JPS5926348B2 - 流体の微粒化分散装置 - Google Patents
流体の微粒化分散装置Info
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- JPS5926348B2 JPS5926348B2 JP51144616A JP14461676A JPS5926348B2 JP S5926348 B2 JPS5926348 B2 JP S5926348B2 JP 51144616 A JP51144616 A JP 51144616A JP 14461676 A JP14461676 A JP 14461676A JP S5926348 B2 JPS5926348 B2 JP S5926348B2
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- B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
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- A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
- A01K63/042—Introducing gases into the water, e.g. aerators, air pumps
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
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- B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は気体、液体、粉体を含めた流体を微細な粒子か
らなる分散流に形成して外部へ分散流出させる装置に関
し、また流体を混合してその混合流体を微細な粒子から
なる分散流に形成し、外部へ開傘状に分散流出させる装
置に関する。
らなる分散流に形成して外部へ分散流出させる装置に関
し、また流体を混合してその混合流体を微細な粒子から
なる分散流に形成し、外部へ開傘状に分散流出させる装
置に関する。
更に詳しく言えば本発明は１種または２種以上の流体を
流体旋回筒の内部に導入して旋回流を形成させ、その旋
回時に発生する流体力学的な圧力低下を利用して流体の
微粒化や混合を安定かつ効率よく促進させ、外部へ所望
の分散流として分散流出させる装置に関するものである
。従来より流体の旋回作用を利用して流体の分散流を形
成するようにした装置としては液体用スプレーノズルや
燃料噴霧用低圧空気噴霧式ノズル等が提供されている。
流体旋回筒の内部に導入して旋回流を形成させ、その旋
回時に発生する流体力学的な圧力低下を利用して流体の
微粒化や混合を安定かつ効率よく促進させ、外部へ所望
の分散流として分散流出させる装置に関するものである
。従来より流体の旋回作用を利用して流体の分散流を形
成するようにした装置としては液体用スプレーノズルや
燃料噴霧用低圧空気噴霧式ノズル等が提供されている。
然しながら、これら従来のノズルは気体中に設置して液
体を気体中に分散するに際して液体の微粒化および２種
以上の流体の混合微粒化を良好に達成することは困難で
ある。一方、これら従来のノズルを液体中に設置して気
体の微粒化分散ないし微泡化分散を行なわせることも困
難である。これらの困難の原因は、流体がノズルの旋回
筒内で旋回中に旋回流の中心部に発生する圧力低下部と
、ノズルの流体出口から外部へ向けて分散するときに分
散流の周囲に発生する圧力低下部との両部分に外部周囲
に在る流体が吸引混入されてしまい、その結果上記両部
分における低圧効果が減少し、分散流の速度低下を来た
すことによつて生ずる。本発明は上述の従来の流体ノズ
ルにおける諸困難を解決し、実用度の高い流体の微粒化
分散装置及び混合微粒化分散装置を提供することを目的
とするものである。
体を気体中に分散するに際して液体の微粒化および２種
以上の流体の混合微粒化を良好に達成することは困難で
ある。一方、これら従来のノズルを液体中に設置して気
体の微粒化分散ないし微泡化分散を行なわせることも困
難である。これらの困難の原因は、流体がノズルの旋回
筒内で旋回中に旋回流の中心部に発生する圧力低下部と
、ノズルの流体出口から外部へ向けて分散するときに分
散流の周囲に発生する圧力低下部との両部分に外部周囲
に在る流体が吸引混入されてしまい、その結果上記両部
分における低圧効果が減少し、分散流の速度低下を来た
すことによつて生ずる。本発明は上述の従来の流体ノズ
ルにおける諸困難を解決し、実用度の高い流体の微粒化
分散装置及び混合微粒化分散装置を提供することを目的
とするものである。
即ち、本発明は上記の目的に鑑みて、一般的にノズル装
置の流体流出口の前方に該流出口と対向して流体の分散
板を設け、外部周囲に在る流体が低圧領域をめざして吸
引混入することを防止することによつて流体流出口での
分散流の好適分散速度と低圧効果を有効に保ち、更にこ
の低圧効果を受けて流体分散板が流体流出口に向けて吸
引されるようにして分散流が分散する間隙を自動的に調
整変動させて小さく保つようにすることにより分散速度
の高速性と低圧効果を効果的に活用し、流体の微粒化と
混合とを強力に促進させて所望の分散流として分散流出
させ得るように構成した装置を提供するものである。
