TW201919975A - 氣流搬運裝置 - Google Patents

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TW201919975A
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野口哲
市川雅章
望月信介
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日商日本金錢機械股份有限公司
國立大學法人山口大學
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Abstract

提供一種氣流搬運裝置,不需要搬運用的輔助構件,可以一邊防止如紙張類等的被搬運物之變形,且一邊藉由氣流來穩定地搬運被搬運物。
氣流搬運裝置(1),係具備:搬運管(100),其是具有作為二個主內壁的第一內壁(101),該二個主內壁係分別與沿著搬運流路(110)所搬運的被搬運物(S)之二個主面(S1)並行;及氣流產生裝置(20),其是使從搬運流路(110)之一方朝向另一方的主搬運氣流(10)產生於搬運流路(110)內;及作為對向構件之對向板(120),其是與各個第一內壁(101)之間隔著既定間隙分別對向配置,並具備分別與所搬運的被搬運物(S)之二個主面(S1)相向的對向面(121),且在對向面(121)間形成搬運流路(110);以及複數個壁流產生部(130),其是分別形成於各個對向板(120),用以使防止搬運中的被搬運物(S)接觸或吸附於對向面的壁流(11)產生。

Description

氣流搬運裝置
本發明係關於一種用氣流來搬運薄片狀或薄板狀之被搬運物的氣流搬運裝置。
以往,在紙幣(薄片狀之被搬運物)之搬運中,係採用具備有一邊與紙幣接觸且一邊搬運的搬運皮帶(belt)、或驅動該皮帶的驅動輥子(roller)等之搬運機構的搬運裝置。例如,在柏青哥(pachinko)、吃角子老虎機(slot machine)之遊戲場中,從各個遊戲機之紙幣投入部所投入的紙幣,係導入至被配置於遊戲機之內側的島型設備(island equipment),並朝向紙幣堆疊部遠程搬運。
但是,當欲使用以往之搬運裝置來遠程搬運紙幣時,就有搬運裝置大型化,且驅動搬運機構用的運轉成本(running cost)增大的問題。
於是,近年來,有提出一種使搬運用的氣流產生於中空的搬運管內,並利用氣流來搬運紙幣的搬運裝置(專利文獻1、專利文獻2)。但是,一般而言,當欲將紙幣單純地插入至搬運管並使用氣流來搬運時,就有紙幣被吸附於搬運管之內壁面而變得無法搬運的問題。
圖13係習知例的搬運管之示意圖,圖13中之(a)為立體圖,圖13中之(b)為圖13中之(a)之C-C剖視圖。
搬運管200,係具有藉由四個平滑之內壁面201所形成的四角柱狀之搬運流路205。搬運管200,係使從長邊方向之一方朝向另一方流動的氣流210產生於搬運流路205內,並且從長邊方向之一方將紙幣220插入至搬運管200內。
但是,在將紙幣220形成大致沿著搬運流路205而伸長之姿勢的情況下,會在紙幣220之搬運上發生如下的問題。
第一問題,係指紙幣220會被吸附於與紙幣220之主面221相向的搬運管200之內壁面201,而使紙幣220變成無法搬運的問題。此是被認為在紙幣220偏向於搬運管200之內壁面201的情況下,所偏向之側的氣流之流速會變快,紙幣220與內壁面201之間會成為負壓,而使紙幣220被牽引至內壁面201所致。
第二問題,係指當使流動於搬運管200內的氣流210高速化時就會產生紊流,變成無法搬運紙幣220的問題。在流動於搬運管200內的氣流210之速度比較慢的情況下,流動於搬運管200內的氣流210,係維持沿著搬運管200之長邊方向而有規律地運動的層流。
但是,當流動於搬運管200內的氣流210之速度超過某個值而高速化時,氣流就會撞擊到搬運管200之內壁面201,此原因將會在搬運管200內發生紊流。紊流,係指氣流在搬運管200內不規律運動的流動之狀態。當在搬運管200內發生紊流時,紙幣220就會在搬運管200內顫動,最終紙幣220會吸附、接觸於內壁面201而變成無法搬運,或陷入搬運不良。
為了利用搬運管並藉由氣流來搬運紙幣,在專利文獻1中,係使紙幣之後端部彎曲變形成J字狀,且使搬運用的氣流之風壓作用於彎曲變形部,藉此來實現紙幣之搬運。又,在專利文獻2中,係將推入單元(滴定管(burette)、搬運輔助體)配置於紙幣之後方,推入單元將紙幣從後方推入,藉此來實現紙幣之搬運。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特許第4130697號公報
專利文獻2:日本特許第5563883號公報
[發明所欲解決之課題]
但是,在上述先前技術中,係有如下的問題。
在專利文獻1中,因是使紙張類變形,故而會造成紙張類在作為搬運目的地的紙張類收納部發生堵塞的原因。又,因紙張類所具有的打捲、皺痕、褶皺狀況、剛性強度等係依每一紙張類而不同,故而在搬運中所應維持的變形形狀不會成為一定,而造成在搬運管內堵塞的主因。更且,因有必要使為了搬運而使變形的紙張類在搬運後伸長,故而要重複紙幣之變形和伸長,藉此也有加速紙張類之劣化的問題。
在專利文獻2中,因是使用推入單元強制地推出紙張類,故而在紙張類強力地吸附於內壁面的情況下紙張類會壓縮變形,而造成在搬運管內堵塞的主因,並且有致命的損傷施加於紙張類的問題。又,推入單元方式係容易接受風量的影響,且不適合彎曲部之搬運或遠程搬運。
又,在使用氣流將紙張類朝向水平方向搬運的先前技術中,係被限定於紙張類之寬度方向成為重力方向的姿勢之搬運,且無法以使紙張類成為水平的姿勢來搬運。
本發明係有鑑於上述之情形而開發完成,其目的在於提供一種不需要搬運用之輔助構件,可以一邊防止如紙張類等的被搬運物之變形,且一邊藉由氣流穩定地搬運被搬運物,更能夠相對於重力方向將被搬運物的主面之角度設定成自由的角度來搬運被搬運物之新穎的氣流搬運裝置。

[解決課題之手段]
為了解決上述之課題,本發明之氣流搬運裝置,其特徵為,具備有:搬運管,其是形成藉由氣流來搬運薄片狀或薄板狀之被搬運物的搬運流路,且具有分別與沿著該搬運流路所搬運的前述被搬運物之二個主面並行的二個主內壁;及氣流產生裝置,其是使從前述搬運流路之一方朝向另一方的主搬運氣流產生於前述搬運流路內;及對向構件,其是具備對向面,且在該對向面間形成前述搬運流路;該對向面係與前述各個主內壁之間隔著既定間隙分別對向配置,並分別與所搬運的前述被搬運物之二個主面對向;以及複數個壁流產生部,其是分別形成於前述各個對向構件,用以使防止搬運中的前述被搬運物接觸或吸附於前述對向面的壁流產生。
又,為了解決上述之課題,本發明之氣流搬運裝置,其特徵為,具備有:搬運管,其是形成藉由氣流來搬運薄片狀或薄板狀之被搬運物的搬運流路,且具有分別與沿著該搬運流路所搬運的前述被搬運物之二個主面相向的二個主內壁;及氣流產生裝置,其是使從前述搬運流路之一方朝向另一方的主搬運氣流產生於前述搬運流路內;以及複數個壁流產生部,其是由分別形成於前述各個主內壁的凹處所構成,用以使防止搬運中的前述被搬運物接觸或吸附於前述主內壁的壁流產生。

[發明效果]
依據本發明之空氣搬運裝置,不需要搬運用的輔助構件,可以一邊防止如紙張類等的被搬運物之變形,且一邊可以藉由氣流來穩定地搬運被搬運物。
以下,參照圖式詳細地說明本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置。為了理解本發明,首先一邊參照圖1且一邊說明本發明之原理,之後參照圖2以後的圖式依次地詳細說明本發明之各個實施形態。
