動可能に設けられた洗浄剤注入ポンプピストン
と、を有する洗浄剤注入ポンプを備え、洗浄剤注入ポン
プハウジングは、洗浄剤導入部と、洗浄剤出口部と、洗
浄剤を洗浄剤出口部から液体ポンプハウジングの導入部
に供給する手段と、を備える。

【００２０】請求項１４記載の発明に係る圧力洗浄器
は、更に洗浄剤導入部および出口部に逆止弁を備え、逆
止弁は洗浄剤注入ポンプピストンの往復運動とともに洗
浄剤導入部および洗浄剤出口部を開放・閉鎖する。

【００２１】請求項１５記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、洗浄剤注入ポンプハウジングは流出開口部を備え
る。

【００２２】請求項１６記載の発明に係る圧力洗浄器で
は、放出開口部は洗浄剤導入部および洗浄剤出口部より
も小さい。

【００２３】

【作用】洗浄液（水）が圧力洗浄器に供給されていない
状態でモータが始動された場合、あるいは水を供給する
ホースが折れ曲がったり蛇口が閉鎖されたりした場合、
流れ制御スイッチはただちにモータへの電力の供給を停
止し、モータの回転を停止する。

【００２４】また液体ポンプ出口部に接続された高圧ス
プレー銃が閉鎖された場合、出口部の過剰圧力をバイパ
ス路を介して開放するとともに、ただちにモータへの電
力の供給を停止し、モータの回転を停止する。

【００２５】

【実施例】図１において符号３５は圧力洗浄器全体を示
す。圧力洗浄器３５は液体導入口部材３６、液体出口部
材３７、外部ケース３９に囲まれたポンプ・ユニット３
８を備える。液体出口部材３７の雄ネジには、雌ネジ付
き取り付け部材４２を有するホース４１を介して通常の
高圧スプレー銃４０を取り付ける事ができる。高圧スプ
レー銃４０はスプレー管４３、ノズル４４を備える。高
圧スプレー銃４０は更に、バネで付勢されてスプレー銃
の弁を開放する引き金４６を備える。引き金４６がひか
れていない場合、スプレー銃は閉鎖されている。

【００２６】図２〜４に示されるようにポンプ・ユニッ
ト３８は、ポンプ・ハウジング４８を有し、ポンプ・ハ
ウジング４８は、３個のポンプ・シリンダ４９と、バネ
で付勢された３個の液体ポンプ・ピストン５０を備え
る。各液体ポンプ・ピストン５０はカム５１により往復
運動を行う。カム５１はカム・シャフト５２により回転
させられる。カム・シャフト５２は、回転駆動軸５４を
有するモータ５３により駆動される。カム・シャフト５
２と回転駆動軸５４は小プーリ５５、大プーリ５６およ
び駆動ベルト５７を介して結合される。

【００２７】図５は図４の線５-５に沿うポンプ・ユニ
ットの部分拡大断面図である。ポンプ・ハウジング４８
は液体導入管６０を有し、液体導入口部材３６は液体導
入管６０に挿入される。液体導入管６０は第１液体導入
路６１、第２液体導入路６２を提供する。第２液体導入
路６２は第１液体導入路６１から下方に延在し液体ポン
プ室６３に達する。液体ポンプ室６３の一端はバネで付
勢された導入逆止弁６４によって閉鎖される。液体ポン
プ室６３の他端はバネで付勢された出口逆止弁６５によ
って閉鎖される。液体出口路６６は出口逆止弁６５から
延在し、液体出口部材３７の液体出口路と連通する。

【００２８】第２液体導入路６２は液体交差路６７を介
して３個の液体ポンプ室６３の導入開口部に接続され
る。また液体ポンプ室６３の出口開口部は液体交差路６
８を介して結合され、３個のポンプのピストンが並んで
液体を導入部から出口部に駆動する。

【００２９】バイパス路７１は液体出口路６６から第２
液体導入路６２にかけて延在し、通常は、バイパス弁７
２により閉鎖されている。図１１〜１３に示されるよう
に、バイパス弁７２は２段ポペット弁であり、円錐状の
小径の第１段７３と、円筒状の大径の第２段７４とを備
える。円柱状突起７５は第２段７４から延在し、圧縮バ
ネ７６の中心を延在する（図５参照）。円柱状突起７５
の後端には十字溝７７が設けられている。

【００３０】バイパス弁７２は弁座８０（図１４、１５
参照）に当接する。弁座８０はポンプ・ハウジングのバ
イパス路内に配設される。弁座８０は円筒状導入部分８
１を備え、円筒状導入部分８１は軸方向空洞部８２、横
断空洞部８３を備える。縮小径オリフィス８４は環状弁
座部８５を貫通する。弁座８０の外面には環状溝８６が
設けられ、封止ガスケット８７（図５）を収容する。

【００３１】図５に示されるようにバイパス弁７２の円
錐状の端部（第１段７３）は通常、圧縮バネ７６によっ
て環状弁座部８５と係合した状態に維持される。液体ポ
ンプ室６３から駆動された加圧液は弁座の横断空洞部８
３、軸方向空洞部８２を介して液体出口部材３７に流れ
込む。

