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1. (WO2018100851) AIR INTAKE/BLOWOUT TOOL
Document

明 細 書

発明の名称 エア吸込吹出ツール

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005   0006   0007  

課題を解決するための手段

0008   0009   0010   0011   0012   0013  

発明の効果

0014   0015   0016   0017  

図面の簡単な説明

0018  

発明を実施するための形態

0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044  

産業上の利用可能性

0045  

符号の説明

0046  

請求の範囲

1   2   3   4  

図面

1   2   3  

明 細 書

発明の名称 : エア吸込吹出ツール

技術分野

[0001]
 本発明は、筒状をなすツール内部に圧縮エアを導入することにより、ツール内部に筒中心軸に沿う大容量のエア流れを発生させて吸込又は吹出作業を可能にするエア吸込吹出ツールに関する。

背景技術

[0002]
 従来より、製造工場等では、例えば、特許文献1に開示されているエア吸込吹出ツールを用いて、設備に付着する切粉や水滴を飛散させる作業や、或いは、工場内において発生する粉塵やゴミの回収作業が行われる。上記エア吸込吹出ツールは、エアが流通可能なエア通路を筒中心軸に沿って有する筒体を備え、該筒体の一端開口がエア吸込口を構成する一方、他端開口がエア吹出口を構成している。上記筒体の中途部には、図示しないコンプレッサーにより圧縮された圧縮エアを上記エア通路に導入するための圧縮エア導入部が設けられている。該圧縮エア導入部は、筒中心軸周りに環状に延びる形状をなしており、この圧縮エア導入部によって圧縮エアをエア通路にそのエア吹出口側に向かうように導入してエア通路のエア吸込口側を負圧にすることによりエア通路にエア流れを発生させ、エア吸込口からエア通路にエアを吸い込んでエア吹出口からエアを吹き出すよう構成されている。したがって、エア吸込吹出ツールのエア吹出口側を利用して切粉や水滴を飛散させる作業を行うことができる一方、エア吸込吹出ツールのエア吸込口側を利用して粉塵やゴミを吸い込んで回収する作業を行うことができる。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 国際公開第2016/088154号

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 ところで、特許文献1の如きエア吸込吹出ツールでは、エア通路を流れるエアと圧縮エア導入部の圧縮エア出口部からエア通路に導入される圧縮エアとをスムーズに合流させることが、エア通路における圧縮エア出口部周りにおけるエネルギー損失を少なくしてエア通路におけるエアの体積流量を増やせると考えられている。したがって、圧縮エア導入部は、エア吹出口側に行くにつれて次第に筒中心軸側に位置するように縮径して筒体内周面に開口する形状のものが良いものであると一般的に考えられていた。
[0005]
 これに対し、本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、圧縮エア導入部を上述の如き形状にすると、筒体内周面の圧縮エア出口部を形成するエア吸込口側がエア吹出口側に行くにつれて次第に厚みが薄くなる尖鋭な形状となるが、圧縮エア出口部からエア通路に導入される圧縮エアのごく一部が上述の尖鋭な形状の部分に沿って折り返すように流れてエア通路のエア吸込口側に進んでしまい、当該部分においてエネルギー損失が発生しているという知見を得た。
[0006]
 これに対応するために、筒体内周面の圧縮エア出口部を形成するエア吸込口側の断面形状を尖鋭なものにならないように、圧縮エア出口部のエア吸込口側の周縁を出来るだけエア吸込口側に位置する形状にすることも考えられるが、そうすると、圧縮エア導入部の圧縮エア出口部が広くなり、圧縮エア導入部によってエア通路に導入される圧縮エアの流速が落ちてしまうので、返ってエア通路におけるエアの体積流量が減ってしまうことになる。
[0007]
 本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸込量及び吹出量を多くすることができるエア吸込吹出ツールを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0008]
 上記の目的を達成するために、本発明は、コアンダ効果を利用してエア通路に圧縮エアを導入する構造にしたことを特徴とする。
[0009]
 具体的には、エア吸込口を一端に、エア吹出口を他端に有するエア通路が筒中心軸に沿って設けられた筒体を備え、該筒体の中途部には、上記エア通路に圧縮エアを導入可能な圧縮エア導入部が設けられ、該圧縮エア導入部によって圧縮エアを上記エア通路にそのエア吹出口側に向かうように導入して上記エア通路のエア吸込口側を負圧にすることにより上記エア通路にエア流れを発生させ、上記エア吸込口から上記エア通路にエアを吸い込んで上記エア吹出口からエアを吹き出すよう構成されたエア吸込吹出ツールを対象とし、次のような解決手段を講じた。
[0010]
 すなわち、第1の発明では、上記圧縮エア導入部は、上記筒中心軸周りに延びる環状で、且つ、上記筒体の径方向に真っ直ぐに延びて上記エア通路に開口するスリット状の圧縮エア出口部を有し、上記筒体の上記エア通路を形成する内周面における上記圧縮エア出口部の上記エア吹出口側には、上記エア通路を形成する内周面における上記圧縮エア出口部の上記エア吸込口側よりも上記筒体の径方向内側に張り出すとともに上記筒中心軸周りに延びる環状張出面部が形成され、該環状張出面部の張出面は、上記圧縮エア出口部の上記エア吹出口側の周縁から上記筒体の径方向内側に進むとともに次第に上記エア吹出口側に湾曲しながら延びる形状をなしていることを特徴とする。
[0011]
 第2の発明では、第1の発明において、上記筒体の上記エア通路を形成する内周面における上記圧縮エア出口部の上記エア吸込口側には、上記圧縮エア出口部の上記エア吸込口側の周縁に沿って延びる環状段差面部が形成されていることを特徴とする。
[0012]
 第3の発明では、第1又は第2の発明において、上記筒体は、それぞれ両端が開口する第1及び第2筒部材を備え、上記第1筒部材の一端側を上記第2筒部材の内部に挿入して上記第1筒部材の中途部外周面に上記第2筒部材の一端側を螺合させることにより組み立てられ、上記圧縮エア導入部は、上記第1筒部材の一端側外周面と上記第2筒部材の中途部内周面とで囲まれる部分で構成されていることを特徴とする。
[0013]
 第4の発明では、第3の発明において、上記第2筒部材の中途部内周面には、筒中心軸と直交する方向に延び、且つ、上記第1筒部材の一端面に対向する環状面が設けられ、上記圧縮エア出口部は、上記第1筒部材の一端面と上記環状面との間で構成されていることを特徴とする。

