JPS5952557A - 混合噴霧器及びこの噴霧器を複数個備えた装置 - 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】

本発明はガスを用いて液体をｌｒｊ　ｔａｒするだめの
混合噴霧器に関する。更に本発明は複数の該混合噴肪器
を備える液体噴技用装置ｄに１ダ１する。 本明細書全体を辿じて用いられている液体という用語は
液体９忙固体粒子を含む分散系及びエマルジョンをも包
含する、 適切な燃焼を得るために液体と燃焼用知振との強烈な接
触を促進すべく、燃焼処理の際に特に重η液体燃料を物
化させる仁とを目的メして噴霧器が大規模に用いられる
。噴霧器に於いては赫採燃料が分散されて極めて小さな
液滴となり、灰に燃料を燃焼させるために燃焼室に於い
てこの液体粒子を酸素又は酸素含有ガス、例えば空気と
混合させ得るａ　ｔＪ化は／１７＋’殊な形状と寸法を
有する１個又は２個以上のオリスイスから圧力下で液休
を噴出芒せることによって行われるのが普通である。噴
霧器自体の中で液体にガス、例えけスブ］−ムを添加す
ると、液体の霧化が促進される。木明箱１’ｉｔ及び特
許請求の範囲に於いては、噴霧されるべき液体にガスを
添加する噴霧器を混合噴霧器という表現で表示する。燃
料を噴霧しようとする場合に重要なことは、燃焼室内に
於いて液体の通適な□燃焼を促進するように、噴霧器の
出口領域−面に実夕１的に一様に分散させる液体粒子の
噴朽を発生サセることである。 以下に述べられる本発明に１．ｊ！Ｉ　′：４−るｉ；
ａ明はメイル等の液体のスチームにょる噴総を主として
椴り扱うｔｉすれども、提案されるｌ！Ｉ１６器の応用
は液体のスチームによる噴、特に限定されないものであ
る。スチーＪ−は、例えば空気又は製油ｒｊ１燃料ガス
によって置換され得る。また、湿らぜるためにスチーム
を／！

【和させ得る。燃焼装置に応用するほかに、提案
された神類の噴霧器は、ｔ・ＩＩえば揮発性成分を蒸発
させるためのｌ！ＲｔＭ装減にも使用し召ｌる。 本発明の目的ｔよガスを用いて液体を噴霧するだめの混
合噴霧器を提供することであって、この装置は均一な一
体の噴霧を発生さ・けるために作動中に噴霧器を離れる
液体の速度と流束が噴霧器の出口領域のいたるところで
実僅的に一様に分布するように構成されており、燃焼又
社その他の用途に液体を最高に利用するのに役立つ。 本発明によるガスを用いて液体を暗線するための混合唄
病器は液体とガスの混合物を形成すべく液体と一次ガス
とを供給するだめの入【」手段を備えたメ”（λ１の混
合室と、作動中に第２の混合室を通、ｉ７．’、”４す
る液体とガスの混合物の周囲に二次ガスを接Ｉ一方向に
供給するための手段と、第２の混合室の断面ｌｉｔより
も実質的に小さな断面積を有する出１」ノズルに達する
第２の混合室とを含んでおり、前記中１の混合室はこの
混合室の肋ｍｉ　ｆＩ’ｔより実ｒ（的に大きなｌｉｊ
’ｉ面栢を有するηｔ２の混合室に達し、２Ｐ１の混合
室と第２の混合室と出［Ｌｌノズルとは￥餡的に−１に
−１−るＪそ手方向のＩｌｌを有する＠本発明の適切な
具体例では、液体をＩ！１′（赫するための単−装僅内
に於て複数の上述のＩｒＡＭｅ器が組み合わされており
、前記装置は複数の混合噴霧器に１１１、給する単一の
液体供給部と単一のガス供給部とを備える。 ｉｚｔつて、本発明ｔよガスを用いて液体を噴麹するだ
