喷嘴
阅读说明：本技术 喷嘴 (Nozzle with a nozzle body ) 是由 长尾武 泽崎富男 于 2021-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种抑制从喷嘴孔喷射的喷流的紊乱的喷嘴。喷嘴(100)具有：具有中心轴(127)的轴体(102)；设置于轴体(102)的内部,沿着中心轴(127)延伸的导液路径(104)；以及配置于导液路径(104)的前端部,具有沿着在与中心轴(127)不同的方向上延伸的喷射轴线(122)而配置于液室(106)的前端部的喷嘴孔(108)的液室(106),喷嘴孔(108)具有：与液室(106)连接,朝向下游而直径变小的导入部(110)；以及与导入部(110)的下游连接,将液体向喷口(113)引导的导出部(112)。(The invention provides a nozzle which can restrain the turbulence of jet flow jetted from a nozzle hole. The nozzle (100) comprises: a shaft body (102) having a central axis (127); a liquid guide path (104) provided inside the shaft body (102) and extending along the central axis (127); and a liquid chamber (106) disposed at the distal end portion of the liquid guide path (104) and having a nozzle hole (108) disposed at the distal end portion of the liquid chamber (106) along an injection axis (122) extending in a direction different from the central axis (127), the nozzle hole (108) having: an introduction section (110) which is connected to the liquid chamber (106) and has a diameter that decreases toward the downstream; and a discharge section (112) connected to the downstream of the introduction section (110) and guiding the liquid to the nozzle (113).)
技术领域
本发明涉及一种喷嘴。
背景技术
提出了一种喷嘴的方案，上述喷嘴具有：在长边方向延伸的喷嘴主体；设置于喷嘴主体内部的两个引导槽；和两个喷射孔，上述喷嘴通过喷流除去附着物(中国专利第103736607号)。
在现有的喷嘴中，存在从喷嘴孔喷射的喷流紊乱的情况。
发明内容
本发明的目的在于，抑制从喷嘴孔喷射的喷流的紊乱。
本发明的第一侧面是一种喷嘴，其具有：
轴体，上述轴体具有中心轴；
导液路径，上述导液路径设置于上述轴体的内部，沿着上述中心轴延伸；以及
液室，上述液室配置于上述导液路径的前端部，具有沿着在与上述中心轴不同的方向上延伸的喷射轴线而配置于上述液室的前端部的喷嘴孔，
上述喷嘴孔具有：
导入部，上述导入部与液室连接，朝向下游而直径变小；以及
导出部，上述导出部与上述导入部的下游连接，将液体向喷口引导。
液体例如是水系清洗液。液体的压力例如为1.5MPa～200MPa。清洗包括利用高压喷流的去毛刺。附着物例如是切屑、油分。
轴体例如为大致圆筒状。出口平面也可以相对于轴体开槽而设置。出口平面也可以相对于轴体而在周向等间隔地设置。
导液路径例如为大致圆筒状。导液路径也可以是截面积比液室大的圆筒。导液路径的内径为喷口径的3～10倍。另外，导液路径的长度为喷口径的10～300倍。液室例如为直柱状。液室的截面形状例如为圆、扇形、半圆状、等腰梯形状。优选地，液室的底部为平面。液室的底部也可以具有凸部。凸部也可以是中央向基端侧凸的形状，或者向前端侧凸的形状。凸部例如为半球面、圆锥。入口平面也可以相对于液室而在周向等间隔地设置。液室的内径为喷口径的2～8倍。例如，液室的长度为喷口径的5～90倍。
喷射轴线是喷流的设计上的中心线。喷射轴线与液室底部分隔开而配置。优选地，喷射轴线与液室底部至少分隔开喷口径的量而配置。喷口径能够利用0.5～2.5mm。在此，将喷射轴线与液室底部的距离称为喷射轴线高度。优选地，喷射轴线与轴体中心轴交叉。喷射轴线也可以相对于轴体中心轴而向基端方向或前端方向倾斜而配置。喷射轴线也可以与轴体中心轴正交。
