JP4210076B2

JP4210076B2 - Nozzle body

Info

Publication number: JP4210076B2
Application number: JP2002170620A
Authority: JP
Inventors: 亨松原
Original assignee: Macoho Co Ltd
Current assignee: Macoho Co Ltd
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: JP2004009283A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ウエットブラスト用の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、粒体（砥粒やガラス玉等）と液体（水等）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を施したり、摩耗試験等の検査を施したりするウエットブラスト技術について種々の提案がなされている。
【０００３】
ところで、ウエットブラスト技術においては、均一に且つ高出力でウエットブラストをワークに衝突させることが重要となる場合がある。例えば、ワークの表面に多数のガラス玉等（ショットと呼ばれる）を衝突せしめることで、ワークの機械的性質を変化させるピーニング処理では、ショットの衝突エネルギが高く且つワークの表面に均一にショットが衝突できることが要求されている。
【０００４】
この要求を達成する為には、例えば加圧エアの圧力を高める方法が考えられるが、単に加圧エアの圧力を高めるだけでは、加圧エアと該加圧エアの通過経路との接触抵抗（壁面抵抗）が増大してしまう為、結局は、ウエットブラストを高出力で且つ均一に噴射することができない。
【０００５】
従って、ウエットブラストを広範囲に高出力で且つ均一に噴射できる構造を有したノズル体が要望されている。
【０００６】
本発明は、上記要望を達成するノズル体を提供するものである。
【０００７】
【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。
【０００８】
粒体と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯留されるスラリ貯留室１が設けられ、また、加圧エアが導入されて一時貯留されるエア貯留室２が設けられ、このエア貯留室２にはエア噴射通路３が連設され、前記エア貯留室２に貯留された前記加圧エアが前記エア噴射通路３から混合室４に導入されることにより前記スラリ貯留室１から前記スラリが前記混合室４に導出されて該スラリと前記加圧エアとが混合され、この加圧エアとスラリとが混合された噴射材５をスリット状噴射口６からワークに噴射するノズル体であって、前記スリット状噴射口６は前記ワークの長さ方向に短く且つ巾方向に長い開口形状であり、前記混合室４と前記スリット状噴射口６との間には、前記噴射材５が直進可能な通過経路８が設けられるとともに、前記エア噴射通路３と前記通過経路８と前記スリット状噴射口６との位置関係は直線状に設定されており、前記エア噴射通路３は、小孔７を並設した多孔構造に設けられ、前記エア噴射通路３の加圧エア通過方向と直交する方向の通路断面積Ｂは、前記小孔７の加圧エア通過方向と直交する方向の通路断面積の和であり、前記スリット状噴射口６の開口面積Ａと、前記エア噴射通路３の加圧エア通過方向と直交する方向の通路断面積Ｂとの比が、２．０乃至１．０：１．０に設定され、更に、前記エア噴射通路３の通路断面積Ｂと、前記エア貯留室２における前記加圧エアの加圧エア通過方向と直交する方向通過断面積Ｃとの比が、１．０：３．０以上に設定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。
【０００９】
また、請求項１記載のノズル体において、前記ノズル体がピーニング処理用のノズル体であ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１，２いずれか１項に記載のノズル体において、前記粒体はガラス玉であることを特徴とするノズル体に係るものである。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
本発明は繰り返した実験の結果、確認した効果を請求項としてまとめたもので、エア貯留室２に貯留された加圧エアをエア噴射通路３から混合室４に導入することでスラリ貯留室１からスラリ（粒体と液体とが混合されたもの）を該混合室４に導入し、このスラリと加圧エアとが混合された噴射材５をスリット状噴射口６から噴射する構成のノズルにおいて、噴射材５を高出力且つ均一に噴射する為には、特に、スリット状噴射口６の開口面積Ａと、エア噴射通路３の加圧エア通過方向と直交する方向の通路断面積Ｂ（以下、エア噴射通路３の通路断面積Ｂという。）との比が重要であった。
【００１２】
スリット状噴射口６の開口面積Ａに対してエア噴射通路３の通路断面積Ｂが小さ過ぎると、加圧エアがエア噴射通路３を通過する際の壁面抵抗が高く、更に、スリット状噴射口６から噴射されるまでの間に噴射材５（特にスラリ）を十分加速することができず、結局、噴射材５を高出力で噴射することができない。
【００１３】
また、スリット状噴射口６の開口面積Ａに対してエア噴射通路３の通路断面積Ｂが大き過ぎると、特に加圧エアの圧力を高く設定した場合に混合室４へのスラリの導入が不良となり易く、よって、該加圧エアとスラリとの混合割合が悪化して不均一となり、結局、噴射材５を適正に噴射することができない。
【００１４】
スリット状噴射口６の開口面積Ａと、エア噴射通路３の通路断面積Ｂとの比が、２．０乃至１．０：１．０であると、即ち、スリット状噴射口６の開口面積Ａがエア噴射通路３の通路断面積Ｂの１．０乃至２．０倍であると、加圧エアがエア噴射通路３を通過する際の壁面抵抗が低く、更に、スリット状噴射口６から噴射されるまでの間に噴射材５（特にスラリ）を十分加速することができ、よって、加圧エアを高効率で使用した処理や加工が達成される。
【００１５】
更に、加圧エアとスラリとの混合割合も安定して均一化し、しかも、噴射材５はスリット状噴射口６の全域から均一且つ直線状態で噴射され、よって、これらによって均一且つ高出力での処理や加工が達成されることになる。
【００１６】
即ち、本発明は上述のように構成したから、高出力，高効率で均一にウエットブラスト処理を行えるノズル体となる。
【００１７】
【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。
