JP4949932B2 - Cleaning nozzle and cleaning device - Google Patents
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Description
本発明は、円筒状のフィルターエレメントを洗浄する洗浄ノズルおよび洗浄装置に関するものであり、水道水等の洗浄水をシャワー状にフィルタエレメントに噴射して、フィルタエレメントに付着している汚れ、異物等を除去する洗浄ノズルおよび洗浄装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning nozzle and a cleaning device for cleaning a cylindrical filter element, and sprays cleaning water such as tap water onto the filter element in the form of a shower, thereby causing dirt, foreign matter, etc. adhering to the filter element. The present invention relates to a cleaning nozzle and a cleaning device.
食品加工分野においては、例えば果実を絞って得られる果汁、牛乳等から色々な飲料食品が加工されている。これらの果汁、牛乳等の液体食品原料に、繊維質等の固形物、凝固した固形成分、果実に元々付着していた異物等が混入していると、品質の高い飲料食料品を加工する上で問題となる。そこで、これらの異物等を液体食品原料中から濾過して取り除くために、食品加工機械にはストレーナすなわちフィルタエレメントが設けられている。このようなフィルタエレメントは、従来周知のように、一方が開口した中空の円筒形状を呈し、円筒の底面および周面が濾過面となっている。濾過面は目の細かい金網、微小な孔が多数明けられた金属板等で構成されている。このように構成されているフィルタエレメントは、例えば配管の途中にラインストレーナとして取り付けられる。このフィルタエレメントにより異物等は濾し取られ、品質の高い液体食品原料あるいは液体食品が得られる。 In the field of food processing, for example, various beverage foods are processed from fruit juice obtained by squeezing fruits, milk, and the like. When liquid food materials such as fruit juice and milk are mixed with solids such as fibers, solidified solid components, and foreign substances originally attached to the fruit, it is necessary to process high-quality beverage foods. It becomes a problem. Therefore, in order to filter out these foreign substances and the like from the liquid food material, the food processing machine is provided with a strainer, that is, a filter element. As is well known in the art, such a filter element has a hollow cylindrical shape with one opening, and the bottom surface and circumferential surface of the cylinder are filtration surfaces. The filtration surface is composed of a fine metal mesh, a metal plate with many fine holes, and the like. The filter element configured in this way is attached as a line strainer in the middle of piping, for example. Foreign matters and the like are filtered out by this filter element, and a high quality liquid food material or liquid food is obtained.
このような食品加工用のフィルタエレメントは、ろ材としての性能維持と衛生上の理由から定期的に洗浄され、付着した異物や汚れが除去されている。洗浄に当たっては、食品加工機械から取り外した円筒状のフィルタエレメントを、開口部の方から洗浄ノズルを挿入し、フィルタエレメントの内周壁に洗浄水を噴射して異物を除去するようにしている。このような洗浄には、1個の噴射孔あるいはノズル孔が設けられている洗浄ノズルが使用されている。1個のノズル孔で洗浄するために、ノズル孔の形状は洗浄水が円形に広がるように、あるいは洗浄水が縦方向や横方向に扁平した楕円形状に広がるような形状になっている。これにより、洗浄水はフィルタエレメントの内周壁の所定の範囲に噴射されることになる。このとき、洗浄ノズルを回転させ、あるいは洗浄ノズルをフィルタエレメントの軸方向に前後動させて、フィルタエレメントの内周壁に隈無く洗浄水を噴射させている。 Such a filter element for food processing is regularly cleaned for maintaining the performance as a filter medium and for hygiene reasons, and the adhered foreign matters and dirt are removed. In cleaning, a cylindrical filter element removed from the food processing machine is inserted with a cleaning nozzle from the opening, and cleaning water is sprayed onto the inner peripheral wall of the filter element to remove foreign matters. For such cleaning, a cleaning nozzle provided with one injection hole or nozzle hole is used. In order to perform cleaning with one nozzle hole, the shape of the nozzle hole is such that the cleaning water spreads in a circular shape, or the cleaning water spreads in an elliptical shape that is flattened in the vertical and horizontal directions. As a result, the cleaning water is injected into a predetermined range of the inner peripheral wall of the filter element. At this time, the cleaning nozzle is rotated, or the cleaning nozzle is moved back and forth in the axial direction of the filter element, so that the cleaning water is sprayed onto the inner peripheral wall of the filter element.
