液体吐出ノズル
【課題】ある程度離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる液体吐出ノズルを提供する。
【解決手段】液体吐出ノズル１０は、第１速度で液体Ｉを吐出する第１ノズル部１と、第１速度よりも大きな第２速度で液体ＩＩを吐出する第２ノズル部２とを備えている。また、第１ノズル部１と第２ノズル部２とは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。
【解決手段】液体吐出ノズル１０は、第１速度で液体Ｉを吐出する第１ノズル部１と、第１速度よりも大きな第２速度で液体ＩＩを吐出する第２ノズル部２とを備えている。また、第１ノズル部１と第２ノズル部２とは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出するノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体吐出ノズルが用いられている。従来の液体吐出ノズルは、ほとんど流れが生じていない液体中において流速が大きな液体の噴流を生じさせる。それにより、噴流と静止液体との間の界面に剪断力が生じる。その結果、渦に起因したキャビテーションが発生する。
【０００３】
前述の液体吐出ノズルによれば、加工対象物の表面に液体を衝突させて、加工対象物の表面でキャビテーションを生じさせることができる。キャビテーションが発生すれば、気泡が生成される。微細気泡が破裂すると、マイクロジェット効果によって、加工対象物の表面応力状態が改善される。そのために、液体吐出ノズルには強制的に乱流を生じさせる手段が設けられている。強制的に乱流を生じさせる手段は、流速が異なる２つの噴流を合流させる手段である。
【特許文献１】特開平６−４７６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、上記従来の液体吐出ノズルを用いて、ほとんど流れが生じていない気体中に流速が大きな液体の噴流を生じさせても、気体と液体との界面では、キャビテーションが発生し難い。そこで、乱流を発生させる様々な工夫によって、液体吐出ノズルの近傍においてキャビテーションを発生させている。キャビテーションが発生すれば、気泡が生成される。
【０００５】
しかしながら、前述の気泡は、液体吐出ノズルからある程度はなれた位置においては、気体の圧力によって崩壊してしまう。逆に言うと、液体吐出ノズルから離れた位置において液体内に気泡を存在させるためには、液体吐出ノズルからある程度離れた位置においてキャビテーションを発生させる必要がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ある程度離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる液体吐出ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体吐出ノズルは、第１速度で液体を吐出する第１ノズル部と、第１速度よりも大きな第２速度で液体を吐出する第２ノズル部とを備えている。第１ノズル部と第２ノズル部とは、第１速度を有する液体と第２速度を有する液体とが合流または接触するように、配置されている。
【０００８】
これによれば、液体吐出ノズルからある程度離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる。その気泡は、第１速度を有する液体と第２速度を有する液体との接触部では破裂しないが、被洗浄物に衝突して破裂する。したがって、気泡が破裂するときに生じる衝撃力が汚物の除去に用いられれば、大きな洗浄効果が得られる。
【０００９】
また、液体吐出ノズルは、第１ノズル部および第２ノズル部のそれぞれが液体を供給する共通流路に接続されていてもよい。この場合、第１ノズル部は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さく、かつ、第２ノズル部は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きいことが望ましい。これによれば、シンプルな構造によって速度が異なる２つの液体を接触させることができる。
【００１０】
第１ノズル部および第２ノズル部のそれぞれは、気体中に液体を吐出するように配置されていることが望ましい。これによれば、液体と気体との間の接触抵抗が小さいため、２つの液体の速度差が大きい状態が維持される。そのため、液体同士の接触または合流によってキャビテーションを容易に発生させることができる。
【００１１】
本発明の液体吐出ノズルにおいては、第１ノズル部から吐出される液体が通過する全流路の抵抗と第２ノズル部から吐出される液体が通過する全流路の抵抗とが実質的に同一であることが望ましい。
【００１２】
これによれば、一方の流路の全抵抗と他方の流路の全抵抗との差に起因した流路内における液体の流れの乱れが生じないため、液体システム全体の設計が容易になる。
【００１３】
また、第１ノズル部および第２ノズル部が鏡面対称に配置されていれば、液体吐出ノズルから吐出される液体の進む方向が曲げられることがない。
【００１４】
また、第１ノズル部の出口と第２ノズル部の出口とが同心円状に配置されていれば、第１ノズル部から吐出される液体の流れおよび第２ノズル部から吐出される液体の流れが、全体として、直線的になる。そのため、２つの液体をターゲットに向かって吐出することが容易になる。
【００１５】
また、第１ノズル部および第２ノズル部のそれぞれは、出口の近傍に流路の断面積が一定の状態で延びる定流路断面部を有していれば、第１ノズル部から吐出された液体と第２ノズル部から吐出された液体とが接触する位置の変動が抑制される。
【００１６】
また、液体には、気泡径が１μｍ〜１００μｍである微細気泡が含まれていれば、少ないエネルギーでキャビテーションを発生させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ある程度離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる液体吐出ノズルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の液体吐出ノズルを説明する。
（実施の形態１）
まず、図１および図２を用いて、実施の形態１の液体吐出ノズルを説明する。
【００１９】
本実施の形態の液体吐出ノズル１０は、図１に示すように、第１速度で液体Ｉを吐出する第１ノズル部１と、第１速度よりも大きな第２速度で液体ＩＩを吐出する第２ノズル部２とを備えている。第１ノズル部１および第２ノズル部２のそれぞれは、円錐状の空間からなる。第１ノズル部１を構成する円錐状の空間の中心軸と第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の中心軸とは互いに平行である。また、第１ノズル部１を構成する円錐状の空間の向きと第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の向きとは１８０°異なっている。第１ノズル部１を構成する円錐状の空間の形状および大きさと第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の形状および大ききとは同一である。
【００２０】
