JPH084119Y2 - 扇形噴霧ノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本考案は、塗料等の液体を扇形
状に噴霧するためのノズルに関するものであり、特に高
粘度塗料あるいは水性塗料を適用して塗装する場合にお
いて、いわゆるテールの発生しない広角扇形噴霧を得る
ことができるエアレス噴霧ノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 従来のエアレス式扇形噴霧ノズルと
しては、ノズル主体にドーム状凹面とこれにスムーズに
連接する筒状流路とからなる凹穴を後方開放状態に設け
ると共に、ノズル主体の前面にはＶ字状断面の溝をその
溝底が前記ドーム状凹面と筒状流路との境界付近に達す
る程度の深さに設け、ドーム状凹面とＶ字状溝との交叉
によりリップ状の噴口を開設した構造のものが多用され
ている。

【０００３】 しかしながら、このようなノズルを塗
装用として高粘度塗料あるいは水性塗料を噴霧する場合
には、扇形噴霧の両端に霧化不良のいわゆるテールが発
生する関係上、均斉な塗装面を得ることができない不利
があり、これがため前記テールの発生を防止するように
したテールレスノズルが種々開発されており、例えば特
公昭５７−５０５３９公報，特公昭６０−５１８５７公
報，特開昭６３−１７８８６７公報，実開昭６２−２０
６６１公報，実開昭６０−１８３０５０公報に記載の技
術がある。

【０００４】 前記両特許公報に記載のノズルは、ド
ーム状凹面と筒状流路との境界部分に環状隅角部を形成
するほか、Ｖ字状溝を筒状流路と僅かに交叉するように
形成し、特にその環状隅角部とＶ字状溝の深さとの両寸
法を厳密に特定している。

【０００５】 次に前記特開昭６３−１７８８６７公
報に記載のノズルは、くさび状断面の内部溝に近似した
筒状流路の前端中央にドーム状凹部を設けるほか、外部
溝を内部溝にクロスする状態のもとにドーム状凹部に交
叉するように設けてリップ状の噴口をその長径が内部溝
に対してクロスするように開設している。

【０００６】 また前記実開昭６２−２０６６１公報
に記載のノズルは、台形断面の内部溝の中央にこの内部
溝の底部の幅よりも充分に小径のドーム状の窪みを形成
するほか、外部溝を前記内部溝とクロスする方向のもと
にドーム状窪みと交叉させてリップ状の噴口を開設して
いる。

【０００７】 その他、実開昭６０−１８３０５０公
報に記載のノズルは、縦に長い扁平なほぼ山形の凹穴を
これにスムーズに連通する扁平角錘状もしくは扁平状の
流路の前端に設け、かつ外部溝を縦長の凹穴の縦軸に一
致する状態のもとに凹穴に交叉させて縦長の噴口を開設
している。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】 前記環状隅角部を
設けたテールレスノズルにおいては、その隅角部の寸法
とＶ字状溝の深さとの両者を厳密に製作する必要がある
ため、製作が困難であるばかりでなく製作コストが著し
く高価となる欠点があり、次に前記特開昭６３−１７８
８６７公報に記載のノズルは、テールレス作用について
は充分認められるが、扇形噴霧の広角化が困難であり、
また前記実開昭６２−２０６６１公報に記載のノズルに
おいては、均斉分布の広角扇形噴霧の形成が主目的であ
るため、塗料の供給圧力を実際上１００ｋｇ／ｃｍ^２以
上に選定しなければならない欠点があり、更に実開昭６
０−１８３０５０公報に記載のノズルは、屋外における
風圧の影響を受けずに長飛距離の扇形噴霧を得るのが主
目的である関係上、扇形噴霧の広角化には不充分である
ばかりでなく、塗料の供給圧力を実際上１００ｋｇ／ｃ
ｍ ^２ 以上に選定する必要がある。

【０００９】 そこで本考案の目的は、製作が容易で
あり、かつ液体の供給圧力が低い場合であってもテール
が発生せず、しかも広角扇形噴霧の形成が得られ易いノ
ズルを安価に提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 本考案は上記目的を
達成するため、ノズル主体に両斜面と溝底部とから形成
されるくさび状断面の内部溝を流路に連通する後方開放
状態に設けると共に、内部溝の中央付近にはドーム状凹
部を設けるほか、ノズル主体の前面には両側面と溝底部
とから形成される外部溝をその溝底部が前記内部溝の溝
底部に対向した平行状態のもとにドーム状凹部にだけ交
叉するように設けてリップ状の噴口をその噴口長径が外
部溝の溝底部に一致した状態に開設し、かつ外部溝と内
部溝とはそれらの両溝底部が僅かな間隔を保って互いに
接近する状態に設けたものである。

