JP2521116Y2 - 二流体ノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は二流体ノズルに関し、詳
しくは、噴霧および停止制御を、ノズルの内部に設けた
液体通路(通常は水通路)を、ノズル内部に設けた空圧作
動のピストンにより開閉して行うものにおいて、構造の
簡単化、内部の腐食防止等を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数個の二流体ノズルを並列に取
り付けて使用する場合、ノズルの噴霧および停止の制御
は、 各ノズルに液および圧搾空気を主配管より供給した
状態で、ノズル内部に設けた液通路の開閉用ピストンを
パイロット空気により作動して行っている。

【０００３】この種の二流体ノズルとして、図５及び図
６に示す構造のノズルが従来より提供されている。上記
二流体ノズルは、ハウジング１の図中上部側の両側部に
液導入口２と圧搾空気導入口３とを設け、液導入口２は
軸線に沿って形成しハウジングの先端中心部に開口した
小径の液通路４と連通する一方、圧搾空気導入口３は軸
線の外周部に形成しハウジング先端に開口した細い空気
通路５と連通している。これら液通路４および空気通路
５の先端開口より流出する液と圧搾空気は、ハウジング
１の上端に取り付けたチップ６により囲まれた混合室７
で混合し、噴口８より噴霧される。

【０００４】上記噴霧および噴霧停止を制御するため、
図示のように、小径の液通路４の軸線部に沿って、細径
で且つ長尺なピストンロッド９を設け、その上端に円錐
形状の弁体１０を設けると共に、下端を自在継手１１を
介してピストン１２に取り付けている。ピストン１２は
ハウジング１の下側に形成したシリンダ室１３内に摺動
自在に内嵌しており、シリンダ室１３の下部に形成した
バネ室１４に収納したバネ１５により図６に示すように
上方へ付勢し、弁体１０で液通路４に形成した弁座１６
を閉じるようにしている。

【０００５】上記シリンダ室１３はハウジング１の外面
に開口したパイロット空気導入口１７と通路１８を介し
て連通している。噴霧時には、パイロット空気を図５に
示すようにシリンダ室１３に導入し、ピストン１２をバ
ネ１５に抗して押し下げ、上記弁座１６を開き、液を混
合室７に流出出来るようしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上記の二流体ノズルで
は、液通路４と圧搾空気が導入されるシリンダ室１３と
を液封分離するため、ピストンロッド９が昇降する軸線
部に沿って形成したシール室１９の内部に、テフロンリ
ング２０Ａ,２０Ｂを上下両端に配置し、その間にスプ
リング２１を介設している。上記シール装置はピストン
ロッド９の挿通部に沿って設ける必要があるため、図示
のように、極めて複雑で部品点数の多い装置となる欠点
がある。

【０００７】また、上記シリンダ室１３および連通した
バネ室１４の内部の空気をピストン１２の下降時に排出
する必要があるため、バネ室１４と連通した通気孔２２
を設けている。また、上記シール室１９もシリンダ室１
３と連通しているため、ピストン１２の上昇時に内部の
空気を排出する必要があり、シール室１９と連通した通
気孔２３を設けている。

【０００８】上記した２つの通気孔２２,２３は大気開
放としているため、噴霧された液を含む空気をハウジン
グ内部に吸い込むこととなる。そのため、液の種類によ
って内部構成部品を腐食させ耐久性の点で問題があると
共に、作動不良を生じさせる原因ともなっている。

【０００９】また、上記ノズルでは、ハウジング自体の
構造が極めて複雑となっていると共に、部品点数も多
く、コスト高になる欠点がある。さらに、小径の液通路
４の中心にピストンロッド９を挿通させているため、目
詰まりを生じやすい欠点があると共に、吐出する液量が
少ししか取れず、作動速度が遅くなる欠点もある。か
つ、ピストンロッド９自体が細く且つ長く不安定である
ことより振れが大きく、作動安定性を欠く欠点がある。

