JP6732355B1 - 2流体ノズル - Google Patents
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Abstract
Description
図7の(a)に示されているように、2流体ノズル1は、液ノズル5、気体ノズル13および外ケース20を備えている。そして、図7の(b)、(c)に示されているように、液ノズル5は、上部拡径部5a、下部縮径部5bおよび内部に上下に貫通して形成された第1液通路10を備えている。外ケース20の内部にはノズルホルダー7があり、ノズルホルダー7は基部7a,基部7aから上方に延びる縮径上部7b、この縮径上部7bの上方部分に設けられた円筒形状穴である液ノズル収容室7c、および前記基部7aの底部から前記液ノズル収容室7cの底部まで延びる第2液通路8を備えている。前記液ノズル5の上部拡径部5aの径とノズルホルダー7の縮径上部7bの径は同一となっている。
前記気体噴出隙間17を経由して噴出した加圧気体は、液噴出口10aより噴出する加圧液体をせん断し、微粒化する。その際、気体ノズル13の気体噴出孔14より噴出する微粒化用気体の一部は液ノズル凹部12が負圧となるため、液噴出口10a付近で渦流が生じ、この渦流が液噴出口10aから噴出される液流に作用して、乱れを発生させ、主流である液流に作用するので、低圧力、少流量の気体で小粒子径の噴霧を得ることができる。
しかし、この場合、Line 1上の点Point 1と Line 2上の点Point 3に、製造誤差に基づく高低差があれば、液ノズル5は傾いて装着されることになる。そして、気体噴出隙間17が、気体噴出口の中心軸14aに関して非対称となる。その結果、噴霧が気体ノズル13の噴出口の中心軸14aに対して偏って噴射される。
図7に示したように、Line 1、Line 2以外にも多数の幾何学的要素が存在し、平面を定義する幾何学的法則は、平行2直線のみではない。3点を含むこと(例えばpoint 1, Point 5, Point 8)でも、1直線と1点を含むこと(例えば、Line2, Point 6)でも平面が定義されるので、液ノズルの製造誤差による位置の変動態様は多様である。
(1) 前記液ノズルの上面には、該上面と前記気体ノズル円盤部分との間に前記気体噴出隙間を形成するための複数の突起が設けられており、この突起は、頂部から下方に向かって徐々に拡径した回転曲面で形成されている。
(2) 前記液ノズルは、頭部である上部拡径部と、下部縮径部と、前記上部拡径部から下部縮径部に、徐々に径を小さくして延びる中間部とから構成され、該下部縮径部は、側面が上下方向の曲面となったテーパー面とされている。
(3) 前記液ノズルの中間部は、前記上部拡径部の外周から所定長さ内側に延びた環状の段差部とこの段差部の内周から前記下部縮径部まで延びる突状球面の被支持部からなり、一方、液ノズルホルダーの上部には、液ノズル収容室を備えた液ノズルホルダー筒状部が設けられており、この筒状の上部内周縁は、前記突状球面の被支持部を受けてこれを支持する凹状球面の支持部とされている。
なお、図7〜図10に示された公知技術との比較を容易とするため、該公知技術と同じ機能を有する部品、部材には同一名称、同一符号を記してある。
外ケース20は、その内部に、その上下方向の所定位置から上面まで貫通して延びる柱状の液ノズルホルダー収容空間21を備えている。
この液ノズルホルダー収容空間21には、液ノズルホルダー7が収容されており、この液ノズルホルダー7は、図3に示されているように、軸yを回転軸とする回転体で構成され、その下部に、前記液ノズルホルダー収容空間21に丁度嵌合することのできる径を有し、該液ノズルホルダー収容空間の下部に収容された基部7aと、この基部から上方に、前記液ノズルホルダー収容空間の途中まで延びた縮径上部7bを有し、この縮径上部の上方部分は、上部が開放した液ノズルホルダー筒状部7eとされ、その内部が、前記液ノズルの下部縮径部を遊嵌状態で収容する液ノズル収容室7cとなっており、そして前記基部7aの底部から前記液ノズル収容室7cの底部まで延びる第2液通路8を備えている。前記液ノズル5の上部拡径部5aの径と液ノズルホルダー7の縮径上部7bの径は同一となっている。
なお、前記液ノズルホルダーは、前記外ケースと一体に設けられていてもよい。
ここで、Raは、Rbの99.6〜 99.9 %であることが好ましい。
本2流体ノズルは、通常、プラスチックを成形して作られ、このような成型品には、ひけ(sink mark)とボイド(void)という問題がある。ひけとは、成形品の表面が収縮によって、僅かに凹んだりする現象であり、一方、ボイドとは、成型品の内部に気泡(空洞)が発生する現象をいう。このような現象は。外観表面を有する成型品では、品質不良になるケースがある。ひけが成形品の表面に現れないで、成型品の内部に気泡(空洞)が発生する場合もある。これがボイドである。ひけもボイドも溶けたプラスチック樹脂が冷却固化する過程で、異常な収縮を起こすために発生する現象である。
前記のひけは、厚肉分と薄肉部分とが接続している場合であって、両者の肉厚の差が大きい場合に、冷却固化する速度が違うことによって発生するものである。被支持部を凹型とすると、肉厚の変化が大きくなり、ひけの点で不利である。また、厚肉分と薄肉部分とが接続している部分には、応力が集中し易く、この部分を凹部にして、凸部を受けると、単に組み立て状態であっても、圧力を受け、ひびやわれが生じ易い。本発明に掛かる2流体ノズルは、プラスチックで作られることが多く、この傾向が大きくなる。特に、製品にひけやボイドが生じていたときに顕著となる。
前記上板13aの中央には前記中心軸14aと同軸の記気体噴出孔である穴14が空いている。前記円筒板材13bの内壁には、雌ねじ13cが設けられている。一方、この外ケース20の上部外周壁には、前記気体ノズル13の雌ねじ13cと螺合する雄ねじ20aが形成されている。前記気体噴出孔14は、その中心軸14aと前記第1液通路10の中心軸10bと並行で、2中心軸の偏心量が、前記第1液通路直径の10%以内であれば好ましいが、それらは同軸であることが特に好ましい。
前記気体噴出隙間17を経由して噴出した加圧気体は、液噴出口10aより噴出する加圧液体をせん断し、微粒化する。その際、気体ノズル13の気体噴出孔14より噴出する微粒化用気体の一部は液ノズル凹部12が負圧となるため、液噴出口10a付近で渦流が生じ、この渦流が液噴出口10aから噴出される液流に作用して、乱れを発生させ、主流である液流に作用するので、低圧力、少流量の気体で小粒子径の噴霧を得ることができる。
7;液ノズルホルダー
8; 第2液通路
9; 液供給管
10;第1液通路
10a; 液噴出口、
12: 液ノズル凹部
13: 気体ノズル
14; 気体噴出孔
15; 気体供給管
16; 気体通路
17; 気体噴出隙間
20; 外ケース
22; 上平面
230; 球状突起
24; O-リング
25; 第3液通路
26; 環状凹部
27; 組立隙間.
