(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと噴射装置との間の供給路に接続され、ポンプからの高圧水の噴射装置への供給と供給停止とを切り換える噴射切換装置において、
ポンプ側供給路に接続される入口ポートと、
噴射装置側供給路に接続される出口ポートと、
内部の高圧水を排出する排出ポートと、
出口ポート側に開口する第１の弁座と、排出ポート側に開口する第２の弁座と、第１の弁座に着座して出口ポートを閉鎖すると共に排水ポートを開き、第２の弁座に着座して出口ポートを開くと共に排水ポートを閉鎖する可動弁体と、外部から供給されるエアにより作動するエアシリンダと、前記エアシリンダのプランジャと前記可動弁体とを連結して一端を支点として回動可能である腕部と、からなる切換弁機構と、
前記排水ポートへの排水路中に設けられた絞り部材と、
を備え、
前記可動弁体を、第１の弁座に対する着座方向に押圧付勢する押圧部材を更に備えたことを特徴とする噴射切換装置。
【請求項２】
高圧水を噴射する複数の噴射装置と、ポンプと該噴射装置との間の供給路に接続され噴射装置からの高圧水の噴射及び噴射停止とを切り換える噴射切換装置とからなる高圧水噴射システムにおいて、
前記複数の噴射装置のそれぞれは、
外部から供給されるパイロットエアを送って噴射切換装置を作動させる操作手段を備えたものであり、
前記噴射切換装置は、
ポンプ側供給路に接続される入口ポートと、
噴射装置側供給路に接続される出口ポートと、
内部の高圧水を排出する排出ポートと、
出口ポート側に開口する第１の弁座と、排出ポート側に開口する第２の弁座と、第１の弁座に着座して出口ポートを閉鎖すると共に排水ポートを開き、第２の弁座に着座して出口ポートを開くと共に排水ポートを閉鎖する可動弁体と、前記操作手段により送られるパイロットエアにより作動するエアシリンダと、該エアシリンダのプランジャと前記可動弁体とを連結して一端を支点として回動可能である腕部と、からなる切換弁機構と、
前記排水ポートへの排水路中に設けられた絞り部材と、
を備えたものであることを特徴とする噴射システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプからの高圧水の噴射装置への供給と供給停止とを切り換える噴射切換装置及びこのような噴射切換装置と噴射装置からなる噴射システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高圧水での洗浄や表面剥離、はつり作業を行う場合に、作業者が高圧水を噴射する噴射ガンを用いて行う方法が多数採用されている。このような噴射ガンとしては、ＯＦＦ時には高圧水全量を逃がすパージ式のバルブガンやダンプガン、あるいはＯＦＦ時には高圧水の流れを止めるプランジャ式のグリップジェットガン等のトリガレバー式噴射ガンが従来から一般的に知られている。
【０００３】
パージ式のバルブガン及びダンプガンは、高圧水の噴射と噴射停止とを切り換える切換弁と、切換弁を操作するトリガレバーと、噴射停止時にガン本体内部の高圧水を外部へ排出するためのドレン弁とドレンチューブとを備えている。このバルブガン及びダンプガンでは、レバーを引いている間は高圧水が噴射されているが、レバーを離すと噴射が停止すると共に、ドレン弁が開いてドレンチューブからガン本体内部の高圧水が排出されるようになっており、これにより高圧水供給ポンプは無負荷運転となる。
【０００４】
グリップジェットガンは、噴射口への高圧水通路を開閉して高圧水噴射と噴射停止と切り換えるトリガレバーを備えている。このグリップジェットガンは、常に高圧水供給ポンプから所望の圧力で噴射させるために圧力調整弁を介して高圧水が送られており、高圧水の噴射中にレバーを引くと瞬時に高圧水の噴射ができるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のバルブガンやダンプガンでは、レバーを離した状態、即ち噴射停止状態において、ドレンチューブから高圧水が外部に排出する構造となっているため、作業者の安全性を確保できる点で優れている。しかしながら、ドレン弁が開くことによって高圧水の全量が外部に排出されてしまうため、１台の供給ポンプに複数の噴射ガンを接続して作業を行っている場合でも、一つの噴射ガンで高圧水の噴射を停止した場合には、他の噴射ガンからの高圧水噴射ができなくなり、複数の噴射ガンによる作業を同時に行うことができないという問題がある。
【０００６】
