JPH067744A - 空気振動発生方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気を発生する空気源と、その発生した空気
を所望振動の波形が得られるように振動する弁との、簡
単な組み合せにより、所望の空気振動が確実かつ容易に
得られる。 【構成】 空気源により吸気および／または排気される
空気に対して、弁を操作することにより空気振動を発生
させるようにした空気振動発生方法を採用する。その方
法を実施するために、吸気口３および／または排気口４
を有する空気源２と、この空気源２の吸気および／また
は排気に対して空気振動を発生させる弁５とを備えてい
ることを特徴とする空気振動発生装置を採用している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気を振動させて例
えば非可聴音波を含む３００ＨＺ以下の低周波音波（こ
れに限定されない）によって、粉粒体材料その他の材料
を乾燥したり除塵したりするなど、多くの分野で利用さ
れる空気振動発生方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気振動発生装置として
は、（１）スピーカー方式と、（２）ダイヤフラム方式
が知られている。 （１） スピーカー方式は、コーンを電気的に振動させ
空気振動を発生させるもので、広く音響分野でスピーカ
ーとして知られているものである。 （２） ダイヤフラム方式は、シリンダー内にダイヤフ
ラムを内装し、該ダイヤフラムの外周上面をばねで横吊
りするとともに、シリンダー下部には電磁石を設置し、
この電磁石の作用でダイヤフラムを引張る一方、前記ば
ねの張力でダイヤフラムを原位置に復帰させるように構
成したものが、例えば焼肉器として知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来例
（１）のスピーカー方式の空気振動発生装置は、空気振
動を利用して音響効果を高めるための装置であって、粉
粒体材料等の処理工程等において乾燥や除塵等を行うの
に応用するには、振動圧や波長等が充分でなく、不向き
であった。

【０００４】従来例（２）のダイヤフラム方式の空気振
動発生装置では、ダイヤフラムのほかに、ばね及び電磁
石を必要とするため、構成部品が多いばかりか、ばねと
電磁石の作用で機械的に空気を振動させるため充分な振
動圧を得られなかったし、さらには前記ばねや電磁石等
の保守管理が面倒であるなどの問題点があった。従っ
て、このものも、前述したように粉粒体材料等の乾燥や
除塵等を行うのに応用するには、振動圧や波長等が充分
でなく、不向きであった。

【０００５】この発明は、上記問題点をことごとく解消
するために案出されたものであって、空気源により吸気
及び／又は排気される空気に対して、その空気流を切り
替えないしオン・オフするなどして空気源よりの空気を
振動させる方法と、その方法を実施するための装置を提
供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明に係わる方法は、請求項１記載の如く、空
気源により吸気および／または排気される空気に対し
て、弁を操作することにより空気振動を発生させるよう
にしたことを特徴とする。この方法をより具体的にする
ものとして、請求項２記載の如く、空気源の吸気口およ
び／または排気口に、４つ以上のポートを持つ弁の１つ
以上のポートをそれぞれ接続して、連続的または間欠的
に他の２つのポートに吸気および／または排気エアを交
互に切替えることにより空気振動を発生させる方法を採
用している。

【０００７】上記方法を実施する装置として、この発明
は、請求項３記載の如く、吸気口および／または排気口
を有する空気源と、前記空気源の吸気および／または排
気に対して空気振動を発生させる弁とを備えていること
を特徴とする。ここで、弁としては、流量を制御する開
閉弁や、ロータリーバルブのように流路を切り替える切
替弁などが好適である。

【０００８】切替弁を採用する場合には、請求項６記載
の如く、４つ以上のポートを有する切替弁と、切替弁を
駆動する駆動源と、前記空気源と切替弁と駆動源とをそ
れぞれ結ぶ配管とを備えるとよい。

【０００９】切替弁としては、請求項７記載の如く、４
つ以上のポートを有するケーシングと、ケーシング内に
駆動源により回転自在に内装され、かつ２つ以上の弁室
に区画形成する弁体とからなるものを採用すると良い。
すなわち、切替弁としては、軸まわりに回転羽根を有す
る弁体をケーシング内に設けたロータリー弁が好適であ
るが、ボールバルブその他の構造のものでもよい。その
形状を問わない。

【００１０】空気源は吸気口および／または排気口をも
つものであればよく、例えば、リングブロワ、ルーツブ
ロワ、ターボブロワ、ポンプ（真空式も含む）などを用
いる。配管は、金属その他任意の素材で形成でき、可撓
性に富むチューブやホースであってもよい。

