JPS5922579B2 - 液体を吹付けるための噴霧方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、霧化用ガス媒介として液体を吹付ける方法及
び装置、並びに該方法及び装置をメラミンの製造に応用
することに関する。

２つの内外同軸管から成る２相型噴霧器を用いて、内側
管を通して液体を流出させ、外側管と内側管との間の環
状チヤンネルを通してガスを流出させることによつて該
液体を噴霧として吹付けることができることは周知であ
る。

米国特許第３３７７３５０号には、ガスの流出開口と溶
融したエリア樹脂の流出開口とを同一平面内に配置した
噴霧器によつて、ガスの流出速度を音速より高くしてエ
リア樹脂を噴出させることが開示されている。又、オラ
ンダ特許出願６９０２７５５号には、ガスの流出開口を
エリアの流出開口の前に配置した噴霧器、あるいは、該
両開口を同一平面内に配置した噴霧器によつてエリアを
吹付けることが開示されている。この特許出願の発明に
よれば、高くとも１００ｍ／秒のガス流出速度が用いら
れる。上述の噴霧器は、いずれも、多量の液体、特にエ
リアを吹付けるには、霧化が十分に行われないか、ある
いは極めて多量の霧化用ガスを必要とするか、あるいは
高いガス流速を必要とするので、噴霧器の容量が制限さ
れるという欠点を有している。本発明の目的は、好まし
くはせいぜい１００ｍ／秒の低いガス流速で比較的多量
の液体を能率的に吹付けることのできる２相型噴霧器を
提供することである。

本発明によれば、液体を供給する管と、該液体供給管を
囲包してそれと同軸的に、かつ、該管の液体流出開口を
越えて突出するように配設した霧化用ガス供給管とから
成り、ガス又はガス混合物によつて液体を吹付けるため
の噴霧器であつて、前記ガス供給管の内孔の径をその出
口端に近い帯域において減小させて該帯域のところに噴
霧器の軸線に対して７０せ〜９００の角αをなす内側環
状表面部分を形成し、該環状表面部分から凸面状に湾曲
した遷移表面部分を経て噴霧器の噴出開川こまで延在す
る比較的短い噴出チヤンネルを形成し、前記液体供給管
の端面を噴霧器の軸線に対して７００〜９０管の角α７
で面取りし、該端面と、前記ガス供給管の前記環状表面
部分とで、流体の流れ方向でみて噴霧器の軸線に向つて
収斂し（すぼまり）、１４０霧〜１８００の頂角又は平
均頂角（［頂角」については後に説明する）を有する環
状チヤンネルを画定するようにし、前記ガス供給管の前
記遷移表面部分に噴霧器の前記噴出開口の直径の０．１
〜０．４倍の曲率半径の湾曲面を形成し、噴霧器の噴出
開口の直径を液体供給管の前記液体流出開口の直径の１
．０〜１．６倍にし、前記噴出開口の流れ断面積を前記
収斂チヤンネルの最小流れ断面積に等しいか、あるいは
それより小さくしたことを特徴とする噴霧器を提供する
。

本発明によれば、比較的少量の、かつ、１００ｍ／秒以
下の流出速度のガス流によつて、例えば５００〜４５０
０ｋｇ／時の大量の液体を吹付ける能力を有する噴霧器
を構成することができる。

本発明による噴霧器は、ほとんど摩耗を受けず、容易に
は詰まりを起さないことが判明した。更に、この噴霧器
は、従来のものに比べて、液体に対するガス供給量の変
動に比較的敏感ではない。本発明による噴霧器は、一般
に液体材料を吹付けるのに使用することができる。

