JP2023092198A - ノズルヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】ノズルの位置のずれを抑制するとともにウォータージェットの衝突確率を向上させ、ノズルの着脱を効率的に実施することができるノズルヘッドを提供する。【解決手段】本発明のノズルヘッド1は、高圧水Lを複数のノズル2から一定角度で衝突させるノズルヘッド1であって、回転駆動源Mによって回転する回転軸部5と、前記回転軸部5と連結する配管体6と、前記配管体6の端部に連結する中間体7と、前記中間体7と前記ノズル2を固定する固定部4とを有し、前記ノズル2のノズル流路2aが、ノズル中心線Oから任意角度傾斜して形成されている。【選択図】図1
Description
本発明は、ノズルヘッドに関する。
高圧水を用いて、加工、洗浄を行う高圧水加工装置が知られている。
本装置に係る特許文献として特許文献1~3がある。
特許文献1には、高圧水を用いた洗浄や表面剥離、コンクリートを削る等のはつり作業を行う場合に、一対のノズルからウォータージェットを一定角度で衝突させて被切削物を切削するためのノズル装置が記載されている。
本装置に係る特許文献として特許文献1~3がある。
特許文献1には、高圧水を用いた洗浄や表面剥離、コンクリートを削る等のはつり作業を行う場合に、一対のノズルからウォータージェットを一定角度で衝突させて被切削物を切削するためのノズル装置が記載されている。
特許文献2、特許文献3には、ノズル装置のコンセプトを応用して、ノズル装置の要素を改良する装置が記載されている。
ノズル装置の一対のノズルからウォータージェットを一定角度で衝突させて被切削物を切削する際に、ノズル装置を回転させることによる軌跡調整(円弧状)、ノズル装置を移動させることによる範囲調整や、ノズル装置を昇降させることによる深さ調整等を施すことで、多岐に亘る切削対象の形状に応じて、処理を施すことができる。
ノズル装置の一対のノズルからウォータージェットを一定角度で衝突させて被切削物を切削する際に、ノズル装置を回転させることによる軌跡調整(円弧状)、ノズル装置を移動させることによる範囲調整や、ノズル装置を昇降させることによる深さ調整等を施すことで、多岐に亘る切削対象の形状に応じて、処理を施すことができる。
特許文献1に記載のノズル装置は、一対のノズルからウォータージェットを一定角度で衝突させて被切削物を切削するために、軸と分岐管と別の分岐管とノズルとを設けている。そして、軸と分岐管と別の分岐管とは、ノズルに至る高圧水の流路を有する。
特許文献2に記載のウォータージェット噴射ノズル装置は、ランス本体に装着された複数のウォータージェット噴射ノズルを具備し、各ノズルから噴射されるウォータージェットが一点に収斂する。
特許文献3に記載のはつり用ノズル装置は、ノズル体とノズル体進入部とノズル支持体とノズル体固定部とを有する。
特許文献1に記載のノズル装置は、分岐管の端部が回転することで、ノズルの傾斜角度が調整できる構造である。しかし、ノズル装置を回転させながら作業を行う際に、分岐管の端部は回転時の遠心力によって、事前に固定した端部やノズルの位置や傾斜角度が微妙にずれてしまう、という課題がある。
特許文献2に記載のウォータージェット噴射ノズル装置は、ノズルの角度が変更可能であることは記載されているものの、ノズルの傾斜角度が65°を前提として、分岐管とノズルが一体物として製作される形態を想定している。しかし、一体物としてのノズル装置とした場合、メンテナンス時において、装置全体を取り換える必要が生じ、メンテナンス費用が高額化するという課題がある。
特許文献3に記載のはつり用ノズル装置は、一対のノズルの間隔を随時変更することができる構成になっている。しかし、分岐管の外部にノズルを連結させる形態であり、連結時に、特許文献1同様に、ノズルの位置や傾斜角度が微妙にずれてしまう、という課題がある。
さらに、特許文献1~3のノズル装置においては、ノズル装置全体の機構を調整することによって、一対のノズルから噴射するウォータージェットを一定角度で衝突させること(補正すること)に主眼が置かれている。しかし、2か所から噴射されるウォータージェットを衝突させるため、ウォータージェットが噴射されるノズル自体が衝突方向に向いていない構造である場合や、各種作業を繰り返すことによるノズルの摩耗等によって、必要以上に補正をかけなければいけない状況を招く可能性がある、という課題がある。
本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、ウォータージェットの衝突確率を向上させ、ノズルの着脱を効率的に実施することができるノズルヘッドの提供を目的とする。
前記課題を解決するため、本発明のノズルヘッドは、高圧水を複数のノズルから一定角度で衝突させるノズルヘッドであって、回転駆動源によって回転する回転軸部と、前記回転軸部と連結する配管体と、前記配管体の端部に連結する中間体と、前記中間体と前記ノズルを固定する固定部とを有し、前記ノズルのノズル流路が、ノズル中心線から任意角度傾斜して形成されている。
本発明によれば、ウォータージェットの衝突確率を向上させ、ノズルの着脱を効率的に実施することができるノズルヘッドを提供することができる。
