JP2003190895A - 回転波動ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性を十分に確保することができ、かつ食
品や電子部品の製造ラインに使用することができ、さら
にノズルから噴射するエア噴射圧が変化した場合でも回
転シャフトを好適な回転数に調整することができる回転
波動ノズルを提供する。 【解決手段】 回転波動ノズル１０は、ノズル４４を回
転円盤４１に対して所定角θ傾斜させた状態で、エア供
給源からのエアを吹出口４４ｂから噴射することによ
り、エア噴射の推力を利用して回転円盤４１を回転させ
るように構成され、吹出口４４ｂからのエア噴射角がホ
ースチューブ４７の内圧の変化に対応して自動調整され
ることにより、回転円盤４１が所定範囲の回転数になる
ように自動的に調整可能に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転波動ノズルに係
り、主に水切り装置、乾燥装置、除塵装置、洗浄装置、
付着物剥離装置、流体の散布、攪拌機器、エア又は水の
波動によるマッサージ機器、湖沼・河川・海底の泥層掘
削装置等の最先端噴射部（ヘッダー）として使用する回
転波動ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２に示す回転波動ノズル１００は、
筒体１０１が基端１０１ａから先端１０１ｂに向けて漸
次拡径するラッパ状に形成され、この筒体１０１の内部
にホースチューブ１０５が配置され、筒体１０１の基端
１０１ａ側のエア供給源（図示せず）にホースチューブ
１０５の基端１０５ａを連通している。

【０００３】エア供給源からエアを矢印のように供給す
ることにより、エアがホースチューブ１０５の基端１０
５ａ側からホースチューブ１０５に流入し、ホースチュ
ーブ１０５の吹出口１０５ｂから噴射される。ホースチ
ューブ１０５の吹出口１０５ｂからのエアの噴射によ
り、その噴射圧の推力でホースチューブ１０５が湾曲状
に変形し、ホースチューブ１０５に取付けた錘１０６が
筒体１０１の内壁１０２に当接することとなる。

【０００４】これにより、ホースチューブ１０５の先端
部１０５ｃは、ホースチューブの延長線からずれて斜め
向きになり、吹出口１０５ｂの噴射圧の推力でホースチ
ューブ１０５は矢印方向に回転する。このため、所定の
円周上に回転波動を伴ったエアを噴射させることがで
き、この回転波動ノズル１００を、例えば水切り装置、
乾燥装置や除塵装置として使用することができる。

【０００５】この回転波動ノズル１００は、回転体であ
るホースチューブが軽量であるため低圧でも回転し易
く、また、ホースチューブ１０５と保護用筒体１０１の
内壁１０２とが常に接触しながら回転しているため、高
圧領域でも摩擦抵抗の上昇により回転数が異常に上がら
ないようにできる機能を持っている。現状では、最も広
範囲の圧力で安定した回転波動（断続的な衝撃波）を発
生できるノズルである。

【０００６】しかし、エア噴射の推力の影響でホースチ
ューブ１０５は湾曲状に変形し、ホースチューブ１０５
に取付けた錘１０６が筒体１０１の内壁１０２に当接す
るので、この状態でホースチューブ１０５が筒体１０１
の内壁１０２に沿って回転すると、図１３に示すように
錘１０６が当接する筒体の内壁部位１０２ａが摩耗し、
さらにホースチューブ１０５の筒体の内壁１０２に接触
する部位１０５ｄが磨耗してしまう。

【０００７】また、一般に水切り、除塵等の設備におい
ては、作業の都合上、除去した水又は除塵を一定の方向
に誘導し、所定の位置に設けた排出部に向けられた流れ
を形成すると効率が良いが、回転波動ノスル１００では
始動時にエア噴射の推力によってホースチューブが湾曲
する方向を、チューブの曲がりや垂れ、又は外部からの
抵抗等により一定させることが困難であり、左右何れの
方向に回転するのかという予測（指定）もできなかっ
た。このため、等間隔で配列した波動ノズルが互いに干
渉しあったり、水や除塵が左右不規則に飛散して、設備
の構造物や周辺を濡らしたり、汚してしまうという問題
点があった。

【０００８】さらに、エア噴射の推力でホースチューブ
１０５が自動的に湾曲状に変形することにより、ホース
チューブ１０５の先端部１０５ｃが筒体１０１の内壁１
０２に当接するが、この状態でホースチューブ１０５を
筒体１０１の内壁１０２に沿って回転させると、内壁１
０２に当接しているホースチューブの部位１０５ｄが磨
耗してしまう。このように、従来のノズルでは筒体１０
１やホースチューブ１０５の各部位１０２ａ、１０５ｄ
が磨耗してしまうので、回転波動ノズル１００の耐久性
を十分に確保することができないという問題点があっ
た。

