JP2502010B2 - 流体散布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体分散装置、特に下
方にある表面に均一に流体を散布する大型スプレーノズ
ルを使用する流体散布装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷却塔、蒸発凝縮器及び閉回路流体冷却
器等の蒸発式冷却装置は業界で公知である。この種の蒸
発式冷却装置は大気に熱を放出するため長年使用されて
いる。通常、冷却塔は熱伝達表面の上部で散布した冷却
すべき水を熱伝達表面を通すと同時にこの水を空気に接
触させる。空気との接触で水の一部は空気中に蒸発して
残りの水を冷却する。閉回路流体冷却器と蒸発凝縮器
は、冷却すべき流体又は凝縮すべき冷凍剤は複数の閉鎖
導管内に収容される。導管の外側に冷却水を散布すると
共に冷却水を空気に接触させることによって冷却を行
う。蒸発式冷却装置の総ての機器では、冷却装置内の適
正な水分布が冷却装置の効率的性能に重要である。熱伝
達表面に対する水の不均一分布は熱伝達に必要な空気対
水の界面の表面積を減少する。激しい水の不均一分布は
熱伝達媒体の表面区域を通る空気流動を妨害し、同時に
空気が熱伝達の表面区域をバイパスして水不足が発生す
る。一般に、蒸発冷却装置に使用される水散布システム
は重力供給型か圧力スプレー散布型である。通常、重力
供給型の水散布システムは熱伝達媒体上に配置された水
盤又はパンを含む。水盤の底部内には水盤の底部を通し
て水盤内に収容される水を重力によって通し、同時に水
を水滴にして、得られた水滴を下方の熱伝達表面に分散
させる。一方、圧力スプレー散布システムは通常、熱伝
達表面の上方に配置された複数の水散布ブランチ、即ち
分岐管を有し、分岐管はそれぞれ多数の小型スプレーノ
ズルを有する。一般に、熱伝達表面の矩形上部に均一に
水を分散するため、多数のスプレーノズルは、接近して
均一間隔で配置される。従来のスプレーノズルは、水流
中に含まれる粒子で閉鎖され易い非常に小さい噴水孔を
有する。小さい噴水孔はスプレーノズルを通る水量を制
限するから、必要量の水を充分に流すためには多数のノ
ズルを使用する必要がある。種々の研究、特に圧力スプ
レー散布システムに必要なスプレーノズルの数の減少と
同時に、均一な散水を行うスプレーノズルの研究が行わ
れている。米国特許第４,０５８,２６２号明細書にはこ
の種のスプレー散布システムが記載され、このスプレー
散布システムのスプレーノズルは隣接ノズルと協力して
ほぼ矩形のスプレーパターンを発生する。前記米国特許
では、スプレーノズルの数を減少でき、スプレーノズル
は非常に小型で、大型の冷却塔では多数のスプレーノズ
ルが必要である。このシステムで発生されるスプレーパ
ターンは均一ではない。米国特許第４,５６８,０２２号
明細書には、ノズルを使用する別のスプレー散布システ
ムが記載され、このスプレー散布システムではほぼ円形
のスプレーパターンを発生する。この米国特許に記載さ
れたノズルはほぼ３６０°の噴霧を形成し、ノズルの数
は少ない。この米国特許の明細書には、１つのノズルか
ら発射される噴霧は隣接ノズルから発射される噴霧と長
さも幅方向にも交差することが記載されている。このノ
ズルは一般に小型である。事実上、この米国特許明細書
には、冷却塔の上部での散水に使用するノズルは、所定
のスプレー分岐管から約２０ｃｍ（８インチ）離れる必
要があることが記載されている。上記のスプレー散布シ
ステムは比較的小型から中型の冷却塔に対しては適当な
水分布を与えるが、小型のノズルを使用する散布システ
ムは大型の冷却塔に使用する際は実用的ではない。ま
た、小型のノズルを非常に多数必要とするばかりでな
く、幾つかの理由で大型の冷却塔に使用することは困難
である。大型冷却塔では、冷却塔の構成要素は異物が散
布システム内部に達する大きさのため、ノズルの目詰ま
りの問題が起こる。この重大な目詰まりの問題を解決す
るため、大型冷却塔では、できるだけ大きいオリフィス
を有するノズルを使用して大部分の異物破片を通して目
詰まりを防止することが望ましい。勿論、業界では公知
のように、ノズルオリフィスを大きくする程、均一に水
を分布することは困難になる。また、蒸発冷却装置の全
体の高さはできるだけ低くすることが望ましい。このた
め熱伝達表面の上方に最小距離の位置にスプレー散布シ
ステムを配置することが必要である。不都合にも、散布
システムを熱伝達表面の上部に近づける程、散布すべき
水と、各ノズルから発射されるスプレーがカバーする表
面積は小さくなる。このためノズルの総数を減少するこ
とは困難になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現在のエネルギ節約要
求時代では、スプレー水のポンプ圧力を最小限にするこ
とが極めて重要である。通常、圧力スプレー散布システ
ムは０.２１〜０.５６ｋｇ／平方ｃｍ（３〜８ｐｓｉ
ｇ.）のスプレー圧力で動作する。しかし最近では、０.
２１ｋｇ／平方ｃｍ（３ｐｓｉｇ.）以下のスプレー圧
力で動作することが要求される。非常に大型の冷却塔で
は、このように要求される低いスプレー圧力の僅かな増
加によって、全稼動を通じてユニットの多額の運転コス
トを必要とする。低いスプレー圧力で均一な水散布を達
成することは極めて困難である。これは、低いスプレー
圧力ではノズルを通して水流を散布するスプレー圧力か
ら得られるエネルギは非常に少量であるためである。大
型の冷却塔で水の散布に使用できる１つの方法は、小型
の冷却塔で良好に使用する散水システムの構成要素のサ
イズを単に増加することである。不都合にも、前記の簡
便な解決法では均一な水散布は得られない。良好な結果
が得られた小型の散水システムの大きさを増加すると、
散布システムの全寸法を一定の比率で増加することが必
要である。例えば、目詰まりの発生を防止するため、ノ
ズルの孔を４倍に拡張すると、散布システムの全寸法、
熱伝達表面の上部から散布システムまでの高さを含む全
寸法を４倍にしなければならない。冷却塔の高さをこの
ように高くすることはできない。また、小型の冷却塔に
使用された非常に良好な散布システムでもある程度の不
良散布区域がある。一般にこの区域は小さくて冷却塔の
性能に大きな影響を与えない。しかしこれらの小型の散
布システムのサイズを増加すると、小型の冷却塔では、
許容できる小さい不良散布区域はこれに比例して大きく
なり、許容できない大きさになる。従って大型の冷却塔
に対して全く異なるノズルと散布システムを設計するこ
とが必要である。米国特許第４,２０８,３５９号明細書
には、大型向流型冷却塔に使用する低水頭の目詰まり無
し防止型散水システムが記載されている。このシステム
に使用されるノズルは、小型で弓型の散水用ポンプを含
む円形の偏向用構造体上に投射されるほぼ中実円錐型の
水を発射する。このノズルで発生されたパターンはノズ
ル下方の中実円錐形である。このノズルは直径が３.７
５ｃｍ（１.５インチ）程度の粒が通過できる大きさを
有する。しかし米国特許第４,２０８,３５９号のノズル
はほぼ円形パターンの水を発射し、矩形区域に均一の流
体を散布するシステムの性能を低下する。また、隣接ノ
ズルから発射される円錐系散水は相互に交差しない。本
発明の目的は均一な流体散布を行う流体散布装置を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による流体散布装
置は、ノズル本体（12）と、偏向部材（18）と、ノズル
本体（12）から垂直方向に離間して偏向部材（18）を支
持する支持脚（16）とを備え、ノズル本体（12）は入口
（32）と、出口（33）と、入口（32）から出口（33）に
達するほぼ円筒形の軸孔（14）を形成する所定厚さの壁
部（13）とを備えている。偏向部材（18）は、上部部材
（20、132）と底部部材（22）とを備えている。上部部
材（20、132）の上面は中心部に配置された頂点（36）
を有する複数の側面（21）を備えている。頂点（36）は
軸孔（14）の出口（33）の中心部の下方に配置され、底
部部材（22）の上面は鈍角ピラミッドの切頭体状の複数
の側面（23）を備え、上部部材（20、132）は底部部材
（22）の切頭体の中心に配置される。本発明の実施例で
は、上部部材（20、132）は正規の角錐状又は非垂直側
面の角錐形である。上部部材（20、132）は複数の側面
（21）と縁部（24）を有する鋭角ピラミッドの形状を有
し、頂点（36）は上部部材（20、132）の側面（21）に
よって形成され、上部部材（20、132）の側面（21）と
底部部材（22）の側面（23）とは整列する。偏向部材
（18）の底部部材（22）は水平に対し５°〜２５°の角
度で傾斜する各４側面（23）を有する。更に、ノズル本
体（12）の軸孔（14）よりも小さい軸孔（14）を有する
薄肉の円筒形のノズル挿入体（90）と、環状の上部プレ
ート（96）と、環状の底部プレート（102）と、挿入体
（90）の外側から外向きに突出する間隔保持用ウェブ
（104）とを有する流量減少手段が設けられる。ノズル
挿入体（90）はノズル本体（12）とほぼ同じ長さを有
し、環状の上部プレート（96）は軸孔（14）の直径
（A）にほぼ等しい外径を有し、ノズル挿入体（90）は
ノズル本体（12）の軸孔（14）内に配置されて軸孔（1
4）を通る流動断面積を効果的に減少する。ノズル挿入
体（90）を通る流体流動を偏向部材（18）の１つ又は２
つ以上の側面（21、23）に向ける中空、非対称円錐台形
の流動指向器（110、126）が設けられる。

