JP2018089597A - 1流体ノズル - Google Patents
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Abstract
Description
図11は特許文献1に記載の洗浄液噴射部(1流体ノズルに相当)のテーパ部を説明するための拡大図である。図11に示すように、特許文献1に記載の洗浄液噴射部200の内部には洗浄液の貯留空間に連通した流通路201が形成されており、その先端部にテーパ部202を介して洗浄液噴射口203が形成されている。当該洗浄液噴射部200ではテーパ部202のテーパ角度(中心軸線に対する傾斜角度)は60度近傍の角度とされている。
実施形態を図1ないし図10によって説明する。以降の説明では前後方向とは図4に示す前後方向を基準とする。また、以降の説明では後側を洗浄液の上流側、前側を下流側とする。
図4を参照して、洗浄ノズル1の構成について説明する。洗浄ノズル1は円柱状のノズル本体10と、ノズル本体10を囲むケース11とを備えている。ノズル本体10は超硬やセラミックスなどの高硬度の素材で形成されており、ケース11は金属や樹脂などで形成されている。なお、本実施形態では洗浄ノズル1がケース11を備えている場合を例に説明するが、洗浄ノズル1は必ずしもケース11を備えていなくてもよい。
図5に示すように、本実施形態ではテーパ部15のテーパ角度を13度〜17度としている。前述したように本実施形態では縮流を抑制するためにテーパ部15が設けられているが、縮流が抑制される程度はテーパ部15のテーパ角度によっても異なる。そこで、本願発明者はテーパ角度が異なる複数の洗浄ノズルを作成して実験を行った。その結果、超高圧帯でもテーパ角度を7.5度〜22.5度の範囲内にすると従来のように60度近傍の角度に比べて縮流が抑制され、粒子速度が上昇することを見出した。特に、本願発明者が実験したところでは、テーパ角度が13度〜17度のとき、他のテーパ角度に比べて縮流をより抑制することができた。このため、本実施形態ではテーパ角度を13度〜17度としている。
次に、図6及び図7を参照して、洗浄ノズル1及び従来の洗浄ノズルについて洗浄液の圧力を変えながら噴射距離が100mmのときの平均粒子速度及び平均粒子径を測定する実験を行った結果について説明する。ただし、ここでいう従来の洗浄ノズルとは洗浄液流路がテーパ部を有していないストレート形状のものであり、洗浄液流路の内径が洗浄ノズル1の流入口13の径D1とほぼ等しいものである。
以上説明した洗浄ノズル1によると、洗浄液流路12は後側(上流側)から前側(下流側)に向かって縮径するテーパ部15を有しており、テーパ部15のテーパ角度が7.5度〜22.5度の範囲内であるので、テーパ角度が60度近傍の従来の洗浄ノズルに比べ、20MPa〜30MPaの超高圧帯でも縮流を抑制することができる。このため20MPa〜30MPaなどの超高圧帯でも過度な微粒化を避けて圧力に起因するエネルギーを効率よく液滴の粒子速度の上昇に変換することができ、それにより洗浄力を向上させることができる。
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。
Claims (4)
- 外部から供給される洗浄液を噴射する1流体ノズルであって、
洗浄液流路を有するノズル本体を備え、
前記洗浄液流路は上流側から下流側に向かって縮径するテーパ部を有し、前記テーパ部のテーパ角度が7.5度〜22.5度の範囲内である、1流体ノズル。 - 前記洗浄液流路は前記テーパ部の下流側の端部から円筒状に延びる細管部を有し、前記細管部の長さLを前記細管部の内径Dで除算した比が1〜7の範囲内である、請求項1に記載の1流体ノズル。
- 前記テーパ角度が13度〜17度である、請求項1又は請求項2に記載の1流体ノズル。
- 前記テーパ角度が13度〜17度であり、前記細管部の長さLを前記細管部の内径Dで除算した比が3〜5である、請求項2に記載の1流体ノズル。
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