JPH0985625A - 液体噴射ノズル及びそのノズルの製造方法並びにそのノズルを用いた応力改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】キャビテーション気泡を用いた応力改善装置に
用いられる噴射ノズルの作用効果を向上する。 【構成】水室１と、前記水室１にオリフィス４を介して
連通したスロート５と、前記スロート５に連通した拡散
室１６とを備えた液体噴射ノズル１０において、前記ス
ロート５の途中に複数の流路を構成する円孔オリフィス
６を備えたことを特徴とした液体噴射ノズル１０。 【効果】水室１に圧送した高圧水２が円孔オリフィス６
を通過する際に多量のキャビテーション気泡がスロート
５の流路断面方向に広く分布して発生し、広く分布させ
た多量のキャビテーション気泡７を含むジェット水８を
噴射ノズル１０から噴出させることができ、キャビテー
ション気泡を用いた応力改善の作用効果を向上すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属材料に存在する残
留応力を改善するピーニング処理に用いられる流体噴射
ノズルと、そのノズルの製造方法と、そのノズルを用い
た応力改善装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】液体噴射ノズルを用いたピーニング処理
による金属の表面強化法として特開昭59−193215号公報
（第一の引例）には、液体中の金属に高圧高流速の液体
をノズルから噴射して、発生するキャビテーション気泡
の圧潰衝撃力を利用して金属の表面をピーニング処理す
る技術が開示されている。

【０００３】液中で使用する高圧，高速のジェット噴流
用のノズルについては、特開昭59−25681 号公報（第二
の引例）に開示されている。

【０００４】液中ジェット噴流の流速を増すために、円
形，楕円，矩形のうちのいずれかの断面を有するオリフ
ィス及びオリフィスの下流にオリフィスの軸心に対して
２０度から６０度の角度で広がる拡散室を備えた液中噴
射ノズルが開示されている。適正なオリフィスに続く噴
出孔の長さとしては、オリフィスの直径の４倍から２０
倍としている。

【０００５】これにより液中ジェット噴流の流速損失が
低減され、ジェット噴流を速く、遠くまで到達させるこ
とが可能となる。

【０００６】また、特開平4−240073 号公報（第三の引
例）には、キャビテーション気泡の押潰圧力によって試
料表面の残留応力を改善する方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記で述べた第一の引
例では、高圧，高流速の液体を噴射する具体的手段につ
いては述べられていない。

【０００８】第二の引例では、ジェット噴流の減衰を低
く押さえることを主目的としており、キャビテーション
気泡を得るための手段は開示されていない。

【０００９】第三の引例では、キャビテーション気泡を
発生させるためのノズルの一例は開示されているが、こ
のノズルでの残留応力改善量は、１５０ＭＰａ程であ
り、実用には足りない。

【００１０】また、これらの各引例では、試料への改善
効果の範囲拡大の手段については開示されていない。

【００１１】本発明の第１目的は、水中環境で金属材料
表面をピーニングして圧縮残留応力を生成することによ
り、前もって存在している引張残留応力を従来以上に効
果的に改善するに好適なピーニング処理用の流体噴射ノ
ズルを提供するものであり、同じく第２目的は、第１目
的を達成するための流体噴射ノズルの製造方法を提供す
ることにあり、同じく第３目的は、水中環境で金属材料
表面をピーニングして圧縮残留応力を生成することによ
り、前もって存在している引張残留応力を従来以上に効
果的に改善するに好適な応力改善装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１目的を達成
するための第１の手段は、水室と、前記水室にオリフィ
スを介して連通したスロートと、前記スロートに連通し
た噴出口とを備えた液体噴射ノズルにおいて、前記スロ
ートの途中に複数の流路を構成する構造物を備えたこと
を特徴とした液体噴射ノズルである。

【００１３】同じく第２の手段は、水室と、前記水室に
オリフィスを介して連通したスロートと、前記スロート
に連通した噴出口とを備えた液体噴射ノズルにおいて、
前記水室と前記噴出口との間に複数のスロートを備えた
ことを特徴とした液体噴射ノズルである。

