JPH055541B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はベーンレススプレーノズル、特に実質
的に角形の放出パターンをもつて冷却水等の液流
体を放出し得るベーンレススプレーノズルおよび
その製造方法に関する。

この種のベーンレススプレーノズルは例えば冷
却水スプレー用として用いる場合など、多様の液
水流の放出時に有用である。

（従来の技術） 従来スプレーノズルとしては第８図、第９図並
びに第１１図、第１２図のものが使用されてい
る。第８図、第９図のスプレーノズル１０ａには
ノズルボデイ１１ａとこのノズルボデイ１１ａに
螺結されるノズルキヤツプ１２ａとが包有されて
おり、且ノズルキヤツプ１２ａ内にはスプレーノ
ズル１０ａ内に導入される液水流を乱流になすよ
うなベーン１６ａが内装されている。またノズル
キヤツプ１２ａの前面中央にはノズル口１７ａが
具備されており、当該ノズル口１７ａは輪郭が円
形をなすように開口されている。しかして当該ス
プレーノズル１０ａに液水流が送入されたとき、
ノズル口からは円形の放出パターンをもつて液流
体が放出され得る。

この場合被スプレー面が円形であれば放出パタ
ーンと合致するから問題はないが、例えば被スプ
レー面が長手の帯状であるときなど、第１０図ａ
に示す如く放出パターン相互が重なり合わないよ
うに間欠的にスプレーすれば放出パターン間に無
スプレー領域が生じて均一なスプレーを実行し得
ない。また第１０図ｂに示すように放出パターン
相互が互いに一部重なるように連続的にスプレー
すれば放出パターン間の無スプレー領域は低減す
るものの、放出パターンが重なり合う領域と重な
らない領域とが発生し、スプレームラを生ずる問
題があつた。

この問題を解決するために、第１１図、第１２
図のスプレーノズル１０ｂが利用され得る。当該
スプレーノズル１０ｂにおいてはベーン１６ｂが
内装されたノズルボデイ１１ｂの前端部にノズル
キヤツプ１２ｂが螺合されてなり、ノズルキヤツ
プ１２ｂの中央に円形のノズル口１７ｂが具備さ
れると共に、このノズル口１７ｂを囲繞してラン
ド部１９ｂが形成されている。このランド部１９
ｂはその中心がノズル口１７ｂの中心と合致する
ような正方形に形成され、且ノズル口１７ｂの周
壁は前方に向つて次第に拡大するようなラツパ状
のオリフイス面として形成されており、これによ
りラツパ状面に沿つて流出する液水流は正方形の
ランド部１９ｂの作用を受けて、第１２図に点線
で示されるような略正方形の放出パターンを描く
ことになる。従つてこの放出パターンを互いに隣
接させるようにスプレーすれば、無スプレー領域
を大巾に低減すると共にスプレーむらも抑制でき
よう。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら第１１図および第１２図のスプレ
ーノズル１０ｂにあつてはベーンの作用で乱流を
生ぜしめるに伴い、液水流をスプレーするとき、
被スプレー面の水平線に対し放出パターンの辺が
ねじれ角αを持つてしまい、このねじれ角αに合
わせて被スプレー面を設置する必要があるなど、
スプレー作業が煩雑になる問題があつた。且また
液水流の供給水圧の高低若しくは供給する液水流
の密度変化あるいは被スプレー面との距離の変化
など、微少の変化があつても上記ねじれ角αが変
化するから、仮に被スプレー面を変位してみても
満足できる作用を得れない危惧もあつた。更にこ
のスプレーノズル１０ｂにあつてはベーン１６ｂ
が内装されているから、液水流に含まれる異物粒
子が堆積して目詰まりを来たす危惧があり、この
場合円滑なスプレー作業を行ない得ない問題があ
つた。

しかして本発明の目的は実質的に四角形、特に
正方形の放出パターンを定常に得ることができ、
ねじれ角などを生じることなく、且また供給水圧
の変化あるいは液水流の濃度の変化があつても放
出パターンが実質的に影響を受けることがない
上、目詰まりによるスプレー作業の不良を避け得
るベーンレススプレーノズルを提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明によればこの目的は、ノズルボデイの前
部にノズルキヤツプが螺合され、ノズルキヤツプ
の中央に円形のノズル口が具備されると共に、前
面にこのノズル口を囲繞してランド部が形成さ
れ、且ノズル口の周部に前方に向つて次第に拡大
するラツパ状のオリフイス面を持つ周壁が具備さ
れたベーンレススプレーノズルにおいて、ランド
部がノズル口の中心と合致する中心を持つた実質
的に十字の形状をなし、且十字の、互いに隣接す
る各辺部の外縁部相互が弧状縁として設けられて
なることを特徴とすることにより、達成される。