発明の効果

[0014]
 第1の発明では、圧縮エア導入部に導入された圧縮エアは、圧縮エア出口部から筒体内部のエア通路に筒体の径方向内側に向かって真っ直ぐ進むように導入される。そして、圧縮エア出口部のエア吹出口側には環状張出面部がある一方、圧縮エア出口部のエア吸込口側には壁が無いので、圧縮エア出口部からエア通路に導入された圧縮エアは、コアンダ効果によって環状張出面部の張出面に沿ってエア吹出口側に向かってスムーズに流れる。このように、圧縮エアは、結果的にエア通路にそのエア吹出口側に向かうように導入されるので、エア通路にエア流れが発生する。このとき、圧縮エア出口部は、筒体の径方向に延びるスリット状をなしているので、筒体内周面の圧縮エア出口部を形成するエア吸込口側の断面形状が鋭角にならず、圧縮エア出口部からエア通路に導入される圧縮エアの一部がエア吸込口側に進むといった現象が起き難くなる。したがって、圧縮エア出口部周りにおけるエネルギー損失の発生が少なくなり、エア通路におけるエアの体積流量を増やすことができる。また、圧縮エア出口部を広くする必要が無いので、圧縮エア導入部によってエア通路に導入される圧縮エアの流速が落ちない。さらには、筒体内周面における圧縮エア出口部のエア吸込口側がエア吹出口側よりも径方向外側に位置するので、エア吸込口の径を大きく設計してエア吸込口におけるエアの吸込量を増やすことができる。
[0015]
 第2の発明では、もし仮に、圧縮エア出口部からエア通路に導入される圧縮エアの一部がエア吸込口側に進んだとしても、その流れが環状段差面部に対応する箇所に留まってエア通路におけるエア流れの邪魔になり難くなる。したがって、圧縮エア出口部周りにおけるエネルギー損失の発生がさらに少なくなり、エア通路におけるエアの体積流量を増やすことができる。
[0016]
 第3の発明では、組み立てられたエア吸込吹出ツールの中途部において、第1及び第2筒部材の各々の周壁が重なり合うようになるので、剛性の高いエア吸込吹出ツールにすることができる。また、エア吸込吹出ツールを構成する部品が2つしかないので、組立時間が短くなって組立コストを下げることができる。
[0017]
 第4の発明では、第1及び第2筒部材を組み立てたときに第1及び第2筒部材の間において形成される隙間が圧縮エア導入部における圧縮エア出口部になるので、第1及び第2筒部材に圧縮エア出口部となる孔や溝の加工を予め施しておくといった必要が無く、加工コストを抑えることができる。

