ノズル及び槽内異物除去装置
【課題】本発明の課題は、液体を貯留した槽の底部に沿って流れる噴射流の直進性に優れ、槽の底部に堆積した異物が巻き上がらないように噴射流を形成することができるノズル及びそのノズルを提供することにある。
【解決手段】本発明のノズル１は、液体を貯留した槽９内で噴射流を形成するノズル１であって、前記槽９の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流Ｆａを形成する第１の噴射孔５ａと、前記第１の噴射流Ｆａよりも、前記槽９の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃを形成する第２の噴射孔５ｂ，５ｃと、を備えることを特徴とする。
【解決手段】本発明のノズル１は、液体を貯留した槽９内で噴射流を形成するノズル１であって、前記槽９の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流Ｆａを形成する第１の噴射孔５ａと、前記第１の噴射流Ｆａよりも、前記槽９の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃを形成する第２の噴射孔５ｂ，５ｃと、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中で使用するノズル及びそのノズルを使用した槽内異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車の車体で所定の溶接処理が施されたものは、洗浄処理、脱脂処理、表面調整処理、化成処理等からなる前処理工程を経た後に、電着塗装、中塗り及び上塗りが施される。
前処理工程では、処理液を貯留した多段の槽（ディップ槽）のそれぞれに車体が順番に浸漬されていく。その結果、鉄粉やスパッタ等の車体に付着していた異物が取り除かれると共に、処理液中で沈降した異物は各槽の底部に堆積していく。
また、前記した電着塗装は、電着塗料を含む処理液を貯留した槽に車体を浸漬することによって行われる。そして、槽の底部には電着塗料の顔料成分が沈降して堆積することがある。
【０００３】
しかしながら、槽の底部に堆積した異物や顔料（以下、顔料を含めて単に「異物」ということがある）は、処理液中で車体が移動する際に巻き上げられて、又は処理液の自然対流によって巻き上げられて車体に付着することがある。そして、車体に付着した異物は塗装不良の原因となる。
そこで、槽の底部に沈降した異物を槽外に抜き出す槽内異物除去装置が考えられる。このような槽内異物除去装置としては、例えば、槽の底部に設けられて異物を捕集するホッパと、槽内に貯留された処理液中でホッパに向けて処理液を噴射することによって、異物をホッパに集める複数のノズルと、ホッパを介して槽から異物を含む処理液を抜き出すと共に処理液のみを分離してノズルに還流する循環経路と、を備えた槽内異物除去装置が考えられる。このような槽内異物除去装置によれば、槽の底部に沈降した異物を槽外へ抜き出すことができるので、槽内で異物が車体に付着することを防止することができる。
【０００４】
その一方で、従来、液体中で使用するノズルとしては、エゼクタノズル（例えば、特許文献１参照）と、扇状噴射ノズル（例えば、特許文献２参照）とが知られている。
これらのエゼクタノズル及び扇状噴射ノズルは、槽内に貯留した液体を攪拌するものとして知られている。更に具体的に説明すると、エゼクタノズルは電着槽内に貯留された電着液中の電着塗料が沈降するのを防止するものであって、このエゼクタノズルによれば、そのエゼクタ作用によって電着液の噴射パターンが略円錐形状に広がるようになっている。
また、扇状噴射ノズルは、例えば金属加工等で使用済みのクーラントに含まれる研削屑（切子）を泡沫分離法で分離する際に使用するものであって、槽内に貯留されたクーラント中で気泡混合流が広範囲に形成されるように、複数の噴射孔が扇状に配列されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平３−４３２４０号公報
【特許文献２】特開２００７−１４４３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記した槽内異物除去装置では、槽の底部に堆積した異物が巻き上がらないようにホッパ内に集める必要がある。そのために、この槽内異物除去装置においては、液体（前記した電着液やクーラント）の攪拌を目的とした従来のノズル（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）を使用することができない。
また、液体の攪拌を目的とする従来のノズルは、液体中での噴射流の直進性が弱いので、ホッパに向けて異物を効率よく移動させることができない。また、従来のノズルでは、ホッパに向けて異物を効率よく移動させようとして、ノズルへの液体の供給量を増加させると、沈降した異物の巻き上げ量が多くなるだけでなく、ノズルに液体を供給するポンプが大型化して槽内異物除去装置の製造コストが増大する問題も生じることとなる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、液体を貯留した槽の底部に沿って流れる噴射流の直進性に優れ、槽の底部に堆積した異物が巻き上がらないように噴射流を形成することができるノズル及びそのノズルを使用した槽内異物除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決した本発明のノズルは、液体を貯留した槽内で噴射流を形成するノズルであって、前記槽の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流を形成する第１の噴射孔と、前記第１の噴射流よりも、前記槽の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成する第２の噴射孔と、を備えることを特徴とする。
このノズルは、第１の噴射流よりも浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成するので、槽の底部に斜めに噴き付けられて底部で反射する第１の噴射流は、第２の噴射流によって槽の底部側に押さえ込まれる。その結果、このノズルは、第１の噴射流及び第２の噴射流が協働することによって槽の底部に沿って流れる直進性に優れた合成噴射流を形成するので、槽の底部に堆積した異物の巻き上げを抑制する。
【０００９】
また、このようなノズルにおいては、前記第１の噴射孔は、直線状に延設されており、前記第２の噴射孔は、前記第１の噴射孔よりも下方で前記第１の噴射孔と並んで直線状に延びる途中で、鈍角で上方に屈曲して更に直線状に延びていると共に、第１の噴射孔の先端開口の位置は、第２の噴射孔の先端開口の位置よりも上方に形成されているように構成することができる。
【００１０】
また、このようなノズルにおいては、平面視で、前記第１の噴射孔の両側に前記第２の噴射孔が並んで延びるように配置されると共に、前記第１の噴射孔及び前記第２の噴射孔は、基端側から先端側に向かって相互に開くように扇状に配置されていることが望ましい。
【００１１】
また、このようなノズルによれば、液体を貯留した槽の底部に沈降した異物を除去する槽内異物除去装置であって、前記槽の底部に設けられた前記異物の捕集部と、前記槽の底部に配置されて前記捕集部に向けて前記異物を移動させる噴射流を形成するノズルと、前記捕集部を介して前記槽から抜き出した前記異物及び前記液体のうち、前記液体のみを分離して前記ノズルに送り込む循環経路と、を備え、前記ノズルは、前記槽の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流を形成する第１の噴射孔と、前記第１の噴射流よりも、前記槽の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成する第２の噴射孔と、を有していることを特徴とする槽内異物除去装置を提供することができる。
【００１２】