51:中間部
71:円状上縁
Claims (8)
- 外ケースと、この外ケースの内部に収容された液ノズルホルダーと、この液ノズルホルダーに支持された液ノズルと、該液ノズルの上面との間に隙間を持って配置された気体ノズル円盤部分により形成された気体噴出隙間を持つ気体ノズルとを備えた2流体ノズルであって、
前記液ノズルは、頭部である上部拡径部と、下部縮径部と、前記上部拡径部と下部縮径部の間に設けられた中間部とから構成され、該下部縮径部は、側面が上下方向の曲面となったテーパー面とされており、
前記外ケースは、内部に、その上下方向の所定位置から上面まで貫通して延びる柱状の液ノズルホルダー収容空間を備えており、
前記液ノズルホルダーは、前記液ノズルホルダー収容空間の下部に収容された基部と、この基部から上方に、前記液ノズルホルダー収容空間の途中まで延びた縮径上部を有し、前記基部は、前記液ノズルホルダー収容空間に丁度嵌合することのできる径を有し、前記縮径上部の上方部分は、上部が開放した液ノズルホルダー筒状部とされ、この液ノズルホルダー筒状部の内部が、前記液ノズルの下部縮径部を遊嵌状態で収容する液ノズル収容室となっており、
前記液ノズルの中間部は、前記上部拡径部の外周から所定長さ内側に延びた環状の段差部とこの段差部の内周から前記下部縮径部まで延びる突状球面の被支持部からなり、一方、前記液ノズルホルダー筒状部の上部内周縁は、前記突状球面の被支持部を受けてこれを支持する凹状球面の支持部とされており、
前記液ノズルは、その内部に設けられ、上部において液噴出口で開口した液通路と、該液ノズルの上面で前記液噴出口の周囲に設けられた環状凹部とを有しており、
前記液ノズルの上面には、該上面と前記気体ノズル円盤部分との間に前記気体噴出隙間を形成するための複数の突起が設けられており、この突起は、頂部から下方に向かって徐々に拡径した回転曲面で形成されており、
前記気体噴出隙間には、前記液ノズルホルダーの縮径上部および液ノズルの上部拡径部の外周面と、前記外ケースの液ノズルホルダー収容空間の内周面の間に形成された気体通路からの微粒化用加圧気体が導かれ、この微粒化用加圧気体は、前記液噴出口から噴射される液体に、前記液ノズルの外周から前記気体噴出隙間を通じて供給されるようになっていることを特徴とする2流体ノズル。 - 前記被支持部の突状球面の半径をRaとし、前記支持部の凹状球面の半径をRbとすると、Raは、Rbの99.6 〜99.9 %である請求項1の2流体ノズル。
- 前記外ケースの上面には、該外ケースの液ノズルホルダー収容空間を取り囲んで、環状凹部が設けられ、この環状凹部に環状弾性シール材を配置して、前記外ケースの上面と、前記気体ノズル円盤部分の下面との間の気密性を確保し、それらの間から、前記微粒化用加圧気体が漏れないようにされた請求項1〜2のいずれかの2流体ノズル。
- 前記液ノズルの上面に設けられた突起は3個で、球面の一部で形成されている請求項1〜3のいずれかの2流体ノズル。
- 前記液ノズルホルダーは、前記外ケースと一体である請求項1〜4のいずれかの2流体ノズル。
- 前記液ノズルホルダーと前記外ケースは、プラスチック成形により一体に形成された請求項5の2流体ノズル。
- 前記外ケースの上部外周には、雄ねじが設けられており、一方、前記気体ノズル円盤部分の周囲からは下方に延びる筒状部とされており、この筒状部の内周面には、前記外ケースの雄ねじと螺合する雌ねじが設けられており、これらのねじの螺合により、前記気体ノズル円盤部材の下面が、前記液ノズルの上面の突起に密着するようになっているとともに、前記環状弾性シール材により、前記気体ノズル円盤部分の下面と、前記外ケースの上面の間のシールを行うようになっている請求項1〜6のいずれかの2流体ノズル。
- 前記液ノズルホルダーが、前記外ケースと一体に設けられている請求項1〜7のいずれかの2流体ノズル。
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