JP2001115953A - 洗浄液噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】汚染源を増やすことなく、ほぼ一定の噴射圧力
の洗浄液を連続的に効率よく噴射させることのできる装
置を提供する。 【解決手段】液圧源１により送られる洗浄液を噴射口７
より噴射する装置であって、液圧源１を離れて二方向に
分岐した後に合流して噴射口７に至る送液配管２、３、
４と、送液配管の分岐点と合流点５との間に接続されて
各分岐管内の液圧を交互に高めることのできる両ロッド
複動式の第一増圧器１０と、第一増圧器１０と噴射口７
との間に接続されて、第一増圧器１０の作動と関連して
作動する第二増圧器２０とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、洗浄液噴射装置
に属し、特に機械部品や電子部品などを洗浄する洗浄液
を噴射させるために好適に利用されうる。

【０００２】

【従来の技術】従来の洗浄液噴射装置は、図９に示すよ
うに、純水などの洗浄液の液圧源４１、送液配管４２、
噴射口としてのノズル４７及び増圧器５０を備える（特
開平１１−２２６４６３号）。純水などの洗浄液は液圧
源４１より出て送液配管４２を通り、フィルター４６で
濾過され、ノズル４７に送られる。送液配管４２は、そ
の途中で二方向に分岐した後に合流してノズル４７に至
る。分岐点と合流点の間には、増圧器５０が設置され、
増圧器５０の上流側及び下流側にそれぞれ逆止め弁６３
ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂが設けられている。

【０００３】増圧器５０は、両ロッド複動式で空気圧ピ
ストン５１を内蔵し、空気圧ピストン５１の両側にピス
トンロッド５３ａ，５３ｂを介して液圧ピストン５２
ａ，５２ｂが連結され、それらの前方に液圧ヘッド室５
５ａ，５５ｂが形成されている。そして、一方の液圧ヘ
ッド室５５ａには送液配管４２から分岐した一つの送液
配管４３が、他方の液圧ヘッド室５５ｂには分岐したも
う一つの送液配管４４が接続されている。

【０００４】また、増圧器５０はコンプレッサーなどを
空気圧源４８とし、空気圧ピストン５１の両側にあるピ
ストンロッド室５４ａ，５４ｂと空気圧源４８との間に
はピストンロッド室５４ａ，５４ｂに対して空気圧源４
８からの送気（圧縮空気の供給）と外部への排気（圧縮
空気の排出）とのいずれかを交互に行うように切り換え
る切換弁５６が設けられている。

【０００５】従って、液圧源４１から供給された洗浄液
は、送液配管４３，４４へ分流した後、いずれか一方が
増圧器５０で交互に昇圧されて逆流することなくノズル
３３より勢い良く噴射される。尚、送液配管の合流点４
５には、空気圧ピストン５１の方向転換時に伴う合流点
での圧力変動を緩和するためにアキュムレータ６７が接
続されている。

【０００６】図９は、切換弁５６の左側が作動してピス
トンロッド室５４ａへの送気とピストンロッド室５４ｂ
からの排気が完了し、アキュムレータ６７から洗浄液が
供給され、洗浄液がノズル４７から噴射されるととも
に、液圧ヘッド室５５ａに洗浄液が充填されている状態
を示している。

【０００７】この状態から再び洗浄液をノズル４７より
続けて噴射させるには、先ず切換弁５６を右側に切り換
えてピストンロッド室５４ａの圧縮空気を消音器５８ａ
から排出させると同時に、空気圧減圧弁４９で調整され
た圧縮空気をピストンロッド室５４ｂに送ることによ
り、空気圧ピストン５１を右側へ移動させる。すると、
それに伴って液圧ピストン５２ａが右側へ押され、液圧
ヘッド室５５ａに充填されていた洗浄液が空気圧減圧弁
４９の設定圧力と増圧器５０の増圧比との積に応じた噴
射圧力でノズル４７から噴射される。同時に液圧ヘッド
室５５ｂに液圧源４１より洗浄液が供給される。

