JP2020089844A - Revolving nozzle - Google Patents
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Description
本発明は、旋回ノズルに関する。 The present invention relates to a swirling nozzle.
筒状の支持体内で、可撓性を有する管材からなるノズルを、その内部を通過する流体の力で旋回運動させるものがある(例えば、特許文献1参照)。 There is one in which a nozzle made of a flexible pipe material is swung by a force of a fluid passing through the inside of a cylindrical support body (for example, refer to Patent Document 1).
上記のノズルは、高圧の流体を通過させないと良好に旋回運動しないという課題があった。 The above-mentioned nozzle has a problem that it does not slew well unless high-pressure fluid is passed through.
したがって、本発明は、低圧の加圧気体で旋回可能な旋回ノズルの提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a swirling nozzle that can swirl with a low-pressure pressurized gas.
上記目的を達成するために、本発明は、筒状部材と、基端開口部を有する円筒状のベース筒部を備え先端開口部を有する噴出口が前記ベース筒部の中心軸線に対しねじれの位置に設けられた金属製のノズル本体と、前記ベース筒部に前記中心軸線の方向に離間して設けられて前記ベース筒部を前記筒状部材の内周部に回転可能に支持する二つの軸受と、前記筒状部材内で前記基端開口部との間に隙間をもって配置されて前記基端開口部内に向けて加圧気体を噴出させる内部ノズル部と、を備え、前記筒状部材には、前記二つの軸受のうち前記基端開口部に近い側の軸受よりも前記内部ノズル部側に、外部に連通する筒状部材開口部が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a tubular member and a cylindrical base tubular portion having a base end opening, and an ejection port having a tip opening is twisted with respect to a central axis of the base tubular portion. A nozzle body made of metal provided at a position, and two bases provided separately from each other in the direction of the central axis on the base tubular portion to rotatably support the base tubular portion on the inner peripheral portion of the tubular member. The tubular member includes: a bearing; and an internal nozzle portion that is disposed in the tubular member with a gap between the proximal end opening portion and ejects a pressurized gas toward the proximal end opening portion. Is characterized in that a tubular member opening communicating with the outside is provided on the inner nozzle portion side of the bearing on the side closer to the base end opening of the two bearings.
本発明によれば、金属製のノズル本体のベース筒部の基端開口部内に向けて、この基端開口部との間に隙間をもって配置された内部ノズル部から加圧気体を噴出させると、ノズル本体内を通過した加圧気体が、ベース筒部の中心軸線に対しねじれの位置に設けられた噴出口の先端開口部から噴出する。すると、ノズル本体が、ベース筒部において二つの軸受で筒状部材の内周部に支持された状態にあるため、筒状部材に対し旋回する。このように金属製のため変形しないノズル本体を軸受で支持するため、低圧の加圧気体でノズル本体を旋回させることができる。 According to the present invention, toward the inside of the base end opening of the base cylinder of the metal nozzle body, when the pressurized gas is ejected from the internal nozzle portion arranged with a gap between the base end opening and the base end opening, The pressurized gas that has passed through the inside of the nozzle body is ejected from the tip end opening portion of the ejection port provided at a position twisted with respect to the central axis of the base tubular portion. Then, since the nozzle main body is in a state of being supported by the inner peripheral portion of the tubular member by the two bearings in the base tubular portion, the nozzle body swivels with respect to the tubular member. Since the nozzle body, which is made of metal and thus does not deform, is supported by the bearing, the nozzle body can be swirled by the low-pressure pressurized gas.
