(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を供給する空気ノズルと液を吸い上げる液ノズルとを互いの先端側延長線が交差するようにして液を霧状に噴霧させる耐腐食性試験用噴霧試験機に用いる噴霧塔内部に設置する噴霧用のノズルにおいて、金属製の空気ノズルと、前記空気ノズルを固着して保持する中空の空気ノズルホルダーと、金属製の液ノズルと、前記液ノズルを固着して保持する中空の液ノズルホルダーと、前記空気ノズルホルダーと前記液ノズルホルダーとを挿入して固着し保持するノズルホルダーと、前記空気ノズルと前記液ノズルとをカバーするノズルカバーを有し、前記ノズルカバーが、前記液ノズルから噴霧される噴霧液の噴霧方向と前記噴霧方向の逆方向とに開口を有する円柱状の空洞を有し、前記ノズルホルダーの上部に着脱及びスライド可能に取付けてあり、前記ノズルホルダーが噴霧発生量に応じた前記ノズルカバーとのスライド位置を表示する目盛を有することを特徴とするノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴霧試験機に用いる噴霧用のノズル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
噴霧試験機は、試験槽内に噴霧ノズルを設け、該噴霧ノズルに圧搾空気を送り、ＮａＣｌの５％水溶液などの腐食液を吸い上げて噴霧するもので、槽内に設置された試験片はこの噴霧粒子を受けて腐食が促進される。噴霧ノズルは、アトマイザーとも言われ、腐食液を吸い上げる液ノズル、空気を供給する空気ノズル、ノズル支持体等よりなるもので、圧搾空気を供給して腐食液を吸い上げ、霧状に噴霧する役割を担う。
【０００３】
従来、噴霧試験機に用いる噴霧用のノズルは、ガラス製の液ノズル及び空気ノズルを有する噴霧ノズルを円筒内に組み込んだ噴霧塔を有して構成されていた（例えば、非特許文献１及び特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、特許文献１記載のノズルは、ガラス加工は手作業のため、精度が悪く均一性に欠ける。特に空気ノズルはＬ字管のため、液ノズルと空気ノズルの中心位置合わせや角度調整が極めて困難である。また、ガラスのため割れやすい。したがって、ノズルは、合格率が５０％と大変歩留まりが悪かった。
【０００５】
また、噴霧発生量の調整が難しく、ノズル作製後は、噴霧発生量を変化させることができず、噴霧採取量の調整には、噴霧試験機の噴霧塔の噴霧量調整器を上下させて行う必要がある。しかし、噴霧塔上部の噴霧出口開口部の高さを上下させると、噴霧の流れの方向性が変化してしまい、噴霧分布を一定に保てない。
【０００６】
また、空気ノズルに塩水が付着し、乾燥して結晶が発生し、ノズルが詰まり、割れてしまう。また、噴霧粒子の粒径分布が、約１０〜５０μｍと広く、不均一である。
【０００７】
本出願人は、様々な改良を試み、空気ノズルと液ノズルのそれぞれをブロック形のノズルホルダーに固定したノズルを開発し、ガラス細工特有の問題を解決して歩留まりを上げ、また噴霧粒子の粒径分布を１０μｍを中心とした５〜４０μｍの狭い分布とすることに成功した（例えば、特許文献２参照）。
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１  （１９５５年）
【特許文献１】実公昭５３−２１９８９号公報（第５図）
【特許文献２】実登３０７５４４８号公報（図３、００４０段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献２に記載の噴霧試験機のノズルは、液ノズルと空気ノズルの中心位置合わせが困難であるという問題があった。また、歩留まりは向上したものの合格率８０％に留まるという問題があった。また、空気ノズルに塩水が付着し、乾燥して結晶が発生しノズルが詰まるという問題があった。
【０００９】