また、このような槽内異物除去装置においては、前記底部には、前記捕集部に向かって延在して一端が前記捕集部に接続される断面視で円弧状のガイド溝が形成され、前記ガイド溝の幅方向の略中央部に前記ノズルが配置されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液体を貯留した槽の底部に沿って流れる噴射流の直進性に優れ、槽の底部に堆積した異物が巻き上がらないように噴射流を形成することができるノズル及びそのノズルを使用した槽内異物除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の槽内異物除去装置の構成説明図であって、側方から槽内異物除去装置を見た図である。
【図２】本発明の槽内異物除去装置の構成説明図であって、上方から槽内異物除去装置を見た図である。
【図３】（ａ）は、図２のIII−III断面に相当する模式断面図、（ｂ）は、（ａ）に示す槽の底部の部分拡大図である。
【図４】本発明のノズルの斜視図である。
【図５】（ａ）は、図４のＶａ−Ｖａ断面図、（ｂ）は、図４のＶｂ−Ｖｂ断面図、（ｃ）は、ノズルの裏面図、（ｄ）は、ノズルの正面図である。
【図６】分配管に取り付けられたノズルの側部断面図であり、図２のIV−IV断面に相当する図である。
【図７】ノズルから噴射される噴射流の様子を平面視で示す模式図である。
【図８】槽の底部に形成されたガイド溝において、ノズルから噴射される噴射流が流れる様子を示す概念図であり、上方から槽の底部を見た部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について図を参照しながら詳細に説明する。本発明のノズルは、後記するように、液体中で噴射方向の異なる噴射流を少なくとも２方向に同時に形成することによって噴射流の直進性を向上させたことを主な特徴とし、本発明の槽内異物除去装置は、このノズルを備えたことを主な特徴とする。ここでは槽内異物除去装置及びノズルの順番で説明する。
【００１６】
（槽内異物除去装置）
図１に示すように、槽内異物除去装置２０は、液体Ｌを貯留した槽９の底部に沈降した異物（図示省略。以下に同じ）を除去するものである。ここでの液体Ｌは、ワークＷを浸漬して所定の処理を行うものであって、ワークＷの種類及びこのワークＷに施す処理に応じて適宜に変更することができる。ちなみに、本実施形態では、ワークＷが自動車の車体であって、液体ＬがワークＷの洗浄液である槽内異物除去装置２０について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。したがって、本発明は、ワークＷを液体Ｌに浸漬することで槽９の底部に異物が沈降する処理を行うものの全てに適用することができる。
【００１７】
槽内異物除去装置２０は、槽９の底部に設けられたホッパ１１（捕集部）と、槽９の底部に複数配置された後記するノズル１（図２参照）と、ホッパ１１を介して槽９から抜き出した異物及び液体Ｌのうち、液体Ｌのみを分離してノズル１に送り込む循環経路２２とを備えている。
【００１８】
槽９の上方には、ワークＷを吊り下げた状態で搬送する搬送コンベア１３が配置されている。この搬送コンベア１３は、槽９の一端側から他端側に向かう搬送方向Ｔに沿ってワークＷを移動する際に、ワークＷを下降させるようになっており、下降したワークＷは槽９の一端から他端に向かって液体Ｌ中を移動するようになっている。
【００１９】
槽９の底部には、ホッパ１１と、略水平な水平部１４ａと、搬送方向Ｔに向かって上り勾配となる傾斜部１４ｂとが、搬送方向Ｔの上流側から下流側に向かって、この順番で形成されている。
【００２０】
前記したホッパ１１は、槽９に貯留した液体Ｌ中で沈降した異物を捕集するものである。このホッパ１１は、上方に開いた漏斗形状を呈しており、その下部には循環経路２２（後記する槽外配管２２ａ）の一端が接続されている。
【００２１】
図２に示すように、槽９の底部を構成する水平部１４ａ及び傾斜部１４ｂには、相互に平行な４つのガイド溝１５が形成されている。ガイド溝１５は、前記した搬送方向Ｔに沿って延在しており、その一端がホッパ１１に接続されている。
【００２２】
ガイド溝１５は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、断面視で上に凹となる円弧状を呈しており、互いに隣接するもの同士で共有する側縁１５ａが上方に突出している。ちなみに、本実施形態におけるガイド溝１５の断面形状は、円形状の下側部分であって深さＨが円形状の半径以下の部分、又は短径方向を上下方向となるように置いた楕円形状の下側部分であって深さＨが楕円形状の短径の半分以下の部分に相当するものが望ましい。なお、楕円形状は、短径に対する長径の比（長径／短径）が１を超え、８以下となるものが望ましい。なお、図３（ａ）中、符号９は槽であり、符号Ｌは槽９に貯留された液体である。
【００２３】
複数のガイド溝１５を有する槽９（図３（ａ）参照）の底部は、例えば鋼板部材１６（図（ｂ）参照）をプレス成形して得ることができる。なお、図３（ｂ）中の符号１７は、プレス成形された鋼板部材１６の外郭を裏面側から補強する補強部材を示す。
【００２４】
前記した循環経路２２は、図１及び図２に示すように、槽外配管２２ａと、水平供給管２２ｂと、傾斜供給管２２ｃと、分配管１９とを備えている。
【００２５】
槽外配管２２ａは、図１に示すように、その一端がホッパ１１の下部に接続されると共に、他端は二股に分かれて傾斜供給管２２ｃと水平供給管２２ｂとに連通するようにそれぞれ接続されている。この槽外配管２２ａには、フィルタ２３と、循環ポンプ２１とが配置されている。フィルタ２３は、ホッパ１１を介して槽９から抜き出された異物及び液体Ｌのうち液体Ｌのみを分離する（通過させる）と共に、異物を所定の経路で廃棄するようになっている。循環ポンプ２１は、ホッパ１１を介して槽９から異物及び液体Ｌを抜き出し、且つフィルタ２３で分離した液体Ｌを、槽外配管２２ａを介して傾斜供給管２２ｃと水平供給管２２ｂとに送り出すようになっている。
【００２６】
図２に示すように、水平供給管２２ｂは水平部１４ａの幅方向の側部に沿うように配置されており、傾斜供給管２２ｃは傾斜部１４ｂの幅方向の側部に沿うように配置されている。ちなみに、水平供給管２２ｂの両端及び傾斜供給管２２ｃの両端はそれぞれ封止されている。
【００２７】
分配管１９は、図２に示すように、槽９の底部で幅方向（ガイド溝１５の幅方向）に延びるように複数配置されており、分配管１９の一端は傾斜供給管２２ｃ又は水平供給管２２ｂと連通するように接続されると共に、他端は封止されている。なお、本実施形態における傾斜供給管２２ｃには２本の分配管１９がガイド溝１５の延在方向に所定の間隔をあけて配置されており、水平供給管２２ｂには５本の分配管１９がガイド溝１５の延在方向に所定の間隔をあけて配置されている。ちなみに、各分配管１９は、図３（ａ）に示すように、ガイド溝１５の側縁１５ａの突出部に当接するように配設されている。図３（ｂ）中、分配管１９の図示は省略している。
【００２８】
このような各分配管１９には、図２に示すように、複数のノズル１が配置されている。本実施形態での分配管１９には、ガイド溝１５の数に対応して分配管１９ごとに４つずつ配置されている。更に具体的に説明すると、ノズル１は、図２及び図３（ａ）に示すように、各ガイド溝１５の幅方向の中央部の上方に位置する部位に取り付けられている。そして、ノズル１は、後記するように、ホッパ１１側に向けて噴射流を形成するように配置されている。
【００２９】
（ノズル）
図４に示すように、ノズル１は、分配管１９（図２参照）に取り付けられる後半体１ａと、噴射孔５が形成される前半体１ｂとを備えている。なお、以下の説明での前後上下方向は、分配管１９に取り付けた状態でホッパ１１（図２参照）側を前方とし、槽９（図３（ａ）参照）の液体Ｌの表面（液面）側を上方とした図６の前後上下方向を基準としている。
【００３０】
ノズル１の後半体１ａは円筒形状となっており、その後部には分配管１９に取り付けるための、ねじ１ｃが形成されている。この後半体１ａの内側には、分配管１９（図２参照）を介して供給される液体Ｌ（図２参照）が流通する流通孔３が形成されている。
【００３１】
前半体１ｂは、図５（ａ）に示すように、平面視で、前方に向かうにつれて後半体１ａよりもその幅が広がる略扇形状を呈している。そして、図５（ｂ）に示すように、側面視での前半体１ｂは、後半体１ａの外径と略同じ厚さで前方に延びるように形成されている。