【０００９】また、筒体１０１やホースチューブ１０５
が摩耗する際に、その摩耗により粉末（摩耗粉）が発生
し、さらに摩耗が進むと、ホースチューブ１０５が破断
してしまうため、この回転波動ノズル１００を、異物混
入をきらう食品、薬品、印刷、電子部品等の製造ライン
さらにはクリーンルームで使用することはできなかっ
た。

【００１０】このような不具合を解消するものとして、
図１４に示す別の構造の回転波動ノズル１１０も知られ
ている。この回転波動ノズル１１０は、回転シャフト１
１１の上端部１１１ａが安全カバー１１２に回転自在に
取付けられ、回転シャフト１１１の下端部１１１ｂに連
結流路１１３を介してノズル１１４が適切な角度に傾斜
固定されている。このノズル１１４からエアを噴射させ
ると、そのエア噴射の推力で回転シャフト１１１は矢印
の方向に回転する。

【００１１】この回転波動ノズル１１０によれば、回転
シャフト１１１が安全カバー１１２で覆われているの
で、ノズル１１４は安全カバー１１２と未接触状態にな
り、図１２及び図１３の回転波動ノズル１００のように
ホースチューブ１０５が摩耗することはなく、このため
ホースチューブ１０５の破断という事態は回避できる。

【００１２】その他の回転波動ノズルとして、図１５に
示す回転波動ノズル１２０も知られている。この回転波
動ノズル１２０は、回転シャフト１２１の上端部が支持
部材（図示せず）に回転自在に取付けられ、回転シャフ
ト１２１の下端部１２１ｂに連結流路１２３を介してノ
ズル１２４を適切な角度に傾斜固定している。このノズ
ル１２４からエアを噴射させると、そのエア噴射の推力
で回転シャフト１２１が矢印の方向に回転する。

【００１３】この回転波動ノズル１２０によれば、回転
シャフト１２１が支持部材（図示せず）に回転可能に支
えられているので、図１２及び図１３の回転波動ノズル
１００のようにホースチューブ１０５が摩耗する惧れは
なく、したがってホースチューブ１０５の破断という事
態は回避できる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、回転波動ノズ
ル１１０、１２０を使用する方式の回転ノズルを低圧で
回転始動させるには、ノズル１１４、１２４の傾斜角θ
を小さく設定する必要がある。しかしながら、この状態
のまま、回転波動ノズルを高圧領域で使用すると、回転
速度が上昇し容易に理想回転数を超えて回転波動の効果
を失ってしまう。これは、回転渦流のピッチが小さくな
るため、波動流が定常流に近い流れに変化してしまうた
めであり、また、回転渦流が外方向に広がり過ぎて垂直
方向にかかる力が弱くなるためである。さらに、回転渦
流のピッチが小さくなり、回転する流路が外方向に広が
るため、ワークまでの距離に対する波動の減衰率が大き
くなることにもよる。

【００１５】これらの理由から、高圧領域では断続的な
衝撃波の効果を得ることができなくなってしまう。した
がって、高圧領域で使用する際は、ノズル１１４、１２
４の傾斜角度を圧力の変化によって適切な角度θ（θ＝
鋭角の範囲内９０°以下）に変更する必要がある。この
微調整を行うために、作業を止める必要があったり、そ
の微調整にテクニックを要するため、作業が難しかった
り、時間がかかったりしていた。このため使い勝手の面
では大幅な改良が必要であるとの要望が強かった。

【００１６】この発明は、耐久性を十分確保することが
でき、かつ食品や電子部品の製造ラインに使用すること
もでき、さらにノズルから噴射するエア噴射圧が変化し
た場合には、ノズルの回転数を好適な領域に維持するこ
とができる機能を有する回転波動ノズルを提供して、上
述の全ての問題点を解消しようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、回転波動ノズルの端部に支持部を形成
し、この支持部にエア供給源に連通可能な第一エア流路
を穿設するとともに、この支持部に回転シャフトの基端
を回転自在に取付け、前記支持部の第一エア流路に回転
シャフトに穿設した第二エア流路を連通させ、この回転
シャフトの周壁にホースチューブ接続口を形成し、この
回転シャフトの先端には回転円盤を取付け、前記ホース
チューブ接続口には可撓性のホースチューブを接続し、
前記回転円盤には透孔を穿設し、前記ホースチューブの
吹出口を該透孔に回転円盤の内側から外側に向かって貫
通させることによりホースチューブの吹出口を回転円盤
の外側面に臨ませ、回転シャフトとホースチューブと回
転円盤の内側を覆うことができる安全カバーを前記支持
部に取付けてなる回転波動ノズルであって、前記ホース
チューブの吹出口からのエア噴射時の推力で回転円盤を
回転させることができるように、ホースチューブの吹出
口を回転円盤に対し傾斜状態に取付け、さらにホースチ
ューブの吹出口がホースチューブの内圧の変化で自動的
に角度可変状態となるようにホースチューブの先端部を
回転円盤に取付けたことを特徴とする。

