蒸気洗浄用平坦ノズル
【課題】 ノズルで蒸気を噴射した場合、ノズルを出た蒸気が周囲の空気を巻き込み、急激に温度が低下し、流速が小さくなるという問題があった。また、一部のノズルで、平らにしたものは、ノズル入口部で絞り、ノズル内で膨張させるため、噴出口での速度が小さくなるなどの欠点があった。また、温水や洗浄剤をノズル前で混合しているため、均等に分散しないなどの問題があった。
【解決手段】 ノズルを上下分割構造にし、噴出口のスリットすきまを小さくし、幅との積が噴出口流路面積となるが、供給口、供給通路、凹みなどの流路面積を噴出口の流路面積より十分大きくし、噴出口で絞るようにする。また、助剤は、ノズルの中に複数の助剤管を設け、噴出口前近くに供給するようにし、均等に分散するようにする。
【解決手段】 ノズルを上下分割構造にし、噴出口のスリットすきまを小さくし、幅との積が噴出口流路面積となるが、供給口、供給通路、凹みなどの流路面積を噴出口の流路面積より十分大きくし、噴出口で絞るようにする。また、助剤は、ノズルの中に複数の助剤管を設け、噴出口前近くに供給するようにし、均等に分散するようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
蒸気洗浄用の平坦型ノズルで、水あるいは洗浄前などの助剤を蒸気と同時に噴射するノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
二流体を扱うノズルとしては、下記のようなものがある。
【特許文献１】 特開２００１−２８０３００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
蒸気洗浄が、空気ブローなどと根本的に異なる点は、温度が高く、かつ、気体の噴射速度が早いことである。蒸気噴射に対し、広く空気用のノズルが用いられるが、ノズルを出た蒸気が、周囲の空気を巻き込み、蒸気と空気の混合気体となり、温度が急激に低下するとともに、噴流ガス速度もノズル出口からの距離とともに著しく低下するという問題がある。特に、広い平面を洗浄するときは、平坦なノズルが要求されるが、噴射口をスリット状にして、噴射するものがあるが、前述のように、ノズルから離れると、温度も気体の速度も著しく低下してしまうという欠点がある。
【０００４】
空気ノズルには、片平型あるいは多孔式にして、対象物の近くまで空気に接しないようなノズルもあるが、板構造であるため、耐圧特性をもたせることが困難なため、いったん、ノズル入口で絞って膨張させた後に、一定の幅に拡大させるため、蒸気の温度は保持できるが、ガスの速度は低下してしまうという欠点がある。
【０００５】
蒸気洗浄においては、蒸気に水または温水あるいは洗浄剤の水溶液を助剤として混合させると、洗浄効果を著しく向上させることができることが知られている。そして、これまでの蒸気ノズルでは、ノズルに入る前に助剤を混合させ、ノズルから同時に噴射しているが、平坦のノズルでは、ノズルの傾斜あるいはスリットが垂直になったときなど、助剤が下方に偏って噴射されるという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ノズルでは、まず、噴出口をスリット状の幅の広い矩形状とし、スリットのすきまを０．２〜０．５ｍｍの小さいものとする。このようなすきまを精度よく製作するためには、ノズルは上下、２枚の板状のものとし、スリット部は機械加工が可能な構造とする。そして、ノズルの供給口をはじめ、噴出口に至る途中の通路面積を大きくし、噴出口で絞り、ここを通過して急膨張させるようにする。
【０００７】
助剤供給は、ノズルの供給口の近くに助剤供給口を設け、これより複数本の密封配管により、ノズル噴出口に導き、助剤供給口に対し、助剤ポンプ等を用いて、加圧された助剤を供給するようにする。
【発明の効果】
【０００８】
ノズルの噴出口の面積を小さくし、ノズルの凹み８の中でもボイラの蒸気圧力とほぼ等しい圧力を保持することにより、ノズル内の凹み８の蒸気温度はほぼボイラの飽和温度となる。したがって、ノズル噴出口出口では、飽和温度に近い蒸気が噴射され、蒸気速度もノズルの凹み８の圧力がほぼ臨界圧以上に保持すれば、４００ｍ／ｓ以上の音速の蒸気とすることができる。その結果、蒸気の大きな洗浄効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１、図２、図３は、本発明を実施するための最良の形態を示したもので、これについて詳しく説明する。図１は、本発明のノズルの横断面図で、１は底板、２は上板、３は蒸気の供給口、４は噴出口、５は供給口と凹みの通路、６は助剤管、７は助剤供給口、８は上板の凹みで蒸気の流路、９は助剤供給管、１０は上板と底板の溶接部である。