【００３２】更に図５に示されるように、バイパス路７
１は、バイパス弁７２が摺動可能に配設された弁摺動部
分７１ａと、弁の後側の主部分７１ｂと、第２液体導入
路６２と連通する小径部分７１ｃと、を備える。また切
り換え起動路７１ｄはん７０の主部分７１ｂを切り換え
路９０に連通する。切り換え路９０は液体導入管６０の
一部分により提供される。

【００３３】第１磁性ピストン９１は摺動可能に切り換
え路９０に配設される。第１磁性ピストン９１は磁性円
板９２を備える。第１磁性ピストン９１は非鉄材料を射
出成形して製造する事が好ましい。第２磁性ピストン９
３はポンプ・ハウジング４８の外側の円筒状壁面９６に
設けられた円筒状空洞部に摺動可能に搭載される。第２
磁性ピストン９３はまた磁性円板９４を備える。第２磁
性ピストン９３は、公知の電気的マイクロスイッチ９８
の、バネで付勢された押ボタン９７と係合可能である。
押ボタン９７が押されていない場合、マイクロスイッチ
９８の接点は開成されている。押ボタン９７が押される
と、マイクロスイッチ９８の接点は閉鎖される。マイク
ロスイッチ９８は、モータ５３に電力を供給する主電力
スイッチと直列に結合される。

【００３４】図５に示されるように、低圧の液体を導入
する液体導入口部材３６は、外端１００と内端１０１を
備える。内側に雌ネジが設けられたホース結合部材１０
２は外端１００に回転可能に取り付けられる。またコイ
ル状バネ１０３は内端１０１の円筒状空洞部に配設され
る。ガスケット１０４は環状溝に配設され、液体導入管
６０内部を封止する。

【００３５】次に動作について説明する。水などの洗浄
液の供給源が圧力洗浄器の液体導入口部材３６に結合さ
れる。通常、家庭用ホースがホース結合部材１０２を介
して液体導入口部材３６に結合される。水の供給を開始
する前に第１磁性ピストン９１、第２磁性ピストン９
３、マイクロスイッチ９８によって構成される流れ制御
スイッチが図５に示されるように位置される。第１磁性
ピストン９１、第２磁性ピストン９３の磁性円板９２、
９４は対向する面に同一極性の極を有し、バネ付勢され
た押ボタン９７の内部バネがピストンをポンプ・ハウジ
ングの端面９９に向かって押圧する。磁性円板９２およ
び第１磁性ピストン９１は磁力によって（図５におい
て）右方向に磁性円板９４から遠ざかる方向に反発され
る。ポンプハウジングは例えばＢＡＳＦ Ｕｌｔｒａｆ
ｏｒｍ Ｎ２３２３などの非鉄材料で構成される。

【００３６】水の供給が開始されると、液体導入口部材
３６を流れる水圧が第１磁性ピストン９１を図６に示す
ように左側に押圧する。第２磁性ピストン９３は磁力に
よって左に反発され押ボタン９７を押圧してマイクロス
イッチ９８の接点を閉成する。第１磁性ピストン９１が
左に移動すると、第２液体導入路６２は開放され、水は
液体交差路６７を流れて各液体ポンプ室６３の導入逆止
弁６４に達する。

【００３７】マイクロスイッチ９８が閉成され、更に主
電力スイッチが投入されると、電力がモータ５３（図
３）に供給され、モータ５３はカム・シャフト５２を回
転され、液体ポンプ・ピストン５０はカム５１によって
往復運動させられる。各液体ポンプ・ピストン５０が液
体ポンプ室６３から遠ざかる方向に移動すると、水が導
入逆止弁６４を介して液体ポンプ室６３内に吸引され
る。また液体ポンプ・ピストン５０が液体ポンプ室６３
に向かって運動すると、導入逆止弁６４は閉鎖され、水
は出口逆止弁６５を介して液体ポンプ室６３から排出さ
れる。各液体ポンプ室から排出された水は液体交差路６
８、弁座８０を流れ液体出口部材３７に到達する。引き
金４６がひかれ、高圧スプレー銃４０の弁が開放されて
いる場合、高圧液体は高圧スプレー銃４０から放出され
ノズル４４を介して散布される。

【００３８】また高圧スプレー銃４０の弁が引き金４６
によって開放されている場合、弁座８０の軸方向空洞部
８２内の圧力は、圧縮バネ７６の付勢力にうちかってバ
イパス弁７２の第１段７３を環状弁座部８５から外すに
は不十分である。しかし引き金４６が開放され高圧スプ
レー銃４０の弁が閉鎖すると、高圧液体の衝撃がバイパ
ス弁７２の第１段７３を押圧し、バイパス弁７２を環状
弁座部８５から外す。一度、第１段７３が環状弁座部８
５から外れると、高圧液はバイパス弁７２の大径の第２
段７４（図１１）と接触する。バイパス弁７２が開放さ
れた時に液体によって接触されるバイパス弁７２の表面
積は、バイパス弁７２が閉鎖された場合に液体によって
接触されるバイパス弁７２の第１段７３の表面積よりも
実質的に大きい。従ってバイパス弁７２は、環状弁座部
８５から引き外すのに必要な圧力よりも実質的に低い圧
力で開放位置に維持される。

