JPH08510411A - 時間単位毎の流量を調整するための噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 供給通路（２）、送り通路（３，５，２２，２４）、同心通路（４，６）、接線通路（８）及び環状通路（７）を有するノズルスリーブが、種々の通路を次のように、つまりこれらの通路が、これ内に流入する液体を、この液体が大きな同心通路（４）で所定の回転方向で押され、かつそこから所定の回転方向とは逆に延びる回転方向で小さな同心通路（６）内に流れ、ここから液体が送り通路（５）を介して再び所定の回転方向で環状通路（７）内に達し、ここから液体がノズルスリーブ（１）の孔（９）を噴霧されて離れるような流れ方向で案内する導管になるように、緊密に被うコア（１３）を有しており、回転方向の変化が、圧力下で流入する液体に対して制動力を生じこの制動力の強さが直接液体圧に対して比例するような渦巻きを惹起するようになっており、これによって時間単位毎の流量が少なくともほぼ一定に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】 時間単位毎の流量を調整するための噴射ノズル 本発明は、ノズルスリーブと、このノズルスリーブの内部に支承されているノ ズルコアとから成る、時間単位毎の流量を調整するための噴射ノズルを対象とし ている。この種の噴射ノズルは、とりわけ、駆動力として空気又は窒素のような 圧縮されたガス又はＣＯ２又はＮ２Ｏのような可溶性のガスを使用する例えば噴 霧ポンプ又はスプレーノズルにおけるような機械的なスプレー機構において使用 されることができ、この場合、本発明による噴射ノズルは、液体の微噴霧の他に 、時間単位毎の噴出量も少なくともほぼ一定に保持し、かつ前記のガスを使用す る場合に缶を空にする間に圧力は低下するが、ほぼ一定に保持される。 環境に優しくする、要するに保護する必要性を意識するようになったことは、 特に、現在使用されている溶剤、例えばアルコール、炭化水素、トリクロロエチ レン、1.1.1.トリクロロエタン等の大部分を水と代えられないかどうか、そして 駆動力としての流化ガスの代わりに圧縮空気のみを使用することができないかど うかという問題を提起する。 周知の形式で、圧縮空気は、圧力軽減する際に缶のだんだん大きくなる空容積 によって缶内の圧力減少を招く。このような欠点を大部分取り除く複雑な調整機 構が得られるが、大量生産時に組立てサイクルタイム又は精密性不足のような問 題が生じる。 水は、５０ミクロン以上の大きさの滴の場合にただゆっくりと、既に機械的な 分解を伴う高精密ノズルによってのみ達成される大きさに蒸発され、しかしこの ことはきっと極めて細かいと評価されなければならないが、プロパン、ブタン又 はジメチルエタールのような液化ガスが大気圧との接触で生じる爆発的な緩和か ら実現されるような大きさの滴は達成されない。 本発明による噴射ノズルの課題は、一面では、時間単位毎の全噴出量の７０％ を４０ミクロン以下の大きさの滴で放出し、かつ他面では、最高の缶圧から最低 の缶圧までの噴出量の低下をできるだけ小さく、有利には、液化ガスを有する従 来のエーロゾル缶の場合にも見られる２０％以下のパーセンテージに維持するこ とにある。 本発明によれば、このような課題は、供給通路が第１の送り通路に通じており 、この送り通路が一回転方向に位置して第１の同心通路に流入しており、さらに 、この同心通路から、前記の一回転方向とは逆回転方向でまず第２の送り通路が 流出しており、かつ孔と接続されていることを特徴とする、時間単位毎の流量を 調整するため の噴射ノズルによって解決される。 有利な形式によれば、第２の送り通路は内部に向かって少なくとも第２の同心 通路と接続されることができ、この同心通路は少なくとも第３の送り通路を介し て内側の環状通路と接続されており、この環状通路は孔と接続されており、この 場合、同心通路の相反する側に配置された両送り通路は、相反する方向で半径方 向に対して傾斜角を成して延びている。 これによって、特に小さな大きさの滴及びできるだけ一定の流量が達成される 。 有利な構成によれば、第１の同心通路は六角形であり、これに対して第２の同 心通路は五角形を形成しており、さらに７つの第１の送り通路を有する第１の同 心通路及び５つの第２の送り通路を有する第２の同心通路が流入しており、さら に、第２の同心通路から流出して、接線通路として構成された第３の送り通路が 環状通路に流入している。 このような構成は特に効果的な作業形式及び独自の構造を与える。 変形実施例では、少なくとも第１の同心通路が複数の狭窄部を備えており、こ れらの狭窄部のために、これらに対してほぼ垂直に位置し孔を介して外気と接続 する空気通路が設けられている。 ベンチュリー効果を受けて外気を吸い込むことによって、高い噴 霧が達成される。 