本發明之實施形態,係本發明之較佳的具體例,且賦予技術上較佳的各種限定。但是,本發明之申請專利範圍,係只要在以下之說明中沒有特別限定本發明之意旨的記載,就未被限定於此等的態樣。又,在本發明之各個實施形態中,係在同樣的構成要素附記相同的符號,並適當省略構成要素之詳細的說明。
[本發明之原理]
圖1中之(a)及(b)係為了在原理上說明本發明之氣流搬運裝置之較佳實施形態所具備的搬運管之搬運流路之構成,而示意性地顯示該搬運管之搬運流路的概念圖,圖1係相當於圖13之C-C剖面的剖視圖。
圖1所示的搬運管100,係於內部具有搬運流路110。用以搬運被搬運物S的主搬運氣流10(10a、10b),係形成於搬運管100的搬運流路110內。主搬運氣流10,係從搬運流路110的長邊方向之一方(圖中左側)朝向另一方(圖中右側)流動。
在本發明之實施形態中,其特徵點在於構成如下:壁流11(11a、11b),是作為與主搬運氣流10不同的氣流,而產生於搬運流路110內。如圖1中之(a)所示,該壁流11(11a、11b),係分別在以正規之搬運姿勢所搬運的被搬運物S之二個主面S1、S1、與分別與此等二個主面S1、S1相向的搬運流路110之對向面121(121a、121b)之間所產生。
在此,所謂壁流11(11a、11b),係指以防止搬運中的被搬運物S接近、接觸或吸附於對向面121之方式所作用的氣流。該壁流11(11a、11b),係可為朝向被搬運物S噴吹的氣流,又可為產生於對向面121上並在被搬運物S與對向面121之間具有如緩衝(cushion)之功能的微少渦流。壁流產生部,係在後面一邊參照圖2且一邊加以說明,用以使與被送至搬運流路110內的主搬運氣流10之狀態相應的壁流11(11a、11b)產生。
該壁流11(11a、11b),也可以稱為搬運輔助流,用以對被送至搬運流路110內的主搬運氣流10(10a、10b),輔助被搬運物S之搬運。
雖然作為藉由圖1所示的氣流搬運裝置之搬運管100所搬運的被搬運物S,是例如紙張類、卡片(card)類、一捆鈔票類等的薄片狀或薄板狀物,但是被搬運物S之材質係未被特別限定。
如圖1中之(a)所例示般,所謂被搬運物S被搬運時的正規之搬運姿勢,係指被搬運物S,藉由在搬運管100內之大致中央位置通過,被搬運物S就不會接近、接觸或吸附於搬運流路110之對向面121,而是能夠以被搬運物S沒有壓縮變形的方式,沿著搬運方向搬運的姿勢。
<雷諾數(Reynolds number)>
在此,作為使如空氣的流體之動作賦予特徵的值,已知的有雷諾數。作為流體從層流遷移至紊流時之雷諾數的上臨界雷諾數,係定義如下。
Re=Ud/v …數學式(1)
其中,U:氣流之流速[m/s],d:送風管內之剖面中的代表長度[m],v:流體之動態黏性係數[m^2/s]。
又,流體之動態黏性係數v係藉由以下之數學式所定義。
v=μ/q …數學式(2)
其中,μ:流體之黏性係數[kg/ms],q:流體之密度[kg/m^3]。
一般而言,在圖13所例示之一般所用的搬運管200之內壁面201為平滑面的情況下,當雷諾數Re成為2300至4000左右時,搬運管200內之氣流就從層流遷移至紊流。
只要可以從上述數學式(1)(2)中,使黏性係數μ無限地降低,就可以使上臨界雷諾數Re無限地增加。換句話說,由於可以使從層流遷移至紊流的上臨界雷諾數上升,所以即便提高氣流之流速U仍可以維持層流。
<藉由壁流所致的功效>
如圖1所示,在本發明之實施形態中,壁流11(11a、11b),是作為與主搬運氣流10(10a、10b)不同的氣流,而產生於搬運流路110內,藉此來產生以下的功效。
第一、可以使對向面121與空氣之黏性阻力減少。
第二、可以藉由黏性阻力之減少來使動態黏性係數v降低,且能提高上臨界雷諾數。亦即,即便提高主搬運氣流10之流速U,仍可以維持層流,且可以防止搬運被搬運物S時的顫動。
第三、可以防止壁流11將已接近對向面121的被搬運物S朝向搬運流路110之中央部推回,而被搬運物S吸附於對向面121。針對該第三功效加以說明。
如圖1中之(a)所示,在被搬運物S,被搬運於搬運流路110之厚度方向(與作為搬運方向之長邊方向正交的方向)之中央部附近的情況下,流動於被搬運物S與各自之對向面121a、121b之間的主搬運氣流10(10a、10b)之流速及氣壓係成為大致均等,且在各自之對向面121a、121b所產生的壁流11(11a、11b)之大小也成為大致均等。
如圖1中之(b)所示,與圖1中之(a)的情況不同,在例如被搬運物S,是偏靠一方之對向面121a側被搬運的情況下,主搬運氣流10a之流動係成為比主搬運氣流10b之流動更快。因在對向面121a,係產生與主搬運氣流10之狀態相應的大小之壁流11a,故而在對向面121a與被搬運物S之主面S1之間,係產生與所謂高速之主搬運氣流10a相應的較強之壁流11a。被搬運物S,係藉由該較強之壁流11a,如圖1中之(a)所示,朝向搬運流路110之中央部推回。結果,被搬運物S,係不會吸附於對向面121a,而是平順地搬運於搬運流路110內。
[第一實施形態]
參照圖2說明本發明之第一實施形態的氣流搬運裝置1。氣流搬運裝置1,係指藉由氣流來搬運紙幣或卡片等之被搬運物S的裝置。
本實施形態之氣流搬運裝置1,其特徵點為:在搬運管100的搬運流路110之對向面形成壁流,藉此來使壁流產生於對向面上以防止被搬運物S往對向面吸附,並且將搬運被搬運物S的主搬運氣流10維持於層流,並沿著搬運方向穩定地搬運被搬運物S。該搬運方向,係沿著搬運管100的搬運流路110之長邊方向。
再者,在藉由氣流搬運裝置1所搬運的被搬運物S中,較佳是包含薄片狀之構件(例如,紙幣或有價證券等的紙張類)、薄板狀之構件(例如,卡片類)、以及此等的捆束等。作為被搬運物S之材質,也可為紙製、塑膠製、或金屬箔、其他任何的材質。
在以下之說明中,所謂被搬運物S之主面,係指朝向被搬運物S之厚度方向(與作為搬運方向之長邊方向正交的方向)延伸的端面以外之較寬的面。又,被搬運物S,係指在搬運時沿著搬運方向(長邊方向),一邊維持大致已伸長的姿勢且一邊搬運之物。
雖然是一邊參照圖2以後的圖式,且一邊針對利用空氣來搬運被搬運物S的氣流搬運裝置1加以說明,但是作為搬運被搬運物S的氣體,雖然較佳是空氣,但是也可使用空氣以外的氣體、流體。
雖然本發明,係基於圖示之較佳實施形態加以說明,但是該實施形態所記載的構成要素、種類、組合、形狀、其相對配置等只要沒有特定的記載,其主旨並非是將該發明之範圍僅限定於此而只不過是單純的說明例而已。
有關搬運管100之搬運流路110,是將沿著被搬運物S之搬運方向的方向作為長邊方向,將沿著被搬運物S之寬度方向的方向作為寬度方向,將正交於長邊方向與寬度方向之雙方的方向作為厚度方向來加以說明。
<氣流搬運裝置1>
其次,針對氣流搬運裝置1加以詳細說明。
圖2係顯示本發明之一實施形態的氣流搬運裝置1之整體構成的概略圖。
如圖2所示,氣流搬運裝置1,係具備:搬運管100,其是形成藉由氣流來搬運被搬運物S的搬運流路110;以及氣流產生裝置20,其是使作為從搬運流路110的長邊方向之一方朝向另一方(朝向搬運方向流動)之氣流的主搬運氣流10產生於搬運流路110內。
更且,氣流搬運裝置1,係具備:複數個投入口30,其是配置於搬運管100之長邊方向的中間部適當部位,並將被搬運物S投入至搬運流路110內;以及回收裝置40,其是配置於搬運流路110之長邊方向的另一端部並回收所搬運來的被搬運物S。被搬運物S為紙幣之情況的回收裝置40,係指例如容納紙幣的金庫。
