JP2014033993A - スプレーガン - Google Patents

Abstract

【課題】塗料ノズルの塗料噴出口の周辺に形成された複数の空気溝を通して該塗料噴出口からの噴射塗料に侵入する空気が該塗料の噴出量の増大の妨げにならないようにし、該塗料の噴出量の増大を図ったスプレーガンを提供する。
【解決手段】本体１に、塗料ノズル３０と空気キャップとを有し、前記塗料ノズル３０は、塗料噴出口３０Ａを有するノズル先端部３１の外周の周りに複数の空気溝１５が形成され、空気キャップは、ノズル先端部３１を該ノズル先端部３１との間に環状のスリットを有して挿通するとともに、本体１側から塗料ノズル３０の空気溝１５に圧縮空気を導出させ、空気溝１５は、塗料噴出口３０Ａに向かうに従い該空気溝１５の底部ｂの深さが大きくなるともに、底部ｂは、塗料ノズル３０の先端面３２において塗料噴出口３０Ａの径より大きな径の箇所に位置づけられて形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明はスプレーガンに係り、特に、塗料流と空気流を大気中で混合させて霧化するスプレーガンに関する。

この種のスプレーガンは、その塗料ノズルが、たとえば、特許文献１あるいは２に開示されているように、該塗料ノズルの先端部の塗料噴出口の周辺において周方向に等間隔にたとえば４個の空気溝が形成され、これら空気溝は、断面がたとえばＶ字状をなし、塗料ノズルの先端に向かうに従い該空気溝の深さが大きくなるように形成されている。

このような空気溝には、塗料ノズルの塗料噴出口から塗料が噴出される際に、ガン本体からの圧縮空気が導かれ、この圧縮空気は噴出塗料に気液接触面積を増大させながら衝突混合できるようになっている。これにより、圧縮空気がたとえ低圧の空気流であっても効率良く噴出塗料の中心部にまで微粒化されるようになっている。

なお、塗料ノズルの先端部には、空気キャップが該先端部との間に環状のスリットを規定して配置され、圧縮空気は、該空気キャップの後方のガン本体側から前記スリットおよび前記塗料ノズルの前記空気溝に導出されるように構成されている。

特開平８−１９６９５０号公報 国際公開第０１／０２０９９号

ここで、塗料ノズルの塗料噴出口の周辺において周方向に形成された複数の空気溝は、それらの底部が、塗料ノズルの先端面において塗料噴出口の内周面にまで至るように形成されている。すなわち、各空気溝の底部は、塗料ノズルの先端面において、該底部を結ぶ円が塗料噴出口の内周面に位置づけられ、各空気溝の終点が塗料ノズルの内径に直接に入り込むように構成されている。

このため、各空気溝内に流入される圧縮空気は塗料ノズルの塗料噴出口から噴出される塗料に直接に侵入し、これが該塗料の流れにとって大きな抵抗となり、該塗料の噴出量を過度に減少させることになってしまうことが判明した。

この場合、塗料の噴出量を増大させるために、塗料噴出口の径を拡大させることが考えられる。しかし、この場合であっても、各空気溝の終点が塗料ノズルの内径に直接に入り込んでいることによって、塗料の噴出量をこれ以上に増大させることが困難となる不都合を有する。

それ故、本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、塗料ノズルの塗料噴出口の周辺に形成された複数の空気溝を通して該塗料噴出口からの噴射塗料に侵入する空気が該塗料の噴出の妨げにならないようにして、該塗料の噴出量の確保を図ったスプレーガンを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、塗料ノズルの塗料噴出口の周辺に形成された複数の空気溝を、該塗料ノズルの先端面において、塗料噴出口の内径より大きい径の箇所に位置づけられるように形成するようにしたものである。

このように構成した場合、各空気溝内に流入される圧縮空気が塗料ノズルの塗料噴出口から噴出される塗料に侵入する際に、該塗料の流れ対して生じる抵抗を大幅に減少させることができるようになる。このため、塗料ノズルの塗料噴出口から噴出される塗料の噴出量を確保できるとともに、該塗料噴出口の内径の拡大に合わせてさらに増大させることができるようになる。

本発明のスプレーガンは、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のスプレーガンは、塗料流と空気流を大気中で混合させて霧化するスプレーガンであって、銃身を有する本体と、前記銃身の先端側に配置され、その先端面に形成された塗料噴出口から前記塗料流を噴出する塗料ノズルと、前記銃身の先端側に前記塗料ノズルの先端部を囲むように配置され、その内周面と前記先端部の外周面との間に前記空気流を噴射させる環状のスリットを規定する空気キャップとを備え、前記塗料ノズルの前記先端部が、その先端面において前記塗料噴出口の内周から先端側に向かって拡開され噴出した前記塗料流を規制する案内壁を有するとともに、その外周において長手方向に後端側の所定の位置から前記案内壁まで穿設され前記空気流の一部を前記塗料噴出口の前方に誘導する複数の空気溝を有し、前記空気溝の各々が前記長手方向に沿って徐々に深くなる底部を有し、前記底部が前記塗料ノズルの前記先端面において前記案内壁の範囲内に位置することを特徴とする。