【００１４】本発明の第２目的を達成するための第３の
手段は、ノズル本体内に、水室と、前記水室にオリフィ
スを介して連通したスロートと、前記スロートに連通し
て噴出口とを設けて製造した液体噴射ノズルの製造方法
において、前記ノズル本体を複数のコンポーネントと前
記スロートの途中に挿入される円孔オリフィスとに分割
して製造し、前記スロートの途中に前記円孔オリフィス
を装備した上で、前記複数のコンポーネント一体に結合
して前記ノズル本体内に前記円孔オリフィスを包含させ
て製造して成る液体噴射ノズルの製造方法である。

【００１５】本発明の第３目的を達成するための第４の
手段は、流体噴射ノズルを移動自在に支持した駆動装置
と、前記液体噴射ノズルに流体を供給するポンプとを備
えた応力改善装置において、前記流体噴射ノズルが前記
第１の手段又は前記第２の手段の液体噴射ノズルである
ことを特徴とした応力改善装置である。

【００１６】

【作用】第１，第２の手段によれば、水室に圧送した高
圧水がスロートを複数の流路で通過する際に多量のキャ
ビテーション気泡がスロートの流路断面方向に広く分布
して発生し、広く分布させた多量のキャビテーション気
泡を含むジェット水を噴射ノズルから噴出させることが
でき、キャビテーション気泡を用いた応力改善の作用効
果を向上するのに寄与できる。

【００１７】第３の手段によれば、第１の手段によるノ
ズルを、分割して個々に製造したうえで、一体に組み立
てることで、容易に製造することができる。

【００１８】第４の手段によれば、第１の手段又は第２
の手段による噴射ノズルを移動させて用いて応力改善対
象物の形状に対応して広範囲に応力改善作業を行える作
用が得られる。

【００１９】

【実施例】第１実施例は、図１に示すとおりである。

【００２０】図１において、ポンプからホースを通して
高圧水２を受ける水室１には、ホースを接続するいため
の螺子３が加工されている。

【００２１】この水室１には、オリフィス４を備えた円
管状の流路としてスロート５が接続され、そのスロート
５が円錐状の拡散室１６に接続されている。

【００２２】スロート５の途中部分には、スロート５の
流路断面を複数に分割して複数の流路を構成するための
円孔オリフィス６が装備されている。

【００２３】この円孔オリフィス６は図１の（ａ）図，
図５で示す様に、オリフィス５の径よりも小径の管状部
材１１の外周に４枚のフィン状の隔壁１２を等角度間隔
で固定して製造される。

【００２４】図１の噴射ノズル１０は、次の様にして製
造される。

【００２５】図５の様に、ノズル本体の一部に水室１と
オリフィス４とスロート５の一部とを加工し、さらに
は、円孔オリフィス６の装着孔２４の一部及びノズル本
体の他部を螺合するための内周螺子２６を加工して第１
のコンポーネント２２を製造する。

【００２６】ノズル本体の他部には、円孔オリフィス６
の装着孔２４の他部とスロート５の他部と円錐状の拡散
室１６とを加工し、更には、前述の内周螺子２６と螺合
する外周螺子２７が外周囲に加工して第２のコンポーネ
ント２３を製造する。

【００２７】第１のコンポーネント２２に設けた装着孔
２５に円孔オリフィス６を挿入する。

【００２８】その後に、第２のコンポーネント２３を第
１コンポーネント２２に加工した第２コンポーネント２
３の装着孔２５に互いの螺子２６，２７を噛み合わせて
螺合する。

【００２９】このようにして、第１のコンポーネント２
２と第２のコンポーネント２３と円孔オリフィス６とで
噴射ノズル１０を製造する。

【００３０】製造された噴射ノズル１０には、スロート
５の途中で管状部材１１内の流路と、管状部材１１の外
周囲と隔壁１２とで囲われた４流路との計５流路が円孔
オリフィス６という構造物により構成される。

【００３１】これらの５流路はスロート５の中央とその
周囲とに分散して配置されることになる。

【００３２】噴射ノズル１０の製造に当たっては、図６
で示すように、第１のコンポーネント２２に外周螺子２
７を第２コンポーネントに内周螺子２６とを加工して互
いに噛み合わせ螺合させることで噴射ノズル１０を製造
しても良く、その際には、円孔オリフィス６の装着孔２
４は第１のコンポーネント２２側に全部加工して設けて
も良い。

