(57)【要約】  モジュール式デュアルベクトル流体スプレーノズルの様々な実施形態が開示される。ノズルの実施形態は、特別に形成された流体チャネルと、衝突表面と、圧力下の流体の噴霧ミストを生成するために使用される出口開口部とにより特徴づけられる。ノズルの実施形態は、概して、水平及び鉛直要素、即ち事実上のデュアルベクトルを有する合成流体スプレー密度パターンにより特徴づけられる。開示されるノズルは、モジュール式であり、任意の所与の応用により決定される所与の流体スプレーシステム、ノズルヘッド、又は治具に対して容易に設置又は取り外しされ得る。【選択図】図８Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体ノズルであって、
流体チャネル軸を有する流体チャネルを含む一体の円筒形ハウジングであって、流体チャネル軸が近位端部における流体流入ポートから遠位端部における長穴開口部へ前記円筒形ハウジングを通過して同軸に配置される、円筒形ハウジングを有し、
前記流体チャネルは、複数の円筒形サブチャネルを有し、前記複数の円筒形サブチャネルの各々は、前記流入ポートから始まり前記長穴開口部を通過する前記流体チャネル軸に平行なサブチャネル軸を有し、
前記円筒形サブチャネルの各々は、前記円筒形ハウジングの前記近位端部から始まり前記長穴開口部の対向する半球状衝突表面で終わるボア穴により形成される、流体ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載された流体ノズルにおいて、
前記一体の円筒形ハウジングは、さらに、前記近位端部に隣接する外側表面に沿って外部ネジ溝を有し、前記ネジ溝は前記流体ノズルを流体スプレーシステムヘッドに取り付けるように構成される、流体ノズル。
【請求項３】
請求項２に記載された流体ノズルにおいて、
前記一体の円筒形ハウジングは、さらに、前記近位端部と前記遠位端部との間の位置において前記ハウジング内に形成される円周溝を有し、前記溝はネジ溝を封止するためのオーリングを受けるように構成される、流体ノズル。
【請求項４】
請求項１に記載された流体ノズルにおいて、
前記一体の円筒形ハウジングは、さらに、前記流体ノズルを流体スプレーシステムヘッドに対して設置又は取り外しをするための回転トルクを前記流体ノズルに加えるための手段を含む、流体ノズル。
【請求項５】
請求項１に記載された流体ノズルにおいて、
前記回転トルクを加えるための手段は、取り付けレンチからピンを受けるように構成された、前記ハウジングの前記遠位端部に形成される２つの穴を有する、流体ノズル。
【請求項６】
請求項１に記載された流体ノズルにおいて、
前記複数のサブチャネルは、２つのサブチャネルを有する、流体ノズル。
【請求項７】
請求項１に記載された流体ノズルにおいて、
前記複数のサブチャネルは、３つのサブチャネルを有する、流体ノズル。
【請求項８】
請求項１に記載された流体ノズルにおいて、
前記近位端部における前記流入ポートの断面は、複数の円形開口を有し、前記複数の円形開口の各々は隣接する円形開口に接触し、各円形開口は前記遠位端部から前記近位端部に前記流体チャネル軸に沿って前記長穴開口部を一掃することにより形成される体積の一部を囲む、流体ノズル。
【請求項９】
請求項８に記載された流体ノズルにおいて、
前記複数の円形開口の各々は、前記複数のサブチャネルの一つに対応する、流体ノズル。
【請求項１０】
請求項８に記載された流体ノズルにおいて、
前記流入ポートに入り且つ前記流体ノズルの前記開口部から出る加圧流体により生成される合成スプレーパターンは、前記長穴開口部及び前記流体チャネル軸により形成される平面に沿って放射状に出る水平方向を向いた主水柱と、前記主水柱に対して直角を向く平面において前記長穴開口部から出る鉛直方向を向いた複数の水柱と、を有する、流体蒸気の水柱を形成する、流体ノズル。
【請求項１１】
請求項８に記載された流体ノズルにおいて、
前記複数の鉛直方向を向いた水柱の各々は、隣接するサブチャネルの交差部分により形成される、流体ノズル。
【請求項１２】
請求項８に記載された流体ノズルにおいて、
鉛直又は水平の前記水柱の各々は、出口軌道面に沿ったピーク流体蒸気密度を有する、流体ノズル。
【請求項１３】
請求項１に記載された流体ノズルにおいて、
前記ハウジング内に形成され、前記流体チャネルに対して離れて且つ平行である少なくとも一つの第２流体チャネルをさらに有し、前記第２流体チャネルはさらに、
複数の第２円筒形サブチャネルを有し、前記複数の第２円筒形サブチャネルの各々は、前記近位端部において形成される第２流入ポートから始まり且つ前記遠位端部に形成される第２長穴開口部を通過する前記流体チャネル軸に平行に配置される第２サブチャネル軸を有し；
前記第２の円筒形サブチャネルの各々は、前記円筒形ハウジングの前記近位端部から始まり且つ前記第２長穴開口部における対向する半球状衝突表面で終わる第２のボア穴により形成され；
前記第２のボア穴の直径は、前記流体チャネルを形成する前記円筒形サブチャネルのボア穴直径よりも小さい、流体ノズル。
【請求項１４】
請求項１３に記載された流体ノズルにおいて、
前記少なくとも一つの第２流体チャネルは、２つの第２流体チャネルを有し、第２流体チャネルの各々は、前記流体チャネルに平行に、前記流体チャネルの両側に配置される、流体ノズル。
【請求項１５】
請求項１４に記載された流体ノズルにおいて、
前記流入ポートに入り且つ前記流体ノズルの前記開口部から出る加圧流体により生成される合成スプレーパターンは、前記長穴開口部及び前記流体チャネル軸により形成される平面に沿って放射状に出る水平方向を向いた主水柱と、各々がそれぞれの第２長穴開口部及び前記関連する第２流体サブチャネル軸により形成される平面に沿って放射状に出る２つの水平方向を向いた第２水柱とを有し、且つ前記長穴開口部及び前記第２長穴開口部から出る鉛直方向を向いた複数の水柱であって各々が前記主水柱に対して直角方向を向いた平面にある鉛直方向を向いた水柱を有する、流体蒸気の水柱を形成する、流体ノズル。
【請求項１６】
流体ノズルであって、
流体チャネル軸を有する流体チャネルをその内部に含む一体の円筒形ハウジングであって、前記流体チャネル軸が近位端部における流体流入ポートから遠位端部における交差長穴開口部へ前記円筒形ハウジングを通過して同軸に配置される、円筒形ハウジングを有し、
前記流体チャネルは、複数の円筒形サブチャネルを有し、前記複数の円筒形サブチャネルの各々は、前記流入ポートから始まり前記交差長穴開口部を通過する前記流体チャネル軸に平行なサブチャネル軸を有し、
前記円筒形サブチャネルの各々は、前記円筒形ハウジングの前記近位端部から始まり前記交差長穴開口部の対向する半球状衝突表面で終わるボア穴により形成される、流体ノズル。
【請求項１７】
請求項１６に記載された流体ノズルにおいて、
前記複数の円筒形サブチャネルは、中央円筒形サブチャネルと４つの直交サブチャネルとを有し、前記中央円筒形サブチャネルは前記交差長穴開口部の中心に置かれた前記流体チャネル軸を共有し、前記４つの直交サブチャネルの各々は前記交差長穴開口部の腕部に位置する軸を有する、流体ノズル。
【請求項１８】
請求項１７に記載された流体ノズルにおいて、
前記一体の円筒形ハウジングはさらに、前記近位端部に隣接する外側表面に沿って外部ネジ溝を有し、前記ネジ溝は前記流体ノズルを流体スプレーシステムヘッドに取り付けるように構成される、流体ノズル。
【請求項１９】
請求項１８に記載された流体ノズルにおいて、
前記一体の円筒形ハウジングはさらに、前記ハウジング内に形成される円周溝を有し、前記溝は前記ネジ溝を封止するためのオーリングを受けるように構成される、流体ノズル。
【請求項２０】
請求項１６に記載された流体ノズルにおいて、
前記近位端部における前記流入ポートの断面は、中央円形開口及び４つの直交円形開口を有し、各直交円形開口は前記中央円形開口を９０度間隔で囲み、前記直交円形開口の各々は前記中央円形開口と接触する、流体ノズル。
【請求項２１】
請求項１６に記載された流体ノズルにおいて、
前記流入ポートに入り前記流体ノズルの前記交差長穴開口部から出る加圧流体により生成される流体蒸気の水柱は、合成スプレーパターンを形成し、前記合成スプレーパターンは、
前記交差長穴開口部及び前記流体チャネル軸により形成される平面に沿って放射状に出る、交差する水平及び鉛直方向を向いた主水柱と；
２つの横方向を向いた第２水柱であって、各々は前記水平の主水柱の両側において前記水平の主水柱に対して鋭角で交差せずに平坦な軌跡に沿って放射状に出て、水平方向を向いた第２水柱の各々は、前記鉛直方向を向いた主水柱に対して直角方向を向いたそれぞれの平面にある、２つの横方向を向いた第２水柱と；
２つの鉛直方向を向いた第２水柱であって、各々は、前記鉛直の主水柱の両側において前記鉛直の主水柱に対して鋭角で交差せずに他の平坦な軌道に沿って放射状に出て、鉛直方向を向いた第２水柱の各々は、前記水平方向を向いた主水柱に対して直角方向を向いたそれぞれの平面にある、２つの鉛直方向を向いた第２水柱と、を有する、流体ノズル。
【請求項２２】
流体ノズルであって、
流体チャネル軸を有する流体チャネルを含む一体の円筒形ハウジングであって、流体チャネル軸が近位端部における流体流入ポートから遠位端部における主長穴開口部へ前記円筒形ハウジングを通過して同軸に配置される、円筒形ハウジングを有し、
前記流体チャネルは、複数の円筒形サブチャネルを有し、前記複数のサブチャネルの各々は、前記流入ポートから始まり前記主長穴開口部又は２つの第２長穴開口部の一つを通過する前記流体チャネル軸に平行なサブチャネル軸を有し、前記２つの第２長穴開口部は、前記ハウジングの前記遠位端部に形成され、且つ前記主長穴開口部と平行且つ両側に配置され、
前記円筒形サブチャネルの各々は、前記円筒形ハウジングの前記近位端部から始まり前記主長穴開口部又は前記第２長穴開口部の一つにおいて対向する半球状衝突表面で終わるボア穴により形成される、流体ノズル。
【請求項２３】
請求項２２に記載された流体ノズルにおいて、
前記複数の円筒形サブチャネルは、中央円筒形サブチャネルと、２つの水平サブチャネルと、２つの鉛直サブチャネルとを有し、前記中央円筒形サブチャネルは前記主長穴開口部の中心に置かれた前記流体チャネル軸を共有し、前記２つの水平サブチャネルの各々は前記主長穴開口部を通過する軸を有し、前記２つの鉛直サブチャネルの各々は前記第２長穴開口部の一つを通過する軸を有する、流体ノズル。
【請求項２４】
請求項２２に記載された流体ノズルにおいて、
前記一体の円筒形ハウジングはさらに、前記近位端部に隣接する外側表面に沿って外部ネジ溝を有し、前記ネジ溝は前記流体ノズルを流体スプレー治具に取り付けるように構成される、流体ノズル。
【請求項２５】
請求項２４に記載された流体ノズルにおいて、
前記一体の円筒形ハウジングはさらに、前記ハウジング内に形成される円周溝を有し、前記溝は前記ネジ溝を封止するためのオーリングを受けるように構成される、流体ノズル。
【請求項２６】
請求項２２に記載された流体ノズルにおいて、
前記近位端部における前記流入ポートの断面が、中央円形開口と、２つの水平方向を向いた円形開口と、２つの鉛直方向を向いた円形開口とを有し、前記水平及び鉛直の円形開口の各々は前記中央円形開口を９０度の間隔で囲み、前記円形開口の各々は前記中央円形開口に接触する、流体ノズル。
【請求項２７】
請求項２２に記載された流体ノズルにおいて、
前記流入ポートに入り前記流体ノズルの前記主長穴開口部及び前記第２長穴開口部から出る加圧流体により生成される流体蒸気の水柱は、合成スプレーパターンを形成し、前記合成スプレーパターンは、
前記主長穴開口部と前記流体チャネル軸とにより形成される平面に沿って放射状に出る水平方向を向いた主水柱と、
２つの水平方向を向いた第２水柱であって、その各々は、前記水平主水柱の両側で且つ前記水平主水柱に対して平行に、交差せず平坦な軌道に沿って放射状に出る、水平方向を向いた第２水柱と、