【００１１】弁体で区画形成される２つ以上の弁室は、
それぞれの総合流路容積が同一または異なるように形成
して、空気振動の波形を変更できるように形成してある
（請求項８）。

【００１２】本発明は、主として、非可聴音波も含む低
周波ないし中周波帯域の音波を空気振動として、パルス
波または正弦波等の波形を変更できるようにしてなるも
のである。その空気振動の波形を変更する方式として
は、切替弁の弁体の回転数を変更する（請求項９）と
か、弁室内での弁体の取付角度を変更する（請求項１
０）とか、弁体の回転角度を変更する（請求項１３）と
か、切替弁の少なくとも１つ以上のポートの開口断面積
またはケーシングの断面形状を変更する（請求項１１）
とか、切替弁のポートの取付角度を変更する（請求項１
２）とか、切替弁の２つのポートは同一の負荷部にそれ
ぞれ接続するか、異なった２つの負荷部に各別に接続す
る（請求項１５）とか、その他種々の方式を採用するこ
とができる。

【００１３】なお、請求項１４記載のように、切替弁の
弁体を所定位置に停止させることにより、各ポートに吸
気または排気エアを連続的に供給して、一直線状の波形
を得ることもできる。請求項１６記載のように、第１切
替弁の各ポートのうち排気ポート（吸気ポート）に、第
２切替弁の吸気ポート（排気ポート）を接続するととも
に、第２切替弁の排気ポート（吸気ポート）に第１切替
弁の吸気ポート（排気ポート）を接続して、例えば合成
波としての波形を得ることもできる。

【００１４】請求項１７記載のように、空気源は、２つ
以上の空気源を直列または並列に接続することにより、
吸気圧力及び排気圧力を変え、空気振動の波形を変更す
ることもできる。空気源は異なる能力のものと取り替え
できるように構成することができる（請求項１８）。切
替弁としては、支持体の端部に各ポートをシール可能と
した羽根の少なくとも一方を設けた方がよい（請求項１
９、２０参照）。

【００１５】本発明の空気振動発生方法とその装置に用
いる気体としては、主に空気を対象にしているが、この
空気に限らず不活性窒素ガス等その他の気体を含むもの
である。

【００１６】

【第１実施例】以下に第１実施例である図１ないし図７
に基づいて、本発明の空気振動発生装置と空気振動発生
方法を詳述する。図１〜図４は本発明に係わる空気振動
発生装置を示し、弁５であるロータリー式の切替弁５５
が０°から２７０°回転した場合の振動される空気（エ
ア）の流れを示している。図５は切替弁５５を図１から
図２、図３、図４を経て図１の元の位置に１回転した場
合の振動される空気（エア）の流れの変化を示してい
る。図６は切替弁５５の一部水平断面図、図７は図６の
ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う一部縦断面図を示している。

【００１７】図１〜図４において、空気振動発生装置１
は、吸気口３および／または排気口４を有するブロワ等
の空気源２と、前記空気源２の吸気口３からの吸気およ
び／または排気口４からの排気に対して低周波音波等の
空気振動を発生させる弁５とを備えている。

【００１８】この空気振動発生装置１を図１〜４、図６
及び図７に基づいて更に詳しく説明すると、弁５である
４つ以上のポート６、７、８、９・・・を有するロータ
リー式の切替弁５５と、切替弁５５を駆動する駆動源１
０と、前記空気源２と切替弁５５と駆動源１０とをそれ
ぞれ結ぶ配管１１、１２、１３とからなっている。前記
ポート７とポート９とを結ぶ配管１２の中途には、乾燥
機（図示せず）などの負荷部１５が接続されており、空
気源２より供給された空気（エア）を、切替弁５５に内
装した弁体１６の切替操作によって、該空気に振動を与
え、その振動による音波作用により負荷部１５の粉粒体
材料等を乾燥したりその他の所定の処理を行う。

【００１９】従って、本発明の方法は、空気源２により
吸気および／または排気される空気に対して、弁５を操
作することにより空気振動を発生させるようにしたこと
を特徴とする。更に限定した方法としては、空気源２の
吸気口３および／または排気口４に、４つ以上のポート
６、７、８、９・・・を持つ弁５の１つ以上のポートを
それぞれ接続して、連続的または間欠的に他の２つのポ
ートに吸気および／または排気エアを交互に切替えるこ
とにより空気振動を発生させるものである。

【００２０】空気源２は、リングブロワ、ルーツブロ
ワ、真空ポンプ等の如く、吸気口３と排気口４のいずれ
か一方又は両方を有しているものであれば、任意に設定
することができる。

