JPH1142465A - 洗浄方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルにより被加圧液体を介して粒状の投射
材を投射して被処理品を洗浄処理する洗浄方法におい
て、液体等をノズルから噴出させるための動力を削減さ
せかつその衝突力を安定させる。 【解決手段】 ノズルから噴射される前の被加圧液体に
圧縮空気を混入させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルにより加圧
液体を介して耐食性粒体を投射して被処理品を洗浄処理
する洗浄方法およびその装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ノズルにより加圧液体を介して耐
食性粒体を投射して例えば金属製品を洗浄処理すること
が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の洗浄処理では、液体をノズルから噴出させるための
大きな動力が必要であり、これに伴って、大型の設備が
必要になるとともにランニングコストが嵩むなどの問題
があった。本発明は上記の問題を解消するために為され
たもので、その目的は、液体等をノズルから噴出させる
ための動力を削減させかつその衝突力を安定させること
が可能な洗浄方法およびその装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１の発明における洗浄方法は、ノズルにより
加圧液体を介して耐食性粒体を投射して被処理品を洗浄
処理する洗浄方法において、前記ノズルから噴射される
前の前記加圧液体に圧縮空気を混入させたことを特徴と
する。また、請求項２の発明における洗浄方法は、請求
項１記載の洗浄方法において、前記圧縮空気の圧力と前
記液体の圧力とをそれぞれ０．０３〜１．０ＭＰａに
し、かつ前記圧縮空気と前記液体の容積についての混合
割合を、圧縮空気を圧縮しない状態に換算した空気量３
０〜１００に対して洗浄液量１にしたことを特徴とす
る。さらにまた、請求項４の発明における洗浄装置は、
ノズルにより加圧液体を介して耐食性粒体を投射して被
処理品を洗浄処理する洗浄装置であって、加圧された液
体を供給する加圧液体供給手段と、この加圧液体供給手
段からの加圧液体を被処理品に向けて噴射するノズル
と、このノズルから噴射される前の加圧液体に圧縮空気
を混入させる混入機構と、前記ノズルから噴射される前
の加圧液体に耐食性粒体を供給する耐食性粒体供給手段
と、前記混入機構に流入される加圧液体の流量を制御す
る流量制御弁と、前記混入機構に供給される圧縮空気の
流量を検出する流量センサと、この流量センサの検出結
果に基づき予め測定したデータで前記流量制御弁の目標
開口度を演算してこの流量制御弁に指令を出すコントロ
ーラと、を備えて、前記圧縮空気の圧力と前記液体の圧
力、および、前記圧縮空気と前記液体の容積についての
混合割合とをそれぞれ所定のものにして、ノズルから噴
射される前の前記加圧液体に圧縮空気を混入させながら
噴射させるようにする。

【０００５】なお、圧縮空気の圧力と液体の圧力とを
０．０３ＭＰａ未満にすると、衝突力が小さすぎて実用
的でなく、また、１．０ＭＰａを越えると消費動力の割
には衝突力が小さい。さらになお、圧縮空気と液体の容
積についての混合割合を圧縮空気を圧縮しない状態に換
算した空気量３０未満に対して液体量１にすると、液体
の量は多いが速度が遅くなるため、衝突力が小さくな
り、また、１００を越えると空気の速度は速いが液体が
霧状に成り衝突力が小さくなる。なお、前記耐食性粒体
は、液体に対して耐食性を有する粒状のものであればよ
く、セラミック製のもの、ガラスビーズ、金属製の粒体
を非錆性の材料で被覆したもの、超硬材製のものなどが
あり、そのサイズは３０〜８００μｍがよい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例について図１お
よび図２に基づき詳細に説明する。概略正面図である図
１に示すように、実施例の洗浄装置は、加圧された液体
を供給する加圧液体供給手段１と、この加圧液体供給手
段１からの加圧液体を被処理品に向けて噴射するノズル
２と、このノズル２から噴射される前の加圧液体に圧縮
空気を混入させる混入機構３と、前記ノズル２から噴射
される前の加圧液体に耐食性粒体を供給する耐食性粒体
供給手段４と、前記混入機構３に流入する加圧液体の流
量を制御する流量制御弁５と、前記混入機構３に供給さ
れる圧縮空気の流量を検出する流量センサ６と、この流
量センサ６の検出結果に基づき予め測定したデータで前
記流量制御弁５の目標開口度を演算してこの流量制御弁
５に指令を出すコントローラ７と、で構成してある。そ
して、コントローラ７には、図２に示すような予め実験
的に求めた空気と液体との容積比である気液容積比と、
圧縮空気と液体との混合物の噴射による衝突力との相関
関係が記憶してある。なお、図２のグラフは、気液容積
比に対する衝突力の傾向を表示している。

