JPH09141215A - 液中高圧洗浄方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄槽12の水14内にワーク18と共にノズル20
を配置し、ノズル20からの水14の高速・高圧噴射により
ワーク18を洗浄する水中高圧洗浄装置10において、プラ
ンジャポンプ装置36の低圧化及び低容量化を図りつつ、
ワーク18の洗浄性も向上させる。 【解決手段】 ノズル20からの水14の高速・高圧噴射を
従来の連続式から間欠式に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液中に浸漬させ
た被洗浄物へ向けてノズルより高速・高圧噴流を噴射し
て洗浄（ばり取り等も含む。）する液中高圧洗浄方法及
び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水中に浸漬させた被洗浄物へ向けてノズ
ルより高速・高圧噴流を噴射し、キャビテーション気泡
を利用しながら、被洗浄物の油膜等の表面付着物の剥離
や、被洗浄物の機械加工部のばり取り等を行う水中洗浄
装置はすでに知られている（例：特公平４−４３７１２
号公報及び特開平５−２１２３１７号公報等）。従来の
水中洗浄装置では、ノズルは高速・高圧噴流を連続的に
噴射している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の水中洗浄装置の
問題点は次のとおりである。 （ａ）ノズルからの高速・高圧噴射のために、非常に高
圧型のポンプを必要とする。 （ｂ）噴射水の消費量が著しく増大するとともに、大容
量のポンプが必要とされる。 （ｃ）被洗浄物への高速・高圧噴流の衝突力及びキャビ
テーション気泡の破裂力だけで被洗浄物を洗浄してい
る。

【０００４】この発明の目的は、上記の問題点を克服す
る液中高圧洗浄方法及び装置を提供することである。こ
の発明の他の目的は、被洗浄物の洗浄に寄与する衝撃波
動流を効果的に生成できる液中高圧洗浄方法及び装置を
提供することである。この発明の他の目的は、ノズルか
らの間欠噴射を適切に行える液体供給手段を装備する液
中高圧洗浄装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の液中高圧洗浄
方法では、液体(14)中に被洗浄物(18)及びノズル(20)を
配置し、ノズル(20)より被洗浄物(18)へ向けて液体(14)
を高速・高圧で間欠噴射する。

【０００６】この発明において、ノズル(20)から噴射さ
れる液体(14)の高速・高圧の概念として、高速とはノズ
ル(20)における噴射速度が少なくとも４００〜５００ｍ
／ｓを含む範囲の高速とし、高圧とはノズル(20)におけ
る噴射圧が少なくとも３５０〜５００ｋｇｆ／ｃｍ＾２
（＾２は平方を意味するものとする。「ｃｍ＾２」とは
平方ｃｍのことである。）を含む範囲の高圧とする。

【０００７】この液中高圧洗浄方法では、ノズル(20)か
らの断続的な液体(14)の高速・高圧噴射は、ノズル(20)
の前方における液体(14)を剪断して、キャビテーション
気泡(74)を生成するとともに、断続的な衝撃波動流(26)
をノズル(20)の前方に生成する。キャビテーション気泡
(74)及び衝撃波動流(26)は被洗浄物(18)へ到達し、被洗
浄物(18)は、衝撃波動流(26)の衝突及びキャビテーショ
ン気泡(74)の破裂力によって洗浄（ばり取りも含む。）
される。衝撃波動流(26)は、さらに、単に被洗浄物(18)
に衝突するだけでなく、断続性に因るあおり力をもちつ
つ、被洗浄物(18)に当たり、被洗浄物(18)を効果的に洗
浄する。

【０００８】この発明の他の液中高圧洗浄方法では、ノ
ズル(20)から被洗浄物(18)への噴流方向へノズル(20)を
内側に含む範囲でノズル(20)の放射方向外側を包囲する
筒体(22)を設け、先端方向へ径を漸増する筒体(22)のテ
ーパ部(58)により衝撃波動流(26)を案内する。

【０００９】この液中高圧洗浄方法では、ノズル(20)か
らの液体(14)の高速・高圧噴射により生成された衝撃波
動流(26)は、筒体(22)のテーパ部(58)に案内されつつ、
被洗浄物(18)へ向かう。筒体(22)のテーパ部(58)によ
り、衝撃波動流(26)は、拡散を適切に防止されつつ、大
きな衝撃力を付与されて、被洗浄物(18)に当たる。筒体
(22)の基端側は、すなわち被洗浄物(18)とは反対側の端
は、閉塞されることなく、開放しており、噴流の流れ方
向へ筒体(22)より後方の液体(14)が、筒体(22)内へ流入
自在となり、筒体(22)内での衝撃波動流(26)の適切な生
成に寄与する。

【００１０】この発明の液中高圧洗浄装置(10)は次の
（ａ）及び（ｂ）の要素を有している。 （ａ）高圧の液体(14)を間欠的に吐出する液体供給手段
(24) （ｂ）液体供給手段(24)からの高圧の液体(14)の間欠的
な供給に従って被洗浄物(18)へ向けて液体(14)を高速・
高圧で間欠噴射するノズル(20)

【００１１】この液中高圧洗浄装置(10)では、液体供給
手段(24)はノズル(20)へ高圧の液体(14)を間欠的に送
り、ノズル(20)は液体(14)を間欠的に高速・高圧噴射す
る。ノズル(20)からの液体(14)の間欠的な高速・高圧噴
射は、ノズル(20)出口の噴流(72)と周囲の液体(14)の境
界面において速度勾配が非常に大きくなって、キャビテ
ーション気泡(74)を生成するとともに、ノズル(20)の前
方に衝撃波動流(26)を生成する。キャビテーション気泡
(74)及び衝撃波動流(26)は被洗浄物(18)へ到達し、被洗
浄物(18)は、衝撃波動流(26)の衝突及びキャビテーショ
ン気泡(74)の破裂力によって洗浄（ばり取りも含む。）
される。衝撃波動流(26)は、さらに、単に被洗浄物(18)
に衝突するだけでなく、断続性に因るあおり力をもちつ
つ、被洗浄物(18)に当たり、被洗浄物(18)を効果的に洗
浄する。

【００１２】この発明の他の液中高圧洗浄装置(10)はさ
らに次の（ｃ）の要素を有している。 （ｃ）ノズル(20)より先端側に先端方向へ径を漸増する
テーパ部(58)を備えノズル(20)から被洗浄物(18)への噴
流方向へノズル(20)を内側に含む範囲でノズル(20)の放
射方向外側を包囲する筒体(22)

