JPH11156250A - 改良型空気圧式噴霧装置 - Google Patents

改良型空気圧式噴霧装置

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JPH11156250A
JPH11156250A JP10266425A JP26642598A JPH11156250A JP H11156250 A JPH11156250 A JP H11156250A JP 10266425 A JP10266425 A JP 10266425A JP 26642598 A JP26642598 A JP 26642598A JP H11156250 A JPH11156250 A JP H11156250A
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JP
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spray
liquid
nozzle assembly
spray nozzle
flow
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JP10266425A
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James Haruch
ハルチ ジェイムス
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Spraying Systems Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴霧装置がより高い効率で動作できるように
強力な霧化をもたらす改良型噴霧ノズルアセンブリを提
供する。 【解決手段】 改良型空気圧式噴霧ノズルアセンブリ
は、液体流および気体流を受け取る部分と、そこから下
流に配置された噴霧チップと、を含んでいる。この噴霧
チップは、複数の流路を用いて液体およびガスを受け取
る下流チャンバを有している。これらの流路は、それぞ
れ空洞で終端する。この空洞は、好適に定められたコニ
カルスプレーパターンまたはフラットスプレーパターン
を画成するために放出フローストリームを所定方向に向
ける相補切欠き部と協働する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全般として噴霧ノ
ズル（spray nozzle）に関し、特に霧化液体のスプレー
を極めて小さな粒子の形で大気中に向かわせる噴霧ノズ
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】この分野では、空気等の加圧ガスを用い
て液体を霧化する噴霧ノズルが知られている。例えば、
液体は、ときに機械的に分解され、ときに噴霧ノズルの
上流に配置された霧化チャンバ内の加圧空気によって分
解される。この霧化液体は、この後、ノズルの末端に形
成された一つ以上の吐出し口を通じてノズルから放出さ
れる。
【０００３】霧化／噴霧装置でしばしば求められる目標
は、高い効率を達成することである。本発明との関連に
おいて高効率とは、可能な限り小さな空気エネルギを用
いて所与の体積の液体を比較的大きな全表面積を有する
粒子に分割することを指している。より大きな表面積
は、液体を極めて微細な粒子に分けることによって得ら
れる。
【０００４】別の目標は、種々のスプレーパターンで液
体を放出する能力を有するノズルを提供することであ
る。例えば、一部の用途では狭い角度のラウンドスプレ
ー（round spray）が必要となり、他の用途ではフルコ
ーンスプレー（full cone spray）など、広い角度のス
プレーが必要となる。更に他の用途では、フラットスプ
レー（flat spray）が必要となることもある。
【０００５】従来の霧化／噴霧装置では、所望のスプレ
ーパターンは、通常、ノズル内に配置された適切な形状
の放出オリフィス構造を通じて霧化液体を押し出すこと
により形成される。例えば、狭角度ラウンドスプレー
は、ノズルに単一の丸形（ラウンド）オリフィスを設け
ることによって形成することができる。広角度ラウンド
スプレーパターンは、複数の角度の離れた末広オリフィ
スを有するノズルによって形成することができる。吐出
しノズル中の細長いスロットまたは楕円形オリフィス