以下、実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図1に、本発明に係る実施形態のノズルヘッド1の概念図を示す。
実施形態のノズルヘッド1は、高圧水Lを噴射する一対のノズル2と、回転軸部5と、配管体6と、中間体7と、中間体7とノズル2とを固定する固定部4と、昇降部13と、を備えている。
ノズル2は、高圧ポンプPから供給を受けた高圧水Lを、100~245MPaで加工対象(洗浄対象を含む)に噴射する。
図1に、本発明に係る実施形態のノズルヘッド1の概念図を示す。
実施形態のノズルヘッド1は、高圧水Lを噴射する一対のノズル2と、回転軸部5と、配管体6と、中間体7と、中間体7とノズル2とを固定する固定部4と、昇降部13と、を備えている。
ノズル2は、高圧ポンプPから供給を受けた高圧水Lを、100~245MPaで加工対象(洗浄対象を含む)に噴射する。
ポンプPから供給された高圧水Lは、回転軸部5を通って配管体6に送られる。
回転軸部5は、筒状の部材であり、回転駆動源Mによって回転する。回転駆動源Mは、空気圧式、電気式、油圧式モータ等の駆動源である。
回転軸部5は、高圧ポンプPから高圧水Lが供給される。回転軸部5は、ポンプPから供給される高圧水Lを、回転軸部5に接続される配管体6に供給する。
回転軸部5は、筒状の部材であり、回転駆動源Mによって回転する。回転駆動源Mは、空気圧式、電気式、油圧式モータ等の駆動源である。
回転軸部5は、高圧ポンプPから高圧水Lが供給される。回転軸部5は、ポンプPから供給される高圧水Lを、回転軸部5に接続される配管体6に供給する。
配管体6は、筒状の部材であり、一方端部が回転軸部5と連結する。配管体6は、回転軸部5と連結することで、T字等の形状を選択できる。
配管体6の他方端部には、中間体7が連結する。配管体6は、高圧水Lを中間体7に供給する箇所である。
中間体7は、多角形状、球状等の形状を問わないブロックである。中間体7は、配管体6から供給される高圧水Lの進行方向を変更する。
こうして、高圧水Lは、回転軸部5、配管体6、中間体7、ノズル2の順に送られる。
配管体6の他方端部には、中間体7が連結する。配管体6は、高圧水Lを中間体7に供給する箇所である。
中間体7は、多角形状、球状等の形状を問わないブロックである。中間体7は、配管体6から供給される高圧水Lの進行方向を変更する。
こうして、高圧水Lは、回転軸部5、配管体6、中間体7、ノズル2の順に送られる。
昇降部13は、ノズルヘッド1を上下に昇降させることで、高圧水Lと処理対象箇所(面)の高さを調整する。不図示の駆動源によって、ボールネジを回転させることで昇降部13に形成する溝部に勘合する位置を調整することで高さ(Y軸)を調整する形態や、不図示の油圧ポンプや水圧ポンプによって、ピストンを上下移動させることで、昇降部13に形成する固定部も上下移動することで、高さ(Y軸)を調整する形態等である。
なお、高さ調整(Y軸)だけでなく、左右方向の位置調整(X軸、Y軸)等を調整できる機構を採用することで、より複雑な動きを実現できる仕様として利用することができることは言うまでもない。
なお、高さ調整(Y軸)だけでなく、左右方向の位置調整(X軸、Y軸)等を調整できる機構を採用することで、より複雑な動きを実現できる仕様として利用することができることは言うまでもない。
図2(a)に、実施形態のノズルヘッド1のノズル2が中間位置に設置された状態の斜視図を示し、図2(b)にノズル2が内側(一方側)に傾斜して設置された状態の斜視図を示し、図2(c)にノズル2が外側(他方側)に傾斜して設置された状態の斜視図を示す。
図2(a)から図2(c)の3種類のノズル2の位置調整はノズル2のはめ込み量で調整する。例えば、ノズル2の固定部4の外周に3段階の突起(目印)がついていて、作業者が1段階、2段階、3段階とねじ込むことで、上記調整を行う。
例えば、ねじ込んだ1段階で図2(b)の位置、ねじ込んだ2段階で図2(a)の位置、ねじ込んだ3段階で図2(c)の位置に調整される。
このように、図2(a)~(c)のノズル2の位置の変更は手動で行われる。なお、図2(a)~(c)のノズル2の位置の変更を、モータを用いて自動で行うように構成してもよい。
図2(a)から図2(c)の3種類のノズル2の位置調整はノズル2のはめ込み量で調整する。例えば、ノズル2の固定部4の外周に3段階の突起(目印)がついていて、作業者が1段階、2段階、3段階とねじ込むことで、上記調整を行う。
例えば、ねじ込んだ1段階で図2(b)の位置、ねじ込んだ2段階で図2(a)の位置、ねじ込んだ3段階で図2(c)の位置に調整される。
このように、図2(a)~(c)のノズル2の位置の変更は手動で行われる。なお、図2(a)~(c)のノズル2の位置の変更を、モータを用いて自動で行うように構成してもよい。
<ノズル2>
図3に、比較例の従来のノズル200の状態を表す断面図を示す。
図3に示すように、従来、ノズル200としては、ノズル流路202aがノズル中心線O1を通るストレート形状であった。
本発明では、図4(a)~図4(d)に示すように、以下に示す改良を施すことで、高圧水Lを偏心した状態で噴射できるようにしている。
