JP6462475B2 - 流体噴射・吸引装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体を噴射又は吸引する流体噴射・吸引装置に関し、より詳しくは、別途駆動源を必要とせずに、高圧源又は低圧源から供給又は吸引される流体の圧力でノズルを移動させながら、流体を噴射又は吸引できる流体噴射・吸引装置に関する。

従来、物品の洗浄・塗装・散布等の用途に用いられる流体噴射装置、吸引装置として種々の装置が用いられている。これらの装置では、洗浄・塗装・散布対象物の被噴射・吸引箇所を移動する必要がある場合、ノズルを含む噴射・吸引ヘッドと洗浄・塗装・散布対象物との相対位置を移動する必要があり、特に対象物が大きい場合、噴射・吸引ヘッドを移動させながら流体を噴射・吸引するように構成されている。

このような流体噴射装置としては、壁面または窓ガラスの清掃装置であって、洗浄液をスプレーするノズルを設けた清掃用真空吸盤を、シリンダの伸縮動作により、被清掃面に対して滑動させるように構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、別の流体噴射装置としては、塗装装置であって、スプレーガン３５をスプレーガン走行用エアモータ３３で塗装対象物に対して走行させて塗装を行う自動塗装装置もある（例えば、特許文献２参照）。

さらに、吸引装置としては、流体管内の夾雑物を吸引する管内吸引装置であって、吸口部１９ｃを備えた作業具１３と、これに接続された可撓性ホース１４と、からなり、可撓性ホース１４の他端側を管内部に向けて送り出し若しくは管外部に引き戻すことで、作業具１３を流体管１内壁に沿って管軸方向に移動させる管内吸引装置がある（例えば、特許文献３参照）。

特開平５−２９３０６１号公報 特開２００３−１０３２０５号公報 特開２０１０−０７１３３２号公報

しかし、特許文献１及び２の流体噴射装置では、噴射ヘッドを移動させるために別途駆動シリンダやモータが必要で、装置が複雑になるという問題があった。また特許文献３の流体吸引装置では手動等で作業具（吸引ヘッド）を移動させなければならず、手間がかかるという問題があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、別途駆動源を必要とせずに、高圧源又は低圧源から供給又は吸引される流体の圧力でノズルを移動させながら、流体を噴射又は吸引できる流体噴射・吸引装置を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明による流体噴射・吸引装置（請求項１）は、所定の長さに形成された長尺物の長手方向の中央部にピストン部が設けられ、前記ピストン部から両側方向に延び該ピストン部より小径とされた部材の外周面をガイド部材とし、前記ガイド部材の内部に高圧源又は低圧源に接続される２つの流体通路が設けられ、前記ピストン部に対し流体を供給又は吸引する流体供給・吸引手段と、前記ピストン部の外周に嵌合されるとともに、両端部が閉塞されてその閉塞部分に形成された貫通孔に嵌合されて、前記ピストン部の両側に、前記各々の流体通路に連通する流体室を形成し、前記ガイド部材の軸方向に移動可能に設けられた移動シリンダと、前記移動シリンダの両端部に取付けられ、前記各々の流体室と連通して流体を噴射又は吸引するノズルと、を有することを特徴とする。

また、本発明による他の流体噴射・吸引装置（請求項２）は、所定の長さに形成された長尺物の長手方向の一端部にピストン部が設けられ、前記ピストン部から一方向に延び該ピストン部より小径とされた部材の外周面をガイド部材とし、前記ガイド部材の内部に高圧源又は低圧源に接続される２つの流体通路が設けられ、前記ピストン部に対し流体を供給又は吸引する流体供給・吸引手段と、前記ピストン部の外周に嵌合されるとともに、両端部が閉塞されてその一方の端部の閉塞部分に形成された貫通孔に嵌合されて、前記ピストン部の両側に、前記各々の流体通路に連通する流体室を形成し、前記ガイド部材の軸方向に移動可能に設けられた移動シリンダと、前記移動シリンダの両端部に取付けられ、前記各々の流体室と連通して流体を噴射又は吸引するノズルと、を有することを特徴とする。

また、本発明によるさらに他の流体噴射・吸引装置（請求項１０）は、両端部が閉塞されてその閉塞部分に形成された貫通孔を有するとともに、該両端部には高圧源又は低圧源と接続され内部に連通する２つの流体通路をさらに有する固定シリンダと、所定の長さに形成された長尺物の長手方向の中央部にピストン部が設けられ、前記ピストン部から両側方向に延び該ピストン部より小径とされた部材の外周面をガイド部材とし、前記ピストン部が前記固定シリンダの内周に嵌合され、前記ガイド部材が前記貫通孔に嵌合されて前記固定シリンダの軸方向に移動可能に設けられ、前記固定シリンダ内部に嵌合されたピストン部の両側に、前記各々の流体通路に連通する流体室を形成するとともに、前記ガイド部材の内部に前記各々の流体室と連通する２つの連通路が設けられ、前記各ガイド部材の端部に対し流体を供給又は吸引する流体供給・吸引手段と、前記各ガイド部材の端部に取付けられ、前記連通路と連通して流体を噴射又は吸引するノズルと、を有することを特徴とする。

本発明の流体噴射・吸引装置（請求項１）によれば、ピストン部とガイド部材とを有する流体供給・吸引手段と、これに嵌合されて移動可能に設けられた移動シリンダとにより、２つの流体通路とその各々に連通する２つの流体室を形成し、各々の流体室に連通するノズルを移動シリンダの両端部に設けたので、高圧源と接続して前記２つの流体通路に交互に流体を供給し、流体を供給しない流体通路を閉止することにより、移動シリンダに取付けられたノズルから流体を噴射しつつこれらを往復移動させることができる。また、低圧源と接続して前記２つの流体通路から交互に流体を吸引し、吸引しない流体通路を閉止することにより、移動シリンダに取付けられたノズルから流体を吸引しつつこれらを往復移動させることができる。したがって、別途駆動源を用いることなく、高圧源又は低圧源から供給又は吸引される流体の圧力でノズルを移動させながら、流体を噴射又は吸引することができる。

本発明の他の流体噴射・吸引装置（請求項２）によれば、ピストン部とガイド部材とを有する流体供給・吸引手段と、これに嵌合されて移動可能に設けられた移動シリンダとにより、２つの流体通路とその各々に連通する２つの流体室を形成し、各々の流体室に連通するノズルを移動シリンダの両端部に設けたので、高圧源と接続して前記２つの流体通路に交互に流体を供給し、流体を供給しない流体通路を閉止することにより、移動シリンダに取付けられたノズルから流体を噴射しつつこれらを往復移動させることができる。また、低圧源と接続して前記２つの流体通路から交互に流体を吸引し、吸引しない流体通路を閉止することにより、移動シリンダに取付けられたノズルから流体を吸引しつつこれらを往復移動させることができる。したがって、別途駆動源を用いることなく、高圧源又は低圧源から供給又は吸引される流体の圧力でノズルを移動させながら、流体を噴射又は吸引することができる。

