JP2008105737A - 充填ノズル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中空のノズル本体2内に、液体の流れを整流する整流部材が設けられた充填ノズルにおいて、整流部材として液体を通す多数の細孔5が貫通形成された整流板3を用い、整流板3の出口側表面6には、隣合う各細孔5から流出する細流を互いに接触させる方向に案内する案内手段として、各細孔5の出口の開口縁に末広がりの面取り部7が設けられている。
【選択図】 図2
Description
しかし、高粘性で繊維質を含有した充填内容物の場合は、その粘性物や繊維質がメッシュに詰まり充填に適さない。メッシュの目を大きくすると目詰まりは防止できるものの、充填停止時の液だれを防止することができなくなってしまう。
そこで、メッシュ部材を用いずに、整流板の細孔の大きさを粘性物や繊維質が通る程度の大きさとし、かつ細孔の長さをある程度長くすることにより液だれに対応することが考えられる。しかし、従来の整流板では細孔の出口から流出する液体が独立した流れとなってシャワー状に流出し、空気を巻き込んで安定した液流れが得られないという問題が生じる。細孔の密度を高めれば細孔からの各液体が収束させることができるが、細孔の密度を高めるにも限界がある。
請求項2に記載の発明は、整流板の出口側の表面形状が、中央部が周辺よりも下流側に突出する形状となっていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、案内手段は、各細孔の出口を結ぶ円周溝によって構成されることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、案内手段は、各細孔の出口を放射状に結ぶ放射状溝によって構成されることを特徴とする。
また、整流板の出口側の表面に案内手段を設けたので、隣合う各細孔から独立して射出される液体を出口表面にて確実に接触させることができ、細孔を通じて整流された液体に空気を巻き込むことなく安定して流出させることができる。
請求項2に係る発明によれば、整流板の表面形状を中央部が周辺よりも下流側に突出する形状としたので、整流板の出口側表面にて接触した液体が中央部に収束して安定的な液流れを形成することができる。
請求項4,5に記載の発明によれば、案内手段として円周溝あるいは放射状溝とすることにより容易に製作することができる。
この充填ノズル1は、不図示の非接触式液体充填装置のフィラーバルブに用いられるもので、図1(B)に示すように、フィラーバルブ100の下流に取り付けられる。
充填ノズル1の構造は、充填する液体の管路を構成する中空のノズル本体2内に、液体の流れを整流する整流部材を構成する整流板3が設けられている。
整流板3は液体を通す多数の細孔5が貫通形成された厚肉の円板状部材で、ノズル本体2の先端開口部を塞ぐように取り付けられている。ノズル本体2の先端開口部には内向きの環状凸部21が設けられ、整流板3の外周にはこの環状凸部21に係合する係合フランジ4が設けられている。係合フランジ4は液流れ方向上流側端部に設けられ、整流板3の外周は環状凸部21の内周に嵌合している。
細孔5は、図2(C),(D)に示すように、整流板3の中心軸線Mに対して平行に形成されおり、整流板3の出口側表面6には、隣合う各細孔5から流出する細流を互いに接触させる方向に案内する案内手段として、各細孔5の出口の開口縁に末広がりの面取り部7が設けられている。
また、隣合う細孔5の面取り部7は互いにオーバーラップしており、整流板3の出口側球面部6が細孔5の間に残らないように構成されている。もっとも、オーバーラップさせないで、各面取り部7が近接するような構成としてもよい。
一方、整流板3の入口側端面8は、流れ方向に対して直交する平坦面となっている。したがって、細孔5の長さは、中央部に向かって増加する形状となる。その効果として、半径方向の流速を均一化でき、広い流量の範囲で整流効果を得ることができる。
液体の種類にもよるが、細孔5の直径dが1〜3mm程度の大きさで、長さLが、2〜20mm程度あれば、液体中の繊維質や粘性物は通過させることができ、液流れ停止時に表面張力による液だれ抑制効果が得られる。また、液だれ防止のためのノズル内負圧を発生させる場合も、細孔5の長さLが2〜20mm程度あれば、細孔5内に液体を保持し、ノズル外の大気がノズル内へ進入することを防止することができ、液体への気体の巻き込みを防止することができる。
特に、整流板3の表面形状が中央部が周辺よりも下流側に突出する球面形状となっているので、整流板3の出口側表面6にて接触した液体が中央部に収束し、安定的な円形断面の液流れを形成することができる。この収束した流れの太さは、ノズル本体2の流路断面より細く絞られる。
また、細孔5の長さが中央部に向かって増加する形状となっているので、半径方向の流速を均一化でき、広い流量の範囲で整流効果を得られる。
また、図3(C)に示すように、入口側端面81の形状について、中央部が周辺よりも上流側に突出するような形状としてもよい。図示例では中央部を頂点とする円錐形状となっている。このようにすれば、 出口側の球面形状と相俟って、中央部の細孔5の長さと周辺部の細孔5の長さの差を大きくすることができ、中央部を通る液体の流速をより押さえることができる。したがって、より広い範囲の流量に対して有効である。この入口側端面81の形状については、円錐形状に限らず、段付き形状としてもよいし、出口側と同様に球面形状としてもよい。
このような入口側の端面形状については、図1,図2に示したような細孔5が平行の場合の整流板3についても適用可能であることはもちろんである。
以下の説明では主として実施例1と異なる点についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。
この実施の形態2では、整流板3の球面状の出口側表面6に、案内手段として、各細孔4の出口を結ぶ円周溝207を設けたものである。各細孔4は同心円状に配列され、各円周溝207の間は所定の隙間が設けられている。
この実施例3では、整流板3の球面状の出口側表面6に、案内手段として、各細孔5の出口を放射状に結ぶ放射状溝307を設けたものである。
放射状溝307は、整流板3の中心を通る半径方向溝371と、半径方向溝371の間に設けられ半径方向溝371と平行のV字状溝372とを備えている。
2 ノズル本体
3 整流板
21 環状凸部
4 係合フランジ
5 細孔
6 出口側表面
7 面取り部(案内手段)
8,81 入口側端面
100 フィラーバルブ
207 円周溝(案内手段)
307 放射状溝(案内手段)
371 半径方向溝、372 V字状溝
Claims (5)
- 中空のノズル本体内に、ノズル本体内を通して射出される液体の流れを整流する整流部材が設けられた充填ノズルにおいて、
前記整流部材は液体を通す複数の細孔が貫通形成された整流板によって構成され、前記整流板の出口側の表面に、隣合う各細孔から流出する細流を互いに接触させる方向に案内する案内手段を設けたことを特徴とする充填ノズル。 - 前記整流板の出口側の表面形状が、中央部が周辺よりも下流側に突出する形状となっていることを特徴とする請求項1に記載の充填ノズル。
- 案内手段は、各細孔の出口に設けられる末広がりの面取り部によって構成される請求項1に記載の充填ノズル。
- 案内手段は、各細孔の出口を結ぶ円周溝によって構成される請求項1に記載の充填ノズル。
- 案内手段は、各細孔の出口を放射状に結ぶ放射状溝によって構成される請求項1に記載の充填ノズル。
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