図3に、比較例の従来のノズル200の状態を表す断面図を示す。
図3に示すように、従来、ノズル200としては、ノズル流路202aがノズル中心線O1を通るストレート形状であった。
本発明では、図4(a)~図4(d)に示すように、以下に示す改良を施すことで、高圧水Lを偏心した状態で噴射できるようにしている。
図4(a)に実施形態のノズル2の偏心状態を表す断面図を示す。
図4(b)に実施形態のノズル2の偏心に縮径を加えた状態を表す断面図を示す。
図4(c)にノズル2の偏心に拡径を加えた状態を表す断面図を示す。
図4(d)にノズル2の偏心状態を表す変形例の断面図を示す。
図4(a)から図4(d)は、図2(a)から図2(c)の中間体7とノズル2の箇所だけ抜粋して、ノズル2内部の偏心バリエーションを示している。
例えば、図2(a)の位置で、ノズル2を図4(a)~図4(d)の何れかを選択できる。または、図2(b)の位置で、ノズル2を図4(a)~図4(d)の何れかを選択できる。または、図2(c)の位置で、ノズル2を図4(a)~図4(d)の何れかを選択できる。
図4(b)に実施形態のノズル2の偏心に縮径を加えた状態を表す断面図を示す。
図4(c)にノズル2の偏心に拡径を加えた状態を表す断面図を示す。
図4(d)にノズル2の偏心状態を表す変形例の断面図を示す。
図4(a)から図4(d)は、図2(a)から図2(c)の中間体7とノズル2の箇所だけ抜粋して、ノズル2内部の偏心バリエーションを示している。
例えば、図2(a)の位置で、ノズル2を図4(a)~図4(d)の何れかを選択できる。または、図2(b)の位置で、ノズル2を図4(a)~図4(d)の何れかを選択できる。または、図2(c)の位置で、ノズル2を図4(a)~図4(d)の何れかを選択できる。
ノズル2は、内部にノズル流路2aを有する。図4(a)~(d)に示すように、ノズル流路2aは、ノズル2の中心線O1に対してノズル偏心線O2を中心に偏心している。これにより、ノズル2からの高圧水Lを高い位置で衝突させることが可能となり、高圧水Lを衝突させることが容易になる。
また、ノズル2は、先端にオリフィス2bを有する。オリフィス2bは、ノズル流路2aから供給される高圧水Lを噴射する箇所である。
ノズル2は、先端にノズルキャップ3を有する。ノズルキャップ3は、ノズル2とオリフィス2bが確実に固定されるように、外側から固定する箇所である。
ノズル2は、先端にノズルキャップ3を有する。ノズルキャップ3は、ノズル2とオリフィス2bが確実に固定されるように、外側から固定する箇所である。
ノズルキャップ3はノズル2の一部とオリフィス2bを覆う、つまりカバーする。これにより、ノズルキャップ3でノズル2とオリフィス2bで保護できる。ノズルキャップ3があることで、ノズル2の配置が安定する。
ノズル2とオリフィス2bとの間には、シール部2cを有する。シール部2cは、固定されたシール部2cとオリフィス2bとの間をシールする。
ノズル2とオリフィス2bとの間には、シール部2cを有する。シール部2cは、固定されたシール部2cとオリフィス2bとの間をシールする。
<ノズル流路2aの偏心>
ノズル2の構造としては、例えば、図4(a)のノズル流路2aの偏心状態を示す断面図に示すように、ノズル流路2aの形状を、ノズル中心線O1に対してノズル偏心線O2を中心に角度偏心させる。
ノズル中心線O1に対してノズル偏心線O2に偏心させる角度としては、1~10度で使用する。
ノズル2の構造としては、例えば、図4(a)のノズル流路2aの偏心状態を示す断面図に示すように、ノズル流路2aの形状を、ノズル中心線O1に対してノズル偏心線O2を中心に角度偏心させる。
ノズル中心線O1に対してノズル偏心線O2に偏心させる角度としては、1~10度で使用する。
ストレート形状のノズル流路2aを傾斜させることによって、オリフィス2bやノズルキャップ3の孔から噴射される高圧水Lが、図2(b)に示すように、内側方向(一対のノズル2の一方側方向)に向かって噴射することができる。一対のノズル2からそれぞれ高圧水Lが内側方向(一方側方向)に向かって噴射されることによって、高圧水L同士の衝突をより安定させることができる。
ノズル2の構造としては、例えば、図4(a)に示すように、ストレート形状のノズル流路2aを傾斜させることによって、オリフィス2bやノズルキャップ3の孔から噴射される高圧水Lが内側方向(一方側方向)に向かって噴射することができる。両側の一対のノズル2からそれぞれ高圧水Lが、内側方向(一方側方向)に向かって噴射されることによって、高圧水L同士の衝突を安定させることができる。
高圧水Lは、同一の衝突面上にはなるが、高圧水Lの衝突位置が低くなれば、ノズル2の角度も下向きに垂れてしまい、衝突を維持することができなくなる。
そのため、ノズル2内の流路2aを偏心させることで、衝突位置を高くして、使用中も安定して衝突状態を維持できる。
言い換えると、従来のノズル(ストレート形状のノズル流路202a)のように、ノズルの中心線O1が対向して衝突する位置C1よりも、図1に示すように、本発明におけるノズル2(傾斜形状のノズル流路2a)におけるノズル偏心線O2が対向して衝突する位置C2を高く設定することによって、ノズル2の角度やノズル流路2a内の角度が調整ミスや内部の摩耗によって下向きに変形したとしても、衝突状態を維持できる。
