JPH05228843A - アブレーシブジェット噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体粒子と水とのスラリー混合物中の固体粒
子の沈降速度が速いという問題を解消し、供給ホース内
やノズル内で固体粒子が閉塞し難く、固体粒子と水との
スラリー状態を維持するための攪拌動力量を低減し、よ
り切断能力の向上したアブレーシブジェット噴射装置を
得る。 【構成】 固体粒子と水とのスラリー混合物に粘度付与
剤を混合添加する手段、例えば攪拌タンク５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば固体粒子（以
下、アブレーシブと記す）を高圧水と共にノズルから噴
射することによって被加工物を切断・加工するアブレー
シブジェット噴射装置に関し、特に水中でも使用可能な
アブレーシブジェット噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高圧を利用した切削・切断加工は、水だ
けをノズルから噴射して行うウォータジェット加工と、
水とアブレーシブの混合物をノズルから噴射して行うア
ブレーシブジェット加工とに大別される。

【０００３】このうち、アブレーシブジェット加工につ
いては、水とアブレーシブジェットとを混合する方法と
して、加圧水と乾燥アブレーシブとを別々に混合室に供
給して混合室内で混合して噴射する方法、アブレーシブ
をスラリー状にしてこれと高圧水とを別々に混合室に供
給してアブレーシブノズルから噴射する方法、アブレー
シブと水とをスラリー状にしてこれを直接加圧してノズ
ルから噴射する方法等がある。

【０００４】高圧水を噴射させて洗浄等を行うためのジ
ェットガンは既に多くの分野で使用されており、また、
高圧水にアブレーシブを混入して噴射させることにより
切断力を飛躍的に高めたアブレーシブジェット加工にお
いても、発熱や火気を使用しないため、火災や粉塵発生
の心配がなく、作業性、安全性に優れているため、建設
現場における鉄筋コンクリート壁の切断や強化プラスチ
ック船体の解体作業に応用され始めている。

【０００５】一方、橋梁の橋桁工事や油田プラットフォ
ームの建設・解体、航路水面下の沈没船の解体等、近年
水中現場における切断作業を行う場合が増えているが、
本出願人によって、アブレーシブをスラリー状にしてこ
れと高圧水とを別々に混合室に供給してアブレーシブノ
ズルから噴射する方法を改良した水中用装置が提案され
ている（特願平２−４３５３７号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところでアブレーシブ
をスラリー状にしてこれと高圧水とを別々に混合室に供
給してアブレーシブノズルから噴射するアブレーシブジ
ェット噴射装置においては、攪拌タンク中でアブレーシ
ブと水とを攪拌混合するが、アブレーシブは沈降速度が
速いため、スラリー状態を維持するための攪拌に大きな
動力を要する。

【０００７】しかしながら、例えば海底で使用する場合
などでは、大きな動力は得難く、アブレーシブと水との
スラリー混合物を供給する供給ホースが長くなる場合に
は、供給ホース内でアブレーシブの閉塞が生じる問題が
あった。さらに噴射ノズル内においてもスラリー混合物
が不均一であると閉塞が生じてしまうため、ノズル径を
過剰に大きくしなければならなかった。従って、アブレ
ーシブジェットの切断能力を高めることが不可能であっ
た。

【０００８】また、用いるアブレーシブの粒径が大きく
濃度が高くなるほどアブレーシブジェットの切断能力は
高くなるが、相当小さいアブレーシブでさえ沈降してし
まうため、粒径の大きいアブレーシブや高濃度状態での
使用が不可能である等の問題があった。

【０００９】本発明は、前記問題を解消し、供給ホース
内やノズル内でアブレーシブが閉塞し難く、アブレーシ
ブと水とのスラリー状態を維持するための攪拌動力量を
低減し、さらに切断能力を向上させたアブレーシブジェ
ット噴射装置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るアブレーシブジェット噴射装置では、固体粒子と水
とのスラリー混合物を加圧して被加工物に噴射して、ま
たは固体粒子と水とのスラリー混合物を超高圧水と共に
被加工物に噴射して、被加工物の切断・切削を行うアブ
レーシブジェット噴射装置において、前記アブレーシブ
と水とのスラリー混合物に粘度付与剤を混合添加する手
段を備えたものである。

