JP2016140863A - ガスノズル - Google Patents

Abstract

【課題】整流されたガスを放出することができるガスノズルを提供する。
【解決手段】本発明に係るガスノズル１０は、ガスＧ２４が導入される放出口２４３に対向して配置される対向領域ＡＲ１を有する壁面３２０と、対向領域ＡＲ１とは異なる箇所に配置され、壁面３２０と交差する方向に壁面３２０を貫通して形成される複数の貫通孔３３０とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、ガスノズルに関する。

レーザービームを用いて溶接を行うレーザ溶接では、溶接箇所の金属が外気に触れることによる酸化を抑制するために、シールドガスと呼ばれる不活性ガスで溶接箇所を空気から遮断しつつ溶接を行うことができる溶接装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなシールドガスは、例えば、外部のボンベ等からシールドガス用の配管を通じてガスノズルへと供給される。

特開２００５−１１１４９８号公報

ここで、配管を通じてガスノズルへと供給されるシールドガスは、通常、乱流となっているため、当該ガスノズルから放出されるシールドガスも乱流となる場合がある。当該場合、溶接箇所の金属が溶融して形成された溶接池にシールドガスが巻き込まれることにより、例えば、溶接箇所の外観不良、溶接深さの不均一化、及び、溶接箇所の内部に気泡が生じるポロシティの発生等の溶接不良が生じるという問題がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、整流されたガスを放出することができるガスノズルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るガスノズルは、ガスが導入される導入口に対向して配置される対向領域を有する壁面と、前記対向領域とは異なる箇所に配置され、前記壁面と交差する方向に前記壁面を貫通して形成される複数の孔部とを備える。

これにより、導入口から導入されたガスは、壁面の対向領域にぶつかることにより流れ方向を変えて、当該対向領域から分散して壁面に沿って流れる。このため、対向領域から分散するガスは、導入口から導入されたガスの流速のバラつきの影響を受けにくくなり、均一な流速で分散する。また、対向領域から分散するガスは、対向領域で流れ方向が変えられたことにより、導入口から導入されたガスの流れ方向のバラつきの影響を受けにくくなる。このような対向領域から分散して流れるガスは、壁面と交差する複数の孔部の各々に到達すると、到達した孔部の内壁に沿うように流れを変えて当該孔部を通り抜けことで、流れ方向が均一化される。よって、複数の孔部を通り抜けたガスは、流速及び流れ方向が均一化されたガスとなる。つまり、本態様によれば、整流されたガスを放出することができる。

また、前記複数の孔部の各々は、互いに独立していることにしてもよい。

これにより、複数の孔部内でガスが干渉しないため、複数の孔部を通り抜けたガスの流速及び流れ方向をより均一化することができる。つまり、より小さいバラつきで整流されたガスを放出することができる。

また、前記複数の孔部の各々は、前記壁面のうち前記対向領域を有する面に開口して形成されることにしてもよい。

これによれば、複数の孔部が対向領域を有する面（対向領域と同一面）に開口して形成されるので、壁面の対向領域にぶつかることで流れ方向を変えたガスを、スムーズに各孔部まで導くことができる。よって、低損失で整流されたガスを放出することができる。

また、前記複数の孔部の各々は、前記壁面のうち前記対向領域を有する面に連なる他の面に開口して形成されることにしてもよい。

これによれば、複数の孔部が、例えば、対向領域を有する面と異なる高さに形成された面に開口する。この構成であっても、複数の孔部が対向領域を有する面に開口して形成される場合と同様に、整流されたガスを放出することができる。

また、前記複数の孔部は、前記対向領域を中心とする放射状の位置に配置されることにしてもよい。

ここで、導入口から導入されたガスは、壁面の対向領域にぶつかることにより、当該対向領域を中心として放射状に分散する。このため、対向領域を中心とする放射状の位置に複数の孔部を配置することにより、複数の孔部に到達するガスの流速をより均一化することができる。よって、複数の孔部を通り抜けたガスの流速をより均一化することができる。つまり、より小さな流速のバラつきで整流されたガスを放出することができる。

また、前記複数の孔部は、前記対向領域と前記複数の孔部の各々とを結ぶ線分のなす角度が均等となる位置に配置されることにしてもよい。

ここで、上述したように、導入口から導入されたガスは、対向領域を中心として放射状に分散する。このため、対向領域を中心とする均等な角度に複数の孔部を配置することにより、複数の孔部を通り抜けたガス全体の流量分布を均一化することができる。つまり、均一な流量分布で整流されたガスを放出することができる。

また、前記複数の孔部は、前記対向領域を中心とする同一円周上に配置されていることにしてもよい。

ここで、導入口から導入されたガスは壁面の対向領域にぶつかることにより分散するので、対向領域から当該孔部までの距離が遠くなるほど、各孔部を通り抜けるガスの流量が小さくなる。このため、対向領域を中心とする同一円周上に複数の孔部を配置することにより、複数の孔部を通り抜けるガスの流量を均一化することができる。よって、局所的な流量の増減を抑制しつつ、整流されたガスを放出することができる。

また、前記複数の孔部は、管形状を有することにしてもよい。

ここで、複数の孔部の貫通距離が短いと、当該複数の孔部を通り抜けたガスの流れ方向を十分に均一化できない場合がある。このため、複数の孔部が管形状を有することにより、ガスの流れ方向を十分に均一化できるので、より整流されたガスを放出することができる。

また、前記壁面の対向領域は、前記導入口から導入される前記ガスの流れ方向に対して垂直に配置されていることにしてもよい。

ここで、導入口から導入されたガスは、壁面の対向領域に垂直にぶつかる場合、当該対向領域からから全方位に亘って均等に分散する。つまり、複数の孔部が対向領域と異なる箇所に配置されていれば、対向領域及び複数の孔部の位置関係によらず、複数の孔部へ到達するガスの流量を均一化することができる。よって、複数の孔部の配置の自由度を向上できるので、設計及び製造が容易となる。

また、前記ガスノズルは、各々が前記対向領域を有する壁面と前記複数の孔部とを備える、第一整流部および複数の第二整流部を備え、前記複数の第二整流部は、各々が有する対向領域が、前記第一整流部が有する複数の孔部のいずれかを介してガスが導入される導入口に対向して配置されることにしてもよい。

これにより、第一整流部で整流されたガスが第二整流部でさらに整流される。よって、より小さいバラつきで整流されたガスを放出することができる。

本発明によれば、整流されたガスを放出することができるガスノズルを提供することができる。

本発明の実施の形態に係るガスノズルの外観を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るガスノズルの筐体内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。 本発明の実施の形態において、本体から筐体内方に配置されている構成要素を分離して分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る整流体の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る整流部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る整流部の構成を示す上面図である。 本発明の実施の形態に係る整流部におけるガスの流れを示す上面図である。 本発明の実施の形態に係る整流部におけるガスの流れを示す断面図である。 本実施の形態に係るガスノズルにおけるガスの流れを示す図である。 本発明の実施の形態の変形例１に係る整流部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態の変形例１に係る整流部におけるガスの流れを示す断面図である。 本発明の実施の形態の変形例２に係る整流部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態の変形例２に係る整流部の構成を示す上面図である。 本発明の実施の形態の変形例３に係る整流部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態の変形例４に係るガスノズルを用いた溶接工程の様子を示す斜視図である。 本発明の実施の形態の変形例５に係るガスノズルを用いた溶接工程の様子を示す断面図である。 図１６の底面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係るガスノズルについて説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密には一致しない。