は、実質的なフラットスプレーパターンを形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のタイプの放出オ
リフィスを有するノズルは、液体がノズルから放出され
るときに液体の更なる霧化をもたらすことに関して本質
的に受動的である。特定のノズルは、ノズルを介した液
体の流出中に更なる霧化を生み出すが、たいていの場
合、ノズルによってもたらされる霧化は、霧化／噴霧装
置の全体効率に限られた影響しか与えない。更に、これ
らのノズルは、適用空気圧の変動する範囲にわたって比
較的一定の噴霧角度を生成することができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一般的な目的
は、噴霧装置がより高い効率で動作できるように優れた
霧化をもたらす新規な改良型噴霧ノズルアセンブリを提
供することである。
【０００８】本発明の別の目的は、ある範囲の適用空気
圧にわたって放出スプレーのスプレーパターンの優れた
安定性を噴霧ノズルアセンブリに与えることである。
【０００９】本発明のより具体的な目的は、微粒子噴霧
のために粒子分解を増強するとともに放出流体スプレー
の一定の噴霧角度を維持するのに有効な独特な設計の噴
霧チップの提供を通じて前述の事項を達成することであ
る。
【００１０】本発明の上記および他の目的および利点
は、添付の図面とともに取り上げられる以下の詳細な説
明からより明らかになる。
【００１１】本発明は種々の変形例や代替構造をとるこ
とができるが、本発明の特定の実施形態を図面に示し、
以下で詳細に説明する。しかしながら、本発明をここで
開示される特定の形に限定する意図はない。逆に、本発
明の趣旨と範囲内に含まれる全ての変形例、代替構造お
よび均等物を網羅することを意図している。
【００１２】
【発明の実施の形態】全般として、本発明は、噴霧すべ
き液体の霧化の高い効率を与えると共に放出液体の比較
的一定の噴霧角度を与える噴霧ノズルアセンブリに関す
る。本発明は、霧化液体スプレーを面に衝突させる種々
の用途で使用するためのものである。通常、ある実施形
態に係るノズルアセンブリは、給湿および蒸発冷却に使
用することができる。この実施形態では、本発明は、低
い空気圧や液圧で微細な液滴を提供する。別の実施形態
では、このノズルアセンブリは、粘液や研磨液を噴霧す
る際に使用することができる。
【００１３】図１は、本発明の一実施形態に係る噴霧ノ
ズルアセンブリ１０を示している。この実施形態では、
内部空気混合霧化器（internal air mix atomizer）が
液体の霧化を行う。ここで示されるノズルアセンブリ１
０は、ねじ付の空気流入口（air inlet port）および液
体流入口（liquid inlet port）１４、１６をそれぞれ
有するように形成された本体１２を備えている。この本
体１２は、液体を前霧化するために対応する加圧液体フ
ローストリームおよび加圧ガスフローストリームを受け
る前霧化部１８を提供する。前霧化された噴霧粒子を更
に分解するとともに、このような噴霧粒子を所定のスプ
レーパターンに方向付けるために、前霧化部１８の下流
に噴霧チップ２０が取り付けられている。
【００１４】図示の実施形態では、液体流が絞り弁アセ
ンブリ（metering valve assembly）２２を用いて調節
されながら前霧化部１８に供給される。噴霧チップ２０
の反対側に配置された環状ハウジング端部材（annular
housing end piece）２４は、弁アセンブリ２２を取り
囲んでいる。この端部材２４は、本体１２とねじ込み可
能に係合しており、ほぼ円筒形の内部形状を有してい
る。細長い流量調節ニードルまたはステム２６は、本体
１２を軸方向に貫通して延びており、その末端に配置さ
れたエンドキャップ２８を有している。このエンドキャ
ップ２８は、ピストンヘッド３０とねじ込み可能に係合
している。リング形シール部材３２は、ヘッド部材３０
を包囲しており、外向きに延びるそのリップで端部材２
４の内周とシールを形成している。一対のリング部材３
４および３６の組合せにより、バルブヘッド２８は、シ
ール部材３２をリング部材３６とバルブヘッド３０に形
成されたフランジ３７との間にサンドイッチした状態で
定位置に保持する。この構造は、端部材２４の内部にエ
アチャンバ３８を形成する。ハウジング部材２４の端壁
と弁アセンブリ２２との間に配置された付勢ばね４０
は、弁アセンブリに付勢力を与える。
