JP2004058268A - Air blast device - Google Patents

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JP2004058268A
JP2004058268A JP2003158122A JP2003158122A JP2004058268A JP 2004058268 A JP2004058268 A JP 2004058268A JP 2003158122 A JP2003158122 A JP 2003158122A JP 2003158122 A JP2003158122 A JP 2003158122A JP 2004058268 A JP2004058268 A JP 2004058268A
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supersonic
air blast
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mixing chamber
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Kazuichi Seki
関 和市
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air blast device of greatly improved performance with compared to a conventional device and capable of performing high speed processing. <P>SOLUTION: This device is composed of an ultrasonic nozzle 11 generating ultrasonic air flow, a jet object supply port 12, an induction mixing chamber 13 having ultrasonic flow and jet object flow therein and inducibly mixing jet object and ultrasonic flow to generate mixed air flow, and an injection port 14 making mixed air flow collide with an object 6. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空圧噴射機械装置いわゆるエアブラスト装置に関する。
【0002】
エアブラスト装置は、噴射物を空気流に混合し、この混合空気流を高速度で対象物の表面に衝突させることによって、その対象物表面の処理あるいは加工をするための装置である。
【0003】
このエアブラスト装置の利用範囲は、例えば、(a)白線剥離、アスファルト清掃等の道路路面処理、(b)建物、橋梁、船舶、航空機等に対する外部塗装の剥離、すなわち屋外構造物塗装剥離処理、(c)自動車整備用ブラスト処理、(d)メッキ下地処理用ブラスト処理、(e)機械部品、樹脂部品のバリとり処理、(f)金属、木、樹脂部品の研磨または加工処理、(g)精密部品(機械、電子)の研磨または加工処理、(h)リターン処理、(i)資源リサイクル処理、等、きわめて多岐に及ぶ。
【0004】
【従来の技術】
図13は一般的なエアブラスト装置の典型的な原理構成を示す図である。
【0005】
本図において、参照番号1はエアブラスト装置全体を示しており、高圧空気の流入管2と、ガラスビーズ、アルミナ等の微小粉粒体等からなる噴射物の流入管3と、これらの流入管2および3からのそれぞれの流れを混合して噴射するノズル4とからなる。そして、このノズル4からの混合空気流5が対象物6に衝突し、その表面に対して、研磨、剥離等の表面処理あるいは微細彫刻等の加工処理を施す。なお一般的なエアブラスト装置の一例としては下記の特許文献1および2等がある。
【特許文献1】
特開平9−38864号公報
【特許文献2】
特開平9−109029号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図13に示す一般的なエアブラスト装置1は古くから実用に供され、ブラスト処理/加工分野では広範に利用されている。
【0007】
ところで、近年の資源回収への関心の高まりから、既述した処理の中で、とりわけ(i)資源リサイクル処理への利用が急拡大しつつある。一例を挙げると、ゴミとして収集された大量のアルミ缶あるいはスチール缶から、純度の高いアルミ素材あるいは鉄素材を回収するに際し、その表面に付着された各種の着色塗料を剥離する、という工程があり、これは前処理として重要な工程である。
【0008】
しかしながら、上述した従来のエアブラスト装置1を用いた場合、上記前処理の工程に相当の時間を要し、これがボトルネックとなって、高性能かつ高速の資源リサイクル処理が実現できない、という問題があった。ただし、この問題は上述した一例としての資源リサイクル処理に限らず、既述した各種処理(a)〜(h)に共通の問題である。
【0009】
したがって本発明は上記問題点に鑑み、従来に比して格段に高性能かつ処理の高速化を図ることのできるエアブラスト装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の原理構成を示す断面図である。