【０００５】また、本発明による流体分散装置は、ノズ
ル本体（12）と偏向部材（18）とを各々備えた複数の流
体分散ノズル（40、52、54、56、82、165、200）を有
し、ノズル本体（12）は縦軸と所定厚さの壁部を有し、
壁部はほぼ円筒形の軸孔（14）を形成する。複数の流体
分散ノズル（40）は、相互に水平方向に一定間隔離れて
流体を分散すべき表面（70）の上方に配置される。各流
体分散ノズル（40、52、54、56、82、165、200）は、流
体の散布時に少なくとも１つの均一かつ扁平な流体面
（42、58、72、74、76、78）を発生する。各流体面（4
2、58、72、74、76、78）は隣接する流体面に対して交
差（60、62、64、66、86、88、204、206）し、交差する
流体面（42、58、72、74、76、78）の下方で流体の分散
を形成し、各流体面（42、58、72、74、76、78）は流体
を散布すべき表面（70）に流体面（42、58、72、74、7
6、78）が到達する前に隣接する流体分散ノズル（40、5
2、54、56、82、165、200）の流体面（42、58、72、7
4、76、78）と複数回交差（60、62、64、66、86、88、2
04、206）する。

【０００６】上部部材（20、132）は複数の同形の側面
（21）を有する鋭角ピラミッド形状で、側面（21）はそ
の上部で結合して中央位置の頂点（36）を形成し、上部
部材（20、132）は、上部部材（20、132）の側面（21）
と底部部材（22）の側面（23）とがほぼ整列する状態で
底部部材（22）上に配置される。流体を受ける流体分散
装置は、流体分散ノズル（40、52、54、56、82、165、2
00）を通して流動させ、各流体分散ノズル（40、52、5
4、56、82、165、200）は均一量の流体流動を有する複
数のほぼ扁平の流体面（42、58、72、74、76、78）を発
生し、各流体面（42、58、72、74、76、78）は流体分散
ノズル（40、52、54、56、82、165、200）から水平に対
して約５°〜２５°の角度の方向に流出しかつ約３０°
〜１８０°の角度で放射状に広がる。上部部材（20、13
2）は４つの同形の側面（21）を有し、底部部材（22）
４つの同形の側面（23）を有しかつ各流体分散ノズル
（40、52、54、56、82、165、200）は４つの流体面（4
2、58、72、74、76、78）を発生する。各流体面（42、5
8、72、74、76、78）は水平に対して約１５°の方向に
流体分散ノズル（40、52、54、56、82、165、200）から
流出し、単一の流体分散ノズル（40、52、54、56、82、
165、200）は３６０°のパターンで有効に流体を散布す
る状態でノズルから約９０°の角度で放射状に広がる。

【０００７】１つの流体分散ノズル（40、52、54、56、
82、165、200）で発生した流体面（42、58、72、74、7
6、78）は分離した他の流体分散ノズル（40、52、54、5
6、82、165、200）で発生した流体面（42、58、72、7
4、76、78）と交差し、分離した他の流体分散ノズル（4
0、52、54、56、82、165、200）は、ヘッダパイプ（3
9、50、160、182）に対して平行、直角及び対角線の方
向に１つの流体分散ノズル（40、52、54、56、82、16
5、200）から離間する。

【０００８】

【作用】本発明による流体散布装置は、多数のノズルを
含むシステムに組込まれると、下方の表面に均一な流体
散布を行う。本発明の流体分散装置は目詰まりが発生せ
ず、０.０５２５ｋｇ／平方ｃｍ（０.７５ｐｓｉｇ.）
程度の低い圧力でも良好に動作するが、０.０７〜０.２
１ｋｇ／平方ｃｍ（１〜３ｐｓｉｇ.）の範囲のスプレ
ー圧力で動作可能である。本発明の流体分散装置は、従
来のノズルに比較して大きいから、所定の機器に必要な
ノズルの数を最小限にすることができる。１つの流体分
散装置からの噴霧が他の複数の流体分散装置の噴霧と衝
突すると、最良の流体散布が得られる。従って、本発明
の流体散布装置とそれを使用する散布システムは噴霧相
互作用の数が最大限となるように設計される。