【００３９】バイパス弁７２が開放されると高圧液は、
バイパス弁７２の第２段７４とバイパス路弁摺動部分７
１ａの内面の間の環状空隙を介してバイパス弁７２の第
２段７４の側部を流れる。高圧液は弁摺動部分７１ａを
流れ、更に流路主部分７１ｂ、小径部分７１ｃ、切り換
え起動路７１ｄに達する。バイパス路の小径部分７１ｃ
の直径は主部分７１ｂ、７１ｄの直径よりも実質的に小
さく、高圧液は第１磁性ピストン９１の左側の面（図
６）に接触し、第１磁性ピストン９１を第２磁性ピスト
ン９３から遠ざかる方向に押圧する。この結果第２磁性
ピストン９３はマイクロスイッチ９８の押ボタン９７に
よってハウジングの端面９９に向かって押圧され、マイ
クロスイッチ９８の接点は開成される。このためモータ
５３への電力供給は停止され液体ポンプ・ピストン５０
はポンプ作用を中断する。

【００４０】高圧スプレー銃４０が閉鎖される時刻とモ
ータへの電力供給が停止される時刻の間には短い時間し
か経過しない。しかしポンプはその後も慣性によって短
時間の間、動作を継続する。ポンプ内部の過剰圧力は小
径バイパス路小径部分７１ｃを介して開放され、このた
め高圧液は液体交差路６７に流れ込み、液体ポンプ室６
３を介して還流される。

【００４１】高圧スプレー銃４０が閉鎖されポンプ・ユ
ニット３８がバイパス運転モードにある場合、バイパス
路の液体圧力は液体導入口部材３６における液体圧力よ
りも大きい。このため第１磁性ピストン９１は図５の位
置に維持され、従ってマイクロスイッチ９８は開成され
た状態に維持され、また第２液体導入路６２は第１磁性
ピストン９１によって閉鎖される。コイル状バネ１０３
は高圧スプレー銃４０が閉鎖されている間、ポンプ・ユ
ニット３８内部圧力が液体導入部における液体の供給圧
力よりも大きな値に確実に維持する。もしもコイル状バ
ネ１０３が存在しないとすればポンプ・ユニット３８内
部の圧力が液体の供給圧力よりも小さな値に成る状態が
容易に発生しえる。この場合システムは不安定となり、
流れ制御スイッチはオフ状態に向かって振動し、第１磁
性ピストン９１はオン状態とオフ状態の間を前後に振動
する。

【００４２】図１１に示されるように、バイパス弁７２
の第１段７３の円錐状表面の角度Ａは、圧縮バネ７６の
所与の変形に対し、バイパス弁７２が開放される速度を
制御する。この角度が小さ過ぎる場合、即ち円錐の先端
が尖り過ぎている場合、第１段７３と弁座８０の間を流
れる液体量は第１磁性ピストン９１を付勢するには不十
分であり、流れ制御スイッチは機能しない。またこの角
度が大き過ぎる場合、即ち円錐の先端が鈍角過ぎる場
合、流れ制御システムは不安定になり、オフ状態に向か
って振動する。

【００４３】バイパス弁７２の第２段７４と、弁が往復
運動するバイパス路弁摺動部分７１ａの間の環状空隙
は、バイパス弁７２の副次的オリフィスを提供し、弁の
第２段７４の側を介して流れる液体の流れを制御する。
この空隙が小さ過ぎると、弁上流側のバイパス圧力が高
過ぎ、弁下流側のバイパス圧力が低過ぎる状態となり、
流れ制御スイッチを差動する事ができない。一方この空
隙が大き過ぎると、第２段７４を通過するバイパス液体
の流量が大きく成り過ぎ、第２段７４に作用する力がバ
イパス弁７２を開放状態に維持するのには不十分と成
る。環状弁座部８５の縮小径オリフィス８４とバイパス
弁７２の第２段７４の直径の比は、流れ制御スイッチを
調整するための主な制御変数である。

【００４４】この発明の１実施例に置いて、バイパス弁
７２の円錐状端部の角度Ａは１０度であり、環状弁座部
８５を貫通するオリフィスの直径は０.１２５インチ
（０.３１８センチメートル）である。またバイパス弁
７２の第２段７４の直径は０.４９５インチ（１.２５７
センチメートル）であり、弁が往復運動するバイパス路
７１ａの内径は０.５００インチ（１.２７センチメート
ル）であって、第２段７４との間に０.００５インチ
（０.０１３センチメートル）の隙間を残す。

【００４５】バイパス路の小径部分７１ｃの直径はポン
プの放出量（過剰圧力開放流量）を制御し、（放出量を
宣言する事により）第１磁性ピストン９１の左端に高圧
液を導くとともに、高圧スプレー銃４０が閉鎖された場
合に流れ制御スイッチをただちにオフにする（即ちマイ
クロスイッチ９８を開成する）。小径部分７１ｃの直径
が大き過ぎると、流れ制御スイッチの動作速度が低下す
る。また小径部分７１ｃの直径がちいさすぎると、バイ
パス路圧力が大きく成り過ぎる。

【００４６】バイパス路の１実施例における主部分７１
ｂの直径は０.１５０（０.３８１センチメートル）イン
チであり、小径部分７１ｃの直径は０.０６５インチ
（０.１６５センチメートル）である。また切り換え起
動路７１ｄの直径は０.２０３インチ（０.５１６センチ
メートル）であり、切り換え路９０を画成する液体導入
管６０の内径は０.６２５インチ（１.５８８センチメー
トル）である。更に第１磁性ピストン９１の外径は０.
６２０インチ（１.５７５センチメートル）である。

