JPH0515816A - 気液混合噴霧用ノズル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 液体又は気体を噴射管径方向から供給する第
１供給路３と第２供給路４とが設けられている噴射管２
内にノズル６を同軸芯状態で固定して、ノズル６外周面
と噴射管２内周面との間に形成した第１空間７と第２空
間８とを第１供給路３と第２供給路４とに各々連通さ
せ、第１供給路３の出口近くにオリフィス１５を設け、
第２空間８とノズル６の気体又は液体供給路５とを、当
該ノズル６の周方向に位置をずらせて形成した複数の第
２流路１８を介して連通させ、これら複数の第２流路１
８の気体又は液体供給路５に臨む出口を管軸芯Ｘ方向で
同一又は略同一位置に形成した。 【効果】 気液混合空間に流入する前の液体及び気体が
積極的に乱流化されるので、気液混合空間の管軸芯方向
長さの増大を抑制しながら液体を確実に霧化させ易く、
ノズル装置全体の大型化を抑制して汎用性を向上させる
ことできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延加工される鋼材に
水を噴霧供給して冷却したり、菜園、果樹園等で作物に
薬剤散布する場合等に使用される気液混合噴霧用ノズル
装置であって、詳しくは、先端部に気液噴霧用オリフィ
スを備えている噴射管に、液体又は気体を噴射管径方向
から供給する第１供給路と気体又は液体を噴射管径方向
から供給する第２供給路とが管軸芯方向に位置をずらせ
て設けられている気液混合噴霧用ノズル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冒記気液混合噴霧用ノズル装置は、気体
又は液体の内の一方を噴射管径方向から供給する第１供
給路と他方を噴射管径方向から供給する第２供給路とを
管軸芯方向に位置をずらせて設けて、例えば実公昭６３
−３８９３２号公報に記載されているような、気体又は
液体の内の一方を噴射管径方向から供給する第１供給路
と他方を管軸芯方向から供給する第２供給路とを設けて
ある気液混合噴霧用ノズル装置の有する欠点、つまり、
ノズル装置に対する配管系の煩雑化とメンテナンスにと
もなう配管系の脱着作業性を改善するものであるが、従
来、図６に示すように、先端部に気液混合用オリフィス
０１を備えている内径が略一定の噴射管０２に第１供給
路０３と第２供給路０４とを接続し、内径が略一定のブ
ッシュ０５，０６を介して所定の配管系に接続するよう
構成したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術によれ
ば、第１供給路０３と第２供給路０４の各々から流入し
た気体と液体は噴射管０２内周壁に衝突して流れ方向が
変更され、気液噴霧用オリフィス０１に向けて流れる過
程で気液が混合されるに過ぎないから、液体を確実に霧
化させるためには供給路下手側の気液混合空間０７の管
軸芯方向長さをできるだけ長くする必要があり、ノズル
装置全体が大型化して設置スペース上の制約を受けやす
く、汎用性が低下する欠点がある。本発明は上記実情に
鑑みてなされたものであって、気体及び液体の噴射管に
対する供給流路を工夫することにより、ノズル装置に対
する配管系の煩雑化とメンテナンスにともなう配管系の
脱着作業性を改善できる利点を損なうことなく、ノズル
装置全体の大型化を抑制して汎用性を向上させることを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為の
本発明の特徴構成は、冒記気液混合噴霧用ノズル装置に
おいて、 Ａ．前記管軸芯と同軸芯又は略同軸芯状態に形成された
気体又は液体流路から前記気液噴霧用オリフィスに向け
て気体又は液体を噴射するノズルが、前記噴射管内に固
定され、 Ｂ．前記ノズル外周面と前記噴射管内周面との間に、前
記第１供給路に連通する第１空間と、前記第２供給路に
連通する第２空間と、前記第１空間と前記ノズル前方の
気液混合空間とを連通させる第１流路とが形成されてい
るとともに、 Ｃ．前記第１供給路の出口近くにオリフィスが設けら
れ、 Ｄ．前記第２空間と前記ノズルの気体又は液体供給路と
が、当該ノズルの周方向に位置をずらせて形成した複数
の第２流路を介して連通され、 Ｅ．前記複数の第２流路の前記気体又は液体供給路に臨
む出口が前記管軸芯方向で同一又は略同一位置に形成さ
れていること上記Ａ乃至Ｅの構成にあり、かかる構成か
ら次の作用効果を奏する。

