专利名称：喷嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷嘴，具体是在适合炼铁工序中的水锈除去、船舶的锈/涂料除去、钢丝、滤网和毛毡等的水洗净等使用的高压洗净用喷嘴方面，可实现喷雾范围内的打力均等化，同时使喷雾变薄成为强打力，由此在节约水的同时可改善磨损性，以延长维修保养周期。
背景技术：
在这种以约1.5～50Mpa的喷雾压力喷射水的洗净用喷嘴方面，为了在提高洗净力的同时节约水，希望加大喷射液的打力，并使整个喷雾范围的强打力均等。为了实现强打力，必须减薄喷雾的厚度。为此，最好是尽量抑止向喷口供给的流体的紊流，供给层流，使喷射后的喷雾不细微化，并且，若能抑止紊流，则还可获得均等的流量分布。
又，在洗净用喷嘴方面，希望尽可能地延长维修保养周期，为此，必须提高耐磨损性，特别是必须抑止附加强负载的油嘴的节流口的磨损，并且，若能减少油嘴的流路内周面的磨损，则可稳定初期的喷雾图形区。
作为传统的洗净用喷嘴，已提供有一种图16所示形状的油嘴2。该油嘴2在流入口2a与喷口2b连通的流路2c的中间部设置有前端形成边缘的凸起2d，形成了节流口2f。
又，在这种以约1.5～50Mpa的喷雾压力喷射水的洗净用喷嘴上附设由流体压开闭的单向阀的结构可详见特开平6-190429号公报。
如图17所示，在所述喷嘴与导向接合器4之间设有流路的状态下嵌合着支承壳体5，同时将开闭活塞阀6插入支承壳体5内支承，而使活塞运动自如。
又，阀开闭用高压流路7与该支承壳体5的开闭活塞阀6的下流侧连结，通过高压液的流入使开闭活塞阀6着座于阀座8上而将流路闭锁，另一方面，通过减压将开闭活塞阀6从阀座8背离而打开流路。
如图16所示，若在油嘴2上设置前端呈边缘状伸出的凸起2d，形成节流口2f，则从喷口2b喷射的喷雾在喷雾区域的外周的打力下降，可获得整个喷雾范围的打力均等。
又，凸起2d受水压的负载，从前端开始磨损，使节流口2f扩大，不能获得初期的喷雾图形区，使喷雾变厚，打力减弱。
并且，因所述凸起前端的边缘磨损，必需交换油嘴，缩短维修保养周期，故存在着成本升高以及由油嘴交换而延长洗净作动的停止时间的问题。
又，在图17所示的带开闭阀的喷嘴方面，为了使开闭活塞阀6能对阀座8进行开闭，必须设置阀开闭用高压流路7，同时还需要控制该阀开闭用高压流路7的液压机构，存在着结构复杂、体积大的问题。
并且，由于是将阀开闭用高压流路7贯通导向接合器4和基体9向外部导出，密封性差，构造也复杂，因此容易发生漏水等故障。
又，尽管在下流侧由整流构件3对喷嘴内的流体流动进行整流，但为了得到充分的整流，必须事先在整流构件3的上流也达到某种程度的整流化。然而，存在的问题是开闭活塞阀6附近的流路将支承壳体5的外周面与导向接合器4的内周面之间的迂回部分作为了流路，并且，阀开闭用高压流路7有时会将该流路的下端侧的流向弄乱，不能充分整流，不能获得稳定的喷嘴的喷雾图形区，降低高压洗净性能。
本发明鉴于上述问题，第一技术方案的课题是将喷雾的打力在整个喷雾范围内实现打力均等化，同时使喷雾变薄，可保持强打力，并且可延长维修保养周期。
又，本发明的第二技术方案的课题是提供如下特征的喷嘴即、附设有根椐流体压进行开闭的单向阀，不会使流体发生紊流，整流作用优良，可向喷口供给无紊流现象的层流，可在整个喷雾范围内进行均等的强打力的喷雾，并且结构简单，维护性、耐久性、密封性优良。
发明内容
为解决上述课题，本发明的喷嘴的特征在于，沿着装脱自如地安装在喷嘴本体的喷射侧的油嘴的中心轴线，设置有将前端面的喷口与反向面的流入口连通的流路，在所述油嘴的流路中，从所述流入口至喷口之间设有喉部，从流入口至喉部的流路断面形状呈圆形或椭圆形，其断面积逐渐缩小，而从所述喉部至喷口的流路断面形状从圆形或椭圆形改变成平滑并连续的长圆或椭圆形，同时其断面积相同或逐渐缩小，并且在所述喉部，将相对流路直径(d)的喉部曲率(R)设定在R/d＝0.2～5的范围，形成平滑的连续形态。
如上所述，在本发明的喷嘴中，虽然喷口将设置在所述油嘴中的流路的形状作成长圆而改变了流入口和断面形状，但在位于中间部位的喉部不形成陡峭的边缘，而是形成平滑的连续面，由此可将流路内周面的磨损减小至最低限度。又，从喉部至喷口的流路断面形状从圆形或椭圆形改变成平滑并连续的长圆或椭圆形，同时在喷口的附近不设置喉部，依靠两者的配合将喷雾的扩散保持在所需的区域，在该喷雾范围的外周部分也不会发生喷雾的碰撞，因此，在喷雾范围的外周部分不会降低打力，可在整个喷雾范围内形成均等的打力。具体地讲，10mm～400mm的范围内，喷雾的的打力可在整个喷雾图形区形成均等且强打力的形态。
