JP3230634U - 気体吐出用ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】外部からの供給量に対して十分に多量かつ高速の高圧気体を吐出する際に、吐出方向の高指向性、及び吐出音の低騒音性を実現できる気体吐出用ノズルを提供する。【解決手段】気体吐出用ノズル１は、内部に空間２を有する筐体形状を呈し、空間２と前面１Ａとの間を連通させる間隙３であって、連通方向に沿って互いに平行な第１面３１及び第２面３２で構成された間隙３と、第１面３１に沿って第１面３１の前端から前方に所定長さだけ延出した延出面４と、延出面４の先端から背面１Ｂ側に向かって第１面３１から離間するように傾斜した第１傾斜面５と、空間２に外部から高圧気体が導入される導入孔６と、を備える。【選択図】図１

Description

この考案は、物品の表面に高圧気体を吐出して異物を除去する等の目的で使用される気体吐出用ノズルに関する。

製造工程で物品の表面に付着した異物を除去する手法として、被搬送物の表面に圧縮空気等の高圧気体を吐出する気体吐出用ノズルが用いられる。例えば、ポンプ又はコンプレッサー等の供給装置から供給された圧縮空気をエアナイフと呼ばれる気体吐出用ノズルから洗浄後の円筒状の容器の搬送中に高圧状態で吹き付け、容器の所定の領域から水分を除去するものがある（例えば、特許文献１参照。）。

気体吐出用ノズルから吐出された高圧気体を吹き付けて物品の表面から異物を確実に除去するためには、物品の表面に対して多量の気体を十分な速度で吹き付ける必要がある。物品の表面から異物を確実に除去するために必要とされる気体の流量及び流速は、物品の形状や異物の種類によって異なるため、物品表面からの異物除去を目的とする気体吐出用ノズルには多量かつ高速の気体を吐出できる性能が要求される。

その一方、物品の製造装置や搬送装置等において製造工程で物品の表面に付着した異物を除去する目的で使用される気体吐出用ノズルは、製造装置の限定された箇所に取り付けられるため、小型であるだけでなく、気体の吐出方向に高い指向性が要求され、さらに製造環境の快適化のために吐出時の音量を小さくすることも要求される。

特開平６−１７１６３５号公報

しかし、従来の小型の気体吐出用ノズルでは、吐出方向の高指向性、及び吐出音の低騒音性を実現できるようにしたものがなかった。

この考案の目的は、外部からの供給量に対して十分に多量かつ高速の気体を吐出する際に、吐出方向の高指向性及び吐出音の低騒音性を実現できる気体吐出用ノズルを提供することにある。

この考案の気体吐出用ノズルは、内部に空間を有する筐体形状を呈し、空間と前面との間を連通させる間隙であって、連通方向に沿って互いに平行な第１面及び第２面で構成された間隙と、第１面に沿って第１面の前端から前方に所定長さだけ延出した延出面と、延出面の先端から背面側に向かって第１面から離間するように傾斜した第１傾斜面と、空間に外部から高圧気体が導入される導入孔と、を備えている。

導入孔を介して外部から空間に導入されて間隙から前面側に吐出された高圧気体は、延出面に沿って層流を形成しつつ前方に流れる際に、第1傾斜面に接する部分に位置する外気を層流内に二次気体として誘引する。間隙から吐出された高圧気体は誘引した二次気体によって増幅され、間隙から前方に向かって吐出量よりも多量の高圧気体による層流が延出面の表面に沿う方向に高い指向性を保った状態で形成され、高圧気体の拡散による騒音の発生が抑制される。

第２面の先端から背面方向に向かって第２面から離間するように傾斜した第２傾斜面をさらに備えることもできる。間隙から前面側に吐出された高圧気体は、延出面に沿って層流を形成しつつ前方に流れる際に、第２傾斜面に接する部分に位置する外気をも層流内に二次気体として誘引し、より多量の気体による層流の高圧気体を延出面の表面に沿う方向に長く形成することができる。

間隙は、第１面と第２面との間に０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍの間隔を設けて構成されたものとすることができる。

所定長さは、１ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。また、延出面と第１傾斜面とがなす角度は、１５度〜４５度とすることができる。

この考案によれば、間隙から前方に向かって吐出量よりも多量の高圧気体による層流を延出面の表面に沿う方向に高い指向性を保った状態で長く形成することができるとともに、高圧気体の拡散による騒音の発生を抑制できる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、この考案の第1の実施形態に係る気体吐出用ノズルの斜視図及び側面断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、同気体吐出用ノズルの変形例を示す側面断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、この考案の第２の実施形態に係る気体吐出用ノズルの斜視図及び側面断面図である。

以下に、この考案の実施形態に係る気体吐出用ノズル及び搬送装置について、図面を参照しつつ説明する。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この考案の第1の実施形態に係る気体吐出用ノズル１は、金属又は樹脂を素材として内部に空間２を有する筐体構造を呈し、間隙３、延出面４、第１傾斜面５、導入孔６を備え、導入孔６を介して空間２内に導入された高圧気体を間隙３から前方に吐出する。

空間２は、一例として矩形側面断面形状の直方体形状を呈し、幅方向Ｗについて気体吐出用ノズル１の全幅に対して両側に各１ｍｍの幅の側壁を残して形成されている。気体吐出用ノズル１は、空間２を通る水平面で分割した上側部材と下側部材とを形成した後に両者を接合することで作成でき、３Ｄプリンタ等を用いて中抜き形状に作成することもできる。側壁の幅は、気体吐出用ノズル１の寸法と強度とに基づいて決定できる。

