JPH05337405A - 液体の微粒化装置 - Google Patents
液体の微粒化装置Info
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- JPH05337405A JPH05337405A JP4147141A JP14714192A JPH05337405A JP H05337405 A JPH05337405 A JP H05337405A JP 4147141 A JP4147141 A JP 4147141A JP 14714192 A JP14714192 A JP 14714192A JP H05337405 A JPH05337405 A JP H05337405A
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- Japan
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- liquid
- nozzle
- gas
- air
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- Pending
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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
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
- B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
- B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
- B05B7/0441—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
- B05B7/0458—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber the gas and liquid flows being perpendicular just upstream the mixing chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
- B05B15/40—Filters located upstream of the spraying outlets
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い墳霧量の調節範囲にわたって、均一な微
小粒子を得る。 【構成】 液ノズル５の先端には液噴出孔１０が液ノズ
ル５の先端よりも低くなるように凹部１２が設けられ、
液ノズル５の外周には液噴出孔１０から噴出される液体
に微粒化用気体を供給する気体噴出孔１４を有する気体
ノズル１３が設けられている。これによって、液噴出孔
１０の近傍で微粒化用気体に渦流が発生し、この渦流が
液噴出孔１０から噴出した液体流に乱れを生じさせ、高
速空気によるせん断力を作用させる。その結果、低圧
力、小流量の気体で、噴霧量の広い調節範囲にわたっ
て、粒子径の非常に小さな粒子を得ることができる。
小粒子を得る。 【構成】 液ノズル５の先端には液噴出孔１０が液ノズ
ル５の先端よりも低くなるように凹部１２が設けられ、
液ノズル５の外周には液噴出孔１０から噴出される液体
に微粒化用気体を供給する気体噴出孔１４を有する気体
ノズル１３が設けられている。これによって、液噴出孔
１０の近傍で微粒化用気体に渦流が発生し、この渦流が
液噴出孔１０から噴出した液体流に乱れを生じさせ、高
速空気によるせん断力を作用させる。その結果、低圧
力、小流量の気体で、噴霧量の広い調節範囲にわたっ
て、粒子径の非常に小さな粒子を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗装や液体燃料燃焼装
置、加湿器等に用いられる液体の微粒化装置に関する。
置、加湿器等に用いられる液体の微粒化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体の微粒化は色々な分野で用いられて
いるが、従来一般には圧力噴霧型のノズルが用いられて
いた。これは液体を所定の圧力に加圧した後、旋回力を
与えて噴出孔より円錐状に液膜として噴射し、この液膜
の分裂により微粒化するものである。しかし、この圧力
噴霧型の微粒化装置は一定圧力で一定流量噴霧させたと
きに微粒化が可能であり、流量を減らすために液体の圧
力を低下させると、液膜を形成しなくなり、粒子径は粗
大化し、霧化が得られなくなる。
いるが、従来一般には圧力噴霧型のノズルが用いられて
いた。これは液体を所定の圧力に加圧した後、旋回力を
与えて噴出孔より円錐状に液膜として噴射し、この液膜
の分裂により微粒化するものである。しかし、この圧力
噴霧型の微粒化装置は一定圧力で一定流量噴霧させたと
きに微粒化が可能であり、流量を減らすために液体の圧
力を低下させると、液膜を形成しなくなり、粒子径は粗