【００１８】上記した本発明に係る回転波動ノズルによ
れば、エア供給源からのエアをホースチューブの吹出口
から噴射させ、このエア噴射の推力を利用して回転円盤
が回転シャフトを中心軸として回転することができ、こ
のため、従来技術のように回転波動ノズルの筒体やホー
スチューブが磨耗するという心配はなくなる。

【００１９】さらに、回転波動ノズルの筒体やホースチ
ューブが磨耗しないので、摩耗粉が発生することを抑え
ることができ、回転波動ノズルを、異物混入をきらう食
品、薬品、印刷、電子部品等の製造ラインさらにはクリ
ーンルームで使用することが可能となった。

【００２０】また、エアの噴射角を自動調整すること
で、少流量でも回転し易くなり、大流量では回転数の過
度な上昇を抑えられ、回転数を好適な領域に維持するこ
とができる機能を持っている。よって、手間をかけずに
回転波動ノズルを好適な条件で使用できることとなる。

【００２１】請求項２は、前記回転円盤に、ホースチュ
ーブの吹出口を貫通させる透孔を形成し、この透孔の近
傍に、ホースチューブの先端部付近を支えるフラップを
設けたことを特徴とする。

【００２２】ホースチューブの先端部付近をフラップで
支えることで、簡単な構成でホースチューブの吹出口を
所定の傾斜角に配設できるようになった。

【００２３】請求項３は、前記フラップは傾斜角可変可
能な復元性部材で形成され、ホースチューブの一か所又
は複数箇所に曲設捩じり部を形成したことを特徴とす
る。

【００２４】フラップを傾斜角可変可能な復元性部材で
形成し、ホースチューブを可撓性とし、さらにホースチ
ューブの一か所又は複数箇所に曲設捩じり部を形成した
ため、ホースチューブの内圧が高くなると、ホースチュ
ーブの張力が増し、ホースチューブが直線状に伸びよう
とする力が働く。この力がホースチューブの吹出口を垂
直方向に起こす力となり、フラップ自体も弾性変形して
垂直方向に起き上がることができ、ホースチューブの吹
出口の傾斜角を大きくして、回転円盤の回転を抑えるこ
とができる。

【００２５】一方、ホースチューブの内圧が低くなって
いくと、ホースチューブの張力は徐々に減少し、元の捩
じられた初期設定形状に復元していく。同時に垂直方向
に引っ張られていた弾性変形可能なフラップは、徐々に
初期の傾斜状態に戻り、少流量でも理想的なノズル回転
数を確保できる元の状態に復元する。

【００２６】請求項４は、前記ホースチューブの先端部
がフラップで支えられるホースチューブ上の直前位置
が、外側に捩られていることを特徴とする。

【００２７】ホースチューブの先端部が、フラップに支
えられるホースチューブ上の直前板が、外側に捩られて
いることで、ホースチューブの内圧が高くなると、ホー
スチューブが直線状に伸びようとする力がより効率的に
働き、ホースチューブの吹出口を垂直方向に起こす力が
一層効果的に得られる。

【００２８】また、ホースチューブの内圧が低くなって
ホースチューブの張力が減少した場合には、ホースチュ
ーブに初期設定形状に復元する力が働き、このためホー
スチューブの吹出口は傾斜角を小さくする方向に傾き、
少流量でも理想的なノズルの回転数を確保できるように
なる。

【００２９】請求項５は、前記ホースチューブを複数本
にしたことを特徴とする。ホースチューブを複数本にす
ることで、回転円盤の回転をより円滑にすることがで
き、かつホースチューブ吹出口から噴射したエアによ
り、一層強力な回転波動を得ることができるようにな
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下添付図面に基づいて、本発明
に係る回転波動ノズルの一実施の形態を詳説する。図１
は本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態を示す
分解斜視図、図２は本発明に係る回転波動ノズルの第１
実施の形態を示す断面図、図３は本発明の第１実施の形
態で使用される回転円盤にスリットを入れた状態の斜視
図、図４は同回転円盤にフラップを形成した状態の斜視
図、図５は本発明の第１実施の形態で使用されるホース
チューブの先端部を回転円盤のフラップに取付けた状態
を示す側面図、図６は本発明に係る回転波動ノズルの第
１実施の形態の作用を説明する斜視図である。

