JP2020019089A - Injection nozzle device - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート等の研削対象物に対して高圧液体と粉体状の研削材とからなる複合噴流を噴射して対象物を研削するための複合噴流式の噴射ノズル装置に関する。 The present invention relates to a composite jet type jet nozzle device for grinding a target by grinding a target such as concrete by jetting a composite jet composed of a high-pressure liquid and a powdered abrasive to an object to be ground.
一般に高速道路の拡幅、耐震補強、あるいは建築物の壁面補強等の工事においては、鉄筋を損傷することなく、コンクリートのハツリを行うために超高圧ノズルから噴出する超高圧水流を利用したウォータージェット工法が使用される。このウォータージェット工法は、超高圧ノズルから細く絞られた超高圧水を対象物に噴射するものであり(特許文献1)、この噴流に砥粒を混入させて研削効率を上昇せしめることも行われている(特許文献2)。 In general, in the construction of widens on expressways, seismic reinforcement, or building wall reinforcement, the water jet method uses an ultra-high pressure water jet from a super-high pressure nozzle to break concrete without damaging the rebar. Is used. In this water jet method, ultra-high-pressure water squeezed finely from an ultra-high-pressure nozzle is jetted to an object (Patent Document 1), and abrasive grains are mixed into this jet to increase the grinding efficiency. (Patent Document 2).
しかしながら、前記特許文献1の超高圧ノズルによるウォータージェット工法によるコンクリート等のハツリや剥離作業は、水のみのウォータージェットで、しかもノズル径が約1mm程度のものであるので研削面積が小さく、作業能率が低く水圧を上昇させても研削効率の向上に限界がある。
However, the scraping and peeling work of concrete or the like by the water jet method using the ultra-high pressure nozzle of
また、特許文献2のスラリーノズルは、ノズル内部にウォータージェットと砥粒を混合する混合室を設け、ここで混合されたスラリーを混合室に接続された細径の一定長のノズル部材に供給するもので、ノズル部材は細径であり砥粒による目詰りが生じ易い。
Further, the slurry nozzle disclosed in
かかる点に鑑み、本発明は線状の高圧液体の周囲を研削材を含む圧力気体の旋回流で囲んだ複合噴流を対象物に噴出することにより研削効率の向上を図るとともにノズルの粉末砥粒による目詰りが生じない噴射ノズル装置を提供することを目的とする。 In view of the foregoing, the present invention aims to improve the grinding efficiency by ejecting a composite jet surrounding a linear high-pressure liquid with a swirling flow of a pressurized gas containing an abrasive to an object, and to improve powder abrasive grains of a nozzle. It is an object of the present invention to provide an injection nozzle device which does not cause clogging.
本発明の噴射ノズル装置は、内部に円錐台形状の複合旋回流を形成するための円錐台形状の複合旋回流形成空間を備えた本体と、この本体の内壁に沿って螺旋状に圧力気体を案内するための圧力気体案内部材と、前記圧力気体を前記空間に案内部材に沿って送るための圧力気体供給管と、前記圧力気体に研削材を前記本体内で混合するように供給する研削材供給管と、前記本体上に取付けられ前記空間の軸心上に高圧液体の噴射ジェットを供給するための液体圧送ノズルとを備え、前記高圧液体の細径噴流の周りを、研削材を含んだ圧力気体の旋回流で取り囲んだ複合噴流を本体の先端ノズルから研削対象物に衝突させるようにした。 The injection nozzle device of the present invention includes a main body having a frusto-conical composite swirl flow forming space for forming a frusto-conical composite swirl flow therein, and pressurized gas in a spiral shape along the inner wall of the main body. A pressurized gas guide member for guiding, a pressurized gas supply pipe for sending the pressurized gas to the space along the guide member, and an abrasive material for supplying an abrasive to the pressurized gas so as to be mixed in the main body. A supply pipe, and a liquid pumping nozzle mounted on the main body for supplying a jet of high-pressure liquid onto the axis of the space, including a grinding material around the small-diameter jet of the high-pressure liquid. The composite jet surrounded by the swirling flow of the pressurized gas was caused to collide with the object to be ground from the tip nozzle of the main body.