ところで、フィルタエレメントの金網の目、金属板に多数明けられた微少な孔等に詰まった微小な異物は、比較的強い水圧が直接異物に作用しないと取り除くことは難しい。従来の洗浄ノズルから噴射される洗浄水は、上記したように面状に広がるので、直接異物に当たる水圧が低くなり、十分に洗浄できない。そこで、洗浄ノズルから噴射される洗浄水を絞って、洗浄水が広がりすぎないようにしたり、あるいは供給される洗浄水にあらかじめ高圧をかけて噴射するように実施されている。 By the way, it is difficult to remove minute foreign substances clogged by fine meshes or the like formed in the metal mesh of the filter element or many metal plates unless a relatively strong water pressure directly acts on the foreign substances. Since the cleaning water sprayed from the conventional cleaning nozzle spreads in a planar shape as described above, the water pressure directly hitting the foreign matter is lowered and cannot be sufficiently cleaned. Therefore, the cleaning water sprayed from the cleaning nozzle is squeezed so that the cleaning water does not spread too much, or the supplied cleaning water is sprayed under a high pressure in advance.
本発明の直接的な文献にはならないが、特許文献1にボトル洗浄用ノズルが記載されている。このボトル洗浄用ノズル60は、図5に示されているように、ノズル先端に軸方向に明けられた1個の第1の噴射孔61と、ノズルの先端部近傍に軸方向とわずかに角度がずらされてノズルの肩近傍に明けられた4個の第2の噴射孔62、62、…と、さらに軸方向と角度がずらされた4個の第3の射出孔63、63、…とからなっている。各噴射孔61、62、63、…から噴射される洗浄水は、棒状あるいは針状に噴射されて広がらないので、噴射される洗浄水の水圧は減少することなく洗浄対象物に作用する。従って、特許文献1に記載の洗浄用ノズル60がフィルタエレメントの洗浄に適用されると、フィルタエレメントの金網の目等に詰まった異物はある程度除去されると思われる。
Although it is not a direct document of the present invention, Patent Document 1 describes a bottle cleaning nozzle. As shown in FIG. 5, the
従来周知の洗浄ノズルによっても、上記したようにフィルタエレメントの洗浄は可能であるが、色々な欠点がある。例えば、洗浄水の水圧を確保するために、噴射される洗浄水が広がらないように絞ると、一度に洗浄できる範囲が狭くなる。洗浄範囲が狭くなるので、フィルタエレメントの内側を隈無く洗浄するのに時間がかかり作業効率が悪いという問題がある。また、作業効率を上げるために噴射される洗浄水が広げるようにすると、水道水の供給圧力だけでは不十分で、所定の水圧を確保するために格別に加圧ポンプ等の加圧装置が必要となり、洗浄装置が大型化するだけでなく高価になってしまう。 Although the filter element can be cleaned with a conventionally known cleaning nozzle as described above, there are various drawbacks. For example, in order to ensure the water pressure of the cleaning water, if the sprayed cleaning water is restricted so as not to spread, the range that can be cleaned at a time becomes narrow. Since the cleaning range becomes narrow, there is a problem that it takes time to clean the inside of the filter element thoroughly and the working efficiency is poor. Also, if the washing water sprayed to increase work efficiency is widened, the supply pressure of tap water alone is not sufficient, and a pressurizing device such as a pressurizing pump is required to secure a predetermined water pressure. Thus, the cleaning apparatus is not only enlarged, but also expensive.
一方、特許文献1に記載のボトル洗浄用ノズル60をフィルタエレメントの洗浄に適用すると、前述したように各噴射孔61、62、63、…から噴射される洗浄水は、棒状あるいは針状に噴射されて広がらないので、噴射される洗浄水の水圧が減少することはないが、噴射孔の数が少ないので洗浄される範囲は限られてしまう。結果的に、一度に洗浄できる範囲が狭くなり、作業効率が悪い。
On the other hand, when the
特許文献1に記載のボトル洗浄用ノズル60の長所の一つは、洗浄水が棒状あるいは針状に噴射されて、噴射される洗浄水の水圧が下がらないことであり、このボトル洗浄用ノズル60に細い管状の噴射孔を多数明けて、シャワー状に洗浄水を噴射させることは考えられる。このように改良すると、洗浄される範囲は広くなる。しかしながら、以下に説明するように、内径が一定の細い管状の噴射孔では、噴射孔そのものの管壁摩擦による圧力損失によって、噴射される水圧が低下するという別の問題が生じる。
One of the advantages of the
以下、図6に基づいて、内径が一定の細い管状の噴射孔では水圧が低下する理由を説明する。図6に、ノズルに明けられた細い管状の噴射孔の、1個の噴射孔の断面が示されている。ノズル50には内側面50aから外側面50bに向かって内径が一定の噴射孔51が明けられている。噴射孔51の内径d0は、洗浄水が針状に噴射されるように、例えば0.3〜1.0mmの大きさになっている。噴射される洗浄水の流速は、秒速数m程度であるので、噴射孔51の内面側50aでは洗浄水は層流になる。内径が一定の管状の噴射孔51を流れる層流には、管壁摩擦によって噴射孔51の長さ方向にわたって水圧の圧力損失が生じる。損失水圧は噴射孔51の内径の二乗に反比例するので、このように小さな孔径の噴射孔51の場合、噴射孔51の長さL0にわたって損失する水圧は無視できない。圧力損失を小さくするため、ノズル肉厚を薄くして噴射孔51の長さL0を短くすることも考えられるが、薄くするとノズル自体の強度が低下して耐久性が落ちるという別の問題が生じる。
Hereinafter, the reason why the water pressure decreases in a thin tubular injection hole having a constant inner diameter will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a cross section of one injection hole of a thin tubular injection hole opened in the nozzle. The
本発明は、上記したような問題点あるいは欠点を解決した洗浄ノズルおよび洗浄装置を提供しようとするもので、具体的には一度に広範囲を洗浄することができ、洗浄の作業効率が高いにも拘わらず、高圧水を格別に必要とせず、換言すると水道水の供給圧力のみによっても十分な洗浄効果が得られ、ノズル自体の強度も十分で耐久性も高い、洗浄ノズルおよび洗浄装置を提供することを目的としている。 The present invention is intended to provide a cleaning nozzle and a cleaning apparatus that solve the above-mentioned problems or disadvantages. Specifically, it can clean a wide area at a time, and the cleaning work efficiency is high. Regardless, high-pressure water is not particularly required, in other words, a sufficient cleaning effect can be obtained only by the supply pressure of tap water, and the nozzle itself has sufficient strength and high durability, and a cleaning nozzle and a cleaning device are provided. The purpose is that.
