JP2005238154A

JP2005238154A - 流体噴射ノズルおよびこれを用いた流体噴射装置

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Publication number: JP2005238154A
Application number: JP2004053909A
Authority: JP
Inventors: Kayoshi Hasegawa; 可賀長谷川
Original assignee: GA-REW KK
Current assignee: GA-REW KK
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP4357989B2

Abstract

【課題】噴射チューブの旋回速度をさらに高めることができる流体噴射ノズルおよびこれを用いた流体噴射装置の提供。
【解決手段】可撓性の噴射チューブ１２５と、噴射チューブ１２５の径方向外側を囲むように配置されるガイド１２６とを備えた流体噴射ノズル３３において、噴射チューブ１２５に環状のチューブ側磁石１３２を設けるとともに、ガイド１２６に環状のガイド側磁石１４０を設け、チューブ側磁石１３２の外周側の磁極とガイド側磁石１４０の内周側の磁極とを同極にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体を噴出させる流体噴射ノズルおよびこれを用いた流体噴射装置に関する。

流体を噴出させる流体噴射ノズルに関して、可撓性の噴射チューブと、噴射チューブの径方向外側を囲むように配置されるコーン状のガイドとを備え、流体が噴射チューブを流れ噴射チューブから噴出する際の力で噴射チューブをガイドに沿って旋回させるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−１０４８４０号公報

ところで、上記した流体噴射ノズルにおいては、噴射チューブがガイドに対し摺動しながら旋回することになるため、摺動抵抗が生じて、噴射チューブの旋回速度に影響を及ぼすという問題があった。噴射チューブの旋回速度が高いほど、洗浄装置に用いた場合の洗浄能力および塗布装置に用いた場合の塗布能力が高くなることから、この点でさらなる改善の余地があった。

したがって、本発明は、噴射チューブの旋回速度をさらに高めることができる流体噴射ノズルおよびこれを用いた流体噴射装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、可撓性の噴射チューブと、該噴射チューブの径方向外側を囲むように配置されるガイドとを備えた流体噴射ノズルにおいて、前記噴射チューブに環状のチューブ側磁石を設けるとともに、前記ガイドに環状のガイド側磁石を設け、前記チューブ側磁石の外周側の磁極と前記ガイド側磁石の内周側の磁極とを同極にしてなることを特徴としている。

請求項２に係る発明は、可撓性の噴射チューブと、該噴射チューブの径方向外側を囲むように配置されるガイドとを備えた流体噴射ノズルと、前記噴射チューブに流体を圧送する流体圧送手段とを有する流体噴射装置において、前記噴射チューブに環状のチューブ側磁石を設けるとともに、前記ガイドに環状のガイド側磁石を設け、前記チューブ側磁石の外周側の磁極と前記ガイド側磁石の内周側の磁極とを同極にしてなることを特徴としている。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記流体圧送手段は、加圧された液体を導く第１供給流路と、加圧された気体を導く第２供給流路と、前記第１供給流路と前記第２供給流路とを合流させ、前記液体と前記気体とを混合させる気液混合部と、該気液混合部からの流体を前記噴射チューブに導く噴出流路とを有し、該噴出流路の中間部に、該噴出流路を一旦複数の分岐流路に分岐させた後に再びこれら分岐流路を合流させる分岐合流部が設けられていることを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、流体が内部を流れ噴出する際の力で可撓性の噴射チューブがガイドに沿って旋回するときに、この噴射チューブに設けられた環状のチューブ側磁石が、この噴射チューブの径方向外側を囲むガイドに設けられた環状のガイド側磁石に対し同極同士である磁極によって反発し、その結果、噴射チューブはガイドに非接触または接触したとしても摺動抵抗が大幅に低減された状態で旋回することになる。したがって、噴射チューブのガイドに対する摺動抵抗がなくなり、または大幅に低減されるため、噴射チューブの旋回速度をさらに高めることができる。その結果、洗浄装置に用いた場合には洗浄能力を向上させることができ、塗布装置に用いた場合には塗布能力を向上させることができる。また、噴射チューブを通る際に水分子クラスターが磁力で小さくなるため、さらに洗浄能力または塗布能力を向上させることができる。