ただし、ノズル偏心線O2が対向して衝突する位置C2が高くなりすぎると、ノズル2と洗浄や剥離の処理対象(面)との距離が近くなってしまう(ノズルヘッド1が処理対象箇所に衝突してしまう)ため、ノズル中心線O1からノズル偏心線O2への偏心角度は、1~10度が好ましい。
そのため、ノズル2内の流路2aを偏心させることで、衝突位置を高くして、使用中も安定して衝突状態を維持できる。
言い換えると、従来のノズル(ストレート形状のノズル流路202a)のように、ノズルの中心線O1が対向して衝突する位置C1よりも、図1に示すように、本発明におけるノズル2(傾斜形状のノズル流路2a)におけるノズル偏心線O2が対向して衝突する位置C2を高く設定することによって、ノズル2の角度やノズル流路2a内の角度が調整ミスや内部の摩耗によって下向きに変形したとしても、衝突状態を維持できる。
ただし、ノズル偏心線O2が対向して衝突する位置C2が高くなりすぎると、ノズル2と洗浄や剥離の処理対象(面)との距離が近くなってしまう(ノズルヘッド1が処理対象箇所に衝突してしまう)ため、ノズル中心線O1からノズル偏心線O2への偏心角度は、1~10度が好ましい。
<ノズル流路2aの偏心と縮径>
図4(b)のノズル流路2aの偏心に縮径を加えた状態を示す断面図のように、ノズル流路2aの形状をノズル中心線O1からノズル偏心線O2を中心に傾斜させ、角度偏心させる。また、ノズル流路2aの噴射方向に対して、漸次的に縮径させる。ノズル中心線O1からノズル偏心線O2への偏心角度としては、1~10度で使用する。
さらに、ノズル流路2aを漸次的に縮径させることによって、より収束した状態の高圧水Lを噴射することができる。
図4(b)のノズル流路2aの偏心に縮径を加えた状態を示す断面図のように、ノズル流路2aの形状をノズル中心線O1からノズル偏心線O2を中心に傾斜させ、角度偏心させる。また、ノズル流路2aの噴射方向に対して、漸次的に縮径させる。ノズル中心線O1からノズル偏心線O2への偏心角度としては、1~10度で使用する。
さらに、ノズル流路2aを漸次的に縮径させることによって、より収束した状態の高圧水Lを噴射することができる。
<ノズル流路2aの偏心と拡径>
また、ノズル2の構造としては、例えば、図4(c)の偏心に拡径を加えた状態を示す断面図のように、ノズル流路2aの形状をノズル中心線O1からノズル偏心線O2の角度偏心させ、さらに、ノズル流路2aを噴射方向に対して、漸次的に拡径させた形態がある。ノズル中心線O1からノズル偏心線O2の偏心角度としては、1~10度で使用する。
また、ノズル2の構造としては、例えば、図4(c)の偏心に拡径を加えた状態を示す断面図のように、ノズル流路2aの形状をノズル中心線O1からノズル偏心線O2の角度偏心させ、さらに、ノズル流路2aを噴射方向に対して、漸次的に拡径させた形態がある。ノズル中心線O1からノズル偏心線O2の偏心角度としては、1~10度で使用する。
ストレート形状のノズル流路2aを傾斜させることによって、オリフィス2bやノズルキャップ3の孔から噴射される高圧水Lが内側方向(一方側方向)に向かって噴射することができる。一対のノズル2からそれぞれ高圧水Lが内側方向(一方側方向)に向かって噴射されることによって、高圧水L同士の衝突を安定させることができる。
加えて、図4(c)に示すように、ノズル流路2aを漸次的に拡径させることによって、より拡散した状態の高圧水Lを噴射することができる。
加えて、図4(c)に示すように、ノズル流路2aを漸次的に拡径させることによって、より拡散した状態の高圧水Lを噴射することができる。
<ノズル2の変形例>
また、ノズル2の変形例の構造としては、例えば、図4(d)の変形例の偏心状態を示す断面図のように、ノズル流路2aは、ストレート形状の第1のノズル流路2a1と、角度α傾斜して形成される第2のノズル流路2a2とを有している。これにより、第2のノズル流路2a2の傾斜角度の選択範囲を広くできる。
また、ノズル2の変形例の構造としては、例えば、図4(d)の変形例の偏心状態を示す断面図のように、ノズル流路2aは、ストレート形状の第1のノズル流路2a1と、角度α傾斜して形成される第2のノズル流路2a2とを有している。これにより、第2のノズル流路2a2の傾斜角度の選択範囲を広くできる。
第1のノズル流路2a1は、ノズル中心線Oの外周の位置にストレート形状に設けられている。
第2のノズル流路2a2は、第1のノズル流路2a1に挿通し、ノズル中心線O1方向に傾斜して形成されている。
第2のノズル流路2a2は、第1のノズル流路2a1に挿通し、ノズル中心線O1方向に傾斜して形成されている。
ノズル2は、内部にノズル流路2aを形成する。そして、ノズル流路2aには、100~245MPaの高圧水Lを内部に通過させる。そのため、ノズル流路2aの径が大きすぎると、肉厚が薄くなりノズル2が脆弱な状態になってしまう可能性がある。そのため、ノズル流路2aの形状として、片側からストレート形状の第1のノズル流路2a1を形成し、反対側からノズル中心線O方向に傾斜した第2のノズル流路2a2を形成する。こうして、ノズル流路2aを、2段階に分岐させることによって、ノズル2の安定性を確保することができる。
