(57)【要約】【課題】本発明は、高圧流体との高圧流体とを混合させてジェット流を作り出し、先端ノズルから高速・高圧な混合流体を吹き付ける気液混合チーズを提供する。【解決手段】本発明の気液混合チーズ１は、チーズ本体５の内部に下流側から中コマ８を重合挿入し、前記チーズ本体５の嵌合ネジ孔４と前記中コマ８の傾斜切り口７を一致させた後、前記圧送管１１の大径内周部９のねじ部１３を前記チーズ本体５の小径外周部３のねじ部１３に螺合させて、前記中コマ８の円環突起６を前記圧送管１１の段差部１５と前記チーズ本体５の下流側開口端とで挟持する。前記チーズ本体５の上流側（図１の右側）から水などの高圧流体が供給され、前記高圧空気配管１２から金属粒や砂粒などの研磨材を含む高圧流体が供給されて中コマ８位置で合流される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製円筒からなる直管で、上流側開口端側に高圧液体供給管が接続され、下流側開口端側に段差部を設けて小径外周部を形成し、さらに胴部中間に内部へ貫通する嵌合ネジ孔を形成したチーズ本体と、該チーズ本体内部に重合挿入される円筒管で上流側開口端に内向きテーパ面を形成すると共に下流側開口端に外向きテーパ面を形成し、下流側開口端側に前記チーズ本体の下流側開口端に係合する円環突起を設け、さらに前記チーズ本体の嵌合ネジ孔位置に４０〜５０°の角度で下流側へ傾斜した傾斜切り口を形成した中コマと、前記チーズ本体の下流側小径外周部に嵌合する大径内周部を有し、前記中コマの円環突起を前記チーズ本体の下流側開口端とで挟持する小径内周部を備えた圧送管と、前記チーズ本体の嵌合ネジ孔に接続される高圧空気配管とから構成されることを特徴とする気液混合チーズ。
【請求項２】
前記請求項１記載の気液混合チーズの下部の前後に間隔を空けて持ち手を形成し、後方の持ち手を高圧空気配管と兼用させて、持ち手内部を高圧空気が供給できるようにすると共に、前記気液混合チーズの上流側に高圧液体供給管が接続され、研磨材・メディアが入ったタンクの下部に前記高圧液体供給管が接続され、コンプレッサーからの高圧空気が前記タンクの上部に供給されて、研磨材・メディアが前記タンク下部から前記気液混合チーズの上流側に供給されると共に、前記コンプレッサーから高圧空気が前記高圧空気配管を介して前記気液混合チーズの後方の持ち手の上流側に供給されることを特徴とするノズルガン。
【請求項３】
前記請求項１記載の気液混合チーズと、該気液混合チーズの下流側にニップルを介して接続され、気液混合流体を２方向へ分岐させるＴ型チーズと、該Ｔ型チーズの下流側にそれぞれ接続される２流体ノズルと、該２流体ノズルにコネクタによりそれぞれ接続され、適宜位置に切れ目又は穴を有するナイロンチューブと、該ナイロンチューブにそれぞれ接続されるＵ管と、該Ｕ管同士を接続する金属管とからなり、前記Ｔ型チーズ、前記ナイロンチューブ、前記Ｕ管及び前記金属管によりクローズドループを形成することを特徴とするマイクロミスト発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧液体と高圧空気とを混合させて先端ノズルから気液混合流体を吹き付ける気液混合チーズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、研磨材として塩化ナトリウム結晶粒を水と共に研掃対象物に衝突させる研掃方法及び研掃装置があった（特許文献１を参照）。
この公知技術は、噴出する高圧水に多数個の塩化ナトリウム結晶粒からなる研磨材を混合させて混合噴水流を形成し、この混合噴水流形成直後に壁などの母材に付いた汚れや塗料などに前記混合噴水流を高速で衝突させて剥ぎ取るものである。
そして、金属粒や砂粒を研磨材としたものは、研磨材の硬さと強靭さから衝突エネルギー極めて大きく、研磨対象物を短時間で剥ぎ取ることができる研磨能力の高いものである。しかし、研磨材を金属粒や砂粒としたものは、その硬さのため、混合噴水流形成部分で配管内面までも激しく削り取り損傷してしまい耐久性に欠けるという問題があった。
【０００３】
また、単純な形状で廉価に製造できるチーズ継手と噴出管とで構成され、噴出管をチーズ継手の取付口に嵌めてロウ付けするだけの流体混合器が知られている（特許文献２を参照）。
この公知技術は、Ｔ字形に分岐した管体の同軸上で互いに反対向きに開口した２個のポートの一方に漏斗状の噴出管を設けて、その先端を噴出管に設けたポートと直角なポートを越えて反対側のポート内に突出し、噴出管に流体を圧送して反対側のポートに噴出することにより、直角をなすポートに供給された他の流体を吸引して両流体を混合するようにした流体混合器である。
