JP4659616B2 - 渦流式液体微粒化ノズル - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を微粒化して噴霧吐出するノズルに係り、更に詳細には、半導体製造、薄膜精密コーティング、医療分析、科学分析等に適する渦流式液体微粒化ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を微粒化して噴霧吐出するノズルは、塗装、造粒、燃焼、窯業における釉薬吹き付け、磁気ディスク等の薄膜精密コーティング等の多種多様な産業分野で使用されてきた。
【０００３】
特に、特開平４−２１５５１号公報、特開平４−５９０２３号公報等で提案された渦流方式の微粒化ノズル、即ち、ノズル内部に導入された気体に高速の渦流を生ぜしめ、この高速渦流によって液体を粉砕して微粒化するノズルは、精密かつ安定的に、所望の超微粒子を得ることができることから、各産業分野において普及している。
【０００４】
しかしながら、上記微粒化ノズルにおいては、従来その材質がステンレス、高力黄銅、黄銅等の金属製に限定されていたことから、酸性又はアルカリ性の液体を微粒化する場合では、液体がノズルを通過する過程において、金属イオンが溶出してしまうことが懸念されていた。
【０００５】
更には、金属製からなる上記従来のノズルは、重量が嵩むため、ノズルを取り付ける各種部材に余分な負荷を与えてしまう等の問題も指摘されており、軽量化も要請されていた。
【０００６】
そこで、金属イオンの溶出がなく、更には、耐薬品性、耐熱性の特徴を備えるとともに、軽量化を実現した合成樹脂製の微粒化ノズルを提供し、微粒化特性に優れた渦流式ノズルの汎用性を拡大する上で有意義な微粒化ノズル（下記特許文献１）が提案された。
【０００７】
これは、図７に示すように、前方に気体噴射口ａ１が開口し側方に気体導入口ａ２が開口する中空状の合成樹脂製ノズルボディａと、ノズルボディａの内部に後方から挿着一体化され、前方に前記気体噴射口ａ１に臨む液体噴出口ｂ１が開口し後方に液体導入口ｂ２が開口する中空状の合成樹脂製液体通路部材ｂとを備え、液体通路部材ｂの前端部外周には、ノズルボディａの尖頭部内側領域と協働して、液体噴出口ｂ１の前方に焦点をもつ高速旋回渦流を生成する旋回溝ｂ２が形成されて、液体導入口ｂ１から噴出する液体が気体噴射口ａ１から噴射する気体の高速旋回渦流ｃにより破砕されて微粒化される構造となっている。符号ｄは気体送給用チューブ（エアチューブ）で、気体導入口ａ２に挿着されたアタッチメントｅに接続されている。符号ｆは液体送給用チューブで、液体導入口ｂ２に挿着されたアタッチメントｇに接続されている。
【特許文献１】
特願平１１−６６３０７号（明細書全体、図１から図４）
【０００８】
しかし、前記したノズルでは、ノズルボディａの気体導入口ａ２および液体通路部材ｂの気体導入口ｂ２にはアタッチメントｅ，ｇがそれぞれ螺着一体化されているため、ノズル内部に設けられた液体通路および気体通路内には、凹部ｂ３や螺合部ｂ４，ａ４が露呈した形態となっている。このため、凹部ｂ３や螺合部ｂ４，ａ４では流れがよどみ、よどみ部に滞留した流体（液体や気体）中の含有物質が凹部ｂ３や螺合部ｂ４，ａ４に堆積して経年変化（劣化や変性）し、これが噴霧対象液の微粒子中に不純物として混入するおそれがあり、このノズルを例えば半導体製造設備において使用する際には到底採用できないという問題が発生した。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、金属イオンの溶出がなく、更には、耐薬品性、耐熱性の特徴を備えるとともに、噴霧対象液の微粒子中に不純物が混入することもなく、軽量化を実現した渦流式液体微粒化ノズルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に係る渦流式微粒化ノズルでは、前方に気体噴射口が開口し側方に気体導入口が開口する中空状の合成樹脂製ノズルボディと、前記ノズルボディの内部に後方から封止手段を介在させて挿着一体化され、前方に前記気体噴射口に臨む液体噴出口が開口し後方に液体導入口が開口する液体通路を内部に形成した中空状の合成樹脂製液体通路部材とを備え、前記ノズルボディ内側領域と前記液体通路部材間には、前記気体導入口に導入された気体を前記気体噴射口に導く気体通路が画成されるとともに、前記液体通路部材の前端部外周には、前記ノズルボディの尖頭部内側領域と協働して、前記液体噴出口の前方に焦点をもつ高速旋回渦流を生成する旋回溝が形成されて、前記液体噴出口から噴出する液体が前記気体噴射口から噴射する高速旋回渦流により破砕されて微粒化される渦流式液体微粒化ノズルにおいて、