本発明は、上記目的を達成するために、洗浄ノズルの噴射孔は入口から出口に向かってテーパ状に縮径されている。すなわち、洗浄水は洗浄水源側から洗浄対象物に向けて噴射されるが、その噴射孔の断面形状は洗浄水源側は大きく、洗浄対象物側は小さく、全体としてテーパ状を呈するように構成される。また、噴射孔の平面形状は、円形あるいは長方形を呈するように構成される。そして、これらの噴射孔は、電子ビーム孔加工機あるいはレーザ孔加工機により形成される。本発明に係る洗浄ノズルは、円筒状のフィルターエレメントの洗浄に適用されるが、洗浄ノズルは軸方向に所定長さの円筒部を備えるように構成される。そして、円筒部には軸方向に1列あるいは複数列にわたって、複数個の噴射孔が形成される。 In the present invention, in order to achieve the above object, the injection hole of the cleaning nozzle is tapered from the inlet toward the outlet. That is, the cleaning water is sprayed from the cleaning water source side toward the cleaning target, but the cross-sectional shape of the injection hole is large on the cleaning water source side, small on the cleaning target side, and is configured to be tapered as a whole. The Moreover, the planar shape of the injection hole is configured to be circular or rectangular. These injection holes are formed by an electron beam drilling machine or a laser drilling machine. The cleaning nozzle according to the present invention is applied to cleaning a cylindrical filter element, and the cleaning nozzle is configured to include a cylindrical portion having a predetermined length in the axial direction. The cylindrical portion is formed with a plurality of injection holes in one or more rows in the axial direction.
上記のようにフィルターエレメントの洗浄に適用される洗浄ノズルは、円筒状のフィルターエレメントの内側で回転駆動されるように構成される。すなわち、フィルターエレメントの洗浄装置は、洗浄ノズルと、洗浄水供給管と、前記洗浄ノズルと洗浄水供給管とを制御された速度で一体的に回転駆動する電動モータとから構成される。前記洗浄ノズルは着脱自在のカバー内に、前記洗浄水供給管と電動モータは筐体内に収納される。そして、前記洗浄ノズルは円筒部を備えるように構成され、該円筒部には軸方向に1列あるいは複数列にわたって、複数個の噴射孔が形成される。これらの噴射孔もテーパ状に形成される。また、軸方向の長さがまちまちなフィルターエレメントにも適用できるように、高さ調節自在なスペーサが適用される。 As described above, the cleaning nozzle applied to the cleaning of the filter element is configured to be driven to rotate inside the cylindrical filter element. That is, the filter element cleaning apparatus includes a cleaning nozzle, a cleaning water supply pipe, and an electric motor that integrally rotates the cleaning nozzle and the cleaning water supply pipe at a controlled speed. The washing nozzle is housed in a removable cover, and the washing water supply pipe and the electric motor are housed in a housing. The cleaning nozzle is configured to have a cylindrical portion, and a plurality of injection holes are formed in the cylindrical portion in one or more rows in the axial direction. These injection holes are also tapered. In addition, a spacer whose height can be adjusted is applied so that it can be applied to filter elements having various lengths in the axial direction.