在喷射轴线与轴体中心轴正交，喷射轴线高度为喷口径的0.5倍以下的情况下，向喷口流入的液体的流束分布偏向喷嘴的基端部。其结果是，从喷口喷出的液体成为非对称，喷流向喷嘴轴线方向偏向、扩散。另一方面，若喷射轴线高度为喷口径的2倍以上，则在比喷口更靠前端侧的液室内容易产生漩涡。若液室内的液体的流动的结构紊乱，则从喷口喷出的喷流内部的流动的结构紊乱，液体扩散。因此，优选地，喷射轴线高度为喷口径的0.5倍至2倍。
喷嘴孔与液室底部分隔开而配置。优选地，喷嘴孔接近液室底部而设置。喷嘴孔与液室底部至少分隔开喷口径的量的长度而配置。喷嘴孔为以喷射轴线为中心的截面视图圆形。导入部朝向下游而直径变小。导入部例如具有圆形的横截面，具有朝向径向内侧而凸的曲线形状的纵截面。导入部例如也可以为圆锥台状。
为圆锥台的导入部的顶角为10度～60度(包括两端)，优选为20度～50度(包括两端)。导入部长度是喷口径的三分之一～二分之一。在此，导入部长度是指从导入部的上游端与液室连接的位置到导入部的下游端与导出部连接的位置的距离。导出部是以喷射轴线为中心的圆筒。导出部长度是导入部长度的1.25倍～3倍(包括两端)。在此，导出部长度是指从导出部上游端与导入部连接的位置到导出部下游端与轴体的外表面连接的位置的距离。喷口也可以相对于轴体开槽而设置。喷口也可以随着前端部向下游前进而扩大。
导入部对从液室朝向喷嘴孔时的流路截面积的变化加以缓和，抑制导出部内的液体的流动的紊乱。在顶角小于10度或超过60度时，截面积的变化大。由于通过导出部，液体的流动通过壁面效果而被调整。在导入部的长度过长的情况下，导出部的长度变短，喷嘴孔的内部的流体的紊乱容易残留。另外，在导出部的长度短的情况下，截面积变化大，流体的流动较大地紊乱。
多个喷嘴孔也可以相对于轴体中心轴而配置在线对称的位置上。多个喷嘴孔的喷射轴线也可以分别在同一平面上相交。
板设置于液室底部，沿着轴体中心轴延伸。板长度例如为喷口径的1倍～6倍(包括两端)的长度，优选为喷口径的2倍～4倍(包括两端)的长度。在此，板长度是指从板的上端部到液室底部的长度。板宽度例如为相对于液室径的四分之一～八分之一(包括两端)的长度，优选地，为相对于液室径的五分之一～六分之一(包括两端)的长度。在此，板宽度是指液室的径向的板的长度。
板将液室分离为两个室。在板长度为喷口径的1倍以下时，反而会使液室内的液体的流动紊乱。在板长度为喷口径的2倍以下的情况下，分离效果减弱。若板长度超过4倍，则相对于板长度的增加的整流效果与板长度为4倍以下的情况相比减少。在板长度为6倍以上时，板设置引起的整流效果的变化少。另一方面，若板长度长，则喷嘴整体的有效截面积减小。若板宽度变大，则喷嘴的有效截面积减小。板宽度优选薄的。板将液室分别划分为截面积相等的多个液室。板例如将液室相对于轴体中心轴而线对称地划分为第一液室和第二液室。在第一液室和第二液室分别各设置有一个喷嘴孔。
发明效果
根据本发明的喷嘴，能够抑制喷流的紊乱。
附图说明
图1是第一实施方式的喷嘴的立体图。
图2是第一实施方式的喷嘴的纵截面图。
图3是第二实施方式的喷嘴的立体图。
图4是第二实施方式的喷嘴的纵截面图。
图5是图4的V-V截面图。
图6是第三实施方式的喷嘴的局部截面立体图。
图7是第三实施方式的喷嘴的纵截面图。
图8是图7的VIII-VIII截面图。
符号说明
100 喷嘴
102 轴体
104 导液路径
106 液室
108 喷嘴孔
110 导入部
112 导出部
113 喷口
具体实施方式
(第一实施方式)
如图1和图2所示，本实施方式的喷嘴100具有轴体102、导液路径104、液室106以及喷嘴孔108。
轴体102沿着轴体中心轴(中心轴)127延伸。轴体102是带台阶的圆筒。轴体102的基端部具有比前端部大的直径。例如，轴体102的基端部的外径为6mm～12mm。
导液路径104配置于轴体102的内部，沿着中心轴127延伸。导液路径104具有圆形的截面。导液路径104具有缩径部105。缩径部105位于导液路径104的前端，是朝向下游而直径变小的圆锥形。例如，导液路径104的内径为4mm～10mm。例如，导液路径104的长度为50mm～300mm。
液室106与缩径部105连接，沿着中心轴127延伸。液室106为圆筒状。液室106的直径小于导液路径104的直径。液室106在下游侧前端具有底部114。底部114在基端方向上具有形成为圆锥状的凸部115。例如，液室106的内径为2～5mm。液室106的长度为40mm～100mm。
喷嘴孔108位于液室106的前端部。喷嘴孔108沿着喷射轴线122延伸。在任意的位置，喷嘴孔108具有以喷射轴线122为中心的圆形的截面。喷嘴孔108具有导入部110、导出部112以及喷口113。轴线高度120与喷口径118相等。例如，喷口径118为0.9mm～1.3mm。