前記ノズルボディおよび前記液体通路部材がフッ素樹脂で構成され、前記気体導入口および液体導入口には、フッ素樹脂で構成された筒状の流体送給路構成部材がそれぞれ嵌合され、さらに該嵌合部がそれぞれ溶着により固定かつ封止された構造で、前記気体導入口および液体導入口にそれぞれ固着された流体送給路構成部材の内周面と前記ノズル側の気体通路または液体通路の内周面とがそれぞれ面一に連続する渦流式微粒化ノズルであって、
前記流体送給路構成部材は、気体又は液体を送給するフッ素樹脂製チューブ、又は前記チューブを挿脱着可能に接続したフッ素樹脂製アタッチメントで構成され、少なくとも前記液体導入口には前記アタッチメントが固着され、前記アタッチメントは、その長手方向中央部から前方に延出し、前記導入口に嵌合されて溶着固定される円筒状前方延出部と、前記中央部後方側に延出する円筒状後方延出部と、チューブ先端部に挿着されて前記後方延出部内に回り止めされた形態に収容された円筒型のチューブ挿着用スリーブと、前記後方延出部の外周に設けられた雄ねじに螺合する雌ねじの形成されたナットとを備え、前記スリーブを含む前記アタッチメントの流体通路の内周面と該アタッチメントに接続された前記チューブの内周面が略面一になるように構成した。
【００１１】
（作用）ノズルボディと液体通路部材間の挿着部がＯリングやシートパッキンや溶着等の封止手段により封止されるとともに、気体導入口および液体導入口とそれぞれの流体送給路構成部材との嵌合部がそれぞれ溶着により固定かつ封止されて、ノズルの気体導入口および液体導入口の気密性が確保されている。
【００１２】
ノズルボディ，液体通路部材およびそれぞれの流体送給路構成部材をフッ素樹脂で構成したので、ノズルを含むノズル周辺全体を軽量化できるとともに、従来の金属製ノズルの場合のように、微粒化対象である液体中に金属イオンを溶出させてしまうこともなく、耐薬品製や耐医薬性に優れ、半導体製造業、医薬製造、薬品製造、医療機器、科学分析等の分野でも使用することができる。
【００１３】
また、気体導入口および液体導入口にそれぞれ固定された流体送給路構成部材の内周面とノズル側の気体通路または液体通路の内周面はそれぞれ面一に連続し、気体導入口における気体導入路および液体導入口における液体導入路には、従来技術において見られるように、流れがよどむ原因となりかつよどみ部に集まった流体中の含有物質が付着堆積し易い凹部や螺合部が存在しない。このため、流体送給路構成部材からノズルの気体導入口および液体導入口に導入された気体および液体の流れは、気体導入口や液体導入口においてよどむことなく、ノズル内の気体通路および液体通路を介して気体噴射口および液体噴出口にそれぞれスムーズに導かれて、噴霧された液体微粒子中に液体や気体中の含有物質が経年変化（劣化や変性）したものが不純物として混入することがない。
【００１４】
なお、ノズルボディと液体通路部材間の挿着部には螺合部や嵌合部といった部位が設けられており、これらがノズルの気体通路内に露呈することになるが、液体（含有物質）と比べてほとんど粘性のない気体（含有物質）はこれらの部位に付着堆積しにくいし、さらにこれらの部位（螺合部や嵌合部）は気体導入口を挟んだ気体噴射口と反対側の気体通路としてほとんど機能しない位置にあるため、ノズルボディと液体通路部材間の挿着部における螺合部や嵌合部に気体含有物質が付着堆積するおそれはほとんどない。
【００１６】
また、ノズルの気体導入口および液体導入口のみならず、気体供給源から供給される加圧気体を気体導入口に送給する送給路（気体送給用チューブ）および液体供給源から供給される液体を液体導入口に送給する送給路（液体送給用チューブ）においても、流体中の含有物質が付着堆積する部位が存在しないので、ノズルから噴霧された液体微粒子中に液体や気体中の含有物質が経年変化（劣化や変性）したものが不純物として混入することが全くない。
【００１８】