如圖2所示,氣流產生裝置20,係配置於搬運管100的長邊方向之一端部(搬運方向之上游側端部)。氣流產生裝置20,係藉由將空氣吹入搬運流路110內,來使從搬運流路110的長邊方向之一方向朝向另一方向的主搬運氣流10產生。氣流產生裝置20所產生之作為氣流的主搬運氣流10,係可以作為層流均等地流動於搬運流路110內。
再者,與圖2所示之例不同,氣流產生裝置20,也可為如上面所述般地配置於搬運管100的長邊方向之另一端部(搬運方向之下游側端部),吸入搬運流路110內的空氣並排氣至外部,藉此使主搬運氣流10產生的裝置。又,氣流產生裝置20,也可為配置於搬運管100的長邊方向之中間部,並從搬運流路110抽吸空氣或使空氣流入搬運流路110內,藉此使主搬運氣氣流10產生的裝置。更且,氣流產生裝置20,也可在氣流搬運裝置1具備有複數個。
雖然圖2係顯示具備具有直線之搬運流路110的搬運管100作為一例的氣流搬運裝置1,但是搬運管100之搬運流路110也可彎曲或屈曲;氣流搬運裝置1,也可具備使氣流產生裝置20所產生之主搬運氣流循環的環狀之搬運流路110。又,氣流搬運裝置1也可具備具有分支的搬運流路110。
<搬運管100>
其次,參照圖3來說明搬運管100。
圖3係顯示本發明之第一實施形態的搬運管100之示意圖,圖3中之(a)為橫剖視圖,圖3中之(b)為圖3中之(a)之B-B剖視圖,圖3中之(c)為圖3中之(a)之C-C剖視圖。再者,圖3中之(a)係在與被搬運物S之搬運方向正交的面所切斷後的剖視圖,且相當於圖2之A-A剖面的圖。
圖3所示的搬運管100,特別是如圖3中之(a)和圖3中之(c)所示,具備複數個對向板(對向構件)120、和複數個壁流產生部130。各個對向板(對向構件)120,係具有分別與被搬運物S之二個主面S1、S1相向的對向面121、121。壁流產生部130係分別形成於對向板120,壁流產生部130係使防止搬運中的被搬運物S往對向板120吸附的壁流11產生。
如圖3中之(a)所示,搬運管100,係指具有橫剖面形狀為概略矩形狀之中空空間的導管(duct)。搬運管100,係具備:沿著圖3中之(a)和圖3中之(c)所示的長邊方向(搬運方向)延伸並且相互地對向的搬運管100之第一內壁101、101;以及圖3中之(a)和圖3中之(b)所示的第二內壁103、103。搬運管100之第一內壁101、101,係指沿著所搬運的被搬運物S之主面S1、S1的方向延伸之比較寬的面,搬運管100之第二內壁103、103係指與搬運管100之第一內壁101、101大致正交之比較窄的面。
如圖3中之(a)至圖3中之(c)所示,在搬運管100內,係沿著搬運方向平行地配置有沿著搬運方向延伸的一對對向板120、120。如圖3中之(a)和圖3中之(c)所示,在對向板120、120之間,係形成有搬運流路110。
如圖3中之(a)和圖3中之(c)所示,對向板120、120,係藉由從搬運管100之第一內壁101、101設置既定間隔而分離所配置;在對向板120、120與搬運管100之第一內壁101、101之間,係形成有第一氣流流路111、111。又,如圖3中之(a)和圖3中之(b)所示,對向板120、120,係藉由從第二內壁103、103設置既定間隔而分離所配置。
如圖3中之(a)和圖3中之(b)所示,在對向板120、120與第二內壁103、103之間的區域,係形成有第二氣流流路113、113。第一氣流流路111、111,係中間隔著對向板120、120來與搬運流路110並行地配置。
對向板120、120,係藉由例如被安裝於搬運管100之第一內壁101、101或第二內壁103、103之複數個作為固定構件的撐條(stay)(未圖示)所支撐。撐條,較佳是沿著搬運管100之長邊方向隔開既定間隔所配置,且在不阻礙搬運管100內的各種氣流之位置上支撐對向板120。
但是,對向板120、120,也可對例如搬運管100之第一內壁101、101或第二內壁103、103,設置間隔,並使用例如作為固定構件的螺樁(stud)或軸環(collar)等來固定。
雖然對向板120間之寬度,較佳是可以設定在9mm至16mm左右之範圍內,但是更佳是設為10mm至13mm之範圍。
例如當對向板間未滿9mm時,由於在已將有摺痕或彎曲的打捲鈔票插入至搬運管的情況下,就會發生接觸於對向板120間雙方的現象,藉此會發生摩擦阻力而無法穩定地搬運,所以不佳。
又,當對向板間超過16mm時,因搬運管100之體積就會變大,且有必要增大氣流產生裝置20之輸出,故而不佳。
在圖3中之(b)所例示之例中,複數個壁流產生部130,在對向面121上,較佳是以成為例如鋸齒格子狀的方式來配置,作為互為不同地配置的狀態。如此,當複數個壁流產生部130,是以成為鋸齒格子狀的方式來配置時,各個壁流產生部130所產生的壁流11,就不易接受來自位於搬運方向前後之壁流產生部130所產生的壁流11之影響。因此,由於各個壁流產生部130,係可以於搬運流路110,形成穩定的壁流11,所以被搬運物S可以在搬運流路110內更穩定地搬運。
再者,所謂鋸齒格子狀,係指由鄰接配置於寬度方向之複數個壁流產生部130所構成的一個壁流產生部串,在與位於長邊方向前後方向之構成另一個壁流產生部串的各個壁流產生部之間錯開寬度方向位置所配置的狀態。
<壁流產生部130>
其次,針對壁流產生部130加以說明。
圖4係顯示壁流產生部130之詳細的示意圖,圖4中之(a)為壁流產生部130之局部放大立體圖,圖4中之(b)為圖4中之(a)的E-E剖視圖。
如圖3中之(a)至圖3中之(c)所例示,複數個壁流產生部130,是形成於對向板120。複數個壁流產生部130,係為了防止搬運中的被搬運物S往對向面121吸附,而具有使如圖4中之(a)和圖4中之(b)所例示的壁流11產生的結構。
如圖4中之(a)和圖4中之(b)所示,壁流產生部130,係具備貫通孔131、和導引構件133。貫通孔131,係貫通形成於對向板120。導引構件133,係對應貫通孔131所形成。該導引構件133,係從貫通孔131之上游側端緣131a以外的周緣131b朝向第一氣流流路111側延伸出(突出)所形成。導引構件133,係指用以將第一氣流流路111內的氣流,經由貫通孔131朝向搬運流路110噴出的空氣導入用之導引構件。
如圖4中之(a)和圖4中之(b)所示,導引構件133,係在導引構件133之面對搬運流路110之側,具有彎曲後的導引面133a。該導引面133a,係使從第一氣流流路111側流入的氣流作為壁流11噴出至搬運流路110側,並朝向搬運流路110斜方向噴出。
在此,貫通孔131,較佳是具有其寬度越朝向搬運方向之下游側就越漸減的形狀。藉此,使從第一氣流流路111側流入的氣流,就可以一邊藉由彎曲後的導引面133a所導引,且一邊作為壁流11噴出至搬運流路110側。又,導引構件133,係往第一氣流流路111側之突出量,越朝向搬運方向之上游側就越漸增的形狀。藉此,使從第一氣流流路111側流入的氣流,就可以一邊藉由彎曲後的導引面133a所導引,且一邊使其作為壁流11確實地噴出至搬運流路110側。
圖4中之(b)所示的傾斜角度θ,係指表示在導引面133a之寬度方向中央部傾斜於對向面121的角度。
雖然該導引面133a之傾斜角度θ,較佳是設定在20度至60度左右之範圍內,但是更佳是設為30度至45度之範圍。當傾斜角度θ,較佳是設為20度至60度之範圍時,被搬運物S就不會變形,可以沿著搬運流路110之搬運方向穩定地搬運被搬運物S。
若傾斜角度θ,例如未滿20度時,壁流11往搬運流路110側之噴出就會較弱而使壁流11不足,由於被搬運物S容易附著於對向面121,且無法沿著搬運流路110之搬運方向穩定地搬運被搬運物S,所以不佳。
