JP2558564B2 - 研摩剤入り高圧流体噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、洗浄機及び切断機等
として使用される研摩剤入り高圧流体噴射装置に係り、
詳しくはノズル装置から噴射する研摩剤入り高圧流体中
の研摩剤の量を調整することができる研摩剤入り高圧流
体噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】洗浄機等に使用される研摩剤入り高圧流
体噴射装置では、ガンノズルの混合室内のサンド（研摩
剤）供給口近傍に高圧水を噴射して、これにより生成さ
れる負圧によりサンド供給口からサンドを吸い込んで、
混合室内においてサンド入り高圧水を生成し、サンド入
り高圧水をガンノズルの先端の噴口より噴射している。
サンド入り高圧水中のサンドの量は、混合室内のサンド
供給口の負圧に関係して微妙に変化するため、微妙な調
整を必要とし、調整が繁雑となるとともに、サンドの無
駄やガンノズルの摩耗が早い。

【０００３】実公平２−２２０５２号公報は、洗浄機に
おいて、高圧水と研摩剤を適当な混合比で混合した洗浄
液とをそれぞれ第１及び第２のポンプによりノズルへ供
給して、混合し、ノズル先端から洗浄液を高圧噴射する
ことを開示しており、第２のポンプの送出速度の調整に
より、ノズルからの高圧噴射洗浄液中の研摩剤の量を調
整することができる。

【０００４】また、実公平２−３３８９１号公報では、
切断装置において、研摩剤を導電材料とするとともに、
その研摩剤を混合室へ導く輸送管路の混合室近傍の部位
にソレノイドを嵌装し、輸送管路内に研摩剤側へ進行す
る移動磁界を生成し、研摩剤を加速している。この切断
装置では、ソレノイドによる移動磁界の移動速度を調整
すれば、混合室への研摩剤の供給流量が変化し、ガンノ
ズルから噴射される研摩剤入り高圧流体中の研摩剤の量
を調整することも可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実公平２−２２０５２
号公報の洗浄機は、研摩剤を含有する洗浄液をノズルへ
送る第２のポンプの送出速度を調整して、ノズルから噴
射される研摩剤入り高圧流体中の研摩剤の量を調整する
ので、第２のポンプ内を研摩剤が流れ、第２のポンプが
摩耗する弊害がある。また、第２のポンプによりノズル
へ送出される洗浄液中の研摩剤の混合比を一定に保持し
ないと、第２のポンプの送出速度が変化しないにもかか
らわず、ノズルから噴射される研摩剤入り高圧流体中の
研摩剤の量が変化してしまう。

【０００６】実公平２−３３８９１号公報の切断装置で
は、研摩剤としてサンド等の非導電性剤の使用が困難で
あるとともに、ソレノイドの移動磁界の移動速度の調整
によりガンノズルから噴射される研摩剤入り高圧流体中
の研摩剤の量を調整するので、ソレノイドに印加する交
流周波数を任意に調整するために、インバータ等の高価
で耐衝撃性の低い素子を使用し、コスト高及び低信頼性
につながる。さらに、ソレノイドは、混合室への研摩剤
の導入部に設けられるのみであり、研摩剤タンクにはソ
レノイドによる研摩剤吸引力が遠く、及ばず、ソレノイ
ドにおける移動磁界の移動速度を速くしても、研摩剤タ
ンクからの研摩剤の導出速度はほとんど増大せず、研摩
剤入り高圧流体中の研摩剤の量を増大させる際に支障が
生じる。

【０００７】請求項１の発明の目的は、非導電性の研摩
剤を使用することができ、また、研摩剤入り高圧流体中
の研摩剤の量の増大に支障を生じることなく、さらに、
ポンプによる送出速度やソレノイドによる移動磁界の移
動速度の調整に代えて、研摩剤入り高圧流体中の研摩剤
の量を高精度かつ高信頼で調整することができる研摩剤
入り高圧流体噴射装置を提供することである。請求項２
の発明の目的は、研摩剤を充填している紐体の送り込み
装置をノズル装置から離れた場所に配設しても、ノズル
装置への紐体の送り込みに支障のない研摩剤入り高圧流
体噴射装置を提供することである。

