JPH08229439A - ノズル - Google Patents
ノズルInfo
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- JPH08229439A JPH08229439A JP6680095A JP6680095A JPH08229439A JP H08229439 A JPH08229439 A JP H08229439A JP 6680095 A JP6680095 A JP 6680095A JP 6680095 A JP6680095 A JP 6680095A JP H08229439 A JPH08229439 A JP H08229439A
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- Japan
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- flow
- spraying
- wall
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力が変動し、線速度に変動が生じても、安
定した噴出角度の維持が可能なノズル構成を提供する。 【構成】 中空部を有する有蓋円筒状のキャップ２の蓋
内壁から外壁に向かい直立する垂直壁２Ｂと、徐々に拡
径する拡開壁２Ａとが連設され、キャップ２の中空部
に、外径がより小さく、上端がニードル肩部３Ｂを構成
するとともに先端に細径の直立するニードル３Ａの２段
円柱状シリンダー３を、ニードル肩部３Ｂとキャップ２
内壁間に直角チャネル５を形成させて配置し、かつニー
ドル３Ａと拡開壁２Ａ間に、直角チャネル５と連通する
噴出チャネル４を形成させ、さらにニードル３Ａ最上部
分は段状に拡径させ、キャップ２側面にニップル６が設
けられる。
定した噴出角度の維持が可能なノズル構成を提供する。 【構成】 中空部を有する有蓋円筒状のキャップ２の蓋
内壁から外壁に向かい直立する垂直壁２Ｂと、徐々に拡
径する拡開壁２Ａとが連設され、キャップ２の中空部
に、外径がより小さく、上端がニードル肩部３Ｂを構成
するとともに先端に細径の直立するニードル３Ａの２段
円柱状シリンダー３を、ニードル肩部３Ｂとキャップ２
内壁間に直角チャネル５を形成させて配置し、かつニー
ドル３Ａと拡開壁２Ａ間に、直角チャネル５と連通する
噴出チャネル４を形成させ、さらにニードル３Ａ最上部
分は段状に拡径させ、キャップ２側面にニップル６が設
けられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ノズル、とりわけ気液
混合のない液体のみを噴出させるノズルに関するもので
ある。
混合のない液体のみを噴出させるノズルに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば水や、低濃度の薬液をはじ
め、洗剤を溶解した洗浄水などの低粘度の液体を、気液
混合しない状態で噴出させるノズルが、洗浄機をはじ
め、消火や薬液散布、造園での散水等に広く用いられて
いる。このようなノズルは、加圧液が供給されて、先端
に設けた噴出口から液体を速い線速度で放出させるもの
であって、噴出口の断面積が一定の場合、放出液体の線
速度は加えられる圧力によって増減する。また、単位時
間あたりの噴出液量は線速度に比例して増加する。した
がって、単位時間あたりの噴出液量は加えられる圧力に
よって増減する。
め、洗剤を溶解した洗浄水などの低粘度の液体を、気液
混合しない状態で噴出させるノズルが、洗浄機をはじ
め、消火や薬液散布、造園での散水等に広く用いられて
いる。このようなノズルは、加圧液が供給されて、先端
に設けた噴出口から液体を速い線速度で放出させるもの
であって、噴出口の断面積が一定の場合、放出液体の線
速度は加えられる圧力によって増減する。また、単位時
間あたりの噴出液量は線速度に比例して増加する。した
がって、単位時間あたりの噴出液量は加えられる圧力に
よって増減する。
