WO2015098877A1

WO2015098877A1 - スプレーノズル

Info

Publication number: WO2015098877A1
Application number: PCT/JP2014/083976
Authority: WO
Inventors: 修一由田
Original assignee: 株式会社ニフコ
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2015-07-02
Also published as: CN105848786B; JP6270875B2; JPWO2015098877A1; EP3090807A1; KR101673700B1; US10155502B2; EP3090807A4; EP3090807B1; CN105848786A; KR20150075020A; US20160325714A1

Abstract

　本発明は、液体が供給される供給口（２０ｓ）と液体が噴射される噴射口（２０ｅ）とを有するノズルを備え、ノズルは、複数のノズル分割体が組み合わされて構成されており、複数のノズル分割体の各々には、供給口（２０ｓ）から供給される液体を旋回させるベーン要素（２０Ｖ）が一体的に構成されているスプレーノズルである。　当該構成により、高い液体噴射性能が実現できるとともに、組付け性や成形性が良好となる。

Description

スプレーノズル

　本発明は、液体を勢いよく噴射するスプレーノズルに関し、特には、自動車用フロントウィンドを洗浄するために洗浄液を勢いよく噴射するスプレーノズルに関する。

　従来のスプレーノズルとしては、まず、フルコーンノズルが知られている。これは、噴射口の手前の流路に「ベーン」という羽根形状の部品を設置することで旋回流を発生させ、縦横３６０°円錐状に液体を広角散させるスプレーノズルである。

　また、自己発振タイプのスプレーノズルも開発されている。これは、チップと呼ばれる板状の部品に流体力学的に計算された水路が形成され、当該チップが本体に圧入されたものである。板状の部品が上下に分割されたタイプの構造も提案されている（特開２００５－　８１３１８）。

　さらに、ボールジェットタイプのスプレーノズルも知られている。これは、金属部品に球状の貫通穴が空けられ、当該金属部品が本体に圧入されたものである。

発明の要旨

　一般に、フルコーンノズルは、「ベーン」なる部品が小さいため、組み付け性が悪い。また、広角散噴射される液体の水粒が小さいという問題もある。

　自己発振タイプのスプレーノズルは、優れた液体噴射性能を発揮するが、水路の設計について高いノウハウが必要であり、また、製造時（通常は樹脂成形される）においても高い寸法精度が求められる。また、チップが圧入される構成であるため、チップの割れや歪みに起因して水路に影響を与える可能性があり、その場合、性能劣化が問題となることがある。

　ボールジェットタイプのスプレーノズルは、金属部品の貫通孔が球状であるため、角度調節の自由度が高いという利点がある。しかしながら、角度の微調節が難しく、また、噴射口が詰まり易いという欠点がある。

　本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、自己発振タイプのスプレーノズルのような高い液体噴射性能を実現すると共に、組み付け性や成形性が良好なスプレーノズルを提供することである。

　本発明は、液体が供給される供給口と液体が噴射される噴射口とを有するノズルを備え、前記ノズルは、複数のノズル分割体が組み合わされて構成されており、前記複数のノズル分割体の各々には、前記供給口から供給される液体を旋回させるベーン要素が一体的に構成されていることを特徴とするスプレーノズルである。

　本発明によれば、ベーン要素によって液体が旋回されて高い液体噴射性能が実現される一方で、複数のノズル分割体を組み合わせることでノズルが構成されるため、従来のフルコーンノズルと比較して組み付け性が格段に良い。更に、設計について、従来の自己発振タイプのスプレーノズル程には高いノウハウが不要で、設計が容易であるし、成形性についても、従来の自己発振タイプのスプレーノズル程には高い精度が不要であるため、成形性に優れる。

　また、好ましくは、各ノズル分割体には、前記噴射口の前方側に、左右方向に延びる平面部が設けられている。この場合、上下方向の液体の拡散を抑えて、左右方向に液体噴射を効果的に集中させることができる。この場合、更に、前記平面部に溝またはリブのパターンが形成されていることが好ましい。溝またはリブのパターンの設定により、所望の方向ないし箇所に、液体噴射を集中させることが可能である。また、液体の粒径も大きくなり洗浄力が増す。

　複数のノズル分割体を組み付ける際の便宜のため、例えば、前記ノズル分割体の一方に、互いに係合可能な凸部及び凹部の一方が形成され、前記ノズル分割体の他方に、前記凸部及び前記凹部の他方が形成されることが好ましい。