また、ノズルの液体導入口にアタッチメントが固着された場合には、ノズルの液体導入口に固着されているアタッチメントに対し液体送給用チューブを簡単に挿脱着できるので、必要に応じて液体送給用チューブのアタッチメントとの接続を解除して、液体中の含有物質が付着堆積するおそれのあるアタッチメントのチューブ接続部を洗浄することができる。また、別の液体供給源から延びる他の液体送給用チューブをアタッチメントに接続することで、他の液体を微粒子化できる。
【００２０】
また、ノズルの気体導入口にアタッチメントが固着された場合には、ノズルの気体導入口に固着されているアタッチメントに対し気体送給用チューブを簡単に挿脱着できるので、必要に応じて気体送給用チューブのアタッチメントとの接続を解除して、気体中の含有物質が付着堆積するおそれのあるアタッチメントのチューブ接続部を洗浄することができる。
【００２１】
また、別の気体供給源から延びる他の気体送給用チューブをアタッチメントに接続することで、他の気体を用いて液体を微粒子化できる。
【００２３】
また、ノズルに固着されているそれぞれのアタッチメントに対し液体送給用チューブおよび気体送給用チューブを簡単に挿脱着できるので、必要に応じて液体送給用チューブおよび気体送給用チューブのアタッチメントとの接続を解除して、流体中の含有物質が付着堆積するおそれのあるアタッチメントのチューブ接続部を洗浄することができる。
【００２４】
また、別の液体供給源から延びる他の液体送給用チューブや別の気体供給源から延びる他の気体送給用チューブをそれぞれのアタッチメントに接続することで、他の液体を微粒子化したり、他の気体を用いて液体を微粒子化できる。
【００２５】
請求項２においては、請求項１に記載の渦流式微粒化ノズルにおいて、前記ノズルボディの後端部に、前記気体噴射口に連通する挿着孔を設け、該挿着孔に、封止手段であるＯリングを介して前記液体通路部材を螺着固定するように構成した。
【００２６】
（作用）液体通路部材が挿着孔内に挿入される方向にノズルボディと液体通路部材とを螺合することで、ノズルとして簡単に固定一体化できる。液体通路部材を挿着しノズルボディの挿着孔における気密性は、封止手段であるＯリングによって確保できる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１によれば、ノズルボディ，液体通路部材およびそれぞれの流体送給路構成部材をフッ素樹脂で構成したので、軽量化によりノズルとしての取り扱いが容易で、微粒化対象である液体中に金属イオンも溶出しないので、半導体製造業、医薬製造、薬品製造、医療機器、科学分析などの広範な分野で広く使用することができる。
【００２８】
また、ノズルの気体導入口および液体導入口にそれぞれ導入された気体および液体の流れは、気体導入口や液体導入口においてよどむことなくノズル内の気体通路および液体通路を介して気体噴射口および液体噴射口にそれぞれスムーズに導かれて、ノズルから噴霧された液体微粒子中に液体や気体中の含有物質が経年変化（劣化や変性）したものが不純物として混入することがないので、不純物の混入しない液体の超微粒化が可能となる。
【００２９】
また、気体送給用チューブからノズルの気体噴射口に至るまでの気体送給路および液体送給用チューブからノズルの液体噴出口に至るまでの液体送給路には、流体中の含有物質が付着堆積するおそれのある部位が一切存在しないので、不純物が確実に混入しない液体の超微粒子化が可能となる。
【００３０】
また、液体送給用チューブをアタッチメントから簡単に着脱できるので、液体中の含有物質が付着堆積するおそれのあるアタッチメントのチューブ接続部を適宜洗浄することで、噴霧された液体微粒子中への不純物の混入に対処できるとともに、液体送給用チューブとともに液体供給源を取り替えることで、種々の液体の微粒子化に対応できる。
【００３１】
また、気体送給用チューブをアタッチメントから簡単に着脱できるので、気体中の含有物質が付着堆積するおそれのあるアタッチメントのチューブ接続部を適宜洗浄することで、噴霧された液体微粒子中への不純物の混入に対処できるとともに、気体送給用チューブとともに気体供給源を取り替えることで、種々の気体を用いた液体の微粒子化に対応できる。
【００３２】
また、液体送給用チューブおよび気体送給用チューブをアタッチメントから簡単に着脱できるので、流体中の含有物質が付着堆積するおそれのあるアタッチメントのチューブ接続部を適宜洗浄することで、不純物の混入に対処できるとともに、液体送給用チューブとともに液体供給源を、また気体送給用チューブとともに気体供給源をそれぞれ取り替えることで、種々の気体を用いた種々の液体の微粒子化に対応できる。
