JP2001205140A - ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノズル吐出口先端からの液体飛散を防止させる
ノズルを提供する。 【解決手段】配管の液体吐出口先端部に接合されるノズ
ルであって、ノズル内部に該ノズル内の液体流れ方向に
対して、該ノズル内流路断面積の４０〜９０％を塞ぎ、
かつ液体流れ方向に対して２０〜８０度の角度で液流規
制板を有することを特徴とするノズル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルに関する。
さらに詳しくは、ノズル吐出口先端からの液体飛散を著
しく低減したノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、各種液体を所望の容器に所定量
計量する手段として、計量する液体を蓄える貯留タン
ク、前記貯留タンクから計量容器に移送する配管、所定
量の液体を容器に計量するために、例えば計量容器の重
量や液面を計測する計量装置、また、前記配管の途中に
計量バルブを設けた装置からなる方法が用いられてい
る。前記計量バルブは、通常液体の計量精度を高めるた
めに出来るだけ計量容器および計量装置に近い配管部分
に設置されている。

【０００３】前記配管の吐出口先端部には、計量容器の
開口部に適合するためのノズルが取り付けられており、
前記ノズルには液体が吐出口の周辺に飛散するのを防止
するために、様々な工夫が施されている。例えば、ノズ
ル先端の開口部を狭めることにより液体の流れを吐出口
の中央に整流する方法。また、ノズル内部に金網を取り
付けて液体の飛散を弱める方法や、ノズル内の液体の流
れ方向に沿って垂直の液流規制板をノズル内部に取り付
ける方法等が用いられている。

【０００４】しかしながら、前記のノズル先端開口部を
狭め液体流れを吐出口中央に整流する方法によれば、ノ
ズル先端からの液飛散防止には一定の効果があるもの
の、ノズル開口部を狭めることで液体の排出速度が速ま
り、計量容器内の液体の飛散が甚だしく容器上部を汚し
てしまったり、発泡性の高い液体を排出計量する場合に
は、容器中で泡立ちが大きくなり所定量の液体を計量す
ることが困難であった。

【０００５】また、ノズル内部に金網や垂直の液流規制
板を取り付ける方法においては、ノズル内部に取り付け
た金網や垂直液流規制板の細かい隙間に液体が残留し、
やがて残留した液体は固化してしまい洗浄不良となるば
かりでなく、複数の液体を計量する場合には、コンタミ
による品質不良を発生させる問題があった。さらに、金
網を取り付けた方法においては、粒子径の大きい粉粒体
を含んだ液体や高濃度の固形物を含む液体では、固形物
が金網を詰まらせてしまい、計量操作時に何回ものノズ
ルを交換する手間が必要であった。

【０００６】液体の計量操作において、計量バルブの開
度をコントロールして計量値を確保する手段は通常の計
量操作として用いられるが、バルブ開度を絞った場合に
おいて液体は配管内を満たすことなく局部的に流下す
る。発生した局部的な流れは、ノズル内部に金網や垂直
液流規制板が設けてあっても吐出口周辺で飛散してしま
い、これらの方法では、ノズル吐出口先端からの液体飛
散を低減することができない問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、各種
液体を容器中に所定量計量する工程で用いるのに好適な
ノズルにおいて、ノズル内部の構造がシンプルで、かつ
洗浄性が容易であり、計量容器内へ液体を注入する際
に、容器中で液体を飛散させたり泡立たせることがな
く、ノズル吐出口先端からの液体飛散を著しく低減させ
るノズルを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、配
管の液体吐出口先端部に接合されるノズルであって、ノ
ズル内部に該ノズル内の液体流れ方向に対して、該ノズ
ル内流路断面積の４０〜９０％を塞ぎ、かつ液体流れ方
向に対して２０〜８０度の角度で液流規制板を有するこ
とを特徴とするノズルによって達成された。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる液体飛散を
著しく低減させたノズルの実施形態について、図を参照
しながら説明する。図１は、本発明によるノズルの一例
を示すノズル外観図である。

【００１０】本発明によるノズルは、液体移送配管の吐
出口先端部に接合するためのフランジ１１と円形の筒状
短管１３を一体的に有するものであり、フランジ内面に
固着した液流規制板１５とで構成されている。前記液流
規制板は、前記フランジ内面のａ及びｂの箇所で溶接に
より固着されている。

