JPS6337093Y2

JPS6337093Y2 -

Info

Publication number: JPS6337093Y2
Application number: JP963883U
Authority: JP
Priority date: 1983-01-25
Filing date: 1983-01-25
Publication date: 1988-09-30
Also published as: JPS59115456U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、洗浄機等に使用するノズル先端から
噴出する液滴の速度を高め、かつ液滴流の拡散を
防止する構造の洗浄ノズル装置に関するものであ
る。

［従来の技術］一般に、工作機械等で切削、穴あけ等が行われ
た加工物は、その表面、隅部、ねじ穴等に加工後
の切粉が多量に付着している。このため、特に多
量生産品の場合は専用の洗浄機により洗浄する。
そして、この方法は圧力水をノズルにて噴射し、
加工物に吹付けて行うことが一般に採られてい
る。

この場合において、洗浄圧力は加工物の洗浄性
の難易により決まり、通常はうず巻ポンプ等を使
用して２〜５Kg／cm²の圧力で洗浄するが、ねじ穴
等で深穴の奥に詰つている切粉は洗浄しきれない
場合が多い。このため、噴射圧力をポンプ圧力を
上げることにより解決することが出来るのである
が、うず巻ポンプでは型式によつて最高圧力が決
まり、圧力をそれ以上に上げる手段がない。又あ
らかじめ圧力の出るうず巻ポンプを用意して洗浄
の容易な箇所は低圧で、洗浄の困難な箇所は高圧
で使用することも可能であるが、高価な高圧うず
巻ポンプが必要になる等設備費の上昇を招き、省
エネルギー化の現在得策でない。

そこで、工場エヤ等の圧搾空気に洗浄液を混合
して、液滴を高速度に加速する構造の洗浄ノズル
装置が存在している。第１図に示すように、円錐
状のノズル体入口部２と、円筒状の加速通路３と
を形成した洗浄ノズル体１に、前記ノズル体入口
部２より先端が小さい円錐状の液体ノズル４を同
一軸上で挿入する状態に配置する。そして液体ノ
ズル４は図示しないポンプにパイプを介して接続
され、又ノズル体入口部２と液体ノズル４の外周
のすきまを通して図示しない工場エヤ等の圧搾空
気が流入する。この構造の装置においては、気体
の僅かの圧力で容易に高速の気流が得られる。例
えば、空気の場合は臨界圧力比1.87で音速とな
る。これを利用して液滴を加速することができる
もので、相当静水圧力で数10Kg／cm²を得ることも
困難ではない。つまり、液体の質量及び速度を
M₁，υ₁気体の質量及び速度をM₂，υ₂とし、加速
通路の出口で液体と気体の混合体が単一速度υ₃に
なつたとすると運動量保存の法則から損失を無視
すると、M₁υ₁ ²＋M₂υ₂ ²＝（M₁＋M₂）υ₃ ²が成立す
る。仮にM₁＝10，υ₁＝30m／ｓ（水の場合５Kg／
cm²の水圧相当）、M₂＝１，υ₂＝300m／ｓ（空気の
臨界圧以上）とすると、上式からυ₃＝94.8m／ｓ
を得る。これに相当する水圧は、圧力水頭Ｈ＝
υ₃ ²／２ｇ＝94.8²／（２×9.8）＝46Kg／cm²となる。
つまり、気体は自己の質量の10倍の質量の液体を
加速して、これだけの相当水圧を生じる。

［考案が解決しようとする問題点］しかし、この構造の装置の欠点は液滴がノズル
体を噴出してから拡散してしまい、狭い場所に集
中させることができないことである。このため、
ねじ穴等の奥に詰込まれている切粉を付着力に抗
して除去するには、あまり効果がない。これを解
決するために第２図に示すように、洗浄ノズル体
１の噴出口を、加速通路３より内径の小さいスロ
ート部５を形成し、第１図と同様に洗浄ノズル体
１と液体ノズル４を配置し、液滴流を絞る構造の
装置が存在する。しかし、このようにすると、気
体がスロート部５で絞られるため、加速通路３の
気体の速度が遅く、スロート部５で最大速度とな
るが、この部分の長さが短いため液滴に充分な速
度を与えることができない。又、一般に工場エア
の圧力は４〜７Kg／cm²で臨界圧力以上であるが、
スロート部では圧力が臨界圧力比までしか下ら
ず、残りの圧力は自由空間に出たところで一挙に
大気圧まで降下し、このとき圧力により収縮して
いた空気が急激に膨脹し、液滴を飛散させ、全く
効果がない。

本考案は、これらの事情に鑑みてなされたもの
で、例えば工作機械等で切削、穴あけ等を行つた
加工物を洗浄する時に、簡易に利用できる工場エ
ア等の圧搾空気を利用して、噴出する液流の速度
を高め、かつ噴出口において拡散することなく、
収束性のよい液流を得ることができ、狭隘な場所
とか深穴の奥に詰つている切粉等を容易に洗浄す
ることができる洗浄ノズル装置を提供することを
目的としている。

［問題点を解決するための手段］前記目的を達成するため、本考案は洗浄ノズル
体に気体と液体を流入する入口部分と、この混合
体を加速する加速通路と、この加速通路に連設し
て混合体を噴出し、気体を排出せしめる排出窓を
設けた排出通路と、この排出通路に連設して、液
流を収束する円錐通路とを形成したことを特徴と
している。

［実施例］以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図及び第４図には本考案における洗浄ノズ
ル装置の第一実施例が示されており、第３図は洗
浄ノズル装置の噴出軸方向縦断面図、第４図は第
３図の洗浄ノズル体の排出窓部分の底面図であ
る。

