JPH05975U - 増圧器の給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ウオータージェット装置に接続される増圧器の
給水装置において、高圧ラインのブロック時に給水ポン
プの全吐出量をその吸入側に循環させることなく装置の
簡略化を図り、コストダウンを図り、耐久性を向上し、
水の水温上昇を避け、水のロスをなくすることが出来る
ようにする。 【構成】高圧シリンダ７への給水ライン２１' に於い
て、ブリードオフライン２１を分岐接続させ、絞り２０
を介装し、給水ポンプ１０からの給水が高圧ライン１４
のストップバルブ１４' のブロック時に全給水量が吸入
側に循環することなく、１／１０程度はブリードオフラ
イン２１から逃され、水温上昇を避け、装置の耐久性を
図り、機構の簡単化が図れるようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

開示技術は、ウオータージェット装置等に用いる高圧力水を得るための増圧器 に対する給水装置の構造の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】

周知の如く、近時の各種の生産機械にあってはその高度の機能を図るべく、そ れらの構造は著しく複雑、且つ、精巧に作製されており、したがって、それらの 機構部には複数種類のパーツが用いられており、相互の取り合いは極めて精密に なされていなければならない。

【０００３】 そのため、初期製造組み付けにおける各パーツの成形加工はその精細度が高く 、したがって、それらの成形加工にはそれに相応した精密な成形加工装置が必要 とされる。

【０００４】 而して、通常機械装置の部品等の成形加工には機械的切削，切断，剥離等の手 段が用いられているが、従来切削，剥離，切断等にはカッターによる機械的な切 断，バーナー等よる溶断，レーザービーム等による穿断等の手段が用いられてい た。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、かかる在来態様の切断等の加工手段にあっては、加工面の切断 粗さ、更には、母材の熱変質等の点から、一次加工，二次加工等を経て仕上げ加 工等の複数工程を必要とし、結果的にコスト高になる不利点があった。

【０００６】 これに対処するに、近時水に対し数百ｋｇ／ｃｍ² 〜数千ｋｇ／ｃｍ² の高圧 、乃至、超高圧を付与してノズルから超音速等の高速で噴出させ、その噴出動圧 により切断，切削，剥離等を行う所謂ウオータージェット技術が実用化され高圧 力水に、更に、ガーネットサンド等のものを混入させたアブレイシブウオーター ジェット等も実用化され、及び、材，合成樹脂は勿論のこと、金属に対する精密 加工が行われるようになってきた。

【０００７】 かかるウオータージェットの高圧力水のための増圧器に付設される給水装置は 、例えば、特公昭４８−２２４８３号公報に示されている如く、切換バルブを介 し低圧のオイルシリンダをレシプロ作動させ、該オイルシリンダのピストンに一 体的に連結されている高圧シリンダのプランジャを進退動させて低圧水を所定圧 に高圧化しチェックバルブを介し高圧ラインからノズルより吐出させるようにし ている。

【０００８】 而して、該種増圧器においては高圧ラインに於けるノズルから吐出される高圧 水の吐出量よりも給水ポンプの給水量が３〜４割多く設計されているものであり 、したがって、ウオータージェットの稼動中等では給水の３〜４割がオーバー量 としてリリーフバルブから無駄に排出され、又、ウオータージェットの加工中断 中においても、高圧ラインに於ける高圧状態を保持する必要から給水ポンプを作 動状態に保つことにより同様にリリーフバルブから給水全量が排出されることか らランニングコストが極めて高くつくという不利点があった。

【０００９】 図４に示す様に、横軸に時間ｔを縦軸に給水ポンプ１０の吐出量Ｑをとると、 高圧ライン１４のノズル１５から高圧力水が吐出されている場合の吐出量Ｑ₂ に 対し給水ポンプ１０の吐出量をＱ₁ とすればオーバーフロー水Ｑ₁ −Ｑ₂ 、停止 中はＱ₁ 全量がリリーフバルブ１８から無駄に排出されることになる。

