JP7114085B2 - ノズル、それを用いた飛ばし装置及び除電装置 - Google Patents

Description

本発明は、気体流路を流れる気体を噴出させるノズル、そのノズルを用いて微細物を飛ばす飛ばし装置、及び前記ノズルを用いた除電装置に関する。

従来、特許文献１に記載された除電装置（ガン式除電装置）が知られている。この除電装置では、ノズルが設けられ、放電によって生成されるイオンが、気体（エアー）とともに前記ノズルの先端の噴射口から噴射される。このようにノズルの先端から気体とともに噴射される（飛ばされる）イオンが帯電した物体表面に到達することにより、その物体表面が除電される。

前記ノズルでは、気体が流れる気体流路が形成されている。この空間としての気体流路は、気体が流れる方向において段階的に小径となっていく円柱形状を有しており、ノズル先端で最小径となって開口する噴射口に至っている。そして、ノズルの前記噴射口と逆側の端部に前記気体流路内に臨むように放電針が配置され、その放電針からの放電により生成されるイオンが気体とともに気体流路を流れて、噴射口から噴射される。

特開２０１６－７２０５１号公報

上述したような除電装置に用いられる従来のノズルでは、気体流路によって円柱形状に整流された気体が円形状の噴射口から噴射されると、その噴射口から気体が一気に放射状に拡散されてしまう。このため、ある限られた領域により多くのイオン（微細物）を飛ばすことが難しい。その限られた領域に多くのイオンを飛ばすためには、ノズルを除電の対象物に近づけなければならず、その除電が必要な対象物の設置環境の自由度が制限されてしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、より多くのイオン等の微細物をより遠くのある限られた領域まで飛ばすことのできる気流を生じさせることが可能なノズルを提供するものである。

また、他の本願発明は、そのようなノズルを用いて、より多くの微細物をより遠くのある限られた領域まで飛ばすことのできる飛ばし装置を提供する者である。

更に他の本願発明は、より遠くのある限られた領域を効率良く除電することができる除電装置を提供するものである。

本発明に係るノズルは、気体流路が形成され、該気体流路を流れる気体を噴出させるノズルであって、前記気体流路は、気体の流れる方向に樋状に延びる樋形状を有し、前記気体流路の先端がそのまま開口して前記気体を噴出する噴出口が形成された、構成となる。

このような構成によれば、樋形状の空間としての気体流路を通る気体は、当該樋形状に整流された状態で噴出口から噴射する。このため、噴出口から噴出される気体による気流は、一気に放射状に拡散することなく、比較的長い距離の間樋形状を維持し得る。

本発明に係るノズルにおいて、前記樋形状の気体流路の気体の流れる方向の各位置における前記気体の流れる方向に直交する断面の輪郭線は横長形状であって、該輪郭線の上下に対向する一対の線分のうち少なくとも上側の線分が湾曲凹状線分である、構成とすることができる。

このような構成によれば、噴出口から噴出される気体による気流は、一気に放射状に拡散することなく、横長形状で続く上側面が湾曲凹状になる樋形状を比較的長い距離の間維持し得る。

本発明に係るノズルにおいて、前記輪郭線の上下に対向する一対の線分の双方が湾曲凹状線分である、構成とすることができる。

このような構成によれば、噴出口から噴出される気体よる気流は、一気に放射状に拡散することなく、横長形状で続く上側面及び下側面のそれぞれが湾曲凹状になる樋形状を比較的長い距離の間維持し得る。

本発明に係る飛ばし装置は、気体によって微細物を飛ばす飛ばし装置であって、前述したいずれかのノズルと、前記ノズルの上方から前記噴出口の前方の空間に向けて微細物を供給する微細物供給機構と、を有する構成となる。

このような構成によれば、ノズルの噴出口から噴出する気体による気流が、一気に放射状に拡散することなく、比較的長い距離の間樋形状を維持し得るので、ノズルの上方から噴出口の前方の空間に向けて供給される微細物は、一気に放射状に飛散することなく、その樋形状の気流につられて比較的長い距離飛ばされ得る。

本発明に係る飛ばし装置において、前記微細物供給機構は、荷電粒子を発生して、その荷電粒子を前記微細物として前記ノズルの前記噴出口の前方の空間に向けて供給する荷電粒子発生器を含む、構成とすることができる。

このような構成によれば、ノズルの上方から噴出口の前方の空間に向けて供給される荷電粒子（例えば、イオン）は、一気に放射状に飛散することなく、樋形状の気流につられて比較的長い距離飛ばされ得る。

本発明に係る飛ばし装置において、前記微細物供給装置は、微細固体を前記微細物として前記ノズルの噴出口の前方の空間に向けて供給する微細固体供給機構を含む、構成とすることができる。

このような構成によれば、ノズルの上方から噴出口の前方の空間に向けて供給される微細固体（例えば、粒体、粉体）は、一気に放射状に飛散することなく、樋形状の気流につられて比較的長い距離飛ばされ得る。

本発明に係る飛ばし装置において、前記微細供給装置は、微細液滴を前記微細物として前記ノズルの前記噴出口の前方の空間に供給する、微細液滴供給機構を含む、構成とすることができる。

このような構成によれば、ノズルの上方から噴出口の前方の空間に向けて供給される微小液滴（霧状の液を含む）は、一気に放射状に飛散することなく、樋形状の気流につられて比較的長い距離飛ばされ得る。

本発明に係る除電装置は、物体の表面にイオンを吹き付けて該物体表面を除電する除電装置であって、前述したいずれかのノズルと、イオンを発生して、前記ノズルの上方から前記ノズルの噴出口の前方の空間に前記イオンを供給するイオン発生器と、を備えた、構成となる。

このような構成によれば、ノズルの噴出口から噴出する気体による気流が、一気に放射状に拡散することなく、比較的長い距離の間樋形状を維持し得る。このため、ノズルの上方から噴出口の前方の空間に向けて供給されるイオンは、一気に放射状に飛散することなく、その樋形状の気流につられて比較的長い距離飛ばされ得る。そして、そのイオンが帯電した状態の除電対象の物体に到達すると、その物体が除電される。