【００３２】
前半体１ｂには、前記したように、３つの噴射孔５が形成されており、具体的には、特許請求の範囲にいう「第１の噴射孔」に相当する噴射孔５ａと、「第２の噴射孔」に相当する噴射孔５ｂ及び噴射孔５ｃとが形成されている。
【００３３】
これらの噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃは、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、後半体１ａに形成された流通孔３の前端から分岐するとともに、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）に示すように、前半体１ｂを貫通して、その前端面Ｓ１に先端開口Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃを形成している。なお、流通孔３から噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃに分岐する境界面Ｓ２（図５（ｂ）及び（ｃ）参照）は、ノズル１の前方に向かって凸となる球面で構成されている。
【００３４】
次に、噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃについて更に詳しく説明する。
噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃは、図５（ａ）に示すように、平面視で、噴射孔５ａの両側に噴射孔５ｂ及び噴射孔５ｃが並んで延びるように配置されると共に、前半体１ｂの後側から前側に向かって、言い換えれば、噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃの基端側から先端側に向かって、相互に開くように扇状に配置されている。
【００３５】
噴射孔５ａは、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、直線状に形成されている。更に詳しく説明すると、後半体１ａに形成された流通孔３の延在方向と同じ方向に向かって直線状に延在している。ちなみに、図５（ｃ）に示すように、流通孔３から噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃが分岐する境界面Ｓ２においては、噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃの各基端は、ノズル１の後側から境界面Ｓ２を見た場合に、互いに正三角形を形成する頂点の位置に設けられている。そして、互いに水平に並ぶ噴射孔５ｂの基端，及び噴射孔５ｃの基端に対して、噴射孔５ａの基端は上方の頂点に位置している。
【００３６】
噴射孔５ｂ及び噴射孔５ｃは、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、噴射孔５ａよりも下方で噴射孔５ａと並んで直線状に延びる途中で、鈍角で上方に屈曲して更に直線状に延びている。この屈曲角度θは、９０度＜θ＜１８０度を満足する角度であればよいが、１７０度以上、１７２度以下が望ましく、１７１度が特に望ましい。
【００３７】
そして、図５（ｄ）に示すように、本実施形態における噴射孔５ａの先端開口Ｍａは、噴射孔５ｂ，５ｃの先端開口Ｍｂ，Ｍｃよりも上方に位置している。
【００３８】
このようなノズル１は、図６に示すように、噴射孔５ａが槽９の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流Ｆａを形成するように、底部に対して所定の角度αをなすように傾けて分配管１９（図２参照）に取り付けられる。この角度αは、２０度から２５度が望ましい。
つまり、以上説明したノズル１は、噴射孔５ａが槽９の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流Ｆａを形成すると共に、噴射孔５ｂ，５ｃが第１の噴射流Ｆａよりも、槽９の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃを形成するようになっている。
【００３９】
次に、本実施形態に係るノズル１を使用した槽内異物除去装置２０の動作について説明する。
図１に示すように、ワークＷが液体Ｌに浸漬されて移動する際にワークＷに所定の処理（洗浄等）が施される。この際、ワークＷに付着した鉄粉、スパッタ等の異物は槽９の底部に沈降していく。
【００４０】
図１に示す循環ポンプ２１を起動すると、ホッパ１１内にある異物は液体Ｌと一緒になってホッパ１１の下部から槽外配管２２ａに導き入れられる。そして、フィルタ２３で異物と分離された液体Ｌは、槽外配管２２ａを介して水平供給管２２ｂ及び傾斜供給管２２ｃに供給される。水平供給管２２ｂ及び傾斜供給管２２ｃに液体Ｌが供給されると、図２に示す各分配管１９を介して各ノズル１から液体Ｌ（図２中、省略）が噴射される。
【００４１】
この際、図７に示すように、ノズル１の噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃは、平面視で相互に開くように扇状に配置されているので、前記した液体Ｌ（図７中、省略）の噴射方向Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃも平面視で扇状に開くこととなる。そして、各噴射方向Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃに噴射された液体Ｌは、主に周囲の液体Ｌを巻き込む誘引流を形成する。そのため、噴射孔５ａは、その噴射孔５ａの先端開口Ｍａ（図５（ｄ）参照）よりも拡径した第１の噴射流Ｆａを形成し、噴射孔５ｂ，５ｃは、その噴射孔５ｂ，５ｃの先端開口Ｍｂ，Ｍｃ（図５（ｄ）参照）よりも拡径した第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃをそれぞれ形成する。
【００４２】
その一方で、ノズル１は、図６を参照して前記したように、第１の噴射流Ｆａよりも浅い角度となる方向に第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃを形成するので、槽９の底部に斜めに噴き付けられて底部で反射する第１の噴射流Ｆａは、第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃによって槽９の底部側に押さえ込まれる。その結果、このノズル１は、第１の噴射流Ｆａ及び第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃが協働することによって槽９の底部に沿って流れる直進性に優れた合成噴射流Ｆｘを形成するので、槽９の底部に堆積した異物の巻き上げを抑制する。この合成噴射流Ｆｘは、図７に示すように、第１の噴射流Ｆａに対して第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃがオーバーラップする領域であって、且つ第１の噴射流Ｆａが槽９の底部に噴き付けられた後に反射する位置Ｐ（図６を併せて参照）よりも前方に形成されることとなる。
【００４３】
そして。図８に示すように、ノズル１がガイド溝１５の幅方向の略中央に配置された槽内異物除去装置２０では、直進性に優れた合成噴射流Ｆｘが円弧状のガイド溝１５の底部に沿って前方に、つまりホッパ１１（図２参照）側に向かって流れる。
その一方で、第１の噴射流Ｆａに干渉しなかった第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃは、それぞれガイド溝１５の幅方向の外側に向かって広がりながら前方に流れて、一旦ガイド溝１５の底部に噴射される。その後、底部で反射した第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃは、ガイド溝１５の円弧状の断面形状に沿うように更に幅方向の外側に向かって流れて、上方に突出したガイド溝１５の側縁１５ａに案内されることで、この側縁１５ａに沿って前方に向かって流れることとなる。
