JP4875628B2 - 還流セルを通して流体をミクロ混合するための手順およびデバイス - Google Patents

Description

本発明は、他の流体を供給するために使用するチューブ内の上流に浸透する複数の流体のうちの１つによる向流侵入により形成される還流セルを使用して、混和性または不混和性流体をミクロ混合するための方法およびデバイスに関する。このようなチューブは、閉じていて、放出出口を備える。この放出出口は合流領域に対向して配置されている。この合流領域内で半径方向を向いていて、軸方向且つ求心的な侵入流体の実質的に垂直である遮断流体の流れが位置する。製品は、出口オリフィスから自由に外部に放出され、放出出口と出口オリフィスの縁部は、相互に対向して配置されていて、出口オリフィスを通して軸方向のギャップにより分離している。チューブ出口および出口オリフィスの縁部は相互に対向していて、軸方向のギャップにより分離していて、供給チューブ内への還流セルの浸透は、流体の速度を制御することにより調節される。本発明の用途は、２００ミクロンより小さな液滴（水滴）の蒸気を用いた水スプレーによるアイロンがけである。

小規模での多相システムの製造は、薬学産業、食品産業、農作物栽培産業および科学産業での多くの用途において非常に興味のあるものである。これらの多相システムとしては、乳液、フォームまたはエアゾール等がある。純粋な流体力学プロセスによって、特に空気手段によってこれらを製造すれば、産業、技術、科学および日常生活において、非常に種々様々な用途および開発が可能になる。エアゾールは、種々の技術分野において、特に液体薬品を噴霧化することにより呼吸器疾患を治療するための手段として使用されてきた。エアゾールによる吸入を用いて薬剤を投与すると、呼吸システム内の薬剤の濃度を適当にすることができ、副作用が最小限度に低減する。同じ方法で、昆虫を保護するための措置の一部として害虫防除剤の散布のような農作物栽培の分野での用途は周知のものである。このような散布を行なうために、目標点に散布することができ、その直径が通常１００〜５００ミクロンの範囲内である液滴のサイズを制御することができる手動または自動装置を使用する。液滴のサイズが５０〜１００ミクロン以下の場合には、通常「噴霧化」という用語を使用する。このように液滴のサイズが小さいと、害虫防除剤に適用する場合、薬剤の浮遊能力が増すばかりでなく、液滴が沈殿すると、散布面積が増大する。

混合（合流相が分子的に混合可能な場合）または１つまたは複数の相の相互浸透に適用することができる技術的原則が幾つかある。純粋に流体力学手段に基づいた幾つかの先行技術の原則について以下に説明する。

特殊な幾何学的形状を使用する（１９９８年のＰｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０、２８５掲載のＧａｎａｎ−Ｃａｌｖｏの）流れ焦点（ＦＦ）と称される技術は、出口オリフィスを通過した後で、非常に小さく実質的に均一なサイズの液滴を形成する液体のミクロジェットを生成するために空気手段を使用する。この最新の技術を使用すれば、ガスの代わりに他の液体を通して、液体のミクロジェットを生成することができるし、または液体（同じ液体、または焦点液体として使用される、すなわち、空気プロセスでガスとしての働きをする他の異なる液体）内部にガスのミクロジェットを生成することができ、そのため均一なサイズのミクロの泡が生成される。

