JPH05228404A - 高圧ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体の供給側よりも高速かつ高圧で騒音少な
いエアカーテン流として噴出し得る高圧ノズルを提供す
る。 【構成】 加圧流体を吐出するスリット状の噴出口４を
形成した外管３内に加圧流体の供給を受ける内管２が収
容され、この内管２と外管３との間隙が横断面において
広い領域５，７，９および狭い領域６，８を有し、前記
内管２には広い領域５に臨む開口部２Ｃを形成して、こ
の開口部２Ｃから前記外管３の排出口４までの間に狭い
領域が少くとも１箇所設けられてなることを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加圧流体を噴出する高
圧ノズルに係り、特に、高圧空気をスリット状の噴出口
から幕状に噴出させる高圧ノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】乾燥装置、例えば外食産業で利用される
食器類を乾燥させる食器乾燥装置では、温風を食器類に
吹きつけて乾燥させるのにノズルが用いられている。

【０００３】このノズルは、低圧のもので複数のシロッ
コファン等によって供給される多量の温風を乾燥室内に
噴出させ、これによる雰囲気にて食器類を強制乾燥させ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、外食産業で使
用される食器類を多量に取り扱うための食器かごや大型
容器等のように、補強や水切りのために格子状等の凹凸
を一体形成したものであると、凹部の隅角部や食器類の
重なり部等に溜め込まれた液滴または溜まり液状態のす
すぎ液を充分に乾燥しきるのが困難で、完全な強制乾燥
には時間が掛かっている。このような食器は、食品衛生
上、定期的に洗浄することが義務付けられているが、洗
浄後にすすぎ液が付着したまま放置されていると、これ
がかえって雑菌繁殖の原因となるので、長い時間を費や
しながらの完全な強制乾燥が要求されている。

【０００５】そこで、高圧ノズルを用いて温風を高速流
にて吹きつけて強制乾燥を行い、前記のような隅角部の
液滴や溜まり液を吹き飛ばして効率よく強制乾燥するこ
とを試みた。

【０００６】しかし高圧ノズルにて、前記のような被乾
燥物を強制乾燥させると、高圧ノズルから噴き出される
高速空気流の噴き出し域が狭いために、被乾燥物の全域
に高速空気流を吹きつけることが困難で、短時間での完
全な強制乾燥にはやはり時間が掛かる。

【０００７】また従来の前記複数のシロッコファンを用
いてノズルから多量の空気流を噴き出す場合や、前記従
来の高圧ノズルを用いると、騒音が９０ホーン程度にも
達して騒音郊外の原因ともなり問題である。

【０００８】以上の点に鑑み、被乾燥物が通過する通路
を横断するような膜流エア、いわゆるエアカーテン流を
形成し、これを被乾燥物が通過することにより被乾燥物
の全域に温風を吹きつけて強制乾燥を行うことも試み
た。

【０００９】このようなエアカーテン流を形成するノズ
ルは従来、例えばクリーン室や恒温室等の一定の雰囲気
条件を維持するような領域の、人や物が出入りする出入
り口にエアカーテン流を形成するのに用いられ、前記領
域とこの領域外との空気の流通を遮断するといったこと
が行われている。

【００１０】しかし前記のような空気の流通の遮断は、
これを充分に行うことをさほど要求されず、比較的低圧
のものしか提供されていないし、使用されていない。

【００１１】このため被乾燥物全域への空気流の吹きつ
けが可能であっても、被乾燥物の凹部の隅角部や重なり
部に付着し、あるいは溜まっている液滴や溜まり液を吹
き飛ばすのは困難であるし、エアカーテン流の速度分布
が一定せず場所によっては乾燥能力が大きく不足し、短
時間での完全な強制乾燥には不十分なものである。

【００１２】そして圧縮空気源を高圧化したりするだけ
では効率が悪く、圧縮空気源の容量が勢い増大するし、
騒音も著しくなるので、実用には向かない。またノズル
の構造を複雑にして高圧化を図るのでは効果につき過ぎ
問題である。

