JPH10192743A

JPH10192743A - 気液噴射装置

Info

Publication number: JPH10192743A
Application number: JP92497A
Authority: JP
Inventors: Takasuke Umemoto; 貴祐梅本; Keiji Kameishi; 圭司亀石; Toshikazu Ozu; 俊和大洲; Hitoshi Kikuchi; 仁菊地; Michio Fujiwara; 通雄藤原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-01-07
Filing date: 1997-01-07
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】気液混合噴流を生成する気液噴射装置の噴出
口からの騒音を低減する。【解決手段】高速の気流によって注入される液体を液
滴とし加速して気液混合噴流を生成し外部に噴射する気
液噴射装置に対して、その高速の気流の流れる通路中に
液体を注入する液体注入部１６を通路の当該部を分岐さ
せる形態に組込んで、その通路の内壁１８と液体注入部
１６の外郭の面１７とによる隙間としての気液混合流路
１９を構成し、各気液混合流路１９の上流部となる液体
注入部１６に、各気液混合流路１９に液体を注入する液
体吐出口２０を設け、気液混合流路１９を液体注入部１
６より下流側の合流部２２において交錯させて合流さ
せ、単一の噴出口３から噴出させる構成となし、その噴
出口３の口縁と各液体吐出口２０とを結ぶ線上の流路に
遮音壁２４，２５を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、気流に液滴が混
合した高速の気液混合噴流を生成し噴射する気液噴射装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】気流に液滴が混合した気液混合噴流は、
圧延加工の際の鋼材の冷却や薬剤の散布に使われたり、
物品の洗浄等に使われたりしている。冷却や薬剤の散布
に使われる気液混合噴流は、高い運動エネルギーを持つ
必要はなく、例えば実開昭６３―１３２６２号公報に示
されているような噴霧用ノズル装置により生成される。
これに対して洗浄等に使われる気液混合噴流は、高い運
動エネルギーを持つ必要があり、例えば特公平５―８６
２７４号公報に示されているような気液噴射装置によっ
て生成される。

【０００３】即ち、後者は液滴状または霧状の液体洗浄
媒体を洗浄ノズルから極めて高速の気流にのせて噴射す
るようにしたものである。この種の洗浄装置の気液噴射
装置は、図１９に示すように、ルーツブロアーで構成さ
れる低圧気体供給源に気体搬送路１０１によって接続さ
れている。気体搬送路１０１を介して送られる低圧気体
は、気液噴射装置１０２から高速大流量で噴射される。
気液噴射装置１０２には洗浄媒体供給手段から液体洗浄
媒体が供給され、気液噴射装置１０２のノズルヘッド内
で高速の液滴流と高速の気流からなる気液混合噴流が生
成される。この種の洗浄装置では、最大２００ｍ／ｓ程
度の高速の気流速も実現可能であり、この程度の空気流
速によって、液滴状で混入された液体洗浄媒体での２０
０ｍ／ｓ程度の液滴速度を有した洗浄が可能であり、電
子部品や精密機械の製造工程で製品に付着した汚れも、
フロン等を使わずに除去することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の気
液噴射装置において、洗浄等に使う高い運動エネルギー
を持つ気液混合噴流を生成するものでは、注入された液
体に高速の気流を衝突させて液滴を生成するために噴出
口から液滴の生成時に生じる大きな音が騒音となって外
部に放出されるといった問題点がある。また、単にノズ
ルヘッド内に液体を注入するだけであるため、気流によ
る加速性の良い微粒化した液滴が得られにくく、高い運
動エネルギーを持つ気液混合噴流を効率的に得ることは
できなかった。

【０００５】本発明は上記した従来の問題点を解消する
ためになされたもので、その課題とするところは、高い
運動エネルギーを持つ気液混合噴流を生成する気液噴射
装置の噴出口から外部へ放出される騒音の低減を推進す
ることであり、高い運動エネルギーを持つ気液混合噴流
を効率的に生成することができる高性能の気液噴射装置
を得ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、送風装置から送られる高速の気流
に液体を注入し、その高速の気流によって注入される液
体を液滴とし加速して液滴流と気流の混合した気液混合
噴流を生成し外部に噴射する気液噴射装置について、そ
の高速の気流の流れる通路中に液体を注入する液体注入
部を通路の当該部を分岐させる形態に組込んで、その通
路の内壁と液体注入部の外郭とによる隙間としての気液
混合流路を構成し、その各気液混合流路の上流部となる
液体注入部に、各気液混合流路に液体を注入する液体吐
出口を設け、これらの気液混合流路を液体注入部より下
流側の合流部において交錯させて合流させ、単一の噴出
口から噴出させる構成となすとともに、その噴出口の口
縁と各液体吐出口とを結ぶ線上の流路に遮音壁を構成す
る手段を採用する。

【０００７】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、送風装置から送られる高速の気流に液体を注入し、
その高速の気流によって注入される液体を液滴とし加速
して液滴流と気流の混合した気液混合噴流を生成し外部
に噴射する気液噴射装置について、その高速の気流の流
れる通路中に液体を注入する液体注入部を通路の当該部
を分岐させる形態に組込んで、その通路の内壁と液体注
入部の外郭とによる隙間としての気液混合流路を構成
し、その各気液混合流路の上流部となる液体注入部に、
各気液混合流路に液体を注入する液体吐出口を設け、こ
れらの気液混合流路を液体注入部より下流側の合流部に
おいて交錯させて合流させ、単一の噴出口から噴出させ
る構成となすとともに、その噴出口の口縁と各液体吐出
口とを結ぶ線上の流路に流路の内壁による第１の遮音壁
と液体注入部の外殻による第２の遮音壁を構成する手段
を採用する。