【００３１】図１及び図２に示す第１実施の形態の回転
波動ノズル１０は、エア供給源（図示せず）に連通可能
な第一エア流路１１ａが支持部１１に穿設され、この支
持部１１のねじ部１２に軸受１３がねじ込まれ、この軸
受１３にベアリング１４を介して回転シャフト１５の基
端１５ａが回転自在に取付けられている。また支持部１
１の第一エア流路１１ａには回転シャフト１５の第二エ
ア流路１５ｂが連通され、この回転シャフト１５の周壁
に、第二エア流路１５ｂに連通するホースチューブ接続
口１８が形成され、このホースチューブ接続口１８には
ホースチューブ１９が接続されている。

【００３２】この回転シャフト１５の先端１５ｃに取付
ボルト２１で回転円盤２０が取付けられ、この回転円盤
２０の透孔２４には、内側から外側に向かってホースチ
ューブ１９の吹出口１９ｂが貫通され、ホースチューブ
１９の吹出口１９ｂが回転円盤２０の外側に臨ませられ
ている。支持部１１が安全カバー２５の首部２５ａに取
付けられることにより、安全カバー２５で回転シャフト
１５、ホースチューブ１９及び回転円盤２０の内側が覆
われた状態となり、安全カバー２５の開口２５ｂには回
転円盤２０の外側が露出した状態で配置されている。

【００３３】なお、回転シャフト１５の基端１５ａに
は、ねじ部１５ｄが形成されており、このねじ部１５ｄ
にベアリング１４を固定する固定ナット２７、２８がね
じ込まれている。

【００３４】この回転波動ノズル１０は、ホースチュー
ブ１９の先端部１９ａが回転円盤２０に対して所定角θ
傾斜させた状態で配設され、エア供給源からのエアをホ
ースチューブ１９の吹出口１９ｂから噴射することで、
そのエア噴射の推力を利用して回転円盤２０が回転する
ように構成されている。

【００３５】このように支持部１１に回転シャフト１５
を回転自在に取付け、ホースチューブ１９の先端部１９
ａを回転円盤２０に対して所定角θ傾斜させたため、エ
ア供給源からのエアをホースチューブ１９の吹出口１９
ｂから噴射して、回転シャフト１５を中心軸として回転
円盤２０を回転させることができる。このとき、ホース
チューブ１９は安全カバー２５に接触せず、このためホ
ースチューブ１９や安全カバー２５が磨耗することはな
い。

【００３６】ホースチューブ１９や安全カバー２５が摩
耗しないので、摩耗粉が発生せず、このため、回転波動
ノズル１０を、食品や電子部品の製造ラインで使用して
も、製造ラインの食品や電子部品に摩耗粉を付着させる
ことはない。したがって、回転波動ノズル１０を、食品
や電子部品等のクリーンルームさらには製造ラインに使
用することができる。

【００３７】なお、安全カバー２５の材質は、一例とし
て鉄、ステンレス、アルミなどの金属や、ポリアセター
ル、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、塩化ビニルなどの樹
脂が該当するが、これに限るものではない。また、回転
シャフト１５は、一例として鉄、ステンレス、アルミな
どの金属や、ポリアセタールなどの樹脂が該当するが、
これに限るものではない。さらに、ホースチューブ１９
は、一例としてポリウレタン、ナイロン、シリコン、ゴ
ムなどの弾性体のチューブ全般が該当するが、これに限
るものではない。

【００３８】回転円盤２０には、図３に示す略Ｕ字形の
スリット２２が形成され、そのスリット２２を起こして
フラップ２３を形成し、このフラップ２３は、図４に示
すように回転シャフト１５側（内側）に折曲げられる。
これにより、回転円盤２０に透孔２４が穿設され、この
透孔２４にホースチューブ１９の先端部１９ａを貫通さ
せることにより、吹出口１９ｂが回転円盤２０の外側に
臨まされ、ホースチューブの先端部１９ａは、図２に示
すようにフラップ２３で支えられるようになる。ホース
チューブ１９を、このフラップ２３にストラップ２６を
利用して取付けると、簡単な構成でホースチューブ１９
の吹出口１９ｂが所定位置に支えられることとなる。

【００３９】回転円盤２０のフラップ２３は、傾斜角可
変可能な復元性部材で形成されているので、図５に示す
フラップ２３の傾斜角θを変形可能とすることができ
る。さらに、ホースチューブ１９は弾性変形可能な可撓
性部材で形成されているので、例えばホースチューブ１
９がホースチューブ接続口１８（図２参照）から回転円
盤２０と平行に伸ばされた後に、左右いずれかの方向に
曲設捩じられ、ついで上向きに立ち上げられた後に、ホ
ースチューブ１９の先端部１９ａが下向きになるように
回転円盤２０の透孔２４に貫通されている。

