JPH10156230A - 液体噴霧ノズル - Google Patents
液体噴霧ノズルInfo
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- JPH10156230A JPH10156230A JP31663796A JP31663796A JPH10156230A JP H10156230 A JPH10156230 A JP H10156230A JP 31663796 A JP31663796 A JP 31663796A JP 31663796 A JP31663796 A JP 31663796A JP H10156230 A JPH10156230 A JP H10156230A
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- supply pipe
- spray nozzle
- pressurized air
- orifice
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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
- B05B7/0475—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 with means for deflecting the peripheral gas flow towards the central liquid flow
-
- 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
- B05B7/10—Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高粘性液状物質や粗大固形物を含有する液状
物質でも、小流量はもちろん、数千リッター／時の大流
量でも微粒化でき、しかも、所望の噴霧角で均一な微粒
化噴霧が可能な液体噴霧ノズルを提供する。 【解決手段】 液体供給管、液体供給管の一端に接続し
該液体供給管よりも大きな内径を有する円筒状で且つ円
の折線方向に貫通された１個以上の加圧空気送入孔を有
する旋回室、旋回室の先端に取りつけられ且つ旋回室の
内径よりも小さな径の円形開口を有するオリフィス、及
び旋回室並びに液体供給管の少なくとも一部を囲むよう
に設けられ且つ加圧空気供給管を備えた外筒よりなる。
物質でも、小流量はもちろん、数千リッター／時の大流
量でも微粒化でき、しかも、所望の噴霧角で均一な微粒
化噴霧が可能な液体噴霧ノズルを提供する。 【解決手段】 液体供給管、液体供給管の一端に接続し
該液体供給管よりも大きな内径を有する円筒状で且つ円
の折線方向に貫通された１個以上の加圧空気送入孔を有
する旋回室、旋回室の先端に取りつけられ且つ旋回室の
内径よりも小さな径の円形開口を有するオリフィス、及
び旋回室並びに液体供給管の少なくとも一部を囲むよう
に設けられ且つ加圧空気供給管を備えた外筒よりなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は噴霧乾燥、加湿造
粒、塗装、燃焼などの分野で使用される液体噴霧ノズ
ル、特に高粘性液状物質や粗大固形物を含有する液状物
質の微粒化に使用するに適した液体噴霧ノズルに関する
ものである。
粒、塗装、燃焼などの分野で使用される液体噴霧ノズ
ル、特に高粘性液状物質や粗大固形物を含有する液状物
質の微粒化に使用するに適した液体噴霧ノズルに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】液状物質の噴霧乾燥や塗装などの分野で
は加圧空気を動力源とした液体噴霧ノズルが広く使われ
ている。基本的な構造は液体供給管の同軸外側に加圧空
気供給管があり、ノズル先端から軸方向に高速で噴射さ
れる加圧空気により、液体供給管先端から押し出し又は
吸引された液状物質が剪断微粒化される。このような同
軸２重管式液体噴霧ノズルの１本当りの処理量は数リッ
ター／時〜数十リッター／時の範囲で使用されているこ
とが多い。理由は、相似的に形状を拡大して液状物質の
流量を増加させた場合、微粒化特性が悪くなる（加圧空
気比が増大し、粒径分布もフラットになる）ためであ
る。液体供給管径を大きくしても微粒化特性が悪くなる
ため、液供給ノズル径は０．５〜３．０ｍｍ程度となっ
ている。そのため、数万ｃＰ（センチポイズ）の高粘性
液や粗大固形物を含む液状物質の微粒化には適していな
い。また、噴霧乾燥装置の微粒化装置としては、噴霧の
広がり角度が非常に狭いため、７０度以上の広がり角を
持つ圧力噴霧ノズルの代用としても不向きである。圧力
噴霧ノズルで微粒化が可能な比較的低粘度（５００ｃＰ
以下）の液状物質の場合、従来の２流体ノズルでは微粒
化エネルギー（ｋｗ）は圧力噴霧ノズルの２〜５倍必要
