(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転波動ノズルの端部に支持部を形成し、この支持部にエア供給源に連通可能な第一エア流路を穿設するとともに、この支持部に回転シャフトの基端を回転自在に取付け、前記支持部の第一エア流路に回転シャフトに穿設した第二エア流路を連通させ、この回転シャフトの周壁にホースチューブ接続口を形成し、この回転シャフトの先端には回転円盤を取付け、前記ホースチューブ接続口には可撓性のホースチューブを接続し、前記回転円盤には透孔を穿設し、前記ホースチューブの吹出口を該透孔に回転円盤の内側から外側に向かって貫通させることによりホースチューブの吹出口を回転円盤の外側面に臨ませ、回転シャフトとホースチューブと回転円盤の内側を覆うことができる安全カバーを前記支持部に取付けてなる回転波動ノズルであって、
前記ホースチューブの吹出口からのエア噴射時の推力で回転円盤を回転させることができるように、ホースチューブの吹出口を回転円盤に対し傾斜状態に取付け、さらにホースチューブの吹出口がホースチューブの内圧の変化で自動的に角度可変状態となるようにホースチューブの先端部を回転円盤に取付けたことを特徴とする回転波動ノズル。
【請求項２】
前記回転円盤に、ホースチューブの吹出口を貫通させる透孔を形成し、この透孔の近傍に、ホースチューブの先端部付近を支えるフラップを設けたことを特徴とする請求項１記載の回転波動ノズル。
【請求項３】
前記フラップは傾斜角可変可能な復元性部材で形成され、ホースチューブの一か所又は複数箇所に曲設捩じり部を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の回転波動ノズル。
【請求項４】
前記ホースチューブの先端部がフラップで支えられるホースチューブ上の直前位置が、外側に捩られていることを特徴とする請求項３記載の回転波動ノズル。
【請求項５】
前記ホースチューブを複数本にしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の回転波動ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転波動ノズルに係り、主に水切り装置、乾燥装置、除塵装置、洗浄装置、付着物剥離装置、流体の散布、攪拌機器、エア又は水の波動によるマッサージ機器、湖沼・河川・海底の泥層掘削装置等の最先端噴射部（ヘッダー）として使用する回転波動ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２に示す回転波動ノズル１００は、筒体１０１が基端１０１ａから先端１０１ｂに向けて漸次拡径するラッパ状に形成され、この筒体１０１の内部にホースチューブ１０５が配置され、筒体１０１の基端１０１ａ側のエア供給源（図示せず）にホースチューブ１０５の基端１０５ａを連通している。
【０００３】
エア供給源からエアを矢印のように供給することにより、エアがホースチューブ１０５の基端１０５ａ側からホースチューブ１０５に流入し、ホースチューブ１０５の吹出口１０５ｂから噴射される。
ホースチューブ１０５の吹出口１０５ｂからのエアの噴射により、その噴射圧の推力でホースチューブ１０５が湾曲状に変形し、ホースチューブ１０５に取付けた錘１０６が筒体１０１の内壁１０２に当接することとなる。
【０００４】
これにより、ホースチューブ１０５の先端部１０５ｃは、ホースチューブの延長線からずれて斜め向きになり、吹出口１０５ｂの噴射圧の推力でホースチューブ１０５は矢印方向に回転する。
このため、所定の円周上に回転波動を伴ったエアを噴射させることができ、この回転波動ノズル１００を、例えば水切り装置、乾燥装置や除塵装置として使用することができる。
【０００５】
この回転波動ノズル１００は、回転体であるホースチューブが軽量であるため低圧でも回転し易く、また、ホースチューブ１０５と保護用筒体１０１の内壁１０２とが常に接触しながら回転しているため、高圧領域でも摩擦抵抗の上昇により回転数が異常に上がらないようにできる機能を持っている。現状では、最も広範囲の圧力で安定した回転波動（断続的な衝撃波）を発生できるノズルである。
【０００６】
