(57)【要約】【課題】超高圧液体を噴射する噴射部を高速に移動させて、使用する電力を低減させることができる液体噴射装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、対象物に対して超高圧液体を噴射することで前記対象物を加工する液体噴射装置であって、流体を流動させることができる流路３４ａと、前記流路３４ａを流動する流体と共に移動する推進体５１と、前記超高圧液体を噴射する噴射部４４が設けられ、前記推進体５１と連動し前記流路３４ａに沿って走行する走行体４１とを有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に対して超高圧液体を噴射することで前記対象物を加工する液体噴射装置であって、
流体を流動させることができる流路と、
前記流路を流動する流体と共に前記流路を移動する推進体と、
前記超高圧液体を噴射する噴射部が設けられ、前記推進体と連動し前記流路に沿って走行する走行体とを有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記流路に沿ってガイドレールが設けられ、
前記走行体はガイドレールを走行することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記推進体及び前記走行体のうち少なくとも何れか一方は、磁石により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記流路は無端状の流管であり、
前記流管に接続され、前記流管内の流体を流動させる循環ポンプを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記流路は無端状の流管であり、
液体を超高圧に加圧して前記噴射部から噴射される超高圧液体を生成すると共に、前記流管に接続され、前記流管内の流体を流動させる加圧ポンプを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記加圧ポンプから前記流管へ流れる液体を減圧する減圧弁を有することを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に対して超高圧液体を噴射することで前記対象物を加工する液体噴射装置に関するものである。特に、長尺状の対象物を長手方向に沿って切断する場合や、多数の対象物を切断する場合に用いられて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対象物を加工する方法として、ウォータジェットという加工方法が知られている。ウォータジェットは、対象物に対して超高圧水を噴射ノズルから噴射させ、衝撃力によって対象物を切断したり、洗浄したりする加工を行うものである。特に、ウォータジェットは、加工時において熱が発生せず、粉塵が生じない等の特長を有しているため、様々な分野において使用されている。例えば、特許文献１には、金属板と半導体チップとを一体化したＣＳＰ基板を切断するために、ウォータジェットが使用されている。特許文献１に開示されたウォータジェット加工装置は、被加工物を載置するテーブルを静止基台に対して矢印Ｘで示す方向及び矢印Ｙに示す方向に移動できるような移動手段を有している。また、ウォータジェット加工装置は、超高圧液体が噴射されるノズルを有するウォータジェット噴射ユニットを矢印Ｙに示す方向及び矢印Ｚに示す方向に移動できるような移動手段を有している。
【０００３】
上述したウォータジェット加工装置の移動手段の構成として、固定側には雄ネジロッドと雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータとが設けられ、移動側には雄ネジロッドの雄ネジに螺合する貫通雌ネジ穴を有する雌ネジブロックが設けられている。移動側の部材を移動するときは、パルスモータにより雄ネジロッドを正転及び逆転駆動させることで、対象物を載置するテーブルを移動させたり、ウォータジェット噴射ユニットを移動させたりすることができる。このように、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示す方向に移動させる移動手段を設けることにより対象物を正確に切断することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７６１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のウォータジェット加工装置における移動手段の駆動には、パルスモータを用いているため、テーブル及びウォータジェット噴射ユニットの移動速度に限界がある。さらに、雄ネジロッドを回転させることで、雄ネジに螺合する雌ネジブロックを移動させているので、雄ネジロッドの一回転につき、雄ネジのネジピッチしか移動することができない。従って、テーブル及びウォータジェット噴射ユニットを高速に移動することができない。
