JP2020040300A - ウォータジェット装置およびウォータジェット装置による表面処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧水の水撃力の減衰を抑制でき、かつ、施工性の高いウォータジェット装置およびウォータジェット装置による表面処理方法を提供すること。【解決手段】ウォータジェット装置は、高圧液体ユニットと、ウォータジェットガン３と、ホース４とを備える。ウォータジェットガン３は、高圧水が流通する内管３１１および内管３１１の周囲に配置され圧縮空気が流通する外管３１２を有する管状部３１と、高圧水を吐出する内側吐出口３２１１および圧縮空気を吐出する外側吐出口３２２１を有し、管状部の先端側に配置されるノズル部３２と、ホース４が接続される被接続部３５とを有する。ホース４は、高圧水が流通する内側ホース部４１１と、内側ホース部の周囲に配置され圧縮空気が流通する外側ホース部４１２とを有するホース本体部４１と、第１接続部４２と、第２接続部とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ウォータジェット装置およびウォータジェット装置による表面処理方法に関する。

建設現場等において、ウォータジェットガンのノズルから高圧水を吐出させ、その水撃力によりコンクリート構造物等の対象物に塗布された塗装を剥離させたり、対象物の素地を調整したりするためのウォータジェット装置が知られている。

このようなウォータジェット装置では、ノズルから対象物に向けて吐出された高圧水の水撃力は、空気との摩擦作用により減衰することが知られている。水撃力の減衰は、ノズルからの距離に従って大きくなるので、対象物に対して有効に水撃力を与えるためには、ノズルと対象物との距離を短くする必要がある。そのため、作業者は対象物に接近して作業を行う必要があり、施工性が悪いといった問題があった。

このような、高圧水の水撃力の減衰を防ぐ方法として、高圧水用の吐出口の周囲に圧縮空気用の吐出口を配置した二重吐出口構造を有するノズルを使用した従来例がある（特許文献１）。
特許文献１では、高圧水用吐出口の周囲に圧縮空気用吐出口を配置し、吐出させた水噴流を空気噴流によって覆うようにしている。これにより、水噴流の拡散を抑制するとともに、水噴流と空気との摩擦作用を小さくできるので、エネルギー損失を小さくして、水撃力の減衰を抑制している。

特開平５−１８５４００号公報

ところで、建設現場等では、作業の対象となる構造物が巨大となることが多い。そのため、作業員はウォータジェットガンを持ち運びながら作業することが多い。
このような場合、特許文献１のような方法では、高圧水とともに圧縮空気を吐出させるために、高圧水用のホースと圧縮空気用のホースとをウォータジェットガンに接続させる必要がある。そのため、作業員は２本のホースが接続されたウォータジェットガンを持ち運びながら作業することになる。そうすると、作業員は、ウォータジェットガンを持ち運ぶ際に、２本のホースが絡まないように手繰り寄せる必要があるので、ウォータジェットガンを持ち運びにくくなり、施工性が悪くなるといった問題があった。

本発明の目的は、高圧水の水撃力の減衰を抑制でき、かつ、施工性の高いウォータジェット装置およびウォータジェット装置による表面処理方法を提供することにある。

本発明のウォータジェット装置は、高圧液体を供給する高圧液体供給装置および圧縮空気を供給する空気圧縮装置を有する高圧流体ユニットと、前記高圧液体および前記圧縮空気を吐出させるウォータジェット本体と、前記高圧流体ユニットおよび前記ウォータジェット本体に接続されるホースとを備え、前記ウォータジェット本体は、前記高圧液体が流通する内管および前記内管の周囲に配置され前記圧縮空気が流通する外管を有する管状部と、前記高圧液体を吐出する内側吐出口および前記内側吐出口の周囲に前記圧縮空気を吐出する外側吐出口を有し、前記管状部の先端部に配置されるノズル部と、前記ホースが接続される被接続部とを有し、前記ホースは、前記高圧液体が流通する内側ホース部と、前記内側ホース部の周囲に配置され前記圧縮空気が流通する外側ホース部とを有するホース本体部と、前記ホース本体部の先端側に配置され、前記被接続部に接続する第１接続部と、前記ホース本体部の基端側に配置され、前記高圧液体供給装置に接続された高圧液体吐出配管と前記内側ホース部とを接続するとともに、前記空気圧縮装置に接続された圧縮空気吐出配管と前記外側ホース部とを接続する第２接続部とを有することを特徴とする。

この構成の本発明では、ウォータジェット本体は、高圧液体を吐出する内側吐出口と、当該内側吐出口の周囲に圧縮空気を吐出する外側吐出口とを備えたノズル部を備えている。そのため、ノズル部から吐出させた高圧液体を覆うように圧縮空気を吐出させることができる。これにより、吐出させた高圧液体と周囲の空気との摩擦作用を小さくできるので、高圧液体の水撃力が減衰することを抑制できる。そのため、作業員は対象物から離れた場所から作業をしても、対象物に対して高圧液体の水撃力を有効に与えることができ、施工性を高くできる。

さらに、高圧液体供給装置および空気圧縮装置を備えた高圧流体ユニットと、ウォータジェット本体とがホースにより接続される。そして、当該ホースは、高圧液体が流通する内側ホースと、内側ホースの周囲に配置され圧縮空気が流通する外側ホースとを有する。これにより、高圧流体ユニットとウォータジェット本体とを１本のホースで接続させることができる。そのため、ウォータジェット本体を持ち運ぶ際に、１本のホースのみを手繰り寄せればよく、また、２本のホースが絡まるおそれもない。したがって、高圧液体用のホースと圧縮空気用のホースとの２本のホースをウォータジェット本体に接続させる場合に比べて、ウォータジェット本体を持ち運びやすくでき、施工性を高くできる。

