JPH0638234Y2 - 洗浄装置の負荷軽減装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ノズルからの加圧噴流水により、物品を洗浄
する洗浄装置における負荷軽減装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、加圧された噴流水による洗浄装置において、圧力
が中圧（数MPa〜数十MPa程度）の場合には、ポンプとし
てピストンポンプなどの容積式ポンプが用いられる。容
積式ポンプは、吐出圧力に拘らず吐出量はほぼ一定で、
消費動力は吐出圧力にほぼ比例する。

そして、開閉式のノズルを有するグリップガンを用いて
洗浄を行なうとき、ノズルからの噴射を行なわない作業
停止時に消費動力の軽減をはかるためアンローダバルブ
式やアイドリング式など種々の手段が講じられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の手段においては、解決すべき次の
ような問題点がある。

（ｉ）アンローダバルブを用いてバイパス回路を開け、
吐出圧力を下げて原動機の負荷を軽減する方式に用いら
れているアンローダバルブには、主に次の二つの方式が
ある。

（ａ）差圧バランス式 ノズルからの噴射によって生ずるジェット負圧を利用し
て弁を開閉する方式なので、或る程度の噴射力が必要
で、低圧域でのアンロードができず、省エネルギ効果が
小さい。

また吐出ホースが長い場合、流過抵抗が大きいために、
バルブが復帰しない場合がある。

（ｂ）ピストン受圧式 ガンの閉止により発生する逆圧を利用して弁を開閉する
方式であるが、逆圧を長時間保持するのが困難なこと
と、逆止弁が強く叩かれることにより短寿命であること
に問題がある。

（ii）ガンの内部の圧力変化を検知して原動機のオン・
オフを行なったり、内燃機関をアイドリング状態にする
方式。

原動機を停止、又は停止に近い状態とするので省エネル
ギ効果は大きいが、ガンの内部の圧力の保持が難かし
く、逆止弁からの自然的なリークで原動機が自動的にオ
ンすることがある。また、シールが不完全な場合にも原
動機がオン・オフを繰り返し不安定となる。

本考案は従来のものの問題点を解決する負荷軽減装置
で、低圧噴射作業においても、噴射中断時にアンロード
を容易に行なうことができ、吐出ホースの長さにも影響
されず、弁に対する衝撃もなく、安全に用いられ、また
原動機の頻繁な発停を防ぎ安定した運転を行なうことが
できる洗浄装置の負荷軽減装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、容積式ポンプにより加圧された圧力液を開閉
可能のノズルから噴出せしめて洗浄作用を行なう洗浄装
置の負荷軽減装置において、前記ポンプの吐出側から吸
込側に連なり液の循環路を形成せしめる循環用バイパス
路と、該循環用バイパス路に設けられた圧力調整弁と、
該圧力調整弁をバイパスするアンロード用バイパス路
と、前記液の循環路中の液の温度を感知する位置に設け
られ、かつ前記圧力調整弁を通過する液が圧力調整弁の
絞り作用で昇温したことを感知する形状記憶合金により
作動する二方向性アクチュエータと、該アクチュエータ
により操作され、前記アンロード用バイパス路に設けら
れたアンロード用弁とを備えたことを特徴とする洗浄装
置の負荷軽減装置、及び、 容積式ポンプにより加圧された圧力液を開閉可能のノズ
ルから噴出せしめて洗浄作用を行なう洗浄装置の負荷軽
減装置において、前記ポンプの吐出側から吸込側に連な
り、液の循環路を形成せしめる循環用バイパス路を設
け、該循環用バイパス路にはバネにて圧力を調整する圧
力調整弁を備え、該圧力調整弁は前記バネに対向して作
用し、かつ前記圧力調整弁を通過する液が圧力調整弁の
絞り作用で昇温したことを感知する一方向性形状記憶合
金の開き用バネを有し、該開き用バネは前記循環路中の
液と接触して配備されていることを特徴とする洗浄装置
の負荷軽減装置である。