【００４７】高圧スプレー銃４０が閉鎖されている状態
で液体の供給が開始されると、導入された液体の圧力は
まず第１磁性ピストン９１を図６に示すように左に移動
させマイクロスイッチ９８を閉成し、モータ５３および
液体ポンプ・ピストン５０の動作を開始する。しかし出
口部分の液体圧力は直ちに上昇してバイパス弁７２を開
放し、流れ制御スイッチを開成してモータへの電力供給
を停止する。

【００４８】例えばホースが折れ曲がったりあるいは液
体供給源が閉鎖され、圧力洗浄器への液体供給が停止す
ると、第１磁性ピストン９１に作用する液体圧力が低下
して第１磁性ピストン９１は図５、６において右方向に
反発される。この結果第２磁性ピストン９３は押ボタン
９７、マイクロスイッチ９８によって右方向に押圧さ
れ、マイクロスイッチ９８は開成される。こうしてモー
タへの電力供給が停止され、ポンプは液体なしに運転さ
れる事から生じる故障から保護される。

【００４９】圧力洗浄器はポンプ・ユニット３８の低圧
の導入部側において洗浄剤を液体に注入する洗浄剤注入
ポンプを備え事が好ましい。この場合、洗浄剤はポンプ
内部を流れて高圧液体とともに高圧スプレー銃４０から
放出される。従来、圧力洗浄器への洗浄剤注入はベンチ
ュリ管を使用してポンプの高圧側でおこなっていた。し
かしベンチュリ管を動作させるためには２段ノズルを高
圧スプレー銃４０に設ける必要がある。このようなノズ
ルに大径の開口部分を設けて大きな水流を形成する事に
よりベンチュリ管を付勢し、ベンチュリ管を流れる液体
に洗浄剤を注入する。しかし流量の増加は出口部分の圧
力の低下を意味する。洗浄圧力を高めるためにノズルの
直径を小さくするとベンチュリ管は洗浄剤を吸引しな
い。

【００５０】図１、１７において、洗浄剤ポンプユニッ
ト１０８はフレーム部材１０９にボルトで固定される。
フレーム部材１０９はモータ５３、カム・シャフト５
２、液体３８を支持するものである。洗浄剤ポンプユニ
ット１０８は洗浄剤ポンプ本体１１０を含み、洗浄剤ポ
ンプ本体１１０は取り付けブラケット１１１に支持さ
れ、取り付けブラケット１１１はフレーム部材１０９に
ボルトで固定される。洗浄剤ポンプ本体１１０は、円筒
状側壁１１２と、径方向外側に向かって延在する一対の
取り付けフランジ（突起）１１３（図１９参照）とを備
える。取り付けフランジ（突起）１１３を可撓性の一対
の弾性体フィンガ１１４内に押し込んで取り付けフラン
ジ（突起）１１３が取り付けブラケット１１１の湾曲し
た一対の段状溝１１５（図２４〜２６参照）に位置する
まで押し込む事により洗浄剤ポンプ本体１１０を取り付
けブラケット１１１に挿入する。更に洗浄剤ポンプ本体
１１０を回転し取り付けフランジ（突起）１１３を段状
溝１１５にロックする。

【００５１】図１９、２０にしえめされるように洗浄剤
ポンプ本体１１０は３個の滑り止め表面付き管部材１１
７、１１８、１１９を備える。滑り止め表面付き管部材
１１７は洗浄剤ポンプ本体１１０の洗浄剤導入路１２０
と連通する。滑り止め表面付き管部材１１８は洗浄剤出
口路１２１と連通する。滑り止め表面付き管部材１１９
は洗浄剤放出路１２２と連通する。

【００５２】図１７に示すように、洗浄剤導入路ボール
逆止弁１２３および洗浄剤出口路ボール逆止弁１２４は
止め弁座部材１２６によって（図２１〜２３も参照）洗
浄剤導入路および出口路に維持される。止め弁座部材１
２６は、円柱状円板１２７を備え、円柱状円板１２７は
洗浄剤導入開口部１２８、洗浄剤出口開口部１２９、洗
浄剤放出開口部１３０を有する。洗浄剤放出開口部１３
０は位置決めピン１３１内を延在する。位置決めピン１
３１は洗浄剤ポンプ本体１１０の洗浄剤放出路１２２内
に配置される。円柱状弁座１３２は止め弁座部材１２６
から洗浄剤出口開口部１２９の回りを延在する。洗浄剤
導入路ボール逆止弁１２３は洗浄剤ポンプ本体１１０に
設けられた弁座に向かってバネ１３３（図１７）によっ
て付勢され、洗浄剤出口路ボール逆止弁１２４はバネ１
３４によって円柱状弁座１３２に向かって弾性的に付勢
される。

【００５３】洗浄剤ピストン１３７は洗浄剤ポンプ本体
１１０の円柱状空洞部１３８内に配設され、バネ１３９
によって止め弁座部材１２６から遠ざかる方向に付勢さ
れる。洗浄剤ピストン１３７は棒状突起１４０を含む。
棒状突起１４０は取り付けブラケット１１１の表面をこ
えて延在し、カム５１（図１）と係合する。カム５１は
液体ポンプ・ピストン５０をも往復運動させるものであ
る。この結果カムの回転ととももに洗浄剤ピストン１３
７は洗浄剤ポンプ本体１１０内を往復運動する。