しかし、この流体混合器は、強度が弱く高圧液体と高圧空気とを混合させて先端ノズルから気液混合流体を吹き付けるものには適用できなかった。
【０００４】
従来、２流体ノズルと呼ばれる液体と気体を混合するノズルを用い、高圧ガスを２流体ノズルに導入することで、高圧ガスの急激な膨張と拡散作用によってミスト化した霧化ガスを作り出していたが、少量の冷却液で冷却する場合でも、加圧ガスによって被冷却表面近傍でマイクロミストを発生させ、効率よく広範囲の冷却を可能とするマイクロミスト発生方法及びその装置が知られている（特許文献３を参照）。
この公知技術は、ミスト発生用の加圧ガスが噴出する際の負圧によって液体を吸引し、気液混合体として混合気噴気口から噴射されたミストを導入管に導いて搬送し、噴射ノズル内の旋回空間で旋回させてから複数の噴射孔からマイクロミストとして噴射するようにしたものである。このように、導入管を設けることで、加圧ガス下でミスト化した微粒子が液体内に加圧ガスを溶解する時間を確保し、噴射時に内部に溶解した加圧ガスの膨張効果を高めることで微粒子化を高めることができると共に、ミストを旋回させることで液体を均一に分散させることができ、少量の液体と気体とで広範囲の冷却を行うことができるものである。
しかし、このマイクロミスト発生方法及びその装置は、高圧液体と高圧空気とを混合させて先端ノズルから気液混合流体を吹き付けるものには適用できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０-２９１１６１号公報
【特許文献２】実開平５-４４２２６号公報
【特許文献３】特開２００５-２７９５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、高圧液体と高圧空気とを混合させてジェット流を作り出し、先端ノズルから高速・高圧な気液混合流体を吹き付ける気液混合チーズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の気液混合チーズは、金属製円筒からなる直管で、上流側開口端側に高圧液体供給管が接続され、下流側開口端側に段差部を設けて小径外周部を形成し、さらに胴部中間に内部へ貫通する嵌合ネジ孔を形成したチーズ本体と、該チーズ本体内部に重合挿入される円筒管で上流側開口端に内向きテーパ面を形成すると共に下流側開口端に外向きテーパ面を形成し、下流側開口端側に前記チーズ本体の下流側開口端に係合する円環突起を設け、さらに前記チーズ本体の嵌合ネジ孔位置に４０〜５０°の角度で下流側へ傾斜した傾斜切り口を形成した中コマと、前記チーズ本体の下流側小径外周部に嵌合する大径内周部を有し、前記中コマの円環突起を前記チーズ本体の下流側開口端とで挟持する小径内周部を備えた圧送管と、前記チーズ本体の嵌合ネジ孔に接続される高圧空気配管とから構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の気液混合チーズは、金属製円筒からなる直管で、上流側開口端側に高圧液体供給管が接続され、下流側開口端側に段差部を設けて小径外周部を形成し、さらに胴部中間に内部へ貫通する嵌合ネジ孔を形成したチーズ本体と、該チーズ本体内部に重合挿入される円筒管で上流側開口端に内向きテーパ面を形成すると共に下流側開口端に外向きテーパ面を形成し、下流側開口端側に前記チーズ本体の下流側開口端に係合する円環突起を設け、さらに前記チーズ本体の嵌合ネジ孔位置に４０〜５０°の角度で下流側へ傾斜した傾斜切り口を形成した中コマと、前記チーズ本体の下流側小径外周部に嵌合する大径内周部を有し、前記中コマの円環突起を前記チーズ本体の下流側開口端とで挟持する小径内周部を備えた圧送管と、前記チーズ本体の嵌合ネジ孔に接続される高圧空気配管とから構成されるため、中コマによりチーズ本体に掛かる圧力を低減させ、チーズ本体の破壊を防ぐと共に、中コマが消耗した場合には圧送管を取り外すことにより簡単に交換することができる。
また、中コマの素材を変えることで強度を維持し、研磨材の通過熱や静電気対策も取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の気液混合チーズの断面図である。
【図２】中コマの概略説明図である。
【図３】ノズルガンの概略説明図である。
