JP2681255B2 - キャビテーション洗浄装置における噴射ノズル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークを洗浄槽内の液
中に浸漬し、ワークから一定距離はなれた位置に噴射ノ
ズルを配置し、噴射ノズルからワークに向けて洗浄槽内
の液中を介して加圧水を噴射し、これによってワークの
近傍にキャビテーションを発生してワーク表面に付着せ
る異物を除去するキャビーテション洗浄装置に関し、そ
のうち特に加圧水を噴射する噴射ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のキャビテーション洗浄装置におけ
る噴射ノズルは、特開昭６１−８１８４号公報、特公平
４−４３７１２号公報等に示される。これら噴射ノズル
によると、噴射ノズルは加圧水供給源に連なる流入路と
ワークに向かって噴射する噴射孔（オリフィス）とが連
続して同一軸心上に穿設されるもので、加圧水供給源よ
り供給される加圧水は噴射ノズル内にあって噴射ノズル
の長手軸心方向に沿う流入路内を直進して流れ、流れの
方向を変えることなく噴射孔より洗浄槽内のワークに向
けて直進して噴射される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来のキャビテ
ーション洗浄装置における噴射ノズルによると次の解決
すべき課題を有する。 噴射ノズルから噴射された加圧水によって、有効な
るキャビテーションが発生するのは、噴射ノズルの噴射
孔の直径ｄを基準として６ｄから７ｄ噴射ノズルから離
れた位置であることが知られる。而して、ワークに有効
にキャビテーションを作用させるには洗浄すべきワーク
は少なくとも噴射ノズルの端部より６ｄから７ｄだけ離
して配置する必要があり、これ以下に近づけることは洗
浄効果の点より好ましいものでなく、特に加圧水の噴射
方向における洗浄装置をコンパクトにまとめることが困
難である。 ワークに孔が穿設されたものにあって、孔内の洗浄
を効果的に行なうことが困難である。一般的にワークに
穿設される孔は、ドリル等の刃具を回転することによっ
て加工され、孔の内表面には微細なる螺線溝が形成され
ることになり、異物はこの螺線溝内に侵入して付着す
る。例えばワークの孔内面を研磨剤によってラップ仕上
げした際において研磨剤はこの螺線溝内に侵入して付着
する。一方、従来の噴射ノズルにあって、噴射ノズルか
ら直線上に噴射される加圧水の噴流は、ワークの孔内を
直進するもので、孔内面の螺線溝内へ噴流によって生ず
るキャビテーション気泡が作用しにくいもので、螺線溝
内に付着せる異物を効果的に除去し得ないものであっ
た。

【０００４】本発明になるキャビテーション洗浄装置に
おける噴射ノズルは、前記課題に鑑み成されたもので、
洗浄装置をコンパクトにまとめることができるとともに
洗浄効果を高めることのできる噴射ノズルを提供するこ
とを、目的とする。

【０００５】本発明になるキャビテーション洗浄装置に
おける噴射ノズルは、前記目的達成の為に、ワークを洗
浄槽内の液中に浸漬し、噴射ノズルより洗浄槽内の液中
を介して加圧水をワークに向けて噴射せるキャビテーシ
ョン洗浄装置において、噴射ノズルは、長手軸心方向Ｘ
−Ｘに沿って貫通するガイド孔が穿設されたノズル本体
と、柱状をなし、その外周に一端から他端に向かう螺線
溝が穿設された制御部材と、よりなり、前記、制御部材
をノズル本体のガイド孔内に挿入することにより、ガイ
ド孔と螺線溝とによって一端が噴射ノズルの流入側に開
口し、他端が噴射ノズルの流出側に開口する螺線流路を
形成したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】噴射ノズルからワークに向けて噴射される加圧
水は、流入側から流出側に向かって連続して形成された
螺線流路を流下する際に旋回流をなすもので、加圧水の
流れは円周螺線方向に沿って流れ、噴射孔の直径ｄに対
して６ｄから７ｄの円周上の位置においてキャビテーシ
ョンが発生する。これによると、噴射ノズルからキャビ
テーションが発生する直線上の位置を噴射ノズル側に引
寄せることができ洗浄装置をコンパクト化することがで
きる。又、旋回流によって生ずるキャビテーションは円
周螺線方向に収束されてワークに向かって作用するもの
で、これによるとキャビテーション密度を高めることが
できるとともにワークの孔内面に形成される螺線溝等の
凹部に有効に作用することから洗浄効果を大きく向上で
きる。