【００５４】プラスチック管１４１（図１９）は滑り止
め表面付き管部材１１７に結合され、洗浄剤容器内まで
延在する。洗浄剤容器は圧力洗浄器の外に配設されても
よい。他のプラスチック管１４２を滑り止め表面付き管
部材１１９に接続し洗浄剤容器に挿入してもよい。また
第３のプラスチック管１４３は滑り止め表面付き管部材
１１８に結合され、ポンプ・ハウジングの第２液体導入
路６２（図５）と連通する部材（図示せず）に接続され
る。洗浄剤ピストン１３７が往復運動すると、洗浄剤は
洗浄剤ポンプ本体１１０の円柱状空洞部１３８内に滑り
止め表面付き管部材１１７および洗浄剤導入路ボール逆
止弁１２３を介して導入され、洗浄剤出口路ボール逆止
弁１２４を通過し滑り止め表面付き管部材１１８を通し
て洗浄剤ポンプ本体１１０の外部（即ち図５、６の第２
液体導入路６２）に向かって駆動される。

【００５５】洗浄剤放出路１２２を洗浄剤ポンプ本体１
１０に設ける主な理由はポンプに呼び水を提供し、ポン
プ内部の泡を除去するためである。一端ポンプに呼び水
が提供され気泡が除去された後は、洗浄剤放出路１２
２、滑り止め表面付き管部材１１９を介して流れる洗浄
剤は極めて少ない。洗浄剤放出路１２２の直径は導入路
および出口路の直径よりも実質的に小さいからである。

【００５６】洗浄剤が液体ポンプユニットの低圧導入部
側で注入されるため、洗浄剤は水などの液体とともに液
体ポンプ内を流れ液体ポンプの出口路を介して例えば１
２００から２０００ポンド毎平方インチ（約８４.４か
ら１４０.６キログラム毎平方センチメートル）程度の
高圧で放出される。従って高圧スプレー銃４０のノズル
が高圧に設定された状態において、洗浄剤を高圧スプレ
ー銃４０から放出する事ができる。

【００５７】図２７〜３０は流れ制御スイッチの他の実
施例を示す。流れ制御スイッチ本体１４５はポンプ・ハ
ウジングに取り付けられる。流れ制御スイッチ本体１４
５は比較的大きな直径の流れ制御スイッチ導入路１４６
と流れ制御スイッチ出口路１４７を備える。流れ制御ス
イッチ出口路１４７は流れ制御スイッチ制限路（オリフ
ィス）１４８を介して流れ制御スイッチ導入路１４６と
連通する。Ｌ字状分岐路１４９は流れ制御スイッチ出口
路１４７を流れ制御スイッチ導入路１４６の左端（図２
７、２９において）に接続する。

【００５８】摺動可能に流れ制御スイッチ導入路１４６
の左端部（図２７、２９において）に配設された流れ制
御ピストン１５０は磁石１５１を備える。また磁石１５
２は流れ制御スイッチ本体１４５の外部の凹部に位置
し、電気的マイクロスイッチ１５４の押ボタン１５３と
係合する。環状スリーブ部材１５５は流れ制御スイッチ
導入路１４６内において流れ制御スイッチ制限路（オリ
フィス）１４８の右側に固定され、流れ制御ピストン１
５０を停止する。

【００５９】液体供給ホースに結合されるように構成さ
れた液体導入口部材３６は流れ制御スイッチ導入路１４
６に結合される。流れ制御スイッチ出口路１４７は液体
ポンプ・ハウジングの液体導入路に接続される。液体供
給源から液体が供給されていない場合、流れ制御スイッ
チｓｗいｔｃｈ本体内において液体圧力は均等化され、
流れ制御スイッチ導入路１４６、流れ制御スイッチ出口
路１４７、Ｌ字状分岐路１４９は同一の液体圧力にあ
る。このため流れ制御ピストン１５０の磁石１５１は磁
石１５２によって反発され、図２９に示すように環状ス
リーブ部材１５５に当接する。マイクロスイッチ１５４
のバネ付勢された押ボタン１５３は磁石１５２を流れ制
御スイッチ本体１４５に押圧し、マイクロスイッチ１５
４の接点は開成されている。

【００６０】一方液体が流れ制御スイッチ導入路１４６
に流れ込んでいる場合、流れ制御スイッチ導入路１４６
内の圧力は流れ制御スイッチ出口路１４７、Ｌ字状分岐
路１４９の圧力よりも大きく、流れ制御ピストン１５０
は図２７に示されるように左端に押圧される。このため
磁石１５１に反発された磁石１５２はマイクロスイッチ
１５４の押ボタン１５３を左側に押圧する。この結果マ
イクロスイッチ１５４の接点は閉成され液体ポンプを駆
動するモータに電力が供給される。流れ制御ピストン１
５０が左に移動すると、流れ制御スイッチ制限路（オリ
フィス）１４８は開放され、液体は流れ制御スイッチ制
限路（オリフィス）１４８、流れ制御スイッチ出口路１
４７を介して流れる。流れ制御スイッチ制限路（オリフ
ィス）１４８は流れ制御スイッチ導入路１４６、流れ制
御スイッチ出口路１４７の間に圧力差を形成する。この
ため流れ制御スイッチ出口路１４７における液体圧力は
流れ制御スイッチ導入路１４６における液体圧力よりも
低くなり、流れ制御ピストン１５０は図２７に示された
位置に維持される。

