JP2004516133A - ノズル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体、特に洗浄液を、ノズルスリットから出てくるその扇状噴流の、ノズルスリットの軸方向における厚みがほぼ一定となるようにして、自動車の窓ガラスまたはヘッドライトのレンズに射出するノズル装置を提供する。
【解決手段】少なくとも1つの回転チャンバ3をノズル本体2の内側に形成し、このチャンバに入った液体が、少なくとも1つのスリット状のノズル孔12を経由して、できる限り均一に扇形状の噴流のように射出されるように、回転しながら変位させる。
【選択図】図2
【解決手段】少なくとも1つの回転チャンバ3をノズル本体2の内側に形成し、このチャンバに入った液体が、少なくとも1つのスリット状のノズル孔12を経由して、できる限り均一に扇形状の噴流のように射出されるように、回転しながら変位させる。
【選択図】図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を散布するノズル装置に関し、特に独立項である請求項1においては、洗浄液を自動車の窓ガラスまたは自動車のヘッドライトのレンズに向かって散布するノズル装置に関する。本発明でいう自動車の窓ガラスとは、フロントガラスまたはリアウィンドウ、その他の窓ガラスを指す。
【0002】
洗浄液、特に水(通常、洗浄剤、または凍結防止剤を含む)を散布するノズル装置としては、非常の多くの形態のものが知られている。特にノズルまたはノズル孔を、扇形状の流体噴流をつくり出すようにスリット状としたものも知られている(例えば特許文献1参照)。洗浄液をこのような扇形状の噴流にする目的は、洗浄効果を高めるために、水または洗浄液を、自動車の窓ガラスに可能な限り広範囲に散布するためである。
【0003】
公知のノズル装置においては、扇形状の噴流が、自動車の窓ガラスに、水平方向あるいはほぼ水平方向に、より広い断面積で接触するように、特別のノズルスリットが、位置決めして設けられている。
【0004】
【特許文献1】
ドイツ国実用新案第299 948 U1号明細書
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、洗浄効果を改善したノズル装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のノズルは、請求項1に記載したように形成されている。
【0007】
本発明に係るノズルの構成により、洗浄液は、回転チャンバに入った後、回転しながら射出される。そのため、ノズルスリットから出てくる扇状の流体噴流の、ノズルスリットの軸方向における厚さは、ほぼ一定となる。
【0008】
請求項2以下には、本発明をより効果のあるものとするための構成を示してある。以下、図面を参照して、本発明の一つの実施形態を詳細に説明する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴と効果は、以下の好ましい実施形態の説明と添付の図面から明らかになると思う。
【0010】
本発明をよりよく理解できるよう、そして説明を簡単にするため、図中には、互いに垂直に延びる3つの空間軸、すなわちX軸、Y軸およびZ軸を示してある。
【0011】
符号1で示すノズル装置は、適当な材料、例えばプラスチックから、成形、例えば射出成形によって製造されている。ノズル装置1は、内部にチャンバ3が形成されたノズル本体2を備えている。チャンバ3は、Y軸と平行な中心軸、すなわち回転軸Mと同心的に延びる円筒形の内周面4を有する。
【0012】
チャンバ3は、Y軸方向に離隔するその両側において、図1において破線5または6で示す平面によって閉鎖されている。これらの平面は、図示の実施形態においては、Y軸と直交している。
【0013】
図1における下方の平面6は、ノズル本体2に嵌合される端部片7の内面からなっているか、またはチャンバ3を形づくる凹部の開放端に嵌合され、適当な方法によって、ノズル本体2に固定される端部片7の内面からなっている。
【0014】
流体、例えば洗浄液(例えば洗浄剤または凍結防止剤を含む水)を供給するためのホースなどの部材(図示せず)をノズル装置1に接続するための、スリーブ状の接続部8が、ノズル本体2に形成されている。この接続部8には、X軸と平行に、したがってX−Z平面にも平行に延びる通路が形成されている。この通路は、チャンバ3の周面または内面を基準にして、チャンバの接線方向に開口している。