【０００８】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、送風装置から送られる高速の気流を外部に噴射する
気液噴射装置について、その高速の気流の流れる通路中
に液体を注入し得る液体注入部を通路の当該部を分岐さ
せる形態に組込んで、その通路の内壁と液体注入部の外
郭とによる隙間としての流路を構成するとともに、その
各流路の上流部となる液体注入部に、各流路に液体を注
入し得る液体吐出口を設け、これらの流路を液体注入部
より下流側の合流部において交錯させて合流させ、単一
の噴出口から噴出させる構成となすとともに、その噴出
口の口縁と各液体吐出口とを結ぶ線上の流路に遮音壁を
構成する手段を採用する。

【０００９】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記手段
における液体注入部により分岐した流路を流れる流体
を、合流部において角度をもって交錯させる構成とする
手段を採用する。

【００１０】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記手段
における液体注入部の液体吐出口に臨む通路の内壁に、
液体吐出口から注入された液体の付着を防止する気流を
形成する液滴付着防止構造を設ける手段を採用する。

【００１１】前記課題を達成するために請求項６の発明
は、請求項１〜請求項５までのいずれかに係る前記手段
における液体注入部の液体吐出口より離れた上流側に、
送風装置から送られる高速の気流を各液体吐出口側に向
う流れに分岐させる気流分岐構造を設ける手段を採用す
る。

【００１２】前記課題を達成するために請求項７の発明
は、請求項１〜請求項６までのいずれかに係る前記手段
における合流部に、各通路からの気流を噴出口に向わせ
る整流板を設ける手段を採用する。

【００１３】前記課題を達成するために請求項８の発明
は、請求項１〜請求項７までのいずれかに係る前記手段
における液体注入部の通路側の外殻表面に、流れ方向に
沿う整流溝を設ける手段を採用する。

【００１４】前記課題を達成するために請求項９の発明
は、送風装置から送られる高速の気流に液体を注入し、
その高速の気流によって注入される液体を液滴とし加速
して液滴流と気流の混合した気液混合噴流を生成し外部
に噴射する気液噴射装置について、その高速の気流の流
れる通路中に液体を注入する液体注入部を通路の当該部
を分岐させる形態に組込んで、その通路の内壁と液体注
入部の外郭とによる隙間としての流路を構成し、それら
の各流路を液体注入部の下流側の合流部において角度を
もって交錯させて合流させ、単一の噴出口から噴出させ
るようにするとともに、液体注入部に通路の合流部に向
って液体を注入する液体吐出口を設ける手段を採用す
る。

【００１５】前記課題を達成するために請求項１０の発
明は、送風装置から送られる高速の気流に液体を注入
し、その高速の気流によって注入される液体を液滴とし
加速して液滴流と気流の混合した気液混合噴流を生成し
外部に噴射する気液噴射装置について、その高速の気流
の流れる通路中に液体を注入する液体注入部を通路の当
該部を分岐させる形態に組込んで、その通路の内壁と液
体注入部の外郭とによる隙間としての流路を構成し、そ
れらの各流路を液体注入部の下流側の合流部において角
度をもって交錯させて合流させ、単一の噴出口から噴出
させるようにするとともに、液体注入部に通路の合流部
に向って液体を注入する液体吐出口を設け、合流部には
各通路からの気流を噴出口に向わせる整流板を設ける手
段を採用する。

【００１６】前記課題を達成するために請求項１１の発
明は、請求項１〜請求項１０までのいずれかに係る前記
手段における合流部の下流側に、局部的に流路断面積の
狭い箇所を設ける手段を採用する。

【００１７】前記課題を達成するために請求項１２の発
明は、請求項１〜請求項１１までのいずれかに係る前記
手段における噴出口近傍に、当該部の流路を外部に連通
させる連通構造を設ける手段を採用する。

【００１８】前記課題を達成するために請求項１３の発
明は、請求項１〜請求項１１までのいずれかに係る前記
手段における噴出口近傍の流路と、液体注入部近傍の流
路とを音干渉手段で連絡させる手段を採用する。

【００１９】前記課題を達成するために請求項１４の発
明は、請求項１〜請求項１３までのいずれかに係る前記
手段における液体吐出口を微細な孔の集合体として構成
する手段を採用する。

【００２０】前記課題を達成するために請求項１５の発
明は、送風装置から送られる高速の気流に注入した液体
を衝突させ、その液体を液滴とし加速して液滴流と気流
の混合した気液混合噴流を生成し外部に噴射する気液噴
射装置について、その気液混合噴流の噴出方向と平行な
方向から上記液体を液体吐出口から吐出させ、この液体
吐出口の近傍に、同液体吐出口から吐出される液体の方
向に対して角度を持って液体に衝突させる高速の気流を
流す通路を構成し、液体と気流との衝突後の通路となる
気液混合流路の内壁面に、この内壁面に沿って流れる高
速の気流層を形成するようにする手段を採用する。

【００２１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．始めに、図１によりこの実施の形態１の
気液噴射装置を適用して構成した洗浄装置全体について
説明する。この洗浄装置は、主として調理用具や食器類
などを洗浄するためのものである。洗浄装置の洗浄機能
を果たす中核部分は、高速の気流を生成し送風する送風
系１と、この送風系１による高速の気流に洗浄液を供給
する洗浄液供給系２と、高速の気流に洗浄液供給系２か
ら供給される洗浄液の液滴が混在する気液混合噴流を生
成し噴出口３から噴出するノズル状の気液噴射装置４に
より構成されている。

【００２２】送風系１は、送風機５の送風を気体流路を
介して気液噴射装置４に送り、高速の気流を生成し外部
へ噴出するための構成であり、送風機５の吸込み側には
フィルタが装着されている。気体流路は送風機５の吹出
側と気液噴射装置４間を連絡する送気管で構成されてい
る。洗浄液供給系２は、洗浄液を気液噴射装置４に送り
込む管路として構成され液量調節手段６が設けられてい
る。

