(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴出するノズル（１１）とこれを包囲する中心孔を有するエアキャップ（４）を含んで成る低空気圧作動スプレイノズルにおいて、ノズル軸線に直角な端面に向けて外径が減少するテーパ部（１６）と、当該テーパ部と該端面との間に３mmと０．５mmの間の値になる曲率半径を有し、かつ前記ノズル軸線と平行になる点で終端するように前記テーパ部（１６）から前記端面に向けて延びている、凹状に湾曲した曲率部（１８）とを有し、前記端面（１７）の外径が１．０mmと３．５mmの間の値であり、空気圧が０．７バール未満である、低空気圧作動スプレイノズル。
【請求項２】
前記テーパ部（１６）の傾斜挟角が６０°と９０°の間の値である、請求項１に記載のスプレイノズル。
【請求項３】
前記エアキャップ（４）の前面から突出したノズル先端部分の長さが０と２．５mmの間の値である、請求項１又は２に記載のスプレイノズル。
【請求項４】
前記ノズル（１１）は、前記ノズルから吐出する液体の量を計量するためにノズル軸線上に配位したニードル弁（３）を有する、請求項１−３のいづれか１項に記載のスプレイノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は大量の低圧空気を用いて流体を噴霧する改良スプレイノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高圧縮空気（＞２．１バール）を用いた共軸エアブラストアトマイザ用に設計されたノズルは既知である。この種のノズルの外面は断面が大径から小径に鋭い角度で先細りしたテーパ部、次いでそれより傾斜角度が小さく先細りしたテーパ部、及び長手軸線に平行な小さな端面部を有している。エアキャップがノズルを覆い、生じるエアジェットがノズルの先端の真近に減圧領域を生み出す。ある種の公知設計によれば、この減圧領域は外部から圧力を付与することなく液を霧化するのに充分なだけ引き出すことが出来る。この形式のものでは、高品質のスプレイ仕上になるだけの緻密さに液ジェットを霧化するのは高エネルギーのエアジェットである。
【０００３】
発生したジェットから利用出来るエネルギーがそれ程高いものではない低圧スプレイ具が開発されたことから、ノズルとエアキャップの外形寸法が高圧式ノズルと同程度の霧化能力を維持するためには改良を要することが判明した。最近開発されたノズルはノズルに平行端部（外面が軸に平行）のない単１テーパ角度で先細りした部分を有している。キャップのボア（代表的には６．２mm）は高圧ノズルのもの（代表的には３．１mm）より直径が格段に大きい。
【０００４】
低圧ノズルの欠点は、ノズルの前に減圧領域を生み出す代りに、外出するジェット気流が昇圧領域を生み出すことである。この昇圧は多くの場合に「背圧」と称され、これが低圧ノズルの使用の容易さと多目的安定性を阻害するという望ましくない副次効果を生み出す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記従来技術の欠点を克服した、低空気圧で作動する改良したスプレイノズルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、低空気圧作動のスプレイノズルとして、ノズルとこれを包囲する中心孔を有するエアキャプを含み、当該ノズルがその外径からノズル軸線に直角な端面に向けて先細り形状のテーパ部と、これと端面の間に断面が凹状に湾曲した凹状曲率部を有し、この曲率部の曲率半径が３mmと０．５mmの間の値である、斯ゝる構成のスプレイノズルが提供される。端面の外径は１．０mmと３．５mmの間の値が好ましい。
【０００７】
【作用】
ノズルの凹状曲率部が低圧ジェット気流による背圧の発生を抑制する。
【０００８】
【実施例】
本発明の例を説明するに当り、その便宜上先ず図１と図２に示す従来例（先行技術）のスプレイノズルを説明する。
【０００９】
図１に示すスプレイノズル構成体は噴霧すべき流体が矢印２の方向に供給され、流量がニードル弁３によって計量されるようになっている高圧ノズル１を含む。エアキャップ４はノズル１を包囲していて、このキャップに沿ってエア（空気）が矢印５の方向に供給され、それにより流体を霧吹きして噴霧を受けるべき工作物に移動させる。
【００１０】
ノズルはノズル１の大外径部から鋭い角度で先細りしたテーパ部６とこれに引き続いて浅い角度で先細りして小円筒形チップ８に至る第２のテーパ部７を有するように画成されている。チップ８はエアキャップ４９前面の前方へ僅かに突出している。
【００１１】
エアキャップ４はノズルチップ８に対し、スプレイノズルから噴射したエアジェットがノズル直前の減圧領域を生み出すように位置付けられている。この構造のある種のノズルでは、この減圧領域は外圧を与える必要もなく霧吹きすべき充分な量の液体を充分に引き上げることが出来る。
【００１２】
図２に示す従来例のスプレイノズル構成体は噴霧すべき流体を矢印２の方向に供給するノズル１を有する低圧スプレイノズルを含む。流量はニードル弁３によって計量される。エアキャップ４はノズル１と包囲してこのキャップに沿ってエアが矢印５の方向へ供給される。
【００１３】
