JPH04219161A - 液体を霧化する装置と方法 - Google Patents
液体を霧化する装置と方法Info
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- JPH04219161A JPH04219161A JP3026963A JP2696391A JPH04219161A JP H04219161 A JPH04219161 A JP H04219161A JP 3026963 A JP3026963 A JP 3026963A JP 2696391 A JP2696391 A JP 2696391A JP H04219161 A JPH04219161 A JP H04219161A
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
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- B05B7/0869—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point the liquid or other fluent material being sucked or aspirated from an outlet orifice by another fluid, e.g. a gas, coming from another outlet orifice
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/123—Spraying molten metal
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】本発明は液体を霧化するための装置と方法
に関し、殊に金属の粒子または小滴を発生させるために
溶融金属を流体によって霧化する装置と方法に関する。
に関し、殊に金属の粒子または小滴を発生させるために
溶融金属を流体によって霧化する装置と方法に関する。
【０００２】霧化流体によって溶融または半溶融の金属
小滴を発生させ、該金属小滴を基板上に沈着させて金属
製品を製造するか、または金属小滴を品物の上に沈着さ
せて被膜製品を製作することは当業者に公知である。英
国特許ＧＢ１３７９２６１号明細書は、溶融金属の流れ
に向けたガスジェットによって溶融金属が霧化される、
金属製品を製作するための装置と方法を開示する。英国
特許ＧＢ２１４６６６２Ｂ号明細書は、第１のガス流が
コアンダ（Ｃｏａｎｄａ）表面上を流れ、第２のガス流
が第１のガス流に捕捉され、２つのガス流の間に溶融金
属を流すことによって溶融金属が霧化される、金属製品
を製作するための装置と工程を開示する。
小滴を発生させ、該金属小滴を基板上に沈着させて金属
製品を製造するか、または金属小滴を品物の上に沈着さ
せて被膜製品を製作することは当業者に公知である。英
国特許ＧＢ１３７９２６１号明細書は、溶融金属の流れ
に向けたガスジェットによって溶融金属が霧化される、
金属製品を製作するための装置と方法を開示する。英国
特許ＧＢ２１４６６６２Ｂ号明細書は、第１のガス流が
コアンダ（Ｃｏａｎｄａ）表面上を流れ、第２のガス流
が第１のガス流に捕捉され、２つのガス流の間に溶融金
属を流すことによって溶融金属が霧化される、金属製品
を製作するための装置と工程を開示する。
【０００３】液体を霧化させるための従来の装置は、第
１の流体がコアンダ表面に沿って流れるように第１の流
体をコアンダ表面に供給するためのコアンダ表面装置と
、液体を供給するための液体供給装置と、を含む。
１の流体がコアンダ表面に沿って流れるように第１の流
体をコアンダ表面に供給するためのコアンダ表面装置と
、液体を供給するための液体供給装置と、を含む。
【０００４】ＧＢ２１４６６６２Ｂ号明細書に記載され
る従来の装置と工程に伴う問題は、溶融金属流とコアン
ダ表面との相対位置に従って溶融金属の霧化の量が変化
することである。溶融金属流がコアンダ表面とコアンダ
表面上のガス流とに近接している最適位置においては、
この工程により溶融金属が均等に、また一貫して霧化さ
れる。しかし、溶融金属流がコアンダ表面に対して最適
位置になければ、特定サイズの小滴または粒子の相対的
比率が変化するので、溶融金属流の霧化の均質性は変化
する。溶融金属がコアンダ表面に対して最適位置に来る
ように一貫して仕組むことは困難であり、このため、霧
化の一貫性を保証することは困難である。
る従来の装置と工程に伴う問題は、溶融金属流とコアン
ダ表面との相対位置に従って溶融金属の霧化の量が変化
することである。溶融金属流がコアンダ表面とコアンダ
表面上のガス流とに近接している最適位置においては、
この工程により溶融金属が均等に、また一貫して霧化さ
れる。しかし、溶融金属流がコアンダ表面に対して最適
位置になければ、特定サイズの小滴または粒子の相対的
比率が変化するので、溶融金属流の霧化の均質性は変化
する。溶融金属がコアンダ表面に対して最適位置に来る
ように一貫して仕組むことは困難であり、このため、霧
化の一貫性を保証することは困難である。
【０００５】本発明は、より均質は液体の霧化が得られ
る、コアンダ表面を用いて液体粒子または小滴を発生さ
せる装置と方法を与えることを目的とする。
る、コアンダ表面を用いて液体粒子または小滴を発生さ
