二流体スリットノズルおよびその製造方法
【課題】 液体と気体を混合して長さ方向に均質な膜状噴射ミストを得るため、二流体を直角に衝突させる混合空間をスリットノズルの内部に設け、混合流体を更に均質化させる手段を通過させ、噴射する二流体スリットノズルを提供する。
【解決手段】 長尺板状の液体供給プレートと気体供給プレートの間にミキシングプレートを挟持し、液体供給プレートからミキシングプレートを直角に貫通する液体オリフィスを介して送られる液体と、空気供給プレートからミキシングプレートの他面に空気オリフィスを介して送られる空気とを、ミキシングプレートの他面の混合空間で衝突混合させ、混合空間の下流端とミキシングおよび空気供給両プレートの下端面間の噴射スリットの上流端とを、ミキシングプレートを貫通する２群オリフィスと液体供給プレート側で２群のオリフィス間を繋いで拡張と圧縮による均質化および加速を行う衝突チャンバで連通し噴射スリットから噴射させる。
【解決手段】 長尺板状の液体供給プレートと気体供給プレートの間にミキシングプレートを挟持し、液体供給プレートからミキシングプレートを直角に貫通する液体オリフィスを介して送られる液体と、空気供給プレートからミキシングプレートの他面に空気オリフィスを介して送られる空気とを、ミキシングプレートの他面の混合空間で衝突混合させ、混合空間の下流端とミキシングおよび空気供給両プレートの下端面間の噴射スリットの上流端とを、ミキシングプレートを貫通する２群オリフィスと液体供給プレート側で２群のオリフィス間を繋いで拡張と圧縮による均質化および加速を行う衝突チャンバで連通し噴射スリットから噴射させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は二流体スリットノズルおよびその製造方法に関し、特に、電子部品の精密洗浄や二流体洗浄に用いる気液混合の膜状噴射ミストを形成する二流体スリットノズルと、この二流体スリットノズルを製造する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、膜状噴射ミストを形成するには複数の二流体ノズルを一列に並置して用いていたが、隣接する各ノズルから噴射されるスプレー間の干渉部分における微粒噴霧の分布が均一とならず、洗浄効果にむらが生じる。また、各ノズルからのスプレーには噴霧角度があり、噴霧角度に対応して所望の洗浄効果を得るためには、被洗浄体の表面に対するノズル列の位置、高さあるいは距離の設定に大きな制限が加わる。しかもノズルから近距離のスプレーにおける噴霧の分布は一様でなく、噴霧の存在しない箇所もあるため、被洗浄体に対してスプレー速度の最も高い近距離位置でこのノズル列を用いることはできず、分布は一様ではあるがスプレー速度が低下した離間位置での使用を余儀なくされるため、実際に得られるスプレーインパクトと洗浄効果は減衰されたものとなる。
【０００３】
好適な膜状噴射ミストの形成のために、複数の長尺板状体を重ね合わせてスリット状のノズルを構成する二流体スリットノズルの提案がある（特許文献１）。ここでは気体供給側の第１板材と液体供給側の第２板材で中間スペーサを挟み、中間スペーサを幅方向に越える両板材の長さ方向の一端面に沿ってスリット状噴射孔を設け、中間スペーサの一面に設けた気体流路と他面に設けた液体流路を、スリット状噴射孔に通じる気液衝突混合部において４５°ないし９０°の交差角で合流させる。つまり、気体と液体の合流をスリットノズルの内部で行うことにより、二流体は確実に混合されるので、ノズルを被洗浄体に接近して設置し、高いスプレーインパクトが得られる。しかしながら、このノズルにおける気液衝突混合部はわずかな距離をもってスリット状噴射孔に連続しているので、二流体の混合空間としては狭小であり、高度に均質なスプレーの形成は期待できない。
【０００４】
長尺板状体を重ねて構成するスリット状のノズルにおいて、構造を簡素化し、しかもノズルの長手方向における混合ミストの噴霧分布の均等性を向上し、洗浄力を向上できる二流体スリットノズルの他の構成が提案されている（特許文献２）。重ね合わせた一対の長尺板状体の対向面間に、板状に広がる混合空間を設け、板状体を通して供給される気体と液体はそれぞれチャンバと、供給プレートの多数の噴射孔とを介して互いに９０°の関係で合流して混合空間に送られ、混合された後、混合空間に連通して両板状体の長さ方向一端面に設けたスリット状吐出口から吐出される。しかしながらこの二流体スリットノズルにおいても二流体は単純に同じ幅で広がる混合空間から直接スリット状吐出口に送られるので、上記の場合と同じく高度に均質なスプレーの実現を期待することはできない。
【特許文献１】特開２００６−１９２３６０号公報
【特許文献２】特開２００７−９８３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の複数の二流体ノズルの一列配置による従来例で述べたように、強いスプレーインパクトによる高い洗浄効果を得るためには、スプレー速度が充分に高い、ノズルに近い位置におけるスプレー噴霧の分布が均一であることが必要である。その意味では、特許文献１が示すように、スリットノズルの構成を採用し、それぞれ噴出する気体と液体を互いに４５°ないし９０°の角度で衝突させることによる混合をスリットノズルの内部で行なうことが効果的であるが、混合後の二流体の更なる均質化のための空間あるいは措置が不十分である。
【０００６】
一方、特許文献２においては、流体の流れ方向に或る長さを持った混合空間の上流域の互いに離れた位置で二流体をそれぞれ流れ方向に９０°の関係で、あるいは同じ位置でそれぞれ流れ方向に４５°の関係で合流させ、下流のスリット状吐出口に導く間に混合を行なうことを示すが、噴出直後の空気流に直接直角に噴出液体を衝突させる積極的な混合と、長さは持つが単に平坦な混合空間を流下させる以外の積極的な均質化措置を示すものではない。
【０００７】
そこで本発明はこのような課題を解決するために提案されたもので、二流体を混合して好適な膜状噴射ミストを得るためにスリットノズルを採用し、二流体の混合に充分な混合空間をスリットノズルの内部に設け、この混合空間内において噴出空気流にほぼ直角に噴出液体流を衝突させ、噴射スリットに送る以前に混合流体に対する積極的な均質化を行ない得る構成を持つスリットノズルを提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、噴射スリットに至近の位置においても高度に均質な二流体混合による膜状噴射ミストが形成され、したがって最高のスプレー速度による最大のスプレーインパクトと最上の洗浄効果を達成できる二流体スリットノズルを提供することにある。
【０００９】