以下に本発明を詳細に記載し、制限されない有利な実施例を図面に示す。 この場合、図面中： 図１は、ノズルスリーブに支承された本発明による噴射ノズルの正面図を示し 、 図２は、図１による噴射ノズルの側面図を示し、 図３は、本発明による噴射ノズルを有する分配部材の側面図を示し、 図４は、本発明による噴射ノズルの別の実施例の正面図を示し、 図５は、外気を吸い込む本発明による噴射ノズルの正面図を示し、 図６は、図５による噴射ノズルの断面図を示す。 液体の渦巻き流が下流側で圧力降下を招くことは周知であり、この場合、導管 の壁性質及び流れの速度が重要である。さらに、渦の形成による角を成す転向が 、半径を有する変向より大きい圧力降下を招く。 流れの速度が圧力に関連しているので、液体はその圧力下にあり、かつ高い速 度が高い圧力降下を招き、かつ低い速度がもはやそう高くない圧力降下を招き、 このことから、高い圧力、要するに高い速度における「時間単位における液体の 噴出量」の結果が、そのため に生じる圧力降下が速度減少ひいては圧力降下から生じる圧力降下より大きくな らないために、圧力の低下にもかかわらず、液体は圧力下にあり、時間単位毎に 実際に一定のままである噴出量になると言うことが推測できる。 本発明による噴射ノズルは、圧力下にある液体の流れ方向の粗野な変化を介し て、一面では時間単位毎の噴出量を少なくともほぼ一定のままであるように制御 し、かつ他面では液体の著しく激しい分解を介して液体を極めて細かく噴霧する 渦巻きを惹起するように構成されている。これによって、細かく噴霧される液体 の表面は、公知の噴射ノズルの場合におけるような粗い滴を有する表面より大き くなる。この大きな滴表面は迅速な蒸発を招き、溶剤として水を使用する場合に 著しく重要である。 図１はノズルスリーブの内側を示しており、このノズルスリーブは供給通路２ を有しており、この供給通路を介して図示しない液体が、大きな同心通路４に通 じる送り通路３内に達する。この場合、送り通路３の送入方向は、逆時計周り方 向に選ばれている。同心通路４から出て、送り通路５は、今度は時計周り方向で 、小さな同心通路６に向かって延びる。ノズルスリーブ１の中心には環状通路７ が存在しており、この環状通路には、今度は再び逆時計周り方向で接線通路８が 流入する。ノズルスリーブ１の孔９の周りに隆起部１ ０が設けられており、この隆起部は液体の分解に好都合に影響を及ぼす。ノズル スリーブ１は凹部１１を備えており、この凹部は、図示しない液体を供給通路２ に分配するために役立つ。 図３は、ノズルスリーブ１に支承されているコア１３を有する分配部材１２を 示す。コア１３は中空室１４を備えており、この中空室は分配部材１２の孔１５ との整合方向に設けられている。中空室１４は、分配部材１２が射出成形法で製 造される場合に、コア１３の端面側の変形を避けるために役立ち、なぜならば、 送り通路３及び５、同心通路４及び６、接線通路８、及び環状通路７を、これら の通路が導管になり、及び通路からのあらゆるこぼれが阻止されるように被うた めに、コア１３の端面ができるだけ平らになっていなければならないからである 。 分配部材は主通路１６を備えており、この主通路から孔１７及び１８がノズル スリーブ１の凹部１１に通じており、ここから図示しない液体がノズルスリーブ １の種々の通路を介してノズルスリーブの孔９まで達し、かつそこで噴霧されて 噴出される。 図４は、本発明による噴射ノズルの最も有利な実施例を示す。この図は、凹部 ２０を有するノズルスリーブ１９の内側を示す。ノズルスリーブ１９は、大きな 六角形の同心通路２１を有しており、この同心通路の角隅に、この大きな同心通 路２１の側面と整合して位 置する送り通路２２が、ここでは逆時計周り方向で流入している。下流側に、小 さな五角形の同心通路２３が設けられており、この同心通路の角隅に、この小さ な同心通路２３の側面と整合する方向に位置する送り通路２４が、今度は大きな 同心通路２１から時計周り方向で出発して流入している。中央の環状通路２５に は、この環状通路２５と接線を形成する送り通路２６が、小さな同心通路から出 発して再び逆時計周り方向で流入する。 一般的に、ノズルスリーブの深さは、ノズルスリーブがノズルコア１３の中空 室１４及び分配部材１２の孔１５を密閉するように選ばれており、従ってここで は漏れは生じない。 図５は、本発明による噴射ノズルの実施例を示しており、この噴射ノズルのノ ズルスリーブ２７は、狭窄部２９を備えている大きな同心通路２８を有しており 、前記の狭窄部には、この狭窄部に対して垂直に、孔３１を介して外気と接続さ れる空気通路３０が通じている。この狭窄部２９はベンチュリー効果を実現し、 この場合、狭窄部２９によって加速される流れる液体は、空気通路３０及びその 孔３１を介して外気を吸い込み、かつ液体と混合され、その後に、吸い込まれた 空気は後続の小さな通路内で液体内に圧縮され、従って、液体は孔９を離れる際 に大気圧と接触して爆発的に緩和され、かつそのように既に機械的に噴霧される 液体はなお小さな滴で吹き 飛ばされる。 