せる装置と方法を与えることを目的とする。
【０００６】よって本発明は液体を霧化するための装置
を与え、該装置は、第１と第２の対向するコアンダ表面
において、少なくとも収斂部分を有する流路を画成する
ように配置される第１と第２のコアンダ表面と、第１の
流体が流路を通って第１と第２の対向するコアンダ表面
に沿って流れるように、流路の収斂部分において第１と
第２の対向するコアンダ表面に第１の流体を供給するた
めの装置と、使用中に液体が流路を通って流れるにつれ
て流体が霧化されて液体の粒子または小滴を形成するよ
うに流路に液体を供給するために配置される液体供給装
置と、を含む。
を与え、該装置は、第１と第２の対向するコアンダ表面
において、少なくとも収斂部分を有する流路を画成する
ように配置される第１と第２のコアンダ表面と、第１の
流体が流路を通って第１と第２の対向するコアンダ表面
に沿って流れるように、流路の収斂部分において第１と
第２の対向するコアンダ表面に第１の流体を供給するた
めの装置と、使用中に液体が流路を通って流れるにつれ
て流体が霧化されて液体の粒子または小滴を形成するよ
うに流路に液体を供給するために配置される液体供給装
置と、を含む。
【０００７】望ましくは、第２の流体が第１の流体流と
液体の間を流れるように、第１と第２の対向するコアン
ダ表面に沿う第１の流体の流れによって、第１と第２の
対向するコアンダ表面の間の流路を通って第２の流体が
流れるようにされる。
液体の間を流れるように、第１と第２の対向するコアン
ダ表面に沿う第１の流体の流れによって、第１と第２の
対向するコアンダ表面の間の流路を通って第２の流体が
流れるようにされる。
【０００８】第１と第２のコアンダ表面は第１の部分の
直ぐ下流に流路の第２の平行部分を形成するような形状
を有することができる。
直ぐ下流に流路の第２の平行部分を形成するような形状
を有することができる。
【０００９】第１と第２のコアンダ表面は第２の部分の
直ぐ下流に流路の第３の拡張部分を形成するような形状
を有することができる。
直ぐ下流に流路の第３の拡張部分を形成するような形状
を有することができる。
【００１０】望ましくは、第１と第２のコアンダ表面は
第１の部分の直ぐ下流に流路の第２の拡張部分を形成す
るような形状を有することができる。
第１の部分の直ぐ下流に流路の第２の拡張部分を形成す
るような形状を有することができる。
【００１１】第１と第２の対向するコアンダ表面は流体
流れの方向に直角な方向に長くすることができ、望まし
くは、平行な直線表面である。第１と第２の対向するコ
アンダ表面は単一の円周方向に延在するコアンダ表面の
表面部分であることができる。第１と第２の対向するコ
アンダ表面は単一の多角形コアンダ表面の平行な直線コ
アンダ表面部分であることができる。
流れの方向に直角な方向に長くすることができ、望まし
くは、平行な直線表面である。第１と第２の対向するコ
アンダ表面は単一の円周方向に延在するコアンダ表面の
表面部分であることができる。第１と第２の対向するコ
アンダ表面は単一の多角形コアンダ表面の平行な直線コ
アンダ表面部分であることができる。
【００１２】液体の供給は溶融金属、液体燃料、水、ペ
イントまたは任意の表面処理剤の供給であることができ
る。第１と第２の流体を供給するための装置は、溶融金
属、空気または酸素に対して不活性または反応性のある
流体の供給装置である。
イントまたは任意の表面処理剤の供給であることができ
る。第１と第２の流体を供給するための装置は、溶融金
属、空気または酸素に対して不活性または反応性のある
流体の供給装置である。
【００１３】流路を離れる金属小滴を受承するように基
板が配置されることができ、金属小滴が基板上に沈着し
て金属製品を生じ、金属小滴は基板上に沈着した時に液
体または部分凝固状態にある。
板が配置されることができ、金属小滴が基板上に沈着し
て金属製品を生じ、金属小滴は基板上に沈着した時に液
体または部分凝固状態にある。
【００１４】流路を離れる金属小滴を受承するように品
物が配置されることができ、金属小滴が品物上に沈着し
て金属被膜を生じ、金属小滴は品物上に付着した時に流
体または部分凝固状態にある。
物が配置されることができ、金属小滴が品物上に沈着し
て金属被膜を生じ、金属小滴は品物上に付着した時に流
体または部分凝固状態にある。
【００１５】本発明はまた液体を霧化するための方法を
与え、該方法は、流路を画成する第１と第２の対向する
コアンダ表面に沿って、最小断面積を有する収斂部分の
端に向けて流れるように、第１の流体を流路の収斂部分
に向けることと、液体が流路を通って流れるにつれて液
体が霧化して液体の粒子または小滴を形成するように、
流路に液体を供給することと、を含む。
与え、該方法は、流路を画成する第１と第２の対向する
コアンダ表面に沿って、最小断面積を有する収斂部分の
端に向けて流れるように、第１の流体を流路の収斂部分
に向けることと、液体が流路を通って流れるにつれて液
体が霧化して液体の粒子または小滴を形成するように、
流路に液体を供給することと、を含む。
【００１６】第２の流体が第１の流体の流れと液体の間
を流れるように、第１と第２の対向するコアンダ表面に
沿う第１の流体の流れによって、第１と第２の対向する
コアンダ表面の間の流路を通って第２の流体を流すこと
が望ましい。
を流れるように、第１と第２の対向するコアンダ表面に
沿う第１の流体の流れによって、第１と第２の対向する
