JPS62266152A - 超高圧液体噴射装置 - Google Patents

超高圧液体噴射装置

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JPS62266152A
JPS62266152A JP61110089A JP11008986A JPS62266152A JP S62266152 A JPS62266152 A JP S62266152A JP 61110089 A JP61110089 A JP 61110089A JP 11008986 A JP11008986 A JP 11008986A JP S62266152 A JPS62266152 A JP S62266152A
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    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/0409—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements
    • B05B3/0418—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine
    • B05B3/0422—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine with rotating outlet elements

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は超高圧液体を噴射して、該液体の噴射エネルギ
ーを種々の加工に利用するための装置に係り、特に超高
圧液体の微細噴射流線を、効果的に加工に適用するため
の流線移動装置に関するものである。
［発明の技術的背景］ さて、超高圧液体を各種加工に適用するに際し、ノズル
から噴射された液体は１　ｍｍに満たない極めて細い流
線を成している場合が多い。すなわち細い流線に超高圧
を作用させることによってエネルキー密度を高め、これ
を加工に適用しようとするものである。
このように、超高圧液体噴射を利用した加工方法は、前
記のように流線が極めて細いため、加工代が少ないとい
う利点を有している半面、広い面積に超高圧液体を適用
することが困難であった。
そこで、該流線を旋回させて前記困難を解決しようとす
る試みがなされた。このような試みは、特公昭５７−２
２６９２号公報において知見し得るもので、超高圧液体
を広い面に効果的に適用し得るものである。さらに実開
昭５７−８１１００号公報や実開昭５９　１２０２５０
号公報並ひに実開昭５９−１２０２５１号公報その他に
おいても同様に知見し得るところである。
［背景技術の問題点］ さて、前記各先後技術において、噴射液体を旋回駆動す
るために、回転体の回転中心に対して偏心した位置にノ
ズル取付はパイプを支持し、該回転体をエアーモータや
電動機なとの駆動機により回転駆動することによってノ
ズル取ＩＪけパイプが偏心量に応じた円運動を為し、そ
の結果、ノズルから噴射された超高圧液体が円状の噴射
軌跡を示し、もって広い面積に対して超高圧液体噴射を
適用できるように構成されたものである。
前記各先行技術に共通した点として、ノズルに旋回運動
を与えて超高圧液体を連続的に面として適用できるよう
にした点と、ノズルに旋回運動を与えるための駆動機構
として電動機やエアーモータなとの動力を利用している
点である。
すなわち、当該装置には加工のための超高圧液体と、駆
動機構としての別の媒体とが混在しでいて、特に該駆動
媒体が電気の場合、適用環１ａか水を使用することと相
まって漏電や感電の危険を有している。また駆動媒体が
〕、アーモータの場合、当該装置に対して超高圧液体と
加圧空気とを供給しなければならず、二種類の供給配管
に起因して操作性が悪くなる傾向があった。
［発明の目的と概要］ 前記従来技術にかんがみ、本発明において、操作性の向
上と、構成機器の単一化による設備の簡素化を目的とす
るものである。
前記目的を達成するために本発明において次のような構
成を成している。すなわち、超高圧液体噴射装置におい
て、一端にノズルを配設し他端を超高圧発生装置に連結
した管軸と、加圧液体で駆動される駆動手段と、該駆動
手段で回転駆動されかつ回転中心から所定距離偏心した
位置に前記管軸を支承した偏心回転部材とから成り、前
記管軸の所定位置において分岐させた液体流路と前記駆
動手段の給液口とを連通させて成ることを特徴とするも
のである。
具体的な実施体様としては、前記駆動手段が管軸に係止