【００３３】このような噴射ノズル１０に、２０ＭＰａ
から１００ＭＰａ、好ましくは４０ＭＰａから８０ＭＰ
ａ、より好ましくは５０ＭＰａから７０ＭＰａの圧力に
ポンプ等で昇圧した高圧流体、好ましくは高圧水２をホ
ースに通して供給して、その高圧水２を水室１に流入さ
せると、高圧水２が水室１からオリフィス４を通過して
スロート５に入り圧力は減圧して及び乱流を引き起こし
てキャビテーション現象が生じてキャビテーション気泡
が発生する。

【００３４】高圧水２は水室１からスロート５に入って
から、すぐに円孔オリフィス６に当たって５流路に分流
して行く。

【００３５】その５流路の各流路断面はオリフィス４や
スロート５の流路断面よりも狭いので更に減圧して及び
乱流を引き起こしてキャビテーション現象が生じてキャ
ビテーション気泡がさらに発生する。

【００３６】高圧水２は、その５流路を抜け出すときに
も乱流を引き起こすから、キャビテーション現象が生じ
てキャビテーション気泡がさらに発生する。

【００３７】その５流路はスロート５の中央とその周囲
に分散しているから、その５流路からでてきたキャビテ
ーション気泡はスロート５の流路断面の全面に広く分散
し、発生する気泡数も多いから、気泡密度も高くなる。

【００３８】このように、多量のキャビテーション気泡
７が広く分散した状態の高圧水２は、遂には、スロート
５から拡散室１６に通り多量のキャビテーション気泡７
を含んだ主ジェット水８として金属体９の表面に向けて
噴出されて行く。

【００３９】拡散室１６でも圧力変化と主ジェット水周
囲の乱流を引き起こしながら、金属体表面にキャビテー
ション気泡を含んだ高圧水２が衝突してその気泡の押潰
衝撃力が発生し、その発生した衝撃力で、単に高圧水２
をぶつけたときに比較して、金属体表面に低圧水で強力
なピーニングを施工する。

【００４０】スロート５の途中に円孔オリフィス６を装
着することにより、高圧水２の流勢の低下を招きやす
が、円孔オリフィス６による５流路の集計流路断面積が
流量を含め流勢をそこなわないように極力広く確保し
て、多量に発生したキャビテーション気泡が多量に金属
体方向に運ばれるようにする。

【００４１】このことにより、ノズルからの噴出流量を
確保するとともに高圧水２を発生するためのポンプ圧力
の高騰を抑制乃至は低下させている。

【００４２】このように本実施例では、多くのキャビテ
ーション気泡を広く分散させてノズルから噴出する水流
に同伴させることができるので、金属体表面の応力改善
領域が広く且つ短時間に効率良く改善できる。

【００４３】その際、ポンプへの要求圧力も極力低く抑
制することができる。

【００４４】図２の例は、第２実施例を示しており、第
２実施例は以下のとおりである。

【００４５】図２において、ポンプからホースを通して
高圧水２を受ける水室１には、ホースを接続するいため
の螺子３が加工されている。

【００４６】この水室１には、オリフィス４を備えた円
管状の流路としてスロート５が接続され、そのスロート
５が円錐状の拡散室１６に接続されている。

【００４７】スロート５の途中部分には、スロート５の
流路断面を複数に分割して複数の流路を構成するための
多重管円孔オリフィス１７が装備されている。

【００４８】この多重管円孔オリフィス１７は図７で示
す様に、内側円孔オリフィスと外側円孔オリフィスとの
組み合わせで構成される。

【００４９】この外側円孔オリフィスは図２，図７で示
す様に、オリフィス４の径よりも小径の管状部材１１の
外周に４枚のフィン状の隔壁１２を等角度間隔で固定し
て製造される。

【００５０】また、内側円孔オリフィスは、長さにおい
ても径においても前記管状部材１１よりも小さい管状部
材１３の外周に４枚のステー１４を等角度間隔で固定し
て製造される。

【００５１】この外側円孔オリフィスは、軸心方向に二
分割されており、一方には、ステーを挿入して取付ける
溝３０が管状部材１１に設けられている。

【００５２】二分割された外側円孔オリフィスの一方に
内側円孔オリフィスをステー１４が溝３０に挿入されて
固定される迄差し込み、次に二分割された外側円孔オリ
フィスの他方を前記一方に合わせてステー１４を挾み込
むように組み合わせられ、内外両側の円孔オリフィス左
端（流路入り口）は互いに段違いにされ、右端（流路出
口）は一致させてある。