又,當傾斜角度θ,例如超過60度時,就恐有相對於導引面133a之恢復係數(coefficient of restitution)變強且壁流11之噴出變弱之虞,且無法沿著搬運流路110之搬運方向穩定地搬運被搬運物S,故而不佳。
當傾斜角度θ,更佳是設為30度至45度之範圍時,在被搬運物S為例如紙幣的情況下,被搬運物S就不會變形,而可以沿著搬運流路110之搬運方向更穩定地搬運被搬運物S。
在該傾斜角度θ,係在被搬運物S為例如紙幣的情況下,特佳是30度。藉由本發明人等的實驗,可判明當傾斜角度θ為30度時,被搬運物S就可以最穩定地朝向搬運方向搬運。
再者,如圖4中之(b)所示,導引構件133,係既可為導引面133a之傾斜角度θ在搬運方向成為一定的形狀,又可為在第一氣流流路111側(或搬運方向下游側)隆起成凸狀的彎曲形狀,又可為在搬運流路110側隆起成凸狀的彎曲形狀。
作為一例,在被搬運物S為寬度76mm、長度160mm之紙幣的情況下,貫通孔131之大小,係可以設為寬度(W)8mm×搬運方向長度(L)7mm×深度(D)2.5mm之三角形的凸窗形狀。
圖5係顯示與圖4所示之壁流產生部130不同的另一例之壁流產生部130A的局部放大立體圖。
如圖5所示,壁流產生部130A,係具備貫通孔131、和導引構件133。貫通孔131,係貫通形成於對向構件120。導引構件133,係對應貫通孔131所形成。該導引構件133,係從貫通孔131之上游側端緣131a以外的周緣131b朝向第一氣流流路111側延伸出(突出)所形成。導引構件133,係將第一氣流流路111內的氣流,經由貫通孔131而朝向搬運流路110導引。
導引構件133,係在導引構件133之面對搬運流路110之側,具有導引面133a。該導引面133a,係使從第一氣流流路111側流入的氣流作為壁流11而噴出至搬運流路110側,並朝向搬運流路110斜方向噴出。
與圖4所示的壁流產生部130之形狀不同,圖5所示的壁流產生部130A係使貫通孔131之寬度沿著搬運方向維持於一定。但是,圖5所示的壁流產生部130A之導引構件133往第一氣流流路111側的突出量,係越朝向搬運方向之上游側就越漸增,此點係與圖4所示的壁流產生部130具有同樣的形狀。壁流產生部130A,係與圖4所示的壁流產生部130同樣,可以使從第一氣流流路111側流入的氣流作為壁流11而噴出至搬運流路110側。
例如,在圖4和圖5所示的對向板120是由金屬平板所構成的情況下,壁流產生部130,係藉由比以相對於金屬平板朝向寬度方向延伸之方式所形成的開縫(slit)狀之切口更使搬運方向下游側從板面立體地立起所形成。壁流產生部130,係可以藉由例如射出成型或使開口成百葉窗(louver)狀的擠壓加工所形成。
有關壁流產生部130之配置及數量,係參照圖3來加以說明。
如圖3所示,當相對於所搬運的被搬運物S之大小(圖3中之(c)所示的主面S1所佔之面積),壁流產生部130之數目過少時壁流之噴出量就會不足,而被搬運物S容易接近並附著於對向面121。又,反之,當相對於所搬運的被搬運物S之大小,壁流產生部130之數目過多時,藉由主搬運氣流所為之搬運力就會降低。
從而,有必要對所搬運的被搬運物S之大小設置適當數量的壁流產生部130,並適當地調整對被搬運物S供給的壁流之量。
具體而言,壁流產生部130,係較期望對應於被搬運物S之大小,而在搬運方向配置有3排至5排左右,在寬度方向配置有2排至5排左右。換句話說,被搬運物S係在搬運中,較期望始終與搬運方向上之3排至5排左右、寬度方向上之2排至5排左右的壁流產生部130相向。作為一例,在被搬運物S例如是紙幣的情況下,若沿著紙幣之長度方向,例如最小限有3排的壁流產生部130,則紙幣可以優異地浮起並朝向搬運方向穩定地搬運。在被搬運物S例如是紙幣的情況下,若沿著紙幣之短邊方向,同樣例如最小限有2排的壁流產生部130,則紙幣可以優異地浮起並朝向搬運方向穩定地搬運。
又,壁流產生部130,係為了對搬運中的被搬運物S始終具有平均之壁流的功能,而如圖3中之(b)所例示,較佳是如已說明般,沿著搬運方向互為不同地(交替地)配置。但是,壁流產生部130,也可沿著搬運方向配置成格子狀(柵格(grid)狀)。
<循環流>
其次,參照圖6來說明流動於搬運管100內的氣流之循環。圖6係搬運管100之一部分剖面立體圖。
如圖6所示,在流動於搬運管100內的氣流中,係除了主搬運氣流10和壁流11以外,還存在有從搬運流路110經由第二氣流流路113並朝向第一氣流流路111的迴流13。搬運管100內的第一氣流流路111和第二氣流流路113之配置位置,係參照圖3中之(a)和圖3中之(b)並已說明。迴流13,係將成為壁流11的空氣從搬運流路110通過第二氣流流路113,供給至第一氣流流路111。
藉此,搬運管100內的空氣,係以第一氣流流路111→貫通孔131→搬運流路110→第二氣流流路113→第一氣流流路111…的方式流動,並循環。換句話說,在從貫通孔131流入至搬運流路110的過程中使壁流11產生的空氣,係從第二氣流流路113作為迴流13而回送至第一氣流流路111,再次從貫通孔131流入至搬運流路110而使壁流11產生。
如此,由於搬運管100內的空氣會循環,所以第一氣流流路111內的空氣、與搬運流路110內的空氣之密度平衡(balance)可以通過貫通孔131來確保,所以搬運管100內的空氣之流動呈穩定。
又,由於該循環流之空氣,係在循環於搬運管100內的過程中沿著主搬運氣流10之流動從搬運方向之上游朝向下游側流動,所以氣流被視為中間隔著對向板120而一邊迴旋成螺旋狀且一邊朝向下游側流動。
如此,在搬運管100內,係除了搬運流路110以外,還設置有透過貫通孔131來與搬運流路110連通的第一氣流流路111、以及與使搬運流路110和第一氣流流路111連通之貫通孔131不同的第二氣流流路113,藉此就可以使空氣在搬運管100內循環成螺旋狀。
如圖3中之(a)所例示,從優異地形成循環流的觀點來看,該第二氣流流路113,最佳是設置於搬運管100的第二內壁103與對向板120的寬度方向端緣(沿著對向板120之搬運方向的端部)之間。
由於藉由使空氣在搬運管100內循環,均一的壁流11,就不會在搬運管100內中斷而可以使之連續地產生,所以該均一的壁流11和主搬運氣流10,係不會使被搬運物S附著(接觸、吸附)於對向面121,而可以穩定地沿著搬運方向搬運被搬運物S。
在此,在將圖4中之(a)所示的貫通孔131之寬度方向長度的最大值設為W,將形成於對向板120的貫通孔131之寬度方向上的最大之個數設為n,將圖3中之(a)所示的第二氣流流路113之寬度方向長度(第二內壁103與對向板120之寬度方向端緣的距離)設為F的情況下,藉由滿足以下之數學式,
W×n≒F×2 …數學式(3)
就能在搬運管100內穩定地產生上述循環流,且被搬運物S可以穩定且有效率地搬運。
又,在將如圖4中之(b)所示的貫通孔131之開口的深度(厚度方向之長度)設為D,將圖3中之(a)和圖3中之(c)所示的第二氣流流路113之厚度方向上的長度(對向板120與第一內壁101之間隔)設為G的情況下,藉由滿足以下之數學式,
2×D≒G …數學式(4)
就能在搬運管100內穩定地產生上述循環流,且被搬運物S可以穩定且有效率地朝向搬運方向搬運。
由於藉由滿足數學式(3)及數學式(4),流動於第一氣流流路111內的氣流之搬運方向上的速度,就會成為比流動於圖6所示的搬運流路110內的主搬運氣流10之搬運方向上的速度更快,所以可以均一地產生壁流11,且使被搬運物S之搬運穩定。
<搬運管100之角度>