されて成るもの、駆動手段は、管軸から分岐された超高
圧液体を液体流路内において噴射する第一のノズルと、
該第一のノズルの下流において第一のノズルから噴射さ
れた液体に空気を混入する気液混合室と、該気液混合室
借りゆうに配設されて空気混合液体を収束噴射する第二
のノズルと、該第二のノズルから噴ｑ・１された液体に
対向して回転自在に配設されたタービンとから成るもの
、液体流路内に駆動手段に供給される液体の流れを撹拌
する部材を配設して成るもの、駆動手段にタービンの回
転数を調節する部材を設（プて成るものを示す。
［発明の構成と作用］ 第１図は本発明の基本的な構成を表わす縦断側面図で、
１は管軸、２は駆動手段で具体的には水を作動流体とす
る水圧モータを示す。３は偏心回転部材であって、回転
中心１＜から距離ｅ偏心した位置に穿設した偏孔２１に
管軸ｌを軸受２２で回転自在に貫装支承するとｊ（に、
自体は軸受２３によってケース４に回転自在に支承され
ている。水圧モータ２の出力軸１３の先端には歯車１４
が配設ないしは刻設されＣいて、偏心回転部材３の端面
に偏孔２１を中心にして配設された歯車１５に係合して
いる。水圧モータ２は管軸１に固定されていて、管軸１
から分岐した液体流路１１を穿設して成り、該液体流路
１１は水圧モータ２の給液口１２に連通している。管軸
１は、一端にノズル５を係止し他端には超高圧発生装置
であるポンプ６に連結した可撓管で具体的には耐超高圧
性のホース７を係止して成る。
さて、その作用は、ポンプ６で発生した超高圧水はホー
ス７を経て管軸ｌへ送入され、ノズル５から噴射する。
管軸１へ送入された水の一部は管軸１の途中で分岐し、
液体流路１１へ分流して水圧モータ２の給液口１２へ供
給されて該水圧モータ２の回転駆動用に供される。超高
圧水で回転駆動された水圧モータ２はその回転を当該出
力軸１３へ出力する。出力軸１３には歯車１４が設けら
れていて、該歯車１４に係合させて配設した偏心回転部
材３の歯車１５を介して偏心回転部材３を回転駆動する
ものである。
ここで、偏心回転部材３に配設された歯車１５は、偏心
回転部材３の回転中心Ｒとは距離ｅ偏心した位置に設け
られた偏孔２１を回転中心とするように配設されている
。従って水圧モータ２が管軸Ｉに固設されていて管軸１
の中心と水圧モータ２の出力軸１３とのｖ［！離が一定
であることと相俟って歯車１４と歯車１５は常に係合状
態を維持し得るものである。
こうして回転駆動された偏心回転部材３がケース４の中
で回転すると、該偏心回転部材３に設けた偏孔２１は偏
心回転部ｔｒＡ’　３０回転中心を中心とし、半径をｅ
とする円周上を移動することになる。
つまり半径をｅとする円運動を行う。すなわち、偏孔２
１に貫装された管軸ｌは前記偏孔２１と同様に、偏心回
転部口３の回転中心を中心とし半径ｅの円運動を行うこ
とにる。もちろん、水圧モータ２は管軸１に固設されて
いるので管軸ｌの回転と共に円運動を行う。但し、管軸
ｌと偏心回転部材３とは軸受２２ｔこよって回転自在に
関連付けられているので、正確には管軸１はケース４内
において偏心回転部材３０回転中心Ｒの周囲を公転する
ものである。管軸１の公転は、管軸１の一端に係止され
たノズル５の公転となり、ノズル５から噴射された水が
円状の噴射軌跡を描くことになる。
［発明の実施例］ 細部の実施例について述べれば、駆動手段２は水圧駆動
式タービンモータで構成されている。すなわち、第４図
にその断面を示すように、管軸１に固定されたモータボ
ディ１０と、該モータボディ１０に軸受２４によって回
転自在に収納支承されたタービン３６と、該タービン３
５に延設され先端部に歯車１４を刻設した出力軸１３と
から成り、管軸１から分岐してタービン３５に向かって
噴射される水を導く液体流路１１がモータボディｌＯに
穿設されている。液体流路１１の最もタービン３５寄り
の所定位置には、タービン３５に向かって開口しタービ
ン３５に高圧水流を噴射する第二ノズルが、また該第二
ノズル３２の上流所定位置には第一ノズル３１が配設さ
れ、前記第一ノズル３１と第二ノズル３２との間には前
記第一ノズル３１から噴射された高速水流によって誘起
されるインジェクション作用によって水流中に空気を混
入するための気液混合室３３が通気孔３４によって外気
に連通して配設されている。
こうして構成された水圧モータ２は、管軸１から分岐し
た高圧水が液体流路１１を通って第一ノズル３１へ導か
れ、第一ノズル３１から気液混合室３３に向かって、正
確には上流に向かって徐々に拡開するように構成された
第二ノズル３２に向かつて噴射される。すると、６ｆｉ
記第一ノズル３１と第二ノズル３２との間において、一
般にエゼクタあるいはインジェクションポンプと呼ばれ
