JP4820087B2 - 二流体ノズル - Google Patents

Description

本発明は、二流体ノズルに関し、洗浄用、冷却用等に用いられ、特に、電気電子部品等の精密部品の微細洗浄に好適に用いられるもので、ノズルからの噴霧の厚みを薄くして強い打力を発生させて洗浄力を高めるものである。

従来、液晶製造工程において、ガラス切断後の洗浄や回路等の現像後の洗浄は、細部の洗浄を行う必要があるため、二流体ノズルを用い、水に空気を混合して水の微粒化を図った気液混合ミストを噴射して、洗浄を行うようにしている。
この種の二流体ノズルでは、噴霧距離（長さ）を広げて広範囲での洗浄を可能とする一方、噴霧長さと直交方向の噴霧厚さを薄くして噴霧打力を高めることが好ましく、よって、噴口は長円あるいは楕円形状とされている。

例えば、本出願人は、従来、特開平２−２７３５６５号公報（特許第２７１０３９８号）において、図８に示す二流体ノズル１を提案している。
上記二流体ノズル１ではドーム状とした噴射部１ａに直径方向の切り込みを設けて噴射孔３を設けている。この噴射孔３から噴射される気液混合ミストは、楕円形状に沿って縦長で且つ横方向の厚さが薄い噴霧パターンとなっている。

しかしながら、前記二流体ノズルでは、ドーム状部の周面側まで溝を切り込んで噴射孔を設けているため、噴射角度は広くなり、８０°を越えて１２０°程度まで広くなっている。よって、長さ方向の噴射距離を広げて噴射範囲を拡大できるが、気液混合ミストの打力が弱くなり、特に、長さ方向（直径方向）の両側部から噴射される気液混合ミストの噴射量が少なくなると共に打力が弱くなり、洗浄力にバラツキが発生する。噴射角度を狭くするには直交方向の幅Ｗを大きくする必要があり、大きくすると噴霧厚さが厚くなり、打力が弱くなる欠点がある。かつ、供給する気体の圧力条件を変えると噴射角度も変動しやすくなる等の問題がある。

また、この種の二流体ノズルにおいては、省エネを目的に気水比を低くしたノズルが要望されている。
しかしながら、気体量に対する液体量が多くした時、気体通路の側面に流路を設けていないことにより、微粒化特性が悪くなるという欠点がある。一方、側面に流路を設けた場合には、気体量に対する液体量を少なくした時に主流路に供給されるエアが液体流路のオリフィスを通して逆流し、正常な噴霧ができないという問題がある。
特開平２−２７３５６５号公報

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、第一に、スリット状の噴射孔から噴射される気液混合ミストの長さ方向の噴射角度を抑制して打力を高め、洗浄用ノズルとした場合に洗浄力を高めると共に、洗浄力を均一化することを課題としている。第二に、気水比を低くしても微粒化特性が悪くならず、かつ気水比を高くしてもエアが液体供給路に逆流しない構成とすることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、第一に、ノズル本体に、気体が供給される主流路と、該主流路に設けられた気液混合部の周面に開口する液体供給路とを備え、該液体供給路より供給される液体を前記主流路を流通する気体に側面衝突で混合させるようにし、
かつ、前記液体供給路は、液体供給管と連続させる基端流路と上記気液混合部の周面開口との間に、少なくとも該気液混合部の周面に開口する第１オリフィス、該第１オリフィスの上流に連続する拡径流路、該拡径流路の上流に連続する第２オリフィスを連続して設け、多段オリフィスを有する構成とし、さらに、
前記気液混合部で混合された気液混合流体を噴射側へと流通する前記主流路の噴射側先端を、平坦面あるいは円弧面とした閉鎖部とすると共に、その内部に、中心の頂点に向かって漸次小径とした軸方向断面が円弧状となるドーム状の主孔を設け、該主孔を前記主流路と連通させて混合流体を流入させ、かつ、
前記噴射側先端の閉鎖部に、外周縁と隙間Ｌ３をあけて直径方向の切り込みを設け、該切り込みは長さ方向の両端より中心に向けて深さ方向に傾斜させ、該切り込みの中央部を前記主孔の先端側と連通させ、該主孔との連通位置を内端として前記噴射側外端面に向けてテーパ状に広がるスリット状の噴射孔を設け、前記隙間Ｌ３は前記噴射孔の長さ方向の噴射角度が６０〜８０度となるように設定し、かつ、前記噴射側外端面における噴射孔の長さＬ１と、該長さＬ１と直交方向の幅Ｗとは、Ｌ１：Ｗ＝３：１〜１０：１に設定していることを特徴とする二流体ノズルを提供している。

