(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯溜されるスラリ貯溜室の近傍にエア噴射通路が設けられ、このエア噴射通路を加圧エアが通過することによりスラリ貯溜室から所定長さを有する導出通路を介してスラリが導出され、該スラリと前記加圧エアとが混合室に送られて混合され、この加圧エアとスラリとが混合された噴射材をスリット状の噴射部から噴射するノズル体であって、前記導出通路を、小孔が該導出通路の長さ方向に並設される多孔構造に設けられていることを特徴とするノズル体。
【請求項２】
請求項１記載のノズル体において、エア噴射通路は小孔が該エア噴射通路の長さ方向に並設される多孔構造に設けられていることを特徴とするノズル体。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載のノズル体において、長尺部材は所定長さを有する構造であり、この長尺部材の内部には所定長さを有する混合室が設けられ、一方、長尺部材の下部には所定長さを有する板状部材が連設され、この板状部材の内部には前記混合室連通する通過経路が設けられ、この通過経路の端部にはスリット状の噴射部が設けられていることを特徴とするノズル体。
【請求項４】
請求項３記載のノズル体において、長尺部材の上部には被嵌状態で連設される被嵌部材が設られ、この被嵌部材の内部にスラリ貯溜室が設けられていることを特徴とするノズル体。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載のノズル体において、スラリの通過する経路にはウレタン樹脂製の保護層が被覆されていることを特徴とするノズル体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ノズル体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から、砥粒と液体とが混合されたスラリを加圧エアにより加圧した所謂ウエットブラストを噴射口からワークに噴射し、該ウエットブラストによってワークにバリ処理等の加工や摩耗試験等の検査を施すウエットブラスト技術について種々の提案がなされており、このウエットブラストを良好に噴射する為のノズル体も種々の提案が行われている。
【０００３】
ところで、例えば、巾６００ｍｍ等の大きなワークの表面をウエットブラスト技術によって均一に加工する為には、ノズル体の噴射口を巾６００ｍｍ以上の長尺スリット状としたウエットブラスト用のノズル体を用意し、該ノズル体に対してワークを移動させることで該ワークの表面全面を可及的に同時に加工する手段が採用される。
【０００４】
しかし、このような長尺スリット状の噴射口からウエットブラストを均一な混合状態で噴射することは大変厄介である。なぜなら、噴射口が長尺であればある程、スラリ中の砥粒の濃度が場所によって濃くなったり薄くなったりし易くなるからである。
【０００５】
従って、現状では巾２００ｍｍ以上のような長尺スリット状の噴射口を有するノズル体では、該噴射口から噴射される砥粒と液体と加圧エアとを均一な混合状態とすることができず、ワークに加工ムラが発生してしまうことになり、精密な加工や検査が行えないという問題点がある。
【０００６】
よって、業界においては、長尺の噴射口を有し、且つ、噴射口から噴射される砥粒と液体と加圧エアとを均一な混合状態とすることができるノズル体が要望されている。
【０００７】
本発明は、上記要望を達成するもので、簡単な構成でありながら、非常に長尺なスリット状の噴射口からでも砥粒と液体と加圧エアとを均一な混合状態で噴射することができる極めて実用性に秀れたノズル体を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００９】
砥粒と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯溜されるスラリ貯溜室１の近傍にエア噴射通路30が設けられ、このエア噴射通路30を加圧エアが通過することによりスラリ貯溜室１から所定長さを有する導出通路６を介してスラリが導出され、該スラリと前記加圧エアとが混合室３に送られて混合され、この加圧エアとスラリとが混合された噴射材４をスリット状の噴射部５から噴射するノズル体であって、前記導出通路６を、小孔13が該導出通路６の長さ方向に並設される多孔構造に設けられていることを特徴とするノズル体に係るものである。