また、バルブガンやダンプガンは、高圧水の全量がドレン弁から排出されるのでドレン弁が損傷を受けやすく、装置寿命が短くなるという問題がある。
【０００７】
一方、グリップジェットガンによれば、常に高圧水がガンまで送られている構造となっているため、作業者の安全性の面でバルブガンやダンプガンほど確実なものではない。また、グリップジェットガンから５０ＭＰａ以上の超高圧水を噴射する場合には、レバーによる始動時や作業中の噴射反力が大きくなるため、正確な噴射作業を行うことは困難である。
【０００８】
また、複数台のグリップジェットガンを一台の供給ポンプに接続して同時に使用することは可能であるが、複数のグリップジェットガンから同時に高圧水を噴射中に、１本のグリップジェットガンからの噴射を停止した場合、その停止による反動のすべてを圧力調整弁で吸収することができず、この結果、反動等により他のガン噴射に影響して正確な噴射を行うことができない場合がある。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、噴射装置から超高圧水を噴射しても安全な作業を行うことができる噴射切換装置及び噴射システムを提供することを主な目的とする。本発明の別の目的は、複数の噴射装置から高圧水を噴射する場合でも、他の噴射装置に影響を与えずに正確な噴射作業を行える噴射切換装置及び噴射システムを提供することである。本発明の別の目的は、噴射装置の構造を簡易にし、装置損傷を防止することができる噴射切換装置及び噴射システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するだめの手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ポンプと噴射装置との間の供給路に接続され、ポンプからの高圧水の噴射装置への供給と供給停止とを切り換える噴射切換装置において、ポンプ側供給路に接続される入口ポートと、噴射装置側供給路に接続される出口ポートと、内部の高圧水を排出する排出ポートと、出口ポート側に開口する第１の弁座と、排出ポート側に開口する第２の弁座と、第１の弁座に着座して出口ポートを閉鎖すると共に排水ポートを開き、第２の弁座に着座して出口ポートを開くと共に排水ポートを閉鎖する可動弁体と、外部から供給されるエアにより作動するエアシリンダと、前記エアシリンダのプランジャと前記可動弁体とを連結して一端を支点として回動可能である腕部と、からなる切換弁機構と、前記排水ポートへの排水路中に設けられた絞り部材と、を備え、前記可動弁体を、第１の弁座に対する着座方向に押圧付勢する押圧部材を更に備えたことを特徴とする。
【００１１】
この請求項１に係る発明では、可動弁体が第２の弁座に着座することによって出口ポートを開き、高圧水をポンプから噴射装置へ供給し、可動弁体が第１の弁座に着座することによって出口ポートを閉鎖し排水ポートを開き、高圧水は外部へ排出される。
【００１２】
本発明では、高圧水の噴射停止時に内部の高圧水を排出ポートから排水しているので、ドレン弁を有する従来のバルブガンやダンプガン等のように噴射停止時に高圧水の全量が排出されてしまうことがない。このため、複数の噴射装置を一つのポンプに接続して同時に噴射作業を行っている時に、一つの噴射装置からの高圧水噴射を停止した場合でも、ポンプから他の噴射装置までの高圧水の圧力は低下しない。従って、一つの噴射装置からの高圧水噴射停止が他の噴射装置へ影響することがなく、複数の噴射装置による噴射作業を正確に行うことができる。
【００１３】
また、本発明では、噴射停止時に排出ポートから高圧水を排出しているので、三連プランジャー式ポンプのような定量吐出ポンプを使用している場合でも、噴射装置にドレン弁を設けることを省略でき、接続する噴射装置の構造が簡易になり、またドレン弁損傷等による噴射装置の寿命が短くなることを防止することができる。また、ポンプに配置した圧力調整弁も省略することができる。
【００１４】
更に、本発明では、絞り部材が排水ポートへの排水路中に設けられているので、高圧水の噴射停止時に内部の高圧水が絞り部材によって安全な低圧水となって排出される。このため作業者が保持する噴射装置には高圧水噴射時にのみ高圧水が供給されるため、作業者の安全性が図られる。
【００１５】
加えて、本発明では常にポンプから吐出された高圧水を噴射切換装置へ導入して、高圧水噴射と噴射停止による高圧水排出とを一つの可動弁体を移動させることによって行っているので、高圧水噴射と高圧水排出とを確実に切り換えることができる。