【0015】
図示の実施形態においては、2つの平面5と6の間の距離は、通路9の径と同一かまたはほぼ同一とされている。通路9が、断面図である図2において、その右側の境界がチャンバの内周面4に対して接線方向またはほぼ接線方向に位置するように、通路9の軸10は、チャンバの内周面から、チャンバ3の直径の半分から通路9の直径の半分を差し引いたものと等しい距離だけ離れた位置にある。
【0016】
図1と図2において、X軸と平行に走る軸10を有する通路9は、その長さ方向に一定の断面を有している。
【0017】
特に図2に示すように、チャンバ3の直径は、通路9の直径、したがって通路9のチャンバ3に対する開口の直径よりも、かなり大きい。
【0018】
中心軸Mの回りで周方向Aに沿って開口11の反対側には、連続して延びるノズルスリットが設けられている。このスリットは、ノズル本体2の外側からチャンバ3に至っている。また、このスリットは、軸Mの回りでかなり大きな角度を占め、その長手方向はX−Z平面に平行に延びている。
【0019】
図示の実施形態における開口11とノズルスリット12は、軸Mの回りで一定の角度を隔てて、相対する位置にある。この角度は、ノズルスリット12が占める角度より大きく、図示の実施形態においては、約180°である。
【0020】
図示の実施形態においては、ノズルスリット12の長辺側が、X−Z平面に平行な面によって区画されている。また、ノズルスリット12は、その短辺側が、中心軸Mを通って径方向に延びる仮想平面と所定の角度をなす面13と面14によって区画されている。この区画は、特に、周方向Aにおいて、ノズル本体2の内周面に沿って面13から面14まで移行するときの角度が、ノズル本体2の外周面に沿って、面13から面14移行するときの角度よりも小さくなるようにして、行われる。
【0021】
ノズルスリット12の領域においては、プレート状または断片的な形をした突出部16が、ノズル本体2上に成形によって設けられている。この突出部16は、その両側面がX−Z平面に平行に延び、また、その一つの面は、ノズルスリット12の軸方向の側部と垂直である。図示の実施形態においては、端部片7から離れた側にあるノズルスリット12の軸方向の側部と垂直である。
【0022】
ノズルの外周面15から突出する突出部16は、ノズルスリット12が開いた角度を超えて拡がり、突出部16の外側縁部17は、中心軸Mの回りで弧をなし、ノズル本体の内側に延びる縁部18と19は、境界13(縁部18について)または境界14(縁部19について)と平面が共通である。
【0023】
図示の実施形態におけるノズルスリット12の幅は、両床部5と6の間の距離よりも小さい。図示の実施形態においては、ノズル本体2の外側面15は、円筒形とされている。
【0024】
突出部16は、ノズルスリットに対向するその側面においてノズルが形成されている。このノズルは、図示の実施形態においては、ノズルスリット12から外側にノズル装置の外縁17の方向に延びる溝状のチャネルとなっている。このノズルは、ノズルスリットから噴出する扇形状の流体噴流の勢いを緩和する役割を果たす。ノズルを別の形状として、流体噴流の勢いを弱めることもできる。
【0025】
使用時には、ノズル装置1には、接続部8を介して、加圧した流体、例えば水が供給される。この流体は、通路9を通ってチャンバ3に入り込み、中心軸Mに向った後、最終的には、ノズルスリット12から、径方向に扇形状の噴流となる。
【0026】
通路9が、チャンバの円筒形内面に対して接線方向につながっているため、チャンバの内部で、流体の流れまたは渦流が形成される。この流れは、中心軸Mの回りで周方向Aに回転する。ノズルスリット12から噴出する扇形状の流体の噴流は、供給された流体の圧力、特に渦を巻くことによって、流体の粒に作用する遠心力を受けるため、X−Z面、すなわちノズルスリット12の軸方向の面に、ほぼ一定の厚みをもつ噴流が実現されるように、均質化される。
【0027】
扇形状の流体の噴流は、その厚さを、壁の断面によってさらに変更することができる。また突出部16とそのノズル20は、特に、この突出部16に衝突する流体の粒が散逸する方向に向きを変えることができる。
【0028】
以上、本発明を一つの実施形態を用いて説明してきた。本発明の基本的な技術思想を逸脱しない範囲で、種々の変更を加えることができるのは明らかである。