（２）本発明のスプレーガンは、（１）の構成において、前記塗料ノズルの前記先端面における前記空気溝の各々の底部は、塗料噴出口の内径よりも大きな径の円周上に位置するように形成されていることを特徴とする。
（３）本発明のスプレーガンは、（１）の構成において、前記案内壁が円錐状であり、前記塗料ノズルの前記先端部の外周から内側に、正面視において、０．５ｍｍを超えない範囲に位置する外周縁を有することを特徴とする。
（４）本発明のスプレーガンは、（１）の構成において、前記案内壁が円錐状であり、側面視において、６０°から１５０°の範囲で開き角度を有することを特徴とする。
（５）本発明のスプレーガンは、（１）の構成において、前記空気溝は、その断面の形状がＶ字状の溝であることを特徴とする。
（６）本発明のスプレーガンは、（５）の構成において、前記空気溝の底部のＲが０．１５ｍｍ以下の値に設定されていることを特徴とする。
（７）本発明のスプレーガンは、（１）の構成において、前記空気溝は、その各々の前記底部が、側面視で、前記本体側から観た場合において、３０°から１００°の範囲で収束角度を有するように構成されていることを特徴とする。
（８）本発明のスプレーガンは、（１）の構成において、前記空気溝は、前記塗料ノズルの長手方向に後端側の所定の位置から前記塗料ノズルの最先端面までの長さが１ｍｍから３．５ｍｍの間の範囲にあることを特徴とする。
（９）本発明のスプレーガンは、（５）の構成において、断面の形状がＶ字状の形状をなす前記空気溝は、その開き角度が２０°から１００°の範囲にあることを特徴とする。
（１０）本発明のスプレーガンは、（１）の構成において、前記塗料ノズルの近傍における前記空気キャップの前方面に対し、前記塗料ノズルの前記案内壁の面内における前記空気溝の底部は、塗料ノズルの先端部の長手方向に沿って前方０．５ｍｍから後方０．５ｍｍの間の範囲に位置することを特徴とする。

このように構成したスプレーガンによれば、塗料ノズルの塗料噴出口の周辺に形成された複数の空気溝を通して該塗料噴出口からの噴射塗料に入り込む空気が該塗料の噴出の妨げにならないようにして、該塗料の噴出量の確保を図ることができる。

本発明のスプレーガンの実施形態１を示す全体構成図である。 本発明のスプレーガンの塗料ノズルの先端部を示す斜視図である。 本発明のスプレーガンの塗料ノズルの先端部を空気キャップとともに示す断面図（空気溝を含まない面での断面図）である。 本発明のスプレーガンの塗料ノズルの先端部を空気キャップとともに示す断面図（空気溝を含む面での断面図）である。 本発明のスプレーガンの銃身部に取り付けられる塗料ノズル、空気キャップ、および塗料ジョイントを示した分解斜視図である。 本発明のスプレーガンの空気キャップに形成される補助空気孔を塗料ノズルとともに示す側面図および正面図である。 本発明のスプレーガンの先端面の案内壁の開き角に応じた塗料噴出量の分布を示す説明図である。 本発明のスプレーガンの実施形態２の要部を示す構成図で、（ａ）は、塗料ノズルの先端部の正面図、（ｂ）は断面図である。 本発明のスプレーガンの実施形態３の要部を示す構成図で、塗料ノズルの先端部の正面図である。 本発明のスプレーガンの実施形態４の要部を示す構成図で、塗料ノズルの先端部と該先端部の周囲に配置される空気キャップを示す断面図である。 本発明のスプレーガンの実施形態５の要部を示す構成図で、塗料ノズルの先端部を空気キャップとともに示した断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
（実施形態１）
図１は、本発明のスプレーガンの実施形態１を示す全体構成図である。

図１に示すスプレーガン（本体）１は、銃身部２、引金３、および握り部４を備えて構成されている。図１に示すスプレーガン１は、引金３の操作にともなって、銃身部２の先端から塗料流と空気流が噴出され、これら塗料流と空気流は大気中で混合され霧化されるようになっている。
なお、図１に示す各部材の以下の説明において、その便宜上、銃身部２側を先端部（前方部）と、銃身部２と反対側を後端部（後方部）と称する場合がある。