コアンダ表面の間の流路を通って第２の流体を流すこと
が望ましい。
【００１７】以下に添付図面を参照しつつ、実例により
本発明をより詳しく説明する。
本発明をより詳しく説明する。
【００１８】溶融金属を霧化して金属粒子または小滴を
発生するための従来の装置１０が図１に示される。装置
１０はハウジング１２を含み、その片側は曲線形コアン
ダ表面１４を有する。ハウジング１２は、コアンダ表面
１４上に第１の高圧流体を供給する出口２０を有する。
発生するための従来の装置１０が図１に示される。装置
１０はハウジング１２を含み、その片側は曲線形コアン
ダ表面１４を有する。ハウジング１２は、コアンダ表面
１４上に第１の高圧流体を供給する出口２０を有する。
【００１９】湯溜り２２は溶融金属２４の供給分を含み
、湯溜り２２は下方領域に溶融金属を放出するノズル２
６を有する。湯溜り２２はコアンダ表面１４よりも高い
位置に配置され、ノズル２６は、湯溜り２２から落下す
る溶融金属Ｃの流れがコアンダ表面に隣接するように配
置される。
、湯溜り２２は下方領域に溶融金属を放出するノズル２
６を有する。湯溜り２２はコアンダ表面１４よりも高い
位置に配置され、ノズル２６は、湯溜り２２から落下す
る溶融金属Ｃの流れがコアンダ表面に隣接するように配
置される。
【００２０】第１の流体は出口２０を通って高速にて室
１６から放出されて、矢印Ａの示すように曲線形コアン
ダ表面１４に付着する。コアンダ表面１４の上の第１の
流体の流れは、第２の流体を矢印Ｂの示すように、コア
ンダ表面に向けて捕捉されるようにする。溶融金属の流
れＣは第１の流体流れと第２の流体流れとの間に配置さ
れ、２つの流体流れの交差点にて霧化されて金属の粒子
または小滴を生ずる。
１６から放出されて、矢印Ａの示すように曲線形コアン
ダ表面１４に付着する。コアンダ表面１４の上の第１の
流体の流れは、第２の流体を矢印Ｂの示すように、コア
ンダ表面に向けて捕捉されるようにする。溶融金属の流
れＣは第１の流体流れと第２の流体流れとの間に配置さ
れ、２つの流体流れの交差点にて霧化されて金属の粒子
または小滴を生ずる。
【００２１】前記のように、溶融金属の霧化の均質性は
溶融金属の流れとコアンダ表面との相対位置に依存する
。溶融金属の流れＣがコアンダ表面１４に近接していな
いと、溶融金属の霧化の均質性は、最適位置からの距離
が増すにつれて変化する。
溶融金属の流れとコアンダ表面との相対位置に依存する
。溶融金属の流れＣがコアンダ表面１４に近接していな
いと、溶融金属の霧化の均質性は、最適位置からの距離
が増すにつれて変化する。
【００２２】本発明による液体を霧化する装置３０が図
２に示される。装置３０は円環形ハウジング３２を有し
、その半径方向内方の円周方向に延在する側面は曲線状
の円周方向に延在するコアンダ表面３４を有する。円環
形ハウジング３２は円環形室３６を画成する。第１の高
圧流体を円環形室３６に供給するために、１本以上のパ
イプ３８が配置される。円環形ハウジング３２はその半
径方向内方の円周方向に延在する側面に円周方向に延在
する出口４０を有し、これは第１の高圧流体を曲線状の
半径方向に延在するコアンダ表面３４上に供給する。
２に示される。装置３０は円環形ハウジング３２を有し
、その半径方向内方の円周方向に延在する側面は曲線状
の円周方向に延在するコアンダ表面３４を有する。円環
形ハウジング３２は円環形室３６を画成する。第１の高
圧流体を円環形室３６に供給するために、１本以上のパ
イプ３８が配置される。円環形ハウジング３２はその半
径方向内方の円周方向に延在する側面に円周方向に延在
する出口４０を有し、これは第１の高圧流体を曲線状の
半径方向に延在するコアンダ表面３４上に供給する。
【００２３】曲線状の円周方向に延在するコアンダ表面
３４の直径上に相対して向かい合う表面部分３１，３３
は収斂／拡張通路を画成し、この通路は収斂部分３５、
スロート部分３７および拡張部分３９を画成する。円周
方向に延在する出口４０は収斂／拡張通路の収斂部分３
５内に配置され、第１の流体をスロート部分３７に向け
る。
３４の直径上に相対して向かい合う表面部分３１，３３
は収斂／拡張通路を画成し、この通路は収斂部分３５、
スロート部分３７および拡張部分３９を画成する。円周
方向に延在する出口４０は収斂／拡張通路の収斂部分３
５内に配置され、第１の流体をスロート部分３７に向け
る。
【００２４】液体の供給源（図示せず）がノズル４２に
液体を供給するように配置される。ノズル４２は収斂／
拡張通路の収斂部分３５の上流に配置され、ノズル４２
は、ノズル４２から出る液体Ｇが対向する表面部分３１
，３３の間に位置するように配置される。
液体を供給するように配置される。ノズル４２は収斂／
拡張通路の収斂部分３５の上流に配置され、ノズル４２
は、ノズル４２から出る液体Ｇが対向する表面部分３１
，３３の間に位置するように配置される。
【００２５】第１の流体は円環形室３６から出口４０を
通して高速にて放出され、図２に矢印Ｅによって示され
るように曲線状円周方向延在コアンダ表面３４に付着す
る。円周方向延在コアンダ表面３４上の第１の流体の流
れは円環形であり、矢印Ｆによって示されるように、対
向表面部分３１，３３に向けてその間に第２の流体を捕
捉するようにする。第２の流体の流れも円環形であり、
第１の流体の流れの半径方向内方に位置する。液体の流
