JP4408995B2 - ノズルおよび廃液燃焼装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば廃液燃焼装置においてその燃焼室内に廃液を噴霧したりするのに用いられるノズル、および該ノズルを備えた廃液燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の廃液燃焼装置としては、装置内の燃焼室にノズルから霧状に噴霧された廃液を燃焼用バーナによって燃焼して処理するものが、例えば特開平１０−３３２１２７号公報等において提案されている。ここで、図７は、この公報に記載された廃液燃焼装置の廃液噴霧用のノズル１を示すものであって、このノズル１は、噴霧ヘッドの本体部２に取り付けられた外筒部３の内周部に、同軸かつ外筒部３との間に径方向に隙間を開けてノズル管４が挿入された二重管構造とされており、このノズル管４は噴霧液体としての廃液のタンクに接続されるとともに、上記外筒部３の内周とノズル管４との間には噴霧媒体として高圧のエアが供給されている。そして、このエアが外筒部３とノズル管４との間から噴出することによって生じる負圧によりノズル管４の先端から廃液が吸い出され、さらにこの廃液が噴出するエアによって霧状にされて燃焼室内に噴霧されるようになされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような廃液燃焼装置において効率的な廃液の燃焼を図るには、ノズル１から霧状に噴霧される廃液の粒子径を小さく、かつできるだけ粒子径の分布が均一となるように、しかも燃焼条件に応じた所定の噴霧角度に制御されて噴霧されるのが望ましい。しかしながら、上述のような構成のノズル１では、ノズル管４の先端から吸い出された廃液がエアによって霧状化されて噴霧されるだけであるので、その粒子径を小さくするにはエアの供給量を増大させなければならず非経済的であり、また粒子径分布の均一化を図ったり噴霧角度を確実に制御したりするにも自ずと限度がある。なお、上記公報には、このノズル１の後方から燃焼室内に螺旋方向に送風をして噴霧された廃液を拡散させることも提案されてはいるが、そのためには送風機構を設けなければならなくなって装置構造の複雑化を招いたりするとともに、送風によって燃焼室内での安定した廃液の燃焼が阻害されるおそれもある。
【０００４】
一方、上述のような噴霧液体と噴霧媒体とからなる噴霧流体をこのように旋回させて供給するノズルとしては、例えば特開平１０−３３１７３９号公報に、直噴式の筒内噴射エンジンに燃料（噴霧液体）と空気（噴霧媒体）との混合体を噴霧して燃焼させるためのノズルとして、旋回強さの異なる複数の混合体の供給路を形成したものが提案されている。しかしながら、この公報記載のノズルは、このように旋回強さの異なる供給路を形成することにより、噴霧角度の大きい旋回流と小さい旋回流とを形成するものであって、均一な噴霧角度の旋回流を安定して形成するものではなく、しかも該公報にも記載されているように、噴霧角度の大きな旋回流では噴霧液体の粒子径は小さくなり、逆に噴霧角度の小さい旋回流では粒子径は大きくなるため、粒子径の全体的な微細化および均一化を図ることはできない。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、噴霧流体として噴霧媒体により霧状とされて噴霧される噴霧液体の粒子径の確実な微細化および粒子径分布の均一化を図るとともに、その噴霧角度を安定して所定の角度に制御することが可能なノズル、および該ノズルを用いた廃液燃焼装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するため、本発明は、ノズル本体に、霧状にされて噴霧させられる噴霧液体を供給する供給路と、この噴霧液体を霧状にして噴霧せしめる噴霧媒体を供給する供給路とを備えた複数の噴霧流体の供給路を形成し、これらの供給路を、上記噴霧液体と噴霧媒体とをそれぞれに旋回させて噴霧可能としたノズルであって、上記ノズル本体には、該ノズル本体の中心軸線に直交する断面において該軸線を中心とした複数の同心円上に上記複数の供給路がそれぞれ配設され、これらの供給路は上記ノズル本体の先端側において上記軸線を中心とする円の接線方向に延びる旋回路に連通させられて、該軸線上に形成された旋回室に開口させられており、このうち上記噴霧媒体を供給する供給路に上記旋回路を介して連通する旋回室は、上記噴霧液体を供給する供給路に上記旋回路を介して連通する旋回室の先端側に、この噴霧液体の旋回室よりも大きな径で一段拡径するように形成されて連通させられていることを特徴とする。従って、このようなノズルによれば、旋回させられて分散しながら噴出する噴霧液体が、同じく旋回させられて噴出する噴霧媒体によってさらに分散させられて霧状に噴霧されるので、これら噴霧液体の旋回と噴霧媒体の旋回とによる相乗効果によって噴霧粒子の粒子径が微細化されるとともに、大きな粒子の形成が阻止されて粒子径の分布の均一化が図られ、さらに各噴霧流体による旋回流を適宜制御することにより噴霧角度を所定の大きさに安定的に制御することが可能となる。また、このように各噴霧流体をそれぞれに旋回させつつ噴霧するに際して、上記ノズル本体に、該ノズル本体の中心軸線に直交する断面において該軸線を中心とした複数の同心円上に上記複数の供給路をそれぞれ配設し、これらの供給路を、上記ノズル本体の先端側において上記軸線を中心とする円の接線方向に向けて延びる旋回路に連通させて、該軸線上に形成された旋回室に開口させるようにしているので、各噴霧流体によってそれぞれ偏りのない旋回流を形成することができ、さらに確実な粒子径の微細化、粒子径分布の均一化、および噴霧角度の安定制御を図ることができる。
【０００７】
また、ノズル本体に、噴霧流体を互いに反対向きに旋回させて噴霧する複数の供給路を形成して、互いに反対向きに旋回する噴霧流体同士を衝突させることにより、噴霧液体の粒子に衝撃を与えてそのさらなる微細化および粒子径分布の均一化を図ることができ、また各噴霧流体の旋回流の大きさによって噴霧角度を制御することができる。そして、特にこの場合において、互いに反対向きに旋回させられる上記噴霧流体を、霧状にされて噴霧させられる噴霧液体と、この噴霧液体を霧状にして噴霧せしめる噴霧媒体とすることにより、旋回する噴霧液体をこれとは反対向きに旋回する噴霧媒体に衝突させることによって一層確実に噴霧粒子を分散して微細化することができ、またその粒子径のさらなる均一化を促すことが可能となる。
【０００８】
さらに、上記複数の供給路のうち少なくとも一部の供給路の少なくとも上記旋回路の部分を、上記ノズル本体に着脱可能とされた部材に形成すれば、この部材を異なる旋回路が形成された部材に交換することなどにより、上記噴霧角度をさらに広い範囲で所定の角度に設定したりすることが可能となるとともに、噴霧流体の性状などによって供給路の特に旋回路部分に腐食や摩耗、あるいは詰まり等を生じても、上記部材を交換することによって速やかにこれに対処することができる。勿論、複数の供給路のすべてについて、その少なくとも旋回路の部分をそれぞれノズル本体に着脱可能な部材に形成してもよい。
【０００９】
さらに、これら複数の供給路に噴霧流体を供給する供給管は、上記特開平１０−３３２１２７号公報に記載のように外筒部の内周部に同軸にノズル管が挿入されたような二重管構造のものでもよいが、例えばこれらの噴霧流体が大きな温度差を持っているときには、供給管がこのような二重管構造であると両者の間で熱交換が生じて円滑な噴霧に支障を来すおそれが生じる場合がある。そこで、そのような場合には、上記ノズル本体に、上記複数の供給路にそれぞれ連通する複数の噴霧流体の供給管を互いに間隔を開けて接続可能として、これらの噴霧流体同士を熱的に隔絶するのが望ましい。さらにまた、本発明の廃液燃焼装置は、このようなノズルを備えた廃液燃焼装置であって、上記複数の供給路の一部に廃液を噴霧流体として供給するものであり、上記ノズルによってこの廃液を均一な粒子径分布で微細化して所定の噴霧角度で噴霧することができて、効率的な燃焼を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明のノズルの第一の実施形態を示すものであり、この実施形態のノズル１１においては、そのノズル本体１２が、先端側が底部とされた概略有底円筒状の１次アトマイザ１３の上記先端に円板状の２次アトマイザ１４が取り付けられた構成とされ、さらにこの１次アトマイザ１３の先端側にはノズルキャップ１５が取り付けられている。なお、これら１次、２次アトマイザ１３，１４およびノズルキャップ１５はステンレス鋼等の金属材料により形成されている。そして、このように構成されたノズル本体１２は、１次アトマイザ１３の後端部が噴霧流体の供給管１６の先端に接合されて該供給管１６に取り付けられる。なお、この噴霧流体の供給管１６は、本実施形態では内管１７が外管１８内に同軸に挿入されて支持された二重管構造をなすものであり、内管１７の先端は外管１８の先端よりも僅かに後退した位置に配設されていて、本実施形態ではこの内管１７内に噴霧流体のうちの噴霧液体が、また内管１７と外管１８との間の断面円環状の空間に噴霧流体のうちの噴霧媒体が、それぞれ所定の供給量で先端側に向けて供給される。
【００１１】
上記１次アトマイザ１３の後端面には、該１次アトマイザ１３の中心軸線Ｏ回りに周回するように凹溝１９が形成されており、この凹溝１９と１次アトマイザ１３の内周部２０との間に画成される円筒壁部２１は、該凹溝１９の外周側に画成される円筒壁部２２よりも一段後端側に突出するように形成されていて、この円筒壁部２１が供給管１６の内管１７の先端に、また円筒壁部２２が外管１８の先端にそれぞれ接合されている。なお、この凹溝１９は、その外周側の内壁面が先端側に向けてテーパ部を介して一段縮径するように形成されており、これに対して上記内周部２０は、その内周面が、当該１次アトマイザ１３の外径が一段縮径する先端部内においてテーパ部を介して一段拡径して、有底円筒状の当該１次アトマイザ１３の底部に至るように形成されている。また、１次アトマイザ１３の上記円筒壁部２２の外周面には互いに平行な一対の平坦面２３，２３が形成されるとともに、上記先端部の外周面には雄ネジ部２４が形成されている。
【００１２】
さらに、上記凹溝１９の後端側を向く底面からは、断面円形をなす多数（本実施形態では２４）の小径孔２５…が、上記軸線Ｏに直交する断面において該軸線Ｏを中心とした一の円Ａ上に等間隔に、かつそれぞれ軸線Ｏに平行に先端側に向けて形成されている。一方、１次アトマイザ１３の先端面には、上記小径孔２５の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝２６が上記円Ａに沿って形成されており、各小径孔２５…はこの凹溝２６の先端側を向く底面に開口させられている。
【００１３】
さらにまた、１次アトマイザ１３の内周部２０の拡径した底面からは、やはり断面円形をなす多数の小径孔２７…が、上記軸線Ｏに直交する断面において該軸線Ｏを中心とした上記円Ａよりも小径の一の円Ｂ上に等間隔に、かつそれぞれ軸線Ｏに平行に先端側に向けて形成されるとともに、１次アトマイザ１３の先端面には、これら小径孔２７の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝２８が上記円Ｂに沿って形成され、各小径孔２７…はこの凹溝２８の先端側を向く底面に開口させられている。従って、上記小径孔２５…，２７…および凹溝２６，２８は、軸線Ｏに直交する断面において該軸線Ｏを中心とする同心円Ａ，Ｂ上にそれぞれ配設される。
【００１４】
なお、本実施形態では、内周側の小径孔２７の内径および凹溝２８の溝幅は、外周側の小径孔２５の内径および凹溝２６の溝幅よりも大きくされており、さらに凹溝２８はその溝深さも凹溝２６より深くされている。ただし、小径孔２７…の数は小径孔２５…よりも少なくされていて、特に本実施形態では小径孔２５…が偶数の２４であるのに対して小径孔２７…はその半数の１２であり、しかも個々の小径孔２７は周方向において隣接する小径孔２５，２５同士の間に一つおきに位置するように配設されて、小径孔２５との間に十分な肉厚が確保されるようになされている。
【００１５】