図１において、スプレーガン１の握り部４からは圧縮空気が空気ニップル５、空気通路６を介して空気弁部７に送り込まれ、該圧縮空気は空気通路６’を介して銃身部２の先端部に送られるようになっている。引金３は支点３Ａを中心にして握り部４側へ引くことができ、該引金３により弁棒８を介して空気弁部７の空気弁９を開き、圧縮空気を銃身部２の先端部に送るようになっている。また、引金３には、該引金３を引くことによってガイド室１０内で後退するニードル弁ガイド１１が取り付けられ、このニードル弁ガイド１１には銃身部２の中心軸上に配置されるニードル弁１２が取り付けられている。ニードル弁１２は、引金３が引かれていない場合に、ガイド室１０内に配置されるコイルばね１３によって銃身部２の先端側に取り付けられた塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａのシート内面に押圧されてシールされるようになっている。

なお、引金３を引いた場合、ニードル弁１２が塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａから引かれるより僅かに早く前記空気弁９が開かれるように構成されている。

塗料ノズル３０は、塗料噴出口３０Ａを有する先端部（以下、ノズル先端部３１と称す）において径が小さく後端部において径の大きな円筒状部材から構成されている。塗料ノズル３０の後端部には塗料ジョイント１４が形成され、この塗料ジョイント１４に付設されるたとえば塗料容器（図示せず）から塗料ノズル３０に塗料が供給されるようになっている。塗料ノズル３０に供給された塗料は、塗料ノズル３０のニードル弁１２によるシールが解除された際に、該塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａから塗料流として噴出するようになっている。

また、塗料ノズル３０のノズル先端部３１を囲むようにして空気キャップ１６が配置されている。この空気キャップ１６は空気キャップカバー１８を介して銃身部２に取り付けられている。空気キャップ１６の内周面と塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周面との間には環状のスリット１９が形成されるようなっている。前記空気通路６’からの圧縮空気は、前記空気弁部７の空気弁９が開かれた際に、該スリット１９から塗料ノズル３０のノズル先端部３１の周囲に沿って空気流を噴出するようになっている。

図２に示すように、塗料ノズル３０のノズル先端部３１は、先端面３２を有し、この先端面３２の中心軸上に塗料噴出口３０Ａが形成されている。塗料噴出口３０Ａの内径は塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外径に対して比較的小さく形成され、塗料ノズル３０の該先端面３２には、塗料噴出口３０Ａから噴出する塗料流を規制する案内壁３２Ａを有するようになっている。案内壁３２Ａは、塗料噴出口３０Ａの内周から塗料ノズル３０の先端側に向かって拡開された円錐状として形成されている。そして、案内壁３２Ａの外周縁は、塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周から内側に、正面視において、０．５ｍｍを超えない範囲に位置するように構成されている。換言すれば、案内壁３２Ａの外周縁が塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周側面からの距離ｐを０．５ｍｍ以下に形成するように構成されている。さらに換言すれば、塗料ノズル３０の先端面３２には、該案内壁３２Ａの他に該案内壁３２Ａの外周縁から塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周までの部分において、塗料ノズル３０の中心軸Ｏに垂直な面であって、０．５ｍｍ以下の幅を有する環状の平面部３２Ｂが形成されている。このように、案内壁３２Ａの外周縁を塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周から内側に０．５ｍｍを超えない範囲に位置するように構成することによって、後に詳述するように、塗料噴出口３０Ａからの塗料噴出量の増加と微粒化の向上が図れる効果を奏するようになる。

また、塗料ノズル３０のノズル先端部３１を拡大した断面図である図３に示すように、円錐状からなる該案内壁３２Ａは、側面視において、６０°から１５０°の範囲で開き角度αを有して構成されている。このように、案内壁３２Ａの開き角度を６０°から１５０°の範囲で構成することにより、後に詳述するように、塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａであるストレートな通過路から該案内壁３２Ａへの角度変化を小さくでき、塗料の該案内壁３２Ａへ沿っての流れをスムーズに行うようにできるようになっている。なお、図３では、塗料ノズル３０の他にニードル弁１２および空気キャップ１６も併せて描いている。

また、図２に戻り、塗料ノズル３０のノズル先端部３１は、その外周において周方向に等間隔にたとえば４個の空気溝１５が形成されている。これら空気溝１５はその断面の形状がたとえばＶ字状となっている。これら空気溝１５は、塗料ノズル３０のノズル先端部３１において長手方向に後端側（図中左側）の所定の位置（以下、空気溝１５の始点ｒと称する場合がある）から先端面３２まで穿設されて形成され、塗料ノズル３０の先端面３２に向かうに従い深くなる底部を有する。これら空気溝１５は、空気通路６’から前記スリット１９を通して噴出される空気流の一部を塗料噴出口３０Ａの前方に誘導するように構成されている。すなわち、図３に対応する図であり前記空気溝１５が形成されている部分で断面をとった図４に示すように、空気通路６’からの圧縮空気がスリット１９から噴出される際に、同図の矢印に示すように、該圧縮空気は塗料ノズル３０の各空気溝１５内に導かれ、各空気溝１５内の空気流は、塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａからの塗料流に気液接触面積を増大させながら衝突混合できるようになっている。これにより、圧縮空気がたとえ低圧の空気流であっても噴出塗料の中心にまで微粒化させる働きをもたせるようになっている。