本発明に係る除電装置において、前記イオン発生器は、前記ノズルにおける前記噴出口より前方に配置され、イオンを発生させる放電針を有する、構成とすることができる。

このような構成によれば、イオン発生器における放電針の放電作用により発生するイオンを、ノズルの噴出口から噴出する樋形状の気流に上方から確実に乗せることができる。このため、より多くのイオンが樋形状の気流につられて比較的長い距離飛ばされ得る。

本発明に係る除電装置において、導入口から導入される高圧気体を前記ノズルの気体流路まで導く装置内気体流路と、前記装置内流路を流れる気体によって発電する発電部と、前記発電部にて発生する電気を用いて高電圧を発生し、該高電圧をイオン発生のために前記イオン発生器に供給する高電圧発生器と、を有する構成とすることができる。

このような構成によれば、導入される高圧気体を利用して発電を行い、その発電で得られた電気から生成される高電圧を利用して除電に用いられるイオンを発生させているので、外部から高電圧を取り入れるための高圧ケーブルが必要なくなる。その結果、より使い勝手のよい除電装置を実現することができる。

本発明に係る除電装置において、前記装置内気体流路、前記発電部、前記高電圧発生器、イオン発生器及び前記ノズルを収容する筐体を備え、前記筐体は、短銃の握り部分に対応する下部筐体と、銃身に相当する部分を含んで前記下部筐体と所定の角度をもって結合する上部筐体とを有し、全体として短銃型の形状に形成されており、前記ノズル、前記イオン発生器、前記高電圧発生器及び発電部は上部筐体に収容されており、前記装置内気体流路は、前記下部筐体に設けられた前記導入口から下部筐体内を通り、更に、前記上部筐体内の前記発電部を通って前記ノズルの前記気体流路に至るように形成され、前記ノズルは前記上部筐体の銃身に相当する部分に配置されるとともに、前記イオン発生器は、前記上部筐体の銃身に相当する部分において前記ノズルの上方に配置される、構成とすることができる。

このような構成により、操作者が短銃の握り部分に対応する下部筐体を握って、上部筐体の銃身に相当する部分を除電対象の物体に向けた状態で、導入口から導入されて装置内流路を通る高圧気体が、更に上部筐体の銃身に相当する部分に収容されたノズルの気体流路を通って噴出口から、樋形状に整流された気流となって、前記物体に向けて噴出する。このとき、前記装置内流路を流れる高圧気体を利用して発電部が発電を行い、その発電で得られた電気から高電圧発生器にて発生される高電圧により、上部筐体の銃身に相当する部分に収容されたイオン発生器からイオンが発生される。そして、そのイオンが前記ノズルの噴出口の前方の空間に向けて供給される。噴出口から噴出される樋形状に整流された気流は、一気に放射状に拡散することなく、除電対象の物体に向けて進み、イオン発生器からのイオンが、その樋形状に整流された気流につられて除電の対象となるその物体に向けて飛ばされる。そして、そのイオンが帯電した状態の物体に到達すると、その物体が除電される。

本発明に係る除電装置において、前記発電部は、駆動室と、該駆動室内に回転自在に収容された回転ファンと、前記回転ファンの回転を電気エネルギーに変換する発電機とを有し、前記装置内気体流路は、前記駆動室を通って前記ノズルの前記気体流路に至るように形成された、構成とすることができる。

このような構成により、装置内気体流路を流れる高圧気体が駆動室内を流れる際に回転ファンが回転し、その回転が発電機により電気エネルギーに変換される。そして、その電気エネルギーによる電圧から高電圧が発生され、その高電圧によりイオン発生器が除電に利用されるイオンを発生させる。

本発明に係るノズルによれば、一気に放射状に拡散することなく、より多くのイオン等の微細物をより遠くのある限られた領域まで飛ばすことができる気流を形成することができる。

本発明に係る飛ばし装置によれば、ノズルの上方から噴出口の前方の空間に向けて供給される微細物は、一気に放射状に飛散することなく、その樋形状の気流につられて比較的長い距離飛ばされ得るので、より多くの微小物をより遠くのある限られた範囲まで飛ばすことができる。

本発明に係る除電装置によれば、ノズルの上方から噴出口の前方の空間に向けて供給されるイオンは、一気に放射状に飛散することなく、その樋形状の気流につられて比較的長い距離飛ばされ得るので、より遠くのある限られた領域を効率良く除電することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るノズルを含む気体噴出装置を示す図である。 図２は、前記気体噴出装置におけるノズルを示す斜視図である。 図３は、前記ノズルに形成された気体流路を示す斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態に係るノズルの噴出口から噴出される気体により形成されるものとして想定される気流の形状（樋形状）を示す図である。 図５は、前記ノズルの噴出口から噴出される気体により形成されるものとして想定される気流を更に詳細に示す正面図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る飛ばし装置を示す図である。 図７は、前記飛ばし装置から微細物が飛ばされる様子を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る除電装置（ガンタイプの除電装置）の筐体を示す側面図である。 図９は、前記除電装置の内部構造を示す側面図である。 図１０は、前記除電装置によりイオンが飛ばされる様子を示す図である。 図１１は、前記除電装置の除電対象について説明する図である。 図１２は、本発明の実施の形態に係る飛ばし装置としての塗装装置の利用例を示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態に係る飛ばし装置としての除電装置の利用例を示す図である。 図１４は、本発明の実施の形態に係る飛ばし装置としての塗装装置の利用例を示す図である。 図１５は、本発明の実施の形態に係る飛ばし装置としての除電・除塵装置の利用例を示す図である。 ノズルに空間として形成される気体流路の他の形状例を示す斜視図である。 ノズルに空間として形成される気体流路の更に他の形状例を示す斜視図である。 図１８Ａは、本発明の他の実施の形態に係るノズルを示す斜視図である。 図１８Ｂは、前記ノズルを噴出口側の面を示す当該ノズルの正面図である。 図１９Ａは、本発明の更に他の実施の形態に係るノズルを示す斜視図である。 図１９Ｂは、前記ノズルを噴出口側の面を示す当該ノズルの正面図である。

