JP3620961B2 - 流体噴射装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物を圧縮空気その他の圧力流体を用いて輸送するための流体輸送装置で用いられる輸送管に装着されて、輸送管内に圧力流体を噴出する流体噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
圧力流体を用いて輸送される対象物としては、例えば、吹付工法等の吹付け材料がある。従来、輸送管による吹付け材料の吸引輸送は、輸送管の途中に所謂 「エアーリング」を介装したり、或いはY字管を設け、当該エアーリングやY字管から輸送管内に、圧縮空気、液体、空気と液体の混合物等を噴出して行っていた。
【0003】
ここで、従来のエアーリング方式は、図7の模式図で示すように、輸送管1に介装されたエアーリング10の内部空間5から、複数の添加孔6を介して、輸送管1の進行方向の中心部に向けてエアーAを噴出し、輸送材料Zを搬送するものであった。
なお、例えば乾式のコンクリート吹付けにおいては、水または急結剤を添加して混合撹拌することを目的として、輸送管1の端部に設けたノズル(図7では図示せず)先端部付近にエア(ウォータ)リングを装着していた。
【0004】
図9には、緑化資材裁断散布機によって裁断した緑化材の輸送装置の例が示されている。ホース25でエアーが供給されているエアーリング10を3か所に設けた輸送管1が裁断機20の一端に接続されており、その輸送管1の先端部には侵食防止剤がホース26で供給されている。そして、裁断機20の他端には上部ローラ21及び下部ローラ22によって緑化材料が送り込まれ、固定刃23と回転刃24とによって裁断され、輸送管1に吸引されて輸送管先端部で侵食防止剤と混合され、散布されている。
【0005】
また、図10に示す例では、裁断機20で裁断された緑化材料は材料貯蔵ホッパ27に投入されて複合材料とされ、前記同様に、輸送管1によって輸送され、散布されている。
【0006】
一方、Y字管方式は、図8に示すように、輸送管1Aの斜め側方から輸送方向に向けて噴出管8が接続され、エアーAが噴出されて輸送材料Zが搬送されている。
【0007】
これ等の従来技術は有用なものではある。
しかし、上記の様な従来技術においては、輸送の対象物(例えば上述した輸送材料Zや緑化材)及び圧力流体の流れが不均一になって一方向に集中し、輸送対象物が管内壁面に押圧されてしまう。そして、輸送対象物が管内壁面に接触し、直ちに付着してしまう。そして、輸送対象物が付着した箇所では流体が流れ難くなり、最終的には輸送管を閉塞してしまう。ここで上述した従来技術では高圧流体を用いているため、流体が流れ難くなったり、或いは輸送管が閉塞すると、直ちに逆流を生じてしまう。
【0008】
従来、この様な逆流を防止する必要性は認識されてはいたが、輸送の対象物が管内壁面に接触するのを防止することが出来ないので、決定的な解決手段は提案されていないのが現状である。
【0009】
また、従来のエアーリング10(図7)やY字管(図8)では、輸送対象物を輸送管に引き込むための吸引作用が期待できない、という問題を有している。
【0010】
これに加えて、従来技術においては輸送材料およびエアーの流れが不均一になって一方向に集中するので、輸送管内の一側に片寄って撹拌混合されつつ搬送されるので、材料の分離が生じ易い。そのため、特に吹付工法等で適用する際には、材料の混合撹拌の点で不都合があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、流体による輸送に際して、輸送管内に閉塞或いは逆流を生じること無く、確実に吹付け等の輸送材料を輸送することができる流体噴射装置の提供を目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧力流体を用いて対象物を輸送する流体輸送装置で用いられる輸送管に装着されて、その輸送管に圧力流体を噴出する流体噴射装置において、内筒(11)と外筒(12)とを備え、その内筒(11)の一端がカップリング(16)によって上流側の輸送管(2A)に結合され、その内筒(11)の他端側の外周には下流側に縮径するテーパ面(11f)が形成され、そのテーパ面(11f)の大径端には前記外筒(12)と協働してリング状の空間(5)を形成する溝部(11c)が設けられ、その上流側の大径部(11a)には前記外筒(12)と螺合するねじ部(11av)が設けられ、前記外筒(12)はその内周部に前記内筒のテーパ面(11f)と嵌合するテーパ面(12f)および前記ねじ部(11av)と螺合するねじ部(12a)が形成され、前記内筒(11)のテーパ面(11f)には螺旋状の溝(13)が設けられ、そして前記リング状の空間(5)がその溝(13)と外筒のテーパ面(12f)とにより形成される螺旋状通路を介して内筒先端(11b)に連通しており、前記外筒(12)のリング状の空間(5)の外側には圧力エアーが注入される注入口(7)が設けられている。
【0013】
