JP3909418B2 - パルスエアージェットノズル - Google Patents

Description

本発明はエアシャワー装置に使用するパルスエアージェットノズルに関する。

従来、衣服に付着した塵埃等を吹き落すために、例えばエアシャワー装置が用いられる。エアシャワー装置５１の一例を図２に示す。図２に示したエアシャワー装置５１は本体ケース５２を門形に一対対向して設け、その間に通路５３を構成し、通路５３両端には扉等を設け、通路５３を閉鎖空間としている。

本体ケース５２内には、送風機５４，ヘパフィルター５５，ダンパ５６，エアシャワージェットノズル５７等が設けられ、通常状態では送風機５４の回転により通路側壁部分５８の通気孔５９から送風機５４に吸引されたエアはヘパフィルター５５で清浄化され開いているダンパー５６を通り門型の天井部分の通気孔６０から通路５３に放出されて循環している。

然し、作業者（図示せず）が通路５３に入って床面のスイッチ及びセンサー（図示せず）が入ると送風機５４はタイマーの作動により所定時間高回転をし風量を上げるのでエアチャンバー６１内の圧力が上昇しダンパー５６が閉鎖し門形の天井の通気孔６０からの通路５３への吹き出しは停止しエアシャワージェットノズル５７からの圧空の吹き出しが作業者に吹き付けられる。

上記の作業者へ吹き付ける気流は、送風機の定回転による一定風量のもので、通路の作業者には所定の一定の強さの風がコンスタントに当たることになる。そのため塵落しの効果を高めるために、作業者は手で着衣をたたくなどの補助的動作を行っている。更に前記補助的動作を行はなくても良いように、クリーンルーム出入口或いはクリーンポックス等において、身体或いは衣服表面等に吹き付けるクリーンエアを、連続して吹き続ける手段よりパルス状に強弱交互に脈流を生じさせたエアーとして、吹き付けた方が脱塵効果は高い。

そこで、パルス状気流を発生する手段が種々考えられた。その１つとして特許第２９２９１７４号（特許文献１）がある。この特許は、空気吹出ノズルの吹出側外部に気流の流れ方向と交差して設けた回転する気流制限板に部分的又は全面的に傾斜角を持たせ、空気吹出ノズルからの吹出し空気流により制限板を回転させ、制限板と吹出口との対向時に気流の噴出を押さえることで気流に脈流を生じさせている。

然しながら気流制限板に当たる流量によっては、制限板による量流の制限規制が困難となる。また、ノズルの向きを変更し噴気方向を変えることは出来なかった。

また、気流振動型吹出ノズルを用いることにより、ノズルから吹き出す気流の方向を常時変更することにより被験者の身体等に当たるエアの流れ方向を変更することも知られている（非特許文献１）。気流振動型吹出ノズルは長方形の吹出口を持ち、その気流は、コアンダ効果により各側壁に順次添って流出するため、吹出気流の方向を変化させ吹出空気の吹付けが被験者に対し不定常となり対象物表面を撫で摩るような状態で当接する。然しこの気流は被験者に当たる気流の方向が変化することに特徴があり吹出気流が脈流となっているとは言えず吹出口の方向も特定されている。
特許第２９２９１７４号明細書 高除じん化のための特殊形状吹出ノズルの性能検討（平成１５年４月１５・１６日、第２１回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会資料）

本発明は上記の点に鑑みて、吹き出しノズルが可動しパルスエアー気流の方向を変更することが出来る可動式のパルスジェットノズルを得ることを目的としている。

請求項１記載の発明にあっては、軸支された回転羽根を内装する球形のノズルケースにパルスエア吹出口を設け、該ノズルケースの前記パルスエア吹出口と対向する位置には、一対の上部気流吹込口と下部気流吹込口とを、それぞれの吹込口から吹き込まれた圧空が前記回転羽根の上下左右両端縁にそれぞれ吹き当たるよう設け、前記両吹込孔からの圧空を回転羽根の端縁部に吹き当てた際に回転羽根に逆のモーメントを生じ、前記両モーメントの差により回転羽根を一方向に回転し、該回転により生じた脈流をパルスエア吹出口より流出させた。
請求項２記載の発明にあっては、上部気流吹込口と下部気流吹込口とは通過気流量を変更する手段を有するものとした。
請求項３記載の発明にあっては、ノズルケースは球体をなし、その外周をノズル押えにより回転自在に挾持した。
請求項４記載の発明にあっては、回転羽根を支持する回転軸は、低発塵のベアリングにより支持している。

中心を通る回転軸に回転羽根を支持してなる球形の吹出ノズルケースを、ノズル押さえにより、吹出ノズルケース中心が常に定位置にあるようにかつ回転可能に支持してあるために、常に回転羽根はその中心を定位置に置いた状態で回転をすることが出来、ノズルケースがそのパルスエアー吹出口の向きを変えた場合にも、その向きにかかわらず常に一定のパルスエアーを吹き出すことが出来る。