また、液ノズルの上下移動のみで噴霧量を調整するため、調整が困難であるという問題があった。さらに、ノズル作製後は、噴霧発生量を変化させることができないという問題があった。したがって、上記特許文献２に記載の噴霧試験機では、噴霧採取量の調整には、噴霧試験機の噴霧塔の噴霧量調整器を上下させて行う必要がある。しかし、噴霧塔上部の噴霧出口開口部の高さを上下させると、噴霧の流れの方向性が変化してしまい、噴霧分布を一定に保てないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決し、液ノズルと空気ノズルの中心位置合わせが容易で、また空気ノズルの詰まりを防止でき、かつ高い歩留まりを実現できるノズルを提供することを目的とする。また、噴霧分布の均一性を保ったまま噴霧発生量の調整ができるノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第1の態様は、空気を供給する空気ノズルと液を吸い上げる液ノズルとを互いの先端側延長線が交差するようにして液を霧状に噴霧させる耐腐食性試験用噴霧試験機に用いる噴霧塔内部に設置する噴霧用のノズルにおいて、金属製の空気ノズルと、前記空気ノズルを固着して保持する中空の空気ノズルホルダーと、金属製の液ノズルと、前記液ノズルを固着して保持する中空の液ノズルホルダーと、前記空気ノズルホルダーと前記液ノズルホルダーとを挿入して固着し保持するノズルホルダーと、前記空気ノズルと前記液ノズルとをカバーするノズルカバーを有し、前記ノズルカバーが、前記液ノズルから噴霧される噴霧液の噴霧方向と前記噴霧方向の逆方向とに開口を有する円柱状の空洞を有し、前記ノズルホルダーの上部に着脱及びスライド可能に取付けてあり、前記ノズルホルダーが噴霧発生量に応じた前記ノズルカバーとのスライド位置を表示する目盛を有することを特徴とするノズルを提供する。液ノズルと空気ノズルが、それぞれ、液ノズルホルダー、空気ノズルホルダーに固着されていて、これをノズルホルダーに挿入してあるので、液ノズルと空気ノズルの中心位置合わせが容易で、高い歩留まりを実現できる。また、空気ノズルと液ノズルとをカバーするノズルカバーを有するので、空気ノズルの詰まりを防止できる。
【００１３】
前記ノズルカバーが、前記ノズルホルダーの上部にスライド可能に取付けてあり、前記ノズルホルダーが、噴霧発生量に応じた前記ノズルカバーとのスライド位置を表示する目盛を有することで、ノズル作成後においても、ノズルカバーをスライドさせることで噴霧発生量を変化させることができるので、噴霧発生量の調整のために噴霧塔の噴霧量調整器を上下させる必要がなく、噴霧の流れの方向性を変化させる恐れがなく、したがって、噴霧分布の均一性を保ったまま噴霧発生量の調整ができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のノズルによれば、上述したように構成されているので、液ノズルと空気ノズルの中心位置合わせが容易で、また空気ノズルの詰まりを防止でき、かつ高い歩留まりを実現できる。また、噴霧分布の均一性を保ったまま噴霧発生量の調整ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のノズルについて、実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００１７】
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１のノズルの構成図である。また、図２は、本発明の実施例１のノズルの正面図である。本発明の実施例１のノズルは、塩水等を始めとする腐食液を槽内に並べた試験片に噴霧して耐腐食性を試験する噴霧試験機に用いる噴霧用のカバー付噴霧試験ミストノズルであり、金属製の空気ノズルＡ２と、空気ノズルＡ２を固着して保持する中空の空気ノズルホルダー４と、金属製の液ノズルＡ３と、液ノズルＡ３を固着して保持する中空の液ノズルホルダー５と、空気ノズルホルダー４と液ノズルホルダー５とを挿入して固着し保持するノズルホルダーＡ１と、空気ノズルＡ２と液ノズルＡ３とをカバーするノズルカバー６とを有し、また、ノズルカバー６が、液ノズルＡ３から噴霧される噴霧液の噴霧方向に開口を有する空洞を有する。
【００１８】