本発明のさらに他の流体噴射・吸引装置（請求項１０）によれば、固定シリンダと、これに嵌合されて移動可能に設けられたピストン部とガイド部材を有する流体供給・吸引手段とにより、２つの流体通路とその各々に連通する２つの流体室を形成し、各々の流体室に連通するノズルを流体供給・吸引手段に取付けたので、高圧源と接続して前記２つの流体通路に交互に流体を供給し、流体を供給しない流体通路を閉止することにより、流体供給・吸引手段に取付けられたノズルから流体を噴射しつつこれらを往復移動させることができる。また、低圧源と接続して前記２つの流体通路から交互に流体を吸引し、吸引しない流体通路を閉止することにより、流体供給・吸引手段に取付けられたノズルから流体を吸引しつつこれらを往復移動させることができる。したがって、別途駆動源を用いることなく、高圧源又は低圧源から供給又は吸引される流体の圧力でノズルを移動させながら、流体を噴射又は吸引することができる。

本発明による流体噴射・吸引装置の第１の実施形態の全体構成を示す概略断面図である。 図１に示す流体噴射・吸引装置で流体を噴射させる場合において、移動シリンダ上昇中の動作説明図である。 図１に示す流体噴射・吸引装置で流体を噴射させる場合において、移動シリンダが上限位置にあるときの動作説明図である。 図１に示す流体噴射・吸引装置で流体を噴射させる場合において、移動シリンダが下降中の動作説明図である。 図１に示す流体噴射・吸引装置で流体を噴射させる場合において、移動シリンダが下限位置にあるときの動作説明図である。 図１に示す流体噴射・吸引装置で流体を吸引させる場合において、移動シリンダ上昇中の動作説明図である。 図１に示す流体噴射・吸引装置で流体を吸引させる場合において、移動シリンダが上限位置にあるときの動作説明図である。 図１に示す流体噴射・吸引装置で流体を吸引させる場合において、移動シリンダが下降中の動作説明図である。 図１に示す流体噴射・吸引装置で流体を吸引させる場合において、移動シリンダが下限位置にあるときの動作説明図である。 本発明による流体噴射・吸引装置の第２の実施形態の全体構成を示す概略断面図である。 本発明による流体噴射・吸引装置の第３の実施形態の全体構成を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明による装置の第１の実施形態の全体構成を示す概略断面図であり、濾過装置のフィルター洗浄用の流体噴射・吸引装置の例である。この流体噴射・吸引装置は、濾過装置の使用によりフィルター面に付着した捕捉物を水ジェットにより除去、又は水の吸引により除去するための装置である。

この流体噴射・吸引装置は、流体供給・吸引手段１と、移動シリンダ２と、ノズル３ａ，３ｂと、流体供給・吸引手段１内に設けられた２つの流体通路４ａ，４ｂと、を有する。

前記流体供給・吸引手段１は、外部に固定されて移動シリンダ２と嵌合し、これを移動可能に案内するとともに、内部に設けられた２つの流体通路４ａ，４ｂ（後述する）を通して、高圧源又は低圧源から流体を供給又は吸引するものである。流体供給・吸引手段１は、上側ガイド部材１ａと下側ガイド部材１ｂとピストン部１ｃとからなる。すなわち、全体として長尺形状を成し、その長手方向中央部にピストン部１ｃが設けられ、このピストン部１ｃから上下両側方向に延びピストン部１ｃより小径とされた部材（上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂ）を有する。本実施形態では、上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂは筒状を成し、各々の端部は蓋１ｅ，１ｆで封止されている。このような中空構造にしたのは、２つの流体通路４ａ，４ｂを収容しやすくするためと、流体供給・吸引手段１の軽量化のためである。本実施形態では、２つの流体通路４ａ，４ｂとも上側ガイド部材１ａ内部に設けられており、下側ガイド部材１ｂの内部は単に中空にしている。

前記ピストン部１ｃは、本実施形態では、前記上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂの間に挟まれて同軸に設けられた、略円板状を有する部材で、上側及び下側のガイド部材１ａ，１ｂより大径である。ピストン部１ｃの外周面には、シールとしてのＯリング１ｄが突設されている。但し、Ｏリング以外にもＶリング等様々な公知のシール部材が使用できる。

但し、本発明の流体供給・吸引手段１は、必ずしもこのように上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂとピストン部１ｃの３つに分割されていなくてもよく、１本のガイド部材（１ａ，１ｂ）の外側に環状のピストン部１ｃを嵌合し固定してもよい。または、上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂとピストン部１ｃとを一体的に切削又は成型加工により形成しても良い。また、流体供給・吸引手段１として中実の棒状のものを用い、その内部に流体通路４ａ，４ｂを穿設してもよい。本実施形態では、上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂの外径は同一である。

前記移動シリンダ２は、前記流体供給・吸引手段１に対して移動可能に設けられて、前記ピストン部１ｃの両側に流体室５ａ，５ｂを形成するとともに、ノズル３ａ，３ｂを保持するもので、本実施形態では、両端部を閉塞する端部部材２ａ，２ｂと、中央の筒状部材２ｃとからなる。筒状部材２ｃの内周面は、前記ピストン部１ｃの外周面から突設されたＯリング１ｄの外周と、軸方向に移動可能に嵌合している。端部部材２ａ，２ｂには、それぞれ貫通孔が設けられ、該貫通孔の内周面にはシールとしてのＯリング２ｄ，２ｅが突設され、該Ｏリング２ｄ，２ｅの内周面が前記上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂの外周面とそれぞれ軸方向に移動可能に嵌合している。但し、Ｏリング以外にもＶリング等様々な公知のシール部材が使用できる。これにより、前記ガイド部材１ａ，１ｂとの間の前記ピストン部１ｃの上下にそれぞれ流体室（上側流体室５ａ，下側流体室５ｂ）が形成される。

前記ノズル３ａ，３ｂは、流体室５ａ，５ｂと連通して流体を噴射又は吸引するもので、前記移動シリンダ２の端部部材２ａ，２ｂの外周面にそれぞれ設けられている。ここで、各端部部材２ａ，２ｂには、ノズル３ａ，３ｂから内部を通って上側及び下側の流体室５ａ，５ｂへ各々連通する連通路６ａ，６ｂが設けられている。ノズル３ａ，３ｂの内径は、所定の圧力で所定の流体流量が得られるように調整されている。ノズル形状や配置は、噴射・吸引の別に応じて、また用途に応じて様々に調整することができる。例えば、狭い範囲に対する噴射・吸引の場合は、ノズルの先端を中心に円錐状に広がる噴射・吸引範囲を有するノズル形状でもよい。２次元的な広がりのある範囲に対する噴射・吸引の場合は、シリンダの移動方向に直交する方向に伸びた噴射・吸引範囲を有するノズル（又は噴射・吸収ヘッド）を設けて、シリンダの移動によってその２次元的範囲をカバーできるようにしてもよい。また、管の中など円筒状の内面に対する噴射・吸引の場合は、移動シリンダ２の軸を中心とする全周方向に円盤状に噴射・吸引範囲を有するノズル（又は噴射・吸引ヘッド）を設けて、移動シリンダ２の移動によってその内面の全範囲をカバーできるようにしてもよい。