【０００８】図１０は図９の装置の増圧器５０とノズル
４７との間にアキュムレータ６７に加えて減圧弁６８を
取り付けたものである。この装置に依れば、空気圧ピス
トン５１の作動方向転換時に減圧弁６８の一次側の圧力
は低下するが、減圧弁６８の二次側の圧力の低下は一次
側の圧力の低下よりも小さくなるので、噴射圧力の低下
が少なくなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図９のように
両ロッド複動式の増圧器を備える噴射装置であっても、
空気圧ピストン５１が作動方向転換のためにストローク
エンドで停止している間において、増圧器５０の空気圧
ピストン５１の停止時間の短縮に限度があることから、
アキュムレータ６７の容量が小さいと、噴射圧力の低下
を防ぐことはできない。かといってアキュムレータ６７
の容量を大きくすると装置全体が大型化するし、洗浄液
のアキュムレータ６７内での滞留容積が増えるので細菌
が繁殖しやすくなって好ましくない。

【００１０】また、図１０のように減圧弁６８を送液配
管に設けると、減圧弁６８の構成部品の摺動部分から発
生する摩耗粉や減圧弁６８での洗浄液の滞留部に増殖す
る細菌といった新たな汚染が生じる。更に、減圧弁６８
の出口側に安定した噴射圧力の洗浄液を保持するため
に、噴射圧力より約１ＭＰａ程度高い圧力の洗浄液を減
圧弁６８の入口側に供給する必要があることから、減圧
弁６８でエネルギーを損失することになる。それ故、こ
の発明の課題は、汚染源を増やすことなく、ほぼ一定の
噴射圧力の洗浄液を連続的に効率よく噴射させることの
できる装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】その課題を達成するため
に、この発明の洗浄液噴射装置は、液圧源により送られ
る洗浄液を噴射口より噴射する装置であって、液圧源を
離れて二方向に分岐した後に合流して噴射口に至る送液
配管と、送液配管の分岐点と合流点との間に接続されて
各分岐管内の液圧を交互に高めることのできる両ロッド
複動式の第一増圧器と、第一増圧器と噴射口との間に接
続されて、第一増圧器の作動と関連して作動する第二増
圧器とを備えたことを特徴とする。

【００１２】この発明によれば、第一増圧器のピストン
ロッドが移動している間はいずれか一方の分岐管内の液
圧が高められる。また、ピストンロッドがストロークエ
ンドで停止している間は、第二増圧器によって合流点の
液圧の低下が抑制される。よって、常時ほぼ一定の液圧
の洗浄液が合流点を通って噴射口より噴射される。尚、
一般に送液配管には例えば第一増圧器と分岐点との間、
及び第一増圧器との合流点との間に逆止め弁が配置され
て逆流が防止されている。

【００１３】前記第一増圧器及び第二増圧器は空気圧源
を共有する両ロッド空気圧ピストン及び片ロッド空気圧
ピストンを各々有すると好ましい。両増圧器の空気圧源
を共有することにより、装置を小型化することができ、
空気圧源を１つですますことができるからである。一
方、空気圧源を増圧器ごとに個別に設けた場合は各増圧
器の増圧比を独立して設定できるので、各増圧器の空気
圧ピストン部や液圧ピストン部は標準寸法のシール材の
使用可能な定型品を使用することができる。

【００１４】また、前記空気圧源と各増圧器との間に各
々空気圧減圧弁が設けられているのも好ましい。これに
より各増圧器の噴射圧力は増圧比と減圧弁の設定圧力と
の積となるから、第一増圧器による噴射圧力と第二増圧
器による噴射圧力とをそれぞれ独立して設定することが
できるからである。尚、この場合の空気圧減圧弁は空気
圧源と増圧器との間に設けられているので、洗浄液を汚
染することはない。

【００１５】

【発明の実施の形態】−実施形態１− 本発明の第一実施形態を図１とともに説明する。図９に
例示した従来技術と大きく異なる点は、送液配管の合流
点５にアキュムレータではなく片ロッド単動式の第二増
圧器２０の液圧ヘッド室２５が接続されている点であ
る。そして、第二増圧器２０の空気圧ヘッド室２４と空
気圧減圧弁９との間の送気配管には空気圧減圧弁９側に
切換弁２６が、空気圧ヘッド室２４側に速度制御弁２７
がそれぞれ設けられている。第二増圧器２０の増圧比は
第一増圧器１０のそれよりもやや高くなるように設定さ
れている。