また、ベース筒部の基端開口部内に向けて、この基端開口部との間に隙間をもって配置された内部ノズル部から加圧気体を噴出させると、基端開口部と内部ノズル部との間に負圧が生じることになる。筒状部材には、二つの軸受のうち基端開口部に近い側の軸受よりも内部ノズル部側に外部に連通する筒状部材開口部が設けられているため、例えば、筒状部材開口部を外気に連通させると、上記負圧で外気を吸引し、加圧気体と混合しつつ、ノズル本体の先端開口部から噴出させることができる。また、例えば、筒状部材開口部を他の流体の供給源に連通させると、上記負圧で他の流体を吸引し、加圧気体と混合しつつ、ノズル本体の先端開口部から噴出させることができる。 In addition, when the pressurized gas is ejected toward the inside of the base end opening of the base cylinder from the internal nozzle portion arranged with a gap between the base end opening portion and the base end opening portion, the base end opening portion and the internal nozzle portion are separated from each other. Negative pressure will be generated between them. Since the tubular member is provided with a tubular member opening communicating with the outside on the inner nozzle portion side of the bearing closer to the base end opening of the two bearings, for example, the tubular member opening Is communicated with the outside air, the outside air can be sucked by the negative pressure, mixed with the pressurized gas, and ejected from the tip opening of the nozzle body. Further, for example, when the opening of the tubular member is communicated with the supply source of the other fluid, the other fluid is sucked by the negative pressure, mixed with the pressurized gas, and ejected from the opening of the tip of the nozzle body. You can
本発明に係る第1実施形態の旋回ノズルを図1を参照して以下に説明する。 The swirl nozzle according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図1に示すように、第1実施形態の旋回ノズル1は、加圧気体を供給する加圧気体供給手段Xに取り付けられて使用されるものである。旋回ノズル1において、加圧気体供給手段Xへの取り付け側つまり加圧気体の導入側を基端側とし、基端側とは反対側つまり加圧気体の噴出側を先端側とする。加圧気体供給手段Xは、加圧気体の供給源である加圧気体供給源と、旋回ノズル1に接続されて加圧気体供給源からの加圧気体の供給のオンおよびオフを切り替えるガン等の供給切替部とを含んでいる。加圧気体供給源は、例えば、空気圧縮機やブロア等であり、加圧気体として比較的低圧の加圧エアを供給する。 As shown in FIG. 1, the swirling nozzle 1 of the first embodiment is used by being attached to a pressurized gas supply means X that supplies pressurized gas. In the swirl nozzle 1, the mounting side to the pressurized gas supply means X, that is, the introduction side of the pressurized gas is the base end side, and the opposite side, that is, the ejection side of the pressurized gas is the tip side. The pressurized gas supply means X is connected to the swirl nozzle 1 and a pressurized gas supply source that is a source of pressurized gas, and a gun or the like that switches ON/OFF of the supply of pressurized gas from the pressurized gas supply source. And a supply switching unit of. The pressurized gas supply source is, for example, an air compressor, a blower, or the like, and supplies relatively low-pressure pressurized air as the pressurized gas.
旋回ノズル1は、その基端部を構成する中空の内部ノズル部11と、内部ノズル部11の外周部に基端側が螺合される筒状の筒状部材12と、筒状部材12の内周側に配置される二つの軸受13,14と、軸受13,14間に配置されてこれらの配置間隔を規定する円筒状の介在部材15と、二つの軸受13,14を介して筒状部材12の内周部に支持される管状のノズル本体16とを有している。
The swirling nozzle 1 includes a hollow