【0011】
本図に示すとおり、本発明に係るエアブラスト装置10は、超音速空気流17を生成する超音速ノズル11と、噴射物を供給する噴射物供給口12と、超音速ノズル11からの超音速空気流17と、噴射物供給口12からの噴射物と、を流入させ、かつ、該噴射物を誘導により超音速空気流17に混合して混合空気流15を生成する誘導混合チャンバ13と、誘導混合チャンバ13で生成された混合空気流15を、ブラスト処理すべき対象物16に衝突させる噴射口14と、を備えて構成される。
【0012】
本発明において特に注目すべき点は、第1に、超音速ノズルを採用したことと、第2に、誘導混合チャンバ13を設けたことである。
【0013】
第1に超音速ノズルを採用した点について考察する。この超音速ノズルそれ自体は、原理的にLavalノズルとして既に周知である。そして、この超音速ノズルは、通常は、実験用風洞やジェットエンジン等の大型設備あるいは機械に広く採用されている。
【0014】
したがって、比較的小規模の空圧噴射機械装置に、その超音速ノズルを応用するという発想は、従来は全く無かったものと思われる。ちなみに、図12に示すような典型的なノズル4から噴出される空気流の速度が最大で約100m/秒程度であるのに対し、超音速ノズルから噴出される空気流の速度は1000m/秒以上ものオーダに達し、マッハを超える。それゆえ、超音速(マッハ1〜5)、さらには極超音速(マッハ5〜11)の空気流を、その超音速ノズル11から得ることができる。
【0015】
既述のとおり、このような超音速ノズルを、空圧噴射機械装置に転用するという発想は、これまで全く無かった。しかしもしその発想が仮にあったとしても、上述した大型の実験用空洞やジェットエンジンから、小型の空圧噴射機械装置への、単なる転用だけでは、本発明のエアブラスト装置10を実現することはできないことが分かった。
【0016】
そこで本発明者は、超音速ノズルを利用可能な種々の構造のエアブラスト装置を試作し、それぞれの性能を検証した。
【0017】
その結果、上記図1の構成を基本とするエアブラスト装置10によって、超音速ノズルの本来の能力を十分に発揮させることができることを突き止めた。
【0018】
本発明において特に注目すべき点が、第1に、超音速ノズルを採用したことと、第2に、誘導混合チャンバ13を設けたことにある点は初めに述べたとおりであり、また、その第1の点についての考察は上述したとおりである。ここで、上記図1の構成を基本とするエアブラスト装置10によって、超音速ノズル11の本来の能力を十分に発揮させることが可能になったのは、上述した2つの注目すべき点のうち後者の第2の点の着想に起因する。すなわち、図1に示すように構成された誘導混合チャンバ13を採用するという着想により、初めて本発明が完成する。
【0019】
この誘導混合チャンバ13は、超音速ノズル11の出口側に、噴射物との混合手段として、配置される。通常、かかる混合手段は、ノズルの入口側に配置されるのが常識的であるから(図13参照)、本発明の構成はこの点で従来とは全く逆になる。
【0020】
そして本発明の混合チャンバ13は、「誘導」混合チャンバである。つまり、周知の「霧吹き」混合とは全く違う。もし「霧吹き」混合の原理を利用するならば、図1において、(i)噴射物供給口12は、超音速ノズル11の出口の直近に置かれ、かつ、(ii)噴射物の噴出方向(図中の矢印19参照)は、その出口の直近において、超音速空気流17の流れの方向に対してほぼ直角でなければならない。
【0021】
しかし図1によれば、(i)噴射物供給口12は、超音速ノズル11の出口の直近に置かれておらず、また(ii)噴射物の噴出方向(19)は、超音速空気流17の流れの方向に対して直角でもない。
【0022】
かくのごとく、本発明に基づく混合チャンバ13は、「霧吹き」混合チャンバではない。本発明者は、種々分析の結果、本発明装置10が、「霧吹き」ではなく、「誘導」によるものと結論付け、これを誘導混合チャンバ13と呼ぶことにする。この「誘導」の様子は図1において、矢印18の流れとして図解的に表す。
【0023】
【発明の実施の形態】
図2は本発明の実施例1を示す斜視図である。なお、全図を通じて、同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。
【0024】
また図3の(a)は図2の矢視Aによる、(b)は図2の矢視Bによる各正面図である。
【0025】
噴射物供給口12は、図1においては2つ設けたが、原理的には1つでも良い。あるいは噴射物供給口12は3つ以上設けても良く、本実施例1では4つ設けている。好ましくは、これら4つの噴射物供給口12は均等配置される(図3(a)参照)。
【0026】
また図示のとおり、実施例1では噴射物供給口12は、略円筒をなす誘導混合チャンバ13の底面21に設ける。一方、噴射口14はその上面22に設ける。
【0027】
図4は本発明の実施例2を示す斜視図であり、
図5の(a)は図4の矢視Aによる、(b)は図4の矢視Bによる各正面図である。
【0028】
実施例2と実施例1との相違は、4つの噴射物供給口12を、略円筒をなす誘導混合チャンバ13の側面23に設けることである。この場合も、これら4つの噴射物供給口12は、均等配置するのが好ましい。なお、噴射物供給口12は、円筒の底面21(実施例1)と、側面23(実施例2)との双方に設けても良い。
【0029】
図6は本発明の実施例3を示す斜視図であり、
図7の(a)は図6の矢視(A)による、(b)は図6の矢視(B)による各正面図である。
