JP3147714U - エアーガン - Google Patents

Abstract

【課題】コーン形状に沿って噴出される圧縮空気に、イオン化空気を効果的に分散させられるエアーガンを提供する。
【解決手段】エアーガン１は、把持部２と、空気導管４と、円錐筒状のコーン３と、空気弁５と、空気弁５を開閉するトリガー６とを備える。空気導管４の先端部に接続されている弾性管７と、把持部２に内蔵されたイオン化空気生成手段８と、イオン化空気導管９とを備える。イオン化空気生成手段８は、高周波高圧電源１０の出力線に接続された放電針と、戻り線に接続され放電針に対向配置された対向電極とを備える。高周波高圧電源１０は、発振回路と、圧電セラミックス素子とを備える。高周波高圧電源１０は、把持部２に内蔵されている。トリガー６は、把持部２に没入して空気弁５を開弁し、把持部２から突出して空気弁５を閉弁する。トリガー６は、把持部２と共に把持可能である。
【選択図】図１

Description

本考案は、対象物に圧縮空気を噴射して除塵等を行うエアーガンに関するものである。

従来、前記エアーガンとして、把持部と、該把持部の上に設けられた円錐筒状のコーンとを備える拳銃形状のものが知られている。前記従来のエアーガンは、前記把持部に内蔵された空気導管が前記コーンの基部に開口するように接続されており、該空気導管に設けられた空気弁を該把持部に出没自在に設けられたトリガーにより開閉するものである。前記従来のエアーガンによれば、前記空気導管は外部のエアコンプレッサ等の圧縮空気源に接続されており、前記トリガーを操作して前記空気弁を開き、前記コーンから対象物に向けて圧縮空気を噴出することにより、該対象物の除塵等を行うことができる。

このとき、前記空気導管の先端部に弾性を有する管体（以下、弾性管と略記する）を接続し、該弾性管が噴出される前記圧縮空気の反作用により回転し、あるいは振動するようにしたエアーガンが知られている（例えば特許文献１参照）。このような構成を備えるエアーガンによれば、前記弾性管の回転及び振動により、前記コーンの円錐筒状の形状に沿って万遍なく前記圧縮空気を噴出することができる。

また、前記対象物に付着している塵埃は多くの場合帯電しており、単に圧縮空気を吹き付けるだけでは除塵を行うことが難しい。そこで、前記コーンにイオン化空気生成手段を備えたエアーガンが提案されている（例えば特許文献２参照）。

前記イオン化空気生成手段は、例えば、放電針と、該放電針に対向配置された対向電極とを備えており、該放電針は高周波高圧電源の出力線に接続され、該対向電極は戻り線に接続されている。この結果、前記イオン化空気生成手段は、前記放電針と前記対向電極との間に高電界を形成し、該放電針の先端に電界を集中してコロナ放電を発生させることにより正負のイオン化空気を生成させることができる。

前記イオン化空気生成手段により生成されたイオン化空気は、前記コーンから噴出する前記圧縮空気に伴われて前記対象物に吹き付けられたときに、前記塵埃の帯電を中和することができる。従って、前記イオン化空気生成手段を備えたエアーガンによれば、前記対象物の除塵を容易に行うことができる。

ここで、噴出される前記圧縮空気の反作用により回転し、あるいは振動する前記弾性管を備えるエアーガンに前記イオン化空気生成手段を備えたならば、前記コーンの形状に沿って噴出される前記圧縮空気に前記イオン化空気を効果的に分散させることができ、さらに優れた除塵性能を得ることが期待される。

しかしながら、前述のように、前記コーンにイオン化空気生成手段を備えると、前記弾性管の回転及び振動が該イオン化空気生成手段により妨げられるという不都合がある。
特開２００７−２５３０４０号公報 特開２００３−２４８３０号公報

本考案は、かかる不都合を解消して、コーンの形状に沿って噴出される圧縮空気に、イオン化空気を効果的に分散させることができるエアーガンを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本考案は、把持部と、該把持部に内蔵された空気導管と、該空気導管から供給される圧縮空気を噴出する円錐筒状のコーンと、該空気導管に設けられ該圧縮空気の流通を制御する空気弁と、該把持部に出没自在に設けられ該空気弁を開閉するトリガーとを備えるエアーガンにおいて、前記空気導管の先端部に接続され、噴出される圧縮空気の反作用により回転自在かつ振動自在とされている弾性管と、該把持部に内蔵されたイオン化空気生成手段と、該空気導管から分岐して該イオン化空気生成手段により生成されたイオン化空気を噴出するイオン化空気導管とを備えることを特徴とする。

本考案のエアーガンによれば、前記把持部に設けられた前記トリガーを操作して前記空気弁を開き、前記空気導管から供給される圧縮空気を前記コーンから対象物に向けて噴出することにより、該対象物の除塵等を行うことができる。