【０００３】このような従来のノズルの構成の断面を、
図４に示す。図示されるように、ノズル５０は先端に、
外側に向かい拡径された噴出チャネル５１を有し、加圧
された液流５２がこの噴出チャネル５１から平均線速度
ＶＥで、拡がり角度をもって噴出される。ここで、図５
の特性図の噴出流カーブＣ１０に示すように、従来のノ
ズルでは噴出流の拡がり角度θは、平均線速度ＶＥに依
存して大きく変動するのが常であった。すなわち、平均
線速度ＶＥが小である場合は、噴出流の拡がり角度θ１
０は十分拡がって、所定の範囲にわたり液を散布でき
る。
図４に示す。図示されるように、ノズル５０は先端に、
外側に向かい拡径された噴出チャネル５１を有し、加圧
された液流５２がこの噴出チャネル５１から平均線速度
ＶＥで、拡がり角度をもって噴出される。ここで、図５
の特性図の噴出流カーブＣ１０に示すように、従来のノ
ズルでは噴出流の拡がり角度θは、平均線速度ＶＥに依
存して大きく変動するのが常であった。すなわち、平均
線速度ＶＥが小である場合は、噴出流の拡がり角度θ１
０は十分拡がって、所定の範囲にわたり液を散布でき
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の構成では、平均線速度ＶＥが大となると、噴出流
の拡がり角度θ１１が狭まるために、液量が大であって
も、所定の範囲にわたり液を散布することができないと
いう問題があった。これはとりわけ、広範囲にわたりあ
まねく洗浄液を吹き付けあるいは散布する必要がある用
途においては望ましくない。さらに、使用中に圧力に変
動が生じると、この変動に敏感に影響を受けて噴出角度
が変動してしまうといった問題があった。
従来の構成では、平均線速度ＶＥが大となると、噴出流
の拡がり角度θ１１が狭まるために、液量が大であって
も、所定の範囲にわたり液を散布することができないと
いう問題があった。これはとりわけ、広範囲にわたりあ
まねく洗浄液を吹き付けあるいは散布する必要がある用
途においては望ましくない。さらに、使用中に圧力に変
動が生じると、この変動に敏感に影響を受けて噴出角度
が変動してしまうといった問題があった。
【０００５】本発明は、従来技術のこのような課題や欠
点を解決するためなされたもので、その目的は圧力が変
動し、線速度に変動が生じても、安定した噴出角度の維
持が可能なノズル構成を提供することにある。
点を解決するためなされたもので、その目的は圧力が変
動し、線速度に変動が生じても、安定した噴出角度の維
持が可能なノズル構成を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係るノズルは、中空部を有する有蓋円筒状のキ
ャップの蓋中央に、前記蓋の内壁から蓋の外壁に向かい
直立する円筒面状の垂直壁と、徐々に拡径するほぼ円錐
面状の拡開壁とが連設されてなる開口を備え、前記キャ
ップの前記中空部に、外径が前記中空部よりも小さく、
かつ上端がニードル肩部を構成するとともに先端に細径
の直立するニードルを有する２段円柱状のシリンダー
を、前記ニードル肩部と前記キャップの内壁間に液流が
通過可能な直角チャネルを形成させて配置し、かつ前記
ニードルと前記拡開壁間に、前記直角チャネルと連通す
る噴出チャネルを形成させ、さらに前記細径のニードル
最上部分は段状に拡径されて構成し、さらに前記キャッ
プの側面に前記中空部に通じる液流供給口を設けたこと
を特徴とする。
本発明に係るノズルは、中空部を有する有蓋円筒状のキ
ャップの蓋中央に、前記蓋の内壁から蓋の外壁に向かい
直立する円筒面状の垂直壁と、徐々に拡径するほぼ円錐
面状の拡開壁とが連設されてなる開口を備え、前記キャ
ップの前記中空部に、外径が前記中空部よりも小さく、
かつ上端がニードル肩部を構成するとともに先端に細径
の直立するニードルを有する２段円柱状のシリンダー
を、前記ニードル肩部と前記キャップの内壁間に液流が
通過可能な直角チャネルを形成させて配置し、かつ前記
ニードルと前記拡開壁間に、前記直角チャネルと連通す
る噴出チャネルを形成させ、さらに前記細径のニードル