前記構成とすると、スリット状の噴射孔から噴射される気液混合ミストの長さ方向の噴射角を、噴射側外端面に直径方向に切り込む深さ方向の傾斜角度によって簡単に制御でき、前記特許文献１のノズルよりも噴射角度を小さくでき、噴射される気液混合ミストの打力を高めることができると共に噴射領域の全体にわたって打力のバラツキを抑制できる。かつ、供給する気体の圧力条件を変えても噴射角度の変動をすくなくすることもできる。

また、気体が流通している主流路の気液混合部に液体を供給する液体供給路を、気液混合部の周面に開口する第１オリフィスに拡径流路を介して更に第２オリフィスを設け、液体供給路に多段オリフィスとしているため、第１オリフィスに気体が逆流してきても、拡径流路で気体圧が低下し、第２オリフィスへと逆流しにくくなる一方、液体供給管より供給される液体は第２オリフィスに流入すると液体圧が高まるため、気体を押し戻して、液体供給路への気体の逆流を防止することができる。
なお、前記拡径流路を挟んで第１オリフィスと第２オリフィスの少なくとも２段オリフィスを設けることを必須とするが、前記第１オリフィスにさらに第２拡径流路を介して第３オリフィスを設けてもよく、オリフィスの個数は限定されない。

本発明は、第二に、ノズル本体に、気体が供給される主流路と、該主流路に設けられた気液混合部の周面に開口する液体供給路とを備え、該液体供給路より供給される液体を前記主流路を流通する気体に側面衝突で混合させるようにし、
かつ、前記液体供給路は、液体供給管と連続させる基端流路と上記気液混合部の周面開口との間に、少なくとも該気液混合部の周面に開口する第１オリフィス、該第１オリフィスの上流に連続する拡径流路、該拡径流路の上流に連続する第２オリフィスを連続して設け、多段オリフィスを有する構成とし、さらに、
前記気液混合部で混合された気液混合流体を噴射側へと流通する前記主流路の噴射側先端を、平坦面とした閉鎖部とすると共に、その内部に、中心の頂点に向かって漸次小径とした軸方向断面が円弧状となるドーム状の主孔を設け、該主孔を前記主流路と連通させて混合流体を流入させ、かつ、
前記噴射側先端の閉鎖部に、一定深さで直径方向に貫通させた切り込みを設け、該切り込みの中央部を前記主孔の先端側と連通させてスリット状の噴射孔を設け、さらに、
前記噴射側の外周を囲むリングを設け、該リングの先端位置を前記噴射孔の内端位置と前記噴射側外端面との間Ｈ内で、前記噴射孔の長さ方向の噴射角度が６０〜８０度となる位置に設定し、かつ、前記噴射側外端面における噴射孔の長さＬ１と、該長さＬ１と直交方向の幅Ｗとは、Ｌ１：Ｗ＝３：１〜１０：１に設定していることを特徴とする二流体ノズルを提供している。

