JP3856210B2 - nozzle - Google Patents

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JP3856210B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スリット状の噴射口から液体あるいは気体からなる一流体を噴射するノズルに関し、特に、500mm以上等の長い水平方向に亙って流体を噴射するスリット・ノズルに好適に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】
従来よりエレクトロニクス関連、製鉄関連、食品関連等において、処理物への液の塗布、冷却、洗浄等の種々の用途において、液体あるいはエアを直線状に強い打力で吹き付けるスリット・ノズルが用いられている。
例えば、液晶基板の製造工程においては、現像液の吹き付け、剥離液の吹き付け、水洗、水切り用として、スリット・ノズルが用いられている。近時、液晶基板の大型化に伴い、1つのスリット・ノズルで広範囲に亙って噴射できることが要望されている。
【0003】
上記のように、噴射口を横長として広い範囲で噴射するノズルでは、噴射流量の分布にバラツキをなくすには、流体を均等に横長な噴射口へと分配して流通させることが不可欠の要素となる。
【0004】
この種の均等分配を図るものとして、図12(A)(B)に示す二重管方式のスリット・ノズルが提供されている。
上記スリット・ノズルは、流体が供給される円筒状の内管1の外周に流路2をあけて四角枠状の外管3を被せ、内管1の上端に軸線方向のスリット1aを設けると共に、外管3の下頂点に軸線方向に噴射口となるスリット3aを設けている。
上記スリット・ノズルでは、内管1のスリット1aから流路2に流体を流出させ、流路2を通して外管2のスリット3aから流体を横方向に広い範囲に亙って噴射している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記二重管方式では、内管1を外管3の内部に流路2となる隙間をあけて配置する必要があるため、内管1と外管3とを溶接する場合が多い。ノズルより薬液を流体として噴射する場合、内管1および外管3はステンレス、テフロン(R)等で形成する必要があり、ステンレス、テフロン(R)等では溶接自体が困難であり、かつ、歪みが発生しやすい等の問題がある。
さらに、噴射口となるスリット3aが外管3に孔あき加工で形成されているため、用途に応じてスリット3aの幅を変えることも出来ず、汎用性がない問題もある。
さらに、円筒の内管1と四角筒の外管3の間に形成される流路2の幅が広く且つ幅が不均一であるため、この流路2で流体が流れが乱れやすく、噴射口のスリットへ供給される流体が不均一となりやすい問題もある。
【0006】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、二重管方式を用いずに、広い範囲に亙って噴射量がバラツキなく均一となるスリット・ノズルを提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、横長な第1部材と第2部材とをボルトで前後方向に締結して横長さなボデイを形成し、該第1部材と第2部材との対向面には、それらの上端から間隔をあけた位置より下端にかけて、順次、流入口に連通する入路、該流入路に連通する第1小径流路、該第1小径流路に連通して流路を2方向に分離した後に合流させる整流室、該整流室に連通する第2小径流路、該第2小径流路に連通したスリット状噴射孔を連続的に設け、該スリット状噴射孔先端を噴射口としていることを特徴とするノズルを提供している。
【0008】
上記ノズルを長尺なものとする場合、軸線方向に連続して設ける上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状の噴射口を、軸直角方向にそれぞれ横長に設けている。流体の流入口と連通させる上記横長な流入路は分配流路となるために、連続する第1小径流路に均等な流体圧で流体が分配されるように断面積を比較的大きく設定している。
上記流入路に連続する第1小径流路は幅狭として流入路に流体が充満しやすいようにしている。
該第1小径流路と第2小径流路との間に流路を2方向に分ける整流室を設けていることが、本発明のノズルにおいて重要な要件である。このように流体を2方向に分離した後に第2小径流路で合流させることで、流体の流れに乱れを発生させずに、第2小径流路において層状に整流した流体を得ることができる。この第2小径流路において層状に整流させた流体を先端のスリット状の噴射口より噴射させることで、スリット状の噴射口が横方向に長い場合においても、その全長に亙って噴射量の均一化を図ることができる。
【0009】
上記整流室の流路幅は上記第1小径流路および第2小径流路の流路幅の50%以下、好ましくは20%以下で、より小さくすることが好ましい。
具体的には、流体が非圧縮性流体あるいは液体の場合は、第1、第2小径流路の流路幅が2.5mmの場合、整流室の流路幅は0.3mm程度とすることが好ましい。また、流体が圧搾空気等の圧縮性流体の場合は整流室の流路幅は0.5mm〜1mmとすることが好ましい。
このように、第1小径流路からの流体を2方向に分離して流通させる整流室の流路幅を減少することにより、供給流量の均等分配を図ることができると共に整流化を促進できる。また、合流する第2小径流路の流路幅を整流室の流路幅より大とすることで、第2小径流路での流速が落ちて層流化を促進することができる。
【0010】
上記整流室は円環流路とし、円環の中心を上記第1、第2小径流路の軸線と一致させ、上記第1小径流路からの流体を円環の両側半周部に流通させて2方向に分離した後に第2小径流路へ合流させて流通させる構成としている。
上記のように円環流路とすると、2方向に分かれる整流室の流路幅の夫れ夫れ第1小径流路に連通する流入部から第2小径流路と連通する流出部の全長に亙って均一とすることができる。かつ、第1小径流路からの流体を正確に2分割して2方向に分流させることができ、かつ、合流する第2小径流路において、整流室の2方向の流路から同量の流体が流入することで層流化を確実に図ることができる。
【0011】
上記ノズルは、具体的には、2重管を用いる代わりに、2枚の金属板や合成樹脂板などを重ね合せ結合して形成している。
即ち、上記ボディは、横長な第1部材と第2部材とをボルトで前後方向に締結して形成し、該第1部材と第2部材との対向面には、それらの上端から間隔をあけた位置より下端にかけて、上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状噴射孔を形成する凹部を設け、第1部材と第2部材とを締結することで、ボディの長さ方向に沿った横長な上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状噴射孔を上下方向に連続して設け、かつ、かつ、上記流入路に上記第1部材あるいは/および第2部材の側面、上面あるいは長さ方向の端面に流入口を連通させ、
さらに、上記第1小径流路を貫通する位置でスリット幅調整用の締付ボルトにより第1部材と第2部材とを締結している。
【0012】
上記第1部材と第2部材とは横長で厚肉な平板からなり、各平板の対向面に上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状噴射孔を凹設している。
上記第1部材と第2部材との重ね合わせる対向面は互いに密着させてメタルシールとしているが、シール用シート等からなるパッキンを介在させてもよい。
第1部材と第2部材とを横長とすることにより、噴射口のスリットを所要寸法の横長とすることが容易にできる。かつ、第1部材と第2部材との対向面に設けた凹部を組み合わせることで、上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状の噴射口を軸線方向に連続して容易に設けることができる。
また、第1部材と第2部材とを締結する上記ボルトは上記流入路の上方位置に配置しているため、流路に影響が及ばないようにすることができる。
【0013】
上記第1小径流路を貫通する位置でスリット幅調整用の締付ボルトにより第1部材と第2部材とを締結している。上記締付ボルトの間に押付ボルトを第1部材側からネジこみ、その軸部先端を第2部材に押し当ててスリット幅を横方向に均一となるように精度よく調整している。
このように、スリット状の噴射口の真上に近い位置でスリット幅調整用の締付ボルトを用いて第1部材と第2部材とを締結することにより、スリット幅を横長方向に精度良く組みつけることができる。
かつ、このスリット幅調整用の締付ボルトおよび押付ボルトを第1小径流路を貫通する位置に設けると、流体の流れが上記スリット幅調節ボルトにより若干乱れるが、その下流に上記整流室を設けているため、乱れた流体の流れを整流化することができる。
【0014】
あるいは、上記第1部材と第2部材とは薄板を屈曲加工して上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路を設け、該第2流路形成部の先端を外向きに傾斜させ、該傾斜部にそれぞれ重ねわせてスリット幅調整用のスライド板を取り付け、両側のスライド板の間にスリット状噴射孔を設けてもよい。
上記薄板からなる第1部材、第2部材として金属板を用い、プレス等で屈曲加工し、これら第1部材と第2部材とを溶接で一体化している。
上記構成とした場合も、第1部材と第2部材との傾斜部に丸穴を設ける一方、上記スライド板に長穴を設けて、両側のスライド板を近接離反する方向にスライドさせて傾斜板にボルトとナットで締結することで、スリット幅の調整を容易に行うことができる。
【0015】
なお、ノズルのボデイは、上記のように第1部材と第2部材とを前後に重ね合わせて形成する事が好ましく、これら第1部材、第2部材は樹脂成形で形成することが好ましいが、金属製としてもよい。
また、ノズル長さが比較的短い場合等においては、第1部材、第2部材を分割せずに、樹脂成形で一体的なボデイを設けてもよい。
あるいは、1枚の金属板を連続して屈曲加工し、これを2つ折り状態とし、対向面に上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路となる凹部を配置してボデイを形成してもよい。
【0016】
上記スリット状噴射孔のスリット幅が0.5mm以下の場合は、第1部材と第2部材のいずれか一方に凹部を設け、いずれか他方はフラットとし、これを組み合わせて形成することが好ましい。
上記のように一方側にのみ凹部を設けてスリットを形成すると、スリット幅をより細くできると共に、該スリット幅の調整を容易に行うことができる。
上記スリット幅が0.5mmを越えると、第1部材と第2部材の対向面の両方に凹部を設け、組み合わせて形成してもよい。
【0017】
