JPS63226513A - アトマイザ - Google Patents
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は液体状の燃料を高圧の空気又は蒸気等の噴霧媒
体の運動エネルギーを用いてむ霧化する方式のアトマイ
ザに係り、特に、石炭、水スラリ（Ｃｏａｌ Ｗａｔｅ
ｒ Ｍｉｘｔｕｒｅ ：以下ｒｃＷＭｊと記ず。）を霧
化するのに適したアトマイザに関する。 〔従来の技術〕 石炭の流体化技術の一つにＣＷＭがある。これは、微粉
炭に代わる新しい石炭の利用形態であり、電力用又は産
業用ボイラへの利用が進められている。ＣＷＭは、石炭
を従来の石油系燃料と同様にポンプでバーナまで供給で
きるために、微粉炭の空気搬送と比較して、流量制御の
簡便さと塩１′斗供給管径の縮小などの輸送面の利点が
ある。また、ボイラ用の燃料としてＣＷＭを考えると、
燃料の発熱量を高くする必要性から、ＣＷＭに含まれる
石炭の１度を６２〜７０−ｔ％にまで高くした高濃度の
ＣＷＭがボイラ用燃料として用いられている。 このような流体として取扱い可能なＣＷＭを燃焼させる
際には、液体状のＣＷＭを霧化するためのアトマイザが
使用される。 アトマイザは、ＣＷＭのような固体粒子を含む流体から
成る液体状燃料だけでなく、石油のような液体のみから
成る液体燃料を霧化するのにも使用できるものである。 また、アトマイザは、空気又は蒸気等を噴霧媒体として
使用し、気体の運動エネルギで液体または液体状の燃料
を微小粒子にまで霧化するものである。 ところで、前記ＣＷＭは固体粒子を含む流体であるため
に、水や油等の固体粒子を含まない流体とは異なる流動
特性を示す。水や油等の流体は一般にニュートン流体と
呼ばれるのに対し、ＣＷＭのような固体粒子を含む流体
は非ニユートン流体と呼ばれている。非ニユートン流体
は、その粘度が剪断速度の関数として示される流体であ
り、非ニユートン流体の一つとして、剪断速度の増加と
ともに粘度も増加するグイラタントと、剪断速度の増加
とともに逆に粘度の減少する擬塑性がある。 ＣＷＭの流動特性はその石炭粒子の粒径分布や炭種、さ
らには、その製造方法の違い等によって、ダイラタント
又は擬塑性に分かれる。そして、ＣＷＭを使用するアト
マイザは、いずれの流動特性のＣＷＭを使用しても、そ
の使用したＣＷＭを良好に微粒化することが要求される
。 〔発明が解決しようとする問題点］ このような要求に鑑み、従来種々のアトマイザが提案さ
れている。たとえば、特開昭５８−１７９７１４号公？
［こ記載されているアトマ・イザは、直線状に延びたＣ
ＷＭＯ流路の内壁接線方向に開口する噴霧媒体供給孔を
設けたアトマイザである。 これは旋回流として噴出された噴霧媒体がＣＷＭと衝突
し、両者を良く混合させることによって、噴霧媒体の持
つ旋回力と噴霧媒体流れの乱れによる剪断力を用いてＣ
ＷＭを噴霧しようとするものである。この種の７トマイ
ザは、固体粒子を含まない燃料を用いてかつ、アトマイ
ザに投入される噴霧媒体質量流量の燃料質量流量に対す
る比で定義される気液流量比を十分大きく取れる条件下
では良好に噴霧することができる。すなわち、固体を含
まない燃料は噴霧媒体の持つ旋回力によって流路内壁を
液膜状に広がる結果、噴霧媒体と燃料は十分に混合され
るために、良好な噴霧を得ることができるのである。し
かしながら、気液流量比が小さくなって、燃料の流量が
増加し、また、燃料の流路内を流れる速度が増加すると
、燃料の持つ運動量は飛躍的に増加する。このために、
噴霧媒体の持つ旋回力は相対的に減少し、その旋回力で
は、燃料を流路内壁へ液膜状に広がらせることができな
くなる。この結果、液ｌりの厚さは、気液流量比の増加
とともに厚くなり、噴霧粒子径も急激に増加してくる。 ＣＷＭのような燃料を用いるアトマイザの条件は、噴霧
粒子径を変えずに、噴霧媒体ｈｔをできる限り少なくし
て、気液流量比を小さくした状態で噴霧粒子速度を低減
し、着火性を良くすることであることを考えると、前記
の点は使用上大きな問題となる。 また、燃料の持つ運動量が増加すると、噴霧媒体は流路
内壁の接線方向に噴出されたにもかかわらず、燃料の流
れによって流路の出口方向に向けられてしまう。すなわ
ち、噴霧媒体は燃料流路の中心部にまで貫通することな
く、アトマイザから噴出されてしまう。その結果、流路
内の局所的な気液流量比を見ると、流路の内壁側ではア
）・マイザヘ投入した見掛けの気液流量比よりも高い条
件で噴霧されているのに対して、流路の中心部では見掛
けの気液流量比よりも低い条件で噴霧されている。この
ため、円錐状に広がる噴霧の周辺部では微粒子として噴
霧されているのに対して、噴霧の中心部では非常に大き
な粗粒子が存在する。噴霧粗粒子が燃焼に要する時間は
、火炉内の滞留時間よりも長くなるために、燃焼率は極
端に低下する問題が生ずる。さらに、前記特開昭５８−
１．７９７１４号公報に記載されたアトマイザにおいて
、燃料としてダイラタントの流動特性を有するＣＷＭを
使用する場合には、次のような問題もある。 すなわち、ＣＷＭが流路を流れ、噴霧媒体と接触して微
粒化される際、ＣＷＭは噴霧媒体によって供給された速
度から急激に加速される。この時の剪断速度は、１０’
〜 １ｏ６ｓ−’であるため、ＣＷＭの微粒化される時
の粘度は、供給されている際の見掛の粘度よりも極端に
高くなり、ＣＷＭの流動性は低くなる。この結果、噴霧
媒体の旋回力で液膜を形成した後に微粒化し得なくなり
、ＣＷＭの噴霧粒子の粒径は増加する問題が生ずる。 すなわち、ＣＷＭを供給する際の見掛の粘度が等しくて
も、グイラタントの流動特性を示すＣＷＭの噴霧粒子の
粒径は、擬塑性の流動特性を示ずＣＷＭより大きくなっ
てしまうという問題が生ずるのである。 また、噴霧媒体流路のある点に角度を持ってＣＷＭ流路
が接する構造のアトマイザが知られており、一般にＹ−
ジェット型アトマイザと呼ばれている。この種のアトマ
イザに関する従来技術は実開昭５９−１８６６３１号公
報等数多く提案されている。この実開昭５９−１８６６
３１号公報Ｇこ記載されたアトマイザは、ＣＷＭ流路か
ら供給されたＣＷＭの流れに衝突する噴霧媒体の運動量
と乱れ等に起因する噴霧媒体の剪断によってＣＷＭを噴
霧しようとするものである。この種のアトマイザの微粒
化現象は、ＣＷＭ流路から噴出するＣＷＭの液柱の分裂
する機構で３種類に大別される。 それらは、（１，ｌ ＣＷ Ｍ液柱は高速の噴霧媒体に
よって急激に流れ方向を曲げられて、噴霧媒体流路のＣ
ＷＭ流路側の壁面をぬらしてアトマイザの噴霧孔に向け
て進む場合、（２） ＣＷ Ｍ液柱は噴霧媒体流路内で
噴霧媒体と衝突して微粒化する場合であり、噴霧媒体流
路壁面はＣＷＭ液柱でぬれる場合、（３）ＣＷＭ液柱の
持つ運動量が噴霧媒体の運動量より相対的に大きい場合
で、ＣＷＭＯ液柱はＣＷＭ流路と反対側の噴霧媒体流路
壁面をぬらず場合、の３種類である。 現象（１）の際の噴霧媒体流路内の局所的な気液流量比
をみると、ＣＷＭ流路側の噴霧媒体流路部で気液流量比
は相対的に低く、ＣＷＭ流路と反対側の噴霧媒体流路部
で気液流量比は相対的に高い。 また、噴霧媒体流路内の噴霧媒体の流速を考えると、噴
霧媒体流路内壁近傍は速度境界層の影舌によって噴霧媒
体流速は中心部に比べ低くなっている。これらの要因で
、噴霧粒子の粒径は、ＣＷＭ供給路側で粗粒を生成しや
すいことがわかる。 現象（２）の際の噴霧粒子の微粒化は、噴霧媒体流路内
でＣＷＭと噴霧媒体を良好に混合できるために、局所的
な噴霧粒子の粒径のアンバランスは少なくなっている。 しかしながら、この種の微粒化現象を保つ範囲は非常に
狭く、操作性を考えると実用上の問題となっている。 現象（３）は、実機で良く見られる現象である。という
のは、実機においては、動力の節約、アトマイザから噴
出する噴霧速度の低減等を図るために、低い気液流量比
で運転されているためである。この場合の噴霧媒体流路
内の局所的な気液流量比をみると、ＣＷＭ流路側の噴霧
媒体流路部で気液流量比は相対的に高く、ＣＷＭ流路と
反対側の噴霧媒体流路部で気液流量比は相対的に低（な
っている。このために、噴霧媒体孔のＣＷＭ流路と反対
側の外端において、噴霧媒体孔内部で微粒化完了できな
かったＣＷＭが液ＩＱ状に延びる現象が観察される。こ
の液膜は、噴霧媒体の流速が噴霧媒体孔内部より遅い条
件で微粒化するために、非常に大きな液滴を生成するの
である。 以上の３種類の微粒化現象から、現象（３）の気液流量
比の条件下にありながら、現象（２）の微粒化を得よう
とする試みがなされている。その種の一例として、特公
昭５８−１９５７０５号公報に記載されたアトマイザが
ある。これは、ＣＷＭ流路を噴霧媒体孔内部まで延ばし
、噴霧媒体孔の中心部から噴出孔の方向へ向けてＣＷＭ
を噴出し、そのＣＷＭのまわりから噴霧媒体を供給する
ことによって、いかなる操作条件下においても常に現象
（２）の微粒化を得ようとするものである。この方法は
、水や油等のニュートン流体を微粒化するアトマイザと
しては非常に秀れた方法である。しかしながら、上記ア
トマイザは、ＣＷＭの流れに平行に噴霧媒体を接触させ
ている。この噴霧媒体の接触方法は、ＣＷＭの粘度の影
響を受は易く、粘度の高いＣＷＭはど噴霧粒子径は太き
（なる。そして、前述のように、アトマイザへ供給する
ＣＷＭ配管内の見掛けの粘度が等しくとも、前記グイラ
タンドのＣＷＭの噴霧粒子の平均粒径は擬望性のＣＷＭ
よりも大きくなる。これは、ＣＷＭの流動特性にかかわ
らずＣＷＭの噴霧の平均粒径を等しくするには、供給す
る際のＣＷＭの粘度を流動特性に応じて制御しなければ
ならないことを意味する。 すなわち、前記特公昭５８−１９５７０５号公報記載の
アトマイザはＣＷＭの性状が制約されるという問題があ
る。 別種のアトマイザとして、アトマイザの内部にＣＷＭと
噴霧媒体とを混合する混合室を設けて、該混合室の壁に
複数個の穴を開けて噴霧孔とするアトマイザがある。こ
の種の７トマイザの一例が実開昭５２−９５１４５号公
報に記載されている。 この実開昭５２−９５１４５号公報に記載されているア
トマイザの特徴は、混合室で試料と噴霧媒体を始めて混
合するのではなく、あらかじめ、燃料の供給管内部にお
いて噴霧媒体を混合すべく、噴霧媒体供給孔が混合室方
向へ傾斜されており、かつ、試料供給路側面に設けられ
ていることである。この結果、噴霧媒体と燃料とは良く
混合された状態で混合室へ供給されるために、噴霧媒体
を低減した状態でも良好に噴霧できるのである。確かに
、実開昭５２ ９５１４５号公報記載のアトマイザは、
水や油等の固体粒子を含まない燃料については、噴霧孔
の孔径を小さくして剪断力を効果的に燃料に与えること
ができれば、良好に噴霧することができる。しかしなが
ら、固体粒子を含むＣＷＭを良好に微粒化するために、
単純には噴霧孔の孔径を絞れない。これは、一般に噴霧
孔の孔径は固体粒子径の約５倍以上でないと、固体粒子
が噴霧孔を閉塞する問題が生ずるためである。 そのために、上記例に示されるように、混合室へＣＷＭ
と噴霧媒体を供給する前に、予め両者を良く混合しよう
と試みるわけである。しかし、ＣＷＭを噴霧する場合は
噴霧孔での微粒化を水や油と同程度にまでなしえない為
に、上記例で示された以上に、非常に良好にＣＷＭと噴
霧媒体を混合した状態で混合室へ供給することが必要と
なる。このためには、単純にＣＷＭと噴霧媒体をスラグ
状（ＣＷＭＯ中に噴霧媒体が気泡状に存在する状態）に
して混合室へ供給するのではな（、非常に微小な霧化粒
子の状態で混合室へ供給することが必要となる。 また、流動特性の異なるＣＷＭに対しても、常に均質な
燃料微粒子を火炉へ噴霧するには、混合室において、Ｃ
ＷＭと噴霧媒体をスラグ状にするのではなく、霧化粒子
の状態にして混合室へ供給した後に、噴霧孔での剪断力
を利用した微粒化を行わしめることが必要となる。 そこで前記実開昭５２−９５１４５号公報記載のアトマ
イザは、噴霧媒体のＣＷＭへの混入速度を高速にするこ
とでＣＷＭの霧化粒子径を小さくすることを試みている
が、噴霧媒体とＣＷＭが良好に混合せぬことに起因する
２００μｍ以上の粗粒子の生成は低減されていない。ま
た、固体粒子を含むために、固体粒子による噴霧孔の閉
塞を防止する制約があり、噴霧孔の孔径は固体粒子の最
大径の約５倍以上にする必要がある。その結果、水や油
等の流体の場合のように噴霧孔の孔径を小さくすること
により、噴霧粒子径を低減することはできず、粗粒子の
生成する問題が生ずる。上記二つの原因によって生成さ
れる霧化燃料の粗粒子は、他の微粒子とともに約二百数
十ｍ／ｓ程度の高速度で前記噴霧孔から噴霧される。と
ころで、一般に粒子の速度は、粒子径、粒子の初速度、
粒子まわりの噴霧媒体速度等で定まるが、高速で噴霧さ
れた粒子の中で、粒径の大きな重い粗粒子はど粒子速度
の減衰は小さいことが知られている。このために、前記
噴霧孔から高速度で噴霧された粗粒子は着火することな
く、火炎の着火面を通過し、十分に速度が低下した時は
じめて着火するのである。 また、固体粒子を含まない油等の噴霧においては、粗粒
子は火炎からの輻射伝熱、対流伝熱等により蒸発する。 このため、粒子径は逐次減少する結果、燃焼時に噴霧さ
れた燃料粒子の貫通距離（粒子速度が終端速度に等しく
なるまでの距離）は非燃焼時に比べて短くなる。一方、
ＣＷＭの噴霧粒子は固体粒子を約６２〜７０４％含むた
めに、火炎からの輻射、対流伝熱を受けても、水が蒸発
するにとどまる。よって、ＣＷＭの噴霧粒子の燃焼時の
貫通距離は、前記油等のような液体（蒸発性物質）のみ
からなる燃料を噴霧する場合に比べて非常に長くなる。 この貫通距離が−長くなると、火炎の長炎化、未燃粒子
の生成、火炎面がバーナより湘れる等の問題が生ずる。 これら問題を解決するには、アトマイザの混合室内にお
けるＣＷＭの霧化粗粒子の生成を極力抑えることが必要
になる。 本発明は、前述の事情に鑑み、燃料を供給する燃料供給
路と、前記燃料と混合される噴霧媒体を供給する噴霧媒
体供給路と、前記燃料供給路および噴霧媒体供給路と連
通される混合室と、１１１記燃料および噴霧媒体を前記
混合室から噴霧する噴霧孔とを６ｉｆｆえたアトマイザ
において、前記混合室へＣＷＭのよ・うな固体粒子を含
んだ燃料を霧化微粒子状態で供給できるようにすること
を目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 前記目的を達成するために、本願の第１発明によるアト
マイザは、燃料を供給する燃料供給路と、前記燃料と混
合される噴霧媒体を供給する噴霧媒体供給路と、前記燃
料供給路および噴霧媒体供給路と連通される混合室と、
前記燃料および噴霧媒体を前記混合室から噴霧する噴霧
孔とを備えたアトマイザにおいて、 前記燃料供給路および噴霧媒体供給路のうちのいずれか
一方の供給路から成る被混合用流体供給路は、大径内周
壁および小径内周壁によって形成される断面環状の混合
前室を介して前記混合室に接続され、他方の供給路から
成る混合用流体供給路は、ｉｉｉ記大径大径内周壁び小
径内周壁の少なくともいずれか一方の周壁に開口する混
合用流体供給孔に接続されていることを特徴とする。 そして、前記第１発明によるアトマイザの好適な実施態
様によれば、前記一方の周壁に開口する前記混合用流体
供給孔は、この混合用流体供給孔から前記混合前室へ噴
出する混合用流体（燃料および噴霧媒体のうちのいずれ
か一方の流体）の噴出方向が混合用流体供給孔の開口す
る前記周壁の接線方向に沿う成分を有する方向に向けて
配設されたことを特徴とする。 また、前記第１発明によるアトマイザの他の好適な実施
態様によれば、前記混合用流体供給孔は、＋ｉｉｒ記一
方の周壁に形成された垂直なリング状の凹溝の底部に開
口していることを特徴とする。 さらに、本願の第２発明によるアトマイザによれば、燃
料を供給する燃料供給路と、前記燃料と混合される噴霧
媒体を供給する噴霧媒体供給路と、前記燃料供給路およ
び噴霧媒体供給路と連通される混合室と、この混合室の
外壁を形成するとともに前記燃料および噴霧媒体の混合
流体を前記混合室から噴霧する噴霧孔を有するスプレヤ
プレ−１〜とを備えたアトマイザにおいて、 前記燃料供給路および噴霧媒体供給路のうちのいずれか
一方の供給路から成る被混合用流体供給路は、大径内周
壁および小径内周壁によって形成される断面環状の混合
前室を介して前記混合室に接続され、他方の供給路から
成る混合用流体供給路は、前記大径内周壁および小径内
周壁の少なくともいずれか一方の周壁に開口する混合用
流体供給孔に接続されており、さらに、別の噴霧媒体供
給路を設け、この別の噴霧媒体供給路に連通された旋回
流発生器を前記スプレヤプレートに設け、この旋回流発
生器は、旋回流発生器から噴出される噴霧媒体噴出方向
が、＋ｉｉ記混合室から前記噴霧孔を介して噴霧された
前記燃料および噴霧媒体の混合流体に混合するように配
設されていることを特徴とする。 〔作 用〕 ［１１１述の（１４成を付４えた本願の第１発明による
アトマイザにおいては、前記被混合用流体供給路から断
面環状の混合１１ｉｉ室に流入する被混合用流体（すな
わち、燃料および噴霧媒体のうちの一方の流体）は、混
合前室内では断面環状の薄膜状の流れ（以下、「環状薄
膜流」という。）となっている。そして、前記混合用流
体供給孔から混合前室に流入する混合用流体（すなわち
、燃料および噴霧媒体のうちの他方の流体）は、前記被
混合用流体の環状薄膜流をよぎる方向（すなわち被混合
用流体の流れる方向に垂直な成分を有する方向）に噴出
されろため、噴出される混合用流体の持つ乱流による乱