【００２１】切替弁５５としては、図６及び図７に示す
ように、４つ以上のポート６、７、８、９・・・を有す
る筒状のケーシング１７と、ケーシング１７内に駆動源
１０により回転自在に内装され、かつ２つの弁室１８、
１９に区画形成する回転羽根状の弁体１６とからなるロ
ータリー弁が好適であるが、それ以外のボールバルブそ
の他の構造のものでもよい

【００２２】上記ロータリー弁からなる切替弁５５を説
明すると、筒状のケーシング１７の９０°毎の４個所に
はポート６、７、８、９が水平方向に突設してあるとと
もに、該ケーシング１７の上下両端部には上蓋２０と下
蓋２１が取り付けてある。この上下両蓋２０、２１同士
間には、駆動源１０の駆動軸１０ａと連結した回転軸２
２が回転自在に連結してある。回転軸２２には前記弁体
１６をなす回転羽根が固定してあり、２３、２４はベア
リングである。

【００２３】弁体１６は、図６及び図７に示すように板
状の羽根でもよいし、図８のように支持体１６ａの両端
に各ポートをシール可能とした羽根１６ｂ、１６ｃを設
けたものでもよいし、又は図９のように支持体１６ａの
一端側に前記の羽根１６ｂ（又は１６ｃ）をを設けたも
のでもよく、その他任意である。また、ボールの対向位
置に弧状の流路を向かい合って形成したボールバルブで
もよく、適宜設計変更できる。

【００２４】弁体１６で区画形成される２つの弁室１
８、１９は、それぞれの総合流路容積Ｓ_１、Ｓ_２が実施
例の如く同一とすることができ、この場合の空気振動の
波形は切替弁５５の回転数等が同一条件である限り、図
５に示す如く正弦曲線イたる単純波形を示している。つ
まり、この波形は周波数や振幅及び周期が同一である。
前記両総合流路容積Ｓ_１、Ｓ_２は異なるように形成する
と、切替弁５５を介して吸・排気口のサイクルを変え
て、空気振動の周波数や振幅や周期を任意に変更して、
図５のロ、ハに示すように、前イとは異なる空気振動の
波形を任意に変更することができる。上記の如く、空気
振動の波形の変更は、図１に鎖線で示したインバータ２
５を切替弁５５に設け、弁体１６を正転・逆転するよう
にしても達成できる。上記方式に限らず他の種々の方式
については後述する。

【００２５】次に、上記実施例で示した空気振動発生装
置１により、空気振動（音波）が発生する原理と作用に
ついて、図１〜図５に基づいて以下に説明する。 空気源２を駆動して吸・排気を開始する。時刻０の
時に切替弁５５の弁体１６は図１のＡの位置にあるとす
る。この時の空気（エア）の流れは、矢印の如く配管１
１、弁室１８、配管１２、負荷部１５、配管１２、弁室
１９、配管１３を経て空気源２へ戻る。負荷部１５では
空気（エア）の流れは図１の矢印２６の如く上から下へ
流れ、この時刻０からの時間帯ａでは例えば図５の実線
イのａ区域で示される波形を示す。

【００２６】 次に、時刻１になると、駆動源１０の
駆動により切替弁５５の弁体１６は図２のＢ位置に来
る。この時のエアの流れは、矢印の如く配管１１、弁室
１８、配管１２、負荷部１５、配管１２、弁室１９、配
管１３を経て空気源２へ戻る。負荷部１５では空気（エ
ア）の流れは図２の矢印２７の如く下から上へ流れ、こ
の時刻１からの時間帯ｂでは例えば図５の実線イのｂ区
域で示される波形を示す。

【００２７】 そして、時刻２になると、駆動源１０
の駆動により切替弁５５の弁体１６は図３のＣ位置に来
る。この時のエアの流れは、図１の場合と同様に、矢印
の如く配管１１、弁室１９、配管１２、負荷部１５、配
管１２、弁室１８、配管１３を経て空気源２へ戻る。負
荷部１５では空気（エア）の流れは、図１の場合と同様
に、図３の矢印２８の如く上から下へ流れ、この時刻２
からの時間帯ｃでは例えば図５の実線イのｃ区域で示さ
れる波形を示す。