【００１３】本発明は、前記強制乾燥に充分な高速エア
カーテン流を効率よく、騒音少なく発生することができ
るように簡易に改良され、安価で前記のような問題を解
消することができる高圧ノズルを提供することを課題と
するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を達成するため、加圧流体を吐出するスリット状の
噴出口を形成した外管内に加圧流体の供給を受ける内管
が収容されて円周方向一部で開口し、この内管と外管と
の間隙が横断面において前記内管の開口の位置から前記
噴出口に至るまでに広い領域および狭い領域を交互に設
けたことを特徴としている。

【００１５】

【作用】本発明の高圧ノズルは、内管に流体が供給され
ると、内管の開口部から内管と外管との間の間隙に流出
し、この間隙の横断面における広い領域と、狭い領域と
を交互に通過し、スリット状の噴出口に至って噴き出
す。この際、流体は内管の狭い開口部から流出して広い
領域に入るときに、流速を低下しながら静圧の増大のも
とに均圧化され、密度分布が均等化する。またこの流体
は間隙の広い領域から狭い領域を通過するとき、均圧、
均等密度な状態から絞られ、整流されながら均一な速度
分布の高速流とされる。

【００１６】そしてこれが交互に行われた後、スリット
状の噴出口で最後に絞られて、効率よく圧力低下なしに
幅方向に均圧で速度分布にムラのない高速幕状流となっ
て吐出される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１８】図１は高圧ノズルの横断面図、図２は高圧
ノズルの縦断面図である。

【００１９】この高圧ノズル１は、内管２と外管３とか
らなるもので、流体として高温高圧のエアを発生する高
圧エア発生装置４０からの供給エアを受けて洗浄後の食
器類やかご等を乾燥処理する乾燥装置５０に装備される
構成となっている。

【００２０】前記内管２は横断面が円形で、図２に示す
如く一端部２ａに雌ネジが螺切され、他端部２ｂは閉塞
されている。この内管２の中央部の上面には、長さ方向
に複数箇所の開口部２ｃが形成されている。この開口部
２ｃは断面がテーパ状で、内管２に圧送されてきた高圧
エアを外管３内に拡散させるようになっている。

【００２１】前記外管３は横断面が略方形で、下部には
長さ方向に沿ってスリット状の噴出口４を形成してお
り、高圧かつ高速のエアを幕状のカーテン流として噴出
させる。この外管３は、両端部３ａ，３ｂを内管２の外
側面に固着してこの内管２を収容しており、内管２との
間に間隙５〜９を生じさせている。

【００２２】この間隙５〜９は、円形の内管２と方形の
外管３とにより、横断面において広い領域５，７，９お
よび狭い領域６，８を有している。第１の広い領域５に
は内管２の開口部２ｃが臨み、第３の広い領域９に噴出
口４が臨むようになっている。そして、第１の広い領域
５から第３の広い領域９までの間には、左右に分岐する
ことによって第１の狭い領域６、第２の広い領域７およ
び第２の狭い領域８が形成されている。

【００２３】図３は高圧エア発生装置４０の概略構成図
である。

【００２４】この高圧エア発生装置４０は、ターボコン
プレッサ１１が主体となっており、レシーバタンク４３
を備えている。ターボコンプレッサ１１は、タービン車
１２を収容したタービン１３と、前記タービン車１２と
軸１４によって直結されたブロワ車１５を収容したブロ
ワ１６との組合せになっている。

【００２５】前記軸１４は、油圧軸受１７によってター
ビン１３とブロワ１６との間の部分が軸受されている。
油圧軸受１７はオイルポンプ１８によってオイルタンク
１９内のオイルを圧送し、軸１４を供給オイルによりフ
ローティングさせ、超高速にて回転可能としている。

【００２６】オイル供給管２１の途中には、オイルフィ
ルタ２２、オイル供給管２１の途中からオイルタンク１
９への分岐管路２３の途中にオイル流量調節弁２４と圧
力計２４ａが設けられている。

【００２７】ターボコンプレッサ１１のタービン１３
は、その給気側に圧縮空気源としてのターボファン３１
が接続されている。このターボファン３１は、モータ３
２によって駆動され、フィルタ３３を通じて吸引した新
鮮空気を所定圧、所定流量にてタービン１３に供給す
る。これにより、このタービン１３のタービン車１２
は、所定の超高速で回転駆動される。そして、このター
ビン車１２の回転は、軸１４を介してブロワ１６のブロ
ワ車１５とともに同体的に回転する。

