(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルハウジング（１２）と捩れインサート（２０；４４；５６；６８；８２；９２；１０６；１１２；１２２；１２８；１４０；１５０；１６０）とを具備する中実円錐状噴射ノズルであって、
前記ノズルハウジング（１２）が出口孔を含む出口室（１６）を有しており、前記出口室（１６）が前記捩れインサート（２０；４４；５６；６８；８２；９２；１０６；１１２；１２２；１２８；１４０；１５０；１６０）の下流側に配設されている中実円錐状噴射ノズルにおいて、
前記捩れインサート（２０；４４；５６；６８；８２；９２；１０６；１１２；１２２；１２８；１４０；１５０；１６０）がその外周に少なくとも一つの捩れ溝型流路（２２，２４；４５，４７；６０，６７；７０，７１；８２，８３；９４；１０８，１１０；１１４，１１８，１１６；１３４，１３６；１４６，１４８；１５２，１５４；１６２，１６４，１６６）を有しており、前記捩れ溝型流路が、捩れ部（４０；４８；６２；７２；８６）において螺旋状に又は前記捩れインサートの中心縦軸線（３２）に対して斜めに延びるように形成されるとともに、前記捩れ部の端から前記捩れ溝型流路の下流側の端まで延びる出口部（４２；５０；６４；７４；８８）において軸方向に延びることを特徴とする、中実円錐状噴射ノズル。
【請求項２】
前記捩れインサートの下流側端面が、前記捩れインサートの実質的な中心に配設された凹部（２６；５２；６６；７６；９０；１０４；１２４；１３０；１４２）を備えており、前記凹部が前記捩れ溝型流路に部分的に交差していることを特徴とする、請求項１に記載の中実円錐状噴射ノズル。
【請求項３】
前記凹部（２６；５２；６６；７６；９０；１０４；１２４；１３０；１４２）が、前記出口部（４２；５０；６４；７４；８８）の領域において前記捩れ溝型流路と交差していることを特徴とする、請求項２に記載の中実円錐状噴射ノズル。
【請求項４】
前記凹部が、平らな又は丸い又は円錐状の基部（１２０；１２６；１３２；１４４）を有することを特徴とする、請求項２又は３に記載の中実円錐状噴射ノズル。
【請求項５】
複数の捩れ溝型流路が前記捩れインサートの外周に設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の中実円錐状噴射ノズル。
【請求項６】
前記捩れインサートの端面における前記凹部（２６；５２；６６；７６；９０；１０４；１２４；１３０；１４２）が全ての捩れ溝型流路に部分的に交差していることを特徴とする、請求項５に記載の中実円錐状噴射ノズル。
【請求項７】
前記少なくとも一つの捩れ溝型流路が、該捩れ溝型流路の上流に位置する入口端から始まる入口部（３８；４６；８４）において軸方向に延びて、次いで前記捩れ部（４０；４８；８６）内で変化して、最終的に前記出口部内で（４２；５０；８８）軸方向に延びることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の中実円錐状噴射ノズル。
【請求項８】
前記捩れインサート（８０）の前記中心縦軸線（３２）に対する前記捩れ溝型流路（８２，８３）の傾きが、前記捩れ部（８６）内で変化していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の中実円錐状噴射ノズル。
【請求項９】
該中実円錐状噴射ノズル（１０）の最も狭い断面が前記出口孔（１８）によって形成されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の中実円錐状噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングと捩れインサートとを具備する中実円錐状噴射ノズルであって、ハウジングが出口孔を含む出口室を有し、出口室が捩れインサートの下流側に配設されている中実円錐状噴射ノズルに関するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
改良された中実円錐状噴射ノズルを提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
このために本発明は、ハウジングとその中の捩れインサートとを具備し、ハウジングが出口孔を含む出口室を有し、出口室が捩れインサートの下流側に配設されている中実円錐状噴射ノズルであって、捩れインサートがその外周に少なくとも一つの捩れ溝型流路を有しており、前記捩れ溝型流路は、捩れ部において、螺旋状に又は捩れインサートの中心縦軸線に対して斜めに延びるように形成されるとともに、捩れ部の端から捩れ溝型流路の下流側の端まで延びる出口部内で軸方向に延びる、中実円錐状噴射ノズルを提供する。
