JP2022048605A

JP2022048605A - Mist nozzle

Info

Publication number: JP2022048605A
Application number: JP2020154502A
Authority: JP
Inventors: 俊彦江口; Toshihiko Eguchi
Original assignee: Aura Tec Co Ltd
Current assignee: Aura Tec Co Ltd
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2022-03-28
Anticipated expiration: 2040-09-15
Also published as: JP7282389B2

Abstract

To provide a mist nozzle which improves cleaning capacity and cooling capacity.SOLUTION: A mist nozzle 1 which jets a liquid which is made into mist by pressurized gas includes a liquid suction port 9 for sucking the liquid arranged on a center line of a jetting flow passage 6, and a plurality of gas discharge ports 10 for discharging the gas arranged on a concentric circle with the liquid suction port on an outer side of the liquid suction port. An inner side atomization area 16 atomizes liquid droplets by forming a vortex flow on an inner side of the plurality of gas discharge ports on the concentric circle. An outer side atomization area 17 widens a middle part of the jetting flow passage toward an outer side from the plurality of gas discharge ports, and atomizes the liquid droplets by forming the vertex on an outer side of the plurality of gas discharge ports on the concentric circle.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、加圧した気体で液体をミスト化させて噴射するミストノズルに関するものである。 The present invention relates to a mist nozzle in which a liquid is mist-ized and injected with a pressurized gas.

従来より、洗浄能力や冷却能力の向上等のために加圧した気体（空気）によって液体（水）をミスト化させて高速で噴射するミスト噴射装置が利用されている。ミスト噴射装置では、液滴を微粒化するために、２流体ノズルであるミストノズルが用いられている。 Conventionally, a mist injection device has been used in which a liquid (water) is made into a mist by a pressurized gas (air) and injected at a high speed in order to improve the cleaning ability and the cooling ability. In the mist injection device, a mist nozzle, which is a two-fluid nozzle, is used to atomize the droplets.

従来のミストノズルは、加圧した気体の吐出口の前方に直線状の噴射流路を形成するとともに、噴射流路の途中に液体の吐出口を形成し、噴射流路と直交する向きから液体を供給することで液体と加圧した気体とを衝突させてミストを形成している（たとえば、特許文献１参照。）。 In the conventional mist nozzle, a linear jet flow path is formed in front of the pressurized gas discharge port, and a liquid discharge port is formed in the middle of the jet flow path, and the liquid is formed from a direction orthogonal to the jet flow path. Is supplied to cause the liquid and the pressurized gas to collide with each other to form a mist (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１９－１４７０８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-147087

ところが、上記従来のミストノズルでは、加圧した気体と液体とが直交して衝突することでミストを形成しているために、衝突によるエネルギー損失が生じてミストの噴射速度が低減してしまい、ミストの洗浄能力や冷却能力が低減してしまうおそれがある。 However, in the above-mentioned conventional mist nozzle, since the pressurized gas and the liquid collide orthogonally with each other to form the mist, energy loss due to the collision occurs and the mist injection speed is reduced. There is a risk that the cleaning capacity and cooling capacity of the mist will decrease.

そこで、請求項１に係る本発明では、加圧した気体で液体をミスト化させて噴射するミストノズルにおいて、噴射流路の中心線上に液体を吸入するための液体吸入口を設けるとともに、液体吸入口の外側に気体を吐出するための気体吐出口を液体吸入口と同心円上に複数設けて、同心円上の複数の気体吐出口の内側で渦流となって液滴を微粒化させる内側微粒化領域を形成し、噴射流路の中途部を複数の気体吐出口よりも外側に拡幅させて、同心円上の複数の気体吐出口の外側で渦流となって液滴を微粒化させる外側微粒化領域を形成することにした。 Therefore, in the present invention according to claim 1, in the mist nozzle for injecting a liquid by turning it into a mist with a pressurized gas, a liquid suction port for sucking the liquid is provided on the center line of the injection flow path, and the liquid is sucked. An inner atomization region in which a plurality of gas discharge ports for discharging gas are provided on the outside of the mouth on a concentric circle with the liquid suction port, and a vortex is formed inside the plurality of gas discharge ports on the concentric circle to atomize the droplets. Is formed, the middle part of the injection flow path is widened to the outside of the plurality of gas discharge ports, and an outer atomization region that becomes a vortex on the outside of the plurality of gas discharge ports on concentric circles and atomizes the droplets is formed. I decided to form it.