【００４０】このため、ホースチューブ１９の内圧が高
くなると、ホースチューブ１９の張力が増し、ホースチ
ューブ１９が直線状に伸びようとする力が働き、この力
がホースチューブ１９の先端部１９ａを垂直方向に起こ
す力となり、ホースチューブ１９の変形に対応してフラ
ップ２３も弾性変形して垂直方向に追従するように起き
上がる。このため先端部１９ａの傾斜角θが大きくなっ
てホースチューブが垂直状に近付き、回転円盤２０の回
転は抑えられる。

【００４１】また、ホースチューブ１９の内圧が低くな
ると、ホースチューブ１９の張力が減少し、ホースチュ
ーブ１９の直線状に伸びようとする力が弱くなるため、
ホースチューブは元の状態に復元しようとする。この復
元力がホースチューブ１９の先端部１９ａを傾斜させる
力となり、フラップ２３も同様に初期設定状態に復元し
ようとするので、ホースチューブの先端部１９ａの傾斜
角θは小さくなって傾斜する方向に傾くので、回転円盤
２０は回転を増す状態となる。

【００４２】これにより、ホースチューブ１９の吹出口
１９ｂから噴射されたエアの噴射圧に対応して、回転円
盤２０の回転数は自動調整されることとなる。このよう
に、回転波動ノズル１０は、ホースチューブ１９の吹出
口１９ｂのエア噴射角が、エアの噴射圧に対応して自動
調整され、回転円盤２０が所定の回転数になるように自
動的に調整できる構成となっている。

【００４３】また、回転波動ノズル１０はホースチュー
ブ１９を一本で構成すれば、ホースチューブ１９を簡素
な構成にして、回転波動ノズル１０のコストを抑えるこ
とができる。

【００４４】次に、回転波動ノズル１０の作用を図２、
図５及び図６に基づいて説明する。図２に示すように支
持部１１に回転シャフト１５を回転自在に取付け、ホー
スチューブ１９の先端部１９ａを回転円盤２０に対して
所定角傾斜させると、エア供給源から支持部１１の第一
エア流路１１ａ内に矢印のようにエアが供給されるの
で、第一エア流路１１ａ内に供給されたエアは回転シャ
フト１５の第二エア流路１５ｂ及びホースチューブ接続
口１８を通過してホースチューブ１９内に流入し、最終
的にはホースチューブ１９の吹出口１９ｂから噴射され
る。

【００４５】これにより、図６に示すようにエア噴射の
推力を利用して、回転円盤２０が回転シャフト１５を中
心軸として矢印の方向に回転し、所定の領域に渉ってエ
アを円周上に均一に噴射させることができ、この回転波
動ノズルを前述の使用例の態様で使用することができ
る。

【００４６】ここで、ホースチューブ１９の吹出口１９
ｂから噴射されたエアの噴射圧が高くなるとホースチュ
ーブの内圧が上がり、図２に示すホースチューブ１９は
想像線で示すように弾性変形して、ホースチューブの先
端部付近は直線状を呈するとともに、その手前の曲設捩
じり部の一部に湾曲のしわ寄せが出て、図５に示すよう
にフラップ２３は弾性変形してフラップ２３の傾斜角θ
を大きくとるようになる。このため、ホースチューブ１
９の先端部１９ａの傾斜角も大きくなって垂直状に近づ
き、回転円盤２０の回転数は減少することとなる。

【００４７】一方、ホースチューブ１９の吹出口１９ｂ
から噴射するエアの噴射圧が低くなるとホースチューブ
の内圧が下がり、図２に示すホースチューブ１９は弾性
変形して、ホースチューブ１９の曲設捩じり部のしわ寄
せが小さくなり、図５に示すようにフラップ２３も弾性
変形して初期設定状態に戻るため、フラップ２３の先端
部１９ａの傾斜角θは小さくなってホースチューブが傾
斜する方向に傾き、回転円盤２０は噴射圧が低くても回
転力を維持することができる。このようにして、エアの
噴射圧に対応して回転円盤２０の回転数を自動調整する
回転波動ノズル１０を簡単な構成で得ることができる。

【００４８】なお、上記で説明した回転円盤２０は、フ
ライホイールの役目も果たしているため、その回転は円
滑なものとなる。さらに、回転円盤２０の表裏を逆にし
て取付けると、回転円盤の回転方向を逆向きにすること
ができる特徴がある。