しかし、エア噴射の推力の影響でホースチューブ１０５は湾曲状に変形し、ホースチューブ１０５に取付けた錘１０６が筒体１０１の内壁１０２に当接するので、この状態でホースチューブ１０５が筒体１０１の内壁１０２に沿って回転すると、図１３に示すように錘１０６が当接する筒体の内壁部位１０２ａが摩耗し、さらにホースチューブ１０５の筒体の内壁１０２に接触する部位１０５ｄが磨耗してしまう。
【０００７】
また、一般に水切り、除塵等の設備においては、作業の都合上、除去した水又は除塵を一定の方向に誘導し、所定の位置に設けた排出部に向けられた流れを形成すると効率が良いが、回転波動ノスル１００では始動時にエア噴射の推力によってホースチューブが湾曲する方向を、チューブの曲がりや垂れ、又は外部からの抵抗等により一定させることが困難であり、左右何れの方向に回転するのかという予測（指定）もできなかった。このため、等間隔で配列した波動ノズルが互いに干渉しあったり、水や除塵が左右不規則に飛散して、設備の構造物や周辺を濡らしたり、汚してしまうという問題点があった。
【０００８】
さらに、エア噴射の推力でホースチューブ１０５が自動的に湾曲状に変形することにより、ホースチューブ１０５の先端部１０５ｃが筒体１０１の内壁１０２に当接するが、この状態でホースチューブ１０５を筒体１０１の内壁１０２に沿って回転させると、内壁１０２に当接しているホースチューブの部位１０５ｄが磨耗してしまう。
このように、従来のノズルでは筒体１０１やホースチューブ１０５の各部位１０２ａ、１０５ｄが磨耗してしまうので、回転波動ノズル１００の耐久性を十分に確保することができないという問題点があった。
【０００９】
また、筒体１０１やホースチューブ１０５が摩耗する際に、その摩耗により粉末（摩耗粉）が発生し、さらに摩耗が進むと、ホースチューブ１０５が破断してしまうため、この回転波動ノズル１００を、異物混入をきらう食品、薬品、印刷、電子部品等の製造ラインさらにはクリーンルームで使用することはできなかった。
【００１０】
このような不具合を解消するものとして、図１４に示す別の構造の回転波動ノズル１１０も知られている。
この回転波動ノズル１１０は、回転シャフト１１１の上端部１１１ａが安全カバー１１２に回転自在に取付けられ、回転シャフト１１１の下端部１１１ｂに連結流路１１３を介してノズル１１４が適切な角度に傾斜固定されている。このノズル１１４からエアを噴射させると、そのエア噴射の推力で回転シャフト１１１は矢印の方向に回転する。
【００１１】
この回転波動ノズル１１０によれば、回転シャフト１１１が安全カバー１１２で覆われているので、ノズル１１４は安全カバー１１２と未接触状態になり、図１２及び図１３の回転波動ノズル１００のようにホースチューブ１０５が摩耗することはなく、このためホースチューブ１０５の破断という事態は回避できる。
【００１２】
その他の回転波動ノズルとして、図１５に示す回転波動ノズル１２０も知られている。この回転波動ノズル１２０は、回転シャフト１２１の上端部が支持部材（図示せず）に回転自在に取付けられ、回転シャフト１２１の下端部１２１ｂに連結流路１２３を介してノズル１２４を適切な角度に傾斜固定している。このノズル１２４からエアを噴射させると、そのエア噴射の推力で回転シャフト１２１が矢印の方向に回転する。
【００１３】
この回転波動ノズル１２０によれば、回転シャフト１２１が支持部材（図示せず）に回転可能に支えられているので、図１２及び図１３の回転波動ノズル１００のようにホースチューブ１０５が摩耗する惧れはなく、したがってホースチューブ１０５の破断という事態は回避できる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、回転波動ノズル１１０、１２０を使用する方式の回転ノズルを低圧で回転始動させるには、ノズル１１４、１２４の傾斜角θを小さく設定する必要がある。しかしながら、この状態のまま、回転波動ノズルを高圧領域で使用すると、回転速度が上昇し容易に理想回転数を超えて回転波動の効果を失ってしまう。これは、回転渦流のピッチが小さくなるため、波動流が定常流に近い流れに変化してしまうためであり、また、回転渦流が外方向に広がり過ぎて垂直方向にかかる力が弱くなるためである。さらに、回転渦流のピッチが小さくなり、回転する流路が外方向に広がるため、ワークまでの距離に対する波動の減衰率が大きくなることにもよる。
【００１５】
