CN114950751B - 液体喷射喷嘴以及液体喷射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液体喷射喷嘴以及液体喷射装置,能够使从喷射喷嘴孔(1)的喷射口(22)喷射的液体(3)的连续流(5)分裂而形成的液滴(7)直进性良好地飞行,并且使液体(3)作为缩流(18)而喷射。液体喷射喷嘴(11)具有:喷射喷嘴孔(1);以及直径比喷射喷嘴孔(1)大并与喷射喷嘴孔(1)连接的液体流路(29),该液体喷射喷嘴(11)将从喷射喷嘴孔(1)喷射的连续流(5)液滴化而产生的液滴(7)喷射到对象物(9)上,喷射喷嘴孔(1)为圆筒形状,喷射喷嘴孔(1)的与液体流路(29)连接的入口的边缘(31)的曲率半径R为喷射喷嘴孔(1)的喷嘴孔径(d)的25%以下。
Description
技术领域
本发明涉及以高压向对象物喷射液体而进行规定的处理的液体喷射喷嘴以及液体喷射装置。
背景技术
以往,已知有使用压电元件将高压水的连续流液滴化,使其与对象物碰撞,由此进行对象物的切断或清洗等处理的超声波水流喷射装置(专利文献1)。
另外,已知有通过在连续流中形成泡而能够喷出喷雾状的液体的发泡喷嘴结构(专利文献2)。就该发泡喷嘴结构,各肋的形成为圆弧形的后方边缘具有半径R的整体形成为圆形。在此,公开了将半径R的槽的宽度设为S,其比值为R:S=1:2~1:4的情况。
专利文献1:日本特表2007-523751号公报
专利文献2:日本特表平4-500038号公报
然而,在上述任何一个文献中都没有考虑在使从喷射喷嘴孔的喷射口喷射的液体的连续流分裂而形成的液滴直进性良好地飞行的情况下,通过使所述液体作为缩流喷射来提高所述液滴的冲击压力的记载。
另外,在专利文献2的发泡喷嘴结构中,喷雾向各个方向偏转,因此,能够可靠地以雾状喷射,但无法直线地喷射液滴,难以提高液滴的冲击压力。
发明内容
为了解决上述课题,本发明所涉及的液体喷射喷嘴,其特征在于,具有:喷射喷嘴孔;以及直径比所述喷射喷嘴孔大并与所述喷射喷嘴孔连接的液体流路,该液体喷射喷嘴将从所述喷射喷嘴孔喷射的连续流液滴化而产生的液滴喷射到对象物上,所述喷射喷嘴孔为圆筒形状,所述喷射喷嘴孔的与所述液体流路连接的入口的边缘的曲率半径为所述喷射喷嘴孔的喷嘴孔径的25%以下。
另外,本发明所涉及的液体喷射装置,其特征在于,该液体喷射装置具备将所喷射的连续流液滴化而产生的液滴喷射到对象物上的液体喷射喷嘴,该液体喷射装置还具备将液体加压并供给至所述液体喷射喷嘴的加压液体供给部,所述液体喷射喷嘴具有:喷射喷嘴孔;以及直径比所述喷射喷嘴孔大并与所述喷射喷嘴孔连接的液体流路,所述喷射喷嘴孔为圆筒形状,所述喷射喷嘴孔的与所述液体流路连接的入口的边缘的曲率半径为所述喷射喷嘴孔的喷嘴孔径的25%以下。
附图说明
图1是具备本发明所涉及的实施方式1的液体喷射喷嘴的液体喷射装置的整体概略构成图。
图2是该实施方式1的液体喷射喷嘴的主要部分放大剖视图。
图3是表示该实施方式1的喷嘴孔径为0.12mm的情况下的喷射速度的解析值/理论值(纵轴)与喷射喷嘴孔的边缘的曲率半径R(横轴)的关系的图表。
图4是表示该实施方式1的喷嘴孔径为0.08mm的情况下的喷射速度的解析值/理论值(纵轴)与喷射喷嘴孔的边缘的曲率半径R(横轴)的关系的图表。
图5是表示该实施方式1的喷嘴孔径为0.05mm的情况下的喷射速度的解析值/理论值(纵轴)与喷射喷嘴孔的边缘的曲率半径R(横轴)的关系的图表。
图6是表示该实施方式2的喷嘴孔径为0.12mm的情况下的喷射速度的解析值(纵轴)与喷射喷嘴孔的边缘的曲率半径R(横轴)的关系的图表。
图7是表示该实施方式2的喷嘴孔径为0.08mm的情况下的喷射速度的解析值(纵轴)与喷射喷嘴孔的边缘的曲率半径R(横轴)的关系的图表。