【００５３】図２の噴射ノズル１０は、次の様にして製
造される。

【００５４】図７のように、ノズル本体の一部に水室１
とオリフィス４とスロート５の一部とを加工し、さらに
は、多重管円孔オリフィス１７の装着孔２４の一部及び
ノズル本体の他部を螺合するための装着孔２５と内周螺
子２６を加工して第１のコンポーネント２２を製造す
る。

【００５５】ノズル本体の他部には、多重管円孔オリフ
ィス１７の装着孔の他部とスロート５の他部と円錐状の
拡散室１６とを加工し、更には、前述の内周螺子２６と
螺合する外周螺子２７が外周囲に加工して第２のコンポ
ーネント２３を製造する。

【００５６】第１のコンポーネント２２に設けた装着孔
２４に多重管円孔オリフィスを挿入する。

【００５７】その後に、第２のコンポーネント２３を第
１コンポーネント２２に加工した第２コンポーネントの
装着孔２５に互いの螺子２６，２７を噛み合わせて螺合
する。

【００５８】このようにして、第１のコンポーネント２
２と第２のコンポーネント２３と多重管円孔オリフィス
１７とで噴射ノズル１０を製造する。

【００５９】製造された噴射ノズル１０には、スロート
５の途中で両管状部材１１，１３で囲われた環状断面の
１流路と、管状部材１３の外周囲と隔壁１２とで囲われ
た４流路と、及び管状部材１３内の１流路との合計６流
路が多重管円孔オリフィス１７という構造物により構成
される。

【００６０】これらの６流路はスロート５の中央とその
周囲とに分散して配置されることになる。

【００６１】噴射ノズル１０の製造に当たっては、図８
で示すように、第１のコンポーネント２２に外周螺子２
７と第２コンポーネント２３の内周螺子２６とを加工し
て互いに噛み合わせ螺合させることで噴射ノズル１０を
製造しても良く、その際には、多重管円孔オリフィス１
７の装着孔２５は第１のコンポーネント２２側に全部加
工して設けても良い。

【００６２】この噴射ノズル１０に、２０ＭＰａから１
００ＭＰａ、好ましくは４０ＭＰａから８０ＭＰａ、よ
り好ましくは５０ＭＰａから７０ＭＰａの圧力にポンプ
で昇圧した高圧流体、好ましくは高圧水２をホースに通
して供給し、末広がりの拡散室１６から金属体に向けて
主ジェット８を噴射して衝突させる。

【００６３】高圧水２の一部はスロート５の最内側の最
も径の狭くなった管状部材１３内を通り圧力低下と乱流
を起こしキャビテーション気泡を発生させる。

【００６４】また、残りの高圧水２は外側の管状部材１
１内を通り圧力低下と乱流を起こしキャビテーション気
泡を発生させる。

【００６５】更に他の残りの高圧水２は管状部材１１と
隔壁１２で囲われた流路を通り圧力低下と乱流を起こし
キャビテーション気泡を発生させる。

【００６６】いずれの流路の高圧水２も多重管円孔オリ
フィス１７を出るときにも乱流を引き起こしてキャビテ
ーション気泡を発生させる。

【００６７】多重管円孔オリフィス１７による流路のう
ち、最も外周側の流路は内側のものより径は大きく、圧
力低下は大きくとれない。

【００６８】しかし、圧力低下の小さい分でだけ流入抵
抗は小さくなり大きい流量が得られ、ポンプによる発生
圧力を高めなくとも良い。

【００６９】また、多重管円孔オリフィス１７による流
路のうち、最も内側の流路が短くなるため、多重管での
管摩擦損失も軽減されるから、尚一層ポンプの負担が少
なくて良く、ポンプ圧力の高圧化を抑制することができ
る。

【００７０】複数の流路でキャビテーション気泡が多量
に発生し、複数の流路がスロート５の流路断面方向に分
散しているから、その気泡が広く分散して主ジェット水
８により運ばれる。