これらの理由から、高圧領域では断続的な衝撃波の効果を得ることができなくなってしまう。したがって、高圧領域で使用する際は、ノズル１１４、１２４の傾斜角度を圧力の変化によって適切な角度θ（θ＝鋭角の範囲内９０°以下）に変更する必要がある。この微調整を行うために、作業を止める必要があったり、その微調整にテクニックを要するため、作業が難しかったり、時間がかかったりしていた。このため使い勝手の面では大幅な改良が必要であるとの要望が強かった。
【００１６】
この発明は、耐久性を十分確保することができ、かつ食品や電子部品の製造ラインに使用することもでき、さらにノズルから噴射するエア噴射圧が変化した場合には、ノズルの回転数を好適な領域に維持することができる機能を有する回転波動ノズルを提供して、上述の全ての問題点を解消しようとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、回転波動ノズルの端部に支持部を形成し、この支持部にエア供給源に連通可能な第一エア流路を穿設するとともに、この支持部に回転シャフトの基端を回転自在に取付け、前記支持部の第一エア流路に回転シャフトに穿設した第二エア流路を連通させ、この回転シャフトの周壁にホースチューブ接続口を形成し、この回転シャフトの先端には回転円盤を取付け、前記ホースチューブ接続口には可撓性のホースチューブを接続し、前記回転円盤には透孔を穿設し、前記ホースチューブの吹出口を該透孔に回転円盤の内側から外側に向かって貫通させることによりホースチューブの吹出口を回転円盤の外側面に臨ませ、回転シャフトとホースチューブと回転円盤の内側を覆うことができる安全カバーを前記支持部に取付けてなる回転波動ノズルであって、前記ホースチューブの吹出口からのエア噴射時の推力で回転円盤を回転させることができるように、ホースチューブの吹出口を回転円盤に対し傾斜状態に取付け、さらにホースチューブの吹出口がホースチューブの内圧の変化で自動的に角度可変状態となるようにホースチューブの先端部を回転円盤に取付けたことを特徴とする。
【００１８】
上記した本発明に係る回転波動ノズルによれば、エア供給源からのエアをホースチューブの吹出口から噴射させ、このエア噴射の推力を利用して回転円盤が回転シャフトを中心軸として回転することができ、このため、従来技術のように回転波動ノズルの筒体やホースチューブが磨耗するという心配はなくなる。
【００１９】
さらに、回転波動ノズルの筒体やホースチューブが磨耗しないので、摩耗粉が発生することを抑えることができ、回転波動ノズルを、異物混入をきらう食品、薬品、印刷、電子部品等の製造ラインさらにはクリーンルームで使用することが可能となった。
【００２０】
また、エアの噴射角を自動調整することで、少流量でも回転し易くなり、大流量では回転数の過度な上昇を抑えられ、回転数を好適な領域に維持することができる機能を持っている。よって、手間をかけずに回転波動ノズルを好適な条件で使用できることとなる。
【００２１】
請求項２は、前記回転円盤に、ホースチューブの吹出口を貫通させる透孔を形成し、この透孔の近傍に、ホースチューブの先端部付近を支えるフラップを設けたことを特徴とする。
【００２２】
ホースチューブの先端部付近をフラップで支えることで、簡単な構成でホースチューブの吹出口を所定の傾斜角に配設できるようになった。
【００２３】
請求項３は、前記フラップは傾斜角可変可能な復元性部材で形成され、ホースチューブの一か所又は複数箇所に曲設捩じり部を形成したことを特徴とする。
【００２４】
フラップを傾斜角可変可能な復元性部材で形成し、ホースチューブを可撓性とし、さらにホースチューブの一か所又は複数箇所に曲設捩じり部を形成したため、ホースチューブの内圧が高くなると、ホースチューブの張力が増し、ホースチューブが直線状に伸びようとする力が働く。この力がホースチューブの吹出口を垂直方向に起こす力となり、フラップ自体も弾性変形して垂直方向に起き上がることができ、ホースチューブの吹出口の傾斜角を大きくして、回転円盤の回転を抑えることができる。
【００２５】
一方、ホースチューブの内圧が低くなっていくと、ホースチューブの張力は徐々に減少し、元の捩じられた初期設定形状に復元していく。同時に垂直方向に引っ張られていた弾性変形可能なフラップは、徐々に初期の傾斜状態に戻り、少流量でも理想的なノズル回転数を確保できる元の状態に復元する。