置の流体流出口の前方に該流出口と対向して流体の分散
板を設け、外部周囲に在る流体が低圧領域をめざして吸
引混入することを防止することによつて流体流出口での
分散流の好適分散速度と低圧効果を有効に保ち、更にこ
の低圧効果を受けて流体分散板が流体流出口に向けて吸
引されるようにして分散流が分散する間隙を自動的に調
整変動させて小さく保つようにすることにより分散速度
の高速性と低圧効果を効果的に活用し、流体の微粒化と
混合とを強力に促進させて所望の分散流として分散流出
させ得るように構成した装置を提供するものである。
本発明によれば、流体の微粒化分散装置及び混合微粒化
分散装置は更に流体の供給口、流体の流出口、流体の噴
出孔をそれぞれ従来一般に用いられている装置よりそれ
ぞれ大きな口径にすることができ、しかも流体分散板は
分散流の流量によつて自動的にその位置を変化し、広範
囲の流量制御と安定な混合微粒化分散を実現させること
ができる。
分散装置は更に流体の供給口、流体の流出口、流体の噴
出孔をそれぞれ従来一般に用いられている装置よりそれ
ぞれ大きな口径にすることができ、しかも流体分散板は
分散流の流量によつて自動的にその位置を変化し、広範
囲の流量制御と安定な混合微粒化分散を実現させること
ができる。
加えて本発明による微粒化分散装置では諸口径が大きく
できることから目詰り事故を防止でき、また製作上の容
易さや保守の容易さ、またそれに伴う低価格等の種々の
利点も獲得できるのである。本発明による流体の微粒化
分散装置及び混合微粒化分散装置は液体中に設置して１
種または２種以上の流体の混合微粒化分散を高性能に行
い得るので、液体類の混合、気体の微泡化分散による液
中混入物の浮上分離、気液接触等に実用することができ
、また気体中に設置して１種または２種以上の液体の混
合微粒化分散、粉体の均一微粒化分散等に実用でき、更
には燃焼用バーナ及び燃料気化器等に使用して、１種ま
たは２種以上の燃料や水等を任意の混合比で混合微粒化
燃焼させることによつて低公害用はじめとする種々の目
的の燃焼装置を実現でき、化学装置、公害防止装置、醗
酵装置、水処理装置、養魚装置等に使用して液体中への
気体微泡化分散による気体溶解、浮上分離、液体中への
他種液体の混合等を簡単かつ効率よく行える種々の産業
目的に適した装置を実現でき、また粉体の均一微粒化に
も使用できる。以下、本発明を添付図面に示す実施例に
基き詳細に説明する。
できることから目詰り事故を防止でき、また製作上の容
易さや保守の容易さ、またそれに伴う低価格等の種々の
利点も獲得できるのである。本発明による流体の微粒化
分散装置及び混合微粒化分散装置は液体中に設置して１
種または２種以上の流体の混合微粒化分散を高性能に行
い得るので、液体類の混合、気体の微泡化分散による液
中混入物の浮上分離、気液接触等に実用することができ
、また気体中に設置して１種または２種以上の液体の混
合微粒化分散、粉体の均一微粒化分散等に実用でき、更
には燃焼用バーナ及び燃料気化器等に使用して、１種ま
たは２種以上の燃料や水等を任意の混合比で混合微粒化
燃焼させることによつて低公害用はじめとする種々の目
的の燃焼装置を実現でき、化学装置、公害防止装置、醗
酵装置、水処理装置、養魚装置等に使用して液体中への
気体微泡化分散による気体溶解、浮上分離、液体中への
他種液体の混合等を簡単かつ効率よく行える種々の産業
目的に適した装置を実現でき、また粉体の均一微粒化に
も使用できる。以下、本発明を添付図面に示す実施例に
基き詳細に説明する。
第１図は本発明による第１の実施例の主要部の縦断面図
を示し、また第２図は第２図の一線に沿う断面図である
。
を示し、また第２図は第２図の一線に沿う断面図である
。
第１図において、内径Ｄ１、長さＬの中空筒体として形
成された流体旋回筒１の内側壁２に直径Ｄ２を持つ加圧
流体の供給孔３が開口され、流体供給管４が接続されて
いる。
成された流体旋回筒１の内側壁２に直径Ｄ２を持つ加圧
流体の供給孔３が開口され、流体供給管４が接続されて
いる。
そしてこの流体供給管４を介して加圧流体ＦＨが前記の
流体旋回筒１の内部に激しく流入する。流体供給孔３は
第２図に明示するように加圧流体ＦＨが流体旋回筒１の
内側壁２の円周面に対して接線方向から流入し、内側壁
２の壁面に沿つて旋回流を生じ、この旋回フ流によつて
旋回中心部に流体力学的に低圧部分Ｖ１が生ずるように
なつている。
流体旋回筒１の内部に激しく流入する。流体供給孔３は
第２図に明示するように加圧流体ＦＨが流体旋回筒１の
内側壁２の円周面に対して接線方向から流入し、内側壁
２の壁面に沿つて旋回流を生じ、この旋回フ流によつて
旋回中心部に流体力学的に低圧部分Ｖ１が生ずるように
なつている。
流体旋回筒１の下端側に前記流体旋回筒１の中心軸と一
致して外径Ｄ３を有する流体噴出管５が螺着されて流体
旋回筒１の下端を密封している。この流体噴出管５はナ
ツト６によりその軸方向位置が調整されたのちに固定さ
れており、流体Ｆｖが加圧流体ＦＨの旋回によつて生ず
る低圧部分１へ噴出し、微粒化して加圧流体ＦＨと混合
する。流体Ｆｖは低圧部分Ｖ１の低圧効果によつて流体
旋回筒１内へ噴出するので流体ＦＨのように流体を加圧
供給する必要はない。従つて、流体噴出管５は流体を流
体旋回筒内へ吸引供給する手段として用いることができ
る。また、流体Ｆを流体旋回筒１内に加圧供給すること
により、供給量を吸引供給の場合よりも増加させること
