JPH02217705A - 流量制御ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、石油給湯機等に使用するリターン式流量制御
ノズルに関する。

（従来の技術） 従来、この種の流量制御ノズルとしては、リターン流路
を形成するディストリビュータとこのディス１−リビュ
ータと旋回室を形成するオリフィスディスク等から成り
、リターン流量を変えて石油のＯＪｎ量を制御するもの
であって、所定の条件下で最大噴霧量と最小噴霧量との
比である流量調整範囲が１／’３．５〜Ｉ／３．７程度
のものが知られている。

ここで、最小噴霧量とは、これ以上絞ると不適当な燃焼
状態となる噴霧量をいう。

（発明が解決しようとする課題） 従来の技術で述べたものにおいては、家庭用小型石油給
湯機に適用させるために流量調整範囲を超えて最小噴霧
量を絞ると、噴霧パターンが変化し、更に噴霧角度が増
大すると共に空気をリターン流路へ巻き込んで噴霧の脈
動化等を生じ、燃焼が不安定となってすすやにおい等が
発生し不適当な燃焼状態となってしまうという問題点を
有していた。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、所定
の条件下で流量調整範囲が少なくとも１／（略５以上）
を要求される水通直圧石油瞬間式給湯装置に適用出来る
噴霧量の細かい制御が可能でかつ噴霧パターン及び噴霧
角度が最適な状態を維持することで燃焼性能が変化せず
更に、空気の巻き込みが生じないため振動燃焼がなく音
の静かな流量制御ノズルを提供しようとするものである
。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明は、先端がリターン流路の
下流側から少なくとも旋回室と前記リターン流路を連通
するリターン孔まで臨むようにニードルをディストリビ
ュータに嵌合させたものである。

また、ニードルの先端が旋回室に臨んでもよい。

また、リターン孔をニードルとディストリビュータによ
って複数形成することも出来る。

更に、リターン孔径をリターン流路径より小さくするこ
とが好ましい。

そして、ニードルの進退動によって噴Ｎ量を制御するこ
とも出来る。

また、ニードルを固定すると共にリターン流路に流量調
整弁を設けてもよい。

（作用） 上記のように構成された本発明は、二・−ドルの先端が
少なくともリターン孔まで臨むようにディストリビュー
タに嵌合しているので旋回室内の旋回運動を妨げずに噴
霧中心部に存在する空気がリターン孔やリターン流路へ
進入するのを阻止して噴霧の脈動や不安定化を防止する
。

マタリターン孔を複数形成したのでリターン孔又はリタ
ーン流路でのリターン流体の旋回を阻止し、空気柱の成
長を防止するので空気の巻込みを発生しない。

更にリターン孔径をリターン流路径より小さくすること
でよりいっそう空気の巻込みの発生を防止出来る。

そして、ニードルの進退動によって噴ｎ′！ｉＫの細か
い制御が可能になる。

また、ニードルを固定してリターン流路に設けた流量調
整弁のニードルを制御しても噴霧量の細かい制御が可能
となる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図〜第８図は本発明に係る流量制御ノズルの要部縦
断面矢視図と横断面拡大図である。

第１図〜第３図に示す流量制御ノズル１は、リターン流
路２を中心部に形成するディストリビュータ３とこのデ
ィストリビュータ３と旋回室４を形成するオリフィスデ
ィスク５とニードル６から構成されている。

そして、ニードル６は平面状の先端面７を形成する先端
部８を旋回室４に臨むようにしてディストリビュータ３
に進退動自在に嵌合している。

なお、オリフィスディスク５は本発明の必須の構成要素
であるが、第２図〜第１１図については記載を省略した
。

また第１図に示す流量制御ノズル１では、二ドル６の首
部９がディストリビュータ３と内接しておらず旋回室４
とリターン流路２を連通するリターン。孔１０がドーナ
ツ状に１孔形成されている。

一方第２，３図に示す流！制御ノズル１では、ともにニ
ードル６の首部９の一部をディストリビュータ３に内接
しており、リターン孔１０が２孔形成されている。

従って、第１図〜第３図に示す流量制御ノズル１では、
旋回室４に臨んだ平面状に形成された先端面７が旋回室
４内の旋回運動を妨げずに噴霧中心部に存在する空気が
リターン孔１０やリターン流路２へ進入するのを防止す
る。