前記した第一の発明の二流体ノズルでは、噴射側外端面に外周縁より間隔をあけて直径方向の切り込みを設けているが、第２発明の二流体ノズルでは、直径方向に貫通する一定深さの切り込みを入れているため、簡単に作業性よくスリット状の噴射孔を形成できる。かつ、切り込みの長さ方向の両端で前記リングを突設し、切り込みの長さ方向の両端を閉鎖する壁を形成するため、該リングの突出量で噴射角度を簡単に制御することができる。よって、前記第１の発明の二流体ノズルと同様に、第２の発明の二流体ノズルにおいても、噴射角度を前記特許文献１よりも小さくして噴射される気液混合ミストの打力を高めることができる。

前記液体供給路は主流路に対して直交方向に連通していることが好ましい。
該構成とすると、液体供給路の第１オリフィスより気体に対して直交方向から液体を吐出させるため、気体との側面衝突による気液混合を促進することができる。
しかしながら、主流路に対して、傾斜させて液体供給路を連通させても、液体量を減少すると液体供給路に対する気体の逆流は発生しえるため、配管のレイアウト等の関係で、液体供給路を主流路に対して傾斜して連通している場合にも、本発明が好適に適用できる。

前記のように、第１の発明および第２の発明とも、スリット状の噴射孔の長さ方向の噴射角度θは６０〜８０度とすることが好ましい。
これは６０度未満であれば長さ方向の噴射距離が短くなり過ぎ、噴霧範囲が狭くなり過ぎる一方、８０度を越えて範囲を広げ過ぎると、特許文献１と同様に噴射される気液混合ミストの打力が低下すると共に打力にバラツキが生じやすくなるためである。

前記のように、噴射側外端面における噴射孔の長さＬ１と、該長さＬ１と直交方向の幅Ｗとは、Ｌ１：Ｗ＝３：１〜１０：１としている。噴射孔の長さＬ１に対して噴射孔の幅Ｗを広げ過ぎると、噴射される気液混合ミストの厚さが薄くならず、打力が低下する一方、幅Ｗを狭くしすぎると壁面に付着する水量が多くなり、粒子の粗大化や速度の低下が起こるため、幅Ｗは長さＬ１に対して前記比率の範囲とすることが好ましい。

また、前記噴射側外端面における噴射孔の長さＬ１と、噴射孔内端の内径Ｌ２とは、Ｌ１：Ｌ２＝１．５：１〜５：１とすることが好ましく、該設定とすることで前記した噴射角度５０〜９０度を得ることができる。

さらに、前記噴射孔内端から外端までの深さＤと、直交方向の幅Ｗとは、Ｄ：Ｗ＝１：１〜３：１としていることが好ましい。
これは、噴射孔の深さＤを幅Ｗに対して深すぎると、壁面に付着する水量が多くなり、粒子の粗大化や速度の低下が起こる一方、浅すぎると噴射厚さが大となって、打力が低下するためである。

前記第１及び第２の二流体ノズルとも、 前記噴射室および噴射孔を設けたノズルチップをノズル本体と別体として設けて一体的に組みつけていることが好ましい。
このようにノズルチップを別体とすると、噴射角度の相違するノズルチップを予め設けておくと、容易に噴射角度を変えることができる。かつ、ノズルチップの噴射孔に目詰まりが発生すると、ノズルチップのみを取り外してメンテナンスすることが出来る。

さらに、前記液体供給路が開口されている主流路の周面に凹部を設け、該凹部の底面積は前記第１オリフィスの内径Ｌ１より大とし、該凹部底面の中央に第１オリフィスを開口させてもよい。このように、液体供給路の開口位置に凹部を設けると、液体供給路の第１オリフィスの開口に気体が直接逆流せず、気体は一旦凹部に溜まることになるため、気体の逆流を抑制することができる。

さらに、前記液体供給路の拡径流路の内径Ｌ２は、第１オリフィスの内径Ｌ１に対して１．５倍〜３倍としていることが好ましい。
また、拡径流路の長さＨ３は拡径流路の内径Ｌ２の１．０倍以上であればよく、１．０倍以上１０倍以下が好ましい。
第１オリフィスと第２オリフィスとの間に拡径流路の内径および長さを前記設定とすると、気体圧を一定とした状態で液体量をターンダウン比で１：２０としても、液体流路への気体の逆流を阻止することができる。
さらに、前記第１オリフィスと連通する拡径流路の先端、第２オリフィスと連通する基端側流路の先端には、それぞれ周面をテーパ状とした縮径部を設けても良い。