【００２６】
請求項４は、前記ホースチューブの先端部がフラップで支えられるホースチューブ上の直前位置が、外側に捩られていることを特徴とする。
【００２７】
ホースチューブの先端部が、フラップに支えられるホースチューブ上の直前板が、外側に捩られていることで、ホースチューブの内圧が高くなると、ホースチューブが直線状に伸びようとする力がより効率的に働き、ホースチューブの吹出口を垂直方向に起こす力が一層効果的に得られる。
【００２８】
また、ホースチューブの内圧が低くなってホースチューブの張力が減少した場合には、ホースチューブに初期設定形状に復元する力が働き、このためホースチューブの吹出口は傾斜角を小さくする方向に傾き、少流量でも理想的なノズルの回転数を確保できるようになる。
【００２９】
請求項５は、前記ホースチューブを複数本にしたことを特徴とする。
ホースチューブを複数本にすることで、回転円盤の回転をより円滑にすることができ、かつホースチューブ吹出口から噴射したエアにより、一層強力な回転波動を得ることができるようになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に基づいて、本発明に係る回転波動ノズルの一実施の形態を詳説する。
図１は本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態を示す分解斜視図、図２は本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態を示す断面図、図３は本発明の第１実施の形態で使用される回転円盤にスリットを入れた状態の斜視図、図４は同回転円盤にフラップを形成した状態の斜視図、図５は本発明の第１実施の形態で使用されるホースチューブの先端部を回転円盤のフラップに取付けた状態を示す側面図、図６は本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態の作用を説明する斜視図である。
【００３１】
図１及び図２に示す第１実施の形態の回転波動ノズル１０は、エア供給源（図示せず）に連通可能な第一エア流路１１ａが支持部１１に穿設され、この支持部１１のねじ部１２に軸受１３がねじ込まれ、この軸受１３にベアリング１４を介して回転シャフト１５の基端１５ａが回転自在に取付けられている。
また支持部１１の第一エア流路１１ａには回転シャフト１５の第二エア流路１５ｂが連通され、この回転シャフト１５の周壁に、第二エア流路１５ｂに連通するホースチューブ接続口１８が形成され、このホースチューブ接続口１８にはホースチューブ１９が接続されている。
【００３２】
この回転シャフト１５の先端１５ｃに取付ボルト２１で回転円盤２０が取付けられ、この回転円盤２０の透孔２４には、内側から外側に向かってホースチューブ１９の吹出口１９ｂが貫通され、ホースチューブ１９の吹出口１９ｂが回転円盤２０の外側に臨ませられている。
支持部１１が安全カバー２５の首部２５ａに取付けられることにより、安全カバー２５で回転シャフト１５、ホースチューブ１９及び回転円盤２０の内側が覆われた状態となり、安全カバー２５の開口２５ｂには回転円盤２０の外側が露出した状態で配置されている。
【００３３】
なお、回転シャフト１５の基端１５ａには、ねじ部１５ｄが形成されており、このねじ部１５ｄにベアリング１４を固定する固定ナット２７、２８がねじ込まれている。
【００３４】
この回転波動ノズル１０は、ホースチューブ１９の先端部１９ａが回転円盤２０に対して所定角θ傾斜させた状態で配設され、エア供給源からのエアをホースチューブ１９の吹出口１９ｂから噴射することで、そのエア噴射の推力を利用して回転円盤２０が回転するように構成されている。
【００３５】
このように支持部１１に回転シャフト１５を回転自在に取付け、ホースチューブ１９の先端部１９ａを回転円盤２０に対して所定角θ傾斜させたため、エア供給源からのエアをホースチューブ１９の吹出口１９ｂから噴射して、回転シャフト１５を中心軸として回転円盤２０を回転させることができる。
このとき、ホースチューブ１９は安全カバー２５に接触せず、このためホースチューブ１９や安全カバー２５が磨耗することはない。
【００３６】
ホースチューブ１９や安全カバー２５が摩耗しないので、摩耗粉が発生せず、このため、回転波動ノズル１０を、食品や電子部品の製造ラインで使用しても、製造ラインの食品や電子部品に摩耗粉を付着させることはない。