【０００７】

【実施例】本発明になるキャビテーション洗浄装置にお
ける噴射ノズルの一実施例を図１により説明する。噴射
ノズルＮはノズル本体１と、制御部材３とによって形成
される。ノズル本体１はその長手軸心方向Ｘ−Ｘに沿っ
てガイド孔２が一端１Ａから他端１Ｂに向けて貫通して
穿設される。本例において、一端１Ａが加圧水の流入側
Ａをなし、他端１Ｂが加圧水の流出側Ｂをなすものでガ
イド孔２の一端１Ａ側及び他端１Ｂ側は大径をなし、拡
大径部とされた。制御部材３のノズル本体１のガイド孔
２内に固定的に挿入（例えば圧入であり、その挿入方法
は適宜選択される）される柱状をなすものであり、その
外周面には一端３Ａから他端３Ｂに向かう螺線溝３Ｃが
穿設された。本例にあって、その螺線溝３Ｃは一本であ
るが複数の螺線溝を穿設してもよく、前記螺線溝３Ｃの
螺線の一端は制御部材３の一端３Ａに達し、螺線の他端
は制御部材３の他端３Ｂに達する。尚、本例における制
御部材３の一端３Ａの外形状は左側方に向かう円錐形状
とした。

【０００８】そして、前記制御部材３がノズル本体１の
ガイド孔２内に固定的に挿入される。これによると、ノ
ズル本体１のガイド孔２の内面と制御部材３の螺線溝３
Ｃとによって螺線流路４が形成されるもので、この螺線
流路４の一端４Ａは、制御部材３の一端３Ａから左方の
ガイド孔２Ａ内に開口し、一方螺線流路４の他端４Ｂは
制御部材３の他端３Ｂから右方のガイド２Ｂ内に開口
し、更に制御部材３の円錐形状をなす一端３Ａは右方の
ガイド孔２Ａ内に配置される。以上によると、噴射ノズ
ルＮの流入側Ａより左方のガイド孔２Ａ内に流入する加
圧水は螺線流路４を介して右方のガイド孔２Ｂ内に向け
て流下する。

【０００９】かかる噴射ノズルＮは図２に示される如く
洗浄装置に組みこまれる。５は洗浄槽であって内部に一
定量の液体が貯溜され、この洗浄槽５の液体中には洗浄
すべきワークＷが配置される。本例のワークＷにあって
は制御孔６が貫通して穿設された。噴射ノズルＮは洗浄
槽５に装着されるもので、このとき噴射ノズルＮの流出
側Ｂ（いいかえるとノズル本体１の他端１Ｂの右方のガ
イド孔２Ｂ）は洗浄槽Ｎ内の液中に開口するとともにワ
ークＷに対向して配置され、噴射ノズルＮの流入側Ａ
（いいかえるとノズル本体１の一端１Ａの右方のガイド
孔２Ａ）は加圧水供給源Ｔに流路をもって接続される。
尚、Ｐは前記流路内に配置される加圧ポンプである。而
して、加圧ポンプＰが駆動されると、加圧水が流路を介
して噴射ノズルＮに供給され、この加圧水が噴射ノズル
Ｎより洗浄槽５内の液中を介してワークＷに向けて噴射
される。

【００１０】次にその作用について説明する。加圧ポン
プＰにて加圧された液体（加圧水）が噴射ノズルＮの右
方のガイド孔２Ａ内に供給されると、加圧水は右方のガ
イド孔２Ａより螺線流路４内へ流入し、螺線流路４内を
通って噴射ノズルＮの右方のガイド孔２Ｂ内に流下噴射
される。このとき加圧水の流れは、螺線流路４によって
旋回流に収束され、螺線流路４の下流側開口より右方の
ガイド孔２Ｂ内に旋回流として噴射される。そしてこの
旋回流は、噴射ノズルＮの他端１Ｂより洗浄槽５内の液
中を介してワークＷに向けて噴射されるもので、この旋
回流によって液中にキャビテーションが発生し、このキ
ャビテーション作用によってワークＷに付着される異物
は除去されてワークが洗浄される。

