JP2011050841A - 二流体ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】二流体ノズルを提供する。
【解決手段】本発明は、二流体ノズルに関するものであるが、二流体ノズルは、主管体を一つ含み、該主管体が、気体と液体を導入し、且つ一つのドラフトチューブ体の錐体管と一つの混合流管体のテーパー穴に対応して設置・形成された隙間により、気体と液体が該隙間を高速に経由することにより、サイフォン効果を生成するように寄与し、且つ気体と液体が混合流管体の混合内管へ導入され、更に混合内管内で気体と液体を混合することにより、気液混合流体を生成し、且つ混合内管に刻設された腔線により、気液混合流体が低速で回転し、スプレー・ヘッド・チューブのスプレー・ヘッド内管へ均一に伝送され、該スプレー・ヘッド内管の先端が弧形を成し、このような設計により、気液混合流体の逆洗にて乱流を生成することを避け、気液混合流体がサイフォン効果を生成し、該スプレー・ヘッド・チューブの管口へ穏やかに釈放される。
【選択図】図１

Description

本発明は、二流体ノズルを生成することに係り、特に構造間の対応・設計を介して省エネルギー効果を達成し、且つ洗浄能力の極めて好ましい気液混合流体を噴出・釈放できるものに関するものである。

工業製品の製造過程中で、多くの製造プロセスを行う時に、通常に数多くのスクラップまたは微砕屑を生成し、ひいては加工された製品の表面を汚染し、従って生産ラインの後続の手順にも、洗い流し処理を行う必要がある。例えば電子産業のプリント回路基板（ＰＣＢ）の製造プロセス、プリント回路基板（ＰＣＢ）の湿式製造プロセスは、電子回路基板の板面を研磨した後に、ブラスト・マシンによりつるつるした表面を均一に粗末化処理する必要があり、エッチング・バリア層が板面の上に付着しやすくなり、ブラスト・マシンの内にブラスト・ノズルから噴出された粗末化用の砂水が複数回の水洗過程を経由する必要がある以外に、板面および板上に既にドリルされた細孔の上に、残留した金剛砂を洗浄し、従来の洗い流し処理が、流体ノズルから高パワーのポンプにより大量の水を加圧した後に、ノズルにて加工製品の表面を洗い流すものである。然しながら、このような洗浄方式が相当に水資源を消費し、例えば市場上で流体洗浄設備を使用する産業（洗車場，養豚所など）は、何れも高パワーのポンプを運用し、水により直接に加圧して洗い流し、相対的に消費された水量も相当に多くなり、且つこれらの大量水のユーザーにとって、水源の取得がしばしば地下水を抜き取ることで供給され、このように何年も何か月も経ち、地下水資源の枯渇を招き、且つ環境への危害を引き起こしやすくなる。

更にノズルを経由して噴出された水滴の粒子が比較的粗くなり、従って細孔中の微砕屑と残砂を除去できず、付着した微砕屑と残砂を洗浄できず、後続の手順の超音波マシンに依存して洗浄する必要があり、超音波マシンが洗浄効果を達成できるが、然しながら振動して落下した金剛砂の残砂が超音波マシンに損傷を及ぼす。従って気圧に対応して噴出された水滴の粒子が霧化することを可能とし、このようにしたら、洗い流す時に、洗い流し洗浄効果を増加でき、且つ高圧の水霧を運用することにより、細孔壁に付着された微砕屑を除去でき、このような水霧噴出方式が、即ち二流体噴霧である。

現在市場上で既存の二流体噴霧に使用されるノズルは、気体と液体の混合方式に基づいて大きく外混合と内混合の２種類に分けられることを可能とし、外混合噴霧の気体と液体が先ずノズルの外部に混合を完成した後に、更にノズルに入り込んで噴出し、そして内混合噴霧の気体液体混合部がノズルの内に位置するように設計され、このタイプが、即ち二流体ノズルである。そして二流体ノズルはその加圧方式の相違に基づいてサイフォン式と二圧式に区分でき、サイフォン式の二流体ノズルの液体は混合部に入り込む前に、加圧を行わないが、二圧式の二流体ノズルの液体と気体は、何れも加圧する必要があり、そしてサイフォン式のノズルがサイフォンの原理を利用し、圧縮空気によりノズルの混合部の中に圧力差を生成し、且つ液体を混合部へ吸入して気体と混合し、同時に混合した流体を更に噴出する。