そして、さらに１次アトマイザ１３の先端面には、その軸線Ｏ上に、該軸線Ｏに直交する断面がこの軸線Ｏを中心とした円形をなす旋回室２９が形成されるとともに、この旋回室２９と上記凹溝２８との間には、断面「コ」字状の複数（本実施形態では４条）の凹溝３０…が周方向に等間隔に形成されている。この凹溝３０は、該軸線Ｏ方向先端側から見て、その溝幅方向の中心線Ｃが軸線Ｏを中心とする円Ｄの接線方向に延びるように、かつ上記凹溝２８側から旋回室２９側に向かうに従い軸線Ｏを中心として時計回り方向に向かうように形成されており、特に本実施形態では凹溝３０の反時計回り方向を向く内壁面３０Ａが旋回室２９の内周面に接して開口するように形成されている。なお、これに対して凹溝３０の時計回り方向を向く内壁面３０Ｂは、軸線Ｏ方向先端側から見て旋回室２９の内周面に鋭角に交差するように、すなわち軸線Ｏを通って上記内壁面３０Ａに平行な平面よりも内壁面３０Ａ側に位置するように形成されている。
【００１６】
一方、上記２次アトマイザ１４は、１次アトマイザ１３の先端面の外径と等しい外径を有する円板状をなしており、その中心線を１次アトマイザ１３の軸線Ｏと同軸としてその先端に取り付けられる。ここで、この２次アトマイザ１４の外周側には、上記小径孔２５と同径かつ同数の断面円形をなす小径孔３１…が、上記軸線Ｏに直交する断面においてやはり小径孔２５…と同じ上記円Ａ上に等間隔に、かつ２次アトマイザ１４の後端面から先端側に向けてそれぞれ軸線Ｏに平行に形成されるとともに、この２次アトマイザ１４の先端面には、上記凹溝２６と同幅かつ同深さの断面「コ」字状の凹溝３２が、やはり上記円Ａに沿って形成されていて、小径孔３１…はこの凹溝３２の底面に開口させられている。従って、上述のように２次アトマイザ１４を１次アトマイザ１３の先端に取り付けた状態で、上記小径孔２５…，３１…同士は凹溝２６を介して互いに連通し、かつ凹溝３２を介して２次アトマイザ１４の先端面、すなわちノズル本体１２の先端に開口することとなる。
【００１７】
また、この２次アトマイザ１４には、その先端面から上記軸線Ｏに沿って当該２次アトマイザ１４を貫通して上記旋回室２９に連通する旋回室３３が形成されている。この旋回室３３は、２次アトマイザ１４の後端側において上記旋回室２９と同径とされ、先端側に向けて同一径で延びた後、テーパ部３３Ａにおいて先端側に向かうに従い漸次縮径し、さらにこの２次アトマイザ１４の先端面側の開口部３３Ｂにおいて上記旋回室２９よりも大きな径で一段拡径するように形成されている。
【００１８】
さらに、この２次アトマイザ１４の先端面には、上記旋回室３３の開口部３３Ｂと上記凹溝３２との間に、断面「コ」字状をなす複数（本実施形態では凹溝３０と同じく４条）の凹溝３４…が周方向に等間隔に形成されている。この凹溝３４は、軸線Ｏ方向先端側から見て上記凹溝３０と同じように、その溝幅方向の中心線Ｅが、上記円Ｄよりも径の大きい軸線Ｏを中心とする円Ｆの接線方向に延びるように形成されたものであるが、その向きは上記凹溝３２側から旋回室３３側に向かうに従い軸線Ｏを中心として反時計回り方向に向かうように、すなわち上記凹溝３０とは反対向きとなるようにされている。なお、この凹溝３４においては、その時計回り方向を向く内壁面３４Ａが旋回室３３の開口部３３Ｂの内周面に接して開口するように形成されており、これに対して凹溝３４の反時計回り方向を向く内壁面３４Ｂは、軸線Ｏ方向先端側から見て旋回室３３の開口部３３Ｂの内周面に鋭角に交差するように、すなわち軸線Ｏを通って上記内壁面３４Ａに平行な平面よりも内壁面３４Ａ側に位置するように形成されている。
【００１９】
さらにまた、上記ノズルキャップ１５は、底部が厚肉とされた略有底円筒状をなしていて、この底部を先端側に向けて取り付けられ、その内周部は後端側に向けて一段拡径するように形成されており、この拡径した部分の内周面には１次アトマイザ１３の上記雄ネジ部２４に螺合する雌ネジ部３５が形成されている。一方、この内周部の先端側の一段縮径する部分は、その内径が上記２次アトマイザ１４およびこれと同外径とされる１次アトマイザ１３の最先端部を嵌挿可能な大きさとされるとともに、その軸線Ｏ方向の長さは上記２次アトマイザ１４の厚さよりも僅かに大きく、かつこの２次アトマイザ１４の厚さと１次アトマイザ１３の先端面から上記雄ネジ部２４の先端までの長さとを加えた長さよりは短くされている。なお、このノズルキャップ１５の先端外周部にも、互いに平行な一対の平坦面３６，３６が形成されている。
【００２０】
さらに、このノズルキャップ１５の先端面は、その外周部が断面凸円弧状に面取りされるとともに、これよりも内周側は内周側に向かいに従い先端側に向かうテーパ面３７とされ、さらにこれよりも内周側は、上記テーパ面３７よりも小さなテーパ角で先端側に向かうテーパ面３８とされた後、中央部において軸線Ｏに直交する円形の平坦面３９とされている。一方、この先端面の裏側の上記内周部の底面中央には、２次アトマイザ１３の旋回室３３の上記開口部３３Ｂと同径の凹孔４０が軸線Ｏに沿って形成されていて、この凹孔４０の後端側を向く底面４０Ａは軸線Ｏを中心とした凹円錐面状に形成されており、さらにこの凹孔４０からノズルキャップ１５の上記先端面にかけては断面円形の複数の噴射孔４１…，４２…が形成されている。
【００２１】
これらの噴射孔４１…，４２…は、互いに同数（本実施形態では６つずつ）かつ等しい内径の噴射孔４１…と噴射孔４２…とが、それぞれ軸線Ｏを含む一の平面に沿って一つずつ、該平面上にその中心線を位置させ、周方向に等間隔となるように配設されたものであって、噴射孔４１は上記凹孔４０の内周面と底面４０Ａとの交差稜線部からノズルキャップ１５の先端面の上記テーパ面３７の内周側縁部に開口するように、また噴射孔４２は凹孔４０の底面４０Ａの中ほど内周側から先端面の上記テーパ面３８の中ほど外周側に開口するように、いずれも先端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜させられている。ただし、外周側の噴射孔４１の軸線Ｏに対する傾斜角は内周側の噴射孔４２の傾斜角よりも小さくされており、上記平面上において噴射孔４１と噴射孔４２とが先端側に向かうに従い接近して互いの中心線の延長線が交差するように形成されていて、これら噴射孔４１，４２の中心線がなす交差角θは、５°〜５０°の範囲に設定されている。
【００２２】
このような本実施形態のノズル１１は、上述のように１次アトマイザ１３の先端に２次アトマイザ１４を同軸に配置してノズル本体１２を構成した上で、さらにその先端に、上記雄ネジ部２４に雌ネジ部３５をねじ込んでノズルキャップ１５を取り付けることにより、２次アトマイザ１４と１次アトマイザ１３の最先端部とがノズルキャップ１５内周部先端側の縮径した部分に嵌挿されて収容され、一体に組み立てられる。従って、２次アトマイザ１４はノズルキャップ１５の着脱によって１次アトマイザ１３に着脱可能とされる。また、この組立状態においては、１次アトマイザ１３の先端面に２次アトマイザ１４の後端面が密着して凹溝２８，３０…の先端側開口部が閉塞されるとともに、凹溝２６と小径孔３１…とが上述のように連通させられ、さらに２次アトマイザ１４の先端面に、ノズルキャップ１５の内周部底面の上記凹孔４０の周りの部分が密着して凹溝３２，３４…の先端側開口部が閉塞される。
【００２３】
従って、この組立状態において、１次アトマイザ１３から２次アトマイザ１４にかけては、後端側から先端側に向けて凹溝１９、小径孔２５…、凹溝２６、小径孔３１…、および凹溝３２が連通することにより、その外周側の上記円Ａ上に噴霧流体（噴霧媒体）の供給路が形成されるとともに、２次アトマイザ１４の先端には上記凹溝３４…の先端側開口部がノズルキャップ１５によって閉塞されることにより、上記円Ｆの接線方向に延びる旋回路が画成され、上記供給路はこの旋回路に連通させられて軸線Ｏ上に形成された旋回室３３に開口させられる。一方、１次アトマイザ１３の内周部２０から上記円Ａに同心な円Ｂ上に形成された小径孔２７…および凹溝２８は噴霧流体（噴霧液体）の供給路をなし、この供給路は、上記凹溝３０の先端側開口部が２次アトマイザ１４の後端面に閉塞されて画成された上記円Ｆの接線方向に延びる旋回路に連通して、上記旋回室３３に連通する旋回室２９に開口させられる。
【００２４】
このように構成された上記実施形態のノズル１１は、例えば図４に示す本発明の一実施形態の廃液燃焼装置において、その燃焼室５１内に噴霧流体（噴霧液体）として廃液を霧状に噴霧するのに用いられる。ここで、この実施形態の廃液燃焼装置において上記燃焼室５１は縦形円筒状をなしていて、その上部中央には助燃バーナ５２が該燃焼室５１の中心線Ｘ方向に下向きに取り付けられており、この助燃バーナ５２の周りの燃焼室５１上部の肩部に、複数の上記ノズル１１…がその軸線Ｏを上記中心線Ｘ上の１点に交差させるようにして配設されている。そして、これらのノズル１１…においては、上記供給管１６の内管１７内に噴霧液体として廃液が供給されるとともに、この内管１７と外管１８との間に噴霧媒体として圧縮空気や蒸気が供給されることにより、廃液が噴霧媒体によって霧状とされてノズルキャップ１５先端の噴射孔４１…，４２…から噴霧させられ、上記助燃バーナ５２によって燃焼させられる。
【００２５】
なお、この廃液燃焼装置において上記燃焼室５１の下方には、溶解液を噴霧するディゾルバ５３を内部に備えた回収タンク５４が設けられていて、燃焼室５１において廃液を燃焼することにより生じた燃焼排ガス中のアルカリ等の溶解が行われ、溶解したアルカリ等は回収タンク５４内に溶解液として回収される。ここで、図中に符号５５で示すのは回収された溶解液の攪拌機である。また、この回収タンク５４には、冷却液を噴霧する冷却機５６を内部に備えた冷却塔５７が取り付けられており、上記ディゾルバ５３によってアルカリ等が溶解、回収された排ガスは、この冷却塔５７において冷却され、さらに図示されないスクラバによって除塵されたり蒸発濃縮器の加熱源とされたりして排出される。なお、上記ディゾルバ５３から噴霧される溶解液や冷却機５６から噴霧される冷却液としては、上記回収タンク５４に回収された溶解液の一部が循環させられて使用される。また、残りの溶解液は排出口５８から系外に排出される。
【００２６】
しかるに、上記実施形態のノズル１１では、供給管１６の内管１７内に供給された上記廃液等の噴霧液体は、上述のように１次アトマイザ１３の内周部２０から小径孔２７…および凹溝２８を通って１次アトマイザ１３の先端側に送られ、さらに凹溝３０…から旋回室２９に流れ込んで２次アトマイザ１４の旋回室３３に噴出させられる。一方、供給管１６の内管１７と外管１８との間に供給された上記圧縮空気や蒸気等の噴霧媒体は、やはり上述のように凹溝１９から小径孔２５…および凹溝２６を通って１次アトマイザ１３の先端側に送られ、さらに２次アトマイザ１４の小径孔３１…および凹溝３２を通ってその先端側に送られた後、凹溝３４…から旋回室３３の先端側の開口部３３Ｂに流れ込む。そして、この開口部３３Ｂにおいて上記噴霧液体は、この噴霧媒体により霧状にされて先端側に噴霧させられ、さらにノズルキャップ１５の凹孔４０から噴射孔４１…，４２…を通ってノズル１１の先端側に噴射させられる。
【００２７】
しかして、上記構成のノズル１１においては、噴霧液体が供給される上記凹溝３０…が軸線Ｏを中心とする円Ｄの接線方向に延びるように形成されて旋回路を構成しているので、旋回室２９に流れ込んだ噴霧液体は軸線Ｏ回りの旋回流を生じ、そのまま２次アトマイザ１４の旋回室３３に噴出させられる一方、噴霧媒体が供給される上記凹溝３４…も軸線Ｏを中心とする円Ｆの接線方向に延びて旋回路を構成しているため、噴霧媒体はやはり軸線Ｏ回りの旋回流を生じる。従って、自らの旋回流によって微細化された噴霧液体の粒子が噴霧媒体の旋回流によってさらに微細化されるので、上記ノズル１１によれば、これら噴霧液体と噴霧媒体との二重の旋回流による相乗効果によって噴霧液体の粒子径の一層の微細化を図ることができ、またこれに伴い大きな粒径の粒子が形成されるのが阻止されるので、粒子径分布の均一化を促すことが可能となる。
【００２８】