以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。

本発明の実施の一形態に係るノズルを含む気体噴出装置は、図１に示すように構成される。

図１において、気体噴出装置２０は、気体を噴出するノズル１０を有している。ノズル１０は、ブロック体１５の前端面から突出している。ノズル１０内には、図１とともに図２に示すように、気体が流れる気体流路１１が形成されている。ノズル１０の前端面には、気体流路１１の先端がそのまま開口して気体を噴出する噴出口１２が形成されている。ノズル１０の前端面で噴出口１２として開口する気体流路１１は、ブロック体１５を貫通してブロック体１５の後端面まで延びている。ブロック体１５の後端面には、気体流路１１と加圧気体（例えば、高圧エアー）の供給源である気体供給装置（図示略）から延びる気体供給管１７とを接続する接続器１６が設けられている。このような構造により、気体供給装置から気体供給管１７を通して供給される加圧気体がブロック体１５及びノズル１０内の気体流路１１を通り、ノズル１０の先端の噴出口１２から噴出する。

ノズル１０及びブロック体１５内に空間として形成される気体流路１１は、図２とともに図３に示すように、気体の流れる方向Ｄに樋状に延びる樋形状を有している。具体的には、この空間としての気体流路１１において、気体の流れる方向Ｄの各位置におけるその方向Ｄに直交する断面１４の輪郭線は横長形状であって、その輪郭線の上下に対向する一対の線分１４ａ、１４ｂの双方が湾曲凹状線分である。このような各位置での横長形状の輪郭線を有する断面１４が、気体の流れる方向Ｄに、同様の湾曲凹状線分１２ａ、１２ｂで挟まれる噴出口１２まで連続することにより構成される気体流路１１は、上側湾曲凹面１１ａと下側湾曲凹面１１ｂとによって挟まれた樋形状の空間として形成される。

上述したような構造のノズル１０を有する気体噴出装置２０では、気体供給装置（図示略）から気体供給管１７を通して加圧気体が供給されると、その加圧気体は、樋形状の空間としての気体流路１１を通る際に樋形状に整流され、その樋形状に整流された状態の加圧気体が噴出口１２から噴出する。このため、図４に示すように、噴出口１２から噴出される気体による気流ＡＦは、一気に放射状に拡散することなく、比較的長い距離の間その樋形状を維持し得る。

詳細には、ノズル１０の噴出口１２から噴出する気体により形成される樋形状の気流ＡＦは、図５に示すように、当該樋形状の湾曲凹面に沿って巻き込むような気流成分によりその樋形状が維持されつつ進んでいくものと考えられる。そして、その樋形状が維持されることにより、巻き込む気流成分が急激に減少することなく、更にその樋形状が維持されつつ気流ＡＦが進むものと考えらえる。これにより、その気流ＡＦは、一気に放射状に拡散することなく、比較的長い距離の間その樋形状を維持し得るものとなる。

このような樋形状の気流ＡＦに乗ったイオン等の微細物は、図５に示すように、巻き込むような気流成分により樋形状の湾曲凹面の内側領域Ｏｂに閉じ込められつつ、自重によりその気流ＡＦから離れずにその気流ＡＦに乗って飛ばされ得る。即ち、このようなノズル１０によれば、一気に放射状に拡散することなく、より多くのイオン（荷電粒子）等の微細物をより遠くのある限られた領域まで飛ばすことができる気流ＡＦを形成することができる。

なお、樋形状の空間としての気体流路１１の長さは、噴出口１２から噴出される気体により形成される気流ＡＦが目的とする長さの間樋形状に維持できるように、流れる気体を樋形状に整流できる長さであればよい。

次に、前述したようなノズル１０を備えた気体噴出装置２０を利用した飛ばし装置について説明する。

本発明の実施の形態に係る飛ばし装置は、図６に示すように構成される。

図６において、この飛ばし装置１００は、前述したようなノズル１０を備えた気体噴出装置２０と、飛ばしの対象となる微細物Ｐを供給する微細物供給機構３０とを有している。ノズル１０に形成された気体流路１１には気体供給管１７を通して圧力気体（例えば、高圧エアー）が気体供給装置２５から供給される。微細物供給機構３０は、気体噴出装置２０におけるノズル１１の上側から、そのノズル１１の噴出口１２前方の空間に向けて微細物Ｐを供給するように配置されている。

このような飛ばし装置１００では、図７に示すように、ノズル１０の噴出口１２から噴出する気体により樋形状の気流ＡＦが形成される（図４も併せて参照）。微細物供給機構３０によってノズル１０の上方から噴出口１２前方の空間に向けて微細物Ｐが供給されると、その微細物Ｐは、一気に放射状に飛散することなく、その樋形状の気流ＡＦにつられて飛ばされる。

更に、詳細に説明すると、前述したように、樋形状の気流ＡＦでは、当該樋形状の湾曲凹面に沿って巻き込むような気流成分が発生している（図５参照）。このように巻き込むような気流成分を有する気流ＡＦに乗った微細物供給機構３０からの微細物Ｐは、その巻き込む気流成分により樋形状の湾曲凹面の内側領域Ｏｂ（図５参照）に閉じ込められつつ、自重によりその気流ＡＦから離れずにその気流ＡＦに乗って飛ばされる。このため、微細物供給機構３０から供給される微細物Ｐは、一気に放射状に飛散することなく、その樋形状の気流ＡＦにつられて比較的長い距離の間飛ばされることになる。

このような飛ばし装置１００によれば、上述したようにノズル１０の上方から噴出口１２前方の空間に向けて供給される微細物Ｐは、一気に放射状に飛散することなく、その樋形状の気流につられて比較的長い距離飛ばされるようになるので、より多くの微細物Ｐをより遠くのある限られた領域まで飛ばすことができるようになる。

なお、微細物供給機構３０が飛ばす微細物Ｐは、微細固体（粒体、粉体等）、微細液滴（霧状を含む）、及びイオン等の荷電粒子のいずれであってもよい。即ち、微細物供給機構３０は、微細固体を飛ばす微細固体供給機構、微細液滴を飛ばす微細液滴供給機構、及び荷電粒子を飛ばす荷電粒子発生器（例えば、イオン発生器）のいずれであってもよい。