れの力及び運動量による力によって、両流体は効果的に
混合され、燃料が細分されて燃料の微粒化が行われるの
である。ある種の従来公知の技術のように、噴霧媒体を
燃料流と平行に噴出する場合の微粒化は、主として乱れ
の力に基づいているが、前記本発明のように、混合用流
体が被混合用流体の環状薄膜流をよぎる方向に噴出され
る場合の燃料の微粒化は、乱れの力と運動量による力と
の２つの力を用いているため、燃料の流動特性の影響は
受けにくくなっている。それによって、燃料は、それが
たとえ非二ニートン流体の流動特性を有する燃料であっ
ても、良好に噴霧媒体と接触できるので、混合前室内に
おける気液流量比は局所的な差がなくなる。このため、
部分的に気液流星比が小さくなった場合に生じる霧化燃
料の粗粒子の生成を防止することができる。 ｎＮ述のように、本発明によれば、燃料は、霧化された
微粒子状態で混合室へ供給される。そして霧化燃料粒子
径が小さくなるにつれて霧化燃料粒子の持つ表面張力は
大きくなるので、粒径の小さな霧化燃料微粒子は、混合
室内では合体して粗大化することなく、混合室の噴霧孔
から噴霧される。 霧化燃料粒子の少量部分は、混合前室内で微粒化できず
に霧化燃料粗粒子として混合室へ供給されることもある
。この少量の霧化燃料粗粒子は、混合室内で数個合体す
るが、噴霧孔から噴霧されるときに、噴霧孔内壁からの
剪断力を受けて粒径の小さい微粒子となる。 さらに、次式で定義される環状流路幅を小さくすると、
混合前室の微粒化を促進することができる。 ＣＷＭの閉塞を防止できる最小の環状流路幅は、円管状
の流路の径の少なくとも３７５倍にすることができる。 また、前記第１発明によるアトマイザの好適な実施態様
によれば、前記一方の周壁に開口する混合用流体供給孔
は、その混合用流体供給孔から前記混合前室へ流入する
混合用流体の流入方向が前記一方の周壁の接線方向に沿
う成分を有する方向を向いているので、前記混合用流体
供給孔から噴出される混合用流体は前記混合前室へ旋回
流として供給されることになる。したがって、前記被混
合川流体の環状７Ｒ膜流と混合用流体とが接触した際に
生じた霧化燃料粒子は、旋回流の作用によって霧化燃料
粒子を混合室内へ分散させることかできる。 また、前記第１発明によるアトマイザの他の好適な実施
態様によれば、前記混合用流体供給孔は、前記断面環状
の混合前室の周壁に形成されたリン〉状の凹溝から形成
されている。したがって、混合用流体供給孔は周壁の全
周にわたって開口しているため、混合用流体を混合前室
内に一様に供給することができる。したがって、混合前
室内の局所的気液流量比を均質化することができる。 また、前述の構成を備えた本願の第２発明によるアトマ
イザにおいては、前記混合室を形成するスプ
体の運動エネルギーを用いてむ霧化する方式のアトマイ
ザに係り、特に、石炭、水スラリ（Ｃｏａｌ Ｗａｔｅ
ｒ Ｍｉｘｔｕｒｅ ：以下ｒｃＷＭｊと記ず。）を霧
化するのに適したアトマイザに関する。 〔従来の技術〕 石炭の流体化技術の一つにＣＷＭがある。これは、微粉
炭に代わる新しい石炭の利用形態であり、電力用又は産
業用ボイラへの利用が進められている。ＣＷＭは、石炭
を従来の石油系燃料と同様にポンプでバーナまで供給で
きるために、微粉炭の空気搬送と比較して、流量制御の
簡便さと塩１′斗供給管径の縮小などの輸送面の利点が
ある。また、ボイラ用の燃料としてＣＷＭを考えると、
燃料の発熱量を高くする必要性から、ＣＷＭに含まれる
石炭の１度を６２〜７０−ｔ％にまで高くした高濃度の
ＣＷＭがボイラ用燃料として用いられている。 このような流体として取扱い可能なＣＷＭを燃焼させる
際には、液体状のＣＷＭを霧化するためのアトマイザが
使用される。 アトマイザは、ＣＷＭのような固体粒子を含む流体から
成る液体状燃料だけでなく、石油のような液体のみから
成る液体燃料を霧化するのにも使用できるものである。 また、アトマイザは、空気又は蒸気等を噴霧媒体として
使用し、気体の運動エネルギで液体または液体状の燃料
を微小粒子にまで霧化するものである。 ところで、前記ＣＷＭは固体粒子を含む流体であるため
に、水や油等の固体粒子を含まない流体とは異なる流動
特性を示す。水や油等の流体は一般にニュートン流体と
呼ばれるのに対し、ＣＷＭのような固体粒子を含む流体
は非ニユートン流体と呼ばれている。非ニユートン流体
は、その粘度が剪断速度の関数として示される流体であ
り、非ニユートン流体の一つとして、剪断速度の増加と
ともに粘度も増加するグイラタントと、剪断速度の増加
とともに逆に粘度の減少する擬塑性がある。 ＣＷＭの流動特性はその石炭粒子の粒径分布や炭種、さ
らには、その製造方法の違い等によって、ダイラタント
又は擬塑性に分かれる。そして、ＣＷＭを使用するアト
マイザは、いずれの流動特性のＣＷＭを使用しても、そ
の使用したＣＷＭを良好に微粒化することが要求される
。 〔発明が解決しようとする問題点］ このような要求に鑑み、従来種々のアトマイザが提案さ
れている。たとえば、特開昭５８−１７９７１４号公？
［こ記載されているアトマ・イザは、直線状に延びたＣ
ＷＭＯ流路の内壁接線方向に開口する噴霧媒体供給孔を
設けたアトマイザである。 これは旋回流として噴出された噴霧媒体がＣＷＭと衝突
し、両者を良く混合させることによって、噴霧媒体の持
つ旋回力と噴霧媒体流れの乱れによる剪断力を用いてＣ
ＷＭを噴霧しようとするものである。この種の７トマイ
ザは、固体粒子を含まない燃料を用いてかつ、アトマイ
ザに投入される噴霧媒体質量流量の燃料質量流量に対す
る比で定義される気液流量比を十分大きく取れる条件下
では良好に噴霧することができる。すなわち、固体を含
まない燃料は噴霧媒体の持つ旋回力によって流路内壁を
液膜状に広がる結果、噴霧媒体と燃料は十分に混合され
るために、良好な噴霧を得ることができるのである。し
かしながら、気液流量比が小さくなって、燃料の流量が
増加し、また、燃料の流路内を流れる速度が増加すると
、燃料の持つ運動量は飛躍的に増加する。このために、
噴霧媒体の持つ旋回力は相対的に減少し、その旋回力で
は、燃料を流路内壁へ液膜状に広がらせることができな
くなる。この結果、液ｌりの厚さは、気液流量比の増加
とともに厚くなり、噴霧粒子径も急激に増加してくる。 ＣＷＭのような燃料を用いるアトマイザの条件は、噴霧
粒子径を変えずに、噴霧媒体ｈｔをできる限り少なくし
て、気液流量比を小さくした状態で噴霧粒子速度を低減
し、着火性を良くすることであることを考えると、前記
の点は使用上大きな問題となる。 また、燃料の持つ運動量が増加すると、噴霧媒体は流路
内壁の接線方向に噴出されたにもかかわらず、燃料の流
れによって流路の出口方向に向けられてしまう。すなわ
ち、噴霧媒体は燃料流路の中心部にまで貫通することな
く、アトマイザから噴出されてしまう。その結果、流路
内の局所的な気液流量比を見ると、流路の内壁側ではア
）・マイザヘ投入した見掛けの気液流量比よりも高い条
件で噴霧されているのに対して、流路の中心部では見掛
けの気液流量比よりも低い条件で噴霧されている。この
ため、円錐状に広がる噴霧の周辺部では微粒子として噴
霧されているのに対して、噴霧の中心部では非常に大き
な粗粒子が存在する。噴霧粗粒子が燃焼に要する時間は
、火炉内の滞留時間よりも長くなるために、燃焼率は極
端に低下する問題が生ずる。さらに、前記特開昭５８−
１．７９７１４号公報に記載されたアトマイザにおいて
、燃料としてダイラタントの流動特性を有するＣＷＭを
使用する場合には、次のような問題もある。 すなわち、ＣＷＭが流路を流れ、噴霧媒体と接触して微
粒化される際、ＣＷＭは噴霧媒体によって供給された速
度から急激に加速される。この時の剪断速度は、１０’
〜 １ｏ６ｓ−’であるため、ＣＷＭの微粒化される時
の粘度は、供給されている際の見掛の粘度よりも極端に
高くなり、ＣＷＭの流動性は低くなる。この結果、噴霧
媒体の旋回力で液膜を形成した後に微粒化し得なくなり
、ＣＷＭの噴霧粒子の粒径は増加する問題が生ずる。 すなわち、ＣＷＭを供給する際の見掛の粘度が等しくて
も、グイラタントの流動特性を示すＣＷＭの噴霧粒子の
粒径は、擬塑性の流動特性を示ずＣＷＭより大きくなっ
てしまうという問題が生ずるのである。 また、噴霧媒体流路のある点に角度を持ってＣＷＭ流路
が接する構造のアトマイザが知られており、一般にＹ−
ジェット型アトマイザと呼ばれている。この種のアトマ
イザに関する従来技術は実開昭５９−１８６６３１号公
報等数多く提案されている。この実開昭５９−１８６６
３１号公報Ｇこ記載されたアトマイザは、ＣＷＭ流路か
ら供給されたＣＷＭの流れに衝突する噴霧媒体の運動量
と乱れ等に起因する噴霧媒体の剪断によってＣＷＭを噴
霧しようとするものである。この種のアトマイザの微粒
化現象は、ＣＷＭ流路から噴出するＣＷＭの液柱の分裂
する機構で３種類に大別される。 それらは、（１，ｌ ＣＷ Ｍ液柱は高速の噴霧媒体に
よって急激に流れ方向を曲げられて、噴霧媒体流路のＣ
ＷＭ流路側の壁面をぬらしてアトマイザの噴霧孔に向け
て進む場合、（２） ＣＷ Ｍ液柱は噴霧媒体流路内で
噴霧媒体と衝突して微粒化する場合であり、噴霧媒体流
路壁面はＣＷＭ液柱でぬれる場合、（３）ＣＷＭ液柱の
持つ運動量が噴霧媒体の運動量より相対的に大きい場合
で、ＣＷＭＯ液柱はＣＷＭ流路と反対側の噴霧媒体流路
壁面をぬらず場合、の３種類である。 現象（１）の際の噴霧媒体流路内の局所的な気液流量比
をみると、ＣＷＭ流路側の噴霧媒体流路部で気液流量比
は相対的に低く、ＣＷＭ流路と反対側の噴霧媒体流路部
で気液流量比は相対的に高い。 また、噴霧媒体流路内の噴霧媒体の流速を考えると、噴
霧媒体流路内壁近傍は速度境界層の影舌によって噴霧媒
体流速は中心部に比べ低くなっている。これらの要因で
、噴霧粒子の粒径は、ＣＷＭ供給路側で粗粒を生成しや
すいことがわかる。 現象（２）の際の噴霧粒子の微粒化は、噴霧媒体流路内
でＣＷＭと噴霧媒体を良好に混合できるために、局所的
な噴霧粒子の粒径のアンバランスは少なくなっている。 しかしながら、この種の微粒化現象を保つ範囲は非常に
狭く、操作性を考えると実用上の問題となっている。 現象（３）は、実機で良く見られる現象である。という
のは、実機においては、動力の節約、アトマイザから噴
出する噴霧速度の低減等を図るために、低い気液流量比
で運転されているためである。この場合の噴霧媒体流路
内の局所的な気液流量比をみると、ＣＷＭ流路側の噴霧
媒体流路部で気液流量比は相対的に高く、ＣＷＭ流路と
反対側の噴霧媒体流路部で気液流量比は相対的に低（な
っている。このために、噴霧媒体孔のＣＷＭ流路と反対
側の外端において、噴霧媒体孔内部で微粒化完了できな
かったＣＷＭが液ＩＱ状に延びる現象が観察される。こ
の液膜は、噴霧媒体の流速が噴霧媒体孔内部より遅い条
件で微粒化するために、非常に大きな液滴を生成するの
である。 以上の３種類の微粒化現象から、現象（３）の気液流量
比の条件下にありながら、現象（２）の微粒化を得よう
とする試みがなされている。その種の一例として、特公
昭５８−１９５７０５号公報に記載されたアトマイザが
ある。これは、ＣＷＭ流路を噴霧媒体孔内部まで延ばし
、噴霧媒体孔の中心部から噴出孔の方向へ向けてＣＷＭ
を噴出し、そのＣＷＭのまわりから噴霧媒体を供給する
ことによって、いかなる操作条件下においても常に現象
（２）の微粒化を得ようとするものである。この方法は
、水や油等のニュートン流体を微粒化するアトマイザと
しては非常に秀れた方法である。しかしながら、上記ア
トマイザは、ＣＷＭの流れに平行に噴霧媒体を接触させ
ている。この噴霧媒体の接触方法は、ＣＷＭの粘度の影
響を受は易く、粘度の高いＣＷＭはど噴霧粒子径は太き
（なる。そして、前述のように、アトマイザへ供給する
ＣＷＭ配管内の見掛けの粘度が等しくとも、前記グイラ
タンドのＣＷＭの噴霧粒子の平均粒径は擬望性のＣＷＭ
よりも大きくなる。これは、ＣＷＭの流動特性にかかわ
らずＣＷＭの噴霧の平均粒径を等しくするには、供給す
る際のＣＷＭの粘度を流動特性に応じて制御しなければ
ならないことを意味する。 すなわち、前記特公昭５８−１９５７０５号公報記載の
アトマイザはＣＷＭの性状が制約されるという問題があ
る。 別種のアトマイザとして、アトマイザの内部にＣＷＭと
噴霧媒体とを混合する混合室を設けて、該混合室の壁に
複数個の穴を開けて噴霧孔とするアトマイザがある。こ
の種の７トマイザの一例が実開昭５２−９５１４５号公
報に記載されている。 この実開昭５２−９５１４５号公報に記載されているア
トマイザの特徴は、混合室で試料と噴霧媒体を始めて混
合するのではなく、あらかじめ、燃料の供給管内部にお
いて噴霧媒体を混合すべく、噴霧媒体供給孔が混合室方
向へ傾斜されており、かつ、試料供給路側面に設けられ
ていることである。この結果、噴霧媒体と燃料とは良く
混合された状態で混合室へ供給されるために、噴霧媒体
を低減した状態でも良好に噴霧できるのである。確かに
、実開昭５２ ９５１４５号公報記載のアトマイザは、
水や油等の固体粒子を含まない燃料については、噴霧孔
の孔径を小さくして剪断力を効果的に燃料に与えること
ができれば、良好に噴霧することができる。しかしなが
ら、固体粒子を含むＣＷＭを良好に微粒化するために、
単純には噴霧孔の孔径を絞れない。これは、一般に噴霧
孔の孔径は固体粒子径の約５倍以上でないと、固体粒子
が噴霧孔を閉塞する問題が生ずるためである。 そのために、上記例に示されるように、混合室へＣＷＭ
と噴霧媒体を供給する前に、予め両者を良く混合しよう
と試みるわけである。しかし、ＣＷＭを噴霧する場合は
噴霧孔での微粒化を水や油と同程度にまでなしえない為
に、上記例で示された以上に、非常に良好にＣＷＭと噴
霧媒体を混合した状態で混合室へ供給することが必要と
なる。このためには、単純にＣＷＭと噴霧媒体をスラグ
状（ＣＷＭＯ中に噴霧媒体が気泡状に存在する状態）に
して混合室へ供給するのではな（、非常に微小な霧化粒
子の状態で混合室へ供給することが必要となる。 また、流動特性の異なるＣＷＭに対しても、常に均質な
燃料微粒子を火炉へ噴霧するには、混合室において、Ｃ
ＷＭと噴霧媒体をスラグ状にするのではなく、霧化粒子
の状態にして混合室へ供給した後に、噴霧孔での剪断力
を利用した微粒化を行わしめることが必要となる。 そこで前記実開昭５２−９５１４５号公報記載のアトマ
イザは、噴霧媒体のＣＷＭへの混入速度を高速にするこ
とでＣＷＭの霧化粒子径を小さくすることを試みている
が、噴霧媒体とＣＷＭが良好に混合せぬことに起因する
２００μｍ以上の粗粒子の生成は低減されていない。ま
た、固体粒子を含むために、固体粒子による噴霧孔の閉
塞を防止する制約があり、噴霧孔の孔径は固体粒子の最
大径の約５倍以上にする必要がある。その結果、水や油
等の流体の場合のように噴霧孔の孔径を小さくすること
により、噴霧粒子径を低減することはできず、粗粒子の
生成する問題が生ずる。上記二つの原因によって生成さ
れる霧化燃料の粗粒子は、他の微粒子とともに約二百数
十ｍ／ｓ程度の高速度で前記噴霧孔から噴霧される。と
ころで、一般に粒子の速度は、粒子径、粒子の初速度、
粒子まわりの噴霧媒体速度等で定まるが、高速で噴霧さ
れた粒子の中で、粒径の大きな重い粗粒子はど粒子速度
の減衰は小さいことが知られている。このために、前記
噴霧孔から高速度で噴霧された粗粒子は着火することな
く、火炎の着火面を通過し、十分に速度が低下した時は
じめて着火するのである。 また、固体粒子を含まない油等の噴霧においては、粗粒
子は火炎からの輻射伝熱、対流伝熱等により蒸発する。 このため、粒子径は逐次減少する結果、燃焼時に噴霧さ
れた燃料粒子の貫通距離（粒子速度が終端速度に等しく
なるまでの距離）は非燃焼時に比べて短くなる。一方、
ＣＷＭの噴霧粒子は固体粒子を約６２〜７０４％含むた
めに、火炎からの輻射、対流伝熱を受けても、水が蒸発
するにとどまる。よって、ＣＷＭの噴霧粒子の燃焼時の
貫通距離は、前記油等のような液体（蒸発性物質）のみ
からなる燃料を噴霧する場合に比べて非常に長くなる。 この貫通距離が−長くなると、火炎の長炎化、未燃粒子
の生成、火炎面がバーナより湘れる等の問題が生ずる。 これら問題を解決するには、アトマイザの混合室内にお
けるＣＷＭの霧化粗粒子の生成を極力抑えることが必要
になる。 本発明は、前述の事情に鑑み、燃料を供給する燃料供給
路と、前記燃料と混合される噴霧媒体を供給する噴霧媒
体供給路と、前記燃料供給路および噴霧媒体供給路と連
通される混合室と、１１１記燃料および噴霧媒体を前記
混合室から噴霧する噴霧孔とを６ｉｆｆえたアトマイザ
において、前記混合室へＣＷＭのよ・うな固体粒子を含
んだ燃料を霧化微粒子状態で供給できるようにすること
を目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 前記目的を達成するために、本願の第１発明によるアト
マイザは、燃料を供給する燃料供給路と、前記燃料と混
合される噴霧媒体を供給する噴霧媒体供給路と、前記燃
料供給路および噴霧媒体供給路と連通される混合室と、
前記燃料および噴霧媒体を前記混合室から噴霧する噴霧
孔とを備えたアトマイザにおいて、 前記燃料供給路および噴霧媒体供給路のうちのいずれか
一方の供給路から成る被混合用流体供給路は、大径内周
壁および小径内周壁によって形成される断面環状の混合
前室を介して前記混合室に接続され、他方の供給路から
成る混合用流体供給路は、ｉｉｉ記大径大径内周壁び小