【００７１】多重管円孔オリフィス１７はオリフィス５
よりも総流路面積は広く、多重管円孔オリフィス１７を
採用した割には主ジェット水８の流量が多く、金属体９
に運ばれるキャビテーション気泡の量も増加する。

【００７２】従来形状のノズルでは、気泡が噴流中心に
固まり、施工範囲が狭かったが、上記のノズルによって
噴流中心の気泡が広範囲に分散されてることにより、施
工範囲を拡大することができる。

【００７３】このように広範囲に渡ってキャビテーショ
ン気泡を増加させて金属体９に当てることができるか
ら、キャビテーション気泡の押潰衝撃力を用いたピーニ
ング処理が短時間に効率良く施工できる。

【００７４】図３は第３実施例を示しており、第３実施
例による噴射ノズルは以下のとおりである。

【００７５】図３において、ポンプからホースを通して
高圧水２を受ける水室１には、ホースを接続するいため
の螺子３が加工されている。

【００７６】この水室１には、オリフィス４を備えた円
管状の流路としてスロート５が接続され、そのスロート
５が円錐状の拡散室１６に接続されている。

【００７７】スロート５の途中部分には、スロート５の
流路断面を複数に分割して複数の流路を構成するための
円孔オリフィス１８が装備されている。

【００７８】この円孔オリフィス１８は図９で示す様
に、オリフィス４の径よりも小径の管状部材１１の外周
に４枚のフィン状の隔壁１２を等角度間隔で固定して製
造され、第１実施例の場合と製造方法は同じで、形状も
隔壁１２の大きさが異なるだけで他は同じである。

【００７９】図３の噴射ノズル１０は、次の様にして製
造される。

【００８０】図９のように、ノズル本体の一部に水室１
とオリフィス４とスロート５の一部とを加工し、さらに
は、そのスロート５の一部に連通してスロート５の流路
断面よりも大径の前室１９を加工し、さらには、その前
室１９に連通してその前室１９よりも大径な円孔オリフ
ィス１８の装着孔２４及び円孔オリフィス１８の装着孔
２４を加工し、更にノズル本体の他部を螺合するための
内周螺子２６とを加工して第１のコンポーネント２２を
製造する。

【００８１】円孔オリフィス１８からこの前室１９空間
への出口は軸心に対する角度８度以上で急激に広がる空
間構造としてある。

【００８２】ノズル本体の他部には、前記前室１９と同
径の後室２０と、その後室２０に連通させてスロート５
の他部と、そのスロート５の他部に連通させて円錐状の
拡散室１６とを加工し、更には、前述の内周螺子２６と
螺合する外周螺子２７が外周囲に加工して第２のコンポ
ーネント２３を製造する。

【００８３】第１のコンポーネント２２に設けた装着孔
２４に円孔オリフィス１８を挿入する。

【００８４】その後に、第２のコンポーネント２３を第
１コンポーネント２２に加工した第２コンポーネント２
３の装着孔２５に互いの螺子２６，２７を噛み合わせて
螺合する。

【００８５】このようにして、第１のコンポーネント２
２と第２のコンポーネント２３と円孔オリフィス１８と
で噴射ノズル１０を製造する。

【００８６】噴射ノズル１０の製造に当たっては、図１
０で示すように、第１のコンポーネント２２に外周螺子
２７を第２コンポーネント２３に内周螺子２６とを加工
して互いに噛み合わせ螺合させることで噴射ノズル１０
を製造しても良い。

【００８７】製造された噴射ノズル１０には、スロート
５の途中で管状部材１１内の流路と、管状部材１１の外
周囲と隔壁１２とで囲われた４流路との計５流路が円孔
オリフィス１８という構造物により構成される。

【００８８】これらの５流路はスロート５の中央とその
周囲とに分散して配置されることになる。

【００８９】このため、第１実施例と同じ作用効果が得
られる。

【００９０】第１実施例と異なる点は、構造上前室１９
と後室２０とが存在している点にあり、その事により次
のような作用効果が追加される。

【００９１】即ち、水室１に、２０ＭＰａから１００Ｍ
Ｐａ、好ましくは４０ＭＰａから８０ＭＰａ、より好ま
しくは５０ＭＰａから７０ＭＰａの圧力に昇圧した高圧
流体、好ましくは高圧水２を供給し、拡散室１６から金
属体９に向けて主ジェット水８を噴射して衝突させる。