【図４】マイクロミスト発生装置のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の気液混合チーズの一実施例を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１の断面図に示すように、本発明の気液混合チーズ１は、金属製円筒からなる直管で、上流側開口端側に高圧液体供給管（図示せず）が接続され、下流側開口端側に段差部２を設けて小径外周部３を形成し、さらに胴部中間に内部へ貫通する嵌合ネジ孔４を形成したチーズ本体５と、該チーズ本体５内部に重合挿入される円筒管で、下流側開口端側に前記チーズ本体５の下流側開口端に係合する円環突起６を設け、さらに前記チーズ本体５の嵌合ネジ孔４位置に傾斜切り口７を形成した中コマ８と、前記チーズ本体５の下流側小径外周部３に嵌合する大径内周部９を有し、前記中コマ８の円環突起６を前記チーズ本体５の下流側開口端とで挟持する小径内周部１０を備えた圧送管１１と、前記チーズ本体５の嵌合ネジ孔４に接続される高圧空気配管１２とから構成される。
【００１１】
前記チーズ本体５は、所定内径を持つ金属製円筒からなる直管で、上流側開口端の外周にねじ部１３を有し、該ねじ部１３に高圧液体供給管（図示せず）を接続すると共に下流側開口端側に段差部２を設けて小径外周部３を形成して外周にねじ部１３を形成し、さらに直管の胴部中間に内部へ貫通する嵌合ネジ孔４を形成する。
【００１２】
図２の概略説明図に示すように、前記中コマ８は、前記チーズ本体５内部に重合挿入される外径の円筒管で、適宜用途に応じて合成樹脂、金属、セラミックスなどの素材から形成され、上流側開口端に内向きテーパ面１４を形成すると共に下流側開口端に外向きテーパ面１４を形成する。
そして、下流側開口端側に前記チーズ本体５の下流側開口端に係合する円環突起６を設け、さらに前記チーズ本体５の嵌合ネジ孔４位置に４０〜５０°、最適には４５°前後の角度で下流側へ傾斜した傾斜切り口７を形成する。
【００１３】
前記圧送管１１は、前記チーズ本体５の下流側小径外周部３に嵌合する大径内周部９を形成して内周にねじ部１３を有し、さらに前記大径内周部９に引き続き段差部１５を形成して前記中コマ８の円環突起６を前記チーズ本体５の下流側開口端と挟持する小径内周部１０を備える。
すなわち、前記チーズ本体５の内部に下流側から中コマ８を重合挿入し、前記圧送管１１の大径内周部９のねじ部１３を前記チーズ本体５の小径外周部３のねじ部１３に螺合させて、前記中コマ８の円環突起６を前記圧送管１１の段差部１５と前記チーズ本体５の下流側開口端とで挟持する。そして、前記前記圧送管１１の先端からは、気液混合流体となった高速のジェット流が吹き出される。
【００１４】
前記高圧空気配管１２は、研磨材などの高圧流体が供給され、前記チーズ本体５の嵌合ネジ孔４に螺合されるネジ部１６を外周に備える。なお、流体は気体、液体どちらも使用可能である。
【００１５】
次に、本発明の気液混合チーズの組立動作を添付図面に基づいて、以下に説明する。
本発明の気液混合チーズ１の組み立ては、最初に、チーズ本体５の内部に下流側から中コマ８を重合挿入し、前記チーズ本体５の嵌合ネジ孔４と前記中コマ８の傾斜切り口７を一致させた後、前記圧送管１１の大径内周部９のねじ部１３を前記チーズ本体５の小径外周部３のねじ部１３に螺合させて、前記中コマ８の円環突起６を前記圧送管１１の段差部１５と前記チーズ本体５の下流側開口端とで挟持する。なお、ねじ締め時に前記中コマ８の位置がずれないように双方にノッチを付けることにより位置確保ができる。
【実施例１】
【００１６】
組立完成した気液混合チーズ１は、前記チーズ本体５の上流側（図１の右側）から水などの高圧流体が供給され、前記高圧空気配管１２から金属粒や砂粒などの研磨材を含む高圧流体が供給されて中コマ８位置で合流される。
前記中コマ８位置で、前記高圧空気配管１２から供給された金属粒や砂粒などの研磨材を含む高圧流体は、前記中コマ８の傾斜切り口７により４０〜５０°の角度で下流側の水などの高圧流体へ合流され、高速・高圧な気液混合流体となって圧送される。
前記気液混合流体は、研磨対象物に付いた汚れや塗料などに高速のジェット流で衝突して汚れや塗料などを剥ぎ取ることができる。
【実施例２】
【００１７】
図３のノズルガンの概略説明図に示すように、気液混合チーズ１の下部の前後に間隔を空けて持ち手１７を形成し、後方の持ち手１７を高圧空気配管１２と兼用させて、持ち手１７内部を高圧空気が供給できるようにすると共に、前記気液混合チーズ１の上流側に高圧液体供給管１８が接続される。なお、空気吸引穴１９は必要に応じて設けられる。
