JP2003230851A

JP2003230851A - 噴霧ノズル

Info

Publication number: JP2003230851A
Application number: JP2002032209A
Authority: JP
Inventors: Terumasa Matsumoto; 輝雅松本
Original assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2003-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の噴霧ノズルにあっては、吐出量の変更
調節をした場合に、旋回室で急激な圧力変化が起こり、
それに伴い噴出口より旋回室に空気を巻き込んでしま
い、噴霧振動が起こる原因となっていたのである。【解決手段】供給流路Ａから圧送されてきた液体を旋
回流動させながら噴出口１から噴出させる旋回室１３
と、旋回室１３内の液体の一部を排出流路７に戻す戻し
流路３と、排出流路７内の圧力を変更して、旋回室１３
から戻し流路３を介して当該排出流路７に戻す液体の戻
し量を調節可能な流量調節手段Ｖとが設けられ、戻し流
路３が、排出流路７よりも小径の貫通孔を、旋回室１３
と排出流路７とを仕切る仕切り部材４に形成して設けら
れている液体噴出ノズルであって、旋回室１３に開口す
る傾斜溝１１が刻設される仕切り部材４の側面を、二つ
のテーパー角度を持つ段差つきテーパー形状とし、先端
部のテーパー角度を他のテーパー角度より緩やかに形成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、供給流路から圧送
されてきた液体を旋回流動させながら噴出口から噴出さ
せる旋回室と、前記旋回室内の液体の一部を排出流路に
戻す戻し流路と、前記排出流路内の圧力を変更して、前
記旋回室から前記戻し流路を介して当該排出流路に戻す
液体の戻し量を調節可能な流量調節手段とが設けられ、
前記戻し流路が、前記排出流路よりも小径の貫通孔を、
前記旋回室と前記排出流路とを仕切る仕切り部材に形成
して設けられている液体噴出ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の噴霧ノズルを、図１を用いて簡単
に説明すると、供給流路Ａより供給される液体が旋回室
１３で旋回して渦流状態になりながら噴出口１から噴出
することにより、噴霧液体が効果的に霧状になるように
構成されたものである。この種のノズルにおいては、供
給流路Ａより圧送されてきた流体は、傾斜溝１１より旋
回室１３に供給される構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の噴霧ノズ
ルにあっては、吐出量の変更調節をした場合に、旋回室
１３で急激な圧力変化が起こり、それに伴い噴出口１よ
り旋回室１３に空気を巻き込んでしまい、噴霧振動が起
こる原因となっていたのである。本発明の目的は、吐出
量の変更調節を比較的大幅にしても、噴霧性能が低下し
ない噴霧ノズルを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。

【０００５】即ち、請求項１においては、供給流路
（Ａ）から圧送されてきた液体を旋回流動させながら噴
出口（１）から噴出させる旋回室（１３）と、前記旋回
室（１３）内の液体の一部を排出流路（７）に戻す戻し
流路（３）と、前記排出流路（７）内の圧力を変更し
て、前記旋回室（１３）から前記戻し流路（３）を介し
て当該排出流路（７）に戻す液体の戻し量を調節可能な
流量調節手段（Ｖ）とが設けられ、前記戻し流路（３）
が、前記排出流路（７）よりも小径の貫通孔を、前記旋
回室（１３）と前記排出流路（７）とを仕切る仕切り部
材に形成して設けられている液体噴出ノズルであって、
前記旋回室（１３）に開口する傾斜溝（１１）が刻設さ
れる仕切り部材の側面を、二つのテーパー角度を持つ段
差つきテーパー形状とし、先端部のテーパー角度を他の
テーパー角度より緩やかに形成したものである。

【０００６】即ち、請求項２においては、供給流路
（Ａ）から圧送されてきた液体を旋回流動させながら噴
出口（１）から噴出させる旋回室（１３）と、前記旋回
室（１３）内の液体の一部を排出流路（７）に戻す戻し
流路（３）と、前記排出流路（７）内の圧力を変更し
て、前記旋回室（１３）から前記戻し流路（３）を介し
て当該排出流路（７）に戻す液体の戻し量を調節可能な
流量調節手段（Ｖ）とが設けられ、前記戻し流路（３）
が、前記排出流路（７）よりも小径の貫通孔を、前記旋
回室（１３）と前記排出流路（７）とを仕切る仕切り部
材に形成して設けられている液体噴出ノズルであって、
前記旋回室（１３）に開口する傾斜溝（１１）が刻設さ
れる仕切り部材の側面を湾曲させたものである。

