JP3856210B2 - ノズル - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スリット状の噴射口から液体あるいは気体からなる一流体を噴射するノズルに関し、特に、500mm以上等の長い水平方向に亙って流体を噴射するスリット・ノズルに好適に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】
従来よりエレクトロニクス関連、製鉄関連、食品関連等において、処理物への液の塗布、冷却、洗浄等の種々の用途において、液体あるいはエアを直線状に強い打力で吹き付けるスリット・ノズルが用いられている。
例えば、液晶基板の製造工程においては、現像液の吹き付け、剥離液の吹き付け、水洗、水切り用として、スリット・ノズルが用いられている。近時、液晶基板の大型化に伴い、1つのスリット・ノズルで広範囲に亙って噴射できることが要望されている。
【0003】
上記のように、噴射口を横長として広い範囲で噴射するノズルでは、噴射流量の分布にバラツキをなくすには、流体を均等に横長な噴射口へと分配して流通させることが不可欠の要素となる。
【0004】
この種の均等分配を図るものとして、図12(A)(B)に示す二重管方式のスリット・ノズルが提供されている。
上記スリット・ノズルは、流体が供給される円筒状の内管1の外周に流路2をあけて四角枠状の外管3を被せ、内管1の上端に軸線方向のスリット1aを設けると共に、外管3の下頂点に軸線方向に噴射口となるスリット3aを設けている。
上記スリット・ノズルでは、内管1のスリット1aから流路2に流体を流出させ、流路2を通して外管2のスリット3aから流体を横方向に広い範囲に亙って噴射している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記二重管方式では、内管1を外管3の内部に流路2となる隙間をあけて配置する必要があるため、内管1と外管3とを溶接する場合が多い。ノズルより薬液を流体として噴射する場合、内管1および外管3はステンレス、テフロン(R)等で形成する必要があり、ステンレス、テフロン(R)等では溶接自体が困難であり、かつ、歪みが発生しやすい等の問題がある。
さらに、噴射口となるスリット3aが外管3に孔あき加工で形成されているため、用途に応じてスリット3aの幅を変えることも出来ず、汎用性がない問題もある。
さらに、円筒の内管1と四角筒の外管3の間に形成される流路2の幅が広く且つ幅が不均一であるため、この流路2で流体が流れが乱れやすく、噴射口のスリットへ供給される流体が不均一となりやすい問題もある。
【0006】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、二重管方式を用いずに、広い範囲に亙って噴射量がバラツキなく均一となるスリット・ノズルを提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、横長な第1部材と第2部材とをボルトで前後方向に締結して横長さなボデイを形成し、該第1部材と第2部材との対向面には、それらの上端から間隔をあけた位置より下端にかけて、順次、流入口に連通する流入路、該流入路に連通する第1小径流路、該第1小径流路に連通して流路を2方向に分離した後に合流させる整流室、該整流室に連通する第2小径流路、該第2小径流路に連通したスリット状噴射孔を連続的に設け、該スリット状噴射孔先端を噴射口としていることを特徴とするノズルを提供している。
【0008】
上記ノズルを長尺なものとする場合、軸線方向に連続して設ける上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状の噴射口を、軸直角方向にそれぞれ横長に設けている。流体の流入口と連通させる上記横長な流入路は分配流路となるために、連続する第1小径流路に均等な流体圧で流体が分配されるように断面積を比較的大きく設定している。
上記流入路に連続する第1小径流路は幅狭として流入路に流体が充満しやすいようにしている。
該第1小径流路と第2小径流路との間に流路を2方向に分ける整流室を設けていることが、本発明のノズルにおいて重要な要件である。このように流体を2方向に分離した後に第2小径流路で合流させることで、流体の流れに乱れを発生させずに、第2小径流路において層状に整流した流体を得ることができる。この第2小径流路において層状に整流させた流体を先端のスリット状の噴射口より噴射させることで、スリット状の噴射口が横方向に長い場合においても、その全長に亙って噴射量の均一化を図ることができる。