【０００４】
円錐状噴霧を生み出すために、ノズルの出口孔の上流で流れの回転を引き起こすことが必要である。これは、噴射されるべき流体を、捩れインサート内の少なくとも一つの捩れ溝型流路をとおして案内することによって達成される。
【０００５】
捩れ溝型流路を出るときの流体の回転運動は、出口室内における圧力勾配という結果となり、そこでは静圧が、出口室の壁部から出口室の中心又は出口室の回転軸線の方に向かって低下する。出口室の中心及び従って回転軸線の領域における静圧が低く過ぎるなら、それは中空の円錐状噴霧という結果になる。中実円錐状噴霧が達成されるように出口室の内部の圧力勾配に影響を及ぼすことが、少なくとも一つの捩れ溝型流路の軸方向に延びる出口部によって、本発明により意外にも可能である。出口部の長さは、中実円錐状噴霧内の流体の分布に影響を及ぼす設計パラメータとして役立つ。出口室は、例えば、半球形状であるか、又は平坦な若しくは球状の基部を有する止まり穴の形をしていることが可能である。
【０００６】
本発明の発展形では、捩れインサートの下流側端面が凹部を備え、前記凹部は、捩れインサートのほぼ中心に配設されて捩れ溝型流路に部分的に交差している。
【０００７】
そのような凹部を設けることは、出口室内の流れの状態の安定性に決定的に寄与することができる。そのような凹部によっても、出口室の内部の圧力勾配は影響を受けるので、一様な流体の分布を有する中実円錐状噴霧が達成され得る。凹部の深さ、及び凹部の、少なくとも一つの捩れ溝型流路との交差平面は、ノズル内の流体の分布に影響を及ぼす設計パラメータを構成する。有利なことには、凹部は出口部の領域内で捩れ溝型流路に交差する。
【０００８】
本発明の発展形では、凹部は平らな又は丸い又は円錐状の基部を有する。
【０００９】
噴射される中実円錐状噴霧は、凹部の基部の形状によって影響を受けることが可能である。凹部の基部及び捩れ溝型流路の基部の異なる形状によって、捩れインサート内での捩れ溝型流路と凹部との交差平面が変化するので、本発明の中実円錐状噴射ノズルの噴霧パターンがこのように影響を受けることが可能である。
【００１０】
本発明の発展形では、複数の捩れ溝型流路が捩れインサートの外周に設けられる。
【００１１】
捩れ溝型流路の数を変化させることも、噴霧パターンに影響をおよぼすことを可能にする。捩れ溝型流路の断面は、詰まりに対する感受性の小さいノズルを獲得するために、出口孔の断面に合わせるように調整され得る。
【００１２】
本発明の発展形では、捩れインサートの端面における凹部が全ての捩れ溝型流路に部分的に交差する。
【００１３】
このようにして、均一な圧力平衡が、出口室の横断平面を横切って見た時にも、出口室の中心で達成され、その結果流体の一様な分布が、得られた中実円錐状噴霧内で達成され得る。
【００１４】
本発明の発展形では、少なくとも一つの捩れ溝型流路が、捩れ溝型流路の上流に位置する入口端から始まる入口部において軸方向に延び、次に捩れ部に合流し、最終的に出口部に沿って軸方向に延びている。
【００１５】
このようにして、本発明の中実円錐状噴射ノズルの流れ抵抗の低減、及び特に流体が捩れ部の中に軸方向に部分的に流れ込むとき、捩れ部の上流側の流れの状態を安定化することが可能である。
【００１６】
本発明の発展形では、捩れインサートの中心縦軸線に対する捩れ溝型流路の傾きが、捩れ部内で変化している。
【００１７】
このようにして、本発明の中実円錐状噴射ノズルの噴霧パターン及び流れ抵抗に影響を及ぼすことも可能である。
【００１８】
本発明の発展形では、噴射ノズルの最も狭い断面が出口孔によって形成される。
【００１９】
このようにして、捩れ溝型流路の詰まりを充分に防止すること、及び全体として詰まりに対する感受性の小さい噴射ノズルを提供することが可能である。
【００２０】
本発明の追加の特徴及び利点は、特許請求の範囲及び本発明の好適な実施形態の図面を参照した次に続く説明において明らかになる。示される様々な実施形態の個々の特徴は、本発明の範囲を越えることなく、必要に応じて任意に互いに組合せが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の中実円錐状噴射ノズルの側面図である。
【図２】図１に示されたＨ−Ｈ切断面による断面図である。