【０００８】請求項３及び４の発明の目的は、研摩剤を
充填している紐体が混合室において円滑に研摩剤を放出
できる研摩剤入り高圧流体噴射装置を提供することであ
る。請求項５の発明の目的は、研摩剤入り高圧流体をノ
ズル装置から噴射する前に、研摩剤入り高圧流体が当た
る部位を確認して、研摩剤を節約できる研摩剤入り高圧
流体噴射装置を提供することである。請求項６の発明の
目的は、作業者がノズル装置を把持する場合に、研摩剤
入り高圧流体中の研摩剤の量を容易に調整できる研摩剤
入り高圧流体噴射装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明を、実施例に対
応する図面の符号を使用して説明する。請求項１の研摩
剤入り高圧流体噴射装置は、（ａ）高圧流体(27)と研摩
剤(54)とを混合し研摩剤入り高圧流体を噴射するノズル
装置(10,60)と、（ｂ）被覆材(52)内に研摩剤(54)を充
填して紐状に延びノズル装置(10,60)内において被覆材
(52)から研摩剤(54)を放出する紐体(40)と、（ｃ）この
紐体(40)をノズル装置(10,60)へ送り込むとともに送り
込み速度が調整自在である送り込み装置(58,58b)とを有
してなる。

【００１０】請求項２の研摩剤入り高圧流体噴射装置で
は、可撓性保護チューブ(64)は、紐体(40)を内部に挿通
されて、紐体(40)を送り込み装置(58b)からノズル装置
(10,60)へ案内している。

【００１１】請求項３の研摩剤入り高圧流体噴射装置で
は、被覆材(52)は切断可能であり、ノズル装置(10,60)
は、高圧流体(27)へ研摩剤(54)を混合する混合室(14)を
備えている。混合室(14)への紐体(40)の導入部には被覆
材(52)を切断する切断手段(56)が配設されている。

【００１２】請求項４の研摩剤入り高圧流体噴射装置で
は、高圧流体(27)は液体(27)であり、被覆材(52)は液体
(27)に溶解する可撓性材料から成る。

【００１３】請求項５の研摩剤入り高圧流体噴射装置で
は、ノズル装置(60)は、作業者の手に把持可能であると
ともに、作業者により操作される操作部材(62)を備えて
いる。操作部材(62)は、送り込み装置(58b)によるノズ
ル装置(60)への紐体(40)の送り込みの中止によりノズル
装置(60)から高圧流体(27)のみを噴射する第１の操作位
置と、送り込み装置(58b)によるノズル装置(60)への紐
体(40)の送り込みの実施によりノズル装置(60)から研摩
剤入り高圧流体を噴射する第２の操作位置とを有してい
る。

【００１４】請求項６の研摩剤入り高圧流体噴射装置は
ノズル装置(60)は、送り込み装置(58b)の送り込み速度
を調整する速度調整器(50)を装備している、

【００１５】

【作用】請求項１の研摩剤入り高圧流体噴射装置におい
て、紐体(40)は、送り込み装置(58,58b)によりノズル装
置(10,60)へ送り込まれ、被覆材(52)への高圧流体(27)
の衝突等によりノズル装置(10,60)において被覆材(52)
を破壊されて、内部の研摩剤(54)を放出する。ノズル装
置(10,60)から放出された研摩剤(54)は、高圧流体(27)
と混合して、研摩剤入り高圧流体を生成し、研摩剤入り
高圧流体がノズル装置(10,60)から噴射される。

【００１６】請求項２の研摩剤入り高圧流体噴射装置に
おいて、送り込み装置(58b)から送出された紐体(40)
は、可撓性保護チューブ(64)内を通って、ノズル装置(1
0,60)へ至る。可撓性保護チューブ(64)は、送り込み装
置(58b)に対するノズル装置(10,60)の相対移動に追従し
て、撓むとともに、内部の紐体(40)を、保護し、かつ案
内する。

