JPH10165844A - エア噴射システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮空気の消費量を低減することができるエ
ア噴射システムを提供すること。 【解決手段】 本発明のエア噴射システムは、頭部に噴
射孔７１が形成されたノズル７０と、このノズル７０と
連通する連通路１２及び供給ポート１１とが形成された
ボディ１０と、を備えるエア噴射ノズル２と、圧縮空気
を供給する圧縮空気源５０と、エア噴射ノズル２と圧縮
空気源５０との配管間に設置される開閉弁５１とから構
成され、開閉弁５１とノズル７０との間にリリーフ弁１
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮空気をノズル
の噴射孔から噴射するエア噴射システムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】圧縮空気をノズルの噴射孔から噴射し
て、その噴射力を利用してものを飛ばすエア噴射システ
ムが多方面で使用されている。そのうちの１つとして、
ここでは、エアジェットルームにおける横入れ運動部に
使用されているエア噴射システムについて説明する。従
来より、織機として、有杼織機が多く使用されてきた
が、横糸を内蔵したシャットルを用いるために、横入れ
に費やされるエネルギーやシャットルの往復運動での起
動、制動の衝撃が非常に大きいので高速化の障害となっ
ていた。しかし、現在では、シャットルを用いない無杼
織機の１つとしてエアジェットルームが開発され、高速
化が可能となっている。

【０００３】そこで、エアジェットルームの横入れ運動
部におけるエア噴射システムについて図５を参照して説
明する。図５はエア噴射システムの模式的に表わした図
である。エア噴射システムは、圧縮空気源５０、開閉弁
５１、エア噴射ノズル５２、及びこれらを接続するチュ
ーブ配管５３から構成されている。圧縮空気源５０はコ
ンプレッサ等であり、ここで圧縮空気を造っている。ま
た、開閉弁５１は、一般的な電磁弁であり、毎秒当り１
０〜２０回程度作動する。

【０００４】上記圧縮空気を噴射するエア噴射ノズル５
２は、ボディ６０とノズル７０により構成されている。
ボディ６０には、チューブ配管５３と接続して圧縮空気
が供給される供給ポート６１と、この供給ポート６１と
ノズル７０とを連通させる連通路６２と、ノズル７０が
嵌合する嵌合穴とが形成されている。一方、ノズル７０
は、下面が開口している中空の部材であり、その頭部に
噴射孔７１が開口し、ノズル７０下部がボディ６０に形
成された嵌合穴に嵌合している。また嵌合部下端には、
洩れ防止のためにシールガスケット７２が装着されてい
る。なお、上記エア噴射ノズル５２と開閉弁５１とを接
続するチューブ配管５３はナイロンチューブであり、そ
の長さは、約３０ｃｍである。

【０００５】このような構成をエア噴射システムは、次
のように作用する。すなわち、圧縮空気源５０で造られ
た圧縮空気が、まず開閉弁５１に供給される。そして、
開閉弁５１が開くと、圧縮空気はチューブ配管５３を通
って、エア噴射ノズル５２の供給ポート６１に供給され
る。次に、供給ポート６１に供給された圧縮空気は連通
路６２を通って、ノズル７０に供給される。ノズル７０
に供給された圧縮空気は、噴射孔７１から噴射される。
このときの噴射力を利用して、横糸を飛ばし横入れを行
っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エア噴射システムには次のような問題点があった。すな
わち、開閉弁５１が閉じた後、開閉弁５１から後の流路
には圧縮空気が残留しているが、噴射孔７１が大気開放
になっているから前記流路内の圧力は大気圧になってし
まうので、残留圧縮空気が無駄に消費されていた。この
無駄な消費は、配管が長くあるいは太くなるに従って顕
著になる。特に織機では、エア噴射ノズルを多数並べて
使用するため、圧縮空気の消費量が多くなってしまう。
これは、圧縮空気源を駆動させるための電力量を増大さ
せることになり、製造コストに大きな影響を及ぼしてい
た。

【０００７】そこで、本発明は、上記した問題点を解決
するためになされたものであり、圧縮空気の消費量を低
減することができるエア噴射システムを提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１の発明によれば、頭部に噴射孔が形成さ
れたノズルと、このノズルと連通する連通路及び供給ポ
ートとが形成されたボディと、を備えるエア噴射ノズル
と、圧縮供給空気を供給する圧縮空気源と、前記エア噴
射ノズルと前記圧縮空気源との配管間に設置される開閉
弁と、から構成されるエア噴射システムにおいて、前記
開閉弁と前記ノズルとの間にリリーフ弁を有することを
特徴とする。

