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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-31
(45)【発行日】2024-06-10
(54)【発明の名称】低ドリフト・高能率散布システム
(51)【国際特許分類】
B05B 1/30 20060101AFI20240603BHJP
B05B 1/20 20060101ALI20240603BHJP
B05B 1/14 20060101ALI20240603BHJP
B05B 1/04 20060101ALI20240603BHJP
A01M 7/00 20060101ALI20240603BHJP
【ＦＩ】
B05B1/30
B05B1/20 101
B05B1/14 Z
B05B1/04
A01M7/00 Q
A01M7/00 J
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2022502490
(86)(22)【出願日】2020-07-14
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-27
(86)【国際出願番号】 US2020041880
(87)【国際公開番号】W WO2021011514
(87)【国際公開日】2021-01-21
【審査請求日】2023-07-05
(31)【優先権主張番号】62/874,183
(32)【優先日】2019-07-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】595170502
【氏名又は名称】スプレイング システムズ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123995
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅一
(72)【発明者】
【氏名】アレンソン， マーク
(72)【発明者】
【氏名】シダーバーグ， ダニエル
【審査官】清水 晋治
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－１６８１６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１９－５２９０９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０７８０７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５９２１４７２（ＵＳ，Ａ）
【文献】英国特許出願公開第０２５２６７９９（ＧＢ，Ａ）
【文献】特表２０１０－５２００５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０２１７４３７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０５Ｂ １／００－３／１８
１２／００－１２／１４
１３／００－１３／０６
Ｂ０５Ｃ ７／００－２１／００
Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６
Ａ０１Ｍ １／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
散布先端部本体と、流量制御要素と、第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスとを備え、前記第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスから散布パターンを散布するように動作可能な散布先端部において、前記散布先端部本体は、第１の部分および一体的に形成された第２の部分を有し、前記第１の部分は円筒形の構成を有し、前記第２の部分はドーム状端部壁を含み、前記散布先端部の第１の部分および第２の部分は、一次流路を画定し、前記一次流路は、前記散布先端部本体の入口端部およびドーム状端部壁によって画定される下流端部の間に延びる流量縦軸を有し、
前記流量制御要素は、前記一次流路の前記入口端部に配列され、前記流量制御要素は、流体が前記散布先端部本体の前記一次流路に入ることができる前記流量縦軸にプレオリフィスを含み、前記プレオリフィスは、流体が前記散布先端部の動作中に前記プレオリフィスを通って前記一次流路に入るときに流体圧力の第１の降下を生じさせるように構成され、前記流体は、前記散布先端部の動作中に前記一次流路に空気を誘導することなく前記流量縦軸に沿って前記一次流路を通過し、流体が前記ドーム状端部壁に接触して霧化されるときに流体圧力の第２の降下が生じさせ、