【００２８】 次に、時刻３になると、駆動源１０の
駆動により切替弁５５の弁体１６は図４のＤ位置に来
る。この時のエアの流れは、図２の場合と同様に、矢印
の如く配管１１、弁室１９、配管１２、負荷部１５、配
管１２、弁室１８、配管１３を経て空気源２へ戻る。負
荷部１５では空気（エア）の流れは図２の場合と同様
に、図４の矢印２９の如く下から上へ流れ、この時刻３
からの時間帯ｄでは例えば図５の実線イのｄ区域で示さ
れる波形を示す。

【００２９】 さらに、駆動源１０の駆動により切替
弁５５の弁体１６は、図４のＤ位置から図１のＡ位置ま
で回転されて、前記に記載したようにエアは流される
とともに、負荷部１５でのエアの流れは図１の矢印２６
と同一方向に流される。従って、図１〜図４の如く、切
替弁５５の弁体１６が１回転すると、空気振動の波形は
２サイクル繰り返すことになる（図５参照）。以上の動
作を時間の経過につれて順次繰り返して行き、空気振動
の波形は図５の実線イに示すように単純な正弦波の連続
波を形成する。

【００３０】上記空気振動の波形は、振動数つまり周波
数の多少、振幅の大小、周期の長さ、連続波かパルス波
か、などにより変更されるものである。例えば、前記実
施例において、切替弁５５の弁体１６の回転数を変更す
るとか、図１に示しているようにインバータ２５などに
よって弁体１６を正・逆両方に回転するとかして、図５
の実線イの波形を破線ロや１点鎖線ハのように変更する
ことができる。

【００３１】

【変形例】空気振動の波形を変更できる種々の構成例に
ついて、図１０〜２１、図２４に沿って以下に説明す
る。図１０は、請求項１０記載の如く、切替弁５５の弁
体１６の取付角度を、弁室１８、１９内において種々変
更することにより、吸・排気サイクルを変え、空気振動
の波形を変更するようにしたものである。

【００３２】図１１は、請求項１１記載の如く、切替弁
５５の少なくとも１つ以上のポート６、７、８、９・・
・の開口断面積を変更することにより、吸・排気サイク
ルを変え、空気振動の波形を変更するようにしたもので
ある。この図１１ではポート７の開口断面積が最大、ポ
ート９の開口断面積が最小、他のポート６、８の開口断
面積が同一で、かつ前２者の中間の大きさとしてある
が、これに限定されず適宜設計変更できる。なお、ケー
シング１７の断面形状を変更することもできる。

【００３３】図１２は、請求項１２記載の如く、切替弁
５５のポート６、７、８、９・・・の取付角度を変更す
ることにより、吸・排気サイクルを変え、空気振動の波
形を変更するようにしたものである。各ポート６、７、
８、９の取付位置を、切替弁５５の円周上の等配位置に
取り付けることなく、ポート７、９を鎖線位置から実線
位置に移動して取り付けてなるものであり、ポート６、
８も取付位置を同様に変更できる。それらの取付位置
（取付角度）は適宜設計変更できる。

【００３４】切替弁５５の弁体１６は、図示されていな
いが、請求項１３記載の如く、回転角度を変更（正・逆
両方向への回転角度の変更も含む）することにより、吸
・排気サイクルを変え、空気振動の波形を変更すること
ができる。また、請求項１４記載の如く、切替弁５５の
弁体１６は、所定位置に停止させることにより、各ポー
ト６、７、８、９・・・に吸気または排気エアを連続的
に供給するようにすることができる。この場合の空気振
動の波形は直線状にすることができる。

【００３５】切替弁５５の２つのポートは、図１、図１
０〜図１２に示されているように同一の負荷部１５にそ
れぞれ接続することができる。図１３または図１４に示
すように、１つの切替弁５５の２つのポートに、それぞ
れ異なる負荷部１５、１５’を接続することもできる。

【００３６】図１３は、切替弁５５のポート７、９に負
荷部１５、１５′を配管１２、１４を介して接続してい
る。この図１３において、負荷部１５と負荷部１５′と
を配管３０で接続すると、弁体１６が実線位置のときに
は配管３０でのエアの流れは一点鎖線の矢印のようにな
り、弁体１６が２点鎖線位置のときにはエアの流れは２
点鎖線の矢印のようになる。

【００３７】図１４は、図１３において、吸気口３をな
くして排気口４だけを設けた空気源２とするとともに、
配管１１を省略して、同図１３と同様に負荷部１５、１
５′を設けてなるものである。これによれば、パルス状
の空気振動の波形が得られる。

【００３８】図１５と図１６は、１つの空気源２の吸気
口３と排気口４とに２つの切替弁５５ａ、５５ｂを並列
接続するとともに、両切替弁５５ａ、５５ｂの弁体１
６、１６は位相差をもって回転できるように構成してい
る点に特徴を有する。

