JP2002263528A

JP2002263528A - 噴射ノズル

Info

Publication number: JP2002263528A
Application number: JP2001065658A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kishimoto; 一夫岸本
Original assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】液体と空気を混合して液滴状の気液混合流を形
成する噴射ノズルにおいて、ノズル内における液体噴射
流の流速の低下を改善して、長尺のノズルの場合にも大
きな噴射力が得られる使い勝手の良好な噴射ノズルを提
供する。【解決手段】液体噴射口に吸気口を有する負圧空間を介
して筒状部２１，２５を接続し、液体噴射口から噴射さ
れる液体噴射流のエジェクタ作用により吸気口から負圧
空間に大気を吸引して気液混合流を形成する噴射ノズル
１において、吸気口から吸引される大気を前記液体噴射
流の周囲に供給して空気層により囲むように構成すると
ともに、筒状部２１，２５を先端に向けて段階的に拡大
して、液体噴射流の筒状部内壁に対する接触を抑制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗浄用ノズルなど
に適用される噴射ノズルに関する。特に、離れた箇所を
洗浄する場合などに使用される長尺のノズル等に好適な
噴射ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】高所などの手の届かない離れた箇所を洗
浄する洗浄ノズルとして、長尺のロングノズルが広く知
られている。この種のロングノズルは、用途に応じて噴
射力の強いものや洗浄面の広いものが要求される。しか
しながら、ノズル部分が長尺になると、ノズル内におけ
る液体噴射流とノズル内壁との接触による壁面抵抗が大
きくなり流速の低下も大きくなるため、ノズルからの噴
射力が低減するという問題があった。因みに、液体を含
む噴射流に対して粉粒体ないし液体を供給するように構
成した多段構成のノズルに関する本出願人に係る先出願
が開示されている（特開２０００−１５３２４７号公
報、特開２０００−３２５８９６号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来技術に鑑みて発明したものであり、液体と空気を
混合して気液混合流を形成する噴射ノズルにおいて、ノ
ズル内における液体噴射流の流速の低下を改善して、長
尺のノズルの場合にも大きな噴射力が得られる使い勝手
の良好な噴射ノズルを提供することを目的とするもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、液体噴射口に吸気口を有する負圧空間を介
して筒状部を接続し、液体噴射口から噴射される液体噴
射流のエジェクタ作用により吸気口から負圧空間に大気
を吸引して気液混合流を形成する噴射ノズルにおいて、
前記吸気口から吸引される大気を前記液体噴射流の周囲
に供給して該液体噴射流を空気層により囲むように構成
するとともに、前記筒状部を先端に向けて段階的に拡大
して、液体噴射流の前記筒状部内壁に対する接触を抑制
するという技術手段を採用した。本発明によれば、液体
噴射流と筒状部内壁との接触が、エジェクタ作用により
吸引される大気によって形成される空気層による隔離
と、筒状部の内面寸法の段階的な拡大によって抑制され
るので、壁面抵抗による液体噴射流の流速の低下が大幅
に改善される。なお、前記筒状部を伸縮可能に構成する
ことも可能である。また、前記筒状部に対しても大気吸
引用の吸気口を形成するようにしてもよい。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に係る噴射ノズルは、車両
やビルの壁面などの離れた部分を洗浄する長尺の洗浄用
ノズルとして好適であるが、他の各種の噴射ノズルとし
ても広く適用することができる。液体噴射口と筒状部と
の間には、少なくとも１つの負圧空間を設ければよい
が、後述の実施例のように、中間筒状部を挟んで負圧空
間を２つ設け、２段で大気を吸引したり、さらに多段に
構成してもよい。負圧空間に噴射される液体としては、
水道水等の普通水や、必要に応じて界面活性剤などの添
加剤を加えて洗浄力や殺菌力等を向上させた洗浄液、あ
るいは温水など、適宜の液体の使用が可能である。さら
に、液体中に炭酸水素ナトリウム等の研掃材などからな
る適宜の粉粒体を混入させて供給することも可能であ
る。また、その液体の供給圧は、水道水程度の圧力でも
よいが、高圧ポンプ等からの高圧の吐出圧を用いてもよ
い。前記負圧空間に形成する吸気口に関しては、液体噴
射口から噴射される液体噴射流の周囲に均等に複数の吸
気口を配設することが簡便であるが、前記液体噴射流の
周囲を吸引した大気からなる空気層によって囲むことが
できる形態であれば、吸気口の設置数や配列の仕方は変
更可能である。