大化し、霧化が得られなくなる。
【０００３】液体流量の広い調節範囲で噴霧状態を得る
ために２流体の微粒化装置が有効である。２流体の微粒
化装置は図５に示すように、加圧した液体を噴出する液
噴出孔１を有する液ノズル２の外周に空気ノズル３を設
け、この空気ノズル３の先端の液噴出孔１近傍に空気噴
出孔４が設けられている。液体供給手段（図示せず）か
ら液ノズルに供給された液体は液噴出孔１から噴出さ
れ、空気供給手段（図示せず）から空気ノズル３に供給
された空気が空気噴出孔４から高速流となって噴出する
ことにより、せん断力によって微粒化していた。
ために２流体の微粒化装置が有効である。２流体の微粒
化装置は図５に示すように、加圧した液体を噴出する液
噴出孔１を有する液ノズル２の外周に空気ノズル３を設
け、この空気ノズル３の先端の液噴出孔１近傍に空気噴
出孔４が設けられている。液体供給手段（図示せず）か
ら液ノズルに供給された液体は液噴出孔１から噴出さ
れ、空気供給手段（図示せず）から空気ノズル３に供給
された空気が空気噴出孔４から高速流となって噴出する
ことにより、せん断力によって微粒化していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、液噴出孔１が１個の円形の孔であるために
噴霧量を増やし液圧を高くすると、噴出流速が増大し微
粒化用空気の作用点が、液噴出孔下流側へ移行して空気
流速が遅くなってしまう。その結果効果的な微粒化がで
きず、粒子径は大きくなっていた。したがって、上記従
来例の２流体ノズルでは、微粒化用空気を作用すること
によって、液体の流量の広い調節範囲で噴霧状態は得ら
れるものの、その調節範囲で粒子径の均一な粒子を得る
のは困難であった。
の構成では、液噴出孔１が１個の円形の孔であるために
噴霧量を増やし液圧を高くすると、噴出流速が増大し微
粒化用空気の作用点が、液噴出孔下流側へ移行して空気
流速が遅くなってしまう。その結果効果的な微粒化がで
きず、粒子径は大きくなっていた。したがって、上記従
来例の２流体ノズルでは、微粒化用空気を作用すること
によって、液体の流量の広い調節範囲で噴霧状態は得ら
れるものの、その調節範囲で粒子径の均一な粒子を得る
のは困難であった。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、低圧
力、小流量の気体で、大流量から小流量にいたる噴霧量
の大きな調節範囲で粒子径の均一な微小粒子を得ること
ができる液体の微粒化装置を提供することを目的とする
ものである。
力、小流量の気体で、大流量から小流量にいたる噴霧量
の大きな調節範囲で粒子径の均一な微小粒子を得ること
ができる液体の微粒化装置を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体の微粒化装置は、液体が供給される液
室と、この液室から供給される液体を噴出する微細な液
噴出孔とからなる液ノズルと、この液ノズルの先端に液
噴出孔が液ノズル先端よりも低くなるように設けられた
凹部と、液ノズルの外周に設けられ、液噴出孔から噴出
される液体に微粒化用気体を供給する気体噴出孔を有す
る気体ノズルとを設けたものである。
め、本発明の液体の微粒化装置は、液体が供給される液
室と、この液室から供給される液体を噴出する微細な液
噴出孔とからなる液ノズルと、この液ノズルの先端に液
噴出孔が液ノズル先端よりも低くなるように設けられた
凹部と、液ノズルの外周に設けられ、液噴出孔から噴出
される液体に微粒化用気体を供給する気体噴出孔を有す
る気体ノズルとを設けたものである。
【０００７】
【作用】本発明は上記構成によって、液噴出孔近傍で微
粒化用気体に渦流を形成し、この渦流が液噴出孔から噴
出した液体に作用し、液体流に擾乱を生じさせた後に高
速空気によるせん断力を作用させるので、低圧力、小流
量の気体で、噴霧量の広い調節範囲にわたって、粒子径
の非常に小さな粒子を得ることができる。
粒化用気体に渦流を形成し、この渦流が液噴出孔から噴
出した液体に作用し、液体流に擾乱を生じさせた後に高
速空気によるせん断力を作用させるので、低圧力、小流
量の気体で、噴霧量の広い調節範囲にわたって、粒子径
の非常に小さな粒子を得ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１において、５は液ノズルで、中央に液
室６が設けられ、ノズルホルダー７に接続されている。
８はノズルホルダー７に設けられた液通路で、液体はノ
ズルホルダー７後部に接続された液供給管９から液通路
８を通し液室６に供給される。液ノズル５先端には微細
な液噴出孔１０が設けられている。液ノズル５の上流側
には液噴出孔１０より気孔径の小さな３次元網目構造体
よりなるフィルター１１が取付けられている。１２は液
噴出孔１０が液ノズル５先端より僅かに低くなるように
液噴出孔１０を中心に円状に設けられた凹部である。１
３は気体ノズルである空気ノズルで、液ノズル５を装着
したノズルホルダー７はこの空気ノズル１３内に装着さ
れる。空気ノズル１３の先端には気体噴出孔である空気
噴出孔１４が液ノズル５の中心軸に対し軸対称に凹部１
２より僅かに径大となるように設けられている。また空