【００２３】上記した送風系１と洗浄液供給系２と気液
噴射装置４とは、図１に示すように洗浄物として例えば
皿やフライパンなどを出し入れできる開口部７を上部に
有する洗浄槽８を設けたキャビネット本体９に組付けら
れている。気液噴射装置４はその噴出口３を除きキャビ
ネット本体９内に構成された防音空間に組込まれ、噴出
口３のみが洗浄空間に臨んで開口している。洗浄槽８
は、底部に排水用の凹部があり、この凹部の下端には排
水管が下水道等への排水を可能に接続されている。

【００２４】上記のように構成された洗浄装置は、洗浄
物を手で保持して洗浄槽８の洗浄空間に、開口部７から
洗浄する面を気液噴射装置４の噴出口３に対向させるこ
とにより洗浄動作が行なわれる。即ち、使用者が手にし
た洗浄物を開口部７から洗浄空間内に差し出すと、送風
機５が駆動され気液噴射装置４に送風が行なわれ同時
に、遮断されていた洗浄液が気液噴射装置４に一定の流
量で供給される。気液噴射装置４に供給された洗浄液
は、気液噴射装置４の内部において高速の気流により液
滴化され加速されて高速の液滴流となり、気流と混ざっ
た高い運動エネルギーを持つ気液混合噴流となって噴出
口３から洗浄空間に保持された洗浄物に噴射される。

【００２５】洗浄空間に向かって噴出した気液混合噴流
は洗浄物に衝突し、高速の液滴流の衝撃力と水の流れ落
ちる作用と、さらに高速の気流の衝突による払拭作用を
同時的に発揮し、これにより洗浄物に付着していた汚れ
は、極短時間で剥離され押し流され吹飛ばされて除去さ
れる。汚れを含んだ液滴は洗浄物の表面に沿ってその端
部まで気流により速やかに押しやられ、洗浄物から剥離
されて洗浄槽８の底側に流下して、排水管から下水道等
に排水される。

【００２６】洗浄物が食器類の場合では、気液噴射装置
４から噴射する気流の速度は、洗浄性能の観点からは４
０ｍ／ｓ程度以上が望ましいが、人体の皮膚への衝突圧
力を考慮し、８０ｍ／ｓ程度以下として設定される。こ
の値は洗浄効果が十分に得られ、かつ気液混合噴流が手
に当たっても痛みを感じさせない程度である。洗浄液供
給系２から供給される洗浄液の流量は、１０リットル／
分以下である。この実施の形態１の洗浄装置では、１立
方ｍ／分程度の空気と５リットル／分程度の洗浄液によ
って、流速８０ｍ／ｓ程度以下の気液混合噴流が生成さ
れ噴出される。

【００２７】気液混合噴流による洗浄物の洗浄が完了し
たら、洗浄液の供給が停止され、送風機５も一旦停止さ
れる。この後、使用者が洗浄物を洗浄空間に再度差し出
すと、送風機５のみが駆動され水切りが行なわれる。即
ち、送風機５による高速の気流が気液噴射装置４から洗
浄空間に向けて噴出され、洗浄物に付着した液滴を、飛
散させ押しやって洗浄物から払拭し、洗浄物が水切りさ
れる。洗浄物が食器類の場合には、これを水切りにより
乾燥させるのに必要な風速は、例えば８０ｍ／ｓｅｃ程
度であるが、その風量は、例えば１立方ｍ／ｍｉｎ程度
あれば良い。

【００２８】次に、上記構成の洗浄装置に適用した気液
噴射装置４について図２，３に基づいてより詳細に説明
する。気液噴射装置４は、一端側に形成された高速の気
流を導入する気流導入部１０と、対向する他端側に形成
された噴出口３を内部の流路で連絡させたノズル状に構
成されている。中央部は図３における上下方向にそれぞ
れ円弧状の段差１１により繋った二段の段差部１２を持
った膨出部１３として形成され、高さの低い方の段差部
１２は円弧状の段差１４によって噴出口３に続く扁平な
角筒状の加速部１５に連続し、高い方の段差部１２は気
流導入部１０に連続している。この膨出部１３の内部に
は液体注入部１６が幅方向に組込まれている。噴出口３
は図２に示すように細長い矩形に形成され、その口縁の
両短辺に続く内壁面は噴出口３の各短辺に向って円弧状
に絞り込まれている。

【００２９】液体注入部１６は膨出部１３の高さの低い
噴出口３側の段差部１２により形成される通路中に通路
の当該部を図３における上下方向に分岐させる形態に組
込まれている。液体注入部１６の上流側端は高さの高い
段差部１２と低い段差部１２との段差１１付近にあり、
その下流側端は高さの低い段差部１２と加速部１５との
段差１４の若干上流側に位置している。液体注入部１６
の段差部１２に面する外殻の両面１７は段差部１２に倣
った流線形の面に形成され、これらの面１７と通路の内
壁１８とによる隙間が円弧状の気液混合流路１９として
構成されている。その各気液混合流路１９の上流部とな
る液体注入部１６の上記各面１７に各気液混合流路１９
を横断する方向に各気液混合流路１９に液体（洗浄液）
を注入する液体吐出口２０が設けられている。液体吐出
口２０には液体注入部１６の一側から外部に引き出され
た液体供給管２１から液体（洗浄液）が供給される。各
液体吐出口２０は気流にほぼ直角の向きに開口し、高い
段差部１２と低い段差部１２の段差１１にほぼ向き合う
位置に合せられている。この液体吐出口２０は小孔の列
として構成してもよいが、スリット状に構成する方が、
液滴形成に対する気流の無効成分が少なくなり液滴の形
成が良好になる。なお、液体吐出口２０を図４のように
気液混合流路１９の下流側に少し傾けて開口させてもよ
い。

