JP2017070918A - 噴霧ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】液体の直線流と旋回流の双方を噴出可能であり、かつ樹脂成形品を成形するための金型構造が複雑化してしまうこともない噴霧ノズルを提供する。
【解決手段】噴霧口１４を有するノズルケース１０と、ノズルケース１０内に設けられ、噴霧口１４側に向かって突出し、かつノズルケース１０の内周面との間に液体通路となる隙間Ｓが形成される略円筒状部を有する樹脂成形品であるインナー部材２０と、を備え、前記略円筒状部の先端には、いずれも隙間Ｓから供給される液体を筒の外側から内側に中央に向かって案内させることにより、双方から案内されて衝突する液体により噴霧口１４に向けて直線流を形成させる一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂと、いずれも隙間Ｓから供給される液体を筒の外側から内側に中央に対してずれる方向に案内させることにより、それぞれから案内される液体により噴霧口１４に向けて旋回流を形成させる複数の旋回流形成用溝２３ａと、が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体を霧状に噴出させるための噴霧ノズルに関する。

洗浄便座等においては、水などの液体を霧状に噴出させるための噴霧ノズルが設けられている。噴霧ノズルによって、ある程度広角の範囲に液体を霧状に噴出させる場合に、噴霧ノズル内において液体の旋回流を形成させる技術が知られている（特許文献１参照）。また、旋回流だけでは中央付近の流量が少なくなってしまうため、噴霧ノズル内に、液体を直線的に噴出させる構造も併せて設ける技術が知られている（特許文献２参照）。この技術においては、噴出方向に真っ直ぐに伸びる貫通孔に液体を供給させることで、液体を直線的に噴出させている。

しかしながら、小流量の噴霧が必要な場合、上記の貫通孔の径は、例えば、０．５ｍｍ程度にする必要がある。この貫通孔を設ける部品として、樹脂成形品を採用する場合、小径の貫通孔を有する成形品を金型で成形するのは一般的に困難である。上記の例のように、０．５ｍｍ程度の貫通孔を有する成形品を金型で成形するためには、金型構造が複雑になり、金型が破損し易かったり、貫通孔にバリが残り易くなってしまったりすることが危惧される。

特開２００２−３０６９９２号公報 特開２００２−３０６９９１号公報

本発明の目的は、液体の直線流と旋回流の双方を噴出可能であり、かつ樹脂成形品を成形するための金型構造が複雑化してしまうこともない噴霧ノズルを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の噴霧ノズルは、
噴霧口を有するノズルケースと、
前記ノズルケース内に設けられ、前記噴霧口側に向かって突出し、かつ前記ノズルケースの内周面との間に液体通路となる隙間が形成される略円筒状部を有する樹脂成形品であるインナー部材と、
を備え、
前記略円筒状部の先端には、
いずれも前記隙間から供給される液体を筒の外側から内側に中央に向かって案内させることにより、双方から案内されて衝突する液体により前記噴霧口に向けて直線流を形成させる一対の直線流形成用溝と、
いずれも前記隙間から供給される液体を筒の外側から内側に中央に対してずれる方向に案内させることにより、それぞれから案内される液体により前記噴霧口に向けて旋回流を形成させる複数の旋回流形成用溝と、
が形成されていることを特徴とする。

本発明の噴霧ノズルによれば、一対の直線流形成用溝により噴霧口に向けて液体の直線流が形成され、複数の旋回流形成用溝により噴霧口に向けて液体の旋回流が形成される。これにより、広角の範囲に液体を霧状に噴出させつつ、中央付近における流量が少なくなってしまうことを抑制することができる。また、液体の直線流及び旋回流を形成させるために、樹脂成形品であるインナー部材には、貫通孔ではなく溝を設ける構成が採用されているため、インナー部材を成形するための金型構造が複雑になってしまうこともない。

前記一対の直線流形成用溝の溝深さはそれぞれ同一となるように設定され、前記複数の旋回流形成用溝の溝深さはそれぞれ同一となるように設定されており、前記直線流形成用溝の溝深さと前記旋回流形成用溝の溝深さは異なるように設定されているとよい。