次に、前述したようなノズル１０を用いた除電装置について説明する。この除電装置は、各部品が、図８及び図９に示すように、短銃型の筐体（ハウジング）内に収容された構造となる（ガンタイプの除電装置）。

図８において、この除電装置２００は、例えば合成樹脂で形成された短銃型の筐体２５０を有している。この筐体２５０は、短銃の握りに対応した下部筐体２６０と、銃身に相当する部分２７０ａを含む上部筐体２７０とを備えている。下部筐体２６０（短銃の握り）の延びる方向の軸Ａｘ１と、上部筐体２７０の銃身に相当する部分２７０ａが延びる方向の軸Ａｘ２とが所定の角度で交差するように、下部筐体２６０と上部筐体２７０とが結合することにより、全体として短銃型の筐体２５０が構成される。

筐体２５０内部には、図９に示すように各部品が収容されている。

図９において、下部筐体２６０には、開閉バルブ２６２が収容されている。開閉バルブ２６２は、通常閉状態であって、自動復帰型のスイッチ２６３の操作ロッドが押し込まれることにより開状態に切り換わり、スイッチ２６３の操作ロッドが元に戻ることにより閉状態に復帰する。そして、スイッチ２６３の操作ロッド先端が下部ハウジング２６０から突出している。下部筐体２６０の外側には、スイッチ２６３の操作ロッド先端に対向するようにトリガーレバー２６４が設けられている。トリガーレバー２６４はピボット動作が可能なように、その先端部が上部筐体２７０の所定部位に回動自在に支持されている。トリガーレバー２６４によるスイッチ２６３の操作ロッドの押し込み及びその押し込み解除により、開閉バルブ２６２は、閉状態から開状態に、あるいは、開状態から閉状態に切り換えられる。

下部筐体２６０の、上部筐体２７０が続く端部とは逆側の下端部には、下部筐体２６０を貫通するように配管接続器２６５が設けられている。配管接続器２６５の下部筐体２６０内側のポートと開閉バルブ２６２の一方のポートとが上流側配管２６１ａによって接続されている。また、開閉バルブ２６２の他方のポートから延びる下流側配管２６１ｂが上部筐体２７０側に延びている。一方、配管接続器２６５の下部筐体２６０外側のポートには、加圧気体（例えば、高圧エアー）を供給する気体供給装置（図示略）から延びるホース（図示略）が接続される。これにより、気体供給装置からの加圧気体が、そのホースから配管接続器２６５（導入口）を通して、上流側配管２６１ａ、開閉バルブ２６２、及び下流側配管２６１ｂで構成される流路２６１に導入される。

上部筐体２７０の下部筐体２６０に隣接した部分には、発電機構２７１（発電部）が収容されている。また、上部筐体２７０の銃身に相当する部分２７０ａには、ノズル１０と、高電圧発生器２７３と、イオン発生器２７４とが収容されている。

発電機構２７１は、駆動室２７１ａと発電モータ２７１ｃ（発電機）とを備えている。駆動室２７１ａ内には、発電モータ２７１ｃの回転シャフトに結合する回転ファン２７１ｂが回転自在に収容されている。駆動室２７１ａには気体導入口と気体導出口とが形成されている。駆動室２７１ａの気体導入口には、下部筐体２６０の開閉バルブ２６２から延びる下流側配管２６１ｂが接続されている。また、駆動室２７１ａの気体導出口は、ノズル１０内に形成される気体流路１１の噴出口１２と逆側の端部開口に結合している。これにより、下部筐体２６０の配管接続器２６５（導入口）から、流路２６１（上流側配管２６１ａ、開閉バルブ２６２、下流側配管２６１ｂ）を通り、発電機構２７１の駆動室２７１ａ内を通ってノズル１０の気体流路１１に至る装置内気体流路が形成される。そして、配管接続器２６５（導入口）から導入される加圧気体は、前記装置内気体流路を通してノズル１０の気体流路１１に導入される。前記装置内気体流路を加圧気体が流れる状況において、駆動室２７１ａ内をその気体導入口から気体導出口に向けて流れる加圧気体により回転ファン２７１ｂが回転し、その回転ファン２７１ｂの回転にともなう回転シャフトの回転（運動エネルギー）が発電モータ２７１ｃ（発電機）により電気（電気エネルギー）に変換される。ノズル１０は前述したもの（図１、図２、図３参照）と同様の構造であって、その内部に空間として形成された気体流路１１は、気体が流れる方向に樋状に延びる樋形状を有している。

高電圧発生器２７３は、昇圧トランス２７３ａと回路基板２７３ｂ上に形成された電子回路（平滑用コンデンサ、スイッチング回路、整流回路、入出力回路、制御回路等を含む）とで構成され、発電モータ２７１ｃから出力される電圧を昇圧して所定の高電圧をイオン発生器２７４に供給する。イオン発生器２７４は放電針２７４ａを有しており、放電針２７４ａに高電圧発生器２７３からの高電圧が印加される。この高電圧が印加される放電針２７４ａの放電作用（例えば、コロナ放電）によって、空気が電離してイオンが発生する。イオン発生器２７４は、上部ハウジング２７０の銃身に相当する部分２７０ａの先端部においてノズル１０の上方に配置されている。そして、イオン発生器２７４の放電針２７４ａは、ノズル１０の噴出口１２より前方に位置する。

このようなガンタイプの除電装置２００では、操作者がトリガーレバー２６４を下部ハウジング２６０（短銃の握りに相当）とともに握ると、トリガーレバー２６５がスイッチ２６３の操作ロッドを押し込む。これにより、閉状態にあった開閉バルブ２６２が開状態になる。開閉バルブ２６２が開状態になると、上流側配管２６１ａ、開閉バルブ２６２及び下流側配管２６１ｂで構成される流路２６１が開通し、配管接続器２６５を通して導入される気体供給装置（図示略）からの加圧気体（例えば、高圧エアー）が、前記装置内気体流路を通ってノズル１０の気体流路１１に導入される。具体的には、配管接続器２６５からの加圧気体は、流路２６１を通って発電機構２７１の駆動室２７１ａに導入され、更に、回転ファン２７１ｂを回転させつつ、駆動室２７１ａからノズル１０の気体流路１１に導入される。駆動室２７１ａを通してノズル１０の気体流路１１に導入された加圧気体は、その気体流路１１を流れて樋形状に整形された状態で噴出口１２から噴出される。そして、図１０に示すように、ノズル１０の噴出口１２から噴出する気体により樋形状の気流ＡＦが形成される。