２つの鉛直方向を向いた第２水柱であって、その各々は、互いに対して鋭角で交差せず他の平坦な軌道に沿って放射状に出て、鉛直方向を向いた第２水柱の各々は、前記水平方向の主水柱に対して直角方向を向いたそれぞれの平面にある、鉛直方向を向いた第２水柱と、を有する、流体ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して流体スプレーノズルに関する。より具体的には、本発明は、任意の種類の流体スプレーアプリケーション、例えば、限定されないが、人工雪製造、鎮火、消火活動、塗装、及び、溶媒のスプレーに有益なモジュール式デュアルベクトル流体スプレーノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
この米国非仮特許出願は、２０１２年８月２９日に出願され、２０１３年８月２９日に満了する、タイトル「ＭＯＤＵＬＡＲ  ＤＵＡＬ  ＶＥＣＴＯＲ  ＦＬＵＩＤ  ＳＰＲＡＹ  ＮＯＺＺＬＥＳ」の米国仮特許出願番号６１／６９４，２６２と、２０１２年８月２９日に出願され、２０１３年８月２９日に満了する、タイトル「ＳＩＸ−ＳＴＥＰ  ＳＮＯＷ−ＭＡＫＩＮＧ  ＧＵＮ」の米国仮特許出願番号６１／６９４，２５５と、２０１２年８月２９日に出願され、２０１３年８月２９日に満了する、タイトル「ＦＯＵＲ−ＳＴＥＰ  ＳＮＯＷ−ＭＡＫＩＮＧ  ＧＵＮ」の米国仮特許出願番号６１／６９４，２５０と、２０１２年８月２９日に出願され、２０１３年８月２９日に満了する、タイトル「ＳＩＮＧＬＥ−ＳＴＥＰ  ＳＮＯＷ−ＭＡＫＩＮＧ  ＧＵＮ」の米国仮特許出願番号６１／６９４，２５６と、の利益を主張する。上述した仮特許出願の内容は、ここで全て説明されるかのように、事実上、参照により明示的に組み込まれる。
【０００３】
この米国非仮特許出願は、さらに、２０１１年３月２２日に出願され、係属中の、タイトル「ＦＬＡＴ  ＪＥＴ  ＦＬＵＩＤ  ＮＯＺＺＬＥＳ  ＷＩＴＨ  ＡＤＪＵＳＴＡＢＬＥ  ＤＲＯＰＬＥＴ  ＳＩＺＥ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＦＩＸＥＤ  ＯＲ  ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＳＰＲＡＹ  ＡＮＧＬＥ」の米国特許出願番号１２／９９８，１４１に関連する。これは、２００９年９月２５日に出願され、既に満了している、タイトル「ＦＬＡＴ  ＪＥＴ  ＦＬＵＩＤ  ＮＯＺＺＬＥＳ  ＷＩＴＨ  ＡＤＪＵＳＴＡＢＬＥ  ＤＲＯＰＬＥＴ  ＳＩＺＥ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＦＩＸＥＤ  ＯＲ  ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＳＰＲＡＹ  ＡＮＧＬＥ」の国際特許出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００５３４５の国内移行である。また、この国際特許出願は、２００８年９月２５日に出願され、同様に満了している、タイトル「ＰＬＵＭＥＳ」のオーストラリア仮特許出願番号２００８９０４９９９の利益及び優先権を主張する。最後に、この米国非仮特許出願は、さらに、２０１３年８月２９日に出願され、係属中の、タイトル「ＳＩＮＧＬＥ  ＡＮＤ  ＭＵＬＴＩ−ＳＴＥＰ  ＳＮＯＷＭＡＫＩＮＧ  ＧＵＮＳ」の米国非仮特許出願番号１４／０１３，５８２に関連する。上述した特許出願の内容は、ここで説明されるかのように、事実上、参照により明示的に組み込まれる。
【０００４】
水等の流体を加圧下において噴霧される霧、又は蒸気柱に変換するためのノズルが従来よく知られている。ノズルは、多くのアプリケーション、例えば灌漑、庭の水まき、消火、並びに溶媒及び塗装のスプレーにおける使用がある。ノズルは、スキーリゾートにおいて人工雪の製造のために低温雰囲気で凍って雪になるのに適切と考えられるサイズの水滴の霧を供給するために、人工雪製造装置にも使用される。従来のノズルは、スプレーパターンの特定の形状の流体霧の噴出を供給することが知られており、例えば円錐形の霧スプレーパターンが庭のホースノズルとして一般的に使用される。平らな噴出（扇形状）を供給するノズルは、人工雪の製造、消火、及び灌漑に対して特に有益であることを証明している。しかしながら、平らな噴出ノズルにより達成されるスプレーの密度は、主に、開口部及び軌道の方向によって形成される平面に沿い、したがって、この軌道の面から離れる方向に沿って流体の密度を制限する。交差面に流体軌道を有する改善された流体スプレーノズルが必要とされている。流体スプレーシステム内での補修及び交換を容易にするためにパーツを移動させることのないモジュール式の改善されたそのようなノズルが同様に有益である。そのような改善されたノズルは、以下のノズルスプレー変数：流体流量、噴出開口において形成される水滴のサイズ、スプレーパターン、及びスプレー角度のよりよい制御を提供し得る。
【発明の概要】
【０００５】
デュアルベクトル流体ノズルの様々な実施形態が開示される。流体ノズルの特定の実施形態は、一体の円筒形ハウジングを含み得る。一体の円筒形ハウジングは、近位端部における流体流入ポートから遠位端部における長穴開口部へ円筒形ハウジングを通じて同軸に配置される流体チャネル軸を有する流体チャネルを含む。流体チャネルの実施形態は、さらに、複数の円筒形サブチャネルを含み得る。複数のサブチャネルの各々は、流体流入ポートから始まり長穴開口部を通過する流体チャネル軸と平行なサブチャネル軸を有する。流体チャネルの実施形態は、さらに、円筒形ハウジングの近位端部から始まり長穴開口部における対向する半球状衝突表面で終わるボア穴によって形成される円筒サブチャネルの各々を含み得る。
【０００６】
流体ノズルの他の一実施形態が開示される。流体ノズルは、一体の円筒形ハウジングを含み得る。一体の円筒形ハウジングは、近位端部における流体流入ポートから遠位端部における交差長穴開口部へ円筒形ハウジングを通じて同軸に配置される流体チャネル軸を有する、その内部に配置される流体チャネルを含む。流体チャネルの実施形態は、さらに、複数の円筒形サブチャネルを含み得る。複数のサブチャネルの各々は、流体流入ポートから始まり交差長穴開口部を通過する流体チャネル軸と平行なサブチャネル軸を有する。流体チャネルの実施形態は、さらに、円筒形ハウジングの近位端部から始まり交差長穴開口部における対向する半球状衝突表面で終わるボア穴によって形成される円筒形サブチャネルの各々を含み得る。
【０００７】
流体ノズルのさらに他の一実施形態が開示される。流体ノズルは、一体の円筒形ハウジングを含み得る。一体の円筒形ハウジングは、近位端部における流体流入ポートから遠位端部における主長穴開口部へ円筒形ハウジングを通じて同軸に配置される流体チャネル軸を有する流体チャネルを含む。流体チャネルは、さらに、複数の円筒形サブチャネルを含み得る。複数のサブチャネルの各々は、流体流入ポートから始まり主長穴開口部又は２つの第２長穴開口部の一つを通過する流体チャネル軸と平行なサブチャネル軸を有する。２つの第２長穴開口部は、ハウジングの遠位端部に形成され、主長穴開口部の両側に、平行に配置される。流体チャネルは、さらに、円筒形ハウジングの近位端部から始まり主長穴開口部又は第２長穴開口部の一つにおける対向する半球状衝突表面で終わるボア穴によって形成される円筒形サブチャネルの各々を含み得る。
【０００８】
以下の図面は、発明を実施するための例示的な実施形態を示す。同一の符号は、本発明の異なる視点又は実施形態における同一の部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明による、流体ノズルの２つのサブチャンバを有する実施形態の正面図である。
【図２】図２は、本発明による、図１に示される実施形態の右側面図である。
【図３】図３は、本発明による、図１−２に示される実施形態の背面図である。
【図４】図４は、本発明による、図１に示されるような図１−３に示される実施形態の縦断面図である。
【図５】図５は、本発明による、図２に示されるような図１−４の実施形態の横断面図である。
【図６】図６は、本発明による、図１−５に示される実施形態の正面斜視図である。
【図７】図７は、本発明による、図１−６に示される実施形態の背面斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａ−８Ｅは、それぞれ、本発明による、図１−７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、背面斜視図、正面斜視図、背面図、側面図、及び正面図である。
【図８Ｂ】図８Ａ−８Ｅは、それぞれ、本発明による、図１−７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、背面斜視図、正面斜視図、背面図、側面図、及び正面図である。
【図８Ｃ】図８Ａ−８Ｅは、それぞれ、本発明による、図１−７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、背面斜視図、正面斜視図、背面図、側面図、及び正面図である。
【図８Ｄ】図８Ａ−８Ｅは、それぞれ、本発明による、図１−７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、背面斜視図、正面斜視図、背面図、側面図、及び正面図である。
【図８Ｅ】図８Ａ−８Ｅは、それぞれ、本発明による、図１−７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、背面斜視図、正面斜視図、背面図、側面図、及び正面図である。
【図９】図９は、本発明による、流体ノズルの３つのサブチャンバを有する実施形態の正面図である。
【図１０】図１０は、本発明による、図９に示される実施形態の右側面図である。
【図１１】図１１は、本発明による、図９−１０に示される実施形態の背面図である。
【図１２】図１２は、本発明による、図９に示されるような図９−１１の実施形態の縦断面図である。
【図１３】図１３は、本発明による、図１０に示されるような図９−１２の実施形態の横断面図である。
【図１４】図１４は、本発明による、図９−１３に示される実施形態の正面斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明による、図９−１４に示される実施形態の背面斜視図である。
【図１６Ａ】図１６Ａ−１６Ｆは、それぞれ、本発明による、図９−１５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、回転正面図、上面図、正面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａ−１６Ｆは、それぞれ、本発明による、図９−１５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、回転正面図、上面図、正面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図１６Ｃ】図１６Ａ−１６Ｆは、それぞれ、本発明による、図９−１５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、回転正面図、上面図、正面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図１６Ｄ】図１６Ａ−１６Ｆは、それぞれ、本発明による、図９−１５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、回転正面図、上面図、正面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図１６Ｅ】図１６Ａ−１６Ｆは、それぞれ、本発明による、図９−１５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、回転正面図、上面図、正面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図１６Ｆ】図１６Ａ−１６Ｆは、それぞれ、本発明による、図９−１５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、回転正面図、上面図、正面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図１７】図１７は、本発明による、流体ノズルの３つのチャンバを有する実施形態の正面図である。