径内周壁の少なくともいずれか一方の周壁に開口する混
合用流体供給孔に接続されていることを特徴とする。 そして、前記第１発明によるアトマイザの好適な実施態
様によれば、前記一方の周壁に開口する前記混合用流体
供給孔は、この混合用流体供給孔から前記混合前室へ噴
出する混合用流体（燃料および噴霧媒体のうちのいずれ
か一方の流体）の噴出方向が混合用流体供給孔の開口す
る前記周壁の接線方向に沿う成分を有する方向に向けて
配設されたことを特徴とする。 また、前記第１発明によるアトマイザの他の好適な実施
態様によれば、前記混合用流体供給孔は、＋ｉｉｒ記一
方の周壁に形成された垂直なリング状の凹溝の底部に開
口していることを特徴とする。 さらに、本願の第２発明によるアトマイザによれば、燃
料を供給する燃料供給路と、前記燃料と混合される噴霧
媒体を供給する噴霧媒体供給路と、前記燃料供給路およ
び噴霧媒体供給路と連通される混合室と、この混合室の
外壁を形成するとともに前記燃料および噴霧媒体の混合
流体を前記混合室から噴霧する噴霧孔を有するスプレヤ
プレ−１〜とを備えたアトマイザにおいて、 前記燃料供給路および噴霧媒体供給路のうちのいずれか
一方の供給路から成る被混合用流体供給路は、大径内周
壁および小径内周壁によって形成される断面環状の混合
前室を介して前記混合室に接続され、他方の供給路から
成る混合用流体供給路は、前記大径内周壁および小径内
周壁の少なくともいずれか一方の周壁に開口する混合用
流体供給孔に接続されており、さらに、別の噴霧媒体供
給路を設け、この別の噴霧媒体供給路に連通された旋回
流発生器を前記スプレヤプレートに設け、この旋回流発
生器は、旋回流発生器から噴出される噴霧媒体噴出方向
が、＋ｉｉ記混合室から前記噴霧孔を介して噴霧された
前記燃料および噴霧媒体の混合流体に混合するように配
設されていることを特徴とする。 〔作 用〕 ［１１１述の（１４成を付４えた本願の第１発明による
アトマイザにおいては、前記被混合用流体供給路から断
面環状の混合１１ｉｉ室に流入する被混合用流体（すな
わち、燃料および噴霧媒体のうちの一方の流体）は、混
合前室内では断面環状の薄膜状の流れ（以下、「環状薄
膜流」という。）となっている。そして、前記混合用流
体供給孔から混合前室に流入する混合用流体（すなわち
、燃料および噴霧媒体のうちの他方の流体）は、前記被
混合用流体の環状薄膜流をよぎる方向（すなわち被混合
用流体の流れる方向に垂直な成分を有する方向）に噴出
されろため、噴出される混合用流体の持つ乱流による乱
れの力及び運動量による力によって、両流体は効果的に
混合され、燃料が細分されて燃料の微粒化が行われるの
である。ある種の従来公知の技術のように、噴霧媒体を
燃料流と平行に噴出する場合の微粒化は、主として乱れ
の力に基づいているが、前記本発明のように、混合用流
体が被混合用流体の環状薄膜流をよぎる方向に噴出され
る場合の燃料の微粒化は、乱れの力と運動量による力と
の２つの力を用いているため、燃料の流動特性の影響は
受けにくくなっている。それによって、燃料は、それが
たとえ非二ニートン流体の流動特性を有する燃料であっ
ても、良好に噴霧媒体と接触できるので、混合前室内に
おける気液流量比は局所的な差がなくなる。このため、
部分的に気液流星比が小さくなった場合に生じる霧化燃
料の粗粒子の生成を防止することができる。 ｎＮ述のように、本発明によれば、燃料は、霧化された
微粒子状態で混合室へ供給される。そして霧化燃料粒子
径が小さくなるにつれて霧化燃料粒子の持つ表面張力は
大きくなるので、粒径の小さな霧化燃料微粒子は、混合
室内では合体して粗大化することなく、混合室の噴霧孔
から噴霧される。 霧化燃料粒子の少量部分は、混合前室内で微粒化できず
に霧化燃料粗粒子として混合室へ供給されることもある
。この少量の霧化燃料粗粒子は、混合室内で数個合体す
るが、噴霧孔から噴霧されるときに、噴霧孔内壁からの
剪断力を受けて粒径の小さい微粒子となる。 さらに、次式で定義される環状流路幅を小さくすると、
混合前室の微粒化を促進することができる。 ＣＷＭの閉塞を防止できる最小の環状流路幅は、円管状
の流路の径の少なくとも３７５倍にすることができる。 また、前記第１発明によるアトマイザの好適な実施態様
によれば、前記一方の周壁に開口する混合用流体供給孔
は、その混合用流体供給孔から前記混合前室へ流入する
混合用流体の流入方向が前記一方の周壁の接線方向に沿
う成分を有する方向を向いているので、前記混合用流体
供給孔から噴出される混合用流体は前記混合前室へ旋回
流として供給されることになる。したがって、前記被混
合川流体の環状７Ｒ膜流と混合用流体とが接触した際に
生じた霧化燃料粒子は、旋回流の作用によって霧化燃料
粒子を混合室内へ分散させることかできる。 また、前記第１発明によるアトマイザの他の好適な実施
態様によれば、前記混合用流体供給孔は、前記断面環状
の混合前室の周壁に形成されたリン〉状の凹溝から形成
されている。したがって、混合用流体供給孔は周壁の全
周にわたって開口しているため、混合用流体を混合前室
内に一様に供給することができる。したがって、混合前
室内の局所的気液流量比を均質化することができる。 また、前述の構成を備えた本願の第２発明によるアトマ
イザにおいては、前記混合室を形成するスプ
【／ヤプレ
ートに旋回流発生器が設けられており、この旋回流発生
器から噴出される噴霧媒体は、前記混合室から前記噴霧
孔を介して噴霧された前記燃料および噴霧媒体の混合流
体の噴霧方向に垂直な方向成分を有する方向に噴出され
る。したがって、前記噴霧孔から噴霧された混合流体と
旋回流発生器から噴出された噴霧媒体とは合流して旋回
流となる。このため前記噴霧された混合流体中の燃料の
噴霧粒子の速度は急激に減速する。したがって、前記噴
霧粒子が前記スプレヤプレートの外表面から必要以上に
遠方まで到達することがなく、火炎の長さを適当な範囲
に設定することができる。 〔実 施 例〕 以下、本発明のアトマイザの実施例を図面により説明す
る。なお、各実施例を示す図面におい′ζ、第１実施例
の各構成要素に対応する第ｎ（ｎ＝２〜９）実施例の構
成要素には、第１実施例で使用した符号に１００（ｎ
−１）を加えた符号を使用することとし、重複する詳細
な説明は省略する。 第１図は、本発明によるアトマイザの第１実施例の断面
図であり、第２図は、第１図のｎ −ｎ線矢視図である
。アトマイザへラドｌは、円筒部２と、この円筒部２の
下流端側く第１図中、上側）に一体的に形成された円柱
部３とから構成されている。そして円柱部３の直径は円
筒部２の直径よりも大きく形成されている。円筒部２の
内径は、上流端側（第１図中、下側）の大径部２ａと下
流端側の小径部２１＋とを有している。前記円柱部３の
中央部には、その下流端側に開口する雌ねじ部３ａが設
けられ、雌ねじ部３ａの外方には雌ねじ部３ａを中心に
複数（たとえば１２本）の円筒状の被混合用流体流路３
ｂが配設されている。この被混合用流体流路３ｂはこの
実施例ではＣＷＭが流れるＣＷＭ流路３ｂとして使用さ
れている。このＣＷＭ流路３ｂの上流端側は前記円筒部
２内部の小径部２ｂと連通しており、下流端側は円柱部
３の下流側端面に開口している。円柱部３の前記ＣＷＭ
流路３ｂ外方部分には前記雌ねじ部３ａを中心とする同
心円上に等間隔で４本の混合用流体流路３ｃが形成され
ている。 この混合用流体流路３ｃはこの第１実施例では水蒸気、
酸素等の噴霧媒体が流れる噴霧媒体流路３ｃとして使用
されている。この噴霧媒体流路３ｃは、前記円柱部３を
上流側端面から下流側端面まで貫通している。 前記円筒部２内の大径部２ａには内管４の下流端部が嵌
合して連結されている。したがって、内管４の内部に形
成されている被混合用流体供給路５は、前記円筒部２の
内部を介してｒ＋ｉ前記複数の円筒状のＣＷＭ流路３ｂ
に連通している。この実施例では、前記被混合用流体供
給路５はＣＷＭを供給するためのＣＷＭ供給路（すなわ
ち燃料供給路）５として使用されている。前記内管４の
外方には外管６が配設されている。この外管６の下流側
端面ば、前記円柱部３の上流側端面の外周部に当接して
おり、その外径は前記円柱部３の外径と同一である。こ
の外管６には、円柱部３と同一の外径を有する部分に続
いて、その上流側外周部には、雄ねじ６ａが設けられて
いる。また、この外管６の内周面と前記内管４の外周面
との間には、円環状の混合用流体供給路７が形成されて
いる。前記混合用流体供給路７は、この第１実施例では
噴霧媒体を供給するための噴霧媒体供給路７として使用
されている。そして、この噴霧媒体供給路７は前記噴霧
媒体流路（混合用流体流路） ３ｃと連通している。前
記円柱部３の下流側端面中央部にはセラミックス等の耐
摩耗性の高い材料から成る柱状ノズルチップ８が結合さ
れる。この結合は、柱状ノズルチップ８を貫通するノズ
ルチップ押さえ９の先端ねし部を前記円柱部３の雌ねし
部３ａに螺合させることにより行われる。 前記円柱部３の下流側端面外周部には円筒状のノズルブ
ロック１０が配設される。このノズルブロック１０の外
径は、前記円柱部３の外径と同一である。この円筒状の
ノズルブロック１０の内周壁１０ａと上流（！］ｌＩ端
面（第１図中、下側端面）との間には、４木の混合用流
体供給孔１０ｂが設けられている。 １１１ｊ記混合用流体供給孔１０ｂはこの第１実施例で
は噴霧媒体が流れる噴霧媒体供給孔１０ｂとして使用さ
れている。前記ノズルブロック１０の下流側端１■（第
１図中、上端面）にはセラミックス等の耐摩耗性の高い
材料から成るリング状ノズルチップ１１が配設されてい
る。このリング状ノズルチップ１１の外径も、前記円柱
部３の外径と同一である。このリング状ノズルデツプ１
１の内周壁１１３と４ｉｒ記ノズルプロ・ツク１０の内
周壁１０ａとは、面一な円筒面に形成されている。そし
て、これらの面一の内周壁１０ａおよびｌｌａと、前記
柱状ノズルチップ８の外周面８ａとの間には、円環状の
空間才なわら円環状の混合前室１２が形成される。した
かって、円環状の混合前室１２は、柱状ノズルチップ８
の外周部８ａにより形成される小径内周壁１２．、ｌと
、前記面−の内周壁１０ａおよびｌｌａにより形成され
る大径内周壁１２ｂとにより形成されている。この／；
−、合前室１２は、前記ＣＷＭ流絡３ｂを経て前記ＣＷ
Ｍ供給路５に連通している。そして、前記晴へ媒体供給
孔１０ｂは、混合前室１２を上′／Ｊｌｔ側（第１図中
、下側）から下流側へ流れるＣＷＭに噴霧媒体を噴出し
た際、混合前室１２へ噴出する噴霧媒体の噴出方向がＣ
ＷＭの流れの方向に沿う成分および垂直な成分を有する
とともに前記大径内周壁１２ｂの接線に沿う成分を有す
る方向を向いている（第１図および第２図参照）。さら
に、］１１１記噴霧媒体供給孔１０ｂは、前記小径内周
壁１２ａの下流端側の部分すなわら下流端側小径内周壁
面１２ａ＋を狙う方向を向い°（いる。 前記リング状ノズルチップ１１の下流側０１１１面には
スプレヤプレート１３が配設されている。スプし・ヤプ
レ−１−１３は、上流側り１１１部のフランジ部１３ａ
、中間部の円筒壁１３ｂおよび略円錐状の膨出部１３ｃ
を備えている。前記フランジ部１３ａの外径は、前記円
柱部３の外径と同一である。前記膨出部１３ｃには複数
（たとえば４個）の噴霧孔１３ｄが放射状に形成され、
噴霧方向が互いに広がるように配設されている。そして
、このスブレヤプレート１３は、高速で流入するＣＷＭ
の霧化粒子による壁面の摩耗を防止する目的で、セラミ
ックス等の耐摩耗性の高い材料で制作されている。前記
セラミックスとしては、ＳｉＣ，ＡＩ□０３ 、Ｓｉ３
Ｎ４．５ｉ３Ｎ４− Ａ ｌ ｚ ０３等の焼結体が使
用される。また、このセラミックス材料製のスブレヤプ
レート１３の外周部は、ステンレス鋼等の金属で多い保
護することが望ましい。 このスプレヤプレート１３のフランジ部ｔ３ａ、前記リ
ング状ノズルチップ１１、ノズルブロック１０、円柱部
３、および外管６の下流側端部は、前述のように同一の
外径を有しており、この外径の寸法はキャンプナフト１
４の円筒壁１４ａの内径に嵌合する大きさである。この
キヤ・ノブナツト１４は、円筒壁１４ａと、前記スブレ
ヤプレート１３の円筒壁１３ｂが貫通する貫通孔を有す
る端壁１４ｂとを備えており、前記円筒壁１４ａの開放
側（上流側）端部の内周面には、前記外管６の雄ねじ６
ａと螺合する雌ねじ１４ｃが設けられている。そして、
この雌ねじ１４Ｃを雄ねじ６ａに螺合させて、ｔｉｉｉ
記端壁１４ｂを１ｉｉｒ記スブレヤプレ−１−１３のフ
ランジ部１３ａに押圧することにより、スプレヤプレー
ト１３、リング状ノズルチップ１１、ノズルブロック１
０、アトマイザヘッド１および外管６等が一体的に結合
されている。 そして、前記スプレヤプレート１３、リング状ノズルチ
ップ１１および柱状ノズルチップ８により、混合室１５
が形成されている。この混合室１５は、前記混合前室１
２と連通されており、この混合室１５の断面は混合前室
１２の断面よりも大きく形成され°Ｃいる。そして、前
記混合室Ｌ５は、〆昆合室Ｉ５の容積を直径で割った平
均長さが前記直径の大きさの０．３〜０．７の１・ｎ囲
に設定されている。 ］１」述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第１
実施例では、ＣＷＭが、ＣＷＭ供給路５から複数のＣＷ
Ｍ流路３ｂを通して断面円環状の混合＋ｉｉｊ室１２に
供給される。この断面円環状の混合前室１２を流れるＣ
ＷＭは、断面環状の液膜状の流れ（ずなわち薄い層の流
れ）となっている。また、噴霧媒体供給孔１０ｂから高
速で噴出される噴霧媒体は、液１１り状のＣＷＭの流れ
をよぎる方向（すなわちＣＷＭの流れる方向に垂直な成
分を有する方向）を向いている。したがって、高速で流
れる噴霧媒体の持つ乱流による乱れの力及び運動量によ
る力によって、液膜状に流れるＣＷＭを効果的に分裂せ
しめることができる。このように噴霧媒体が液膜状のＣ
ＷＭをよぎる方向に噴出される場合の微粒化は、乱れの
力と運動量による力と２つの力を用いているため、ＣＷ
Ｍの流動特性の影言は受けに（くなっている。ずなわち
、液膜状のＣＷＭは、噴霧媒体と常に良好に接触できる
ので、混合前室１２内における気液１比は局所的な差が
なくなる。 このため、部分的に気？Ｐｊ、流量比が小さくなった場
合に生じる霧化燃料の粗粒子の生成を防止することがで
きる。 また、前記噴霧媒体供給孔１０ｂが１１１ｊ記下流０；
１１側小径内周壁面（ずなわら、混合前室１２を形成す
る小径内周壁１２＋の下流５１ｇ１側の壁面） １２ａ
、を向いて配設されているので、噴霧媒体供給孔ＩＱｂ
から噴出される噴霧媒体は、前記下流端イリリ小径内周
壁面１２ａ、に激しく衝突する。このとき、１１；ｉ肥
液膜状のＣＷＭと噴霧媒体とが接触した際に生したＣ
Ｗｖの霧化粒子は、噴霧媒体の流れに同伴されて＋ｉｉ
ｉ記下流端側小径内周壁面１２ａ＋に激しく衝突し、噴
霧媒体の持つ運動量による力によ、って再微粒化される
のである。すなわち、前記下流端側小径内周壁面１２ａ
１を狙う方向に噴出した噴霧媒体とＣＷＭとの混合流体
が下流端側小径内周壁面１２ａ＋に１チｊ突することに
よって、ＣＷＭの霧化粒子は、さらに微粒化を促進せし
められ、極めて微細な霧化粒子として混合室内へ供給さ
れるのである。 さらに、前記噴霧媒体供給孔１０ｂの方向は、噴霧媒体
供給孔１０ｂから前記混合前室１２へ噴出する噴霧媒体
の噴出方向が…Ｉ記大径内周壁１２ｂの接線方向に沿う
成分を有する方向を向いているので、前記噴霧媒体供給
孔１０ｂから噴出される噴霧媒体は前記混合前室１２へ
旋回流として供給されることになる。したがって、前記
液膜状のＣＷＭと噴渓媒体とが接触した際に生じたＣＷ
Ｍの霧化粒子は下流端側小径内周壁面１２ａ１の全周に
均等に分散して？Ｊｉ突するとともに、旋回流の作用に
よってＣＷＭの霧化粒子を混合室１５内へ分散させｄ供
給することができる。 前述のようにして、ＣＷＭは、霧化された微粒子状態で
旋回流として混合室１５へ供給される。前記旋回流は混
合室１５内でも保存されるので、ＣＷＭの霧化粒子は、
混合室１５内でも分散状態を保持することができる。そ
して、ＣＷＭの霧化粒子径が小さくなるにつれて霧化粒
子の持つ表面張力は大きくなるので、粒径の小さな霧化
微粒子は、混合室１５内では合体して粗大化することな
く、混合室１５を形成する前記スプレヤプレ−１・１３
の噴霧孔１３ｄから噴霧される。なお、ＣＷＭの霧化粒
子の少量部分は、混合前室１２内で微粒化できずに霧化
粗粒子として混合室１５へ供給されることもある。 この少量の霧化粗粒子は、混合室１５内で数個合体する
場合もあるが、噴霧孔Ｌ３ｄから噴霧されるときに、噴
霧孔１３ｄ内壁からの剪断力を受けて粒径の小さい微粒
子となる。 前述の本発明によるアトマイザの第１実施例は噴霧媒体
とＣＷＭとを単に混合した状態で混合室１５へ供給する
のではなく、混合前室１２において霧化した状態で混合
室１５へ供給する。このため、混合室１５におけるＣＷ
Ｍと噴霧媒体との混合はきわめて良好になり、霧化粒子
の平均粒径を顕著に小さくすることができる。また、気
液流量比を一定に保ち、ＣＷＭの供給量を増減した場合
においても、混合前室１２においてＣＷＭと噴霧媒体と
を極めて良好に混合することができる。このため、気液
流量比一定の条件で霧化粒子の平均粒径をある値以下に
保つことができるＣＷＭの最低供給量と最大供給量の比
（所謂、ターンダウン比）を大きくすることができる。 これは、火炉の負荷変動幅を大きくとれる効果となる。 第３図は、本発明によるアトマイザの第２実施例の断面