【００４４】
その結果、ガイド溝１５の底部に沈降した異物は、ホッパ１１に向かって移動する。そして、ホッパ１１に捕集された異物は、液体Ｌと一緒になってホッパ１１の下部から槽外配管２２ａに導き入れられると共に、分離された液体Ｌは、前記したと同様に、循環経路２２を介してノズル１に還流される。そして、異物は前記したようにフィルタ２３から所定の経路で廃棄される。
【００４５】
以上のようなノズル１によれば、槽９の底部に対して第１の噴射流Ｆａが斜めに噴射されることによって、底部に沈降した異物は第１の噴射流Ｆａの流れる方向に移動する。そして、槽９の底部で反射した第１の噴射流Ｆａは、この第１の噴射流Ｆａよりも浅い角度となる方向に噴射される第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃによって押さえ込まれる。その結果、底部で反射した第１の噴射流Ｆａとこれを押さえ込む第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃとの協働で形成された合成噴射流Ｆｘは、直進性に優れる。そして、この合成噴射流Ｆｘは、槽９の底部に沿うように流れるので、底部に堆積した異物が巻き上がることを防止する。
【００４６】
また、このノズル１によれば、噴射孔５ａの先端開口Ｍａが、噴射孔５ｂ，５ｃの先端開口Ｍｂ，Ｍｃよりも上方に位置しているので、例えば、先端開口Ｍａが、先端開口Ｍｂ，Ｍｃとが横一列に並んだものと比較して、上下に厚い合成噴射流Ｆｘを形成することができる。したがって、この合成噴射流Ｆｘは異物を効率よくホッパ１１に移動することができる。
【００４７】
また、このノズル１によれば、噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃが平面視で扇状に開いているので、平行に並ぶ噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃよりも横方向に広い合成噴射流Ｆｘを形成することができる。したがって、この合成噴射流Ｆｘは異物を効率よくホッパ１１に移動することができる。
【００４８】
また、このノズル１では、噴射孔５ｂ，５ｃを、延びる途中で鈍角に屈曲させることによって、第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃの噴射方向を変えているので、例えば基端より前端まで直線状であって流路の延びる方向で噴射方向を変えたものと比較して、流路長さが同じであっても、より急角度な噴射方向に設定することができる。その結果、このノズル１によれば、噴射角度の設定幅が広がるので、レイアウトの自由度が広がる。
【００４９】
また、このノズル１によれば、噴射孔５ｂ，５ｃが屈曲しているので、噴射孔５ｂ，５ｃ内の屈曲部分の外側では液体Ｌの流通経路が長くなっており流通する液体Ｌの速度を速めることができる。
【００５０】
以上のようなノズル１を備えた槽内異物除去装置２０によれば、ホッパ１１に異物を移動させる噴射流（合成噴射流Ｆｘ）の直進性に優れ、しかも噴射流（合成噴射流Ｆｘ）が異物を巻き上げることを防止するので、従来のノズル（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）を備えた槽内異物除去装置と比較して、槽９内から異物を効率よく除去することができる。
【００５１】
また、この槽内異物除去装置２０によれば、ノズル１の形成する噴射流（合成噴射流Ｆｘ）が上下に厚く、横方向に広いので、槽９内から異物を一段と効率よく除去することができる。
【００５２】
また、この槽内異物除去装置２０では、ホッパ１１に向かって延在する断面視で円弧状のガイド溝１５を槽９の底部に備えると共に、このガイド溝１５の幅方向の略中央部にノズル１が配置されているので、ノズル１から噴射される第１の噴射流Ｆａ、第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃ、及び合成噴射流Ｆｘを、より効率的にホッパ１１に導くことができる。したがって、この槽内異物除去装置２０によれば、槽９内から異物を一段と効率よく除去することができる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、４つのガイド溝１５を有する槽内異物除去装置２０について説明したが、ガイド溝１５は３つ以下、又は５つ以上であってもよい。また、ガイド溝１５を有するものが望ましいが、本発明は槽９の底部にガイド溝１５を有しない、例えば平坦な底部を有する槽内異物除去装置２０であってもよい。
【００５４】
また、本発明は、ガイド溝１５の断面形状が円弧状のものが望ましいが、ガイド溝１５の断面形状は多角形であってもよい。
【００５５】
前記実施形態におけるノズル１の噴射孔５ｂ，５ｃは、延びる途中で鈍角に屈曲することによって噴射方向を変えているが、本発明は噴射孔５ｂ，５ｃが延びる途中で湾曲することによって噴射方向を変えたものであってもよい。また、本発明は、基端より前端まで直線状の噴射孔５ｂ，５ｃであって流路の延びる方向で噴射方向を変えたものであってもよい。
【００５６】
また、前記実施形態では、噴射孔５ａ（第１の噴射孔）と、噴射孔５ｂ，５ｃ（第２の噴射孔）とを有するノズル１について説明したが、本発明は少なくとも第１の噴射孔と、これに隣接するように配置された第２の噴射孔とを有していれば、その数に制限はなく、例えば、噴射孔５ａと、噴射孔５ｂ及び噴射孔５ｃのいずれか一方を有するものであってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１ ノズル
１ａ 後半体
１ｂ 前半体
５ 噴射孔
５ａ 噴射孔
５ｂ 噴射孔
５ｃ 噴射孔
９ 槽
１１ ホッパ（捕集部）
１４ａ 水平部
１４ｂ 傾斜部
１５ ガイド溝
１５ａ 側縁
１９ 分配管
２０ 槽内異物除去装置
２２ 循環経路
２２ａ 槽外配管
２２ｂ 水平供給管
２２ｃ 傾斜供給管
Ｓ１ 前端面
Ｓ２ 境界面
Ｆａ 第１の噴射流
Ｆｂ 第２の噴射流
Ｆｃ 第２の噴射流
Ｆｘ 合成噴射流
Ｌ 液体
Ｍａ 先端開口
Ｍｂ 先端開口
Ｍｃ 先端開口
Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中で使用するノズル及びそのノズルを使用した槽内異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車の車体で所定の溶接処理が施されたものは、洗浄処理、脱脂処理、表面調整処理、化成処理等からなる前処理工程を経た後に、電着塗装、中塗り及び上塗りが施される。
前処理工程では、処理液を貯留した多段の槽（ディップ槽）のそれぞれに車体が順番に浸漬されていく。その結果、鉄粉やスパッタ等の車体に付着していた異物が取り除かれると共に、処理液中で沈降した異物は各槽の底部に堆積していく。
また、前記した電着塗装は、電着塗料を含む処理液を貯留した槽に車体を浸漬することによって行われる。そして、槽の底部には電着塗料の顔料成分が沈降して堆積することがある。
【０００３】
しかしながら、槽の底部に堆積した異物や顔料（以下、顔料を含めて単に「異物」ということがある）は、処理液中で車体が移動する際に巻き上げられて、又は処理液の自然対流によって巻き上げられて車体に付着することがある。そして、車体に付着した異物は塗装不良の原因となる。
そこで、槽の底部に沈降した異物を槽外に抜き出す槽内異物除去装置が考えられる。このような槽内異物除去装置としては、例えば、槽の底部に設けられて異物を捕集するホッパと、槽内に貯留された処理液中でホッパに向けて処理液を噴射することによって、異物をホッパに集める複数のノズルと、ホッパを介して槽から異物を含む処理液を抜き出すと共に処理液のみを分離してノズルに還流する循環経路と、を備えた槽内異物除去装置が考えられる。このような槽内異物除去装置によれば、槽の底部に沈降した異物を槽外へ抜き出すことができるので、槽内で異物が車体に付着することを防止することができる。
【０００４】