【００３３】
請求項２によれば、構成が非常に簡潔な上に、ノズルボディの挿着孔にＯリングを介在させて液体通路部材を螺合させることでノズルとして簡単に一体化できるので、ノズルの組み立ても容易である。
【００３４】
次に、本発明の好適な実施形態について、実施例に基づいて説明する。
【００３５】
図１〜４は、本発明の第１の実施例である液体微粒化ノズルを示し、図１は同ノズルの縦断面図、図２は同ノズルの部品構成を示す分解斜視図、図３は高速渦流発生部を形成する液体通路部材上端部（前端部）の構成を示す部分斜視図、図４は同ノズルを使用して液体を微粒化する場合の具体的な実施例を示す、簡略化したレイアウト図である。
【００３６】
これらの図において、符号１は、液体微粒化ノズルのノズル本体で、その外観構成は、先細りのテーパー形状の尖頭部２０３を備えた中空のフッ素樹脂製のノズルボディ２と、該ノズルボディ２の内側に螺着されたフッ素樹脂製の液体通路部材３と、から構成され、ノズルボディ２にはフッ素樹脂製の気体送給用チューブ１５が直接接続され、一方、液体通路部材３には、フッ素樹脂製のアタッチメント４を介してフッ素樹脂製の液体送給用チューブ５が接続されている。
【００３７】
ノズルボディ２は、前後に開口する中空状の外周部２０７を垂直方向に刳り抜いて形成された気体導入口２０２と、前記尖頭部２０３の先端に形成された開口部であって、前記気体導入口２０２から導入される気体Ａを前方外部に噴出する気体噴射口２０１と、ボディ２の後端に形成された開口部であって、中子状の液体通路部材３を挿着する挿着孔２０５と、ノズルボディ２の外周部２０７に対向形成された一対の凹状平坦部２０４（図２参照）と、から外観上構成されている。尚、上記一対の凹状平坦部２０４は、微粒化ノズル１を把持部材で挟んで、周辺部材に固定し易くしたり、スパナで把持される部位となってノズルの組立てを容易化したり等するために、設けられたものである。
【００３８】
次に、図１〜３を参照して、液体通路部材３の外観構成を説明する。
【００３９】
液体通路部材３は、上記ノズルボディ２の中空内部に挿着一体化されて、ノズルボディ２の内側と協働して空気通路７を画成するとともに、その内部には、前後に延びる液体通路８が形成されている。
【００４０】
即ち、液体通路部材３は、液体Ｒの通路８となる円筒状の管部３０５と、該管部３０５の前端部に開口形成され、液体Ｒを外部に吐出する液体噴出口３０１と、該液体噴出口３０１のやや後方位置に管部３０５の周方向にリング状に突設され、気体Ａを渦流化する複数の渦流形成溝３０４が設けられたリング部３０２と、該リング部３０２で囲まれた内側領域に前記渦流形成溝３０４と連通するように形成されて、前方に開口するリング状溝部３０３と、管部３０５の後方に周設され、ノズルボディ２の挿着孔２０５の内周に形成された雌ねじ部２０６に螺合する雄ねじ部３０８と、該雄ねじ部３０８の後方に周方向に突設したＯリング装着用の段差部３１０と、該段差部３１０の更に後方に形成され、ノズルボディ２との間で溶着される部位となるフランジ部３１２と、最後端部に形成され、液体導入口３１６が設けられたスパナ把持部３１４と、から構成されている。符号３１２ａは、フランジ部３１２の外周面に設けられた平坦なスパナ掛部である。
【００４１】
符号３１７は、ノズルボディ２と液体通路部材３（の段差部３１０）間に介装されたＯリングで、挿着方向（図１左右方向）に圧縮されることで、両者２，３間の螺合部２０６、３０８の圧接力を高めることで両者２，３の相対回動を拘束するとともに、挿着孔２０５を封止するように作用する。符号３１８は溶着部で、ノズルボディ２と液体通路部材３間の挿着固定と挿着孔２０５の封止を確実にするように作用する。なお、ノズルボディ２と液体通路部材３間の固定および挿着孔２０５の封止は、前記した螺合部２０６、３０８とＯリング３１７だけでも十分であることから、この溶着部３１８は必ずしも必要ではない。
【００４２】
一方、アタッチメント４は、全体が筒形状に形成されて、その内部には、液体通路４０１形成されており、長手方向中央部のアタッチメント基部４０２の前方に延出する円筒状前方延出部４０３と、アタッチメント基部４０２の後方に延出する円筒状後方延出部４０４と、後方延出部４０４内に回り止めされた形態に収容された円筒型のチューブ挿着用スリーブ４０５と、後方延出部４０４の外周に設けられた雄ねじ４０４ａに螺合する雌ねじ４０６ａの形成されたナット４０６で構成されている。
