JP2008194611A - 管内洗浄ノズル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧力流体の流通路23が形成された軸支部22を有するシャフト部2と、軸支部22に回転自在に外嵌され、圧力流体を噴出する噴出口を有する回転ノズル部3と、ノズルヘッド4と、を備えた管内洗浄ノズル1であって、回転ノズル部3は、軸支部22に2個のブッシュ5を介して回転可能に保持され、ブッシュ5の内周面と軸支部22の外周面との摺接部には、流通路23に連通し内周面側から圧力流体の流体圧を作用させる所定の間隙を設け、ブッシュ5の外周面と、この外周面に対面する回転ノズル部3の内周面との摺接部には、圧力流体の排出を封止する封止部材(6)を設けるとともに、流通路23に連通しブッシュ5の外周面側から圧力流体の流体圧を作用させる所定の間隙を設けた。
【選択図】図1
Description
従来、管内洗浄ノズルにおいて、軸と回転ノズル内周面との隙間を最小とすることで、回転ノズルの円滑な回転を確保しながら、隙間からの高圧水の漏れを抑えるように構成されたものが知られている(例えば、特許文献1,2)。
そして、シャフト部200に導入された高圧水は、流通路230から回転ノズル部300の内周面にリング状に形成された流通室240を介して、噴射流路250を通ってノズルチップ260から高圧水をジェット噴射して、管W内の付着物S(スケール)を除去して洗浄する。
一方、高圧水の漏れ量を抑制するためにパッキンシールを装着すると抵抗が大きいため、回転トルクの小さな小径のノズルには採用できないほか、高圧・高速の条件下では寿命が短い等の問題があった。
これにより、ブッシュに対して、内周面側からの流体圧と外周面側からの流体圧がバランスする方向に流体圧が作用するため、流体圧を高く設定した場合であっても、ブッシュと軸支部とのすき間を最小に保つことができる。
かかる構成によれば、ブッシュの外周面の広い範囲で圧力流体の流体圧を作用させることができるため、ブッシュの内周面側からの流体圧に対してバランスさせることが可能となる。
参照する図面において、図1は本発明の実施形態に係る管内洗浄ノズルの構成を説明するための断面図であり、図2は本発明の実施形態に係る管内洗浄ノズルの構成を説明するための斜視図である。図3(a)は回転ノズル部の噴射口の配置を説明するための模式的断面図であり、便宜的に流路に沿った断面を示す。図3(b)はブレーキ部の構成を説明するための(a)のX−X断面図であり、(c)はブッシュ周りの高圧水の流れを示す(a)の部分拡大断面図である。
なお、これらの図において、説明の便宜上、摺接部や摺動部の間隙等は誇張して表現したものであり、実際のサイズを反映したものではない。
そして、回転ノズル部3は、2個のブッシュ5を介してシャフト部2に回転可能に保持され、ブッシュ5の外周面には封止部材であるOリング6が嵌装されている。
また、本実施形態においては、圧力流体である洗浄液として水(高圧水)を使用しているが、これに限定されるものではなく、洗浄する管の種類や付着物の性質等により、空気等の気体や種々の化学洗浄液等の液体を適宜使用条件に合わせて選定することができる。
シャフト部2において、連結部21と軸支部22とは一体的に結合され、連結部21は軸支部22よりも大径の鍔状の形状を備えている。そして、連結部21における軸支部22側の鍔状の端面21bは、連結部側摺接部24において、所定の間隙δ1を設けて回転ノズル部3の端面32aと摺接されている。すなわち、連結部側摺接部24において、回転ノズル部3とシャフト部2とが対面して摺接し、その摺接面は、軸支部22から径方向外側に向かって回転ノズル部3の回転軸に直交する方向に沿って円盤状に形成されている。かかる構成により、連結部側摺接部24には、ブッシュ52の内周面側を通って排出される高圧水(漏れ水)が導入される。
流通路23は、連結部21の後端面に形成された導入口21aから軸支部22の軸方向中央付近まで形成されている。
また、軸支部22の先端部には、ねじ22aが加工されノズルヘッド4が装着される。
そして、回転ノズル部3の縮径部31の外周面には、高圧水の粘性抵抗等により回転ノズル部3の回転速度を規制するブレーキ部を構成する凹凸部33が形成されている(図2、図3(b)を併せて参照)。
また、拡径部32の外周面には流通路23に連通されて高圧水を噴出する噴出口34aが形成されたノズルチップ34が配設されている。
噴出口34aには、連結部21に導入された高圧水が流通路23から流通室23aを介して噴出流路23bを通って供給され、噴出口34aから高圧水が噴出される。この噴出された高圧水のジェット噴射により、管W内の付着物Sを除去して洗浄する。
さらに、噴出口34aは、図3(a)に示すように、回転ノズル部3の回転軸から径方向に偏芯して配設されている。これにより、高圧水を噴出する噴出反力によって回転ノズル部3の回転力を得ることができる。