さらに、このように噴霧流体としての噴霧液体と噴霧媒体とがそれぞれに旋回流を形成して噴霧されるため、上記ノズル１１によれば、各噴霧流体の旋回流を適宜に制御することによってその噴霧角度も所定の大きさに安定的に制御することが可能となる。すなわち、例えば噴霧液体の供給量が同じであっても、噴霧媒体の供給量を多くしたり供給圧を高くしたりしてその旋回流を大きくすれば大きな噴霧角度を得ることができ、逆に噴霧媒体の供給量を少なくしたり供給圧を低減したりして旋回流を小さくすれば、噴霧角度を小さくすることができる。また、これとは逆に噴霧媒体の旋回流を一定として、噴霧液体の旋回流を調整することにより噴霧角度を制御してもよいし、噴霧液体と噴霧媒体との双方の旋回流を調整するようにしてもよい。さらに、これら噴霧液体と噴霧媒体の旋回路を形成する上記凹溝３０…，３４…の形状や大きさ、数などを適宜調整することによってその旋回流を調整し、噴霧角度を制御することも可能である。
【００２９】
しかも、これに加えて上記構成のノズル１１では、これら噴霧液体の旋回路を形成する凹溝３０…と噴霧媒体の旋回路を形成する凹溝３４…とが、軸線Ｏを中心とする円Ｄ，Ｆの接線方向に向けて互いに反対向きに延びるように形成されており、このため該旋回路によって形成される旋回流も噴霧液体と噴霧媒体との両噴霧流体同士で互いに反対向きとなる。具体的に、本実施形態では、軸線Ｏ方向先端側から見て、凹溝３０…は凹溝２８から内周側の旋回室２９に向けて時計回り方向に上記円Ｄの接線方向に延びており、従って噴霧液体の旋回流も時計回り方向となるのに対し、凹溝３４は逆に凹溝３２から内周側の旋回室３３に向けて反時計回り方向に上記円Ｆの接線方向に延びていて、噴霧媒体の旋回流も反時計回り方向となる。従って、上記ノズル１１によれば、これら互いに反対向きに旋回する両噴霧流体が衝突しながら噴霧されることとなり、その際の衝撃によって噴霧液体の粒子をさらに細かく分散させることができるので、一層の粒子径の微細化と粒子径分布の均一化を図ることができ、さらに各旋回流の調整による噴霧角度の制御もより正確かつ高精度に行うことが可能となる。
【００３０】
従って、このようなノズル１１を廃液噴霧用のノズルとして取り付けた上記実施形態の廃液燃焼装置によれば、噴霧液体としての廃液が粒子径分布の均一なきわめて微細な粒子として噴霧され、しかもその噴霧角度も所定の大きさに制御可能であることから、この噴霧された廃液を助燃バーナ５２によって効率的に燃焼させることが可能となり、上述したようなアルカリを含有した廃液などにおいてもその確実な処理を図ることができる。また、特に噴霧角度を正確に制御可能であることから、燃焼室５１の所定位置以外の部分に廃液が飛散するのを防ぐことができるため、燃焼室５１を小型化して装置全体のコンパクト化を図ることが可能となるとともに、上述の二重の旋回流による相乗効果やこれらの旋回流の向きが反対向きとされることによる衝突効果により、所定の供給量の廃液を噴霧するにも従来より少ない圧縮空気や蒸気供給量で済むので、経済的であるという利点も得られる。なお、上記廃液燃焼装置では、このように廃液噴霧用のノズルとして上記ノズル１１を使用しているが、例えばディゾルバ５３の溶解液噴霧用のノズルや冷却機５６の冷却液噴霧用のノズルとして上記ノズル１１を使用することも勿論可能である。
【００３１】
ところで、上述した本発明の第一の構成によれば、噴霧液体と噴霧媒体とがそれぞれに旋回流を形成することにより、噴霧液体の粒子径の微細化や粒子径分布の均一化、噴霧角度の安定制御等が図られるのであるから、これらの旋回流の向きは必ずしも上記実施形態のように反対向きでなくてもよく、両旋回流が同じ向きであっても十分な効果を得ることができる。また一方、本発明の第二の構成によれば、互いに反対向きに旋回する噴霧流体が衝突することによって上述の効果が得られるのであるから、この場合の噴霧流体は必ずしも上記実施形態のように廃液等の噴霧液体と圧縮空気や蒸気等の噴霧媒体とでなくても、例えば上記特開平１０−３３１７３９号公報記載の直噴式筒内噴射エンジンの燃料噴射用ノズルの場合のような燃料と空気との混合体など、予め噴霧液体と噴霧媒体とが混合された流体であってもよく、言い換えれば本発明の上記第二の構成はそのようなノズルに適用することも可能である。
【００３２】
しかしながら、このように上記第二の構成において、互いに反対向きの旋回流をなす噴霧流体をともに噴霧液体と噴霧媒体の混合体とした場合には、これらの旋回流が衝突することによって噴霧粒子の微細化が図られる反面、場合によっては噴霧粒子同士が衝突することによって一体化し、却って粒子径の大きな噴霧粒子が形成されるとともに粒子径分布も不均一となってしまうおそれもある。従って、この第二の構成のように噴霧流体を互いに反対向きに旋回させて噴霧する場合には、これら互いに反対向きに旋回させられる噴霧流体は、一方が霧状にされて噴霧させられる噴霧液体であり、他方がこの噴霧液体を霧状にして噴霧せしめる噴霧媒体であるのが望ましい。
【００３３】
一方、上記実施形態のノズル１１においては、ノズル本体１２を構成する１次、２次アトマイザ１３，１４に、噴霧媒体の供給路を構成する小径孔２５…，３１…および凹溝２６，３２と、噴霧液体の供給路を構成する小径孔２７…および凹溝２８とが、それぞれノズル本体１２の中心軸線Ｏに直交する断面において該軸線Ｏを中心とする同心な円Ａ，Ｂ上に配設されており、これらの供給路がそれぞれノズル本体１２の先端側において上記旋回路を構成する凹溝３０…，３４…に連通させられて旋回室２９，３３に開口し、各噴霧流体の旋回流を形成するようになされている。このため、本実施形態によれば、各旋回室２９，３３に向けて上記供給路から円Ａ，Ｂの全周に亙って均一に上記旋回路を介して噴霧流体を供給することができ、これにより旋回室２９，３３から噴出、噴霧される噴霧流体の旋回流を偏りのないものに形成することが可能となって、さらに確実な噴霧粒子の微細化、粒子径分布の均一化、および噴霧角度の安定化を図ることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では断面円形の上記小径孔２５…，３１…，２７…を上記円Ａ，Ｂに沿って配設して供給路を形成するようにしているが、例えばこれらの円Ａ，Ｂに沿って断面円弧状の孔を形成して供給路とするようにしてもよく、また場合によってはこれらの供給路が円Ａ，Ｂに沿った断面円環状に形成されていてもよい。また、上記旋回路を形成する凹溝３０…，３４…についても、本実施形態ではその中心線Ｅ，Ｃが軸線Ｏを中心とする上記円Ｄ，Ｆの接線方向に真っ直ぐに延び、かつ該中心線Ｅ，Ｃに沿って同一幅および深さで延びるように形成されているが、上記中心線Ｅ，Ｃは円Ｄ，Ｆとの接点において該円Ｄ，Ｆの接線方向に延びていればよく、言い換えれば該中心線Ｅ，Ｃが軸線Ｏに対する径方向に延びていなければよく、例えばこれら中心線Ｅ，Ｃが湾曲するように凹溝３０，３４が形成されていたり、また溝幅や溝深さが該中心線Ｅ，Ｃに沿って漸次増減するように形成されていたりしてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、そのノズル本体１２が１次アトマイザ１３と２次アトマイザ１４とから構成されていて、このうち２次アトマイザ１４は上述のようにノズルキャップ１５を取り外すことによって１次アトマイザ１３に着脱可能とされている。そして、上記噴霧流体の供給路のうち噴霧媒体を旋回させる旋回路を画成する凹溝３４はこの２次アトマイザ１４に形成されているので、この２次アトマイザ１４を、異なる形状や寸法、あるいは数の旋回路を画成可能な凹溝が形成されたものに交換するだけで、噴霧媒体の旋回流をノズルの使用条件等に合わせて適当に変更することが可能となり、従ってこの噴霧媒体と噴霧液体とからなる噴霧流体の旋回流も適宜異なったものに容易に変更することができる。このため、例えば上記噴霧角度をさらに広い範囲で所定の角度に設定したりすることができて、より汎用性の高いノズルを提供することが可能となる。
【００３６】
さらに本実施形態では、このようにノズル本体１２の先端部にノズルキャップ１５が取り付けられていて、旋回室３３から噴霧された噴霧流体はこのノズルキャップの凹孔４０から上記噴射孔４１…，４２…を通ってノズル１１の先端に噴霧される。そして、これらの噴射孔４１…，４２…はそれぞれ一つずつが軸線Ｏを含む同一平面上にあって、先端側に向かうに従い互いに接近する方向に形成されているので、各噴射孔４１，４２から噴射させられた噴霧流体は該噴射孔４１，４２の延長線上の交点において衝突させられることとなり、従ってその際の衝撃によって噴霧粒子のさらなる微細化および粒子径分布の均一化を図ることが可能となる。
【００３７】
ところで、このようなノズルキャップ１５を取り付けて噴射孔４１，４２から噴射させられた噴霧流体を衝突させるようにした場合には、衝突によって噴霧粒子が分散してその粒径の微細化等が図られる反面、上述の噴霧液体と噴霧媒体との混合流体を互いに反対向きに旋回させた場合と同じように、噴霧粒子同士が衝突することにより一体化して却って粒子径の大きな噴霧粒子が形成され、粒子径分布も不均一となってしまうおそれも生じる。ここで、このような場合において噴霧粒子が衝突した際に衝撃によって分散するか一体化するかには、衝突の際に噴霧粒子同士が交差する角度が影響を及ぼし、この衝突角度が大きく、例えば１８０°であって噴霧粒子同士が正面衝突するような場合には一体化してしまう可能性も高くなる。ところが、その一方で、この衝突角度が小さすぎ、例えば０°であって噴霧粒子同士が平行に飛散するような場合には衝突自体が起こらず、従って噴霧粒子の分散による粒子径の微細化も生じ得ない。このため、両噴射孔４１，４２から噴射される噴霧粒子は適当な角度で衝突するように設定されるのが望ましく、これにより本実施形態では上記交差角θを５°〜５０°の範囲としている。
【００３８】
また、このような噴射孔４１，４２から噴霧流体を噴射する場合、これらの噴射孔４１，４２が開口する面（テーパ面３７，３８）に対して該噴射孔４１，４２が斜めに交差していると、噴射孔４１，４２の開口部がなす円は楕円形状となってしまい、この楕円の長軸に沿った断面において、該長軸の一端側では噴射孔４１，４２とテーパ面３７，３８とが鈍角に交差するとともに他端側では鋭角に交差することとなり、両側での噴霧角度が異なるものとなってしまうおそれがある。従って、これら噴射孔４１，４２と該噴射孔４１，４２が開口する上記テーパ面３７，３８とは、より垂直に近い角度で交差するように形成されるのが望ましく、このため本実施形態では、軸線Ｏに対する傾斜角が小さな外周側の噴射孔４１は軸線Ｏに対するテーパ角が大きなテーパ面３７に、また軸線Ｏに対する傾斜角が大きな内周側の噴射孔４２はテーパ角の小さなテーパ面３８にそれぞれ開口するようにして、各噴射孔４１，４２がテーパ面３７，３８に垂直に近い角度で交差するようにし、それぞれの開口部が真円に近い形状となるように図られている。
【００３９】
ただし、本実施形態のノズル１１では、このように噴射孔４１…，４２…が形成されたノズルキャップ１５をノズル本体１２の先端に取り付けているが、例えば噴射孔４１，４２を形成することなく、上記凹孔４０をそのまま、あるいは拡縮径させつつ先端面に開口させたノズルキャップ１５を取り付けるようにしてもよく、また場合によってはこのようなノズルキャップ１５を設けることなく、凹溝３２，３４…の先端側開口部を閉塞して旋回路を形成した上で、２次アトマイザ１４を直接的に１次アトマイザ１３に着脱可能に取り付けてノズル本体１２を構成するようにしてもよい。さらに上記実施形態では、図４に示した廃液燃焼装置の廃液噴霧を初めとする各液体の噴霧や直噴式エンジンの燃料噴射にそのノズル１１を適用可能であることを説明したが、本発明のノズルはこれらの用途に限定されることはなく、他の種の燃焼装置用や散水用など、様々な用途に使用しても効果的である。
【００４０】
一方、この第一の実施形態では、このようにノズル本体１２を１次アトマイザ１３とこれに着脱可能とされた２次アトマイザ１４とにより構成しているが、例えば図５に示す本発明の第二の実施形態のノズル６１のように、上記１次アトマイザ１４をもさらに上記供給管１６に接合されるホルダ６２とこのホルダ６２に着脱可能とされる１次アトマイザ本体６３とから構成して、噴霧媒体の供給路を構成する小径孔２５…の一部および凹溝２６と、噴霧液体の供給路を構成する小径孔２７…および凹溝２８と、１次アトマイザ１３の内周部２０の一部と、さらに噴霧液体の旋回路を構成する凹溝３０…および上記旋回室２９とを、この１次アトマイザ本体６３に形成するようにしてもよい。なお、この図５に示す第二の実施形態および後述する図６に示す第三の実施形態において、上記第一の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