【００４３】
そして、アタッチメント４の前方状延出部４０３が液体通路部材３の液体導入口３１６に嵌合されるとともに、液体導入口３１６の周縁部が溶着されて、液体通路部材３にアタッチメント４が固定されかつ嵌合部（液体導入口３１６）が封止されて、液体通路部材３の液体通路８とアタッチメント４の液体通路４０１とが連通している。符号４１０は、溶着部を示す。特に、図１に示すように、アタッチメント４の前方延出部４０３の内周面（液体通路４０１の内周面）４０３ａと液体通路部材３の液体通路８の内周面８ａは面一に連続するように構成されて、液体導入口３１６の液体導入路には、従来技術において見られるように、流れがよどむ原因となりかつよどみ部に集まった流体中の含有物質が付着堆積し易い凹部や螺合部が存在しない。このため、アタッチメント４の液体通路４０１からノズルの液体導入口３１６に導入された液体は、途中でよどむことなく液体通路８を介して前方の液体噴出口３０１にスムーズに導かれるので、ノズル１により噴霧された液体微粒子中に液体Ｒ中の含有物質が経年変化（劣化や変性）したものが不純物として混入することがない。
【００４４】
また、チューブ挿着用スリーブ４０５は、特殊治具を使ってチューブ５の先端部に挿着することができ、挿着されたスリーブ４０５の内周面とチューブ５の内周面は略面一となる。そして、チューブ５に接続したスリーブ４０５をアタッチメント４の後方延出部４０４内に挿入し、ナット４０６を締め付けることで、図１に示すように、液体送給用チューブ５の先端部をチューブ挿着スリーブ４０５の外周面と後方延出部４０４内周面で把持した形態に保持でき、これによって液体送給用チューブ５をアタッチメント４の後端部に接続一体化できる。一方、ナット４０６を緩めることで、スリーブ４０５付液体送給用チューブ５の接続を解除することができ、スリーブ４０５付液体送給用チューブ５をアタッチメント４の後端部から簡単に取り外すことができる。
【００４５】
また、アタッチメント４と液体送給用チューブ５との接続部には、例えばアタッチメント４の液体通路４０１とスリーブ４０５の内周面間の段差４０１ａ等といった、液体の流れがよどむ原因となる段差部が存在するが、ノズル１に一体化されているアタッチメント４に対し液体送給用チューブ５を簡単に挿脱着できるので、必要に応じてスリーブ付き液体送給用チューブ５のアタッチメント４との接続を解除して、液体中の含有物質が付着堆積するおそれのあるアタッチメント４のチューブ接続部を洗浄すればよい。
【００４６】
また、ノズルボディ２の気体導入口２０２には、図１に示すように、フッ素樹脂製の気体送給用チューブ１５が直接固着されている。すなわち、気体供給源から延びる気体送給用チューブ１５の先端部が気体導入口２０２に嵌合され、該嵌合部が溶着により固定かつ封止されて、気体送給用チューブ１５内と気体導入口２０２とが連通するとともに、気体導入口２０２の気密性が確保されている。符号３２０は、溶着部を示す。特に、気体送給用チューブ１５の内周面１５ａとノズル１側の気体通路７の内周面７ａは面一に連続するように構成されて、気体導入口２０２の気体導入路には、従来技術において見られるように、流れがよどむ原因となりかつよどみ部に集まった気体中の含有物質が付着堆積し易い凹部や螺合部が存在しない。このため、気体送給用チューブ１５からノズルの気体導入口２０２に導入された気体は、途中でよどむことなく気体通路７を介して前方の気体噴射口２０１にスムーズに導かれるので、ノズル１により噴霧された液体微粒子中に気体Ａ中の含有物質が経年変化（劣化や変性）したものが不純物として混入することがない。
【００４７】
なお、気体通路７内には、ノズルボディ２と液体通路部材３間の螺合部２０６、３０８が露呈しているが、液体（含有物質）と比べて粘性のほとんどない気体（含有物質）はこれらの部位に付着堆積しにくいし、しかも螺合部２０６、３０８は気体導入口２０２を挟んだ気体噴射口２０１と反対側であって気体通路７としてほとんど機能しない位置にあるため、螺合部２０６、３０８に気体含有物質が付着堆積するおそれはほとんどない。したがって、螺合部２０６、３０８の存在が、噴霧された液体微粒子中に気体Ａ中の含有物質が経年変化したものが不純物として混入する要因となることはない。
