JP2007319853A - 二流体ノズルとそれを用いた噴霧方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】二流体ノズルは、一対の長尺なブロック1,2間の収容空間内に収容された混合ブロック6と、混合ブロックの混合空間12に臨む気体噴射口8及び液体噴射口11と、一対のブロックの間に形成され、かつ混合ミストを吐出するためのスリット状吐出口14と、噴射口8,11に隣接する上流側に形成されたチャンバ7,9,10と、各チャンバに連なる気体供給路3及び液体供給路4と、ブロック1,2,6間をシールするためのシール手段15,16,17と、ブロック1,2,6を固定するための固定手段とを備えている。
【選択図】図4
Description
図13に示す二流体ノズルを用いて水の噴霧試験を行った。なお、二流体ノズルにおいて、長尺な第1のブロックと長尺な第2のブロックとでスリット状吐出口の長さ(スリット長)1300mm,スリット厚み(スリット間隔)0.06mmを有する一対のブロックを形成した。また、一対のブロックの間に形成された収容空間には、混合ブロック(長さ1320mm,高さ30mm,厚み20mm)を収容した。混合ブロックには、長手方向に沿って10mm間隔で混合流路を形成した。すなわち、気体溜め用チャンバ(内径4mmφ,長さ5mm)と気体噴射流路(内径1.0mmφ,長さ1.5mm)及び混合空間(内径4mmφ,長さ16mm)の流路を混合ブロックの縦方向に形成するとともに、第1の液体溜め用チャンバ(内径10mmφ,深さ6mm)及び液体噴射流路(内径1.0mmφ,長さ1.0mm)が混合ブロックの厚み方向に形成されている。さらに、一対のブロックの下流域の吐出流路には、断面四角形状の第1の拡散室(幅3mm、高さ1.5mm)と、この第1の拡散室の下流域に断面液滴状の第2の拡散室(最大幅3mm、高さ4mm)とを形成した。
図12に示す構造の二流体ノズル(吐出流路に第1の拡散室を形成していない点を除き、図13と同様の構造の二流体ノズル)を用いる以外、実施例1と同様にして衝突力分布を測定した。その結果、実施例1と同じく、長手方向の衝突力が均等であるとともに、厚み方向に噴霧厚みが小さくシャープな分布を示し、高い衝突力(最大衝突力=2.4g)が得られた。
図1に示す構造の二流体ノズル(吐出流路に拡散室を形成していない点を除き、図13と同様の構造の二流体ノズル)を用いる以外、実施例1と同様にして衝突力分布を測定した。その結果、長手方向の噴霧分布において僅かな濃淡がみられたものの、実施例1と殆ど同じ結果、すなわち、長手方向の衝突力が均等であり、厚み方向に噴霧厚みが小さくシャープな分布を示し、高い衝突力(最大衝突力=2.4g)が得られた。
図14に示す構造の二流体ノズルを用いる以外、実施例1と同様にして衝突力分布を測定した。その結果、実施例1と同じ結果、すなわち、長手方向の衝突力が均等であり、厚み方向に噴霧厚みが小さくシャープな分布を示し、高い衝突力(最大衝突力=2.4g)が得られた。
図15に示す構造の二流体ノズル(すなわち、一対のブロックのうち、一方のブロックに流路形成凹部が形成され、他方のブロックが平板状(又は対向面が平板状ブロック)である点、吐出流路が上流方向から下流方向に向けて段階的に流路幅が狭くなっている複数の流路で構成されている点を除き、図1と同様の構造の二流体ノズル)を用いる以外、実施例1と同様にして衝突力分布を測定した。その結果、実施例1と同様の衝突力分布が得られ、長手方向の衝突力が均等であるとともに、厚み方向に噴霧厚みが小さくシャープな分布を示し、高い衝突力(最大衝突力=2.4g)が得られた。また、長手方向の噴霧分布においてみられる僅かな濃淡が低減され、均一な噴霧分布(噴霧特性)を示した。なお、長手方向の噴霧分布においてみられる濃淡は、衝突力分布の測定では評価しにくいものである。