なお、前記複合噴流は、細径の高圧液体のジェット噴流とその半径方向外側に位置してその周りを旋回する、研削材を含んだ圧力気体混合旋回噴流からなる。 The composite jet is composed of a jet jet of a small-diameter high-pressure liquid and a swirling jet of a pressurized gas mixture containing an abrasive, which is located radially outward and swirls around the jet jet.
なお、前記本体は、樹脂により形成させることもできる。 The main body may be formed of a resin.
なお、圧力気体案内部材は、本体内壁に形成された螺旋状の溝、板状のフィン又は突起であり、その螺旋は本体の先端方向にピッチが次第に小さくなるように形成されていることが好ましい。 The pressurized gas guide member is a spiral groove, a plate-like fin or a protrusion formed on the inner wall of the main body, and the spiral is preferably formed so that the pitch gradually decreases in the tip direction of the main body. .
なお、前記圧力気体供給管の先端は圧力気体案内部材の配置方向に開口し、前記研削部材供給管の先端は圧力気体の旋回流の流れ方向に開口していることが好ましい。 Preferably, the tip of the pressure gas supply pipe is opened in the direction in which the pressure gas guide member is arranged, and the tip of the grinding member supply pipe is opened in the flow direction of the swirling flow of the pressure gas.
なお、前記空間の大径端の直径と、複合噴流の噴射口をなす先端小径端の直径と空間の軸心に沿う長さの比は2対1対3をなすことが好ましい。 It is preferable that the ratio of the diameter of the large-diameter end of the space, the diameter of the small-diameter end forming the injection port of the composite jet, and the length along the axis of the space is 2: 1: 1: 3.
本発明においては、圧力気体としての圧力空気をノズル装置本体内で旋回流とし、これに研削材を混合し、この混合旋回流で軸心に位置する圧力液体としての水の細径噴流を被い囲むようにして本体先端の先端ノズルから対象物に複合噴流を噴射するようにしたので、前記先端ノズルから噴射される複合噴流は従来のものに比較して大径となり、これにより研削面積が著しく大きくなり、研削効率が増大する。また、水の細径噴流に研削材を混入することなく(スラリーは作らない)、その周囲の空気の旋回流に混入せしめ、これにより前記先端ノズルの径も大きく設定でき、先端ノズルの目詰りも生じない。 In the present invention, the pressurized air as the pressurized gas is turned into a swirling flow in the nozzle device main body, and the abrasive is mixed with the swirling flow. Since the composite jet is ejected from the tip nozzle at the tip of the main body so as to surround the object, the composite jet jetted from the tip nozzle has a larger diameter than the conventional one, thereby significantly increasing the grinding area. And the grinding efficiency increases. Also, the abrasive is mixed with the swirling flow of the surrounding air without mixing the abrasive into the small diameter jet of water (no slurry is formed), whereby the diameter of the tip nozzle can be set large, and the tip nozzle can be clogged. Does not occur.
また圧力気体をガイドするための螺旋状の案内部材の本体軸方向におけるピッチを噴射ノズル本体の先端に近づくにつれ次第に小さくなるように形成すれば、混合旋回流の速度が次第に速くなり、その旋回の中心に水の細径噴流を保持するとともに砥粒を含んだ旋回流の研削効果が増大する。 In addition, if the pitch of the spiral guide member for guiding the pressurized gas in the body axis direction is gradually reduced as approaching the tip of the injection nozzle body, the speed of the mixed swirling flow is gradually increased, and the speed of the swirling is increased. While maintaining a small diameter jet of water at the center, the grinding effect of the swirling flow containing abrasive grains increases.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図、第2図において、本発明の噴射ノズル装置1を備えたコンクリート表面2のハツリ作業又は剥離作業を行うための道路ハツリ装置M1は、移動自在の架台3を備え、この架台3は車輪4,4によって支持され、前記噴射ノズル装置1は、架台3の支持枠5に沿って水平に前後左右に移動して高圧液体である線状のウォータージェットの周囲を研削材で包み込んだ断面円形の複合噴流によりコンクリート表面の研削作業を行う。