さらにまた、前記気液混合部から前記ドーム状の主孔の先端側に設けたスリット状の噴射孔に達する気液混合流路にオリフィスを設けることが好ましい。
二流体ノズルでは液体量を低下すると、気液混合部での気液の混合が十分になされず、噴射孔から液体と気体が交互に噴射されるハンチング現象が発生しやすくなる。ハンチング現象が生じると気液混合流体に圧力変動を生じさせ、液体と気体との混合部の圧力に影響を与える。そのため、液体と気体との混合部の噴射側にオリフィスを設け、ハンチング現象による圧力変動を気液混合部に達するまでにオリフィスで低減し、気液混合部に影響を与えないようにして、液体供給量が低下しても気液混合を十分に図り、それに基づいてハンチング現象を迅速に終束させて、噴***度を上げることができる。

なお、上記ノズル本体の気液混合流路への液体（水）と気体（空気）との供給方法は特定されないが、空気圧を高める場合には該空気圧により供給される水の逆流を生じない構成とすることが好ましい。

前記第１及び第２の二流体ノズルとも、噴射する気液混合ミストの幅を薄くして打力を高めることができるため、特に洗浄用ノズルや冷却用ノズルとして好適に用いられる。

以上の説明より明らかなように、第１の本発明に係わる二流体ノズルでは、噴射側先端の閉鎖部に、外周縁と隙間Ｌ３をあけて直径方向の切り込みを設け、第２の本発明ではリングを取り付けることで、スリット状の噴射孔の長さ方向の噴射角度を６０°〜８０°の範囲で任意の角度に簡単に調節して形成でき、よって、噴射される気液混合ミストの厚さを薄くでき、その結果、打力を高めることができ、洗浄用ノズルとすると、洗浄力を強くすることができ、微細な部分まで洗浄することができる。また、冷却用として用いる場合にも、打力が強いため冷却効果を高めることができる。
かつ、気液混合流路の噴射側先端を閉鎖面とし、該閉鎖面に直径方向の切り込みを設けると共に、該切り込みの中央を前記主孔と連通させてスリット状の噴射孔としているため、主孔の中央部分では気液混合流体が噴射孔へと直進する一方、外周部の気液混合流体は中央へと流れ込み、噴射孔の内端で正面衝突しながら噴射孔より噴射される。よって、スリット状の噴射孔と直交方向の気液混合流体の流れ方向および流速は低減されると共に、正面衝突により気液混合流体の微粒化が図れ、噴射領域における粒径、液量、気体量の均一化が図られ、洗浄力にバラツキを発生させない利点もある。

また、気体が軸線方向に沿って供給される主流路に対して側方より液体を供給し、気体と側面衝突で混合させ、前記液体流路には、主流路に開口する第１オリフィスの上流に拡径流路を介して第２オリフィスを設け、オリフィスを複数段としているため、第１オリフィスへ気体が逆流しても拡径流路で気体圧が低下すると共に、第２オリフィスで液体圧が高いため、第２オリフィスへは気体が逆流できず、液体流路への気体の逆流を防止することができる。
このように、気体の逆流防止機能を設けているため、液体流量のターンダウン比の制御幅を大きくでき、よって、気液混合液を噴射する対象物に応じて液体流量の調節が容易となり、かつ、エネルギーの節約、節水も容易にできる利点を有するものである。

また、ノズル本体と着脱自在に組みつけるノズルチップを設けた場合には、該ノズルチップを交換することにより、噴霧パターンを変更することができると共に、メンテナンス性も優れたものとできる。