【００４１】
すなわち、この第二の実施形態のノズル６１において、上記ホルダ６２はその外形が第一の実施形態の１次アトマイザ１３と同形状に形成されるとともに、その先端側には断面が軸線Ｏを中心とした円形をなす取付孔６４が形成され、この取付孔６４は、その内径が上記２次アトマイザ１４の外径よりも小さく、かつ上記小径孔２５や凹溝２６の軸線Ｏからの外径よりは大きくされるとともに、その深さは上記凹溝１９に達しない深さとされており、この凹溝１９から先端側に向けて延びる上記小径孔２５…の後端側部分２５ａ…と１次アトマイザ１３の上記内周部２０の後端側部分２０ａとは、この取付孔６４の底面に開口させられている。なお、この取付孔６４の底面には、上記凹溝２６と同様に小径孔２５の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝６５が上記円Ａに沿って形成されており、小径孔２５…の後端側部分２５ａ…はこの凹溝６５を介して取付孔６４の底面に開口させられている。
【００４２】
また、上記１次アトマイザ本体６３は、このホルダ６２の取付孔６４に嵌挿可能かつ該取付孔６４の深さと等しい長さを有する概略有底円筒状に形成されており、その内周部が１次アトマイザ１３の上記内周部２０の先端側部分２０ｂとされるとともに、その底部にはこの内周部２０の先端側部分２０ｂに連通するように上記小径孔２７…、凹溝２８、３０…、および旋回室２９が形成され、さらにこの１次アトマイザ本体６３の周壁部には上記小径孔２５…の残りの先端側部分２５ｂ…と上記凹溝２６とが上記円Ａに沿って形成されている。なお、この１次アトマイザ本体６３の周壁部の後端面には、凹溝６５と同様に小径孔２５の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝６６が上記円Ａに沿って形成されており、小径孔２５…の先端側部分２５ｂ…はこの凹溝６６を介して１次アトマイザ本体６３の後端面に開口させられている。
【００４３】
しかして、本実施形態では、この１次アトマイザ本体６３がその上記底部を先端側に向けてホルダ６２の取付孔６４に嵌挿されることにより、上記内周部２０の先端側部分２０ｂと後端側部分２０ａとが連通して噴霧液体が先端側に供給可能とされるとともに、小径孔２５…の先端側部分２５ｂ…と後端側部分２５ａ…とが凹溝６５，６６を介して連通して噴霧媒体が先端側に供給可能とされ、第１の実施形態と同様の１次アトマイザ１３が構成される。次いで、この１次アトマイザ１３の先端に上記２次アトマイザ１４が取り付けられてノズル本体１２が構成され、さらにこのノズル本体１２の先端に上記ノズルキャップ１５が装着されることによってこの第二の実施形態のノズル６１が構成される。
【００４４】
しかるに、このように構成される本実施形態のノズル６１においては、１次アトマイザ１３がホルダ６２と１次アトマイザ本体６３とから構成されており、この１次アトマイザ本体６３はホルダ６２の取付孔６４に嵌挿されているだけであって、ノズルキャップ１５および２次アトマイザ１４を取り外すことによってノズル本体１２に着脱可能とされている一方、噴霧液体の供給路を構成する上記小径孔２７…と凹溝２８および旋回路を構成する凹溝３０…と、噴霧媒体の供給路の一部となる小径孔２５…の先端側部分２５ｂ…とは、この着脱可能な１次アトマイザ本体６３に形成されているので、例えば腐食性や摩耗性を有する噴霧流体が供給されて上記２次アトマイザ本体６３に損傷が生じたりしても、この２次アトマイザ本体６３を交換することによって容易に当初の性能を回復することができる。また、この２次アトマイザ本体６３を、例えばその噴霧液体の旋回路としての凹溝３０…が異なる形状や寸法、あるいは数のものに交換することにより、噴霧液体の旋回流もノズルの使用条件に合わせて適宜変更することができ、２次アトマイザ１４が着脱可能とされていることとも相俟って、本実施形態によればさらに一層汎用性の高いノズルを提供できるという利点も得られる。
【００４５】
ところで、これら第一、第二の実施形態のように上記噴霧媒体と噴霧液体の供給管１６が二重管構造をなしている場合には、この噴霧媒体と噴霧液体との間に温度差があると、ノズル本体１２に供給されるまでに両者の間で内管１７を介して熱の移動が生じる。しかしながら、例えば上記噴霧液体がアルコールを含有する液体などであって沸点が低い場合において、上記噴霧媒体の温度がこれよりも高温であって温度差が大きいと、ノズル本体１２に供給されるまでの間に噴霧液体が加熱されることによって沸騰して気泡を発生することにより、噴霧液体が連続的に噴霧できなくなるという、いわゆるベーパーロックと称される事態が生じて、円滑な噴霧に支障を来すおそれがある。また、例えば上記噴霧液体が石油精製時に生じるボトムオイルなどであって、その粘度が温度によって大きく変化するような場合などでも、噴霧媒体との温度差が大きいと噴霧流体の粘度の変動も大きく、場合によっては噴霧液体の詰まりなどを生じるおそれがある。
【００４６】
そこで、このような場合には、図６に示す本発明の第三の実施形態のノズル７１のように、噴霧液体を供給する供給管７２と噴霧媒体を供給する供給管７３とを互いに間隔を開けて独立した別体の管として、これらの供給管７２，７３をノズル本体１２に互いに間隔を開けたまま接続可能とするのが望ましい。ここで、この第三の実施形態では、そのノズル本体１２の１次アトマイザ１３が、ちょうど上記第二の実施形態の取付孔６４の底面の位置で軸線Ｏに直交する平面によって先端部７４と後端部７５とに分割形成されたものを、これら先端部７４の後端面と後端部７５の先端面とを突き合わせて接合することにより一体化した構成とされており、このうち上記先端部７４は、その後端面に上記小径孔２５の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝７６が上記円Ａに沿って形成されている以外は、第一の実施形態の１次アトマイザ１３の上記平面よりも先端側の部分と略同様の構成を有している。
【００４７】
一方、この１次アトマイザ１３の後端部７５には、その先端面に上記凹溝７６と等しい幅の断面「コ」字状の凹溝７７が上記円Ａに沿って形成されるとともに、この先端面の中央部には、先端部７４側の１次アトマイザ１３の上記内周部２０と等しい内径の供給孔７８が軸線Ｏを中心として開口させられている。そして、この後端部７５の後端面には、軸線Ｏに対して一方の側（図６において下側）に、上記噴霧液体の供給管７２が取り付けられる凹孔状の取付部７９が、またこの取付部７９とは軸線Ｏを挟んで反対の他方の側（図６において上側）には、上記噴霧媒体の供給管７３が取り付けられるやはり凹孔状の取付部８０が、軸線Ｏに対する径方向に間隔を開けてそれぞれ形成されていて、上記供給管７２，７３はこれらの取付部７９，８０に各々嵌挿された上で接合されることにより、１次アトマイザ１３の後端部７５に取り付けられている。さらに、上記取付部８０は軸線Ｏに平行な大径の凹孔８１および小径の連通孔８２を介して上記凹溝７７に、また上記取付部７９は、これら凹孔８１、連通孔８２、および凹溝７７を避けるように軸線Ｏに対して斜めに形成された斜行孔８３を介して上記供給孔７８に、それぞれ連通させられている。
【００４８】
従って、このように構成された第三の実施形態のノズル７１によれば、噴霧液体の供給管７２と噴霧媒体の供給管７３とが互いに間隔を開けていて、そのままノズル本体１２に接続可能とされているので、両噴霧流体間の温度差が大きくてもこのノズル本体１２に供給されるまでの間に熱の移動が生じることがなく、このため噴霧液体の沸点が低くてもベーパーロックが生じたりするのを防ぐことができるとともに、噴霧液体の粘度が変動してしまうような事態も防止することができ、円滑な噴霧を促すことが可能となる。なお、本実施形態では上記先端部７４を後端部７５に接合して１次アトマイザ１３を構成しているが、例えばこれらを雌雄ネジ部によるネジ止めなどによって着脱可能としたり、または上記第二の実施形態のホルダ６２を上記後端部７５と同様の構成として供給管７２，７３を互いに間隔を開けて接続可能としたりすれば、この第二の実施形態と同様の効果も得ることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、噴霧液体と噴霧媒体とをそれぞれに旋回させて噴霧することにより、噴霧粒子の分散を図ってその粒子径を微細化するとともに粒子径分布を均一化することができ、さらには噴霧角度も容易かつ安定的に所定の角度に制御することが可能となる。また、これらの噴霧流体を供給する供給路をノズル本体の軸線を中心とする同心円上に配設し、ノズル本体の先端側で旋回路に連通させて該噴霧流体を旋回させるようにすることにより、偏りのない旋回流を形成することができて一層確実に上記効果を奏功することができる。特に、噴霧液体と噴霧媒体とを互いに反対向きに旋回させた場合には、より効果的である。
【００５０】
また、この旋回路をノズル本体に着脱可能な部材に形成すれば、より汎用性の高いノズルを提供することができるとともに、腐食や摩耗が生じた場合でもこの部材を交換することによって当初の性能を容易に回復することができる。さらに、上記複数の噴霧流体を供給する供給管を別体にして互いに間隔を開けたままノズル本体に接続可能とすることにより、これらの噴霧流体間に温度差があっても円滑な噴霧を図ることができる。従って、このようなノズルを備えた本発明の廃液燃焼装置によれば、廃液を効率的に噴霧して燃焼させることができ、その確実な処理を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の実施形態のノズル１１の断面図である。
【図２】 図１に示す実施形態のノズル１１を軸線Ｏ方向先端側から正面図である。
【図３】 図１におけるＺＯＺ断面図である。
【図４】 図１に示す実施形態のノズル１１を備えた本発明の廃液燃焼装置の一実施形態を示す一部破断側面図である。
【図５】 本発明の第二の実施形態のノズル６１の断面図である。
【図６】 本発明の第三の実施形態のノズル７１の断面図である。
【図７】 従来の廃液燃焼装置のノズル１を示す断面図である。
【符号の説明】
１１，６１，７１ ノズル
１２ ノズル本体
１３ １次アトマイザ
１４ ２次アトマイザ（ノズル本体に着脱可能とされた部材）
１５ ノズルキャップ
１６，７２，７３ 噴霧流体の供給管
２５，２７，３１ 小径孔（噴霧流体の供給路）
２６，２８，３２，６５，６６，７７，７６ 凹溝（噴霧流体の供給路）
２９，３３ 旋回室
３０，３４ 凹溝（旋回路）
４１，４２ 噴射孔
Ｏ ノズル本体１２の中心軸線
Ａ，Ｂ 噴霧流体の供給路が配設される同心円
θ 噴射孔４１，４２の交差角
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば廃液燃焼装置においてその燃焼室内に廃液を噴霧したりするのに用いられるノズル、および該ノズルを備えた廃液燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の廃液燃焼装置としては、装置内の燃焼室にノズルから霧状に噴霧された廃液を燃焼用バーナによって燃焼して処理するものが、例えば特開平１０−３３２１２７号公報等において提案されている。ここで、図７は、この公報に記載された廃液燃焼装置の廃液噴霧用のノズル１を示すものであって、このノズル１は、噴霧ヘッドの本体部２に取り付けられた外筒部３の内周部に、同軸かつ外筒部３との間に径方向に隙間を開けてノズル管４が挿入された二重管構造とされており、このノズル管４は噴霧液体としての廃液のタンクに接続されるとともに、上記外筒部３の内周とノズル管４との間には噴霧媒体として高圧のエアが供給されている。そして、このエアが外筒部３とノズル管４との間から噴出することによって生じる負圧によりノズル管４の先端から廃液が吸い出され、さらにこの廃液が噴出するエアによって霧状にされて燃焼室内に噴霧されるようになされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような廃液燃焼装置において効率的な廃液の燃焼を図るには、ノズル１から霧状に噴霧される廃液の粒子径を小さく、かつできるだけ粒子径の分布が均一となるように、しかも燃焼条件に応じた所定の噴霧角度に制御されて噴霧されるのが望ましい。しかしながら、上述のような構成のノズル１では、ノズル管４の先端から吸い出された廃液がエアによって霧状化されて噴霧されるだけであるので、その粒子径を小さくするにはエアの供給量を増大させなければならず非経済的であり、また粒子径分布の均一化を図ったり噴霧角度を確実に制御したりするにも自ずと限度がある。なお、上記公報には、このノズル１の後方から燃焼室内に螺旋方向に送風をして噴霧された廃液を拡散させることも提案されてはいるが、そのためには送風機構を設けなければならなくなって装置構造の複雑化を招いたりするとともに、送風によって燃焼室内での安定した廃液の燃焼が阻害されるおそれもある。