めの装Ｎ−にも係り、この装置ｆｑは長手方向の軸をイ
１するｆ；］ζオ］であって１−１５オ・１のＷｌｌ　
？４１（夕１　ｆ４面で終端１する複数の本発明混合１
す（籾器を内部に（ｌｉｉｉえ且っ１個の液体供給路と
１個のガス供給路とを内部にイｌ１ｉｉえる１１（１月
と、１１（体供給ｈ’ｔ５と混合噴ｉ妊器の第１の混合
室との間に流体ｊ少Ｉ　３ｊｆｉ部を形す見−ノるＨ目
の通ｈｏｇと、−次ガスをガス供給路から前６１只１４
１の混合室に（Ｊｌ＝給するだめの第２の通路と、ガス
供給路から混合唄頴ムの？１ル２の混む室に二次ガスを
１ノ七線方向に供給−ｊ−る／ξめの吊３の通路とを會
んでいる、次に添伺図面を参照し乍ら実ＪＭｉ例により
、本発明を史に訂・Ｉ川に説明する。 唐本１図には、ガスを用いて止ヒｆ＃液体燃料１９の液
体を噴婿するための混合用１・−ｊ器が示されており、
この噴話器は符号１で全体的に我わされている。 混合噴霧器１は主要な構成■１−分として第１の混合室
２と、２［１の混合室２と流体で連通ずる第２の室３と
、第２の混合室３と接Ｍ４された出口ノズル４とを有す
る。これらの３個の構ｒＪｙ、部分は実仙的妊一致する
Ｊ赴１・方向のｌｌｌ＋を４ｊするｔ）れども、第２の
７１（１，金堂３のＩＪｌｉ’面積と出口ノズル４の断
面１和は双方とも第１の混合室２の断面積よりも実アＡ
的に大きい。すｊに、出口ノズル４の断面柱１は第２の
混合室：３の縦面積よりも小さく、渕択される。噴イ２
→されるべき液体を第１の混合室２の自由端部又はその
近傍に供給し且つガスを川ｌの１１壱合室２の自由端部
又はその近傍に＋ｙｔｔ労するために路５及び６が噴糾
器内に配置６される。路６からのガス流によって路５か
ら流出する液体の流れを激しく分散させるのを併進する
ために路５及び６は相互に対しである角度をなして配置
される。 ガスを第２の混合室３に供給するために、路７と０１１
１記混合室３との間に流体連通部を形成するｊｉｈ路８
と共に填状ｈ”＋ｒ　７が混合１すｉ１器に設けられる
。 これらの通路８ｔよ第２の混合室３の外周部を横断して
均等に配列されており、環状路７からのガスが前記混合
室３中に接線方向に導入されるようにこれらの通路が前
記第２の混合室に対し°〔配置１イされる。 環状路７の下流でｉＪ：Ｎ（２の混合室３が冥ガ的に切
頭円錐状（７）　１ｌｌｌ壁９を４１ｉｆｔ　Ｌ、ｊ　
ノ５ｉｌｌ　Ｍ　ｔＪ出Ｄ　／　ｙニル４に向って先１
１’（Ｉ＋になっており、そのために流体ｔ」、路７と
通路８から出し１ノズル４の方に向って円滑に誘導され
る。 スチームを用いて液体鱈料を癲化するための第１図に示
される混合噴肪器の作動中に、噴鯖されるべき液体とス
チームが第１の混合室２中に尋人される。供給これた液
体の流れに対するスチームの流れの衝撃力のために、液
体の流れが第１の混合室２中で分散されて小さな液体断
片になる。路６からのスチームを路５からの液体の流れ
とある角度で接触させることによって液体の流れの分散
が促進される。液体断片とスチームとからこのようにし
て形成された混合物が第２の混合室３に入リ、この混合
室に於いて前ｈ１シ混合物に対して二次スチームが音速
で添加される。二次スチームが広くなっている第２の混
合室中に高速で接砂方向に導入されるために、二次スチ
ームは第１の混合室２からの液体断片と一層スチームと
