JPS6322300A - 鋭いエッジを有するオリフィスへの流れを安定化するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流体流れ、特に鋭い端部のオリフィスへの液
体流れに関する。より詳細には、液体ノエット切断装置
を流れる液体の乱流を減少させるための方法および装置
に関する。

〔発明の背景〕

液体ジェット切断装置は、種々の材料を切断するために
広く用いられている。そのような装置は通常、水力増圧
機などの高圧流体源、導管システムおよびオリフィスか
ら成る。オリフィスとしては、穴をあけた人工サファイ
アなどのジュエル（ｊｅｗｅ　ｌ　）がしばしば用いら
れる。ジュエルオリフィスは、鋭い端部を有する。ツユ
エルを取付けるために、高圧および圧力の急変に耐え得
る複合材がしばしば用いられる。

水ジエツト切断装置に伴なう設計上の問題点は、オリフ
ィス上流の乱流の存在である。オリフィス上流に乱流が
ある結果として、切断ジェット中に乱流が生じる。それ
により、切りミゾの寸法が大きくなり、切断性能が低下
し、切断材料に不所望の濡れが生じる。乱流を防ぐため
の最も良い方法は、オリフィスの上流にコリメーティン
グチェンバを追加することである。そのようなタイプの
装置が米国特許第３，９９７，１１１号に記載されてい
る。そのようなチェンバの不利点は、切断装置全体の長
さおよび重量が増すことである。従って、オリフィス上
流で流体をコリメートするための単純で軽量な手段が望
まれていた。

〔発明の概要〕

本発明は、ジェット切断オリフィスを流れる流体を安定
化して一様流をもたらすことができる０本発明に係る装
置は、軽量で小型である。

ノズル上流のコリメーティングチェンバ内に、収束部位
が位置される。この配列によって、コリメーティングチ
ェンバを、まっすぐに終わるチェンバよりも短くするこ
とができる。

〔好適実施例の説明〕

第１図に本発明の一実施例の側断面図を示す。

導管１によって高圧流体が供給される。導Ｗ１は、在米
の高圧管継手であるコネクタ２に連結する。コネクタ２
はさらに、コリメーティングチェンバ３に連結する。コ
リメーティングチェンバ３は、ｊＩ艮い円筒形状のチェ
ンバであって、代表的には１０，０００−１００，００
０ｐ、ｓ、ｉ。

（約７０３−７０３０ｋＨｕ＋／　ａｍ”　）の範囲の
高圧流体を収容するのに十分な厚さの壁を有する。チェ
ンバ３のうちコネクタ２との連結側とは反対側の階部は
、螺刻部分４となっている。螺刻部分４は、前進キャッ
プ６を受けている。前進キャップ６には通路７が設けら
れる１通路７は、ジュエル（ｊｅｗｅ　Ｉ　）ホルダー
９の支柱８を受ける。異なるタイプのジュエルホルダー
の場合には、支柱８が無いこともある。さらに密封表面
の角度は、図示の例と大きく異なっても良い、ジュエル
ホルダー９はシート１１を含む、シート１１は、コリメ
ーティングチェンバ３上の同様な表面１２に密着する。

ジュエルホルダー９にはさらに、凹部１３が設けられる
。ｆ！１部１３は次に、保持部材１６により包囲されて
いるジュエルオリフィス１４を受けている。この点にお
いては、本発明は、米国特許第３，９９７，１１１号に
記載の発明に類似している。しかし本発明は、コリメー
ティングチェンバ３の長さにおいて異なっている。さら
に異なる点として、本発明は、ジュエルオりフイス１４
ｉこ瞬接したコリメーティングコーン（ｃｏｎｅ）　１
７を有している。

動作にあたり、コーン１７が流れを安定化して、直角（
ｓｑｕａｒｅ）に終わるチェンバ内で生ずる乱流を減少
させる。加えて、ノズルに生ずるストリーム変動が減少
して、より一様な層流がもたらされる。コーン１７を追
加することによって、オリフィス１４から発する流体ジ
ェットの一様な流れが、１０〜２５０％増大する。

