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JP7006526B2 - Liquid sprayer - Google Patents
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JP7006526B2 - Liquid sprayer - Google Patents

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Description

本発明は、液体噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid injection device.

従来から、ノズルから噴射する流体をより広範囲に噴き付けることを可能とするために、ノズルがシャフトの先端に取り付けられた液体噴射装置が用いられている。例えば、特許文献1においては、チューブを回転軸心から変位した位置にて回転体に対して軸支し、回転軸心を中心として回転体を回転させることでチューブの先端に接続されたノズルを回動させている。このような液体噴射装置によれば、回転シール等を用いずにノズルを回動させることができるため、極低温の液体窒素等の液体を噴射することに適している。 Conventionally, a liquid injection device in which a nozzle is attached to the tip of a shaft has been used in order to make it possible to inject a fluid to be injected from a nozzle in a wider range. For example, in Patent Document 1, the tube is pivotally supported with respect to the rotating body at a position displaced from the center of rotation, and the rotating body is rotated around the center of rotation to provide a nozzle connected to the tip of the tube. It is rotating. According to such a liquid injection device, since the nozzle can be rotated without using a rotary seal or the like, it is suitable for injecting a liquid such as liquid nitrogen at an extremely low temperature.

特表2012-533422号公報Japanese Patent Publication No. 2012-533422

ところで、液体噴射装置は、コンクリートの加工やライニング材の剥離等の様々な用途に使用が可能であるが、一般的には作業者によって作業が行われる。このため、作業性の向上等のために、回転体の周囲がケーシングによって囲われている。回転体と異なりケーシングが回転しないことから、回転体とケーシングとの間には隙間が設けられることとなる。この隙間に作業により発生した粉塵等の異物が侵入すると、異物が回転体を軸支するベアリング等の円滑な動作を阻害する恐れがある。 By the way, the liquid injection device can be used for various purposes such as processing concrete and peeling of a lining material, but the work is generally performed by an operator. Therefore, in order to improve workability and the like, the rotating body is surrounded by a casing. Since the casing does not rotate unlike the rotating body, a gap is provided between the rotating body and the casing. If foreign matter such as dust generated by the work intrudes into this gap, the foreign matter may hinder the smooth operation of the bearing or the like that supports the rotating body.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、回転体と回転体を囲むケーシングとを備える液体噴射装置において、回転体とケーシングとの隙間の奥部に異物が侵入することを防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and in a liquid injection device including a rotating body and a casing surrounding the rotating body, it is possible to prevent foreign matter from entering the depth of the gap between the rotating body and the casing. The purpose is to do.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention adopts the following configuration as a means for solving the above problems.

第1の発明は、回転軸心を中心に回転される回転体と、上記回転軸心の径方向外側から上記回転体に対して隙間を空けて上記回転体を囲うケーシングと、上記回転軸心に沿った方向に流体を噴射するノズルとを備える液体噴射装置であって、上記流体の噴射方向における上記隙間の前方あるいは上記隙間の内部に配置されると共に、基部より径方向に張り出して設けられることで上記隙間の奥部への異物の侵入を抑止する鍔部を有するという構成を採用する。 The first invention comprises a rotating body that is rotated around a rotating shaft center, a casing that surrounds the rotating body with a gap from the radial outside of the rotating shaft center with respect to the rotating body, and a rotating shaft center. A liquid injection device including a nozzle for injecting fluid in a direction along the As a result, a configuration is adopted in which a flange portion is provided to prevent foreign matter from entering the inner part of the gap.

第2の発明は、上記第2の発明において、上記回転体が上記隙間の先端開口よりも上記流体の噴射方向における前方まで延出され、上記鍔部が、上記回転軸心に沿う方向から見て上記隙間を覆って上記回転体の前端に設けられているという構成を採用する。 In the second invention, in the second invention, the rotating body extends forward from the tip opening of the gap to the front in the injection direction of the fluid, and the flange portion is viewed from the direction along the axis of rotation. A configuration is adopted in which the gap is covered and the rotating body is provided at the front end of the rotating body.

第3の発明は、上記第1または第2の発明において、上記ノズルに上記流体を供給する供給チューブが通過される貫通孔が上記回転体の先端壁に設けられ、上記供給チューブを軸支すると共に、上記流体の噴射方向における貫通孔の前方に配置される上記鍔部を有するチューブ保持機構を備えるという構成を採用する。 In the third aspect of the invention, in the first or second invention, a through hole through which a supply tube for supplying the fluid is passed to the nozzle is provided in the tip wall of the rotating body, and the supply tube is pivotally supported. At the same time, a configuration is adopted in which a tube holding mechanism having the flange portion arranged in front of the through hole in the injection direction of the fluid is provided.

第4の発明は、上記第1~第3いずれかの発明において、上記隙間に対して圧縮エアを供給する圧縮エア供給部を備えるという構成を採用する。 The fourth invention adopts the configuration in which the compressed air supply unit for supplying compressed air to the gap is provided in any one of the first to third inventions.

第5の発明は、上記第4の発明において、圧縮エアを供給することにより上記回転体を回転させる動力を生成するエアドリルを備え、上記圧縮エア供給部は、上記エアドリルと上記隙間とに上記圧縮エアを供給するという構成を採用する。 A fifth aspect of the present invention comprises an air drill that generates power to rotate the rotating body by supplying compressed air in the fourth aspect of the present invention, and the compressed air supply unit compresses the air drill and the gap between the air drill and the gap. Adopt a configuration that supplies air.

第6の発明は、上記第1~第5いずれかの発明において、上記隙間の内部に配置され、上記隙間の奥部側から上記隙間の先端開口に向けて空気を圧送する回転翼列を備えるという構成を採用する。 The sixth invention includes, in any one of the first to fifth inventions, a rotary blade train that is arranged inside the gap and pumps air from the inner side of the gap toward the tip opening of the gap. The configuration is adopted.

本発明によれば、回転体と回転体を径方向外側から囲うケーシングとの間の隙間の前方あるいは隙間の内部に、隙間の奥部への異物の侵入を防ぐ鍔部を備えている。このため、本発明によれば、隙間の奥部に異物が侵入することを防ぎ、異物の隙間への侵入による弊害を防止することができる。 According to the present invention, a flange portion for preventing foreign matter from entering the inner part of the gap is provided in front of the gap between the rotating body and the casing surrounding the rotating body from the outside in the radial direction or inside the gap. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent foreign matter from entering the deep part of the gap and prevent harmful effects caused by the foreign matter entering the gap.

本発明の第1実施形態における液体噴射装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid injection apparatus in 1st Embodiment of this invention. 図1の領域Aの拡大図である。It is an enlarged view of the area A of FIG. 本発明の一実施形態における液体噴射装置が備えるチューブ保持機構を含む領域の拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the region including the tube holding mechanism provided in the liquid injection device in one Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態における液体噴射装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid injection apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における液体噴射装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid injection apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態における液体噴射装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid injection apparatus in 4th Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明に係る液体噴射装置の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the liquid injection device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の液体噴射装置1の断面図である。また、図2は、液体噴射装置1の先端領域(図1の領域A)の拡大図である。本実施形態において、液体噴射装置1は、液体窒素Xを噴射する。ただし、本発明の液体噴射装置が噴射する流体は液体窒素に限定されるものではない。図1に示すように、本実施形態の液体噴射装置1は、ケーシング2と、回転ユニット3と、供給チューブ4と、ノズルユニット5と、チューブ保持機構6と、エアドリル7と、動力伝達機構8とを備えている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the liquid injection device 1 according to the first embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is an enlarged view of a tip region (region A in FIG. 1) of the liquid injection device 1. In the present embodiment, the liquid injection device 1 injects liquid nitrogen X. However, the fluid injected by the liquid injection device of the present invention is not limited to liquid nitrogen. As shown in FIG. 1, the liquid injection device 1 of the present embodiment includes a casing 2, a rotating unit 3, a supply tube 4, a nozzle unit 5, a tube holding mechanism 6, an air drill 7, and a power transmission mechanism 8. And have.