【００２８】タービン１３およびブロワ１６は、軸１４
に組み付け、モータ等の駆動源にて駆動することができ
る。このタービン１３の排気口３４は、ブロワ１６の給
気口３５と管路３６によって接続されている。ブロワ１
６の給気口３５との接続部には、フィルタケース３７が
設けられている。このフィルタケース３７内には、給気
口３５の上流側と下流側とを仕切るフィルタ３８が設け
られている。３７ａはフィルタケース３７の過剰空気排
出口である。

【００２９】ブロワ１６は前記減圧した吸引空気を自身
が可能な上限圧まで断熱圧縮して排出することができ、
吸引空気が前記のように減圧されていることによって前
記断熱圧縮時の昇圧を大きくとることができる。従っ
て、吸引空気は、タービン１３からの排出空気よりも大
幅に昇温した高圧空気となって排出される。

【００３０】前記レシーバタンク４３は、ブロワ１６の
排出口４１に接続された給気管４２の途中に設けられて
いる。このレシーバタンク４３は、底部内に遠心分離式
のオイルミストセパレータ４４を設けている。給気管４
２の上流側４２ａは、このオイルミストセパレータ４４
にブロワ１６からの無菌空気を吹き込むように、レシー
バタンク４３の底部に接続されている。

【００３１】給気管４２の下流側４２ｂは、レシーバタ
ンク４３のフィルタ４５を通過し終えた無菌空気が流出
するように、レシーバタンク４３の上部に接続され、レ
シーバタンク４３内の空気取出口４２ｃがフィルタ４６
側に開口している。

【００３２】給気管４２の下流側４２ｂの端部は、前記
高圧ノズル１を備えた乾燥装置５０に接続されており、
高圧エアを乾燥室内に噴出させて、洗浄後の食器類を強
制乾燥できるようになっている。

【００３３】４６は装置全体の動作制御部であるインバ
ータであり、装置の運転初期と終了時期とにスローアッ
プ運転およびスローダウン運転を行って急激な圧力変化
等による危険や装置の損傷を回避する制御を行う。ま
た、被乾燥物を乾燥装置５０に搬送して洗浄し、乾燥さ
せる一連の作業を自動制御するようになっている。

【００３４】図４および図５は乾燥装置の概要構成図で
ある。

【００３５】この乾燥装置５０は、装置本体Ｂにバーコ
ンベア５１、ドレンパン５５および高圧ノズル１０１〜
１０３を配設し、容器洗浄装置ＡからローラコンベアＣ
によって送り込まれる洗浄後の各種容器、例えば、食器
用の容器や買物かごあるいは蓋等の被乾燥物Ｄを受入
れ、これをバーコンベア５１によって受載し、搬送しな
がら乾燥させるようになっている。

【００３６】バーコンベア５１は、装置本体Ｂのフレー
ムＦ内のほぼ中間高さ位置に取り付けられ、両側のチェ
ン５２間に多数のバー５３を架設し、これに被乾燥物Ｄ
を受載する。また、このバーコンベア５１は、インバー
タ制御を受けるギヤードモータ５４に連結され、被乾燥
物Ｄの大きさ、形状および濡れ具合に応じた所望の速度
で駆動される。そして、このバーコンベア５１の下に
は、被乾燥物Ｄから落下しあるいは吹き飛ばされる液
や、各部に結露して伝い落ちもしくは自然落下する液滴
を受けるドレンパン５５が設けられている。ドレンパン
５５の最下部には、ドレンを排出するドレン管５６が設
けられ、開閉弁によって適時に開閉されるようになって
いる。

【００３７】上側高圧ノズル１０１，１０２および下側
高圧ノズル１０３は、バーコンベア５１の搬送経路部の
上側搬送方向の２箇所と、バーコンベア５１の下側の前
記２箇所の中心となる１箇所とに、これを横断する向き
で設けられている。

【００３８】上側高圧ノズル１０１，１０２は、バーコ
ンベア５１の表面の側にスリット状の噴出口４を向けて
いる。また、下側高圧ノズル１０３は、バーコンベア５
１の表面の側に噴出口４を向けてそれぞれ設けられ、図
４および図５に示す矢印の方向に高速エアカーテン流Ｇ
を吹き付けるようにしてある。なお、５７はバーコンベ
ア５１の搬送面の両側に設けられた被乾燥物Ｄおよび気
流をバーコンベア５１の領域内に案内するサイドガイド
である。