れＧは円環形ハウジング３２の軸線上に位置し、第２の
流体の流れの半径方向内方に位置する。第２の流体の流
れは第１の流体の流れと液体流の間に位置する。液体が
、装置によって発生される流界と相互作用するにつれて
、霧化が生ずる。
通して高速にて放出され、図２に矢印Ｅによって示され
るように曲線状円周方向延在コアンダ表面３４に付着す
る。円周方向延在コアンダ表面３４上の第１の流体の流
れは円環形であり、矢印Ｆによって示されるように、対
向表面部分３１，３３に向けてその間に第２の流体を捕
捉するようにする。第２の流体の流れも円環形であり、
第１の流体の流れの半径方向内方に位置する。液体の流
れＧは円環形ハウジング３２の軸線上に位置し、第２の
流体の流れの半径方向内方に位置する。第２の流体の流
れは第１の流体の流れと液体流の間に位置する。液体が
、装置によって発生される流界と相互作用するにつれて
、霧化が生ずる。
【００２６】図３において、流体を霧化する装置は溶融
金属を霧化するのに用いられ、円環形ハウジング３２と
ノズル４２は回転する基板４８の上方に位置する。溶融
金属が円環形ハウジングを通過することによって形成さ
れる金属の粒子または小滴は回転基板４８上に沈着して
金属製品５０を形成する。製品５０は、例えばガスター
ビンエンジンのタービンディスクであることができる。 第１と第２の流体は慣行的に溶融金属に対して不活性の
ガス、例えば窒素である。溶融金属に反応するガスも、
しかし、溶融金属の特性を変えるために使用される。
金属を霧化するのに用いられ、円環形ハウジング３２と
ノズル４２は回転する基板４８の上方に位置する。溶融
金属が円環形ハウジングを通過することによって形成さ
れる金属の粒子または小滴は回転基板４８上に沈着して
金属製品５０を形成する。製品５０は、例えばガスター
ビンエンジンのタービンディスクであることができる。 第１と第２の流体は慣行的に溶融金属に対して不活性の
ガス、例えば窒素である。溶融金属に反応するガスも、
しかし、溶融金属の特性を変えるために使用される。
【００２７】図２および図３に示すノズル４２と液体流
Ｇは円環形ハウジング３２の軸線上にあるが、このこと
は重要ではない。収斂／拡張通路の収斂部分に入る第１
と第２の流体の流れによって液体流は自動的に円環形コ
アンダ表面から離れて中心位置を保つので、液体の霧化
の均質性に有害な影響を与えない限界内で、ノズル４２
を円環形ハウジング３２の軸線から変位させることもで
きる。
Ｇは円環形ハウジング３２の軸線上にあるが、このこと
は重要ではない。収斂／拡張通路の収斂部分に入る第１
と第２の流体の流れによって液体流は自動的に円環形コ
アンダ表面から離れて中心位置を保つので、液体の霧化
の均質性に有害な影響を与えない限界内で、ノズル４２
を円環形ハウジング３２の軸線から変位させることもで
きる。
【００２８】同様に、円環形ハウジング３２の軸線が垂
直でない向きに配置されていても、液体流は自動的に中
心位置に持ってこられるので、液体霧化の均質性は保た
れる。円形コアンダ表面のこの特徴を利用して、収斂／
拡張通路を離れる液体粒子または小滴の運動方向を制御
することができる。円環形ハウジングを固定構造上に据
え付けて、円環形ハウジングの軸線、または収斂／拡張
通路の軸線が垂直方向に対して或る角度に配置される位
置に円環形ハウジングを自由に動かせるようにすること
ができる。霧化工程中連続的に、または定期的に液体粒
子または小滴の移動方向を変えるように、円環形ハウジ
ングを動かすことができる。
直でない向きに配置されていても、液体流は自動的に中
心位置に持ってこられるので、液体霧化の均質性は保た
れる。円形コアンダ表面のこの特徴を利用して、収斂／
拡張通路を離れる液体粒子または小滴の運動方向を制御
することができる。円環形ハウジングを固定構造上に据
え付けて、円環形ハウジングの軸線、または収斂／拡張
通路の軸線が垂直方向に対して或る角度に配置される位
置に円環形ハウジングを自由に動かせるようにすること
ができる。霧化工程中連続的に、または定期的に液体粒
子または小滴の移動方向を変えるように、円環形ハウジ
ングを動かすことができる。
【００２９】溶融金属を霧化するのに用いられる、本発
明による液体霧化のための第２の装置６０が図４に示さ
れる。装置６０は第１のハウジング６２と第２のハウジ
ング７２を有する。第１のハウジング６２は片側に第１
の曲線状コアンダ表面６４を有する。第１のハウジング
６２は室を画成する。第１の高圧流体を室に供給するの
に、１本以上のパイプが配置される。ハウジング６２は
、第１の高圧流体を第１の曲線状コアンダ表面６４上に
供給する出口６６を有する。第１のハウジング６２、第
１の曲線状コアンダ表面６４および出口６６は直線状に
延在する。第２のハウジング７２の片側は第２の曲線状
コアンダ表面７４を有する。第２のハウジング７２は室
を画成する。第１の高圧流体を室に供給するのに、１本
以上のパイプが配置される。ハウジング７２は、第１の
高圧流体を第２の曲線状コアンダ表面７４上に供給する
出口７６を有する。第２のハウジング７２、第２の曲線
状コアンダ表面６４および出口７６は直線状に延在する
。第１と第２の曲線状コアンダ表面６４，７４は平行に
相互に向かい合うように配置される。第１と第２のコア
ンダ表面は収斂／拡張通路を画成するように配置され、
該通路は収斂部分８８、スロート９０および拡張部分９
２を有する。第１と第２のコアンダ表面は長く、通路を