导入部110与液室106连接。导入部110不与底部114相接。导入部110是朝向下游而直径变小的形状。导入部110例如为圆锥台状。导入部长度126例如是喷口径118的三分之一。
导出部112位于导入部110的下游。导出部112为圆筒状。导出部长度124例如是导入部长度126的1.25倍。
喷口113是位于轴体102的外表面的开口部。
流入喷嘴100的液体通过导液路径104、液室106、喷嘴孔108而从喷口113喷出。喷嘴100生成直线棒流的喷流。通过导入部110，从液室106到导出部112的直径的缩小变缓。其结果是，由喷嘴孔108的急剧的直径的缩小而引起的流线的紊乱被抑制，喷流的直进性提高。
(第二实施方式)
如图3、图4以及图5所示，本实施方式的喷嘴200具有轴体202、导液路径104、液室206、板228以及喷嘴孔208a、208b。
轴体202沿着中心轴127延伸。轴体202为圆筒状。例如，轴体202的外径为5mm～8mm。
导液路径104配置于轴体202的内部。
液室206配置于导液路径104的前端部，沿着中心轴127延伸。液室206具有底部214。
板228从底部214沿着中心轴127延伸。板228是具有沿着中心轴127延伸的平面230的柱体。板228将液室206划分为第一液室206a和第二液室206b。各平面230分别与第一液室206a和第二液室206b相向。板长度238例如是喷口径118的4倍。板宽度234例如是液室径116的六分之一。第一液室206a和第二液室206b相对于中心轴127对称。例如，液室206的内径为3mm～6mm，喷口径118为0.5mm～2.0mm，板宽度234为0.5～1mm，板长度238为5mm～10mm。
喷嘴孔(第一喷嘴孔)208a位于第一液室206a的前端部。喷嘴孔208a具有导入部210a。导入部210a与第一液室206a连接。导入部210a是具有顶角236的圆锥台。顶角236例如为60度。
喷嘴孔(第二喷嘴孔)208b位于第二液室206b的前端部。喷嘴孔208b与喷嘴孔208a实质上相同。
喷嘴孔208a、208b是以喷射轴线122为中心的圆形。
板228将液室206划分为第一液室206a和第二液室206b，由此能够抑制从喷嘴孔208a、208b喷出的液体卷入喷嘴孔208a、208b的空气而产生的液室内部的液体的紊乱。由此，抑制了从喷嘴孔208a和喷嘴孔208b喷出的液体的紊乱，提高了喷流的直进性。
(第三实施方式)
如图6、图7以及图8所示，本实施方式的喷嘴300具有轴体302、导液路径104、台阶340、液室306以及喷嘴孔308a、308b。轴体302沿着中心轴127延伸。轴体302具有出口平面342a、342b。出口平面342a、342b在轴体302的外形上开槽而设置。出口平面342a、342b位于以中心轴127为中心线对称的位置。出口平面342a、342b与喷射轴线122垂直。
导液路径104具有台阶340。台阶340配置于导液路径104的前端，构成导液路径104的外形的一部分。台阶340以随着朝向下游而截面积变小的方式连接导液路径104和液室306。
液室306配置于导液路径104的前端部，沿着中心轴127延伸。液室306具有底部314和入口平面344a、344b。底部314是平面。入口平面344a、344b与台阶340连接。入口平面344a、344b位于以中心轴127为中心线对称的位置。入口平面344a、344b与喷射轴线122垂直。
喷嘴孔308a、308b与喷嘴孔108实质上相同。喷嘴孔308a的上游端与入口平面344a连接。喷嘴孔308a的下游端与出口平面342a连接。
喷嘴孔308b与入口平面344b和出口平面342b连接。喷嘴孔308b与喷嘴孔308a实质上相同。
通过出口平面342a、342b，从喷口313a、313b的周围流入的空气量变得均匀。另外，通过入口平面344a、344b以及出口平面342a、342b，喷嘴孔308a、308b的周向的轴线方向长度变得均等。其结果是，从喷嘴孔308a、308b喷出的液体的紊乱被抑制，喷流的直进性提高。
在底部314是由平面构成的情况下，液室306内的液体的流线齐整。因此，抑制了喷嘴孔308a、308b的内部的紊乱，提高了喷流的直进性。
此外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形，权利要求书所记载的技术思想所包含的技术事项全部成为本发明的对象。上述实施方式示出了优选的例子，但本领域技术人员能够根据本说明书所公开的内容实现各种代替例、修正例、变形例或改良例，这些包含在所附的权利要求书所记载的技术范围内。
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