【0030】
実施例3は、前述の実施例1に対応するが、この実施例1における誘導混合チャンバ13が、略円筒をなすのに対し、これを略円錐台に変形したものである。そして、この略円錐台の底面31に4つの噴射物供給口12を均等配置し、また、その上面32に噴射口14を設ける。
【0031】
本実施例3(後述する実施例4も)は、前述した実施例1および実施例2において、図1に示す誘導18による流れが、この図1に示す誘導混合チャンバ13の左上部分において「粗」になることに着目し、その左上部分を除去するものである。これにより、エアブラスト装置10のさらなる省スペース化を図ることができる。また、このエアブラスト装置10が可搬式の携帯型装置とする場合には、この円錐台の側面33がテーパ状をなすことから、噴射口14の前方の視界が広がり、対象物(図1の16)に対する作業性が良好になる。また軽量化も図れるから、上記可搬式の携帯型装置を持ち運ぶのに都合が良い。
【0032】
図8は本発明の実施例4を示す斜視図であり、
図9の(a)は図8の矢視Aによる、(b)は図8の矢視Bによる各正面図である。
【0033】
実施例4と実施例3との相違は、4つの噴射物供給口12を、略円錐台をなす誘導混合チャンバ13の側面33に設けることである。この場合も、これら4つの噴射物供給口12は、均等配置するのが好ましい。なお、噴射物供給口12は、円錐台の底面31(実施例3)と、側面33(実施例4)との双方に設けても良い。
【0034】
また図示のとおり、実施例3および4において、噴射口14は円錐台の上面32に設ける。
【0035】
次にこの噴射口14についてさらに具体的に考察する。噴射口14の形状については特に制限はないが、汎用向けとしては、略円形、略三角形、略矩形およびスリット形のいずれかの断面形状とするのが良い。特殊用途向けならば、例えば星形とすることもできる。以下、図に示す。
【0036】
図10の(a),(b),(c),(d)および(e)は噴射口14の各種断面形状を示す図である。
【0037】
図10の(a)によれば略円形(楕円とドーナツ形を含む)の噴流が得られ、(b)によれば略三角形の噴流が得られ、(c)によれば略矩形の噴流が得られ、(d)によればスリット形の噴流が得られる。また(e)によれば星形の噴流を得ることもできる。
【0038】
最後に、エアブラスト装置の周辺機器について説明しておく。
【0039】
図11はエアブラスト装置の周辺機器について図解的に示す図である。なお本図は図1の構成をベースにしている。
【0040】
本図において、参照番号41は高圧空気タンクであり、超音速ノズル11に接続する。また42は噴射物の貯蔵槽であり、各噴射物供給口12に接続する。この貯蔵槽41内は大気圧でも良い。なお、本図では上記のタンク41および槽42は、それぞれ対応するノズル11および供給口12に直結しているように描いているが、実際には、これらの間をパイプを介して接続する。既述のとおり、本発明のエアブラスト装置は小型で可搬式のものとすることができるので、そのときは、該パイプを介して接続することによりエアブラスト本体をハンディーなものとするのが望ましい。試作例では、誘導混合チャンバ13の外径は5〜30cmとすることができた。実際には、エアブラストの用途に応じて、その外径の他、チャンバ13の容積、高圧空気の圧力等を適宜選択する。かかるノズル11の特徴は、超音速空気の一様流を得て、ブラスト効果を格段に高めたことである。
【0041】
この場合、その高圧空気の圧力が高まれば高まる程、超音速ノズル11の出口における超音速空気流の温度は、断熱膨張により、急冷する。そこで、そのまま使用すれば、急冷効果によって対象物の表面処理が可能となる。また、該ノズル11より圧入されるその高圧空気を、予め、乾燥された常温以上の高温にしておくと、コンデンセーションの防止にもなる。上記の急冷効果による対象物の表面処理としては、例えばケーブルの被覆を急冷効果により表面処理すると、簡単にその被覆を割ることが可能となる。このため、廃材となったケーブルを銅線部分と被覆部分とに分離して、その銅線部分の再利用を容易に実現することができる。
【0042】
また、その超音速空気流は一様流であることが望まれる。このための装置例を図に示す。
【0043】
図12は図11の変形例を示す図である。本図において注目すべき部分は、図11の高圧空気タンク41に代えて導入された整流筒45である。
【0044】
すなわち、この変形例は、外部の例えばコンプレッサ46から供給される圧入空気を、超音速ノズルの入口48において、例えば圧力調整弁47の作用によって圧力一定に保ち、上記の一様流の超音速空気流17を得るための上記整流筒45をさらに備えることを特徴とするものである。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来のエアブラスト装置に比べて格段に高性能化され、したがって処理の高速化を図ることのできる、全く新規なエアブラスト装置が実現される。さらに、噴射口14や噴射物ならびに混合空気流15を適切に調整することにより、いわゆるレーザメスを用いた場合のような、微細加工をも実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成を示す断面図である。
【図2】本発明の実施例1を示す斜視図である。
【図3】(a)は図2の矢視Aによる、(b)は図2の矢視Bによる各正面図である。
【図4】本発明の実施例2を示す斜視図である。
