JP2006167531A

JP2006167531A - 噴射ノズル

Info

Publication number: JP2006167531A
Application number: JP2004360960A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yoshitomi; 淳吉富; Kiyobumi Yamamoto; 清文山本
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】供給口から距離の異なる各噴射口間で均一な流量分布が十分な流量で得られ、ノズル入切の応答性とメンテナンス性も優れた噴射ノズルを提供することである。
【解決手段】供給口２から距離の異なる各噴射口群３への流体の流路５を、軸心の周りに多重に配設した円管４で区画される各空隙に分岐させて、これらの各噴射口群３への流体の流路５となる各空隙の断面積を略等しくすることにより、供給口２から距離の異なる各噴射口群３間で均一な流量分布が十分な流量で得られるようにするとともに、供給口２と各噴射口群３との分岐した流路５による直結で、優れた入切の応答性とメンテナンス性が得られるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体の供給口から距離の異なる複数の噴射口を有する噴射ノズルに関する。

板状やリング状等の表面積が広い部位の冷却や表面処理等を行う場合には、冷却用や表面処理用等の流体を広い範囲に噴射するために、流体の供給口から距離の異なる複数の噴射口を有する噴射ノズルが用いられている。

従来のこの種の噴射ノズルは、供給口から各噴射口への流体の流路が供用されているので、供給口から距離の異なる各噴射口間で均一な流量分布を得られず、冷却むらや表面処理むらが生じる問題がある。すなわち、流体の供給圧が低い場合は、供給口から距離の近い噴射口での噴射による圧力低下によって、距離の遠い噴射口での噴射量が少なくなり、逆に流体の供給圧が高い場合は、行き止まりとなった噴射ノズルの先端側の圧力が高くなって、距離の遠い噴射口での噴射量が多くなる。

この種の問題については、上記噴射ノズルとはタイプが異なる噴射口を細長いスリットとした噴射ノズルについて、噴射スリットが設けられた第２チャンバーと供給口からの流路との間に、第２チャンバーと内部スリットで連通する第１チャンバーを併設し、供給口から供給される流体を第１チャンバーで蓄圧して、内部スリットから第２チャンバーへ幅方向に均一化して流出させることにより、噴射スリットからの流量分布を均一にするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２０５２５６号公報

特許文献１に記載された噴射ノズルは、噴射口が１つのスリットとされたものであるが、第１チャンバーで十分に蓄圧するためには内部スリットの隙間を狭くする必要があり、外部への噴射スリットの隙間は、この内部スリットよりもさらに狭くする必要があるので、多量の噴射量を必要とする噴射ノズルには適していない問題がある。

また、噴射スリットが設けられた第２チャンバーと流体の供給口との間に第１チャンバーが介在するので、ノズル入切の応答性が悪くなる問題もある。さらに、第１チャンバーと第２チャンバーを内部スリットで連通するノズル構造は、内部スリットでの詰まりや、大きな蓄圧による外部への流体の漏れを生じやすく、メンテナンスに手間がかかる問題もある。

そこで、本発明の課題は、供給口から距離の異なる各噴射口間で均一な流量分布が十分な流量で得られ、ノズル入切の応答性とメンテナンス性も優れた噴射ノズルを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、流体の供給口から距離の異なる複数の噴射口を有する噴射ノズルにおいて、前記供給口から距離の異なる各噴射口への流体の流路を、軸心の周りに多重に配設した管で区画された各空隙に分岐させ、これらの各噴射口への流体の流路となる各空隙の断面積を略等しくした構成を採用した。

すなわち、供給口から距離の異なる各噴射口への流体の流路を、軸心の周りに多重に配設した管で区画される各空隙に分岐させて、これらの各噴射口への流体の流路となる各空隙の断面積を略等しくすることにより、供給口から距離の異なる各噴射口間で均一な流量分布が十分な流量で得られるようにした。また、この噴射ノズルは、各噴射口がそれぞれの分岐した流路で供給口と直結されているので、ノズル入切の応答性とメンテナンス性も優れている。