【０００７】即ち、請求項３においては、請求項１また
は２記載の前記仕切り部材と嵌合するノズルチップ内側
の凹面部を湾曲させたものである。

【０００８】即ち、請求項４においては、請求項１また
は２記載の前記仕切り部材と嵌合するノズルチップ内側
の凹面部を、段差つきテーパー形状とし、噴出口側のテ
ーパー角度ほど緩やかに形成したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明に係る噴霧ノズルの一部断面図、図２
はノズルチップ（２）と中子（４）を示す断面図、図３
は中子（４）の平面図、図４は中子（４）の全体斜視
図、図５は凹面部に湾曲面を有するノズルチップ（１０
２）と中子（４）を示す断面図、図６は凹面部をテーパ
ー形状としたノズルチップ（２０２）と、通常の中子
（２０４）を示す断面図、図７は側面に湾曲面を有する
中子（１０４）と、ノズルチップ（２）を示す断面図で
ある。

【００１０】図１は、灯油燃焼バーナに装備される、液
体噴出ノズルの一例としての灯油噴出ノズルを示し、こ
の灯油噴出ノズルは、灯油（液体の一例）の噴出口１が
設けられているノズルチップ２と、灯油の戻し流路３が
設けられている中子４とをノズルケース５に内装すると
ともに、ノズルケース５の内周側に螺着した中子押さえ
部材６でノズルチップ２と中子４を抜け止めして構成さ
れ、中子押さえ部材６には、灯油の排出流路７とこの排
出流路７よりも大径の大径流路８とが設けられ、噴出口
１と戻し流路３と大径流路８と排出流路７の各々は、ノ
ズル軸芯Ｘに沿って配置されている。

【００１１】前記ノズルチップ２と中子４は、図２に示
すように、ノズルチップ２内側に形成した円錐状の凹面
部９に、中子４先端側に形成した円錐状の凸面部１０を
嵌合してノズルケース５の一端側に装着され、凸面部１
０の周面には、図３に示すように、灯油供給用の三本の
傾斜溝１１が形成され、凸面部１０先端側の扁平端面１
２と凹面部９の底部側との間の空間が、供給流路Ａから
圧送されてきた灯油を旋回流動させながら噴出口１から
噴出させる旋回室１３に構成されている。

【００１２】前記供給流路Ａは、灯油の供給管１４と、
中子押さえ部材６に形成した周溝１５及びこの周溝１５
に連通する供給孔１６と、ノズルケース５の内周側と中
子押さえ部材６及び中子４の外周側との間に形成される
環状空間１７と、凸面部１０に形成した３本の傾斜溝１
１とを連通させて構成され、供給管１４はポンプＰを介
して灯油タンク（図外）に接続されている。

【００１３】そして、ポンプＰから所定圧力で吐出され
た灯油は、周溝１５と供給孔１６と環状空間１７とに順
に流入し、３本の傾斜溝１１から旋回室１３内に圧送供
給されるようにしてある。

【００１４】前記３本の傾斜溝１１の各々は、旋回室１
３の接線方向に向けて灯油を流入させるように形成さ
れ、旋回室１３内に圧送供給された灯油は、旋回室１３
の壁面を形成している凹面部９に沿って渦流状態で旋回
流動しながら、噴出口１から霧状に噴出されるようにし
てある。

【００１５】前記戻し流路３は、旋回室１３と排出流路
７とを仕切る仕切り部材である中子４に、排出流路７よ
りも小径の貫通孔を、入口側が扁平端面１２に開口する
状態でその全長に亘って一定の内径で形成して設けら
れ、この中子４の後端側を中子押さえ部材６に形成した
大径流路８に嵌合させて、戻し流路３から戻された灯油
が大径流路８を通過して排出流路７に流入するようにし
てある。

【００１６】前記排出流路７は排出管１９と連通し、排
出管１９には、排出流路７内の圧力を変更して、旋回室
１３から戻し流路３を介して当該排出流路７に戻す灯油
の戻し量を調節可能な流量調節手段としての戻し量制御
弁Ｖが設けられ、排出管１９を通過した灯油は灯油タン
クに還流される。