最上部分は段状に拡径されて構成し、さらに前記キャッ
プの側面に前記中空部に通じる液流供給口を設けたこと
を特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明に係るノズルでは、キャップ側面の液流
供給口を経て中空部に入った液の流路が、直角チャネル
によって急激に変化し、乱流による渦流を形成しつつ、
連通する噴出チャネルに至る。さらに噴出チャネル根本
においても、ニードル根本と垂直壁によって流路が前記
とは別方向に急激に変化し、よってさらに複雑な乱流生
成による渦流をあらたに形成しつつ、噴出チャネル内に
流入する。噴出チャネル内においても、液流は段状に拡
径されたニードル最上部分の壁に当たってさらに複雑な
乱流による渦流を形成し、このようにして多くの局所的
渦流を多数擁する液流は拡開壁に導かれて、ほぼ一定の
角度で噴出チャネルから外界に噴出する。
供給口を経て中空部に入った液の流路が、直角チャネル
によって急激に変化し、乱流による渦流を形成しつつ、
連通する噴出チャネルに至る。さらに噴出チャネル根本
においても、ニードル根本と垂直壁によって流路が前記
とは別方向に急激に変化し、よってさらに複雑な乱流生
成による渦流をあらたに形成しつつ、噴出チャネル内に
流入する。噴出チャネル内においても、液流は段状に拡
径されたニードル最上部分の壁に当たってさらに複雑な
乱流による渦流を形成し、このようにして多くの局所的
渦流を多数擁する液流は拡開壁に導かれて、ほぼ一定の
角度で噴出チャネルから外界に噴出する。
【０００８】ここで加えられる圧力が増加すると、液流
供給口を経て中空部に入る液の流速が増加するが、前記
構成によって、増加分の流速のエネルギーは前記各部分
に発生する渦流の回転速度や増加渦流に変わる。この結
果、液流全体のエネルギーは加圧により増加しているも
のの、拡開壁に導かれた液流ベクトルの立体角方向エネ
ルギー分布に大きな変化がなく、よって線速度は増加し
ても噴出角度は大きく変化しない。
供給口を経て中空部に入る液の流速が増加するが、前記
構成によって、増加分の流速のエネルギーは前記各部分
に発生する渦流の回転速度や増加渦流に変わる。この結
果、液流全体のエネルギーは加圧により増加しているも
のの、拡開壁に導かれた液流ベクトルの立体角方向エネ
ルギー分布に大きな変化がなく、よって線速度は増加し
ても噴出角度は大きく変化しない。
【０００９】同様に、加えられる圧力が減少すると、液
流供給口を経て中空部に入る液の流速も減少するが、前
記構成によって、減少分の流速のエネルギーだけ、前記
各部分に発生する渦流の回転速度や渦流数が減少する。
この結果、液流全体のエネルギーは減少するが、拡開壁
に導かれた液流ベクトルの立体角方向エネルギー分布に
大きな変化がなく、よって線速度は増加しても噴出角度
は大きく変化しない。すなわち、加えられる圧力が増減
する変動があっても、噴出角度は略一定に維持される。
流供給口を経て中空部に入る液の流速も減少するが、前
記構成によって、減少分の流速のエネルギーだけ、前記
各部分に発生する渦流の回転速度や渦流数が減少する。
この結果、液流全体のエネルギーは減少するが、拡開壁
に導かれた液流ベクトルの立体角方向エネルギー分布に
大きな変化がなく、よって線速度は増加しても噴出角度
は大きく変化しない。すなわち、加えられる圧力が増減
する変動があっても、噴出角度は略一定に維持される。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は本発明に係るノズルの一実施例の断
面図である。図２は、本発明に係るノズルの作用説明図
である。また図３は、本発明に係るノズルの特性図であ
る。先ず、この発明の構成を説明する。本発明に係るノ
ズル１は、中空部を有する有蓋円筒状のキャップ２の端
部２Ｃ中央に、この端部の内壁から端部の外壁に向かい
直立する円筒面状の垂直壁２Ｂと、徐々に拡径するほぼ
円錐面状の拡開壁２Ａとが連設されてなる開口を備え、
キャップ２の中空部に、外径が中空部よりも小さく、か