前記２つの流体通路４ａ，４ｂは、外部の高圧源又は低圧源（後述する）と接続され、ピストン部１ｃ両側の前記２つの流体室５ａ，５ｂそれぞれに流体を供給又は吸引する通路であり、本実施形態では、２つの流体通路４ａ，４ｂとも上側ガイド部材１ａ内部に設けられている。具体的には、流体通路４ａは、上側ガイド部材１ａ内に設けられたパイプ４ａ_１と、これに接続するようにピストン部１ｃの内部に穿設されて上側流体室５ａに連通する通路４ａ_２とを含み、一方流体通路４ｂは、前記パイプ４ｃの外側の上側ガイド部材１ａの内部空間４ｂ_１と、これと下側流体室５ｂとを連通するようにピストン部１ｃの内部に穿設された通路４ｂ_２とを含む。流体通路４ａ，４ｂは、上側ガイド部材１ａの上側の蓋１ｅを貫通してさらに上方に突出し、蓋１ｅに設けられたコネクタ７ａ，７ｂで、後述するバルブ８又は１８に連通する外部の配管４ａ_３，４ｂ_３に接続される。本実施形態では、配管４ａ_３，４ｂ_３も含めて流体通路４ａ，４ｂと呼ぶものとする。尚、流体通路４ａ，４ｂは、別々のガイド部材１ａ、１ｂを通って、別々の端部（蓋１ｅ，１ｆ）から外部に出るようにしても良い。流体通路４ａ，４ｂは、管路抵抗がノズル３ａ，３ｂの管路抵抗よりも十分小さくなるように設けられている。

本発明の流体噴射・吸引装置は、高圧源と２つの流体通路４ａ，４ｂとの間に設けられるバルブ８と、前記バルブ８の切り替えを制御する制御手段９と、をさらに有して、流体を噴射するように構成することができる。

前記高圧源は、ノズルの外部よりも高圧の一定の圧力の流体を有する流体供給源であって、例えば、流体を貯蔵する流体貯蔵槽と、該流体貯蔵槽からの流体を一定の圧力に加圧するポンプとを含み、さらに圧力を一定にするために圧力レギュレータやバッファ・タンク等を含んでも良い。但し、ノズルの外部の圧力が大気圧より低い場合は、流体の加圧は必ずしも必要ない。

流体としては、本発明の流体噴射・吸引装置は用途によって様々な流体を用いることができる。例えば、洗浄用途の場合、水の他、洗剤の水溶液、有機溶媒、油等、さらには気体として、空気や様々なガスを用いることができる。塗装用途の場合は、様々な塗料、散布用途の場合は、様々な散布液、を用いることができる。尚、流体が液体の場合、粘度が０．２ｃＰ〜３００ｃＰであることが好ましい。本実施形態の流体噴射・吸引装置は自然水のフィルター洗浄用なので、流体として水を使用する。

前記バルブ８は、高圧源と接続され、２つの流体通路４ａ，４ｂのうち一方を前記高圧源と連通し他方を閉止する状態と、他方を前記高圧源と連通し一方を閉止する状態とを切り替えるもので、本実施形態では三方弁を使用している（三方弁８ともいう）。但し、三方弁を設ける代わりに、単に流体通路を２つに分岐させたのちに下流にそれぞれの流体通路を開閉する二方弁を設けても良い。また、２つの流体通路４ａ，４ｂ両方への流体供給を停止するために三方弁の上流にさらなる開閉バルブを設けても良い。尚、バルブ８の三方弁等は、制御の都合上自動弁であることが望ましい。

前記制御手段９は、バルブ８の切り替えを制御するもので、外部から入力を受け所定のプログラムに従って指示を出力するマイコンとバルブを駆動するドライバ回路との組み合わせ等、任意公知の手段を使用できる。

本実施形態では、さらに各流体通路４ａ，４ｂに圧力センサＰＳａ，ＰＳｂが設けられ、この出力値は前記制御手段９に入力されるようになっている。

本発明の流体噴射・吸引装置は、低圧源と２つの流体通路４ａ，４ｂとの間に設けられバルブ１８と、前記バルブ１８の切り替えを制御する制御手段９と、をさらに有して、流体を吸引するように構成することができる。

前記低圧源は、ノズルの外部よりも低圧の一定の圧力を有する流体吸引源であって、例えば、真空ポンプを含み、さらに圧力を一定にするために圧力レギュレータやバッファ・タンク等を含んでも良い。但し、ノズルの外部の圧力が大気圧より高い場合は、真空ポンプ等による吸引は必ずしも必要なく、低圧源は単に大気圧解放された外界であっても良い。尚、本明細書で「吸引」とは、必ずしも大気圧より低い圧力で流体を引き込むことに限定されず、圧力差がある場合に相対的に圧力の低い側に流体を引き込むこと一般を意味する。

流体としては、前記流体の噴射に用いる場合と同様、様々な流体を用いることができる。本実施形態の流体噴射・吸引装置は自然水のフィルター洗浄用なので、流体として水を使用する。

前記バルブ１８は、低圧源と接続され、前記２つの流体通路４ａ，４ｂのうち一方を低圧源と連通し他方を閉止する状態と、他方を低圧源と連通し一方を閉止する状態とを切り替えるもので、本実施形態では三方弁を使用している（三方弁１８ともいう）。基本的に高圧源と接続するバルブ８と同様の機能を有するが、使用時にバルブの中の流体が流れる方向が逆になる。したがって、双方向の流れを許容するバルブであれば、バルブ８と１８とは同じものでも構わない。

前記制御手段９は、バルブ１８の切り替えを制御するもので、上記高圧源に接続する場合のものと同様である。また、各流体通路４ａ，４ｂに圧力センサＰＳａ，ＰＳｂが同様に設けられている。

［流体を噴射する動作］
次に、以上のように構成された第１の実施形態の流体噴射・吸引装置を、高圧源に接続して流体を噴射させる場合の動作について、図２〜５を参照して説明する。

まず、本実施形態の流体噴射・吸引装置の初期状態は、特に図示しないが、図２と同様、ノズル３ａ，３ｂの外側の圧力Ｐ_０は大気圧であり、２つの流体通路４ａ，４ｂは、三方弁８を介して圧力Ｐ_１（＞Ｐ_０）を有する高圧源に接続されている。但し三方弁８と高圧源との間の経路は図示省略の開閉バルブにより閉じられ、流体は供給されない。移動シリンダ２は、例えば可動範囲の下限位置にあり、流体室５ｂは、流体で満たされている。但し、初期状態はこれに限らず、移動シリンダ２は可動範囲の任意の位置にあって良い。また流体噴射・吸引装置の配置も、縦方向の配置のみならず、横方向に配置しても良い。

図２は、流体噴射・吸引装置の動作開始後のシリンダが上昇中の状態を示す図である。前記図示省略の開閉バルブは開かれ、高圧源からの流体は、三方弁８により流体通路４ａに送られ、上側流体室５ａに流入して移動シリンダ２を上昇させるとともに、ノズル３ａから噴射される。一方、移動シリンダ２の上昇につれて下側流体室５ｂの容積が減少するが、これに連通する流体通路４ｂは三方弁８により閉止されているので、下側流体室５ｂ内の流体もノズル３ｂから噴射される。

このとき、流体通路４ａの管路抵抗はノズル３ａの管路抵抗より十分に小さいので、上側流体室５ａ内の流体圧力は、ほぼ高圧源の圧力Ｐ_１まで上昇する。移動シリンダ２の上昇や下降に拘る重量や抵抗が無視できる場合、上側流体室５ａの圧力をＰａ、移動シリンダ２内部の上側の受圧面積（流体室５ａの断面積）をＳａ、下側流体室５ｂの圧力をＰｂ、移動シリンダ２内部の下側の受圧面積（流体室５ｂの断面積）をＳｂとすると、移動シリンダ２へ加わる上下方向の力のつり合いから、Ｐａ・Ｓａ≒Ｐｂ・Ｓｂが成立する。上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂの外径を同一にすると、上側流体室５ａの断面積Ｓａと下側流体室５ｂの断面積Ｓｂが同一になるので、上側流体室５ａの圧力Ｐａと下側流体室５ｂの圧力Ｐｂは同一になり、共にほぼＰ_１になる。このため、ノズル３ａ及び３ｂを同一のものとすると、両方の噴射流量は同一になり、また高圧源の圧力Ｐ_１が一定であれば、ノズル３ａ及び３ｂの噴射流量は一定になる。

