CN116056796A - 整流部件及具备该整流部件的喷嘴 - Google Patents

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CN116056796A CN202180050027.XA CN202180050027A CN116056796A CN 116056796 A CN116056796 A CN 116056796A CN 202180050027 A CN202180050027 A CN 202180050027A CN 116056796 A CN116056796 A CN 116056796A
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远藤宽之
千本刚
齐藤武志
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Abstract

本发明提供一种能够提高喷射流体的冲击力的整流部件及在流体流路内具备该整流部件的喷嘴。整流部件具备至少两个以上的整流元件,前述整流元件具有筒状壳体、形成于该壳体内的区隔壁构造。此外,前述区隔壁构造具备在纵横方向、周向及/或半径方向上延伸的分隔壁,形成有在前述壳体的内壁的周向上相邻而具有延伸分隔壁的外周区隔壁组、前述流体流路的内侧区域的内侧区隔壁组,具有下述(1)及/或(2)的方式:(1)从前述轴心方向观看时,相邻的整流元件中,一方的整流元件的内侧区隔壁组的单位区隔壁的交点位于另一方的整流元件的内侧区隔壁组的单位区隔壁形成的单位流路内;(2)内侧区隔壁组由规则的单位区隔壁形成,且在延伸分隔壁不存在或断开的方式下,以不会形成狭窄流路的方式形成前述外周区隔壁组。

Description

整流部件及具备该整流部件的喷嘴
技术领域
本发明涉及一种整流部件(或整流器)及具备该整流部件的喷嘴,该整流部件(或整流器)配设在除鳞喷嘴等喷嘴的流路内,且有益于流体流动的整流化。
背景技术
除鳞喷嘴用于在钢铁厂的轧制设备中在轧制钢板之前去除或剥离钢板上的氧化形成的锈皮。除鳞喷嘴通常包括喷嘴主体(或喷嘴体)、多个狭缝、整流部件(整流器)、流路,前述喷嘴主体具有沿轴向延伸的流路(或流动通道或流道),前述多个狭缝用于使水进入流路,其中狭缝在喷嘴主体的上游沿周壁的轴向延伸,在壁的周向上具有间隔,前述整流部件(整流器)配设于该狭缝的下游侧的流路内,使从前述狭缝流入来混合的水整流化,前述流路在该整流部件的下游方向上延伸至在前述喷嘴主体的末端装配的喷嘴末端的排出口。多个狭缝形成或构成用于防止杂质或外来物进入流路内的过滤器(或过滤器部分),并且前述整流部件设置有在喷嘴主体的周向上隔开间隔地沿轴向延伸的多个叶片。
由于集管中水的强湍流状态,将这种除鳞喷嘴附接(或安装)到集管(或喷嘴集管)会导致从喷口喷射的水的流量分布的不规则变动。由于这种变动,导致喷雾形状的变形、喷雾厚度的增加等,水不能以均匀的流量分布喷射,并且喷射水的碰撞力的衰减增加。因此,为了在抑制喷射水的速度下降的同时剥离污垢(即,以高能量效率剥离污垢),通过使用用于抑制水流的湍流或扰动的整流部件从排出口排出或喷射水,减少喷射水的扩散并提高喷雾器中液滴的密度。进而,除鳞喷嘴以扇形扁平形状喷射或喷出水流,以便用少量喷嘴覆盖宽度较宽的钢板。以这种方式,由于除鳞喷嘴经由狭缝过滤器以扁平形状的各向异性形状从排出口喷射水流,因此难以对水流进行整流,并且难以随着液滴密度的增加而提高水流的碰撞力。
日本专利第5658218号(JP5658218B,专利文献1)中公开一种高压喷嘴,该高压喷嘴具有:配置于通往流出开口部的流路内部的整流部件;形成于该整流部件的下游的逐渐缩窄部;从该逐渐缩窄部开始延伸的长流路;以及从该长流路延伸到流出开口部的逐渐缩窄的流出腔部。作为整流部件,该文献公开了一种在剖视图中具有径向构造的整流部件,该整流部件包括形成在其中心轴部分中的流路和多个径向延伸的流动引导表面。该文献还公开了在整流部件的上游配置过滤器,该过滤器具有在周向相隔着间隔的流入狭缝。
日本专利第6127256号(JP6127256B,专利文献2)公开了一种高压喷射喷嘴装置,其利用于喷射硬化材料液体的地基改良装置。高压喷射喷嘴装置具有喷嘴主体,前述喷嘴主体附接到高压水枪的侧表面,该高压水枪在用于水泥浆和水的供给流路的外周部具备空气通道。该喷嘴主体包括中间内径部、前端内径部以及后端内径部,前述中间内径部的内周面的直径朝着喷嘴主体的前端方向以锥形形状减小,前述前端内径部的直径与中间内径部的前端的直径基本相同,前述后端内径部的直径与中间内径部的后端的直径基本相同或者其直径朝着后端方向更大。在喷嘴主体的后端内径部具有将中空形状剖面分割为多个空间的流路分割部。作为流路分割部的构造,该专利文献2公开了流路分割部的剖面的示例包括十字形结构、三角形结构、格子形结构、从中空管体径向延伸出四个连结壁到喷嘴主体内壁部的二重环状的结构、在周向相邻的四个中空管体内接于喷嘴主体的内壁的结构等。
日本专利第5741886号(JP5741886B,专利文献3)公开了一种除鳞喷雾喷嘴组件,该除鳞喷雾喷嘴组件具备用来在管状部件的下游端释排出扁平液体喷射形状的喷雾末端、与前述管状部件的液体通路的上游端连通的入口(狭缝)、以及配置于在喷雾末端与入口(狭缝)之间的中间流动通道(流路)的多级翼片部。在喷嘴组件中,前述多级翼片部包括彼此隔着过渡流动通道在轴向上隔着间隔地配设的上游翼片及下游翼片,各翼片具有多个径向翼片元件(在周向上彼此间隔并径向延伸的多个翼片),这些径向翼片元件限定了在周向上彼此间隔的液体层流通道,且下游翼片的径向翼片元件(叶片)在周向上从上游翼片的径向翼片元件(叶片)位移(或偏移)。专利文献3描述了如下示例:其中每个具有五个径向翼片元件的上游翼片和下游翼片被配置成将这些翼片周向位移36°角。
日本专利申请公报第S55-27068号(JPS55-27068A,专利文献4)中公开一种喷水喷嘴,其用于水幕等高射程喷雾,该喷嘴包括整流部、节流部及排出部。前述整流部有两个整流格子,该两个整流格子彼此间隔以形成两级整流格子,每个整流格子为蜂巢状、将多重管及十字形(或交叉状)板相组合而成的形状、十字板形状或四边形栅格(格子)的形状。该文献中公开了整流格子的形状优选为蜂巢形状。另外,该文献中也公开了,节流部的入口径D与长度L的比率设为1.0≤L/D≤2.5的范围内,前述节流部在入口径向向外扩开,并且在出口附近通过径向向内弯曲而缩窄,并且与节流部出口连通的喷射部为直管状。
专利文献1:JP5658218B
专利文献2:JP6127256B
专利文献3:JP5741886B
专利文献4:JPS55-27068A
然而,就专利文献1及2的喷嘴而言,整流部件及流路分割部提供的整流作用都还小(或不充分),并未有效率地抑制在流路内发生的湍流,无法使其整流化,且难以使流体以整流化的状态从排出口排出或喷射。另外,产生的湍流不仅会使得压力损失变大,也会使得从排出口喷射的流体的喷射形状或喷雾形状变得不稳定。进而,冲击力降低,洗净或清净化效率会降低,在除鳞上,并无法以高冲蚀性能(除鳞能力或冲蚀能力)有效率地去除在热轧钢板的制造过程中所产生的锈皮(scale)。
此外,就专利文献3及4记载的喷嘴而言,能够利用多级整流部提高水的整流作用。然而,这些整流部件的整流作用也都还小(或不充分),难以将流路内的流体整流化且将流体高密度地从排出口喷射。而且,即使如专利文献3,配设多级的具有径向叶片的整流部件,也无法提高喷射流体的冲击力。进而,即使如专利文献4,配设两级的蜂巢状、栅格(格子)状等的整流格子,也无法使流体以既定的喷射形状均匀地从排出口喷雾或喷射,且会有产生喷射速度衰减的情形。此外,将这样的整流格子配设两级的情况下,会容易发生流路的堵塞,会无法长期间稳定地喷射流体。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种有益于抑制或减少流体的湍流或扰动而有效地对流体进行整流的整流部件(或整流器)及具备或装备该整流部件的喷嘴。
本发明的另一目的在于提供一种有益于减低喷射流体的扩散而提高喷射流体的密度、且使冲击(冲撞)力提高的整流部件(或整流器)及具备该整流部件的喷嘴。
本发明的又另一目的在于提供一种有益于即使排出口为狭缝状、卵形或椭圆形状等的各向异性形状的排出口也以扁平形状均匀且高冲击力地喷射的整流部件(或整流器)及具备该整流部件的喷嘴。
本发明的另一目的在于提供一种即使利用工业用水等的含有外来物的水也能抑制堵塞的整流部件(或整流器)及具备该整流部件的喷嘴。
本发明的又另一目的在于提供一种具有高冲蚀性能且有益于以厚度较薄的扇形的喷射或喷雾形状来提高锈皮的去除或剥离效率的整流部件(或整流器)及具备该整流部件的除鳞喷嘴。
本发明的发明人研究一种喷嘴,该喷嘴包括喷嘴主体包括轴向延伸的流体流路和配设于该流体流路的多个整流元件(整流格子等),其中,各整流元件具有区隔壁(或分隔壁),通过该区隔壁(或分隔壁)区隔流体流路能够形成多个单位流路,且各整流元件的区隔壁包括:外周区隔壁组或内接区隔壁组(多个外周区隔壁),内接于前述喷嘴主体的内壁且在周向彼此相邻;内侧(或内部)区隔壁组,相邻于该外周区隔壁的内侧。为了达成前述课题,发明人们针对沿流体流路的轴向配设的多个整流元件(整流格子等)的构造、与从喷嘴排出的喷射流体的特性的关系进行了深入的探讨。
发明人们最终发现如下(1)和(2):(1)从喷嘴主体的轴向观看时,相邻的整流元件的布置中,其中,一方的整流元件的区隔壁(由在纵横方向、或半径方向及周向延伸的分隔壁所隔成的区隔壁)的交点位于另一方的整流元件的区隔壁限定的单位流路内,可利用下游侧的整流元件的区隔壁或分隔壁将上游侧的整流元件的区隔壁所区隔出的单位流路的流体再细分为复数道细流(分割为3道以上,例如4道细流等的结构),可大幅改善整流部件对于流体的整流作用(功能),可高密度地喷射流体;(2)利用规则地排列或配置的内侧区隔壁来形成内侧区隔壁组(多个内侧区隔壁),且以不与前述喷嘴主体的内壁关联地会形成狭窄流路的方式形成外周区隔壁组或内接区隔壁组,该情况下,流体全部都有效地整流化,可减低压力损失或损耗同时能够高密度均匀地喷射流体,而且可有效地防止外来物引起堵塞。
进而,本发明的发明人发现:以包含格子图案在内的既定的图案形成外周区隔壁组或内接区隔壁组及内侧区隔壁组,即使喷口(排出口)为卵形或椭圆形状(例如细长椭圆形状)等的各向异性形状,也可使流体的流量分布均匀化而进行喷射,即使喷雾形状为扁平形状,也可用均匀且高的冲击力进行喷射。本发明是根据这些发现而完成的。
即,本发明关于一种整流部件(或整流器),配设于沿喷嘴主体的轴向延伸的流体流路内,且用来将前述流体流路区隔或切分成多个单位流路。前述整流部件具备或包括能够配设或安装成在前述流体流路的轴向上相邻的多个整流元件(区隔壁单元)(以既定间隔(或空间)或不以既定间隔(或空间)彼此接近),且各前述整流元件(区隔壁单元)具备或包括筒状壳体和区隔壁构造,前述筒状壳体能安装在喷嘴主体内,前述区隔壁构造形成或配设于该壳体内,具有沿轴向延伸的区隔壁(与轴向平行地延伸的分隔壁)。该区隔壁构造(或分隔壁构造或切分壁构造)具备外周区隔壁组(内接区隔壁组或多个外周单位区隔壁)和内侧区隔壁组(多个内侧单位流路)。前述外周区隔壁组在前述壳体的内壁的周向上相邻(或前述外周区隔壁彼此相邻),用来形成或构成前述流体流路的外周(或内接)区域的外周单位流路组(或内接单位流路组或多个外周单位流路)。前述内侧区隔壁组与该外周区隔壁组相邻,用来形成或构成前述流体流路的内侧区域的内侧单位流路组(多个内侧单位流路)。前述外周区隔壁组及内侧区隔壁组具有下述(1)及/或(2)的结构:
(1)从前述喷嘴主体的轴向观看时,在前述轴向上相邻的整流元件(区隔壁单元)中,一方的整流元件的内侧区隔壁组的单位区隔壁的交点位于另一方的整流元件的内侧区隔壁组的单位区隔壁限定的单位流路内(或中);
(2)内侧区隔壁组包含规则地排列或配置的多个单位区隔壁,前述外周区隔壁没有或不形成于前述壳体的内壁关联的狭窄流路。
前述外周区隔壁组及内侧区隔壁组可包括例如在纵向(垂直方向)、横向(水平方向)、周向及/或半径方向延伸的区隔壁,且可包括:(a)区隔壁组,包括相互相邻的多个多边形(格子状等)的单位区隔壁;(b)区隔壁组,包含:相互相邻而形成多边形的内侧单位流路组的多个多边形区隔壁(蜂巢状区隔壁组等)、及在半径方向横贯该多个多边形区隔壁或从前述多边形区隔壁的外周壁径向延伸而到达壳体的内壁的多个延伸分隔壁(或放射状壁);或(c)区隔壁组,包含:同心的多边形或同心圆状的一个或多个环状壁;多个中间放射状壁,从周向不同位置(或周向上不同位置)径向延伸以连接至少径向彼此相邻的环状壁;多个延伸分隔壁(外侧放射状壁),在与该中间放射状壁在周向上不同的位置从最外周的环状壁径向延伸(或在与该中间放射状壁周向不同的位置从最外周的环状壁径向延伸)而到达壳体的内壁。在前述区隔壁组(c)中,对于具备一个(单个)环状壁的区隔壁构造,将壳体的内壁视作为环状壁,且由前述一个环状壁与壳体的内壁形成相互相邻的两个环状壁。放射状壁并非一定要区隔最内周的环状壁;放射状壁可具有从最内周的环状壁的中心部呈放射状径向延伸而到达最内周的环状壁的最内放射状壁。即,最内放射状壁可通过或未通过最内周的环状壁的中心部而形成。
进而,多个整流元件可以是可在喷嘴主体的圆筒状流体流路的轴向相邻地配设。多个整流元件(整流格子)可各自具有格子状(或格子形或格栅状或格栅形)的分隔壁构造,该格子状的分隔壁构造具备:朝作为横向或水平方向的X轴方向延伸,在作为纵向或竖直方向的Y轴方向以既定的间距(或间隔)对流体流路进行区隔的多个横(或水平)分隔壁(或横(或水平)区隔壁);以及朝作为纵向或竖直方向的Y轴方向延伸,在作为横向或水平方向的X轴方向以既定的间距(或间隔)对流体流路进行区隔的多个纵(或竖直)分隔壁(或纵(或竖直)区隔壁)。在这样的分隔壁构造(格子构造)中:(a-1)前述横分隔壁及纵分隔壁可相互由相同或不相同的间距且分隔壁数不相同的结构来形成;或(a-2)前述横分隔壁及纵分隔壁可由密度(或间距)在流体流路的中央部侧较大,且分隔壁数相同或不相同的结构来形成。前述区隔壁构造可形成为以X轴或Y轴为中心轴而对称的形状(线对称的形状)。
进而,在格子状的分隔壁构造中,横分隔壁及纵分隔壁能以如下关系形成或配设:前述横分隔壁及纵分隔壁其中一方的分隔壁数为n且另一方的分隔壁数是n+1(n=2至8的整数)。横分隔壁及纵分隔壁中,分隔壁数n及/或分隔壁数n+1中偶数的分隔壁数可避开圆筒状流体流路的中心部而形成;分隔壁数为奇数的分隔壁中,中央的分隔壁可横贯壳体的中心部而形成。
前述外周区隔壁组(或外分隔壁组或外侧外周区隔壁组)可包括内接区隔壁组,该内接区隔壁组具备内接于前述壳体的内壁且在周向相邻的多个内接区隔壁或单位区隔壁。前述内接区隔壁组可具备从前述内侧区隔壁组的多个单位区隔壁延伸而到达壳体的内壁,且与壳体的内壁相关联而形成单位区隔壁的多个延伸分隔壁。前述外周区隔壁组可具有结构(5-1)及/或(5-2)∶(5-1)前述内接区隔壁的多个横分隔壁及纵分隔壁中,与前述壳体的内壁接近或相面对的至少一方的分隔壁的至少一方的端部并未到达前述壳体的内壁,而是与另一方的分隔壁或区隔壁连接或连结;(5-2)前述多个延伸分隔壁(延伸区隔壁)中,到前述壳体的内壁的长度较小的延伸分隔壁不存在或断开的结构。至少长度最大的延伸分隔壁不存在,而是与壳体的内壁接合。
前述内侧区隔壁组(或内区隔壁组)可包含相互相邻而以既定的间距规则地排列或配置的多个单位区隔壁或内侧区隔壁(单位区隔壁组)。例如,前述内侧区隔壁组可包括规则地排列或配置成以横向的X轴或纵向的Y轴为中心轴而对称的形状的单位区隔壁,可具有由以既定的间距在纵横方向延伸的分隔壁(或沿纵横方向延伸的分隔壁)形成的格子状(或格子形)的区隔壁构造。
更具体而言,多个整流元件可各自具有格子状的区隔壁构造,该格子状的区隔壁构造具备以既定的间距在纵横方向对流体流路进行区隔的多个纵分隔壁及多个横分隔壁;区隔壁构造能以如下关系具有横分隔壁及纵分隔壁:前述横分隔壁及纵分隔壁其中一方的分隔壁的数目为n且另一方的分隔壁的数目是n+1(n=3至5的整数);分隔壁数为偶数的分隔壁可避开流体流路的中心部而形成。分隔壁数为奇数的分隔壁中,中央的分隔壁可横贯壳体的中心部而形成。分隔壁数为奇数的分隔壁中,至少中央部的分隔壁(例如不是与壳体的内壁接近或相面对的内侧区域(或中央区域)的分隔壁)可到达(或接合)壳体的内壁(或与内壁接合)。多个纵分隔壁及多个横分隔壁(分隔壁数为偶数的分隔壁及/或奇数的分隔壁)中,至少位于中央区域(或内侧区域)的分隔壁可到达壳体的内壁(或与内壁连结和接合),位于侧方区域的分隔壁(例如与壳体的内壁接近或相面对的分隔壁)的两端部可并未到达前述壳体的内壁,而是与相交(或接触)的分隔壁或区隔壁连结或连接。