これにより、液体の直線流と旋回流の双方をより確実に形成させることができる。

前記直線流形成用溝の溝深さの方が、前記旋回流形成用溝の溝深さよりも浅いとよい。

これにより、液体の旋回流が直線流の影響を受け難くなるため、旋回流の噴霧量が少なくなってしまうことを抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、液体の直線流と旋回流の双方を噴出させることができ、かつ樹脂成形品を成形するための金型構造が複雑化してしまうことを抑制することができる。

図１は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの正面図である。 図２は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの平面図である。 図３は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの底面図である。 図４は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの断面図である。 図５は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの断面図である。 図６は本発明の実施例に係るインナー部材の斜視図である。 図７は本発明の実施例に係るインナー部材の正面図である。 図８は本発明の実施例に係るインナー部材の平面図である。 図９は本発明の実施例に係るインナー部材の底面図である。 図１０は本発明の実施例に係るノズルケースの斜視図である。 図１１は本発明の実施例に係るノズルケースの一部破断断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図１１を参照して、本発明の実施例に係る噴霧ノズルについて説明する。図１は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの正面図である。図２は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの平面図である。図３は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの底面図である。図４は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの断面図であり、図３中のＡＡ断面図である。図５は本発明の実施例に係る噴霧ノズルの断面図であり、図３中のＢＢ断面図である。図６は本発明の実施例に係るインナー部材の斜視図である。図７は本発明の実施例に係るインナー部材の正面図である。図８は本発明の実施例に係るインナー部材の平面図である。図９は本発明
の実施例に係るインナー部材の底面図である。図１０は本発明の実施例に係るノズルケースの斜視図である。図１１は本発明の実施例に係るノズルケースの一部破断断面図であり、ノズルケースを、中心軸線を含む面にて切断したものを斜視図にて示している。なお、本実施例に係る噴霧ノズルは、洗浄便座において、水を霧状に噴出させるための用途の他、液体を霧状に噴出させるための各種装置に適用可能である。

＜噴霧ノズルの構成＞
＜＜噴霧ノズルの概要＞＞
本実施例に係る噴霧ノズル１００は、噴霧口１４を有するノズルケース１０と、このノズルケース１０内に設けられるインナー部材２０とから構成される。これらノズルケース１０及びインナー部材２０は、いずれも樹脂成形品であり、金型によって成形される。

＜＜ノズルケース＞＞
ノズルケース１０は、回転対称形状をなしている。このノズルケース１０は、後端側から先端側（噴霧口１４側）に向かって、外径が段階的に小さくなる段付き円筒形状の部材により構成されている。ノズルケース１０の内周面側には、後端側から先端側に向かって、順に、最も内径が大きい大径部１１，大径部１１よりも内径が小さい中径部１２，中径部１２よりも内径が小さい小径部１３が設けられている。そして、小径部１３よりも更に先端側に噴霧口１４が設けられている。噴霧口１４は、後端側から先端側に向かって徐々に内径が小さくなるテーパ面１４ａと、テーパ面１４ａから更に先端側に向かって、徐々に内径が大きくなる傾斜面１４ｂとから構成されている。傾斜面１４ｂにおいては、ノズルケース１０を、その中心軸線を含む面で切断した断面形状が楕円弧となるように構成されている。

＜＜インナー部材＞＞
インナー部材２０は、略円柱状の土台部２０Ｘと、土台部２０Ｘの先端側に設けられる霧状液体形成部２０Ｙとから構成される。土台部２０Ｘは、円柱形状部に対して、２か所に貫通孔２１が設けられた構成である。霧状液体形成部２０Ｙは、略円柱部の先端側に、外径が土台部２０Ｘの外径よりも小さい略円筒状部を有する構成である。なお、この略円筒状部は、インナー部材２０がノズルケース１０内に設けられた状態において、噴霧口１４側に向かって突出するように構成されている。