【００６１】流れ制御スイッチ本体１４５を通る液体流
が停止すると、流れ制御スイッチ導入路１４６、流れ制
御スイッチ出口路１４７、Ｌ字状分岐路１４９における
圧力が等しくなり、磁石１５１および流れ制御ピストン
１５０は磁石１５２によって反発され、磁石１５２は押
ボタン１５３のバネによって右方向に付勢されマイクロ
スイッチ１５４の接点は開成される。

【００６２】図２７〜３０の流れスイッチには摺動部材
１５６を設けてもよい。この場合、流れ制御スイッチ本
体１４５を通過する流れの状態にかかわらず、摺動部材
１５６はマイクロスイッチ１５４の接点を閉鎖状態に維
持する事ができる。摺動部材１５６が図２７、２８に示
された位置にある場合、摺動部材１５６は流れ制御スイ
ッチの動作に影響しない。しかし摺動部材１５６が図２
９、３０の位置に移動されると、摺動部材１５６は磁石
１５２を流れ制御スイッチ本体１４５に当接する位置に
維持し、磁石１５２が左方向に移動してマイクロスイッ
チ１５４の押ボタン１５３を押圧するのを防止する。こ
の結果マイクロスイッチ１５４は流れ制御スイッチを通
過する流れの状態にかかわらず開放位置に維持され、ポ
ンプは動作しない。スイッチの端部は二又に分岐してお
り、押ボタン１５３とは係合せずに磁石１５２と係合す
る。

【００６３】なお上の説明では特定の実施例について説
明したが、種々の改変が可能である。

【００６４】

【発明の効果】この発明に係る圧力洗浄器は以上のよう
に流れ制御スイッチを備えている。従って、洗浄液
（水）が圧力洗浄器に供給されていない状態でモータが
始動された場合、あるいは水を供給するホースが折れ曲
がったり誤って蛇口が閉鎖された場合、ただちにモータ
の回転を停止する事ができる。従ってポンプは液体なし
に運転される事から生じる故障から保護される。

【００６５】また液体ポンプ出口部に接続された高圧ス
プレー銃が閉鎖された場合、出口部の過剰圧力をバイパ
ス路を介して開放するとともにただちにモータの回転を
停止する事ができる。従ってポンプは液体出口の閉鎖か
ら生じる故障から保護される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る圧力洗浄器の全体の構成を示す
図である。