【００１０】
図２は、図１のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆの断面図である。図３は、図１の視矢Ｘで示す方向から見た側面である。それぞれの符号は、図１と同じであり、説明を省略する。
【００１１】
図１、図２、図３は、代表的な一例を示すもので、これに限定されるものでない。図１の例では、底板１は平板で扇形としている。上板２には、蒸気の供給口３、通路５、凹み８を設ける。そして、図１で片側は、噴出口４で、上板２に対し、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍといった非常に微細なすきまのスリットとしている。そして、スリットのすきまと、スリットの幅の積が、噴出口４の通路面積となるが、この面積を、図示されていないが、供給口３に連結される管の内面積、通路５あるいは凹み８の蒸気通路の流路面積より小さくする。
【００１２】
助剤は、助剤供給管９を供給口７に接続し、助剤管６を供給口７に気密に接続される。そして、図示されていないが、助剤供給管９には、助剤ポンプより加圧された所定の流量の助剤が強制的に供給される。
【００１３】
図示されていないが、ボイラからの高圧の蒸気は、供給口３に供給され、通路５を通り、上板２の凹み８を経て、スリット状の噴出口４に行き、ここから噴出される。このとき、供給口３、通路５、凹み８の通路としての断面積を大きくしてあるので、蒸気は、主に噴出口４で絞られ、噴出口４出口で膨張する。このようにすることにより、噴出口４まで蒸気圧力と温度が保持される。そして、噴出口４の幅いっぱいに高温の蒸気が高速で噴射される。
【００１４】
一方、助剤は、助剤供給管９より供給され、供給口７を経て、図２の例では、２本の助剤管６より、噴出口４の近くに供給される。助剤は、蒸気とは気密が保持され、助剤管６内に蒸気が流入したり、助剤供給口７の付近でリークすることはない。助剤は、供給管９までに、図には記載されていないが、ポンプで加圧され、定められた量の助剤が強制的に供給されるので、２本の供給管６より、噴出口４の内側に供給される。ノズルの傾斜に関係なく、２本の供給管６より、ほぼ等しい量の助剤が供給され、噴出口４から蒸気とともに霧状になって噴出される。
【００１５】
以上のように、噴出口４の流路面積を絞り、かつ幅を広くすることにより、高温の蒸気を一定の幅に、高速で噴出することができる。そして、このとき、助剤も均等に混合することができ、一定の幅で、強力で安定した洗浄能力を有するノズルとすることができる。
【実施例】
【００１６】
図１、図２、図３は、実施するための一例を説明のために示したもので、発明の主旨を逸脱しない範囲で、形状など、改変し得るものとする。例えば、底板１は、平板としているが、凹み８の通路の一部、または、ほとんどすべてを底板１側に設けること、あるいは、供給口３を、図１、図２、図３では、図の右側より水平に設けているが、図１で上方より、あるいは、下方より供給するようにすることも可能である。
【００１７】
助剤管６は、図２の例では、円形の管２本としているが、矩形断面にしたり、３本以上にしても、同様の作用と効果を得ることができる。また、供給管９の位置も上方、下方、左右いずれの方向からも供給するようにしても、同様の作用と効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のノズルの横断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆの断面下面図である。
【図３】 図１の視矢Ｘの側面図である。
【符号の説明】
１ …底板
２ …上板
３ …供給口
４ …噴出口
５ …通路
６ …助剤管
７ …助剤供給口
８ …凹み
９ …助剤供給管
１０…上板と底板の溶接部
【技術分野】
【０００１】
蒸気洗浄用の平坦型ノズルで、水あるいは洗浄前などの助剤を蒸気と同時に噴射するノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
二流体を扱うノズルとしては、下記のようなものがある。
【特許文献１】 特開２００１−２８０３００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