【０００７】前記加圧液体供給手段１は、後述するキャ
ビネット１８の天井上に設置された液体貯蔵タンク８
と、圧縮空気源９と、圧縮空気源９を前記液体貯蔵タン
ク８の上部に連通接続するＴ字管１０および圧力制御弁
１１とで構成してあって、前記圧縮空気源９からの圧縮
空気が液体貯蔵タンク８の液体を所要圧力で加圧するよ
うになっている。なお、前記液体貯蔵タンク８は、耐食
性粒体が適当量装入してあって前記耐食性粒体供給手段
４をも構成している。また、前記液体貯蔵タンク８の天
井部には液体の量の下限および上限を検出するレベルセ
ンサ１２が設けてある。さらに、前記液体貯蔵タンク８
の上面中央部には、これの内部を撹拌する撹拌装置１３
が装着してあり、撹拌装置１３は、撹拌羽根１４と、こ
れを駆動する駆動機構１５とで構成してある。なお、前
記圧縮空気源９と前記Ｔ字管１０との間には開閉弁１６
が設けてある。

【０００８】また、前記液体貯蔵タンク８の底部には前
記流量制御弁５を介して前記混入機構３が連通装着して
あり、混入機構３の排出端には可撓性ホース１７を介し
て前記ノズル２が連通接続してある。ノズル２は研掃室
を構成するキャビネット１８内に配置してあって、被処
理品を固定して水平回転させる回転機構１９に臨んでい
る。また、前記Ｔ字管１０の右端は、圧力制御弁２０お
よび前記流量センサ６を介して前記混入機構３に連通接
続してある。なお、前記流量センサ６は、圧縮空気に混
入された液体がその計器部に逆流しないようにその圧縮
空気通過部に逆止弁（図示せず）を有している。

【０００９】また、前記キャビネット１８の底部と前記
液体貯蔵タンク８の上部とは、液体および耐食性粒体を
回収する回収装置２２により連結してあって、ノズル２
から噴射された液体および耐食性粒体は、キャビネット
１８の底に溜った後回収装置２２よって液体貯蔵タンク
８に戻されるようになっている。そして、回収装置２２
は、液状化・粒分級機能を備えた圧力ポンプ２３と、導
管２４と、流量制御手段２５とで構成してある。また、
前記コントローラ７には、前記流量センサ６および前記
流量制御弁５の外にも、前記圧力制御弁１１、２０およ
びレベルセンサ１２も電気的に接続してある。なお、コ
ントローラ７は前記液体貯蔵タンク８の外面に装着して
ある。

【００１０】次に、このように構成した装置の作用につ
いて説明する。予め流量制御弁２５の開口度を調整しか
つ所定の液体を所要量液体貯蔵タンク８に供給し、さら
に、コントローラ７に圧力制御弁１１、２０に係る必要
圧力をそれぞれ入力して、混入機構３に供給される圧縮
空気の圧力と、混入機構３に供給される液体の圧力と
を、それぞれ設定する。この状態の下にコントローラ７
をもって装置を稼働すると、液体貯蔵タンク８内の圧縮
空気によって加圧されかつ流量制御弁５によって流量を
制御された液体と耐食性粒体が、混入機構３を通ってノ
ズル２から所定の被処理品に向けて噴射され、その後、
圧縮空気源９から供給された圧縮空気が、圧力制御弁２
０により所要の圧力に調節されかつ圧縮しない状態に換
算された流量を流量センサ５により測定される。