【００１１】

【作用】 リップ状噴口における両側部の中央付近即
ち噴口の短径部においては、内部溝の斜面と外部溝の斜
面とによるベンチュリー効果による増速作用の影響を受
けるほか、噴口における両端部即ち長径端部付近におい
ては、特に内部溝の斜面による増速作用と内部溝の溝底
部によるオリフィス作用とが相俟ってテールの生成要素
の払拭に絶好な霧化効果を発揮し、従ってテールめ発生
が防止された状態のもとに扇形噴霧が形成され、殊に内
部溝の斜面による増速作用により、リップ状噴口におけ
る短径部付近からの噴流は軸心部分において強力に衝突
し、これと相俟って噴口における両端部即ち長径端部付
近からの噴流はオリフィス作用により軸心部分において
衝突する傾向にはない関係上、噴霧の広角化 を減殺する
ことがなく、軸心部分において強力に衝突する前記短径
部付近からの噴流による噴霧広角化が助長されて広角噴
霧の形成が実現する。

【００１２】

【実施例】 以下、本考案を図示の実施例について詳
細に説明する。先ず図１ないし図４に示す第１の実施例
について述べると、超硬合金あるいはセラミック等の超
硬質材製のノズル主体１に、断面が台形のくさび状の内
部溝２を切り通すことなくノズル主体１の周壁が残るよ
うに後方開放状態に設けると共に、内部溝２における溝
底部２ｂの中央付近にはほぼドーム状凹部３をその両側
部において前記内部溝２におけるくさび状の両斜面２ａ
に各別にスムーズに連続するように形成し、かつノズル
主体１の先端にはＶ字状断面の外部溝４を前記ドーム状
凹部３にだけ深く交叉する状態に設け、これら外部溝４
とドーム状凹部３との交叉によりリップ状の噴口５をそ
の噴口５の長径が外部溝４の溝底部４ｂに一致するよう
に開設し、なお前記外部溝４の溝底部４ｂは内部溝２の
溝底部２ｂに平行に対向したまま両溝底部２ｂと４ｂと
間に僅かな肉厚が残る状態に接近させる。

【００１３】 前記内部溝２は両斜面２ａと溝底部２
ｂとから形成され、かつ長さをノズル主体１の周壁が残
る程度に短く形成する場合には互いにほぼ平行する状態
の両端面２ｃが含まれ、このように形成した内部溝２は
その後方解放部分において筒状流路６に連通されてこの
筒状流路６を経て塗料等の液体が内部溝２に後方から供
給され、また外部溝４は両側面４ａと溝底部４ｂとから
形成される。なお前記内部溝２の溝底部２ｂと外部溝４
の溝底部４ｂとの中間の肉厚については、リップ状の噴
口５の両端部即ち長径端部においてオリフィスが形成さ
れるように、なるべく薄いのが望ましいが、損壊および
摩耗を考慮して適度の厚みが必要である。

【００１４】 噴口５の長径両端部に溝底部２ｂによ
るオリフィスを形成し、しかもくさび状断面の内部溝２
と外部溝４とが平行であると、リップ状噴口５の長径両
端部に近い上流の流動状況は、内部溝２の斜面２ａ部分
により増速されつつほぼ直進する直進流と、内部溝２の
両端に近い部分即ち両端面２ｃに近い部分において両斜
面２ａにより増速して溝底部２ｂに衝突した後にドーム
方 向へ偏向する偏向流とが生じ、これら直進流と偏向流
とがほぼ直角関係に衝突した状態のもとに噴口５の長径
両端部付近から噴出することになる関係上、前記偏向流
はその偏向以前の衝突に伴い撹乱状態にあるのに加えて
直進流と高速のもとに更に衝突するのであるから、一層
撹乱され、その直後に噴出される結果、霧化効果が著し
く良好であり、テールの発生は確実に防止される。

【００１５】 また内部溝２の両斜面２ｃによる増速
作用により、リップ状噴口５における短径部即ち噴口５
の中央からの噴流は中心において軸心に一致して直進す
る流れのほか、噴口５に両口縁を経て少し下流の軸心部
分に向かって斜め方向に流れて軸心部分において強力に
衝突し、その衝突により噴流が扇形状に著しく広角化
し、これに対応して噴口５における長径両端部付近から
の噴流はオリフィス作用により軸心部分において衝突す
る傾向にはない関係上、前記噴流の広角化を減殺するこ
とがなく、従って噴霧の広角化が助長されて広角噴霧が
形成される。

【００１６】 上記構成のノズルを使用して、焼付メ
ラミン樹脂系塗料を３０数ｋｇ／ｃｍ^２のもとに、ある
いはラテックス塗料を数１０ｋｇ／ｃｍ^２のもとに供給
しつつ噴射した結果、テールを発生させることなく広角
扇形噴霧を得ることができた。

【００１７】 内部溝２の断面形状については、図５
（第２の実施例）のようにＶ字状として溝底部２ｂを両
斜面２ａが交わって形成される隅角としてもよく、また
図６（第３の実施例）のように溝底部２ａの幅をドーム
状凹部３の直径よりも大きく形成し、あるいは図７（第
４の実施例）のように溝底部２ｂの幅をドーム状凹部３
の直径よりも小さく形成してもよく、更に図示しないが
溝底部２ｂが円弧状断面の丸み付きのＶ字状であっても
よいのであり、効果は前記第１の実施例におけるとほぼ
同様である。