図16に示す構造の二流体ノズル(吐出流路が上流方向から下流方向に向けて連続的に流路幅が狭くなっている点を除き、図15と同様の構造の二流体ノズル)を用いる以外、実施例1と同様にして衝突力分布を測定した。その結果、実施例1と同様の衝突力分布が得られ、長手方向の衝突力が均等であるとともに、厚み方向に噴霧厚みが小さくシャープな分布を示し、高い衝突力(最大衝突力=2.4g)が得られた。また、長手方向の噴霧分布において、実施例5と同様の噴霧特性を示した。
特開2004−237282号公報の実施例(同公報の図1〜図3参照)に記載されている二流体ノズルを用いて水の噴霧試験を行った。なお、二流体ノズルにおいて、断面方形筒状のノズル本体は高さ50mm、幅30mm、ノズル本体の壁の厚み2mmであり、高さ方向において、吐出孔から13mmの位置に中空円筒状の水供給ブロックの軸芯が位置し、35mmの位置に中空円筒状の空気供給ブロックの軸芯が位置している。中空筒状の空気供給ブロック及び水供給ブロックの端部がノズル本体の端部から側方へ延出している。ノズル本体の装着孔には、ノズル本体の長手方向に沿って間隔50mm毎にノズルチップを装着した(両端のノズルチップの間隔=1300mm)。また、ノズルチップのミスト噴射孔(小径の噴射流路)の軸線は、ノズル本体の長手方向の軸線に対して、15°の角度に傾斜させて形成した。そして、実施例1と同様にして、空気の流量150m3/h、水の流量1m3/h、気水体積比150、噴射距離60mmの条件で長手方向の衝突力分布を測定したところ、図21に示す結果を得た。
特許第3544650号公報に記載の外部混合方式のノズルを用い、ノズルの全長、スリット長、スリット厚み、空気流量、水流量、噴霧距離の条件を実施例1と同様にして、水の噴霧試験を行い、厚み方向の衝突力分布を測定した。結果は図22に示すように、実施例1よりも噴霧厚みが広く、低い衝突力(最大衝突力1.3g)しか得られなかった。
3,33a,33b,73,103…気体供給路
4,74…液体供給路
5,7,37a,37b,75,77,107a,107b…チャンバ(気体溜部)
6,36a,36b,76,106a,106b…混合ブロック
8,38a,38b,78,108…気体噴射口
9,10,39,40,79,80,109,110…チャンバ(液体溜部)
11,41a,81…液体噴射口
12,42a,42b,42c,82,112a,112b,112c…混合空間
13,83,93…吐出流路
14,84…吐出口
15,16,85,86…シール材(パッキン)
17,87…シール材(パッキン)
18c…ボルト・ナット
19b,20,21b…ネジ部材
35…流路(連通路又はチャンバ)
43a…第1の流路(流体溜部)
43b…第2の流路(絞り流路)
48a,98a…流体噴射流路
53a,63a…第1の吐出流路
53b,63b,63c…拡散室
Claims (15)
- 気体噴射口からの気体と液体噴射口からの液体とを混合するための混合空間と、この混合空間からの混合ミストを吐出するための吐出口とを備えた二流体ノズルであって、前記混合空間を備えた混合ブロックと、組み合わせによりこの混合ブロックを収容可能な収容空間及び前記吐出口を形成可能であり、かつ前記気体噴射口及び液体噴射口に気体及び液体をそれぞれ供給可能な供給路を有する複数のブロックとで構成されている二流体ノズル。
- 複数のブロックが、収容空間および吐出口を形成する一対のブロックで構成され、一対のブロックのうち一方のブロックに気体噴射口及び液体噴射口にそれぞれ連通した気体供給路及び液体供給路が形成されているか、又は一対のブロックのうち一方のブロックに気体噴射口に連通した気体供給路が形成され、他方のブロックに液体噴射口に連通した液体供給路が形成されている請求項1記載の二流体ノズル。