つ上端がニードル肩部３Ｂを構成するとともに先端に細
径の直立するニードル３Ａを有する２段円柱状のシリン
ダー３を、ニードル肩部３Ｂとキャップ２の内壁間に液
流が通過可能な直角チャネル５を形成させて配置し、か
つニードル３Ａと拡開壁２Ａ間に、直角チャネル５と連
通する噴出チャネル４を形成させ、さらに細径のニード
ル３Ａの最上部分は段状に拡径され、さらにキャップ２
の側面に中空部に通じる液流供給口６を設けて構成され
る。この液流供給口６には、ニップルを取り付ける等し
て液流源（図示省略）に接続される。
て説明する。図１は本発明に係るノズルの一実施例の断
面図である。図２は、本発明に係るノズルの作用説明図
である。また図３は、本発明に係るノズルの特性図であ
る。先ず、この発明の構成を説明する。本発明に係るノ
ズル１は、中空部を有する有蓋円筒状のキャップ２の端
部２Ｃ中央に、この端部の内壁から端部の外壁に向かい
直立する円筒面状の垂直壁２Ｂと、徐々に拡径するほぼ
円錐面状の拡開壁２Ａとが連設されてなる開口を備え、
キャップ２の中空部に、外径が中空部よりも小さく、か
つ上端がニードル肩部３Ｂを構成するとともに先端に細
径の直立するニードル３Ａを有する２段円柱状のシリン
ダー３を、ニードル肩部３Ｂとキャップ２の内壁間に液
流が通過可能な直角チャネル５を形成させて配置し、か
つニードル３Ａと拡開壁２Ａ間に、直角チャネル５と連
通する噴出チャネル４を形成させ、さらに細径のニード
ル３Ａの最上部分は段状に拡径され、さらにキャップ２
の側面に中空部に通じる液流供給口６を設けて構成され
る。この液流供給口６には、ニップルを取り付ける等し
て液流源（図示省略）に接続される。
【００１１】シリンダー３下部外面は、キャップ２の下
部内面に設けられた螺条部２Ｄに螺挿されている。した
がってシリンダー３を回転させて、キャップ２内を上下
に移動させて位置調整できる。この螺条部２Ｄによって
塞がれているので、液流供給口６から流入した液は下方
に漏れることなく、噴出チャネル４に向かう。
部内面に設けられた螺条部２Ｄに螺挿されている。した
がってシリンダー３を回転させて、キャップ２内を上下
に移動させて位置調整できる。この螺条部２Ｄによって
塞がれているので、液流供給口６から流入した液は下方
に漏れることなく、噴出チャネル４に向かう。
【００１２】つぎに動作を説明する。キャップ２側面の
液流供給口６を経て中空部に入った液は、水流８となっ
て噴出チャネル４に向かうが、その流路が、直角チャネ
ル５によって急激に変化して、乱流による渦流９が形成
される。この渦流９とともに液は連通する噴出チャネル
４に至る。さらに噴出チャネル４根本においても、ニー
ドル３Ａ根本と垂直壁２Ｂによって流路が前記とは別方
向に急激に変化し、よってさらに複雑な乱流生成による
渦流をあらたに形成しつつ、噴出チャネル４内に流入す
る。
液流供給口６を経て中空部に入った液は、水流８となっ
て噴出チャネル４に向かうが、その流路が、直角チャネ
ル５によって急激に変化して、乱流による渦流９が形成
される。この渦流９とともに液は連通する噴出チャネル
４に至る。さらに噴出チャネル４根本においても、ニー
ドル３Ａ根本と垂直壁２Ｂによって流路が前記とは別方
向に急激に変化し、よってさらに複雑な乱流生成による
渦流をあらたに形成しつつ、噴出チャネル４内に流入す
る。
【００１３】噴出チャネル４内においても、液流はニー
ドル３Ａ最上部分の段状に拡径された壁に当たってさら
に複雑な乱流による渦流９を形成し、このようにして多
くの局所的渦流を多数擁する液流は拡開壁２Ａに導かれ
て、ほぼ一定の噴出流角θ１で噴出チャネル４から外界
に噴出する。
ドル３Ａ最上部分の段状に拡径された壁に当たってさら
に複雑な乱流による渦流９を形成し、このようにして多
くの局所的渦流を多数擁する液流は拡開壁２Ａに導かれ
て、ほぼ一定の噴出流角θ１で噴出チャネル４から外界
に噴出する。
【００１４】ここで加えられる圧力が増加すると、液流
供給口６を経て中空部に入る液の流速が増加するが、前
記構成によって、増加分の流速のエネルギーは前記各部