在此,搬運管100,係既可以圖3中之(a)所示的搬運管100之寬度方向(或搬運流路110之寬度方向)沿著重力方向(鉛直方向或上下方向)延伸的方式所配置,又可以搬運管100之寬度方向正交於重力方向的方式(換句話說,搬運管100之寬度方向朝向水平方向延伸的方式)所配置,又可以搬運管100之寬度方向相對於重力方向朝向任意之方向延伸的方式所配置。亦即,搬運管100之寬度方向,係可以相對於重力方向設定在任意的角度。
在本發明之第一實施形態中,作用於被搬運物S之各個主面S1的壁流11,係具有抵抗重力並使被搬運物S從對向面121浮起的功效。從而,即便將搬運管100之寬度方向相對於重力方向設定在任意的角度(換句話說,即便以搬運中的被搬運物S之主面S1的角度相對於重力方向成為任意的角度之方式來設置搬運管100),被搬運物S仍不會接觸於對向面121,而能穩定地搬運。
<第一實施形態之功效>
上面所述的本發明之第一實施形態的氣流搬運裝置1,係具有搬運管100。該搬運管100,係形成藉由氣流來搬運被搬運物S的搬運流路110,且具有分別與沿著該搬運流路110以正規之搬運姿勢所搬運的被搬運物S之二個主面S1並行之作為二個主內壁的第一內壁101。氣流產生裝置20,係使從搬運流路110之一方朝向另一方的主搬運氣流10產生於搬運流路110內。
對向板120,係與作為各個主內壁的第一內壁101之間隔著既定間隙(gap)G分別對向配置,並具備分別與以正規之搬運姿勢所搬運的被搬運物S之二個主面S1相向的對向面121。對向板120,係指在對向面121間形成搬運流路110的對向構件。
複數個壁流產生部130,係分別形成於各個對向板120,並使防止搬運中的被搬運物S接觸或吸附於對向面的壁流11產生。藉此,對向板120之各個壁流產生部130,係使防止搬運中的被搬運物S接觸或吸附於對向面的壁流11產生。
因此,氣流搬運裝置1,係不需要搬運用的輔助構件,可以一邊防止如紙張類等的被搬運物S之變形,且一邊可以藉由氣流來穩定地搬運被搬運物S。
又,各個壁流產生部130,係具備:貫通孔131,其是貫通形成於作為對向構件的對向板120,且使形成於對向板120與各個主內壁101之間的第一氣流流路111、和搬運流路110連通。
貫通孔131係貫通形成於對向板120,貫通孔131係連通第一氣流流路111和搬運流路110。因此,由於可以使壁流11從第一氣流流路111側產生於搬運流路110側,所以可以防止搬運中的被搬運物S接觸或吸附於對向面121。
更且,如圖4和圖5所示,各個壁流產生部130,係具備:導引構件133,其是從貫通孔131之上游側端緣131a以外的周緣131b朝向各個第一氣流流路111側延伸出並將第一氣流流路111內的氣流,經由貫通孔131而朝向搬運流路110導引。
藉此,導引構件133,就可以使從第一氣流流路111側流入的氣流作為壁流11而噴出至搬運流路110側,並朝向搬運流路110斜方向確實地噴出。因此,可以防止搬運中的被搬運物S接觸或吸附於對向面121。
如圖4和圖5所示,與貫通孔131中之搬運方向正交的寬度方向上之長度,是越朝向搬運方向之下游側就越漸減。藉此,使從第一氣流流路111側流入的氣流,就可以作為壁流11確實地噴出至搬運流路110側。
如圖6所示,搬運管100,係具備將搬運流路110內的氣流朝向第一氣流流路111導入的第二氣流流路113。藉此,在流動於搬運管100內的氣流,係除了主搬運氣流10和壁流11以外,還形成有從搬運流路110經由第二氣流流路113而朝向第一氣流流路111的迴流13。該迴流13,係將成為壁流11的空氣從搬運流路110通過第二氣流流路113,供給至第一氣流流路111。因此,在從貫通孔131流入至搬運流路110的過程中使壁流11產生的空氣,係從第二氣流流路113作為迴流13回送到第一氣流流路111,且再次從貫通孔131流入至搬運流路110使壁流11產生。從而,可以更確實地形成壁流11。
又,上述壁流11,係具有使被搬運物S從對向面121浮起的功效。從而,即便是以搬運管100之寬度方向朝向鉛直方向以外之方向延伸的方式設置搬運管100,被搬運物S仍不會接觸於對向面121,而能穩定地搬運。
[第一變化實施形態]
其次,參照圖7說明本發明之第一變化實施形態。
圖7係顯示本發明之第一變化實施形態的搬運管之橫剖視圖。以下,有關本發明之第一變化實施形態的搬運管100,具有與上面所述的本發明之第一實施形態的搬運管100同樣之功能的部位,係附記相同符號並適當省略其說明。
如圖7所示,第二氣流流路113、113,也可配置於搬運管100之寬度方向的中間部。在本例中,係將分離配置於厚度方向之各自的對向板120、120二分割於寬度方向,藉此在寬度方向之中間部分別形成有第二氣流流路113、113。二個第二氣流流路113、113,都是沿著搬運流路110之搬運方向延伸的氣流流路。再者,第二氣流流路113、113,亦可斷續地設置於搬運流路110之搬運方向。
因將第二氣流流路113、113配置於寬度方向之中間部,故而圖7中的對向板120之單側的寬度方向端部,係成為使密接於第二內壁103的構成。
即便藉由本發明之第一變化實施形態,因循環流,是以依序流動於搬運流路110、第二氣流流路113、第一氣流流路111及貫通孔131的方式所產生,故而壁流11仍會穩定地產生,且可以將被搬運物S穩定並有效率地朝向搬運方向搬運。
[第二實施形態]
其次,參照圖8說明本發明之第二實施形態。
圖8係顯示本發明之第二實施形態的搬運管之橫剖視圖。與上面所述之第一實施形態的搬運管100和本發明之第一變化實施形態的搬運管100不同,本發明之第二實施形態的搬運管100的特徵點係在於省略了第二氣流流路。再者,在本發明之第二實施形態的搬運管100,具有與本發明之第一實施形態的搬運管100同樣功能的部位,係附記相同的符號並適當省略其說明。
如圖8所示,配置於搬運管100內的二個對向板120、120,係分別從第一內壁101、101分離所配置,在對向板120、120與第一內壁101、101之間,係形成有第一氣流流路111、111。對向板120、120之寬度方向兩端部,係密接固定於第二內壁103、103。
在對向板120、120,係與本發明之第一實施形態同樣,形成有具有貫通孔(省略符號)的複數個壁流產生部130;流動於第一氣流流路111、111的空氣,係透過壁流產生部130之貫通孔而流入至搬運流路110內以使壁流11產生。由於即便是在本發明之第二實施形態中,仍可以從第一氣流流路111供給使壁流11產生的空氣,所以會產生壁流11;被搬運物S,係不會使附著於對向面121而可以穩定地朝向搬運方向搬運。
再者,為了將使壁流11產生的空氣從第一氣流流路111有效率且繼續地供給至搬運流路110,也可在第一氣流流路111內,使比主搬運氣流更高速的氣流,朝向與流動於搬運流路110的主搬運氣流相同方向流動。
<第二實施形態之功效>
在本發明之第二實施形態的搬運管100中,係採用藉由對向板120、120之寬度方向兩端部,密接固定於第二內壁103、103來省略第二氣流流路的結構。因此,對向板120、120,係可以確實地固定於搬運管100之第二內壁103、103,且可以簡化搬運管100之結構。
[第三實施形態]
圖9係顯示本發明之第三實施形態的搬運管之橫剖視圖。在圖9所示的本發明之第三實施形態中,其特徵點是在於:壁流產生部130,係藉由形成於對向面的凹處(凹面)所構成。再者,在本發明之第三實施形態的搬運管100,具有與本發明之第一實施形態的搬運管100同樣功能的構件,係附記相同的符號並適當省略其說明。
如圖9所示,搬運管100,係形成藉由氣流來搬運被搬運物的搬運流路110。搬運管100之第一內壁101,係兼作已說明的對向面(對向構件)121,對向面121係分別與被搬運物之二個主面相向。在此等的對向面121,係形成有複數個壁流產生部130。