【図３】図１に示される中実円錐状噴射ノズルを斜め上から見た部分断面斜視図である。
【図４】図３に示された中実円錐状噴射ノズルの側面図である。
【図５】図１に示された中実円錐状噴射ノズルの分解斜視図である。
【図６】図５に示された中実円錐状噴射ノズルの捩れインサートの側面図である。
【図７】図６に示された捩れインサートを斜め下から見た斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの側面図である。
【図９】図８に示された捩れインサートを斜め下から見た斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による中実円錐状噴射ノズルの捩れインサートの側面図である。
【図１１】図１０に示される捩れインサートを斜め下から見た図である。
【図１２】本発明の第４実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの側面図である。
【図１３】図１２に示される捩れインサートを斜め下から見た図である。
【図１４】本発明の第５実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの側面図である。
【図１５】図１４に示される捩れインサートを斜め下から見た図である。
【図１６】本発明の第６実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの平面図である。
【図１７】図１６に示される捩れインサートを斜め下から見た図である。
【図１８】本発明の第７実施形態による中実円錐状噴射ノズルの捩れインサートの平面図である。
【図１９】図１８に示される捩れインサートを斜め下から見た図である。
【図２０】本発明の第８実施形態による中実円錐状噴射ノズルの捩れインサートの平面図である。
【図２１】図２０に示される捩れインサートを斜め下から見た図である。
【図２２】図６に示される捩れインサートの下面図である。
【図２３】図２２に示されるＣ−Ｃ切断面による断面図である。
【図２４】本発明の第９実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの下面図である。
【図２５】図２４に示されるＤ−Ｄ切断面による断面図である。
【図２６】本発明の第１０実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの下面図である。
【図２７】図２６に示されるＥ−Ｅ切断面による断面図である。
【図２８】本発明の第１１実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの下面図である。
【図２９】図２８に示されるＦ−Ｆ切断面による断面図である。
【図３０】本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの模式図であって、捩れ溝型流路の断面を図示するための模式図である。
【図３１】本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートのさらに別の模式図であって、捩れ溝型流路の断面を図示するための模式図である。
【図３２】本発明の第１２実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの模式図である。
【図３３】図３２に示される捩れインサートの下面図である。
【図３４】図３３に示されるＢ−Ｂ切断面による断面図である。
【図３５】図３３に示されるＡ−Ａ切断面による断面図である。
【図３６】本発明の第１３実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの図である。
【図３７】図３６に示される捩れインサートの下面図である。
【図３８】図３７に示されるＤ−Ｄ切断面による断面図である。
【図３９】図３７に示されるＣ−Ｃ切断面による断面図である。
【図４０】本発明の第１４実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの下面図である。
【図４１】本発明の第１５実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの下面図である。
