JP6102170B2 - スプレーノズル用ノズルフィルタ及びスプレーノズル - Google Patents

Description

本発明は、製造業で使用されるスプレーノズル及びそのスプレーノズルに装着されるノズルフィルタに係り、特に小径のスプレーノズルに最適なノズルフィルタの技術に関する。

スプレーノズルのノズル詰まりを防止するために、フィルタ（ストレーナ）を配置する。そのフィルタの配置形態としては、大きく分けて、ノズルに連結して流体を供給する供給配管に取り付けられるフィルタ独立型と、スプレーノズルに直接取り付けるノズル一体型とに分類出来る。
一般に、ノズル径が大きなスプレーノズルに対しては、どちらのタイプのフィルタも適用出来るが、ノズル径が小さなスプレーノズルに対しては、ヘッダに対し小さいピッチで多数のノズルを配置することが多いため、コスト面から供給配管に配置するフィルタ独立型の採用が一般的である。

しかしながら、ノズル径が小さなスプレーノズルの目詰まり防止としては、フィルタ独立型よりもノズル一体型が好ましい。
ノズル一体型のフィルタを装備したスプレーノズルとしては、例えば特許文献１に記載のものがある。このスプレーノズルは、円筒状のノズル本体の流入側に、円筒状のフィルタ管を接続した構造となっている。また、ノズル本体の後端部外径面にネジが切られている。そしてそのネジを介して、スプレーノズルは、流体供給配管にネジ止めされる。この従来例では、ノズル本体とフィルタ管とは一体的成形された構造となっている。

特開２００５-１２５２７８号公報（図１，段落番号００５０等参照）

小径のスプレーノズルに直接フィルタを取り付ける構造を採用する場合、次の２つの構造のうちのいずれかが一般的である。すなわち、第１の構造は、小径丸棒から削り出すことで、スプレーノズルとフィルタとを一体成形した構造である。第２の構造は、スプレーノズルとフィルタとを別体で製作して両者をネジ込みによって組み付ける構造である。
ここで、小径のスプレーノズルにおいては、ノズル本体のサイズが小さいため、上記構造では、流路経路をノズル口径よりも大きくとれないという問題がある。また、フィルタ長を長く取ると、内径が小さいことから流体抵抗が増加し流体の圧力を大きくする場合もある。

すなわち、第１の構造（一体成形構造）では、上記のようにフィルタ長が長く取れないという課題と、フィルタに開口する開口部のピッチを大きくする必要があることから早期に目詰まりを起こしやすいという課題がある。
また第２の構造の場合には、小径の軸に対してネジを切る必要があるため、その分、厚肉に形成する必要があることから流体が通過する内径がより小径になって流体抵抗が増加してしまうと共に、ネジ加工が必要であるという課題がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、フィルタとしての性能を確保しつつ簡便に設けることが可能なスプレーノズル用ノズルフィルタ及びスプレーノズルを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、 流体が通過する配管の壁部に形成された開口に、上記流体の流入口が形成された後端部が取り付けられると共に上記配管の外側に突出するスプレーノズルにおける、上記流体の流入口に取り付けられて上記配管の内部に突出するノズルフィルタであって、複数の穴が開口された板を筒状に丸め、その丸めることで筒状となっている板の一端部側を上記流入口に嵌め込んで上記ノズルフィルタとし、上記ノズルフィルタは、上記板自身の弾性力によって筒が拡径する力で上記流入口に固定され、上記筒状に丸められた板の他端部側が、潰され若しくは折り曲げられていることで、当該他端部側が封止されていることを特徴とするものである。
次に、請求項２に記載した発明は、上記複数の穴は、パンチングで開口したことを特徴とするものである。

次に、請求項３に記載した発明は、上記請求項１又は請求項２に記載のノズルフィルタを装備したことを特徴とするスプレーノズルを提供するものである。

請求項１又は請求項３に係る発明によれば、穴が開口した板を丸めることでノズルフィルタを構成するので、ノズルフィルタを簡易に設けることが出来る。
また請求項２に係る発明によれば、パンチングで簡易に開口を形成することが可能となる。しかも、小さいピッチで開口を形成できることで開口面積を稼ぐことも出来る。