ができることは勿論である。流体旋回筒１の密封される
下端と反対の上端には、流体ＦＨおよびＦｖの混合旋回
流体を筒外へ加速噴出させるべく直径Ｄ４の絞り部７ａ
を持つた流体出口７が設けられている。流体出口７の外
側の端面は高速噴出する前記混合旋回流体の分散流Ｓを
外部へ分散噴出させる案内面８として第１図に示すよう
に円錐面に形成されている。この分散案内面８は必要な
分散角αをもつ広がり角度に選定されて形成されている
。一方、流体出口７の外方にはその流体出口７に対向し
て前記分散角ｄと略同一の円錐頂角を成し、底面直径Ｄ
５の円錐形の流体分散面９を持つ流体分散板１０が可撓
支持板１１にねじ１２等の適宜手段によつて固定されて
いる。尚、上述において、分散角ｄが１８０れに選定さ
れた場合には流体旋回筒１の分散案内面８は事実上は平
面となり、同時にこのとき流体分散板１０の流体分散面
９も円板面に形成されるがこれらの場合も本発明の範囲
内に包含されることは言うまでもない。前記の可撓支持
板１１は支柱１３にナツト１４および１５によつて固定
されている。可撓支持板１１は分散流Ｓの妨げとならな
いよう適当な曲げＲ１およびＲ２を有している。流体出
口７から加速噴出された流体ＦＨ及びＦの混合旋回噴出
流は高速で分散案内面８に沿つて分散角αで外部へ分散
流出され、この分散流に沿つて流体力学的に生ずる低圧
領域Ｖ２と前記低圧部Ｖ１の吸引力によつて流体分散板
１０が流体出口７に向けて吸引される。従つて分散案内
面８と流体分散板１０との間の距離１１を自動的に小さ
く保持することにより前記分散流の高流速度と低圧領域
の圧力減少状態を有効に保持させ、流体の混合微粒化分
散作用を極めて効果的に促進させてより広い範囲に分散
させることができる。可撓支持板１１は流体出口７から
の前記分散流によつて生ずる低圧領域Ｖ２の吸引力によ
つて流体分散板１０を前記流体出口モ戟て吸引せしめる
ので前記吸引力よりも弱いばね力をもつ材料および構造
に選定されることが必要である。分散案内面８と前記流
体分散板１０の初期設定位置、すなわち、流体出口７か
ら流体分散が未だ行われない状態における距離１２の調
整は流体分散が行なわれているとき前記分散案内面８と
流体分散面９とが近接してほぼ平行状態を保つ距離１１
（流体ＦＨおよびＦｖの混合流体の流量によつて定まる
）が得られるようにナツト１４および１５によつて前記
可撓支持板１１を上下に移動し設定することによつて行
なう。可撓支持板１１の支柱１３は流体供給管４上に取
付けられる。固定用円筒１６に形成したねじ孔１６ａに
支柱１３のねじ部１３ａを螺着させると同時に前記ねじ
部１３ａの最先端を流体供給管４の外面へ当接させ、不
動に固定される。ここで分散板１０の円錐形流体分散面
９が長時間の使用期間中に噴出流体によつて仮に摩耗消
損が生じても、距離１１は流体力学的に生じる圧力低下
によつて決るので摩耗には関係なく自動的に分散流量の
大きさによつて定まる１１が得られる。流体供給孔３の
中心軸は、流体旋回筒１の中心軸と直角な面に対し流体
出口７の方向へ向つてβの傾き角（数度）を有し、加圧
流体ＦＨの流体供給孔３から流体旋回筒１内への流入時
、流体出口７の方向へ向う分力を与えるようにするのが
好ましい。なお、第３図は第１、第２図に示した装置例
の斜視図である。さて、流体旋回筒１内への噴出時に旋
回力をもつていない流体Ｆに付きその噴出量を漸増して
いくと、これに応じて流体分散板１０が吸引される力は
弱くなり、それにつれて距離１１も大きくなるが距離１
１が或る一定値以上大きくなつたときに流体力学的に定
まる距離１１の値よりも強制的に小さい値に保持させ、
分散流の高速性を保持し混合微粒化分散をより効果的に
行なうこともできる。すなわち、第４図に変形例として
示すように支柱１３ヘナツト１４および１５によつて可
撓支持板１１と可撓板１７とを複合して用い、前記可撓
板１７の先端にその中心軸が前記流体旋回筒１１の中心
軸とほぼ一致して螺着されているねじ１８を回動して該
ねじ１８を上・下動させることによつてねじ１８の下方
への突出長さ１３を調整設定し、前記流体分散１０の動
きにより距離１１が或一定値以上大きくなると前記可撓
支持板１１がねじ１８の先端に接触し、それ以上１１が
大きくなろうとしたとき前記可撓板１７のばね力が１１
の大きさに比較して強く作用し、本来流体力学的に定ま
る距離１１よりも小さな値（可撓板１７のばねこわさに
よつて距離１１の縮少程度が定められる）に保つことと
なり、目的とする流体の混合微粒化分散効果を高めるこ
とができる。上記ねじ１８は、まわり止めナツト１９に
より確実に固定される。さて、流体旋回筒１の内側壁２
の異なつた円周上に２イ圓ユ上の流体流入孔をもつ変形
例の斜視図を第５図に、側面図を第６図にそれぞれ示し
てある。第５図および第６図に示した例は３個の流体流
入孔３ａ，３ｂおよび３ｃ、流体供給管４ａ，４ｂおよ
び４ｃを設けた場合を示すものであり、４種の流体ＦＨ
ｌ，ＦＨ２，ＦＨ３およびＦｖを流体旋回筒１の内部に
送入させることができる。４種の流体の各流量は制御弁
２０ａ，２０ｂ，２０ｃおよび２０ｄによつて匍脚され
る。
致して外径Ｄ３を有する流体噴出管５が螺着されて流体
旋回筒１の下端を密封している。この流体噴出管５はナ
ツト６によりその軸方向位置が調整されたのちに固定さ
れており、流体Ｆｖが加圧流体ＦＨの旋回によつて生ず
る低圧部分１へ噴出し、微粒化して加圧流体ＦＨと混合
する。流体Ｆｖは低圧部分Ｖ１の低圧効果によつて流体