【０００９】本発明による流体散布装置は、円筒形の軸
孔（14）を有するノズル本体（12）を備えている。４本
の支持脚（16）が軸孔（14）の下方に垂直方向に離れて
偏向部材（18）を支持する。偏向部材（18）は、４辺を
有する鋭角ピラミッド形の上部部材（20、132）と、４
辺を有する鈍角ピラミッドの台形形状の底部部材（22）
とを有する。上部部材（20、132）は、上部部材（20、1
32）の側面（21）及び縁部（24）と底部部材（22）の側
面（23）及び縁部（26）が整列するように底部部材（2
2）の上部に配置される。

【００１０】動作の際に、流体散布装置は散布すべき流
体を受取り、上部部材（20、132）の頂点（36）に流体
を衝突させることによって例えば４つの均一な流体流動
に分割する。４つの流体流動は、上部部材（20、132）
及び底部部材（22）上でピラミッドの頂点（36）から扁
平になり９０°の角度で拡散される。底部部材（22）に
当った流体は、ノズル本体（12）から水平に対して約１
５°の角度の扁平で安定したかつ均一な流体面（42、5
8、72、74、76、78）で流出する。上方から平面図とし
て見ると、４つの流体流動は、ノズル本体（12）の周囲
３６０°のパターンを形成する。即ち、偏向部材（18）
の上部部材（20、132）及び底部部材（22）により２段
階で円滑に流体の方向を水平に対する所望の角度で偏向
すると共に、側面（21、23）により水平面上の所定の方
向に流体を向けることができる。

【００１１】本発明による流体分散装置では、隣接する
ノズル本体（12）で生成された流体面（42、58、72、7
4、76、78）に１つのノズル本体（12）から発生した流
体面（42、58、72、74、76、78）が交差する。事実上、
１つのノズル本体（12）から発生した所定の流体面（4
2、58、72、74、76、78）は、流体を散布すべき下方の
表面（70）に流体が衝突する前に、複数の交差（60、6
2、64、66、86、88、204、206）が行われる。流体面（4
2、58、72、74、76、78）内の流体の一部は各交差（6
0、62、64、66、86、88、204、206）で下方に分散する
と共に、流体面（42、58、72、74、76、78）内の流体の
一部は更に交差（60、62、64、66、86、88、204、206）
を続行する。このように均一な散水が行われる。

【００１２】本発明では、流体が通過する直径の小さい
孔を有するノズル挿入体（90）を使用することができ
る。ノズル挿入体（90）の目的は、所定の大きさのノズ
ル本体（12）を通る流量を各機器の要求によって容易に
変えることができる。

【００１３】また、本発明で使用できる流動指向器（11
0、126）は、ノズル本体（12）から流出した流体をピラ
ミッド状の上部部材（20、132）の１つ又は２つ以上の
側面（21）に指向させる。このように、ノズル本体（1
2）は特定の方向に向く流体面（42、58、72、74、76、7
8）を容易に変更することができる。このような融通性
は下にある表面（70）の周辺に流体を散布する場合に望
ましい。

【００１４】本発明では、散布管路に噴霧する大型のノ
ズル本体（12）を固定するとき、ヘッダパイプ内（39、
50、160、182）に挿入されるくら状グラメット（140）
を使用する。本発明のノズル本体（12）は上部周辺に支
持部（30）を有する。グラメット（140）の上縁部（14
4）に重なるようにグラメット（140）内にノズル本体
（12）を挿入すると、ノズル本体（12）とグラメット
（140）は支持部（30）で固定され、動作間にヘッダパ
イプ（39、50、160、182）からノズル本体（12）が外れ
ない。他の実施例では、アダプタ（180）がヘッダパイ
プ（39、50、160、182）に固着され、ノズル本体（12、
188）の支持部（30）はアダプタ（180）に設けられたノ
ッチ（184）に嵌合される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による流体分散装置の実施例を
図１〜図１４について説明する。図１は本発明による流
体分散装置１０の斜視図を示す。流体分散装置１０はほ
ぼ円筒形のノズル本体１２を含む。所定厚さの壁部１３
を有するノズル本体１２は軸方向の軸孔１４と、入口３
２と、出口３３とを有し、軸孔１４も円筒形でノズル本
体１２を貫通し流体流通路を形成する。流体分散装置１
０のノズル本体１２に形成された入口３２は、周囲の流
体が軸孔１４に滑らかに流入するように丸められる。ノ
ズル本体１２の外側周辺の垂直区域に約０.６３５〜
３．８１ｃｍ（０.２５〜１.５インチ）の長さにわたり
溝３８がノズル本体１２に設けられる。通常、溝３８は
７.６２ｍｍ（０.０３インチ）の深さである。ノズル本
体１２の外縁底部の固定点１７には、細長い矩形の支持
脚１６が固着される。支持脚１６は９０°の角度間隔で
ノズル本体１２上に取り付けられ、ノズル本体１２上の
固定点１７から外向きかつ下向きに放射状に設けられ
る。支持脚１６の反対端は偏向部材１８に固着される。

【００１６】偏向部材１８は上部部材２０と底部部材２
２で構成される。本発明の好適実施例では、上部部材２
０は鋭角形ピラミッドで４個の同一の三角形の側面２１
で構成される。各三角形の側面２１は垂直から約４５°
傾斜し、４個の三角形の側面２１はピラミッド状の上部
部材２０の中心及び先端で頂点３６を形成する。上部部
材２０の三角形の側面２１は結合部に縁部２４を形成す
る。縁部２４は、通常、僅かに丸味をつけてあるため、
上部部材２０を流下する流体は分離せずに上部部材２０
を取り囲む流れとなる。

【００１７】本実施例では、各側面が垂直から約４５°
傾斜した鋭角ピラミッドとして上部部材２０を示すが、
これ以外の傾斜角度でも有効に使用できよう。また、上
部部材２０は２側面又は４側面以上とすることもできよ
う。更に上部部材２０は通常の角錐形又は内側にカーブ
した凹形側面の角錐形にすることも可能である。

【００１８】上部部材２０は底部部材２２の上面の中心
に配置される。底部部材２２は通常、鋭角ピラミッドの
台形で４個の同じ側面２３を有する。底部部材２２の側
面２３は台形で、側面２３の結合部に縁部２６が形成さ
れる。台形の側面２３の上部は結合部２８において三角
形の側面２１のベースと同じ長さとなり、上部部材２０
の縁部２４と底部部材２２の縁部２６は整列する。上部
部材２０と同様に、底部部材２２は２側面又は４側面以
上にすることが可能である。偏向部材１８は底部部材２
２の隅部上面に固着された支持脚１６によってノズル本
体１２に固着される。

【００１９】図示の偏向部材１８は上部部材２０と底部
部材２２を有するが、別の実施例では単一の偏向部材で
構成することもできよう。このような場合には、単一偏
向部材は一般に鈍角ピラミッド型式でもよい。