ここで「液体」とは、例えば水、有機溶剤、水性液、加
熱によつて溶融された、又は液化された組成物、及び水
性又は有機連続相のエマルジヨン等の液体溶液のみなら
ず、固形物／液体懸濁夜をも含む。例をあげれば、水、
ミルク、溶液中に有機組成物を含有した廃水、トルエン
、酢酸エチル、グリセロール、石油留分、燃料油及びそ
の他の液体燃料、プツカ、溶融エリア又は硫黄、溶融ポ
リマー等がある。本発明の噴霧器は、固形粒子の流動床
に液体材料を吹付けるのに特に適している。それは、第
１に、低い流出ガス速度によつて適正な霧化が得られる
ので、摩耗を全く、あるいはほとんど起さず、流動床内
の固形粒子の微粉化を起させないからであり、第２に、
本発明の噴霧器は、固形粒子が噴霧器内へ吸引されるこ
とのないように設計することができるからである。これ
によつて、噴霧器に浸蝕や詰まりが生じるのを防止する
。本発明による噴霧器は、従来のものに比べて顕著な技
術的進歩を画するものである。

例えば水、燃料又はラツカ一を自由な空間内へ吹付ける
のに適した噴霧器は、従来から多数存在しているが、流
動床内へ低いガス流速によつて多量の液体を吹付けるこ
とのできる信頼性の高い噴霧器を求める強い要望があつ
た。本発明の噴霧器は、流動床乾燥装置及びグラニユレ
ータに使用することができ、又、流動床式焼却炉内へ燃
料又は廃水を注入するのにも使用することができる。本
発明の噴霧器は、エリアをベースとしてメラミンを製造
する工程において、不活性の、又は触媒活姓物質の流動
床内へアンモらア又はアンモニアと二酸化炭素の混合体
を介して溶融エリアを吹付けるのに特に適している。

霧化用ガスとしては、例えば水素、空気、酸素、炭化水
素、貴ガス、二酸化炭素、窒素、アンモニア、蒸気等の
多種多様のガスを使用することができる。

使用すべきガスの選択は、吹付けるべき物質及び用途に
応じて行われる。必要ならば、ガスを冷却又は予備加熱
することもできる。以下、本発明を添付図に示された実
施例に基いて説明する。

（本発明の噴霧器は、直径線に関して対称形であるので
、横断面図を示す必要はない）。噴霧器本体は、液体を
通す実質的に円筒状のチヤンネル２を有する液体供給管
１から成る。供給管１は、液体の流れ方向に対して直角
をなす端部開口３を有する。管１の端面４は、噴霧器の
軸線に対して角α５だけ面取りしてある。端面４の外表
面には、僅かに凸面状の湾曲即ち丸昧を付するのが好ま
しい。角α５は、７０″〜９０をの範囲にすべきである
。管１を囲繞してそれと同軸的に管６を嵌合させ、２つ
の管の間にガスを送給するための環状チヤンネル７を画
定する。

管６の内孔は、管１の先端を僅かに越えた帯域のところ
において狭くなつており、該帯域のところに噴霧器の軸
線に対して角αだけ傾斜した内側環状表面部分８を画定
する。表面部分８は、凸面状に湾曲した遷移部分９を経
て、管６の端部分１０によつて画定される短い円筒状噴
出チヤンネル１１に臨む。噴出チヤンネル１１は、管１
と同軸をなし、その軸線に対して直角をなす平面内に出
口開口１２を有する。角αも、７０平〜９０出とすべき
である。液体供給管１の端面４と、ガス供給管６の環状
表面部分８とで、流体の流れ方向でみて、噴霧器の軸線
の方に向つて収斂する環状チヤンネル１３を画定する。

第１図でみて上方に位置するチヤンネル１３の噴霧器軸
線に向つての延長線と、下方に位置するチヤンネル１３
の同様な延長線との交差によつて画定される角度は、１
４０長〜１８０である。この角度を、チヤンネル１３の
「頂角」と称することとする。そして、ここでいう「平
均頂角」とは、２×αと２×α５の平均値を意味する。
角α又はα５を７００以下にすると、噴霧器の容量が制
限され、角α又はα′を９０と以上にすると、噴霧器の
ガス流に乱流を生じ易くなる。角αとα７の平均値が７
５に〜８７．５易の範囲にあるような噴霧器を使用する
ことが好ましい。特に、この平均値を７７．５る〜８２
．５しの範囲にした場合、良好な結果が得られる。従つ
て、「平均頂角」は、１５０果〜１７５るであることが
好ましく、特に１５５果〜１６５るとすることが望まし
い。ガス供給管６のチヤンネル７と１３の連接部の隅部
１４には、僅かに凹面状の丸味を付してもよい。角αと
α１は、角αの方がα５より大きく、かつそれらの差が
５、より小さくなるように選定するのが有利である。