以下、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３は第１実施形態の二流体ノズル１０を示す。
二流体ノズル１０はノズル本体１１、ノズルチップ１２、液体供給のアダプタ１５を主たる構成部材として、これらを組みつけて一体化している。

ノズル本体１１には軸線に沿って主流路１３を貫通し、該主流路１３の基端は大径の気体供給管連結部１３ａとしている。その内周面にネジを刻設し、気体供給管１４とネジ締めで連結する構成としている。
主流路１３は、気体供給管連結部１３ａに続いて、小径流路からなるオリフィス１３ｂを設け、該オリフィス１３ｂの下流に大径化した気液混合部１３ｃを設け、該気液混合部１３ｃより噴射側に同径の気液混合流路１３ｄを設け、その先端側の大径とした混合室１３ｅを設けている。

前記ノズル本体１１には、気液混合部１３ｃの周壁に、主流路１３と直交方向に穴１１ａを外周面にかけて貫通して穿設し、該穴１１ａを主流路１３に開口する小径穴と大径穴から構成し、大径穴に液体供給用のアダプタ１５を螺合していると共に、小径穴を後述する液体供給路の第１オリフィスとしている。

液体供給用のアダプタ１５には、軸芯に沿って液体流路を貫通して設け、基端側の下流端に大径の液体供給管連結部１５ａとし、その内周面にネジを刻設して液体供給管１８とネジ締めで連結している。該液体供給管連結部１５ａの内端側はテーパ状に縮径させ、小径とした第２オリフィス１５ｂと連通させ、該第２オリフィス１５ｂに拡径流路１５ｃを連通させている。この拡径流路１５ｃは上記アダプタの穴１１ａの小径穴に連通し、該小径穴を第１オリフィス１５ｄとしている。

このように、気体が軸線方向から流入される気液混合部１３ｃに対して軸線方向と直交方向に、液体供給管連結部１５ａ、第２オリフィス１５ｂ、拡径流路１５ｃ、第１オリフィス１５ｄからなる液体流路１６を設け、該液体流路１６を通して気液混合部１３ｃに液体
を吐出し、気体に側面衝突で混合させている。

前記第１オリフィス１５ｄの内径Ｌ５は第２オリフィス１５ｂの内径Ｌ４よりも大とし（Ｌ５＞Ｌ４）、Ｌ５はＬ４の１．５倍としている。一方、第１オリフィス１５ｄの長さＨ１は第２オリフィス１５ｂの長さＨ２より小さくし（Ｈ１＜Ｈ２）とし、Ｈ２はＨ１の略３倍としている。
また、拡径流路１５ｃの内径Ｌ６は第１オリフィス１５ｄの内径Ｌ５の略２倍とし、その長さＨ３は第１オリフィス１５ｄの５倍以上としている。

前記ノズル本体１１の先端側の外周面にネジ１１ｂを設けると共に、該ノズル本体１１の先端面に接合するノズルチップ１２に外周面から突設したフランジ１２ａを設け、該フランジ１２ａに止め具４６を被せて前記ネジ１１ｂに螺合して、ノズル本体１１の先端にノズルチップ１２を固定している。

ノズルチップ１２にはノズル本体１１の主流路１３と連通するドーム状の主孔１２ｂを設けている。該主孔１２ｂは、図示のように、頂端側に向かって漸次小径とした軸方向の断面が円弧状となるドーム状としている。かつ、該主孔１２ｂの内径を前記ノズル本体１１の混合室１３ｅの内径より小さくして、その接合部には段差壁面１２ｆを形成している。

ノズルチップ１２の噴射側先端面は平坦な円形状の閉鎖部１２ｃとし、該閉鎖部１２ｃには外周縁と所要の隙間Ｌ３をあけて直径方向の切り込み１２ｄを設けている。該切り込み１２ｄは長さ方向Ｘの両端より中心に向けて深さ方向に角度θで傾斜させ、該切り込み１２ｄの中央部を主孔１２ｂの先端側と連通させ、該主孔１２ｂとの連通位置を内端として噴射側外端面に向けてテーパ状に広がるスリット状の噴射孔２０を設けている。このように、ドーム状の主孔１２ｂの先端側にスリット状の噴射孔２０を設けて、該主孔１２ｂを噴射室としている。