旋回筒１内へ噴出するので流体ＦＨのように流体を加圧
供給する必要はない。従つて、流体噴出管５は流体を流
体旋回筒内へ吸引供給する手段として用いることができ
る。また、流体Ｆを流体旋回筒１内に加圧供給すること
により、供給量を吸引供給の場合よりも増加させること
ができることは勿論である。流体旋回筒１の密封される
下端と反対の上端には、流体ＦＨおよびＦｖの混合旋回
流体を筒外へ加速噴出させるべく直径Ｄ４の絞り部７ａ
を持つた流体出口７が設けられている。流体出口７の外
側の端面は高速噴出する前記混合旋回流体の分散流Ｓを
外部へ分散噴出させる案内面８として第１図に示すよう
に円錐面に形成されている。この分散案内面８は必要な
分散角αをもつ広がり角度に選定されて形成されている
。一方、流体出口７の外方にはその流体出口７に対向し
て前記分散角ｄと略同一の円錐頂角を成し、底面直径Ｄ
５の円錐形の流体分散面９を持つ流体分散板１０が可撓
支持板１１にねじ１２等の適宜手段によつて固定されて
いる。尚、上述において、分散角ｄが１８０れに選定さ
れた場合には流体旋回筒１の分散案内面８は事実上は平
面となり、同時にこのとき流体分散板１０の流体分散面
９も円板面に形成されるがこれらの場合も本発明の範囲
内に包含されることは言うまでもない。前記の可撓支持
板１１は支柱１３にナツト１４および１５によつて固定
されている。可撓支持板１１は分散流Ｓの妨げとならな
いよう適当な曲げＲ１およびＲ２を有している。流体出
口７から加速噴出された流体ＦＨ及びＦの混合旋回噴出
流は高速で分散案内面８に沿つて分散角αで外部へ分散
流出され、この分散流に沿つて流体力学的に生ずる低圧
領域Ｖ２と前記低圧部Ｖ１の吸引力によつて流体分散板
１０が流体出口７に向けて吸引される。従つて分散案内
面８と流体分散板１０との間の距離１１を自動的に小さ
く保持することにより前記分散流の高流速度と低圧領域
の圧力減少状態を有効に保持させ、流体の混合微粒化分
散作用を極めて効果的に促進させてより広い範囲に分散
させることができる。可撓支持板１１は流体出口７から
の前記分散流によつて生ずる低圧領域Ｖ２の吸引力によ
つて流体分散板１０を前記流体出口モ戟て吸引せしめる
ので前記吸引力よりも弱いばね力をもつ材料および構造
に選定されることが必要である。分散案内面８と前記流
体分散板１０の初期設定位置、すなわち、流体出口７か
ら流体分散が未だ行われない状態における距離１２の調
整は流体分散が行なわれているとき前記分散案内面８と
流体分散面９とが近接してほぼ平行状態を保つ距離１１
（流体ＦＨおよびＦｖの混合流体の流量によつて定まる
）が得られるようにナツト１４および１５によつて前記
可撓支持板１１を上下に移動し設定することによつて行
なう。可撓支持板１１の支柱１３は流体供給管４上に取
付けられる。固定用円筒１６に形成したねじ孔１６ａに
支柱１３のねじ部１３ａを螺着させると同時に前記ねじ
部１３ａの最先端を流体供給管４の外面へ当接させ、不
動に固定される。ここで分散板１０の円錐形流体分散面
９が長時間の使用期間中に噴出流体によつて仮に摩耗消
損が生じても、距離１１は流体力学的に生じる圧力低下
によつて決るので摩耗には関係なく自動的に分散流量の
大きさによつて定まる１１が得られる。流体供給孔３の
中心軸は、流体旋回筒１の中心軸と直角な面に対し流体
出口７の方向へ向つてβの傾き角（数度）を有し、加圧
流体ＦＨの流体供給孔３から流体旋回筒１内への流入時
、流体出口７の方向へ向う分力を与えるようにするのが
好ましい。なお、第３図は第１、第２図に示した装置例
の斜視図である。さて、流体旋回筒１内への噴出時に旋
回力をもつていない流体Ｆに付きその噴出量を漸増して
いくと、これに応じて流体分散板１０が吸引される力は
弱くなり、それにつれて距離１１も大きくなるが距離１
１が或る一定値以上大きくなつたときに流体力学的に定
まる距離１１の値よりも強制的に小さい値に保持させ、
分散流の高速性を保持し混合微粒化分散をより効果的に
行なうこともできる。すなわち、第４図に変形例として
示すように支柱１３ヘナツト１４および１５によつて可
撓支持板１１と可撓板１７とを複合して用い、前記可撓
板１７の先端にその中心軸が前記流体旋回筒１１の中心
軸とほぼ一致して螺着されているねじ１８を回動して該
ねじ１８を上・下動させることによつてねじ１８の下方
への突出長さ１３を調整設定し、前記流体分散１０の動
きにより距離１１が或一定値以上大きくなると前記可撓
支持板１１がねじ１８の先端に接触し、それ以上１１が
大きくなろうとしたとき前記可撓板１７のばね力が１１
の大きさに比較して強く作用し、本来流体力学的に定ま
る距離１１よりも小さな値（可撓板１７のばねこわさに
よつて距離１１の縮少程度が定められる）に保つことと
なり、目的とする流体の混合微粒化分散効果を高めるこ
とができる。上記ねじ１８は、まわり止めナツト１９に
より確実に固定される。さて、流体旋回筒１の内側壁２
の異なつた円周上に２イ圓ユ上の流体流入孔をもつ変形
例の斜視図を第５図に、側面図を第６図にそれぞれ示し
てある。第５図および第６図に示した例は３個の流体流
入孔３ａ，３ｂおよび３ｃ、流体供給管４ａ，４ｂおよ
び４ｃを設けた場合を示すものであり、４種の流体ＦＨ
ｌ，ＦＨ２，ＦＨ３およびＦｖを流体旋回筒１の内部に
送入させることができる。４種の流体の各流量は制御弁
２０ａ，２０ｂ，２０ｃおよび２０ｄによつて匍脚され
る。
