JP5634058B2 - ロータリーガン用ノズル - Google Patents

Description

本発明は、ウォータージェットを処理対象物に扇形状に噴射して塗膜剥離、目荒し、はつり、洗浄、アスベスト除去などの処理作業を行う時に使用するロータリーガン用ノズルに関するものである。

従来から、建設・土木分野などにおいてウォータージェットを用いる処理作業は広く行われている。例えば、古くなった建築構造物の外装塗膜面が長い年月の経過により、汚れたり、膨れたり、ヒビ割れなどが生じて改修工事をするための塗膜剥離をする時、あるいはコンクリート面にタイルを貼る際に、タイルの付着をよくするために下地に微細な凹凸をつけるための目荒らしをする時、さらには劣化したコンクリートをはつり落とす時、または天井や壁に吹き付けられたアスベストを除去する時などには、ウォータージェットを被処理面に噴射して、そのウォータージェットの持つエネルギーにより、タイル下地の目荒らし、はつり、アスベスト除去作業などを行っている。

上記のような処理作業で使用されるウォータージェットノズルとしては、単一の噴射ノズルを用いるより、複数の噴射ノズルを用いる方が処理速度の点において優れることから複数の噴射ノズルが使用されている。例えば、ノズルヘッドの中心部に１個、その外周部に６０度の間隔毎に６個、計７個からなるノズルを装着したマルチノズルヘッドを、ロータリーガンの先端部に取り付けて回転させて７個のノズルからウォータージェット噴出して処理作業を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第２６６８６９６号公報

しかしながら、上記の特許文献１の場合、マルチノズルヘッドが回転することによって、ウォータージェットも回転軸周りを回転する。これによって、ウォータージェットは、被処理対象物上で円を描くように噴射される。その状態でウォータージェットを、処理対象物の表面に対して略平行に横方向へ移動することによって処理するのであるが、この時、早く移動させると処理面にムラが出来てしまう。そのために低速で移動させなくてはならず、作業効率が低下してしまうという問題点があった。

また、上記特許文献１のような複数のノズルチップを装着したマルチノズルヘッドの場合は、図５に示すように、ウォータージェットの移動軌跡が筋Ｂとなって処理面に残るばかりでなく、先行軌跡と後行軌跡の交差部の軌跡Ｃが深くなり、その交差部の軌跡Ｃが処理面に残ると共に、ウォータージェットの先行軌跡と後行軌跡により生じる 僅かな間隙Ｄの部分が噴射されず塗膜面が残るという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決することを課題として開発されたもので、２個の平射ノズルを備えたノズルを回転させながらウォータージェットを噴射して移動軌跡を筋として残すことがなく、単位時間あたりの処理面積が広くなり、処理作業時間を短縮化できるロータリーガン用ノズルを提供する。

上記の課題を解決し、その目的を達成する手段として、本発明は、ロータリーガン用ノズル主体の先端面に、ウォータージェットを扇形状に噴出する２個の平射ノズルを設け、前記２個の平射ノズルは回転中心線に対して、回転方向に１０〜２５度傾斜する傾斜角で取り付けられていると共に、回転中心を中心とする円周上の位置にあり、その円周の中心である中心点に対して対称位置に配置されていることを特徴とするロータリーガン用ノズル。

本発明に係るロータリーガン用ノズルによれば、２個の平射ノズルが回転中心線に対して、回転方向に傾斜する１０〜２５度の角度で配置されているから、ウォータージェットが被処理面に当るのに角度がつき被処理面への食い込み効果が上がると共に、扇形状に噴射されるので軌跡がつくことがない。また、２個の平射ノズルにより噴射幅が広くなり単位時間当りの処理作業をむらなく広くすることができる。さらに、扇形状に噴射するウォータージェットは向きを変えながら噴射する２方向からの噴射になり、塗膜剥離、目荒し、はつり、洗浄、アスベスト除去など複雑な形状の処理作業にも十分な効果を発揮する。