気ノズル１３の側部には空気供給管１５が接続されてお
り、液ノズル５と空気ノズル１３間に設けられた空気通
路１６から隙間１７を介して微粒化用空気が空気噴出孔
１４に供給されるようになっている。
室６が設けられ、ノズルホルダー７に接続されている。
８はノズルホルダー７に設けられた液通路で、液体はノ
ズルホルダー７後部に接続された液供給管９から液通路
８を通し液室６に供給される。液ノズル５先端には微細
な液噴出孔１０が設けられている。液ノズル５の上流側
には液噴出孔１０より気孔径の小さな３次元網目構造体
よりなるフィルター１１が取付けられている。１２は液
噴出孔１０が液ノズル５先端より僅かに低くなるように
液噴出孔１０を中心に円状に設けられた凹部である。１
３は気体ノズルである空気ノズルで、液ノズル５を装着
したノズルホルダー７はこの空気ノズル１３内に装着さ
れる。空気ノズル１３の先端には気体噴出孔である空気
噴出孔１４が液ノズル５の中心軸に対し軸対称に凹部１
２より僅かに径大となるように設けられている。また空
気ノズル１３の側部には空気供給管１５が接続されてお
り、液ノズル５と空気ノズル１３間に設けられた空気通
路１６から隙間１７を介して微粒化用空気が空気噴出孔
１４に供給されるようになっている。
【００１０】上記構成において、電源（図示せず）を投
入すると、液体供給装置（図示せず）が作動し、液体が
加圧状態で液供給管９を通しノズルホルダー７内の液通
路８に供給され、フィルター１１で微細な塵等を除去し
た後、液室６を通して微細な液噴出孔１０から噴出され
る。
入すると、液体供給装置（図示せず）が作動し、液体が
加圧状態で液供給管９を通しノズルホルダー７内の液通
路８に供給され、フィルター１１で微細な塵等を除去し
た後、液室６を通して微細な液噴出孔１０から噴出され
る。
【００１１】これと同時に空気供給手段（図示せず）が
作動し、微粒化用空気が空気供給管１５を通して空気通
路１６に供給され、隙間１７を介して空気噴出孔１４か
ら高速で噴出される。したがって液噴出孔１０から噴出
した燃料は空気流によってせん断され、微粒化される。
作動し、微粒化用空気が空気供給管１５を通して空気通
路１６に供給され、隙間１７を介して空気噴出孔１４か
ら高速で噴出される。したがって液噴出孔１０から噴出
した燃料は空気流によってせん断され、微粒化される。
【００１２】通常、単孔の微粒化装置で噴霧量を多くと
るには従来例で述べたように液噴出孔１を大きくする
が、この場合、噴出される液柱も大きくなるので、微粒
化用空気を作用させても微粒化には限界がある。逆に微
粒化するために液噴出孔１を小さくすると、噴霧量が少
ないときには小さな粒子径が得られるが、噴霧量を多く
すると液体の噴出流速が大きくなるため、微粒化用空気
の作用点は空気流速が遅くなる液噴出孔１の下流側へ移
行することになり、このため効果的な微粒化ができなく
なってかえって粒径が粗大化する。
るには従来例で述べたように液噴出孔１を大きくする
が、この場合、噴出される液柱も大きくなるので、微粒
化用空気を作用させても微粒化には限界がある。逆に微
粒化するために液噴出孔１を小さくすると、噴霧量が少
ないときには小さな粒子径が得られるが、噴霧量を多く
すると液体の噴出流速が大きくなるため、微粒化用空気
の作用点は空気流速が遅くなる液噴出孔１の下流側へ移
行することになり、このため効果的な微粒化ができなく
なってかえって粒径が粗大化する。
【００１３】しかし、本実施例では液ノズル５の先端に
液噴出孔１０が液ノズル５先端よりも低くなるように凹
部１２を設けることにより、微粒化効果を促進すること
ができる。即ち、空気ノズル１３から供給される微粒化
用空気の一部は凹部１２が負圧になるため液噴出孔１０
付近で渦流が形成される。この渦流が液噴出孔１０から
噴出される液流に作用し、液流に擾乱を与えた後、主流
である高速の微粒化用空気が作用するので、低圧力、小
流量の空気で噴霧量の広い調節範囲にわたって粒子径の
小さな粒子を得ることができる。
液噴出孔１０が液ノズル５先端よりも低くなるように凹
部１２を設けることにより、微粒化効果を促進すること
ができる。即ち、空気ノズル１３から供給される微粒化
用空気の一部は凹部１２が負圧になるため液噴出孔１０
付近で渦流が形成される。この渦流が液噴出孔１０から
噴出される液流に作用し、液流に擾乱を与えた後、主流
である高速の微粒化用空気が作用するので、低圧力、小
流量の空気で噴霧量の広い調節範囲にわたって粒子径の
小さな粒子を得ることができる。
【００１４】図２は本実施例の効果を確認するためにシ
ミュレーション解析を行なった結果である。図２（ａ）
は本実施例の液体の微粒化装置に対する結果であり、図
２（ｂ）は比較のために液ノズル５先端に凹部１２を持
たない場合の結果である。ただし、図２では液体の流れ
は考慮せず空気の流れのみで計算を行なっている。矢印
は空気の流れ方向と速度を示す。また、図中には構造体
の輪郭線も示した。図２（ａ）に示すように凹部１２の
存在によって微粒化用空気の一部に凹部１２に沿った渦
流が生じていることがわかる。一方、図２（ｂ）では液
噴出孔１０近傍に僅かに渦流の形成が見られるだけであ
り、この結果から本実施例の作用が明確である。
