JP3448059B2 - 水回収装置及び回転ユニオンを有する改良移動サイクロン動力洗浄装置 - Google Patents
水回収装置及び回転ユニオンを有する改良移動サイクロン動力洗浄装置Info
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Description
及びその他の種々の硬い表面のような平らな表面を清掃
するため噴霧水を使用する移動サイクロン動力洗浄装置
に関し、特に、噴霧した水を回収してろ過し、清掃に更
に使用するためにろ過した水を装置に再循環させる動力
洗浄装置に関する。本発明は又、高圧高温の水を、高速
度で回転する噴霧バーに通す改良回転ユニオンを有する
移動サイクロン噴霧器に関し、特に、水が漏れるのを防
止する、非回転炭化珪素シール面と回転可能な炭化珪素
シール面との間に形成された改良水漏れ防止回転ユニオ
ンシールに関する。これらの新規且つ改良特徴をもった
動力洗浄装置は平らな表面のより効果的な具合の良い清
掃を行う。
に清掃するための装置及び方法は当該技術において良く
知られている。移動サイクロン動力洗浄装置は一般的に
は、高い回転速度で水を噴霧して表面を清掃する。代表
的な移動サイクロン動力洗浄装置は、清掃に使用される
べき水を入れるための貯水手段と、貯水手段からの水を
送水し、且つ加圧するのに用いられる送水装置と、水を
表面に噴霧するための水サイクロン噴霧器とを含む。こ
の動力洗浄装置は更に、表面を清掃するための高温高圧
の水を作るように水を加熱するための温水装置を含むこ
とがある。
及び、サンドヘイムの米国特許第4,191,590号(「サン
ドヘイム」)は各々、真空装置を使用する動力洗浄装置
を開示し、これらの装置は、カーペット及び道路や床の
ような硬い表面を清掃するのに用いられるように設計さ
れていた。ゴエルスの米国特許第4,337,784号(「ゴエ
ルス」)は、床面や床格子を清掃するのに用いられるよ
うに設計されている高圧水装置を開示した。
どれも、動力洗浄装置によって噴霧された水を回収して
ろ過し、そして再循環させるための装置を備えていない
ことである。先行技術の装置は、動力洗浄装置による更
なる使用のために水を連続的に回収し、ろ過しそして再
循環させる独立の自己収容装置であるように設計されて
いなかった。従って、先行技術の装置の作動は、装置に
よって貯えられ又は移送しうる水の量によって(即ち、
貯水手段の容量によって)制限され、装置のオペレータ
は、貯えた水が減らされたとき、追試の水を外側の水源
から補充しなければならない際に不便であった。その結
果、これらの先行技術の装置は、大量の水の使用を必要
とし、これらの装置は、貯えた水を回収して再使用する
能力を有していなかったから、貯えた水を無だにした。
その上、有害な廃水が局部的な排水装置に落されている
ことに対する環境上の反対が増々持ち上がっている。か
くして、屋外清掃装置に用いられた噴霧水を回収する必
要性がある。
用いられた回転ユニオンは当該技術において良く知られ
ている。
ニオン200は単に、円形ハラジング210と、中立回転スピ
ンドル220とからなっていた。スピンドル220は、これを
ハラジング210内に支持する平らなラジアルシールリン
グフランジ240を有する。噴霧バー54はスピンドル220の
底部に取付けられる。フランジ240の流入口側にバッキ
ンググランド250が置かれ、フランジ240の流出口側にパ
ッキングユニット及びナット260が置かれる。フランジ2
40を支持するためと、回転ユニオン200の下端をシール
するために、ねじ山によって、ハラジング210にパッキ
ングユニット260がねじ込まれる。グランド250が摩耗し
たとき、回転ユニオン200の漏れを防止するためにパッ
キングユニット260のナットを連続的に締付けなければ
ならなかった。高圧高温のもとでは、グランドは急速に
摩耗した。
手段の使用は先行技術において良く知られている。しか
しながら、本発明のサイクロン動力洗浄噴霧器の高圧高
温及び高い回転速度の環境により、先行技術のO−リン
グそれ自体は、噴霧器の定置部材と回転部材との間の主
密封手段として機能しない。その上、バイパスシールと
して高圧、高温水流路内に直接位置決めされたとき、先
行技術は、O−リング自体がこれを通り越えて流れる水
で運び去られるのを防止するのに必要とされる追加の手
段を開示しそこねている。
対するシールを作るために、一方が回転でき、他方が定
置である2つのシール面を使用するシャフトシールを開
示した。この装置の問題点は、該装置が、回転シール面
には炭化珪素のような硬質材料を使用し、定置のシール
面には窒化ボロンのような軟質材料を使用していること
である。かくして、軟質シール面は硬質アール面に対し
て急速に摩耗する。従って、回転ユニオンを密封するた
めのより効果的な手段はこれらの問題点を解消するのに
望まれる。
リース、オイル、あか等をこすり落すために移動動力洗
浄器に要求される。かかる装置の回転ユニオンの主な目
的は、高温、高圧水を、回転ユニオンを通して又はその
まわりに水漏れすることなく、高速回転噴霧バーに通す
ためのカップリングとして作用することである。上記の