図であり、この第２実施例のアトマイザは、前記第１実
施例の柱状ノズルチップ８に代えて柱状ノズルチップ１
０８を用いた点で前記第１実施例と相違する。そして、
柱状ノズルチップ１０８は、その下流端側の一部を下流
に行くにしたがって外径が大きくなるような円ｉｆｔ台
の形状とされている。したがって、この柱状ノズルチッ
プ１０８の外周面１０８ａの下流端側は末広がりの円錐
面である。 この柱状ノズルチップ１０８の外周面１０８ａは、前記
第１実施例と同様に環状の混合前室１１２の小径内周壁
１１２ａを形成している。また、外周面１０８ａの下流
端側の円錐面が、混合前室１１２の下流端側小径内周壁
面１１２ａ＋を形成している。そして、この第２実施例
の混合前室１１２は、柱状ノズルチップ１０８の外周面
１０８ａの形状が前記第１実施例の柱状ノズルチップ８
の外周面８ａの形状と相違する分だけ、前記第１実施例
の混合前室１２と相違している。また、前記柱状ノズル
チップ１０８の下流側端部の円錐台部分は、わずかにン
昆合室１１５内に突出している。この第２実施例のアト
マイザの構成は、その他の構成では、第１実施例の構成
と同一である。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第２実施
例では、柱状ノズルチップ１０８の下流側端部での噴霧
媒体の流速が最大となるように、柱状ノズルチップ１０
８の下流端側の円錐台部分の幾何学的寸法を適切に決定
すれば、噴霧媒体の乱れの力、柱状ノズルチップ１０８
表面近傍での噴霧媒体の圧縮膨張の振動力、および噴霧
媒体の衝突力を、ＣＷＭの霧化粒子の再微粒化のために
有効に用いることができる。また、前記下流端側小径内
周壁面１１２ａ、（すなわち、柱状ノズルチップ１０８
の下流端部の円錐状の外周面１０８ａ）によって、ＣＷ
Ｍの霧化粒子は、混合前室１１２の中心軸から広がる方
向の速度成分を持って混合室１１５内へ流入する。この
ため、混合室１１５内では、ＣＷＭの霧化粒子および噴
霧媒体の好ましい循環流が形成される。この結果、噴霧
孔１１３ｄから噴霧されるＣＷＭの霧化粒子の粒径は顕
著に小さくなる。 第４図は、本発明によるアトマイザの第３実施例の断面
図であり、この第３実施例のアトマイザは、前記第１実
施例の柱状ノズルチップ８に代えて錐体状ノズルチップ
２０８を用いた点で前記第１実施例と相違する。そして
、錐体状ノズルチップ２０８は、その外径が下流側へ行
くにしたがって、しだいに拡大するような円錐台の形状
とされている。したがって、この錐体状ノズルチップ２
０８の外周面２０８ａの側面は末広がりの円錐面である
。また、この第３実施例のアトマイザは、前記第１実施
例のノズルブロック１０に代えてノズルブロック２１０
を用いた点、リング状ノズルチップ１１に代えてリング
状ノズルチップ２１１を用いた点およびスプレヤプレー
ト１３に代えてスプレヤプレート２１３を用いた点でも
相違している。ノズルプロ・７り２１０は、その内周壁
２１０ａが下流側へ行くにしたがって末広がりの円錐面
に形成されている。そしてリング状ノズルチップ２１１
もその内周壁２１１ａが下流端側へ行くにしたがって
末広がりの円錐面を形成するようになっている。これら
の内周壁２１０ａおよび内周壁２１１ａは面一な円錐面
に形成されている。 そして、これらの面一の内周壁２１０ａおよび２１１ａ
と、前記錐体状ノズルチップ２０８の外周面２０８ａと
の間には、末広がりの円環状の空間すなわち混合前室２
１２が形成される。したがって、この末広がりの円環状
の混合前室２１２は、椎体状ノズルチップ２０日の外周
面２０８ａにより形成される小径内周壁２１２ａと、前
記面一の内周壁２１０ａおよび２１１ａにより形成され
る大径内周壁２１２ｂとにより形成されている。そして
、円錐状の外周面２０８ａの下流端側の表面が、混合前
室２１２の下流端側小径内周壁面２１２ａ、を形成して
いる。前記ノズルブロック２１０に設けられた噴霧媒体
供給孔２１０ｂは、前記下流端側小径内周壁面２１２ａ
ｌを狙う方向を向いている。また、前記スプレヤプレー
ト２１３と前記錐体状ノズルチップ２０８の下流側端面
とによって混合室２１５が形成されている。前記スプレ
ヤプレート２１３の内壁には、円環状の衝突壁すなわち
ターゲラｔ−２１３ｔが形成されている。このターゲッ
ト２１３ｔは、前記混合前室２１２から混合室２１５に
流入するＣＷＭの霧化粒子および噴霧媒体の混合流体が
スブレヤプレート２１３の内壁と衝突する位置に形成さ
れている。この第３実施例のアトマイザの構成は、その
他の構成では、第１実施例の構成と同一である。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第３実施
例では、前記第１実施例の作用と同様の作用により、Ｃ
ＷＭは混合前室２１２で霧化される。 このＣＷＭの霧化粒子と噴霧媒体とは、混合室２１５に
流入して前記ターゲラｌ−１１３ｔに衝突する。この衝
突の結果、ＣＷＭの霧化粒子はさらに微粒化されること
になる。 第５図は、本発明によるアトマイザの第４実施例の断面
図であり、この第４実施例のアトマイザは、前記第１実
施例のスブレヤプレート１３に代えてスプレヤプレート
３１３を用いた点で前記第１実施例と相違する。スプレ
ヤプレート３１３は、第１実施例のスブレヤプレート１
３に円板状の衝突壁すなわちターゲット３１３ｔを付加
した点で相違している。このターゲット３１３ｔは、ス
プレヤプレート３１３の膨出部３１３ｃ中央部の内壁か
ら上流側に突出する棒状部材の上流側の端部に一体的に
設けられている。この第４実０例は、スプレヤプレート
３１３が前述のように構成されているため、混合室３１
５の形状も前記第１実施例の混合室１５と相違している
。しかしながら、その他の構成においては、この第４実
施例は、前記第１実施例と全く同様である。したがって
、第４実施例の混合前室３１２も第１実施例の混合前室
１２と同様に構成されている。 そして、前記スブレヤプレート３１３のターゲット３１
３ ｔ、は、混合前室３１２の下流側端面から少し離れ
た位置に、混合前室３１２の下流側端面と対向するよう
に配置される。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第４実施
例では、前記第１実施例の作用と同様の作用により、Ｃ
ＷＭは混合前室３１２で霧化される。 このＣＷＭの霧化粒子は噴霧媒体と共に、混合室３１５
に流入して前記円板状のターゲソｌ−３１３ｔに衝突す
る。この衝突の結果、ＣＷＭの霧化粒子はさらに微粒化
されることになる。そして、ターゲット３１３ｔに衝突
したＣＷＭの霧化粒子は、混合室３１５の半径方向に広
がる。この結果、スプレヤプレート３１３の噴霧孔３１
３ｄを直接めがけて進入する霧化粒子はなくなる。した
がって、複数の噴霧孔３１３ｄへ、ＣＷＭの霧化微粒子
および噴霧媒体を均等に配分できるため、噴霧孔３１３
ｄに供給されるＣＷＭの霧化微粒子の不均衡に起因する
噴霧の偏りを無くすことができる。これは、バーナの中
心軸上に均等に噴霧粒子を配分することができるので、
バーナ近傍の低空気比領域の空気比を局所的な偏りもな
く、均質にできる。このため、バーナ近傍の低空気燃焼
域を確実に作ることができるので、バーナから排出され
るＮＯｘを低減することができる。 第６図、第７図（イ）および第８図（イ）は、本発明に
よるアトマイザの第５実施例の説明図であり、第７図（
ロ）および（ハ）はそれぞれ前記第７図（イ）の変更例
、第８図（ロ）は前記第８図（イ）の変更例を示す。次
に、まず、第６図、第７図（イ）および第８図（イ）に
示した本発明によるアトマイザの第５実施例を説明する
。 この第５実施例のアトマイザは、前記第１実施例のノズ
ルブロック１０およびリング状ノズルチップ１１に代え
て、耐摩耗性のセラミック材料から形成された厚さの大
きなリング状ノズルチップ４１０を用いた点、およびア
トマイザヘッドｌの円柱部３に形成された複数のＣＷＭ
流路３ｂに代えて、アトマイザヘッド４０１の円柱部４
０３に複数のＣＷＭ流路４０３ｂが形成された点で前記
第１実施例と相違する。前記ＣＷＭ流路４０３ｂは、そ
の下流端側の部分の直径が円錐状に拡大している点で、
前記第１実施例のＣＷＭ流路３ｂと相違している。そし
て、この第５実施例の混合前室４１２は、前記リング状
ノズルチップ４１０の内周壁４１０ａと柱状ノズルチッ
プ４０８の外周面４０８ａとにより、形成されている。 したがって、この第５実施例では、混合前室４１２の小
径内周壁４１２ａは前記外周面４０８ａにより形成され
、大径内周壁４１２ｂは前記リング状ノズルチップ４１
０の内周壁４１０ａにより形成されている。前記リング
状ノズルチップ４１０の上流側端面にはリング状の凹部
が形成されており、このリング状の凹部はアトマイザヘ
ッド４０１の円柱部４０３の下流側端面との間に混合用
流体供給孔４１０ｂを形成するようになっている。この
リング状の混合用流体供給孔４１０ｂは、第１実施例と
同様に噴霧媒体が流れる噴霧媒体供給孔４１０ｂとして
使用されている。そして、リング状に形成された噴霧媒
体供給孔４１０ｂの外周部には、前記円柱部４０３に形
成された複数（たとえば、８本）の噴霧媒体流路４０３
ｃが連通している。 この第５実施例のアトマイザの構成は、その他の構成で
は、第１実施例の構成と同一である。 前述の構成を備えた本発明によるア！−マイザの第５実
施例では、噴霧媒体供給路４０７から供給された噴霧媒
体は、複数の噴霧媒体流路４０３ｃを流れて前記リング
状の噴霧媒体供給孔４１０ｂで合流する。 そして、混合前室４１２を流れるＣＷＭの流れの方向に
垂直な方向の速度成分を有するように流れの方向を変更
された後、混合前室４１２へ噴出される。 この第５実施例では、噴霧媒体供給孔４１０ｂの形状が
リング状に形成されているため、噴霧媒体を混合前室４
１２へ一様に供給することができるので、混合前室４１
２内の局所的気液流量比を均質化することができる。 第７図（ロ）は、前記第５実施例における噴霧媒体供給
孔４１０ｂの第１変更例を示す。この第１変更例は、噴
霧媒体供給孔が、円環状の混合前室４１２の半径方向に
延設された４木の噴霧媒体供給孔４１０ｂ’ から形成
されている。そして、アトマイザヘッド４０１の円柱部
４０３に形成された４本の噴霧媒体流路４０３Ｃの下流
側端部が、前記噴霧媒体供給孔４１０ｂ’ の半径方向
外端部に接続している。 第７図（ハ）は、前記第５実施例における噴霧媒体供給
孔４１０ｂの第２変更例を示す。この第２変更例の噴霧
媒体供給孔は、円環状の混合前室４１２に半径方向の成
分と接線方向の成分を有する方向に延設された４本の噴
霧媒体供給孔４１０ｂ″から形成されている。そして、
アトマ円柱へッド４０１０円柱部４０３に形成された４
本の噴霧媒体流路４０３ｃの下流側端部が、前記噴霧媒
体供給孔４１０ｂ”の半径方向外端部に接続している。 この第５実施例における噴霧媒体供給孔４１０ｂの第２
変更例では、噴霧媒体供給孔４１０ｂ″から噴出される
噴霧媒体は、前記混合前室４１２へ旋回流として供給さ
れる。したがって、その旋回流により、混合前室４１２
内でのＣＷＭと噴霧媒体との混合が良好に行われるとと
もに、ＣＷＭの微粒化が促進される。 第８図（ロ）は、前記第５実施例における混合前室４１
２の変更例を示す。この変更例の混合前室４１２′の小
径内周壁４１２ａ″を形成する柱状ノズルチップ４０８
゛の外周面４０８ａ’ には、複数の間隔規制用の突起
４０８ｂ’ が形成されている。前記突起４０８ｂ’の
突出高さは混合前室４１２゛の流路幅に等しく設定され
ている。したがって、この変更例では、柱状ノズルチッ
プ４０８゛とリング状ノズルチップ４１０ との心ずれ
を防止することができるので、混合前室４１２゛の流路
幅を均一に設定することができる。なお、前記突起４０
８ｂ″を螺旋状に配設することにより、混合前室４１２
”内のＣＷＭと噴霧媒体との混合流体の流れを旋回させ
ることができる。 第９図は、本発明によるアトマイザの第６実施例の断面
図であり、第１Ｏ図は、第９図のＸ −Ｘ線矢視図、第
１１図は同図のＸＩ−ＸＩ線矢視図である。アトマイザ
ヘッド５０１は、円筒部５０２と、この円筒部５０２の
下流端側（第１図中、上側）に一体向に形成された円柱
部５０３とから構成されている。そして円柱部５０３の
直径は円筒部５０２の直径よりも大きく形成されている
。円筒部５０２の内径は、上流端側（第１図中、下側）
の大径部５０２ａと下流端側の小径部５０２ｂとを有し
ている。前記円柱部５０３の下流側端面の中央部には断
面円形の凹部が形成されている。したがって、円柱部５
０３の下流側端面ば、前記断面円形の凹部の底面から形
成された小径の下流側円形端面５０３ａと、前記凹部の
外側部に形成された大径の下流側環状端面５０３ｂとを
有している。また、前記円柱部５０３の上流側端面ば、
前記円筒部５０２の外側に形成された小径の上流側小径
環状端面５０３ｃと、その外側に形成された上流側大径
環状端面５０３ｄとを有している。そして、前記下流側
円形端面５０３ａの中央部には、その下流端側に開口す
る雌ねじ部５０３ｅが設けられ、雌ねし部５０３ｅの外
方には雌ねじ部５０３ｅを中心とする同心円上にに複数
（たとえば８本）の円筒状の被混合用流体流路５０３ｆ
が配設されている。この被混合用流体流路５０３ｆはこ
の第６実施例ではＣＷＭが流れるＣＷＭ流路５０３ｒと
して使用されている。こＯＣＷＭ流路５０３ｆの上流端
側は前記円筒部５０’２内部の小径部５０２ｂと連通し
ており、下流端側は円柱部５０３の下流側円形端面５０
３ａに開口している。円柱部５０３の前記ＣＷＭ流路５
０３ｒ外方部分には、前記雌ねじ部５０３ｅを中心とす
る同心円上に等間隔で複数（たとえば、１６本）の内側
混合用流体流路５０３ｇが形成されている。この内側混
合用流体流路５０３ｇはこの実施例では水蒸気等の噴霧
媒体が流れる内側噴霧媒体流路５０３ｇとして使用され
ている。この内側噴霧媒体流路５０３ｇは、前記円柱部
５０３を上流側小径環状端面５０３ｃから下流側円形端
面５０３ａまで貫通している。前記内側噴霧媒体流路５
０３ｇの外方には前記雌ねじ部５０３ｅを中心とする同
心円上に等間隔で複数（たとえば、１６本）の外側混合
用流体流路５０３ｈが配設されている。この外側混合用
流体流路５０３ｈはこの実施例では水蒸気等の噴霧媒体
が流れる外側噴霧媒体流路５０３ｈとして使用されてい
る。この外側噴霧媒体流路５０３ｈは、前記円柱部５０
３を上流側大径環状端面５０３ｄから下流側環状端面５
０３ｂまで貫通している。また、前記円柱部５０３の下
流端側に形成された前記断面円形の凹部の側壁には、前
記下流側円形端面５０３ａから少し離れた位置に段部５
０３１が形成されている。そしてまた、前記下流側環状
端面５０３ｂの外周部には、環状の突壁５０３ｊが形成
されている。 前記円筒部５０２の大径部５０２ａには内管５０４の下
流端部が嵌合して連結されている。この内管５０４の内
部には、被混合用流体供給路５０５が形成されている。 この被混合用流体供給路５０５は、前記円筒部５０２の
内部を介して前記複数の円筒状のＣＷＭ流路５０３ｆに
連通している。この実施例では、前記被混合用流体供給
路５０５はＣＷＭを供給するためのＣＷＭ供給路（すな
わち燃料供給路）５０５として使用されている。前記内
管５０４の外方には外管５０６が配設されている。この
外管５０６の下流側端面ば、前記円柱部５０３の上流側
大径環状端面５０３ｄの外周部に当接しており、その外
径は前記円柱部５０３の外径と同一である。この外管５
０６には、円柱部５０３と同一の外径を有する部分に続
いて、その上流側外周部には、雄ねじ５０６ａが設けら
れている。、また、前記外管５０６と内管５０４との間
には、仕切管５１６が配設されている。この仕切管５１
６の下流側端面ば、前記円柱部５０３の」二流側小径環
状端面５０３ｃの外周部に固定されている。 前記内管５０４の外周面と前記仕切管５１６の内周面と
の間には、円環状の内側混合用流体供給路５０７゜が形
成されている。また、前記仕切管５１６の外周面と前記
外管５０６の内周面との間には、円環状の外側混合用流
体供給路５０７□が形成されている。前記内側混合用流
体供給路５０７１および外側混合用流体供給路５０７□
は、この実施例ではそれぞれ、噴霧媒体を供給するため
の内側噴霧媒体供給路５０７１および外側噴霧媒体供給
路５０７□として使用されている。そして、前記内側噴
霧媒体供給路５０７．は前記内側噴霧媒体流路５０３ｇ
と連通し、前記外側噴霧媒体供給路５０７□は前記外側
噴霧媒体流路５０３ｈと連通している。 前記円柱部５０３の下流側円形端面５０３ａ中央部には
セラミックス等の耐摩耗性の高い材料から成る段付柱状
ノズルチップ５０Ｂが結合される。前記段付柱状ノズル
チップ５０８は、上流側の大径外周面５０８ｄと、下流
側の小径外周面５０８ｂとを有している。 また、前記段付柱状ノズルチップ５０８は、この段付柱
状ノズルチップ５０８を貫通するノズルチップ押さえ５
０９の先端ねし部を前記円柱部５０３の雌ねし部５０３
ｅに螺合させることにより結合されている。 前記円柱部５０３の下流端側に形成された前記凹部内に
は、小径リング状ノズルチップ５１０が配設される。こ
の小径リング状ノズルチップ５１０は前記凹部の側壁に
形成された前記段部５０３１に当接して支持されている
。前記小径リング状ノズルチップ５１０は円筒状の内周
面５１０ａを有しており、この内周面５１０ａは前記段
