JP3111759U - 噴気ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】 エゼクターを利用した高増幅率、かつ低騒音型の噴気ノズルを提供することにある。
【解決手段】 ノズル部材１０の案内部１２をほぼ円弧状断面の丸縁に形成すると共に、案内面１２ｃを断面が円弧状または放物線のラッパ型に形成したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本考案は、粉塵，切屑，水滴，繊維屑，ガス，煙等の除去、あるいは乾燥、冷却等に使用する噴気流を発生させるための噴気ノズルに関するものであり、詳しくはエゼクターにより少量の加圧気体の供給のもとに効率よく増幅して多量の噴気流を発生させるための噴気ノズルに関するものである。

従来のこの種噴気ノズルとしては、噴出口がある筒状のノズル部材と二次気体流入口がある筒状の主体とを両者の螺合により同一軸線関係のもとに進退調節することができるように設けるほか、主体の内方には段部とこれに対向する案内部とにより形成される斜め内向きの環状一次気体噴射口をノズル部材の進退動により縮拡する状態に前向きに設け、かつこの噴射口に連通するように一次気体の流入室および供給管を設け、供給管から圧縮一次気体を供給しつつ、流入口からエゼクター作用により二次気体を吸引随伴して噴出口から増量した気体を噴出するようにした噴気ノズルがある。（例えば特許文献１参照）

実公平３−１２３５５公報

この種の噴気ノズルの製作に当たっては、各部材の軸心の一致，寸法，仕上げ面等において高精度が要求されるが、特に環状一次気体噴射口の隘路部分の形成が増幅効果に重要な要件であるばかりでなく、騒音発生に影響を及ぼすことが判った。上記従来技術によれば、ノズル部材の後端部は、その断面形状が特許文献１の第２図，第３図のように単に稜線に近い丸みが形成されており、かつ後端部に近い下流内面は、角度の異なる２段階のテーパー面が形成されている関係上、増速されて軸心方向へ指向される気流に渦流が生じ易いから、一次気体が中空円錐状の整流，層流を形成し難い欠点があり、従って二次気体の吸引作用即ち増幅効果が不充分となるほか、騒音の発生も著しい。またノズル部材における後端部分は比較的尖鋭である関係上、取扱い上および異物の詰まりに起因して損傷を受け易いから、これが隘路に不均斉をもたらして円錐状の一次気体噴射に乱れが生じ、これにより二次気体の吸引作用即ち増幅効果が低下することになる。しかも均一製品の多量生産上不向きである。

そこで本考案の目的は、環状一次気体噴射口から軸心方向へ指向する一次気体がラッパ状の整流を形成するような流路の形状，寸法等の条件を規定するものであって、取扱い上および異物の詰まりに起因する損傷を受け難い形状とし、流路を安定的に確保することができるようにした噴気ノズルを提供することにあり、また他の目的は高増幅率かつ低騒音の噴気ノズルを提供することにある。更に切削加工についても簡単化することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の考案は、前記特許文献１における型式のエゼクター利用増幅型の噴気ノズルにおいて、ノズル部材の後端突縁部をほぼ円弧状断面の丸縁に形成すると共に、後端突縁部に連接する案内面はこれを断面が円弧状または放物線のラッパ型に形成したことを特徴とする。

請求項２の考案は、ノズル部材における突縁部の後端部に、主体の段部に平行で狭幅な環状面を形成して、段部と環状面とにより軸線に直角なスリット状の隘路を構成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の噴気ノズルであり、また請求項３の考案は、環状面の幅を０．６ｍｍ以下に選定し、かつ突縁部における外周隅角部に０．２５ｍｍ以上のアールを付与した請求項２に記載の噴気ノズルである。

上記構成のもとに、コンプレッサー等の加圧気体源に接続した一次気体供給管７に例えば２〜８Ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇの加圧気体を流入室５に供給することにより、流入室５内において均斉化した状態のもとに環状一次気体噴射口１３から増速した前向きのほぼ円錐状のジェット気流を噴射し、従ってこの一次気体の噴射に伴うエゼクター作用により流入口２から多量の二次気体を吸引随伴して噴出口８から前方へ噴出することができるのである。