すなわち、請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、円筒状のフィルターエレメントに付着している異物、汚れ等を除去するための洗浄ノズルであって、前記洗浄ノズルは、前記フィルターエレメントの径より小径の円筒部からなり、該円筒部には洗浄水を噴射する噴射孔が軸方向に列をなして複数個形成され、前記フィルターエレメントが装着されるようになっており、前記複数個の噴射孔は、噴射される出口側に向かってテーパ状に縮径されており、洗浄水が針状に噴射されて圧力が減少することなく前記フィルタエレメントに付着している異物、汚れ等に作用するようになっていることを特徴とする洗浄ノズルとして構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の洗浄ノズルにおいて、前記噴射孔は、その平面形状は円形あるいは長方形で、電子ビーム孔加工機によって形成されている。
That is, the invention according to claim 1 is a cleaning nozzle for removing foreign matter, dirt, etc. adhering to a cylindrical filter element in order to achieve the above object , It consists of a cylindrical part with a diameter smaller than the diameter of the filter element, and the cylindrical part is formed with a plurality of injection holes for injecting cleaning water in a row in the axial direction, and the filter element is attached, The plurality of injection holes are tapered in diameter toward the outlet side to be injected, and the foreign matter adhering to the filter element without the pressure being reduced because the cleaning water is injected in a needle shape, The cleaning nozzle is configured to act on dirt and the like.
Invention according to
請求項3に記載の発明は、洗浄ノズルと、回転継手を介して接続されて前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する洗浄水供給管と、前記洗浄ノズルと洗浄水供給管とを制御された速度で回転駆動する電動モータとを備え、前記洗浄ノズルは着脱自在のカバー内に、前記洗浄水供給管と電動モータは筐体内に収納されている洗浄装置であって、前記洗浄ノズルは軸方向に所定長さの円筒部からなり、該円筒部には内周面から外周面に向けてテーパ状に縮径されている噴射孔が軸方向に列をなして複数個形成されていると共に、前記円筒部の径は洗浄対象物である円筒状のフィルターエレメントの径よりも小さく、前記フィルターエレメントは前記円筒部に装着されて洗浄されるようになっており、前記噴射孔から噴射される洗浄水は針状に噴射されて圧力が減少することなく前記フィルタエレメントに付着している異物、汚れ等に作用するようになっていることを特徴とする洗浄装置として構成される。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の装置において、前記噴射孔は複数列にわたって電子ビーム孔加工機によって形成され、請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の装置において、前記フィルターエレメントは、高さ調節用の管状のスペーサを介して前記洗浄ノズルの円筒部に装着されて洗浄されるようになっている。
The invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, in the apparatus according to the third aspect , the injection holes are formed by an electron beam hole drilling machine over a plurality of rows, and the invention according to the fifth aspect is according to the third or fourth aspect . In this apparatus, the filter element is mounted on the cylindrical portion of the cleaning nozzle through a height-adjusting tubular spacer for cleaning.
以上のように、本発明によると、洗浄ノズルには複数個の噴射孔が明けられているので、一度に広範囲に洗浄水を噴射することができ、洗浄の作業効率が高くなる。このとき、噴射孔は浄水源側から洗浄対象物側に向けてテーパ状に縮径されているので、洗浄水は針状に噴射され、噴射される洗浄水の圧力は、減少することなく異物、汚れ等に直接的に作用する。すなわち、洗浄水は滑らかに加速されて噴出されるだけでなく、噴射孔の管壁摩擦による圧力損失も小さく、管壁摩擦による圧力損失は、噴射孔の内径の二乗に反比例して小径となるほど大きくなるが、噴射孔がテーパ状に形成されているので、小径の部分の噴射孔の長さは短く、圧力損失は小さい。これにより、複数個の噴射孔が明けられているにも拘わらず、安価な水道水の供給圧力によって十分に洗浄することができるという、本発明に特有の効果が得られる。さらに、噴射孔の圧力損失を小さくするために、洗浄ノズルの肉厚を薄くする必要もないので、十分な強度と耐久性を兼ね備えた洗浄ノズルを提供することもできる。また、他の発明によると、噴射孔は電子ビーム孔加工機によって形成されているので、肉厚の素材から安価に形成できる効果も得られる。さらには、洗浄装置の発明によると、円筒状のフィルタエレメントを洗浄することができるが、このときも上記したような本発明に特有の効果が得られる。 As described above, according to the present invention, since the cleaning nozzle has a plurality of injection holes, the cleaning water can be sprayed over a wide range at a time, and the cleaning work efficiency is increased. At this time, since the injection hole is tapered from the water purification source side toward the object to be cleaned, the cleaning water is injected in a needle shape, and the pressure of the injected cleaning water does not decrease. Acts directly on dirt, etc. That is, the washing water is not only smoothly accelerated and ejected, but also the pressure loss due to the tube wall friction of the injection hole is small, and the pressure loss due to the tube wall friction becomes smaller in inverse proportion to the square of the inner diameter of the injection hole. Although it becomes large, since the injection hole is formed in a tapered shape, the length of the injection hole in the small diameter portion is short and the pressure loss is small. As a result, an effect peculiar to the present invention can be obtained in that it can be sufficiently washed by the supply pressure of inexpensive tap water despite the fact that a plurality of injection holes are opened. Further, since it is not necessary to reduce the wall thickness of the cleaning nozzle in order to reduce the pressure loss of the injection hole, it is possible to provide a cleaning nozzle having sufficient strength and durability. Further, according to another invention, since the injection hole is formed by the electron beam hole processing machine, an effect that it can be formed at low cost from a thick material is also obtained. Furthermore, according to the invention of the cleaning device, the cylindrical filter element can be cleaned, but also at this time, the effects specific to the present invention as described above can be obtained.