　また、具体的な一態様として、前記複数のノズル分割体の各々には、前記供給口から前記噴射口まで直線的に延びる流路要素が設けられており、前記ベーン要素は、前記流路要素を堰き止めるように延びる遮断部と、当該遮断部に設けられた貫通部と、を有していることが好ましい。この場合、遮断部に設けられる貫通部の形状の如何によって、液体噴射の態様が所望に決定される。具体的には、例えば、遮断部が当該遮断部に沿う流体が旋回流となるように前記流路要素の方向に対して斜めに延びている場合、貫通部は、前記遮断部を横切るように延びていることが好ましい。

　ノズルがノズルボディに取り付けられている態様では、ノズルとノズルボディを組み付ける際の便宜のため、例えば、前記ノズルボディ及び前記ノズルの一方に、互いに係止可能な係止部及び被係止部の一方が形成され、前記ノズルボディ及び前記ノズルの他方に、前記係止部及び前記被係止部の他方が形成されることが好ましい。あるいは、前記ノズルボディ及び前記ノズルの一方に、互いに溶着可能な溶着部及び被溶着部の一方が形成され、前記ノズルボディ及び前記ノズルの他方に、前記溶着部及び前記被溶着部の他方が形成されることが好ましい。

本発明の一実施の形態のスプレーノズルのノズル分割体を示す図である。図１（ａ）が正面図、図１（ｂ）が右側面図、図１（ｃ）が下面図である。図１のノズル分割体の斜視図である。図２（ａ）～図２（ｄ）まで、それぞれ、４方向から見た斜視図である。本発明の一実施の形態のノズルボディを示す図である。図３（ａ）が正面図、図３（ｂ）が右側面図、図３（ｃ）が下面図である。２個の図１及び図２に示すノズル分割体と、図２に示すノズルボディと、を組み付けてなる本発明の一実施の形態のスプレーノズルを示す図である。図４（ａ）が正面図、図４（ｂ）が右側面図、図４（ｃ）が下面図、、図４（ｄ）が図４（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。である。上下の２つの同一のノズル分割体がヒンジ接続された例を示す概略平面図である。上下２つのノズル分割体の一方が受皿状であって他方が蓋体状である例を示す概略斜視図である。ノズル分割体を貫通する流路要素を説明するための概略平面図である。本発明の他の実施の形態のスプレーノズルを示す図である。図８（ａ）が斜視図、図８（ｂ）が縦断面図、図８（ｃ）が分解図である。図８（ｃ）のノズル分割体の拡大図である。

　以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

　図１は、本発明の一実施の形態のスプレーノズルのノズル分割体を示す三面図であり、図１（ａ）が正面図、図１（ｂ）が右側面図、図１（ｃ）が下面図である。図２は、図１のノズル分割体の斜視図であり、図２（ａ）～図２（ｄ）まで、それぞれ、４方向から見た斜視図である。また、図３は、本発明の一実施の形態のノズルボディを示す三面図であり、図３（ａ）が正面図、図３（ｂ）が右側面図、図３（ｃ）が下面図である。そして、図４は、２個の図１及び図２に示すノズル分割体と、図３に示すノズルボディと、を組み付けてなる本発明の一実施の形態のスプレーノズルを示す図である。図４（ａ）が正面図、図４（ｂ）が右側面図、図４（ｃ）が下面図、図４（ｄ）が図４（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。

　図１及び図２に示すように、本発明の一実施の形態のスプレーノズルのノズル分割体２０は、ノズル１０を上下方向に互いに同一形状となるよう２分割した形状を有している。すなわち、図４に示すように、２つのノズル分割体２０を上下に組み合わせることで、ノズル１０を構成できるようになっている。

　図４に示すように、２つのノズル分割体２０によって構成されるノズル１０は、液体、例えば自動車用フロントウィンドを洗浄するために洗浄液、が供給される供給口１０ｓと、当該液体が噴射される噴射口１０ｅと、前記供給口１０ｓから前記噴射口１０ｅまで当該液体を案内する流路１０ｗと、を有する。

　これに対応するように、図１に示すように、各ノズル分割体２０には、それぞれ、上下に２分割された供給口１０ｓに対応する供給口要素２０ｓと、上下に２分割された噴射口１０ｅに対応する噴射口要素２０ｅと、上下に２分割された流路１０ｗに対応する流路要素２０ｗと、を有している。

　本実施の形態では、図１に示すように、供給口要素２０ｓは略半円形状の開口であり、噴射口要素２０ｅは平たく潰された略円錐形状の半分の形状の開口であり、流路要素２０ｗは直線的に延びて途中に絞り部２０ｎと遮断部２０ｂとを有する略半円筒状の溝路である。