また、図２に示すように、第１ノズル部１と第２ノズル部２とは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。そのため、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとの界面で、相対的に大きな第２速度を有する液体ＩＩによって、相対的に小さな第１速度を有する液体Ｉが引っ張られる。それにより、液体中で渦Ｖが生成される。渦Ｖの中心では、キャビテーションが発生する。その結果、渦Ｖの中心では、液体の飽和水蒸気圧の近傍の負圧が形成され、気泡Ｂが生成される。つまり、液体吐出ノズル１０からある程度離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる。
【００２１】
その気泡Ｂは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとの接触部では、負圧が維持されるため破裂しないが、被洗浄物に衝突して破裂する。それにより、マイクロジェット効果に起因した大きな衝撃力が生じる。したがって、気泡Ｂが破裂するときに生じる衝撃力が汚物の除去に用いられれば、大きな洗浄効果が得られる。
【００２２】
また、液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１が第１流路６０を介して共通流路５に接続されている。また、第２ノズル部２が第２流路５０を介して共通流路５に接続されている。したがって、液体は、ポンプ６によって共通流路５に供給される。その後、液体は、第１流路６０を介して、第１ノズル部１に供給される。また、液体は、第２流路５０を介して、第２ノズル部２にも供給される。
【００２３】
また、第１ノズル部１は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第２ノズル部２は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きい。これによれば、シンプルな構造によって速度が異なる２つの液体ＩおよびＩＩを接触させることができる。
【００２４】
また、第１ノズル部１および第２ノズル部２は、それぞれ、気体中に液体ＩおよびＩＩを吐出するように配置されている。一般に、液体と気体との間の接触抵抗は小さい。そのため、第１ノズル部１から吐出される液体Ｉと第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩとの間の速度の差が大きい状態が維持され易い。その結果、第１ノズル部１から吐出される液体Ｉと第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩとの接触部に生じる剪断力が大きい状態が維持され易い。したがって、キャビテーションが発生し易い。
【００２５】
一般に、第１ノズル部１から吐出されている液体Ｉの質量と第２ノズル部２から吐出されている液体ＩＩの質量との差が大きい場合がある。この場合には、液体吐出ノズル１０から吐出されている２つの液体ＩおよびＩＩの接触部における剪断作用が生じ難い。また、仮に剪断作用が生じても、液体ＩおよびＩＩ内に空間が形成されてしまう。そのため、負圧部としての渦Ｖが形成され難い。したがって、液体吐出ノズル１０から吐出されている２つの液体ＩおよびＩＩの質量がほぼ同一であることが望ましい。
【００２６】
そのため、本実施の形態の液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１から吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１）の抵抗と第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩが通過する全流路（共通流路５、第２流路５０、および第２ノズル部２）の抵抗とが実質的に同一になっている。
【００２７】
また、一般に、２つの流路の抵抗が異なっていると、抵抗が小さい流路の液体流量が抵抗が小さい流路の液体流量に比較して大きくなる。そのため、外部から液体流量が少ないノズル部内の空間へ気体が混入するおそれがある。その結果、液体吐出ノズル１０内の液体の流れが安定しないことがある。
【００２８】
しかしながら、本実施の形態の液体吐出ノズル１０によれば、一方の流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１）の全抵抗と他方の流路（共通流路５、第２流路５０、および第２ノズル部２）の全抵抗との差に起因した流路内における液体の流れの乱れが生じない。そのため、流路（共通流路５、第１流路６０、第２流路５０、第１ノズル部１、および第２ノズル部２）の全体にわたって液体の流れが安定する。その結果、第１ノズル部１から吐出される液体ＩＩの速度と第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの速度との間の比率がほぼ一定に維持される。したがって、液体システム全体の設計が容易になる。
【００２９】
（実施の形態２）
次に、図３および図４を用いて、実施の形態２の液体吐出ノズルを説明する。
【００３０】
本実施の形態の液体吐出ノズル１０は、図３に示すように、第１速度で液体Ｉを吐出する第１ノズル部１ａおよび１ｂと、第１速度よりも大きな第２速度で液体ＩＩを吐出する第２ノズル部２とを備えている。第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第２ノズル部２のそれぞれは、円錐状の空間からなる。第１ノズル部１ａを構成する円錐状の空間の中心軸、第１ノズル部１ｂを構成する円錐状の空間の中心軸、および第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の中心軸は、互いに平行であり、かつ、同一平面上にある。
【００３１】
また、第１ノズル部１ａを構成する円錐状の空間の向きと、第１ノズル部１ｂを構成する円錐状の空間の向きとは同一である。一方、第１ノズル部１ａを構成する円錐状の空間の向きおよび第１ノズル部１ｂを構成する円錐状の空間の向きのぞれぞれと第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の向きとは１８０°異なっている。第１ノズル部１ａを構成する円錐状の空間の形状および大きさ、第１ノズル部１ｂを構成する円錐状の空間の形状および大きさ、および第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の形状および大ききはすべて同一である。
【００３２】
また、図４に示すように、第１ノズル部１ａと第２ノズル部２とは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。また、第１ノズル部１ｂと第２ノズル部２とも、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。そのため、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとの２つの界面のそれぞれで、相対的に大きな第２速度を有する液体ＩＩによって、相対的に小さな第１速度を有する液体Ｉが引っ張られる。それにより、液体中の２箇所で渦Ｖが生成される。
【００３３】