【0009】
上記整流室の流路幅は上記第1小径流路および第2小径流路の流路幅の50%以下、好ましくは20%以下で、より小さくすることが好ましい。
具体的には、流体が非圧縮性流体あるいは液体の場合は、第1、第2小径流路の流路幅が2.5mmの場合、整流室の流路幅は0.3mm程度とすることが好ましい。また、流体が圧搾空気等の圧縮性流体の場合は整流室の流路幅は0.5mm〜1mmとすることが好ましい。
このように、第1小径流路からの流体を2方向に分離して流通させる整流室の流路幅を減少することにより、供給流量の均等分配を図ることができると共に整流化を促進できる。また、合流する第2小径流路の流路幅を整流室の流路幅より大とすることで、第2小径流路での流速が落ちて層流化を促進することができる。
【0010】
上記整流室は円環流路とし、円環の中心を上記第1、第2小径流路の軸線と一致させ、上記第1小径流路からの流体を円環の両側半周部に流通させて2方向に分離した後に第2小径流路へ合流させて流通させる構成としている。
上記のように円環流路とすると、2方向に分かれる整流室の流路幅の夫れ夫れ第1小径流路に連通する流入部から第2小径流路と連通する流出部の全長に亙って均一とすることができる。かつ、第1小径流路からの流体を正確に2分割して2方向に分流させることができ、かつ、合流する第2小径流路において、整流室の2方向の流路から同量の流体が流入することで層流化を確実に図ることができる。
【0011】
上記ノズルは、具体的には、2重管を用いる代わりに、2枚の金属板や合成樹脂板などを重ね合せ結合して形成している。
即ち、上記ボディは、横長な第1部材と第2部材とをボルトで前後方向に締結して形成し、該第1部材と第2部材との対向面には、それらの上端から間隔をあけた位置より下端にかけて、上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状噴射孔を形成する凹部を設け、第1部材と第2部材とを締結することで、ボディの長さ方向に沿った横長な上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状噴射孔を上下方向に連続して設け、かつ、かつ、上記流入路に上記第1部材あるいは/および第2部材の側面、上面あるいは長さ方向の端面に流入口を連通させ、
さらに、上記第1小径流路を貫通する位置でスリット幅調整用の締付ボルトにより第1部材と第2部材とを締結している。
【0012】
上記第1部材と第2部材とは横長で厚肉な平板からなり、各平板の対向面に上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状噴射孔を凹設している。
上記第1部材と第2部材との重ね合わせる対向面は互いに密着させてメタルシールとしているが、シール用シート等からなるパッキンを介在させてもよい。
第1部材と第2部材とを横長とすることにより、噴射口のスリットを所要寸法の横長とすることが容易にできる。かつ、第1部材と第2部材との対向面に設けた凹部を組み合わせることで、上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状の噴射口を軸線方向に連続して容易に設けることができる。
また、第1部材と第2部材とを締結する上記ボルトは上記流入路の上方位置に配置しているため、流路に影響が及ばないようにすることができる。
【0013】
上記第1小径流路を貫通する位置でスリット幅調整用の締付ボルトにより第1部材と第2部材とを締結している。上記締付ボルトの間に押付ボルトを第1部材側からネジこみ、その軸部先端を第2部材に押し当ててスリット幅を横方向に均一となるように精度よく調整している。
このように、スリット状の噴射口の真上に近い位置でスリット幅調整用の締付ボルトを用いて第1部材と第2部材とを締結することにより、スリット幅を横長方向に精度良く組みつけることができる。
かつ、このスリット幅調整用の締付ボルトおよび押付ボルトを第1小径流路を貫通する位置に設けると、流体の流れが上記スリット幅調節ボルトにより若干乱れるが、その下流に上記整流室を設けているため、乱れた流体の流れを整流化することができる。