ここで、前記各空気溝１５は、図２に示すように、その底部（図中符号ｂで示す）が塗料ノズル３０の先端面３２において前記案内壁３２Ａの範囲内に位置するように構成されている。換言すれば、各空気溝１５の底部ｂは、塗料ノズル３０の先端面３２において、塗料噴出口３０Ａの内径よりもたとえばｔ（＞０）だけ大きな径の円周上に位置するように形成されている。すなわち、各空気溝１５の底部ｂが、塗料ノズル３０の先端面３２において、塗料噴出口３０Ａの内径上に位置して形成される場合、あるいは塗料噴出口３０Ａの内周面にまで侵入して形成される場合を回避させた構成となっている。このように、各空気溝１５の底部ｂを塗料ノズルの先端面３２において案内壁３２Ａの範囲内に位置するように構成することにより、後に詳述するように、各空気溝１５内に流入される圧縮空気が塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａからの塗料流に侵入する際に、該塗料流に生じる抵抗を大幅に減少できるようになっている。

そして、図１に戻り、該空気キャップ１６は、その先端側の面において、塗料ノズル３０を間にして一対の角部１６Ａが形成されている。図５は、空気キャップ１６を銃身部２の近傍とともに示した斜視図であり、一対の各角部１６Ａは、塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａを間にして互いに対向するようにして形成されている。空気キャップ１６の角部１６Ａには、図１に示すように、前記空気通路６’に連結される側面空気孔２０が形成され、これら側面空気孔２０からの空気流は、塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａからの塗料流に交差するように噴射できるようになっている。これにより、塗料ノズル３０から噴出される塗料は空気キャップ１６の側面空気孔２０から噴出される圧縮空気によって楕円形のスプレーパターンとして形成できるようになっている。空気キャップ１６の側面空気孔２０へ送られる圧縮空気は、パターン開き調節装置２３によって流量調整され、該側面空気孔２０から噴出されるようになっている。パターン開き調節装置２３はパターン調整つまみ２４を回転することによって流量調整がなされるようになっている。これにより、塗料ノズル３０から噴出される塗料スプレーパターンの扇状の広がりが調節できるようになる。

なお、図１、図３、図４では省略して示していたが、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、塗料ノズル３０のノズル先端部３１の近傍の空気キャップ１６には、該塗料ノズル３０のノズル先端部３１を間にして一対の補助空気孔２１が形成されている。図６（ａ）は、空気キャップ１６を塗料ノズル３０とともに示した側面図（空気キャップ１６は断面で示している）で、図６（ｂ）は、正面図である。補助空気孔２１は空気通路６’に連通されて形成され、該補助空気孔２１からの空気流は塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａからの塗料流に交差するようになっている。補助空気孔２１は、スプレーパターンの形成上、前記の側面空気孔２０からの噴射力に対応してバランスを採るために設けられている。

このような構成からなるスプレーガン１は、上述した構成によって次に示す効果を奏するようになる。
（１）スプレーガン１は、まず、塗料ノズル３０の各空気溝１５が、その底部ｂにおいて、案内壁３２Ａの範囲内に位置するように構成されている。これにより、空気溝１５に流れる空気流が塗料噴出口３０Ａから噴出される塗料流に直接に流れ込むことを回避できるようになる。このため、各空気溝１５内に流入される空気流が塗料噴出口３０Ａからの塗料流に侵入する際に、該塗料流に生じる抵抗を大幅に減少させることができるようになる。このため、塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａから噴出される塗料流の量を確保できるとともに、該塗料噴出口３０Ａの内径の拡大に合わせてさらに増加させることができるようになる。

（２）スプレーガン１は、案内壁３２Ａの外周縁が塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周側面からの距離ｐを０．５ｍｍ以下に形成するように構成されている。これにより、塗料流の塗料噴出量の増加と微粒化の向上が図れる効果を奏する。仮に、案内壁３２Ａの外周縁を塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周側面から距離ｐを０．５ｍｍより大きくした場合、塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周面を流れる空気流と、空気溝１５の内部を流れる空気流によって、塗料ノズル３０の先端面３２に乱流が発生してしまうことが確かめられる。この乱流は、案内壁３２Ａの外周縁と塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周側面との距離ｐを上述の範囲で短くすることによって少なくなり、これにより、案内壁３２Ａに沿った空気流の流れがスムーズになることから、塗料噴出量が増加するとともに、塗料の微粒化も向上するようになる。