さらに、国際公開公報第ＷＯ００７６６７３（Ｄ１）号は、強い集束（violent flow focusing）と称される流れの形成を提案している。ＦＦとの大きな違いは、強い集束の場合、焦点ガス（ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｇａｓ）が、第１の流体（噴霧化された流体であって通常は液体）の運動の軸線を横切る流れの面内で流出する流体を遮断する薄い層内で同心方向且つ、実質的に半径方向の求心的な流れ（ダイヤフラム流れ即ち噴霧化される流体）を有することである。Ｄ１に記載されているように、焦点流れは圧力カメラから入ってきて、第１の流体（その運動が実質的に軸方向を向いている）と焦点流れ（半径方向を向いている）との間に生じる強い相互作用により、直ちに大量の流体が移動する。しかし、Ｄ１に記載されているように、第１の流体は出口からジェットとして放出され、焦点流れは第１の流体を可能な限り薄くする。さらに、この国際公開公報は、また、液滴のサイズは、少なくとも記載した流速のパラメータの範囲内においては、噴霧化した流体の流量にほとんど依存しないと記載している。Ｄ１の場合には、液滴の平均直径ｄとシステムのパラメータとの間の関係も記載されていることを強調しておく。このようなＤ１のシステムのパラメータは、下式で表される液体流量Ｑ、加えられる圧力ΔＰ、および液体の物理的特性すなわち密度ρおよび表面張力σである。
ｄ／ｄ_０≒（Ｑ／Ｑ_０）^１／５ （１）
ここで、ｄ_０＝σ／ΔＰであり、Ｑ_０＝（σ^４／（ρΔＰ^３））^１／２である。Ｄ１は、液体は出口オリフィスを通してジェットとして出てくると記載している。このジェットの直径が下式（１９９８年のＰｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０、２１８掲載のＡ．Ｍ． Ｇａｎａｎ−Ｃａｌｖｏ）：
ｄ_ｊ≒（Ｑ／Ｑ_０）^１／２ｄ_０ （２）
で表わされる場合には、上式（１）は、Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ−Ｈｉｎｚｅ（１９６１年のＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ １０、２５９掲載のＲ．Ｓｈｉｎｎａｒ）により、（オリフィスの出口の後の領域においては）乱流混合物のパターンを介して完全に正しいと立証される。実際、この理論においては、乱流の破壊により生成された液滴の直径は、下式によるｄ_ｊである流れの巨視的スケールに関連するとされている。
ｄ／ｄ_ｊ≒（ｄ_０／ｄ_ｊ）^０．６ （３）

式（２）と式（３）を結合すると、式（１）が得られる。Ｄ１記載のデータは、（視覚的手段によっても検出することができる）ジェットの存在と一致する法則（１）とよく一致する。一方、システムがその記載に従って動作するように、デバイスのある種の幾何学的制限についても記載している。

さらに最近、「ガスの流れの破裂による液体を空気により噴霧化するためのデバイスおよびプロセス」（Ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｍｐｌｏｓｉｖｅ ｆｌｏｗ ｏｆ ｇａｓ）という名称のスペイン特許出願第Ｐ２００４０２３３３（Ｄ２）号に、円形のチューブの出口の場合、および出口オリフィスを通過する場合に、気相により囲まれている液相も限定される本発明類似の構成を使用する液体を噴霧化するためのデバイスおよびプロセスが記載されている。Ｄ２には、また、蒸気であってもよい気相を通して液体を駆動する種々の可能な構成も記載されている。

上記の公報Ｄ１との重要な相異点として、本明細書に記載の発明は、供給チューブから放出されて徐々に細い流れになるジェットのフラグメンテーション（ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）に基づかず、以前には見出されていなかった新しい原理すなわち、供給チューブの上流への流れの侵入は、外部流体からのものである、という原理に基づいている。それ故、上記プロセスおよびデバイスの本質的な特徴は、供給チューブ内に位置する還流セルの生成であり、この場合、乱流のスケールが生成され、これにより、合流相間のより密接な相互作用が保証される。本発明における流れパターンを導く幾何学的制約及び運動学的制約は従来の技術とは異なる。即ち、本発明の場合、前記還流セルの浸透が、前記供給チューブ内の前記遮断流体の速度より、少なくとも２倍速く、好適には少なくとも５倍速い前記合流領域内の前記侵入流体の速度を制御することにより調節され、速度間の関係が、両方の相の質量流量比を適当に選択することにより、また前記出口オリフィスの直径の１／２以下、好適には１／４以下である前記軸方向のギャップを選択することにより得られ、前記出口オリフィスおよび前記チューブの出口の直径間の相違が、最大直径の２０％以下であり、前記チューブの出口と前記出口オリフィスの中心が、最大直径の２０％の最大誤差で整合している。これは当業者にとり自明なことではない。なぜなら、上記のような還流セルは本出願前には観察されなかったものであり、従って、この還流セルを生成するための条件は全く知られていなかったからである。この還流セルを生成するための条件は、幾つかの要件を含み、単一の要件からなるものではない。その条件はＤ１には開示も示唆もされていない。Ｄ１においては幾何学的条件は、（ａ）流れの合流のなす角度と、（ｂ）軸方向の流れの断面の減少である。加えて、本発明においては、複数の相の相互作用をもたらすが、相は第１の流れとその周りの侵入流体の２相には限定されない。本発明における流れのパターンの重要な利点は、本発明を液体の噴霧器として使用する場合には、得られる液滴のサイズは、Ｄ１に記載の液滴のサイズより遥かに小さい（最大１／５になる）ことである。