また、移動シリンダ２の上昇速度は、下側流体室５ｂの容積減少速度（すなわち下側ノズル３ｂの噴射流量）を下側流体室５ｂの断面積で割った値となる。下側流体室５ｂの断面積は軸方向で一定であるから、高圧源の圧力Ｐ_１が一定（したがって下側ノズル３ｂの噴射流量が一定）であれば、移動シリンダ２の上昇速度は一定になる。

図３は、図２の状態の後に流体噴射・吸引装置の移動シリンダ２が上限位置に来た状態を示す図である。この状態では、移動シリンダ２は図示省略の上限ストッパに当接し、下側流体室５ｂの容積はそれ以上減少しないので、ノズル３ｂからの噴射は停止し、流体室５ｂ及びそれに連通する流体通路４ｂの圧力は、大気圧（Ｐ_０）に低下する。したがって制御手段９は、圧力センサＰＳｂの出力値から、移動シリンダ２の上限位置への到達を判断することができる。但し、本発明ではこれに限らず、機械式又は光学式等のリミットスイッチやタイマーを用いて移動シリンダ２の上限位置への到達を判断してもよい。

ここで、制御手段９は、三方弁８を流体通路４ｂに流体を供給するように切り替える。すると、移動シリンダ２は、可動範囲の上限位置から下降を始める。

図４は、流体噴射・吸引装置のシリンダが下降中の状態を示す図である。高圧源からの流体は、三方弁８により流体通路４ｂを通り、下側流体室５ｂに流入して移動シリンダ２を下降させるとともに、ノズル３ｂから噴射される。このとき、移動シリンダ２の下降につれて上側流体室５ａの容積が減少するが、これに連通する流体通路４ａは三方弁８により閉止されているので、上側流体室５ａ内の流体もノズル３ａから噴射される。上昇時と同様に、上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂの外径を同一にすると、上側流体室５ａと下側流体室５ｂの圧力は共にほぼＰ_１で同一になり（移動シリンダ２の上昇や下降に拘る重量や抵抗が無視できる場合）、ノズル３ａ及び３ｂの噴射流量は上昇時と同じで同一かつ一定になる。

また、移動シリンダ２の下降速度は、上側流体室５ａの容積減少速度（すなわち上側ノズル３ａの噴射流量）を上側流体室５ａの断面積で割った値となる。上記のように上側ノズル３ａの噴射流量は上昇時と同じであり、上側流体室５ａの断面積は下側流体室５ｂの断面積と同じあるから、移動シリンダ２の下降速度は上昇速度と同じになる。高圧源の圧力Ｐ_１が一定（したがって上側ノズル３ａの噴射流量が一定）であれば、移動シリンダ２の下降速度も一定になる。

図５は、図４の状態の後に流体噴射・吸引装置の移動シリンダ２が下限位置に来た状態を示す図である。この状態では、移動シリンダ２は図示省略の下限ストッパに当接し、上側流体室５ａの容積はそれ以上減少しないので、ノズル３ａからの噴射は停止し、上側流体室５ａ及びそれに連通する流体通路４ａの圧力は、大気圧（Ｐ_０）に低下する。したがって制御手段９は、圧力センサＰＳａの出力値から、移動シリンダ２の下限位置への到達を判断することができる。

ここで、制御手段９は、三方弁８を流体通路４ａに流体を供給するように切り替える。すると、移動シリンダ２は、可動範囲の下限位置から上昇を始め、図２の状態に戻る。

［流体を吸引する動作］
次に、第１の実施形態の流体噴射・吸引装置を低圧源に接続して流体を吸引する場合の動作について、図６〜９を参照して説明する。

まず、本実施形態の流体噴射・吸引装置の初期状態は、特に図示しないが、図６と同様、ノズル３ａ，３ｂの外側の圧力Ｐ_０は大気圧であり、２つの流体通路４ａ，４ｂは、三方弁１８を介して圧力Ｐ_２（＜Ｐ_０）を有する低圧源に接続されている。但し三方弁１８と低圧源との間の経路は図示省略の開閉バルブにより閉じられ、流体は吸引されない。移動シリンダ２は例えば可動範囲の下限位置にあり、下側流体室５ｂは、流体で満たされている。但し、初期状態はこれに限らず、移動シリンダ２は可動範囲の任意の位置にあって良い。また流体噴射・吸引装置の配置も、図示した縦方向の配置のみならず、横方向に配置しても良い。

図６は、流体噴射・吸引装置の動作開始後のシリンダが上昇中の状態を示す図である。前記図示省略の開閉バルブが開かれるとともに、三方弁１８により低圧源と流体通路４ｂとが連通され、下側流体室５ｂの流体は流体通路４ｂを通って吸引され、下側流体室５ｂの圧力は低下して、移動シリンダ２を上昇させるとともに、外部の流体がノズル３ｂから吸引される。一方、移動シリンダ２の上昇につれて上側流体室５ａの容積が増加するが、これに連通する流体通路４ａは三方弁１８により閉止されているので、上側流体室５ａの圧力が低下し、外部の流体がノズル３ａからも吸引される。

このとき、流体通路４ｂの管路抵抗はノズル３ｂの管路抵抗より十分に小さいので、下側流体室５ｂの流体圧力は、ほぼ低圧源の圧力Ｐ_２まで下降する。移動シリンダ２の上昇や下降に拘る重量や抵抗が無視できる場合、上側流体室５ａの圧力をＰａ、移動シリンダ２内部の上側の受圧面積（流体室５ａの断面積）をＳａ、下側流体室５ｂの圧力をＰｂ、移動シリンダ２内部の下側の受圧面積（流体室５ｂの断面積）をＳｂとすると、移動シリンダ２へ加わる上下方向の力のつり合いから、Ｐａ・Ｓａ≒Ｐｂ・Ｓｂが成立する。上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂの外径を同一にすると、上側流体室の断面積Ｓａと下側流体室の断面積Ｓｂは同一になるので、上側流体室５ａの圧力Ｐａと下側流体室５ｂの圧力Ｐｂは同一になり、共にほぼＰ_２になる。このため、ノズル３ａ及び３ｂを同一のものとすると、両方の吸引流量は同一になり、また低圧源の圧力Ｐ_２が一定であれば、ノズル３ａ及び３ｂの吸引流量は一定になる。

また、移動シリンダ２の上昇速度は、上側流体室５ａの容積増加速度（すなわち上側ノズル３ａの吸引流量）を上側流体室５ａの断面積で割った値となる。上側流体室５ａの断面積は軸方向で一定であるから、低圧源の圧力Ｐ_１が一定（したがって上側ノズル３ａの吸引流量が一定）であれば、移動シリンダ２の上昇速度は一定になる。

図７は、図６の状態の後に流体噴射・吸引装置の移動シリンダ２が上限位置に来た状態を示す図である。この状態では、移動シリンダ２は図示省略の上限ストッパに当接し、上側流体室５ａの容積はそれ以上増加しないので、ノズル３ａからの吸引は停止し、上側流体室５ａ及びそれに連通する流体通路４ａの圧力は、大気圧（Ｐ_０）に上昇する。したがって制御手段９は、圧力センサＰＳａの出力値から、移動シリンダ２の上限位置への到達を判断することができる。但し、本発明ではこれに限らず、機械式又は光学式等のリミットスイッチやタイマーを用いて移動シリンダ２の上限位置への到達を判断してもよい。