【００２０】流体分散装置１０は２個の支持部３０を有
し、図１では１個の支持部３０を示す。支持部３０はノ
ズル本体１２の上部の外縁から突出し、１８０°離れた
角度位置に設けられる。支持部３０は流体分散装置１０
の動作間にスプレー圧力配管内に流体分散装置１０を所
定の位置に保持する機能を有する。支持部３０は通常湾
曲形状で、高さが約０.３２〜０.６４ｃｍ（０.１２５
〜０．２５インチ）でノズル本体１２から約０.３２ｃ
ｍ（０.１２５インチ）突出し、長さはノズル本体１２
の周辺に沿って約０.６４〜０.９５ｃｍ（０.２５〜０.
３７５インチ）である。

【００２１】流体分散装置１０は、ノズル本体１２の長
さのほぼ中央位置にある肩３４を有する。通常、肩３４
は直径方向反対位置の２個の扁平側面３５を有する環状
リングである。環状側面３５は支持部３０から９０°離
れてノズル本体１２の周囲から半径方向に離れて設けら
れる。これは流体分散装置１０が使用されるスプレー圧
力配管内で支持部３０を正しく整列させる手段となる。
通常、肩３４はノズル本体１２から約０.９５〜１.９ｃ
ｍ（０.３７５〜０.７５インチ）突出し、厚さは約０.
３２〜０.６４ｃｍ（０.１２５〜０.２５インチ）であ
る。肩３４はノズル本体１２の全周に設けられる。通
常、流体分散装置１０はポリプロピレンの一体品として
モールド成形されるが、他の材料で作ってもよい。流体
分散装置１０は複数成分でモールド成形してから組立て
もよい。

【００２２】図２は本発明の流体分散装置１０の側面断
面図である。図２及び図３では図１の同じ構成要素には
同一の参照数字を使用する。前記のように流体分散装置
１０は軸方向の軸孔１４を有するノズル本体１２を備
え、支持脚１６と偏向部材１８を有する。ノズル本体１
２は、高さと幅が約０.３２ｃｍ（０.１２５インチ）で
厚さが約０.１５ｃｍ（０.０６０インチ）の支持ノブ１
５を有する。支持ノブ１５は軸孔１４の内側で底部側面
上に等間隔離れて設けられる。

【００２３】通常０.６４〜７.６ｃｍ（０.２５〜３イ
ンチ）の軸孔１４の直径を「Ａ」で示す。直径Ａは従来
使用された直径よりかなり大きく、多量の流体が目詰ま
り無しで流れる流通路になる。

【００２４】直径Ａはノズル本体１２の長さＣの決定に
使用される。軸孔１４の直径に対する長さの比率、即ち
Ｃ対Ａは、流体分散装置１０から良好な流体分布を得る
ため重要であることが判明した。通常、軸孔１４の長さ
対直径の比は最小１.５、好適には２.０又はそれ以上で
ある。従って０.６４〜７.６ｃｍ（０.２５〜３イン
チ）の軸孔１４は好適には１.２７〜１５.２４ｃｍ
（０.５〜６インチ）の軸孔長さを必要とするが、軸孔
長さは０.９５ｃｍ（０.３７５インチ）まで短くするこ
とができよう。

【００２５】直径Ａは、偏向部材１８をノズル本体１２
の下方に間隔をとるべき距離の決定に使用される。目詰
まりのないノズル本体１２を得るためには、ノズル本体
１２の全長を通して流体が流動する大きい、かつ障害物
のない通路を設けることが必要である。従って、軸孔１
４を通って流体分散装置１０のどこかの位置で粒子が目
詰まりを起こす可能性を防止するために、頂点３６と内
側のノズル本体１２の底縁との間の距離Ｂが少なくとも
直径Ａに等しくなるように偏向部材１８をノズル本体１
２の下方に配置する。この結果、軸孔１４を通る粒子は
目詰まりを起こすことなく流体分散装置１０の全通路を
通過できる。

【００２６】図３は本発明の流体分散装置１０の平面図
を示す。前記と同様に流体分散装置１０は軸孔１４を有
するノズル本体１２、支持脚１６及び偏向部材１８を有
する。図面から肩３４の扁平側面３５は支持部３０に対
して９０°離れて配置されることは明らかである。

【００２７】流体分散装置１０の重要な特徴は上部部材
２０のベースは少なくとも軸孔１４の直径Ａよりも大き
い幅を有することである。この特徴のため軸孔１４を流
れる流体は上部部材２０の表面に全部衝突し、衝突の前
後で流体はほぼ直角をなす。従って、垂直流が水平の面
に衝突する時に発生する余分の飛沫を生ずることなく、
流体はほぼ垂直の方向からかなり大きい水平のベクトル
成分を持つ方向に滑らかに方向変換される。

【００２８】図３は、軸孔１４の中心下方の位置にある
頂点３６を示す。従って軸孔１４を下方に流れる流体は
本質的に４つの流れに分割される。

【００２９】次に、本発明の流体分散装置１０の動作を
図１について説明する。流体分散装置１０は下方の表面
に均一に流体を散布させる任意の機器に利用される。例
えば本発明の流体分散装置１０が利用される代表的な応
用機器は水冷却塔の分散システムである。

【００３０】一般に水冷却塔では、ノズルは散水用のヘ
ッダパイプに固着されるが、重力供給水盤にも利用でき
よう。何れの場合でも水は水平方向で流体分散装置１０
に接近し、下方に曲った軸孔１４に流入する。軸孔１４
を通る下方へ流動する流体の流動は滑らかになり、軸孔
１４の充分な長さのため安定化される。従って軸孔１４
を通過した時点の流体は垂直下方に向かう自由なジェッ
ト流になる。

【００３１】軸孔１４を流出後、流体の自由ジェット流
は大気中に流入し、垂直下方に流れて上部部材２０の頂
点３６に衝突する。流体流は頂点３６に当ると、４つの
同一の流れに分割され、分割された各流れは垂直から約
４５°偏向されて上部部材２０の側面２１を流下する。
流体流が側面２１を流下する際、流体は拡大して側面２
１の全表面をカバーする。上記のように、異なる型式の
ピラミッド又は角錐形の偏向部材１８を使用して、特定
の機器によって変わるが、流体を４つの流れより少ない
流れ又は多い流れに分割することが可能である。

【００３２】流体流が上部部材２０の底部に達すると、
流体流の流れの方向は、底部部材２２の側面２３に対す
る衝突によって再び変化する。側面２３に衝突すると、
流体流は水平に対してほぼ３０°曲がるから、流体流は
水平に対して約１５°の角度で流れる。側面２３を流下
すると、流体流は展開して側面２３の全表面をカバー
し、流れは扁平になる。底部部材２２の側面２３を流下
後、流体流は安定した扁平平面となり、水平から約１５
°の角度の方向に流れる。好適実施例の４側面ピラミッ
ドを使用すると、流体の平面は９０°の角度から水平方
向に扇状に拡がるから、流体分散装置１０の回りで、流
れは３６０°の方向に拡大する。別型式の偏向部材を使
用すると、流れの方向を変えて、９０°の扇形より大き
い又は小さい角度の流れを発生できることが可能であ
る。このような流れは流体分散装置１０の周囲３６０°
の全域の全体又は部分をカバーする。例えば２つの１２
０°の扇形の流体面を発生した場合である。何れの場合
でも、流体面はその全幅にわたって均一な流体流にな
る。