【０００９】請求項２の発明によれば上記問題点を解決
するために、請求項１に記載するエア噴射システムにお
いて、前記リリーフ弁が前記エア噴射ノズルと一体成形
されていることを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明によれば上記問題点を解決
するために、請求項１または請求項２に記載するエア噴
射システムにおいて、前記リリーフ弁が、ダイアフラム
と、付勢バネと、を有するダイアフラム式であることを
特徴とする。

【００１１】請求項４の発明によれば上記問題点を解決
するために、請求項１または請求項２に記載するエア噴
射システムにおいて、前記リリーフ弁、ピストンと、付
勢バネと、を有するピストン式であることを特徴とす
る。

【００１２】上記構成を有するエア噴射システムは、開
閉弁とノズルとの間にリリーフ弁を有しているので、開
閉弁が閉じた後、開閉弁からリリーフ弁までの流路には
一定圧力の圧縮空気が残留する。すなわち、従来例のよ
うに、開閉弁から後の流路に残留している圧縮空気がす
べて消費されない。よって、再び開閉弁を開いたとき
に、従来例よりも少ない圧縮空気の供給量にてエア噴射
を行なうことが可能となる。従って、圧縮空気源で造ら
れる圧縮空気の消費量を低減することができる。また、
リリーフ弁をエア噴射ノズルに設けることにより、リリ
ーフ弁をできるだけノズルに近い位置に設けることが可
能となり、無駄に消費されていた圧縮空気量をさらに低
減することができる。従って、圧縮空気の消費量低減に
よってもたらされる消費電力量の低減によるシステムの
ランニングコストを大幅に低減させることができる。

【００１３】さらに、上記リリーフ弁は、ダイアフラム
又はピストンと付勢バネとから構成される極めて簡単な
構造であうから、耐久性もあり、また、安価に製造する
ことができる。また、従来から使用しているエア噴射シ
ステムに、リリーフ弁を付加することによって、本発明
のエア噴射システムを構成することができるため、従来
から使用しているエア噴射システムを活用した形で安価
にて本発明のエア噴射システムを提供することができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明のエア噴射システム
について、具体化した実施の形態を挙げ、図面に基づい
て詳細に説明する。図１、図２は本発明の第１実施の形
態であるエア噴射システムの模式図であり、図１はエア
噴射を行なっていない状態、図２はエア噴射を行なって
いる状態を示している。図１を参照して、まず、エア噴
射システムの構成について説明する。このエア噴射シス
テムは従来例と同様に、エアジェットルームの横入れ運
動部に使用されているものである。エア噴射システム
は、圧縮空気源５０、開閉弁５１、エア噴射ノズル２、
リリーフ弁１及びこれらを接続するチューブ配管３から
構成されている。圧縮空気源は５０コンプレッサ等であ
り、ここで圧縮空気を造っている。また、開閉弁５１
は、一般的な電磁弁であり、毎秒当り１０〜２０回程度
作動することができるものである。従来例と同様のもの
には同符号を付している。

【００１５】本発明の特徴部分であるリリーフ弁１は、
圧縮空気を噴射するエア噴射ノズル２に配設されてい
る。ここで、エア噴射ノズル２について説明する。エア
噴射ノズル２は、ボディ１０とノズル７０により構成さ
れている。ボディ１０には、チューブ配管５３と接続し
て圧縮空気が供給される供給ポート１１と、ノズル７０
が嵌合する嵌合穴と、この嵌合穴に開口し、ノズル７０
と連通する連通路１２と、供給ポート１１と対向し、供
給ポート１１と連通路１２とを連通させるリリーフ弁穴
１３とが形成されている。リリーフ弁穴１３は大径部と
小径部とを有している。

【００１６】そして、このリリーフ弁穴１３にリリーフ
弁１が嵌合している。このリリーフ弁１は、ダイアフラ
ム７と、付勢バネ３と、からなるダイアフラム式であ
る。ダイアフラム７はボディ１０とカバー４との間に配
設され、ダイアフラム７の周縁部に形成された固定部
と、カバー４に形成された固定突起とが互いに係合して
挟持されている。また、カバー４には、付勢バネ３が嵌
挿されるバネ室５が形成され、その端部に空気孔６が開
口している。よって、ダイアフラム７は付勢バネ３によ
って、供給ポート１１側に付勢されており、小径部に形
成された弁座１４に当接している。

【００１７】一方、ノズル７０は、従来例と同様、下面
が開口している中空の部材であり、その頭部に噴射孔７
１が開口し、ノズル下部がボディ１０に形成された嵌合
穴に嵌合している。また嵌合部下端には、洩れ防止のた
めにシールガスケット７２が装着されている。なお、エ
ア噴射ノズル２と開閉弁５１とを接続するチューブ配管
３はナイロンまたは、ウレタン等の可撓性のチューブで
ある。