Figure 1, in Figure 2, road chipping device M 1 for performing a chipping operation or separating operation of the
前記架台3には、前記噴射ノズル装置1に高圧水を供給するための給水タンク6と、この給水タンク6からの水を高圧にして噴射ノズル装置1に圧送するための超高圧ポンプ7と、圧送気体の空気を貯留するための空気タンク8と、この空気を流量調整弁9を介して前記噴射ノズル装置1に圧送するためのコンプレッサ10と、サンドペーパー等に用いられているガーネット又は硅砂等の粉末の研削材を貯留しておくための研削材タンク11と、この研削材の所定量を噴射ノズル装置1に供給するためのコンプレッサ12とが設けられるとともに、これら各機械要素を電気的にコントロールするためのコントローラCが設けられている。
The
図2は、建築物の壁面20を研削するための研削装置M2を示し、前記噴研削装置M2としてノズルガンの形式が採用され、ノズルガン21の先端に本発明の噴射ノズル装置1が支持され、この噴射ノズル装置1には、道路ハツリ装置M1における各機械要素がそれぞれ接続されている。
2, the
以下、本発明の噴射ノズル装置1の構造について説明する。
Hereinafter, the structure of the
図3、図4において、本発明のノズル装置1は、逆円錐台状のケーシング本体30を備え、このケーシング本体30はその上面が円形の閉塞板31によって閉塞され、その下面には複合噴流を噴射するための先端ノズル32が接続されている。前記閉塞板31の中央には、高圧液体としての水を線状に噴射するための液体圧送ノズル33が接続されている。前記ケーシング本体30および閉塞板31はアクリル等の成形容易な樹脂で形成されるのが好ましいが金属製のものであってもよい。また、圧力液体としては金属表面の洗浄作業の場合にはアルコール等が使用され得る。
3 and 4, the
前記液体圧送ノズル33のノズル径は1mm前後であり、これにより約直径1mmの水ジェット34が噴射ノズル装置1の軸心位置を下降して複合噴流となり、先端ノズル33を経て対象物に衝突する。前記液体圧送ノズル33には、前記給水タンク6からの水が超高圧ポンプ7により1800〜2500kg/cm2程度の圧力に加圧されて供給される。この高圧の水ジェット34により噴射ノズル装置1の本体30内の逆円錐台形状の複合旋回流形成室35内には、そのエジェクタ効果により負圧が発生し、これにより下流側に向けた強い吸引力が発生し、その負圧は本体30に取付けられた負圧調整弁36により調整される。なお、前記本体30の上面の直径D1は約30mmであり、下面の直径D2は約15mmでその軸心方向長さLは約90mmとするのが好ましい。すなわち、D1:D2:L=2:1:3とするのが好ましい。
The nozzle diameter of the liquid
前記閉塞板31には、空気タンク8からの空気を流量調整弁9を介して圧送(7kg/
cm3)するための圧力気体としての空気(窒素等の他の気体でもよい)が供給される空気供給管37(先端開口37a)および前記粉末の研削材を供給するための研削材供給管38(先端開口38a)が取付けられている。前記本体30の内壁には、図4に示すように、螺旋状の案内溝39が形成され、そのピッチは下降するにつれて狭くなっており(本体上部のピッチ:本体下部のピッチ=2:1)、この案内溝39に沿って圧力空気が螺旋状に下降して高速回転旋回流を生ぜしめ、この高速回転気流内に前記研削材供給管38から研削材が吸入混合される。前記空気供給管37の先端部分は案内溝39に沿う空気流が生じるように案内溝39に沿うように開口しており、前記研削材供給管38の先端部も旋回空気流に沿って研削材が流出するように開口している。
Air from the air tank 8 is sent to the
cm 3) other
なお研削材は、毎分3kg程度供給され、図5、6に示すように本体内壁に沿う空気旋回流40の内側に研削材が供給されて混合旋回流41を生じ、この混合旋回流41が軸心位置に噴射される水ジェット34の周りを覆って水ジェットを中心とする複合噴流42を生ぜせしめ、この複合噴流の中心の水ジェット34の周りを次第に速度が増した複合旋回流41で被って水ジェットを中心位置に保持する。この複合噴流42の直径を先端ノズル32の直径を約15mmと設定することにより、それと同径に形成でき従来のウォータージェットの径が約1mmであるのに対し、研削面積が15×15=225倍になり、これによりハツリの作業効率が約3倍となることが確認されている。
The abrasive is supplied at a rate of about 3 kg / min. As shown in FIGS. 5 and 6, the abrasive is supplied inside the
本体下面の先端ノズル32の直径が15mm程度と大きいので、砥粒を含んだ混合旋回流の目詰りも生じない。
Since the diameter of the
なお、本体30の内壁には高速旋回流41を生ぜしめるための螺旋案内溝39が形成されているが、この代わりに図7に示すように板状の螺旋フィン50を内壁に植設してもよく、また図8に示すように、内壁に螺旋突起51を形成してもよい。
A
本発明の噴射ノズル装置は、道路の修理、建築物の壁面の修理あるいは金属表面の洗浄作業に使用され得る。 The spray nozzle device of the present invention can be used for repairing roads, repairing wall surfaces of buildings, or cleaning metal surfaces.