したがって、回転波動ノズル１０を、食品や電子部品等のクリーンルームさらには製造ラインに使用することができる。
【００３７】
なお、安全カバー２５の材質は、一例として鉄、ステンレス、アルミなどの金属や、ポリアセタール、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、塩化ビニルなどの樹脂が該当するが、これに限るものではない。
また、回転シャフト１５は、一例として鉄、ステンレス、アルミなどの金属や、ポリアセタールなどの樹脂が該当するが、これに限るものではない。
さらに、ホースチューブ１９は、一例としてポリウレタン、ナイロン、シリコン、ゴムなどの弾性体のチューブ全般が該当するが、これに限るものではない。
【００３８】
回転円盤２０には、図３に示す略Ｕ字形のスリット２２が形成され、そのスリット２２を起こしてフラップ２３を形成し、このフラップ２３は、図４に示すように回転シャフト１５側（内側）に折曲げられる。
これにより、回転円盤２０に透孔２４が穿設され、この透孔２４にホースチューブ１９の先端部１９ａを貫通させることにより、吹出口１９ｂが回転円盤２０の外側に臨まされ、ホースチューブの先端部１９ａは、図２に示すようにフラップ２３で支えられるようになる。
ホースチューブ１９を、このフラップ２３にストラップ２６を利用して取付けると、簡単な構成でホースチューブ１９の吹出口１９ｂが所定位置に支えられることとなる。
【００３９】
回転円盤２０のフラップ２３は、傾斜角可変可能な復元性部材で形成されているので、図５に示すフラップ２３の傾斜角θを変形可能とすることができる。
さらに、ホースチューブ１９は弾性変形可能な可撓性部材で形成されているので、例えばホースチューブ１９がホースチューブ接続口１８（図２参照）から回転円盤２０と平行に伸ばされた後に、左右いずれかの方向に曲設捩じられ、ついで上向きに立ち上げられた後に、ホースチューブ１９の先端部１９ａが下向きになるように回転円盤２０の透孔２４に貫通されている。
【００４０】
このため、ホースチューブ１９の内圧が高くなると、ホースチューブ１９の張力が増し、ホースチューブ１９が直線状に伸びようとする力が働き、この力がホースチューブ１９の先端部１９ａを垂直方向に起こす力となり、ホースチューブ１９の変形に対応してフラップ２３も弾性変形して垂直方向に追従するように起き上がる。このため先端部１９ａの傾斜角θが大きくなってホースチューブが垂直状に近付き、回転円盤２０の回転は抑えられる。
【００４１】
また、ホースチューブ１９の内圧が低くなると、ホースチューブ１９の張力が減少し、ホースチューブ１９の直線状に伸びようとする力が弱くなるため、ホースチューブは元の状態に復元しようとする。この復元力がホースチューブ１９の先端部１９ａを傾斜させる力となり、フラップ２３も同様に初期設定状態に復元しようとするので、ホースチューブの先端部１９ａの傾斜角θは小さくなって傾斜する方向に傾くので、回転円盤２０は回転を増す状態となる。
【００４２】
これにより、ホースチューブ１９の吹出口１９ｂから噴射されたエアの噴射圧に対応して、回転円盤２０の回転数は自動調整されることとなる。このように、回転波動ノズル１０は、ホースチューブ１９の吹出口１９ｂのエア噴射角が、エアの噴射圧に対応して自動調整され、回転円盤２０が所定の回転数になるように自動的に調整できる構成となっている。
【００４３】
また、回転波動ノズル１０はホースチューブ１９を一本で構成すれば、ホースチューブ１９を簡素な構成にして、回転波動ノズル１０のコストを抑えることができる。
【００４４】
次に、回転波動ノズル１０の作用を図２、図５及び図６に基づいて説明する。図２に示すように支持部１１に回転シャフト１５を回転自在に取付け、ホースチューブ１９の先端部１９ａを回転円盤２０に対して所定角傾斜させると、エア供給源から支持部１１の第一エア流路１１ａ内に矢印のようにエアが供給されるので、第一エア流路１１ａ内に供給されたエアは回転シャフト１５の第二エア流路１５ｂ及びホースチューブ接続口１８を通過してホースチューブ１９内に流入し、最終的にはホースチューブ１９の吹出口１９ｂから噴射される。
【００４５】