【０００６】前記筒状部の内面形状に関しては、円形や
楕円形のものでも矩形のものでもよい。この筒状部にお
いては、液体噴射口から噴射される液体噴射流と、その
周囲に形成される空気層とが、それらの境界領域の部分
から徐々に混合され、先端の噴射口から気液混合流とし
て外部に噴射される。さらに、筒状部の先端に偏平末広
がり状のアタッチメントを付設して偏平状の気液混合流
を噴射するようにしてもよい。なお、筒状部は、その内
面寸法を先端に向けて段階的に拡大するように形成し
て、液体噴射流の筒状部内壁に対する接触を抑制し得る
ものであればよく、筒状部の先端まで全く接触しない形
態が望ましいが、多少の接触は支障がない。また、筒状
部は内面寸法を先端に向けて段階的に拡大したものであ
れば、固定式のものでもよいが、液体噴射口からの噴射
圧力等によって液体噴射流の拡がり角度が変化するた
め、その拡がり角度の変化にも対応できるように、以下
の実施例のごとく筒状部を伸縮可能に構成することも可
能である。さらに、筒状部に大気吸引用の吸気口を形成
して筒状部の途中からも大気を吸引するようにすれば、
液体噴射流の筒状部内壁に対する接触の抑制に有効であ
る。

【０００７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例に関して
説明する。図１は本発明の一実施例を示した縦断面図で
あり、図２及び図３はその部分拡大図である。図１のよ
うに、本実施例に係る噴射ノズル１は、握り部２とノズ
ル部３とから構成される。握り部２には液体供給管４が
接続され、ノズル部３へ液体を供給する。液体供給管４
からノズル部３への液体の供給制御は、握り部２に設け
た引金状の操作部５により図示しない途中のバルブを介
して行う。ノズル部３は、管状部材６と、３本の管状部
材７〜９をスライド可能に接続してなる伸縮可能な管状
部材とから構成される。なお、図中、１０はスポンジグ
リップである。

【０００８】図２に示したように、ノズル部３を構成す
る管状部材６は、握り部２の接続部１１に固定された装
着部材１２を介して取付ける。その場合、装着部材１２
に形成した雌ネジに螺合した止めネジ１３と管状部材６
に形成した凹溝１４との係合により、管状部材６を回動
可能に構成したり、交換可能に構成することができる。
それらの接続部１１及び装着部材１２の内部には、前記
液体供給管４に接続した液体流通路１５が形成されてお
り、その経路中に配設された図示しないバルブを操作部
５により操作することにより、液体の供給及び停止を行
うように構成している。管状部材６の液体流通路１５の
下流側には液体噴射用部材１６が設置され、その内部に
形成したテーパ部１７により流通路を絞って液体噴射口
１８を形成している。液体噴射口１８の下流側には、吸
気口１９を介して外部へ開放された第１負圧空間２０を
形成している。この第１負圧空間２０は、液体噴射口１
８から噴射される液体噴射流によるエジェクタ作用によ
って負圧になり、周囲に均等に配設した吸気口１９を介
して大気が吸引され、液体噴射流の周囲を取り囲むよう
に空気層を形成する。

【０００９】前記管状部材６の第１負圧空間２０の下流
側には、内径がＤ₁からなる第１筒状部２１を接続し、
さらにその下流側に吸気口２２を介して外部へ開放した
第２負圧空間２３を形成している。第１筒状部２１の内
径Ｄ₁は、内径Ｄ₀の液体噴射口１８から噴射する液体噴
射流が、そのエジェクタ作用により吸引される空気層に
囲まれた状態で流入し得る大きさに設定する。この場
合、液体噴射口１８から噴射される液体噴射流の外周径
と第１筒状部２１の内径Ｄ₁との差を小さめに設定すれ
ば、吸気口１９から吸引される空気量が増大し、外部へ
噴射される気液混合流の拡がりも大きくなる。因みに、
図中、２４は第１筒状部２１固定用の止めネジであり、
用途に応じ、その止めネジ２４を弛めて最適の内径を有
するものに部品交換することも可能である。しかして、
液体噴射口１８から液体が噴射されると、その液体噴射
流のエジェクタ作用により吸気口１９を介して大気が吸
引され、その大気により形成される空気層により液体噴
射流の周囲を囲んだ状態で第１筒状部２１内へ流入す
る。そして、その空気層で囲まれた液体噴射流は、第１
筒状部２１内において空気層と液体噴射流との境界領域
から徐々に気液混合が行われる。なお、以上の作用を奏
する上で、第１筒状部２１はある程度の長さが必要とさ
れ、吸気口１９も十分な大きさが必要とされる。ここで
特徴的なことは、液体噴射口１８から噴射された液体噴
射流は、空気層によって囲まれた状態で第１筒状部２１
内を流下し、第１筒状部２１の内壁への直接的な接触は
回避されることから、壁面抵抗による減速は大幅に抑制
される点である。