【００１０】 かかる高圧力水の増圧器における給水の問題は上述ウオータージェット等ばか りでなく、高圧稼動中の機械装置に対する注油等の機構においても同様であった 。

【００１１】 これに対処するに、出願人の先願考案である実願平２−５２４８３号考案等で は、図３に示す様な給水ポンプを搬出実用化して給水のロスを全くないようにし 、高価な給水の無駄な排出を避けるような技術を開発した。

【００１２】 即ち、当該図３に示す様に、油圧式の低圧シリンダ１のピストン２に対し切換 バルブ３を介しモータ４で作動する油圧ポンプ５によりオイルタンク６からのオ イルを相互に給排させてレシプロ動作させ、そのピストン２に一体の高圧シリン ダ７のプランジャ８を進退動させてモータ９により作動する給水ポンプ１０によ り水道水をタンク１１からチェックバルブ１２，１２' を介し交互に給排させ、 高圧化された水をチェックバルブ１３，１３' を介し高圧ライン１４を介しスト ップバルブ１４' を通しノズル１５より吐出させるようにし、給水ポンプ１０に よる給水はアキュームレータ１６に貯められて該アキュームレータ１６の設定圧 力範囲内では高圧シリンダ７からの高圧力水がノズル１５から吐出されるように し、給水ポンプ１０が停止している状態ではアキュームレータ１６から高圧力水 が高圧シリンダ７に供給され、給水圧力がアキュームレータ１６の設定限界圧力 より低下すると、給水ポンプ１０が作動し、高圧シリンダ７に供給すると共にア キュームレータ１６にオーバーフロー水を給水するようにしアキュームレータ１ ６内の給水圧力が設定上限圧力に達すると給水ポンプ１０が停止するように圧力 スイッチ１７を介してオン・オフ作動が反復されるようにされていた。

【００１３】 したがって、ポンプバルブ１４がブロックされていても、リリーフバルブ１８ からのオーバーフロー水の余計な排出が避けられ高価な水のロスが全くないよう になされていた。

【００１４】 しかしながら、かかるシステムの給水装置にあっては、当該図３に示す様に、 アキュームレータ１６、圧力スイッチ１７、加えて、圧抜きバルブ１９が設けら れていることから、それだけ、給水ラインに於ける構造が複雑になり、コスト高 になる不利点があり、しかも、保守点検整備，制御，調整等のメンテナンスが煩 瑣となる不具合があり、給水ポンプ１０のオン・オフ作動制御も著しく複雑にな るという不都合さがあった。

【００１５】

【考案の目的】

この出願の考案の目的は上述従来技術に基づくウオータージェットに付設され る増圧器における給水の問題点を解決すべき技術的課題とし、オーバーフロー水 を給水ポンプの吸入側に可及的に戻すようにし高価な給水のロスをなくし、しか も、給水ラインに於ける吐出が実施されていない場合には、給水が給水ポンプを 循環しても最小量のブリードオフによる給水の水温上昇を避けることが出来るよ うにして各種生産機械製造産業に於ける水圧技術利用分野に益する優れた増圧器 の給水装置を提供せんとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段・作用】

上述目的に沿い先述実用新案登録請求の範囲を要旨とするこの出願の考案の構 成は、前述課題を解決するために、オイルタンクからのオイルをモータによる油 圧ポンプにより切換バルブを介し低圧シリンダに圧送し、そのピストンをレシプ ロ作動させ、該低圧シリンダに一体的に連結した高圧シリンダのプランジャを進 退動させ、給水ポンプによる給水を受けて高圧化しチェックバルブより高圧ライ ンによりストップバルブを介しノズルより所定に吐出されるようにされ、而して 、給水ポンプから高圧シリンダへの給水ラインに於いて高圧ラインのストップバ ルブのブロック時には給水ポンプの吐出量全量が、又、ノズル噴射時においては 余剰水がオーバーフロー水としてリリーフバルブを介し吸入側に循環され、そこ で、給水ラインの吐出側に於いては高圧シリンダ側とは別にブリードオフライン を分岐させて絞りを介設させ、該絞りより給水ポンプの吐出量よりも、例えば、 １割等所定量の水をブリードオフさせて逃すようにし、又、その分だけ循環水の 水温の上昇を避け、熱エネルギーのロスの発生がないようにし、在来態様のアキ ュームレータや圧力スイッチ、圧抜きバルブ等が装備されないようにしイニシャ ルコスト、及び、ランニングコストの低減を図り、装置の耐久性が向上するよう にした技術的手段を講じたものである。