ウォータジェットの噴射ユニットの移動が遅い場合、対象物を切断するまでに、超高圧水が大量に必要になる。ここで、超高圧水は加圧ポンプにより生成されるが、超高圧水を生成するには多大な電力が消費される。従って、ウォータジェットの噴射ユニットの移動が遅いと、それだけより多大な電力が消費されるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、超高圧液体を噴射する噴射部を高速に移動させて、使用する電力を低減させることができる液体噴射装置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】
本発明の液体噴射装置は、対象物に対して超高圧液体を噴射することで前記対象物を加工する液体噴射装置であって、流体を流動させることができる流路と、前記流路を流動する流体と共に移動する推進体と、前記超高圧液体を噴射する噴射部が設けられ、前記推進体と連動し前記流路に沿って走行する走行体とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の液体噴射装置によれば、超高圧液体を噴射する噴射部を高速に移動させて、使用する電力を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
まず、液体噴射装置が設けられるシステムとして溶融成形システムを例に挙げて説明する。ここで、溶融成形システムとは、例えばプラスチック等（以下、熱可塑性部材）を加熱溶融すると共に成形品を成形し、成形品を所定の寸法に切断して製品を製造するシステムである。図１は、溶融成形システム１の全体の構成を示す図である。図１に示すように、溶融成形システム１は、ダクト１１、溶融成形装置１２、液体噴射装置１３を含んで構成されている。
【００１０】
ダクト１１は、図示しない貯蔵室に収容された廃棄プラスチック等の熱可塑性部材を溶融成形装置１２に移送する中空状の導管である。
溶融成形装置１２は、熱可塑性部材を加熱溶融させて成形品を成形する。ここでは、成形品としてＲＰＦ（Ｒｅｆｕｓｅ  Ｐａｐｅｒ  ＆  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｕｅｌ）という廃棄プラスチック等を原料とした固形燃料（以下、成形品）を成形するものとする。
【００１１】
溶融成形装置１２は、筐体２０、収容部２１、扉機構２２、押込部材２３、昇降装置２４、管部材２５、循環装置２８を含んで構成されている。
筐体２０は、天板、側板及び地板等により溶融成形装置１２の基本骨格構造を形成する。収容部２１は、ダクト１１から移送された熱可塑性部材を一時的に収容するものである。収容部２１は、空気を通すことができるが熱可塑性部材を通すことができないように、側面及び天板にメッシュ状の網（例えば、金網）を用いて、略直方体形状に形成されている。収容部２１の地板（底部）に相当する部分には扉機構２２が設けられているため、熱可塑性部材は収容部２１から落下することなく、一時的に収容部２１に収容される。
【００１２】
扉機構２２は、収容部２１の地板の一面に亘って、設けられた図示しない複数の扉体により構成されている。扉機構２２は、扉体を開閉することで、収容部２１に収容された熱可塑性部材のうち、次の工程に移送させる熱可塑性部材の量を制御するものである。次の工程への移送とは、複数の扉体を開くことで熱可塑性部材を落下させ、管部材２５の開口部に配置させることである。
【００１３】
押込部材２３は、管部材２５の開口部に配置された熱可塑性部材を管部材２５内に押し込むものである。押込部材２３は、相互に離間した状態で、扉体の支持枠から垂直に複数、併設されている。また、押込部材２３の断面形状は真円の円柱状に形成されている。複数の扉体から落下した熱可塑性部材は複数の押込部材２３の間を通って、管部材２５の開口部に配置される。本実施形態では、幅方向に１２本、奥行方向に１２本、合計１４４本の押込部材２３が設けられている。