图8是表示该实施方式2的喷嘴孔径为0.05mm的情况下的喷射速度的解析值(纵轴)与喷射喷嘴孔的边缘的曲率半径R(横轴)的关系的图表。
图9是表示该实施方式2的喷嘴孔径为0.12mm的情况下的喷射速度的解析值/实测值(纵轴)与喷射喷嘴孔的边缘的曲率半径R(横轴)的关系的图表。
图10是表示该实施方式2的喷嘴孔径为0.08mm的情况下的喷射速度的解析值/实测值(纵轴)与喷射喷嘴孔的边缘的曲率半径R(横轴)的关系的图表。
图11是表示该实施方式2的喷嘴孔径为0.05mm的情况下的喷射速度的解析值/实测值(纵轴)与喷射喷嘴孔的边缘的曲率半径R(横轴)的关系的图表。
图12是使用高速照相机拍摄从喷射喷嘴孔喷射并飞行的液滴的飞行轨迹而得到的高速拍摄图像。
附图标记说明
1:喷射喷嘴孔;2:喷射部;3:液体;4:控制部;5:连续流;6:液体罐;7:液滴;9:对象物;10:流路;11:液体喷射喷嘴;12:液体吸引管;14:送液管;15:中心;17:中心轴;20:孔壁面;21:液体流入口;22:喷射口;25:液体喷射装置;27:加压液体供给部(泵单元);29:液体流路;31:边缘;F:液体喷射方向;R:曲率半径;d:喷嘴孔径。
具体实施方式
以下,首先概略地说明本发明。
为了解决上述课题,本发明的第一方式所涉及的液体喷射喷嘴,其特征在于,具有:喷射喷嘴孔;以及直径比所述喷射喷嘴孔大并与所述喷射喷嘴孔连接的液体流路,该液体喷射喷嘴将从所述喷射喷嘴孔喷射的连续流液滴化而产生的液滴喷射到对象物上,所述喷射喷嘴孔为圆筒形状,所述喷射喷嘴孔的与所述液体流路连接的入口的边缘的曲率半径为所述喷射喷嘴孔的喷嘴孔径的25%以下。
根据本方式,所述喷射喷嘴孔的与所述液体流路连接的入口的边缘的曲率半径为所述喷射喷嘴孔的喷嘴孔径的25%以下。由此,能够使从所述喷射喷嘴孔的喷射口喷射的液体的连续流分裂而形成的液滴直进性良好地飞行,并且能够使所述液体作为缩流喷射。通过形成为所述缩流,与不是缩流的情况相比,喷射速度提高,因此能够使所述液滴的冲击压力相应地提高。
另外,在所述喷射喷嘴孔的所述边缘的曲率半径为零,即真正为90度时容易形成所述缩流。但是,制作所述边缘的曲率半径为零的喷射喷嘴孔是困难的,以曲率半径尽量接近零为目标来制作。
在这样的状况下,本发明人等确认到存在即使所述边缘的曲率半径不为零也能够形成缩流的范围。即,确认到即使所述边缘的曲率半径不为零,也可以在一定范围内形成所述缩流。进而在该确认时发现,喷嘴孔径越大,可以形成所述缩流的范围就越宽。在本方式中,“边缘的曲率半径为所述喷射喷嘴孔的喷嘴孔径的25%以下”正是基于所述发现。
由此,根据本方式,在制造可以形成所述缩流的喷射喷嘴孔时,可以不用模糊地注意使所述边缘的曲率半径为零,即,能够根据所述喷射喷嘴孔的喷嘴孔径来掌握实际需要的曲率半径的大小,从而便于制造。
本发明的第二方式所涉及的液体喷射喷嘴,其特征在于,在第一方式中,所述边缘的曲率半径在所述喷嘴孔径的5%~10%的范围内。
根据本方式,所述边缘的曲率半径在所述喷嘴孔径的5%~10%的范围内。如果为所述5%以上,则制造的困难性不易成为问题。另外,如果为所述10%以下,则喷嘴孔径能够在宽范围内形成缩流的概率比25%的情况高。由此,能够容易地制造并提供形成缩流的可靠性高的液体喷射喷嘴。
本发明的第三方式所涉及的液体喷射喷嘴,其特征在于,在第一方式或第二方式中,所述喷嘴孔径在0.01mm~0.15mm的范围内。
根据本方式,可以确认,所述喷嘴孔径为0.01mm~0.15mm的范围的液体喷射喷嘴孔可以形成所述缩流。
本发明的第四方式所涉及的液体喷射装置,其特征在于,该液体喷射装置具备将所喷射的连续流液滴化而产生的液滴喷射到对象物上的液体喷射喷嘴,该液体喷射装置还具备将液体加压并供给至所述液体喷射喷嘴的加压液体供给部,所述液体喷射喷嘴是第一方式至第三方式中任一项所述的液体喷射喷嘴。