ケーシング2は、回転ユニット3や供給チューブ4を収容しており、例えば少なくとも一部が作業者によって把持可能とされた部位である。本実施形態においてケーシング2は、回転体収容部2aと、伝達機構収容部2bと、チューブ挿入部2cとを有している。回転体収容部2aは、内部に回転ユニット3が収容された筒状の部位である。この回転体収容部2aは、回転ユニット3の回転軸心Lに中心軸が重ねて配置されており、根本側が伝達機構収容部2bに固定され、先端側が開放端とされている。このような回転体収容部2aと回転ユニット3の後述する回転筒3cとの間には、後述する先端側軸受3aや後端側軸受3bが収容される隙間Sが設けられている。この隙間Sは、回転軸心Lに沿って設けられており、回転軸心Lに沿った方向で液体窒素Xがノズルから噴射される方を前方とした場合に、前方に向けて開口された先端開口S1(図2参照)を有している。 The casing 2 houses the rotating unit 3 and the supply tube 4, and is, for example, a portion that can be gripped by an operator at least in part. In the present embodiment, the casing 2 has a rotating body accommodating portion 2a, a transmission mechanism accommodating portion 2b, and a tube insertion portion 2c. The rotating body accommodating portion 2a is a cylindrical portion in which the rotating unit 3 is accommodated. The central axis of the rotating body accommodating portion 2a is arranged so as to overlap the rotation axis L of the rotating unit 3, the root side is fixed to the transmission mechanism accommodating portion 2b, and the tip end side is an open end. A gap S in which the front end side bearing 3a and the rear end side bearing 3b, which will be described later, are accommodated is provided between the rotating body accommodating portion 2a and the rotary cylinder 3c described later of the rotating unit 3. This gap S is provided along the rotation axis L, and is opened toward the front when the direction in which the liquid nitrogen X is injected from the nozzle is the front in the direction along the rotation axis L. It has a tip opening S1 (see FIG. 2).

伝達機構収容部2bは、動力伝達機構8を収容する部位である。この伝達機構収容部2bは、図1に示すように、上端部に回転体収容部2aが固定されており、下端部がエアドリル7の取付箇所とされている。また、伝達機構収容部2bの上端部には、供給チューブ4が通過可能な開口部2b1が設けられている。 The transmission mechanism accommodating portion 2b is a portion accommodating the power transmission mechanism 8. As shown in FIG. 1, the rotating body accommodating portion 2a is fixed to the upper end portion of the transmission mechanism accommodating portion 2b, and the lower end portion is used as a mounting location for the air drill 7. Further, an opening 2b1 through which the supply tube 4 can pass is provided at the upper end of the transmission mechanism accommodating portion 2b.

チューブ挿入部2cは、内部に供給チューブ4が挿通された筒状の部位であり、伝達機構収容部2bの上端部に対して伝達機構収容部2bと反対側から固定されている。このチューブ挿入部2cは、後端側の端部が閉塞端とされ、先端側の端部が開放端とされ、回転軸心Lに沿った方向から見て伝達機構収容部2bと同芯状に配置されている。このチューブ挿入部2cは、先端側の開放端が開口部2b1と接続されるようにして伝達機構収容部2bに対して固定されている。また、チューブ挿入部2cの後端側の閉塞端は、供給チューブ4を保持している。つまり、供給チューブ4は、途中部位がケーシング2のチューブ挿入部2cの後端部分に固定されている。 The tube insertion portion 2c is a tubular portion through which the supply tube 4 is inserted, and is fixed to the upper end portion of the transmission mechanism accommodating portion 2b from the side opposite to the transmission mechanism accommodating portion 2b. The tube insertion portion 2c has a closed end on the rear end side and an open end on the distal end side, and is concentric with the transmission mechanism accommodating portion 2b when viewed from the direction along the rotation axis L. Is located in. The tube insertion portion 2c is fixed to the transmission mechanism accommodating portion 2b so that the open end on the distal end side is connected to the opening 2b1. Further, the closed end on the rear end side of the tube insertion portion 2c holds the supply tube 4. That is, the middle portion of the supply tube 4 is fixed to the rear end portion of the tube insertion portion 2c of the casing 2.

このような回転体収容部2aと、伝達機構収容部2bと、チューブ挿入部2cとを有するケーシング2は、例えば断熱性を有する樹脂材料によって形成されており、供給チューブ4を流れる液体窒素Xの冷熱が作業者に伝熱されることを抑制している。 The casing 2 having such a rotating body accommodating portion 2a, a transmission mechanism accommodating portion 2b, and a tube inserting portion 2c is formed of, for example, a resin material having a heat insulating property, and is formed of a liquid nitrogen X flowing through the supply tube 4. It suppresses the transfer of cold heat to the operator.

回転ユニット3は、ケーシング2の回転体収容部2aの内部に収容されており、先端側軸受3aと、後端側軸受3bと、回転筒3c(回転体)と、カウンタマスユニット3dとを備えている。先端側軸受3aは、後端側軸受3bよりも回転体収容部2aの先端寄りに配置された軸受である。この先端側軸受3aは、外輪が回転体収容部2aの内周面に固定され、内輪が回転筒3cの外周面に固定されており、回転軸心Lを中心として回転筒3cを回転可能に支持している。後端側軸受3bは、先端側軸受3aよりも回転体収容部2aの根本寄りに配置された軸受である。この後端側軸受3bは、外輪が回転体収容部2aの内周面に固定され、内輪が回転筒3cの外周面に固定されており、回転軸心Lを中心として回転筒3cを回転可能に支持している。 The rotating unit 3 is housed inside the rotating body accommodating portion 2a of the casing 2, and includes a front end side bearing 3a, a rear end side bearing 3b, a rotating cylinder 3c (rotating body), and a counter mass unit 3d. ing. The front end side bearing 3a is a bearing arranged closer to the tip end of the rotating body accommodating portion 2a than the rear end side bearing 3b. In this tip side bearing 3a, the outer ring is fixed to the inner peripheral surface of the rotating body accommodating portion 2a, and the inner ring is fixed to the outer peripheral surface of the rotating cylinder 3c, so that the rotating cylinder 3c can rotate around the rotation axis L. I support it. The rear end side bearing 3b is a bearing arranged closer to the root of the rotating body accommodating portion 2a than the front end side bearing 3a. In the rear end side bearing 3b, the outer ring is fixed to the inner peripheral surface of the rotating body accommodating portion 2a, the inner ring is fixed to the outer peripheral surface of the rotating cylinder 3c, and the rotating cylinder 3c can rotate about the rotation axis L. I support it.

回転筒3cは、先端側の端部が先端壁3c1によって閉塞された閉塞端とされ、後端側の端部が開放端とされた筒状の部位である。この回転筒3cは、先端壁3c1が回転体収容部2aの先端から僅かに前方に配置され、後端側の端部がケーシング2の伝達機構収容部2bに設けられた開口部2b1と対向するように先端側軸受3a及び後端側軸受3bによって軸支されている。この回転筒3cには、図1に示すように供給チューブ4が挿通されている。 The rotary cylinder 3c is a tubular portion in which the end portion on the distal end side is a closed end closed by the distal end wall 3c1 and the end portion on the rear end side is an open end. In this rotary cylinder 3c, the tip wall 3c1 is arranged slightly forward from the tip of the rotating body accommodating portion 2a, and the end portion on the rear end side faces the opening 2b1 provided in the transmission mechanism accommodating portion 2b of the casing 2. As described above, it is pivotally supported by the front end side bearing 3a and the rear end side bearing 3b. As shown in FIG. 1, a supply tube 4 is inserted through the rotary cylinder 3c.

