JPS6033544B2 - 低騒音用圧力流体放出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力流体を外部に放出する低騒音用圧力流体
放出装置に関するものである。

従来、圧力流体放出装置としては、気体ノズル、排気消
音装置、塗料吹付け装置等があり、これらの装置では、
作動に伴い、ある圧力流体の供給圧以上では、流体分子
間の相対運動によって生じる渦の発生等により著しい騒
音を生じる。

これらの騒音は、工場内においては、作業能率を著しく
低下させるので、できるだけ低減することが望ましい。
これら従来装置には、高騒音を低減するために、消音器
や防音壁等の防音装置を付設しているが、騒音の低減が
約５〜ＩＭＢ程度で、それ以上の低減効果を期待するこ
とは難しく作業環境を大幅に改善することは望めない実
情である。また、従来装置は、構造が複雑で大型となり
、取り付け、配設に支障を釆たすとともに、調整や保守
整備が煩雑である等の実用上の問題がある。さらに、従
来の圧力流体放出装置においては、騒音低減手段として
、圧力流体の外部への噴出部位に、その開□部を閉鎖す
るように通気性のある繊維、砥石等の材質等を詰めたり
、前記噴出部位においてこれの中心に閉口部としての貫
通孔を設けるとともに、この貫通孔周囲に前記通気性の
大きな材質を詰めたりする等の手段が案内されている。
これらの手段は、いずれも噴出流の流速を低減させて騒
音を低くしている。しかし、噴出流の流速を低下させて
は、圧力流体の放出による各種の作動効率および作業効
率が低下する欠点がある。また、殊に後者の場合には、
充分な騒音低減効果を得ることが技術的に困難であり、
依然として作業環境を十分に改善するには致らない等の
実用上の問題点を有する。すなわち、本発明者らは、高
騒音を生ずる前述の後者を含め、従釆の圧力流体放出装
置について数次の実験および解析を行った結果、高騒音
を生ずるのは、以下述べることによるものと解つた。藤
騒音を生ずる圧力流体放出装置において、圧力流体の噴
出部位から外方へ放出される流速は、噴出部位のほぼ中
央部においては、これの周辺部よりも高く、第１図中曲
線Ａ′にて示すような圧力分布であった。この圧力分布
によれば、圧力流体の噴出方向は、第１図破線ａにて示
すように噴出部位１より拡大放出される傾向がある。こ
のため、第１図々示のように、圧力流体は噴出部位１の
軸方向では、外方の静止流体との混合領域Ａが極めて広
く、この混合領域Ａにおける圧力流体の噴出流に臨む面
内ａ′と鞠線ｏとなす角ｅ′が比較的大きい。このため
、圧力流体の噴出流と静止流体との間には、前記噴出流
の中央部と周辺部との流速に高低による差も加わり、両
者の衝突によって著しい渦の発生、乱れ、剥離等が生じ
騒音が高いレベルであった。また、圧力流体は、噴出部
位１の軸万向に対し垂直な方向では、流速が低下されて
拡大放出されるため、当該部位における静止流体との間
で渦の発生、乱れ、剥離等を生じさせ騒音を高める煩向
がある。このため、従来の圧力流体放出装置は、調圧装
置等を付設するものであるが、その調圧作業が煩雑で、
圧力調整したとしても、供給圧力が多少変化すると、も
はや低い騒音レベルを維持することは極めて難しくなり
、かつ高騒音が発生し易くなってこれを完全に抑止する
ことは技術的に困難であり実用上の問題があった。本発
明は、上詰問題点を解決するもので、高騒音の発生を抑
止し騒音レベルを低減して各種の作動効率および作業効
率の向上を図り実用上の利用価値を高めることのできる
低騒音用圧力流体放出装置を提供することを目的とする
ものである。

上記目的を達成する本発明の低騒音用圧力流体放出装置
は、圧力流体を流入口と、流入口に蓮通し圧力流体通路
を有するノズルと、圧力流体通路内に配設する中間部材
と、中間部材に圧力流体通路の軸方向とほぼ平行な関口
軸心を有して貫通し、かつ中間部材の鞠方向に対いまぼ
垂直な面内に所定間隔を保持し複数分布して配設し圧力
流体通路のほぼ中央部において流通する圧力流体の流速
を圧力流体通路の周辺部において流通する圧力流体の流
速より低くする連絡通路とを備えるとともに、複数の連
絡通路を外部に開口達適する噴出通路となし、圧力流体
を流入口よりノズルの圧力流体通路および中間部村の複
数通路を通じて外部に放出するようにしたことを特徴と
するものである。さて、本発明において、本発明者らが
、前記圧力流体通路内に配設する中間部材に圧力流体通
路の鱗方向とほぼ平行な閉口軸心を有して貫通し、かつ
中間部村の軸方向に対いまぼ垂直な面内に所定間隔を保
持し複数分布して配設し圧力流体通路のほぼ中央部にお
いて流通する圧力流体の流速を圧力流体通路の周辺部に
おいて流通する圧力流体の流速より低くする連絡通路を
備えこの複数の連絡通路を外部に関口達通する噴出通路
とした根拠は、次のような実験、解析を基礎においてい
る。

すなわち、本発明者らは、上述せる如き、従来装置にお
ける問題点に鑑み、圧力流体放出装置の一つである気体
ノズルを用いて数次の実験を重ねることにより、圧力流
体の噴出流の形態を制御することによる騒音低減効果に
ついて精側するととも十分な解析を行なった。これに供
した気体ノズルＮ‘ま、その代表的なものとして、第２
図および表１に示すように、圧力流体の流入ロー０に蓮
通し、かつノズル１１の噴出孔１２よりは口径大とし均
一断面の圧力流体通路としての平行通路１３を有する拡
大部１４内に中間部材２１を配設してある。この中間部
材２１には、拡大部１４の麹方向とほぼ平行な関口軸心
を有して貫通し、かつ中間部村２１の藤方向に対いまぼ
垂直な面内に所定間隔を保持し複数分布して配設し噴出
部位２２のほぼ中央部２３において流通する圧力流体の
流速を噴出部位２２の周辺部２４において流通する圧力
流体の流速より低くする連絡通路２５を設けてある。複
数の連絡通路２５は、噴出部位２２の外部に開口達適す
る噴出通路としてある。そして、気体ノズルＮ‘ま、圧
力流体を流入ロー０よりノズル１１、拡大部１４の平行
通路１３、中間部材２１の複数の連絡通路２５を通して
外部に放出可能としてある。なお、第２図および表１中
の各符号は、下記の内容を示す。