また、実施の形態１の液体吐出ノズルと同様に、２箇所の渦Ｖの中心のそれぞれでは、キャビテーションが発生する。その結果、液体中の２箇所で、液体の飽和水蒸気圧の近傍の負圧が形成され、気泡Ｂが生成される。つまり、液体吐出ノズル１０から離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる。したがって、本実施の形態の液体吐出ノズルによっても、実施の形態１の液体吐出ノズルと同様に、大きな洗浄効果が得られる。
【００３４】
また、液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１ａが第１流路６０ａを介して共通流路５に接続されている。第１ノズル部１ｂが第１流路６０ｂを介して共通流路５に接続されている。また、第２ノズル部２が第２流路５０を介して共通流路５に接続されている。したがって、液体は、ポンプ６によって共通流路５に供給される。その後、液体は、第１流路６０ａを介して、第１ノズル部１ａに供給される。また、液体は、第１流路６０ｂを介して、第１ノズル部１ｂに供給される。また、液体は、第２流路５０を介して、第２ノズル部２にも供給される。
【００３５】
また、第１ノズル部１ａは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第１ノズル部１ｂは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第２ノズル部２は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きい。したがって、シンプルな構造によって速度が異なる２つの液体Ｉのそれぞれと１つの液体ＩＩとを接触させることができる。
【００３６】
また、本実施の形態の液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１ａから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ａ）の抵抗、第１ノズル部１ｂから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ｂ）の抵抗、および第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩが通過する全流路（共通流路５、第２流路５０、および第２ノズル部２）の抵抗が、互いに実質的に同一である。これによれば、第１ノズル部１ａから吐出される液体Ｉの質量、第１ノズル部１ｂから吐出される液体Ｉの質量、および第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの質量が、互いにほぼ同一に維持される。
【００３７】
そのため、流路（共通流路５、第１流路６０、第２流路５０、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第２ノズル部２）の全体にわたって液体の流れが安定する。その結果、第１ノズル部１から吐出される２つの液体Ｉの速度のそれぞれと第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの速度との間の比率がほぼ一定に維持される。したがって、液体システム全体の設計が容易になる。
【００３８】
本実施の形態においては、第１ノズル部１ａと第１ノズル部１ｂとは、第２ノズル部２の中心軸を通る平面に対して鏡面対称に配置されている。つまり、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第２ノズル部２は、全体として、鏡面対称に配置されている。また、第１ノズル部１ａの中心軸、第１ノズル部１ｂの中心軸、および第２ノズル部２の中心軸は、同一平面上にある。したがって、相対的に流速が小さな第１速度を有する液体Ｉが、相対的に流速が大きな第２速度を有する液体ＩＩによって押されて、その流れ方向が一方に偏るように変更されたり、液体Ｉと液体ＩＩとが接触しない程度に離れて流れたりするおそれが低減される。
【００３９】
（実施の形態３）
次に、図５〜図７を用いて、実施の形態３の液体吐出ノズルを説明する。
【００４０】
本実施の形態の液体吐出ノズル１０は、図５〜図７に示すように、第１速度で液体Ｉを吐出する第１ノズル部１ａ，１ｂ，および１ｃと、第１速度よりも大きな第２速度で液体ＩＩを吐出する第２ノズル部２とを備えている。第２ノズル部２は、円錐状の空間からなる。第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃのそれぞれは、内側面が円錐状の第２ノズル部２の側面に沿って設けられ、かつ、外側面が仮想円柱の周面に沿うように、配置されている。第１ノズル部１ａを構成する空間、第１ノズル部１ｂを構成する空間、および第１ノズル部１ｃを構成する空間からなる３つの空間の中心軸と、第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の中心軸とは互いに一致する。
【００４１】
また、第１ノズル部１ａと第２ノズル部２とは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。また、第１ノズル部１ｂと第２ノズル部２とも、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。また、第１ノズル部１ｃと第２ノズル部２とも、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。
【００４２】
そのため、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとの３つの界面のそれぞれで、相対的に大きな第２速度を有する液体ＩＩによって、相対的に小さな第１速度を有する液体Ｉが引っ張られる。それにより、液体中の３箇所で渦Ｖが生成される。したがって、本実施の形態の液体吐出ノズルによっても、実施の形態１の液体吐出ノズルと同様に、大きな洗浄効果が得られる。
【００４３】
また、液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１ａが第１流路６０ａを介して共通流路５に接続されている。第１ノズル部１ｂが第１流路６０ｂを介して共通流路５に接続されている。第１ノズル部１ｃが第１流路６０ｃを介して共通流路５に接続されている。また、第２ノズル部２が第２流路５０を介して共通流路５に接続されている。したがって、液体はポンプ６によって共通流路５に供給され、その後、第１流路６０ａを介して、第１ノズル部１ａに供給される。また、液体は、第１流路６０ａを介して、第１ノズル部１ｂに供給される。また、液体は、第１流路６０ａを介して、第１ノズル部１ｃに供給される。また、液体は、第２流路５０を介して、第２ノズル部２にも供給される。
【００４４】
また、第１ノズル部１ａは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第１ノズル部１ｂは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第１ノズル部１ｃは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第２ノズル部２は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きい。これによれば、シンプルな構造によって速度が異なる２つの液体ＩおよびＩＩを接触させることができる。
【００４５】