【図１８】図１８は、本発明による、図１７に示される実施形態の右側面図である。
【図１９】図１９は、本発明による、図１７−１８に示される実施形態の背面図である。
【図２０】図２０は、本発明による、図１７に示されるような図１７−１９に示される実施形態の縦断面図である。
【図２１】図２１は、本発明による、図１８に示されるような図１７−２０の実施形態の横断面図である。
【図２２】図２２は、本発明による、図１７−２１に示される実施形態の正面斜視図である。
【図２３】図２３は、本発明による、図１７−２２に示される実施形態の背面斜視図である。
【図２４Ａ】図２４Ａ−２４Ｅは、それぞれ、本発明による、図１７−２３に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図２４Ｂ】図２４Ａ−２４Ｅは、それぞれ、本発明による、図１７−２３に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図２４Ｃ】図２４Ａ−２４Ｅは、それぞれ、本発明による、図１７−２３に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図２４Ｄ】図２４Ａ−２４Ｅは、それぞれ、本発明による、図１７−２３に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図２４Ｅ】図２４Ａ−２４Ｅは、それぞれ、本発明による、図１７−２３に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図２５】図２５は、本発明による、流体ノズルの、交差長穴を有し、５つのサブチャンバを有する実施形態の正面図である。
【図２６】図２６は、本発明による、図２５に示される実施形態の右側面図である。
【図２７】図２７は、本発明による、図２５−２６に示される実施形態の背面図である。
【図２８】図２８は、本発明による、図２５に示されるような図２５−２７に示される実施形態の縦断面図である。
【図２９】図２９は、本発明による、図２６に示されるような図２５−２８の実施形態の横断面図である。
【図３０】図３０は、本発明による、図２５−２９に示される実施形態の正面斜視図である。
【図３１】図３１は、本発明による、図２５−３０に示される実施形態の背面斜視図である。
【図３２Ａ】図３２Ａ−３２Ｆは、それぞれ、本発明による、図２５−３１に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図３２Ｂ】図３２Ａ−３２Ｆは、それぞれ、本発明による、図２５−３１に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図３２Ｃ】図３２Ａ−３２Ｆは、それぞれ、本発明による、図２５−３１に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図３２Ｄ】図３２Ａ−３２Ｆは、それぞれ、本発明による、図２５−３１に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図３２Ｅ】図３２Ａ−３２Ｆは、それぞれ、本発明による、図２５−３１に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図３２Ｆ】図３２Ａ−３２Ｆは、それぞれ、本発明による、図２５−３１に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図３３】図３３は、本発明による、流体ノズルの、３つの長穴を有し、５つのサブチャンバを有する実施形態の正面図である。
【図３４】図３４は、本発明による、図３３に示される実施形態の右側面図である。
【図３５】図３５は、本発明による、図３３−３４に示される実施形態の背面図である。
【図３６】図３６は、本発明による、図３３に示されるような図３３−３５に示される実施形態の縦断面図である。
【図３７】図３７は、本発明による、図３４に示されるような図３３−３６に示される実施形態の横断面図である。
【図３８】図３８は、本発明による、図３３−３７に示される実施形態の正面斜視図である。
【図３９】図３９は、本発明による、図３３−３８に示される実施形態の背面斜視図である。
【図４０Ａ】図４０Ａ−４０Ｆは、それぞれ、本発明による、図３３−３９に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４０Ｂ】図４０Ａ−４０Ｆは、それぞれ、本発明による、図３３−３９に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４０Ｃ】図４０Ａ−４０Ｆは、それぞれ、本発明による、図３３−３９に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４０Ｄ】図４０Ａ−４０Ｆは、それぞれ、本発明による、図３３−３９に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４０Ｅ】図４０Ａ−４０Ｆは、それぞれ、本発明による、図３３−３９に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４０Ｆ】図４０Ａ−４０Ｆは、それぞれ、本発明による、図３３−３９に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４１】図４１は、本発明による、流体ノズルの、１つの長穴を有し、５つのサブチャンバを有するデュアルフラットジェットの実施形態の正面図である。
【図４２】図４２は、本発明による、図４１に示される実施形態の右側面図である。
【図４３】図４３は、本発明による、図４１−４２に示される実施形態の背面図である。
【図４４】図４４は、本発明による、図４１に示されるような図４１−４３に示される実施形態の縦断面図である。
【図４５】図４５は、本発明による、図４２に示されるような図４１−４４に示される実施形態の横断面図である。
【図４６】図４６は、本発明による、図４１−４５に示される実施形態の正面斜視図である。
【図４７】図４７は、本発明による、図４１−４６に示される実施形態の背面斜視図である。
【図４８Ａ】図４８Ａ−４８Ｆは、それぞれ、本発明による、図４１−４７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４８Ｂ】図４８Ａ−４８Ｆは、それぞれ、本発明による、図４１−４７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４８Ｃ】図４８Ａ−４８Ｆは、それぞれ、本発明による、図４１−４７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４８Ｄ】図４８Ａ−４８Ｆは、それぞれ、本発明による、図４１−４７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４８Ｅ】図４８Ａ−４８Ｆは、それぞれ、本発明による、図４１−４７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４８Ｆ】図４８Ａ−４８Ｆは、それぞれ、本発明による、図４１−４７に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図４９】図４９は、本発明による、流体ノズルの、１つの長穴を有し、５つのサブチャンバを有するデュアルフラットジェットの実施形態の正面図である。
【図５０】図５０は、本発明による、図４９に示される実施形態の右側面図である。
【図５１】図５１は、本発明による、図４９−５０に示される実施形態の背面図である。
【図５２】図５２は、本発明による、図４９に示されるような図４９−５１に示される実施形態の縦断面図である。
【図５３】図５３は、本発明による、図５０に示されるような図４９−５２に示される実施形態の横断面図である。
【図５４】図５４は、本発明による、図４９−５３に示される実施形態の正面斜視図である。
【図５５】図５５は、本発明による、図４９−５４に示される実施形態の背面斜視図である。
【図５６Ａ】図５６Ａ−５６Ｆは、それぞれ、本発明による、図４９−５５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図５６Ｂ】図５６Ａ−５６Ｆは、それぞれ、本発明による、図４９−５５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図５６Ｃ】図５６Ａ−５６Ｆは、それぞれ、本発明による、図４９−５５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図５６Ｄ】図５６Ａ−５６Ｆは、それぞれ、本発明による、図４９−５５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図５６Ｅ】図５６Ａ−５６Ｆは、それぞれ、本発明による、図４９−５５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図５６Ｆ】図５６Ａ−５６Ｆは、それぞれ、本発明による、図４９−５５に示される流体ノズルの実施形態により達成される例示的なピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。
【図５７Ａ】図５７Ａ−５７Ｅは、本発明による、モジュール式ノズルヘッドの、正面図、底面図、左図、断面図、及び斜視図である。
【図５７Ｂ】図５７Ａ−５７Ｅは、本発明による、モジュール式ノズルヘッドの、正面図、底面図、左図、断面図、及び斜視図である。
【図５７Ｃ】図５７Ａ−５７Ｅは、本発明による、モジュール式ノズルヘッドの、正面図、底面図、左図、断面図、及び斜視図である。
【図５７Ｄ】図５７Ａ−５７Ｅは、本発明による、モジュール式ノズルヘッドの、正面図、底面図、左図、断面図、及び斜視図である。
【図５７Ｅ】図５７Ａ−５７Ｅは、本発明による、モジュール式ノズルヘッドの、正面図、底面図、左図、断面図、及び斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
デュアルベクトル流体スプレーノズルの様々な実施形態がここに開示される。新規なノズルは、バルク流体の霧化及び噴霧への変換が望まれる任意の応用において有益である。そのような応用の包括的でないリストは以下を含み得る。（１）人工雪の形成のために、粒子核生成を有していようがいまいが、低温雰囲気に噴射するための微細な霧状水粒子へのバルク水の変換、（２）消火活動、防火、及び火災の鎮静のための燃焼物への噴射のための微細な霧状水粒子へのバルク水の変換、（３）気化冷却のためのレストランの中庭の雰囲気に噴射するための微細な霧状水粒子へのバルク水の変換、（４）潤滑及び錆びのコントロールのための機械部分へのスプレーのための微細なオイルミストへのバルク油の変換、（５）任意の物体の洗浄における使用のための微細な霧状の溶剤溶射粒子スプレーミストへのバルク溶剤の変換、及び（６）任意の物体の被覆のための微細な霧状塗料スプレーへのバルク塗料の変換。当業者及び所与の開示は、ここに開示されるノズル技術のための膨大な数の可能な応用を容易に理解する。このノズル技術の、明確には開示されていない他の可能なアプリケーションへの応用は、本発明及び請求項の範囲及び思想に含まれる。
【００１１】
ここに開示されるデュアルベクトル流体スプレーノズルの様々な実施形態は、任意の適切なノズルヘッド、流体輸送器具、又は治具と共に使用され得る。重要なことには、ここに開示される技術は、ノズルヘッド、流体輸送器具、治具のタイプ、又は流体スプレーノズルに使用される流体のタイプに制限されない。しかしながら、一般的に言えば、低粘度であり且つ微細な霧状粒子に容易に形成され得る流体が、ここに開示される新規のデュアルベクトル流体スプレーノズルでの使用のための概して好ましい流体である。
【００１２】