前記スリット状の噴射孔２０は、図２に拡大して示すように、内端２０ａが楕円状で、外端２０ｂが細長い長方形状となる。該噴射孔２０では、噴射側外端面における噴射孔２０の長さＬ１と、該長さＬ１と直交方向の幅Ｗとは、Ｌ１：Ｗ＝３：１〜１０：１に設定している。かつ、前記長さＬ１と記噴射孔２０の流入口となる内端の長軸側の内径Ｌ２とは、Ｌ１：Ｌ２＝１．５：１〜５：１としている。

さらに、噴射孔２０の内端から外端までの深さＤと、直交方向の幅Ｗとは、Ｄ：Ｗ＝１：１〜３：１としている。
さらに、該噴射孔２０の長さ方向における噴射角度θを６０〜８０度の範囲となるように設定している。なお、本実施形態では、６０度と８０度の２種類のノズルチップを設けている。

次に、前記構造の二流体ノズルの作用を説明する。
まず、本実施形態の二流体ノズル１０では、ノズル本体１１の主流路１３の軸線方向に沿って気体流路１３ｂより流入させるエア（気体）の流量もしくは圧力を略一定に保持した状態で、水（液体）の供給量（ターンダウン比）を調節している。
水の供給量を低減した場合、気液混合部１３ｃでは液圧が気液混合流体の圧力より小さくなり、エアが液体流路１６に逆流する恐れがある。其の場合、気体は第１オリフィス１５ｄに流入しても、その上流側に拡径流路１５ｃが存在しているため、気体圧は低下し、第２オリフィス１５ｂへ逆流しにくくなると共に、第２オリフィス１５ｂでは液体圧が高いため、第２オリフィス１５ｂでエアの逆流を確実に阻止することができる。

このように、ノズル本体１１の気液混合部１３ｃで混合された気液混合流体は、気液混合流路１３ｄ、混合室１３ｅを通ってノズルチップ１２のドーム状の主孔１２ｂに流入する。其の際、段差壁面１２ｆと衝突して、粒子の微粒化が図られる。主孔１２ｂに流入した気液混合流体は、スリット状の噴射孔２０より噴射する。噴射された気水混合ミストは噴射孔２０の形状に応じて、広角扇形で且つ噴霧厚さが薄いスプレーパターンとなり、かつ、スプレーパターン全域にわたり、粒径が均等で、かつ、空気量および液量とも略均等となる。

且つ、前記スプレーパターンでは、スリット状の噴射孔２０からの噴射角度を６０〜８０度として比較的狭くしているため、長さ方向の全長にわたって噴射させる気液混合ミストの打力を低下させず、スプレーパターンの全域にわたり強い打力を得ることができる。

尚、本発明のように、ノズルの中心部に空気を供給し、その外周部に水を供給して混合する方式の気水混合ノズルにおいては、混合液の外周部の水滴の粒径が大きくなるのは、必然的なことである。よって、この外周部の大きな水滴を、本発明のように強制的に壁面に衝突させて小径化させる手段を用いない場合には、スプレーパターンの周縁部の粒径が大きくなる。これに対して、本発明では、段差壁面１２ｆに衝突させて小径化しているため、粒径の小径均等化が図られる。

図４は第１実施形態の参考変形例を示し、ノズルチップ１２’の先端閉鎖部１２ｃ’を円弧形状としている。この円弧形状の閉鎖面に第１実施形態と同様に切り込み１２ｄ’を設け、主孔１２ｂと連通するスリット状の噴射孔２０’を設けている。
該構成とした場合も、第１実施形態と同様の作用を有する。