【００１６】第一増圧器１０にはその空気圧ピストン１
１のストロークの両端付近に空気圧ピストン１１がスト
ロークエンドに達したことを検出する検出センサー３１
ａ，３１ｂが取り付けられている。また、第二増圧器２
０にはその空気圧ピストン２１のストロークの前端付近
に空気圧ピストン２１がストロークエンドに達したこと
を検出する検出センサー３２が取り付けられている。こ
れら検出センサーは、各空気圧ピストンの作動を制御す
るための図略の制御装置に接続され、制御装置は検出信
号に応じて各増圧器の空気圧ピストンの作動を制御す
る。

【００１７】図１は、切換弁１６が左側へ切り替わり、
第一増圧器１０の空気圧ピストン１１が左側に移動する
とともに左側のピストンロッド室１４ｂからの排気と右
側のピストンロッド室１４ａへの送気が同時に行われて
いる状態を示している。そして、空気圧ピストン１１の
運動に伴って第一増圧器１０の右側の液圧ヘッド室１５
ａへは新たな洗浄液が充填され、左側の液圧ヘッド室１
５ｂから空気圧調整ユニット９の調整圧力と第一増圧器
１０の増圧比との積に応じた噴射圧力Ｐ１で洗浄液が押
し出されノズル７から噴射される。

【００１８】図２は、図１の状態から暫くした後に空気
圧ピストン１１が左側のストロークエンドに達した状態
を示す。このとき、液圧ヘッド室１５ｂからの洗浄液の
押し出しは停止するが、空気圧ピストン１１が左側のス
トロークエンドに達したことを検出したセンサー３１ｂ
の検出信号に基づいて切換弁２６が直ちに右側へ切り替
わる。同時に切換弁１６も右側へ切り替わる。そして、
第二増圧器２０の空気圧ヘッド室２４へ空気圧源８より
送気され、それに伴って第二増圧器２０の空気圧ピスト
ン２１が前進し、その先の液圧ヘッド室２５に充填され
ていた洗浄液が、空気圧ピストン２１と連動する液圧ピ
ストン２２により空気圧減圧弁９の設定圧力と第二増圧
器２０の増圧比との積に応じた噴射圧力Ｐ２で押し出さ
れ、ノズル７から噴射される。

【００１９】切換弁１６は右側に切り替わっているが、
第二増圧器２０の増圧比は第一増圧器１０のそれより少
し高いので、液圧ピストン２２が前進中はＰ１＜Ｐ２の
関係にあり、液圧ピストンで押し出された洗浄液は逆止
め弁３４ａ，３４ｂにより第一増圧器への逆流が阻止さ
れ、ノズル７から噴射される。そして、上記液圧ピスト
ン２２の前進中は第一増圧器１０の右側の液圧ピストン
１２ａは、前方へ動く態勢で停止している。

【００２０】図２の状態から空気圧ピストン２１が前方
のストロークエンドに達すると、図３に示すようにセン
サー３２の検出信号に基づいて切換弁２６が左側へ切り
替わり、第二増圧器２０の作動方向が転換される。従っ
て、噴射圧力Ｐ２は時間の経過とともに低下し、Ｐ１に
達したときに直ちに液圧ピストン１２ａが前進し、それ
に伴ってその先の液圧ヘッド室１５ａに充填されていた
洗浄液が噴射圧力Ｐ１で押し出され、ノズル７より噴射
される。同時に左側の液圧ピストン１２ｂが後退し、そ
の先の液圧ヘッド室１５ｂに新しい洗浄液が充填され
る。