【００１８】
本実施例は、粒体と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯留されるスラリ貯留室１が設けられ、一方、加圧エアが導入されて一時貯留されるエア貯留室２が設けられ、このエア貯留室２にはエア噴射通路３が連設され、エア貯留室２に貯留された加圧エアが前記エア噴射通路３から混合室４に導入されることによりスラリ貯留室１からスラリが前記混合室４に導出されて該スラリと加圧エアとが混合され、この加圧エアとスラリとが混合された噴射材５（ウエットブラスト）をスリット状噴射口６から噴射するノズル体において、前記スリット状噴射口６の開口面積Ａと、前記エア噴射通路３の通路断面積Ｂとの比が、２．０乃至１．０：１．０に設定されているものである。
【００１９】
ピーニング処理の場合、粒体はショット（例えば、ガラス玉。）が採用され、液体は水（脱脂剤等が混合される場合もある。）が採用される。
【００２０】
ノズル体は、巾方向（左右方向、処理を実施する際の移動方向と直交する方向）に長く前後方向（処理を実施する際の移動方向）に短い長尺部材９と、この長尺部材９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10と、長尺部材９の上部に被嵌状態に連設されるブロック状の被嵌部材11とから構成されている。
【００２１】
長尺部材９の内部には混合室４が設けられ、この混合室４の上部には該混合室４に加圧エアを導入するエア噴射通路３が設けられている。
【００２２】
また、混合室４の一側部（図３中右側）には、前記スラリ貯留室１と連通するスラリ導出通路12が設けられている。
【００２３】
また、混合室３の下部には、前記スリット状噴射口６に連通し且つ前記噴射材５が直進可能な通過経路８が設けられている。
【００２４】
エア噴射通路３と通過経路８とスリット状噴射口６との位置関係は直線状に設定されている。
【００２５】
混合室４の上部内壁には突部13が垂設され、この突部13の下端部にエア噴射通路３の混合室４側開口部が設けられている。また、このエア噴射通路３の混合室４側開口部は、前記スラリ導出通路12の混合室４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３から混合室４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、スラリ導出通路12の混合室４側開口部からスラリが混合室４内に導出され、該混合室４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。
【００２６】
エア噴射通路３は、小孔７を並設した多孔構造に設けられている。このエア噴射通路３は、長尺部材９に多数の小孔７（この多数の小孔７は同形状が良い）を一定間隔で穿設することにより設けられている。
【００２７】
尚、例えば、エア噴射通路がスリット状噴射口６と同様に長尺スリット構造の場合、該エア噴射通路を通過する加圧エア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。この点、本実施例のようにエア噴射通路３が小孔７を並設した多孔構造であると、各小孔７を通過する加圧エアの圧力は該小孔７内において均一であり、更に、加圧エアがエア貯留室２からエア噴射通路３へ送られる際、該小孔７によって圧力を絞られる為（圧力が高められる為）、エア噴射通路３全体において小孔７を通過する圧力が均一となる。従って、エア噴射通路３全体から加圧エアが均一に混合室４に送られることになり、よって、混合室４において該加圧エアとスラリとが均一な混合状態に混合された噴射材５となり、該噴射材５がスリット状噴射口６から噴射される。
【００２８】
また、上述の理由（加圧エアがエア貯留室２からエア噴射通路３へ送られる際に圧力を絞られること）から、エア噴射通路３の通路断面積Ｂ（小孔７の数×小孔７の加圧エアの通過方向と直交する方向の断面積）と、エア貯留室２における加圧エアの加圧エアの通過方向と直交する方向の通過断面積Ｃ（以下、エア貯留室２における通過断面積Ｃという。）との比も重要である。本実施例のノズル体では、エア噴射通路３の通路断面積Ｂとエア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃとの比は、１．０：３．０以上、即ち、エア噴射通路３の通路断面積Ｂは、エア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃの１／３以下に設定されている。
【００２９】
エア噴射通路３の通路断面積Ｂが、エア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃの１／３より大きい場合、加圧エアの圧力の絞り込みが不十分で混合室４へのスラリの導出が不安定となり、均一な噴射材５の噴射が出来ず、よって、均一な処理が行えなくなる。
【００３０】
エア噴射通路３の通路断面積Ｂが、エア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃの１／３以下の場合、加圧エアの圧力の絞り込みが十分で混合室４へのスラリの導出は安定し、よって、噴射材５のスラリと加圧エアとの混合割合が安定し、均一な処理が行える。
【００３１】
エア噴射通路３の通路断面積Ｂがエア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃの１／３以下という設定であっても、該エア噴射通路３の通路断面積Ｂはゼロとはならない。これは、エア噴射通路３の通路断面積Ｂを設定するパラメータとして、前記スリット状噴射口６の開口面積Ａと、前記エア噴射通路３の通路断面積Ｂとの比が、２．０乃至１．０：１．０に設定されているという条件があるからである。即ち、エア噴射通路３の通路断面積Ｂは、スリット状噴射口６の開口面積Ａの１．０乃至１／２で、且つ、エア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃの１／３以下であり、スリット状噴射口６の開口面積Ａが必ず所定数値以上である以上、該エア噴射通路３の通路断面積Ｂはゼロとはならない。
【００３２】
また、図示は省略したが、スラリ貯留室１からスラリを導出するスラリ導出通路12も、混合室４にスラリが均一に導出されるように、小孔を並設した多孔構造としている。
【００３３】
板状部材10は、内部に前記混合室４の下部開口部14と連通するスリット状の通過経路８が設けられ、この通過経路８の下部は開口され、この開口が前記スリット状噴射口６に設定されている。