更に、本発明の第３の目的は、上記した第１ならびに第２の目的における二流体スリットノズルを容易に、したがって安価に製造することを可能とする製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題の解決のため、この発明に係る二流体スリットノズルは、それぞれ長尺で互いに固定ボルトで緊締されるミキシングプレート、ミキシングプレートの一面に接する液体供給プレートおよびミキシングプレートの他面に接する空気供給プレートでなり、液体供給プレートは外面に開口する液体管接続口ならびにミキシングプレートに接する面にプレートの長さ方向に沿って開口し液体管接続口と連通する１次液体チャンバを備え、空気供給プレートは外面に開口する空気管接続口ならびにミキシングプレートと接する面にプレートの長さ方向に沿って開口し空気管接続口と連通する１次空気チャンバを備え、ミキシングプレートは液体供給プレートの１次液体チャンバ及び空気供給プレートの１次空気チャンバと各プレートの長さ方向に沿う一端面に開く噴射スリットとの間を連通する混合チャンバを備える二流体スリットノズルにおいて、ミキシングプレートの混合チャンバは、それぞれプレートの長さ方向に直交して細溝状にミキシングプレートの他面に形成した空気オリフィスを介して上流端で１次空気チャンバと連通し、かつ、それぞれ空気オリフィスに直交してミキシングプレートを貫通する細孔状の液体オリフィスを介して上流端近傍で１次液体チャンバと連通し、ミキシングプレートの他面にプレートの長さ方向に直交して形成した複数の縦溝でなり、混合チャンバの各溝の下流端は噴射スリットの上流端から離間して終端し、混合チャンバの下流端と噴射スリットの上流端との間は、混合チャンバの各溝の下流端においてミキシングプレートを貫通する複数の１次オリフィスと、噴射スリットの上流端においてミキシングプレートを貫通する複数の２次オリフィスと、液体供給プレートのミキシングプレートに接する面に各１次オリフィスと各２次オリフィスとの間を連通して形成した凹部でなる衝突チャンバとで連通されることを特徴とする。
更に、請求項２に係る二流体スリットノズルは、ミキシングプレートの混合チャンバをなす縦溝の下流端が隣接一対ごとにミキシングプレートの他面に形成した横溝でＵ字状に連結され、各横溝は多数個の１次オリフィスによって衝突チャンバと連通し、噴射スリットの上流端は、ミキシングプレートの他面に全２次オリフィスを連通して各プレートの長手方向に伸びる横溝形状に形成した最終チャンバを介して２次オリフィスと連通することを特徴とする。
請求項３に係る二流体スリットノズルは、衝突チャンバが１次オリフィスの出口に対面する位置に段状深部を有し、衝突チャンバの段状深部より下流の浅部に対面する２次オリフィスは１次オリフィスより小径かつ小間隔でより多数設けられ、噴射スリットは空気供給プレートのミキシングプレートと接する面の、最終チャンバに面する位置から噴射スリットが開くプレートの一端面まで設けた凹面部でなることを特徴とする。
また、本発明に係る二流体スリットノズルの製造方法は、それぞれ長尺板状のミキシングプレート、ミキシングプレートの一面に接する液体供給プレートおよびミキシングプレートの他面に接する空気供給プレートを用意し、液体供給プレートにその外面で開口する液体管接続口ならびにミキシングプレートとの接合面で開口しかつ液体管接続口と連通する１次液体チャンバを形成し、空気供給プレートにその外面で開口する空気管接続口ならびにミキシングプレートとの接合面で開口しかつ空気管接続口と連通する１次空気チャンバを形成し、ミキシングプレートの他面に空気供給プレートの１次空気チャンバの開口に連通する空気オリフィスと、空気オリフィスの下流端に上流端を接続した混合チャンバと、ミキシングプレートの長さ方向に沿う一端面に開口する噴射スリットとを形成し、ミキシングプレートの一面に液体供給プレートを、他面に空気供給プレートをそれぞれ接合して重ね合わせ、固定ボルトにより緊締してなる二流体スリットノズルの製造方法において、ミキシングプレートに空気オリフィスと混合チャンバを形成する工程は、ミキシングプレートの他面に、空気オリフィスとしてプレートの長さ方向に直交する複数の細溝を、混合チャンバとしてそれぞれ細溝の各々に上流端を連続しかつ下流端を噴射スリットの上流端から離間させた複数の縦溝を、エッチングまたは拡散融合によって形成してなると共に、更に、各縦溝の上流端において細溝に直交してミキシングプレートを貫通して液体供給プレートの開口に連通する複数の液体オリフィスと、各縦溝の下流端においてミキシングプレートを貫通する複数の１次オリフィスと、噴射スリットの上流端においてミキシングプレートを貫通し１次オリフィスより小径かつ小間隔の複数の２次オリフィスならびにミキシングプレートの他面側において全２次オリフィスをプレートの長さ方向に連通する最終チャンバとを形成する工程を含み、液体供給プレートに液体管接続口と１次液体チャンバを形成する工程は、ミキシングプレートとの接合面にミキシングプレートの１次オリフィスと２次オリフィスとを連通する凹部でなる衝突チャンバを形成する工程を含むことを特徴とする。
更に、請求項５に係る二流体スリットノズルの製造方法は、ミキシングプレートに空気オリフィスと混合チャンバを形成する工程が、更に、混合チャンバをなす縦溝の下流端を隣接一対ごとにＵ字状に連結する横溝と、各横溝を多数個所で衝突チャンバと連通する１次オリフィスとを、ミキシングプレートの他面に形成する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による二流体スリットノズルによれば、二流体を混合して好適な膜状噴射ミストを得るために先ずスリットノズルを採用し、二流体の混合をスリットノズル内部に設けた混合チャンバの上流端において、空気オリフィスの噴出口に対して液体オリフィスの噴出口を直角に配することによって行う。それによって液体流は空気流により最も効果的にせん断化され、液体は微粒化されて確実な気液混合体がえられる。混合体は混合チャンバを下る間に更に混合を進めるのみならず、混合チャンバの下流端において小径の１次オリフィスにより方向を変えて衝突チャンバに送られ、ここで拡張と圧縮を含む攪拌作用を受けて均質化が進められる。均質化され圧縮された噴霧はより小径で、より多数の２次オリフィスで高速化されて最終チャンバに進み、ここで噴霧は更に均質化され、高速で噴射スリットから噴射される。最終チャンバでは、噴霧は最小径で最多数の２次オリフィスから高速で噴出するため、スリットノズルの長さ方向において均質で高速な膜状噴射ミストが確実に得られる。
【００１２】
また、この発明による二流体スリットノズルの製造方法によれば、このスリットノズルを構成する部品中、最も精密な加工を必要とするミキシングプレートにおいて、多数の気体オリフィスとこれに引き続くＵ字形の混合チャンバならびに最終チャンバを、空気供給プレートと接合するミキシングプレートの他面に開口する溝によって構成したので、これら部材はこの他面側からエッチングまたは拡散融合により容易に形成し得ることとなり、したがって二流体スリットノズルは安価に製造可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明に係る二流体スリットノズルの一実施例における構成を図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図で示す。