【００１８】 また、内部溝２をくさび状に形成した
理由は、供給液体の流速を増加させるほか、噴口５に至
る直前まで供給圧力をなるべく低下させないようにする
ためであるから、くさび状の角度については、過小であ
ると増速作用が乏しく、また過大であると斜面による抵
抗により流速が減殺される関係上、４０°ないし８０°
が適当であり、なお実用範囲は２０゜ないし１００°で
ある。

【００１９】 外部溝４の断面形状については、Ｖ字
状に限ることなく、Ｕ字状あるいはコ字状あるいは台形
状であってもよく、被噴射液体の性状並びに希望する噴
霧の分布により適宜選択すればよい。

【００２０】

【考案の効果】 以上説明したように、本考案によれ
ば、次のような効果が得られる。 （ａ）ノズル主体に比較的広角なくさび状断面の内部溝
を後方開放状態に設けたから、これにより上流から供給
される液体の流速を増加させるほか、噴口に至る直前ま
で供給圧力がほとんど低下せず、従ってテールの発生を
抑制する効果がある。

【００２１】（ｂ）内部溝の中央付近にドーム状凹部を
設けるほか、外部溝を前記内部溝に平行状態のまま両溝
の溝底部が互いに接近する状態のもとにドーム状凹部に
交叉するように設けてリップ状の噴口をその長径が内部
溝と平行状態となるように開設したから、リップ状噴口
の長径端部付近においては、特に内部溝の斜面による増
速作用と内部溝の溝底部によるオリフィス作用とが相俟
ってテールの生成要素の払拭に絶好な霧化効果を発揮す
る。

【００２２】（ｃ）噴口の中央からの噴流は内部溝の両
斜面のよる増速作用のもとに噴口の両口縁から斜め内向
きに流れ、少し下流の軸心部分において互いに強力に衝
触して噴流を扇形状に著しく広角化し、従って高粘度液
体の低圧噴霧に当たっても、テールの発生を確実に防止
することができるばかりでなく、扇形噴霧の角度を広角
のもとに噴出することができ、しかも噴口の長径両端部
からの噴流はオリフィス作用により軸心において衝突す
る傾向にはないから、扇形噴流の広角化を減殺する傾向
がない関係上、噴霧の広角化が助長されて広角噴霧に好
都合である。

【００２３】（ｄ）噴流を扇形状に著しく広角化するこ
とは、扇形状噴流を一層薄膜化することになり、噴霧の
微粒化を促進して霧化の向上およびテールの発生を確実
に防 止することができるのである。

【００２４】（ｅ）構造が簡単で製作が容易であるか
ら、安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例における扇形噴霧ノズルの斜面
図である。

【図２】 図２の扇形噴霧ノズルの縦断側面図である。

【図３】 図２の扇形噴霧ノズルの正面図である。

【図４】 図２中の線ＩＶ−ＩＶにおける横断平面図で
ある。

【図５】 第２の実施例における扇形噴霧ノズルの横断
平面図である。

【図６】 第３の実施例における扇形噴霧ノズルの横断
平面図である。

【図７】 第４の実施例における扇形噴霧ノズルの横断
平面図である。

【符号の説明】

１ ノズル主体 ２ 内部溝２ａ 斜面 ２ｂ 溝底部 ３ ドーム状凹部 ４ 外部溝４ａ 側面 ４ｂ 溝底部 ５ 噴口６ 流路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル主体（１）に両斜面（２ａ）と
   溝底部（２ｂ）とから形成されるくさび状断面の内部溝
   （２）を流路（６）に連通する後方開放状態に設けると
   共に、内部溝（２）の中央付近にはドーム状凹部（３）
   を設けるほか、ノズル主体（１）の前面には両側面（４
   ａ）と溝底部（４ｂ）とから形成される外部溝（４）
   を、その溝底部（４ｂ）が前記内部溝（２）の溝底部
   （２ｂ）に対向した平行状態のもとにドーム状凹部
   （３）にだけ交叉するように設け、前記ドーム状凹部
   （３）と外部溝（４）との交叉によりリップ状の噴口
   （５）をその噴口長径が外部溝（４）の溝底部（４ｂ）
   に一致すると共に内部溝（２）の溝底部（２ｂ）に平行
   な状態に開設し、かつ外部溝（４）と内部溝（２）とは
   それらの溝底部（４ｂ）と（２ｂ）とが僅かな間隔を保
   って互いに接近していることを特徴とする扇形噴霧ノズ
   ル。
2. 【請求項２】 内部溝（２）における両斜面（２ａ）
   のなす角度を４０°ないし８０°に選定した請求項１の
   扇形噴霧ノズル。