【００１０】
また、請求項１記載のノズル体において、エア噴射通路30は小孔２が該エア噴射通路30の長さ方向に並設される多孔構造に設けられていることを特徴とするノズル体に係るものである。
【００１１】
また、請求項１，２いずれか１項に記載のノズル体において、長尺部材７は所定長さを有する構造であり、この長尺部材７の内部には所定長さを有する混合室３が設けられ、一方、長尺部材７の下部には所定長さを有する板状部材８が連設され、この板状部材８の内部には前記混合室３連通する通過経路９が設けられ、この通過経路９の端部にはスリット状の噴射部５が設けられていることを特徴とするノズル体に係るものである。
【００１２】
また、請求項３記載のノズル体において、長尺部材７の上部には被嵌状態で連設される被嵌部材10が設られ、この被嵌部材10の内部にスラリ貯溜室１が設けられていることを特徴とするノズル体に係るものである。
【００１３】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載のノズル体において、スラリの通過する経路にはウレタン樹脂製の保護層11が被覆されていることを特徴とするノズル体に係るものである。
【００１４】
【発明の作用及び効果】
砥粒と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯溜されるスラリ貯溜室１の近傍にエア噴射通路30が設けられ、このエア噴射通路30を加圧エアが通過することによりスラリ貯溜室１からスラリを導出して該スラリとエアを混合室３に送って混合し、この加圧エアとスラリとが混合された噴射材４をスリット状の噴射部５から噴射するノズル体は、従来、発明者の先願に係る特開平７−１８６０５０号に開示されているように、スラリ貯溜室１からスラリを導出する導出通路が前記噴射部５と同巾の長尺スリット構造に設けられていた。
【００１５】
この長尺スリット構造の導出通路を、小孔13を並設した多孔構造に設けてみたところ、噴射材４、即ち、砥粒と液体と加圧エアが、噴射部５全体から均一な混合状態で噴射されることが確認された。
【００１６】
この効果が得られる理由は明確ではないが、前記特開平７−１８６０５０号のように導出通路が長尺スリット構造の場合、該導出通路を通過するスラリの圧力は長尺方向において不均一となり易く、長尺であればある程、この不均一度合いが大きくなるが、本発明のように導出通路６が小孔13を並設した多孔構造であると、各小孔13を通過するスラリの圧力は該小孔13内において均一であり、更に、スラリがスラリ貯溜室１から導出通路６へ送られる際、該小孔13によって圧力を絞られる為（圧力が高められる為）、導出通路６全体において小孔13を通過する圧力が均一となり、従って、導出通路６全体においてスラリが均一に混合室３に送られることになり、よって、混合室３において該スラリと加圧エアとが均一な混合状態に混合された噴射材４となって、該噴射材４がスリット状の噴射部５から噴射されるものと考えられる。
【００１７】
本発明は上述のように構成したから、導出通路を、小孔を並設した多孔構造に設けるという簡単な構成でありながら、噴射口から砥粒と液体と加圧エアとを均一な混合状態で噴射することができる極めて実用性に秀れたノズル体となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図面は本発明の一実施例を図示したものであり、以下に説明する。
【００１９】
本実施例は、砥粒と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯溜されるスラリ貯溜室１の近傍にエア噴射通路30が設けられ、このエア噴射通路30を加圧エアが通過することによりスラリ貯溜室１からスラリを導出して該スラリとエアを混合室３に送って混合し、この加圧エアとスラリとが混合された噴射材４（ウエットブラスト）をスリット状の噴射部５から噴射するノズル体であって、スラリ貯溜室１からスラリを導出する導出通路６を、小孔13を並設した多孔構造に設けたものである。