また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記内側微粒化領域と外側微粒化領域の間に噴射流路に沿って溝状に形成することで液滴の微粒化を促進するための微粒化促進溝を設けることにした。 Further, in the present invention according to claim 2, in the present invention according to claim 1, the droplet is formed in a groove shape along the jet flow path between the inner atomization region and the outer atomization region. It was decided to provide an atomization promotion groove for promoting atomization.

また、請求項３に係る本発明では、前記請求項１又は請求項２に係る本発明において、前記外側微粒化領域よりも先端側を漸次縮幅させて液滴を加速するための加速室を形成することにした。 Further, in the present invention according to claim 3, in the present invention according to claim 1 or 2, an acceleration chamber for accelerating the droplet by gradually narrowing the tip side of the outer atomization region is provided. I decided to form it.

そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。 Then, in the present invention, the effects described below are obtained.

すなわち、本発明では、加圧した気体で液体をミスト化させて噴射するミストノズルにおいて、噴射流路の中心線上に液体を吸入するための液体吸入口を設けるとともに、液体吸入口の外側に気体を吐出するための気体吐出口を液体吸入口と同心円上に複数設けて、同心円上の複数の気体吐出口の内側で渦流となって液滴を微粒化させる内側微粒化領域を形成し、噴射流路の中途部を複数の気体吐出口よりも外側に拡幅させて、同心円上の複数の気体吐出口の外側で渦流となって液滴を微粒化させる外側微粒化領域を形成することにしているために、従来のような加圧した気体と液体との直交衝突によるエネルギー損失の発生を抑制することができ、高速で微粒化したミストを噴射することができるので、ミストノズルによる洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。 That is, in the present invention, in the mist nozzle for injecting a liquid by turning it into a mist with a pressurized gas, a liquid suction port for sucking the liquid is provided on the center line of the injection flow path, and the gas is provided outside the liquid suction port. A plurality of gas discharge ports for discharging the liquid are provided on a concentric circle with the liquid suction port to form an inner atomization region in which a vortex is formed inside the plurality of gas discharge ports on the concentric circle to atomize the droplets. We decided to widen the middle part of the flow path to the outside of the multiple gas discharge ports to form an outer atomization region that forms a vortex and atomizes the droplets outside the multiple gas discharge ports on the concentric circles. Therefore, it is possible to suppress the generation of energy loss due to the orthogonal collision between the pressurized gas and the liquid as in the past, and it is possible to inject atomized mist at high speed, so that the cleaning ability by the mist nozzle and The cooling capacity can be improved.

特に、内側微粒化領域と外側微粒化領域の間に噴射流路に沿って溝状に形成することで液滴の微粒化を促進するための微粒化促進溝を設けることにした場合には、より微粒化したミストを噴射することができるので、より一層ミストノズルによる洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。 In particular, when it is decided to provide an atomization promoting groove for promoting the atomization of the droplet by forming a groove along the jet flow path between the inner atomizing region and the outer atomizing region. Since it is possible to inject more atomized mist, it is possible to further improve the cleaning capacity and cooling capacity of the mist nozzle.

また、外側微粒化領域よりも先端側を漸次縮幅させて液滴を加速するための加速室を形成することにした場合には、より高速化したミストを噴射することができるので、より一層ミストノズルによる洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。 Further, when it is decided to gradually reduce the width of the tip side of the outer atomization region to form an acceleration chamber for accelerating the droplet, it is possible to inject a faster mist, which further increases the speed. The cleaning capacity and cooling capacity of the mist nozzle can be improved.

本発明に係るミストノズルを示す正面図（ａ）、右側面図（ｂ）、背面図（ｃ）。A front view (a), a right side view (b), and a rear view (c) showing a mist nozzle according to the present invention. 同右側面断面図（ａ）、Ａ－Ａ断面図（ｂ）、Ｂ－Ｂ断面図（ｃ）。The right side sectional view (a), AA sectional view (b), BB sectional view (c). ミストノズルを用いたミスト噴射装置を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mist injection device using a mist nozzle.

以下に、本発明に係るミストノズルの具体的な構成について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a specific configuration of the mist nozzle according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１及び図２に示すように、ミストノズル１は、先細り円筒形状のノズル本体２の後端部に加圧した気体が供給される気体供給連結部３を形成するとともに、ノズル本体２の後側下部に液体が供給される液体供給連結部４を形成し、さらに、ノズル本体２の前端部にミストを噴射するミスト噴射口５を形成している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the mist nozzle 1 forms a gas supply connecting portion 3 to which a pressurized gas is supplied to the rear end portion of the tapered cylindrical nozzle body 2, and is rear of the nozzle body 2. A liquid supply connecting portion 4 to which liquid is supplied is formed in the lower portion of the side, and a mist injection port 5 for injecting mist is further formed in the front end portion of the nozzle body 2.