他方、ブッシュ5の内周面側にあっては、間隙δ4を設けたことで、ブッシュ5の内周面側からブッシュ5を拡径する方向(間隙δ4を増加させる方向)に高圧水の圧力p4が作用する。
すなわち、ヘッド側摺接部42において、回転ノズル部3とノズルヘッド4とが対面して摺接し、ヘッド側摺接部42は、回転ノズル部3の回転軸に交差する方向の摺接部42a,42cと、回転ノズル部3の回転軸に沿った方向の摺接部42bと、を組み合わせて配設されている。そして、摺接部42には、ブッシュ51の内周面側から排出された高圧水が導入される排出路42dが連通され、摺接部42bに凹凸部41が形成されている。
かかる構成により、ヘッド側摺接部42には、ブッシュ51の内周面側を通って排出される漏れ水が導入される。
管内洗浄ノズル1は、洗浄する管W内に挿入される。そして、シャフト部2に形成された流通路23に導入された高圧水は、流通室23aから噴出流路23bを通ってノズルチップ34の噴出口34aから噴出される。この噴射反力によって回転ノズル部3が回転しながら前進して管W内を洗浄する。
本実施形態に係る管内洗浄ノズル1によれば、高圧水の漏れ量を最小限に抑えることができるため、例えば、図5に示す従来タイプに対して、高圧水の圧力を2倍程度(例えば、200MPa)まで高めることも可能である。
なお、以下の説明において、前記した実施形態と同様の構成については説明を省略し、主要な相違点についてのみ説明する。
例えば、前記した実施形態においては、凹凸部(33、41)を回転ノズル部3およびノズルヘッド4の両方に形成したが、これに限定されるものではなく、回転ノズル部3またはノズルヘッド4のいずれか一方であってもよい。
1A,1B,1C 管内洗浄ノズル
2 シャフト部
3 回転ノズル部
4 ノズルヘッド
5(51,52) ブッシュ
6 Oリング(封止部材)
22 軸支部
23 流通路
24 連結部側摺接部
33 凹凸部(ブレーキ部)
41 凹凸部(ブレーキ部)
42 ヘッド側摺接部
42d 排出路
Claims (4)
- 高圧ホースが連結される連結部と、前記高圧ホースから導入された圧力流体が流通する流通路が形成された軸支部と、を有するシャフト部と、
前記軸支部に回転自在に外嵌され、前記流通路に連通されて前記圧力流体を噴出する噴出口を有する環状の回転ノズル部と、
前記シャフト部の先端に固定されたノズルヘッドと、を備え、
洗浄する管内に挿入されて、前記圧力流体を噴出する噴射反力によって前記回転ノズル部が回転しながら前記管内を洗浄する管内洗浄ノズルであって、
前記回転ノズル部は、前記軸支部に所定の間隔をあけて配設された2個のブッシュを介して回転可能に保持され、
前記2個のブッシュの間に形成された流通室を介して、前記流通路から前記噴出口へ流通する噴出流路を設け、
前記ブッシュの内周面と前記軸支部の外周面との摺接部には、前記流通路に連通し前記内周面側から前記圧力流体の流体圧を作用させる所定の間隙を設け、
前記ブッシュの外周面と、この外周面に対面する前記回転ノズル部の内周面との摺接部には、前記圧力流体の排出を封止する封止部材を設けるとともに、前記流通路に連通し前記ブッシュの外周面側から前記圧力流体の流体圧を作用させる所定の間隙を設けたこと、
を特徴とする管内洗浄ノズル。 - 前記封止部材は、前記ブッシュの外周面側において、前記流通路および前記噴出口から見て遠い側の縁部に設けられていること、
を特徴とする請求項1に記載の管内洗浄ノズル。 - 前記ブッシュの内周面側に設けられた所定の間隙を通って前記圧力流体の一部を排出する排出路と、
前記回転ノズル部と前記ノズルヘッドとが対面して摺接するヘッド側摺接部に設けられた所定の間隙を有するブレーキ部と、を備え、
前記排出路と前記ヘッド側摺接部とを連通し、前記ブレ−キ部は、前記ブッシュの内周面側から排出された圧力流体を撹拌ないし剪断して前記回転ノズル部の回転速度を規制する凹凸部を、前記回転ノズル部およびノズルヘッドの少なくとも一方に設けて構成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の管内洗浄ノズル。 - 前記ブッシュの内周面側に設けられた所定の間隙を通って前記圧力流体の一部を排出する排出路と、
前記回転ノズル部と前記シャフト部とが対面して摺接する連結部側摺接部に設けられた所定の間隙を有するブレーキ部と、を備え、
前記排出路と前記連結部側摺接部とを連通し、前記ブレ−キ部は、前記ブッシュの内周面側から排出された圧力流体を撹拌ないし剪断して前記回転ノズル部の回転速度を規制する凹凸部を、前記回転のズル部およびシャフト部の少なくとも一方に設けて構成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の管内洗浄ノズル。
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