JPS6210781B2 - - Google Patents

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JPS6210781B2
JPS6210781B2 JP8232683A JP8232683A JPS6210781B2 JP S6210781 B2 JPS6210781 B2 JP S6210781B2 JP 8232683 A JP8232683 A JP 8232683A JP 8232683 A JP8232683 A JP 8232683A JP S6210781 B2 JPS6210781 B2 JP S6210781B2
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JP
Japan
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jet
nozzle
fluid
outer cylinder
speed
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JP8232683A
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Ryoji Kobayashi
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04Nozzles therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <発明の分野> この発明は、岩盤や鉄筋コンクリートなどを切
断する超高速研磨粉流体ジエツトの噴射装置に関
するものである。
ここで、超高速研磨粉流体ジエツトとは、石英
粉末や銅スラグ粉末のような研磨微粉末と気体や
液体との混合流体からなる超高速ジエツト流をい
う。
<従来技術とその問題点> 近年、岩盤や鉄筋コンクリートなどを切断する
にあたり、騒音公害の防止を目的として、超高速
研磨粉流体ジエツトの噴射装置を開発することが
強く要望されている。
一般に、研磨微粉末と気体や液体との混合流体
ジエツトを噴射して被加工材の研磨、切削および
切断を行なおうとする試みはすでに知られてい
る。
第4A図は被加工材の研磨に従来から使用され
ているノズルの一例を示している。同図におい
て、41は水ジエツトノズルで、この水ジエツト
ノズル41は高圧ポンプのような高圧水発生装置
42からの高圧水aを被加工材43に噴射するも
のであり、このとき、上記ノズル41の外周に形
成された同軸の研磨粉供給ノズル44に、エア供
給装置45および研磨粉供給装置46からエアb
とともに研磨粉cを供給して、高圧水aでもつて
そのエジエクタ作用によりノズル先端47から研
磨粉を引き込んで被加工材43に噴射する。
ところが、このようなジエツトdでは、第4B
図の断面で示すように、水ジエツトaと研磨粉c
との混合が十分に行なわれないで、水ジエツトa
の外周に研磨粉cが分散している状態であらか
ら、速度エネルギの最も高い中心部の水ジエツト
aでもつて研磨粉cを被加工材43に衝突させる
ことができず、被加工材43の表面における錆落
し程度の働きしかこのジエツトdは達成できな
い。また、水ジエツトが超高速に向かうにしたが
つて研磨粉cによるノズル先端部47の摩耗が著
じるしく、被加工材43を点Xから被切断線Yに
沿つて切断することはとうてい不可能である。
第5A図は被加工材を切断するために従来から
知られているノズルの他の例を示している。同図
において、51は水ジエツトノズルで、この水ジ
エツトノズル51は高圧ポンプのような高圧水発
生装置52からの高圧水aを噴射するものであ
る。53は上記ノズル51の外周に形成された同
軸の研磨粉供給ノズルで、この研磨粉供給ノズル
53は研磨粉供給装置54からの研磨粉cをチヤ
ンバ55に供給して、高圧水aでもつてそのエジ
エクタ作用によりノズル先端56から研磨粉cを
引き込んで水ジエツトaと研磨粉cとの混合を十
分に行なつたのち、水ジエツトaと研磨粉cとの
混合流体dを混合流体ノズル57から被加工材5
8に噴射する。
ところが、このようなジエツトdは、第5B図
の断面で示すように、水ジエツトaと研磨粉cと
の混合が十分に行なわれているため、速度エネル
ギの最も高い中心部の水ジエツトaでもつて研磨