また、ミストノズル１は、ノズル本体２の内部中心線上にミストを噴射するための前後に水平方向へ向けて直線状に伸延する噴射流路６を形成している。 Further, the mist nozzle 1 forms an injection flow path 6 that extends linearly in the horizontal direction in the front-rear direction for injecting mist onto the internal center line of the nozzle body 2.

この噴射流路６は、後端側に液滴の微粒化を促進するための微粒化促進室７を形成するとともに、前端側に液滴を加速するための加速室８を形成している。 The jet flow path 6 forms an atomization promotion chamber 7 for promoting atomization of the droplet on the rear end side, and an acceleration chamber 8 for accelerating the droplet on the front end side.

微粒化促進室７は、後端垂直面（ノズル本体２の内部中心線と直交する面）の中央（ノズル本体２の内部中心線上）に加圧した気体の負圧を利用して液体を吸入するための液体吸入口９を形成するとともに、液体吸入口９の外側に加圧した気体を吐出するための気体吐出口10を複数個（ここでは、３個）形成している。この複数の気体吐出口10は、液体吸入口９と同一面上（後端垂直面上）に液体吸入口９を中心にして同心円上に等間隔で配置している。 The atomization promotion chamber 7 sucks the liquid by using the negative pressure of the gas pressurized to the center (on the internal center line of the nozzle body 2) of the vertical surface at the rear end (the surface orthogonal to the internal center line of the nozzle body 2). In addition to forming the liquid suction port 9 for discharging the liquid suction port 9, a plurality of gas discharge ports 10 (here, three) for discharging the pressurized gas are formed on the outside of the liquid suction port 9. The plurality of gas discharge ports 10 are arranged on the same surface as the liquid suction port 9 (on the vertical surface at the rear end) on concentric circles centered on the liquid suction port 9 at equal intervals.

液体吸入口９は、液体供給連結部４に形成した液体供給口11と逆Ｌ字状に屈曲する液体供給流路12を介して連通している。一方、各気体吐出口10は、気体供給連結部３に形成した気体供給口13と前後に水平方向へ向けて直線状に伸延する気体供給流路14を介して連通している。ここで、気体供給流路14は、加圧した気体が抵抗なく（減速されることなく）流れるために直線状に形成している。 The liquid suction port 9 communicates with the liquid supply port 11 formed in the liquid supply connecting portion 4 via a liquid supply flow path 12 that bends in an inverted L shape. On the other hand, each gas discharge port 10 communicates with the gas supply port 13 formed in the gas supply connecting portion 3 via a gas supply flow path 14 extending linearly in the horizontal direction in the front-rear direction. Here, the gas supply flow path 14 is formed linearly so that the pressurized gas flows without resistance (without deceleration).

微粒化促進室７は、複数の気体吐出口10の外接円よりも小さい円形断面が前後に水平方向に伸延する筒型形状に形成されているとともに、各気体吐出口10の前方に噴射流路６に沿って前後に水平方向に直線状に伸延する溝状の微粒化促進溝15が形成され、さらに、前端垂直面（ノズル本体２の内部中心線と直交する面）を後端垂直面よりも拡径（拡幅）させて加速室８に連設させている。 The atomization promotion chamber 7 is formed in a cylindrical shape in which a circular cross section smaller than the circumscribed circles of the plurality of gas discharge ports 10 extends horizontally in the front-rear direction, and the injection flow path is in front of each gas discharge port 10. A groove-shaped atomization promoting groove 15 that extends linearly in the horizontal direction in the front-rear direction is formed along No. 6, and further, the front end vertical surface (the surface orthogonal to the internal center line of the nozzle body 2) is formed from the rear end vertical surface. Is also expanded (widened) and connected to the acceleration chamber 8.

加速室８は、噴射流路６を噴射流路６の上流側から下流側へ向けて２段階で漸次縮径（縮幅）させている。 The acceleration chamber 8 gradually reduces the diameter (reduction width) of the jet flow path 6 from the upstream side to the downstream side of the jet flow path 6 in two steps.