通る流体の流れの方向に対して直角の方向に延在する。 収斂／拡張通路の収斂部分８８に出口６６、７６が位置
し、スロート９０に向けて第１の流体を送る。
明による液体霧化のための第２の装置６０が図４に示さ
れる。装置６０は第１のハウジング６２と第２のハウジ
ング７２を有する。第１のハウジング６２は片側に第１
の曲線状コアンダ表面６４を有する。第１のハウジング
６２は室を画成する。第１の高圧流体を室に供給するの
に、１本以上のパイプが配置される。ハウジング６２は
、第１の高圧流体を第１の曲線状コアンダ表面６４上に
供給する出口６６を有する。第１のハウジング６２、第
１の曲線状コアンダ表面６４および出口６６は直線状に
延在する。第２のハウジング７２の片側は第２の曲線状
コアンダ表面７４を有する。第２のハウジング７２は室
を画成する。第１の高圧流体を室に供給するのに、１本
以上のパイプが配置される。ハウジング７２は、第１の
高圧流体を第２の曲線状コアンダ表面７４上に供給する
出口７６を有する。第２のハウジング７２、第２の曲線
状コアンダ表面６４および出口７６は直線状に延在する
。第１と第２の曲線状コアンダ表面６４，７４は平行に
相互に向かい合うように配置される。第１と第２のコア
ンダ表面は収斂／拡張通路を画成するように配置され、
該通路は収斂部分８８、スロート９０および拡張部分９
２を有する。第１と第２のコアンダ表面は長く、通路を
通る流体の流れの方向に対して直角の方向に延在する。 収斂／拡張通路の収斂部分８８に出口６６、７６が位置
し、スロート９０に向けて第１の流体を送る。
【００３０】湯溜り８２は溶融金属８４の供給分を含み
、湯溜り８２は下方領域に、溶融金属を放出するための
ノズル８６を有する。湯溜り８２は第１と第２のコアン
ダ表面６４，７４よりも高い位置に配置され、湯溜り８
２から落下する溶融金属の流れＫが対向するコアンダ表
面６４，７４の間に位置するように、ノズル８６が配置
される。
、湯溜り８２は下方領域に、溶融金属を放出するための
ノズル８６を有する。湯溜り８２は第１と第２のコアン
ダ表面６４，７４よりも高い位置に配置され、湯溜り８
２から落下する溶融金属の流れＫが対向するコアンダ表
面６４，７４の間に位置するように、ノズル８６が配置
される。
【００３１】第１の流体は出口６６，７６を通して室か
ら高速で放出され、矢印Ｉが示すようにそれぞれ曲線状
コアンダ表面６４，７４に付着する。第２の流体流Ｊが
第１の流体によって、対向するコアンダ表面６４，７４
に向けてその間に捕捉される。溶融金属の流れＫはコア
ンダ表面６４，７４の中間に位置する。第２の流体は第
１の流体と溶融金属の流れの間を流れる。溶融金属は装
置によって発生する流界と相互作用しながら霧化して金
属粒子または小滴を形成する。
ら高速で放出され、矢印Ｉが示すようにそれぞれ曲線状
コアンダ表面６４，７４に付着する。第２の流体流Ｊが
第１の流体によって、対向するコアンダ表面６４，７４
に向けてその間に捕捉される。溶融金属の流れＫはコア
ンダ表面６４，７４の中間に位置する。第２の流体は第
１の流体と溶融金属の流れの間を流れる。溶融金属は装
置によって発生する流界と相互作用しながら霧化して金
属粒子または小滴を形成する。
【００３２】基板９４が第１のハウジング６２、第２の
ハウジング７２および湯溜り８２の下方に位置する。２
つのハウジングの間を溶融金属が通過することによって
形成される金属小滴は基板９４上に沈着して金属製品９
６を形成する。基板９４は収斂／拡張通路を通る流体の
流れの方向に直角に動かすことができる。
ハウジング７２および湯溜り８２の下方に位置する。２
つのハウジングの間を溶融金属が通過することによって
形成される金属小滴は基板９４上に沈着して金属製品９
６を形成する。基板９４は収斂／拡張通路を通る流体の
流れの方向に直角に動かすことができる。
【００３３】図４の実施例は図２および図３の実施例と
同様に作動する。ただし、液体流は２つのコアンダ表面
の中間に図示されるが、これは重要ではない。液体流は
、収斂／拡張通路の収斂部分に第１と第２の流体が流れ
ることによって自動的に中心に来て２つのコアンダ表面
から隔離を保ち、より均質な液体流の霧化を与える。
同様に作動する。ただし、液体流は２つのコアンダ表面
の中間に図示されるが、これは重要ではない。液体流は
、収斂／拡張通路の収斂部分に第１と第２の流体が流れ
ることによって自動的に中心に来て２つのコアンダ表面
から隔離を保ち、より均質な液体流の霧化を与える。
【００３４】基板上で製品を形成する代わりに、溶融金
属小滴を製品上に沈着させて製作を被膜することも同様
に可能であろう。
属小滴を製品上に沈着させて製作を被膜することも同様
に可能であろう。
【００３５】本発明によって製造された金属粒子を集め
て、そのあと、公知の粉末金属技法によって処理して製
品を形成することもできる。
て、そのあと、公知の粉末金属技法によって処理して製
品を形成することもできる。
【００３６】本発明は例えばガスタービンエンジンの液
体燃料を霧化させるのに適しており、その場合、第１と
第２の流体は空気または酸素である。本発明は水、ペイ
ントまたは他の表面処理材料を霧化するのにも適してい
る。
体燃料を霧化させるのに適しており、その場合、第１と
第２の流体は空気または酸素である。本発明は水、ペイ
ントまたは他の表面処理材料を霧化するのにも適してい
る。