本発明では、前記ホース本体部は、先端部が前記第１接続部に接続される第１ホース本体部と、基端部が前記第２接続部に接続される第２ホース本体部と、を有し、前記第１ホース本体部の基端部と前記第２ホース本体部の先端部とは中間連結部により接続されることが好ましい。
この構成の本発明では、ホース本体部は第１ホース本体部および第２ホース本体部を有し、これらの第１ホース本体部および第２ホース本体部は、中間連結部によって接続される。これにより、高圧流体ユニットから比較的離れた位置で作業を行う場合に、ホース本体部を第１ホース本体部および第２ホース本体部に分割して運び、その後、これらを中間連結部により接続することができる。そのため、作業員は作業場所まで長いホースを運ぶ必要がないので、ホースを運びやすくでき、施工性を高くできる。

本発明では、前記中間連結部は、前記第１ホース本体部の基端部に接続される第１中間連結部と、前記第２ホース本体部の先端部に接続される第２中間連結部とを有し、前記第１中間連結部は、前記第１ホース本体部の前記内側ホース部と接続され前記高圧液体が流通する第１内管部および前記第１ホース本体部の前記外側ホース部と接続され前記圧縮空気が流通する第１外管部を有する第１中間連結部本体と、前記第１ホース本体部の基端部が接続される第１中間連結部被接続部と、前記第１ホース本体部を前記第１中間連結部被接続部に接続させる第１カシメ部材と、前記第１内管部と連通し内周側に前記高圧液体が流通する筒状部と、前記第１外管部と連通し内周側に前記圧縮空気が流通し、かつ、内周面に雌ねじ部が形成される第１継手部とを有し、前記第２中間連結部は、前記第２ホース本体部の前記内側ホース部と接続され前記高圧液体が流通する第２内管部および前記第２ホース本体部の前記外側ホース部と接続され前記圧縮空気が流通する第２外管部を有する第２中間連結部本体と、前記第２ホース本体部の先端部が接続される第２中間連結部被接続部と、前記第２ホース本体部を前記第２中間連結部被接続部に接続させる第２カシメ部材と、前記第２内管部と連通し内周側に前記高圧液体が流通し、かつ、前記筒状部と係合する係合凹部と、前記第２外管部と連通し内周側に前記圧縮空気が流通し、かつ、内周面に前記雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が形成される第２継手部とを有することが好ましい。

この構成の本発明では、第１カシメ部材により、第１ホース本体部が第１中間連結部の第１中間連結部被接続部に接続される。また、第２カシメ部材により、第２ホース本体部が第２中間連結部の第２中間連結部被接続部に接続される。さらに、第１中間連結部および第２中間連結部は、筒状部が係合凹部に係合した状態で、第１継手部の雌ねじ部に第２継手部の雄ねじ部が螺合されることで接続される。これにより、第１ホース本体部、第２ホース本体部、第１中間連結部および第２中間連結部が確実に接続されるので、中間連結部から高圧液体や圧縮空気が漏出することを防ぐことができる。

本発明では、前記高圧液体吐出配管に設けられる高圧液体弁と、前記ウォータジェット本体に設けられ、前記高圧液体弁と電気的に接続されて前記高圧液体弁の開閉を操作する操作部と、を有することが好ましい。
この構成の本発明では、ウォータジェット本体に設けられた操作部により、高圧液体供給装置に設けられた高圧液体弁の開閉を操作することができる。そのため、作業員は作業場所において、ウォータジェット本体から高圧液体を吐出させたり、吐出を停止させたりすることができるので、施工性を高くできる。また、ウォータジェット本体からの高圧液体の吐出を停止することにより、圧縮空気のみを吐出させることができるので、対象物に付着した汚れ等を圧縮空気で吹き飛ばしたり、対象物を圧縮空気で乾燥させたりすることができる。

本発明のウォータジェット装置による表面処理方法は、前述のウォータジェット装置を用いた対象物の表面処理方法であって、前記高圧液体を前記内側ホース部で圧送して前記内側吐出口から吐出させるとともに、前記圧縮空気を前記内側ホース部の周囲に配置された前記外側ホース部で圧送して前記外側吐出口から吐出させる吐出工程と、前記圧縮空気のみを前記外側吐出口から吐出させるエアブロー工程とを備えたことを特徴とする。

この構成の本発明では、構造物等の対象物に対して、表面処理として素地調整等を実行する場合、高圧液体を内側ホースで圧送して内側吐出口から吐出させるとともに、圧縮空気を前記内側ホースの周囲に配置された外側ホースで圧送して外側吐出口から吐出させる。そのため、前述と同様に、高圧液体の水撃力が減衰することを抑制でき、かつ、施工性を高くできる。

さらに、吐出工程で高圧液体および圧縮空気を吐出させた後に、エアブロー工程で圧縮空気のみを吐出させるので、吐出工程で対象物に付着した水分を圧縮空気によって吹き飛ばすことができる。そのため、対象物を短時間で乾燥状態にできるので、施工時間を短縮できる。

本発明の一実施形態に係るウォータジェット装置の概略図。 前記実施形態のウォータジェットガンの概略を示す断面図。 前記実施形態のノズル部の概略を示す図であり、（Ａ）組立後のノズルの概略を示す断面図、（Ｂ）内側ノズルの概略を示す側面図、（Ｃ）外側ノズルの概略を示す側面図、（Ｄ）ノズルカバーの概略を示す側面図。 前記実施形態のホースおよび第１接続部の概略を示す断面図。 前記実施形態の中間連結部の概略を示す断面図。 前記実施形態の第２接続部の概略を示す断面図。 （Ａ）前記実施形態の高圧水および圧縮空気の吐出状況と、（Ｂ）従来のノズルの高圧水の吐出状況とを示す概略図。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［ウォータジェット装置］
図１は、本実施形態に係るウォータジェット装置１の概略を示す図である。
図１に示すように、ウォータジェット装置１は、高圧流体ユニット２と、ウォータジェット本体であるウォータジェットガン３と、ホース４と、中間連結部５とを備えている。