ノズルケースのパルスエアー吹出口と対向する壁面にエア吹込口を設け、回転羽根周縁部の回転軌跡に、ノズルケース外のエアチャンバーからノズルケース内に取り込んだエアが当接するようにしているため、取り込んだ静圧エリアのエアを回転羽根に当てる位置及び量を変化させることによって、回転羽根の回転を適宜変化させ得る。これによってパルス間隔を適宜任意に変更することが出来る。

発明を実施するための最良の形態を図面と共に次に説明する。図１は、本発明パルスエアージェットノズル１の縦断面図である。パルスエアジェットノズル１は内部に回転羽根２を回転軸３で支持した球形のノズルケース４と、ノズルケース４を回転自在に支持するノズル押え５を先端に有する円錐状のボディケース７よりなる。

回転軸３によって回転自在に支持された回転羽根２は第１図において断面が大略Ｓ字状に先端を屈曲しており、回転羽根２に気流が当ったときは反時計針方向に回転する。ノズルケース４は球形を半載した椀状をなし、その一方にはパルスエア吹出口８を有し、その反対面には、気流吹込口を上下に一対設けてあり、上部気流吹込口９は下部気流吹込口１０よりも大きく開いている。そして、それぞれ図示しないが、開口度を調節出来る調整板が設けられている。調整板の操作により上部気流吹込み口９の開口を大に、下部気流吹込口１０の開口を小にすれば、回転羽根４の回転は大となり、逆にすれば小となる。一方の開口を固定した場合他方の開口を変化させることで回転数を変化させ得る。前記回転数は吹き出した気流のパルス数に相当する。

本発明パルスエアージェットノズル１は、エアシャワー装置に取り付けた場合、図２のエアシャワー吹出用ノズル５７と同様に取り付ける。即ちボデーケース７を側壁部分５８に取り付け、パルスエア吹出口８を適宜作業者方向に向けておく。そして、作業者により、送風機が作動しエアチャンバ６１内の静圧が高まると、圧空は、パルスエアージェットノズル１の上下の空気吸込口９，１０よりノズルケース４に流入するが、図１に示す例では、上部気流通路９の方が下部気流通路１０より面積が大で従って流量が大きく、回転羽根２の上部に当たる量が下部に当たる量より大きく、回転羽根２は図１において反時計針方向に回転する。回転羽根は１枚の板状体でありその上下に当たる風量に差を生じれば風量の多い方に押されることになる。

そして、回転羽根２はパルスエア吹出口８の圧空吹出方向と方向が揃うときに最も圧空をパルスエア吹出口８から放出し易く、逆に吹出方向と交差する方向に向いているときは流れを遮断することになり、回転羽根の向きによってパルスエア吹出口８から吹き出される圧空の量に差を生じる。流出する圧空は脈流となって作業者の衣服をたたく状態となる。

上記吹出口から放出される脈流のパルス数は回転羽根２の回転数により変化するものであるから、上下の気流吹出口９，１０の開口量を適宜変化させ、下部気流吹出口を閉じ或いは上部気流吹出口を開けば回転羽根の回転は高まり、その逆にすれば回転は低下する。この操作により適宜パルス数及び風量を調節する。

本発明パルスエアージェットノズル１にあっては回転羽根２を支持する回転軸３に低発塵のベアリングを使用しており、回転羽根の回転をスムースにすると共に除塵効果にも有効性を発揮している。

本発明パルスエアージェットノズルはパルスエアーを発生させる手段として回転羽根を用いており、回転羽根の制御はエアの流量を変化させることで調整している。従って、エア以外の動力は使用しないと云うことになり、設備上も簡易なものとすることが出来る。

本発明パルスエアージェットノズルの断面図。 エアシャワー装置の断面図。

符号の説明

１ エアジェットノズル
２ 回転羽根
３ 回転軸
４ ノズルケース
５ ノズル押さえ
７ ボディケース
８ パルスエア吹出口
９ 上部気流通路
１０ 下部気流通路

Claims (4)

1. 軸支された回転羽根を内装する球形のノズルケースにパルスエア吹出口を設け、該ノズルケースの前記パルスエア吹出口と対向する位置には、一対の上部気流吹込口と下部気流吹込口とを、それぞれの吹込口から吹き込まれた圧空が前記回転羽根の上下両端縁にそれぞれ吹き当たるよう設け、前記両吹込孔からの圧空を回転羽根の端縁部に吹き当てた際に回転羽根に逆のモーメントを生じ、前記両モーメントの差により回転羽根を一方向に回転し、該回転により生じた脈流をパルスエア吹出口より流出させてなるパルスエアージェットノズル。
2. 上部気流吹込口と下部気流吹込口とは通過気流量を変更する手段を有するものとしたことを特徴とする請求項１記載のパルスエアージェットノズル。
3. ノズルケースは球体をなし、その外周をノズル押えにより回転自在に挾持されたことを特徴とする請求項１記載のパルスエアージェットノズル。
4. 回転羽根を支持する回転軸は、低発塵のベアリングにより支持されたことを特徴とする請求項１記載のパルスエアージェットノズル。

Images