以下、本発明の実施の形態に係る洗浄ノズルを、フィルタエレメントの洗浄用ノズルとして実施した例について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る洗浄ノズル1が取り付けられた、フィルタエレメント用の洗浄装置10を示す側面図である。洗浄装置10は、概略、水道水を供給する洗浄水供給部、供給された洗浄水を噴射させてフィルタエレメントを洗浄する洗浄部、洗浄後の排水を装置外に排出する排水部等から構成され、これらが以下に説明するように筐体内に組み込まれている。
Hereinafter, the example which implemented the washing nozzle concerning an embodiment of the invention as a nozzle for washing of a filter element is explained. FIG. 1 is a side view showing a
筐体は、図1に示されているように、作業エリアに設置されて装置全体のベースとなる第1の筐体K1と、第1の筐体1に取り付けられる第2の筐体K2とから構成されている。第2の筐体K2の、第1の筐体K1への取付位置を変更すると、装置全体の高さを自在に調整できるようになっている。第2の筐体K2の内部には、3枚の水平の第1〜3のテーブルT1、T2、T3が上下方向に所定の間隔で設けられている。最下層に位置する第3のテーブルT3と中間に位置する第2のテーブル2は、その周囲は第2の筐体K2の周壁に液密的に固着されているが、最上層に位置する第1のテーブルT1は、第2のテーブルT2に支持材17、17によって支持され、第1のテーブルT1の周囲と第2の筐体K2の周壁との間には所定の幅の隙間が設けられている。従って、下方が開口した筒状のカバーCを開口部を下にして第2の筐体K2の上から被せると、カバーCの周壁の下端部が第1のテーブルT1と第2の筐体K2の周壁との間の隙間に挿入され、カバーCが第2の筺体K2に着脱自在に取り付けられる。
As shown in FIG. 1, the casing is a first casing K1 that is installed in the work area and serves as a base of the entire apparatus, and a second casing K2 that is attached to the first casing 1. It is composed of By changing the mounting position of the second casing K2 to the first casing K1, the height of the entire apparatus can be freely adjusted. Inside the second housing K2, three horizontal first to third tables T1, T2, and T3 are provided at predetermined intervals in the vertical direction. The periphery of the third table T3 located in the lowermost layer and the second table 2 located in the middle are liquid-tightly fixed to the peripheral wall of the second casing K2, but the second table 2 located in the uppermost layer The first table T1 is supported on the second table T2 by
洗浄水供給部は、洗浄水供給管11、回転継手15、送水管16等から構成されている。本実施の形態によると、洗浄水供給管11には加圧ポンプ等の加圧装置を介することなく、直接水道水が供給されるようになっている。洗浄水供給管11には、開閉バルブ、水圧計18等が取り付けられて、第2の筐体K2の周壁に明けられた孔から、洗浄装置10の内部に挿入されている。この洗浄水供給管11は、回転継手15を介して送水管16に接続されている。送水管16の上端部は、第2のテーブルT2を貫通するように、第2のテーブルT2の中央に明けられた孔に通されている。本実施の形態によると、送水管16は第3のテーブルT3の下部のモータ室に設けられている電動モータ14によって制御された回転速度で回転駆動されるようになっている。洗浄水供給管11が、回転継手15を介して送水管16に接続されているので、電動モータ14により送水管16が回転駆動されても、洗浄水供給管11から洗浄水を連続して供給することができる。第2のテーブルT2の中央の孔と送水管16との隙間は、回転自在なシールド19で塞がれているので、第2のテーブルT2の孔と送水管16の隙間から洗浄水が下側の室に漏れることはない。
The cleaning water supply unit includes a cleaning water supply pipe 11, a rotary joint 15, a
このような送水管16の上端部分、すなわち送水管16の第2のテーブルT2の上方に突き出ている部分には、洗浄ノズル取付部12が設けられている。この洗浄ノズル取付部12の外周部には雄ネジが形成されている。
The cleaning
洗浄部は、本発明の実施の形態では、円筒状の洗浄ノズル1から構成されている。円筒状の洗浄ノズル1の下端部あるいは開放端部には、後で説明するように取付部2が設けられているので、洗浄ノズル1を第1のテーブルT1の中央に明けられた所定の大きさの孔を貫通するように差し込んで、前述した洗浄ノズル取付部12に接続することができる。上記したように、送水管16が電動モータ14により回転駆動されるので、洗浄ノズル1も送水管16と一体となって回転駆動されることになる。
In the embodiment of the present invention, the cleaning unit is composed of a cylindrical cleaning nozzle 1. Since a mounting
排水部は排水管13から構成されている。排水管13の一方は、第2の筐体K2の周壁に明けられた孔から洗浄装置10内に挿入され、第2のテーブルT2の表面に開口し、他方は洗浄装置10外部の図に示されていない排水処理設備に接続されている。この排水管13にも開閉弁等が設けられれているが、図1には示されていない。
The drainage part is composed of a