然しながら、ノズル部品の加工は、部品の寸法，直線度または同心度などに、製造の過程中で、比較的に誤差の発生を避けにくく、これらの部品加工の時に発生して生成した誤差値は、ノズルを使用すると、噴出・釈放した気液混合流体が偏る状況を生成し、不安定かつ不均一な状況を招き、且つノズルの部品においては、直接にスプレー・ヘッドの先端に噴口が一つ開設され、更に導流の設計がなければ、スプレー・ヘッドの先端内壁に乱流を生成しやすくなり、乱流が逆洗を生成すれば、気液混合流体に対し、抵抗力を形成し、甚だしきに至っては、逆洗力の効き目が強すぎれば、気体が液体管路へ衝突して戻り、サイフォン現象の消失を招く可能性がある。

故に現在の二流体ノズルの設計は、何れも洗い流しの洗浄効果と噴出釈放の安定性を増加し同時に気液体の消費を低減して改善する傾向がある。

これより了解できるのは、前述の慣用方式が依然として沢山の欠点を具し、本当に良好な設計ではなく、そしてより改良する必要があるということである。本発明の発明者は、前述の慣用方法により生成された各項目の欠点に鑑み、より改良して革新しようと意図し、且つ数年間をかけて孤独に苦心して鋭意に研究した後に、ついに二流体ノズルを成功的に研究して生産を完成した。

本発明の目的は、二流体ノズルを提供することであり、構造間の対応を利用することにより洗い流しの洗浄能力を向上する二流体ノズルを提供するものである。

本発明の更に他の目的は、二流体ノズルを提供することであり、構造の設計により液体消費の節約を達成する二流体ノズルを提供するものである。

前述の発明目的を達成できる流体ノズルは、一つの主管体，一つのドラフトチューブ体，一つの混合流管体と一つのスプレー・ヘッド・チューブを含み、主管体は、その一端の管口が一つのネジ穴を成し、該主管体の他端に一つの接続管が設置され、主管体の中に一つの内ネジ穴が設置され、そして主管体の表面に一つの接続穴が設置され、且つ主管体の他端に一つの接続管が設置され、ドラフトチューブ体は、その一端が一つのソレノイドを成し、且つ主管体の内ネジ穴に接続され、他端が一つの錐面管を成し、更に一つの混合流管体の中に接続され、混合流管体は、その一端が主管体のネジ穴を接続し、他端の管口が一つのネジ穴を成し、そして混合流管体の内に一つの混合内管が設置され、且つ混合内管の一端が該ドラフトチューブ体の錐面管に対応し、一つのテーパー穴が設置され、該テーパー穴が混合内管と互いに連通し、スプレー・ヘッド・チューブは、その一端が該混合流管体のネジ穴に接続され、他端に一つの管口が開設されるが、前述の素子の連結と対応により、本発明は、空気の圧力および洗い流しの強度を調整でき且つ気液混合流体を穏やかに噴出・釈放できる二流体ノズルを提供する。

１．本発明は、吸入された液体と気体により気液混合流体となるように混合し、相対的に一流体の設備よりも、消費される液体が比較的少なくなり、使用する液体を節約でき、同時に圧縮空気の圧力を運用し、10μ以下の霧化した気液混合流体を生成でき、細孔内の微砕屑に対して極めて好ましい洗い流しの洗浄能力を提供できる。

２．本発明は、二つの異なる円錐度のテーパー穴および錐面管にて隙間を形成することにより、流体が快速に流通するように提供し、同時に気体が液体管路へ逆洗する確率を低減し、且つサイフォン現象の形成に寄与する。

３．本発明は、混合流内管の管壁上に刻設された腔線により、気液混合流体が腔線に沿って低速で回転し、同時に気液混合流体内の偏流を誘導・校正する。

４．本発明のスプレー・ヘッド内管の一端は、弧形を呈する設計で、乱流が液体管路へ逆洗することを避けることを可能とし、サイフォン現象の形成に寄与する。

５．本発明は、直接に二流体ノズル内の構造に対し、革新および改良を行い、ポンプにより加圧する必要がなく、液体を混合内管へ吸入でき、ポンプを設置する設備および空間のコストを大幅に節約できる。