【図４２】本発明の第１６実施形態による中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサートの下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の好適な実施形態による中実円錐状噴射ノズル１０を示している。中実円錐状噴射ノズル１０は、ハウジング１２を有しており、前記ハウジング１２は、六角形輪郭１４と、ハウジングを接続ラインにねじ込むことを可能にする、図示されないねじ山とを備えている。ハウジング１２は略円柱状の基本形を有している。
【００２３】
図２は、図１に示されるＨ−Ｈ切断面による断面図である。ハウジング１２は、出口室１６と出口孔１８とを有する。捩れインサート２０が出口室１６の上流のハウジング１２内に配設されている。捩れインサート２０は、円板状の基本形状を有しており、その外周囲に二つの捩れ溝型流路２２，２４を備えている。捩れインサートは、出口室１６に近接したその端面に、平らな基部と円形断面とを有する止り穴の形をした中心凹部２６を備えている。
【００２４】
出口室１６は、捩れインサート２０に隣接するその領域では単純な円筒形状のものである。単純な円筒状部分の下流で、出口室１６の断面は出口孔１８の方へ向かって縮小する。この先細にされた部分において、出口室１６は、ほぼ半球形を有する。出口孔１８は、円形横断面の第１円筒部２８と、この円筒部２８の下流の円錐状拡大部３０とを有している。
【００２５】
図３は、本発明の中実円錐状噴射ノズル１０の、前方より斜めに見た図であり、そこでは中実円錐状噴射ノズル１０は部分断面図として示されている。第１の断面部分がハウジング１２の外周からノズルの中心縦軸線３２へ延びている。第２の断面部分が同様にハウジング１２の外周から中心縦軸線３２へ、但し第１の横断面部分に直角に延びている。
【００２６】
噴射されるべき流体は、矢印３４の方向でハウジング１２内に入り、次いで二つの捩れ溝型流路２２，２４をとおって流れる。捩れインサート２０の中心凹部２６は、捩れ溝型流路２２，２４に出口室１６の直ぐ上流のそれらの領域で交差する。従って流体は中心凹部２６内に流入可能である。また、中心縦軸線３２を取り囲む出口室１６の領域はそれによって流体の圧力を受けるので、出口室１６の境界領域と中心縦軸線３２を取り囲む領域との間の過大な差圧が回避され得る。このようにして、流体の一様な分布を有する中実円錐状噴霧が出口孔１８の下流で形成され得る。出口室１６内の圧力条件及び従って放出された噴霧円錐内の流体の分布は、中心凹部２６の深さによって、及び凹部２６と捩れ溝型流路２２，２４との交差平面によっても影響される。
【００２７】
図４は、図３に示される中実円錐状噴射ノズル１０の部分断面側面図である。捩れインサート２０の凹部２６が平らな基部を有することがこの図から識別されるであろう。さらに、ハウジング１２が、出口室の上流に周縁肩部３６を備えることが認められ、前記周縁肩部３６に接して捩れインサート２０が載っている。かくして、捩れインサート２０はハウジング１２内のその位置に固定される。
【００２８】
図５は、図１に示される中実円錐状噴射ノズル１０を、斜め前から見た分解図で示している。捩れインサート２０は、単純な円筒状円板の形を有している。二つの捩れ溝型流路２２，２４の各々は、入口部３８を有しており、前記入口部３８において捩れ溝型流路は中心縦軸線３２に平行な方向に延びている。流れの方向で見て入口部３８の後に捩れ部４０が続き、前記捩れ部４０において捩れ溝型流路は中心縦軸線３２に対して斜めに延びている。次に、出口部４２の各々が、捩れ部４０の下流において捩れインサート２０の下流側端面の方に向かって延びており、前記出口部４２において捩れ溝型流路２２，２４は、再び中心縦軸線３２に対して平行な方向に延びている。捩れインサート２０の凹部２６は、捩れ溝型流路２２，２４に、それらの出口部４２の各々で交差している。
【００２９】
捩れ溝型流路２２の形状は、図６に示される側面図から明確に識別できるであろう。軸方向に延びる入口部３８の次に斜めに又は螺旋状に延びる捩れ部４０が続き、前記捩れ部４０の次に再び軸方向に延びる出口部４２が続く。示された実施形態では、捩れ溝型流路２２，２４は、球形フライス工具を使って作り出されるので、入口部３８と捩れ部４０と出口部４２との間の移行部はゆるやかに湾曲して延びている、というのも移行部は捩れ溝型流路２２の半円形断面に基いて丸く形成されるからである。
【００３０】
軸方向、即ち中心縦軸線３２に平行な方向に延びる出口部は、捩れ溝型流路２２の捩れ部４０内にある流体を出口部４２内において少なくとも部分的に軸方向へ偏向させる。これは、出口室１６の境界領域（図３参照）と、中心縦軸線３２を取り囲む出口室１６の中心領域との間の圧力平衡という結果となる。かくして、中実円錐状噴霧が得られる。