好ましい実施例においては、角αとα５とを等しく、あ
るいは実質的に等しくし、収斂する環状チヤンネル１３
を画定する壁４と８とが実質的に平行になるようにする
。即ち、本発明の噴霧器の好ましい実施例においては、
ガス流が流れる環状チヤンネル１３の側壁４と８とを実
質的に平行にし、平均頂角を１５０４〜１７５実とする
。平拘頂角は、１５５１〜１６５１の範囲とすることが
特に好ましい。これらの好ましい実施形態においては、
効果的な噴霧化を生じさせるのに必要なガスの量が比較
的少くてすみ、しかも、ガス流内及び噴露器の噴出口に
おいて乱流が発生する可能性が少くなる。

このことは、液体を固形粒子の流動床内へ吹付けるのに
使用する噴霧器においては特に軍要なことである。液体
供給管１は、周知の態様で、例えばボルト止め又は溶接
により液体供給管１６に接続する。

液体供給管１６には、図示の実施例においては、空洞１
８が形成されるように外側ジヤケツト１７を溶接してあ
る。空洞１８には断熱材を充填してもよく、あるいは空
洞１８は、伝熱媒体を循環させるようにしてもよく、あ
るいは電気加熱装置を配設することができるようにして
もよい。管１６は、導管（図示せず）を介して流体供給
源に連結する。ガス供給管６は、図示しない態様でガス
供給源に連結されている管１９の周知の態様で接続する
。

第１図の実施例による噴霧器において、管１の壁厚は均
一であり、ガスチヤンネル７の断面積は、端部領域１５
近傍にいたるまで実質的に一定である。

この点、第２図に示された本発明の噴霧器の別の実施例
においては、液体供給管２１の先端部の壁厚の他の部分
より厚くしてあり、ガス通路２７は、断面積の小さくな
つている部分３５に連接している。

（第２図に示される符号２１〜３９は、それぞれ第１図
に符号１〜１９によつて示された部分と同じ機能を果す
部分を示す。）再び第１図を参照すると、噴出チヤンネ
ル１１は、比較的短い。

大抵の場合、ガス管６の端部分１０の長さは、噴出開口
１２の僅か１／５〜１／２である。噴出チヤンネル１１
をそれより長くすると、管部分１０の壁が液体で濡らさ
れるおそれがある。例えば溶融エリアや塩溶液等のよう
な液体を吹付ける場合、液体が管の壁に接触すると腐蝕
を起すおそれがある。従つて、噴出チヤンネル１１を比
較的長くしたい場合は、チヤンネルの形を外方に朝顔状
に拡開する形にすることができる。この場合、噴霧器の
噴出開口１２の直径は、チヤンネル１１の最小直径部分
の直径で表わされる。所望ならば、管１は、その液体チ
ヤンネル２がその端部開口３の方に向つて僅かに収斂（
すぼまること）又は拡開するように形成してもよいが、
液体流に乱流が生じないようにしなければならない。噴
霧器の噴出開口１２の直径は、液体供給管の端部開口３
の直径の１．０〜１，６倍とし、好ましくは１．１〜１
．３倍とする。