【００３９】装置本体ＢのフレームＦ上には、前記高温
エア発生器４０からの高温、高圧のエアを各高圧ノズル
１０１〜１０３に給気マニホーホルド５８を通じて分配
するヘッダ６０が設けられている。

【００４０】次に、動作について説明する。

【００４１】まず、高圧エア発生装置４０のターボコン
プレッサ１１を運転し、高温、高圧のエアを発生させ
る。この高圧エアは、レシーバタンク４３から給気管４
２の下流側４２ｂより上側高圧ノズルおよび下側高圧ノ
ズル１０１〜１０３に圧送される。これら高圧ノズル１
０１〜１０３の内管２に高圧エアが供給されると、内管
２の狭い開口部２ｃから第１の広い領域５に流出する。

【００４２】このとき、高圧エアは流速が低下しながら
漸次拡散することによって静圧の増大のもとに均圧化さ
れ均等な密度分布とされる。そして、この高圧エアが第
１の広い領域５から第１の狭い領域６を通過するとき、
均圧、均等密度の状態から絞られて流速を増しながら整
流され均一な高速流とされる。

【００４３】つぎに、第２の広い領域７を通過すると
き、均一な高速流である流体が再び流速が低下しながら
再度の静圧の増大のもとに均圧化され、均等な高密度分
布状態とされる。続いて、第２の狭い領域８を通過する
とき、前記さらに均圧化され、均等密度とされた状態か
ら再び絞られて、より一層均圧で速度分布にムラのない
高速流とされる。

【００４４】この後、第３の広い領域９に達すると、今
一度流速が低下しながら静圧の増大のもとに圧力および
密度の均等化が図られ、次いでスリット状の各噴出口４
から噴出するときに、充分な圧力の均圧および均等密度
の状態から最終的に絞られ、速度分布にムラのない充分
に高速で遠方まで流速が衰えないエアカーテン流を効率
よく吐出することができ、騒音も従来に比し半減させる
ことはできる。この高速エアカーテン流は、各ノズルの
噴出口４から騒音なくバーコンベア５１側に噴出され
る。

【００４５】このバーコンベア５１によって搬送されて
くる被乾燥物Ｄは、図４に示す如く搬送方向の上流側に
ある上側高圧ノズル１０１からの高速エアカーテン流
Ｇ、下側高圧ノズル１０２からの高速エアカーテン流
Ｇ、搬送方向の下流側にある上側高圧ノズル１０３から
の高速エアカーテン流Ｇに順次浴される。

【００４６】ここで、各高速エアカーテン流Ｇは、バー
コンベア５１を横断する向きとなっており、被乾燥物Ｄ
の表面を充分横断する状態で被乾燥物Ｄが通過してその
搬送方向の全長に及び、被乾燥物Ｄの全面にくまなく吹
き付けられる。このため、少ないノズル数による騒音の
少ないエアの吹き付けにて、被乾燥物Ｄの上面には２
回、下面には１回の高速エアカーテン流Ｇによる細部に
まで到る数滴に吹き飛ばしを伴う乾燥をそれぞれ全面に
施すことができる。

【００４７】また、２つの上側高圧ノズル１０１，１０
２の間隔が被乾燥物Ｄの搬送方向の最小寸法以下とされ
ており、２つの上側高圧ノズル１０１，１０２の間に位
置する下側高圧ノズル１０３からの高温のエアカーテン
流Ｇを吹き付けられている間、被乾燥物Ｄは前記２つの
上側高圧ノズル１０１，１０２の少なくとも一方からの
高速エアカーテン流Ｇを吹き付けられることになる。こ
のため、被乾燥物Ｄが下側高圧ノズル１０３からの高速
エアカーテン流Ｇの吹き付けによってバーコンベア５１
上より吹き飛ばされるようなことを回避することができ
る。

【００４８】以上のように、この高圧ノズルを備える
と、騒音を６５ホーン程度に減衰させることが可能とな
り、騒音公害等の問題を回避することができた。また、
食器類等の被乾燥物Ｄに洗浄後のすすぎ液が付着するこ
となく充分乾燥され、雑菌の繁殖も防止された。