【００３７】液体を霧化するのに、２つの対向するコア
ンダ表面を有する他の仕組み、例えばコアンダ表面が平
行になる多角形を用いることが可能であろう。
ンダ表面を有する他の仕組み、例えばコアンダ表面が平
行になる多角形を用いることが可能であろう。
【００３８】収斂部分、スロートおよび拡張部分を有す
る、対向するコアンダ表面の間の通路を引用して説明し
たけれども、流路は、収斂部分と平行なスロート部分と
拡張部分とを、または収斂部分と平行部分とを、または
単に収斂部分を、有することができる。
る、対向するコアンダ表面の間の通路を引用して説明し
たけれども、流路は、収斂部分と平行なスロート部分と
拡張部分とを、または収斂部分と平行部分とを、または
単に収斂部分を、有することができる。
【００３９】溶融金属を霧化するのに使用する、本発明
による液体霧化のための第３の装置１３０が図５に示さ
れる。装置１３０は円環形ハウジング１３２を有し、そ
の半径方向内方の円周方向に延在する側面は曲線状の円
周方向に延在するコアンダ表面１３４を有する。円環形
ハウジング１３２は円環形室１３６を画成する。円環形
室１３６に第１の高圧流体を供給するのにパイプ１３８
が配置される。円環形ハウジング１３２はその半径方向
内方の円周方向に延在する側面に、円周方向に延在する
出口１４０を有し、これは曲線状の円周方向に延在する
コアンダ表面１３４上に第１の高圧流体を供給する。
による液体霧化のための第３の装置１３０が図５に示さ
れる。装置１３０は円環形ハウジング１３２を有し、そ
の半径方向内方の円周方向に延在する側面は曲線状の円
周方向に延在するコアンダ表面１３４を有する。円環形
ハウジング１３２は円環形室１３６を画成する。円環形
室１３６に第１の高圧流体を供給するのにパイプ１３８
が配置される。円環形ハウジング１３２はその半径方向
内方の円周方向に延在する側面に、円周方向に延在する
出口１４０を有し、これは曲線状の円周方向に延在する
コアンダ表面１３４上に第１の高圧流体を供給する。
【００４０】曲線状の円周方向に延在するコアンダ表面
１３４の直径上に相対して向かい合う表面部分１３１，
１３３は収斂／拡張通路を画成し、該通路は収斂部分１
３５、平行スロート部分１３７および拡張部分１３９を
有する。円周方向に延在する出口１４０は収斂／拡張通
路の収斂部分１３５に位置し、流体を平行スロート部分
１３７に向ける。
１３４の直径上に相対して向かい合う表面部分１３１，
１３３は収斂／拡張通路を画成し、該通路は収斂部分１
３５、平行スロート部分１３７および拡張部分１３９を
有する。円周方向に延在する出口１４０は収斂／拡張通
路の収斂部分１３５に位置し、流体を平行スロート部分
１３７に向ける。
【００４１】霧化すべき液体はノズル１４２から供給さ
れる。ノズル１４２は収斂／拡張通路の収斂部分の上流
に配置され、ノズル１４２から出る液体の流れが対向す
る表面部分１３１，１３３の間に位置するように、ノズ
ル１４２が配置される。本装置の作動は図２、図３およ
び図４の実施例と同様である。
れる。ノズル１４２は収斂／拡張通路の収斂部分の上流
に配置され、ノズル１４２から出る液体の流れが対向す
る表面部分１３１，１３３の間に位置するように、ノズ
ル１４２が配置される。本装置の作動は図２、図３およ
び図４の実施例と同様である。
【００４２】ハウジングとハウジングを通る流路とに対
する液体供給ノズルの位置はさほど厳密ではない。液体
供給ノズルはハウジングから任意の距離に離れた位置に
することができる。
する液体供給ノズルの位置はさほど厳密ではない。液体
供給ノズルはハウジングから任意の距離に離れた位置に
することができる。
【００４３】図２および図４において、流路の収斂部分
とスロート部分で対向表面は曲線状であるが、スロート
を超える所定位置にて、対向表面は直線経路をたどる。 直線経路をたどる対向表面の部分は拡張デフューザを画
成する。図５において、対向表面は流路の収斂部分で曲
線状であるが、スロート部分にて対向表面は直線経路を
たどる。直線経路をたどる対向表面の部分は平行デフュ
ーザを画成する。
とスロート部分で対向表面は曲線状であるが、スロート
を超える所定位置にて、対向表面は直線経路をたどる。 直線経路をたどる対向表面の部分は拡張デフューザを画
成する。図５において、対向表面は流路の収斂部分で曲
線状であるが、スロート部分にて対向表面は直線経路を
たどる。直線経路をたどる対向表面の部分は平行デフュ
ーザを画成する。
【００４４】流路の収斂部分が曲線部を有することは可
能であるが、所定の位置にて、曲線部のあとに直線部が
続き、この直線部がスロートまで収斂して収斂デフュー
ザを画成する。
能であるが、所定の位置にて、曲線部のあとに直線部が
続き、この直線部がスロートまで収斂して収斂デフュー
ザを画成する。
【００４５】対向表面は曲線経路のみをたどることがで
き、直線経路をたどる部分を設けられることなく、従っ
てデフューザを設けないようにすることもできる。これ
らの曲線状対向表面は収斂、スロートおよび拡張の各部
分を有するか、または単に収斂部分を有することもでき
る。
き、直線経路をたどる部分を設けられることなく、従っ
てデフューザを設けないようにすることもできる。これ
らの曲線状対向表面は収斂、スロートおよび拡張の各部
分を有するか、または単に収斂部分を有することもでき
る。
【００４６】デフューザの角度は流路を離れる液体小粒
または粒子の噴霧角度を制御する。流路の対向表面への