である。このことも、大流量２流体噴霧ノズルが敬遠さ
れる理由となっている。
は加圧空気を動力源とした液体噴霧ノズルが広く使われ
ている。基本的な構造は液体供給管の同軸外側に加圧空
気供給管があり、ノズル先端から軸方向に高速で噴射さ
れる加圧空気により、液体供給管先端から押し出し又は
吸引された液状物質が剪断微粒化される。このような同
軸２重管式液体噴霧ノズルの１本当りの処理量は数リッ
ター／時〜数十リッター／時の範囲で使用されているこ
とが多い。理由は、相似的に形状を拡大して液状物質の
流量を増加させた場合、微粒化特性が悪くなる（加圧空
気比が増大し、粒径分布もフラットになる）ためであ
る。液体供給管径を大きくしても微粒化特性が悪くなる
ため、液供給ノズル径は０．５〜３．０ｍｍ程度となっ
ている。そのため、数万ｃＰ（センチポイズ）の高粘性
液や粗大固形物を含む液状物質の微粒化には適していな
い。また、噴霧乾燥装置の微粒化装置としては、噴霧の
広がり角度が非常に狭いため、７０度以上の広がり角を
持つ圧力噴霧ノズルの代用としても不向きである。圧力
噴霧ノズルで微粒化が可能な比較的低粘度（５００ｃＰ
以下）の液状物質の場合、従来の２流体ノズルでは微粒
化エネルギー（ｋｗ）は圧力噴霧ノズルの２〜５倍必要
である。このことも、大流量２流体噴霧ノズルが敬遠さ
れる理由となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高粘性液状
物質や粗大固形物を含有する液状物質でも、小流量はも
ちろん、数千リッター／時の大流量でも微粒化でき、し
かも、所望の噴霧角で均一な微粒化噴霧が可能な液体噴
霧ノズルを提供することを目的とする。
物質や粗大固形物を含有する液状物質でも、小流量はも
ちろん、数千リッター／時の大流量でも微粒化でき、し
かも、所望の噴霧角で均一な微粒化噴霧が可能な液体噴
霧ノズルを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明にかかわる液体噴
霧ノズルは、液体供給管、液体供給管の一端に接続し該
液体供給管よりも大きな内径を有する円筒状で且つ円の
折線方向に貫通された１個以上の加圧空気送入孔を有す
る旋回室、旋回室の先端に取りつけられ且つ旋回室の内
径よりも小さな径の円形開口を有するオリフィス、及び
旋回室並びに液体供給管の少なくとも一部を囲むように
設けられ且つ加圧空気供給管を備えた外筒よりなること
を特徴とする。
霧ノズルは、液体供給管、液体供給管の一端に接続し該
液体供給管よりも大きな内径を有する円筒状で且つ円の
折線方向に貫通された１個以上の加圧空気送入孔を有す
る旋回室、旋回室の先端に取りつけられ且つ旋回室の内
径よりも小さな径の円形開口を有するオリフィス、及び
旋回室並びに液体供給管の少なくとも一部を囲むように
設けられ且つ加圧空気供給管を備えた外筒よりなること
を特徴とする。
【０００５】本発明の液体噴霧ノズルを、添付図面を参
照しながら具体的に説明する。図１は液体噴霧ノズルの
一例の縦断面図、図２以下はその構成要素の部分図で、
図２は液体供給管の縦断面図、図３は旋回室の縦断面
図、図４は図３に縦断面図で示した旋回室のＡ−Ａ線に
おける横断面図、図５はオリフィスの縦断面図、図６は
図５に縦断面図で示したオリフィスを矢印Ｃ方向から見
た図、図７は外筒の縦断面図、図８はシールキャップの
縦断面図である。
照しながら具体的に説明する。図１は液体噴霧ノズルの
一例の縦断面図、図２以下はその構成要素の部分図で、
図２は液体供給管の縦断面図、図３は旋回室の縦断面
図、図４は図３に縦断面図で示した旋回室のＡ−Ａ線に
おける横断面図、図５はオリフィスの縦断面図、図６は
図５に縦断面図で示したオリフィスを矢印Ｃ方向から見
た図、図７は外筒の縦断面図、図８はシールキャップの
縦断面図である。
【０００６】
【発明の実施の形態】符号１は液体供給管であり、その
一端、図１では左端に旋回室２が接続されている。旋回
室２は液体供給管１よりも大きな内径を有する円筒状
で、その円筒部において円の折線方向に貫通された１個
以上の加圧空気送入孔３を有する。図４に横断面図で示
すように、加圧空気送入孔３は同一円周上に複数個配置
してもよい（図４参照）し、旋回室の軸方向に複数列
（例えば図３のＡ−Ａ位置とＢ−Ｂ位置）配列しても良
い。同一円周上に複数個で且つ軸方向に複数列配列して
も良い。旋回室２の先端には、旋回室の内径よりも小さ
な径の円形開口５を有するオリフィス４が取りつけられ
ている。更に、旋回室２並びに液体供給管１の少なくと
も一部を囲むように外筒６が設けられており、外筒６は
加圧空気供給管７を備えている。なお符号９は外筒６の
他端を封鎖するシール、符号８はシールキャップであ
る。旋回室２の底部に設けられた接続用開口部に液体供
給管１を挿入し、これを外管６に挿入し、外管６の前端
にオリフィス４を取りつけて旋回室２の前端も固定し、