【００９２】その際、高圧水２は水室１から円孔オリフ
ィス１８を通り圧力低下を起こしキャビテーション気泡
を発生させる。

【００９３】発生したキャビテーション気泡と高圧水２
は前室に達する。

【００９４】円孔オリフィス１１から前室１９への急激
な流路の広がりによってキャビテーション気泡及び水流
は前室１９内のほぼ静止している流体の中に、噴流とな
って流入し、周囲の流体と混合して渦をつくりキャビテ
ーション気泡の発生及び発生したキャビテーション気泡
の成長を活発にさせる。

【００９５】また、前室１９から円孔オリフィス１８を
通る高圧水２流とキャビテーション気泡はここで圧力の
低下を受けて更に活発なキャビテーション気泡の発生と
成長を行う。

【００９６】この後発生、若しくは成長したキャビテー
ション気泡は後室２０に流入して圧力変化と渦を引き起
こしオリフィス５部を通り、ここでもキャビテーション
気泡の発生と成長を行う。

【００９７】この発生と成長は拡散室１６にいたるスロ
ート５でも発生する。

【００９８】このようにしてキャビテーション気泡の発
生と成長を多数繰り返すことにより、金属体９の表面層
への放出キャビテーション気泡を多量且つ広範囲に分散
させる。

【００９９】このことにより、広範囲に渡ってキャビテ
ーション気泡を増加させて金属体９に当てることができ
るから、キャビテーション気泡の押潰衝撃力を用いたピ
ーニング処理が短時間に効率良く施工できる。

【０１００】図４に示した第４実施例は、以下の構成を
備える。

【０１０１】図４において、ポンプからホースを通して
高圧水２を受ける水室１には、ホースを接続するいため
の螺子３が加工されている。

【０１０２】この水室１には、オリフィス４を備えた円
管状の流路として複数のスロート２１に接続され、その
スロート２１が円錐状の拡散室１６に接続されている。

【０１０３】本実施例で水室１に、２０ＭＰａから１０
０ＭＰａ、好ましくは４０ＭＰａから８０ＭＰａ、より
好ましくは５０ＭＰａから７０ＭＰａの圧力にポンプで
昇圧した高圧流体、好ましくは高圧水２を供給し、複数
あるスロート２１をそれぞれ通過させ、拡散室１６から
金属体９に向けて主ジェット水８を噴射して衝突させ
る。

【０１０４】高圧水２が各スロート２１を通過する際に
は、圧力低下を起こし、出入り口部で乱流が生じて、キ
ャビテーション気泡を発生させる。

【０１０５】設けた５本のスロート２１の本数分、一本
のスロート５に比べてキャビテーション気泡の発生量が
増えるため、金属体９の表面層の応力改善効果が高めら
れる。

【０１０６】また、スロート２１の本数が増えるため、
高圧水２の通過する断面積が増加する。

【０１０７】このため、流入抵抗が減少して流量の増加
となるので、多量に発生したキャビテーション気泡をよ
り多く金属体９まで運ぶことができ、一層応力改善効果
が高められる。

【０１０８】更に、５本のスロート２１が分散している
から、噴流の流路が複数になり、全体の噴流内にキャビ
テーション気泡が拡散されやすい。

【０１０９】従来形状のノズルでは、気泡が噴流中心に
固まり、施工範囲が狭かったが、上記のノズルによって
噴流中心の気泡が広範囲に分散され、分散されることに
より気泡の密度が低減することを気泡を複数のスロート
２１を用いて多量に生成することで抑制乃至は逆に増加
させて、施工範囲を拡大することができる。

【０１１０】このことにより、広範囲に渡ってキャビテ
ーション気泡を増加させて金属体に当てることができる
から、キャビテーション気泡の押潰衝撃力を用いたピー
ニング処理が短時間に効率良く施工できる。

【０１１１】そして、この実施例では、スロート２１を
複数本孔あけ加工により製造すれば良いから、各種円孔
オリフィスを採用するものに比べて製造が容易で、流動
抵抗も少なくてポンプの負担が軽減される。