【００１０】本考案は、上記した従来の二流体ノズルの
問題点を全て解消せんとするものであり、特に、構造の
簡単化、部品点数の大幅な減少を図ることにより安価に
提供できるようにし、さらに、雰囲気エアの吸い込みを
無くしてノズル内部の腐食を防止し、耐久性の向上、作
動安定性を確保することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案は、噴霧用圧搾空気をパイロット空気として
利用してノズルに形成したパイロット空気導入口に流入
し、ピストン押上用の駆動空気として利用し、よって、
ピストン下降時の排気はパイロット空気通路に設けた弁
より大気開放してノズルに通気孔を無くすことを主たる
特徴とし、かつ、上記ピストンにスリーブを突設し、該
スリーブの中空部を液との混合室に通じる圧搾空気通路
とすると共に、スリーブの先端を弁体とし、液導入口と
連通した混合室に形成した弁座に当接離反させて液通路
を開閉するようにして、各構成部品の形状の簡単化およ
び部品点数の低減を図っている。

【００１２】即ち、本考案は、ノズルのハウジングに、
圧搾空気導入口、液導入口、パイロット空気導入口、上
記圧搾空気導入口と連通したシリンダ室、上記圧搾空気
導入口より導入した圧搾空気と液導入口より導入した液
とを混合して噴口に流通させる混合室と、混合室の通路
に形成した液通路開閉用の弁座とを設ける一方、上記弁
座を開閉する弁体を備えたピストンを上記シリンダ室に
摺動自在に嵌合し、該ピストンを閉弁方向に付勢するバ
ネおよび上記パイロット空気導入口を設けると共に、上
記圧搾空気導入口より導入する圧搾空気をピストンに対
して開弁方向に付勢するようにシリンダ室に流入し、か
つ、上記パイロット空気導入口を上記圧搾空気導入口に
導入する圧搾空気を配管を介して導入すると共に、該配
管を介してピストン移動時の排気を行う構成とし、噴霧
用圧搾空気を配管を介してノズルに形成したパイロット
空気導入口に流入し、上記噴霧用圧搾空気によりノズル
内部に設けた弁開閉用ピストンを開弁方向に押圧する一
方、上記パイロット空気の導入によりピストンを閉弁方
向に押圧し、上記弁の開閉によりノズル内部に導入する
液を混合室へ流入あるいは遮断する構成としていること
を特徴とする二流体ノズルを提供するものである。

【００１３】詳しくは、本考案は、ハウジングの側面に
開口した液導入口と圧搾空気導入口を設けると共に、ハ
ウジングの軸線に沿って上記液導入口と連通した混合室
と圧搾空気導入口に連通したシリンダ室とをスリーブ摺
動穴を介して形成し、先端に形成する噴口に連通する上
記混合室の通路に弁座を形成する一方、上記シリンダ室
内にスリーブを突設したピストンを摺動自在に嵌合し、
スリーブを上記スリーブ摺動孔内に摺動自在に挿通さ
せ、このスリーブの下部にシリンダ室内と連通する通路
を形成して該通路より中空部を通して圧搾空気を上記混
合室に流入させると共に、スリーブの先端に上記弁座と
当接離反する弁体を形成し、かつ、上記シリンダ室の底
面にバネ室を介してパイロット空気導入口を形成し、上
記バネ室にピストンを弁閉鎖方向に付勢するバネを収納
すると共に、上記パイロット空気導入口に上記圧搾空気
導入口に導入する圧搾空気を配管を介して導入する構成
としている二流体ノズルを提供するものである。

【００１４】

【作用】上記二流体ノズルでは、圧搾空気導入口および
液導入口には常時圧搾空気および液を導入している状態
で、パイロット空気導入口に導入するパイロット空気を
制御してピストンの昇降で弁を開閉作動し、この弁の開
閉で混合室への液の導入を制御し、開弁時には液と圧搾
空気との混合液を噴霧し、閉弁時には圧搾空気のみを噴
霧させている。