【００１１】前記液流規制板は、フランジおよび筒状短
管内部に所定の大きさのものを所定の角度で取り付ける
ことにより本発明の目的を達するものである。液流規制
板の作用は、配管内を満たすことなく局部的に流下した
液体をノズル内の該液流規制板に衝突させ、かつ、液流
規制板の上部に液体を一旦滞留させることによって、配
管からの液体の流れを整え、ノズル吐出口先端からの液
体飛散を著しく低減させるものである。

【００１２】本発明によるノズルの実施形態を、図２及
び図３を用いてさらに詳しく説明する。図２はノズルの
横断面図、図３は前記同平面図及び流路投影図である。
図２に示したように、液流規制板はフランジおよび筒状
短管内部に斜め方向に取り付けられ、図３に図示するよ
うにノズル内流路断面積４１を塞ぐ形で設置されてい
る。液流規制板の大きさと液流規制板の取り付け角度
θ、さらに液流規制板及びフランジ内面それぞれの固着
箇所ａ、ｂは、液流規制板がノズル内流路を塞ぐ断面積
４２に密接な関係がある。

【００１３】すなわち、液流規制板の大きさと、液流規
制板及びフランジ内面の固着箇所を同一とし、液流規制
板の取り付け角度をノズル内の液体流れ方向Ｘに対して
垂直方向にすれば、当然ながら液流規制板がノズル内流
路を塞ぐ断面積は減少し、水平方向に取り付けた場合に
は断面積は増大する。また、液流規制板の取り付け角度
が同一で、液流規制板の大きさを変化させることによ
り、液流規制板がノズル内流路を塞ぐ断面積を調節する
こともできる。

【００１４】本発明による液流規制板は、ノズル内部の
形状、取り扱う液体の粘度、計量流量、液体中に含まれ
る固形夾雑物の大きさや含有量等によって適正な大き
さ、形状、角度を決定することができるが、液流規制板
の取り付け角度は該ノズル内の液体の流れ方向に対して
２０度から８０度の範囲であり、好ましくは３０度から
６０度である。また、該ノズル内の液体の流れ方向に対
して、液流規制板がノズル内流路を塞ぐ断面積は、ノズ
ル内流路断面積に対して４０％から９０％の範囲であ
り、好ましくは６０％から８０％の範囲である。

【００１５】また、液流規制板の形状については、円
形、楕円形、方形等任意の形状のものを用いることがで
きるが、好ましくは、ノズル管内の断面（管内流路断
面）と同等の形状のものである。液流規制板の大きさ
は、ノズル管内断面と同一径乃至若干小さくしたものが
好ましい。例えば、ノズル管内断面が円形の場合、液流
規制板は円形もしくは楕円形でその大きさは、前記ノズ
ル管内断面の直径に対して、７０〜１００％、好ましく
は８０〜１００％の直径を有する円形もしくは楕円形で
ある。

【００１６】本発明によるノズルは、図２に示すごとく
フランジおよび筒状短管の管壁と液流規制板との隙間を
Ｌ値で表す所定の隙間を有する。通常、Ｌ値はフランジ
および筒状短管の内径に対して２％から２０％の隙間長
さであることが好ましい。このＬ値が大きすぎる場合に
は、配管から局部的に流下した液体は液流規制板に衝突
することなくノズル吐出口先端から排出してしまい、液
体飛散防止の効果を低下させてしまうことがある。ま
た、Ｌ値を必要以上に小さくした場合には、液流規制板
そのものが流体に対して抵抗の作用を強めるため、計量
流量の低下、排出速度の増加、液体中の固形物等の目詰
まり等の障害が生じることがあるが、取り扱う液体の性
状により最適なＬ値を決定すればよい。

【００１７】本発明は、以上説明した実施の形態に限定
されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的
思想を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。例えば
ノズルを構成する材質は、金属やプラスチック等を用い
ることができ、好ましくは耐久性、耐食性、加工性に優
れたステンレス材が用いられる。また、液流規制板とフ
ランジおよび筒状短管内面の固着には、タングステンイ
ナートガス溶接等により溶接し、さらに、液体の液切れ
性や洗浄性を向上させる目的でノズル内面全体を研磨し
てもよい。