その一方で、従来、液体中で使用するノズルとしては、エゼクタノズル（例えば、特許文献１参照）と、扇状噴射ノズル（例えば、特許文献２参照）とが知られている。
これらのエゼクタノズル及び扇状噴射ノズルは、槽内に貯留した液体を攪拌するものとして知られている。更に具体的に説明すると、エゼクタノズルは電着槽内に貯留された電着液中の電着塗料が沈降するのを防止するものであって、このエゼクタノズルによれば、そのエゼクタ作用によって電着液の噴射パターンが略円錐形状に広がるようになっている。
また、扇状噴射ノズルは、例えば金属加工等で使用済みのクーラントに含まれる研削屑（切子）を泡沫分離法で分離する際に使用するものであって、槽内に貯留されたクーラント中で気泡混合流が広範囲に形成されるように、複数の噴射孔が扇状に配列されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平３−４３２４０号公報
【特許文献２】特開２００７−１４４３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記した槽内異物除去装置では、槽の底部に堆積した異物が巻き上がらないようにホッパ内に集める必要がある。そのために、この槽内異物除去装置においては、液体（前記した電着液やクーラント）の攪拌を目的とした従来のノズル（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）を使用することができない。
また、液体の攪拌を目的とする従来のノズルは、液体中での噴射流の直進性が弱いので、ホッパに向けて異物を効率よく移動させることができない。また、従来のノズルでは、ホッパに向けて異物を効率よく移動させようとして、ノズルへの液体の供給量を増加させると、沈降した異物の巻き上げ量が多くなるだけでなく、ノズルに液体を供給するポンプが大型化して槽内異物除去装置の製造コストが増大する問題も生じることとなる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、液体を貯留した槽の底部に沿って流れる噴射流の直進性に優れ、槽の底部に堆積した異物が巻き上がらないように噴射流を形成することができるノズル及びそのノズルを使用した槽内異物除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決した本発明のノズルは、液体を貯留した槽内で噴射流を形成するノズルであって、前記槽の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流を形成する第１の噴射孔と、前記第１の噴射流よりも、前記槽の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成する第２の噴射孔と、を備えることを特徴とする。
このノズルは、第１の噴射流よりも浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成するので、槽の底部に斜めに噴き付けられて底部で反射する第１の噴射流は、第２の噴射流によって槽の底部側に押さえ込まれる。その結果、このノズルは、第１の噴射流及び第２の噴射流が協働することによって槽の底部に沿って流れる直進性に優れた合成噴射流を形成するので、槽の底部に堆積した異物の巻き上げを抑制する。
【０００９】
また、このようなノズルにおいては、前記第１の噴射孔は、直線状に延設されており、前記第２の噴射孔は、前記第１の噴射孔よりも下方で前記第１の噴射孔と並んで直線状に延びる途中で、鈍角で上方に屈曲して更に直線状に延びていると共に、第１の噴射孔の先端開口の位置は、第２の噴射孔の先端開口の位置よりも上方に形成されているように構成することができる。
【００１０】
また、このようなノズルにおいては、平面視で、前記第１の噴射孔の両側に前記第２の噴射孔が並んで延びるように配置されると共に、前記第１の噴射孔及び前記第２の噴射孔は、基端側から先端側に向かって相互に開くように扇状に配置されていることが望ましい。
【００１１】
また、このようなノズルによれば、液体を貯留した槽の底部に沈降した異物を除去する槽内異物除去装置であって、前記槽の底部に設けられた前記異物の捕集部と、前記槽の底部に配置されて前記捕集部に向けて前記異物を移動させる噴射流を形成するノズルと、前記捕集部を介して前記槽から抜き出した前記異物及び前記液体のうち、前記液体のみを分離して前記ノズルに送り込む循環経路と、を備え、前記ノズルは、前記槽の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流を形成する第１の噴射孔と、前記第１の噴射流よりも、前記槽の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成する第２の噴射孔と、を有していることを特徴とする槽内異物除去装置を提供することができる。
【００１２】
また、このような槽内異物除去装置においては、前記底部には、前記捕集部に向かって延在して一端が前記捕集部に接続される断面視で円弧状のガイド溝が形成され、前記ガイド溝の幅方向の略中央部に前記ノズルが配置されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液体を貯留した槽の底部に沿って流れる噴射流の直進性に優れ、槽の底部に堆積した異物が巻き上がらないように噴射流を形成することができるノズル及びそのノズルを使用した槽内異物除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の槽内異物除去装置の構成説明図であって、側方から槽内異物除去装置を見た図である。
【図２】本発明の槽内異物除去装置の構成説明図であって、上方から槽内異物除去装置を見た図である。
【図３】（ａ）は、図２のIII−III断面に相当する模式断面図、（ｂ）は、（ａ）に示す槽の底部の部分拡大図である。
【図４】本発明のノズルの斜視図である。
【図５】（ａ）は、図４のＶａ−Ｖａ断面図、（ｂ）は、図４のＶｂ−Ｖｂ断面図、（ｃ）は、ノズルの裏面図、（ｄ）は、ノズルの正面図である。
【図６】分配管に取り付けられたノズルの側部断面図であり、図２のIV−IV断面に相当する図である。
【図７】ノズルから噴射される噴射流の様子を平面視で示す模式図である。
【図８】槽の底部に形成されたガイド溝において、ノズルから噴射される噴射流が流れる様子を示す概念図であり、上方から槽の底部を見た部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について図を参照しながら詳細に説明する。本発明のノズルは、後記するように、液体中で噴射方向の異なる噴射流を少なくとも２方向に同時に形成することによって噴射流の直進性を向上させたことを主な特徴とし、本発明の槽内異物除去装置は、このノズルを備えたことを主な特徴とする。ここでは槽内異物除去装置及びノズルの順番で説明する。
【００１６】
（槽内異物除去装置）
図１に示すように、槽内異物除去装置２０は、液体Ｌを貯留した槽９の底部に沈降した異物（図示省略。以下に同じ）を除去するものである。ここでの液体Ｌは、ワークＷを浸漬して所定の処理を行うものであって、ワークＷの種類及びこのワークＷに施す処理に応じて適宜に変更することができる。ちなみに、本実施形態では、ワークＷが自動車の車体であって、液体ＬがワークＷの洗浄液である槽内異物除去装置２０について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。したがって、本発明は、ワークＷを液体Ｌに浸漬することで槽９の底部に異物が沈降する処理を行うものの全てに適用することができる。
【００１７】
槽内異物除去装置２０は、槽９の底部に設けられたホッパ１１（捕集部）と、槽９の底部に複数配置された後記するノズル１（図２参照）と、ホッパ１１を介して槽９から抜き出した異物及び液体Ｌのうち、液体Ｌのみを分離してノズル１に送り込む循環経路２２とを備えている。
【００１８】
槽９の上方には、ワークＷを吊り下げた状態で搬送する搬送コンベア１３が配置されている。この搬送コンベア１３は、槽９の一端側から他端側に向かう搬送方向Ｔに沿ってワークＷを移動する際に、ワークＷを下降させるようになっており、下降したワークＷは槽９の一端から他端に向かって液体Ｌ中を移動するようになっている。