【0029】
例えば、ノズルスリット12を1個設ける代わりに、矢印Aの方向に、ノズルの開口をいくつか連続して設け、ノズル開口の列を形成することができる。こうすると、ノズルスリット12と同等の効果を得ることができる。
【0030】
さらに、周方向Aに、またはY軸の方向にずらしながら、数個のノズルスリット12を連続して設けたり、Y軸の方向にずらしながら、ノズル開口の列を形成することもできる。
【0031】
上述の実施形態においては、チャンバ3の内周面4は、凹形の湾曲をもつ円筒形とされていたが、チャンバ3の内周面は、特に開口11と少なくとも1つのノズルスリット12との間、もしくはこれに相当するノズル開口の配列との間においては、他の湾曲形状も可能である。
【0032】
さらに、少なくとも1つのノズルスリット12、またはこれに相当する数個のノズル開口を、中心軸Mの回りに螺旋形に配列したり、X−Z平面に対して傾いた面に配列したりすることもできる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液体、特に洗浄液を、ノズルスリットから出てくるその扇状噴流の、ノズルスリットの軸方向における厚みがほぼ一定となるようにして、自動車の窓ガラスまたはヘッドライトのレンズに射出するノズル装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明に係る、特に自動車の窓ガラス(例えばフロントガラスまたはリアウィンドウ)用または自動車のヘッドライト用の洗浄ノズルとして用いるノズル装置の側面図である。
【図2】
図1のI−I線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 ノズル装置
2 ノズル本体
3 チャンバ
4 内周面
5,6 平面
7 端部片
8 接続部
9 通路
10 軸
11 開口
12 ノズル開口
13,14 境界面
15 ノズル本体の外面
16 壁部または突出部
17,18,19 端
20 ノズル
A 周方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を散布するノズル装置に関し、特に独立項である請求項1においては、洗浄液を自動車の窓ガラスまたは自動車のヘッドライトのレンズに向かって散布するノズル装置に関する。本発明でいう自動車の窓ガラスとは、フロントガラスまたはリアウィンドウ、その他の窓ガラスを指す。
【0002】
洗浄液、特に水(通常、洗浄剤、または凍結防止剤を含む)を散布するノズル装置としては、非常の多くの形態のものが知られている。特にノズルまたはノズル孔を、扇形状の流体噴流をつくり出すようにスリット状としたものも知られている(例えば特許文献1参照)。洗浄液をこのような扇形状の噴流にする目的は、洗浄効果を高めるために、水または洗浄液を、自動車の窓ガラスに可能な限り広範囲に散布するためである。
【0003】
公知のノズル装置においては、扇形状の噴流が、自動車の窓ガラスに、水平方向あるいはほぼ水平方向に、より広い断面積で接触するように、特別のノズルスリットが、位置決めして設けられている。
【0004】
【特許文献1】
ドイツ国実用新案第299 948 U1号明細書
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、洗浄効果を改善したノズル装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のノズルは、請求項1に記載したように形成されている。
【0007】
本発明に係るノズルの構成により、洗浄液は、回転チャンバに入った後、回転しながら射出される。そのため、ノズルスリットから出てくる扇状の流体噴流の、ノズルスリットの軸方向における厚さは、ほぼ一定となる。
【0008】
請求項2以下には、本発明をより効果のあるものとするための構成を示してある。以下、図面を参照して、本発明の一つの実施形態を詳細に説明する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴と効果は、以下の好ましい実施形態の説明と添付の図面から明らかになると思う。
【0010】
本発明をよりよく理解できるよう、そして説明を簡単にするため、図中には、互いに垂直に延びる3つの空間軸、すなわちX軸、Y軸およびZ軸を示してある。
【0011】