【００３９】図１５は、請求項１６記載の如く、第１切
替弁５５ａの各ポート６、７、８、９のうち排気ポート
９に、第２切替弁５５ｂの吸気ポート９を配管３１を介
して接続するとともに、第２切替弁５５ｂの排気ポート
７に、第１切替弁５５ａの吸気ポート７を配管３２を介
して接続しており、前記配管３１、３２の中途にはそれ
ぞれ負荷部１５、１５′を接続してなるものである。３
３、３４は配管１３、１１より分岐した分岐配管であ
る。この構成によれば空気振動の合成波も得ることがで
きる。なお、図１５で、第１切替弁５５ａ及び第２切替
弁５５ｂの各弁体１６を回転することにより、第１切替
弁５５ａのポート９が吸気ポート、ポート７が排気ポー
トとなり、第２切替弁５５ｂのポート９が排気ポート、
ポート７が吸気ポートとなる。

【００４０】図１６は、配管１１、１３に配管３５、３
６を延設し、該配管３５、３６の先端に第２切替弁５５
ｂのポート６、８を接続し、第２切替弁５５ｂのポート
７を負荷部１５に配管３７を介して接続するとともに、
ポート９と負荷部１５とを配管３８で接続する一方、第
１切替弁５５ａのポート７と負荷部１５とを配管３９を
介して、また同第１切替弁５５ａのポート９と負荷部１
５とを配管４０を介して、それぞれ接続している。

【００４１】図１７は、請求項１７記載の如く、２つの
空気源２ａ、２ｂを直列に接続してなるものである。す
なわち、同図では、第１空気源２ａは配管１３を介して
吸気ポート８と接続され、切替弁５５の排気ポート６を
配管１１を介して第２空気源２ｂと接続し、第１空気源
２ａの吸気口３と第２空気源２ｂの排気口４とを配管４
１で接続している。このように２基の空気源２ａ、２ｂ
を用いることによって、空気振動源の能力向上を図るこ
とができる。なお、空気源２は３つ以上を直列に接続す
ることも実施できる。

【００４２】また、空気源２は２つ以上を並列に接続す
ることもできる。図１８では、第１空気源２ａと第２空
気源２ｂとが並列に接続されている点で図１７と異なる
が、その他の構成は図１７と同一である。 なお、図１
８で４７は第１、第２の空気源２ａ、２ｂの排気口４、
４と配管１３とを接続する分岐配管、４８は上記両空気
源２ａ、２ｂの吸気口３、３と配管１１とを接続する分
岐配管である。

【００４３】図１９は、切替弁５５のポート６に排気能
力の高い第１空気源２ａを、ポート８に第１空気源２ａ
より吸気能力の低い第２空気源２ｂを、それぞれ接続
し、他のポート７、９には負荷部１５を介在して配管４
２、４３を接続してなるものである。第１空気源２ａと
第２空気源２ｂの吸・排気能力差は前述したのとは逆で
あってもよく、その他適宜設計変更できる。このような
構成によって、吸・排気の圧力バランスを変更すること
ができる。

【００４４】図２０は、切替弁５５のポート６、７
（８）、９の開口断面積を異ならしめるとともに、ポー
ト８とポート６の開口断面積を同一とし、前記３つのポ
ート６、７、９と１つの負荷部１５とを配管４５、４
４、４６で接続してなるものである。これによれば、空
気源２からの各ポート６、７（８）、９へのエア流量が
変更できるため、空気振動の波形を調節できる。

【００４５】各図に示した空気源は、異なる能力のもの
を取り替えできるようにする方が良い。図１０〜図１
３、図１５〜１９のものでもワンパス式に設計変更する
ことができる。

【００４６】図２１は、負荷部１５、１５’を２個有し
ている点で図１３と共通するとともに、空気源２と弁５
（切替弁５５）は図１と同様な構成を有している点で図
１と共通する。この図２１が図１及び図１３と顕著に異
な点は、配管の接続構造とエアパージ構造にある。

【００４７】すなわち、空気源２の吸気口３と弁５（切
替弁５５）のポート９とを配管６０で、空気源２の排気
口４と切替弁５５のポート７とを配管６１で、切替弁５
５のポート８と負荷部１５とを配管６２で、切替弁５５
のポート６と負荷部１５’とを配管６３で、それぞれ接
続している。また、上記配管６０及び６２には、ブロワ
等の空気源６６、６７からまたは大気中からの補助エア
を導入する補助エア導管６４、６５を接続する。一方、
配管６１及び６３には、空気源６８、６９により又は空
気源なしで、配管６１及び６３内の気体を系外に排出す
るようにエア抜き導管７０、７１を接続している。