また４種の流体は任意の流量比で流体旋回筒１の内部へ
供給され、流体出口７から分散されるまでに旋回流によ
る混合作用と微粒化作用とを受けて充分に混合された分
散流として分散案内面８に沿つて分散させることができ
る。上述の第１〜第３図、第４図、第５〜６図の実施例
の装置は如何なる姿勢に設定しても使用でき、複数個を
並列または直列に列べて同時に使用できることも勿論で
ある。第４図の構造は倒立して用いる場合、すなわち流
体出口７下向きにして用いるときに、可撓支持板１１の
ばね力を弱く選択使用すると、流体分散板１０の自重に
よつて１２が極端に大きくなつてしまうが、そのときね
じ１８をストツパとして有効に用いることもできる。第
７図は本発明による流体の微粒化分散装置の更に別の実
施例を示す側面図である。
供給され、流体出口７から分散されるまでに旋回流によ
る混合作用と微粒化作用とを受けて充分に混合された分
散流として分散案内面８に沿つて分散させることができ
る。上述の第１〜第３図、第４図、第５〜６図の実施例
の装置は如何なる姿勢に設定しても使用でき、複数個を
並列または直列に列べて同時に使用できることも勿論で
ある。第４図の構造は倒立して用いる場合、すなわち流
体出口７下向きにして用いるときに、可撓支持板１１の
ばね力を弱く選択使用すると、流体分散板１０の自重に
よつて１２が極端に大きくなつてしまうが、そのときね
じ１８をストツパとして有効に用いることもできる。第
７図は本発明による流体の微粒化分散装置の更に別の実
施例を示す側面図である。
第７図に示した実施例において工前述の諸実施例におい
て用いられた可撓支持板１１の代りに流体旋回筒１に取
付けられた底板２１に垂直に固定された複数本（例えば
３本）の案内支柱２２（第７図の場合は手前の１本上判
分の図示が省略してある）によつて案内板２３をばね２
４により宙吊り状態とし、案内板２３の下面に流体分散
板１０が流体旋回筒１と対向状態に取付けてある。流体
分散板の初期位置における距離１２は案内支柱２２に螺
着された、ばね取付けねじ機構２５を案内支柱２２に沿
つて上下に移動設定することによつて決めることができ
る。案内板２３の案内孔２６の内径Ｄ６は案内支柱２２
の外径Ｄ７に対して充分に大きくして案内板が自由に上
下に動き得るようになつている。分散流が流体旋回筒１
の流体出口７から分散流出されると流体分散板１０が流
体出口７の方へ距離１，まで吸引され、分散流が薄膜状
に高速化されて流体の混合微粒化分散が有効に行なわれ
る。
て用いられた可撓支持板１１の代りに流体旋回筒１に取
付けられた底板２１に垂直に固定された複数本（例えば
３本）の案内支柱２２（第７図の場合は手前の１本上判
分の図示が省略してある）によつて案内板２３をばね２
４により宙吊り状態とし、案内板２３の下面に流体分散
板１０が流体旋回筒１と対向状態に取付けてある。流体
分散板の初期位置における距離１２は案内支柱２２に螺
着された、ばね取付けねじ機構２５を案内支柱２２に沿
つて上下に移動設定することによつて決めることができ
る。案内板２３の案内孔２６の内径Ｄ６は案内支柱２２
の外径Ｄ７に対して充分に大きくして案内板が自由に上
下に動き得るようになつている。分散流が流体旋回筒１
の流体出口７から分散流出されると流体分散板１０が流
体出口７の方へ距離１，まで吸引され、分散流が薄膜状
に高速化されて流体の混合微粒化分散が有効に行なわれ
る。
また、案内板２３の上に堆積物がたまらないようにする
には円錐状の屋根２７を取付けるか、もしくは案内板２
３に適宜数の貫通孔を明けることによつて解決できる。
流体旋回筒１に加圧流体の供給孔を２個以上もうけるこ
とができるのは前述の実施例と同様である。第７図に示
す実施例の装置も倒立して用いることができることは勿
論である。
には円錐状の屋根２７を取付けるか、もしくは案内板２
３に適宜数の貫通孔を明けることによつて解決できる。
流体旋回筒１に加圧流体の供給孔を２個以上もうけるこ
とができるのは前述の実施例と同様である。第７図に示
す実施例の装置も倒立して用いることができることは勿
論である。
また距離１１を或一定値以上移動させたくない場合には
、特にばね２４を用いず、ねじ機構２５のみによつて案
内板２３の移動距離の上限を制限することができ、この
ような機構にすることによつて流体出口７から流体の分
散が行なわれないときは流体分散板１０が流体出口７を
自重によつて閉じるので、スラツジ等が多い液体中で使
用する場合、流体旋回筒１内へのスラツジ等の侵入を防
ぐ効果をもたせることもできる。勿論、案内支柱２２に
適宜のストツパを設けて案内板２３の移動距離の下限を
制限し、流体分散板１０と流体旋回筒１の流体出口７と
の間に微小な初期設定距離１２を設定することも必要に
応じて可能である。上述の各実施例に示した装置は、特
に液体中に設置して気体の微泡化分散に適用させ得るの
で亜硫酸ソーダ液中に本発明による装置を設置し、前記
亜硫酸ツーダ液を流体ＦＨとして液体ポンプによつて流
体旋回筒１の流体供給孔へ循環的に圧送供給し、流体噴
出管から流体Ｆとして空気を噴出せしめて前記亜硫酸ソ
ーダの旋回流中へ混入微泡化し、流体出口７の流体分散
案内面と流体分散板との間の流体力学的に定められた間
隙から混合微粒化を、一層促進させて分散させた結果、
気液接触酸化速度が散気板や散気管を用いた通常の散気
装置に比較して２倍速く、流体分散板を用いない旋回分
散装置に比較しても約３０％速く、本発明による装置の