【0014】
あるいは、上記第1部材と第2部材とは薄板を屈曲加工して上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路を設け、該第2流路形成部の先端を外向きに傾斜させ、該傾斜部にそれぞれ重ねわせてスリット幅調整用のスライド板を取り付け、両側のスライド板の間にスリット状噴射孔を設けてもよい。
上記薄板からなる第1部材、第2部材として金属板を用い、プレス等で屈曲加工し、これら第1部材と第2部材とを溶接で一体化している。
上記構成とした場合も、第1部材と第2部材との傾斜部に丸穴を設ける一方、上記スライド板に長穴を設けて、両側のスライド板を近接離反する方向にスライドさせて傾斜板にボルトとナットで締結することで、スリット幅の調整を容易に行うことができる。
【0015】
なお、ノズルのボデイは、上記のように第1部材と第2部材とを前後に重ね合わせて形成する事が好ましく、これら第1部材、第2部材は樹脂成形で形成することが好ましいが、金属製としてもよい。
また、ノズル長さが比較的短い場合等においては、第1部材、第2部材を分割せずに、樹脂成形で一体的なボデイを設けてもよい。
あるいは、1枚の金属板を連続して屈曲加工し、これを2つ折り状態とし、対向面に上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路となる凹部を配置してボデイを形成してもよい。
【0016】
上記スリット状噴射孔のスリット幅が0.5mm以下の場合は、第1部材と第2部材のいずれか一方に凹部を設け、いずれか他方はフラットとし、これを組み合わせて形成することが好ましい。
上記のように一方側にのみ凹部を設けてスリットを形成すると、スリット幅をより細くできると共に、該スリット幅の調整を容易に行うことができる。
上記スリット幅が0.5mmを越えると、第1部材と第2部材の対向面の両方に凹部を設け、組み合わせて形成してもよい。
【0017】
また、横方向に長い流入路に連通する流入口は、第1部材あるいは第2部材の側面に設け、流入路の側面に流入口と連通させ、流入口から流入路に流入した流体を90度向きを変えて流入路に流通させることが好ましい。該構成とすると、流体の流れを低下させて、横方向に長い流入路内において供給流量の均一化を図ることができる。
上記流入路と連通させる上記流入口の位置は、使用流体が非圧縮性流体あるいは液体の場合は、横方向に延在する流入路の略中央位置に1または複数個設けている。このように、流入路の中央から両端に向かって流体を供給すると、長い流入路への供給流量の均等化を促進できるために好ましい。
なお、使用流体が圧搾空気等の圧縮性流体の場合は、流入口は流入路に均等に配置した方が好ましい。
さらに、流入路に対して側方からではなく、噴射口と対向する流路軸線方向の一端に流入口を設けてもよく、さらに、流入路の長さ方向の一端あるいは両端に流入口を設けてもよい。
【0018】
上記整流室は、第1部材と第2部材に整流室の半側部となる半円状凹部を夫れ夫れ設け、組み合わせて断面円孔とし、その内部に円筒部材あるいは円柱部材を隙間をあけて配置して上記円環流路を設けている。
上記のように形成すると、流路幅の小さい円環流路を簡単に形成でき、かつ、中空部に配置する円筒部材あるいは円柱部材の外径を変えることにより、流路幅の調整を簡単に行うことができる。
【0019】
上記スリット状噴射孔の横長さは100mm以上1500mm以下、スリット幅は0.05mm以上5mm以下とすることが好ましい。
【0020】
本発明のノズルに流通する流体として、コンプレッサーからの圧搾空気を用いても良いし、ブロアからの空気を用いてもよい。コンプレッサーからの圧搾空気を用いる場合には、上記スリット幅は0.05mm〜0.5mm程度の細幅とし、ブロアからの空気の場合にはコンプレッサーの場合と比較してスリット幅を広くしている。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図7に示す第1実施形態のノズル10は、合成樹脂品からなる横長な第1部材11と第2部材12とでボデイを形成している。第1部材11と第2部材12とは、図中上端及び左右両端を固定ボルト19で締結し、かつ、下部をスリット幅調整用の締付ボルト20で締結すると共に、該締付ボルト20の間に押付ボルト40を取り付けて一体化している。