前記ドーム状端部壁において、第１の放出オリフィスおよび第２の放出オリフィスの各々は、前記ドーム状端部壁の頂点および前記流量縦軸の対向する第１の側および第２の側のそれぞれに配列され、前記一次流路から空気を誘導することなく大気に液体を放出し、前記第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスの各々は、それぞれの放出オリフィスが第１の端部から第２の端部まで延びるにつれて実質的に一定の幅を維持する細長いスロット状の構成を有し、前記第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスの各々は、ドーム状端部壁の頂点のいずれかの側に実質的に等しい距離だけ延び、前記第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスの各々は、前記散布先端部本体の縦軸に対して実質的に同様の外側角度の中心線を有する、散布先端部。
【請求項2】
前記プレオリフィス近傍の前記流量制御要素の上流側に配列された流量制御ガイドを更に含み、前記流量制御ガイドは、内面を含み、前記内面は、流体流量の方向に実質的に平滑であり、前記プレオリフィスへの流体の層流を生成するのを助けるように構成される、請求項１に記載の散布先端部。
【請求項3】
前記流量制御ガイドは、各々がＣ字状の構成を有する一対の流量制御ガイドのうちの１つであり、前記流量制御ガイドは、前記プレオリフィスを実質的に中心とし、前記一対の流量制御ガイドは、前記プレオリフィスを少なくとも部分的に取り囲む、請求項２に記載の散布先端部。
【請求項4】
前記一対の流量制御ガイドの各々は、前記それぞれの流量制御ガイドの外面上に実質的に平坦な把持面を有し、前記平坦な把持面は、互いに対向して配列される、請求項３に記載の散布先端部。
【請求項5】
一対の流体偏向器がドーム状端部壁の外面上に設けられ、一方の前記流体偏向器が各放出オリフィスに隣接して配列され、各流体偏向器は、それぞれの放出オリフィスの外側縁部に位置し同一平面にある偏向器表面を提供する、請求項１に記載の散布先端部。
【請求項6】
前記流量制御要素は、前記散布先端部本体の入口端部の、対応する開口内に受け入れられる部材を備える、請求項１に記載の散布先端部。
【請求項7】
散布先端部本体と、流量制御要素と、第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスとを備え、前記第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスから散布パターンを散布するように動作可能な散布先端部を備えた散布ノズルアセンブリにおいて、
前記散布先端部本体は、第１の部分および第２の部分を有し、前記第１の部分は円筒形の構成を有し、前記第２の部分はドーム状端部壁を含み、前記散布先端部の第１の部分および第２の部分は、前記散布先端部本体の入口端部およびドーム状端部壁によって画定される下流端部の間に延びる流量縦軸を有する一次流路を画定し、
前記流量制御要素は、前記一次流路の前記入口端部に配列され、前記流量制御要素は、流体が前記散布先端部本体の前記一次流路に入ることができる前記流量縦軸にプレオリフィスを含み、前記プレオリフィスは、前記散布先端部の動作中に流体が前記プレオリフィスを通って前記一次流路に入るときに流体圧力の第１の降下を生じさせるように構成され、前記流体は、前記散布先端部の動作中に前記一次流路に空気を誘導することなく前記流量縦軸に沿って前記一次流路を通過し、流体が前記ドーム状端部壁に接触して霧化されるときに流体圧力の第２の降下が生じさせ、
前記ドーム状端部壁において、前記第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスの各々は、前記ドーム状端部壁の頂点および前記流量縦軸の対向する第１の側および第２の側のそれぞれに配列され、前記一次流路から空気を誘導することなく大気に液体を放出し、前記第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスの各々は、それぞれの放出オリフィスが第１の端部から第２の端部まで延びるにつれて実質的に一定の幅を維持する細長いスロット状の構成を有し、前記第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスの各々は、ドーム状端部壁の頂点のいずれかの側に実質的に等しい距離だけ延び、前記第１の放出オリフィス及び第２の放出オリフィスの各々は、前記散布先端部本体の前記流量縦軸に対して実質的に同じ外側角度の中心線を有し、
パルス幅変調アセンブリは、電気的に作動されるオン／オフソレノイドバルブを含み、前記ソレノイドバルブは、流体が前記散布先端部の前記プレオリフィスに通過することが許容される開放位置と、前記散布先端部への流体の流量が遮断される閉鎖位置との間で急速に振動することができる、散布ノズルアセンブリ。
