JP2023139375A - 噴射切換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧水や圧縮エアの供給を停止するのにかかる時間を短縮でき、作業者の安全性を高めることができる噴射切換装置を提供する。
【解決手段】高圧ポンプＰから供給される高圧水Ｑを噴射するノズルユニット２と、ノズルユニット２を駆動させるための駆動用エアＡ１を供給する駆動用エア供給流路Ｌ１と、高圧水Ｑをノズルユニット２から噴射するための操作用エアＡ２を供給する操作用エア供給流路Ｌ２と、操作用エアＡ２の供給と停止を切り換えるための操作用エア切換用エアＡ３として駆動用エアＡ１を通す操作用エア切換流路Ｌ３と、排気用エアとして駆動用エアＡ１を排出するエア排出切換流路Ｌ５と、エア排出切換流路Ｌ５における駆動用エアＡ１の排出を停止に切り換えるための排気用エア停止調整流路Ｌ７と、を有する、噴射切換装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、高圧ポンプからノズルユニットへの高圧水の供給と停止（排出）、および、エア供給源からノズルユニットへの圧縮エアの供給と停止（排気）を切り換える噴射切換装置に関する。

高圧水を用いた洗浄や表面剥離、はつり作業を行う場合に、ノズルユニットを用いて行う方法が採用されている。ノズルユニットには、作業者が高圧水を噴射する噴射ガンや、筐体内を吸引した状態で高圧水を噴射する洗浄装置がある。このようなノズルユニットとしては、例えば、ＯＦＦ時には高圧水を逃がすパージ式のバルブガンやダンプガン、ＯＦＦ時には高圧水の流れを止めるプランジャ式のグリップジェットガン等のトリガレバー式噴射ガンが従来から一般的に知られている。

特許文献１で開示されている噴射切換装置は、複数の噴射装置（ノズルユニット）を一つのポンプに接続して同時に噴射作業を行う場合でも、一つの噴射装置からの高圧水噴射停止が他の噴射装置へ影響することがなく、複数の噴射装置による噴射作業を正確に行うことを目的として、入口ポートと、出口ポートと、排出ポートと、切換弁機構（第１の弁座、第２の弁座、可動弁体、エアシリンダ、プランジャ、腕部、押圧部材で構成）と、絞り部材と、を有する。

特許第４４５４１６８号公報

しかしながら、ノズルユニットで作業する現場が広大な場合、高圧ポンプやエア供給源から作業現場までの距離が長くなる。このため、長距離（例えば、２０ｍ～５０ｍ）に亘る高圧ホースやエアホースを介して、高圧ポンプやエア供給源からノズルユニットまで高圧水や圧縮エアの供給と停止を切り換えなければならない。
その場合、高圧ホース内に残留する高圧水や、エアホース内に残留する圧縮エアを適切に排出することが重要であり、そうした改良が求められていた。

例えば、エアホース内に圧縮エアが残留している場合、洗浄や剥離作業中に、一旦動作を停止させる際に、残留する圧縮エアによって、ノズルユニットのＯＮからＯＦＦに要する時間の増大を生じさせてしまう、という問題があった。

また、ノズルユニットは、高圧領域で使用されるため、わずかな時間差であっても、動作反応のズレは、作業者に対する作業ストレス（手持ち時間、振動や作動反力の違和感など）を与える可能性があり、その結果、安全性を低下させてしまう可能性がある。

また、電磁弁の開閉を電気的に制御することでノズルユニットのＯＮからＯＦＦを切り換える方法もあるが、作業現場の環境上、電源を十分に確保することができない場合も多く、エアの切り替えだけで安全性を確保できる装置が求められていた。

さらに、昨今、作業現場において遠隔や自動化することが望まれており、エアホース内に残留する圧縮エアの排出を、自動で段階的に調整できる回路や装置が求められていた。
ただし、こうした改良を図るにあたり、スイッチ、バルブ、回路等が複数または複雑化したとしても、簡易で取り扱いやすい装置であることを維持することが重要であった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、高圧水や圧縮エアの供給を停止するのにかかる時間を短縮でき、作業者の安全性を高めることができる噴射切換装置を提供することを課題とする。

本発明の噴射切換装置は、高圧ポンプから供給される高圧水を噴射するノズルユニットと、前記ノズルユニットを駆動させるための駆動用エアを供給する駆動用エア供給流路と、前記高圧水を前記ノズルユニットから噴射するための操作用エアを供給する操作用エア供給流路と、前記操作用エアの供給と停止を切り換えるための操作用エア切換用エアとして前記駆動用エアを通す操作用エア切換流路と、排気用エアとして前記駆動用エアを排出するエア排出切換流路と、前記エア排出切換流路における前記駆動用エアの排出を停止に切り換えるための排気用エア停止調整流路と、を有する。