先行技術の回転ユニオンの問題点は、装置を高圧高温の
もとに、そして高い回転速度で作動させるために、回転
ユニオンの部品が非常に早く摩耗したことである。これ
らの部品の急速な摩耗により回転ユニオンのシールから
漏れさせ、その結果、水サイクロン噴霧器は適確に又は
効果的に機能しないことがあった。
明の目的は、移動サイクロン洗浄装置によって噴霧され
た水を回転しろ過し、ろ過かした水を、動力洗浄装置に
よる清掃に更に用いられるように戻す水回収及びろ過再
循環装置を備えた移動サイクロン洗浄装置を使用して平
らな表面を清掃することにある。
な密封面との間に形成された改良回転ユニオンシールを
有し、高圧高温水がユニオンの中の中央ボアの中を流れ
るようにした移動サイクロン動力洗浄装置を使用して平
らな表面を清掃することにある。
のまわりに迂回するのを防止するO−リングを有する改
良回転ユニオンを備えた移動サイクロン動力洗浄装置を
使用して平らな表面を清掃することにある。
上記の問題を解決しかつ上記の目的及び他の目的、利益
並びに利点を達成するために、発明の概要を以下に説明
する。
るために高圧水を使用するサイクロン動力洗浄装置にあ
る。この装置は、清掃に用いられるべき水を入れるため
の貯水手段と、貯水手段から水を送水しかつ加圧するた
めの送水装置と、水を表面上へ噴霧するための水サイク
ロン噴霧器とを含む。装置の改良は、装置によって噴霧
された水を回収しかつろ過し、ろ過した水を装置による
清掃に更に使用することができるようにろ過した水を貯
水手段に再循環させるための水回収及びろ過再循環装置
を含む。装置は又、水を加熱するための温水器を含むの
が好ましい。
の底に取付けられ、底側に、噴霧した水を回収する複数
の穴を有する中空回収リングを、回収リングに連結され
た水ろ過タンク、ろ過タンクに連結され、噴霧した水を
吸引してそれをろ過タンクに移送するための低圧を回収
リングに与える真空源、及びろ過した水を再使用のため
に貯水手段に移送する手段である。
口、流入口より下の取り外し可能な斜めトラフ、水から
大きな物をろ過するための、トラフの底のスクリーン付
き流出口、水をチャンバに次々に満し、水の中に依然と
して存在するより小さい物を残して隣接したチャンバに
流入させ、よりきれいな水を次のチャンバに連続的に通
すようになった複数のチャンバ、及び物及び水が真空ポ
ンプ装置の流入口に直接吸い込まれるのを防止するため
の複数のバッフルを含む。
品を、仕事場への輸送のために取付ける移動プラットホ
ームである。
噴霧する動力洗浄装置の水サイクロン噴霧器にある。こ
の噴霧器の改良は、一方が定置であり、他方が高い回転
速度で回転できる2つの炭化珪素シール面間に形成され
た回転ユニオンシールにあり、水は、回転ユニオンシー
ルを通る水漏れを防止する密封部材の中の中央ボアの中
を通り、更に回転ユニオンシールのまわりの水漏れを防
止するO−リングを備えることにある。
素シール面を固定した円筒形支持部材を、ハラジングの
中央ボア内に非回転的にそして摺動自在に取付けること
を含む、回転ユニオンにシールを行なう方法である。支
持部材は中央ボアを有し、摺動する取付けは、ハラジン
グの中央ボアと円筒形支持部材の外面との間に界面を形
成する。この方法は更に、円筒形支持部材の他端と下方
に押されたワッシャとの間にO−リングをサンドイッチ
にすることによって界面を摺動自在に密封することを含
み、O−リングはハラジングの中央ボアに摺動自在に係
合し、ハラジングの他方の中央ボア内にスピンドルを回
転自在に支持し、スピンドルは、円筒形支持部材に隣接
してスピンドルのその端に固定され、排出端まで中央ボ
アを有する第2の炭化珪素シール面を有し、更に、第1
の炭化珪素シール面と第2の炭化珪素シール面を密封的
に係合させることによって回転ユニオンを形成すること
を含む。この方法では、ハラジングの流入端に入る流
体、即ち水は、部材、O−リング、スピンドル及び回転
ユニオンの中央ボアの中を通り、回転ユニオンにおける
シールのまわり又はシールを通して水漏れすることなく
スピンドルの排出端から流出する。
の軸線方向下方に延びた内ボア部分および円筒形支持部
材の他端の軸線方向上方に延びた内ボア部分によってO
−リングの内ボアを支持することを含む。この構造は、
O−リングが界面に存在する高圧水によって円筒形支持
部材の中央ボアの中へ吹き込まれるのを防止する。
に固定されたノズルから出る流体の下向きの力に反応し
てスピンドルに上向きの力を加えてシール面に更に密封
的に係合させ、噴霧バーの各末端に固定されたノズルか
ら周方向に出る水の水平な力に反応して、水平な回転力
を加えてスピンドル及び噴霧バーを高い回転速度で回転
させることを含む。
転ユニオンを有する移動サイクロン動力洗浄装置の正面
斜視図。
環装置及び改良回転ユニオンを有する移動サイクロン動
力洗浄装置の背面立面図。
ン噴霧器の底面斜視図。
の断面図。
タンクの正面断面図。
環装置用の水ろ過タンクの側面断面図。
及びパッキングユニットからなる先行技術の回転ユニオ
ンの断面立面図。
組立体の断面立面図。
1の浮動炭化珪素シール部材の部分断面の拡大立面図。
7の7B−7B線における底面図。
の断面立面図。