ここで、制御手段９は、三方弁１８を流体通路４ａから流体を吸引するように切り替える。すると、移動シリンダ２は、可動範囲の上限位置から下降を始める。

図８は、流体噴射・吸引装置のシリンダが下降中の状態を示す図である。三方弁１８により低圧源と流体通路４ａとが連通され、上側流体室５ａの流体は流体通路４ａを通って吸引され、上側流体室５ａの圧力は低下して、移動シリンダ２を下降させるとともに、外部の流体がノズル３ａから吸引される。このとき、移動シリンダ２の下降につれて下側流体室５ｂの容積が増加するが、これに連通する流体通路４ｂは三方弁１８により閉止されているので、下側流体室５ｂの圧力が低下し、ノズル３ｂからも流体が吸引される。上昇時と同様に、上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂの外径を同一にすると、上側流体室５ａと下側流体室５ｂの圧力は共にほぼＰ_２で同一になり（移動シリンダ２の上昇や下降に拘る重量や抵抗が無視できる場合）、ノズル３ａ及び３ｂの吸引流量は上昇時と同じで同一かつ一定になる。

また、移動シリンダ２の下降速度は、下側流体室５ｂの容積拡大速度（すなわち下側ノズル３ｂの吸引流量）を下側流体室５ｂの断面積で割った値となる。上記のように下側ノズル３ｂの吸引流量は上昇時と同じであり、下側流体室５ｂの断面積は上側流体室５ａの断面積と同じあるから、移動シリンダ２の下降速度は上昇速度と同じになる。低圧源の圧力Ｐ_２が一定（したがって下側ノズル３ｂの吸引流量が一定）であれば、移動シリンダ２の下降速度も一定になる。

図９は、図８の状態の後に流体噴射・吸引装置の移動シリンダ２が下限位置に来た状態を示す図である。この状態では、移動シリンダ２は図示両略の下限ストッパに当接し、下側流体室５ｂの容積はそれ以上増加しないので、ノズル３ｂからの吸引は停止し、下側流体室５ｂ及びそれに連通する流体通路４ｂの圧力は、大気圧（Ｐ_０）に上昇する。したがって制御手段９は、圧力センサＰＳｂの出力値から、移動シリンダ２の下限位置への到達を判断することができる。

ここで、制御手段９は、三方弁１８を流体通路４ｂから流体を吸引するように切り替える。すると、移動シリンダ２は、可動範囲の下限位置から上昇を始め、図６の状態に戻る。

上記構成を有する第１の実施形態の流体噴射・吸引装置では、上記のように、上側と下側のガイド部材１ａ，１ｂの外径を同一にし、ノズル３ａ，３ｂを同一のものとしたので、両ノズルからの噴射又は吸引流量は同一になり、移動シリンダ２の上昇速度と下降速度も同一になる。また、高圧源の圧力Ｐ_１又は低圧源の圧力Ｐ_２を一定にすれば、ノズル３ａ及び３ｂの噴射又は吸引流量や移動シリンダ２の移動速度も一定になる。

したがって、第１の実施形態の流体噴射・吸引装置によれば、別途駆動源を用いることなく、高圧源又は低圧源から供給又は吸引される流体の圧力でノズルを移動させながら、流体を噴射又は吸引することができるという前記の効果に加えて、以下のような有利な効果もある。
（１）一定の噴射流量で流体を噴射又は吸引しながら、ノズル３ａ，３ｂを取付けた移動シリンダ２を一定の速度で移動できるので、移動範囲内において均一な噴射・吸引が可能になり、均一な洗浄・塗布・散布等が可能になる。
（２）圧力スイッチＰＳａ，ＰＳｂで圧力低下を検知することにより、上限位置あるいは下限位置に移動シリンダ２が達したことを検出できる。したがって、機械的又は光学的等のリミットスイッチを省略できる。
（３）高圧源の圧力Ｐ_１又は低圧源の圧力Ｐ_２を一定にしておけば、移動シリンダ２の上限位置から下限位置まで、あるいは、下限位置から上限位置までに移動する時間は一定なので、途中で移動シリンダ２が止まってしまった場合などは、所定の時間よりも短い時間で圧力低下又は上昇が起こるので、これを検出してアラームを出力することができる。また、ノズル３の摩耗によって噴射・吸引流量が増えたときも、移動の時間が短くなるので、アラームを出力することができる。

［第２の実施形態］
図１０は、本発明による装置の第２の実施形態の全体構成を示す概略断面図であり、この実施形態の流体噴射・吸引装置も、濾過装置のフィルター面に付着した捕捉物を水ジェットにより除去、又は水の吸引により除去するための装置である。

この流体噴射・吸引装置は、流体供給・吸引手段１が下側ガイド部材１ｂを有さず、ピストン部１ｃと上側ガイド部材１ａのみからなる点で、第１の実施形態とは異なる。その他の構成については第１の実施形態と同様なので、図１０では第１の実施形態と同じ符号を用い、また符号は主な構成要素のみに付している。

前記移動シリンダ２は、流体供給・吸引手段１に対して軸方向に移動可能に設けられ、前記ピストン部１ｃの両側に各々流体室５ａ，５ｂを形成する。但し、両側を閉塞する端部部材２ａ，２ｂのうち、端部部材２ａは貫通孔を有し、その内周がＯリングを介してガイド部材１ａの外周に嵌合されるが、下側の端部部材２ｂは、貫通孔を有さず、移動シリンダ２を単に閉塞している。これにより、ピストン部１ｃの上下に、円筒状の上側流体室５ａ及び円柱状の下側流体室５ｂを各々形成している。

第２の実施形態の流体噴射・吸引装置も、高圧源と２つの流体通路４ａ，４ｂとの間に設けられるバルブ８と、前記バルブ８の切り替えを制御する制御手段９と、をさらに有して、流体を噴射するように構成することができ、また低圧源と２つの流体通路４ａ，４ｂとの間に設けられバルブ１８と、前記バルブ１８の切り替えを制御する制御手段９と、をさらに有して、流体を吸引するように構成することができる。

第２の実施形態の流体噴射・吸引装置の動作も、第１の実施形態の流体噴射・吸引装置の動作と基本的には同一である。但し、移動シリンダ２が上昇すると装置の全長が短くなり、移動シリンダ２が下降すると装置の全長が長くなって、装置全体として伸縮運動をする。また、移動シリンダ２の内部に形成される上側流体室５ａの断面が環状である一方、下側流体室５ｂの断面が円形であり、上下の流体室５ａ，５ｂの断面積が異なる（上側流体室５ａの断面積が下側流体室５ｂの断面積より小さい）ため、上下の流体室５ａ，５ｂの圧力が異なり、その結果、上下のノズル３ａ，３ｂからの噴射・吸引流量が異なり、移動シリンダ２の上昇時と下降時の速度も異なるという特徴がある。