【００１５】流量調節ニードル２６の末端は、ニードル
チップ２９で終端する肩部２７を含んでいる。以下で詳
細に述べるように、このニードルチップ２９は、前方の
位置に動かしたときに流量調節オリフィス（metering o
rifice）または流量制限オリフィス５８を通って延在す
るような大きさを有している。
【００１６】図１に示される位置では、弁アセンブリ２
２は、本体１２に固定して取り付けられた環状ラグ４４
によって提供される弁座４２から後方へ離れるように動
かされる。このラグ４４には、バルブニードル２６の軸
方向運動を可能にする貫通孔が設けられている。流入口
１４とエアチャンバ３８との間は、通気道４６によって
連絡されている。加圧空気が通気道４６を通って矢印４
８の方向に流れると、弁アセンブリ２２は、ばね４０に
よって与えられる付勢力に逆らって弁座４４から離れる
ように動かされる。この点に関して、予め選択された開
位置を越える清掃／遮断弁２２の動きを制限するため
に、バルブニードル２６にバルブストップ５０が固定的
に取り付けられている。
【００１７】この構造により、液体が前霧化部１８内に
好適に流入できるようになる。例えば、液体の量は、脈
動給気を適用して液体の量を調節することにより精密に
調整することができる。この他に、一定流量の液体４０
が前霧化部１８へ通過できるようにニードルを所望の位
置に動かすことも可能である。ニードルチップ２９の直
径は、ニードル２６が前方の位置に動かされるとニード
ルチップが液体制御オリフィス５８を通過し、オリフィ
ス５８を詰まらせる可能性のある閉塞物を清掃するよう
に選択される。肩部２７は、流量制限オリフィス５８に
入る液体の積極的な遮断を確実に行う。
【００１８】液体流入口１６からノズル本体１２に導入
される液体の前霧化を容易にするために、前霧化部１８
は、本体１２の内部においてガス口および液体口１４、
１６の中間に配置された略円筒形の霧化部材５２を更に
含んでいる。ここで、図示の霧化部材の縦軸は、噴霧ノ
ズルアセンブリの軸と一列に配置され、流入口１４、１
６を貫通する軸に対して垂直な関係にある。この構造の
詳細は、おそらく図４に関して最も良く示されている。
本体１２内の前霧化部材５２を補助するため、本体１２
は、前方に延在し、内側にねじの付いた円筒形延長部５
３を有している。この延長部には、外側にねじの付いた
リテーナキャップ５４が係合される。前霧化部材５２
は、本体１２の円筒チャンバ５６内に支持された上流端
と、リテーナキャップ５４の端部に形成された環状開口
５４ａ内に支持された下流端と、を有している。チャン
バ５６に入る液体の漏洩を防ぐため、前霧化部材５２の
下流端の付近には、Ｏリングシール５５が配置されてい
る。リテーナキャップ５４の環状開口は、内側に延在す
る環状リップ５７によって画成されている。このリップ
５７は、噴霧チップおよび取付位置における霧化部材５
２の双方を保持する噴霧チップ２０の外側延在環状フラ
ンジ５９と係合する。
【００１９】霧化部材５２は、中央流入路５６を備える
ように形成されている。この中央流入路５６は、流量制
限オリフィス５８と連通し、従って、流路５６よりも直
径が大きい円筒形拡大チャンバ（cylindrical expansio
n chamber）６０と連通する。この場合の流量制限オリ
フィス５８は、円錐台形上流部および下流部６１、６３
をそれぞれ含んでいる。図１に示されるように、流入口
１６に導入された液体は、本体流路６２を通り、霧化部
材５２の流入路５６を有するチャンバに通じる。
【００２０】空気流入口１４に導入された加圧空気は、
本体内の通路６４を通って、霧化部材５２の中央部の外
周とリテーナキャップの上流延長部の円筒壁６７との間
に画成された環状チャンバ６６に通じる。環状チャンバ
６６内の加圧空気は、複数の径方向流路６８を通じて霧
化部材５２の拡大チャンバ６０に向けられる。従って、
液体口１６を介して導入された加圧液体は、制限オリフ
ィス５８を通じて加速されて拡大チャンバ６０に入る。
拡大チャンバでは、径方向流路６８を介して方向付けら
れた多数の加圧空気流によって加圧液体が分解され、前
霧化される。この前霧化された液体フローストリーム
は、その後ただちに放出スプレーパターンとして噴霧チ
ップ２０および大気へ向けられる。
【００２１】当業者であれば分かるように、選択した圧
力の空気流を用いることにより、より優れた前霧化と液
体粒子分解を達成することができる。本発明は、ある実