（実施の形態）
まず、ガスノズル１０の構成について、説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るガスノズル１０の外観を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、ガスノズル１０は、蓋体１１０と、蓋体１１０によって覆われる本体１２０とで構成される筐体１００を備える。また、図２は、本発明の実施の形態に係るガスノズル１０の筐体１００内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、図２は、ガスノズル１０から筐体１００の蓋体１１０を分離した状態での構成を示す斜視図である。また、図３は、本体１２０から筐体１００内方に配置されている構成要素を分離して分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。

なお、図２及び以降の図では、説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として示しており、Ｚ軸方向を上下方向として説明している箇所があるが、実際の使用態様において、Ｚ軸方向が上下方向になるとは限らない。また、本明細書においては、ガスの流れに関する場合、上側、下側には、それぞれ、上流側、下流側の意味も含まれる。

ガスノズル１０は、当該ガスノズル１０の外部から例えば配管等を介して導入口１１へ導入されたガスを放出口１２から放出する。ここで、導入口１１へ導入されたガスは、例えば、流速、圧力又は流線等が変化する偏流又は旋回流等を含む乱流（非定常流）である。ガスノズル１０は、このような乱流を定常流へと整流して放出口１２から放出する。

ガスノズル１０は、例えば、レーザ溶接におけるシールドガスの吹き付け用のノズルである。なお、ガスノズル１０は、シールドガスの吹き付け用のノズルには限定されず、アーク溶接におけるアシストガスの吹き付け用のノズルであってもよいし、ガス溶接における酸素等の燃焼用ガスの吹き付け用のノズルであってもよい。

図１に示すように、ガスノズル１０は筐体１００を備え、また、図２に示すように、筐体１００内方には、分岐体２００と、整流体３００と、整流網４００とが収容されている。

なお、ガスノズル１０には、上記の構成の他、筐体１００と当該筐体１００内部の各構成要素との間にスペーサ等が配置されていてもよい。

筐体１００は、板状部材である蓋体１１０と、蓋体１１０によって導入口１１及び放出口１２以外が覆われる本体１２０とで構成されている。この筐体１００は、整流体３００等を内部に収容後、蓋体１１０と本体１２０とがネジ止め等で固定されることにより、整流体３００等を保持する。なお、蓋体１１０及び本体１２０の材質は、特に限定されないが、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属である。

分岐体２００は、ガスノズル１０の外部から導入口１１に導入されたガスを複数（本実施の形態では５つ）に分岐する部材であり、上（Ｚ軸方向プラス側）から次の順で配置された分岐部２１０、２２０、２３０、２４０を備える。分岐体２００は、下（Ｚ軸方向マイナス側）にいくにつれてＸ軸方向にガスを分岐する。

分岐部２１０は、導入口１１に対応する位置で凹部２１１と、凹部２１１の底面に開口が形成されてＺ軸方向に貫通する貫通孔２１２とを有し、導入口１１から導入されたガスを凹部２１１及び貫通孔２１２を介して分岐部２２０へ導く。この凹部２１１には、凹部の内壁に沿ってパッキン（不図示）が配置される。これにより、導入口１１に導入されたガスの漏れを抑えつつ分岐部２１０に導くことができる。

分岐部２２０は、分岐部２１０の下側（Ｚ軸方向マイナス側）に設けられ、貫通孔２１２に対応する位置でＸ軸方向に延設された凹部２２１と、凹部２２１の底面に開口が形成されＺ軸方向に貫通する複数の貫通孔（本実施の形態では、２つの貫通孔２２２）とを有する。これにより、分岐部２２０は、貫通孔２１２から導入されたガスをＸ軸方向に２つに分岐させて各貫通孔２２２を介して分岐部２３０へ導く。

分岐部２３０は、分岐部２２０の下側（Ｚ軸方向マイナス側）に設けられ、貫通孔２２２に対応する位置でＸ軸方向に延設された凹部２３１と、凹部２３１の底面に開口が形成された複数の貫通孔（本実施の形態では、４つの貫通孔２３２）とを有する。これにより、分岐部２３０は、分岐部２２０によって２つに分岐されたガスを、Ｘ軸方向両側にさらに４つに分岐させて各貫通孔２３２を介して分岐部２４０へ導く。

分岐部２４０は、分岐部２３０の下側（Ｚ軸方向マイナス側）に設けられ、貫通孔２３２に対応する位置でＸ軸方向に延設された凹部２４１と、凹部２４１の底面に開口が形成された複数の貫通孔（本実施の形態では、５つの貫通孔２４２）とを有する。これにより、分岐部２４０は、分岐部２３０によって４つに分岐されたガスを、Ｘ軸方向両側にさらに５つに分岐させて各貫通孔２４２を介して整流体３００へ導く。

このように、導入口１１から導入されたガスは、分岐体２００によってＸ軸方向両側に複数（本実施の形態では５つ）に分岐されて整流体３００へと導かれる。ここで、上述したように導入口１１から導入されたガスは乱流であるが、分岐体２００で分岐されるに伴って上流側から下流側に向けて漸次整流される。ただし、分岐体２００では十分に整流できず、分岐体２００によって分岐されたガスの各々が乱流となる場合がある。つまり、整流体３００に導かれたガスの各々に乱流の成分が残っている場合がある。なお、分岐体２００による整流作用については、後述する。

整流体３００は、分岐部２４０の下側（Ｚ軸方向マイナス側）に設けられ、分岐部２４０によって５つに分岐されたガスの各々を整流して放出する。整流体３００は、分岐部２４０の複数の貫通孔２４２と１対１に対応する複数の整流部（本実施の形態では、５つの整流部３１０）を備え、各整流部３１０によって、対応する貫通孔２４２によって導入されたガスを整流する。整流体３００の詳細な構成については、後述する。

なお、分岐体２００及び整流体３００の材質は、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、アクリル樹脂やポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の樹脂である。

また、分岐体２００による分岐数、及び、整流体３００が備える整流部３１０の個数を、上記説明ではいずれも５つとしたが、これに限定されない。また、ガスノズル１０は、分岐体２００を備えず、導入口１１から導入されたガスが整流体３００に直接導かれる（ぶつかる）ように構成されていてもよい。

整流網４００は、整流体３００の下側（Ｚ軸方向マイナス側）に設けられ、枠体４４１、４４２によって挟持された例えば複数枚のメッシュを備える、この整流網４００は、整流体３００から放出されたガスを透過させることにより整流する。これにより、整流体３００から放出されたガスは、１つにまとめられて、ガスノズル１０の放出口１２から放出される。

具体的には、整流体３００から放出されたガスは、各々が整流されてはいるものの、全体として１つにまとめられたガスの流れにはなっていない。そこで、整流網４００を設けて整流体３００から放出ガスを透過させることにより、１つのガスの流れにまとめることができる。

なお、整流網４００の材質は特に限定されないが、例えば、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅などの金属である。また、整流網４００は、複数枚のメッシュを備える構成に限らず、例えば、１枚のメッシュを備える構成であってもよいし、微細孔加工された板状部材であってもよいし、金属の粉体を焼結した多孔体の板状部材であってもよい。