霧状液体形成部２０Ｙにおける略円筒状部の先端には、一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂと、複数（本実施例では２つ）の旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂと、溶着用のビード２４が形成されている。一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂは、略円筒状部の中心から径方向外側に向かって直線状に伸びるように設けられている。また、これら一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂは、一直線上に並ぶように設けられている。これに対して、複数の旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂは、径方向外側から内側に向かって、略円筒状部の中心を通らないように設けられている。そして、一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂの溝深さはそれぞれ同一となるように設定され、複数の旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂの溝深さはそれぞれ同一となるように設定されている。また、直線流形成用溝２２ａ，２２ｂの溝深さと旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂの溝深さは異なるように設定されている。本実施例の場合には、直線流形成用溝２２ａ，２２ｂの溝深さの方が、旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂの溝深さよりも浅くなるように設定されている。

＜＜噴霧ノズルの詳細＞＞
上記のように構成されるノズルケース１０内にインナー部材２０を組み込むことにより噴霧ノズル１００が得られる。より具体的には、インナー部材２０に設けられたビード２４を、ノズルケース１０における小径部１３と噴霧口１４との間の段差面に形成された環状溝１５に対して溶着させることで、噴霧ノズル１００が得られる。

以上のように構成される噴霧ノズル１００において、ノズルケース１０の内周面側の大径部１１の内部に、液体が供給される空間が形成されている。そして、ノズルケース１０の内周面側の中径部１２に、インナー部材２０における土台部２０Ｘが嵌合した状態となっている。また、ノズルケース１０の内周面側の小径部１３の内周面と、インナー部材２０における霧状液体形成部２０Ｙとの間には、液体通路となる隙間Ｓが形成された状態となっている。つまり、小径部１３の内周面と霧状液体形成部２０Ｙにおける略円筒状部との間には、液体通路となる隙間Ｓが形成された状態となっている。以上の構成により、大径部１１に供給された液体は、インナー部材２０の土台部２０Ｘに設けられた２か所の貫通孔２１を通って、隙間Ｓへと流れていく。

そして、上述した一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂは、いずれも隙間Ｓから供給される液体を筒の外側から内側に中央に向かって案内させることにより、双方から案内されて衝突する液体により噴霧口１４に向けて直線流を形成させる機能を発揮する。

また、複数の旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂは、いずれも隙間Ｓから供給される液体を筒の外側から内側に中央に対してずれる方向に案内させることにより、それぞれから案内される液体により噴霧口１４に向けて旋回流を形成させる機能を発揮する。

＜噴霧ノズルによって液体を霧状に噴出させるメカニズム＞
特に、図４，５及び図８を参照して、本実施例に係る噴霧ノズル１００によって液体を霧状に噴出させるメカニズムについて説明する。本実施例に係る噴霧ノズル１００は、例えば、液体（水道水など）が供給されるパイプの先端に取り付けられる。そして、噴霧ノズル１００において、ノズルケース１０の内周面側の大径部１１の内部空間に供給された液体は、インナー部材２０の土台部２０Ｘに設けられた２か所の貫通孔２１を通って、隙間Ｓへと流れていく。

そして、隙間Ｓに供給された液体の一部は、一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂにより、筒（略円筒状部）の外側から内側に中央に向かって排出される（図４，８中、矢印Ｘ１，Ｘ２参照）。これら一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂの双方から排出された液体は、筒（略円筒状部）の中央付近で衝突し、噴霧口１４に向けた直線流が形成される（図４中、矢印Ｘ３参照）。

また、隙間Ｓに供給された液体の一部は、複数の旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂにより、筒（略円筒状部）の外側から内側に中央に対してずれる方向に向かって排出される（図５中、矢印Ｙ１、及び図８中、矢印Ｙ１，Ｙ２参照）。これら複数の旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂから排出された液体は、略円筒状部の内周面に沿うように流れることにより、噴霧口１４に向けた旋回流が形成される。これにより、噴霧口１４から広角の範囲に霧状の液体が噴出される（図５中、矢印Ｙ３参照）。