本発明の噴射切換装置によれば、高圧水や圧縮エアの供給を停止するのにかかる時間を短縮でき、作業者の安全性を高めることができる。

第１の実施形態の噴射切換装置の動作時における概略構成図 第１の実施形態の噴射切換装置の停止時の第１段階における概略構成図 第１の実施形態の噴射切換装置の停止時の第２段階における概略構成図 第１の実施形態の噴射切換装置の停止時の第３段階における概略構成図 第２の実施形態の噴射切換装置の動作時における概略構成図 第２の実施形態の噴射切換装置の停止時の第１段階における概略構成図 第２の実施形態の噴射切換装置の停止時の第２段階における概略構成図 第２の実施形態の噴射切換装置の停止時の第３段階における概略構成図

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。

本実施形態における噴射切換装置１は、図１～４（第１の実施形態）、図５～８（第２の実施形態）に示すように、ノズルユニット２と、高圧水Ｑや圧縮エア（駆動用エアＡ１、操作用エアＡ２、操作用エア切換用エアＡ３、排気用エアＡ４）が供給または排出される内部流路を備える本体３と、を備えている。

噴射切換装置１は、高圧ポンプＰからノズルユニット２への高圧水Ｑの供給と停止（排出）、および、エア供給源Ａからノズルユニット２への駆動用エアＡ１の供給と停止（排気）を切り換えるものであり、高圧ポンプＰとノズルユニット２の間に高圧ホース、さらには、エア供給源Ａとノズルユニット２の間にエアホースが接続された状態で使用される。

ノズルユニット２は、高圧水Ｑを噴射するノズル２ａを有しており、高圧ガン（噴射ガン）や洗浄装置である。高圧ガンとしては、各種スイッチのＯＮ、ＯＦＦによって、高圧水Ｑの噴射と停止（排出）を切り換えるものであればよい。また、洗浄装置としては、筐体（図示省略）内にノズル２ａが配置されており、スイッチのＯＮ、ＯＦＦによって、高圧水Ｑの噴射と停止を切り換えるものであればよい。スイッチのＯＮ、ＯＦＦによって、エア供給源Ａからの圧縮エア（駆動用エアＡ１、操作用エアＡ２、操作用エア切換用エアＡ３）が装置内を循環することで、細かな調整を図ることができる。

本体３は、高圧水Ｑや圧縮エア（駆動用エアＡ１、操作用エアＡ２、操作用エア切換用エアＡ３）の供給と停止（排出、排気）を切り換えるための流路や切換バルブを内部に配置するための筐体である。具体的には、図１～図８に示すように、本体３には、エア供給源Ａから供給される駆動用エアＡ１を供給する駆動用エア供給流路Ｌ１と、エア供給源Ａから別途供給される操作用エアＡ２を供給する操作用エア供給流路Ｌ２と、操作用エアＡ２の供給と停止を切り換えるための操作用エア切換流路Ｌ３と、高圧ポンプＰから高圧水Ｑを供給する高圧水供給流路Ｌ４と、を配置する。

駆動用エア供給流路Ｌ１は、ノズルユニット２の駆動スイッチ１１を作業者が押圧した際に、エア供給源Ａから供給される駆動用エアＡ１が、ノズルユニット２に供給されるとともに、高圧水Ｑの噴射をＯＮにするための流路である。

駆動用エア供給流路Ｌ１には、駆動スイッチ１１の押圧または非押圧によって、操作用エア切換流路Ｌ３への駆動用エアＡ１（操作用エア切換用エアＡ３）の供給と停止を切り換える駆動用エア切換バルブ４を配置する。駆動用エア切換バルブ４は、ノズルユニット２に内蔵または設置されて付設されている。駆動用エア切換バルブ４は、エア切換バルブを利用することができ、３方弁、４方弁、５方弁等、適宜選択できる。また、駆動用エアＡ１の供給量／排出量を調整するエア抜き（絞り部を有する）バルブを選択することもできる。

図１～４に示すように、駆動用エア切換バルブ４を１つ利用して駆動させる形態や、図５～８に示すように、２つ以上利用して駆動させる形態がある。

図１～図４に示すように、駆動用エア切換バルブ４を１つ利用して駆動させる形態（第１の実施形態）の場合、駆動用エア切換バルブ４は、操作用エア供給部４ａと、排気用エア供給部４ｂと、排気部４ｃと、を有する。
操作用エア供給部４ａは、駆動スイッチ１１のＯＮ、ＯＦＦの切り換えによって、駆動用エア供給流路Ｌ１から供給される駆動用エアＡ１を操作用エア切換用エアＡ３（図１参照）として通過または非通過させる。

排気用エア供給部４ｂは、駆動スイッチ１１のＯＮ、ＯＦＦの切り換えによる操作用エア供給部４ａの通過または非通過とは、逆の動作を行い、駆動用エア供給流路Ｌ１から供給される駆動用エアＡ１を排気用エアＡ４（図２参照）として通過または非通過させる。
具体的には、駆動スイッチ１１のＯＮの場合、操作用エア供給部４ａが通過の状態、排気用エア供給部４ｂが非通過の状態となる。また、駆動スイッチ１１のＯＦＦの場合、操作用エア供給部４ａが非通過の状態、排気用エア供給部４ｂが通過の状態となる。