次に、本発明の実施の形態に係る、洗浄ノズルについて説明する。図2の(ア)の斜視図に、本発明の第1の実施の形態に係る洗浄ノズル1が示されている。洗浄ノズル1は、一方が開口した長さが約100mmの中空の細長い円筒部3と、その開口した端部に取り付けられている幅広のリング状の取付部2とから構成されている。取付部2の内周面には、雌ネジが形成され、前述した洗浄装置10の洗浄ノズル取付部12に設けられている雄ネジに螺合するようになっている。
Next, the cleaning nozzle according to the embodiment of the present invention will be described. The cleaning nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention is shown in the perspective view of FIG. The cleaning nozzle 1 includes a hollow elongated
洗浄ノズル1の円筒部3の周壁には、軸方向に2列に複数の小径の噴射孔4、4、…が明けられている。図2の(イ)は、円筒部3の展開図であるが、この展開図に示されているように、第1列の噴射孔4、4、…は、軸方向に所定の間隔hで明けられており、第2列の噴射孔4、4、…も同じ間隔hで明けられているが、第1列の噴射孔4、4、…に対して間隔hの半分だけ軸方向にずれている。噴射孔4、4、…は、1列当たり例えば183個明けられている。このような噴射孔4、4、…が形成されている第1列と第2列の間隔hwは、これらの噴射孔4、4、…から噴射される洗浄水が互いに干渉しない程度の間隔になっている。
A plurality of small diameter injection holes 4, 4,... Are opened in two rows in the axial direction on the peripheral wall of the
以上のように、本実施の形態によると、第1列の噴射孔4、4、…と、第2列の噴射孔4、4、…は、軸方向に「h」の間隔をおいて配置され、また第1列と第2列は間隔「hw」をおいて配置されているので、これらの噴射孔4、4、…から噴射される洗浄水は互いに干渉するようなことはない。しかも、本実施の形態によると、第1列の噴射孔4、4、…と第2列の噴射孔4、4、…は、軸方向に「1/2・h」だけずらされて明けられているので、洗浄ノズル1が回転駆動されると、噴射孔4、4、…は見かけ上「1/2・h」の間隔で明けられていることになる。これにより、密に洗浄できる効果が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the first row of
図3の(ア)は、上記したような第1の実施の形態に係る1個の噴射孔4を模式的に示す断面図である。噴射孔4は、この断面図に示されているように、洗浄ノズル1の円筒部3の内周面3aから、外周面3bに向かって、すなわち半径外方に向かってテーパ状に縮径されている。本実施の形態によると、円筒部3の肉厚は、例えば2.85mmで、噴射孔4の内周面3a側の内径d1は、0.77mm、外周面3b側の内径d2は、0.54mmに選定されている。
FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing one
次に、本発明の実施の形態に係る洗浄ノズル1の使用例について説明する。準備工程として図1に示されているように、洗浄装置10に本発明の第1の実施の形態に係る円筒状の洗浄ノズル1の取付部2を、洗浄ノズル取付部12に取り付ける。洗浄されるフィルタエレメントの長さに応じて選定された所定長さの管状のスペーサ20を、第1のテーブルT1の上に取り付ける。次いで、洗浄対象物であるフィルタエレメント21を、洗浄ノズル1に被せるように装着して、その下端部をスペーサ20に取り付ける。そして、洗浄水の飛散防止のためにカバーCを上から被せ、第2の筐体K2に取り付ける。これで準備工程が完了する。
Next, a usage example of the cleaning nozzle 1 according to the embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1 as a preparation step, the mounting
水道水、すなわち洗浄水を洗浄水供給管11から供給する。そうすると、洗浄水は回転継手15、送水管16等を介して洗浄ノズル1に達し、洗浄ノズル1に明けられている複数個の噴射孔4、4、…から、シャワー状に噴射される。噴射される洗浄水は、フィルタエレメント21の内壁に縦長に帯状に当たる。図に示されていないインバータ等で電動モータ14の回転数を制御し、ゆっくり送水管16を回転させる。そうすると、洗浄ノズル1も回転して、噴射される洗浄水はフィルタエレメント21の内壁に隈無く当たる。シャワー状に噴射される洗浄水がフィルタエレメント21の網の目等に詰まった異物、汚れ等に直接作用して、異物等が除去される。異物を含んだ洗浄水すなわち排水Hは、第1のテーブルT1上で一旦受けられて、第1のテーブルT1の周囲に流れ、第1のテーブルT1の周部とカバーCとの隙間から第2のテーブルT2上に流れ落ちる。落ちた排水Hは、第2のテーブルT2上で集められ、排水管13から外部に排出される。カバーCを取り外し、洗浄が終わったフィルタエレメント21を取り出す。以下同様にして次のフィルタエレメント21を洗浄する。
Tap water, that is, cleaning water is supplied from the cleaning water supply pipe 11. Then, the cleaning water reaches the cleaning nozzle 1 through the rotary joint 15, the
上記のように本実施の形態によると、圧力が例えば0.5MPaのような低圧の水道水で洗浄することができるが、その理由を説明する。図4には、一つの噴射孔4の断面と噴射される洗浄水とが模式的に示されている。洗浄ノズル1の噴射孔4の内径d1は、前記したように内周面3a側では比較的大きいので、内周面3a側近傍における洗浄水の流速v1は比較的小さい。しかしながら、噴射孔4の外周面3b側における内径d2は比較的小さいので、外周面3a側近傍における洗浄水の流速v2は大きい。このように本実施の形態によると、噴射孔4はテーパ状に縮径されているので、洗浄水は滑らかに加速されて噴射される。
As described above, according to the present embodiment, the pressure can be washed with low-pressure tap water such as 0.5 MPa. The reason will be described. FIG. 4 schematically shows a cross section of one