【００３０】これらの気液混合流路１９は、上記液体注
入部１６より下流側の合流部２２において０度以上で９
０度未満の角度をもって交錯し合流して加速部１５の直
線状の加速通路２３を経て、単一の噴出口３に連絡して
いる。この気液混合流路１９の交錯する角度θについて
は図５のように９０度前後が液滴の微粒化と騒音低減の
観点からは最も効果的である。この各気液混合流路１９
から加速通路２３を経て噴出口３に至る一連の流路には
流路の内壁による第１の遮音壁２４と液体注入部１６の
外殻の面１７による第２の遮音壁２５が構成されてい
る。第１の遮音壁２４は低い段差部１２と加速部１５と
の境に形成した段差１４の内壁部であり、第２の遮音壁
２５は液体注入部１６の外殻の面１７の円弧状の面であ
る。即ち、噴出口３の口縁と液体注入部１６の各液体吐
出口２０とを結ぶ直線上に図３に示すように上記段差１
４と円弧状の面１７が存在するように構成されている。

【００３１】上記構成の気液噴射装置４の気流導入部１
０に送風系１の末端を接続し、液体注入部１６の液体供
給管２１に洗浄液供給系２の末端を接続して高速の気流
と液体（洗浄液）を供給することにより噴出口３から高
い運動エネルギーを持った気液混合噴流を噴出させるこ
とができる。気流導入部１０から導入された気流は、液
体注入部１６の上流側端において分流し、それぞれ各気
液混合流路１９側に流れ込む。気液混合流路１９側へ流
れる気流のうち、膨出部１３の高い段差部１２と低い段
差部１２の境の段差１１による内壁１８側を流れる気流
は図６に示すように内壁１８の円弧面により絞られ流速
を増して気液混合流路１９の内壁１８に沿って流れてい
く。

【００３２】一方、液体注入部１６の外殻に沿って流れ
る気流は、その直後において各液体吐出口２０から吐出
されている液体（洗浄液）と衝突し、液体吐出口２０か
ら吐出される液体（洗浄液）を液滴にする。液滴は気流
により加速され、液滴流となって気流とともに各気液混
合流路１９を流れていく。この時、内壁側を流れる流速
の速い気流が形成されているので、液滴流は内壁側へは
流れにくい。従って、液滴の内壁への付着による抵抗は
少なく気液混合流路１９での気液混合流の流れは円滑で
あり、運動エネルギーの消耗も少ない。即ち、段差１１
による内壁１８の円弧面は液滴付着防止構造でもある。

【００３３】各気液混合流路１９を流れ出た気液混合流
は、液体注入部１６の下流端近傍の合流部２２において
角度θで交錯し合流する。交錯する角度θが９０度前後
あるので、二つの気液混合流は強く衝突し、液滴流の液
滴が衝突の繰り返しにより微粒化される。微粒化された
液滴は気流による加速性を増し、合流部２２から加速通
路２３に流れ、さらに加速されて高い運動エネルギーを
持った気液混合噴流として噴出口３から勢いよく噴出さ
れる。

【００３４】上記のように気液混合噴流を生成し噴出す
る過程で、随分大きな音が発生する。その主な発生源は
液体吐出口２０から吐出される液体（洗浄液）に高速の
気流が衝突し液滴ができる時の衝撃によるものである。
この音はこれまでの気液噴射装置ではそのまま気流にの
って噴出口３から騒音として外部に放出されている。こ
の実施の形態１の気液噴射装置４では液体吐出口２０付
近で発生する大きな音は、第１の遮音壁２４と、第２の
遮音壁２５との二段の遮音機能により遮られ噴出口３か
ら放出される音は大きな騒音とはならない。噴出口３は
細長い矩形であり、その口縁の長辺方向について第１と
第２の遮音壁２４，２５で噴出口３との間の音の経路が
遮られるので、噴出口３における騒音は随分低下するこ
とになる。

【００３５】液体吐出口２０付近で発生する音自体は、
気液噴射装置４を防音空間に組込むなどの別の騒音対策
により対処することができ、噴出口３からの騒音対策ほ
どの困難性はない。図４に示したような液体吐出口２０
を流れ方向に傾けて開口させた場合には、当該部で発生
する音自体は、気流と液体（洗浄液）との衝突角度が小
さくなるため減少するが、液滴の生成機能は若干低下す
ることになる。また、第１の遮音壁２４か第２の遮音壁
２５のいずれか一つであっても、騒音の低減効果はそれ
なりに上がるものである。なお、気液噴射装置４自体
は、食器等の洗浄装置に限らず例えば車両の洗浄装置等
に対しても適用できる他、液体の供給を遮断して高速の
気流を噴出させる気流噴出ノズルとしても広く適用する
ことができるものである。

【００３６】実施の形態２．図７はこの実施の形態２の
気液噴射装置を示したものである。この気液噴射装置４
もその基本的な構成は実施の形態１で示したものと同じ
である。従って、実施の形態１のものと同じ部分につい
ては同一の符号を用いそれらについての説明は省略す
る。

【００３７】この実施の形態２の気液噴射装置４は、液
体注入部１６の液体吐出口２０より離れた上流側に気流
導入部１０から送られる高速の気流を、各液体吐出口２
０側に向う流れに小さい角度で漸次分岐させ案内する気
流分岐構造２６を設けたものである。発生する音の主た
るものは、液体吐出口２０から吐出される液体（洗浄
液）に高速の気流が衝突する際に生じることは実施の形
態１で説明したが、液体注入部１６の上流側端に気流導
入部１０からの高速の気流が当り、この部分に気流の乱
れが生じることも騒音の一因になっている。そこで、こ
の部分での気流の乱れを気流分岐構造２６の気流案内機
能により防止することにより、気流の乱れに起因する騒
音の発生を抑制することができる。また、気流が分流す
る位置が噴出口３より遠ざかるため、分流の際に発生す
る音も噴出口３へは届きにくくなる。これ以外の構成及
び機能は実施の形態１のものと同じである。

【００３８】実施の形態３．図８はこの実施の形態３の
気液噴射装置４を示したものである。この気液噴射装置
４もその基本的な構成は実施の形態１で示したものと同
じである。従って、実施の形態１のものと同じ部分につ
いては同一の符号を用いそれらについての説明は省略す
る。