高圧流体ユニット２は、高圧液体供給装置である高圧ポンプ２１と、空気圧縮装置であるコンプレッサ２２とを備えている。
高圧ポンプ２１は、高圧水を供給するためのエンジン駆動式の超高圧水発生ポンプである。本実施形態における高圧ポンプ２１の仕様としては、例えば、最高吐出圧力が２４５ＭＰａであり、最大吐出量が４５Ｌ/ｍｉｎである。高圧ポンプ２１には、高圧水を吐出するための高圧水吐出配管２１１（図６参照）が接続され、高圧水吐出配管２１１には、高圧液体弁２１２（図６参照）が設けられている。なお、高圧水吐出配管２１１は、本発明の高圧液体吐出配管の一例である。
コンプレッサ２２は圧縮空気を供給するためのエンジン駆動式のコンプレッサである。本実施形態におけるコンプレッサ２２の仕様としては、例えば、常用圧力が０．７ＭＰａであり、吐出量が５.１ｍ^３／ｍｉｎである。コンプレッサ２２には、圧縮空気を吐出させるための圧縮空気吐出配管２２１（図６参照）が接続されている。
高圧流体ユニット２は、積載重量４．５ｔのトラック６に搭載可能であり、トラック６の荷台に搭載された状態で稼働することもできる。

［ウォータジェットガン］
図２は、ウォータジェットガン３の概略を示す断面図である。
図２に示すように、ウォータジェットガン３はハンドガン式の高圧水吐出装置であり、管状部３１と、ノズル部３２と、操作部３３と、グリップ部３４と、被接続部３５とを有する。

管状部３１は、二重管構造の鋼管であり、高圧水が流通する内管３１１と、当該内管３１１の周囲に配置され圧縮空気が流通する外管３１２とを備える。管状部３１の基端側には、後述するホース４の第１接続部４２と接続される被接続部３５が設けられている。
また、内管３１１には、先端部の外周面に雄ねじ部３１３が形成され、内周面に雌ねじ部３１４が形成されている。さらに、内管３１１と外管３１２との間には、スペーサ３１５が設けられている。本実施形態では、スペーサ３１５は、内管３１１の周方向に９０°間隔で設けられている。これにより、内管３１１と外管３１２とが略同心円状に配置される。

［ノズル部］
図３（Ａ）は、組立後のノズル部３２の概略を示す断面図であり、図３（Ｂ）は、内側ノズル３２１の概略を示す側面図であり、図３（Ｃ）は、外側ノズル３２２の概略を示す側面図であり、図３（Ｄ）は、ノズルカバー３２３の概略を示す側面図である。
図３（Ａ）に示すように、ノズル部３２は管状部３１の先端部に配置されており、内側ノズル３２１と、外側ノズル３２２と、ノズルカバー３２３とを備える。

図３（Ｂ）に示すように、内側ノズル３２１は高圧水が吐出される金属製の部材であり、円錐台状のノズル部分に六角ボルト状の接続部分が接合されて形成されている。ノズル部分の先端部には高圧水が吐出される内側吐出口３２１１が形成されている。内側吐出口３２１１の内径は、例えば、１ｍｍ程度とされる。また、接続部分には、内管３１１の内周面に形成された雌ねじ部３１４に螺合される雄ねじ部３２１２が形成されている。

図３（Ｃ）に示すように、外側ノズル３２２は、圧縮空気が吐出される金属製の部材であり、内側ノズル３２１の周囲を囲うように配置されている。外側ノズル３２２の中央部分には、内側ノズル３２１のノズル部分の先端よりも径が大きい外側吐出口３２２１が形成されている。これにより、内側ノズル３２１のノズル先端部分と外側吐出口３２２１との間の隙間から圧縮空気を吐出できるようにしている。本実施形態では、内側ノズル３２１のノズル部分の先端の外径は、例えば、６ｍｍ程度とされ、外側吐出口３２２１の内径は、例えば、８ｍｍ程度とされる。
また、外側ノズル３２２の基端部には、雄ねじ部３２２２が形成されている。

図３（Ｄ）に示すように、ノズルカバー３２３は円筒状の部材であり、内管３１１の先端側を覆うように配置されている。ノズルカバー３２３の先端側には、外側ノズル３２２を収容可能な外側凹部３２３１が形成される。そして、外側凹部３２３１の内周面には、外側ノズル３２２の雄ねじ部３２２２と螺合される雌ねじ部３２３２が形成されている。
また、ノズルカバー３２３の基端側には、内側ノズル３２１が収容される内側凹部３２３３が形成される。そして、内側凹部３２３３の内周面には、内管３１１の外周面に形成される雄ねじ部３１３と螺合される雌ねじ部３２３４が形成されている。

このように、本実施形態では、ノズル部３２の内側ノズル３２１が内管３１１に螺合され、外側ノズル３２２がノズルカバー３２３に螺合され、ノズルカバー３２３が内管３１１に螺合される。これにより、ノズル部３２は着脱可能とされているので、作業や対象物の種類に応じてノズル部３２を変更することができる。