上記ミストノズル１では、微粒化促進室７の後端垂直面において、複数の気体吐出口10よりも内側に垂直面が形成されており、各気体吐出口10から加圧した気体を吐出させると、複数の気体吐出口10の内側に剥離域(図２（ｂ）中にグレーで示した部分）が形成され無数の渦流が生成される。 In the mist nozzle 1, a vertical surface is formed inside the plurality of gas discharge ports 10 on the rear end vertical surface of the atomization promotion chamber 7, and when the pressurized gas is discharged from each gas discharge port 10. , A peeling region (a portion shown in gray in FIG. 2B) is formed inside the plurality of gas discharge ports 10, and innumerable eddy currents are generated.

そして、ミストノズル１では、各気体吐出口10から加圧した気体を吐出させることで生じた負圧によって中心の液体吸入口９から液体が吸入される。液体吸入口９から吸入された液体は、複数の気体吐出口10の内側に形成された剥離域の無数の渦流によって均一に微粒化される。 Then, in the mist nozzle 1, the liquid is sucked from the central liquid suction port 9 by the negative pressure generated by discharging the pressurized gas from each gas discharge port 10. The liquid sucked from the liquid suction port 9 is uniformly atomized by the innumerable vortices in the peeling area formed inside the plurality of gas discharge ports 10.

このように、ミストノズル１では、微粒化促進室７の後端垂直面において、同心円上の複数の気体吐出口10の内側に剥離域が生成され、渦流によって液滴の微粒化を促進させる内側微粒化領域16が形成される。 As described above, in the mist nozzle 1, in the rear end vertical plane of the atomization promotion chamber 7, a peeling region is generated inside the plurality of gas discharge ports 10 on the concentric circles, and the inner side that promotes the atomization of the droplets by the vortex flow. The atomized region 16 is formed.

さらに、ミストノズル１では、微粒化促進室７の前端垂直面において、複数の気体吐出口10（微粒化促進溝15）よりも外側に垂直面が形成されており、微粒化促進溝15に沿って流れる気体が外側に向けて広がり、複数の気体吐出口10（微粒化促進溝15）の外側に剥離域（図２（ｃ）中にグレーで示した部分）が形成され、液滴が剥離域の無数の渦流によってさらに均一に微粒化される。 Further, in the mist nozzle 1, a vertical surface is formed on the front end vertical surface of the atomization promotion chamber 7 outside the plurality of gas discharge ports 10 (atomization promotion grooves 15), and is formed along the atomization promotion grooves 15. The flowing gas spreads outward, and a peeling area (the part shown in gray in FIG. 2C) is formed on the outside of the plurality of gas discharge ports 10 (atomization promoting grooves 15), and the droplets are separated. It is further evenly atomized by the myriad vortices of the region.

このように、ミストノズル１では、微粒化促進室７の前端垂直面において、同心円上の複数の気体吐出口10の外側に渦流が形成され、無数の渦流によって液滴の微粒化を促進させる外側微粒化領域17が形成される。 As described above, in the mist nozzle 1, a vortex is formed on the outer side of the plurality of gas discharge ports 10 on the concentric circles on the front end vertical plane of the atomization promotion chamber 7, and the outer side that promotes the atomization of the droplet by the innumerable vortex flows. The atomized region 17 is formed.

ミストノズル１は、以上に説明したように構成しており、図３に示すように、気体供給連結部３に加圧した気体を供給する圧縮機18を調整バルブ19等を介して接続するとともに、液体供給連結部４に液体を貯留したタンク20を調整バルブ21等を介して接続することで、ミスト噴射装置22として利用することができる。 The mist nozzle 1 is configured as described above, and as shown in FIG. 3, a compressor 18 that supplies pressurized gas to the gas supply connecting portion 3 is connected via an adjusting valve 19 and the like. By connecting the tank 20 storing the liquid to the liquid supply connecting portion 4 via the adjusting valve 21 or the like, the tank 20 can be used as the mist injection device 22.

以上に説明したように、上記ミストノズル１は、噴射流路６の中心線上に液体を吸入するための液体吸入口９を設けるとともに、液体吸入口９の外側に気体を吐出するための気体吐出口10を液体吸入口９と同心円上に複数設けて、同心円上の複数の気体吐出口10の内側で渦流となって液滴を微粒化させる内側微粒化領域16を形成し、噴射流路６の中途部を複数の気体吐出口10よりも外側に拡幅させて、同心円上の複数の気体吐出口10の外側で渦流となって液滴を微粒化させる外側微粒化領域17を形成した構成となっている。 As described above, the mist nozzle 1 is provided with a liquid suction port 9 for sucking a liquid on the center line of the injection flow path 6, and is a gas discharge port for discharging a gas to the outside of the liquid suction port 9. A plurality of outlets 10 are provided concentrically with the liquid suction port 9 to form an inner atomization region 16 that forms a vortex and atomizes droplets inside the plurality of gas discharge ports 10 on the concentric circles. A configuration in which the middle portion is widened to the outside of the plurality of gas discharge ports 10 to form an outer atomization region 17 that forms a vortex on the outside of the plurality of gas discharge ports 10 on concentric circles to atomize the droplets. It has become.