図１において、二流体スリットノズルは、概略すれば、それぞれ長尺で板状の液体供給プレート１と、ミキシングプレート２と、空気供給プレート３とを重ね合わせて構成される。側面１Ａにおいてミキシングプレート２の一面２Ａと接合する厚手の液体供給プレート１は、上端面に開口して液体供給管を接続し得る液体管接続口１１と、この液体管接続口１１と内部で連通し、側面１Ａで開口する１次液体チャンバ１２と、下端面に近い位置で側面１Ａに開口する凹部でなる衝突チャンバ１３とを備える。１次液体チャンバ１２は液体管接続口１１と対向する段部と、この段部からミキシングプレート２の一面２Ａに沿って更に深まる凹部とを含むことにより、流入液体は拡張と圧縮を含む攪拌作用を受ける。
【００１５】
側面３Ａでミキシングプレート２の他面２Ｂに接合する厚手の空気供給プレート３は、反対側の側面に開口する空気管接続口３１と、この空気管接続口３１に連通して側面３Ａに開口する１次空気チャンバ３２を備える。
【００１６】
上記の液体供給プレート１と空気供給プレート３との間に挟持されるミキシングプレート２は、実質的に１次液体チャンバ１２と１次空気チャンバ３２とを相互に分離する構成となるが、両チャンバ１２と３２内の液体と空気とを、この実施例では空気供給プレート３の長手方向に沿う下端面からある高さ位置にかけて、長手方向に連続して形成した凹面と、この凹面に対向するミキシングプレート２の下端面２Ｃに続く他面２Ｂの一部とで構成される噴射スリット３３の上流端まで運ぶ間に、高効率で混合し、均質で高速の噴霧とするための手段が設けられる。
【００１７】
先ず、１次空気チャンバ３２の、空気供給プレート３の下端面側の底面は、１次液体チャンバ１２の凹部の底面より高い位置におき、それによって直角の気液混合噴射を可能とする。図１に見られるように、ミキシングプレート２はその他面２Ｂの、１次空気チャンバ３２の底面部分に連通する位置から、１次液体チャンバ１２の凹部底面より上の位置まで、図２のミキシングプレート２の他面２Ｂ側平面図に見られるパターンで、多数の細溝状の空気オリフィス２１を備える。更に、ミキシングプレート２の他面２Ｂは、各空気オリフィス２１の下流端にそれぞれ連続するやや太い多数の縦溝状の混合チャンバ２２を備え、各混合チャンバ２２の下流端は噴射スリット３３の上流端から僅かに離間する位置で終端するように設けられる。各混合チャンバ２２の上流端部分において、空気オリフィス２１と直角の方向にミキシングプレート２を貫通して１次液体チャンバ１２の凹部底面近くに連通する液体オリフィス２３が設けられる。したがって、各混合チャンバ２２の上流端内では、液体オリフィス２３から噴射された液体が、空気オリフィス２１から噴出する空気と直角関係で衝突し、噴出空気流によって効果的にせん断されて微細粒化され、空気流と混合されつつ混合チャンバ２２内を下る。
【００１８】
混合チャンバ２２の下流端部分には小径の１次オリフィス２５がミキシングプレート２をほぼ垂直に貫通して設けられ、混合チャンバ２２の下流端部と、液体供給プレート１の接合面１Ａに設けた前述の衝突チャンバ１３の上流端部とがこの１次オリフィス２５によって連通される。衝突チャンバ１３の上流端部には１次オリフィス２５からの混合噴霧の流れ方向に深くした深凹部１４が設けられており、混合噴霧はここで一旦拡張された後下流側の浅い凹部で再び圧縮される。衝突チャンバ１３の下流端部は噴射スリット３３の上流端部に対向して位置され、これら対向端部はミキシングプレート２を貫通して１次オリフィス２５より更に小径に設けた２次オリフィス２６により連通される。したがって、衝突チャンバ１３内で一旦拡張され、再圧縮されることによって確実に均質化された混合噴霧は、この系では最小径の２次オリフィス２６により加速されて噴射スリット３３に送られる。
【００１９】
望ましくは、図２に見られるように、縦溝状混合チャンバ２２の下流端部は隣接する一対毎に横溝２４によってＵ字状に連通され、連接される一対毎の空気オリフィス２１と混合チャンバ２２とは各プレートの長さ方向に或る間隔を設けることにより或る長さを持った横溝２４には複数の小径１次オリフィス２５を設け、更に、ミキシングプレート２の他面２Ｂ側において、プレートの長さ方向に１次オリフィスより更に小間隔で最多数とした最小径の２次オリフィス２６の全てを連通する長手の横溝で形成した最終チャンバ２７を設け、この最終チャンバ２７を噴射スリット３３の上流端部に接続する。このように横溝２４、多数の小径１次オリフィス２５、衝突チャンバ１３、最多数最小径の２次オリフィス２６および全２次オリフィスを連通する最終チャンバ２７でなる経路において拡散と圧縮を反復して行なうことにより、積極的にほぼ完全に均質化された膜状噴射ミストを噴射スリット３３の全長にわたって高速で形成することが可能となる。
【００２０】
なお、噴射スリット３３はここでは空気供給プレート３のミキシングプレートとの接合面３Ａに設けた凹面として記載したが、これに限定することなく、ミキシングプレート２の他面２Ｂにおいて最終チャンバ２７からミキシングプレート２の下端面２Ｃまで設けた凹面としても、ほぼ同様の効果が得られる。
【００２１】
次に、本発明に係る二流体スリットノズルの製造方法について述べる。先ず、それぞれ長尺板状のミキシングプレート２と、ミキシングプレート２の一面２Ａに接する液体供給プレート１と、ミキシングプレート２の他面２Ｂに接する空気供給プレート３の素材を用意する。
【００２２】
液体供給プレート１については、そのいずれかの外面、ここでは厚さ側の上端面で開口し、プレートの長さ方向に適宜間隔を置いた複数個の液体管接続口１１と、ミキシングプレート２との接合面１Ａで開口するとともに内部で液体管接続口１１と連通する１次液体チャンバ１２とを形成する。この１次液体チャンバ１２は、各液体管接続口１１毎に１本ずつ適宜の長さに分割するか、液体供給プレート１のほぼ全長に連続する１本とするか、いずれとすることもできる。
【００２３】
空気供給プレート３については、そのいずれかの外面、ここではミキシングプレート２との接合面３Ａと反対側の幅側の面で開口し、プレートの長さ方向に適宜間隔を置いた複数個の空気管接続口３１と、ミキシングプレートとの接合面３Ａで開口し内部で空気管接続口３１と連通する１次空気チャンバ３２とを、各空気管接続口３１毎に分割するか、全空気管接続口に共通する１本として形成する。
【００２４】
ミキシングプレート２については、一般的に、その他面２Ｂにおいて空気供給プレート３の１次空気チャンバ３２の開口に連通する空気オリフィス２１と、空気オリフィスの下流端に上流端を接続した混合チャンバ２２と、ミキシングプレートの長さ方向に沿う一端面に開口する噴射スリットとを形成する。かくしてできあがったミキシングプレート２の一面２Ａに液体供給プレート１を、他面２Ｂに空気供給プレート３をそれぞれ接合して重ね合わせ、ミキシングプレート２を挟持して、例えば空気供給プレート３の側から固定ボルト３４、３５を液体供給プレート１に対して緊締して二流体スリットノズルが製造される。
【００２５】