【００１１】また、請求項２に記載の発明に係るアブレ
ーシブジェット噴射装置では、前記請求項１に記載のア
ブレーシブジェット噴射装置において、前記混合添加手
段に前記アブレーシブと水とのスラリー混合物と前記粘
度付与剤とを収容する攪拌タンクを含むものである。

【００１２】

【作用】本発明においては、アブレーシブと水とのスラ
リー混合物に粘度付与剤を混合添加する手段を備えてい
るため、アブレーシブと水と粘度付与剤とのスラリー混
合物では、混合物中のアブレーシブの沈降速度が遅くな
る。従って、アブレーシブと水とのスラリー混合物を供
給する供給ホース内やノズル内でアブレーシブが閉塞し
難くなる。また、アブレーシブと水とのスラリー状態を
維持するための攪拌タンクを備えた場合には、攪拌動力
量を低減することができる。

【００１３】また、均一なスラリー混合物となるため閉
塞性が改善され、ノズル径をより小さくすることが可能
となり、アブレーシブジェットの切断能力を向上させる
ことができる。さらに、アブレーシブの沈降速度が遅く
なるため、アブレーシブの粒径を大きくすることや濃度
を高くすることができ、アブレ−シブジェットの切断能
力を向上させることも可能である。ここで、本発明では
前記粘度付与剤として各種の高粘度高流動性のポリマ
ー、糊料、高分子吸収剤等を利用できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るアブレーシブ
ジェット噴射装置を図面と共に説明すると、図１は水中
での使用状態における実施例装置の構成を示す説明図、
図２は図１に示したアブレーシブ供給装置５の断面図、
図３は図１に示した混合器２０の拡大断面図である。
尚、各図において同一符号は同一部分を示す。

【００１５】図１と図３において、水面上の船３に搭載
された超高圧ポンプ１は、超高圧送水ホース７で超高圧
水コントロールボックス９及びカバ−付送水ホース８を
介して噴射銃４に接続され、ポンプ１からの高圧水が噴
射銃４の銃身２４から混合器２０に供給されている。超
高圧送水ホース７はホースリール２に巻回され、繰出長
さの調節を行うことができるようになっている。更に水
中に保持された攪拌タンク５がアブレーシブホース６を
介して噴射銃４に連通され、アブレーシブと水とのスラ
リー混合物が噴射銃４の混合器２０に供給される。混合
器２０内では、図３に示すように、銃心２４から内蔵ウ
ォータノズル２２を介して混合室２１に噴出される超高
圧水にアブレーシブホース６からのスラリー混合物が混
合され、スラリー混合物を超高圧水で坦持させたアブレ
ーシブ流がノズル２３から外部へ噴射される。

【００１６】一方、図２に示すように、前記アブレーシ
ブホース６は攪拌タンク５からワンタッチカプラ１６を
介して噴射銃４に接続されている。このアブレーシブと
水とのスラリー混合物を収容した円筒形の攪拌タンク５
の底部には、スラリー混合物を攪拌する攪拌スクリュー
１４が付設され、更に該攪拌スクリュー１４を駆動する
電動機１３及び駆動電源１２が搭載されている。攪拌タ
ンク５の上部には開口１７が穿設され、蓋１０の上部水
圧と下部の内部圧力とが均圧になるようにタンク５内部
を蓋１０が上下に摺動変位する。尚、１１は電動機１３
の作動スイッチである。