ミュレーション解析を行なった結果である。図２（ａ）
は本実施例の液体の微粒化装置に対する結果であり、図
２（ｂ）は比較のために液ノズル５先端に凹部１２を持
たない場合の結果である。ただし、図２では液体の流れ
は考慮せず空気の流れのみで計算を行なっている。矢印
は空気の流れ方向と速度を示す。また、図中には構造体
の輪郭線も示した。図２（ａ）に示すように凹部１２の
存在によって微粒化用空気の一部に凹部１２に沿った渦
流が生じていることがわかる。一方、図２（ｂ）では液
噴出孔１０近傍に僅かに渦流の形成が見られるだけであ
り、この結果から本実施例の作用が明確である。
【００１５】図３は図２の微粒化装置について、実際に
粒子径を測定した結果である。凹部１２がある場合は凹
部１２がない場合に較べて微粒化が促進されており、本
実施例の効果が明確である。
粒子径を測定した結果である。凹部１２がある場合は凹
部１２がない場合に較べて微粒化が促進されており、本
実施例の効果が明確である。
【００１６】以上の実施例では液噴出孔１０が単孔の場
合、即ち液体が液柱として噴出される場合について述べ
たが、図４に示すように液室６内に旋回部１７を挿入し
液体に旋回流を与え、旋回液膜として噴出するような液
ノズル５に凹部１２を設ける構造にした液体の微粒化装
置でも同様の効果が得られる。この場合は液体の噴出自
体が薄い液膜となっており、この薄い液膜に空気の渦流
が作用するので液膜の擾乱効果が大きくなり、微粒化に
さらに有効である。
合、即ち液体が液柱として噴出される場合について述べ
たが、図４に示すように液室６内に旋回部１７を挿入し
液体に旋回流を与え、旋回液膜として噴出するような液
ノズル５に凹部１２を設ける構造にした液体の微粒化装
置でも同様の効果が得られる。この場合は液体の噴出自
体が薄い液膜となっており、この薄い液膜に空気の渦流
が作用するので液膜の擾乱効果が大きくなり、微粒化に
さらに有効である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の液体の微粒
化装置によれば、次の効果が得られる。
化装置によれば、次の効果が得られる。
【００１８】中央部に液体が供給される液室と、この液
室から供給される液体を噴出する微細な液噴出孔とから
なる液ノズルと、この液ノズルの先端に液噴出孔が液ノ
ズル先端よりも低くなるように設けられた凹部と、液ノ
ズルの外周にあり、液噴出孔から噴出される液体に微粒
化用気体を供給する気体噴出孔を有する気体ノズルとを
設けて構成してある。したがって、液噴出孔近傍で微粒
化用気体に渦流が発生し、この渦流が液噴出孔から噴出
した液体に作用し、液体流に乱れを生じさせた上に高速
空気によるせん断力を作用させるので、低圧力、小流量
の気体で、噴霧量の広い調節範囲にわたって、粒子径の
非常に小さな粒子を得ることができる。
室から供給される液体を噴出する微細な液噴出孔とから
なる液ノズルと、この液ノズルの先端に液噴出孔が液ノ
ズル先端よりも低くなるように設けられた凹部と、液ノ
ズルの外周にあり、液噴出孔から噴出される液体に微粒
化用気体を供給する気体噴出孔を有する気体ノズルとを
設けて構成してある。したがって、液噴出孔近傍で微粒
化用気体に渦流が発生し、この渦流が液噴出孔から噴出
した液体に作用し、液体流に乱れを生じさせた上に高速
空気によるせん断力を作用させるので、低圧力、小流量
の気体で、噴霧量の広い調節範囲にわたって、粒子径の
非常に小さな粒子を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例の液体の微粒化装置の要部断
面図
面図
【図２】（ａ）同装置のシミュレーション解析図 （ｂ）同装置の液ノズルの先端に凹部がない場合のシミ
ュレーション解析図
ュレーション解析図
【図３】同装置の効果を示すための特性図
【図４】本発明の他の実施例の液体の微粒化装置の要部
断面図
断面図
【図５】従来の液体の微粒化装置の要部切欠き断面図
５ 液ノズル ６ 液室 １１ 液噴出孔 １２ 凹部 １３ 気体ノズル １４ 気体噴出孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 麻生 智倫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】液体が供給される液室と、この液室から供
給される液体を噴出する液噴出孔とを有する液ノズル
と、この液ノズルの先端に設けられ前記液噴出孔が前記
液ノズル先端よりも低くなるように設けられた凹部と、
前記液ノズルの外周に設けられ、前記液噴出孔から噴出
される液体に微粒化用気体を供給する気体噴出孔を有す