ここに開示されるデュアルベクトル流体スプレーノズルの例示的な実施形態は、例えば、限定されないが、ここに開示されるように形作られ得、破壊、曲げ（ｂｅｎｄｉｎｇ）、又は屈曲（ｆｌｅｘｉｎｇ）なしに、流入ポート、流体チャンバ、出口開口部を通過する高圧流体に耐え得る、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、真ちゅう、又は任意の他の硬質材料である、任意の適切な材料から形成され得る。図示されるデュアルベクトル流体スプレーノズルの例示的な実施形態は、まず、より一般的な実施形態によって説明され、続いて変形が説明される。
【００１３】
２つのサブチャンバを有する流体ノズル１００の実施形態の様々な図を示す、図１−７を参照する。図１−７から、ノズル１００が、実際、概して円筒又は円柱形であることが理解できる。より具体的には、図１は、本開示による２つのサブチャンバを有する流体ノズル１００の実施形態の正面図である。ノズル１００の面１０２の断面は、図１に示されるように概して円形であり得る。しかしながら、面１０２の他の断面の変形は、例えば、限定されないが、四角形、五角形、六角形、八角形等が予期される。そのような他の断面は、その治具又はノズルヘッド（例えば、図５７Ａ−５７Ｅの８００を参照）に対するノズル１００の設置又は除去の間、特に有益であり得る。例えば、限定されないが、四角形、六角形、及び八角形形状の断面は、治具（図示せず）に対するノズル１００の設置及び除去に使用されるレンチ又は他の道具と容易に結合し得る。図１は、さらに、ノズル１００の面１０２における長穴開口部１０４を示す。
【００１４】
図２は、本発明による、図１に示されるノズル１００の実施形態の右側面図である。図２は、適切な治具、例えば水ノズルヘッド（図示せず）における開口又はソケット（図示せず）と結合するように構成される、ノズル１００の流入ポート端部１１０に沿って配置されるネジ溝１０６を示す。図２は、同様に、ノズル１００回りの周囲に配置され、面１０２と流入ポート端部１１０との間に配置される円形封止溝１０８を示す。円形封止溝１０８は、ノズル１００とノズル１００が結合する治具（図示せず）との間に水密封を形成するために使用されるオーリング（図示せず）を受けるように構成される。ネジ溝１０６は、円形封止溝１０８と流入ポート端部１１０との間に配置される。
【００１５】
図３は、本発明による、図１−２に示されるノズル１００の実施形態の背面図である。ノズル１００の背面図から、図３に示されるように、流入ポート１１２の輪郭は、ノズル１００内にくりぬかれる２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂの両方を示す。２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂは、図２の破線で示される長手方向軸１１６に平行な方向に流入ポート端部１１０からノズル１００内に穴を開け、面１０２（図１及び２）に到達する前に終端することにより、互いに平行に形成され得る。２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂの各々は、長穴開口部１０４に隣接する半球状衝突表面（以下で説明するように図５の符号１１８で最もよく示される）を形成する半球状の穿孔器を使用して形成され得る。２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂの交差部分は、２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂ間に配置される対向する頂部１２０である。
【００１６】
図４は、本発明による、図１−３に示されるノズル１００の実施形態の、図１に示されるような縦断面図である。図４は、図２に示されるネジ溝１０６と、円形封止溝１０８を示す。図４は、さらに、２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂを形成するために使用されるものよりも小径の穿孔器（ドリルビット）を用いて長手方向軸１１６に沿って除去又は穿孔することにより例えば形成される、図３に示される対向する頂部１２０間のギャップ１２２を示す。ギャップ１２２は、流入ポート端部１１０で始まり、面１０２に到達する前に長穴開口部１０４で終端する。流体チャンバ１１４は、２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂの組み合わせを有する。
【００１７】
図５は、本発明による、図１−４に示されるノズル１００の実施形態の、図２に示されるような横断面図である。図５は、２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂの概して円筒又は円柱の形状、及び長穴開口部１０４に隣接する２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂの半球状衝突表面１１８を示す。図５は、同様に、ノズル１００のネジ溝１０６及び円形封止溝１０８を示す。
【００１８】
図６は、本発明による、図１−５に示されるノズル１００の実施形態の正面斜視図である。ノズル１００の、面１０２、長穴開口部１０４、円形封止溝１０８、ネジ溝１０６、及び流入ポート端部１１０が図６に示される。
【００１９】
図７は、本発明による、図１−６に示されるノズル１００の実施形態の背面斜視図である。ノズル１００の、流入ポート端部１１０に形成される流入ポート１１０、２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂ間の対向する頂部１２０、ネジ溝１０６、円形封止溝１０８、及び面１０２が同様に図７に示される。
【００２０】
ノズル１００の作用及び流体の流れが以下に説明される。加圧流体が、ノズル１００がネジ溝１０６を介して結合される治具又はノズルヘッド（図示せず）から流入ポート１１２内へ流入する。流入ポート１１２に流入する流体は、その後２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂを通過して半球状衝突表面１１８へ向かい、流体の層流が、上又は下から長穴開口部１０４に衝突させられ、その後霧又は雲のような霧状の流体粒子として高速で噴出する。２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂの各々は、独立して且つ長穴開口部１０４の平面に沿って、平坦なジェットスプレーパターンを生成する。しかしながら、この２つのサブチャンバを有するノズル１００の構造の特に新規且つユニークな特徴は、長穴開口部１０４の外で互いに衝突し且つ水平要素に加えて鉛直要素をスプレーパターンに生成する２つの独立した平坦なジェット流体スプレーの相互作用であり、水平要素と鉛直要素の組み合わせはここでは「デュアルベクトル」スプレーパターンとよばれる。
【００２１】
このデュアルベクトルスプレーパターンは、図８Ａ−８Ｅに示される。より具体的には、図８Ａ−８Ｅは、それぞれ、本発明による、図１−７に示される２つのサブチャンバを有する流体ノズル１００の実施形態により達成される例示的な合成ピークスプレー密度パターン１５０の、背面斜視図、正面斜視図、背面図、側面図、及び正面図である。上述したように、２つのサブチャンバ１１４Ａ及び１１４Ｂは、それぞれ、長穴開口部１０４を含む平面において、水平流体スプレーパターン１５２を生成する。一方で、長穴開口部１０４の外で互いに衝突する、互いに隣接した独立した平坦なジェット流体スプレーの相互作用は、鉛直要素、即ち鉛直流体スプレーパターン２０４を生成する。水平１５２及び鉛直１５４スプレーパターンの組み合わせは、ここでは「デュアルベクトル」スプレーパターンと呼ばれ、技術的にユニークであり自明でないと考えられる。一般的に言えば、ここに開示されるデュアルベクトル流体ノズル、例えばノズル１００は、出口開口部から離れる方向に放射状に発散する水平１５２及び鉛直１５４スプレーパターンからなる、例示的な合成ピークスプレー密度パターン１５０を有する。
【００２２】
ここでのピークスプレー密度パターンは、水平及び鉛直（直角）デュアルベクトルピーク密度スプレーパターンを表すために、長穴開口部を離れた後に頂部が平面で切断されたように示される。スプレーパターンが最終的には雰囲気に分散し、出口開口部からさらに離れてよりランダムな雲又は霧を形成することが理解されるだろう。これは、デュアルベクトルピーク密度スプレーパターンは、外気の乱流、外気の分子又は他の物体との摩擦、又はノズルから噴出してから流体ジェットに作用し得る他の力による阻害によって、最終的に作用されるからである。
【００２３】
ここでは水平及び鉛直の用語が使用されているが、水平スプレーパターン１５２が重力的な水平に必ずしも一致し得ないことは、当業者にとって明らかである。同様のことが、重力的な鉛直に必ずしも一致しない鉛直スプレーパターン１５４にも言える。水平１５２スプレーパターンと鉛直１５４スプレーパターンとの間の重要な関係は、それらのピークスプレー密度が、図８Ａ−８Ｅに示されるように互いに直角方向を向くことである。
【００２４】
図９−１５を参照して、３つのサブチャンバを有する流体ノズル２００の実施形態が説明される。図９−１５から、ノズル２００が、実際、概して円筒又は円柱形であることが理解できる。より具体的には、図９は、本発明による、流体ノズル３００の３つのサブチャンバを有する実施形態の正面図である。ノズル２００の面２０２の断面は、図９に示されるように概して円形であり得る。しかしながら、（上述した面１０２のように）面２０２の他の断面の変形が、例えば、限定されないが、四角形、五角形、六角形、八角形等、が予期され、本発明の範囲内として考えられる。
【００２５】
そのような他の断面は、その治具に対するノズル１００の設置又は除去の間、特に有益であり得る。例えば、面２０２、又は面２０２と円形封止溝２０８との間の任意の位置の外周に位置する、四角形、六角形、及び八角形状の断面は、治具（図示せず）に対するノズル１００の設置及び除去に使用されるレンチ又は他の道具と容易に結合し得る。そのような他の断面は、多数の図面を簡素化するためにここでは意図的に図示されない。図９は、さらに、ノズル２００の面２０２における長穴開口部２０４及びピン取り付け穴２２４を示す。図９，１２，及び１４に示されるピン取り付け穴２２４は、一実施形態によれば、ネジ溝２０６を使用して結合されるノズルヘッド又は他の治具に対して、ノズル２００を設置又は除去を行うためのピン取り付けレンチ又は他の同様の道具と共に使用され得る。
【００２６】
図１０は、本発明による、図９に示される流体ノズル２００の実施形態の右側面図である。図１０は、適切な治具、例えば水ノズルヘッド（図示せず）における開口又はソケット（図示せず）と結合するように構成される、ノズル２００の流入ポート端部２１０に沿って配置されるネジ溝２０６を示す。図１０は、同様に、ノズル２００回りの周囲に配置され、面２０２と流入ポート端部２１０との間に配置される円形封止溝２０８を示す。円形封止溝２０８は、ノズル２００とノズル２００がネジ溝２０６を使用して結合する治具（図示せず）との間に水密封を形成するために使用されるオーリング（図示せず）を受けるように構成される。ネジ溝２０６は、図示の実施形態によれば、円形封止溝２０８と流入ポート端部２１０との間に配置され得る。
【００２７】
図１１は、本発明による、図９−１０に示されるノズル２００の実施形態の背面図である。ノズル２００の背面図から、図１１に示されるように、流入ポート２１２の輪郭は、流入ポート端部２１０からノズル２００内にくりぬかれ得る３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃを示す。３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃは、図１０の破線で示される長手方向軸２１６に平行な方向に流入ポート端部２１０からノズル２００内に穴を開け、面２０２（例えば図９−１０及び１２−１３参照）に到達する前に終端することにより、互いに平行に形成され得る。３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃの各々は、長穴開口部２０４に隣接する半球状衝突表面（以下で説明するように図１２−１３の符号２１８で最もよく示される）を形成する半球状の穿孔器（ドリルビット）を使用して形成され得る。３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃの隣接する交差部分は、隣接する３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃ間に配置される対向する頂部２２０（２対）である。