（作用） 上述の構成をもつ本発明によるベーンレススプ
レーノズルにおいては、ベーンによることなく乱
流を発生可能にする構成をとることによりねじれ
角の発生を防ぎ、且ノズルキヤツプに設けたノズ
ル口周壁のラツパ状のオリフイス面に沿つて流出
する液水流が実質的に十字形状のランド部の作用
を受けて高度に四角形、特に正方形化された放出
パターンをもつてスプレーされ得る。

（実施例） 第１図〜第３図を参照するに、本発明によるス
プレーノズル１０はノズルボデイ１１とこのノズ
ルボデイ１１に螺合されるノズルキヤツプ１２と
が具備される。ノズルボデイ１１には冷却水等の
液水流の供給管（図示せず）に連結される導入口
１３が延設され、且導入口１３に連通すると共に
導入口１３より小径の連通路１４が導入口１３の
中心軸線から僅かに偏位させて当該軸線方向に延
設されている。またノズルボデイ１１には導入口
１３並びに連通路１４に連通され、導入口１３の
中心軸線に対し直角方向に延びるように乱流室１
５が形成されている。

乱流室１５は一方が閉鎖されると共に他方が開
口されており、一方側の閉鎖面近傍に連通路１４
が連通されている。また乱流室１５の閉鎖面と側
周壁面間は円弧面１６を介して連接されていて、
全体として椀形をなすように形成され、連通路１
４から乱流室１５へ流入した冷却水等の液水流の
一部が開口側に向つて方向転換せしめ、これと同
時に連通路１４から乱流室１５へ流入し閉鎖面に
達する液水流の他部が円弧面１６に沿い螺旋路を
とつて上昇し、且直角方向に方向転換している上
記の液水流の一部に対し干渉しつゝ合流して乱流
を生ずるように設けられている。

一方ノズルキヤツプ１２にはノズル口１７が具
備され、ノズル口１７の周部には除々に面積が狭
まる領域１８ａ、喉部１８ｂ並びに徐々に面積が
拡大する領域１８ｃからなるようなラツパ状のオ
リフイス面を持つ周壁１８が形成されている。且
またノズルキヤツプ１２の前面にはノズル口１７
を囲繞するようにランド部１９が膨設され、この
ランド部１９はノズル口１７の中心と合致する中
心を持つた実質的に十字の形成にされており、且
十字の各辺部２０〜２３の互いに隣接する外縁部
２０ｂ，２１ａ；２１ｂ，２２ａ；２２ｂ，２３
ａ；２３ｂ，２０ａ相互が弧状縁２４ａ〜２４ｄ
として連接されている。

尚上述の構成において乱流室１５の円弧面１６
の半径は、乱流室１５の直径ｄの2/10〜3/10にさ
れることが好ましく、且導入口１３の軸線に対し
直角方向、即ち導入口１３並びに連通路１４の延
長方向に対し直角方向のノズルボデイ１１の長さ
ｈは乱流室１５の直径ｄの１〜２倍にされること
が好ましいことが実験上判明している。

また第４図および第５図を併照するに、ノズル
キヤツプ１２の十字状のランド部１９は各辺部２
０〜２３の最長の距離、即ちノズル口１７の中心
を挾んで対称位置にある辺部間の最遠距離L1と、
最短の距離即ちノズル口１７の中心を挾んで対称
位置にある弧状縁間の最短距離L2との比が、L2/
Ｌ１＝0.5〜0.9となるように形成される。且ノズル
口１７の基部から弧状縁２４ａ〜２４ｄの一の最
凹点までの長さl1と、ノズル口１７の基部から辺
部２０〜２３の先端までの長さl2との比が、(l2/l
１）＜１の式を満足するように形成される。この場
合十字状のランド部１９の各辺部が水平線に対し
45度程度の角度をなして形成することが好まし
い。

更に本発明によるスプレーノズルの製造方法を
説明する。先ず周知の金属研削加工により上記の
形状のノズルボデイ１１を金属で形成し、次にこ
のノズルボデイ１１の前部に螺結されるノズルキ
ヤツプ１２を同様に金属研削加工により得る。こ
の場合ノズルキヤツプ１２の前面にノズル口１７
の中心と同心で円環状の臨界溝２４を形成せしめ
る（第６図ａ，ｂ参照）。当該臨界溝２４の内側
縁部が上記ランド部１９の各辺部２０〜２３にお
ける先端となる。次いで好ましくは上記の各辺部
２０〜２３の互いに隣接する外縁部でなる弧状縁
の径と同一の径を有したエンドミル２５を用い
て、ノズルキヤツプ１２の前面を、互いに回転角
で90度の間隔を置き４個所で研削せしめ、ランド
部１９を形成する（第７図ａ，ｂ参照）。このと
き上記L2/L1＝0.5〜0.9の式を満足させるように、
４個所の研削個所において研削領域を臨界溝２４
の半径方向内方に達せしめ、これと同時に上記(l
２／ｌ１）＜１の式が満足せしめられる。且また上記
の研削個所は十字状に形成されるランド部１９の
各辺部２０〜２３が水平線に対し実質的に45度を
なすような位置に設定する。最後にノズルボデイ
１１にノズルキヤツプ１２を緊密に螺結すれば第
１図〜第３図に示す如きスプレーノズル１０を完
成する。

