JPH0111334Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ノズル装置、詳しくは、噴出される
液体の層流飛距離を長くするようにしたノズル装
置に関する。

噴出口より液体を噴出するノズル装置は、種々
の所に使用されている。例えば、消火器用のノズ
ルであつたり、または、ワイヤカツト放電加工機
やその他の放電加工機、更には機械加工機等にお
いて、加工液を供給するためのノズルとして使用
されている。これらのノズルより噴出される液体
は、第１図に示すように比較的まとまつた液体の
細長い束（層流）となつて飛び、所望の部分に効
率よく当つて、その部分を冷却したり、清掃する
ことが必要であり、そのため従来は、ノズルの長
さを長くして、噴出される液体がまとまつた比較
的細長い束（層流）となつて飛ぶ距離（第１図の
距離ｘ）、即ち層流飛距離を極力長くしていた。
しかしながら、このようにノズルの長さを長くし
ただけでは、その層流飛距離もあまり長くなら
ず、このために、所望の部分に噴出液体が効率よ
く到達しないということがあつた。

本考案の目的は、上記従来の事情に鑑み、液体
を噴出するノズルの先端部内に整流部を設け、こ
の整流部によつて噴出口からの液の流れを複数の
流れに分割して整流すると共に、この整流部を振
動させる振動子を設けることにより、噴出口から
の液体の層流飛距離を長くしたノズル装置を提供
するにある。

本考案の他の目的は、このノズル装置をワイヤ
カツト放電加工に応用し、その放電加工作用を効
率よく行うようにしたワイヤカツト放電加工装置
を提供するにある。

以下、本考案を図示の実施例によつて説明す
る。

第２図ａ，ｂに示す本考案の一実施例を示すノ
ズル装置１は、複数の比較的小径のパイプ状ノズ
ル２を束状にまとめて形成され、各ノズル２は先
端が僅かにやや細くなつているが、ノズル部分全
長にわたつてほぼ同一内径のものである。そし
て、これらの各ノズル２は、矢印３で示すように
微小振幅振動が加えられるようになつている。な
お、実際上は各ノズル２間には隙間（空間）がな
いように構成する（例えば、後述第３図実施例）
ことが望ましく、また、隙間があつたとしても、
キヤビテーシヨン作用により気泡が生成される外
は、噴射液流中に気体を巻き込まない、または吸
い込まない構成とすることが望ましい。このよう
に構成されたノズル装置１において、矢印４に示
すように加えられた液体は、各小径ノズル２内を
通過して、分割整流されると同時に、矢印３で示
すように振動が加えられながら噴出口から放出さ
れ、図示のようにその層流飛距離ｙは、従来のも
のよりかなり長くすることができる。この第２図
ａ，ｂに示すような小径のパイプ状ノズル２を例
えば、５ないし50Hzで振動させたものであつて、
直径３mmの水の噴出においては、30cmの層流飛距
離を得ることができた。これに対し、従来のもの
においては３cm程度であつた。この場合、ノズル
材はガラスで、長さ45mm、噴射流速約35ｍ／Ｓ、
液は比抵抗が約５×10⁵Ωcmの純水である。従来、
例えば内径１mm、長さ15mmのガラスノズルで水を
噴射した場合、約15〜20ｍ／Ｓの流速で、層流飛
距離は約40〜60mmである。また、上記複数ノズル
の場合、噴射流中に気体の吸込みがなく、キヤビ
テーシヨンによる生成気泡が消滅するように集中
噴射させることが望ましい。

第３図ａ，ｂに示す本考案の他の実施例のノズ
ル装置５は、その噴出部の先端部内部に所定の噴
出長さ方向の部分にわたつて蜂の巣状に分割され
た複数の小区画６を設け、この蜂の巣状の整流部
を振動子によつて振動させるようにしたものであ
つて、各小区画６を形成する相互間の壁の厚さを
mmオーダ以下に充分薄く構成することにより、ノ
ズル相互間に隙間がなく、キヤビテーシヨンの発
生も少なく、第２図ａ，ｂに示したノズル装置１
と同様に、長い層流飛距離を得ることができる。
例えば、整流板によつて形成される蜂の巣状の整
流部を振動子により26KHzで超音波振動させて、
直径３mmφの水の噴出を行つた場合、25cmの整流
飛距離を得ることができた。

第４図は、上述した本考案のノズル装置をワイ
ヤカツト放電加工装置の加工液供給部分に応用す
ると同時に、加工作業で加える液体を上記加工液
と冷却液とに分離し、ワイヤカツト放電加工の加
工能率の向上を計つたものである。