液ノズルホルダー５は、円筒状であり、内部の中空部分は液流路となっており、下部は、噴霧機本体の腐食液溜に接続されたパイプに繋いで腐食液を液流路に導き、上部に接続された液ノズルＡ３から噴出させる構成となっている。液ノズルＡ３は、液ノズルホルダー５の上面に直角に固着してある。
【００１９】
空気ノズルホルダー４は、円筒状であり、内部の中空部分は空気流路となっており、下部は、噴霧機本体のコンプレッサーに接続されたパイプに繋いで圧縮空気を空気流路に導き、上部に接続された空気ノズルＡ２から噴出させる構成となっている。空気ノズルＡ２は、空気ノズルホルダー４の上部の側面に、円周方向に直角になるように、すなわち、半径方向に固着してある。
【００２０】
本実施例は、まず、チタン製の細管で空気ノズルＡ２と液ノズルＡ３を製作し、口径を検査する。また、アクリル樹脂で空気ノズルホルダー４と液ノズルホルダー５とノズルホルダーＡ１とノズルカバー６と固定ビスＡ７とを製作する。全ての部品を洗浄してから、組立工程を行う。
【００２１】
組立工程は、空気ノズルＡ２を空気ノズルホルダー４に固着するステップ、液ノズルＡ３を液ノズルホルダー５に固着するステップ、液ノズルホルダー５をノズルホルダーＡ１に挿入して固着させるステップ、その後に、空気ノズルホルダー４をノズルホルダーＡ１に挿入して、空気ノズルＡ２と液ノズルＡ３との関係位置が所望の噴霧量及び噴霧方向となるように調節し固着するステップからなる。
【００２２】
液ノズルホルダー５をノズルホルダーＡ１に挿入して固着させるステップにおいて、液ノズルホルダー５は、ノズルホルダーＡ１内に摺動可能に挿入して、高さを決めて、固定ビスＡ７を螺合してノズルホルダーＡ１に固定し、接着剤で接着する。
【００２３】
空気ノズルホルダー４をノズルホルダーＡ１に挿入して、空気ノズルＡ２と液ノズルＡ３との関係位置が所望の噴霧量及び噴霧方向となるように調節し固着するステップにおいては、まず、空気ノズルホルダー４は、ノズルホルダーＡ１内に摺動可能に挿入する。つぎに、ノズルホルダーＡ１内における空気ノズルホルダー４の高さを調整することで空気ノズルＡ２の高さを調整する。また、ノズルホルダーＡ１内における空気ノズルホルダー４の向きを調整し、すなわち円周方向に回転して空気ノズルＡ２の向きを調整する。調整後、固定ビスＢ８を螺合してノズルホルダーＡ１に固定し、接着剤で接着する。
【００２４】
空気ノズルＡ２の高さと向きを調整することによって、空気噴出方向が調整される。空気噴出方向を調整することによって、空気ノズルＡ２と液ノズルＡ３との関係位置が調整される。
【００２５】
ノズルを取付けた噴霧試験機で、噴霧塔から、槽内の各噴霧採取箇所における噴霧採取量（ｍｌ／８０ｃｍ２／ｈ）が、試験条件に合致するように、噴霧量（ｍｌ／ｍｉｎ）及び噴霧方向を調整する必要がある。本実施例においては、噴霧量及び噴霧方向の調整を、噴霧塔の噴霧量調整器を上下させて行うのではなく、空気ノズルホルダー４を１に挿入して、ノズルホルダーＡ１に挿入して固定した液ノズルホルダー５に固着された液ノズルＡ３の位置に合わせて、空気ノズルＡ２と液ノズルＡ３との関係位置が所望の噴霧量及び噴霧方向となるように、空気ノズルホルダー４の位置や向きを調節してから固着することによって行うことができる。
【００２６】
ノズルカバー６に有する空洞は円柱状の空洞で、その円の中心が空気ノズルＡ２の先端部となる高さにある。空気ノズルＡ２から噴出される空気によって、液ノズルＡ３から噴出した腐食液は霧状に噴霧される噴霧液となる。ノズルカバー６に有する空洞は、噴霧液の噴霧方向に開口を有する。噴霧液は、空洞内で整流される。
【００２７】
本実施例においては、噴霧液の噴霧方向と逆方向にも開口を有し、ノズルカバー６を噴霧方向にスライドさせて空気ノズルＡ２の先端部が空洞内から外れた場合にも、噴霧液は、空洞内で整流される。
【００２８】
本実施例においては、ノズルカバー６が、ノズルホルダーＡ１の上部にスライド可能に接続されていて、ノズルホルダーＡ１が、噴霧発生量に応じたノズルカバー６とのスライド位置を表示する目盛９を有する。
【００２９】