また、第２図と第３図に示す流量制御ノズル１では、ニ
ードル６の首部９の一部をディストリビュータ３に内接
させてリターン孔１０を２孔としたことによりニードル
６の中心軸回りに生ずる噴霧の旋回を阻止して空気柱の
成長を防止しリターン孔１０及びリターン流路２への空
気の巻込みは発生しない。

更に、第２図と第３図に示す流量制御ノズル１では、ニ
ードル６の首部９の一部をディストリビュータ３に内接
させたのでニードル６の首部９のリターン孔１０内にお
ける位置のばらつきがなく、リターン流の偏りを防止で
きる。

また、第４図〜第６図に示す流量制御ノズル２０は、ニ
ードル２１を固定して使用するものである。第４図に示
すものは、第２図に示すニードル６を固定にしたものと
近似しておりニードル２１の先端部２２をディストリビ
ュータ２３より突出させると共に首部２４をディストリ
ビュータ２３に内接させてリターン孔２５を２孔形成し
、かつディストリビュータ２３に形成されたリターン流
路２６をニードル２１の腰部２７の一部をディストリビ
ュータ２３に内接させて２流路としたものである。尚、
ニードル２１の先端に先端面２８を形成している。

一方、第５図に示すものは、第１図に示す二ドル６を固
定したものと近似しており、ニードル２１の先端部２２
をディストリビュータ２３より突出させると共にニード
ル１１の腰部２７の一部をディストリビュータ２３に内
接させリターン流路２６を２流路として固定したもので
ある。

また第６図に示すものは、第５図に示すもののニードル
２１の先端部２２及び首部２４を取り除いてニードル２
１の腰部２７を延設してディストリビュータ２３が形成
するリターン流路２６を全て２流路にすると共にニード
ル２１の先端部２２でリターン孔２５を先端部２２の回
りに形成したものである。

尚、第５図と第６図に示す流量制御ノズルにおいても、
ニードル２１の先端に先端面２８を形成している。

従って、第４図〜第６図に示す流量制御ノズル２０では
、第１図〜第３図に示すものと同様にニードル２１の先
端面２８が旋回室内の旋回運動を妨げずに噴霧中心部に
存在する空気がリターン孔２５やリターン流路２６へ進
入するのを防止する。

また、第４図に示すノズル２０では、ニードル２１の首
部２４の一部をディストリビュータ２３に内接させてリ
ターン孔２５を２孔としたことによりリターン孔２５及
びリターン流路２６への空気の巻込みを発生させないの
は第２図に示すノズル１と同様である。

更に、第４図〜第６図に示すノズル２０は共にニードル
２１の腰部２７の一部をディストリビュータ２３に内接
させてリターン流路２６を２流路にしたことによりニー
ドル２１全体のりターン孔２５及びリターン流路２６内
における位置が安定し、リターン流の偏りを防止できる
。

第７図と第８図に示す流量制御ノズル４０は、リターン
流路４１とリターン孔４２を中心軸に形成するディスト
リビュータ４３にニードル４４の一部を内接しつつ嵌合
させてニードル４４を固定したものである。そして、ニ
ードル４４の先端部４５はリターン孔４２内には挿入さ
れない状態でニードル４４が固定されている。また、ニ
ードル４４の先端部４５には平面状の先端面４６が形成
されてリターン流路４１内への空気の進入を阻止する。

そして第７図に示すノズル４０ではニードル４４の胴部
４７の一部がディストリビュータ４３に内接し、第８図
に示すノズル４０はニードル４４の先端部４５がディス
トリビュータ４３に内接して夫々リターン流路４１の一
部を２流路と４流路に分割しているのでリターン流路４
１への空気の巻込みを防止している。

また、第９図に示す流量制御ノズル７０は、第２図に示
した流量制御ノズル１のニードル６を進退勤させて噴霧
量を制御させるためにニードル６を駆動するマイクロア
クチュエータ１５とニードルの位置を検出する位置セン
サ１６を設けたものである。