請求項１の考案によれば、ノズル部材１０の後端突縁部をほぼ円弧状断面の丸縁に形成すると共に、案内面１２を断面が円弧状または放物線のラッパ型に形成したことにより、流入室５から噴射口１３への方向転換する流路の流通抵抗並びに案内面１２の流通抵抗を低減して圧力損失を低下し、これにより乱流の発生を抑制してエゼクターによる増幅率を向上し、騒音の発生を著しく低減することができ、２段階のテーパー面の製作二工程を一工程に省略することができ、しかも後端突縁部が丸縁であることは、尖鋭な場合に比較して取扱上その他において損傷を受け難い利点がある。請求項２の考案によれば、ノズル部材１０における後端突縁部に、主体１における段部４に平行で狭幅な環状面１２ｂを形成して、段部４と環状面１２ｂとにより軸線に直角なスリット状の隘路を構成することにより、単に隘路を形成する場合と異なり、平行面に挟まれた隘路であり、かつ隘路に隣接する上流および下流は流通断面積の変化が比較的緩やかな形状である関係上、渦流の発生が少なく、層流傾向の円錐状のジェット気流を噴射することになり、増幅率の向上と騒音の低減が得られ、また請求項３の考案によれば、請求項１および２の考案の効果に加え、各部の形状および寸法の特定により、増幅率は２５倍以上が得られ、かつ推進力は５倍を得ることができた。

以下、本考案を図示の実施形態について詳細に説明する。本考案の適用対象としての噴気ノズルとしては、例えば図１に示すように、円筒状の主体１の内周面に、後端から前方へ漸次狭縮するテーパー状二次気体流入口２と、スロート部３と、軸線と直角な前向き段部４と、スロート部３よりも大径な一次気体流入室５と、雌ねじ部６とを順次に形成するほか、前記流入室５に連通する一次気体供給管７を直角関係に螺着接続し、かつこのような主体１に対し、前端に噴出口８があるほか後端には前記スロート部３よりも大径な流入口部９があるほぼ円筒状のノズル部材１０をその外周中央付近に刻設した雌ねじ部１１において前記主体１の前方から雌ねじ部６に同一軸線関係に螺挿して流入口２から噴出口８に通じる前後方向の流路を形成するばかりでなく、ノズル部材１０における流入口部９の後端寄りには前方に漸次狭縮する案内部１２を設けて、この案内部１２と主体１における段部４との間に斜め内向きの環状一次気体噴射口１３が形成されるようにし、更にノズル部材１０の後端寄り外周の環状溝１４による一次気体流入室５において一次気体供給管７からの供給気体を平均化した状態のもとに噴射口１３に供給するようにし、なお前記ノズル部材１０の前端寄り部分には外周にローレット切りを施したハンドル１５を設けるほか、その後方には外周にローレット切りを施したロックナット１６を雄ねじ部１１に螺嵌して設け、かつ主体１に対するノズル部材１０の進退調節即ち一次気体噴射口１３の間隙の度合を視認することができるように、主体１における前端寄り外周部に複数の目盛り１７を等角度関係のもとに施すと共に、これに対する指標１８をノズル部材１０におけるハンドル１５の外周に施し、なお主体１とノズル部材１０との摺動部の適宜位置に気密保持用のＯリング１９を介設した型式を採択するのが適当である。

上記型式の噴気ノズルに対する本考案の特殊構成としては、ノズル部材１０における案内部１２について、図１に示すように、ノズル部材１０の後端突縁部をほぼ円弧状断面の丸縁に形成するのであるが、この後端突縁部はアール付隅角部１２ａと、隅角部１２ａに連続する状態のもとに主体１における段部４に平行で狭幅な環状面１２ｂと、断面が円弧状または放物線で環状面１２ｂに連接する状態のもとに形成したラッパ状案内面１２ｃとにより形成し、これにより一次気体の流速を増速するほか、隘路に近い上下流の流通抵抗を低減して加圧気体の圧力損失を極力抑制し、増幅率を向上すると同時に騒音を低減するのである。