【請求項8】
前記プレオリフィス近傍の前記流量制御要素の上流側に配列された流量制御ガイドを更に含み、前記流量制御ガイドは、内面を含み、前記内面は、流体流量の方向に実質的に平滑であり、前記プレオリフィスへの流体の層流を生成するのを助けるように構成される、請求項７に記載の散布ノズルアセンブリ。
【請求項9】
前記流量制御ガイドは、各々がＣ字状の構成を有する一対の流量制御ガイドのうちの１つであり、前記流量制御ガイドは、前記プレオリフィスを実質的に中心とし、前記一対の流量制御ガイドは、前記プレオリフィスを少なくとも部分的に取り囲む、請求項８に記載の散布ノズルアセンブリ。
【請求項10】
前記一対の流量制御ガイドの各々は、前記それぞれの流量制御ガイドの外面上に実質的に平坦な把持面を有し、前記平坦な把持面は、互いに対向して配列される、請求項９に記載の散布ノズルアセンブリ。
【請求項11】
二次流路を画定する二次チャンバが一次流路内に配列され、前記二次チャンバは、前記プレオリフィスを介して散布先端部本体に流入する流体が前記二次流路内に連通するように配列される、請求項７に記載の散布ノズルアセンブリ。
【請求項12】
前記二次チャンバは、前記散布先端部本体の前記第１の部分の全長よりも短く延び、前記二次流路を出る流体が前記一次流路内に導かれるように、その下流端部で開口している、請求項１１に記載の散布ノズルアセンブリ。
【請求項13】
再循環路は、前記二次チャンバの壁と前記一次流路の内壁との間に画定され、前記再循環路は、下流端部で前記一次流路と連通し、前記再循環路は、前記二次チャンバの上流端部近くの前記二次チャンバの前記壁の複数のベンチュリ開口部を介して前記二次流路と連通している、請求項１２に記載の散布ノズルアセンブリ。
【請求項14】
前記二次流路の横断面積と前記プレオリフィスの横断面積との比は、４：１である、請求項１２に記載の散布ノズルアセンブリ。
【請求項15】
一対の流体偏向器がドーム状端部壁の外面上に設けられ、一方の前記流体偏向器が各放出オリフィスに隣接して配列され、各流体偏向器は、それぞれの放出オリフィスの外側縁部に位置し同一平面にある偏向器表面を提供する、請求項７に記載の散布ノズルアセンブリ。
【請求項16】
前記流量制御要素は、前記散布先端部本体の入口端部の、対応する開口内に受け入れられる部材を備える、請求項７に記載の散布ノズルアセンブリ。
【請求項17】
二次流路を画定する二次チャンバが一次流路内に配列され、前記二次チャンバは、前記プレオリフィスを介して散布先端部本体に流入する流体が前記二次流路内に連通するように配列される、請求項１に記載の散布先端部。
【請求項18】
前記二次チャンバは、前記散布先端部本体の前記第１の部分の全長よりも短く延び、前記二次流路を出る流体が前記一次流路内に導かれるように、その下流端部で開口している、請求項１７に記載の散布先端部。
【請求項19】
再循環路は、前記二次チャンバの壁と前記一次流路の内壁との間に画定され、前記再循環路は、下流端部で前記一次流路と連通し、前記再循環路は、前記二次チャンバの上流端部近くの前記二次チャンバの前記壁の複数のベンチュリ開口部を介して前記二次流路と連通している、請求項１８に記載の散布先端部。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
［関連出願の相互参照］
【0002】
［０００１］この特許出願は、２０１９年７月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／８７４１８３号の利益を主張する。上述の出願は、参照により組み込まれる。
【0003】
［発明の背景］
【0004】
［０００２］散布装置は、農産物上に液体を散布するために農業産業において長い間使用されてきた。これらの液体は、トラックまたはトラクターなどの移動車両から放出されることが多い。農薬、除草剤および殺真菌剤などの農業用途に使用される幾つかの揮発性液体の散布に関する問題の１つは、周囲の領域に移動し、それによって汚染する可能性のある微粒子（例えば、１５０ミクロン未満の粒子）の生成である。従って、このような用途では、より少ない微粒子を生成する散布装置が望ましい。このような散布装置の一例は、空気誘導散布ノズルである。空気導入散布ノズルは、液体と共にノズル本体内に空気を引き込む空気通路を利用し、これにより液体の流量が遅くなり、より大きな液滴の形成が可能となる。
【0005】
［０００３］移動中の車両から液体を散布することに関連する問題は、車両の速度が変化し得ることである。たとえば、車両がより速く移動する場合、同じ塗布速度を維持するために、液体はより高い圧力でポンピングされなければならない。しかし、散布される液体の圧力を増大させると、液滴がより小さくなり、したがって、より望ましくない散布ドリフトが生じる。