一方、駆動室２７１ａに導入される前記加圧気体により回転ファン２７１ｂが高速に回転することにより、発電モータ２７１ｃからその発電作用により出力される電圧が、高電圧発生器２７３により昇圧されて、所定の高電圧となってイオン発生器２７４に供給される。そして、イオン発生器２７４において前記高電圧が印加される放電針２７４ａの放電作用によってイオンＩが発生し、そのイオンＩがノズル１０の噴出口１２前方の空間に向けて供給される。ノズル１０の噴出口１２前方の空間にイオン発生器２７４からのイオンＩが供給されると、そのイオンＩは、図１０に示すように、一気に放射状に飛散することなく、その樋形状の気流ＡＦにつられて飛ばされる。

更に、詳細に説明すると、前記樋形状の気流ＡＦの湾曲凹面に沿って巻き込むような気流成分により、イオン発生器２７４からのイオンＩは、その湾曲凹面の内側領域Ｏｂ（図５参照）に閉じ込められつつ、自重によりその気流ＡＦから離れずに気流ＡＦに乗って飛ばされる。このため、イオン発生器２７４（放電針２７４ａ）から発生するイオンＩは、一気に放射状に飛散することなく、その樋形状の気流ＡＦにつられて比較的長い距離の間飛ばされる。そして、そのイオンＩが帯電した状態の除電対象の物体に到達すると、その物体が除電される。

このような除電装置２００によれば、ノズル１０の上方からその噴出口１２前方の空間に向けて供給されるイオンＩは、一気に放射状に飛散することなく、樋形状の気流ＡＦにつられて比較的長い距離飛ばされるので、図１１に示すように、比較的遠く（距離Ｌ）のある限られた領域Ｅにより多くのイオンＩを到達させることができる。その結果、そうような遠くの、ある限られた領域Ｅを効率よく除電することができる。

特に、イオン発生器２７４の放電針２７４ａが、ノズル１０の噴出口１２の前方に位置しているので、イオン発生器２７４（放電針２７４ａ）から発生するイオンＩを、ノズル１０の噴出口１２から噴出する気体による樋形状の気流ＡＦに上方から確実に乗せることができる。このため、より多くのイオンＩを樋形状の気流ＡＦに乗せて比較的長い距離飛ばすことが可能になる。このような構造は、より遠くの、ある限られた領域Ｅを効率よく除電することに大きく寄与する。

なお、操作者が下部ハウジング２６０とトリガーレバー２６５の握りを緩めると、トリガーレバー２６５によるスイッチ２６３の操作ロッドの押し込みが解除される。すると、開閉バルブ２６２は、開状態から閉状態に切り換わり、発電機構２７１の駆動室２７１ａへの加圧気体の供給が遮断される。その結果、ノズル１０の噴出口１２からの気体の噴出が止まるとともに、回転ファン２７１ｂの回転が止まって発電機構２７１での発電が停止し、イオン発生器２７４からイオンＩが発生しなくなる。従って、トリガーレバー２６５を握ったりその握りを緩めたりすることにより、除電対象の物体の除電を行ったり、その除電を止めたりすることができる。例えば、作業者は、送られてくる物体に除電装置２００の銃身に相当する部分２７０ａの先端を向けてトリガーレバー２６５を握ることにより、その物体の除電ができ、その除電の終了後、トリガーレバー２６５の握りを緩めることにより、次の物体が送られてくるまでフリーな状態で待機することができる。

次に、微細物Ｐを前述したような樋形状の気流ＡＦに乗せて飛ばす飛ばし装置（図６及び図７参照）のいくつかの利用例について説明する。

第１に、図１２は、飛ばし装置としての塗装装置の利用例を示す。

図１２において、飛ばし装置としての塗装装置１１０は、前述したノズル１０を備えた気体噴出装置２０と、微細物Ｐとしての塗料（粉体塗料、液滴状の塗料、及び霧状の塗料のいずれでもよい）を供給する塗料供給機構３１とを有している。このような塗装装置１１０において、気体供給装置（図示略）からノズル１０に形成された気体流路１１に加圧気体（例えば、高圧エアー）が供給される。

搬送路３００上を塗装対象のワークＷが順次移動している。搬送路３００上の作業位置ＰにあるワークＷに対向するように塗装装置１１０が設置されている。塗装装置１１０（塗料供給機構３１の先端）と作業位置Ｐとの間は所定の距離Ｌに設定されている。

ワークＷが作業位置Ｐで停止すると、ノズル１０の噴出口１２から気体が噴出するとともに、塗料供給機構３１からノズル１０の噴出口１２前方の空間に液滴状（霧状、または粉体状）の塗料が供給される。このとき、ノズル１０の噴出口１２から噴出する気体によりワークＷに向けて樋形状の気流ＡＷが形成され、塗料供給機構３１から供給される塗料（液滴状、霧状または粉体状）が、前述した飛ばし装置の場合と同様に、飛散することなく、その樋形状の気流ＡＦにつられて、ワークＷに向けて飛ばされる。そして、その塗料によって搬送路３００の作業位置ＰにあるワークＷが塗装される。

このような塗装装置１１０によれば、当該塗装装置１１０から作業位置Ｐまでの距離Ｌを比較的大きく設定しても、飛散させることなく、限られた領域であるワークＷまで、より多くの量（より多くの液滴）の塗料を飛ばすことができる。その結果、作業位置ＰのワークＷを効率よく塗装することができる。また、塗装装置１１０と作業位置Ｐまでの距離Ｌを比較的大きく設定できるので、搬送路３００上の作業位置Ｐに対して、高い自由度をもって塗装装置１１０を配置することができる。

