(57)【要約】一例として示した実施形態における、プラスチックの液体絞りおよび安定用インサートによって部分的に画成される長手方向に延びた液体流動通路を有する細長いノズルボディを有する高圧液体スプレーノズルに関する。インサートは、上流エントリ部、小径下流アプローチ部、及び上流部と下流部との間にある内側向きに細まるスロート部とを含む液体流通路を有する。上流通路部は、複数の長手方向に延びる縦溝を画成する波形の断面形状を有する。この縦溝は、ノズルを介して吹き付けられる高圧液体流における乱れを安定化させ最小化するのに適しているので、より集中した連続の液体流が、より高速でより大きな対洗浄面衝撃力でノズルから噴射され、洗浄が向上する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧液体供給源に連結する上流入口端と下流端とを有する細長いノズルボディを備え、
前記ノズルボディが、前記入口端と加圧液体流が噴射される噴射オリフィスとの間に長手方向に延びる液体流通路を画成し、前記通路が、前記噴射オリフィスからの噴射前にノズル通路を通過する高圧液体を安定化させて送るための複数の長手方向に延びる縦溝が形成された液体安定用部分を含む、高圧スプレーノズル。
【請求項２】
前記安定用通路部が複数の外側に延びる溝によって画成された縦溝のついた波型の断面形状を有する請求項１記載のスプレーノズル。
【請求項３】
前記縦溝が、円周方向に間隔をおいた外側に延びる複数の溝によって画成される請求項１記載のスプレーノズル。
【請求項４】
前記溝の外側周縁が円形の断面形状を有する請求項１記載のスプレーノズル。
【請求項５】
前記縦溝の内側周縁がそれぞれ円形断面形状を有する請求項４記載のスプレーノズル。
【請求項６】
前記長手方向に延びる通路が前記入口に通じる上流エントリ部と、前記噴射オリフィスに通じ前記上流部より小さい断面流動領域を有する下流アプローチ部とを含み、前記縦溝が前記上流エントリ部に形成される、請求項３記載のスプレーノズル。
【請求項７】
前記長手方向に延びる通路が前記上流エントリ部と前記下流アプローチ部との間に内側に向かって細くなるスロート部を含み、前記縦溝部が前記上流エントリ部から少なくとも部分的に前記スロート部に延びる、請求項６記載のスプレーノズル。
【請求項８】
前記溝の外側周縁が、前記アプローチ通路部の直径の少なくとも２．５倍の直径を有する円を画成する請求項７記載のスプレーノズル。
【請求項９】
前記縦溝の内側周縁が、前記下流アプローチ通路部の直径より大きい直径を有する円を画成する請求項８記載のスプレーノズル。
【請求項１０】
前記アプローチ部が、アプローチ部の直径の少なくとも２倍の長さを有する請求項８記載のスプレーノズル。
【請求項１１】
前記ノズルボディに細長い穴部が形成され、前記安定用通路部が前記ノズルボディの穴部に取り付けられた別個のインサートによって画成される、請求項１記載のスプレーノズル。
【請求項１２】
前記ノズルボディが金属で作られ、前記インサートが成形プラスチックで作られる請求項１１記載のスプレーノズル。
【請求項１３】
加圧液体供給部に通じる上流入口端と下流出口端との間に延びる長手方向の穴部を有する細長いノズルボディと、
前記穴部に取り付けられた液体安定用インサートと
を備え、前記インサートが、前記流体供給部に通じる上流端と噴射オリフィスに通じる下流端とを有する全体に渡って長手方向に延びる流体通路を有し、前記インサートの通路が、前記入口に通じる上流エントリ部と前記噴射オリフィスに通じる下流アプローチ部とを含み、前記下流アプローチ部が、前記上流入口より小さい断面流動通路領域を有し、前記インサート通路が、前記入口エントリ部と前記下流アプローチ部との間に内側に向かって細くなるスロート部を更に含み、前記上流エントリ部に、前記インサートを通過し前記噴射オリフィスへ向かう液体を安定化する複数の長手方向に延びる縦溝が形成される、高圧スプレーノズル。
【請求項１４】
前記縦溝が、複数の円周方向に間隔をおいて外側に延びる溝によって画成される請求項１３記載のスプレーノズル。
【請求項１５】
前記溝の外側周縁が円形断面形状を有し、前記縦溝の内側周縁がそれぞれ円形断面形状を有する請求項１記載のスプレーノズル。
【請求項１６】