【００２８】
図１２は、本発明による、図９−１１に示されるノズル２００の実施形態の図９に示されるような縦断面図である。図１２は、図１０及び１３−１５にも示されるネジ溝２０６と、円形封止溝２０８を示す。図１２は、さらに、図１１及び１５に示される対向する頂部２２０間のギャップ２２２を示す。ギャップ２２２は、流入ポート端部２１０で始まり、面２０２に到達する前に長穴開口部２０４で終端する。概して矢印２１４で示される流体チャンバは、３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃの全ての組み合わせを有する。
【００２９】
図１３は、本発明による、図９−１２のノズル２００の実施形態の図１０に示されるような横断面図である。図１３は、３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃの概して細長い円筒又は円柱の形状、及び長穴開口部２０４に隣接する３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃの半球状衝突表面２１８を示す。対向する頂部２２０が、図１３において、長手方向に走る線として表されている。図１３は、同様に、ノズル２００のネジ溝２０６及び円形封止溝２０８を示す。
【００３０】
図１４は、本発明による、図９−１３に示されるノズル２００の実施形態の正面斜視図である。ノズル２００の、面２０２、長穴開口部２０４、ピン取り付け穴２２４（２つ示される）、円形封止溝２０８、ネジ溝２０６、及び流入ポート端部２１０が、図１４に示される。
【００３１】
図１５は、本発明による、図９−１４に示されるノズル２００の実施形態の背面斜視図である。ノズル２００の、流入ポート端部２１０に形成される流入ポート２１０、３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃ間の対向する頂部２２０、ネジ溝２０６、円形封止溝２０８、及び面２０２が、同様に図１５に示される。
【００３２】
図１６Ａ−１６Ｆは、それぞれ、本発明による、図９−１５に示される流体ノズル２００の実施形態により達成される例示的な合成ピークスプレー密度パターン２５０の、回転正面図、上面図、正面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃの各々は、概して長穴開口部２０４を含む平面における水平スプレーパターン２５２において、長穴開口部２０４から噴出する独立した平坦なジェットスプレーパターンを生成する。ここに開示されるデュアルベクトルノズルの実施形態に付け加え且つ独自のものとして、それらの水平方向を向くスプレーパターン１５２の交差部分により生じる干渉は、鉛直に向くスプレーパターン２５４を生成する。かさねて、水平及び鉛直の用語は、必ずしも重力的な水平及び鉛直をいうものではなく、単に互いに対して直角であることを意味する。ここに使用される命名規則は、水平の用語を長穴開口部２０４を含む平面に関連付け、鉛直の用語を長穴開口部２０４を含む平面に概して直交するスプレー密度に関連付ける。ここに開示されるノズルは、任意の適切な目的のために任意の適切な方向に向けられ得ることが理解される。
【００３３】
その結果、図１６Ａ−Ｆは、矢印２５０で概して示され、且つ水平スプレーパターン２４２及び２つの鉛直スプレーパターン２５４からなるノズル２００によって生成される、例示的な合成デュアルベクトルスプレーパターンを示す。鉛直スプレーパターン２５４は水平スプレーパターン２５２に概して直交した方向を向くことに留意されたい。２つの鉛直スプレーパターン２５４の各々の起点は、隣接するサブチャンバ２１４Ａ−Ｃからの平坦なジェットスプレーパターンの交差部分に対応する。２つの鉛直スプレーパターン２５４は、図１２及び１６Ｆにおいて矢印２１４で概して示され且つ全３つのサブチャンバ２１４Ａ−Ｃを有する流体チャンバ内に形成された対向する２対の頂部２２０におよそ相当し得る。
【００３４】
図１７−２３を参照すると、３つのサブチャンバを有する流体ノズル３００の実施形態が様々な視点で示される。ノズル３００は、上記ノズル２００に関連して示され且つ説明される３つのサブチャンバを有する流体チャンバ２１４構造を共有する。しかしながら、ノズル３００は、さらに、追加の３つのサブチャンバを有する流体チャンバ３１４の２つを含み、一つは流体チャンバ２１４の鉛直上方に配置され、一つは流体チャンバ２１４の鉛直下方に配置され、流体チャンバ３１４の各々は流体チャンバ２１４よりも小さな寸法を有する。流体チャンバ２１４及び３１４は、ノズル２００の流体チャンバ２１４と概して同様の構造及び作用を有するので、ノズル３００に対する以下の説明の焦点は、構造の独特の新たな特徴、又は違いに向けられ、上述したノズル１００及び２００に関連する流体スプレーパターンを結果として生じる。
【００３５】
図１７は、本発明による、３つのチャンバを有する流体ノズル３００の実施形態の正面図である。図１７に示されるように、面３０２は、主長穴開口部２０４と、図２０における断面図を示すための破線に沿って主長穴開口部２０４の鉛直方向上下に配置される２つの小さい長穴開口部３０４と含む。ノズル２００とは異なり、小さな長穴開口部３０４があるので、ノズル３００の面３０２にはピン取り付け穴２２４は形成されないことに留意されたい。
【００３６】
図１８は、本発明による、図１７に示されるノズル３００の実施形態の右側面図である。他のノズルの実施形態と同様に、ノズル３００は、ノズル３００の面３０２と流入ポート端部３１０との間に配置されるネジ溝３０６と円形封止溝３０８とを含み得る。図１８におけるノズル３００の図は、図１０におけるノズル２００の図と本質的に同一である。
【００３７】
図１９は、本発明による、図１７−１８に示されるノズル３００の実施形態の背面図である。図１９は、３つの独立した流体チャンバ、即ち中央流体チャンバ２１４と、鉛直に配置された小さい流体チャンバ３１４とを示し、各々はそれぞれ、長穴開口部２０４及び３０４を備える。したがって、ノズル３００は、ノズル３００がネジ溝３０６により固定される治具内の適切なバルブ（図示せず）を使用して、３つの流体チャンバ２１４及び３１４の各々の独立した駆動が可能であり得る。
【００３８】
図２０は、本発明による、図１７−１９に示されるノズル３００の実施形態の図１７に示されるような縦断面図である。図２０は、断面における３つの流体チャンバ２１４（１つの主流体チャンバ）及び３１４（２つの小さな流体チャンバ）を示す。３つの流体チャンバ２１４（１つの主流体チャンバ）及び３１４（２つの小さな流体チャンバ）の各々は、それぞれの流入ポート２１２及び３１２における流入ポート端部３１０において加圧流体を受けるように構成される。作動時においては、流体の層流がそれぞれの長穴開口部２０４及び３０４（２つの小さな長穴開口部）から噴出する前に半球状衝突表面２１８及び３１８（小さな流体チャンバ３１４に関連する２つの小さな衝突表面）に衝突させられるまで、加圧流体は３つの流体チャンバ２１４（１つの主流体チャンバ）及び３１４（２つの小さな流体チャンバ）の各々を通過し得る。
【００３９】
図２１は、本発明による、図１７−２０のノズル３００の実施形態の図１８に示されるような横断面図である。図２１に示されるノズル３００の図は、図１３に示されるノズル２００の図と本質的に同一であることに留意されたい。その理由は、その両方は同一の３つのサブチャンバを有する流体チャンバ２１４の断面図だからである。
【００４０】
図２２は、本発明による、図１７−２１に示されるノズル３００の実施形態の正面斜視図である。ノズル３００の、面３０２、主長穴開口部２０４、小さな長穴開口部３０４の両方、円形封止溝３０８、ネジ溝３０６、及び流入ポート端部３１０が、図２２に示される。
【００４１】
図２３は、本発明による、図１７−２２に示されるノズル３００の実施形態の背面斜視図である。流入ポート端部３１０に形成される流入ポート２１２、及び主流体チャンバ２１４は、図１５に示されるそれらと同一である。流入ポート端部３１０に形成される小さな流入ポート３１２を有する２つの小さな流体チャンバ３１４は、ネジ溝３０６及び円形封止（オーリング）溝３０８とともに、図２３にも示される。
【００４２】
図２４Ａ−２４Ｅは、それぞれ、本発明による、図１７−２３に示される流体ノズル３００の実施形態により達成される例示的な合成ピークスプレー密度パターンの、正面斜視図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。図２４Ａ−２４Ｅに示される合成ピークスプレー密度パターン３５０は、図１６Ａ−１６Ｆに示される主開口部２０４のためのスプレーパターンの見かけと共に、２つの小さな長穴開口部３０４の各々から生じるスプレーパターンの推測を含む。流体チャンバ２１４（主チャンバ）及び３１４（２つの小さなチャンバ）の各々は、２つの鉛直スプレーパターンと共に単一の水平スプレーを生成する。より具体的には、小さな長穴開口部に関連する小さな形状のため、２つの小さな長穴開口部３０４の鉛直成分は、主長穴開口部２０４により生成される２つの鉛直平面２５４の内側の同じ２つの鉛直平面３５４に沿う。水平成分２５２（主長穴開口部２０４に関連する１つ）及び３５２（各々が各々の小さな長穴開口部に関連する２つ）は、それぞれの長穴開口部２０４及び３０４を含む平面に全て沿うことに留意されたい。
【００４３】
ノズル２００により生成されるスプレーパターン（図１６Ａ−１６Ｆ）とノズル３００により生成されるスプレーパターン（図２４Ａ−２４Ｅ）との比較から、増加された流体スプレー密度が、より多くの流体チャンバ及び長穴開口部から視覚的に明らかになる。したがって、様々なノズル形状から生じるスプレーパターンについての知見が、実質的に制限のない流体ピーク密度スプレーパターンを生成するように構成され得る。追加のそのような組み合わせ及び構成が、以下で説明され、示される。
【００４４】
例えば、ノズル２００の３つのサブチャンバを有する流体チャンバ２１４から始まり、長手方向軸２１６回りで９０度回転した同様の３つのサブチャンバを有する流体チャンバ２１４を重ねたものを考える。結果として生じる流体チャンバ４１４は、図２５−３１に示され、さらに以下で説明されるような本発明による交差長穴出口開口部を備える流体ノズルの５つのサブチャンバを有する実施形態を含むことになる。
【００４５】
図２５は、本発明による、流体ノズル４００の、交差長穴を有し、５つのサブチャンバを有する実施形態の正面図である。より具体的には、図２５は、ノズル４００の面４０２における交差長穴開口部４０４の実施形態を示す。
【００４６】
図２６は、本発明による、図２５に示されるノズル４００の実施形態の右側面図である。より具体的には、図２６は、円形封止溝４０８と流入ポート端部４１０（面４０２の反対）との間に配置される、ネジ溝４０６を示す。溝４０８は、ネジ溝４０６を使用して治具（図示せず）に対してノズル４００を封止するためのオーリング（図示せず）を受けるように構成される。図２６において破線で示される長手方向軸４１６は、以下で説明される、図２９のための断面図線でもある。
【００４７】
図２７は、本発明による、図２５−２６に示されるノズル４００の実施形態の背面図である。より具体的には、図２７は、５つのサブチャンバ４１４Ａ−Ｅからなるクローバー型の断面を有する流体チャンバ４１４へ通じ、その後、流体チャンバ４１４の内面からの層流を交差長穴開口部４０４において霧状流体粒子として噴出する前に互いに衝突させるための半球状衝突表面４１８（５つの小さな円形物）に通じる、クローバー型の流入ポート４１２の実施形態を示す。４つの外側サブチャンバ４１４Ａ−Ｄを分離するクローバー型形状の各“葉”の間に、４つの頂部４２０が存在することに留意されたい。
【００４８】
図２８は、本発明による、図２５−２７に示されるノズル４００の実施形態の図２５に示されるような縦断面図である。より具体的には、図２８は、流入ポート端部４１０から面４０２に向かって以下の特徴を示す：流入ポート４１２、頂部４２０により分離され、交差長穴出口開口部４０４に隣接する半球状衝突表面４１８に通じる、２つのサブチャンバ４１４Ａ及び４１４Ｃ。図２８は、ネジ溝４０６及び溝４０８も断面で示す。