複數個壁流產生部130,係指如圖10所例示的凹狀部分或是作為凹處的凹面137。複數個壁流產生部130,係使防止搬運中的被搬運物往第一內壁101吸附的壁流產生。
圖10中之(a)至圖10中之(c)係說明圖9所示的本發明之第三實施形態的壁流產生部130之形狀例,且分別顯示對向面121之俯視圖及壁流產生部之局部放大縱剖視圖。如局部放大剖視圖所示,壁流產生部130,係指形成於對向面121的凹狀部分或是作為凹處的凹面137。
在圖10中之(a)中,作為壁流產生部130的凹面137,係在俯視觀察下呈正圓形狀之例。壁流產生部130之縱剖面形狀,係圓弧狀或橢圓形狀等。雖然壁流產生部130之最深部135係位於搬運方向之中央部,但是作為壁流產生部130的凹面137之最深部135,也可偏位於搬運方向之上游側。
在圖10中之(b)中,壁流產生部130,係俯視觀察下呈橢圓形狀(或長圓形)之例。壁流產生部130之縱剖面形狀,係圓弧狀或橢圓形狀等。作為壁流產生部130的凹面137之最深部135,也可偏位於搬運方向之上游側。在將壁流產生部130設成橢圓形狀的情況下,作為壁流產生部130的凹面137,較佳是以其長軸沿著搬運方向延伸的方式所配置。再者,作為壁流產生部130的凹面137之長軸,也可傾斜或正交於搬運方向。
在圖10中之(c)中,作為壁流產生部130的凹面137係俯視觀察下呈淚滴型或水滴型之例。在此情況下,作為壁流產生部130的凹面137之前端角部是以轉向搬運方向之下游側的方式所配置。換句話說,以從壁流產生部130的搬運方向之上游端朝向下游側的寬度方向長度之增加率,成為比從壁流產生部130的搬運方向之下游端朝向上游側的寬度方向長度之增加率更大的方式,來配置壁流產生部130。
更且,圖10中之(c)的凹面137,係與圖10中之(b)所示的橢圓形狀之壁流產生部的凹面137同樣,雖然較佳是以長軸(最長之內徑)沿著搬運方向延伸的方式所配置,但是長軸也可傾斜於搬運方向。
圖10中之(c)所示的壁流產生部130,係如局部放大剖視圖所示,配置於最深部135已位移至搬運方向之上游側的位置。亦即,從壁流產生部130之上游端至最深部135的梯度,係以成為比從壁流產生部130之下游端至最深部135的梯度更陡的方式所形成。藉此,為了防止搬運中的被搬運物往第一內壁101吸附,可以使壁流11更確實地產生。
以上,雖然已基於圖10中之(a)至圖10中之(c),而就壁流產生部130是凹狀部分或是作為凹處的凹面137的情況之例加以說明,但是壁流產生部130之俯視形狀,除了正圓形狀、橢圓形狀、淚滴型以外,還可以設為多角形狀或卵圓(oval)形狀、其他形狀。又,壁流產生部130之凹面137,係既可由彎曲面所形成,又可將複數個平面組合在一起所形成。
在圖10中,係顯示壁流產生部130在對向面121互為不同地配置成為例如鋸齒狀之例。藉由壁流產生部130在對向面121互為不同地配置,複數個壁流產生部130就可以在搬運流路以大致成為均一之方式來形成沒有不均等的壁流11。因此,為了防止搬運中的被搬運物往第一內壁101吸附,可以使壁流11確實地產生。
當壁流產生部130在對向面121互為不同地配置成為例如鋸齒狀時,各個壁流產生部130所產生的壁流11就不易接受來自前後之壁流產生部130所生的壁流11之影響。因此,由於可以在搬運流路110形成穩定的壁流11,所以被搬運物S可以穩定地搬運於搬運流路110內。
再者,除了壁流產生部130在對向面121互為不同地配置之例以外,壁流產生部130,也可在對向面121對齊排列成格子狀(柵格狀)。
壁流產生部130的配置數量與被搬運物之主面所佔的面積之關係,係如同在本發明之第一實施形態(圖3)所說明。
圖11係顯示本發明之第三實施形態之變化例的搬運管之橫剖視圖。即便是在藉由凹狀部分或凹處(凹面137)來形成壁流產生部130的情況下,對向板120仍可配置於分別從搬運管100之第一內壁101和第二內壁103分離的位置,且壁流產生部130是形成於對向板120之對向面121。
又,就搬運管100之角度而言,仍與在本發明之第一實施形態中所說明者同樣,可以相對於重力方向設定在任意的角度。
<第三實施形態之功效>
在圖9和圖10所示的本發明之第三實施形態中,壁流產生部130,係藉由在兼作搬運管100之第一內壁101的對向面(對向構件)121中所設置的凹狀部分或作為凹處的凹面137所形成。因此,能減少構成搬運管100的零件數,並能謀求搬運管100之內部結構的簡化。而且,由於壁流產生部130,係可以藉由例如壓機(press)來形成於兼作搬運管100之第一內壁101的對向面(對向構件)121,所以能簡單地進行壁流產生部130之形成。
在圖11所示的本發明之第三實施形態之變化例中,壁流產生部130,係藉由在對向板120中所設置的凹狀部分或作為凹處的凹面137所形成。因此,作為壁流產生部130的凹面137,係可以藉由例如壓機簡單地形成於對向板120之對向面(對向構件)121。
[第四實施形態]
圖12係顯示本發明之第四實施形態的搬運管之彎曲部的縱剖視圖。在圖12中係顯示搬運管100之搬運流路110呈彎曲(或屈曲)的情況之較佳例。如此藉由使搬運管100彎曲,氣流搬運裝置之搬運管,就可以形成例如沿著所需之搬運路徑而彎曲的結構,或形成環狀的結構,或是形成使分支的結構。
如圖12所示,搬運流路110之外周側的主搬運氣流10c之流速,是成為比內周側的主搬運氣流10d之流速更快。因為在搬運流路110之外周側與搬運流路110之內周側之間所產生的主搬運氣流10c、10d之流速差,而會在搬運流路110之彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117,發生紊流(氣流之停滯)。在彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117之能量損失(壓力損失),是比其他的部位更為增大。該紊流,係阻礙被搬運物S沿著搬運流路110搬運。
於是,在本發明之第四實施形態中,其特徵點為:在搬運流路110呈彎曲(或屈曲)的情況下,使與能量損失成為比其他部位較大的搬運流路110之彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117對應所形成的壁流產生部130之數量和面積之至少一方,比其他部位更增大。
例如,若在遍及於搬運流路110之搬運方向的全區使壁流產生部130之數量和面積成為一定的情況下,會發生以下的問題:搬運中的被搬運物S,會藉由在彎曲部外周側上游區域115所產生的紊流之影響,而附著於彎曲部外周側上游區域115之對向面121並成為不能搬運。再者,即便是在彎曲部內周側下游區域117仍會發生同樣的問題。
於是,在本發明之第四實施形態中,係於彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117,使壁流產生部130之數量和面積的至少一方,比其他的部位(直線搬運流路)更增大,藉此來使彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117中的壁流11增大。如此,藉由使壁流11增大,就能使彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117之黏性阻力降低至極限,並防止紊流之發生。
又,藉由使彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117中的壁流11增大,就可以藉由壁流11將被搬運物S回推至搬運流路110之中心部。因此,能防止被搬運物S往對向面121附著,且沿著被搬運物S之彎曲部(或屈曲部)來實現平順的方向轉換。因此,被搬運物S,係可以藉由氣流穩定地沿著搬運方向搬運。