【００４９】次に、第２〜第５実施の形態について説明
する。なお、第２〜第５実施の形態において第１実施の
形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略
する。先ず、第２実施の形態について図７に基づいて説
明する。図７に示す第２実施の形態の回転波動ノズル３
０は、ホースチューブ１９を二本にした点で第１実施の
形態と異なるだけで、その他の構成は第１実施の形態と
同じである。

【００５０】ホースチューブ１９を複数本（一例とし
て、二本）にすることで、回転円盤２０の回転をより円
滑にすることができ、かつホースチューブ吹出口から噴
射したエアで、より高い周波の回転波動を得ることがで
きる。さらに、ホースチューブ吹出口の傾斜方向を同一
にした場合には、エア噴射の推力を２倍にすることがで
きるので、処理作業の能率を向上させることもできる。

【００５１】複数のホースチューブを取付けた場合に
は、各ホースチューブの傾斜角を変化させたり、さらに
は傾斜方向を互いに逆向きとなるようにすることも可能
で、この場合には噴出エアの噴出圧の強弱で回転方向を
定めたり、複雑な回転波動を得ることが可能となる。

【００５２】次に、第３実施の形態について図８及び図
９に基づいて説明する。図８に示す第３実施の形態の回
転波動ノズル４０は、回転円盤４１に透孔４２が開けら
れ、この透孔４２の近傍に傾斜角可変可能な復元性部材
からなるフラップ４３が取付けられ、透孔４２にはノズ
ル４４が差込まれ、この状態でノズル４４を上下のバン
ド４５、４６を介してフラップ４３に取付けている。一
例として、ホースチューブ４７がホースチューブ接続口
１８から回転円盤４１と平行に伸ばされた後に、左右い
ずれかの方向に曲設捩じられ、ついで上向きに立ち上げ
られた後に、ホースチューブ４７の先端部４７ａが矢印
で示すように下向きで外側に捩られた状態で、ノズル４
４の上端４４ａに連結されている。

【００５３】上下のバンド４５、４６は、上バンド４５
が柔らかく弾性変形し易い材質で形成されており、下バ
ンド４６が硬く弾性変形し難い材質で形成されている。
このため、高圧領域ではホースチューブ４７が張力を増
すことにより、ノズル４４の傾斜角を垂直方向に起こす
力が働く。この時下バンド４６が支点となり、上バンド
４５は伸びて、ノズル４４の角度は垂直方向に起こされ
る。また、ホースチューブ４７の内圧が低くなっていく
と、張力が徐々に減少して元の曲げられた設定形状に戻
る。これに連れて、伸びていた上バンド４５も弛めら
れ、徐々にノズル４４と共に元の傾斜角度設定位置に戻
る。この方式は、フラップ４３が弾性変形し難いもので
ある場合に、効果的である。

【００５４】ホースチューブ４７の先端部４７ａは、外
側に捩った状態でノズル４４の上端４４ａに連結されて
いるので、ホースチューブ４７の内圧が高くなると、ホ
ースチューブ４７が直線に伸びようとする力がより効率
よく働く。このため、図９に示すように、フラップ４３
が弾性変形してフラップ４３の傾斜角θが変化すること
で、ノズルを効率よく垂直方向に起こすことができる。

【００５５】また、ホースチューブ４７の先端部４７ａ
は、ノズル４４の上端４４ａに連結される前に外側に捩
られているので、ホースチューブ４７の内圧が低くなっ
てホースチューブ４７の張力が減少した場合には、元の
状態に復元しようとする復元力がより効率よく働く。こ
のため、ノズル４４を傾斜する方向に倒す力がより効果
的に得られる。

【００５６】このようにして、ノズル４４の吹出口４４
ｂから噴射したエアの噴射圧に対応させて回転円盤４１
の回転数を自動調整することができ、回転波動ノズル４
０は、ノズル４４の吹出口４４ｂからのエア噴射角がエ
アの噴射圧に対応して自動調整されるように構成されて
いる。

【００５７】次に、第４実施の形態について図１０に基
づいて説明する。図１０に示す第４実施の形態の回転波
動ノズル５０は、フラップ５１の近傍に略Ｌ型ブラケッ
ト５２が取付けられ、この略Ｌ型ブラケット５２の上端
に調整ボルト５３が取付けられ、この調整ボルト５３を
ロックナット５４で略Ｌ型ブラケット５２にロックする
ことで調整ボルト５３の先端５３ａをフラップ５１に当
接させ、フラップ５１の傾斜角θを規制するように構成
している。

【００５８】これにより、ノズル４４の最小の傾きを所
定傾斜角θとして設定することができるので、エア噴射
の推力による回転円盤４１の回転速度を正確に設定する
ことができ、波動ノズル５０の品質をより一層高めるこ
とができる。