又，由于设定了上述那种喉部的内周面的曲率，因此可在高压时抑止沿着喷口侧的周壁发生的紊流，保持层流状态，喷射后不会使喷雾细微化，喷雾不会发生碰撞，可形成均等的打力。又由于喷口的断面形状是长圆形，因此可稳定地保持所需厚度的薄的喷雾图形区，可在整个喷雾图形区形成均等的强打力。
这样，由于可在整个喷雾图形区形成均等的强打力，因此可在洗净时节约水。又由于磨损为最小限度，因此可延长维修保养周期。
所述喷口的短径与长径之比设定为1∶2～1∶7的范围，从喷口喷射的喷雾的厚度变薄，成为了更大的强打力。又，流入口的短径与长径之比设定为1∶1～1∶3的范围。
若将所述喷口的断面积设定为1，则喉部的断面积设定为1～4.0倍，流入口的断面积设定为1.4～11倍。
在将所述流入口、喉部、喷口设定为上述的比例时，可促进从长圆或椭圆形的喷口喷射的喷雾的高压化，形成强打力，可适合作为高压洗净用的喷嘴。
在所述喷嘴本体内，装脱自如地安装有所述油嘴和适配器，将过滤器与该适配器连结，使设置在这些油嘴、适配器、过滤器的中心的流路轴线一致。所述过滤器的壳体的结构是将与所述适配器的连结侧开口，同时将另一端闭锁，从该闭锁壁侧至周壁沿周向、有间隔地设置有长度方向的纵槽，流体从该纵槽流入壳体内部。并且，在与所述过滤器连结的所述适配器内配置着具有分割流路的整流板的整流器。
沿着所述适配器的中心轴线的流路最好是朝油嘴侧方向缩径。
又，所述整流板的结构是从沿着壳体的中心轴线配置的轴部的中间至前端，在外周面凸设有多个叶片。
通过设置所述整流板，不会形成紊流，水以层流的状态向油嘴供给，这样，可由均等的流量分布获得按照油嘴的流路设计的喷雾图形区的喷雾。
在本发明的喷嘴方面，为了使喷雾的厚度变薄，获得强打力的喷雾，必须尽量防止紊流，水以层流的状态向油嘴的流路供给。这样，如上所述，若将整流功能高的过滤器组合，则可使喷雾更加强打力，同时可节约水。
又，在具有所述油嘴的喷嘴中，提供一种如下结构的带有单向阀的喷嘴，即、将从流体供给管供给流体的过滤器、根椐流体压开闭流路的单向阀、组装有整流器的适配器、所述油嘴依次连设，从后端的所述过滤器至前端的所述油嘴的喷射口，设置有呈同一轴线的直管状连续的流路，所述单向阀具有利用沿着缸体的内周面配置的弹簧、朝流路闭锁方向施力的中空状的活塞阀，在该活塞阀的流体流入侧后端，设置有对设置在所述缸体上的阀座进行开闭的开闭阀，同时在该开闭阀附近位置的周壁上设有流入孔，所述阀体在利用流体压抗住弹簧而打开阀座时，流入所述活塞阀与缸体之间的流体通过所述流入孔，流入由活塞阀的中空部构成的流路，另外，将整流器内嵌固定在所述适配器的流入口，从该整流器至所述油嘴的流入口设置有较长的流路。
又，将从流体供给管供给流体的过滤器、根椐流体压开闭流路的单向阀、组装有整流器的适配器、油嘴依次连设，将该油嘴和所述适配器装脱自如地组装在喷嘴本体内，同时从后端的所述过滤器至前端的所述油嘴的喷射口，设置有呈同一轴线的直管状连续的流路，在如上所述的带有单向阀的喷嘴中，油嘴的形状并不限定于上述这种形状。
在如上所述的带有单向阀的喷嘴中，由于在连续组装的过滤器、单向阀、适配器、油嘴上设置有呈同一轴线的直管状连续的流路，并且，单向阀和适配器的流路长度长，因此可最大限度抑止向油嘴供给的流体的紊流，可供给笔直的层流。又由于在单向阀的下流的适配器内配置有整流器，因此可进一步提高整流作用，可在整个喷雾范围内喷射均等的强打力的喷雾液。
并且，流路虽然是长尺寸但呈直管状，故维修保养性优良，耐磨损性也优良，可长时期使用。
又，由于单向阀是一种利用弹簧对活塞阀的开闭阀施加朝缸体的阀痤闭锁的方向的力、利用供给的流体压抗住弹簧将活塞阀向下推来打开阀痤的结构，因此不需要设置阀开闭用的特别性的构造，使结构简单化。
这样，因结构简单，故便于维修保养，同时也可降低故障的发生率，还可延长维修保养周期。并且，因结构简单，故容易设计和制造，也有利于降低成本。
所述单向阀内的流路直径(d2)与所述适配器内的流路直径(d1)的关系最好设定为1≤d22/d12≤1.4。
若将单向阀内的流路面积d22与适配器内的流路面积d12的关系设定为上述形态，则可在不降低流体压力的情况下促进整流化。
又，将所述适配器内的流路直径(d1)与该流路的长度(L1)的关系设定为L1/d1＝3～5，同时将所述单向阀内的流路直径(d2)与该流路的长度(L2)的关系设定为L2/d2＝3～5。
这样，由于将单向阀的流路和适配器内的流路设定为较长，因此不会发生流体压的损失，可进一步促进整流化。