水スプレーによる蒸気を用いたアイロンがけについては、最初の蒸気アイロンは１９６０年代半ばに市場に登場した（米国特許第３２４８８１３号）。この蒸気アイロンは、湿った液滴としてフィルタまたは拡散装置を通る蒸気の流れを発生する内部熱源を備えたものである。これに関連するもう１つの発明は、水の流れを蒸気を用いたアイロンがけのプロセスとして使用する噴霧器に運ぶ水用入口デバイスを内蔵するアイロンである（ＷＯ９８００５９７）。この場合、蒸気発生装置は、独立のスタンド内、またはアイロンの内部に配置することができ（ＷＯ９９２５９１５）、自動的に充填することができる。幾つかのパイプを通してアイロンに運ばれる蒸気を発生するためにシステムを使用する発明も既に存在する（ＷＯ０２０７０８１２）。

これらの既存の発明とは異なり、本発明は、水蒸気を含む乱流混合物から液滴が生成される空気噴霧器を含む。この蒸気は、（例えば、電気のような、）熱を発生するための、（従来品の又は従来品ではない）独立のシステムにより直接発生されることもできるし、またはアイロンがけをしながらプレスするための部材からの熱を発生源とすることもできる。蒸気を発生させる１つの方法は、蒸気になるべき水のラインに沿って、吸収された熱で十分気化できるように、該水のラインを上記部材の周囲の領域を通過させる方法である。上記の方法によると、スプレーから出てくる際の水が高速になるので、他の方法と比較するとアイロンがけの機能が改善される。

本発明の目的は、他の流体（以後遮断流体と称する、より密度の高い流体）の供給チューブ内に、複数の流体のうちの１つ（以後侵入流体と称する、より密度が低い流体）が上流から侵入することにより還流セルを生成することにより、混和性流体の場合には混合を行うための、不混和性流体の場合には、乳液、エアゾールおよびミクロフォームを生成するための、複数の相を組み合わせるデバイスである。

前記供給チューブは、閉じていて、１つの出口を有している。このチューブの出口は、遮断流体の外への流れが、半径方向を向いていて、この外への流れの軸に求心的なほぼ垂直な流れと合流する合流領域の丁度反対側に位置する。この還流セル内で主として生じる二つの相の相互作用の結果としての流体は、チューブの出口とほぼ同じサイズの出口オリフィスを通して自由に解放される。チューブの出口および出口オリフィスの縁部は、互いに正面に位置していて、軸方向のギャップにより分離されている。供給チューブ内のこの還流セルの浸透は、供給チューブ内の遮断流体の速度より、少なくとも２倍速く、好適には少なくとも５倍速くなければならない合流領域内の侵入流体の速度を制御することにより調節される。二つの速度間の関係は、二つの相の質量流量比を適当に選択することにより、また出口オリフィスの直径の１／２以下、好適には１／４以下でなければならない軸方向のギャップを選択することにより得られる。

本発明のもう１つの変形例は、侵入流体が、還流セル内で遮断流体の流れと相互に作用する、異なる幾つかの流れからなる複合流体である複数の相（分化相）を組み合わせるデバイスである。

複数の流体が分子的に不混和性の幾つかの相を組み合わせるデバイスも記載されている。

本発明のもっと特定の形は、合流領域のところおよび出口オリフィスの通路部分のところの複数の相のうちの任意の相の単位容積当たりの平均慣性が、合流領域のところおよび出口オリフィスの通路部分のところの流体の粘度により流れのところで発生する力の単位容積当たりの平均値より少なくとも２０倍（好適には、１００倍）大きいデバイスである。

本発明の他の変形例の場合には、遮断流体の供給チューブは、好適には円形の断面、およびそのチューブの出口および出口オリフィスを有する。上記のチューブの出口は、チューブの対称軸に垂直な平面内に位置する。上記平面は、出口オリフィスを含む平面に平行であり、両方の平面間には軸方向のギャップが存在する。出口オリフィスの直径とチューブの出口の直径との違いは、最大直径の２０％以下であり、チューブの出口の中心と出口オリフィスの中心は、最大直径の２０％の最大誤差で整合している。

更に他の変形例は、１つ（または複数）の侵入流体は、このチューブの軸に面して垂直に位置する１つまたは複数の開口を通して、遮断流体の供給チューブの出口のところで合流するので、これらの開口は、一方の側面上においてはチューブの出口と接していて、他方の側面上においては出口オリフィスと接しているという事実を基礎としている。出口オリフィスは、チューブのチューブ出口の正面に位置していて、これらのアパーチャの総面積は、出口オリフィスの面積の０．２〜１．５倍、好適には０．５〜１倍である。