図2に示すように、先端壁3c1には、供給チューブ4が通過可能とされ、さらにチューブ保持機構6が取り付けられる貫通部3c2が設けられている。この貫通部3c2は、先端壁3c1を貫通して設けられており、供給チューブ4が回転筒3cの内部から外部に通過可能とされている。また、先端壁3c1には、カウンタマスユニット3dを固定するための取付部3c3が設けられている。この取付部3c3には、カウンタマスユニット3dの後述する基体部3d1が螺合される雌ネジが設けられている。 As shown in FIG. 2, the tip wall 3c1 is provided with a penetrating portion 3c2 through which the supply tube 4 can pass and to which the tube holding mechanism 6 is attached. The penetrating portion 3c2 is provided so as to penetrate the tip wall 3c1 so that the supply tube 4 can pass from the inside to the outside of the rotary cylinder 3c. Further, the tip wall 3c1 is provided with a mounting portion 3c3 for fixing the counter mass unit 3d. The mounting portion 3c3 is provided with a female screw into which the base portion 3d1 described later of the counter mass unit 3d is screwed.

これらの貫通部3c2と取付部3c3とは、回転軸心Lを中心とした点対称な位置に配置されている。このため、貫通部3c2取り付けられるチューブ保持機構6に保持された供給チューブ4と、取付部3c3に取り付けられるカウンタマスユニット3dとは、回転軸心Lに沿った方向から見て、回転軸心Lを挟んで配置されている。つまり、回転軸心Lに沿った方向から見て、回転軸心Lを挟んで供給チューブ4と反対側の位置に、回転筒3cに固定されたカウンタマスユニット3dが配置されている。 The penetrating portion 3c2 and the mounting portion 3c3 are arranged at point-symmetrical positions about the rotation axis L. Therefore, the supply tube 4 held by the tube holding mechanism 6 to which the penetrating portion 3c2 is attached and the counter mass unit 3d attached to the attachment portion 3c3 have the rotation axis L as viewed from the direction along the rotation axis L. It is arranged across. That is, the counter mass unit 3d fixed to the rotary cylinder 3c is arranged at a position opposite to the supply tube 4 across the rotary shaft center L when viewed from the direction along the rotary shaft center L.

また図2に示すように、先端壁3c1は、回転軸心Lに沿った方向において、ケーシング2の回転体収容部2aのよりも前方に配置されている。つまり、回転筒3cは、隙間Sの先端開口S1よりも液体窒素Xの噴射方向における前方まで延出されている。このような先端壁3c1の外縁部は、回転筒3cの周壁よりも回転軸心Lを中心とした径方向外側に膨出する鍔部3c4とされている。つまり、先端壁3c1は、鍔部3c4が設けられていない部位(基部3c5と称する)より径方向外側に張り出して設けられた鍔部3c4を有している。また、鍔部3c4は、回転軸心Lを中心として回転筒3cの全周に渡って設けられている。このような鍔部3c4は、ケーシング2の外側から見て、回転筒3cとケーシング2の回転体収容部2aとの隙間Sを覆うように設けられており、回転筒3cの回転中を含め常に回転筒3cと回転体収容部2aと隙間Sの奥部に外部から異物が侵入することを防止する。 Further, as shown in FIG. 2, the tip wall 3c1 is arranged in front of the rotating body accommodating portion 2a of the casing 2 in the direction along the rotation axis L. That is, the rotary cylinder 3c extends forward from the tip opening S1 of the gap S to the front in the injection direction of the liquid nitrogen X. The outer edge portion of such a tip wall 3c1 is a flange portion 3c4 that bulges outward in the radial direction about the rotation axis L from the peripheral wall of the rotary cylinder 3c. That is, the tip wall 3c1 has a flange portion 3c4 that is provided so as to project radially outward from a portion (referred to as a base portion 3c5) where the flange portion 3c4 is not provided. Further, the flange portion 3c4 is provided over the entire circumference of the rotary cylinder 3c with the rotation axis L as the center. Such a flange portion 3c4 is provided so as to cover the gap S between the rotary cylinder 3c and the rotating body accommodating portion 2a of the casing 2 when viewed from the outside of the casing 2, and is always provided including during rotation of the rotary cylinder 3c. It prevents foreign matter from entering the inside of the rotating cylinder 3c, the rotating body accommodating portion 2a, and the gap S from the outside.

カウンタマスユニット3dは、基体部3d1と、着脱ウェイト3d2と、ウェイト固定ボルト3d3とを備えている。基体部3d1は、回転筒3cの先端壁3c1に設けられた取付部3c3に対して螺合されている。この基体部3d1は、カウンタマスユニット3dの主要部となる重量部材である。この基体部3d1の質量は、回転筒3cが回転した際に、供給チューブ4及びチューブ保持機構6の質量によって回転筒3cに作用する遠心力と、カウンタマスユニット3dの質量によって回転筒3cに作用する遠心力とが略同一となるように設定されている。このような基体部3d1は、略円柱状とされており、回転筒3cから回転筒3cの前方に向けて突出するように回転筒3cの先端壁3c1に固定されている。このような基体部3d1の先端面には、ウェイト固定ボルト3d3を螺合するためのボルト孔3d4が設けられている。 The counter mass unit 3d includes a base portion 3d1, a detachable weight 3d2, and a weight fixing bolt 3d3. The base portion 3d1 is screwed to the mounting portion 3c3 provided on the tip wall 3c1 of the rotary cylinder 3c. The base portion 3d1 is a heavy member which is a main portion of the counter mass unit 3d. The mass of the base portion 3d1 acts on the rotary cylinder 3c due to the centrifugal force acting on the rotary cylinder 3c due to the mass of the supply tube 4 and the tube holding mechanism 6 and the mass of the counter mass unit 3d when the rotary cylinder 3c rotates. It is set so that the centrifugal force is almost the same. Such a substrate portion 3d1 has a substantially cylindrical shape, and is fixed to the tip wall 3c1 of the rotary cylinder 3c so as to project from the rotary cylinder 3c toward the front of the rotary cylinder 3c. A bolt hole 3d4 for screwing the weight fixing bolt 3d3 is provided on the tip surface of the substrate portion 3d1.

着脱ウェイト3d2は、回転軸心Lに沿った方向から見て、基体部3d1と略同一径の円板状の部材であり、中央部にウェイト固定ボルト3d3が通過可能な開口を有している。この着脱ウェイト3d2は、ウェイト固定ボルト3d3によって基体部3d1に対して着脱可能とされており、着脱を選択することによりカウンタマスユニット3dの総質量(すなわち回転筒3cの回転時にカウンタマスユニット3dの質量によって作用する遠心力)を調整可能とする。 The detachable weight 3d2 is a disk-shaped member having substantially the same diameter as the base portion 3d1 when viewed from the direction along the rotation axis L, and has an opening in the central portion through which the weight fixing bolt 3d3 can pass. .. The detachable weight 3d2 is detachable from the base portion 3d1 by the weight fixing bolt 3d3, and by selecting attachment / detachment, the total mass of the countermass unit 3d (that is, when the rotary cylinder 3c is rotated, the countermass unit 3d Centrifugal force acting by mass) can be adjusted.