次に、噴射孔4における孔内抵抗について考える。噴射される洗浄水の流速v2が、例えば秒速3mとすると、10℃の水の動粘性係数はν=0.013cm2/秒であるので、噴射孔4の内径d2=0.54mmを流れる洗浄水のレイノルズ数Reは、下記で与えられる。
Re=v2×d2/ν=1246
従って、臨界レイノルズ数Rc=2300より小さいので、噴射孔4の内部では層流となっていることが分かる。層流の場合、管内抵抗による圧力損失は、平均流速に比例して、内径の二乗に反比例することが知られている。図6に示されるような、内径d0が一定の噴射孔では、流速v0も一定で、噴射孔の全長L0にわたって圧力損失が大きいのに対して、本願発明の実施の形態に係る洗浄ノズル1の噴射孔4は、内径が小さい部分は噴射孔4の一部だけであり、洗浄ノズル1の内壁3a近傍は内径が大きく、流速v1も小さいので、噴射孔の全長Lにわたる圧力損失は比較的少ない。従って、0.5MPa程度の水道水の供給圧力によっても、噴射孔4、4、…から噴射される洗浄水の水圧は十分高く、洗浄能力は高い。
Next, the in-hole resistance in the
Re = v2 × d2 / ν = 1246
Therefore, since the critical Reynolds number Rc = 2300 is smaller, it can be seen that the flow is laminar inside the
本発明の実施の形態に係る噴射孔4、4、…は、本出願人が特開2001−110307号公報により開示しているように、従来周知の電子ビーム加工機あるいは電子ビーム孔加工機で明けることができる。電子ビームのフォーカス位置を金属板の厚さ方向の上下にずらしながら、噴射孔を加工すると、金属板に噴射孔4、4、…がテーパ状に形成される。噴射孔が加工された金属板を円筒状に巻いて接合部を溶接すると、洗浄ノズル1の円筒部3が得られる。
The injection holes 4, 4,... According to the embodiment of the present invention are conventionally known electron beam processing machines or electron beam hole processing machines as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-110307. Can dawn. When the injection hole is processed while shifting the focus position of the electron beam up and down in the thickness direction of the metal plate, the injection holes 4, 4,... Are tapered in the metal plate. When the metal plate on which the injection holes are processed is wound into a cylindrical shape and the joint is welded, the
次に、本発明の第2の実施の形態に係る洗浄ノズルについて説明する。洗浄ノズルの全体の形状は、第1の実施の形態に係る洗浄ノズル1とほぼ同様であるが、洗浄水を噴射する噴射孔4’、4’、…の形状が第1の実施の形態の噴射孔4、4、…とは異なっている。図3の(イ)には、本発明の第2の実施の形態に係る1個の噴射孔4’が示されている。図に示されているように、第2の実施の形態によると、噴射孔4’は平面形状が長方形を呈するスロット状の噴射孔4’として構成されている。このスロット状の噴射孔4’もテーパ孔として形成され、内周面3a側の長方形の面積の方が、外周面3b側のそれよりも大きく、全体としてテーパ状に形成されている。例えば、外周面3b側の長方形の大きさは、幅a=0.15〜0.5mm、長さb=2〜5mmのように形成されている。第2の実施の形態に係る洗浄ノズルによっても、噴射孔4’、4’、…は大きさが噴出される方向に向かって小さくなるようにテーパ状に形成されているので、第1の実施の形態と同様な作用を奏し、同様な効果が得られる。
Next, a cleaning nozzle according to a second embodiment of the present invention will be described. The overall shape of the cleaning nozzle is substantially the same as that of the cleaning nozzle 1 according to the first embodiment, but the shape of the injection holes 4 ′, 4 ′,... For injecting cleaning water is the same as that of the first embodiment. It is different from the injection holes 4, 4,. FIG. 3 (a) shows one injection hole 4 'according to the second embodiment of the present invention. As shown in the drawing, according to the second embodiment, the injection hole 4 'is configured as a slot-like injection hole 4' having a rectangular planar shape. This slot-shaped
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく色々な形で実施できる。例えば、噴射される1個の噴射孔の径が前記した径に限定されることなく、0.3〜1.0mm、あるいはそれ以上の大きさの径で実施できることは明らかである。洗浄ノズル1の筒部3に明けられる噴射孔4、4、…の列も、1列あるいは3列以上で実施することも、さらには噴射孔4、4、…の数を増減することもできる。また、洗浄ノズル1の長さを変更することも、洗浄ノズルの形状を変更して、例えば浴室に備わっているシャワーノズルのような凸面状のノズルとして実施することもできる。このように実施しても同様な効果が得られることは明らかである。また、本発明の実施の形態に係る洗浄ノズルに高圧水を適用できることも明らかである。さらには、洗浄ノズルの噴射孔は、電子ビーム孔加工機によって明ける旨説明されているが、レーザ孔加工機によっても明けることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment and can be implemented in various forms. For example, it is obvious that the diameter of one injection hole to be injected is not limited to the above-described diameter, and can be implemented with a diameter of 0.3 to 1.0 mm or more. The rows of the injection holes 4, 4,... Opened in the