【００３４】
また、板状部材10の上部前後面には、突出部15が夫々設けられている。
【００３５】
被嵌部材11は、前体16と後体17とから成る構成で、該前体16及び後体17の下部には、前記板状部材10の突出部15を抱持状態で係止する抱持係止部18が夫々設けられている。
【００３６】
また、被嵌部材11には、前体16と後体17とを組み付けた際、前記長尺部材９及び板状部材10の上部を挟持状態で保持し得る凹部19が設けられている。
【００３７】
前体16は、上部にはエアを導入するエア導入口20が設けられ、内部には該エア導入口20と連通しエアを一時貯留するエア貯留室２が設けられている。また、この前体16にして後体17と組み付けた際に前記長尺部材９の上部と当接する部位には、該エア貯留室２から前記長尺部材９のエア噴射通路３に連通されるエア通過部21が設けられている。
【００３８】
後体17は、上部にスラリを導入するスラリ導入口22が設けられ、内部に該スラリ導入口22と連通しスラリを一時貯留するスラリ貯留室１が設けられている。また、この後体17にして組み付けた際に前記長尺部材９の一側部（スラリ導出通路12が設けられている側）と当接する部位には、該スラリ貯留室１から前記長尺部材９のスラリ導出通路12に連通されるスラリ通過経路23が設けられている。また、この後体17にして前記前体16と組み付けた際に前記長尺部材９の上部と当接する部位には、前記前体16のエア通過部25と共にエア貯留室２から前記長尺部材９のエア噴射通路３に連通されるエア通過経路21を形成するエア通過部24が設けられている。
【００３９】
また、前記混合室４は長尺部材９の左右方向に貫通状態に設けられ、更に、前記エア貯留室２及びスラリ貯留室１は被嵌部材11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４，エア貯留室２及びスラリ貯留室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。図中、符号26は、この混合室４，エア貯留室２及びスラリ貯留室１の左右開口部を閉塞する為の閉塞部材26である。
【００４０】
また、長尺部材９，板状部材10，被嵌部材11及び閉塞部材26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。
【００４１】
また、上記各構成の内、スラリの通過する経路（スラリ貯留室１の内壁，スラリ通過経路23の内壁，スラリ導出通路12の内壁，混合室４の内壁，通過経路８の内壁，スリット状噴射口６の近傍及び閉塞部材26の閉塞側面）にはウレタンゴム製の保護層27が被覆されている。この保護層27は、スラリ（特に粒体）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27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。
【００４２】
また、ウレタンゴムは、前記長尺部材９，板状部材10，被嵌部材11及び閉塞部材26の各部材同志が当接する部位にもシール部材28として設けられている。
【００４３】
また、加圧エアのみが通過する経路（エア貯留室２の内壁，エア通過経路25の内壁，及びエア噴射通路３）には、可及的にウレタンゴムを設けない構成が採用されている。これは、ウレタンゴムは表面摩擦抵抗が大きい為、ウレタンゴムが存在すると、このウレタンゴム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。
【００４４】
以下、本実施例の効果を確認した実験結果について説明する。
【００４５】
本実施例と比較例は、スリット状噴射口６の開口面積Ａ，エア噴射通路３の通路断面積Ｂ及びエア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃの三点以外が略同じ構造のものを使用した。
【００４６】
本実施例は、Ａ＝６０ｍｍ×２．５ｍｍ＝１５０ｍｍ^２、Ｂ＝φ２．５ｍｍ（小孔７の径）×１９個（小孔７の個数）＝約９３ｍｍ^２、Ｃ＝２３ｍｍ×２０ｍｍ＝４６０ｍｍ^２のノズル体を用いた。Ａ：Ｂ：Ｃ＝約１．６：１．０：４．９である。
【００４７】
比較例は、Ａ＝６０ｍｍ×２．０ｍｍ＝１２０ｍｍ^２、Ｂ＝φ２．０ｍｍ（小孔７の径）×１４個（小孔７の個数）＝約４４ｍｍ^２、Ｃ＝１６．５ｍｍ×２０ｍｍ＝３３０ｍｍ^２のノズル体を用いた。Ａ：Ｂ：Ｃ＝約２．７：１．０：７．５である。
【００４８】
スラリ中の粒体の濃度やスラリの圧力等、他の実験条件は本実施例と比較例とで同じとした。
【００４９】
ワーク30に噴射材５を噴射してウエットブラスト処理した場合のエア貯留室２に導入する加圧エアの圧力とスリット状噴射口６から噴射される噴射材５の加工効率との関係について、測定した結果を下記表１を示す。
【００５０】
【表１】

【００５１】
表中、本実施例は新ガン、比較例は旧ガンである。また、エア圧は、エア貯留室２に導入する加圧エアの圧力である。また、加工効率（ｇ／Ｎｍ^３）は、加工量／単位エアー量で算出した。
【００５２】
表１から、本実施例は、加圧エアの圧力が低い領域においては比較例に比して加工効率は低かったが、加圧エアの圧力が高圧領域に上昇した場合でも、該加圧エアの圧力の上昇に略比例して加工効率も上昇し、よって、加圧エアの圧力を高出力とした高出力，高効率の処理に極めて向いていることが確認された。
【００５３】
一方、比較例は、加圧エアの圧力が低い領域において良好な加工効率であるが、加圧エアの圧力が上昇するにつれ、加工効率は上昇しなくなり、よって、加圧エアの圧力を高出力とした高効率，高出力の加工に不向きであることが確認された。
【００５４】
また、比較例は、本実施例以上にエア噴射通路３の通路断面積Ｂとエア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃとの比において、エア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃが大きいにも拘わらず、本実施例より低い加工能力しか発揮されなかった。この結果から、高出力，高効率のノズル体を得る為には、スリット状噴射口６の開口面積Ａとエア噴射通路３の通路断面積Ｂとの比が特に重要であると考えられた。
【００５５】
更に、エア貯留室２に導入する加圧エアの圧力とスリット状噴射口６から噴射される噴射材５の加工能力との関係について、下記表２を示す。
【００５６】
【表２】

【００５７】