噴出開口が小さ過ぎると、噴出チヤンネル１１の壁面が
液体によつて濡らされる。

又、噴出開口が大き過ぎると、霧化が十分に行われない
。従つて、霧化を行うのに過度の量のガスを必要とし、
あるいは、極めて高速なガス流を必要とする。収斂チヤ
ンネル１３を画定する表面部分４と８の間の距離は、該
チヤンネルのガス流のための有効流路断面積が噴出開口
１２の断面積に等しいか、それより大きくなるように、
定めなければならない。即ち、ガスがチヤンネル１３及
び１１を通り噴出開口１２にまで流れる際、その流速が
不変である力＼漸増するようにしなければならない。そ
の流速は漸増するようにすることが好ましく、従つて、
チヤンネル１３の流れ断面積を噴出開口１２の流れ断面
積より大きくすることが好ましい。収斂チヤンネル１３
の噴出開口１２に最も近い部分の流れ断面積がチヤンネ
ル１３の流れ断面積とされる。所望ならば、噴出開口１
２におけるガス流速を収斂チヤンネル１３におけるガス
流速より小さくしてもよいが、その場合、噴出開口及び
噴出チヤンネル１１内に乱流が生じ易く、その結果、腐
蝕を起し易くなる。触媒活性又は不活性粒子の流動床内
へ液体を吹付けるのに噴霧器を使用する場合には、噴霧
器の端面（ガス供給管の端部１０の端面）に部分的に面
取り又は丸昧を施しておくことが望ましい。

それによつて、液体の接触による噴霧器の摩耗を防止し
、触媒粒子の吸引作用を高めて触媒と液体とが良好に混
合されるようにする。環状表面部分８と噴出チヤンネル
１１との間の表面部分９に丸味を付することは極めて爪
要である。

この表面部分９の曲率半径が小さ過ぎるか、あるいは全
く丸昧が施されていない場合は、噴霧器ヘツド（噴出チ
ヤンネル）内へ吸引される固形粒子の液体による摩耗作
用が増大する。反対に、上記角部分９の曲率半径が大き
過ぎると、適正な霧化を与えるのに過大な量のガス又は
過大なガス流速を必要とする。角部分９の曲率半径は、
ガス流に乱流が生じるのを抑止するような値に選定しな
ければならない。これは、該曲率半径を噴霧器の噴出開
口１２の直径の０．１〜０．４倍に選定することによつ
て達成される。曲率半径は、噴出開口の径の０．１２５
〜０．３７５倍にすることが好ましく、０．２〜０．３
倍の範囲が最も好ましい。ガス流内に乱流が生じるのを
防止するために液体供給管１の端面４の外側角部５にも
僅かな丸昧を付しておかないと、ある程度の乱流が生じ
、管の端面４に液体の沈積を起させるおそれがある。そ
の結果として、端面に腐蝕を起す場合がある。乱流を防
止する更に追加の手段として、連接部１４にも丸味を施
すことが好ましい。角部５及び１４における丸味の度合
（曲率半径）は、臨界的な厳密さを有するものではない
。以上に説明した各部の寸法関係を順守して、噴霧器の
所望の容量に応じて各部の寸法を決定する。

本発明の上記の噴霧器構造によれば、それ以外の何らの
手段をも講じる必要なしに、毎時４・０００ｋ９以上の
容量の噴霧器を得ることができる。腐蝕性の媒体を吹付
ける場合には、噴霧器の構成素材を、その予期される作
動条件下において耐蝕性を有し、寸法的に安定した、耐
摩耗姓の適当な任意の材料とすることができる。適当な
材料としては、インコネル（商標名）、ハステロイＢ（
商標名）又はハステロイＣ等がある。噴霧器のうち最も
摩耗を受け易い部分、例えば部分８，９，１０等には、
耐摩性材料層で内張りをしてもよく、あるいは、それら
の部分だけを、例えばシリコンカーバイド、タングステ
ンカーバイド、又はアルミナ等の耐摩性の高い材料の挿
入体によつて形成してもよい。本発明によれば、流れ方
向に対して直角をなす出口開口を備えた液体供給管と、
該液体供給管を囲包してそれと同軸的に、かつ、その先
端を越えて突出するように配設し、液体供給管から排出
される液体を取巻いて霧化させるためのガス流を供給す
るためのガス供給管とから成る２相型噴霧器を使用して
、ガス又はガス混合体を媒介物として液体を吹付ける方
法を提供することができる。