有効性が実証された。
、特にばね２４を用いず、ねじ機構２５のみによつて案
内板２３の移動距離の上限を制限することができ、この
ような機構にすることによつて流体出口７から流体の分
散が行なわれないときは流体分散板１０が流体出口７を
自重によつて閉じるので、スラツジ等が多い液体中で使
用する場合、流体旋回筒１内へのスラツジ等の侵入を防
ぐ効果をもたせることもできる。勿論、案内支柱２２に
適宜のストツパを設けて案内板２３の移動距離の下限を
制限し、流体分散板１０と流体旋回筒１の流体出口７と
の間に微小な初期設定距離１２を設定することも必要に
応じて可能である。上述の各実施例に示した装置は、特
に液体中に設置して気体の微泡化分散に適用させ得るの
で亜硫酸ソーダ液中に本発明による装置を設置し、前記
亜硫酸ツーダ液を流体ＦＨとして液体ポンプによつて流
体旋回筒１の流体供給孔へ循環的に圧送供給し、流体噴
出管から流体Ｆとして空気を噴出せしめて前記亜硫酸ソ
ーダの旋回流中へ混入微泡化し、流体出口７の流体分散
案内面と流体分散板との間の流体力学的に定められた間
隙から混合微粒化を、一層促進させて分散させた結果、
気液接触酸化速度が散気板や散気管を用いた通常の散気
装置に比較して２倍速く、流体分散板を用いない旋回分
散装置に比較しても約３０％速く、本発明による装置の
有効性が実証された。
第８図は本発明による更に別の実施例を示した縦断面図
である。
である。
第８図において、流体噴出管５と同軸上に外径Ｄ８をも
つ中空筒３５が支持用円形板ばね２８および２９によつ
て中心軸方向に移動可能なように支持され、中空筒３５
の先端には円錐形の流体分散板３０が支持棒３１を介し
て取付けられている。
つ中空筒３５が支持用円形板ばね２８および２９によつ
て中心軸方向に移動可能なように支持され、中空筒３５
の先端には円錐形の流体分散板３０が支持棒３１を介し
て取付けられている。
さらに中空筒３５の先端部には円周上に数個の流体噴出
孔３２がもうけられている。絞り部７″ａを持つた流体
出口７″は流体旋回筒１ａの一端に取付けられている。
孔３２がもうけられている。絞り部７″ａを持つた流体
出口７″は流体旋回筒１ａの一端に取付けられている。
支持用円形板ばね２８および２９は、環状部材３３によ
つてその間隙が適宜に保たれ、流体流入孔３″のさまた
げにならない円形切欠部をもつたスペーサリング３４に
よつて流体出口７″と流体分散板３０との間の距離Ｇ２
が任意に設定できるようになつている。流体旋回筒１ａ
内へ圧送供給された流体ＦＨｌの旋回流の中心部に発生
する圧力低下部と流体出口７″からの高速流体の分散流
による圧力低下部の吸引力によつて、流体分散板３０が
流体出口７′の方へ吸引され自動的に微小距離Ｇ１が流
体力学的に保たれ、分散流の高速度と上記低圧効果とが
相俟つて流体の混合微粒化分散に有効に利用される。第
８図の実施例においても流体旋回筒１ａの内側壁の異な
つた円周上に流体供給孔を２個以上もうけることができ
るのは前述の諸実施例の場合と同様である。また、流体
供給孔３″の中心軸が傾き角βをもつ理由は第１図の実
施例の場合と同一である。流体Ｆは流体噴出管５の先端
から、旋回流の中心部の低圧吸引力によつて流体噴出孔
３２を経て、旋回流体ＦＨｌへ吸引微粒化されかつ混合
され、混合微粒化が一層促進されたのちに外部へ分散流
出する。
つてその間隙が適宜に保たれ、流体流入孔３″のさまた
げにならない円形切欠部をもつたスペーサリング３４に
よつて流体出口７″と流体分散板３０との間の距離Ｇ２
が任意に設定できるようになつている。流体旋回筒１ａ
内へ圧送供給された流体ＦＨｌの旋回流の中心部に発生
する圧力低下部と流体出口７″からの高速流体の分散流
による圧力低下部の吸引力によつて、流体分散板３０が
流体出口７′の方へ吸引され自動的に微小距離Ｇ１が流
体力学的に保たれ、分散流の高速度と上記低圧効果とが
相俟つて流体の混合微粒化分散に有効に利用される。第
８図の実施例においても流体旋回筒１ａの内側壁の異な
つた円周上に流体供給孔を２個以上もうけることができ
るのは前述の諸実施例の場合と同様である。また、流体
供給孔３″の中心軸が傾き角βをもつ理由は第１図の実
施例の場合と同一である。流体Ｆは流体噴出管５の先端
から、旋回流の中心部の低圧吸引力によつて流体噴出孔
３２を経て、旋回流体ＦＨｌへ吸引微粒化されかつ混合
され、混合微粒化が一層促進されたのちに外部へ分散流
出する。
支持用円形ばね２８および２９は可撓性を良好にするた
め板の１部に切欠線を入れたものが用いられると好まし
い。
め板の１部に切欠線を入れたものが用いられると好まし
い。
流体噴出管５の外径Ｄ３と中空筒３５の内径Ｄ９とは中
空筒３５が自由に動けるよう隙間を有するように選定さ
れる。流体噴出管５からの流体Ｆｖの１部がＤ３とＤ，
との間から流体旋回筒１ａ内へ例え漏洩しても、円形板
ばね２８および２９の外周近くにもうけてある数個の小
孔から流体ＦＨｌの旋回流に巻き込まれて外部へ分散す
るので問題はない。
空筒３５が自由に動けるよう隙間を有するように選定さ
れる。流体噴出管５からの流体Ｆｖの１部がＤ３とＤ，
との間から流体旋回筒１ａ内へ例え漏洩しても、円形板
ばね２８および２９の外周近くにもうけてある数個の小
孔から流体ＦＨｌの旋回流に巻き込まれて外部へ分散す
るので問題はない。
本実施例の装置は何れの姿勢に設定しても使用可能であ
り、特に気体中に設定して２種以上の液体の混合微粒化