排気部４ｃは、操作用エア切換用エアＡ３や排気用エアＡ４を内部から適宜排出する。

このように、第１の実施形態では、駆動スイッチ１１のＯＮ、ＯＦＦによって、駆動用エア供給流路Ｌ１から供給される駆動用エアＡ１を、操作用エア切換用エアＡ３として操作用エア切換流路Ｌ３に供給する場合と、排気用エアＡ４としてエア排出切換流路Ｌ５に供給する場合とを切り換えることで、高圧水Ｑの供給と停止を制御できる。

図５～８に示すように、駆動用エア切換バルブ４を２つ以上利用して駆動させる形態（第２の実施形態）は、図１～４に示す駆動用エア切換バルブ４を１つ利用して駆動させる形態を複数配置して、連結動作させるものである。これにより、より複雑な動きを簡易に行うことができる。

具体的には、駆動用エア切換バルブ４を２つ以上利用して駆動させる形態の場合、駆動用エア切換バルブ４は、第一の駆動用エア切換バルブ４Ａと、第二の駆動用エア切換バルブ４Ｂと、を備える。
第一の駆動用エア切換バルブ４Ａは、第一の操作用エア供給部４ａと、第一の排気用エア供給部４ｂと、第一の排気部４ｃと、を有する。
第二の駆動用エア切換バルブ４Ｂは、第二の操作用エア供給部４ａｂと、第二の排気用エア供給部４ｂｂと、第二の排気部４ｃｂと、を有する。

第一の駆動用エア切換バルブ４Ａ、第二の駆動用エア切換バルブ４Ｂは、駆動スイッチ１１（第一の駆動スイッチ１１ａ、第二の駆動スイッチ１１ｂ）のＯＮ、ＯＦＦの切り換えによって、駆動用エア供給流路Ｌ１から供給される駆動用エアＡ１を操作用エア切換用エアＡ３（図５参照）または排気用エアＡ４（図６参照）として通過または非通過させる。

第一の操作用エア供給部４ａと第二の操作用エア供給部４ａｂは、連結しており、駆動スイッチ１１（第一の駆動スイッチ１１ａ、第二の駆動スイッチ１１ｂ）のＯＮ、ＯＦＦによって、駆動用エア供給流路Ｌ１から供給される駆動用エアＡ１を操作用エア切換用エアＡ３として通過または非通過させる。

第一の排気用エア供給部４ｂと第二の排気用エア供給部４ｂｂは、連結または独立（非連結）しており、駆動スイッチ１１（第一の駆動スイッチ１１ａ、第二の駆動スイッチ１１ｂ）のＯＮ、ＯＦＦによって、駆動用エア供給流路Ｌ１から供給される駆動用エアＡ１を排気用エアＡ４として通過または非通過させる。

第一の排気部４ｃと第二の排気部４ｃｂは、連結または独立（非連結）しており、操作用エア切換用エアＡ３や排気用エアＡ４を内部から適宜排出する。

第一の駆動用エア切換バルブ４Ａおよび第二の駆動用エア切換バルブ４Ｂは、ここでは、それぞれ５ポートバルブである。各ポートをどのように接続させるかの組み合わせによって、得られる機能が変わる。
図５～８に示す例では、まず、第一の操作用エア供給部４ａと第二の操作用エア供給部４ａｂは、連結しており、第一の駆動スイッチ１１ａおよび第二の駆動スイッチ１１ｂの両方または一方のＯＮ、ＯＦＦによって、駆動用エアＡ１を操作用エア切換用エアＡ３として通過または非通過させる。
また、第一の排気部４ｃと第二の排気部４ｃｂは、第一の駆動スイッチ１１ａおよび第二の駆動スイッチ１１ｂの一方をＯＦＦにしても機能することを想定した場合、非連結で独立している。例えば、第二の駆動スイッチ１１ｂがＯＦＦのときに、第二の排気部４ｃｂから駆動用エアＡ１が抜け、第一の排気部４ｃからは駆動用エアＡ１は抜けない。なお、第一の排気部４ｃと第二の排気部４ｃｂの役割を逆に設定することも可能である。
さらに、第一の排気用エア供給部４ｂと第二の排気用エア供給部４ｂｂは、連結しており、駆動スイッチ１１のＯＮ、ＯＦＦによって、駆動用エアＡ１を排気用エアＡ４として通過または非通過させる。例えば、第一の駆動スイッチ１１ａがＯＦＦのときに、第一の排気用エア供給部４ｂから排気用エアＡ４が供給され、第二の排気用エア供給部４ｂｂからは排気用エアＡ４は供給されない。なお、第一の排気用エア供給部４ｂと第二の排気用エア供給部４ｂｂの役割を逆に設定することも可能である。