【0006】
［０００４］パルス幅変調は、車両の速度が変化するときに散布される液体の圧力を調整する必要性を回避するための１つの方法である。パルス幅変調を装備した散布ノズルは、開放流量条件と閉鎖流量条件の間で非常に迅速に交互になる。パルス幅変調装備ノズルが開放または閉鎖される時間の量を変更することにより、圧力を変更することなく流量を調整することができる。しかしながら、空気導入ノズルでは、開放流量条件と閉鎖流量条件の間の急速な変化が、ノズルへの空気の閉じ込めを停止させる可能性がある。これが起こると、ノズル内に空気を引き込むのは液体の流量であり、ノズルが再開したときに空気が液体ほど速く逆流しないので、ノズルを通る流量が悪くなる期間が生じ、その結果、散布分布が悪くなり、液滴サイズが小さくなり、望ましくないドリフトが生じることがある。
【0007】
【発明の目的】
【0008】
［０００５］上述の観点から、本発明の一般的な目的は、最小量の散布ドリフトで一貫して良好な散布被覆を生み出す散布システムを提供することである。
【0009】
［０００６］本発明の関連する目的は、散布性能を劣化させることなくパルス幅変調で効果的に使用することができる散布システムを提供することである。
【0010】
［０００７］本発明の更なる目的は、パルス幅変調で操作するときに、一貫した液滴サイズおよび均一な散布分布を生み出す散布システムを提供することである。
【0011】
［０００８］本発明の更なる目的は、設計が比較的簡単であり、製造コストが安価な散布システムを提供することである。
【0012】
［０００９］本発明の別の目的は、広範囲の異なる流量能力に容易に適合させることができる散布システムを提供することである。
【0013】
［００１０］本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な説明を読み、図面を参照することによって明らかになる。特定された目的は、本発明を限定することを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【0015】
【発明の詳細な説明】
【0016】
［００２８］図面の図１を参照すると、本発明に従って構成された（図２でよりよく示される）散布先端部１４を有する散布ノズルアセンブリ１２を含む散布システム１０の例示的実施形態が示されている。散布先端部１４を有する図示の散布ノズルアセンブリ１２は、比較的大きな液滴サイズを生成するように構成されており、これにより、最小量の散布ドリフトが望ましい農業および芝生および庭園の手入れ環境において、殺虫剤、除草剤および殺菌剤などの化学物質を放出するのに特に適している。しかしながら、本発明は、そのような液体の散布またはそのような環境での使用に限定されない。むしろ、本発明の散布システム１０、散布ノズルアセンブリ１２および散布先端部１４は、比較的大きな液滴サイズが有利であり得る任意の適切な液体を散布することを意図している。
【0017】
［００２９］図１に示す実施形態において、散布システム１０は、一般に、ヘッダまたはブーム１６に装着されたスプレーノズルアセンブリ１２を含む。ブーム１６は、流体を散布ノズルアセンブリ１２に送付するように構成され、この目的のために、ブーム１６は、加圧流体供給源に接続されてもよい。図示された実施形態の場合、散布ノズルアセンブリ１２は、クランプアセンブリ１８を介してブーム１６に接続される。散布ノズルアセンブリ１２をブーム１６に取り付ける他の方法を使用することもできる。さらに、図１には１つしか示されていないが、散布ノズルアセンブリ１２は、ブーム１６上に間隔を置いて配置された複数の散布ノズルアセンブリのうちの１つであってもよい。また、本発明の散布ノズルアセンブリ１２は、図１に示されるようなヘッダまたはブーム１６上での使用に限定されない。反対に、本発明の散布ノズル１２および散布先端部１４は、流体を散布ノズルアセンブリ１２に送付するための任意の適切な装置とともに使用することができる。
【0018】
［００３０］流体を放出するために、散布先端部１４は、散布ノズルアセンブリ１２の遠位端部に配列される。図示された実施形態において、散布先端部１４は、中央開口部２４を有する保持キャップ２２によってノズル本体２０の遠位端部に接続されている。この場合、保持キャップ２２の中央開口部２４は長方形の構成を有し、散布先端部１４の外面は、その入口端部２６の近くで相補的なほぼ長方形の断面構成を有し、散布先端部１４は、散布先端部１４が保持キャップ２２によってノズル本体２０に接続されたときに中央開口部２４を通して突出し、中央開口部２４内に回転可能に固定される。もちろん、保持キャップ２２および散布先端部１４の外面は、図面に示されたもの以外の構成を有してもよい。
【0019】