装置を圧力Ｐ_１の高圧源と接続して流体を噴射するように構成する場合を考える。移動シリンダ２の上昇や下降に拘る重量や抵抗が無視できる場合、上側流体室５ａの圧力をＰａ、移動シリンダ２内部の上側の受圧面積（流体室５ａの断面積）をＳａ、下側流体室５ｂの圧力をＰｂ、移動シリンダ２内部の下側の受圧面積（流体室５ｂの断面積）をＳｂとすると、移動シリンダ２へ加わる上下方向の力のつり合いから、Ｐａ・Ｓａ≒Ｐｂ・Ｓｂが成立する。したがって、断面積Ｓａの小さい上側流体室５ａの圧力Ｐａが断面積Ｓｂの大きい下側流体室５ｂの圧力Ｐｂより高くなる。ここで、移動シリンダ２の上昇時に上側流体室５ａに供給される流体の圧力と、移動シリンダ２の下降時に下側流体室５ｂに供給される流体の圧力は共に略Ｐ_１で等しいので、
（上昇時Ｐｂ）＜（上昇時Ｐａ）≒（下降時Ｐｂ）＜（下降時Ｐａ）
となる。

ノズルの噴射流量は、圧力差（Ｐａ−Ｐ_０又はＰｂ−Ｐ_０）の１／２乗にほぼ比例すると考えられるので、同一のノズルを用いると、上側ノズル３ａの噴射流量をＱａ、下側ノズル３ｂの噴射流量をＱｂとすると、上記圧力の関係式と同様に、
（上昇時Ｑｂ）＜（上昇時Ｑａ）≒（下降時Ｑｂ）＜（下降時Ｑａ）
となる。

流体噴射時の移動シリンダ２の上昇速度は、下側流体室５ｂの容積減少速度（すなわち上昇時Ｑｂ）を下側流体室５ｂの断面積Ｓｂで割った値であり、移動シリンダ２の下降速度は、上側流体室５ａの容積減少速度（すなわち下降時Ｑａ）を上側流体室５ａの断面積Ｓａで割った値である。したがって、同一のノズルを用いると、上昇速度より下降速度の方が大きくなる。

装置を圧力Ｐ_２の低圧源と接続して流体を吸引するように構成する場合も、同様に、上側ノズル３ａの吸引流量をＱａ’、下側ノズル３ｂの吸引流量をＱｂ’とすると、
（下降時Ｑｂ’）＜（下降時Ｑａ’）＝（上昇時Ｑｂ’）＜（上昇時Ｑａ’）
となる。

流体吸引時の移動シリンダ２の上昇速度は、上側流体室５ａの容積拡大速度（すなわち上昇時Ｑａ’）を上側流体室５ａの断面積Ｓａで割った値であり、移動シリンダ２の下降速度は、下側流体室５ｂの容積拡大速度（すなわち下降時Ｑｂ’）を下側流体室５ｂの断面積Ｓｂで割った値である。したがって、同一のノズルを用いると、下降速度より上昇速度の方が大きくなる。

第２の実施形態の流体噴射・吸引装置では、上記のように、流体の噴射・吸引の場合とも、移動シリンダ２の上昇速度と下降速度が異なり、上下のノズル３ａ，３ｂの噴射流量又は吸引流量が異なる。しかし、高圧源の圧力Ｐ_１又は低圧源の圧力Ｐ_２が一定であれば、個々の上昇ストローク又は下降ストローク内での移動シリンダ２の移動速度や、各ノズルの噴射量（又は吸引量）は一定となる。したがって、第１の実施形態で述べた有利な効果（１）〜（３）は第２の実施形態でも得られる。

［第３の実施形態］
図１１は、本発明による装置の第３の実施形態の全体構成を示す概略断面図である。この実施形態の流体噴射・吸引装置も、濾過装置のフィルター面に付着した捕捉物を水ジェットにより除去、又は水の吸引により除去するための装置である。図１１においても、第１の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付している。

この流体噴射・吸引装置は、第１の実施形態とは逆に、シリンダを固定し（固定シリンダ１０２という）、流体供給・吸引手段１０１を移動可能に設け、この上下部分である上下のガイド部材１０１ａ、１０１ｂの先端にノズル３ａ，３ｂを設けるとともに、固定シリンダ１０２の端部部材１０２ａ，１０２ｂに、外部配管４ａ_５，４ｂ_５を接続し、第１の実施形態とは逆方向に流体を流すようにしてものである。

すなわち、この流体噴射・吸引装置は、固定シリンダ１０２と、流体供給・吸引手段１０１と、ノズル３ａ，３ｂと、流体通路４ａ，４ｂと、を有する。

前記固定シリンダ１０２は、流体供給・吸引手段１０１を軸方向に移動可能に支持し、内部に流体室５ａ，５ｂを形成するもので、両側を閉塞する端部部材１０２ａ，１０２ｂと中央の筒状部材１０２ｃとからなる。端部部材１０２ａ，１０２ｂには、それぞれ貫通孔が設けられ、該貫通孔の内周面にはシールとしてのＯリング１０２ｄ，１０２ｅが内側に突設されている。また、固定シリンダ１０２は、高圧源又は低圧源と接続され内部に連通する２つの流体供給・吸引口４ａ_４，４ｂ_４を両端部（端部部材１０２ａ，１０２ｂ）に有する。この流体供給・吸引口４ａ_４，４ｂ_４は、流体通路４ａ，４ｂ（後述する）を構成している。

前記流体供給・吸引手段１０１は、前記固定シリンダ１０２の軸方向に移動可能に設けられるとともに、端部に取付けられたノズル３ａ，３ｂに前記流体室５ａ，５ｂから流体を供給又は吸引するものである。流体供給・吸引手段１０１は、上側ガイド部材１０１ａと下側ガイド部材１０１ｂとピストン部１０１ｃとからなる。すなわち、全体として長尺形状を成し、その長手方向中央部にピストン部１０１ｃが設けられ、このピストン部１０１ｃから上下両側方向に延びピストン部１０１ｃより小径とされた部材（上側と下側のガイド部材１０１ａ，１０１ｂ）を有する。上側と下側のガイド部材１０１ａ，１０１ｂの外周は固定シリンダ１０２の両端部１０２ａ，１０２ｂの内周に設けられたＯリング１０２ｄ，１０２ｅと移動可能に嵌合している。本実施形態では、上側と下側のガイド部材１０１ａ，１０１ｂは筒状を成し、各々の端部は蓋１０１ｅ，１０１ｆで封止されている。このような中空構造にしたのは、ノズルに流体を供給又は吸引する２つの連通路６ａ，６ｂ（後述する）を形成しやすくするためと、流体供給・吸引手段１０１の軽量化のためである。

前記ピストン部１０１ｃは、前記上側と下側のガイド部材１０１ａ，１０１ｂの間に挟まれて同軸に設けられた、略円板状を有する部材で、ガイド部材１０１ａ，１０１ｂより大径である。ピストン部１０１ｃの外周面には、シールとしてのＯリング１ｄが突設されている。このＯリング１ｄの外周は前記固定シリンダ１０２の中央部の筒状部分１０２ｃの内周に移動可能に嵌合されている。また、ピストン部１０１ｃは、前記固定シリンダ１０２と前記ガイド部材１０１ａ，１０１ｂとの間の空間を２つ分けて両側にそれぞれ流体室５ａ，５ｂを形成している。

但し、実施形態１の流体供給・吸引手段１の場合と同様に、本願発明の流体供給・吸引手段１０１もこのような３分割された中空構造に限定されず、様々な形態をとることができる。本実施形態では、上側と下側のガイド部材１０１ａ，１０１ｂの外径は同一である。