コーン１７の長さが０．７５インチ（約１．９ｃｏ＋）
、コリメーティングチェンバの長さが１インチ（采勺２
．５４ｃｍ　）、コーンの頂部内径が０．２６５インチ
（約０．６７ｃｍ）かツコーンの出口外径が０．０８５
インチ（約０．２２ｃｍ）である場合の例を述べる。こ
の場合に、ｏ、ｏ　ｏ　ｓインチ（約０．０１２７ｃｍ
）のジュエルオリフィスは、コーンの無い３インチ（約
７．８ｃｍ）コリメーティングチェンバ内の同じジュエ
ルと同様な性能の切断ジェットを生み出す。

正常な切断のための鋭い端部のオリフィスをもたらすた
めに、コーン１７の出口とジュエルオ＋７　フイス１４
との間に段が必要である。

コリメーティングチェンバしのノズルをテストした結果
、あるノズルはプリント回路板材料の切断には適さない
ことがわかった。その場合にコーンを追加したら、切断
性能は許容しうるちのとなった。同様に、そのコーンが
もたらす切断性能は、９０ボンド紙を２８００フイ一ト
／分の速度で切断できる程度であった。チェンバが無い
場合には、切断性能は許容できないものとなった。

上の説明は単に例示的なものであって、本発明の真の範
囲は特許請求の範囲で定まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である流体ノエット切断ノ
ズルの側面断面図である。 〔主要符号の説明〕 １・・・導管 ２・・・コネクタ ３・・・コリメーティングチェンバ ４・・−螺刻部分 ６・・・前進キャップ ７・・・通路 ８・・・支柱 ９・・・ジュエルホルダー １１・・・シート １２・・・表面 １３・・・四部 １４・・・ジュエルオリフィス １６・・・保持部材 １７・・・フリメーティングコーン 特許畠願人　フロー・システムズ・ インコーホレイテッド 出願人代理人　弁理士　竹　内　澄　大同　富田修自 同　大貫進介 図面の浄書（内容に変更なし） １／Ｉ ＦＩＧ、　　／ 手続補正書 昭和６１年８月）１日 １．７許庁長官黒田明雄殿 １、　事件の表示　　　昭和６１年　特　許　願　第１
６３９１５号２、　発明の名称　　　鋭い端部のオリフ
ィスへの流れを安定１ヒするための方法および装置 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　　　　フロー・システムズ・インコーホレイテ
ッド４、代理人 住　所　　　　東京ｇ港区西新橋１丁目６番２１号大和
銀行虎ノ門ビルディング ６、　補正の対象　　　（１）願書の出願人の代表者の
欄（２）委任状及び同訳文

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コリメーティングチェンバの下流にジュエルオリフ
   ィスを用いるタイプの、以下の手段および特徴から成る
   流体ジェット切断ノズル；前記オリフィスへの流体の流
   れをコリメー トするために前記ジュエルオリフィスの上流にある収束
   コーンであり、その最小径が前記オリフィスの径よりも
   大径である収束コーン；ならびに 該収束コーンを前記コリメーティングチェ ンバ内に取付けるための取付手段。 ２、特許請求の範囲第１項に記載されたノズルであって
   ： 前記収束コーンの下流端の径がジュエルオ リフィスの径よりも大径である； ところのノズル。 ３、特許請求の範囲第２項に記載されたノズルであって
   ： 前記コーンの長さが、少なくとも前記コリ メーティングチェンバの長さの半分である；ところのノ
   ズル。 ４、流体ジェット切断装置内においてジュエル切断オリ
   フィスの上流の乱流を制御するための、以下の段階およ
   び特徴から成る方法： 高圧流体の流れをもたらす段階； 前記の流れを、収束部位を通過させて、乱 流を取除く段階；ならびに 前記の収束した流れを、前記収束部位の最 小径よりも大径のジュエルオリフィスを通過させて、一
   様な流体切断ジェットをもたらす段階。 ５、特許請求の範囲第４項に記載された方法であって：
   さらに 前記の収束した流れを、強制的に鋭い段を 通過させる段階； から成る方法。 ６、流体ジェット切断装置のジュエルオリフィスから発
   する流体ジェットの一様流を増大させるための、以下の
   段階および特徴から成る方法： 高圧流体の流れをもたらす段階； および 前記の流れを、最小径が前記オリフィスの 径よりも大径である収束部位を通過させる段階。