の正面図及び背面図を示し、この洗浄装置は、前記装置
によって噴霧された水を回収してろ過するためと、ろ過
した水を、清掃に再使用するために貯水装置20へ再循環
させるための新規な水回収及びろ過再循環装置60(図3
に全体的に示すが、図3A、4及び5に示す要素をも含
む)を備える。図7、7A及び8はそれぞれ、動力洗浄装
置10のサイクロン動力噴霧器50に使用される改良回転ユ
ニオン100(図7及び8に全体的に示す)の第1構成部
品副組立体110及び第2構成部品副組立体150の立面図を
示す。動力洗浄装置10のこれらの特徴を今もっと詳細に
説明する。
装置10は、装置10による清掃に使用されるべき水を入れ
るための貯水装置20と、貯水装置20からの水を送水し且
つこれを加圧するための送水装置30と、清掃すべき表面
に水を噴霧するための水サイクロン噴霧器50と、移動プ
ラットホーム70とを含み、装置10の種々の構成部品はこ
のプラットホームに取り付けられ、従って、動力洗浄装
置10は仕事場から仕事場へ移動できる。温水器40も水を
加熱するために動力洗浄装置の部品として含められるの
がよい。
90を含むことが出来る。処理装置90は、これらの表面か
ら、取り除きにくい汚れ、グリース、オイル、あか等を
ゆるめるために、清掃すべき表面に化学薬品を与えるた
めに、動力洗浄装置10を作動するに先立って使用され
る。処理装置90は、化学薬品をホース92を通して噴霧ガ
ン93まで圧送する独立動力式ポンプ91を有する。
によって送水させて加圧させることによって作動する。
送水装置30は代表的には、ガス内燃機関31によって駆動
される水ポンプであり、ガス内燃機関は又発電機35をも
駆動する。水は、水を加熱する温水器40に送水される
か、加熱を望まなければ、水サイクロン噴霧器50に直接
送水されるかのいずれかである。水は温水器40に差し向
けられるならば、発電機35によって給電される温水器40
は燃料タンク41に貯えられたジーゼル燃料を燃焼させて
水を250゜Fの作業温度まで加熱する。サーモスタット電
気スイッチ(図示せず)は、オイルバーナーを、水温が
230゜Fまで下がるときに「オン」にし、水温が255゜Fま
で上昇するときに「オフ」にする。
バルブ58を介して水サイクロン噴霧器50に差し向けられ
る。高圧及び又は高温の水は噴霧器50から清掃すべき表
面に噴霧される。図1に示すように、噴霧器50は移動ベ
ース52及びこの移動ベースに取り付けられたハンドル53
を有し、従って作業者は噴霧器50を種々の表面上を移動
させることができる。図3は、噴霧器50(図3では引っ
繰り返されている)が、ベース52内で噴霧器50の下に取
り付けられた噴霧バー54を有していることを示す。噴霧
バー54はその端に、水平に対して6゜乃至20゜の下向き
角度にノズル55を有し、これらのノズルから清掃すべき
表面に水を下向きに噴霧する。図6に示す回転ユニット
200又は図7、7A及び8に示す回転ユニット100のような
回転ユニットがカバー57の下でベース52の中央部分に取
り付けられ、噴霧バー54は回転ユニオンのスピンドル
(即ち、回転ユニオン100又は200のスピンドル)に取り
付けられる。回転ユニオンの中を通り、噴口55から出る
高圧高温の水に対する水平反力により、噴霧バー54を大
変高速度で回転させ、その結果、水は高速度で回転する
ノズル55から表面へ下向き角度で噴霧される。この動力
洗浄装置10は、アスファルトの駐車場やコンクリートの
床のような平らな表面から汚れ、グリース、オイル、あ
か等を取ることができる。動力洗浄装置10は又、移動プ
ラットホーム70に取り付けられた発電機35によって給電
されるライト80を有することによって夜間に使用される
ようになっている。
びフイルター再循環装置60が装置10の一部として含めら
れて、動力洗浄装置10によって噴霧された水を回収し且
つろ過し、さらにろ過した水を、動力洗浄装置10による
清掃にさらに使用するために貯水装置20に戻すことであ
る。水回収及び再循環装置60は図3に示すように取り外
し可能な水回収リング62と、図4に示すように真空源30
0と、図5に示すようにろ過タンク400とを有する。
噴霧器50のベース52の底側周囲に取り付けられる。噴霧
器50が水を表面に噴霧した後、水はこのリング62によっ
て表面から回収することができる。図3及び3Aに示すよ
うに、リング62は中空であり、リング62の底側にある複
数の穴63を有し、これらの穴63は清掃すべき表面に面し
ている。移送ホース61がリング62の端に取り付けられ、
従って、水をろ過タンク400に移送することができる。
の他の物と一緒に)、図4に示す真空源300の使用によ
って、穴63及びホース61を通してろ過タンク400に吸引
される。真空源300は真空ポンプ310と、このポンプ310
を駆動し且つ作動するガス駆動式モータ320とを有す
る。真空源300はさらに、ポンプ310に取り付けられた消
音器330と、モータ320に取り付けられた排気マフラー34
0とを有し、従って、真空源300は少ない騒音で(即ち、
住宅地で又はその近くで静かな運転のために)作動され
る。次いで、水はろ過タンク400の中に通されて、水は