次に、整流体３００の構成について、詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る整流体３００の構成を示す斜視図である。図５は、本発明の実施の形態に係る整流部３１０の構成を示す斜視図である。なお、図５では、整流部３１０を構成する樹脂等の部材を透視して図示している。また、説明の便宜のため、分岐部２４０に設けられた貫通孔２４２を図示するととともに、当該貫通孔２４２のＺ軸方向マイナス側の開口である放出口２４３、及び、当該放出口２４３に対向する整流部３１０の対向領域ＡＲ１に、ドットのハッチングを施している。また、図５では、貫通孔２４２によって導入されるガスＧ２４の流れを矢印で図示している。

図４に示すように、整流体３００は、Ｘ軸方向に並んで配置された５つの整流部３１０を備える。

整流部３１０は、図５に示すように、壁面３２０と、当該壁面３２０と交差する方向に当該壁面３２０を貫通して形成される複数の貫通孔（本実施の形態では、１０個の貫通孔３３０）とを備える。例えば、整流部３１０は、樹脂等で形成された部材を切削加工することにより形成される。

ここで、整流部３１０に対しては、分岐部２４０の対応する貫通孔２４２によってガスＧ２４が導入されるため、当該整流部３１０においてガスが導入される導入口は、貫通孔２４２の放出口２４３となる。

整流部３１０の分岐部２４０側（Ｚ軸方向プラス側）には、壁面３２０を底面とする凹部３４０が形成されており、上方から見て（Ｚ軸方向プラス側から見て）、当該凹部３４０に上記分岐部２４０の貫通孔２４２が位置するように配置されている。このような構成により、貫通孔２４２によって導入されたガスＧ２４は、壁面３２０にぶつかることとなる。

同様に、整流部３１０の整流網４００側（Ｚ軸方向マイナス側）にも凹部３５０が形成されている。つまり、整流体３００は、上下対称（Ｚ軸方向において対称）に構成されている。このような構成により、筐体１００内部に整流体３００を収容する際の当該整流体３００の向き調整が不要となる。

壁面３２０は、貫通孔２４２の放出口２４３に対向する対向領域ＡＲ１を有し、対向領域ＡＲ１と異なる箇所に配置された複数の貫通孔３３０によって形成された開口３３１が配置されている。つまり、対向領域ＡＲ１には、複数の貫通孔３３０による開口３３１は形成されていない。

対向領域ＡＲ１は、概ね、放出口２４３の壁面３２０への投影部分である。ただし、対向領域ＡＲ１は投影部分と完全に同一でなくてもよく、投影部分の大きさに比べて多少（例えば面積比で１０％程度）大小があってもよいし、投影部分の形状と多少異なってもよい。

対向領域ＡＲ１は、放出口２４３から導入されるガスＧ２４の流れ方向に対して垂直に配置されている。ここで、「ガスの流れ方向」とは、当該ガスの主流の方向を指す。言い換えると、当該ガスを流す流路の軸方向を指す。つまり、ガスＧ２４の流れ方向とは、貫通孔２４２の軸方向を指す。本実施の形態では、対向領域ＡＲ１は、貫通孔２４２の軸方向（Ｚ軸方向）と垂直なＸＹ平面と平行に配置されている。

複数の貫通孔３３０の各々は、対向領域ＡＲ１と異なる箇所に配置され、壁面３２０と交差する方向（本実施の形態では、直交する方向）に当該壁面３２０を貫通して形成される。つまり、複数の貫通孔３３０の各々は、対向領域ＡＲ１から見て互いに異なる方向に配置されている。言い換えると、複数の貫通孔３３０の各々は、当該貫通孔３３０と対向領域ＡＲ１とを結ぶ直線が互いに重ならない位置に配置されている。

各貫通孔３３０は、凹部３４０と凹部３５０とを連通するように形成される。つまり、貫通孔３３０は、凹部３４０の底面である壁面３２０に開口３３１を有し、凹部３５０の底面に開口３３２を有する。

このように、複数の貫通孔３３０の各々は、壁面３２０のうち対向領域ＡＲ１を有する面（本実施の形態では、壁面３２０そのもの）に開口して形成される。言い換えると、壁面３２０のうち対向領域ＡＲ１が配置されている部分と、複数の貫通孔３３０の各々により開口３３１が配置されている部分とは、同一面である。すなわち、これらの部分同士は、同一の高さ（Ｚ軸方向において同一位置）に配置される。

本実施の形態では、複数の貫通孔３３０の各々は、互いに独立している。つまり、複数の貫通孔３３０のうち一の貫通孔３３０内を流れるガスは、他の一の貫通孔３３０内を流れるガスと干渉しない。

各貫通孔３３０は、本実施の形態では、管形状である。ここで、「管形状」とは、中空の細長い構造を指し、例えば、管軸方向の大きさをＨ、当該管軸方向に垂直な方向の大きさ（内径）をＤとすると、特定的にはＨ／Ｄが３以上を満たすものを指し、より特定的にはＨ／Ｄが５以上を満たすものを指す。

本実施の形態において、各貫通孔３３０は、上下方向（Ｚ軸方向）において内径が一定の円管形状である。なお、貫通孔３３０の形状はこれに限らず、下方（Ｚ軸方向マイナス側）にいくにつれて内径が小さくなるテーパー形状であってもよいし、円管形状でなく、水平面（ＸＹ平面）で切断した断面が多角形状となる管形状であってもよい。

また、本実施の形態において、複数の開口３３１の面積の総和は、放出口２４３の面積よりも大きい。なお、複数の開口３３１の面積の総和は、放出口２４３の面積と等しくてもかまわないし、放出口２４３の面積より小さくてもかまわない。

図６は、本発明の実施の形態に係る整流部３１０の構成を示す上面図である。なお、同図では、説明の便宜のため、対向領域ＡＲ１、及び、壁面３２０のうち当該対向領域ＡＲ１を除く領域の各々に、ドットのハッチングを施している。

同図に示すように、複数の貫通孔３３０（本実施の形態では、１０個の貫通孔３３０）は、対向領域ＡＲ１を中心とする放射状の位置に配置されている。ここで、「放射状の位置に配置される」とは、任意の点に対して概ね反対方向に位置することを指し、具体的には、任意の点を中心に全方位に亘って配置される、又は、任意の点を中心に四方八方に配置されることを指す。

なお、「対向領域を中心とする」とは、具体的には、対向領域の中心（例えば、重心等）を中心位置とすることを指し、本実施の形態では、円形状である対向領域ＡＲ１の円の中心ＡＲｃを中心位置とすることを指す。

より具体的には、複数の貫通孔３３０は、対向領域ＡＲ１と当該複数の貫通孔３３０の各々とを結ぶ線分のなす角度θ１が均等となる位置に配置される。当該線分は、具体的に本実施の形態では、対向領域ＡＲ１の円の中心ＡＲｃと複数の貫通孔３３０の各々の開口３３１の中心とを結ぶ線分である。

同図では、１０個の貫通孔３３０のうち隣り合う２つの貫通孔３３０の各々と対向領域ＡＲ１とを結ぶ線分によってなされる角度のみをθ１として図示しているが、他の隣り合う２つの貫通孔３３０についても同様である。つまり、１０個の貫通孔３３０が配置された本実施の形態において、θ１≒３６［ｄｅｇｒｅｅ］である。

なお、「角度が均等になる」とは、角度が実質的に同一であればよく、完全に同一でなくてもよい。例えば、本実施の形態では、θ１は、３１≦θ１≦４１［ｄｅｇｒｅｅ］を満たす範囲であればよい。