【図5】(a)は図4の矢視Aによる、(b)は図4の矢視Bによる各正面図である。
【図6】本発明の実施例3を示す斜視図である。
【図7】(a)は図6の矢視Aによる、(b)は図6の矢視Bによる各正面図である。
【図8】本発明の実施例4を示す斜視図である。
【図9】(a)は図8の矢視Aによる、(b)は図8の矢視Bによる各正面図である。
【図10】(a),(b),(c),(d)および(e)は噴射口14の各種断面形状を示す図である。
【図11】エアブラスト装置の周辺機器について図解的に示す図である。
【図12】図11の変形例を示す図である。
【図13】一般的なエアブラスト装置の典型的な原理構成を示す図である。
【符号の説明】
10…エアブラスト装置
11…超音速ノズル
12…噴射物供給口
13…誘導混合チャンバ
14…噴射口
15…混合空気流
16…対象物
17…超音速空気流
18…誘導
21,31…底面
22,32…上面
23,33…側面
45…整流筒
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic injection machine, a so-called air blast device.
[0002]
An air blast device is a device for treating or processing the surface of an object by mixing a jet with an air stream and causing the mixed air stream to collide with the surface of the object at a high speed.
[0003]
The range of use of this air blasting device is, for example, (a) white line peeling, road surface treatment such as asphalt cleaning, (b) peeling of external paint on buildings, bridges, ships, aircrafts, etc., that is, outdoor structural paint peeling processing, (C) Blast treatment for automobile maintenance, (d) Blast treatment for plating base treatment, (e) Deburring treatment of machine parts and resin parts, (f) Polishing or processing of metal, wood and resin parts, (g) Polishing or processing precision parts (mechanical, electronic), (h) return processing, (i) resource recycling processing, and so on.
[0004]
[Prior art]
FIG. 13 is a diagram showing a typical principle configuration of a general air blast device.
[0005]
In this drawing, reference numeral 1 denotes an entire air blast apparatus, and an inflow pipe 2 for high-pressure air, an inflow pipe 3 for an ejected material made of fine particles such as glass beads, alumina, etc., and these inflow pipes And a nozzle 4 for mixing and jetting the respective flows from 2 and 3. Then, the mixed air flow 5 from the nozzle 4 collides with the object 6, and the surface thereof is subjected to a surface treatment such as polishing and peeling or a processing such as micro engraving. In addition, as an example of a general air blast device, there are the following Patent Documents 1 and 2.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-38864 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-109029
[Problems to be solved by the invention]
The general air blasting apparatus 1 shown in FIG. 13 has been used for a long time and has been widely used in the blasting / processing field.