【００１７】請求項３の研摩剤入り高圧流体噴射装置に
おいて、紐体(40)は、送り込み装置(58,58b)によりノズ
ル装置(10,60)の混合室(14)へ送り込まれ、混合室(14)
の手前の切断手段(56)において被覆材(52)を切断され
る。被覆材(52)内の研摩剤(54)は、被覆材(52)の切断に
伴って外部へ放出され、高圧流体(27)と混合して、研摩
剤入り高圧流体を生成する。

【００１８】請求項４の研摩剤入り高圧流体噴射装置に
おいて、紐体(40)は、送り込み装置(58,58b)によりノズ
ル装置(10,60)の混合室(14)へ送り込まれ、混合室(14)
における高圧流体(27)との接触により被覆材(52)を溶解
される。被覆材(52)内の研摩剤(54)は、被覆材(52)の溶
解に伴って被覆材(52)内から放出され、高圧流体(27)と
混合して、研摩剤入り高圧流体を生成する。

【００１９】請求項５の研摩剤入り高圧流体噴射装置に
おいて、作業者は、ノズル装置(60)を手に把持するとと
もに、ノズル装置(60)の操作部材(62)を第１の操作位置
にすると、送り込み装置(58b)によるノズル装置(60)へ
の紐体(40)の送り込みが中止される。これにより、ノズ
ル装置(60)における高圧流体(27)への研摩剤(54)の混合
は行なわれず、高圧流体(27)のみがノズル装置(60)から
噴射される。作業者は、ノズル装置(60)から噴射された
高圧流体(27)から次の研摩剤入り高圧流体の噴射におけ
る研摩剤入り高圧流体の当たる部位を予め知ることがで
きる。作業者がノズル装置(60)の操作部材(62)を第２の
操作位置にすると、送り込み装置(58b)によるノズル装
置(60)への紐体(40)の送り込みが実施される。紐体(40)
は、ノズル装置(60)へ送り込まれるに伴い、内部の研摩
剤(54)を放出し、高圧流体(27)への研摩剤(54)の混合に
より研摩剤入り高圧流体が、生成されて、ノズル装置(6
0)から噴射される。

【００２０】請求項６の研摩剤入り高圧流体噴射装置に
おいて、作業者は、ノズル装置(60)における速度調整器
(50)を操作して、送り込み装置(58b)による紐体(40)の
送り込み速度を変更する。この結果、ノズル装置(60)か
ら噴射される研摩剤入り高圧流体中の研摩剤(54)の量が
調整される。

【００２１】

【実施例】以下、この発明を図面の実施例について説明
する。図１は洗浄機及び切断装置として使用される研摩
剤入り高圧流体噴射装置の構成図である。ノズル装置10
はハウジング12を含み、ハウジング12は、内部に混合室
14を画定するとともに、先端部においてテーパ状に径を
漸減させて、先端において噴口16を有している。サンド
供給口18は、混合室14に臨み、直線通路20を介してハウ
ジング12の後部へ連通している。環状空間22は、ハウジ
ング12内において、直線通路20を包囲するように、形成
され、接続口24は、ハウジング12の後部の下部に開口
し、環状空間22へ連通している。複数個の高圧水噴射ノ
ズル26は、サンド供給口18を中心とする円周線上に等角
度間隔で設けられ、環状空間22へ連通し、混合室14内の
同一点で放射方向へ衝突し合うように、高圧水27を噴射
する。