より詳細に説明すると、本発明は、ガス対液体の質量流量比が０．０１〜１００００、好適には０．０５〜２００になるように、２つの相、すなわち、最も密度が高い相の液体および最も密度が低い相のガスを合流させる混合のためのデバイスである。

上記デバイスは、このプロセスにより原子分光法でサンプルを導入する際によく使用される。遮断流体は、光学分光分析または質量原子分光法を特徴とするサンプルを含む液相であり、侵入流体は好適にはアルゴンガスである。

一方、本発明の目的は、また、上記デバイスを使用することにより、混和性流体の場合には混合するための、また、不混和性流体の場合には、乳液、エアゾールおよびミクロフォームを生成するための複数の相を組み合わせるプロセスである。

本発明の他の目的は、上記構成により液体の水と蒸気を混合することにより、非常に小さな液滴のエアゾールを生成するための空気噴霧器からなるアイロンがけのためのデバイスまたは「アイロン」である。このデバイスは、侵入流体が、実際には遮断流体である液体の水の流れを加熱することにより発生した蒸気であることを特徴とする。水を気化するために使用するこの熱は、アイロンがけするために布地をプレスするために使用する部材からのものであってもよい。発生した液滴は布地に当たり、そのサイズはアイロンがけの結果を改善するために制御することができる。デバイスは、液体の水の質量流量の半分以下である蒸気の質量流量で動作することができる。このシステムを使用すれば、液体の流れを完全に気化するために遥かに多くのエネルギーを必要とする従来のアイロンがけシステムと比較した場合、多くのエネルギーを節約することができる。一方、このシステムのエネルギー消費量は少ない。何故なら、本発明のデバイスは、水のほんの少量を気化してアイロンが放出するための一定の水の流速を必要とするだけだからである。同様に、布地内への湿気の浸透、およびそれ故アイロンがけの効率は、スプレーから出るときのエアゾールの慣性が高く、その液滴のサイズが小さく、液滴の速度が速いために増大する。

例１．液体の空気噴霧化システム
図１において、１は供給チューブ、２は密度の高い流体即ち遮断流体、３は包囲部、４は密度の低い流体即ち侵入流体、５は供給チューブの出口、６は出口オリフィスである。
回転対称の図１の構成により、液体の供給チューブは円形断面を有し、内径はＤである。上記チューブは、１つまたは複数の供給入口を有するガスを含む加圧カメラ内に位置する。図に示すように、供給チューブの出口は鋭い縁部を有していて、カメラの複数の壁部のうちの１つに接する直径Ｄのもう１つの円形のオリフィスの前に位置する。その結果、カメラの出口オリフィスおよび供給チューブの出口を含む平面は、平行であり、距離Ｈだけ離れている。この距離Ｈは、Ｄ／２より短く、Ｄ／４より短いことが好ましい。その結果、チューブの出口と出口オリフィスの間の横方向のリング形の部分は、出口オリフィスの領域と同様の通路領域を有する。

液体の供給チューブの出口の形状が鋭い縁部を有しているので、上記のガスの横方向のリング形の通路部分は、摩擦による損失が僅か又は皆無の状態でガスの迅速な放出を容易にする。必然的に、カメラ内部の加圧ガスは、最高の速度で上記部分を通して放出され、実質的な断熱膨張が（カメラと外部との間の圧力ΔＰのギャップに対して）、図１に示すように、チューブの出口とカメラの出口オリフィスの間の中間領域に至るまで起こる。この中間領域内には、（ｉ）チューブの対称軸の周囲の領域において局部的に圧力の増大を起こす上記対称軸に向う高速ガスの半径方向の崩壊、および（ｉｉ）液体体積流量Ｑであるチューブを通過する液体の解放により、圧力の複雑な非静的分布が生じる。チューブの対称軸の周囲の領域において局部的に圧力が増大すると、直ちに垂直ジェット形状となり、チューブの上流を通過し、チューブ内部で（「キノコ」状の形状の）円錐形の渦巻連動状態の領域となるが、その対称軸はチューブの出口周囲の領域のところでチューブの対称軸と一致する（図１参照）。この領域内においては、大きな乱流運動が起こり、顕微鏡的混合スケール、泡、および顕微鏡的液滴が発生し、チューブからの液体と激しく混合する（図２および図３参照）。図３においては、出口オリフィスを通過する前に、チューブの出口から多数の薄い液体の紐の形で液体がどのようにして高速で出てくるのかを見ることができる。これが、本発明と従来技術（Ｄ１およびＤ２）との間の本質的な相違である。