Ｄ ：噴出部位における対向内壁面間の距離（風）ｄ
：連絡通路における対向内壁面間の距離（収）そ，：各
連絡通路における鞠心間の距離（肋）そ２：中間部材に
おける連絡通路の鞠方向長さ（側）上記各数値を各種選
択組合せたもののうち、その代表的な各々の態様は、表
１にて示す■ないし■である。

これら態様■ないし■のうち、従来のノズルに比して、
少なくとも斑Ｂ以上、最大が２３旧の低騒音レベルを程
する、横軸に圧力流体の供給圧力（ｋ９／嫌）を探り、
縦軸に騒音（畑）状況を採って表わす第３図々示のよう
な各騒音曲線が得られた（表１中騒音低減効果の欄には
、良を○印とし否をｘ印にて記入してある）。表１ そして、さらに上記各態様■ないし■は、第４図図示の
ように横軸に、噴出部位の対向内壁面間の距離Ｄと中間
部材に設けた連絡通路の対向内壁面間の距離ｄとの関係
比をとり、また縦軸に前記連絡通路の対向内壁面間の距
離ｄと各連絡通路における軸心間の距離で，との関係比
をとって、従来ノズルと比べ＆旧から２３旧の騒音低減
量を達成するもの（第４図中○印にて示す）、また達成
しないもの（第４図中×印にて示す）を分布表示して、
両者の良否のほぼ境界を額向線１，ロ，ｍ，Ｎにて示す
とおりであった。

すなわち、鏡向線１より左にある×印は、ノズル内流れ
が閉塞する場合でノズルの効果の無いことを意味してい
る。

煩向線０より右、額向線ｍより上また、頃同線Ｗより下
にある×印は、騒音低減量が、＆旧未満であるものを示
している。したがって、傾向線１，Ｄ，ｍ，Ｗに囲まれ
た領域（図中斜線部）では、所定騒音低減量が達成でき
た。また、各態様■ないし■は、同様にして、第５図図
示のように、横藤に噴出部位の対向内壁面間の距離Ｄと
噴出部位に設けた連絡通路の対向内壁面間の距離ｄとの
関係比をとり、また縦軸に前記噴出部位の対向内壁面間
の距離○と、中間部材における連絡通路の鼠方向の長さ
夕２との関係比をとって、従来ノズルと比べ、＊旧から
２３旧の騒音低減量を達成するもの（第５図中○印にて
示す）、また、達成しないもの（第５図中×印にて示す
）を分布表示して、両者の良否のほぼ境界を額向線Ｖ，
町，Ｗ，欄にて示すとおりであった。

すなわち、頭向線Ｖより左にある×印は、ノズル流れが
閉塞する場合で、ノズルの効果の無いことを意味してい
る。煩向線のより右、煩向線Ｗより上および後向線風よ
り下にある×印は、騒音低減量が８ｄＢ味満であるもの
を示している。したがって、煩向線Ｖ，町，皿，肌に囲
まれた領域（図中斜線部）では、所定騒音低減量が達成
できた。ここで、前記各態様■ないし■はそのうち騒音
と低減するものは、以下述べることによるものと解つた
。すなわち、前記各態様の気体ノズルＮにおいて、圧力
流体の噴出部位２２から外方へ放出される流速は、噴出
部位２２のほぼ中央部２３においては、これの周辺部２
４よりも低く、第６図中曲線Ｂ′にて示し、また第１０
図中破線×にて示すような圧力分布であった。この圧力
分布は、気体ノズルＮにおいてノズル１１の噴出孔１２
の関口部から拡大部１４へ流出する気流が、これによっ
てノズル１１と拡大部１４との間、段付部１９に生ずる
負圧のため平行通路１３の内壁面に剥離することなく安
定かつ円滑に付着して強力に流通されることにより中間
部材２１の複数の連絡通路２５において周辺部２４の方
が中央部２３の方より流速が高められて適確に形成され
ることによるのである。この圧力分布によれば、圧力流
体の噴出方向は、第６図中破線ｂにて示すように、噴出
部位２２より、これの相対向する内壁面間とほぼ平行に
て放出される傾向がある。このため、第６図々示のよう
に、圧力流体は、噴出部位２２の軸方向では、外方の静
止流体との混合領域Ｂが極めて狭く、この混合領域Ｂに
おける圧力流体の噴出流に臨む面内ｂ′と藤線ｏとのな
す角ｅ′が比較的小さい、このため、圧力流体の噴出流
と静止流体との間には、前記噴出流の中央部と周辺部と
の流速の低温による差も加わり、両者の衝突によっては
、それ程著しい渦の発生、乱れ、剥離等は見られず、安
定、円滑に混合され騒音が低いレベルであった。また、
圧力流体は、噴出部位２２の軸万向に対し垂直な方向で
は、流速が高められて噴出部位２２よりこれの閉口軸心
とほぼ平行にて放出されるため、噴出部位２２の周辺部
２４における噴出流は一種のシールド効果を奏して、当
該部位における静止流体との間での渦の発生、乱れ、剥
離等は殆んど生じなく、騒音を低減する頭向がみられた
。なお、前記各態様■ないし■のうち騒音が依然として
高レベルのものは、前述したように第１図中曲線Ａ′に
て示す圧力分布を程するのであった。しかして、本発明
は、上述気体ノズルＮにおいて、極めて騒音低減効果の
良いものとして、圧力流体通路における圧力流体の噴出
部位の対向内壁面の距離Ｄと、噴出部位に設けた連絡通
路の対向内壁面間の距離ｄと、各連絡通路の鞠心間の距
離夕，と、中間部村における連絡通路の軸方向の長さ〆
２との各数値に依存することが鱗つた。