【００１４】
昇降装置２４は、押込部材２３を垂直方向に下降及び上昇させるものである。図１に示すように、昇降装置２４は複数のシリンダ２４ａと、複数のピストンロッド２４ｂとを含んで構成されている。これら複数のピストンロッド２４ｂには、収容部２１と、扉機構２２と、複数の押込部材２３とが一体的に取り付けられている。従って、ピストンロッド２４ｂの昇降に伴って、収容部２１と、扉機構２２と、押込部材２３とが共に昇降する。一定間隔で昇降装置２４により押込部材２３を下降させることで、押込部材２３は、管部材２５の開口部に配置された熱可塑性部材を管部材２５内に押し込むことができる。
【００１５】
管部材２５は、押込部材２３によって押し込まれた熱可塑性部材を溶融すると共に成形品を成形するものである。管部材２５は、押込部材２３に対応するように相互に離間した状態で複数、併設されている。図２は、溶融成形システム１のうち、複数設けられた管部材２５を斜め上方から見た図である。管部材２５の断面形状は、押込部材２３と同様に真円の筒状に形成されている。従って、管部材２５の下側開口から押し出される成形品は円柱状に成形される。本実施形態では、押込部材２３と同様に、幅方向に１２本、奥行方向に１２本、合計１４４本の管部材２５が設けられている。なお、隣接する管部材２５の間には熱媒体流体として熱媒体油が充填されている。熱媒体油によって加熱されることで、管部材２５は内部に押し込まれた熱可塑性部材を溶融することができる温度に保持される。
【００１６】
循環装置２８は、上述した隣接する管部材２５の間に充填された熱媒体油の温度を制御すると共に、熱媒体油を循環させるものである。なお、上述した説明では管部材２５の断面形状を真円状にする場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、矩形状等の多角形状に形成したり、楕円状にしたり、所望する成形品の形状に合わせて管部材２５の断面形状を変更すればよい。
【００１７】
次に、溶融成形装置１２によって成形品を成形する動作について説明する。
まず、貯蔵室に収容された熱可塑性部材は、ダクト１１を介して溶融成形装置１２に移送される。溶融成形装置１２に移送された熱可塑性部材は、収容部２１に収容される。
次に、昇降装置２４によって押込部材２３が上昇している状態で、扉機構２２の扉体を開放する。収容部２１に収容された熱可塑性部材は、開放された扉体を通って落下して、各管部材２５の開口部に配置される。
【００１８】
次に、扉機構２２の扉体を閉塞させた状態で、昇降装置２４を作動させて押込部材２３を下降させる。押込部材２３を下降させることで、各管部材２５の開口部に配置された熱可塑性部材は、管部材２５の内部に押し込まれる。押し込まれた熱可塑性部材は熱媒体油によって加熱された管部材２５によって溶融されると共に管部材２５の断面形状に成形される。
【００１９】
なお、溶融成形装置１２の動作初期段階では、管部材２５には熱可塑性部材が充填されていないので、扉機構２２による熱可塑性部材の落下及び押込部材２３による押し込みを繰り返して、各管部材２５の下側開口まで熱可塑性部材を充填させるようにする。
管部材２５内の下側開口まで熱可塑性部材が充填された状態（なお、熱可塑性部材は溶融され、成形されている段階の状態である）から、押込部材２３によって熱可塑性部材を押し込むことで、管部材２５の下側開口から成形品が成形される。
【００２０】
次に、液体噴射装置１３は、管部材２５の下側開口から送出された成形品に対して、超高圧液体を噴射することで、所定の寸法に切断する。ここで、本実施形態に係る液体噴射装置１３について図３〜図７を参照して、詳細に説明する。
図３は、溶融成形システム１のうち、複数設けられた管部材２５の下側の一部分を斜め上方から見た図である。図３では、複数の管部材２５と、管部材２５の下側開口の開口面と面一であり管部材２５が取り付けられる平面２６と、を鎖線で示している。液体噴射装置１３は、図３に示すように管部材２５の下側開口に隣接し、平面２６に沿って設けられている。液体噴射装置１３は、ガイドレール３１と、走行体４１と、推進体５１と、噴射部４４とを含んで構成される。なお、液体噴射装置１３には、循環ポンプ７１と、加圧ポンプ７４とを含んでいるが、これらの構成については、図７において後述する。
【００２１】