【００１３】この液中高圧洗浄装置(10)では、ノズル(2
0)からの液体(14)の高速・高圧噴射により生成された衝
撃波動流(26)は、筒体(22)のテーパ部(58)に案内されつ
つ、被洗浄物(18)へ向かう。筒体(22)のテーパ部(58)に
より、衝撃波動流(26)は、拡散を適切に防止されつつ、
大きな衝撃力を付与されて、被洗浄物(18)に当たる。筒
体(22)の基端側は、すなわち被洗浄物(18)とは反対側の
端は、閉塞されることなく、開放しており、噴流の流れ
方向へ筒体(22)より後方の液体(14)が、筒体(22)内へ流
入自在となり、筒体(22)内での衝撃波動流(26)の適切な
生成に寄与する。

【００１４】この発明の他の液中高圧洗浄装置(10)で
は、筒体(22)は、その先端方向へ径を漸減してテーパ部
(58)へ連なる逆テーパ部(56)をテーパ部(58)の基端側に
備えている。

【００１５】この液中高圧洗浄装置(10)では、筒体(22)
の基端側から筒体(22)内へ流入した液体(14)は筒体(22)
の逆テーパ部(56)を経てテーパ部(58)へ至る。テーパ部
(58)の基端側は、最適な衝撃波動流(26)を生成するのに
望ましい位置及び径とされ、その径は筒体(22)の基端側
の径とは相違したものとなる。逆テーパ部(56)は、筒体
(22)の基端側からテーパ部(58)へ向かう被洗浄物(18)の
流れを円滑にし、テーパ部(58)における衝撃波動流(26)
の適切な生成に寄与する。

【００１６】この発明の他の液中高圧洗浄装置(10)で
は、液体供給手段(24)は、間欠的な吐出行程によりノズ
ル(20)へ液体(14)を間欠的に供給する往復ポンプ(204)
を含む。

【００１７】この液中高圧洗浄装置(10)では、ノズル(2
0)は、往復ポンプ(204)の吸排サイクルによる液体(14)
の間欠的な吐出をそのまま受けて、これにより、往復ポ
ンプ(204)から間欠的に供給された液体(14)を間欠的に
噴射する。ノズル(20)へ液体(14)を間欠的に供給するた
めには通常、周期的に開閉する間欠弁を配備するが、こ
の液中高圧洗浄装置(10)では、このような間欠弁を省略
でき、液体供給手段(24)の構造を簡略化できる。

【００１８】この発明の他の液中高圧洗浄装置(10)で
は、液体供給手段(24)は、往復ポンプ(204)の駆動軸(21
2)が往復ポンプ(204)の吸入行程及び吐出行程において
それぞれ低速回転及び高速回転するように、入力軸(22
6)の等速回転を非等速回転へ変換して、駆動軸(212)へ
伝達する相互にかみ合う駆動側非円形歯車(230)及び被
駆動側非円形歯車(232)を備えている。

【００１９】この液中高圧洗浄装置(10)では、入力軸(2
26)の等速回転は、駆動側非円形歯車(230)及び被駆動側
非円形歯車(232)を経て、非等速回転へ変換されて、往
復ポンプ(204)の駆動軸(212)へ伝達され、駆動軸(212)
は、吐出行程及び吸入行程ではそれぞれ高速及び低速で
回転する。これにより、往復ポンプ(204)は、ノズル(2
0)の方への液体(14)の吐出速度が増大し、往復ポンプ(2
04)からの液体(14)の吐出は短時間に行われる。こうし
て、ノズル(20)からの液体(14)の噴射圧を急峻にすると
ともに、そのピークを上昇させて、適切な間欠噴射を得
ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明を
説明する。図１は水中高圧洗浄装置10の全体の構成図で
ある。洗浄槽12は、オーバフロー口（図示せず）のレベ
ルまでの水14を貯留する。制御棒16は、その中心線の周
りに回転自在で、上下動自在で、かつ水平面内の相互に
直角の２軸方向へ移動自在になっており、下端において
ワーク18を分離自在に掴み、ワーク18を洗浄槽12へ出し
入れ自在、洗浄槽12内の任意の位置へ移動自在、及びワ
ーク18の向きを変更自在にしている。ノズル20は洗浄槽
12の水14内の所定深さに位置し、案内筒22はノズル20の
中心線に対して放射方向外方からノズル20を包囲する。
ノズル20及び案内筒22はノズル装置52を構成する。ノズ
ル20は、高圧水供給装置24から高速・高圧の水14を間欠
的に供給され、前方へ噴射する。間欠的な衝撃波動流26
は、ノズル20からの水14の間欠的な高速・高圧噴射に伴
い、案内筒22内に生成される。

【００２１】高圧水供給装置24において、モータ起動盤
28は、交流電源30から交流電力を供給され、モータ32の
運転を制御する。モータ32の回転は、動力伝達ベルト34
を介してプランジャポンプ装置36へ伝達され、プランジ
ャポンプ装置36を駆動する。給水槽38は所定量の水14を
貯留し、プランジャポンプ装置36は、給水槽38内の水14
を、ストレーナ40及び吸入管路42を介して吸入する。吐
出管路44は、プランジャポンプ装置36から吐出されて来
る水14をノズル20へ導く。戻し管路46は、プランジャポ
ンプ装置36の吐出口近傍において吐出管路44から分岐
し、下端を給水槽38に臨ませている。リリーフ弁48は、
戻し管路46に配設され、吐出管路44内の水圧が過大な値
になると、開いて、吐出管路44内の水14を給水槽38へ戻
し、吐出管路44内の水圧が過大になるのを回避する。圧
力計50は、プランジャポンプ装置36の吐出口に装備され
て、プランジャポンプ装置36の吐出圧を測定する。

【００２２】図２は図１のワーク18及びノズル装置52の
詳細図である。案内筒22は、ノズル20の放射方向外側に
おいてノズル20の中心線に同軸的にかつノズル20との間
に放射方向へ所定間隙を空けて配設され、ノズル20の中
心線方向へノズル20を内側に含む範囲で延びている。案
内筒22は、基端側から円筒部54、先端側へつぼむ逆円錐
台部56、及び先端側へ径を広げる円錐台部58を順番に連
ねて備えている。ワーク18は、洗浄作業時では円錐台部
58の先端に対峙して配置され、複数個のドリル孔60を有
し、ドリル孔60内の個所にはばり62が存在する。