また、横方向に長い流入路に連通する流入口は、第1部材あるいは第2部材の側面に設け、流入路の側面に流入口と連通させ、流入口から流入路に流入した流体を90度向きを変えて流入路に流通させることが好ましい。該構成とすると、流体の流れを低下させて、横方向に長い流入路内において供給流量の均一化を図ることができる。
上記流入路と連通させる上記流入口の位置は、使用流体が非圧縮性流体あるいは液体の場合は、横方向に延在する流入路の略中央位置に1または複数個設けている。このように、流入路の中央から両端に向かって流体を供給すると、長い流入路への供給流量の均等化を促進できるために好ましい。
なお、使用流体が圧搾空気等の圧縮性流体の場合は、流入口は流入路に均等に配置した方が好ましい。
さらに、流入路に対して側方からではなく、噴射口と対向する流路軸線方向の一端に流入口を設けてもよく、さらに、流入路の長さ方向の一端あるいは両端に流入口を設けてもよい。
【0018】
上記整流室は、第1部材と第2部材に整流室の半側部となる半円状凹部を夫れ夫れ設け、組み合わせて断面円孔とし、その内部に円筒部材あるいは円柱部材を隙間をあけて配置して上記円環流路を設けている。
上記のように形成すると、流路幅の小さい円環流路を簡単に形成でき、かつ、中空部に配置する円筒部材あるいは円柱部材の外径を変えることにより、流路幅の調整を簡単に行うことができる。
【0019】
上記スリット状噴射孔の横長さは100mm以上1500mm以下、スリット幅は0.05mm以上5mm以下とすることが好ましい。
【0020】
本発明のノズルに流通する流体として、コンプレッサーからの圧搾空気を用いても良いし、ブロアからの空気を用いてもよい。コンプレッサーからの圧搾空気を用いる場合には、上記スリット幅は0.05mm〜0.5mm程度の細幅とし、ブロアからの空気の場合にはコンプレッサーの場合と比較してスリット幅を広くしている。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図7に示す第1実施形態のノズル10は、合成樹脂品からなる横長な第1部材11と第2部材12とでボデイを形成している。第1部材11と第2部材12とは、図中上端及び左右両端を固定ボルト19で締結し、かつ、下部をスリット幅調整用の締付ボルト20で締結すると共に、該締付ボルト20の間に押付ボルト40を取り付けて一体化している。
【0022】
上記横長な第1部材11と第2部材12には、その重ね合わせる対向面に、上記固定ボルト19の締結部の下部より下端にかけて、かつ、両端の固定ボルト20の締結部を除く全長に亙って、後述する横長で且つ深さを相違させた凹部を上下に連続して設け、これら凹部を対向させて組み合わせることにより、図2及び図3に示すように、上部側より流入路14、第1小径流路15、整流室16、第2小径流路17を上下に連続させ、第2小径流路17より下端にかけて横長なスリット状噴射孔18を設け、その先端を噴射口18aとしている。
【0023】
詳細には、第1部材11は、締付ボルト20が存在する位置の断面図である図2、図4に示すように、上方に固定ボルト挿通孔22を、下方に締付ボルト挿通孔31を設けている。図3、図5は押付ボルト40が存在する位置の断面図であり、上方に固定ボルト挿通孔22を、下方に押付ボルト挿通孔41を設けている。
【0024】
第1部材11には、ボディ長手方向の中央付近に間隔をあけて2つの流入口13を設けている。これら流入口13には流体供給管(図示せず)が接続される。 第1部材11の裏面側の第2部材12との対向側には、流入口13と連通する位置から下端にかけて、底深凹部27、第1底浅凹部29、半円状凹部33、第2底浅凹部35、極浅凹部24を上下に連続させて形成している。上記第2浅底凹部35の下部はテーパ部35aとし、該テーパ部35aの先端にスリット状噴射孔18を形成する上記極浅凹部24を連続させている。
【0025】
上記第1底浅凹部29の上下方向の中間位置に、上記締付ボルト挿通孔31と押付ボルト挿通孔41とを横長さ方向に間隔をあけて交互に流路と直交させて設けている。締付ボルト挿通孔31の内周面にはネジを刻設していないが、押付ボルト挿通孔31の小径の軸部内嵌部にはネジ41aを刻設している。また、上記固定ボルト挿通孔22の内周面にはネジ22aを刻設している。
【0026】
第2部材12は、第1部材11との対向側に、ネジ23aを刻設した固定ボルト挿通孔23を穿設し、その下方に底深凹部28、第1浅底凹部30、半円状凹部34、第2底浅凹部36を上下に連続させて形成している。第1部材11に設けた極浅凹部は第2部材12には設けずフラットなままとしている。上記第2浅底凹36の下部はテーパ部36aとし、かつ、第1浅底凹部30の中間位置に締結ボルト挿通孔32を設け、その内周面にネジ32aを刻設している。なお、第1部材11に設けた押付ボルト挿通孔は設けていない、
【0027】
第1部材11と第2部材12とを重ね合せ、連通させた固定ボルト挿通孔22、23に固定ボルト19をネジ込んで締結し、同じく連通させた締付ボルト挿通孔31と32とに締付ボルト20をOリング21を介して締結する。
この状態で、第1部材11と第2部材12の深底凹部27と28が組み合わされて流入路14が形成され、第1浅底凹部29と30とが組み合わされて第1小径流路15が形成され、半円状凹部33と34が組み合わされて整流室16の外壁が形成され、第2浅底凹部35と36とが組み合わされて第2小径流路17が形成される。該第2小径流路17のテーパ状の縮径した下端に、第1部材11の極浅凹部24と第2部材12のフラット面との間に形成されるスリット状噴射孔18が連続することとなる。本実施形態では、上記第1小径流路15と第2小径流路17の幅は同一幅としている。
【0028】
上記整流室16の断面円形となる外壁の内部には、その内面と隙間をあけて円柱部材25を配置し、円環流路からなる整流室16を設けている。
図4及び図7に示すように、円柱部材25は横方向に延在し、その軸線方向の所要位置に間隔をあけて薄肉(0.5mm程度)・狭幅のリング26を外嵌し、該リング26を半円状凹部33、34の内面に押し当てることで、円柱部材25を隙間をあけて支持している。上記リング26は、本実施形態では150mm間隔をあけて取り付けている。
【0029】
上記円環状流路からなる整流室16の幅L2は、第1、第2小径流路15、17の幅L1の50%以下の設定している。上記円柱部材25の中心を第1、第2小径流路15、17の軸線と一致させ、整流室16の上頂点は第1小径流路15の下端流出口の幅方向の中心に位置し、下頂点は第2小径流路17の上端流入口の幅方向の中心に位置させている。
整流室16を上記構成とすることで、第1小径流路15からの流体が両側半周部16a、16bへと2分割された状態で2方向に別れて流れ、下端流出口から第2小径流路17へと合流して流れこみ、2方向から流入する流体が層流となって第2小径流路17内を流れ、その後、スリット状噴射孔18へと流入して、先端噴射口18aより噴射されるようにしている。
【0030】
上記第1小径流路15の中央部に長さ方向に間隔をあけて貫通する上記締付ボルト20は、軸部先端側にネジ20aを刻設し、頭部20c側にはネジを設けずに平滑面20bとしている。これにより、第1小径流路15を横断する部分に平滑面20bを位置させて、第1小径流路15を流下する流体の気泡がネジに付着しないようにしている。
また、第1部材11と第2部材12の接合面はメタルシールとしてシール性を保っているが、シートパッキンを入れてもよい。
【0031】
上記締付ボルト20と交互に設ける押付ボルト40は図3、図5に示すように、締付ボルト20よりも短尺とし、Oリング21を介して押付ボルト挿通孔41にねじ込み、軸部先端面を第2部材12の第1浅底凹部30に押し当てるようにしている。軸部は頭部40c側にのみネジ40bを刻設し、第1小径流路15を横断する先端側にはネジを設けずに平滑面40aとし、流体の気泡がネジに付着しないようにしている。
【0032】
スリット状噴射孔の近傍の上流に取り付ける上記締付ボルト20は第1部材11と第2部材にネジ込むことにより、第1部材11と第2部材12とを近接させて、スリット状噴射孔18の幅L3が小さくなるように調節している。一方、押付ボルト40を第1部材11の押付ボルト挿通孔41にネジ込んで、軸部先端を第2部材の浅底凹部に押し当てているため、押付ボルト40をネジ込むことによりスリット幅が大きくなるように調整することができ、第2部材12を第1部材11から離反保持して、締付ボルト20により設定したスリット幅を横長さな全長に均一となるように精度よく維持している。
【0033】
本実施形態では、上記流入路14、第1小径流路15、整流室16、第2小径流路17、スリット状噴射孔18およびその先端の噴射口18aの横長さL4は680mmに設定している。また、スリット状噴射孔18の幅L3は0.3mm、その長さ(上下寸法)は3.5mmとしている。第1、第2小径流路15、16の流路幅L1は2.5mm、円環流路からなる整流室16の流路幅L2は0.3mmとしている。流入路14の幅は第1小径流路の約5倍とし、かつ、2つの流入口13の断面積の和は噴射口断面積の約2倍となるように設定している。さらに、締付ボルト20と押付ボルト40は30mmピッチで取り付けている。
【0034】
以下に、上記ノズル10の作用について説明する。
上記のように、ノズル10は第1部材11と第2部材12とを組み合わせて形成し、流体供給管(図示せず)を流入口13に連結している。
流入口13から流体(気体あるいは液体)をノズル10内に供給し、流入口13→流入路14→第1小径流路15→整流室16→第2小径流路17→スリット状噴射孔18の順に流れ、スリット状噴射孔先端の噴射口18aより噴射している。
【0035】
上記流入口13より横長な流入路14の中央部に軸直角方向より流体が流入し、向きを変えて流入路14に流れ込むため流速が低下し、かつ、流入路14の断面積を大としているため、両側へと速度を落として流れ込み、流入路14内において横方向の全長に亙って均等に流体が分配される。
【0036】
流入路14に流入した流体は、該流入路14に連通した第1小径流路15の幅を狭くしているため、流体は速度を速めて第1小径流路15に流入し、ついで、円環状の整流室16へと流入する。
【0037】
整流室16では、第1小径流路15からの流体が両側半周部16a、16bに2分されて流通し、流体は2方向に分離され、第2小径流路17へと合流して流入する。
整流室16の流路幅L2を第1小径流路15および第2小径流路17の流路幅L1の50%以下としているため、第1小径流路15から整流室16に流入した流体は流路縮小に伴なう加圧で両側半周部16a、16bに均一に分配・整流されると共に、整流室16から第2小径流路17に流入する際に流路拡大により減速して層流化する。
【0038】
第2小径流路17の下端はテーパー状に縮径しているため、狭幅のスリット状噴射孔18へ流速を速めて流入し、先端の噴射口18aから外方に、直線状で且つ膜状の液体が噴射される。