また、複数の貫通孔３３０は、対向領域ＡＲ１を中心とする同一円周上に配置されている。同図では、１０個の貫通孔３３０の各々は、対向領域ＡＲ１の中心ＡＲｃを中心とする半径Ｄ１の同一円周上に配置されている。

なお、「同一円周上に配置される」とは、中心位置からの距離が実質的に同一となることであり、完全に同一でなくてもよい。例えば、本実施の形態では、複数の貫通孔３３０の各々から対向領域ＡＲ１の中心までの距離が平均距離に対して５％以内の誤差であればよい。また、貫通孔３３０の中心が同一円周上に位置していなくてもよく、貫通孔３３０の少なくとも一部が同一円周上に位置していればよい。

本実施の形態では、複数の貫通孔３３０の各々は、上下方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されているため、壁面３２０において、対向領域ＡＲ１を中心とする同一円周上に等間隔で複数の開口３３１が配置される。

このような整流部３１０の構成により、貫通孔２４２によって整流部３１０に導入されたガスＧ２４が整流される。以下、整流部３１０による整流メカニズムについて、説明する。

図７は、本発明の実施の形態に係る整流部３１０におけるガスの流れを示す上面図である。図８は、本発明の実施の形態に係る整流部３１０におけるガスの流れを示す断面図である。具体的には、同図は、図６のＡ−Ａ’断面における断面図である。なお、同図では、分岐部２４０も併せて図示している。

これらの図に示すように、貫通孔２４２の放出口２４３から整流部３１０へ導入されたガスＧ２４は、対向領域ＡＲ１にぶつかって拡散するガスＧ３１となる。つまり、ガスＧ２４は、対向領域ＡＲ１にぶつかることにより、流れ方向を変えて、当該対向領域ＡＲ１から放射状に広がるガスＧ３１となる。すなわち、ガスＧ３１は、対向領域ＡＲ１を中心とする同心円状に拡散する。

ここで、上述したように、貫通孔２４２によって導かれたガスＧ２４は乱流の成分が残っている場合がある。この場合、対向領域ＡＲ１にぶつかる直前のガスにも乱流の成分が残っている。これに対して、ガスＧ２４が対向領域ＡＲ１にぶつかった後のガスＧ３１は、当該対向領域ＡＲ１から壁面３２０に沿って流れる（拡散する）ため、当該ガスＧ３１の流れ方向は対向領域ＡＲ１から壁面３２０に沿って広がる方向となり、当該ガスＧ３１の流速はガスＧ２４の流速のバラつきの影響を受けにくくなる。

その後、ガスＧ３１が拡散して複数の貫通孔３３０各々の開口３３１に到達すると、ガスＧ３１は、流れ方向を変えて貫通孔３３０内を流れる。

ここで、上述したように、貫通孔３３０は管形状であるため、貫通孔３３０内を流れるガスＧ３１は、下方（Ｚ軸方向マイナス側）へ進むにつれて流れ方向が貫通孔３３０の管軸方向（Ｚ軸方向）に整えられる。

これにより、貫通孔３３０の下側（Ｚ軸方向マイナス側）の開口３３２から放出されるガスＧ３１は、流れ方向がＺ軸方向マイナス側となる。よって、複数の貫通孔３３０の各々から放出されたガスＧ３１が、互いにぶつからない（干渉しない）ように放出される。

したがって、整流部３１０から放出されるガス（ガスＧ３１の集合）は、定常流となる。つまり、各整流部３１０は、対応する貫通孔２４２によって導入されたガスＧ２４を整流して放出する。

このように、複数の整流部３１０（本実施の形態では、５つの整流部３１０）を備える整流体３００は、分岐部２４０によって分岐されたガスを整流する。

図９は、本実施の形態に係るガスノズル１０におけるガスの流れを示す図である。なお、同図では、蓋体１１０をはずした状態で、分岐体２００又は整流体３００を構成する樹脂等の部材を透視して図示している。

同図に示すように、ガスノズル１０の導入口１１へ導入されたガスＧｉｎは、分岐部２１０〜２４０によって、ガスＧ２１から順次分岐されて５つのガスＧ２４となる。

分岐された５つのガスＧ２４は、全体として、ガスＧｉｎの幅（Ｘ軸方向の大きさ）よりも大きな幅を持つため、ガスノズル１０は、広範囲にガスを放出することができる。例えば、ガスノズル１０がレーザ溶接におけるシールドガスの吹き付け用のノズルである場合、Ｘ軸方向において広範囲にシールドガスを吹き付けることができるので、溶接箇所の金属の酸化を効果的に抑制できる。よって、当該場合、高い溶接品質を確保することができる。

分岐された５つのガスＧ２４の各々は、上述したように、整流体３００によって整流されたガスＧ３１となって放出される。

整流体３００から放出されたガスＧ３１は、整流網４００を透過することにより、整流された１つのガスＧｏｕｔにまとめられて、放出口１２から放出される。

なお、上述したように、整流作用は整流体３００だけでなく、分岐体２００のうち分岐部２２０〜２４０でも奏される。

つまり、分岐部２２０では、分岐部２１０の貫通孔２１２の下側の開口である放出口２１３から導入されたガスＧ２１が、凹部２２１の底面にぶつかって拡散することにより分岐してガスＧ２２となる。そして、分岐したガスＧ２２が各貫通孔２２２を通り抜けることにより整流されて放出される。

また、分岐部２３０では、分岐部２２０の貫通孔２２２の下側の開口である放出口２２３から導入されたガスＧ２２が、凹部２３１の底面にぶつかって拡散することにより分岐してガスＧ２３となる。そして、分岐したガスＧ２３が各貫通孔２３２を通り抜けることにより整流されて放出される。

また、分岐部２４０では、分岐部２３０の貫通孔２３２の下側の開口である放出口２３３から導入されたガスＧ２３が、凹部２４１の底面にぶつかって拡散することにより分岐してガスＧ２４となる。そして、分岐したガスＧ２４が各貫通孔２４２を通り抜けることにより整流されて放出される。

このように、分岐部２２０〜２４０の各々は、整流部３１０と同様に、ガスＧ２１〜Ｇ２３が導入される導入口（放出口２１３〜２３３）に対応して配置される対向領域を有する壁面（凹部２２１〜２４１の底面）と、当該対向領域とは異なる箇所に配置され、当該壁面と交差する方向に当該壁面を貫通して形成される複数の孔部（貫通孔２２２〜２４２）とを備える。

つまり、本実施の形態に係るガスノズル１０は、分岐部２２０〜２４０と整流体３００とで多段に構成された整流部を備える。すなわち、分岐部２２０〜２４０の各々は、特許請求の範囲に記載の「第一整流部」に包含される。また、さらに、分岐部２３０及び２４０並びに整流部３１０の各々は、特許請求の範囲に記載の「第二整流部」に包含される。

以上のように、本実施の形態に係るガスノズル１０は、ガスＧ２４が導入される導入口（本実施の形態では、放出口２４３）に対向して配置される対向領域ＡＲ１を有する壁面３２０と、対向領域ＡＲ１とは異なる箇所に配置され、壁面３２０と交差する方向に壁面３２０を貫通して形成される複数の孔部（本実施の形態では複数の貫通孔３３０）とを備える。