【００２３】図３はノズル装置52の各部の寸法及び角度
を好ましい数値比率又は数値を例示している。ノズル20
は、中心線に沿って基端側から円柱部64、先端方向へつ
ぼまる逆円錐台部66、最小内径部としての噴孔部68、及
び先端方向へ径を広げる円錐台部70を順番に連ねて有し
ている。各部の寸法及び角度は図３に図示のとおりであ
る。なお、寸法については、噴孔部68の径及び円錐台部
70の最大径をそれぞれｄ及びｅの基準寸法にして表して
いる。

【００２４】図４及び図５はそれぞれノズル装置52及び
ワーク18における衝撃波動流26等の状態を示している。
図４及び図５を中心に参照しつつ、水中高圧洗浄装置10
の作用について説明する。プランジャポンプ装置36は、
モータ32からの回転動力により駆動されて、給水槽38内
の水14を吸入して、高圧の水14を間欠的に吐出する。プ
ランジャポンプ装置36から間欠的に吐出された高圧の水
14は吐出管路44を経てノズル装置52のノズル20へそのま
ま間欠的に供給される。ノズル20は高圧水供給装置24か
らの水14の供給に従って水14を高速・高圧噴射し、結
果、噴流72がノズル20から間欠的に噴射される。なお、
ノズル20における水14の噴射速度及び噴射圧はそれぞれ
４００〜５００ｍ／ｓ及び３５０〜５００ｋｇｆ／ｃｍ
＾２である。噴流72は、ノズル20の出口の噴流72と周囲
の水14の境界面において速度勾配が非常に大きくなっ
て、キャビテーション気泡74を生成する。また、ノズル
20からの噴流72の間欠的な噴射は、断続的な衝撃波動流
26をノズル20の前方に生成する。案内筒22は、基端側に
おいて開放されており、案内筒22の後方の水14は、円筒
部54の後端開口部を介して案内筒22内へ流入し、ノズル
20の放射方向外側ではＦ１（図４）のように円筒部54及
び逆円錐台部56の内面に沿って流れ、また、円錐台部70
において、Ｆ２（図４）のように、円錐台部70の面に沿
って放射方向外側から内側へ向かう。円錐台部58は、衝
撃波動流26の放射方向範囲を適当に絞り、衝撃波動流26
が拡散により弱まるのを防止しつつ、大きな強度を保持
しつつ先端側へ案内する。円錐台部58の基端側位置及び
基端側径は、適切な衝撃波動流26を生成するように、規
定されるため、円錐台部58の基端側の径は円筒部54の最
適径とは相違したものとなる。逆円錐台部56は、この相
違にもかかわらず、水14が円筒部54から円錐台部58へ円
滑に流れて、適切な衝撃波動流26の生成に支障のないよ
うにする。

【００２５】ワーク18は、断続的な衝撃波動流26を衝突
され、表面を洗浄される。また、ワーク18に到達したキ
ャビテーション気泡74が、破裂し、破裂力によりワーク
18を洗浄する。断続的な衝撃波動流26は、ワーク18の外
側表面に衝突するとともに、ワーク18の衝突面に開口す
るドリル孔60内に進入する。衝撃波動流26は、衝突の際
の衝撃力の他に、断続的な流れによりあおる機能をも
つ。こうして、衝撃力とあおり力とが相乗して、ワーク
18の表面の効果的な剥離及び効果的なばり62の除去が行
われる。

【００２６】図６及び図７はプランジャポンプ装置36を
それぞれ上方及び側方から見た断面で示す構造図であ
る。プランジャポンプ装置36は回転速度変換部202及び
プランジャポンプ部204を備える。プランジャポンプ部2
04の駆動軸212は、中心が駆動軸212の中心線から偏倚す
る円形のクランクピン部214を有し、クランクピン部214
の両側においてクランクケース216のケース本体218へベ
アリング220を介して回転自在に軸支されている。ケー
ス本体218は、駆動軸212の軸方向両側においてそれぞれ
蓋222，224により開口を封鎖されている。回転速度変換
部202において、入力軸226は、プランジャポンプ部204
の駆動軸212に対して平行に延び、軸方向の２個所にお
いてベアリング228を介してそれぞれ蓋222及びケース本
体218に回転自在に軸支されている。駆動側非円形歯車2
30及び被駆動側非円形歯車232は、非円形のピッチ曲線
を有し、それぞれ入力軸226及び駆動軸212に回転方向へ
一体的に嵌合し、相互にかみ合っている。

【００２７】プランジャ234は、クランクケース216の案
内238に嵌合して案内238の軸方向へ案内されるクロスヘ
ッド236を基端側に有している。コンロッド239は、大端
部を円形のクランクピン部214に周方向へ相対回転自在
に嵌合しているとともに、小端部を、クロスピン237を
介してクロスヘッド236へ連結している。

【００２８】マニホールド240は、クランクケース216に
接合され、下面側に吸入口242を有し、先端面の上部に
吐出口244を有している。ポンプ室246は、マニホールド
240内に形成され、吸入口242及び吐出口244へ連通して
いる。吸入弁248は、吸入口242とポンプ室246との間に
組込まれて、プラグ250によりマニホールド240からの抜
けを阻止され、ポンプ室246から吸入口242への液体の逆
流を阻止する。吐出弁252は、ポンプ室246と吐出口244
との間に組込まれて、プラグ254によりマニホールド240
からの抜けを阻止され、吐出口244からポンプ室246への
液体の逆流を阻止する。シール保持器255，256は、クラ
ンクケース216とマニホールド240との接合部に嵌挿さ
れ、軸方向両側の内周側にカラー257を介装されてオイ
ルシール258，260を保持し、クランクケース216内の潤
滑油がプランジャ234の周部を介して漏出して来るのを
阻止する。Ｖパッキン262は、シール保持器256によりマ
ニホールド240の段部に押圧されて、放射方向へ膨ら
み、内周側においてプランジャ234の周部に摺接して、
ポンプ室246のシールを保持する。