本発明の吹付方法によれば、液体を１０〜２００鋼／秒
の流出速度をもつて供給し、ガスを、ガス供給管に沿つ
て不変速度又は漸増速度をもつて乱流のない、あるいは
ほとんど乱流を生じない流れとして供給し、該ガス流を
円錐形のチヤンネルを通して送り、該ガス流によつて前
記流出液体を囲繞させてそれを霧化させ、その際、ガス
流と液体流との交差角度が７０粒〜９０引となるように
し、次いで、前記液体流出開口の直径の１．０〜１．６
倍の最小直径部分を有する短い噴出チヤンネルを通して
前記ガスと液体を一緒に噴霧器から噴出させるようにし
、流出する流れに全く、あるいはほとんど乱流を起させ
ないように、前記ガス供給管の内壁と前記噴出チヤンネ
ルとの連接部に該噴出チヤンネルの直径の０．１〜０．
４倍の範囲の曲率半径を有する丸味を施し、ガスと液体
との重量比が０．１〜１．０となるように前記供給ガス
量を定めることから成る吹付方法が提供される。上記ガ
ス流が液体流にぶつかる角度は、７５る〜８７．５流の
範囲とするのが好ましく、特に、７７．５流〜８２．５
るの範囲とするのが好ましい。

この方法は、固形粒子の流動床内へ液体を吹付けるのに
特に適している。この場合、流動床内の粒子を微粉化さ
せるのを防止するために、上記液体霧化用ガスの使用量
は、該ガスの噴出速度が２０〜１２０Ｃ１ｒＬ／秒、好
ましくは４０〜１００Ｃ！Ｖ／秒となるように定めるこ
とが望ましい。このような吹付方法は、燃料流又は廃物
流を流動床式焼却炉内へ吹付ける場合、あるいは、水素
添化又は石油のガス化を行う場合に重要である。

本発明の吹付方法は、メラミン又はシアヌル酸を製造す
る場合のように、不活性又は触媒話性物質の流動床内へ
溶融エリアを吹付けるのに特に適している。この場合、
使用される霧化用ガスは、アンモニア又はアンモニアと
二酸化炭素の混合物である。エリアの温度は、少くとも
１３３℃であり、大抵の場合、１３５は〜１５０℃であ
る。ガスの温度は、臨界的な重要性を有するものではな
く、通常、２００〜４００℃の範囲とする。液体がその
供給管から流出して霧化用ガスと合流する際の速度は、
広い範囲において変えることができ、１０〜２００Ｃｒ
１Ｌ／秒、好ましくは５０〜１５０ｃｍ／秒の範囲とす
ることができる。

使用すべきガスの量は、単位時間当り供給されるガスと
、液体との歌量比が、０．１〜１．０の範囲、好ましく
は０．２〜０．５の範囲になるように定める。上述の範
囲より多い量のガスを使用することは可能であるが、そ
の必要はない。噴霧器の噴出口から噴出するガスの速度
は、企画される作動条件に応じて広い範囲に亘つて変え
ることができる。有用なガス流速度の範囲は２０〜１２
０ｍ／秒であり、好ましくは４０〜１００ｍ／秒の範囲
とし、特に６０〜９０ｍ／秒の範囲とすることが好まし
い。粒子の流動床内へエリアを吹付ける場合には、ガス
の流速は、該粒子の微粉化を防止するために、１２０ｍ
／秒以下にすべきであり、１００ｍ／秒以下にすること
が好ましい。本発明による装置及び方法は、１〜２５気
圧の圧力及び３００置〜５００℃の温度に維持され、１
つ又はそれ以上の流動床を有し、少くとも１つの流動床
を触媒活性物質から成るものとした反応装置内の触媒活
性物質又は不活性物質の流動床内へ２相型噴霧器により
エリアを吹付けることによつてメラミンを製造する工程
に特に適する。