動力洗浄装置10による再使用のために、ろ過されそして
浄化される。図4及び5に示すように、水をろ過タンク
400の中に通す1つの方法は、真空源300の流入口360を
取り付け手段350を使用してタンク400の浄水端(即ち、
図5においてタンク400の右側)に取り付けることによ
る。真空源はタンク400、移送ホース61、回収リング62
の中に低圧を生じさせ、これにより、水をリング61の穴
63、ホース61、そしてタンク400全体の中に吸引する。
置した流入口410と、タンクの上部分に位置した取り外
し可能な斜めのトラフ420と、トラフ420の底に位置した
スクリーン付きトラフ流出口425と、タンクの下部分に
位置した複数のカスケードチャンバ430と、チャンバ430
毎のドレイン432と、トラフ流出口425と真空源流入口36
0との間でタンクの中央部分に位置したバッフル433とを
有する。
はトラフ420に沿ってスクリーン付き流出口425まで下方
に流れる。大きな破片や粒子は、水がスクリーン付き流
出口425を通過するときに水から取り除かれ、破片や粒
子はタンク40の上部分のトラフ420内に取り残される。
トラフ420はタンク400から取り外せるから、大きな破片
や粒子をトラフから容易に除くことができる。
通される。チャンバ430は各々、高さが低くなっている
一連の分割壁431によって分離されている。水は各チャ
ンバを次々に満たし、次いで、次の隣接したチャンバに
流れ、従って、水の中に依然として存在する破片や粒子
はチャンバ430内に取り残され、よりきれいな水が次の
チャンバに連続的に通される。次いで水は、それが最後
のチャンバ436に達するとき再使用のために十分浄化さ
れる。
(図示せず)を通過した後最後のチャンバ436内に位置
した流出口435からタンク400を出て、重力送りにより又
はポンプ(図示せず)によって移送手段440を介して貯
水手段20に移送され、その結果、濾過された水は動力洗
浄装置10による清掃に更に使用されるように戻される。
ポンプが用いられるときには、ポンプは、水位を所定高
さ(ポンプオン)と低水位(ポンプオン)との間に調整
するフロートスイッチ(図示せず)によって自動的に作
動される。各チャンバ430にはドレイン432が設けられて
いるから、これらのチャンバの中にとどまる破片や粒子
を取り出すことができる。
水が真空源300の流入口360に直接吸い込まれないように
複数のバッフル433が設けられている。これらのバッフ
ル433は、真空源300と回収及び再循環装置60が的確に作
動するのを確保する。
霧器50のヘース52の頂上の中央部分に取り付けられ、高
圧高温の水を噴霧バー54に通すためのシール・カップリ
ングとして作用する。回転ユニオンは、水圧を、噴霧バ
ー54が水を高速度で下方に回転噴霧するように十分に高
く維持するのに用いられる。
200)の問題点は、装置が高圧高温下で作動されるため
に、回転ユニオンの部品が相当に早く磨耗することであ
った。これらの部品の磨耗により、これらの回転ユニオ
ンのシールをリークさせ、その結果水サイクロン噴霧器
50は的確に或いは効果的に機能しなくなる。
100の構成部品副組立体を示す。この回転ユニオン100は
高温高圧の水を、噴霧器50に漏れを引き起こすことな
く、噴霧バー54に通すための、且つ水圧を、噴霧バー54
の高速度回転を行わせるのに十分高く維持するためのよ
り効果的なカップリングである。この改良回転ユニオン
100は又、その構成部品が先行技術の回転ユニオンの構
成部品ほど早く磨耗しないから、もっと耐久性があるよ
うに設計される。高温では、少量の水が炭化珪素部品の
係合面から吹き出すことがある。
付けられたフレームに固定的にそして非回転的に取り付
けられた第1の構成部品副組立体110と、第1の構成部
品副組立体110内に回転自在に取り付けられた第2の構
成部品副組立体150とを含む。第1の構成部品副組立体1
10は、固定される第1の炭化珪素シール面125を与え、
第2の構成部品副組立体150は第2の炭化珪素シール面1
65を与え、この第2の炭化珪素シール面165は高速度で
回転し、そして第1の炭化珪素シール面125に押しつけ
られて回転ユニオン100の中央ボアの中を通る水に対す
るもっと効果的なシールを作る。図7に示すように、第
1の構成部品副組立体110は、噴霧器50のベース52に取
り付けられた固定ハウジング130と、第1の炭化珪素シ
ール部材120とからなり、第1の炭化珪素シール部材
は、ハウジング130の円筒形凹部115内に、流入口140よ
り下で、凹部145より上に非回転可能にそして摺動可能
に取り付けられる。ハウジング130はその上部分に、噴
霧器50によって噴霧される水を受け入れるための流入口
140を有し、また、その下部分に、第2の構成部品副組
立体150を受け入れるための凹部145を有する。
大側面図を示す。シール部材120は逆さまのT形円筒形
支持部材121と、支持部材121の排出端に固定された炭化
珪素構成部品124と、O−リング128と、平らなワッシャ
126である流入口側端部材と、鋼製ばね127となる。ばね
127がワッシャ126、O−リング128及び支持部材121を下