【０００４】
一方、上述のような噴霧液体と噴霧媒体とからなる噴霧流体をこのように旋回させて供給するノズルとしては、例えば特開平１０−３３１７３９号公報に、直噴式の筒内噴射エンジンに燃料（噴霧液体）と空気（噴霧媒体）との混合体を噴霧して燃焼させるためのノズルとして、旋回強さの異なる複数の混合体の供給路を形成したものが提案されている。しかしながら、この公報記載のノズルは、このように旋回強さの異なる供給路を形成することにより、噴霧角度の大きい旋回流と小さい旋回流とを形成するものであって、均一な噴霧角度の旋回流を安定して形成するものではなく、しかも該公報にも記載されているように、噴霧角度の大きな旋回流では噴霧液体の粒子径は小さくなり、逆に噴霧角度の小さい旋回流では粒子径は大きくなるため、粒子径の全体的な微細化および均一化を図ることはできない。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、噴霧流体として噴霧媒体により霧状とされて噴霧される噴霧液体の粒子径の確実な微細化および粒子径分布の均一化を図るとともに、その噴霧角度を安定して所定の角度に制御することが可能なノズル、および該ノズルを用いた廃液燃焼装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するため、本発明は、ノズル本体に、霧状にされて噴霧させられる噴霧液体を供給する供給路と、この噴霧液体を霧状にして噴霧せしめる噴霧媒体を供給する供給路とを備えた複数の噴霧流体の供給路を形成し、これらの供給路を、上記噴霧液体と噴霧媒体とをそれぞれに旋回させて噴霧可能としたノズルであって、上記ノズル本体には、該ノズル本体の中心軸線に直交する断面において該軸線を中心とした複数の同心円上に上記複数の供給路がそれぞれ配設され、これらの供給路は上記ノズル本体の先端側において上記軸線を中心とする円の接線方向に延びる旋回路に連通させられて、該軸線上に形成された旋回室に開口させられており、このうち上記噴霧媒体を供給する供給路に上記旋回路を介して連通する旋回室は、上記噴霧液体を供給する供給路に上記旋回路を介して連通する旋回室の先端側に、この噴霧液体の旋回室よりも大きな径で一段拡径するように形成されて連通させられていることを特徴とする。従って、このようなノズルによれば、旋回させられて分散しながら噴出する噴霧液体が、同じく旋回させられて噴出する噴霧媒体によってさらに分散させられて霧状に噴霧されるので、これら噴霧液体の旋回と噴霧媒体の旋回とによる相乗効果によって噴霧粒子の粒子径が微細化されるとともに、大きな粒子の形成が阻止されて粒子径の分布の均一化が図られ、さらに各噴霧流体による旋回流を適宜制御することにより噴霧角度を所定の大きさに安定的に制御することが可能となる。また、このように各噴霧流体をそれぞれに旋回させつつ噴霧するに際して、上記ノズル本体に、該ノズル本体の中心軸線に直交する断面において該軸線を中心とした複数の同心円上に上記複数の供給路をそれぞれ配設し、これらの供給路を、上記ノズル本体の先端側において上記軸線を中心とする円の接線方向に向けて延びる旋回路に連通させて、該軸線上に形成された旋回室に開口させるようにしているので、各噴霧流体によってそれぞれ偏りのない旋回流を形成することができ、さらに確実な粒子径の微細化、粒子径分布の均一化、および噴霧角度の安定制御を図ることができる。
【０００７】
また、ノズル本体に、噴霧流体を互いに反対向きに旋回させて噴霧する複数の供給路を形成して、互いに反対向きに旋回する噴霧流体同士を衝突させることにより、噴霧液体の粒子に衝撃を与えてそのさらなる微細化および粒子径分布の均一化を図ることができ、また各噴霧流体の旋回流の大きさによって噴霧角度を制御することができる。そして、特にこの場合において、互いに反対向きに旋回させられる上記噴霧流体を、霧状にされて噴霧させられる噴霧液体と、この噴霧液体を霧状にして噴霧せしめる噴霧媒体とすることにより、旋回する噴霧液体をこれとは反対向きに旋回する噴霧媒体に衝突させることによって一層確実に噴霧粒子を分散して微細化することができ、またその粒子径のさらなる均一化を促すことが可能となる。
【０００８】
さらに、上記複数の供給路のうち少なくとも一部の供給路の少なくとも上記旋回路の部分を、上記ノズル本体に着脱可能とされた部材に形成すれば、この部材を異なる旋回路が形成された部材に交換することなどにより、上記噴霧角度をさらに広い範囲で所定の角度に設定したりすることが可能となるとともに、噴霧流体の性状などによって供給路の特に旋回路部分に腐食や摩耗、あるいは詰まり等を生じても、上記部材を交換することによって速やかにこれに対処することができる。勿論、複数の供給路のすべてについて、その少なくとも旋回路の部分をそれぞれノズル本体に着脱可能な部材に形成してもよい。
【０００９】
さらに、これら複数の供給路に噴霧流体を供給する供給管は、上記特開平１０−３３２１２７号公報に記載のように外筒部の内周部に同軸にノズル管が挿入されたような二重管構造のものでもよいが、例えばこれらの噴霧流体が大きな温度差を持っているときには、供給管がこのような二重管構造であると両者の間で熱交換が生じて円滑な噴霧に支障を来すおそれが生じる場合がある。そこで、そのような場合には、上記ノズル本体に、上記複数の供給路にそれぞれ連通する複数の噴霧流体の供給管を互いに間隔を開けて接続可能として、これらの噴霧流体同士を熱的に隔絶するのが望ましい。さらにまた、本発明の廃液燃焼装置は、このようなノズルを備えた廃液燃焼装置であって、上記複数の供給路の一部に廃液を噴霧流体として供給するものであり、上記ノズルによってこの廃液を均一な粒子径分布で微細化して所定の噴霧角度で噴霧することができて、効率的な燃焼を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明のノズルの第一の実施形態を示すものであり、この実施形態のノズル１１においては、そのノズル本体１２が、先端側が底部とされた概略有底円筒状の１次アトマイザ１３の上記先端に円板状の２次アトマイザ１４が取り付けられた構成とされ、さらにこの１次アトマイザ１３の先端側にはノズルキャップ１５が取り付けられている。なお、これら１次、２次アトマイザ１３，１４およびノズルキャップ１５はステンレス鋼等の金属材料により形成されている。そして、このように構成されたノズル本体１２は、１次アトマイザ１３の後端部が噴霧流体の供給管１６の先端に接合されて該供給管１６に取り付けられる。なお、この噴霧流体の供給管１６は、本実施形態では内管１７が外管１８内に同軸に挿入されて支持された二重管構造をなすものであり、内管１７の先端は外管１８の先端よりも僅かに後退した位置に配設されていて、本実施形態ではこの内管１７内に噴霧流体のうちの噴霧液体が、また内管１７と外管１８との間の断面円環状の空間に噴霧流体のうちの噴霧媒体が、それぞれ所定の供給量で先端側に向けて供給される。
【００１１】
上記１次アトマイザ１３の後端面には、該１次アトマイザ１３の中心軸線Ｏ回りに周回するように凹溝１９が形成されており、この凹溝１９と１次アトマイザ１３の内周部２０との間に画成される円筒壁部２１は、該凹溝１９の外周側に画成される円筒壁部２２よりも一段後端側に突出するように形成されていて、この円筒壁部２１が供給管１６の内管１７の先端に、また円筒壁部２２が外管１８の先端にそれぞれ接合されている。なお、この凹溝１９は、その外周側の内壁面が先端側に向けてテーパ部を介して一段縮径するように形成されており、これに対して上記内周部２０は、その内周面が、当該１次アトマイザ１３の外径が一段縮径する先端部内においてテーパ部を介して一段拡径して、有底円筒状の当該１次アトマイザ１３の底部に至るように形成されている。また、１次アトマイザ１３の上記円筒壁部２２の外周面には互いに平行な一対の平坦面２３，２３が形成されるとともに、上記先端部の外周面には雄ネジ部２４が形成されている。
【００１２】
さらに、上記凹溝１９の後端側を向く底面からは、断面円形をなす多数（本実施形態では２４）の小径孔２５…が、上記軸線Ｏに直交する断面において該軸線Ｏを中心とした一の円Ａ上に等間隔に、かつそれぞれ軸線Ｏに平行に先端側に向けて形成されている。一方、１次アトマイザ１３の先端面には、上記小径孔２５の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝２６が上記円Ａに沿って形成されており、各小径孔２５…はこの凹溝２６の先端側を向く底面に開口させられている。
【００１３】
さらにまた、１次アトマイザ１３の内周部２０の拡径した底面からは、やはり断面円形をなす多数の小径孔２７…が、上記軸線Ｏに直交する断面において該軸線Ｏを中心とした上記円Ａよりも小径の一の円Ｂ上に等間隔に、かつそれぞれ軸線Ｏに平行に先端側に向けて形成されるとともに、１次アトマイザ１３の先端面には、これら小径孔２７の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝２８が上記円Ｂに沿って形成され、各小径孔２７…はこの凹溝２８の先端側を向く底面に開口させられている。従って、上記小径孔２５…，２７…および凹溝２６，２８は、軸線Ｏに直交する断面において該軸線Ｏを中心とする同心円Ａ，Ｂ上にそれぞれ配設される。
【００１４】
なお、本実施形態では、内周側の小径孔２７の内径および凹溝２８の溝幅は、外周側の小径孔２５の内径および凹溝２６の溝幅よりも大きくされており、さらに凹溝２８はその溝深さも凹溝２６より深くされている。ただし、小径孔２７…の数は小径孔２５…よりも少なくされていて、特に本実施形態では小径孔２５…が偶数の２４であるのに対して小径孔２７…はその半数の１２であり、しかも個々の小径孔２７は周方向において隣接する小径孔２５，２５同士の間に一つおきに位置するように配設されて、小径孔２５との間に十分な肉厚が確保されるようになされている。
【００１５】
そして、さらに１次アトマイザ１３の先端面には、その軸線Ｏ上に、該軸線Ｏに直交する断面がこの軸線Ｏを中心とした円形をなす旋回室２９が形成されるとともに、この旋回室２９と上記凹溝２８との間には、断面「コ」字状の複数（本実施形態では４条）の凹溝３０…が周方向に等間隔に形成されている。この凹溝３０は、該軸線Ｏ方向先端側から見て、その溝幅方向の中心線Ｃが軸線Ｏを中心とする円Ｄの接線方向に延びるように、かつ上記凹溝２８側から旋回室２９側に向かうに従い軸線Ｏを中心として時計回り方向に向かうように形成されており、特に本実施形態では凹溝３０の反時計回り方向を向く内壁面３０Ａが旋回室２９の内周面に接して開口するように形成されている。なお、これに対して凹溝３０の時計回り方向を向く内壁面３０Ｂは、軸線Ｏ方向先端側から見て旋回室２９の内周面に鋭角に交差するように、すなわち軸線Ｏを通って上記内壁面３０Ａに平行な平面よりも内壁面３０Ａ側に位置するように形成されている。
【００１６】