根据本方式,作为液体喷射装置,能够得到与第一方式至第三方式中的任意一个方式同样的效果。
实施方式1
以下,基于图1至图5详细说明具备本发明所涉及的实施方式1的液体喷射喷嘴的液体喷射装置。该液体喷射装置是需要使液滴从喷射喷嘴孔的喷出侧的端面直线性良好地飞行的皮肤清洗用液体喷射装置。
需要说明的是,液体喷射装置当然并不限定于上述装置,也能够应用于牙科治疗用装置等。
如图1所示,本实施方式所涉及的液体喷射装置25具备:喷射部2,具有喷射液体3的液体喷射喷嘴11;液体罐6,贮存喷射的液体3;泵单元27,作为加压液体供给部;液体吸引管12,构成连接液体罐6和泵单元27的液体3的流路10;送液管14,同样构成连接泵单元27和喷射部2的流路10。
泵单元27通过控制部4,控制通过送液管14向喷射部2送液的液体3的压力等的泵动作。
液体喷射喷嘴
液体喷射喷嘴11具有一个或多个喷射喷嘴孔1,从喷射喷嘴孔1喷射高压的液体3。在图1中的局部放大图中,符号F表示液体喷射方向。
从喷射喷嘴孔1喷射的高压的液体3在喷射之后作为连续流5,但由于液体3的表面张力而立即液滴化,分裂成液滴7的组。液滴7的所述组在液体喷射方向F上排成一列地飞行。通过将该飞行的液滴7的群接连不断地喷射到对象物9上来执行规定的处理。
需要说明的是,在图1中的局部放大图中,为了使图更容易理解,液滴7以及连续流5的尺寸相对于其他部件被大幅放大,而忽略了实际的相对尺寸关系。
如图2所示,液体喷射喷嘴11具有喷射喷嘴孔1和直径比喷射喷嘴孔1大并与喷射喷嘴孔1连接的液体流路29,使从喷射喷嘴孔1喷射的连续流5液滴化而产生的液滴7喷射到对象物9上。喷射喷嘴孔1为圆筒形状。此外,作为与喷射喷嘴孔1的液体流路29连接的入口的边缘的边缘31的曲率半径R构成为喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d的25%以下。
即,边缘31的曲率半径R与喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d相关联地设定,在R/d为25%以下的范围内设定。
在图2中,符号20表示喷射喷嘴孔1的孔壁面,符号22表示喷射口。孔壁面20是直径为d的圆筒形状,喷射口22是直径为d的圆形。
缩流
图2表示液体3从喷射喷嘴孔1成为缩流18而被喷射的状态。所谓缩流18是指如图2所示,从喷射喷嘴孔1喷射的连续流5在与孔壁面20之间具有间隙的状态下,即在不与孔壁面20接触的状态下喷射的状态。换言之,缩流18成为直径比喷嘴孔径d小的连续流5而被喷射的状态。其结果可知,缩流状态的喷射速度V比在不是缩流的状态下喷射的连续流快。
在本实施方式中,液体流路29也形成为圆筒形状。需要说明的是,液体流路29并不限定于圆筒形状,也可以是多边筒形状。
另外,在本实施方式中,在从喷射喷嘴孔1的喷出侧的端面13到规定的距离之间,液滴7的中心15的飞行轨迹构成为在从喷射喷嘴孔1的中心轴17起半径r在0.5mm以内的范围内。
喷嘴孔径和液滴的尺寸
在本实施方式中,喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d在0.01mm~0.15mm的范围内。
从非粘性的线性理论可知,液滴7的尺寸为喷嘴孔径d的约1.88倍。由于喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d为0.01mm~0.15mm,所以如果对其进行计算,则液滴的尺寸为0.0188mm~0.282mm。此外,考虑到液滴尺寸因喷射喷嘴孔1的平滑度等而多少有些偏差,液滴的尺寸作为平均液滴直径约为0.02mm~0.29mm。
在此,多个液滴7实际上不是完全的球形,几乎都是变形为椭圆形等,所以平均值液滴直径是作为基于最长直径部分和最短直径部分的平均值而求出的。