〔作用〕

ノズルを開いて噴流により洗浄作業を行なっているとき
には、常に新しい低温の液がポンプ内に吸い込まれるの
で、吐出側液温は低く、循環路の中の液温が一定値だけ
昇温しても、形状記憶合金で作られたアクチュエータ或
は開き用バネは、形状記憶温度に達せず作動しない。

ノズルを閉じると圧力調整弁がさらに開いて、所定の圧
力下で吐出液は、その全量が循環路内を循環する。この
際、圧力調整弁により保持された圧力で運転がなされる
ため、消費動力が圧力調整弁の絞り作用で熱に変換さ
れ、循環する液を加熱し、循環を繰り返す毎に次第に液
温が上昇する。

このような状態において、第１の考案においては、さら
に、液温が上昇して形状記憶温度に達したとき、循環液
に接触している形状記憶合金を用いた二方向性アクチュ
エータが大きく変形し、アンロード用バイパス路におけ
るアンロード用弁を大きく開いて絞り抵抗の少ない循環
路を別に形成する。従って吐出圧が低下し、ノズルの閉
じている洗浄停止期間のポンプ動力の軽減をはかること
ができる。アンロード用弁は大きく開口することができ
るので、ポンプ動力を大幅に軽減せしめ、発熱量が減
り、大気への放熱とバランスがとれ、液温を一定に保ち
ながら負荷を軽減する。

そしてノズルを再び開くと、循環路内を循環していた高
温の液体がノズルから吐出され、ポンプ内にはタンク内
の低温の液体が吸込まれ、循環路を通過する液温が徐々
に低下し、形状記憶温度以下になると二方向性アクチュ
エータが逆に作動し、アンロード用弁を閉じるので、ポ
ンプの吐出圧力はもとの圧力に復帰し、ノズルから所定
の圧力の圧力液が噴出される。

一方、第２の考案においては、ノズルを閉じて、液の循
環により液温が上昇して形状記憶温度に達したとき、一
方向性の形状記憶合金のバネが大きく変形して圧力調整
弁のバネをさらに押し縮め、弁を大きく開き循環路の絞
り抵抗を軽減し、第１の考案と同様にポンプの吐出圧を
減らし、動力の軽減をはかることができる。

ノズルを再び開いて循環路内の液温が低下して形状記憶
温度以下になると、圧力調整弁のバネがバイアスバネの
作用をなし形状記憶合金の開き用バネを押し縮め、通常
の圧力調整弁の作用をなす。

このようにして、いずれの場合でも温度センサ、電磁弁
などを用いず構造、動作が単純であり、低圧においても
アンロードを行なうことができ、吐出ホースの長さにも
影響されず、弁に対する衝撃もなく、安全に用いられ、
また循環流れによる温度上昇及び降下のために生ずるタ
イムラグを伴うことにより原動機の頻繁な発停をひき起
こすこともなく、有効に洗浄作業停止時の負荷軽減を行
なうことができる。

〔実施例〕

本考案の実施例を図面を用いて説明する。

第１の考案を第１図において説明すると、１は容積式の
ポンプ、２はそれを駆動するモータ或はエンジンなどの
原動機、３はタンク、４は吸込回路、５は吐出回路であ
る。吐出回路５の先端には吐出ホース６を経てグリップ
ガン７が接続されて、開閉操作されるノズル８から水或
いは薬液などの高圧液が噴射され洗浄作業が行なわれる
ようになっている。

前記ポンプ１の吐出回路５の途中から、吸込回路４の途
中に連なる循環用バイパス路９が設けられ、ポンプ１、
吐出回路５の一部、循環用バイパス路９、吸込回路４の
一部により液の循環路が形成されるようになっている。
循環用バイパス路９の途中には圧力調整弁10が設けられ
ている。さらにこの圧力調整弁10をバイパスして、圧力
調整弁10の上流側と下流側とを連ねるアンロード用バイ
パス路11が設けられている。

