JPS5895556A - 噴霧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体の噴霧装置の一形式である衝突噴霧装置の
改良に関するもので、微粒化特性の大幅な向上を目的と
したものである。

一般に衝突噴霧装置は次の欠点を有するものであった。

■液体噴流は衝突後、全量霧化せず一部が衝突体に付着
し、衝突体下方に垂れる。■微粒化率が悪く、微粒子の
量が少くない。このような欠点を除去する為に、従来は
噴流の高速化、噴流周辺空気の高速化あるいは、ノズル
細孔の小径化を行なっているが、このような手段では抜
本的な問題点の解決にならないものであった。

第１図は従来の衝突噴霧装置であり、１は細孔２を有す
るノズル、３はこのノズル１の下流に設けられた衝突体
である。ノズル１の上流には加圧ポンプ４及び液体タン
ク６が設けられている。さらに送風機３は衝突体３近傍
に搬送空気を供給し、噴霧槽７より微粒子を搬出するも
のである。

リターンパイプ８は、垂れた液体及び搬送され得ない巨
粒子を前記加圧ポンプ４上流に再循環させている。次に
かかる構成に於て噴霧の発生機構を説明する。細孔２よ
り高速で噴出する噴流は衝突体３に於て種々のパターン
の分裂を行ない微粒化するものであるが、その代表的な
状態を第２図に示す。噴流は細孔２より平滑流で噴出し
た後に振動流、又は滴状流になる。この噴流を衝突させ
た場合、衝突面上に波状の振動を誘起し、この波の波頭
が分裂して微粒子となっている。

又前記の波は円心円状に波紋を形成している。この波の
微粒化せずに単に波として衝突面上に残る部分は次第に
同随゛円の外周でタレとなり流下すもこのような状態で
微粒化特性の悪い理由は次の２点である。■従来例では
衝突面に多量の液体が残留する。即ち、言いかえると、
衝突後の液体が外周へ拡がる速度が遅いということであ
る。理論的には噴流のもつ運動量は衝突後も保存されて
、液体は外周へすみやかに拡がるが、実際には、衝突面
との摩擦抵抗により速度を著しく減少させている。噴流
量は一定であるから、外周への拡散速度が低下すれば第
２図の如く外周に高い液体の盛り上りを生じることに力
る。一方高速で運動する噴流の衝突点はやはり衝突体３
表面近傍であり、従って高い盛り上りの谷に位置してし
まうのである。この時、噴流とともに衝突面へ流れる空
気は（噴流の周辺空気は常に噴流の運動量を受けて同方
向へ流れている）前記波頭より分裂した粒子を外周方向
へ搬送すべく流れる為に、前述の液体の滞留によって誘
起された液体の盛り上りに分裂粒子は阻害され全量飛散
できない。

例えば衝突面の粗度を変え液体との摩擦抵抗を増加させ
ると、前述の盛り上りも変化し微粒子の発生量も減少す
るものである。■粒子は一般に波の頭部が分裂して発生
するものである°が、前記波動は衝突エネルギーによっ
て生じている。波頭が一定の高さになれば一部が液体固
有の表面張力によって分離する。この時波高が低くけれ
ばむろん粒子は分裂しにくく微粒子の発生量は少ない。

衝突微粒化方式に於て発生する波動は一般に超音波振動
で強制的に発生させたものに比較して波動エネルギーが
少なく、粒子の発生量は少ないもの−である。

本発明はかかる微粒化を阻害する液体の衝突面での滞留
を積極的に排除するとともに、微粒化機構の基本をなす
波動を外的な力で倍加し微粒化特性を飛躍的に向上せし
めるものである。

以下本発明の詳細について図面とともに説明する。第３
図は本発明の一実施例の構成図であり、衝突体３′は回
転軸９を有し、電動機１ｏによつで駆動されているノズ
ル１′に設けた細孔によって噴流となる液体は、前記回
転衝突体３′の回転軸９に向って流れ、衝突体３′の外
周に衝突する。この時噴流の方向は回転体の径方向であ
る。

かかる構成によって生ずる利点は次の２つである。

■衝突点は常に新鮮であり、前述の液体の滞留による山
の盛り上りが少ない。即ち、衝突点に付着した滞留液体
は一回転する間に遠心力により、衝突体３′の壁面より
排除されているからである。この為に発生した微粒子は
衝突点近傍で飛散を阻害する液体の盛り上りに吸収され
ることはない。■噴流は衝突体の略直径方向に衝突し、
衝突点の近傍に液体の波動を誘起するが、この波動の先
端は衝突すると同時に衝突体３′の回°転力の影響を受
けるものである。この波頭が遠心力を受けることにより
、分裂に関与する力は波動力及び表面張力に加えて遠心
力となる。従って強い力で遠心力は波高を高くし分裂し
やすい状況を作るとともに、小径即ち質量の小さい粒子
をも液体の粘性に打勝って分裂させうる。

以上のように本発明の噴霧装置においては衝突点を常に
移動させ、かつ回転体の遠心力をも利用しているので■
微粒子の飛散を阻害する液体の滞留を作らない、また■
微粒子を発生しやすくするとともに平均粒径を小さくす
ることが出来る。

このような噴霧装置は液体燃料燃焼装置、加湿器口腔吸
入器、食品粉末乾燥装置、各種スプレ等に用いることが
可能である。即ち、微粒化による液体粒子の比表面積の
増大は気化速度の増大をもたらし、微粒子の浮遊性は可
搬性を改善できる。

例えば液体燃料燃焼装置に用いれば気化速度の増大は燃
焼速度を早め完全燃焼を得やすくする。又加湿器に用い
れば室内を浮遊する水粒子が得られるとともに室内で容
易に気化し湿潤空気を作りうる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは従来の衝突噴霧装置の構成図、第２図は
第１図の構成における微粒化機構のモデル図、第３図は
本発明の一実施例の噴霧装置の構成図である。 １′・・・・・・ノズル、３′・・・・・・衝突体、９
・・・−・回転軸、１０・・・・−・電動機。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 ｎ ３４１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 細孔よシ噴流させた液体を回転体の外周面に、前記回転
   体の略径方向から衝突させ、前記液体を衝突および遠心
   力により微粒化する噴霧装置６