そして本発明によれば、圧力流体を用いて対象物を輸送する流体輸送装置で用いられる輸送管に装着されて、その輸送管に圧力流体を噴出する流体噴射装置において、内筒(11A)と外筒(12A)とを備え、その内筒(11A)の一端がねじ継手で上流側の輸送管(2C)に結合されると共に、その内筒(11A)の一端に外筒(12A)と螺合するねじ部(12a)が設けられ、その内筒(11A)の他端側の外周には下流側に縮径するテーパ面(11f)が形成され、他方、前記外筒(12A)の一端には前記ねじ部(12a)と螺合するねじ部(12b)が設けられ、そのねじ部(12b)に隣接してリング状の空間(5)を形成する溝部(12c)が形成され、その溝部(12c)の下流側には前記内筒(11A)のテーパ面(11f)に対向したテーパ面(12f)が形成され、そしてさらに下流側の輸送管(2D)のねじ部(2D−a)に螺合するねじ部(12d)が形成され、前記内筒(11A)のテーパ面(11f)には複数の螺旋状の突起(13A)が突設され、それらの突起(13A)は外筒(12A)のテーパ面(12f)と接触して相隣る突起(13A)間にリング状の空間(5)から先端(11b)に連通する螺旋状通路が形成され、前記外筒(12A)のリング状の空間(5)の外側にはエアー流入口(7)が設けられている。
【0016】
本発明は、例えば、潜在表土(種子、植物繁殖体)を吸引し、目的地へ搬送し、吹付け或いは散布を行う緑化工法や、植物体の裁断物またはそれと培養土との混合物を吸引して対象面へ吹付け或いは散布を行う緑化工法や、泥土等の液状物と輸送管に装着された手段を介して供給された圧縮空気とを併用した材料輸送、に適している。そして長距離の輸送に対しては、輸送管の途中に本発明の流体噴射装置を複数介装することにより対応できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0018】
図1において、全体を符号10Aで示すエアー噴射装置は、本発明の流体噴射装置の1実施形態に係るものであり、内筒11と外筒12とで構成されている。上流側(図1の左側)の輸送管2Aに、内筒11の一端がカップリング16Aによって結合されている。図2に示すように、他端側(図2では右側)の外周には、輸送方向(下流側:図2では右方向)に縮径するテーパ面11tが形成されている。
【0019】
テーパ面11tの大径端(上流側端部:図2では右方向端部)には、外筒12と協働してリング状の空間5を形成する溝部11cが設けられている。その上流側の大径部11aには、リング状のパッキン17を装着する溝が設けられると共に、外筒12と螺合するねじ部11avが設けられている。
【0020】
図3に示すように、外筒12は、その内周部に前記内筒のテーパ面11tと嵌合するテーパ面12tと、内筒11のねじ部11avと螺合するねじ部12aとが形成されている。
図1から明らかな様に、エアー噴射装置10Aの下流側他端は、カップリング16Bで下流側の輸送管2Bに結合されている。
【0021】
内筒11のテーパー面11tには、複数本の螺旋状の溝13(図1、図2)が切削加工されている。そして、溝13と外筒テーパ面12tとにより形成される螺旋状通路を介して、溝部11cと外筒12とにより形成されるリング状空間5が、内筒先端11bに連通している。
【0022】
また、外筒12のリング状空間5の外側にはエアーの注入口7(図1)が設けられている。図1を参照すれば、この注入口7から圧力エアーが注入され、螺旋状溝13に案内されて先端部11bから噴出し、輸送管2Bの内周に沿って下流に向かう螺旋状の流れ(図1においては、矢印「t−A」で示す)を発生させるのである。
【0023】
次に、図4に示す本発明の別の実施形態に係るエアー噴射装置10Bでは、上流側の輸送管2Cと内筒11Aとが、ねじ継手(明示せず)で結合されている。内筒11Aは、図5に示すように、その一端に外筒12Aと螺合するねじ12aが設けられ、他端側にはテーパ面11tが形成されている。
【0024】
一方、外筒12Aには、図6に示すように、一端に設けられたねじ部12b (内筒11Aのねじ部12aと螺合するねじ部)に隣接してリング状空間5を形成する溝部12cが形成されている。溝部12cの前方(図6の右方)には、内筒11Aのテーパ面11tに対向したテーパ面12tが形成され、そして、下流側輸送管2D(図4)のねじ部2D−a(図4)に螺合するねじ部12d(図6)が形成されている。
【0025】
内筒11Aのテーパ面11tには、複数本の螺旋状の突起13A(図4、図5)が突設されている。図4で示す様に、内筒11Aと外筒12Aとが組み合わされた時に、その螺旋状突起13Aが外筒のテーパ面12tと接触して、相隣る突起13A、13A間に螺旋状通路が形成される。この螺旋状通路により、リング状空間5から先端11bが連通されるのである。なお、外筒12Aのリング状空間5の外側にはエアーの注入口7が設けられている。
【0026】
エアー注入口7から供給された圧縮エアーは、突起13A、13Aにより構成された螺旋状通路を介して先端11bより噴射されるが、螺旋状通路で案内された圧縮エアーは図4の矢印t−Aで示す様な螺旋状の空気流となって、下流側輸送管2D内を流過するのである。