間隙３は、空間２と前面１Ａとの間を連通させるものであり、連通方向に沿って互いに平行な第１面３１及び第２面３２で構成されている。間隙３の底面を構成する第１面３１と上面を構成する第２面３２との間隔は、間隙３から吐出される高圧気体の圧力及び流量に影響を与えるが、これらを考慮すれば、０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍが好ましく、一例として０．０５ｍｍにされている。

延出面４は、第１面３１に沿って第１面３１の前端から前方に所定長さＬだけ延出している。第１傾斜面５は、延出面４の先端から背面１Ｂ側に向かって第１面３１から離間するように傾斜している。

導入孔６は、空間２を底面１Ｃ側の外部に連通させるものであり、軸方向の少なくとも一部に接続器具７の雄ねじ部が螺合する雌ねじ部が形成されている。接続器具７が螺合によって導入孔６に接続されることで、図示しないポンプ又はコンプレッサー等の供給装置から供給される高圧気体が、導入孔６を介して空間２内に導入される。

図示しない供給装置から空間２内に導入された高圧気体は、間隙３から前方に向けて吐出される。このとき、高圧気体は、第１面３１に連続して前面１Ａから前方に延出した延出面４に沿って層流を形成するとともに、第１傾斜面５に接する部分に位置する外気を層流内に二次気体として誘引する。間隙３から吐出された高圧気体は誘引した二次気体によって増幅され、間隙３からの吐出量よりも多量の気体による層流が延出面４の表面に沿う方向に形成される。

これによって、気体吐出用ノズル１は、供給装置からの供給量に比較して多量の高圧気体を層流にして吐出することができ、吐出された高圧気体の指向性を高く保つことができるとともに、高圧気体の拡散による騒音の発生を抑制して快適な製造環境を提供できる。

なお、所定長さＬは、気体吐出用ノズル１が高圧気体を吐出する際の騒音量だけでなく高圧気体の流速や圧力にも影響を与える。所定長さＬを種々変更して高圧気体の流速及び圧力、並びに騒音量を測定した結果、所定長さＬは、２ｍｍ〜７ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは４〜６ｍｍであった。また、延出面４と第１傾斜面５とがなす角度は、気体吐出用ノズル１から吐出される高圧気体の流量に影響を与えるが、気体吐出用ノズル１の小型化を考慮すれば１５度〜４５度の範囲が好ましい。

図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、気体吐出用ノズル１の高さＨ方向において、空間２の底面と第１面３１とが一致している必要はなく、間隙３によって空間２が前面１Ａに連通することを条件に、気体吐出用ノズル１内における空間２の高さＨ方向の位置を任意に設定できる。また、接続器具７が螺合する導入孔６は、空間２を底面１Ｃ側の外部に連通させるものに限らず、背面１Ｂ側又は上面１Ｄ側の他、前面１Ａ側を除く５面側の何れかの外部に空間２を連通させるものであれば良い。

気体吐出用ノズル１内における空間２の高さＨ方向の位置及び導入孔６が空間２を外部に連通させる面は、気体吐出用ノズル１の全幅とともに、気体吐出用ノズル１の使用状況に応じて適宜選択することができる。

図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この考案の第２の実施形態に係る気体吐出用ノズル１０は、第２面３２の先端から背面１Ｂ方向に向かって第２面３２から離間するように傾斜した第２傾斜面１１を備えている。気体吐出用ノズル１０における他の構成は、気体吐出用ノズル１と同様である。

気体吐出用ノズル１０は、第２傾斜面１１を備えることにより、間隙３から前方に向けて吐出された高圧気体が、第１面３１に連続して前面１Ａから前方に延出した延出面４に沿って層流を形成するとともに、第１傾斜面５に接する部分に位置する外気だけでなく、第２傾斜面１１に接する部分に位置する外気をも層流内に二次気体として誘引する。間隙３から吐出された高圧気体は第１傾斜面５及び第２傾斜面１１に沿って誘引した二次気体によって増幅され、より多量の気体による層流が延出面４の表面に沿う方向に形成される。第２面３２と第２傾斜面１１とがなす角度も１５度〜４５度の範囲で設定できる。

なお、上記の実施形態はいずれも一例であり、この考案はこれらに限定されるものではなく、この考案の範囲内で種々の変更を加えることが可能である。例えば、第１傾斜面５及び第２傾斜面１１は、高圧気体の吐出方向について層流が剥離しない範囲で湾曲させることもできる。また、取扱時の安全性を考慮して、気体吐出用ノズル１及び１０の外表面における角部の一部又は全部を面取り又は円弧で形成することもできる。

１，１０−気体吐出用ノズル
２−空間
３−間隙
４−延出面
５−第１傾斜面
６−導入孔
１１−第２傾斜面

Claims (5)

1. 内部に空間を有する筐体形状を呈し、
   前記空間と前面との間を連通させる間隙であって、連通方向に沿って互いに平行な第１面及び第２面で構成された間隙と、
   前記第１面に沿って前記第２面の前端から前方に所定長さだけ延出した延出面と、
   前記延出面の先端から背面側に向かって前記第１面から離間するように傾斜した第１傾斜面と、
   前記空間に外部から高圧気体が導入される導入孔と、
   を備えた気体吐出用ノズル。
2. 前記第２面の先端から背面方向に向かって前記第２面から前記連通方向に直交する方向に離間するように傾斜した第２傾斜面をさらに備えた請求項１に記載の気体吐出用ノズル。
3. 前記間隙は、前記第１面と前記第２面との間に０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍの間隔を設けて構成された請求項１又は２に記載の気体吐出用ノズル。
4. 前記所定長さは、２ｍｍ〜７ｍｍである請求項１乃至３の何れかに記載の気体吐出用ノズル。
5. 前記延出面と前記第１傾斜面とがなす角度は、１５度〜４５度である請求項１乃至４の何れかに記載の気体吐出用ノズル。

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