６．本発明は、液体を導入する時に、別途に液体を加圧するにも関わらず、何れも強力な衝撃力を生成でき、このような構造の設計が、サイフォン式と二圧式の加圧式の応用に適用される。

本発明の素子分解図である。 本発明の組合斜視図である。 本発明の他の視角の組合斜視図である。 本発明の第１の断面模式図である。 本発明の第２の断面模式図である。 本発明の第３の断面模式図である。 本発明の気液体の流れ方向の模式図である。 本発明の第１の実施例の図である。 本発明の第２の実施例の図である。

図１を参照するが、これが本発明の素子分解図で、図中より了解できるのは、二流体ノズル１が、一つの主管体１４、一つのドラフトチューブ体１３、一つの混合流管体１２と一つのスプレー・ヘッド・チューブ１１を含み、主管体１４は、その一端の管口が一つのネジ穴１４１を成し、該主管体１４の他端に一つの接続管１４２が設置され、主管体１４の中に一つの内ネジ穴１４５（例えば図５）が設置され、そして主管体１４の表面に一つの接続穴１４４が設置される。而も主管体１４の他端に一つの接続管１４２が設置されているが、ドラフトチューブ体１３は、一端が一つのソレノイド１３２を成し且つ主管体１４の内ネジ穴１４５（例えば図５）に接続され、他端が一つの錐面管１３１を成し且つ一つの混合流管体１２の中に接続され、混合流管体１２は、その一端が主管体１４のネジ穴１４１を接続し、他端の管口が一つのネジ穴１２１を成し、そして混合流管体１２の内に一つの混合内管１２３（例えば図５）が設置され、且つ混合内管１２３（例えば図５）の一端が該ドラフトチューブ体１３の錐面管１３１に対応し、一つのテーパー穴１２４が設置され（例えば図４）、更に該テーパー穴１２４が混合内管１２３（例えば図５）と互いに連通し、スプレー・ヘッド・チューブ１１は、その一端が該混合流管体１２のネジ穴１２１に接続され、他端に一つの管口１１１が開設される。

図２と図３を参照し、これらがそれぞれ本発明の組合斜視図および他の視角の組合斜視図であるが、図中より、本発明の主要な素子の組合せは、それぞれ主管体１４が接続穴１４４により液体を導入し、更に接続管１４２の連結を利用し且つ接続穴１４３に対応して気体を導入し、また主管体１４と混合流管体１２の内に接続されたドラフトチューブ体１３（例えば図１）を利用し、気体と液体を混合流管体１２の内へ伝送し、更にスプレー・ヘッド・チューブ１２を経由して気液混合流体を噴出・釈放することを、了解できる。

図４を参照し、これが本発明の第１の断面模式図であるが、図中より、該二流体ノズル１内のドラフトチューブ体１３の錐面管１３１の円錐度は、該混合流管体１２のテーパー穴１２４の円錐度よりも小さくなり、両者の間が対応して一つの隙間１５を形成し、錐面管１３１の円錐度がテーパー穴１２４の円錐度よりも小さくなるので、該隙間１５が円錐度の対応する設計により、液体が流れ込む時に、テーパー穴１２４の方向へ向き、先に比較的広い隙間１５に入り込み、更に後方の比較的狭い隙間１５を通過し、このような設計・配置により液体の流通速度を加速できることを、了解できる。

図５を参照し、これが本発明の第２の断面模式図であるが、図中より、その中でも、該混合流管体１２の混合内管１２３の管壁上に、複数筋の腔線１２２が刻設され、且つ該腔線１２２が螺旋状を呈して該混合内管１２３の中に延伸するように設置され、腔線の加工を経った後に、混合流管を通過した気液混合流体を、腔線に沿って低速で回転させ、且つスプレー・ヘッド・チューブ１１のスプレー・ヘッド内管１１２へ均一に伝送でき、更に該スプレー・ヘッド内管１１２の一端が弧形を成し且つ該スプレー・ヘッド・チューブ１１２の管口１１１に連通され、管口１１１の方向へ向いて開閉の弧形を呈することを了解でき、このようにしたら、気液混合流体の乱流が液体管路へ逆洗し、ひいてはサイフォン効果の失効を招くことを防止できる。