【００３１】
捩れ溝型流路２２，２４にそれらの出口部４２で交差する凹部２６は、そのような圧力平衡にさらに寄与する。これにより、流体は、捩れ溝型流路２２，２４から凹部２６内へ、及び従って出口室１６の中心領域内へ流入することができる。これもまた、流体の一様な分布を有する中実円錐状噴霧を達成することに貢献する。
【００３２】
図７は、図６に示された捩れインサート２０を斜め下から見た図である。
【００３３】
図８は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート４４を示している。捩れインサート４４は、図６で示された捩れインサート２０よりも長く、また捩れインサートのこの増大した長さは、伸長した入口部４６と伸長した出口部５０に好適である。捩れインサート４４の捩れ部４８は、図６に示された捩れインサート２０の捩れ部４０と同じ長さである。捩れインサート４４の下流側端面５４の中心凹部５２は、出口部５０の全長を実質的に越えて延びるとともに、二つの捩れ溝型流路４５，４７に交差している。軸方向に延びる伸長した入口部４６及び軸方向に延びる伸長した出口部５０及び同様に伸長した中心凹部５２によって、出口室１６の壁部と出口室１６の中心との間の圧力差を低減することが可能であるので、より多くの流体が中実円錐状噴霧の中心で放出される。凹部５２は、円形に形成されており、また平らな基部を有する。
【００３４】
図９は、図８に示された捩れインサート４４を斜め下から見た図である。
【００３５】
図１０は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート５６の側面図である。捩れインサート５６は、二つの捩れ溝型流路６０を有しており、前記捩れ溝型流路６０は、捩れインサート５６の上流側端面５８から直ちに、中心縦軸線３２に対して斜めに延びている。従って、捩れ溝型流路６０は軸方向に延びる入口部を有さないが、それらは中心縦軸線３２に対して斜めに延びる捩れ部６２を具備し、前記捩れ部６２の次に軸方向に延びる出口部６４が続く。捩れ溝型流路６０は、それらの出口部６４の領域で、捩れインサート５６の中心凹部６６によって交差される。
【００３６】
図１１は、捩れインサート５６を斜め下から見た図である。捩れ溝型流路６０に加えて、部分的にだけ視認可能な第２の捩れ溝型流路６７が設けられている。第２の捩れ溝型流路６７は、それが捩れインサート５６の周縁に沿って延びるとき、その捩れ部の領域上で、捩れ溝型流路６０の傾きと同じ傾きを見せている。
【００３７】
図１２は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート６８の側面図である。捩れインサート６８は二つの捩れ溝型流路７０，７１を備えており、そのうちの捩れ溝型流路７０だけが図１２では視認可能である。捩れ溝型流路７０は、捩れインサート６８の上流側端面から直ちに、中心縦軸線に対して斜めに延びているので、その捩れ部７２が捩れインサート６８の上流側端面から始まる。この捩れ部７２の次に、軸方向に延びる出口部７４が続いており、前記出口部７４は、図１０で示される捩れインサート５６の出口部６４よりも細長くされている。中心凹部７６も同様に細長くされている。軸方向の出口部７４の伸長と、中心凹部７６の伸長又は沈降深さは、出口室１６の壁部と出口室１６の中心領域との間の小さな圧力差という結果に至り、それとともに、放出される中実円錐状噴霧の内部領域におけるより多くの流体という結果に至る。
【００３８】
図１４は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート８０の側面図である。捩れインサート８０は二つの捩れ溝型流路８２，８３を備えており、そのうちの捩れ溝型流路８２だけが図１４で視認可能である。捩れ溝型流路８２は、軸方向に延びる入口部８４と、中心縦軸線に対して斜めに延びる捩れ部８６と、軸方向に延びる出口部８８とを有する。中心凹部９０が、捩れインサートの下流側端面に設けられていて、捩れインサート８０の捩れ溝型流路８２に交差している。中心縦軸線に対する捩れ溝型流路８２の傾きは捩れ部８６内で変化している。このようにして、入口部８４から捩れ部８６への漸進的な移行及び捩れ部８６から出口部８８への漸進的な移行が達成され得る。
【００３９】