【００３３】軸孔１４に流入する水は、乱流を発生せず
又は空気を導入しない滑らかな流れを形成することが重
要である。従ってノズル本体１２には軸孔１４に対して
丸味をつけた入口３２が設けられる。入口３２が「直面
切断」で形成される場合、ベンチュリ収縮が起こり、流
体分散装置１０内に低圧区域を発生するであろう。この
低圧区域のため、軸孔１４内の流体流に空気が流入す
る。軸孔１４内の空気は加圧された後、軸孔１４から低
い圧力の外気に流体流が流出すると、流体内にエントレ
インされていた空気は膨張し、上部部材２０に衝突する
と過度のはねかけを生ずる。このはねかけが起こると、
流体分散装置１０で形成された流体面は、所望の均一、
安定しかつ扁平な流れでなくなる。

【００３４】図４に示すように、本発明の流体分散装置
１０は、通常、複数の流体分散装置１０を含むスプレー
散布システムに利用される。図４は２個のヘッダパイプ
３９に固着された本発明の４個の流体分散ノズル４０を
示す。通常、流体分散ノズル４０はヘッダパイプ３９上
で３０.４８〜１２１.９２ｃｍ（１２〜４８インチ）離
間し、複数のヘッダパイプ３９は互いに平行で、この中
心線から３０.４８〜１２１.９２ｃｍ（１２〜４８イン
チ）離れている。この間隔は圧力スプレー散布システム
に使用される間隔よりもはるかに大きい。ヘッダパイプ
３９は、散布すべき表面の上方約２０.３〜９１.４４ｃ
ｍ（８〜３６インチ）に配置されるが、この間隔は圧力
スプレー散布システムに通常使用される間隔と類似す
る。

【００３５】図４に示すように、各流体分散ノズル４０
は、流体分散ノズル４０から９０°の扇形に拡がりかつ
水平から約１５°の角度傾斜する４つの均一かつ扁平な
流体面４２を生ずる。扁平な流体面４２は縁部４１で境
界が限定される。流体面４２は各流体分散ノズル４０の
周囲に３６０°のパターンを形成する。

【００３６】本発明の流体分散ノズル４０と散布システ
ムで達成される均一散布の１つの理由は、１つの所定の
流体分散ノズル４０から発生する流体面４２が周囲全方
向の隣接する流体分散ノズル４０で発生する流体面と交
差する事実である。図４は流体面４２の交差状態４３を
示す。１つの流体面４２の他の流体面４２に対する交差
により、下面で流体の分散作用を発生する。１つの流体
分散ノズル４０から発生するスプレー（水煙）が他の流
体分散ノズル４０から発生するスプレーと衝突すること
は新しい現象ではないが、本発明の流体分散ノズル４０
は前記作用により、微細で均一かつ安定した流体面を発
生し、これらの流体面４２を交差させて分配状態を改善
することができる。

【００３７】従来の交差スプレーシステムでは、交差す
る流体面は安定せず、扁平でも均一でもない。従って交
差によって得られる流体散布は良好ではない。この欠点
は特に０.２１０９ｋｇ／平方ｃｍ（３ｐｓｉｇ.）以下
のスプレー圧力で行われる場合に特に著しい。

【００３８】本発明では、２つの扁平流体面４２が交差
した場合に、この下方の流体分散は従来の交差型ノズル
よりも均一である。また、４方向の交差の特徴は、ヘッ
ダパイプ３９の軸線方向及び隣接するヘッダパイプ３９
の軸線に沿う方向に均一な流体分散が得られる。更に、
本発明の流体分散ノズル４０では０.０５２５〜０.２１
０９ｋｇ／平方ｃｍ（０.７５〜３.０ｐｓｉｇ.）程度
の低い圧力でも均一な流体面が得られる。

【００３９】扁平な流体面４２間の交差状態４３は、比
較的まっすぐな水平線である。流体分散ノズル４０が全
４方向で均一に離れている機器では、上方からみた交差
線は流体分散ノズル４０周囲の４角形である。所定の支
流上の流体分散ノズル４０をヘッダパイプ３９の間隔よ
りも接近させても、上方からみた交差状態４３の交差線
は流体分散ノズル４０の周囲の矩形パターンである。こ
のようにして流体を散布する表面に応じてスプレーパタ
ーンを適合させる融通性が得られる。

【００４０】大型の流体分散ノズル４０を使用して均一
な流体分布を得るのに非常に有効な本発明の別の特徴
は、流体分散ノズル４０から発射される所定の液体面
が、散布される表面に達する前に他の流体面と多重交差
する事実である。動作中の単一ヘッダ分散システムの側
面図である図５にこの特徴を示す。

【００４１】図５に示すように、流体分散ノズル５２、
５４及び５６はヘッダパイプ５０に固着される。各流体
分散ノズル５２、５４及び５６は動作中で４つの流体面
を発生するが図面では２つの流体面のみを示す。この分
散システムは、蒸発冷却装置の熱伝達表面、通常、多数
の充填シート、流体導管又は他の熱伝達表面で構成され
る下の表面７０に均一に流体を供給する。

【００４２】流体分散ノズル５２で発生する流体面５８
に収斂しながら、下の表面７０に衝突する前に、流体面
５８は他の流体分散ノズル４０の流体面と４つの分離し
た交差を形成する。詳記すれば、流体面５８は最初、流
体分散ノズル５４で発生する流体面７２と６０で交差す
る。この交差で流体面５８と７２に含まれる流体の一部
は扇型パターンて下方に分散し、残りの流体は流体面内
に残る。

【００４３】流体面５８内の残りの流体は、交差部６０
を通過後、交差部６２で流体分散ノズル５６で発生した
流体面７４と第２回目の交差をする。再び交差部６２
で、流体面５８と７４の流体の一部は扇型パターンで下
方に分散し、残りの流体は面内に残って交差部６２を通
過する。

【００４４】交差部６２を通過後、流体面５８は、図示
しない流体分散ノズルから発生される流体面と６４の位
置で第３回目の交差をする。前記と同様に、これらの流
体面内の流体の一部は分散し、残りの流体はこの交差部
を通る。交差部６４を通過後、面５８間に引続き残留す
る流体は、図示しない流体分散ノズルで発生される流体
面７８と交差部６６で第４回目の交差をする。

【００４５】別の流体分散ノズルの流体面間、場合によ
り互いに離れた別の流体分散ノズルの流体面間に、多重
交差を発生する上記の方法によって全表面７０上に均一
な流体分散を与えることが可能である。図５は同じヘッ
ダパイプ５０上の流体分散ノズル５２、５４、５６で発
生する流体面５８、７２、７４、７６の交差のみを示し
たが、同様な交差は、直角方向及び対角線方向の別のヘ
ッダ上の流体分散ノズルの流体面間にも発生する。