【００１６】
本発明における切換弁機構は、一つの可動弁体で噴射装置への高圧水の供給と供給停止とを切り換えるものであればよく、更なる切換えの確実性を向上させるために、可動弁体の両端に第１の弁座、第２の弁座を設ける構成とすることが好ましい。
【００１７】
本発明における絞り部材は、内部の高圧水の圧力を低下させて排出ポートへ導くものであればよく、例えば、排水路の径より小径のオリフィスやノズル等を用いることができる。
【００１９】
本発明では、押圧部材が可動弁体を第１の弁座に対する着座方向に押圧付勢しているので、噴射装置のレバー等を操作して明示的に可動弁体を第２の弁座側へ移動させない限り、高圧水は噴射装置へ供給されず、作業者の安全性をより向上させることができる。
【００２１】
本発明では、腕部がエアシリンダのプランジャと可動弁体とを連結しているので、エアシリンダのプランジャの移動が腕部によって可動弁体へ伝達される。このとき、腕部は一端を支点として回動可能となっているので、エアシリンダが小型の場合でもプランジャの移動力を増大して可動弁体へ伝達して噴射と噴射停止を容易に切り換えることができる。
【００２２】
本発明におけるエアシリンダとしては、例えば、噴射装置の操作手段を作動することで噴射装置から噴射切換装置へ送られるパイロットエアによりエアコントロールバルブを切り換えて外部空気源に連通させて作動させるエアシリンダや、空気源から噴射装置を経由させて送られるエア供給により作動するエアシリンダ等があげられる。
【００２３】
請求項２に係る発明は、高圧水を噴射する複数の噴射装置と、ポンプと該噴射装置との間の供給路に接続され噴射装置からの高圧水の噴射及び噴射停止とを切り換える噴射切換装置とからなる高圧水噴射システムにおいて、前記複数の噴射装置のそれぞれは、外部から供給されるパイロットエアを送って噴射切換装置を作動させる操作手段を備えたものであり、前記噴射切換装置は、ポンプ側供給路に接続される入口ポートと、噴射装置側供給路に接続される出口ポートと、内部の高圧水を排出する排出ポートと、出口ポート側に開口する第１の弁座と、排出ポート側に開口する第２の弁座と、第１の弁座に着座して出口ポートを閉鎖すると共に排水ポートを開き、第２の弁座に着座して出口ポートを開くと共に排水ポートを閉鎖する可動弁体と、前記操作手段により送られるパイロットエアにより作動するエアシリンダと、該エアシリンダのプランジャと前記可動弁体とを連結して一端を支点として回動可能である腕部と、からなる切換弁機構と、前記排水ポートへの排水路中に設けられた絞り部材と、を備えたものであることを特徴とする。
【００２４】
この請求項２に係る発明は、噴射装置と請求項１に記載の噴射切換装置とからなる噴射システムであり、請求項１に係る発明と同様の作用効果を奏する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態について、以下図示例とともに説明する。図３は、本実施形態の高圧水噴射システムの構成図である。図３に示すように本実施形態の高圧水噴射システムは、複数の噴射ガン３と、噴射ガン３に高圧水を供給するポンプ５と、ポンプ５と噴射ガン３との間の供給路に接続されポンプ５からの高圧水の噴射装置への供給と供給停止とを切り換える複数の噴射切換装置１と、から構成されている。
【００２６】
図１は本実施形態の噴射切換装置１の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態の噴射切換装置１は、入口ポート１３と、出口ポート１５と、排出ポート１７と、切換弁と、排出ポート１７への排水路２７中に設けられたオリフィス２５と、スプリング２４と、エアシリンダ３３と、アーム２９とを主に備えている。ここで、オリフィス２５は本発明における絞り部材を、スプリング２４は本発明における押圧部材を、アーム２９は本発明における腕部をそれぞれ構成する
入口ポート１３にはポンプ５からの供給ホース７が接続されており、ポンプ５からの高圧水を導入するようになっている。出口ポート１５には噴射ガン３への供給ホース７が接続されており、高圧水を噴射ガン３へ供給するようになっている。排出ポート１７は、切換装置内部の高圧水を外部へ排出するためのドレンチューブ１１が接続されている。
【００２７】