このとき、本考案のエアーガンは、前記弾性管を備えているので、該弾性管が噴出される圧縮空気の反作用により回転あるいは振動することにより、前記コーンの円錐筒状の形状に沿って万遍なく圧縮空気を噴出することができる。また、本考案のエアーガンでは、前記イオン化空気生成手段が前記把持部に内蔵されており、該イオン化空気生成手段により生成されたイオン化空気が、前記空気導管から分岐する前記イオン化空気導管により噴出される。

従って、本考案のエアーガンによれば、前記弾性管の回転及び振動を妨げることなく、前記コーンの形状に沿って噴出される前記圧縮空気に前記イオン化空気を効果的に分散させることができる。

このとき、前記イオン化空気導管は、前記コーン内に開口部を備えることが好ましく、前記イオン化空気を該開口部から該コーン内に供給することにより、前記圧縮空気に前記イオン化空気をさらに効果的に分散させることができる。また、前記イオン化空気導管は、前記コーン下方に開口するノズルを備える構成としてもよい。

本考案のエアーガンにおいて、前記イオン化空気生成手段は、高周波高圧電源の出力線に接続された放電針と、該高周波高圧電源の戻り線に接続され該放電針に対向配置された対向電極とを備えることが好ましい。

前記イオン化空気生成手段によれば、前記高周波高圧電源により印加される電圧により、前記放電針と前記対向電極との間に高電界を形成し、該放電針の先端に電界を集中してコロナ放電を発生させることにより正負のイオン化空気を生成させることができる。

前記高周波高圧電源としては、例えば、発振回路と、該発振回路に接続されて高周波高電圧を発生する圧電セラミックス素子とを備えるものを用いることができる。前記高周波高圧電源は、前記把持部に内蔵されていてもよく、該把持部の外部に該把持部に近接して設けられていてもよい。

また、本考案のエアーガンにおいて、前記トリガーは、前記把持部に没入することにより前記空気弁を開弁し、該把持部から突出することにより該空気弁を閉弁することが好ましい。このような前記トリガーは、前記把持部と共に把持可能であることにより、容易に操作することができる。

次に、添付の図面を参照しながら本考案の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態のエアーガンの正面図であり、図２は図１に示すエアーガンのイオン化空気生成装置及び高周波高圧電源の構成を示すブロック図である。また、図３は、エアーガンの除電性能を試験する試験装置の構成を示す説明図である。

図１に示すように、本実施形態のエアーガン１は、把持部２と、把持部２の上に設けられた円錐筒状のコーン３とを備える拳銃形状となっている。把持部２は、空気導管４を内蔵しており、空気導管４は把持部２の底部に設けられた取り付け部４ａを介して、外部のエアコンプレッサー、圧縮空気ボンベ等の圧縮空気源（図示せず）に接続されるようになっていると共に、把持部２の上部に取着された接続部４ｂを介してコーン３の基部に接続されている。コーン３は、空気導管４が接続されている基部から先端側に向けて次第に拡径する円錐筒状であり、空気導管４から供給される圧縮空気を先端の開口部３ａから噴射するようになっている。

また、把持部２は、空気導管４の途中に設けられて前記圧縮空気の流通を制御する空気弁５を内蔵すると共に、空気弁５を開閉するレバー状のトリガー６が出没自在に設けられている。

また、エアーガン１は、空気導管４の先端部に接続された弾性管７を備えており、弾性管７は噴出される圧縮空気の反作用により、コーン３内で回転自在かつ振動自在とされている。弾性管７は、例えば、天然ゴム、合成ゴム、合成樹脂等の弾性を有する部材からなる管体（チューブ）である。

さらに、エアーガン１は、把持部２に内蔵されたイオン化空気生成装置８と、イオン化空気生成装置８により生成されたイオン化空気をコーン３に供給するイオン化空気導管９とを備えている。イオン化空気導管９は、接続部４ｂの上流側に設けられた分岐部９ａにより、空気導管４から分岐すると共に、その先端部はコーン３の底部に接続される開口部９ｂを形成している。

イオン化空気生成装置８は、図２に示すように、把持部２に内蔵されている高周波高圧電源１０の出力線１０ａに接続された放電針１１と、高周波高圧電源１０の戻り線１０ｂに接続された対向電極１２とを備えている。ここで、対向電極１２は放電針１１に対向配置されている。また、高周波高圧電源１０は、発振回路１３と、発振回路１３に接続されて高周波高電圧を発生する圧電セラミックス素子１４と、直流電源１５とを備えている。

