JP4783467B2 - エアー・スクリュー・ノズル - Google Patents

Description

本発明は、エアーを噴射させるノズルに関わり、主として濡れた洗浄物等の水切り乾燥、または除塵、付着物等の剥離を行い、特に、噴射するエアーが捩れるように噴出するノズルに関する。

ＨＤＤ用ケース、またそれらを収納するトレイ等を水系の洗浄液で洗浄を行い、純水ですすいだ後、乾燥を行っている。乾燥は生産工程の能率化を図るため短時間で乾燥させる必要がある。これらを乾燥させるために通常は噴射ノズルにより洗浄物にエアーを噴き付けて行っている。

しかし、トレイ等の凹凸のある洗浄物を洗浄後、乾燥する場合に窪んだところに残留する水の水切りを行うのは困難であった。これらの水切りを行うためには洗浄物を立掛けて搬送し、洗浄物から水が自然に下方に落下して流れ出すように搬送するとか、また長時間エアーを噴きつけるかエアーの温度を上げるなどさまざまな工夫がされている。

また、自動車部品業界などでは機械部品等の加工後の切り粉、切削油をエアー・ガンで吹き飛ばして除去している。

トレイ、機械部品等の洗浄後、乾燥工程において、水切りにはエアー・ナイフ・ノズルまたはエアー・ガンにより残留水分を吹き飛ばしたり、また、トレイなどは水分を流れやすくするため傾斜させて搬送する方法が採られている。また、機械部品等の加工後の切り粉、切削油もエアー・ガンで吹き飛ばして除去している。

しかし、このため多くの人手を要し、またコンプレッサー・エアーをも大量に要するため、コスト面でも大きな負担となっている。これをエアー・ナイフ・ノズル等を使用して自動化するにしても水切り工程においては、特に窪んだところにある水を除去することは困難で自動化の障害になっていた。

本発明は、部品の表面はもちろん窪んだところに残留する水をも積極的に掻き出し、容易に水切りを行うことができ、また粉塵を吹き飛ばすのに多大な効果がある。かつ耐久性があり、長寿命のエアー・スクリュー・ノズルを提供するものである。

このような問題を解決するために本発明のエアー・スクリュー・ノズルは、
中空円筒からなる固定パイプと、
前記固定パイプに対して前記エアー通路に沿った方向に間隔を置いて支持された２個の軸受けにより回転自在に保持され、エアー通路を構成する中空の回転軸と、
前記固定パイプと前記回転軸との間の空間をシールするように配設されたシール材と、
前記回転軸の端部に前記回転軸と一体として形成され、前記回転軸とともに回転し、傾斜角度を持って配設され、前記エアー通路から供給されるエアーを３ｋｇ・ｃｍ〜２０ｋｇ・ｃｍの回転力を生成するように噴射する１または２以上の噴射ノズルを備え、かつ前記エアー通路を構成する回転子と
を備え、
前記回転軸の外側に前記回転軸の回動を支持するための前記固定パイプおよび前記軸受けが配置され、前記エアー通路を軸受けから分離したたことを特徴とする。

前記回転子は、中空円筒状の基体と、前記基体を封じ、噴射ノズルを設けた底部を形成するための円板と、前記回転軸が取り付けられ、前記回転軸からのエアーを前記回転子に導入するための通口を備える円板とを備える。

また、エアー・ナイフ・ノズルを取り付けることにより、エアー・ナイフのスリットから噴射されるエアーの到達距離を増長させることができる。また、回転子の半径方向で外側に向けて取り付けた噴射ノズルによりエアー・スクリュー・ノズルの領域外に粉塵等を吹き飛ばすことができる。

傾斜させた噴射ノズルの傾斜角度を２０°〜４０°とする。２０°以下では噴射エアーの到達距離は伸びるが、回転子の回転力が小さくなり（図６）、円滑な回転をしなくなり、４０°以上では、回転力は大きいが、噴射エアーの到達距離が極端に小さくなる（図７）からである。