表２から、加工能力で比較した場合、本実施例は、加圧エアの圧力が高い領域においても加圧エアの圧力が低い領域においても比較例よりも高い加工能力を発揮することが確認された。また、特に加圧エアの圧力が高い領域では非常に高い加工能力を発揮することが確認された。
【００５８】
一方、比較例は、加圧エアの圧力が高い領域では加工能力の上昇が鈍化し、結局、高い加工能力を発揮しにくいことが確認された。
【００５９】
このような実験を繰り返した結果、スリット状噴射口６の開口面積Ａとエア噴射通路３の通路断面積Ｂとの比は、２．０乃至１．０：１．０が良いことが確認されている。
【００６０】
尚、エア貯留室２における加圧エアの通過断面積Ｃを十分確保しないと、結局は加工効率や加工能力が低くなることが実験により確認されている。
【００６１】
また、噴射材５の噴射状態を確認したところ、本実施例，比較例共に、スリット状噴射口６の全域から噴射材５が平行流で直線状に噴射されていることが確認された。
【００６２】
以上、本実施例は、加圧エアの圧力を高めて高出力且つ高効率で均一に噴射材５を噴射できるノズルであることが確認された。
【００６３】
本実施例は上述のように構成したから、スリット状噴射口６の全域から高出力且つ均一に噴射材５を噴射でき、これにより、衝突エネルギが高く且つ均一なショットの噴射が要求されるピーニング処理等を高出力，高速度で良好に行える実用性に秀れたノズル体となる。
【００６４】
また、エア噴射通路３を、小孔７を並設した多孔構造に設けた為、該小孔７がオリフィス作用を発揮し、更に、エア噴射通路３を通過する加圧エアは小孔７が径小であるから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５は良好にワーク30に噴射され、該ワーク30全面において均一に加工や検査等を行うことができる。
【００６５】
また、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（粒体の材質や径，液体の材質等）を変更する際には、エア噴射通路３，混合室４及びスラリ導出通路12の形状を変更した方が良いが、この場合、該エア噴射通路３，混合室４及びスラリ導出通路12は全て長尺部材９に設けられている為、この長尺部材９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。
【００６６】
また、スラリの通過する経路にはウレタンゴムの保護層27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。
【００６７】
また、保護層27と一体にシール部材28を設けることができ、このシール部材28の存在故に長尺部材９と板状部材10等の接合場所の気密性が極めて高められることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の説明斜視図である。
【図２】本実施例の説明側面図である。
【図３】本実施例の説明側面断面図である。
【図４】本実施例の要部の説明拡大側面断面図である。
【図５】本実施例の説明正面断面図である。
【符号の説明】
１スラリ貯留室
２エア貯留室
３エア噴射通路
４混合室
５噴射材
６スリット状噴射口
７小孔
８通過経路[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a nozzle body for wet blasting.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, a so-called wet blast, in which a slurry in which particles (abrasive grains, glass balls, etc.) and a liquid (water, etc.) are mixed, is pressurized by pressurized air is sprayed onto the work from the spray port, and the work Various proposals have been made on wet blasting technology that performs processing such as burr processing and inspection such as wear test.
[0003]
By the way, in the wet blast technique, it may be important to make the wet blast collide with the workpiece uniformly and with high output. For example, in a peening process that changes the mechanical properties of a workpiece by colliding a large number of glass balls (called a shot) with the workpiece surface, the shot impact energy is high and the shot collides uniformly with the workpiece surface. It is required to be able to do it.
[0004]
In order to achieve this requirement, for example, a method of increasing the pressure of the pressurized air is conceivable. However, simply increasing the pressure of the pressurized air simply causes a contact resistance between the pressurized air and the passage path of the pressurized air ( In the end, the wet blast cannot be injected uniformly with high output.
[0005]
Accordingly, there is a demand for a nozzle body having a structure capable of uniformly injecting wet blast over a wide range with high output.