例２．液体混合システム
回転対称の図１の構成により、液体の供給チューブは円形断面を有し、内径はＤである。上記チューブは、１つまたは複数の供給入口を有するもう１つの液体を含む加圧カメラ内に位置する。図に示すように、供給チューブの出口は鋭い縁部を有していて、カメラの複数の壁部のうちの１つに接する直径Ｄのもう１つの円形のオリフィスの前に位置する。従って、カメラの出口オリフィスおよび供給チューブの出口を含む平面は、平行であり、距離Ｈだけ離れている。この距離Ｈは、Ｄ／２より短く、Ｄ／４より短いことが好ましい。その結果、チューブの出口と出口オリフィスの間の横方向のリング形の部分は、出口オリフィスの領域と同様の通路領域を有する。

この場合、２つの液相が混合するが、図４は、この場合における３つの周期的な瞬間を示す可能な流れパターンを示す。

液体噴霧器としての本発明の混合デバイスの軸対称構成である。灰色の矢印は噴霧化する液体を示し、黒い矢印は噴霧化ガスを示す。 ガスにより液体を噴霧化し、軸対称構成を使用する場合のスタンフォード・コンピュータ・オプティクス社の４高速ビデオ・カメラによる０．１ミクロ秒のシャッター速度で撮影した高速写真の）チューブの出口周囲の領域におけるチューブ内部の混合の４つの例である。顕微鏡のスケール、非常に異なるサイズの泡および液滴に留意されたい。使用した液体は、０．１％のＴｗｅｅｎ８０を含む水である。Ｈの値は、液体の供給チューブの出口と出口オリフィスとの間の距離である。 ガスにより液体を噴霧化し、軸対称構成を使用する場合のチューブ内の混合の例である。この場合、使用した液体は、２０℃の純水であり、その過圧はΔＰ＝２５００ミリバールであり、その液体流量は、Ｑ＝１０ｍＬ／分である。 ３つの特徴のあるステップ、すなわち、（ａ）チューブの出口と出口オリフィスとの間の流体２の速度分野によどみ点を形成するステップであって、圧力はチューブから出る際に増大し始めるステップと、（ｂ）チューブの出口での流体１の蓄積によりチューブの方向への流体２の流れが崩壊するステップと、（ｃ）流体１と共に蓄積した流体２を解放するステップであって、チューブの出口で圧力が低減するステップとを含む、相１（より密度が高い）および相２（より密度が低い）の合流領域におけるのところでの動的混合および相１の供給チューブへの還流プロセスである。

Claims (15)