ノズル１はその大外径部からそのチップまで直接に先細したテーパ部９を有するように形成されている。ノズルチップが貫通して突出するエアキャップの孔１０は図１の例の対応する孔よりも著しく大きい。
【００１４】
低圧ノズルの主要な利点は低エネルギースプレイ水柱（ｐｌｕｍｅ）が図１の高圧ノズルの生み出す水柱と同程度には霧粒子を大気に放散させないことである。その結果、この低圧ノズルはそのタンクの流体を噴霧状に工作物に移動させるのに図１のものより有効である。この事は「移送効率」（ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）の改良と称されるものである。
【００１５】
しかし、図２に示す低圧スプレイノズルの主要な欠点は、ノズルの前に減圧領域を生み出す代りに、流出するジェットが昇圧領域を生み出すことである。この昇圧は背圧（ｂａｃｋ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）と称されるものであり、これが以下の事例のような望ましくない副次効果をもたらす。
（１）エア供給を止めてコンテナに流体を噴射する従来方法を用いてスプレイガン用の加圧液流をセットアップする場合に、エア供給が開始されたときに背圧の効果を許容せざるを得ない。これは背圧を償う正確な液流にするのに時間を浪費することを意味する。
（２）ファンスプレイ（ｆａｎ  ｓｐｒｅｙ）からラウンドスプレイ（ｒｏｕｎｄ  ｓｐｒｅｙ）に代るときに、時として、噴霧用空気の圧力が増大し、これが背圧を上昇させて、加圧システムの流体の流量を低減させる事態がある。極端な場合には、流れが途切れ、空気が貯蔵器に引き戻される事態になり得る。
（３）この種の低圧構造は、例えばある種の自動静電式ガン等のニードル弁を具備していないスプレイガンには適していない。それは液に作用する背圧がエア供給が止るまで解放されないからである。このことは、ニードル弁を用いなければ、スプレイガンがノズルから少量の液の流出を阻止することが出来ず、エア供給を止めたときに、背圧が取り除かれて流体ホース（ｈｏｓｅ）の圧力が大気に戻ることを意味している。流体、例えばペイント、の霧化していない大きな液滴が生成されると、これが噴霧を受けた工作物の仕上を台無しにしてしまう。
【００１６】
本発明のスプレイノズルでは、背圧によって生じる上述の諸問題を回避して、低圧スプレイの利点が発揮される。
【００１７】
本発明の改良スプレイノズルは図３と図４に示されており、これは矢印１２方向へ流体を供給するノズル１１を含み、流量がニードル弁１３によって計量される。エアキャップ１４がノズル１１を包囲し、このキャップに沿って低圧空気（＜０．７バール）が矢印１５の方向へ供給される。ノズル１１の外形はその外径から１６の個所において端面１７まで先細りしたものであり、テーパ部１６と端面１７の間に小さな凹状曲率部（ｃｏｎｃａｖｅ  ｒａｄｉｕｓ）１８が形成されている。この凹状曲率部とは、断面が凹状に特定の曲率半径で湾曲した遷移部である。
【００１８】
図４に更に詳しく示すように、小曲率部１８はその始点でテーパ部と合流し、その接線がノズル軸線１９と平行になる点で終端になっている。この曲率部は、ノズル１１の直前においてよどみ点が形成されるのを阻止するのに十分な量だけ環状エアジェットの内側部分を偏向させる効果を有している（図３に示す流線１５´参照）。従って、エアジェットの圧力は自在に大気圧と均等化し、流体ジェットが背圧を受けることはない。
【００１９】
「ひゆひう」と聞える音を消すために鋭いコーナやその他の鋭いエッジをスプレイノズルの構成部品を仕上げるときに研磨することは従来から実行されていることではあるが、小曲率部１８がノズルの端面１７と鋭いコーナをなすことは本発明にとって重要である。
【００２０】
小曲率部の代表的値は１．４mmである。この曲率が極端に小さい、即ち０．５mmより小さいならば、背圧が復活し、曲率が極端に大きい、即ち３mmより大きいと霧化状態の品質が低下する。テーパ角は６０°と９０°の間での値であり得る。端面外径Ｄは１．０mmと３．５mmの間の値であり得る。突出部Ｐの長さは０と２．５mmの間の値であり得る。
【００２１】
【発明の効果】
低空気圧作動ノズルであるにも拘わらず、背圧の発生が抑制されるので、本発明の改良低圧式ノズルは安定した緻密な液噴霧を工作物に塗布することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１先行技術例のスプレイノズルの切欠き断面説明図である。
【図２】第２先行技術例のスプレイノズルの切欠き断面説明図である。
【図３】本発明に係る改良スプレイノズルの切欠き断面説明図である。
【図４】図３のスプレイノズルの部分拡大説明図である。
【符号の説明】
１，１１…ノズル
２，５，１２，１５…矢印
３，１３…ニードル弁
４，１４…エアキャップ
６…第１テーパ部
７…第２テーパ部
８…円筒形チップ（先端部）
９…テーパ部
１０…キャップ孔
１５′…流線
１６…テーパ部
１７…端面
１８…凹状曲率部
１９…ノズル軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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