JP2000229252A - 高圧水噴出装置 - Google Patents

高圧水噴出装置

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JP2000229252A
JP2000229252A JP11029390A JP2939099A JP2000229252A JP 2000229252 A JP2000229252 A JP 2000229252A JP 11029390 A JP11029390 A JP 11029390A JP 2939099 A JP2939099 A JP 2939099A JP 2000229252 A JP2000229252 A JP 2000229252A
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pressure water
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high pressure
scattered
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Takeshi Sato
健 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧水を噴出するノズルの耐久性を向上させ
ることができる高圧水噴出装置を提供する。 【解決手段】 ノズル1から対象物Aに高圧水を噴出し
て対象物Aの表面層wを剥離する高圧水噴出装置であっ
て、ノズル1の対象物側表面2aに、対象物側表面2a
を覆った状態で耐摩耗性の被膜4が形成されるように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルから対象物
に高圧水を噴出して対象物の表面層を剥離する高圧水噴
出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】金属表面などに形成された各種コーティ
ング層を剥離する際に、高圧水噴出装置が使われること
がある。例えば、航空機用エンジンのコンバッション・
チャンバー(燃焼器)あるいはファンケースなどには、
その表面に耐熱・耐摩耗性などを目的とした被膜(コー
ティング層)が溶射などによって形成されている。この
コーティング層としては、例えば、第1層に金属層、中
間に金属とセラミック層、上層にセラミック層からなる
多層溶射被膜といったものがある。そして、このような
部品のメンテナンスとして、高圧水噴出装置を用いて、
部品表面に形成されたコーティング層を剥離する場合が
ある。ここで、従来の高圧水噴出装置としては、高圧水
を噴出するノズルを備えており、このノズルから剥離部
分に向けて噴出する高圧水によってコーティング層を剥
離するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高圧水噴出装置では、ノズルから高圧水を噴出してコー
ティング層を剥離する際に、剥離されたコーティング層
の一部が飛散してノズルのボディ表面に衝突するため、
この飛散物によって表面に損傷を受けてしまいノズルの
寿命を短くしてしまうという問題がある。
【0004】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、高圧水を噴出するノズルの耐久性を向上させ
た高圧水噴出装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に係る発明は、ノズルから対象物に高圧水
を噴出して対象物の表面層を剥離する高圧水噴出装置で
あって、ノズルの対象物側表面に、対象物側表面を覆っ
た状態で耐摩耗性の被膜が形成される技術が採用され
る。この高圧水噴出装置は、ノズルの対象物側表面に耐
摩耗性の被膜が形成されているので、高圧水で剥離され
た飛散物が被膜に衝突することになり、ノズルは飛散物
の直接的な衝突を免れる結果、損傷を受けにくい。
【0006】請求項2に係る発明は、請求項1の高圧水
噴出装置において、被膜が高速フレーム溶射によって形
成される技術が採用される。この高圧水噴出装置では、
ノズルの対象物側表面に高速フレーム溶射によって被膜
が形成されているので、より一層強固な被膜を形成する
ことが可能となり、対象物表面から被膜を剥がれにくく
するとともに被膜の耐摩耗性が高く、高圧水で剥離され
た飛散物がノズルに衝突しても、より一層ノズルは損傷
を受けにくい。
【0007】請求項3に係る発明は、請求項1の高圧水
噴出装置において、被膜は、予めノズル外形に合わせて
形成された摩耗防止部材がノズルの対象物側表面に取り
付けられることにより形成される技術が採用される。こ
の高圧水噴出装置では、予め形成された摩耗防止部材を