発振回路１３は、その詳細の図示は省略するが、例えば、コイルとコンデンサとダイオードと抵抗とトランジスタとで構成され、直流電源１５から印加される電圧によって、自励発振により高周波で発振する。また、圧電セラミックス素子１４は、例えば、圧電セラミックスで形成された基板と、基板上に設けられた電極とで構成され、高周波電圧の印加によって圧電セラミックスを電気的に振動させ、圧電効果による機械的な共振振動を利用して電圧を昇圧する。圧電セラミックス素子１４は、一般的に、巻線トランスに比して小型で軽量なものである。尚、発振回路１３及び圧電セラミックス素子１４は、公知の構成のものを用いることができる。

次に、本実施形態のエアーガン１の作動について、説明する。

本実施形態のエアーガン１は、使用者が把持部２と共にトリガー６を把持し、トリガー６を把持部２に対して出没させることにより操作される。このとき、トリガー６を把持部２に没入させると、空気導管４に設けられた空気弁５が開弁され、外部の前記圧縮空気源から供給される圧縮空気が空気導管４に流入し、分岐部９ａで空気導管４とイオン化空気導管９とに分流される。

尚、トリガー６は、使用者が把持力を緩めることにより、図示しない弾性部材により、把持部２から突出している状態に復帰され、空気弁５が閉弁される。

次いで、空気導管４を流通する圧縮空気は、空気導管４の先端に接続された弾性管７を介してコーン３内に噴出する。このとき、弾性管７は、噴出される圧縮空気の反作用によりコーン３内で回転または振動するので、該圧縮空気はコーン３の形状に沿って、開口部３ａから万遍なく噴出される。

一方、イオン化空気導管９を流通する圧縮空気は、イオン化空気生成装置８を経由して、イオン化空気導管９の開口部９ｂからコーン３内に流入する。このとき、高周波高圧電源１０は、前記のようにトリガー６を把持部２に没入させることにより空気弁５と同時に作動され、直流電源１５から供給される電圧により発振回路１３で数十ｋＨｚの高周波発振出力が生成され、該高周波発振出力が圧電セラミックス素子１４に入力される。発振回路１３の高周波発振出力により、圧電セラミックス素子１４の１次側（入力側）に電圧が印加されると、圧電セラミックス素子１４の２次側（出力側）に昇圧された電圧が発生する。この結果、圧電セラミックス素子１４で発生した高周波高電圧が出力線１０ａを介して放電針１１に印加される。

この結果、イオン化空気生成装置８では、前記高周波高電圧の印加によって、放電針１１と対向電極１２との間に電界が形成され、放電針１１の先端に電界が集中して高周波のコロナ放電が発生する。このとき、高周波電圧は交流電圧であるので、放電針１１には正と負との高電圧が交互に印加されることになり、前記高周波のコロナ放電によって、正、負のイオン化空気が生成される。

前記イオン化空気は、イオン化空気導管９を介してイオン化空気生成装置８に流入する前記圧縮空気に伴われ、イオン化空気導管９の開口部９ｂからコーン３に導入される。このときコーン３内では、前述のように、弾性管７の回転または振動により、前記圧縮空気はコーン３の形状に沿って、開口部３ａから万遍なく噴出されている。そこで、イオン化空気導管９からコーン３に導入された前記イオン化空気は、コーン３内の前記圧縮空気に効果的に分散され、該圧縮空気と共に開口部３ａから噴出される。

本実施形態のエアーガン１によれば、開口部３ａから噴出される前記圧縮空気を対象物に吹き付けることにより除塵を行う。ここで、放電針１１に正の高電圧が印加された場合には、正のイオン化空気が生成して、該正のイオン化空気が開口部３ａから噴出されることにより、前記対象物に付着している塵埃のうち、負に帯電した塵埃の電荷を中和し、除電することができる。また、放電針１１に負の高電圧が印加された場合には、負のイオン化空気が生成して、該負のイオン化空気が開口部３ａから噴出されることにより、前記対象物に付着している正に帯電した塵埃の電荷が中和し、除電することができる。

従って、本実施形態のエアーガン１によれば、前記対象物に付着している塵埃が正、負いずれの極性に帯電していても、その電荷を中和することができ、電荷が中和された塵埃を容易に除塵することができる。

次に、図３に示す試験装置２１を用いて、本実施形態のエアーガン１の除電性能を試験した。試験装置２１は、本体２２と、絶縁部材２３を介して本体２２に取り付けられた金属製プレート２４（帯電体）を備えている。金属製プレート２４は、１５０ｍｍ角の平板であり、除電すべき帯電体に擬されるものである。また、試験装置２１は、本体２２の内部に、金属製プレート２４の電位を測定する表面電位測定装置２５と、金属製プレート２４に電荷を付与する高電圧電源２６と、金属製プレート２４の電位の変化時間を測定するタイマ２７とを備えている。