図５（Ａ）（Ｂ）は第２実施形態を示す。
第２実施形態ではノズルチップに設ける噴射孔の構成を第１実施形態を変えている。
図８に示すように、ノズルチップ１２”の噴射側先端の円形状の閉鎖部１２ｃ”には、直径方向に一定深さの切り込み１２ｄ”貫通して設けている。即ち、第１実施形態では切り込みは外周縁から所要寸法をあけて形成しているが、第２実施形態できは切り込み１２ｄ”を貫通させている。このように貫通させると、加工性を改善できるが、形成されるスリット状の噴射孔は長さ方向の両端が開口状態となり、噴射角度は１８０度以上となってしまうこととなる。
よって、ノズルチップ１２”の外周面にリング３０を取り付け、該リング３０の先端位置を噴射孔２０”の内端位置とノズルチップの外端位置の間Ｈに突出させて、開口された長さ方向の両端に噴射角度制御用の閉鎖部を設けている。詳細には、ノズルチップ１２”にリング３０を圧入嵌合し、噴射角度を６０°〜８０°としている。
他の構成は第１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。

図６は第３実施形態を示し、ノズル本体における気体と液体との混合部の構成を変えている。
アダプタ１５’では、液体供給管連結部１５ａ’、第２オリフィス１５ｂ’、拡径流路１５ｃ’、さらに、該拡径流路１５ｃ’の下流端に第１オリフィス１５ｄ’を設けている。この第１オリフィス１５ｄ’を設けた先端部は、ノズル本体１１’の気液混合部１３ｃ’の内部に内周面より突出させている。

さらに、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示す構成としてもよく、図７（Ａ）では第１オリフィス１５ｄの内径Ｌ１を第２オリフィス１５ｂの内径Ｌ３よりも小さく設定している。このように、第１オリフィス１５ｄの内径Ｌ１を小さくすると、気液混合部１３ｃに吐出する液体圧を高めることができる。
（Ｂ）では気液混合部１３ｃの内周面に凹部１３ｅを設け、該凹部１３ｃの底面に第１オリフィス１５ｄを開口している。該構成とすると、気体は一旦凹部１３ｅに溜まることになるため、気体の逆流を抑制することができる。
（Ｃ）では、第３オリフィス１５ｅ’を第２オリフィス１５ｂに第２拡径流路１５ｆ’を介して設け、オリフィスを３段としている。このように、オリフィスの個数を増加すると、気体の逆流防止機能を高めることが出来る。
（Ｄ）は、液体供給用のアダプタ１５”をノズル本体１１”に対して傾斜して取り付けている。配管スペース等によってアダプタ１５”を傾斜して取り付ける必要がある場合に対応するもので、この場合にも、気体が液体流路に逆流するのを防止できる。

本発明の二流体ノズルは、スリット状の噴射孔より噴射する気液混合ミストの打力を噴射領域の全体にわたって高めることが出来ると共に、粒径を微小として気液混合ミストにおける液滴の均等化が図れ、かつ、供給圧が多少変動しても噴霧範囲の変動が少ないものであるため、洗浄用ノズルとして好適に用いるられるだけでなく、冷却用、塗布用、散布用としても好適に用いることができる。

本発明の第１実施形態を示す断面図である。 噴射部の拡大図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図１の気液混合部の拡大図である。 （Ａ）（Ｂ）は第１実施形態の参考変形例を示す図面である。 （Ａ）は第２実施形態を示す断面図、（Ｂ）は噴射部を示す拡大図である。 第３実施形態の要部断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は変形例を示す図面である。 従来例の断面図である。

符号の説明

１０ 二流体ノズル
１１ ノズル本体
１２ ノズルチップ
１２ｂ 主孔
１２ｄ 切り込み
１３ 主流路
１３ｃ 気液混合部
１５ アダプタ
１５ａ 液体供給管連結部
１５ｂ 第２オリフィス
１５ｃ 拡径流路
１５ｄ 第１オリフィス
１６ 液体流路
１８ 液体供給管
２０ 噴射孔

Claims (5)