これにより、放出口２４３から導入されたガスＧ２４は、壁面３２０の対向領域ＡＲ１にぶつかることにより流れ方向を変えて、当該対向領域ＡＲ１から分散して壁面３２０に沿って流れる。このため、対向領域ＡＲ１から分散するガスＧ３１は、放出口２４３から導入されたガスＧ２４の流速のバラつきの影響を受けにくくなり、均一な流速で分散する。また、対向領域ＡＲ１から分散するガスＧ３１は、対向領域ＡＲ１で流れ方向が変えられたことにより、放出口２４３から導入されたガスＧ２４の流れ方向のバラつきの影響を受けにくくなる。このような対向領域ＡＲ１から分散して流れるガスＧ３１は、壁面３２０と交差する複数の貫通孔３３０の各々に到達すると、到達した貫通孔３３０の内壁に沿うように流れを変えて当該貫通孔３３０を通り抜けことで、流れ方向が均一化される。よって、複数の貫通孔３３０を通り抜けたガスＧ３１は、流速及び流れ方向が均一化されたガスとなる。つまり、本実施の形態に係るガスノズル１０は、整流されたガスを放出することができる。

また、複数の貫通孔３３０の各々は、互いに独立している。

これにより、複数の貫通孔３３０内でガスＧ３１が干渉しないため、複数の貫通孔３３０を通り抜けたガスＧ３１の流速及び流れ方向をより均一化することができる。つまり、より小さいバラつきで整流されたガスを放出することができる。

また、複数の貫通孔３３０は、壁面３２０のうち対向領域ＡＲ１を有する面に開口して形成される。

これによれば、複数の貫通孔３３０が対向領域ＡＲ１を有する面（対向領域ＡＲ１と同一面）に開口して形成されるので、壁面３２０の対向領域ＡＲ１にぶつかることで流れ方向を変えたガスＧ３１を、スムーズに各貫通孔３３０まで導くことができる。よって、低損失で整流されたガスを放出することができる。

また、複数の貫通孔３３０は、対向領域ＡＲ１を中心とする放射状の位置に配置される。

ここで、放出口２４３から導入されたガスＧ２４は、壁面３２０の対向領域ＡＲ１にぶつかることにより、当該対向領域ＡＲ１を中心として放射状に分散する。このため、本実施の形態では、対向領域ＡＲ１を中心とする放射状の位置に複数の貫通孔３３０を配置することにより、複数の貫通孔３３０に到達するガスＧ３１の流速をより均一化することができる。よって、複数の貫通孔３３０を通り抜けたガスＧ３１の流速をより均一化することができる。つまり、より小さな流速のバラつきで整流されたガスを放出することができる。

また、複数の貫通孔３３０は、対向領域ＡＲ１と複数の貫通孔３３０の各々とを結ぶ線分のなす角度が均等となる位置に配置される。

ここで、上述したように、放出口２４３から導入されたガスＧ２４は、対向領域ＡＲ１を中心として放射状に分散する。このため、本実施の形態では、対向領域ＡＲ１を中心とする均等な角度に複数の貫通孔３３０を配置することにより、複数の貫通孔３３０を通り抜けたガスＧ３１全体の流量分布を均一化することができる。つまり、均一な流量分布で整流されたガスを放出することができる。

また、複数の貫通孔３３０は、対向領域ＡＲ１を中心とする同一円周上に配置されている。

ここで、放出口２４３から導入されたガスＧ２４は壁面３２０の対向領域ＡＲ１にぶつかることにより分散するので、対向領域ＡＲ１から当該貫通孔３３０までの距離が遠くなるほど、各貫通孔３３０を通り抜けるガスＧ３１の流量が小さくなる。このため、本実施の形態では、対向領域ＡＲ１を中心とする同一円周上に複数の貫通孔３３０を配置することにより、複数の貫通孔３３０を通り抜けるガスＧ３１の流量を均一化することができる。よって、局所的な流量の増減を抑制しつつ、整流されたガスを放出することができる。

また、複数の貫通孔３３０の各々は、管形状を有する。

ここで、複数の貫通孔３３０の貫通距離が短いと、当該複数の貫通孔３３０を通り抜けたガスＧ３１の流れ方向を十分に均一化できない場合がある。このため、本実施の形態では、複数の孔部が管形状を有することにより、ガスＧ３１の流れ方向を十分に均一化できるので、より整流されたガスを放出することができる。

また、壁面３２０の対向領域ＡＲ１は、放出口２４３から導入されるガスＧ２４の流れ方向に対して垂直に配置されている。

ここで、放出口２４３から導入されたガスＧ２４は、壁面３２０の対向領域ＡＲ１に垂直にぶつかる場合、当該対向領域ＡＲ１から全方位に亘って均等に分散する。つまり、複数の貫通孔３３０が対向領域ＡＲ１と異なる箇所に配置されていれば、対向領域ＡＲ１及び複数の貫通孔３３０の位置関係によらず、複数の貫通孔３３０へ到達するガスＧ３１の流量を均一化することができる。よって、複数の貫通孔３３０の配置の自由度を向上できるので、設計及び製造が容易となる。

また、ガスノズル１０は、各々が対向領域を有する壁面と複数の孔部とを備える、第一整流部および複数の第二整流部を備え、複数の第二整流部は、各々が有する対向領域が、第一整流部が有する複数の孔部のいずれかを介してガスが導入される導入口に対向して配置されている。

これにより、第一整流部で整流されたガスが第二整流部でさらに整流される。よって、より小さいバラつきで整流されたガスを放出することができる。

また、本実施の形態では、分岐部２３０において、当該分岐部２３０に対してガスＧ２２を導入する導入口である複数の貫通孔２２２の放出口２２３同士は、凹部２３１内部の空間によって互いに接続している。つまり、分岐部２２０の下面と分岐部２３０の上面とが当接されることにより形成される空間（凹部２３１内部の空間）によって、一の放出口２２３から放出されたガスＧ２２と他の放出口２２３から放出されたガスＧ２２とは混合され、混合されたガスＧ２３が各貫通孔２３２内を流れる。

また、分岐部２４０においても、分岐部２３０と同様に、放出口２３３同士が凹部２４１内部の空間によって互いに接続しているため、一の放出口２３３から放出されたガスＧ２３と他の放出口２３３から放出されたガスＧ２３とが混合されて各貫通孔２４２内を流れる。

これに対して、整流体３００では、複数の整流部３１０に対してガスＧ２４を導入する導入口である複数の貫通孔２４２の放出口２４３同士は、壁で遮られている。つまり、分岐部２４０の下面と整流体３００の上面とが当接されることにより形成される壁によって、一の放出口２４３から放出されたガスＧ２４と他の一の放出口２４３から放出されたガスＧ２４とは、干渉することなく分離される。

このため、一の貫通孔２４２の放出口２４３から放出されたガスＧ２４は、当該貫通孔２４２に対応する一の整流部３１０のみに導入され、他の整流部３１０には導入されない。つまり、整流体３００の複数の整流部３１０では、互いに異なる貫通孔２４２から導入されたガスＧ２４同士が混ざらずに各貫通孔３３０を通り抜ける。

つまり、分岐部２３０及び２４０の各々では、ガスが導入される導入口（放出口２２３及び２３３）と、当該導入口から導入されたガスが通り抜ける貫通孔とが、「多対多」に対応する。一方、整流体３００では、ガスが導入される導入口（放出口２４３）と、当該導入口から導入されたガスが通り抜ける貫通孔３３０とが、「１対多」に対応する。

このように、整流体３００では複数の放出口２４３から導入されたガスＧ２４同士が混ざらずに貫通孔３３０を通りぬけるため、整流体３００は、分岐部２３０及び２４０による整流作用よりも一層効果的に、導入されたガスＧ２４を整流することができる。