ガイドレール３１は、走行体４１が走行するときの案内を行う。ガイドレール３１は、管部材２５の下側開口面と面一な平面２６（以下、ガイドレール取付面２６という）に設けられている。ガイドレール３１は、複数（４つ）の直線状のガイドレール３１ａ〜３１ｄを接続して無端状に形成されている。ガイドレール３１ａは、奥行方向（図３に示す矢印方向に沿った方向）に配列された一群の管部材群２５ａと、この一群の管部材群２５ａに隣接して奥行方向に配列された一群の管部材群２５ｂと、の間に配設されている。ガイドレール３１ｃは、一群の管部材群２５ｂに隣接して奥行方向に配列された一群の管部材群２５ｃと、一群の管部材群２５ｃに隣接して奥行方向に配列された一群の管部材群２５ｄと、の間に配設されている。ガイドレール３１ｂ及びガイドレール３１ｄは、それぞれガイドレール３１ａとガイドレール３１ｃとの端部を接続するように配設されている。各ガイドレール３１ａ〜３１ｄ同士の接続部分は、走行体４１が滑らかに走行できるように円弧形状に形成されている。無端状に形成されたガイドレール３１は、奥行方向に配列された４列の管部材群毎に１組設けられている。本実施形態では、幅方向に１２本の管部材２５が設けられているので、３組の無端状に形成されたガイドレール３１が設けられている。
【００２２】
ここで、ガイドレール３１の形状について図４を参照して、詳細に説明する。図４は、液体噴射装置１３の一部の構成を示す斜視図である。図４は、ガイドレール３１の途中を切断した状態が示されている。ガイドレール３１は、図４（ａ）に示すように支持部３２、３３と、流管３４とが一体的に組み合わされた形状により形成されている。支持部３２は、断面略矩形状であり、上面にガイドレール取付面２６に固定される取付面３１ａを有している。支持部３３は、断面略矩形状であり、支持部３２より大きな断面積を有している。支持部３３の上両側には、後述する走行体４１の摺動部が係合する係合段部３３ａ、３３ｂを有している。流管３４は、略筒形状であり、内部に液体を流動させることができる流路３４ａを有している。なお、流管３４の流路３４ａは、後述する循環ポンプ７１により流路３４ａに充填された液体を流動できるように密閉されて構成されている。
【００２３】
走行体４１は、上述したガイドレール３１を走行する。走行体４１は、摺動部４２と、本体部４３と、噴射部４４とが設けられている。摺動部４２は、支持部３３を長手方向に沿って摺動できるように、支持部３３を包囲する空間を有している。また、摺動部４２の上側には、ガイドレール３１の支持部３２が位置できるように隙間部と、ガイドレール３１の係合段部３３ａ、３３ｂと係合するＬ字状の係合突起４２ａ、４２ｂとを有している。
【００２４】
本体部４３は、摺動部４２と一体的に形成されている。本体部４３は、ガイドレールの流管３４の外周を長手方向に沿って摺動できるように円弧状の空間を有している。
噴射部４４は、対象物に対して超高圧液体を噴射する。噴射部４４は、本体部４３の外側面に複数設けられている。本実施形態では、水平方向であってガイドレール３１の長手方向に対して直交する方向の一方側に噴射する噴射部４４ａと、水平方向であってガイドレール３１の長手方向に対して直交する方向の他方側に噴射する噴射部４４ｂとが設けられている。噴射部４４ａ、４４ｂの先端には、超高圧液体を噴射するノズル４５ａ、４５ｂを有している。また、噴射部４４ａ、４４ｂには、後述する加圧ポンプによって加圧された超高圧液体を噴射部４４ａ、４４ｂに対して供給するために、供給パイプ４６ａ、４６ｂが接続されている。
【００２５】
ガイドレール３１に対して走行体４１を摺動できるように係合させることで、図４（ｂ）に示すように、走行体４１の係合突起４２ａ、４２ｂが、ガイドレール３１の係合段部３３ａ、３３ｂに係合し、走行体４１の本体部４３が、ガイドレール３１の流管３４の外周を包囲する状態となる。このように、走行体４１をガイドレール３１に係合させることで、走行体４１は、図３に示す無端状のガイドレール３１ａ〜３１ｄを自在に走行することができる。なお、走行体４１がガイドレール３１をより滑らかに走行できるように、走行体４１とガイドレール３１とが接する部分にローラを設けるように構成してもよい。
【００２６】