【0039】
本発明のノズル10では、特に、先端が噴射口18aとなる比較的流路が長いスリット状噴射孔18の近くの上流に円環状流路を有する整流室16を設け、ここで流体を2方向に分離して流通させ、かつ、この各半円環状の流路断面積を均一とすると共に流路幅を上流側の第1小径流路幅の50%以下としていることより、流路が500〜1000mm程度の非常に横長とした場合において、均等な流量分布を達成することができる。それにより、横長さな噴射口18aからの噴量を長さ方向の全体にわたって均等化し、バラツキが発生するのを防止できる。
【0040】
上記実施形態はポンプからの液体噴射用であるため、スリット状噴射孔18の幅を0.3mmとしているが、コンプレッサーからの圧搾空気を噴射する場合には、上記スリット幅を0.05mm〜0.15mmと小さくしている。
【0041】
スリット噴射孔18のスリット幅L3の調整は、前記のように、スリット幅調整用の締付ボルト20と押付ボルト40とのネジ込み量により簡単に調整することができる。特に、上記実施形態では、スリット状噴射孔18は、第1部材11側にのみ極浅凹部24を設けて、第2部材12のフラット面と重ね合わせているために、スリット幅の微調整が容易に行える。かつ、一方側の部材にのみ凹部を設けてスリット状の噴射孔18を形成するとスリット幅をより細くできる。
しかも、スリット幅を大きく変える場合には、第1部材11側のみを交換して第2部材12は共用化することができ、部品の共用化を図ることができる。
なお、図6(B)に示すように、第1部材11と第2部材12の対向面の両方に極底浅凹部24、24’を設けて組み合わせて、スリット状噴射孔18を形成してもよい。
なお、流体がコンプレッサーからの圧搾空気が供給される場合にスリット幅L3を上記数値範囲内で幅狭とし、ブロアーにより圧力空気が供給される場合にはスリット幅L3を上記数値範囲内で幅広とし、かつ、水等の液体の場合は0.3mm〜1mmの範囲で設定している。
【0042】
また、本実施形態では、噴射口の横長さL4は680mmとしているが、100mm以上1500mm以下の範囲に設定するのが好適である。流入口13の流路面積は、スリット状噴射孔18の噴射口18aの流路面積の1.2〜2倍の範囲とするのが好適であり、よって、噴射口の長さL4を大きくして、さらに、ノズルを大型化した場合、流入口13を中央部に3個以上配置して、流入量を増加している。
【0043】
なお、上記実施形態では、ノズルのボディを第1部材と第2部材とを前後に重ねて締結して形成しているが、横方向の長さが比較的小さい場合、ボディを第1部材と第2部材とに分割せず、樹脂成形で一体的に設けてもよい。
このように、一体化した場合には、整流室用として断面円形孔として貫通して設け、該貫通孔に丸棒を隙間をあけて貫通させ、上記実施形態と同様な流路幅が細く且つ均一な円環流路からなる整流室を設けている。
【0044】
図8は第1実施形態の変形例を示し、流入口22’は第1部材11、第2部材12に上端を開口すると共に下端を流入路と連通させた凹部22a’と22b’とを組み合わせて形成している。
流体が液体の場合は第1実施形態と同様に横長な流入路の中央部に設け、流体が気体(エア)の場合は流路路の長さ方向に均等な間隔をあけて設けている。
【0045】
図9乃至図11は第2実施形態を示し、第1部材11’、第2部材12’は薄い金属板をプレスにより屈曲加工して形成している。即ち、上端より大きな半円弧状部を設けて流入路用凹部27’、28’を形成し、続いて直線部を設けて第1小径流路部29’30’を設け、次ぎに、小さな半円弧状部を設けて整流室用凹部33’、34’を設け、その下部に直線部を設けて第2小径流路部35’36’を設けている。第2小径流路部35’、36’の下端は外上向きな傾斜部50、51を設け、スライド板52、53を重ね併せてボルト54とナット55とを締結し、スライド板52と53との間にスリット状噴射孔24’を設け、その先端を噴射口18’としている。
【0046】
上記第1部材11’と第2部材12’の上端部を溶接60により一体的に固着して、上記流入路用凹部27’、28’とから流入路14’、第1小径流路15’、円形の整流室16の外壁、第2小径流路17’を形成し、該第2小径流路17’の下端を上記スリット状噴射孔24’に連通させている。
【0047】
上記整流室用凹部33’と34’とを組み合わせて形成する整流室外壁の内部には隙間をあけて円筒管25’を貫通させ、該円筒管25’の外周面から突設した支持棒57を外壁に当接させ、溶接61により固着している。これにより円環状の整流室16’を設けている。
【0048】
また、第1部材11’、第2部材12’とを先端溶接部には、長さ方向に間隔をあけて流入管62を溶接し、該流入管62を上記流入路14’を軸線を一致させて接続している。
【0049】
スリット状噴射孔を形成する上記傾斜部50、51には丸穴50a、51aを設ける一方、スライド板52、53には長穴52a、53aを設け、スライド板52、53をスリット幅に応じて移動させ、長穴52a、53aより丸穴50a、51aにボルト54を通してナット55で締結している。
【0050】
さらに、第1部材11’と第2部材12’の長さ方向の両端には蓋材65を設け、溶接により第1部材11’、第2部材12’と固着している。
【0051】
上記構成からなる第2実施形態のノズルの作用効果は第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
【0052】
図11は第2実施形態の変形例を示し、第1部材と第2部材とを分割せず、1枚の金属板70を連続して屈曲加工し、これを上端で連続させて2つ折りした状態として、ノズルのボデイを形成している。
上記ボデイの上端に設ける流入路14”の長さ方向の一部に開口を設け、第2実施形態と同様に流入管(図示せず)を接続している。
他の構成は第2実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【0053】
なお、上記実施形態では流入口を上部に設けているが、流入路の長さ方向の両端を閉鎖する蓋部材65の一方あるいは両方に流入口を設けてもよい。
【0054】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、第1小径流路と第2小径流路との間に流路を2方向に分ける整流室を設け、第2小径流路で合流させることで、流体の流れに乱れを発生させずに第2小径流路において層状に整流した流体を得ることができる。この整流させた流体を先端のスリット状の噴射口より噴射させることで、スリット状の噴射口が横方向に長い場合においても、その全長に亙って噴射量の均一化を図ることができる。
【0055】
また、上記整流室は円環流路とし、円環の中心を上記第1、第2小径流路の軸線と一致させると好適であり、上記整流室の流路幅を第1小径流路よりも減少させることにより、供給流量の均等分配および整流化を促進できる。また、合流する第2小径流路の流路幅を整流室の流路幅より大とすることで、第2小径流路での流速が落ちて層流化を促進することができる。
【0056】
上記ノズルのボディは、横長な第1部材と第2部材とをボルトで前後方向に締結して形成し、上記第1小径流路を貫通する位置ではスリット幅調節ボルトにより第1部材と第2部材とを締結してスリット幅を調節可能とすると、ノズルの汎用性が向上すると共に、いずれか一方の部材のみを交換して他方の部品の共用化を図ることもできる。
また、上記スリット幅調節ボルトが第1小径流路を貫通する位置の下流に上記整流室を設けているため、スリット幅調節ボルトにより若干乱れた流体の流れを整流化することができる。
【0057】
さらに、上記スリット状噴射孔は上記第1部材と第2部材のいずれか一方に凹部を設け、いずれか他方はフラットとし、これを組み合わせて形成することで、スリット幅をより細くできると共に、片側の部材のみを交換してスリット幅の調整を行うことができ、部品の共用化を図ることができる。
また、横方向に長い流入路の側面の一部に穿設した流入口から流入した流体を90度向きを変えて流入路に流通させることで、流体の流れを低下させて、横方向に長い流入路内において供給流量の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係るノズルの正面図である。
【図2】 ノズルのI−I線断面図である。
【図3】 ノズルのII−II線断面図である。
【図4】 図2の分解断面図である。
【図5】 図3の分解断面図である。
【図6】 (A)はノズルの要部断面図、(B)は変形例の要部断面図である。
【図7】 図6(A)のIII−III線断面図である。
【図8】 第1実施形態の変形例を示す要部断面図である。
【図9】 第2実施形態の分解斜視図である。
【図10】 (A)(B)は第2実施形態の断面図、(C)は要部断面図である。
【図11】 第2実施形態の変形例の断面図である。
【図12】 (A)は従来のノズルの斜視図、(B)は断面図である。
【符号の説明】
10 ノズル
11 第1部材
12 第2部材
13 流入口
14 流入路
15 第1小径流路
16 整流室(円環流路)
16a、16b 半周部
17 第2小径流路
18 スリット状噴射孔
18a 噴射口
19 固定ボルト
20 スリット幅調整用の締付ボルト
20b、40a 平滑面
21 Oリング
25 円柱部材
26 リング
40 押付ボルト
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nozzle that ejects a fluid made of liquid or gas from a slit-shaped ejection port, and is particularly suitable for a slit nozzle that ejects a fluid over a long horizontal direction such as 500 mm or more. is there.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, slitting nozzles that spray liquid or air in a straight line with a strong striking force have been used in various applications such as application of liquid to processing objects, cooling, washing, etc. Yes.