【００１８】このような構成をエア噴射システムは、次
のように作用する。すなわち、圧縮空気源５０で造られ
た圧縮空気が、まず開閉弁５１に供給される。そして、
開閉弁５１が開くと、圧縮空気はチューブ配管５３を通
って、エア噴射ノズル２の供給ポート１１に供給され
る。そうすると、供給ポート１１内の圧力が上昇する
が、この圧力と付勢バネ３の付勢力がバランスするまで
は、ダイアフラム７が弁座１４に当接している。さら
に、供給ポート１１内の圧力が上昇して、付勢バネ３の
付勢力に打ち勝つと、ダイアフラム７が弁座１４から離
間してリリーフ弁１が開弁する。そして、圧縮空気が連
通路１２、ノズル７０に供給されると、ダイアフラム２
の受圧面積が大きくなるので、図２に示すように、リリ
ーフ弁１が全開状態となり、圧縮空気は噴射孔７１から
噴射される。このときの噴射力を利用して、横糸を飛ば
し横入れを行っている。

【００１９】そして、開閉弁５１が閉じると、圧縮空気
の供給が断たれるため、ノズル７０、連通路１２、供給
ポート１１、及びチューブ配管３内の圧力が下がる。そ
うすると、ダイアフラム７に働いていた圧力よりも付勢
バネ３の付勢力が大きくなり、ダイアフラム７が弁座１
４に当接する（図１の状態）。このとき、開閉弁５１と
リリーフ弁１との間、すなわちチューブ配管３内と供給
ポート１１内には一定の圧力が残留する。従って、圧縮
空気の消費量を低減することができる。再び、開閉弁５
１が開くと、供給ポート１１内の圧力が上昇して、付勢
バネ３の付勢力に打ち勝つと、ダイアフラム７が弁座１
４から離間してリリーフ弁１が開く（図２の状態）。こ
のとき、チューブ配管３内と供給ポート１１内には一定
の圧力が残留しているため、従来例よりも速くエア噴射
を行なうことができる。

【００２０】本実施の形態にかかるエア噴射システムに
おけるエア噴射ノズルのノズル内の圧力特性を図３に示
す。図３において、（ａ）が本実施の形態に係るエア噴
射システム、（ｂ）が従来のエア噴射システムにおける
１周期分の特性を示している。この特性測定の条件は以
下の通りである。開閉弁５１の周期は、オン時間１０ｍ
ｓ、オフ時間５０ｍｓで１０００ｒｐｍである。圧縮空
気源５０から供給される圧縮空気の圧力は６kgf／cm²で
ある。ノズル７０の噴射孔７１の直径は１．４ｍｍで、
チューブ配管の内径は２．５ｍｍ、長さは２２０ｍｍで
ある。

【００２１】図３から従来例と比較して次のことがわか
る。まず、開閉弁５１を開いたときに、ノズル７０内の
圧力の立ち上がりが早く、しかも初期圧力が高くなって
いる。そして、開閉弁５１を閉じた後に、所定の圧力に
なると急激に圧力が減少している。まず、立ち上がりが
早くなっているのは、エア噴射ノズル２にリリーフ弁１
を設けているため、チューブ配管３内と供給ポート１１
内には一定の圧力が残留しているからである。また、初
期圧力が高くなっているのは、エア噴射ノズル２にリリ
ーフ弁１を設けているため、供給ポート１１内で所定の
圧力以上に高められた空気が一挙にノズルに供給される
ためである。このように、初期圧力が高ければ、エア噴
射の貫徹力が大きいので、より遠くにものを飛ばすこと
ができるようになる。

【００２２】一方、急激に圧力が減少しているのも、エ
ア噴射ノズル２にリリーフ弁１を設けているため、チュ
ーブ配管３内と供給ポート１１内には一定の圧力が残留
しているからである。従来例では、チューブ配管５３内
と供給ポート６１内も大気圧になるため、ノズル７０内
の圧力がなだらかに低下している。すなわち、この部分
には圧縮空気が無駄に消費されている。このとき、圧縮
空気の消費量を測定すると、従来例と比較して約２０％
低減されていることが確認された。

【００２３】以上説明したように第１実施の形態に係る
エア噴射システムによれば、エア噴射ノズル２にリリー
フ弁１を設けているので、チューブ配管３内と供給ポー
ト１１内には一定の圧力が残留する。従って、圧縮空気
の消費量を低減することができ、システムのランニング
コストを低減することができる。さらに、エア噴射の貫
徹力が大きくなり、より遠くにものを飛ばすことが可能
になる。