1. ノズル本体に、気体が供給される主流路と、該主流路に設けられた気液混合部の周面に開口する液体供給路とを備え、該液体供給路より供給される液体を前記主流路を流通する気体に側面衝突で混合させるようにし、
   かつ、前記液体供給路は、液体供給管と連続させる基端流路と上記気液混合部の周面開口との間に、少なくとも該気液混合部の周面に開口する第１オリフィス、該第１オリフィスの上流に連続する拡径流路、該拡径流路の上流に連続する第２オリフィスを連続して設け、多段オリフィスを有する構成とし、さらに、
   前記気液混合部で混合された気液混合流体を噴射側へと流通する前記主流路の噴射側先端を、平坦面あるいは円弧面とした閉鎖部とすると共に、その内部に、中心の頂点に向かって漸次小径とした軸方向断面が円弧状となるドーム状の主孔を設け、該主孔を前記主流路と連通させて混合流体を流入させ、かつ、
   前記噴射側先端の閉鎖部に、外周縁と隙間Ｌ３をあけて直径方向の切り込みを設け、該切り込みは長さ方向の両端より中心に向けて深さ方向に傾斜させ、該切り込みの中央部を前記主孔の先端側と連通させ、該主孔との連通位置を内端として前記噴射側外端面に向けてテーパ状に広がるスリット状の噴射孔を設け、前記隙間Ｌ３は前記噴射孔の長さ方向の噴射角度が６０〜８０度となるように設定し、かつ、前記噴射側外端面における噴射孔の長さＬ１と、該長さＬ１と直交方向の幅Ｗとは、Ｌ１：Ｗ＝３：１〜１０：１に設定していることを特徴とする二流体ノズル。
2. ノズル本体に、気体が供給される主流路と、該主流路に設けられた気液混合部の周面に開口する液体供給路とを備え、該液体供給路より供給される液体を前記主流路を流通する気体に側面衝突で混合させるようにし、
   かつ、前記液体供給路は、液体供給管と連続させる基端流路と上記気液混合部の周面開口との間に、少なくとも該気液混合部の周面に開口する第１オリフィス、該第１オリフィスの上流に連続する拡径流路、該拡径流路の上流に連続する第２オリフィスを連続して設け、多段オリフィスを有する構成とし、さらに、
   前記気液混合部で混合された気液混合流体を噴射側へと流通する前記主流路の噴射側先端を、平坦面とした閉鎖部とすると共に、その内部に、中心の頂点に向かって漸次小径とした軸方向断面が円弧状となるドーム状の主孔を設け、該主孔を前記主流路と連通させて混合流体を流入させ、かつ、
   前記噴射側先端の閉鎖部に、一定深さで直径方向に貫通させた切り込みを設け、該切り込みの中央部を前記主孔の先端側と連通させてスリット状の噴射孔を設け、さらに、
   前記噴射側の外周を囲むリングを設け、該リングの先端位置を前記噴射孔の内端位置と前記噴射側外端面との間Ｈ内で、前記噴射孔の長さ方向の噴射角度が６０〜８０度となる位置に設定し、かつ、前記噴射側外端面における噴射孔の長さＬ１と、該長さＬ１と直交方向の幅Ｗとは、Ｌ１：Ｗ＝３：１〜１０：１に設定していることを特徴とする二流体ノズル。
3. 前記噴射側外端面における噴射孔の長さＬ１と前記噴射孔内端の内径Ｌ２とは、Ｌ１：Ｌ２＝１．５：１〜５：１とし、さらに、
   前記噴射孔内端から外端までの深さＤと、直交方向の幅Ｗとは、Ｄ：Ｗ＝１：１〜３：１としている請求項１または請求項２に記載の二流体ノズル。
4. 前記主孔および噴射孔を設けたノズルチップを、ノズル本体と別体として設けて、一体的に組みつけている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の二流体ノズル。
5. 洗浄用ノズルである請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の二流体ノズル。

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