図１５は、捩れインサート８０を斜め下から見た図である。
【００４０】
図１６は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート９２の平面図である。捩れインサート９２は単一の捩れ溝型流路９４だけを有している。このようにして、捩れ溝型流路９４の横断面は非常に大きくされ得るので、詰まりに対する感受性の小さい中実円錐状噴射ノズルが獲得される。
【００４１】
図１７は、捩れインサート９２を斜め下から見た図である。単一の捩れ溝型流路９４は、軸方向に延びる入口部９６と、中心縦軸線に対して斜めに延びる捩れ部９８と、中心縦軸線の軸方向に延びる出口部１００とを有する。捩れインサート９２の下流側端面１０２には、円形止まり穴１０４の形をした中心凹部が設けられており、前記中心凹部は、捩れ溝型流路９４に、その出口部１００の領域及び部分的にはその捩れ部９８の領域でも交差している。
【００４２】
図１８は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート１０６を示している。捩れインサート１０６は、互いに正反対に対向する二つの捩れ溝型流路１０８，１１０を備えている。
【００４３】
図１９は捩れインサート１０６を斜め下から見た図である。
【００４４】
図２０は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート１１２の平面図である。捩れインサート１１２は三つの捩れ溝型流路１１４，１１６，１１８を備えており、それらの各々は、捩れインサート１１２の外周の回りで１２０°の角度で互いに離間されている。
【００４５】
図２１は、捩れインサート１１２を斜め下から見た図である。
【００４６】
図２２〜図２９は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の複数の捩れインサートを示しており、それらは、捩れインサートの下流側端面におけるそれぞれの中心凹部の形状に関してだけ互いに異なっている。
【００４７】
図２２は、図６に示された捩れインサート２０を下から見た図である。二つの捩れ溝型流路２２，２４に加えて円形断面の凹部２６が識別される。凹部２６は、捩れインサート２０の下流側端面の直ぐ上の領域で捩れ溝型流路２２，２４に交差している。
【００４８】
図２３は、図２２に示された切断面Ｃ−Ｃによる断面図である。中心凹部２６は、平らな基部１２０を有しており、また例えばいわゆる１８０度ドリル刃を使って生み出される。上述したように、凹部２６の深さと基部１２０の形状は、出口室１６の内側の圧力分布に、及び従って出口孔１８（図１６参照）の下流の中実円錐状噴霧内の流体の分布にも影響を及ぼす。
【００４９】
図２４は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート１２２を示している。中心凹部１２４以外は、捩れインサート１２２は、図２２に示される捩れインサート２０に同じである。凹部１２４は、同様に円形であって、その円形と直径は捩れインサート２０の凹部２６の場合と同じである。捩れインサート２０の中心凹部２６の平らな基部１２０とは異なって、凹部１２４の基部１２６は、図２５に示される切断面Ｄ−Ｄによる断面図から分かるように円錐形をしている。従って、凹部１２４は、例えば先端角度を有するドリル刃、即ちこの例では１１８°の先端角度を有するドリル刃を使って生み出すことが可能である。
【００５０】
図２６は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート１２８の図であり、前記捩れインサート１２８は、中心凹部１３０の形状に関してだけ図２２に示される捩れインサート２０と異なっている。捩れインサート１２８の凹部１３０は、平らな円柱状の側刃カッタを挿入することによって生み出される。円板型の側刃カッタは、中心縦軸線３２に平行に延びる方向で捩れインサート１２８の方へ前進させられる。従って図２７から明瞭に識別可能であるように、凹部１３０は、流れの方向で見たとき、内側に湾曲した平滑な表面によって形成された基部１３２を与えられている。前記表面の湾曲は円板型側刃カッタの外径の湾曲に一致する。示された実施形態では、凹部１３０の基部１３２は、一方向においてだけ湾曲している。基部１３２のそのような形状は、円柱状のフライスカッタの使用の結果として生じ、従って前記フライスカッタの外周は、回転軸線に平行な方向では平らに形成されている。同様に、例えば、回転軸線に平行に延びる方向にも湾曲を有する円板型側刃カッタを使用することも可能である。