【0022】
上記横長な第1部材11と第2部材12には、その重ね合わせる対向面に、上記固定ボルト19の締結部の下部より下端にかけて、かつ、両端の固定ボルト20の締結部を除く全長に亙って、後述する横長で且つ深さを相違させた凹部を上下に連続して設け、これら凹部を対向させて組み合わせることにより、図2及び図3に示すように、上部側より流入路14、第1小径流路15、整流室16、第2小径流路17を上下に連続させ、第2小径流路17より下端にかけて横長なスリット状噴射孔18を設け、その先端を噴射口18aとしている。
【0023】
詳細には、第1部材11は、締付ボルト20が存在する位置の断面図である図2、図4に示すように、上方に固定ボルト挿通孔22を、下方に締付ボルト挿通孔31を設けている。図3、図5は押付ボルト40が存在する位置の断面図であり、上方に固定ボルト挿通孔22を、下方に押付ボルト挿通孔41を設けている。
【0024】
第1部材11には、ボディ長手方向の中央付近に間隔をあけて2つの流入口13を設けている。これら流入口13には流体供給管(図示せず)が接続される。 第1部材11の裏面側の第2部材12との対向側には、流入口13と連通する位置から下端にかけて、底深凹部27、第1底浅凹部29、半円状凹部33、第2底浅凹部35、極浅凹部24を上下に連続させて形成している。上記第2浅底凹部35の下部はテーパ部35aとし、該テーパ部35aの先端にスリット状噴射孔18を形成する上記極浅凹部24を連続させている。
【0025】
上記第1底浅凹部29の上下方向の中間位置に、上記締付ボルト挿通孔31と押付ボルト挿通孔41とを横長さ方向に間隔をあけて交互に流路と直交させて設けている。締付ボルト挿通孔31の内周面にはネジを刻設していないが、押付ボルト挿通孔31の小径の軸部内嵌部にはネジ41aを刻設している。また、上記固定ボルト挿通孔22の内周面にはネジ22aを刻設している。
【0026】
第2部材12は、第1部材11との対向側に、ネジ23aを刻設した固定ボルト挿通孔23を穿設し、その下方に底深凹部28、第1浅底凹部30、半円状凹部34、第2底浅凹部36を上下に連続させて形成している。第1部材11に設けた極浅凹部は第2部材12には設けずフラットなままとしている。上記第2浅底凹36の下部はテーパ部36aとし、かつ、第1浅底凹部30の中間位置に締結ボルト挿通孔32を設け、その内周面にネジ32aを刻設している。なお、第1部材11に設けた押付ボルト挿通孔は設けていない、
【0027】
第1部材11と第2部材12とを重ね合せ、連通させた固定ボルト挿通孔22、23に固定ボルト19をネジ込んで締結し、同じく連通させた締付ボルト挿通孔31と32とに締付ボルト20をOリング21を介して締結する。
この状態で、第1部材11と第2部材12の深底凹部27と28が組み合わされて流入路14が形成され、第1浅底凹部29と30とが組み合わされて第1小径流路15が形成され、半円状凹部33と34が組み合わされて整流室16の外壁が形成され、第2浅底凹部35と36とが組み合わされて第2小径流路17が形成される。該第2小径流路17のテーパ状の縮径した下端に、第1部材11の極浅凹部24と第2部材12のフラット面との間に形成されるスリット状噴射孔18が連続することとなる。本実施形態では、上記第1小径流路15と第2小径流路17の幅は同一幅としている。
【0028】
上記整流室16の断面円形となる外壁の内部には、その内面と隙間をあけて円柱部材25を配置し、円環流路からなる整流室16を設けている。
図4及び図7に示すように、円柱部材25は横方向に延在し、その軸線方向の所要位置に間隔をあけて薄肉(0.5mm程度)・狭幅のリング26を外嵌し、該リング26を半円状凹部33、34の内面に押し当てることで、円柱部材25を隙間をあけて支持している。上記リング26は、本実施形態では150mm間隔をあけて取り付けている。
【0029】
上記円環状流路からなる整流室16の幅L2は、第1、第2小径流路15、17の幅L1の50%以下の設定している。上記円柱部材25の中心を第1、第2小径流路15、17の軸線と一致させ、整流室16の上頂点は第1小径流路15の下端流出口の幅方向の中心に位置し、下頂点は第2小径流路17の上端流入口の幅方向の中心に位置させている。