試験装置２１では、金属製プレート２４の上面に対して、距離Ｌ（ｍｍ）を隔てた位置にエアーガン１を設置し、エアーガン１から噴出される正または負のイオン化空気を含んだ圧縮空気を、金属製プレート２４に吹きつける。このとき、吹きつけられる圧縮空気中の正または負のイオン化空気の量に偏りがあると、金属製プレート２４に電荷が蓄積されて、表面電位測定装置２５により検出される電圧（オフセット電圧という）の絶対値が大きくなる。そこで、試験装置２１では、前記オフセット電圧を、イオンバランスの指標として測定する。

また、試験装置２１では、金属製プレート２４を高電圧電源２６により±１０００Ｖに帯電させた状態で、エアーガン１から噴出される正または負のイオン化空気を含んだ圧縮空気を吹きつけて、金属製プレート２４の電荷を中和したときに、金属製プレート２４の電位が±１００Ｖまで低下するに要する減衰時間を除電時間の指標として測定する。

尚、図３において、２８はエアーガン１に圧縮空気を供給する外部の圧縮空気源としてのエアコンプレッサである。

次に、エアコンプレッサ２８からエアーガン１に供給される圧縮空気の圧力を、０．４ＭＰａ、０．５ＭＰａ、０．６ＭＰａとし、金属製プレート２４の上面とエアーガン１との距離Ｌを、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍとしたときの、それぞれの場合について、試験装置２１により前記オフセット電圧及び減衰時間を測定した。結果を表１に示す。

表１から、本実施形態のエアーガン１によれば、イオンバランスの指標であるオフセット電圧が±１０Ｖ以下であり、除電時間の指標としての減衰時間が０．５秒以下であって、優れた除電性能を備えていることが明らかである。

前記性能を備える本実施形態のエアーガン１は、帯電物体の静電荷を中和する工業プロセス全般に適用することが可能である。

尚、本実施形態では、イオン化空気導管９がコーン３内に開口部９ｂを備える構成を例として説明しているが、イオン化空気導管９は図４に示すように、コーン３の下方に開口するノズル９ｃを備えるものであってもよい。この場合、ノズル９ｃから噴出されたイオン化空気９が、コーン３の開口部３ａから噴出される前記圧縮空気に分散され、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

本考案のエアーガンの一実施形態の正面図。 図１に示すエアーガンのイオン化空気生成装置及び高周波高圧電源の構成を示すブロック図。 エアーガンの除電性能を試験する試験装置の構成を示す説明図。 本考案のエアーガンの他の実施形態の正面図。

符号の説明

１…エアーガン、 ２…把持部、 ３…コーン、 ４…空気導管、 ５…空気弁、 ６…トリガー、 ７…弾性管、 ８…イオン化空気生成装置、 ９…イオン化空気導管、 ９ｂ…開口部、 ９ｃ…ノズル、 １０…高周波高圧電源、 １０ａ…出力線、 １０ｂ…戻り線、 １１…放電針、 １２…対向電極、 １３…発振回路、 １４…圧電セラミックス素子。

Claims (8)

1. 把持部と、該把持部に内蔵された空気導管と、該空気導管から供給される圧縮空気を噴出する円錐筒状のコーンと、該空気導管に設けられ該圧縮空気の流通を制御する空気弁と、該把持部に出没自在に設けられ該空気弁を開閉するトリガーとを備えるエアーガンにおいて、
   前記空気導管の先端部に接続され、噴出される圧縮空気の反作用により回転自在かつ振動自在とされている弾性管と、該把持部に内蔵されたイオン化空気生成手段と、該空気導管から分岐して該イオン化空気生成手段により生成されたイオン化空気を噴出するイオン化空気導管とを備えることを特徴とするエアーガン。
2. 前記イオン化空気導管は、前記コーン内に開口部を備えることを特徴とする請求項１記載のエアーガン。
3. 前記イオン化空気導管は、前記コーン下方に開口するノズルを備えることを特徴とする請求項１記載のエアーガン。
4. 前記イオン化空気生成手段は、高周波高圧電源の出力線に接続された放電針と、該高周波高圧電源の戻り線に接続され該放電針に対向配置された対向電極とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のエアーガン。
5. 前記高周波高圧電源は、発振回路と、該発振回路に接続されて高周波高電圧を発生する圧電セラミックス素子とを備えることを特徴とする請求項４記載のエアーガン。
6. 前記高周波高圧電源は、前記把持部に内蔵されていることを特徴とする請求項４または請求項５記載のエアーガン。
7. 前記トリガーは、前記把持部に没入することにより前記空気弁を開弁し、該把持部から突出することにより該空気弁を閉弁することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のエアーガン。
8. 前記トリガーは、前記把持部と共に把持可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載のエアーガン。

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