[0006]
The present invention provides a nozzle body that achieves the above requirements.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0008]
Granules and slurry storage chamber 1 and the liquid slurry that is mixed is temporarily stored is introduced is provided, also, the air storage chamber 2 is provided with pressurized air is temporarily stored is introduced, the air reservoir the chamber 2 air injection passage 3 is continuously provided, the slurry from the slurry storage chamber 1 by the said pressurized air stored in the air storage chamber 2 is introduced into the mixing chamber 4 from the air injection duct 3 There the derived into the mixing chamber 4 and the said compressed air with said slurry are mixed, the nozzle body for injecting an injection material 5 and the pressurized air and the slurry is mixed from the slit-shaped injection port 6 into the work met The slit-shaped injection port 6 has an opening shape that is short in the length direction of the workpiece and long in the width direction, and the injection material 5 travels straight between the mixing chamber 4 and the slit-shaped injection port 6. Possible passage paths 8 are provided, The positional relationship among the air injection passage 3, the passage passage 8, and the slit-like injection port 6 is set linearly, and the air injection passage 3 is provided in a porous structure in which small holes 7 are provided in parallel. The passage cross-sectional area B in the direction orthogonal to the pressurized air passage direction of the air injection passage 3 is the sum of the passage sectional areas of the small holes 7 in the direction perpendicular to the pressurized air passage direction, and the slit-like injection port 6 and the opening area a of the ratio of the direction of the cross-sectional area B which is perpendicular to the pressurized air passing direction of the air injection passage 3, 2.0 to 1.0: set to 1.0, further wherein The ratio of the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3 and the direction passage cross-sectional area C orthogonal to the pressurized air passage direction of the pressurized air in the air storage chamber 2 is set to 1.0: 3.0 or more. The present invention relates to a nozzle body.
[0009]
The nozzle body according to claim 1, wherein the nozzle body is a nozzle body for peening treatment.
[0010]
The nozzle body according to any one of claims 1 and 2, wherein the granule is a glass ball .
[0011]
[Action and effect of the invention]
The present invention summarizes the effects confirmed as a result of repeated experiments as claims, and the slurry storage chamber 1 is obtained by introducing the pressurized air stored in the air storage chamber 2 into the mixing chamber 4 from the air injection passage 3. In a nozzle having a configuration in which slurry (mixed particles and liquid) is introduced into the mixing chamber 4 and the injection material 5 in which the slurry and the pressurized air are mixed is injected from the slit-like injection port 6. In order to inject the injection material 5 uniformly with high output, in particular, the opening area A of the slit-like injection port 6 and the passage cross-sectional area B in the direction perpendicular to the pressurized air passage direction of the air injection passage 3 (hereinafter referred to as the cross section area B The ratio of the air injection passage 3 to the passage cross-sectional area B) was important.
[0012]
If the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3 is too small with respect to the opening area A of the slit-like injection port 6, the wall surface resistance when the pressurized air passes through the air injection passage 3 is high. The injection material 5 (especially the slurry) cannot be accelerated sufficiently until the injection material 6 is injected, and eventually the injection material 5 cannot be injected at a high output.
[0013]
In addition, if the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3 is too large with respect to the opening area A of the slit-like injection port 6, the introduction of slurry into the mixing chamber 4 is poor particularly when the pressure of the pressurized air is set high. Therefore, the mixing ratio of the pressurized air and the slurry is deteriorated and becomes non-uniform, so that the injection material 5 cannot be properly injected after all.
[0014]
The ratio of the opening area A of the slit-shaped injection port 6 to the passage sectional area B of the air injection passage 3 is 2.0 to 1.0: 1.0, that is, the opening area of the slit-shaped injection port 6. When A is 1.0 to 2.0 times the cross-sectional area B of the air injection passage 3, the wall resistance when the pressurized air passes through the air injection passage 3 is low, and further, from the slit-like injection port 6. The spray material 5 (especially the slurry) can be sufficiently accelerated before being sprayed, so that processing and processing using pressurized air with high efficiency are achieved.
[0015]
Further, the mixing ratio of the pressurized air and the slurry is made stable and uniform, and the spray material 5 is sprayed in a uniform and linear state from the entire area of the slit-shaped spray port 6. Processing and processing will be achieved.
[0016]
That is, since the present invention is configured as described above, it becomes a nozzle body that can perform wet blasting uniformly with high output and high efficiency.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The drawings illustrate one embodiment of the present invention and are described below.
[0018]
In the present embodiment, a slurry storage chamber 1 is provided in which slurry in which particles and liquid are mixed is introduced and temporarily stored, while an air storage chamber 2 in which pressurized air is introduced and temporarily stored is provided. An air injection passage 3 is connected to the air storage chamber 2, and pressurized air stored in the air storage chamber 2 is introduced into the mixing chamber 4 from the air injection passage 3, so that the slurry storage chamber 1 Nozzle body which introduces the slurry 5 into the mixing chamber 4 and mixes the slurry and the pressurized air and injects the injection material 5 (wet blast) mixed with the pressurized air and the slurry from the slit-like injection port 6. The ratio of the opening area A of the slit-shaped injection port 6 to the passage sectional area B of the air injection passage 3 is set to 2.0 to 1.0: 1.0.
[0019]
In the case of the peening treatment, a shot (for example, a glass ball) is used as the granule, and water (a degreasing agent or the like may be mixed) is used as the liquid.
[0020]
The nozzle body includes a long member 9 that is long in the width direction (left and right direction, a direction orthogonal to the moving direction when performing the process) and short in the front-rear direction (the moving direction when performing the process), and the long member 9. A long plate-like member 10 which is long and thin in the width direction and is provided in a suspended state at a lower portion of the lower member, and a block-like fitted member 11 which is provided in a fitted state on the upper portion of the long member 9. It is configured.
[0021]
A mixing chamber 4 is provided inside the long member 9, and an air injection passage 3 for introducing pressurized air into the mixing chamber 4 is provided above the mixing chamber 4.
[0022]
Further, a slurry outlet passage 12 communicating with the slurry storage chamber 1 is provided on one side of the mixing chamber 4 (right side in FIG. 3).
[0023]
In addition, a lower passage of the mixing chamber 3 is provided with a passage path 8 that communicates with the slit-like injection port 6 and through which the injection material 5 can go straight.