外管６の後端に液体供給管１の貫通口を有するシールキ
ャップ８を嵌合し、要所にシール材を使用して気密又は
水密にすることにより、本発明の液体噴霧ノズルを簡単
に組み立てることができる。分解又は旋回室２及び／又
はオリフィス４のような部品の交換も容易である。
一端、図１では左端に旋回室２が接続されている。旋回
室２は液体供給管１よりも大きな内径を有する円筒状
で、その円筒部において円の折線方向に貫通された１個
以上の加圧空気送入孔３を有する。図４に横断面図で示
すように、加圧空気送入孔３は同一円周上に複数個配置
してもよい（図４参照）し、旋回室の軸方向に複数列
（例えば図３のＡ−Ａ位置とＢ−Ｂ位置）配列しても良
い。同一円周上に複数個で且つ軸方向に複数列配列して
も良い。旋回室２の先端には、旋回室の内径よりも小さ
な径の円形開口５を有するオリフィス４が取りつけられ
ている。更に、旋回室２並びに液体供給管１の少なくと
も一部を囲むように外筒６が設けられており、外筒６は
加圧空気供給管７を備えている。なお符号９は外筒６の
他端を封鎖するシール、符号８はシールキャップであ
る。旋回室２の底部に設けられた接続用開口部に液体供
給管１を挿入し、これを外管６に挿入し、外管６の前端
にオリフィス４を取りつけて旋回室２の前端も固定し、
外管６の後端に液体供給管１の貫通口を有するシールキ
ャップ８を嵌合し、要所にシール材を使用して気密又は
水密にすることにより、本発明の液体噴霧ノズルを簡単
に組み立てることができる。分解又は旋回室２及び／又
はオリフィス４のような部品の交換も容易である。
【０００７】次に本発明の液体噴霧ノズルの作用機構に
ついて説明する。液体供給管１から供給され旋回室２に
流入した液状物質は、旋回室壁に円の折線方向に貫通さ
れた加圧空気送入孔３から高速で流入する加圧空気流に
より、分散しながら旋回室内で旋回加速される。旋回加
速された液状物質は遠心力で旋回室内周壁側に移動し薄
膜となり、オリフィス開口５に移動し、旋回空気流に同
伴されて噴射される。この場合、微細粒子は旋回室に噴
射された空気流に同伴される。その他の液は旋回室壁に
沿って薄膜状で押し出され、オリフィス開口５の端で微
粒化して噴射される。
ついて説明する。液体供給管１から供給され旋回室２に
流入した液状物質は、旋回室壁に円の折線方向に貫通さ
れた加圧空気送入孔３から高速で流入する加圧空気流に
より、分散しながら旋回室内で旋回加速される。旋回加
速された液状物質は遠心力で旋回室内周壁側に移動し薄
膜となり、オリフィス開口５に移動し、旋回空気流に同
伴されて噴射される。この場合、微細粒子は旋回室に噴
射された空気流に同伴される。その他の液は旋回室壁に
沿って薄膜状で押し出され、オリフィス開口５の端で微
粒化して噴射される。
【０００８】従来の加圧空気を使用する液体噴霧ノズル
は加圧空気と液が２重管噴射口まで隔離されており、２
重管先端部で接触し、管先端部で吸引剪断微粒化が瞬間
的に行われる構造となっている。この場合、外管から噴
射された高速空気により管先端部に大きな負圧が生じて
おり、内管の液を吸引剪断する効果を生む。しかしなが
ら、同時に外側では系外の空気も吸引するため、加圧空
気の持つ運動エネルギーのかなりの部分が外側空気加速
に消費される。
は加圧空気と液が２重管噴射口まで隔離されており、２
重管先端部で接触し、管先端部で吸引剪断微粒化が瞬間
的に行われる構造となっている。この場合、外管から噴
射された高速空気により管先端部に大きな負圧が生じて
おり、内管の液を吸引剪断する効果を生む。しかしなが
ら、同時に外側では系外の空気も吸引するため、加圧空
気の持つ運動エネルギーのかなりの部分が外側空気加速
に消費される。
【０００９】本発明の液体噴霧ノズルは、加圧空気噴射
により旋回室内で液を旋回加速し、一部を微粒化し、残
りも薄膜状にして、旋回加速しながらオリフィスまで同
伴させる構造となっている。オリフィスの開口５の面積
と加圧空気送入孔３の断面積の合計との比率によって割
合は異なるが、例えば元圧３ｋｇ／ｃｍ2 の加圧空気の
場合、２ｋｇ／ｃｍ2 程度が旋回室で消費され、残りが
オリフィスから噴射される動エネルギーに回される。こ
の結果、従来ノズルと比較して微粒化に寄与するエネル
ギー割合が大きい。
により旋回室内で液を旋回加速し、一部を微粒化し、残
りも薄膜状にして、旋回加速しながらオリフィスまで同
伴させる構造となっている。オリフィスの開口５の面積
と加圧空気送入孔３の断面積の合計との比率によって割
合は異なるが、例えば元圧３ｋｇ／ｃｍ2 の加圧空気の
場合、２ｋｇ／ｃｍ2 程度が旋回室で消費され、残りが
オリフィスから噴射される動エネルギーに回される。こ
の結果、従来ノズルと比較して微粒化に寄与するエネル
ギー割合が大きい。
【００１０】液物性（粘度、表面張力、固形物の大きさ
と含有比率など）と所要平均粒子径によって、必要な加