内部ノズル部11は、その基端部を構成する中空の金属製の連結部材21と、連結部材21の先端側の内周部に螺合される中空の金属製のノズル部材22とを有している。
The
連結部材21には、基端側の外周部にオネジ31が形成されており、先端側の外周部にもオネジ32が形成されている。連結部材21には、オネジ31とオネジ32との間の外周部に六角柱形状のナット部33が形成されており、先端側の内周部にメネジ34が形成されている。基端側のオネジ31には、この連結部材21内に加圧気体を供給する加圧気体供給手段Xが螺合される。
A
ノズル部材22には、基端側の外周部にオネジ36が形成されており、先端側が円筒状の内部噴出口37となっている。ノズル部材22には、オネジ36と内部噴出口37との間の外周部に六角柱形状のナット部38が形成されている。ノズル部材22が基端側のオネジ36において連結部材21のメネジ34に螺合されることで、内部ノズル部11を構成する。
A
筒状部材12は、剛性の高い合成樹脂材料からなる筒状部材本体41と、金属製のストッパネジ42とからなっている。筒状部材本体41は、円筒状の円筒状部45と、円筒状部45の先端から先端側に向け拡径しつつ延出する円錐筒状の円錐状筒部46とを有している。円筒状部45の基端側の内周部には、メネジ47が形成されており、円筒状部45と円錐状筒部46との境界近傍には、径方向に貫通するネジ穴48が形成されている。円錐状筒部46の円筒状部45とは反対側は、開口部49となっている。
The
円筒状部45の円錐状筒部46側の端部とメネジ47との間の内周部には、メネジ47側に小径内径部51が形成され、小径内径部51のメネジ47とは反対側に小径内径部51よりも大径の大径内径部52が形成されている。これにより、小径内径部51と大径内径部52との間に、円筒状部45の軸直交方向に広がる突当部53が形成されている。円筒状部45の軸方向のメネジ47と突当部53との間には、径方向に貫通する穴状の筒状部材開口部55が形成されている。
A small-diameter
筒状部材12は、その筒状部材本体41が、基端側のメネジ47において、内部ノズル部11の連結部材21の先端側のオネジ32に螺合されている。
The tubular member
ノズル本体16は、ステンレス鋼材等の金属からなる円筒状のパイプ部材が曲げられて形成されている。ノズル本体16は、基端側の円筒状のベース筒部61と、ベース筒部61よりも先端側の円筒状の中間筒部62と、中間筒部62よりも先端側の円筒状の噴出口63とを有している。ノズル本体16は、ベース筒部61の中間筒部62とは反対側の端部が基端開口部65となっており、噴出口63の中間筒部62とは反対側の端部が先端開口部66となっている。言い換えれば、ベース筒部61は基端開口部65を有し、噴出口63は先端開口部66を有している。
The
ベース筒部61の中心軸線に対して中間筒部62はその中心軸線が鈍角をなして交差しており、中間筒部62の中心軸線に対して噴出口63はその中心軸線が鈍角をなして交差している。ベース筒部61の中心軸線と中間筒部62の中心軸線とを含む平面に対して噴出口63はその中心軸線が交差している。これにより、噴出口63は、その中心軸線が、ベース筒部61の中心軸線に対し、ねじれの位置に設けられている。基端開口部65は、その内径がノズル部材22の内部噴出口37の外径よりも大径となっている。先端開口部66は、その内径が内部噴出口37の内径よりも大径であり、内部噴出口37の内径の3倍程度となっている。
The center axis of the
軸受13,14は、いずれもシールド形のボールベアリングであって同一部品である。軸受13は、インナレースにおいてベース筒部61の先端側の所定位置に圧入されて固定されている。また、この状態でベース筒部61に基端側から介在部材15が被せられ、その後、軸受14が、インナレースにおいてベース筒部61の基端側に介在部材15に当接するまで圧入されて固定されている。これにより、ノズル本体16に、その所定位置に軸受13,14と介在部材15とが組み付けられて一体化された組立体71となる。軸受13,14は、ベース筒部61にその中心軸線の方向に離間して設けられている。
The
そして、ノズル本体16と軸受13,14と介在部材15とからなる組立体71が、基端開口部65を先頭にして、筒状部材12にその先端側から挿入される。ここで、軸受13,14のアウタレースの外径に対し、筒状部材12の大径内径部52は挿入代分だけ大径であり、小径内径部51は小径となっている。よって、組立体71は、軸受13,14が円筒状部45の大径内径部52内に挿入され、基端側の軸受14が軸受13とは反対側の端面において突当部53に当接して停止する。突当部53とネジ穴48との最小距離は、軸受13,14間の最大距離と同等になっており、組立体71が軸受14を突当部53に当接させた状態で、ネジ穴48に筒状部材本体41の径方向外側からストッパネジ42を螺合させて大径内径部52よりも径方向内側に突出させることで、ストッパネジ42が先端側の軸受13の軸受14とは反対側の端面に当接して、組立体71を筒状部材12から抜け止めする。
Then, the
このように筒状部材12に組み付けられた状態で、組立体71は、ノズル本体16が筒状部材12内に配置された状態となり、ノズル本体16が軸受13,14によって筒状部材12に回転可能に支持される。ノズル本体16は、筒状部材12に組み付けられた状態の内部ノズル部11に対しても回転自在となる。
In the state where the
筒状部材12に組み付けられた状態のノズル本体16および内部ノズル部11は、ノズル本体16の基端開口部65と内部ノズル部11の内部噴出口37とが、筒状部材12内で相互間に隙間をもって配置される。具体的には、ノズル本体16の基端開口部65内に、内部ノズル部11の内部噴出口37が径方向に隙間をもって入り込む。すなわち、内部ノズル部11の内部噴出口37は、その軸方向においてノズル本体16と位置が重なり合っている。なお、内部ノズル部11の内部噴出口37は、その軸方向においてノズル本体16と位置が重なり合っていなくても良い。
In the
筒状部材12に組み付けられた状態のノズル本体16は、筒状部材12の開口部49の位置まで延びており、その先端開口部66が、開口部49よりも基端部側に位置する。
The