［００３１］振動オン／オフの流量状態を生成するために、図示の散布ノズルアセンブリ１２は、パルス幅変調アセンブリ２８も備えている。パルス幅変調アセンブリ２８は、散布ノズルアセンブリ１２が、オンの流量状態とオフの流量状態とを急速に交互に繰り返すパルスフローを達成することができるように構成される。この目的のために、パルス幅変調アセンブリ２８は、電気的に作動されるオン／オフソレノイドバルブを含むことができ、このバルブは、流体が散布先端部１４に通過することが許容される開放位置と、散布先端部１４への流体の流量が遮断される閉鎖位置との間で急速に振動することができる。パルス幅変調アセンブリ２８は、ＰｕｌｓａＪｅｔの商標の下に、本出願の譲受人であるＳｐｒａｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏ．によって提供されるような商業的に知られた形式のものでもよい。例示された散布ノズルアセンブリおよびパルス幅変調アセンブリの様々な構成要素およびそれらの動作モードは、米国特許第７０８６６１３号に記載されているものと同様であってもよく、その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0020】
［００３２］上述したように、パルス幅変調アセンブリ２８の使用は、パルス幅変調アセンブリ２８を介して散布ノズルアセンブリ１２のオン／オフデューティサイクルを単に調整することによって、流体供給の圧力を変更することなく、散布ノズルアセンブリ１２によって生成される流量割合を調整することを可能にする。散布ノズルアセンブリ１２が移動する車両に装着されている状況では、流量割合を変化させる、この能力により、操作者は、たとえ車両の速度が変化しても、流体の圧力を調整することなく、塗布速度を一定に保つことができる。これは、圧力の変化が、散布ノズルアセンブリ１２によって生成される放出パターンおよび液滴サイズを変化させ、結果に一貫性がなく、場合によっては望ましくない散布ドリフトをもたらす可能性があるため、有利である。パルス幅変調アセンブリ２８を含むことは、特定の用途において利点を提供することができるが、本発明の散布ノズルアセンブリ１２は、パルス幅変調を含む必要はない。しかしながら、以下にさらに説明するように、従来の空気導入ノズルとは異なり、本発明の散布ノズルアセンブリ１２および散布先端部１４は、ノズルの性能に悪影響を及ぼすことなくパルス幅変調を含むことができる。
【0021】
［００３３］図面の図２を参照すると、散布先端１４の例示的な実施形態の拡大斜視図が示されている。散布先端部１４をノズル本体２０に固定するのを助けるために、フランジ３０が、図２に示されるように、散布先端部１４の（流体の流量の方向に関して）上流で、入口端部２６に設けられる。このフランジ３０は、ノズル本体２０の遠位端部で保持キャップ２２によって捕捉されるように構成され、上述のように、散布先端部１４の実質的な部分が保持キャップ２２の中央開口２４を通って突出するように、散布先端部１４をノズル本体２０に固定するのを助ける。
【0022】
［００３４］散布先端部１４内への流体の流量を計量するために、図３、図４および図６に示すように、流量制御要素３２が散布先端部１４の入口端部２６に設けられる。図示された実施形態において、流量制御要素３２は、散布先端部１４の入口端部２６の対応する開口内に受け入れられるディスク形状の部材からなる。例示された流量制御要素３２は、散布先端部１４の残りの部分とは別個の部品であるインサートとして構成される。しかしながら、別の実施形態では、流量制御要素３２は、散布先端部１４の残りの部分と一体的に形成されてもよい。流量制御要素３２は、中心に配置されたプレオリフィス３４を含み、このプレオリフィス３４を通って流体が散布先端部１４に入る。操作中、このプレオリフィス３４は、散布先端部１４に入るときにブーム１６から供給される流体の第１の圧力降下を生成する。中央プレオリフィス３４の直径Ｄ（図４参照）は、散布先端部１４に所望の流量能力を提供するために変化させることができる。
【0023】
［００３５］図２－図４、図７および図８に最もよく示すように、散布先端部１４は、上流の細長い第１の本体部分３８および下流の半球形または凸状の第２の本体部分４０を有する本体３６を含む。細長い第１の部分３８および半球形の第２の部分４０は、一緒に、図３および図４に示されるように、散布先端部１４の入口端部２６から散布先端部１４の放出端部４４まで延びる内部流路４２を画定する。流量制御要素３２内のプレオリフィス３４は、その上流端で内部流路４２と連通している。内部流路４２について細長い第１の部分３８は、流体が散布先端部の本体３６内に蓄積することを可能にするように構成されている。蓄積するにつれて、内部流路４２について細長い第１の部分３８内の流体は速度を失う。細長い第１の部分３８の長さＬ（図４参照）は、より大きな流量割合に対応する細長い第１の部分３８のより長い長さＬ（およびその結果としての内部流路４２の増大した容積）を有する散布先端部１４の所望の流量能力に基づいて変化させることができる。散布先端部の本体３６の細長い第１の部分３８の長さＬは、流体が全ての散布先端部の流量容量にわたってほぼ同じ速度で散布先端部１４から出るように選択することができる。細長い第１の部分３８の直径または全幅Ｗ（図４参照）は、異なる散布先端部の流量能力にわたって一定に維持することができる。一実施形態によれば、細長い第１の部分３８は、約０．３０インチから約０．４５インチの長さＬを有することができる。