ウェイト固定ボルト3d3は、軸部が基体部3d1のボルト孔3d4に螺合され、頭部にて着脱ウェイト3d2を基体部3d1に押し当てることによって、着脱ウェイト3d2を基体部3d1に対して締結する。 In the weight fixing bolt 3d3, the shaft portion is screwed into the bolt hole 3d4 of the base portion 3d1, and the attachment / detachment weight 3d2 is pressed against the base portion 3d1 at the head to fasten the attachment / detachment weight 3d2 to the base portion 3d1. ..

供給チューブ4は、液体窒素Xを不図示の供給源からノズルユニット5まで案内するための可撓性の金属チューブである。この供給チューブ4は、ケーシング2のチューブ挿入部2cの内部から伝達機構収容部2bの開口部2b1を通じて回転ユニット3の回転筒3cの内部(すなわち回転体収容部2aの内部)に挿通されている。供給チューブ4は、先端部が回転筒3cの先端壁3c1に設けられた貫通部3c2を通じて回転筒3cの外部に引き出されており、貫通部3c2にてチューブ保持機構6によって回転軸心Lから径方向に変位した位置で軸支されると共に先端部にノズルユニット5が接続されている。また、供給チューブ4は、チューブ挿入部2cの後端部分に固定されている。このような供給チューブ4は、回転筒3cが回転軸心Lを中心として回転されると、途中部位がチューブ挿入部2cに固定された状態で、先端部が回転軸心Lを中心として旋回するように回動される。なお、後述するように、供給チューブ4の先端部は、チューブ保持機構6によって回転筒3cに対して相対的に回転可能に支持されている。このため、供給チューブ4は、回転筒3cの回転によって大きく捩じられることがなく、常に先端部が回転軸心Lを中心として旋回するように回動可能とされている。 The supply tube 4 is a flexible metal tube for guiding liquid nitrogen X from a source (not shown) to the nozzle unit 5. The supply tube 4 is inserted from the inside of the tube insertion portion 2c of the casing 2 into the inside of the rotating cylinder 3c of the rotating unit 3 (that is, the inside of the rotating body accommodating portion 2a) through the opening 2b1 of the transmission mechanism accommodating portion 2b. .. The tip of the supply tube 4 is pulled out of the rotary cylinder 3c through a penetration portion 3c2 provided on the tip wall 3c1 of the rotary cylinder 3c, and the diameter of the supply tube 4 is from the rotation axis L by the tube holding mechanism 6 at the penetration portion 3c2. The nozzle unit 5 is connected to the tip while being pivotally supported at a position displaced in the direction. Further, the supply tube 4 is fixed to the rear end portion of the tube insertion portion 2c. In such a supply tube 4, when the rotary cylinder 3c is rotated around the rotation axis L, the tip portion of the supply tube 4 rotates around the rotation axis L while the intermediate portion is fixed to the tube insertion portion 2c. It is rotated like this. As will be described later, the tip of the supply tube 4 is rotatably supported by the tube holding mechanism 6 with respect to the rotary cylinder 3c. Therefore, the supply tube 4 is not greatly twisted by the rotation of the rotary cylinder 3c, and the tip portion is always rotatable so as to rotate about the rotation axis L.

ノズルユニット5は、供給チューブ4の先端部に固定されている。このノズルユニット5は、図2に示すように、ベース部5aと、第1ノズル5bと、第2ノズル5cとを有している。ベース部5aは、供給チューブ4と接続されており、第1ノズル5bと第2ノズル5cとに接続された内部流路を有したブロック体である。このベース部5aの内部流路は、ベース部5aの根本側(供給チューブ4側)において単一であり、先端側で複数に分岐している。なお、内部流路の分岐数は任意である。また、内部流路を分岐させない構成も採用可能である。 The nozzle unit 5 is fixed to the tip of the supply tube 4. As shown in FIG. 2, the nozzle unit 5 has a base portion 5a, a first nozzle 5b, and a second nozzle 5c. The base portion 5a is a block body connected to the supply tube 4 and having an internal flow path connected to the first nozzle 5b and the second nozzle 5c. The internal flow path of the base portion 5a is single on the root side (supply tube 4 side) of the base portion 5a, and is branched into a plurality of branches on the tip side. The number of branches in the internal flow path is arbitrary. It is also possible to adopt a configuration in which the internal flow path is not branched.

第1ノズル5bは、内部流路に接続されるようにベース部5aに固定されている。この第1ノズル5bは、ベース部5aの内部流路を介して供給チューブ4から供給される液体窒素Xを外部に向けて噴射する。第2ノズル5cは、内部流路に接続されるようにベース部5aに固定されている。この第2ノズル5cは、ベース部5aの内部流路を介して供給チューブ4から供給される液体窒素Xを外部に向けて噴射する。つまり、本実施形態においては、第1ノズル5bと第2ノズル5cとから液体窒素Xが外部に向けて噴射される。 The first nozzle 5b is fixed to the base portion 5a so as to be connected to the internal flow path. The first nozzle 5b injects liquid nitrogen X supplied from the supply tube 4 toward the outside through the internal flow path of the base portion 5a. The second nozzle 5c is fixed to the base portion 5a so as to be connected to the internal flow path. The second nozzle 5c injects liquid nitrogen X supplied from the supply tube 4 toward the outside through the internal flow path of the base portion 5a. That is, in the present embodiment, the liquid nitrogen X is ejected from the first nozzle 5b and the second nozzle 5c toward the outside.

図3は、チューブ保持機構6を含む拡大断面図である。チューブ保持機構6は、回転筒3cの先端壁3c1に設けられた貫通部3c2に取り付けられている。図3に示すように、チューブ保持機構6は、断熱スリーブ6aと、第1軸受6bと、第2軸受6cと、クランプ6dとを備えている。 FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view including the tube holding mechanism 6. The tube holding mechanism 6 is attached to a penetrating portion 3c2 provided on the tip wall 3c1 of the rotary cylinder 3c. As shown in FIG. 3, the tube holding mechanism 6 includes a heat insulating sleeve 6a, a first bearing 6b, a second bearing 6c, and a clamp 6d.

断熱スリーブ6aは、供給チューブ4が摺動可能に挿入された略筒状の部材であり、樹脂材料によって形成されていることで供給チューブ4よりも高い断熱性を有している。この断熱スリーブ6aは、供給チューブ4が挿通される貫通孔を有する筒状の軸部6a1と、軸部6a1の端部に設けられると共に軸部6a1(基部)の径方向外側に環状に張り出した鍔部6a2とを有している。このような断熱スリーブ6aは、鍔部6a2が設けられた端部が供給チューブ4の先端側に向くように、供給チューブ4が挿入されている。このような鍔部6a2は、回転筒3cの貫通部3c2よりも大径とされており、貫通部3c2を覆うことによって外部の異物が貫通部3c2を介して回転筒3cの内部に侵入することを防止する。 The heat insulating sleeve 6a is a substantially cylindrical member into which the supply tube 4 is slidably inserted, and has higher heat insulating properties than the supply tube 4 because it is made of a resin material. The heat insulating sleeve 6a is provided at the end of the tubular shaft portion 6a1 having a through hole through which the supply tube 4 is inserted, and at the end of the shaft portion 6a1, and also projects radially outward of the shaft portion 6a1 (base). It has a flange portion 6a2. In such a heat insulating sleeve 6a, the supply tube 4 is inserted so that the end portion provided with the flange portion 6a2 faces the tip end side of the supply tube 4. Such a flange portion 6a2 has a larger diameter than the penetrating portion 3c2 of the rotary cylinder 3c, and by covering the penetrating portion 3c2, an external foreign substance invades the inside of the rotary cylinder 3c via the penetrating portion 3c2. To prevent.