如前所述,前述外周区隔壁组可包括内接于前述壳体的内壁且在周向相邻的多个内接区隔壁;前述内侧区隔壁组可具备相互相邻且以既定的间距形成的多个单位区隔壁,且该多个单位区隔壁规则地排列或配置成以横向的X轴或纵向的Y轴为中心轴而对称的形状。(7-1)前述多个整流元件可周向位移(或多个整流元件彼此在周向上位移)地配设于流体流路内。例如,(7-2)以横向的X轴或纵向的Y轴为基准轴时,整流元件能够配设成,一方的整流元件的基准轴相对于另一方(或另外一方)的整流元件的基准轴在周向做15至180°(例如15至90°)的角度的位移。
多个整流元件优选为形成为在使相邻的整流元件彼此在周向上位移的状态下,从喷嘴主体的轴向观看时,区隔壁(或在既定的方向延伸的分隔壁)并不会重合的结构(或可将流体再细分的结构)。多个整流元件可配设成如下结构:从喷嘴主体的轴心方向观看时,前述相邻的整流元件中,一方的整流元件的区隔壁的交点位于另一方(另外一方)的整流元件的区隔壁限定的单位流路的中央部(或中心部)内(或中)。
(9-1)前述外周区隔壁组的区隔壁限定的流路口径中最小的流路口径为前述内侧区隔壁组的区隔壁形成的流路口径中最小的流路口径的50%以上。
(9-2)整流元件的开口面积比R(有形成区隔壁或分隔壁的流体流路的面积与没有区隔壁或分隔壁的流体流路的面积的比率)是60%至93%的程度。另外,为了提高对于流体的整流作用(效果),(9-3)在流体流路的X轴方向及Y轴方向上相互相邻的分隔壁的间距(或算术平均间距)P与朝轴向延伸的分隔壁的全长(或在轴向上延伸的分隔壁的全长)L满足L/P=3至15的关系。可在轴向上相邻地配设的整流元件可相互在周向上定位。
本发明是也包含前述整流元件。具体地,整流元件能够配设或安装在喷嘴主体的流体流路的轴向上彼此相邻的每个部位,前述整流元件彼此相邻且彼此周向位移,且前述整流元件包括圆筒状壳体、以及配设于该壳体内的前述区隔壁构造。
发明是也包括喷嘴,前述喷嘴包括具有流体流路的喷嘴主体和配设在前述喷嘴主体的前述流体流路的前述整流部件(具备多个整流元件的整流部件)在这样的喷嘴中,喷嘴主体可形成除鳞喷嘴的喷嘴主体。该除鳞喷嘴主体可具备:能让流体通过过滤器(filter)而流入或导入喷嘴主体内的流入流路;位于该流入流路的下游且能配设整流部件的整流流路;从该整流流路往下游方向延伸的中间流路;以及能让来自该中间流路的流体从细长或椭圆形状(或卵形)(例如细长椭圆形状)的喷口(排出口)喷射出的喷射流路(或喷射腔)。
进而,喷嘴主体包括一个或多个筒体(或管体或管),且筒体包括其中可配设整流部件且其上安装过滤元件(或滤网)的筒体。该过滤元件在至少周壁,可形成分散形成有多个孔的多孔状流入孔及/或在周向相隔着间隔而朝轴向延伸的多个狭缝状流入孔。另外,最下游的整流元件可具备在纵横方向、周向及/或半径方向延伸的分隔壁,前述最下游的整流元件可以前述分隔壁以相对于细长或椭圆形状的喷口(排出口)的长轴方向以0至90°的角度进行了取向的结构配设或安装于整流流路。
在本说明书中,所谓的分隔壁是指将流路区隔或分隔成既定的形状或图案且形成流体可流动的区隔壁的壁,因为分隔壁形成区隔壁,所以可将分隔壁与区隔壁当作同义而使用。可将区隔壁与单位区隔壁当作同义而使用。可将格子状的区隔壁构造简称为“格子构造”,且可将具有格子构造的整流元件简称为“整流格子”。以及,可将外周区隔壁组(或内接区隔壁组)中,从前述内侧区隔壁组的区隔壁延伸而到达壳体的内壁的分隔壁称为延伸分隔壁。
在本说明书中,术语“纵分隔壁(或纵区隔壁)”是指朝纵向的Y轴方向延伸且在横向的X轴方向以既定的间距(或间隔)对流体流路进行区隔或分隔的分隔壁,且术语“横分隔壁(或横区隔壁)”是指朝横向的X轴方向延伸且在纵向的Y轴方向以既定的间距(或间隔)对流体流路进行区隔或分隔的分隔壁。
在格子状的区隔壁构造等的对称构造中,从区隔壁构造相重合的位置开始将周向的角度位置转90°时,纵横方向会颠倒,并且将周向的角度位置转180°时,上下方向会颠倒,所以“纵向”与“横向”、“上方”与“下方”、“纵分隔壁(或纵区隔壁)”与“横分隔壁(或横区隔壁)”都可相互替换。
发明效果
根据本发明,特定的整流部件允许抑制流体的湍流而有效地加以整流化,且均匀地将流体喷射或喷雾。因此,能减低喷射流体(被喷射的流体)的扩散以提高喷射流体的密度并提高冲击力。而且,即使喷口(排出口)为狭缝状、卵形等的各向异性形状的喷出口,整流部件也能从喷嘴以扁平形状均匀且高冲击力地喷射。进而,并不形成狭窄流路而形成外周区隔壁,不仅能提高(或增加)冲击力,而且能减少流量分布的各向异性,并且即使利用工业用水等的含有外来物的水,也能够抑制整流部件堵塞。进而,将前述整流部件用于除鳞喷嘴的情况下,喷嘴能具有高冲蚀性能,以用厚度薄且扇形的喷射(喷雾)形状提高锈皮的去除或剥离效率。
附图说明
图1是显示作为本发明的实施方式的喷嘴的一例的除鳞喷嘴的概略立体图。
图2是显示图1的除鳞喷嘴的概略图,图2(a)是显示图1的除鳞喷嘴的概略剖面图,图2(b)是显示图1的过滤元件的上游端面的概略图。
图3是显示图1的整流部件的概略立体图。
图4是显示图1的整流元件的格子构造的概略图,图4(a)是图2(a)的I-I线端面图,图4(b)是图2(a)的II-II线端面图,图4(c)是图2(a)的II-II线剖面图。
图5(a)至图5(f)各图是显示整流元件的其他的格子构造的概略图。
图6(a)至图6(c)各图是显示整流元件的更多其他的格子构造的概略图。
图7是显示整流元件的非格子状(或未格子状)区隔壁构造的概略图。
图8(a)、图8(b)各图是显示整流元件的其他的非格子状区隔壁构造的概略图。
图9(a)至图9(e)各图是显示整流元件的更多其他的非格子状区隔壁构造的概略剖面图,显示使两个整流元件相邻的状态。
图10是显示实施例1中的开口面积比R与冲击力(喷射距离:200mm)的关系的图表。
图11是显示实施例5的间距“Ph1”、“Ph2”、“Pv1”、“Pv2”的关系的概略图。
图12是显示实施例6的间距“Ph1”、“Ph2”、“Pv1”、“Pv2”的关系的概略图。
图13是显示实施例6的第2例的间距“Ph1”、“Ph2”、“Pv1”、“Pv2”的关系的概略图。
图14是显示实施例1、2、8中的开口面积比R与冲击力(喷射距离:200mm)的关系的图表。
图15是显示在实施例1至3的整流元件发生的粒子堵塞的状态的照片,图15(a)是显示位于下游侧的第一整流元件的照片,图15(b)是显示位于上游侧的第二整流元件的照片。
具体实施方式
以下,根据需要参照附图来详细说明本发明。在以下的说明中,将相同或功能共通的部件或元件都标以相同的附图标记。以下图示的例子中,除了图3、图4(c)及图9之外,仅显示两个整流元件中的一个整流元件。
〔具有格子状的区隔壁构造的整流部件(整流格子)〕
图1至图4显示具备整流部件(整流格子)的除鳞喷嘴的一例,该整流部件具有作为实施例(a)的代表性构造的格子状的区隔壁(或分隔壁)构造。该除鳞喷嘴为使作为流体的水从喷口(排出口)28喷出或喷射,具有从上游往下游并在轴向或长度方向(Z轴方向)延伸的流体流路1。该流体流路包括圆筒状流入流路2、圆筒状流路、喷射流路26,前述圆筒状流入流路2由具有中空圆筒状剖面的多孔状的过滤元件3形成,且能让流体从上游侧流入或导入,前述圆筒状流路由能安装于前述过滤元件3的大致圆筒状的喷嘴主体5形成,且从前述圆筒状流入流路2往下游方向延伸,前述喷射流路26由能安装于前述喷嘴主体5的大致圆筒状的喷嘴壳体(nozzlecase)30形成,且用来使从喷嘴主体5的流路流过来的流体从末端或下游端的喷口(排出口)28喷射出。过滤元件3的上游侧的周壁以及上游端部壁有多个孔或孔隙4,该多个孔或孔隙4用来限制流体中的杂质或外来物流入。即,过滤元件3具有作为滤网(strainer)的功能,抑制外来物流入到喷嘴主体5内。
前述喷嘴主体5的圆筒状流路包括整流流路6和中间流路20,前述整流流路6是圆筒状的,由第一管体(壳体)7形成,且从前述流入流路2往下游方向延伸,前述第一管体(壳体)7能安装于过滤元件3且具有中空圆筒状的剖面,并且整流部件11能配设或安装在前述整流流路6中,前述中间流路20由第二管体(壳体)23形成,且从前述整流流路6往下游方向延伸,前述第二管体(壳体)23能安装于前述第一管体7且具有中空圆筒状的剖面为第二管体(壳体)23。该中间流路20包括圆筒状的第一中间流路21和圆筒状的第二中间流路22,前述第一中间流路21从前述整流流路6越往下游方向,以和缓的既定的锥角越缩窄,前述第二中间流路22从该第一中间流路以相同内径往下游方向延伸。在本例中,由第一管体(壳体)7形成的整流流路6依据安装于该整流流路6的整流部件11的壳体12而形成具有15至19mmΦ的内径。形成于第一管体(壳体)7的上游端部的螺纹部能够螺纹连接到形成于多孔状的过滤元件3的下游端部的螺纹部。形成于第二管体(壳体)23的上游端部的螺纹部能够螺纹连接到形成于第一管体(壳体)7的下游端部的螺纹部。形成于过滤元件3的多个孔4之中的最下游侧的孔4与过滤元件3的下游端(前述整流部件11的上游端)之间形成具有既定长度L1的补偿(offset)流路。在本例中,补偿流路的长度L1大约为5至20mm,优选为10至15mm。
进而,在本例中,第一中间流路21的内壁相对于轴线(Z轴)形成有3至4.5°的角度(或斜度)θ1(锥角6至9°)。
供形成于喷嘴壳体30的上游端部的螺纹部能够螺纹连接到形成于第二管体(壳体)23的下游端部的螺纹部。在该喷嘴壳体30内,该喷嘴具备衬套(bush)(或环状壁部件)25和由烧结碳化物制成的喷嘴末端(nozzletip)27,前述喷嘴末端27附接到末端或端部,衬套25具有圆筒状流路24,前述圆筒状流路24从上游往下游延伸,具有与前述第二中间流路22实质相同的内径。卡挡段部29抑制或防止该喷嘴末端27在末端方向上脱落。前述喷嘴末端27具有以锥形形式使流路变窄的喷射流路26,即,从圆柱状流路24朝向下游方向以既定的锥角θ2变窄的喷射流路26。该喷射流路在末端或端部开口而形成有喷口(orifice)28。在本例中,喷射流路26的锥角θ2是40至60°(例如45至55°)左右的角度。前述喷嘴末端27具有末端面,前述末端面具有由沿径向延伸并具有U形剖面的弯曲沟槽形成的弯曲凹面结构,并且喷射流路26在弯曲凹面的中心部开口,以形成具有卵形或椭圆形状的喷口28。
前述整流部件11设置有能够在轴向(Z轴方向)隔着既定的间隔L2(本例中为4至6mm左右的间隔)而彼此相邻地配设或安装于前述整流流路6的第一整流元件(整流元件)11a及第二整流元件(整流元件)11b。
各整流元件11a,11b都具有相同结构的格子状的区隔壁或区分壁构造(分隔壁构造、格子构造)13。即,各整流元件11a,11b都具备圆筒状的壳体12以及与该壳体形成为一体的格子构造(分隔壁构造)13。为了使第二整流元件11b在周向上相对于第一整流元件11a进行定位,相互相邻(或相向)的各壳体12具有开口端部,前述开口端部具有卡合突出部(或突起)12a及卡合缺口部(或凹口)12b,其中,突出部12a及缺口部12b能相互卡合,并且突出部12a及缺口部12b沿着开口端部的周向设。在本例中,第一整流元件11a及第二整流元件11b的壳体12设置有能相互卡合的卡合突出部12a及卡合缺口部12b,它们在轴向上彼此相向,使各整流元件11a,11b能在周向90°的角度位置相互卡合而进行定位。在本例中,第一整流元件11a的壳体12及第二整流元件11b的壳体12具有分别在Y轴方向上彼此相向的卡合突出部12a与卡合缺口部12b,并且卡合缺口部12b与卡合突出部12a在X轴方向上彼此相向。
前述区隔壁构造13由多个纵分隔壁(纵区隔壁)14、及多个横分隔壁(横区隔壁)15形成;纵分隔壁在轴向(Z轴方向)延伸,且相对于壳体12的轴向(Z轴方向),在横向(X轴方向)以既定的间距P对流体流路1进行区隔,并且横分隔壁(横区隔壁)15在轴向(Z轴方向)延伸,且在纵向(Y轴方向)以既定的间距P对流体流路进行区隔。格子构造(分隔壁构造)13以如下关系形成:纵分隔壁14及横分隔壁15其中一方的分隔壁(就图4(a)而言为横分隔壁15)的数量为n时,另一方的分隔壁(就图4(a)而言为纵分隔壁14)的数量为n+1。本例中如图4(a)所示,显示的是分隔壁数n=4的格子构造,且该格子构造包括以等间隔(间距)P形成的n=4的横分隔壁15(相当于在周向做了角度90°的相位变化后的图4(b)中的纵分隔壁14);以及以与横分隔壁相同的等间隔(间距)P形成的n+1=5的纵分隔壁14(相当于图4(b)中的横分隔壁15)。分隔壁数量较少的偶数的横分隔壁15以避开圆筒状流体流路1的中心部方式形成,分隔壁数量较多的奇数的纵分隔壁14包括横贯圆筒状流体流路1的中心部的中央的纵分隔壁,并且,包含中央的纵分隔壁在内的中央区域(或内侧区域)中的中间纵分隔壁(在图4(a)中在横向位于中央区域的分隔壁)以横贯圆筒状流体流路1的中心部方式与壳体12的内壁接合或连接。这样的区隔壁构造13形成为以X轴或Y轴为中心轴而对称的形状(线对称的形状)或相同的形状。即,如图4(a)、图4(b)所示,使第一整流元件(整流元件)11a及第二整流元件(整流元件)11b相互地以90°的角度沿周向位移时,各元件具有相同形状的区隔壁构造13。纵分隔壁14及横分隔壁15相对于(或与之关联)壳体12或流体流路1的中心以相同间距形成,且纵分隔壁14及横分隔壁15具有以X轴或Y轴为中心轴而对称的形状(线对称的形状)的格子构造(格子状的区隔壁构造)。分隔壁数量较多的纵分隔壁14以会将壳体12的内径(流体流路)D等分地分割的间距P(P=D/(n+2))形成。分隔壁数量较少的横分隔壁15相对于(或与之关联)壳体12(流体流路)的轴心为中心而以大致相同的前述间距P形成。
如图4(a)、图4(b)所示,前述区隔壁构造13包括或具备内接区隔壁组(多个内接区隔壁)18和内侧区隔壁组(多个内部区隔壁)19,前述内接区隔壁组(多个内接区隔壁)18在壳体12的内壁的周向上相邻,以形成前述流体流路1的外周区域(内接区域),前述内侧区隔壁组(多个内部区隔壁)19与该内接区隔壁组相邻,以形成前述流体流路1的内侧或内部区域。前述内接区隔壁组18包括与壳体12的内壁关联地形成的多个非格子状的单位区隔壁16a(即由壳体12的内壁与纵分隔壁14及横分隔壁15所区隔出或分隔出的非格子状的多个非格子状的单位区隔壁16a)。前述内侧区隔壁组19由在纵横方向上规则地彼此相邻的纵分隔壁14及横分隔壁15所区隔出或分隔出的格子状的多个单位区隔壁16b形成。各单位区隔壁(非格子状或格子状的单位区隔壁)16a,16b将流体流路细分成单位流路(与各单位区隔壁16a,16b的形状对应的非格子状或格子状的单位流路)。
进而,如图4(a)所示,形成前述内侧区隔壁组19的多个纵分隔壁14及横分隔壁15中,分隔壁数n=4(偶数)的横分隔壁15的两端部是形成与壳体12的内壁连结或连接的延伸分隔壁17。另一方面,分隔壁数n+1(奇数)的纵分隔壁14中,中央区域的三个纵分隔壁的两端部形成与壳体12的内壁连结或连接的延伸分隔壁17;分隔壁数n+1的纵分隔壁14中,与壳体12的内壁接近或相面对的两侧部的分隔壁(就图4(b)而言为位于上下部的两个横分隔壁)14a的两端部不会延伸或连结到前述壳体12的内壁而是与分隔壁数n的横分隔壁15连结或连接。因此,在壳体12的内壁与纵分隔壁14及横分隔壁15之间会形成流路口径较大的非格子状的单位区隔壁。即,假设分隔壁数n+1=5的纵分隔壁14中,位于两侧部(就图4(b)而言为上下部)的两个纵分隔壁14a的两端部延伸到前述壳体12的内壁,则从前述两侧部的横分隔壁15到壳体12的内壁的分隔壁不存在或断开的结构,以避免在内接区隔壁组18中形成狭窄流路。换言之,当假设前述内接区隔壁组18设置有从前述内侧区隔壁组19的多个纵横分隔壁14,15延伸而到达壳体12的内壁,且与壳体12的内壁相关联而形成非格子状的单位区隔壁16a的多个延伸分隔壁17时,各整流元件11a,11b的区隔壁构造13会具有在前述多个延伸分隔壁17(从分隔壁数n+1=5的纵分隔壁14延伸出的延伸分隔壁17)中到前述壳体12的内壁的长度较小的(在本例中为具有最短长度的延伸分隔壁)延伸分隔壁17不存在或断开的结构。
具有这样的内接区隔壁组18及内侧区隔壁组19的格子构造13即使第二整流元件11b相对于第一整流元件11a朝周向位移(或在周向上位移),也能避免区隔壁的重合。即,如图4(c)所示,就算第二整流元件11b相对于第一整流元件11a在周向做角度90°的位移,(1)从前述喷嘴主体5的轴心方向观看时,在前述轴向彼此相邻的第一及第二整流元件11a,11b中,一方的整流元件11a或11b的内侧区隔壁组19的单位区隔壁16b的交点(十字形交点)会位于由另一方的整流元件11b或11a的内侧区隔壁组19的单位区隔壁16b形成的单位流路的中心部。因此,从上游流过来的流体能在第一整流元件11a的格子状分隔壁14,15的交点部(十字形交点部)细分或分割为四个细流流体,且分割后的各细流流体能在第二整流元件11b的格子状分隔壁14,15的交点部再细分或分割为四个细流流体再往下游流通。而且,在第二整流元件11b相对于第一整流元件11a使在周向做了角度90°的位移的状态下,在前述内接区隔壁组18也不会发生纵横分隔壁14,15重合的情形,而是第二整流元件11b的分隔壁14,15的交点部(十字形交点部及T字形交点部)会位于第一整流元件11a的分隔壁14,15形成的非格子状的单位区隔内。因此,在前述内接区隔壁组18中,也能利用第一整流元件11a及第二整流元件11b依序或相继将流体细分或分割,且能大幅改善对于流体的整流作用或功能。