方に押すから、面125は、ユニットとして取り付けられ
たとき、面165に押しつける。図7Bで最も良く分かるよ
うに、部材121はその下端に一対の凹部132を有し、これ
らの凹部はハウジング130の一対のラグ133に係合して凹
部115内での部材121の摺動(浮動)可能なしかし非回転
的な運動を可能にする。(変形例として、部材121に
は、ハウジング130の凹部に嵌まり込む一対のラグが形
成されてもよい)。他端のT形部材121は又、その上部
分に、O−リング128の中央ボア121の中へ延び、そして
内面を支持する隆起リップ123を有する。炭化珪素構成
部品124はT形円筒部材121の底に固定され、そして下方
に面する第1の炭化珪素シール面125を作る。O−リン
グ128が円筒部材121の隆起リップ123の頂部に置かれ、
O−リング128の内ボアが隆起リップ123に当接する。
る。平らなワッシャ126は内ボア129を有し、この内ボア
はO−リング128の内ボアの中へ一部延び、そしてその
内面に当接してこれを支持する。その結果、O−リング
128は、、一方では、円筒部材121の隆起リップ123の端
と、他方では、平らなワッシャ126の端及びボア129との
間にサンドイッチにされる。ワッシャ126の垂直縁131は
図7に示すように、凹部115の内壁に滑動自在に係合す
る。このサンドイッチの特徴は、O−リング128が、一
方では、O−リングの縁131及び部材121の外径と、他方
では、凹部115の壁との間の界面に存在する高圧高温の
水によって円筒部材121の内ボア122の中へ吹き込まれな
いようにする。この特徴は、高圧又は高温の水によって
内ボアの中へ容易に吹き込まれるO−リングを有する先
行技術の回転ユニオンの問題点を解消する。このサンド
イッチの特徴は、回転ユニオンの適正な作動のためにO
−リング128をその設定位置に保持する新規な方法を提
供する。このようにして、O−リング128は、上記の界
面を効果的にシールし、高圧水が凹部115と円筒部材121
との間の界面(すべり嵌め)を通して部材121を通ろう
として面125、165における回転ユニオンシールを迂回す
るのを防止する。
構成部品副組立体150は、回転スピンドル170と、炭化珪
素構成部品160と、ローラベアリングユニット180と、シ
ヤフトカラー185と、ばねクリップ保持ワッシャ190と、
密封リング195とからなる。回転スピンドル170は水を回
転ユニオン100の中に流れさせる中央ボア161を有する。
炭化珪素構成部品160が回転スピンドル170の頂部に取り
付けられて第2の炭化珪素シール面165をなしている。
作動中、第2の炭化珪素シール面165は第1の炭化珪素
シール面125に押しつけられて回転し、回転ユニオン100
の中を通る高圧水がシールから水漏れするのを防止する
効果的なシールを形成する。
して説明した。密封面はまた、炭化タングステン又は密
封面にシールを効果的に作るのに十分軟質であるが、本
発明の操作条件下で炭化珪素によって作られるような密
封面に長い寿命を与えるほど硬い密封面として用いられ
るその他の硬い耐久性のある材料で作られてもよい。炭
化珪素の密封面を用いると、密封面の寿命は3000psi、2
50゜F及び1500rpmで作動して16,000時間以上である。
中央部分に取り付けられ、このユニット180は回転スピ
ンドル170に対する回転支持を行う。シヤフトカラー185
はまたローラベアリングユニット180を回転スピンドル1
70に対して保持し且つ支持するために回転スピンドル17
0の上部分に取り付けられる。ローラベアリングユニッ
ト180は、一対のローラベアリング182と、シヤフトカラ
ー185に取り付けられたベアリング支持体181と、2つの
ベアリングリング182間に取り付けられたベアリングス
ペーサ183とからなる。一方のローラベアリングリング
はスピンドル170の中央部分で他方のローラベアリング
リングの上に取り付けられる。ローラベアリングリング
182はスピンドル170を回転させるための転がり機能を行
い、ベアリング支持体181はローラベアリングリング182
を回転スピンドル170の所定位置に保持する。ベアリン
グスペーサ183は2つのローラベアリング182を分離して
これらのローラベアリングが独立に回転できるようにす
る。
ニット180の下に取り付けられ、このワッシャ190は第2
の構成部品副組立体150を第2の構成部品副組立体110内
に保持する。ワッシャ190は第1の構成部品副組立体110
の下部分の凹部146内に保持されて第2の構成部品副組
立体150を第1の構成部品副組立体110内に保持する。
取り付け且つこれに係合するためのねじ部分198を有す
る。噴霧バー54の各端にはノズル55が固定され、各ノズ
ルの開口端は噴霧バーと実質的に垂直な平面に、約6゜
乃至20゜の下向きの角度をなして、反対方向に向いてい
る。
成分に対する上向きの反力により、第2の構成部品副組
立体150を第1の構成部品副組立体110に向かって上方に
移動させて面165をばね127の下向きの作用に抗して上方
に押して面125と接触させる。噴霧バー54のノズル55か
ら出る高圧水の水平な力の成分に対する水平な反力によ