図２に戻って、操作部３３およびグリップ部３４は、作業員がウォータジェットガン３を操作する際に把持する部分である。操作部３３は管状部３１の基端側に設けられ、グリップ部３４は管状部３１の先端側に設けられている。そして、操作部３３は、トリガ３３１を有する。
トリガ３３１は、前述した高圧液体弁２１２（図６参照）と配線３３２で電気的に接続されている。そして、トリガ３３１を引くと、高圧液体弁２１２は「開」にされて、ウォータジェットガン３に高圧水が流入するようになっている。また、トリガ３３１は、図示略の付勢機構により元の位置に戻るように付勢されている。そのため、作業員がトリガ３３１を離すと、元の位置に戻る。そうすると、高圧液体弁２１２は「閉」にされて、ウォータジェットガン３への高圧水の流入が停止するようになっている。
なお、配線３３２は、ホース４に沿って敷設されている。本実施形態では、配線３３２は、図示略の結束バンド等により、ホース４に固定されている。

［ホース］
図４は、本実施形態のホース４および第１接続部４２の概略を示す断面図であり、図５は、中間連結部５の概略を示す断面図であり、図６は、第２接続部４３の概略を示す断面図である。
図４から図６に示すように、ホース４は、ホース本体部４１と、第１接続部４２と、第２接続部４３とを有する。
図５に示すように、ホース本体部４１は、二重管構造のホースであり、高圧水が流通する内側ホース部４１１と、当該内側ホース部４１１の周囲に圧縮空気が流通する外側ホース部４１２とを備える。また、ホース本体部４１は、先端部が第１接続部４２に接続される第１ホース本体部４１Ａと、基端部が第２接続部４３に接続される第２ホース本体部４１Ｂとを有する。そして、第１ホース本体部４１Ａの基端側と第２ホース本体部４１Ｂの先端側とは、中間連結部５により接続される。

［第１接続部］
図４に示すように、第１接続部４２は第１ホース本体部４１Ａの先端部に配置され、ウォータジェットガン３の被接続部３５と接続される。
被接続部３５は、被接続部本体３５０と、筒状部３５１と、被接続部側継手３５２とを有する。
被接続部本体３５０は、管状部３１の内管３１１と接続され高圧水が流通する第１内管３５３と、外管３１２と接続され圧縮空気が流通する第１外管３５４とを有する。
筒状部３５１は、被接続部本体３５０の先端側、つまり、第１接続部４２と接続される側に設けられており、第１内管３５３と連通して内周側に高圧水が流通する。また、筒状部３５１の周囲には、止水部材３５５が取り付けられている。
被接続部側継手３５２は、筒状部３５１の外周側に設けられており、第１外管３５４と連通して内周側に圧縮空気が流通する。また、被接続部側継手３５２には、先端側の内周面に雌ねじ部３５６が形成されている。

第１接続部４２は、第１接続部本体４２０と、係合凹部４２１と、第１接続部側継手４２２と、ホース接続部４２３と、カシメ部材４２４とを有する。
第１接続部本体４２０は、第１ホース本体部４１Ａの内側ホース部４１１Ａと接続され高圧水が流通する第２内管４２５と、外側ホース部４１２Ａと接続され圧縮空気が流通する第２外管４２６とを有する。
係合凹部４２１は、第１接続部本体４２０の先端側、つまり、被接続部３５と接続される側に設けられており、第２内管４２５と連通して内周側に高圧水が流通する。また、係合凹部４２１は、第１接続部４２と被接続部３５とが接続された際に、筒状部３５１と係合する。これにより、係合凹部４２１の内周側と筒状部３５１の内周側とが連通して高圧水が流通する。この際、筒状部３５１の周囲には止水部材３５５が取り付けられているので、係合凹部４２１と筒状部３５１との間の隙間から高圧水が漏出することはない。

第１接続部側継手４２２は、係合凹部４２１の外周側に設けられており、第２外管４２６に連通して内周側に圧縮空気が流通する。また、第１接続部側継手４２２には、先端側の外周面に、前述した被接続部側継手３５２の雌ねじ部３５６と螺合する雄ねじ部４２７が形成されている。そして、被接続部側継手３５２の雌ねじ部３５６と、第１接続部側継手４２２の雄ねじ部４２７とを螺合することにより、被接続部３５と第１接続部４２とが接続される。これにより、第１接続部側継手４２２の内周側と被接続部側継手３５２の内周側とが連通して圧縮空気が流通する。

ホース接続部４２３は、第１接続部本体４２０の基端側、つまり、第１ホース本体部４１Ａと接続される側に配置される。また、ホース接続部４２３は、第１ホース本体部４１Ａの内側ホース部４１１Ａと接続される内側ホース接続部４２８と、外側ホース部４１２Ａと接続される外側ホース接続部４２９とを有する。
カシメ部材４２４は、金属製の部材であり、外側ホース部４１２Ａの外周面において、外側ホース接続部４２９に対応する位置に配置される。
そして、内側ホース接続部４２８に内側ホース部４１１Ａが接続され、外側ホース接続部４２９に外側ホース部４１２Ａが接続された状態で、カシメ部材４２４がかしめられて塑性変形することで、外側ホース部４１２Ａと外側ホース接続部４２９とが強固に密着する。これにより、第１接続部４２と第１ホース本体部４１Ａとが接続される。