进而,在格子构造13中,(2)规则地排列或配置多个格子状的单位区隔壁14,15,由此形成前述内侧区隔壁组19,而前述内接区隔壁组18以非格子状的结构形成,而不形成与前述壳体12的内壁关联的狭窄流路(狭窄的流路)。例如,内接区隔壁组18的单位区隔壁16a中的流路面积最小的最小的单位区隔壁,具有内侧区隔壁组19的单位区隔壁16b中的流路面积最小的最小的单位区隔壁的开口面积的70%以上(例如75%至200%)的开口面积。因此,能抑制在第一管体(壳体)7及壳体12的内壁附近的流体乱流化,能减低流量分布的各向异性,且能使流体更加整流化。因为前述内接区隔壁组18并没有狭窄流路(或狭窄区隔壁),所以即使位于最下游侧的第二整流元件11b的纵横分隔壁14,15的方向相对于喷嘴的喷口28的长轴并不相同,也能观察到有效的整流作用,可减轻随着纵横分隔壁14,15的方向(取向方向)而变的流量分布的各向异性。因此,在整流流路6上安装第二整流元件11b可减轻流动的方向性。进而,因为可加大内接区隔壁组(分隔壁组)18的开口面积,所以可有效抑制沿着壳体12的内壁流动的流体中的外来物引起堵塞。
〔其他的格子构造的例子〕
在格子构造的优选的实施例中,优选至少外周区隔壁组(或内接区隔壁组)优选为不具备狭窄流路,尤其优选为区隔壁构造全体(外周区隔壁组及内侧区隔壁组)都不具备狭窄流路,具体而言,优选为,不具备由在沿着周向相邻的延伸分隔壁与前述壳体的内壁及外周区隔壁限定的狭窄流路。没有狭窄流路的区隔壁构造可减低随着整流格子的分隔壁的方向而变的流量分布的各向异性,从而以均匀的分布来喷射流体,而且可抑制元件堵塞。
具有没有狭窄区隔壁的格子构造的整流元件并不限于前述的图4所示的例子的格子构造,可用各种实施例形成。例如,由分隔壁数n的分隔壁及分隔壁数n+1的分隔壁形成的格子构造,例如,如图5(a)所示,具备:并不通过壳体12的中心部,而以相同间距形成的分隔壁数n+1=4(偶数)的纵分隔壁34a;以及分隔壁数n=3(奇数)的横分隔壁35a,其中中央的分隔壁会通过壳体12的中心部的横分隔壁35a。在且n+1=4(偶数)的纵分隔壁34a中,位于左右两端部(侧部)的纵分隔壁34a并不到达壳体12的内壁而与横分隔壁35a连结,并且n=3(奇数)的横分隔壁35a到达壳体12的内壁。具体而言,偶数的纵分隔壁34a中与壳体12的内壁接近或相面对的两分隔壁34a的两端部并不连结或到达前述壳体12的内壁,而是与奇数的横分隔壁35a连结或连接,使得避免与前述壳体12的内壁关联地形成狭窄流路。即,在偶数的纵分隔壁34a的延伸分隔壁37a中,到前述壳体12的内壁的长度较小的延伸分隔壁37a(就图5(a)的例子而言位于左右两端部(侧部)的延伸分隔壁37a长度最小)不存在或断开。
图5(b)的例子是除了利用分隔壁数n=4(偶数)的纵分隔壁34b、及分隔壁数n+1=5(奇数)的横分隔壁35b来形成格子构造以外,具有与前述图5(a)一样的构造。即,分隔壁数n+1=5(奇数)的横分隔壁35b到达壳体12的内壁;分隔壁数n=4(偶数)的纵分隔壁34b中,中央区域的两个纵分隔壁到达壳体12的内壁,相对于壳体12的内壁接近或靠近的两侧部的分隔壁(就图5(b)而言是位于左右两端部(侧部)的两个纵分隔壁)34b的两端部并不到达前述壳体12的内壁,而是与分隔壁数n+1的横分隔壁35b连结或连接。同样在本例中,偶数的纵分隔壁34b的延伸分隔壁37b中,到前述壳体12的内壁的长度较小的(就图5(b)的例而言,位于左右两端的延伸分隔壁具有最小长度)延伸分隔壁37b不存在或断开。
另外,如图5(c)所示,n=5的横分隔壁35c、及六个纵分隔壁34c可以以相同间距布置,以形成格子构造。此区隔壁构造中,分隔壁数n+1=6(偶数)的纵分隔壁34c包括两对第一、第二、第三纵分隔壁34c;第一纵分隔壁34c位于中央区域(或内侧区域),第三纵分隔壁34c与壳体12的内壁接近或相面对,中间的纵分隔壁(或第二纵分隔壁)34c位于前述第一纵分隔壁34c与第三纵分隔壁34c之间;且这些纵分隔壁以等间隔(间距)形成。这些纵分隔壁34c都未通过壳体12的中心部,而是与壳体12的内壁连结或连接。位于分隔壁数n=5(奇数)的横分隔壁35c的中央的分隔壁(中央分隔壁)到达壳体12的内壁,与该中央的横分隔壁相邻的两个横分隔壁(中间分隔壁)35c的两端部并未到达前述壳体12的内壁,而是与n+1=6(偶数)的纵分隔壁34c中的与壳体12的内壁接近的第三纵分隔壁34c(图5(c)中位于左右两侧部的两个纵分隔壁)35c连结或连接。进而,横分隔壁中的与壳体12的内壁相面对且靠近内壁的两个横分隔壁(接近分隔壁)(图5(c)中位于上下部的两个横分隔壁)35c的两端部并未到达前述壳体12的内壁,而是与分隔壁数n+1的纵分隔壁34c中的第二纵分隔壁34c连结或连接。即,在奇数的横分隔壁35c的延伸分隔壁37c中,到前述壳体12的内壁的长度较小的延伸分隔壁37c(就图5(c)的例子而言,与中间横分隔壁及接近横分隔壁对应且距离壳体12的长度较小的延伸分隔壁37c)不存在或断开,以避免与前述壳体12的内壁相关联地形成狭窄流路。
进而,为了形成没有狭窄流路的外周区隔壁组,外周区隔壁的构造并没有特别的限制,且纵横分隔壁的端部可以不存在或断开(或被去除)。例如,如图5(d)所示,在由n=5的横分隔壁、及n+1=6的纵分隔壁形成的与图5(c)类似的格子构造中,n+1=6的纵分隔壁34d中的位于中央区域的多个(本例为两个)第一纵分隔壁34d、及n=5的横分隔壁35d都分别连结或接合到壳体12的内壁;与前述第一纵分隔壁相邻的第二纵分隔壁(中间纵分隔壁)34d的两侧部(两端部)并未到达前述壳体12的内壁,而是连结或连接到横分隔壁35d中的与壳体12的内壁接近或相面对的两个横分隔壁(接近分隔壁)35d;分别与前述第二纵分隔壁(中间纵分隔壁)相邻且与壳体12的内壁接近或相面对的第三纵分隔壁34d的两侧部并未到达前述壳体12的内壁,而是连结或连接到分隔壁数n=5(奇数)的横分隔壁35d中的与中央的横分隔壁相邻的两个横分隔壁(中间横分隔壁)35d。即,在该结构中,第二纵分隔壁(中间纵分隔壁)34d及第三纵分隔壁34d的延伸分隔壁37d不存在。
类似上述示例,图5(a)至图5(d)中,分隔壁数为偶数的分隔壁形成为并未通过(或横贯)壳体的中心部,且分隔壁数为奇数的分隔壁中的中央的分隔壁形成为通过壳体的中心部。这样的区隔壁构造也与前述格子构造类似,可实现高整流作用或功能。而且,因为壳体的内壁与纵分隔壁及横分隔壁形成流路口径较大的非格子状的单位区隔壁,所以可长时间都稳定地将流体整流化,且可防止整流元件的堵塞。
在区隔壁构造配设成朝周向位移(具体而言,周向位移90°的角度)的状态下从喷嘴主体的轴向观看时,相邻的整流元件的区隔壁构造(相同或相似的区隔壁构造)可彼此重合。为了使对于流体的整流作用或功能提高,优选具有互不重合的区隔壁(分隔壁)或区隔壁构造。多个纵分隔壁及多个横分隔壁(例如偶数个分隔壁及奇数个分隔壁)可具有横贯(或通过)流体流路(壳体)的中心部的壁。分隔壁数为偶数的分隔壁可用相同或不同的间距(尤其是相同的间距),避开中心部而不横贯流体流路或壳体(尤其是圆筒状壳体)。另外,分隔壁数为奇数的分隔壁中的中央的分隔壁可形成为通过或横贯流体流路(或壳体)的中心部。
优选的实施例中,在多个纵分隔壁及/或多个横分隔壁(优选为分隔壁数n的分隔壁及/或分隔壁数n+1的分隔壁,或者偶数的分隔壁及/或奇数的分隔壁)中,至少位于中央区域(或内侧区域)的分隔壁(一个或多个分隔壁)与壳体的内壁连结而接合;多个纵分隔壁及多个横分隔壁中,位于侧方区域(尤其是两侧方区域)的至少一方的分隔壁(例如位于壳体的内壁侧附近且至少与壳体的内壁接近或相面对的分隔壁)的两端部并未到达前述壳体的内壁,而可与相交的分隔壁或区隔壁连结或连接。
为了避免形成狭窄流路,优选的格子构造可具有下述(a-1)、(a-2)的结构:(a-1)如前所述,前述横分隔壁及纵分隔壁彼此间距相同,但分隔壁数(前述横分隔壁及纵分隔壁的分隔壁数)不同的结构;(a-2)前述横分隔壁及纵分隔壁的密度在流体流路的中央部侧附近较大(例如前述横分隔壁及纵分隔壁形成为其间距越靠中央部越小),且分隔壁数(横分隔壁及纵分隔壁的分隔壁数)为相同或不同的结构。在前述实施例(a-2)中,借助以相同间距形成的纵横分隔壁位于壳体的中央区域(或内侧区域)的结构(使纵横分隔壁聚集或靠近壳体的中央区域(或内侧区域)的结构)、使纵横分隔壁的间距P越靠近壳体的中央部越依序减小的结构等,可使外周区隔壁的单位区隔(或单位流路)的密度比内侧区隔壁的单位区隔(或单位流路)稀疏。例如,分隔壁数为偶数的分隔壁可并未横贯流体流路(或壳体)的中心部,与壳体的内壁连结(接合或连接);且分隔壁数为奇数的分隔壁中,中央的分隔壁可通过或横贯流体流路(或壳体)的中心部,且与壳体的内壁连结(连接或接合)。此外,实施例(a-2)也可如下:假设以壳体的轴心(中心)为基准,将壳体的内径(流体流路)D等分地分割而形成前述横分隔壁及纵分隔壁,并没有前述横分隔壁及/或纵分隔壁中的位于两侧部或两侧方区域;及/或前述横分隔壁及纵分隔壁的间距在壳体(或流体流路)的中心部侧形成得较小(或间距形成得越靠近前述中心部越依序变小)。如前述实施例(a-2),前述横分隔壁及纵分隔壁形成为不同的分隔壁数时,可防止在从喷嘴主体的轴向观看时区隔壁相重合,可提高整流作用。
例如,图5(e)的例子中,四个纵分隔壁34e及五个横分隔壁35e在纵横方向上分别延伸以形成格子构造。分隔壁数为偶数的分隔壁(纵分隔壁)34e并未通过壳体12及流体流路的中心部且与壳体12的内壁连结或接合。分隔壁数为奇数的分隔壁(横分隔壁)35e中,中央的分隔壁通过壳体12及流体流路的中心部(或轴心部),且奇数的分隔壁(横分隔壁)35e中的中央区域(或内侧区域)的分隔壁,包含中央的分隔壁,通过壳体12及流体流路的中心部而到达壳体12的内壁。而且,在纵横方向上,纵横分隔壁34e,35e分别以相同间距形成为以靠近壳体12的中央部(或中央区域)(或聚集在壳体12的中央部侧)。
图5(f)的例子中,除了由三个纵分隔壁34f及四个横分隔壁35f分别在纵横方向上延伸而形成格子构造以外,与前述图5(e)所示的区隔壁构造类似,纵横分隔壁34f,35f分别以相同间距形成为靠近壳体12的中央区域(或内侧区域)(分隔壁往壳体12的中央部侧偏移或靠近)。
即使在这样的格子构造中,也可避免形成狭窄流路。而且从喷嘴主体的轴线方向观看时,在相邻的整流元件不会有区隔壁重合的情形,可依序使从上游流过来的流体细流化,可实现高整流作用,而且可抑制外周区隔壁组的堵塞。
在纵横分隔壁分别往壳体的中央区域(或内侧区域)位移(偏移)而形成的结构中,纵横分隔壁并非一定都要以相同的间距形成,也可布置或形成为越靠近壳体的中央部越依序减小间距。
〔具有狭窄流路的格子构造〕
前述的例子显示了单一或相邻的整流元件具有没有狭窄区隔壁(或狭窄流路)的区隔壁构造。即使整流元件具备狭窄区隔壁,在整流元件彼此相邻而从轴向观看时一方的整流元件的区隔壁(或分隔壁)不会与另一方的整流元件的区隔壁(或分隔壁)重合时,表现出高整流作用。
例如,图6(a)的格子构造具有n+1=4的纵分隔壁44a及n=3的横分隔壁45a以相同间距布置在纵横方向上延伸而到达壳体12的内壁的结构。图6(b)的格子构造具有n=4的纵分隔壁44b及n+1=5的横分隔壁45b以相同间距布置在纵横方向上延伸而到达壳体12的内壁的结构。图6(c)的格子构造具有n+1=6的纵分隔壁44c及n=5的横分隔壁45c以相同间距布置在纵横方向延伸而到达壳体12的内壁的结构。并且,与前述实施例类似,分隔壁数为偶数的分隔壁(就图6(a)至图6(c)而言为纵分隔壁44a至44c)形成为并未通过壳体12及流体流路的中心部,分隔壁数为奇数的分隔壁(就图6(a)至图6(c)而言为横分隔壁45a至45c)中的中央的分隔壁形成为通过壳体12及流体流路的中心部。进而,内接区隔壁组中的从壳体12的内壁延伸到内侧区隔壁组的纵横分隔壁44a至44c,45a至45c的延伸分隔壁47a至47c并非不存在或断开,使得在纵横方向上,狭窄区隔壁由壳体12的内壁与纵横分隔壁(延伸分隔壁)限定,且形成有流路狭窄的狭窄流路。
即使相邻的整流元件具有这样的狭窄区隔壁,从喷嘴主体的轴线方向观看时,相邻的整流元件周向位移(在本例中是周向位移90°的角度),相邻的整流元件的区隔壁(或分隔壁)不会重合,且一方的整流元件的单位区隔壁的交点位于另一方的整流元件的单位区隔壁形成的单位流路内,因此,可依序使从上游流过来的流体对于内侧区隔壁组的每个单位区隔壁细分或分割为四个细流,关于外周区隔壁组的每个单位区隔壁细分或分割为三个以上的细流,这提高整流作用。
前述的例子中,具有相同格子构造的整流格子在流体流路的轴向相邻安装,处于这些整流格子彼此周向位移的状态。不管有无狭窄流路,相邻的整流格子可以具有彼此不相同的格子构造,或者相邻的整流格子可以安装在流体流路中,彼此之间有或没有周向位移。例如,通过在X轴方向及Y轴方向上与另一方的整流格子交替地在不同位置形成两个相邻整流格子的一方的整流格子的横分隔壁及纵分隔壁,在不使相邻的两个整流格子彼此周向位移的情况下,一方的整流元件的区隔壁的交点位于另一方的整流格子的区隔壁形成的单位流路内(尤其是四边形流路的中央部)。另外,相邻的整流格子可具有彼此相似构造的格子构造,例如,具有尺寸不同的方形(尺寸不同的正方形,短轴及/或长轴的长度不同的长方形等)的区隔壁的格子构造。即使具有这种形式的整流格子在整流格子彼此相邻并视需要使其彼此相对地周向位移的状态下配设于流体流路,在该情况下,也可有效地使从上游流过来的流体细流化和整流化。
除了前述横分隔壁及纵分隔壁的密度是在流体流路的中央部侧附近较大且横分隔壁及纵分隔壁的分隔壁数是相同或不同的结构(图5(e),图5(f)所示的实施例等)以外,不管是否具有狭窄流路,在格子构造中,分隔壁数较多的分隔壁可具有几乎等分地分割壳体的内径(流体流路)D的间距P(P=D/(n+2)),分隔壁数较少的分隔壁可以壳体(流体流路)的轴心为中心并具有与前述间距P大致相同的间距来形成。
具有格子构造的整流元件配设或安装到喷嘴主体的整流流路且从各向异性形状的喷口(例如长细状或椭圆形状(卵状)的喷口)喷射流体时,根据相对于喷口的长轴的整流格子的分隔壁的方向(或旋转角度位置),喷射性能(例如冲击力性能)会降低。即,流量分布会是各向异性的。这样的情况下,流体被上游的区隔壁细分为多个细流(例如四个以上的细流),且细分为细流的流体被下游的区隔壁进一步细分为多个细流(例如四个以上的细流),从而可使流量分布均匀化,可减低各向异性,可提高冲击力性能,同时抑制由于与喷口的位置关系所造成的不良影响。尤其是没有狭窄流路的整流格子,特别是在内接区隔壁组没有狭窄流路的整流格子,可更加减低各向异性,且可提高冲击力性能。此外,与具有的是非格子状的区隔壁构造的整流元件相比较,整流格子有利于在较广范围的开口面积比下提高冲击力。
〔非格子构造〕
前述区隔壁构造并不限于格子状的区隔壁构造,也可为非格子状(或未格子状)的区隔壁构造(非格子构造)。非格子构造的多个整流元件也一样,可视需要而相对地朝周向位移,且能在轴向上相邻地配设或安装于流体流路。在相邻的整流元件,非格子构造可相同或相似或不相同。
非格子构造的整流元件也可由下述(b)的区隔壁组形成,该区隔壁组具备:相互相邻而形成内侧区隔壁组(内侧单位流路组)(例如蜂巢状内侧区隔壁组)的多个多边形区隔壁、以及在半径方向上横贯该多个多边形区隔壁或从前述多边形区隔壁的外周壁在半径方向上延伸而到达壳体的内壁的延伸分隔壁(或放射状壁)。各放射状壁可在半径方向上横贯多边形区隔壁,例如可呈对角线状横贯格子状或四边形的区隔壁。放射状壁通常从前述多边形区隔壁的外周壁(或外侧周壁)径向延伸,例如可从多边形区隔壁的外周壁的角部(或角)径向延伸。