図６を参照し、これが本発明の第３の断面模式図であるが、図中より、混合流管体１２の混合内管１２３は、テーパー管の形状を呈することが出来、円錐度の設計により、気液混合流体の流速を増加するように寄与し、且つ該スプレー・ヘッド・チューブ１１のスプレー・ヘッド内管１１２も同じ円錐度の設計を採用してテーパー管の形状に成形でき、気液混合流体の流速をも加速でき、そして該混合内管１２３が実際の加工の難易度と運用方面の相違に基づき、腔線の加工を直接に除くことを選択できることを、了解できる。

図７を参照し、これが本発明の気液体の流れ方向の模式図であるが、図中より、気体は、接続穴１４３を経由して導入され、且つドラフトチューブ体１３を経由して混合流管体１２の混合内管１２３の中へ流れ、他方では、液体が接続穴１４４を経由して導入され、且つ隙間１５を介して流速を増加するように設計されることにより、液体が混合流管体１２内の混合内管１２３の中へ快速に入り込み、即ち気体と液体が混合内管１２３の中で混合を行い、そして気液混合流体となり、その後に更にスプレー・ヘッド・チューブ１１のスプレー・ヘッド内管１１２へ入り込み、そしてスプレー・ヘッド内管１１２が管口１１１の方向へ向いて開閉の弧形を呈し、この設置を介し、気液混合流体の乱流が液体管路へ逆洗し、ひいてはサイフォン効果の失効を招くことを防止でき、同時に気液混合流体がスプレー・ヘッド内管１１２を通過した後に、更に特定の角度と高さにより拡散し、且つ気液混合流体の噴出・釈放角度を制御し、管口１１１より噴出・釈放された気液混合流体が、穏やかで均一かつ強力な洗い流しの洗浄効果を維持できることを、了解できる。

図８と図９を参照し、これらが本発明の第１の実施例の図および第２の実施例の図であるが、図中より、気体管路２は、直接に主管体１４の接続穴１４３（例えば図１）に接続され、液体管路３が直接に主管体１４の接続穴１４４（例えば図２）に接続され、且つ気体と液体が混合流管体１２内の混合内管１２３（例えば図７）の中で混合を行い、その後に更にスプレー・ヘッド・チューブの中へ入り込み、且つ管口１１１により、穏やかで均一かつ噴出快速さらに霧化効果を有する気液混合流体を噴出・釈放することを、了解できる。

図４に示すように、錐面管１３１の円錐度は、テーパー穴１２４の円錐度よりも小さくなるので、該隙間１５も、円錐度に対応する設計により、液体が流れ込む時に、テーパー穴１２４の方向へ向いて比較的広い隙間１５へ流れ込み、更に後方の比較的狭い隙間１５を通過し、このような前広後狭の設計配置がサイフォン現象の生成に寄与し、同時に液体の流通速度を加速し、ひいては液体の流通速度および空気作業圧力の調整可能な範囲を制御し、同時に気体が液体管路へ逆洗する確率をも低減し、二流体ノズルの噴出の効き目の制御を達成し、ノズルによる洗い流しの洗浄力の調整範囲を増加する。

１ 二流体ノズル
２ 気体管路
３ 液体管路
１１ スプレー・ヘッド・チューブ
１２ 混合流管体
１３ ドラフトチューブ体
１４ 主管体
１５ 隙間
１１１ 管口
１１２ スプレー・ヘッド内管
１２１ ネジ穴
１２２ 腔線
１２３ 混合内管
１２４ テーパー穴
１３１ 錐面管
１３２ ソレノイド
１４１ ネジ穴
１４２ 接続管
１４３ 接続穴
１４４ 接続穴
１４５ 内ネジ穴

Claims (12)