在所述适配器的流入口后端侧，凸设有所述弹簧的支承筒部，将所述活塞阀沿着该支承筒部的内周面进行滑接，同时将整流器内嵌固定在与所述支承用筒部连续的前部。
这样，沿着成为弹簧支座的支承筒部的内周面可进行活塞阀的滑接，因未设置有段差，故不会发生紊流。
所述单向阀的具体结构是在活塞阀的流体流入侧的后端附近，具有朝外径方向伸出、滑动自如地与所述缸体内面密合的弹簧支座，该弹簧支座的位置与设置在所述适配器上的弹簧的支承筒部对向，由所述弹簧支座和所述支承用筒部将长尺寸的所述弹簧的两端支承，另外，在所述弹簧支座的后端，设置有缩径的锥状周壁，留有由所述缸体内面和流路构成的空隙，在该锥状周壁的周向上，留有间隔地设置有与流路轴线方向正交的所述流入孔。
这样，通过将向活塞阀施力的弹簧中介于该活塞阀的外周面与缸体的内周面之间，将活塞阀的中空部作为流路，可将流路沿着喷嘴的中心轴线进行配置，同时可增大流路断面积。
又，该活塞阀的前端的开闭阀呈圆锥状，使其外面与折曲成L形的所述缸体的所述阀座可进行抵接或背离，同时从该阀座向流体流入侧伸出的所述小径流路的内周面朝向阀座侧缩径。
这样，由于开闭阀呈圆锥状，并使阀座与其对应地形成缩径状，在阀座闭锁时，开闭阀受到所述弹簧的弹力作用，以嵌入阀座的状态进行抵接，因此可提高闭锁时的密封性。
并且，所述单向阀最好是由黄铜等形成缸体，同时活塞阀由不锈钢等形成，缸体和活塞阀由不同种材料构成。
在中介于所述活塞阀内的流路与所述适配器内的流路之间的所述整流器中，设置有分割流路的隔板。
这样，由于在低于单向阀的活塞阀位置的流路流出侧下流的适配器内，配置有具有分割流路的整流板的整流器，因此，使由所述活塞阀内的流路整流后的流体再次可靠地实现整流化。
作为整流器，由于采用了由所述整流板分割流路的构造，因此结构简单，可抑止流体的混合，可对沿着整流板的直进流动进行引导。
与所述单向阀的流入口连设的所述过滤器由后端闭锁的长筒状体构成，在其周壁的周向，留有间隔地设置有轴线方向的流入口，所述过滤器相对所述流体供给管从轴直角方向朝内部伸出，从所述流入口流入内部流路的流体朝配置于所述单向阀的流路中心的所述开闭阀方向流通。
并且，所述过滤器的结构是从轴直角方向组装在流体供给管上，留有间隔地并列设置在该流体供给管上。
如上所述，采用本发明，通过对流动在喷嘴内的流体进行充分的整流，不会发生紊流，可在层流状态下向喷嘴内供水，可由均等的流量分布获得依照油嘴的流路设计的喷雾图形区的喷雾。
为了减薄喷雾的厚度，获得强打力的喷雾，必须尽力抑止紊流，以层流的状态向油嘴供给水，由此，如上所述，通过提高整流功能，可使喷雾更加强打力，同时还可节约水。
并且，即使在附设有利用供给的流体压自动地进行开闭流路的单向阀的场合，也不会弄乱流体的流向，可实现充分的整流化。
附图的简要说明图1为表示本发明第1实施形态的喷嘴的剖视图。
图2表示安装在所述喷嘴上的油嘴，(A)为立体图，(B)为分解立体图。
图3(A)为表示本发明的油嘴的流路面积比的图，(B)为表示传统的本发明的油嘴的流路面积比的图。
图4为所述喷嘴中使用的适配器的剖视图。
图5表示所述喷嘴中使用的过滤器，(A)为正面图，(B)为左侧面图，(C)为剖视图。
图6为整流器的立体图。
图7(A)为表示测定方法的图，(B)为表示测定结果的图。
图8(A)为表示测定方法的图，(B)为表示测定结果的图。
图9为表示本发明第2实施形态的带有单向阀的喷嘴的剖视图。
图10为打开单向阀时的剖视图。
图11为单向阀的要部放大图。
图12为单向阀的变形例的要部放大图。
图13为表示变形例的具有油嘴的带有单向阀的喷嘴的剖视图。
图14(A)(B)(C)为表示各种测定方法的图。
图15为表示实验结果的图。
图16为表示传统例的剖视图。
图17为表示另一传统例的剖视图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施形态。
图1至图6表示第1实施形态的除去水锈用的高压洗净用喷嘴。
这种高压洗净用喷嘴(以下简称为喷嘴)10由喷嘴本体11、安装在该喷嘴本体11内的喷射侧前端的油嘴12、在喷嘴本体11内与所述油嘴12连设的适配器13、与同该适配器13连结的过滤器14构成。
所述喷嘴10按照所定的间隔安装在水供给管15上。在穿设于该水供给管15的周壁的各安装孔15a处，从其周缘焊接凸设有外管40，安装构件41与该外管40的前端螺合。
在将所述喷嘴10安装在水供给管15上时，将过滤器14、适配器13插入所述外管40内，使凸设在喷嘴本体11的外周面上的凸缘11c与外管40的前端面抵接，在此状态下夹入安装构件41与前端凸缘41a之间，用螺钉将安装构件41与外管40固定。在此状态下，过滤器14位于水供给管15内，适配器13位于外管40内，喷嘴本体11的前端侧从安装构件41伸出。