また、第一および第二の操作用エア供給部４ａ，４ａｂ、第一および第二の排気部４ｃ，４ｃｂ、並びに第一および第二の前記排気用エア供給部４ｂ，４ｂｂの少なくとも１つを通るエアの供給または排出を調整する調整バルブ１７が配置されている。調整バルブ１７を配置することで、第一の排気用エア供給部４ｂからの排気用エアＡ４と、第二の排気用エア供給部４ｂｂからの排気用エアＡ４との調整も行われる。
第一の駆動スイッチ１１ａおよび第二の駆動スイッチ１１ｂの両方または一方でＯＦＦの機能を適切なものにするためには、駆動用エアＡ１の排出と排気用エアＡ４の供給を適切にスイッチできるようにする必要がある。第一の排気部４ｃと第二の排気部４ｃｂや、第一の排気用エア供給部４ｂと第二の排気用エア供給部４ｂｂが、連結、非連結の場合であっても、適宜調整（スイッチング）するための調整バルブ１７を追加して配置することで、機能向上が図られる。

このように、第２の実施形でも、駆動スイッチ１１のＯＮ、ＯＦＦによって、駆動用エア供給流路Ｌ１から供給される駆動用エアＡ１を、操作用エア切換用エアＡ３として操作用エア切換流路Ｌ３に供給する場合と、排気用エアＡ４としてエア排出切換流路Ｌ５に供給する場合を切り換えることで、高圧水Ｑの供給と停止を制御できる。

本明細書中においては、駆動スイッチ１１（第一の駆動スイッチ１１ａ、第二の駆動スイッチ１１ｂ）のＯＮ、ＯＦＦを同時に押圧することで、駆動用エアＡ１が通過するもので表現する。ただし、第一の駆動スイッチ１１ａと第二の駆動スイッチ１１ｂのどちらか一方を押圧した場合でも、駆動用エアＡ１が通過する形態とすることもできる。

排気孔８は、排気部４ｃに接続または独立して、エア供給源Ａからの各種エア、例えば、操作用エア切換用エアＡ３を外部に排気するための孔であり、圧縮エアを排出するためのノズルや弁等を用いることができる。また、操作用エア切換用エアＡ３の排出量を調整できるように絞り部を有するものであってもよい。

操作用エア供給流路Ｌ２は、エア供給源Ａからノズルユニット２に駆動用エアＡ１を供給する駆動用エア供給流路Ｌ１とは別に、操作用エアＡ２を供給する流路として分岐されている。操作用エア供給流路Ｌ２は、高圧ポンプＰから供給される高圧水Ｑのノズルユニット２への供給と停止（排出）を切り換えるための流路である。

操作用エア供給流路Ｌ２には、駆動スイッチ１１の押圧または非押圧によって、操作用エアＡ２の供給と停止を切り換える操作用エア切換バルブ５を配置する。操作用エア切換バルブ５は、エア切換バルブを利用することができ、２方弁、３方弁、４方弁等、適宜選択できる。また、操作用エアＡ２の供給量／排出量を調整するエア抜き（絞り部を有する）バルブを選択することもできる。

駆動スイッチ１１が押圧され、駆動用エア切換バルブ４がＯＮになり、駆動用エア供給流路Ｌ１と操作用エア切換流路Ｌ３が開通する。そして、操作用エア切換用エアＡ３が操作用エア切換流路Ｌ３を通って操作用エア切換バルブ５まで供給された場合は、操作用エア切換バルブ５がＯＮになり、操作用エア供給流路Ｌ２に供給されていた操作用エアＡ２が高圧水切換バルブ６まで供給される。

高圧水供給流路Ｌ４は、ノズルユニット２の駆動スイッチ１１を作業者が押圧した際に、高圧ポンプＰからノズルユニット２に高圧水Ｑを供給するための流路である。駆動スイッチ１１を押圧しない場合は、高圧水Ｑはノズルユニット２に供給されず、ドレン孔１０から外部に排出される。

高圧水供給流路Ｌ４には、駆動スイッチ１１の押圧または非押圧、さらに、操作用エア切換バルブ５のＯＮ、ＯＦＦによって、高圧水Ｑの供給や停止（排出）を切り換える高圧水切換バルブ６を配置する。高圧水切換バルブ６は、２方弁、３方弁、４方弁等のエア切換バルブを適宜選択できる。

駆動スイッチ１１が押圧され、駆動用エアＡ１や操作用エアＡ２によって、駆動用エア切換バルブ４、操作用エア切換バルブ５、高圧水切換バルブ６がＯＮになることで、高圧ポンプＰから供給される高圧水Ｑがノズルユニット２から噴射される。
高圧ポンプＰが稼働した状態で、駆動スイッチ１１を押圧しない場合は、高圧水Ｑは、ノズルユニット２まで到達せず、高圧水切換バルブ６に連結するドレン流路Ｌ６のドレン孔１０から外部に排出される。