【００４９】
図２９は、本発明による、図２５−２８のノズル４００の実施形態の図２６に示されるような横断面図である。図２９に示される断面図は、図２８の断面図に本質的に同一に見える。これは、長手方向軸４１６（図２６）周りに対称であるためである。より具体的には、図２９は、２つの異なるサブチャンバ、即ち、頂部４２０によって分離されるサブチャンバ４１４Ｂ及び４１４Ｄを示す。
【００５０】
図３０は、本発明による、図２５−２９に示されるノズル４００の実施形態の正面斜視図である。より具体的には、図３０は、面４０２上の交差長穴開口部４０４、及び溝４０８と流入ポート端部４１０との間に配置されるネジ溝４０６を示す。
【００５１】
図３１は、本発明による、図２５−３０に示されるノズル４００の実施形態の背面斜視図である。より具体的には、図３１は、円形封止溝４０８と流入ポート端部４１０との間に配置されるネジ溝４０６と、流入ポート４１２と、５つのサブチャンバ４１４Ａ−Ｅを備えるクローバー型の断面を有する流体チャンバ４１４と、４つの頂部４２０と、を示す。
【００５２】
図３２Ａ−３２Ｆは、それぞれ、本発明による、図２５−３１に示される流体ノズル４００の実施形態により達成される例示的な合成ピークスプレー密度パターン４５０の、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。合成ピークスプレー密度パターン４５０は、３つの水平スプレーパターン４５２と３つの鉛直スプレーパターン４５４により特徴づけられ、水平方向及び鉛直方向において概して同質である。
【００５３】
図３３−３９は、本発明による、３つの長穴を有し、５つのサブチャンバを有する流体ノズル５００のさらに他の実施形態を示す。ノズル５００は、上述したノズル４００のクローバー型の断面を有する流体チャンバ（４１４参照）構造を採用するが、ノズル３００と同様に３つの長穴出口開口部構造を備える。
【００５４】
より具体的には、図３３は、本発明による、流体ノズル５００の、３つの長穴を有し、５つのサブチャンバを有する実施形態の正面図である。図３３は、面５０２に形成される、主長穴開口部５０４Ａ及び鉛直方向にオフセットされた２つの小さな長穴開口部５０４Ｂを示す。
【００５５】
図３４は、本発明による、図３３に示されるノズル５００の実施形態の右側面図である。より具体的には、図３４は、円形封止溝５０８と流入ポート端部５１０（面５０２の反対）との間に配置される、ネジ溝５０６を示す。溝５０８は、ネジ溝５０６を使用して治具（図示せず）にノズル５００を封止するためのオーリング（図示せず）を受けるように構成される。図３４において破線で示される長手方向軸５１６は、以下でさらに説明される、図３７のための断面図線でもある。
【００５６】
図３５は、本発明による、図３３−３４に示されるノズル５００の実施形態の背面図である。より具体的には、図３５は、半球状衝突表面５１８に通じるクローバー型の断面構造において中央サブチャンバ５１４Ｅ及び４つのサブチャンバ５１４Ａ−Ｄを有するクローバー型の断面を有する流体チャンバ５１４に通じるクローバー型流入ポート５１２を示す。４つのサブチャンバ５１４Ａ−Ｄは、頂部５２０により分割される。治具（図示せず）から流入ポート５１２及びチャンバ５１４に流入する加圧流体は、霧状流体粒子として主長穴開口部５０４Ａ及び２つの小さな長穴開口部５０４Ｂから噴出する前に、半球状衝突表面５１８に衝突する。
【００５７】
図３６は、本発明による、図３３−３５に示されるノズル５００の実施形態の図３３に示されるような縦断面図である。より具体的には、図３６は、ノズル５００において頂部５２０によって分割される、２つのサブチャンバ５１４Ａ及び５１４Ｂを断面で示す。図３６は、さらに、主長穴開口部５０４Ａ及び２つの小さな長穴開口部５０４Ｂに隣接する半球状衝突表面５１８を示す。
【００５８】
図３７は、本発明による、図３３−３６に示されるノズル５０の実施形態の図３４に示されるような横断面図である。より具体的には、図３７は、頂部５２０によって分割される、２つのサブチャンバ５１４Ａ及び５１４Ｃを断面で示す。図３７は、主長穴開口部５０４Ａに隣接する半球状衝突表面５１８を示す。
【００５９】
図３８は、本発明による、図３３−３７に示されるノズル５００の実施形態の正面斜視図である。より具体的には、図３８は、面５０２に配置される主長穴開口部５０４Ａ及び２つの小さい長穴開口部５０４Ｂと、ノズル実施形態５００のオーリング溝５０８と流入ポート端部５１０との間のねじ溝５０６とを示す。
【００６０】
図３９は、本発明による、図３３−３８に示されるノズル５００の実施形態の背面斜視図である。より具体的には、図３９は、ノズル実施形態５００のクローバー型の断面を有する流体チャンバ５１４に通じるクローバー型の断面を有する流入ポート５１２を示す。図３９はさらに、サブチャンバ５１４Ａ−Ｄ間の頂部を示す。最後に、図３９は、ノズル実施形態５００のオーリング溝５０８に隣接するネジ溝５０６を示す。
【００６１】
図４０Ａ−４０Ｆは、それぞれ、本発明による、図３３−３９に示される流体ノズル５００の実施形態により達成される例示的なデュアルベクトル合成ピークスプレー密度パターン５５０（以下“合成スプレーパターン５５０”）の、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。ノズル実施形態５００により生成される合成デュアルベクトル流体スプレーパターン５５０は、近接して離間した３つの水平ピークスプレーパターン５５２を含み、各々が３つの長穴開口部５０４Ａ及び５０４Ｂの一つに相当する。合成スプレーパターン５５０は、さらに、２つの鉛直に向いたピークスプレーパターン５５４を含む。合成スプレーパターン５５０は、水平ピークスプレーパターン５５２を含む、近接して配置された平面に沿う特に高密度を有するデュアルベクトルスプレーパターンによって特徴づけられる。
【００６２】
ここで開示される新規のノズルの構造における追加的な変形が、結果として生じる合成流体スプレーパターンを形作るために使用され得ることが理解される。例えば、対向する開口部の縁を面取りすること、平坦な楕円形断面を有する開口部を使用すること、又はこれらの両方が、霧化した流体の平坦なジェットを達成するために採用され得る。図４１−４７は、これらの種類の構造的な強化を備える特定の実施形態、即ち、本発明による、流体ノズル６００の、１つの長穴を有し、５つのサブチャンバを有するデュアルフラットジェットの実施形態を示す。
【００６３】
図４１は、本発明による、流体ノズル６００の、１つの長穴を有し、５つのサブチャンバを有するデュアルフラットジェットの実施形態の正面図である。図４１は、ノズル６００の面６０２に配置される、長穴開口部６０４Ａと、２つの平坦な楕円形断面を有する開口部６０４Ｂと、を示す。２つの楕円形開口部６０４Ｂの対向する縁が、ノズル実施形態６００の面６０４に沿って面取りされていることに留意されたい。
【００６４】
図４２は、本発明による、図４１に示される実施形態の右側面図である。より具体的には、図４２は、面６０２に形成される面取り部６２６と、円形封止（オーリング）溝６０８と、ネジ溝６０６と、流入ポート端部６１０とを示す。破線６１６で示される長手方向軸は、ノズル６００の円柱軸を通過し、図４５に示される断面のための切れ目でもある。
【００６５】
図４３は、本発明による、図４１−４２に示される実施形態の背面図である。より具体的には、図４３は、クローバー型の断面を有する流入ポート６１２と、流体チャンバ６１４とを示す。クローバー型の断面を有する流体チャンバ６１４は、５つのサブチャンバ６１４Ａ−Ｅの構造である。サブチャンバ６１４Ａ−Ｄは、頂部６２０によって分割される。面６０２の端部に向かって、長穴開口部６０４Ａ及び２つの平坦な楕円形断面を有する開口部６０４Ｂに隣接する半球状衝突表面６１８が存在する。
【００６６】
図４４は、本発明による、図４１に示されるような図４１−４３に示される実施形態の縦断面図である。より具体的には、図４４は、ノズル実施形態６００の流体チャンバ６１４と頂部６２０によって分離されるサブチャンバ６１４Ａ及び６１４Ｃとを通過する断面を示す。ノズル実施形態６００の面６０２において、面取り部６２６が、サブチャンバ６１４Ａ及び６１４Ｃに関連する半球状衝突表面６１８に切り込まれて示される。図４４は、さらに、ノズル実施形態６００の長穴開口部６０４Ａと、ネジ溝６０６と、円形封止（オーリング）溝６０８の断面を示す。
【００６７】
図４５は、本発明による、図４１−４４に示される実施形態の図４２に示されるような横断面図である。より具体的には、図４５は、ノズル実施形態６００の、頂部６２０により分離される２つのサブチャンバ６１４Ｂ及び６１４Ｄを示す。半球状衝突表面は、ノズル実施形態６００の面６０２上の長穴開口部６０４Ａに隣接する。図４５は、さらに、ノズル実施形態６００のネジ溝６０６及び円形封止（オーリング）溝６０８を示す。
【００６８】
図４６は、本発明による、図４１−４５に示される実施形態の正面斜視図である。より具体的には、図４６は、長穴開口部６０４Ａと共に、面６０２に切り込まれる面取り部６２６及び平坦な楕円形断面を有する開口部６０４Ｂを示す。図４６は、さらに、ノズル実施形態６００のネジ溝６０６及び円形封止（オーリング）溝６０８を示す。
【００６９】
図４７は、本発明による、図４１−４６に示される実施形態の背面斜視図である。より具体的には、図４７は、ノズル実施形態６００の流入ポート端部６１０に設けられる、クローバー型断面を有する流入ポート６１２と流体チャンバ６１４を示す。図４７は、さらに、ノズル実施形態６００の円形封止（オーリング）溝６０８と共に、面６０２の面取り部６２６を示す。
【００７０】
図４８Ａ−４８Ｆは、それぞれ、本発明による、図４１−４７に示される流体ノズル６００の実施形態により達成される例示的な合成ピークスプレー密度パターン６５０の、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。ノズル実施形態６００により生成される合成スプレーピーク密度スプレーパターン６５０は、３つの水平ピークスプレーパターン６５２と、水平パターン６５２に直角に横断する２つの鉛直ピークスプレーパターン６５４とにより特徴づけられる。したがって、図４８Ａ−４８Ｆに示されるように、合成ピークスプレー密度スプレーパターン６５０は、開口部６０４Ａ及び６０４Ｂから生じるフラットジェットの３つの平面に概して水平である。
【００７１】
ノズル７００のさらに他の実施形態は、ノズル２００の基本的な構造をとり、長穴開口部２０４を形成する代わりに、半球状衝突表面７１８に切り込む面７０２における面取り部７２６を形成し、それにより３つの平坦な楕円形断面を有する開口部７０４を形成することにより達成され得る。そのようなノズル７００の実施形態は、図４９−５５に示されるように、本発明の２つの実施形態によるピン取り付け穴２２４（図９，１２，１４）を含んでも含まなくてもよい。しかしながら、以下で説明され且つ図４９−５５に示されるノズル７００の実施形態は、図の単純化のため、その様なピン取り付け穴２２４（図９，１２，１４）を含まない。
【００７２】
より具体的には、図４９は、本発明による、流体ノズル７００の、３つのサブチャンバを有する３つのフラットジェットの実施形態の正面図である。図４９は、半球状衝突表面７１８（図５２−５３参照）に切り込み、それにより３つの平坦な楕円形断面を有する開口部７０４を形成する、面７０２に設けられる面取り部７２６を示す。
【００７３】
図５０は、本発明による、図４９に示される流体ノズル７００の実施形態の右側面図である。図５０は、ノズル実施形態７００の面７０２における面取り部７２６を示す。図５０は、さらに、長手方向軸７１６（図５３における断面線も現す破線）と、ノズル実施形態７００の円形封止（オーリング）溝７０８と流入ポート端部７１０との間に配置されるネジ溝７０６を示す。
【００７４】
図５１は、本発明による、図４９−５０に示される流体ノズル７００の実施形態の背面図である。図５１は、流入ポート端部７１０から見られる流体チャンバ７１４の流入ポート７１２を示す。流体チャンバ７１４は、ノズル実施形態７００の３つの平坦な楕円形断面を有する開口部７０４に隣接する半球状衝突表面７１８に通じる、頂部７２０により分離される３つのサブチャンバ７１４Ａ−Ｃからなる。