【００４８】
前記したようにノズル１を構成するノズルボディ２と液体通路部材３に加えて、アタッチメント４，液体送給用チューブ５および気体送給用チューブ１５もフッ素樹脂で構成されて、微粒化対象の液体Ｒに金属イオン（例えば、鉄イオン，銅イオン，アルミニウムイオンなど）を溶出させないことは勿論、ノズル本体１を含めたノズル周辺領域全体が軽量化されるとともに、耐薬品性、耐医薬性耐薬品製や耐医薬性に優れ、半導体製造業、医薬製造、薬品製造、医療機器、科学分析等の分野でも広く使用することができる。
【００４９】
さらに、スリーブ付液体送給用チューブ５の着脱が簡単なことから、別の液体供給源から延びるスリーブ付液体送給用チューブをアタッチメント４に接続することで、他の液体の微粒子化にも簡単に対応できる。
【００５０】
ここで、本実施例に係る微粒化ノズル１の内部構成について、図１，３に基づき説明する。
【００５１】
ノズルボディ２の内周壁２０５と、液体通路部材３の管部３０５で囲まれた領域は、気体導入孔２０２から導入された気体Ａが通過する気体通路７を形成し、該気体通路７を通って、気体Ａは前方（図３では上方）へ向かい、下記する高速渦流発生部Ｗを経て、高速渦流気体（Ｔ）とされる。
【００５２】
この高速渦流発生部Ｗは、液体通路部材３のリング部３０２に形成された渦流形成溝３０４と、該渦流形成溝３０４に連通するリング状溝部３０３と、このリング状溝部３０３から気体噴射口２０１へ至る領域と、ノズルボディ２の尖頭部２０３の内周壁と、から構成され、これらの部材等及び領域が協働して高速渦流気体Ｔを発生させる。
【００５３】
渦流形成溝３０４は、リング部３０２にスパイラル状に溝切りされて形成されており、本実施例では、計６カ所、等間隔に形成されている。
【００５４】
この渦流形成溝３０４の形状特性によって、気体通路７（図３参照）内を進行（図３では上昇）してきた気体Ａは、上記高速渦流発生部Ｗにおいて、平均化された気流へ整流されながら前方（図３では上方）へ向かう（先細りの）略円錐状の高速渦流気体Ｔに変換され、気体噴射口２０１から噴出される。
【００５５】
そして、図１に示す焦点Ｆの位置で、液体噴出口３０１から吐出されてくる液体Ｒが高速渦流気体Ｔと接触して破砕され、微粒化液体Ｒｍとされて前方へ噴霧される。
【００５６】
以下、図４を参照して、本実施例の微粒化ノズル１を使用して液体Ｒを微粒化する場合において、液体Ｒ、気体Ａのそれぞれを、ノズル１に送り込む方法の実施例について説明する。
【００５７】
まず、液体送給用チューブ５からノズル１に送り込まれる微粒化対象の液体（純水）Ｒは、液体タンク５０４に、必要量貯めておく。そして、液体（純水）Ｒは、該タンク５０４からストレーナ５０３で濾過した後、液送ポンプ５０２による圧力によって、液体送量調整バルブ（オリフィス又は電磁バルブなど）５０１で送量調整を行いノズル１へ送り込む。尚、符号５０５は、液体送量調整過程で、余分な液体（純水）Ｒを再び液体タンク５０４に戻す返送管を示している。
【００５８】
一方、液体（純水）を微粒化するための気体（空気）Ａは、エアーコンプレサ９０３からオンオバルブ９０２及び圧力微調整用バルブ９０１を経て、ノズル１の気体導入孔２０２からノズル１内部へ送り込まれる。
【００５９】
尚、液体（純水）Ｒおよび気体（空気）Ａのそれぞれを、ノズル１に送り込む方法は、上記実施形態に限定するものではなく、液体タンク５０４をエアーコンプレッサ９０３から導入される気体で加圧し、圧力調整弁を介して液体をノズル１に送り込む、タンク加圧方式等も採用し得る。
【００６０】
図５は、本発明の第２の実施例である液体微粒化ノズルの縦断面図である。
前記した第１の実施例では、ノズル１の気体導入口２０２に直接、気体送給用チューブ１５が溶着により固定され、ノズル１の液体導入口３１６に溶着により固定されたアタッチメント４に、液体送給用チューブ５が挿脱着できるように接続されているが、この第２の実施例では、ノズル１の気体導入２０２に固定されたフッ素樹脂製のアタッチメント４Ａに、フッ素樹脂製の気体送給用チューブ１５が挿脱着できるように接続されている。符号３２０は溶着部を示す。
【００６１】
即ち、アタッチメント４Ａは、直角に屈曲して貫通する気体通路４０１Ａと、アタッチメント基部４０２Ａの前方に延出する円筒状前方延出部４０３Ａと、アタッチメント基部４０２Ａの側方に延出する円筒状側方延出部４０４Ａと、側方延出部４０４Ａの内側に回り止めされた形態に収容されたチューブ挿着用スリーブ４０５Ａと、側方延出部４０４Ａの外周に設けられた雄ねじ４０４ａに螺合する雌ねじ４０６ａの形成されたナット４０６Ａで構成されている。