喷射压力
另外,在本实施方式所涉及的液体喷射装置25中,作为加压液体供给部的泵单元27构成为:以从喷射喷嘴孔1喷射的液体3的喷射压力为0.2MPa~10MPa的供给压力供给液体3。
控制部4设定喷射压力,使得从喷射喷嘴孔1喷射的液体3的喷射速度V成为规定的速度。当喷射速度V确定时,飞行的液滴7的速度也确定。液滴7的速度在受到空气阻力的影响之前与喷射速度V相同,以速度V飞行。
边缘的曲率半径R为喷嘴孔径d的25%以下的说明
(1)根据喷射速度V的“解析值/理论值”
图3是表示喷嘴孔径d为0.12mm的情况下的喷射速度V的解析值/理论值与喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R的关系的图表。
在此,喷射速度V(m/s)的“解析值”是使用通用的三维热流体解析软件(FLOW-3D),对液体3的各设定流量(ml/min)50、70、90求出的值。另外,“理论值”是指,在各喷嘴孔径d中,将液体3的各设定流量(ml/min)50、70、90除以各喷射喷嘴孔1的喷嘴截面积而决定的理论速度(m/s)。
表1的左侧部分表示对于喷嘴孔径为0.12mm的喷射喷嘴孔1,将液体3的设定流量(ml/min)设为50、70、90的情况下的对应的各理论速度(m/s),即所述“理论值”为74、103、133。
图4是表示喷嘴孔径为0.08mm的情况下的喷射速度V的解析值/理论值与喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R的关系的图表。
“解析值”是使用所述三维热流体解析软件对液体3的设定流量(ml/min)20、30、40求出的值。
表1的中央部分表示对于喷嘴孔径为0.08mm的喷射喷嘴孔1,将液体3的设定流量(ml/min)设为20、30、40的情况下的对应的各理论速度(m/s),即所述“理论值”为66、99、133。
图5是表示喷嘴孔径为0.05mm的情况下的喷射速度V的解析值/理论值与喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R的关系的图表。
“解析值”是使用所述三维热流体解析软件对液体3的设定流量(ml/min)8、12、14求出的值。
表1的右侧部分表示对于喷嘴孔径为0.05mm的喷射喷嘴孔1,将液体3的设定流量(ml/min)设为8、12、14的情况下的对应的各理论速度(m/s),即所述“理论值”为68、102、119。
[表1]
喷嘴孔径(mm) | 0.12 | 喷嘴孔径(mm) | 0.08 | 喷嘴孔径(mm) | 0.05 |
流量(ml/min) | 理论速度(m/s) | 流量(ml/min) | 理论速度(m/s) | 流量(mi/min) | 理论速度(m/s) |
50 | 74 | 20 | 66 | 8 | 68 |
70 | 103 | 30 | 99 | 12 | 102 |
90 | 133 | 40 | 133 | 14 | 119 |
在图3中,如果喷射速度V的“解析值”与“理论值”之比即“解析值/理论值”至少超过1.1,则喷射速度V比理论速度快1.1倍即10%。该状态可以看作形成了缩流。
在图3中,喷嘴孔径d为0.12mm时,边缘31的曲率半径R为0.06mm,超过1.1。此时的R/d为0.06/0.12×100=50%。在喷嘴孔径d为0.12mm时,即使不将曲率半径R减小到R/d为25%,也形成缩流。可以说,在喷嘴孔径d为0.12mm时,相应地,用于形成缩流的曲率半径R的容许范围较宽。
在图4中,喷嘴孔径d为0.08mm时,边缘31的曲率半径R为0.04mm,超过1.1。该情况的R/d为0.04/0.08×100=50%。即使喷嘴孔径d为0.08mm,没有将曲率半径R减小到R/d为25%,也形成缩流。即使喷嘴孔径d为0.08mm,也可以说用于形成缩流的曲率半径R的容许范围较宽。