本発明によるエアー・スクリュー・ノズルは、中空の回転軸とその一端に接続される中空円筒状の回転子とその回転子の底面に固定された噴射ノズルによりエアー流路を形成する回転体が固定パイプに軸受を介して回転するため耐久性が高く、かつ噴出エアーが回転子により捩れるように噴出すため、窪んだところにある水も容易に掻き出し除去できる。

また、エアー・ナイフ・ノズルを取り付けることにより、エアーの到達距離も引き伸ばすことができる。従って、機械部品等の奥行きの深い穴までエアーが到達するので切り粉、粉塵等の除去に多大な効果がある。

また、回転子の半径方向に外向きに噴射ノズルを取り付けることにより粉塵等をエアー・スクリュー・ノズル領域外に吹き飛ばすこともできる。

本発明によるエアー・スクリュー・ノズルの概略を示す断面図。 本発明によるエアー・スクリュー・ノズルの底面図。 本発明による回転子と回転軸を一体とする回転体の断面図。 本発明による回転子と回転軸を一体とする回転体の底面図。 本発明による回転子と回転軸を一体とする回転体とダクトホースの接続図。 噴射角と回転力の関係を示すグラフ。 噴射角と到達距離の関係を示すグラフ。 本発明によるエアー・スクリュー・ノズルを適用した一実施例を示した図。

本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて、詳細に説明する。図１は本発明に関わるエアー・スクリュー・ノズルの第１実施の形態を示す断面図、図２は第１実施の形態を示す図１の底面図を表す。図３は第２実施の形態を示す回転子２の断面図、図４は第２実施の形態を示す図３の底面図を表す。図５は回転子２にダクトホース１１を接続カフス１２で接続を示した図である。図６は噴射ノズル（Ａ）３の噴射角と回転力の関係を示すグラフである。図７は噴射ノズル（Ａ）３の噴射角と噴出エアーの到達距離の関係を示すグラフである。図８は本発明によるエアー・スクリュー・ノズルを適用した一実施例を示したものでトレイの水切りを示した図である。

図１は本発明のエアー・スクリュー・ノズル１の概略を示した図である。この２個の噴射ノズル（Ａ）３の取り付けは図２の底面図に示している。図２よると２個の噴射ノズル（Ａ）３からエアーを噴出することによりエアー噴射の推力を利用して、回転子２が回転軸４を中心軸として図２矢印の方向に回転し、所定の領域に渉ってエアーを円周上に均一に噴射させることができるように２個の噴射ノズル（Ａ）３は同一方向に点対称にかつ回転子２の底面に対して傾斜して取り付けられている。

ここで、この回転子２は中空円筒状の基体とその基体の両端を円板にて封じ、一方の円板には噴射ノズルを取り付け、他方の円板には中空パイプよりなる回転軸４を取り付けて一体の構成体を作り上げ、エアーが回転軸４から回転子２に流入し、噴射ノズルから噴出すエアー流路を形成し、エアー噴射の推進力により一体の構成体が回転する（図３）。

また、この一体の構成体である回転体は２個の軸受７が間隔を置いて支持されているため円滑に回転する。この軸受７はラジアル荷重と同時にスラスト荷重も受けられるアンギュラ軸受を使用しており、回転子の底面部に掛かる圧力を受けることができるため耐久力も強い。

この回転子２は中空パイプよりなる回転軸４が軸受け７を介して固定パイプ６に設けられている。この固定パイプ６の回転子２の反対側の端部に図示していないブロアーにダクトホース１１を接続してエアーを送り込む。また、回転軸４と固定パイプ６の間にはエアー洩れを防止するためシール材８が設けられている。

ブロアーから発生したエアーはダクトホース１１、回転軸４の内部を通して中空円筒状の回転子２に流入し、噴出しノズル（Ａ）から外部に噴出されるエアー流路を形成される。なお、回転子２の周囲には保護用のカバー５が設けられている。カバー５は周辺に対する保護と同時に噴射ノズル（Ａ）３から噴出すエアーを一定の限られた範囲に留める働きもある。

なお、噴射ノズル（Ａ）３は一つでもよくまた、３個以上の複数個を取り付けてもよい。また、噴射ノズル（Ａ）３の傾斜方向は一定方向に回転する方向ならば点対象でなくてもよくまた傾斜角度も同一である必要はない。回転子２は、フライホイールの役目も果たしているため、その回転は円滑なものとなる。