就中、騒音低減に最も効率の良い気体ノズルは、それぞ
れの各構成要素における各数値を各種選択組合せるには
、圧力流体通路における噴出部位の対向内壁面間の距離
をＤ、連絡通路の対向内壁面間の距離をｄとするとき、
■ ０．００８≦ｄ／Ｄミ０．１６７ なる関係を満足するような複数の連絡通路を有し、かつ
前記各連絡通路の軸心間の距離を夕，とするとき、■
１．２５≦そ，／ｄ≦１．４８ る関係を満足するように連絡通路を複数分布して配設し
、かつ、前記中間部材における連絡通路の軸方向長さを
そ２とするとき、■ ○‐２５≦夕２／Ｄ≦２‐００ なる関係を満足すれば有用と判断した。

そして、上記気体ノズルにおいては、前記各構成要素が
最適な各数値の範囲を有し、これらの数値範囲を適宜選
択組合せれば、すなわち、使用目的、用途に応じて第４
図中、懐向線１，０‘こて示す０．００８≦ｄ／ＤＳＯ
．１６７および、頭向線ｍ，Ｗにて示す１．２５Ｓそ，
／ｄＳＩ．４８を満足し、かつ、第５図中傾向線肌，畑
にて示す０．２５≦夕，／ＤＳ２．００の範囲に設定す
ることにより、第６図々示の圧力分布が適確に美奏し得
るとともに、従来ノズルに比して、約８ｄＢから２５ｄ
Ｂの騒音低減を達成でき、適材適所への配設が可能で汎
用性十分であり、騒音低減の調整作業を簡便とし装置の
コンパクト化を図りかつ製作容易、コスト安価にでき、
実用上の利用価値を高めるという従来装置では到底得ら
れない格別顕著な騒音底減効果が得られた。

次に、本発明の低騒音用圧力流体放出装置をそれぞれ気
体ノズル、排気消音装置および塗料吹付け装置に適用し
た実施例に基づき説明する。

第１実施例の気体ノズルＮ，は、第７図，第８図、第９
図図示のように、圧力流体により表面集積物や部材等を
飛散するもので圧力流体導管１０川こは流入口１１０、
ノズル１１１、拡大部１１４をそれぞれ装備する。流入
ロー１０の上流は、圧力流体供給源Ｐに蓮適する。ノズ
ル１１１には流入口１１０と蓮適する吸入ロー０３と拡
大部ｌ１４に閉口連通する噴出孔１１２とをそれぞれ一
軸的に設ける。拡大部１１４は、ノズル１１１の噴出孔
１１２の先端と対向運通する平行通路１１３を有する。
平行通路１１３は、出口１１５の面積が入口１１６の面
積とほぼ等しくほぼ円筒状の拡大通路１２０に蓮通しこ
の通路内の噴出部位１２２内に配設した後述する中間部
材１２１における複数の連絡通路１２５を通じて圧力流
体を外部に放出可能としてある。また、第１実施例の気
体ノズルＮ，は、流入口１１０と圧力流体供給源Ｐとの
間の導管１００内に、圧力流体の供給・停止切換弁装置
５０を装備する。弁装置（詳細図示せず）５川ま、レバ
ー５１を実線位置に保持すれば圧力流体の供給を断ち、
またレバー５１を破線位置に保持すれば圧力流体の供給
を可能とする。ところで、本第１実施例の気体ノズルＮ
，は、拡大部１１４における拡大通路１２０の噴出部位
１２２内には、中間部村１２１を同軸的、かつ一体的に
配設する。この中間部村１２１は、金属および暁緒材、
砥石材等の多孔資材料より成り、拡大通路１２０内にお
いては半球と円筒の組合せ形状１２３′となし、また拡
大通路１２０の噴出部位１２２の外方においては拡大通
路１２０の鞠線に対しほぼ垂直となした端面１２４′を
形成してある。中間部材１２１には、拡大部１１４の鞠
方向とほぼ平行な閉口軸心を有して貫通し、かつ中間部
材１２１の軸方向に対いまぼ垂直な面内に所定間隔を保
持し複数分布して配設し噴出部位１２２のほぼ中央部１
２３において流通する圧力流体の流速を噴出部位１２２
の周辺部１２４において流通する圧力流体の流速より低
くする連絡通路１２５を設けてある。複数の連絡通路１
２５は、噴出部位１２２の外部に閉口達通する噴出通路
としてある。そして、拡大通路１２０の噴出部位１２２
における対向内壁面間の距離Ｄが１２側で、連絡通路１
２５における対向内壁面間の距離ｄが０．６側であり、
各連絡通路１２５における藤心間の距離夕，が０．８柳
で、中間部材１２１における連絡通路１２５の軸方向最
大長さ夕２が１２肋としてある。なお、圧力流体の平行
通路１１３に関口したノズル１ １ １の噴出孔１ １
２における孔律封，が６肋で、当該部位での拡大部１１
４の平行通路１１３における孔径もが１２肋であり、拡
大部１ １４の平行通路１１３の入口１１６から出口１
１５までの距離１が８側としてある。そして、本第１実
施例の気体ノズルＮ，はｄ／Ｄ＝０．０５ そ，／ｄ＝
１．３３，そ２／Ｄ＝１．００の関係にしてあり、第４
図および第５図中、額向線１，ロ，ｍ，Ｎおよび町，肌
，価にて示す斜線部の範囲内に、すなわち符号ｎ，ｏに
て示す位直に設定してある。

また、流入口１ １０から供繋台する流体圧力は、１な
し、し９ｋ９／地の範囲である。上記構成よりなる第１
実施例の気体ノズルＮ，は、切襖弁装置５０のレバー５
１を操作して圧力流体供給源Ｐと流入口１１０間を関略
し、ノズル１１１、拡大部１１４に圧力流体を供給でき
る。圧力流体は、ノズル１１１の噴出孔１１２より拡大
部１１４の平行通路１１３へと噴出し、拡大通路１２０
より中間部材１２１の複数の連絡通路１２５を経て外部
へ噴出する。この頃出する圧力流体により表面集積物や
部材等を飛散できるのである。このとき、第１実施例の
気体ノズルＮ，は、ノズル１ １ １の噴出孔１ １２
の閉口部から拡大部１１４へ流出する気流が、これによ
ってノズル１１．１と拡大部１ １４との間、段付部１
１９に生ずる負圧のため平行通路１１３の内壁面に付
着する。そして、前記気流は、平行通路１１３の内壁面
より剥離することなく安定かつ円滑に付着して流通する
。ところで、第１実施例の気体ノズルＮ，は、噴出部位
１２２である中間部材１２１の複数の連絡通路１２５か
ら外方へ放出される圧力流体の流速が、噴出部位１２２
のほぼ中央部１２３においては、これの周辺部１２４よ
りも低くされて第１０図中一点鎖線Ｘ，にて示すような
圧力分布を程した。