[0024]
The positional relationship among the air injection passage 3, the passage route 8, and the slit-like injection port 6 is set linearly.
[0025]
A protrusion 13 is suspended from the upper inner wall of the mixing chamber 4, and an opening on the mixing chamber 4 side of the air injection passage 3 is provided at the lower end of the protrusion 13. Further, the mixing chamber 4 side opening of the air injection passage 3 is set to be positioned below the mixing chamber 4 side opening of the slurry outlet passage 12. With this configuration, when pressurized air is supplied from the air injection passage 3 to the mixing chamber 4, the slurry moves from the opening of the slurry outlet passage 12 to the mixing chamber 4 side by the downward movement of the pressurized air. The slurry and the pressurized air are mixed in the mixing chamber 4.
[0026]
The air injection passage 3 is provided in a porous structure in which small holes 7 are arranged side by side. The air injection passage 3 is provided by drilling a large number of small holes 7 in the long member 9 (the large number of small holes 7 may have the same shape) at regular intervals.
[0027]
For example, when the air injection passage has a long slit structure similar to the slit-like injection port 6, the pressure of the pressurized air passing through the air injection passage tends to be uneven in the longitudinal direction. The more the degree of non-uniformity becomes. In this regard, when the air injection passage 3 has a porous structure in which the small holes 7 are arranged side by side as in this embodiment, the pressure of the pressurized air passing through the small holes 7 is uniform in the small holes 7. Further, when pressurized air is sent from the air storage chamber 2 to the air injection passage 3, the pressure is reduced by the small hole 7 (because the pressure is increased), so that the entire air injection passage 3 passes through the small hole 7. The pressure becomes uniform. Accordingly, the pressurized air is uniformly sent from the entire air injection passage 3 to the mixing chamber 4, so that the pressurized material 5 and the slurry are mixed in a uniform mixed state in the mixing chamber 4. The injection material 5 is injected from the slit-like injection port 6.
[0028]
Further, from the above-described reason (pressure is reduced when pressurized air is sent from the air storage chamber 2 to the air injection passage 3), the passage sectional area B of the air injection passage 3 (the number of small holes 7 × small holes). 7 in the direction perpendicular to the direction of passage of pressurized air) and passage sectional area C in the direction perpendicular to the direction of passage of pressurized air in the air storage chamber 2 (hereinafter referred to as in the air storage chamber 2). The ratio to the cross-sectional area C is also important. In the nozzle body of the present embodiment, the ratio of the passage sectional area B of the air injection passage 3 to the passage sectional area C of pressurized air in the air storage chamber 2 is 1.0: 3.0 or more, that is, the air injection passage. 3 is set to 1/3 or less of the passage cross-sectional area C of the pressurized air in the air storage chamber 2.
[0029]
When the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3 is larger than 1/3 of the passage cross-sectional area C of the pressurized air in the air storage chamber 2, the pressure of the pressurized air is not sufficiently narrowed, and the slurry to the mixing chamber 4 is reduced. The derivation becomes unstable, and the uniform injection material 5 cannot be injected, so that uniform processing cannot be performed.
[0030]
When the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3 is 1/3 or less of the passage cross-sectional area C of the pressurized air in the air storage chamber 2, the pressure of the pressurized air is sufficiently narrowed and the slurry is led to the mixing chamber 4 Therefore, the mixing ratio of the slurry of the spray material 5 and the pressurized air is stabilized, and uniform processing can be performed.
[0031]
Even if the passage sectional area B of the air injection passage 3 is set to be 1/3 or less of the passage sectional area C of the pressurized air in the air storage chamber 2, the passage sectional area B of the air injection passage 3 is not zero. . This is because, as a parameter for setting the passage sectional area B of the air injection passage 3, the ratio of the opening area A of the slit-like injection port 6 to the passage sectional area B of the air injection passage 3 is 2.0 to 1. This is because there is a condition that .0: 1.0 is set. That is, the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3 is 1.0 to 1/2 of the opening area A of the slit-

like injection port

6 and 1 / of the passage cross-sectional area C of the pressurized air in the air storage chamber 2. As long as it is 3 or less and the opening area A of the slit injection port 6 is always greater than or equal to a predetermined value, the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3 is not zero.
[0032]
Although not shown, the slurry outlet passage 12 for leading the slurry from the slurry storage chamber 1 also has a porous structure in which small holes are arranged in parallel so that the slurry is uniformly led to the mixing chamber 4.
[0033]
The plate-like member 10 is provided therein with a slit-like passage path 8 that communicates with the lower opening 14 of the mixing chamber 4. The lower portion of the passage path 8 is opened, and this opening is formed in the slit-like injection port 6. Is set.
[0034]
Further, projecting portions 15 are provided on the upper front and rear surfaces of the plate-like member 10, respectively.
[0035]
The fitted member 11 is composed of a front body 16 and a rear body 17, and is held under the front body 16 and the rear body 17 to hold the protruding portion 15 of the plate-like member 10 in a holding state. A holding locking portion 18 is provided for each.
[0036]
The fitted member 11 is provided with a recess 19 that can hold the upper portions of the long member 9 and the plate-like member 10 in a sandwiched state when the front body 16 and the rear body 17 are assembled.
[0037]
The front body 16 is provided with an air introduction port 20 for introducing air at an upper portion thereof, and an air storage chamber 2 that communicates with the air introduction port 20 and temporarily stores air therein. Further, when the front body 16 is assembled with the rear body 17, a portion that comes into contact with the upper portion of the long member 9 is communicated from the air storage chamber 2 to the air injection passage 3 of the long member 9. An air passage 21 is provided.