図面の簡単な説明

[0018]
[図1] 本発明の実施形態に係るエア吸込吹出ツールの斜視図である。
[図2] 図1のII-II線における断面図である。
[図3] 図1のIII部拡大図である。

発明を実施するための形態

[0019]
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
[0020]
 図1は、本発明の実施形態に係るエア吸込吹出ツール1を示す。このエア吸込吹出ツール1は、コンプレッサー(図示せず)で発生させる圧縮エアを大容量のエア流れに変換し、設備に付着する切粉や水滴にエアを吹き付けて飛散させる作業や、或いは、工場内において発生する粉塵やゴミをエアで吸い込んで回収する作業に用いられるものである。
[0021]
 上記エア吸込吹出ツール1は、内部にエアが流通可能なエア通路2aを筒中心軸C1に沿って有する筒体2を備え、上記エア通路2aの一端開口がエア吸込口2bを構成する一方、他端開口がエア吹出口2cを構成している。
[0022]
 上記筒体2は、図2及び図3に示すように、それぞれ両端が開口する第1筒部材3及び第2筒部材4を備えている。
[0023]
 上記第1筒部材3の一端側外周面には、筒中心軸C1周りに延びる環状の第1凹条溝部3aが形成され、該第1凹条溝部3aは、溝幅が広く、且つ、底が浅い形状をなしている。
[0024]
 上記第1筒部材3の中途部外周面には、雄ネジ部3bが上記第1凹条溝部3aに連続して形成されている。
[0025]
 また、上記第1筒部材3の中途部外周面には、径方向外側に突出するとともに筒中心軸C1周りに延びる環状突条部3cが上記雄ネジ部3bに連続して形成されている。
[0026]
 上記第1筒部材3の一端側内周面には、上記筒体2の径方向内側に張り出すとともに筒中心軸C1周りに延びる環状張出面部30が形成されている。
[0027]
 該環状張出面部30の張出面30aは、上記第1筒部材3の一端面(後述する圧縮エア出口部5aのエア吹出口2c側の周縁)から上記筒体2の径方向内側に進むとともに次第に上記第1筒部材3の他端側に湾曲しながら延びる形状をなしている。
[0028]
 また、上記第1筒部材3の内周面における中途部から他端側に亘る部分には、上記張出面30aに連続する吹出側エア案内面3dが形成され、該吹出側エア案内面3dは、上記張出面30aから遠ざかるにつれて次第に拡径するテーパ状をなしている。
[0029]
 上記第2筒部材4の一端側外周面には、一端に行くにつれて次第に縮径するテーパ面部4aが形成されている。
[0030]
 一方、上記第2筒部材4の他端側外周面には、段差状に窪むとともに他端開口周縁に沿って延びる環状取付面部4bが形成され、該環状取付面部4bの表面には、図示しないネジ部が形成されている。
[0031]
 上記第2筒部材4の中途部内周面には、筒中心軸C1周りに延びる環状の第2凹条溝部40が形成され、該第2凹条溝部40は、溝幅が広く、且つ、底が浅い形状をなしている。
[0032]
 上記第2凹条溝部40は、筒中心軸C1周りに環状に延びる帯状底面40aと、該帯状底面40aの一方の縁部から上記筒中心軸C1に直交する方向に延びる第1環状面40bと、該帯状底面40aの他方の縁部から上記筒中心軸C1に直交する方向に延びる第2環状面40cとで構成されている。
[0033]
 上記第2筒部材4の中途部には、上記第2凹条溝部40の帯状底面40aに開口する圧縮エア導入孔40dが貫通形成され、該圧縮エア導入孔40dには、L字配管6(図1参照)が接続されている。
[0034]
 上記第2筒部材4の一端側内周面には、雌ネジ部4cが上記第2凹条溝部40に連続して設けられ、該雌ネジ部4cに上記雄ネジ部3bが螺合可能となっている。
[0035]
 また、上記第2筒部材4の一端側内周面における上記雌ネジ部4cに連続する部分には、上記環状突条部3cに対応する環状嵌合部4dが形成されている。
[0036]
 一方、上記第2筒部材4の他端側内周面には、他端開口周縁から上記第2筒部材4の内方に行くにつれて次第に縮径するテーパ状のエア吸込面4eと、該エア吸込面4eに連続して設けられ、第2筒部材4の筒中心線に沿って当該第2筒部材4の一端側に真っ直ぐに延びる吸込側エア案内面4fとが形成され、該吸込側エア案内面4fにおける第2筒部材4の一端側には、上記第2凹条溝部40の開口周縁に沿って延びる環状段差面部4gが形成されている。