圧空気量と液量の比率は大きく変化する。汎用コンプレ
ッサーの多くが７ｋｇ／ｃｍ2 の仕様のものが多いた
め、使用される加圧空気圧力は４〜７ｋｇ／ｃｍ2 の範
囲になる。旋回室の空気送入孔は設定空気圧から１ｋｇ
／ｃｍ2 差し引いた圧力差で所定空気量が流れるだけの
孔断面積（合計値）とする。また、オリフィスは０．５
〜１ｋｇ／ｃｍ2 の差圧で所定空気量が流れる開口面積
とする。この場合オリフィス開口面積を大きくし過ぎる
と、旋回速度に比べて軸速度が不足するため、オリフィ
ス部で液膜リングが微粒化され難くなる。この結果噴霧
角度は広がるものの、外側に大径の液滴が発生して好ま
しくない。この観点から、オリフィス出口での空気噴射
速度は０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ2相当速度とするのが
望ましい。このように、より少ない加圧空気量で良好な
微粒化を行うためには、適正な旋回室の空気送入孔断面
積（合計値）とオリフィス開口断面積にすることが極め
て重要である。オリフィスの開口５の径と旋回室２の内
径との比は１：１．５〜４．０の範囲、オリフィスの開
口５の面積と旋回室円筒部に折線方向に貫通された加圧
空気送入孔３の断面積の合計との比は１：０．２〜１．
０の範囲に設定することが好ましい。
と含有比率など）と所要平均粒子径によって、必要な加
圧空気量と液量の比率は大きく変化する。汎用コンプレ
ッサーの多くが７ｋｇ／ｃｍ2 の仕様のものが多いた
め、使用される加圧空気圧力は４〜７ｋｇ／ｃｍ2 の範
囲になる。旋回室の空気送入孔は設定空気圧から１ｋｇ
／ｃｍ2 差し引いた圧力差で所定空気量が流れるだけの
孔断面積（合計値）とする。また、オリフィスは０．５
〜１ｋｇ／ｃｍ2 の差圧で所定空気量が流れる開口面積
とする。この場合オリフィス開口面積を大きくし過ぎる
と、旋回速度に比べて軸速度が不足するため、オリフィ
ス部で液膜リングが微粒化され難くなる。この結果噴霧
角度は広がるものの、外側に大径の液滴が発生して好ま
しくない。この観点から、オリフィス出口での空気噴射
速度は０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ2相当速度とするのが
望ましい。このように、より少ない加圧空気量で良好な
微粒化を行うためには、適正な旋回室の空気送入孔断面
積（合計値）とオリフィス開口断面積にすることが極め
て重要である。オリフィスの開口５の径と旋回室２の内
径との比は１：１．５〜４．０の範囲、オリフィスの開
口５の面積と旋回室円筒部に折線方向に貫通された加圧
空気送入孔３の断面積の合計との比は１：０．２〜１．
０の範囲に設定することが好ましい。
【００１１】従来型の２流体を使用する液体噴霧ノズル
とは異なり、本発明ノズルは液体供給管径は微粒化特性
には殆ど影響しないため大径管が使用でき、オリフィス
径も大きくすることができるため、大容量の場合や高粘
性液状物質は勿論、粗大固形物を含む液状物質の微粒化
が可能である。従来ノズルと比較して、旋回速度成分を
持ち、軸速度が小さいため、噴霧の広がり角が大きい。
この特性はスプレードライヤーには好ましい。
とは異なり、本発明ノズルは液体供給管径は微粒化特性
には殆ど影響しないため大径管が使用でき、オリフィス
径も大きくすることができるため、大容量の場合や高粘
性液状物質は勿論、粗大固形物を含む液状物質の微粒化
が可能である。従来ノズルと比較して、旋回速度成分を
持ち、軸速度が小さいため、噴霧の広がり角が大きい。
この特性はスプレードライヤーには好ましい。
【００１２】噴霧の広がり角を更に大きくするために
は、図９に示すように、オリフィス４の開口部５に、中
心軸が一致するように、外開きの逆円錐体１０を取り付
けることにより、圧力噴霧ノズルに近い噴霧角のスプレ
ーが得られる。図１０に示したのは逆円錐体１０に取付
用軸棒１１を連結したもので、この取付用軸棒１１の先
端を液体供給管１の先端部に固定することにより、オリ
フィス４の開口部５に、中心軸が一致するように、外開
きの逆円錐体１０を取り付けることができる。この場
合、図１１に示すように、オリフィス４の円形開口５も
外開きの逆円錐状にすることが望ましい。
は、図９に示すように、オリフィス４の開口部５に、中
心軸が一致するように、外開きの逆円錐体１０を取り付
けることにより、圧力噴霧ノズルに近い噴霧角のスプレ
ーが得られる。図１０に示したのは逆円錐体１０に取付
用軸棒１１を連結したもので、この取付用軸棒１１の先
端を液体供給管１の先端部に固定することにより、オリ
フィス４の開口部５に、中心軸が一致するように、外開
きの逆円錐体１０を取り付けることができる。この場
合、図１１に示すように、オリフィス４の円形開口５も
外開きの逆円錐状にすることが望ましい。
【００１３】前記のように、液体供給管１から供給され
旋回室２に流入した液状物質は、旋回室壁に円の折線方