推進体５１は、ガイドレール３１の流路３４ａを流動する流体と共に移動する。推進体５１は、円錐形状と円柱形状とを組み合わせた形状により形成されている。推進体５１は、流管３４の内径寸法より小さい寸法の外径寸法を有しているため、推進体５１は、流管３４の流路３４ａを自在に移動することができる。また、流管３４内の流体の流動方向を図４（ａ）に示す矢印Ａ方向とすると、推進体５１は、流体の流動方向（矢印Ａ方向）に向かうに従い先細りとなっている。従って、推進体５１は、流路３４ａに充填された流体に対する抵抗を低減させて移動することができる。また、推進体５１は、流体の流動方向と反対方向に向かうに従い断面積が大きくなるように形成されている。従って、推進体５１は、流路３４ａを流動する流体から推進力を得て、流管３４内を高速で移動することができる。
【００２７】
なお、推進体５１が流動する流体から推進力を得て流路３４ａを移動する場合、走行体４１は推進体５１の移動に連動して、ガイドレール３１を走行することができる。ここで、走行体４１が推進体５１の移動に連動して走行する連動手段について図５を参照して説明する。図５は、ガイドレール３１を一部断面にした状態の側面図である。図５では、ガイドレール３１の流管３４には、推進体５１が配置されていると共に、ガイドレール３１には走行体４１が係合している状態である。ここで、ガイドレール３１の一部の内部には、流管３４の流路３４ａと循環ポンプ７１とを接続する接続管５１ａ、５１ｂが挿通されている。接続管５１ａは、流管３４内を流動している流体を循環ポンプ７１が吸入するものである。一方、接続管５１ｂは、循環ポンプ７１から流出された流体を流管３４に送出するものである。このように循環ポンプ７１が流路３４ａに充填された液体を吸収し、流路３４ａに液体を送出することで、液体を流路３４ａ内の一方向（図５に示す矢印Ａ方向）に流動させることができる。推進体５１は、流路３４ａを流動する流体から推進力を得て、液体の流動する方向（矢印Ａ方向）に高速で移動する。
【００２８】
ここで、推進体５１は、推進体５１自体又は推進体５１の一部が磁石により構成されている。本実施形態では、推進体５１の内部に磁石が設けられている。一方、走行体４１は、走行体４１自体又は走行体４１の一部を磁石が吸着することができる磁性体により構成されている。本実施形態では、走行体４１は鉄により構成されている。従って、推進体５１と走行体４１との間では、磁力により吸着する力が働く。即ち、図５に示すように、流管３４の流路３４ａを流動する液体によって推進体５１が矢印Ａ方向に移動し、鎖線に示す位置まで移動した場合、磁力による吸着力によって走行体４１は、推進体５１と連動してガイドレール３１を矢印Ｂ方向に走行する。なお、ガイドレール３１を磁石が吸着することができない材質により構成することで、推進体５１が、ガイドレール３１に吸着することがないので、推進体５１の移動と走行体４１の走行とを滑らかに行うことができる。本実施形態では、ガイドレール３１は、プラスチックにより構成されている。また、本実施形態では、循環ポンプ７１によって循環させる速度を変更させることで、推進体５１に連動する走行体４１を２０〜２００ｍ／分の速度で走行させることができる。
【００２９】
また、上述では推進体５１自体又は推進体５１の一部を磁石により構成し、走行体４１自体又は走行体４１の一部を磁石が吸着することができる磁性体により構成する場合について説明したが、この場合に限られるものではない。例えば、推進体５１自体又は推進体５１の一部を磁石が吸着することができる磁性体により構成し、走行体４１自体又は走行体４１の一部を磁石により構成してもよい。また、推進体５１自体又は推進体５１の一部を磁石により構成し、走行体４１自体又は走行体４１の一部も磁石により構成するようにしてもよい。磁石を何れかの部材に構成するかは、推進体５１や走行体４１の製造性や、磁石の吸着力等を考慮して適宜選択すればよい。
【００３０】
このように、推進体５１と走行体４１とが連動するように構成されているので、走行体４１は推進体５１の移動に連動して、ガイドレール３１を高速で走行することができる。また、推進体５１と走行体４１とを連動させる場合に、磁力を用いることで特別な接続手段を用いることがないので、液体噴射装置の構成を簡単にすることができる。また、推進体５１が高速で移動したとしても推進体５１と走行体４１との間では、直接接触していないので、走行体４１は、ガイドレールを滑らかに走行することができる。
【００３１】