筒状部材12と、いずれも筒状部材12に組み付けられた状態の内部ノズル部11、ノズル本体16および軸受14との間には、室81が形成されることになり、ノズル本体16の基端開口部65と内部ノズル部11の内部噴出口37との隙間は、この室81に常時連通する。また、筒状部材12の筒状部材開口部55は、内部ノズル部11の連結部材21と軸受14と間に配置されており、よって、室81に常時連通し、その結果、ノズル本体16の基端開口部65と内部ノズル部11の内部噴出口37との隙間に常時連通する。筒状部材開口部55は、室81とは反対側が、旋回ノズル1の外部となる外気に連通する。
A chamber 81 is formed between the
筒状部材12と、筒状部材12に組み付けられた状態の軸受13,14および介在部材15との間には、室82が形成されることになる。室82と室81との間には、これらを仕切るように軸受14が配置されている。軸受13は、筒状部材12の開口部49側と室82との間に、これらを仕切るように配置されている。
A
以上の構成の旋回ノズル1に加圧気体供給手段Xから加圧気体である加圧エアが供給されると、金属製のノズル本体16のベース筒部61の基端開口部65内に向けて、この基端開口部65との間に隙間をもって配置された内部ノズル部11から加圧エアが噴出する。すると、ノズル本体16内を加圧エアが通過することになり、通過した加圧エアが、ベース筒部61の中心軸線に対しねじれの位置に設けられた噴出口63の先端開口部66から噴出する。すると、金属製のノズル本体16が、ベース筒部61において二つの軸受13,14で筒状部材12の内周部に支持された状態にあるため、筒状部材12に対し旋回する。このように金属製のため変形しないノズル本体16を軸受13,14で筒状部材12に支持するため、低圧の加圧エアでノズル本体16を旋回させて、ノズル本体16から加圧エアを噴出させることができる。このとき、ノズル本体16が回転しながら加圧エアをトルネード状に噴出させることから、その掻き落とし効果により、低圧の加圧エアでも、液体を吹き飛ばしたり、粉塵を吹き飛ばしたりすることができる。
When pressurized air, which is pressurized gas, is supplied from the pressurized gas supply means X to the swirl nozzle 1 having the above-described configuration, it is directed toward the inside of the base
また、ベース筒部61の基端開口部65内に向けて、この基端開口部65との間に隙間をもって配置された内部ノズル部11から加圧エアを噴出させると、基端開口部65と内部ノズル部11との間に負圧が生じることになり、よって室81が負圧となる。筒状部材12には、二つの軸受13,14のうち基端開口部65に近い側の軸受14よりも内部ノズル部11側に、外部に連通し、室81を介して基端開口部65と内部ノズル部11と隙間を外部に連通させる筒状部材開口部55が設けられているため、筒状部材開口部55を外気に連通させることで、上記負圧で外気を吸引し、加圧エアと混合しつつ、ノズル本体16の先端開口部66から噴出させることができる。これにより、ノズル本体16の旋回速度を高めることができる。また、加圧エアが低圧でも良好にノズル本体16を旋回させながら加圧エアを噴出させることができる。例えば、加圧気体供給手段Xがブロアであって0.25〜0.3MPa程度の低圧の加圧エアを旋回ノズル1に供給する場合であっても、良好にノズル本体16を旋回させながら加圧エアを先端開口部66から噴出させることができる。
Further, when pressurized air is ejected toward the inside of the base end opening 65 of the base
なお、室81が負圧となることにより、室82も負圧になるため、軸受13から筒状部材12の開口部49側に潤滑油が漏れ出し難くなる。ここで、室81は筒状部材開口部55を介して外気に連通していることから、その負圧の絶対値は比較的小さい。このため、室82の負圧も、その絶対値は比較的小さい。よって、軸受13の開口部49側と室82側との差圧が抑えられ、その結果、軸受13から室82側への潤滑油の流出も抑えられる。また、軸受13に潤滑油の供給が必要な場合、開口部49側から潤滑油を供給すれば、室82が負圧になることで軸受13に潤滑油が良好に浸透する。
Since the chamber 81 has a negative pressure, the
例えば、ノズル部材22および筒状部材開口部55を設けずに、加圧気体供給手段Xから加圧エアを連結部材21を介して室81に導入する構造として、加圧気体供給手段Xからの加圧エアのみをノズル本体16から噴出させる構造にすると、室81が高い正圧となり、その結果、室82も高い正圧となる。よって、軸受13の室82側と開口部49側との差圧が大きくなり、その結果、軸受13から開口部49側に潤滑油が漏れ出してしまう。第1実施形態の旋回ノズル1は、このような軸受13からの潤滑油の開口部49側への漏れ出しを抑制することができる。
For example, as a structure for introducing pressurized air from the pressurized gas supply means X into the chamber 81 via the connecting
また、加圧気体供給手段Xからの加圧エアのみをノズル本体16から噴出させる構造の場合、開口部49側から潤滑油を軸受13に供給しても、軸受13の開口部49とは反対側の室82が高い正圧となるため、軸受13に潤滑油は浸透し難い。第1実施形態の旋回ノズル1は、このような軸受13の潤滑油の開口部49側からの給油が良好にできることになる。
Further, in the case of a structure in which only the pressurized air from the pressurized gas supply means X is ejected from the
本発明に係る第2実施形態の旋回ノズルを主に図2を参照して第1実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。 The swirl nozzle of the second embodiment according to the present invention will be described below mainly with reference to FIG. 2 focusing on the differences from the first embodiment.