【0024】
［００３６］細長い第１の部分３８の下流に配置され、ドーム状端部壁４６で終端する散布先端部１４の本体３６の半球形の第２の部分４０は、散布される流体のための第２の圧力降下を提供する。また、半球部分は、散布ノズル１２内の流体の霧化を提供するように構成される。一実施形態において、ドーム状端部壁４６は、散布先端部１４の所望の流量能力にかかわらず、一定の半径Ｒ（図４参照）を有する。
【0025】
［００３７］均一で先細の散布分布パターンを生成するために、２つの放出オリフィス４８、５０が、散布先端部の本体３６の半球形の第２の部分４０のドーム状端部壁４６に設けられる。２つの放出オリフィス４８、５０は、図５の端面図に示されるように、ドーム状端部壁４６の頂点５２の対向する側で互いにオフセットされる。特に、図７に見られるように、一方の放出オリフィス４８は端部壁４６の第１の側５４に配列され、他方の放出オリフィス５０は端部壁４６の第２の側５６に配列される。２つの放出オリフィス４８、５０は、同一の構成であり、互いに鏡像である。
【0026】
［００３８］各放出オリフィス４８、５０は、第１の端部５８から第２の端部６０まで延びるときに一定の幅ＳＷ（図４参照）を維持する細長いスロット状の構成を有し、各オリフィス４８、５０の外部横縁部６２、６４（図５参照）は、ドーム状端壁４６をおおって弧状に延在する。２つの放出オリフィス４８、５０はそれぞれ同じ長さに延び、各スロット状オリフィス４８、５０は、図５に示されるように、頂点５２のいずれかの側に等しい距離を延びる。放出オリフィス４８、５０はドーム状端部壁４６に形成されているので、各スロットは端部壁４６の内面よりも端部壁４６の外面の方が長い。さらに、図４に示すように、各放出オリフィス４８、５０の中心線Ｃは、ノズル本体２０の縦軸６６に対して実質的に同じ角度である。図示された実施形態において、放出オリフィス４８、５０の中心線Ｃによって形成される角度によって定義される２つの放出オリフィス４８、５０の出口角度Ｂは、約６０である。このような散布先端部が実質的に同様の散布パターンを生成するために、異なる流量能力を有する散布先端部１４全体にわたって、出口角度Ｂは実質的に一定に維持されてもよい。しかしながら、異なる散布放出パターンが望まれる場合には、出口角度Ｂを変化させてもよい。
【0027】
［００３９］放出オリフィス４８、５０の幅ＳＷは、散布先端部１４の所望の流量能力に応じて変化させることができ、比較的広いスロットが使用され、散布先端部１４はより高い流量能力を有する。一実施形態によれば、放出スロット４８、５０の幅ＳＷは、約０．２２インチから約０．４４インチとすることができる。さらに、放出オリフィス４８、５０の幅ＳＷおよびプレオリフィス３４の直径Ｄは、プレオリフィス３４と放出オリフィス４８、５０との間の流量比をほぼ４：１に維持するように選択することができる。
【0028】
［００４０］操作中、散布先端部１４は、空気誘導を使用することなく、比較的大きな液滴サイズを有する二重散布パターンを生成する。液滴サイズは、操作圧力において、ＩＳＯ２５３５８によって定義される超粗として分類することができる。プレオリフィス直径Ｄ、散布先端部の本体３６の第１の部分３８の長さＬ、および放出オリフィス４８、５０の幅ＳＷは、散布先端部１４を構成して、約０．１５ｇｐｍから約１．２ｇｐｍの間の流量能力を達成すると同時に、微粉を減少させ、全ての定格操作圧力にわたって均一なテーパ付き散布を維持するように変更することができる。さらに、より直接的な流路を採用し、二次空気導入入口を使用しないので、散布先端部１４は、液滴サイズまたは散布分布に関して何ら悪影響を及ぼすことなくパルス幅変調を使用して操作できるように構成される。本明細書で参照される全ての寸法および流量能力は、散布ノズルアセンブリおよび散布先端部の例示的な実施形態を参照していることを理解されたい。
【0029】