り、噴霧バーを大変高速度で、即ち1500rpmの作動速度
及び2000rpmの定格最大速度で回転させる。作動中、第
2の炭化珪素面165は第1の炭化珪素面125に対して回転
し、2つの面の間に、回転ユニオンシールを通して又は
そのまわりに漏れることなく高温高圧で回転ユニオン10
0の中を通る水のための密封関係が確立される。250゜F
及び1500rpmで3000psiの作動圧力が本発明で容易に達成
できる。
来る。
を伴って1200ポンドの重量、容量7000ポンド(アリゾナ
州グレンデール所在のフレミングトレイラーズ社(Flem
ing Trailers)製) 貯蔵タンク:容量300ガロン、ファイバグラス又はポリ
材料(アリゾナ州フェニックス所在のデザート・サン・
ファイバグラス社(Desert Sun Fiberglass)製) 水ポンプ:三重ピストン、300psi、8ガロン/分のポン
プ容量、ファンベルト駆動式(ジャイアント・インダス
トリー社(Giant Indus.)製) 電気発電機:2200ワット、2700rpmにおいて110ボルト、
ファンベルト駆動式(ワイオミング州オシュコシュ所在
のT&Jマニファクチャリングカンパニー社製) 水ポンプ用ガスエンジン及び発電機:20−25馬力、2気
筒ガスエンジン、2700rpm定速度、複プーリ出力(doubl
e pully output)、(ワイオミング州コーラー所在のコ
ラー社(Kohler)製) オイルバーナー:450,000−1,000,000BTU(燃料ノズルの
寸法による)、520,000BTU'sを生ずる3.50ノズル(オハ
イオ州エリーヤ所在のベッケット・インダストリー社
(Beckett Indus.)製) 加熱コイル:1/2インチの鋼製パイプ、スケジュール80、
150フィートのコイル(アリゾナ州シロアム・スプリン
グス所在のファーリーズ社(Farley's)製) サイクロン噴霧器:4500psi最大値、250゜Fで10ガロン/
分、2000rpm最大値、1500rpm運転速度、18インチ、30イ
ンチ又は48インチのいずれかのスプレーバー装備、No.2
(0.034内径ノズル)からNo.10(0.080内径ノズル)ま
でのいずれの寸法のノズル、スプレーバー長手方向軸線
に対して垂直方向に対して下向きに6゜から20゜に配向
されたノズル、No.305ステンレス鋼製スプレーバー、4
10インチの標準防錆ラバータイヤ、T−6エアークラ
フト級アルミニウムカバー及びデック、軟鋼ハンドル、
7200psiのレバー式シャットオフバルブ、サイクロンの
底部周囲の360゜ラバーロックガード 回収リング:0.120インチ肉厚、直径1インチの軟鋼管、
直径30インチの回収リングの直径約170 1/8インチの孔 真空ポンプ:14インチHg、2インチのスパインドポリホ
ース(spined polyhoses)を通る280ft3/分の空気流
(イリノイ州シカゴ所在のガーンダーズ−デンバーのサ
ッタービルト部(Suttorbuilt Div.of Ganders−Denve
r)製のポンプ) 真空ポンプ用ガスエンジン駆動装置:20−25HP、12ボル
ト電池始動式、コーラー2気筒ガスエンジン(Kohler 2
cylinder gas engine)、2700rpm低速度、ダイレクト
ドライブ、ワイオミング州コーラー所在のコーラー社
(Kohler)製) 真空ポンプサイレンサー:3インチモデル D−33(イリ
ノイ州グレースレーク所在のストダード・サイレンサー
ズ社(Stoddard Silencers)製) 回収タンク:容量170ガロン、1/2インチabsプラスチッ
ク(アリゾナ州グレンデール所在のプロト・プラスチッ
クス社(Proto Plastics)製)、水が約7インチに達す
るとき「オン」、また、水がタンクの底部から約3イン
チに達するとき「オフ」となる12インチ電池駆動式フロ
ート作動オン/オフスイッチ、バルブの流入口に設けら
れた、水の重量で開放される1/2インチ一方向バネ荷重
式水チックバルブ ガスエンジンマフラー:標準シボレーマフラー フィルタータンクから貯蔵タンクへの管路用水ポンプ:
ガスエンジン電池から供給される12ボルト電池、容量6
ガロン/分 好ましい実施例及び本願の出願時に出願人が知る本発
明の最良実施例の上記の説明は、例示及び説明の目的で
提示されている。本発明は、開示されたままの形態に尽
きるものではなく、またこれに限定されるものではない
ことを意図し、明らかに、上記教示に照らして、多くの
修正及び変更が可能であることが明らかであろう。実施
例は、本発明の思想及びその合理的な適用を最も良く説
明するために選択され、また説明され、それにより、当
業者は、本発明を種々の実施例で、また考えられる特定
の使用に適するように種々の修正を行って、本発明を最
善に利用することができる。本発明の範囲は、本明細書
に添付の請求の範囲によって決定されることを意図して
いる。
Claims (9)
- 【請求項1】水を1,500rpmを超える高い回転速度及び3,
000psiを超える高い圧力で噴霧するタイプのものであっ
て、貯水装置、水ポンプ装置、及びろ過タンクと組み合
わせた操縦可能なサイクロン動力洗浄装置を使用して平