これらの図において符号１１は洗浄ノズル体、
１２はこの洗浄ノズル体１１に液体及び気体を供
給するチヤンバで、そのチヤンバ１２は、筐体１
３と遮蔽板１４とから液室部１５を、又筐体１３
の前壁と筐体１６とから気室部１７を形成してお
り、筐体１３，１６および遮蔽板１４とがボルト
１８で結合され一体的に形成されている。液室部
１５は図示しないポンプにパイプを介して接続さ
れ、気室部１７は図示しないエヤコンプレツサ等
にパイプを介して接続されている。前記チヤンバ
１２の液室部１５と気室部１７の隔壁部分にはね
じ孔２０に液体ノズル１９がその噴出方向を気室
部１７に向けて螺合されている。上記液圧ノズル
１９の前面（液噴出軸方向）の筐体１６の壁には
ねじ孔２１が設けられ、洗浄ノズル体１１が突出
させて螺合されている。そして、この洗浄ノズル
体１１のノズル体入口部２２は、液体ノズル１９
の先端部より大きい内径で、先に行くほど小さく
なる円錐状に形成され、前記液体ノズル１９がや
や挿入された状態で配置され、液体ノズル１９の
先端部の外周とノズル体入口部２２との間に気体
流通路２３が形成されている。そして、前記洗浄
ノズル体１１は、ノズル体入口部２２に連設して
加速通路２４と、該加速通路２４に連設して内径
がやや大きく、減圧するための排出通路部２５
と、該排出通路部２５の外周壁に噴出軸を中心と
して放射状でかつ等間隔に設けた複数箇の気体の
排出窓２６とから構成されている。さらに、前記
排出通路部２５に連設して、入口部の内径が排出
通路部２５の内径とほぼ同じ大きさで、先に行く
ほど小さくなる円錐通路２７を有する絞り口金２
８が設けられている。

上記実施例によると、液体は図示しないポンプ
から供給されて液室部１５に流入し、液体ノズル
１９からノズル体入口部２２に噴出される。一
方、気体は図示しないエヤコンプレツサから供給
されて気室部１７に入り、液体ノズル１９の先端
部外周とノズル体入口部２２に形成された気体流
通路２３に流入する。ノズル体入口部２２の噴出
液体は流入気体により液滴化し、加速通路２４で
液体と気体の混合体として加速され、排出通路部
２５に流入する。該排出通路部２５では、気体は
圧力が減圧されて排出窓２６から排出され、液滴
は気体で加速されて気体よりも重いため慣性で直
進する。つまり、排出通路部２５では気体と液滴
の分離が行なわれる。分離された液滴は、排出通
路部２５を通過する間に多少拡散しても、そのほ
とんどは円錐通路２７の拡がつた入口部に入り、
進行するほどに絞られ収束して、絞り口金２８の
先端より棒状に噴出する。

第５図及び第６図には本考案の第二実施例が示
されており、第５図は排出窓を排出孔とした洗浄
ノズル体の断面図、第６図は第５図のＡ−Ａ線断
面図である。

これらの図において符号２９は洗浄ノズル体
で、排出通路部３０に排出窓のかわりにほぼ等間
隔で噴出軸を中心として放射状に複数の排出孔３
１が設けられ、又絞り口金は洗浄ノズル体に一体
的に形成されている。

このような構造によると、第一実施例とほぼ同
様の効果が得られ、かつ一体的に形成されるため
製作が容易である。

尚、前述の第一実施例においては、洗浄ノズル
体は液室部と気室部を一体的に形成させたチヤン
バに取付けられた構造としているが、本考案はこ
のような構造に限ることなく、気体と液体が同時
に洗浄ノズル体に流入する構成であればよい。

［考案の効果］以上説明したように本考案によれば、液体を気
体で高速度に加速した後、途中で気体の圧力を解
放し、かつ液体と気体とを分離して気体のみ排出
し、慣性で直進する液体をさらに収束せしめるこ
とにより充分の速度と収束性のよい液流を得るこ
とができる。従つて、狭い場所に洗浄液を集中さ
せることが可能で、かつ通常の洗浄圧力では困難
な場所の切粉等も容易に除去することができる効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例の洗浄ノズル装置に
係り、第１図は液体を気体で加速する構造の洗浄
ノズル装置の断面図、第２図はスロート部を設け
た洗浄ノズル装置の断面図、第３図及び第４図は
本考案の洗浄ノズル装置の第一実施例に係り、第
３図は洗浄ノズル装置の噴出軸方向縦断面図、第
４図は第３図の洗浄ノズル体の排出窓部分の底面
図、第５図及び第６図は本考案の第二実施例の洗
浄ノズル装置に係り、第５図は排出孔を設けた洗
浄ノズルの断面図、第６図は第５図のＡ−Ａ線断
面図である。１１……洗浄ノズル体、１２……チヤンバ、１
９……液体ノズル、２２……ノズル体入口部、２
４……加速通路、２５……排出通路部、２６……
排出窓、２７……円錐通路、２８……絞り口金、
２９……洗浄ノズル体、３０……排出通路部、３
１……排出孔。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

液体を気体で加速し噴出する構造の洗浄ノズル
装置において、入口部分に連設して液体を気体で
加速する加速通路と、前記加速通路に連設して気
体を排出する排出窓を設けた排出通路と、前記排
出通路に連設して液体流を収束する円錐通路とを
形成したことを特徴とする洗浄ノズル装置。