すなわち、第１実施例の気体ノズルＮ，は、前記中間部
材１２１を半球と円筒の組合せ形状にして成り、複数の
連絡通路１２５を中間部材１２１における中央部１２３
より周辺部１２４に配設するものが圧力流体の流通抵抗
４・としてあるため、圧力流体の流速は適確に噴出部位
１２２のほぼ中央部１２３より周辺部１２４の方が高く
されるのである。この圧力分布によれば、第１実施例気
体ノズルＮ，において、圧力流体の噴出方向は、第１０
図中一点鎖線Ｘ，にて示すように、噴出部位１２２より
、これの相対向する内壁面間とほぼ平行にて放出される
。このため、第１０図々示のように、圧力流体は、噴出
部位１２２の軸万向では、外方の静止流体との混合領域
Ｂが極めて狭く、この混合領域Ｂにおける圧力流体の階
出流に臨む面内ｂ′と藤線ｏとのなす合筆′が比較的小
さい。このため、圧力流体の噴出流と静止流体との間に
は、前記噴出流の中央部１２３と周辺部１２４との流速
の低高による差も加わり、両者の衝突によっては、それ
程著しい渦の発生、乱れ、剥離等は見られず、安定、円
滑に混合され騒音が低いレベルとなった。また、圧力流
体は、噴出部位１２２の軸方向に対し垂直な方向では、
流速が高められて噴出部位１２２よりこれの関口藤心と
ほぼ平行にて放出されるため、噴出部位１２２の周辺部
１２４における噴出流は一種のシールド効果を奏して、
当該部位における静止流体との間での渦の発生、乱れ、
剥離等は殆んど生じなく、騒音を低減できた。このため
、第１実施例の気体ノズルＮ，における騒音は、前述し
たように第３図中符号Ｙ，にて示す供給圧力に対する騒
音曲線が得られ騒音レベルを＆旧から２＆旧まで低減で
き、またこの低減音レベルの範囲を供給圧力が多少変化
しても低い騒音レベルを安定、円滑に維持でき実用価値
を高めることができる。以下の各実施例において前記第
１実施例とは相違点を中心に説明し同一部分は、同一符
号を付して説明を省略する。次に、第２実施例の塗料吹
付け装置Ｇは、第１１図ないし第１３図々示のように、
圧力流体により液状塗料を贋霧化供給し被塗装物等の表
面に塗装を施すもので、圧力流体導管３００には、流入
口３１０、ノズル３１１、拡大部３１４をそれぞれ装備
する。流入口３１０の上流は、圧力流体供給源Ｐに運通
する。ノズル３１１には流入口３１０と蓮適する吸入口
３０３と拡大部３１４に閉口運通する噴出孔３１２とを
それぞれ一軸的に設ける。拡大部３１４は、ノズル３１
１の噴出孔３１２の先端と対向連通する平行通路３１３
を有する。拡大部３１１の平行通路３１３内には、その
入口３１６より出口３１５に向って圧力流体放出通路３
１２ｂが突設してあり、その外壁面と平行通路３１３の
内壁面との間に空所３１３ｂが形成してある。そして、
噴出孔３１２の閉口面内で、かつ前記空所３１３ｂには
、上流を液状塗料供Ｖ給源Ｔに蓮適する塗料供給通路３
５０が関口連通して所定量の塗料を供給可能としてある
。平行通路３１３は、拡大通路３２０に連通し、この通
路内の噴出部位３２２に配設した後述する中間部材３２
１における複数の連絡通路３２５を通じて圧方流体と塗
料との混合流体を外部に放出可能としてある。また、第
２実施例の塗料吹付け装置Ｇは流入口３１０と圧力流体
供給源Ｐとの間の導管３００内に、前記混合流体の供給
・停止切換弁装置６０を装備する。弁装置（詳細図示せ
ず）５０は、レバー５１を実線位置に保持すれば混合流
体の供給を断ち、またレバー５１を破線位置に保持すれ
ば混合流体の供給を可能とする。ところで、本第２実施
例装置Ｇは、拡大部３１４における拡大通路３２０の噴
出部位３２２内には、中間部材３２１を同軸的かつ一体
的に配設する。

この中間部村３２１は、拡大通路３２０内においては円
錐状と円筒状の組合せ形状３２３′となし、また拡大通
路３２０の噴出部位３２２の外方においては拡大通路３
２０の麹線に対いまぼ垂直となした端面３２４′を形成
してある。この中間部村３２１には、拡大部３１４の軸
方向とほぼ平行な関口軸心を有して貫通し、かつ中間部
材３２１の勅方向に対いまぼ垂直な面内に所定間隔を保
持し複数分布して配設して噴出部位３２２のほぼ中央部
３２３において流通する圧力流体の流速を噴出部位３２
２の周辺部３２４において流通する圧力流体の流速より
低くする連絡通路３２５を設けてある。複数の連絡通路
３２５は、噴出部位３２２の外部に開口達通する噴出通
路としてある。そして、拡大通路３２０の噴出部位３２
２における対向内壁面間の距離Ｄが１２肋で、連絡通路
３２５における対向内壁面間の距離ｄが０．８肋であり
、各連絡通路３２５における軸心間の距離夕．が１．０
５肋で、中間部材３２１における連絡通路３２５の軸万
向最大長さ〆２が１８柵としてある。なお、圧力流体の
平行通路３１３に閉口したノズル３１１の噴出孔３１２
における孔径ｄ．が６側で、当該部位での拡大部３１４
の平行通路３１３における孔淫らが１２柵であり、拡大
部３１４の平行通路３１３の入口３１６から出口３１５
までの距離ｌｏ が８肌としてある。そして、本第２実
施例の塗料吹付け装置Ｇは、ｄ／Ｄ＝０．１５，そ，／
ｄ＝１．３１，そ２／Ｄ＝１．５の関係にしてあり、第
４図および第５図中頃向線１，０，ｍ，ＮおよびＶ，Ｗ
，肌，畑にて示す斜線部の範囲内に、すなわち符号ｇ．
ｏにて示す位置に設定してある。