在图5中,喷嘴孔径d为0.05mm时,边缘31的曲率半径R为0.0125mm,超过1.1。该情况的R/d为0.0125/0.05×100=25%。喷嘴直径为0.05mm时,R/d为25%,因此形成缩流。
由以上可知,对于喷嘴孔径d为0.12mm、0.08mm、0.05mm的喷射喷嘴孔1,如果使R/d为25%以下,则形成缩流。进而可知,喷嘴孔径d为0.12mm、0.08mm的喷射喷嘴孔1即使在R/d为50%时也形成缩流。
另外,对于喷嘴孔径d为0.15mm的情况以及0.01mm的情况,取得同样的数据并进行了同样的研究。其结果为,均确认到如果使R/d为25%以下则形成缩流。
表2是关于喷嘴孔径d为0.12mm、0.08mm、0.05mm,对表2中的各流量(ml/min)求出的喷射速度V的“实测值”与所述“理论值”之比即理论速度比。喷嘴孔径d为0.12mm的R/d为1.7%,0.08mm的R/d为1.3%,0.05mm的R/d为2.0%。
喷射速度V的实测值以如下方式得到。
喷射速度V的实测值
图12是使用高速照相机拍摄从喷射喷嘴孔1喷射并以速度V飞行的液滴7的飞行轨迹而得到的高速拍摄图像,选择其2~3张(图中为3张)图像,计算出关注的液滴7的移动距离S,将其除以拍摄时间间隔而求出液滴的速度,将其作为喷射速度V的实测值。
具体而言,根据图3至图5决定大致的R值,将由此求出的R/d值作为实测值。
在喷嘴孔径d为0.12mm的情况下,理论速度比为1.40、1.35、1.28,所以平均值约为1.34。根据图3,此时的R的值约为0.002mm,所以R/d=0.002/0.12=0.0166≈1.7%。
在喷嘴孔径d为0.08mm的情况下,理论速度比为1.44、1.42、1.35,所以平均值约为1.41。在图4中,由于都没有达到1.41,因此采用解析值/理论值为最大的R的值,由于该R的值约为0.001mm,所以R/d=0.001/0.08=0.0125≈1.3%。
在喷嘴孔径d为0.05mm的情况下,理论速度比为1.36、1.35、1.31,所以平均值约为1.34。由图5可知,此时的R值约为0.001mm或约为0.004mm,所以考虑到与上述的一致性,采用0.001mm。由此,R/d=0.001/0.05=0.02≈2.0%。
[表2]
喷嘴直径(mm) | 0.12 | 喷嘴直径(mm) | 0.08 | 喷嘴直径(mm) | 0.05 |
流量(ml/min) | 理论速度比 | 流量(ml/min) | 理论速度比 | 流量(ml/min) | 理论速度比 |
50 | 1.40 | 20 | 1.44 | 8 | 1.36 |
70 | 1.35 | 30 | 1.42 | 12 | 1.35 |
90 | 1.28 | 40 | 1.35 | 14 | 1.31 |
在表2中,喷射速度V的实测值与理论值之比即理论速度比的最小值根据喷嘴孔径d而异,该最小值在d为0.12mm时为1.28,在d为0.08mm时为1.35,在d为0.05mm时为1.31。
由此可知,在测定的各喷射喷嘴孔1中,实测的喷射速度V全部比理论速度快。即形成了缩流。
此外,对于喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d为0.15mm的情况,以及为0.01mm的情况同样地取得实测值和理论值的数据并进行了同样的研究。其结果为,均确认到如果使R/d为25%以下则形成缩流。
实施方式1的效果的说明
根据本实施方式,喷射喷嘴孔1的与液体流路29连接的入口的边缘31的曲率半径R为喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d的25%以下,即R/d为25%以下。由此,能够使从喷射喷嘴孔1的喷射口22喷射的液体3的连续流5分裂而形成的液滴7直进性良好地飞行,并且能够使液体3作为缩流18喷射。