【００４９】図６は高圧ノズルの他の実施例を示す縦断
面図である。

【００５０】この高圧ノズル１０は、図１および図２に
示す実施例と基本的構成が同一であり、横断面が略方形
の外管３に内管２の開口部２ｃ側に向けた突出部３ｃを
形成している。これにより、この高圧ノズル１０は、内
管２に供給される高圧エアが開口部２ｃから第１の広い
領域５に流出するとき、突出部３ｃによって渦流の発生
なく第１の狭い領域６側に導かれる。このため、高圧エ
アの整流作用が高められ、噴出口４からより騒音少なく
吐噴出される。

【００５１】なお、上記実施例の高圧ノズルは、流体と
して高圧エアを噴出させる場合について説明したが、高
圧液体を噴出させるノズルとして用いることができるこ
とは勿論である。

【００５２】なお、前記実施例では高圧空気源としてタ
ーボブロワを用いたが、これに限定されるものではな
く、リングブロワやシロッコファン等、知られる種々の
ものを適宜選択して使用することができる。

【００５３】また内管と外管との間の間隙の横断面にお
ける広い領域と狭い領域とは、内管の開口部から外管の
噴出口までの間に少なくとも交互に位置するように設け
られればよく、その繰り返し回数は必要に応じて設定さ
れる。

【００５４】また前記実施例では内管と外管との間の間
隙に内管の開口部から噴き出される空気流が、２方向に
分流して噴出口にて合流し噴き出されるようになってい
て、この合流によってさらに効率よく圧力保証を行うは
できるが、これに限られるものではなく１方向に案内す
るようにしてもよい。この場合空気流の合流による圧力
保証はないが、１方向通路の長さと前記広い領域と狭い
領域との通過回数を増大しやすく、これによる圧力保証
と均圧化および均等密度化をより有利に達成することが
できる。

【００５５】さらに前記内管と外管との間の間隙の広い
領域と狭い領域との断面形状は、内管と外管との横断面
形状によってどのようにも設計することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高圧ノズ
ルは、内管に流体が供給されると、内管の開口部から内
管と外管との間の間隙に流出し、この間隙の横断面にお
ける広い領域と、狭い領域とを交互に通過し、スリット
状の噴出口に至って噴き出すが、流体は内管の狭い開口
部から流出して広い領域に入るときに、流速を低下しな
がら静圧の増大のもとに均圧化され、密度分布が均等化
し、また間隙の広い領域から狭い領域を通過するとき、
均圧、均等密度な状態から絞られ、整流されながら均一
な速度分布の高速流とされ、これが交互に行われた後、
スリット状の噴出口で最後に絞られて、効率よく圧力低
下なしに幅方向に均圧で速度分布にムラのない高速幕状
流となって吐出されるので、速度分布にバラツキがなく
充分に高速で遠くまで減速しにくく種々の用途に有効な
膜状流を効率よく吐出することができ騒音も大幅に低減
することができる。しかも、適宜な横断面形状をした内
管と外管との組み合わせによって簡易に制作でき安価に
供し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る高圧ノズルの横断面図で
ある。

【図２】高圧ノズルの縦断面図である。

【図３】高圧エア発生装置の概略構成図である。

【図４】乾燥装置の概略構成図である。

【図５】高圧ノズルの他の実施例を示す横断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 内管 ２ｃ 開口部 ３ 外管 ４ 噴出口 ５，７，９ 広い領域 ６，８ 狭い領域

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る高圧ノズルの横断面図で
ある。

【図２】高圧ノズルの縦断面図である。

【図３】高圧エア発生装置の概略構成図である。

【図４】乾燥装置の概略構成図である。

【図５】高圧ノズルの他の実施例を示す横断面図であ
る。

【図６】 高圧ノズルの他の実施例を示す横断面図であ
る。

【符号の説明】 ２ 内管 ２ｃ 開口部 ３ 外管 ４ 噴出口 ５，７，９ 広い領域 ６，８ 狭い領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧流体を吐出するスリット状の噴出口
   を形成した外管内に加圧流体の供給を受ける内管が収容
   されて円周方向一部で開口し、この内管と外管との間隙
   が横断面において前記内管の開口の位置から前記噴出口
   に至るまでに広い領域および狭い領域を交互に設けたこ
   とを特徴とする高圧ノズル。