【００４８】従って、図２１の空気源６６によって加圧
エアを配管６０内に供給すると、図２２のニに示す如く
山の高い波形の空気振動が負荷部で得られる。また、空
気源６８によって配管６１内のエアを吸引吐出すると、
図２３のホに示す如く谷の低い波形の空気振動が負荷部
で得られる。前記エア抜き導管７０、７１に空気源６
８、６９を取り付けることなく、大気に開放する構成の
場合には、図示しないが、かなり振幅の小さい波形の空
気振動が負荷部で得られる。前記補助エア導管６４、６
５を空気源６６、６７なしの大気開放型とした場合に
は、図２２のニより山が低い曲線の波形の空気振動が得
られるなど、補助エアの供給量や圧力の増減によって種
々の波形が得られる。

【００４９】図２４は図１４の変形例の工程図である。
この図２４は、空気源２の排気口４と切替弁５５のポー
ト８とを配管で接続することなく、ポート６と空気源２
の吸気口３とを配管１１で接続し、その他は図１４と同
様に構成したものである。図１４における空気振動の波
形としては、例えば図２５のへの曲線の如く正の波形の
みが得られるのに対し、この図２４における空気振動の
波形は、例えば図２６のトの曲線の如く負の波形のみが
得られる。

【００５０】

【第２実施例】図２７は第２実施例を示す。これは、負
荷部１５と空気源２の吸気口３とを配管８０で接続する
とともに、該配管８０の管路を弁５である開閉弁５０に
より間欠的に開閉して、負荷部１５に空気振動を付与す
るものである。弁５（開閉弁５０）の間欠的な開閉はタ
イマーその他の制御手段により行う。

【００５１】この図２７の場合は、空気源２の吸気に対
して弁５（開閉弁５０）の間欠的な開閉操作により空気
振動を発生させるものであるから、空気振動の波形は図
２６の曲線トで示すような負の波形が得られる。

【００５２】

【第３実施例】図２８は第３実施例を示す。これは、空
気源２の排気口４と負荷部１５’とを配管８１で接続す
るとともに、該配管８１の管路を弁５である開閉弁５０
により、第２実施例と同様に間欠的に開閉して、負荷部
１５’に空気振動を付与するものである。

【００５３】この図２８の場合は、空気源２の排気に対
して弁５（開閉弁５０）の間欠的な開閉操作により空気
振動を発生させるものであるから、空気振動の波形は図
２５の曲線へで示すような正の波形が得られる。

【００５４】

【第４実施例】図２９は第４実施例を示す。これは、図
２７と図２８に示した構成を組み合わせたものである。
すなわち、負荷部１５と空気源２の吸気口３とを配管８
０で接続するとともに、該配管８０の管路を間欠的に開
閉する弁５（開閉弁５０）を設ける。一方、前記空気源
２の排気口４と負荷部１５’とを配管８１で接続すると
ともに、該配管８１の管路を間欠的に開閉する弁５（開
閉弁５０）を設けてなるものである。

【００５５】この第４実施例の場合は、前記２つの弁
５、５を同期して開き又は閉じて使用してもよいし、両
弁５、５の開・閉を時間をずらして行ってもよいし、或
いは選択的に使用してもよい。換言すれば、２つの負荷
部１５、１５’を同時に使用してもよいし、選択的に使
用してもよい。

【００５６】弁５として切替弁５５を用いた場合、その
弁体１６は、図６〜図９に示すように略直線状にして弁
室１８、１９が２つ形成されるように構成できるほか、
平面から見てＹ字状にして弁室を３つ形成する構造、図
３０に示すように平面から見てＸ字状に形成して弁室を
４つ形成する構造など、種々の構造が設計できる。つま
り、弁体１６の形状は任意であり、それによって形成さ
れる弁室も２つ以上任意に形成できる。なお、図８、図
９において弁体１６の支持体１６ａを棒状にすると、弁
室は１つだけになる。

【００５７】図３０において、弁体１６を前述の通りＸ
字状にしたのに伴って、切替弁５５のポート６、７、
８、９、９０、９１は６つとしている。この場合、弁体
１６は実線位置から鎖線位置に切り替わったときに、負
荷部１５にエアが流れる。