施形態では、比較的細かい液体粒子分解を達成するため
に比較的低い空気圧フローストリーム（例えば、約１０
〜２０ｐｓｉ）を利用することを考えている。以前は、
このような前霧化空気圧を用いる噴霧装置は、比較的拡
散した放出スプレーパターンを形成していた。このよう
なスプレーパターンは、適切な制御が極めて難しい。
【００２２】本発明によれば、流体が内側に転向し溝付
き部を通って外に出る前に流体を前方に通して空洞内に
入れる流体通路を含んだノズル噴霧チップが提供され
る。この溝付き部は、所定の角度のデフレクタ面を備え
ている。このノズルチップは、複数の対向する溝付きチ
ップを、スプレーがこれらの溝付きチップ自身に衝突し
ている状態で使用する。空洞が溝付き部とともに形成す
る形状により、広範囲の適用空気圧にわたって一定の噴
霧角度を維持するスプレーを形成することが可能にな
る。
【００２３】ここで開示する一つの実施形態では、噴霧
チップ２０は、端壁７２によって霧化チャンバ６０から
離間されて大気と通じる略円筒形の下流チャンバ７０を
有している。この噴霧チップは、端壁７２および噴霧チ
ップ本体を通って延びる対向通路７４、７６など、複数
の放出通路を有するように形成されている。これらの通
路７４、７６（この場合は数が二つである）は、噴霧チ
ップ２０の外周付近において円周状に離間した位置に配
置されている。放出通路７４、７６の各々は、霧化部材
５２を出る前霧化液体を受け取る上流開放端を有してい
る。この点に関して、拡大チャンバ６０の下流端は、通
路７４、７６の外壁とほぼ合致する円錐台側壁によって
画成されている。通路７４、７６は、複数の放出フロー
ストリームを方向付け、これらのストリームの少なくと
も一部を互いの方へ向かわせるように下流チャンバ７０
と連通している。
【００２４】図示の噴霧チップ２０の通路７４、７６の
各々は、霧化部材５２の拡大チャンバの直径よりも実質
的に小さな直径の細長円筒形状を有している。端壁７２
は、実質的に平坦な上流フェースを有しており、このフ
ェースは、噴霧チップ２０の軸と垂直である。この例に
おける噴霧チップ下流チャンバ７０は、端壁７２の実質
的に平坦な下流フェースによって画成されている。この
下流フェースも、噴霧チップ２０の軸と垂直である。下
流チャンバ７０は、噴霧チップ２０を横方向に通るよう
に配置された溝８０であって中心縦軸に対して直角に配
置された溝８０（図２を参照）によって更に画成されて
いる。この溝８０は、平面構成溝壁８２、８４を有して
いる。この溝壁は、互いに平行に離間して対向するよう
に配置されている。
【００２５】本発明によれば、放出通路の各々は、内部
に形成された空洞、例えば図１および図４に示される空
洞８６、８８で終端する。ここで述べる実施形態では、
これらの空洞は一般に円錐形状を有している。この他
に、これらの空洞は、平坦面で終端するように円筒形状
であってもよい。空洞８６、８８の各々は、相補切欠き
部の付近に離間して配置され、相補切欠き部と部分的に
重複していてもよい。この相補切欠き部は、例えば、チ
ャンバ７０を画成し、対応する通路７４、７６の少なく
とも一部分を通って延びる対応側壁８２、８４に形成さ
れた切欠き部９０、９２である。これらの切欠き部は、
複数の流体ストリームを下流チャンバ内に方向付けると
共に互いに向けて方向付ける放出オリフィスを画成して
いる。図示の実施形態では、切欠き部９０、９２が図１
〜図４に示される実施形態での傾斜付き切断部（angled
cut）であり、下流チャンバ壁８２、８４内に形成され
た対向溝付き開口部を与え、通路７４、７６と部分的に
重複している。切欠き部の各々は、その一部が湾曲して
いるデフレクタ面９４、９６によって画成される。これ
らの切欠き部は、端壁９８、１００も含んでおり、図３
の断面図から見ると三日月または半月形の開口に似てい
る。これらの切欠き部は、その中心部分に配置された頂
部領域１０２、１０４を備えるように形成されている。
これらの頂部領域は、対応する通路７４、７６と重複し
ており、そこから対向側面に面してテーパしている。
【００２６】優れた分解と高い安定性を提供し、得られ
た霧化液体に放出通路を通過させるため、上記の空洞
は、対応する切欠き部に向けられた流体の霧化を補助す
る。図示の実施形態では、空洞８６、８８がそれぞれ円
錐形端部で終端する。この円錐形端部は、対応通路との
切欠き部交差点を越えて幾分下流に延びている。この特