整流室16を上記構成とすることで、第1小径流路15からの流体が両側半周部16a、16bへと2分割された状態で2方向に別れて流れ、下端流出口から第2小径流路17へと合流して流れこみ、2方向から流入する流体が層流となって第2小径流路17内を流れ、その後、スリット状噴射孔18へと流入して、先端噴射口18aより噴射されるようにしている。
【0030】
上記第1小径流路15の中央部に長さ方向に間隔をあけて貫通する上記締付ボルト20は、軸部先端側にネジ20aを刻設し、頭部20c側にはネジを設けずに平滑面20bとしている。これにより、第1小径流路15を横断する部分に平滑面20bを位置させて、第1小径流路15を流下する流体の気泡がネジに付着しないようにしている。
また、第1部材11と第2部材12の接合面はメタルシールとしてシール性を保っているが、シートパッキンを入れてもよい。
【0031】
上記締付ボルト20と交互に設ける押付ボルト40は図3、図5に示すように、締付ボルト20よりも短尺とし、Oリング21を介して押付ボルト挿通孔41にねじ込み、軸部先端面を第2部材12の第1浅底凹部30に押し当てるようにしている。軸部は頭部40c側にのみネジ40bを刻設し、第1小径流路15を横断する先端側にはネジを設けずに平滑面40aとし、流体の気泡がネジに付着しないようにしている。
【0032】
スリット状噴射孔の近傍の上流に取り付ける上記締付ボルト20は第1部材11と第2部材にネジ込むことにより、第1部材11と第2部材12とを近接させて、スリット状噴射孔18の幅L3が小さくなるように調節している。一方、押付ボルト40を第1部材11の押付ボルト挿通孔41にネジ込んで、軸部先端を第2部材の浅底凹部に押し当てているため、押付ボルト40をネジ込むことによりスリット幅が大きくなるように調整することができ、第2部材12を第1部材11から離反保持して、締付ボルト20により設定したスリット幅を横長さな全長に均一となるように精度よく維持している。
【0033】
本実施形態では、上記流入路14、第1小径流路15、整流室16、第2小径流路17、スリット状噴射孔18およびその先端の噴射口18aの横長さL4は680mmに設定している。また、スリット状噴射孔18の幅L3は0.3mm、その長さ(上下寸法)は3.5mmとしている。第1、第2小径流路15、16の流路幅L1は2.5mm、円環流路からなる整流室16の流路幅L2は0.3mmとしている。流入路14の幅は第1小径流路の約5倍とし、かつ、2つの流入口13の断面積の和は噴射口断面積の約2倍となるように設定している。さらに、締付ボルト20と押付ボルト40は30mmピッチで取り付けている。
【0034】
以下に、上記ノズル10の作用について説明する。
上記のように、ノズル10は第1部材11と第2部材12とを組み合わせて形成し、流体供給管(図示せず)を流入口13に連結している。
流入口13から流体(気体あるいは液体)をノズル10内に供給し、流入口13→流入路14→第1小径流路15→整流室16→第2小径流路17→スリット状噴射孔18の順に流れ、スリット状噴射孔先端の噴射口18aより噴射している。
【0035】
上記流入口13より横長な流入路14の中央部に軸直角方向より流体が流入し、向きを変えて流入路14に流れ込むため流速が低下し、かつ、流入路14の断面積を大としているため、両側へと速度を落として流れ込み、流入路14内において横方向の全長に亙って均等に流体が分配される。
【0036】
流入路14に流入した流体は、該流入路14に連通した第1小径流路15の幅を狭くしているため、流体は速度を速めて第1小径流路15に流入し、ついで、円環状の整流室16へと流入する。
【0037】
整流室16では、第1小径流路15からの流体が両側半周部16a、16bに2分されて流通し、流体は2方向に分離され、第2小径流路17へと合流して流入する。
整流室16の流路幅L2を第1小径流路15および第2小径流路17の流路幅L1の50%以下としているため、第1小径流路15から整流室16に流入した流体は流路縮小に伴なう加圧で両側半周部16a、16bに均一に分配・整流されると共に、整流室16から第2小径流路17に流入する際に流路拡大により減速して層流化する。
【0038】
第2小径流路17の下端はテーパー状に縮径しているため、狭幅のスリット状噴射孔18へ流速を速めて流入し、先端の噴射口18aから外方に、直線状で且つ膜状の液体が噴射される。