【００１５】上記二流体ノズルでは、ピストン昇降用の
駆動用空気として噴霧用圧搾空気を利用し、開弁時のピ
ストン下降による排気をパイロット空気通路を介して行
っているため、ノズル自体に通気孔を不要となってい
る。

【００１６】

【実施例】以下、本考案を図面に示す実施例により詳細
に説明する。図１及び図２に示すように、ハウジング３
０の図中上部側の左右両側に圧搾空気導入口３１と液導
入口３２とを対向して設け、これら液導入口３２と圧搾
空気導入口３１の上下両側のハウジング軸線Ｌに沿って
混合室３３とシリンダ室３４とをスリーブ摺動穴３５を
介して連通して形成している。上記混合室３３は通路３
６を介して液導入口３２と連通すると共に、シリンダ室
３４は通路３７を介して圧搾空気導入口３１と連通して
いる。

【００１７】上記混合室３３内にはキャップ３８を取り
付け、キャップ３８の軸線Ｌに沿って通路３９を形成す
ると共に、この通路３９の下端にテーパ形状とした弁座
４０を設けている。キャップ３８の先端にはチップ４１
をコア４２により取り付け、チップ４１内の液室内を流
通する混合液を先端に設けた噴口４３より噴射するよう
にしている。

【００１８】上記シリンダ室３４の内壁にはフッソ樹脂
系のスリーブ４４を固定し、スリーブ４４の内周面にＸ
シールリング５０を介してピストン４５を昇降自在に嵌
合している。ピストン４５はその上端面より軸線Ｌに沿
って突出したスリーブ４６を一体に設けている。上記ス
リーブ４６の下端部には通路４７を貫設し、シリンダ室
３４の内部とスリーブ４６の中空部の空気通路４８と連
通させている。

【００１９】上記スリーブ４６はスリーブ摺動穴３５を
昇降自在に貫通して上記混合室３３に突出している。該
スリーブ４６の先端面をテーパ形状として、上記弁座４
０と開閉する弁体４７としている。また、液が導入され
る混合室３３と圧搾空気が導入されるシリンダ室３４と
を液封分離するため、上記スリーブ摺動穴３５にＯリン
グ４９をロックナット５９により取り付けている。

【００２０】ハウジングには、シリンダ室３４の底面に
連通してバネ室５１を設け、バネ室内にバネ５２を縮装
し、ピストン４５を上昇方向に付勢している。さらに、
上記バネ室５１の底面に連通してパイロット空気導入口
５３を形成している。このパイロット空気導入口５３を
パイロット空気通路(配管)５４を介して上記圧搾空気導
入口３１に圧搾空気を供給する圧搾空気通路(配管)５５
と連通すると共に、パイロット空気通路５４に大気開放
側を一方口に備えた三方弁５６を介設している。一方、
上記液導入口３２は液通路(配管)５８と連通している。

【００２１】本考案の二流体ノズルは、図３に示すよう
に、多数個を並列に設置して使用されることが多く、そ
の場合には図示のように、主圧搾空気通路６０より各二
流体ノズルＮに圧搾空気を供給する圧搾空気通路５５を
分岐すると共に上記主圧搾空気通路６０より分岐したパ
イロット空気通路５４を設け、同様に、主液通路６１よ
り各二流体ノズルＮに液を供給する液通路５８を分岐し
て配管している。

【００２２】上記のように、本考案の実施例に係わる二
流体ノズルでは、従来のノズルに必要であった２本の大
気開口の通気孔を不要としており、液通路を開閉する弁
体はピストン４５より突設した空気通路を構成するスリ
ーブ４６の端面に形成し、従来用いられていた細く且つ
長尺なピストンロッドを無くしている。