［００４１］図１の散布ノズルアセンブリ１２と共に使用することができる散布先端部１１４の代替実施形態を図９－図１７に示す。図９－図１７の実施形態の説明において、図２－図８の実施形態に存在するものと同様の構成要素は、１００ｓにおいて同様の参照番号で参照される。図２－図８の実施形態と同様に、散布先端部１１４の入口端部は、流体が散布先端部１１４に入るプレオリフィス１３４を含む流量制御要素１３２を有する（例えば、図１１および図１４参照）。図９および図１１に示すように、流量制御要素１３２の上流面は、この場合、２つの流量制御ガイド１７０、１７１を含み、これらのガイドは、プレオリフィス１３４の近傍で、等間隔に、対向する側に配列される。各流量制御ガイド１７０、１７１は、流量制御要素１３２の表面から上流方向に延びている。図１１に示すように、流量制御ガイド１７０、１７１の各々は、２つの流量制御ガイド１７０、１７１が部分的にプレオリフィス１３４を取り囲むように、プレオリフィス１３４を実質的に中心とするほぼＣ字状の構成を有する。流量制御ガイド１７０、１７１は、それぞれ、プレオリフィス１３４への流体の層流を容易にするように構成された流量の方向において実質的に滑らかな内面１７２、１７３（図９および図１７参照）を有する。さらに、流量制御ガイド１７０、１７１は、散布先端部１１４の本体１３６から流量制御要素１３２を除去するのを助けるために、使用者またはツールによって把持されるように構成された、それらの外面上の対向する平坦な把持面１７４、１７５（図９および図１１参照）を含む。また、流量制御ガイド１７０、１７１は、使用者が散布先端部１１４の本体１３６内で流量制御要素１３２を適切に方向付けるのを助けるように構成されてもよい。図示された実施形態において、プレオリフィス１３４を部分的に取り囲む２つの流量制御ガイド１７０、１７１が設けられているが、プレオリフィスを完全に取り囲む３つ以上の流量制御ガイドまたは単一または複数の流量制御ガイドを含む他の流量制御ガイド構成を使用することもできる。
【0030】
［００４２］図９－図１７の実施形態において、プレオリフィス１３４は、図１４および図１６に示されるように、比較的大きい直径の上流部分１７６および比較的小さい直径の下流部分１７８で構成される。この構成は、プレオリフィス１３４への流量をより層流にするのに役立つ。また、この構成は、製品の製造に関して、特に、製造プロセス中にプレオリフィス１３４の直径に対してより大きな制御を提供することに関して役立つことができる。しかしながら、一定の直径を有するプレオリフィス１３４を使用してもよいことが理解されよう。図２－図８の実施形態と同様に、流体が散布先端部１１４に入ると、プレオリフィス１３４は第１の圧力降下を生成する。
【0031】
［００４３］散布先端部１１４から放出される流体の流速を減少させ、それによって液滴のサイズを増大させるのを助けるために、図１４、図１６および図１７に示されるように、散布先端部１１４の本体１３６の内部に、直径が減少した二次チャンバ１８０が提供される。二次チャンバ１８０は、この場合、流量制御要素１３２の下流側に取り付けられ、一次流路１４２内に二次流路１８２を画定する実質的に円筒形の構成を有する。より具体的には、二次チャンバ１８０は、プレオリフィス１３４を介して散布先端部１１４に入る流体が二次チャンバ１８０の二次流路１８２に直接連通するように構成される。図に示すように、二次チャンバ１８０は、散布先端部１１４の本体１３６の細長い第１の部分１３８の全長よりも短く延びており、二次チャンバ１８０の二次流路１８２を出た流体が散布先端部１１４の一次内部流路１４２に導かれるように、その下流端部１８３で開口している。
【0032】
［００４４］流体を再循環させて二次チャンバ１８０に戻すことを可能にするために、二次チャンバ１８０は、図１４、図１６および図１７に示すように、散布先端部１１４の本体１３６の第１の部分１３８の一次内部流路１４２の内径よりも小さい外径を有し、略環状の再循環路１８４が二次チャンバ１８０の壁と一次流路１４２の内壁との間に画定される。この環状再循環路１８４は、二次チャンバ１８０に対して周囲の関係にあり、再循環路１８４の下流端は一次流体通路１４２と連通している。再循環路１８４からの流体が二次チャンバ１８０に再入することを可能にするために、複数の（この場合には２つの）ベンチュリ開口部１８６が、二次チャンバ１８０の壁の二次チャンバ１８０の上流端部近くに設けられる。これらのベンチュリ開口１８６は、再循環路１８４と二次チャンバ１８０の内部の二次流路１８２との間に延びている。プレオリフィス１３４のすぐ下流の低い流体圧力は、再循環路１８４からベンチュリ開口部１８６を通って二次チャンバ１８０内の流体の流量に流体を引き込む。二次チャンバ１８０への流体の、この再循環は、二次チャンバ１８０内の流体の速度をさらに低下させ、液滴サイズの増大をもたらす。図に示されたベンチュリ開口部の配列および構成は例示を意図したものであり、他のベンチュリ開口部の配列／構成を使用してもよいことを理解すべきである。
【0033】
［００４５］一実施形態によれば、二次チャンバ１８０の二次流路１８２の横断面積とプレオリフィス１３４（この場合、プレオリフィス１３４の下流側の比較的小さい部分１７８）の横断面積との比は、約４：１であってよい。所望の液滴サイズおよび／またはフロー容量に応じて、異なる面積比を使用することができる。