1. 一つの主管体、一つのドラフトチューブ体、一つの混合流管体と一つのスプレー・ヘッド・チューブを含む、二流体ノズルであって、
   主管体は、その一端の管口が一つのネジ穴を成し、該主管体の他端に一つの接続管が設置され、且つ主管体の中に一つの内ネジ穴が設置され、そして該主管体の表面に一つの接続穴が設置され、
   ドラフトチューブ体は、その一端が一つのソレノイドを成し、且つ該ソレノイドが該主管体の内ネジ穴に接続され、他端が一つの錐面管を成し、更に一つの混合流管体の中に接続され、
   混合流管体は、その一端が主管体のネジ穴を接続し、他端の管口が一つのネジ穴を成し、そして混合流管体の内に一つの混合内管が設置され、混合内管の管壁上に複数筋の腔線が刻設され、且つ該腔線が螺旋状を呈して該混合内管に延伸するように設置され、そして混合内管の一端が該ドラフトチューブ体の錐面管に対応する箇所には、一つのテーパー穴が設置され、更に該テーパー穴が該混合内管と互いに連通し、
   スプレー・ヘッド・チューブは、その一端が該混合流管体のネジ穴に接続され、他端に一つの管口が開設されることを特徴とする、二流体ノズル。
2. 該ドラフトチューブ体の錐面管の円錐度は、該混合流管体のテーパー穴の円錐度より小さくなっており、両者が対応することにより、一つの隙間を形成することを特徴とする、請求項１に記載の二流体ノズル。
3. 該隙間は、円錐度に対応して設計することにより、テーパー穴の方向へ向いて前方が広く後方が狭くなるようにした前広後狭の形状を呈するように配置することを特徴とする、請求項２に記載の二流体ノズル。
4. 該混合流管体の混合内管は、テーパー管の形状を呈してなる構成を有することを特徴とする、請求項１に記載の二流体ノズル。
5. 該スプレー・ヘッド・チューブの中に一つのスプレー・ヘッド内管が設置され、該スプレー・ヘッド内管は、テーパー管の形状を呈してなる構成を有することを特徴とする、請求項１に記載の二流体ノズル。
6. スプレー・ヘッド内管の一端は、弧形を成し、且つ該スプレー・ヘッド・チューブの管口に連通されることを特徴とする、請求項５に記載の二流体ノズル。
7. 一つの主管体、一つのドラフトチューブ体、一つの混合流管体と一つのスプレー・ヘッド・チューブを含む、二流体ノズルであって、
   主管体は、その一端の管口が一つのネジ穴を成し、該主管体の他端に一つの接続管が設置され、且つ主管体の中に一つの内ネジ穴が設置され、そして該主管体の表面に一つの接続穴が設置され、
   ドラフトチューブ体は、その一端が一つのソレノイドを成し、且つ該ソレノイドが該主管体の内ネジ穴に接続され、他端が一つの錐面管を成し、更に一つの混合流管体の中に接続され、
   混合流管体は、その一端が主管体のネジ穴を接続し、他端の管口が一つのネジ穴を成し、そして混合流管体の内に一つの混合内管が設置され、且つ混合内管の一端が該ドラフトチューブ体の錐面管に対応する箇所には、一つのテーパー穴が設置され、更に該テーパー穴が該混合内管と互いに連通し、
   スプレー・ヘッド・チューブは、その一端が該混合流管体のネジ穴に接続され、他端に一つの管口が開設されることを特徴とする、二流体ノズル。
8. 該ドラフトチューブ体の錐面管の円錐度は、該混合流管体のテーパー穴の円錐度より小さくなっており、両者が対応することにより、一つの隙間を形成することを特徴とする、請求項７に記載の二流体ノズル。
9. 該隙間は、円錐度に対応して設計することにより、テーパー穴の方向へ向いて前方が広く後方が狭くなるようにした前広後狭の形状を呈するように配置することを特徴とする、請求項８に記載の二流体ノズル。
10. 該混合流管体の混合内管は、テーパー管の形状を呈してなる構成を有することを特徴とする、請求項７に記載の二流体ノズル。
11. 該スプレー・ヘッド・チューブの中に一つのスプレー・ヘッド内管が設置され、該スプレー・ヘッド内管は、テーパー管の形状を呈してなる構成を有することを特徴とする、請求項７に記載の二流体ノズル。
12. 該スプレー・ヘッド内管の一端は、弧形を成し、且つ該スプレー・ヘッド・チューブの管口に連通されることを特徴とする、請求項１１に記載の二流体ノズル。