また請求項１に係る発明によれば、板自身の弾性力によって広がるバネ力によってノズルフィルタを取り付けることが可能となる。

本発明に基づく実施形態に係るスプレーノズルに取り付けたノズルフィルタを示す側面図である。 本発明に基づく実施形態に係るノズルフィルタの例を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る別のノズルフィルタの例を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る別のノズルフィルタの例を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る別のノズルフィルタの例を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る別のノズルフィルタの例を説明する図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態のノズルフィルタ及びそのノズルフィルタを装着した状態のスプレーノズルを示す図である。

（構造）
スプレーノズル１は、図１に示すように、内部に流体（気体、液体、粉体など）が通過する流通路が形成されている。その流通路として、先端部（噴射部）側から後端部に向かって、吐出孔３ａ、テーパ部３ｂ、流路本体３ｃ、及び流入口３ｄが同軸に形成されている。上記流入口３ｄは、ノズルフィルタ２の取付け口を構成し、その流入口３ｄの内径は、上記流路本体３ｃよりも若干大径に形成されている。

またスプレーノズル１の後端部外径面には供給配管１０に取り付けるための雄ねじ１ａが形成されている。
本実施形態のノズルフィルタ２は、ノズルの内径が最大６ｍｍ径以下のスプレーノズル１の場合に特に有効である。このような小径のスプレーノズルの場合には、ネジを切ってフィルタを取り付けようとすると、上述のようにノズルの流路が小径となって流体抵抗が上昇するが、そのようなことを本実施形態のノズルフィルタ２では回避可能である。

そして、上記流入口３ｄに対し、ノズルフィルタ２の先端部側（一端部側）が嵌め込みによって取り付けられている。
本実施形態のノズルフィルタ２は、金属製の薄板に対してパンチングによって穴開け加工を施した後に、筒状に丸めて形成したものである。ノズルフィルタ２は例えばＳＵＳ３０４の鋼材から構成される。また、ノズルフィルタ２を構成する板の厚さは、薄い方が内径を大きく取れるので好ましい。つまり、板の剛性が大きく取れるほど厚さを薄くできることから好ましい。このため、本実施形態では、板として鋼材を採用している。また、板としては、スプリングバックを発生するだけのバネ（弾性力）を有する材質を採用する。

次に、ノズルフィルタ２の製造及び構造の一例について説明する。
まず図２（ａ）に示すように、長方形の板４に対してパンチング機械（不図示）で多数の穴５を開口して、パンチング板とする。なお、穴５の形状は、円形や楕円形が好ましい。スリット状では、詰まりやすいことを確認している。
次に、図２（ｂ）のように、そのパンチング板を筒状に丸めてノズルフィルタ２とし、さらに図２（ｃ）に示すように、後端部を潰して閉止する。潰し方は、平らに潰しても良いし、十字状に潰しても良く、封止出来れば特に問わない。

この状態で、ノズルフィルタ２の先端部側をスプレーノズル１の流入口３ｄに同軸に圧入して嵌め込んで、取り付ける。
このとき、板４の弾性力（スプリングバック）によって、スプレーノズル１の流入口３ｄの壁面に対し、嵌め込んだノズルフィルタ２の先端部部分が所定の押付け力で当接することで、両者の接合力が増大する。流入口３ｄの壁面を粗面としておくことが好ましい。

ここで、ノズルフィルタ２の先端部側を、より確実にスプレーノズル１の流入口３ｄに固定する場合には、嵌め込むノズルフィルタ２の先端部側の外径面に接着剤を塗ってから差し込むなどして、両者を接着剤によってより強固に固定しても良い。
通常、ノズルフィルタ２は、流体が通過する配管１０内に突出した状態となるので（図１参照）、流体から圧力を受ける。そして、この圧力に対して確実に外れないように取り付ける必要がある。ここで、本実施形態では、上記圧力が５ｋｇｆ以下の場合を想定している。この圧力以下であれば、支障なく使用できることを確認しているからである。

また、上記ノズルフィルタ２は、板４を丸めた際に板の対向する辺間を溶接によって線状若しくは点状に固定しておいても良い。上記後端部を潰す場合には、筒状にした板４が広がりにくくなるので、必ずしも溶接は必要ではないが、後端部側が開いてしまう恐れがある場合には、軸方向の少なくとも後端部側を溶接しておくことが好ましい。なお、軸方向先端部側は、流入口３ｄによって開くことが拘束されているので、溶接は不要である。