【００２２】ポンプ28の吐出側は高圧水用管路30を介し
て接続口24へ接続され、開閉弁32，34は、それぞれ直接
手動操作され及び後述のトリガ62等の手動操作に連動し
て操作されるもので、それぞれポンプ28の吐出口近傍及
びノズル装置10に配設されて、高圧水用管路30を開閉す
る。ステー35はハウジング12の後部に結合し、スタンド
36は、ステー35に結合して、ステー35よりさらに後方へ
張り出している。カセットリール38は、予め所定量の紐
体40を巻回状態で備え、スタンド36の後端部に交換自在
に取り付けられて、スタンド36に回転自在に軸支されて
いる。減速機付きモータ42は、ステー35の下壁部に載
置、固定され、駆動ローラ44を駆動する。駆動ローラ44
は、周方向へ一周して紐体40を部分的に嵌入されつつ案
内する案内溝を表面に有している。押圧ローラ46は、駆
動ローラ44との間に紐体40を弾力的に挟圧するように、
ステー35の上壁に回転自在に軸支されている。ステー35
における駆動ローラ44及び押圧ローラ46は、紐体40をノ
ズル装置10へ送り込む送り込み装置58を構成し、紐体40
は、駆動ローラ44の回転駆動により、カセットリール38
から繰り出され、駆動ローラ44と押圧ローラ46との間を
挾まれつつ、通過して、直線通路20を通って、サンド供
給口18の方へ送り込まれる。連動スイッチ48は、ノズル
装置10内に含まれ、開閉弁34の開閉に連動してオン（開
閉弁34の開時）、オフ（開閉弁34の閉時）して、速度調
整器50への電力供給を制御し、速度調整器50は減速機付
きモータ42の駆動及び回転速度を制御する。

【００２３】図２及び図３はサンド供給口18付近の縦断
面図及び横断面図である。紐体40は、紙や薄膜の樹脂等
の容易に切断される材料から成る管路状被覆材52の内部
に研摩剤としてのサンド54を充填され、紐状に形成され
ている。刃56は、サンド供給口18の近傍の直線通路20の
部位に形成され、直線通路20の周方向へ等角度間隔で複
数個配列され、紐体40が混合室14へ導入される直前に紐
体40の管路状被覆材52を切断するようになっている。

【００２４】実施例の作用について説明する。開閉弁3
2，34は共に開とされ、連動スイッチ48はオンとなり、
減速機付きモータ42は速度調整器50により調整される回
転速度で回転する。これにより、高圧水27が、ポンプ28
から高圧水用管路30及び環状空間22を経て高圧水噴射ノ
ズル26へ供給され、高圧水噴射ノズル26から噴口16の方
へ向かって噴射される。一方、送り込み装置58における
減速機付きモータ42による駆動ローラ44の回転駆動によ
り、紐体40がカセットリール38から引出されて、直線通
路20を経てサンド供給口18へ送り込まれる。サンド供給
口18からノズル装置10へ送り込まれる紐体40は、サンド
供給口18の手前において刃56により管路状被覆材52を切
断され、内部のサンド54を放出可能になる。この結果、
サンド54が、混合室14において高圧水27と混合して、サ
ンド入り高圧水を生成し、このサンド入り高圧水がハウ
ジング12の噴口16から噴出される。

【００２５】速度調整器50による減速機付きモータ42の
回転速度の変更により駆動ローラ44の回転速度が変化し
て、送り込み装置58によるノズル装置10への紐体40の送
り込み速度が変化する。この結果、混合室14における一
定流量の高圧水27へのサンド54の混合量が変化し、噴口
16からのサンド入り高圧水中のサンド54の量が変化す
る。したがって、速度調整器50の操作により噴口16から
のサンド入り高圧水中のサンド54の量を調整することが
できる。

【００２６】紐体40の管路状被覆材52を、刃56により容
易に切断される紙や薄膜とする代わりに、高圧水27との
接触により容易に溶解する材料としてもよい。また、紐
体40の管路状被覆材52が混合室14における高圧水27との
衝突により容易に破壊されるものであれば、刃56を省略
することも可能である。

【００２７】図４はガンノズル60を使用する研摩剤入り
高圧流体噴射装置の構成図である。ガンノズル60は図１
のノズル装置10と同様な内部構造を有し、リール66は、
図１のカセットリール38より大型であり、カセットリー
ル38より多量の紐体40を巻回されている。送り込み装置
58bも、紐体40の長い距離の送り込みが可能となるよう
に、大型化され、ガンノズル60から分離されて、リール
66とともにガンノズル60から離れた場所に配置されてい
る。可撓性保護チューブ64は、ステー35からガンノズル
60へ延び、紐体40を内部に挿通されている。作業者は、
作業中、ガンノズル60を把持しつつ、移動し、それに伴
って、可撓性保護チューブ64は撓みを変化する。紐体40
は、送り込み装置58bからの送り込みに伴って、可撓性
保護チューブ64により保護されつつ、案内されて、可撓
性保護チューブ64内を進み、ガンノズル60へ至る。