［中間連結部］
図５に示すように、中間連結部５は、第１中間連結部５１と第２中間連結部５２とを有する。
第１中間連結部５１は、第１中間連結部本体５１０と、筒状部５１１と、第１継手部５１２と、第１中間連結部被接続部５１３と、第１カシメ部材５１４とを有する。
第１中間連結部本体５１０は、第１ホース本体部４１Ａの内側ホース部４１１Ａと接続され高圧水が流通する第１内管部５１５と、外側ホース部４１２Ａと接続され圧縮空気が流通する第１外管部５１６とを有する。
筒状部５１１は、第１中間連結部本体５１０の先端側、つまり、第２中間連結部５２と接続される側に設けられており、第１内管部５１５と連通して内周側に高圧水が流通する。また、筒状部５１１の周囲には、止水部材５１１１が取り付けられている。
第１継手部５１２は、筒状部５１１の外周側に設けられており、第１外管部５１６と連通して内周側に圧縮空気が流通する。また、第１継手部５１２には、先端側の内周面に雌ねじ部５１７が形成されている。

第１中間連結部被接続部５１３は、第１中間連結部本体５１０の基端側、つまり、第１ホース本体部４１Ａと接続される側に配置される。また、第１中間連結部被接続部５１３は、第１ホース本体部４１Ａの内側ホース部４１１Ａと接続される内側ホース接続部５１８と、外側ホース部４１２Ａと接続される外側ホース接続部５１９とを有する。
第１カシメ部材５１４は、金属製の部材であり、外側ホース部４１２Ａの外周面において、外側ホース接続部５１９に対応する位置に配置される。
そして、内側ホース接続部５１８に内側ホース部４１１Ａが接続され、外側ホース接続部５１９に外側ホース部４１２Ａが接続された状態で、第１カシメ部材５１４がかしめられて塑性変形することで、外側ホース部４１２Ａと外側ホース接続部５１９とが強固に密着する。これにより、第１中間連結部５１と第１ホース本体部４１Ａとが接続される。

第２中間連結部５２は、第２中間連結部本体５２０と、係合凹部５２１と、第２継手部５２２と、第２中間連結部被接続部５２３と、第２カシメ部材５２４とを有する。
第２中間連結部本体５２０は、第２ホース本体部４１Ｂの内側ホース部４１１Ｂと接続され高圧水が流通する第２内管部５２５と、外側ホース部４１２Ｂと接続され圧縮空気が流通する第２外管部５２６とを有する。
係合凹部５２１は、第２中間連結部本体５２０の先端側、つまり、第１中間連結部５１と接続される側に設けられており、第２内管部５２５と連通して内周側に高圧水が流通する。また、係合凹部５２１は、第１中間連結部５１と第２中間連結部５２とが接続された際に、内周面が前述した筒状部５１１の外周面と係合する。これにより、係合凹部５２１の内周側と筒状部５１１の内周側とが連通して高圧水が流通する。この際、筒状部５１１の周囲には止水部材５１１１が取り付けられているので、係合凹部５２１と筒状部５１１との間の隙間から高圧水が漏出することはない。

第２継手部５２２は、係合凹部５２１の外周側に設けられており、第２外管部５２６と連通して内周側に圧縮空気が流通する。また、第２継手部５２２には、先端側の外周面に、前述した第１継手部５１２の雌ねじ部５１７と螺合する雄ねじ部５２７が形成されている。そして、第１継手部５１２の雌ねじ部５１７と、第２継手部５２２の雄ねじ部５２７とを螺合することにより、第１中間連結部５１と第２中間連結部５２とが接続される。これにより、第１継手部５１２の内周側と第２継手部５２２の内周側とが連通して圧縮空気が流通する。

第２中間連結部被接続部５２３は、第２中間連結部本体５２０の基端側、つまり、第２ホース本体部４１Ｂと接続される側に配置される。また、第２中間連結部被接続部５２３は、第２ホース本体部４１Ｂの内側ホース部４１１Ｂと接続される内側ホース接続部５２８と、外側ホース部４１２Ｂと接続される外側ホース接続部５２９とを有する。
第２カシメ部材５２４は、金属製の部材であり、外側ホース部４１２Ｂの外周面において、外側ホース接続部５２９に対応する位置に配置される。
そして、内側ホース接続部５２８に内側ホース部４１１Ｂが接続され、外側ホース接続部５２９に外側ホース部４１２Ｂが接続された状態で、第２カシメ部材５２４がかしめられて塑性変形することで、外側ホース部４１２Ｂと外側ホース接続部５２９とが強固に密着する。これにより、第２中間連結部５２と第２ホース本体部４１Ｂとが接続される。

第２接続部４３は、第２ホース本体部４１Ｂの基端側に配置される。本実施形態では、第２接続部４３は、二重管式のスイベルジョイントにより構成される。そして、第２接続部４３は、高圧ポンプ２１に接続された高圧水吐出配管２１１と第２ホース本体部４１Ｂの内側ホース部４１１Ｂとを接続するとともに、コンプレッサ２２に接続された圧縮空気吐出配管２２１と外側ホース部４１２Ｂとを接続する。これにより、第２接続部４３を介して、高圧ポンプ２１から供給される高圧水が内側ホース部４１１Ｂに流入するとともに、コンプレッサ２２から供給される圧縮空気が外側ホース部４１２Ｂに流入する。
なお、第２接続部４３は、二重管式のスイベルジョイントにより構成されるものに限られるものではなく、例えば、二重管接続用の継手から構成されていてもよい。