このようにしてエリアからメラミンを合成すること自体
は周知である。以下に、本発明の実施例を説明する。

実際のメラミン反応装置の場合のようにアンモニアガス
を霧化用ガスとしてエリアを吹付けた場合、いろいろな
作動条件下における噴霧の動作態様を十分に観察するこ
とができないので、いろいろな設計の噴霧器を用いたい
ろいろな実験においては、霧化用ガスとして空気を用い
て水を吹付けた。これによつて噴霧器の動作態様を目で
観察することができるようにし、噴霧器の作動能率を表
示させるようにした。このような条件下において作動結
果の良くなかつた噴霧器は、エリアを吹付けるのには適
していないことが判明した。実施例 １ 第１図に示された実施形態のもので、環状チヤンネル１
３から噴出チヤンネル１１への遷移部９に丸味を付して
いない噴霧器を用い、霧化用ガスとして空気を使用して
水を吹付けた。

噴霧器の噴出開口１２の直径は、３８１１とし、流体流
出開口３の直径を２０１１とし、角α及びα５を８０開
とした。吹付ける水の量は、２０００ｋｇ／時とし、空
気の流紙速度は１１６ｍ／秒とした。空気の流速は、液
体１ｋｇに対するガス流の推進力が等しいものとして、
アンモニアガスを用いてエリアを吹付ける場合の実際の
作動条件下における８０ｍ／秒のアンモニア速度に相当
するものとした。水の霧化は、良好であつたが、噴霧器
の出口において内方への吸引作用を起す渦巻流が観察さ
れた。この噴霧器は、実際に流動床内へエリアを吹付け
るのに使用したとすれば、流動化した粒子を吸引し、そ
の結果、噴霧器の噴出チヤンネルに腐蝕による屯大な摩
損を起すことが予想される。実施例 第１図に示した形態のものであるが、やはり角部９に丸
昧を付してない噴霧器を用いて、霧化ガスとして空気を
使用して水を吹付けた。

噴霧器の液体チヤンネル２の流出開口の直径を２０ｍ７
ＩＬとし、角α及びα７を７００とした。水の量は２０
００ｋｇ／時とし、空気の噴出速度を１１６ｍ／秒とし
た。霧化現象は極めて不良であり、噴出チヤンネル１１
内に内方への吸引作用を起す渦巻きが発生した。この現
象は、液体の流量（負荷）を小さくした場合でも変らな
かつた。実施例 実施例の場合と同様な噴霧器であるが、液体チヤンネル
２の流出開口の直径を２７ｍｍとした噴霧器を使用し、
１１６ｍ／秒の流出速度の空気流を用いて水を吹付けた
。

水の流量を１０００ｋｇ／時とした場合、霧化現象はか
なり良好であつたが、水の流量（負荷）を２０００ｋ９
／時とした場合は、霧化現象は不良であつた。そして、
いずれの場合にも、噴出チヤンネル１１内に内方への吸
引作用を起す渦流が観察された。実施例 １Ｖ 第１図に示された実施形態の噴霧器を使用し、１１６ｍ
／秒の流出速度の空気流でもつて２０００ｋ９／時の水
を吹付けた。

この噴霧器の噴出開口１２の直径を３８ｍｍとし、液体
流出開口３の直径を３２１Ｌ７！Ｌとし、角α及びα５
を８００とし、角部９に曲率半径１９ｍ７７！の丸昧を
施し、この丸昧を付した角部９から噴出開口１２までの
噴出チヤンネル１１の長さを２６ｍｍとした。この条件
では、霧化現象は良好ではなかつたが、噴出チヤンネル
１１内には乱流は生じなかつた。この噴霧器において、
噴出チヤンネル１１の長さを４０ｍＴ１Ｌに延長しても
、更に６０ｍｍに延長しても、良好な霧化現象は得られ
なかつた。適正な霧化現象は、空気の流出速度を１７０
ｍ／秒以上にしない限り、得られなかつた。実施例 以下の設計寸法を有する第１図の実施形態の噴霧器を使
用し、１１６ｍ／秒の流出速度の空気流とともに水を吹
付けた。