付柱状ノズルチップ５０８の大径外周面５０８ａと対向
して配設されている。そして、前記小径リング状ノズル
チップ５１０の内周面５１０ａと前記段付柱状ノズルチ
ップ５０８の大径外周面５０８ａとにより、円環状の上
流側混合前室５１２１が形成されている。したがって、
円環状の上流側混合前室５１２Ｉは、段付柱状ノズルチ
ップ５０８の大径外周面５０８ａにより形成される上流
側小径内周壁５１２ａ１と、前記小径リング状ノズルチ
ップ５１０の内周面５１０ａにより形成される上流側大
径内周壁５１２ｂｌ とにより形成されている。この上
流側混合前室５１２゜は、前記ＣＷＭ流路５０３ｆを経
て前記ＣＷＭ供給路５０５に連通している。また、前記
小径リング状ノズルチップ５１０の上流側端面（第９図
中、下側端面）と前記円柱部５０３の下流側円形端面５
０３ａとの間には円環状の隙間すなわち上流側混合用流
体供給孔５１０ｂが形成される。前記上流側混合用流体
供給孔５１０ｂはこの実施例では噴霧媒体が流れる上流
側噴霧媒体供給孔５１０ｂとして形成されている。そし
て、この円環状の上流側噴霧媒体供給孔５１０ｂの外周
部に前記内側噴霧媒体流路５０３ｇが連通している。ま
た、前記小径リング状ノズルチップ５１０の下流側端面
ば、前記円柱部５０３の下流側環状端面５０３ｂと面一
になっている。 前記円柱部５０３の下流側環状端面５０３ｂ外周部に形
成された環状の突壁５０３ｊには下流端側から大径リン
グ状ノズルチップ５１１が当接するように配設されてい
る。この大径リング状ノズルチップ５１１は円筒状の内
周面５１１ａを有しており、この内周面５１１ａは前記
段付柱状ノズルチップ５０８の小径外周面５０８ｂと対
向して配設されている。そして、前記大径リング状ノズ
ルチップ５１１の内周面５１１ａと前記段付柱状ノズル
チップ５０８の小径外周面５０８ｂとにより、円環状の
下流側混合前室５１２□が形成されている。したがって
、円環状の下流側混合前室５１２□は、段付柱状ノズル
チップ５０８の小径外周面５０８ｂにより形成される下
流側小径内周壁５１２ａｚと、前記大径リング状ノズル
チフプ５１１の内周面５１１ａにより形成される下流側
大径内周壁５１２ｂｚとにより形成されている。そして
、この下流側混合前室５１２□は、その流路幅（下流側
小径内周壁５１２ａｘと下流側大径内周壁５１２ｂ、と
の間の間隔）が、前記上流側混合前室５１２１の流路幅
よりも太き（形成されている。 前記下流側混合前室５１２□と前記上流側混合前室５１
２Ｉとからこの実施例の混合前室５１２が形成されてい
る。また、前記大径リング状ノズルチップ５１１の上流
側端面く第９図中、下側端面）と前記円柱部５０３の下
流側環状端面５０３ｂとの間には円環状の隙間すなわち
下流側混合用流体供給孔５１１ｂが形成される。前記下
流側混合用流体供給孔５１１ｂはこの実施例では噴霧媒
体が流れる下流側噴霧媒体供給孔５１１ｂして形成され
ている。そして、この円環状の下流側噴霧媒体供給孔５
１１ｂの外周部に前記外側噴霧媒体流路５０３ｈが連ｉ
、！ｉシている。また、前記大径リング状ノズルチップ
５１１の外径は前記円柱部５０３の外径と同一に形成さ
れている。 前記大径リング状ノズルチフブ５１１の下流側端面には
前述の第１実施例と同様に構成されたスプレヤプレート
５１３が配設されている。スブレヤプレート５１３は、
後述の混合室を形成するものであって、上流側端部のフ
ランジ部５１３ａ、円筒壁５１３ｂおよび略円錐状の膨
出部５１３ｃを備えている。前記フランジ部５１３ａの
外径は、前記円柱部５０３の外径と同一である。前記膨
出部５１３ｃには複数（たとえば４個）の噴霧孔５１３
ｄが放射状に配設され、噴霧方向が互いに広がるように
なっている。そして、このスブレヤプレート５１３は、
後述の混合室内に高速で流入するＣＷＭの霧化粒子によ
る壁面の摩耗を防止する目的で、セラミックス等の耐摩
耗性の高い材料で制作されている。 このスブレヤプレート５１３のフランジ部５１３ａ、前
記大径リング状ノズルチップ５１１、円柱部５０３およ
び外管５０６の下流側端部は、前述のように同一の外径
を有しており、この外径の寸法は、前述の第１実施例と
同様に構成されたキャップナツト５１４の円筒壁５１４
ａの内径に嵌合する大きさである。 このキャップナツト５１４は、円筒壁５１４ａと、前記
スブレヤプレート５１．３の円筒壁５１３ｂが貫通する
貫通孔を有する端壁５１４ｂとを備えており、前記円筒
壁５１４ａの開放側（上流側）端部の内周面には、前記
外管５０６の雄ねじ５０６ａと螺合する雌ねじ５１４ｃ
が設けられている。そして、この雌ねじ５１４Ｃを雄ね
じ５０６ａに螺合させて、前記端壁５１４ｂを前記スブ
レヤプレート５１３のフランジ部５１３ａに押圧するこ
とにより、スプレヤプレート５１３、大径リング状ノズ
ルチップ５１１、アトマイザヘッド５０１および外管５
０６等が一体的に結合されている。 そして、前記スプレヤプレート５１３、大径リング状ノ
ズルチップ５１１および段付柱状ノズルチップ５０８に
より、混合室５１５が形成されている。この混合室５１
５は、前記混合前室５１２と連通されており、この混合
室５１５の断面は混合前室５１２の断面よりも大きく形
成されている。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第６実施
例では、ＣＷＭが、ＣＷＭ供給路５０５から複数のＣＷ
Ｍ流路５０３ｆを通して断面円環状の上流側混合前室５
１２□に供給される。この断面円環状の上流側混合前室
５１２．を流れるＣＷＭは、断面環状の液膜状の流れ（
すなわち薄い層の流れ）となる。また、前記上流側混合
前室５１２１に上流側噴霧媒体供給孔５１０ｂから高速
で噴出される噴霧媒体は、液膜状のＣＷＭの流れをよぎ
る方向くすなわちＣＷＭの流れる方向に垂直な成分を有
する方向）を向いている。したがって、高速で流れる噴
霧媒体の持つ乱流による乱れの力及び運動量による力に
よって、液膜状に流れるＣＷＭを効果的に分裂せしめる
ことができる。このようにン昆合されたＣＷＭと噴霧媒
体との混合流体は、円環状の下流側混合前室５１２□に
薄膜状の流れとなって流入する。そして、前記下流側混
合前室５１２□に下流側噴霧媒体供給孔５１１ｂから高
速で噴出される噴霧媒体は、薄膜状のＣＷＭと噴霧媒体
との混合流体の流れをよぎる方向を向いている。したが
って、下流側噴霧媒体供給孔５１１ｂから高速で流入す
る噴霧媒体の持つ乱流による乱れの力及び運動量による
力によって、薄膜状に流れる前記混合流体をさらに効果
的に分裂せしめることができる。したがって、上流側噴
霧媒体供給孔５１０ｂおよび下流側噴霧媒体供給孔５１
１ｂから上流側混合前室５１２．および下流側混合前室
５１２２にそれぞれ流入する噴霧媒体の種類または流量
等を最適制御することにより、ＣＷＭの微粒化に必要な
噴霧媒体重量を低減することが可能である。 第１２図は、本発明によるアトマイザの第７実施例の断
面図であり、第１３図は第１２図のｘｍ−ｘｍ線矢視図
である。この第７実施例のアトマイザは、前記第６図に
示した第５実施例のアトマイザと略同様に構成されてい
るが、内管６０４内に形成された被混合用流体供給路６
０５を噴霧媒体供給用の噴霧媒体供給路６０５として使
用し、内管６０４と外管６０６との間に形成された混合
用流体供給路６０７をＣＷＭ供給路６０７として使用す
る点で第５実施例と相違している。また、アトマイザヘ
ッド６０】の円柱部６０３に形成された被混合用流体流
路６０３ｂが１６本形成されている点、および混合用流
体流路６０３ｃが１６本形成されている点で、それぞれ
８本ずつ形成された前記第５実施例と相違している。そ
して、前記被混合用流体流路６０３ｂが噴霧媒体流路と
して使用される点、および前記混合用流体流路６０３ｃ
がＣＷ Ｍ流路として使用される点で前記第５実施例と
相違している。また、リング状ノズルチップ６１０の上
流側端面にはリング状の凹部が形成されており、このリ
ング状の凹部はアトマイザヘッド６０１の円柱部６０３
の下流側端面との間に混合用流体供給孔６１０ｂを形成
するようになっている。このリング状の混合用流体供給
孔６１０ｂは、ＣＷ Ｍを流すのに使用される点で、前
記噴霧媒体を流すのに使用される第５実施例と相違して
いる。その他の点では、前記第５実施例と同様に構成さ
れている。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第７実施
例では、被混合用流体供給路６０５からは噴霧媒体が供
給される。この噴霧媒体は被混合用流体流路６０３ｂを
通って混合前室６１２を流れる。そして、前記混合用流
体供給路６０７から供給されたＣＷＭは、複数の混合用
流体流路６０３ｃに分かれて流れ、前記リング状の混合
用流体供給孔６１０ｂで合流する。そして、合流したＣ
ＷＭは、混合前室６１２を流れる噴霧媒体の流れの方向
に垂直な方向の速度成分を有するように流れの方向を変
更された後、混合前室６１２へ噴出される。この第７実
施例でも、混合用流体供給孔６１０ｂの形状がリング状
に形成されているため、前記第５実施例と同様に、混合
用流体くこの第７実施例ではＣＷＭ）を混合用流体供給
孔６１０ｂから混合前室６１２へ一様に供給することが
できるので、混合前室６１２内の局所的気液流量比を均
質化することができる。そして、混合前室６１２内では
ＣＷＭと噴霧媒体との混合流体が環状薄膜の乱流となっ
て流れる。このため、ＣＷＭは噴霧媒体と良好に混合さ
れ、霧化される。 第１４図は、本発明によるアトマイザの第８実施例の断
面図であり、第１５図は、第１４図のＸＶ−ＸＶ線矢視
図である。アトマイザヘッド７０１は、円筒部７０２と
、この円筒部７０２の下流端側（第１図中、上側）に一
体向に形成された円柱部７０３とから構成されている。 そして円柱部７０３の直径は円筒部７０２の直径よりも
大きく形成されている。円筒部７０２の内径は、上流端
側（第１４図中、下側）の大径部７０２ａと下流端側の
小径部７０２ｂとを有している。前記円柱部７０３の下
流側端面の中央部には断面円形の下流側円形突出部７０
３ａが形成されている。したがって、円柱部７０３の下
流側端面は、前記断面円形の下流側円形突出部７０３ａ
とその周囲に形成された下流側環状端面７０３ｂとを有
している。 また、前記円柱部７０３の上流側端面は、前記円筒部７
０２の内側に形成された上流側小径環状端面７０３ｃと
、円筒部７０２の外側に形成された上流側大径環状端面
７０３ｄとを有している。前記上流側小径環状端面７０
３ｃの中央部には開口部７０３ｃ ｌが形成されている
。そして、前記下流側円形突出部７０３ａの中央部には
、その下流端側に開口する雌ねじ部７０３ｅが設けられ
ている。円柱部７０３の雌ねじ部７０３ｅ外方部分には
雌ねじ部７０３ｅを中心とする同心円上にに複数（たと
えば８本）の円筒状の内側混合用流体流路７０３ｆが形
成されている。この内側混合用流体流路７０３ｆはこの
実施例ではＣＷＭが流れる内側ＣＷＭ流路７０３ｆとし
て使用されている。この内側ＣＷＭ流路７０３ｆの上流
端側は前記開口部７０３ｃ ＋ と連通しており、下流
端側は円柱部７０３の下流側環状端面７０３ｂに開口し
ている。円柱部７０３の前記ＣＷＭ流路７０３ｆ外方部
分には雌ねじ部７０３ｅを中心とする同心円上に等間隔
で複数（たとえば、１６本）の被混合用流体流路７０３
ｇが形成されている。この被混合用流体流路７０３ｇは
この第８実施例では水蒸気等の噴霧媒体が流れる噴霧媒
体流路７０３ｇとして使用されている。この噴霧媒体流
路７０３ｇは、前記円柱部７０３を上流側小径環状端面
７０３ｃから下流側環状端面７０３ｂまで貫通している
。円柱部７０３の前記噴霧媒体流路７０３ｇ外方部分に
は雌ねじ部７０３ｅを中心とする同心円上に等間隔で複
数（たとえば、１６本）の外側混合用流体流路７０３ｈ
が形成されている。この外側混合用流体流路７０３ｈは
この実施例ではＣＷＭが流れる外側ＣＷＭ流路７０３ｈ
として使用されている。この外側ＣＷＭ流路７０３ｈは
、前記円柱部７０３を上流大径側環状端面７０３ｄから
下流側環状端面７０３ｂまで貫通している。 前記前記円筒部７０２の大径部７０２ａには内管７０４
の下流側端部が嵌合して連結されている。前記内管７０
４の外方には外管７０６が配設されている。この外管７
０６の下流側端面は、前記円柱部７０３の上流側大径環
状端面７０３ｄの外周部に当接しており、その外径は前
記円柱部７０３の外径と同一である。 この外管７０６には、円柱部７０３と同一の外径を有す
る部分に続いて、その上流側外周部には、雄ねじ７０６
ａが設けられている。また、前記内管７０４の内方には
仕切管７１６が配設されている。この仕切管７１６の下
流側端部は、前記上流側小径環状端面７０３ｃ中央部の
開口部７０３ｃ 、に嵌合して連結されている。この仕
切管７１６と前記内管７０４との間には、被混合用流体
供給路７０５が形成されている。この被混合用流体供給
路７０５は、前記複数の円筒状の噴霧媒体流路７０３ｇ
に連通している。この第８実施例では、前記被混合用流
体供給路７０５は噴霧媒体を供給するための噴霧媒体供
給路７０５として使用されている。前記仕切管７１６の
内部には、内側混合用流体供給路７０７１が形成されて
いる。この内側混合用流体供給路７０７Ｉは、前記開口
部７０３ｃ 、の内部を介して前記複数の円筒状の内側
ＣＷＭ流路７０３ｆに連通している。この第８実施例で
は、前記内側混合用流体供給路７０７．はＣＷＭを供給
するための内側ＣＷＭ供給路（すなわち内側燃料供給路
）７０７１として使用されている。また、前記内管７０
４と外管７０６との間には、円環状の外側混合用流体供
給路７０７□が形成されている。前記外側混合用流体供
給路７０７□は、この第８実施例ではそれぞれ、噴霧媒
体を供給するための外側噴霧媒体供給路７０７□として
使用されている。そして、前記外側噴霧媒体供給路７０
７□は前記外側噴霧媒体流路７０３ｈと連通している。 前記円柱部７０３の下流側円形突出部７０３ａには、セ
ラミックス等の耐摩耗性の高い材料から成る柱状ノズル
チップ７０８が結合される。前記柱状ノズルチップ７０
８は、この柱状ノズルチップ７０８を貫通するノズルチ
ップ押さえ７０９の先端ねじ部を前記円柱部７０３の雌
ねじ部７０３ｃに螺合させることにより結合されている
。この柱状ノズルチップ７０８の外径は前記円柱部７０
３の下流側円形突出部７０３ａの外径よりも太き（形成
されている。したがって、前記下流側円形突出部７０３
ａの外方に張り出した柱状ノズルチップ７０８の上流側
端面と、前記円柱部７０３の下流側環状端面７０３ｂと
の間には、リング状の隙間すなわち内側混合用流体供給
孔７１０ｂｌが形成されている。この第８実施例では、
前記リング状の内側混合用流体供給孔７１０ｂ ｌは、
ＣＷＭが流れる内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂｌ として使
用されている。前記柱状ノズルチップ７０８の外側には
、リング状ノズルチップ７１０が配設されている。１盲
起りング状ノズルチップ７１０の上流側端面にはリング
状の凹部が形成されており、このリング状の四部は円柱
部７０３の下流側環状端面７０３ｂとの間に外側混合用
流体供給孔７１０ｂｚを形成するようになっている。こ
の第８実施例では、前記リング状の外側混合用流体供給
孔７１０ｂｚは、ＣＷＭを供給する外側ＣＷＭ供給孔７
１０ｂｚとして使用されている。 この第８実施例の混合前室７１２は、前記リング状ノズ
ルチップ７１０の内周壁７１０ａと柱状ノズルチップ７
０８の外周面７０８ａとにより、円環状に形成されてい
る。したがって、この第８実施例では、混合前室７１２
の小径内周壁７１２ａは前記外周面７０８ａにより形成
され、大径内周壁７１２ｂは前記リング状ノズルチップ
７１０の内周壁７１０ａにより形成されている。そして
、前記円環状の混合前室７１２の上流端には、前記複数
の噴霧媒体流路７０３ｇの下流端が接続されている。し
たがって、前記噴霧媒体供給路７０５は、噴霧媒体流路
７０３ｇを介して混合前室７１２に連通している。また
、リング状に形成された前記内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂ
ｌの内周部には、前記円柱部７０３に形成された複数の
内側ＣＷ、Ｍ流路７０３ｆが連通している。したがって
、前記内側ＣＷＭ供給路７０７．は複数の内側ＣＷ Ｍ
流路７０３ｆを介して内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂ、に連
通している。また、前記リング状に形成された外側ＣＷ
Ｍ供給孔’ｎｏｂｚの外周部には、前記円柱部７０３に
形成された複数の外側ＣＷＭ流路７０３ｈが連通してい
る。したがって、前記外側ＣＷＭ供給流路７０７□は複
数の外側ＣＷＭ流路７０３ｈを介して外側ＣＷＭ供給孔
７１０ｂ２に連通している。 また、前記大径リング状ノズルチップ７１０の外径は前
記円柱部７０３の外径と同一に形成されている。 前記リング状ノズルチップ７１０の下流側端面には前述
の第１実施例と同様に構成されたスプレヤプレート７１
３が配設されている。スブレヤプレート７１３のフラン
ジ部７１３ａの外径は、前記円柱部７０３の外径と同一
である。このスプレヤプレート７１３のフランジ部７１
３ａ、前記リング状ノズルチップ７１０、円柱部７０３
、および外管７０６の下流側端部は、同一の外径を有し
ており、この外径の寸法は、前述の第１実施例と同様に