切換弁は、高圧水の噴射ガン３への供給と供給停止とを切り換えるものであり、出口ポート側に開口する第１弁座２１と、排出ポート側に開口する第２弁座２３と、各弁座に着座するスプール１９とから構成される。ここで、スプール１９は本発明における可動弁体を構成する。第１弁座２１と第２弁座２３は、スプール１９の両端側に配置されている。このため、スプール１９が第１弁座２１に着座することにより出口ポート１５を閉鎖して高圧水の噴射ガン３への供給を停止（噴射ガン３からの噴射を停止）すると共に排水ポートを開き、内部の高圧水をドレンチューブ１１から排出するようになっている。
【００２８】
一方、スプール１９が第２弁座２３に着座することにより、出口ポート１５を開いて高圧水を噴射ガン３に供給する（噴射ガン３から噴射する）と共に排水ポートを閉鎖するようになっている。このように、スプール１９の移動によって高圧水の噴射ガン３への供給と供給停止とが確実に切り換えられる構造となっている。
【００２９】
スプリング２４は、スプール１９を第２弁座側から第１弁座方向に常に押圧付勢している。このため通常は、高圧水を噴射ガン３に供給せずに、後述する噴射ガン３からのパイロットエア供給により噴射ガン３へ高圧水を供給して噴射するようになっている。
【００３０】
エアシリンダ３３は、エアコントロールバルブ１２を介してパイロットエアホース１０によって噴射ガン３に接続され、またエアホース９ｂによってエアコンプレッサ４５に接続されている。そして、噴射ガン３のレバー操作によってパイロットエアホース１０からパイロットエアが送られてくるとエアコントロールバルブ１２を切り換えてエアコンプレッサからのエアを直接送ってエアシリンダ３３を作動させてプランジャ３１が移動するようになっている。アーム２９の一端（図１における上端Ａ）はプランジャ３１に接続されており、アーム２９の中央やや下方位置である作用点Ｂでスプール１９と接続されている。そしてアーム２９は図１における下端Ｃを支点としてＤ及びＥ方向に回動可能となっている。このため、プランジャ３１が図１の左右方向に移動すると、アーム２９は図１の下端Ｃを支点として回動し、プランジャ３１の移動が作用点Ｂでアーム２９に接続されているスプール１９に伝達されて第１弁座２１と第２弁座２３間を移動するようになっている。
【００３１】
排出ポート１７に向かう排水路２７には、排水路２７の径より小径のオリフィス２５が嵌装されている。切換弁内部の高圧水がドレンチューブ１１から排出されるときに、このオリフィス２５によって圧力が常圧に戻される。
【００３２】
次に、本実施形態の噴射ガン３について説明する。図２は本実施形態の噴射ガン３の概略構成図である。図２に示すように、本実施形態の噴射ガン３は、ノズル３５と、ノズルカバー３７と、エアモータ４３と、レバー３９と、ハンドル４１とを主に備えており、ノズルヘッドを高速回転させながら高圧水を噴射するものである。
【００３３】
本実施形態の噴射ガン３では、本体後部に供給ホース７が接続され、この供給ホース７の他端が噴射切換装置１に接続されており、高圧水が供給されるようになっている。また本体レバーグリップ部４０には、エアホース９ａとパイロットエアホース１０とが接続されており、パイロットエアホース１０の他端がエアコントロールバルブ１２に接続されている。
【００３４】
レバー３９は、本発明における操作手段を構成するものであり、レバー３９を引いたときにエアモータ４３が駆動して、噴射切換装置１のエアシリンダ３３にエアが供給されるようになっている。即ち、通常はノズル３５から高圧水の噴射は停止状態となっており、レバー３９を引いたときにポンプ５から噴射切換装置１を介して高圧水は供給されてノズル３５から噴射される。
【００３５】
次に、以上のように構成された本実施形態の噴射システム及び噴射切換装置１の使用方法について説明する。
【００３６】
まず、作業者は噴射対象物に向けて噴射ガン３を持つが、この状態では噴射切換装置１のスプール１９はスプリング２４の押圧力によって第１弁座２１に着座した状態、即ち噴射ガン側供給ホース７に接続された出口ポート１５が閉鎖された状態となっているので、まだノズル３５から高圧水は噴射されない。
【００３７】
作業者が手元のレバー３９を引くと、エアモータ４３が作動して同時に噴射切換装置１のエアコントロールバルブ１２へパイロットエアを送出して。エアコントロールバルブ１２を切り換えて、エアコンプレッサからのエアを直接エアシリンダ３３へエアを送出するので、エアシリンダ３３が作動してプランジャ３１が移動する。このプランジャ３１の移動はアーム２９によってスプール１９へ伝達され、スプール１９は第１弁座２１から離座し、スプリング２４の押圧力に抗して第２弁座方向へ移動して第２弁座２３に着座する。これにより、噴射切換装置１の出口ポート１５が開いて高圧水が噴射ガン３へ供給され、ノズル３５から高圧水が噴射される。