【００１１】これにより、図２に示す気液容積比（気体
／液体）が３０／１ないし１００／１の範囲では、衝突
力が最大値あるいは最大値に近づくとともに安定した状
態で、霧状の液体と耐食性粒体がノズル２から圧縮空気
に乗せられて被処理品に投射され、被処理品は消費エネ
ルギが少ないにもかかわらず大きな衝突力で洗浄処理さ
れかつ洗浄処理前に被処理面の不純物が洗浄されること
となる。この結果を、従来のように加圧液体だけで耐食
性粒体を噴射して洗浄処理する場合と比較すると、図３
で示すようになり、本発明による耐食性粒体の衝突力
は、加圧液体の圧力を従来のそれの１／数１０以下にし
て同等にすることができる。そして、本発明の洗浄方法
によって処理された被処理品は、図４に示すように、衝
突力の安定も含め従来と同等以上の洗浄効果が得られ
る。なお、液体は、加熱して硬水から軟水に変えること
により洗浄処理前の表面の洗浄効果を向上させることが
できる。

【００１２】なお、上記の実施例では、耐食性粒体は液
体と一緒に混入機構３に供給するようにしているが、こ
れに限定されるものではなく、例えば、圧縮空気と一緒
にあるいは単独で混入機構３に、または、この混入機構
３の下流におけるノズル２の前位置で供給するようにし
ても同様の作用効果が得られる。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、ノズルから噴射される前の加圧液体に圧縮空気を混
入させるようにしたから、液体を圧縮空気の気流に乗せ
てノズルから噴出することができるため、液体および耐
食性粒体を噴出させるための動力を大幅に削減させかつ
その衝突力を安定させることが可能になるなどの優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略正面図である。

【図２】本発明に係る実験的に求めた空気と液体との容
積比である気液容積比と、圧縮空気と液体との混合物の
噴射による衝突力との相関関係を示すグラフである。

【図３】加圧液体の圧力とこの圧力による耐食性粒体の
衝突力との相関関係について、本発明の洗浄方法の場合
と従来の洗浄方法の場合とを比較した結果を示す片対数
表によるグラフである。

【図４】テストピースの疲労試験について、本発明の洗
浄方法の場合と従来の洗浄方法の場合とを比較した結果
を示す片対数表によるグラフである。

【符号の説明】 １ 加圧液体供給手段 ２ ノズル ３ 混入機構 ４ 耐食性粒体供給手段 ５ 流量制御弁 ６ 流量センサ ７ コントローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルにより加圧液体を介して耐食性粒
   体を投射して被処理品を洗浄処理する洗浄方法におい
   て、前記ノズルから噴射される前の前記加圧液体に圧縮
   空気を混入させたことを特徴とする洗浄方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の洗浄方法において、前記
   圧縮空気の圧力と前記液体の圧力とをそれぞれ０．０３
   〜１．０ＭＰａにし、かつ前記圧縮空気と前記液体の容
   積についての混合割合を、圧縮空気を圧縮しない状態に
   換算した空気量３０〜１００に対して液体量１にしたこ
   とを特徴とする洗浄方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の洗浄方法において、前記
   耐食性砥粒のサイズが３０〜８００μｍであることを特
   徴とする洗浄方法。
4. 【請求項４】 ノズルにより加圧液体を介して耐食性粒
   体を投射して被処理品を洗浄処理する洗浄装置であっ
   て、加圧された液体を供給する加圧液体供給手段１と、
   この加圧液体供給手段１からの加圧液体を被処理品に向
   けて噴射するノズル２と、このノズル２から噴射される
   前の加圧液体に圧縮空気を混入させる混入機構３と、前
   記ノズル２から噴射される前の少なくとも加圧液体に耐
   食性粒体を供給する耐食性粒体供給手段４と、前記混入
   機構３に流入される加圧液体の流量を制御する流量制御
   弁５と、前記混入機構３に供給される圧縮空気の流量を
   検出する流量センサ６と、この流量センサ６の検出結果
   に基づき予め測定したデータで前記流量制御弁５の目標
   開口度を演算してこの流量制御弁５に指令を出すコント
   ローラ７と、を備えたことを特徴とする洗浄装置。