符号1で示すノズル装置は、適当な材料、例えばプラスチックから、成形、例えば射出成形によって製造されている。ノズル装置1は、内部にチャンバ3が形成されたノズル本体2を備えている。チャンバ3は、Y軸と平行な中心軸、すなわち回転軸Mと同心的に延びる円筒形の内周面4を有する。
【0012】
チャンバ3は、Y軸方向に離隔するその両側において、図1において破線5または6で示す平面によって閉鎖されている。これらの平面は、図示の実施形態においては、Y軸と直交している。
【0013】
図1における下方の平面6は、ノズル本体2に嵌合される端部片7の内面からなっているか、またはチャンバ3を形づくる凹部の開放端に嵌合され、適当な方法によって、ノズル本体2に固定される端部片7の内面からなっている。
【0014】
流体、例えば洗浄液(例えば洗浄剤または凍結防止剤を含む水)を供給するためのホースなどの部材(図示せず)をノズル装置1に接続するための、スリーブ状の接続部8が、ノズル本体2に形成されている。この接続部8には、X軸と平行に、したがってX−Z平面にも平行に延びる通路が形成されている。この通路は、チャンバ3の周面または内面を基準にして、チャンバの接線方向に開口している。
【0015】
図示の実施形態においては、2つの平面5と6の間の距離は、通路9の径と同一かまたはほぼ同一とされている。通路9が、断面図である図2において、その右側の境界がチャンバの内周面4に対して接線方向またはほぼ接線方向に位置するように、通路9の軸10は、チャンバの内周面から、チャンバ3の直径の半分から通路9の直径の半分を差し引いたものと等しい距離だけ離れた位置にある。
【0016】
図1と図2において、X軸と平行に走る軸10を有する通路9は、その長さ方向に一定の断面を有している。
【0017】
特に図2に示すように、チャンバ3の直径は、通路9の直径、したがって通路9のチャンバ3に対する開口の直径よりも、かなり大きい。
【0018】
中心軸Mの回りで周方向Aに沿って開口11の反対側には、連続して延びるノズルスリットが設けられている。このスリットは、ノズル本体2の外側からチャンバ3に至っている。また、このスリットは、軸Mの回りでかなり大きな角度を占め、その長手方向はX−Z平面に平行に延びている。
【0019】
図示の実施形態における開口11とノズルスリット12は、軸Mの回りで一定の角度を隔てて、相対する位置にある。この角度は、ノズルスリット12が占める角度より大きく、図示の実施形態においては、約180°である。
【0020】
図示の実施形態においては、ノズルスリット12の長辺側が、X−Z平面に平行な面によって区画されている。また、ノズルスリット12は、その短辺側が、中心軸Mを通って径方向に延びる仮想平面と所定の角度をなす面13と面14によって区画されている。この区画は、特に、周方向Aにおいて、ノズル本体2の内周面に沿って面13から面14まで移行するときの角度が、ノズル本体2の外周面に沿って、面13から面14移行するときの角度よりも小さくなるようにして、行われる。
【0021】
ノズルスリット12の領域においては、プレート状または断片的な形をした突出部16が、ノズル本体2上に成形によって設けられている。この突出部16は、その両側面がX−Z平面に平行に延び、また、その一つの面は、ノズルスリット12の軸方向の側部と垂直である。図示の実施形態においては、端部片7から離れた側にあるノズルスリット12の軸方向の側部と垂直である。
【0022】
ノズルの外周面15から突出する突出部16は、ノズルスリット12が開いた角度を超えて拡がり、突出部16の外側縁部17は、中心軸Mの回りで弧をなし、ノズル本体の内側に延びる縁部18と19は、境界13(縁部18について)または境界14(縁部19について)と平面が共通である。
【0023】
図示の実施形態におけるノズルスリット12の幅は、両床部5と6の間の距離よりも小さい。図示の実施形態においては、ノズル本体2の外側面15は、円筒形とされている。
【0024】
突出部16は、ノズルスリットに対向するその側面においてノズルが形成されている。このノズルは、図示の実施形態においては、ノズルスリット12から外側にノズル装置の外縁17の方向に延びる溝状のチャネルとなっている。このノズルは、ノズルスリットから噴出する扇形状の流体噴流の勢いを緩和する役割を果たす。ノズルを別の形状として、流体噴流の勢いを弱めることもできる。
【0025】