構成されたキャップナツト７１４の円筒壁７１４ａの内
径に嵌合する大きさである。そして、前述の第１実施例
と同様に前記キャップナツト７１４の雌ねじ７１４ｃを
前記外管７０６の雄ねじ７０６ａと螺合させることによ
り、スプレヤプレート７１３、リング状ノズルチップ７
１０、アトマイザヘッド７０１および外管７０６等を一
体的に結合している。 そして、前記スプレヤプレート７１３、柱状ノズルチッ
プ７０８およびリング状ノズルチップ７１０により、混
合室７１５が形成されている。この混合室７１５は、前
記混合前室７１２と連通されており、この混合室７１５
の断面は混合前室７１２の断面よりも大きく形成されて
いる。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第８実施
例では、噴霧媒体が、被混合用流体供給路（噴霧媒体供
給路）７０５から複数の噴霧媒体流路７０３ｇを通って
断面円環状の混合前室７１２に供給される。この断面円
環状の混合前室７１２を流れる噴霧媒体は、断面環状の
薄膜状の流れ（すなわち薄い層の流れ）となる。また、
内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂｌおよび外側ＣＷＭ供給孔７
１０ｂ２は互いに対向して配置されている。そして、両
ＣＷＭ供給孔７１０ｂ、および７１０ｂ２から噴出され
るＣＷＭは、薄膜状の噴霧媒体の流れをよぎる方向（す
なわち噴霧媒体の流れる方向に垂直な成分を有する方向
）を向いている。このように薄膜状の噴霧媒体の流れの
中にその流れをよぎる方向に流入するＣ Ｗ Ｍによっ
て、噴霧媒体とＣＷＭとは混合される。そして、このと
き生じる噴霧媒体とＣＷＭとの混合流体は薄膜状の乱流
となるので、噴霧媒体とＣＷＭとは互いに良く混合され
る。そして、ＣＷＭは効果的に分裂され、微粒化される
。しかも、内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂｌから混合前室７
１２内に噴出されるＣＷＭと外側ＣＷＭ供給孔７１０ｂ
２から混合前室７１２内に噴出されるＣＷＭとは互いに
衝突するようになっている。このように、ＣＷＭを互い
に衝突させると、衝突したＣＷＭは互いに分裂するので
、ＣＷＭの微粒化に都合がよい。 仮に、ＣＷＭを小径内周壁７１２ａおよび大径外周壁７
１２ｂから成る混合前室７１２の一方の周壁のみから噴
出させると、次のような不都合が生じる場合もある。す
なわち、一方の周壁から噴出したＣＷＭの噴出速度が大
きくなると、ＣＷＭの一部は噴霧媒体と混合しきれず、
他方の周壁に衝突し、その壁面に沿って流れながら微粒
化することになる。 この場合、壁面近傍の噴霧媒体の流速は相対的に遅く、
また、ＣＷＭは壁面からの摩擦抵抗を受けるために、非
常に微粒化し難くなる。この結果ＣＷＭの粗粒子を生じ
るようになる。このような不都合を、この第８実施例で
は、内側噴霧媒体供給孔７１０ｂ、と外側噴霧媒体供給
孔７１０ｂｚとを対向きさせて配置したことにより、避
けることができる。 また、仮に、ＣＷＭの供給量を減少させた際に、混合室
７１５から噴霧するＣＷＭ噴霧粒子を着火に至らせる火
炎の輻射量が減少し、着火性能および火炎の安定性が劣
化する場合がある。このような状態の際には、前記内側
ＣＷＭ供給孔７１０ｂ＋および外側ＣＷＭ供給孔７１０
ｂ２のいずれか一方の供給孔から重油等の燃焼助剤を供
給することもできる。 このとき、ＣＷＭと重油等の燃焼助剤は非常に均質に混
合されるため、ＣＷＭ用のアトマイザと燃焼助剤用のア
トマイザとを組み合わせて劣化対策を行う方法に比較し
て重油等の燃焼助剤の量を少なくすることができる。 さらにまた、前記内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂｌおよび外
側ＣＷＭ供給孔７１０ｂ２のうちのいずれか一方のＣＷ
Ｍ供給孔から供給する流体は、重油等の燃焼助剤に限ら
ず、水、ＣＷＭの温度および粘度等を調整するＣＷＭ性
状調整剤等の任意の流体をその目的に応じて供給するこ
とができる。 第１６図は、本発明によるアトマイザの第９実施例の断
面図である。アトマイザヘッド８０１は、円筒部８０２
と、この円筒部８０２の下流端側（第１図中、上側）に
一体向に形成された円柱部８０３とから構成されている
。そして円柱部８０３の直径は円筒部８０２の直径より
も大きく形成されている。円筒部８０２の内径は、上流
端側（第１図中、下側）の大径部８０２ａと下流端側の
小径部８０２ｂとを有している。前記円柱部８０３の下
流側端面８０３ａの中央部にはその下流端側に開口する
雌ねじ部８０３ｂが設けられている。また、前記円柱部
８０３の上流側端面は、前記円筒部８０２の外側に形成
された小径の上流側小径環状端面８０３ｃと、その外側
に形成された上流側大径環状端面８０３ｄとを有してい
る。円柱部８０３の前記雌ねじ部８０３ｂ外方部には雌
ねじ部８０３ｂを中心とする同心円上にに複数（たとえ
ば８本）の円筒状の被混合用流体流路８０３ｅが配設さ
れている。この被混合用流体流路８０３ｅはこの実施例
ではＣＷ Ｍが流れるＣＷＭ流路８０３ｅとして使用さ
れている。このＣＷＭ流路８０３ｅの上流端側は前記円
筒部８０２内部の小径部８０２ｂと連通しており、下流
端側は円柱部８０３の下流側端面８０３ａに開口してい
る。 前記ＣＷＭ流路８０３ｅの外方には雌ねじ部８０３ｂを
中心とする同心円上に等間隔で複数（たとえば、１６本
）の内側混合用流体流路８０３ｆが配設されている。 この内側混合用流体流路８０３ｆはこの実施例では水蒸
気等の噴霧媒体が流れる内側噴霧媒体流路８０３ｆとし
て使用されている。この内側噴霧媒体流路８０３ｒは、
前記円柱部８０３を上流側小径環状端面８０３ｃから下
流側端面８０３ａまで貫通している。円柱部８０３の前
記内側噴霧媒体流路８０３ｆ外方部には雌ねじ部８０３
ｂを中心とする同心円上に等間隔で複数（たとえば、１
６本）の外側混合用流体流路８０３ｇが形成されている
。この外側混合用流体流路８０３ｇはこの第９実施例で
は空気、酸素等の酸化剤を含む噴霧媒体が流れる外側噴
霧媒体流路８０３ｇとして使用されている。この外側噴
霧媒体流路８０３ｇは、前記円柱部８０３を上流側大径
環状端面８０３ｄから下流側端面８０３ａまで貫通して
いる。 前記円筒部８０２の大径部８０２ａには内管８０４の下
流端部が嵌合して連結されている。この内管８０４の内
部には、被混合用流体供給路８０５が形成されている。 この被混合用流体供給路８０５は、前記円筒部８０２の
内部を介して前記複数の円筒状のＣＷＭ流路８０３ｅに
連通している。この第９実施例では、前記被混合用流体
供給路８０５はＣＷＭを供給するためのＣＷＭ供給路（
すなわち燃料供給路）８０５として使用されている。前
記内管８０４の外方には外管８０６が配設されている。 この外管８０６の下流側端面ば、前記円柱部８０３の上
流側大径環状端面８０３ｄの外周部に当接しており、そ
の外径は前記円柱部８０３の外径と同一である。この外
管８０６には、円柱部８０３左同−の外径を有する部分
に続いて、その上流側外周部には、雄ねじ８０６ａが設
けられている。また、前記外管８０６と内管８０４との
間には、仕切管８１６が配設されている。この仕切管８
１６の下流側端部は、前記円柱部８０３の上流側小径環
状端面８０３ｃの外周部に固定されている。 前記内管８０４の外周面と前記仕切管８１６の内周面と
の間には、円環状の内側混合用流体供給路８０７、が形
成されている。また、前記仕切管８１６の外周面と前記
外管８０６の内周面との間には、円環状の外側混合用流
体供給路８０７□が形成されている。 前記内側混合用流体供給路８０７Ｉおよび外側混合用流
体供給路８０７□は、この第９実施例ではそれぞれ、噴
霧媒体を供給するための内側噴霧媒体供給路８０７Ｉお
よび外側噴霧媒体供給路８０７□として使用されている
。そして、前記内側噴霧媒体供給路８０７．は前記内側
噴霧媒体流路８０３ｆと連通し、前記外側噴霧媒体供給
路８０７□は前記外側噴霧媒体流路８０３ｇと連通して
いる。 前記円柱部８０３の下流側端面８０３ａ中央部にはセラ
ミックス等の耐摩耗性の高い材料から成る柱状ノズルチ
ップ８０８が結合される。前記柱状ノズルチップ８０８
は、この柱状ノズルチップ８０８を貫通するノズルチッ
プ押さえ８０９の先端ねし部を前記円柱部８０３の雌ね
じ部８０３ｂに螺合させることにより結合されている。 前記円柱部８０３の下流側端面８０３ａの外周部の下流
側には、円柱部８０３の外径と同一の外径を有する円筒
状のノズルチップホルダ８１０が配設されている。この
ノズルチップホルダ８１０の内周面には、その上流側端
部にリング状の凹部８１０ａが形成されている。前記円
筒状のノズルチップホルダ８１０には、前記雌ねじ部８
０３ｂを中心とする同心円上に複数の噴霧媒体流路８１
０ｂが形成されている。この噴霧媒体流路８１０ｂは、
ノズルチップホルダ８１０の上流側端面から下流側端面
まで貫通している。そして、これらの複数の噴霧媒体流
路８１０ｂは、それぞれ前記噴霧媒体流路８０３ｇと連
通している。また、前記ノズルチップホルダ８１０の内
周面にはセラミックス製のリング状ノズルチップ８１１
が固設されている。このリング状ノズルチップ８１１は
円筒状の内周面８１１ａを有しており、この内周面８１
１ａは前記柱状ノズルチップ８０８の外周面８０８ａと
対向して配設されている。そして、前記リング状ノズル
チップ８１１の内周面８１１ａと前記柱状ノズルチップ
８０８の外周面８０８ａとにより、円環状の混合前室８
１２が形成されている。したがって、円環状の混合前室
８１２は、柱状ノズルチップ８０８の外周面８０８ａに
より形成される小径内周壁８１２ａと、前記リング状ノ
ズルチップ８１１の内周面８１１ａにより形成される大
径内周壁８１２ｂとにより形成されている。この混合前
室８１２は、前記ＣＷＭ流路８０３ｅを経て前記ＣＷＭ
供給路８０５に連通している。また、前記リング状ノズ
ルチップ８１１の上流側端面（第９図中、下側端面）
８１１ｂと前記円柱部８０３の下流側端面８０３ａとの
間には円環状の隙間が形成されている。この隙間と前記
ノズルチップホルダ８１０に形成された四部８１０ａと
から円環状の内側混合用流体供給孔８１１ｃが形成され
る。前記内側混合用流体供給孔８１１ｃはこの実施例で
は噴霧媒体が流れる内側噴霧媒体供給孔８１１ｃとして
形成されている。そして、この円環状の内側噴霧媒体供
給孔８１１ｃの外周部に前記内側噴霧媒体流路８０３ｆ
が連通している。 前記ノズルチップホルダ８１０、リング状ノズルチップ
８１１および柱状ノズルチップ８０８の下流側端面ば、
同一平面上に在るように配設されている。 そして、これらの下流側端面の下流側には、スプレヤプ
レート８１３が配設されている。スプレヤプレート８１
３は、上流側端部のフランジ部８１３ａ、円筒壁８１３
ｂおよび略円錐状の膨出部８１３ｃを備えている。前記
フランジ部８１３ａの外径は、前記円柱部８１３の外径
と同一である。前記膨出部８１３ｃには複数（たとえば
４個）の噴霧孔８１３ｄが放射状に配設され、噴霧方向
が互いに広がるようになっている。 また、前記スプレ型プレート８１３０円筒壁８１３ｂ内
には、複数の噴霧媒体ノズル８１３ｅが設けられている
。この噴霧媒体ノズル８１３ｅの上流側は前記ノズルチ
ップホルダ８１０の噴霧媒体流路８１０ｂに連通してお
り、下流側はスプレヤプレート８１３の外面に配設され
た旋回流発生器８１３ｆに接続されている。 旋回流発生器８１３ｆは、噴霧媒体ノズル８１３ｅに供
給された噴霧媒体をスプレヤプレート８１３の膨出部８
１３ｃの外面に沿って噴出するように構成されている。 したがって、旋回流発生器８１３ｆから噴出された噴霧
媒体は、膨出部８１３ｃの噴霧孔８１３ｄから外方に噴
霧される流体（ＣＷＭと噴霧媒体との混合流体）を旋回
流とするように作用する。 そして、このスブレヤプレート８１３は、高速で流入す
るＣＷＭの霧化粒子による壁面の摩耗を防止する目的で
、セラミックス等の耐摩耗性の高い材料で制作されてい
る。 このスプレヤプレート８１３のフランジ部８１３ａ、前
記ノズルチップホルダ８１Ｏ、アトマイザヘッド８０１
の円柱部８０３、 および外管８０６の下流側端部は、
前述のように同一の外径を有しており、この外径の寸法
はキャップナツト８１４の円筒壁８１４ａの内径に嵌合
する大きさである。にのキャップナツト８１４ば、円筒
壁８１４ａと、前記スブレヤプレート８１３の円筒壁８
１３ｂが貫通する貫通孔を有する端壁８１４ｂとを備え
ており、前記円筒壁８１４ａの開放側（上流側）端部の
内周面には雌ねじ８１４ｃが形成されている。そして、
前述の第１実施例と同様に前記キャップナツト８１４の
雌ねじ８１４Ｃを前記外管８０６の雄ねじ８０６ａと螺
合させることにより、スプレヤプレート８１３、ノズル
チップホルダ８１Ｏ、アトマイザヘッド８０１および外
管８０６等を一体的に結合している。 そして、前記スプレヤプレート８１３、柱状ノズルチッ
プ８０８およびリング状ノズルチップ８１１により、混
合室８１５が形成されている。この混合室８１５は、前
記混合前室８１２と連通されており、この混合室８１５
の断面は混合前室８１２の断面よりも大きく形成されて
いる。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第９実施
例では、ＣＷＭと噴霧媒体とが混合前室８１２内におい
て、前述の第５実施例と同様に混合される。そして、混
合前室８１２内で微粒化され、混合室８１５に供給され
たＣＷＭと噴霧媒体との混合流体は、前記噴霧孔８１３
ｄから第５実施例と同様に噴霧される。 ところで、たとえば、ＣＷＭのガス化炉等において、Ｃ
ＷＭを高圧燃焼させる場合、反応容器内の圧力は数ｌＯ
気圧であり、反応容器の内径は常圧の電力用ボイラに比
較して（１／３）〜（１／１０）となる。このため、噴
霧孔８１３ｄから噴霧される噴霧粒子の対壁への衝突を
防止することおよびＣＷＭと酸化剤との混合を促進する
ことが必要不可欠である。このためには、スプレヤプレ
ート８１３の噴霧孔８１３ｄから噴霧する混合流体の速
度すなわち噴霧粒子の速度を極力低くしなければならな
い。 このことは、ＣＷＭの反応率（すなわちガス化率）を向
上する上でも必要である。 このような要求に対して、この第９実施例の７トマイザ
は、微粒化に必要な気液流量比に相当する酸化剤を内側
噴霧媒体供給路８０７．から供給し、残りの酸化剤を外
側噴霧媒体供給路８０７□から供給することができる。 外側噴霧媒体供給路８０７２から供給され、噴霧媒体ノ
ズル８１３ｅを通り、旋回流発生器８１３ｆからスプレ
ヤプレート８１３の外面に沿って噴出された酸化剤（噴
霧媒体）は、噴霧孔８１３ｄから噴霧された噴霧粒子の
流れを旋回流とする。 これにより、噴霧粒子の速度は急激に減速する。 しかも、ＣＷＭはガス化に必要な酸化剤と良好に混合さ
れる。 いずれの実施例においても噴霧媒体供給孔と混合前室へ
の接触位置は、その位置から混合室までの距離が良好な
混合を得るのに重要な要件であるので、前述の接触位置
から混合室までを混合に必要な長さとすることが必要で
ある。いずれの実施例でも混合前室の厚さを１．５ｍｍ
とし、その接触位置からの長さを６龍として実験を行っ
た結果良好な混合が得られることが確認された。更に、
この接触位置からの長さは混合前室の厚さに対して２倍
以上とすることが好ましく、より好ましくは３〜８倍が
好ましい。 以上本発明によるアトマイザの実施例を詳説したが、本
発明は、前記実施例に限定されるものではな（、特許請
求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々
の設計変更を行うことが可能である。 〔発明の効果〕 前述のように、本発明のアトマイザによれば、断面環状
の混合前室を薄膜状に流れる燃料または噴霧媒体のうち
のいずれか一方の流体に対して、他方の流体を噴出する
ようにしたので、燃料と噴霧媒体との混合流体が混合前
室内を薄膜状の乱流となって流れる。したがって、燃料
と噴霧媒体とが良好に混合されるので、燃料の流動特性
にあまり影響を受けることなく、燃料を良好に霧化する
ことができる。したがって、ＣＷＭのような固体粒子を
含む燃料を霧化微粒子状態で混合室に供給することがで
きる。そして、混合室の噴霧孔から噴霧される霧化され
た燃料粒子を、噴霧孔の内壁から受ける剪断力でさらに
微粒化することができる。
ートに旋回流発生器が設けられており、この旋回流発生
器から噴出される噴霧媒体は、前記混合室から前記噴霧
孔を介して噴霧された前記燃料および噴霧媒体の混合流
体の噴霧方向に垂直な方向成分を有する方向に噴出され
る。したがって、前記噴霧孔から噴霧された混合流体と
旋回流発生器から噴出された噴霧媒体とは合流して旋回
流となる。このため前記噴霧された混合流体中の燃料の
噴霧粒子の速度は急激に減速する。したがって、前記噴
霧粒子が前記スプレヤプレートの外表面から必要以上に
遠方まで到達することがなく、火炎の長さを適当な範囲
に設定することができる。 〔実 施 例〕 以下、本発明のアトマイザの実施例を図面により説明す
る。なお、各実施例を示す図面におい′ζ、第１実施例
の各構成要素に対応する第ｎ（ｎ＝２〜９）実施例の構
成要素には、第１実施例で使用した符号に１００（ｎ
−１）を加えた符号を使用することとし、重複する詳細
な説明は省略する。 第１図は、本発明によるアトマイザの第１実施例の断面
図であり、第２図は、第１図のｎ −ｎ線矢視図である