【００２８】ガンノズル60のトリガ62は、作業者の指で
操作され、釈放位置の他に、第１及び第２の押し込み位
置を有し、連動スイッチ48は、図１の開閉弁34ではな
く、トリガ62と連動するように、配設され、トリガ62の
第２の押し込み位置におけるトリガ62の当接によりオン
にされるようになっている。トリガ62の釈放位置では、
連動スイッチ48がオフであるとともに、図１の開閉弁34
は高圧水用管路30を閉じており、ガンノズル60の噴口16
からは何も噴射されない。トリガ62の第１の押し込み位
置では、図１の開閉弁34は高圧水用管路30を開くもの
の、連動スイッチ48はなおもオフであり、高圧水27が、
高圧水用管路30を経てガンノズル60へ送られ、噴口16か
ら噴射される。これにより、作業者は、サンド入り高圧
水の噴射に先立って、サンド入り高圧水が当たる場所を
予める確認することができる。トリガ62をさらに押し込
んで、第２の押し込み位置にすると、連動スイッチ48が
オンとなって、減速機付きモータ42が駆動され、紐体40
が駆動ローラ44の回転駆動によりガンノズル60へ送り込
まれる。この結果、ガンノズル60において、紐体40内の
サンド54が、高圧水用管路30から送り込まれた高圧水27
へ混合され、サンド入り高圧水が噴口16から噴射され
る。

【００２９】図４のガンノズル60に、図１の速度調整器
50を装備させ、送り込み装置58bの減速機付きモータ42
の回転速度をガンノズル60の速度調整器50から遠隔操作
して、サンド入り高圧水中のサンド54の量を任意に調整
することも可能である。

【００３０】図示の実施例では、高圧流体は高圧水27で
あるが、高圧流体として他の液体、さらには高圧空気等
の高圧気体を使用することも可能である（研摩剤入り高
圧流体噴射装置を、切断装置として使用するときは、高
圧流体は高圧液体に限られる。）。なお、高圧気体を高
圧流体として使用するときには、ポンプ28の代わりにコ
ンプレッサを使用する。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明では、被覆材内に研摩剤
を充填して紐状に延びる紐体を用意し、送り込み装置に
よるノズル装置への紐体の送り込みにより高圧流体へ研
摩剤を混合させるので、非導電性の研摩剤を使用するこ
とができるとともに、送り込み装置の送り込み速度の変
更により研摩剤入り高圧流体中の研摩剤の量を調整する
ことができる。また、ポンプの摩耗及び寿命低下を回避
するとともに、移動磁界の移動速度の調整のための耐衝
撃性の低い素子の使用を回避しつつ、研摩剤入り高圧流
体中の研摩剤の量を高精度及び高信頼性で調整すること
ができる。さらに、送り込み装置による紐体の送り込み
速度は高速度範囲まで正確に変更することができるの
で、ソレノイドを使用して研摩剤入り高圧流体中の研摩
剤の量を調整する従来技術に比して、研摩剤入り高圧流
体中の研摩剤の量の増大を支障なく行うことができる。

【００３２】請求項２の発明では、紐体は、可撓性保護
チューブ内に挿通され、可撓性保護チューブに保護、案
内されつつ、送り込み装置からノズル装置へ導かれるよ
うになっているので、送り込み装置の大型化等の理由に
より送り込み装置をノズル装置から離れた場所に配設し
なければならない状況においても、紐体を支障なく送り
込み装置へ供給することができる。

【００３３】請求項３の発明では、紐体の被覆材は切断
可能であり、紐体はノズル装置の混合室への導入の前に
被覆材を切断手段により切断されるので、混合室におけ
る紐体からの研摩剤の放出が確実になる。

【００３４】請求項４の発明では、紐体の被覆材は可撓
性材料から成り、紐体は、ノズル装置における高圧流体
との接触により被覆材を溶解されて、研摩剤を放出する
ようになっているので、紐体からの研摩剤の放出が円滑
になる。