一方、上記２次アトマイザ１４は、１次アトマイザ１３の先端面の外径と等しい外径を有する円板状をなしており、その中心線を１次アトマイザ１３の軸線Ｏと同軸としてその先端に取り付けられる。ここで、この２次アトマイザ１４の外周側には、上記小径孔２５と同径かつ同数の断面円形をなす小径孔３１…が、上記軸線Ｏに直交する断面においてやはり小径孔２５…と同じ上記円Ａ上に等間隔に、かつ２次アトマイザ１４の後端面から先端側に向けてそれぞれ軸線Ｏに平行に形成されるとともに、この２次アトマイザ１４の先端面には、上記凹溝２６と同幅かつ同深さの断面「コ」字状の凹溝３２が、やはり上記円Ａに沿って形成されていて、小径孔３１…はこの凹溝３２の底面に開口させられている。従って、上述のように２次アトマイザ１４を１次アトマイザ１３の先端に取り付けた状態で、上記小径孔２５…，３１…同士は凹溝２６を介して互いに連通し、かつ凹溝３２を介して２次アトマイザ１４の先端面、すなわちノズル本体１２の先端に開口することとなる。
【００１７】
また、この２次アトマイザ１４には、その先端面から上記軸線Ｏに沿って当該２次アトマイザ１４を貫通して上記旋回室２９に連通する旋回室３３が形成されている。この旋回室３３は、２次アトマイザ１４の後端側において上記旋回室２９と同径とされ、先端側に向けて同一径で延びた後、テーパ部３３Ａにおいて先端側に向かうに従い漸次縮径し、さらにこの２次アトマイザ１４の先端面側の開口部３３Ｂにおいて上記旋回室２９よりも大きな径で一段拡径するように形成されている。
【００１８】
さらに、この２次アトマイザ１４の先端面には、上記旋回室３３の開口部３３Ｂと上記凹溝３２との間に、断面「コ」字状をなす複数（本実施形態では凹溝３０と同じく４条）の凹溝３４…が周方向に等間隔に形成されている。この凹溝３４は、軸線Ｏ方向先端側から見て上記凹溝３０と同じように、その溝幅方向の中心線Ｅが、上記円Ｄよりも径の大きい軸線Ｏを中心とする円Ｆの接線方向に延びるように形成されたものであるが、その向きは上記凹溝３２側から旋回室３３側に向かうに従い軸線Ｏを中心として反時計回り方向に向かうように、すなわち上記凹溝３０とは反対向きとなるようにされている。なお、この凹溝３４においては、その時計回り方向を向く内壁面３４Ａが旋回室３３の開口部３３Ｂの内周面に接して開口するように形成されており、これに対して凹溝３４の反時計回り方向を向く内壁面３４Ｂは、軸線Ｏ方向先端側から見て旋回室３３の開口部３３Ｂの内周面に鋭角に交差するように、すなわち軸線Ｏを通って上記内壁面３４Ａに平行な平面よりも内壁面３４Ａ側に位置するように形成されている。
【００１９】
さらにまた、上記ノズルキャップ１５は、底部が厚肉とされた略有底円筒状をなしていて、この底部を先端側に向けて取り付けられ、その内周部は後端側に向けて一段拡径するように形成されており、この拡径した部分の内周面には１次アトマイザ１３の上記雄ネジ部２４に螺合する雌ネジ部３５が形成されている。一方、この内周部の先端側の一段縮径する部分は、その内径が上記２次アトマイザ１４およびこれと同外径とされる１次アトマイザ１３の最先端部を嵌挿可能な大きさとされるとともに、その軸線Ｏ方向の長さは上記２次アトマイザ１４の厚さよりも僅かに大きく、かつこの２次アトマイザ１４の厚さと１次アトマイザ１３の先端面から上記雄ネジ部２４の先端までの長さとを加えた長さよりは短くされている。なお、このノズルキャップ１５の先端外周部にも、互いに平行な一対の平坦面３６，３６が形成されている。
【００２０】
さらに、このノズルキャップ１５の先端面は、その外周部が断面凸円弧状に面取りされるとともに、これよりも内周側は内周側に向かいに従い先端側に向かうテーパ面３７とされ、さらにこれよりも内周側は、上記テーパ面３７よりも小さなテーパ角で先端側に向かうテーパ面３８とされた後、中央部において軸線Ｏに直交する円形の平坦面３９とされている。一方、この先端面の裏側の上記内周部の底面中央には、２次アトマイザ１３の旋回室３３の上記開口部３３Ｂと同径の凹孔４０が軸線Ｏに沿って形成されていて、この凹孔４０の後端側を向く底面４０Ａは軸線Ｏを中心とした凹円錐面状に形成されており、さらにこの凹孔４０からノズルキャップ１５の上記先端面にかけては断面円形の複数の噴射孔４１…，４２…が形成されている。
【００２１】
これらの噴射孔４１…，４２…は、互いに同数（本実施形態では６つずつ）かつ等しい内径の噴射孔４１…と噴射孔４２…とが、それぞれ軸線Ｏを含む一の平面に沿って一つずつ、該平面上にその中心線を位置させ、周方向に等間隔となるように配設されたものであって、噴射孔４１は上記凹孔４０の内周面と底面４０Ａとの交差稜線部からノズルキャップ１５の先端面の上記テーパ面３７の内周側縁部に開口するように、また噴射孔４２は凹孔４０の底面４０Ａの中ほど内周側から先端面の上記テーパ面３８の中ほど外周側に開口するように、いずれも先端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜させられている。ただし、外周側の噴射孔４１の軸線Ｏに対する傾斜角は内周側の噴射孔４２の傾斜角よりも小さくされており、上記平面上において噴射孔４１と噴射孔４２とが先端側に向かうに従い接近して互いの中心線の延長線が交差するように形成されていて、これら噴射孔４１，４２の中心線がなす交差角θは、５°〜５０°の範囲に設定されている。
【００２２】
このような本実施形態のノズル１１は、上述のように１次アトマイザ１３の先端に２次アトマイザ１４を同軸に配置してノズル本体１２を構成した上で、さらにその先端に、上記雄ネジ部２４に雌ネジ部３５をねじ込んでノズルキャップ１５を取り付けることにより、２次アトマイザ１４と１次アトマイザ１３の最先端部とがノズルキャップ１５内周部先端側の縮径した部分に嵌挿されて収容され、一体に組み立てられる。従って、２次アトマイザ１４はノズルキャップ１５の着脱によって１次アトマイザ１３に着脱可能とされる。また、この組立状態においては、１次アトマイザ１３の先端面に２次アトマイザ１４の後端面が密着して凹溝２８，３０…の先端側開口部が閉塞されるとともに、凹溝２６と小径孔３１…とが上述のように連通させられ、さらに２次アトマイザ１４の先端面に、ノズルキャップ１５の内周部底面の上記凹孔４０の周りの部分が密着して凹溝３２，３４…の先端側開口部が閉塞される。
【００２３】
従って、この組立状態において、１次アトマイザ１３から２次アトマイザ１４にかけては、後端側から先端側に向けて凹溝１９、小径孔２５…、凹溝２６、小径孔３１…、および凹溝３２が連通することにより、その外周側の上記円Ａ上に噴霧流体（噴霧媒体）の供給路が形成されるとともに、２次アトマイザ１４の先端には上記凹溝３４…の先端側開口部がノズルキャップ１５によって閉塞されることにより、上記円Ｆの接線方向に延びる旋回路が画成され、上記供給路はこの旋回路に連通させられて軸線Ｏ上に形成された旋回室３３に開口させられる。一方、１次アトマイザ１３の内周部２０から上記円Ａに同心な円Ｂ上に形成された小径孔２７…および凹溝２８は噴霧流体（噴霧液体）の供給路をなし、この供給路は、上記凹溝３０の先端側開口部が２次アトマイザ１４の後端面に閉塞されて画成された上記円Ｆの接線方向に延びる旋回路に連通して、上記旋回室３３に連通する旋回室２９に開口させられる。
【００２４】
このように構成された上記実施形態のノズル１１は、例えば図４に示す本発明の一実施形態の廃液燃焼装置において、その燃焼室５１内に噴霧流体（噴霧液体）として廃液を霧状に噴霧するのに用いられる。ここで、この実施形態の廃液燃焼装置において上記燃焼室５１は縦形円筒状をなしていて、その上部中央には助燃バーナ５２が該燃焼室５１の中心線Ｘ方向に下向きに取り付けられており、この助燃バーナ５２の周りの燃焼室５１上部の肩部に、複数の上記ノズル１１…がその軸線Ｏを上記中心線Ｘ上の１点に交差させるようにして配設されている。そして、これらのノズル１１…においては、上記供給管１６の内管１７内に噴霧液体として廃液が供給されるとともに、この内管１７と外管１８との間に噴霧媒体として圧縮空気や蒸気が供給されることにより、廃液が噴霧媒体によって霧状とされてノズルキャップ１５先端の噴射孔４１…，４２…から噴霧させられ、上記助燃バーナ５２によって燃焼させられる。
【００２５】
なお、この廃液燃焼装置において上記燃焼室５１の下方には、溶解液を噴霧するディゾルバ５３を内部に備えた回収タンク５４が設けられていて、燃焼室５１において廃液を燃焼することにより生じた燃焼排ガス中のアルカリ等の溶解が行われ、溶解したアルカリ等は回収タンク５４内に溶解液として回収される。ここで、図中に符号５５で示すのは回収された溶解液の攪拌機である。また、この回収タンク５４には、冷却液を噴霧する冷却機５６を内部に備えた冷却塔５７が取り付けられており、上記ディゾルバ５３によってアルカリ等が溶解、回収された排ガスは、この冷却塔５７において冷却され、さらに図示されないスクラバによって除塵されたり蒸発濃縮器の加熱源とされたりして排出される。なお、上記ディゾルバ５３から噴霧される溶解液や冷却機５６から噴霧される冷却液としては、上記回収タンク５４に回収された溶解液の一部が循環させられて使用される。また、残りの溶解液は排出口５８から系外に排出される。
【００２６】
しかるに、上記実施形態のノズル１１では、供給管１６の内管１７内に供給された上記廃液等の噴霧液体は、上述のように１次アトマイザ１３の内周部２０から小径孔２７…および凹溝２８を通って１次アトマイザ１３の先端側に送られ、さらに凹溝３０…から旋回室２９に流れ込んで２次アトマイザ１４の旋回室３３に噴出させられる。一方、供給管１６の内管１７と外管１８との間に供給された上記圧縮空気や蒸気等の噴霧媒体は、やはり上述のように凹溝１９から小径孔２５…および凹溝２６を通って１次アトマイザ１３の先端側に送られ、さらに２次アトマイザ１４の小径孔３１…および凹溝３２を通ってその先端側に送られた後、凹溝３４…から旋回室３３の先端側の開口部３３Ｂに流れ込む。そして、この開口部３３Ｂにおいて上記噴霧液体は、この噴霧媒体により霧状にされて先端側に噴霧させられ、さらにノズルキャップ１５の凹孔４０から噴射孔４１…，４２…を通ってノズル１１の先端側に噴射させられる。
【００２７】
しかして、上記構成のノズル１１においては、噴霧液体が供給される上記凹溝３０…が軸線Ｏを中心とする円Ｄの接線方向に延びるように形成されて旋回路を構成しているので、旋回室２９に流れ込んだ噴霧液体は軸線Ｏ回りの旋回流を生じ、そのまま２次アトマイザ１４の旋回室３３に噴出させられる一方、噴霧媒体が供給される上記凹溝３４…も軸線Ｏを中心とする円Ｆの接線方向に延びて旋回路を構成しているため、噴霧媒体はやはり軸線Ｏ回りの旋回流を生じる。従って、自らの旋回流によって微細化された噴霧液体の粒子が噴霧媒体の旋回流によってさらに微細化されるので、上記ノズル１１によれば、これら噴霧液体と噴霧媒体との二重の旋回流による相乗効果によって噴霧液体の粒子径の一層の微細化を図ることができ、またこれに伴い大きな粒径の粒子が形成されるのが阻止されるので、粒子径分布の均一化を促すことが可能となる。
【００２８】
さらに、このように噴霧流体としての噴霧液体と噴霧媒体とがそれぞれに旋回流を形成して噴霧されるため、上記ノズル１１によれば、各噴霧流体の旋回流を適宜に制御することによってその噴霧角度も所定の大きさに安定的に制御することが可能となる。すなわち、例えば噴霧液体の供給量が同じであっても、噴霧媒体の供給量を多くしたり供給圧を高くしたりしてその旋回流を大きくすれば大きな噴霧角度を得ることができ、逆に噴霧媒体の供給量を少なくしたり供給圧を低減したりして旋回流を小さくすれば、噴霧角度を小さくすることができる。また、これとは逆に噴霧媒体の旋回流を一定として、噴霧液体の旋回流を調整することにより噴霧角度を制御してもよいし、噴霧液体と噴霧媒体との双方の旋回流を調整するようにしてもよい。さらに、これら噴霧液体と噴霧媒体の旋回路を形成する上記凹溝３０…，３４…の形状や大きさ、数などを適宜調整することによってその旋回流を調整し、噴霧角度を制御することも可能である。
【００２９】