For example, in the manufacturing process of a liquid crystal substrate, a slit nozzle is used for spraying a developer, spraying a stripping solution, washing with water, and draining water. Recently, along with the increase in size of liquid crystal substrates, there is a demand for spraying over a wide range with a single slit / nozzle.
[0003]
As described above, in a nozzle that jets in a wide range with the injection port being horizontally long, in order to eliminate variation in the distribution of the injection flow rate, it is indispensable to distribute and distribute the fluid evenly to the horizontally long injection port. Become.
[0004]
A double tube type slit nozzle shown in FIGS. 12A and 12B is provided to achieve this type of uniform distribution.
The slit nozzle has a flow path 2 around the outer periphery of a cylindrical inner tube 1 to which a fluid is supplied, covers a rectangular frame-shaped outer tube 3, and provides an axial slit 1 a at the upper end of the inner tube 1. A slit 3a serving as an injection port is provided at the lower apex of the outer tube 3 in the axial direction.
In the slit nozzle, fluid flows out from the slit 1a of the inner tube 1 to the flow path 2, and the fluid is ejected from the slit 3a of the outer pipe 2 through the flow path 2 over a wide range in the lateral direction.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described double pipe method, the inner tube 1 needs to be disposed with a gap serving as the flow path 2 inside the outer tube 3, so the inner tube 1 and the outer tube 3 are often welded. When the chemical liquid is ejected from the nozzle as a fluid, the inner tube 1 and the outer tube 3 must be formed of stainless steel, Teflon (R), etc., and welding itself is difficult with stainless steel, Teflon (R), etc. There are problems such as being easy to occur.
Furthermore, since the slit 3a serving as the injection port is formed in the outer tube 3 by perforating, there is a problem that the width of the slit 3a cannot be changed according to the application, and there is no versatility.
Furthermore, since the flow path 2 formed between the cylindrical inner tube 1 and the rectangular tube outer tube 3 is wide and non-uniform in width, the fluid tends to be disturbed in the flow path 2, and the injection port There is also a problem that the fluid supplied to the slit tends to be non-uniform.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a slit / nozzle in which the injection amount is uniform over a wide range without using a double tube system.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides: The horizontally long first member and the second member are fastened with bolts in the front-rear direction to form a horizontally long body, and the opposing surfaces of the first member and the second member are spaced from their upper ends. Bottom from position In order to communicate with the inlet sequentially Flow A first small-diameter channel that communicates with the inlet channel, the inflow channel, a rectifying chamber that communicates with the first small-diameter channel and separates the channel in two directions and merges, and a second small-diameter channel that communicates with the rectifying chamber A slit-like injection hole communicating with the second small-diameter channel is continuously provided, and the slit-like injection hole tip Fountain There is provided a nozzle characterized by being a launch port.
[0008]
When the nozzle is long, the inflow path, the first small diameter flow path, the rectifying chamber, the second small diameter flow path, and the slit-shaped injection port provided continuously in the axial direction are horizontally long in the direction perpendicular to the axis. Provided. Since the horizontally long inflow passage communicating with the fluid inlet is a distribution passage, the cross-sectional area is set to be relatively large so that the fluid is distributed to the continuous first small-diameter passage with equal fluid pressure. Yes.
The first small-diameter channel continuous to the inflow channel is narrow so that the inflow channel can be easily filled with fluid.
It is an important requirement in the nozzle of the present invention to provide a rectifying chamber that divides the flow path in two directions between the first small diameter flow path and the second small diameter flow path. In this way, by separating the fluid in two directions and then joining the fluid in the second small-diameter channel, a fluid rectified in layers in the second small-diameter channel can be obtained without causing disturbance in the fluid flow. By ejecting the fluid rectified in layers in the second small-diameter channel from the slit-shaped ejection port at the tip, even when the slit-shaped ejection port is long in the lateral direction, the injection amount is increased over the entire length. Uniformity can be achieved.