本発明のノズルの斜視図である。 本発明のノズルの平面図である。 本発明のノズルの正面図である。 本発明のノズルの水路を示す簡略図である。 従来のノズルの噴射移動軌跡を示す説明図である。 本発明のノズル使用による縞鋼板におけるウォータージェット噴射移動軌跡を示す説明図である。 従来の直射２孔ノズル使用による縞鋼板におけるウォータージェット噴射移動軌跡を示す説明図である。

以下に、本発明の実施の形態を説明すれば、１はノズル主体であり基部に多角形状の鍔体２を有し、その鍔体２の正面中央部にノズル柱体３を突出形成してあり、そのノズル柱体３の先端面のノズルヘッド４にウォータージェットを扇形状に噴出する２個の平射ノズル５，５が同一の円周上の位置で、かつ中心点Ｏに対して上下対称位置に配置されている。

この平射ノズル５，５は、図２に示すように、回転中心線Ａに対して回転方向に傾斜する傾斜角θ１，θ２の傾斜角で捩られている。この傾斜角θ１，θ２は１０〜２５度が好適である。傾斜角θ１，θ２が１０度以下になると、従来のノズルの噴射と効果が変わらず、２５度以上になると、水流が拡散してしまい処理作業が殆どできないことから適さず１５度が最適である。

ノズルヘッド４の平射ノズル５，５が取り付けられている取着面は、相反する方向に傾斜する傾斜面６，６に形成されていると共に、外周面の上面部と下面部を水平面７，７に、両側面部を垂直面８，８に削成して軽量化してあり、水平面７，７と垂直面８，８の間を弧状面９，９、９，９に形成して略八角形状に形成されている。

ノズル柱体３の内部には、平射ノズル５，５に連通する傾斜水路１０，１０が穿設されており、その傾斜水路１０，１０の下端部は鍔体２の内部に穿設された水平水路１１に連通し、さらにその水平水路１１と連結連通する導水孔１３が鍔体２の背面側中央部の回転軸１４に一体的に設けられている。

このように構成した実施の形態におけるロータリーガン用ノズルの使用例を作用、効果と共に説明すれば、ノズル主体１をロータリーガン（図示せず）の先に装着して、被処理面に向かって噴射すれば、ノズル主体１が回転し、２個の平射ノズル５，５からウォータージェットが重ならないよう広角に扇形状に噴射され、輻射幅が広くなり単位時間の当りの処理作業面積が広くなる。また、２個の平射ノズル５，５が回転方向に１０〜２５度傾斜する傾斜角で配置されているから、回転にともなって扇形状の向きを変えながら被処理面に対して噴射することになり、処理作業に対して２方向からの噴射になり、ボルト周りなどの凸凹部の複雑な部分であっても充分に噴射水が届き処理作業ができる。また、被処理面への食い込み効果が上がり、塗膜剥離、目荒らし、はつり、アスベスト除去などの作業効率が向上する。

（実施例１）
以下に、本発明の具体的実施例を説明する。
圧力１８０ＭＰａ、水量９リットル／分、ノズル口径０．４５ｍｍ、噴出角度１５度で上下対称位置に配された２個の平射ノズル２１、２１を用いて、処理面との間隔３〜１０ｃｍの条件下で、図６に示すように、縦、横方向に突起部２２ａ、２２ｂを板面につけた縞鋼板２２からなる階段の踏板、縦０．２４ｍ×横０．８ｍにアルキッドフタル酸塗料が塗布された塗膜面の剥離作業を行った。ウォータージェットの軌跡は図６に示すように、縦、横の突起部２２ａ、２２ｂの略全面に噴射されることになり、塗膜面積０．１９２ｍ２を剥離するのに１回目は１７分４８秒で全面剥離できた。２回目は１６分０４秒で全面剥離できた。平均の剥離時間は１６分７６秒であった。