また、吐出されている３つの液体Ｉのそれぞれと１つの液体ＩＩの質量がほぼ同一である。そのため、本実施の形態の液体吐出ノズル１０においては、次の（１）〜（４）に示される４つの流路の抵抗が等しいことが望ましい。
【００４６】
（１） 第１ノズル部１ａから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ａ）の抵抗
（２） 第１ノズル部１ｂから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ｂ）の抵抗
（３） 第１ノズル部１ｃから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ｃ）の抵抗
（４） 第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩが通過する全流路（共通流路５、第２流路５０、および第２ノズル部２）の抵抗
これによれば、第１ノズル部１ａから吐出される液体Ｉの質量、第１ノズル部１ｂから吐出される液体Ｉの質量、第１ノズル部１ｃから吐出される液体Ｉの質量、および第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの質量が、互いにほぼ同一に維持される。したがって、システムの設計が容易になる。
【００４７】
また、本実施の形態においては、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃからなる３つの空間と第２ノズル部２を構成する円錐状の空間とは、それらの中心軸を通る直線に関して、同心円状に配置されている。したがって、第１ノズル部１ａ，１ｂ，および１ｃから吐出される液体Ｉの流れ、および第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの流れが、全体として、直線的になる。そのため、３つの液体Ｉの流れおよびＩＩの流れをターゲットに向け易くなる。
【００４８】
（実施の形態４）
本実施の形態の液体吐出ノズルは、実施の形態３の液体吐出ノズルとほぼ同様であるが、次の点が異なっている。
【００４９】
図８および図９に示すように、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃは、それぞれ、定流路断面部１００ａ、定流路断面部１００ｂ、および定流路断面部１００ｃを有している。定流路断面部１００ａ、定流路断面部１００ｂ、および定流路断面部１００ｃは、それぞれ、出口の近傍に流路の断面積が一定の状態で延びている。第２ノズル部２は、出口の近傍に流路の断面積が一定の状態で延びる定流路断面部２００を有している。
【００５０】
そのため、第１ノズル部１ａの先端の定流路断面部１００ａ、第１ノズル部１ｂの先端の定流路断面部１００ｂ、第１ノズル部１ｃの先端の定流路断面部１００ｃ、および第２ノズル部２の先端の定流路断面部２００のそれぞれにおいて、整流作用が生じる。そのため、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃのそれぞれから吐出された液体Ｉの速度と第２ノズル部２から吐出された液体ＩＩの速度との差がほぼ一定に維持され易い。その結果、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃのそれぞれから吐出された液体Ｉと第２ノズル部２から吐出された液体ＩＩとが接触する位置の変動が抑制される。
【００５１】
上記実施の形態１〜４の液体吐出ノズル１０から吐出される液体には、気泡径が１μｍ〜１００μｍである微細気泡が含まれていることが望ましい。一般に、微細気泡は、キャビテーションを生じさせるための気泡核として機能する。また、気泡核が含まれている液体中においてキャビテーションを発生させるために必要なエネルギーは、気泡核が含まれていない液体中においてキャビテーションを発生させるために必要なエネルギーよりも少ない。したがって、気泡径が１μｍ〜１００μｍである微細気泡が液体吐出ノズルから吐出される液体中に混入されていれば、少ないエネルギーでキャビテーションを発生させることが可能になる。
【００５２】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態１の流体吐出ノズルの概略図である。
【図２】実施の形態１の流体吐出ノズルから流体が吐出されている状態を示す図である。
【図３】実施の形態２の流体吐出ノズルの概略図である。
【図４】実施の形態２の流体吐出ノズルから流体が吐出されている状態を示す図である。
【図５】実施の形態３の流体吐出ノズルの概略図である。
【図６】実施の形態３の流体吐出ノズルの出口側の側面図である。
【図７】実施の形態３の流体吐出ノズルの入口側の側面図である。
【図８】実施の形態４の流体吐出ノズルの概略図である。
【図９】図８のＩＸ‐ＩＸ線断面の斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２ ノズル部、５ 共通流路、６ ポンプ、１０ 液体吐出ノズル、５０，６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ 流路、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，２００ 定流路断面部、Ｖ 渦、Ｂ 気泡、Ｉ，ＩＩ 液体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出するノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体吐出ノズルが用いられている。従来の液体吐出ノズルは、ほとんど流れが生じていない液体中において流速が大きな液体の噴流を生じさせる。それにより、噴流と静止液体との間の界面に剪断力が生じる。その結果、渦に起因したキャビテーションが発生する。
【０００３】
前述の液体吐出ノズルによれば、加工対象物の表面に液体を衝突させて、加工対象物の表面でキャビテーションを生じさせることができる。キャビテーションが発生すれば、気泡が生成される。微細気泡が破裂すると、マイクロジェット効果によって、加工対象物の表面応力状態が改善される。そのために、液体吐出ノズルには強制的に乱流を生じさせる手段が設けられている。強制的に乱流を生じさせる手段は、流速が異なる２つの噴流を合流させる手段である。
【特許文献１】特開平６−４７６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、上記従来の液体吐出ノズルを用いて、ほとんど流れが生じていない気体中に流速が大きな液体の噴流を生じさせても、気体と液体との界面では、キャビテーションが発生し難い。そこで、乱流を発生させる様々な工夫によって、液体吐出ノズルの近傍においてキャビテーションを発生させている。キャビテーションが発生すれば、気泡が生成される。
【０００５】
しかしながら、前述の気泡は、液体吐出ノズルからある程度はなれた位置においては、気体の圧力によって崩壊してしまう。逆に言うと、液体吐出ノズルから離れた位置において液体内に気泡を存在させるためには、液体吐出ノズルからある程度離れた位置においてキャビテーションを発生させる必要がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ある程度離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる液体吐出ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体吐出ノズルは、第１速度で液体を吐出する第１ノズル部と、第１速度よりも大きな第２速度で液体を吐出する第２ノズル部とを備えている。第１ノズル部と第２ノズル部とは、第１速度を有する液体と第２速度を有する液体とが合流または接触するように、配置されている。