12は形状記憶合金を用いた二方向性のアクチュエータ
で、前記循環用バイパス路９に設けられ、ノズル８が閉
じることによって、圧力調整弁10を通過する液が圧力調
整弁10の絞り作用で昇温したことを感知するためのもの
である。この場合、形状記憶合金の部分は、循環路中の
液に接して液温を感知するよう、循環用バイパス路９の
中に設けられる。

13はアンロード用弁で、アクチュエータ12によって操作
され、通常の温度では閉じているが、形状記憶合金が循
環液の形状記憶温度に達したことを感知したときには、
アクチュエータ12の操作により、絞り抵抗が圧力調整弁
10よりも著しく小さくなる大きな開度をとるようになっ
ている。

14はストップ弁で、高温流体を扱うなどの場合にアンロ
ード作用を停止せしめるために用いられる。

アクチュエータ12とアンロード用弁13とを組み合わせた
感温弁22の一例を第２図に示す。

15は循環用バイパス路９の途中に設けられた感温室で、
中に操作軸16を上向きに付勢する一方向性の形状記憶合
金の開き用バネ17が収容されている。操作軸16はバイア
スコイル18により下向きに付勢され、前記開き用バネ17
と操作軸16、バイアスコイル18とにより二方向性のアク
チュエータ12を形成している。この場合、開き用バネ17
は所定の高温の形状記憶温度を有し、その高温下で伸び
た状態を記憶せしめ、常温で縮めた状態に形成してお
く。

19は、アンロード用バイパス11の途中に設けられたバル
ブケーシングで、ステム20を介してアクチュエータ12の
操作軸16に操作されて弁21を開閉するようになってい
る。弁21の最大開度は、圧力調整弁10の開度よりも大き
くなるようになっている。

動作につき説明すれば、グリップガン７により圧力液を
噴射しているときは、アクチュエータ12の形状記憶合金
（第２図開き用バネ17）の感知する液温は、形状記憶温
度より低いので、アクチュエータ12は作動せず、バイア
スコイル18の力で弁21は閉じられている。

グリップガン７を止めると、ポンプ１の全吐出量が圧力
調整弁10を通って循環し、循環を繰り返すうちに絞りに
よる摩擦で次第に液温は上昇する。液温が形状記憶温度
に達すると、アクチュエータ12が作動し、アンロード用
弁13を大きく開き、吐出液はアンロード用バイパス路11
を流れて吐出圧は低下するようになる。

また、第２の考案を第３図によって説明すると、圧力調
整弁10の開度を形状記憶合金のアクチュエータ12によっ
ても操作するようにしたものである。

グリップ７を止めたとき、先ず圧力調整弁10が設定圧力
に応じた小さな開度で開いて循環流が生じ、循環を繰り
返すことにより液温が上昇し形状記憶温度に達するとア
クチュエータ12が作動して圧力調整弁10の弁をさらに開
いて抵抗を減じ、吐出圧力を低下せしめ動力を軽減しよ
うとするものである。

圧力調整弁10とアクチュエータ12とを組み合わせて一体
とした感温形圧力調整弁23の例を第４図に示す。

24はバルブケーシングで、循環用バイパス路９の途中に
挿入されている。弁25はステム26を介してピストン27に
接続し、ピストン27は、下向きに付勢するバイアスコイ
ル28と、上向きに付勢する一方向性の形状記憶合金で作
られた開き用バネ29とに挟持されている。

この感温形圧力調整弁23は、開き用バネ29を除く部分に
より圧力調整弁が形成され、開き用バネ29、バイアスコ
イル28、ピストン27により二方向性アクチュエータを形
成している。即ち、バイアスコイル28、ピストン27は圧
力調整弁とアクチュエータの部品を兼用している。

動作を説明すれば、洗浄動作中は液温が低いので開き用
バネ29は動作せず、バイアスコイル28による圧力調整弁
の作用で弁25は閉じられるか、或いは僅か開かれるかし
て定圧噴出が行なわれるグリップガン７を閉めると吐出
液の全量が圧力調整弁を流れる。この流れに応じて弁25
が開く。液の循環に伴ない絞り摩擦により液温が上昇し
て形状記憶温度に達すると、開き用バネ29が大きく伸び
て変形し、弁25をさらに上げて大きな開度で開かしめ、
絞り抵抗が急減する。従って吐出圧を低下せしめ、動力
を軽減することができる。