図３は、本発明の実施例１のノズルのスライド状態を示す図である。ノズルカバー６には、対応する矢印マークがあり、矢印マークを目盛９のどの位置に合わせるのかで、噴霧発生量を調整することができる。ノズルホルダーＡ１の上部には、ノズルカバー６をスライドさせる溝がついていて、噴霧方向にスライドさせることができる。
【００３０】
本実施例のノズルは、塩水などの腐食液を試験片に噴霧して試験する噴霧試験機に用いる。ノズルは、噴霧塔内に設置され、噴霧塔下部の溶液溜から腐食液を吸い上げ、噴霧塔上部から試験槽内全体に腐食液を噴霧する。試験片には、たとえば、自動車や建築材等の金属材料やメッキ、塗膜、プラスチック等が挙げられる。試験機中央に噴霧塔を配し、槽内の試験片保持器に試験片を並べ、一定の条件で噴霧塔から腐食液を槽内全体に噴霧させ、一旦槽内の壁に噴霧を当てて、微粒の霧が試験片に降り注ぐようにして試験を行う。試験片に降り注ぐ噴霧液の量は腐食度合いに影響するため、槽内各所に設けた噴霧採取容器によって噴霧液を採取し、噴霧採取量を測定する。
【００３１】
噴霧試験においては、噴霧採取量を変えて試験を行うことがある。その場合にも、従来のノズルでは、ノズルからの噴霧発生量を変えることはできず、噴霧塔の噴霧量調整器を上下させて噴霧採取量を調整していた。本実施例においては、ノズルからの噴霧発生量を、ノズルカバー６をノズルホルダーＡ１の上部でスライド移動させることで噴霧採取量を調整できる。
【００３２】
図４は、比較例１のノズルの構成図である。比較例１は、従来のガラス細工によるノズルである。ノズルホルダーＢ１０には、空気ノズルＢ１１と液ノズルＢ１２が、それぞれ、固定ビスＤ１４、固定ビスＣ１３によって固定されている。
【００３３】
また、図５は、比較例２のノズルの構成図である。比較例２は、従来の、空気ノズルＣ１６と液ノズルＣ１７のそれぞれをブロック形のノズルホルダーＣ１５に固定したノズルである。液ノズルＣ１７は、固定ビスＥ１８によってノズルホルダーＣ１５に固定されている。
【００３４】
表１は、比較例２と本実施例における噴霧発生量と消費塩水量、噴霧採取量との関係を示す。表において、「従来ノズル」の列は、比較例２での結果を示し、その下の３列は本実施例のノズルでの結果を示す。「カバー装着ナシ」の列は、ノズルカバー６をノズルホルダーＡ１から外した状態、「１」の列は、図１における目盛位置、すなわち、ノズルカバー６の矢印がノズルホルダーＡ１の目盛９の一番左である位置にある状態、「２」の列は、ノズルカバー６の矢印がノズルホルダーＡ１の目盛９の左から２番目である位置にある状態を示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
比較例２では、噴霧採取量を１．５ｍｌ／８０ｃｍ２／ｈにするためには、噴霧塔の上部開口部の調整を行わなければならない。しかし、上述のように噴霧の流れの方向も変化してしまうため、噴霧の流れを変化させずに噴霧採取量のみを調整することは非常に困難であった。噴霧の流れが変化すると、原則である噴霧の垂直落下が行われないことがあった。
【００３７】
本実施例においては、表中の「１」の状態では、噴霧採取量が、規格等で求められている１．５ｍｌ／８０ｃｍ２／ｈ±０．５の範囲内の最も理想とされる１．５ｍｌ／８０ｃｍ２／ｈとなり、表中の「カバー装着ナシ」の状態では、２．０ｍｌ／８０ｃｍ２／ｈとなった。また、噴霧採取量を減らした試験を行いたい場合には、「３」の状態、すなわち、ノズルカバー６を、ノズルカバー６の矢印がノズルホルダーＡ１の目盛９の左から３番目である位置になるようにスライドさせた状態にすることにより、噴霧採取量を１．０ｍｌ／８０ｃｍ２／ｈとすることができる。
【００３８】
このように、本実施例によれば、ノズルカバーの装着及び目盛合わせによって、噴霧採取量の異なる試験にも対応することができる。また、本実施例によれば、噴霧の流れの方向性を変化させるおそれがなく、したがって、噴霧分布の均一性を保ったまま噴霧発生量の調整ができる。さらに、本実施例においては、目盛がついているので、極めて容易に調整が可能である。
【００３９】
本実施例においては、ガラス細工の必要がない。また、組立時に液ノズルホルダーに対する空気ノズルホルダーの高さや向きを調整できるので、全ての部品が１００％製品として使用でき、したがって、高い歩留まりを実現できる。
