JPS6219271A - 気液霧化法及びその装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、塗料・、消毒液、薬液９重油９石炭粉を水や
オイルに分散させたスフリー状の燃料、液化ガス等の液
体をアウトサイドで旋回流通して薄膜化すると共に、該
液体のインサイドより空気。

蒸気、窒素ガス、アルゴン等の霧化用流体の流れを衝突
混合することにより前記液体の微粒子ヒを図シ中空円錐
状の噴霧を供給可能とした気液霧化法及びその装置に関
するものである。

〔従来技術〕

従来、液体を軸方向に沿−て柱状に導入すると共に、そ
の外周りに気体を旋回導入し、該柱状の液体を旋回する
気体流れにより噴霧する方法と装置があるノ特開昭５９
−１７０６１１号）。

しかし、これは柱状の液体流れを旋回する気体流れによ
り広い範囲で安定９円滑かつ良好に微粒化することは一
般に鑓しい。この微粒化を補助するにあたつては、気体
流れの運動量の大きさ、すなわち、速度と流量の積が必
要でメ）、それが一定量以下では十分な微粒化特性を得
ることができない。さらには、高圧を要し液体の圧力と
気体の圧力との調整が極めて難しく液体流れや気体流れ
の各速度が僅かく変化しても流れが変って極めて不安定
となり霧化効率が低下してしまう。さらに。

粘度の稍高いものでは取扱い困難となる問題がある。

上記は気液の微粒化を予備混合室で試みたものであるが
本発明の如く内側気体外側液体の取扱いと全く異る。

又、一部には内気、外液形の噴霧装置はみられるが本発
明の如く、特に混合室を設けず内気噴孔が液体法噴孔に
囲繞されるか又はそれに近い構成になしたるものは見当
らない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで９本発明者等は、前述の不都合を解消し。

噴霧すべき液体流れと霧化用の流体流れとを有効利用し
て噴霧をより微細化し最適な噴霧を得るため、噴霧すべ
き液体をアウトサイドに、また霧化用流体をインサイド
にそれぞれ独立して流通可能に配設しそれぞれを液体噴
孔と流体噴孔を通じて開放し、特に液体を薄膜噴流とな
し該噴流の内側より霧化用流体を衝突混合することによ
〕噴霧効率を著しく向上することかでを各種の動力装置
や化学装置等に適用し得る気液霧化法を案出した。

また、前記噴霧すべき液体に旋回流勢力を付与して液体
噴孔より開放して更に適合する薄膜噴流を形成し該噴流
の内側より霧化用流体を衝突混合することにより優れた
噴霧特性を得る気液＊霧化法及びその装置を案出した。

さらに、前記霧化用流体に旋回流勢力成るいは拡散勢力
を付与して流体噴孔より開放し、該流体を噴霧すべき液
体流れの内側より衝突混合することによ）該液体をより
一層望ましい微粒化噴霧するようにした気液噴霧化法を
案出した。

〔問題点を解決するだめの手段〕

そして１本発明の気液霧化法は、噴霧すべき液体と霧化
用流体の流路を夫埼噴霧−ノズル不休に配設し、該液体
流路を霧化用流路の外側にあらしめ、該液体流路の噴孔
は内側から開放される流体噴孔を囲繞もしくに、はソ囲
繞する如く配設し。

該液体流の噴流の内側から霧化用流体を噴出し。

該液体噴流に衝突混合することにより該液体を微粒化噴
霧するようにして成る。

また９本発明の気液霧化法は、前記液体流路を霧化用流
路の外側にあらしめ該液体流路の噴孔は内側から開放さ
れる霧化用流体■噴孔に対し囲繞もしくはほぼ囲繞する
如く配設し、前記噴霧す可き液体流に旋回勢力を附与し
、該噴孔より薄膜噴流を形成して開放する如くシ、該噴
流の内側より前記流体噴孔よす開放される霧化用流体を
衝突混合することにより該液体を微粒化噴霧するように
したものである。