【0027】
上記のように構成されたエアー噴射装置10Aまたは10Bを輸送管に介装し、エアー噴射装置の注入口7に圧縮空気、または圧縮空気と液状の混合体を供給すれば、内外筒11、12間に形成された螺旋状通路13に案内されて内筒の先端11bから輸送管の内周に沿って螺旋状のエアー噴流を生じる。
【0028】
この螺旋状のエアー噴流は、輸送管の内壁面に沿って流れると共に、輸送管内壁面の半径方向内側に圧縮エアーの層を形成する。この圧縮エアーの層の存在により、輸送材料と内壁面との接触が妨げられる。その結果、輸送材料は輸送管内壁面と接触或いは付着することなく下流に輸送される。従って、輸送管の閉塞も生じることは無く、圧縮エアーも逆流しないのである。
【0029】
なお、図示の実施形態では圧縮エアーによる輸送について記述したが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、液体による輸送、液体及び気体の混合物にゆる輸送等についても適用可能である。
【0030】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、リング状の空間に供給された圧縮空気、または液状及び両者の混合体を内筒の先端から輸送管内周に沿って螺旋状に噴出し、輸送材料を管内壁面に付着することなくスムースに下流に誘導し、輸送することができる。
【0031】
特に、緑化分野における植物体の裁断物を吸引して対象面への吹付け・散布するのに好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す部分断面図。
【図2】図1の内径部を示す側面図。
【図3】図1の外径部を示す断面図。
【図4】本発明の別の実施形態を示す部分断面図。
【図5】図4の内径部を示す側面図。
【図6】図4の外径部を示す断面図。
【図7】エアーリングを説明する図。
【図8】Y字管を説明する図。
【図9】従来の吸引輸送装置の一例である緑化資材裁断散布機を示す断面図。
【図10】図9の別の例を示す断面図。
【符号の説明】
1、1A・・・輸送管
2A、2B,2C、2D・・・輸送管
5・・・リング状空間
7・・・エアー注入口
10、10A、10B・・・エアリング
11、11A・・・内筒
11t・・・テーパ面
12、12A・・・外筒
12t・・・テーパ面
13・・・螺旋状溝
13A・・・螺旋状突起
Claims (2)
- 圧力流体を用いて対象物を輸送する流体輸送装置で用いられる輸送管に装着されて、その輸送管に圧力流体を噴出する流体噴射装置において、内筒(11)と外筒(12)とを備え、その内筒(11)の一端がカップリング(16)によって上流側の輸送管(2A)に結合され、その内筒(11)の他端側の外周には下流側に縮径するテーパ面(11f)が形成され、そのテーパ面(11f)の大径端には前記外筒(12)と協働してリング状の空間(5)を形成する溝部(11c)が設けられ、その上流側の大径部(11a)には前記外筒(12)と螺合するねじ部(11av)が設けられ、前記外筒(12)はその内周部に前記内筒のテーパ面(11f)と嵌合するテーパ面(12f)および前記ねじ部(11av)と螺合するねじ部(12a)が形成され、前記内筒(11)のテーパ面(11f)には螺旋状の溝(13)が設けられ、そして前記リング状の空間(5)がその溝(13)と外筒のテーパ面(12f)とにより形成される螺旋状通路を介して内筒先端(11b)に連通しており、前記外筒(12)のリング状の空間(5)の外側には圧力エアーが注入される注入口(7)が設けられていることを特徴とする流体噴射装置。
- 圧力流体を用いて対象物を輸送する流体輸送装置で用いられる輸送管に装着されて、その輸送管に圧力流体を噴出する流体噴射装置において、内筒(11A)と外筒(12A)とを備え、その内筒(11A)の一端がねじ継手で上流側の輸送管(2C)に結合されると共に、その内筒(11A)の一端に外筒(12A)と螺合するねじ部(12a)が設けられ、その内筒(11A)の他端側の外周には下流側に縮径するテーパ面(11f)が形成され、他方、前記外筒(12A)の一端には前記ねじ部(12a)と螺合するねじ部(12b)が設けられ、そのねじ部(12b)に隣接してリング状の空間(5)を形成する溝部(12c)が形成され、その溝部(12c)の下流側には前記内筒(11A)のテーパ面(11f)に対向したテーパ面(12f)が形成され、そしてさらに下流側の輸送管(2D)のねじ部(2D−a)に螺合するねじ部(12d)が形成され、前記内筒(11A)のテーパ面(11f)には複数の螺旋状の突起(13A)が突設され、それらの突起(13A)は外筒(12A)のテーパ面(12f)と接触して相隣る突起(13A)間にリング状の空間(5)から先端(11b)に連通する螺旋状通路が形成され、前記外筒(12A)のリング状の空間(5)の外側にはエアー流入口(7)が設けられていることを特徴とする流体噴射装置。
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