また、駆動用エア供給流路Ｌ１から分岐するエア排出切換流路Ｌ５を配置する。エア排出切換流路Ｌ５は、ノズルユニット２と高圧ポンプＰや本体３との間の距離が長い場合に、その距離の中間や、比較的本体３側に駆動用エアＡ１の中間排気孔９を設けることによって、ノズルユニット２からの高圧水Ｑの供給（噴射）を停止するのにかかる時間を極めて短くすることができる。なお、中間排気孔９の位置は、ノズルユニット２と高圧ポンプＰや本体３との間の中間に限らず、ノズルユニット２側に配置することや、高圧ポンプＰ側に配置すること等、適宜変更することができる。

エア排出切換流路Ｌ５には、エア排出切換バルブ７を配置する。エア排出切換バルブ７は、駆動スイッチ１１の押圧または非押圧によって、操作用エア切換流路Ｌ３の中間から操作用エア切換用エアＡ３としての駆動用エアＡ１の供給や停止（排気）を切り換える。エア排出切換バルブ７は、エア切換バルブを利用することができ、２方弁、３方弁、４方弁等、適宜選択できる。また、操作用エア切換用エアＡ３の供給量／排出量を調整するエア抜き（絞り部を有する）バルブを選択することもできる。

駆動スイッチ１１が非押圧された場合に、エア排出切換流路Ｌ５内に排気用エアＡ４が供給されることで、エア排出切換バルブ７がＯＮになり、操作用エア切換流路Ｌ３内に残留する操作用エア切換用エアＡ３が中間排気孔９から外部に排気される。
なお、操作用エア切換流路Ｌ３に残留する操作用エアＡ３の排出は、中間排気孔９および排気部４ｃ、４ｃｂの少なくともどちらか一方から排気できる構造であればよい。

中間排気孔９は、操作用エア切換用エアＡ３を外部に排気するための孔であり、エア排出用のノズルや弁等を用いることができる。また、駆動用エアＡ１の排出量を調整できるように絞り部を有するものであってもよい。

また、高圧水Ｑはノズルユニット２に供給されず、ドレン孔１０から外部に排出される場合のドレン流路Ｌ６を備えることもできる。ドレン孔１０は、高圧水Ｑを外部に排出するための孔であり、高圧水排出用のノズルや弁等を用いることができる。また、高圧水Ｑの排出量を調整できるように絞り部を有するものであってもよい。

また、排気用エアＡ４の排出の停止を、事前に設定する時間で調整するための排気用エア停止調整流路Ｌ７を配置する。排気用エア停止調整流路Ｌ７は、エア排出切換流路Ｌ５における排気用エアＡ４としての駆動用エアＡ１の排出を停止に切り換えるための流路である。排気用エア停止調整流路Ｌ７は、駆動用エア切換バルブ４とエア排出切換バルブ７の間（エア排出切換流路Ｌ５）に形成され、排気用エア停止調整バルブ１５によって、排気用エアＡ４の排気のタイミングを調整する。

排気用エア停止調整バルブ１５は、事前に設定する時間（例えば、３秒、５秒、１０秒など）が経過したときに、排気用エアＡ４としての駆動用エアＡ１の供給を停止させる。排気用エア停止調整バルブ１５は、第一の排気用エア停止調整バルブ１５ａと、第二の排気用エア停止調整バルブ１５ｂとで構成される。第一の排気用エア停止調整バルブ１５ａは、排気用エア停止調整流路Ｌ７内の排気用エアＡ４を排気するためのバルブである。第一の排気用エア停止調整バルブ１５ａは、エア切換バルブを利用することができ、２方弁、３方弁、４方弁等、適宜選択できる。
第二の排気用エア停止調整バルブ１５ｂは、第一の排気用エア停止調整バルブ１５ａによる排気用エアＡ４の排気のタイミングを調整するためのバルブである。第二の排気用エア停止調整バルブ１５ｂは、時間遅延バルブ等を用いることができ、事前に設定する時間（例えば、３秒、５秒、１０秒など）が経過したときに、第一の排気用エア停止調整バルブ１５ａに排気用エアＡ４を供給し、第一の排気用エア停止調整バルブ１５ａがＯＦＦとなる。これにより、エア排出切換バルブ７への排気用エアＡ４の供給が停止し、排気用エアＡ４は時間調整用排気孔１６から排気される。

また、ノズルユニット２をガンタイプではなく、洗浄対象の領域を筐体（図示省略）で囲い、該筐体内に配置するノズル２ａから高圧水Ｑを噴射するタイプ（洗浄装置）を用いた場合も、噴射切換装置１内の回路構造は同様に利用することができる。

次に、以上のように構成された第１の実施形態の噴射切換装置１の使用方法について説明する。

まず、作業者は、エア供給源Ａと高圧ポンプＰを起動させる。エア供給源Ａが起動すると、駆動用エアＡ１が駆動用エア供給流路Ｌ１を通って駆動用エア切換バルブ４まで到達する。また、高圧ポンプＰが起動すると、高圧水Ｑが高圧水切換バルブ６を介してドレン流路Ｌ６と通ってドレン孔１０から排水される。そのため、この段階では、ノズルユニット２から高圧水Ｑは噴射されない。