通过形成为缩流18,与不是缩流的情况相比,喷射速度V提高,因此能够使液滴7的冲击压力相应地提高。
另外,在喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R为零,即真正为90度时最容易形成缩流18。但是,制作边缘31的曲率半径R为零的喷射喷嘴孔1是困难的,以曲率半径R尽量接近零为目标来制作。
本发明人等确认到存在即使边缘31的曲率半径R不为零也能够形成缩流18的范围。即,确认到即使边缘31的曲率半径R不为零,也可以在一定范围内形成缩流18。进而在该确认时发现,喷嘴孔径d越大,可以形成缩流18的范围就越宽。在本实施方式中,“边缘31的曲率半径R为喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d的25%以下”正是基于所述发现。
由此,根据本实施方式,在制造可以形成缩流18的喷射喷嘴孔1时,可以不用模糊地注意使边缘31的曲率半径R为零,即,能够根据喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d来掌握实际需要的曲率半径R的大小,从而便于制造。
实施方式2
接着,基于图6至图11说明本发明的实施方式2所涉及的液体喷射喷嘴1。在图6至图8中,多条虚线表示各流量的基准值。
在本实施方式中,构成为边缘31的曲率半径R相对于喷嘴孔径d的比例R/d在5%至10%的范围内。
边缘的曲率半径R为喷嘴孔径d的5%~10%的范围的说明
(1)根据喷射速度V的“解析值/基准值”
图6是比较喷嘴孔径d为0.12mm的情况下的喷射速度V相对于喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R的解析值和基准值的图表。液体3的设定流量(ml/min)为50、70、90。
在此,喷射速度V(m/s)的“解析值”与上述相同。“基准值”是求出边缘31的曲率半径R=0,即边缘31成为直角时的喷射速度的解析值,将其作为基准值。边缘31成为直角的状态在缩流18的形成中可以说是有利的状态,因此将其作为基准值。曲率半径R为直角时的喷射速度的解析值的“基准值”以以下的方式求出。
基准值的求法
使用将图2所示的边缘31做成直角而作成的解析模型,通过所述三维热流体解析软件,求出各设定流量(ml/min)下的喷射速度。
图7是表示喷嘴孔径d为0.08mm的情况下的喷射速度V的解析值/基准值与喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R的关系的图表。液体3的设定流量(ml/min)为20、30、40。
图8是表示喷嘴孔径d为0.05mm的情况下的喷射速度V的解析值/基准值与喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R的关系的图表。液体3的设定流量(ml/min)为8、12、14。
在图6中,喷嘴孔径d为0.12mm时,边缘31的曲率半径R为0.012mm,超过基准值。该情况的R/d为0.012/0.12×100=10%。
在图7中,喷嘴孔径d为0.08mm时,边缘31的曲率半径R为0.008mm,超过基准值。该情况的R/d为0.008/0.08×100=10%。
在图8中,喷嘴孔径d为0.05mm时,边缘31的曲率半径R为0.005mm,超过基准值。该情况的R/d为0.005/0.05×100=10%。
由以上可知,对于喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d为0.12mm、0.08mm、0.05mm的情况,通过使R/d为10%以下,形成缩流18的概率提高。