<ノズル2が固定される固定部4と中間体7との固定>
図1に示す固定部4は、ノズル2と中間体7とを固定する。
図5(a)に、実施形態の連結前の中間体7のネジ構造の実施例を表す断面図を示し、図5(b)に、実施形態の連結時の中間体7のネジ構造の実施例を表す断面図を示す。
図5(a)に示すノズル2は、先端に凸(雄)形状のノズル挿入部8を有する。中間体7は、ノズル挿入部8と連結する凹(雌)形状のノズル受部9とを有する。凸形状のノズル挿入部8と、凹形状のノズル受部9があることで、固定がし易くなる。
図1に示す固定部4は、ノズル2と中間体7とを固定する。
図5(a)に、実施形態の連結前の中間体7のネジ構造の実施例を表す断面図を示し、図5(b)に、実施形態の連結時の中間体7のネジ構造の実施例を表す断面図を示す。
図5(a)に示すノズル2は、先端に凸(雄)形状のノズル挿入部8を有する。中間体7は、ノズル挿入部8と連結する凹(雌)形状のノズル受部9とを有する。凸形状のノズル挿入部8と、凹形状のノズル受部9があることで、固定がし易くなる。
<ネジ構造による固定>
固定部4と中間体7との固定構造としては、例えば、図5(a)に示すように、固定部4の雄ねじのノズル挿入部8と雌ねじのノズル受部9を中間体7のネジ構造にする形態がある。
図5(b)に示すように、ノズル2に固定される固定部4の雄ねじのノズル挿入部8を、雌ねじのノズル受部9に締めることによって、ノズル2が雄ねじのネジ溝方向に回転しながら中間体7に固定される。ノズル受部9があることで、固定がし易くなる。
ネジ溝の通りにノズル2が中間体7に固定されることで、図1に示す一対のノズル2から噴射される高圧水Lの方向を安定させることができる。さらに、中間体7とノズル2が固定された固定部4との固定が、ネジ構造になっていることで、メンテナンス等がし易い構造になっている。
固定部4と中間体7との固定構造としては、例えば、図5(a)に示すように、固定部4の雄ねじのノズル挿入部8と雌ねじのノズル受部9を中間体7のネジ構造にする形態がある。
図5(b)に示すように、ノズル2に固定される固定部4の雄ねじのノズル挿入部8を、雌ねじのノズル受部9に締めることによって、ノズル2が雄ねじのネジ溝方向に回転しながら中間体7に固定される。ノズル受部9があることで、固定がし易くなる。
ネジ溝の通りにノズル2が中間体7に固定されることで、図1に示す一対のノズル2から噴射される高圧水Lの方向を安定させることができる。さらに、中間体7とノズル2が固定された固定部4との固定が、ネジ構造になっていることで、メンテナンス等がし易い構造になっている。
<ネジ構造と突起部8bによる固定>
図6(a)に、実施形態の他例1の連結前の突起部8bを備える中間体7のネジ構造の実施例を表す断面図を示し、図6(b)に、実施形態の他例1の連結時の突起部8bを備える中間体7のネジ構造の実施例を表す断面図を示す。
他例1の固定部4と中間体7との固定構造としては、例えば、図6(a)に示すように、固定部4の凸形状のノズル挿入部8と中間体7の凹形状のノズル受部9をネジ構造にする形態がある。
図6(a)に、実施形態の他例1の連結前の突起部8bを備える中間体7のネジ構造の実施例を表す断面図を示し、図6(b)に、実施形態の他例1の連結時の突起部8bを備える中間体7のネジ構造の実施例を表す断面図を示す。
他例1の固定部4と中間体7との固定構造としては、例えば、図6(a)に示すように、固定部4の凸形状のノズル挿入部8と中間体7の凹形状のノズル受部9をネジ構造にする形態がある。
そして、図6(b)に示すように、ノズル2に固定される固定部4の雄ねじのノズル挿入部8を、中間体7の雌ねじのノズル受部9に締めることによって、固定部4が固定されたノズル2が、ノズル挿入部8の雄ねじのネジ溝方向に回転しながら中間体7に固定される。ノズル挿入部8およびノズル受部9のネジ溝の通りにノズル2が固定部4に固定されることで、図1に示す一対のノズル2から噴射される高圧水Lの方向を安定させることができる。さらに、中間体7とノズル2が固定された固定部4との固定が、ネジ構造になっているため、メンテナンス等がし易い構造にもなっている。
加えて、図6(a)に示す形状において、固定部4の雄ねじのノズル挿入部8は、その先端に凸形状のノズル挿入用突起部8bを有する。そして、中間体7の雌ねじのノズル受部9は、凸形状のノズル挿入用突起部8bと連結する凹形状の突起部用ノズル受部9bとを有する形態がある。単にノズル2を中間体7にはめるだけだと調整幅が小さくなるので、ノズル挿入用突起部8bがあることで、周囲に空間ができて、はめ込みの際の調整に役に立つ。
こうして、雄ねじのノズル挿入部8および雌ねじのノズル受部9のネジ構造だけでなく、凸形状のノズル挿入用突起部8bと凹形状の突起部用ノズル受部9bとでも連結する。これにより、図1に示すノズルヘッド1に係る内圧や回転駆動源Mによる遠心力や各種反力に耐えうる構造とすることができる。