1…噴射ノズル装置
3…架台
20…壁面
21…ノズルガン
30…ケーシング本体
32…先端ノズル
33…液体圧送ノズル
34…水ジェット
35…複合旋回流形成室
37…空気供給管
38…研削材供給管
39…案内溝
40…空気旋回流
41…混合旋回流
42…複合噴流
DESCRIPTION OF
Claims (6)
この本体の内壁に沿って螺旋状に圧力気体を案内するための圧力気体案内部材と、
前記圧力気体を前記空間に案内部材に沿って送るための圧力気体供給管と、
前記圧力気体に前期本体内で研削材を混合するように供給する研削材供給管と、
前記本体上に取付けられ前記空間の軸心上に高圧液体の噴射ジェットを供給するための液体圧送ノズルとを備え、
前記高圧液体の細径噴流の周りを、研削材を含んだ圧力気体の旋回流で取り囲んだ複合噴流を本体の先端ノズルから研削対象物に衝突させる噴射ノズル装置。 A main body having a truncated cone-shaped compound swirl flow forming space for forming a truncated cone-shaped swirl flow therein;
A pressure gas guide member for guiding the pressure gas spirally along the inner wall of the main body,
A pressure gas supply pipe for sending the pressure gas to the space along the guide member;
An abrasive supply pipe for supplying the pressurized gas so as to mix the abrasive in the main body,
A liquid pumping nozzle mounted on the main body for supplying a jet of high-pressure liquid onto the axis of the space,
An injection nozzle device for causing a composite jet, which surrounds a small-diameter jet of high-pressure liquid by a swirling flow of a pressurized gas containing an abrasive, to impinge on an object to be ground from a tip nozzle of a main body.
前記研削部材供給管の先端は圧力気体の旋回流の流れ方向に開口している請求項1記載の噴射ノズル装置。 The tip of the pressure gas supply pipe opens in the direction in which the pressure gas guide member is disposed,
The injection nozzle device according to claim 1, wherein a tip of the grinding member supply pipe is opened in a flow direction of the swirling flow of the pressurized gas.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59209767A (en) * | 1983-05-10 | 1984-11-28 | Ryoji Kobayashi | Jetting device for ultrahigh-speed polishing powder fluid jet |
JPS62151961U (en) * | 1986-03-15 | 1987-09-26 | ||
JP2006247619A (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Sony Corp | Two fluid nozzle and cleaning apparatus |
JP2010046770A (en) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Integrated Geotechnology Institute Ltd | Multilayer jet type nozzle device |
JP2016107456A (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | 武藤工業株式会社 | Resin melting type molding head and three-dimensional molding device |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59209767A (en) * | 1983-05-10 | 1984-11-28 | Ryoji Kobayashi | Jetting device for ultrahigh-speed polishing powder fluid jet |
JPS62151961U (en) * | 1986-03-15 | 1987-09-26 | ||
JP2006247619A (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Sony Corp | Two fluid nozzle and cleaning apparatus |
JP2010046770A (en) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Integrated Geotechnology Institute Ltd | Multilayer jet type nozzle device |
JP2016107456A (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | 武藤工業株式会社 | Resin melting type molding head and three-dimensional molding device |
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