即ち、制御ノズル７０は、ノズルボディ７１にオリフィ
スディスク５とスクリュービン７２に嵌合したディスト
リビュータ３を嵌合させ、更にニードル６を摺動自在に
挿入して、アダプタ７３にノズルボディ７１を螺合して
構成される。

従って、マイクロアクチュエータ１５を駆動することに
よりニードル６の細かな位置決めが出来るので噴霧量の
細かな制御が可能となり、ニードル６の先端面７の平面
形状や先端部８の位置及び２孔に形成したリターン孔１
０と相俟って噴霧が安定し、細かな噴霧量制御とかつ流
量調整範囲を１、／（略５以上）に広げることが出来る
。

また、第１０図に示す流量制御ノズル８０は第６図に示
した固定ニードルである流量制御ノズル２０のリターン
流路２６に流量調整弁８１を設けたものである。即ち、
流量調整弁８１に備えたマイクロアクチュエータ８３を
駆動することによりニードル８２を細かに位置決めして
リターン流量を調整し噴霧量の細かな制御が可能となり
、二ドル２１の先端面２８の平面形状やディストリビュ
ータ２３内のリターン流路２６を２流路に形成したこと
と相俟って噴ｎが安定し、細かな噴霧量制御とかつ流量
調整範囲を１７（略５以上）に広げることが出来る。尚
、８４はニードルの位置を検出する位置センサである。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、平面状に形成した
ニードルの先端を少なくともリターン孔まで臨むように
ディストリビュータに嵌合しているので旋回室内の旋回
運動を妨げずに噴霧中心部に存在する空気がリターン孔
やリターン流路へ進入するのを阻止して噴霧の脈動や不
安定化を防止して流量調整範囲を１７（略５以上）に広
げることが出来る。

また、リターン孔を複数形成したものはリターン孔やリ
ターン流路における噴霧の旋回を防止し、空気の巻込み
やリターン流の偏りが生じないので噴霧の安定化が図れ
ると共に流量調整範囲を１、／（略５以上）に広げるこ
とが出来る。

更に、ニードルの細かな位置決めで噴霧量の細かな制御
が可能となり、ニードルの先端面の平面形状や先端部の
位置及び２孔に形成したリターン孔と相俟って噴霧が安
定し、細かな噴霧量制御とかつ流量調整範囲を１／（略
５以上）に広げることが出来る。

また、ニードルを固定してリターン流路に流量調整弁を
設け、その流量調整弁のニードルを位置決め制御しても
同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図・−第８図は本発明に係る流量制御ノズルの要部
縦断面矢視図と横断面拡大図、第９図はニードルの進退
動を可能とした流量制御ノズル、第１０図はリターン流
路に流！調整弁を備えた流量制御ノズルである。 尚、図面中、１，２０，４０，７０．８０は流量制御ノ
ズル、２，２６．４１はリターン流路、３．２３．４３
はディストリビュータ、４は旋回室、５はオリフィスデ
ィスク、６，２１．４４はニードル、７．２８．４６先
端面、１０，２５゜４２はリターン孔、８１は流量調整
弁である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）リターン流路を中心部に形成するディストリビュ
   ータとこのディストリビュータと旋回室を形成するオリ
   フィスディスクとから成り、リターン流量を変えて噴霧
   量を制御する流量制御ノズルにおいて、先端が前記リタ
   ーン流路の下流側から少なくとも前記旋回室と前記リタ
   ーン流路を連通するリターン孔まで臨むようにニードル
   を前記ディストリビュータに嵌合させたことを特徴とす
   る流量制御ノズル。
2. （２）ニードルの先端が旋回室に臨む請求項１記載の流
   量制御ノズル。
3. （３）リターン孔をニードルとディストリビュータによ
   って複数形成した請求項１又は２記載の流量制御ノズル
   。
4. （４）リターン孔径をリターン流路径より小さくした請
   求項１記載の流量制御ノズル。
5. （５）ニードルの進退動によって噴霧量を制御する請求
   項１、２又は３記載の流量制御ノズル。
6. （６）ニードルを固定すると共にリターン流路に流量調
   整弁を設けた請求項１、２又は３記載の流量制御ノズル
   。