さらに９本発明の気液霧化法は、前記霧化用流体の流路
を霧化す可き液体流路の内側にあらしめ。

霧化用流体に旋回勢力成るいは、拡散勢力を附与し、前
記液体噴流の噴孔内側より噴出し衝突混合　　。

することにより該液体を微粒化噴霧するようにしたもの
である。

しかも９本発明の気液霧化装置は、噴霧ノズ〜本体内に
液体供給源と連通し噴霧すべき液体を流通する液体流路
を設け該液体流路には該液体に旋回流勢力を付与する旋
回流路を設けかつその開放端に液体噴孔を形成すると共
に、前記液体流路の内側には霧化用流体供給源と連通し
霧化用流体を流通する流体流路を設けその開放端に前記
液体噴孔により囲続もしくはほぼ囲続される如く流体噴
孔を形成し、前記噴霧すべき液体に旋回流勢力を付与し
て薄膜噴流を形成し液体噴孔より開放して該液体岬す内
工１よ’＞　＊ｔｌ　＊ＱｆＡＥ＃Ｑｌ［、ヵ、６□、
。□茨 出用流体を衝突混合することにより、該輸体を微粒化噴
霧するように構成してなる。

〔発明の作用効果〕

上記構成からなる本発明の気液霧化法及びその装置は、
噴霧すべき液体ｔアウトサイドに、またじて開放するた
め、噴霧すべき液体全効率良く確実に薄膜噴流となし得
ると共に、該噴流の内側よυ霧化用流体を衝突混合する
ため液体の噴霧効率を著しく高めることができ、液体の
粘度等が小さい場合に最適な作用効果を奏する。

また９本発明は前記噴霧すべき液体に旋回流勢力を付与
して液体噴孔より開放するため積極的に薄膜噴流を形成
できると共に該噴流の内側より霧化用流体を衝突混合す
るためさらに優れた噴霧特性を得ることができる作用効
果を奏する。

さらに９本発明は、前記霧化用流体に旋回流勢力成るい
は拡散勢力を付与して流体噴孔より開放し該流体を噴霧
すべき液体流れの内側より衝突混合するためエネルギの
有効利用を実奏し得て噴霧すべき液体の噴霧効率をより
一層高めることができ、液体の粘度等が高い場合でも最
適な作用効果を奏する。

すなわち２本発明の気液霧化法及びその装置に起され液
体噴孔より薄膜噴流となうて噴射される。

この噴霧の広がシ角や粒子の大きさは、粘度。

比重２表面張力等の諸性質や旋回流勢力を付与すできる
。又霧化用流体の流速、流量、噴孔附近に於ける噴流の
方向等に依っても制御される。しかも２本発明は、薄膜
状に形成した液体噴霧流にその内側より流体流れを衝突
するため霧化用流体の圧力は低く噴出流量も少くして良
く噴霧をより微細化することができる効果含有する。

従うて、論体供給装置も低圧源で良いので、安価で実用
性の高い微粒化用の方法及びその装置を提供できる。

〔実施例〕

以下０本発明を図示の実施例により説明する。

（第１実施例） 第１図乃至第３図々示の第１５ｊ！施例における気液霧
化法及びその装置は、噴霧ノズル本体１に形成した内腔
２に中空筒体３を配設する。該中空筒体３の内腔は直通
の霧化用流体流路６を設け、かする。

前記内腔２と中空筒体３との間には、固定的な円筒部材
９を設け、該円筒部材９の内腔２と中空筒体３の外周壁
との間に液体流路１０を設けて成る。該液体流路１０の
先端には、前記流体噴孔７を囲繞しかつほぼ同一面内に
開口する環状の液体噴孔１１を形成する。該液体流路１
０の他端には液体を導入する吸液孔１２ｔ−形成する。

該中空筒体３は、その頂部において内腔２に螺゛合され
軸方向に沿って適宜移動可能としてメジ、前記流体噴孔
７と液体噴孔１１との対応位置の調整が可能で広角噴霧
の実効を確保すると共に広範囲の液体流量に適合可能と
しである。

上記構成からなる第１実施例の気液霧化法及びその装置
は、液体を薄膜化し該薄膜の内側より霧化用流体を衝突
混合して該液体の微粒化を図り中空円筒状又は円錐状の
噴霧を形成することができる。