以上の二つの例において、形状記憶合金の開き用バネ1
7,29は一方向性の材料であって、バイアスコイル18,29
と組み合わせて二方向性のアクチュエータを形成したも
のを示したが、二方向性の形状記憶合金を用いてバイア
スコイルを用いないようにしてもよい。

〔考案の効果〕

本考案により、温度センサ、電磁弁を用いる場合の如き
複雑な構造を必要とせず、第１の考案ではノズルを閉じ
ることによって液温が形状記憶温度に達すると、アンロ
ード用弁を開き循環路からアンロードバイパス路に吐出
液を流するので、吐出圧は低下して動力を適確に軽減で
き、噴射作業中断時に低圧においてもアンロードを容易
に行なうことが可能であり、吐出ホースの長さによる流
過抵抗に左右されず、弁に対する衝撃もなく、安全に用
いられ、しかもタイムラグを伴うので原動機の頻繁な発
停をひき起こすこともなく、有効に洗浄作業停止時の負
荷を低減し、動力を節減することができる。

また、第２の考案ではノズルを閉じることによって液温
が形状記憶温度に達すると、形状記憶合金の開きバネが
伸びて、絞り抵抗を低減して吐出圧を低下して動力を軽
減し、有効に洗浄作業の負荷を低減することができ、し
かも弁機構並びに循環路を簡素化でき、原動機の頻繁な
発停をも防ぎ安定した運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案における第１の考案の実施例のフロー
図、第２図はその感温弁の例の縦断面図、第３図は第２
の考案の実施例のフロー図、第４図はその感温弁の縦断
面図である。 １……ポンプ、２……原動機、３……タンク、４……吸
込回路、５……吐出回路、６……吐出ホース、７……グ
リップガン、８……ノズル、９……循環用バイパス路、
10……圧力調整弁、11……アンロード用バイパス路、12
……アクチュエータ、13……アンロード用弁、14……ス
トップ弁、15……感温室、16……操作軸、17……開き用
バネ、18……バイアスコイル、19……バルブケーシン
グ、20……ステム、21……弁、22……感温弁、23……感
温弁、24……バルブケーシング、25……弁、26……ステ
ム、27……ピストン、28……バイアスコイル、29……開
き用バネ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】容積式ポンプにより加圧された圧力液を開
   閉可能のノズルから噴出せしめて洗浄作用を行なう洗浄
   装置の負荷軽減装置において、 前記ポンプの吐出側から吸込側に連なり液の循環路を形
   成せしめる循環用バイパス路と、該循環用バイパス路に
   設けられた圧力調整弁と、該圧力調整弁をバイパスする
   アンロード用バイパス路と、前記液の循環路中の液の温
   度を感知する位置に設けられ、かつ前記圧力調整弁を通
   過する液が圧力調整弁の絞り作用で昇温したことを感知
   する形状記憶合金により作動する二方向性アクチュエー
   タと、該アクチュエータにより操作され、前記アンロー
   ド用バイパス路に設けられたアンロード用弁とを備えた
   ことを特徴とする洗浄装置の負荷軽減装置。
2. 【請求項２】容積式ポンプにより加圧された圧力液を開
   閉可能のノズルから噴出せしめて洗浄作用を行なう洗浄
   装置の負荷軽減装置において、 前記ポンプの吐出側から吸込側に連なり、液の循環路を
   形成せしめる循環用バイパス路を設け、該循環用バイパ
   ス路にはバネにて圧力を調整する圧力調整弁を備え、該
   圧力調整弁は前記バネに対向して作用し、かつ前記圧力
   調整弁を通過する液が圧力調整弁の絞り作用で昇温した
   ことを感知する一方向性形状記憶合金の開き用バネを有
   し、該開き用バネは前記循環路中の液と接触して配備さ
   れていることを特徴とする洗浄装置の負荷軽減装置。