請求項２に係る発明によれば、流体圧送手段で噴射チューブに流体を流すと、流体が内部を流れ噴出する際の力で可撓性の噴射チューブがガイドに沿って旋回することになり、このときに、この噴射チューブに設けられた環状のチューブ側磁石が、この噴射チューブの径方向外側を囲むガイドに設けられた環状のガイド側磁石に対し同極同士である磁極によって反発し、その結果、噴射チューブはガイドに対し非接触または接触したとしても摺動抵抗が大幅に低減された状態で旋回することになる。したがって、噴射チューブのガイドに対する摺動抵抗がなくなり、または大幅に低減されるため、噴射チューブの旋回速度をさらに高めることができる。その結果、洗浄装置として用いた場合には洗浄能力を向上させることができ、塗布装置として用いた場合には塗布能力を向上させることができる。また、噴射チューブを通る際に水分子クラスターが磁力で小さくなるため、さらに洗浄能力または塗布能力を向上させることができる。

請求項３に係る発明によれば、流体圧送手段において、加圧された液体が第１供給流路を介して導かれ、加圧された気体が第２供給流路を介して導かれると、気液混合部がこれら第１供給流路と第２供給流路とを合流させることにより、液体と気体とを混合させることになる。そして、このように混合される際に液体は細かい粒となる。このように混合された液体および気体の気液混合流体は、噴出流路を介して噴射チューブに導かれることになるが、その途中、分岐合流部で一旦複数の分岐流路に分岐させられた後再び合流させられる際に衝突し、その結果、液体を一層細かい粒にできる。したがって、水あるいは洗剤等の洗浄用の液体を噴出させる際には洗浄能力をさらに高めることができて少ない液体量で効果的に洗浄を行うことができ、コーティング剤等の塗布用の液体を噴出させる際には塗布能力をさらに高めることができて少ない液体量で効果的に塗布を行うことができる。

本発明の第１実施形態の流体噴射ノズルおよびこれを用いた流体噴射装置を図１〜図３を参照して以下に説明する。

図１は、第１実施形態の流体噴射装置を示す断面図である。
第１実施形態の流体噴射装置１１は、例えば車両等の洗浄用の洗浄装置として使用されるもので、このように洗浄装置として使用される場合に内部に洗剤または水からなる洗浄用の液体が貯留されるタンク１２と、このタンク１２内に圧縮空気（気体）を導入して液体を加圧するエアコンプレッサ１３と、エアコンプレッサ１３で加圧されたタンク１２内の液体をタンク１２の外へ導く可撓性を有する流体管１４と、流体管１４の先端に取り付けられて流体管１４内の流路を開閉させる開閉ガン１５とを有している。

タンク１２は、液体導入用の液体導入口２０が上部に設けられたタンク本体２１と、このタンク本体２１の液体導入口２０に螺合されることでこの液体導入口２０を閉塞させる蓋体２２とを有している。タンク本体２１の上部には、液体導入口２０に並んで液体導出口２３と気体導入口２４と気体導出口２５とが設けられている。

エアコンプレッサ１３は、その吐出側が配管２７を介してタンク本体２１の気体導入口２４に接続されており、気体導入口２４からタンク１２内に圧縮空気を導入する。

流体管１４は、液体導出口２３に接続されるとともに、タンク本体２１の底部近傍まで延出する内部管部２９と、この内部管部２９に繋がるとともにタンク１２の外で延出する外部管部３０とを有しており、外部管部３０は、内部を通過する流体に脈動を生じさせることができる程度の可撓性を有している。

開閉ガン１５は、流体管１４の外部管部３０の先端に取り付けられるもので、レバー３２の揺動操作により内部開閉弁１５ａで流体管１４内の流路を開閉させる。開閉ガン１５の先端には流体を噴出させる流体噴出ノズル３３が設けられている。

流体管１４の外部管部３０の途中位置（タンク１２と開閉ガン１５との間）にある気液混合部３５に、流体管１４内に圧縮空気を導入する気体管３７が導入されている。この気体管３７は、タンク１２の気体導出口２５に接続されるもので、エアコンプレッサ１３によりタンク１２内に導入される圧縮空気を流体管１４内に導入する。

つまり、流体管１４内の気液混合部３５よりもタンク１２側が、加圧された液体を導く第１供給流路５１を構成しており、気体管３７内が、加圧された空気を導く第２供給流路５２を構成していて、気液混合部３５は、第１供給流路５１と第２供給流路５２とを合流させて、液体と気体とを混合させる。また、流体管１４内の気液混合部３５よりも開閉ガン１５側と開閉ガン１５の流体噴出ノズル３３を除く内部とが、気液混合部３５からの流体を流体噴出ノズル３３に導く噴出流路５３を構成している。