1. 混和性流体の場合は、混合するための、不混和性流体の場合は、乳液、エアゾールおよびミクロフォームを生成するための複数の相を組み合わせるデバイスであって、密度の高い流体である遮断流体が循環する供給チューブと、密度の低い流体である侵入流体を有する包囲部とを備え、
   前記供給チューブは１つの出口を有し、チューブの出口は、該出口から外へ出る前記遮断流体の放出流が前記遮断流体の半径方向且つ該放出流の軸に求心的なほぼ垂直の侵入流れと出会う合流領域に導かれていて、
   前記遮断流体と侵入流体の相互作用の結果としての流体が、前記チューブの出口と同じサイズの出口オリフィスを通して自由に解放され、
   前記チューブの出口および前記出口オリフィスが好ましくは円形で且つ、相互の正面に位置していて、軸方向にあるギャップをもって離れている、デバイスにおいて、
   前記供給チューブの上流へ流れる前記侵入流体によって前記供給チューブ内に還流セルが生成され、
   前記合流領域内の前記侵入流体の速度を前記供給チューブ内の前記遮断流体の速度より、少なくとも２倍速く、好適には少なくとも５倍速くなるように制御することにより、前記還流セルの浸透を調節し、
   前記２つの速度間の関係が、両方の相の質量流量比を適当に選択することにより、また前記軸方向のギャップを前記出口オリフィスの直径の１／２以下、好適には１／４以下となるように選択することにより得られ、
   前記出口オリフィスおよび前記チューブの出口の直径間の相違が、最大直径の２０％以下であり、前記チューブの出口と前記出口オリフィスの中心が、最大直径の２０％の最大誤差で整合していることを特徴とする、デバイス。
2. 前記侵入流体が、前記還流セル内で前記遮断流体の流れと相互に作用する分化相により同じになる幾つかの流れからなる複合体であることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. 流体が分子的に不混和性であることを特徴とする請求項１または２に記載のデバイス。
4. 前記合流領域および前記出口オリフィスの前記通路部分における前記複数の相のうちの任意の相の単位容積当たりの平均慣性力が、前記合流領域および前記出口オリフィスの前記通路部分における前記複数の流体の粘度により前記流れに加わる力の単位容積当たりの平均値より少なくとも２０倍、好適には１００倍大きいことを特徴とする、請求項３に記載のデバイス。
5. 前記供給チューブの出口が該供給チューブの対称軸に垂直な平面内に位置し、前記平面が前記出口オリフィスを含む平面に平行であることを特徴とする、請求項３に記載のデバイス。
6. 前記１つまたは複数の侵入流体が、前記チューブの軸の周囲の１つまたは複数のアパーチャを通して、前記遮断流体の前記供給チューブの出口のところで前記密度の高い流体を遮断し、前記複数のアパーチャは前記供給チューブの出口と前記出口オリフィスの間に配置され、前記出口オリフィスが前記チューブ出口の下流側に位置し、これらのアパーチャの総面積が前記出口オリフィスの面積の０．２〜１．５倍、好適には０．５〜１倍であることを特徴とする、請求項３に記載のデバイス。
7. ２つの相のうち、密度の高い相即ち遮断流体は液体であり、密度の低い相はガスであり、ガス対液体の質量流量比が０．０１〜１００００、好適には０．０５〜２００であることを特徴とする、請求項３に記載のデバイス。
8. 前記遮断流体が、光学分光分析または質量原子分光法により特徴付けられるサンプルを含む液相であり、前記侵入流体がガスであり、好適にはアルゴンであることを特徴とする、請求項３に記載のデバイス。
9. 混和性流体の場合は、混合するための、不混和性流体の場合は、乳液、エアゾールおよびミクロフォームを生成するための複数の相を組み合わせる方法であって、密度の高い流体である遮断流体を供給チューブ内で循環させることと、包囲部へ密度の低い流体である侵入流体を流すことを含み、
   前記遮断流体は、前記遮断流体の半径方向且つ該放出流の軸に求心的なほぼ垂直の侵入流れと出会う合流領域に導かれていて、
   前記遮断流体と侵入流体の相互作用の結果としての流体が、前記チューブの出口と同じサイズの出口オリフィスを通して自由に解放され、前記チューブの出口および前記出口オリフィスが好ましくは円形で且つ、相互の正面に位置していて、軸方向のギャップをもって離れている、方法において、
   前記供給チューブの上流へ流れる前記侵入流体によって前記供給チューブ内に還流セルが生成され、
   前記還流セルの浸透が、前記供給チューブ内の前記遮断流体の速度より、少なくとも２倍速く、好適には少なくとも５倍速い前記合流領域内の前記侵入流体の速度を制御することにより調節され、速度間の関係が、両方の相の質量流量比を適当に選択することにより、また前記出口オリフィスの直径の１／２以下、好適には１／４以下である前記軸方向のギャップを選択することにより得られ、
   前記出口オリフィスおよび前記チューブの出口の直径間の相違が、最大直径の２０％以下であり、前記チューブの出口と前記出口オリフィスの中心が、最大直径の２０％の最大誤差で整合していることを特徴とする、方法。
10. 蒸気を用いた水スプレーで、布地、紙、シートまたはフィルムをアイロンがけするための装置であって、水分散のために複数の相を組み合わせる請求項７によるデバイスを特徴とし、前記装置が、そのサイズが２００ミクロン以下の液滴の蒸気を用いた水スプレーを含むアイロンがけすることができることを特徴とする装置。
11. 水分散のためのデバイスが、空気噴霧器であり、駆動ガスが蒸気であり、液体の水と蒸気との質量流量比が０．５以下、好適には０．１５以下であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 駆動の際に使用する蒸気の絶対圧力が、１．５バール〜１２バールである、請求項１１に記載の装置。
13. 容量が２０〜５０００立方センチメートルのボイラを内蔵し、水の温度を１１０℃〜１８７℃の範囲で調節することができることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
14. 水の前記供給チューブおよび前記蒸気供給チューブが、それぞれ前記ボイラの最低レベルおよび最高レベル内に位置する内部領域を始点として、アイロンに内蔵されている空気噴霧器の方向に向かうことを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
15. 水の前記供給チューブが、アイロンがけ面またはアイロン基部の内部に沿って延びることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。

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