らな表面から物を清掃する方法であり、清掃に使用され
るべき水を貯水装置に貯蔵する段階と、水が貯水装置か
ら流れるとき水を送水しかつ加圧する段階と、加圧され
た水を前記サイクロン動力洗浄装置に差し向け、サイク
ロン動力洗浄装置が加圧された水を清掃すべき表面に噴
霧する段階と、を含む前記方法において、 サイクロン動力洗浄装置を準備する段階と、 前記サイクロン動力洗浄装置と別体であり、前記貯水装
置、前記水ポンプ装置及び前記ろ過タンクを支持する移
動プラットホームを準備する段階と、 サイクロン動力洗浄装置を第1及び第2の可撓性導管に
よって前記移動プラットホームに連結する段階と、 貯水装置を前記移動プラットホームに取り付ける手段
と、 水ポンプ装置を前記移動プラットホームに取り付ける手
段と、 ろ過タンクを前記移動プラットホームに取り付ける手段
と、 真空装置を前記移動プラットホームに取り付ける手段
と、 真空口を前記ろ過タンクに連結する段階と、 前記貯水装置からの水を加圧する段階と、 前記水ポンプ装置を前記第1の導管を介して前記サイク
ロン動力洗浄装置に連結する段階と、 加圧された水を前記サイクロン動力洗浄装置に差し向け
る段階と、 加圧された水を戦記サイクロン動力洗浄装置を使用し
て、清掃すべき平な表面に噴霧する段階と 前記サイクロン動力洗浄装置によって表面に噴霧された
水の大部分を、前記表面から得られた物とともに回収
し、回収された水を前記第2の導管を通して前記ろ過タ
ンクに差し向ける段階と、を有し、水を回収する段階は
前記真空装置を利用して、水を、前記サイクロン動力洗
浄装置に取り付けられた中空回収リングの複数の穴を通
して前記ろ過タンクへ吸引する段階からなり、 表面から得られた前記物を含有する回収された水をろ過
して前記物を水から分離する段階を更に含み、回収され
た水をろ過する段階は、前記回収された水を前記ろ過タ
ンクから吸引することからなり、 ろ過された水をろ過タンクから貯水装置へ再循環させる
段階を更に含み、水をサイクロン動力洗浄装置による清
掃に更に使用することができるようにした、前記方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の操縦可能なサイクロン動
力洗浄装置を使用して平な表面を清掃する方法であっ
て、回収された水をろ過タンクを通してろ過する段階
は、 前記ろ過タンクに、最初のチャンバ及び最後のチャンバ
を含む複数のカスケードのチャンバを設ける段階と、 前記ろ過タンクに、前記最初のチャンバの上に位置した
スクリーン付流出口を有するスクリーンを設ける段階
と、 平らな表面から得られた前記物を含む回収された水を前
記スクリーン付流出口から流れ落ち、前記物がスクリー
ンによって保持され且つ水から除去される段階と、 前記スクリーン付流出口を通過した水を、最初のチャン
バに下方に流入する水で最初のチャンバを連続的に満た
すことによって複数のカスケードのチャンバの中を流
れ、回収された水は、最初のチャンバの底に向かって下
方に流れ、最初のチャンバの頂に向かって上昇し、最初
のチャンバに流入する水によって運ばれる物を最初のチ
ャンバの底に取り残し、よりきれいな水を、再循環のた
めにろ過された水が十分に浄化され、前記カスケードの
チャンバの最後のチャンバ内に集められるまで、前記カ
スケードのチャンバのうちの次のチャンバーに連続的に
流通させるように、最初のチャンバの頂に戻る水を溢れ
させて隣接したチャンバに下方に流入させる段階と、 回収された水に含まれた物が前記真空装置の真空入口に
吸い込まれないようにする段階と、をさらに含む、請求
項1に記載の上記方法。 - 【請求項3】水を1,500rpmを超える高い回転速度及び3,
000psiを超える高い圧力で噴霧する水サイクロン噴霧器
を、貯水装置、水ポンプ装置、及びろ過タンクと組み合
わせて含むタイプの、操縦可能なサイクロン動力洗浄装
置を使用して平らな表面から物を清掃する方法であっ
て、該方法が、清掃に使用されるべき水を貯水装置に貯
蔵する段階と、水が貯水装置から流れるとき水を送水し
かつ加圧する段階と、加圧された水を水サイクロン噴霧
器によって支持された回転ユニオンに差し向ける段階
と、を含むものにおいて、 水サイクロン噴霧器を準備する段階と、 前記水サイクロン噴霧器と別体であり、前記貯水装置、
前記水ポンプ装置及び前記ろ過タンクを支持する移動プ
ラットホームを準備する段階と、 水サイクロン噴霧器に取り付けられた回転ユニオンを準
備する段階と、を含み、該回転ユニットは、非回転シー
ル面を含む非回転副組立体と、前記非回転シール面に係
合する回転シール面を有する回転副組立体と、を有し、
前記回転及び非回転副組立体の各々のシール面は、炭化
珪素、炭化タングステン及び、前記回転及び非回転副組
立体のシール面でシールを行うのに十分軟質であるが、
3,000psiを超える高い圧力及び1,500rpmを超える高い回
転速度で作動するとき、高圧水を、持続期間前記非回転
副組立体から前記回転副組立体まで衰えていない流れを
もたらすのに十分硬い他の硬い耐久性材料からなる郡か
ら選択された硬い耐久性材料で形成され、 水サイクロン噴霧器を第1及び第2の可撓性導管によっ