第２に、図１３は、飛ばし装置としての除電装置の利用例を示す。

図１３において、飛ばし装置としての除電装置１２０は、前述したノズル１０を備えた気体噴出装置２０と、微細物Ｐとしてのイオン（荷電粒子）を供給するイオン発生器３２とを有している。このような除電装置１２０において、気体供給装置（図示略）からノズル１０に形成された気体流路１１に加圧気体（例えば、高圧エアー）が供給される。

２つの機器１２２、１２４の間に形成された比較的狭い距離Ｌの隙間Ｇが形成されている。この隙間Ｇを挟んで、除電装置１２０と帯電された物体Ｅとが対向して配置されている。このような状況において、ノズル１０の噴出口１２から気体が隙間Ｇを通して物体Ｅに向けて噴出するとともに、イオン発生器３２にて発生するイオンがノズル１０の噴出口１２前方の空間に供給される。このとき、ノズル１０の噴出口１２から噴出する気体により隙間Ｇを通り物体Ｅに向かう樋形状の気流ＡＦが形成され、イオン発生器３２から供給されるイオンが、前述した飛ばし装置の場合と同様に、飛散することなく、その樋形状の気流ＡＦにつられて、物体Ｅに向けて飛ばされる。そして、そのイオンが帯電された物体Ｅに到達して、その物体Ｅが除電される。

このような除電装置１２０によれば、当該除電装置１２０から物体Ｅまでの距離Ｌが比較的大きくても、即ち、狭い隙間Ｇが比較的長くても、その隙間Ｇを形成する２つの機器１２２、１２４の表面に多くのイオンを付着させることなく、より多くの数のイオンを限られた領域である物体Ｅまで飛ばすことができる。その結果、そのような遠くの、物体Ｅを効率よく除電することができる。即ち、手の届かない隙間Ｇの先の物体Ｅであっても、効率的に除電することができる。

第３に、図１４は、飛ばし装置としての他の塗装装置の利用例を示す。

図１４において、飛ばし装置としての塗装装置１３０は、前述したノズル１０を備えた気体噴出装置２０と、微細物Ｐとしての塗料（液滴状の塗料または霧状の塗料）を供給する塗料供給機構３３とを有している。このような塗料供給装置１３０において、気体供給装置（図示略）からノズル１０に形成された気体流路１１に加圧気体（例えば、高圧エアー）が供給される。

乾燥室４００の天井に熱気ＨＡを吹き出すヒータ装置４１０が設けられている。ヒータ装置４１０から吹き出される熱気ＨＡの中に塗装対象のワークＷが配置される。乾燥室４００の側壁には、ノズル１０及び塗料供給機構３３が乾燥室４００内に配置されるように、塗装装置１３０が設置されている。ノズル１０及び塗料供給機構３３はワークＷに向けて配置されており、塗装装置１３０（塗料供給機構３３の先端）からワークＷまでは距離Ｌ１であり、塗装装置１３（塗料供給機構３３の先端）から熱気ＨＡの領域までは距離Ｌ２である。

このような乾燥室４００において、ノズル１０の噴出口１２から気体が噴出するとともに、塗料供給機構３３からノズル１０の噴出口１２前方の空間に液滴状（又は霧状）の塗料が供給される。このとき、ノズル１０の噴出口１２から噴出する気体によるワークＷに向けて樋形状の気流ＡＷが形成され、塗料供給機構３３から供給される塗料（液滴状または霧状）が、前述した飛ばし装置の場合と同様に、飛散することなく、その樋形状の気流ＡＦにつられて、ワークＷに向けて飛ばされる。そして、その塗料によって熱気ＨＡ中に配置されたワークＷが塗装される。そして、その熱気ＨＡにより、ワークＷに付着した塗料が乾燥して短時間にて定着し得る。

このような塗装装置１３０によれば、当該塗装装置１２０から塗装対象のワークＷまでの距離Ｌ１及び熱気ＨＡ領域までの距離Ｌ２のそれぞれを比較的大きく設定しても、飛散させることなく、限られた領域であるワークＷまで、より多くの量（より多くの液滴）の塗料を飛ばすことができる。その結果、塗料供給機構３３の先端部が乾燥して目詰まりすることが防止する等、熱気ＨＡによる悪影響を防止しつつ、熱気ＨＡ内のワークＷを効率よく塗装することができる。

第４に、図１５は、飛ばし装置としての除電・除塵装置の利用例を示す。

図１５において、飛ばし装置としての除電・除塵装置１４０は、前述したノズル１０を備えた気体噴出装置２０と、微細物Ｐとしてのイオン（荷電粒子）を供給するイオン発生器３４とを有している。このような除電・除塵装置１４０において、気体供給装置（図示略）からノズル１０に形成された気体流路１１に加圧気体（例えば、高圧エアー）が供給される。

加工室５００内の所定位置にワークＷが配置される。ワークＷは、切削機械５１０により切削加工される。加工室５００の側壁には、ノズル１０及びイオン発生器３４が加工室５００内に配置されるように、除電・除塵装置１４０が設置されている。ノズル１０及びイオン発生器３４はワークＷに向けて配置されており、除電・除塵装置１４０（イオン発生器３４の先端）からワークＷまでは距離Ｌである。

加工室５００内では、ワークＷが切削機械５１０により切削加工されて、ワークＷから削りくずが飛散している。このような状況において、ノズル１０の噴出口１２からワークＷに向けて気体が噴出するとともに、イオン発生器３４にて発生するイオンがノズル１０の噴出口１２前方の空間に供給される。このとき、ノズル１０の噴出口１２から噴出する気体によりワークＷに向かう樋形状の気流ＡＦが形成され、イオン発生器３２から供給されるイオンが、前述した飛ばし装置の場合と同様に、飛散することなく、その樋形状の気流ＡＦにつられて、ワークＷに向けて飛ばされる。そして、イオンがワークＷに到達して、そのワークＷが除電される。ワークＷが除電されることにより、切削加工によって発生する削りくずがワークＷに付着（静電吸着））しにくい状態になり、除電装置１２０におけるノズル１０からの樋形状の気流ＡＦによって、削りくずがワークＷから吹き飛ばされる（除電・除塵）。よって、削りくずの付着の無い切削加工完了のワークが得られる。