分に発生する渦流９の回転速度や増加渦流に変わる。こ
の結果、液流全体のエネルギーは加圧により増加してい
るものの、拡開壁２Ａに導かれた液流ベクトルの立体角
方向エネルギー分布に大きな変化がなく、よって線速度
は増加しても噴出流角θ１は大きく変化しない。
供給口６を経て中空部に入る液の流速が増加するが、前
記構成によって、増加分の流速のエネルギーは前記各部
分に発生する渦流９の回転速度や増加渦流に変わる。こ
の結果、液流全体のエネルギーは加圧により増加してい
るものの、拡開壁２Ａに導かれた液流ベクトルの立体角
方向エネルギー分布に大きな変化がなく、よって線速度
は増加しても噴出流角θ１は大きく変化しない。
【００１５】同様に、加えられる圧力が減少すると、液
流供給口６を経て中空部に入る液の流速も減少するが、
前記構成によって、減少分の流速のエネルギーだけ、前
記各部分に発生する渦流９の回転速度や渦流数が減少す
る。この結果、液流全体のエネルギーは減少するが、拡
開壁２Ａに導かれた液流ベクトルの立体角方向エネルギ
ー分布に大きな変化がなく、よって線速度は増加しても
噴出流角θ１は大きく変化しない。すなわち、加えられ
る圧力が増減する変動があっても、エネルギー変動分は
渦流の回転速度や渦流数によって調整される。図３の噴
出流カーブＣ１に示すように、安定噴出開始点ＶＥ１よ
りも大の線速度では、噴出流角θ１は略一定に維持され
る。
流供給口６を経て中空部に入る液の流速も減少するが、
前記構成によって、減少分の流速のエネルギーだけ、前
記各部分に発生する渦流９の回転速度や渦流数が減少す
る。この結果、液流全体のエネルギーは減少するが、拡
開壁２Ａに導かれた液流ベクトルの立体角方向エネルギ
ー分布に大きな変化がなく、よって線速度は増加しても
噴出流角θ１は大きく変化しない。すなわち、加えられ
る圧力が増減する変動があっても、エネルギー変動分は
渦流の回転速度や渦流数によって調整される。図３の噴
出流カーブＣ１に示すように、安定噴出開始点ＶＥ１よ
りも大の線速度では、噴出流角θ１は略一定に維持され
る。
【００１６】なお、ニードル肩部３Ｂとキャップ２の内
壁間に形成する直角チャネル５は、必ずしも図１，図２
に示すような厳密な直角ではなく、直角にしたのと同様
に渦流を発生させる形状、たとえば、キャップの蓋部２
Ｃの内面を図の上方に向けて平たい円錐面にしたり、更
にこれに対向するシリンダ３の肩部３Ｂの端面も同様の
円錐面にしたりしてもよい。
壁間に形成する直角チャネル５は、必ずしも図１，図２
に示すような厳密な直角ではなく、直角にしたのと同様
に渦流を発生させる形状、たとえば、キャップの蓋部２
Ｃの内面を図の上方に向けて平たい円錐面にしたり、更
にこれに対向するシリンダ３の肩部３Ｂの端面も同様の
円錐面にしたりしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るノズ
ルは、直角チャネルをはじめ、直立するニードルと垂直
壁、段状に拡径されたニードル最上部分を備えた噴出チ
ャネルを備えて構成するから、液流加圧の変動分が、発
生する渦流全体のエネルギー、すなわち渦流速度や渦流
個数のエネルギーとして調整されるという効果を有す
る。この調整効果の結果、液流加圧の変動すなわち液量
が変化しても、噴出液流の角度を略一定に維持できると
いう秀れた効果を実現でき、かくて本発明のノズルによ
って安定した範囲の液散布あるいは液放出が実現され、
薬液散布、洗浄、消火放水をはじめその適用分野は非常
に広く、而してその産業上効果極めて大なるものがあ
る。また、本発明ノズルを用いれば、水量が少なくて洗
浄効果を上げることができるので、リサイクル時のラン
ニングコストを下げることができる。
ルは、直角チャネルをはじめ、直立するニードルと垂直
壁、段状に拡径されたニードル最上部分を備えた噴出チ
ャネルを備えて構成するから、液流加圧の変動分が、発
生する渦流全体のエネルギー、すなわち渦流速度や渦流
個数のエネルギーとして調整されるという効果を有す
る。この調整効果の結果、液流加圧の変動すなわち液量