ここで、この気体管３７の流体管１４内に配置された先端部には、開閉ガン１５側に延出する可撓性を有する円筒状の内部ノズル３８が設けられており、この内部ノズル３８はその基端側において支持部材３９を介して流体管１４に支持されている。内部ノズル３８は、全体が例えばナイロン・テフロン（登録商標）・ポリウレタン・ポリプロピレン等の可撓性材料で略一定肉厚に一体成形されてなる筒状のもので、長さ方向に直交する一方向における幅が、長さ方向に直交しかつ前記一方向に直交する方向における幅より小さくされる、いわゆる偏平形状を少なくとも一部がなしており、内部の流体の通過で前記一方向にのみ往復動すなわち振動する。

また、流体管１４の気体管３７の接続位置よりもタンク１２側には、流体管１４内の流路の開閉量を手動により調整可能な調整弁４０が設けられている。すなわち、この調整弁４０は、ハンドル部４１の回動により流体管１４内の流路を全閉から全開までの任意の開度に調整可能となっている。

そして、第１実施形態においては、噴出流路５３の中間部となる流体管１４の気液混合部３５よりも外側の部分であって、開閉ガン１５の内部開閉弁１５ａよりも外側に、噴出流路５３を一旦複数具体的には三つの分岐流路５５〜５７に分岐させた後に再びこれら三つの分岐流路５５〜５７を合流させる分岐合流部５８が設けられており、この分岐合流部５８のさらに外側に流体噴出ノズル３３が設けられている。なお、流体噴射装置１１のうち、流体噴出ノズル３３以外の部分が流体噴出ノズル３３に流体を圧送する流体圧送部（流体圧送手段）１００を構成している。

分岐合流部５８は、噴出流路５３の分岐合流部５８よりも内部開閉弁１５ａ側の基側流路６０に接続される分岐側拡大室６１を有しており、この分岐側拡大室６１から三つの分岐流路５５〜５７が分岐させられている。一つの分岐流路５５は分岐側拡大室６１における基側流路６０の開口部６０ａとは反対側に開口部５５ａを有しており、残り二つの分岐流路５６，５７は分岐側拡大室６１における基側流路６０の開口部６０ａとは直交する方向に開口部５６ａ，５７ａを有していて、これら開口部５６ａ，５７ａは対向している。ここで、三つの分岐流路５５〜５７はすべて同じ流路断面積となっている。

また、分岐合流部５８は、噴出流路５３の分岐合流部５８よりも外側となる流体噴出ノズル３３側の先側流路６４に接続される合流側拡大室６５を有しており、この合流側拡大室６５で三つの分岐流路５５〜５７が合流させられている。ここで、三つの分岐流路５５〜５７はそれぞれの開口部５５ｂ〜５７ｂ側の合流側拡大室６５内における延長線がすべて合流側拡大室６５内において一点で合流するように、つまりそれぞれの噴出させる流体が衝突するように配置されている。一つの分岐流路５５は合流側拡大室６５における先側流路６４の開口部６４ｂとは反対側に開口部５５ｂを有しており、残り二つの分岐流路５６，５７は合流側拡大室６５における先側流路６４の開口部６４ｂとは直交する方向に開口部５６ｂ，５７ｂを有していて、これら開口部５６ｂ，５７ｂは対向している。そして、分岐流路５６，５７同士は噴出させる流体を１８０度異なる方向から正面衝突させ、分岐流路５５はこれら分岐流路５６，５７同士の正面衝突位置にこれらとは直交する方向に流体を噴出させる。ここで、開口部６０ａと開口部５５ａと開口部５５ｂと開口部６４ｂとは同一軸線上に配置されている。

なお、分岐合流部５８の合流側拡大室６５において、図２に示すように、分岐流路５５が噴出させる流体に対し、分岐流路５６，５７がそれぞれ４５度程度の角度をなして流体を合流させるようにしても良い。

流体噴出ノズル３３は、噴出流路５３に接続される可撓性の円筒体からなる噴射チューブ１２５と、この噴射チューブ１２５の径方向外側に、大径側が先端側に位置するように配置されるコーン状のガイド１２６と、噴射チューブ１２５およびガイド１２６を支持する支持部１２７とを備えている。