また、除電・除塵装置１４０からのイオンがワークＷと削りくずの双方に付着することにより、ワークＷと削りくずが同極性になり、削りくずがワークに付着しにくい状態になる。このような作用によっても、削りくずの付着の無い切削加工完了のワークＷが得られる。

このような除電装置１４０によれば、ワークＷの切削を行う切削加工室と、切削後のワークＷから削りくずを除去するための室とを、共通化することができるので、工場内の省スペース化を図ることができる。また、加工室５００において、除電・除塵装置１４０（イオン発生器３４の先端）からワークＷまでの距離Ｌを比較的大きくしても、より多くのイオンを限られた領域であるワークＷ（削りくず）まで飛ばすことができる。このため、切削加工中のワークＷから効率よく削りくずを除去することができる。また、その距離Ｌを比較的大きくすることができるので、ワークＷから発生する削りくずにより除電・除塵装置１４０のノズル１０やイオン発生器３４が傷つくなど、悪影響を受けることを防止することができる。

前述した種々の装置に適用されるノズル１０内に形成される気体流路１１の形状は、前述したものに限定されない。

例えば、図１６に示すノズル４０のように、気体の流れる方向Ｄにおいて、その横長形状の断面が徐々に小さくなるように連続して形成される気体流路４１であってもよい。この場合、気体流路４１では、各位置での横長形状の輪郭線を有する断面が、気体の流れる方向Ｄに、その横幅が徐々に小さくなって最小幅の湾曲凹状線分４２ａ、４２ｂで挟まれる噴出口４２まで連続する。このような気体流路４１は、それぞれ徐々に横幅が狭くなる上側湾曲凹面４１ａと下側湾曲凹面４１ｂとによって挟まれた樋形状の空間として形成されたものになる。

また、例えば、図１７に示すノズル５０のように、気体の流れる方向Ｄにおいて、その横長形状の断面が徐々に大きくなるように連続して形成される気体流路５１であってもよい。この場合、気体流路５１では、各位置での横長形状の輪郭線を有する断面が、気体の流れる方向Ｄに、その横幅が徐々に大きくなって最大幅の湾曲凹状線分５２ａ、５２ｂで挟まれる噴出口５２まで連続している。このような気体流路５１は、それぞれ徐々に横幅が広がる上側湾曲凹面５１ａと下側湾曲凹面５１ｂとによって挟まれた樋形状の空間として形成されたものになる。

ノズル１０の気体流路１１は、更に、他の形状であってもよい。

図１８Ａ及び図１８Ｂに示すような気体流路６１が形成されたノズル６０であってもよい。

図１８Ａにおいて、ノズル６０内に形成される気体流路６１において、気体の流れる方向Ｄの各位置におけるその方向Ｄに直交する断面６４の輪郭線は横長形状であって、その輪郭線の上下に対向する一対の線分６４ａ、６４ｂのうちの上側の線分６４ａが湾曲凹状線分であって、下側の線分６４ｂが直線状線分である。このような各位置での横長形状の輪郭線を有する断面６４が、気体の流れる方向Ｄに、同様の湾曲凹状線分６２ａ、直線線分６２ｂで挟まれる形状の噴出口６２（図１８Ｂも参照）まで連続することにより形成される気体流路６１は、上側湾曲凹面６１ａと下側平面６１ｂとによって挟まれた樋形状の空間として形成される。

このような形状の気体流路６１が形成されたノズル６１では、供給される加圧気体は、気体流路６１を通る際に上面が凹んだ樋形状に整流され、その上面が凹んだ樋形状に整流された状態の加圧気体が噴出口６２から噴出する。この噴出口６２から噴出される気体による気流ＡＦでは、前述した例（図５参照）と同様に、その気流の凹んだ上面（湾曲凹面）に沿って巻き込むような気流成分が発生し、その気流ＡＦは、その巻き込むような気流成分により樋形状が維持されつつ進んでいくものと考えられる（図５参照）。従って、このようなノズル６０によっても、一気に放射状に拡散することなく、より多くのイオン（荷電粒子）等の微小物をより遠くのある限られた領域まで飛ばすことができる気流ＡＦを形成することができる。

なお、前述したノズル６０における気体流路６１では、気体の流れる方向Ｄの各位置におけるその方向Ｄに直交する断面６４の輪郭線は横長形状であって、その輪郭線の上下に対向する一対の線分６４ａ、６４ｂのうちの上側の線分６４ａが湾曲凹状線分であったが、その上側の線分６４ａは、直線的なＶ字形状であってもよい。この場合、各位置での横長形状の輪郭線を有する断面６４が、気体の流れる方向Ｄに、同様のＶ字状線分６２ａ、直線線分６２ｂで挟まれる形状の噴出口６２まで連続することにより形成される気体流路６１は、上側Ｖ字状凹面６１ａと下側平面６１ｂとによって挟まれた樋形状の空間として形成されることになる。

また、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すような気体流路６１が形成されたノズル７０であってもよい。

図１９において、ノズル７０に形成される気体流路７１において、気体の流れる方向Ｄの各位置におけるその方向に直交する断面７４の輪郭線は横長の三日月形状であって、その輪郭線（三日月形状）の上下に対向する一対の線分７４ａ、７４ｂの双方が湾曲凹状線分である。このような各位置での三日月形状の輪郭線を有する断面７４が、気体の流れる方向Ｄに、同様の湾曲凹状線分７２ａ、７２ｂで挟まれる三日月形状の噴出口７２（図１９Ｂも参照）まで連続することにより形成される気体流路７１は、上側湾曲凹面７１ａと下側湾曲凹面７１ｂとによって挟まれた樋形状の空間として形成される。