【００２３】次に、上記実施例の作動について説明す
る。図３に示す如く配管した供給通路より各二流体ノズ
ルに供給する液および圧搾空気は、主圧搾空気通路６０
及び主液通路６１からは常時ＯＮの状態で供給し、各二
流体ノズルの圧搾空気導入口３１と液導入口３２には圧
搾空気と液とを常時供給し、図４に示すように、エア圧
と液圧とを作用させている。ノズルの噴霧と噴霧停止と
はパイロット空気導入口５３へのパイロット空気の導入
と停止により制御しており、即ち、パイロット空気通路
５４に設けた三方弁５６を切り替えて、ピストン駆動圧
をＯＮ、ＯＦＦすることにより行っている。

【００２４】図１は噴霧時の状態を示し、パイロット空
気通路５４から供給するパイロット空気は三方弁５６よ
り大気開放し、パイロット空気導入口５３にはパイロッ
ト空気を導入していない。この状態で、圧搾空気導入口
３１に導入された圧搾空気は通路３７を経てシリンダ室
３４に流入し、そのエア圧でバネ５２に抗してピストン
４５を下降保持し、スリーブ４６の先端の弁体４７を弁
座４０より開き、液導入口３２に供給されている液を混
合室３３内に流入させる。

【００２５】尚、上記バネ５２のバネ圧Ｆ、圧搾空気が
作用するピストン４５の面積Ａ、パイロット空気圧Ｐp
a、圧搾空気圧Ｐaとすると、噴霧時は、Ｐa×Ａ＞Ｆ＋
(Ｐpa×Ａ)に設定している。上記噴霧時はＰpa＝０であ
り、よって、Ｐa×Ａ＞Ｆの関係となっている。

【００２６】上記したように、噴霧時には、弁座４０が
開くため、液が混合室３３内に流入し、シリンダ室３４
よりスリーブ４６の通路４７、中空部４８を経て混合室
３３内に流入する圧搾空気と液とが混合室３３内で混合
する。この混合液がキャップ３８の通路３９を通り、チ
ップ４１の内部に形成されている広い断面積の拡流室を
経て、先端の噴口４３より噴霧される。

【００２７】噴霧停止時はパイロット空気通路５４に設
けた三方弁５６が切り替えられ、パイロット空気導入口
５３にパイロット空気が導入され、図２に示す状態にな
る即ち、Ｐa×Ａ＜Ｆ＋Ｐpa×Ａの関係となり、ピスト
ン４５はバネ５４およびパイロット空気圧により押圧さ
れて上昇し、スリーブ先端の弁体４７が弁座４０に圧接
し、液が混合室３３に流入するのを停止する。よって、
圧搾空気のみ噴口４３より噴射され、二流体噴霧は停止
する。この噴霧と停止の時間間隔は三方弁の切換時間に
より任意に制御できるが、図４に示すように最小で約
０.３秒程度である。

【００２８】

【考案の効果】以上の説明より明らかなように、本考案
に係わる二流体ノズルは従来の図５および図６に示すノ
ズルに比較して、下記に列挙する利点を有する。 本考案ではピストン作動用エアとして噴霧圧搾空気を
利用し、この圧搾空気の排気をパイロット空気通路にも
うけた三方弁の切り換えにより行っているため、排気用
の通気孔を不要とできる。よって、従来必要とされてい
た大気開放の通気孔を無くしているため、噴霧された液
を含む空気がノズル内部に侵入するのを防止でき、よっ
て、ノズル内部の構成部品の耐久性の向上、その結果ノ
ズル自体の耐久性向上を図ることが出来る。

【００２９】ハウジングにパイロット空気導入口を特
に設ける必要を無くす等、ハウジングの形状を従来と比
較して極めて簡単としている。また、ノズル内部で液封
分離するためのシール装置として、本考案ではＯリング
と該Ｏリングを固定するためのロックナットを用いてい
るだけであり、シール装置が簡単となり部品点数を減少
している。このように各部品自体の形状を簡単としてい
ると共に、部品点数も大幅に減少しており、厳密には従
来は部品点数が２５点であったのに対して本考案では１
１点となり半数以下としている。よって、組み立て作業
も容易となることとあわせて、大幅なコストダウンを図
ることが出来る。