- 複数のブロックが、(1)気体噴射口に連通した気体供給路を有する第1のブロック、および液体噴射口に連通した液体供給路を有する第2のブロック、又は(2)気体噴射口及び液体噴射口にそれぞれ連通した気体供給路及び液体供給路を有する第1のブロック、およびこの第1のブロックと対向する第2のブロックで構成され、
気体噴射口が混合ブロック及び気体供給ブロックのうちいずれか一方のブロックに形成され、液体噴射口が混合ブロック及び液体供給ブロックのうちいずれか一方のブロックに形成され、
第1のブロックと第2のブロックとの間に、混合ブロックを収容するための収容空間と、混合空間で混合された混合ミストを吐出するための吐出口とが形成されている請求項1記載の二流体ノズル。 - 複数のブロックが、気体噴射口及び液体噴射口にそれぞれ連通した気体供給路及び液体供給路、前記混合ブロックを収容可能な収容空間、及び前記吐出口を形成可能な吐出空間を有する第1のブロックと、この第1のブロックに対向して配設される平板状の第2のブロックとで構成されている請求項1記載の二流体ノズル。
- 第1のブロックの最大厚みと、第2のブロックの厚みとの割合が、前者/後者=20/1〜2/1である請求項4記載の二流体ノズル。
- 気体噴射口及び/又は液体噴射口に隣接する上流側にチャンバが形成されている請求項1記載の二流体ノズル。
- 気体噴射口が、吐出口に対して液体噴射口よりも上流側に形成されている請求項1記載の二流体ノズル。
- 混合空間の下流端から吐出口に至る吐出流路に、この吐出流路よりも単位体積当たりの容積が大きな拡散室が形成されている請求項1記載の二流体ノズル。
- 拡散室が、断面形状において、上流側から下流方向に向かって、同じ幅の空間、先細状の空間又はこれらを組み合わせた空間で形成されている請求項8記載の二流体ノズル。
- 吐出口が、混合空間の軸芯からはずれて形成され、混合空間の下流端から吐出口に至る吐出流路に、混合空間からの混合ミストが衝突する段部又は傾斜部が形成されている請求項1記載の二流体ノズル。
- 複数のブロックの各ブロックと混合ブロックとが、それぞれ締結手段又は固定手段により締結又は固定されている請求項1記載の二流体ノズル。
- 互いに対向する一対の長尺なブロックと、この一対のブロック間に形成された収容空間と、この収容空間内に収容され、かつ混合空間が形成された混合ブロックと、この混合ブロックに形成され、かつ前記混合空間に臨む気体噴射口及び液体噴射口と、前記混合空間の下流側において一対のブロックの間に形成され、かつ前記混合空間で混合された混合ミストを吐出するためのスリット状吐出口と、気体噴射口及び液体噴射口に隣接する上流側にそれぞれ形成されたチャンバと、一対のブロックのうち少なくとも一方のブロックに形成され、かつ各チャンバに連なる気体供給口及び液体供給口と、前記一対のブロックと混合ブロックとの間をシールするためのシール手段と、一対のブロックと混合ブロックとを固定するための固定手段とを備えている請求項1記載の二流体ノズル。
- 一方のブロックに、気体供給口及び液体供給口と、チャンバと、収容空間と、吐出空間とで構成される流路形成凹部が形成され、他方のブロックの対向面が平面状である請求項12記載の二流体ノズル。
- 混合空間が縦長の空間であり、この縦長の混合空間の上部に気体噴射口が臨んでおり、縦長の混合空間の側部に液体噴射口が臨んでおり、気体噴射口、液体噴射口、および混合空間で構成された混合流路が混合ブロックの長手方向に所定間隔毎に形成されている請求項12又は13記載の二流体ノズル。
- 気体噴射口からの気体と液体噴射口からの液体とを混合空間で混合し、生成した混合ミストを吐出口から噴霧する方法であって、気体噴射口及び液体噴射口に対してそれぞれ気体及び液体を供給し、複数のブロックにより形成された収容空間内の混合ブロックの混合空間で気体と液体とを混合し、複数のブロックにより形成された吐出口から混合ミストを噴霧する方法。
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