次に、作業者が駆動スイッチ１１を押してＯＮにすると、駆動用エア切換バルブ４の操作用エア供給部４ａが開放され、駆動用エア供給流路Ｌ１の駆動用エアＡ１が操作用エア切換用エアＡ３として操作用エア切換流路Ｌ３に供給されることで、操作用エア切換バルブ５が開放される。操作用エア切換バルブ５が開放されると、操作用エア供給流路Ｌ２から供給される操作用エアＡ２が高圧水切換バルブ６を開放し、高圧ポンプＰから供給される高圧水Ｑが高圧水供給流路Ｌ４を通って、ノズルユニット２から噴射される（図１参照）。なお、図面中の流路のうち、高圧水や圧縮エアが主に存在する流路は、より太く表示してある。

高圧水噴射を停止する場合には、駆動スイッチ１１を離してＯＦＦにする。これによって、ノズルユニット２に向かって供給されていた駆動用エアＡ１、操作用エア切換用エアＡ３、高圧水Ｑが供給されない状態になり、駆動用エアＡ１、操作用エア切換用エアＡ３は排気孔８から排気されるとともに、高圧水Ｑはドレン孔１０へ排出される（図２～図４参照）。

また、高圧水噴射を停止する際に、駆動スイッチ１１を解放してＯＦＦにすることで、駆動用エア切換バルブ４の操作用エア供給部４ａに代わり、排気用エア供給部４ｂが開放され、エア排出切換流路Ｌ５に駆動用エアＡ１が排気用エアＡ４として供給される。エア排出切換流路Ｌ５に排気用エアＡ４が供給されると、エア排出切換バルブ７が開放されることで、中間排気孔９からも操作用エア切換用エアＡ３が排気される（図２参照）。

さらに、駆動用エア切換バルブ４とエア排出切換バルブ７の間（エア排出切換流路Ｌ５）に形成される排気用エア停止調整バルブ１５によって、事前に設定する時間（例えば、３秒、５秒、１０秒など）が経過したときに、エア排出切換バルブ７への排気用エアＡ４の供給を停止させる（図３参照）。排気用エアＡ４が、第二の排気用エア停止調整バルブ１５ｂに供給され、事前に設定する時間（例えば、３秒、５秒、１０秒など）が経過または一定量が通過したときに、第一の排気用エア停止調整バルブ１５ａに排気用エアＡ４を供給し、第一の排気用エア停止調整バルブ１５ａがＯＦＦとなる。これにより、エア排出切換バルブ７への排気用エアＡ４の供給が停止し、排気用エアＡ４は時間調整用排気孔１６から排気される。すなわち、時間調整用排気孔１６は、エア排出切換流路Ｌ５における排気用エアＡ４としての駆動用エアＡ１を排気する。時間調整用排気孔１６は、排気用エア停止調整バルブ１５に付設されている。さらに、残存する操作用エア切換用エアＡ３、排気用エアＡ４が、排気孔８から排気される（図４参照）。

次に、前記したように構成された第２の実施形態の噴射切換装置１の使用方法について説明する。

第２の実施形態の噴射切換装置１は、第１の実施形態の噴射切換装置１と、基本的な動作は同じであるが、駆動用エア切換バルブ４を２つ以上利用して駆動させる形態である点で相違している。このため、第２の実施形態の噴射切換装置１は、駆動用エア切換バルブ４（第一の駆動用エア切換バルブ４Ａと、第二の駆動用エア切換バルブ４Ｂ）の連結または非連結が調整されることによって、噴射切換装置１内の回路、特に、操作用エア切換流路Ｌ３内に残る操作用エア切換用エアＡ３を適切に外部に排出できる。これにより、高圧水ＱのＯＮ、ＯＦＦにかかるタイムラグを極小化できる。

（検証テスト）
第１の実施形態の噴射切換装置１（図１～図４参照）と、第２の実施形態の噴射切換装置１（図５～図８参照）を用いて、高圧水Ｑや圧縮エアの供給を停止するのにかかる時間が本当に短縮できているのか、検証テストを実施した。なお、条件としては、高圧ホースやエアホースが長距離に亘る現場を想定して、エアホースが４０ｍのパターンを検証した。

検証方法としては、高圧ポンプＰおよびエア供給源Ａを駆動させた状態で、駆動スイッチ１１を押すことによってノズルユニット２から高圧水Ｑを一旦噴射した後、駆動スイッチ１１を離すことによって高圧ポンプＰおよびエア供給源Ａから供給される高圧水Ｑやエアの供給を停止した。そして、ノズルユニット２および駆動用エア切換バルブ４付近に配置した排気孔８から排気される操作用エア切換用エアＡ３の排気圧力をインジケータ等の計測器を用いて、駆動スイッチ１１を離した後、排気圧力が一定値（例えば、０．３ＭＰａを基準とした）を下回るまでの時間（閉時間）を計測した。