液体小滴または粒子の湿潤または衝突を制御する上で、
デフューザの長さは大切である。
または粒子の噴霧角度を制御する。流路の対向表面への
液体小滴または粒子の湿潤または衝突を制御する上で、
デフューザの長さは大切である。
【００４７】霧化した液体粒子または小滴が流路の対向
表面を湿潤または衝突するのを防ぐために、対向表面が
収斂部分のみを有することが望まれる。代わりに、対向
表面の間の流路がデフューザ／拡張部分を有し、この拡
張の角度と長さを適切に選ぶことによって、流路の対向
表面を霧化した液体粒子または小滴が湿潤または衝突す
るのを防止することもできる。溶融金属粒子または小滴
は表面に粘着し、究極的に流路を閉塞するに到るので、
それらが流路の対向表面に衝突するのを防止することが
殊に大切である。対向表面に衝突する溶融金属粒子また
は小滴は流路の対向表面から不純物を拾い、この不純物
は引き続き形成された製品又は被膜に悪影響を与えるこ
とがある。
表面を湿潤または衝突するのを防ぐために、対向表面が
収斂部分のみを有することが望まれる。代わりに、対向
表面の間の流路がデフューザ／拡張部分を有し、この拡
張の角度と長さを適切に選ぶことによって、流路の対向
表面を霧化した液体粒子または小滴が湿潤または衝突す
るのを防止することもできる。溶融金属粒子または小滴
は表面に粘着し、究極的に流路を閉塞するに到るので、
それらが流路の対向表面に衝突するのを防止することが
殊に大切である。対向表面に衝突する溶融金属粒子また
は小滴は流路の対向表面から不純物を拾い、この不純物
は引き続き形成された製品又は被膜に悪影響を与えるこ
とがある。
【００４８】以上の説明では、対向するコアンダ表面上
の第１の流体によって流路に捕捉される第２の流体を引
用したが、場合により、第２の流体は再循環される第１
の流体であり、他の場合には、流路への第２の流体の流
れが、霧化されるべき液体の供給路を除いて、流路の上
流端を閉じることによって、防止される。
の第１の流体によって流路に捕捉される第２の流体を引
用したが、場合により、第２の流体は再循環される第１
の流体であり、他の場合には、流路への第２の流体の流
れが、霧化されるべき液体の供給路を除いて、流路の上
流端を閉じることによって、防止される。
【図１】コアンダ表面を用いて溶融金属を霧化して金属
粒子または小滴を発生する従来の装置の断面図である。
粒子または小滴を発生する従来の装置の断面図である。
【図２】コアンダ表面を用いて液体を霧化する、本発明
による装置の断面図である。
による装置の断面図である。
【図３】本発明による装置の一実施例の斜視図である。
【図４】本発明による装置の第２の実施例の斜視図であ
る。
る。
【図５】本発明による装置のいま一つの実施例の断面図
である。
である。
３０：装置
３４：コアンダ表面
３５：収斂部分
３７：スロート部分
３９：拡張部分
Ｅ：第１の流体
Ｆ：第２の流体
Ｇ：液体
Claims (31)
- 【請求項１】 液体を霧化する装置であって：ｉ）
第１と第２の対向するコアンダ（Ｃｏａｎｄａ）表面
において、少なくとも収斂部分を有する流路を画成する
ように配置され、該流路の収斂部分は第１の端と第２の
端を有し、該流路の収斂部分の該第２の端は該第１の端
よりも断面積が小さい、コアンダ表面； ｉｉ） 該流路の収斂部分の該第２の端に向けて該流
路を通して第１の流体を該第１と第２の対向するコアン
ダ表面に沿って流れるように指向させるように、該流路
の収斂部分における該第１と第２の対向するコアンダ表
面に該第１の流体を供給する装置； ｉｉｉ） 使用中に、液体が該流路を流れるにつれて
霧化して、液体の粒子または小滴を形成するように、該
流路に該液体を供給するように配置される液体供給装置
：を含む装置。 - 【請求項２】 第２の流体が該第１の流体の流れと該
液体との間を流れるように、該第１と第２の対向するコ
アンダ表面に沿う該第１の流体の流れによって、第２の
流体が該第１と第２の対向するコアンダ表面の間の該流
路を通って流れるようにされる、請求項１の装置。 - 【請求項３】 該第１と第２のコアンダ表面は該流路
の第２の平行部分を形成するように配置され、該流路の
該第２の平行部分は該第１の部分の直ぐ下流にある、請
求項１の装置。 - 【請求項４】 該第１と第２のコアンダ表面は該流路
の第３の拡張部分を形成するように配置され、該流路の
第３の拡張部分は該第２の部分の直ぐ下流にある、請求
項３の装置。 - 【請求項５】 該第１と第２のコアンダ表面は該流路
の第２の拡張部分を形成するように配置され、該流路の
第２の拡張部分は該第１の部分の直ぐ下流にある、請求
項３の装置。 - 【請求項６】 該第１と第２の方向するコアンダ表面
は流体の流れの方向に直角な対向に長くされている、請
求項１の装置。 - 【請求項７】 該第１と第２の対向するコアンダ表面
は平行な直線表面である、請求項６の装置。 - 【請求項８】 該第１と第２の対向するコアンダ表面
は単一の多角形コアンダ表面の平行な直線コアンダ表面
部分である、請求項１の装置。 - 【請求項９】 該第１と第２の対向するコアンダ表面
は単一の円周方向に延在するコアンダ表面の表面部分で
ある、請求項１の装置。 - 【請求項１０】 前記液体の粒子または小滴の流れの
方向を制御するために、第１の位置と該第１の位置に対
して該流路の軸線が或る角度に配置される第２の位置と