このような形状の気体流路７１が形成されたノズル７０では、供給される加圧気体は、気体流路７１を通る際に断面が三日月形の樋形状に整流され、そのように整流された状態の加圧気体が噴出口７２から噴出する。この噴出口７２から噴出される気体による気流ＡＦでは、前述した例（図５参照）と同様に、その気流の湾曲凹面に沿って巻き込むような気流成分が発生し、その気流ＡＦは、その巻き込むような気流成分により樋形状が維持されつつ進んでいくものと考えられる（図５参照）。従って、このようなノズル７１によっても、一気に放射状に飛散することなく、より多くのイオン（荷電粒子）等の微小物をより遠くのある限られた領域まで飛ばすことができる気流ＡＦを形成することができる。

なお、前述したノズル７０においける気体流路７１では、、気体の流れる方向Ｄの各位置におけるその方向に直交する断面７４の輪郭線は横長の三日月形状であって、その輪郭線（三日月形状）の上下に対向する一対の線分７４ａ、７４ｂの双方が湾曲凹状線分であったが、それら一対の線分７４ａ、７４ｂは、直線的なＶ字形状であってもよい。この場合、各位置での三日月形状の輪郭線を有する断面７４が、気体の流れる方向Ｄに、同様のＶ字状線分７２ａ、７２ｂで挟まれる三日月形状の噴出口７２（図１９Ｂも参照）まで連続することにより形成される気体流路７１は、上側Ｖ字状凹面７１ａと下側Ｖ字状凹面７１ｂとによって挟まれた樋形状の空間として形成される。

以上、本発明の実施形態及びその変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

１０ ノズル
１１ 気体流路
１２ 噴出口
１４ 断面
１５ ブロック体
１６ 接続器
１７ 気体供給管
２０ 気体噴出装置
２５ 気体供給装置
３０ 微細物供給機構
３１、３３ 塗料供給装置
３２、３４ イオン発生器
１００ 飛ばし装置
１１０ 塗装装置
１２０、２００ 除電装置
１３０ 塗装装置
１４０ 除電・除塵装置
２５０ 筐体（ハウジング）
２６０ 下部筐体
２６１ 流路
２６１ａ 上流側配管
２６１ｂ 下流側配管
２６２ 開閉バルブ
２６３ スイッチ
２６４ トリガーレバー
２６５ 配管接続器
２７０ 上部筐体
２７１ 発電機構（発電部）
２７１ａ 駆動室
２７１ｂ 回転ファン
２７１ｃ 発電モータ（発電機）
２７３ 高電圧発生器
２７３ａ 昇圧トランス
２７３ｂ 回路基板
２７４ イオン発生器
２７４ａ 放電針
３００ 搬送路
４００ 乾燥室
４１０ ヒータ装置
５００ 加工室
５１０ 切削機械

Claims (12)

1. 気体流路が形成され、該気体流路を流れる気体を噴出させるノズルであって、
   前記気体流路は、気体の流れる方向に樋状に延びる樋形状を有し、
   前記気体流路の先端がそのまま開口して前記気体を噴出する噴出口が形成された、ノズル。
2. 前記樋形状の気体流路の気体の流れる方向の各位置における前記気体の流れる方向に直交する断面の輪郭線は横長形状であって、該輪郭線の上下に対向する一対の線分のうち少なくとも上側の線分が湾曲凹状線分である、請求項１記載のノズル。
3. 前記輪郭線の上下に対向する一対の線分の双方が湾曲凹状線分である、請求項２記載のノズル。
4. 気体によって微細物を飛ばす飛ばし装置であって、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のノズルと、
   前記ノズルの上方から前記噴出口の前方の空間に向けて微細物を供給する微細物供給機構と、を有する飛ばし装置。
5. 前記微細物供給機構は、荷電粒子を発生して、その荷電粒子を前記微細物として前記ノズルの前記噴出口の前方の空間に向けて供給する荷電粒子発生器を含む、請求項４記載の飛ばし装置。
6. 前記微細物供給装置は、微細固体を前記微細物として前記ノズルの噴出口の前方の空間に向けて供給する微細固体供給機構を含む、請求項４記載の飛ばし装置。
7. 前記微細供給装置は、微細液滴を前記微細物として前記ノズルの前記噴出口の前方の空間に供給する、微細液滴供給機構を含む、請求項４記載の飛ばし装置。
   
8. 物体の表面にイオンを吹き付けて該物体表面を除電する除電装置であって、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のノズルと、
   イオンを発生して、前記ノズルの上方から前記ノズルの噴出口の前方の空間に前記イオンを供給するイオン発生器と、を備えた、除電装置。
9. 前記イオン発生器は、前記ノズルにおける前記噴出口より前方に配置され、イオンを発生させる放電針を有する、請求項８記載の除電装置。
10. 導入口から導入される高圧気体を前記ノズルの気体流路まで導く装置内気体流路と、
    前記装置内流路を流れる気体によって発電する発電部と、
    前記発電部にて発生する電気を用いて高電圧を発生し、該高電圧をイオン発生のために前記イオン発生器に供給する高電圧発生器と、を有する請求項８または９記載の除電装置。
11. 前記装置内気体流路、前記発電部、前記高電圧発生器、イオン発生器及び前記ノズルを収容する筐体を備え、
    前記筐体は、短銃の握り部分に対応する下部筐体と、銃身に相当する部分を含んで前記下部筐体と所定の角度をもって結合する上部筐体とを有し、全体として短銃型の形状に形成されており、
    前記ノズル、前記イオン発生器、前記高電圧発生器及び発電部は上部筐体に収容されており、
    前記装置内気体流路は、前記下部筐体に設けられた前記導入口から下部筐体内を通り、更に、前記上部筐体内の前記発電部を通って前記ノズルの前記気体流路に至るように形成され、
    前記ノズルは前記上部筐体の銃身に相当する部分に配置されるとともに、前記イオン発生器は、前記上部筐体の銃身に相当する部分において前記ノズルの上方に配置される、請求項１０記載の除電装置。
12. 前記発電部は、駆動室と、該駆動室内に回転自在に収容された回転ファンと、前記回転ファンの回転を電気エネルギーに変換する発電機とを有し、
    前記装置内気体流路は、前記駆動室を通って前記ノズルの前記気体流路に至るように形成された、請求項１１記載の除電装置。

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