［ウォータジェット装置による表面処理方法］
本実施形態に係るウォータジェット装置１による表面処理方法を図１、図２および図６に基づいて説明する。ここで、本実施形態では、対象物としてのコンクリート構造物８に対して素地調整を行う方法を表面処理方法として説明する。
［準備工程］
図１に示すように、トラック６に搭載された状態の高圧流体ユニット２を建設現場の所定の位置に搬入し、高圧ポンプ２１を給水タンク７に接続する。
次に、対象物であるコンクリート構造物８の近傍を養生用シート９で養生し、養生用シート９に設けたピット９１に、排水を回収するための排水ポンプ１０を設置する。なお、排水は図示しない排水処理装置に回収されるようになっており、排水処理装置で処理された処理水を給水タンク７に返送することで再利用できるようになっている。
その後、第２ホース本体部４１Ｂに接続された第２接続部４３を高圧水吐出配管２１１および圧縮空気吐出配管２２１に接続させた上で、第１ホース本体部４１Ａおよび第２ホース本体部４１Ｂを高圧流体ユニット２とコンクリート構造物８との間に敷設する。
そして、第１ホース本体部４１Ａと第２ホース本体部４１Ｂとを中間連結部５により接続させ、第１接続部４２をウォータジェットガン３の被接続部３５に接続させる。これにより、高圧流体ユニット２で供給する高圧水および圧縮空気を、コンクリート構造物８付近で使用するウォータジェットガン３に流通させることができるようにする。

［素地調整工程］
準備工程終了後、高圧ポンプ２１およびコンプレッサ２２を起動して稼働させる。そして、作業員が、ウォータジェットガン３の操作部３３およびグリップ部３４を把持し、ノズル部３２の先端をコンクリート構造物８に向けた状態で、トリガ３３１を引くことにより、高圧液体弁２１２が「開」にされて、コンクリート構造物８に向けて高圧水および圧縮空気が吐出される。なお、この素地調整工程は、本発明の吐出工程の一例である。
ここで、本実施形態では、高圧水の設定条件として、吐出圧力が２４５ＭＰａ程度、吐出量が４５Ｌ/ｍｉｎ程度となるように元弁（図示略）にて調整している。また、圧縮空気の設定条件として、供給圧力が０．７ＭＰａ程度、吐出量が３．０ｍ^３/ｍｉｎ程度となるように、図示しない調整弁にて調整している。なお、高圧水および圧縮空気の設定条件は、上記設定条件に限られるものではなく、対象物の状態や高圧ポンプ２１およびコンプレッサ２２の仕様に応じて変更してもよい。

図７（Ａ）は、本実施形態において、ノズル部３２から高圧水および圧縮空気を吐出させた場合の吐出状況を示す概略図であり、図７（Ｂ）は従来のノズルＮから高圧水のみを吐出させた場合の吐出状況を示す概略図である。
図７（Ａ）に示すように、高圧水は内側吐出口３２１１から吐出され、圧縮空気は内側吐出口３２１１の周囲に形成された外側吐出口３２２１から吐出されるので、吐出された高圧水は圧縮空気に周囲を覆われた状態となっている。これにより、吐出された高圧水と周囲の空気との摩擦作用を小さくできるので、高圧水の水撃力の減衰を抑制できる。そのため、ノズル部３２がコンクリート構造物８から離れた場所から作業した場合でも、コンクリート構造物８に対して高圧水の水撃力を有効に与えることができて、素地調整を行うことができる。

具体的には、図７（Ｂ）で示されるような、高圧水のみを吐出する従来のノズルＮでは、吐出された高圧水は空気との摩擦作用によって水撃力が著しく減衰する。そのため、コンクリート構造物８とノズルＮとの間の距離が１０ｃｍ程度でなければ、コンクリート構造物８に対して有効に水撃力を与えることができない。
これに対し、本実施形態では、高圧水の水撃力の減衰を抑制できるので、コンクリート構造物８とノズル部３２との距離が３０ｃｍ程度離れていても、コンクリート構造物８に対して有効に水撃力を与えることができる。そのため、作業員はコンクリート構造物８から離れた位置からでも素地調整作業を行うことができ、コンクリート構造物８に近づかなくてもよいので、施工性を高くできる。

また、本実施形態では、ホース４が、高圧水が流通する内側ホース部４１１と、圧縮空気が流通する外側ホース部４１２とを備えるので、高圧流体ユニット２とウォータジェットガン３とを１本のホース４で接続させることができる。
ここで、従来の装置では、高圧水および圧縮空気をウォータジェットガンに圧送する際に別々のホースを使用していたので、ウォータジェットガンに２本のホースを接続させる必要があった。そうすると、作業員がウォータジェットガンを持ち運びながら作業する際に、２本のホースを絡ませないように手繰り寄せる必要があり、施工性が非常に悪いという問題があった。
これに対し、本実施形態では、作業員がウォータジェットガン３を持ち運ぶ際に、１本のホース４のみを手繰り寄せればよく、また、２本のホースが絡まる恐れもない。そのため、ウォータジェットガン３を持ち運びやすくできて、施工性を高くできる。

［乾燥工程］
素地調整工程終了後、作業員がウォータジェットガン３のトリガ３３１を離すと、高圧液体弁２１２が「閉」にされる。そうすると、ウォータジェットガン３への高圧水の流入が停止するので、ウォータジェットガン３から圧縮空気のみが吐出される状態になる。
この状態で、コンクリート構造物８に対して圧縮空気のみを吐出させることで、素地調整工程の際にコンクリート構造物８の表面に付着した水分を吹き飛ばすことができる。そのため、コンクリート構造物８を短時間で乾燥状態にすることができる。したがって、塗装工程等の次工程に移行する際に、コンクリート構造物８が自然乾燥する時間を待つ必要がなく、施工時間を大幅に短縮することができる。なお、この乾燥工程は、本発明のエアブロー工程の一例である。

本実施形態では次の効果を奏することができる。
（１）ウォータジェットガン３は、高圧水を吐出する内側吐出口３２１１と、当該内側吐出口３２１１の周囲に圧縮空気を吐出する外側吐出口３２２１とを備えたノズル部３２を備えている。そのため、ノズル部３２から吐出させた高圧水を覆うように圧縮空気を吐出させることができる。これにより、吐出させた高圧水と周囲の空気との摩擦作用を小さくできるので、高圧水の水撃力が減衰することを抑制できる。そのため、作業員は対象物であるコンクリート構造物８から離れた場所から作業をしても、高圧水の水撃力を有効に与えることができるので、施工性を高くできる。