【００２９】図８はプランジャ234の駆動機構図であ
る。プランジャ234は、コンロッド239を介して駆動軸21
2のクランクピン部214へ連結しており、駆動軸212の回
転に伴って、駆動軸212の一方の半回転では、吸入行程
となって、ポンプ室246の容積を減少し、駆動軸212の他
方の半回転では、吐出行程となって、ポンプ室246の容
積を増大し、これは従来のプランジャポンプと同様であ
る。このプランジャポンプ装置36では、エンジン等の原
動機からの回転は、入力軸226へ入力され、駆動側非円
形歯車230及び被駆動側非円形歯車232を介して駆動軸21
2へ伝達される。駆動側非円形歯車230及び被駆動側非円
形歯車232のピッチ曲線の設計・製作は、例えば機械設
計第２９巻第１１号（１９８５年９月号）第１３頁〜第
１８頁「非円形歯車の設計・製作とその応用（執筆者：
（株）長岡歯車製作所 山崎隆氏）」に基づいて行われ
ればよく、このプランジャポンプ装置36では、入力軸22
6の等速回転に対して、駆動軸212は、吐出行程の半回転
における回転速度を吸入行程の半回転における回転速度
より増大させられるように、駆動側非円形歯車230及び
被駆動側非円形歯車232のピッチ曲線が設定される。

【００３０】図９は横軸を入力軸226の回転角とし縦軸
をプランジャ234の変位及び速度比とする特性グラフで
ある。駆動側非円形歯車230及び被駆動側非円形歯車232
のピッチ曲線が図８のように設定された結果、吐出行程
及び吸入行程に対応する入力軸226の回転角範囲は、１
８０°に対して大幅に変更され、例えばそれぞれ９０°
及び２７０°となっている。これにより、駆動軸212
は、吐出行程での回転速度が吸入行程での回転速度より
大幅に増大し、吐出行程におけるプランジャ234の移動
速度は大幅に増大し、吐出行程におけるポンプ室246の
容積の減少速度は増大し、吐出口244から間欠吐出する
液体の吐出圧が増大する。

【００３１】このように、プランジャポンプ装置36の入
力軸226はモータ32からの回転動力により等速回転さ
れ、この等速回転は、回転速度変換部202の駆動側非円
形歯車230及び被駆動側非円形歯車232の相互のかみ合い
により非等速回転へ変換され、プランジャポンプ部204
の駆動軸212は、プランジャポンプ部204の吸入行程及び
吐出行程においてそれぞれ低速及び高速となるような非
等速回転で回転される。結果、吐出口244からの水14の
吐出は短時間で行われて、プランジャポンプ装置36から
ノズル20へ送られる水14の水圧のピークは増大する。

【００３２】図１０はノズル20からの噴流72の速度を断
続流及び連続流とした場合を比較して示している。断続
的な噴流72の速度（実線）は、発明の実施の形態のよう
に、プランジャポンプ装置36をノズル20へ接続した場合
である。連続的な噴流72の速度（破線）は、吸入行程及
び排気行程の周期を１：１とする往復ポンプをモータ32
により駆動し、すなわちプランジャポンプ装置36と同一
の等速入力回転速度で駆動し、さらに、その往復ポンプ
の吐出圧を調圧弁で平滑な一定値にしてから、ノズル20
へ送った場合である。噴流72の断続噴射の場合、噴射時
間噴射中止時間の比率は１：（３〜５）とするのが洗浄
を効果的にする。

【００３３】噴流72の衝撃力Ｆは次式で表される。な
お、＾ｎ（ｎは任意の数字）はｎ乗を意味する。なお、
Ｆ：衝撃力［ｋｇｆ］、ρ：流体の密度［ｋｇｆ・ｓｅ
ｃ＾２／ｍ＾４］、Ｑ：噴流72の流量［ｍ＾３／ｓｅ
ｃ］、Ｖ：噴流72の平均速度［ｍ／ｓｅｃ］である。 Ｆ＝ρ・Ｑ・Ｖ

【００３４】図１０より、発明の実施の形態では、同一
の等速回転入力に対して噴流72の速度のピークが大幅に
高まるとともに、噴流72の生成に要する水14の消費量を
大幅に低減できることが理解できる。また、断続的な各
噴流72について、その衝撃力Ｆが大幅に増大することが
上記のＦ＝Ｐ・Ｑ・Ｖから理解できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水中高圧洗浄装置の全体の構成図である。

【図２】図１のワーク及びノズル装置の詳細図である。

【図３】ノズル装置の各部の寸法及び角度を好ましい数
値比率又は数値を例示する図である。

【図４】ノズル装置における衝撃波動流等の状態を示す
図である。

【図５】ワークにおける衝撃波動流等の状態を示す図で
ある。

【図６】プランジャポンプ装置を上方から見た断面で示
す構造図である。

【図７】プランジャポンプ装置を側方から見た断面で示
す構造図である。

【図８】プランジャの駆動機構図である。

【図９】横軸を入力軸の回転角とし縦軸をプランジャの
変位及び速度比とする特性グラフである。

【図１０】ノズルからの噴流の速度を断続流及び連続流
とした場合を比較して示す図である。

【符号の説明】 １０ 水中高圧洗浄装置（液中高圧洗浄装置） １４ 水（液体） １８ ワーク（被洗浄物） ２０ ノズル ２２ 案内筒（筒体） ２４ 高圧水供給装置（液体供給手段） ２６ 衝撃波動流 ５６ 逆円錐台部（逆テーパ部） ５８ 円錐台部（テーパ部） ７４ キャビテーション気泡 ２０４ プランジャポンプ部（往復ポンプ） ２１２ 駆動軸 ２２６ 入力軸 ２３０ 駆動側非円形歯車 ２３２ 被駆動側非円形歯車

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 液中高圧洗浄方法及び装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液中に浸漬させ
た被洗浄物へ向けてノズルより高速・高圧噴流を噴射し
て洗浄（ばり取り等も含む。）する液中高圧洗浄方法及
び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水中に浸漬させた被洗浄物へ向けてノズ
ルより高速・高圧噴流を噴射し、キャビテーション気泡
を利用しながら、被洗浄物の油膜等の表面付着物の剥離
や、被洗浄物の機械加工部のばり取り等を行う水中洗浄
装置はすでに知られている（例：特公平４−４３７１２
号公報及び特開平５−２１２３１７号公報等）。従来の
水中洗浄装置では、ノズルは高速・高圧噴流を連続的に
噴射している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の水中洗浄装置の
問題点は次のとおりである。 （ａ）ノズルからの高速・高圧噴射のために、非常に高
圧型のポンプを必要とする。 （ｂ）噴射水の消費量が著しく増大するとともに、大容
量のポンプが必要とされる。 （ｃ）被洗浄物への高速・高圧噴流の衝突力及びキャビ
テーション気泡の破裂力だけで被洗浄物を洗浄してい
る。