所述喷嘴本体11大致呈圆筒状，将油嘴12内嵌固定在沿着中央流路的前端侧，同时连续于该油嘴12并与适配器13螺合连结。
所述油嘴12呈图2所示的形状，在图2(B)所示的轴线方向上形成分为两半的半切割构件，通过将这些半切割构件的分割面对接，烧结形成一体化，成为筒体形状。
油嘴12是一种在圆筒体的一端具有大径部的形状，该圆筒体的外周面12a与喷嘴本体11的喷射侧内周面一致。在沿着中心轴线设置的流路22中，前端面的喷口20与反向面的流入口21之间的中间位置设置有喉部23。
流路22的从流入口21至喉部23的断面形状呈椭圆形，喉部23的位置处的断面形状呈正圆形，从喉部23向喷口20侧的断面形状变换为椭圆形，再平滑地向长圆或椭圆形的喷口20连续。
流路22的断面积从流入口21至喉部23逐渐缩小，从喉部23至喷口20为相同或逐渐缩小。
具体来讲，若将喷口20的断面积设定为1，则喉部23的断面积设定为1～4.0倍，流入口21的断面积设定为1.4～11倍。
图3(A)表示从喷口20至流入口21的面积比，作为比较，图3(B)表示前述的传统的图9所示的油嘴的流路的面积比。
从该表中可以看出，在本发明的油嘴中，从流入口(C点)至喷口(A点)以及从流入口21至轴线方向的中央位置的喉部(B点)，该流路的面积比急剧减少，这一点与传统的喷嘴大不一样。
又，长圆或椭圆形状的喷口20将其短尺寸与长尺寸之比设定为1∶2～1∶7的范围，在本实施形态中，长尺寸为7.6mm，短尺寸为1.5mm。
在流路断面形状从圆形变换为长圆的所述喉部23上，向流路内伸出的内周面未设置有边缘，平滑地进行变形。即，在流路22上未设置以往设置有边缘的节流口。
具体地讲，喉部23相对流路直径(d)的曲率(R)设定在R/d＝0.2～1.5的范围。
通过将油嘴12的流路22形成上述的形状，在离喷口20的100mm～400mm的范围内，喷雾的打力在整个喷雾图形区形成均等的强打力。即，即使喷雾图形区的外周区域的打力下降，也具有与喷雾图形区的中央区域同样的打力。
所述适配器13呈大致圆筒状，沿着轴线设置有流路13a，在另一端侧的外周设置有螺钉13b，通过螺钉旋入与过滤器14的壳体30的一端侧连结。所述流路13a从与壳体30的连结侧至与喷嘴本体11的连结侧形成了缩径形态，但该锥体形状是过滤器连结侧的部分13c的角度大(本实施形态是30度)，从该部分13c至喷嘴本体连结侧的部分13d形成了平缓的角度(本实施形态是2度)。
所述过滤器14具有大致圆筒状的所述壳体30，该壳体30在适配器连结侧设置有开口32，同时在另一端设置有闭锁壁33，该闭锁壁33的中央部向外侧伸出，从内部看是一种设置有V字状凹部33a的形状。在从该闭锁壁33的外周部位至壳体外周面30a的周向上，按照所定的间隔穿设有多个细长的纵槽34。本实施形态是以15°间隔设置有24个宽度1.1mm的纵槽34，外周面的前端倾斜成锐角状。该过滤器14的位置处于水供给管15的内部，由此可使水从所述纵槽34流入壳体30内部。
收容在所述适配器13中的整流器31在与适配器13的内面嵌合固定的外筒37的内部，具有从中心轴部35呈放射状伸出的多个整流板36。
在本实施形态中，按照60度的间隔设置有6个整流板36，但不限定于6个。
如图1所示，将上述结构的喷嘴10安装在水供给管15上。在插入该水供给管15内的过滤器14的壳体30中，水从多个纵槽34向壳体30内流入。流入后的水从壳体30流入安装在适配器13上的整流器31的整流板36之间，整流为层状化。由整流板36整流后的水流入适配器13的流路13a，在受整流板36制约的状态中进行流通。这样，从整流器31流出的水不会发生紊流，并且，通过将适配器13的流路13a形成了平缓的锥体状，就可在一直保持整流的状态下到达油嘴12的流入口21。
这样，在油嘴12的流路22内，一边保持整流状态一边流入油嘴12的流入口21的水由于断面积从流入口21向喉部23逐渐地被绞合，因此在水压升高的状态下流入喉部23，从该喉部23向长圆或椭圆的喷口20呈扁平状地流动，从喉部23喷射。
由于在油嘴12的喉部23未设置有陡峭的边缘，形成平滑的连续状，因此不会在流路内面发生局部性的磨损。
水一旦被收集在喉部23之后，因水流向扁平化的喷口20，故在喷口20处，沿着周壁不容易发生紊流，在层流状态下进行喷射，喷雾后，喷雾不会细微化。由此，从喷口20喷射的喷雾图形区可保持所希望的图形，同时可使该图形内的流量均等化，在整个图形区可将喷雾的打力保持在同一的打力，即使在其外周部也不会降低。具体地讲，在离喷口20的10mm～400mm的范围内，可使喷雾的打力在整个喷雾图形区形成均等的强打力。