。アトマイザへラドｌは、円筒部２と、この円筒部２の
下流端側く第１図中、上側）に一体的に形成された円柱
部３とから構成されている。そして円柱部３の直径は円
筒部２の直径よりも大きく形成されている。円筒部２の
内径は、上流端側（第１図中、下側）の大径部２ａと下
流端側の小径部２１＋とを有している。前記円柱部３の
中央部には、その下流端側に開口する雌ねじ部３ａが設
けられ、雌ねじ部３ａの外方には雌ねじ部３ａを中心に
複数（たとえば１２本）の円筒状の被混合用流体流路３
ｂが配設されている。この被混合用流体流路３ｂはこの
実施例ではＣＷＭが流れるＣＷＭ流路３ｂとして使用さ
れている。このＣＷＭ流路３ｂの上流端側は前記円筒部
２内部の小径部２ｂと連通しており、下流端側は円柱部
３の下流側端面に開口している。円柱部３の前記ＣＷＭ
流路３ｂ外方部分には前記雌ねじ部３ａを中心とする同
心円上に等間隔で４本の混合用流体流路３ｃが形成され
ている。 この混合用流体流路３ｃはこの第１実施例では水蒸気、
酸素等の噴霧媒体が流れる噴霧媒体流路３ｃとして使用
されている。この噴霧媒体流路３ｃは、前記円柱部３を
上流側端面から下流側端面まで貫通している。 前記円筒部２内の大径部２ａには内管４の下流端部が嵌
合して連結されている。したがって、内管４の内部に形
成されている被混合用流体供給路５は、前記円筒部２の
内部を介してｒ＋ｉ前記複数の円筒状のＣＷＭ流路３ｂ
に連通している。この実施例では、前記被混合用流体供
給路５はＣＷＭを供給するためのＣＷＭ供給路（すなわ
ち燃料供給路）５として使用されている。前記内管４の
外方には外管６が配設されている。この外管６の下流側
端面ば、前記円柱部３の上流側端面の外周部に当接して
おり、その外径は前記円柱部３の外径と同一である。こ
の外管６には、円柱部３と同一の外径を有する部分に続
いて、その上流側外周部には、雄ねじ６ａが設けられて
いる。また、この外管６の内周面と前記内管４の外周面
との間には、円環状の混合用流体供給路７が形成されて
いる。前記混合用流体供給路７は、この第１実施例では
噴霧媒体を供給するための噴霧媒体供給路７として使用
されている。そして、この噴霧媒体供給路７は前記噴霧
媒体流路（混合用流体流路） ３ｃと連通している。前
記円柱部３の下流側端面中央部にはセラミックス等の耐
摩耗性の高い材料から成る柱状ノズルチップ８が結合さ
れる。この結合は、柱状ノズルチップ８を貫通するノズ
ルチップ押さえ９の先端ねし部を前記円柱部３の雌ねし
部３ａに螺合させることにより行われる。 前記円柱部３の下流側端面外周部には円筒状のノズルブ
ロック１０が配設される。このノズルブロック１０の外
径は、前記円柱部３の外径と同一である。この円筒状の
ノズルブロック１０の内周壁１０ａと上流（！］ｌＩ端
面（第１図中、下側端面）との間には、４木の混合用流
体供給孔１０ｂが設けられている。 １１１ｊ記混合用流体供給孔１０ｂはこの第１実施例で
は噴霧媒体が流れる噴霧媒体供給孔１０ｂとして使用さ
れている。前記ノズルブロック１０の下流側端１■（第
１図中、上端面）にはセラミックス等の耐摩耗性の高い
材料から成るリング状ノズルチップ１１が配設されてい
る。このリング状ノズルチップ１１の外径も、前記円柱
部３の外径と同一である。このリング状ノズルデツプ１
１の内周壁１１３と４ｉｒ記ノズルプロ・ツク１０の内
周壁１０ａとは、面一な円筒面に形成されている。そし
て、これらの面一の内周壁１０ａおよびｌｌａと、前記
柱状ノズルチップ８の外周面８ａとの間には、円環状の
空間才なわら円環状の混合前室１２が形成される。した
かって、円環状の混合前室１２は、柱状ノズルチップ８
の外周部８ａにより形成される小径内周壁１２．、ｌと
、前記面−の内周壁１０ａおよびｌｌａにより形成され
る大径内周壁１２ｂとにより形成されている。この／；
−、合前室１２は、前記ＣＷＭ流絡３ｂを経て前記ＣＷ
Ｍ供給路５に連通している。そして、前記晴へ媒体供給
孔１０ｂは、混合前室１２を上′／Ｊｌｔ側（第１図中
、下側）から下流側へ流れるＣＷＭに噴霧媒体を噴出し
た際、混合前室１２へ噴出する噴霧媒体の噴出方向がＣ
ＷＭの流れの方向に沿う成分および垂直な成分を有する
とともに前記大径内周壁１２ｂの接線に沿う成分を有す
る方向を向いている（第１図および第２図参照）。さら
に、］１１１記噴霧媒体供給孔１０ｂは、前記小径内周
壁１２ａの下流端側の部分すなわら下流端側小径内周壁
面１２ａ＋を狙う方向を向い°（いる。 前記リング状ノズルチップ１１の下流側０１１１面には
スプレヤプレート１３が配設されている。スプし・ヤプ
レ−１−１３は、上流側り１１１部のフランジ部１３ａ
、中間部の円筒壁１３ｂおよび略円錐状の膨出部１３ｃ
を備えている。前記フランジ部１３ａの外径は、前記円
柱部３の外径と同一である。前記膨出部１３ｃには複数
（たとえば４個）の噴霧孔１３ｄが放射状に形成され、
噴霧方向が互いに広がるように配設されている。そして
、このスブレヤプレート１３は、高速で流入するＣＷＭ
の霧化粒子による壁面の摩耗を防止する目的で、セラミ
ックス等の耐摩耗性の高い材料で制作されている。前記
セラミックスとしては、ＳｉＣ，ＡＩ□０３ 、Ｓｉ３
Ｎ４．５ｉ３Ｎ４− Ａ ｌ ｚ ０３等の焼結体が使
用される。また、このセラミックス材料製のスブレヤプ
レート１３の外周部は、ステンレス鋼等の金属で多い保
護することが望ましい。 このスプレヤプレート１３のフランジ部ｔ３ａ、前記リ
ング状ノズルチップ１１、ノズルブロック１０、円柱部
３、および外管６の下流側端部は、前述のように同一の
外径を有しており、この外径の寸法はキャンプナフト１
４の円筒壁１４ａの内径に嵌合する大きさである。この
キヤ・ノブナツト１４は、円筒壁１４ａと、前記スブレ
ヤプレート１３の円筒壁１３ｂが貫通する貫通孔を有す
る端壁１４ｂとを備えており、前記円筒壁１４ａの開放
側（上流側）端部の内周面には、前記外管６の雄ねじ６
ａと螺合する雌ねじ１４ｃが設けられている。そして、
この雌ねじ１４Ｃを雄ねじ６ａに螺合させて、ｔｉｉｉ
記端壁１４ｂを１ｉｉｒ記スブレヤプレ−１−１３のフ
ランジ部１３ａに押圧することにより、スプレヤプレー
ト１３、リング状ノズルチップ１１、ノズルブロック１
０、アトマイザヘッド１および外管６等が一体的に結合
されている。 そして、前記スプレヤプレート１３、リング状ノズルチ
ップ１１および柱状ノズルチップ８により、混合室１５
が形成されている。この混合室１５は、前記混合前室１
２と連通されており、この混合室１５の断面は混合前室
１２の断面よりも大きく形成され°Ｃいる。そして、前
記混合室Ｌ５は、〆昆合室Ｉ５の容積を直径で割った平
均長さが前記直径の大きさの０．３〜０．７の１・ｎ囲
に設定されている。 ］１」述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第１
実施例では、ＣＷＭが、ＣＷＭ供給路５から複数のＣＷ
Ｍ流路３ｂを通して断面円環状の混合＋ｉｉｊ室１２に
供給される。この断面円環状の混合前室１２を流れるＣ
ＷＭは、断面環状の液膜状の流れ（ずなわち薄い層の流
れ）となっている。また、噴霧媒体供給孔１０ｂから高
速で噴出される噴霧媒体は、液１１り状のＣＷＭの流れ
をよぎる方向（すなわちＣＷＭの流れる方向に垂直な成
分を有する方向）を向いている。したがって、高速で流
れる噴霧媒体の持つ乱流による乱れの力及び運動量によ
る力によって、液膜状に流れるＣＷＭを効果的に分裂せ
しめることができる。このように噴霧媒体が液膜状のＣ
ＷＭをよぎる方向に噴出される場合の微粒化は、乱れの
力と運動量による力と２つの力を用いているため、ＣＷ
Ｍの流動特性の影言は受けに（くなっている。ずなわち
、液膜状のＣＷＭは、噴霧媒体と常に良好に接触できる
ので、混合前室１２内における気液１比は局所的な差が
なくなる。 このため、部分的に気？Ｐｊ、流量比が小さくなった場
合に生じる霧化燃料の粗粒子の生成を防止することがで
きる。 また、前記噴霧媒体供給孔１０ｂが１１１ｊ記下流０；
１１側小径内周壁面（ずなわら、混合前室１２を形成す
る小径内周壁１２＋の下流５１ｇ１側の壁面） １２ａ
、を向いて配設されているので、噴霧媒体供給孔ＩＱｂ
から噴出される噴霧媒体は、前記下流端イリリ小径内周
壁面１２ａ、に激しく衝突する。このとき、１１；ｉ肥
液膜状のＣＷＭと噴霧媒体とが接触した際に生したＣ
Ｗｖの霧化粒子は、噴霧媒体の流れに同伴されて＋ｉｉ
ｉ記下流端側小径内周壁面１２ａ＋に激しく衝突し、噴
霧媒体の持つ運動量による力によ、って再微粒化される
のである。すなわち、前記下流端側小径内周壁面１２ａ
１を狙う方向に噴出した噴霧媒体とＣＷＭとの混合流体
が下流端側小径内周壁面１２ａ＋に１チｊ突することに
よって、ＣＷＭの霧化粒子は、さらに微粒化を促進せし
められ、極めて微細な霧化粒子として混合室内へ供給さ
れるのである。 さらに、前記噴霧媒体供給孔１０ｂの方向は、噴霧媒体
供給孔１０ｂから前記混合前室１２へ噴出する噴霧媒体
の噴出方向が…Ｉ記大径内周壁１２ｂの接線方向に沿う
成分を有する方向を向いているので、前記噴霧媒体供給
孔１０ｂから噴出される噴霧媒体は前記混合前室１２へ
旋回流として供給されることになる。したがって、前記
液膜状のＣＷＭと噴渓媒体とが接触した際に生じたＣＷ
Ｍの霧化粒子は下流端側小径内周壁面１２ａ１の全周に
均等に分散して？Ｊｉ突するとともに、旋回流の作用に
よってＣＷＭの霧化粒子を混合室１５内へ分散させｄ供
給することができる。 前述のようにして、ＣＷＭは、霧化された微粒子状態で
旋回流として混合室１５へ供給される。前記旋回流は混
合室１５内でも保存されるので、ＣＷＭの霧化粒子は、
混合室１５内でも分散状態を保持することができる。そ
して、ＣＷＭの霧化粒子径が小さくなるにつれて霧化粒
子の持つ表面張力は大きくなるので、粒径の小さな霧化
微粒子は、混合室１５内では合体して粗大化することな
く、混合室１５を形成する前記スプレヤプレ−１・１３
の噴霧孔１３ｄから噴霧される。なお、ＣＷＭの霧化粒
子の少量部分は、混合前室１２内で微粒化できずに霧化
粗粒子として混合室１５へ供給されることもある。 この少量の霧化粗粒子は、混合室１５内で数個合体する
場合もあるが、噴霧孔Ｌ３ｄから噴霧されるときに、噴
霧孔１３ｄ内壁からの剪断力を受けて粒径の小さい微粒
子となる。 前述の本発明によるアトマイザの第１実施例は噴霧媒体
とＣＷＭとを単に混合した状態で混合室１５へ供給する
のではなく、混合前室１２において霧化した状態で混合
室１５へ供給する。このため、混合室１５におけるＣＷ
Ｍと噴霧媒体との混合はきわめて良好になり、霧化粒子
の平均粒径を顕著に小さくすることができる。また、気
液流量比を一定に保ち、ＣＷＭの供給量を増減した場合
においても、混合前室１２においてＣＷＭと噴霧媒体と
を極めて良好に混合することができる。このため、気液
流量比一定の条件で霧化粒子の平均粒径をある値以下に
保つことができるＣＷＭの最低供給量と最大供給量の比
（所謂、ターンダウン比）を大きくすることができる。 これは、火炉の負荷変動幅を大きくとれる効果となる。 第３図は、本発明によるアトマイザの第２実施例の断面
図であり、この第２実施例のアトマイザは、前記第１実
施例の柱状ノズルチップ８に代えて柱状ノズルチップ１
０８を用いた点で前記第１実施例と相違する。そして、
柱状ノズルチップ１０８は、その下流端側の一部を下流
に行くにしたがって外径が大きくなるような円ｉｆｔ台
の形状とされている。したがって、この柱状ノズルチッ
プ１０８の外周面１０８ａの下流端側は末広がりの円錐
面である。 この柱状ノズルチップ１０８の外周面１０８ａは、前記
第１実施例と同様に環状の混合前室１１２の小径内周壁
１１２ａを形成している。また、外周面１０８ａの下流
端側の円錐面が、混合前室１１２の下流端側小径内周壁
面１１２ａ＋を形成している。そして、この第２実施例
の混合前室１１２は、柱状ノズルチップ１０８の外周面
１０８ａの形状が前記第１実施例の柱状ノズルチップ８
の外周面８ａの形状と相違する分だけ、前記第１実施例
の混合前室１２と相違している。また、前記柱状ノズル
チップ１０８の下流側端部の円錐台部分は、わずかにン
昆合室１１５内に突出している。この第２実施例のアト
マイザの構成は、その他の構成では、第１実施例の構成
と同一である。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第２実施
例では、柱状ノズルチップ１０８の下流側端部での噴霧
媒体の流速が最大となるように、柱状ノズルチップ１０
８の下流端側の円錐台部分の幾何学的寸法を適切に決定
すれば、噴霧媒体の乱れの力、柱状ノズルチップ１０８
表面近傍での噴霧媒体の圧縮膨張の振動力、および噴霧
媒体の衝突力を、ＣＷＭの霧化粒子の再微粒化のために
有効に用いることができる。また、前記下流端側小径内
周壁面１１２ａ、（すなわち、柱状ノズルチップ１０８
の下流端部の円錐状の外周面１０８ａ）によって、ＣＷ
Ｍの霧化粒子は、混合前室１１２の中心軸から広がる方
向の速度成分を持って混合室１１５内へ流入する。この
ため、混合室１１５内では、ＣＷＭの霧化粒子および噴
霧媒体の好ましい循環流が形成される。この結果、噴霧
孔１１３ｄから噴霧されるＣＷＭの霧化粒子の粒径は顕
著に小さくなる。 第４図は、本発明によるアトマイザの第３実施例の断面
図であり、この第３実施例のアトマイザは、前記第１実
施例の柱状ノズルチップ８に代えて錐体状ノズルチップ
２０８を用いた点で前記第１実施例と相違する。そして
、錐体状ノズルチップ２０８は、その外径が下流側へ行
くにしたがって、しだいに拡大するような円錐台の形状
とされている。したがって、この錐体状ノズルチップ２
０８の外周面２０８ａの側面は末広がりの円錐面である
。また、この第３実施例のアトマイザは、前記第１実施
例のノズルブロック１０に代えてノズルブロック２１０
を用いた点、リング状ノズルチップ１１に代えてリング
状ノズルチップ２１１を用いた点およびスプレヤプレー
ト１３に代えてスプレヤプレート２１３を用いた点でも
相違している。ノズルプロ・７り２１０は、その内周壁
２１０ａが下流側へ行くにしたがって末広がりの円錐面
に形成されている。そしてリング状ノズルチップ２１１
もその内周壁２１１ａが下流端側へ行くにしたがって
末広がりの円錐面を形成するようになっている。これら
の内周壁２１０ａおよび内周壁２１１ａは面一な円錐面
に形成されている。 そして、これらの面一の内周壁２１０ａおよび２１１ａ
と、前記錐体状ノズルチップ２０８の外周面２０８ａと
の間には、末広がりの円環状の空間すなわち混合前室２
１２が形成される。したがって、この末広がりの円環状
の混合前室２１２は、椎体状ノズルチップ２０日の外周
面２０８ａにより形成される小径内周壁２１２ａと、前
記面一の内周壁２１０ａおよび２１１ａにより形成され
る大径内周壁２１２ｂとにより形成されている。そして
、円錐状の外周面２０８ａの下流端側の表面が、混合前
室２１２の下流端側小径内周壁面２１２ａ、を形成して
いる。前記ノズルブロック２１０に設けられた噴霧媒体
供給孔２１０ｂは、前記下流端側小径内周壁面２１２ａ
ｌを狙う方向を向いている。また、前記スプレヤプレー
ト２１３と前記錐体状ノズルチップ２０８の下流側端面
とによって混合室２１５が形成されている。前記スプレ
ヤプレート２１３の内壁には、円環状の衝突壁すなわち
ターゲラｔ−２１３ｔが形成されている。このターゲッ
ト２１３ｔは、前記混合前室２１２から混合室２１５に
流入するＣＷＭの霧化粒子および噴霧媒体の混合流体が
スブレヤプレート２１３の内壁と衝突する位置に形成さ
れている。この第３実施例のアトマイザの構成は、その
他の構成では、第１実施例の構成と同一である。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第３実施
例では、前記第１実施例の作用と同様の作用により、Ｃ
ＷＭは混合前室２１２で霧化される。 このＣＷＭの霧化粒子と噴霧媒体とは、混合室２１５に
流入して前記ターゲラｌ−１１３ｔに衝突する。この衝
突の結果、ＣＷＭの霧化粒子はさらに微粒化されること
になる。 第５図は、本発明によるアトマイザの第４実施例の断面
図であり、この第４実施例のアトマイザは、前記第１実
施例のスブレヤプレート１３に代えてスプレヤプレート
３１３を用いた点で前記第１実施例と相違する。スプレ
ヤプレート３１３は、第１実施例のスブレヤプレート１
３に円板状の衝突壁すなわちターゲット３１３ｔを付加
した点で相違している。このターゲット３１３ｔは、ス
プレヤプレート３１３の膨出部３１３ｃ中央部の内壁か
ら上流側に突出する棒状部材の上流側の端部に一体的に
設けられている。この第４実０例は、スプレヤプレート
３１３が前述のように構成されているため、混合室３１
５の形状も前記第１実施例の混合室１５と相違している
。しかしながら、その他の構成においては、この第４実
施例は、前記第１実施例と全く同様である。したがって
、第４実施例の混合前室３１２も第１実施例の混合前室
１２と同様に構成されている。 そして、前記スブレヤプレート３１３のターゲット３１
３ ｔ、は、混合前室３１２の下流側端面から少し離れ
た位置に、混合前室３１２の下流側端面と対向するよう
に配置される。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第４実施
例では、前記第１実施例の作用と同様の作用により、Ｃ