【図２】図１の圧力洗浄器のポンプユニットの詳細を示
す部分断面図である。

【図３】図２の線３-３に沿う断面図である。

【図４】図３の線４-４に沿うポンプ・ハウジングの底
面図である。

【図５】図４の線５-５に沿うポンプ・ユニットの部分
拡大断面図である。

【図６】図５と同様の図であるが流れ制御スイッチがオ
ン状態にある場合を示す断面図である。

【図７】図１の圧力洗浄器の流れ制御スイッチの内部ピ
ストンの内の１個の断面図である。

【図８】図７の内部ピストンの端面図である。

【図９】流れ制御スイッチの外部磁性ピストン（第２磁
性ピストン）の側面図である。

【図１０】図９の第２磁性ピストンの端面図である。

【図１１】図１の圧力洗浄器のポペット弁（バイパス
弁）の側面図である。

【図１２】図１１のポペット弁の正面図である。

【図１３】図１１のポペット弁の背面図である。

【図１４】図１の圧力洗浄器のバイパス弁座の上面図で
ある。

【図１５】図１４の線１５-１５に沿うバイパス弁の断
面図である。

【図１６】図１の圧力洗浄器の低圧付属部品（液体導入
口部材）の部分破断側面図である。

【図１７】図１の圧力洗浄器の洗浄剤注入ポンプの断面
図である。

【図１８】図１７の洗浄剤注入ポンプ本体の側面図であ
る。

【図１９】図１８の線１９-１９に沿う洗浄剤注入ポン
プ本体の端面図である。

【図２０】図１８の線２０-２０に沿う洗浄剤注入ポン
プ本体の端面図である。

【図２１】図１７の洗浄剤注入ポンプの止め弁座部材の
側面図である。

【図２２】図２１の線２２-２２に沿う止め弁座部材の
端面図である。

【図２３】図２１の線２３-２３に沿う止め弁座部材の
端面図である。

【図２４】図１７の洗浄剤注入ポンプの取り付けブラケ
ットの端面図である。

【図２５】図２４の線２５-２５に沿う取り付けブラケ
ットの断面図である。

【図２６】図１７の洗浄剤ポンプ・ユニットの取り付け
ブラケットの底面図である。

【図２７】流れ制御スイッチの他の実施例の断面図であ
る。

【図２８】図２７の流れ制御スイッチをマイクロスイッ
チなしの状態で示す側面図である。

【図２９】図２７と同様の断面図であるが、オフ位置に
ロックされた状態の流れ制御スイッチを示す図である。

【図３０】図２９の流れ制御スイッチをマイクロスイッ
チなしの状態で示す側面図である。

【符号の説明】

３５ 圧力洗浄器 ３６ 液体導入口部材 ３７ 液体出口部材 ３８ ポンプ・ユニット ３９ 外部ケース ４０ 高圧スプレー銃 ４１ ホース ４２ 雌ネジ付き取り付け部材 ４３ スプレー管 ４４ ノズル ４６ 引き金 ４８ ポンプ・ハウジング ４９ ポンプ・シリンダ ５０ 液体ポンプ・ピストン ５１ カム ５２ カム・シャフト ５３ モータ ５４ 回転駆動軸 ５５ 小プーリ ５６ 大プーリ ５７ 駆動ベルト ６０ 液体導入管 ６１ 第１液体導入路 ６２ 第２液体導入路 ６３ 液体ポンプ室 ６４ 導入逆止弁 ６５ 出口逆止弁 ６６ 液体出口路 ６７ 液体交差路 ６８ 液体交差路 ７１ バイパス路 ７１ａ 弁摺動部分 ７１ｂ 主部分 ７１ｃ 小径部分 ７１ｄ 切り換え起動路 ７２ バイパス弁 ７３ 第１段 ７４ 第２段 ７５ 円柱状突起 ７６ 圧縮バネ ７７ 十字溝 ８０ 弁座 ８１ 円筒状導入部分 ８２ 軸方向空洞部 ８３ 横断空洞部 ８４ 縮小径オリフィス ８５ 環状弁座部 ８６ 環状溝 ８７ 封止ガスケット ９０ 切り換え路 ９１ 第１磁性ピストン ９２ 磁性円板 ９３ 第２磁性ピストン ９４ 磁性円板 ９６ 円筒状壁面 ９７ 押ボタン ９８ マイクロスイッチ ９９ 端面 １００ 外端 １０１ 内端 １０２ ホース結合部材 １０３ コイル状バネ １０４ ガスケット １０８ 洗浄剤ポンプユニット １０９ フレーム部材 １１０ 洗浄剤ポンプ本体 １１１ 取り付けブラケット １１２ 円筒状側壁 １１３ 取り付けフランジ（突起） １１４ フィンガ １１５ 段状溝 １１７ 滑り止め表面付き管部材 １１８ 滑り止め表面付き管部材 １１９ 滑り止め表面付き管部材 １２０ 洗浄剤導入路 １２１ 洗浄剤出口路 １２２ 洗浄剤放出路 １２３ 洗浄剤導入路ボール逆止弁 １２４ 洗浄剤出口路ボール逆止弁 １２６ 止め弁座部材 １２７ 円柱状円板 １２８ 洗浄剤導入開口部 １２９ 洗浄剤出口開口部 １３０ 洗浄剤放出開口部 １３１ 位置決めピン １３２ 円柱状弁座 １３３ バネ １３４ バネ １３７ 洗浄剤ピストン １３８ 円柱状空洞部 １３９ バネ １４０ 棒状突起 １４１ プラスチック管 １４２ プラスチック管 １４３ プラスチック管 １４５ 流れ制御スイッチ本体 １４６ 流れ制御スイッチ導入路 １４７ 流れ制御スイッチ出口路 １４８ 流れ制御スイッチ制限路（オリフィス） １４９ Ｌ字状分岐路 １５０ 流れ制御ピストン １５１ 磁石 １５２ 磁石 １５３ 押ボタン １５４ マイクロスイッチ １５５ 環状スリーブ部材 １５６ 摺動部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス・エム・フランク アメリカ合衆国、ネブラスカ州、カーニ ー、キャメロット・ウェイ 21 (72)発明者 ディーン・エル・タイツ アメリカ合衆国、ネブラスカ州、カーニ ー、グリーンウッド・エステイツ、エル ム・ドライブ 15 (72)発明者 スティーヴン・ダブリュ・ルートベッカー アメリカ合衆国、ネブラスカ州、カーニ ー、アベニュー・シー 3714 (72)発明者 ボブ・クラム アメリカ合衆国、ネブラスカ州、カーニ ー、アベニュー・ディ 1510