本考案の噴気ノズルの寸法としては、噴出口８の直径が４〜２０ｍｍのものが多用されるが、３８ｍｍまでの種々のものが使用される。従って、前記アール付隅角部１２ａのアール，環状面１２ｂの幅，ラッパ状案内面１２ｃの曲率半径等は、噴気ノズルの大きさ即ち噴出口８の大きさに応じて適切に変更することが重要であるが、アール付隅角部１２ａの半径については０．２５ｍｍ以上がよく、０．５ｍｍ程度が適当であり、環状面１２ｂの幅については過大であると摩擦損失が増加し、過小であるとオリフィス効果が作用して流通抵抗が増加する関係上、適切な幅を選定することが重要であり、種々実施した結果、実用範囲は０．２〜０．６ｍｍで、望ましくは０．３〜０．５ｍｍである。また、ラッパ状案内面１２ｃの曲率半径については、環状面１２ｂとスムーズに連接して適度に大きいことが望ましく、半径３〜５ｍｍが適当である。

なお、段部４と環状面１２ｂとによる隘路の厚みは、０〜０．１ｍｍ程度のもとに使用する関係上、製作に当たっては全周にわたって均一な厚みに保たれるように、高精度に仕上げることが極めて重要である。

本考案の噴気ノズルの一実施形態を示す縦断側面図である。 図１の噴気ノズルの斜面図である。 噴射口を拡開した状態の要部を拡大して示す縦断側面図である。

符号の説明

１ 主体
２ 二次気体流入口
４ 段部
５ 流入室
６ ねじ部
７ 供給管
８ 噴出口
１０ ノズル部材
１１ ねじ部
１２ 案内部
１２ａ アール付隅角部
１２ｂ 環状面
１２ｃ 案内面
１３ 一次気体噴射口
１６ ロックナット

Claims (3)

1. 噴出口（８）がある筒状のノズル部材（１０）と二次気体流入口（２）がある筒状の主体（１）とを両者の雄ねじ部（１１），雌ねじ部（６）の螺合により同一軸線関係のもとに進退調節することができるように設けるほか、主体（１）の内部には軸線に直角な段部（４）を設けると共に、これに対しノズル部材（１０）の後端には前記段部（４）に対向する案内部（１２）とこの案内部（１２）に連続する状態のもとに前方に漸次狭縮する案内面（１２ｃ）とを形成し、これら段部（４），案内部（１２），案内面（１２ｃ）により斜め内向きの環状一次気体噴射口（１３）を前向きに形成し、前記主体（１）に対するノズル部材（１０）の進退動により環状一次気体噴射口（１３）を縮拡することができるようにし、かつこの噴射口（１３）に連通するように一次気体の流入室（５）および供給管（７）を設け、更に前記主体（１）とノズル部材（１０）との進退位置固定用のロックナット（１６）を前記ねじ部（１１）に螺着してなる噴気ノズルであって、前記ノズル部材（１０）の案内部（１２）をほぼ円弧状断面の丸縁に形成すると共に、案内面（１２ｃ）はこれを断面が円弧状または放物線のラッパ型に形成したことを特徴とする噴気ノズル。
2. ノズル部材（１０）における案内部（１２）の後端部に、主体（１）の段部（４）に平行で狭幅な環状面（１２ｂ）を形成して、段部（４）と環状面（１２ｂ）とにより軸線に直角なスリット状の隘路を構成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の噴気ノズル。
3. 環状面（１２ｂ）の幅を０．６ｍｍ以下に選定し、かつ案内部（１２）におけるアール付隅角部（１２ａ）のアールを０．２５ｍｍ以上に選定した請求項２に記載の噴気ノズル。

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