次に、溶融成形装置１２の管部材２５から成形された成形品を液体噴射装置１３により切断する動作について、図６を参照して説明する。図６は、液体噴射装置１３の一部を正面から見た図である。上述したように、押込部材２３によって押し込まれた熱可塑性部材は、管部材２５によって溶融されると共に管部材２５の断面形状に成形されて、図６に示すように、管部材２５の下側開口から成形品として送出される。一方、走行体４１は、上述したように推進体５１に連動するように構成されているので、図３に示すガイドレール３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの順番に走行をし続けている。さらに、走行体４１はガイドレール３１を走行しながら、走行体４１の両側の噴射部４４ａ、４４ｂから、加圧ポンプ７４によって加圧された超高圧液体を連続して噴射している。このように、走行体４１が走行しながら、噴射部４４ａ、４４ｂから超高圧液体を噴射することで、図６に示すように、ガイドレール３１に隣接する管部材２５から送出されている成形品を超高圧液体による衝撃力で切断することができる。切断された成形品は、図１に示す冷却部１４により冷却されて完全に硬化される。冷却部１４としては、例えば、容器に満たされた冷却水を用いる。
【００３２】
なお、走行体４１が、図３に示すガイドレール３１ａを走行している場合は、ガイドレール３１ａの幅方向に隣接している一群の管部材群２５ａと一群の管部材群２５ｂの管部材２５とから送出されている成形品を切断することができる。また、走行体４１が、ガイドレール３１ｃを走行している場合は、ガイドレール３１ｃの幅方向に隣接している一群の管部材群２５ｃと一群の管部材群２５ｄの管部材２５とから送出されている成形品を切断することができる。このように、高速に走行している走行体４１の噴射部４４から超高圧液体を噴射して成形品を切断するので、管部材２５が多数ある場合でも、使用する超高圧液体を少なくすることができる。従って、加圧ポンプ７４により生成する超高圧液体が削減されるので、超高圧水を生成するために使用する電力を低減させることができる。
【００３３】
なお、上述した説明では、走行体４１はガイドレール３１を走行しながら、走行体４１の両側の噴射部４４ａ、４４ｂから、加圧ポンプ７４によって加圧された超高圧液体を連続して噴射する場合についてのみ説明したが、この場合に限られない。例えば、走行体４１が、各ガイドレール３１ａ〜３１ｄ同士の接続部分である円弧状に形成された部分を走行しているときは、噴射部４４ａ、４４ｂから超高圧液体を噴射しないように構成してもよい。
また、上述した説明では、多数ある管部材２５から送出された多数の成形品を切断する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、管部材２５は一つ又は少数であって、管部材２５から送出される成形品は一つ又は少数であってもよい。この場合、管部材２５によって成形される成形品の断面積が広いものを切断する場合や長尺状の成形品を長手方向に沿って切断する場合に特に効果がある。
【００３４】
次に、流管３４の流体を流動させる循環ポンプ７１及び噴射部４４から噴射される超高圧液体を生成する加圧ポンプ７４について図７を参照して説明する。図７（ａ）は、循環ポンプ７１及び加圧ポンプ７４の構成を示す図である。図７（ａ）に示す液体噴射装置１３は、走行体４１等に加えて、循環ポンプ７１と、給水タンク７２と、給水ポンプ７３と、加圧ポンプ７４とを含んで構成されている。循環ポンプ７１は、上述したように、流管３４内を流動している流体を吸入し、吸入した流体を流管３４に送出して、流管３４の流路３４ａにある流体を循環させる。循環ポンプ７１には、図５に示すガイドレール３１の流管３４内を流動している流体を吸入する接続管５１ａと、ガイドレール３１の流管３４内に流体を送出する接続管５１ｂとが接続されている。
【００３５】
給水タンク７２は、加圧ポンプ７４に加圧する液体を貯水する。また、給水ポンプ７３は、給水タンク７２に貯水されている液体を加圧ポンプ７４に供給する。加圧ポンプ７４は、給水タンク７２から給水ポンプ７３によって供給された液体を加圧して超高圧液体を生成する。加圧ポンプ７４には、加圧された超高圧液体を噴射部４４ａ、４４ｂに対して供給する供給パイプ４６ａ、４６ｂが接続されている。
このように、循環ポンプ７１を構成することにより、簡単な方法で流管３４の流路３４ａにある流体を循環させることができる。
【００３６】
次に、循環ポンプを用いずに、流管３４の流路３４ａにある流体を循環させる方法について図７（ｂ）を参照して説明する。図７（ｂ）は、加圧ポンプ７４の構成を示す図である。図７（ｂ）に示す液体噴射装置７０は、給水タンク７２と、給水ポンプ７３と、加圧ポンプ７４と、減圧弁７５とを含んで構成されている。図７（ｂ）に示すように、給水タンク７２から給水ポンプ７３によって供給された液体を加圧して噴射部４４に超高圧液体を供給する加圧ポンプ７４の構成は、図７（ａ）に示す構成と同様である。