しかも、これに加えて上記構成のノズル１１では、これら噴霧液体の旋回路を形成する凹溝３０…と噴霧媒体の旋回路を形成する凹溝３４…とが、軸線Ｏを中心とする円Ｄ，Ｆの接線方向に向けて互いに反対向きに延びるように形成されており、このため該旋回路によって形成される旋回流も噴霧液体と噴霧媒体との両噴霧流体同士で互いに反対向きとなる。具体的に、本実施形態では、軸線Ｏ方向先端側から見て、凹溝３０…は凹溝２８から内周側の旋回室２９に向けて時計回り方向に上記円Ｄの接線方向に延びており、従って噴霧液体の旋回流も時計回り方向となるのに対し、凹溝３４は逆に凹溝３２から内周側の旋回室３３に向けて反時計回り方向に上記円Ｆの接線方向に延びていて、噴霧媒体の旋回流も反時計回り方向となる。従って、上記ノズル１１によれば、これら互いに反対向きに旋回する両噴霧流体が衝突しながら噴霧されることとなり、その際の衝撃によって噴霧液体の粒子をさらに細かく分散させることができるので、一層の粒子径の微細化と粒子径分布の均一化を図ることができ、さらに各旋回流の調整による噴霧角度の制御もより正確かつ高精度に行うことが可能となる。
【００３０】
従って、このようなノズル１１を廃液噴霧用のノズルとして取り付けた上記実施形態の廃液燃焼装置によれば、噴霧液体としての廃液が粒子径分布の均一なきわめて微細な粒子として噴霧され、しかもその噴霧角度も所定の大きさに制御可能であることから、この噴霧された廃液を助燃バーナ５２によって効率的に燃焼させることが可能となり、上述したようなアルカリを含有した廃液などにおいてもその確実な処理を図ることができる。また、特に噴霧角度を正確に制御可能であることから、燃焼室５１の所定位置以外の部分に廃液が飛散するのを防ぐことができるため、燃焼室５１を小型化して装置全体のコンパクト化を図ることが可能となるとともに、上述の二重の旋回流による相乗効果やこれらの旋回流の向きが反対向きとされることによる衝突効果により、所定の供給量の廃液を噴霧するにも従来より少ない圧縮空気や蒸気供給量で済むので、経済的であるという利点も得られる。なお、上記廃液燃焼装置では、このように廃液噴霧用のノズルとして上記ノズル１１を使用しているが、例えばディゾルバ５３の溶解液噴霧用のノズルや冷却機５６の冷却液噴霧用のノズルとして上記ノズル１１を使用することも勿論可能である。
【００３１】
ところで、上述した本発明の第一の構成によれば、噴霧液体と噴霧媒体とがそれぞれに旋回流を形成することにより、噴霧液体の粒子径の微細化や粒子径分布の均一化、噴霧角度の安定制御等が図られるのであるから、これらの旋回流の向きは必ずしも上記実施形態のように反対向きでなくてもよく、両旋回流が同じ向きであっても十分な効果を得ることができる。また一方、本発明の第二の構成によれば、互いに反対向きに旋回する噴霧流体が衝突することによって上述の効果が得られるのであるから、この場合の噴霧流体は必ずしも上記実施形態のように廃液等の噴霧液体と圧縮空気や蒸気等の噴霧媒体とでなくても、例えば上記特開平１０−３３１７３９号公報記載の直噴式筒内噴射エンジンの燃料噴射用ノズルの場合のような燃料と空気との混合体など、予め噴霧液体と噴霧媒体とが混合された流体であってもよく、言い換えれば本発明の上記第二の構成はそのようなノズルに適用することも可能である。
【００３２】
しかしながら、このように上記第二の構成において、互いに反対向きの旋回流をなす噴霧流体をともに噴霧液体と噴霧媒体の混合体とした場合には、これらの旋回流が衝突することによって噴霧粒子の微細化が図られる反面、場合によっては噴霧粒子同士が衝突することによって一体化し、却って粒子径の大きな噴霧粒子が形成されるとともに粒子径分布も不均一となってしまうおそれもある。従って、この第二の構成のように噴霧流体を互いに反対向きに旋回させて噴霧する場合には、これら互いに反対向きに旋回させられる噴霧流体は、一方が霧状にされて噴霧させられる噴霧液体であり、他方がこの噴霧液体を霧状にして噴霧せしめる噴霧媒体であるのが望ましい。
【００３３】
一方、上記実施形態のノズル１１においては、ノズル本体１２を構成する１次、２次アトマイザ１３，１４に、噴霧媒体の供給路を構成する小径孔２５…，３１…および凹溝２６，３２と、噴霧液体の供給路を構成する小径孔２７…および凹溝２８とが、それぞれノズル本体１２の中心軸線Ｏに直交する断面において該軸線Ｏを中心とする同心な円Ａ，Ｂ上に配設されており、これらの供給路がそれぞれノズル本体１２の先端側において上記旋回路を構成する凹溝３０…，３４…に連通させられて旋回室２９，３３に開口し、各噴霧流体の旋回流を形成するようになされている。このため、本実施形態によれば、各旋回室２９，３３に向けて上記供給路から円Ａ，Ｂの全周に亙って均一に上記旋回路を介して噴霧流体を供給することができ、これにより旋回室２９，３３から噴出、噴霧される噴霧流体の旋回流を偏りのないものに形成することが可能となって、さらに確実な噴霧粒子の微細化、粒子径分布の均一化、および噴霧角度の安定化を図ることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では断面円形の上記小径孔２５…，３１…，２７…を上記円Ａ，Ｂに沿って配設して供給路を形成するようにしているが、例えばこれらの円Ａ，Ｂに沿って断面円弧状の孔を形成して供給路とするようにしてもよく、また場合によってはこれらの供給路が円Ａ，Ｂに沿った断面円環状に形成されていてもよい。また、上記旋回路を形成する凹溝３０…，３４…についても、本実施形態ではその中心線Ｅ，Ｃが軸線Ｏを中心とする上記円Ｄ，Ｆの接線方向に真っ直ぐに延び、かつ該中心線Ｅ，Ｃに沿って同一幅および深さで延びるように形成されているが、上記中心線Ｅ，Ｃは円Ｄ，Ｆとの接点において該円Ｄ，Ｆの接線方向に延びていればよく、言い換えれば該中心線Ｅ，Ｃが軸線Ｏに対する径方向に延びていなければよく、例えばこれら中心線Ｅ，Ｃが湾曲するように凹溝３０，３４が形成されていたり、また溝幅や溝深さが該中心線Ｅ，Ｃに沿って漸次増減するように形成されていたりしてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、そのノズル本体１２が１次アトマイザ１３と２次アトマイザ１４とから構成されていて、このうち２次アトマイザ１４は上述のようにノズルキャップ１５を取り外すことによって１次アトマイザ１３に着脱可能とされている。そして、上記噴霧流体の供給路のうち噴霧媒体を旋回させる旋回路を画成する凹溝３４はこの２次アトマイザ１４に形成されているので、この２次アトマイザ１４を、異なる形状や寸法、あるいは数の旋回路を画成可能な凹溝が形成されたものに交換するだけで、噴霧媒体の旋回流をノズルの使用条件等に合わせて適当に変更することが可能となり、従ってこの噴霧媒体と噴霧液体とからなる噴霧流体の旋回流も適宜異なったものに容易に変更することができる。このため、例えば上記噴霧角度をさらに広い範囲で所定の角度に設定したりすることができて、より汎用性の高いノズルを提供することが可能となる。
【００３６】
さらに本実施形態では、このようにノズル本体１２の先端部にノズルキャップ１５が取り付けられていて、旋回室３３から噴霧された噴霧流体はこのノズルキャップの凹孔４０から上記噴射孔４１…，４２…を通ってノズル１１の先端に噴霧される。そして、これらの噴射孔４１…，４２…はそれぞれ一つずつが軸線Ｏを含む同一平面上にあって、先端側に向かうに従い互いに接近する方向に形成されているので、各噴射孔４１，４２から噴射させられた噴霧流体は該噴射孔４１，４２の延長線上の交点において衝突させられることとなり、従ってその際の衝撃によって噴霧粒子のさらなる微細化および粒子径分布の均一化を図ることが可能となる。
【００３７】
ところで、このようなノズルキャップ１５を取り付けて噴射孔４１，４２から噴射させられた噴霧流体を衝突させるようにした場合には、衝突によって噴霧粒子が分散してその粒径の微細化等が図られる反面、上述の噴霧液体と噴霧媒体との混合流体を互いに反対向きに旋回させた場合と同じように、噴霧粒子同士が衝突することにより一体化して却って粒子径の大きな噴霧粒子が形成され、粒子径分布も不均一となってしまうおそれも生じる。ここで、このような場合において噴霧粒子が衝突した際に衝撃によって分散するか一体化するかには、衝突の際に噴霧粒子同士が交差する角度が影響を及ぼし、この衝突角度が大きく、例えば１８０°であって噴霧粒子同士が正面衝突するような場合には一体化してしまう可能性も高くなる。ところが、その一方で、この衝突角度が小さすぎ、例えば０°であって噴霧粒子同士が平行に飛散するような場合には衝突自体が起こらず、従って噴霧粒子の分散による粒子径の微細化も生じ得ない。このため、両噴射孔４１，４２から噴射される噴霧粒子は適当な角度で衝突するように設定されるのが望ましく、これにより本実施形態では上記交差角θを５°〜５０°の範囲としている。
【００３８】
また、このような噴射孔４１，４２から噴霧流体を噴射する場合、これらの噴射孔４１，４２が開口する面（テーパ面３７，３８）に対して該噴射孔４１，４２が斜めに交差していると、噴射孔４１，４２の開口部がなす円は楕円形状となってしまい、この楕円の長軸に沿った断面において、該長軸の一端側では噴射孔４１，４２とテーパ面３７，３８とが鈍角に交差するとともに他端側では鋭角に交差することとなり、両側での噴霧角度が異なるものとなってしまうおそれがある。従って、これら噴射孔４１，４２と該噴射孔４１，４２が開口する上記テーパ面３７，３８とは、より垂直に近い角度で交差するように形成されるのが望ましく、このため本実施形態では、軸線Ｏに対する傾斜角が小さな外周側の噴射孔４１は軸線Ｏに対するテーパ角が大きなテーパ面３７に、また軸線Ｏに対する傾斜角が大きな内周側の噴射孔４２はテーパ角の小さなテーパ面３８にそれぞれ開口するようにして、各噴射孔４１，４２がテーパ面３７，３８に垂直に近い角度で交差するようにし、それぞれの開口部が真円に近い形状となるように図られている。
【００３９】
ただし、本実施形態のノズル１１では、このように噴射孔４１…，４２…が形成されたノズルキャップ１５をノズル本体１２の先端に取り付けているが、例えば噴射孔４１，４２を形成することなく、上記凹孔４０をそのまま、あるいは拡縮径させつつ先端面に開口させたノズルキャップ１５を取り付けるようにしてもよく、また場合によってはこのようなノズルキャップ１５を設けることなく、凹溝３２，３４…の先端側開口部を閉塞して旋回路を形成した上で、２次アトマイザ１４を直接的に１次アトマイザ１３に着脱可能に取り付けてノズル本体１２を構成するようにしてもよい。さらに上記実施形態では、図４に示した廃液燃焼装置の廃液噴霧を初めとする各液体の噴霧や直噴式エンジンの燃料噴射にそのノズル１１を適用可能であることを説明したが、本発明のノズルはこれらの用途に限定されることはなく、他の種の燃焼装置用や散水用など、様々な用途に使用しても効果的である。
【００４０】
一方、この第一の実施形態では、このようにノズル本体１２を１次アトマイザ１３とこれに着脱可能とされた２次アトマイザ１４とにより構成しているが、例えば図５に示す本発明の第二の実施形態のノズル６１のように、上記１次アトマイザ１４をもさらに上記供給管１６に接合されるホルダ６２とこのホルダ６２に着脱可能とされる１次アトマイザ本体６３とから構成して、噴霧媒体の供給路を構成する小径孔２５…の一部および凹溝２６と、噴霧液体の供給路を構成する小径孔２７…および凹溝２８と、１次アトマイザ１３の内周部２０の一部と、さらに噴霧液体の旋回路を構成する凹溝３０…および上記旋回室２９とを、この１次アトマイザ本体６３に形成するようにしてもよい。なお、この図５に示す第二の実施形態および後述する図６に示す第三の実施形態において、上記第一の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
【００４１】
すなわち、この第二の実施形態のノズル６１において、上記ホルダ６２はその外形が第一の実施形態の１次アトマイザ１３と同形状に形成されるとともに、その先端側には断面が軸線Ｏを中心とした円形をなす取付孔６４が形成され、この取付孔６４は、その内径が上記２次アトマイザ１４の外径よりも小さく、かつ上記小径孔２５や凹溝２６の軸線Ｏからの外径よりは大きくされるとともに、その深さは上記凹溝１９に達しない深さとされており、この凹溝１９から先端側に向けて延びる上記小径孔２５…の後端側部分２５ａ…と１次アトマイザ１３の上記内周部２０の後端側部分２０ａとは、この取付孔６４の底面に開口させられている。なお、この取付孔６４の底面には、上記凹溝２６と同様に小径孔２５の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝６５が上記円Ａに沿って形成されており、小径孔２５…の後端側部分２５ａ…はこの凹溝６５を介して取付孔６４の底面に開口させられている。