向に貫通された加圧空気送入孔３から高速で流入する加
圧空気流により分散しながら旋回室内で旋回加速され、
旋回加速された液状物質は遠心力で旋回室内周壁側に移
動し薄膜となるが、液状物質が旋回室内周壁側に移動す
るのを容易にするために、図１２に平面図、図１３に断
面図で示すような、複数個の液噴射孔１３を同心円上に
均等に配列した円盤状の液分散盤１２を、旋回室円筒部
に折線方向に開けられた１個又は複数個の加圧空気送入
孔３の位置と液状物質供給管接続面との間に設置（図９
参照）するのが良い。オリフィス４の開口部５に外開き
の逆円錐体１０を取り付けた図９の場合、液体供給管１
の先端は逆円錐体１０の取付用軸棒１１で塞がれるの
で、液状物質を液体供給管１の先端近くに設けた側孔１
４から旋回室２の基部に供給し、液分散盤１２の液噴射
孔１３を通って旋回室２の周壁近くに導入するようにす
れば良い。逆円錐体１０を取り付けない場合でも、この
液分散盤１２を取りつけて、その効果を発揮させること
ができる。
旋回室２に流入した液状物質は、旋回室壁に円の折線方
向に貫通された加圧空気送入孔３から高速で流入する加
圧空気流により分散しながら旋回室内で旋回加速され、
旋回加速された液状物質は遠心力で旋回室内周壁側に移
動し薄膜となるが、液状物質が旋回室内周壁側に移動す
るのを容易にするために、図１２に平面図、図１３に断
面図で示すような、複数個の液噴射孔１３を同心円上に
均等に配列した円盤状の液分散盤１２を、旋回室円筒部
に折線方向に開けられた１個又は複数個の加圧空気送入
孔３の位置と液状物質供給管接続面との間に設置（図９
参照）するのが良い。オリフィス４の開口部５に外開き
の逆円錐体１０を取り付けた図９の場合、液体供給管１
の先端は逆円錐体１０の取付用軸棒１１で塞がれるの
で、液状物質を液体供給管１の先端近くに設けた側孔１
４から旋回室２の基部に供給し、液分散盤１２の液噴射
孔１３を通って旋回室２の周壁近くに導入するようにす
れば良い。逆円錐体１０を取り付けない場合でも、この
液分散盤１２を取りつけて、その効果を発揮させること
ができる。
【００１４】また旋回室２の基部に供給される液状物質
に予め旋回運動を与えておくため、図１４に平面図、図
１５に側面図で示されるような、円盤状で外周に液を旋
回させるための１個又は複数個の傾斜スリット１６を設
けた旋回板１５を、旋回室円筒部に折線方向に開けられ
た１個又は複数個の加圧空気送入孔位置と液状物質供給
管接続面との間に取り付けることも効果的である。従来
型同軸２重管式２流体ノズルの場合には、先端部で液状
物質と高速空気流との速度差が大きいほど剪断微粒化効
果が大きい。このため、液状物質供給圧を高くして液噴
出速度を早くすると微粒化効果が悪くなり、逆効果とな
る。本発明で傾斜スリット１６を使用すれば、液状物質
を加圧供給することにより、加圧空気量を大幅に低減す
ることが可能となるので、従来型２流体噴霧ノズルの本
質的な欠点が解消される。既存の圧力噴霧ノズル式噴霧
乾燥装置用として互換可能で、従来処理できなかった高
粘性液状物質の微粒化も可能である。
に予め旋回運動を与えておくため、図１４に平面図、図
１５に側面図で示されるような、円盤状で外周に液を旋
回させるための１個又は複数個の傾斜スリット１６を設
けた旋回板１５を、旋回室円筒部に折線方向に開けられ
た１個又は複数個の加圧空気送入孔位置と液状物質供給
管接続面との間に取り付けることも効果的である。従来
型同軸２重管式２流体ノズルの場合には、先端部で液状
物質と高速空気流との速度差が大きいほど剪断微粒化効
果が大きい。このため、液状物質供給圧を高くして液噴
出速度を早くすると微粒化効果が悪くなり、逆効果とな
る。本発明で傾斜スリット１６を使用すれば、液状物質
を加圧供給することにより、加圧空気量を大幅に低減す
ることが可能となるので、従来型２流体噴霧ノズルの本
質的な欠点が解消される。既存の圧力噴霧ノズル式噴霧
乾燥装置用として互換可能で、従来処理できなかった高
粘性液状物質の微粒化も可能である。
【００１５】スプレードライヤーに使用する場合、ノズ
ルを熱風吹き出し口まで挿入する必要がある。この場合
旋回室２及び液体供給管１が外筒６で保護されているた
め、加熱、焦げ付きを防ぐ効果がある。
ルを熱風吹き出し口まで挿入する必要がある。この場合
旋回室２及び液体供給管１が外筒６で保護されているた
め、加熱、焦げ付きを防ぐ効果がある。
【００１６】旋回室とオリフィスを一体化せずに、添付
図面に示すように分割した構造にすると、それぞれ数種
類の断面積のものを備えることにより様々な処理液用途
に適した組み合わせを可能にする。通常の２流体を使用
する液体噴霧ノズルの場合、特定ノズルで対応できる処
理液量範囲が狭いため、同一シリーズで数十種類のノズ
ルを揃えているのが普通である。本発明のノズルはオリ
フィス室径に対応するノズル開口径は５種類で数リッタ
ー／時〜数千リッター／時までカバーすることができ