【００１７】そして、戻し量制御弁Ｖの開度を閉じ側に
調節すると、排出流路７内の圧力が上昇して、旋回室１
３から戻し流路３に吸引されて排出流路７に戻る灯油の
戻し量が減少し、噴出口１からの灯油噴出量が増大側に
調節される。

【００１８】また、戻し量制御弁Ｖの開度を開き側に調
節すると、排出流路７内の圧力が低下して、旋回室１３
から戻し流路３に吸引されて排出流路７に戻る灯油の戻
し量が増大し、噴出口１からの灯油噴出量が減少側に調
節される。このとき、傾斜溝１１より供給される流体の
圧力が旋回室１３で突然低下するため、噴出口１より空
気を巻き込んで噴霧振動が起こることがある。

【００１９】次に本発明の要部である、前記旋回室１３
と前記排出流路７とを仕切る仕切り部材としての中子４
の形状について以下に詳細に説明する。図２乃至図４に
示した中子４は、外周の上側面に形成した凸面部１０に
は二段階のテーパー角度を持つ段差つきテーパー形状と
しており、一方の上側に位置するテーパー面１０ａの軸
心に対する角度をα、他方の下側に連続して配置される
テーパー面１０ｂの軸心に対する角度をβとした場合、
先端部のテーパー角度αが他のテーパー角度β（α＞
β）より大きくして緩やかな傾斜となるように構成され
ている。また、前記旋回室に開口する傾斜溝１１はテー
パー面１０ａ・１０ｂに正面視において軸心に対して傾
斜させて刻設されており、該傾斜溝１１の上端はテーパ
ー面１０ａの途中で終了する構成としている。そして、
軸心に対する傾斜溝１１の底部の傾斜角をγとすると、
該傾斜角γは前記テーパー角度βよりも小さく（β＞
γ）構成している。具体的には、前記中子４の先端のテ
ーパー角度αは約６０°、βは約４５°で形成され、軸
心に対する傾斜溝１１の底部の傾斜角度γは約４０°と
している。

【００２０】このように中子４を構成したので、中子４
とノズルチップ２との間には、中子４の頂端部４ａの全
周囲にわたって間隙部Ｂが形成される。環状空間１７よ
り傾斜溝１１に流入した流体は、該間隙部Ｂに入り込ん
で一旦減圧されて旋回室１３に供給されて噴出口より噴
出されるのである。このように構成したことで、戻し量
制御弁Ｖの調節により旋回室１３の圧力が突然低下した
場合にも、傾斜溝１１からは常に減圧された流体が旋回
室に供給されているので、傾斜溝１１より供給される流
体が急激に旋回室１３で圧力低下して、噴出口１より空
気を巻き込むような事態を少なくすることができる。よ
って噴霧振動が起こることが少ない。また、旋回室１３
には適正圧に減圧された流体が供給されることとなるの
で、噴出口１より噴出される流体に勢いがつき過ぎるこ
となく、粒子が細やかになり、灯油燃焼バーナの燃焼効
率がよくなる。そして、このようなテーパー形状の中子
は加工が容易で、コストを安く形成することができるの
である。

【００２１】また、図５に示したように、ノズルチップ
１０２内側に形成した凹面部１０９を湾曲させること
で、傾斜溝１１や間隙部Ｂの体積が広がり、旋回室１３
に入り込む流体がより適正な水圧となり、灯油燃焼バー
ナの燃焼効率がよくなる。なお、このノズルチップ内側
に形成した凹面部の湾曲面を、図６に示したように数段
階に角度が変更されるテーパー面とすることでも同様の
効果が得られる。このノズルチップ２０２内側の凹面部
２０９は、段差つきテーパー形状となっており、噴出口
１側のテーパー角度ほど緩やかになっている。

【００２２】また、このようにノズルチップの凹面部９
に湾曲面やテーパー面を形成した場合には、側面にテー
パー面を形成しない通常の中子２０４を使用した場合に
も、間隙部Ｂが形成されることとなるのである（図６図
示）。こうして、前記同様の作用がなされる。

【００２３】また、図７に示した中子１０４は、側面を
球状に湾曲させることで、中子１０４とノズルチップ２
との間に間隙部Ｂを形成することができ、前記同様の作
用をなすものである。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。