[0007]
By the way, due to the growing interest in resource recovery in recent years, among the above-mentioned processes, (i) the use for the resource recycling process is rapidly expanding. For example, there is a process of removing various colored paints attached to the surface when recovering high-purity aluminum or iron materials from a large amount of aluminum or steel cans collected as garbage. This is an important step as a pretreatment.
[0008]
However, when the above-described conventional air blasting apparatus 1 is used, a considerable time is required for the pretreatment process, which becomes a bottleneck, and a high-performance and high-speed resource recycling process cannot be realized. there were. However, this problem is not limited to the resource recycling process as an example described above, but is a problem common to the various processes (a) to (h) described above.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an air blast apparatus which can achieve much higher performance and higher processing speed as compared with the related art.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a sectional view showing the principle configuration of the present invention.
[0011]
As shown in the drawing, an air blast device 10 according to the present invention includes a supersonic nozzle 11 for generating a supersonic airflow 17, an injection supply port 12 for supplying an injection, and a supersonic speed from the supersonic nozzle 11. An induction mixing chamber 13 for flowing the airflow 17 and the jet from the jet supply port 12 and mixing the jet with the supersonic airflow 17 by induction to generate a mixed airflow 15; A jet 14 for causing the mixed air flow 15 generated in the induction mixing chamber 13 to collide with an object 16 to be blasted.
[0012]
Of particular note in the present invention are firstly the use of a supersonic nozzle and secondly, the provision of an induction mixing chamber 13.
[0013]
First, the point at which a supersonic nozzle is employed will be considered. This supersonic nozzle itself is already known in principle as a Laval nozzle. The supersonic nozzle is generally widely used in large-scale facilities or machines such as an experimental wind tunnel and a jet engine.
[0014]
Therefore, it seems that there has been no idea of applying the supersonic nozzle to a relatively small-sized pneumatic injection machine. Incidentally, while the speed of the air flow ejected from the typical nozzle 4 as shown in FIG. 12 is about 100 m / sec at the maximum, the speed of the air flow ejected from the supersonic nozzle is 1000 m / sec. It reaches the order above and exceeds Mach. Therefore, a supersonic (Mach 1 to 5) and even a hypersonic (Mach 5 to 11) airflow can be obtained from the supersonic nozzle 11.
[0015]
As described above, there has never been an idea to convert such a supersonic nozzle to a pneumatic injection mechanical device. However, even if the idea is conceived, it is not possible to realize the air blast device 10 of the present invention simply by diversion from the above-mentioned large experimental cavity or jet engine to a small pneumatic injection mechanical device. I knew I couldn't.
[0016]
Therefore, the present inventors prototyped air blast devices of various structures that can use supersonic nozzles, and verified the performance of each device.
[0017]
As a result, it has been found that the air blast device 10 based on the configuration of FIG. 1 can sufficiently exhibit the original capability of the supersonic nozzle.
[0018]
The points of particular interest in the present invention are, first, the use of a supersonic nozzle and, secondly, the provision of an induction mixing chamber 13 as described above. The consideration regarding the first point is as described above. Here, the air blast device 10 based on the configuration of FIG. 1 described above enables the supersonic nozzle 11 to fully exhibit its original capability because of the two notable points described above. This is due to the latter idea of the second point. That is, the present invention is completed for the first time based on the idea of employing the induction mixing chamber 13 configured as shown in FIG.
[0019]
The induction mixing chamber 13 is arranged on the outlet side of the supersonic nozzle 11 as a means for mixing with the jet. Usually, it is common sense that such a mixing means is disposed on the inlet side of the nozzle (see FIG. 13), so the configuration of the present invention is completely opposite to the conventional one in this point.