この流体噴出ノズル３３は、分岐合流部５８において合流させられた気液混合流体を噴射チューブ１２５の噴出穴１２８に導入させてこの噴出穴１２８から外部に噴出させることになり、このときの気液混合流体の力で噴射チューブ１２５はガイド１２６の内側範囲において高速旋回することになる。

噴射チューブ１２５は、全体が例えばナイロン・テフロン（登録商標）・ポリウレタン・ポリプロピレン等の合成樹脂の可撓性材料で一定肉厚に一体成形された円筒体からなるチューブ本体１３１を有しており、このチューブ本体１３１は、一端部において支持部１２７に固定されている。このチューブ本体１３１の噴出穴１２８は１ｍｍ〜３ｍｍの内径を有している。

また、噴射チューブ１２５は、チューブ本体１３１を内側に嵌合させた状態でこのチューブ本体１３１に対し同軸に固定される環状のチューブ側磁石１３２を複数有している。つまり、チューブ側磁石１３２はその内周面側にチューブ本体１３１を嵌合させている。ここで、すべてのチューブ側磁石１３２は径方向に磁極が並べられるもので例えば外周側がＮ極とされ内周側がＳ極とされている。

これらチューブ側磁石１３２はそれぞれが互いに重量を異ならせており、チューブ本体１３１の軸線方向における配設ピッチも不等ピッチとされている。チューブ側磁石１３２は軸線方向における両端側が中央側よりも小径となる太鼓型をなしている。これらチューブ側磁石１３２は、噴射チューブ１２５の旋回を効率良く行わせるために重みを持たせるとともに、後述するように噴射チューブ１２５をガイド１２６に対し非接触または非接触に近い状態で旋回させるためのものである。

なお、チューブ本体１３１において、チューブ側磁石１３２が設けられる部分の外径に対してチューブ側磁石１３２が設けられない部分の外径を大きくすることによってチューブ側磁石１３２の軸線方向のずれを防止することができる。例えば、チューブ側磁石１３２が設けられる部分の外径を最小とし、チューブ側磁石１３２が設けられない部分をその外径がチューブ側磁石１３２から離れるほど大径となり、隣り合うチューブ側磁石１３２との間の中央位置で最大となる太鼓型としても良い。

ガイド１２６は、可撓性のほとんどない合成樹脂からなるもので、一端側が小径とされ他端側に位置するほど大径となるコーン状（いわゆるラッパ型）をなしている。このガイド１２６は、内側に噴射チューブ１２５を同軸に配置した状態で小径側において支持部１２７に固定される。

そして、ガイド１２６の外径側には、環状のガイド側磁石１４０がガイド１２６と同軸をなして複数設けられている。これら環状のガイド側磁石１４０は、内周側にガイド１２６を嵌合させ必要により接着されることでこのガイド１２６に対し固定されている。なお、ガイド１２６には、ガイド側磁石１４０を嵌合させるための段部１４１が必要により形成されている。ここで、すべてのガイド側磁石１４０は径方向に磁極が並べられるもので例えば外周側がＳ極とされ内周側がＮ極とされている。つまり、チューブ側磁石１３２の外周側の磁極とガイド側磁石１４０の内周側の磁極とは同極となっている。また、ガイド側磁石１４０の軸線方向における配設ピッチは、噴射チューブ１２５が旋回する際に各チューブ側磁石１３２と位置が合うように決められている。さらに、各ガイド側磁石１４０の軸方向長さは旋回時に位置が合うチューブ側磁石１３２の軸方向長さと一致させられている。

以上の構成の第１実施形態の流体噴射装置１１を洗浄用に用いる場合の作動について説明する。

まず、蓋体２２が外された状態の液体導入口２０を介してタンク本体２１に洗浄用の液体、具体的には水を、気体導入口２４および気体導出口２５よりも下側のレベルで導入し、液体導入口２０を蓋体２２で閉塞させる。そして、この状態で、エアコンプレッサ１３でタンク１２内に圧縮空気を導入する。すると、タンク１２内の水が加圧される。