【００６２】
そして、アタッチメント４Ａの前方延出部４０３Ａが気体導入口２０２に嵌合されるとともに、気体導入口２０２の周縁部が溶着されて、嵌合部が固定されかつ封止されて、アタッチメント４Ａの気体通路４０１Ａとノズル１の気体通路７とが連通している。特に、アタッチメント４Ａの前方延出部４０３Ａの内周面（気体通路４０１Ａの内周面）４０３ａとノズル１の気体通路７内周面７ａは面一に連続するように構成されて、アタッチメント４Ａの気体通路４０１Ａからノズル１の気体通路７に導かれ気体は、途中でよどむことなく前方の気体噴射口２０１にスムーズに導かれる。
【００６３】
また、特殊治具を使って気体送給用チューブ１５の先端にチューブ挿着用スリーブ４０５Ａを挿着一体化して、チューブ１５の内周面とスリーブ４０５の内周面とを略面一とした上で、スリーブ４０５Ａをアタッチメント４Ａの後方延出部４０４Ａ内に挿入し、ナット４０６Ａを締め付けることで、図５に示すように、気体送給用チューブ１５の先端部をチューブ挿着スリーブ４０５Ａの外周面と後方延出部４０４Ａ内周面で把持した形態に保持でき、これによって気体送給用チューブ１５をアタッチメント４Ａの後端部に接続一体化できる。
【００６４】
一方、ナット４０６Ａを緩めることで、スリーブ付気体送給用チューブ１５の接続を解除することができ、スリーブ付気体送給用チューブ１５をアタッチメント４Ａの後端部から簡単に取り外すことができる。このため、アタッチメント４Ａと気体送給用チューブ１５との接続部には、例えばアタッチメント４Ａの気体通路４０１Ａとスリーブ４０５Ａの内周面間の段差４０１ｂ等といった、気体の流れがよどむ原因となる段差部が存在するが、必要に応じてスリーブ付気体送給用チューブ１５のアタッチメント４Ａとの接続を解除して、気体中の含有物質が付着堆積するおそれのあるアタッチメント４Ａのチューブ接続部を洗浄すればよい。
【００６５】
また、アタッチメント４Ａに対しスリーブ付気体送給用チューブ１５を簡単に挿脱着できるので、スリーブ付気体送給用チューブ１５を別の気体供給源から延びる他の気体送給用チューブに取り替えることで、他の気体を用いて液体を微粒子化することもできる。
【００６６】
また、この第２の実施例では、前記第１の実施例で設けられている溶着部３１８が設けられておらず、ノズルボディ２と液体通路部材３間の固定および封止は、ノズルボディ２と液体通路部材３間の螺合部２０６，３０８とＯリング３１７だけで構成されている。
【００６７】
その他は前記した第１の実施例と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００６８】
図６は、本発明の第３の実施例である液体微粒化ノズルの縦断面図である。
【００６９】
前記した第１，第２の実施例では、ノズルボディ２と液体通路部材３間挿着部の固定手段が少なくとも螺合部２０６，３０８とＯリング３１７で構成されているが、この第３の実施例では、ノズルボディ２と液体通路部材３間挿着部が溶着部３１２だけで固定かつ封止された構造となっている。
【００７０】
即ち、ノズルボディ２の内周面および液体通路部材３の外周面には、雌ねじ部２０６，雄ねじ部３０８に相当するものがなく、互いに軸方向に係合する段差部２０９，３０９だけが設けられている。
【００７１】
さらに、前記した第１の実施例では、ノズル１の気体導入口２０２に直接、気体送給用チューブ１５が固定され、ノズル１の液体導入口３１６に固定されたアタッチメント４に対し液体送給用チューブ５が挿脱着できるように接続されているが、この第３の実施例では、ノズル１の液体導入口３１６にも直接、液体送給用チューブ５が固定されている。
【００７２】
即ち、液体供給源から延びるフッ素樹脂製の液体送給用チューブ５の先端部が液体導入口３１６に嵌合され、該嵌合部が溶着により固定かつ封止されて、液体送給用チューブ５内と液体導入口３１６とが連続するとともに、液体導入口３１６の気密性が確保されている。特に、液体送給用チューブ５の内周面５ａとノズル１側の液体通路８の内周面８ａは面一に連続するように構成されて、液体送給用チューブ５からノズル１側の液体通路８に導かれた液体は、途中でよどむことなく前方の液体噴出口３０１にスムーズに導かれる。