【００１９】
槽９の底部には、ホッパ１１と、略水平な水平部１４ａと、搬送方向Ｔに向かって上り勾配となる傾斜部１４ｂとが、搬送方向Ｔの上流側から下流側に向かって、この順番で形成されている。
【００２０】
前記したホッパ１１は、槽９に貯留した液体Ｌ中で沈降した異物を捕集するものである。このホッパ１１は、上方に開いた漏斗形状を呈しており、その下部には循環経路２２（後記する槽外配管２２ａ）の一端が接続されている。
【００２１】
図２に示すように、槽９の底部を構成する水平部１４ａ及び傾斜部１４ｂには、相互に平行な４つのガイド溝１５が形成されている。ガイド溝１５は、前記した搬送方向Ｔに沿って延在しており、その一端がホッパ１１に接続されている。
【００２２】
ガイド溝１５は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、断面視で上に凹となる円弧状を呈しており、互いに隣接するもの同士で共有する側縁１５ａが上方に突出している。ちなみに、本実施形態におけるガイド溝１５の断面形状は、円形状の下側部分であって深さＨが円形状の半径以下の部分、又は短径方向を上下方向となるように置いた楕円形状の下側部分であって深さＨが楕円形状の短径の半分以下の部分に相当するものが望ましい。なお、楕円形状は、短径に対する長径の比（長径／短径）が１を超え、８以下となるものが望ましい。なお、図３（ａ）中、符号９は槽であり、符号Ｌは槽９に貯留された液体である。
【００２３】
複数のガイド溝１５を有する槽９（図３（ａ）参照）の底部は、例えば鋼板部材１６（図（ｂ）参照）をプレス成形して得ることができる。なお、図３（ｂ）中の符号１７は、プレス成形された鋼板部材１６の外郭を裏面側から補強する補強部材を示す。
【００２４】
前記した循環経路２２は、図１及び図２に示すように、槽外配管２２ａと、水平供給管２２ｂと、傾斜供給管２２ｃと、分配管１９とを備えている。
【００２５】
槽外配管２２ａは、図１に示すように、その一端がホッパ１１の下部に接続されると共に、他端は二股に分かれて傾斜供給管２２ｃと水平供給管２２ｂとに連通するようにそれぞれ接続されている。この槽外配管２２ａには、フィルタ２３と、循環ポンプ２１とが配置されている。フィルタ２３は、ホッパ１１を介して槽９から抜き出された異物及び液体Ｌのうち液体Ｌのみを分離する（通過させる）と共に、異物を所定の経路で廃棄するようになっている。循環ポンプ２１は、ホッパ１１を介して槽９から異物及び液体Ｌを抜き出し、且つフィルタ２３で分離した液体Ｌを、槽外配管２２ａを介して傾斜供給管２２ｃと水平供給管２２ｂとに送り出すようになっている。
【００２６】
図２に示すように、水平供給管２２ｂは水平部１４ａの幅方向の側部に沿うように配置されており、傾斜供給管２２ｃは傾斜部１４ｂの幅方向の側部に沿うように配置されている。ちなみに、水平供給管２２ｂの両端及び傾斜供給管２２ｃの両端はそれぞれ封止されている。
【００２７】
分配管１９は、図２に示すように、槽９の底部で幅方向（ガイド溝１５の幅方向）に延びるように複数配置されており、分配管１９の一端は傾斜供給管２２ｃ又は水平供給管２２ｂと連通するように接続されると共に、他端は封止されている。なお、本実施形態における傾斜供給管２２ｃには２本の分配管１９がガイド溝１５の延在方向に所定の間隔をあけて配置されており、水平供給管２２ｂには５本の分配管１９がガイド溝１５の延在方向に所定の間隔をあけて配置されている。ちなみに、各分配管１９は、図３（ａ）に示すように、ガイド溝１５の側縁１５ａの突出部に当接するように配設されている。図３（ｂ）中、分配管１９の図示は省略している。
【００２８】
このような各分配管１９には、図２に示すように、複数のノズル１が配置されている。本実施形態での分配管１９には、ガイド溝１５の数に対応して分配管１９ごとに４つずつ配置されている。更に具体的に説明すると、ノズル１は、図２及び図３（ａ）に示すように、各ガイド溝１５の幅方向の中央部の上方に位置する部位に取り付けられている。そして、ノズル１は、後記するように、ホッパ１１側に向けて噴射流を形成するように配置されている。
【００２９】
（ノズル）
図４に示すように、ノズル１は、分配管１９（図２参照）に取り付けられる後半体１ａと、噴射孔５が形成される前半体１ｂとを備えている。なお、以下の説明での前後上下方向は、分配管１９に取り付けた状態でホッパ１１（図２参照）側を前方とし、槽９（図３（ａ）参照）の液体Ｌの表面（液面）側を上方とした図６の前後上下方向を基準としている。
【００３０】
ノズル１の後半体１ａは円筒形状となっており、その後部には分配管１９に取り付けるための、ねじ１ｃが形成されている。この後半体１ａの内側には、分配管１９（図２参照）を介して供給される液体Ｌ（図２参照）が流通する流通孔３が形成されている。
【００３１】
前半体１ｂは、図５（ａ）に示すように、平面視で、前方に向かうにつれて後半体１ａよりもその幅が広がる略扇形状を呈している。そして、図５（ｂ）に示すように、側面視での前半体１ｂは、後半体１ａの外径と略同じ厚さで前方に延びるように形成されている。
【００３２】
前半体１ｂには、前記したように、３つの噴射孔５が形成されており、具体的には、特許請求の範囲にいう「第１の噴射孔」に相当する噴射孔５ａと、「第２の噴射孔」に相当する噴射孔５ｂ及び噴射孔５ｃとが形成されている。
【００３３】
これらの噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃは、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、後半体１ａに形成された流通孔３の前端から分岐するとともに、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）に示すように、前半体１ｂを貫通して、その前端面Ｓ１に先端開口Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃを形成している。なお、流通孔３から噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃに分岐する境界面Ｓ２（図５（ｂ）及び（ｃ）参照）は、ノズル１の前方に向かって凸となる球面で構成されている。
【００３４】
次に、噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃについて更に詳しく説明する。
噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃは、図５（ａ）に示すように、平面視で、噴射孔５ａの両側に噴射孔５ｂ及び噴射孔５ｃが並んで延びるように配置されると共に、前半体１ｂの後側から前側に向かって、言い換えれば、噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃの基端側から先端側に向かって、相互に開くように扇状に配置されている。
【００３５】
噴射孔５ａは、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、直線状に形成されている。更に詳しく説明すると、後半体１ａに形成された流通孔３の延在方向と同じ方向に向かって直線状に延在している。ちなみに、図５（ｃ）に示すように、流通孔３から噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃが分岐する境界面Ｓ２においては、噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃの各基端は、ノズル１の後側から境界面Ｓ２を見た場合に、互いに正三角形を形成する頂点の位置に設けられている。そして、互いに水平に並ぶ噴射孔５ｂの基端，及び噴射孔５ｃの基端に対して、噴射孔５ａの基端は上方の頂点に位置している。
【００３６】
噴射孔５ｂ及び噴射孔５ｃは、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、噴射孔５ａよりも下方で噴射孔５ａと並んで直線状に延びる途中で、鈍角で上方に屈曲して更に直線状に延びている。この屈曲角度θは、９０度＜θ＜１８０度を満足する角度であればよいが、１７０度以上、１７２度以下が望ましく、１７１度が特に望ましい。