[0037]
 そして、上記第1筒部材3の一端側を上記第2筒部材4の内部にその他端側から挿入して上記環状突条部3cが上記環状嵌合部4dに嵌合するまで上記第1筒部材3の雄ネジ部3bを上記第2筒部材4の雌ネジ部4cに螺合させることにより、上記筒体2が組み立てられるようになっている。
[0038]
 上記第1及び第2筒部材3,4を組み立てると、上記第1凹条溝部3aと上記第2凹条溝部40とが対向するようになっていて、当該第1凹条溝部3aと上記第2凹条溝部40とで囲まれる部分が本発明の圧縮エア導入部5を構成するようになっている。
[0039]
 また、上記第1及び第2筒部材3,4を組み立てた状態で、上記第1筒部材3の一端面が上記第1環状面40bに対向するようになっていて、上記第1筒部材3の一端面と上記第1環状面40bとの間に形成される隙間が本発明の圧縮エア出口部5aを構成している。
[0040]
 すなわち、上記圧縮エア出口部5aは、筒中心軸C1周りに延びる環状で、且つ、筒体2の径方向に真っ直ぐに延びてエア通路2aに開口するスリット状をなしている。したがって、上記環状張出面部30は、圧縮エア出口部5aのエア吸込口2b側の吸込側エア案内面4fよりも筒体2の径方向内側に張り出す形状となっている。また、上記環状段差面部4gは、圧縮エア出口部5aのエア吸込口2b側の周縁に沿って延びる形状となっている。
[0041]
 そして、上記圧縮エア導入部5は、圧縮エア出口部5aからエア通路2aに圧縮エアを導入するようになっていて、本願発明では、圧縮エアは、圧縮エア出口部5aから筒体2内部のエア通路2aに筒体2の径方向内側に向かって真っ直ぐ進むように導入されるようになっている。そして、圧縮エア出口部5aのエア吹出口2c側には環状張出面部30がある一方、圧縮エア出口部5aのエア吸込口2b側には壁が無いので、圧縮エア出口部5aからエア通路2aに導入された圧縮エアは、図3の矢印X1に示すように、コアンダ効果によって環状張出面部30の張出面30aに沿ってエア吹出口2c側に向かってスムーズに流れる。このように、圧縮エアは、結果的にエア通路にそのエア吹出口側に向かうように導入されるので、エア通路2aにエア流れが発生する。このとき、圧縮エア出口部5aは、径方向に延びるスリット状をなしているので、筒体2内周面の圧縮エア出口部5aを形成するエア吸込口2b側の断面形状が鋭角にならず、圧縮エア出口部5aからエア通路2aに導入される圧縮エアの一部がエア吸込口2b側に進むといった現象が起き難くなる。したがって、圧縮エア出口部5a周りにおけるエネルギー損失の発生が少なくなり、エア通路2aにおけるエアの体積流量を増やすことができる。また、圧縮エア出口部5aを広くする必要が無いので、圧縮エア導入部5によってエア通路2aに導入される圧縮エアの流速が落ちない。さらには、筒体2内周面における圧縮エア出口部5aのエア吸込口2b側がエア吹出口2c側よりも径方向外側に位置するので、エア吸込口2bの径を大きく設計してエア吸込口2bにおけるエアの吸込量を増やすことができる。
[0042]
 また、もし仮に、圧縮エア出口部5aからエア通路2aに導入される圧縮エアの一部がエア吸込口2b側に進んだとしても、その流れが図3の矢印Y1に示すように環状段差面部4gに対応する箇所に留まってエア通路2aにおけるエア流れ(図3の矢印Z1)の邪魔になり難くなる。したがって、圧縮エア出口部5a周りにおけるエネルギー損失の発生がさらに少なくなり、エア通路2aにおけるエアの体積流量を増やすことができる。
[0043]
 さらに、組み立てられたエア吸込吹出ツール1の中途部において、第1及び第2筒部材3,4の各々の周壁が重なり合うようになるので、剛性の高いエア吸込吹出ツール1にすることができる。また、エア吸込吹出ツール1を構成する部品が2つしかないので、組立時間が短くなって組立コストを下げることができる。
[0044]
 それに加えて、第1及び第2筒部材3,4を組み立てたときに第1及び第2筒部材3,4の間において形成される隙間が圧縮エア導入部5における圧縮エア出口部5aになるので、第1及び第2筒部材3,4に圧縮エア出口部5aとなる孔や溝の加工を予め施しておくといった必要が無く、加工コストを抑えることができる。