【００１７】

【実施例】 次に、この出願の考案の１実施例を図１、図２に基づいて説明すれば以下の通 りである。

【００１８】 尚、図３、図４と同一態様部分は同一符号を用いて説明するものとする。

【００１９】 図１に示す態様において、１は油圧式の低圧シリンダであり、その内部には進 退動自在にピストン２が設けられて所定の切換バルブ３を介しモータ４により作 動される油圧ポンプ５よりオイルタンク６からのオイルをその前後の室に吸排さ れて該ピストン２を前後動させてレシプロ作動するようにされている。

【００２０】 而して、７は高圧シリンダであり、低圧シリンダ１に一体連結され、そのピス トン２に一体延設されたプランジャ８をスライド自在にされており、その前後室 は水道水よりも純度が高く処理された水をタンク１１からモータ９を介し作動す る給水ポンプ１０によりチェックバルブ１２，１２' を介し交互に吸排され、所 定圧に高圧化されてチェックバルブ１３，１３' を介し高圧ライン１４のストッ プバルブ１４' からノズル１５により図示しないウオータージェットのミキシン グチャンバに吐出されるようにされている。

【００２１】 而して、この出願の考案においては高圧シリンダ７への給水ラインに於いてブ リードオフライン２１が分岐接続され、その中途に絞り２０が介装され、該絞り ２０は高圧ライン１４からノズル１５により吐出される最大吐出量の１割程度の ブリードオフ量にされるように予め所定に調整されている。

【００２２】 尚、給水ポンプ１０の給水ラインに於いては水タンク１１にリリーフバルブ１ ８がオーバー量を循環されるように外装されている。

【００２３】 尚、２２は出力計であり、２３はチェックバルブである。

【００２４】 そして、図２に示す様に、この出願の考案においては給水ポンプ１０の吐出量 Ｑを縦軸に、横軸に時間ｔをとると、給水ポンプ１０の吐出量Ｑ₁ に対しノズル ５よりの高圧力水量をＱ₂ 、及び、Ｑ₁ に対し１／１０の量のブリードオフ量を Ｑ₃ が設定されることにより絞り２０がない場合にオーバーフロー水がリリーフ バルブ１８より排出される量Ｑ₁ −Ｑ₂ に比し充分に節水することが出来るよう にされている。

【００２５】 上述構成において、モータ４によりオイルポンプ５が作動し、オイルタンク６ 寄りのオイルで切換バルブ３を介し低圧シリンダ１のピストン２を作動させ、図 示しないリミットスイッチ等により該切換バルブ３が所定に切換作動されると、 高圧シリンダ７のプランジャ８も一体的に進退動し、モータ９による給水ポンプ １０からの水を吸排して高圧化しチェックバルブ１３，１３' を介し高圧ライン １４に於いてストップバルブ１４' を介しノズル１５からウオータージェットの ミキシングチャンバ等へ高圧水を吐出し、チェックバルブ１２，１２' により給 水ラインへの逆流は阻止され、ウオータージェットの非作動状態においてはスト ップバルブ１４' のブロックにより給水ラインに於ける給水ポンプ１０からの吐 出給水はその全量がリリーフバルブ１８を経て吸入側に循環しようとするが、一 部は、即ち、給水ノズル１０の全吐出量の１／１０程度が絞り２０を介しブリー ドオフライン２１から排出され、したがって、給水ラインに於ける給水全量の循 環による水温上昇は避けられ、給水ポンプ１０のバルブシート等の耐熱性等が避 けられる。