【００７５】
図５２は、本発明による、図４９−５１に示される流体ノズル７００の実施形態の図４９に示されるような縦断面図である。より具体的には、図５２は、流体チャンバ７１４のサブチャンバ７１４Ｂに通じ、同様にノズル実施形態７００の面取り部７２６における平坦な楕円形断面開口部７０４に隣接する半球状衝突表面７１８に通じる、流入ポート端部７１０における流入ポート７１２の断面を示す。ネジ溝７０６及び円形封止（オーリング）溝７０８の断面が、同様に図５２に示される。
【００７６】
図５３は、本発明による、図４９−５２に示される流体ノズル７００の実施形態の図５０に示されるような横断面図である。より具体的には、図５３は、流体チャンバ７１４の全３つのサブチャンバ７１４Ａ−Ｃに通じ、同様にノズル実施形態７００の面取り部７２６に隣接する半球状衝突表面７１８に通じる、流入ポート端部７１０における流入ポート７１２の断面を示す。ネジ溝７０６及び円形封止（オーリング）溝７０８の断面が、同様に図５３に示される。
【００７７】
図５４は、本発明による、図４９−５３に示される流体ノズル７００の実施形態の正面斜視図である。より具体的には、図５４は、ノズル実施形態７００の面７０２に設けられる面取り部７２６の底部における３つの平坦な楕円形断面を有する開口部７０４を示す。図５４は、さらに、ノズル実施形態７００の円形封止（オーリング）溝７０８と流入ポート端部７１０との間に配置されるネジ溝７０６を示す。
【００７８】
図５５は、本発明による、図４９−５４に示される流体ノズル７００の実施形態の背面斜視図である。より具体的には、図５５は、ノズル実施形態７００の流入ポート端部７１０に形成される、全３つのサブチャンバ７１４Ａ−Ｃからなる、流体チャンバ７１４の流入ポート７１２を示す。図５５は、さらに、ノズル実施形態７００の円形封止（オーリング）溝７０８と流入ポート端部７１０との間に配置されるネジ溝７０６と同様に、面７０２に配置される面取り部７２６を示す。
【００７９】
図５６Ａ−５６Ｆは、それぞれ、本発明による、図４９−５５に示される流体ノズル７００の実施形態により達成される例示的な合成ピークスプレー密度パターン７５０の、正面斜視図、上面図、背面斜視図、正面図、側面図、及び背面図である。合成パターン７５０は、デュアルベクトルであるが、明確に識別できる水平及び鉛直ピーク密度はない。
【００８０】
図５７Ａ−５７Ｅは、本発明による、モジュール式ノズルヘッド８００の、正面図、底面図、左図、断面図、及び斜視図である。モジュール式ノズルヘッド８００の実施形態は、ここに開示されたモジュール式デュアルベクトル流体ノズル１００，２００，３００，４００，５００，６００，及び７００の任意の数を受けるように構成され得る。図５７Ａ−５７Ｅに示される特定の実施形態では、５つのノズル実施形態６００が、ヘッド８００の面８０２に設置されて示される。ノズル６００の回転方向は任意の適切な方向であり得ることに留意されたい。また、面８０２は、図５７Ｄに示すように、断面で直線、弓形、又は区分的に曲線をなしてよいことを留意されたい。
【００８１】
ここに説明される各長手方向軸１１６，２１６，３１６，４１６，５１６，６１６，及び７１６は、流体チャネル軸又はサブチャネル軸であり、特定のノズルが形成される円筒形又は円柱形のハウジングの軸でもあり得ることが理解される。用語「長手方向軸」がここでは広範囲に亘って使用されてきたが、ここで説明されるサブチャネルの各々は、サブチャネルが概して円筒形の開口を有するように自身のサブチャネル軸を有し得ることが理解される。さらに、用語「流入ポート端部」は、用語「近位端部」と同意語であり得ることが理解される。同様に、用語「面」は、用語「遠位端部」と同意語であり得る。さらに、ここで図示されるノズル１００，２００，３００，４００，５００，６００，及び７００の各々は、新規且つ非自明な機構が形成される円筒形又は円柱形のハウジングからなり、他の適切なハウジング形状が本開示の示唆と一貫性を有して使用され得ることが理解される。
【００８２】
図示されるノズル実施形態及びそれらの特定の構造的特徴、特定の専門用語を使用する変形及び結果として生じるスプレーパターンが説明されてきたが、デュアルベクトル流体スプレーのさらなる実施形態が以下開示される。以下の実施形態は、図示の実施形態に正確に対応し又は対応しないが、ここに提供される図面の説明に基づいて容易に明らかとなる構造及び特徴を有する。
【００８３】
流体ノズルの実施形態が開示される。流体ノズルは、一体の円筒形ハウジングを有し、ハウジングは、近位端部における流体流入ポートから遠位端部における開口部まで円筒形ハウジングを同軸上に通過するように配置される流体チャネル軸又は長手方向軸を含む流体チャネルを含む。流体ノズルの一実施形態によれば、開口部は長穴開口部であり得る。流体ノズルの一実施形態によれば、流体チャネルは複数の円筒形のサブチャネル含み得、複数のサブチャネルの各々は、流入ポートから始まり長穴開口部を通過する流体チャネル軸と平行なサブチャネル軸を有する。流体ノズルの他の一実施形態によれば、円筒形のサブチャネルの各々は、円筒形のハウジングの近位又は流入ポート端部から始まり、長穴開口部における対向する半球状衝突表面で終わるボア穴により形成され得る。
【００８４】
流体ノズルの他の実施形態によれば、一体の円筒形のハウジングは、さらに、近位端部に隣接する外側表面に沿って外部ネジ溝を含み得、ネジ溝は流体ノズルを流体スプレーシステム、治具、又はノズルヘッド（例えば、図５７Ａ−５７Ｅの８００を参照）に取り付けるように構成される。ネジ溝は、流体スプレーシステム又は治具ヘッドのネジ溝と結合するように構成され得、これによりノズルは修理及び交換のために取り外し可能にされる。ここに開示される流体ノズルの特に有益な一つの特徴は、ノズルがモジュール式であり、例えば、ノズル１００，２００，３００，４００，５００，６００，及び７００と同一の又は様々な構成のものに交換され得ることである。
【００８５】
流体ノズルのさらに他の実施形態によれば、一体の円筒形ハウジングは、近位端部と遠位端部又は面との間の位置において円筒形ハウジング内に形成される円周の又は円形の封止溝を有し得、溝はネジ溝を封止するためのオーリングを受けるように構成される。
【００８６】
流体ノズルのさらに他の実施形態によれば、一体の円筒形ハウジングは、流体ノズルを流体スプレーシステムヘッドに対して設置又は取り外しをするための回転トルクを流体ノズルに加えるための手段を含み得る。そのような手段の一実施形態によれば、ピン取り付け穴（図９，１２，１４の２２４）が、ピン取り付けレンチを結合するためにノズルハウジングの面又は遠位端部に形成され得る。したがって、回転トルクを加えるためのこの特定の手段によれば、２つの穴が円筒形ハウジングの遠位端部に形成され得、ピン穴が取り付けレンチからのピンを受けるように構成される。他の手段の実施形態によれば、円筒形ハウジングの遠位端部又は本体は、四角ソケット、六角ソケット、八角ソケット、又は取り付けレンチを受けるように形成され得る。
【００８７】
流体ノズルの一実施形態によれば、複数のサブチャネルは、２つのサブチャネルであり得る。流体ノズルの他の一実施形態によれば、複数のサブチャネルは、３つのサブチャネルを有する。流体ノズルの他の一実施形態によれば、３つのサブチャネルのサブチャネル軸は、全て一平面内に含まれ得る。
【００８８】
流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、近位端部における流入ポートの断面は、複数の円形開口を有し得、複数の円形開口の各々は隣接する円形開口に接触し、各円形開口は、遠位端部から近位端部へ流体チャネル軸に沿って長穴開口部を一掃することにより形成される体積の部分を取り囲む。つまり、この実施形態は、流入ポートの断面が流体チャネルの断面と同一であることをほのめかす。流体ノズルの一実施形態によれば、近位又は流入ポート端部に形成される複数の円形開口の各々は、ノズル流体チャンバの複数のサブチャネルの一つに対応する。
【００８９】
流体ノズルの一実施形態によれば、流入ポートに入り且つ流体ノズルの開口部から出る加圧流体により生成されるスプレーパターンは、長穴開口部及び流体チャネル軸により形成される平面に沿って放射状に出る水平方向を向いた主水柱と、主水柱に対して直角を向く平面において長穴開口部から出る鉛直方向を向いた複数の水柱と、を有する流体蒸気の水柱を形成する。流体ノズルの特定の実施形態によれば、複数の鉛直方向を向いた水柱の各々は、隣接するサブチャネルの交差部分により形成される。流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、鉛直又は水平の水柱の各々は、出口軌道面に沿ったピーク流体蒸気密度である。
【００９０】
流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、流体ノズルは、円筒形ハウジング内に形成され、流体チャネルから離れて且つ平行であり得る少なくとも一つの第２流体チャネルを含み得る。
【００９１】
流体ノズルの一実施形態によれば、第２流体チャネルはさらに、複数の第２円筒形サブチャネルを含み、複数の第２円筒形サブチャネルの各々は、近位端部に形成される第２流入ポートから始まり且つ遠位端部に形成される第２長穴開口部を通過する流体チャネル軸に平行に配置される第２サブチャネル軸を有する。
【００９２】
流体ノズルの他の一実施形態によれば、第２の円筒形サブチャネルの各々は、円筒形ハウジングの近位端部から始まり且つ第２長穴開口部における対向する半球状衝突表面で終わる第２のボア穴により形成され得る。
【００９３】
流体ノズルの他の一実施形態によれば、第２ボア穴の直径は、流体チャネルを形成する円筒形サブチャネルのボア穴直径よりも小さい。流体チャネルの縮尺は、ここに開示されるノズルの様々な実施形態により変化し得ることが理解される。
【００９４】
流体ノズルの一実施形態によれば、少なくとも一つの第２流体チャネルは、２つの第２流体チャネルを含み得、第２流体チャネルの各々は流体チャネルに平行に、流体チャネルの両側に配置され得る。例えば、限定されないが、図１７−２３のノズル３００を参照。
【００９５】
流体ノズルの他の一実施形態によれば、流入ポートに入り且つ流体ノズルの開口部から出る加圧流体により生成される合成流体スプレーパターンは、流体蒸気の水柱であって、長穴開口部及び流体チャネル軸により形成される平面に沿って放射状に出る水平方向を向いた主水柱と、各々がそれぞれの第２長穴開口部及び関連する第２流体サブチャネル軸により形成される平面に沿って放射状に出る２つの水平方向を向いた第２水柱とを有し、且つ長穴開口部及び第２長穴開口部から出る鉛直方向を向いた複数の水柱であって各々が主水柱に対して直角方向を向いた平面にある鉛直方向を向いた水柱を有する、流体蒸気の水柱を形成する。
【００９６】
流体ノズルの他の一実施形態が開示される。この流体ノズルの実施形態は、一体の円筒形ハウジングを含み得、この円筒形ハウジングは内部に配置される流体チャネルを含み、流体チャネルは近位端部上の流体流入ポートから遠位端部における交差長穴開口部へ円筒形ハウジングを通過して同軸に配置される流体チャネル軸を有する。流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、流体チャネルはさらに複数の円筒形サブチャネルを含み得、複数のサブチャネルの各々は、流入ポートから始まり交差長穴開口部を通過する流体チャネル軸に平行なサブチャネル軸を有する。流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、円筒形サブチャネルの各々は、円筒形ハウジングの近位端部から始まり交差長穴開口部における対向する半球状衝突表面で終わるボア穴により形成され得る。
【００９７】
流体ノズルの一実施形態によれば、複数の円筒形サブチャネルは、中央円筒サブチャネルと４つの直交サブチャネルとを含み得、中央円筒サブチャネルは交差長穴開口部の中心に置かれた流体チャネル軸を共有し、４つの直交サブチャネルの各々は交差長穴開口部の腕部に位置する軸を有する。そのような実施形態の一つが、図２５−３１に示されるノズル４００である。