<第四實施形態之功效>
在圖12所示的本發明之第四實施形態中,即便搬運管100之搬運流路110是呈彎曲(或屈曲)的形狀,被搬運物S仍可以藉由氣流穩定地搬運。因此,藉由搬運管100是呈彎曲所形成,則即便是在例如被搬運物S之搬運方向成為曲線的情況下,或複數個搬運管100從一個搬運管100分支的情況下,被搬運物S仍可以對應此情況而藉由氣流來穩定地搬運。
[本發明之實施態樣例與作用、功效的歸納]
上面所述的本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1,其特徵在於具備:搬運管100,其是形成藉由氣流來搬運薄片狀或薄板狀之被搬運物S的搬運流路110,且具有分別與沿著該搬運流路110所搬運的被搬運物之二個主面S1、S1並行的二個主內壁(例如第一內壁101);及氣流產生裝置20,其是使從搬運流路110之一方朝向另一方的主搬運氣流10產生於搬運流路110內;及作為對向構件之對向板120,其是具備對向面121,且在該對向面121間形成搬運流路110;該對向面121係與各個主內壁之間隔著既定間隙G分別對向配置,並分別與所搬運的被搬運物S之二個主面S1對向;以及複數個壁流產生部130,其是分別形成於各個對向板120,用以使防止搬運中的被搬運物S接觸或吸附於對向面121的壁流11產生。
在此,所謂壁流11,係指以防止搬運中的被搬運物S接近、接觸或吸附於對向面121之方式所作用的氣流。該壁流11,係可為朝向被搬運物S噴吹的氣流,又可為產生於對向面121上並在被搬運物S與對向面121之間具有如緩衝之功能的微少渦流。藉由本發明人的實驗可確認出:如此的壁流11,係藉由具備貫通形成於對向構件120之貫通孔131的壁流產生部130、或由形成於對向面121之有底凹處所構成的壁流產生部130所產生。
藉由使壁流11產生,就可以使對向面121與空氣之黏性阻力減少。又,藉由使動黏性係數降低,可以使上臨界雷諾數上昇,即便提高主搬運氣流之流速仍可以使主搬運氣流10維持層流,且可以防止所搬運的被搬運物S之顫動。更且,壁流11,係防止被搬運物S接近於對向面121的情況下將被搬運物朝向搬運流路110之中央部回推,且使被搬運物S接觸或吸附於對向面121。
如以上,由於本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1,係壁流產生部130使壁流11產生於對向構件120之對向面121,所以不需要以往所需的搬運用之輔助構件,可以一邊防止如紙張類等的被搬運物之變形,且一邊藉由氣流來穩定地搬運被搬運物S。
在本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1中,其特徵在於:各個壁流產生部130,係具備貫通形成於對向構件120的貫通孔131;各個壁流產生部130,係具備貫通孔131以使形成於對向構件120與各個主內壁(第一內壁101)之間的第一氣流流路111、與搬運流路110連通。各個壁流產生部130之貫通孔131,係指將第一氣流流路111之空氣供給至搬運流路110的流路,且使朝向被搬運物噴吹的壁流11產生。
依據本態樣,貫通孔131係貫通形成於對向板120,貫通孔131係連通第一氣流流路111和搬運流路110。因此,由於壁流11係從第一氣流流路111側形成於搬運流路110側,所以可以防止搬運中的被搬運物S接觸或吸附於對向面121。
在本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1中,其特徵在於:各個壁流產生部130,係具備:導引構件133,其是從貫通孔131之上游側端緣131a以外的周緣131b朝向各個第一氣流流路111側延伸出,以將第一氣流流路111內的氣流經由貫通孔131導引至搬運流路110。
依據本態樣,導引構件133,係可以使從第一氣流流路111側流入的氣流作為壁流11而噴出至搬運流路110側,並朝向搬運流路110斜方向噴出。因此,可以防止搬運中的被搬運物S接觸或吸附於對向面121。
該導引構件133,較佳是具備從貫通孔131之下游側端緣朝向上游側,並作為傾斜於第一氣流流路111側的傾斜面之導引面133a。藉此,導引構件133之導引面133a,係可以使從第一氣流流路111側流入的氣流作為壁流11噴出至搬運流路110側,並朝向搬運流路110斜方向確實地噴出。
在本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1中,其特徵在於:貫通孔131之與搬運方向正交的寬度方向上之長度,是越朝向搬運方向之下游側就越漸減。
依據本態樣,使從第一氣流流路111側流入的氣流,係可以作為壁流11確實地噴出至搬運流路110側。
在本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1中,其特徵在於:具備有將搬運流路110內的氣流導入至第一氣流流路111的第二氣流流路113。
依據本態樣,在從貫通孔131流入至搬運流路110的過程中所產生的壁流11,係從第二氣流流路113作為迴流13而回送至第一氣流流路111,且再次從貫通孔131流入至搬運流路110並再次使壁流11產生。從而,壁流11,係可以更確實地形成。
在本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1中,其特徵在於:壁流產生部130,係形成於對向面121的有底之凹處(凹面137)。
依據本態樣,就能減少構成搬運管100的零件數,且能謀求搬運管100之內部結構的簡化。而且,由於壁流產生部130,係可以藉由例如壓機來形成於兼作搬運管100之第一內壁101的對向面(對向構件)121,所以能簡單地進行壁流產生部130之形成。
在本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1中,其特徵在於:凹處(凹面137)之距離對向面121的深度,係在被搬運物S之搬運方向上游側較深,且在搬運方向下游側較淺。
依據本態樣,凹處(凹面137),係可以在搬運流路110側確實地形成壁流11。
在本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1中,其特徵在於:壁流產生部130,係互為不同地配置於被搬運物S之搬運方向。
依據本態樣,複數個壁流產生部130,係在搬運流路110中,可以以大致成為均一的方式來形成沒有不均等的壁流11。因此,為了防止搬運中的被搬運物S往第一內壁101吸附,可以使壁流11確實地產生。又,當壁流產生部130在對向面121互為不同地配置成為例如鋸齒狀時,各個壁流產生部130所產生的壁流11就不易接受來自前後之壁流產生部130所生的壁流11之影響。因此,由於可以在搬運流路110形成穩定的壁流11,所以被搬運物S可以穩定地搬運於搬運流路110內。
又,在本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1中,其特徵在於:在主搬運氣流10之壓力損失增大的部位(彎曲部外周側上游區域115、彎曲部內周側下游區域117)上,是使壁流產生部130的數量與大小之至少一方,比其他的部位更增大。