多数の噴射孔が明けられていながら、噴射孔による圧力損失が小さく、洗浄能力が高いので、フィルタエレメントの洗浄以外の洗浄にも適用可能である。さらに、洗浄水だけでなく、洗浄用の溶媒を噴射することもできる。 Although many injection holes are opened, the pressure loss due to the injection holes is small and the cleaning ability is high. Therefore, the present invention can be applied to cleaning other than cleaning of the filter element. Furthermore, not only cleaning water but also a cleaning solvent can be injected.
1 洗浄ノズル 3 円筒部
4、4’ 噴射孔 11 洗浄水供給管
20 スペーサ 21 円筒状のフィルタエレメント
C カバー K1、K2 筐体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記洗浄ノズルは、前記フィルターエレメントの径より小径の円筒部からなり、該円筒部には洗浄水を噴射する噴射孔が軸方向に列をなして複数個形成され、前記フィルターエレメントが装着されるようになっており、 The cleaning nozzle includes a cylindrical portion having a diameter smaller than the diameter of the filter element, and a plurality of injection holes for injecting cleaning water are formed in a row in the axial direction, and the filter element is mounted. And
前記複数個の噴射孔は、噴射される出口側に向かってテーパ状に縮径されており、洗浄水が針状に噴射されて圧力が減少することなく前記フィルタエレメントに付着している異物、汚れ等に作用するようになっていることを特徴とする洗浄ノズル。 The plurality of injection holes are tapered in diameter toward the outlet side to be injected, and the foreign matter adhering to the filter element without the pressure being reduced because the cleaning water is injected in a needle shape, A cleaning nozzle characterized by acting on dirt and the like.
前記洗浄ノズルは着脱自在のカバー内に、前記洗浄水供給管と電動モータは筐体内に収納されている洗浄装置であって、
前記洗浄ノズルは軸方向に所定長さの円筒部からなり、該円筒部には内周面から外周面に向けてテーパ状に縮径されている噴射孔が軸方向に列をなして複数個形成されていると共に、前記円筒部の径は洗浄対象物である円筒状のフィルターエレメントの径よりも小さく、前記フィルターエレメントは前記円筒部に装着されて洗浄されるようになっており、
前記噴射孔から噴射される洗浄水は針状に噴射されて圧力が減少することなく前記フィルタエレメントに付着している異物、汚れ等に作用するようになっていることを特徴とする洗浄装置。 A cleaning nozzle, a cleaning water supply pipe connected to the cleaning nozzle through a rotary joint to supply cleaning water, and an electric motor that rotationally drives the cleaning nozzle and the cleaning water supply pipe at a controlled speed. ,
The cleaning nozzle is a detachable cover, and the cleaning water supply pipe and the electric motor are stored in a housing,
The cleaning nozzle includes a cylindrical portion having a predetermined length in the axial direction, and the cylindrical portion has a plurality of injection holes that are tapered in diameter from the inner peripheral surface toward the outer peripheral surface in a row in the axial direction. And the diameter of the cylindrical part is smaller than the diameter of the cylindrical filter element that is the object to be cleaned, and the filter element is mounted on the cylindrical part and cleaned .
Washing water ejected from the ejection holes is ejected in a needle shape and acts on foreign matter, dirt, etc. adhering to the filter element without reducing pressure .
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