る。数種類の空気孔径（合計値）の旋回室と、数種類の
開口径を有するオリフィスを組み合わせることにより、
最適な微粒化特性が得られる。
図面に示すように分割した構造にすると、それぞれ数種
類の断面積のものを備えることにより様々な処理液用途
に適した組み合わせを可能にする。通常の２流体を使用
する液体噴霧ノズルの場合、特定ノズルで対応できる処
理液量範囲が狭いため、同一シリーズで数十種類のノズ
ルを揃えているのが普通である。本発明のノズルはオリ
フィス室径に対応するノズル開口径は５種類で数リッタ
ー／時〜数千リッター／時までカバーすることができ
る。数種類の空気孔径（合計値）の旋回室と、数種類の
開口径を有するオリフィスを組み合わせることにより、
最適な微粒化特性が得られる。
【００１７】本発明ノズルは、液体供給管と外管は任意
長さで製作可能であり、極端に長いものでも管材の重量
増加分のコストアップで済む。ノズル先端をスプレード
ライヤーや乾燥焼却炉などの高温領域に挿入した場合で
も、液体供給管への接続部及び外筒への加圧空気供給管
はノズル取り付け口の外側にあり、接続管、ホースを簡
単に脱着できる。また特殊な分解工具を使わずに簡単に
分解洗浄が可能な構造となっているので、特に食品分野
用途や多品種切り換え使用に適する。
長さで製作可能であり、極端に長いものでも管材の重量
増加分のコストアップで済む。ノズル先端をスプレード
ライヤーや乾燥焼却炉などの高温領域に挿入した場合で
も、液体供給管への接続部及び外筒への加圧空気供給管
はノズル取り付け口の外側にあり、接続管、ホースを簡
単に脱着できる。また特殊な分解工具を使わずに簡単に
分解洗浄が可能な構造となっているので、特に食品分野
用途や多品種切り換え使用に適する。
【００１８】
【実施例１】焼酎廃液は９０％以上の水分を含み、しか
も数ミリの穀類殻や数十ミリの繊維質が混入されてい
る。脱水活性汚泥などのように一応固形物の性状のもの
はロータリーキルンなどで焼却処理が可能であるが、焼
酎廃液は完全な液状のため同様には扱えない。下記仕様
の本発明の液体噴霧ノズルを使用して、ロータリーキル
ン内に焼酎廃液を微粒化噴霧することにより、炉内空間
で大部分の水分を蒸発させ、炉壁に到達付着した。凝集
した固形分は５０％程度の含水率で、脱水汚泥に似た性
状の固形物となり、容易にキルンで燃焼灰化させること
が可能となった。粗大固形物は当然微粒化を阻害するの
で、スプレードライヤーの場合は相応の破砕処理が必要
であるが、キルン焼却処理の場合は殆ど障害とはならな
い。 液体供給管内径 ：φ９．５ｍｍ オリフィス開口径：φ７．５ｍｍ 液供給量 ：６００Ｌ／Ｈｒ 加圧空気圧力 ：３ｋｇ／ｃｍ2 加圧空気供給量 ：０．６Ｎｍ3 ／ｍｉｎ
も数ミリの穀類殻や数十ミリの繊維質が混入されてい
る。脱水活性汚泥などのように一応固形物の性状のもの
はロータリーキルンなどで焼却処理が可能であるが、焼
酎廃液は完全な液状のため同様には扱えない。下記仕様
の本発明の液体噴霧ノズルを使用して、ロータリーキル
ン内に焼酎廃液を微粒化噴霧することにより、炉内空間
で大部分の水分を蒸発させ、炉壁に到達付着した。凝集
した固形分は５０％程度の含水率で、脱水汚泥に似た性
状の固形物となり、容易にキルンで燃焼灰化させること
が可能となった。粗大固形物は当然微粒化を阻害するの
で、スプレードライヤーの場合は相応の破砕処理が必要
であるが、キルン焼却処理の場合は殆ど障害とはならな
い。 液体供給管内径 ：φ９．５ｍｍ オリフィス開口径：φ７．５ｍｍ 液供給量 ：６００Ｌ／Ｈｒ 加圧空気圧力 ：３ｋｇ／ｃｍ2 加圧空気供給量 ：０．６Ｎｍ3 ／ｍｉｎ
【００１９】
【実施例２】小型圧力噴霧ノズル式スプレードライヤー
で、圧力噴霧ノズルでは微粒化不可能な２万ｃＰ以上の
粘度の処理液でも、下記仕様の本発明の液体噴霧ノズル
を使用することにより、良好な噴霧乾燥粉末を得ること
ができた。圧力噴霧ノズルで低粘度液を噴霧する場合７
０度以上の噴霧広がり角が得られる。本実施例では使用
した液体噴霧ノズルは逆円錐コアを内装しないタイプ
で、噴霧広がり角は３０度前後で十分とは云えないが、
それでも乾燥可能な程度に微粒化されたため、未乾燥付
着も無く、良質の乾燥粉末が得られた。 液体供給管内径 ：φ７．０ｍｍ オリフィス開口径：φ４．０ｍｍ 液供給量 ：４０Ｌ／Ｈｒ 加圧空気圧力 ：３ｋｇ／ｃｍ2 加圧空気供給量 ：０．２Ｎｍ3 ／ｍｉｎ 平均粒子径 ：２５μ
で、圧力噴霧ノズルでは微粒化不可能な２万ｃＰ以上の
粘度の処理液でも、下記仕様の本発明の液体噴霧ノズル
を使用することにより、良好な噴霧乾燥粉末を得ること
ができた。圧力噴霧ノズルで低粘度液を噴霧する場合７
０度以上の噴霧広がり角が得られる。本実施例では使用
した液体噴霧ノズルは逆円錐コアを内装しないタイプ
で、噴霧広がり角は３０度前後で十分とは云えないが、
それでも乾燥可能な程度に微粒化されたため、未乾燥付