なお、分岐部２３０及び分岐部２４０の各々においても、整流体３００と同様に、導入口（放出口２２３及び２３３）から導入されたガスが混じらないように、各導入口からガスが導入される空間を遮る壁部を設けてもよい。これにより、分岐部２３０及び分岐部２４０の各々における整流作用を一層高めることができる。

（変形例１）
次に、本発明の実施の形態の変形例１について説明する。上記実施の形態では、複数の貫通孔３３０は、壁面３２０のうち対向領域ＡＲ１を有する面に開口して形成されるとした。つまり、壁面３２０のうち、対向領域ＡＲ１が配置されている部分と、複数の貫通孔３３０の各々により開口３３１が配置されている部分とは、同一面であるとした。これに対し、本変形例では、複数の貫通孔は、対向領域ＡＲ１が配置されている面と異なる面に開口して形成される。

図１０は、本発明の実施の形態の変形例１に係る整流部３１０Ａの構成を示す斜視図である。なお、同図では、整流部３１０Ａを構成する樹脂等の部材を透視して図示している。また、説明の便宜のため、分岐部２４０に設けられた貫通孔２４２の放出口２４３に対向する対向領域ＡＲ１にドットのハッチングを施している。

同図に示すように、整流部３１０Ａの分岐部２４０側（Ｚ軸方向プラス側）には、壁面３２０Ａを底面とする凹部３４０Ａが形成されている。

凹部３４０Ａは、実施の形態における凹部３４０と比較して、壁面３２０Ａとして、対向領域ＡＲ１を含む中央部分よりも周辺部分が高く（浅く）形成された底面を有する。つまり、壁面３２０Ａは、対向領域ＡＲ１を有する面である第一面３２１と、当該第一面３２１に連なる他の面であって当該第一面３２１とは異なる高さ（Ｚ軸方向において異なる位置）に設けられた第二面３２２とを有する。

本変形例において、複数の貫通孔３３０の各々は、第二面３２２に開口して形成されている。つまり、複数の貫通孔３３０の各々は、壁面３２０Ａのうち対向領域ＡＲ１を有する第一面３２１に連なる他の第二面３２２に開口して形成されている。

図１１は、本発明の実施の形態の変形例１に係る整流部３１０Ａにおけるガスの流れを示す断面図である。具体的には、同図は、図６のＡ−Ａ’断面に相当する断面における、図１０に示す整流部３１０の断面図である。なお、同図では、分岐部２４０も併せて図示している。

同図に示すように、放出口２４３から整流部３１０へ導入されたガスＧ２４が対向領域ＡＲ１にぶつかった後のガスＧ３１は、当該対向領域ＡＲ１から第一面３２１に沿って流れる（拡散する）ため、当該ガスＧ３１Ａの流れ方向は対向領域ＡＲ１から第一面３２１に沿って広がる方向となり、当該ガスＧ３１Ａの流速はガスＧ２４の流速のバラつきの影響を受けにくくなる。

その後、ガスＧ３１Ａは、ＸＹ平面における流れ方向を維持しつつ第一面３２１と第二面３２２との段差を乗り越えて複数の貫通孔３３０各々の開口３３１に到達すると、流れ方向を変えて貫通孔３３０内を流れる。

これにより、本変形例において貫通孔３３０の下側（Ｚ軸方向マイナス側）の開口３３２から放出されるガスＧ３１Ａは、実施の形態におけるガスＧ３１と同様に、流れ方向がＺ軸方向マイナス側となる。

したがって、整流部３１０Ａから放出されるガス（ガスＧ３１Ａの集合）は、定常流となる。つまり、整流部３１０Ａは、実施の形態における整流部３１０と同様に、貫通孔２４２によって導入されたガスＧ２４を整流して放出することができる。

よって、この整流部３１０Ａを備える本変形例に係るガスノズルによれば、整流部３１０Ａにおいて、複数の貫通孔３３０の各々が壁面３２０Ａのうち対向領域ＡＲ１を有する第一面３２１に連なる他の第二面３２２に開口して形成されている場合であっても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

また、本変形例では、対向領域ＡＲ１の周囲に第二面３２２を天井面とする立壁が設けられている。つまり、本変形例では、対向領域ＡＲ１を有する第一面３２１に立設された壁部が配置されている。

このように立壁が設けられていることにより、放出口２４３から整流部３１０Ａに導入されたガスＧ２４の流れは当該立壁によって妨げられる。よって、放出口２４３の下の空間（凹部３４０Ａ内部の空間）がガスＧ２４で満たされやすくなるため、複数の開口３３１の面積の総和が放出口２４３の面積に対して比較的大きい場合であっても、高い整流作用を奏することができる。

（変形例２）
次に、本発明の実施の形態の変形例２について説明する。上記実施の形態では、複数の貫通孔３３０の各々は、互いに独立している。これに対し、本変形例では、複数の貫通孔３３０の少なくとも２以上（本変形例では５つ）は、互いに連通することにより、１つの貫通孔を形成する。

図１２は、本発明の実施の形態の変形例２に係る整流部３１０Ｂの構成を示す斜視図である。なお、同図では、整流部３１０Ｂを構成する樹脂等の部材を透視して図示している。また、説明の便宜のため、分岐部２４０に設けられた貫通孔２４２の放出口２４３に対向する対向領域ＡＲ１にドットのハッチングを施している。

図１３は、本発明の実施の形態の変形例２に係る整流部３１０Ｂの構成を示す上面図である。なお、同図では、説明の便宜のため、対向領域ＡＲ１、及び、壁面３２０のうち当該対向領域ＡＲ１を除く領域の各々に、ドットのハッチングを施している。

これらの図に示す各貫通孔３３０Ｂは、上記実施の形態における隣り合う５つの貫通孔３３０が連通した構成に相当する、例えばスリット形状である。

このように構成された本変形例に係る整流部３１０Ｂによれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。よって、この整流部３１０Ｂを備える本変形例に係るガスノズルによれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例３）
次に、本発明の実施の形態の変形例３について説明する。上記実施の形態では、複数の貫通孔３３０は、対向領域ＡＲ１を中心とする同一円周上に配置されている。これに対し、本変形例では、複数の貫通孔は、対向領域ＡＲ１を中心とする正方形の周上に配置されている。

図１４は、本発明の実施の形態の変形例３に係る整流部３１０Ｃの構成を示す斜視図である。なお、同図では、整流部３１０Ｃを構成する樹脂等の部材を透視して図示している。また、説明の便宜のため、分岐部２４０に設けられた貫通孔２４２の放出口２４３に対向する対向領域ＡＲ１にドットのハッチングを施している。

同図に示すように、本変形例において、複数の貫通孔３３０は、対向領域ＡＲ１を中心とする正方形の周上に配置されている。

このように構成された本変形例に係る整流部３１０Ｃによれば、上記実施の形態と比較して、局所的な流量の増減があるものの、同様の効果を奏することができる。よって、この整流部３１０Ｃを備える本変形例に係るガスノズルによれば、局所的な流量の増減があるものの、同様の効果を奏することができる。