【００２６】 勿論、水道水のロスも充分に防がれる。

【００２７】 そして、ウオータージェットが再び稼動状態に移ると、前述高圧ライン１４が 再開されて給水ポンプ１０の吐出量の設計量の給水が高圧ライン１４からノズル １５へと圧送されることになる。

【００２８】 尚、この出願の考案の実施態様は上述実施例に限るものでないことは勿論であ り、例えば、絞りについては稼動条件に応じて適宜に調整出来るような調節タイ プにする等種々の態様が採用可能である。

【００２９】 又、適用対象の増圧器はウオータージェット装置に付設するものばかりでなく 、機械装置に対するオイル注入等にも適用出来ることは勿論のことである。

【００３０】

【考案の効果】

以上、この出願の考案によれば、基本的にウオータージェット等に用いる増圧 器の給水装置において、低圧シリンダに一体付設された高圧シリンダのプランジ ャの吸排室にチェックバルブを介して接続された給水ポンプの吐出ラインにてブ リードオフラインを分岐接続させて該ブリードオフラインに給水ポンプの全吐出 量の１／１０等の量に設定される等された絞りを介装したことにより高圧シリン ダからノズル等への高圧ラインがストップバルブ等によりブロックされた場合に 、給水ラインに於いて給水ポンプからの全吐出量がリリーフバルブを介し吸入側 に循環されることなく、一部がブリードオフラインを経て逃されることにより、 該絞りがない場合にオーバーフロー水が全てリリーフバルブより排出されないこ とから水道水のロスが防がれ、ランニングコストが低減出来るという優れた効果 が奏される。

【００３１】 しかも、在来態様の如く、アキュームレータや圧力スイッチ、圧抜きバルブ等 を設けずとも良く、機構が簡単になり、製造組み付け等のイニシャルコストが高 くつかず、又、それだけのメンテナンスが不要となり、この点から耐久性が向上 するという効果があり、又、給水ポンプのオン・オフ制御等の複雑な制御システ ムも不要となり、この点からもコストダウンが図れ、メンテナンスがし易くなり 、装置の耐久性が向上するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の考案の１実施例の模式機構図であ
る。

【図２】ブリードオフに於ける節水の模式グラフ図であ
る。

【図３】従来技術における増圧器の給水装置の模式機構
図である。

【図４】オーバーフロー水のノズルの吐出量と給水ポン
プの吐出量との関係模式グラフ図である。

【符号の説明】

５ 油圧ポンプ ３ 切換ポンプ １ 低圧シリンダ ７ 高圧シリンダ １２，１２' ，１３，１３' チェックバルブ １４ 高圧吐出ライン １０ 給水ポンプ １８ リリーフバルブ ２１ ブリードオフライン ２０ 絞り ２１' 給水ライン

フロントページの続き (72)考案者 国代 孝章 兵庫県神戸市西区櫨谷町松本234番地 川 崎重工業株式会社西神戸工場内 (72)考案者 辻田 京史 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ポンプに切換バルブを介して接続する
   低圧シリンダに連結した高圧シリンダがチェックバルブ
   を介して高圧吐出ラインに接続されると共に他のチェッ
   クバルブを介して給水ポンプを有する給水ラインに接続
   され該給水ポンプにリリーフバルブが給水側に接続して
   外装されている増圧器の給水装置において、上記給水ラ
   インにブリードオフラインが分岐接続され、該ブリード
   オフラインに絞りが介設されていることを特徴とする増
   圧器の給水装置。
2. 【請求項２】上記絞りが上記高圧ラインの最大送水量の
   約１０％に調整されていることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の増圧器の給水装置。