ここで、上記の通り、直線流形成用溝２２ａ，２２ｂの溝深さの方が、旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂの溝深さよりも浅くなるように設定されている。従って、霧状液体形成部２０Ｙにおける略円筒状部の内側の空間内のうち、後端側で液体の旋回流が形成され、先端側で液体の直線流が形成される。ここで、霧状液体形成部２０Ｙにおける略円筒状部においては、先端側（噴霧口１４側）のみが開放されている。従って、液体の直線流及び旋回流は、いずれも噴霧口１４から噴出される。なお、流体の旋回流は、噴霧口１４のテーパ面１４ａの部分にて旋回速度が増加され、その後、傾斜面１４ｂによって、広角状に噴出される。なお、複数の旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂの溝深さを調整することで、中心軸線方向に見た場合に円形に噴出される霧状の液体のうち、外側の流量を多めにしたり少なめにしたり、流量の分布を調整することができる。

＜本実施例に係る噴霧ノズルの優れた点＞
本実施例に係る噴霧ノズル１００によれば、一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂにより噴霧口１４に向けて液体の直線流が形成され、複数の旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂにより噴霧口１４に向けて液体の旋回流が形成される。これにより、広角の範囲に液体を霧状に噴出させつつ、中央付近における流量が少なくなってしまうことを抑制することができる。また、液体の直線流及び旋回流を形成させるために、樹脂成形品であるインナー部材２０には、貫通孔ではなく溝を設ける構成が採用されているため、インナー部材２０を成形するための金型構造が複雑になってしまうこともない。

そして、一対の直線流形成用溝２２ａ，２２ｂの溝深さはそれぞれ同一となるように設定され、複数の旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂの溝深さはそれぞれ同一となるように設定されている。また、直線流形成用溝２２ａ，２２ｂの溝深さと旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂの溝深さは異なるように設定されている。これにより、液体の直線流と旋回流の双方をより確実に形成させることができる。

また、本実施例の場合には、直線流形成用溝２２ａ，２２ｂの溝深さの方が、旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂの溝深さよりも浅くなるように設定されている。これにより、液体の旋回流が直線流の影響を受け難くなるため、旋回流の噴霧量が少なくなってしまうことを抑制することができる。

（その他）
本実施例においては、旋回流形成用溝２３ａ，２３ｂが２つ設けられる場合を示したが、本発明においては、旋回流形成用溝の個数は限定されるものではない。例えば、同じ深さの旋回流形成用溝を３つ以上設けても良い。また、同じ深さの一対の旋回流形成用溝と、これら一対の旋回流形成用溝とは深さが異なり、かつ同じ深さの一対の旋回流形成用溝を別に設ける構成を採用することもできる。この場合には、略円筒状部内において、２か所で液体の旋回流を形成させることができる。

１０ ノズルケース
１１ 大径部
１２ 中径部
１３ 小径部
１４ 噴霧口
１４ａ テーパ面
１４ｂ 傾斜面
１５ 環状溝
２０ インナー部材
２０Ｘ 土台部
２０Ｙ 霧状液体形成部
２１ 貫通孔
２２ａ，２２ｂ 直線流形成用溝
２３ａ，２３ｂ 旋回流形成用溝
２４ ビード
１００ 噴霧ノズル
Ｓ 隙間

Claims (3)

1. 噴霧口を有するノズルケースと、
   前記ノズルケース内に設けられ、前記噴霧口側に向かって突出し、かつ前記ノズルケースの内周面との間に液体通路となる隙間が形成される略円筒状部を有する樹脂成形品であるインナー部材と、
   を備え、
   前記略円筒状部の先端には、
   いずれも前記隙間から供給される液体を筒の外側から内側に中央に向かって案内させることにより、双方から案内されて衝突する液体により前記噴霧口に向けて直線流を形成させる一対の直線流形成用溝と、
   いずれも前記隙間から供給される液体を筒の外側から内側に中央に対してずれる方向に案内させることにより、それぞれから案内される液体により前記噴霧口に向けて旋回流を形成させる複数の旋回流形成用溝と、
   が形成されていることを特徴とする噴霧ノズル。
2. 前記一対の直線流形成用溝の溝深さはそれぞれ同一となるように設定され、前記複数の旋回流形成用溝の溝深さはそれぞれ同一となるように設定されており、前記直線流形成用溝の溝深さと前記旋回流形成用溝の溝深さは異なるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の噴霧ノズル。
3. 前記直線流形成用溝の溝深さの方が、前記旋回流形成用溝の溝深さよりも浅いことを特徴とする請求項２に記載の噴霧ノズル。

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