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導入部および出口部を備える液体ポンプ
   ハウジングと、 前記ハウジングに運動可能に設けられ、前記導入部から
   前記出口部に液体を駆動する液体ポンプピストンと、 前記ポンプピストンを駆動するモータと、 前記出口部に結合されたノズルであって、前記ノズルを
   開放・閉鎖するノズル弁を備えるノズルと、 を備え、更に、 前記液体ポンプ・ハウジングに設けられた流れ制御スイ
   ッチであって、前記液体が前記導入に流入していない場
   合に前記モータを停止させる流れ制御スイッチと、 前記ノズル弁が閉鎖されている時に前記出口部の過剰圧
   力を開放する圧力開放手段と、 を備える事を特徴とする圧力洗浄器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧力洗浄器において、前
   記圧力開放手段は、 前記液体ポンプ・ハウジングにおいて前記出口部から前
   記導入部に延在するバイパス路と、 前記バイパス路に配設された弁手段であって、前記出口
   の液体圧力が所定値よりも大きく成るまでの間前記バイ
   パス路を閉鎖する弁手段と、 を備える事を特徴とする圧力洗浄器。
3. 【請求項３】 請求項２記載の圧力洗浄器において、前
   記バイパス路の前記弁手段は、 バイパス路の弁座と係合する小径の第１段と、大径の第
   ２段を有する２段ポペット弁を備え、 前記ポペット弁を閉鎖位置から開放位置に移動させるた
   めに必要な液体圧力は前記ポペット弁を開放位置に維持
   するのに必要な液体圧力よりも大きい事を特徴とする圧
   力洗浄器。
4. 【請求項４】 請求項３記載の圧力洗浄器において前記
   ポペット弁は、バイパス路の弁座と係合する円錐状端部
   を備える事を特徴とする圧力洗浄器。
5. 【請求項５】 請求項２記載の圧力洗浄器において前記
   液体ポンプ・ハウジングは、前記バイパス路から前記流
   れ制御スイッチに延在するスイッチ付勢路を備え、前記
   バイパス路を流れる液体は前記スイッチ付勢路に流れ込
   んで流れ制御スイッチを開成し、これによって前記モー
   タを停止する事を特徴とする圧力洗浄器。
6. 【請求項６】 請求項５記載の圧力洗浄器において前記
   バイパス路は、前記スイッチ付勢路と前記導入部の間に
   小径部分を備え、前記小径部分の直径はスイッチ付勢路
   の直径よりも小さい事を特徴とする圧力洗浄器。
7. 【請求項７】 請求項１記載の圧力洗浄器において、 前記液体ポンプ・ハウジングは前記導入部と連通するス
   イッチ路を備え、 前記流れ制御スイッチは、前記スイッチ路に移動可能に
   設けられた第１の磁石と、前記液体ポンプ・ハウジング
   において前記スイッチ路の外部に移動可能に設けられた
   第２の磁石と、前記第２の磁石に隣接して設けられた電
   気的スイッチであって前記第２の磁石と係合し前記電気
   的スイッチを閉鎖する事ができる接点要素を備える電気
   的スイッチと、を備え、 前記液体が前記導入部を流れると前記第１の磁石は前記
   第２の磁石に向かって移動し、前記第２の磁石は磁気的
   に反発されて前記電気的スイッチを閉鎖し、また前記液
   体が前記導入を流れていない場合は前記電気的スイッチ
   が開成される事を特徴とする圧力洗浄器。
8. 【請求項８】 請求項７記載の圧力洗浄器において更に
   前記スイッチ路にバネが設けられ、前記第１の磁石が前
   記第２の磁石から遠ざかる方向に移動した場合、前記バ
   ネが前記第１の磁石と係合できる事を特徴とする圧力洗
   浄器。
9. 【請求項９】 請求項７記載の圧力洗浄器において前記
   第１の磁石は、前記スイッチ路に摺動可能に配置された
   ピストンに取り付けられる事を特徴する圧力洗浄器。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の圧力洗浄器において、
    前記導入部前記液体ポンプ・ハウジングに固定された液
    体導入口部材を備え、前記液体導入口部材は、中空部
    と、前記中空部に配設され前記第１の磁石に向かって延
    在するバネと、を備え、前記第１の磁石が前記第２の磁
    石から遠ざかる方向に移動した時前記第１の磁石は前記
    バネと係合する事を特徴とする圧力洗浄器。
11. 【請求項１１】 請求項７記載の圧力洗浄器において、
    前記圧力開放手段は、 前記液体ポンプ・ハウジングにおいて前記出口部から前
    記導入部に延在するバイパス路と、 前記バイパス路に配設された弁手段であって、前記出口
    の液体圧力が所定値よりも大きく成るまで前記バイパス
    路を閉鎖する弁手段と、 前記バイパス路から前記流れ制御スイッチに延在するス
    イッチ付勢路と、 を備え、 前記バイパス路を通って流れる液体は前記スイッチ付勢
    路に流れ込んで前記第１の磁石を前記第２の磁石から遠
    ざかる方向に移動させ前記電気的スイッチを開成する事
    を特徴とする圧力洗浄器。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の圧力洗浄器において
    前記バイパス路は、前記スイッチ付勢路と前記導入部の
    間に小径部分を備え、前記小径部分の直径はスイッチ付
    勢路の直径よりも小さい事を特徴とする圧力洗浄器。
13. 【請求項１３】 請求項１記載の圧力洗浄器において、 前記モータは前記液体ポンプピストンを往復運動させる
    往復運動手段を備え、 更に圧力洗浄器は、前記往復運動手段に隣接して設けら
    れた洗浄剤注入ポンプであって、洗浄剤注入ポンプハウ
    ジングと、前記洗浄剤注入ポンプハウジングに往復運動
    可能に設けられた洗浄剤注入ポンプピストンと、を有す
    る洗浄剤注入ポンプを備え、 前記洗浄剤注入ポンプハウジングは、洗浄剤導入部と、
    洗浄剤出口部と、前記洗浄剤を前記洗浄剤出口部から前
    記液体ポンプハウジングの前記導入部に供給する手段
    と、を備える事を特徴とする圧力洗浄器。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の圧力洗浄器において
    更に前記洗浄剤導入部および出口部に逆止弁を備え、前
    記逆止弁は前記洗浄剤注入ポンプピストンの往復運動と
    ともに前記洗浄剤導入部および洗浄剤出口部を開放・閉
    鎖する事を特徴とする圧力洗浄器。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の圧力洗浄器において
    前記洗浄剤注入ポンプハウジングは流出開口部を備える
    事を特徴とする圧力洗浄器。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の圧力洗浄器において
    前記放出開口部は前記洗浄剤導入部および洗浄剤出口部
    よりも小さい事を特徴とする圧力洗浄器。