并且，由于在向喷嘴本体11供给的水流中不发生紊流的情况下由整流器31整流器化进行供给，因此，使从油嘴的细长的喷口20喷射的喷雾更加可靠地不发生紊流，将喷雾的厚度保持在薄的状态，可形成强打力，结果是也可节约水。
对使用本发明的实施形态的喷嘴10进行喷雾的场合以及使用前述的图16所示的喷嘴进行喷雾的场合的打力分布、喷雾的厚度和打力强度作了测定。
如图7(A)所示，打力分布的测定方法是在从喷嘴10的喷口分离了测定距离L(100～400mm)的位置上配置打力传感器S，将该打力传感器S在喷雾范围中移动来进行测定。喷雾的厚度与打力的关系的测定方法是如图8(A)所示，将打力传感器S’放置在喷口的正下方，通过上下移动来测定。
测定时的喷雾压力为2.0MPa，喷雾量为7.11升/分钟。
图7(B)表示图7(A)所示的测定试验中的打力分布的测定结果。可以看出，在使用本发明的喷嘴10时，喷雾宽度的整个区域的打力均等，特别是两侧的打力强，在喷雾图形区的外周区域，打力没有降低。反之，在设置有传统型的边缘的节流口的传统型中，在两侧发生了打力弱的部分。并且，在传统型中，喉部的边缘长期使用中发生磨损，故喷雾的中央容易磨损，两侧的打力明显变弱，扩展也变狭，故存在着重合部分的打力日益变弱的倾向。
图8(B)表示图8(A)所示的测定试验中的本发明的喷嘴10与图16所示的传统的喷嘴的喷雾厚度与打力之间关系的测试。
如图8(B)所示，可以确认，本发明的喷嘴的喷雾厚度薄，打力强，反之，传统型的喷雾厚度厚，打力弱。
图9至图12表示第2实施形态的带有单向阀的高压洗净用喷嘴(以下简称为喷嘴)10’。在第2实施形态中，油嘴12、适配器14、整流器31分别与第1实施形态的图2、图5、图6的形状相同。
如图9所示，喷嘴10’具有喷嘴本体11’、安装在该喷嘴本体11’内的喷射侧前端的油嘴12、与喷嘴本体11’的流入口侧连结的适配器13’、内嵌于该适配器13’的整流器31’、中介于该适配器13’与过滤器14之间的单向阀40。
将所述过滤器14、单向阀44、组装在整流器31中的适配器13’、油嘴12依次连设，从过滤器14至油嘴12的喷口20设置成连续的同一轴线的直管状流路。
所述喷嘴10’与第1实施形态一样，从凸设于供给管15的周壁上的外管40插入，将过滤器14设置在水供给管15内，用安装构件41螺合进行安装。
所述单向阀44将缸体43固定在适配器13’与过滤器14之间，沿着该缸体41的内周面配置弹簧S，在该弹簧S的内部侧，具有由弹簧S向流路闭锁方向施力的中空状的活塞阀42，弹簧S根椐流体压进行伸缩，自动地对流路进行开闭。
详细地讲，活塞阀42在直管部42a的后部，在缸体内周面上设置有朝外径方向伸出、滑动自如地与缸体内周面密接的弹簧支座42b，在该弹簧支座42b的后端侧设置有锥状周壁42c，留有由缸体内面和流路形成的空隙C，在该锥状周壁42c的前端设置有圆锥状的开闭阀42d。
又，在锥状周壁42c上，留有间隔地沿周向、并与流路轴线方向呈垂直状地穿设有与流路13a内的流路42e连通的流入孔42f。
缸体43在流体流入侧折曲成L形，在折曲部设有阀座43a’，该阀座43a在活塞阀42与开闭阀42d抵接或离间的部位上设有倾斜面43b。从阀座43a至流体流入侧的前端扩展成锥体状，作为与过滤器14连通的流入口43c。
如图11所示，因开闭阀42d的外周面的倾斜角度与阀座43a的倾斜面43b的倾斜角度稍许有点不同，故形成了开闭阀42d与阀座43a的倾斜面43b不是面接触而是点接触，可提高闭锁时的密封性。
另外，作为阀座43a’的变形例，如图12所示，即使将与开闭阀42d的接触部作为曲面部43b’，也能充分地确保密封性，是一种好方法。
构成所述开闭阀42d的活塞阀42和构成阀座41a的缸体43由不同硬度的异种材料构成。即，通过使其互相硬度不同，与倾斜面43b抵接的开闭阀42d和阀座43a容易磨合，并可提高密封性。
在本实施形态中，活塞阀42采用不锈钢，缸体43采用黄铜。
作为所述弹簧S的前端侧的支承部，是将弹簧的支承筒部13a’设有段部13c’地凸设在适配器13’的流入口后端侧，与设置在活塞阀42上的弹簧支座42b对向配置。这样，由弹簧支座42b和支承用筒部13a’将长尺寸的弹簧支承。
在将活塞阀42沿着所述支承筒部13a’的内周面滑接的同时，将整流器31内嵌固定在与支承用筒部13a’连续的适配器13’的内部。该整流器31如前述图6所示，设置有将流路隔开分割的整流板36。