【００５１】
図２６から分かるように、中心凹部１３０が捩れ溝型流路１３４，１３６に横から交差しており、その結果、捩れインサート１２８の場合には、流体が、捩れ溝型流路から凹部１３０内へも流れ、そのようにして出口室１６内の圧力分布及び従って噴射された中実円錐状噴霧内の流体の圧力分布にも影響を及ぼす。
【００５２】
図２８は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート１４０を示している。捩れインサート１４０は、図２２に示される捩れインサート２０とは、その中心凹部１４２の形状についてだけ異なる。凹部１４２は、円柱状の円板型側刃カッタを挿入して半径方向に移動させることによって生み出される。円板型側刃カッタの円柱形状に起因して、凹部１４２は、図２９から分かるように平らな基部１４４を与えられている。
【００５３】
図２９は、図２８に示される切断面Ｆ−Ｆによる断面図である。捩れインサート１４０の場合における中心凹部１４２の深さは、捩れ溝型流路１４６，１４８が、それらの軸方向に延びる出口部においてだけではなく中心縦軸線に対して斜めに延びるそれらの捩れ部においても中心凹部１４２によって交差されるように、比較的大きい。中心凹部の深さ及び形状、並びに凹部の基部１４４の形状も、圧力分布に対して、並びに出口室１６内の流体の分布及び従ってノズルによって噴射された中実円錐状噴射ノズル内の流体の分布に対して影響を及ぼす。
【００５４】
図３０及び図３１は、捩れ溝型流路の様々な形状を示すのに役立っており、また単に模式的な図である。図３０に示される捩れインサート１５０は正反対に対向する二つの捩れ溝型流路１５２，１５４を有しており、前記捩れ溝型流路１５２，１５４の各々は半円形の基部１５６及び１５８をそれぞれ有する。捩れ溝型流路１５２，１５４は、例えば、球形フライスカッタを挿入して移動させることにより生み出される。
【００５５】
図３１は、捩れインサート１６０を模式的に示しており、前記捩れインサート１６０は、その周囲に一定の間隔で分配された合計で三つの捩れ溝型流路１６２，１６４，１６６を有している。捩れ溝型流路１６２，１６４，１６６の各々は、矩形の横断面を有しており、及び従って平らな基部１６８を有している。捩れ溝型流路１６２，１６４，１６６は、例えば１８０度ドリル刃又はフライス刃を挿入して移動させることによって生み出される。
【００５６】
図３２は、二つの捩れ溝型流路１７２，１７４を具備する捩れインサート１７０の斜視図である。二つの十字形の凹部１７８，１８０が、円柱形状を有する円板型側刃カッタを使って捩れインサート１７０の下流側端面１７６に形成されている。凹部１７８，１８０は捩れインサート１７０の中心縦軸線１８２で交差している（図３３も参照）。二つの凹部１７８，１８０の各々は、円柱状の円板型側刃を中心縦軸線１８２に平行な方向で捩れインサート１７０の端面１７６の中に前進させることにより生み出される。圧力平衡が、凹部１７８，１８０によって捩れ室内で生み出される。捩れ室と凹部１７８，１８０との間の圧力勾配により、それにより形成される調整流路を通って流体が、捩れ室の中心に流れることができ、そこに圧力平衡を確立することができる。捩れインサート１７０を具備する中実円錐状噴射ノズルによって噴射された噴霧ジェット内の流体の分布及びこの噴射された噴霧ジェットの角度の制御は、凹部１７８，１８０の深さによって実現可能であり、前記凹部の深さは、中心縦軸線１８２の方向における円板型側刃の沈降深さによって決定される。流体の分布及び噴射された噴霧ジェットの角度は、円柱状円板型側刃の厚さに等しい凹部１７８，１８０の幅、つまり凹部１７８，１８０の縦軸線に直角に延びる各凹部の寸法によっても影響を及ぼされ得る。
【００５７】
凹部１７８，１８０の形状は、図３４及び図３５に示される断面図からも識別可能である。
【００５８】
図３６は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート１９０の斜視図である。捩れインサート１９０は、捩れインサート１９０の下流側端面１９６に十字形凹部１９２，１９４を単に設けたことによって、図３２に示される捩れインサート１７０とは異なる。凹部１９２，１９４の各々は、矩形断面の溝型流路の形をしており、及び前記凹部は捩れインサート１９０の下流側の端面１９６内で互いに対して直角に延びている。凹部１９２，１９４は、円板型側刃又は１８０度フライスカッタを中心縦軸線１９８に対して直角に及び端面１９６に平行な方向で横に移動させることによって生み出され得る。凹部１９２，１９４は中心縦軸線１９８において交差している（図３７参照）。凹部１９２，１９４の形状は図３８及び図３９に示される断面図からも識別可能である。