また、エアーの流路も兼ねた中空状の回転子２にはエアー噴出と同時に回転力を与える円筒型噴射ノズル（Ａ）３のほかに適宜、いろいろな用途に合わせてノズルを取り付けることも可能である。

図３は第２の実施形態を示す図で、回転子２に噴射ノズル（Ａ）３の他にエアー・ナイフ・ノズル９と噴射ノズル（Ｂ）１０を設けたものである。エアー・ナイフ・ノズル９は回転子２の底面にどの位置にでも適宜、設けることができる。エアー・ナイフ・ノズル９のスリットから噴出すエアーは到達距離が大きく、また、エアー・ナイフ・ノズル９を回転子２の中心部に設けた場合には洗浄対象物の中心部の水切りや粉塵除去に多大な効果を発揮する。

噴射ノズル（Ｂ）１０は回転子２の半径方向において回転子２の外側に向けて設けているためエアー・スクリュー・ノズル１の領域外に切粉等の粉塵を積極的に吹き飛ばす効果を発揮する。
また、本発明のエアー・スクリュー・ノズルの構成材料はステンレス、アルミニューム等の金属や、塩ビ、ポリプロピレン等の樹脂でもよい。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図８において水で洗浄後のトレイ１３をエアーを噴射しているエアー・スクリュー・ノズル１の下に搬送して置く。エアー・スクリュー・ノズル１から噴出するエアーは回転子の回転により捩れるように噴射する。この噴出エアーによりトレイ１３の表面に付着する水はもちろんトレイ１３の窪み１４内に存在する水も掻き出すように除去する。

これと同様に機械加工部品に付着する切り粉や切削油もエアー・スクリュー・ノズル１により吹き飛ばして除去される。この方法によるとコンプレッサ・エアーを使用したエアー・ガンによる除去よりも数倍の威力を発揮する。

本発明によるエアー・スクリュー・ノズルは機械部品、食品業界等において水切り乾燥、粉塵除去、切り粉飛ばしなどあらゆる業界において実施可能である。

１ エアー・スクリュー・ノズル
２ 回転子
３ 噴射ノズル（Ａ）
４ 回転軸
５ カバー
６ 固定パイプ
７ 軸受
８ シール材
９ エアー・ナイフ・ノズル
１０ 噴射ノズル（Ｂ）
１１ ダクトホース
１２ 接続カフス
１３ トレイ
１４ 窪み

Claims (2)

1. 中空円筒からなる固定パイプと、
   前記固定パイプに対してエアー通路に沿った方向に間隔を置いて支持された２個の軸受けにより回転自在に保持され、前記エアー通路を構成する中空の回転軸と、
   前記固定パイプと前記回転軸との間の空間をシールするように配設されたシール材と、
   前記回転軸の端部に前記回転軸と一体として前記エアー通路を形成し、前記回転軸とともに回転し、傾斜角度を持って配設され、前記エアー通路から供給されるエアーを３ｋｇ・ｃｍ〜２０ｋｇ・ｃｍの回転力を生成するように噴射する２以上の噴射ノズル（Ａ）、半径方向外向きにエアーを噴出する中心対称の噴射ノズル（Ｂ）および前記各噴射ノズル（Ａ）および（Ｂ）よりも径方向内側に配置されたエアー・ナイフ・ノズルが形成された平坦な底部を有する回転子と
   を備え、
   前記噴射ノズル（Ａ）の前記底部に対する傾斜角度が２０°〜４０°であり、前記回転軸の外側に前記回転軸の回動を支持するための前記固定パイプおよび前記軸受けが配置され、前記エアー通路を軸受けから分離した、エアー・スクリュー・ノズル。
2. 前記回転子は、中空円筒状の基体と、前記基体を封じ、噴射ノズルを設けた前記底部を形成するための円板と、前記回転軸が取り付けられ、前記回転軸からのエアーを前記回転子に導入するための通口を備える円板とを備える、請求項１に記載のエアー・スクリュー・ノズル。