这样，在适配器13’上，设置有在流入口侧内嵌固定有整流器31、并从整流器31至油嘴12的流入口的较长的流路。
所述单向阀42内的流路(活塞阀42的流路42e)的直径(d2)与适配器13’内的流路直径(d1)的关系设定为1≤d22/d12≤1.4。
又，适配器13’内的流路直径(d1)与适配器13’的流路长度(L1)的关系L1/d1设定为3～5，同时将单向阀44内的流路42e的直径(d2)与该流路的长度(L2)的关系L2/d2设定为3～5。
如图9所示，将附设有所述单向阀44的喷嘴10’安装在水供给管15中。在插入于水供给管15内的过滤器14处，水从多个纵槽向过滤器14内流入。流入后的水从过滤器14流入单向阀44的缸体43的流入口43c，如图10所示，利用该流体压抗住弹簧S，将活塞阀42向下推至适配器13’的段部13c’，使开闭阀42d从阀座43a背离而打开流路。
弹簧S被设定成一旦利用流体压施加有7kgf/cm2的负载、即可打开开闭阀42d的形态，在本实施形态中，喷射时从水供给管15供给的流体压设定在100～500kgf/cm2的范围，可在一瞬间打开开闭阀42d。
通过阀座43a后的水流入缸体43的内周面与活塞阀42的锥状周壁42c之间的空间C，从流入孔42f流入活塞阀42内的流路42e。
活塞阀42内的流路42e是一种长尺寸的直管状，形成了直进性优良的液流形态，可发挥整流效果。并且，通过促进液流的整流化，不会发生紊流时的那种振动，还可提高密闭性。
在活塞阀42内的层状整流化的状态下，向适配器13’内的整流器31流入。在受整流板36限制的状态下，在整流器31中进一步稳定化地进行流通。从整流器31流出的水不会发生紊流，在一直保持着整流的状态下到达油嘴12的流入口21。
这样，一边保持整流状态一边流入油嘴12的流入口21的水由于在油嘴12的流路22内，断面积从流入口21向喉部23逐渐绞合，因此，在水压升高的状态下流入喉部23，呈扁平化状地从该喉部23朝长圆或椭圆的方向流动，从喷口20进行喷射。
与第1实施形态一样，由于在油嘴12的喉部23未设置有陡峭的边缘，形成平滑的连续形态，因此，在流路内面不会发生局部性磨损。一旦将水收集在喉部23之后，因水流向扁平化的喷口20，故在喷口20处，不容易沿着周壁发生紊流，在层流状态下进行喷射，喷射后，喷雾不会细微化。这样，从喷口20喷射的喷雾图形区可保持所需要的图形，同时可使该图形内的流量均等化，在整个图形区内可将喷雾的打力保持同一的打力，即使在其外周部也不会降低。具体地讲，在离喷口20的100mm～400mm的范围内，可在整个图形区内使喷雾的打力成为均等的强打力。
在附设的单向阀44中，由于流路是将中空状的活塞阀42的中空部作为流路42e的，因此可沿着活塞阀42的中心轴线形成流路。这样，在向喷嘴本体11’供给的水流中不会发生紊流，以整流化的形态进行供给，故使从油嘴12的细长的喷口20喷射的喷雾更加确实地不发生紊流，保持喷雾厚度的薄的形态，可形成强打力，结果是还可节约水。
并且，单向阀44中不需要采取传统的阀开闭用的特别构造，可采用由弹簧S构成简单的构造，不仅便于维修保养，而且故障的发生率也低，还可延长维修保养周期。并且，因构造简单，故容易设计和制造，也有利于降低成本。
又，图13表示上述第2实施形态的带有单向阀的喷嘴10’的变形例。
变形例的带有单向阀的喷嘴10”与油嘴12’不同，油嘴12’具有沿着中心轴线设置的流路即、从流入口朝缩径方向倾斜的缩径部12a’以及从该缩径部12a’连续的直管状的圆筒部12b’。
其它结构与第2实施形态相同，故省略其说明。
对在使用本发明第2实施形态的带有单向阀的喷嘴10’进行喷雾的场合和使用前述的图11所示的喷嘴进行喷雾的场合中的打力分布、腐蚀以及局部打力的强度作了测定。
如图14(A)所示，打力分布是在从喷嘴10’的喷口分离200mm测定距离H的位置处设置打力传感器130，使该打力传感器130在喷雾范围内移动来进行测定。
腐蚀是在板压5mm的铅板131上，以上述距离H使来自喷嘴的喷雾产生碰撞，对铅板131的腐蚀进行了测定。
局部打力是在从喷嘴分离了上述距离H的位置的喷雾的中心处，配置打力传感器130来进行测定。
测定时的喷雾压力为15MPa，喷雾量为104L/min。
图15表示图14(A)所示各种测定方法的测定结果。
关于打力分布，可以确认，在使用本发明的喷嘴10’的场合，整个喷雾宽度的区域的打力均等，特别是两侧的打力变强，在喷雾图形区的外周区域，打力没有降低。反之，在传统型中，在两侧发生了打力弱的部分。