【００５９】一方、ホースチューブ４７の内圧が高くな
ると、第３実施の形態と同様に、ホースチューブ４７が
直線に伸びようとする力が働くため、第３実施の形態と
同様に、フラップ５１が弾性変形してフラップ５１の傾
斜角θが変化することで、ノズル４４を効率よく垂直方
向に起こすことができる。

【００６０】次に、第５実施の形態を図１１に基づいて
説明する。図１１に示す第５実施の形態の回転波動ノズ
ル６０は、フラップ６１の近傍に略Ｌ型ブラケット６２
が取付けられ、この略Ｌ型ブラケット６２の上端に調整
ボルト６３が取付けられ、この調整ボルト６３をロック
ナット６４で略Ｌ型ブラケット６２にロックし、調整ボ
ルト６３の先端６３ａをフラップ６１の先端６１ａの透
孔６５に移動自在に挿通し、フラップ６１と略Ｌ型ブラ
ケット６２との間の調整ボルト６３に圧縮ばね６６を配
置することにより、この圧縮ばね６６でフラップ６１の
傾斜角θを規制するように構成している。

【００６１】これにより、第４実施の形態と同様に、ノ
ズル４４の最小の傾きを所定傾斜角θに設定することが
できるので、エア噴射の推力による回転円盤４１の回転
速度を正確に設定することができ、回転波動ノズル６０
の品質をより一層高めることができる。

【００６２】一方、ホースチューブ４７の内圧が高くな
ると、ホースチューブ４７が直線に伸びようとする力が
働くため、第３実施の形態と同様に、フラップ６１が弾
性変形してフラップ６１の傾斜角θが変化することで、
ノズル４４を効率よく垂直方向に起こすことができる。

【００６３】なお、前記実施の形態では、ホースチュー
ブ１９を一本、又は二本使用した例について説明した
が、これに限られないで、ホースチューブ１９の本数は
任意に設定することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１による回転
波動ノズルによれば、従来技術のように回転波動ノズル
の筒体やホースチューブが磨耗することがないので、回
転波動ノズルの耐久性を確保することができる。

【００６５】また、回転波動ノズルの筒体やホースチュ
ーブが磨耗したり破損することがないので、摩耗粉が発
生したりすることがなく、そのためこの回転波動ノズル
を、異物混入をきらう食品、薬品、印刷、電子部品等の
製造ラインさらにはクリーンルームで使用することが可
能になる。

【００６６】さらに、エアの噴射圧に対応させてエア噴
射角を自動調整することで、回転円盤の回転数を好適な
領域に維持することができ、手間をかけないで回転波動
ノズルを好適な条件で使用することができる効果があ
る。

【００６７】請求項２は、ホースチューブの先端部付近
をフラップで支えることで、簡単な構成でホースチュー
ブの吹出口を所定の傾斜角に配設できるという効果があ
る。

【００６８】請求項３は、ホースチューブの内圧が高く
なると、ホースチューブの張力が増し、ホースチューブ
が直線状に伸びようとする力が働き、この力がホースチ
ューブの吹出口を垂直方向に起こす力となり、フラップ
自体も弾性変形して垂直方向に起き上がることができ、
ホースチューブの吹出口の傾斜角を大きくして、回転円
盤の回転を抑えることができるという効果がある。

【００６９】さらに、ホースチューブの内圧が低くなっ
ていくと、ホースチューブの張力は徐々に減少し、元の
捩じられた初期設定形状に復元していく。同時に垂直方
向に引っ張られていた弾性変形可能なフラップは、徐々
に初期の傾斜状態に戻り、少流量でも理想的なノズル回
転数を確保できる元の状態に復元するという効果があ
る。

【００７０】請求項４は、ホースチューブの先端部が、
フラップに支えられるホースチューブ上の直前位置が、
外側に捩られていることで、ホースチューブの内圧が高
くなると、ホースチューブが直線状に伸びようとする力
がより効率的に働き、ホースチューブの吹出口を垂直方
向に起こす力が一層効果的に得られる。

【００７１】また、ホースチューブの内圧が低くなって
ホースチューブの張力が減少した場合には、ホースチュ
ーブに初期設定形状に復元する力が働き、このためホー
スチューブの吹出口は傾斜角を小さくする方向に傾き、
少流量でも理想的なノズルの回転数を確保できるという
効果がある。

【００７２】請求項５は、ホースチューブを複数本にす
ることで、回転円盤の回転をより円滑にすることがで
き、かつホースチューブ吹出口から噴射したエアによ
り、一層強力な回転波動を得ることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態
を示す分解斜視図である。