【０１１２】図１１は、これまでに述べた各実施例の噴
射ノズル１０を用いたピーニング方法を実施するための
装置と方法に関する実施例を示したものである。

【０１１３】噴射ノズル１０は、これまでに述べた各実
施例の噴射ノズルの一つを用いる。噴射ノズル１０を備
えたノズルヘッド４３を所定の空間軌跡で移動可能なＸ
−Ｙ−Ｚ駆動装置４２に取り付け、噴射ノズル１０に送
る水の水質を調整する調質漕４４，調質漕４４の水を噴
射ノズル１０に高圧水２として送る高圧ポンプ４１、こ
れらの各装置を制御する総合制御装置４０で構成されて
いる。

【０１１４】本例によれば、応力改善対象とする金属体
９の形状に合わせて、噴射距離と噴射ノズル１０の走行
速度及び横行ピッチ，施工時間，噴射圧力等適正な施工
条件で、噴射ノズル１０を金属体９の処理面に沿って移
動させて広範囲に且つ多量のキャビテーション気泡を用
いて効率良く実施することができる。

【０１１５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、キャビテーシ
ョン気泡を同伴させて流体を噴出するノズルにおいて、
その気泡を多量に且つ広範囲に分散させて噴出させるこ
とができるから、応力改善作業に用いればその作業が短
時間に効率良く施工できる。

【０１１６】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
による効果に加えて、噴射ノズルの製造が容易で且つ抵
抗も少なく成るという効果が得られる。

【０１１７】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
による噴射ノズルの製造方法が提供できる。

【０１１８】請求項４の発明によれば、請求項１又は請
求項２の発明による噴射ノズルを移動させて用いて応力
改善対象物の形状に対応して広範囲に応力改善作業を短
時間に効率良く施工できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による噴射ノズルを示して
おり、（ａ）図は断面図を、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−
Ａ矢視断面の要部拡大図である。

【図２】本発明の第２実施例による噴射ノズルを示して
おり、（ａ）図は断面図を、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−
Ｂ矢視断面の要部拡大図である。

【図３】本発明の第３実施例による噴射ノズルの断面図
である。

【図４】本発明の第４実施例による噴射ノズルを示して
おり、（ａ）図は断面図を、（ｂ）図は（ａ）図の右側
面図である。

【図５】図１に示した噴射ノズルの分解組立要領図であ
る。

【図６】図１に示した噴射ノズルの他の分解組立要領図
である。

【図７】図２に示した噴射ノズルの分解組立要領図であ
る。

【図８】図２に示した噴射ノズルの他の分解組立要領図
である。

【図９】図３に示した噴射ノズルの分解組立要領図であ
る。

【図１０】図３に示した噴射ノズルの他の分解組立要領
図である。

【図１１】本発明の実施例による応力改善装置のシステ
ム構成図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 眞琴 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 大高 正▲廣▼ 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 天野 和雄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 林 英策 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 清水 禎人 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 守中 廉 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 佐藤 一教 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 バ ブコック日立株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水室と、前記水室にオリフィスを介して連
   通したスロートと、前記スロートに連通した噴出口とを
   備えた液体噴射ノズルにおいて、前記スロートの途中に
   複数の流路を構成する構造物を備えたことを特徴とした
   液体噴射ノズル。
2. 【請求項２】水室と、前記水室にオリフィスを介して連
   通したスロートと、前記スロートに連通した噴出口とを
   備えた液体噴射ノズルにおいて、前記水室と前記噴出口
   との間に複数のスロートを備えたことを特徴とした液体
   噴射ノズル。
3. 【請求項３】ノズル本体内に、水室と、前記水室にオリ
   フィスを介して連通したスロートと、前記スロートに連
   通して噴出口とを設けて製造した液体噴射ノズルの製造
   方法において、前記ノズル本体を複数のコンポーネント
   と前記スロートの途中に挿入される円孔オリフィスとに
   分割して製造し、前記スロートの途中に前記円孔オリフ
   ィスを装備した上で、前記複数のコンポーネント一体に
   結合して前記ノズル本体内に前記円孔オリフィスを包含
   させて製造して成る液体噴射ノズルの製造方法。
4. 【請求項４】流体噴射ノズルを移動自在に支持した駆動
   装置と、前記液体噴射ノズルに流体を供給するポンプと
   を備えた応力改善装置において、前記流体噴射ノズルが
   請求項１又は請求項２の液体噴射ノズルであることを特
   徴とした応力改善装置。