そして、作業者が、レバー３２を操作することにより開閉ガン１５の内部開閉弁１５ａを開状態にすると、加圧されたタンク１２内の水が、流体管１４を介して開閉ガン１５に導かれる。このとき、タンク１２内にエアコンプレッサ１３で導入されている圧縮空気も、気体導出口２５から流体管１４の途中位置に設けられた気体管３７の内部ノズル３８から、気液混合部３５において噴出させられる。つまり、加圧された水が第１供給流路５１を介して気液混合部３５に導かれ、加圧された空気が第２供給流路５２を介して気液混合部３５に導かれると、気液混合部３５がこれら第１供給流路５１と第２供給流路５２とを合流させることにより、水と空気とを混合させることになる。気体管３７の内部ノズル３８からの圧縮空気噴出で流体管１４内を流れる水内に圧縮空気が混合されて水が細かい粒になる。ここで、内部ノズル３８は扁平形状をなすとともに可撓性を有していることから圧縮空気の排出によって振動し、その結果、一層効果的に水が細かい粒になる。

このように気液が混合された流体が、開閉ガン１５の内部開閉弁１５ａを通過しこの内部開閉弁１５ａよりも外側の基側流路６０から分岐合流部５８の分岐側拡大室６１に導入され、この分岐側拡大室６１から分岐する三つの分岐流路５５〜５７にそれぞれ導入される。そして、三つの分岐流路５５〜５７をそれぞれ流れる流体が、分岐合流部５８の合流側拡大室６５に導入され、合流側拡大室６５で互いに衝突し合って合流して水がさらに細かい粒になった後、噴出流路５３の先側流路６４を介して流体噴出ノズル３３に導入され、この流体噴出ノズル３３の噴射チューブ１２５の噴出穴１２８から外部つまり洗浄対象物に向けて噴出させられることになる。このとき、気液混合流体が内部を流れ噴出する際の力で可撓性の噴射チューブ１２５がガイド１２６に沿って旋回することになり、その際に、この噴射チューブ１２５に設けられた環状のチューブ側磁石１３２が、この噴射チューブ１２５の径方向外側を囲むガイド１２６に設けられた環状のガイド側磁石１４０に対し同極同士である磁極によって反発し、その結果、噴射チューブ１２５はガイド１２６に対し非接触または接触したとしても摺動抵抗が大幅に低減された状態で旋回することになる。

ここで、必要に応じて、調整弁４０により流体管１４の開閉量を調整すると、気体管３７で流体管１４に導入される圧縮空気の流量に対する水の流量を調整することになり、水の粒の状態を所望の状態に調整できることになるが、空気の流量に対して水の流量は極端に少なくなるように設定される。

以上に述べたように、第１実施形態によれば、流体圧送部１００で噴射チューブ１２５に流体を流すと、流体が内部を流れ噴出する際の力で可撓性の噴射チューブ１２５がガイド１２６に沿って旋回することになり、このときに、この噴射チューブ１２５に設けられた環状のチューブ側磁石１３２が、この噴射チューブ１２５の径方向外側を囲むガイド１２６に設けられた環状のガイド側磁石１４０に対し同極同士となる磁極によって反発し、その結果、噴射チューブ１２５はガイド１２６に対し非接触または接触したとしても摺動抵抗が大幅に低減された状態で旋回することになる。したがって、噴射チューブ１２５のガイド１２６に対する摺動抵抗がなくなり、または大幅に低減されるため、噴射チューブ１２５の旋回速度をさらに高めることができる。その結果、噴射チューブ１２５から噴出される気液混合流体が高速で噴射位置をずらすように旋回することになることから、洗浄対象物に音波の振動（例えば超音波振動）を発生させることができることになり、このような理由等から、さらに洗浄能力を高めることができる。また、噴射チューブ１２５を通る際に水分子クラスターが磁力で小さくなるため、さらに洗浄能力を向上させることができる。

しかも、流体圧送部１００においては、気液混合部３５で空気と混合させられることで細かい粒となった水が、噴出流路５３を介して外部に導かれる途中、分岐合流部５８で一旦複数の分岐流路５５〜５７に分岐させられた後再び合流させられる際に衝突し、その結果、一層細かい粒になる。したがって、洗浄対象物への影響を少なくして洗浄能力をさらに高めることができ、少ない水量でさらに効果的に洗浄を行うことができることになる。例えば洗浄対象物が車両である場合、その塗装面に影響を与えずに水垢まで除去することができる。

なお、図３に示すように、液体ポンプ７０で加圧された液体を導く第１供給流路７１と、気体ポンプ７２で加圧された気体を導く第２供給流路７３とを気液混合部３５で混合させるようにしても良い。