（２）高圧ポンプ２１およびコンプレッサ２２を備えた高圧流体ユニット２と、ウォータジェットガン３とがホース４により接続される。そして、ホース４は、高圧水が流通する内側ホース部４１１と、内側ホース部４１１の周囲に配置され圧縮空気が流通する外側ホース部４１２とを有する。これにより、高圧流体ユニット２とウォータジェットガン３とを１本のホースで接続させることができる。そのため、ウォータジェットガン３を持ち運ぶ際に、１本のホースのみを手繰り寄せればよく、また、２本のホースが絡まるおそれもない。したがって、高圧液体用のホースと圧縮空気用のホースとの２本のホースをウォータジェットガン３に接続させる場合に比べて、ウォータジェットガン３を持ち運びやすくでき、施工性を高くできる。

（３）ホース４は第１ホース本体部４１Ａおよび第２ホース本体部４１Ｂを有し、これらの第１ホース本体部４１Ａおよび第２ホース本体部４１Ｂは、中間連結部５によって接続される。これにより、高圧流体ユニット２から比較的離れた位置で作業を行う場合に、ホース４を第１ホース本体部４１Ａおよび第２ホース本体部４１Ｂに分割して運び、その後、これらを中間連結部５により接続することができる。そのため、作業員は作業場所まで長いホースを運ぶ必要がないので、施工性を高くできる。

（４）第１ホース本体部４１Ａは、第１カシメ部材５１４がかしめられて塑性変形することにより、第１中間連結部５１の第１中間連結部被接続部５１３に接続される。また、第２ホース本体部４１Ｂは、第２カシメ部材５２４がかしめられて塑性変形することにより、第２中間連結部５２の第２中間連結部被接続部５２３に接続される。さらに、第１中間連結部５１と第２中間連結部５２とは、筒状部５１１が係合凹部５２１に係合された状態で、第１継手部５１２の雌ねじ部５１７に第２継手部５２２の雄ねじ部５２７が螺合されて接続される。これにより、第１ホース本体部４１Ａ、第２ホース本体部４１Ｂ、第１中間連結部５１および第２中間連結部５２が確実に接続されるので、中間連結部５から高圧水や圧縮空気が漏出することを防ぐことができる。

（５）ウォータジェットガン３に設けられた操作部３３により、高圧ポンプ２１に設けられた高圧液体弁２１２の開閉を操作することができる。そのため、作業員は作業場所において、ウォータジェットガン３から高圧水を吐出させたり、吐出を停止させたりすることができるので、施工性を高くできる。また、ウォータジェットガン３からの高圧水の吐出を停止することにより、圧縮空気のみを吐出させることができるので、コンクリート構造物８を圧縮空気で乾燥させることができる。そのため、コンクリート構造物８を短時間で乾燥状態にすることができ、施工時間を大幅に短縮できる。

［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、高圧流体ユニット２において、高圧ポンプ２１およびコンプレッサ２２はトラック６の荷台に搭載された状態で配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、高圧ポンプ２１およびコンプレッサ２２を別々の場所に配置してもよく、また、高圧ポンプ２１およびコンプレッサ２２のいずれか一方、もしくは両方はトラック６から降ろした状態で配置されていてもよい。

前記実施形態では、操作部３３に高圧液体弁２１２の開閉を操作するトリガ３３１が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、圧縮空気を流入・停止させる圧縮空気弁をさらに設け、操作部に当該圧縮空気弁の開閉を操作するトリガを設けてもよい。これにより、作業員は、作業場所にて圧縮空気の流入・停止を操作できるので、施工性を高くできる。
また、前記実施形態では、高圧液体弁２１２は、高圧ポンプ２１に接続された高圧水吐出配管２１１に設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、高圧水を流入・停止させる高圧液体弁をウォータジェットガンに設けてもよい。さらに、高圧水を流入・停止させる高圧液体弁が設けられない場合も本発明に含まれる。この場合、高圧ポンプを運転・停止させることにより、高圧水を流入・停止させることができる。

前記実施形態では、高圧液体弁２１２とトリガ３３１とが配線３３２により電気的に接続されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、高圧液体弁とトリガとは、Bluetooth（登録商標）、Wi-Fi（登録商標）等の無線通信により電気的に接続されていてもよい。

前記実施形態では、ノズル部３２は着脱可能となっていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ノズル部３２が管状部３１の先端側に溶接されて取り付けられていてもよい。この場合、ノズル部３２の内側ノズル３２１、外側ノズル３２２およびノズルカバー３２３を簡易な構造にすることができる。

前記実施形態では、ホース本体部４１が第１ホース本体部４１Ａおよび第２ホース本体部４１Ｂを有していたが、これに限定されるものではない。例えば、ホース本体部は分割されず、１本のホース本体部から構成されていれもよい。また、ホース本体部は、３本以上に分割されていてもよい。この場合、分割された各ホース本体部を接続させるために、中間連結部が複数配置されていてもよい。

前記実施形態では、ウォータジェット装置１によりコンクリート構造物８の素地調整を行うようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、鋼板製のタンクや船舶の喫水部に対して素地調整を行うようにするものでもよい。また、ウォータジェット装置１の用途は、素地調整に限定されるものではなく、例えば、塗装の剥離や構造物や鉄筋等の切断、コンクリートのハツリ等、高圧水の水撃力を利用する作業に用いることができる。