詳述すれば、噴霧すべき液体をアウトサイドに。

また霧化用流体をインサイドにそれぞれ独立して曵 流通可能に配設しそれぞれを液体噴孔１１と８噴孔７を
通じて開放するため、噴霧すべき液体を効率良く確実に
薄膜噴流となし得ると共に、該噴流の内側より霧化用流
体を衝突混合するため液体の噴霧効率を著しく高めるこ
とができ、液体の粘度等が小さい場合にあっては最適な
作用効果を実奏する。

（第２実施例） 第４図乃至第６図々示のｔｌＩＩ２実施例における気液
霧化法及びその装置は、噴霧ノズル本体２１に形成した
内腔２２に中空筒体２３を配設する。該中空筒体２３の
内腔は直通の霧化用流体流路２６吸入孔２８を形成する
。

前記内腔２２と中空筒体２３との間には、固定的な円筒
部材２９ｔ−設け、該鼻簡者尋＊辛み内腔２２と中空筒
体２３の外周壁との間に液体流路２０を設けて成る。該
液体流路２０の先端には、前記流体噴孔２７を囲繞しか
つほぼ同一面内に開口する環状の液体噴孔２４を形成す
る。該液体流路２０の他端には液体を導入する吸液孔２
５を形成する。

前記円筒部材２９は中空筒体２乙の外周壁と所定間隔を
有し、かつ液体噴孔２４の上流内腔壁に複数の旋回溝２
０４を施して旋回流路を形成する。

該中空筒体２３は、その頂部において内腔２２に螺合さ
れ軸方向に沿りて適宜移動可能としておシ。

前記流体噴孔２７と液体噴孔２４との対応位置の調整が
可能で噴霧角の調整ができる。

上記構成からなる。第２実施例の気液霧化法及びその装
置は、噴霧すべき液体に旋回流勢力を付与して液体噴孔
２４より開放するため効率良く確実に液体を薄膜化し、
かつ該薄膜の内側より霧化用流体を衝突混合して該液体
の微粒化を図シ中空円筒状又は円錐状の噴霧を形成する
ことができる。

詳述すれば第２実施例は液体が円筒部材２９の旋回流勢
力を付与する手段、すなわち旋回流路としての旋回溝２
０−を通過することによって旋回流勢力を生起されるた
め、液体噴孔２４より噴射されると薄膜状或は噴霧状と
なって中空円筒状又は円錐状の噴霧を形成し旋回エネル
ギが液体の微粒化に効果的に作用する。これら噴霧の広
が９角や粒子の大きさは、粘度、比重。表面張力等の諸
性質や旋回流勢力付与手段を流通する速度や円筒部材２
９における軸線と前記旋回溝２　Ｑａｖとの配役角度等
によって制御できる。

しかも９本第２実施例は薄膜状に形成した液体噴流にそ
の内側より霧化用の流体流れを拡散衝突混合するため噴
霧をよ）微細化することができる効果を有する。

なお、上記実施例に限らず、この他第７図乃至第１０図
々示のように、前記円筒部材３９は中空筒体３３の外周
壁と摺接しかつ液体噴孔３４の上流内腔壁に複数の旋回
溝３０ａを施して旋回流路を形成してもよい。さらに、
第９図及び第１０図々示のように液体流路３０．４０の
先端には、流体噴孔３７，４７ｔ−ほぼ囲繞する如く分
割された液体噴孔３４，４４を形成してもよく、これら
は前記各実施例とほぼ同様の作用効果に′５！奏する。

（第３１ｊｉＥ施例） 第１１図々示の第３実施例における気液霧化法及びその
装置は、噴霧ノズル本体５１に形成した内腔５２に中空
筒体５３を介在して拡大部５４を備えた挿入部材５５を
配設する。該中空筒体５３の内腔と挿入部材５５との間
には、直通の霧化用流体流路５６を設け、かつその一端
と該拡大部５４との間に流体噴孔５７を形成し、霧化用
流体に挿入部材５５の軸方向に沿−て略直通する直通流
勢力を付与したのち半径方向に流通する拡散勢力を付与
するようにしである。流体流路５６の他端に流 は鍋体を導入する吸入孔５８を形成する。