【０００４】この発明の目的は、上記の問題点を克服す
る液中高圧洗浄方法及び装置を提供することである。こ
の発明の他の目的は、被洗浄物の洗浄に寄与する衝撃波
動流を効果的に生成できる液中高圧洗浄方法及び装置を
提供することである。この発明の他の目的は、ノズルか
らの間欠噴射を適切に行える液体供給手段を装備する液
中高圧洗浄装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の液中高圧洗浄
方法では、液体(14)中に被洗浄物(18)及びノズル(20)を
配置し、ノズル(20)より被洗浄物(18)へ向けて液体(14)
を高速・高圧で間欠噴射する。

【０００６】この発明において、ノズル(20)から噴射さ
れる液体(14)の高速・高圧の概念として、高速とはノズ
ル(20)における噴射速度が少なくとも４００〜５００ｍ
／ｓを含む範囲の高速とし、高圧とはノズル(20)におけ
る噴射圧が少なくとも３５０〜５００ｋｇｆ／ｃｍ＾２
（＾２は平方を意味するものとする。「ｃｍ＾２」とは
平方ｃｍのことである。）を含む範囲の高圧とする。

【０００７】この液中高圧洗浄方法では、ノズル(20)か
らの断続的な液体(14)の高速・高圧噴射は、ノズル(20)
の前方における液体(14)を剪断して、キャビテーション
気泡(74)を生成するとともに、断続的な衝撃波動流(26)
をノズル(20)の前方に生成する。キャビテーション気泡
(74)及び衝撃波動流(26)は被洗浄物(18)へ到達し、被洗
浄物(18)は、衝撃波動流(26)の衝突及びキャビテーショ
ン気泡(74)の破裂力によって洗浄（ばり取りも含む。）
される。衝撃波動流(26)は、さらに、単に被洗浄物(18)
に衝突するだけでなく、断続性に因るあおり力をもちつ
つ、被洗浄物(18)に当たり、被洗浄物(18)を効果的に洗
浄する。

【０００８】この発明の他の液中高圧洗浄方法では、ノ
ズル(20)から被洗浄物(18)への噴流方向へノズル(20)を
内側に含む範囲でノズル(20)の放射方向外側を包囲する
筒体(22)を設け、先端方向へ径を漸増する筒体(22)のテ
ーパ部(58)により衝撃波動流(26)を案内する。

【０００９】この液中高圧洗浄方法では、ノズル(20)か
らの液体(14)の高速・高圧噴射により生成された衝撃波
動流(26)は、筒体(22)のテーパ部(58)に案内されつつ、
被洗浄物(18)へ向かう。筒体(22)のテーパ部(58)によ
り、衝撃波動流(26)は、拡散を適切に防止されつつ、大
きな衝撃力を付与されて、被洗浄物(18)に当たる。筒体
(22)の基端側は、すなわち被洗浄物(18)とは反対側の端
は、閉塞されることなく、開放しており、噴流の流れ方
向へ筒体(22)より後方の液体(14)が、筒体(22)内へ流入
自在となり、筒体(22)内での衝撃波動流(26)の適切な生
成に寄与する。

【００１０】この発明の液中高圧洗浄装置(10)は次の
（ａ）及び（ｂ）の要素を有している。 （ａ）高圧の液体(14)を間欠的に吐出する液体供給手段
(24) （ｂ）液体供給手段(24)からの高圧の液体(14)の間欠的
な供給に従って被洗浄物(18)へ向けて液体(14)を高速・
高圧で間欠噴射するノズル(20)

【００１１】この液中高圧洗浄装置(10)では、液体供給
手段(24)はノズル(20)へ高圧の液体(14)を間欠的に送
り、ノズル(20)は液体(14)を間欠的に高速・高圧噴射す
る。ノズル(20)からの液体(14)の間欠的な高速・高圧噴
射は、ノズル(20)出口の噴流(72)と周囲の液体(14)の境
界面において速度勾配が非常に大きくなって、キャビテ
ーション気泡(74)を生成するとともに、ノズル(20)の前
方に衝撃波動流(26)を生成する。キャビテーション気泡
(74)及び衝撃波動流(26)は被洗浄物(18)へ到達し、被洗
浄物(18)は、衝撃波動流(26)の衝突及びキャビテーショ
ン気泡(74)の破裂力によって洗浄（ばり取りも含む。）
される。衝撃波動流(26)は、さらに、単に被洗浄物(18)
に衝突するだけでなく、断続性に因るあおり力をもちつ
つ、被洗浄物(18)に当たり、被洗浄物(18)を効果的に洗
浄する。

【００１２】この発明の他の液中高圧洗浄装置(10)はさ
らに次の（ｃ）の要素を有している。 （ｃ）ノズル(20)より先端側に先端方向へ径を漸増する
テーパ部(58)を備えノズル(20)から被洗浄物(18)への噴
流方向へノズル(20)を内側に含む範囲でノズル(20)の放
射方向外側を包囲する筒体(22)

【００１３】この液中高圧洗浄装置(10)では、ノズル(2
0)からの液体(14)の高速・高圧噴射により生成された衝
撃波動流(26)は、筒体(22)のテーパ部(58)に案内されつ
つ、被洗浄物(18)へ向かう。筒体(22)のテーパ部(58)に
より、衝撃波動流(26)は、拡散を適切に防止されつつ、
大きな衝撃力を付与されて、被洗浄物(18)に当たる。筒
体(22)の基端側は、すなわち被洗浄物(18)とは反対側の
端は、閉塞されることなく、開放しており、噴流の流れ
方向へ筒体(22)より後方の液体(14)が、筒体(22)内へ流
入自在となり、筒体(22)内での衝撃波動流(26)の適切な
生成に寄与する。

【００１４】この発明の他の液中高圧洗浄装置(10)で
は、筒体(22)は、その先端方向へ径を漸減してテーパ部
(58)へ連なる逆テーパ部(56)をテーパ部(58)の基端側に
備えている。

【００１５】この液中高圧洗浄装置(10)では、筒体(22)
の基端側から筒体(22)内へ流入した液体(14)は筒体(22)
の逆テーパ部(56)を経てテーパ部(58)へ至る。テーパ部
(58)の基端側は、最適な衝撃波動流(26)を生成するのに
望ましい位置及び径とされ、その径は筒体(22)の基端側
の径とは相違したものとなる。逆テーパ部(56)は、筒体
(22)の基端側からテーパ部(58)へ向かう被洗浄物(18)の
流れを円滑にし、テーパ部(58)における衝撃波動流(26)
の適切な生成に寄与する。