（３）スプレーガン１は、塗料ノズル３０の先端面３２の案内壁３２Ａが、その拡開の開き角度αが６０°から１５０°の範囲になるように構成されている。これにより、塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａのストレートな通過路から該案内壁３２Ａへの角度変化を小さくでき、図７（ａ）の右図に示すように、塗料の該案内壁３２Ａへ沿っての流れが図中矢印のようになり、スムーズな流れを形成することができる。このため、図７（ａ）の左図に示すように、塗料の該案内壁３２Ａへの流れが均一化され、塗料噴出口３０Ａからの塗料は均一に噴出されるようになる。そして、これにともない該塗料の塗料噴出量も増加できる効果を奏する。なお、図７（ａ）の左図は、縦軸を塗料ノズル３０の先端面３２の径方向に対応させ、横軸に塗料の流量をとっている。

ちなみに、図７（ｂ）は、案内壁３２Ａの拡開の開き角度α’を１５０°よりも大きく形成した場合の塗料噴出口からの塗料の噴出分布を示した図である。図７（ｂ）の右図から明らかとなるように、塗料噴出口３０Ａから噴出される塗料は、案内壁３２Ａに沿って流れ難くなり、図７（ｂ）の左図に示すように、塗料噴出口３０Ａの中心軸の近傍において塗料が密集し該中心軸から離れるに従い塗料密度が疎になる分布となって流れの均一化が図れなくなる。
（４）これにより、本発明のスプレーガン１によれば、塗料ノズル３０の塗料噴出口３０Ａの周辺に形成された複数の空気溝１５を通して該塗料噴出口３０Ａからの噴射塗料に入り込む空気流が、該塗料の噴出の妨げにならないようにすることができる。そして、塗料流の微粒化の向上、均一化を達成することができる。
（実施形態２）
図８（ａ）、（ｂ）は、スプレーガン１の実施形態２の要部を示す構成図である。図８（ａ）は、塗料ノズル３０のノズル先端部３１を示した正面図、図８（ｂ）は断面図を示している。

図８（ａ）、（ｂ）に示す塗料ノズル３０のノズル先端部３１は、実施態様１で示したと同様に、先端面３２において、塗料噴出口３０Ａの内周から塗料ノズル３０の先端側に向かって拡開された案内壁３２Ａを有し、外周において、塗料ノズル３０の長手方向に後端側の所定の位置から前記案内壁３２Ａまで穿設された複数の空気溝１５を有している。そして、これら空気溝１５が前記長手方向に沿って徐々に深くなる底部ｂを有し、該底部ｂが塗料ノズル３０の先端面３２の案内壁３２Ａの範囲内に位置する構成となっている。

そして、このような構成において、前記空気溝１５は、２０°から１００°の範囲内で開き角度ｇを有するとともに、前記塗料ノズル３０の最先端面から前記空気溝１５の始点ｒまでの長さｄ（以下、単に空気溝の長さｄと称す）が１．０ｍｍから３．５ｍｍの範囲内で前記塗料ノズル３０の中心軸に沿う直線距離を有し、前記各空気溝１５の底部ｂが、側面視で前記空気溝１５の始点ｒ側（あるいは本体１側）から観た場合において、３０°から１００°の範囲で収束角度ｅを有するように構成されていることにある。

このように構成した理由は次の通りである。空気溝１５を流れる空気流は塗料流内に入り込む際に該塗料流の抵抗となり、塗料噴出量を低減させることになる。塗料流の抵抗が大きくなれば塗料噴出量の低減が大きくなり、少なくなれば塗料噴出量の低減が少なくなる。すなわち、空気溝１５があることで塗料噴出量は基本的に下がる傾向となる。

一方、空気溝１５を流れる空気流は塗料流と混合する。空気流と塗料流との気液接触の機会が増え混合効率が上がり微粒化が向上する。すなわち、空気溝１５があることで微粒化は向上する。

塗料流れの抵抗と、圧縮空気と塗料の混合効率は、案内壁３２Ａと交差される空気溝１５の通過面積（空気溝１５の案内壁３２Ａと交差する輪郭で画される面積：図中の散点で示す面積）の大小によって調整でき、塗料流への抵抗が大きくなると、空気と液体との混合効率が高くなる。

したがって、上記の抵抗と混合効率は、空気溝１５の始点ｒの位置と、先端への空気溝１５の収束角度ｅ、空気溝１５の角度ｇとでコントロールでき、これらの値をコントロールすることで空気溝１５の前記通過面積が決まるので、混合効率は通過面積によって決まるといえる。