例如,如图7所示,内侧区隔壁组59由蜂巢状的区隔壁组形成,前述蜂巢状的区隔壁组包括多个(两个以上)六边形区隔壁或单位区隔壁56,前述六边形区隔壁或单位区隔壁56在径向及周向上彼此相邻;从该蜂巢状内侧区隔壁组59的外周壁呈放射状延伸的放射状壁或延伸分隔壁(本例中为十二个延伸分隔壁)57连结至壳体12的内壁。在本例中,在与壳体12的内壁相向的多个六边形区隔壁中,在周向彼此相邻的六边形区隔壁中,延伸分隔壁(放射状壁)57从一方的六边形单位区隔壁56的分隔壁55的中央部(或中点或中央点)及另一方的六边形单位区隔壁56的顶点或顶部(或顶点)的每一个放射状延伸。即使区隔壁组具备这样的蜂巢构造,因为延伸分隔壁57以比六边形(蜂巢状)区隔壁56的分隔壁55的长度还大的周向的间隔(间距)径向延伸,所以能够不形成狭窄区隔壁地与壳体12的内壁相关联(或者可由六边形区隔壁56的分隔壁55、壳体12的内壁、延伸分隔壁57形成)来形成外周区隔壁组(或内接区隔壁组)58。
前述的延伸分隔壁不需要交替地从相邻的六边形区隔壁的一方的分隔壁的中央部和另一方的六边形区隔壁的分隔壁的顶点部延伸,在蜂巢状内侧区隔壁组的周向上,延伸分隔壁也可从六边形区隔壁的分隔壁的中央部及/或顶点部延伸出。
另外,前述内侧区隔壁组优选由规则地配置的区隔壁形成,如前所述,并内侧区隔壁组的结构不限于蜂巢状的结构(形成蜂巢状的区隔壁组的六边形等的结构的区隔壁),也可为前述实施例(a)的多边形的内侧区隔壁组的结构,例如形成格子状区隔壁组的四边形区隔壁等的结构。
前述区隔壁构造也可形成为以X轴及/或Y轴为中心轴而非对称的形状。为了均匀地对流体产生整流作用,优选地形成为对称形状(线对称形状)的结构。
区隔壁构造也可由在壳体的半径方向呈放射状延伸的多个分隔壁(放射状壁)形成。然而,一个放射状的分隔壁只能将从上游流过来的流体分割或划分为两道细流。因此,难以使整流作用提高。相对于此,使一个或多个环状壁与在周向上不同位置径向延伸的放射状的分隔壁(放射状壁)相组合,就可将从上游流过来的流体分割或细分为三道以上的多个细流,可大幅提高整流作用。因此,相较于前述(b)蜂巢状的区隔壁构造,优选下述实施例(c)的区隔壁构造。
实施例(c)的区隔壁构造可由区隔壁组形成,前述区隔壁组包括同心的多边形(例如三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等的多边形)或同心圆(环)状的一个或多个环状壁;多个中间放射状壁,前述多个中间放射状壁在周向不同的位置径向延伸,以至少在半径方向上连结彼此相邻的前述环状壁;以及多个延伸分隔壁,前述多个延伸分隔壁从最外周的环状壁径向延伸,以在与该中间放射状壁在周向上不同的位置到达壳体的内壁。对于包括一个环状壁的区隔壁构造而言,可将壳体的内壁视作为环状壁,且一个环状壁与壳体的内壁可形成相邻的两个环状壁。在这样的区隔壁构造中,放射状壁可用与环状壁相关联而在周向上的位置不同的各种结构来形成,而且,放射状壁可具有从最内周的环状壁的中心部在半径方向上呈放射状扩展延伸而到达最内周的环状壁的最内放射状壁、及/或从在周向上的相同位置径向延伸的放射状壁。从最外周的环状壁起,径向延伸而到达壳体的内壁的延伸分隔壁可形成为在周向上隔着间隔,且该延伸分隔壁可形成外侧放射状壁。中间放射状壁可以壳体的轴心为中心在各环状壁在周向上等间隔地形成。相邻的环状壁的中间放射状壁可在周向等间隔地交替地在半径方向上延伸。
图8的(a)所示的区隔壁构造具有内侧区隔壁组69a,前述内侧区隔壁组69a具备在半径方向上以相同的间隔或距离(或在径向上以相同间隔)形成的同心状的多个八边形的环状壁(本例中为三个八边形的环状壁)61a,62a,63a;以及依序在周向上的不同位置连接相互相邻的环状壁的中间放射状壁65a,66a。在本例中,内侧区隔壁组69a包括:第一八边形的环状壁61a作为最内侧环状壁、与第一八边形的环状壁61a相邻的第二八边形的环状壁62a、与第二八边形的环状壁62a相邻的第三八边形的环状壁63a;每个八个第一中间放射状壁65a从第一八边形的环状壁61a的角部在周向上以相同间隔(间距)延伸到的第二八边形的环状壁62a的相应的角部,并且,每个八个第二中间放射状壁65a从第二八边形的环状壁62a的分隔壁64的中央部在周向上与第一中间放射状壁不同的位置延伸到第三八边形的环状壁63a的分隔壁64的相应的中央部。内侧区隔壁组69a包括形状相似的弯曲梯形分隔壁。另外,八个延伸分隔壁(外侧放射状壁)67a分别从最外周的环状壁63a的角部延伸到壳体12的内壁,以形成内接区隔壁组68a。
如前所述,也可取代八边形的环状壁,而采用多边形的环状壁,例如三角形、四边形、五边形、六边形等的环状壁(例如六至十二边的环状壁)来形成内侧区隔壁组。另外,中间放射状壁及延伸分隔壁并不限于从多边形的环状壁的角部延伸出,也可从形成环状壁的分隔壁径向延伸出。
图8的(b)所示的区隔壁构造具有内侧区隔壁组69b,前述内侧区隔壁组69b包括:在半径方向以相同的间隔形成的多个同心圆状环状壁(本例中为三个同心圆状的环状壁)61b,62b,63b;以及在周向上不同的位置连接相邻的环状壁的放射状壁64b,65b,66b。内侧区隔壁组69b由包括环形扇形(或扇形)区隔壁的区隔壁形成,前述区隔壁形状相似,在径向及周向上相邻。在本例中,内侧区隔壁组69b包括:呈直线状横贯(或从中心部延伸)三个环状壁的中心部而到达壳体12的内壁的多个(本例中为两个)第一放射状壁(或基准放射状壁)64b;分别与该第一放射状壁正交,且从最内周的第一环状壁61b开始经过最外周的第三环状壁63b而到达壳体12的内壁的多个(本例中为四个)第二放射状壁65b;分别在周向位于第一放射状壁64b与第二放射状壁65b之间,从第二环状壁62b开始经过相邻的第三环状壁63b而到达壳体12的内壁的多个(本例中为四个)第三放射状壁66b;以及分别在周向上位于第一及第二放射状壁64b,65b与第三放射状壁66b之间,从第三环状壁63b延伸到壳体12的内壁的多个(本例中为八个)延伸分隔壁(放射状壁)67b。横贯最内周的第一环状壁61b的第一放射状壁64b形成最内放射状壁,并且,从第一环状壁61b依序连结最外周的第三环状壁63b的第二放射状壁65b、以及第三放射状壁66b形成中间放射状壁。连结最外周的第三环状壁63b与壳体12的内壁的分隔壁形成延伸分隔壁(外侧放射状壁)67b。最外周的第三环状壁63b、壳体12的内壁及延伸分隔壁(放射状壁)67b形成内接区隔壁组68b。
根据具有这样结构的区隔壁构造,在周向上不同的位置的放射状壁能将流体细分和分割为细流,以提高整流作用。而且,在外周区隔壁组没有狭窄区隔壁,所以可抑制由于壳体内壁而产生湍流,而且可抑制由于外来物引起的堵塞。
在图9的(a)所示的区隔壁构造中,内侧区隔壁组79a具备:在壳体12内配设成同心圆状的一个环状壁(分隔壁)71a、沿半径方向放射状延伸而在周向上从中心部等间隔(等角度)地区隔该环状壁的多个第一放射状壁(最内放射状壁)74a;且内接区隔壁组78a具备多个延伸分隔壁(中间或第二放射状壁)77a,前述多个延伸分隔壁(中间或第二放射状壁)77a在与该第一放射状壁在周向上不同的位置等间隔地从前述环状壁71a径向延伸而到达壳体12的内壁。
在本例显示:作为第一放射状壁74a,六个放射状壁(由横贯环状壁71a的中心部的三个横断壁形成,且以周向60°的角度间隔径向延伸的内侧放射状分隔壁)74a从中心部径向延伸的,并且作为延伸分隔壁(第二放射状壁)77a,十个放射状壁(延伸分隔壁;以周向36°的角度间隔径向延伸的中间放射状壁)径向延伸。在图示的例子中,第一整流元件与第二整流元件在周向做角度30°的位移的同时被安装,并且在周向上,多个第一放射状壁74a中的既定的一个放射状壁位于多个延伸分隔壁(第二放射状壁)77a中的相邻的既定的延伸分隔壁之间(以中心部为基准而在相向的位置的延伸分隔壁之间)的关系来形成第一放射状壁74a及延伸分隔壁(第二放射状壁)77a。图9的(a)所示的区隔壁构造具有使两个整流元件彼此在周向位移90°的角度时仍然会是相同的形状的重叠(重合)构造。
优选的实施例中,在壳体内将多个环状壁形成为同心圆状。图9的(b)所示的区隔壁构造中,内侧区隔壁组79b具备:在壳体12内配设成同心圆状的多个环状壁(分隔壁)71b,72b;在周向等间隔地将多个环状壁中的最内周的第一环状壁71b等分的多个第一放射状壁(最内放射状壁)74b;以及与该第一放射状壁在周向上的位置不同而在周向上等间隔地在第一环状壁71b与第二环状壁72b之间进行区隔的多个第二放射状壁(中间放射状壁)75b;内接区隔壁组78b具备多个延伸分隔壁(外侧或第三放射状壁)77b,前述多个延伸分隔壁(外侧或第三放射状壁)77b与前述第二放射状壁75b在周向上的位置不同,在周向上等间隔地从第二环状壁72b径向延伸而到达壳体12的内壁。本例显示将两个环状壁71b,72b配置成同心圆状;作为第一放射状壁74b的是在半径方向延伸的三个放射状壁(通过第一环状壁的中心部,以角度120°的间隔径向延伸的三个放射状壁),作为第二放射状壁75b及延伸分隔壁(第三放射状壁)77b的是以角度72°的间隔径向延伸的五个放射状壁。在本例中,第一整流元件与第二整流元件是在周向上彼此位移180°的角度而安装。
在图9的(c)所示的区隔壁构造中,在壳体12内有两个环状壁(分隔壁)71c,72c配置成同心圆状。区隔壁构造具备通过位于中心部侧的第一环状壁71c的中心部而在半径方向上呈直线状延伸的两个第一放射状壁(最内放射状壁)74c;与该第一放射状壁在周向上的位置不同,在周向上以相同的角度60°的间隔(间距)对第一环状壁71c及第二环状壁72c进行区隔或分隔而径向延伸的六个第二放射状壁(中间放射状壁)75c;以及与该第二放射状壁在周向上的位置不同,在周向上以相同的角度36°的间隔(间距)对第二环状壁72c及壳体12的内壁进行区隔或分隔而径向延伸的十个延伸分隔壁(外侧或第三放射状壁)77c。在本例中,第一整流元件与第二整流元件相对地在周向位移90°的角度而安装。
图9的(d)所示的区隔壁构造具备:从位于中心部侧的第一环状壁(分隔壁)71d的中心部以相等的角度72°呈放射状延伸的五个第一放射状壁(最内放射状壁)74d;与该第一放射状壁在周向上的位置不同,在周向以相同的角度40°的间隔(间距)对第一环状壁71d及第二环状壁72d进行区隔或分隔而径向延伸的九个第二放射状壁(中间放射状壁)75d;以及与该第二放射状壁在周向上的位置不同,在周向以相同的角度40°的间隔(间距)对第二环状壁72d及壳体12的内壁进行区隔或分隔而径向延伸的九个延伸分隔壁(外侧或第三放射状壁)77d。在本例中,第一整流元件与第二整流元件相对地在周向上位移180°的角度而安装。
图9的(e)所示的区隔壁构造具备:在壳体12内配置成同心圆状的三个环状壁(分隔壁)71e,72e,73e,不对在位于中心部侧的第一环状壁71e形成的流路进行区隔;在周向上以角度72°的间隔径向延伸而对第一环状壁71e及第二环状壁(中间环状壁)72e进行区隔或分隔的五个第一放射状壁(第一中间放射状壁)75e;与该第一放射状壁在周向上的位置不同,在周向上以约51°的角度间隔径向延伸而对第二环状壁72e及第三环状壁(最外周环状壁)73e进行区隔或分隔的七个第二放射状壁(第二中间放射状壁)76e;以及与该第二放射状壁(分隔壁)76e在周向上的位置不同,在周向上以角度40°的间隔径向延伸而对第三环状壁73e及壳体12的内壁进行区隔或分隔的九个延伸分隔壁(外侧或第三放射状壁)77e。在本例中,第一整流元件与第二整流元件相对地在周向上位移180°的角度而安装。
具有这样的非格子构造的多个整流元件也能在周向上位移或不位移而在流体流路的轴向相邻而配设或安装。在前述图9的例子中,因为相邻的两个整流元件之一中的一个或多个环状壁的每个半径与另一整流元件中的一个或多个环状壁的半径相同,一方的整流元件的区隔壁(放射状壁)会位于另一方的整流元件的区隔壁形成的单位流路(环状扇状流路等)内。相对于此,也可在一方的整流元件及另一方的整流元件形成的半径互不相同的环状壁,并视需要互相在周向上的不同位置形成放射状壁,一方的整流元件的区隔壁的交点及/或区隔壁(放射状壁)会位于另一方的整流元件的区隔壁形成的单位流路(尤其是中央部或周向的中央部)内。例如,可相对于一方的整流元件的一个或多个环状壁,将另一方的整流元件的一个或多个环状壁形成为在半径方向上隔着间隔(优选的是等间隔),再视需要而相对于一方的整流元件的多个放射状壁,在周向上的不同位置形成另一方的整流元件的放射状壁。另外,相邻的整流元件可具有相互相似的构造、例如具有尺寸不同的扇形(半径方向的长度及/或周向的长度不同的扇形)的区隔壁的区隔壁构造。使这样结构的整流元件彼此相邻,并视需要使其相对地周向位移而配设于流体流路,能更有效的使从上游流过来的流体细流化而加以整流化。此外,即使在非格子构造的整流元件中,可在没有狭窄流路的整流元件,特别是在内接区隔壁组没有狭窄流路的整流格子,形成延伸分隔壁呈放射状扩展的结构,所以可更加减低流量分布的各向异性,可提高冲击力性能。
优选的实施例中,非格子状区隔壁构造的实施例具备:以最内周的环状壁的中心部为轴心,越往半径方向外侧,依序使在周向上的位置不同(特别是在周向上等间隔或等角度),而径向延伸来连结在半径方向彼此相邻的多个环状壁的多个中间放射状壁(在周向上隔着间隔而对环状流路进行区隔的多个中间放射状壁);以及从最外周的环状壁,以与从相邻的环状壁延伸来的前述中间放射状壁在周向的位置不同的方式(特别是在周向上等间隔或等角度),延伸到达壳体的内壁的多个外侧放射状壁(延伸分隔壁)。非格子状区隔壁还可具备多个最内放射状壁(往最内周的环状壁的中心部延伸而在前述中心部聚合的多个最内放射状壁),其从最内周的环状壁的中心部呈放射状(特别是在周向上等间隔或等角度)扩展,且在与前述中间放射状壁的延伸部位在周向上不同的位置到达最内周的环状壁。
〔区隔壁构造〕
前述实施例(a)至实施例(c)中的区隔壁可做各种变化,区隔壁构造(外周区隔壁组及内侧区隔壁组)可由在纵横方向、周向及/或半径方向上延伸的分隔壁(壁面朝轴向延伸的分隔壁)形成。区隔壁构造可由在壳体的轴向上延伸且形成单位流路的单位区隔壁形成,且各单位区隔壁可由各种方式的区隔壁及分隔壁,例如多边形的基本单位区隔壁、在周向上延伸的分隔壁(多角环状、圆环状、椭圆环状等的环状结构的分隔壁)、在半径方向上延伸的分隔壁(放射状壁等)等形成。由这些基本单位区隔壁及分隔壁形成的单位区隔壁的结构并没有特别的限制,例如,单位区隔壁的框形状可包括:三角形、四边形(也包含正四边形、长方形、菱形等的矩形)、六边形等的多边形的结构;多角环状、圆环状、椭圆环状等的环状的结构;在半径方向上将多角环、圆环等的环分割后的结构;在半径方向上将在半径方向上相邻的环分割后的结构等的结构。在内接区隔壁组中,可对应于壳体的圆筒状的内壁而具有弯曲壁。
区隔壁构造可具备:在前述壳体的内壁的周向上相邻,用来形成前述流体流路的外周区域的外周单位流路组(多个外周单位流路)的外周区隔壁组(多个外周单位区隔壁);以及与该外周单位流路组相邻,用来形成前述流体流路的内侧区域的内侧单位流路组(多个内侧单位流路)的内侧区隔壁组(多个内侧单位区隔壁)。
前述外周区隔壁组至少具备内接区隔壁组,可具备二重、三重等的环状(同心多边形、同心圆状等)的结构且内接区隔壁组在内侧(半径方向内侧)相邻的结构的区隔壁组。优选的外周区隔壁组可包括内接区隔壁组(或单位区隔壁组),前述内接区隔壁组(或单位区隔壁组)由内接于前述壳体的内壁且在周向上相邻配置的多个内接区隔壁(与壳体的内壁相关联而形成的非格子状的单位区隔壁等)形成。
另外,在整流格子中,形成前述内接区隔壁的多个横分隔壁及纵分隔壁中,与前述壳体的内壁接近或相面对的至少一个分隔壁可具有并未到达前述壳体的内壁而是与另一方的分隔壁或区隔壁连结或连接的至少一端(优选为两端),前述与前述壳体的内壁接近或相面对的至少一个分隔壁优选地包括左右部(两侧部)及/或上下部的分隔壁(或两侧方区域的分隔壁隔壁)、或者与壳体的内壁关联地形成非格子状的区隔壁的分隔壁。前述内接区隔壁组可具备:从前述内侧区隔壁组的多个单位区隔壁开始延伸而到达壳体的内壁,且与壳体的内壁相关联而形成单位区隔壁(非格子状的单位区隔壁)的多个延伸分隔壁(延伸区隔壁)。各整流元件的区隔壁构造可具有如下结构:前述多个延伸分隔壁(延伸区隔壁)中,到前述壳体的内壁的长度较小的延伸分隔壁(优选为至少长度最小的延伸分隔壁)不存在或断开的。至少长度最大的延伸分隔壁是不会不存在而是与壳体的内壁接合。
外周区隔壁组及内侧区隔壁组也可由不规则或随意配置的区隔壁形成。但优选地,至少内侧区隔壁组通常由规则地排列或配置的区隔壁(尤其是相似或相同形状的区隔壁,例如相同形状的区隔壁)形成。
前述区隔壁构造(外周区隔壁组及内侧区隔壁组),尤其至少内侧区隔壁组可由相似或相同形状的区隔壁,例如(a)相互相邻的多个多边形的单位区隔壁组(或基本单位区隔壁组)形成。例如,前述区隔壁构造可具有例如由三角形的区隔壁相邻而成的多边形的结构或图案、格子状或格栅的结构、蜂巢状的结构等的结构。不限于相同形状的区隔壁,区隔壁也可具有相似形状或图案,例如组合三角形与四边形而成的形状、菱形形状等的区隔壁。另外,前述内侧区隔壁组可由相互相邻而以既定的间距规则地排列或配置的多个单位区隔壁(单位区隔壁组)形成,且内侧区隔壁组可由流路口径相等或相同的单位区隔壁形成。