分散を行なうのに適している。燃暁用バーナーとして分
散角αが１４０混になるように設定し、２つの流体供給
孔を用い、流体出口から遠い方の流体供給孔から流体Ｆ
Ｈｌとして空気を、近い方の流体供給孔から流体ＦＨ２
として水をそれぞれ圧送供給して流体旋回筒内で旋回混
合し、流体噴出管からは流体Ｆとして灯油を噴出して、
空気と水との混合旋回流中へ微粒化混合し、流体分散板
と流体出口との間隙Ｇ１から混合微粒化を、より一層促
進せしめて分散し燃焼させ水たところ、水の混焼率（？
体積比）２８％） ルＴ９出↓
７レ前後で排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘが酸素０２４％
で４０ｐｐｍ以下に低減し、水混焼率０％のときに較べ
てＮ欲低減率は約５０％になり、本発明による装置の混
合微粒化の効果を実証することができた。
り、特に気体中に設定して２種以上の液体の混合微粒化
分散を行なうのに適している。燃暁用バーナーとして分
散角αが１４０混になるように設定し、２つの流体供給
孔を用い、流体出口から遠い方の流体供給孔から流体Ｆ
Ｈｌとして空気を、近い方の流体供給孔から流体ＦＨ２
として水をそれぞれ圧送供給して流体旋回筒内で旋回混
合し、流体噴出管からは流体Ｆとして灯油を噴出して、
空気と水との混合旋回流中へ微粒化混合し、流体分散板
と流体出口との間隙Ｇ１から混合微粒化を、より一層促
進せしめて分散し燃焼させ水たところ、水の混焼率（？
体積比）２８％） ルＴ９出↓
７レ前後で排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘが酸素０２４％
で４０ｐｐｍ以下に低減し、水混焼率０％のときに較べ
てＮ欲低減率は約５０％になり、本発明による装置の混
合微粒化の効果を実証することができた。
第１図及び第２図は本発明による流体の微粒化分散装置
の第１の実施例を示す断面図、第３図は同第１実施例の
斜視図、第４図は第１実施例の一部変形例を示す側面図
、第５図及び第６図は第１実施例の更に別の変形例を示
す斜視図と側面図、第７図は本発明による流体の微粒化
分散装置の第２の実施例を示す側面図、第８図は本発明
による流体の微粒化分散装置の第３の実施例を示す縦断
面図である。
の第１の実施例を示す断面図、第３図は同第１実施例の
斜視図、第４図は第１実施例の一部変形例を示す側面図
、第５図及び第６図は第１実施例の更に別の変形例を示
す斜視図と側面図、第７図は本発明による流体の微粒化
分散装置の第２の実施例を示す側面図、第８図は本発明
による流体の微粒化分散装置の第３の実施例を示す縦断
面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 送入流体を微細な粒子状の分散流に形成して分散流
出させる流体の微粒化分散装置において、中空筒体の内
壁面に接線方向から加圧流体を送入する供給孔を設けて
上記中空筒体内に流体の旋回流を形成しかつ上記流体旋
回流を上記筒体の一端流出口に設けた絞り部で加速し次
いで上記流出口の端部に略錐状に形成した分散案内面の
広がり角度によつて定まる分散角で外部へ分散・噴出さ
せる流体旋回筒と、上記流体旋回筒の流出口と対向しか
つ前記分散案内面と相補形状をなす流体分散面を有する
と共に円形輪郭を具えた流体分散板と、上記流体分散板
をその流体分散面の中心軸線方向に位置変動が可変の如
く支持しかつ上記流体旋回筒の分散案内面との間に流体
の分散間隙路を形成する支持機構とを具備して構成され
、上記分散間隙路より噴出する分散流によつて流体力学
的に生ずる圧力低下と、上記流体旋回筒内の流体旋回流
によつてその中心部に生ずる流体力学的な圧力低下とに
よつて流体分散板を上記流体旋回筒の流出口に向けて吸
引し、上記分散間隙路を自動的に縮減させて上記流体の
分散流を薄膜高速流にして微粒化しこれを開傘状に装置
外部へ分散流出させることを特徴とする流体の微粒化分
散装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の流体の微粒化分散装
置において、上記流体旋回筒の内壁には少くとも２個以
上の供給孔を同一円周上または異なる円周上に開口させ
て２種以上の流体を前記流体旋回筒内へ加圧供給して旋
回流により混合を促進せしめ、かつ上記分散間隙路で形
成される薄膜高速流によつて上記混合を更に促進せしめ
た後に装置外部へ混合流体の微粒化分散流として分散流
出せしめる流体の微粒化分散装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載した流体
の微粒化分散装置において、前記流体旋回筒内に形成さ
れる流体の旋回流によつてその中に生ずる流体力学的な
圧力低下部に開口した流体噴出孔を持つ流体噴出管を前
記流体旋回筒に装入し、上記流体噴出管から更に別の流
体を上記圧力低下部へ噴出せしめて旋回流を生じている
流体中に混合し、その混合流体を装置外部へ微粒化分散
流として分散流出させることを特徴とする流体の微粒化
分散装置。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項の何れ
か１項に記載した流体の微粒化分散装置において、前記
流体分散板の支持機構は、前記流体旋回筒に対して固定
配置された支柱と、この支柱上に螺着された１対のナッ
ト間に保持されかつ前記流体旋回筒の流体流出口に向け
て延伸された可撓性の支持腕とから構成され、上記支持