そのため、上記構成のミストノズル１では、従来のような加圧した気体と液体との直交衝突によるエネルギー損失の発生を抑制することができ、高速で微粒化したミストを噴射することができるので、ミストノズル１による洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。 Therefore, in the mist nozzle 1 having the above configuration, it is possible to suppress the generation of energy loss due to the orthogonal collision between the pressurized gas and the liquid as in the conventional case, and it is possible to inject the atomized mist at high speed. The cleaning capacity and cooling capacity of the mist nozzle 1 can be improved.

また、上記ミストノズル１は、内側微粒化領域16と外側微粒化領域17の間に噴射流路６に沿って溝状に形成することで液滴の微粒化を促進するための微粒化促進溝15を設けた構成となっている。 Further, the mist nozzle 1 is formed in a groove shape between the inner atomization region 16 and the outer atomization region 17 along the jet flow path 6 to promote atomization of droplets. It has a configuration with 15.

そのため、上記構成のミストノズル１では、より微粒化したミストを噴射することができるので、より一層ミストノズル１による洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。 Therefore, since the mist nozzle 1 having the above configuration can inject more atomized mist, the cleaning ability and cooling ability of the mist nozzle 1 can be further improved.

また、上記ミストノズル１は、外側微粒化領域17よりも先端側を漸次縮幅させて液滴を加速するための加速室8を形成した構成となっている。 Further, the mist nozzle 1 has a configuration in which an acceleration chamber 8 for accelerating the droplet is formed by gradually narrowing the tip side of the outer atomization region 17 to accelerate the droplet.

そのため、上記構成のミストノズル１では、より高速化したミストを噴射することができるので、より一層ミストノズル１による洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。 Therefore, since the mist nozzle 1 having the above configuration can inject the mist at a higher speed, the cleaning capacity and the cooling capacity of the mist nozzle 1 can be further improved.

１ミストノズル２ノズル本体
３気体供給連結部４液体供給連結部
５ミスト噴射口６噴射流路
７微粒化促進室８加速室
９液体吸入口 10 気体吐出口
11 液体供給口 12 液体供給流路
13 気体供給口 14 気体供給流路
15 微粒化促進溝 16 内側微粒化領域
17 外側微粒化領域 18 圧縮機
19 調整バルブ 20 タンク
21 調整バルブ 22 ミスト噴射装置 1 Mist nozzle 2 Nozzle body 3 Gas supply connection part 4 Liquid supply connection part 5 Mist injection port 6 Jet flow path 7 Agglomeration promotion room 8 Acceleration room 9 Liquid suction port 10 Gas discharge port
11 Liquid supply port 12 Liquid supply flow path
13 Gas supply port 14 Gas supply flow path
15 Agglomeration promotion groove 16 Inner atomization area
17 Outer atomization area 18 Compressor
19 Adjustment valve 20 Tank
21 Adjustment valve 22 Mist injection device

Claims

In a mist nozzle that mistizes a liquid with a pressurized gas and injects it.
A liquid suction port for sucking liquid is provided on the center line of the jet flow path, and a plurality of gas discharge ports for discharging gas are provided on the outside of the liquid suction port on a concentric circle with the liquid suction port. Inside multiple gas outlets, a vortex is formed to form an inner atomization region that atomizes the droplets.
It was found that the middle part of the injection flow path was widened to the outside of the plurality of gas discharge ports to form an outer atomization region in which a vortex flow was formed outside the plurality of gas discharge ports on the concentric circles to atomize the droplets. Characterized mist nozzle.

The claim is characterized in that an atomization promoting groove for promoting atomization of a droplet is provided between the inner atomizing region and the outer atomizing region in a groove shape along an injection flow path. The mist nozzle according to 1.

The mist nozzle according to claim 1 or 2, wherein an acceleration chamber for accelerating the droplet is formed by gradually narrowing the tip side of the outer atomization region.