徴は、好適に「圧力波（pressure wave）」作用を生成
する。この作用は、流体を後方に転向し、液体粒子が吐
出し口を出るときに液体粒子の更なる霧化をもたらす。
更に、放出ストリームは切欠き部によって形成された窪
みを充填する傾向を持つので、放出ストリームに更なる
安定性が与えられる。これらの流体ストリームは、細か
く霧化されたフラットスプレーストリームである。これ
らのスプレーストリームは、図１および図４に示される
ように、フローストリームの一部を径方向内向きに向け
るために対向面９４、９６から転向される。これらのフ
ラットスプレーは、相互に衝突することにより、細かく
霧化されたフラットスプレーパターンである結果生成ス
プレーを作り出す。この構成によってもたらされる微細
な霧化の結果、空気ストリームがかなり低い容積流量で
噴霧ノズルアセンブリ１０に供給される場合であっても
所与の容積の液体を比較的高い表面積の粒子に分解でき
るという点でアセンブリの効率が高まる。
【００２７】動作時には、前霧化液体が前霧化部材５２
を出るときにフローストリームが噴霧チップ２０の端壁
７２の上流フェースに衝突し、直角方向に進路を変えら
れ、最後に再び直角方向に転向されて放出通路７４、７
６を通って出る。このような動作により、噴霧チップ２
０の通過の結果として液体の更なる分解と霧化が生じ
る。従って、噴霧チップ２０を通る液体粒子の直接の流
れは、この実施形態では実質的に生じないようになって
いる。更に前霧化された液体が放出通路７４、７６を通
って進むと、その一部が下流に向けられて対応する空洞
８６、８８に入り、後方に転向されてこれらの空洞の他
の部分に入り、径方向内向きに向けられて、切欠き部９
０、９２の輪郭により形成される三日月形溝に入る。こ
れにより、前霧化の結果生じる比較的微細な粒子の放出
にもかかわらず放出液体粒子の過度の外側広がりを防い
で、スプレーが好適に定まったパターンを有するように
している。これにより、放出スプレーパターンの角度
は、適用空気圧の変化にかかわらず噴霧チップ形状の設
計によってより正確に制御することができる。
【００２８】一つの重要な特徴によれば、得られる流体
スプレーにおいて所望の噴霧角度を達成するために種々
のデフレクタ面角度またはカッタ角度を用いることがで
きる。例えば、図１〜図４に示される実施形態では、約
３０°のカッタ角度が使用される。つまり、後方切欠き
端壁９８に対するデフレクタ面９４の角度が約３０°で
ある。これは、図３に示されるような比較的大きな結果
噴霧角度αを達成することになる。この角度は、他の噴
霧角度を提供するために変更することもできる。例え
ば、図５に示される噴霧チップ２０'は、切欠き部９０'
を有するように形成される。この切欠き部９０'も、噴
霧チップ内に形成された空洞８６'内に部分的に延在し
ている。この切欠き部９０'は、切欠き端壁９８'に対し
て約５０°の角度で配置されたデフレクタ面９４'を与
える。これにより、図１〜図４に示される実施形態より
も幾分小さな結果噴霧角度αが得られる。
【００２９】他の実施形態、例えば図６および図７に示
される実施形態では、噴霧チップ２０''は、約９０°の
カッタ角度を定める切欠き部９０''を使用する。換言す
ると、デフレクタ面９４''は、端壁９８''に対して約９
０°の角度で配置されている。これは、結果として約９
０°の噴霧角度をもたらす。この場合、切欠き部９０''
は、下流チャンバ７０''を画成する壁８２''の内周のま
わりに延在するように形成される。
【００３０】結果スプレーパターンの所望の噴霧角度に
応じて約３０°〜１００°のカッタ角度を本発明に従っ
て使用できることが分かっている。例えば、本発明に係
る噴霧チップは、特に金属性の場合には、任意の所望の
カッタ角度を有するように形成することができる。この
他に、噴霧チップは、プラスチックから成形することも
できる。プラスチックでは、例えば約９０°以上のカッ
タ角度を好適に実現することができる。
【００３１】次に、図８〜図１０について説明する。こ
れらの図には、本発明に係る噴霧ノズルアセンブリの他
の実施形態１０Ａが示されている。上述したものと同様
の部品には、区別用の添字「Ａ」を付けたうえで同様の
参照番号が与えられている。噴霧ノズルアセンブリ１０
Ａは、上述の前霧化部材ではなく流路または流体通路部
材５２Ａを有している。この部材５２Ａは、ノズル本体
１２Ａと同心の縦孔を形成する。流路の直径は、噴霧チ
ップ２０Ａ内に設けられた下流混合チャンバ８２Ａに向