【００４６】図６は本発明の流体分散ノズルを利用する
分散システムで発生する第１交差部及び第２交差部を含
むスプレーパターンの平面図を示す。図６は流体分散ノ
ズル８２が均一パターンで固着された３個のスプレーヘ
ッダ８０を示す。４個の流体分散ノズルが各スプレーヘ
ッダ８０に固着される。実線は各流体分散ノズル８２で
発生する流体の扁平面の側面境界８４を示す。図示のよ
うに、各流体分散ノズル８２は４つの均一流体流を発生
し、この各流体流は流体分散ノズル８２から外側に約９
０°水平方向に拡がる扇形である。

【００４７】波線は１つの流体分散ノズルから発生する
流体面が隣接流体分散ノズルから発生する流体面に最初
に衝突した時に発生する第１交差部８６を示す。第１交
差部８６は上からみて流体分散ノズル８２の周囲に４角
のパターンを発生する。点線は１つの流体分散ノズルか
ら発生する流体面が他の流体分散ノズルで発生する流体
面に第２回目に衝突した時に発生する第２交差部８８を
示す。第２交差部８８は流体分散ノズル８２の下方に生
じ、第１交差部８２で発生された４角のパターンを４つ
の同形の小さい４角形に分割する。

【００４８】図６には図示しないが、第３交差部は第１
交差部の下方の同じ垂直面内に、第４交差部は第２交差
部の下方の同じ垂直面内に発生するであろう。これらの
交差部の下方で流体面内の流体が分散することを考えれ
ば、本発明の流体分散ノズル分布は非常に均一な流体分
散が行われることは明らかある。

【００４９】１つの流体分散ノズルから発射され、同じ
ヘッダパイプ上に配置され流体分散ノズル及び別のヘッ
ダパイプ上で直角方向に配置された流体分散ノズルから
発射される流体面と衝突する１つの流体分散ノズルから
発射される流体面のほかに、本発明の別の特徴は、１つ
の流体分散ノズルから発射される流体面が、互いに対角
線方向にある他の流体分散ノズルから発射される流体面
と交差することである。図７は本発明の分散システムの
斜視図を示す。図７では、各流体分散ノズル２００は実
線で示すように側縁２０２で囲まれた４つの均一な流体
面を発生するように動作する。流体面間の第１交差部２
０４を波線で示し、流体面間の第２交差部２０６を点線
で示す。第１交差部２０４は第２交差部２０６の上方の
水平面内にあることに注意されたい。

【００５０】図７は、１点鎖線で表示する対角線交差部
２０８を示す。対角線交差部２０８は、互いに対角線関
係にある流体分散ノズル２００で形成された流体面の交
差部である。対角線交差部２０８は相対的に直線で、上
方から平面図として見れば流体面の側縁２０２の直下に
ある。側縁２０２と同様に、対角線交差部２０８は扁平
ではないが、水平から約１０.７°傾斜する。対角線交
差部２０８の一端は第１交差部２０４の水平面内にあ
り、対角線交差部２０８の他端は第２交差部２０６で形
成される水平面内にある。対角線交差部２０８と側縁２
０２で形成される垂直角度は約２１.５°である。

【００５１】前記のように、流体分散ノズル２００は比
較的大型である。事実、５.０８ｃｍ（２インチ）の直
径で噴霧圧力０.１４ｋｇ／平方ｃｍ（２ｐｓｉｇ.）で
動作すると、各流体分散ノズル２００は１分当たり約６
１６リットル（１６２ｇｐｍ）で散水する。非常に大型
の冷却塔で使用すると、流体分散ノズルを通る大量の流
動は必要な流体分散ノズルの数を最小にするため必要で
ある。しかし場合によっては小さい容量を有する流体分
散ノズルを設けることが望ましい。

【００５２】本発明で、小さい容量を有する流体分散ノ
ズルを設ける１つの方法は、異なる直径の軸孔を有する
流体分散ノズルを製造することである。しかしこの方法
で多数の異なる大きさの流体分散ノズルを製造すると、
製造コストを要し又管理が困難である。従って図８に示
すノズル本体へのノズル挿入体９０は流体分散ノズルの
容量を減少する流量減少手段として使用される。ノズル
挿入体９０は、軸孔９４を有する薄肉の円筒体９２で形
成される。上部プレート９６は円筒体９２の上部に連結
され、上部プレート９６は環状円板９８と側壁１００と
で構成される。側壁１００は上部プレート９６の中心か
ら離れた上縁が約１０°傾斜する。

【００５３】ノズル挿入体９０は、円筒体９２の底部に
底部環状円板１０２を有する。上部プレート９６の底面
側と底部環状円板１０２の上面側との間には４つの同形
間隔保持用ウェブ１０４が設けられる。間隔保持用ウェ
ブ１０４は円筒体９２の周辺に等距離にかつ円筒体９２
の縦軸に平行に整列して設けられる。ノズル挿入体９０
は通常、プリプロピレン等の樹脂を使用して一体にモー
ルド成形で作られる。

【００５４】図９に示すように、軸孔９１′内に挿入さ
れるノズル挿入体９０′は、流体分散ノズル９３の内側
に嵌合し、底部環状円板１０２が支持ノブ９５に載り、
ノズル挿入体９０′が軸孔９１′内に保持される。側壁
１００は軸孔９１′に密着し、挿入体９０′の軸孔９４
を流体流がバイパスしないように嵌合される。

【００５５】ノズル挿入体９０′の軸孔９４は流体分散
ノズル９３の軸孔９１′よりも直径が小さい。従って、
ノズル挿入体９０′を通る流体流の容量は流体分散ノズ
ル９３′の容量よりも小さい。ノズル挿入体９０′の軸
孔９４は種々の直径にして、１つの大きさの流体分散ノ
ズルに幅の広い容量融通性を与えることができる。

【００５６】前記のように、本発明の流体分散ノズルの
好適実施例では流体分散ノズルの全回周に流体スプレー
を供給する。場合により、所望の流体分散ノズルから流
体スプレーの発射方向の数を制限することが望ましい。
例えばある表面の周辺に流体を散布するように流体分散
ノズルを使用する場合である。このような場合には、こ
の方向に流体スプレーを発生する隣接する流体分散ノズ
ルがなく、スプレーの交差も発生しないから、表面の周
辺に流体分散ノズルからスプレーを発射しないことが好
適である。従って本発明では図１０の流動指向器１１０
も包含される。

【００５７】流動指向器１１０は、上部側の円形入口１
１４、底部側の円形出口１１８及び入口１１４から出口
１１８に達する軸孔１１５を有する薄肉の非対称円錐台
形に形成される。リップ１１６が流動指向器１１０の上
側周辺に形成される。流動指向器１１０は１個の傾斜側
面１１２と１個の垂直側面１１３とを有する。入口１１
４は通常、出口１１８よりも大きい。流動指向器１１０
は通常、ポリプロピレンを使用してモールド成形の一体
部品として作られるが、他の類似のプラスチック材料で
形成してもよい。

【００５８】流動指向器１１０は本発明の流体分散ノズ
ルと共に使用できるが、通常、ノズル挿入体と共に使用
し、本発明の流体分散ノズルの１側面又は２側面以上に
使用して容積流動流を減少するのに使用される。図１１
は、ノズル挿入体１２４を使用する本発明の流体分散ノ
ズル１２２と流動指向器１２６の断面図を示す。