また、洗浄用の液体として水ではなく洗剤を用いても良い。

加えて、上記水に換えて酸化チタン等のコーティング剤等の塗布用の液体をタンク本体２１に導入し流体噴射装置１１を塗布用の塗布装置として用いても良い。この場合も、噴射チューブ１２５が高速回転するため、塗布能力を高めることができ、少ない液体量で効果的に塗布を行うことができることになる。また、気液混合部３５で空気と混合させられることで細かい粒となった塗布用の液体が、噴出流路５３を介して外部に導かれる途中、分岐合流部５８で一旦複数の分岐流路５５〜５７に分岐させられた後再び合流させられる際に衝突し、その結果、一層細かい粒になる。このことからも、塗布能力を高めることができ、少ない液体量で効果的に塗布を行うことができることになる。

本発明の第２実施形態の流体噴射装置を図４を参照して以下に説明する。

第２実施形態の流体噴射装置１０１も、例えば車両等の洗浄用の洗浄装置として使用されるもので、このように洗浄装置として使用される場合に内部に洗剤または水からなる洗浄用の液体が貯留されるタンク１０２と、タンク１０２の液体を圧送する液体ポンプ１０３と、液体ポンプ１０３で加圧された液体を導く第１供給流路１０４と、空気（気体）を圧送するエアコンプレッサ１０５と、エアコンプレッサ１０５で加圧された空気を導く第２供給流路１０６と、第１供給流路１０４および第２供給流路１０６が接続されるノズルヘッド１０７とを有している。

ノズルヘッド１０７は、第１供給流路１０４および第２供給流路１０６が接続されこれらを合流させる気液混合部１１０を有している。なお、第１供給流路１０４の気液混合部１１０と液体ポンプ１０３との間には第１供給流路１０４で気液混合部１１０に供給される液体の流量を調節する液体流量調節弁１１１が設けられている。

気液混合部１１０は、混合室１０９内に先細に絞られて突出する第１供給流路１０４から噴出させられる液体と、同じ混合室１０９内に先細に絞られて突出する第２供給流路１０６から噴出させられる気体とを混合室１０９内で衝突させることにより、液体と気体とを混合させて気液混合流体とする。ここで、第１供給流路１０４の開口部１０４ａに対し、第２供給流路１０６は開口部１０６ａを直交方向に向けており、これら開口部１０４ａ，１０６ａの延長線が一点で合流するように配置されている。これにより、第１供給流路１０４および第２供給流路１０６同士は噴出させる液体および気体を直交方向から衝突させる。

気液混合部１１０で混合された気液混合流体を外部に導く噴出流路１１５の中間部には、噴出流路１１５を一旦複数具体的には三つの分岐流路１１６〜１１８に分岐させた後に再びこれら三つの分岐流路１１６〜１１８を合流室１１９内で合流させる分岐合流部１２０が設けられており、噴出流路１１５におけるこの分岐合流部１２０のさらに外部側に第１実施形態と同様の流体噴出ノズル３３が接続されている。

分岐合流部１２０は、合流室１１９内に先細に絞られて突出する分岐流路１１６から噴出させられる気液混合流体と、合流室１１９内に先細に絞られて突出する分岐流路１１７から噴出させられる気液混合流体と、合流室１１９内に先細に絞られて突出する分岐流路１１８から噴出させられる気液混合流体とを衝突させるようにして混合させる。ここで、一つの分岐流路１１６の開口部１１６ａに対し、残り二つの分岐流路１１７，１１８はそれぞれの開口部１１７ａ，１１８ａを直交方向に向けており、これら開口部１１７ａ，１１８ａは互いに対向していて、すべての開口部１１６ａ，１１７ａ，１１８ａの延長線が一点で合流するように配置されている。これにより、分岐流路１１７，１１８同士は噴出させる気液混合流体を１８０度異なる方向から正面衝突させ、分岐流路１１６はこれら分岐流路１１７，１１８同士の正面衝突位置にこれらとは直交する方向に気液混合流体を噴出させる。

なお、分岐合流部１２０において、第１実施形態と同様に、分岐流路１１６が噴出させる気液混合流体に対し、分岐流路１１７，１１８がそれぞれ４５度程度の角度をなして気液混合流体を合流させるようにしても良い。