かって全体的に減少する。
【００３２】通路部材５２Ａは、液体ストリームを方向
付ける種々の流路部を画成する。円錐形入口区域１１０
は、第１の円筒部１１２に通じている。第２の円錐区域
１１４は、第１円筒部１１２を中間円筒部１１６に連結
する。第３の円錐区域１２０は、流量調節オリフィス、
すなわち出口区域１２２に連通し、放出流体通路を画成
している。この実施形態では、噴霧チップ２０Ａが円筒
形下流チャンバ７０Ａを有するように形成されている。
噴霧チップ２０Ａは、端壁７２Ａを有している。この端
壁７２Ａは、この例では、部材５２Ａの下流部分を収容
するために、内部に形成された開口１２４を有してい
る。更に、開口１２４は、空気通路６６Ａ、６８Ａと連
通して、環状エアカーテンを流量調節オリフィス１２２
を出る流体に対して取り囲むような関係に方向付ける。
【００３３】本体１２Ａ内の通路６４Ａを通じて導入さ
れた加圧空気は、リテーナキャップ５４Ａによって画成
された通路６６Ａを介して方向付けられる。この後、こ
の加圧空気は、放出通路７４Ａ、７６Ａに向けられる。
これらの通路は、上述の実施形態のように、対応する空
洞８６Ａ、８８Ａで終端している。同様に、切欠き部９
０Ａ、９２Ａは、チャンバ側壁８２Ａ、８４Ａ内で放出
通路に対して横向きに形成されており、対向する複数の
溝付き開口を設ける。切欠き部９０Ａ、９２Ａの各々
は、デフレクタ面９４Ａ、９６Ａによって画成されてい
る。これらのデフレクタ面は、同様にその一部分が湾曲
しており、端壁９８Ａ、１００Ａの付近に位置してい
る。図８〜図１０に示される実施形態では、これらの開
口は三日月形または半月形である。
【００３４】本発明の別の特有の特徴によれば、液体が
中実流（solid stream）で外部チャンバ内に放出され
る。下流チャンバ内に向けられた流体を更に分解するた
めに、空洞は、扇形空気流を内側方向に向けて中実液体
流に衝突させ、これによって、スプレーが広範囲の空気
圧にわたって所望の噴霧角度を維持できるようにする微
細霧化フラットスプレーを生成するのを助ける。図示の
実施形態では、流量調節オリフィス１２２を通じて方向
付けられた流体に、開口９０Ａ、９２Ａを介して供給さ
れる対向扇形空気流がぶつけられる。このことに関し
て、空洞８６Ａ、８８Ａは更に、空気フローストリーム
を安定化させて一定の好適に定められたパターンを与え
るのを助ける。この空気流は、液体に衝突して、比較的
広い噴霧角度を有する霧化流体のフラットファンスプレ
ーパターン（flat fan spray pattern）を形成する。
【００３５】図１１および図１２は、本発明の別の実施
形態を示している。これらの図に示されるように、噴霧
チップ２０'''は、下流チャンバまたは出口チャンバ７
０'''の周辺において選択された距離をあけた位置に設
けられた多数の放出通路１３０、１３２、１３４、１３
６を備えている。この実施形態は、下流チャンバが端壁
７２'''によって前霧化部から分離される内部空気混合
霧化器内で使用される。この場合、複数の対向放出通路
対として配置された放出通路の数は４である。これらの
通路は、図１〜図４とともに上述した前霧化部から前霧
化液体を受け取るように配置されている。図１２に示さ
れるように、この例における傾斜溝（angled slot）は
約９０°であり、下流チャンバ壁の内周のまわりに形成
されている。この実施形態は、比較的狭い角度を有する
ほぼ丸形（rounded）または楕円形（oval）のスプレー
パターンを好適に提供する。
【００３６】本発明を用いれば、結果スプレーパターン
の種々の利点が達成される。例えば、従来の噴霧ノズル
は、結果噴霧角度やストリーキング（streaking）など
を変動させる傾向を有する比較的平坦でないスプレーパ
ターンをもたらすことがあるが、本発明は、一定の範囲
の適用空気圧にわたって一定のスプレーパターンをもた
らす。つまり、霧化液体の結果噴霧角度は、一定範囲の
圧力にわたってその形を維持する。更に、液体粒子の更
なる分解が達成され、その結果、より高い効率が得られ
る。
【００３７】このように、上述の目的を満足する噴霧ノ
ズルアセンブリについて説明してきた。本発明によれ
ば、噴霧チップは、前霧化液体粒子の更なる分解を促進
し、放出粒子を比較的広範囲の適用空気圧にわたって好
適に定められたスプレーパターンに方向付けるようにな
っている。このために、この噴霧チップは、独特の構造