の混合物によって形成される中心部分を取り囲む環体を
形成する。接線方向に導入されたスチーノ・の大部分は
第２の混合室３の切頭円錐形の壁部９に実力的に沿って
流れて、出口ノズル４の壁ｆＳＩＬＫ宿った通路を進み
、そのために液体と前記壁部との直接接触が防止される
。このような接触は前記壁部に接近し２て流れる液体の
速度を容易に減少させ得、出口ノズル４の随所で液体の
不知１則な流出パターンを生ずる。 出口ノズル４の断面積が第２の混合室３の断面積よシも
実質的に小さいために、スチームと液体１す【片との混
合物の速度が出口ノズル４に於ｈ″ｔ″実質的に増大さ
れて、液体断片の一層の分Ｉｉｌ、を生じさせる。ｆＰ
Ｊｌｉ！方向に供給された二次スチームからなる遮蔽体
が存在するために、出口ノズル４の断面全体に亘って液
体１す１片の速度と密度とが実質的に一様であって、こ
の４１ａが出口ノズル４の下流に配置１りされた燃焼室
（図示せず）中での液体の効果的な燃焼をｉ」能にする
。混合噴括器を出る際に液体／スチーム混−０物は急速
に膨張しで、燃焼空間内で棲めて細い液体粒子を合む噴
霧を形成するに至る。この壁間に於いて燃料を燃焼させ
るために液体粒子を送Ｊ４ｔｉｌ、と接触させる。 液体を噴霧するための装置１１を示す第２図と第３図に
ついて看及すると、この装置１１１よｔ（４１図を参照
しで既に検削したタイプの混合用ｉ器の複数個を備える
。 この１１４婦装置Ｎは複数の混合噴へ・、；居：（１２
に１を化用液体を供給するだめの中央路１１と、オイル
等の噴ｆｉされるべき液体を供給するだめの同心状に配
ｆべされたル状路１３とを備える部月１０から成る。 混合噴霧器１２が装置１０の頭部１４に配置される。 １ｉｉｉ接する流出液体粒子ｂｉＬの間で干渉が起らな
いようにするために、隣接する混合噴称器１２の出目ノ
ズル間のＩｌ’ｌＪｌ’１ｌｌｌ　＋；Ｊ、十分大きく
選択されねばならない。混合噴す器１２の滝切な配置は
第３図に示される配置である。この場合、混合ｎ７’（
２４２器１２の１１目−」ノズルの中心が円形に並ぶよ
うに配置され、またに２；［接する出目ノズル間、相互
から搾１間して１２０゜の所に配置肯される。第２図に
示されるように、装（ｔＡ“１０のν１１部１４は切頭
円錐状であるが、混合１（牙ユｅ器１２は前記頭部１４
の外表面に対して垂直に配置ｊｆｆされる。この配置は
平坦な顕部を有する装置と、ν白部の平坦な外表面に垂
直に配置ｒ］されている混合噴霧器どを用いる場合に可
能なよυも多くの混合噴筒器の適用を可ｒｉｔ’ｉにし
、直接する混合噴ｒｊ））１；間で干渉が起る危険をイ
゛トわない。 各混合噴１，５器１２は第１の混合室１５と第２の混合
室１６と出、ロノズル１７とをイ１１３えており、この
場合、第２の：混合室１６は第１の混合室１５よシも実
質的に大きい。各混合噴宿器１２の第１混合室１５と第
２混合室１６と出１」ノズル１７は一致する長手方向の
軸を備えでおり、この各混合噴霧器は頭部１４の切頭円
錐状外面に対して垂直に配置される。 混合噴霧器１２に対して籾化用−次流体を供給するため
に、中央路１１と２４４１の混合室１５との間に流体連
通部を形成する複数の通路１８が設けられる。牙６化用
二次流体が接線方向に配］１）された通路１９を介Ｅ７
て混合１！Ａ　Ｑ：号器１２の四２の混合室１６に供給
される。これらの；ｊｌｌｌｌ’ｉ’　１９は混合噴霧