蒸気洗浄が、空気ブローなどと根本的に異なる点は、温度が高く、かつ、気体の噴射速度が早いことである。蒸気噴射に対し、広く空気用のノズルが用いられるが、ノズルを出た蒸気が、周囲の空気を巻き込み、蒸気と空気の混合気体となり、温度が急激に低下するとともに、噴流ガス速度もノズル出口からの距離とともに著しく低下するという問題がある。特に、広い平面を洗浄するときは、平坦なノズルが要求されるが、噴射口をスリット状にして、噴射するものがあるが、前述のように、ノズルから離れると、温度も気体の速度も著しく低下してしまうという欠点がある。
【０００４】
空気ノズルには、片平型あるいは多孔式にして、対象物の近くまで空気に接しないようなノズルもあるが、板構造であるため、耐圧特性をもたせることが困難なため、いったん、ノズル入口で絞って膨張させた後に、一定の幅に拡大させるため、蒸気の温度は保持できるが、ガスの速度は低下してしまうという欠点がある。
【０００５】
蒸気洗浄においては、蒸気に水または温水あるいは洗浄剤の水溶液を助剤として混合させると、洗浄効果を著しく向上させることができることが知られている。そして、これまでの蒸気ノズルでは、ノズルに入る前に助剤を混合させ、ノズルから同時に噴射しているが、平坦のノズルでは、ノズルの傾斜あるいはスリットが垂直になったときなど、助剤が下方に偏って噴射されるという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ノズルでは、まず、噴出口をスリット状の幅の広い矩形状とし、スリットのすきまを０．２〜０．５ｍｍの小さいものとする。このようなすきまを精度よく製作するためには、ノズルは上下、２枚の板状のものとし、スリット部は機械加工が可能な構造とする。そして、ノズルの供給口をはじめ、噴出口に至る途中の通路面積を大きくし、噴出口で絞り、ここを通過して急膨張させるようにする。
【０００７】
助剤供給は、ノズルの供給口の近くに助剤供給口を設け、これより複数本の密封配管により、ノズル噴出口に導き、助剤供給口に対し、助剤ポンプ等を用いて、加圧された助剤を供給するようにする。
【発明の効果】
【０００８】
ノズルの噴出口の面積を小さくし、ノズルの凹み８の中でもボイラの蒸気圧力とほぼ等しい圧力を保持することにより、ノズル内の凹み８の蒸気温度はほぼボイラの飽和温度となる。したがって、ノズル噴出口出口では、飽和温度に近い蒸気が噴射され、蒸気速度もノズルの凹み８の圧力がほぼ臨界圧以上に保持すれば、４００ｍ／ｓ以上の音速の蒸気とすることができる。その結果、蒸気の大きな洗浄効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１、図２、図３は、本発明を実施するための最良の形態を示したもので、これについて詳しく説明する。図１は、本発明のノズルの横断面図で、１は底板、２は上板、３は蒸気の供給口、４は噴出口、５は供給口と凹みの通路、６は助剤管、７は助剤供給口、８は上板の凹みで蒸気の流路、９は助剤供給管、１０は上板と底板の溶接部である。
【００１０】
図２は、図１のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆの断面図である。図３は、図１の視矢Ｘで示す方向から見た側面である。それぞれの符号は、図１と同じであり、説明を省略する。
【００１１】
図１、図２、図３は、代表的な一例を示すもので、これに限定されるものでない。図１の例では、底板１は平板で扇形としている。上板２には、蒸気の供給口３、通路５、凹み８を設ける。そして、図１で片側は、噴出口４で、上板２に対し、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍといった非常に微細なすきまのスリットとしている。そして、スリットのすきまと、スリットの幅の積が、噴出口４の通路面積となるが、この面積を、図示されていないが、供給口３に連結される管の内面積、通路５あるいは凹み８の蒸気通路の流路面積より小さくする。
【００１２】
助剤は、助剤供給管９を供給口７に接続し、助剤管６を供給口７に気密に接続される。そして、図示されていないが、助剤供給管９には、助剤ポンプより加圧された所定の流量の助剤が強制的に供給される。
【００１３】
図示されていないが、ボイラからの高圧の蒸気は、供給口３に供給され、通路５を通り、上板２の凹み８を経て、スリット状の噴出口４に行き、ここから噴出される。このとき、供給口３、通路５、凹み８の通路としての断面積を大きくしてあるので、蒸気は、主に噴出口４で絞られ、噴出口４出口で膨張する。このようにすることにより、噴出口４まで蒸気圧力と温度が保持される。そして、噴出口４の幅いっぱいに高温の蒸気が高速で噴射される。