特に、本発明に係る二流体スリットノズルの製造方法によれば、ミキシングプレート２に空気オリフィス２１と混合チャンバ２２を形成するために、ミキシングプレート２の他面２Ｂに、空気オリフィス２１としてミキシングプレートの長さ方向に直交する複数の細溝を、混合チャンバ２２としてそれぞれ細溝の各々に上流端を連続しかつ下流端を噴射スリット３３の上流端から離間させたやや太い複数の縦溝を、エッチングまたは拡散融合によって形成する。更に、各縦溝の上流端において細溝に直交してミキシングプレート２を貫通して液体供給プレート１の開口に連通する複数の液体オリフィス２３と、各縦溝の下流端においてミキシングプレート２を貫通する複数の小径の１次オリフィス２５と、噴射スリット３３の上流端においてミキシングプレート２を貫通し１次オリフィスより小径かつ小間隔の複数の２次オリフィス２６と、ミキシングプレート２の他面２Ｂ側において全２次オリフィス２６をミキシングプレートの長さ方向に連通する横溝状の最終チャンバ２７とを形成する。
【００２６】
なお、液体供給プレート１に液体管接続口１１と１次液体チャンバ１２を形成する際には、ミキシングプレートとの接合面１Ａに、ミキシングプレートの１次オリフィス２５と２次オリフィス２６との間を連通する段付き凹部でなる衝突チャンバ１３を形成する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明に係る二流体スリットノズルの一実施例構成の、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図
【図２】図１の一実施例構成における長尺のミキシングプレートの一部の空気供給プレート接合面側平面図
【符号の説明】
【００２８】
１ 液体供給プレート
１１ 液体管接続口
１２ １次液体チャンバ
１３ 衝突チャンバ
２ ミキシングプレート
２１ 空気オリフィス
２２ 混合チャンバ
２３ 液体オリフィス
２４ 横溝
２５ １次オリフィス
２６ ２次オリフィス
２７ 最終チャンバ
３ 空気供給プレート
３１ 空気管接続口
３２ １次空気チャンバ
３３ 噴射スリット
３４、３５ 固定ボルト
【技術分野】
【０００１】
この発明は二流体スリットノズルおよびその製造方法に関し、特に、電子部品の精密洗浄や二流体洗浄に用いる気液混合の膜状噴射ミストを形成する二流体スリットノズルと、この二流体スリットノズルを製造する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、膜状噴射ミストを形成するには複数の二流体ノズルを一列に並置して用いていたが、隣接する各ノズルから噴射されるスプレー間の干渉部分における微粒噴霧の分布が均一とならず、洗浄効果にむらが生じる。また、各ノズルからのスプレーには噴霧角度があり、噴霧角度に対応して所望の洗浄効果を得るためには、被洗浄体の表面に対するノズル列の位置、高さあるいは距離の設定に大きな制限が加わる。しかもノズルから近距離のスプレーにおける噴霧の分布は一様でなく、噴霧の存在しない箇所もあるため、被洗浄体に対してスプレー速度の最も高い近距離位置でこのノズル列を用いることはできず、分布は一様ではあるがスプレー速度が低下した離間位置での使用を余儀なくされるため、実際に得られるスプレーインパクトと洗浄効果は減衰されたものとなる。
【０００３】
好適な膜状噴射ミストの形成のために、複数の長尺板状体を重ね合わせてスリット状のノズルを構成する二流体スリットノズルの提案がある（特許文献１）。ここでは気体供給側の第１板材と液体供給側の第２板材で中間スペーサを挟み、中間スペーサを幅方向に越える両板材の長さ方向の一端面に沿ってスリット状噴射孔を設け、中間スペーサの一面に設けた気体流路と他面に設けた液体流路を、スリット状噴射孔に通じる気液衝突混合部において４５°ないし９０°の交差角で合流させる。つまり、気体と液体の合流をスリットノズルの内部で行うことにより、二流体は確実に混合されるので、ノズルを被洗浄体に接近して設置し、高いスプレーインパクトが得られる。しかしながら、このノズルにおける気液衝突混合部はわずかな距離をもってスリット状噴射孔に連続しているので、二流体の混合空間としては狭小であり、高度に均質なスプレーの形成は期待できない。
【０００４】
長尺板状体を重ねて構成するスリット状のノズルにおいて、構造を簡素化し、しかもノズルの長手方向における混合ミストの噴霧分布の均等性を向上し、洗浄力を向上できる二流体スリットノズルの他の構成が提案されている（特許文献２）。重ね合わせた一対の長尺板状体の対向面間に、板状に広がる混合空間を設け、板状体を通して供給される気体と液体はそれぞれチャンバと、供給プレートの多数の噴射孔とを介して互いに９０°の関係で合流して混合空間に送られ、混合された後、混合空間に連通して両板状体の長さ方向一端面に設けたスリット状吐出口から吐出される。しかしながらこの二流体スリットノズルにおいても二流体は単純に同じ幅で広がる混合空間から直接スリット状吐出口に送られるので、上記の場合と同じく高度に均質なスプレーの実現を期待することはできない。
【特許文献１】特開２００６−１９２３６０号公報
【特許文献２】特開２００７−９８３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の複数の二流体ノズルの一列配置による従来例で述べたように、強いスプレーインパクトによる高い洗浄効果を得るためには、スプレー速度が充分に高い、ノズルに近い位置におけるスプレー噴霧の分布が均一であることが必要である。その意味では、特許文献１が示すように、スリットノズルの構成を採用し、それぞれ噴出する気体と液体を互いに４５°ないし９０°の角度で衝突させることによる混合をスリットノズルの内部で行なうことが効果的であるが、混合後の二流体の更なる均質化のための空間あるいは措置が不十分である。
【０００６】
一方、特許文献２においては、流体の流れ方向に或る長さを持った混合空間の上流域の互いに離れた位置で二流体をそれぞれ流れ方向に９０°の関係で、あるいは同じ位置でそれぞれ流れ方向に４５°の関係で合流させ、下流のスリット状吐出口に導く間に混合を行なうことを示すが、噴出直後の空気流に直接直角に噴出液体を衝突させる積極的な混合と、長さは持つが単に平坦な混合空間を流下させる以外の積極的な均質化措置を示すものではない。
【０００７】
そこで本発明はこのような課題を解決するために提案されたもので、二流体を混合して好適な膜状噴射ミストを得るためにスリットノズルを採用し、二流体の混合に充分な混合空間をスリットノズルの内部に設け、この混合空間内において噴出空気流にほぼ直角に噴出液体流を衝突させ、噴射スリットに送る以前に混合流体に対する積極的な均質化を行ない得る構成を持つスリットノズルを提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、噴射スリットに至近の位置においても高度に均質な二流体混合による膜状噴射ミストが形成され、したがって最高のスプレー速度による最大のスプレーインパクトと最上の洗浄効果を達成できる二流体スリットノズルを提供することにある。
【０００９】