（発明の効果） 上述のように構成された本発明によるベーンレ
ススプレーノズルによれば、ノズルに送入された
液水流が高度に四角形、特に正方形化された放出
パターンをもつて定常に、且ねじれ角などを生ず
ることなく均一にスプレーされ得、液水流スプレ
ーに伴う作業の効率を顕著に向上でき、加えて上
記実施例のようにノズル内に乱流発生用のベーン
を具備しないから異物の堆積による目詰まりも充
分抑止できる等々の効果を達成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるベーンレススプレーノズ
ルの中央縦断面図、第２図は同平面図、第３図は
同端面図、第４図は同ノズルキヤツプの部分平面
図、第５図は同ノズルキヤツプの部分断面図、第
６図ａ，ｂおよび第７図ａ，ｂは同ノズルキヤツ
プの製造工程の説明図、第８図は従来のスプレー
ノズルの正面図、第９図は同一部を断面で示す側
面図、第１０図ａ，ｂは同スプレーノズルによる
放出パターンの説明図、第１１図は従来のスプレ
ーノズルの一部を断面で示す側面図、第１２図は
同正面図である。 １０…スプレーノズル、１１…ノズルボデイ、
１２…ノズルキヤツプ、１３…導入口、１４…連
通路、１５…乱流室、１６…円弧面、１７…ノズ
ル口、１８…周壁、１９…ランド部、２０〜２３
…辺部、２０ａ〜２３ｂ…外縁部、２４ａ〜２４
ｄ…弧状縁、２５…エンドミル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ノズルボデイの前部にノズルキヤツプが螺合
   され、ノズルキヤツプの中央に円形のノズル口が
   具備されると共に、前面にこのノズル口を囲繞し
   てランド部が形成され、且ノズル口の周部に前方
   に向つて次第に拡大するラツパ状のオリフイス面
   を持つ周壁が具備されたベーンレススプレーノズ
   ルにおいて、ランド部がノズル口の中心と合致す
   る中心を持つた実質的に十字の形状をなし、且十
   字の、互いに隣接する各辺部の外縁部相互が弧状
   縁として設けられることを特徴とするベーンレス
   スプレーノズル。 ２ ノズルボデイには供給管に連結される導入口
   および連通路と導入口および連通路の延長方向に
   対し直角方向に延び且ノズル口と連通する乱流室
   が具備され、乱流室は一方が閉鎖されると共に他
   方が開口され、一方側において閉鎖面と側周壁面
   間が円弧面を介して連接されてなる特許請求の範
   囲第１項記載のベーンレススプレーノズル。 ３ ノズルキヤツプのランド部はノズル口の中心
   を挾んで対称位置にある辺部間の最遠距離L1と
   ノズル口の中心を挾んで対称位置にある弧状縁間
   の最短距離L2との比が、L2/L1＝0.5〜0.9にされ
   てなる特許請求の範囲第１項記載のベーンレスス
   プレーノズル。 ４ ノズル口の基部から弧状縁の最凹点までの長
   さl1とノズル口の基部から辺部の先端までの長さ
   l2との比が(l2/l1)＜１にされてなる特許請求の範
   囲第３項記載のベーンレススプレーノズル。 ５ ノズルボデイおよび当該ノズルボデイに螺合
   可能で中央に円形のノズル口が具備されると共
   に、ノズル口の周部に前方に向つて次第に拡大す
   るラツパ状のオリフイス面が具備されたノズルキ
   ヤツプを準備し、ノズルキヤツプの前面にノズル
   口の中心と同心で円環状の臨界溝を形成し、ノズ
   ルキヤツプの前面を、互いに回転角で実質的に90
   度の間隔を置いて４個所から臨界溝を半径方向内
   方に越えて研削せしめて、ノズル口の中心と合致
   する中心を持つた実質的に十字の形状をなすと共
   に互いに隣接する各辺部の外縁部が弧状縁をなす
   ランド部を形成せしめることを特徴とするベーン
   レススプレーノズルの製造方法。 ６ ノズルキヤツプの前面の研削がランド部に形
   成される弧状縁の径と同径のエンドミルによつて
   行なつてなる特許請求の範囲第５項記載の製造方
   法。 ７ ノズルキヤツプの前面を、ノズル口の中心を
   挾んで対称位置にある辺部間の最遠距離L1とノ
   ズル口の中心を挾んで対称位置にある弧状縁間の
   最短距離L2との比が、L2/L1＝0.5〜0.9となり且
   ノズル口の基部から弧状縁の最凹点までの長さl1
   とノズル口の基部から辺部の先端までの長さl2と
   の比が、(l2/l1)＜１になるように、研削してなる
   特許請求の範囲第５項記載の製造方法。