【００５９】図１１は流動指向器１２６が流体分散ノズ
ル１２２に嵌合され、上部のリップ１３０が支持ノブ１
３４で支持される状態を示す。流動指向器１２６の出口
１２８は上部部材を構成する上部部材１３２の１側面に
向けられる。ノズル挿入体１２４は、ノズル挿入体１２
４の底縁部１２５が流動指向器１２６の上部リップ１３
０に載るように流体分散ノズル１２２の内側に嵌入され
る。動作の際に、流体はノズル挿入体１２４の内側に流
動し、更に流動指向器１２６によって上部部材１３２の
僅か半分に向けられる。その結果、流体分散ノズル１２
２からの分散は、上方からみて流体分散ノズルの周囲約
１８０°に制限される。

【００６０】前記のように、本発明の流体分散ノズルは
従来のノズルに比べてはるかに大型で大きい容量を有す
る。従って、この流体分散ノズルを通りかつ流体分散ノ
ズルで偏向される流体によって加えられる力は従来の流
体分散ノズルよりもはるかに大きく、特に本発明の流体
分散ノズルを圧力スプレー分散システムに使用する場合
には大きい。また、流体分散ノズルが受けるスプレー圧
力が異常な動作条件のため、正常動作圧力よりかなり大
きい動作圧力が発生することがある。その結果、本発明
の流体分散ノズルに必要な特徴は、動作中に流体分散ノ
ズルがヘッダパイプから外れないように固定する改良方
法である。この方法は、冷却塔の場合に、動作中に流体
分散ノズルが外れると下にある熱伝達表面に広範囲かつ
費用のかかる修理を必要とするから上記の改良方法は重
要である。

【００６１】図１２は本発明の好適固定方法に使用され
る改良されたグラメット１４０を略示する。グラメット
１４０は軸孔１４２を有する薄肉の円筒形である。軸孔
１４２の内径は通常、本発明の流体分散ノズルの外形に
等しい。グラメット１４０は、１５.２４ｃｍ（６イン
チ）のパイプの内側湾曲部に嵌合するくら形の上縁部１
４４を有する。上縁部１４４と底部縁部１４６は共にグ
ラメット１４０の周辺かつ半径方向外側に伸び出す。グ
ラメット１４０は通常、ジュロメータ硬さ４０〜７０の
イソプレン又はネオプレンゴム材料の一体品としてモー
ルド成形されるが、多の類似の可撓性材料も使用でき
る。

【００６２】図１３は本発明による改良されたグラメッ
トと固定方法を使用する流体分散ノズルとスプレーヘッ
ダアセンブリの側面断面図である。通常、グラメット１
６２はヘッダパイプ１６０に形成された孔に挿入され
る。グラメット１６２の上縁部１６４も底縁部１６６も
共に、全体を波線で示すことに注意されたい。グラメッ
ト１６２の上縁１６４はパイプ１６０の内側に嵌合し、
上縁１６４はパイプ１６０上に載り、この輪郭に一致す
る。下縁１６６はパイプ１６０の外側にある。上縁１６
４は１５.２４ｃｍ（６インチ）直径のパイプの輪郭に
一致するように成形される。しかし、このような輪郭を
有するグラメットは、１０.１６〜６０.９６ｃｍ（４〜
２４インチ）の直径を有するパイプで良好に成形できる
ことが判明している。その結果、単一のグラメットでも
この直径範囲のヘッダパイプに固定する必要条件を満足
する。

【００６３】波線で示す支持部１６８を有する流体分散
ノズル１６５は、パイプ１６０の縦軸に垂直の位置でグ
ラメット１６２内に圧入される。流体分散ノズル１６５
がグラメット１６２内に充分に挿入され、支持部１６８
がグラメット１６２の上縁１６４の先方まで伸び出した
後、流体分散ノズル１６５を約９０°回転して支持部１
６８をパイプ１６０の縦軸に一致させる。通常、この挿
入には約９ｋｇ（２０ポンド）の力が必要である。次に
流体分散ノズル１６５を下方に引き、支持部１６８をグ
ラメット１６２の上縁に接触させる。流体分散ノズル１
６５の溝１７０は可撓性のグラメット１６２の側壁に食
い込んで付加的の支持力と密封性を与える。一度固定位
置が決まると、支持部１６８は溝１７０と協力して流体
分散ノズル１６５をパイプ１６０内の定位置に約９０ｋ
ｇ（２００ポンド）に達する力で保持する。その結果、
保持力対挿入力の比率は約１０対１（２００ｌｂ／２０
ｌｂ）である。

【００６４】本発明による固定法の別の実施例を図１４
に示す。この実施例では、アダプタ１８０をヘッダパイ
プ１８２に永久的に固着する。アダプタ１８０はノズル
本体１８８の支持部１８６を嵌合するノッチ１８４を有
する。ノッチ１８４は、支持部１８６がノッチ１８４に
押し込まれ、次に流体分散ノズルを約１／８回転した
後、支持部１８６をアダプタ２８０内の定位置に固定で
きる形状に成形される。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、上部部材と底部部材とを備え
た偏向部材を流体分散装置に設けて、垂直方向から水平
方向に円滑に流体の方向を偏向しかつ水平面上の必要な
方向に対して均等の量に流体を分割することができると
共に、低圧力でも動作可能で流体面の分割と流体面の多
重交差によって均一に流体を分散できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による流体分散装置の側面斜視図

【図２】 本発明による流体分散装置の側面断面図

【図３】 本発明による流体分散装置の上部平面図

【図４】 流体分散装置で発生されたスプレーパターン
を示す本発明による流体分散装置の斜視図

【図５】 得られる流体面交差を示す本発明による流体
分散装置の側面図

【図６】 発生される第１及び第２交差部のパターンと
位置を示す本発明による流体分散装置の平面図

【図７】 発生される対角線交差の位置を示す本発明に
よる流体分散装置の斜視図

【図８】 本発明による流量減少用挿入体の斜視図

【図９】 流量減少用挿入体アセンブリの側面断面図

【図１０】 流動指向器の斜視図

【図１１】 流体分散ノズル、流量減少用挿入体及び流
動指向器の側面断面図

【図１２】 くら型グラメットの斜視図

【図１３】 ヘッダパイプ内の流体分散ノズルとグラメ
ットの側面図

【図１４】 ヘッダパイプ内の流体分散ノズルとアダプ
タの側面図

【符号の説明】

１０．．．流体分散装置、 １２．．．ノズル本体、
１４．．．軸孔、 １６．．．支持脚、 １８．．．偏
向部材、 ２０．．．上部部材、 ２２．．．底部部
材、 ３０．．．支持部、 ３８．．．溝、 ４２、５
８、７２、７４、７６、７８．．．流体面、 ４０、５
２、５４、５６、８２、１６５、２００．．．流体分散
ノズル、 ６０、６２、６４、６６、８６、８８、２０
４、２０６．．．交差部、 ７０．．．表面、 ９
０．．．ノズル挿入体、