また、流入口３１０から供聯合する流体圧力は、１なし
、し４ｋ９／地の範囲である。上記構成よりなる第２実
施例装置Ｇは、切襖弁装置５０のレバー５１を操作して
圧力流体供孫合源Ｐと流入口３１０間の開路し、ノズル
３１１、拡大部３１４に圧力流体を供給できる。圧力流
体は、ノズル３１１の噴出孔３１２より拡大図３１４の
平行通路３１３へと噴出し、この圧力流体により塗料供
給通路３５０から液状塗料を吸引供給し、これを頃霧微
粒化しこの混合気流はさらに拡大通路３２０より中間部
材３２１の複数の連絡通路３２５を経て外部へ噴出する
。この頃出する圧力流体により液状塗料を適確に噴霧化
した被塗装物等の表面に高精度で効率良く塗装を施すこ
とができる。このとき、第２実施例の装置Ｇは、ノズル
３１１の噴出孔３１２の関口部から拡大部３１４へ流出
する気流が、これによってノズル３１１と拡大部３１４
との間、段付部３１９に生ずる負圧のため平行通路３１
３の内壁面に付着する。そして、前記気流は、平行通路
３１３の内壁面より剥離することなく安定かつ円滑に付
着して流通する。ところで、第２実施例装置Ｇは、噴出
部位３２２である中間部材３２１の複数の連絡通路３２
５から外方へ放出される圧力流体の流速が、噴出部位３
２２のほぼ中央部３２３においては、これの周辺部３２
４よりも低くされて第１０図中三点鎖線Ｘ２にて示すよ
うな圧力分布を程した。

すなわち、第２実施例の装置Ｇは、前記中間部材３２１
を円錐状と円筒状の組合せ形状にして成り、複数の連絡
通路３２５を中間部材３２１における中央部３２３より
周辺部３２４に配設するものが混合流体の流通抵抗小と
してあるため、混合流体の流速は適確に噴出部位３２２
のほぼ中央部３２３より周辺部３２４の方が高くされる
のである。この圧力分布によれば、第２実施例装置Ｇに
おいて、混合流体の噴出方向は、第１０図中三点鎖線Ｘ
２にて示すように、噴出部位より、これの相対向する内
壁面間を鞠方向に対いまぼ平行にて放出される。このた
め、第１０図々示のように、混合流体は、前記第１実施
例に比して噴出部位３２２の軸方向では、外方の静止流
体との混合領域Ｂがより狭く、この混合領域Ｂにおける
混合流体の噴出流に臨む面内ｂ′と軸線ｏとのなす貸主
′が極めて小さし・。従って、浪合流体の噴出流と外部
の静止流体との間には、前記噴出流の中央部３２３と周
辺部３２４との流速の低高による差も加わり、両者の衝
突によっては、渦の発生、乱れ、剥離等は見られず、安
定、円滑に混合され、騒音が低レベルであった。また、
混合流体は噴出部位３２２の藤方向に対し垂直な方向で
は、流速が高められて噴出部位３２２より、これの間口
軸心とほぼ平行にて放出されるため、噴出部位３２２の
周辺部３２４における噴出流は、前記第１実施例より強
力なシールド効果を奏して当該部位における静止流体と
の間で渦の発生、乱れ、剥離等殆んど生じなく騒音を低
減できた。このため、第２実施例の塗料吹付け装置Ｇに
おける騒音は、第３図中符号Ｙ２にて示す圧力流体の供
給圧力に対する騒音曲線が得られ、騒音レベルを前記第
１実施例に比してより適確にかつ効率良く＆旧から２紅
Ｂまで低減でき、またこの低騒音レベルの範囲を供給力
や多少変化しても低い騒音レベルを安定、円滑に維持で
き実用価値を高めることができた。次に、第３実施例の
排気消音装置Ｓは、第１４図ないし第１６図々示のよう
に、工場設備等において圧力流体を外部に放出するもの
である。

排気消音装置Ｓは、圧力流体の管路２００に流入口２１
０、ノズル２１１、拡大部２１４をそれぞれ具備する。
流入口２１０の上流は、排気系統の排気管２０５に蓮通
する。ノズル２１１には、流入口２１０と蓮適する吸入
口２０３と拡大部２１４に関口達通する噴出孔２１２と
を一鞠的に設けてある。拡大部２１４は、ノズル２１１
の噴出孔２１２の先端と対向達通する平行通路２１３を
有する。平行通路２１３は出口２１５′の面積が入口２
１６の面積とほぼ同様で平行に拡大するほぼ円筒状の拡
大通路２２川こ達通しこの通路内の噴出部位２２２に配
設した後述する中間部材２２１における複数の連絡通路
２１５を通じて圧力流体を外部に放出可能としてある。
なお、排気消音装置Ｓは、拡大部２１４の平行通路２１
３の外周壁に装置本体の取付部２５０を装備する。とこ
ろで、本第３実施例の排気消音装置Ｓは、拡大部２１４
における拡大通路２２０の噴出部位２２２内には、中間
部村２２１の同軸的かつ一体的に配設する。この中間部
材２２１は、円筒形状となし拡大通路２２０の内外にお
いてこれの鼠線に対しほぼ垂直となした端面２２４′を
有する。この中間部材２２１には、拡大部２１４の藤方
向とほぼ平行な閉口端心を貫通し、かつ中間部村２２１
の軸方向に対いまば垂直な面内に適宜間隔を保持すると
ともに、中間部材２２１の軸Ｄ中央部２２３に配設する
口径をこれより周辺部２２４に配設する口径よりも４・
となし複数分布して配設し、噴出部位２２２のほぼ中央
部２２３において流通する圧力流体の流速を噴出部位２
２２の周辺部２２４において流通する圧力流体の流速よ
り低くする連絡通路２１５を設けてある。そして、拡大
通路２２０の噴出部位２２２における対向内壁面間の距
離○が１２側で、連絡通路２１５における対向内壁面間
の距離ｄが１．２肋であり、各連絡通路２１５における
滋心間の距離ぞ，が１．５６肋で、中間部村２２１にお
ける連絡通路２１５の軸方向最大長さそ２が１．５側と
してある。なお、圧力流体の平行通路２１３に開□した
ノズル２１１の噴出孔２１２における孔面積ｄ，が２５
．５肌２で、当該部位で、拡大部２１４の平行通路２１
３における孔面積もが８９．７６肌２ であり、拡大部
２１４の平行通路２１３の入口２１６から出口２１５′
までの距離ｌｏが１０７柳としてある。そして、本第３
実施例の排気消音装置Ｓは、ｄ／Ｄ＝○‐１０，そ，／
ｄ＝１‐３０，夕２／Ｄ＝１‐２５の関係にしてあり、
第４図および第５図中傾向線１，０，皿，ＷおよびＶ，
Ｗ，肌，脚にて示す斜線部範囲内に、すなわち符号Ｓ，
ｏにて示す位置に設定してある。