【0039】
本発明のノズル10では、特に、先端が噴射口18aとなる比較的流路が長いスリット状噴射孔18の近くの上流に円環状流路を有する整流室16を設け、ここで流体を2方向に分離して流通させ、かつ、この各半円環状の流路断面積を均一とすると共に流路幅を上流側の第1小径流路幅の50%以下としていることより、流路が500〜1000mm程度の非常に横長とした場合において、均等な流量分布を達成することができる。それにより、横長さな噴射口18aからの噴量を長さ方向の全体にわたって均等化し、バラツキが発生するのを防止できる。
【0040】
上記実施形態はポンプからの液体噴射用であるため、スリット状噴射孔18の幅を0.3mmとしているが、コンプレッサーからの圧搾空気を噴射する場合には、上記スリット幅を0.05mm〜0.15mmと小さくしている。
【0041】
スリット噴射孔18のスリット幅L3の調整は、前記のように、スリット幅調整用の締付ボルト20と押付ボルト40とのネジ込み量により簡単に調整することができる。特に、上記実施形態では、スリット状噴射孔18は、第1部材11側にのみ極浅凹部24を設けて、第2部材12のフラット面と重ね合わせているために、スリット幅の微調整が容易に行える。かつ、一方側の部材にのみ凹部を設けてスリット状の噴射孔18を形成するとスリット幅をより細くできる。
しかも、スリット幅を大きく変える場合には、第1部材11側のみを交換して第2部材12は共用化することができ、部品の共用化を図ることができる。
なお、図6(B)に示すように、第1部材11と第2部材12の対向面の両方に極底浅凹部24、24’を設けて組み合わせて、スリット状噴射孔18を形成してもよい。
なお、流体がコンプレッサーからの圧搾空気が供給される場合にスリット幅L3を上記数値範囲内で幅狭とし、ブロアーにより圧力空気が供給される場合にはスリット幅L3を上記数値範囲内で幅広とし、かつ、水等の液体の場合は0.3mm〜1mmの範囲で設定している。
【0042】
また、本実施形態では、噴射口の横長さL4は680mmとしているが、100mm以上1500mm以下の範囲に設定するのが好適である。流入口13の流路面積は、スリット状噴射孔18の噴射口18aの流路面積の1.2〜2倍の範囲とするのが好適であり、よって、噴射口の長さL4を大きくして、さらに、ノズルを大型化した場合、流入口13を中央部に3個以上配置して、流入量を増加している。
【0043】
なお、上記実施形態では、ノズルのボディを第1部材と第2部材とを前後に重ねて締結して形成しているが、横方向の長さが比較的小さい場合、ボディを第1部材と第2部材とに分割せず、樹脂成形で一体的に設けてもよい。
このように、一体化した場合には、整流室用として断面円形孔として貫通して設け、該貫通孔に丸棒を隙間をあけて貫通させ、上記実施形態と同様な流路幅が細く且つ均一な円環流路からなる整流室を設けている。
【0044】
図8は第1実施形態の変形例を示し、流入口22’は第1部材11、第2部材12に上端を開口すると共に下端を流入路と連通させた凹部22a’と22b’とを組み合わせて形成している。
流体が液体の場合は第1実施形態と同様に横長な流入路の中央部に設け、流体が気体(エア)の場合は流路路の長さ方向に均等な間隔をあけて設けている。
【0045】
図9乃至図11は第2実施形態を示し、第1部材11’、第2部材12’は薄い金属板をプレスにより屈曲加工して形成している。即ち、上端より大きな半円弧状部を設けて流入路用凹部27’、28’を形成し、続いて直線部を設けて第1小径流路部29’30’を設け、次ぎに、小さな半円弧状部を設けて整流室用凹部33’、34’を設け、その下部に直線部を設けて第2小径流路部35’36’を設けている。第2小径流路部35’、36’の下端は外上向きな傾斜部50、51を設け、スライド板52、53を重ね併せてボルト54とナット55とを締結し、スライド板52と53との間にスリット状噴射孔24’を設け、その先端を噴射口18’としている。
【0046】
上記第1部材11’と第2部材12’の上端部を溶接60により一体的に固着して、上記流入路用凹部27’、28’とから流入路14’、第1小径流路15’、円形の整流室16の外壁、第2小径流路17’を形成し、該第2小径流路17’の下端を上記スリット状噴射孔24’に連通させている。
【0047】