１…ウォータジェット装置、２…高圧流体ユニット、２１…高圧ポンプ、２２…コンプレッサ、２１１…高圧水吐出配管（高圧液体吐出配管）、２２１…圧縮空気吐出配管、３…ウォータジェットガン（ウォータジェット本体）、３１…管状部、３１１…内管、３１２…外管、３２…ノズル部、３２１…内側ノズル、３２２…外側ノズル、３２３…ノズルカバー、３２１１…内側吐出口、３２２１…外側吐出口、３３…操作部、３３１…トリガ、３３２…配線、３４…グリップ部、３５…被接続部、４…ホース、４１…ホース本体部、４１Ａ…第１ホース本体部、４１Ｂ…第２ホース本体部、４１１，４１１Ａ，４１１Ｂ…内側ホース部、４１２，４１２Ａ，４１２Ｂ…外側ホース部、４２…第１接続部、４３…第２接続部、５…中間連結部、５１…第１中間連結部、５２…第２中間連結部、５１０…第１中間連結部本体、５１１…筒状部、５１２…第１継手部、５１３…第１中間連結部被接続部、５１４…第１カシメ部材、５１５…第１内管部、５１６…第１外管部、５２０…第２中間連結部本体、５２１…係合凹部、５２２…第２継手部、５２３…第２中間連結部被接続部、５２４…第２カシメ部材、５２５…第２内管部、５２６…第２外管部、６…トラック、７…給水タンク、８…コンクリート構造物（対象物）、９…養生用シート、１０…排水ポンプ。

Claims (5)

1. 高圧液体を供給する高圧液体供給装置および圧縮空気を供給する空気圧縮装置を有する高圧流体ユニットと、前記高圧液体および前記圧縮空気を吐出させるウォータジェット本体と、前記高圧流体ユニットおよび前記ウォータジェット本体に接続されるホースとを備え、
   前記ウォータジェット本体は、
   前記高圧液体が流通する内管および前記内管の周囲に配置され前記圧縮空気が流通する外管を有する管状部と、
   前記高圧液体を吐出する内側吐出口および前記内側吐出口の周囲に前記圧縮空気を吐出する外側吐出口を有し、前記管状部の先端部に配置されるノズル部と、
   前記ホースが接続される被接続部とを有し、
   前記ホースは、
   前記高圧液体が流通する内側ホース部と、前記内側ホース部の周囲に配置され前記圧縮空気が流通する外側ホース部とを有するホース本体部と、
   前記ホース本体部の先端側に配置され、前記被接続部に接続する第１接続部と、
   前記ホース本体部の基端側に配置され、前記高圧液体供給装置に接続された高圧液体吐出配管と前記内側ホース部とを接続するとともに、前記空気圧縮装置に接続された圧縮空気吐出配管と前記外側ホース部とを接続する第２接続部とを有する
   ことを特徴とするウォータジェット装置。
2. 請求項１に記載されたウォータジェット装置において、
   前記ホース本体部は、先端部が前記第１接続部に接続される第１ホース本体部と、基端部が前記第２接続部に接続される第２ホース本体部と、を有し、
   前記第１ホース本体部の基端部と前記第２ホース本体部の先端部とは中間連結部により接続される
   ことを特徴とするウォータジェット装置。
3. 請求項２に記載のウォータジェット装置において、
   前記中間連結部は、前記第１ホース本体部の基端部に接続される第１中間連結部と、前記第２ホース本体部の先端部に接続される第２中間連結部とを有し、
   前記第１中間連結部は、
   前記第１ホース本体部の前記内側ホース部と接続され前記高圧液体が流通する第１内管部および前記第１ホース本体部の前記外側ホース部と接続され前記圧縮空気が流通する第１外管部を有する第１中間連結部本体と、
   前記第１ホース本体部の基端部が接続される第１中間連結部被接続部と、
   前記第１ホース本体部を前記第１中間連結部被接続部に接続させる第１カシメ部材と、
   前記第１内管部と連通し内周側に前記高圧液体が流通する筒状部と、
   前記第１外管部と連通し内周側に前記圧縮空気が流通し、かつ、内周面に雌ねじ部が形成される第１継手部とを有し、
   前記第２中間連結部は、
   前記第２ホース本体部の前記内側ホース部と接続され前記高圧液体が流通する第２内管部および前記第２ホース本体部の前記外側ホース部と接続され前記圧縮空気が流通する第２外管部を有する第２中間連結部本体と、
   前記第２ホース本体部の先端部が接続される第２中間連結部被接続部と、
   前記第２ホース本体部を前記第２中間連結部被接続部に接続させる第２カシメ部材と、
   前記第２内管部と連通し内周側に前記高圧液体が流通し、かつ、前記筒状部と係合する係合凹部と、
   前記第２外管部と連通し内周側に前記圧縮空気が流通し、かつ、内周面に前記雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が形成される第２継手部とを有する
   ことを特徴とするウォータジェット装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載されたウォータジェット装置において、
   前記高圧液体吐出配管に設けられる高圧液体弁と、
   前記ウォータジェット本体に設けられ、前記高圧液体弁と電気的に接続されて前記高圧液体弁の開閉を操作する操作部と、を有する
   ことを特徴とするウォータジェット装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のウォータジェット装置を用いた対象物の表面処理方法であって、
   前記高圧液体を前記内側ホース部で圧送して前記内側吐出口から吐出させるとともに、前記圧縮空気を前記内側ホース部の周囲に配置された前記外側ホース部で圧送して前記外側吐出口から吐出させる吐出工程と、
   前記圧縮空気のみを前記外側吐出口から吐出させるエアブロー工程とを備えたことを特徴とするウォータジェット装置による表面処理方法。