[0038]
The rear body 17 is provided with a slurry introduction port 22 for introducing slurry at an upper portion thereof, and is provided with a slurry storage chamber 1 that communicates with the slurry introduction port 22 and temporarily stores the slurry. Further, when the rear body 17 is assembled, the long member 9 has a portion coming into contact with one side of the long member 9 (the side where the slurry outlet passage 12 is provided) from the slurry storage chamber 1 to the long member. A slurry passage path 23 communicated with the nine slurry outlet passages 12 is provided. Further, when the rear body 17 is assembled to the front body 16, the long member 9 is brought into contact with the upper portion of the long member 9 from the air storage chamber 2 together with the air passage portion 25 of the front body 16. There is provided an air passage portion 24 that forms an air passage 21 that communicates with the nine air injection passages 3.
[0039]
The mixing chamber 4 is provided in a penetrating state in the left-right direction of the long member 9, and the air storage chamber 2 and the slurry storage chamber 1 are provided in a penetrating state in the left-right direction of the fitted member 11. . Therefore, the mixing chamber 4, the air storage chamber 2, and the slurry storage chamber 1 can be provided by simple processing means of forming a through hole. In the figure, reference numeral 26 denotes a closing member 26 for closing the left and right openings of the mixing chamber 4, the air storage chamber 2 and the slurry storage chamber 1.
[0040]
Further, the long member 9, the plate-like member 10, the fitted member 11 and the closing member 26 are made of a material that does not deform as much as possible, for example, a metal material.
[0041]
Of the above-described configurations, the path through which the slurry passes (the inner wall of the slurry storage chamber 1, the inner wall of the slurry passage path 23, the inner wall of the slurry outlet passage 12, the inner wall of the mixing chamber 4, the inner wall of the passage path 8, the slit-like injection A protective layer 27 made of urethane rubber is coated in the vicinity of the mouth 6 and the closed side surface of the closing member 26. This protective layer 27 prevents the passage of the slurry from being polished by slurry (particularly granules), and the presence of this protective layer 27 extends the life of the nozzle body several times. Has been confirmed.
[0042]
Urethane rubber is also provided as a seal member 28 at a portion where the members of the long member 9, the plate-like member 10, the fitted member 11 and the closing member 26 come into contact.
[0043]
In addition, a configuration in which urethane rubber is not provided as much as possible is adopted in the path through which only the pressurized air passes (the inner wall of the air storage chamber 2, the inner wall of the air passage path 25, and the air injection path 3). This is because urethane rubber has a large surface frictional resistance, and if urethane rubber is present, the pressure of the pressurized air is lost due to contact between the urethane rubber and the pressurized air.
[0044]
The experimental results confirming the effects of this example will be described below.
[0045]
This embodiment and the comparative example have substantially the same structure except for the three points of the opening area A of the slit-shaped injection port 6, the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3, and the passage cross-sectional area C of the pressurized air in the air storage chamber 2. I used something.
[0046]
In this example, A = 60 mm × 2.5 mm = 150 mm ² , B = φ2.5 mm (diameter of small holes 7) × 19 (number of small holes 7) = about 93 mm ² , C = 23 mm × 20 mm = 460 mm ^Two nozzle bodies were used. A: B: C = about 1.6: 1.0: 4.9.
[0047]
Comparative examples are: A = 60 mm × 2.0 mm = 120 mm ² , B = φ2.0 mm (diameter of small holes 7) × 14 (number of small holes 7) = about 44 mm ² , C = 16.5 mm × 20 mm = A nozzle body of 330 mm ² was used. A: B: C = about 2.7: 1.0: 7.5.
[0048]
Other experimental conditions such as the concentration of particles in the slurry and the pressure of the slurry were the same in this example and the comparative example.
[0049]
Measurement of the relationship between the pressure of the pressurized air introduced into the air storage chamber 2 and the processing efficiency of the spray material 5 injected from the slit-shaped injection port 6 when the spray material 5 is sprayed onto the work 30 and wet blasted. The results are shown in Table 1 below.
[0050]
[Table 1]

[0051]
In the table, this example is a new cancer and the comparative example is an old cancer. The air pressure is the pressure of the pressurized air introduced into the air storage chamber 2. Further, the processing efficiency (g / Nm ³ ) was calculated by processing amount / unit air amount.
[0052]
From Table 1, the working efficiency of the present example was lower than that of the comparative example in the region where the pressure of the pressurized air was low, but even when the pressure of the pressurized air rose to the high pressure region, It has been confirmed that the machining efficiency increases substantially in proportion to the increase in the pressure, and thus is extremely suitable for high-power and high-efficiency processing with high pressure of the pressurized air.
[0053]
On the other hand, the comparative example has good processing efficiency in a region where the pressure of pressurized air is low, but the processing efficiency does not increase as the pressure of pressurized air increases, and therefore the pressure of pressurized air is high. It was confirmed that it is not suitable for high-efficiency, high-power machining.
[0054]
Further, in the comparative example, the passage of pressurized air in the air storage chamber 2 is cut off in the ratio of the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3 and the passage cross-sectional area C of pressurized air in the air storage chamber 2 more than in this embodiment. Although the area C was large, only a processing capability lower than that of this example was exhibited. From this result, in order to obtain a high-power, high-efficiency nozzle body, it was considered that the ratio of the opening area A of the slit-like injection port 6 and the passage sectional area B of the air injection passage 3 was particularly important.