【００４０】
本実施例においては、空気ノズルと液ノズルとをカバーするノズルカバーを有するので、空気ノズルと液ノズルの先端付近が高湿状態となり、空気ノズルに塩水等の腐食液が付着したとしても、乾燥することがないので、先端部分に塩の結晶が発生して生じる空気ノズルの詰まりを防止できる。また、空気ノズルと液ノズルがガラスではないので、割れる心配もない。
【００４１】
空気ノズルＡ２がまっすぐな管（直管）であり、空気ノズルホルダー４の側面に直角に取り付けてあるので、空気ノズルＡ２の上下及び角度の微調整ができる。したがって、極めて精度の高いノズルを実現できる。また、本実施例においては、液ノズルホルダーと空気ノズルホルダーがともにノズルホルダーに挿入してあり、容易に空気ノズルＡ２と液ノズルＡ３との中心位置を合わせることができる。
【００４２】
噴霧液は、空洞内で整流されるので、噴霧液の噴出する方向を一定方向に揃えることができる。また、噴霧の広がりを矯正してノズル噴霧分布を一定にできる。さらに、噴霧粒子の粒径分布は、従来のものが１０〜５０μｍの範囲であったが、本発明は、１０μｍを中心としたより細かい粒子を含む５〜４０μｍの狭い範囲に分布することを実現できる。
【００４３】
また、ノズルカバー６が、空気ノズルＡ２と液ノズルＡ３の先端部をカバーするので、空気ノズルＡ２と液ノズルＡ３の先端部が損傷することを防止でき、保護できる。
【００４４】
本実施例は、精密加工機による切削加工で部品製作が可能であるので、部品精度が向上し、組み立て工数を減らすことができる。また、部品精度が高いので、均一性が高くなり、噴霧量の調整と、液ノズルと空気ノズルの中心位置合わせの調整とが容易となる。
【００４５】
空気ノズルＡ２及び液ノズルＡ３は、本実施例では、チタン製であるが、溶液の耐食性によってステンレスや他の金属を選択して変更可能であるのでコストダウンが可能である。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々と変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１のノズルの構成図である。
【図２】本発明の実施例１のノズルの正面図である。
【図３】本発明の実施例１のノズルのスライド状態を示す図である。
【図４】比較例１のノズルの構成図である。
【図５】比較例２のノズルの構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    ノズルホルダーＡ
２    空気ノズルＡ
３    液ノズルＡ
４    空気ノズルホルダー
５    液ノズルホルダー
６    ノズルカバー
７    固定ビスＡ
８    固定ビスＢ
９    目盛
１０    ノズルホルダーＢ
１１    空気ノズルＢ
１２    液ノズルＢ
１３    固定ビスＣ
１４    固定ビスＤ
１５    ノズルホルダーＣ
１６    空気ノズルＣ
１７    液ノズルＣ
１８    固定ビスＥ
【要約】
【課題】噴霧分布の均一性を保ったまま噴霧発生量の調整ができ、液ノズルと空気ノズルの中心位置合わせが容易で、また空気ノズルの詰まりを防止でき、かつ高い歩留まりを実現できるノズルを提供すること。
【解決手段】噴霧試験機に用いる噴霧用のノズルにおいて、金属製の空気ノズルと、前記空気ノズルを固着して保持する中空の空気ノズルホルダーと、金属製の液ノズルと、前記液ノズルを固着して保持する中空の液ノズルホルダーと、前記空気ノズルホルダーと前記液ノズルホルダーとを挿入して固着し保持するノズルホルダーと、前記空気ノズルと前記液ノズルとをカバーするノズルカバーとを有し、前記ノズルカバーが、前記液ノズルから噴霧される噴霧液の噴霧方向に開口を有する空洞を有し、前記ノズルホルダーに着脱可能に取付けてある構成とする。
【選択図】図１【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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