【００３７】
そして、図５（ｄ）に示すように、本実施形態における噴射孔５ａの先端開口Ｍａは、噴射孔５ｂ，５ｃの先端開口Ｍｂ，Ｍｃよりも上方に位置している。
【００３８】
このようなノズル１は、図６に示すように、噴射孔５ａが槽９の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流Ｆａを形成するように、底部に対して所定の角度αをなすように傾けて分配管１９（図２参照）に取り付けられる。この角度αは、２０度から２５度が望ましい。
つまり、以上説明したノズル１は、噴射孔５ａが槽９の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流Ｆａを形成すると共に、噴射孔５ｂ，５ｃが第１の噴射流Ｆａよりも、槽９の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃを形成するようになっている。
【００３９】
次に、本実施形態に係るノズル１を使用した槽内異物除去装置２０の動作について説明する。
図１に示すように、ワークＷが液体Ｌに浸漬されて移動する際にワークＷに所定の処理（洗浄等）が施される。この際、ワークＷに付着した鉄粉、スパッタ等の異物は槽９の底部に沈降していく。
【００４０】
図１に示す循環ポンプ２１を起動すると、ホッパ１１内にある異物は液体Ｌと一緒になってホッパ１１の下部から槽外配管２２ａに導き入れられる。そして、フィルタ２３で異物と分離された液体Ｌは、槽外配管２２ａを介して水平供給管２２ｂ及び傾斜供給管２２ｃに供給される。水平供給管２２ｂ及び傾斜供給管２２ｃに液体Ｌが供給されると、図２に示す各分配管１９を介して各ノズル１から液体Ｌ（図２中、省略）が噴射される。
【００４１】
この際、図７に示すように、ノズル１の噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃは、平面視で相互に開くように扇状に配置されているので、前記した液体Ｌ（図７中、省略）の噴射方向Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃも平面視で扇状に開くこととなる。そして、各噴射方向Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃに噴射された液体Ｌは、主に周囲の液体Ｌを巻き込む誘引流を形成する。そのため、噴射孔５ａは、その噴射孔５ａの先端開口Ｍａ（図５（ｄ）参照）よりも拡径した第１の噴射流Ｆａを形成し、噴射孔５ｂ，５ｃは、その噴射孔５ｂ，５ｃの先端開口Ｍｂ，Ｍｃ（図５（ｄ）参照）よりも拡径した第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃをそれぞれ形成する。
【００４２】
その一方で、ノズル１は、図６を参照して前記したように、第１の噴射流Ｆａよりも浅い角度となる方向に第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃを形成するので、槽９の底部に斜めに噴き付けられて底部で反射する第１の噴射流Ｆａは、第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃによって槽９の底部側に押さえ込まれる。その結果、このノズル１は、第１の噴射流Ｆａ及び第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃが協働することによって槽９の底部に沿って流れる直進性に優れた合成噴射流Ｆｘを形成するので、槽９の底部に堆積した異物の巻き上げを抑制する。この合成噴射流Ｆｘは、図７に示すように、第１の噴射流Ｆａに対して第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃがオーバーラップする領域であって、且つ第１の噴射流Ｆａが槽９の底部に噴き付けられた後に反射する位置Ｐ（図６を併せて参照）よりも前方に形成されることとなる。
【００４３】
そして。図８に示すように、ノズル１がガイド溝１５の幅方向の略中央に配置された槽内異物除去装置２０では、直進性に優れた合成噴射流Ｆｘが円弧状のガイド溝１５の底部に沿って前方に、つまりホッパ１１（図２参照）側に向かって流れる。
その一方で、第１の噴射流Ｆａに干渉しなかった第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃは、それぞれガイド溝１５の幅方向の外側に向かって広がりながら前方に流れて、一旦ガイド溝１５の底部に噴射される。その後、底部で反射した第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃは、ガイド溝１５の円弧状の断面形状に沿うように更に幅方向の外側に向かって流れて、上方に突出したガイド溝１５の側縁１５ａに案内されることで、この側縁１５ａに沿って前方に向かって流れることとなる。
【００４４】
その結果、ガイド溝１５の底部に沈降した異物は、ホッパ１１に向かって移動する。そして、ホッパ１１に捕集された異物は、液体Ｌと一緒になってホッパ１１の下部から槽外配管２２ａに導き入れられると共に、分離された液体Ｌは、前記したと同様に、循環経路２２を介してノズル１に還流される。そして、異物は前記したようにフィルタ２３から所定の経路で廃棄される。
【００４５】
以上のようなノズル１によれば、槽９の底部に対して第１の噴射流Ｆａが斜めに噴射されることによって、底部に沈降した異物は第１の噴射流Ｆａの流れる方向に移動する。そして、槽９の底部で反射した第１の噴射流Ｆａは、この第１の噴射流Ｆａよりも浅い角度となる方向に噴射される第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃによって押さえ込まれる。その結果、底部で反射した第１の噴射流Ｆａとこれを押さえ込む第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃとの協働で形成された合成噴射流Ｆｘは、直進性に優れる。そして、この合成噴射流Ｆｘは、槽９の底部に沿うように流れるので、底部に堆積した異物が巻き上がることを防止する。
【００４６】
また、このノズル１によれば、噴射孔５ａの先端開口Ｍａが、噴射孔５ｂ，５ｃの先端開口Ｍｂ，Ｍｃよりも上方に位置しているので、例えば、先端開口Ｍａが、先端開口Ｍｂ，Ｍｃとが横一列に並んだものと比較して、上下に厚い合成噴射流Ｆｘを形成することができる。したがって、この合成噴射流Ｆｘは異物を効率よくホッパ１１に移動することができる。
【００４７】
また、このノズル１によれば、噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃが平面視で扇状に開いているので、平行に並ぶ噴射孔５ａ，５ｂ，５ｃよりも横方向に広い合成噴射流Ｆｘを形成することができる。したがって、この合成噴射流Ｆｘは異物を効率よくホッパ１１に移動することができる。
【００４８】
また、このノズル１では、噴射孔５ｂ，５ｃを、延びる途中で鈍角に屈曲させることによって、第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃの噴射方向を変えているので、例えば基端より前端まで直線状であって流路の延びる方向で噴射方向を変えたものと比較して、流路長さが同じであっても、より急角度な噴射方向に設定することができる。その結果、このノズル１によれば、噴射角度の設定幅が広がるので、レイアウトの自由度が広がる。
【００４９】
また、このノズル１によれば、噴射孔５ｂ，５ｃが屈曲しているので、噴射孔５ｂ，５ｃ内の屈曲部分の外側では液体Ｌの流通経路が長くなっており流通する液体Ｌの速度を速めることができる。
【００５０】
以上のようなノズル１を備えた槽内異物除去装置２０によれば、ホッパ１１に異物を移動させる噴射流（合成噴射流Ｆｘ）の直進性に優れ、しかも噴射流（合成噴射流Ｆｘ）が異物を巻き上げることを防止するので、従来のノズル（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）を備えた槽内異物除去装置と比較して、槽９内から異物を効率よく除去することができる。