【００３９】この実施の形態３の気液噴射装置４は、実
施の形態１で示した気液噴射装置４の気液混合流路１９
からの気液混合流の合流部２２に、各気液混合流路１９
からの気液混合流を噴出口３に向わせる整流板２７を加
速通路２３に向けて設けたものである。各気液混合流路
１９からの気液混合流は、整流板２７に当り、その下流
側の加速通路２３において合流することになり、角度を
もって交錯することはなくなるが、整流板２７に対して
衝突することにより液滴の微粒化が行なわれる。実施の
形態１においても説明したように、乾燥処理を行なう時
には液体（洗浄液）を遮断して気流のみを噴出させるこ
とになる。この場合の騒音は、各気液混合流路１９を流
れてきた気流同士が合流部２２で衝突することによって
起る音が、噴出口３に到達するものが主なものとなる。

【００４０】従って、気流同士の衝突を整流板２７で回
避し、その後の流れを噴出口３へ向って整流させること
により、高速の気流を噴出する場合の噴出口３からの騒
音を低減することができる。なお、整流板２７を幅方向
に分割して構成することにより、整流板２７の間では実
施の形態１で説明したように各気液混合流路１９を流れ
てきた気流同士が交錯し、この部分での液滴の微粒化を
良好なものにすることができる。これ以外の機能は実施
の形態１のものと同じである。

【００４１】実施の形態４．図９はこの実施の形態４の
気液噴射装置４を示したものである。この気液噴射装置
４も遮音壁及び膨出部を持たないことと、液体注入部に
おける液体吐出口の位置の異ることを除けば、その基本
的な構成は実施の形態１で示したものと同じである。従
って、実施の形態１のものと同じ部分については同一の
符号を用いそれらについての説明は省略する。

【００４２】この実施の形態４の気液噴射装置４は、実
施の形態１のものと同様に加速通路２３に至る通路中に
通路の当該部を図９における上下方向に分岐させる形態
に液体注入部１６が組込まれている。液体注入部１６の
外殻の二面１７とこれに対向する通路の内壁１８の面と
の隙間が気体の流路として構成されている。この各流路
は液体注入部１６の下流側の合流部２２においてほぼ９
０度の角度をもって交錯し合流するようになっている。
液体吐出口２０は通路の合流部２２に向って下流側に開
口しており、液体吐出口２０からの液体（洗浄液）に対
して各通路から合流部２２に流れる各気流とはそれぞれ
概ね４５度の角度で衝突するように構成されている。

【００４３】この気液噴射装置４は、気流同士を衝突さ
せこの部分に液体（洗浄液）を供給して液滴をつくり、
加速通路２３に導いて加速し気液混合噴流として噴出口
３から噴出させるものである。噴出口３から外部に放出
される騒音は、合流部２２において生じる気流の衝突音
と液体（洗浄液）との衝突音が主なものとなる。これら
の衝突音は音の周波数が異り干渉しあって騒音としては
低減する。特に、４５度の角度で気流と液体（洗浄液）
とを衝突させることにより、騒音の面でも液体の流速の
面からも良好な結果が得られ、しかも液体（洗浄液）の
微粒化も促進でき加速性の良い液滴が形成でき、性能が
向上する。これ以外の機能は実施の形態１のものと同じ
である。

【００４４】実施の形態５．図１０はこの実施の形態５
の気液噴射装置４を示したものである。この気液噴射装
置４は実施の形態４で示したものに、実施の形態３で示
した整流板２７を設けたものである。従って、実施の形
態４，３のものと同じ部分については同一の符号を用い
それらについての説明は省略する。

【００４５】この実施の形態５の気液噴射装置４は、実
施の形態４で示した気液噴射装置４の気流の合流部２２
に気流を噴出口３に向わせる整流板２７を加速通路２３
に向けて設けたものである。分岐した各流路からの気流
は、整流板２７に当りその下流側の加速通路２３におい
て合流することになる。液体吐出口２０からの液体（洗
浄液）は整流板２７の片面ずつに吐出され、整流板２７
上で各気流と衝突し微粒化される。実施の形態１におい
ても説明したように、乾燥処理を行なう時には液体（洗
浄液）を遮断して気流のみを噴出させることになる。こ
の場合の騒音は、各流路を流れてきた気流同士が合流部
２２で衝突することによって起る音が噴出口３に到達す
るものが主なものとなる。

【００４６】従って、気流同士の衝突を整流板２７で回
避し、その後の流れを噴出口３へ向って整流させること
により、高速の気流を噴出する場合の噴出口３からの騒
音を低減することができる。なお、整流板２７を、幅方
向に分割して構成することにより、整流板２７の間では
実施の形態４で説明したように各流路を流れてきた気流
同士が交錯し、この部分での液滴の微粒化を良好なもの
にすることができる。これ以外の機能は実施の形態４の
ものと同じである。

【００４７】実施の形態６．図１１，１２，１３はこの
実施の形態６の気液噴射装置４を示したものである。こ
の気液噴射装置４は上記各実施の形態１〜５で示した液
体注入部１６の外殻を構成する各面１７に気流の流れ方
向に平行な整流溝２８を形成したものである。従って、
実施の形態１〜５のものと同じ部分については同一の符
号を用いそれらについての説明は省略する。

【００４８】この実施の形態６の気液噴射装置４では、
液体注入部１６の外殻を構成する各面１７に気流の流れ
方向に平行な整流溝２８が形成され、ここを流れる気液
混合流又は気流が整流溝２８により整流され、流れに乱
れができにくいので流れの乱れによる騒音を低減するこ
とができる。特に、液体注入部１６の外殻の面１７に沿
って気液混合流が流れるものでは、気流だけが流れるも
のより流れが乱れ易いため、騒音の低減には効果的に働
く。なお、整流溝２８は図１２のように二面１７につい
て対応形式にしても、図１３に示すように食い違い形式
にしても良い。これ以外の基本的な機能は実施の形態１
〜５のものと同じである。