在前述实施例(a)中,优选为在多个整流元件的每一个中,至少内侧区隔壁组(特别是也包含内接区隔壁组的区隔壁构造全体)具有相似或相同形状或图案的区隔壁(例如由在纵横方向上延伸的分隔壁形成的格子状或格栅区隔壁)。例如,格子或格栅构造具有格子状的区隔壁构造(格子构造),其包括在纵向(Y轴方向)上延伸而在横向的X轴方向上以既定的间距对流体流路进行区隔的多个纵分隔壁、以及在横向(X轴方向)上延伸而在纵向的Y轴方向上以既定的间距对流体流路进行区隔的多个横分隔壁。在这样的区隔壁构造中,前述横分隔壁及纵分隔壁的数目可相同或不同。横分隔壁及纵分隔壁的数目可各自为从例如2至10,优选为3至6,更优选为4至6的程度的范围内选择的数目。分隔壁数太少的话整流作用会降低。分隔壁数太多则压力损失会变大而且开口面积会变小,容易使流体的冲撞力降低。
横分隔壁及纵分隔壁只要不会在壳体的内壁与纵横分隔壁(延伸分隔壁)之间形成狭窄区隔壁即可,即,只要不会因为狭窄区隔壁而形成流路狭窄的狭窄流路即可,可为相同的分隔壁数。另外,就算使用因为狭窄区隔壁而形成有流路狭窄的狭窄流路的整流元件,只要可配设成从轴向观看多个前述整流元件时,一方的整流元件的区隔壁(或分隔壁)不会与另一方的整流元件的区隔壁(或分隔壁)重合的结构即可,横分隔壁及纵分隔壁的分隔壁数可相同。
分隔壁数不同的横分隔壁及纵分隔壁可由奇数与奇数的关系、偶数与偶数的关系来形成,特别也可由奇数与偶数的区隔壁(分隔壁)数的关系来形成。例如,相对于横分隔壁及纵分隔壁其中一方的分隔壁的数目n为奇数(例如3、5、7等),另一方的分隔壁的数目m可为偶数(例如2、4、6、8等)。具体而言,一方的分隔壁的数目为n,另一方的分隔壁的数目为m时,将分隔壁数的组合表示为n×m,则能以n×m=2×3、2×5、3×4、3×5、4×5、5×6等的关系,尤其是n在3至5,m在4至6的关系来形成格子构造。
在优选的实施例中,可为前述横分隔壁及纵分隔壁其中一方的分隔壁的数目为n时,另一方的分隔壁的数目为m=n+1的关系来形成格子构造。n可为从2至10(例如3至8)的程度的范围内选择的数,该范围优选为3至7,更优选为3至6,特别优选为3至5(特别是其中的4或5)。
格子构造中,前述外周区隔壁组也可由具备内接于前述壳体的内壁且在周向相邻的多个单位区隔壁(单位区隔壁组)的内接区隔壁组形成。内接区隔壁组可具备从前述内侧区隔壁组的多个分隔壁延伸出而到达壳体的内壁的多个延伸分隔壁。该延伸分隔壁可与壳体的内壁相关联而形成单位区隔壁(非格子状的单位区隔壁)。
进而,在具有前述实施例(b)、实施例(c)的前述放射状的分隔壁(放射状壁)的非格子状的区隔壁构造中,至少内侧区隔壁组(尤其是也包含内接区隔壁组的区隔壁构造全体)具有由至少在周向上、优选为在周向及半径方向上相邻的大致为梯形形状或环状扇形形状分隔壁形成的相似或相同形状的区隔壁、或格子状区隔壁或蜂巢状区隔壁等的相似或相同形状的区隔壁。在前述实施例(c)中,环状壁的数目优选为一个或多个,特别优选为两个以上,例如2至7个,优选为2至5个,更优选为2至4个,特别优选为2或3个。多个环状壁可在半径方向上隔着相同间隔(间距)而形成,也可随着从中心部往半径方向使环状壁的间隔(半径方向的间距)减小或加大。放射状壁(或在半径方向上延伸的放射状壁的假想线)可通过或未通过最内周的环状壁的中心部而在半径方向上延伸而形成。对于由相互相邻的环状壁形成的一个环状流路进行区隔的中间放射状壁(从环状壁的中心部放射状往外扩展的放射状壁)的数目依据环状壁的数目等而在2以上(尤其是在3以上),可为从4至20,优选为5至16,更优选为6至12的程度的范围内选择的数目。例如,形成内侧区隔壁组的放射状壁的数目,在最内周的环状壁(筒状流路)可为0至10(优选为3至8,更优选为4至6)个。在多个环状壁相邻的结构中,在相互相邻的环状壁(环状流路)中,放射状壁的数目可为4至14(优选为5至12,更优选为6至10)个。形成内接区隔壁组的延伸分隔壁的数目,可为5至18(优选为6至14,更优选为8至12)个。在一个或多个环状壁,优选地,从中心部(轴心部)越往壳体内壁的半径方向外侧,依序形成越多的放射状壁。多个放射状壁可在周向上,以角度15至180°(例如18至120°)、优选为20至90°(例如30至60°)的程度的间隔呈放射状形成。
在半径方向上相互相邻的环状壁中,放射状壁的数目可相同或不同;形成前述内接区隔壁组的延伸分隔壁(或外侧放射状壁)的数目,可比形成前述内侧区隔壁组的放射状壁的数目多;可使放射状壁的数目在从最内周往最外周的环状壁或壳体的内壁的方向上(半径方向向外)增加。从在半径方向上相邻的环状壁,放射状壁在周向上的不同位置径向延伸。在前述相邻的环状壁,放射状壁的在周向的间距(或角度)可不同,但优选为相同。在优选的实施例中,可在不减少冲突性能,不会形成狭窄流路的范围内,将外周区隔壁(尤其是内接区隔壁)的单位区隔的密度形成得比内侧区隔壁的单位区隔稀疏。例如,在具有一个或多个环状壁的区隔壁构造中,为了抑制在壳体的内壁附近的流路口径变得过大,可在多个环状壁,包含从中心部延伸出的对最内周的环状壁进行区隔的放射状壁在内,使从中心部或环状壁在半径方向上向外延伸的放射状壁的数目随着越从中心部或最内周往半径方向外侧,越依序增加。在一个或多个环状壁,优选的放射状壁包括多个内侧放射状壁(包括最内放射状壁)和多个外侧放射状壁,前述多个内侧放射状壁(包括最内放射状壁):在周向以相同角度间距(或间隔)相邻,从环状壁往中心部方向延伸,前述多个外侧放射状壁与该内侧放射状壁的延伸出的部位的在周向上的位置不同,在周向以相同的角度间距(或间隔)从环状壁向外延伸,外侧放射状壁的数量比内侧放射状壁多。
在实施例(a)中的优选的整流格子中,内侧区隔壁组可由在纵横方向上相邻的矩形(正四边形、长方形等的矩形)的区隔壁形成,且外周区隔壁组(尤其是内接区隔壁组)可由至少包含第一外周区隔壁(U字形分隔壁的开口端与壳体的弯曲内壁接合的结构的区隔壁),且也可由可包含与壳体的弯曲内壁接近的分隔壁形成的第二外周区隔壁(半圆形、扇形等的将圆环分割后的结构的区隔壁)的区隔壁组形成。内侧区隔壁组的区隔壁、第一外周区隔壁及/或第二外周区隔壁的区隔壁可具有相似(或类似)或相同形状。
在实施例(b)、实施例(c)中的优选的非格子状的整流元件中,内侧区隔壁组包括形成蜂巢构造的六边形区隔壁或区隔壁组,该区隔壁可包含:至少包含至少在周向(优选为在周向及半径方向)相邻的第一内侧区隔壁(由在半径方向相邻的多角环或圆环状的环状壁、及在半径方向延伸而连结前述相邻的环状壁的中间放射状壁形成,大致为梯形形状、环状扇形状(annularsector)等的区隔壁),且至少由最内周的环状壁形成的第二内侧区隔壁(即,并未受到最内放射状壁的区隔的最内周的环状壁的区隔壁;或最内周的环状壁受到从中心部径向延伸的最内放射状壁的区隔,且在周向相邻的区隔壁,例如半圆状、扇状等的区隔壁)。外周区隔壁组(尤其是内接区隔壁组)可由环状壁、壳体内壁与放射状壁形成,且包括在周向相邻的区隔壁(大致为梯形形状、环状扇形状等的区隔壁)。第一内侧区隔壁、第二内侧区隔壁及/或外周区隔壁组的区隔壁可具有相似(或类似)或相同形状。
〔延伸分隔壁〕
如前所述,外周区隔壁(或内接区隔壁)中,与壳体的内壁连结或接合的分隔壁形成前述延伸分隔壁。在单一的或相邻的整流元件中,为了避免形成狭窄区隔壁(或狭窄流路),区隔壁构造可具有多个延伸分隔壁中的到前述壳体的内壁的长度较小的延伸分隔壁(优选为至少长度最小的延伸分隔壁)不存在或断开的结构。例如,相对于内侧区隔壁的分隔壁的长度具有不到70%,优选为不到50%,更优选为不到40%,特别优选为不到30%的长度的延伸分隔壁不存在。多个延伸分隔壁中,至少最大长度的延伸分隔壁通常不会不存在,而是连结或接合到壳体的内壁。
多个延伸分隔壁中,可以是与壳体的内壁相关联而形成相对于内侧区隔壁组的单位区隔壁的开口面积而言较小的开口面积(例如相对于上述内侧区隔壁组的单位区隔壁的开口面积而言不到80%(例如5%至70%),优选为不到60%(例如10%至50%),更优选为不到40%(例如15%至30%)的较小的开口面积)的外周单位区隔壁(尤其是内接单位区隔壁或狭窄区隔壁)的延伸分隔壁不存在或断开;可以是形成比内侧区隔壁组的单位区隔壁的开口面积小的开口面积的单位区隔壁的延伸分隔壁不存在或断开。由于这样的延伸分隔壁的不存在或断开,不会形成狭窄区隔壁(狭窄流路);即使在壳体的内壁部附近流体也可滑顺地流动而可提高冲击力;可减低流量分布的各向异性;可抑制杂质造成整流元件的堵塞。
例如,为了防止与壳体的内壁相关联而形成狭窄流路,形成前述外周区隔壁组(或内接区隔壁组)的多个横分隔壁及纵分隔壁中,可使与前述壳体的内壁接近或相面对的至少一分隔壁(就前述图4的(a)的例子而言为奇数的纵分隔壁14中的位于两侧部的纵分隔壁14)的至少一端(优选为两端),并不到达前述壳体的内壁,而是与另一分隔壁(就前述图4的(a)的例子而言为偶数的横分隔壁15中的位于上下部的横分隔壁15)连结或连接。即,与壳体的内壁关联地形成流路口径较小的非格子状的区隔壁的分隔壁的至少一端(优选为两端)可并不到达前述壳体的内壁,而是与另一方的分隔壁或区隔壁连结或连接。
由包含壳体的内壁的狭窄区隔壁形成的狭窄流路,是指流路口径比内侧区隔壁组的单位区隔壁(规则的相同或相似形状的单位区隔壁)的流路口径还小的流路。前述狭窄流路的流路口径可相对于内侧区隔壁组的单位区隔壁(规则的单位区隔壁)的流路口径在1%至80%,优选为在5%至70%,特别优选为在10%至50%的程度。狭窄流路的流路口径可在小于2mm(例如0.1至1.5mm),特别优选为在0.2至1mm的程度。
〔分隔壁或区隔壁的间距等〕
在单一的整流元件中,前述分隔壁(例如横分隔壁、纵分隔壁、环状壁、放射状壁)的厚度在轴向上可相同或不同,或可使分隔壁的厚度可以是弯曲的或线性减小的。例如,分隔壁的一端的厚度100时,另一端的厚度可在40至90,优选为在50至80,优选为在55至75(尤其是60至70)的程度。分隔壁的厚度(或平均厚度)可在0.1至1mm的程度,也可在0.15至0.8mm,优选为在0.2至0.7mm,更优选为在0.25至0.6mm,特别优选为在0.3至0.6mm(例如0.3至0.5mm)的程度。分隔壁的厚度太小的话,耐久性会降低。分隔壁的厚度太大的话,开口面积会变小,容易使流体的冲撞力降低。在将整流元件相邻而配设的方式中,可使在轴向厚度不相同的分隔壁以厚度小的端面与厚度小的端面彼此相向的方式彼此相对,也可使厚度小的端面与厚度大的端面相向,或优选地使厚度大的端面与厚度大的端面相向。
前述分隔壁及区隔壁的间距可在1.7至6mm的程度,可在2至5mm,优选为在2.3至4.5mm,更优选为在2.5至4mm,特别优选为在2.6至3.8mm(例如2.6至3.6mm)的程度;优选的实施例中间距可为在3至3.8mm(例如3.2至3.6mm)的程度。分隔壁及区隔壁的间距太小的话,压力损失会变大,太大的话,容易使整流作用降低。分隔壁及区隔壁可在纵横方向及/或周向以不同的间距形成,也可以相同的间距形成。优选为以壳体(或流体流路)的中心(轴心)为基准以相同的间距形成。在格子构造中,在分隔壁数不同的纵横分隔壁的间距P的关系如前所述。横分隔壁及纵分隔壁的分隔壁数相同的情况下,前述横分隔壁及纵分隔壁可都以相同的间距形成。使多个整流元件相对地朝周向位移而配设也可防止区隔壁相重合,也可提高整流作用,从该观点来说,可依序以不同的间距来形成横分隔壁及纵分隔壁中至少一方的分隔壁。
例如,在横分隔壁及纵分隔壁的分隔壁数相同的情况,可将横分隔壁及纵分隔壁双方的间距分别形成为越往中央部越依序变小(或变大);也可将横分隔壁以相同的间距形成,且将纵分隔壁以越往中央部越依序变为不同的间距而形成。具体而言,可以是例如将横分隔壁以相同的间距形成,将纵分隔壁以越往中央部越依序变小(或变大)的间距形成,即,可以是横分隔壁及纵分隔壁的密度在流体流路的中央部侧附近变大(或变小)。
分隔壁的厚度与分隔壁或区隔壁间距(或算术平均间距)的优选的组合包含例如厚度0.2至0.7mm与间距2至4.5mm(例如2.2至4.3mm)的组合,优选为厚度0.2至0.6mm与间距2.5至4mm的组合,更优选为厚度0.2至0.6mm与间距2.6至3.8mm的组合,特别优选为厚度0.3至0.6mm与间距2.7至3.6mm(例如3.2至3.6mm)的组合等。
另外,P代表分隔壁(区隔壁)的间距(或算术平均间距),L代表轴向相邻的分隔壁的轴向全长(总长)(或轴向延伸的分隔壁的全长),比率L/P并没有特别的限制。优选地,比率L/P满足例如3至15,优选为4至15,更优选为4.5至10,特别优选为5至8(例如5至7)的关系。前述比率L/P太小的话,容易使整流作用降低,太大的话容易使喷嘴的长度变大。
区隔壁构造的开口径(流路口径)或者平均流路口径(算术平均流路口径)可表示为内接圆的直径,且依喷嘴的用途,可从例如1至5.5mm的程度的范围内选择,通常可为1.2至5mm,优选为1.5至4mm,更优选为1.8至3.5mm,特别是2至3mm的程度。另外,为了防止在用于工业用水的喷嘴中整流元件堵塞,在单一的整流元件,区隔壁构造的最小流路口径(表示为内接圆的直径的话)优选为在1.2至4mm(例如1.4至3.5mm),优选为在1.5至3mm(例如1.6至2.8mm),更优选为在1.7至2.5mm,特别优选为在1.8至2.3mm的程度。在将两个整流元件在流体流路轴向相邻地配设的方式中,在从喷嘴的轴向观看时两个整流元件为重合的状态下的最小流路口径(外观的最小流路口径或分隔壁间的最小间隙口径)可比单一的整流元件的最小流路口径小,可在例如0.5至2.1mm,优选为在0.6至1.6mm,更优选为在0.7至1.5mm,特别是在0.8至1.4mm的程度。这样的开口径及最小流路口径可为整流格子及非格子构造的整流元件的外周区隔壁组及/或内侧区隔壁组的值,其特别是在整流格子的值。最小流路口径可为在内接区隔壁组,特别是在整流格子的内接区隔壁组中的最小流路口径。
整流元件的平均流路口径可在能够在不使压力损失过度增大的情况提高整流作用,更优选为还能够在抑制外来物引起堵塞的范围内选择。例如,前述外周区隔壁组的区隔壁形成的流路口径中的最小流路口径可相对于前述内侧区隔壁组的区隔壁形成的流路口径中的最小流路口径,具有50%以上(例如55%至400%),优选为60%以上(例如65%至300%),更优选为70%以上(例如70%至250%),特别是75%以上(例如75%至200%),尤其是80%以上(例如80%至175%)的流路口径;在优选的实施例中,可为50%至150%(例如55%至125%),优选为60%至100%(例如65%至80%)的程度。在利用等间距的纵横分隔壁来形成内侧区隔壁组的区隔壁的情况下,在内侧区隔壁组的区隔壁的流路口径与最小流路口径是实质相同的。
在内接区隔壁组,由相邻的延伸分隔壁与壳体的内壁形成的非格子状的单位区隔壁的开口面积(或算术平均开口面积)可相对于内侧区隔壁组的单位区隔壁的开口面积(或算术平均开口面积)的70%以上(例如75%至200%),优选为80%以上(例如80%至180%),更优选为90%以上(例如90%至150%),特别是实质上等于或大于内侧区隔壁组的单位区隔壁的开口面积。
相对于单纯壳体本身(没有前述区隔壁构造的壳体)的开口面积,具有区隔壁构造的整流元件的开口面积的比率(开口面积比R)可从例如55%至95%的程度的范围内选择,该范围可为60%至92%(例如63%至91%),优选为65%至90%(例如67%至89%),更优选为70%至90%(例如73%至89%),特别是75%至88%(例如77%至88%)的程度。
多个整流元件也可形成为一体的整流部件。而且,可利用喷嘴主体的管体来形成整流部件及整流元件的壳体,由此形成内有区隔壁构造的整流管体。借助螺纹等在该整流管体的上游部安装具有流入流路的过滤元件,借助螺纹等在下游部安装具有中间流路的管体。整流部件及整流元件也可用塑料、陶瓷等来形成,但通常多利用金属(耐蚀性金属)来形成。可用金属注射成型、在管子内放入较小的管子然后拉伸的方法等来制造整流部件和整流元件。
〔整流元件的位置关系等〕
为了将流体流路区隔或细分为多个(两个以上)单位流路,可在前述流体流路(整流流路)的轴向上的相邻的多个部位(尤其是两个部位),分别配设或安装整流元件(或区隔壁单元);且可彼此相邻配设或安装的多个整流元件构成或形成整流部件。整流元件可具备:能安装或配设在喷嘴主体的流体流路(整流流路)的中空筒状壳体(特别是圆筒状壳体);以及在该壳体内,其分隔壁(区隔壁或叶片)的壁面轴向延伸而形成的区隔壁构造(分隔壁构造)。