更に、本発明の第３の目的は、上記した第１ならびに第２の目的における二流体スリットノズルを容易に、したがって安価に製造することを可能とする製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題の解決のため、この発明に係る二流体スリットノズルは、それぞれ長尺で互いに固定ボルトで緊締されるミキシングプレート、ミキシングプレートの一面に接する液体供給プレートおよびミキシングプレートの他面に接する空気供給プレートでなり、液体供給プレートは外面に開口する液体管接続口ならびにミキシングプレートに接する面にプレートの長さ方向に沿って開口し液体管接続口と連通する１次液体チャンバを備え、空気供給プレートは外面に開口する空気管接続口ならびにミキシングプレートと接する面にプレートの長さ方向に沿って開口し空気管接続口と連通する１次空気チャンバを備え、ミキシングプレートは液体供給プレートの１次液体チャンバ及び空気供給プレートの１次空気チャンバと各プレートの長さ方向に沿う一端面に開く噴射スリットとの間を連通する混合チャンバを備える二流体スリットノズルにおいて、ミキシングプレートの混合チャンバは、それぞれプレートの長さ方向に直交して細溝状にミキシングプレートの他面に形成した空気オリフィスを介して上流端で１次空気チャンバと連通し、かつ、それぞれ空気オリフィスに直交してミキシングプレートを貫通する細孔状の液体オリフィスを介して上流端近傍で１次液体チャンバと連通し、ミキシングプレートの他面にプレートの長さ方向に直交して形成した複数の縦溝でなり、混合チャンバの各溝の下流端は噴射スリットの上流端から離間して終端し、混合チャンバの下流端と噴射スリットの上流端との間は、混合チャンバの各溝の下流端においてミキシングプレートを貫通する複数の１次オリフィスと、噴射スリットの上流端においてミキシングプレートを貫通する複数の２次オリフィスと、液体供給プレートのミキシングプレートに接する面に各１次オリフィスと各２次オリフィスとの間を連通して形成した凹部でなる衝突チャンバとで連通されることを特徴とする。
更に、請求項２に係る二流体スリットノズルは、ミキシングプレートの混合チャンバをなす縦溝の下流端が隣接一対ごとにミキシングプレートの他面に形成した横溝でＵ字状に連結され、各横溝は多数個の１次オリフィスによって衝突チャンバと連通し、噴射スリットの上流端は、ミキシングプレートの他面に全２次オリフィスを連通して各プレートの長手方向に伸びる横溝形状に形成した最終チャンバを介して２次オリフィスと連通することを特徴とする。
請求項３に係る二流体スリットノズルは、衝突チャンバが１次オリフィスの出口に対面する位置に段状深部を有し、衝突チャンバの段状深部より下流の浅部に対面する２次オリフィスは１次オリフィスより小径かつ小間隔でより多数設けられ、噴射スリットは空気供給プレートのミキシングプレートと接する面の、最終チャンバに面する位置から噴射スリットが開くプレートの一端面まで設けた凹面部でなることを特徴とする。
また、本発明に係る二流体スリットノズルの製造方法は、それぞれ長尺板状のミキシングプレート、ミキシングプレートの一面に接する液体供給プレートおよびミキシングプレートの他面に接する空気供給プレートを用意し、液体供給プレートにその外面で開口する液体管接続口ならびにミキシングプレートとの接合面で開口しかつ液体管接続口と連通する１次液体チャンバを形成し、空気供給プレートにその外面で開口する空気管接続口ならびにミキシングプレートとの接合面で開口しかつ空気管接続口と連通する１次空気チャンバを形成し、ミキシングプレートの他面に空気供給プレートの１次空気チャンバの開口に連通する空気オリフィスと、空気オリフィスの下流端に上流端を接続した混合チャンバと、ミキシングプレートの長さ方向に沿う一端面に開口する噴射スリットとを形成し、ミキシングプレートの一面に液体供給プレートを、他面に空気供給プレートをそれぞれ接合して重ね合わせ、固定ボルトにより緊締してなる二流体スリットノズルの製造方法において、ミキシングプレートに空気オリフィスと混合チャンバを形成する工程は、ミキシングプレートの他面に、空気オリフィスとしてプレートの長さ方向に直交する複数の細溝を、混合チャンバとしてそれぞれ細溝の各々に上流端を連続しかつ下流端を噴射スリットの上流端から離間させた複数の縦溝を、エッチングまたは拡散融合によって形成してなると共に、更に、各縦溝の上流端において細溝に直交してミキシングプレートを貫通して液体供給プレートの開口に連通する複数の液体オリフィスと、各縦溝の下流端においてミキシングプレートを貫通する複数の１次オリフィスと、噴射スリットの上流端においてミキシングプレートを貫通し１次オリフィスより小径かつ小間隔の複数の２次オリフィスならびにミキシングプレートの他面側において全２次オリフィスをプレートの長さ方向に連通する最終チャンバとを形成する工程を含み、液体供給プレートに液体管接続口と１次液体チャンバを形成する工程は、ミキシングプレートとの接合面にミキシングプレートの１次オリフィスと２次オリフィスとを連通する凹部でなる衝突チャンバを形成する工程を含むことを特徴とする。
更に、請求項５に係る二流体スリットノズルの製造方法は、ミキシングプレートに空気オリフィスと混合チャンバを形成する工程が、更に、混合チャンバをなす縦溝の下流端を隣接一対ごとにＵ字状に連結する横溝と、各横溝を多数個所で衝突チャンバと連通する１次オリフィスとを、ミキシングプレートの他面に形成する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による二流体スリットノズルによれば、二流体を混合して好適な膜状噴射ミストを得るために先ずスリットノズルを採用し、二流体の混合をスリットノズル内部に設けた混合チャンバの上流端において、空気オリフィスの噴出口に対して液体オリフィスの噴出口を直角に配することによって行う。それによって液体流は空気流により最も効果的にせん断化され、液体は微粒化されて確実な気液混合体がえられる。混合体は混合チャンバを下る間に更に混合を進めるのみならず、混合チャンバの下流端において小径の１次オリフィスにより方向を変えて衝突チャンバに送られ、ここで拡張と圧縮を含む攪拌作用を受けて均質化が進められる。均質化され圧縮された噴霧はより小径で、より多数の２次オリフィスで高速化されて最終チャンバに進み、ここで噴霧は更に均質化され、高速で噴射スリットから噴射される。最終チャンバでは、噴霧は最小径で最多数の２次オリフィスから高速で噴出するため、スリットノズルの長さ方向において均質で高速な膜状噴射ミストが確実に得られる。
【００１２】
また、この発明による二流体スリットノズルの製造方法によれば、このスリットノズルを構成する部品中、最も精密な加工を必要とするミキシングプレートにおいて、多数の気体オリフィスとこれに引き続くＵ字形の混合チャンバならびに最終チャンバを、空気供給プレートと接合するミキシングプレートの他面に開口する溝によって構成したので、これら部材はこの他面側からエッチングまたは拡散融合により容易に形成し得ることとなり、したがって二流体スリットノズルは安価に製造可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明に係る二流体スリットノズルの一実施例における構成を図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図で示す。