腕の先端に上記流体分散板を固定するようにしたことを
特徴とする流体の微粒化分散装置。 ５ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項の何れ
か１項に記載の流体の微粒化分散装置において、前記流
体分散板の支持機構は、前記流体旋回筒に対して固定配
置された少くとも２本の支柱上に取付けた螺動部材と、
上記螺動部材に１端を係合させたばね要素と、上記ばね
要素の他端から吊下されかつ上記支柱に案内されて移動
可能な支持板とから成り、該支持板下面に上記流体分散
板を支持させたことを特徴とする流体の微粒化分散装置
。 ６ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項の何れ
か１項に記載の流体の粒粒化分散装置において、前記流
体分散板の支持機構は、前記流体旋回筒に対して固定配
置された少くとも２本の案内支柱と、上記案内支柱に遊
嵌挿着した支持板とから成り、該支持板下面に上記流体
分散板を支持させ、かつ流体が前記流体旋回筒の流体流
出口から分散流出されない状態で設定される上記流体分
散面と上記流体流出口の分散案内面との間の初期分散間
隙路の距離寸法を一定値に調整設定する機構を具備させ
、流体が上記流体流出口から分散流出するときには分散
流によつて生ずる流体力学的な圧力変化によつて上記流
体分散板と上記分散案内面との間の距離が自動的に定め
られ、非分散時には上記流体分散板の自重により上記初
期分散間隙路の形成位置に戻るようにしたことを特徴と
する流体の微粒化分散装置。 ７ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項の何れ
か１項に記載の流体の微粒化分散装置において、前記流
体分散板の支持機構は、前記流体旋回筒内に可撓板を介
して移動可能に保持された支持筒体からなり、上記支持
筒体を上記流体旋回筒の流体流出口近傍に延長させると
共に該延長端に上記流体分散板を保持させたことを特徴
とする流体の微粒化分散装置。 ８ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項の何れ
か１項に記載の流体の微粒化分散装置において、前記流
体分散板と前記流体旋回筒の分散案内面との間の流体力
学的に定まる分散間隙路が分散流量の増加に応じて一定
値以上に大きくなる場合に上記分散間隙路が該一定値よ
りも拡大することを規制する力を作用させて分散流を上
記一定値以下の狭小な分散間隙路から強制的に分散流出
させ、上記分散流の速度を高めて混合微粒化作用を増進
する機構を設けたことを特徴とする流体の微粒化分散装
置。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載の流体の微粒化分散装
置において、前記分散間隙路を一定寸法値以下に規制す
る機構は、上記流体分散板の分散面と反対側の背面に当
接して上記分散板を前記流体旋回筒の流体流出口に向け
て押圧するばね力を付与するばね機構によつて構成され
たことを特徴とする流体の微粒化分散装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51144616A JPS5926348B2 (ja) | 1976-12-03 | 1976-12-03 | 流体の微粒化分散装置 |
| US05/856,128 US4165038A (en) | 1976-12-03 | 1977-11-30 | Device for atomizing and dispersing a fluid |
| DE2753788A DE2753788C3 (de) | 1976-12-03 | 1977-12-02 | Vorrichtung zum Zerstäuben eines Fluides oder von Fluiden |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51144616A JPS5926348B2 (ja) | 1976-12-03 | 1976-12-03 | 流体の微粒化分散装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5369913A JPS5369913A (en) | 1978-06-21 |
| JPS5926348B2 true JPS5926348B2 (ja) | 1984-06-26 |
Family
ID=15366163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51144616A Expired JPS5926348B2 (ja) | 1976-12-03 | 1976-12-03 | 流体の微粒化分散装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPS5926348B2 (ja) |
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- 1977-12-02 DE DE2753788A patent/DE2753788C3/de not_active Expired
Also Published As
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