前記内腔５２と中空筒体５３との間には、固定的な円筒
部材５９を設け、該円筒部材５９の内腔内周には、旋回
溝５０を施して旋回流路を設けて璃 成る。この旋回流路の一端には、前記置体噴孔５７を包
囲し、かつほぼ同一面内に液体噴孔６０を形成する。前
記旋回溝５０により液体は、該円筒部材５９の軸周シを
旋回して流れる旋回流勢力を付与される。また旋回流路
の他端には液体を導入する吸液孔６１を形成する。さら
に、前記中空筒体５３にその頂部において内腔５２に螺
合され軸方向に沿−で適宜移動可能としてあυ前記内腔
５２と中空筒体５３の間の液体がつまるのを防止するよ
うに構成しである。また、前記挿入部材５５はその頂部
において中空筒体５３に螺合され軸方向に沿って適宜移
動可能な調整機構６２が設けてあり、該中空筒体５３の
開口と拡大部５４との対向υ角の調整が可能で広角噴霧
の実効を確保すると共に広範囲の液体流量に適合可能で
ある。

上記構成からなる本第３実施例の気液霧化法及て該液体
の微粒化を図り中空円筒状又は円錐状の噴霧を形成する
ことができる。詳述すれば９本第５実施例の装置は、液
体が円筒部材５９の旋回流勢力を付与する手段すなわち
旋回流路としての旋回溝５０を通過することによって旋
回流勢力を生起されるため、液体噴孔６０より噴射され
ると薄膜状或は噴霧状とな−て中空円筒又は円錐状の噴
霧を形成し前記実施例とほぼ同様に旋回エネルギが液体
の微粒化に効果的に作用する。霧化用流体中空円筒状又
は円錐状で薄膜状の液体流れに衝突して混合する。この
ように本第３実施例にあっては、液体薄膜に、内側より
霧化用の流体流れを衝突混合するので該流体流れの運動
エネルギが前記液体の微粒化にさらに一層効果的に作用
するのである。

なお本第３実施例にあっては、調整機構６２によって流
体噴孔５７の開口面積を調整することによって霧化用流
体の噴出速度は自由に選定でき。

かつ液体噴霧に衝突する充分な拡９角度、すなわち接触
領域を十分に採ることができ、液体噴霧の微粒化に最適
な値１条件に設定できる。従りて。

各種各様の液体に対しその広範囲な流量変化に対　　　
　　［し十分対応することができる。

本第５夾施例の気液噴霧装置は、従来のように柱状に中
央を流れる液体流れをその外周より高速高圧の供体流れ
で微粒化する手段に比して、予め。

液体に旋回流勢力を付与してその薄膜化を施したのち、
該中空円筒又は円錐状の薄膜液体に対して内側より放射
状に霧化用流体流れを噴出して衝突混合させるので極め
て効率良く微粒化することができる。

霧化用流体の圧力は比較的低くて良く、かつ噴出　゛流
量も少なくて良いため、該流体の消費量は少なくて済み
省動力化でき流体供給源及びその関連装置も簡便で良く
、安価とい−た実用１優れた効果がある。

（第４９７！施例） 次に、第１２図々示の第４実施例における気液霧化法及
び装置は、噴霧ノズル本体７ｏに形成した内腔７２°に
中空筒体７３を介在して拡大部７４を備えた挿入部材７
５を配設する。該中空筒体７３の内腔と挿入部材７５と
の間は、直通の霧化用流体流路７６を設け、かつその先
端と該拡大部７４との間に流体噴孔７７ｔ−形成し、霧
化用流体に挿入部材７５の軸方向に沿りてほぼ直通流勢
力を付与したのち半径方向に流通する拡散勢力を付与す
るようにして成る。流体流路７６の他端には霧化用流体
を導入する吸入孔８０を形成する。前記内腔７２と中空
筒体７３の間には、固定的な円筒部材７９を設け、該円
筒部材７９の外周まわシには旋回溝８１を施して旋回流
路を設ける。

Ｃの旋回流路の先端には前記流体噴孔７７を包囲しかつ
これより後方に流体噴孔８２を゛形成する。

前記旋回溝８１により噴霧すべき液体は円筒部材７９の
軸周シを旋回して流れる旋回流勢力を付与される。ま九
旋回流路の他端には噴霧すべき液体を導入する吸液孔８
３を形成する。その他の構成は前記実施例とほぼ同様な
ので詳細説明を省略する。