前述整流部件具备多个整流元件,可按照喷嘴的结构及用途等,具备2至5个,优选为2至4个,更优选为2或3个,特别是两个整流元件(第一整流元件及第二整流元件)。整流部件(多个整流元件)只要能在流体流路(整流流路)内相邻配设或安装即可。前述整流流路的内径可按照喷嘴的用途等而选择,可在例如10至50mm,优选为在12至30mm,更优选为在15至20mm的程度。多个整流元件可隔着既定的间隔(或空间)或并不隔着既定的间隔(或空间)地相邻(或接触)来配设或安装。例如,相邻的整流元件的间隔或距离L2可在0至20mm的程度,可在1至15mm,优选为在2至10mm,更优选为在3至7mm的程度。为了随着利用区隔壁或分隔壁使流体细流化而提高整流作用,优选的是,多个整流元件隔着既定的间隔(或空间)而相邻配设。
在喷嘴主体的流路内,多个整流元件可配设或安装成对应于这些元件的区隔壁(或分隔壁)彼此接触或靠近,也可相隔着既定的间隔(或空间)而配设或安装。相邻的多个整流元件的间隔可为流体流路的内径D的10%至90%,优选为20%至80%,更优选为30%至70%的程度。前述间隔太小的话,会有整流作用会降低的问题,前述间隔太大的话则喷嘴长度会变长。
在流体流路中,可如前所述,将各自具有的区隔壁构造是具备彼此相似或相异的区隔壁构造(分隔壁构造)的多个整流元件彼此相邻配设或安装。例如,可安装相似或相异的格子构造的整流元件;可安装多个分别具有相似或相异的非格子构造的整流元件;可组合格子构造的整流元件与非格子构造的整流元件来安装。为了使喷射特性稳定,而且使整流元件的生产性等提高,优选地将分别具有相似(或类似)或相同的区隔壁构造(分隔壁构造)(特别是相同的格子构造、相同的非格子构造等的相同的构造)的多个整流元件相邻配设或安装。
前述相邻的多个整流元件可不彼此周向位移地安装或配设于喷嘴主体的流体流路。在具有相同或相似形状的区隔壁构造的整流元件中,为了避免从喷嘴主体的轴向观看时相邻的整流元件的区隔壁相重合的情形,优选地多个整流元件能彼此周向位移地安装或配设于流体流路内。
相邻的整流元件并非一定要彼此在周向定位地安装或配设于喷嘴主体内。相邻的整流元件(特别是相似或相同的构造的整流元件)为使区隔壁构造朝向既定的方向而安装或配设于喷嘴主体内,可具备能彼此在周向的定位的定位部。例如,可在相向的前述区隔壁构造中,形成一方的区隔壁构造的分隔壁可具有缺口(缺口部)或槽口(切口或狭缝),且形成另一方的区隔壁构造的分隔壁可具有可插入或安装于前述缺口(切口或狭缝)的突出部(或突出壁)。用来使在轴向相邻的整流元件在周向定位的定位部可形成于壳体。该壳体的定位部并不限于将前述壳体的开口端部切出缺口或切口而形成的卡合突出部12a及卡合缺口部12b,定位部可包括利用凹凸部的各种定位手段,例如在前述壳体的开口缘部(内壁及/或外壁)朝轴向延伸的缺口沟槽(键槽)、可在该沟槽滑动然后卡合的凸状部(键部)的组合等。
以相邻的整流元件的X轴或Y轴为基准轴时,一方的整流元件(或壳体)的基准轴相对于另一方的整流元件(或壳体)的基准轴的位移角度(周向的相位角度)可依据区隔壁构造,从例如0至180°(例如15至180°)的程度的范围内选择,可为0至90°(例如15至90°),优选为30至90°(例如45至90°),更优选为60至90°的程度。就具有格子状的区隔壁构造的整流元件(整流格子)而言,为了使流体细流化,可使整流元件彼此在周向以15至90°(例如30至90°),优选为45至90°(例如60至90°),更优选为80至90°(特别是90°)的角度位移而相邻配设。就具有非格子状的区隔壁构造的整流元件(或壳体)而言,可依据区隔壁构造的结构、放射状壁的数目等,使整流元件(或壳体)彼此在周向以例如5至180°(例如5至90°),优选为15至120°(例如15至90°),更优选为30至90°,特别是45至90°的角度位移而相邻配设。
在整流元件的数目为X时,相邻的整流元件可在周向以相位角θ(°)=180/X位移(或转动)而配设于喷嘴主体的流体流路。
前述外周区隔壁组及内侧区隔壁组要求具有前述(1)及/或(2)的结构。具体地,(1)从喷嘴主体的轴心方向观看时,多个整流元件配设于如下结构中:轴向相邻的整流元件(区隔壁单元)的一方的整流元件(例如下游侧的整流元件)的单位区隔壁的交点位于另一方的整流元件(例如上游侧的整流元件)的区隔壁形成的单位流路内,并且这样的结构能够借助上游侧的整流元件的区隔壁(或分隔壁)分割或细分流体,并且借助下游侧的整流元件的区隔壁(或分隔壁)进一步分割或细分已被分割或细分的流体。因此,从喷嘴主体的轴心方向观看时,优选地,相邻的整流元件其中一方的整流元件的单位区隔壁的交点位于接近另一方的整流元件的单位区隔壁形成的单位流路内的中央部侧的位置,会比位于接近另一方的整流元件的区隔壁(分隔壁)的位置优选。尤其,以一方的整流元件的区隔壁的交点位于另一方的整流元件的区隔壁形成的单位流路的中央部(或中心部)的结构配设多个整流元件的情况下,可从上游往下游有效地使流体细流化以提高整流作用。
在非格子构造的整流元件中,从喷嘴主体的轴心方向观看时,前述相邻的整流元件的一方的整流元件的区隔壁的交点或区隔壁会位于另一方的整流元件的区隔壁形成的单位流路内(特别是中央部或周向的中央部)。
整流元件的区隔壁构造优选地不会形成狭窄流路,且(2)优选地规则排列或配置的单位区隔壁形成前述内侧区隔壁组,且前述外周区隔壁形成为不会与前述壳体的内壁关联地之间形成狭窄流路。尤其,优选地,整流元件满足下述两特征:(1)相邻的整流元件中一方的单位区隔壁的交点位于另一方的单位区隔壁的单位流路内的结构、及(2)外周区隔壁不具备狭窄流路的结构。
〔喷嘴〕
本发明的喷嘴包括在流体流路内配设或安装的前述整流部件。喷嘴的种类并不特别限定,可包括水等的液体的单流体喷嘴、水等的液体与空气的混合流体的双流体喷嘴、空气喷嘴等。优选的喷嘴包括必须要有高整流作用的喷嘴,尤其包括要求要以高密度将流体喷射出的喷嘴,例如,可从基材或底材(base)去除堆积物或涂膜等附着物去除的高压喷嘴(包含除鳞喷嘴等)、冲洗喷嘴(高压冲洗喷嘴等)等。喷射形状并无特别的限制,例如可为直射状、圆锥状等,但为了提高冲洗及去除效率,优选为扁平状的喷射形状。优选的喷嘴包括高压喷嘴,尤其包括用来去除钢板表面的锈皮的除鳞喷嘴。
这样的喷嘴的喷嘴主体的构造为公知的,且喷嘴主体可采用公知的构造。喷嘴主体是由一个或多个筒体(或管)形成,通常具备流入流路、整流流路、喷射流路,前述流入流路能够供流体流入或进入喷嘴主体内,前述整流流路位于该流入流路的下游,能够配设或安装整流部件,前述喷射流路位于该整流流路的下游,能够从喷口(排出口)喷射流体。优选的除鳞的喷嘴主体可具备流入流路、整流流路、中间流路、喷射流路,前述流入流路能够供流体经由过滤器流入喷嘴主体内,前述整流流路位于该流入流路的下游,能够配设整流部件,前述中间流路从该整流流路向下游方向延伸,前述喷射流路(喷射腔)具有从该中间流路锥状(锥形)缩窄(逐渐变细)的内径,能够从细长或椭圆形状(例如细长椭圆形状)的喷口(排出口)喷射流体。
在前述整流流路配设或安装有整流部件(多个整流元件)。如前所述各整流元件具备由在纵横方向、周向及/或半径方向上延伸的分隔壁形成的区隔壁构造。本发明的整流元件使由于相对于喷口的长轴的分隔壁的方向所造成的流量分布的各向异性减小,所以多个整流元件(具有对称形状或者相同形状的区隔壁构造(格子构造及非格子构造)的整流元件)中的最下游的整流元件能够依据喷口的方式而朝向各种方向配设。前述最下游的整流元件可在整流流路配设或安装成使分隔壁相对于细长或椭圆形状的喷口的长轴方向朝向0至90°的角度范围内的角度,例如0°、15°、30°、45°、60°、90°。对于具有各向异性形状的喷口(排出口),根据最下游的整流元件的周向取向,整流元件(尤其是整流格子)可能会使得流体的流量分布产生各向异性,使得流量分布不均匀。因此,相对于各向异性形状的喷口的长轴方向,最下游的整流元件(尤其是整流格子)可由0±10°或者90±10°的程度的角度进行分隔壁的取向来配设或安装。如前所述,利用没有狭窄流路的整流元件(例如整流格子)可减低流体的流量分布的各向异性,且即使相对于细长或椭圆形状(例如细长椭圆形状)的喷口的长轴方向使整流格子的分隔壁取向或朝向例如45°、90°也可使流量分布均匀化。
前述中间流路可具有相同内径且往下游方向延伸的流路,也可如前所述,具有内径往下游方向锥状逐渐缩窄(逐渐变细)的至少一个流路。例如,中间流路可具有流路口径往下游方向锥状缩窄(逐渐变细)的第一中间流路(逐渐变细流路);也可具备:流路口径往下游方向锥状缩窄(逐渐变细)的第一中间流路(逐渐变细流路)、从该第一中间流路端部开始以相同内径延伸的第二中间流路、以及流路口径从该第二中间流路端部往下游方向锥状缩窄(逐渐变细)的第三中间流路(逐渐变细流路)。逐渐变细流路的流路口径可采取相对于轴线呈线性缩窄或呈曲线性缩窄的方式缩窄。
中间流路的锥角可在例如3至20°(例如4至17°),优选为在5至15°(例如6至12°),更优选为在6至10°(例如6至9°)的程度。
中间流路的上游端(整流流路的下游端)的内径为D3,从整流流路末端往下游方向延伸而到达喷射流路的中间流路的长度为L3时,L3/D3可在例如3.5至7.5,优选为在4至7,更优选为在4.5至6.5的程度。
喷嘴末端具有逐渐缩窄且在喷口(排出口)开口的喷射流路,通常具备:从中间流路末端以相同内径往下游方向延伸的流路、以及从该流路端部逐渐缩窄且在喷口(排出口)开口的喷射流路。喷射流路的锥角θ2可在例如25至75°(例如30至70°),优选为在35至65°(例如40至60°),更优选为在45至55°的程度。喷射流路可由单一锥角的倾斜壁形成,也可由多级(例如两级)锥角的倾斜壁形成。例如,在锥角θ2的流路的上游侧,具有包括流路的锥角θ2的两级锥角的倾斜壁可包括具有比前述锥角θ2还小或大1至20°(例如2至10°)的程度的锥角的倾斜壁(倾斜流路),尤其是比前述锥角θ2还小的锥角的倾斜壁。
喷口(排出口)可依据喷嘴的用途及流体的喷射结构开口成圆形形状或多边形,喷口也可开口成细长状(或狭缝状)或椭圆形状(例如细长椭圆形状)。利用这样形状的喷口能以扇形的扁平形状喷射出流体,可形成适于除鳞喷嘴的喷射形状。
喷口可在喷嘴末端的平坦的末端面开口。优选的实施例中,喷嘴末端的末端面具有在半径方向上延伸的剖面U字形的弯曲沟槽,且前述喷射流路是在该弯曲沟槽的弯曲凹面的中心或中心部开口。弯曲凹面可具有从喷口(排出口)开口的中心部(最下部或最深部)越往半径方向其两侧部越往前方隆起的结构。
喷嘴末端可依据用途而用各种材料形成。例如,除鳞喷嘴的喷嘴末端可用超硬合金形成。
就位于整流部件的上游侧的过滤器而言,通常是使用具有让流体流入的流入孔的剖面圆筒状的过滤元件。流入孔可形成于过滤元件的至少周壁,优选为过滤元件的周壁及端壁(上游端壁)。流入孔的结构并没有特别的限制,可包括圆形、椭圆形或多边形(三角形、四边形等)等的独立的孔状、细长状(狭缝状)等。狭缝状流入孔可在周向上隔着间隔对朝轴向延伸。
优选的过滤元件至少在其周壁具有多孔状流入孔及/或多个狭缝状流入孔。更优选的过滤元件在其周壁及端壁(上游端的壁面)有多个流入孔分散形成而形成为多孔状。对于狭缝状流入孔,会有扁平状的外来物流到流入流路内,造成整流元件的区隔壁构造的堵塞。因此,优选的流入孔具有前述独立的孔状,特别是圆孔状。
流入孔的孔径(流入孔的内接圆的直径或长轴长度)可比整流元件的区隔壁构造的最小流路口径还大。为了抑制整流元件的堵塞防止整流性降低,优选地,流入孔的孔径与整流元件的区隔壁构造的最小流路口径大致相同,特别优选地,流入孔的孔径比区隔壁构造的最小流路口径小。流入孔的孔径可依据流入孔的结构、喷射流体的种类等,而从例如0.5至5mm(例如1至3mm)的程度的范围内选择,该范围可为1至2.5mm,优选为1.2至2.2mm,更优选为1.5至2mm的程度。另外,上述流入孔的孔径可替换为平均孔径或最小孔径。
过滤元件的流入孔的下游端与整流部件的上游端的补偿(offset)流路的长度L1可在0至20mm的程度,可为5至15mm,优选为7.5互12.5mm的程度。
过滤器(以及过滤元件)也可用塑料、陶瓷等来形成,但通常是用金属(例如耐蚀性金属)来形成。过滤器(以及过滤元件)可利用注射成型、切削加工、细孔放电加工等来制造。
在流体方面,可依据用途而利用气体(空气、惰性气体等)、液体、或气体与液体的混合流体,优选为可利用水及/或空气,尤其是水。
流体的压力可依据喷嘴的用途而从0.1至100MPa的程度的范围内选择。对于高压喷嘴,特别是除鳞喷嘴,流体的压力(尤其是水压)可依据在钢铁厂的轧制制程的锈皮的生成的程度等,而从10至25MPa、10至40MPa、10至60MPa、或15至55MPa(例如20至50MPa)的程度的范围内选择。
在本发明中,整流元件及喷嘴可组合也包含本说明书所记载的优选实施例在内的各种实施例的各元件以及结构而构成。例如,整流部件可具备可在圆筒状整流流路的轴向相隔着既定的间隔或空间而配设或安装的两个整流元件,这样的整流元件的区隔壁构造可包括内接区隔壁组和内侧区隔壁组,前述内接区隔壁组可包括接触或连接圆筒状壳体的内壁且周向相邻的区隔壁,前述内侧区隔壁组可包括在该内接区隔壁组的内侧相邻而在纵横方向、周向及/或半径方向上延伸的分隔壁。这样的整流部件及喷嘴的优选结构或方式如以下所述。
(A)格子构造
区隔壁构造具有如下格子构造:其中,横分隔壁在X轴方向上以相同间距(或以规则间隔)延伸,且纵分隔壁在Y轴方向上以相同间距(或以规则间隔)延伸,且横分隔壁和纵分隔壁分别以X轴或Y轴为中心轴对称(线对称)。区隔壁具有横分隔壁及纵分隔壁其中一方的分隔壁数为n时另一方的分隔壁的数目为n+1(n为3至5的整数)的关系,且区隔壁构造具有不包含有狭窄区隔壁的内接区隔壁组,且具有以下的结构。
(A-1)如前述图4所示,分隔壁数为偶数的分隔壁并不横贯流体流路(或壳体)的中心部,而与壳体的内壁连结(或接合);
分隔壁数为奇数的分隔壁中的中央的分隔壁通过或横贯流体流路(或壳体)的中心部而形成,位于包含该中央的分隔壁的中央区域(或内侧区域)的分隔壁(一个或多个分隔壁)与壳体的内壁连结(或接合),且位于侧方区域(两侧方区域)的分隔壁(至少与壳体的内壁接近或相面对的分隔壁)的两端部并不到达或连接壳体的内壁,而是与分隔壁数为偶数的分隔壁连结或接合。
(A-2)与上述实施例相反,如图5的(a)、图5的(b)所示,分隔壁数为奇数的分隔壁中的中央的分隔壁通过或横贯流体流路(或壳体)的中心部,并连结(或接合)至壳体的内壁;
分隔壁数为偶数的分隔壁是并不横贯流体流路(或壳体)的中心部,且与壳体的内壁连结(或接合),分隔壁数为偶数的分隔壁中的位于中央区域(或内侧区域)的分隔壁(一个或多个分隔壁)与壳体的内壁连结(连接或接合),且位于侧方区域(两侧方区域)的分隔壁(至少与壳体的内壁接近或相面对的分隔壁)的两端部并不到达前述壳体的内壁,而是与分隔壁数为奇数的分隔壁连结或接合。
(A-3)进而,如图5的(c)所示,分隔壁数为偶数的分隔壁并未横贯流体流路(或壳体)的中心部,而与壳体的内壁连结(或接合),分隔壁数为偶数的分隔壁中的位于中央区域(或内侧区域)的分隔壁(一个或多个分隔壁)连结(或接合)至壳体的内壁;
分隔壁数为奇数的分隔壁中的中央的分隔壁通过或横贯流体流路(或壳体)的中心部,位于包含该中央的分隔壁的中央区域(或内侧区域)的分隔壁(一个或多个分隔壁)与壳体的内壁连结(或接合);
分隔壁数为偶数的分隔壁中,位于侧方区域(两侧方区域)的分隔壁(至少与壳体的内壁接近或相面对的分隔壁)的两端部并不到达或连接前述壳体的内壁,而是与分隔壁数为奇数的分隔壁连结或接合;
分隔壁数为奇数的分隔壁中,位于侧方区域(两侧方区域)的分隔壁(至少与壳体的内壁接近或相面对的分隔壁)的两端部并不到达前述壳体的内壁,而是与分隔壁数为偶数的分隔壁连结或接合。
上述的结构(A-1)至(A-3)可具有从下述(i)及(ii)选择的至少一个特征。
(i)多个延伸分隔壁中,至少最短的延伸分隔壁(或长度最小的延伸分隔壁)不存在,至少最长的延伸分隔壁(或长度最大的延伸分隔壁)并非不存在,而是连结或接合至壳体的内壁。
(ii)分隔壁数多的分隔壁以将壳体的内径(流体流路)D大致等分地分割的间距P(P=D/(n+2))形成;分隔壁数较少的分隔壁以壳体(流体流路)的轴心为中心并以与前述间距P大致相同的间距来形成。
(A-4)分隔壁数为偶数的分隔壁并不横贯流体流路(或壳体)的中心部,而与壳体的内壁连结(或接合);
分隔壁数为奇数的分隔壁中的中央的分隔壁通过或横贯流体流路(或壳体)的中心部,并与壳体的内壁连结(或接合);
(iii)假设将壳体的内径(流体流路)D等分地分割的前述横分隔壁及纵分隔壁以壳体的轴心(中心)为基准,前述横分隔壁及/或纵分隔壁中的位于两侧部(或侧方区域)的分隔壁并不存在(或在前述横分隔壁及/或纵分隔壁中没有两侧部);及/或
(iv)前述横分隔壁及纵分隔壁的间距在壳体(或流体流路)的中心部侧附近形成得较小(或间距越往前述中心部越依序减小)。
(B)非格子状的区隔壁构造