【０００８】
これによれば、液体吐出ノズルからある程度離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる。その気泡は、第１速度を有する液体と第２速度を有する液体との接触部では破裂しないが、被洗浄物に衝突して破裂する。したがって、気泡が破裂するときに生じる衝撃力が汚物の除去に用いられれば、大きな洗浄効果が得られる。
【０００９】
また、液体吐出ノズルは、第１ノズル部および第２ノズル部のそれぞれが液体を供給する共通流路に接続されていてもよい。この場合、第１ノズル部は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さく、かつ、第２ノズル部は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きいことが望ましい。これによれば、シンプルな構造によって速度が異なる２つの液体を接触させることができる。
【００１０】
第１ノズル部および第２ノズル部のそれぞれは、気体中に液体を吐出するように配置されていることが望ましい。これによれば、液体と気体との間の接触抵抗が小さいため、２つの液体の速度差が大きい状態が維持される。そのため、液体同士の接触または合流によってキャビテーションを容易に発生させることができる。
【００１１】
本発明の液体吐出ノズルにおいては、第１ノズル部から吐出される液体が通過する全流路の抵抗と第２ノズル部から吐出される液体が通過する全流路の抵抗とが実質的に同一であることが望ましい。
【００１２】
これによれば、一方の流路の全抵抗と他方の流路の全抵抗との差に起因した流路内における液体の流れの乱れが生じないため、液体システム全体の設計が容易になる。
【００１３】
また、第１ノズル部および第２ノズル部が鏡面対称に配置されていれば、液体吐出ノズルから吐出される液体の進む方向が曲げられることがない。
【００１４】
また、第１ノズル部の出口と第２ノズル部の出口とが同心円状に配置されていれば、第１ノズル部から吐出される液体の流れおよび第２ノズル部から吐出される液体の流れが、全体として、直線的になる。そのため、２つの液体をターゲットに向かって吐出することが容易になる。
【００１５】
また、第１ノズル部および第２ノズル部のそれぞれは、出口の近傍に流路の断面積が一定の状態で延びる定流路断面部を有していれば、第１ノズル部から吐出された液体と第２ノズル部から吐出された液体とが接触する位置の変動が抑制される。
【００１６】
また、液体には、気泡径が１μｍ〜１００μｍである微細気泡が含まれていれば、少ないエネルギーでキャビテーションを発生させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ある程度離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる液体吐出ノズルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の液体吐出ノズルを説明する。
（実施の形態１）
まず、図１および図２を用いて、実施の形態１の液体吐出ノズルを説明する。
【００１９】
本実施の形態の液体吐出ノズル１０は、図１に示すように、第１速度で液体Ｉを吐出する第１ノズル部１と、第１速度よりも大きな第２速度で液体ＩＩを吐出する第２ノズル部２とを備えている。第１ノズル部１および第２ノズル部２のそれぞれは、円錐状の空間からなる。第１ノズル部１を構成する円錐状の空間の中心軸と第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の中心軸とは互いに平行である。また、第１ノズル部１を構成する円錐状の空間の向きと第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の向きとは１８０°異なっている。第１ノズル部１を構成する円錐状の空間の形状および大きさと第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の形状および大ききとは同一である。
【００２０】
また、図２に示すように、第１ノズル部１と第２ノズル部２とは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。そのため、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとの界面で、相対的に大きな第２速度を有する液体ＩＩによって、相対的に小さな第１速度を有する液体Ｉが引っ張られる。それにより、液体中で渦Ｖが生成される。渦Ｖの中心では、キャビテーションが発生する。その結果、渦Ｖの中心では、液体の飽和水蒸気圧の近傍の負圧が形成され、気泡Ｂが生成される。つまり、液体吐出ノズル１０からある程度離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる。
【００２１】
その気泡Ｂは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとの接触部では、負圧が維持されるため破裂しないが、被洗浄物に衝突して破裂する。それにより、マイクロジェット効果に起因した大きな衝撃力が生じる。したがって、気泡Ｂが破裂するときに生じる衝撃力が汚物の除去に用いられれば、大きな洗浄効果が得られる。
【００２２】
また、液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１が第１流路６０を介して共通流路５に接続されている。また、第２ノズル部２が第２流路５０を介して共通流路５に接続されている。したがって、液体は、ポンプ６によって共通流路５に供給される。その後、液体は、第１流路６０を介して、第１ノズル部１に供給される。また、液体は、第２流路５０を介して、第２ノズル部２にも供給される。
【００２３】
また、第１ノズル部１は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第２ノズル部２は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きい。これによれば、シンプルな構造によって速度が異なる２つの液体ＩおよびＩＩを接触させることができる。
【００２４】
また、第１ノズル部１および第２ノズル部２は、それぞれ、気体中に液体ＩおよびＩＩを吐出するように配置されている。一般に、液体と気体との間の接触抵抗は小さい。そのため、第１ノズル部１から吐出される液体Ｉと第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩとの間の速度の差が大きい状態が維持され易い。その結果、第１ノズル部１から吐出される液体Ｉと第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩとの接触部に生じる剪断力が大きい状態が維持され易い。したがって、キャビテーションが発生し易い。
【００２５】