使用時には、ノズル装置1には、接続部8を介して、加圧した流体、例えば水が供給される。この流体は、通路9を通ってチャンバ3に入り込み、中心軸Mに向った後、最終的には、ノズルスリット12から、径方向に扇形状の噴流となる。
【0026】
通路9が、チャンバの円筒形内面に対して接線方向につながっているため、チャンバの内部で、流体の流れまたは渦流が形成される。この流れは、中心軸Mの回りで周方向Aに回転する。ノズルスリット12から噴出する扇形状の流体の噴流は、供給された流体の圧力、特に渦を巻くことによって、流体の粒に作用する遠心力を受けるため、X−Z面、すなわちノズルスリット12の軸方向の面に、ほぼ一定の厚みをもつ噴流が実現されるように、均質化される。
【0027】
扇形状の流体の噴流は、その厚さを、壁の断面によってさらに変更することができる。また突出部16とそのノズル20は、特に、この突出部16に衝突する流体の粒が散逸する方向に向きを変えることができる。
【0028】
以上、本発明を一つの実施形態を用いて説明してきた。本発明の基本的な技術思想を逸脱しない範囲で、種々の変更を加えることができるのは明らかである。
【0029】
例えば、ノズルスリット12を1個設ける代わりに、矢印Aの方向に、ノズルの開口をいくつか連続して設け、ノズル開口の列を形成することができる。こうすると、ノズルスリット12と同等の効果を得ることができる。
【0030】
さらに、周方向Aに、またはY軸の方向にずらしながら、数個のノズルスリット12を連続して設けたり、Y軸の方向にずらしながら、ノズル開口の列を形成することもできる。
【0031】
上述の実施形態においては、チャンバ3の内周面4は、凹形の湾曲をもつ円筒形とされていたが、チャンバ3の内周面は、特に開口11と少なくとも1つのノズルスリット12との間、もしくはこれに相当するノズル開口の配列との間においては、他の湾曲形状も可能である。
【0032】
さらに、少なくとも1つのノズルスリット12、またはこれに相当する数個のノズル開口を、中心軸Mの回りに螺旋形に配列したり、X−Z平面に対して傾いた面に配列したりすることもできる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液体、特に洗浄液を、ノズルスリットから出てくるその扇状噴流の、ノズルスリットの軸方向における厚みがほぼ一定となるようにして、自動車の窓ガラスまたはヘッドライトのレンズに射出するノズル装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明に係る、特に自動車の窓ガラス(例えばフロントガラスまたはリアウィンドウ)用または自動車のヘッドライト用の洗浄ノズルとして用いるノズル装置の側面図である。
【図2】
図1のI−I線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 ノズル装置
2 ノズル本体
3 チャンバ
4 内周面
5,6 平面
7 端部片
8 接続部
9 通路
10 軸
11 開口
12 ノズル開口
13,14 境界面
15 ノズル本体の外面
16 壁部または突出部
17,18,19 端
20 ノズル
A 周方向
Claims (18)
- 流体を供給するためにノズル本体(2)に設けられた少なくとも1つの接続部(8)と、前記ノズル本体(2)に設けられ、ノズルスリットの特性を有し、前記ノズル本体(2)の内部に形成された流体通路を介して前記接続部(8)に接続される少なくとも1つのノズル開口(12)とを具備する、流体、特に洗浄液を自動車の窓ガラスまたはヘッドライトのレンズに向かって放出するノズル装置であって、
前記流体用のノズル本体(2)の内部に形成されている、少なくとも1つの回転チャンバ(3)が、前記回転チャンバを区画する内周面(4)の少なくとも一部の領域において、少なくとも1本の回転軸(M)の回りに凹形の湾曲を有し、前記接続部(8)の口部は、前記回転軸(M)に対して偏心して、前記チャンバに接続され、かつ前記少なくとも1つのノズル開口(12)は、前記回転軸(M)の回りで、前記接続部(8)の口部の開口から所定の角度離隔して設けられていることを特徴とするノズル装置。 - 前記回転チャンバ(3)は、前記接続部(8)の開口(11)と前記少なくとも1つのノズル開口(12)の間における少なくとも一部の領域で、凹形の形状を有する請求項1記載のノズル装置。