【００１４】
一方、助剤は、助剤供給管９より供給され、供給口７を経て、図２の例では、２本の助剤管６より、噴出口４の近くに供給される。助剤は、蒸気とは気密が保持され、助剤管６内に蒸気が流入したり、助剤供給口７の付近でリークすることはない。助剤は、供給管９までに、図には記載されていないが、ポンプで加圧され、定められた量の助剤が強制的に供給されるので、２本の供給管６より、噴出口４の内側に供給される。ノズルの傾斜に関係なく、２本の供給管６より、ほぼ等しい量の助剤が供給され、噴出口４から蒸気とともに霧状になって噴出される。
【００１５】
以上のように、噴出口４の流路面積を絞り、かつ幅を広くすることにより、高温の蒸気を一定の幅に、高速で噴出することができる。そして、このとき、助剤も均等に混合することができ、一定の幅で、強力で安定した洗浄能力を有するノズルとすることができる。
【実施例】
【００１６】
図１、図２、図３は、実施するための一例を説明のために示したもので、発明の主旨を逸脱しない範囲で、形状など、改変し得るものとする。例えば、底板１は、平板としているが、凹み８の通路の一部、または、ほとんどすべてを底板１側に設けること、あるいは、供給口３を、図１、図２、図３では、図の右側より水平に設けているが、図１で上方より、あるいは、下方より供給するようにすることも可能である。
【００１７】
助剤管６は、図２の例では、円形の管２本としているが、矩形断面にしたり、３本以上にしても、同様の作用と効果を得ることができる。また、供給管９の位置も上方、下方、左右いずれの方向からも供給するようにしても、同様の作用と効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のノズルの横断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆの断面下面図である。
【図３】 図１の視矢Ｘの側面図である。
【符号の説明】
１ …底板
２ …上板
３ …供給口
４ …噴出口
５ …通路
６ …助剤管
７ …助剤供給口
８ …凹み
９ …助剤供給管
１０…上板と底板の溶接部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、２枚の扇形状の板の両側と、供給口側の３面を気密に接合し、一方は、スリット状の狭いすきまで、幅広く開口した噴出口を設け、ノズルの上板または底板またはその両方に凹みを設け、蒸気の通路とし、この中に複数本の助剤管を入れ、助剤管の一方は、噴出口の近くに開口し、そして、他方は助剤供給口を経て、外部の助剤供給管に気密に接続し、噴出口と対向する側に蒸気供給口を設け、該蒸気供給口を供給口通路を経て、凹みに連通するようにし、蒸気供給口、通路、凹みの流路面積を噴出口の流路面積より十分大きくしたことを特徴とする蒸気ノズル。
【請求項１】
少なくとも、２枚の扇形状の板の両側と、供給口側の３面を気密に接合し、一方は、スリット状の狭いすきまで、幅広く開口した噴出口を設け、ノズルの上板または底板またはその両方に凹みを設け、蒸気の通路とし、この中に複数本の助剤管を入れ、助剤管の一方は、噴出口の近くに開口し、そして、他方は助剤供給口を経て、外部の助剤供給管に気密に接続し、噴出口と対向する側に蒸気供給口を設け、該蒸気供給口を供給口通路を経て、凹みに連通するようにし、蒸気供給口、通路、凹みの流路面積を噴出口の流路面積より十分大きくしたことを特徴とする蒸気ノズル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−３３４５８２（Ｐ２００６−３３４５８２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９０５７３（Ｐ２００５−１９０５７３）
【出願日】平成１７年６月１日（２００５．６．１）
【出願人】（５９２１５０６０８）小椋鉄工株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１日（２００５．６．１）
【出願人】（５９２１５０６０８）小椋鉄工株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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