これにより、図６に示すようにエア噴射の推力を利用して、回転円盤２０が回転シャフト１５を中心軸として矢印の方向に回転し、所定の領域に渉ってエアを円周上に均一に噴射させることができ、この回転波動ノズルを前述の使用例の態様で使用することができる。
【００４６】
ここで、ホースチューブ１９の吹出口１９ｂから噴射されたエアの噴射圧が高くなるとホースチューブの内圧が上がり、図２に示すホースチューブ１９は想像線で示すように弾性変形して、ホースチューブの先端部付近は直線状を呈するとともに、その手前の曲設捩じり部の一部に湾曲のしわ寄せが出て、図５に示すようにフラップ２３は弾性変形してフラップ２３の傾斜角θを大きくとるようになる。
このため、ホースチューブ１９の先端部１９ａの傾斜角も大きくなって垂直状に近づき、回転円盤２０の回転数は減少することとなる。
【００４７】
一方、ホースチューブ１９の吹出口１９ｂから噴射するエアの噴射圧が低くなるとホースチューブの内圧が下がり、図２に示すホースチューブ１９は弾性変形して、ホースチューブ１９の曲設捩じり部のしわ寄せが小さくなり、図５に示すようにフラップ２３も弾性変形して初期設定状態に戻るため、フラップ２３の先端部１９ａの傾斜角θは小さくなってホースチューブが傾斜する方向に傾き、回転円盤２０は噴射圧が低くても回転力を維持することができる。
このようにして、エアの噴射圧に対応して回転円盤２０の回転数を自動調整する回転波動ノズル１０を簡単な構成で得ることができる。
【００４８】
なお、上記で説明した回転円盤２０は、フライホイールの役目も果たしているため、その回転は円滑なものとなる。
さらに、回転円盤２０の表裏を逆にして取付けると、回転円盤の回転方向を逆向きにすることができる特徴がある。
【００４９】
次に、第２〜第５実施の形態について説明する。
なお、第２〜第５実施の形態において第１実施の形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。先ず、第２実施の形態について図７に基づいて説明する。
図７に示す第２実施の形態の回転波動ノズル３０は、ホースチューブ１９を二本にした点で第１実施の形態と異なるだけで、その他の構成は第１実施の形態と同じである。
【００５０】
ホースチューブ１９を複数本（一例として、二本）にすることで、回転円盤２０の回転をより円滑にすることができ、かつホースチューブ吹出口から噴射したエアで、より高い周波の回転波動を得ることができる。
さらに、ホースチューブ吹出口の傾斜方向を同一にした場合には、エア噴射の推力を２倍にすることができるので、処理作業の能率を向上させることもできる。
【００５１】
複数のホースチューブを取付けた場合には、各ホースチューブの傾斜角を変化させたり、さらには傾斜方向を互いに逆向きとなるようにすることも可能で、この場合には噴出エアの噴出圧の強弱で回転方向を定めたり、複雑な回転波動を得ることが可能となる。
【００５２】
次に、第３実施の形態について図８及び図９に基づいて説明する。
図８に示す第３実施の形態の回転波動ノズル４０は、回転円盤４１に透孔４２が開けられ、この透孔４２の近傍に傾斜角可変可能な復元性部材からなるフラップ４３が取付けられ、透孔４２にはノズル４４が差込まれ、この状態でノズル４４を上下のバンド４５、４６を介してフラップ４３に取付けている。
一例として、ホースチューブ４７がホースチューブ接続口１８から回転円盤４１と平行に伸ばされた後に、左右いずれかの方向に曲設捩じられ、ついで上向きに立ち上げられた後に、ホースチューブ４７の先端部４７ａが矢印で示すように下向きで外側に捩られた状態で、ノズル４４の上端４４ａに連結されている。
【００５３】
上下のバンド４５、４６は、上バンド４５が柔らかく弾性変形し易い材質で形成されており、下バンド４６が硬く弾性変形し難い材質で形成されている。このため、高圧領域ではホースチューブ４７が張力を増すことにより、ノズル４４の傾斜角を垂直方向に起こす力が働く。この時下バンド４６が支点となり、上バンド４５は伸びて、ノズル４４の角度は垂直方向に起こされる。また、ホースチューブ４７の内圧が低くなっていくと、張力が徐々に減少して元の曲げられた設定形状に戻る。これに連れて、伸びていた上バンド４５も弛められ、徐々にノズル４４と共に元の傾斜角度設定位置に戻る。この方式は、フラップ４３が弾性変形し難いものである場合に、効果的である。
【００５４】