前記供給口から距離の異なる各噴射口は、複数の開口を有する噴射口群とすることもできる。

前記噴射口群の開口を前記多重に配設した管の周りに放射状に設けたものは、リング状部位の内径面の冷却用や表面処理用等の噴射ノズルに好適である。

本発明の噴射ノズルは、供給口から距離の異なる各噴射口への流体の流路を、軸心の周りに多重に配設した管で区画される各空隙に分岐させて、これらの各噴射口への流体の流路となる各空隙の断面積を略等しくしたので、供給口から距離の異なる各噴射口間で均一な流量分布を十分な流量で得ることができる。また、この噴射ノズルは、各噴射口がそれぞれの分岐した流路で供給口と直結されているので、ノズル入切の応答性とメンテナンス性も優れている。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。この噴射ノズル１は油浴中でリング状部材Ａを冷却する冷却装置に用いられたものであり、図１に示すように、油が満たされた冷却槽１１中で昇降台１２に貫通するように配設された油供給配管１３の先端に取り付けられ、昇降台１２に設けられた回転テーブル１４に載置されるリング状部材Ａの中心に垂直にセットされて、その内径面に冷却用の油を噴射するようになっている。なお、昇降台１２はシリンダ１５で昇降され、回転テーブル１４はモータ１６とチェーン１７で回転駆動される。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、前記噴射ノズル１は、下端の油供給口２から距離の異なる複数の噴射口群３を有し、各噴射口群３は放射状に設けられた４つの円形の噴射口３ａから成る。噴射ノズル１の内部は同心状に多重に配設された円管４で区画され、供給口２から各噴射口群３への流路５がこの区画された各空隙に分岐するように形成されている。各円管４間の間隔は、各流路５の断面積が略等しくなるように、外径側ほど狭くされている。したがって、各噴射口群３間での流量分布が均一となり、リング状部材Ａの内径面が均一に冷却される。

図３および図４は、第２の実施形態を示す。この噴射ノズル２１はローラテーブル３１上を走行する板材Ｂを冷却する冷却装置に用いられたものであり、図３に示すように、ローラテーブル３１の上方に配設された冷却水供給配管３２の先端に、ローラテーブル３１の幅方向へ水平に取り付けられて、板材Ｂの幅方向で冷却水を噴射するようになっている。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前記噴射ノズル２１は、左端の冷却水供給口２２から距離の異なる複数の噴射口２３を下向きに有し、各噴射口２３は軸方向に延びる長円形とされている。噴射ノズル２１の内部は、第１の実施形態のものと同様に、同心状に多重に配設された円管２４で区画され、供給口２２から各噴射口２３への流路２５が区画された各空隙に分岐するように形成されている。また、各円管２４間の間隔は、各流路２５の断面積が略等しくなるように、外径側ほど狭くされている。したがって、各噴射口２３間での流量分布が均一となり、板材Ｂが幅方向で均一に冷却される。

上述した各実施形態では、各噴射口への流路を同心状に多重に配設した円管で区画したが、この流路を区画する管は矩形等の多角形管とすることもでき、これらの管を互いに偏心させてもよい。

上述した各実施形態では、冷却用に油や水を噴射するものとしたが、本発明に係る噴射ノズルは、液体のみでなく気体を噴射するものにも採用することができ、冷却用以外に塗料等を噴射するような表面処理用等に採用することもできる。

第１の実施形態の噴射ノズルを用いたリング状部材の冷却装置を示す縦断正面図ａは図１の噴射ノズルを示す縦断正面図、ｂはａの横断平面図第２の実施形態の噴射ノズルを用いた板部材の冷却装置を示す正面図ａは図３の噴射ノズルを示す縦断正面図、ｂはａのIVb−IVb線に沿った断面図

符号の説明

１噴射ノズル
２供給口
３噴射口群
３ａ噴射口
４円管
５流路
１１冷却槽
１２昇降台
１３供給配管
１４回転テーブル
１５シリンダ
１６モータ
１７チェーン
２１噴射ノズル
２２供給口
２３噴射口
２４円管
２５流路
３１ローラテーブル
３２供給配管

Claims

流体の供給口から距離の異なる複数の噴射口を有する噴射ノズルにおいて、前記供給口から距離の異なる各噴射口への流体の流路を、軸心の周りに多重に配設した管で区画された各空隙に分岐させ、これらの各噴射口への流体の流路となる各空隙の断面積を略等しくしたことを特徴とする噴射ノズル。
前記供給口から距離の異なる各噴射口を複数の噴射口を有する噴射口群とした請求項１に記載の噴射ノズル。
前記噴射口群の複数の噴射口を前記多重に配設した管の周りに放射状に設けた請求項２に記載の噴射ノズル。