空気通路が孔３１を介してノズルスリーブ２７の端面側に通じる代わりに、空 気通路３０は、破線３２で示し、かつこの破線が次いでこれに対して垂直に位置 し外気と接続する通路３３と接続されるように軸方向に延長されることができる 。 本発明による噴射ノズルは、もちろん分配部材１２への使用に限定されていな い。噴射ノズルは、例えば散水装置、消防隊放水装置などのように、変化される 圧力下にある液体が噴霧されなければならない所ではどこでも使用することがで き、この場合、独立するノズルコア１３は、導管又はホースに接続されることが できる管部材に一緒に支承されているノズルスリーブ１に押し込まれている。 簡単な実施形式では、噴射ノズルは、一回転方向に位置して第１の同心通路に 流入する第１の送り通路と、この第１の同心通路から前記の回転方向とは逆回転 方向で流出し、かつ出口孔と接続する第２の送り通路のみを有している。要する に、このような実施形式では、２つの送り通路系だけから成る。接線通路として 構成することができる第２の送り通路は、１つの環状通路を介して、又は直接的 に孔と接続されることができる。 ある程度の使用のために、噴射ノズルが３つ以上の互いに内外に配置された送 り通路系、及び２つ以上の同心通路を設けることも有 利である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ノズルスリーブ（１，１９，２７）と、このノズルスリーブ（１，１９， ２７）の内部に支承されているノズルコア（１３）とから成る、時間単位毎の流 量を調整するための噴射ノズルにおいて、供給通路（２）が第１の送り通路（３ ，２２）に通じており、この送り通路が一回転方向に位置して第１の同心通路（ ４，２１）に流入しており、さらに、この同心通路から、前記の回転方向とは逆 回転方向でまず第２の送り通路（５，２４）が流出しており、かつ孔（９）と接 続されていることを特徴とする時間単位毎の流量を調整するための噴射ノズル。 ２．第２の送り通路（５，２４）が内部に向かって少なくとも第２の同心通路 （６，２３）と接続されており、この同心通路が少なくとも第３の送り通路（８ ，２６）を介して内側の環状通路（７，２５）と接続されており、この環状通路 が孔（９）と接続されており、この場合、同心通路の相反する側に配置された両 送り通路が、相反する方向で半径方向に対して傾斜角を成して延びていることを 特徴とする請求項１記載の噴射ノズル。 ３．送り通路が、環状通路に対して、及び／又は同心通路に対してほぼ接線方 向に配置されていることを特徴とする請求項２記載の 噴射ノズル。 ４．ノズルコア（１３）が、分配部材（１２）の一体成形された部分であり、 かつノズルスリーブ（１，１９，２７）によって被われており、この場合、ノズ ルコア（１３）が、ノズルスリーブ（１，１９，２７）によって外気に対して密 閉される中空室（１４）を有していることを特徴とする請求項１記載の噴射ノズ ル。 ５．分配部材（１２）が、ノズルコア（１３）の中空室（１４）の整合方向に 位置する孔（１５）を有していることを特徴とする請求項４記載の噴射ノズル。 ６．第１の同心通路（２１）が六角形であり、これに対して第２の同心通路（ ２３）が五角形を形成しており、さらに７つの第１の送り通路（２２）を有する 第１の同心通路（２１）及び５つの第２の送り通路を有する第２の同心通路（２ ３）が流入しており、さらに、第２の同心通路（２３）から流出して、接線通路 （２６）として構成された第３の送り通路が環状通路（２５）に流入しているこ とを特徴とする請求項２記載の噴射ノズル。 ７．第１の送り通路（２２）が第１の同心通路（２１）の側壁との整合方向に 、かつ第２の送り通路（２４）が第２の同心通路（２３）の側壁との整合方向に 位置しており、これに対して、接線通路（２６）が環状通路（２５）の外壁と接 線を形成していることを特 徴としている請求項６記載の噴射ノズル。 ８．ノズルスリーブ（１，１９，２７）が凹部（１１，２０）を有しているこ とを特徴とする請求項１記載の噴射ノズル。 ９．少なくとも第１の同心通路（２８）が複数の狭窄部（２９）を備えており 、これらの狭窄部のために、これらに対してほぼ垂直に位置し孔（３１）を介し て外気と接続する空気通路（３０）が設けられていることを特徴とする請求項１ 記載の噴射ノズル。 10．空気通路（３０）が、通路（３３）を介して外気と接続する軸方向の延長 部（３２）を有していることを特徴とする請求項９記載の噴射ノズル。 11．ノズルコア（１３）は分配部材（１２）とは無関係であり、かつ独立する 部材としてノズルスリーブ（１，１９，２７）内に押し込まれており、かつこれ と一緒に管部材内に位置していることを特徴とする請求項１記載の噴射ノズル。