【００９８】
流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、一体の円筒形ハウジングはさらに、近位端部に隣接する外側表面に沿って外部ネジ溝を含み、ネジ溝は流体ノズルを流体スプレーシステムヘッド又は治具に取り付けるように構成される。流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、一体の円筒形ハウジングはさらに、ハウジング内に形成される円周溝を有し、溝はネジ溝を封止するためのオーリングを受けるように構成される。
【００９９】
流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、近位端部における流入ポートの断面は、中央円形開口及び４つの直交円形開口を有し、各直交円形開口は中央円形開口を９０度間隔で囲み、直交円形開口の各々は中央円形開口と接触する。
【０１００】
流体ノズルの一実施形態によれば、流入ポートに入り流体ノズルの交差長穴開口部から出る加圧流体により生成される流体蒸気の水柱は、合成スプレーパターンを形成する。一実施形態によれば、合成スプレーパターンは、交差長穴開口部及び流体チャネル軸により形成される平面に沿って放射状に出る、交差する水平及び鉛直方向を向いた主水柱を含み得る。合成スプレーパターンは、２つの横方向を向いた第２水柱をさらに含み得、各々は水平の主水柱に対して両側において鋭角で交差せずに平坦な軌跡に沿って放射状に出て、水平方向を向いた第２水柱の各々は、鉛直方向を向いた主水柱に対して直角方向を向いたそれぞれの平面にある。合成スプレーパターンは、２つの鉛直方向を向いた第２水柱をさらに含み得、各々は、鉛直の主水柱に対して両側において鋭角で交差せずに他の平坦な軌道に沿って放射状に出て、鉛直方向を向いた第２水柱の各々は、水平方向を向いた主水柱に対して直角方向を向いたそれぞれの平面にある。
【０１０１】
流体ノズルのさらに他の一実施形態が開示される。流体ノズルの実施形態は、一体の円筒形ハウジングを含み得、円筒形ハウジングは、近位端部における流体流入ポートから遠位端部における主交差長穴開口部へ円筒ハウジングを通過して同軸に配置される流体チャネル軸を有する流体チャネルを含む。一実施形態によれば、流体チャネルは、さらに複数の円筒形サブチャネルを含み得、複数のサブチャネルの各々は、流入ポートから始まり主長穴開口部又は２つの第２長穴開口部を通過する流体チャネル軸に平行なサブチャネル軸を有し、２つの第２長穴開口部はハウジングの遠位端部に形成され、主長穴開口部の両側において平行に配置される。流体ノズルの実施形態はさらに、円筒形ハウジングの近位端部から始まり主又は第２長穴開口部の一つにおいて対向する半球状衝突表面で終わる穴を穿孔することにより形成される円筒形サブチャネルの各々を含み得る。
【０１０２】
流体ノズルの他の一実施形態によれば、複数の円筒形サブチャネルは、中央円筒形サブチャネルと、２つの水平サブチャネルと、２つの鉛直サブチャネルとを含み得、中央円筒形サブチャネルは主長穴開口部の中心に置かれた流体チャネル軸を共有し、２つの水平サブチャネルの各々は主長穴開口部を通過する軸を有し、２つの鉛直サブチャネルの各々は第２長穴開口部の一つを通過する軸を有する。
【０１０３】
流体ノズルの他の一実施形態によれば、一体の円筒形ハウジングは、近位端部に隣接する外側表面に沿って外部ネジ溝をさらに含み得、ネジ溝は流体ノズルを流体スプレーシステムヘッド又は治具に取り付けるために構成される。流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、一体の円筒形ハウジングはハウジング内に形成される円周溝をさらに含み得、溝はネジ溝を封止するためのオーリングを受けるように構成される。
【０１０４】
流体ノズルのさらに他の一実施形態によれば、近位端部における流入ポートの断面が、中央円形開口と、水平方向を向いた２つの円形開口と、鉛直方向を向いた２つの円形開口とを含み得、水平及び鉛直円形開口の各々は、中央円形開口を９０度の間隔で囲み、円形開口の各々は中央円形開口に接触する。
【０１０５】
流体ノズルの特定の実施形態によれば、流入ポートに入り流体ノズルの主長穴開口部及び第２長穴開口部から出る加圧流体により生成される流体蒸気の水柱は、合成スプレーパターンを形成する。この実施形態の合成スプレーパターンは、主長穴開口部と流体チャネル軸により形成される平面に沿って放射状に出る水平方向を向いた主水柱を含み得る。この実施形態の合成スプレーパターンはさらに、２つの水平方向を向いた第２水柱を含み得、その各々は、水平主水柱の両側において水平主水柱と平行に、交差しない平坦軌道に沿って放射状に出る。この実施形態の合成スプレーパターンはさらに、２つの鉛直方向を向いた第２水柱を含み得、その各々は互いに対して鋭角で交差しない他の平坦な軌道に沿って放射状に出て、鉛直方向を向いた第２水柱の各々は水平方向の主水柱に対して直角方向を向いたそれぞれの平面にある。
【０１０６】
ここに開示されるデュアルベクトル流体ノズルの実施形態及びそれらの部品は、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、チタン、炭素繊維複合体等のような任意の適切な材料から形成され得る。構成部分は、単なる例としての機械加工及びインベストメント鋳造を含む、当業者によって知られた方法により製造され得る。本開示によるノズルの組立及び仕上げは、同様に当業者の知識の範囲内であり、したがってここではさらに詳述されない。
【０１０７】
本発明の範囲の理解において、用語「流体チャネル」は、流体流入ポートで始まり開口部で終わる円筒形ハウジング内に設けられる３次元空間を説明するために使用される。本発明の範囲の理解において、用語「流体チャンバ」は、用語「流体チャネル」と同意語としてここでは使用される。本発明の範囲の理解において、装置の部品、部分、一部を説明するためにここで使用される用語「構成される」（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）は、所望の機能を実行するために構成され又は可能になる任意の適切な機械的なハードウェアを含み得る。本発明の範囲の理解において、ここで使用される用語「を有する」（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）及びその派生語は、説明される特徴、要素、部品、グループ、整数、及び／又はステップの存在を特定する無制限の用語を意図しており、説明されていない他の特徴、要素、部品、グループ、整数、及び／又はステップの存在を除外するものではない。これは、用語「含む」（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）、「有する」（ｈａｖｉｎｇ）及びそれらの派生語のような同様の意味を有する単語にも適用される。また、単数形で使用されたときの用語「部」、「セクション」「部分」、「部材」、又は「要素」は、単一部分又は複数の部分の二つの意味を有し得る。本発明を説明するために使用されるように、方向を示す以下の用語「前方、後方、上方、下方、鉛直、水平、下、及び横」及び他の任意の同様な方向を意味する用語は、ここで説明される開口部を有するノズルの実施形態の前部に対する方向をいう。最後に、ここで使用される「実質的に」、「約」、及び「およそ」等の程度を示す用語は、最終結果が著しく変化しないような、修飾された用語の偏差の妥当な量を意味する。
【０１０８】
本発明の前述した特徴が、詳細な説明及び図示の本発明の実施形態に明らかにされたが、それらの利点を達成するために本発明の構成、設計及び構造に対して様々な変更がなされ得る。それゆえ、本発明の構造及び機能の具体的詳細に対するここでの参照は、単なる例であり、限定されない。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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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１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１６Ｅ】
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【図１６Ｆ】
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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２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２４Ｅ】
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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３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３２Ｃ】
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【図３２Ｄ】
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【図３２Ｅ】
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【図３２Ｆ】
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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４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４０Ｃ】
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【図４０Ｄ】
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【図４０Ｅ】
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【図４０Ｆ】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４８Ｃ】
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【図４８Ｄ】
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【図４８Ｅ】
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【図４８Ｆ】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６Ａ】
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【図５６Ｂ】
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【図５６Ｃ】
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【図５６Ｄ】
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【図５６Ｅ】
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【図５６Ｆ】
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【図５７Ａ】
2015528389.tif 000092
【図５７Ｂ】
2015528389.tif 000093
【図５７Ｃ】
2015528389.tif 000094
【図５７Ｄ】
2015528389.tif 000095
【図５７Ｅ】
2015528389.tif 000096
【国際調査報告】
2015528389.tif 000097