ここで、複数の貫通孔３３０のうち対向領域ＡＲ１の中心から最も遠い貫通孔３３０の開口３３１までの距離と最も近い貫通孔３３０の開口３３１までの距離との差をΔＤ、各貫通孔３３０の貫通距離（Ｚ軸方向の大きさ）をＬとすると、Ｌ＞＞ΔＤ（例えば、ＬがΔＤの２０倍以上）を満たすように構成されてもよい。この場合、整流部３１０Ｃは、局所的な流量の増減を抑制して、上記実施の形態と同様の構成を奏することができる。

（変形例４）
次に、本発明の実施の形態の変形例４について説明する。

上記実施の形態及び変形例１〜３では、ガスノズルの構成について詳細に説明した。このようなガスノズルは、例えば、レーザ溶接におけるシールドガスを吹き付けるために用いられる。本変形例に係るガスノズルは、上記実施の形態及び変形例１〜３のいずれか１つのガスノズルである。

以下、本変形例では、上記ガスノズルが、蓄電素子の液栓の溶接工程におけるシールドガスの吹き付けに用いられる場合を例に、説明する。

図１５は、本発明の実施の形態の変形例４に係るガスノズル２０を用いた溶接工程の様子を示す斜視図である。なお、図１５及び以降の図では、説明の便宜のため、Ｚ’軸方向を上下方向として示しており、Ｚ’軸方向を上下方向として説明している箇所があるが、実際の使用態様において、Ｚ’軸方向が上下方向になるとは限らない。

蓄電素子５０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。例えば、蓄電素子５０は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、またはプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）に適用される。なお、蓄電素子５０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。

図１５に示すように、蓄電素子５０は、矩形筒状で底を備える本体５１１と、本体５１１の開口を閉塞する板状部材である蓋体５１０とで構成される容器５００を備える。この容器５００は、電極体等を内部に収容後、蓋体５１０と本体５１１とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体５１０及び本体５１１の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。

蓋体５１０には、容器５００の内部に電解液（非水電解質）などの液体を注入する注液孔を封止するための液栓６００が設けられている。この液栓６００は、電解液が注入された後の溶接工程において、例えばレーザ溶接等によって封止される。なお、容器５００に注入される電解液としては、蓄電素子５０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。また、液栓６００の材質は、特に限定されないが、蓋体５１０と同じ金属であるのが好ましい。

溶接工程では、ガスノズル２０によってシールドガスを吹き付けた状態で、液栓６００の周縁に沿ってレーザ光線Ｌの照射位置を移動させながらレーザ溶接を行う。なお、シールドガスは、溶接箇所の金属が外気に触れることによる酸化を抑制できる不活性ガスであれば特に限定されないが、例えば、Ｎ_２ガス、Ａｒガス、Ｈｅガス等である。

以上のように、本変形例によれば、実施の形態又はその変形例に係るガスノズル２０を用いてシールドガスを吹き付けた状態で溶接を行う。

ここで、配管２１を通じてガスノズル２０へと供給されるシールドガスは、通常、乱流となっている。シールドガスが乱流のまま溶接箇所に吹き付けられた場合、溶接箇所の金属が溶融して形成された部分である溶接池にシールドガスが巻き込まれることにより、例えば、溶接箇所の外観不良、溶接深さの不均一化、及び、溶接箇所の内部に気泡が生じるポロシティの発生等の溶接不良が生じて、溶接品質が低下する虞がある。

これに対して、本変形例では、ガスノズル２０を用いることにより、高度に整流されたシールドガスを吹き付けた状態で溶接を行うことができるので、高い溶接品質を確保できる。

（変形例５）
次に、本発明の実施の形態の変形例５について説明する。

上記実施の形態及び変形例１〜４では、図１に示すような形状のガスノズルについて、説明した。しかし、ガスノズルの形状はこれに限定されない。また、ガスノズルは整流部を有していればよく、分岐体２００及び整流網４００を有していなくてもよい。

以下、本変形例では、ガスノズルが、蓄電素子５０の容器５００の本体５１１と蓋体５１０との溶接工程におけるシールドガスの吹き付けに用いられる場合を例に、説明する。

図１６は、本発明の実施の形態の変形例５に係るガスノズル２０Ｅを用いた溶接工程の様子を示す断面図である。図１７は、図１６の底面図である。具体的には、これらの図には、蓄電素子５０の容器５００を構成する蓋体５１０と本体５１１とを溶接する溶接工程の様子が示されている。なお、図１７では、説明の便宜のため、各整流部３１０Ｅの壁面３２０Ｅ及び対向領域ＡＲ１に、ドットのハッチングを施している。

これらの図に示すように、本変形例に係るガスノズル２０Ｅは、Ｙ’軸方向に並んで配置された２つの整流部３１０Ｅを備える。２つの整流部３１０Ｅは、貫通孔３３０Ｅの配置が、Ｙ’軸方向において対称に配置されている点を除き同様の構成を有するため、以下では一方の整流部３１０Ｅについて説明する。

整流部３１０Ｅは、壁面３２０Ｅと、当該壁面３２０Ｅと交差する方向に当該壁面３２０Ｅを貫通して形成される複数の貫通孔（本変形例では、１３個の貫通孔３３０Ｅ）とを備える。

壁面３２０Ｅは、導入口（不図示）に対向する対向領域ＡＲ１を有し、対向領域ＡＲ１と異なる箇所に配置された複数の貫通孔３３０Ｅによって形成された開口が配置されている。つまり、対向領域ＡＲ１には、複数の貫通孔３３０Ｅによる開口は形成されていない。

複数の貫通孔３３０Ｅの各々は、対向領域ＡＲ１と異なる箇所に配置され、壁面３２０と交差する方向（本変形例では、直交する方向）に当該壁面３２０Ｅを貫通して形成される。つまり、複数の貫通孔３３０Ｅの各々は、対向領域ＡＲ１から見て互いに異なる方向に配置されている。言い換えると、複数の貫通孔３３０Ｅの各々は、当該貫通孔３３０Ｅと対向領域ＡＲ１とを結ぶ直線が互いに重ならない位置に配置されている。

このような構成により、本変形例に係るガスノズル２０Ｅによれば、実施の形態及び各変形例に係るガスノズルと同様の効果を奏することができる。つまり、整流されたガスを放出することができる。

また、本変形例において、複数の貫通孔３３０Ｅは、下方から見て（Ｚ’軸方向マイナス側から見て）、容器５００の外形に沿って並ぶように配置されている。このような構成により、本変形例に係るガスノズル２０Ｅによれば、下方から見て（Ｚ’軸方向マイナス側から見て）、容器５００を周方向に亘って全て包みこむようにシールドガスを吹き付けることができる。

溶接工程では、ガスノズル２０Ｅによってシールドガスを吹き付けた状態で、容器５００の本体５１１と蓋体５１０との境界部分に沿ってレーザ光線Ｌの照射位置を移動させながらレーザ溶接を行う。このように、ガスノズル２０Ｅを用いることにより、高度に整流されたシールドガスを吹き付けた状態で溶接を行うことができるので、高い溶接品質を確保できる。

ここで、配管から供給されたシールドガスを、Ｘ’Ｙ’平面に設けた流路を順にたどらせながら吹き付ける構成の場合、配管からシールドガスが供給される供給口に近い場所と遠い場所とでは、吹き付けるシールドガスの量にバラつきがある。また、Ｘ’Ｙ’平面に設けた流路にカーブやコーナー等の屈曲部がある場合、当該屈曲部の内側と外側とで流れに差が生じることにより、流路中のシールドガスの速度及びベクトルにバラつきが生じる。よって、吹き付けるシールドガスが整流されずに乱流が発生しやすいという問題がある。