前記溝の外側周縁が、前記アプローチ通路部の直径の少なくとも２．５倍の直径を有する円を画成する請求項１５記載のスプレーノズル。
【請求項１７】
前記縦溝の内側周縁が、前記下流アプローチ通路部の直径より大きい直径を有する円を画成する請求項１６記載のスプレーノズル。
【請求項１８】
前記アプローチ部が、アプローチ部の直径の少なくとも２倍の長さを有する請求項１５記載のスプレーノズル。
【請求項１９】
前記ノズルボディが金属で作られ、前記インサートが成形プラスチックで作られる請求項１５記載のスプレーノズル。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は全般にスプレーノズルに関し、特に高圧洗浄に用いられるスプレーノズルに関する。
【発明の背景】
【０００２】
高圧洗浄用のスプレーノズルは、洗浄面に対して高速液体流を吹き付ける。液体流は、洗浄面上のほこりやその他の粒子を除去するため洗浄面に激しく吹き付けられる。かかるノズルは、例えば、圧力洗浄機、車両洗浄機、その他の洗浄用途などにおいて一般に使用されている。より大きな衝撃力を得るために、より大きな液体圧力を使いる傾向がますます高まっている。しかし、液体圧力が増大すると、スプレーノズルや噴射流動流における乱れが増大することにより、流動流の集中度が乱れたり損なわれたりして、その衝撃力が減少する場合がある。更に、乱れた流れは均一でなくなるので、洗浄面の洗浄が不十分になる及び／又は不均一になり得る。したがって、比較的高い液体圧力で集中した中実の液体流吹き付けることは今まで困難であった。
【発明の目的及び概要】
【０００３】
本発明は、高圧洗浄用に適した改良されたスプレーノズルを提供することを目的とする。
【０００４】
本発明は更に、より大きな衝撃洗浄力を有する集中した高圧液体流を吹き付けるのに有効な上記のスプレーノズルを提供することを目的とする。
【０００５】
本発明は更に、噴射液体流動流が均一な表面洗浄に有効な上記種類のスプレーノズルを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は更に、高圧における液体の乱れを減少させ、集中した連続した液体流を吹き付けてより大きな衝撃を実現する内部流体通路設計を有する上記タイプのスプレーノズルを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は更に、経済的な製造に適したかかるタイプのスプレーノズルを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明のこの他の目的と利点は、以下の詳細な説明と図面を参照することによって明らかになるであろう。
【０００９】
本発明は様々な変形例や代替構成が可能であるが、図面には一例として示した発明の実施形態が示されている。以下、これらの実施形態について詳細に説明を行う。ただし、本発明はここに開示する特定の形態に限定されるものではなく、本発明は、本発明の精神と範囲においてすべての変形例、代替構成、及び同等物を網羅するものである。
【好適な実施形態の詳細な説明】
【００１０】
特に図１〜図５をより詳細に参照すると、図面には、本発明による複数のスプレーノズル１１を有する一例として示したスプレー装置１０が示されている。この場合、スプレーノズル１１は、ヘッダパイプ１２の反対端に互いに平行に取り付けられている。このヘッダパイプ１２は、水やその他の適切な洗浄溶液、洗浄流体などの加圧液体供給源（液体サプライ）に中央供給パイプ１４を介して連結している。スプレーノズル１１は、それぞれの高圧液体流を洗浄面１５に吹き付ける。各スプレーノズル１１の構成は同一であるので、１つのみを詳細に説明するにとどめる。
【００１１】
一例として示したスプレーノズル１１は、ノズルボディ１８を有する。ノズルボディ１８は、必要な強さを得るため、金属又はその他の適切な材料から作られる一体型部品であることが好ましい。ノズルボディ１８は、ヘッダ１２の前方に延びる外部ねじ端２０に、ねじ止め輪２１によって接続可能な上流端を含む。この場合、止め輪２１は、環状小径止め部２２を有する。止め部２２は、スプレーノズルボディ１８の大径環状肩部２４と係合し、ヘッダ端２０とスプレーノズル１１との間に挿入された密封リング２５と密閉係合するよう肩部２４を保持する。例示した実施形態において、ノズルボディ１８は長手方向軸線に沿って略円筒形であり、上流端と下流端との間に延びる同軸の長手方向穴部２５が形成されている。穴部の上流端は、流体供給ヘッダ１２と通じている。