ノズルの対象物側表面に取り付けるので、高圧水で剥離
された飛散物が衝突しても、ノズルは損傷を受けにくい
ことはもちろん、摩耗防止部材のノズルへの装着が容易
となり、既存のノズルの耐久性を容易に向上させること
が可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の高圧水噴出装置の
一実施形態について図1を参照して説明する。図1は、
この高圧水噴出装置における高圧水を噴出するノズル1
の断面図である。高圧水噴出装置で処理する剥離対象物
Aは、その表面に耐熱・耐摩耗性などを目的としたコー
ティング層wが溶射などによって形成されている。この
コーティング層wは、例えば、第1層に金属層、中間に
金属とセラミック層、上層にセラミック層からなる多層
溶射被膜といったものである。
【0009】ノズル1は、本体であるノズルボディ2
と、ノズルボディ2を貫通した状態で設けられた高圧水
の噴出部3とから構成されている。ノズルボディ2は、
例えばステンレス鋼といった材質である。ノズルボディ
2は、対象物側表面2aが剥離対象物Aに向かって湾曲
した略円柱形状であって、内周面に取り付け用のねじ溝
2bが形成されている。また、ノズルボディ2は、対象
物側表面2aを覆った状態で耐摩耗性の被膜4が形成さ
れている。本実施形態では、この被膜4は、高速フレー
ム溶射によって形成されている。
【0010】溶射被膜4に用いられる材料は、WC−C
o(タングステンカーバイド−コバルト)や、WC−C
o−Cr、WC−Ni、WC−CrC−Niといったセ
ラミック系合金、あるいはCrC−NiCr(Cr3C
2−NiCr)合金、さらには、Co系合金やNi系合
金といったものである。これら溶射被膜4に用いる材料
は、高圧水の使用圧力やノズルボディ2の材質などとい
ったノズル1の使用条件に応じて選択され、本実施形態
では、WC−Co合金(Co:10〜20%)を用いて
いる。
【0011】WC−Co合金の溶射被膜4は、高密度で
超硬であり、耐摩耗性に優れている。また、被膜4は、
耐摩耗用として適切な厚みで形成されている。そして、
高速フレーム溶射によって形成された被膜4は、合金材
料が微粒状の溶融状態で物体に吹き付けられるので、母
材である対象物側表面2aとの密着性もよく、衝撃を受
けてもノズル1から剥がれにくい。
【0012】噴出部3は、高圧水供給手段5に接続され
ており、剥離対象物Aの剥離面に均一な面圧で高圧水を
噴出するように形成されている。高圧水供給手段5は、
水を噴出部3に連続的に供給して、噴出部3から例えば
40000〜55000psiといった圧力の高圧水を
噴出させる構成である。また、高圧水供給手段5では、
この噴出圧力や噴出する水の流量を所定の範囲で任意に
設定可能であり、高圧水供給手段5が有する各配管や配
管制御機器は設定される最大の圧力に耐えうる構造とな
っている。
【0013】そして、ノズル1は、ノズル1と剥離対象
物Aとの距離dがコーティング層wを剥離するのに適切
な距離となるように配されている。ここでは、噴出した
高圧水によってコーティング層wを最も効率的に剥離す
るような距離dが予め定められており、例えば10〜2
0mmといった値である。また、このノズル1は、図示
しない移動手段に設置されており、移動手段によって剥
離対象物Aの面方向に移動して、コーティング層wを連
続的に剥離するようになっている。
【0014】次に、このように構成されたノズル1を有
する高圧水噴出装置の作用について説明する。高圧水供
給手段5によってノズル1から高圧水を噴出すると、高
圧水が剥離対象物Aに作用してコーティング層wを剥離
する。この際、剥離されたコーティング層wの一部が飛
散して、この飛散物pがノズルボディ2の対象物側表面
2aに衝突する。対象物側表面2aには、高速フレーム
溶射によって耐摩耗性の被膜4が形成されており、飛散
物pはこの被膜4で跳ね返される。このため、ノズルボ
ディ2は、飛散物pの直接的な衝突を免れる結果、損傷
を受けるといったことが起こりにくい。
【0015】続いて、上述した実施形態の実施例につい
て説明する。剥離対象物Aにはセラミック系のコーティ
ング層wが形成されており、高圧水噴出装置によってこ
のコーティング層wの剥離を連続的に行った。このと
き、ノズル1と剥離対象物Aとの距離dは15mm、高
圧水の噴出圧力は40000〜55000psiであっ
た。従来の、被膜を形成していないノズルでは寿命が1
0時間であったのに対し、本実施形態で示した、耐摩耗
性の被膜4を形成したノズル1では、寿命が50時間で
あった。このように、ノズル1の対象物側表面2aに高
速フレームによって耐摩耗性の被膜4を形成することに
よって、ノズル1が損傷を受けにくくなり、ノズル1の
寿命が大幅に長くなる。