第４図において、被加工物１０をワイヤカツト
放電加工しているワイヤ電極１１は、ガイドロー
ラ１２，１２′によつて案内されて、下から上に
走行しながら、このワイヤ電極１１と被加工物１
０との間にブラシ１７，１７′を介して印加され
た放電用電源１３からのパルス状電圧によりパル
ス放電しながら、被加工物１０を放電加工してい
る。そして、上記被加工物１０の上下にはそれぞ
れ加工液を被加工部分に噴射するための加工液供
給用ノズル装置１４，１４′が夫々被加工物１０
の上下両面から約10mm前後以内の近接した位置に
配設されている。このノズル装置１４，１４′の
噴出口内部には、上記第３図ａ，ｂに示したと同
じく、噴射方向に所定の長さを有する蜂の巣状の
整流部１４ａ，１４′ａが設けられ、又この整流
部１４ａ，１４′ａを振動させる振動子が設けら
れており、これによつて本考案のノズル装置が構
成されている。また、このノズル装置１４，１
４′の周囲には、冷却液供給用の大径ノズル１５，
１５′が設けられ、これから噴出される液体によ
り上記ブラシ１７，１７′部を冷却すると共に液
体カーテン１６，１６′が形成されている。液体
カーテン１６，１６′は、上記加工液供給用ノズ
ル装置１４，１４′、被加工部分等を全体的に被
うように形成されて、ノズル装置１４，１４′に
よる噴射加工液流に周りの気体（空気）が巻き込
まれたり、吸い込まれるのを防止し、気中、又は
ガス中放電の発生を防止し、ノズル装置１４，１
４′による加工部への加工液の充分な到達噴射作
用と相まつて、放電加工性能を向上させると共
に、放電加工の効率を向上させている。この場合
ノズル装置１４，１４′による加工液噴射は、数
Kg／cm²以上の高圧で、数10ｍ／Ｓ以上の高速とし
て使用することができる。

この第４図に示すように、本考案のノズル装置
を使用し、かつ加工液と冷却液とに分離し、ノズ
ル装置１４，１４′による加工液噴射を種々変更、
制御等することによつて、その放電加工能率を著
しく向上させることができる。例えば、第５図に
示すように、従来の放電加工によるものは、符号
２０に示すとおりであるが、第４図に示した構成
のものによる放電加工の性能は、符号３０で示す
ように、従来のものに比較して、最大約200％の
加工速度迄向上させることができ、加工の目的等
に応じ種々の条件で目的とする加工をすることが
できるようになる。

以上説明したように、本考案によれば、液体の
噴出口内部に整流部を設け、これにより液体を分
割整流すると共に、この整流部に振動を加えてい
るので、ノズル装置から噴出される液体の層流飛
距離が従来のものに比較して、長くなり、所望の
部分に噴出液体を効率よく噴射到達させることが
できる。また、これを応用すると同時に加工液と
冷却液とに分離したワイヤカツト放電加工におい
ては、その性能が著しく向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のノズル装置の側面図、第２図
ａ，ｂは、それぞれ本考案の一実施例を示すノズ
ル装置の側面図および正面図、第３図ａ，ｂは、
それぞれ本考案の他の実施例を示すノズル装置の
断面図および正面図、第４図は、本考案のノズル
装置を適用したワイヤカツト放電加工装置の一部
断面正面図、第５図は、第４図のワイヤカツト放
電加工装置の特性図である。 １，５……ノズル装置、２……小径パイプ状ノ
ズル、６……小区画。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 液体を噴出させるノズル装置に於いて、噴出
   口からの液の流れを複数の流れに分割して整流
   する整流部を噴出口内部に形成すると共に、こ
   の整流部を振動させる振動子を設けてなること
   を特徴とするノズル装置。 ２ 上記整流部が、複数の小径パイプ状ノズルに
   より形成されていることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項に記載のノズル装置。 ３ 上記整流部が、整流板により形成されている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載のノズル装置。 ４ 上記整流部が、整流板により複数の小区画に
   分割された蜂の巣状に形成されていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   のノズル装置。 ５ 上記複数の小径パイプ状ノズルに上記振動子
   により付与される振動が、５ないし50Hzの振動
   であることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第２項に記載のノズル装置。 ６ 上記整流板に上記振動子により付与される振
   動が、超音波振動であることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第３項又は第４項に記載の
   ノズル装置。 ７ 上記ノズル装置が、ワイヤカツト放電加工に
   適用されるものであることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項ないし第６項のいずれ
   か１項に記載のノズル装置。