一般に、第１ノズル部１から吐出されている液体Ｉの質量と第２ノズル部２から吐出されている液体ＩＩの質量との差が大きい場合がある。この場合には、液体吐出ノズル１０から吐出されている２つの液体ＩおよびＩＩの接触部における剪断作用が生じ難い。また、仮に剪断作用が生じても、液体ＩおよびＩＩ内に空間が形成されてしまう。そのため、負圧部としての渦Ｖが形成され難い。したがって、液体吐出ノズル１０から吐出されている２つの液体ＩおよびＩＩの質量がほぼ同一であることが望ましい。
【００２６】
そのため、本実施の形態の液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１から吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１）の抵抗と第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩが通過する全流路（共通流路５、第２流路５０、および第２ノズル部２）の抵抗とが実質的に同一になっている。
【００２７】
また、一般に、２つの流路の抵抗が異なっていると、抵抗が小さい流路の液体流量が抵抗が小さい流路の液体流量に比較して大きくなる。そのため、外部から液体流量が少ないノズル部内の空間へ気体が混入するおそれがある。その結果、液体吐出ノズル１０内の液体の流れが安定しないことがある。
【００２８】
しかしながら、本実施の形態の液体吐出ノズル１０によれば、一方の流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１）の全抵抗と他方の流路（共通流路５、第２流路５０、および第２ノズル部２）の全抵抗との差に起因した流路内における液体の流れの乱れが生じない。そのため、流路（共通流路５、第１流路６０、第２流路５０、第１ノズル部１、および第２ノズル部２）の全体にわたって液体の流れが安定する。その結果、第１ノズル部１から吐出される液体ＩＩの速度と第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの速度との間の比率がほぼ一定に維持される。したがって、液体システム全体の設計が容易になる。
【００２９】
（実施の形態２）
次に、図３および図４を用いて、実施の形態２の液体吐出ノズルを説明する。
【００３０】
本実施の形態の液体吐出ノズル１０は、図３に示すように、第１速度で液体Ｉを吐出する第１ノズル部１ａおよび１ｂと、第１速度よりも大きな第２速度で液体ＩＩを吐出する第２ノズル部２とを備えている。第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第２ノズル部２のそれぞれは、円錐状の空間からなる。第１ノズル部１ａを構成する円錐状の空間の中心軸、第１ノズル部１ｂを構成する円錐状の空間の中心軸、および第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の中心軸は、互いに平行であり、かつ、同一平面上にある。
【００３１】
また、第１ノズル部１ａを構成する円錐状の空間の向きと、第１ノズル部１ｂを構成する円錐状の空間の向きとは同一である。一方、第１ノズル部１ａを構成する円錐状の空間の向きおよび第１ノズル部１ｂを構成する円錐状の空間の向きのぞれぞれと第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の向きとは１８０°異なっている。第１ノズル部１ａを構成する円錐状の空間の形状および大きさ、第１ノズル部１ｂを構成する円錐状の空間の形状および大きさ、および第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の形状および大ききはすべて同一である。
【００３２】
また、図４に示すように、第１ノズル部１ａと第２ノズル部２とは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。また、第１ノズル部１ｂと第２ノズル部２とも、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。そのため、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとの２つの界面のそれぞれで、相対的に大きな第２速度を有する液体ＩＩによって、相対的に小さな第１速度を有する液体Ｉが引っ張られる。それにより、液体中の２箇所で渦Ｖが生成される。
【００３３】
また、実施の形態１の液体吐出ノズルと同様に、２箇所の渦Ｖの中心のそれぞれでは、キャビテーションが発生する。その結果、液体中の２箇所で、液体の飽和水蒸気圧の近傍の負圧が形成され、気泡Ｂが生成される。つまり、液体吐出ノズル１０から離れた位置において液体内に気泡を存在させることができる。したがって、本実施の形態の液体吐出ノズルによっても、実施の形態１の液体吐出ノズルと同様に、大きな洗浄効果が得られる。
【００３４】
また、液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１ａが第１流路６０ａを介して共通流路５に接続されている。第１ノズル部１ｂが第１流路６０ｂを介して共通流路５に接続されている。また、第２ノズル部２が第２流路５０を介して共通流路５に接続されている。したがって、液体は、ポンプ６によって共通流路５に供給される。その後、液体は、第１流路６０ａを介して、第１ノズル部１ａに供給される。また、液体は、第１流路６０ｂを介して、第１ノズル部１ｂに供給される。また、液体は、第２流路５０を介して、第２ノズル部２にも供給される。
【００３５】
また、第１ノズル部１ａは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第１ノズル部１ｂは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第２ノズル部２は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きい。したがって、シンプルな構造によって速度が異なる２つの液体Ｉのそれぞれと１つの液体ＩＩとを接触させることができる。
【００３６】
また、本実施の形態の液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１ａから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ａ）の抵抗、第１ノズル部１ｂから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ｂ）の抵抗、および第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩが通過する全流路（共通流路５、第２流路５０、および第２ノズル部２）の抵抗が、互いに実質的に同一である。これによれば、第１ノズル部１ａから吐出される液体Ｉの質量、第１ノズル部１ｂから吐出される液体Ｉの質量、および第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの質量が、互いにほぼ同一に維持される。
【００３７】