【００３７】
ここで、図７（ｂ）に示す加圧ポンプ７４には、減圧弁７５が接続されている。減圧弁７５にはガイドレール３１の流管３４内に流体を送出する接続管７６ａが接続されている。さらに、ガイドレール３１の流管３４内を流動している流体を吸入する接続管７６ｂは給水タンク７２に送出させるように構成されている。従って、加圧ポンプ７４により加圧された超高圧液体は減圧弁７５によって減圧されて、接続管７６ａを通り、ガイドレール３１の流管３４内に流体を送出させる。また、流管３４内を流動している流体は接続管５１ａを通って給水タンク７２に送出される。従って、減圧弁７５によって減圧された流体を流管３４に送出して、流管３４の流路３４ａにある流体を循環させる。
このように、加圧ポンプ７４は超高圧液体を供給する共に流管３４の流路３４ａにある流体を循環させるように構成したので、循環ポンプを用いずに液体噴射装置を構成することができる。
【００３８】
上述したように、本実施形態に係る液体噴射装置によれば、超高圧液体を噴射する噴射部を高速に移動させることができるので、対象物を切断するまでの超高圧液体を減少させることができる。従って、加圧ポンプによって超高圧液体を生成するときに必要な電力を大幅に低減させることができる。
【００３９】
なお、上述した説明では、液体噴射装置は、溶融成形システムに組み込まれ溶融成形装置によって成形された成形品を切断する場合について説明したが、この場合に限られるものではない。液体噴射装置は、単独の装置として構成されていてもよく、他の装置に組み込まれて構成されていてもよい。例えば、特許文献１のように、対象物を載置するテーブル等を設け、テーブルに載置された対象物を、本発明の液体噴射装置により切断するようにしてもよい。
【００４０】
また、上述した説明では、液体噴射装置は、対象物を切断する場合について説明したが、この場合に限られるものではない。例えば、噴射部から噴射された超高圧液体により対象物を洗浄したり剥離したり長孔を開けたりするような加工を行うようにしてもよい。
また、上述した説明では、加工する対象物として熱可塑性部材から成形した成形品を例に挙げて説明したが、この場合に限られるものではない。例えば、ゴム、ナイロン、紙等の軟質材料や、金属、ガラス等の硬質材料を加工するようにしてもよい。なお、硬質材料を加工する場合には、例えば、超高圧液体に研磨材を混合させて噴射させるようにしてもよい。
【００４１】
また、上述した説明では、液体噴射装置は、ガイドレールに流体を流動させる流管を設ける場合について説明したが、この場合に限られるものではない。例えば、ガイドレールと流管とを別々に設けてもよい。また、ガイドレール及び流管を無端状に構成する場合についてのみ説明したが、この場合に限られるものではない。例えば、ガイドレール及び流管を有端状に構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】溶融成形システムの全体の構成を示す図である。
【図２】複数設けられた管部材を示す斜視図である。
【図３】液体噴射装置の一部の構成を示す図である。
【図４】液体噴射装置の一部の構成を示す図である。
【図５】ガイドレールを一部断面にした状態の側面図である。
【図６】ガイドレールを正面から見た図である。
【図７】加圧ポンプの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１        溶融成形システム
１２      溶融成形装置
１３      液体噴射装置
２３      押込部材
２５      管部材
３１      ガイドレール
３４      流管
３４ａ    流路
４１      走行体
４４      噴射部
４５      ノズル
５１      推進体
７１      循環ポンプ
７４      加圧ポンプ
７５      減圧弁
【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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【図７】
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