上記構成からなる第４！Ｉ！施例は前記実施例とほぼ同
様に液体に旋回流勢力を付与することにより薄膜化し該
薄膜流の内側より霧化用の流体流れを衝突混合して該液
体の微粒化を図シ中空円筒状又は円錐状の噴霧を形成で
きる。

なお、上記実施例に限らず、この他第１３図々示のよう
に、霧化用流体に対し中空筒体９３内に旋回羽根９４を
設けることにより、また、流体噴孔９１を液体噴孔９５
の内方に開口することによｐＪ シ、費体に旋回流勢力を付与して流体が噴出するときの
拡υ角を大きくして円錐状の流体流れを形成すれば、前
記各実施例に比して液体流れと流体流れの接触領域を増
大することができ微粒化効果を著しく高めることができ
るとい−た多大な作用効果を奏する。

また、噴霧ノズルの使用終了直後におりては、液体の種
類に応じて吸液孔に流体を供給して液体流路内に液体の
存在をなくして液体のつま多現象を防止する手段を採用
することができる。

さらに、噴霧すべき液体の粘度等が小さくてこれ櫓特岬
−≠十もある。しかも、噴霧すべき液体の粘度等高い場
合は、旋回流勢力の付与により薄膜流の形成を図９かつ
インサイドからの霧化用流体の衝突混合により効率良く
微粒化噴霧することかできるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１実施例をそれぞれ示す
縦断面図、要部欠截断面図及び底面図。 第４図乃至第６図は第２実施例をそれぞれ示す概要図、
第７図乃至第１０図はその他の例を示す概要図、第１１
図は本発明の第５実施例を示す縦断面図、第１２図は第
４実施例を示す縦断面図、第１３図はその他の例を示す
要部欠截断面口である。 図中２０ａ、５０ｍ・・・・・旋回溝 ９．２９．３９・・・・・円筒部材、　　５４゜７４・
・・・・拡大部、５５．７５・・・・・挿入部材、６．
２６．５７．７６・・・・・流体流路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）噴霧すべき液体と霧化用流体の流路を夫々噴霧ノ
   ズル本体に配設し、該液体流路を霧化用流路の外側にあ
   らしめ、該液体流路の噴孔は内側から開放される流体噴
   孔を囲繞もしくは、ほぼ囲繞する如く配設し、該液体流
   の噴流の内側から霧化用流体を噴出し、該液体噴流に衝
   突混合するようにしたことを特徴とする気液霧化法。
2. （２）前記液体流路を霧化用流路の外側にあらしめ該液
   体流路の噴孔は内側から開放される霧化用流体の噴孔に
   対し囲繞もしくはほぼ囲繞する如く配設し、前記噴霧す
   べき液体流に旋回勢力を附与し、該噴孔より薄膜噴流を
   形成して開放する如くし、該噴流の内側より前記液体噴
   孔より開放される霧化用流体を衝突混合することにより
   該液体を微粒化噴霧することを特徴とする前記特許請求
   の範囲第（１）項記載の気液霧化法。
3. （３）前記霧化用流体の流路を噴霧すべき液体流路の内
   側にあらしめ、霧化用流体に旋回勢力、或るいは、拡散
   勢力を附与し、前記液体噴流の噴孔内側より噴出し衝突
   混合することにより該液体を微粒化噴霧するようにした
   ことを特徴とする前記特許請求の範囲第（１）項、第（
   ２）項いづれかに記載した気液霧化法。
4. （４）噴霧ノズル本体内に液体供給源と連通し噴霧すべ
   き液体を流通する液体流路を設け該液体流路には該液体
   に旋回流勢力を付与する旋回流路を設けかつその開放端
   に液体噴孔を形成すると共に、前記液体流路の内側には
   霧化用流体供給源と連通し霧化用流体を流通する流体流
   路を設けその開放端に前記液体噴孔により囲繞もしくは
   ほぼ囲繞される如く流体噴孔を形成し、前記噴霧すべき
   液体に旋回流勢力を付与して薄膜噴流を形成し液体噴孔
   より開放して該液体流の内側より前記流体噴孔から開放
   される霧化用流体を衝突混合することにより該液体を微
   粒化噴霧するようにしたことを特徴とする気液霧化装置
   。