【００１８】

【実施例】次に、本発明をさらに具体的に説明するため
に実施例を述べるが、本発明はこれらに限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲内において各種の応用が行え
るものである。

【００１９】実施例１ 本発明のノズルは、図１及び図２に示したようにＳＵＳ
３０４を用いて、１Ｓサイズのヘルール構造のフランジ
部１１に、長さ１３ｍｍ、管内径２３ｍｍの筒状短管１
３を付設し、フランジおよび筒状短管の内部には直径２
０ｍｍの円形液流規制板１５をθ値が３０度の角度で、
Ｌ値が１ｍｍとなるように取り付けた。

【００２０】一方、比較例として、図４に示したノズル
内部に垂直の液流規制板を設けたノズル、および図５に
示すノズル先端に金網を取り付けたノズルを用いた。こ
こで使用した金網は１０メッシュ（線径０．７ｍｍ、目
の開き１．８ｍｍ）から２００メッシュ（線径０．０５
ｍｍ、目の開き０．０８ｍｍ）である。

【００２１】これらのノズルを、ダイヤフラム型計量バ
ルブを付設した内径２３ｍｍの配管先端に取り付け、口
径３０ｃｍの２０Ｌ容器にロードセル式計量装置を用い
て、二酸化チタン分散物を水中に２％含有した液体を１
５ｋｇ計量した。尚、計量精度を確保するために、前記
ダイヤフラム型計量バルブのバルブ開動作を、計量の前
半部分を６０Ｌ／分、後半部分を１Ｌ／分となるように
開度調節した。

【００２２】上記の方法で液体を計量した結果、本発明
によるノズルは、計量中にノズル吐出口先端から全く液
体が飛散せず計量容器はほとんど汚れず、さらに、規定
量の計量操作を続けてもノズル内部は固形物等の付着に
よる汚染は発生しなかった。一方、比較例のノズル先端
に金網を取り付けたノズルや垂直液流規制板を設けたノ
ズルでは、バルブ開度を絞った計量時にノズル吐出口先
端から液体がノズル周辺に飛散し、計量容器の上部だけ
でなく計量容器の外部をも汚してしまった。また、金網
を取り付けたノズルにおいては、計量操作を続けるにし
たがって網目が固形物等の付着により詰まってしまう不
都合が発生した。

【００２３】

【発明の効果】上述のように、本発明のノズルによれ
ば、配管内を満たすことなく局部的に流下した液体をノ
ズル内の該液流規制板に衝突させ、かつ、液流規制板の
上部に適性な液溜まり部を生成させることによって、配
管からの液体の流れを整え、ノズル吐出口先端からの液
体飛散を著しく低減させることができ、更に計量容器内
に液を受ける場合でも、泡立ちを低減させることが出来
る。また、内部構造がシンプルであるため、洗浄性が非
常に良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるノズルの概略外観図である。

【図２】本発明によるノズルの横断面図である。

【図３】本発明によるノズルの平面図及び流路投影図で
ある。

【図４】本発明と比較するための従来ノズルの一例で、
ノズル内部に垂直の液流規制板を設けたノズル図であ
る。

【図５】本発明と比較するための従来ノズルの一例で、
ノズル先端に金網を取り付けたノズル図である。

【符号の説明】

１１ ヘルール継手 １３ 筒状短管 １５ 液流規制板 ａ フランジ内面の溶接個所 ｂ フランジ内面の溶接個所 Ｘ ノズル内の液体流れ方向 θ 液流規制板の取付角度 Ｌ フランジ及び筒状短管の管壁と液流規制板との隙間 ２５ 垂直の液流規制板 ３５ 金網 ４１ ノズル内流路断面積 ４２ 液体の流れ方向に対して、液流規制板がノズル内
流路を塞ぐ断面積。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管の液体吐出口先端部に接合されるノ
   ズルであって、ノズル内部に該ノズル内の液体流れ方向
   に対して、該ノズル内流路断面積の４０〜９０％を塞
   ぎ、かつ液体流れ方向に対して２０〜８０度の角度で液
   流規制板を有することを特徴とするノズル。