また、流入口２１０から供給する流体圧力は、１ないし
９ｋ９／榊の範囲である。上記緩成よりなる第３実施例
装置Ｓは、圧力流体をノズル２１１の噴出孔２１２より
拡大部２１４の平行通路２１３へと噴出した拡大通路２
２０より中間部材２２１の複数の口径を異にする連絡通
路２１５を経て外部へ放出する。このとき、第３実施例
装置Ｓは、ノズル２１１の噴出孔２１２の関口部から拡
大部２１４へ流出する気流が、これによってノズル２１
１と拡大部２１４との間、毅付部２１９に生ずる負圧
のため平行通路２１３の内壁面に付着する。そして、前
記気流は、平行通路１１３の内壁面より剥離することな
く安定かつ円滑に付着して流通する。ところで、第３実
施例装置Ｓは、噴出部位２２２である中間部材２２１の
複数の連絡通路２１５から外方へ放出される圧力流体の
流速が、噴出部位２２２のほぼ中央部２２３においては
、これの周辺部２２４よりも低くされて第１０図中二点
鎖線Ｘ３にて示すような圧力分布を程した。

すなわち、第３実施例の排気消音装置Ｓは複数の連絡通
路２１５の口径を中間部材２２１における中央部２２３
より周辺部２２４に配設するものの方が大としてあり圧
力流体の流通抵抗小としてあるため、圧力流体の流速は
確確に噴出部位２２２のは０ぽ中央部２２３より周辺部
２２４の方が高くされる。この圧力分布によれば、第３
実施例の排気消音装置Ｓにおいて、圧力流体の噴出方向
は、第１０図中二点鎖線Ｘ３にて示すように、噴出部位
２２２より、これの相対向する内壁面間とほぼ平行にて
放出される。このため、第１０図々示のように、圧力流
体は、噴出部位２２２の軸万向では、前記各実施例に比
して外方の静止流体との混合領域Ｂが極めて狭く、この
混合領域Ｂにおける圧力流体の噴出流に臨む面内ｂ′と
軸線ｏとのなす角ｅ′が比較的小さい。このため、圧力
流体の噴出流と静止流体との間には、前記噴出流の中央
部２２３と周辺部２２４との流速の低高による差も加わ
り、両者の衝突によっては、それ程著しい渦の発生、乱
れ、剥離等は見られず、安定、円滑に混合され騒音が低
いレベルとなった。また、圧力流体は、噴出部位２２２
の軸方向に対し垂直な方向では、流速が高められて噴出
部位２２２よりこれの開口軸心とほぼ平行にて放出され
るため、噴出部位２２２の周辺部２２４における噴出流
は前記各実施例に比してより強力なシールド効果を奏し
て、当該部位における静止流体との間での渦の発生、乱
れ、剥離等は殆んど生じなく騒音を低減できた。このた
め、第３実施例の排気消音装置Ｓにおける騒音は、第３
図中符号Ｙ３にて示す圧力流体の供給圧力に対する騒音
曲線が得られ騒音レベルを前記各実施例に比して適確に
＆旧から２９Ｂまで良好に低減でき、またこの低騒音レ
ベルの範囲を供繋舎圧力が多少変化しても低い騒音レベ
ルを安定、円滑に維持でき実用価値を高めることができ
た。上記各実施例における中間部材、ノズルおよび拡大
部等の形状、構造は、前記のものに限らず、この他第１
７図ないし第２３図図示のようにしてもよく、さらに、
これらの組合せによる実施態様を採用でき上述したよう
な各実施例とほぼ同様の作用効果を奏する。

なお第１実施例と同一部分は同一符号を付し説明を省略
する。すなわち、第１７図および第１８図図示の圧力流
体放出装置Ｎ２は、拡大部１ １４において拡大通路２
１２０の噴出部位１２２に、所定曲率の凹曲面を有する
円錐状と円筒状との組合せ形状の中間部材１２１ａを配
設してある。

中間部材１２１ａは、拡大通路１２０内において円錐状
を臨まして、また拡大通路１２０の噴出部位１２２の外
方において拡大通路１２０の鞠線に対いきぼ垂直となし
た端面１２４′に形成してある。この中間部材１２１ａ
には、拡大部１１４の鍬方向とほぼ平行な開□軸心を有
して貫通し、かつ中間部材１２１ａの藤方向に対いまぼ
垂直な面内に所定間隔を保持し複数分布して配設し噴出
部位１２２のほぼ中央部１２３において通流する圧力流
体の流速を噴出部位１２２の周辺部１２４において流通
する圧力流体の流速より低くする連絡通路１２５ａを設
けてある。第１７図、第１８図々示の態様を探ることに
より圧力流体放出装置Ｎ２は、圧力流体放出により第１
０図中実線Ｘ４にて示すような圧力分布を程し、かつ第
３図中符号Ｙ４にて示すような騒音曲線が得られ、前記
各実施例とほぼ同様の作用効果を実奏することができる
。