また、鍔部6a2は、回転筒3cが回転軸心Lを中心として回転することによって、回転軸心Lを中心として旋回するように回転される。このように旋回する鍔部6a2は、前方側から回転筒3cに向けて飛散する粉塵等の異物の進行を止め、断熱スリーブ6aに鍔部6a2が設けられていない場合と比較して、異物が回転筒3cに到達する割合を減少させることができる。つまり、鍔部6a2は、回転筒3cと回転体収容部2aとの間に形成された隙間Sに向かう異物の少なくとも一部の進行を止めることができ、回転筒3cと回転体収容部2aと隙間Sに外部から異物が侵入することを防止する。 Further, the flange portion 6a2 is rotated so as to rotate about the rotation axis L by rotating the rotary cylinder 3c around the rotation axis L. The flange portion 6a2 that swivels in this way stops the progress of foreign matter such as dust scattered from the front side toward the rotary cylinder 3c, and the foreign matter is present as compared with the case where the flange portion 6a2 is not provided on the heat insulating sleeve 6a. The rate of reaching the rotary cylinder 3c can be reduced. That is, the flange portion 6a2 can stop the progress of at least a part of the foreign matter toward the gap S formed between the rotating cylinder 3c and the rotating body accommodating portion 2a, and the rotating cylinder 3c and the rotating body accommodating portion 2a Prevents foreign matter from entering the gap S from the outside.

第1軸受6bは、第2軸受6cよりも供給チューブ4の先端側に配置されている。第2軸受6cは、第1軸受6bよりも供給チューブ4の後端側に配置されている。これらの第1軸受6b及び第2軸受6cは、断熱スリーブ6aを介して、供給チューブ4を回転可能に保持している。また、第1軸受6b及び第2軸受6cは、供給チューブ4の長手方向において断熱スリーブ6aの軸部6a1に対して摺動可能とされている。 The first bearing 6b is arranged on the tip end side of the supply tube 4 with respect to the second bearing 6c. The second bearing 6c is arranged on the rear end side of the supply tube 4 with respect to the first bearing 6b. The first bearing 6b and the second bearing 6c rotatably hold the supply tube 4 via the heat insulating sleeve 6a. Further, the first bearing 6b and the second bearing 6c are slidable with respect to the shaft portion 6a1 of the heat insulating sleeve 6a in the longitudinal direction of the supply tube 4.

クランプ6dは、断熱スリーブ6aよりも供給チューブ4の先端側に配置されており、供給チューブ4を挟持することによって供給チューブ4に対して固定されている。このようなクランプ6dは、断熱スリーブ6aの先端面と当接することによって、供給チューブ4に対して摺動可能とされた断熱スリーブ6aがクランプ6dよりも供給チューブ4の先端側に移動することを防止する。このようなクランプ6dによって、断熱スリーブ6aの軸部6a1が第1軸受6b及び第2軸受6cから抜けることを防止している。 The clamp 6d is arranged on the tip end side of the supply tube 4 with respect to the heat insulating sleeve 6a, and is fixed to the supply tube 4 by sandwiching the supply tube 4. When such a clamp 6d comes into contact with the tip surface of the heat insulating sleeve 6a, the heat insulating sleeve 6a slidable with respect to the supply tube 4 moves to the tip side of the supply tube 4 with respect to the clamp 6d. To prevent. Such a clamp 6d prevents the shaft portion 6a1 of the heat insulating sleeve 6a from coming off from the first bearing 6b and the second bearing 6c.

なお、チューブ保持機構6による供給チューブ4の保持位置及び保持角度と、供給チューブ4の長さは、供給チューブ4に対して局所的に大きな応力が作用しないように設定されている。例えば、ノズルユニット5が供給チューブ4の接続端における軸心の延長線上に液体窒素Xを噴射する単一の噴射開口を有する構造であると仮定する。さらに、回転筒3cの回転軸心Lを中心とした径方向における回転軸心Lからノズルユニット5の先端位置までの距離をδとする。また、ノズルユニット5の噴射軸心(接続端における供給チューブ4の軸心)と回転軸心Lとが成す角度をαとする。また、回転軸心Lに沿った方向におけるチューブ挿入部2cの供給チューブ4の保持位置からノズルユニット5の先端位置までの距離をdとする。この場合、まず液体噴射装置1に要求される仕様に基づいて、距離δと角度αを設定する。さらに、供給チューブ4に作用する最大曲げ応力が供給チューブ4の疲労限界値の半分以下となるように距離dを設定する。このようにして設定された距離δ、角度α及び距離dが実現されるように、チューブ保持機構6による供給チューブ4の保持位置及び保持角度と、供給チューブ4の長さを設定する。このように、チューブ保持機構6による供給チューブ4の保持位置及び保持角度と、供給チューブ4の長さを設定することによって、供給チューブ4が疲労により損傷することをより確実に防止することができる。 The holding position and holding angle of the supply tube 4 by the tube holding mechanism 6 and the length of the supply tube 4 are set so that a large stress is not locally applied to the supply tube 4. For example, it is assumed that the nozzle unit 5 has a structure having a single injection opening for injecting liquid nitrogen X on an extension of the axis at the connection end of the supply tube 4. Further, let δ be the distance from the rotation axis L in the radial direction about the rotation axis L of the rotation cylinder 3c to the tip position of the nozzle unit 5. Further, the angle formed by the injection axis of the nozzle unit 5 (the axis of the supply tube 4 at the connection end) and the rotation axis L is defined as α. Further, let d be the distance from the holding position of the supply tube 4 of the tube insertion portion 2c to the tip position of the nozzle unit 5 in the direction along the rotation axis L. In this case, first, the distance δ and the angle α are set based on the specifications required for the liquid injection device 1. Further, the distance d is set so that the maximum bending stress acting on the supply tube 4 is half or less of the fatigue limit value of the supply tube 4. The holding position and holding angle of the supply tube 4 by the tube holding mechanism 6 and the length of the supply tube 4 are set so that the distance δ, the angle α, and the distance d set in this way are realized. In this way, by setting the holding position and holding angle of the supply tube 4 by the tube holding mechanism 6 and the length of the supply tube 4, it is possible to more reliably prevent the supply tube 4 from being damaged by fatigue. ..

図1に戻り、エアドリル7は、外部から供給される圧縮エアを受けて回転筒3cを回転させるための回転動力を生成するものであり、ケーシング2の伝達機構収容部2bの下端に接続されている。このようなエアドリル7は、図2に示すように、出力軸7aが伝達機構収容部2bの内部に配置されており、この出力軸7aが動力伝達機構8と接続されている。 Returning to FIG. 1, the air drill 7 receives compressed air supplied from the outside and generates rotational power for rotating the rotary cylinder 3c, and is connected to the lower end of the transmission mechanism accommodating portion 2b of the casing 2. There is. As shown in FIG. 2, in such an air drill 7, the output shaft 7a is arranged inside the transmission mechanism accommodating portion 2b, and the output shaft 7a is connected to the power transmission mechanism 8.

動力伝達機構8は、エアドリル7と回転筒3cとを接続し、エアドリル7から回転筒3cに回転動力を伝達する機構である。この動力伝達機構8は、図2に示すように、エアドリル7の出力軸7aに固定された駆動ギア8aと、回転筒3cの周面に固定されて駆動ギア8aと噛合された従動ギア8bとを有している。 The power transmission mechanism 8 is a mechanism that connects the air drill 7 and the rotary cylinder 3c and transmits rotational power from the air drill 7 to the rotary cylinder 3c. As shown in FIG. 2, the power transmission mechanism 8 includes a drive gear 8a fixed to the output shaft 7a of the air drill 7 and a driven gear 8b fixed to the peripheral surface of the rotary cylinder 3c and meshed with the drive gear 8a. have.