[0009]
The flow path width of the rectifying chamber is 50% or less, preferably 20% or less, of the first small diameter flow path and the second small diameter flow path, and is preferably smaller.
Specifically, when the fluid is an incompressible fluid or a liquid, when the channel width of the first and second small-diameter channels is 2.5 mm, the channel width of the rectifying chamber should be about 0.3 mm. Is preferred. Moreover, when the fluid is a compressive fluid such as compressed air, the flow path width of the rectifying chamber is preferably 0.5 mm to 1 mm.
Thus, by reducing the flow path width of the rectifying chamber that separates and distributes the fluid from the first small-diameter flow path in two directions, it is possible to achieve uniform distribution of the supply flow rate and promote rectification. Further, by making the flow path width of the second small diameter flow path to be merged larger than the flow path width of the rectifying chamber, the flow velocity in the second small diameter flow path is lowered and laminarization can be promoted.
[0010]
The rectifying chamber is an annular channel, and the center of the ring is aligned with the axes of the first and second small-diameter channels, and fluid from the first small-diameter channel is circulated to both half-circumferential portions of the ring. After separating in the direction, the second small-diameter flow path is joined and distributed.
When the annular flow path is used as described above, the flow path width of the rectifying chamber divided in two directions is different from the inflow part communicating with the first small diameter flow path to the entire length of the outflow part communicating with the second small diameter flow path. Can be made uniform. In addition, the fluid from the first small-diameter channel can be accurately divided into two and divided in two directions, and in the second small-diameter channel to be merged, the same amount of fluid from the two-direction channel of the rectifying chamber Can surely achieve laminar flow.
[0011]
Specifically, the nozzle is formed by overlapping and joining two metal plates or synthetic resin plates instead of using a double tube.
In other words, the body is formed by fastening a horizontally long first member and a second member with bolts in the front-rear direction, and the opposing surfaces of the first member and the second member are spaced from their upper ends. By providing a recess for forming the inflow channel, the first small-diameter channel, the rectifying chamber, the second small-diameter channel, and the slit-like injection hole from the position to the lower end, and fastening the first member and the second member, A horizontally long inflow path, a first small diameter flow path, a rectifying chamber, a second small diameter flow path, and a slit-like injection hole are provided continuously in the vertical direction along the length direction of the body, and the inflow path An inflow port is communicated with a side surface, an upper surface or an end surface of the first member or / and the second member
Further, the first member and the second member are fastened by a tightening bolt for adjusting the slit width at a position penetrating the first small diameter channel.
[0012]
The first member and the second member are horizontally long and thick flat plates, and the inflow path, the first small diameter flow path, the rectifying chamber, the second small diameter flow path, and the slit-shaped injection holes are recessed on the opposing surfaces of the flat plates. Has been established.
The opposing surfaces of the first member and the second member that overlap each other are in close contact with each other to form a metal seal, but a packing made of a sealing sheet or the like may be interposed.
By making the first member and the second member horizontally long, it is easy to make the slit of the injection port horizontally long to a required dimension. In addition, by combining the concave portions provided on the opposing surfaces of the first member and the second member, the inflow channel, the first small-diameter channel, the rectifying chamber, the second small-diameter channel, and the slit-shaped injection port are arranged in the axial direction. It can be easily provided continuously.
Moreover, since the said bolt which fastens the 1st member and the 2nd member is arrange | positioned in the upper position of the said inflow path, it can be made not to affect a flow path.
[0013]
The first member and the second member are fastened by a tightening bolt for adjusting the slit width at a position penetrating the first small diameter channel. A pressing bolt is screwed in between the tightening bolts from the first member side, and the end of the shaft portion is pressed against the second member, so that the slit width is adjusted accurately so as to be uniform in the lateral direction.
As described above, the first member and the second member are fastened using the tightening bolt for adjusting the slit width at a position near the slit-shaped injection port, so that the slit width can be accurately assembled in the horizontally long direction. You can turn it on.
In addition, when the tightening bolt and pressing bolt for adjusting the slit width are provided at a position penetrating the first small-diameter flow path, the flow of fluid is slightly disturbed by the slit width adjusting bolt, but the rectifying chamber is provided downstream thereof. Therefore, the turbulent fluid flow can be rectified.
[0014]
Alternatively, the first member and the second member are formed by bending a thin plate to provide the inflow path, the first small diameter flow path, the rectifying chamber, and the second small diameter flow path. The slide plate for adjusting the slit width may be attached so as to be inclined in the direction and overlapped with the inclined portion, and a slit-like injection hole may be provided between the slide plates on both sides.
A metal plate is used as the first member and the second member made of the above-described thin plates, bent by a press or the like, and the first member and the second member are integrated by welding.
Also in the case of the above configuration, the inclined plate between the first member and the second member is provided with a round hole, while the slide plate is provided with a long hole, and the slide plates on both sides are slid in the direction of approaching and separating. The slit width can be easily adjusted by fastening with a bolt and a nut.
[0015]
The nozzle body is preferably formed by overlapping the first member and the second member as described above, and the first member and the second member are preferably formed by resin molding. It may be made of metal.
Further, when the nozzle length is relatively short, etc., an integral body may be provided by resin molding without dividing the first member and the second member.
Alternatively, one metal plate is continuously bent and folded into two, and the inflow path, the first small diameter flow path, the rectification chamber, and the second small diameter flow path are disposed on the opposing surface. A body may be formed.
[0016]
When the slit width of the slit-like injection hole is 0.5 mm or less, it is preferable to form a recess in either one of the first member and the second member and to make the other flat and to combine them.
When the slit is formed by providing the concave portion only on one side as described above, the slit width can be narrowed and the slit width can be easily adjusted.
When the slit width exceeds 0.5 mm, recesses may be provided on both the opposing surfaces of the first member and the second member, and may be formed in combination.
[0017]
In addition, the inflow port that communicates with the inflow passage that is long in the lateral direction is provided on the side surface of the first member or the second member. The inflow passage is communicated with the inflow passage on the side surface of the inflow passage. It is preferable to change the direction to flow through the inflow path. With this configuration, it is possible to reduce the flow of the fluid and make the supply flow rate uniform in the inflow passage that is long in the lateral direction.
When the fluid used is an incompressible fluid or a liquid, one or a plurality of positions of the inflow passage communicating with the inflow passage are provided at a substantially central position of the inflow passage extending in the lateral direction. Thus, it is preferable to supply the fluid from the center of the inflow path toward both ends because it is possible to promote equalization of the supply flow rate to the long inflow path.
In addition, when the fluid used is a compressive fluid such as compressed air, it is preferable that the inflow ports are evenly arranged in the inflow path.
Further, the inlet may be provided at one end in the flow channel axial direction facing the injection port, not from the side with respect to the inlet, and the inlet is provided at one or both ends in the length direction of the inlet. May be.
[0018]
In the rectifying chamber, the first member and the second member are each provided with a semicircular concave portion which is a half side portion of the rectifying chamber, and combined to form a circular hole in cross section, and a cylindrical member or a column member is provided with a gap in the inside. The annular flow path is provided by being opened.
When formed as described above, an annular flow channel having a small flow channel width can be easily formed, and the flow channel width can be easily adjusted by changing the outer diameter of the cylindrical member or the columnar member disposed in the hollow portion. be able to.
[0019]
It is preferable that the horizontal length of the slit-shaped injection hole is 100 mm to 1500 mm, and the slit width is 0.05 mm to 5 mm.
[0020]
As fluid flowing through the nozzle of the present invention, compressed air from a compressor may be used, or air from a blower may be used. When using compressed air from a compressor, the slit width is set to a narrow width of about 0.05 mm to 0.5 mm, and in the case of air from a blower, the slit width is made wider than in the case of a compressor. .
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The nozzle 10 of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7 forms a body with a horizontally long first member 11 and a second member 12 made of synthetic resin. The first member 11 and the second member 12 are fastened with fixing bolts 19 at the upper and left and right ends in the figure, and fastened with fastening bolts 20 for adjusting the slit width. A pressing bolt 40 is attached between them and integrated.