構成を提供する。この構成は、溝付き開口と協働で放出
スプレーを所定のスプレーパターンに方向付けるように
配置された内部形成空洞で各々が終端する複数の離間放
出通路を含んでいる。従って、この噴霧ノズルアセンブ
リは、より効率良く霧化を行えるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を備える噴霧ノズルアセンブリの
軸方向に沿った断面図である。
【図２】図１に示される垂直面２−２に沿った拡大端面
図である。
【図３】図２に示されるノズルの水平面３−３に沿った
断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る噴霧ノズルアセンブ
リの軸方向に沿った、図１とほぼ同様の拡大部分図であ
る。
【図５】本発明の別の実施形態に係るノズルチップの拡
大部分断面図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態に係るノズルチップ
の拡大部分断面図である。
【図７】図６の水平面７−７に沿った図６の実施形態の
断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態に係る外部混合空気霧化
用ノズルアセンブリの軸方向に沿った断面図である。
【図９】図８のアセンブリに示されるノズルチップをよ
り詳細に示す拡大断面図である。
【図１０】図９に示されるノズルチップの水平面１０−
１０に沿った断面図である。
【図１１】本発明の更に別の実施形態のノズルチップの
拡大端面図である。
【図１２】図１１の水平面１２−１２に沿ったノズルチ
ップの断面図である。
【符号の説明】
１０…噴霧ノズルアセンブリ、１２…本体、１４…空気
流入口、１６…液体流入口、１８…前霧化部、２０…噴
霧チップ、７４および７６…放出通路。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液体流入口およびガス流入口を有する細
    長いノズル本体と、 前記液体流入口およびガス流入口を通じて導入された液
    体および空気の加圧流が強制的に混合されて液体が前霧
    化される前霧化部と、 前記前霧化部の下流に位置する噴霧チップであって、下
    流チャンバ、前記前霧化部と前記下流チャンバとの間を
    連通する複数の対向縦長放出路、およびこの噴霧チップ
    内に形成された複数の相補切欠き部を含んでおり、前記
    放出路の各々は空洞で終端しており、前記切欠き部の各
    々は、デフレクタ面を画成し、前記空洞の対応する一つ
    と共同で放出フローストリームを前記デフレクタ面に向
    け、前記フローストリームの少なくとも一部を内側経路
    内で他のフローストリームの方に向けて一定範囲の適用
    空気圧にわたって比較的一定の噴霧角度を維持するよう
    になっている噴霧ノズルアセンブリ。
  2. 【請求項２】 前記切欠き部の各々が前記前霧化部と前
    記空洞の対応する一つとの間に挿入されている請求項１
    記載の噴霧ノズルアセンブリ。
  3. 【請求項３】 前記切欠き部の各々は三日月形であり、
    前記放出路の対応する一つと重複する頂部領域を画成し
    ている請求項２記載の噴霧ノズルアセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記切欠き部の各々は、前記空洞の対応
    する一つと実質的に一致している請求項３記載の噴霧ノ
    ズルアセンブリ。
  5. 【請求項５】 前記デフレクタ面は、前記切欠き部の端
    壁に対して約３０度の角度で形成されている請求項３記
    載の噴霧ノズルアセンブリ。
  6. 【請求項６】 前記デフレクタ面は、前記切欠き部の端
    壁に対して約３０度〜約１００度の角度で形成されてい
    る請求項１記載の噴霧ノズルアセンブリ。
  7. 【請求項７】 液体流入口およびガス流入口を有する細
    長いノズル本体と、 前記ガス流入口からガスを輸送するガス流路と、 前記液体流入口と連通する液体流路であって、縮小され
    た直径を有し、自身を通る液体流を方向付ける流量調節
    オリフィスを含んだ液体流路と、 ノズルアセンブリの下流端に配置される噴霧チップであ
    って、前記流量調節オリフィスから供給される液体流を
    受け取るように内部に配置された霧化チャンバと、この