[0020]
And the mixing chamber 13 of the present invention is an "induction" mixing chamber. In other words, it is completely different from the known “fog” mixing. If the principle of "mist spraying" is used, in FIG. 1, (i) the jet supply port 12 is placed immediately near the outlet of the supersonic nozzle 11 and (ii) the jet direction of the jet ( The arrow 19 in the figure) should be approximately perpendicular to the direction of flow of the supersonic airflow 17 immediately near its outlet.
[0021]
However, according to FIG. 1, (i) the jet supply port 12 is not located immediately adjacent to the outlet of the supersonic nozzle 11, and (ii) the jet direction (19) of the jet is supersonic air flow. Nor is it at right angles to the direction of flow of the seventeen.
[0022]
Thus, the mixing chamber 13 according to the invention is not a “mist” mixing chamber. The inventor has concluded from the results of various analyses that the device 10 of the present invention is based on "induction", not "mist", and will call this the induction mixing chamber 13. This “guidance” is schematically illustrated in FIG. 1 as a flow of an arrow 18.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 2 is a perspective view showing the first embodiment of the present invention. Throughout the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals or symbols.
[0024]
3 (a) is a front view taken along the arrow A in FIG. 2, and FIG. 3 (b) is a front view taken along the arrow B in FIG.
[0025]
Although two jet supply ports 12 are provided in FIG. 1, one jet may be provided in principle. Alternatively, three or more jet supply ports 12 may be provided, and four jet supply ports 12 are provided in the first embodiment. Preferably, these four jet supply ports 12 are evenly arranged (see FIG. 3A).
[0026]
As shown in the figure, in the first embodiment, the jet supply port 12 is provided on the bottom surface 21 of the induction mixing chamber 13 which is substantially cylindrical. On the other hand, the injection port 14 is provided on the upper surface 22 thereof.
[0027]
FIG. 4 is a perspective view showing Embodiment 2 of the present invention,
5A is a front view of FIG. 4 as viewed from an arrow A, and FIG. 5B is a front view of FIG. 4 as viewed from an arrow B.
[0028]
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the four jet supply ports 12 are provided on the side surface 23 of the induction mixing chamber 13 which is substantially cylindrical. Also in this case, it is preferable that these four jet supply ports 12 are arranged evenly. Note that the jet supply port 12 may be provided on both the bottom surface 21 (Example 1) and the side surface 23 (Example 2) of the cylinder.
[0029]
FIG. 6 is a perspective view showing Embodiment 3 of the present invention.
7A is a front view of FIG. 6A, and FIG. 7B is a front view of FIG. 6B.
[0030]
The third embodiment corresponds to the first embodiment described above, except that the induction mixing chamber 13 in the first embodiment has a substantially cylindrical shape and is modified into a substantially truncated cone. The four jet supply ports 12 are equally arranged on the bottom surface 31 of the substantially truncated cone, and the jet ports 14 are provided on the upper surface 32 thereof.
[0031]
In the third embodiment (also a fourth embodiment to be described later), in the first and second embodiments described above, the flow caused by the induction 18 shown in FIG. 1 is “rough” in the upper left portion of the induction mixing chamber 13 shown in FIG. And remove the upper left portion. Thereby, further space saving of the air blast device 10 can be achieved. When the air blast device 10 is a portable type device, the side surface 33 of the truncated cone has a tapered shape, so that the field of view in front of the injection port 14 is widened, and the object (see FIG. 16) Workability is improved. Further, since the weight can be reduced, it is convenient to carry the portable portable device.
[0032]
FIG. 8 is a perspective view showing Embodiment 4 of the present invention,
FIG. 9A is a front view taken along the arrow A in FIG. 8, and FIG. 9B is a front view taken along the arrow B in FIG.
[0033]
The difference between the fourth embodiment and the third embodiment is that four jet supply ports 12 are provided on the side surface 33 of the induction mixing chamber 13 having a substantially truncated cone shape. Also in this case, it is preferable that these four jet supply ports 12 are arranged evenly. Note that the jet supply port 12 may be provided on both the bottom surface 31 (Example 3) and the side surface 33 (Example 4) of the truncated cone.
[0034]
Also, as shown, in Examples 3 and 4, the injection port 14 is provided on the upper surface 32 of the truncated cone.
