JP2012254457A - 液体霧化装置および液体霧化方法 - Google Patents
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Abstract
【課題解決手段】気体を噴射する第1気体噴射部および第2気体噴射部と、液体を噴射する液体噴射部とを備え、前記第1気体噴射部の噴射方向軸と前記第2気体噴射部の噴射方向軸とが45°から220°の角度範囲を形成し、当該第1、第2気体噴射部から噴射した気体同士を前記液体噴射部の先端より前方で衝突させて形成した衝突部または当該衝突部を含む部分と、前記液体噴射部で噴射した液体とを衝突させて当該液体を霧化する。
【選択図】図1
Description
本実施形態の液体霧化装置を図7を参照しながら説明する。図7に示す液体霧化装置は、ノズル装置として構成されている。第1気体噴射部を構成する第1気体オリフィス81と、第2気体噴射部を構成する第2気体オリフィス(不図示)とが、対向配置され、それぞれの長手方向のオリフィス軸が一致し、それぞれのオリフィス断面が四角形である。第1気体オリフィス81、第2気体オリフィス(不図示)は、液体オリフィス91が形成されている液体オリフィス部材95の外壁面に断面四角形の溝を形成し、この溝にキャップ部85で蓋をすることで断面四角形の第1気体オリフィス81、第2気体オリフィス(不図示)を形成している。
本実施形態の液体霧化装置(ノズル装置として構成)を図8を参照しながら説明する。図8に示す液体霧化装置は、第1気体噴射部を構成する第1気体オリフィス81と、第2気体噴射部を構成する第2気体オリフィス(不図示)とが、対向配置され、それぞれの長手方向のオリフィス軸が一致し、それぞれのオリフィス断面が四角形である。第1気体オリフィス81、第2気体オリフィス(不図示)は、液体オリフィス91が形成されている液体オリフィス部材95を覆う外部材96の外壁面に断面四角形の溝を形成し、この溝にキャップ部85で蓋をすることで断面四角形の第1気体オリフィス81、第2気体オリフィス(不図示)を形成している。液体オリフィス91の先端部が、第1気体オリフィス81と第2気体オリフィスからそれぞれ噴射した気体同士が衝突して形成される衝突壁(衝突部を含む)に入り込んでいる(図3(c)の配置に相当する)。
本実施形態の液体霧化装置(ノズル装置として構成されている)を図9を参照しながら説明する。図9に示す液体霧化装置は、第1気体噴射部を構成する第1気体オリフィス81と、第2気体噴射部を構成する第2気体オリフィス(不図示)とが、気体の衝突角が150°になるように配置され、それぞれのオリフィス断面が四角形である。第1気体オリフィス81、第2気体オリフィス(不図示)は、液体オリフィス91が形成されている液体オリフィス部材95の外壁面に断面四角形の溝を形成し、この溝にキャップ部85で蓋をすることで断面四角形の第1気体オリフィス81、第2気体オリフィス(不図示)を形成している。
本実施形態の液体霧化装置(ノズル装置として構成されている)を図15を参照しながら説明する。図15に示す液体霧化装置は、第1気体噴射部を構成する第1気体オリフィス81と、第2気体噴射部を構成する第2気体オリフィス(不図示)とが、気体の衝突角が150°になるように配置され、それぞれのオリフィス断面が四角形である。第1気体オリフィス81、第2気体オリフィス(不図示)は、液体オリフィス91が形成されている液体オリフィス部材95の外壁面に断面四角形の溝を形成し、この溝に外部材96で蓋をするように設け、さらに外部材96の外側からキャップ部85が設けられている。この外部材96の外壁面には、第1気体オリフィス81、第2気体オリフィス(不図示)のオリフィスの長さ方向軸に対し30°の角度で位置するように、断面四角形の溝が形成され、この溝の外側からキャップ部85で蓋をすることで第1補助気体オリフィス811(第1補助気体噴射部を構成している)、第2補助気体オリフィス(不図示、第2補助気体噴射部を構成している)を形成している。第1補助気体オリフィス811および第2補助気体オリフィスは、液体オリフィス91からの液体噴射方向に向かって第1気体オリフィスおよび第2気体オリフィスと段違いに配置されている。
液体噴射部に二流体ノズルを組み込み、二流体ノズルで一次微細化した液微粒子を、気体同士を衝突させて形成した衝突部または衝突壁に衝突させて二次微細化を行う。
図3(c)に示す配置構成の液体霧化装置を用いて噴霧量特性を評価した。第1、第2気体噴射部1、2の気体オリフィス径φを0.406mm、液体噴射部6の液体オリフィス径φを0.25mmとした。気体に空気を用い、液体に水を用いた。気体噴射の空気圧を0.2MPaの一定条件とし、液体噴射の水圧(MPa)を変えた場合の空気量(NL/min)と噴霧量(ml/min)を測定した。比較として従来の内部混合型2流体ノズルでも同様に評価した。
上記実施形態1から3の液体霧化装置(図7から9)を用いて、各種評価を行った。気体は空気、液体は水を用いた。液体オリフィス径φは0.4mmである。空気オリフィスの断面は四角形(縦0.47mm、横0.6mm)である。表1に空気圧、水圧を変えた場合の空気量Qa、噴霧量Qw、気水比(Qa/Qw)、平均粒子径(SMD)、噴霧流速を評価した。平均粒子径(SMD)は、レーザー回折法の計測装置により、噴霧距離300mmの位置の霧化体を測定した。霧化体の噴霧流速は、風速計により500mmの位置で測定した。従来の二流体ノズルを比較例として例示している。この二流体ノズルの液体オリフィス径φは2.5mmである。
2 第2気体噴射部(第2気体オリフィス)
6 液体噴射部(液体オリフィス)
62 霧化体
71、72 規制用気体噴射部
81 第1気体オリフィス
91 液体オリフィス
100 衝突部
101 衝突壁
M 気液混合エリア
M1 噴霧先端(第1)エリア
M2 噴霧先端第2エリア
M3 補助気体混合エリア
Claims (5)
- 気体を噴射する第1気体噴射部および第2気体噴射部と、
液体を噴射する液体噴射部とを備え、
前記第1気体噴射部の噴射方向軸と前記第2気体噴射部の噴射方向軸とが45°から220°の角度範囲を形成し、当該第1、第2気体噴射部から噴射した気体同士を前記液体噴射部の先端より前方で衝突させて形成した衝突部または当該衝突部を含む部分と、前記液体噴射部で噴射した液体とを衝突させて当該液体を霧化する液体霧化装置。 - 前記角度範囲が90°から180°である、請求項1に記載の液体霧化装置。
- 第1気体噴射部の噴射方向と第2気体噴射部の噴射方向とが対向し、第1気体噴射部の噴射方向軸と第2気体噴射部の噴射方向軸とが一致している、請求項1または2に記載の液体霧化装置。
- 前記液体噴射部は、前記衝突部に対して、前記液体の噴射方向軸が直交するように液体を噴射する、請求項1から3のいずれか1項に記載の液体霧化装置。
- 液体が噴射される噴射位置よりも前方で、2つの気体同士を衝突角45°〜220°の角度範囲で衝突させて形成した衝突部または当該衝突部を含む部分と、前記液体とを衝突させて当該液体を霧化する液体霧化方法。
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JP2012174116A JP2012254457A (ja) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 液体霧化装置および液体霧化方法 |
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-
2012
- 2012-08-06 JP JP2012174116A patent/JP2012254457A/ja active Pending
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