上記整流室用凹部33’と34’とを組み合わせて形成する整流室外壁の内部には隙間をあけて円筒管25’を貫通させ、該円筒管25’の外周面から突設した支持棒57を外壁に当接させ、溶接61により固着している。これにより円環状の整流室16’を設けている。
【0048】
また、第1部材11’、第2部材12’とを先端溶接部には、長さ方向に間隔をあけて流入管62を溶接し、該流入管62を上記流入路14’を軸線を一致させて接続している。
【0049】
スリット状噴射孔を形成する上記傾斜部50、51には丸穴50a、51aを設ける一方、スライド板52、53には長穴52a、53aを設け、スライド板52、53をスリット幅に応じて移動させ、長穴52a、53aより丸穴50a、51aにボルト54を通してナット55で締結している。
【0050】
さらに、第1部材11’と第2部材12’の長さ方向の両端には蓋材65を設け、溶接により第1部材11’、第2部材12’と固着している。
【0051】
上記構成からなる第2実施形態のノズルの作用効果は第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
【0052】
図11は第2実施形態の変形例を示し、第1部材と第2部材とを分割せず、1枚の金属板70を連続して屈曲加工し、これを上端で連続させて2つ折りした状態として、ノズルのボデイを形成している。
上記ボデイの上端に設ける流入路14”の長さ方向の一部に開口を設け、第2実施形態と同様に流入管(図示せず)を接続している。
他の構成は第2実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【0053】
なお、上記実施形態では流入口を上部に設けているが、流入路の長さ方向の両端を閉鎖する蓋部材65の一方あるいは両方に流入口を設けてもよい。
【0054】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、第1小径流路と第2小径流路との間に流路を2方向に分ける整流室を設け、第2小径流路で合流させることで、流体の流れに乱れを発生させずに第2小径流路において層状に整流した流体を得ることができる。この整流させた流体を先端のスリット状の噴射口より噴射させることで、スリット状の噴射口が横方向に長い場合においても、その全長に亙って噴射量の均一化を図ることができる。
【0055】
また、上記整流室は円環流路とし、円環の中心を上記第1、第2小径流路の軸線と一致させると好適であり、上記整流室の流路幅を第1小径流路よりも減少させることにより、供給流量の均等分配および整流化を促進できる。また、合流する第2小径流路の流路幅を整流室の流路幅より大とすることで、第2小径流路での流速が落ちて層流化を促進することができる。
【0056】
上記ノズルのボディは、横長な第1部材と第2部材とをボルトで前後方向に締結して形成し、上記第1小径流路を貫通する位置ではスリット幅調節ボルトにより第1部材と第2部材とを締結してスリット幅を調節可能とすると、ノズルの汎用性が向上すると共に、いずれか一方の部材のみを交換して他方の部品の共用化を図ることもできる。
また、上記スリット幅調節ボルトが第1小径流路を貫通する位置の下流に上記整流室を設けているため、スリット幅調節ボルトにより若干乱れた流体の流れを整流化することができる。
【0057】
さらに、上記スリット状噴射孔は上記第1部材と第2部材のいずれか一方に凹部を設け、いずれか他方はフラットとし、これを組み合わせて形成することで、スリット幅をより細くできると共に、片側の部材のみを交換してスリット幅の調整を行うことができ、部品の共用化を図ることができる。
また、横方向に長い流入路の側面の一部に穿設した流入口から流入した流体を90度向きを変えて流入路に流通させることで、流体の流れを低下させて、横方向に長い流入路内において供給流量の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係るノズルの正面図である。
【図2】 ノズルのI−I線断面図である。
【図3】 ノズルのII−II線断面図である。
【図4】 図2の分解断面図である。
【図5】 図3の分解断面図である。
【図6】 (A)はノズルの要部断面図、(B)は変形例の要部断面図である。
【図7】 図6(A)のIII−III線断面図である。