さらに、ノズル挿入用突起部8bと連結する突起部用ノズル受部9bの間には、ノズル挿入用シール部8cを配置することによって、ノズル2内部におけるシール性等も向上させることができる。
さらに、ノズル挿入用突起部8bと連結する突起部用ノズル受部9bの間には、ノズル挿入用シール部8cを配置することによって、ノズル2内部におけるシール性等も向上させることができる。
<ネジ構造と調整部10による固定>
図7(a)に、実施形態の他例2の連結前の調整部10を備える中間体7のネジ構造の実施例を示す断面図を示し、図7(b)に、実施形態の他例2の連結時の調整部10を備える中間体7のネジ構造の実施例を示す断面図を示す。
図7(a)に、実施形態の他例2の連結前の調整部10を備える中間体7のネジ構造の実施例を示す断面図を示し、図7(b)に、実施形態の他例2の連結時の調整部10を備える中間体7のネジ構造の実施例を示す断面図を示す。
また、固定部4と中間体7との固定構造としては、例えば、図7(a)に示すように、固定部4の凸形状のノズル挿入部8と、中間体7の凹形状のノズル受部9の間に、ノズル挿入用調整部10をはめ込む形態がある。ノズル挿入用調整部10を用いることで、図1に示すノズル2の中間体7への固定位置を効率的に調整することもできる。
<変形例>
図8(a)に、変形例の連結前の固定部4を示す断面図を示し、図8(b)に、変形例の連結時の固定部4を示す断面図を示す。
また、固定部4と中間体7との固定構造としては、変形例の図8(a)に示すように、固定部4は、凹形状の固定溝4aを有するとともに、中間体7は、固定溝4aに脱着可能に連結する凸形状の連結部4bとを有する形態がある。
図8(a)に、変形例の連結前の固定部4を示す断面図を示し、図8(b)に、変形例の連結時の固定部4を示す断面図を示す。
また、固定部4と中間体7との固定構造としては、変形例の図8(a)に示すように、固定部4は、凹形状の固定溝4aを有するとともに、中間体7は、固定溝4aに脱着可能に連結する凸形状の連結部4bとを有する形態がある。
固定部4と中間体7との固定構造が、ねじ込み式ではなく、チャック式または嵌合式にすることにより着脱が容易となる。
ノズル2が固定される固定部4と中間体7との固定構造が、凹形状と凸形状の嵌合構造なのでネジ構造と異なり、ノズル2が固定される固定部4と中間体7との連結時における脱着の手間が削減される。そのため、メンテナンス性に優れている。
ノズル2が固定される固定部4と中間体7との固定構造が、凹形状と凸形状の嵌合構造なのでネジ構造と異なり、ノズル2が固定される固定部4と中間体7との連結時における脱着の手間が削減される。そのため、メンテナンス性に優れている。
図9(a)に、本実施形態の中間体7のノズル受部9a0が1つの場合の斜視図を示し、図9(b)に、ノズル受部9a1、9b1が2つの場合の斜視図を示す。
図9(a)に示すように、中間体7に凹形状のノズル受部9a0を一つ設けている。
図9(a)に示すように、中間体7に凹形状のノズル受部9a0を一つ設けている。
また、図9(b)に示すように、ノズル受部9a1、9b1を複数配置してもよい。ノズル受部9a1、9b1を複数配置することによって、ノズル2が固定される固定部4をノズル受部9a1またはノズル受部9b1に付けることで、図1に示す高圧水Lを噴射する位置を容易に調整することができる。
さらに、複数のノズル受部9a1、9b1を用意することで、衝突の面の位置を調整できるようになるので、洗浄場所に応じて、調整もできる。
さらに、複数のノズル受部9a1、9b1を用意することで、衝突の面の位置を調整できるようになるので、洗浄場所に応じて、調整もできる。
<ノズルヘッド1の使用方法>
次に、以上のように構成された図1に示すノズルヘッド1の使用方法について説明する。
まず、作業者は、高圧ポンプPを起動させ、高圧水Lを供給できる準備を行う。
次に、以上のように構成された図1に示すノズルヘッド1の使用方法について説明する。
まず、作業者は、高圧ポンプPを起動させ、高圧水Lを供給できる準備を行う。
そして、作業者が高圧水噴射スイッチ(図示せず)を押すと、図1に示すように、高圧水Lが回転軸部5、配管体6、中間体7を通過し、ノズル2から噴射される。ノズルヘッド1は、一対のノズル2からそれぞれ高圧水Lを噴射する。一対のノズル2からの高圧水Lを衝突させることによって、噴射威力、噴射深さ、噴射幅等を調整する。
なお、ノズル流路2aを偏心させていることによって、従来のノズルよりも、衝突位置が高く設定されるため、衝突位置(点)から処理対象箇所(面)の距離の算出および調整において、ノズル流路2aの偏心角度を考慮して、昇降部13を用いてノズルヘッド1の位置(高さ)を設定する。ノズル流路2aの偏心角度が小さければ、影響は小さいが、ノズル流路2aの偏心角度が大きければ、衝突位置(点)が上方に設定されるため、ノズルヘッド1の位置(高さ)を通常よりも、低い位置に設定する。
さらに、図2(a)~(c)のノズル2の位置による影響も考慮して設定することとなる。