【0016】また、図2は、本発明の高圧水噴出装置の
他の実施形態を示すノズル10の断面図である。前述し
た実施形態のノズル1が、ノズルボディ2に耐摩耗性の
被膜4を溶射して形成していたのに対し、この実施形態
のノズル10は、ノズルボディ11の対象物側表面11
aに摩耗防止部材12を取り付けられている。この摩耗
防止部材12は、例えばステンレス鋼といった材質で、
予めノズル10外形に合わせて形成したものである。摩
耗防止部材12の厚みは衝撃に耐えられるに十分な厚み
となっており、高圧水の噴出される孔12aが形成され
ている。また、摩耗防止部材12の外表面には、耐摩耗
性の被膜13が形成されており、この被膜13は、前述
した実施形態で示した、高速フレーム溶射によるWC−
Co合金と同様に形成された溶射被膜13である。
【0017】この実施形態の高圧水噴出装置では、ノズ
ル10の対象物側表面11aに摩耗防止部材12が取り
付けられているので、飛散物pによってノズル10が損
傷を受けるといったことが起こりにくい。さらに飛散物
pによって摩耗防止部材12が損傷を受けても、ノズル
10は交換することなく、摩耗防止部材12を新たなも
のに取り換えるといったことが可能となり、ノズル10
の寿命をさらに長くすることが可能である。また、摩耗
防止部材12は、ノズル10に比べると低価格で容易に
製造可能であるので、稼動コストを低減することができ
る。
【0018】なお、上述した実施形態においては、摩耗
防止部材12の外表面に耐摩耗性の被膜13を形成した
が、摩耗防止部材12そのものを、例えばセラミック系
の耐摩耗性の材質として、外表面には耐摩耗性の被膜を
形成しないような構成としてもよい。
【0019】また、始めの実施形態に示したノズル1に
おいて、被膜4を形成する場所は、ノズルボディ2の対
象物側表面2aに限るものではなく、飛散物pが衝突す
る可能性のある外側面などの他の場所にも形成してもよ
いことはいうまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る高
圧水噴出装置は、ノズルの対象物側表面に耐摩耗性の被
膜が形成されているので、高圧水で剥離された飛散物が
被膜に衝突することになり、ノズルは飛散物の直接的な
衝突を免れる結果、損傷を受けにくく、ノズルの耐久性
が向上して寿命が長くなる。このため、ノズルの交換頻
度が少なくなって生産性が向上するとともに、稼動コス
トが低減される。
【0021】請求項2に係る高圧水噴出装置では、ノズ
ルの対象物側表面に高速フレーム溶射によって被膜が形
成されており、より一層強固な被膜を形成することが可
能となり、対象物側表面から被膜を剥がれにくくすると
ともに被膜の耐摩耗性が高いため、高圧水で剥離された
飛散物が衝突しても、より一層ノズルが損傷を受けにく
く、ノズルの耐久性がさらに向上して寿命が長くなる。
【0022】請求項3に係る高圧水噴出装置では、予め
形成された摩耗防止部材をノズルの対象物側表面に取り
付けるので、高圧水で剥離された飛散物が衝突してもノ
ズルが損傷を受けにくいことはもちろん、ノズルへの摩
耗防止部材の装着が容易となるので、既存のノズルの耐
久性を容易に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の高圧水噴出装置の一実施形態におけ
るノズルの断面図である。
【図2】 本発明の高圧水噴出装置の他の実施形態にお
けるノズルの断面図である。
【符号の説明】
A 剥離対象物(対象物) w コーティング層(表面層) p 飛散物 1,10 ノズル 2a,11a 対象物側表面 4,13 被膜 12 摩耗防止部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノズル(1,10)から対象物(A)に
    高圧水を噴出して前記対象物(A)の表面層(w)を剥
    離する高圧水噴出装置であって、 前記ノズル(1,10)の前記対象物側表面(2a,1
    1a)に、該対象物側表面(2a,11a)を覆った状
    態で耐摩耗性の被膜(4,13)が形成されることを特
    徴とする高圧水噴出装置。
  2. 【請求項2】 前記被膜(4,13)は、高速フレーム
    溶射によって形成されることを特徴とする請求項1記載
    の高圧水噴出装置。
  3. 【請求項3】 前記被膜(13)は、予め前記ノズル
    (10)外形に合わせて形成された摩耗防止部材(1
    2)が該ノズル(10)の前記対象物側表面(11a)
    に取り付けられることにより形成されることを特徴とす
    る請求項1記載の高圧水噴出装置。
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