【００３８】
高圧水噴射を停止する場合には、手元のレバー３９を離す。これによりエアモータ４３が停止して噴射切換装置１へのパイロットエア送出が停止するので、エアシリンダ３３のプランジャ３１は元の位置に復帰する。これに伴ってスプール１９は第２弁座２３から離座して第１弁座方向へ移動し、第２弁座２３に着座することによって出口ポート１５を閉鎖する。このため、噴射ガン３への高圧水の供給は停止してノズル３５からの高圧水噴射が停止する。また、スプール１９の第２弁座２３からの離座により、排出ポート１７が開くので内部の高圧水は排出ポート１７からドレンチューブ１１を通して外部へ排出される。このとき、高圧水は排水路２７に設けられたオリフィス２５を通過するので、オリフィス２５によって低圧水になってドレンチューブ１１から排出される。このため噴射ガン３には高圧水噴射時にのみ高圧水が供給されることとなり、作業者が高圧水に触れる危険性がなく、作業者の安全性が図られている。
【００３９】
このように本実施形態の噴射システム及び噴射切換装置では、高圧水の噴射停止時に内部の高圧水を排出ポート１７から排水しているので、噴射停止時に高圧水の全量が排出されてしまうことがない。このため、一つの噴射ガンからの高圧水噴射を停止した場合でも、ポンプ５から他の噴射ガンまでの高圧水の圧力は低下せず、複数の噴射ガンによる噴射作業を正確に行うことができる。
【００４０】
また、本発明では、噴射停止時に排出ポート１７から高圧水を排出しているので、ドレン弁を設ける必要がなく、噴射ガンの構造が簡易になり、噴射ガンの装置寿命も長くなる。
【００４１】
本実施形態の噴射システムでは、ポンプ５から複数の噴射ガンに高圧水を供給しているが、単一の噴射ガンに高圧水を供給するように構成しても良い。また、使用する噴射ガンは本実施形態のものに限られず、噴射切換装置１へパイロットエア送出が可能ないずれの方式の噴射ガンを使用することが可能である。
【００４２】
本実施形態の噴射切換装置では、本発明の絞り部材としてオリフィスを用いているが、高圧水の圧力を低下若しくは常圧に戻す機能を有するものであれば、他の部材を絞り部材として用いてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、複数の噴射装置を一つのポンプに接続して同時に噴射作業を行う場合でも、一つの噴射装置からの高圧水噴射停止が他の噴射装置へ影響することがなく、複数の噴射装置による噴射作業を正確に行うことができるという効果を有する。また、本発明によれば、噴射停止時に排出ポートから高圧水を排出しているので、噴射装置にドレン弁を設ける必要がなく接続する噴射装置システムの構造が簡易になり、またドレン弁損傷等による噴射装置の寿命が短くなることを防止できるという効果を有する。更に、本発明によれば、作業者が保持する噴射装置には高圧水噴射時にのみ高圧水が供給され、作業者の安全性が図られるという効果を有する。加えて、本発明によれば、高圧水噴射と高圧水排出とを確実に切り換えることができるという効果を有する。
【００４４】
また請求項３に係る発明によれば、エアシリンダが小型の場合でもプランジャの移動を増大して可動弁体へ伝達して噴射と噴射停止との切換えを容易に行えるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の噴射切換装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の噴射ガンの概略構成図である。
【図３】本実施形態の噴射システムの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１：噴射切換装置
３：噴射ガン
５：ポンプ
７：供給ホース
９ａ，９ｂ：エアホース
１０：パイロットエアホース
１１：ドレンチューブ
１２：エアコントロールバルブ
１３：入口ポート
１５：出口ポート
１７：排出ポート
１９：スプール
２１：第１弁座
２３：第２弁座
２４：スプリング
２５：オリフィス
２７：排水路
２９：アーム
３１：プランジャ
３３：エアシリンダ
３５：ノズル
３７：ノズルカバー
３９：レバー
４０：レバーグリップ部
４１：ハンドル
４３：エアモータ
４５：エアコンプレッサ
【図１】
0004454168.tif 000002
【図２】
0004454168.tif 000003
【図３】
0004454168.tif 000004