(b-1)区隔壁构造中,内侧区隔壁组包括蜂巢状的区隔壁(正六边形的单位区隔壁)形成,且内接区隔壁组包括从前述内侧区隔壁组的周向上的不同位置以相同间隔(间距)径向延伸而与壳体的内壁连结或连接的延伸分隔壁;区隔壁构造以X轴或Y轴为中心轴而形成为对称形状(线对称形状);且在内接区隔壁组,由相邻的延伸分隔壁与壳体的内壁形成的非格子状的单位区隔壁的开口面积实质等于或大于内侧区隔壁组的单位区隔壁的开口面积。
(b-2)区隔壁构造具备:同心圆状的2至4(特别是2或3)个环状壁;以及在半径方向延伸,连结相邻的前述环状壁的中间放射状壁;其中,前述环状壁分别由六至十二边的多角环或圆环形成;内侧区隔壁组具备:在周向的位置不同,在半径方向上延伸而连结至少在半径方向相邻的前述环状壁(或内周或内侧区域的环状壁)的中间放射状壁;内接区隔壁组具备:与从与最外周的环状壁相邻的环状壁延伸过来的放射状壁在周向上的位置不同,从最外周的环状壁延伸到壳体的内壁的延伸分隔壁(外侧放射状壁)。
前述区隔壁构造(b-2)可具备多个最内放射状壁,前述多个最内放射状壁从最内周的环状壁的中心部放射状(尤其是在周向等间隔或等角度地)地向外扩展(或延伸),且到达最内周的环状壁中的与前述中间放射状壁的延伸部位不同的周向上的位置。
在前述区隔壁构造(b-2),也可为内接区隔壁组的单位区隔壁的开口面积相对于内侧区隔壁组的单位区隔壁的开口面积为80%以上,优选为90%以上,特别是实质等于或大于内侧区隔壁组的单位区隔壁的开口面积。
在该区隔壁构造(b-2)中,形成内侧区隔壁组的放射状壁的数目在由最内周的环状壁形成的筒状流路中可为0至8(优选为2至6),且在由相邻的环状壁形成的一个环状流路可为4至14(优选为5至12,更优选为6至10),形成内接区隔壁组的延伸分隔壁的数目可为5至18(优选为6至14,更优选为8至12),前述延伸分隔壁的数目可比形成内侧区隔壁组的放射状壁的数目还多。
在实施例(b-1)及(b-2),尤其是实施例(b-2)中,可在一方的整流元件及另一方的整流元件形成彼此相同或不同半径的环状壁,且使周向上的位置相同或不同而形成放射状壁(内侧、中间、外侧放射状壁),且使一方的整流元件的区隔壁的交点或区隔壁(放射状壁)位于另一方的整流元件的区隔壁形成的单位流路内(尤其是中央部或周向的中央部)。
前述区隔壁构造(A)及(B)可还具有从下述(v)及(vi)选择的至少一个特征。
(v)整流元件的开口面积比R为70%至90%,优选为75%至88%。
(vi)在单一的整流元件中,最小流路口径的内接圆的直径为1.6至2.8mm,优选为1.7至2.5mm,更优选为1.8至2.3mm。
(C)整流元件
整流元件为可相互相邻地配设或安装于在前述喷嘴主体的朝轴向延伸的流体流路的两个相邻部位,各整流元件是具有圆筒状壳体、及形成于该壳体内的前述(A)或(B)的区隔壁构造。在整流元件在周向上彼此位移的状态下,整流元件可在前述流体流路的两个相邻部位配设或安装。
(D)喷嘴
除鳞喷嘴包括:具有整流流路的喷嘴主体;两个整流元件,相隔既定的间隔地配设或安装于喷嘴主体的整流流路,各整流元件可为前述(A)或(B)的整流元件,在前述具有(A)格子构造的整流元件(整流格子)中,可将相邻的整流格子配设或安装成分隔壁(纵横分隔壁)彼此在周向上位移80°至90°(特别是90°)的角度或分隔壁相交叉,在前述具有(B)非格子构造的整流元件中,可将相邻的整流元件彼此在周向上位移5至180°(特别是30至90°)的角度而配设或安装。
该除鳞喷嘴可在喷嘴主体的上游部具备多孔状过滤元件,前述多孔状过滤元件至少具有周壁,前述周壁具有孔径实质等于或小于整流元件的最小流路口径的流入孔。
(E)进而,本发明也包括可配设或安装于沿前述喷嘴主体的轴向延伸的流体流路的整流部件的使用(或用来使流体整流化的整流部件的使用)。在该使用中,前述整流部件包括可在前述流体流路的轴向彼此相邻而配设或安装的多个整流元件。
[实施例]
以下,根据实施例来更详细说明本发明,但本发明并不受这些实施例限定。
〔喷嘴的构造〕
实施例、参考例及比较例(不包括比较例2)中使用的都是图2所示的构造的除鳞喷嘴。该喷嘴的流路包括:在周壁及上游端壁形成有多个孔4的过滤器元件(过滤器单元)3的圆筒状流入流路(内径17mm,轴向(或长轴方向)的长度25mm);形成于前述多个孔4中的最下游部的孔4与过滤器元件(过滤器单元)3的下游端之间的圆筒状补偿流路(内径17mm,长度L1=10mm);从该补偿流路往下游方向延伸,供整流部件安装的圆筒状整流流路6(内径17mm,轴向的长度25mm);从该整流流路往下游方向延伸且流路口径逐渐缩窄成末端最窄状的圆筒状第一中间流路21(内壁相对于轴线的角度θ1=3.75°(锥角7.5°),轴向的长度45.8mm);从第一中间流路的下游端以相同内径延伸的圆筒状第二中间流路22(内径11mm,轴向的长度45.7mm);喷嘴末端27的圆筒状流路24(内径11mm,轴向的长度13mm);以及喷射流路26(锥角θ2=50°);喷射流路26在喷嘴末端27的喷口(排出孔)28(长轴3.78mm,短轴2.31mm,长轴/短轴=1.6的椭圆形状)开口。在对应于整流流路6的圆筒状安装部(内径18.5mm),安装整流部件的壳体(厚度1.5mm),利用该整流部件的壳体的内壁来形成整流流路6的内壁(内径17mm)。
分别在前述整流流路6安装(或附接)实施例、参考例及比较例所述的整流部件,以以下的喷射条件,使用工业用水作为流体而以呈扇形扩展的喷射形状喷射(或喷雾),进行下述的厚度冲击力试验来测定冲击力。
〔喷射条件〕
喷射压力(水压):15MPa
排出流量(水量):111L/min
喷射角度(从排出口排出的扇形喷射形状的张开角度):约36.5°
从排出口排出的喷射距离:H=200mm(若有特别需要则H=300mm)
在测定距离的喷射形状的宽度:135mm(喷射距离:H=200mm),194mm(喷射距离:H=300mm)
〔冲击力试验〕
使荷重传感器((株)昭和测器制“DBJ-10”)的受压部(1mmΦ)沿着呈扇形张开的喷射形状的厚度方向移动而横贯喷射形状,且以喷射形状的厚度(喷流厚度)为横轴,以每单位面积的受压力为纵轴而记录压力分布。将该压力分布中的最高压力记录作为最高冲击力(以下有时简称为“冲击力”)。
在前述整流流路6配设单个或两个整流元件,两个整流元件隔着间隔L2=5mm而安装。两个整流元件除了实施例8外,都彼此在周向上位移90°的角度而安装于整流流路6。在实施例8中,使两个整流元件彼此在周向上位移30°或90°的角度(实施例8-1)、180°的角度(实施例8-2,8-4及8-5)、或90°的角度(实施例8-3)而安装。
实施例1(具有狭窄流路的格子构造的整流元件)
使用图6的(a)至图6的(c)所示的整流元件(整流格子)。具体地,在圆筒状壳体(内径17mm),使纵分隔壁(轴向的长度10mm)、横分隔壁(轴向的长度10mm)分别形成以下述的间距正交来形成格子构造,其中,在0.2互0.7mm的范围内调整纵横分隔壁的厚度,制作出各整流元件(整流格子)。此处的整流元件具有偶数的纵分隔壁避开圆筒状壳体的中心部而形成、奇数的分隔壁中的中央的分隔壁通过圆筒状壳体的中心部的结构。分隔壁的详细情况及间距如以下所述。
实施例1-1:横分隔壁的数目n=3,纵分隔壁的数目n+1=4(图6的(a)所示的格子构造)
实施例1-2:横分隔壁的数目n+1=5,纵分隔壁的数目n=4(图6的(b)所示的格子构造)
实施例1-3:横分隔壁的数目n=5,纵分隔壁的数目n+1=6(图6的(c)所示的格子构造)
在喷嘴主体的整流流路6内,将最下游的整流格子(第一整流格子或第一整流元件)安装成整流格子的分隔壁朝向或取向喷口的长轴方向,且相对于此第一整流格子,隔着间隔L2=5mm,将第二整流格子(第二整流元件)安装成其分隔壁相对于第一整流格子的分隔壁在周向上位移90°的角度。
结果如下表所示。将开口面积比R与在喷射距离H=200mm的冲击力的关系显示于图10。作为参考,在下表中也一并列出下述比较例1至3的整流部件中的表现出最高的冲击力的比较例3的数据。
[表1]
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从上述结果可看出,分隔壁的厚度变小,开口面积比R变大的话,冲击力会变大。尤其,开口面积比R在70%至90%(特别是75%至89%),冲击力会变大。此外,格子状的区隔壁(分隔壁)增多,区隔壁(分隔壁)的间距减小的话,会看到冲击力变大的倾向。具有格子状的区隔壁的实施例的整流元件以相同开口面积比R作对比的话,与具有蜂巢构造的比较例3的整流部件相比较,表现出较高的冲击力。
实施例2(主要为没有狭窄流路的整流格子)
除了使用具有图4的(a)所示的格子构造的整流格子(实施例2-1)、具有图5的(b)所示的区隔壁构造的整流格子(实施例2-2)、及具有图5的(c)所示的区隔壁构造的整流格子(实施例2-3)外,与实施例1一样,对喷嘴的性能进行评价。在喷嘴主体的整流流路内,变更或改变最下游的整流格子(第一整流格子或第一整流元件)的分隔壁相对于喷口的长轴的角度(周向的位移角度)而安装,并距该第一整流格子,在喷嘴主体的整流流路内隔着间隔L2=5mm而安装第二整流格子。第二整流格子相对于第一整流格子的分隔壁使分隔壁做角度90°的周向的位移而安装。
实施例2-1:分隔壁的厚度0.5mm,分隔壁的轴向的全长20mm,横分隔壁的数目n=4,纵分隔壁的数目n+1=5,间距3.4mm,最小流路口径2.14mm(图4的(a)所示的格子构造)
实施例2-2:分隔壁的厚度0.5mm,轴向相邻的两分隔壁的轴向的全长20mm,横分隔壁的数目n+1=5,纵分隔壁的数目n=4,间距3.4mm,最小流路口径2.14mm(图5的(b)所示的格子构造)
实施例2-3:分隔壁的厚度0.5mm,分隔壁的轴向的全长20mm,横分隔壁的数目n=5,纵分隔壁的数目n+1=6,间距2.8mm,最小流路口径1.2mm(图5的(c)所示的格子构造)
结果如下表所示。
[表2]
Figure BPA0000334554180000501
从上述结果可知实施例2的整流格子(整流元件)表现出高冲击力。尤其,实施例2-1及2-2的整流格子(整流元件)就算相对于喷口的长轴的分隔壁的角度不同也一样表现出高冲击力,所以相对于喷口的长轴的各向异性小。
实施例3(喷口与具有狭窄流路的整流格子的位置关系)
除了使用具有图6的(c)所示的区隔壁构造的整流元件(整流格子)外,与实施例1一样,对喷嘴的性能进行评价。区隔壁构造形成为,分隔壁的厚度0.5mm,分隔壁的轴向的全长20mm,横分隔壁的数目n=5,纵分隔壁的数目n+1=6,且间距2.8mm。在喷嘴主体的整流流路内,变更或改变最下游的整流格子(第一整流格子)的格子的分隔壁相对于喷口的长轴的角度(周向的位移角度)而安装,并距该第一整流格子,在喷嘴主体的整流流路内隔着间隔L2=5mm而安装第二整流格子。第二整流格子相对于第一整流格子的分隔壁使分隔壁做角度90°的周向的位移而安装。结果如下表所示。
[表3]
Figure BPA0000334554180000511
从上述结果可看出,在格子构造的内接区隔壁,即使与壳体的内壁关联地形成有狭窄流路,也表现出高冲击力。与没有狭窄流路的整流格子相比较,具有狭窄流路的整流格子会由于相对于喷口的长轴的分隔壁的角度而冲击力发生若干变化,且相对于喷口的长轴的各向异性有变大的倾向。通过调整周向的位移角度,即使是具有狭窄流路的整流格子也可减低各向异性。
实施例4(分隔壁靠向中央部的整流格子)
除了使用图5的(e)及图5的(f)所示的格子状的区隔壁分别靠向中心部的结构的整流格子外,与实施例2一样对整流格子的性能进行评价。
实施例4-1:分隔壁的厚度0.5mm,分隔壁的轴向的全长20mm,横分隔壁的数目n+1=5,纵分隔壁的数目n=4,间距2.6mm(图5的(e)所示的格子构造)
实施例4-2:分隔壁的厚度0.5mm,分隔壁的轴向的全长20mm,横分隔壁的数目n+1=5,纵分隔壁的数目n=4,间距2.3mm(图5的(e)所示的格子构造)
实施例4-3:分隔壁的厚度0.5mm,分隔壁的轴向的全长20mm,横分隔壁的数目n+1=4,纵分隔壁的数目n=3,间距2.8mm(图5的(f)所示的格子构造)
结果如下表所示。
[表4]
Figure BPA0000334554180000521
从上述结果可知实施例4的整流格子表现出高冲击力。尤其,实施例4-2及4-3的整流格子就算相对于喷口的长轴的分隔壁的角度不同也一样表现出高冲击力,所以相对于喷口的长轴的各向异性小。
实施例5(分隔壁的间距并不是都相同的整流格子)
制作具有格子构造作为分隔壁构造的整流格子,格子构造为,分隔壁的厚度0.5mm,轴向相邻的分隔壁的轴向的全长20mm,纵分隔壁的数目n=4,横分隔壁的数目n=4,且如图11所示纵分隔壁具有越往中心部越依序增大的间距。
与实施例1一样对喷嘴的性能进行评价,得到如下表所示的结果。表中,在间距的那栏,“Ph”表示在纵向(Y轴方向)延伸的多个纵分隔壁84的水平方向的间距(间隔),“Pv”表示在横向(X轴方向)延伸的多个横分隔壁85的垂直方向的间距(间隔)。进而,“Ph1”表示四个纵分隔壁84中在中央部(或中央区)或中央区域相邻的两个中央纵分隔壁84a之间的间隔(间距或距离),且“Ph2”表示任一个中央纵分隔壁84a与相邻于该中央纵分隔壁84a的最外纵分隔壁84b的间隔(间距)。进而,“Pv1”表示四个横分隔壁85中在中央部或中央区域相邻的两个中央横分隔壁85a的间隔(间距),且“Pv2”表示任一个中央横分隔壁85a与相邻于该中央横分隔壁85a的最外横分隔壁85b的间隔(间距)。
[表5]
Figure BPA0000334554180000531
从表5可看出,就算是将纵分隔壁的间距作成越往中心部越依序增大的整流格子也表现出高冲击力。
实施例6(分隔壁的间距并不都相同的整流格子)
制作具有分隔壁的厚度0.5mm,分隔壁的轴向的全长20mm,纵分隔壁的数目n=4,横分隔壁的数目n+1=5的格子构造,且是具有如图12及表6所表示的越往中心部越依序增大纵横分隔壁的间距的区隔壁构造的整流格子。
制作具有格子构造作为分隔壁构造的整流格子,格子构造为,分隔壁的厚度0.5mm,轴向相邻的分隔壁的轴向的全长20mm,纵分隔壁的数目n=4,横分隔壁的数目n+1=5,且如图12及表6所示纵横分隔壁具有越往中心部越依序增大的间距。
与实施例1一样对喷嘴的性能进行评价,得到如下表所示的结果。表中,在间距的那栏,“Ph”表示在纵向(Y轴方向)延伸的多个纵分隔壁94的水平方向的间距(间隔),“Pv”表示在横向(X轴方向)延伸的多个横分隔壁95的垂直方向的间距(间隔)。进而,“Ph1”表示四个纵分隔壁94中在中央部或中央区域彼此相邻的两个中央纵分隔壁94a的间隔(间距或距离),且“Ph2”表示任一个中央纵分隔壁94a与相邻于该中央纵分隔壁94a的最外纵分隔壁94b的间隔(间距)。进而,“Pv1”表示五个横分隔壁95中的中央的横分隔壁95a与相邻于该中央横分隔壁95a的中间横分隔壁95b的间隔(间距),“Pv2”表示中间横分隔壁95b与相邻于该中间横分隔壁95b的最外横分隔壁95c的间隔(间距)。
[表6]
Figure BPA0000334554180000541
从表6可看出,就算是将纵横分隔壁的间距作成越往中心部越依序增大的整流格子也表现出高冲击力。
另外,如图13所表示的分隔壁的厚度0.5mm,轴向相邻的两个分隔壁的轴向的全长20mm,纵分隔壁的数目n=4,横分隔壁的数目n+1=5的格子构造中,设置成纵横分隔壁分别具有越往中心部越依序减小的间距,即,就算是在图13中“Ph1<Ph2”及“Pv1<Pv2”的关系成立的整流格子也表现出高或提高的冲击力。
比较例1(具有放射状的五个叶片的区隔壁的整流元件)
使用专利文献3所记载的整流部件。具体地,将具备五个径向叶片的第一整流元件、与具备五个径向叶片的第二整流元件相隔着间隔L2=5mm,且彼此在周向转了角度36°而配设于整流流路。各整流元件在轴部件的周向等间隔地配备有叶片(厚度0.5mm,轴向的长度10mm)。最小流路口径以内接圆换算为4.9mm。
比较例2(具有放射状的十二个叶片的区隔壁的整流元件)
使用日本专利公报特开2011-115749号(JP2011-115749)的实施例3所记载的喷嘴。该喷嘴具有在轴部件的周向等间隔地配备有十二个径向叶片(厚度0.5mm,轴向的长度25mm)的整流部件。最小流路口径以内接圆换算为3.1mm。
比较例3(具有蜂巢状的区隔壁构造且在内接区隔壁组有狭窄流路的两个整流元件)
使用具有专利文献4的第2图(a)所示的蜂巢状的区隔壁构造的整流元件。具体地,制作出在圆筒状壳体(内径17mm)形成有内接圆的直径为2.5mm的蜂巢状的区隔壁构造的整流元件。蜂巢状的区隔壁构造包括内侧区隔壁组,前述内侧区隔壁组包括由位于中心部分隔壁(厚度0.5mm,轴向的长度10mm)形成的正六边形的单位区隔壁、与中心单元分隔壁的各区隔壁(或分隔壁)在周向及半径方向相邻的多个正六边形的单位区隔壁(具体地,在X轴方向排列有五个正六边形的单位区隔壁的内侧区隔壁组的结构)。将这样构造的两个整流元件彼此在周向做90°的角度的位移,并相隔着间隔L2=5mm而配设于整流流路。最小流路口径以内接圆换算的话,在内侧区隔壁组为2.5mm,在内接区隔壁组为0.75mm。