[0055]
Further, Table 2 below shows the relationship between the pressure of the pressurized air introduced into the air storage chamber 2 and the processing ability of the spray material 5 injected from the slit-like injection port 6.
[0056]
[Table 2]

[0057]
From Table 2, it is confirmed that when compared with the processing capability, the present example demonstrates higher processing capability than the comparative example both in the region where the pressure of pressurized air is high and in the region where the pressure of pressurized air is low. It was. In addition, it was confirmed that very high processing capability is exhibited particularly in a region where the pressure of pressurized air is high.
[0058]
On the other hand, in the comparative example, it was confirmed that in the region where the pressure of the pressurized air was high, the increase in the processing capability slowed down and it was difficult to exhibit the high processing capability after all.
[0059]
As a result of repeating such an experiment, it was confirmed that the ratio of the opening area A of the slit-like injection port 6 and the passage cross-sectional area B of the air injection passage 3 is preferably 2.0 to 1.0: 1.0. ing.
[0060]
It has been confirmed by experiments that the processing efficiency and the processing capacity are eventually lowered unless a sufficient cross-sectional area C for passing the pressurized air in the air storage chamber 2 is secured.
[0061]
Moreover, when the injection state of the injection material 5 was confirmed, it was confirmed that the injection material 5 was injected linearly by the parallel flow from the whole area of the slit-shaped injection port 6 in both the present Example and the comparative example.
[0062]
As described above, it was confirmed that the present example was a nozzle capable of uniformly injecting the injection material 5 with high output and high efficiency by increasing the pressure of the pressurized air.
[0063]
Since the present embodiment is configured as described above, it is possible to inject the injection material 5 uniformly from the entire area of the slit-like injection port 6, thereby peening that requires high collision energy and uniform shot injection. This nozzle body is excellent in practicality and can perform processing and the like at high power and high speed.
[0064]
In addition, since the air injection passage 3 is provided in a porous structure in which the small holes 7 are arranged side by side, the small holes 7 exert an orifice action, and the pressurized air passing through the air injection passage 3 has a small hole 7. Compared with the case of passing in a turbulent state because the diameter is small, the flow rate of the pressurized air is faster and constant relative to the pressure of the pressurized air. The spray material 5 sprayed by mixing the pressurized air and the slurry is well sprayed onto the work 30 and can be uniformly processed and inspected on the entire surface of the work 30.
[0065]
In order to cope with different processing conditions, when changing the pressure of pressurized air and the type of slurry (granular material and diameter, liquid material, etc.), the air injection passage 3, the mixing chamber 4 and Although it is better to change the shape of the slurry outlet passage 12, in this case, since the air injection passage 3, the mixing chamber 4 and the slurry outlet passage 12 are all provided in the elongated member 9, only the elongated member 9 is provided. By exchanging the nozzle body, it is possible to easily obtain a nozzle body corresponding to different processing conditions.
[0066]
In addition, since a protective layer 27 of urethane rubber is provided in the path through which the slurry passes, the path through which the slurry passes is resistant to polishing, and deterioration of the path through which the slurry passes is prevented, and the life of the nozzle body is long. Will be achieved.
[0067]
Further, the sealing member 28 can be provided integrally with the protective layer 27, and because of the presence of the sealing member 28, the airtightness of the joining place of the long member 9 and the plate-like member 10 is extremely enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory perspective view of the present embodiment.
FIG. 2 is an explanatory side view of the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory side sectional view of the present embodiment.
FIG. 4 is an explanatory enlarged side sectional view of a main part of the present embodiment.
FIG. 5 is an explanatory front sectional view of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slurry storage chamber 2 Air storage chamber 3 Air injection path 4 Mixing chamber 5 Injection material 6 Slit-shaped injection port 7 Small hole 8 Passing path

Claims

Provided slurry storage chamber slurry grains and the liquid are mixed is stored temporarily introduced, also the air storage chamber is provided pressurized air is temporarily stored is introduced to the air storage chamber the air injection passage provided continuously, the said slurry from the slurry reservoir is led to the mixing chamber by said pressurized air stored in the air storage chamber is introduced into the mixing chamber from the air injection duct wherein with the slurry and pressurized air are mixed, the pressurized air and the slurry is mixed injection material a nozzle body for ejecting the workpiece from the slit-shaped injection port, said slit-shaped ejection port of said workpiece It has an opening shape that is short in the length direction and long in the width direction, and between the mixing chamber and the slit-shaped injection port, a passage path through which the injection material can go straight is provided, and the air injection path and the Passage route and The positional relationship with the slit-shaped injection port is set linearly, and the air injection passage is provided in a porous structure in which small holes are arranged side by side, and is a direction orthogonal to the pressurized air passage direction of the air injection passage. Is a sum of passage cross-sectional areas in a direction orthogonal to the pressurized air passage direction of the small holes, and is orthogonal to the opening area of the slit-like injection port and the pressurized air passage direction of the air injection passage. The ratio of the cross-sectional area in the direction in which the air is discharged is set to 2.0 to 1.0: 1.0, and further, the cross-sectional area of the air injection path and the pressurization of the pressurized air in the air storage chamber A nozzle body characterized in that the ratio of the cross-sectional area in the direction perpendicular to the air passage direction is set to 1.0: 3.0 or more .

The nozzle body according to claim 1, wherein the nozzle body is a nozzle body for peening treatment.

The nozzle body according to any one of claims 1 and 2, wherein the particles are glass balls .