【００４９】実施の形態７．図１４はこの実施の形態７
の気液噴射装置４を示したものである。この気液噴射装
置４は上記各実施の形態１〜６で示した加速通路２３の
入口側に局部的に流路断面積の狭い箇所を設けたもので
ある。従って、実施の形態１〜６のものと同じ部分につ
いては同一の符号を用いそれらについての説明は省略す
る。

【００５０】この実施の形態７の気液噴射装置４は、合
流部２２の下流側である加速通路２３の入口に円弧状の
凸部２９を設け、局部的に流路断面積の狭い箇所を設け
たものである。凸部２９は噴出口３の口縁の各長辺に対
応する加速通路２３の入口の口縁に設けられている。こ
の凸部２９により合流部２２で発生する音を遮音するこ
とができ、加速通路２３の壁面に液滴流が付着して流れ
ることも防ぐことができる。従って、気液混合噴流の液
滴流の流速の減衰が軽減し、噴出口３での液滴流の乱れ
も少なくなる。特に、凸部２９が噴出口３の開口幅が広
い方向に対応して設けられているので、騒音の低減や壁
面への液滴流の付着の防止には効果的に作用し、性能が
向上する。これ以外の機能は実施の形態１〜６のものと
同じである。

【００５１】実施の形態８．図１５はこの実施の形態８
の気液噴射装置４を示したものである。この気液噴射装
置４は上記各実施の形態１〜７で示した加速通路２３に
騒音である空気の振動を外部に逃がし出す連通構造を設
けたものである。従って、実施の形態１〜７のものと同
じ部分については同一の符号を用いそれらについての説
明は省略する。

【００５２】この気液噴射装置４には、その加速通路２
３の途中に分岐管３０が設けられている。この分岐管３
０は一端が加速通路２３内に開口し、他端は気液噴射装
置４を組込む防音空間等、噴出口３の開口部とは別の所
に開口している。これにより、液体吐出口２０付近や合
流部２２等で生じる音を分岐管３０により噴出口３とは
異る他の場所に逃がし出すことができ、結果的に噴出口
３からの騒音を低減することができる。これ以外の機能
は実施の形態１〜７で示したものと同じである。

【００５３】実施の形態９．図１６はこの実施の形態９
の気液噴射装置４を示したものである。この気液噴射装
置４は上記各実施の形態１〜７で示した加速通路２３と
液体注入部１６近傍の流路とを音干渉手段３１で連絡し
たものである。従って、実施の形態１〜７のものと同じ
部分については同一の符号を用いそれらについての説明
は省略する。

【００５４】この気液噴射装置４には、その加速通路２
３と液体注入部１６近傍の流路とが音干渉手段３１で連
絡されている。この音干渉手段３１は、加速通路２３に
到達した音を位相をずらして液体注入部１６近傍の流路
にフィードバックさせ、液体注入部１６近傍の流路に発
生する音に音の干渉を起させて騒音の低減を図ったもの
である。音干渉手段３１としてはダイヤフラム３２を内
蔵した細管等を適用することができる。これ以外の機能
は実施の形態１〜７で示したものと同じである。

【００５５】実施の形態１０．図１７はこの実施の形態
１０の気液噴射装置４の要部を示したものである。この
気液噴射装置４は上記各実施の形態１〜９で示した液体
注入部１６の液体吐出口２０を微細な小孔の集合体とし
て構成したものである。従って、実施の形態１〜９のも
のと同じ部分については同一の符号を用いそれらについ
ての説明は省略する。

【００５６】この気液噴射装置４の液体注入部１６の液
体吐出口２０は、例えばメッシュ３３や小孔により微細
な小孔の集合体として構成されている。これにより、液
体吐出口２０からは予め微粒化された液体（洗浄液）が
吐出されることになり、気流が液体を微粒化する仕事量
が軽減し、微粒化する仕事の際に発生する熱や音になる
損失分が低減する。また、液滴の加速性が向上する。即
ち、騒音となる音自体の発生を低減することができ、性
能も向上する。これ以外の機能は実施の形態１〜９で示
したものと同じである。

【００５７】実施の形態１１．図１８はこの実施の形態
１１の気液噴射装置４の要部を示したものである。この
気液噴射装置４は、送風機５から送られる高速の気流に
注入した液体（洗浄液）を衝突させ、その液体（洗浄
液）を液滴とし加速して液滴流と気流の混合した気液混
合噴流を生成し外部に噴射するものである。

【００５８】図１８に示すように、気液混合噴流の噴出
方向と平行な方向から液体（洗浄液）を液体吐出口２０
から吐出させ、この液体吐出口２０の近傍に、液体吐出
口２０から吐出される液体（洗浄液）の方向に対して９
０度前後の角度を持って液体（洗浄液）に対向側から衝
突させる高速の気流を流す通路３４が構成されている。
液体（洗浄液）と気流との衝突後の通路となる気液混合
流路３５の入口端には、これに隣接する一方の気流を流
す通路３４に対してその流れ方向を気液混合流路３５側
に急激に曲げる凸部３６が形成されている。この凸部３
６の通路３４側は円弧状に形成されているが、気液混合
流路３５側の内壁面３７に連続する側は直面に形成され
ている。

【００５９】この実施の形態１１の気液噴射装置４で
は、高速の気流はほぼ対面して正面衝突し、その衝撃力
の強く作用する衝突部分に液体（洗浄液）が気流に対し
て９０度前後の角度で吐出され、液体（洗浄液）の微粒
化が積極的に行なわれる。この部分の気液混合流路３５
の入口端には、これに隣接する一方の気流を流す通路３
４に対してその流れ方向を気液混合流路３５側に急激に
曲げる凸部３６が形成されているため、衝突部分におい
て形成された気液混合流は凸部３６側の気液混合流路３
５側を図１８の一点鎖線で示すように流れ、これと反対
側の気液混合流路３５にはその内壁面３７に沿って高速
の気流層３８が形成されることになる。高速の気流層３
８は液滴流の内壁面３７への付着を妨害しながら液滴流
を加速し、最終的には液滴流と混合した高い運動エネル
ギーを持つ気液混合噴流となって噴出されることにな
る。即ち、効率良く運動エネルギーの高い気液混合噴流
が得られる性能の良い気液噴射装置４となる。