【００３０】液通路の断面積が従来と比較して広くな
っているため、目詰まり生じにくく、かつ、噴霧液量を
増加できるため、作動速度を高めることが出来る。 液通路を開閉する弁体を圧搾空気通路を中空部に構成
しているスリーブの先端に設けているため、弁体の径を
大きくとれ、開閉作動に安定性がある。 圧搾空気と液との混合が噴口近傍ではなく、噴口より
相当奥の方で行われ、長く且つ断面積の広い拡流室をへ
て噴霧されるため、二流体が均等に混合されて噴霧出
来、噴霧される粒子の微小化が図れると共に、液のボタ
落ちも防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例に係わる二流体ノズルの噴霧
時の状態を示す断面図である。

【図２】 図１のノズルの停止時の状態を示す断面図で
ある。

【図３】 図１のノズルを配列した状態および配管系統
を示す概略図である。

【図４】 上記ノズルの作動を説明する図面である。

【図５】 従来のノズルの噴霧時の断面図である。

【図６】 図５のノズルの停止時の断面図である。

【符号の説明】

３０ ハウジング ３１ 圧搾空気導入口 ３２ 液導入口 ３３ 混合室 ３４ シリンダ室 ４０ 弁座 ４５ ピストン ４６ スリーブ ４７ 弁体 ５２ バネ ５３ パイロット空気導入口 ５４ パイロット空気通路 ５６ 三方弁

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルのハウジングに、圧搾空気導入
   口、液導入口、パイロット空気導入口、上記圧搾空気導
   入口と連通したシリンダ室、上記圧搾空気導入口より導
   入した圧搾空気と液導入口より導入した液とを混合して
   噴口に流通させる混合室と、混合室の通路に形成した液
   通路開閉用の弁座とを設ける一方、 上記弁座を開閉する弁体を備えたピストンを上記シリン
   ダ室に摺動自在に嵌合し、該ピストンを閉弁方向に付勢
   するバネおよび上記パイロット空気導入口を設けると共
   に、上記圧搾空気導入口より導入する圧搾空気をピスト
   ンに対して開弁方向に付勢するようにシリンダ室に流入
   し、かつ、 上記パイロット空気導入口を上記圧搾空気導入口に導入
   する圧搾空気を配管を介して導入すると共に、該配管を
   介してピストン移動時の排気を行う構成としている二流
   体ノズル。
2. 【請求項２】ハウジングの側面に開口した液導入口と圧
   搾空気導入口を設けると共に、ハウジングの軸線に沿っ
   て上記液導入口と連通した混合室と圧搾空気導入口に連
   通したシリンダ室とをスリーブ摺動穴を介して形成し、
   先端に形成する噴口に連通する上記混合室の通路に弁座
   を形成する一方、 上記シリンダ室内にスリーブを突設したピストンを摺動
   自在に嵌合し、スリーブを上記スリーブ摺動孔内に摺動
   自在に挿通させ、このスリーブの下部にシリンダ室内と
   連通する通路を形成して該通路より中空部を通して圧搾
   空気を上記混合室に流入させると共に、スリーブの先端
   に上記弁座と当接離反する弁体を形成し、かつ、上記シ
   リンダ室の底面にバネ室を介してパイロット空気導入口
   を形成し、上記バネ室にピストンを弁閉鎖方向に付勢す
   るバネを収納すると共に、上記パイロット空気導入口に
   上記圧搾空気導入口に導入する圧搾空気を配管を介して
   導入し、該配管により上記圧搾空気導入口とパイロット
   空気導入口とを連通すると共に該配管に大気開放口を備
   えた三方弁を介設している請求項１記載の二流体ノズ
   ル。