【００１１】このように、加圧水の旋回流によってキャ
ビテーション作用を発生させたことによると、噴射され
る加圧水の流れは円周方向の旋回流に収束されて分散さ
れにくいので、旋回流によって生ずるキャビテーション
密度を高めることができ、従来の直線方向への噴射によ
る洗浄に比して洗浄効果を高めることができたものであ
る。

【００１２】又、旋回流によって発生するキャビテーシ
ョン作用によると、ワークＷに対するキャビテーション
作用のアタック時間を長くとることができるとともにキ
ャビテーション作用に遠心力が働くので、特にワークの
孔等の凹部に対してキャビテーション作用が良好に且つ
効果的に作用するのでこれら孔等の凹部を備えたワーク
Ｗの洗浄効果を高めることができたものである。

【００１３】一方、加圧水の噴射によるキャビテーショ
ンの発生は、前述の如く、噴射ノズルの噴射孔の直径ｄ
の６ｄから７ｄの距離において発生することが知られる
が、このように加圧水の噴射を旋回流としたことによる
と、この距離は円周方向の長さによって決定されること
から、噴射ノズルＮとワークＷの直線方向の距離を噴射
ノズルＮ側に近づけることが可能となり、もって洗浄装
置全体をコンパクトにまとめることができたものであ
る。

【００１４】又、螺線流路４の形成は、制御部材３の外
周に螺線溝３Ｃを穿設し、この制御部材３をノズル本体
１のガイド孔２内へ挿入することによって極めて簡単に
行ないうるもので噴射ノズルＮの製作を極めて安価に行
なうことができるものである。

【００１５】又、制御部材３の一端３Ａの形状を、左方
のガイド孔２Ａに向かう円錐形状としたことによると、
左方のガイド孔２Ａ内を流れる加圧水を効果的に螺線流
路４に向けて流入させることができ螺線流路４から噴射
される加圧水の流速の低下を抑止して良好なキャビテー
ションを発生することができたものである。

【００１６】又、螺線流路４をノズル本体１の右方のガ
イド孔２Ｂ内に噴射したことによると螺線流路４から噴
射される旋回流の流速の低下を抑止でき、液中に高い流
速をもった旋回流を噴射できたので良好なキャビテーシ
ョンを発生することができたものである。尚、制御部材
３の一端３Ａに設けた円錐形状部分は必ずしも備える必
要はなく、又、螺線流路４は直接、ノズル本体１の他端
１Ｂに開口させてもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上述べた通り、本発明になるキャビテ
ーション洗浄装置における噴射ノズルによると、螺線流
路が、制御部材の螺線溝と、ノズル本体のガイド孔とに
よって形成したので、螺線流路を有する噴射ノズルを極
めて安価に製作することができ、且つこの螺線流路より
噴出される旋回流によって、噴射ノズルとそれに対向す
るワークとの距離を短くすることができ、洗浄装置全体
をコンパクトにすることが可能となり、更に、洗浄効果
の向上を図ることができ、そのうち特にワークの孔等の
凹部における洗浄効果の著しい向上を達成できたもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるキャビテーション洗浄装置におけ
る噴射ノズルの一実施例を示す縦断面図。

【図２】図１に示された噴射ノズルを備えたキャビテー
ション洗浄装置の一実施例を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ ノズル本体 ２ ガイド孔 ３ 制御部材 ３Ａ 制御部材の一端 ３Ｂ 制御部材の他端 ３Ｃ 螺線溝 ４ 螺線流路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを洗浄槽内の液中に浸漬し、噴射
   ノズルより洗浄槽内の液中を介して加圧水をワークに向
   けて噴射せるキャビテーション洗浄装置において、噴射
   ノズルＮは、長手軸心方向Ｘ−Ｘに沿って貫通するガイ
   ド孔２が穿設されたノズル本体１と、柱状をなし、その
   外周に一端３Ａから他端３Ｂに向かう螺線溝３Ｃが穿設
   された制御部材３と、よりなり、前記、制御部材３をノ
   ズル本体１のガイド孔２内に挿入することにより、ガイ
   ド孔２と螺線溝３Ｃとによって一端が噴射ノズルＮの流
   入側Ａに開口し、他端が噴射ノズルＮの流出側Ｂに開口
   する螺線流路４を形成してなるキャビテーション洗浄装
   置における噴射ノズル。