なお、ノズル流路2aを偏心させていることによって、従来のノズルよりも、衝突位置が高く設定されるため、衝突位置(点)から処理対象箇所(面)の距離の算出および調整において、ノズル流路2aの偏心角度を考慮して、昇降部13を用いてノズルヘッド1の位置(高さ)を設定する。ノズル流路2aの偏心角度が小さければ、影響は小さいが、ノズル流路2aの偏心角度が大きければ、衝突位置(点)が上方に設定されるため、ノズルヘッド1の位置(高さ)を通常よりも、低い位置に設定する。
さらに、図2(a)~(c)のノズル2の位置による影響も考慮して設定することとなる。
回転軸部5は、回転駆動源Mによって回転する。回転軸部5からノズル2までは固定された状態になっており、回転軸部5が回転すれば、回転軸部5からノズル2までが回転する。
ノズル2が回転することによって、高圧水Lに遠心力が働くことで、噴射威力、噴射深さ、噴射幅等を一層調整することができる。
ノズル2が回転することによって、高圧水Lに遠心力が働くことで、噴射威力、噴射深さ、噴射幅等を一層調整することができる。
処理対象箇所に対して、ノズル2から高圧水Lを噴射することで、表面の剥離、はつりを一定時間行ったうえで、作業を終了する。
作業を終了する場合には、回転駆動源Mを停止した後で、高圧ポンプPから供給される高圧水Lの噴射を停止する。
作業を終了する場合には、回転駆動源Mを停止した後で、高圧ポンプPから供給される高圧水Lの噴射を停止する。
また、高圧水Lによる噴射威力、噴射深さ、噴射幅に加えて、噴射角度を調整するために、ノズル2の固定位置を変更することもできる。
ノズル2が内側(一方側)(図2(b)参照)または外側(他方側)(図2(c)参照)で高圧水Lを衝突させて高圧水Lの角度を変えることで、狭隘部等のノズル2が入りにくい箇所に対して、高圧水Lを入れ込んで噴射することができる。
また、図2(a)に示すように、ノズル2が真下方向に向かって高圧水Lを噴射することで、道路等の平面箇所に対して安定的に高圧水Lを噴射することができる。
ノズル2が内側(一方側)(図2(b)参照)または外側(他方側)(図2(c)参照)で高圧水Lを衝突させて高圧水Lの角度を変えることで、狭隘部等のノズル2が入りにくい箇所に対して、高圧水Lを入れ込んで噴射することができる。
また、図2(a)に示すように、ノズル2が真下方向に向かって高圧水Lを噴射することで、道路等の平面箇所に対して安定的に高圧水Lを噴射することができる。
上記構成によれば、配管体6の下部にノズル2が適切な位置で固定されることによってノズル2の位置のずれが防止できる。また、図2(b)に示すように、ノズル流路2aを内側(一方側)に偏心させることによって衝突確率を向上させられる。そして、ノズル2の着脱を効率的に実施することのできるノズルヘッド1(図1参照)を提供できる。
<<ノズル2のノズル流路2aの偏心の変形例>>
図10(a)に変形例のノズルヘッド21のノズル22廻りを斜め上から見た斜視図を示し、図10(b)に図10(a)に示す変形例のノズル22をI方向から見た矢視図を示す。
変形例のノズルヘッド21は、ノズル22のノズル流路22aの偏心量を調整できる構成である。その他の構成は、前記実施形態と同様である。
ノズルヘッド21は、実施形態と同様に、ノズル22に固定部24が固定されている。ノズル22は、先端にノズルキャップ23を有している。
図10(a)に変形例のノズルヘッド21のノズル22廻りを斜め上から見た斜視図を示し、図10(b)に図10(a)に示す変形例のノズル22をI方向から見た矢視図を示す。
変形例のノズルヘッド21は、ノズル22のノズル流路22aの偏心量を調整できる構成である。その他の構成は、前記実施形態と同様である。
ノズルヘッド21は、実施形態と同様に、ノズル22に固定部24が固定されている。ノズル22は、先端にノズルキャップ23を有している。
変形例のノズル22は、中間体27に対して回転角を0~360度調整できるように、回転可能に取り付けられている。中間体27のノズル22が設置される箇所には、ノズル22の回転角度を表す目盛り12が示されている。ノズル22が固定される固定部24には、目盛り12を差し示す偏心調整部11が設置されている。
固定部24の偏心調整部11が指し示す目盛り12がノズル22の回転角度を表す。
ノズル22には実施形態と同様なノズル流路22aが形成されている。そのため、ノズル22を回すことで、ノズル流路2aの偏心量を設定または調整できる。
固定部24の偏心調整部11が指し示す目盛り12がノズル22の回転角度を表す。
ノズル22には実施形態と同様なノズル流路22aが形成されている。そのため、ノズル22を回すことで、ノズル流路2aの偏心量を設定または調整できる。
この構成により、作業者はノズルキャップ23等を把持して回すことで、ノズル22の回転角(0~360度)を変更して、ノズル22のノズル流路2aの偏心量を選択または調整できる。
なお、図10(a)、図10(b)の変形例の構成は、実施形態の図1、図2、図4~図8で示したノズル2廻りの構成に適用できるものである。
なお、図10(a)、図10(b)の変形例の構成は、実施形態の図1、図2、図4~図8で示したノズル2廻りの構成に適用できるものである。
<<その他の実施形態>>
1.前記した実施形態等では、ノズル2が一対の場合を例示したが、複数であれば数は特に限定されない。
1.前記した実施形態等では、ノズル2が一対の場合を例示したが、複数であれば数は特に限定されない。