ここで、空気溝１５の長さｄが１．０ｍｍ以下になると該空気溝１５の通過面積が小さすぎて空気溝１５の効果が得られず、３．５ｍｍ以上になると該空気溝１５が塗料噴出口３０Ａの内径に入り込んでしまうようになる。また、空気溝１５の開き角度ｇが２０°以下になると該空気溝１５の通過面積が小さすぎて空気溝１５の効果が得られず、１００°以上になると該空気溝１５の通過面積が大きすぎ塗料が出なくなる等の不都合が生じるようになる。さらに、空気溝１５の収束角度ｅが３０°以下になると該空気溝１５の通過面積が小さすぎて空気溝１５の効果が得られず、１００°以上になると該空気溝１５が塗料噴出口３０Ａの内径に入り込んでしまうようになる。

なお、実施形態２に示した構成は、上述した実施形態１、および後述する実施形態３ないし５のうちいずれの形態に組み合わせて用いるようにしてもよいことはいうまでもない。
（実施形態３）
図９は、スプレーガン１の実施形態３の要部を示す構成図である。図９は、図８（ａ）に対応した図であり、塗料ノズル３０のノズル先端部３１の正面図を示している。

この場合においても、塗料ノズル３０は、実施態様１で示したと同様に、ノズル先端部３１の先端面３２において、塗料噴出口３０Ａの内周から塗料ノズル３０の先端側に向かって拡開された案内壁３２Ａを有し、外周において、塗料ノズル３０の長手方向に後端側の所定の位置から前記案内壁３２Ａまで穿設された複数の空気溝１５を有している。そして、これら空気溝１５が前記長手方向に沿って徐々に深くなる底部ｂを有し、該底部ｂが塗料ノズル３０の先端面３２の案内壁３２Ａの範囲内に位置する構成となっている。

そして、このような構成において、空気溝１５の底部ｂに形成されるＲが０．１５ｍｍ以下の値になって構成されていることにある。

このように構成した理由は次の通りである。塗料ノズル３０のノズル先端部３１の空気溝１５はたとえば切削工具によって形成されるが、該切削工具の先端にはいわゆるノーズＲ（ノーズ半径）が形成され、これにともない空気溝１５の底部ｂにもＲが形成される。この場合、空気溝１５の通過面積は、空気溝１５の底部ｂのＲの値によって変化し、Ｒの値が小さいほど、塗料流への空気流の混合が徐々に進み、さらに塗料流の分散の過程も徐々に進み、円滑な塗料の拡散を達成することができる。このことから、Ｒの値を０．１５ｍｍ以下に設定しておくことで、上述の効果を奏することができる。逆に、Ｒの値が０．１５ｍｍより大きい場合、塗料流への空気流の混合が一気になされ、さらに塗料の拡散も一気に行われるので、塗料の空気キャップ１６への付着が生じるという不都合が生じる。

なお、実施形態３に示した構成は、上述した実施形態１ないし２、および後述する実施形態４および５のうちいずれの形態に組み合わせて用いるようにしてもよいことはいうまでもない。
（実施形態４）
図１０は、スプレーガン１の実施形態４の要部を示す構成図である。図１０は、塗料ノズル３０のノズル先端部３１と該ノズル先端部３１の周囲に配置される空気キャップ１６を示す断面図である。

この場合においても、塗料ノズル３０は、実施態様１で示したと同様に、そのノズル先端部３１の先端面３２において、塗料噴出口３０Ａの内周から塗料ノズル３０の先端側に向かって拡開された案内壁３２Ａを有し、外周において、塗料ノズル３０の長手方向に後端側の所定の位置から前記案内壁３２Ａまで穿設された複数の空気溝１５を有している。そして、これら空気溝１５が前記長手方向に沿って徐々に深くなる底部ｂを有し、該底部ｂが塗料ノズル３０の先端面３２において案内壁３２Ａの範囲内に位置する構成となっている。

そして、空気キャップ１６は、その内周面が塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周面に平行して対向する平行面２５を有するとともに、その後端に円錐状に拡開するテーパ面２６を有し、該平行面２５が、側面視において、０．３ｍｍから１．０ｍｍの範囲で空気キャップ１６の中心軸に沿う直線距離ｋを有し、該テーパ面２６が、側面視において、０．１ｍｍから０．５ｍｍの範囲で空気キャップ１６の中心軸に沿う直線距離ｍを、１０°から９０°の範囲で開き角度γを有するように構成されていることにある。

このように構成した理由は次の通りである。空気溝１５への空気流の入り込みが強い場合、空気溝１５内の空気流の流れが円滑になり、空気流と塗料流との衝突混合の効率が向上するようになる。この際、塗料流の分散が良好となって、均一化される。