【００５９】
図３２に示される捩れインサート１７０の場合のように、圧力平衡が、二つの凹部１９２，１９４によって捩れ室内に確立される、というのも捩れ室と二つの凹部１９２，１９４との間の圧力差によって、流体が、捩れ室の中心に流れてそこに圧力平衡を確立できるからである。流体の分布及び噴射された中実噴霧の角度に対する影響が、図３２に示される捩れインサート１７０の場合のように、凹部１９２，１９４の深さと幅を介して生じ得る。
【００６０】
図４０は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート２００を下から見た図である。この図は、捩れインサート２００の下流側端面２０２を表現しており、前記下流側端面２０２の中に二つの捩れ溝型流路２０４，２０６が開口しており、前記二つの捩れ溝型流路２０４，２０６は、図３２に示される捩れインサート１７０の捩れ溝型流路１７２，１７４と同様に形成されたものである。
【００６１】
凹部２０８が、下流側端面２０２に配設されており、前記凹部２０８は端面２０２を横切って延びる溝型流路のように成形されている。凹部２０８は捩れ溝型流路２０４，２０６とは交差しないが、それは二つの捩れ溝型流路２０４，２０６を結ぶ線分によって規定される方向に直角に端面２０２を横切って延びている。凹部２０８の幅は、捩れ溝型流路２０４，２０６が端面２０２内に開口する領域に凹部２０８が交差しないことを確実にするのに充分なほど小さく作られている。
【００６２】
図４１は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート２１０を下から見た図である。従って図４１は、捩れインサート２１０の下流側端面２１２の図である。図３２に示された捩れインサート１７０の捩れ溝型流路１７２，１７４と同様に形成された二つの捩れ溝型流路２１４，２１６がこの端面２１２内に開口している。
【００６３】
下流側端面２１２は、捩れ溝型流路２１４，２１６に交差しない複数の溝型流路の形をした凹部２１８を有する。より詳しくは、凹部２１８は、全部で五つの溝型流路２２０，２２２，２２４，２２６，２２８のＨ形構造形を示している。溝型流路２２０，２２２はＶ形の様態で集まり、何れの場合も捩れインサート２１０の外周から進行して公差点で終了する。捩れ溝型流路２２０，２２２は、互いに対する約１３０°の角度で配設されている。二つの溝型流路２２６，２２８は溝型流路２２０，２２２の鏡像としてデザインされており、またそれらは従って捩れインサート２１０の外周から進行して二つの溝型流路２２６，２２８の交差点で終わるＶ形の構造形を同様に形作る。溝型流路２２０，２２２の交差点と溝型流路２２６，２２８の交差点は、これら交差点の各々で終わる溝型流路２２４に接続されている。この配置構成は、捩れインサート２１０の下流側端面２１２における略Ｈ形凹部２１８という結果となる。
【００６４】
図４２は、本発明の中実円錐状噴射ノズル用の捩れインサート２３０の下流側端面２３２を下から見た図である。互いに直角に延びて中心縦軸線２３６で交差する二つの溝型流路２３８，２４０を有する凹部２３４が端面２３２に配設されている。溝型流路状の凹部２４０は、二つの捩れ溝型流路２４２，２４４に接続しており、前記二つの捩れ溝型流路２４２，２４４は、図３２に示された捩れインサート１７０の捩れ溝型流路１７２，１７４と同じデザインのものである。溝型流路状の凹部２３８は、凹部２４０に対して直角に配設されているが、それは捩れインサート２３０の外周まで延びていない。これは、捩れインサート２３０の下流側端面２３２における概ね十字形の凹部２３４という結果となる。
【符号の説明】
【００６５】
１２    ハウジング
１６    出口室
１８    出口孔
２０    捩れインサート
２２    捩れ溝型流路
２４    捩れ溝型流路
２６    凹部
２８    円筒部
３２    中心縦軸線
３８    入口部
４０    捩れ部
４２    出口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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