【００１７】攪拌タンク５内の蓋１０の下部にはアブレ
ーシブと水とのスラリー混合物１５が満たされており、
この混合物１５には粘度付与剤が添加されている。この
粘度付与剤は、アブレーシブと水とのスラリー混合物１
５に混合添加することによって混合物中のアブレーシブ
の沈降速度を遅くする。従って、供給ホース内やノズル
内でアブレーシブが閉塞し難くなる。また、アブレーシ
ブと水とのスラリー状態を維持するため攪拌タンク５の
攪拌動力量を低減する効果もある。この粘度付与剤に
は、ポリマーや糊剤等溶液の粘度を上昇させるものが広
く使用できる。

【００１８】本実施例によれば、水中においても小動力
でよりスムーズにアブレーシブを供給することを可能と
し、アブレーシブジェット噴射装置の適応範囲を水中作
業にまで拡大し得る。

【００１９】また、図４はアブレーシブと水とをスラリ
ー状にしてこれを直接加圧してノズルから噴射する場合
の別の実施例装置の構成図であり、図４において、加圧
装置（圧力容器）３１内にポリマー水溶液とアブレーシ
ブとの混合物を入れ、ポンプ３０で加圧した前記混合物
をノズル３２より噴射する。

【００２０】図４の装置においても、ポリマー添加アブ
レーシブを用いることによりノズルや接続ホース内での
閉塞が生じることなく、被加工物の円滑な切断が可能で
あった。さらにアブレーシブの沈降速度が遅くなり均一
なスラリー混合物が供給されるので、ノズル径を小さく
したり粒径の大きなアブレーシブを使用することが可能
となり、アブレーシブジェットの切断能力を向上するこ
とができた。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば以上説明したとおり、ア
ブレーシブと水とのスラリー混合物に粘度付与剤を混合
添加する手段を備えているため、アブレーシブと水と粘
度付与剤とのスラリー混合物中のアブレーシブの沈降速
度が遅くなる。従って、アブレーシブと水とのスラリー
混合物を供給する供給ホース内やノズル内でアブレーシ
ブによる閉塞が発生し難くなり、またアブレーシブと水
とのスラリー状態を維持するための攪拌タンクを備えた
場合には、その攪拌動力量を低減することができる。

【００２２】更に本発明によれば均一なスラリーが得ら
れるため閉塞防止性が改善され、ノズル径をより小さく
することが可能となり、アブレーシブジェットの切断能
力を向上させることができる。また、アブレーシブの沈
降速度が遅くなるため、アブレーシブの粒径を大きくす
ることや濃度を高くすることができ、アブレ−シブジェ
ットの切断能力を向上させることも可能である等の効果
を奏することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る装置の構成を示す説明
図である。

【図２】図１に示したアブレーシブ供給装置５の断面図
である。

【図３】図１に示した噴射銃４の混合器２０の拡大断面
図である。

【図４】本発明の別の実施例に係る装置の構成を示す説
明図である。

【符号の説明】

１：超高圧ポンプ、４：噴射銃、５：攪拌タンク、６：
アブレーシブホース、７：超高圧送水ホース、９：コン
トロールボックス、１０：摺動蓋、１２：駆動電源、１
３：電動機、１４：攪拌スクリュー、１５：スラリー混
合物、１７：開口、２０：混合器、２１：混合室、２
３：アブレーシブノズル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体粒子と水とのスラリー混合物を加圧
   して被加工物に噴射するか、又は固体粒子と水とのスラ
   リー混合物を超高圧水と共に被加工物に噴射して、被加
   工物の切断・切削を行うアブレーシブジェット噴射装置
   において、前記固体粒子と水とのスラリー混合物に粘度
   付与剤を混合添加する手段を備えたことを特徴とするア
   ブレーシブジェット噴射装置。
2. 【請求項２】 前記混合添加手段が、前記固体粒子と水
   とのスラリー混合物と前記粘度付与剤とを収容する攪拌
   タンクを含むことを特徴とする請求項１に記載のアブレ
   ーシブジェット噴射装置。