図１において、二流体スリットノズルは、概略すれば、それぞれ長尺で板状の液体供給プレート１と、ミキシングプレート２と、空気供給プレート３とを重ね合わせて構成される。側面１Ａにおいてミキシングプレート２の一面２Ａと接合する厚手の液体供給プレート１は、上端面に開口して液体供給管を接続し得る液体管接続口１１と、この液体管接続口１１と内部で連通し、側面１Ａで開口する１次液体チャンバ１２と、下端面に近い位置で側面１Ａに開口する凹部でなる衝突チャンバ１３とを備える。１次液体チャンバ１２は液体管接続口１１と対向する段部と、この段部からミキシングプレート２の一面２Ａに沿って更に深まる凹部とを含むことにより、流入液体は拡張と圧縮を含む攪拌作用を受ける。
【００１５】
側面３Ａでミキシングプレート２の他面２Ｂに接合する厚手の空気供給プレート３は、反対側の側面に開口する空気管接続口３１と、この空気管接続口３１に連通して側面３Ａに開口する１次空気チャンバ３２を備える。
【００１６】
上記の液体供給プレート１と空気供給プレート３との間に挟持されるミキシングプレート２は、実質的に１次液体チャンバ１２と１次空気チャンバ３２とを相互に分離する構成となるが、両チャンバ１２と３２内の液体と空気とを、この実施例では空気供給プレート３の長手方向に沿う下端面からある高さ位置にかけて、長手方向に連続して形成した凹面と、この凹面に対向するミキシングプレート２の下端面２Ｃに続く他面２Ｂの一部とで構成される噴射スリット３３の上流端まで運ぶ間に、高効率で混合し、均質で高速の噴霧とするための手段が設けられる。
【００１７】
先ず、１次空気チャンバ３２の、空気供給プレート３の下端面側の底面は、１次液体チャンバ１２の凹部の底面より高い位置におき、それによって直角の気液混合噴射を可能とする。図１に見られるように、ミキシングプレート２はその他面２Ｂの、１次空気チャンバ３２の底面部分に連通する位置から、１次液体チャンバ１２の凹部底面より上の位置まで、図２のミキシングプレート２の他面２Ｂ側平面図に見られるパターンで、多数の細溝状の空気オリフィス２１を備える。更に、ミキシングプレート２の他面２Ｂは、各空気オリフィス２１の下流端にそれぞれ連続するやや太い多数の縦溝状の混合チャンバ２２を備え、各混合チャンバ２２の下流端は噴射スリット３３の上流端から僅かに離間する位置で終端するように設けられる。各混合チャンバ２２の上流端部分において、空気オリフィス２１と直角の方向にミキシングプレート２を貫通して１次液体チャンバ１２の凹部底面近くに連通する液体オリフィス２３が設けられる。したがって、各混合チャンバ２２の上流端内では、液体オリフィス２３から噴射された液体が、空気オリフィス２１から噴出する空気と直角関係で衝突し、噴出空気流によって効果的にせん断されて微細粒化され、空気流と混合されつつ混合チャンバ２２内を下る。
【００１８】
混合チャンバ２２の下流端部分には小径の１次オリフィス２５がミキシングプレート２をほぼ垂直に貫通して設けられ、混合チャンバ２２の下流端部と、液体供給プレート１の接合面１Ａに設けた前述の衝突チャンバ１３の上流端部とがこの１次オリフィス２５によって連通される。衝突チャンバ１３の上流端部には１次オリフィス２５からの混合噴霧の流れ方向に深くした深凹部１４が設けられており、混合噴霧はここで一旦拡張された後下流側の浅い凹部で再び圧縮される。衝突チャンバ１３の下流端部は噴射スリット３３の上流端部に対向して位置され、これら対向端部はミキシングプレート２を貫通して１次オリフィス２５より更に小径に設けた２次オリフィス２６により連通される。したがって、衝突チャンバ１３内で一旦拡張され、再圧縮されることによって確実に均質化された混合噴霧は、この系では最小径の２次オリフィス２６により加速されて噴射スリット３３に送られる。
【００１９】
望ましくは、図２に見られるように、縦溝状混合チャンバ２２の下流端部は隣接する一対毎に横溝２４によってＵ字状に連通され、連接される一対毎の空気オリフィス２１と混合チャンバ２２とは各プレートの長さ方向に或る間隔を設けることにより或る長さを持った横溝２４には複数の小径１次オリフィス２５を設け、更に、ミキシングプレート２の他面２Ｂ側において、プレートの長さ方向に１次オリフィスより更に小間隔で最多数とした最小径の２次オリフィス２６の全てを連通する長手の横溝で形成した最終チャンバ２７を設け、この最終チャンバ２７を噴射スリット３３の上流端部に接続する。このように横溝２４、多数の小径１次オリフィス２５、衝突チャンバ１３、最多数最小径の２次オリフィス２６および全２次オリフィスを連通する最終チャンバ２７でなる経路において拡散と圧縮を反復して行なうことにより、積極的にほぼ完全に均質化された膜状噴射ミストを噴射スリット３３の全長にわたって高速で形成することが可能となる。
【００２０】
なお、噴射スリット３３はここでは空気供給プレート３のミキシングプレートとの接合面３Ａに設けた凹面として記載したが、これに限定することなく、ミキシングプレート２の他面２Ｂにおいて最終チャンバ２７からミキシングプレート２の下端面２Ｃまで設けた凹面としても、ほぼ同様の効果が得られる。
【００２１】
次に、本発明に係る二流体スリットノズルの製造方法について述べる。先ず、それぞれ長尺板状のミキシングプレート２と、ミキシングプレート２の一面２Ａに接する液体供給プレート１と、ミキシングプレート２の他面２Ｂに接する空気供給プレート３の素材を用意する。
【００２２】
液体供給プレート１については、そのいずれかの外面、ここでは厚さ側の上端面で開口し、プレートの長さ方向に適宜間隔を置いた複数個の液体管接続口１１と、ミキシングプレート２との接合面１Ａで開口するとともに内部で液体管接続口１１と連通する１次液体チャンバ１２とを形成する。この１次液体チャンバ１２は、各液体管接続口１１毎に１本ずつ適宜の長さに分割するか、液体供給プレート１のほぼ全長に連続する１本とするか、いずれとすることもできる。
【００２３】
空気供給プレート３については、そのいずれかの外面、ここではミキシングプレート２との接合面３Ａと反対側の幅側の面で開口し、プレートの長さ方向に適宜間隔を置いた複数個の空気管接続口３１と、ミキシングプレートとの接合面３Ａで開口し内部で空気管接続口３１と連通する１次空気チャンバ３２とを、各空気管接続口３１毎に分割するか、全空気管接続口に共通する１本として形成する。
【００２４】
ミキシングプレート２については、一般的に、その他面２Ｂにおいて空気供給プレート３の１次空気チャンバ３２の開口に連通する空気オリフィス２１と、空気オリフィスの下流端に上流端を接続した混合チャンバ２２と、ミキシングプレートの長さ方向に沿う一端面に開口する噴射スリットとを形成する。かくしてできあがったミキシングプレート２の一面２Ａに液体供給プレート１を、他面２Ｂに空気供給プレート３をそれぞれ接合して重ね合わせ、ミキシングプレート２を挟持して、例えば空気供給プレート３の側から固定ボルト３４、３５を液体供給プレート１に対して緊締して二流体スリットノズルが製造される。