これに対して、本変形例では、導入口（不図示）から導入されたシールドガスを、壁面３２０Ｅの対向領域ＡＲ１にぶつけることにより流れ方向を変えて、当該対向領域ＡＲ１から分散させた後に、壁面３２０Ｅと交差する複数の貫通孔３３０Ｅの各々を介して放出させる。よって、複数の貫通孔３３０Ｅを通り抜けたシールドガスは、流速及び流れ方向が均一化される。つまり、本変形例に係るガスノズル２０Ｅは、整流されたシールドガスを放出することができる。

（その他の変形例）
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係るガスノズルについて説明したが、本発明は、この実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。

つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。すなわち、本発明に係るガスノズルの構成は、上記説明に示す各整流部及び分岐部２２０〜２４０の少なくとも１つを備えればよい。

また、例えば、実施の形態の変形例２の構成に実施の形態の変形例３の構成を組み合わせてもかまわない。

また、上記説明では、整流体が備える整流部についてのみ、複数の貫通孔が対向領域を中心とする放射状の位置に配置されることとしたが、分岐部２２０〜２４０の各々において、複数の貫通孔が放出口２１３〜２３３の各々に対応する対向領域を中心とする放射状の位置に配置されてもかまわない。

また、上記変形例１では、整流部３１０Ａにおいて、対向領域ＡＲ１を有する第一面３２１に立設された壁が配置されていることとしたが、このような壁は分岐部２２０〜２４０に配置されていてもかまわない。

例えば、上記説明した分岐部２３０では、ガスＧ２２が導入される導入口（放出口２２３）に対応して配置される対向領域を有する壁面（凹部２３１の底面）に壁が立設されている。つまり、凹部２３１の底面は、対向領域を有する面である第一面と、当該第一面に連なる他の面であって当該第一面とは異なる高さ（Ｚ軸方向において異なる位置）に設けられた第二面とを有する。これにより、分岐部２３０は、凹部２３１における貫通孔２３２の開口の面積の総和が放出口２２３の面積の総和に対して比較的大きい場合であっても、高い整流作用を奏することができる。

また、上記説明では、複数の貫通孔は、対向領域ＡＲ１を中心とする放射状の位置に配置されるとした。しかし、複数の貫通孔は、対向領域ＡＲ１とは異なる箇所に配置されていればよく、例えば、対向領域ＡＲ１に対して、複数の貫通孔が概ね同じ方向に配置されていてもかまわない。

また、上記説明では、複数の貫通孔は、対向領域ＡＲ１と複数の孔部の各々とを結ぶ線分のなす角度が均等となる位置に配置されるとした。しかし、複数の貫通孔は、対向領域ＡＲ１を中心とする放射状の位置に配置されていればよく、例えば、当該線分のなす角度が不均等となる位置に配置されていてもかまわない。これによっても、放出されるガスの流量分布が多少不均一になるものの、整流されたガスを放出することができる。

また、上記説明では、対向領域ＡＲ１は、導入口から導入されるガスの流れ方向に対して垂直に配置されているとした。しかし、対向領域ＡＲ１は当該導入口に対向して配置されていればよく、当該流れ方向に対して垂直でなくてもかまわない。つまり、当該流れ方向と平行でなければよい。これによっても、複数の貫通孔の配置の自由度が多少低下するものの、整流されたガスを放出することができる。

また、上記説明では、複数の貫通孔は壁面に対して垂直に貫通しているとした。しかし、貫通孔の貫通方向はこれに限定されず、壁面に対して垂直でなくてもかまわない。

また、上記説明では、整流部は１つの部材を例えば切削加工等することにより形成されるとした。しかし、整流部は、複数の貫通孔が形成された柱状部材と当該柱状部材の側面を囲む部材とにより構成されていてもかまわない。また、複数の貫通孔は、柱状部材に形成されるのではなく、柱状部材と当該柱状部材の側面を囲む部材とにより形成される空隙であってもかまわない。

また、上記説明では、整流部は複数の貫通孔を備えたが、対向領域ＡＲ１とは異なる箇所に配置された複数の第一貫通孔（孔部）が互いに連通することにより形成された１つの第二貫通孔を備えてもかまわない。

また、上記説明では、整流部３１０の分岐部２４０側（Ｚ軸方向プラス側）に凹部３４０が形成されていることとしたが、整流部３１０には、放出口２４３及び開口３３１以外が閉じられた閉空間が形成されていればよく、対向領域ＡＲ１を有する壁面に立設された壁によって囲まれるような空間が形成されていてもかまわない。

また、上記説明では、整流部３１０の整流網４００側（Ｚ軸方向マイナス側）に凹部３５０が形成されていることとしたが、整流部３１０には当該凹部３５０が形成されていなくてもかまわない。

本発明は、整流されたガスを放出することができるガスノズルを提供できるので、乱流の抑制が求められる、溶接用のシールドガス及びアシストガスを吹き付けるためのガスノズル等に適用できる。

１０、２０、２０Ｅ ガスノズル
１１ 導入口
１２ 放出口
２１ 配管
５０ 蓄電素子
１００ 筐体
１１０、５１０ 蓋体
１２０ 本体
２００ 分岐体
２１０、２２０、２３０、２４０ 分岐部
２１１、２２１、２３１、２４１、３４０、３４０Ａ、３５０ 凹部
２１２、２２２、２３２、２４２、３３０、３３０Ｂ、３３０Ｅ 貫通孔
２１３、２２３、２３３、２４３ 放出口
３００ 整流体
３１０、３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃ、３１０Ｅ 整流部
３２０、３２０Ａ、３２０Ｅ 壁面
３２１ 第一面
３２２ 第二面
３３１、３３２ 開口
４００ 整流網
４４１ 枠体
５００ 容器
５１１ 本体
６００ 液栓

Claims (10)

1. ガスが導入される導入口に対向して配置される対向領域を有する壁面と、
   前記対向領域とは異なる箇所に配置され、前記壁面と交差する方向に前記壁面を貫通して形成される複数の孔部とを備える
   ガスノズル。
2. 前記複数の孔部の各々は、互いに独立している
   請求項１に記載のガスノズル。
3. 前記複数の孔部の各々は、前記壁面のうち前記対向領域を有する面に開口して形成される
   請求項１又は２に記載のガスノズル。
4. 前記複数の孔部の各々は、前記壁面のうち前記対向領域を有する面に連なる他の面に開口して形成される
   請求項１又は２に記載のガスノズル。
5. 前記複数の孔部は、前記対向領域を中心とする放射状の位置に配置される
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のガスノズル。
6. 前記複数の孔部は、前記対向領域と前記複数の孔部の各々とを結ぶ線分のなす角度が均等となる位置に配置される
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスノズル。
7. 前記複数の孔部は、前記対向領域を中心とする同一円周上に配置されている
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスノズル。
8. 前記複数の孔部は、管形状を有する
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のガスノズル。
9. 前記壁面の対向領域は、前記導入口から導入される前記ガスの流れ方向に対して垂直に配置されている
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のガスノズル。
10. 前記ガスノズルは、各々が前記対向領域を有する壁面と前記複数の孔部とを備える、第一整流部および複数の第二整流部を備え、
    前記複数の第二整流部は、各々が有する対向領域が、前記第一整流部が有する複数の孔部のいずれかを介してガスが導入される導入口に対向して配置される
    請求項１〜９のいずれか１項に記載のガスノズル。

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