そのため、流路（共通流路５、第１流路６０、第２流路５０、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第２ノズル部２）の全体にわたって液体の流れが安定する。その結果、第１ノズル部１から吐出される２つの液体Ｉの速度のそれぞれと第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの速度との間の比率がほぼ一定に維持される。したがって、液体システム全体の設計が容易になる。
【００３８】
本実施の形態においては、第１ノズル部１ａと第１ノズル部１ｂとは、第２ノズル部２の中心軸を通る平面に対して鏡面対称に配置されている。つまり、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第２ノズル部２は、全体として、鏡面対称に配置されている。また、第１ノズル部１ａの中心軸、第１ノズル部１ｂの中心軸、および第２ノズル部２の中心軸は、同一平面上にある。したがって、相対的に流速が小さな第１速度を有する液体Ｉが、相対的に流速が大きな第２速度を有する液体ＩＩによって押されて、その流れ方向が一方に偏るように変更されたり、液体Ｉと液体ＩＩとが接触しない程度に離れて流れたりするおそれが低減される。
【００３９】
（実施の形態３）
次に、図５〜図７を用いて、実施の形態３の液体吐出ノズルを説明する。
【００４０】
本実施の形態の液体吐出ノズル１０は、図５〜図７に示すように、第１速度で液体Ｉを吐出する第１ノズル部１ａ，１ｂ，および１ｃと、第１速度よりも大きな第２速度で液体ＩＩを吐出する第２ノズル部２とを備えている。第２ノズル部２は、円錐状の空間からなる。第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃのそれぞれは、内側面が円錐状の第２ノズル部２の側面に沿って設けられ、かつ、外側面が仮想円柱の周面に沿うように、配置されている。第１ノズル部１ａを構成する空間、第１ノズル部１ｂを構成する空間、および第１ノズル部１ｃを構成する空間からなる３つの空間の中心軸と、第２ノズル部２を構成する円錐状の空間の中心軸とは互いに一致する。
【００４１】
また、第１ノズル部１ａと第２ノズル部２とは、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。また、第１ノズル部１ｂと第２ノズル部２とも、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。また、第１ノズル部１ｃと第２ノズル部２とも、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとが合流または接触するように、配置されている。
【００４２】
そのため、第１速度を有する液体Ｉと第２速度を有する液体ＩＩとの３つの界面のそれぞれで、相対的に大きな第２速度を有する液体ＩＩによって、相対的に小さな第１速度を有する液体Ｉが引っ張られる。それにより、液体中の３箇所で渦Ｖが生成される。したがって、本実施の形態の液体吐出ノズルによっても、実施の形態１の液体吐出ノズルと同様に、大きな洗浄効果が得られる。
【００４３】
また、液体吐出ノズル１０においては、第１ノズル部１ａが第１流路６０ａを介して共通流路５に接続されている。第１ノズル部１ｂが第１流路６０ｂを介して共通流路５に接続されている。第１ノズル部１ｃが第１流路６０ｃを介して共通流路５に接続されている。また、第２ノズル部２が第２流路５０を介して共通流路５に接続されている。したがって、液体はポンプ６によって共通流路５に供給され、その後、第１流路６０ａを介して、第１ノズル部１ａに供給される。また、液体は、第１流路６０ａを介して、第１ノズル部１ｂに供給される。また、液体は、第１流路６０ａを介して、第１ノズル部１ｃに供給される。また、液体は、第２流路５０を介して、第２ノズル部２にも供給される。
【００４４】
また、第１ノズル部１ａは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第１ノズル部１ｂは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第１ノズル部１ｃは、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さい。また、第２ノズル部２は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きい。これによれば、シンプルな構造によって速度が異なる２つの液体ＩおよびＩＩを接触させることができる。
【００４５】
また、吐出されている３つの液体Ｉのそれぞれと１つの液体ＩＩの質量がほぼ同一である。そのため、本実施の形態の液体吐出ノズル１０においては、次の（１）〜（４）に示される４つの流路の抵抗が等しいことが望ましい。
【００４６】
（１） 第１ノズル部１ａから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ａ）の抵抗
（２） 第１ノズル部１ｂから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ｂ）の抵抗
（３） 第１ノズル部１ｃから吐出される液体Ｉが通過する全流路（共通流路５、第１流路６０、および第１ノズル部１ｃ）の抵抗
（４） 第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩが通過する全流路（共通流路５、第２流路５０、および第２ノズル部２）の抵抗
これによれば、第１ノズル部１ａから吐出される液体Ｉの質量、第１ノズル部１ｂから吐出される液体Ｉの質量、第１ノズル部１ｃから吐出される液体Ｉの質量、および第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの質量が、互いにほぼ同一に維持される。したがって、システムの設計が容易になる。
【００４７】
また、本実施の形態においては、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃからなる３つの空間と第２ノズル部２を構成する円錐状の空間とは、それらの中心軸を通る直線に関して、同心円状に配置されている。したがって、第１ノズル部１ａ，１ｂ，および１ｃから吐出される液体Ｉの流れ、および第２ノズル部２から吐出される液体ＩＩの流れが、全体として、直線的になる。そのため、３つの液体Ｉの流れおよびＩＩの流れをターゲットに向け易くなる。
【００４８】
（実施の形態４）
本実施の形態の液体吐出ノズルは、実施の形態３の液体吐出ノズルとほぼ同様であるが、次の点が異なっている。
【００４９】
図８および図９に示すように、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃは、それぞれ、定流路断面部１００ａ、定流路断面部１００ｂ、および定流路断面部１００ｃを有している。定流路断面部１００ａ、定流路断面部１００ｂ、および定流路断面部１００ｃは、それぞれ、出口の近傍に流路の断面積が一定の状態で延びている。第２ノズル部２は、出口の近傍に流路の断面積が一定の状態で延びる定流路断面部２００を有している。
【００５０】
そのため、第１ノズル部１ａの先端の定流路断面部１００ａ、第１ノズル部１ｂの先端の定流路断面部１００ｂ、第１ノズル部１ｃの先端の定流路断面部１００ｃ、および第２ノズル部２の先端の定流路断面部２００のそれぞれにおいて、整流作用が生じる。そのため、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃのそれぞれから吐出された液体Ｉの速度と第２ノズル部２から吐出された液体ＩＩの速度との差がほぼ一定に維持され易い。その結果、第１ノズル部１ａ、第１ノズル部１ｂ、および第１ノズル部１ｃのそれぞれから吐出された液体Ｉと第２ノズル部２から吐出された液体ＩＩとが接触する位置の変動が抑制される。