【図２】本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態
を示す断面図である。

【図３】本発明に係る第１実施の形態で使用される回転
円盤にスリットを入れた状態の斜視図である。

【図４】同回転円盤にフラップを形成した状態の斜視図
である。

【図５】本発明に係る第１実施の形態で使用されるホー
スチューブの先端部を回転円盤のフラップに取付けた状
態を示す側面図である。

【図６】本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態
の作用を説明する斜視図である。

【図７】本発明に係る回転波動ノズルの第２実施の形態
を示す斜視図である。

【図８】本発明に係る回転波動ノズルの第３実施の形態
を示す断面図である。

【図９】本発明に係る第３実施の形態の作用を説明する
側面図である。

【図１０】本発明に係る回転波動ノズルの第４実施の形
態を示す側面図である。

【図１１】本発明に係る回転波動ノズルの第５実施の形
態を示す側面図である。

【図１２】従来の回転波動ノズルを示す斜視図である。

【図１３】従来の回転波動ノズルの摩耗状態を示す斜視
図である。

【図１４】従来の回転波動ノズルのその他の例を示す斜
視図である。

【図１５】従来の回転波動ノズルのその他の例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０、３０、４０、５０、６０…回転波動ノズル １１…支持部 １１ａ…支持部の第一エア流路 １２…ねじ部 １３…軸受 １４…ベアリング １５…回転シャフト １５ａ…回転シャフトの基端 １５ｂ…回転シャフトの第二エア流路 １５ｃ…回転シャフトの先端 １５ｄ…回転シャフトのねじ部 １８…ホースチューブ接続口 １９、４７…ホースチューブ １９ａ、４７ａ…ホースチューブの先端部 １９ｂ…ホースチューブの吹出口 ２０、４１…回転円盤 ２１…取付ボルト ２２…スリット ２３、４３、５１、６１…フラップ ２４、４２、６５…回転円盤の透孔 ２５…安全カバー ２５ａ…安全カバーの口部 ２５ｂ…安全カバーの開口 ２６…ストラップ ２７、２８…固定ナット ４４…ノズル ４４ａ…ノズルの上端 ４４ｂ…ノズルの吹出口 ４５…上バンド ４６…下バンド ５２、６２…略Ｌ型ブラケット ５３、６３…調整ボルト ５３ａ、６３ａ…調整ボルトの先端 ５４、６４…ロックナット ６１ａ…フラップの先端 ６６…圧縮ばね

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転波動ノズルの端部に支持部を形成
   し、この支持部にエア供給源に連通可能な第一エア流路
   を穿設するとともに、この支持部に回転シャフトの基端
   を回転自在に取付け、前記支持部の第一エア流路に回転
   シャフトに穿設した第二エア流路を連通させ、この回転
   シャフトの周壁にホースチューブ接続口を形成し、この
   回転シャフトの先端には回転円盤を取付け、前記ホース
   チューブ接続口には可撓性のホースチューブを接続し、
   前記回転円盤には透孔を穿設し、前記ホースチューブの
   吹出口を該透孔に回転円盤の内側から外側に向かって貫
   通させることによりホースチューブの吹出口を回転円盤
   の外側面に臨ませ、回転シャフトとホースチューブと回
   転円盤の内側を覆うことができる安全カバーを前記支持
   部に取付けてなる回転波動ノズルであって、 前記ホースチューブの吹出口からのエア噴射時の推力で
   回転円盤を回転させることができるように、ホースチュ
   ーブの吹出口を回転円盤に対し傾斜状態に取付け、さら
   にホースチューブの吹出口がホースチューブの内圧の変
   化で自動的に角度可変状態となるようにホースチューブ
   の先端部を回転円盤に取付けたことを特徴とする回転波
   動ノズル。
2. 【請求項２】 前記回転円盤に、ホースチューブの吹出
   口を貫通させる透孔を形成し、この透孔の近傍に、ホー
   スチューブの先端部付近を支えるフラップを設けたこと
   を特徴とする請求項１記載の回転波動ノズル。
3. 【請求項３】 前記フラップは傾斜角可変可能な復元性
   部材で形成され、ホースチューブの一か所又は複数箇所
   に曲設捩じり部を形成したことを特徴とする請求項１又
   は２記載の回転波動ノズル。
4. 【請求項４】 前記ホースチューブの先端部がフラップ
   で支えられるホースチューブ上の直前位置が、外側に捩
   られていることを特徴とする請求項３記載の回転波動ノ
   ズル。
5. 【請求項５】 前記ホースチューブを複数本にしたこと
   を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の回転波動
   ノズル。