粉cを被加工材58に衝突させることができ、被
加工材58を点Xから被切断線Yに沿つて切断す
ることが可能であると考えられるけれども、実際
には、超高速ジエツトd内の研磨粉cによるノズ
ル56の内壁の摩耗が著じるしく、しかも、水ジ
エツトaはミキシングチヤンバ55内で膨張して
エネルギ損失を生じ、それだけ超高速研磨粉流体
ジエツトdのエネルギ損失がきわめて大きいた
め、被加工材58を点Xから被切断線Yに沿つて
切断することはとうてい不可能である。
<発明の目的> この発明は上記欠点を解消するためになされた
もので、岩盤や鉄筋コンクリートなどを切断する
ことができ、騒音公害の防止に貢献することがで
きる超高速研磨粉流体ジエツトの噴射装置を提供
することを目的とする。
<発明の構成と効果> この発明による超高速研磨粉流体ジエツトの噴
射装置は、超高速流体ジエツトを噴射するジエツ
トノズルと、このノズルを取り囲んで配置された
紡垂形外筒と、この外筒の内壁に沿いかつこの外
筒の軸線まわりに旋回する低速の旋回流体を発生
させる旋回流体発生手段と、上記外筒内に研磨粉
を供給する研磨粉供給手段と、上記外筒における
旋回流体と研磨粉との混合流体を上記ジエツトノ
ズルの前方に導びく混合流体ノズルとを具備し、
この混合流体ノズルの内口径はジエツトノズルの
内口径よりも大径に形成し、上記ジエツトノズル
の前方における混合流体の中央部に超高速流体ジ
エツトを噴射して超高速研磨粉流体ジエツトを発
生させるように構成されている。
このように構成したことにより、超高速流体ジ
エツトと研磨粉との混合が十分に行なわれている
ため、速度エネルギの最も高い中心部の超高速流
体ジエツトでもつて研磨粉を被切断材に衝突させ
ることができ、被切断材を被切断線に沿つて切断
することが可能であるとともに、超高速ジエツト
内の研磨粉によるノズル内壁の摩耗を生じさせた
り、超高速ジエツトのエネルギ損失を発生させる
おそれがない。
<実施例の説明> 以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて
説明する。第1図はこの発明の実施例による超高
速研磨粉流体ジエツトの噴射装置の一例を示す概
略的な断面図である。
図において、一は直径約1mmの超高速流体ジエ
ツトa(第3A図参照)を噴射するジエツトノズ
ル、2はこのノズル1を取り囲んで配置された紡
垂形外筒、3はノズルパイプで、ノズルパイプ3
には高圧流体ポンプのような高圧流体発生装置8
から約800〜1000Kg/cmの高圧流体が供給され
る。4はこの外筒2の先端部に形成されたタンガ
ロイ、セラミツクスなどの超硬合金からなる混合
流体ノズルで、この混合流体ノズル4は上記外筒
2の内壁2aにおける後述する旋回流体eと研磨
粉c(第2図参照)との混合流体を上記ジエツト
ノズル1の前方に導びくためのものである。5は
外筒2の基端部の開口を閉塞する閉塞板で、この
閉塞板5にはノズルパイプ3が固定され、閉塞板
5の固定位置を軸線方向へ移動させることによつ
て、ジエツトノズル1の設定位置を調整できるよ
うになされている。
6は外筒2の内壁2aに沿いかつこの外筒2の
軸線まわりに旋回する低速の旋回流体eを発生さ
せる流体供給口で、この供給口6は第2図に示す
ように、外筒2の基端部において外筒2の内壁2
aに沿いかつ内周面の接線方向へ指し向けられて
いる。このため、この供給口6に低速の流体発生
装置9から、たとえば5〜10Kg/cm程度の圧力を
もつた低速流体bを供給すると、この低速流体b
は外筒2の内壁2aに沿いかつこの外筒2の軸線
まわりに旋回する低速の旋回流体eとなる。
7は外筒2の基端部に形成された研磨粉供給口
で、この研磨粉供給口7は研磨粉供給装置10か
らの研磨粉cを外筒2内に供給し、外筒2内にお
て研磨粉cの混合された旋回流体eを発生させる
ことができる。
この旋回流体eは第3A図に示すように、外筒
2の内壁2aに沿つて円周方向へ低速度で旋回す
るから、外筒2を摩耗させることがないばかりで
なく、均質な分布で旋回しながらノズル4に向つ
て搬送され、超高速流体ジエツトaでもつてその
エジエクタ作用により引き込まれる。この引き込
みに際し、混合旋回流体eは外筒2の内壁2aか
ら離れる点m(第3B図参照)においてその流速
が最大になるけれども、その流速は400m/secの
超高速流体ジエツトaの流速に比較してきわめて
小さく、しかも、研磨粉cの単位面積当りにおけ