前記ノズル３ａ，３ｂは、流体を噴射又は吸引するもので、前記ガイド部材１０１ａ，１０１ｂの各先端部を構成する蓋１０１ｅ，１０１ｆにそれぞれ設けられている。ノズル３ａ，３ｂは、連通路６ａ，６ｂを通って前記上側流体室５a及び下側流体室５ｂに各々連通している。連通路６ａは、具体的には上側蓋１０１ｅに穿設された孔６ａ_１と筒状の上側ガイド部材１０１ａ内部６ａ_２とピストン部１０１ｃに穿設された孔６ａ_３とからなり、連通路６ｂは、具体的には下側蓋１０１ｆに穿設された孔６ｂ_１と筒状の下側ガイド部材１０１ｂ内部６ｂ_２とピストン部１０１ｃに穿設された孔６ｂ_３とからなる。尚、ノズル３ａ，３ｂを前記ガイド部材１０１ａ，１０１ｂの各々の先端部に設ける代わりに、ノズル３ａ，３ｂとも一方のガイド部材１０１ａ又は１０１ｂの先端部に設けて、連通路６ａ，６ｂとも該一方のガイド部材内部を通すようにしてもよい。ノズル３ａ，３ｂの形状等は、実施形態１の場合と同様である。

前記流体通路４ａ，４ｂは、高圧源又は低圧源と接続され前記２つの流体室５ａ，５ｂそれぞれに流体を供給又は吸引する通路であり、固定シリンダ１０２の端部部材１０２ａ，１０２ｂに穿設された流体供給・吸引口４ａ_４，４ｂ_４を含む。本実施形態では、流体供給・吸引口４ａ_４，４ｂ_４にコネクタ７ａ，７ｂを介して接続された外部配管４ａ_５，４ｂ_５をも含めて流体通路４ａ，４ｂと呼ぶことにする。尚、流体通路４ａ，４ｂは、管路抵抗がノズル３ａ，３ｂよりも十分小さくなるように設けられている。

第３の実施形態の流体噴射・吸引装置も、高圧源と２つの流体通路４ａ，４ｂとの間に設けられるバルブ８と、前記バルブ８の切り替えを制御する制御手段９と、をさらに有して、流体を噴射するように構成することができ、また低圧源と２つの流体通路４ａ，４ｂとの間に設けられバルブ１８と、前記バルブ１８の切り替えを制御する制御手段９と、をさらに有して、流体を吸引するように構成することができる。

第３の実施形態の流体噴射・吸引装置の動作も、第１の実施形態と基本的に同様である。まず、装置を高圧源に接続して流体を噴射する場合を考えると、高圧源からの流体は、三方弁８により流体通路４ｂに送られ、固定シリンダ１０２内部の下側流体室５ｂに流入してピストン部１０１ｃを含む流体供給・吸引手段１０１とを上昇させるとともに、下側流体室５ｂから下側のガイド部材１０１ｂ内に設けられた連通路６ｂを通ってノズル３ｂから流体が噴射される。このとき、ピストン部１０１ｃを含む流体供給・吸引手段１０１の上昇につれて上側流体室５ａの容積が減少するが、これに連通する流体通路４ａは三方弁８により閉止されているので、上側流体室５ａ内部の流体も上側のガイド部材１０１ａ内に設けられた連通路６ａを通ってノズル３ａから噴射される。

流体供給・吸引手段１０１が上限位置に来ると、流体供給・吸引手段１０１は図示省略の上限ストッパに当接し、上側流体室５ａの容積はそれ以上減少しないので、ノズル３ａからの噴射は停止し、流体室５ａ及びそれに連通する流体通路４ａの圧力は、大気圧（Ｐ_０）に低下する。したがって制御手段９は、圧力センサＰＳａの出力値から、流体供給・吸引手段１０１の上限位置への到達を判断することができる。

次に、三方弁８を切り替えると、流体は流体通路４ａに送られ、固定シリンダ１０２内部の上側流体室５ａに流入してピストン部１０１ｃを含む流体供給・吸引手段１０１を下降させるとともに、連通路６ａを通ってノズル３ａから噴射される。このとき、ピストン部１０１ｃを含む流体供給・吸引手段１０１との下降につれて下側流体室５ｂの容積が減少するが、これに連通する流体通路４ｂは三方弁８により閉止されているので、下側流体室５ｂ内部の流体も連通路６ｂを通ってノズル３ｂから噴射される。

一方、装置を低圧源に接続して流体を吸引する場合を考えると、流体通路４ａは三方弁１８を介して低圧源と連通され、下側流体室５ａ内の流体は吸引されて、圧力がＰ_２まで低下し、ピストン部１０１ｃを含む流体供給・吸引手段１０１を上昇させるとともに、連通路６ａを通ってノズル３ａから外部の流体が吸引される。このとき、ピストン部１０１ｃを含む流体供給・吸引手段１０１の上昇につれて下側流体室５ｂの容積が増加するが、これに連通する流体通路４ｂは三方弁１８により閉止されているので、下側流体室５ｂの圧力が低下し、連通路６ａを通ってノズル３ｂからも外部の流体が吸引される。

流体供給・吸引手段１０１が上限位置に来ると、流体供給・吸引手段１０１は図示省略の上限ストッパに当接し、下側流体室５ｂの容積はそれ以上増加しないので、ノズル３ｂからの吸引は停止し、下側流体室５ｂ及びそれに連通する流体通路４ｂの圧力は、大気圧（Ｐ_０）に上昇する。したがって制御手段９は、圧力センサＰＳｂの出力値から、流体供給・吸引手段１０１の上限位置への到達を判断することができる。

次に、三方弁１８を切り替えると、流体通路４ｂは三方弁１８を介して低圧源と連通され、下側流体室５ｂ内の流体は吸引されて、圧力がＰ_２まで低下し、ピストン部１０１ｃを含む流体供給・吸引手段１０１を下降させるとともに、外部の流体がノズル３ｂから吸引される。このとき、ピストン部１０１ｃを含む流体供給・吸引手段１０１の下降につれて上側流体室５ａの容積が増加するが、これに連通する流体通路４ａは三方弁１８により閉止されているので、上側流体室５ａの圧力が低下し、外部の流体がノズル３ａからも吸引される。

第３の実施形態の流体噴射・吸引装置においても、上側と下側のガイド部材１０１ａ，１０１ｂの外径を同一にすると、（流体供給・吸引手段１０１の上昇や下降に拘る重量や抵抗が無視できる場合）上下の流体室５ａ，５ｂの圧力は同一になる。さらにノズル３ａ及び３ｂを同一のものとすると、両方の噴射又は吸引流量は同一になり、流体供給・吸引手段１０１の上昇速度と下降速度も同一になる。また、高圧源の圧力Ｐ_１又は低圧源の圧力Ｐ_２を一定にすれば、ノズル３ａ及び３ｂの噴射又は吸引流量や流体供給・吸引手段１０１の移動速度も一定になる点は、第１の実施形態と同様である。したがって、第１の実施形態で述べた有利な効果（１）〜（３）は第３の実施形態でも得られる。

１…流体供給・吸引手段
１ａ，１ｂ…ガイド部材
１ｃ…ピストン部
２…移動シリンダ
３ａ，３ｂ…ノズル
４ａ，４ｂ…流体通路
５ａ，５ｂ…流体室
６ａ、６ｂ…連通路
７ａ，７ｂ…コネクタ
８，１８…バルブ
９…制御手段
１０１…流体供給・吸引手段
１０１ａ，１０１ｂ…ガイド部材
１０１ｃ…ピストン部
１０２…固定シリンダ
ＰＳａ，ＰＳｂ…圧力センサ