【００２０】
ノズル体は、巾方向（左右方向）に長く前後方向に短い長尺部材７と、この長尺部材７の下部に垂設状態で連設される巾方向に長く肉薄の長尺の板状部材８と、長尺部材７の上部に被嵌状態に連設されるブロック状の被嵌部材10とから構成されている。
【００２１】
長尺部材７の内部には混合室３が設けられ、この混合室３の上部には該混合室３に加圧エアを導入するエア噴射通路30が設けられ、この混合室３の一側部（図２中左側）には前記導出通路６が設けられ、この混合室３の下部には前記噴射部５に連通する下部開口部12が設けられている。
【００２２】
混合室３の上部内壁には突部31が垂設され、この突部31の下端部にエア噴射通路30の混合室３側開口部が設けられている。また、このエア噴射通路30の混合室３側開口部は、導出通路６の混合室３側開口部よりも下方に位置するように設定されている。この構成によりエア噴射通路30から混合室３へ加圧エアが供給されると、該加圧エアの下方への通過移動により、エア噴射通路30の混合室３側開口部と導出通路６の混合室３側開口部の間が負圧となり、よって、該導出通路６の混合室３側開口部からスラリが吸引されて混合室３内に導出され、該混合室３内にて該スラリと前記加圧エアとが混合されることになる。
【００２３】
尚、混合室３の他側部（図２中右側）も前記混合室３の一側部（図２中左側）と同構造（小孔13を並設した多孔構造）に形成されている。これは、長尺部材７を前後対称形状として該長尺部材７の組付性を良好にする為のものである。即ち、長尺部材７を前後逆にして板状部材８や被嵌部材10と一体化しても、常に導出通路６が設けられることになる。
【００２４】
また、エア噴射通路30は、導出通路６と同様、小孔２を並設した多孔構造に設けられている。尚、このエア噴射通路30の構造は、前記特開平７−１８６０５０号においても採用していた構成である。
【００２５】
板状部材８は、内部に前記混合室３の下部開口部12と連通するスリット状の通過経路９が設けられ、この通過経路９の下部は開口され、この開口が前記スリット状の噴射部５に設定されている。
【００２６】
また、板状部材８の上部前後面には、突出部14が夫々設けられている。
【００２７】
被嵌部材10は、前体15と後体16とから成る構成で、該前体15及び後体16の下部には、前記板状部材８の突出部14を抱持状態で係止する抱持係止部17が夫々設けられている。
【００２８】
また、被嵌部材10には、前体15と後体16とを組み付けた際、前記長尺部材７及び板状部材８の上部を挟持状態で保持し得る凹部26が設けられている。
【００２９】
前体15は、上部にはエアを導入するエア導入口18が設けられ、内部には該エア導入口18と連通しエアを一時貯溜するエア貯溜室19が設けられ、この前体15にして後体16と組み付けた際に前記長尺部材７の上部と当接する部位には、該エア貯溜室19から前記長尺部材７のエア噴射通路30に連通されるエア通過部27が設けられている。
【００３０】
後体16は、上部にスラリを導入するスラリ導入口21が設けられ、内部に該スラリ導入口21と連通しスラリを一時貯溜するスラリ貯溜室１が設けられ、この後体16にして組み付けた際に前記長尺部材７の一側部（導出通路６が設けられている側）と当接する部位には、該スラリ貯溜室１から前記長尺部材７の導出通路６に連通されるスラリ通過経路22が設けられている。また、この後体16にして前記前体15と組み付けた際に前記長尺部材７の上部と当接する部位には、エア通過部28が設けられ、このエア通過部28と前記前体15のエア通過部27とでエア貯溜室19から前記長尺部材７のエア噴射通路30に連通されるエア通過経路20が構成されている。
【００３１】
尚、前体15を長尺部材７の後側に設け、後体16を長尺部材７の前側に設けても同様である。
【００３２】