て前記移動プラットホームに連結する段階と、 貯水装置を前記移動プラットホームに取り付ける手段
と、 水ポンプ装置を前記移動プラットホームに取り付ける手
段と、 ろ過タンクを前記移動プラットホームに取り付ける手段
と、 前記貯水装置からの水を3,000psiを超えて加圧する段階
と、 前記水印譜装置を前記第1の導管を通して回転ユニオン
の非回転副組立体に連結する段階と、 前記加圧された水を非回転副組立体から前記回転副組立
体に差し向ける段階と、 前記水サイクロン噴霧器を1,500rpmを超える速度で回転
させる段階と、 前記加圧された水を前記水サイクロン噴霧器によって、
清掃すべき平らな表面に噴霧する段階と、 前記水サイクロン噴霧器によって表面に噴霧された水の
大部分を、前記表面から得られた物とともに回収し、回
収された水を前記第2の導管を通して前記ろ過タンクに
差し向ける段階と、 表面から得られた、物を含む回収された水をろ過して物
を水から分離する段階と、 ろ過された水をろ過タンクから貯水装置に再循環させる
段階と、を含み、水をサイクロン動力洗浄装置によって
清掃に更に使用するようにした、前記方法。 - 【請求項4】請求項3に記載の操縦可能なサイクロン動
力洗浄装置を使用して平な表面から物を清掃する方法で
あって、前記装置が温水器を更に含み、 温水器を前記移動プラットホームに取り付ける段階と、 水が水サイクロン噴霧器を通して、清掃すべき表面に噴
霧する前に加圧された水を前記温水器で加熱する段階
と、を有する前記方法。 - 【請求項5】前記装置及び前記ろ過タンクを仕事場に輸
送して仕事場で前記移動プラットホームに取り付ける段
階を更に含む、請求項3に記載の操縦可能なサイクロン
動力洗浄装置を使用して平な表面を清掃する方法。 - 【請求項6】請求項3に記載の操縦可能なサイクロン動
力洗浄装置を使用して平な表面を清掃する方法であっ
て、前記装置が真空装置を更に含み、 真空装置を前記移動プラットホームに取り付ける段階
と、 前記ろ過タンクに真空入口を設ける段階と、 真空装置を前記真空入口に連結する段階と、 表面に噴霧された水の大部分を前記真空装置で水を吸引
することによって回収する段階をさらに含む、前記方
法。 - 【請求項7】回収された水をろ過タンクを通してろ過す
る段階は、 前記ろ過タンクに、最初のチャンバ及び最後のチャンバ
を含む複数のカスケードのチャンバを設ける段階と、 前記ろ過タンクに、前記最初のチャンバの上に位置した
スクリーン付流出口を有するスクリーンを設ける段階
と、 平らな表面から得られた前記物を含む回収された水を前
記スクリーン付流出口から流れ落ち、前記物がスクリー
ンによって保持され且つ水から除去される段階と、 前記スクリーン付流出口を通過した水を、最初のチャン
バに下方に流入する水で最初のチャンバを連続的に満た
すことによって複数のカスケードのチャンバの中を流
れ、回収された水は、最初のチャンバの底に向かって下
方に流れ、最初のチャンバの頂に向かって上昇し、最初
のチャンバに流入する水によって運ばれる物を最初のチ
ャンバの底に取り残し、よりきれいな水を、再循環のた
めにろ過された水が十分に浄化され、前記カスケードの
チャンバの最後のチャンバ内に集められるまで、前記カ
スケードのチャンバのうちの次のチャンバーに連続的に
流通させるように、最初のチャンバの頂に戻る水を溢れ
させて隣接したチャンバに下方に流入させる段階と、 回収された水に含まれた物が前記真空装置の真空入口に
吸い込まれないようにする段階と、をさらに含む、請求
項3に記載の操縦可能なサイクロン動力洗浄装置を使用
して平な表面を清掃する方法。 - 【請求項8】清掃すべき表面上を移動でき、水を高圧下
で噴霧するようになった操縦可能なサイクロン動力洗浄
装置に使用される水サイクロン噴霧器(50)であって、
噴霧器(50)は表面上を運搬可能な移動フレームと、移
動フレームに取り付けられた回転ユニオン(100)と、
回転ユニオン(100)に取り付けられたスピンドル(17
0)と、スピンドル(170)に取り付けられた高速で回転
できる噴霧バー(54)と、を含み、 回転ユニオン(100)は、 第1のシール面(125)をなし、且つ水のための第1の
ボア(122)を有する第1の構成部品副組立体(110)
と、第1のボア(122)と連通するための第2のボア(1
61)を有し、かつ第2のシール面(165)をなす、第1
の構成部品副組立体(110)内に取り付けられた第2の
構成部品副組立体(150)と、を含み、前記第2のシー
ル面(165)は、第1のシール面(125)に対して回転し
且つ第1のシール面に圧接して、回転ユニオンの中を第
1のボア(122)から第2のボア(161)に通る水に対す
るシールを作り、第1及び第2のシール面(125、165)
は炭化珪素、炭化タングステン、又は炭化珪素又は炭化
タングステンに匹敵する硬さ及び耐久性を有する他の材
料である、前記水サイクロン噴霧器。 - 【請求項9】噴霧器は、高温に加熱されている水を噴霧
するようになっている、請求項8に記載の回転ユニオン
を有する水サイクロン噴霧器。
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