【００７３】
その他は、前記した第１の実施例と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
［図１］本発明の第１の実施例である液体微粒化ノズルの縦断面図である。
［図２］同微粒化ノズルの部品構成を示す分解斜視図である。
［図３］高速渦流発生部を形成する液体通路部材上端部（前端部）の構成を示す部分斜視図である。
［図４］同ノズルを使用して液体を微粒化する場合の具体的な実施例を示す、簡略化したレイアウト図である。
［図５］本発明の第２の実施例である液体微粒化ノズルの縦断面図である。
［図６］本発明の第３の実施例である液体微粒化ノズルの縦断面図である。
［図７］従来の液体微粒化ノズルの縦断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 微粒化ノズル本体
２ ノズルボディ
３ 液体通路部材
４ 液体送給用チューブ接続用アタッチメント
４Ａ 気体送給用チューブ接続用アタッチメント
５ 液体送給用チューブ
５ａ 液体送給用チューブの内周面
７ 気体通路
７ａ 気体通路の内周面
８ 液体通路
８ａ 液体通路の内周面
１５ 気体送給用チューブ
１５ａ 気体送給用チューブの内周面
２０１ 気体噴射口
２０２ 気体導入孔
２０３ 尖頭部
２０６，３０８ ノズルボディと液体通路部材間の固定手段である螺合部
３０１ 液体噴出口
３０９ 液体通路管
３１６ 液体導入口
３１７ ノズルボディと液体通路部材間の封止手段であるＯリング
３１８、３２０、４１０ 溶着部
Ｗ 高速渦流発生部
４０３ａ 気体（液体）送給用チューブ接続用アタッチメントの気体（液体）通路の内周面
５０４ 液体供給源である液体タンク
９０３ 気体供給源であるエアコンプレッサ

Claims (2)

1. 前方に気体噴射口が開口し側方に気体導入口が開口する中空状の合成樹脂製ノズルボディと、
   前記ノズルボディの内部に後方から封止手段を介在させて挿着一体化され、前方に前記気体噴射口に臨む液体噴出口が開口し後方に液体導入口が開口する液体通路を内部に形成した中空状の合成樹脂製液体通路部材とを備え、
   前記ノズルボディ内側領域と前記液体通路部材間には、前記気体導入口に導入された気体を前記気体噴射口に導く気体通路が画成されるとともに、前記液体通路部材の前端部外周には、前記ノズルボディの尖頭部内側領域と協働して、前記液体噴出口の前方に焦点をもつ高速旋回渦流を生成する旋回溝が形成されて、前記液体噴出口から噴出する液体が前記気体噴射口から噴射する高速旋回渦流により破砕されて微粒化される渦流式液体微粒化ノズルにおいて、
   前記ノズルボディおよび前記液体通路部材がフッ素樹脂で構成され、
   前記気体導入口および液体導入口には、フッ素樹脂で構成された筒状の流体送給路構成部材がそれぞれ嵌合され、さらに該嵌合部がそれぞれ溶着により固定かつ封止された構造で、
   前記気体導入口および液体導入口にそれぞれ固着された流体送給路構成部材の内周面と前記ノズル側の気体通路または液体通路の内周面とがそれぞれ面一に連続する渦流式微粒化ノズルであって、
   前記流体送給路構成部材は、気体又は液体を送給するフッ素樹脂製チューブ、又は前記チューブを挿脱着可能に接続したフッ素樹脂製アタッチメントで構成され、
   少なくとも前記液体導入口には前記アタッチメントが固着され、
   前記アタッチメントは、その長手方向中央部から前方に延出し、前記導入口に嵌合されて溶着固定される円筒状前方延出部と、前記中央部後方側に延出する円筒状後方延出部と、チューブ先端部に挿着されて前記後方延出部内に回り止めされた形態に収容された円筒型のチューブ挿着用スリーブと、前記後方延出部の外周に設けられた雄ねじに螺合する雌ねじの形成されたナットとを備え、
   前記スリーブを含む前記アタッチメントの流体通路の内周面と該アタッチメントに接続された前記チューブの内周面が略面一に構成されたことを特徴とする渦流式微粒化ノズル。
2. 前記ノズルボディの後端部には、前記気体通路に連通する挿着孔が設けられ、該挿着孔に、封止手段であるＯリングを介して前記液体通路部材が螺着固定されたことを特徴とする請求項１に記載の微粒化ノズル。

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