【００２５】即ち、供給流路から圧送されてきた液体を
旋回流動させながら噴出口から噴出させる旋回室と、前
記旋回室内の液体の一部を排出流路に戻す戻し流路と、
前記排出流路内の圧力を変更して、前記旋回室から前記
戻し流路を介して当該排出流路に戻す液体の戻し量を調
節可能な流量調節手段とが設けられ、前記戻し流路が、
前記排出流路よりも小径の貫通孔を、前記旋回室と前記
排出流路とを仕切る仕切り部材に形成して設けられてい
る液体噴出ノズルであって、前記旋回室に開口する傾斜
溝が刻設される仕切り部材の側面をテーパー面もしくは
湾曲面とするか、前記仕切り部材と嵌合するノズルチッ
プ内側の凹面部を湾曲させるか、テーパー形状としたの
で、戻し量制御弁の調節により旋回室の圧力が突然低下
した場合にも、傾斜溝からは常に減圧された流体が旋回
室に供給されて、急な圧力変化によって噴出口より空気
を巻き込んで噴霧振動が起こることが少ない。また、旋
回室には適正圧に減圧された流体が供給されることとな
るので、噴出口より噴出される流体に勢いがつき過ぎる
ことなく、粒子が細やかになり、灯油燃焼バーナの燃焼
効率がよくなる。そして、このようなテーパー形状の中
子は加工が容易で、コストを安く形成することができる
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る噴霧ノズルの一部断面図。

【図２】ノズルチップ（２）と中子（４）を示す断面
図。

【図３】中子（４）の平面図。

【図４】中子（４）の全体斜視図。

【図５】凹面部に湾曲面を有するノズルチップ（１０
２）と中子（４）を示す断面図。

【図６】凹面部をテーパー形状としたノズルチップ（２
０２）と、通常の中子（２０４）を示す断面図。

【図７】側面に湾曲面を有する中子（１０４）と、ノズ
ルチップ（２）を示す断面図。

【符号の説明】

１噴出口２ノズルチップ３灯油戻し通路４中子５ノズルケース７排出経路１１傾斜溝１３旋回室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給流路（Ａ）から圧送されてきた液体
を旋回流動させながら噴出口（１）から噴出させる旋回
室（１３）と、前記旋回室（１３）内の液体の一部を排
出流路（７）に戻す戻し流路（３）と、前記排出流路
（７）内の圧力を変更して、前記旋回室（１３）から前
記戻し流路（３）を介して当該排出流路（７）に戻す液
体の戻し量を調節可能な流量調節手段（Ｖ）とが設けら
れ、前記戻し流路（３）が、前記排出流路（７）よりも
小径の貫通孔を、前記旋回室（１３）と前記排出流路
（７）とを仕切る仕切り部材に形成して設けられている
液体噴出ノズルであって、前記旋回室（１３）に開口す
る傾斜溝（１１）が刻設される仕切り部材の側面を、二
つのテーパー角度を持つ段差つきテーパー形状とし、先
端部のテーパー角度を他のテーパー角度より緩やかに形
成したことを特徴とする噴霧ノズル。
【請求項２】供給流路（Ａ）から圧送されてきた液体
を旋回流動させながら噴出口（１）から噴出させる旋回
室（１３）と、前記旋回室（１３）内の液体の一部を排
出流路（７）に戻す戻し流路（３）と、前記排出流路
（７）内の圧力を変更して、前記旋回室（１３）から前
記戻し流路（３）を介して当該排出流路（７）に戻す液
体の戻し量を調節可能な流量調節手段（Ｖ）とが設けら
れ、前記戻し流路（３）が、前記排出流路（７）よりも
小径の貫通孔を、前記旋回室（１３）と前記排出流路
（７）とを仕切る仕切り部材に形成して設けられている
液体噴出ノズルであって、前記旋回室（１３）に開口す
る傾斜溝（１１）が刻設される仕切り部材の側面を湾曲
させたことを特徴とする噴霧ノズル。
【請求項３】前記仕切り部材と嵌合するノズルチップ
内側の凹面部を湾曲させたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の噴霧ノズル。
【請求項４】前記仕切り部材と嵌合するノズルチップ
内側の凹面部を、段差つきテーパー形状とし、噴出口側
のテーパー角度ほど緩やかに形成したことを特徴とする
請求項１または２記載の噴霧ノズル。