　図１に示すように、遮断部２０ｂは、流路要素２０ｗが組み合わされて形成される流路１０ｗを流れる液体を堰き止め、当該遮断部２０ｂに沿う流体が旋回流となるように、流路１０ｗの方向に対して斜めに延びている。そして、遮断部２０ｂを横切るように、貫通部２０ｔが設けられている（図１の矢印参照）。これら遮断部２０ｂ及び貫通部２０ｔによって、ベーン要素２０ｖが構成されている。

　また、図１及び図２に示すように、ノズル分割体２０には、噴射口要素２０ｅの前方側に、左右方向に延びる平面部２０ｆを提供する平板部ｐが設けられている。平面部２０ｆには、噴射される液体を案内する４本の溝パターン２０ｇ（リブのパターンでも良い）が形成されている。

　その他、本実施の形態のノズル分割体２０には、互いに係合可能な凸部２０ｑ及び凹部２０ｒが形成されており、それらの係合によって、上下に２つのノズル分割体２０を容易に組み付けることができるようになっている。

　上下方向に組み付けられた２つのノズル分割体２０は、ノズル１０として、図３に示すノズルボディ３０に組み付けられて、図４に示すようなスプレーノズルとなる。具体的には、Ｏリング４０を介在させた状態で、ノズルボディ３０の被係止孔３０ａにノズル分割体２０の係止突起２０ａを係止させることによって、ノズル１０（２つのノズル分割体２０）とノズルボディ３０とを容易に組み付けることができるようになっている。

　以上のような本実施の形態によれば、ベーン要素２０ｖ（遮断部２０ｂと貫通部２０ｔ）によって液体が旋回された状態から噴射されることにより、高い液体噴射性能が実現される。

　一方、２つのノズル分割体２０を上下に組み合わせることでノズル１０が構成されるため、従来のフルコーンノズルと比較して組み付け性が格段に良い。設計についても、従来の自己発振タイプのスプレーノズル程には高いノウハウが不要であるため、設計が容易である。例えば、ベーン要素２０ｖの貫通部２０ｔの形状の如何によって、液体噴射の態様を所望に調整することが容易である。更に、成形性についても、従来の自己発振タイプのスプレーノズル程には高い精度が不要であるため、成形性に優れ、仮に歪みが生じた場合であっても、流路が影響を受けにくい。

　また、本実施の形態では、互いに同一な形状の上下２つのノズル分割体２０が組み合わされてノズル１０が構成されている。従って、ノズル分割体２０の製造コストを抑制することができ、組み付け性も格段に優れる。特に、本実施の形態では、ノズル分割体２０に設けられた互いに係合可能な凸部２０ｑ及び凹部２０ｒによって、上下方向に２つのノズル分割体２０を容易に組み付けることができる。

　また、本実施の形態では、ノズル分割体２０に設けられた平面部２０ｆのために、上下方向の液体の拡散を抑えて、左右方向に液体噴射を効果的に集中させることができる。更に、本実施の形態では、平面部２０ｆに設けられた溝パターン２０ｇによって、所望の方向ないし箇所に液体噴射を集中させることができる。

　なお、以上の実施の形態では、ノズルボディ３０に被係止孔３０ａが設けられ、ノズル分割体に係止突起２０ａが設けられていたが、逆に、ノズルボディに係止突起が設けられ、ノズル分割体に被係止孔が設けられてもよい。あるいは、係止突起及び被係止孔とは異なるタイプの係止部及び被係止部が採用されてもよい。さらには、係止部及び被係止部を採用する代わりに、溶着部及び被溶着部が採用されてもよい。この場合には、Ｏリング４０の介在を省略することができる。

　また、図５に示すように、上下の２つの同一のノズル分割体２０が予めヒンジ部２０ｈによってヒンジ接続されていれば、組み付け性が更に良い。あるいは、図６に示すように、上下２つのノズル分割体の一方２０’が受皿状であって他方２０”が蓋体状であっても、組み付け性が更に良い。

　また、ノズル分割体２０の流路要素２０ｗについては、前記実施の形態のようにノズル分割体２０の内部に形成される態様に限定されず、図７に示すように外方に貫通する態様が採用されてもよい（図７のハッチング部分が貫通している）。その場合、ノズル分割体２０とノズルボディ３０とが組み付けられた際に、ノズルボディ３０の内壁面によって流路要素２０ｗ（流路１１ｗ）が区画される。

　また、ノズル１０は、３つ又は４つのノズル分割体２０が組み合わされて構成されていても良い。

　また、ノズル１０とノズルボディ３０との組み付けには、Ｏリング４０を使用せずに圧入しても良い。

　更に、ノズル１１０を球形状にして、ノズルボディ１３０に対して回動可能な構成としてもよい。このような実施の形態を、図８に示す。図８は、このような実施の形態のスプレーノズルを示す図であり、図８（ａ）が斜視図、図８（ｂ）が縦断面図、図８（ｃ）が分解図である。