このような構成を採用する本実施形態の液体噴射装置1では、エアドリル7に外部から圧縮エアが供給されると、エアドリル7にて回転動力が生成される。エアドリル7で生成された回転動力は、動力伝達機構8によって回転ユニット3の回転筒3cに伝達される。この結果、回転筒3cが回転軸心Lを中心として回転される。 In the liquid injection device 1 of the present embodiment adopting such a configuration, when compressed air is supplied to the air drill 7 from the outside, rotational power is generated by the air drill 7. The rotational power generated by the air drill 7 is transmitted to the rotary cylinder 3c of the rotary unit 3 by the power transmission mechanism 8. As a result, the rotary cylinder 3c is rotated around the rotation axis L.

回転筒3cが回転されると、供給チューブ4は、ケーシング2のチューブ挿入部2cとの接続箇所が固定された状態で、回転筒3cに伴って回転されるチューブ保持機構6に保持された部位が回転軸心Lを中心として回動(旋回)される。このとき、供給チューブ4は、チューブ保持機構6によって回転可能に保持されているため、供給チューブ4が大きく捩じれることなく先端部が連続して回転される。この結果、供給チューブ4の先端に接続されたノズルユニット5が回転軸心Lを中心として回動される。 When the rotary cylinder 3c is rotated, the supply tube 4 is held by the tube holding mechanism 6 which is rotated along with the rotary cylinder 3c in a state where the connection portion of the casing 2 with the tube insertion portion 2c is fixed. Is rotated (turned) around the rotation axis L. At this time, since the supply tube 4 is rotatably held by the tube holding mechanism 6, the tip portion thereof is continuously rotated without the supply tube 4 being significantly twisted. As a result, the nozzle unit 5 connected to the tip of the supply tube 4 is rotated around the rotation axis L.

さらに、不図示の供給装置から液体窒素Xが供給チューブ4に供給されると、液体窒素Xは、回転されるノズルユニット5に供給され、第1ノズル5b及び第2ノズル5cから噴射される。例えば、液体窒素がコンクリートに噴射される場合には、液体窒素がコンクリートのポーラスに入り込み、噴射後に液体窒素が気化するときの膨張力によって、コンクリートを加工することができる。このように回転されるノズルユニット5から液体窒素Xを噴射することによって、作業者が液体噴射装置1を移動させなくても、広い範囲に液体窒素Xを噴射することが可能となる。 Further, when liquid nitrogen X is supplied to the supply tube 4 from a supply device (not shown), the liquid nitrogen X is supplied to the rotated nozzle unit 5 and injected from the first nozzle 5b and the second nozzle 5c. For example, when liquid nitrogen is injected into concrete, the concrete can be processed by the expansion force when the liquid nitrogen enters the porous of the concrete and the liquid nitrogen is vaporized after the injection. By injecting liquid nitrogen X from the nozzle unit 5 rotated in this way, it becomes possible to inject liquid nitrogen X over a wide range without the operator moving the liquid injection device 1.

ここで、本実施形態の液体噴射装置1においては、回転筒3cと回転筒3cを径方向外側から囲うケーシング2との間の隙間Sの前方に配置されると共に、基部より径方向外側に張り出して設けられることで隙間Sの奥部への異物の侵入を抑止する鍔部(回転筒3cの鍔部3c4及びチューブ保持機構6の鍔部6a2)を有している。このため、隙間Sの奥部に異物が侵入することを防ぎ、異物の隙間Sへの侵入による弊害を防止することができる。 Here, in the liquid injection device 1 of the present embodiment, the liquid injection device 1 is arranged in front of the gap S between the rotary cylinder 3c and the casing 2 that surrounds the rotary cylinder 3c from the radial outside, and protrudes radially outward from the base. It has a flange portion (a flange portion 3c4 of the rotary cylinder 3c and a flange portion 6a2 of the tube holding mechanism 6) that prevent foreign matter from entering the inner part of the gap S. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from entering the deep part of the gap S and prevent harmful effects caused by the foreign matter entering the gap S.

また、本実施形態の液体噴射装置1においては、回転筒3cが隙間Sの先端開口S1よりも前方まで延出され、鍔部3c4が回転軸心Lに沿う方向から見て隙間Sを覆って回転筒3cの前端に設けられている。このため、鍔部3c4を回転筒3cと一体化することができ、鍔部3c4を別部品として設置する必要がない。したがって、本実施形態の液体噴射装置1によれば、簡素な構成で隙間Sに異物が侵入することを防止できる。 Further, in the liquid injection device 1 of the present embodiment, the rotary cylinder 3c extends forward from the tip opening S1 of the gap S, and the flange portion 3c4 covers the gap S when viewed from the direction along the rotation axis L. It is provided at the front end of the rotary cylinder 3c. Therefore, the flange portion 3c4 can be integrated with the rotary cylinder 3c, and it is not necessary to install the flange portion 3c4 as a separate part. Therefore, according to the liquid injection device 1 of the present embodiment, it is possible to prevent foreign matter from entering the gap S with a simple configuration.

また、本実施形態の液体噴射装置1においては、ノズルユニット5に液体窒素Xを供給する供給チューブ4が通過される貫通部3c2が回転筒3cの先端壁3c1に設けられ、供給チューブ4を軸支すると共に貫通部3c2の前方に配置される鍔部3c4を有するチューブ保持機構6を備えている。このため、鍔部3c4によって、隙間Sのみならず、貫通部3c2への異物の侵入を防止することができる。したがって、本実施形態の液体噴射装置1によれば、第1軸受6bや第2軸受6cの円滑な動作を維持することが可能となる。 Further, in the liquid injection device 1 of the present embodiment, a penetration portion 3c2 through which a supply tube 4 for supplying liquid nitrogen X is passed to the nozzle unit 5 is provided on the tip wall 3c1 of the rotary cylinder 3c, and the supply tube 4 is used as a shaft. It is provided with a tube holding mechanism 6 having a flange portion 3c4 which is supported and arranged in front of the penetrating portion 3c2. Therefore, the flange portion 3c4 can prevent foreign matter from entering not only the gap S but also the penetrating portion 3c2. Therefore, according to the liquid injection device 1 of the present embodiment, it is possible to maintain the smooth operation of the first bearing 6b and the second bearing 6c.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、図4を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.

図4は、本発明の第2実施形態の液体噴射装置1Aの断面図である。この図に示すように、本実施形態の液体噴射装置1Aは、エアドリル7及び隙間Sに対して圧縮エアYを供給する圧縮エア供給部9を備えている。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid injection device 1A according to the second embodiment of the present invention. As shown in this figure, the liquid injection device 1A of the present embodiment includes an air drill 7 and a compressed air supply unit 9 that supplies compressed air Y to the gap S.

エアドリル7は、圧縮エア供給部9から供給を受けた圧縮エアYの圧力を回転動力に変換することによって、回転筒3cを回転させる動力を生成する。また、本実施形態においては、ケーシング2の回転体収容部2aに対して、内部に圧縮エアYを供給するための供給ポート2dが設けられている。供給ポート2dには圧縮エア供給部9が接続されており、圧縮エア供給部9から回転体収容部2aの内部に圧縮エアYが供給される。 The air drill 7 generates power to rotate the rotary cylinder 3c by converting the pressure of the compressed air Y supplied from the compressed air supply unit 9 into rotational power. Further, in the present embodiment, a supply port 2d for supplying compressed air Y is provided inside the rotating body accommodating portion 2a of the casing 2. A compressed air supply unit 9 is connected to the supply port 2d, and the compressed air Y is supplied from the compressed air supply unit 9 to the inside of the rotating body accommodating unit 2a.