【００６０】

【発明の効果】以上実施の形態での説明からも明らかな
ように、請求項１の発明によれば高い運動エネルギーを
持つ気液混合噴流を生成する気液噴射装置の噴出口から
外部へ放出される騒音の低減を推進することができる。

【００６１】請求項２の発明によれば、高い運動エネル
ギーを持つ気液混合噴流を生成する気液噴射装置の噴出
口から外部へ放出される騒音の低減を一層効果的に推進
することができる。

【００６２】請求項３の発明によれば、高い運動エネル
ギーを持つ気液混合噴流を生成し噴出することや、気流
の噴出も可能な気液噴射装置の噴出口から外部へ放出さ
れる騒音の低減を推進することができる。

【００６３】請求項４の発明によれば、請求項１〜請求
項３までのいずれかに係る前記効果とともに、高い運動
エネルギーを持つ気液混合噴流を効率的に得ることがで
きる。

【００６４】請求項５の発明によれば、請求項１〜請求
項４までのいずれかに係る前記効果とともに、高い運動
エネルギーを持つ気液混合噴流を効率的に得ることがで
きる。

【００６５】請求項６の発明によれば、請求項１〜請求
項５までのいずれかに係る前記効果とともに、噴出口か
ら外部へ放出される騒音の低減をさらに一層推進するこ
とができる。

【００６６】請求項７の発明によれば、請求項１〜請求
項６までのいずれかに係る前記効果とともに、気流噴出
時における騒音を軽減することができる。

【００６７】請求項８の発明によれば、請求項１〜請求
項７までのいずれかに係る前記効果とともに、噴出口か
ら外部へ放出される騒音の低減をさらに一層推進するこ
とができる。

【００６８】請求項９の発明によれば、高い運動エネル
ギーを持つ気液混合噴流を効率的に生成することができ
る高性能の気液噴射装置が得られる。

【００６９】請求項１０の発明によれば、高い運動エネ
ルギーを持つ気液混合噴流を効率的に生成することがで
き、低騒音で高性能の気液噴射装置が得られる。

【００７０】請求項１１の発明によれば、請求項１〜請
求項１０までのいずれかに係る前記効果とともに、高い
運動エネルギーを持つ気液混合噴流をより効率的に生成
することができ、低騒音で高性能の気液噴射装置が得ら
れる。

【００７１】請求項１２又は請求項１３の発明によれ
ば、請求項１〜請求項１１までのいずれかに係る前記効
果とともに、噴出口からの騒音をより一層低減できる。

【００７２】請求項１４の発明によれば、請求項１〜請
求項１３までのいずれかに係る前記効果とともに簡素な
構成により低騒音化と高性能化が推進できる。

【００７３】請求項１５の発明によれば、高い運動エネ
ルギーを持つ気液混合噴流を効率的に生成することがで
きる高性能の気液噴射装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の気液噴射装置を適用した洗浄
装置を示す斜視図である。