【００２５】
特に、本発明に係る二流体スリットノズルの製造方法によれば、ミキシングプレート２に空気オリフィス２１と混合チャンバ２２を形成するために、ミキシングプレート２の他面２Ｂに、空気オリフィス２１としてミキシングプレートの長さ方向に直交する複数の細溝を、混合チャンバ２２としてそれぞれ細溝の各々に上流端を連続しかつ下流端を噴射スリット３３の上流端から離間させたやや太い複数の縦溝を、エッチングまたは拡散融合によって形成する。更に、各縦溝の上流端において細溝に直交してミキシングプレート２を貫通して液体供給プレート１の開口に連通する複数の液体オリフィス２３と、各縦溝の下流端においてミキシングプレート２を貫通する複数の小径の１次オリフィス２５と、噴射スリット３３の上流端においてミキシングプレート２を貫通し１次オリフィスより小径かつ小間隔の複数の２次オリフィス２６と、ミキシングプレート２の他面２Ｂ側において全２次オリフィス２６をミキシングプレートの長さ方向に連通する横溝状の最終チャンバ２７とを形成する。
【００２６】
なお、液体供給プレート１に液体管接続口１１と１次液体チャンバ１２を形成する際には、ミキシングプレートとの接合面１Ａに、ミキシングプレートの１次オリフィス２５と２次オリフィス２６との間を連通する段付き凹部でなる衝突チャンバ１３を形成する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明に係る二流体スリットノズルの一実施例構成の、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図
【図２】図１の一実施例構成における長尺のミキシングプレートの一部の空気供給プレート接合面側平面図
【符号の説明】
【００２８】
１ 液体供給プレート
１１ 液体管接続口
１２ １次液体チャンバ
１３ 衝突チャンバ
２ ミキシングプレート
２１ 空気オリフィス
２２ 混合チャンバ
２３ 液体オリフィス
２４ 横溝
２５ １次オリフィス
２６ ２次オリフィス
２７ 最終チャンバ
３ 空気供給プレート
３１ 空気管接続口
３２ １次空気チャンバ
３３ 噴射スリット
３４、３５ 固定ボルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ長尺で互いに固定ボルトで緊締されるミキシングプレート、ミキシングプレートの一面に接する液体供給プレートおよびミキシングプレートの他面に接する空気供給プレートでなり、液体供給プレートは外面に開口する液体管接続口ならびにミキシングプレートに接する面にプレートの長さ方向に沿って開口し液体管接続口と連通する１次液体チャンバを備え、空気供給プレートは外面に開口する空気管接続口ならびにミキシングプレートと接する面にプレートの長さ方向に沿って開口し空気管接続口と連通する１次空気チャンバを備え、ミキシングプレートは液体供給プレートの１次液体チャンバ及び空気供給プレートの１次空気チャンバと各プレートの長さ方向に沿う一端面に開く噴射スリットとの間を連通する混合チャンバを備える二流体スリットノズルにおいて、
ミキシングプレートの混合チャンバは、それぞれプレートの長さ方向に直交して細溝状にミキシングプレートの他面に形成した空気オリフィスを介して上流端で１次空気チャンバと連通し、かつ、それぞれ空気オリフィスに直交してミキシングプレートを貫通する細孔状の液体オリフィスを介して上流端近傍で１次液体チャンバと連通し、ミキシングプレートの他面にプレートの長さ方向に直交して形成した複数の縦溝でなり、混合チャンバの各溝の下流端は噴射スリットの上流端から離間して終端し、混合チャンバの下流端と噴射スリットの上流端との間は、混合チャンバの各溝の下流端においてミキシングプレートを貫通する複数の１次オリフィスと、噴射スリットの上流端においてミキシングプレートを貫通する複数の２次オリフィスと、液体供給プレートのミキシングプレートに接する面に各１次オリフィスと各２次オリフィスとの間を連通して形成した凹部でなる衝突チャンバとで連通されることを特徴とする二流体スリットノズル。
【請求項２】
ミキシングプレートの混合チャンバをなす縦溝の下流端が隣接一対ごとにミキシングプレートの他面に形成した横溝でＵ字状に連結され、各横溝は多数個の１次オリフィスによって衝突チャンバと連通し、噴射スリットの上流端は、ミキシングプレートの他面に全２次オリフィスを連通して各プレートの長手方向に伸びる横溝形状に形成した最終チャンバを介して２次オリフィスと連通することを特徴とする請求項１に記載の二流体スリットノズル。
【請求項３】
衝突チャンバは１次オリフィスの出口に対面する位置に段状深部を有し、衝突チャンバの段状深部より下流の浅部に対面する２次オリフィスは１次オリフィスより小径かつ小間隔でより多数設けられ、噴射スリットは空気供給プレートのミキシングプレートと接する面の、最終チャンバに面する位置から噴射スリットが開くプレートの一端面まで設けた凹面部でなることを特徴とする請求項２に記載の二流体スリットノズル。
【請求項４】
それぞれ長尺板状のミキシングプレート、ミキシングプレートの一面に接する液体供給プレートおよびミキシングプレートの他面に接する空気供給プレートを用意し、液体供給プレートにその外面で開口する液体管接続口ならびにミキシングプレートとの接合面で開口しかつ液体管接続口と連通する１次液体チャンバを形成し、空気供給プレートにその外面で開口する空気管接続口ならびにミキシングプレートとの接合面で開口しかつ空気管接続口と連通する１次空気チャンバを形成し、ミキシングプレートの他面に空気供給プレートの１次空気チャンバの開口に連通する空気オリフィスと、空気オリフィスの下流端に上流端を接続した混合チャンバと、ミキシングプレートの長さ方向に沿う一端面に開口する噴射スリットとを形成し、ミキシングプレートの一面に液体供給プレートを、他面に空気供給プレートをそれぞれ接合して重ね合わせ、固定ボルトにより緊締してなる二流体スリットノズルの製造方法において、
ミキシングプレートに空気オリフィスと混合チャンバを形成する工程は、ミキシングプレートの他面に、空気オリフィスとしてプレートの長さ方向に直交する複数の細溝を、混合チャンバとしてそれぞれ細溝の各々に上流端を連続しかつ下流端を噴射スリットの上流端から離間させた複数の縦溝を、エッチングまたは拡散融合によって形成してなると共に、更に、各縦溝の上流端において細溝に直交してミキシングプレートを貫通して液体供給プレートの開口に連通する複数の液体オリフィスと、各縦溝の下流端においてミキシングプレートを貫通する複数の１次オリフィスと、噴射スリットの上流端においてミキシングプレートを貫通し１次オリフィスより小径かつ小間隔の複数の２次オリフィスならびにミキシングプレートの他面側において全２次オリフィスをプレートの長さ方向に連通する最終チャンバとを形成する工程を含み、液体供給プレートに液体管接続口と１次液体チャンバを形成する工程は、ミキシングプレートとの接合面にミキシングプレートの１次オリフィスと２次オリフィスとを連通する凹部でなる衝突チャンバを形成する工程を含むことを特徴とする二流体スリットノズルの製造方法。