空気溝１５の始点ｒの位置が、空気キャップ１６の塗料ノズル３０のノズル先端部３１との間に形成される環状のスリット１９の後端ｑより本体側にあり、塗料ノズル３０のノズル先端部３１の長手方向における前記空気溝１５の始点ｒとスリット１９の後端ｑとの距離が大きいほど空気溝１５への空気流の入り込みが強くなる。この理由は、空気キャップ１６内への空気流の流れの向きが直接に空気溝１５へ入り込むことで、空気溝１５内の空気流の流れが強くなるからである。

すなわち、空気溝１５の始点ｒが、スリット１９の後端ｑより前方に設定した場合、空気溝１５へ直接に空気流が入り込まなくなるので、空気溝１５内の空気流の流れが弱くなり、塗料流との混合効率が低下するようになる。

そして、上述のように、空気キャップ１６の内周面は、塗料ノズル３０のノズル先端部３１の外周面に平行して対向する平行面２５を有するとともに、その後端に円錐状に拡開するテーパ面２６を有して形成されている。そして、平行面２５は、塗料ノズル３０との間で空気流れの直進性を保つことで塗料噴出量を確保できるようになっている。また、テーパ面２６は、前記平行面２５への空気流れを円滑にでき、該テーパ面２６の長さを調整し得るようにすることによって空気溝１５への空気流の入り込み強さを調整できるようになっている。

ここで、平行面２５は、その空気キャップ１６の中心軸に沿う直線距離ｋを０．３ｍｍ以下にした場合、空気流れの直進性が確保できず、塗料噴出量が低減するようになる。これに対し、平行面２５の空気キャップ１６の中心軸に沿う直線距離ｋが１．０ｍｍより大きくなると、支点ｒに空気キャップ１６の平行面２５が接近し通過面積が狭くなるので、空気溝１５に流れ込む空気量が制限され微粒化の低下、塗料噴出量の低下を招く。よって、該平行面２５の空気キャップ１６の中心軸に沿う直線距離ｋは０．３ｍｍから１．０ｍｍの範囲が適当となる。

また、テーパ面２６は、空気キャップ１６の中心軸に沿う直線距離ｍが短い方が空気溝１５内への空気流れ入り込みが強くなるので塗料流の分散が良くなり塗料流が均一になり、スプレーパターンはフラット傾向に変化していく。しかし、０．１ｍｍより小さくなると、空気溝１５内への空気流れの入り込みが強くなり過ぎてしまい、塗料噴出量が低下してしまう。これに対し、テーパ面２６の空気キャップ１６の中心軸に沿う直線距離ｍが０．５ｍｍより大きくなると空気流れの入り込みが弱くなるので塗料流が中心部に密集する。いわゆる中高傾向になる。これにより、該テーパ面２６の空気キャップ１６の中心軸に沿う直線距離ｍは０．１ｍｍから０．５ｍｍの範囲が適当となる。

ここで、図１０において、テーパ面２６は１段としているが、これに限定されることはなく多段にするようにしてもよい。テーパ面２６を多段とすることで空気流を円滑にでき、塗料流のフラットからなるスプレーパターン形状の安定化を図ることができる。また、テーパ面２６は、空気キャップ１６の中心軸に沿う方向に曲面を有するように構成しても、空気流れを円滑にすることができる。

なお、実施形態４に示した構成は、上述した実施形態１ないし３、および後述する実施形態５のうちいずれの形態に組み合わせて用いるようにしてもよいことはいうまでもない。
（実施形態５）
図１１は、スプレーガン１の実施形態５の要部を示す構成図である。図１１は、塗料ノズル３０のノズル先端部３１を空気キャップ１６とともに示した断面図を示している。

塗料ノズル３０および空気キャップ１６はたとえば実施形態１に示したものと同様の構成となっている。

この場合、空気キャップ１６の塗料ノズル３０に近接する前端面１６Ｓに対し、塗料ノズル３０の案内壁３２Ａの面内における空気溝１５の底部（図中符号Ｂで示す）までの距離をＷとすると、塗料ノズル３０のノズル先端部３１の長手方向に沿って前方０．５ｍｍから後方０．５ｍｍの間に位置するように構成されている。
なお、図１１では、塗料ノズル３０の案内壁３２Ａの面内における空気溝１５の底部Ｂを空気キャップ１６の前端面１６Ｓに対し前方０．５ｍｍとなるように位置づけて示している。

このように構成したスプレーガン１によれば、空気キャップ１６への塗料の付着を回避させるともに、塗料の分散を良好にでき微粒化を向上させることもできるようになる。すなわち、空気キャップ１６の塗料ノズル３０に近接する前端面１６Ｓに対し、塗料ノズル３０を、その案内壁３２Ａの面内における空気溝１５の底部Ｂの位置を塗料ノズル３０のノズル先端部３１の長手方向に沿って後方へ設定することにより、塗料流へ流入する空気流の量を多くでき、塗料の分散を良好にでき微粒化を向上させることができる。