エアホースが４０ｍの場合の結果として、第１の実施形態の噴射切換装置１の場合は、駆動スイッチ１１を離した後、閉時間は０．８秒であった。

また、第２の実施形態の噴射切換装置１の場合は、駆動スイッチ１１を離した後、閉時間は１．０秒であった。

閉時間が短ければ短いほど、回路内に残存するエアによって高圧水Ｑがノズル２ａから誤噴射されることを防ぐことができるとともに、作業者のガン等の保持時間を短縮することができる。従来の閉時間は、駆動スイッチ１１を離した後、４秒かかっていたことと比較して、どれだけ閉時間が短くなったかを検証した。
その結果、第１、第２の実施形態の噴射切換装置１のどれも従来よりも閉時間が短く、本発明において、高圧水Ｑや圧縮エアの供給を停止するのにかかる時間を短縮でき、作業者の安全性を高めることができることが検証できた。

また、エア供給源Ａから供給される各種エアの不純物を除去または分離するエアフィルタや、オイルミストを混入させるエアルブリケータを備えることもできる。なお、より一層オイルミストの効能を向上させるために、エアルブリケータに加えて、除湿機器等も連結することもできる。

前記したように、本実施形態に係る噴射切換装置１は、高圧ポンプＰから供給される高圧水Ｑを噴射するノズルユニット２と、ノズルユニット２を駆動させるための駆動用エアＡ１を供給する駆動用エア供給流路Ｌ１と、高圧水Ｑをノズルユニット２から噴射するための操作用エアＡ２を供給する操作用エア供給流路Ｌ２と、操作用エアＡ２の供給と停止を切り換えるための操作用エア切換用エアＡ３として駆動用エアＡ１を通す操作用エア切換流路Ｌ３と、排気用エアＡ４として駆動用エアＡ１を排出するエア排出切換流路Ｌ５と、エア排出切換流路Ｌ５における駆動用エアＡ１の排出を停止に切り換えるための排気用エア停止調整流路Ｌ７と、を有する。
このような本実施形態では、駆動用エア供給流路Ｌ１から供給される駆動用エアＡ１が操作用エア切換用エアＡ３として操作用エア切換流路Ｌ３に供給されることで、高圧水Ｑの供給が行われる。一方、駆動用エアＡ１が排気用エアＡ４としてエア排出切換流路Ｌ５に供給されることで、操作用エア切換流路Ｌ３における操作用エア切換用エアＡ３としての駆動用エアＡ１の圧力が低下して、高圧水Ｑの停止が速やかに行われる。また、エア排出切換流路Ｌ５における駆動用エアＡ１の排出を停止に切り換えるための排気用エア停止調整流路Ｌ７を設けることで、排気用エアＡ４としての駆動用エアＡ１の排気動作を調整できる。これにより、噴射切換装置１に残留する圧縮エアの排出を調整できる。
本実施形態によれば、高圧水や圧縮エアの供給を停止するのにかかる時間を短縮でき、作業者の安全性を高めることができる噴射切換装置１を提供できる。

また、本実施形態は、駆動用エアＡ１の供給と停止を切り換える駆動用エア切換バルブ４を有する。この構成では、駆動用エア切換バルブ４によって、駆動用エア供給流路Ｌ１から供給される駆動用エアＡ１を、操作用エア切換用エアＡ３として操作用エア切換流路Ｌ３に供給する場合と、排気用エアＡ４としてエア排出切換流路Ｌ５に供給する場合とを確実に切り換えることができる。

また、本実施形態では、駆動用エア切換バルブ４は、操作用エア供給部４ａと、排気用エア供給部４ｂと、排気部４ｃとを備える。この構成では、高圧水噴射を停止する際には、駆動用エア切換バルブ４の操作用エア供給部４ａに代わり、排気用エア供給部４ｂが開放され、エア排出切換流路Ｌ５に駆動用エアＡ１を排気用エアＡ４として供給できる。また、排気部４ｃは、残存するエアを駆動用エア切換バルブ４の内部から排出できる。

また、駆動用エア切換バルブ４を２つ以上利用して駆動させる形態（第２の実施形態）を採用する場合には、調整バルブ１７を配置することが好ましい。この構成では、２つ以上の駆動用エア切換バルブ４（例えば第一の駆動用エア切換バルブ４Ａと、第二の駆動用エア切換バルブ４Ｂ）の連結または非連結が調整バルブ１７によって調整される。したがって、噴射切換装置１内の回路、特に、操作用エア切換流路Ｌ３内に残る操作用エア切換用エアＡ３を適切に外部に排出できる。これにより、高圧水ＱのＯＮ、ＯＦＦにかかるタイムラグを極小化できる。

また、本実施形態は、操作用エアＡ２の供給と停止を切り換える操作用エア切換バルブ５を有する。この構成では、操作用エア切換バルブ５によって、ノズルユニット２を駆動させるための駆動用エアＡ１を供給する場合と、ノズルユニット２を駆動させるための駆動用エアＡ１の供給を停止する場合とを確実に切り換えることができる。