【図8】 第1実施形態の変形例を示す要部断面図である。
【図9】 第2実施形態の分解斜視図である。
【図10】 (A)(B)は第2実施形態の断面図、(C)は要部断面図である。
【図11】 第2実施形態の変形例の断面図である。
【図12】 (A)は従来のノズルの斜視図、(B)は断面図である。
【符号の説明】
10 ノズル
11 第1部材
12 第2部材
13 流入口
14 流入路
15 第1小径流路
16 整流室(円環流路)
16a、16b 半周部
17 第2小径流路
18 スリット状噴射孔
18a 噴射口
19 固定ボルト
20 スリット幅調整用の締付ボルト
20b、40a 平滑面
21 Oリング
25 円柱部材
26 リング
40 押付ボルト
Claims (10)
- 横長な第1部材と第2部材とをボルトで前後方向に締結して横長さなボデイを形成し、該第1部材と第2部材との対向面には、それらの上端から間隔をあけた位置より下端にかけて、順次、流入口に連通する流入路、該流入路に連通する第1小径流路、該第1小径流路に連通して流路を2方向に分離した後に合流させる整流室、該整流室に連通する第2小径流路、該第2小径流路に連通したスリット状噴射孔を連続的に設け、該スリット状噴射孔先端を噴射口としていることを特徴とするノズル。
- 上記整流室の流路幅は上記第1小径流路および第2小径流路の流路幅の50%以下としている請求項1に記載のノズル。
- 上記整流室は円環流路からなり、円環の中心を上記第1、第2小径流路の軸線と一致させ、上記第1小径流路からの流体を円環の両側半周部に流通させて2方向に分離した後に第2小径流路へ合流させて流通させる構成としている請求項1または請求項2に記載のノズル。
- 上記流入路に上記第1部材あるいは/および第2部材の側面、上面あるいは長さ方向の端面に設けた上記流入口を連通させ、
さらに、上記第1小径流路を貫通する位置でスリット幅調節用の締付ボルトにより第1部材と第2部材とを締結している請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のノズル。 - 上記第1部材と第2部材に上記整流室の半側部となる半円状凹部を夫れ夫れ設け、組み合わせて断面円孔とし、その内部に円筒部材あるいは円柱部材を隙間をあけて配置して上記円環流路からなる整流室を設けている請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のノズル。
- 上記第1部材と第2部材とは横長で厚肉な平板からなり、各平板の対向面に上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路、スリット状噴射孔を凹設し、あるいは、
上記第1部材と第2部材とは薄板を屈曲加工して上記流入路、第1小径流路、整流室、第2小径流路を設け、該第2流路形成部の先端を外向きに傾斜させ、該傾斜部にそれぞれ重ねわせてスリット幅調整用のスライド板を取り付け、両側のスライド板の間にスリット状噴射孔を設けている請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のノズル。 - 上記スリット状噴射孔は上記第1部材と第2部材のいずれか一方に凹部を設け、いずれか他方はフラットとし、あるいは両方に凹部を設け、これを組み合わせて形成している請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のノズル。
- 上記流体が液体であって、横方向に延在する流入路の略中央位置で1あるいは複数の上記流入口と連通し、流入路には中央から両端に向かって流体を供給している請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のノズル。
- 上記スリット幅調整用の締付ボルトの間に押付ボルトを取り付け、該押付ボルトの軸部先端を第2部材に押し当ててスリット幅を保持している請求項4乃至請求項8のいずれか1項に記載のノズル。
- 上記スリット状噴射孔の横長さは100mm以上1500mm以下、スリット幅は0.05mm以上5mm以下としている請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のノズル。
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