【００２１】また、液圧ヘッド室１５ａから押し出され
た洗浄液の一部は第二増圧器２０の液圧ヘッド室２５に
供給されるが、空気圧ヘッド室２４に接続された速度制
御弁２７により液圧ピストン２２の後退速度が規制され
るので、合流点５における急峻な圧力低下はなく、ノズ
ル７から噴射される洗浄液の圧力低下が防がれる。

【００２２】図３の状態から少し時間が経過すると、図
４に示すように空気圧ピストン２１が後方のストローク
エンドまで後退した後に停止し、前進する準備ができて
いる状態となる。また、液圧ヘッド室２５へは洗浄液が
充填されている。この状態で液圧ヘッド室１５ａに残っ
ている洗浄液の全量が噴射圧力Ｐ１でノズル７より噴射
される。

【００２３】更に時間が経過し、図５に示すように空気
圧ピストン１１が右側のストロークエンドに達すると、
液圧ヘッド室１５ａからの洗浄液の押し出しは停止する
が、センサー３１ａの検出信号に基づいて切換弁２６が
直ちに右側へ切り替わり、液圧ヘッド室２５に充填され
ていた洗浄液が噴射圧力Ｐ２で押し出され、ノズル７よ
り噴射される。同時に切換弁１６も左側へ切り替わる。
これは図２の状態と空気圧ピストン１１の位置が左右反
対側になっただけであり、以後図２から図５に示したも
のと同様に作動して図１の状態に戻り、それ以後は繰り
返しとなる。

【００２４】図６に第一増圧器１０の空気圧ピストン１
１の動きと第二増圧器２０の空気圧ピストン２１の動き
との関連を示す。図６に見られるように、第二増圧器２
０の洗浄液押し出し容量と液圧ピストン２２の後退速度
とを第一増圧器１０の空気圧ピストン１１の停止時間と
移動時間の大きさやその比率に適合するようにし、空気
圧ピストン１１がストロークエンドで停止中は常に空気
圧ピストン２１が作動して液圧を補うように設定されて
いる。尚、第一増圧器１０の空気圧ピストン１１の停止
時間は移動時間よりも小さいので、第二増圧器２０の洗
浄液押し出し容量は第一増圧器１０の一方側の洗浄液押
し出し容量より小さくしてコンパクトにしている。

【００２５】以上のように、この実施形態では第一増圧
器１０の空気圧ピストン１１が移動中は２つの液圧ヘッ
ド室１５ａ，１５ｂの一方から洗浄液が押し出されて噴
射圧力Ｐ１でノズル７より噴射されるとともに、その洗
浄液の一部は第二増圧器２０の液圧ヘッド室２５へ充填
される。同時に液圧ヘッド室１５ａ，１５ｂの他方へ新
たな洗浄液が充填される。そして、空気圧ピストン１１
が作動方向転換のために停止しているときは液圧ヘッド
室２５に充填されていた洗浄液が噴射圧力Ｐ２でノズル
７より噴射される。

【００２６】噴射圧力の変動を抑えて洗浄力を一定に保
ち、洗浄むらの発生を防止し、また洗浄品への洗浄圧力
を一定に保つために、噴射圧力Ｐ１とＰ２との差は小さ
く設定されている。従って、Ｐ２以下の一定範囲の噴射
圧力の洗浄液を連続して噴射させることができる。尚、
噴射圧力は合流点５に接続された圧力計３９にて表示さ
れる。

【００２７】−実施形態２− これは、図７に示すように第一実施形態において空気圧
調整ユニット８ａと切換弁１６，２６との間に空気圧減
圧弁１９，２９を各々接続した例である。この構成によ
り、噴射圧力Ｐ１が減圧弁１９の設定圧力と第一増圧器
１０の増圧比との積によって、噴射圧力Ｐ２が減圧弁２
９の設定圧力と第二増圧器２０の増圧比との設定圧力に
よって各々定まるので、噴射装置組み立て後にＰ１とＰ
２とをそれぞれ独立して変えることができる。