参考例1(具有蜂巢状的区隔壁构造且在内接区隔壁组有狭窄流路的两个整流元件)
除了将比较例3的构造的两个整流元件不朝周向位移,只是相间隔间隔L2=5mm而配设于整流流路外与比较例3一样对冲击力进行评价。
参考例2(具有蜂巢状的区隔壁构造且在内接区隔壁组有狭窄流路的单一的整流元件)
使用一个除了分隔壁的轴向的长度为20mm外与比较例3类似的整流元件。具体地,制作出在圆筒状壳体(内径17mm)形成有内接圆的直径为2.5mm的蜂巢状的区隔壁构造的整流元件。蜂巢状的区隔壁构造包括内侧区隔壁组,前述内侧区隔壁组包括由位于中心部分隔壁(厚度0.5mm,轴向的长度20mm)形成的正六边形的单位区隔壁、与中心单元分隔壁的各区隔壁(或分隔壁)在周向及半径方向相邻的多个正六边形的单位区隔壁(具体地,在X轴方向排列有五个正六边形的单位区隔壁的内侧区隔壁组的结构)。将这样构造的整流元件配设于整流流路。最小流路口径以内接圆换算的话,在内侧区隔壁组为2.5mm,在内接区隔壁组为0.75mm。
实施例7(没有狭窄流路的非格子状的整流元件)
除了使用具有图7所示的具备蜂巢构造及放射状壁的区隔壁构造的整流元件(实施例7-1),使用具有图8的(b)所示的具备环状壁及放射状壁的区隔壁构造的整流元件(实施例7-2)外,与实施例1一样,对喷嘴的性能进行评价。
实施例7-1:分隔壁的厚度0.3mm,轴向相邻的分隔壁的轴向的全长20mm,间距2.8mm,开口面积比R=82.7%,最小流路口径(内接圆换算):内侧区隔壁组=2.5mm,内接区隔壁组=2.35mm
实施例7-2:分隔壁的厚度0.3mm,轴向相邻的分隔壁的轴向的全长20mm,开口面积比R=84.4%,最小流路口径(内接圆换算):内侧区隔壁组=2.17mm,内接区隔壁组=2.18mm
实施例7-1的整流元件具备蜂巢状的区隔壁构造,该蜂巢状的区隔壁构造具有与比较例3类似的内侧区隔壁组,其中,实施例7-1中的内侧区隔壁组具有内接圆的直径为2.5mm的位于中心部的分隔壁(厚度0.3mm,轴向的长度10mm),以及多个正六边形的单位区隔壁,前述正六边形的单位区隔壁与中心单元分隔壁的各区隔壁(或分隔壁)在周向及半径方向相邻,构成如下结构:在X轴方向(通过轴心的横向)排列有五个正六边形的单位区隔壁。
实施例8(具有环状壁及放射状壁的整流元件)
除了使用具有图9的(a)所示的区隔壁构造的整流元件(实施例8-1),具有图9的(b)所示的区隔壁构造的整流元件(实施例8-2),具有图9的(c)所示的区隔壁构造的整流元件(实施例8-3),具有图9的(d)所示的区隔壁构造的整流元件(实施例8-4),具有图9的(e)所示的区隔壁构造的整流元件(实施例8-5)外,与实施例1一样,对喷嘴的性能进行评价。在0.3互0.6mm的范围内调整分隔壁的厚度,制作出各整流元件。
使用比较例1至3、参考例1至2及实施例7以及实施例8的整流部件所得到的结果如下表所示。表中,比较例3、参考例1至2、实施例7及实施例8的最小流路口径栏及开口面积比栏,有效数字都是到小数点以下一位,而且在最小流路口径的字段,以从左到右依序用斜杠分开的方式表示从内侧区隔壁组的中心到内接区隔壁各部位的流路的最小流路口径。
[表7]
Figure BPA0000334554180000571
从上述表的比较例(尤其是比较例3)与实施例7-1的对比可知,就算内侧区隔壁组具有蜂巢状的区隔壁构造,只要在外周区隔壁构造形成放射状壁,而形成没有狭窄流路的区隔壁构造,就可提高冲击力。
另外,从比较例(尤其是比较例1及2)与实施例7-2及8的对比可知,就算是具有放射状壁的类型,只要组合一个或多个环状壁、与在周向的位置不同而径向延伸的放射状壁来形成区隔壁构造,就可提高冲击力。
此外,从开口面积比相同的比较例3与参考例1至2的对比可知,将多个整流元件在轴向上隔着间隔,且在周向相对地位移而配设(具体地,从喷嘴主体的轴向观看整流元件的布置时,相邻的整流元件中,一方的整流元件的区隔壁的交点位于另一方的整流元件的区隔壁限定的单位流路内),可提高(或增大)冲击力。
进而,除了使用具有图9的(d)所示的区隔壁构造的整流元件(实施例8-4)中的分隔壁的厚度0.4mm的整流元件外,与实施例2一样,对喷嘴的性能进行评价。具体地,在喷嘴主体的整流流路内改变最下游的整流元件(第一整流元件)的格子的分隔壁相对于喷口的长轴的角度(周向的位移角度)而安装,再在喷嘴主体的整流流路内相对于第一整流元件隔着间隔L2=5mm而安装第二整流元件。第二整流元件相对于第一整流元件的格子的分隔壁做了角度180°的周向的位移而安装。结果如下表所示。
[表8]
Figure BPA0000334554180000581
如表8所示,就算是具有非格子构造的整流元件,即使相对于喷口的长轴的分隔壁的角度不同也一样表现出高冲击力,相对于喷口的长轴的流量分布的各向异性小。
〔在实施例的开口面积比与冲击力的关系〕
图14显示在前述实施例的开口面积比R与冲击力(H=200mm)的关系。
从图14可知,以相同的开口面积比来比较的话,相较于具有非格子状的区隔壁构造的整流元件(实施例8-1至8-5),使用整流格子(实施例1-3、实施例2-1及2-2)在使冲击力提高上较有利。
实施例9(过滤器单元)
(1)多孔状过滤器单元
除了使用图2所示的过滤器单元(具体地,在周壁及后端壁形成有多数的孔(孔径1.7mmΦ,间距2.7mm)的过滤器单元)、以及实施例2-1的整流元件(最小流路口径:内接区隔壁组的最小流路口径2.14mm)外,与实施例1一样,连续喷射工业用水8.5秒。在整流流路内,将两个实施例2-1的整流元件相隔着间隔L2=5mm且相对地在周向做角度90°的位移而安装。工业用水15.7L中含有氧化铝粒子(白色氧化铝研磨剂,粒度#20,平均粒径850至1180μm)50g。
结果,在过滤器单元的孔部附着了44个粒子,在整流元件并没有堵塞的粒子。
(2)狭缝状过滤器单元
使用不是多孔状过滤器单元而是具有狭缝状流入孔(长度15mm,宽度1.5mm,周向的间距30°)的过滤器单元,而且使用实施例1-3的整流元件(横分隔壁的数目n=5,纵分隔壁的数目n+1=6,有狭窄流路,分隔壁的厚度t=0.5mm,最小流路口径:内接区隔壁组的最小流路口径0.55mm),与上述实施例9(1)一样,喷射工业用水。以及,除了不是使用实施例1-3的整流元件而是使用实施例2-1的整流元件(横分隔壁的数目n=4,纵分隔壁的数目n+1=5,没有狭窄流路,分隔壁的厚度t=0.5mm,最小流路口径:内接区隔壁组的最小流路口径2.14mm)外,与上述实施例9(1)一样,喷射工业用水。
结果,安装了实施例1-3的整流元件的喷嘴,在过滤器单元的狭缝部卡了三个氧化铝粒子,在第一整流元件及第二整流元件的内接区隔壁组的区隔壁总共发现了十八个堵塞的粒子(氧化铝粒子)。相对于此,在安装了实施例2-1的整流元件的喷嘴,在过滤器单元的狭缝状流入部卡了四个氧化铝粒子,并未在内接区隔壁组或内侧区隔壁组发现堵塞粒子。因此,使用实施例2-1等所述的没有狭窄流路的整流格子,不仅可提高冲击力,而且可防止堵塞。图15表示实施例1-3的整流元件的粒子的堵塞状态的照片,图15的(a)显示下游侧的第一整流元件,且图15(b)显示上游侧的第二整流元件。
从以上结果可知,对于具有区隔壁构造的整流元件,相较于使用狭缝状过滤器单元而言,使用具有比整流元件的最小流路口径小的流入孔的多孔状过滤器单元较有利。以及,使用没有狭窄流路的整流元件可有效防止杂质或外来物引起堵塞。
[产业上的可利用性]
本发明的整流部件及喷嘴可利用于各种的喷雾喷嘴,例如冷却喷嘴、冲洗喷嘴、调湿喷嘴、干燥喷嘴、药液喷雾喷嘴等。优选为,可利用或应用于要求要以高密度喷射流体的喷嘴(例如可将附着于基材的堆积物或涂膜等去除或剥离的高压喷嘴),特别是可利用于除鳞喷嘴。
附图标记说明
1:流体流路
2:流入流路
3:过滤元件
5:喷嘴主体
6:整流流路
11:整流部件
11a,11b:整流元件
12:壳体
13:格子构造(分隔壁构造)
14,34a至34f,44a至44c,84a,84b,94a,94b:纵分隔壁(纵区隔壁)
15,35a至35f,45a至45c,85a,85b,95a至95c:横分隔壁(横区隔壁)
16a,16b,56:单位区隔壁
17,37a至37d,57,67a,67b:延伸分隔壁
18:内接区隔壁组
19:内侧区隔壁组
26:喷射流路
27:喷嘴末端
28:喷口(排出口)
30:喷嘴壳体
61a至63a,61b至63b:环状壁
65a,66a,64b至66b:放射状壁

Claims (15)

1.一种整流部件,配设于沿喷嘴主体的轴向延伸的流体流路内,且用来将前述流体流路区隔成多个单位流路,其特征在于,
前述整流部件具备能够配设或安装成在前述流体流路的轴向上相邻的多个整流元件,
各前述整流元件具备筒状壳体和区隔壁构造,前述筒状壳体能安装在喷嘴主体内,前述区隔壁构造形成于该壳体内,具有沿轴向延伸的区隔壁,
该区隔壁构造具备外周区隔壁组和内侧区隔壁组,前述外周区隔壁组在前述壳体的内壁的周向上相邻,用来形成前述流体流路的外周区域的外周单位流路组,前述内侧区隔壁组与该外周区隔壁组相邻,用来形成前述流体流路的内侧区域的内侧单位流路组,
前述外周区隔壁组及内侧区隔壁组具有下述(1)及/或(2)的方式:(1)从前述轴向观看时,在前述轴向上相邻的整流元件中,一方的整流元件的内侧区隔壁组的单位区隔壁的交点位于另一方的整流元件的内侧区隔壁组的单位区隔壁形成的单位流路内;
(2)内侧区隔壁组包括规则地排列或配置的单位区隔壁,以在与前述壳体的内壁之间不形成狭窄流路的方式形成前述外周区隔壁组。
2.如权利要求1所述的整流部件,其特征在于,
前述外周区隔壁组及内侧区隔壁组包括:
(a)区隔壁组,包括相互相邻的多个多边形的单位区隔壁;
(b)区隔壁组,包括多个多边形区隔壁和多个延伸分隔壁,前述多个多边形区隔壁相互相邻而形成多边形的内侧单位流路组,前述多个延伸分隔壁在半径方向上横贯该多个多边形区隔壁或从前述多边形区隔壁的外周壁在半径方向上延伸而到达壳体的内壁;
或(c)区隔壁组,包括一个或多个环状壁、多个中间放射状壁、多个延伸分隔壁,前述一个或多个环状壁是同心的多边形或同心圆状,其中,具备一个环状壁的区隔壁构造中,将壳体的内壁视为环状壁,前述多个中间放射状壁在半径方向上相邻的前述环状壁处周向的位置不同,在半径方向上延伸,连结相邻的前述环状壁,前述多个延伸分隔壁与该中间放射状壁的周向的位置不同,从最外周的环状壁在半径方向上延伸而到达壳体的内壁。
3.如权利要求1或2所述的整流部件,其特征在于,
多个整流元件各自具有格子状的区隔壁构造,该格子状的区隔壁构造具备多个横分隔壁和多个纵分隔壁,前述多个横分隔壁朝作为横向的X轴方向延伸,在作为纵向的Y轴方向上以既定的间距对流体流路进行区隔,前述多个纵分隔壁朝作为纵向的Y轴方向延伸,在作为横向的X轴方向上以既定的间距对流体流路进行区隔,
(a-1)形成为,前述横分隔壁及纵分隔壁相互的间距相同或不相同且分隔壁数不相同,或(a-2)形成为,前述横分隔壁及纵分隔壁的密度在流体流路的中央部侧大而分隔壁数相同或不相同,
前述区隔壁构造以X轴或Y轴为中心轴形成为对称的形状。
4.如权利要求1至3中任一项所述的整流部件,其特征在于,
多个整流元件的区隔壁构造各自具有格子状的区隔壁构造,该格子状的区隔壁构造具备多个横分隔壁和多个纵分隔壁,前述多个横分隔壁朝作为横向的X轴方向延伸,在作为纵向的Y轴方向上以既定的间距对流体流路进行区隔,前述多个纵分隔壁朝作为纵向的Y轴方向延伸,在作为横向的X轴方向上以既定的间距对流体流路进行区隔,
以前述横分隔壁及纵分隔壁其中一方的分隔壁的数目为n时另一方的分隔壁的数目是n+1的关系来形成,前述n表示2至8的整数,分隔壁数n及/或分隔壁数n+1中的偶数的分隔壁形成为避开圆筒状流体流路的中心部,分隔壁数为奇数的分隔壁中,中央的分隔壁形成为横贯壳体的中心部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的整流部件,其特征在于,
前述外周区隔壁组由内接区隔壁组形成,该内接区隔壁组具备内接于前述壳体的内壁而在周向上相邻的多个单位区隔壁,
前述内侧区隔壁组包括相互相邻且以既定的间距规则地排列或配置的多个单位区隔壁,
前述内接区隔壁组具备多个延伸分隔壁,前述多个延伸分隔壁从前述内侧区隔壁组的多个单位区隔壁延伸而到达壳体的内壁,且与壳体的内壁相关联地形成单位区隔壁,
(5-1)形成前述内接区隔壁的多个横分隔壁及纵分隔壁中,与前述壳体的内壁接近或相面对的至少一方的分隔壁的至少一方的端部并未到达前述壳体的内壁,而与另一方的分隔壁连结或连接,
及/或(5-2)前述多个延伸分隔壁中,到前述壳体的内壁的长度小的延伸分隔壁被切除。
6.如权利要求1至5中任一项所述的整流部件,其特征在于,
多个整流元件各自具有格子状的区隔壁构造,该格子状的区隔壁构造具备以既定的间距在纵横方向上对流体流路进行区隔的多个纵分隔壁及多个横分隔壁,
以前述横分隔壁及纵分隔壁其中一方的分隔壁数为n时另一方的分隔壁的数目是n+1的关系来形成,前述n表示3至6的整数,分隔壁数为偶数的分隔壁形成为避开圆筒状流体流路的中心部,分隔壁数为奇数的分隔壁中,中央的分隔壁形成为横贯壳体的中心部,
分隔壁数为偶数的分隔壁及/或奇数的分隔壁中,至少位于中央区域的分隔壁到达壳体的内壁,位于侧方区域的分隔壁的两端部并未到达前述壳体的内壁,而与相交的分隔壁连结或连接。
7.如权利要求1至6中任一项所述的整流部件,其特征在于,
前述外周区隔壁组由内接于前述壳体的内壁而在周向上相邻的多个内接区隔壁形成,
前述内侧区隔壁组具备相互相邻且以既定的间距形成的多个单位区隔壁,该多个单位区隔壁规则地排列或配置成以横向的X轴或纵向的Y轴为中心轴而对称的形状;
前述多个整流元件能够以下述(7-1)或(7-2)的方式配设于流体流路内:
(7-1)能够在周向上位移地配设于流体流路内;
(7-2)以X轴或Y轴为基准轴时,一方的整流元件的基准轴能够相对于另一方的整流元件的基准轴在周向上位移15°至180°的角度而配设于流体流路内。
8.如权利要求1至7中任一项所述的整流部件,其特征在于,
多个整流元件的内侧区隔壁组具有由以既定的间距在纵横方向上延伸的区隔壁形成的格子状的区隔壁构造,
多个整流元件能够以如下方式配设:从喷嘴主体的轴心方向观看时,前述相邻的整流元件中,一方的整流元件的区隔壁的交点位于另一方的整流元件的区隔壁形成的单位流路的中央部。
9.如权利要求1至8中任一项所述的整流部件,其特征在于,
从下述(9-1)、(9-2)及(9-3)选择至少一个:
(9-1)前述外周区隔壁组的区隔壁形成的流路口径中的最小流路口径相对于前述内侧区隔壁组的区隔壁形成的流路口径中的最小流路口径为50%以上;
(9-2)整流元件的开口面积比R为60%至93%;
(9-3)在流体流路的X轴方向及Y轴方向上相互相邻的分隔壁的间距P、沿轴向延伸的分隔壁的全长L满足L/P=3至15的关系。
10.如权利要求1至9中任一项所述的整流部件,其特征在于,
能够在轴向上相邻配设的整流元件能够相互在周向上定位。
11.一种整流元件,能够相互相邻且沿周向位移地配设或安装于在喷嘴主体的流体流路的轴向上相邻的多个部位,其特征在于,
该整流元件具备圆筒状壳体、形成于该壳体内的权利要求1至10中任一项中所述的区隔壁构造。
12.一种喷嘴,其特征在于,
在喷嘴主体的流体流路中配设有权利要求1至10中任一项所述的整流部件。
13.如权利要求12所述的喷嘴,其特征在于,
喷嘴主体形成除鳞喷嘴的喷嘴主体,该除鳞喷嘴主体具备流入流路、整流流路、中间流路、喷射流路,前述流入流路能够供流体经由过滤器流入喷嘴主体内,前述整流流路位于该流入流路的下游,能够配设整流部件,前述中间流路从该整流流路向下游方向延伸,前述喷射流路能够供来自该中间流路的流体从细长或椭圆形状的喷口喷射。
14.如权利要求12或13所述的喷嘴,其特征在于,
喷嘴主体由一个或多个筒体形成,过滤元件安装于能够配设整流部件的筒体,在该过滤元件的至少周壁形成有分散形成的多孔状流入孔及/或在周向上隔着间隔地沿轴向延伸的多个狭缝状流入孔。
15.如权利要求12至14中任一项所述的喷嘴,其特征在于,
最下游的整流元件具备在纵横方向、周向及/或半径方向上延伸的分隔壁,前述最下游的整流元件以前述分隔壁相对于细长或椭圆形状的喷口的长轴方向以0°至90°的角度取向的方式配设于整流流路。
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