关于腐蚀，可以确认，在使用本发明的喷嘴10’的场合，腐蚀深度为2.7～3.0mm，腐蚀宽度为128mm，腐蚀厚度为8mm，在使用传统型的场合，腐蚀深度为0.9mm～1.5mm，腐蚀宽度为135mm，腐蚀厚度为8mm，本发明的喷嘴10’的一方腐蚀性更强。
关于局部打力，可以确认，在使用本发明的喷嘴10’的场合，最高局部打力为0.63N，最低局部打力为0.36N，在使用传统型的场合，最高局部打力为装0.31N，最低局部打力为0.22，本发明的喷嘴一方的最高值和最低值都大，可获得强打力。
从以上的说明中可以看出，采用本发明的喷嘴，由于使油嘴的流路的断面积从流入口侧向喉部逐渐缩小，使从喉部至喷口的断面积相同或者逐渐缩小，使从流入口至喉部的断面形状形成椭圆或圆形，从喉部至喷口形成椭圆或长圆，并且，在喉部不设置边缘，形成平滑的连续形态，因此，通过该流路的流水在喷口侧沿着周壁不会发生紊流，可保持层流状态。这样，喷射后的喷雾不会细微化，可稳定地保持所需厚度的薄的喷雾图形区，不仅可实现打力的均等化，而且可获得强打力的喷雾。结果是在高压洗净时可提高洗净效果，同时可节约水。
又，因在喉部未设置有边缘，故可防止由以往发生的喉部的前端边缘的磨损造成的、长时期使用中的打力分布的变化，同时可延长油嘴的交换时间，可延长维修保养周期。
并且，在将整流器安装在适配器的场合，可防止由整流板分割流路形成整流化的水从叶片之间脱散弄乱而发生紊流，可在整流的状态下供给至油嘴。结果是可进一步减薄从细长的喷口喷射的喷雾厚度，可增大打力。
又，在附设有单向阀的场合，因单向阀的结构是将活塞阀的内部作为了流路，故来自开闭阀的流路不是曲折地向外周面迂回，可在活塞阀的中心线上形成流路，形成直进性优良的液流，可提高整流效果。
这样，可在不紊流的状态下向喷嘴供给层流的水，以均一的流量分布获得按照喷嘴的流路设计的喷雾图形区的喷雾，还可使喷雾进一步强打力。
并且，如上所述，通过促进液流的整流化，不会发生紊流时的那种振动，还可提高密闭性。
又，由于利用所述弹簧，对所述活塞阀的开闭阀施加朝所述缸体的阀座闭锁方向的力，由供给的流体压抗住所述弹簧，将活塞阀向下推来打开所述阀座，因此，不再需要传统的阀开闭用的复杂构造，可使结构简单化。
这样，因结构简单化，故便于维修保养，故障的发生率也低，还可延长维修保养周期。并且，因构造简单，故容易设计和制造，也有利于降低成本。
又，通过将所述活塞阀内的流路形成直管状，可提高在活塞阀内流通的流体的直进性，不仅可进一步增大整流效果，而且通过将所述活塞阀设定为长尺寸，可延长整流化区域的流路，进一步提高整流效果。
并且，由于在低于所述活塞阀的下流处，配置了具有分割流路的整流板的整流器，因此，可使由所述活塞阀内的流路整流化的流体再次可靠地实现整流化。
符号说明10 喷嘴11 喷嘴本体12 油嘴13 适配器14 过滤器15 水供给管20 喷口21 流入口22 流路23 喉部30 壳体31 整流器36 整流板42 活塞阀42d 开闭阀42e 流路43 缸体43a 阀座44 单向阀S 弹簧
权利要求
1.一种喷嘴，其特征在于，沿着装脱自如地安装在喷嘴本体的喷射侧的油嘴的中心轴线，设置有将前端面的喷口与反向面的流入口连通的流路，在所述油嘴的流路中，从所述流入口至喷口之间设有喉部，从流入口至喉部的流路断面形状呈圆形或椭圆形，其断面积逐渐缩小，而从所述喉部至喷口的流路断面形状从圆形或椭圆形改变成平滑并连续的长圆或椭圆形，同时其断面积相同或逐渐缩小，并且在所述喉部，将相对流路直径(d)的喉部曲率(R)设定在R/d＝0.2～5的范围，形成平滑的连续形态，喷雾的打力在整个喷雾图形区内形成均等的强打力。
2.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喷口的短径与长径之比设定为1∶2～1∶7的范围，同时，流入口的短径与长径之比设定为1∶1～1∶3的范围。
3.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，若将所述喷口的断面积设定为1，则喉部的断面积设定为1～4.0倍，流入口的断面积设定为1.4～11倍。
4.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，在所述喷嘴本体内，装脱自如地安装有所述油嘴和适配器，将过滤器与所述适配器连结，使设置在这些油嘴、适配器、过滤器的中心的流路轴线一致，所述过滤器的壳体的结构是将与所述适配器的连结侧开口，同时将另一端闭锁，从该闭锁壁侧至周壁沿周向、有间隔地设置有长度方向的纵槽，流体从该纵槽流入壳体内部，并且，在与所述过滤器连结的所述适配器内配置着具有分割流路的整流板的整流器。