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル本体（12）と、偏向部材（18）
   と、ノズル本体（12）から垂直方向に離間して偏向部材
   （18）を支持する支持脚（16）とを備え、ノズル本体
   （12）は入口（32）と、出口（33）と、入口（32）から
   出口（33）に達するほぼ円筒形の軸孔（14）を形成する
   所定厚さの壁部（13）とを備えた流体分散装置におい
   て、 偏向部材（18）は、上部部材（20、132）と底部部材（2
   2）とを備え、 上部部材（20、132）の上面は中心部に配置された頂点
   （36）を有する複数の側面（21）を備え、 頂点（36）は軸孔（14）の出口（33）の中心部の下方に
   配置され、底部部材（22）の上面は鈍角ピラミッドの切
   頭体状の複数の側面（23）を備え、上部部材（20、13
   2）は底部部材（22）の切頭体の中心に配置されたこと
   を特徴とする流体分散装置。
2. 【請求項２】 上部部材（20、132）は正規の角錐状又
   は非垂直側面の角錐形である請求項１に記載の流体分散
   装置。
3. 【請求項３】 上部部材（20、132）は複数の側面（2
   1）と縁部（24）を有する鋭角ピラミッドの形状を有
   し、頂点（36）は上部部材（20、132）の側面（21）に
   よって形成され、上部部材（20、132）の側面（21）と
   底部部材（22）の側面（23）とは整列する請求項１に記
   載の流体分散装置。
4. 【請求項４】 偏向部材（18）の底部部材（22）は水平
   に対し５°〜２５°の角度で傾斜する各４側面（23）を
   有する請求項１に記載の流体分散装置。
5. 【請求項５】 更に、ノズル本体（12）の軸孔（14）よ
   りも小さい軸孔（14）を有する薄肉の円筒形のノズル挿
   入体（90）と、環状の上部プレート（96）と、環状の底
   部プレート（102）と、挿入体（90）の外側から外向き
   に突出する間隔保持用ウェブ（104）とを有する流量減
   少手段を含む請求項１に記載の流体分散装置。
6. 【請求項６】 ノズル挿入体（90）はノズル本体（12）
   とほぼ同じ長さを有し、環状の上部プレート（96）は軸
   孔（14）の直径（A）にほぼ等しい外径を有し、ノズル
   挿入体（90）はノズル本体（12）の軸孔（14）内に配置
   されて軸孔（14）を通る流動断面積を効果的に減少する
   請求項１に記載の流体分散装置。
7. 【請求項７】 ノズル挿入体（90）を通る流体流動を偏
   向部材（18）の１つ又は２つ以上の側面（21、23）に向
   ける中空、非対称円錐台形の流動指向器（110、126）を
   有する請求項１に記載の流体分散装置。
8. 【請求項８】 ノズル本体（12）と偏向部材（18）とを
   各々備えた複数の流体分散ノズル（40、52、54、56、8
   2、165、200）を有し、ノズル本体（12）は縦軸と所定
   厚さの壁部を有し、壁部はほぼ円筒形の軸孔（14）を形
   成した流体分散装置において、 偏向部材（18）は上部部材（20、132）と底部部材（2
   2）とを有し、 上部部材（20、132）の上面は中心に位置する頂点（3
   6）を形成する複数の傾斜側面（21）を有し、頂点（3
   6）はノズル本体（12）の軸孔（14）の下方で垂直方向
   に間隔をあけて中心に配置され、 底部部材（22）の上面は、底部部材（22）の上面の中心
   に偏向部材（18）の頂部部材（20、132）が配置された
   鈍角ピラミッドの截頭体状の複数の側部（23）を有し、 複数の流体分散ノズル（40）は、相互に水平方向に一定
   間隔離れて流体を分散すべき表面（70）の上方に配置さ
   れ、 各流体分散ノズル（40、52、54、56、82、165、200）
   は、流体の散布時に少なくとも１つの均一かつ扁平な流
   体面（42、58、72、74、76、78）を発生し、 各流体面（42、58、72、74、76、78）は隣接する流体面
   に対して交差（60、62、64、66、86、88、204、206）
   し、交差する流体面（42、58、72、74、76、78）の下方
   で流体の分散を形成し、各流体面（42、58、72、74、7
   6、78）は流体を散布すべき表面（70）に流体面（42、5
   8、72、74、76、78）が到達する前に隣接する流体分散
   ノズル（40、52、54、56、82、165、200）の流体面（4
   2、58、72、74、76、78）と複数回交差（60、62、64、6
   6、86、88、204、206）することを特徴とする流体分散
   装置。
9. 【請求項９】 上部部材（20、132）は角錐形である請
   求項８に記載の流体分散装置。
10. 【請求項１０】 上部部材（20、132）は複数の同形の
    側面（21）を有する鋭角ピラミッド形状で、側面（21）
    はその上部で結合して中央位置の頂点（36）を形成し、
    上部部材（20、132）は、上部部材（20、132）の側面
    （21）と底部部材（22）の側面（23）とがほぼ整列する
    状態で底部部材（22）上に配置された請求項８に記載の
    流体分散装置。
11. 【請求項１１】 流体を受ける流体分散装置は、流体分
    散ノズル（40、52、54、56、82、165、200）を通して流
    動させ、各流体分散ノズル（40、52、54、56、82、16
    5、200）は均一量の流体流動を有する複数のほぼ扁平の
    流体面（42、58、72、74、76、78）を発生し、各流体面
    （42、58、72、74、76、78）は流体分散ノズル（40、5
    2、54、56、82、165、200）から水平に対して約５°〜
    ２５°の角度の方向に流出しかつ約３０°〜１８０°の
    角度で放射状に広がる請求項８記載の流体分散装置。
12. 【請求項１２】 上部部材（20、132）は４つの同形の
    側面（21）を有し、底部部材（22）４つの同形の側面
    （23）を有しかつ各流体分散ノズル（40、52、54、56、
    82、165、200）は４つの流体面（42、58、72、74、76、
    78）を発生し、各流体面（42、58、72、74、76、78）は
    水平に対して約１５°の方向に流体分散ノズル（40、5
    2、54、56、82、165、200）から流出し、単一の流体分
    散ノズル（40、52、54、56、82、165、200）は３６０°
    のパターンで有効に流体を散布する状態でノズルから約
    ９０°の角度で放射状に広がる請求項１０に記載の流体
    分散装置。
13. 【請求項１３】 １つの流体分散ノズル（40、52、54、
    56、82、165、200）で発生した流体面（42、58、72、7
    4、76、78）は分離した他の流体分散ノズル（40、52、5
    4、56、82、165、200）で発生した流体面（42、58、7
    2、74、76、78）と交差し、分離した他の流体分散ノズ
    ル（40、52、54、56、82、165、200）は、ヘッダパイプ
    （39、50、160、182）に対して平行、直角及び対角線の
    方向に１つの流体分散ノズル（40、52、54、56、82、16
    5、200）から離間する請求項１１に記載の流体分散装
    置。