が変化しても、噴出液流の角度を略一定に維持できると
いう秀れた効果を実現でき、かくて本発明のノズルによ
って安定した範囲の液散布あるいは液放出が実現され、
薬液散布、洗浄、消火放水をはじめその適用分野は非常
に広く、而してその産業上効果極めて大なるものがあ
る。また、本発明ノズルを用いれば、水量が少なくて洗
浄効果を上げることができるので、リサイクル時のラン
ニングコストを下げることができる。
【図１】本発明に係るノズルの一実施例の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明に係るノズルの作用説明図である。
【図３】本発明に係るノズルの特性図である。
【図４】従来のノズルの作用説明図である。
【図５】従来のノズルの特性図である。
１ ノズル ２ キャップ ２Ａ 拡開壁 ２Ｂ 垂直壁 ２Ｄ 螺条部 ３ シリンダー ３Ａ ニードル ３Ｂ ニードル肩部 ４ 噴出チャネル ５ 直角チャネル ６ 液流供給口
Claims (1)
- 【請求項１】 中空部を有する有蓋円筒状のキャップの
端部中央に、前記端部の内壁から端部の外壁に向かい直
立する円筒面状の垂直壁と、徐々に拡径するほぼ円錐面
状の拡開壁とが連設されてなる開口を備え、前記キャッ
プの前記中空部に、外径が前記中空部よりも小さく、か
つ上端がニードル肩部を構成するとともに先端に細径の
直立するニードルを有する２段円柱状のシリンダーを、
前記ニードル肩部と前記キャップの内壁間に液流が通過
可能な直角チャネルを形成させて配置し、かつ前記ニー
ドルと前記拡開壁間に、前記直角チャネルと連通する噴
出チャネルを形成させ、さらに前記細径のニードル最上
部分は段状に拡径されて構成し、さらに前記キャップの
側面に前記中空部に通じる液流供給口を設けたことを特
徴とするノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6680095A JPH08229439A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6680095A JPH08229439A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08229439A true JPH08229439A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=13326316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6680095A Pending JPH08229439A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08229439A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014051493A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | Metso Paper Sweden Ab | Liquid distributor for a washing apparatus, and washing apparatus |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP6680095A patent/JPH08229439A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014051493A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | Metso Paper Sweden Ab | Liquid distributor for a washing apparatus, and washing apparatus |
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