円錐卵咋ン？レ１３の壁と壁の間の間隙 ６．５ｍｍ上
記の条件下では、噴霧器は、噴出チヤンネル内又はその
近傍に乱流を生じることなく、優れた霧化を達成した。

液体負荷を３０００ｋ９／時とした場合でも、極めて良
好な霧化現象が得られた。実施例実施例の噴霧器を使用
し、霧化用ガスとしてアンモニアガスを使用してメラミ
ン反応装置内の触媒活性物質の流動床内へ直接約１３５
℃の溶融エリアを吹付けた。

作動条件として、アンモニアガスの流出速度を８０ｍ／
秒とし、エリア流量は、１０００ｋｇ／時から３６００
ｋｇ／時の間でいろいろに変えて試１験した。この噴霧
器を４ケ月間実質的に連続して、かつ、主として約２０
００１＜９／時のエリア流量を用いて作動させた後、反
応装置及びび噴霧器を点検したところ、噴霧器には全く
浸蝕がみられず、反応装置自体にも反応装置内に熱交換
器にもピツト等の腐蝕はみられなかつた。以上のことか
ら、この噴霧器は上記期間中終始適正に作動したものと
結論することができる。なぜなら、もし霧化現象が良好
でなかつたとすれば、エリアの液滴が反応装置及び熱交
換器にぶつかり、その結果、腐蝕を起させたはずである
からである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による噴霧器の縦断面図、第２図は、
本発明の噴霧器の別の実施例の縦断面図である。 図中、１は液体供給管、２は液体チヤンネル、３は液体
流出開口、４は端面、５は縁部、６はガス供給管、７は
環状チヤンネル、８は内側環状表面、９は遷移部分、１
１は噴出チヤンネル、１２は噴出開口、１３は環状（円
錐状）チヤンネル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体を供給するための管と、該液体供給管を囲包し
   てそれと同軸的に、かつ、液体供給管の液体流出開口を
   越えて突出するように配設した霧化用ガス供給管とから
   成り、ガス又はガス混合物によつて液体を吹付けるため
   の噴霧器において、前記ガス供給管の内孔の径をその出
   口端に近い帯域において減少させて該帯域のところに噴
   霧器の軸線に対して７０°〜９０°の角αをなす内側環
   状表面部分を形成し、該環状表面部分から凸面状に湾曲
   した遷移表面部分を経て噴霧器の噴出開口にまで延在す
   る比較的短い噴出チャンネルを形成し、前記液体供給管
   の端面を噴霧器の軸線に対して７０°〜９０°の角α′
   で面取りし、該端面と、前記ガス供給管の前記環状表面
   部分とで、流体の流れ方向でみて噴霧器の軸線に向つて
   収斂し、１４０°〜１８０°の頂角又は平均頂角を有す
   る環状チャンネルを画定するようにし、前記ガス供給管
   の前記遷移表面部分に噴霧器の前記噴出開口の直径０．
   １〜０．４倍の曲率半径の湾曲面を形成し、噴霧器の噴
   出開口の直径を液体供給管の前記液体流出開口の直径の
   １．０〜１．６倍にし、前記噴出開口の流れ断面積を前
   記収斂チャンネルの最小流れ断面積に等しいか、あるい
   はそれより小さくしたことを特徴とする噴霧器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の噴霧器において、前記
   角αと角α′の差を多くとも５°としたことを特徴とす
   る噴霧器。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の噴霧器において、前記
   角αと角α′とを実質的に等しくし、前記環状チャンネ
   ルが実質的に平行な側壁を有するようにしたことを特徴
   とする噴霧器。 ４ 特許請求の範囲第１、第２又は第３項記載の噴霧器
   において、前記角α、α′の各々を７５°〜８７．５°
   にしたことを特徴とする噴霧器。 ５ 特許請求の範囲第１、第２又は第３項記載の噴霧器
   において、前記角α、α′の各々を７７．５°〜８２．
   ５°にしたことを特徴とする噴霧器。 ６ 特許請求の範囲第１、第２、第３、第４又は第５項
   記載の噴霧器において、該噴霧器の噴出開口の直径を前