【００１６】この発明の他の液中高圧洗浄装置(10)で
は、液体供給手段(24)は、間欠的な吐出行程によりノズ
ル(20)へ液体(14)を間欠的に供給する往復ポンプ(204)
を含む。

【００１７】この液中高圧洗浄装置(10)では、ノズル(2
0)は、往復ポンプ(204)の吸排サイクルによる液体(14)
の間欠的な吐出をそのまま受けて、これにより、往復ポ
ンプ(204)から間欠的に供給された液体(14)を間欠的に
噴射する。ノズル(20)へ液体(14)を間欠的に供給するた
めには通常、周期的に開閉する間欠弁を配備するが、こ
の液中高圧洗浄装置(10)では、このような間欠弁を省略
でき、液体供給手段(24)の構造を簡略化できる。

【００１８】この発明の他の液中高圧洗浄装置(10)で
は、液体供給手段(24)は、往復ポンプ(204)の駆動軸(21
2)が往復ポンプ(204)の吸入行程及び吐出行程において
それぞれ低速回転及び高速回転するように、入力軸(22
6)の等速回転を非等速回転へ変換して、駆動軸(212)へ
伝達する相互にかみ合う駆動側非円形歯車(230)及び被
駆動側非円形歯車(232)を備えている。

【００１９】この液中高圧洗浄装置(10)では、入力軸(2
26)の等速回転は、駆動側非円形歯車(230)及び被駆動側
非円形歯車(232)を経て、非等速回転へ変換されて、往
復ポンプ(204)の駆動軸(212)へ伝達され、駆動軸(212)
は、吐出行程及び吸入行程ではそれぞれ高速及び低速で
回転する。これにより、往復ポンプ(204)は、ノズル(2
0)の方への液体(14)の吐出速度が増大し、往復ポンプ(2
04)からの液体(14)の吐出は短時間に行われる。こうし
て、ノズル(20)からの液体(14)の噴射圧を急峻にすると
ともに、そのピークを上昇させて、適切な間欠噴射を得
ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明を
説明する。図１は水中高圧洗浄装置10の全体の構成図で
ある。洗浄槽12は、オーバフロー口（図示せず）のレベ
ルまでの水14を貯留する。制御棒16は、その中心線の周
りに回転自在で、上下動自在で、かつ水平面内の相互に
直角の２軸方向へ移動自在になっており、下端において
ワーク18を分離自在に掴み、ワーク18を洗浄槽12へ出し
入れ自在、洗浄槽12内の任意の位置へ移動自在、及びワ
ーク18の向きを変更自在にしている。ノズル20は洗浄槽
12の水14内の所定深さに位置し、案内筒22はノズル20の
中心線に対して放射方向外方からノズル20を包囲する。
ノズル20及び案内筒22はノズル装置52を構成する。ノズ
ル20は、高圧水供給装置24から高速・高圧の水14を間欠
的に供給され、前方へ噴射する。間欠的な衝撃波動流26
は、ノズル20からの水14の間欠的な高速・高圧噴射に伴
い、案内筒22内に生成される。

【００２１】高圧水供給装置24において、モータ起動盤
28は、交流電源30から交流電力を供給され、モータ32の
運転を制御する。モータ32の回転は、動力伝達ベルト34
を介してプランジャポンプ装置36へ伝達され、プランジ
ャポンプ装置36を駆動する。給水槽38は所定量の水14を
貯留し、プランジャポンプ装置36は、給水槽38内の水14
を、ストレーナ40及び吸入管路42を介して吸入する。吐
出管路44は、プランジャポンプ装置36から吐出されて来
る水14をノズル20へ導く。戻し管路46は、プランジャポ
ンプ装置36の吐出口近傍において吐出管路44から分岐
し、下端を給水槽38に臨ませている。リリーフ弁48は、
戻し管路46に配設され、吐出管路44内の水圧が過大な値
になると、開いて、吐出管路44内の水14を給水槽38へ戻
し、吐出管路44内の水圧が過大になるのを回避する。圧
力計50は、プランジャポンプ装置36の吐出口に装備され
て、プランジャポンプ装置36の吐出圧を測定する。

【００２２】図２は図１のワーク18及びノズル装置52の
詳細図である。案内筒22は、ノズル20の放射方向外側に
おいてノズル20の中心線に同軸的にかつノズル20との間
に放射方向へ所定間隙を空けて配設され、ノズル20の中
心線方向へノズル20を内側に含む範囲で延びている。案
内筒22は、基端側から円筒部54、先端側へつぼむ逆円錐
筒部56、及び先端側へ径を広げる円錐筒部58を順番に連
ねて備えている。ワーク18は、洗浄作業時では円錐筒部
58の先端に対峙して配置され、複数個のドリル孔60を有
し、ドリル孔60内の個所にはばり62が存在する。

【００２３】図３はノズル装置52の各部の寸法及び角度
を好ましい数値比率又は数値を例示している。ノズル20
は、中心線に沿って基端側から円柱部64、先端方向へつ
ぼまる逆円錐筒部66、最小内径部としての噴孔部68、及
び先端方向へ径を広げる円錐筒部70を順番に連ねて有し
ている。各部の寸法及び角度は図３に図示のとおりであ
る。なお、寸法については、噴孔部68の径及び円錐筒部
70の最大径をそれぞれｄ及びｅの基準寸法にして表して
いる。