【０００５】

【作用】ａ．前記Ａ，Ｂの構成により、第１供給路から
第１空間に流入した液体又は気体はノズル外周面との衝
突でその流れ方向が変更されて、ノズル外周面と噴射管
内周面との間の第１流路を通過して気液混合空間に流入
し、前記Ａ，Ｂ，Ｄの構成により、第２供給路から第２
空間に流入した気体又は液体は第２流路を通過してノズ
ルの気体又は液体供給路から気液混合空間に流入し、気
液混合空間に流入した液体は気体と混じり合いながら霧
化されて気液噴霧用オリフィスから噴射される。 ｂ．前記Ｃの構成により、第１供給路からの液体又は気
体はオリフィスで絞られて流速が増大し、液体又は気体
の分子速度が増大するとともに、レイノルズ数が大きく
なって乱流化し易い。 ｃ．前記Ｄ，Ｅの構成により、複数の第２流路からの液
体又は気体はノズルの気体又は液体供給路内で互いに衝
突しあって乱流化が促進される。

【０００６】

【発明の効果】前記ａの作用により、気液混合空間に流
入した液体は気体と混じり合いながら霧化されて気液噴
霧用オリフィスから噴射されるのであるが、前記ｂ，ｃ
の作用により、気液混合空間に流入する前の液体及び気
体が積極的に乱流化されるので、気液混合空間に流入し
た液体を霧化させ易い。従って、気液混合空間の管軸芯
方向長さの増大を抑制しながら液体を確実に霧化させ易
く、ノズル装置に対する配管系の煩雑化とメンテナンス
にともなう配管系の脱着作業性を改善できる従来の利点
を損なうことなく、ノズル装置全体の大型化を抑制して
汎用性を向上させることできる。

【０００７】請求項２記載の気液混合噴霧用ノズル装置
は、前記複数の第２流路が、前記ノズルの径方向に対し
て交差する渦状に配置形成されているから、第２流路か
ら流入した気体又は液体はノズルの気体又は液体供給路
内を螺旋状に運動しながら通過し、ノズルの気体又は液
体供給路内周に沿う流速が増大して、ノズルの気体又は
液体供給路内での乱流化が促進され、気液混合空間に流
入した液体を一層確実に霧化させ易い。

【０００８】

【実施例】

〔第１実施例〕図１乃至図４は、圧延加工された鋼材に
水を噴霧供給して冷却する場合等に使用される気液噴霧
用ノズル装置を示し、先端部に気液噴霧用オリフィス１
を備えている噴射管２の基部に、液体（水）を噴射管径
方向から供給する第１供給路３と気体（空気）を噴射管
径方向から供給する第２供給路４とが管軸芯Ｘ方向に位
置をずらせて設けられている。前記第１，第２供給路
３，４の出口が臨む位置の噴射管２内に、管軸芯Ｘと同
軸芯状態に形成された気体流路５から気液噴霧用オリフ
ィス１に向けて気体を噴射するノズル６が装脱自在に螺
合固定され、ノズル６外周面と噴射管２内周面との間に
は、第１供給路３に連通する環状の第１空間７と、第２
供給路４に連通する環状の第２空間８と、第１空間７と
ノズル６前方の気液混合空間９とを連通させる環状の第
１流路１０とが形成されている。

【０００９】前記噴射管２は、気液噴霧用オリフィス１
を形成してあるノズルチップ１ａと、気液混合空間９を
形成する管体９ａと、ノズル６を螺合固定する雌ねじ部
１１ａと第１，第２供給路３，４とが形成されている基
部ケース１１とからなり、ノズルチップ１ａと管体９ａ
とは螺合固定され、管体９ａと基部ケース１１とは互い
に嵌合させた状態で溶接にて一体固着されている。前記
第１流路１０は、管軸芯Ｘに直交する方向の横断面積が
第１空間７のそれよりも小で、かつ、第１空間７に供給
された液体をノズル６前方側の管軸芯Ｘに向かって噴出
案内可能な漏斗状の環状流路に形成されている。前記第
１供給路３は、基部ケース１１に形成した雌ねじ孔１１
ｂに、ポンプ等で液体が加圧供給される液体（水）管１
２に対する接続用の第１ブッシュ１４を螺合固定して形
成され、第１ブッシュ１４の先端部にはオリフィス１５
が形成されている。

【００１０】このように第１ブッシュ１４にオリフィス
１５を形成してある場合、液体供給量に応じて絞り量を
変更したいときは、所望の絞り量のオリフィス１５が形
成されている第１ブッシュ１４に取り替えるだけで対応
できるので、例えば、基部ケース１１にオリフィス１５
を一体形成してある場合に比べて、コスト的に有利であ
る。前記第２供給路４は、第１供給路３よりも管軸芯Ｘ
方向上手側に形成され、空気圧縮機等で気体が加圧供給
される気体（空気）管１３に対する接続用の第２ブッシ
ュ１６が螺合固定されている。