上記ノズルフィルタ２は、板４を筒状に丸める際に、対向する長辺同士を一部重なるように構成しても良いが、重ねた場合には流入口３ｄ内で段差が生じるので、丸めて対向する長辺同士は突合せ状態となっていることが好ましい。もっとも、図３のように、流入口３ｄに挿入する部分以外について短辺の長さを相対的に長くしておいて、流入口３ｄに挿入する部分以外つまり配管１０内に配置される部分（フィルタとして作用する部分）だけ、長辺同士を重ねる構造としても良い。

ノズルフィルタ２の構造は、上記構造に限定されない。図４に示すように、板４の短辺の一端辺側に孔封止用の突起部６を予め設けておいて、筒状に丸めた際に、その突起部６を折り曲げて筒の後端部を封止する構造としても良い。
また、図５に示すように、板４の短辺の一端部側に短辺に沿って並ぶ複数の突起部７を設けておいて、その複数の突起部７を折り曲げることで、筒の後端部を封止する構造としても良い。

また、筒状のノズルフィルタ２の後端部を、図６のように、別途用意した封止用のキャップ８を嵌め込んだり、ロー付けしたりして封止しても良い。なお、キャップ８はプラスチック製で問題はない。図１は、キャップ８でノズルフィルタ２の後端部の開口を封止した例を示すものである。

（作用効果）
パンチングで複数の穴５を形成するので、穴５の数を多くつまり穴間のピッチを小さくして形成することが可能となる。しかもパンチングであるので容易に開口させることが出来る。なお、ノズル詰まり寿命は、フィルタ開口面積に比例して長くすることが出来る。
ここで、上記実施形態のノズルフィルタ２を使用した場合と、丸棒削りだしによってノズルと一体成形したフィルタ（比較例）とで、目詰まり寿命について実験したところ、同一条件において、比較例が４ヶ月で目詰まりしたが、本実施形態のフィルタでは３倍の目詰まり寿命（約１年）となっていることを確認した。

また、複数の穴５を開口にした板４を筒状にして嵌め込むだけであるので、ノズルフィルタ２の製造も容易で、かつ、ノズルフィルタ２のスプレーノズル１への取付けも容易である。すなわち、製造コストも安価で且つ取付けも容易である。
また、上記ノズルフィルタ２は、外径がスプレーノズル１の外径よりも小径となるので、ノズルピッチを大きくすることも無い。すなわち、ノズルピッチが狭い仕様に有効である。

なお、目詰まりが発生したら、フィルタ２が装着されているスプレーノズル１ごと取り出して、洗浄液に浸けて洗浄すればよい。若しくは、スプレーノズル１からノズルフィルタ２を外して洗浄したり、ノズルフィルタ２の交換を行う。ノズルフィルタ２を接着剤で固定した場合には、流入口３ｄの外径面をバーナであぶって加熱してやれば取り外せることを確認している。

１ スプレーノズル
２ ノズルフィルタ
３ｄ 流入口
４ 板
５ 穴
６ 突起部
７ 突起部
８ キャップ
１０ 配管

Claims (3)

1. 流体が通過する配管の壁部に形成された開口に、上記流体の流入口が形成された後端部が取り付けられると共に上記配管の外側に突出するスプレーノズルにおける、上記流体の流入口に取り付けられて上記配管の内部に突出するノズルフィルタであって、
   複数の穴が開口された板を筒状に丸め、その丸めることで筒状となっている板の一端部側を上記流入口に嵌め込んで上記ノズルフィルタとし、
   上記ノズルフィルタは、上記板自身の弾性力によって筒が拡径する力で上記流入口に固定され、
   上記筒状に丸められた板の他端部側が、潰され若しくは折り曲げられていることで、当該他端部側が封止されていることを特徴とするスプレーノズル用ノズルフィルタ。
2. 上記複数の穴は、パンチングで開口したことを特徴とする請求項１に記載したスプレーノズル用ノズルフィルタ。
3. 上記請求項１又は請求項２に記載のノズルフィルタを装備したことを特徴とするスプレーノズル。

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