以上の構成の第２実施形態の流体噴射装置１０１を洗浄用に用いる場合の作動について説明する。

まず、タンク１０２に洗浄用の液体、具体的には水を導入した状態で液体ポンプ１０３とエアコンプレッサ１０５とを作動させる。すると、タンク１０２内の水が加圧されて第１供給流路１０４で圧送されるとともに、空気が加圧されて第２供給流路１０６で圧送される。つまり、加圧された水が第１供給流路１０４を介して気液混合部１１０に導かれ、加圧された空気が第２供給流路１０６を介して気液混合部１１０に導かれることになり、気液混合部１１０がこれら第１供給流路１０４と第２供給流路１０６とを合流させることにより、水と空気とを混合させることになる。これにより、水に圧縮空気が混合されることで水が細かい粒になり、このような細かい粒の水を含む気液混合流体が、次に分岐合流部１２０に導入され、分岐する三つの分岐流路１１６〜１１８にそれぞれ分けられて導入される。そして、三つの分岐流路１１６〜１１８をそれぞれ流れる気液混合流体が、分岐合流部１２０で再び合流させられ互いに衝突し合って水をさらに細かい粒にした後、噴出流路１１５に接続された噴射チューブ１２５の噴射穴１２８から外部に噴出させられることになる。このとき、第１実施形態と同様、気液混合流体が内部を流れ噴出する際の力で可撓性の噴射チューブ１２５がガイド１２６に沿って旋回することになり、このときに、この噴射チューブ１２５に設けられた環状のチューブ側磁石１３２が、この噴射チューブ１２５の径方向外側を囲むガイド１２６に設けられた環状のガイド側磁石１４０に対し同極同士となる磁極によって反発し、その結果、噴射チューブ１２５はガイド１２６に対し非接触または接触したとしても摺動抵抗が大幅に低減された状態で旋回することになる。

ここで、必要に応じて、流体流量調整弁１１１を調整すると、圧縮空気の流量に対する水の流量を調整することになり、水の粒の状態を所望の状態に調整できることになるが、空気の流量に対して水の流量は極端に少なくなるように設定される。

以上に述べた第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様、洗浄用の液体として水ではなく洗剤を用いても良い。

さらには、第１実施形態と同様、上記水に換えて酸化チタン等のコーティング剤等の塗布用の液体をタンク１０２に導入し流体噴射装置１０１を塗布用の塗布装置として用いても良い。

本発明の第１実施形態の流体噴射ノズルおよびこれを用いた流体噴射装置を示す断面図である。本発明の第１実施形態の流体噴射装置における分岐合流部の別の例を示す断面図である。本発明の第１実施形態の流体噴射装置における気液混合部よりも気体供給側および液体供給側の別の例を示す図である。本発明の第２実施形態の流体噴射ノズルおよびこれを用いた流体噴射装置を示す断面図である。

符号の説明

１１，１０１流体噴射装置
３３流体噴出ノズル
５１，１０４第１供給流路
５２，１０６第２供給流路
３５，１１０気液混合部
５３，１１５噴出流路
５５〜５７，１１６〜１１８分岐流路
５８，１２０分岐合流部
１２５噴射チューブ
１２６ガイド

Claims

可撓性の噴射チューブと、該噴射チューブの径方向外側を囲むように配置されるガイドとを備えた流体噴射ノズルにおいて、
前記噴射チューブに環状のチューブ側磁石を設けるとともに、前記ガイドに環状のガイド側磁石を設け、前記チューブ側磁石の外周側の磁極と前記ガイド側磁石の内周側の磁極とを同極にしてなることを特徴とする流体噴射ノズル。
可撓性の噴射チューブと、該噴射チューブの径方向外側を囲むように配置されるガイドとを備えた流体噴射ノズルと、
前記噴射チューブに流体を圧送する流体圧送手段とを有する流体噴射装置において、
前記噴射チューブに環状のチューブ側磁石を設けるとともに、前記ガイドに環状のガイド側磁石を設け、前記チューブ側磁石の外周側の磁極と前記ガイド側磁石の内周側の磁極とを同極にしてなることを特徴とする流体噴射装置。
前記流体圧送手段は、加圧された液体を導く第１供給流路と、加圧された気体を導く第２供給流路と、前記第１供給流路と前記第２供給流路とを合流させ、前記液体と前記気体とを混合させる気液混合部と、該気液混合部からの流体を前記噴射チューブに導く噴出流路とを有し、該噴出流路の中間部に、該噴出流路を一旦複数の分岐流路に分岐させた後に再びこれら分岐流路を合流させる分岐合流部が設けられていることを特徴とする請求項２記載の流体噴射装置。