【００２８】従って、第一実施形態において空気圧減圧
弁９の容量が小さい場合に、空気圧ピストン１１がスト
ロークエンドに達したとき、第二増圧器の空気圧ヘッド
室２４へ供給される圧縮空気の圧力が不足又は変動する
のを防止することができる。また、各増圧器の増圧比を
変えることなく、Ｐ１とＰ２を調整することができるの
で、各増圧器の空気圧ピストン部や液圧ピストン部とし
て標準寸法のシール材の使用可能なものに設計すること
ができる。

【００２９】−実施形態３− これは、図８に示すように第一実施形態の合流点５にア
キュムレータ３７を接続した例である。その他の点は第
一実施形態と同じ構成である。この構成により、切換弁
１６，２６を切り換えたときに伴う合流点での圧力変動
をアキュムレータ３７が緩和することができるので、よ
り安定した噴射圧力の洗浄液を噴射させることができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明装置に依れば、小
容量の第二増圧器を追加することにより汚染源を増やす
ことなく連続して安定した圧力の洗浄液を噴射すること
ができるので、洗浄装置として有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態の装置の作動の第一段階を示す構
成図である。

【図２】第一実施形態の装置の作動の第二段階を示す構
成図である。

【図３】第一実施形態の装置の作動の第三段階を示す構
成図である。

【図４】第一実施形態の装置の作動の第四段階を示す構
成図である。

【図５】第一実施形態の装置の作動の第五段階を示す構
成図である。

【図６】第一実施形態の装置に用いられている切換弁の
作動状態と空気圧ピストンの動きを示す図である。

【図７】第二実施形態の装置を示す構成図である。

【図８】第三実施形態の装置を示す構成図である。

【図９】従来の洗浄液噴射装置を示す構成図である。

【図１０】従来の他の洗浄液噴射装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１、４１ 液圧源 ２、３、４、４２、４３、４４ 送液配管 ５、４５ 合流点 ６、４６ フィルタ ７、４７ ノズル ８、４８ 空気圧源 ８ａ、４８ａ 空気圧調整ユニット １０、５０ 第一増圧器 １１、２１、５１ 空気圧ピストン １２ａ、１２ｂ、２２、５２ａ、５２ｂ 液圧ピストン １３ａ、１３ｂ、２３、５３ａ、５３ｂ ピストンロッ
ド １４ａ、１４ｂ、５４ａ、５４ｂ ピストンロッド室 １５ａ、１５ｂ、２５、５５ａ、５５ｂ 液圧ヘッド室 １６、２６、５６ 切換弁 １７ａ、１７ｂ、２７、５７ａ、５７ｂ 速度制御弁 １８ａ、１８ｂ、２８、５８ａ、５８ｂ 消音器 ９、１９、２９、４９ 空気圧減圧弁 ２０ 第二増圧器 ２４ 空気圧ヘッド室 ３１ａ、３１ｂ、３２、６１ａ、６１ｂ センサー ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ 逆止め弁 ３７、６７ アキュムレータ ３９、５９、６９ 圧力計 ６３ａ、６３ｂ、６４ａ、６４ｂ 逆止め弁 ６８ 減圧弁

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B201 AA46 BB90 BB92 BB93 3H045 AA23 AA39 BA20 CA28 DA15 EA43 3H071 AA01 BB01 BB13 BB15 CC11 CC47 DD89 3H086 BA01 BA02 BA03 BA05 BA13 BA19 BB02 BB07 BC01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液圧源により送られる洗浄液を噴射口より
   噴射する装置であって、 液圧源を離れて二方向に分岐した後に合流して噴射口に
   至る送液配管と、 送液配管の分岐点と合流点との間に接続されて各分岐管
   内の液圧を交互に高めることのできる両ロッド複動式の
   第一増圧器と、 第一増圧器と噴射口との間に接続されて、第一増圧器の
   作動と関連して作動する第二増圧器とを備えたことを特
   徴とする洗浄液噴射装置。
2. 【請求項２】前記第一増圧器及び第二増圧器は空気圧源
   を共有する両ロッド空気圧ピストン及び片ロッド空気圧
   ピストンを各々有し、それらピストンの作動により液圧
   が高められる請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】前記空気圧源と各増圧器との間に各々減圧
   弁が設けられている請求項１に記載の装置。