ホースチューブ４７の先端部４７ａは、外側に捩った状態でノズル４４の上端４４ａに連結されているので、ホースチューブ４７の内圧が高くなると、ホースチューブ４７が直線に伸びようとする力がより効率よく働く。このため、図９に示すように、フラップ４３が弾性変形してフラップ４３の傾斜角θが変化することで、ノズルを効率よく垂直方向に起こすことができる。
【００５５】
また、ホースチューブ４７の先端部４７ａは、ノズル４４の上端４４ａに連結される前に外側に捩られているので、ホースチューブ４７の内圧が低くなってホースチューブ４７の張力が減少した場合には、元の状態に復元しようとする復元力がより効率よく働く。このため、ノズル４４を傾斜する方向に倒す力がより効果的に得られる。
【００５６】
このようにして、ノズル４４の吹出口４４ｂから噴射したエアの噴射圧に対応させて回転円盤４１の回転数を自動調整することができ、回転波動ノズル４０は、ノズル４４の吹出口４４ｂからのエア噴射角がエアの噴射圧に対応して自動調整されるように構成されている。
【００５７】
次に、第４実施の形態について図１０に基づいて説明する。
図１０に示す第４実施の形態の回転波動ノズル５０は、フラップ５１の近傍に略Ｌ型ブラケット５２が取付けられ、この略Ｌ型ブラケット５２の上端に調整ボルト５３が取付けられ、この調整ボルト５３をロックナット５４で略Ｌ型ブラケット５２にロックすることで調整ボルト５３の先端５３ａをフラップ５１に当接させ、フラップ５１の傾斜角θを規制するように構成している。
【００５８】
これにより、ノズル４４の最小の傾きを所定傾斜角θとして設定することができるので、エア噴射の推力による回転円盤４１の回転速度を正確に設定することができ、波動ノズル５０の品質をより一層高めることができる。
【００５９】
一方、ホースチューブ４７の内圧が高くなると、第３実施の形態と同様に、ホースチューブ４７が直線に伸びようとする力が働くため、第３実施の形態と同様に、フラップ５１が弾性変形してフラップ５１の傾斜角θが変化することで、ノズル４４を効率よく垂直方向に起こすことができる。
【００６０】
次に、第５実施の形態を図１１に基づいて説明する。
図１１に示す第５実施の形態の回転波動ノズル６０は、フラップ６１の近傍に略Ｌ型ブラケット６２が取付けられ、この略Ｌ型ブラケット６２の上端に調整ボルト６３が取付けられ、この調整ボルト６３をロックナット６４で略Ｌ型ブラケット６２にロックし、調整ボルト６３の先端６３ａをフラップ６１の先端６１ａの透孔６５に移動自在に挿通し、フラップ６１と略Ｌ型ブラケット６２との間の調整ボルト６３に圧縮ばね６６を配置することにより、この圧縮ばね６６でフラップ６１の傾斜角θを規制するように構成している。
【００６１】
これにより、第４実施の形態と同様に、ノズル４４の最小の傾きを所定傾斜角θに設定することができるので、エア噴射の推力による回転円盤４１の回転速度を正確に設定することができ、回転波動ノズル６０の品質をより一層高めることができる。
【００６２】
一方、ホースチューブ４７の内圧が高くなると、ホースチューブ４７が直線に伸びようとする力が働くため、第３実施の形態と同様に、フラップ６１が弾性変形してフラップ６１の傾斜角θが変化することで、ノズル４４を効率よく垂直方向に起こすことができる。
【００６３】
なお、前記実施の形態では、ホースチューブ１９を一本、又は二本使用した例について説明したが、これに限られないで、ホースチューブ１９の本数は任意に設定することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１による回転波動ノズルによれば、従来技術のように回転波動ノズルの筒体やホースチューブが磨耗することがないので、回転波動ノズルの耐久性を確保することができる。
【００６５】
また、回転波動ノズルの筒体やホースチューブが磨耗したり破損することがないので、摩耗粉が発生したりすることがなく、そのためこの回転波動ノズルを、異物混入をきらう食品、薬品、印刷、電子部品等の製造ラインさらにはクリーンルームで使用することが可能になる。
【００６６】
さらに、エアの噴射圧に対応させてエア噴射角を自動調整することで、回転円盤の回転数を好適な領域に維持することができ、手間をかけないで回転波動ノズルを好適な条件で使用することができる効果がある。
【００６７】