しかし、空気キャップ１６内で塗料流と空気流との混合がなされるため、塗料ノズル３０から拡散された塗料の空気キャップ１６への付着が免れないようになってしまう。このため、空気キャップ１６の前端面１６Ｓに対し、塗料ノズル３０を、その案内壁３２Ａの面内における空気溝１５の底部Ｂの位置を塗料ノズル３０のノズル先端部３１の長手方向に沿って前方へ設定することにより、塗料ノズル３０から拡散された塗料の空気キャップ１６への付着を回避させることができる。

このようなことから、本実施形態では、前記空気キャップ１６の前端面１６Ｓに対し、前記塗料ノズル３０の前記案内壁３２Ａの面内における前記空気溝１５の底部Ｂは、塗料ノズル３０のノズル先端部３１の長手方向に沿って前方０．５ｍｍから後方０．５ｍｍの間に位置するように構成することにより、空気キャップ１６への塗料の付着を回避させるともに、塗料の分散を良好にでき微粒化を向上させるようにできるようになっている。

なお、実施形態５に示した構成は、上述した実施形態１ないし４のうちいずれの形態に組み合わせて用いるようにしてもよいことはいうまでもない。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１……スプレーガン（本体）、２……銃身部、３……引金、３Ａ……支点、４……握り部、５……空気ニップル、６、６’……空気通路、７……空気弁部、８……弁棒、９……空気弁、１０……ガイド室、１１……ニードル弁ガイド、１２……ニードル弁、１３……コイルばね、１４……塗料ジョイント、１５……空気溝、１６……空気キャップ、１６Ａ……角部、１６Ｓ……前端面（空気キャップの）、１８……空気キャップカバー、１９……スリット（環状の）、２０……側面空気孔、２１……補助空気孔、２３……パターン開き調節装置、２４……パターン調整つまみ、２５……平行面、２６……テーパ面、３０……塗料ノズル、３０Ａ……塗料噴出口、３１……ノズル先端部、３２……先端面（塗料ノズルの）、３２Ａ……案内壁、３２Ｂ……平面部。

Claims (10)

1. 塗料流と空気流を大気中で混合させて霧化するスプレーガンであって、
   銃身を有する本体と、
   前記銃身の先端側に配置され、その先端面に形成された塗料噴出口から前記塗料流を噴出する塗料ノズルと、
   前記銃身の先端側に前記塗料ノズルの先端部を囲むように配置され、その内周面と前記先端部の外周面との間に前記空気流を噴射させる環状のスリットを規定する空気キャップとを備え、
   前記塗料ノズルの前記先端部が、その先端面において前記塗料噴出口の内周から先端側に向かって拡開され噴出した前記塗料流を規制する案内壁を有するとともに、その外周において長手方向に後端側の所定の位置から前記案内壁まで穿設され前記空気流の一部を前記塗料噴出口の前方に誘導する複数の空気溝を有し、
   前記空気溝の各々が前記長手方向に沿って徐々に深くなる底部を有し、前記底部が前記塗料ノズルの前記先端面において前記案内壁の範囲内に位置することを特徴とするスプレーガン。
2. 前記塗料ノズルの前記先端面における前記空気溝の各々の底部は、塗料噴出口の内径よりも大きな径の円周上に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
3. 前記案内壁が円錐状であり、前記塗料ノズルの前記先端部の外周から内側に、正面視において、０．５ｍｍを超えない範囲に位置する外周縁を有することを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
4. 前記案内壁が円錐状であり、側面視において、６０°から１５０°の範囲で開き角度を有することを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
5. 前記空気溝は、その断面の形状がＶ字状の溝であることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
6. 前記空気溝の底部のＲが０．１５ｍｍ以下の値に設定されていることを特徴とする請求項５に記載のスプレーガン。
7. 前記空気溝は、その各々の前記底部が、側面視で、前記本体側から観た場合において、３０°から１００°の範囲で収束角度を有するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
8. 前記空気溝は、前記塗料ノズルの長手方向に後端側の所定の位置から前記塗料ノズルの最先端面までの長さが１ｍｍから３．５ｍｍの間の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
9. 断面の形状がＶ字状の形状をなす前記空気溝は、その開き角度が２０°から１００°の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載のスプレーガン。
10. 前記塗料ノズルの近傍における前記空気キャップの前方面に対し、前記塗料ノズルの前記案内壁の面内における前記空気溝の底部は、塗料ノズルの先端部の長手方向に沿って前方０．５ｍｍから後方０．５ｍｍの間の範囲に位置することを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
    

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