着も無く、良質の乾燥粉末が得られた。 液体供給管内径 ：φ７．０ｍｍ オリフィス開口径：φ４．０ｍｍ 液供給量 ：４０Ｌ／Ｈｒ 加圧空気圧力 ：３ｋｇ／ｃｍ2 加圧空気供給量 ：０．２Ｎｍ3 ／ｍｉｎ 平均粒子径 ：２５μ
【図１】本発明の液体噴霧ノズルの縦断面図である。
【図２】液体供給管の縦断面図である。
【図３】旋回室の縦断面図である。
【図４】図３の旋回室のＡ−Ａ線における断面図であ
る。
る。
【図５】オリフィスの縦断面図である。
【図６】図５のオリフィスを矢印Ｃ方向から見た図であ
る。
る。
【図７】外筒の縦断面図である。
【図８】シールキャップの縦断面図である。
【図９】逆円錐体及び液分散盤を設けた液体噴霧ノズル
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図１０】逆円錐体の側面図である。
【図１１】逆円錐体と併用するオリフィスの断面図であ
る。
る。
【図１２】液分散盤の平面図である。
【図１３】図１２の液分散盤のＤ−Ｄ線における断面図
である。
である。
【図１４】旋回板の平面図である。
【図１５】旋回板の側面図である。
１ 液体供給管 ２ 旋回室 ３ 加圧空気送入孔 ４ オリフィス ５ 円形開口 ６ 外筒 ７ 加圧空気供給管 ８ シールキャップ ９ シール １０ 逆円錐体 １１ 逆円錐体軸棒 １２ 液分散盤 １３ 液噴射孔 １４ 液体供給管先端部の側孔 １５ 旋回板 １６ 傾斜スリット
Claims (7)
- 【請求項１】 液体供給管、液体供給管の一端に接続し
該液体供給管よりも大きな内径を有する円筒状で且つ円
の折線方向に貫通された１個以上の加圧空気送入孔を有
する旋回室、旋回室の先端に取りつけられ且つ旋回室の
内径よりも小さな径の円形開口を有するオリフィス、及
び旋回室並びに液体供給管の少なくとも一部を囲むよう
に設けられ且つ加圧空気供給管を備えた外筒よりなるこ
とを特徴とする液体噴霧ノズル。 - 【請求項２】 円筒状の旋回室に円の折線方向に貫通さ
れた加圧空気送入孔が円筒状の旋回室の軸方向に複数列
配列されている請求項１に記載の液体噴霧ノズル。 - 【請求項３】 オリフィスの開口の径と旋回室の内径と
の比が１：１．５〜４．０の範囲である請求項１に記載
の液体噴霧ノズル。 - 【請求項４】 オリフィスの開口面積と旋回室円筒部に
折線方向に貫通された加圧空気送入孔の断面積の合計と
の比が１：０．２〜１．０の範囲である請求項１に記載
の液体噴霧ノズル。 - 【請求項５】 オリフィスの開口部に中心軸が一致する
ように外開きの逆円錐体を取り付けてある請求項１に記
載の液体噴霧ノズル。 - 【請求項６】 旋回室円筒部に折線方向に開けられた１
個又は複数個の加圧空気送入孔位置と液状物質供給管接
続面との間に、液を分散させて旋回室に供給するための
複数個の液噴射孔を同心円上に均等に配列した円盤状の
液分散盤を取り付けてある請求項１に記載の液体噴霧ノ
ズル。 - 【請求項７】 旋回室円筒部に折線方向に開けられた１
個又は複数個の加圧空気送入孔位置と液状物質供給管接
続面との間に円盤状で外周に液を旋回させるための１個
又は複数個の傾斜スリットを設けた旋回板を取り付けて
ある請求項１の２流体噴霧ノズル。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31663796A JPH10156230A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 液体噴霧ノズル |
| EP97119735A EP0845300A3 (en) | 1996-11-27 | 1997-11-11 | Liquid atomizing nozzle |
| CA002221897A CA2221897A1 (en) | 1996-11-27 | 1997-11-21 | Liquid atomizing nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31663796A JPH10156230A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 液体噴霧ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156230A true JPH10156230A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18079259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31663796A Pending JPH10156230A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 液体噴霧ノズル |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0845300A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10156230A (ja) |