【図２】実施の形態１の気液噴射装置を示す斜視図で
ある。

【図３】実施の形態１の気液噴射装置の図２における
Ａ―Ａ線での断面構成図である。

【図４】実施の形態１の気液噴射装置の他の構成を示
す断面構成図である。

【図５】実施の形態１の気液噴射装置の構成を示す断
面構成図である。

【図６】実施の形態１の気液噴射装置の要部の構成を
示す拡大断面図である。

【図７】実施の形態２の気液噴射装置を示す断面構成
図である。

【図８】実施の形態３の気液噴射装置を示す断面構成
図である。

【図９】実施の形態４の気液噴射装置を示す断面構成
図である。

【図１０】実施の形態５の気液噴射装置を示す断面構
成図である。

【図１１】実施の形態６の気液噴射装置を示す断面構
成図である。

【図１２】実施の形態６の液体注入部の図１１におけ
るＢ矢視図である。

【図１３】実施の形態６の他の液体注入部の図１１に
おけるＢ矢視図である。

【図１４】実施の形態７の気液噴射装置の主要部の構
成を示す断面図である。

【図１５】実施の形態８の気液噴射装置を示す断面構
成図である。

【図１６】実施の形態９の気液噴射装置を示す断面構
成図である。

【図１７】実施の形態１０の気液噴射装置の液体注入
部の平面図である。

【図１８】実施の形態１１の気液噴射装置の主要部の
構成を示す断面構成図である。

【図１９】従来の気液噴射装置の断面図である。

【符号の説明】

１送風系、２洗浄液供給系、３噴出口、４
気液噴射装置、１１段差、１２段差部、１
４段差、１６液体注入部、１７面、１８内
壁、１９気液混合流路、２０液体吐出口、２
２合流部、２３加速通路、２４第１の遮音壁、
２５第２の遮音壁、２６気流分岐構造、２７
整流板、２８整流溝、２９凸部、３０分
岐管、３１音干渉手段、３３メッシュ、３４
通路、３５気液混合流路、３６凸部、３８
気流層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊地仁東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者藤原通雄東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送風装置から送られる高速の気流に液体
を注入し、その高速の気流によって注入される液体を液
滴とし加速して液滴流と気流の混合した気液混合噴流を
生成し外部に噴射する気液噴射装置であって、高速の気
流の流れる通路中に液体を注入する液体注入部を上記通
路の当該部を分岐させる形態に組込んで、その通路の内
壁と上記液体注入部の外郭とによる隙間としての気液混
合流路を構成し、その各気液混合流路の上流部となる上
記液体注入部に、上記各気液混合流路に液体を注入する
液体吐出口を設け、これらの気液混合流路を上記液体注
入部より下流側の合流部において交錯させて合流させ、
単一の噴出口から噴出させる構成となすとともに、その
噴出口の口縁と上記各液体吐出口とを結ぶ線上の流路に
遮音壁を構成した気液噴射装置。
【請求項２】送風装置から送られる高速の気流に液体
を注入し、その高速の気流によって注入される液体を液
滴とし加速して液滴流と気流の混合した気液混合噴流を
生成し外部に噴射する気液噴射装置であって、高速の気
流の流れる通路中に液体を注入する液体注入部を上記通
路の当該部を分岐させる形態に組込んで、その通路の内
壁と上記液体注入部の外郭とによる隙間としての気液混
合流路を構成し、その各気液混合流路の上流部となる上
記液体注入部に、上記各気液混合流路に液体を注入する
液体吐出口を設け、これらの気液混合流路を上記液体注
入部より下流側の合流部において交錯させて合流させ、
単一の噴出口から噴出させる構成となすとともに、その
噴出口の口縁と上記各液体吐出口とを結ぶ線上の流路に
流路の内壁による第１の遮音壁と上記液体注入部の外殻
による第２の遮音壁を構成した気液噴射装置。
【請求項３】送風装置から送られる高速の気流を外部
に噴射する気液噴射装置であって、高速の気流の流れる
通路中に液体を注入し得る液体注入部を上記通路の当該
部を分岐させる形態に組込んで、その通路の内壁と上記
液体注入部の外郭とによる隙間としての流路を構成する
とともに、その各流路の上流部となる上記液体注入部
に、各流路に液体を注入し得る液体吐出口を設け、これ
らの流路を上記液体注入部より下流側の合流部において
交錯させて合流させ、単一の噴出口から噴出させる構成
となすとともに、その噴出口の口縁と上記各液体吐出口
とを結ぶ線上の上記流路に遮音壁を構成した気液噴射装
置。
【請求項４】請求項１〜請求項３までのいずれかに記
載の気液噴射装置であって、液体注入部により分岐した
流路を流れる流体を合流部において角度をもって交錯さ
せる構成とした気液噴射装置。
【請求項５】請求項１〜請求項４までのいずれかに記
載の気液噴射装置であって、液体注入部の液体吐出口に
臨む通路の内壁に上記液体吐出口から注入された液体の
付着を防止する気流を形成する液滴付着防止構造を設け
た気液噴射装置。
【請求項６】請求項１〜請求項５までのいずれかに記
載の気液噴射装置であって、液体注入部の液体吐出口よ
り離れた上流側に送風装置から送られる高速の気流を各
液体吐出口側に向う流れに分岐させる気流分岐構造を設
けた気液噴射装置。
【請求項７】請求項１〜請求項６までのいずれかに記
載の気液噴射装置であって、合流部に各通路からの気流
を噴出口に向わせる整流板を設けた気液噴射装置。
【請求項８】請求項１〜請求項７までのいずれかに記
載の気液噴射装置であって、液体注入部の通路側の外殻
表面に流れ方向に沿う整流溝を設けた気液噴射装置。
【請求項９】送風装置から送られる高速の気流に液体
を注入し、その高速の気流によって注入される液体を液
滴とし加速して液滴流と気流の混合した気液混合噴流を
生成し外部に噴射する気液噴射装置であって、高速の気
流の流れる通路中に液体を注入する液体注入部を上記通
路の当該部を分岐させる形態に組込んで、その通路の内
壁と上記液体注入部の外郭とによる隙間としての流路を
構成し、それらの各流路を上記液体注入部の下流側の合
流部において角度をもって交錯させて合流させ、単一の
噴出口から噴出させるようにするとともに、上記液体注
入部に上記通路の合流部に向って液体を注入する液体吐
出口を設けた気液噴射装置。
【請求項１０】送風装置から送られる高速の気流に液
体を注入し、その高速の気流によって注入される液体を
液滴とし加速して液滴流と気流の混合した気液混合噴流
を生成し外部に噴射する気液噴射装置であって、高速の
気流の流れる通路中に液体を注入する液体注入部を上記
通路の当該部を分岐させる形態に組込んで、その通路の
内壁と上記液体注入部の外郭とによる隙間としての流路
を構成し、それらの各流路を上記液体注入部の下流側の
合流部において角度をもって交錯させて合流させ、単一
の噴出口から噴出させるようにするとともに、上記液体
注入部に上記通路の合流部に向って液体を注入する液体
吐出口を設け、上記合流部には各通路からの気流を噴出
口に向わせる整流板を設けた気液噴射装置。
【請求項１１】請求項１〜請求項１０までのいずれか
に記載の気液噴射装置であって、合流部の下流側に局部
的に流路断面積の狭い箇所を設けた気液噴射装置。
【請求項１２】請求項１〜請求項１１までのいずれか
に記載の気液噴射装置であって、噴出口近傍に当該部の
流路を外部に連通させる連通構造を設けた気液噴射装
置。
【請求項１３】請求項１〜請求項１１までのいずれか
に記載の気液噴射装置であって、噴出口近傍の流路と液
体注入部近傍の流路とを音干渉手段で連絡させた気液噴
射装置。
【請求項１４】請求項１〜請求項１３までのいずれか
に記載の気液噴射装置であって、液体吐出口を微細な孔
の集合体として構成した気液噴射装置。
【請求項１５】送風装置から送られる高速の気流に注
入した液体を衝突させ、その液体を液滴とし加速して液
滴流と気流の混合した気液混合噴流を生成し外部に噴射
する気液噴射装置であって、気液混合噴流の噴出方向と
平行な方向から上記液体を液体吐出口から吐出させ、こ
の液体吐出口の近傍に、同液体吐出口から吐出される液
体の方向に対して角度を持って液体に衝突させる高速の
気流を流す通路を構成するとともに、液体と気流との衝
突後の通路となる気液混合流路の内壁面に、この内壁面
に沿って流れる高速の気流層を形成するようにした気液
噴射装置。