器１２と実質的に環状をしだ路２０との間に流体鍾通部
を形成しており、この稍状Ｐ−６０１通路２１を介して
中央路１１１７Ｃ接続される。第２図に示されるように
接線方向に量的された通路１９を介して混合噴霧器１２
に物化用二次流体を供給するために％環状路２０が混合
噴霧器１２を囲撓する。 液体用環状路１３と第１の混合室】５との間に流体速力
１１部を形１ｊｇする複数の通路２２を介して噴ｉ′娠
されるべき流体が混合噴霧器１２の第１の混合室１５に
供給される、 第２図及び第３図に示した装置の動作は第１図に示した
個々の混合噴霧器を参照して検討しだのとＩＪＱ的に同
じである。スチームを用いてオイルを用務するために第
２図と第３図に示した装置を用いる場合には、共通の液
体供給部、即ち環状路１３と、共通スチーム供給部、即
ち中央路１１とを介してそれぞれオイルとスチームが混
合噴霧器１２に供給される。 本発明が二次スチーム入口の下流に切頭円錐状壁部を有
する第２の混合室を備える混合噴輯器に限定されないこ
とに注意せねばならない。もし二次スチーム入口から混
合噴霧器の出口ノズルまでに二次スチーム用の平滑な通
路が存在して、二次スチームが第２の混合室と出口ノズ
ルの壁部に活って遮蔽体を確実に形成するとずれば、こ
れらの壁部の代りに先細壁部の別の形状が用いられ得る
。 図示した具体例に於いては、混合噴ｉ器に液体用の側方
入口部と組み合わせて一次スチーム用の中央入口部が設
けられているけれども、これらの入１」は別の方法でも
配置され得、例えば液体用の中央入口部と一次スチーム
用の１ｍ方入Ｉ」部との組み合わせが選択され得る。 更に、本発明は第２図に示されるようにスチーノ・用の
中央路と液体用の環状路との特殊な配置４を有する混合
噴霧器を備える装置に限定されない。 もし共通のスチーム用路と共通の液体用路とからそれぞ
れスチームと液体とを混合用噴輯器に供給できるとすれ
ば、任意の別の適当な配置を適用し得る。 結局、本発明は切頭円錐状頭部を有する液体噴特装置に
限定されないことが注目される。その代シに、この装置
Ｋ扁平頭バ１−を設けることができる。 このような頭部の場合、作動中の噴霧器から流出する流
体の流れ間に於いて干渉を起す危険を伴わずに装僅内に
比較的多数の混合噴霧器の配置を容易にするために、相
互に別の方向に向いている出口ノズルを備える頭部外表
面に対して鋭角に混合噴ト器を配置１イするのが好まし
い。

【図面の簡単な説明】

第１しＩは本発明の混合噴霧器の縦断面図、第２図は本
発明の混合噴霧器の複数個を（＋ｉ！ｉえる液体１μ棒
用装置？ｉの縦断面図及び第３図は第２図に示される装
置〜の平面図である。 １．１２・・・混合噴Ｕ器、２．１５・・・第１混合室
、３．１Ｇ・・・第２混合室、４．１７・・・出口ノズ
ル、５・・・液体入１」手段、　６・・・ガス入口手段
、７．８・・・二次ガス併給手段、１０・・・部Ｕ（装
置）、ＩＩ、１３・・・供給路、　１４・・・頭　部、
１８・・・第１の通路、　　１９・・・第３の通路、２
２・・・第２の通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）液体とガスの混合物を形成すべく液体と一次ガス
   を供給するだめの入口手段を備える第１の混合室と、作
   動中に第２の混合室を通過する液体とガスの混合物を取
