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公開番号2024154663
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023068614
出願日2023-04-19
発明の名称ノズルおよびノズル装置
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B05B 1/04 20060101AFI20241024BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】吐出されるエア等の流体の圧力分布・流速分布を均一にしつつ、エネルギー効率を改善する。
【解決手段】筐体10と、該筐体10に設けられた流体入口21と、該流体入口21に連通し、流体導入時の流れ方向Yに沿って延びる流体導入路22と、該流体導入路22に連通して筐体10の幅方向Xの両側部12,13へ向けて拡がる拡大流路23と、該拡大流路23から分岐する複数の分岐流路24と、これら分岐流路24のそれぞれに設けられ、筐体10の幅方向Xに沿って並ぶ複数の流体出口と、分岐流路24を区画する仕切り部30と、を備えるノズル1である。複数の分岐流路24は、流体導入路23からの幅方向Xに沿った距離が小さいほど流路長さが長くなる流路である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
筐体と、
該筐体に設けられた流体入口と、
該流体入口に連通し、流体導入時の流れ方向Ｙに沿って延びる流体導入路と、
該流体導入路に連通して前記筐体の幅方向Ｘの両側部へ向けて拡がる拡大流路と、
該拡大流路から分岐する複数の分岐流路と、
これら分岐流路のそれぞれに設けられ、前記筐体の幅方向Ｘに沿って並ぶ複数の流体出口と、
前記分岐流路を区画する仕切り部と、
を備え、
複数の前記分岐流路は、前記流体導入路からの幅方向Ｘに沿った距離が小さいほど流路長さが長くなる流路である、ノズル。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記仕切り部の長さは、前記分岐流路の流路長さに応じて異なっている、請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記分岐流路は、直線状に形成されている、請求項１に記載のノズル。
【請求項４】
前記分岐流路は、断面形状が矩形に形成されている、請求項３に記載のノズル。
【請求項５】
流れ方向Ｙに沿った同じ位置における複数の前記分岐流路のそれぞれの断面積が同じである、請求項４に記載のノズル。
【請求項６】
複数の前記分岐流路は、それぞれの分岐流路における前記流体出口の流体出口圧力を均一化させる比率の流路長さに設定されている、請求項５に記載のノズル。
【請求項７】
複数の前記分岐流路は、前記流体導入路からの幅方向Ｘに沿った距離が小さいほど同量ずつ長くなる形状に設けられている、請求項６に記載のノズル。
【請求項８】
複数の前記分岐流路は、前記流体導入路からの幅方向Ｘに沿った距離が小さいほど流路長さが二次曲線に沿って長くなる形状に設けられている、請求項６に記載のノズル。
【請求項９】
前記筐体の幅方向Ｘにおける前記拡大流路の流路幅を規定する幅方向内壁部は、前記流体出口に近いほど幅広に形成されている、請求項１に記載のノズル。
【請求項１０】
前記幅方向内壁部は、前記流体出口に近づくにつれて漸次幅広となるように形成されている、請求項９に記載のノズル。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルおよびノズル装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、薄板状の部材にレーザー加工をする場面においては、溶融金属などの異物を除去するために、レーザー照射と同時に、加工面にエアを噴出することが知られている。このようなエア吐出用のノズルとしては、幅方向に広く吐出量を均一にすることを目的として種々の形状のものが提案されている（たとえば特許文献１、２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１２４４３８号公報
特開平１０－３３７５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のノズルは、その内部で生じる圧力損失が大きく、エネルギー効率の面で問題があった。
【０００５】
すなわち、従来のノズルは、吐出されるエアの流速分布や圧力分布を幅方向に均一にするためには、エアを高圧で流入させる必要があり、流入させるエアの圧力が小さいと、吐出されるエアの流速分布や圧力分布が均一にならないという問題があった。これは、従来のノズルでは、エア出口で生じるエアの圧力損失を幅方向に一様に大きくすることで、エアの流入口に近くエアが流出し易いエア出口から流出するエアの流量を飽和させ、その飽和したエアを流入口から遠いノズル端部のエア出口まで遍く行き渡らせることで、流速分布や圧力分布を均一にしているためである。しかし、このような手法では、その圧力損失によってエネルギー効率の低下が避けられない。
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、吐出されるエア等の流体の圧力分布・流速分布を均一にしつつ、エネルギー効率を改善したノズルおよびノズル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するべく、本発明者は、ノズルの幅方向（多くの従来ノズルでは、複数のエア出口が並ぶ方向に一致している）におけるエアの流速分布や圧力分布の特徴に着目し、それを均一にするためのノズル仕切り部の構造を鋭意検討した。本発明の一態様にかかるノズルは、上記のごとき検討により得られた知見に基づくものであり、
筐体と、
該筐体に設けられた流体入口と、
該流体入口に連通し、流体導入時の流れ方向Ｙに沿って延びる流体導入路と、
該流体導入路に連通して筐体の幅方向Ｘの両側部へ向けて拡がる拡大流路と、
該拡大流路から分岐する複数の分岐流路と、
これら分岐流路のそれぞれに設けられ、筐体の幅方向Ｘに沿って並ぶ複数の流体出口と、
分岐流路を区画する仕切り部と、
を備え、
複数の分岐流路は、流体導入路からの幅方向Ｘに沿った距離が小さいほど流路長さが長くなる流路である、ノズルである。
【０００８】
流体導入部を通り、ノズル内部に流入した流体は、拡大流路において幅方向Ｘに拡大するに際して圧力損失を生じる。このとき発生する圧力損失は、流体導入路からの距離が離れるほど大きくなる。
続いて、分岐流路に流入した流体は分岐流路の形状に依存した圧力損失を生じる。このとき発生する圧力損失の大きさは、当該流路の長さが長いほど大きくなる。
本発明のノズルにおいては、複数の分岐流路が、流体導入路からの幅方向Ｘに沿った距離が小さいほど流路長さが長くなるように構成されている。このような構成を採用することで、拡大流路において発生する圧力損失が大きい経路ほど、その後の分岐流路において発生する圧力損失を小さくすることができる。すなわち、本発明のノズルでは、流体が拡大流路と分岐流路とを通過する複数の経路について、それぞれで発生する圧力損失の差が小さくなるように複数の分岐流路が配置されている。このように、不必要な圧力損失の発生を抑制することにより、本発明のノズルにおいては、幅方向に吐出される流体の速度分布や圧力分布を一様としつつ、良好なエネルギー効率の実現を可能としている。
【０００９】
上記のごときノズルにおいて、仕切り部の長さは、分岐流路の流路長さに応じて異なっていてもよい。
【００１０】
上記のごときノズルにおいて、分岐流路は、直線状に形成されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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