の間で該軸線が移動自在であるように、動くことのでき
る請求項１の装置。 - 【請求項１１】 該流路の軸線は該第１の位置にて垂
直に配置される、請求項１０の装置。 - 【請求項１２】 該流体供給装置は溶融金属の供給源
である、請求項１の装置。 - 【請求項１３】 該流路を離れる金属小滴を受承する
ように基板が配置され、該金属小滴は該基板上に沈着し
て金属製品を生じ、該金属小滴は該基板上に沈着する時
に液体または部分凝固の状態にある、請求項１２の装置
。 - 【請求項１４】 該流路を離れる金属小滴を受承する
ように品物が配置され、該金属小滴は該品物上に沈着し
て金属被膜を生じ、該金属小滴は該品物上に沈着する時
に液体または部分凝固の状態にある、請求項１２の装置
。 - 【請求項１５】 該第１と第２の流体を供給する装置
は該溶融金属に対して不活性のガスの供給源である、請
求項１２の装置。 - 【請求項１６】 該第１と第２の流体を供給する装置
は該溶融金属に対して反応性のガスの供給源である、請
求項１２の装置。 - 【請求項１７】 該液体の供給装置は水、ペイントま
たは任意の表面処理材料の供給源である、請求項１の装
置。 - 【請求項１８】 該液体の供給装置は、液体燃料の供
給源である、請求項１の装置。 - 【請求項１９】 該第１と第２の流体を供給する装置
は空気または酸素の供給源である、請求項１８の装置。 - 【請求項２０】 断面積が最小である収斂部分の端に
向けて、流路を画成する第１と第２の対向するコアンダ
表面に沿って流れるように、該流路の収斂部分に第１の
流体を向けることと、流体が該流路を通って流れるにつ
れて霧化して流体の粒子または小滴を形成するように、
液体を該流路に供給することと、を含む、液体を霧化す
る方法。 - 【請求項２１】 第２の流体が該第１の流体の流れと
該液体との間を流れるように、該第１と第２の対向する
コアンダ表面に沿う該第１の流体の流れによって、該流
路を通して該第１と第２の対向するコアンダ表面の間を
第２の流体が流れるようにされる、請求項２０の方法。 - 【請求項２２】 該液体が溶融金属である、請求項２
０の方法。 - 【請求項２３】 該流路を離れる金属小滴を基板上に
沈着させて金属製品を製造し、該金属小滴が該基板上に
沈着する時、液体または半凝固の状態にあること、を含
む請求項２２記載の方法。 - 【請求項２４】 該流路を離れる金属小滴を品物の上
に沈着させて金属被膜を生成し、該金属は該品物上に沈
着する時に液体または半凝固の状態にあること、を含む
請求項２２の方法。 - 【請求項２５】 該第１の流体は該溶融金属に対して
不活性である、請求項２２記載の方法。 - 【請求項２６】 該第２の流体は該溶融金属に対して
不活性である、請求項２１による請求項２２の方法。 - 【請求項２７】 該溶融金属は単一金属または合金で
ある、請求項２２の方法。 - 【請求項２８】 請求項２３の方法によって製造され
る製品。 - 【請求項２９】 請求項２４の方法によって生成され
る金属被膜を有する製品。 - 【請求項３０】 該流路を離れる金属小滴を沈着させ
て、粉末冶金に使用する金属粉を製造することを含む請
求項２２の方法。 - 【請求項３１】 請求項３０の方法によって製造され
る金属粉から作られる製品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909004214A GB9004214D0 (en) | 1990-02-24 | 1990-02-24 | An apparatus and method for atomising a liquid |
| GB9004214:4 | 1990-02-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04219161A true JPH04219161A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=10671582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3026963A Withdrawn JPH04219161A (ja) | 1990-02-24 | 1991-02-21 | 液体を霧化する装置と方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0444767A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04219161A (ja) |
| GB (1) | GB9004214D0 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008246391A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Japan Fine Ceramics Center | ミスト供給装置及び噴霧熱分解装置 |
| KR20200086543A (ko) * | 2019-01-09 | 2020-07-17 | 인하대학교 산학협력단 | 절삭유 공급 노즐 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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