また、本実施形態は、操作用エア切換用エアＡ３としての駆動用エアＡ１の供給と排出を切り換えるエア排出切換バルブ７を有する。この構成では、エア排出切換バルブ７によって、操作用エア切換用エアＡ３としての駆動用エアＡ１を供給することで高圧水Ｑをノズルユニット２から噴射するための操作用エアＡ２の供給に導く場合と、操作用エア切換用エアＡ３としての駆動用エアＡ１の供給を停止することで高圧水Ｑをノズルユニット２から噴射するための操作用エアＡ２の停止に導く場合とを確実に切り換えることができる。

また、本実施形態は、排気用エアＡ４としての駆動用エアＡ１の排出の停止を、事前に設定する時間で調整する排気用エア停止調整バルブ１５を有する。この構成では、排気用エアＡ４としての駆動用エアＡ１の排気のタイミングを予め設定した時間で調整できる。

また、本実施形態は、ノズルユニット２に配置され、駆動用エアＡ１を排気する排気孔８と、ノズルユニット２とは離れた位置に配置され、操作用エア切換流路Ｌ３における駆動用エアＡ１を排気する中間排気孔９と、エア排出切換流路Ｌ５における駆動用エアＡ１を排気する時間調整用排気孔１６と、を有する。この構成では、噴射切換装置１に残留する圧縮エアを、排気孔８、中間排気孔９および時間調整用排気孔１６を通して速やかに排出することができる。

以上、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。

１ 噴射切換装置
２ ノズルユニット
３ 本体
４ 駆動用エア切換バルブ
４ａ 操作用エア供給部（第一の操作用エア供給部）
４ｂ 排気用エア供給部（第一の排気用エア供給部）
４ｃ 排気部（第一の排気部）
４ａｂ 第二の操作用エア供給部
４ｂｂ 第二の排気用エア供給部
４ｃｂ 第二の排気部
５ 操作用エア切換バルブ
６ 高圧水切換バルブ
７ エア排出切換バルブ
８ 排気孔
９ 中間排気孔（排気孔）
１０ ドレン孔
１１ 駆動スイッチ
１５ 排気用エア停止調整バルブ
１６ 時間調整用排気孔（排気孔）
１７ 調整バルブ
Ｌ１ 駆動用エア供給流路
Ｌ２ 操作用エア供給流路
Ｌ３ 操作用エア切換流路
Ｌ４ 高圧水供給流路
Ｌ５ エア排出切換流路
Ｌ６ ドレン流路
Ｌ７ 排気用エア停止調整流路
Ｐ 高圧ポンプ
Ａ エア供給源
Ａ１ 駆動用エア
Ａ２ 操作用エア
Ａ３ 操作用エア切換用エア
Ａ４ 排気用エア
Ｑ 高圧水

Claims (8)

1. 高圧ポンプから供給される高圧水を噴射するノズルユニットと、
   前記ノズルユニットを駆動させるための駆動用エアを供給する駆動用エア供給流路と、
   前記高圧水を前記ノズルユニットから噴射するための操作用エアを供給する操作用エア供給流路と、
   前記操作用エアの供給と停止を切り換えるための操作用エア切換用エアとして前記駆動用エアを通す操作用エア切換流路と、
   排気用エアとして前記駆動用エアを排出するエア排出切換流路と、
   前記エア排出切換流路における前記駆動用エアの排出を停止に切り換えるための排気用エア停止調整流路と、を有する、噴射切換装置。
2. 前記駆動用エアの供給と停止を切り換える駆動用エア切換バルブを有する、請求項１に記載の噴射切換装置。
3. 前記駆動用エア切換バルブは、
   前記駆動用エア供給流路から供給される前記駆動用エアを前記操作用エア切換用エアとして通過または非通過させる操作用エア供給部と、
   前記駆動用エア供給流路から供給される前記駆動用エアを前記排気用エアとして通過または非通過させる排気用エア供給部と、
   前記操作用エア切換用エアおよび前記排気用エアの少なくとも一方を前記駆動用エア切換バルブの内部から排出する排気部と、を備える請求項２に記載の噴射切換装置。
4. 前記駆動用エア切換バルブは、２つ以上備えられており、
   前記操作用エア供給部、前記排気部および前記排気用エア供給部の少なくとも１つを通るエアの供給または排出を調整する調整バルブを有する請求項３に記載の噴射切換装置。
5. 前記操作用エアの供給と停止を切り換える操作用エア切換バルブを有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の噴射切換装置。
6. 前記操作用エア切換用エアとしての前記駆動用エアの供給と排出を切り換えるエア排出切換バルブを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の噴射切換装置。
7. 前記排気用エアとしての前記駆動用エアの排出の停止を、事前に設定する時間で調整する排気用エア停止調整バルブを有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の噴射切換装置。
8. 前記ノズルユニットに配置され、前記駆動用エアを排気する排気孔と、
   前記ノズルユニットとは離れた位置に配置され、前記操作用エア切換流路における前記駆動用エアを排気する中間排気孔と、
   前記エア排出切換流路における前記駆動用エアを排気する時間調整用排気孔と、を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の噴射切換装置。

Images