る原理に基づいて、第二ノズル３２に供給される水流に
流線の周囲の流体が巻き込まれて第二ノズル３２から噴
射されるときには、第一ノズル３１から噴射された流体
と周囲から巻き込まれた流体とが混合されてタービン３
５に向かって噴射される。
第５図に示すのは、前記第４図における第一ノズル３１
の直前上流において、液体流路１１から第一ノズル３】
に供給される水の流れを撹拌するための撹拌ノズル４１
を配設し、該撹拌ノズル４１と第一ノズル３１との間に
撹拌室４２を設けたもので、前記第４図の実施例におけ
る第二ノズル３２による空気の混入を助長するものであ
る。
第６図はタービン３５の回転数を制御する手段の実施例
を示すもので、第二ノズル３２からタービン３５に向か
って噴射される気液混合流体の流線の方向を反らせて、
該流線とタービン３５との衝突角度を制御して、以てタ
ービン３５の回転数を調節制御するものである。その他
にタービン３５の回転数を制御する方法としては、ター
ビン３５に投射される流体の圧力、流量を調節すること
で達成され得る。
［発明の効果］ 以上において詳細に述べたように本発明によれば、装置
を駆動するための媒体として、ノズルから噴射されて洗
浄その他の加工に供される液体と同一の液体を用い、こ
れを装置内部で管軸から分岐させて利用するように構成
されているため、媒体供給のための配管がただ−ってよ
く、従って装置を操作する際に操作の障害になることが
無く、極めて軽快に操作し得るものであり、操作性の向
上を達成し得たものである。また装置に供給される流体
がただ一種類Ｃあるので当該流体の発生手段もただ−っ
てよく構成機器の単一化による設備の簡素化を成し得た
ものである。
さらに細部について見れは、タービンに投射される流体
に空気を混入させることによって、タービンの損傷を極
力抑制し得たもので、ノズルを二段構成にすることによ
って効果的に空気を混入し得たものであり、撹１１′ノ
ズルの配設によって前記空気の混入が更に助長され、よ
り効果的にタービンの損傷を抑制し得たものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の基本的な構成を示す縦断側面図、第２
図および第；３図はそれぞれ第１図におけるＡＡ断面お
よび］）１３断面を示す図、第４図は第１図におけるＣ
ＣＣ内向実施例を示す図、第５図は別の実施例を示す図
、第６図は更に別の実施例を示す図である。 図において、１は管軸、２は水圧モータ、３は偏心回転
部材、４はケース、５はノズル、６はボンブ、７はホー
ス、ｌＯはモータボディ、１１は液体流路、１２は給液
口、１３は出力軸、１４゜１５は歯車、２１は偏孔、２
２．２３は軸受、３１は第一ノズル、３２は第二ノズル
、３３は気液混合室、３４は給気孔、３５はタービン、
４１は撹拌ノズル、４２は撹拌室、４５は偏向部材、Ｒ
は回転中心、ｅは偏心量である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一端にノズルを配設し他端を超高圧発生装置に連
    結した管軸と、加圧液体で駆動される駆動手段と、該駆
    動手段で回転駆動されかつ回転中心から所定距離偏心し
    た位置に前記管軸を支承した偏心回転部材とから成り、
    前記管軸の所定位置において分岐させた液体流路と前記
    駆動手段の給液口とを連通させて成ることを特徴とする
    超高圧液体噴射装置。
  2. （２）駆動手段が管軸に係止されて成る特許請求の範囲
    第１項に記載の装置。
  3. （３）駆動手段は、管軸から分岐された超高圧液体を液
    体流路内において噴射する第一のノズルと、該第一のノ
    ズルの下流において第一のノズルから噴射された液体に
    空気を混入する気液混合室と、該気液混合室下流に配設
    されて空気混合液体を収束噴射する第二のノズルと、該
    第二のノズルから噴射された液体に対向して回転自在に
    配設されたタービンとから成る特許請求の範囲第１項に
    記載の装置。
  4. （４）液体流路内に駆動手段に供給される液体の流れを
    撹拌する部材を配設したことを特徴とする特許請求の範
    囲第３項に記載の装置。
  5. （５）駆動手段にタービンの回転数を調節する部材を設
    けて成る特許請求の範囲第１項に記載の装置。
JP61110089A 1986-05-13 1986-05-13 超高圧液体噴射装置 Expired - Lifetime JPH0811203B2 (ja)

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