また、前記混合室３は長尺部材７の左右方向に貫通状態に設けられ、更に、前記エア貯溜室19及びスラリ貯溜室１は被嵌部材10の左右方向に夫々貫通状態に設けられている。従って、混合室３，エア貯溜室19及びスラリ貯溜室１は、貫通孔を形成するという簡単な加工手段により設けることができる。符号23は、この混合室３，エア貯溜室19及びスラリ貯溜室１の左右開口部を閉塞する為の閉塞部材23である。
【００３３】
また、長尺部材７，板状部材８，被嵌部材10及び閉塞部材23は、可及的に寸法変形しない素材、例えば、金属材により形成されている。
【００３４】
また、上記各構成の内、スラリの通過する経路（スラリ貯溜室１の内壁，スラリ通過経路22の内壁，導出通路６の内壁，混合室３の内壁，通過経路９の内壁，噴射部５の近傍及び閉塞部材23の閉塞側面）にはウレタン樹脂製の保護層11が被覆されている。この保護層11は、スラリ（特に砥粒）により該スラリの通過する経路が研磨されてしまうことを防止するものであり、この保護層11の存在により、ノズル体の寿命が数倍に延びることが確認されている。
【００３５】
また、このウレタン樹脂は、前記長尺部材７，板状部材８，被嵌部材10及び閉塞部材23の各部材同志が当接する部位にもシール部材24として設けられている。また、このシール部材24の所定位置には、更にシール性を高める為のリブ25が設けられている。
【００３６】
また、加圧エアのみが通過する経路（エア貯溜室19の内壁，エア通過経路20の内壁，及びエア噴射通路30）には、可及的にウレタン樹脂を設けない構成が採用されている。これは、ウレタン樹脂は表面摩擦抵抗が大きい為、ウレタン樹脂が存在すると、このウレタン樹脂と加圧エアとの接触により該加圧エアの圧力を損じてしまうからである。
【００３７】
下記表１において、左右巾６００ｍｍ、前後巾２ｍｍの噴射部５を有する本実施例のノズル体と前記特開平７−１８６０５０号の実施例に係るノズル体について、ワーク29（アルミニウム製）の表面を深さ１５０μｍに加工した実験の結果を夫々示す。尚、表１−１は本実施例、表１−２は特開平７−１８６０５０号の実施例である。また、スラリ，加圧エア等の他の条件は同一とした。このように、本実施例のノズル体ではワークの巾方向における加工誤差は約５％しかなく、非常に均一な加工が行えることが判明したが、前記特開平７−１８６０５０号の実施例に係るノズル体ではワークの巾方向における加工誤差は８％もあった。この８％という加工誤差は、多層積層回路板等において回路の高密度化，高実装化を非常に困難にする加工誤差（微細な加工を困難にする加工誤差）である。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
このように、本実施例のノズル体について種々の実験を繰り返したところ、巾６００ｍｍという極めて長尺の噴射部５であっても、噴射部５の巾方向におけるワークの加工誤差は５％程度となることが確認された。また、噴射部５から噴射される噴射材４の混合状態は略均一であることも確認された。この５％という加工誤差は、前記特開平７−１８６０５０号を含め、従来のノズル体では、噴射部５の巾が２００ｍｍ以下のものでしか達成できなかった数値である。
【００４０】
本実施例の構成によりこのような効果が得られる理由は明確ではないが、前記特開平７−１８６０５０号のように導出通路が長尺スリット構造の場合、該導出通路を通過するスラリの圧力は長尺方向において不均一となり、長尺であればある程、この不均一度合いが大きくなるが、本実施例のように導出通路６が小孔13を並設した多孔構造であると、各小孔13を通過するスラリの圧力は該小孔13内において均一であり、更に、スラリがスラリ貯溜室１から導出通路６へ送られる際、該小孔13がオリフィスの役割を果たしてスラリの導出力が絞られる為（圧力が高められる為）、導出通路６全体において小孔13を通過する圧力が均一となり、従って、導出通路６全体においてスラリが均一に混合室３に送られることになり、混合室３において該スラリと加圧エアとが均一な混合状態に混合された噴射材４となり、該噴射材４がスリット状の噴射部５から噴射されるものと考えられる。
【００４１】