5.如权利要求4所述的喷嘴，其特征在于，沿着所述适配器的中心轴线设置的流路朝油嘴侧方向缩径。
6.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，将从流体供给管供给流体的过滤器、根椐流体压开闭流路的单向阀、组装有整流器的适配器、所述油嘴依次连设，从后端的所述过滤器至前端的所述油嘴的喷射口，设置有呈同一轴线的直管状连续的流路，所述单向阀具有利用沿着缸体的内周面配置的弹簧、朝流路闭锁方向施力的中空状的活塞阀，在该活塞阀的流体流入侧后端，设置有对设置在所述缸体上的阀座进行开闭的开闭阀，同时在该开闭阀附近位置的周壁上设有流入孔，所述阀体在利用流体压抗住弹簧而打开阀座时，流入所述活塞阀与缸体之间的流体通过所述流入孔，流入由活塞阀的中空部构成的流路，另外，将整流器内嵌固定在所述适配器的流入口，设置有从该整流器至所述油嘴流入口的较长的流路。
7.一种喷嘴，其特征在于，将从流体供给管供给流体的过滤器、根椐流体压开闭流路的单向阀、组装有整流器的适配器、油嘴依次连设，将该油嘴和所述适配器装脱自如地组装在喷嘴本体内，同时从后端的所述过滤器至前端的所述油嘴的喷射口，设置有呈同一轴线的直管状连续的流路，所述单向阀具有利用沿着缸体的内周面配置的弹簧、朝流路闭锁方向施力的中空状的活塞阀，在该活塞阀的流体流入侧后端，设置有对设置在所述缸体上的阀座进行开闭的开闭阀，同时在该开闭阀附近位置的周壁上设有流入孔，所述阀体在利用流体压抗住弹簧而打开阀座时，流入所述活塞阀与缸体之间的流体通过所述流入孔，流入由活塞阀的中空部构成的流路，另外，将整流器内嵌固定在所述适配器的流入口，设置有从该整流器至所述油嘴流入口的较长的流路。
8.如权利要求6所述的喷嘴，其特征在于，所述单向阀内的流路直径(d2)与所述适配器内的流路直径(d1)的关系设定为1≤d22/d12≤1.4，并且，将所述适配器内的流路直径(d1)与该流路的长度(L1)的关系设定为L1/d1＝3～5，同时将所述单向阀内的流路直径(d2)与该流路的长度(L2)的关系设定为L2/d2＝3～5。
9.如权利要求6所述的喷嘴，其特征在于，在所述适配器的流入口后端侧，凸设有所述弹簧的的支承筒部，将所述活塞阀沿着该支承筒部的内周面进行滑接，同时将整流器内嵌固定在与所述支承用筒部连续的前部。
10.如权利要求6所述的喷嘴，其特征在于，所述单向阀是在所述活塞阀的流体流入侧的后端附近，具有朝外径方向伸出、滑动自如地与所述缸体内面密合的弹簧支座，该弹簧支座的位置与设置在所述适配器上的弹簧的支承筒部对向，由所述弹簧支座和所述支承用筒部将长尺寸的所述弹簧的两端支承，另外，在所述弹簧支座的后端，设置有缩径的锥状周壁，留有由所述缸体内面和流路构成的空隙，在该锥状周壁的周向上，留有间隔地设置有与流路轴线方向正交的所述流入孔。
11.如权利要求6所述的喷嘴，其特征在于，在介在于所述活塞阀内的流路与所述适配器内的流路之间的所述整流器中，设置有分割流路的隔板。
12.如权利要求6所述的喷嘴，其特征在于，所述单向阀的结构是缸体由黄铜等形成，活塞阀由不锈钢等形成，缸体和活塞阀由不同种材料构成。
13.如权利要求6所述的喷嘴，其特征在于，与所述单向阀的流入口连设的所述过滤器由后端闭锁的长筒状体构成，在其周壁的周向，留有间隔地设置有轴线方向的流入口，所述过滤器相对所述流体供给管从轴直角方向朝内部伸出，从所述流入口流入内部流路的流体朝配置于所述单向阀的流路中心的所述开闭阀方向流通。
14.如权利要求4所述的喷嘴，其特征在于，所述过滤器是从轴直角方向组装在流体供给管上，留有间隔地并列设置在该流体供给管上。
全文摘要
一种喷嘴，其特征是改良油嘴的形状，在整个喷雾范围内可形成均等的强打力的喷雾。又，附设的单向阀的结构简单。沿着装脱自如地安装在喷嘴本体的喷射侧的油嘴的中心轴线，设置有将喷口与流入口连通的流路，在所述油嘴的流路中，从所述流入口至喷口之间设有喉部，从流入口至喉部的流路断面呈圆形或椭圆形而逐渐缩小，将从所述喉部至喷口的流路断面平滑并连续地从圆形或椭圆形变换为长圆或椭圆形，断面积相同或逐渐缩小，喷雾的打力在整个喷雾图形区内形成均等的强打力。并且，在向油嘴供给流体的流路中，在缸体内周面具有由弹簧施力的活塞阀，利用供给的流体压力和弹簧的弹力的平衡性，自动地对流路进行开闭。
文档编号B05B15/00GK1408481SQ0213167
公开日2003年4月9日 申请日期2002年9月11日 优先权日2001年9月12日
发明者池内博, 大西憲男, 藤井良树 申请人:株式会社池内