【００５１】
また、この槽内異物除去装置２０によれば、ノズル１の形成する噴射流（合成噴射流Ｆｘ）が上下に厚く、横方向に広いので、槽９内から異物を一段と効率よく除去することができる。
【００５２】
また、この槽内異物除去装置２０では、ホッパ１１に向かって延在する断面視で円弧状のガイド溝１５を槽９の底部に備えると共に、このガイド溝１５の幅方向の略中央部にノズル１が配置されているので、ノズル１から噴射される第１の噴射流Ｆａ、第２の噴射流Ｆｂ，Ｆｃ、及び合成噴射流Ｆｘを、より効率的にホッパ１１に導くことができる。したがって、この槽内異物除去装置２０によれば、槽９内から異物を一段と効率よく除去することができる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、４つのガイド溝１５を有する槽内異物除去装置２０について説明したが、ガイド溝１５は３つ以下、又は５つ以上であってもよい。また、ガイド溝１５を有するものが望ましいが、本発明は槽９の底部にガイド溝１５を有しない、例えば平坦な底部を有する槽内異物除去装置２０であってもよい。
【００５４】
また、本発明は、ガイド溝１５の断面形状が円弧状のものが望ましいが、ガイド溝１５の断面形状は多角形であってもよい。
【００５５】
前記実施形態におけるノズル１の噴射孔５ｂ，５ｃは、延びる途中で鈍角に屈曲することによって噴射方向を変えているが、本発明は噴射孔５ｂ，５ｃが延びる途中で湾曲することによって噴射方向を変えたものであってもよい。また、本発明は、基端より前端まで直線状の噴射孔５ｂ，５ｃであって流路の延びる方向で噴射方向を変えたものであってもよい。
【００５６】
また、前記実施形態では、噴射孔５ａ（第１の噴射孔）と、噴射孔５ｂ，５ｃ（第２の噴射孔）とを有するノズル１について説明したが、本発明は少なくとも第１の噴射孔と、これに隣接するように配置された第２の噴射孔とを有していれば、その数に制限はなく、例えば、噴射孔５ａと、噴射孔５ｂ及び噴射孔５ｃのいずれか一方を有するものであってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１ ノズル
１ａ 後半体
１ｂ 前半体
５ 噴射孔
５ａ 噴射孔
５ｂ 噴射孔
５ｃ 噴射孔
９ 槽
１１ ホッパ（捕集部）
１４ａ 水平部
１４ｂ 傾斜部
１５ ガイド溝
１５ａ 側縁
１９ 分配管
２０ 槽内異物除去装置
２２ 循環経路
２２ａ 槽外配管
２２ｂ 水平供給管
２２ｃ 傾斜供給管
Ｓ１ 前端面
Ｓ２ 境界面
Ｆａ 第１の噴射流
Ｆｂ 第２の噴射流
Ｆｃ 第２の噴射流
Ｆｘ 合成噴射流
Ｌ 液体
Ｍａ 先端開口
Ｍｂ 先端開口
Ｍｃ 先端開口
Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留した槽内で噴射流を形成するノズルであって、
前記槽の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流を形成する第１の噴射孔と、
前記第１の噴射流よりも、前記槽の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成する第２の噴射孔と、
を備えることを特徴とするノズル。
【請求項２】
前記第１の噴射孔は、直線状に延設されており、
前記第２の噴射孔は、前記第１の噴射孔よりも下方で前記第１の噴射孔と並んで直線状に延びる途中で、鈍角で上方に屈曲して更に直線状に延びていると共に、第１の噴射孔の先端開口の位置は、第２の噴射孔の先端開口の位置よりも上方に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
平面視で、前記第１の噴射孔の両側に前記第２の噴射孔が並んで延びるように配置されると共に、前記第１の噴射孔及び前記第２の噴射孔は、基端側から先端側に向かって相互に開くように扇状に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
液体を貯留した槽の底部に沈降した異物を除去する槽内異物除去装置であって、
前記槽の底部に設けられた前記異物の捕集部と、
前記槽の底部に配置されて前記捕集部に向けて前記異物を移動させる噴射流を形成するノズルと、
前記捕集部を介して前記槽から抜き出した前記異物及び前記液体のうち、前記液体のみを分離して前記ノズルに送り込む循環経路と、
を備え、
前記ノズルは、前記槽の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流を形成する第１の噴射孔と、
前記第１の噴射流よりも、前記槽の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成する第２の噴射孔と、
を有していることを特徴とする槽内異物除去装置。
【請求項５】
前記底部には、前記捕集部に向かって延在して一端が前記捕集部に接続される断面視で円弧状のガイド溝が形成され、前記ガイド溝の幅方向の略中央部に前記ノズルが配置されることを特徴とする請求項４に記載の槽内異物除去装置。
【請求項１】
液体を貯留した槽内で噴射流を形成するノズルであって、
前記槽の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流を形成する第１の噴射孔と、
前記第１の噴射流よりも、前記槽の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成する第２の噴射孔と、
を備えることを特徴とするノズル。
【請求項２】
前記第１の噴射孔は、直線状に延設されており、
前記第２の噴射孔は、前記第１の噴射孔よりも下方で前記第１の噴射孔と並んで直線状に延びる途中で、鈍角で上方に屈曲して更に直線状に延びていると共に、第１の噴射孔の先端開口の位置は、第２の噴射孔の先端開口の位置よりも上方に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
平面視で、前記第１の噴射孔の両側に前記第２の噴射孔が並んで延びるように配置されると共に、前記第１の噴射孔及び前記第２の噴射孔は、基端側から先端側に向かって相互に開くように扇状に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
液体を貯留した槽の底部に沈降した異物を除去する槽内異物除去装置であって、
前記槽の底部に設けられた前記異物の捕集部と、
前記槽の底部に配置されて前記捕集部に向けて前記異物を移動させる噴射流を形成するノズルと、
前記捕集部を介して前記槽から抜き出した前記異物及び前記液体のうち、前記液体のみを分離して前記ノズルに送り込む循環経路と、
を備え、
前記ノズルは、前記槽の底部に対して斜めに噴き付ける第１の噴射流を形成する第１の噴射孔と、
前記第１の噴射流よりも、前記槽の底部に対して浅い角度となる方向に第２の噴射流を形成する第２の噴射孔と、
を有していることを特徴とする槽内異物除去装置。
【請求項５】
前記底部には、前記捕集部に向かって延在して一端が前記捕集部に接続される断面視で円弧状のガイド溝が形成され、前記ガイド溝の幅方向の略中央部に前記ノズルが配置されることを特徴とする請求項４に記載の槽内異物除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１８４２０７（Ｐ２０１０−１８４２０７Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３０６０９（Ｐ２００９−３０６０９）
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（５０１１４１７６９）株式会社ｉｎｄｕｓｔｒｉａ (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（５０１１４１７６９）株式会社ｉｎｄｕｓｔｒｉａ (29)
【Ｆターム（参考）】
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