【００２４】図４及び図５はそれぞれノズル装置52及び
ワーク18における衝撃波動流26等の状態を示している。
図４及び図５を中心に参照しつつ、水中高圧洗浄装置10
の作用について説明する。プランジャポンプ装置36は、
モータ32からの回転動力により駆動されて、給水槽38内
の水14を吸入して、高圧の水14を間欠的に吐出する。プ
ランジャポンプ装置36から間欠的に吐出された高圧の水
14は吐出管路44を経てノズル装置52のノズル20へそのま
ま間欠的に供給される。ノズル20は高圧水供給装置24か
らの水14の供給に従って水14を高速・高圧噴射し、結
果、噴流72がノズル20から間欠的に噴射される。なお、
ノズル20における水14の噴射速度及び噴射圧はそれぞれ
４００〜５００ｍ／ｓ及び３５０〜５００ｋｇｆ／ｃｍ
＾２である。噴流72は、ノズル20の出口の噴流72と周囲
の水14の境界面において速度勾配が非常に大きくなっ
て、キャビテーション気泡74を生成する。また、ノズル
20からの噴流72の間欠的な噴射は、断続的な衝撃波動流
26をノズル20の前方に生成する。案内筒22は、基端側に
おいて開放されており、案内筒22の後方の水14は、円筒
部54の後端開口部を介して案内筒22内へ流入し、ノズル
20の放射方向外側ではＦ１（図４）のように円筒部54及
び逆円錐筒部56の内面に沿って流れ、また、円錐筒部70
において、Ｆ２（図４）のように、円錐筒部70の面に沿
って放射方向外側から内側へ向かう。円錐筒部58は、衝
撃波動流26の放射方向範囲を適当に絞り、衝撃波動流26
が拡散により弱まるのを防止しつつ、大きな強度を保持
しつつ先端側へ案内する。円錐筒部58の基端側位置及び
基端側径は、適切な衝撃波動流26を生成するように、規
定されるため、円錐筒部58の基端側の径は円筒部54の最
適径とは相違したものとなる。逆円錐筒部56は、この相
違にもかかわらず、水14が円筒部54から円錐筒部58へ円
滑に流れて、適切な衝撃波動流26の生成に支障のないよ
うにする。

【００２５】ワーク18は、断続的な衝撃波動流26を衝突
され、表面を洗浄される。また、ワーク18に到達したキ
ャビテーション気泡74が、破裂し、破裂力によりワーク
18を洗浄する。断続的な衝撃波動流26は、ワーク18の外
側表面に衝突するとともに、ワーク18の衝突面に開口す
るドリル孔60内に進入する。衝撃波動流26は、衝突の際
の衝撃力の他に、断続的な流れによりあおる機能をも
つ。こうして、衝撃力とあおり力とが相乗して、ワーク
18の表面の効果的な剥離及び効果的なばり62の除去が行
われる。

【００２６】図６及び図７はプランジャポンプ装置36を
それぞれ上方及び側方から見た断面で示す構造図であ
る。プランジャポンプ装置36は回転速度変換部202及び
プランジャポンプ部204を備える。プランジャポンプ部2
04の駆動軸212は、中心が駆動軸212の中心線から偏倚す
る円形のクランクピン部214を有し、クランクピン部214
の両側においてクランクケース216のケース本体218へベ
アリング220を介して回転自在に軸支されている。ケー
ス本体218は、駆動軸212の軸方向両側においてそれぞれ
蓋222，224により開口を封鎖されている。回転速度変換
部202において、入力軸226は、プランジャポンプ部204
の駆動軸212に対して平行に延び、軸方向の２個所にお
いてベアリング228を介してそれぞれ蓋222及びケース本
体218に回転自在に軸支されている。駆動側非円形歯車2
30及び被駆動側非円形歯車232は、非円形のピッチ曲線
を有し、それぞれ入力軸226及び駆動軸212に回転方向へ
一体的に嵌合し、相互にかみ合っている。

【００２７】プランジャ234は、クランクケース216の案
内238に嵌合して案内238の軸方向へ案内されるクロスヘ
ッド236を基端側に有している。コンロッド239は、大端
部を円形のクランクピン部214に周方向へ相対回転自在
に嵌合しているとともに、小端部を、クロスピン237を
介してクロスヘッド236へ連結している。

【００２８】マニホールド240は、クランクケース216に
接合され、下面側に吸入口242を有し、先端面の上部に
吐出口244を有している。ポンプ室246は、マニホールド
240内に形成され、吸入口242及び吐出口244へ連通して
いる。吸入弁248は、吸入口242とポンプ室246との間に
組込まれて、プラグ250によりマニホールド240からの抜
けを阻止され、ポンプ室246から吸入口242への液体の逆
流を阻止する。吐出弁252は、ポンプ室246と吐出口244
との間に組込まれて、プラグ254によりマニホールド240
からの抜けを阻止され、吐出口244からポンプ室246への
液体の逆流を阻止する。シール保持器255，256は、クラ
ンクケース216とマニホールド240との接合部に嵌挿さ
れ、軸方向両側の内周側にカラー257を介装されてオイ
ルシール258，260を保持し、クランクケース216内の潤
滑油がプランジャ234の周部を介して漏出して来るのを
阻止する。Ｖパッキン262は、シール保持器256によりマ
ニホールド240の段部に押圧されて、放射方向へ膨ら
み、内周側においてプランジャ234の周部に摺接して、
ポンプ室246のシールを保持する。

【００２９】図８はプランジャ234の駆動機構図であ
る。プランジャ234は、コンロッド239を介して駆動軸21
2のクランクピン部214へ連結しており、駆動軸212の回
転に伴って、駆動軸212の一方の半回転では、吸入行程
となって、ポンプ室246の容積を減少し、駆動軸212の他
方の半回転では、吐出行程となって、ポンプ室246の容
積を増大し、これは従来のプランジャポンプと同様であ
る。このプランジャポンプ装置36では、エンジン等の原
動機からの回転は、入力軸226へ入力され、駆動側非円
形歯車230及び被駆動側非円形歯車232を介して駆動軸21
2へ伝達される。駆動側非円形歯車230及び被駆動側非円
形歯車232のピッチ曲線の設計・製作は、例えば機械設
計第２９巻第１１号（１９８５年９月号）第１３頁〜第
１８頁「非円形歯車の設計・製作とその応用（執筆者：
（株）長岡歯車製作所 山崎隆氏）」に基づいて行われ
ればよく、このプランジャポンプ装置36では、入力軸22
6の等速回転に対して、駆動軸212は、吐出行程の半回転
における回転速度を吸入行程の半回転における回転速度
より増大させられるように、駆動側非円形歯車230及び
被駆動側非円形歯車232のピッチ曲線が設定される。

【００３０】図９は横軸を入力軸226の回転角とし縦軸
をプランジャ234の変位及び速度比とする特性グラフで
ある。駆動側非円形歯車230及び被駆動側非円形歯車232
のピッチ曲線が図８のように設定された結果、吐出行程
及び吸入行程に対応する入力軸226の回転角範囲は、１
８０°に対して大幅に変更され、例えばそれぞれ９０°
及び２７０°となっている。これにより、駆動軸212
は、吐出行程での回転速度が吸入行程での回転速度より
大幅に増大し、吐出行程におけるプランジャ234の移動
速度は大幅に増大し、吐出行程におけるポンプ室246の
容積の減少速度は増大し、吐出口244から間欠吐出する
液体の吐出圧が増大する。