また、この導出通路６全体において小孔13を通過する圧力が均一になること以外にも、前記特開平７−１８６０５０号のように導出通路が長尺スリット構造であると、該導出通路の断面積が大きい為、該導出通路を通過するスラリは乱流状態となり、従って、該スラリの通過速度が場所によって異なってしまうのに対し、本実施例のように導出通路６が小孔13を並設した多孔構造であると、一つ々々の小孔13は断面積が小さい為、該小孔13を通過するスラリは整流状態となり、従って、一つの小孔13内でスラリの通過速度が場所の違いで異なったりすることはなく、更に、全ての小孔13をスラリが整流状態で通過する為、導出通路６全体を通過するスラリの通過速度が場所によって異なったりせず可及的に均一になり、よって、混合室３に均一な濃度のスラリが導出され、該スラリが混合室３で加圧エアと均一な混合状態に混合され、均一な混合状態の噴射材４としてスリット状の噴射部５から噴射されるものと考えられる。
【００４２】
尚、この効果は、小孔13が、図示したような断面円形の孔でなくとも、断面楕円形の孔や断面長方形の孔や断面正方形の孔等、様々な形状であっても得られることが確認されている。
【００４３】
従って、本実施例によれば、噴射部５が長尺であっても該噴射部５全体から均一な噴射材４を噴射することができる。
【００４４】
また、小孔13間に位置する隔壁が補強作用を発揮する為、導出経路６の寸法変形が可及的に防止されることになる。
【００４５】
更に、この構造のノズル体は、加圧エアのエネルギー損失が極めて少ない（加圧エアの圧力と噴射材４の流速とを比較した場合、噴射材４の流速が著しく低くなったりしない）ことも確認されており、この点も、前記スラリが均一になる理由と同様の理由によるものと推測される。
【００４６】
即ち、エア噴射通路30を、小孔13を並設した多孔構造に設けた為、該小孔13がオリフィスの役割を果たし、更に、エア噴射通路30を通過する加圧エアは整流状態で通過することになり、乱流状態で通過する場合と比較すると、該加圧エアの圧力の割りに該加圧エアの流速が速く且つ一定になり、従って、該加圧エアとスラリとが混合されて噴射される噴射材４は良好にワークに噴射され、該ワーク全面において均一に加工や検査等を行うことができる。
【００４７】
更に、異なる加工条件に対応する為、使用する加圧エアの圧力やスラリの種類（砥粒の材質や径，液体の材質等）を変更する際には、導出経路６，エア噴射通路30及び混合室３の形状を変更した方が良いが、この場合、該導出経路６，エア噴射通路30及び混合室３は全て長尺部材７に設けられている為、この長尺部材７のみを交換することにより、簡単に異なる加工条件に対応したノズル体とすることができる。
【００４８】
更に、スラリの通過する経路にはウレタン樹脂製の保護層11が設けられている為、スラリの通過する経路が研磨に強くなり、該スラリの通過する経路の劣化が防止されてノズル体の長寿命化が達成されることになる。
【００４９】
更に、保護層11と一体にシール部材24を設けることができ、このシール部材24の存在故に長尺部材７と板状部材８等の接合場所の気密性が極めて高められることになる。
【００５０】
以上、本実施例によれば、噴射部５から噴射材４が均一に噴射され、しかも、加圧エアのエネルギー損失が少ない等、極めて秀れた効果し、巾６００ｍｍという極めて長尺の噴射部５であってもワークを均一に加工することができる極めて実用性に秀れたノズル体となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の説明分解斜視図である。
【図２】本実施例の説明側断面図である。
【図３】本実施例の説明平断面図である。
【図４】本実施例の後体16側からの説明縦断面図である。
【図５】本実施例の長尺部材７及び板状部材８の説明分解断面図である。
【図６】本実施例の使用状態を示す説明斜視図である。
【符号の説明】
１  スラリ貯溜室
２  小孔
３  混合室
４  噴射材
５  噴射部
６  導出通路
７  長尺部材
８  板状部材
９  通過経路
10  被嵌部材
11  保護層
13  小孔
30  エア噴射通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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