第１９図、第２０図々示の圧力流体放出装置Ｎ３は、拡
大通路１２０の噴出部位１２２に配設する中間部材１２
１ｂを複数の円板部材によって積層状となしてある。

この中間部材１２１ｂは、プレス加工等の打ち抜きによ
って複数の長孔状の連絡通路１２５ｂを穿設してある。
各連絡通路１２５ｂは、中間部材１２１ｂの中央部に配
設するものを周辺部に配設するものより開口面積小とな
いまぼ同心円上に配列してある。このため、圧力流体放
出装置Ｎ３は、拡大通路１２０の鼠方向に貫通する複数
の連絡通路１２６ｂにより、噴出部位１２２のほぼ中央
部１２３において流通する圧力流体の流速をこれの周辺
部１２４におけるそれよりも低くすることができ、前記
各実施例とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
また、第２１図示の圧力流体放出装置Ｎ４は、中間部材
１２１ｃを円柱部材により構成し、円柱部材の内部には
機械加工や射出成形等によりリブ１５０ｃを介在して複
数の長孔状の連絡通路１２５ｃを形成してある。

各連絡通路１２５ｃは、中間部村１２１ｃの中央部１２
３ｃに配設するものを、周辺部１２４ｃに配設するもの
よりは開口面積小とないまぼ同心上の配列する。このた
め、圧力流体放出装置Ｎ４は、複数の連絡通路１２５ｃ
により噴出部位１２２のほぼ中央部１２３ｃにおいて流
通する圧力流体の流速を、これの周辺部１２４ｃにおけ
るそれよりも低くすることができ、前記各実施例とほぼ
同様の作用効果を奏することができる。さらに、第２２
図々示の圧力流体放出装置Ｎ５は、中間部材１２１ｄを
円柱部材により構成し、この円柱部材の内部に前述と同
様にリブ１５０ｄを介在して複数の三角形状（この他の
多角形状での実施態様も採り得る）の連絡通路１２５ｄ
において、中間部材１２１ｄの中央部１２３ｄ配設のも
のより周辺部１２４ｄ配設のものを関口面積大となしほ
ぼ同０円上に配列構成したことにより、噴出部位１２２
のほぼ中央部１２３ｄにおいて流速する圧力流体の流速
を周辺部１２４ｄにおけるそれよりも低くでき、前記各
実施例とほぼ同様の作用効果を奏することができる。

また、第２３図々示の圧力流体放出装置Ｎ６は中間部材
１２１ｅを複数の管状部村により構成し、軸心付近の中
央部１２３ｅにはこれの周辺部１２４ｅよりも口径小な
るものを分布配列して管状部材の内外壁をそれぞれ利用
し複数の連絡通路１２５ｅを形成してある。

このため、圧力流体放出装置Ｎ６は各連絡通路１２５ｅ
において中間部材１２１ｅの中央部１２３ｅ配設のもの
より、周辺部１２４ｅ配設のものを関口面積となしほぼ
同心円上に配列構成したことにより、噴出部位１２２の
ほぼ中央部１２３ｃにおいて流通する圧力流体の流速を
周辺部１２４ｅにおけるそれよりも低くでき、前記各実
施例とほぼ同様の作用効果を奏することができる。また
、上記実施例において中間部村が一方をほぼ平滑な端面
とし他方を半球状と円筒状との組合せ形状のもの、また
円錐状と円筒状の組合せ形状から成るものは、上記実施
例に限らず、拡大通路内方へはそれぞれ平滑機面を臨ま
しめ、拡大通路外方へは半球状または円錐状の部分を臨
ましめる態様をさらに、拡大通路と中間部村とは一体成
形の態様も探り得て前記各実施例とほぼ同様の作用効果
を奏することができる。

さらに、上記実施例装置は、ノズルと運通する平行通路
と拡大通路との、また、拡大通路のみの軸心方向へ多段
に組合せ連結する実施態様、または圧力流体放出通路、
拡大部、中間部材、複数の連絡通路などの圧力流体の流
路が偏平、随円、且蒙形等の各種形状やこれらの組合せ
形状の実施態様も可能である。

以上要するに、本発明の低騒音用圧力流体放出装置は、
圧力流体の流入口と、流入口に運通し圧力流体通路を有
するノズルと、圧力流体通路内に配設する中間部材と、
中間部材に圧力流体通路の軸方向とほぼ平行な閉口軸心
を有して貫通し、つ中間部村の鞠方向に対し‘まぼ垂直
な面内に所定間隔を保持し複数分布して配設し圧力流体
通路のほぼ中央において流通する圧力流体の流速を圧力
流体通路の周辺部において流通する圧力流体の流速より
低くする連絡通路とを備えるとともに、複数の連絡通路
を外部に閉口達通する噴出通路となし、圧力流体を流入
口よりノズルの圧力流体通路および中間部材の複数の連
絡通路を通じて外部に放出するようにしたものである。

本発明の装置によれば、圧力流体通路のほぼ中央部にお
いて流通する圧力流体の流速を圧力流体通路の周辺部に
おいて流通する圧力流体の流速より低くすることにより
、圧力流体の噴出流は混合領域が狭小となって外方の静
止流体による渦の発生、乱れ、剥離等を殆んど生起しな
く騒音を低レベルとすることができ、かつ圧力流体の流
れを安定かつ円滑となし良好な騒音パターンとして高騒
音の発生を抑止し適確に低騒音レベルにでき、作業環境
を著しく改善できる等の多大の実用的効果を奏する。ま
た、本発明の装置は、コンパクトで、しかも製作極めて
容易、コスト低廉となし縛る効果がある。また、本発明
の圧力流体放出装置は、圧力流体通路における圧力流体
噴出部位の対向内壁面間の距離をＤ、連絡通路の対向内
壁面間の距離をｄとするとき、■ ０．０雌≦ｄ／Ｄ≦
０．１６７なる関係を満足するような複数の連絡通路を
有し、かつ前記各連絡通路の鞠心間の距離をそ，とする
とき、■１．２５Ｓ夕．／ｄ≦ｄ≦１．４８なる関係を
満足するように連絡通路を複数分布して配設するととも
に、前記中間部材における連絡通路の軸万向長さを夕２
とするとき、■ ０．２５Ｓ夕２／Ｄ≦２．００なる関
係を満足するような複数の連絡通路を具備して成り、前
述したように騒音を低レベルにすることができる効果が
ある。