【００５８】

【発明の効果】この発明は、空気源により吸気および／
または排気される空気に対して、弁を操作することによ
り空気振動を発生させるようにしたことを特徴とする空
気振動発生方法を採用し、その方法を実施するために、
吸気口および／または排気口を有する空気源と、この空
気源の吸気および／または排気に対して空気振動を発生
させる弁とを備えていることを特徴とする空気振動発生
装置を採用している。従って、

【００５９】（１） 本発明によれば、従来例（２）の
ダイヤフラム方式の如くばねと電磁石の作用で機械的に
空気を振動させる構造のものに比べ、空気を発生する空
気源と、その発生した空気を所望振動の波形が得られる
ように振動する弁との、簡単な組み合せにより、所望の
空気振動が確実かつ容易に得られる。

【００６０】（２） 空気源の変更、切替弁の弁体の回
転数の変更、弁体の取付角度の変更、切替弁のポートの
開口断面積の変更、同ポートの取付角度の変更、弁体の
回転角度の変更、その他の適宜変更方法により、空気源
よりの空気を任意の周波数、振幅等の波形に容易に調節
することができる。例えば０〜２４０Ｈｚ位の低周波・
中周波を連続的にまたは間欠的に得ることもでき、連続
波に限らずパルス波としても発生させることができる。

【００６１】（３） 請求項１４の如く、切替弁の弁体
を所定位置に停止させることにより、各ポートの吸・排
気を選択して、吸気エアまたは排気エアを連続的に供給
することができる。負荷部を例えば射出成形機の成形品
取出機とした場合、本発明の弁の各ポートの吸・排気を
選択して、例えば吸気エアによりチャックで成形品をつ
かみ、排気エアによりその成形品をチャックより離す作
業などを行わせることができる。その他、その他の請求
項については既述した通りの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の工程図である。

【図２】図１より弁体が所定角度回動した状態の工程図
である。

【図３】図２より弁体が所定角度回動した状態の工程図
である。

【図４】図３より弁体が所定角度回動した状態の工程図
である。

【図５】波形図である。

【図６】切替弁の一部水平断面図である。

【図７】切替弁の一部縦断面図である。

【図８】弁体の第１変形例の水平断面図である。

【図９】弁体の第２変形例の水平断面図である。

【図１０】第１変形例の工程図である。

【図１１】第２変形例の工程図である。

【図１２】第３変形例の工程図である。

【図１３】第４変形例の工程図である。

【図１４】第５変形例の工程図である。

【図１５】第６変形例の工程図である。

【図１６】第７変形例の工程図である。

【図１７】第８変形例の工程図である。

【図１８】第９変形例の工程図である。

【図１９】第１０変形例の工程図である。

【図２０】第１１変形例の工程図である。

【図２１】第１２変形例の工程図である。

【図２２】図２１で得られる波形図である。

【図２３】図２１で得られる今１つの波形図である。

【図２４】第１３変形例の工程図である。

【図２５】図１４における空気振動の波形図である。

【図２６】図２４における空気振動の波形図である。

【図２７】第２実施例の工程図である。

【図２８】第３実施例の工程図である。

【図２９】第４実施例の工程図である。

【図３０】第１４変形例の工程図である。

【符号の説明】

１ 空気振動発生装置 １０
駆動源 ２ 空気源 １１〜１４
配管 ２ａ 第１空気源 １５
負荷部 ２ｂ 第２空気源 １５′
負荷部 ３ 吸気口 １６
弁体 ４ 排気口 １８、１９
弁室 ５ 弁 ３０〜３２
配管 ５ａ 第１切替弁 ３４〜４６
配管 ５ｂ 第２切替弁 ５５
切替弁 ６〜９ ポート ５５ａ
第１切替弁 ５５ｂ 第２切替弁 ６４、６５ 補助エア導管 ６６〜６９ 空気源 ７０、７１ エア抜き導管 ８０、８１ 配管 Ｓ_１ 総合流路容積 Ｓ_２ 総合流路容積