   記液体流出開口の直径の１．１〜１．３倍としたことを
   特徴とする噴霧器。 ７ 特許請求の範囲第１、第２、第３、第４、第５又は
   第６項記載の噴霧器において、前記ガス供給管の前記遷
   移表面部分の曲率半径を噴霧器の噴出開口の直径の０．
   ２〜０．３倍とすることを特徴とする噴霧器。 ８ 特許請求の範囲第１、第２、第３、第４、第５、第
   ６又は第７項記載の噴霧器において、前記液体供給管の
   前記端面の外側縁部に、前記ガス流内に乱流が生じるの
   を抑止するように凸面状の湾曲面を形成することを特徴
   とする噴霧器。 ９ 特許請求の範囲第１、第２、第３、第４、第５、第
   ６、第７又は第８項記載の噴霧器において、該噴霧器の
   前記噴出開口の断面積を前記環状チャンネルの最少流れ
   断面積より小さくしたことを特徴とする噴霧器。 １０ 流れ方向に対して直角をなす出口開口を備えた液
   体供給管と、該液体供給管を囲包してそれと同軸的に、
   かつ、その先端を越えて突出するように配設し、液体供
   給管から排出される液体を取巻いて霧化させるためのガ
   ス流を供給するガス供給管とから成る２相型噴霧器を用
   いて、ガス又はガス混合物を媒介物として液体を吹付け
   る噴霧方法において、前記液体を１０〜２００ｃｍ／秒
   の流出速度で供給し、前記ガスを、前記ガス供給管に沿
   つて不変速度又は漸増速度で乱流のない、又はほとんど
   乱流を起さない流れとして供給し、該ガス流を円錐状の
   チャンネルを通して通流させることにより、該ガス流と
   前記液体流との交差角度が７０°〜９０°となるように
   してガス流が液体流を囲繞してそれを霧化させるように
   し、次いで、前記液体流出開口の直径の１．０〜１．６
   倍の最小直径部分を有する短い噴出チャンネルであつて
   、流れに全く、あるいはほとんど乱流を起させないよう
   に、前記ガス供給管の内壁との連接部に該噴出チャンネ
   ルの直径の０．１〜０．４倍の曲率半径を有する丸味を
   備えた噴出チャネルを通して前記ガスと液体を一緒に噴
   霧器から噴出させ、前記ガスと液体との重量比が０．１
   〜１．０となるように前記供給ガス量を定めることから
   成る噴霧方法。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載の方法において、前
   記ガス流を前記液体流に対して７５°〜８７．５°の角
   度で衝突させることを特徴とする噴霧方法。 １２ 特許請求の範囲第１０項記載の方法において、前
   記ガス流を前記液体流に対して７７．５°〜８２．５°
   の角度で衝突させることを特徴とする方法。 １３ 特許請求の範囲第１０、第１１又は第１２項記載
   の方法において、前記噴出チャンネルの最小直径と前記
   液体流出開口の直径の比を１．１〜１．３の範囲とした
   ことを特徴とする噴霧方法。 １４ 特許請求の範囲第１０、第１１、第１２又は第１
   ３項記載の方法において、前記噴出チャンネルの内側端
   のところに該チャンネルの直径の０．２〜０．３倍の曲
   率半径を有する丸味を施すことによつて流出するガス及
   び液体流に乱流が生じるのを抑止するようにすることを
   特徴とする噴霧方法。 １５ 特許請求の範囲第１０、第１１、第１２、第１３
   又は第１４項記載の方法において、前記液体供給管の外
   側壁と前記面取りされた端面とによつて画定される縁部
   に丸味を施すことによつて前記円錐状チャンネルを通る
   ガス流に乱流が生じるのを防止することを特徴とする噴
   霧方法。 １６ 特許請求の範囲第１０、第１１、第１２、第１３
   、第１４又は第１５項記載の方法において、２０ｍ／秒
   〜１２０ｍ／秒の流出速度のガス流と共に、固形粒子の
   流動床内へ直接液体を吹付けることを特徴とする噴霧方
   法。 １７ 特許請求の範囲第１６項記載の方法において、前
   記ガス流出速度を４０ｍ／秒〜１４０ｍ／秒の範囲とし
   たことを特徴とする噴霧方法。