【００３１】このように、プランジャポンプ装置36の入
力軸226はモータ32からの回転動力により等速回転さ
れ、この等速回転は、回転速度変換部202の駆動側非円
形歯車230及び被駆動側非円形歯車232の相互のかみ合い
により非等速回転へ変換され、プランジャポンプ部204
の駆動軸212は、プランジャポンプ部204の吸入行程及び
吐出行程においてそれぞれ低速及び高速となるような非
等速回転で回転される。結果、吐出口244からの水14の
吐出は短時間で行われて、プランジャポンプ装置36から
ノズル20へ送られる水14の水圧のピークは増大する。

【００３２】図１０はノズル20からの噴流72の速度を断
続流及び連続流とした場合を比較して示している。断続
的な噴流72の速度（実線）は、発明の実施の形態のよう
に、プランジャポンプ装置36をノズル20へ接続した場合
である。連続的な噴流72の速度（破線）は、吸入行程及
び排気行程の周期を１：１とする往復ポンプをモータ32
により駆動し、すなわちプランジャポンプ装置36と同一
の等速入力回転速度で駆動し、さらに、その往復ポンプ
の吐出圧を調圧弁で平滑な一定値にしてから、ノズル20
へ送った場合である。噴流72の断続噴射の場合、噴射時
間噴射中止時間の比率は１：（３〜５）とするのが洗浄
を効果的にする。

【００３３】噴流72の衝撃力Ｆは次式で表される。な
お、＾ｎ（ｎは任意の数字）はｎ乗を意味する。なお、
Ｆ：衝撃力［ｋｇｆ］、ρ：流体の密度［ｋｇｆ・ｓｅ
ｃ＾２／ｍ＾４］、Ｑ：噴流72の流量［ｍ＾３／ｓｅ
ｃ］、Ｖ：噴流72の平均速度［ｍ／ｓｅｃ］である。 Ｆ＝ρ・Ｑ・Ｖ

【００３４】図１０より、発明の実施の形態では、同一
の等速回転入力に対して噴流72の速度のピークが大幅に
高まるとともに、噴流72の生成に要する水14の消費量を
大幅に低減できることが理解できる。また、断続的な各
噴流72について、その衝撃力Ｆが大幅に増大することが
上記のＦ＝ρ・Ｑ・Ｖから理解できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水中高圧洗浄装置の全体の構成図である。

【図２】図１のワーク及びノズル装置の詳細図である。

【図３】ノズル装置の各部の寸法及び角度を好ましい数
値比率又は数値を例示する図である。

【図４】ノズル装置における衝撃波動流等の状態を示す
図である。

【図５】ワークにおける衝撃波動流等の状態を示す図で
ある。

【図６】プランジャポンプ装置を上方から見た断面で示
す構造図である。

【図７】プランジャポンプ装置を側方から見た断面で示
す構造図である。

【図８】プランジャの駆動機構図である。

【図９】横軸を入力軸の回転角とし縦軸をプランジャの
変位及び速度比とする特性グラフである。

【図１０】ノズルからの噴流の速度を断続流及び連続流
とした場合を比較して示す図である。

【符号の説明】 １０ 水中高圧洗浄装置（液中高圧洗浄装置） １４ 水（液体） １８ ワーク（被洗浄物） ２０ ノズル ２２ 案内筒（筒体） ２４ 高圧水供給装置（液体供給手段） ２６ 衝撃波動流 ５６ 逆円錐筒部（逆テーパ部） ５８ 円錐筒部（テーパ部） ７４ キャビテーション気泡 ２０４ プランジャポンプ部（往復ポンプ） ２１２ 駆動軸 ２２６ 入力軸 ２３０ 駆動側非円形歯車 ２３２ 被駆動側非円形歯車

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体(14)中に被洗浄物(18)及びノズル(2
   0)を配置し、前記ノズル(20)より前記被洗浄物(18)へ向
   けて液体(14)を高速・高圧で間欠噴射することを特徴と
   する液中高圧洗浄方法。
2. 【請求項２】 前記ノズル(20)から前記被洗浄物(18)へ
   の噴流方向へ前記ノズル(20)を内側に含む範囲で前記ノ
   ズル(20)の放射方向外側を包囲する筒体(22)を設け、先
   端方向へ径を漸増する前記筒体(22)のテーパ部(58)によ
   り衝撃波動流(26)を案内することを特徴とする請求項１
   記載の液中高圧洗浄方法。
3. 【請求項３】 （ａ）高圧の液体(14)を間欠的に吐出す
   る液体供給手段(24)、及び（ｂ）前記液体供給手段(24)
   からの高圧の液体(14)の間欠的な供給に従って被洗浄物
   (18)へ向けて液体(14)を高速・高圧で間欠噴射するノズ
   ル(20)、を有していることを特徴とする液中高圧洗浄装
   置。
4. 【請求項４】 （ｃ）前記ノズル(20)より先端側に先端
   方向へ径を漸増するテーパ部(58)を備え前記ノズル(20)
   から前記被洗浄物(18)への噴流方向へ前記ノズル(20)を
   内側に含む範囲で前記ノズル(20)の放射方向外側を包囲
   する筒体(22)、を有していることを特徴とする請求項１
   記載の液中高圧洗浄装置。
5. 【請求項５】 前記筒体(22)は、その先端方向へ径を漸
   減して前記テーパ部(58)へ連なる逆テーパ部(56)を前記
   テーパ部(58)の基端側に備えていることを特徴とする請
   求項４記載の液中高圧洗浄装置。
6. 【請求項６】 前記液体供給手段(24)は、間欠的な吐出
   行程により前記ノズル(20)へ液体(14)を間欠的に供給す
   る往復ポンプ(204)を含むことを特徴とする請求項３〜
   ５のいずれかに記載の液中高圧洗浄装置。
7. 【請求項７】 前記液体供給手段(24)は、前記往復ポン
   プ(204)の駆動軸(212)が前記往復ポンプ(204)の吸入行
   程及び吐出行程においてそれぞれ低速回転及び高速回転
   するように、入力軸(226)の等速回転を非等速回転へ変
   換して、前記駆動軸(212)へ伝達する相互にかみ合う駆
   動側非円形歯車(230)及び被駆動側非円形歯車(232)を備
   えていることを特徴とする請求項６記載の液中高圧洗浄
   装置。