【００２４】続いて、第２実施の形態に係るエア噴射シ
ステムについて説明する。このエア噴射システムの構成
は、第１実施の形態とほぼ同様であり、エア噴射ノズル
２２に設けたリリーフ弁２１に特徴がある。そこで、こ
のリリーフ弁２１について図４を参照して説明する。図
４はエア噴射ノズル２２の断面図を示している。エア噴
射ノズル２２を構成するノズル７０及びボディ１０は、
第１実施の形態に係るエア噴射ノズル２のものと同じで
あるから同符号を付する。そして、このエア噴射ノズル
２２に設けられたリリーフ弁２１は、ピストン２０と、
付勢バネ２３と、からなるピストン式である。ピストン
２０の頭部には弁ゴム２０ａが接合され、カバー２４に
形成されたシリンダ２５に付勢バネ２３を介して摺動可
能に嵌合されている。一方、カバー２４には、シリンダ
２５に開口し付勢バネ２３が嵌装されるバネ室２６が形
成され、その端部に空気孔２７が開口している。よっ
て、ピストン２０は付勢バネ２３によって、供給ポート
１１側に付勢されており、小径部に形成された弁座１４
に弁ゴム２０ａが当接している。このような構成を有す
るエア噴射システムは、第１実施の形態のエア噴射シス
テムと同様に作用して、同様の効果を奏する。

【００２５】以上本発明の実施の形態について説明した
が、本発明は上記実施の形態に限ることなく、色々な応
用が可能である。例えば、本実施の形態では、リリーフ
弁をエア噴射ノズル内に設けているが、開閉弁とノズル
間の配管中に設けることも可能である。また、本実施の
形態では、エアジェットルームの横入れ運動部に使用さ
れるエア噴射システムについて例示したが、これに限ら
れず、その他エア噴射力を利用して物を飛ばすいろいろ
な用途に適用することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明のエア噴射システムによれば、開
閉弁とノズルとの間にリリーフ弁を有しているので、開
閉弁が閉じた後、開閉弁からリリーフ弁までの流路には
一定圧力の圧縮空気を残留させることができ、圧縮空気
の消費量を低減することができる。また、リリーフ弁を
エア噴射ノズルに設けることにより、リリーフ弁をでき
るだけノズルに近い位置に設けることが可能となり、無
駄に消費されていた圧縮空気量をさらに低減することが
できる。従って、圧縮空気の消費量低減によってもたら
される消費電力量の低減によるシステムのランニングコ
ストを大幅に低減させることができる。さらに、所定の
圧力以上に高められた空気が一挙にノズルに供給される
ため、エア噴射の貫徹力が大きくなり、より遠くにもの
を飛ばすことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態に係るエア噴射システ
ムの模式図であり、エア噴射が行なわれていない状態を
示す。

【図２】本発明の第１実施の形態に係るエア噴射システ
ムの模式図であり、エア噴射が行なわれている状態を示
す。

【図３】エア噴射システムにおけるノズル内の圧力特性
を示したグラフである。

【図４】本発明の第２実施の形態に係るエア噴射システ
ムにおけるエア噴射ノズルの断面図である。

【図５】従来のエア噴射システムの模式図である。

【符号の説明】

１ リリーフ弁 ２ エア噴射ノズル ３ チューブ配管 ４ カバー ７ ダイアフラム １０ ボディ １１ 供給ポート １２ 連通路 １４ 弁座 ５０ 圧縮空気源 ５１ 開閉弁 ７０ ノズル ７１ 噴射孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頭部に噴射孔が形成されたノズルと、こ
   のノズルと連通する連通路及び供給ポートとが形成され
   たボディと、を備えるエア噴射ノズルと、圧縮供給空気
   を供給する圧縮空気源と、前記エア噴射ノズルと前記圧
   縮空気源との配管間に設置される開閉弁と、から構成さ
   れるエア噴射システムにおいて、 前記開閉弁と前記ノズルとの間にリリーフ弁を有するこ
   とを特徴とするエア噴射システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するエア噴射システムに
   おいて、 前記リリーフ弁が前記エア噴射ノズルと一体成形されて
   いることを特徴とするエア噴射システム。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載するエア
   噴射システムにおいて、 前記リリーフ弁が、ダイアフラムと、付勢バネと、を有
   するダイアフラム式であることを特徴とするエア噴射ノ
   ズル。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載するエア
   噴射システムにおいて、 前記リリーフ弁が、ピストンと、付勢バネと、を有する
   ピストン式であることを特徴とするエア噴射システム。