産業上の利用可能性

[0045]
 本発明は、筒状をなすツール内部に圧縮エアを導入することにより、ツール内部に筒中心軸に沿う大容量のエア流れを発生させて吸込作業又は吹出作業を可能にするエア吸込吹出ツールに適している。

符号の説明

[0046]
 1    エア吸込吹出ツール
 2    筒体
 2a    エア通路
 2b    エア吸込口
 2c    エア吹出口
 3    第1筒部材
 4    第2筒部材
 4g    環状段差面部
 5    圧縮エア導入部
 5a    圧縮エア出口部
 30    環状張出面部
 30a    張出面
 40b    第1環状面
 C1    筒中心軸

請求の範囲

[請求項1]
 エア吸込口を一端に、エア吹出口を他端に有するエア通路が筒中心軸に沿って設けられた筒体を備え、
 該筒体の中途部には、上記エア通路に圧縮エアを導入可能な圧縮エア導入部が設けられ、
 該圧縮エア導入部によって圧縮エアを上記エア通路にそのエア吹出口側に向かうように導入して上記エア通路のエア吸込口側を負圧にすることにより上記エア通路にエア流れを発生させ、上記エア吸込口から上記エア通路にエアを吸い込んで上記エア吹出口からエアを吹き出すよう構成されたエア吸込吹出ツールであって、
 上記圧縮エア導入部は、上記筒中心軸周りに延びる環状で、且つ、上記筒体の径方向に真っ直ぐに延びて上記エア通路に開口するスリット状の圧縮エア出口部を有し、
 上記筒体の上記エア通路を形成する内周面における上記圧縮エア出口部の上記エア吹出口側には、上記エア通路を形成する内周面における上記圧縮エア出口部の上記エア吸込口側よりも上記筒体の径方向内側に張り出すとともに上記筒中心軸周りに延びる環状張出面部が形成され、
 該環状張出面部の張出面は、上記圧縮エア出口部の上記エア吹出口側の周縁から上記筒体の径方向内側に進むとともに次第に上記エア吹出口側に湾曲しながら延びる形状をなしていることを特徴とするエア吸込吹出ツール。
[請求項2]
 請求項1に記載のエア吸込吹出ツールにおいて、
 上記筒体の上記エア通路を形成する内周面における上記圧縮エア出口部の上記エア吸込口側には、上記圧縮エア出口部の上記エア吸込口側の周縁に沿って延びる環状段差面部が形成されていることを特徴とするエア吸込吹出ツール。
[請求項3]
 請求項1又は2に記載のエア吸込吹出ツールにおいて、
 上記筒体は、それぞれ両端が開口する第1及び第2筒部材を備え、上記第1筒部材の一端側を上記第2筒部材の内部に挿入して上記第1筒部材の中途部外周面に上記第2筒部材の一端側を螺合させることにより組み立てられ、
 上記圧縮エア導入部は、上記第1筒部材の一端側外周面と上記第2筒部材の中途部内周面とで囲まれる部分で構成されていることを特徴とするエア吸込吹出ツール。
[請求項4]
 請求項3に記載のエア吸込吹出ツールにおいて、
 上記第2筒部材の中途部内周面には、筒中心軸と直交する方向に延び、且つ、上記第1筒部材の一端面に対向する環状面が設けられ、
 上記圧縮エア出口部は、上記第1筒部材の一端面と上記環状面との間で構成されていることを特徴とするエア吸込吹出ツール。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]