2.本発明は、前記した実施形態、変形例の構成に限られることなく、添付の特許請求の範囲内で様々な変形形態、具体的形態が可能である。
1、21 ノズルヘッド
2、22 ノズル
2a、22a ノズル流路
2a1 第1のノズル流路
2a2 第2のノズル流路
2b オリフィス
3 ノズルキャップ
4 固定部
24 固定部(偏心量調整部)
4a 固定溝
4b 連結部
5 回転軸部
6 配管体
7 中間体
11 偏心調整部(偏心量調整部)
12 目盛り(偏心量調整部)
13 昇降部
27 中間体(偏心量調整部)
8 ノズル挿入部
8b ノズル挿入用突起部
9、9a0 ノズル受部
9a1、9b1 ノズル受部
9b 突起部用ノズル受部
L 高圧水
M 回転駆動源
O ノズル中心線
2、22 ノズル
2a、22a ノズル流路
2a1 第1のノズル流路
2a2 第2のノズル流路
2b オリフィス
3 ノズルキャップ
4 固定部
24 固定部(偏心量調整部)
4a 固定溝
4b 連結部
5 回転軸部
6 配管体
7 中間体
11 偏心調整部(偏心量調整部)
12 目盛り(偏心量調整部)
13 昇降部
27 中間体(偏心量調整部)
8 ノズル挿入部
8b ノズル挿入用突起部
9、9a0 ノズル受部
9a1、9b1 ノズル受部
9b 突起部用ノズル受部
L 高圧水
M 回転駆動源
O ノズル中心線
Claims (8)
- 高圧水を複数のノズルから一定角度で衝突させるノズルヘッドであって、
回転駆動源によって回転する回転軸部と、
前記回転軸部と連結する配管体と、
前記配管体の端部に連結する中間体と、
前記中間体と前記ノズルを固定する固定部とを有し、
前記ノズルのノズル流路が、ノズル中心線から任意角度傾斜して形成されている
ことを特徴とするノズルヘッド。 - 請求項1に記載のノズルヘッドにおいて、
前記ノズル流路は、前記ノズル中心線の外周外方に形成されるストレート形状の第1のノズル流路と、前記第1のノズル流路に挿通して前記ノズル中心線の方向に傾斜して形成される第2のノズル流路とを有している
ことを特徴とするノズルヘッド。 - 請求項1または請求項2に記載のノズルヘッドにおいて、
前記ノズルは、先端に前記高圧水を噴射するオリフィスと、
前記ノズルの一部と前記オリフィスを覆ノズルキャップとを有している
ことを特徴とするノズルヘッド。 - 請求項1から請求項3の何れか一項に記載のノズルヘッドにおいて、
前記ノズルは、先端にノズル挿入部を有するとともに、
前記中間体は、前記ノズル挿入部と連結されるノズル受部を有している
ことを特徴とするノズルヘッド。 - 請求項4に記載のノズルヘッドにおいて、
前記ノズル挿入部は、先端にノズル挿入用突起部を有するとともに、
前記ノズル受部は、前記ノズル挿入用突起部と連結する突起部用ノズル受部とを有している
ことを特徴とするノズルヘッド。 - 請求項1から請求項5の何れか一項に記載のノズルヘッドにおいて、
前記固定部は、固定溝を有し、
前記中間体は、前記固定溝に脱着可能に連結する凸形状の連結部を有している
ことを特徴とするノズルヘッド。 - 請求項4または請求項5に記載のノズルヘッドにおいて、
前記ノズル受部は、複数配置されている
ことを特徴とするノズルヘッド。 - 請求項1に記載のノズルヘッドにおいて、
前記ノズルが回転自在に設けられ、
前記ノズルの回転角を変え、前記ノズル流路の偏心量を調整する偏心量調整部を備えている
ことを特徴とするノズルヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021207270A JP2023092198A (ja) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | ノズルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021207270A JP2023092198A (ja) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | ノズルヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023092198A true JP2023092198A (ja) | 2023-07-03 |
Family
ID=86995786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021207270A Pending JP2023092198A (ja) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | ノズルヘッド |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2023092198A (ja) |
-
2021
- 2021-12-21 JP JP2021207270A patent/JP2023092198A/ja active Pending
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