　図８（ｃ）に示すように、球形状のノズル１１０は、例えば略半球状の２つのノズル分割体１２０によって構成されている。図９は、図８（ｃ）のノズル分割体１２０の拡大図である。図８（ｃ）及び図９に示すように、この実施の形態のスプレーノズルのノズル分割体１２０は、ノズル１１０を上下方向に互いに同一形状となるよう２分割した形状を有している。すなわち、２つのノズル分割体１２０を上下に組み合わせることで、ノズル１１０を構成できるようになっている。

　図９に示すように、各ノズル分割体１２０には、それぞれ、上下に２分割された供給口に対応する供給口要素１２０ｓと、上下に２分割された噴射口に対応する噴射口要素１２０ｅと、上下に２分割された流路に対応する流路要素１２０ｗと、を有している。

　図９に示すように、供給口要素１２０ｓは略半円形状の開口であり、噴射口要素１２０ｅは平たく潰された略円錐形状の半分の形状の開口であり、流路要素１２０ｗは直線的に延びて途中に絞り部１２０ｎと遮断部１２０ｂとを有する略半円筒状の溝路である。

　図９に示すように、遮断部１２０ｂは、流路要素１２０ｗが組み合わされて形成される流路を流れる液体を堰き止め、当該遮断部１２０ｂに沿う流体が旋回流となるように、流路の方向に対して斜めに延びている。そして、遮断部１２０ｂを横切るように、貫通部１２０ｔが設けられている。これら遮断部１２０ｂ及び貫通部１２０ｔによって、ベーン要素１２０ｖが構成されている。

　このような実施の形態によれば、ノズルボディ１３０に対するノズル１１０の噴射角度を、任意に調整することが可能となる。従って、例えば車種毎に噴射角度ないし噴射位置を調整することが可能である。

１０　ノズル
１０ｓ　供給口
１０ｗ　流路
１０ｅ　噴射口
２０、２０’、２０”　ノズル分割体
２０ｓ　供給口要素
２０ｗ　流路要素
２０ｅ　噴射口要素
２０ｖ　ベーン要素
２０ｂ　遮断部
２０ｔ　貫通部
２０ｎ　絞り部
２０ｆ　平面部
２０ｐ　平板部
２０ｇ　溝パターン
２０ｑ　凸部
２０ｒ　凹部
２０ａ　係止突起
２０ｈ　ヒンジ部
３０　ノズルボディ
３０ａ　被係止孔
４０　Ｏリング
１１０　ノズル
１２０　ノズル分割体
１２０ｓ　供給口要素
１２０ｗ　流路要素
１２０ｅ　噴射口要素
１２０ｖ　ベーン要素
１２０ｂ　遮断部
１２０ｔ　貫通部
１２０ｎ　絞り部
１３０　ノズルボディ

Claims

　液体が供給される供給口と液体が噴射される噴射口とを有するノズルを備え、
　前記ノズルは、複数のノズル分割体が組み合わされて構成されており、
　前記複数のノズル分割体の各々には、前記供給口から供給される液体を旋回させるベーン要素が一体的に構成されている
ことを特徴とするスプレーノズル。
　各ノズル分割体には、前記噴射口の前方側に、左右方向に延びる平面部が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のスプレーノズル。
　前記平面部には、溝またはリブのパターンが形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載のスプレーノズル。
　前記ノズル分割体の一方には、互いに係合可能な凸部及び凹部の一方が形成されており、
　前記ノズル分割体の他方には、前記凸部及び前記凹部の他方が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスプレーノズル。
　前記複数のノズル分割体の各々には、前記供給口から前記噴射口まで直線的に延びる流路要素が設けられており、
　前記ベーン要素は、前記流路要素を堰き止めるように延びる遮断部を有している
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスプレーノズル。
　前記遮断部は、当該遮断部に沿う流体が旋回流となるように、前記流路要素の方向に対して斜めに延びている
ことを特徴とする請求項５に記載のスプレーノズル。
　前記ノズルは、ノズルボディに取り付けられており、
　前記ノズルボディ及び前記ノズルの一方には、互いに係止可能な係止部及び被係止部の一方が形成されており、
　前記ノズルボディ及び前記ノズルの他方には、前記係止部及び前記被係止部の他方が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のスプレーノズル。
　前記ノズルは、ノズルボディに取り付けられており、
　前記ノズルボディ及び前記ノズルの一方には、互いに溶着可能な溶着部及び被溶着部の一方が形成されており、
　前記ノズルボディ及び前記ノズルの他方には、前記溶着部及び前記被溶着部の他方が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のスプレーノズル。