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気源により吸気および／または排気さ
   れる空気に対して、弁を操作することにより空気振動を
   発生させるようにしたことを特徴とする空気振動発生方
   法。
2. 【請求項２】 空気源の吸気口および／または排気口
   に、４つ以上のポートを持つ弁の１つ以上のポートをそ
   れぞれ接続して、連続的または間欠的に他の２つのポー
   トに吸気および／または排気エアを交互に切替えること
   により空気振動を発生させる請求項１記載の空気振動発
   生方法。
3. 【請求項３】 吸気口３および／または排気口４を有す
   る空気源２と、前記空気源２の吸気および／または排気
   に対して空気振動を発生させる弁５とを備えていること
   を特徴とする空気振動発生装置。
4. 【請求項４】 弁５としては、開閉弁５０を用いている
   請求項３記載の空気振動発生装置。
5. 【請求項５】 弁５としては、切替弁５５を用いている
   請求項３記載の空気振動発生装置。
6. 【請求項６】 ４つ以上のポート６、７、８、９・・・
   を有する切替弁５５と、切替弁５５を駆動する駆動源１
   ０と、前記空気源２と切替弁５５と駆動源１０とをそれ
   ぞれ結ぶ配管１１、１２、１３・・・とを備えている請
   求項５記載の空気振動発生装置。
7. 【請求項７】 切替弁５５としては、４つ以上のポート
   ６、７、８、９・・・を有するケーシング１７と、ケー
   シング１７内に駆動源１０により回転自在に内装され、
   かつ２つ以上の弁室１８、１９・・・に区画形成する弁
   体１６とからなる請求項６記載の空気振動発生装置。
8. 【請求項８】 弁体１６で区画形成される２つ以上の弁
   室１８、１９・・・は、それぞれの総合流路容積Ｓ_１、
   Ｓ_２・・・が同一または異なるように形成して、空気振
   動の波形を変更できるように構成してある請求項７記載
   の空気振動発生装置。
9. 【請求項９】 切替弁５５の弁体１６は、回転数を変更
   することにより、吸・排気サイクルを変え空気振動の波
   形を変更できるように形成してある請求項７記載の空気
   振動発生装置。
10. 【請求項１０】 切替弁５５の弁体１６は、弁室１８、
    １９・・・内での取付角度を変更することにより、吸・
    排気サイクルを変え空気振動の波形を変更できるように
    形成してある請求項７記載の空気振動発生装置。
11. 【請求項１１】 切替弁５５の少なくとも１つ以上のポ
    ート６、７、８、９・・・の開口断面積またはケーシン
    グ１７の断面形状を変更することにより、吸・排気サイ
    クルを変え空気振動の波形を変更できるように形成して
    ある請求項６または７記載の空気振動発生装置。
12. 【請求項１２】 切替弁５５のポート６、７、８、９・
    ・・の取付角度を変更することにより、吸・排気サイク
    ルを変え空気振動の波形を変更できるように形成してあ
    る請求項６または７記載の空気振動発生装置。
13. 【請求項１３】 切替弁５５の弁体１６は、回転角度を
    変更することにより、吸・排気サイクルを変え空気振動
    の波形を変更できるように形成してある請求項７記載の
    空気振動発生装置。
14. 【請求項１４】 切替弁５５の弁体１６は、所定位置に
    停止させることにより、各ポート６、７、８、９・・・
    に吸気または排気エアを連続的に供給するようにした請
    求項７記載の空気振動発生装置。
15. 【請求項１５】 切替弁５５の２つのポートは、同一の
    負荷部１５にそれぞれ接続するか、異なった２つの負荷
    部１５、１５′に各別に接続し、吸・排気サイクルを変
    え空気振動の波形を変更できるように形成してある請求
    項６または７記載の空気振動発生装置。
16. 【請求項１６】 第１切替弁５５ａの各ポート６、７、
    ８、９・・・のうち排気ポート（吸気ポート）に、第２
    切替弁５５ｂの吸気ポート（排気ポート）を接続すると
    ともに、第２切替弁５５ｂの排気ポート（吸気ポート）
    に第１切替弁５５ａの吸気ポート（排気ポート）を接続
    してある請求項６または７記載の空気振動発生装置。
17. 【請求項１７】 空気源２は、２つ以上の空気源２ａ、
    ２ｂ・・・を直列または並列に接続してある請求項３な
    いし１６のいずれかに記載の空気振動発生装置。
18. 【請求項１８】 空気源２は異なる能力のものと取り替
    えできるように構成してある請求項３ないし１７のいず
    れかに記載の空気振動発生装置。
19. 【請求項１９】 切替弁５５としては、支持体１６ａの
    端部に各ポート６、７、８、９・・・をシール可能とし
    た羽根１６ｂ、１６ｃの少なくとも一方を設けてある請
    求項５ないし１７のいずれかに記載の空気振動発生装
    置。
20. 【請求項２０】 切替弁５５としては、支持体１６ａの
    端部に各ポート６、７、８、９・・・をシール可能とし
    た羽根１６ｂ、１６ｃの少なくとも一方を設けてある請
    求項１８に記載の空気振動発生装置。