[0035]
Next, the injection port 14 will be considered more specifically. The shape of the injection port 14 is not particularly limited, but for general use, it is preferable that the cross section be any one of a substantially circular shape, a substantially triangular shape, a substantially rectangular shape, and a slit shape. For special applications, for example, a star shape can be used. The following is shown in the figure.
[0036]
(A), (b), (c), (d), and (e) of FIG. 10 are diagrams showing various cross-sectional shapes of the injection port 14.
[0037]
10A, a substantially circular (including elliptical and donut-shaped) jet is obtained, FIG. 10B shows a substantially triangular jet, and FIG. 10C shows a substantially rectangular jet. According to (d), a slit-shaped jet is obtained. According to (e), a star-shaped jet can be obtained.
[0038]
Finally, peripheral devices of the air blast device will be described.
[0039]
FIG. 11 is a diagram schematically showing peripheral devices of the air blast device. This drawing is based on the configuration of FIG.
[0040]
In the figure, reference numeral 41 denotes a high-pressure air tank, which is connected to the supersonic nozzle 11. Reference numeral 42 denotes a storage tank for the spray, which is connected to each spray supply port 12. The inside of the storage tank 41 may be at atmospheric pressure. In this figure, the tank 41 and the tank 42 are drawn as being directly connected to the corresponding nozzle 11 and supply port 12, respectively. However, in reality, these are connected via a pipe. As described above, the air blast device of the present invention can be small and portable, and in that case, it is desirable to make the air blast main body handy by connecting via the pipe. . In the prototype example, the outer diameter of the induction mixing chamber 13 could be 5 to 30 cm. Actually, the volume of the chamber 13, the pressure of high-pressure air, and the like are appropriately selected in addition to the outer diameter of the air blast according to the use of the air blast. The feature of the nozzle 11 is that a uniform flow of supersonic air is obtained and the blast effect is remarkably enhanced.
[0041]
In this case, as the pressure of the high-pressure air increases, the temperature of the supersonic airflow at the outlet of the supersonic nozzle 11 rapidly cools due to adiabatic expansion. Then, if used as it is, the surface treatment of the object can be performed by the quenching effect. Further, if the high-pressure air press-fitted from the nozzle 11 is previously heated to a high temperature equal to or higher than the dried normal temperature, condensation can be prevented. As the surface treatment of the object by the quenching effect, for example, when the coating of the cable is surface-treated by the quenching effect, the coating can be easily broken. For this reason, the waste cable can be separated into a copper wire portion and a covering portion, and the copper wire portion can be easily reused.
[0042]
Also, it is desired that the supersonic air flow is a uniform flow. An apparatus example for this is shown in the figure.
[0043]
FIG. 12 is a diagram showing a modification of FIG. A notable part in this figure is a rectifying cylinder 45 introduced instead of the high-pressure air tank 41 in FIG.
[0044]
That is, in this modified example, the pressurized air supplied from the outside, for example, the compressor 46 is maintained at a constant pressure at the inlet 48 of the supersonic nozzle, for example, by the action of the pressure regulating valve 47, and the above-mentioned uniform flow of the supersonic air The flow rectifying cylinder 45 for obtaining the flow 17 is further provided.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an entirely new air blast device is realized, which has a much higher performance than the conventional air blast device, and therefore can speed up the processing. Further, by appropriately adjusting the injection port 14, the injection material, and the mixed air flow 15, it is possible to realize fine processing as in the case of using a so-called laser knife.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the principle configuration of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing Embodiment 1 of the present invention.
3A is a front view of FIG. 2 as viewed from an arrow A, and FIG. 3B is a front view of FIG. 2 as viewed from an arrow B.
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention.
5A is a front view of FIG. 4 as viewed from an arrow A, and FIG. 5B is a front view of FIG. 4 as viewed from an arrow B.
FIG. 6 is a perspective view showing a third embodiment of the present invention.
7A is a front view of FIG. 6 as viewed from an arrow A, and FIG. 7B is a front view of FIG. 6 as viewed from an arrow B.
FIG. 8 is a perspective view showing a fourth embodiment of the present invention.
9A is a front view of FIG. 8 as viewed from an arrow A, and FIG. 9B is a front view of FIG. 8 as viewed from an arrow B.