【００４２】
また、上記１次アトマイザ本体６３は、このホルダ６２の取付孔６４に嵌挿可能かつ該取付孔６４の深さと等しい長さを有する概略有底円筒状に形成されており、その内周部が１次アトマイザ１３の上記内周部２０の先端側部分２０ｂとされるとともに、その底部にはこの内周部２０の先端側部分２０ｂに連通するように上記小径孔２７…、凹溝２８、３０…、および旋回室２９が形成され、さらにこの１次アトマイザ本体６３の周壁部には上記小径孔２５…の残りの先端側部分２５ｂ…と上記凹溝２６とが上記円Ａに沿って形成されている。なお、この１次アトマイザ本体６３の周壁部の後端面には、凹溝６５と同様に小径孔２５の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝６６が上記円Ａに沿って形成されており、小径孔２５…の先端側部分２５ｂ…はこの凹溝６６を介して１次アトマイザ本体６３の後端面に開口させられている。
【００４３】
しかして、本実施形態では、この１次アトマイザ本体６３がその上記底部を先端側に向けてホルダ６２の取付孔６４に嵌挿されることにより、上記内周部２０の先端側部分２０ｂと後端側部分２０ａとが連通して噴霧液体が先端側に供給可能とされるとともに、小径孔２５…の先端側部分２５ｂ…と後端側部分２５ａ…とが凹溝６５，６６を介して連通して噴霧媒体が先端側に供給可能とされ、第１の実施形態と同様の１次アトマイザ１３が構成される。次いで、この１次アトマイザ１３の先端に上記２次アトマイザ１４が取り付けられてノズル本体１２が構成され、さらにこのノズル本体１２の先端に上記ノズルキャップ１５が装着されることによってこの第二の実施形態のノズル６１が構成される。
【００４４】
しかるに、このように構成される本実施形態のノズル６１においては、１次アトマイザ１３がホルダ６２と１次アトマイザ本体６３とから構成されており、この１次アトマイザ本体６３はホルダ６２の取付孔６４に嵌挿されているだけであって、ノズルキャップ１５および２次アトマイザ１４を取り外すことによってノズル本体１２に着脱可能とされている一方、噴霧液体の供給路を構成する上記小径孔２７…と凹溝２８および旋回路を構成する凹溝３０…と、噴霧媒体の供給路の一部となる小径孔２５…の先端側部分２５ｂ…とは、この着脱可能な１次アトマイザ本体６３に形成されているので、例えば腐食性や摩耗性を有する噴霧流体が供給されて上記２次アトマイザ本体６３に損傷が生じたりしても、この２次アトマイザ本体６３を交換することによって容易に当初の性能を回復することができる。また、この２次アトマイザ本体６３を、例えばその噴霧液体の旋回路としての凹溝３０…が異なる形状や寸法、あるいは数のものに交換することにより、噴霧液体の旋回流もノズルの使用条件に合わせて適宜変更することができ、２次アトマイザ１４が着脱可能とされていることとも相俟って、本実施形態によればさらに一層汎用性の高いノズルを提供できるという利点も得られる。
【００４５】
ところで、これら第一、第二の実施形態のように上記噴霧媒体と噴霧液体の供給管１６が二重管構造をなしている場合には、この噴霧媒体と噴霧液体との間に温度差があると、ノズル本体１２に供給されるまでに両者の間で内管１７を介して熱の移動が生じる。しかしながら、例えば上記噴霧液体がアルコールを含有する液体などであって沸点が低い場合において、上記噴霧媒体の温度がこれよりも高温であって温度差が大きいと、ノズル本体１２に供給されるまでの間に噴霧液体が加熱されることによって沸騰して気泡を発生することにより、噴霧液体が連続的に噴霧できなくなるという、いわゆるベーパーロックと称される事態が生じて、円滑な噴霧に支障を来すおそれがある。また、例えば上記噴霧液体が石油精製時に生じるボトムオイルなどであって、その粘度が温度によって大きく変化するような場合などでも、噴霧媒体との温度差が大きいと噴霧流体の粘度の変動も大きく、場合によっては噴霧液体の詰まりなどを生じるおそれがある。
【００４６】
そこで、このような場合には、図６に示す本発明の第三の実施形態のノズル７１のように、噴霧液体を供給する供給管７２と噴霧媒体を供給する供給管７３とを互いに間隔を開けて独立した別体の管として、これらの供給管７２，７３をノズル本体１２に互いに間隔を開けたまま接続可能とするのが望ましい。ここで、この第三の実施形態では、そのノズル本体１２の１次アトマイザ１３が、ちょうど上記第二の実施形態の取付孔６４の底面の位置で軸線Ｏに直交する平面によって先端部７４と後端部７５とに分割形成されたものを、これら先端部７４の後端面と後端部７５の先端面とを突き合わせて接合することにより一体化した構成とされており、このうち上記先端部７４は、その後端面に上記小径孔２５の内径よりも僅かに大きな幅を有する断面「コ」字状の凹溝７６が上記円Ａに沿って形成されている以外は、第一の実施形態の１次アトマイザ１３の上記平面よりも先端側の部分と略同様の構成を有している。
【００４７】
一方、この１次アトマイザ１３の後端部７５には、その先端面に上記凹溝７６と等しい幅の断面「コ」字状の凹溝７７が上記円Ａに沿って形成されるとともに、この先端面の中央部には、先端部７４側の１次アトマイザ１３の上記内周部２０と等しい内径の供給孔７８が軸線Ｏを中心として開口させられている。そして、この後端部７５の後端面には、軸線Ｏに対して一方の側（図６において下側）に、上記噴霧液体の供給管７２が取り付けられる凹孔状の取付部７９が、またこの取付部７９とは軸線Ｏを挟んで反対の他方の側（図６において上側）には、上記噴霧媒体の供給管７３が取り付けられるやはり凹孔状の取付部８０が、軸線Ｏに対する径方向に間隔を開けてそれぞれ形成されていて、上記供給管７２，７３はこれらの取付部７９，８０に各々嵌挿された上で接合されることにより、１次アトマイザ１３の後端部７５に取り付けられている。さらに、上記取付部８０は軸線Ｏに平行な大径の凹孔８１および小径の連通孔８２を介して上記凹溝７７に、また上記取付部７９は、これら凹孔８１、連通孔８２、および凹溝７７を避けるように軸線Ｏに対して斜めに形成された斜行孔８３を介して上記供給孔７８に、それぞれ連通させられている。
【００４８】
従って、このように構成された第三の実施形態のノズル７１によれば、噴霧液体の供給管７２と噴霧媒体の供給管７３とが互いに間隔を開けていて、そのままノズル本体１２に接続可能とされているので、両噴霧流体間の温度差が大きくてもこのノズル本体１２に供給されるまでの間に熱の移動が生じることがなく、このため噴霧液体の沸点が低くてもベーパーロックが生じたりするのを防ぐことができるとともに、噴霧液体の粘度が変動してしまうような事態も防止することができ、円滑な噴霧を促すことが可能となる。なお、本実施形態では上記先端部７４を後端部７５に接合して１次アトマイザ１３を構成しているが、例えばこれらを雌雄ネジ部によるネジ止めなどによって着脱可能としたり、または上記第二の実施形態のホルダ６２を上記後端部７５と同様の構成として供給管７２，７３を互いに間隔を開けて接続可能としたりすれば、この第二の実施形態と同様の効果も得ることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、噴霧液体と噴霧媒体とをそれぞれに旋回させて噴霧することにより、噴霧粒子の分散を図ってその粒子径を微細化するとともに粒子径分布を均一化することができ、さらには噴霧角度も容易かつ安定的に所定の角度に制御することが可能となる。また、これらの噴霧流体を供給する供給路をノズル本体の軸線を中心とする同心円上に配設し、ノズル本体の先端側で旋回路に連通させて該噴霧流体を旋回させるようにすることにより、偏りのない旋回流を形成することができて一層確実に上記効果を奏功することができる。特に、噴霧液体と噴霧媒体とを互いに反対向きに旋回させた場合には、より効果的である。
【００５０】
また、この旋回路をノズル本体に着脱可能な部材に形成すれば、より汎用性の高いノズルを提供することができるとともに、腐食や摩耗が生じた場合でもこの部材を交換することによって当初の性能を容易に回復することができる。さらに、上記複数の噴霧流体を供給する供給管を別体にして互いに間隔を開けたままノズル本体に接続可能とすることにより、これらの噴霧流体間に温度差があっても円滑な噴霧を図ることができる。従って、このようなノズルを備えた本発明の廃液燃焼装置によれば、廃液を効率的に噴霧して燃焼させることができ、その確実な処理を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の実施形態のノズル１１の断面図である。
【図２】 図１に示す実施形態のノズル１１を軸線Ｏ方向先端側から正面図である。
【図３】 図１におけるＺＯＺ断面図である。
【図４】 図１に示す実施形態のノズル１１を備えた本発明の廃液燃焼装置の一実施形態を示す一部破断側面図である。
【図５】 本発明の第二の実施形態のノズル６１の断面図である。
【図６】 本発明の第三の実施形態のノズル７１の断面図である。
【図７】 従来の廃液燃焼装置のノズル１を示す断面図である。
【符号の説明】
１１，６１，７１ ノズル
１２ ノズル本体
１３ １次アトマイザ
１４ ２次アトマイザ（ノズル本体に着脱可能とされた部材）
１５ ノズルキャップ
１６，７２，７３ 噴霧流体の供給管
２５，２７，３１ 小径孔（噴霧流体の供給路）
２６，２８，３２，６５，６６，７７，７６ 凹溝（噴霧流体の供給路）
２９，３３ 旋回室
３０，３４ 凹溝（旋回路）
４１，４２ 噴射孔
Ｏ ノズル本体１２の中心軸線
Ａ，Ｂ 噴霧流体の供給路が配設される同心円
θ 噴射孔４１，４２の交差角
Claims (7)
- ノズル本体に、霧状にされて噴霧させられる噴霧液体を供給する供給路と、この噴霧液体を霧状にして噴霧せしめる噴霧媒体を供給する供給路とを備えた複数の噴霧流体の供給路が形成され、これらの供給路が上記噴霧液体と噴霧媒体とをそれぞれに旋回させて噴霧可能とされているノズルであって、
上記ノズル本体には、該ノズル本体の中心軸線に直交する断面において該軸線を中心とした複数の同心円上に上記複数の供給路がそれぞれ配設され、これらの供給路は上記ノズル本体の先端側において上記軸線を中心とする円の接線方向に延びる旋回路に連通させられて、該軸線上に形成された旋回室に開口させられており、このうち上記噴霧媒体を供給する供給路に上記旋回路を介して連通する旋回室は、上記噴霧液体を供給する供給路に上記旋回路を介して連通する旋回室の先端側に、この噴霧液体の旋回室よりも大きな径で一段拡径するように形成されて連通させられていることを特徴とするノズル。 - 霧状にされて噴霧させられる上記噴霧液体と、この噴霧液体を霧状にして噴霧せしめる上記噴霧媒体とが、互いに反対向きに旋回させられることを特徴とする請求項１に記載のノズル。
- 上記複数の供給路のうち少なくとも一部の供給路の少なくとも上記旋回路の部分が、上記ノズル本体に着脱可能とされた部材に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のノズル。
- 上記複数の供給路の上記旋回路の部分が、それぞれ上記ノズル本体に着脱可能とされた部材に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のノズル。
- 上記ノズル本体には、上記複数の供給路にそれぞれ連通する複数の噴霧流体の供給管が互いに間隔を開けて接続可能とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のノズル。
- 上記噴霧液体を供給する供給路は、内周面がテーパ部を介して一段拡径する上記ノズル本体の内周部の拡径した底面から先端側に向けて形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のノズル。
- 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のノズルを備えた廃液燃焼装置であって、上記複数の供給路の一部には廃液が噴霧流体として供給されることを特徴とする廃液燃焼装置。
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