- 前記回転チャンバ(3)は、前記回転軸(M)を取り囲むその内面(4)全体にわたって、凹形形状を有する請求項1記載のノズル装置。
- 前記回転チャンバ(3)は、少なくともその内周面(4)のうち凹形をなす一部の領域において、前記回転軸(M)と同軸の回転体の表面に対応する形状を有する請求項1〜3のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記回転チャンバ(3)は、その内周面(4)のうち少なくとも凹形をなす一部の領域において、円筒形の形状を有する請求項1〜4のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記接続部(8)は、流体を供給する通路(9)を形成し、この通路の軸(10)は、前記口部(11)において、前記回転チャンバに向けて偏心して開口している請求項1〜5のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記接続部(8)は流体を供給するための通路(9)を形成し、前記通路(9)は、前記回転軸(M)の回りに描いた仮想の円を基準にして、ほぼ接線方向に前記回転チャンバ(3)内に開口している請求項1〜6のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記回転軸(M)を取り囲む前記回転チャンバ(3)の内周面(4)に、前記接続部(8)の開口(11)と、前記少なくとも1つのノズル開口(12)が設けられる請求項1〜7のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記接続部(8)は流体を供給する通路(9)を形成し、前記接続部(8)の通路(9)または前記接続部(8)の開口(11)の軸(10)は、前記回転軸(M)に対して直交またはほぼ直交する平面上にある請求項1〜8のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記接続部(8)の開口(11)と、前記少なくとも1つのノズル開口(12)は、90°より大きいか、または小さい角度をもって、互いに離隔している請求項1〜9のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記ノズル開口(12)は、少なくとも1つのノズルスリットまたはいくつかのノズル開口の列からなっている請求項1〜10のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記少なくとも1つのノズルスリットまたは前記ノズル開口(12)の少なくとも1つの列は、前記回転軸(M)の回りで所定の角度を占めている請求項1〜11のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記少なくとも1つのノズルスリットまたは前記ノズル開口(12)の少なくとも1つの列は、前記回転軸(M)と直交する面に設けられているか、またはこの面との間で所定の角度を占めている請求項11または12に記載のノズル装置。
- 前記少なくとも1つのノズルスリットまたは前記ノズル開口(12)の少なくとも1つの列は、前記回転軸(M)の回りで、仮想の螺旋を描いて延びている請求項11〜13のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記少なくとも1つのノズル開口(12)がある領域におけるノズル本体(2)の外面に、流体の噴流を緩和する手段が設けられている請求項1〜14のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記流体の噴流を緩和する手段は、前記ノズル本体(2)から離隔する方向に延びる表面によって、前記少なくとも1つのノズル開口(12)に隣接して形成され、前記ノズル本体(2)から離隔する方向に延びる表面は、例えば突出部(16)の一部であるか、またはノズル形状をしている請求項15に記載のノズル装置。
- 金属またはプラスチックから形成されている請求項1〜16のいずれかに記載のノズル装置。
- 前記接続部(8)の軸、および、扇形状の特性を有する前記少なくとも1つのノズル開口の軸は、共通またはほぼ共通の平面上にある請求項1〜17のいずれかに記載のノズル装置。
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