【００３５】請求項５の発明では、作業者により把持さ
れるノズル装置は、第１及び第２の操作位置を操作され
る操作部材を備え、第１及び第２の操作位置においてそ
れぞれ高圧流体のみの噴射及び研摩剤入り高圧流体の噴
射が行なわれるようになっている。したがって、作業者
は、研摩剤入り高圧流体の噴射に先立って、高圧流体の
みの噴射を行なって、次の研摩剤入り高圧流体の噴射の
際に研摩剤入り高圧流体の当たる部位を予め確認するこ
とができ、研摩剤を節約することができる。

【００３６】請求項６の発明では、送り込み装置の送り
込み速度を調整する速度調整器がノズル装置に具備され
ているので、作業者は研摩剤入り高圧流体中の研摩剤の
量を能率良く調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄機及び切断装置として使用される研摩剤入
り高圧流体噴射装置の構成図である。

【図２】サンド供給口付近の縦断面図である。

【図３】サンド供給口付近の横断面図である。

【図４】ガンノズルを使用する研摩剤入り高圧流体噴射
装置の構成図である。

【符号の説明】

１０ ノズル装置 １４ 混合室 ２７ 高圧水（高圧流体 液体） ４０ 紐体 ５０ 速度調整器 ５２ 管路状被覆材（被覆材） ５４ サンド（研摩剤） ５６ 刃（切断手段） ５８，５８ｂ 送り込み装置 ６０ ガンノズル（ノズル装置） ６２ トリガ（操作部材） ６４ 可撓性保護チューブ

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧流体(27)と研摩剤(54)とを混合し研
   摩剤入り高圧流体を噴射するノズル装置(10,60)と、被
   覆材(52)内に前記研摩剤(54)を充填して紐状に延び前記
   ノズル装置(10,60)内において前記被覆材(52)から前記
   研摩剤(54)を放出する紐体(40)と、この紐体(40)を前記
   ノズル装置(10,60)へ送り込むとともに送り込み速度が
   調整自在である送り込み装置(58,58b)とを有してなるこ
   とを特徴とする研摩剤入り高圧流体噴射装置。
2. 【請求項２】 可撓性保護チューブ(64)が、前記紐体(4
   0)を内部に挿通されて、前記紐体(40)を前記送り込み装
   置(58b)から前記ノズル装置(60)へ案内していることを
   特徴とする請求項１記載の研摩剤入り高圧流体噴射装
   置。
3. 【請求項３】 前記被覆材(52)は切断可能であり、前記
   ノズル装置(10,60)は、前記高圧流体(27)へ前記研摩剤
   (54)を混合する混合室(14)を備え、前記混合室(14)への
   前記紐体(40)の導入部に前記被覆材(52)を切断する切断
   手段(56)が配設されていることを特徴とする請求項１又
   は２記載の研摩剤入り高圧流体噴射装置。
4. 【請求項４】 前記高圧流体(27)は液体(27)であり、前
   記被覆材(52)は前記液体(27)に溶解する可撓性材料から
   成ることを特徴とする請求項１又は２記載の研摩剤入り
   高圧流体噴射装置。
5. 【請求項５】 前記ノズル装置(60)は、作業者の手に把
   持可能であるとともに、前記作業者により操作される操
   作部材(62)を備え、前記操作部材(62)は、前記送り込み
   装置(58b)による前記ノズル装置(60)への前記紐体(40)
   の送り込みの中止により前記ノズル装置(60)から前記高
   圧流体(27)のみを噴射する第１の操作位置と、前記送り
   込み装置(58b)による前記ノズル装置(60)への前記紐体
   (40)の送り込みの実施により前記ノズル装置(60)から前
   記研摩剤入り高圧流体を噴射する第２の操作位置とを有
   することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
   載の研摩剤入り高圧流体噴射装置。
6. 【請求項６】 前記ノズル装置(60)は、前記送り込み装
   置(58b)の送り込み速度を調整する速度調整器(50)を装
   備していることを特徴とする請求項５記載の研摩剤入り
   高圧流体噴射装置。