さらに、本発明の装置は、これの構成要素を上述した■
，■■の数値範囲とし、これに圧力流体の流入口に蓮通
し拡大部内に関口するノズルの噴出孔の関口面積をｄ，
。

、該拡大部のノズルと対向連通する入口関口面積をも。
とするとき、１．９ミもｏ／ｄ，ｏＳ９．４なる関係を
満足するような噴出孔と拡大部との面積比を有するとと
もに、拡大部に設け外部に向って拡大する内壁面を有す
る拡大通路の中心線を含む面内における入口および出口
の各内壁を結ぶ線のなす拡大角を０．５ｏ ないし４ｏ
となすことにより、騒音をさらに低減でき、かつさらに
一層騒音を低レベルにでき圧力流体の供給圧力範囲を広
くすることができ、供給圧力が多小変化しても低騒音レ
ベルの維持が安定、円滑に行ない得る効果がある。また
、本発明の装置は、これの構成要素を上述した■，■■
の数値範囲とし、さらに圧力流体の流入口と、この流入
口に蓮通するノズルと、このノズルの噴出孔を開口して
連通する拡大部とを備え、圧力流体を流入口よりノズル
および拡大部を通じ外部に放出する圧力流体放出装置に
おいて、ノズルの圧力流体放出通路を、拡大部の入口よ
り出口に向って突設して当該突設先端部位にノズルの噴
出孔を開口するときに、ノズルの圧力流体放出通路の外
壁面と拡大部の内壁面との対向する間に空所を設け、か
つ前記拡大部の入口から出口までの拡大都内心線の距離
をｌｏ、拡大部の入口からノズルの噴出孔開口部までの
ノズルの圧力流体放出通路の距離をｌｏ、ノズルの噴出
孔が拡大部に閉口する部位の拡大部の対向内壁面間の距
離をへとするとき、＠３．５≦１。

／ｄ。と０．８３ＳＩ。／へと０．２ＳＩ，／４ＳＩ。
／４一０．６の組合せ■３．５≦１０ノｄ。

と○．８３２１０ノ４と○．２ミ１３ ／ｄｏ≦２．０
または０．７４１１。 ／ｄｏＳＩ３ ／ｄ。ＳＩ。／
ムー０．６の組合せ■３．５≧１。

／ｄ。≧１．０と０．２７１。ノ４≦１３／ｑＳＩ。Ｊ
／ムー０．６の組合せ上記＠，■■のいずれか一つの関
係を満足するようになすことにより、上記構成要素の数
値を使用目的、用途に対してそれぞれ上詔■，■■の関
係を満足し、かつ■，■＠いずれか一つの各範囲内にお
いて適宜選択組合せることにより、圧力流体の流れを安
定かつ円滑となし良好な騒音パターンとしてスクリーチ
の発生を防止し適確に低騒音レベルの範囲を拡大でき、
作業環境を著しく改善できる等の多大の実用的効果を奏
することができる。

さらに、本発明の装置は、これの横成要素を上述した■
，■■の数値範囲とし、これに加えて、さらに圧力力流
体の流入口と、この流入口に蓮適するノズルと、このノ
ズルの噴出孔を閉口して運通する拡大部とも備え、圧力
流体を流入口よりノズルおよび拡大部を通じて外部に放
出する圧力流体放出装置において、前記拡大部の内壁面
に、外気と蓮適する少なくとも１つの連絡通路を開□し
、かつｎ番目（ただしｎは正の整数とする）の連絡通路
の最小関口面積をｆ肌、ノズルの噴出孔開□部からｎ番
目の連絡通路関口部中心までの拡大部内中心線上の距離
をｉｎｎ、ｎ番目の連絡通路が拡大部に閉口する部位の
拡大部の対向内壁面間の距離をｄｎ、連絡通路の総数を
ｋ（ただしけま正の整数とする）とするとき、ｉｈｎ／
ｄｎ≦０．３の場合 なる関係を満足するようになすことにより、上記構成要
素の数値を使用目的、用途に対してそれぞれ上記■，■
■の関係を満足し、かつ前記範囲で適宜選択組合せるこ
とにより、圧力流体の流れを安定かつ円滑となしスクリ
ーチの発生を防止し適確に低騒音レベルの範囲を拡大で
き、汎用性大で該騒音低減の調整作業を簡便にでき、作
業環境を著しく改善できる等の多大の実用的効果を奏す
ることができる。

しかも、本発明の装置は上述したそれぞれの数値を使用
目的、用途に対応して各種選択組合せることにより上述
したとほぼ同様な実用的効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧力流体放出装置における圧力分布を示
す説明図、第２図は本発明にかかる気体ノズルを示す概
要図、第３図は従来と本発明との騒音曲線の状況を対比
して表わす線図、第４図および第５図は本発明における
気体ノズルの構成要素の関係をそれぞれ表わす線図、第
６図は本発明における気体ノズルの圧力分布を示す説明
図、第７図ないし第９図は本発明の第１実施例をそれぞ
れ示す概要図、第１０図は本発明の各実施例における圧
力分布を示す線図、第１１図ないし第１３図は本発明の
第２実施例をそれぞれ示す概要図、第１４図ないし第１
６図は本発明の第３実施例をそれぞれ示す概要図、第１
７図ないし第２３図は本発明の他の実施例をそれぞれ示
す概要図である。 図中、１０・・・流入口、１１…ノズル、１２・・・噴
出孔、１４・・・拡大部、１３・・・平行通路、２１・
・・中間部材、２２…噴出部位、２５・・・連絡通路。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 第１７図 第１８図 第１９図 第２０図 第２１図 第２２図 第２３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力流体の流入口と、流入口に連通し圧力流体通路
   を有するノズルと、圧力流体通路内に配設する中間部材
   と、中間部材に圧力流体に圧力流体通路の軸方向とほぼ
   平行な開口軸心を有して貫通し、かつ中間部材の軸方向
   に対してほぼ垂直な面内に所定間隔を保持し複数分布し
   て配設し圧力流体通路のほぼ中央部において流通する圧
   力流体の流速を圧力流体通路の周辺部において流通する
   圧力流体の流速より低くする連絡通路とを備えるととも
   に、複数の連絡通路を外部に開口連通する噴出通路とな
   し、圧力流体を流入口よりノズルの圧力流体通路および
   中間部材の複数の連絡通路を通じて外部に放出するよう
   にしたことを特徴とする低騒音用圧力流体放出装置。