【００１０】前記第２負圧空間２３では、第１筒状部２
１から流入する空気層に囲まれた液体噴射流のエジェク
タ作用により負圧が発生し、周囲に形成した吸気口２２
から大気を吸引して、更にその外周を空気層により囲込
む。この第２負圧空間２３の下流側には、３本の管状部
材７〜９をスライド可能に接続して伸縮可能に構成した
第２筒状部２５を接続している。第２筒状部２５に流入
した空気層により囲まれた状態の液体噴射流は、その第
２筒状部２５内において液体噴射流と空気層との混合が
更に促進され、管状部材９から外部へ噴射される時点で
は、ほぼ完全に混合した液滴状の気液混合流として噴射
される。第２筒状部２５を構成する管状部材７の内径Ｄ
₂は、吸気口２２を介して吸引される大気から形成され
る空気層により更に囲まれた液体噴射流がそのままの状
態で流入し得る大きさに設定する。同様に、図３に示し
たように、管状部材８，９の内径Ｄ₃，Ｄ₄も順次、段階
的に大きくなるように設定する。すなわち、第１筒状部
２１の内径Ｄ₁から第２筒状部２５を構成する管状部材
７〜９の内径Ｄ₂〜Ｄ₄を順次、段階的に大きく設定する
ことにより、前記液体噴射口１８から噴射された液体噴
射流がそれらの流通路の内壁に接触しないように構成す
る。これにより、液体噴射口１８から噴射された液体噴
射流は、第１負圧空間２０の吸気口１９及び第２負圧空
間２３の吸気口２２から吸引される大気からなる空気層
によって囲まれることと相俟って、流通路の内壁との接
触が効果的に抑制され、流速の低下が改善される。した
がって、長尺のノズルの場合でも、減衰の少ない強力な
気液混合流の噴射が可能である。

【００１１】なお、本実施例では、第２筒状部２５を構
成する前記管状部材７〜９をそれぞれスライド可能に接
続して伸縮可能に構成したので、液体噴射口１８からの
噴射圧力等により液体噴射流の拡がり角度を変化させた
場合にも、それらの接続部に配設した止めネジ等の固定
手段を弛めて適度に伸縮することにより、液体噴射流の
拡がり角度に最適の長さに調整することが可能である。
したがって、液体噴射用部材１６に形成された液体噴射
口１８の口径及びストレート部の長さや、噴射圧力等に
よって決まる液体噴射流の拡がり角、並びに噴射ノズル
１の用途に応じて、止めネジ２４，２６を弛めて第１筒
状部２１及び第２筒状部２５を構成する管状部材７〜９
を最適の内径のものに交換するとともに、管状部材７〜
９を最適の長さに調整することにより、用途に適合した
減衰の少ないきわめて良好な気液混合流を形成すること
ができる。さらに、管状部材７〜９の接続部の下流側の
拡径部などの第２筒状部２５の適宜部分に図示しない吸
気口を設けて大気を吸引するようにしてもよい。また、
必要に応じて管状部材９の先端に偏平末広がり状のアタ
ッチメントを付設すれば、偏平状の気液混合流を噴射さ
せることも可能である。なお、管状部材６と共に管状部
材７〜９の外周部に熱収縮性チューブを外嵌して加熱収
縮することにより、全体を固定式に構成することも可能
である。

【００１２】

【発明の効果】本発明では、前記負圧部において液体噴
射流のエジェクタ作用により大気を吸引し、その大気に
より形成される空気層によって液体噴射流の周囲を囲む
ように構成するとともに、筒状部の内径を液体噴射流が
接触しないように段階的に拡大したので、液体噴射流の
ノズル内壁に対する接触が効果的に抑制されることか
ら、壁面抵抗に基づく流速の低下が大幅に改善される。
したがって、長尺のノズルの場合にも、噴射力の大きい
気液混合流が得られる。なお、筒状部を伸縮可能に構成
すれば、液体噴射口からの噴射圧力による液体噴射流の
拡がり角度の変化に応じて筒状部を伸縮することにより
適用幅が拡大される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体を示した縦断面図であ
る。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図１の他の部分の部分拡大図である。

【符号の説明】

１…噴射ノズル、２…握り部、３…ノズル部、４…液体
供給管、５…操作部、６〜９…管状部材、１０…スポン
ジグリップ、１１…接続部、１２…装着部材、１３…止
めネジ、１４…凹溝、１５…液体流通路、１６…液体噴
射用部材、１７…テーパ部、１８…液体噴射口、１９…
吸気口、２０…第１負圧空間、２１…第１筒状部、２２
…吸気口、２３…第２負圧空間、２４…止めネジ、２５
…第２筒状部、２６…止めネジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体噴射口に吸気口を有する負圧空間を
介して筒状部を接続し、液体噴射口から噴射される液体
噴射流のエジェクタ作用により吸気口から負圧空間に大
気を吸引して気液混合流を形成する噴射ノズルにおい
て、前記吸気口から吸引される大気を前記液体噴射流の
周囲に供給して該液体噴射流を空気層により囲むように
構成するとともに、前記筒状部を先端に向けて段階的に
拡大して、液体噴射流の前記筒状部内壁に対する接触を
抑制したことを特徴とする噴射ノズル。
【請求項２】前記筒状部を伸縮可能に構成した請求項
１に記載の噴射ノズル。
【請求項３】前記筒状部に大気吸引用の吸気口を形成
した請求項１又は２に記載の噴射ノズル。