なお、ケーシング2は、隙間Sの先端開口S1を除いて密閉されている。このため、供給ポート2dから回転体収容部2aの内部に供給された圧縮エアYは、隙間Sを回転軸心Lに沿って流れて隙間Sの先端開口S1から前方に向けて排出される。 The casing 2 is sealed except for the tip opening S1 of the gap S. Therefore, the compressed air Y supplied from the supply port 2d to the inside of the rotating body accommodating portion 2a flows through the gap S along the rotation axis L and is discharged forward from the tip opening S1 of the gap S.

このような本実施形態の液体噴射装置1Aによれば、隙間Sに対して圧縮エア供給部9から圧縮エアYが供給され、隙間Sの内部に隙間Sの先端開口S1に向けた空気の流れが形成される。このため、仮に回転筒3cの鍔部3c4及びチューブ保持機構6の鍔部6a2によって隙間Sへの侵入を防げなかった異物が存在しても、隙間Sの内部に形成された空気流によって異物が隙間Sの奥部に至ることを防止することができる。 According to the liquid injection device 1A of the present embodiment as described above, the compressed air Y is supplied from the compressed air supply unit 9 to the gap S, and the air flow inside the gap S toward the tip opening S1 of the gap S. Is formed. Therefore, even if there is a foreign substance that cannot be prevented from entering the gap S by the flange portion 3c4 of the rotary cylinder 3c and the flange portion 6a2 of the tube holding mechanism 6, the foreign matter is generated by the air flow formed inside the gap S. It is possible to prevent the gap S from reaching the inner part.

さらに、本実施形態の液体噴射装置1Aにおいては、エアドリル7に圧縮エアYを供給する圧縮エア供給部9から隙間Sに圧縮エアを供給している。このため、本実施形態の液体噴射装置1Aは、隙間Sに圧縮エアYを供給する装置を圧縮エア供給部9と別に備える必要がなく、装置が小型化されている。 Further, in the liquid injection device 1A of the present embodiment, compressed air is supplied to the gap S from the compressed air supply unit 9 that supplies the compressed air Y to the air drill 7. Therefore, the liquid injection device 1A of the present embodiment does not need to be provided with a device for supplying the compressed air Y to the gap S separately from the compressed air supply unit 9, and the device is downsized.

なお、供給ポート2dの設置箇所は、図1に示すような回転体収容部2aの先端側軸受3aと後端側軸受3bとの間に限られるものではない。例えば、ケーシング2の伝達機構収容部2bに供給ポート2dを設置して、伝達機構収容部2bの内部を介して隙間Sに圧縮エアYを供給することも可能である。また、回転体収容部2aの先端側軸受3aよりも回転体収容部2aの先端側に供給ポート2dを設置することも可能である。 The installation location of the supply port 2d is not limited to the space between the front end side bearing 3a and the rear end side bearing 3b of the rotating body accommodating portion 2a as shown in FIG. For example, it is also possible to install the supply port 2d in the transmission mechanism accommodating portion 2b of the casing 2 and supply the compressed air Y to the gap S through the inside of the transmission mechanism accommodating portion 2b. It is also possible to install the supply port 2d on the tip side of the rotating body accommodating portion 2a with respect to the tip side bearing 3a of the rotating body accommodating portion 2a.

また、本実施形態においては、液体噴射装置1Aが圧縮エア供給部9を備える構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば外部の圧縮エア源から隙間Sやエアドリル7に圧縮エアYを供給するようにしても良い。この場合には、液体噴射装置1Aには、隙間Sに圧縮エアYを供給する供給ポート2dが設けられることになる。 Further, in the present embodiment, the liquid injection device 1A is provided with the compressed air supply unit 9. However, the present invention is not limited to this, and for example, compressed air Y may be supplied to the gap S and the air drill 7 from an external compressed air source. In this case, the liquid injection device 1A is provided with a supply port 2d for supplying compressed air Y to the gap S.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について、図5を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Third Embodiment)
Next, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.

図5は、本発明の第3実施形態の液体噴射装置1Bの断面図である。この図に示すように、本実施形態の液体噴射装置1Bは、隙間Sに対して設けられる回転翼列10を備えている。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the liquid injection device 1B according to the third embodiment of the present invention. As shown in this figure, the liquid injection device 1B of the present embodiment includes a rotary blade row 10 provided for the gap S.

回転翼列10は、回転筒3cの周面上に回転軸心Lを中心として環状に配列された複数の翼によって形成されている。この回転翼列10は、図5に示すように先端側軸受3aよりも回転筒3cの先端側に配置されており、回転筒3cの回転に伴って回転軸心Lを中心として回転される。このような回転翼列10は、回転されることによって、奥部側から先端開口S1に向けて空気を圧送することで隙間Sの内部に空気流を形成する。 The rotary blade row 10 is formed by a plurality of blades arranged in an annular shape around the rotation axis L on the peripheral surface of the rotary cylinder 3c. As shown in FIG. 5, the rotary blade row 10 is arranged on the tip side of the rotary cylinder 3c with respect to the tip side bearing 3a, and is rotated around the rotation axis L as the rotary cylinder 3c rotates. When such a rotary blade row 10 is rotated, air is pumped from the inner side toward the tip opening S1 to form an air flow inside the gap S.

また、本実施形態の液体噴射装置1Bにおいては、隙間Sへの外部からの空気の流入が可能となるように、ケーシング2の回転体収容部2aに対して貫通孔2eが設けられている。この貫通孔2eは、回転翼列10よりも後端側に設けられている。このような貫通孔2eによって、空気が隙間Sに外部から流入可能となるため、回転翼列10の回転によって隙間Sに流れる空気流の流量を十分に確保することが可能となる。 Further, in the liquid injection device 1B of the present embodiment, a through hole 2e is provided in the rotating body accommodating portion 2a of the casing 2 so that air can flow into the gap S from the outside. The through hole 2e is provided on the rear end side of the rotary blade row 10. Since the air can flow into the gap S from the outside by such a through hole 2e, it is possible to sufficiently secure the flow rate of the air flow flowing through the gap S by the rotation of the rotary blade row 10.

なお、回転翼列10の設置箇所は、先端側軸受3aよりも先端側とすることによって空気流の流れ抵抗を小さくすることができる。ただし、先端側軸受3aと後端側軸受3bとの間、また後端側軸受3bよりも後端側に設置スペースが確保できる場合には後端側軸受3bよりも後端側に設置することも可能である。 It should be noted that the flow resistance of the air flow can be reduced by setting the installation location of the rotary blade row 10 on the tip side of the tip side bearing 3a. However, if an installation space can be secured between the front end side bearing 3a and the rear end side bearing 3b, or on the rear end side of the rear end side bearing 3b, install it on the rear end side of the rear end side bearing 3b. Is also possible.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について、図6を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Fourth Embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.

図6は、本発明の第4実施形態の液体噴射装置1Cの断面図である。この図に示すように、本実施形態の液体噴射装置1Cは、上記第2実施形態の圧縮エア供給部9及び供給ポート2dを備え、さらに上記第3実施形態の回転翼列10を備えている。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the liquid injection device 1C according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in this figure, the liquid injection device 1C of the present embodiment includes the compressed air supply unit 9 and the supply port 2d of the second embodiment, and further includes the rotary blade row 10 of the third embodiment. ..