[0022]
The horizontally long first member 11 and the second member 12 are arranged on the overlapping opposing surfaces from the lower part to the lower end of the fastening part of the fixing bolt 19 and to the entire length excluding the fastening parts of the fixing bolts 20 at both ends. Then, a horizontally long recess having a different depth, which will be described later, is provided continuously in the vertical direction, and these recesses are opposed to each other so that the inflow passage 14 is formed from the upper side, as shown in FIGS. The first small-diameter channel 15, the rectifying chamber 16, and the second small-diameter channel 17 are vertically connected, a horizontally long slit-shaped injection hole 18 is provided from the second small-diameter channel 17 to the lower end, and the tip thereof is an injection port 18a. .
[0023]
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, which are cross-sectional views of the position where the tightening bolt 20 exists, the first member 11 has a fixing bolt insertion hole 22 on the upper side and a tightening bolt insertion hole 31 on the lower side. Is provided. 3 and 5 are cross-sectional views of the position where the pressing bolt 40 is present. The fixing bolt insertion hole 22 is provided above, and the pressing bolt insertion hole 41 is provided below.
[0024]
The first member 11 is provided with two inflow ports 13 at an interval near the center in the body longitudinal direction. A fluid supply pipe (not shown) is connected to these inlets 13. From the position communicating with the inflow port 13 to the lower end, the bottom deep concave portion 27, the first bottom shallow concave portion 29, the semicircular concave portion 33, the second portion, The bottom shallow recess 35 and the ultra shallow recess 24 are formed continuously in the vertical direction. A lower portion of the second shallow concave portion 35 is a tapered portion 35a, and the extremely shallow concave portion 24 that forms the slit-like injection hole 18 is continued at the tip of the tapered portion 35a.
[0025]
The clamping bolt insertion hole 31 and the pressing bolt insertion hole 41 are provided alternately at right angles to the flow path at intervals in the lateral length direction at an intermediate position in the vertical direction of the first bottom shallow recess 29. Although no screw is engraved on the inner peripheral surface of the tightening bolt insertion hole 31, a screw 41a is engraved on the small diameter shaft portion fitting portion of the pressing bolt insertion hole 31. A screw 22 a is engraved on the inner peripheral surface of the fixing bolt insertion hole 22.
[0026]
The second member 12 has a fixing bolt insertion hole 23 formed with a screw 23a on the side facing the first member 11, and a bottom deep recess 28, a first shallow bottom recess 30, a semicircular shape below the second member 12. The concave portion 34 and the second bottom shallow concave portion 36 are formed continuously in the vertical direction. The ultra-shallow recess provided in the first member 11 is not provided in the second member 12 but remains flat. A lower portion of the second shallow recess 36 is a tapered portion 36a, and a fastening bolt insertion hole 32 is provided at an intermediate position of the first shallow recess 30 and a screw 32a is formed on the inner peripheral surface thereof. In addition, the pressing bolt insertion hole provided in the first member 11 is not provided.
[0027]
The first member 11 and the second member 12 are overlapped, and the fixing bolt 19 is screwed into the fixing bolt insertion holes 22 and 23 that are communicated with each other, and tightened to the tightening bolt insertion holes 31 and 32 that are also communicated with each other. The attached bolt 20 is fastened through the O-ring 21.
In this state, the deep bottom concave portions 27 and 28 of the first member 11 and the second member 12 are combined to form the inflow path 14, and the first shallow bottom concave portions 29 and 30 are combined to form the first small diameter channel 15. Are formed, the semicircular recesses 33 and 34 are combined to form the outer wall of the rectifying chamber 16, and the second shallow recesses 35 and 36 are combined to form the second small-diameter channel 17. A slit-shaped injection hole 18 formed between the ultra-shallow recess 24 of the first member 11 and the flat surface of the second member 12 is continuous with the tapered lower end of the second small-diameter channel 17. It becomes. In the present embodiment, the first small-diameter channel 15 and the second small-diameter channel 17 have the same width.
[0028]
Inside the outer wall having a circular cross section of the rectifying chamber 16, a cylindrical member 25 is disposed with a gap from the inner surface thereof, and the rectifying chamber 16 formed of an annular flow path is provided.
As shown in FIGS. 4 and 7, the column member 25 extends in the lateral direction, and a thin-walled (about 0.5 mm) / narrow ring 26 is externally fitted at a required position in the axial direction, By pressing the ring 26 against the inner surfaces of the semicircular recesses 33 and 34, the cylindrical member 25 is supported with a gap. The ring 26 is attached with an interval of 150 mm in this embodiment.
[0029]
The width L2 of the rectifying chamber 16 composed of the annular flow path is set to 50% or less of the width L1 of the first and second small diameter flow paths 15 and 17. The center of the cylindrical member 25 is aligned with the axes of the first and second small-diameter channels 15 and 17, and the upper vertex of the rectifying chamber 16 is located at the center in the width direction of the lower end outlet of the first small-diameter channel 15; The lower vertex is positioned at the center in the width direction of the upper end inlet of the second small-diameter channel 17.
With the rectifying chamber 16 having the above-described configuration, the fluid from the first small-diameter channel 15 flows in two directions in a state of being divided into two half-peripheries 16a and 16b, and the second small-diameter flow from the lower end outlet. The fluid flowing in from the two directions flows into the channel 17 as a laminar flow, flows in the second small-diameter flow channel 17, and then flows into the slit-shaped injection hole 18 from the tip injection port 18 a. It is made to be injected.
[0030]
The fastening bolt 20 that penetrates the central portion of the first small-diameter channel 15 with a space in the length direction is provided with a screw 20a on the tip end side of the shaft portion and no screw on the head portion 20c side. The smooth surface 20b. Thereby, the smooth surface 20b is located in the part which cross | intersects the 1st small diameter flow path 15, and the bubble of the fluid which flows down the 1st small diameter flow path 15 does not adhere to a screw | thread.
Moreover, although the joining surface of the 1st member 11 and the 2nd member 12 is maintaining the sealing performance as a metal seal, you may insert a sheet packing.
[0031]
As shown in FIGS. 3 and 5, the pressing bolts 40 provided alternately with the clamping bolts 20 are shorter than the clamping bolts 20, and are screwed into the pressing bolt insertion holes 41 through the O-rings 21, and the tip end surface of the shaft portion. Is pressed against the first shallow recess 30 of the second member 12. The shaft portion is provided with a screw 40b only on the head 40c side, and a smooth surface 40a is not provided on the tip side crossing the first small-diameter channel 15 so that fluid bubbles do not adhere to the screw. Yes.
[0032]
The fastening bolt 20 attached upstream in the vicinity of the slit-shaped injection hole is screwed into the first member 11 and the second member, thereby bringing the first member 11 and the second member 12 close to each other, and the slit-shaped injection hole 18. The width L3 is adjusted to be small. On the other hand, since the pressing bolt 40 is screwed into the pressing bolt insertion hole 41 of the first member 11 and the shaft end is pressed against the shallow concave portion of the second member, the slit width is reduced by screwing the pressing bolt 40. The second member 12 is held away from the first member 11, and the slit width set by the tightening bolt 20 is accurately maintained so as to be uniform over the entire length. Yes.
[0033]
In the present embodiment, the lateral length L4 of the inflow path 14, the first small diameter flow path 15, the rectifying chamber 16, the second small diameter flow path 17, the slit-shaped injection hole 18 and the injection port 18a at the tip thereof is set to 680 mm. Yes. The slit-shaped injection hole 18 has a width L3 of 0.3 mm and a length (vertical dimension) of 3.5 mm. The flow path width L1 of the first and second small diameter flow paths 15 and 16 is 2.5 mm, and the flow path width L2 of the rectifying chamber 16 formed of an annular flow path is 0.3 mm. The width of the inflow passage 14 is set to be about 5 times that of the first small-diameter flow passage, and the sum of the cross-sectional areas of the two inlets 13 is set to be about twice the cross-sectional area of the injection port. Furthermore, the fastening bolt 20 and the pressing bolt 40 are attached at a pitch of 30 mm.
[0034]
The operation of the nozzle 10 will be described below.
As described above, the nozzle 10 is formed by combining the first member 11 and the second member 12, and connects a fluid supply pipe (not shown) to the inflow port 13.
Fluid (gas or liquid) is supplied from the inlet 13 into the nozzle 10, and the inlet 13 → the inlet 14 → the first small diameter channel 15 → the rectifying chamber 16 → the second small diameter channel 17 → the slit-like injection hole 18. It flows in order and is ejected from the ejection port 18a at the tip of the slit-shaped ejection hole.