る粒度分布が少ないから、外筒2の内壁2aの摩
耗を極力抑制することができる。
混合旋回流体e内の研磨粉cを超高速流体ジエ
ツトaにより引き込んで発生した超高速研磨粉流
体ジエツトdはノズル4内を通過するけれども、
この混合流体ノズル4の内口径D2は第1図に示
すようにジエツトノズル1の内口径D1よりも大
径に形成されているから、超高速研磨粉流体ジエ
ツトdは第3C図および第3D図に示すように、
混合流体ノズル4の内壁4aに接触することがな
い。すなわち、第3D図に示すように混合流体ノ
ズル4の中央部を超高速研磨粉流体ジエツトdが
通過するとともに、その外周に研磨粉cの余混合
領域が形成され、さらにその外周に流体bの領域
が形成されるから、超高速研磨粉流体ジエツトd
は混合流体ノズル4の内壁4aに接触することが
なく、したがつて、超高速研磨粉流体ジエツトd
内の研磨粉cによつて混合流体ノズル4の内壁4
aが摩耗するおそれがない。しかも、超高速研磨
粉流体ジエツトdは混合流体ノズル4の内壁4a
に接触することがないから、超高速研磨粉流体ジ
エツトdのエネルギ損失を防止することができ
る。このように、超高速研磨粉流体ジエツトdは
第3D図の断面で示すように、超高速流体ジエツ
トaと研磨粉cとの混合が十分に行なわれている
ため、速度エネルギの最も高い中心部の超高速流
体ジエツトaでもつて研磨粉cを第3A図に示す
被切断材11に衝突させることができ、被切断材
11を点Xから被切断線Yに沿つて切断すること
ができる。
なお、上記実施例において、超高速流体ジエツ
トaは従来例と同様に水ジエツトないしは油ジエ
ツトのような液体ジエツトであつても、あるいは
エアジエツトのような気体ジエツトであつてもよ
いが、被切断材11が発火性もしくは爆発性の材
料である場合には、ヘリウムガスやちつ素ガスの
ような不活性ガスジエツトaを使用することが推
奨される。
また、旋回流体eはエアのような気体であつて
も、水のような液体であつてもよいことはいうま
でもない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による超高速研磨粉流体ジエ
ツトの噴射装置の一例を示す概略的な断面図、第
2図および第3A図は第1図の作動を説明するた
めの概略的な断面図、第3B図は第3A図の要部
の拡大断面図、第3C図は第3B図のB−B線に
沿う断面図、第3D図は第3B図のC−C線に沿
う断面図、第4A図は従来例の一例を示す概略的
な断面図、第4B図は第4A図の作動を説明する
ための断面図、第5A図は従来例の他の例を示す
概略的な断面図、第5B図は第5A図の作動を説
明するための断面図である。 1……ジエツトノズル、2……紡垂形外筒、4
……混合流体ノズル、9……旋回流体発生手段、
10……研磨粉供給手段、a……超高速流体ジエ
ツト、c……研磨粉、d……超高速研磨粉流体ジ
エツト、e……旋回流体、D1……ジエツトノズ
ルの内口径、D2……混合流体ノズルの内口径。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 超高速流体ジエツトを噴射するジエツトノズ
    ルと、このノズルを取り囲んで配置された紡垂形
    外筒と、この外筒の内壁に沿いかつこの外筒の軸
    線まわりに旋回する低速の旋回流体を発生させる
    旋回流体発生手段と、上記外筒内に研磨粉を供給
    する研磨粉供給手段と、上記外筒における旋回流
    体と研磨粉との混合流体を上記ジエツトノズルの
    前方に導びく混合流体ノズルとを具備し、この混
    合流体ノズルの内口径はジエツトノズルの内口径
    よりも大径に形成し、上記ジエツトノズルの前方
    における混合流体の中央部に超高速流体ジエツト
    を噴射して超高速研磨粉流体ジエツトを発生させ
    るように構成したことを特徴とする超高速研磨粉
    流体ジエツトの噴射装置。
JP8232683A 1983-05-10 1983-05-10 超高速研磨粉流体ジエツトの噴射装置 Granted JPS59209767A (ja)

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Cited By (2)

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