【００１２】
ノズル１１を通る液体流を安定化させるため、スプレーノズル１１は、ノズルボディの穴部２５に固定された安定用インサート３０を含む。この場合、下流端に隣接するノズルボディの穴部２５は、わずかに直径の小さな上流部分３１を有し、インサート３０はこの中に圧入され、インサート３０の拡大環状肩部３２はノズルボディの穴部２５と部分３１との間に画成された角度がついた肩部３４上に収まっている。
【００１３】
この場合、液体安定用インサート３０には、その上流端と下流端との間に延びる同軸の長手方向に延びる流体通路３６が形成されている。通路３６の上流端はノズルボディの穴部２５と通じ、通路３６の下流端は、スプレーノズルの噴射オリフィス３８を画成する。流体通路３６の断面領域は、下流方向に向かって概ね小さくなる。具体的には、本実施形態においては、液体安定用インサート通路３６は、ノズルボディの穴部２５と通じる上流通路部すなわちエントリ通路部３９と、その下流端においてノズルの噴射オリフィス３８と通じノズルの噴射オリフィス３８を画成する下流通路部すなわちアプローチ通路部４０と、上流通路部３９と下流通路部４０との間に接続する曲線状中間部すなわちスロート部４１とを含む。遷移部またはスロート部４１は、内側に向かって丸みを帯びた、すなわち曲線環状肩部を備える。このスロート部４１は、下流部すなわちアプローチ部３９に向かって徐々に幅が狭くなり、これにより上流通路部４０と下流通路部３９との間における形状遷移が制御される。円形の液体噴射流を吹き付けるため、この場合、下流通路部すなわちアプローチ通路部４０は、円筒形である。アプローチ部４０は、アプローチ部４０の直径「Ｄ」の少なくとも２倍の長さを有する長手方向長さ「Ｌ」を有することが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、安定用インサート通路には、複数のまっすぐで軸方向に延びる縦溝（ｆｌｕｔｅ）が形成される。この縦溝は、より集中した連続（ｓｏｌｉｄ）の液体噴射流をノズルから噴射してより大きな衝撃力で洗浄を実現できるよう、ノズルを介して吹き付けられる液体の乱れを整え予防するよう働く。具体的には、流動流の乱れが減少すると、洗浄面に吹き付けられる流動流の速度や均一性を低下させる噴射液体の望ましくない霧状化や飛散が予防され、最小化される傾向がある。このために、例示の実施形態においては、液体流通路３６のエントリ部３９は、円形の内側外周を有する複数の内側に延びる縦溝４６を画成する複数の円周方向に間隔をおいた外側に延びる円形溝（ｒｏｕｎｄｅｄ  ｇｒｏｏｖｅ）４５が形成された波形の断面形状を有する。一例として示した縦溝４６は、エントリ部３９の長さＬ１全体に渡って延び、内部に安定用インサート３０が取り付けられているノズルボディのベース２５のスロート部４１内に部分的に延びる。この場合、縦溝部４６は、スロート部４１の長さの約３分の１だけ延びて、下流方向に向かってスロート部において消滅している。縦溝４６は、液体流が入口３９を通過する際に液体流を整えて安定させると考えられる。一方、縦溝（ｆｌｕｔｅ）４６と溝（ｇｒｏｏｖｅ）４５の円形形状は、液体流動流の分散や乱れを更に最小化するものと考えられる。
【００１５】
安定用インサート３０は、プラスチック成形部品であることが好ましい。プラスチック成形部品であれば、複雑な波形の通路部３９、４１と長手方向縦溝４６を有するインサートを経済的に製造することができるからである。インサート３０は、この場合、ノズルボディの穴部２５に圧入にて取り付けられるように、段差のついたすなわち径が漸次減少していく複数の円筒部を有する略円筒形の外形を有する。当業者には、溝つきの安定用通路３６が別個のインサート３０によって画成されてもよいし、代わりにノズルが機械部品か成形品のいずれかである一体型単一構成を有してもよいことが分かるであろう。
【００１６】