    噴霧チップの外周部に形成された複数の空気放出通路
    と、この噴霧チップ内に前記空気通路と相補的な関係に
    形成された複数の切欠きと、を有し、前記空気通路の各
    々は、前記ガス流路と連通し、かつ自身の末端に配置さ
    れた空洞を含んでおり、前記切欠きの各々は、窪み付き
    デフレクタ面を画成しており、前記デフレクタ面および
    空洞は、霧化チャンバ内の液体流に衝突して所定の結果
    スプレーパターンをある範囲の適用空気圧にわたって比
    較的一定の噴霧角度で生成する空気流経路を共同で内側
    に向けるようになっている噴霧チップと、を備える噴霧
    ノズル。
  8. 【請求項８】 前記空洞の各々が三日月形である請求項
    ７記載の噴霧ノズル。
  9. 【請求項９】 前記噴霧チップは、前記液体流に対して
    取り囲むような関係でカーテンを設けるように前記ガス
    流入口と連通する中央配置環状通路を含んでいる請求項
    ８記載の噴霧ノズル。
  10. 【請求項１０】 前記デフレクタ面の各々は、前記切欠
    きの端壁に対して約３０度から約１００度までの範囲の
    角度を形成している請求項９記載の噴霧ノズル。
  11. 【請求項１１】 前記デフレクタ面の各々は、前記切欠
    きの端壁に対して約３０度の角度を形成している請求項
    ９記載の噴霧ノズル。
  12. 【請求項１２】 前記デフレクタ面の各々は、前記切欠
    きの端壁に対して約５０度の角度を形成している請求項
    ９記載の噴霧ノズル。
  13. 【請求項１３】 噴霧ノズルアセンブリであって、 液体流入口およびガス流入口を有するノズル本体と、 前記液体流入口から液体を輸送するために出口端に配置
    された流量調節オリフィスを含む第１の通路と、 前記ガス流入口から前記ガスを輸送する第２の通路と、 このノズルアセンブリの下流端に配置された噴霧チップ
    であって、内部に形成された少なくとも一つの放出通路
    と、その末端に配置された空洞を含む放出通路と、前記
    放出通路に対して重複する関係でこの噴霧チップ内に形
    成され、窪み付きデフレクタ面を画成する切欠きと、を
    有し、前記デフレクタ面および空洞は、ある範囲の適用
    空気圧にわたって比較的一定の噴霧角度を有する霧化液
    体の所定の結果スプレーパターンを生成する流れ経路を
    共同で方向付けるようになっている噴霧チップと、を備
    える噴霧ノズルアセンブリ。
  14. 【請求項１４】 前記ノズル本体は、前記液体流入口お
    よびガス流入口を通じて導入された液体および空気の加
    圧流が強制的に混合されて液体が前霧化される前霧化部
    を含んでおり、前記噴霧チップは、前記前霧化部から端
    壁を介して分離された下流チャンバを有しており、前記
    少なくとも一つの放出通路は、前記前霧化部と前記下流
    チャンバとの間に前霧化された液体を通すようになって
    いる請求項１３記載の噴霧ノズルアセンブリ。
  15. 【請求項１５】 前記ガス流入口からガスを輸送する第
    １の通路と、 前記液体流入口から上流において中央に配置され、上流
    方向に液体を向ける第２の通路と、を更に備え、 前記噴霧チップは、内部に配置され、前記流量調節オリ
    フィスから供給された液体流を受け取る霧化チャンバを
    含んでおり、前記少なくとも一つの放出通路は、前記噴
    霧チップの外周部に形成された空気放出通路である請求
    項１３記載の噴霧ノズルアセンブリ。
  16. 【請求項１６】 前記切欠きは、三日月形であり、前記
    空洞と実質的に一致する頂部領域を画成している請求項
    １５記載の噴霧ノズルアセンブリ。
  17. 【請求項１７】 前記デフレクタ面は、前記切欠きの端
    壁に対して約３０度〜約１００度の角度で形成されてい
    る請求項１６記載の噴霧ノズルアセンブリ。
  18. 【請求項１８】 前記デフレクタ面は、約３０度の角度
    で形成されている請求項１７記載の噴霧ノズルアセンブ
    リ。
JP10266425A 1997-09-19 1998-09-21 改良型空気圧式噴霧装置 Withdrawn JPH11156250A (ja)

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