（比較例１）
圧力２００ＭＰａ、水量１１．８リットル／分、ノズル口径が直径０．５ｍｍ、直射２孔回転ノズル３１を用いて、被処理面との間隔３〜１０ｃｍの条件下で、図７に示すように、縦、横方向に突起部３２ａ、３２ｂを板面につけた縞鋼板３２からなる階段の踏板、縦０．２４ｍ×横０，８ｍにアルキッドフタル酸塗料が塗布された塗膜面の剥離作業を行った。ウォータージェットの軌跡は図７に示すように、縦、横の突起部３２ａ、３２ｂの一部に噴射されるだけであり、全面剥離するのに１回目は４９分３９秒かかり、２回目は５３分５４秒かかった。

（実施例２）
圧力１８０ＭＰａ、水量９リットル／分、ノズル口径０．４５ｍｍ、噴出角度１５度で上下対称位置に配された２個の平射ノズルを用いて、処理面との間隔３〜１０ｃｍの条件下で、リブラスに断熱材（アスベスト仕様）を吹き付けた試験体、縦１．４ｍ×横１ｍ、厚さ３０ｍｍの除去試験をしたところ、面積１．４ｍ２を除去するのに１回目は１分１９秒で１００％除去でき、２回目は４８秒で１００％除去でき、平均の除去時間は１分０４秒であった。

（比較例２）
圧力２００ＭＰａ、水量１．７９リットル／分、ノズル口径が直径０．２ｍｍ、直射２孔回転ノズル（(株)スギノマシン社製）を用いて、被処理面との間隔３〜１０ｃｍの条件下で、前記実施例２と同じリブラスに断熱材（アスベスト仕様）を吹き付けた試験体、縦０．７ｍ×横１ｍ、厚さ３０ｍｍの除去試験をしたところ、面積０．７ｍ２ 除去するのに１回目は４分１１秒で略除去でき、２回目は４分２４秒で略除去でき、平均の除去時間は４分１８秒であった。

（実施例３）
圧力１８０ＭＰａ、水量９リットル／分、ノズル口径０．４５ｍｍ、噴出角度１５度で上下対称位置に配された２個の平射ノズルを用いて、処理面との間隔３〜１０ｃｍの条件下で、リブラスに断熱材（アスベスト仕様）を吹き付けた試験体、縦０．６ｍ×横１ｍ、厚さ４０ｍｍの除去試験をしたところ、面積０．６ｍ２ 除去するのに１回目は１分０８秒で１００％除去でき、２回目は５３秒で１００％除去でき、平均の除去時間は１分０１秒であった。

（比較例３）
圧力２００ＭＰａ、ノズル口径が直径０．２ｍｍ、水量２．６７リットル／分、直射３孔回転ノズル（(株)スギノマシン社製）を用いて、被処理面との間隔３〜１０ｃｍの条件下で、前記実施例３と同じリブラスに断熱材（アスベスト仕様）を吹き付けた試験体、縦０．７ｍ×横１ｍ、厚さ３０ｍｍの除去試験をしたところ、面積０．７ｍ２ 除去するのに１回目は４分２６秒で略除去でき、２回目は３分３１秒で略除去でき、平均の除去時間は３分５９秒であった。

以上、本発明の実施の形態では、処理作業を縞鋼板の塗膜剥離と断熱材アスベスト仕様の除去作業で説明したが、必ずしもこれに限るものではなく、目荒し、はつり、洗浄など本発明の目的を達成でき、かつ本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更が可能であることは言うまでもない。

本発明は、扇形状のウォータージェットを被処理対象物に噴射して、剥離、洗浄、はつり、目荒し、アスベスト除去処理作業など広い範囲にわたって有効に利用することができる。

１ ノズル主体
３ ノズル柱体
４ ノズルヘッド
５ 平射ノズル
θ１ 傾斜角
θ２ 傾斜角

Claims (1)

1. ロータリーガン用ノズル主体の先端面に、ウォータージェットを扇形状に噴出する２個の平射ノズルを設け、前記２個の平射ノズルは回転中心線に対して、回転方向に１０〜２５度傾斜する傾斜角で取り付けられていると共に、回転中心を中心とする円周上の位置にあり、その円周の中心である中心点に対して対称位置に配置されていることを特徴とするロータリーガン用ノズル。