本実施形態においては、インサート通路３６のエントリ部３９に６つの円形溝４５が形成され、かかる円形溝４５が６つの縦溝４６を画成している。溝４５の外側周縁は、アプローチ部４０の直径の少なくとも２．５倍、好ましくはアプローチ部４０の直径の約３倍の直径を有する円を画成する。縦溝４６の内側周縁は、アプローチ部４０の直径より大きい直径を有する円を画成する。内側向きに延びる縦溝４６は、この場合、溝４５の半径の約半分の小さい半径を有する。液体通路３６の溝付きエントリ部３９は、インサート１２の長さの少なくとも半分の長さを有することが好ましい。
【００１７】
スプレーノズルの作動時、供給ラインからノズルボディの穴部２５に送られる加圧水又はその他の洗浄流体が、エントリ部３６の長さに沿って液体を整え安定化させる縦溝４６を有するインサート通路３６のエントリ部３９を通過してからスロート部４１に入るので、下流アプローチ通路部４０を通過する際にノズルからの液体噴射が円形の集中した流動流となることが分かるであろう。噴射液体が過剰な乱れや霧状化を免れるので、液体流はより高速でかつ洗浄面１５に対してより大きな衝撃力で吹き付けられ、洗浄がより向上する。
【００１８】
図６〜図８を参照すると、スプレー液体流を平坦状に吹き付けるのに適した本発明による液体安定用インサート３０ａを用いた代替の実施形態が示されている。前述したアイテムと同様のアイテムには、分類用に接尾に「ａ」を加えた同様の符号で示す。インサート３０ａは、前述したアイテムと同様の上流部すなわちエントリ部３９ａとスロート部すなわち遷移部４１ａとを有する中央通路３６ａを有する。
【００１９】
平坦状のスプレーパターンを吹き付けるために、この場合インサートのアプローチ部４０ａは、横長断面形状を有する。その横長方向の長さは、遷移通路部４１ａの下流端における直径に対応している。前述した実施形態と同様に、エントリ部３９ａを通って送られる加圧液体又は洗浄流体は、長手方向の縦溝３６ａによって整えられ安定化され、スロート部４０ａを通過する際に加速される。下流アプローチ部４０ａを液体が連続的に通過することにより液体流動流が平坦化されるので、液体流動流は高度に集中した平坦なスプレーパターンにて噴射オリフィス３８ａから噴射され、前述同様に速度が向上し、圧力が均一で、洗浄効率のよい状態で洗浄面に吹き付けられる。
【００２０】
この場合、噴射オリフィス３８ａは、インサート３０ａの下流端を横断するように配置された横断溝４９によって形成される。溝４９は、エントリ通路４１ａの直径よりわずかに小さい直径を有する上流方向の円形状端部によって画成される幅を有する。この場合、アプローチ通路４０は横断溝４９と交差する曲線的な下流部５０を有するので、液体はアプローチ通路部４０ａから噴射オリフィス３８ａにスムーズに移動する。
【００２１】
上記から、本発明のスプレーノズルが大きな衝撃洗浄力を有する集中した高圧液体流を効果的に吹き付けるのに適していることが分かるであろう。噴射液体流は、ほぼ連続した（隙間のない）形態をしているので、洗浄圧力も比較的均一である。ノズルの液体安定用流動通路が複雑な形態を有する場合であっても、ノズルは、好ましくは低価格のプラスチック成形インサートによって画成される安定用の通路を有する比較的経済的な構成に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】各高圧液体スプレーノズルが平坦な洗浄面に高圧液体噴射流を吹き付ける本発明による複数の高圧液体スプレーノズルを有するスプレー装置の平面図である。
【図２】図１に示したスプレーノズルのうちの１つの拡大縦断面図である。
【図３】図２に示したスプレーノズルの液体安定用インサートの拡大縦断面図である。
【図４】線４−４の面に沿った、図２に示した液体安定用インサートの横断面図である。
【図５】線５−５の面に沿った、図２に示した液体安定用インサートの横断面図である。
【図６】本発明による高圧スプレーノズルにおいて使用される液体安定用インサートの他の実施形態の縦断面図である。
【図７】線７−７の面に沿った、図６に示した液体安定用インサートの横断面図である。
【図８】線８−８の面に沿った、図６に示した液体安定用インサートのエンドビューである。
【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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【国際調査報告】
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