依據本態樣,在彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117中,係藉由使壁流11增大,來使彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117之黏性阻力降低至極限,並防止紊流之發生。又,在彎曲部外周側上游區域115和彎曲部內周側下游區域117中,係藉由使壁流11增大,被搬運物S就可以藉由壁流11而回推至搬運流路110之中心部,能防止被搬運物S往對向面121附著,且沿著被搬運物S之彎曲部(或屈曲部)來實現平順的方向轉換。因此,被搬運物S,係可以藉由氣流穩定地搬運。
又,在本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1中,其特徵在於具備:搬運管100,其是形成藉由氣流來搬運薄片狀或薄板狀之被搬運物S的搬運流路110,且具有分別與沿著該搬運流路所搬運的被搬運物之二個主面S1相向的二個主內壁(第一內壁);及氣流產生裝置20,其是使從搬運流路之一方朝向另一方的主搬運氣流10產生於搬運流路110內;以及複數個壁流產生部130,其是由作為分別形成於各個主內壁之凹處的凹面137所構成,用以使防止搬運中的被搬運物接觸或吸附於主內壁的壁流11產生。
依據本發明之較佳實施形態的氣流搬運裝置1,由於壁流產生部130是使壁流11產生於對向構件120之對向面121,所以不需要以往所需的搬運用之輔助構件,可以一邊防止如紙張類等的被搬運物S之變形,且一邊藉由氣流來穩定地搬運被搬運物S。又,由於複數個壁流產生部130,是由作為凹處的凹面137所構成,所以可以減少搬運管100之零件數並簡化搬運管100之結構。
可是,本發明係未被限定於上述實施形態,只要在未脫離申請專利範圍所述之範圍就可以進行各種的變更。本發明的各個實施形態之構成,也能夠做任意組合。
例如,如圖1和圖2所示,搬運管100,係形成直線狀作為一例,被搬運物S之搬運方向為直線狀。但是,並未限於此,搬運管100,也可呈彎曲或屈曲所形成,藉此既可將被搬運物S之搬運方向形成曲線,又可從一個搬運管100分支形成有複數個搬運管100。
本發明之實施形態的氣流搬運裝置,係可以應用於具備有例如柏青哥或吃角子老虎機等之遊戲機的遊戲場中。亦即,本發明之實施形態的氣流搬運裝置,係有利於將從各遊戲機之紙幣投入部所投入之作為被搬運物的紙幣,通過被配置於遊戲機之裏側的島型設備並朝向紙幣堆疊部遠程搬運。
在本發明之實施形態中,壁流產生部130之形狀,係未被限定於圖示例,而是可以採用任意的形狀。圖10所例示的壁流產生部130之作為凹處的凹面137,也可為小凹坑(dimple)或湯匙切削(spoon cut)形狀。
在本發明之實施形態中,作為具備壁流產生部130的對向板120,也包含有使用具有例如衝孔金屬(punching metal)之複數個貫通孔的板構件。
1‧‧‧氣流搬運裝置
10、10a至10d‧‧‧主搬運氣流
11、11a、11b‧‧‧壁流
13‧‧‧迴流
20‧‧‧氣流產生裝置
30‧‧‧投入口
40‧‧‧回收裝置
100、200‧‧‧搬運管
101‧‧‧第一內壁(主內壁)
103‧‧‧第二內壁
110、205‧‧‧搬運流路
111‧‧‧第一氣流流路
113‧‧‧第二氣流流路
115‧‧‧彎曲部外周側上游區域
117‧‧‧彎曲部內周側下游區域
120‧‧‧對向板(對向構件之例)
121、121a、121b‧‧‧對向面
130、130A‧‧‧壁流產生部
131‧‧‧貫通孔
131a‧‧‧上游側端緣
131b‧‧‧周緣
133‧‧‧導引構件
133a‧‧‧導引面
135‧‧‧最深部
137‧‧‧凹面(凹處)
201‧‧‧內壁面
210‧‧‧氣流
F‧‧‧寬度方向長度
G‧‧‧間隙
S‧‧‧被搬運物
S1‧‧‧主面
θ‧‧‧傾斜角度
圖1中之(a)及(b)係為了在原理上說明本發明之氣流搬運裝置之較佳實施形態所具備的搬運管之搬運流路之構成,而示意性地顯示該搬運管之搬運流路的概念圖。
圖2係顯示本發明之一實施形態的氣流搬運裝置之整體構成的概略圖。
圖3係顯示本發明之第一實施形態的搬運管之示意圖,其中之(a)為橫剖視圖,(b)為(a)之B-B剖視圖,(c)為(a)之C-C剖視圖。
圖4係顯示壁流產生部之詳細的示意圖,其中之(a)為局部放大立體圖,(b)為(a)之E-E剖視圖。
圖5係顯示壁流產生部之另一例的局部放大立體圖。
圖6係搬運管之一部分剖面立體圖。
圖7係顯示本發明之第一變化實施形態的搬運管之橫剖視圖。
圖8係顯示本發明之第二實施形態的搬運管之橫剖視圖。
圖9係顯示本發明之第三實施形態的搬運管之橫剖視圖。
圖10中之(a)至(c)係說明本發明之第三實施形態的壁流產生部之一例的對向面之俯視圖及局部放大縱剖視圖。
圖11係顯示本發明之第三實施形態之變化例的搬運管之橫剖視圖。
圖12係顯示本發明之第四實施形態的搬運管之彎曲部的縱剖視圖。
圖13係習知例的搬運管之示意圖,其中之(a)為立體圖,(b)為(a)之C-C剖視圖。

Claims (10)

  1. 一種氣流搬運裝置,其特徵為,具備有:搬運管,其是形成藉由氣流來搬運薄片狀或薄板狀之被搬運物的搬運流路,且具有分別與沿著該搬運流路所搬運的前述被搬運物之二個主面並行的二個主內壁;及 氣流產生裝置,其是使從前述搬運流路之一方朝向另一方的主搬運氣流產生於前述搬運流路內;及 對向構件,其是與前述各個主內壁之間隔著既定間隙分別對向配置,並具備分別與所搬運的前述被搬運物之二個主面相向的對向面,且在該對向面間形成前述搬運流路;以及 複數個壁流產生部,其是分別形成於前述各個對向構件,用以使防止搬運中的前述被搬運物接觸或吸附於前述對向面的壁流產生。
  2. 如申請專利範圍第1項之氣流搬運裝置,其中,前述各個壁流產生部,係具備:貫通孔,其是貫通形成於前述對向構件,以使形成於前述對向構件與前述各個主內壁之間的第一氣流流路、和前述搬運流路連通。
  3. 如申請專利範圍第2項之氣流搬運裝置,其中,前述各個壁流產生部,係具備:導引構件,其是從前述貫通孔之上游側端緣以外的周緣朝向前述各個第一氣流流路側延伸出,以將前述第一氣流流路內的氣流經由前述貫通孔導引至前述搬運流路。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之氣流搬運裝置,其中,前述貫通孔中之與搬運方向正交的寬度方向上之長度,是越朝向搬運方向之下游側就越漸減。
  5. 如申請專利範圍第2或3項之氣流搬運裝置,其中,具備有將前述搬運流路內的氣流導入至前述第一氣流流路的第二氣流流路。
  6. 如申請專利範圍第1項之氣流搬運裝置,其中,前述壁流產生部,為形成於前述對向面的有底之凹處。
  7. 如申請專利範圍第6項之氣流搬運裝置,其中,前述凹處之距離前述對向面的深度,係在前述被搬運物之搬運方向上游側較深,且在搬運方向下游側較淺。
  8. 如申請專利範圍第1、2、3、6或7項之氣流搬運裝置,其中,前述壁流產生部,係互為不同地配置於前述被搬運物之搬運方向。
  9. 如申請專利範圍第1、2、3、6或7項之氣流搬運裝置,其中,在前述主搬運氣流之壓力損失增大的部位上,使前述壁流產生部的數量與大小之至少一方,比其他的部位更增大。
  10. 一種氣流搬運裝置,其特徵為,具備有:搬運管,其是形成藉由氣流來搬運薄片狀或薄板狀之被搬運物的搬運流路,且具有分別與沿著該搬運流路所搬運的前述被搬運物之二個主面相向的二個主內壁;及 氣流產生裝置,其是使從前述搬運流路之一方朝向另一方的主搬運氣流產生於前述搬運流路內;以及 複數個壁流產生部,其是由分別形成於前述各個主內壁的凹處所構成,用以使防止搬運中的前述被搬運物接觸或吸附於前述主內壁的壁流產生。
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