【0034】
［００４６］図２－図８の実施形態と同様に、図９－図１７の散布先端部１１４は、ドーム状の端部壁１４６を有する半球形の第２の本体部分１４０を含む。このドーム状の端部壁１４６は、散布先端部１１４内の流体の圧力の更なる第２の低下を生成し、また、流体の霧化を生成するのを助ける。また、図９－図１７の散布先端部１１４は、図２－図８の実施形態の放出オリフィス４８、５０と実質的に同じように構成されたドーム状端部壁１４６内の２つの放出オリフィス１４８、１５０を含む。
【0035】
［００４７］流体が放出オリフィス１４８、１５０を出た後に放出パターンを形成するのを助けるために、図９－図１７の散布先端部１１４は、流体偏向器１８８、１８９を含む。より詳細には、流体偏向器１８８、１８９が、図１０、図１２および図１５に最もよく示されるように、放出オリフィス１４８、１５０の各々に隣接するドーム状端部壁１４６の外面上に提供される。流体偏向器１８８、１８９は、ドーム状の端部壁１４６から下流方向に延びる。各流体偏向器１８８、１８９は、それぞれの放出オリフィス１４８、１５０の径方向外部の横縁部１６２に位置され、かつ同一平面にある偏向器面１９０、１９１（図１５参照）を提供する。液滴が放出オリフィス１４８、１５０を出るとき、流体偏向器面１９０、１９１は、それらの液滴を所望の散布パターンに向けるのを助ける。もちろん、流体偏向器１８８、１８９の形状、数および構成は、所望の散布パターンに応じて変えることができる。
【0036】
［００４８］図２－図８の散布先端部１４と同様に、図９－図１７の散布先端部１１４は、空気誘導を使用することなく、比較的大きな液滴サイズ（超粗い液滴を含む）を有する二重散布パターンを生成することができる。従って、図９－図１７の散布先端部１１４は、所望の液滴サイズおよび散布分布を維持しながらパルス幅変調に適合する。
【0037】
［００４９］本明細書に引用される公報、特許出願および特許を含む全ての参考文献は、各参考文献が個別にかつ具体的に参考として援用されるように示され、その全体が本明細書に記載された場合と同程度に、本明細書に参考として援用される。
【0038】
［００５０］用語「ａ」および「ａｎ」、ならびに「ｔｈｅ」および「少なくとも１つの」ならびに類似の指示対象の、本発明を説明する文脈（特に、以下の特許請求の範囲の文脈）における使用は、本明細書に別段の指示がない限り、または文脈によって明確に矛盾しない限り、単数および複数の両方をカバーすると解釈されるべきである。用語「少なくとも１つ」の後に１つまたは複数の項目のリスト（例えば、「ＡおよびＢの少なくとも１つ」）が続く使用は、本明細書中に別段に示されるか、または文脈によって明確に矛盾する場合を除き、列挙された項目（ＡまたはＢ）から選択された１つの項目、または列挙された項目（ＡおよびＢ）の２つ以上の任意の組合せを意味すると解釈されるべきである。用語「備える」、「有する」、「含む」、「含める」という用語は、別段の記載がない限り、制限のない用語（すなわち、「含むが、これに限定されない」を意味する）として解釈される。本願における数値範囲の列挙は、本願で別段の表示が無い限り、単に、その範囲に入る各々の数値に個別に参照する短縮形の方法として機能させることを意図するにすぎず、各々の別個の数値は、本願で別個に記載されたかのように本願明細書に組み込まれる。本願で説明される全ての方法は、本願で別段の表示が無い限り、あるいは、文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適した順番で実施できる。本願で提供される任意かつ全ての実施例、例示言語（たとえば、「のような」）の使用は、本発明を十分に明らかにすることを単に意図するものであり、別段、請求項で規定されない限り、本発明の範囲の制限を主張するものではない。明細書内の言語は、本発明の実務にとって重要なものとして非請求要素を表示するものとして解釈されるものではない。
【0039】
［００５１］本発明を実行する本発明者に知られた最良の形態を含む、本発明の好ましい実施形態が本願に説明されている。これらの好ましい実施形態の変形例は、前述した説明を読む際に当業者にとって明らかになる。本発明者らは、そのような変形例を適切なものとして当業者が使用することを予期し、本発明者らは、本発明が、本願で具体的に説明されたものとは別の方法で行われることを意図する。したがって、本発明は、適用法によって許容されたように、添付された請求項に記載された主題の変形例および均等物の全てを含む。さらに、全ての可能な変形例における上記要素の任意の組合せは、別段、本願で別段の表示が無い限り、あるいは、文脈によって明らかに矛盾しない限り、本発明によって包含される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】