10 (a), (b), (c), (d) and (e) are views showing various cross-sectional shapes of the injection port 14. FIG.
FIG. 11 is a diagram schematically showing peripheral devices of the air blast device.
FIG. 12 is a diagram showing a modification of FIG. 11;
FIG. 13 is a view showing a typical principle configuration of a general air blast device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Air blast apparatus 11 ... Supersonic nozzle 12 ... Jet supply port 13 ... Induction mixing chamber 14 ... Injection port 15 ... Mixed air flow 16 ... Object 17 ... Supersonic air flow 18 ... Induction 21, 31 ... Bottom 22, 32 top surface 23, 33 side surface 45 rectifying cylinder

Claims (9)

超音速空気流を生成する超音速ノズルと、
噴射物を供給する噴射物供給口と、
前記超音速ノズルからの前記超音速空気流と、前記噴射物供給口からの前記噴射物と、を流入させ、かつ、該噴射物を誘導により該超音速空気流に混合して混合空気流を生成する誘導混合チャンバと、
前記誘導混合チャンバで生成された前記混合空気流を、ブラスト処理すべき対象物に衝突させる噴射口と、
を備えることを特徴とするエアブラスト装置。
A supersonic nozzle for generating a supersonic airflow;
An ejector supply port for supplying an ejector,
The supersonic air flow from the supersonic nozzle and the jet from the jet supply port are allowed to flow, and the jet is mixed with the supersonic air by induction to form a mixed air flow. An induction mixing chamber to generate;
An injection port for causing the mixed air flow generated in the induction mixing chamber to collide with an object to be blasted;
An air blast device comprising:
前記噴射物供給口を、前記誘導混合チャンバに対して複数設けることを特徴とする請求項1に記載のエアブラスト装置。The air blast device according to claim 1, wherein a plurality of the jet supply ports are provided for the induction mixing chamber. 前記誘導混合チャンバは略円筒をなし、前記噴射物供給口を、該略円筒の底面および側面の少なくとも一方に設けることを特徴とする請求項1に記載のエアブラスト装置。The air blast apparatus according to claim 1, wherein the induction mixing chamber has a substantially cylindrical shape, and the jet supply port is provided on at least one of a bottom surface and a side surface of the substantially cylindrical shape. 前記誘導混合チャンバは略円錐台をなし、前記噴射物供給口を、該略円錐台の底面および側面の少なくとも一方に設けることを特徴とする請求項1に記載のエアブラスト装置。The air blast apparatus according to claim 1, wherein the induction mixing chamber has a substantially truncated cone, and the jet supply port is provided on at least one of a bottom surface and a side surface of the substantially truncated cone. 前記噴射口を、前記略円筒の上面に設けることを特徴とする請求項3に記載のエアブラスト装置。The air blast device according to claim 3, wherein the injection port is provided on an upper surface of the substantially cylinder. 前記噴射口を、前記略円錐台の上面に設けることを特徴とする請求項4に記載のエアブラスト装置。The air blast device according to claim 4, wherein the injection port is provided on an upper surface of the substantially truncated cone. 前記噴射口は、略円形、略三角形、略矩形およびスリット形のいずれかの断面形状を有することを特徴とする請求項1に記載のエアブラスト装置。The air blast device according to claim 1, wherein the injection port has any one of a cross section of a substantially circular shape, a substantially triangular shape, a substantially rectangular shape, and a slit shape. 前記超音速空気流を生成するために、前記超音速ノズルの入口から圧入される高圧空気は、乾燥された常温以上の高温の空気であることを特徴とする請求項1に記載のエアブラスト装置。The air blast apparatus according to claim 1, wherein the high-pressure air press-fitted from an inlet of the supersonic nozzle to generate the supersonic air flow is a dried high-temperature air at a normal temperature or higher. . 外部から供給される圧入空気を、前記超音速ノズルの入口において、圧力一定に保ち、一様流の前記超音速空気流を得るための整流筒をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のエアブラスト装置。The rectification cylinder for maintaining pressurized air supplied from the outside at a constant pressure at the inlet of the supersonic nozzle and obtaining a uniform supersonic airflow is further provided. Air blasting equipment.
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