このような本実施形態の液体噴射装置1Cによれば、圧縮エア供給部9及び回転翼列10によって隙間Sに対して空気流を形成することができる。 According to the liquid injection device 1C of the present embodiment as described above, an air flow can be formed with respect to the gap S by the compressed air supply unit 9 and the rotary blade row 10.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment. The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-described embodiment are examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、回転筒3cに設けられた鍔部3c4を隙間Sの先端開口S1よりも前方に配置する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、隙間Sの内部に鍔部3c4を設置するようにしても良い。また、回転体収容部2aの内壁面から回転軸心Lの径方向内側に張り出すように鍔部を設けることも可能である。 For example, in the above embodiment, the configuration in which the flange portion 3c4 provided in the rotary cylinder 3c is arranged in front of the tip opening S1 of the gap S has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the flange portion 3c4 may be installed inside the gap S. Further, it is also possible to provide a flange portion so as to project inward in the radial direction of the rotation axis L from the inner wall surface of the rotating body accommodating portion 2a.

また、上記実施形態においては、カウンタマスユニット3dを備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、カウンタマスユニット3dを備えない構成を採用することも可能である。 Further, in the above embodiment, the configuration including the counter mass unit 3d has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to adopt a configuration that does not include the counter mass unit 3d.

また、上記実施形態においては、液体噴射装置1が噴射する流体が液体窒素である構成について説明した。しかしながら、本発明は限定されるものではない。噴射する流体としては、液体窒素以外の極低温の液体、水、ブラスト剤等を用いることができる。つまり、本発明の液体噴射装置1は、ウォータジェット装置や研磨装置に適用することも可能である。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the fluid injected by the liquid injection device 1 is liquid nitrogen has been described. However, the present invention is not limited. As the fluid to be sprayed, a cryogenic liquid other than liquid nitrogen, water, a blasting agent and the like can be used. That is, the liquid injection device 1 of the present invention can also be applied to a water jet device and a polishing device.

1……液体噴射装置
1A……液体噴射装置
1B……液体噴射装置
1C……液体噴射装置
2……ケーシング
2a……回転体収容部
2b……伝達機構収容部
2b1……開口部
2c……チューブ挿入部
2d……供給ポート
2e……貫通孔
3……回転ユニット
3a……先端側軸受
3b……後端側軸受
3c……回転筒(回転体)
3c1……先端壁
3c2……貫通部
3c3……取付部
3c4……鍔部
3c5……基部
3d……カウンタマスユニット
3d1……基体部
3d2……着脱ウェイト
3d3……ウェイト固定ボルト
3d4……ボルト孔
4……供給チューブ(チューブ)
5……ノズルユニット
5a……ベース部
5b……第1ノズル
5c……第2ノズル
6……チューブ保持機構
6a……断熱スリーブ
6a1……軸部
6a2……鍔部
6b……第1軸受
6c……第2軸受
6d……クランプ
7……エアドリル
7a……出力軸
8……動力伝達機構
8a……駆動ギア
8b……従動ギア
9……圧縮エア供給部
10……回転翼列
L……回転軸心
S……隙間
S1……先端開口
X……液体窒素
Y……圧縮エア
1 ... Liquid injection device 1A ... Liquid injection device 1B ... Liquid injection device 1C ... Liquid injection device 2 ... Casing 2a ... Rotating body housing 2b ... Transmission mechanism housing 2b1 ... Opening 2c ... Tube insertion part 2d …… Supply port 2e …… Through hole 3 …… Rotating unit 3a …… Tip side bearing 3b …… Rear end side bearing 3c …… Rotating cylinder (rotary body)
3c1 …… Tip wall 3c2 …… Penetration part 3c3 …… Mounting part 3c4 …… Flange part 3c5 …… Base 3d …… Counter mass unit 3d1 …… Base part 3d2 …… Detachable weight 3d3 …… Weight fixing bolt 3d4 …… Bolt Hole 4 …… Supply tube (tube)
5 …… Nozzle unit 5a …… Base part 5b …… First nozzle 5c …… Second nozzle 6 …… Tube holding mechanism 6a …… Insulation sleeve 6a1 …… Shaft part 6a2 …… Gear part 6b …… First bearing 6c 2nd bearing 6d ... Clamp 7 ... Air drill 7a ... Output shaft 8 ... Power transmission mechanism 8a ... Drive gear 8b ... Driven gear 9 ... Compressed air supply unit 10 ... Rotating blade row L ... Rotation axis S …… Gap S1 …… Tip opening X …… Liquid nitrogen Y …… Compressed air

Claims (5)

回転軸心を中心に回転される回転体と、前記回転軸心の径方向外側から前記回転体に対して隙間を空けて前記回転体を囲うケーシングと、前記回転軸心に沿った方向に流体を噴射するノズルとを備える液体噴射装置であって、
前記流体の噴射方向における前記隙間の前方あるいは前記隙間の内部に配置されると共に、基部より径方向に張り出して設けられることで前記隙間の奥部への異物の侵入を抑止する鍔部を有し、
前記回転体が前記隙間の先端開口よりも前記流体の噴射方向における前方まで延出され、前記鍔部は、前記回転軸心に沿う方向から見て前記隙間を覆って前記回転体の前端に設けられている
ことを特徴とする液体噴射装置。
A rotating body that is rotated around the center of rotation, a casing that surrounds the rotating body with a gap from the radial outside of the center of rotation to the rotating body, and a fluid in a direction along the center of rotation. A liquid injection device equipped with a nozzle for injecting
It is arranged in front of the gap or inside the gap in the injection direction of the fluid, and has a flange portion that is provided so as to project radially from the base to prevent foreign matter from entering the depth of the gap. ,
The rotating body extends forward from the tip opening of the gap to the front in the injection direction of the fluid, and the flange portion is provided at the front end of the rotating body so as to cover the gap when viewed from a direction along the rotation axis. Have been
A liquid injection device characterized by that.
前記ノズルに前記流体を供給する供給チューブが通過される貫通孔が前記回転体の先端壁に設けられ、
前記供給チューブを軸支すると共に、前記流体の噴射方向における貫通孔の前方に配置される前記鍔部を有するチューブ保持機構を備える
ことを特徴とする請求項記載の液体噴射装置。
A through hole through which a supply tube for supplying the fluid is passed to the nozzle is provided in the tip wall of the rotating body.
The liquid injection device according to claim 1 , wherein the supply tube is pivotally supported and a tube holding mechanism having the flange portion arranged in front of the through hole in the injection direction of the fluid is provided.
前記隙間に対して圧縮エアを供給する圧縮エア供給部を備えることを特徴とする請求項1または2記載の液体噴射装置。 The liquid injection device according to claim 1 or 2 , further comprising a compressed air supply unit that supplies compressed air to the gap. 圧縮エアを供給することにより前記回転体を回転させる動力を生成するエアドリルを備え、前記圧縮エア供給部は、前記エアドリルと前記隙間とに前記圧縮エアを供給することを特徴とする請求項記載の液体噴射装置。 3. The third aspect of claim 3 , further comprising an air drill that generates power to rotate the rotating body by supplying compressed air, wherein the compressed air supply unit supplies the compressed air to the air drill and the gap. Liquid injection device. 前記隙間の内部に配置され、前記隙間の奥部側から前記隙間の先端開口に向けて空気を圧送する回転翼列を備えることを特徴とする請求項1~いずれか一項に記載の液体噴射装置。 The liquid according to any one of claims 1 to 4 , wherein the liquid is provided inside the gap and is provided with a rotary blade train that is arranged inside the gap and pumps air from the inner side of the gap toward the tip opening of the gap. Injection device.
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