[0035]
The fluid flows into the central portion of the inflow passage 14 that is horizontally longer than the inflow port 13 from the direction perpendicular to the axis and flows into the inflow passage 14 in a different direction, so that the flow velocity is reduced and the cross-sectional area of the inflow passage 14 is increased. Therefore, the fluid flows into the both sides at a reduced speed, and the fluid is evenly distributed in the inflow path 14 over the entire length in the lateral direction.
[0036]
Since the fluid that has flowed into the inflow path 14 narrows the width of the first small-diameter channel 15 that communicates with the inflow channel 14, the fluid increases in speed and flows into the first small-diameter channel 15, and then circularly. It flows into the annular rectifying chamber 16.
[0037]
In the rectifying chamber 16, the fluid from the first small-diameter channel 15 is divided into two half-circumferential portions 16 a and 16 b and flows, and the fluid is separated in two directions and merges into the second small-diameter channel 17 and flows in. .
Since the flow path width L2 of the rectification chamber 16 is 50% or less of the flow path width L1 of the first small diameter flow path 15 and the second small diameter flow path 17, the fluid flowing into the rectification chamber 16 from the first small diameter flow path 15 is Due to the pressurization accompanying the reduction of the flow path, it is uniformly distributed and rectified to the half-peripheries 16a and 16b on both sides, and when flowing from the rectifying chamber 16 to the second small diameter flow path 17, it is decelerated by the expansion of the flow path and laminar Turn into.
[0038]
Since the lower end of the second small-diameter channel 17 has a tapered diameter, it flows into the narrow slit-like injection hole 18 at a high flow rate, and is linearly and outwardly from the tip injection port 18a. Liquid is ejected.
[0039]
In the nozzle 10 of the present invention, in particular, a rectifying chamber 16 having an annular flow path is provided upstream of a slit-shaped injection hole 18 having a relatively long flow path whose tip is an injection port 18a. And the flow path width is 500% or less of the width of the first small-diameter flow path on the upstream side. In the case of a very long side of about ~ 1000 mm, a uniform flow distribution can be achieved. Thereby, it is possible to equalize the injection amount from the horizontally long injection port 18a over the entire length direction and to prevent variation.
[0040]
Since the above embodiment is for liquid injection from the pump, the slit-shaped injection hole 18 has a width of 0.3 mm. However, when the compressed air from the compressor is injected, the slit width is 0.05 mm to 0 mm. . It is as small as 15 mm.
[0041]
Adjustment of the slit width L3 of the slit injection hole 18 can be easily adjusted by the amount of screwing between the tightening bolt 20 for adjusting the slit width and the pressing bolt 40 as described above. In particular, in the above embodiment, the slit-shaped injection hole 18 is provided with the ultra-shallow recess 24 only on the first member 11 side and overlaps the flat surface of the second member 12, so that the slit width can be finely adjusted. Easy to do. In addition, the slit width can be further reduced by forming the slit-like injection hole 18 by providing the concave portion only on the one side member.
In addition, when the slit width is greatly changed, only the first member 11 side can be replaced and the second member 12 can be shared, and parts can be shared.
As shown in FIG. 6B, the slit-shaped injection holes 18 are formed by providing and combining extremely shallow concave portions 24 and 24 'on both the opposing surfaces of the first member 11 and the second member 12. Also good.
When the compressed air from the compressor is supplied as the fluid, the slit width L3 is narrow within the above numerical range, and when the compressed air is supplied by the blower, the slit width L3 is wide within the numerical range. And in the case of liquids, such as water, it has set in the range of 0.3 mm-1 mm.
[0042]
In the present embodiment, the lateral length L4 of the injection port is 680 mm, but it is preferable to set it in the range of 100 mm to 1500 mm. The flow passage area of the inflow port 13 is preferably in a range of 1.2 to 2 times the flow passage area of the injection port 18a of the slit-shaped injection hole 18, and therefore the length L4 of the injection port is increased. Further, when the nozzle is further enlarged, three or more inflow ports 13 are arranged in the central portion to increase the inflow amount.
[0043]
In the above-described embodiment, the body of the nozzle is formed by overlapping the first member and the second member in the front-rear direction, and when the lateral length is relatively small, the body is defined as the first member. Instead of being divided into the second member, it may be provided integrally by resin molding.
In this way, when integrated, it is provided as a circular hole in cross section for the rectifying chamber, a round bar is passed through the through hole with a gap, and the flow path width similar to the above embodiment is narrow and A rectifying chamber consisting of a uniform annular channel is provided.
[0044]
FIG. 8 shows a modification of the first embodiment. The inlet 22 ′ is a combination of the first member 11 and the second member 12 with recesses 22a ′ and 22b ′ having upper ends opened and communicated with the inflow passages. Formed.
When the fluid is a liquid, it is provided at the central portion of the horizontally long inflow passage as in the first embodiment, and when the fluid is a gas (air), it is provided at equal intervals in the length direction of the flow passage.
[0045]
9 to 11 show a second embodiment, in which the first member 11 'and the second member 12' are formed by bending a thin metal plate with a press. That is, a semicircular arc-shaped part larger than the upper end is provided to form the inflow channel recesses 27 ′ and 28 ′, followed by a straight line part and the first small-diameter channel part 29′30 ′. An arcuate portion is provided to provide the rectifying chamber recesses 33 'and 34', and a linear portion is provided below the rectifying chamber recesses 33 'and 34' to provide the second small-diameter channel portion 35'36 '. The lower ends of the second small-diameter channel portions 35 ′ and 36 ′ are provided with inclined portions 50 and 51 facing upward, and the slide plates 52 and 53 are overlapped to fasten the bolt 54 and the nut 55. A slit-shaped injection hole 24 ′ is provided between the two, and the tip of the slit-shaped injection hole 24 ′ serves as an injection port 18 ′.
[0046]
The upper ends of the first member 11 ′ and the second member 12 ′ are integrally fixed by welding 60, and the inflow path 14 ′ and the first small diameter channel 15 ′ are formed from the inflow path recesses 27 ′ and 28 ′. The outer wall of the circular rectifying chamber 16 and the second small-diameter channel 17 ′ are formed, and the lower end of the second small-diameter channel 17 ′ is communicated with the slit-shaped injection hole 24 ′.
[0047]
A support rod 57 projecting from the outer peripheral surface of the cylindrical tube 25 ′ with a gap formed in the outer wall of the rectifying chamber formed by combining the concave portions 33 ′ and 34 ′ for the rectifying chamber. Is brought into contact with the outer wall and fixed by welding 61. Thereby, an annular rectifying chamber 16 'is provided.
[0048]
Also, the first member 11 ′ and the second member 12 ′ are welded to the distal end welded portion with an inflow pipe 62 spaced apart in the length direction, and the inflow pipe 62 is aligned with the inflow path 14 ′ on the axis. Let me connect.
[0049]
The inclined portions 50 and 51 forming the slit-shaped injection holes are provided with the round holes 50a and 51a, while the slide plates 52 and 53 are provided with the long holes 52a and 53a, and the slide plates 52 and 53 are arranged according to the slit width. The bolts 54 are passed from the elongated holes 52a, 53a to the round holes 50a, 51a and fastened with nuts 55.
[0050]
Further, lid members 65 are provided at both ends in the length direction of the first member 11 ′ and the second member 12 ′, and are fixed to the first member 11 ′ and the second member 12 ′ by welding.
[0051]
Since the effect of the nozzle of the second embodiment configured as described above is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0052]
FIG. 11 shows a modification of the second embodiment, in which the first member and the second member are not divided, and a single metal plate 70 is continuously bent and folded at the upper end in two. As a state, a nozzle body is formed.
An opening is provided in a part of the length of the inflow path 14 "provided at the upper end of the body, and an inflow pipe (not shown) is connected in the same manner as in the second embodiment.
Since the other configuration is the same as that of the second embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
[0053]
In the above embodiment, the inflow port is provided in the upper part, but the inflow port may be provided in one or both of the lid members 65 that close both ends in the length direction of the inflow passage.
[0054]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, a rectifying chamber that divides the flow path in two directions is provided between the first small diameter flow path and the second small diameter flow path, and is joined by the second small diameter flow path. As a result, it is possible to obtain a fluid rectified in layers in the second small-diameter channel without causing disturbance in the fluid flow. By ejecting the rectified fluid from the slit-shaped ejection port at the tip, even when the slit-shaped ejection port is long in the lateral direction, it is possible to make the ejection amount uniform over the entire length.