(2)根据喷射速度V的“解析值/实测值”
图9是表示喷嘴孔径d为0.12mm的情况下的喷射速度V的解析值/实测值与喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R的关系的图表。液体3的设定流量(ml/min)为50、70、90。
在此,喷射速度V(m/s)的“解析值”以及“实测值”与上述相同。
图10是表示喷嘴孔径d为0.08mm的情况下的喷射速度V的解析值/实测值与喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R的关系的图表。液体3的设定流量(ml/min)为20、30、40。
图11是表示喷嘴孔径d为0.05mm的情况下的喷射速度V的解析值/实测值与喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R的关系的图表。液体3的设定流量(ml/min)为8、12、14。
在图9中,喷嘴孔径d为0.12mm时,在液体3的全部流量(ml/min)中,边缘31的曲率半径R为0.006mm,大致超过1。该情况的R/d为0.006/0.12×100=5%。
在图10中,喷嘴孔径d为0.08mm时,在液体3的全部流量(ml/min)中,边缘31的曲率半径R为0.004mm,大致超过1。该情况的R/d为0.004/0.08×100=5%。
在图11中,喷嘴孔径d为0.05mm时,在液体3的全部流量(ml/min)中,边缘31的曲率半径R为0.0025mm,大致超过1。该情况的R/d为0.0025/0.05×100=5%。
由以上可知,对于喷射喷嘴孔1的喷嘴孔径d为0.12mm、0.08mm、0.05mm的情况,通过使R/d为5%,形成缩流18的概率提高。
即,如果使喷射喷嘴孔1的边缘31的曲率半径R为喷嘴孔径d的5%,则可以说能够可靠地形成缩流18。另外,喷射速度V被放大到理论速度的约1.3倍,能够产生比理论上强1.3倍的冲击压力,能够期待较高的破碎、清洗效果。
换言之,能够以比理论上少约30%的液体3的流量(ml/min)产生由喷射速度V决定的所希望的冲击压力,实现喷射的液体3的低流量化。
根据本实施方式,边缘31的曲率半径R在喷嘴孔径d的5%~10%的范围内。如果R/d为5%以上,则制造的困难性不易成为问题。另外,如果R/d为10%以下,则喷嘴孔径d能够在宽范围内形成缩流18的概率比25%的情况高。由此,能够容易地制造缩流18的形成的可靠性高的液体喷射喷嘴11。
其他实施方式
本发明的实施方式所涉及的液体喷射喷嘴1以及液体喷射装置25是以具有以上所述的构成为基础的,当然能够在不脱离本申请发明的主旨的范围内进行部分构成的变更或省略等。
Claims (2)
1.一种液体喷射喷嘴,其特征在于,具有:喷射喷嘴孔;以及液体流路,直径比所述喷射喷嘴孔大并与所述喷射喷嘴孔连接,该液体喷射喷嘴将从所述喷射喷嘴孔喷射的连续流液滴化而产生的液滴喷射到对象物上,
所述喷射喷嘴孔为圆筒形状,
所述喷射喷嘴孔的与所述液体流路连接的入口的边缘的曲率半径在所述喷射喷嘴孔的喷嘴孔径的5%~10%的范围内,
所述喷嘴孔径在0.01mm~0.12mm的范围内。
2.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:液体喷射喷嘴,将所喷射的连续流液滴化而产生的液滴喷射到对象物上,
所述液体喷射装置还具备:加压液体供给部,将液体加压并供给至所述液体喷射喷嘴,
所述液体喷射喷嘴是权利要求1所述的液体喷射喷嘴。
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