【請求項５】
ミキシングプレートに空気オリフィスと混合チャンバを形成する工程は、更に、混合チャンバをなす縦溝の下流端を隣接一対ごとにＵ字状に連結する横溝と、各横溝を多数個所で衝突チャンバと連通する１次オリフィスとを、ミキシングプレートの他面に形成する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の二流体スリットノズルの製造方法。
【請求項１】
それぞれ長尺で互いに固定ボルトで緊締されるミキシングプレート、ミキシングプレートの一面に接する液体供給プレートおよびミキシングプレートの他面に接する空気供給プレートでなり、液体供給プレートは外面に開口する液体管接続口ならびにミキシングプレートに接する面にプレートの長さ方向に沿って開口し液体管接続口と連通する１次液体チャンバを備え、空気供給プレートは外面に開口する空気管接続口ならびにミキシングプレートと接する面にプレートの長さ方向に沿って開口し空気管接続口と連通する１次空気チャンバを備え、ミキシングプレートは液体供給プレートの１次液体チャンバ及び空気供給プレートの１次空気チャンバと各プレートの長さ方向に沿う一端面に開く噴射スリットとの間を連通する混合チャンバを備える二流体スリットノズルにおいて、
ミキシングプレートの混合チャンバは、それぞれプレートの長さ方向に直交して細溝状にミキシングプレートの他面に形成した空気オリフィスを介して上流端で１次空気チャンバと連通し、かつ、それぞれ空気オリフィスに直交してミキシングプレートを貫通する細孔状の液体オリフィスを介して上流端近傍で１次液体チャンバと連通し、ミキシングプレートの他面にプレートの長さ方向に直交して形成した複数の縦溝でなり、混合チャンバの各溝の下流端は噴射スリットの上流端から離間して終端し、混合チャンバの下流端と噴射スリットの上流端との間は、混合チャンバの各溝の下流端においてミキシングプレートを貫通する複数の１次オリフィスと、噴射スリットの上流端においてミキシングプレートを貫通する複数の２次オリフィスと、液体供給プレートのミキシングプレートに接する面に各１次オリフィスと各２次オリフィスとの間を連通して形成した凹部でなる衝突チャンバとで連通されることを特徴とする二流体スリットノズル。
【請求項２】
ミキシングプレートの混合チャンバをなす縦溝の下流端が隣接一対ごとにミキシングプレートの他面に形成した横溝でＵ字状に連結され、各横溝は多数個の１次オリフィスによって衝突チャンバと連通し、噴射スリットの上流端は、ミキシングプレートの他面に全２次オリフィスを連通して各プレートの長手方向に伸びる横溝形状に形成した最終チャンバを介して２次オリフィスと連通することを特徴とする請求項１に記載の二流体スリットノズル。
【請求項３】
衝突チャンバは１次オリフィスの出口に対面する位置に段状深部を有し、衝突チャンバの段状深部より下流の浅部に対面する２次オリフィスは１次オリフィスより小径かつ小間隔でより多数設けられ、噴射スリットは空気供給プレートのミキシングプレートと接する面の、最終チャンバに面する位置から噴射スリットが開くプレートの一端面まで設けた凹面部でなることを特徴とする請求項２に記載の二流体スリットノズル。
【請求項４】
それぞれ長尺板状のミキシングプレート、ミキシングプレートの一面に接する液体供給プレートおよびミキシングプレートの他面に接する空気供給プレートを用意し、液体供給プレートにその外面で開口する液体管接続口ならびにミキシングプレートとの接合面で開口しかつ液体管接続口と連通する１次液体チャンバを形成し、空気供給プレートにその外面で開口する空気管接続口ならびにミキシングプレートとの接合面で開口しかつ空気管接続口と連通する１次空気チャンバを形成し、ミキシングプレートの他面に空気供給プレートの１次空気チャンバの開口に連通する空気オリフィスと、空気オリフィスの下流端に上流端を接続した混合チャンバと、ミキシングプレートの長さ方向に沿う一端面に開口する噴射スリットとを形成し、ミキシングプレートの一面に液体供給プレートを、他面に空気供給プレートをそれぞれ接合して重ね合わせ、固定ボルトにより緊締してなる二流体スリットノズルの製造方法において、
ミキシングプレートに空気オリフィスと混合チャンバを形成する工程は、ミキシングプレートの他面に、空気オリフィスとしてプレートの長さ方向に直交する複数の細溝を、混合チャンバとしてそれぞれ細溝の各々に上流端を連続しかつ下流端を噴射スリットの上流端から離間させた複数の縦溝を、エッチングまたは拡散融合によって形成してなると共に、更に、各縦溝の上流端において細溝に直交してミキシングプレートを貫通して液体供給プレートの開口に連通する複数の液体オリフィスと、各縦溝の下流端においてミキシングプレートを貫通する複数の１次オリフィスと、噴射スリットの上流端においてミキシングプレートを貫通し１次オリフィスより小径かつ小間隔の複数の２次オリフィスならびにミキシングプレートの他面側において全２次オリフィスをプレートの長さ方向に連通する最終チャンバとを形成する工程を含み、液体供給プレートに液体管接続口と１次液体チャンバを形成する工程は、ミキシングプレートとの接合面にミキシングプレートの１次オリフィスと２次オリフィスとを連通する凹部でなる衝突チャンバを形成する工程を含むことを特徴とする二流体スリットノズルの製造方法。
【請求項５】
ミキシングプレートに空気オリフィスと混合チャンバを形成する工程は、更に、混合チャンバをなす縦溝の下流端を隣接一対ごとにＵ字状に連結する横溝と、各横溝を多数個所で衝突チャンバと連通する１次オリフィスとを、ミキシングプレートの他面に形成する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の二流体スリットノズルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−６６５６４（Ｐ２００９−６６５６４Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４０４５６（Ｐ２００７−２４０４５６）
【出願日】平成１９年９月１８日（２００７．９．１８）
【特許番号】特許第４１５６６５６号（Ｐ４１５６６５６）
【特許公報発行日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００１０７７６７）スプレーイングシステムスジャパン株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１８日（２００７．９．１８）
【特許番号】特許第４１５６６５６号（Ｐ４１５６６５６）
【特許公報発行日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００１０７７６７）スプレーイングシステムスジャパン株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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