【００５１】
上記実施の形態１〜４の液体吐出ノズル１０から吐出される液体には、気泡径が１μｍ〜１００μｍである微細気泡が含まれていることが望ましい。一般に、微細気泡は、キャビテーションを生じさせるための気泡核として機能する。また、気泡核が含まれている液体中においてキャビテーションを発生させるために必要なエネルギーは、気泡核が含まれていない液体中においてキャビテーションを発生させるために必要なエネルギーよりも少ない。したがって、気泡径が１μｍ〜１００μｍである微細気泡が液体吐出ノズルから吐出される液体中に混入されていれば、少ないエネルギーでキャビテーションを発生させることが可能になる。
【００５２】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態１の流体吐出ノズルの概略図である。
【図２】実施の形態１の流体吐出ノズルから流体が吐出されている状態を示す図である。
【図３】実施の形態２の流体吐出ノズルの概略図である。
【図４】実施の形態２の流体吐出ノズルから流体が吐出されている状態を示す図である。
【図５】実施の形態３の流体吐出ノズルの概略図である。
【図６】実施の形態３の流体吐出ノズルの出口側の側面図である。
【図７】実施の形態３の流体吐出ノズルの入口側の側面図である。
【図８】実施の形態４の流体吐出ノズルの概略図である。
【図９】図８のＩＸ‐ＩＸ線断面の斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２ ノズル部、５ 共通流路、６ ポンプ、１０ 液体吐出ノズル、５０，６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ 流路、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，２００ 定流路断面部、Ｖ 渦、Ｂ 気泡、Ｉ，ＩＩ 液体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１速度で液体を吐出する第１ノズル部と、
前記第１速度よりも大きな第２速度で液体を吐出する第２ノズル部とを備え、
前記第１ノズル部と前記第２ノズル部とは、前記第１速度を有する液体と前記第２速度を有する液体とが合流または接触するように、配置されている、液体吐出ノズル。
【請求項２】
前記第１ノズル部および前記第２ノズル部のそれぞれが前記液体を供給する共通流路に接続され、
前記第１ノズル部は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さく、
前記第２ノズル部は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きい、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項３】
前記第１ノズル部および前記第２ノズル部のそれぞれは、気体中に前記液体を吐出するように配置された、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項４】
前記第１ノズル部から吐出される液体が通過する全流路の抵抗と前記第２ノズル部から吐出される液体が通過する全流路の抵抗とは、実質的に同一である、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項５】
前記第１ノズル部および前記第２ノズル部が鏡面対称に配置されている、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項６】
前記第１ノズル部と前記第２ノズル部とが同心円状に配置されている、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項７】
前記第１ノズル部および前記第２ノズル部のそれぞれは、出口の近傍に流路の断面積が一定の状態で延びる定流路断面部を有する、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項８】
前記液体には、気泡径が１μｍ〜１００μｍである微細気泡が含まれている、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項１】
第１速度で液体を吐出する第１ノズル部と、
前記第１速度よりも大きな第２速度で液体を吐出する第２ノズル部とを備え、
前記第１ノズル部と前記第２ノズル部とは、前記第１速度を有する液体と前記第２速度を有する液体とが合流または接触するように、配置されている、液体吐出ノズル。
【請求項２】
前記第１ノズル部および前記第２ノズル部のそれぞれが前記液体を供給する共通流路に接続され、
前記第１ノズル部は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して小さく、
前記第２ノズル部は、入口側の流路の断面積が出口側の流路の断面積に比較して大きい、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項３】
前記第１ノズル部および前記第２ノズル部のそれぞれは、気体中に前記液体を吐出するように配置された、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項４】
前記第１ノズル部から吐出される液体が通過する全流路の抵抗と前記第２ノズル部から吐出される液体が通過する全流路の抵抗とは、実質的に同一である、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項５】
前記第１ノズル部および前記第２ノズル部が鏡面対称に配置されている、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項６】
前記第１ノズル部と前記第２ノズル部とが同心円状に配置されている、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項７】
前記第１ノズル部および前記第２ノズル部のそれぞれは、出口の近傍に流路の断面積が一定の状態で延びる定流路断面部を有する、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【請求項８】
前記液体には、気泡径が１μｍ〜１００μｍである微細気泡が含まれている、請求項１に記載の液体吐出ノズル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１５２１６９（Ｐ２００７−１５２１６９Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４７５９７（Ｐ２００５−３４７５９７）
【出願日】平成１７年１２月１日（２００５．１２．１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１日（２００５．１２．１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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