る気体ノズルとを備えた液体の微粒化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147141A JPH05337405A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 液体の微粒化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147141A JPH05337405A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 液体の微粒化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337405A true JPH05337405A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15423510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4147141A Pending JPH05337405A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 液体の微粒化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05337405A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015039078A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Graco Minnesota Inc. | Spray tip and method of manufacture |
| US20170128964A1 (en) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | Morizane Transportation Co., Ltd. | Two-phase flow nozzle |
| WO2019017176A1 (ja) * | 2017-07-21 | 2019-01-24 | スプレーイングシステムスジャパン合同会社 | 二流体ノズル |
| US10913079B2 (en) | 2015-04-20 | 2021-02-09 | Wagner Spray Tech Corporation | Low pressure spray tip configurations |
| US11865568B2 (en) | 2018-03-15 | 2024-01-09 | Wagner Spray Tech Corporation | Spray tip design and manufacture |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP4147141A patent/JPH05337405A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10525486B2 (en) | 2013-09-16 | 2020-01-07 | Graco Minnesota Inc. | Spray tip and method of manufacture |
| US11813619B2 (en) | 2013-09-16 | 2023-11-14 | Graco Minnesota Inc. | Spray tip and method of manufacture |
| US9675982B2 (en) | 2013-09-16 | 2017-06-13 | Graco Minnesota Inc. | Spray tip and method of manufacture |
| US11292015B2 (en) | 2013-09-16 | 2022-04-05 | Graco Minnesota Inc. | Spray tip and method of manufacture |
| WO2015039078A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Graco Minnesota Inc. | Spray tip and method of manufacture |
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| US10335811B2 (en) | 2015-11-05 | 2019-07-02 | Morizane Transportation Co., Ltd. | Two-phase flow nozzle |
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| KR20200004333A (ko) * | 2017-07-21 | 2020-01-13 | 스프레이잉 시스템스 재팬 고도가이샤 | 2유체 노즐 |
| CN110944756A (zh) * | 2017-07-21 | 2020-03-31 | 喷雾系统(日本)有限责任公司 | 双流体喷嘴 |
| JP2019018183A (ja) * | 2017-07-21 | 2019-02-07 | スプレーイングシステムスジャパン合同会社 | 二流体ノズル |
| WO2019017176A1 (ja) * | 2017-07-21 | 2019-01-24 | スプレーイングシステムスジャパン合同会社 | 二流体ノズル |
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