| CA (1) | CA2221897A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009513316A (ja) * | 2003-06-27 | 2009-04-02 | レクティセル | 噴霧されたポリウレタン層を有する成形製品の製造方法 |
| JP2009541703A (ja) * | 2006-06-21 | 2009-11-26 | クライド・ベルグマン・インク | 可変オリフィス黒液ノズル |
| CN103316793A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-25 | 安徽艾可蓝节能环保科技有限公司 | 一种气助式雾化喷嘴 |
| CN103657913A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-03-26 | 无锡大阿福信息科技有限公司 | 一种喷雾器喷嘴结构 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107126831B (zh) * | 2017-06-20 | 2023-04-21 | 佛山市三水新明珠建陶工业有限公司 | 一种用于sncr脱硝系统的喷射器 |
| CN108114822B (zh) * | 2018-01-25 | 2023-09-15 | 山东农业大学 | 一种在线调控雾滴粒径的防飘移气力雾化喷头及控制方法 |
| US11541406B2 (en) * | 2020-03-30 | 2023-01-03 | Medmix Switzerland Ag | Spray nozzle |
| CN113834704B (zh) * | 2020-06-23 | 2024-06-28 | 上海伯顿医疗设备有限公司 | 一种全自动旋转料箱雾化器式染色封片一体机 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3897007A (en) * | 1973-09-10 | 1975-07-29 | Joseph G Roy | Apparatus for atomizing liquid fuels for the combustion process |
| JPS5926348B2 (ja) * | 1976-12-03 | 1984-06-26 | 三菱プレシジヨン株式会社 | 流体の微粒化分散装置 |
| US4422900A (en) * | 1981-11-25 | 1983-12-27 | Olin Corporation | Spray drying apparatus for available chlorine-containing compounds |
-
1996
- 1996-11-27 JP JP31663796A patent/JPH10156230A/ja active Pending
-
1997
- 1997-11-11 EP EP97119735A patent/EP0845300A3/en not_active Withdrawn
- 1997-11-21 CA CA002221897A patent/CA2221897A1/en not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009513316A (ja) * | 2003-06-27 | 2009-04-02 | レクティセル | 噴霧されたポリウレタン層を有する成形製品の製造方法 |
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| CN103316793A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-25 | 安徽艾可蓝节能环保科技有限公司 | 一种气助式雾化喷嘴 |
| CN103657913A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-03-26 | 无锡大阿福信息科技有限公司 | 一种喷雾器喷嘴结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0845300A2 (en) | 1998-06-03 |
| EP0845300A3 (en) | 1999-01-20 |
| CA2221897A1 (en) | 1998-05-27 |
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