第2実施形態において、筒状部材12に組み付けられた状態のノズル本体16および内部ノズル部11は、ノズル本体16の基端開口部65内に、内部ノズル部11の内部噴出口37が入り込んでいない。すなわち、内部ノズル部11の内部噴出口37は、その軸方向においてノズル本体16と位置が重なり合っていない。
In the second embodiment, in the
また、第2実施形態においては、筒状部材開口部55にメネジ101が形成されており、このメネジ101にジョイント105が螺合されている。筒状部材開口部55は、室81とは反対側が、ジョイント105を介して旋回ノズル1の外部である流体供給源Yに連通する。流体供給源Yは、例えば、水、洗浄液、粒子等が貯留されている。
Further, in the second embodiment, the
流体供給源Yが水を貯留している場合、ベース筒部61の基端開口部65内に向けて、この基端開口部65との間に隙間をもって配置された内部ノズル部11から加圧エアを噴出させると、基端開口部65と内部噴出口37との間に生じる負圧で、エジェクタの原理によって流体供給源Yから水を室81に吸引し、加圧エアと混合しつつ、ノズル本体16の先端開口部66から噴出させることができる。これにより、回転するノズル本体16の先端開口部66から霧状の水を噴出させることができる。
When the fluid supply source Y stores water, pressure is applied toward the inside of the base end opening 65 of the base
流体供給源Yが洗浄液を貯留している場合、ベース筒部61の基端開口部65内に向けて、この基端開口部65との間に隙間をもって配置された内部ノズル部11から加圧エアを噴出させると、基端開口部65と内部噴出口37との間に生じる負圧で、エジェクタの原理によって流体供給源Yから洗浄液を室81に吸引し、加圧エアと混合しつつ、ノズル本体16の先端開口部66から噴出させることができる。これにより、回転するノズル本体16の先端開口部66から発泡した洗浄液を噴出させることができる。
When the fluid supply source Y stores the cleaning liquid, pressure is applied toward the inside of the base end opening 65 of the base
流体供給源がドライアイスの粒子を貯留している場合、ベース筒部61の基端開口部65内に向けて、この基端開口部65との間に隙間をもって配置された内部ノズル部11から加圧エアを噴出させると、基端開口部65と内部噴出口37との間に生じる負圧で、エジェクタの原理によって流体供給源Yからドライアイスの粒子を室81に吸引し、加圧エアと混合しつつ、ノズル本体16の先端開口部66から噴出させることができる。これにより、回転するノズル本体16の先端開口部66からドライアイスの粒子をショットブラスト材として噴出させることができる。
When the fluid supply source stores the particles of dry ice, the fluid is supplied from the
1 旋回ノズル
11 内部ノズル部
12 筒状部材
13,14 軸受
16 ノズル本体
55 筒状部材開口部
61 ベース筒部
63 噴出口
65 基端開口部
66 先端開口部
1 Swirling
Claims (1)
基端開口部を有する円筒状のベース筒部を備え先端開口部を有する噴出口が前記ベース筒部の中心軸線に対しねじれの位置に設けられた金属製のノズル本体と、
前記ベース筒部に前記中心軸線の方向に離間して設けられて前記ベース筒部を前記筒状部材の内周部に回転可能に支持する二つの軸受と、
前記筒状部材内で前記基端開口部との間に隙間をもって配置されて前記基端開口部内に向けて加圧気体を噴出させる内部ノズル部と、を備え、
前記筒状部材には、前記二つの軸受のうち前記基端開口部に近い側の軸受よりも前記内部ノズル部側に、外部に連通する筒状部材開口部が設けられていることを特徴とする旋回ノズル。 A tubular member,
A nozzle body made of metal, which is provided with a cylindrical base tube portion having a base end opening portion, and has a jet opening having a tip end opening portion at a position twisted with respect to a central axis of the base tube portion,
Two bearings that are provided in the base tubular portion at a distance in the direction of the central axis to rotatably support the base tubular portion on the inner peripheral portion of the tubular member,
An inner nozzle portion disposed in the tubular member with a gap between the base end opening portion and the base end opening portion to eject a pressurized gas toward the base end opening portion;
In the tubular member, a tubular member opening communicating with the outside is provided on the inner nozzle portion side of a bearing closer to the base end opening of the two bearings. A swirling nozzle.
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2018
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