   り囲む二次ガスを４を線方向に供給するための手段と、
   第２の混合室の断面積よりも実質的に小さな断面積を有
   する出Ｌ１ノズルに達する第２の混合室とを含んでおシ
   、前記第１の混合室は第１の混合室の断面積よシも実質
   的に大きな断面積を有する第２の混合室に達しておシ、
   第１の混合室と第２の混合室と出口ノズルとが実質的に
   一致する長手方向の軸を有することから成るガスを用い
   て液体を噴霧するための混合噴霧器。 （２）　　？ｆｆ１体と一次ガス用の別々の入口手段が
   ８１′１１の混合室に設けられておシ、入口手段が互い
   に傾余（シている仁とを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の混合噴輪器。 （Ｓ３）出口ノズルに二次ガスを円滑に討導するだめの
   先細壁部が第２の混合室に設けられることを′Ｐ″徴と
   する特許請求の範囲第１ｇ４又は第２項に記載の混合噴
   稈器。 ＋４１　　第２の混合室に二次ガスを接線方向に供給す
   べく複数の接線方向に配置された通路が混合噴霧器に設
   けられておシ、前記通路が第２の混合室の外周部！横断
   して実質的に一様に配列されることを特徴とする特許請
   求のＲ・ｉ４囲第１ジ１１乃至ｉｌｊ　３項のいずれか
   に記載のｊ１八へ噴肪器。 （５）出ｒ」ノズルの断面積が第１の混合室のに；ｌｉ
   面ｆ＆よシも実η的に大きいことを１１’！、＋’　（
   ５，にとする％　ｉｔ’ｌ’　Ｍ〆Ｉ求の＠Ｊ囲第１項
   乃至すれ４項のいずｌＬかに記載の混合噴霧器。 （６）長手方向の軸をシｈする部材であって、部材の頭
   １４（９外表面で終端する特許請求の範囲第１項乃至第
   ５項のいずれかにＭＬ載の混合噴ｕ器の複数個を内部に
   備え且つ液体用の１個の液体供給路と１個のガス供給路
   とを内部に備えた部羽と。 液体供給路と混合噴鋺器の第１の混合室との間に流体連
   通部を形成する第１の通路と、ガス供給路から前８１２
   第１の混合室に一次ガスを供給１−るための亀２の通路
   と、ガス供給路から混合噴Ｒ〜器の第２の混合室に二次
   ガスを接線方向に供給するための第３の通路とをＪむガ
   スにより液体を噴餠するための装置、 （７）出口ノズルの中心が相互に実質的に等間隔で円形
   に並ぶように配？ｉり、されることを／ｌ？徴とする７
   １１；ｊ許ハフｊ求のＮｉ＋’＋囲第６項に記載の装置
   。 （８）部祠の頭部が実質的に切頭円錐状の外衣面を有し
   ており、混合噴霧器が前記外表面に対して実質的に垂直
   に配置６゛されることを特徴とする特許請求の１１１Ｉ
   Ｊ囲第６　Ｊｊｌ又は田７傾にｎｃ載の装置。 （９）部４４の頭部が実デ１的に平１ｕな外表面を壱し
   ており、混合噴柊器がＮＩＶ　Ｍｌ−外表面に対して鋭
   角に配置ドされ、また相互に別の方向に向いている出口
   ノズルを備えること’ｔ　ｑ！？徴とする１１＃訂開求
   の範囲第６項又は第７ＪＪ４にｈ１載の装置。 （ＩＯｌ　　供給路の一方が−ｊ４り１的に部材の中心
   に配Ｉｔ’ｄされ、他力の供給）１ｉｓ、が現状であっ
   て、これらの供給路が実鍔的に一致する＆チ方向の軸を
   ４１することを特徴とする特Ｎ’Ｆ請求の帥１囲第６項
   乃至第９項のいずれかに記載の装置？Ｉ°。