請求項２は、ホースチューブの先端部付近をフラップで支えることで、簡単な構成でホースチューブの吹出口を所定の傾斜角に配設できるという効果がある。
【００６８】
請求項３は、ホースチューブの内圧が高くなると、ホースチューブの張力が増し、ホースチューブが直線状に伸びようとする力が働き、この力がホースチューブの吹出口を垂直方向に起こす力となり、フラップ自体も弾性変形して垂直方向に起き上がることができ、ホースチューブの吹出口の傾斜角を大きくして、回転円盤の回転を抑えることができるという効果がある。
【００６９】
さらに、ホースチューブの内圧が低くなっていくと、ホースチューブの張力は徐々に減少し、元の捩じられた初期設定形状に復元していく。同時に垂直方向に引っ張られていた弾性変形可能なフラップは、徐々に初期の傾斜状態に戻り、少流量でも理想的なノズル回転数を確保できる元の状態に復元するという効果がある。
【００７０】
請求項４は、ホースチューブの先端部が、フラップに支えられるホースチューブ上の直前位置が、外側に捩られていることで、ホースチューブの内圧が高くなると、ホースチューブが直線状に伸びようとする力がより効率的に働き、ホースチューブの吹出口を垂直方向に起こす力が一層効果的に得られる。
【００７１】
また、ホースチューブの内圧が低くなってホースチューブの張力が減少した場合には、ホースチューブに初期設定形状に復元する力が働き、このためホースチューブの吹出口は傾斜角を小さくする方向に傾き、少流量でも理想的なノズルの回転数を確保できるという効果がある。
【００７２】
請求項５は、ホースチューブを複数本にすることで、回転円盤の回転をより円滑にすることができ、かつホースチューブ吹出口から噴射したエアにより、一層強力な回転波動を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る第１実施の形態で使用される回転円盤にスリットを入れた状態の斜視図である。
【図４】同回転円盤にフラップを形成した状態の斜視図である。
【図５】本発明に係る第１実施の形態で使用されるホースチューブの先端部を回転円盤のフラップに取付けた状態を示す側面図である。
【図６】本発明に係る回転波動ノズルの第１実施の形態の作用を説明する斜視図である。
【図７】本発明に係る回転波動ノズルの第２実施の形態を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る回転波動ノズルの第３実施の形態を示す断面図である。
【図９】本発明に係る第３実施の形態の作用を説明する側面図である。
【図１０】本発明に係る回転波動ノズルの第４実施の形態を示す側面図である。
【図１１】本発明に係る回転波動ノズルの第５実施の形態を示す側面図である。
【図１２】従来の回転波動ノズルを示す斜視図である。
【図１３】従来の回転波動ノズルの摩耗状態を示す斜視図である。
【図１４】従来の回転波動ノズルのその他の例を示す斜視図である。
【図１５】従来の回転波動ノズルのその他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、３０、４０、５０、６０…回転波動ノズル
１１…支持部
１１ａ…支持部の第一エア流路
１２…ねじ部
１３…軸受
１４…ベアリング
１５…回転シャフト
１５ａ…回転シャフトの基端
１５ｂ…回転シャフトの第二エア流路
１５ｃ…回転シャフトの先端
１５ｄ…回転シャフトのねじ部
１８…ホースチューブ接続口
１９、４７…ホースチューブ
１９ａ、４７ａ…ホースチューブの先端部
１９ｂ…ホースチューブの吹出口
２０、４１…回転円盤
２１…取付ボルト
２２…スリット
２３、４３、５１、６１…フラップ
２４、４２、６５…回転円盤の透孔
２５…安全カバー
２５ａ…安全カバーの口部
２５ｂ…安全カバーの開口
２６…ストラップ
２７、２８…固定ナット
４４…ノズル
４４ａ…ノズルの上端
４４ｂ…ノズルの吹出口
４５…上バンド
４６…下バンド
５２、６２…略Ｌ型ブラケット
５３、６３…調整ボルト
５３ａ、６３ａ…調整ボルトの先端
５４、６４…ロックナット
６１ａ…フラップの先端
６６…圧縮ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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