[0055]
The rectifying chamber is preferably an annular channel, and the center of the ring is preferably aligned with the axes of the first and second small-diameter channels, and the channel width of the rectifying chamber is made larger than that of the first small-diameter channel. By reducing, it is possible to promote equal distribution and rectification of the supply flow rate. Further, by making the flow path width of the second small diameter flow path to be merged larger than the flow path width of the rectifying chamber, the flow velocity in the second small diameter flow path is lowered and laminarization can be promoted.
[0056]
The body of the nozzle is formed by fastening a horizontally long first member and a second member in the front-rear direction with bolts, and at a position penetrating the first small diameter channel, the first member and the second member are formed by slit width adjusting bolts. When the slit width can be adjusted by fastening the member, the versatility of the nozzle can be improved, and only one of the members can be replaced to share the other part.
Moreover, since the said rectification | straightening chamber is provided in the downstream of the position where the said slit width adjustment volt | bolt penetrates a 1st small diameter flow path, the flow of the fluid disturbed a little by the slit width adjustment volt | bolt can be rectified.
[0057]
Further, the slit-like injection hole is provided with a recess in one of the first member and the second member, and the other is flat, and by combining them, the slit width can be narrowed, and one side It is possible to adjust the slit width by exchanging only the members, and to share the parts.
In addition, the flow of the fluid flowing from the inflow port drilled in a part of the side surface of the long inflow passage in the lateral direction is changed by 90 degrees to flow through the inflow passage, so that the flow of the fluid is reduced and the lateral flow is long. The supply flow rate can be made uniform in the inflow channel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a nozzle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II of the nozzle.
FIG. 3 is a sectional view of the nozzle taken along line II-II.
4 is an exploded cross-sectional view of FIG.
FIG. 5 is an exploded cross-sectional view of FIG.
6A is a cross-sectional view of a main part of a nozzle, and FIG. 6B is a cross-sectional view of a main part of a modified example.
7 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a modification of the first embodiment.
FIG. 9 is an exploded perspective view of a second embodiment.
10A and 10B are cross-sectional views of the second embodiment, and FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a modification of the second embodiment.
12A is a perspective view of a conventional nozzle, and FIG. 12B is a cross-sectional view.
[Explanation of symbols]
10 nozzles
11 First member
12 Second member
13 Inlet
14 Inflow channel
15 First small diameter channel
16 Rectification room (annular flow path)
16a, 16b half circumference
17 Second small diameter channel
18 Slit-shaped injection hole
18a outlet
19 Fixing bolt
20 Tightening bolt for adjusting slit width
20b, 40a Smooth surface
21 O-ring
25 Cylindrical member
26 rings
40 Pressing bolt

Claims (10)

横長な第1部材と第2部材とをボルトで前後方向に締結して横長さなボデイを形成し、該第1部材と第2部材との対向面には、それらの上端から間隔をあけた位置より下端にかけて、順次、流入口に連通する入路、該流入路に連通する第1小径流路、該第1小径流路に連通して流路を2方向に分離した後に合流させる整流室、該整流室に連通する第2小径流路、該第2小径流路に連通したスリット状噴射孔を連続的に設け、該スリット状噴射孔先端を噴射口としていることを特徴とするノズル。 The horizontally long first member and the second member are fastened with bolts in the front-rear direction to form a horizontally long body, and the opposing surfaces of the first member and the second member are spaced from their upper ends. over the lower end of the position, sequentially, the flow entrance road which communicates the inlet, the first small diameter channel communicating with the fluid entrance road, is merged after separation of the flow passage communicates with the first small-diameter passage in two directions rectifier chamber, the second small-diameter flow path communicating with the rectifying chamber, a slit-like injection hole that communicates with the second small-diameter passage continuously, characterized in that as the said slit-like injection hole tip jetting port nozzle. 上記整流室の流路幅は上記第1小径流路および第2小径流路の流路幅の50%以下としている請求項1に記載のノズル。  The nozzle according to claim 1, wherein a flow path width of the rectifying chamber is 50% or less of a flow path width of the first small diameter flow path and the second small diameter flow path. 上記整流室は円環流路からなり、円環の中心を上記第1、第2小径流路の軸線と一致させ、上記第1小径流路からの流体を円環の両側半周部に流通させて2方向に分離した後に第2小径流路へ合流させて流通させる構成としている請求項1または請求項2に記載のノズル。  The rectifying chamber is composed of an annular channel, the center of the ring is aligned with the axes of the first and second small-diameter channels, and the fluid from the first small-diameter channel is circulated on both sides of the annular ring. The nozzle according to claim 1, wherein the nozzle is configured to be merged and circulated to the second small-diameter channel after being separated in two directions. 記流入路に上記第1部材あるいは/および第2部材の側面、上面あるいは長さ方向の端面に設けた上記流入口を連通させ、
さらに、上記第1小径流路を貫通する位置でスリット幅調節用の締付ボルトにより第1部材と第2部材とを締結している請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のノズル。
Side of the upper Symbol inflow path to said first member or / and the second member, communicates the inlet port provided on the end face of the upper surface or the length direction,
The first member and the second member are further fastened by a tightening bolt for adjusting the slit width at a position penetrating the first small-diameter channel. nozzle.
上記第1部材と第2部材に上記整流室の半側部となる半円状凹部を夫れ夫れ設け、組み合わせて断面円孔とし、その内部に円筒部材あるいは円柱部材を隙間をあけて配置して上記円環流路からなる整流室を設けている請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載のノズル。The first member and the second member are each provided with a semicircular recess that becomes a half side portion of the rectifying chamber, combined to form a cross-sectional circular hole, and a cylindrical member or a columnar member is disposed with a gap therebetween. The nozzle according to any one of claims 1 to 4, wherein a rectifying chamber comprising the annular flow path is provided. 上記第1部材と第2部材とは横長で厚肉な平板からなり、各平板の対向面に上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状噴射孔を凹設し、あるいは、
上記第1部材と第2部材とは薄板を屈曲加工して上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路を設け、該第2流路形成部の先端を外向きに傾斜させ、該傾斜部にそれぞれ重ねわせてスリット幅調整用のスライド板を取り付け、両側のスライド板の間にスリット状噴射孔を設けている請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のノズル。
The first member and the second member are horizontally long and thick flat plates, and the inflow path, the first small diameter flow path, the rectifying chamber, the second small diameter flow path, and the slit-shaped injection holes are recessed on the opposing surfaces of the flat plates. Or
The first member and the second member are formed by bending a thin plate to provide the inflow path, the first small diameter flow path, the rectifying chamber, and the second small diameter flow path, and the tip of the second flow path forming portion faces outward. is inclined, the nozzle according to any one of the inclined portions overlapping each Align mounting the sliding plate for adjusting the slit width Te, the slit-like injection hole according to is provided in claim 1 to claim 5 on both sides of the slide plates .
上記スリット状噴射孔は上記第1部材と第2部材のいずれか一方に凹部を設け、いずれか他方はフラットとし、あるいは両方に凹部を設け、これを組み合わせて形成している請求項乃至請求項6のいずれか1項に記載のノズル。The slit-like injection hole is a recess provided in one of said first and second members, the other one is a flat, or both the recesses provided in claim 1 wherein forming a combination of this Item 7. The nozzle according to any one of Items 6. 上記流体が液体であって、横方向に延在する流入路の略中央位置で1あるいは複数の上記流入口と連通し、流入路には中央から両端に向かって流体を供給している請求項乃至請求項7のいずれか1項に記載のノズル。The fluid is a liquid, communicates with one or a plurality of the inlets at a substantially central position of an inflow passage extending in the lateral direction, and the fluid is supplied to the inflow passage from the center toward both ends. a nozzle according to any one of 1 to claim 7. 上記スリット幅調整用の締付ボルトの間に押付ボルトを取り付け、該押付ボルトの軸部先端を第2部材に押し当ててスリット幅を保持している請求項4乃至請求項8のいずれか1項に記載のノズル。  The pressing bolt is attached between the slit bolts for adjusting the slit width, and the slit width is held by pressing the tip end of the pressing bolt against the second member. Nozzle according to item. 上記スリット状噴射孔の横長さは100mm以上1500mm以下、スリット幅は0.05mm以上5mm以下としている請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のノズル。 The nozzle according to any one of claims 1 to 9, wherein the slit-shaped injection hole has a lateral length of 100 mm to 1500 mm and a slit width of 0.05 mm to 5 mm.
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