【００１１】前記ノズル６の気体流路５は、その横断面
積が管軸芯Ｘ方向下手側ほど段階的に小になる状態で絞
ってあり、ノズル周壁１７に設けた四個の第２流路１８
を介して第２空間８に連通されているとともに、第１空
間７と第２空間８とはシール用ゴム製リング材１９で気
密状態に区画されている。前記四個の第２流路１８は、
ノズル６の周方向に９０°の位相差で管軸芯Ｘに向けて
形成され、気体流路５に臨む出口が管軸芯Ｘ方向で同一
位置に形成されている。

【００１２】そして、液体管１２と気体管１３とが連結
板２０を介して一体的に溶接固定されている配管装置Ａ
に、基部ケース１１をボルト２１で螺着固定し、第１，
第２ブッシュ１４，１６を液体管１２と気体管１３とに
各々連通接続して、液体並びに気体が気液混合噴霧用ノ
ズル装置に供給される。

【００１３】〔第２実施例〕第１実施例におけるノズル
周壁１７に設けた複数の第２流路１８に代え、図５に示
すように、ノズル６の径方向に対して交差する渦状に配
置形成した第２流路１８を設けて実施しても良い。その
他の構成は第１実施例と同様である。

【００１４】〔その他の実施例〕ア．第１供給路に設け
られるオリフィスは、噴射管側に一体形成して実施して
も良い。 イ．第１流路は絞り流路を形成するものに限定されな
い。 ウ．第２実施例において、渦状に配置形成される複数の
第２流路の各々は、直線状の経路或いは曲線状の経路に
沿って形成されるものであっても良い。 エ．第１，第２実施例において、第１供給路から気体
（空気）を供給し、第２供給路から液体（水）を供給す
べく構成して実施しても良い。 オ．本発明による気液混合噴霧用ノズル装置は、液体と
しての水を噴霧するものに限定されず、液状の薬剤や化
学薬品等、水以外の所望の液体を噴霧するものであって
も良い。 カ．本発明による気液混合噴霧用ノズル装置は、液体に
気体としての空気を混合して当該液体を霧化するものに
限定されず、液体に空気以外の所望の気体を混合して霧
化するものであっても良い。

【００１５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】気液混合噴霧用ノズル装置の一部断面側面図

【図２】図１のII-II線断面図

【図３】図１のIII-III線断面図

【図４】ノズルの斜視図

【図５】気液混合噴霧用ノズル装置の別実施例を示す要
部断面図

【図６】従来例を示す断面側面図

【符号の説明】

１ 気液噴霧用オリフィス ２ 噴霧管 ３ 第１供給路 ４ 第２供給路 ５ 気体又は液体流路 ６ ノズル ７ 第１空間 ８ 第２空間 ９ 気液混合空間 １０ 第１流路 １５ オリフィス １８ 第２流路 Ｘ 管軸芯

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に気液噴霧用オリフィス（１）を
   備えている噴射管（２）に、液体又は気体を噴射管径方
   向から供給する第１供給路（３）と気体又は液体を噴射
   管径方向から供給する第２供給路（４）とが管軸芯
   （Ｘ）方向に位置をずらせて設けられている気液混合噴
   霧用ノズル装置において、前記管軸芯（Ｘ）と同軸芯又
   は略同軸芯状態に形成された気体又は液体流路（５）か
   ら前記気液噴霧用オリフィス（１）に向けて気体又は液
   体を噴射するノズル（６）が、前記噴射管（２）内に固
   定され、前記ノズル（６）外周面と前記噴射管（２）内
   周面との間に、前記第１供給路（３）に連通する第１空
   間（７）と、前記第２供給路（４）に連通する第２空間
   （８）と、前記第１空間（７）と前記ノズル（６）前方
   の気液混合空間（９）とを連通させる第１流路（１０）
   とが形成されているとともに、前記第１供給路（３）の
   出口近くにオリフィス（１５）が設けられ、前記第２空
   間（８）と前記ノズル（６）の気体又は液体供給路
   （５）とが、当該ノズル（６）の周方向に位置をずらせ
   て形成した複数の第２流路（１８）を介して連通され、
   前記複数の第２流路（１８）の前記気体又は液体供給路
   （５）に臨む出口が前記管軸芯（Ｘ）方向で同一又は略
   同一位置に形成されていることを特徴とする気液混合噴
   霧用ノズル装置。
2. 【請求項２】 前記複数の第２流路（１８）が、前記ノ
   ズル（６）の径方向に対して交差する渦状に配置形成さ
   れている請求項１記載の気液混合噴霧用ノズル装置。