研磨材・メディアが入ったタンク２０の下部に前記高圧液体供給管１８が接続され、コンプレッサー２１からの高圧空気が前記タンク２０の上部に供給されて、研磨材・メディアが前記タンク２０下部から前記気液混合チーズ１の上流側に供給される。
一方、前記コンプレッサー２０から高圧空気が高圧空気配管１２を介して前記気液混合チーズ１の後方の持ち手１７の上流側に供給される。
図１に示す前記中コマ８位置で、前記高圧空気配管１２から供給された高圧空気は、前記中コマ８の傾斜切り口７により４０〜５０°の角度で下流側の金属粒や砂粒などの研磨材を含む高圧液体へ合流され、高速・高圧な気液混合流体となって圧送される。
前記気液混合流体は、研磨対象物に付いた汚れや塗料などに高速のジェット流で衝突して汚れや塗料などを剥ぎ取ることができる。
【実施例３】
【００１８】
図４のマイクロミスト発生装置のフロー図に示すように、高圧空気と高圧液体を混合させ、気液混合流体を形成する気液混合チーズ１と、該気液混合チーズ１の下流側にニップル２２を介して接続され、気液混合流体を２方向へ分岐させるＴ型チーズ２３と、該Ｔ型チーズ２３の下流側にそれぞれ接続される２流体ノズル２４と、該２流体ノズル２４にコネクタによりそれぞれ接続され、適宜位置に切れ目又は穴を有するナイロンチューブ２５と、該ナイロンチューブ２５にそれぞれ接続されるＵ管２６と、該Ｕ管２６，２６同士を接続する金属管２７とからなり、前記Ｔ型チーズ２３、前記ナイロンチューブ２５、前記Ｕ管２６及び前記金属管２７によりクローズドループを形成する。
前記高圧空気と前記高圧液体は、配管を介して前記気液混合チーズ１に導入され、前記高圧空気と前記高圧液体との合流個所に設けた中コマ８により、前記高圧空気が４０〜５０°の角度で前記高圧液体と合流する。これにより気液混合がスムーズに行え、流量調整用バルブ２８を調節することで、期待する粒子径のミストが得られる。
さらに、先端に開口を有するノズル孔と該ノズル孔の後端に傾斜面のデフューザを介して前記ノズル孔より大径中空のノズル室とに２分されている２流体ノズル２４を前記Ｔ型チーズ２３の下流側に設置することで、一定圧力で流体を噴射させることができるので微細なミストができる。
前記ナイロンチューブ２５の各切れ目又は穴は適当な位置に、適当な大きさで形成することができるし、ナイロンチューブ２５の各切れ目又は穴により平均化してミストを遠くに飛ばせることができる。また、前記Ｔ型チーズ２３、前記ナイロンチューブ２５、Ｕ管２６及び金属管２７によりクローズドループを形成するので、全体が一定圧に保持されるので、各切れ目又は穴からのミスト化した霧化ガス（マイクロミスト）の噴出量の変動は少ない。
【実施例４】
【００１９】
本発明の気液混合チーズを放射線（除染）のミスト洗浄に使用する場合は、気液混合チーズ１のチーズ本体５の上流側（図１の右側）から水などの高圧流体が供給され、前記高圧空気配管１２から３０μｍのゼオライト粉末を含む高圧流体が供給されて中コマ８位置で合流される。
前記中コマ８位置で、前記高圧空気配管１２から供給された３０μｍのゼオライト粉末を含む高圧流体は、前記中コマ８の傾斜切り口７により４０〜５０°の角度で下流側の水などの高圧流体へ合流され、高速・高圧な気液混合流体となって圧送される。
前記気液混合流体は、汚染対象物に付いたセシウムに高速のジェット流で衝突してイオン交換が行われ、除染が行われる。
３０μｍのゼオライトと３０μｍのミストは、セシウムに対しイオン交換を行うため、セシウムはゼオライト内に取り込まれる。ゼオライトの特性として、内部に取り込んだセシウムは線量が下がる効果が認められる。ゼオライトは水には不溶であり、排水における放射線量は低くなる。
【符号の説明】
【００２０】
１  気液混合チーズ
２  段差部
３  小径外周部
４  嵌合ネジ孔
５  チーズ本体
６  円環突起
７  傾斜切り口
８  中コマ
９  大径内周部
１０  小径内周部
１１  圧送管
１２  高圧空気配管
１３  ねじ部
１４  テーパ面
１５  段差部
１６  ネジ部
１７  持ち手
１８  高圧液体供給管
１９  空気吸引穴
２０  タンク
２１  コンプレッサー
２２  ニップル
２３  Ｔ型チーズ
２４  ２流体ノズル
２５  ナイロンチューブ
２６  Ｕ管
２７  金属管
２８  流量調整用バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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