Claims (17)

1. 所定の長さに形成された長尺物の長手方向の中央部にピストン部が設けられ、前記ピストン部から両側方向に延び該ピストン部より小径とされた部材の外周面をガイド部材とし、前記ガイド部材の内部に高圧源又は低圧源に接続される２つの流体通路が設けられ、前記ピストン部に対し流体を供給又は吸引する流体供給・吸引手段と、
   前記ピストン部の外周に嵌合されるとともに、両端部が閉塞されてその閉塞部分に形成された貫通孔に嵌合されて、前記ピストン部の両側に、前記各々の流体通路に連通する流体室を形成し、前記ガイド部材の軸方向に移動可能に設けられた移動シリンダと、
   前記移動シリンダの両端部に取付けられ、前記各々の流体室と連通して流体を噴射又は吸引するノズルと、
   を有する流体噴射・吸引装置。
2. 所定の長さに形成された長尺物の長手方向の一端部にピストン部が設けられ、前記ピストン部から一方向に延び該ピストン部より小径とされた部材の外周面をガイド部材とし、前記ガイド部材の内部に高圧源又は低圧源に接続される２つの流体通路が設けられ、前記ピストン部に対し流体を供給又は吸引する流体供給・吸引手段と、
   前記ピストン部の外周に嵌合されるとともに、両端部が閉塞されてその一方の端部の閉塞部分に形成された貫通孔に嵌合されて、前記ピストン部の両側に、前記各々の流体通路に連通する流体室を形成し、前記ガイド部材の軸方向に移動可能に設けられた移動シリンダと、
   前記移動シリンダの両端部に取付けられ、前記各々の流体室と連通して流体を噴射又は吸引するノズルと、
   を有する流体噴射・吸引装置。
3. 前記高圧源と前記２つの流体通路との間に設けられ、前記２つの流体通路のうち一方を前記高圧源と連通し他方を閉止する状態と、他方を前記高圧源と連通し一方を閉止する状態とを切り替えるバルブと、
   前記バルブの切り替えを制御する制御手段と、をさらに有し、
   前記制御手段は、前記バルブの切り替えを制御して、前記高圧源から前記２つの流体通路に交互に流体を供給し、前記移動シリンダを往復移動させつつ、前記ノズルから流体を噴射するように構成された、請求項１又は２に記載の流体噴射・吸引装置。
4. 前記２つの流体通路に圧力センサを設け、前記制御手段は、流体が供給されていない流体通路の前記圧力センサが圧力の低下を検知したとき、前記バルブを切り替えて流体供給の系統を切り替える、請求項３に記載の流体噴射・吸引装置。
5. 前記圧力センサによる圧力の低下を検知する時間が所定時間より早いとき、前記制御手段はアラームを出力する、請求項４に記載の流体噴射・吸引装置。
6. 前記低圧源と前記２つの流体通路との間に設けられ、前記２つの流体通路のうち一方を前記低圧源と連通し他方を閉止する状態と、他方を前記低圧源と連通し一方を閉止する状態とを切り替えるバルブと、
   前記バルブの切り替えを制御する制御手段と、をさらに有し、
   前記制御手段は、前記バルブの切り替えを制御して、前記低圧源へ前記２つの流体通路から交互に流体を吸引し、前記移動シリンダを往復移動させつつ、前記ノズルから流体を吸引するように構成された、請求項１又は２に記載の流体噴射・吸引装置。
7. 前記２つの流体通路に圧力センサを設け、前記制御手段は、流体が吸引されていない流体通路の前記圧力センサが圧力の上昇を検知したとき、前記バルブを切り替えて流体吸引の流体通路を切り替える、請求項６に記載の流体噴射・吸引装置。
8. 前記圧力センサによる圧力の上昇を検知する時間が所定時間より早いとき、前記制御手段はアラームを出力する、請求項７に記載の流体噴射・吸引装置。
9. 前記ピストン部の両側方向に延びるガイド部材の外径が同一である請求項１に記載の流体噴射・吸引装置。
10. 両端部が閉塞されてその閉塞部分に形成された貫通孔を有するとともに、該両端部には高圧源又は低圧源と接続され内部に連通する２つの流体通路をさらに有する固定シリンダと、
    所定の長さに形成された長尺物の長手方向の中央部にピストン部が設けられ、前記ピストン部から両側方向に延び該ピストン部より小径とされた部材の外周面をガイド部材とし、前記ピストン部が前記固定シリンダの内周に嵌合され、前記ガイド部材が前記貫通孔に嵌合されて前記固定シリンダの軸方向に移動可能に設けられ、前記固定シリンダ内部に嵌合されたピストン部の両側に、前記各々の流体通路に連通する流体室を形成するとともに、前記ガイド部材の内部に前記各々の流体室と連通する２つの連通路が設けられ、前記各ガイド部材の端部に対し流体を供給又は吸引する流体供給・吸引手段と、
    前記各ガイド部材の端部に取付けられ、前記連通路と連通して流体を噴射又は吸引するノズルと、
    を有する流体噴射・吸引装置。
11. 前記高圧源と前記２つの流体通路との間に設けられ、前記２つの流体通路のうち一方を前記高圧源と連通し他方を閉止する状態と、他方を前記高圧源と連通し一方を閉止する状態とを切り替えるバルブと、
    前記バルブの切り替えを制御する制御手段と、をさらに有し、
    前記制御手段は、前記バルブの切り替えを制御して、前記高圧源から前記２つの流体通路に交互に流体を供給し、前記ガイド部材を往復移動させつつ、前記ノズルから流体を噴射するように構成された、請求項１０に記載の流体噴射・吸引装置。
12. 前記２つの流体通路に圧力センサを設け、前記制御手段は、流体が供給されていない流体通路の前記圧力センサが圧力の低下を検知したとき、前記バルブを切り替えて流体供給の流体通路を切り替える、請求項１１に記載の流体噴射・吸引装置。
13. 前記圧力センサによる圧力の低下を検知する時間が所定時間より早いとき、前記制御手段はアラームを出力する、請求項１２に記載の流体噴射・吸引装置。
14. 前記低圧源と前記２つの流体通路との間に設けられ、前記２つの流体通路のうち一方を前記低圧源と連通し他方を閉止する状態と、他方を前記低圧源と連通し一方を閉止する状態とを切り替えるバルブと、
    前記バルブの切り替えを制御する制御手段と、をさらに有し、
    前記制御手段は、前記バルブの切り替えを制御して、前記低圧源へ前記２つの流体通路から交互に流体を吸引し、前記ガイド部材を往復移動させつつ、前記ノズルから流体を吸引するように構成された、請求項１０に記載の流体噴射・吸引装置。
15. 前記２つの流体通路に圧力センサを設け、前記制御手段は、流体が吸引されていない流体通路の前記圧力センサが圧力の上昇を検知したとき、前記バルブを切り替えて流体吸引の流体通路を切り替える、請求項１４に記載の流体噴射・吸引装置。
16. 前記圧力センサによる圧力の上昇を検知する時間が所定時間より早いとき、前記制御手段はアラームを出力する、請求項１５に記載の流体噴射・吸引装置。
17. 前記ピストン部の両側方向に延びるガイド部材の外径が同一である請求項１０に記載の流体噴射・吸引装置。