ＷＭは混合前室３１２で霧化される。 このＣＷＭの霧化粒子は噴霧媒体と共に、混合室３１５
に流入して前記円板状のターゲソｌ−３１３ｔに衝突す
る。この衝突の結果、ＣＷＭの霧化粒子はさらに微粒化
されることになる。そして、ターゲット３１３ｔに衝突
したＣＷＭの霧化粒子は、混合室３１５の半径方向に広
がる。この結果、スプレヤプレート３１３の噴霧孔３１
３ｄを直接めがけて進入する霧化粒子はなくなる。した
がって、複数の噴霧孔３１３ｄへ、ＣＷＭの霧化微粒子
および噴霧媒体を均等に配分できるため、噴霧孔３１３
ｄに供給されるＣＷＭの霧化微粒子の不均衡に起因する
噴霧の偏りを無くすことができる。これは、バーナの中
心軸上に均等に噴霧粒子を配分することができるので、
バーナ近傍の低空気比領域の空気比を局所的な偏りもな
く、均質にできる。このため、バーナ近傍の低空気燃焼
域を確実に作ることができるので、バーナから排出され
るＮＯｘを低減することができる。 第６図、第７図（イ）および第８図（イ）は、本発明に
よるアトマイザの第５実施例の説明図であり、第７図（
ロ）および（ハ）はそれぞれ前記第７図（イ）の変更例
、第８図（ロ）は前記第８図（イ）の変更例を示す。次
に、まず、第６図、第７図（イ）および第８図（イ）に
示した本発明によるアトマイザの第５実施例を説明する
。 この第５実施例のアトマイザは、前記第１実施例のノズ
ルブロック１０およびリング状ノズルチップ１１に代え
て、耐摩耗性のセラミック材料から形成された厚さの大
きなリング状ノズルチップ４１０を用いた点、およびア
トマイザヘッドｌの円柱部３に形成された複数のＣＷＭ
流路３ｂに代えて、アトマイザヘッド４０１の円柱部４
０３に複数のＣＷＭ流路４０３ｂが形成された点で前記
第１実施例と相違する。前記ＣＷＭ流路４０３ｂは、そ
の下流端側の部分の直径が円錐状に拡大している点で、
前記第１実施例のＣＷＭ流路３ｂと相違している。そし
て、この第５実施例の混合前室４１２は、前記リング状
ノズルチップ４１０の内周壁４１０ａと柱状ノズルチッ
プ４０８の外周面４０８ａとにより、形成されている。 したがって、この第５実施例では、混合前室４１２の小
径内周壁４１２ａは前記外周面４０８ａにより形成され
、大径内周壁４１２ｂは前記リング状ノズルチップ４１
０の内周壁４１０ａにより形成されている。前記リング
状ノズルチップ４１０の上流側端面にはリング状の凹部
が形成されており、このリング状の凹部はアトマイザヘ
ッド４０１の円柱部４０３の下流側端面との間に混合用
流体供給孔４１０ｂを形成するようになっている。この
リング状の混合用流体供給孔４１０ｂは、第１実施例と
同様に噴霧媒体が流れる噴霧媒体供給孔４１０ｂとして
使用されている。そして、リング状に形成された噴霧媒
体供給孔４１０ｂの外周部には、前記円柱部４０３に形
成された複数（たとえば、８本）の噴霧媒体流路４０３
ｃが連通している。 この第５実施例のアトマイザの構成は、その他の構成で
は、第１実施例の構成と同一である。 前述の構成を備えた本発明によるア！−マイザの第５実
施例では、噴霧媒体供給路４０７から供給された噴霧媒
体は、複数の噴霧媒体流路４０３ｃを流れて前記リング
状の噴霧媒体供給孔４１０ｂで合流する。 そして、混合前室４１２を流れるＣＷＭの流れの方向に
垂直な方向の速度成分を有するように流れの方向を変更
された後、混合前室４１２へ噴出される。 この第５実施例では、噴霧媒体供給孔４１０ｂの形状が
リング状に形成されているため、噴霧媒体を混合前室４
１２へ一様に供給することができるので、混合前室４１
２内の局所的気液流量比を均質化することができる。 第７図（ロ）は、前記第５実施例における噴霧媒体供給
孔４１０ｂの第１変更例を示す。この第１変更例は、噴
霧媒体供給孔が、円環状の混合前室４１２の半径方向に
延設された４木の噴霧媒体供給孔４１０ｂ’ から形成
されている。そして、アトマイザヘッド４０１の円柱部
４０３に形成された４本の噴霧媒体流路４０３Ｃの下流
側端部が、前記噴霧媒体供給孔４１０ｂ’ の半径方向
外端部に接続している。 第７図（ハ）は、前記第５実施例における噴霧媒体供給
孔４１０ｂの第２変更例を示す。この第２変更例の噴霧
媒体供給孔は、円環状の混合前室４１２に半径方向の成
分と接線方向の成分を有する方向に延設された４本の噴
霧媒体供給孔４１０ｂ″から形成されている。そして、
アトマ円柱へッド４０１０円柱部４０３に形成された４
本の噴霧媒体流路４０３ｃの下流側端部が、前記噴霧媒
体供給孔４１０ｂ”の半径方向外端部に接続している。 この第５実施例における噴霧媒体供給孔４１０ｂの第２
変更例では、噴霧媒体供給孔４１０ｂ″から噴出される
噴霧媒体は、前記混合前室４１２へ旋回流として供給さ
れる。したがって、その旋回流により、混合前室４１２
内でのＣＷＭと噴霧媒体との混合が良好に行われるとと
もに、ＣＷＭの微粒化が促進される。 第８図（ロ）は、前記第５実施例における混合前室４１
２の変更例を示す。この変更例の混合前室４１２′の小
径内周壁４１２ａ″を形成する柱状ノズルチップ４０８
゛の外周面４０８ａ’ には、複数の間隔規制用の突起
４０８ｂ’ が形成されている。前記突起４０８ｂ’の
突出高さは混合前室４１２゛の流路幅に等しく設定され
ている。したがって、この変更例では、柱状ノズルチッ
プ４０８゛とリング状ノズルチップ４１０ との心ずれ
を防止することができるので、混合前室４１２゛の流路
幅を均一に設定することができる。なお、前記突起４０
８ｂ″を螺旋状に配設することにより、混合前室４１２
”内のＣＷＭと噴霧媒体との混合流体の流れを旋回させ
ることができる。 第９図は、本発明によるアトマイザの第６実施例の断面
図であり、第１Ｏ図は、第９図のＸ −Ｘ線矢視図、第
１１図は同図のＸＩ−ＸＩ線矢視図である。アトマイザ
ヘッド５０１は、円筒部５０２と、この円筒部５０２の
下流端側（第１図中、上側）に一体向に形成された円柱
部５０３とから構成されている。そして円柱部５０３の
直径は円筒部５０２の直径よりも大きく形成されている
。円筒部５０２の内径は、上流端側（第１図中、下側）
の大径部５０２ａと下流端側の小径部５０２ｂとを有し
ている。前記円柱部５０３の下流側端面の中央部には断
面円形の凹部が形成されている。したがって、円柱部５
０３の下流側端面ば、前記断面円形の凹部の底面から形
成された小径の下流側円形端面５０３ａと、前記凹部の
外側部に形成された大径の下流側環状端面５０３ｂとを
有している。また、前記円柱部５０３の上流側端面ば、
前記円筒部５０２の外側に形成された小径の上流側小径
環状端面５０３ｃと、その外側に形成された上流側大径
環状端面５０３ｄとを有している。そして、前記下流側
円形端面５０３ａの中央部には、その下流端側に開口す
る雌ねじ部５０３ｅが設けられ、雌ねし部５０３ｅの外
方には雌ねじ部５０３ｅを中心とする同心円上にに複数
（たとえば８本）の円筒状の被混合用流体流路５０３ｆ
が配設されている。この被混合用流体流路５０３ｆはこ
の第６実施例ではＣＷＭが流れるＣＷＭ流路５０３ｒと
して使用されている。こＯＣＷＭ流路５０３ｆの上流端
側は前記円筒部５０’２内部の小径部５０２ｂと連通し
ており、下流端側は円柱部５０３の下流側円形端面５０
３ａに開口している。円柱部５０３の前記ＣＷＭ流路５
０３ｒ外方部分には、前記雌ねじ部５０３ｅを中心とす
る同心円上に等間隔で複数（たとえば、１６本）の内側
混合用流体流路５０３ｇが形成されている。この内側混
合用流体流路５０３ｇはこの実施例では水蒸気等の噴霧
媒体が流れる内側噴霧媒体流路５０３ｇとして使用され
ている。この内側噴霧媒体流路５０３ｇは、前記円柱部
５０３を上流側小径環状端面５０３ｃから下流側円形端
面５０３ａまで貫通している。前記内側噴霧媒体流路５
０３ｇの外方には前記雌ねじ部５０３ｅを中心とする同
心円上に等間隔で複数（たとえば、１６本）の外側混合
用流体流路５０３ｈが配設されている。この外側混合用
流体流路５０３ｈはこの実施例では水蒸気等の噴霧媒体
が流れる外側噴霧媒体流路５０３ｈとして使用されてい
る。この外側噴霧媒体流路５０３ｈは、前記円柱部５０
３を上流側大径環状端面５０３ｄから下流側環状端面５
０３ｂまで貫通している。また、前記円柱部５０３の下
流端側に形成された前記断面円形の凹部の側壁には、前
記下流側円形端面５０３ａから少し離れた位置に段部５
０３１が形成されている。そしてまた、前記下流側環状
端面５０３ｂの外周部には、環状の突壁５０３ｊが形成
されている。 前記円筒部５０２の大径部５０２ａには内管５０４の下
流端部が嵌合して連結されている。この内管５０４の内
部には、被混合用流体供給路５０５が形成されている。 この被混合用流体供給路５０５は、前記円筒部５０２の
内部を介して前記複数の円筒状のＣＷＭ流路５０３ｆに
連通している。この実施例では、前記被混合用流体供給
路５０５はＣＷＭを供給するためのＣＷＭ供給路（すな
わち燃料供給路）５０５として使用されている。前記内
管５０４の外方には外管５０６が配設されている。この
外管５０６の下流側端面ば、前記円柱部５０３の上流側
大径環状端面５０３ｄの外周部に当接しており、その外
径は前記円柱部５０３の外径と同一である。この外管５
０６には、円柱部５０３と同一の外径を有する部分に続
いて、その上流側外周部には、雄ねじ５０６ａが設けら
れている。、また、前記外管５０６と内管５０４との間
には、仕切管５１６が配設されている。この仕切管５１
６の下流側端面ば、前記円柱部５０３の」二流側小径環
状端面５０３ｃの外周部に固定されている。 前記内管５０４の外周面と前記仕切管５１６の内周面と
の間には、円環状の内側混合用流体供給路５０７゜が形
成されている。また、前記仕切管５１６の外周面と前記
外管５０６の内周面との間には、円環状の外側混合用流
体供給路５０７□が形成されている。前記内側混合用流
体供給路５０７１および外側混合用流体供給路５０７□
は、この実施例ではそれぞれ、噴霧媒体を供給するため
の内側噴霧媒体供給路５０７１および外側噴霧媒体供給
路５０７□として使用されている。そして、前記内側噴
霧媒体供給路５０７．は前記内側噴霧媒体流路５０３ｇ
と連通し、前記外側噴霧媒体供給路５０７□は前記外側
噴霧媒体流路５０３ｈと連通している。 前記円柱部５０３の下流側円形端面５０３ａ中央部には
セラミックス等の耐摩耗性の高い材料から成る段付柱状
ノズルチップ５０Ｂが結合される。前記段付柱状ノズル
チップ５０８は、上流側の大径外周面５０８ｄと、下流
側の小径外周面５０８ｂとを有している。 また、前記段付柱状ノズルチップ５０８は、この段付柱
状ノズルチップ５０８を貫通するノズルチップ押さえ５
０９の先端ねし部を前記円柱部５０３の雌ねし部５０３
ｅに螺合させることにより結合されている。 前記円柱部５０３の下流端側に形成された前記凹部内に
は、小径リング状ノズルチップ５１０が配設される。こ
の小径リング状ノズルチップ５１０は前記凹部の側壁に
形成された前記段部５０３１に当接して支持されている
。前記小径リング状ノズルチップ５１０は円筒状の内周
面５１０ａを有しており、この内周面５１０ａは前記段
付柱状ノズルチップ５０８の大径外周面５０８ａと対向
して配設されている。そして、前記小径リング状ノズル
チップ５１０の内周面５１０ａと前記段付柱状ノズルチ
ップ５０８の大径外周面５０８ａとにより、円環状の上
流側混合前室５１２１が形成されている。したがって、
円環状の上流側混合前室５１２Ｉは、段付柱状ノズルチ
ップ５０８の大径外周面５０８ａにより形成される上流
側小径内周壁５１２ａ１と、前記小径リング状ノズルチ
ップ５１０の内周面５１０ａにより形成される上流側大
径内周壁５１２ｂｌ とにより形成されている。この上
流側混合前室５１２゜は、前記ＣＷＭ流路５０３ｆを経
て前記ＣＷＭ供給路５０５に連通している。また、前記
小径リング状ノズルチップ５１０の上流側端面（第９図
中、下側端面）と前記円柱部５０３の下流側円形端面５
０３ａとの間には円環状の隙間すなわち上流側混合用流
体供給孔５１０ｂが形成される。前記上流側混合用流体
供給孔５１０ｂはこの実施例では噴霧媒体が流れる上流
側噴霧媒体供給孔５１０ｂとして形成されている。そし
て、この円環状の上流側噴霧媒体供給孔５１０ｂの外周
部に前記内側噴霧媒体流路５０３ｇが連通している。ま
た、前記小径リング状ノズルチップ５１０の下流側端面
ば、前記円柱部５０３の下流側環状端面５０３ｂと面一
になっている。 前記円柱部５０３の下流側環状端面５０３ｂ外周部に形
成された環状の突壁５０３ｊには下流端側から大径リン
グ状ノズルチップ５１１が当接するように配設されてい
る。この大径リング状ノズルチップ５１１は円筒状の内
周面５１１ａを有しており、この内周面５１１ａは前記
段付柱状ノズルチップ５０８の小径外周面５０８ｂと対
向して配設されている。そして、前記大径リング状ノズ
ルチップ５１１の内周面５１１ａと前記段付柱状ノズル
チップ５０８の小径外周面５０８ｂとにより、円環状の
下流側混合前室５１２□が形成されている。したがって
、円環状の下流側混合前室５１２□は、段付柱状ノズル
チップ５０８の小径外周面５０８ｂにより形成される下
流側小径内周壁５１２ａｚと、前記大径リング状ノズル
チフプ５１１の内周面５１１ａにより形成される下流側
大径内周壁５１２ｂｚとにより形成されている。そして
、この下流側混合前室５１２□は、その流路幅（下流側
小径内周壁５１２ａｘと下流側大径内周壁５１２ｂ、と
の間の間隔）が、前記上流側混合前室５１２１の流路幅
よりも太き（形成されている。 前記下流側混合前室５１２□と前記上流側混合前室５１
２Ｉとからこの実施例の混合前室５１２が形成されてい
る。また、前記大径リング状ノズルチップ５１１の上流
側端面く第９図中、下側端面）と前記円柱部５０３の下
流側環状端面５０３ｂとの間には円環状の隙間すなわち
下流側混合用流体供給孔５１１ｂが形成される。前記下
流側混合用流体供給孔５１１ｂはこの実施例では噴霧媒
体が流れる下流側噴霧媒体供給孔５１１ｂして形成され
ている。そして、この円環状の下流側噴霧媒体供給孔５
１１ｂの外周部に前記外側噴霧媒体流路５０３ｈが連ｉ
、！ｉシている。また、前記大径リング状ノズルチップ
５１１の外径は前記円柱部５０３の外径と同一に形成さ
れている。 前記大径リング状ノズルチフブ５１１の下流側端面には
前述の第１実施例と同様に構成されたスプレヤプレート
５１３が配設されている。スブレヤプレート５１３は、
後述の混合室を形成するものであって、上流側端部のフ
ランジ部５１３ａ、円筒壁５１３ｂおよび略円錐状の膨
出部５１３ｃを備えている。前記フランジ部５１３ａの
外径は、前記円柱部５０３の外径と同一である。前記膨
出部５１３ｃには複数（たとえば４個）の噴霧孔５１３
ｄが放射状に配設され、噴霧方向が互いに広がるように
なっている。そして、このスブレヤプレート５１３は、
後述の混合室内に高速で流入するＣＷＭの霧化粒子によ
る壁面の摩耗を防止する目的で、セラミックス等の耐摩
耗性の高い材料で制作されている。 このスブレヤプレート５１３のフランジ部５１３ａ、前
記大径リング状ノズルチップ５１１、円柱部５０３およ
び外管５０６の下流側端部は、前述のように同一の外径
を有しており、この外径の寸法は、前述の第１実施例と
同様に構成されたキャップナツト５１４の円筒壁５１４
ａの内径に嵌合する大きさである。 このキャップナツト５１４は、円筒壁５１４ａと、前記
スブレヤプレート５１．３の円筒壁５１３ｂが貫通する
貫通孔を有する端壁５１４ｂとを備えており、前記円筒
壁５１４ａの開放側（上流側）端部の内周面には、前記
外管５０６の雄ねじ５０６ａと螺合する雌ねじ５１４ｃ
が設けられている。そして、この雌ねじ５１４Ｃを雄ね
じ５０６ａに螺合させて、前記端壁５１４ｂを前記スブ
レヤプレート５１３のフランジ部５１３ａに押圧するこ
とにより、スプレヤプレート５１３、大径リング状ノズ
ルチップ５１１、アトマイザヘッド５０１および外管５
０６等が一体的に結合されている。 そして、前記スプレヤプレート５１３、大径リング状ノ
ズルチップ５１１および段付柱状ノズルチップ５０８に
より、混合室５１５が形成されている。この混合室５１
５は、前記混合前室５１２と連通されており、この混合
室５１５の断面は混合前室５１２の断面よりも大きく形
成されている。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第６実施
例では、ＣＷＭが、ＣＷＭ供給路５０５から複数のＣＷ
Ｍ流路５０３ｆを通して断面円環状の上流側混合前室５
１２□に供給される。この断面円環状の上流側混合前室
５１２．を流れるＣＷＭは、断面環状の液膜状の流れ（
すなわち薄い層の流れ）となる。また、前記上流側混合
前室５１２１に上流側噴霧媒体供給孔５１０ｂから高速
で噴出される噴霧媒体は、液膜状のＣＷＭの流れをよぎ
る方向くすなわちＣＷＭの流れる方向に垂直な成分を有
する方向）を向いている。したがって、高速で流れる噴
霧媒体の持つ乱流による乱れの力及び運動量による力に
よって、液膜状に流れるＣＷＭを効果的に分裂せしめる
ことができる。このようにン昆合されたＣＷＭと噴霧媒
体との混合流体は、円環状の下流側混合前室５１２□に
薄膜状の流れとなって流入する。そして、前記下流側混
合前室５１２□に下流側噴霧媒体供給孔５１１ｂから高
速で噴出される噴霧媒体は、薄膜状のＣＷＭと噴霧媒体
との混合流体の流れをよぎる方向を向いている。したが
って、下流側噴霧媒体供給孔５１１ｂから高速で流入す
る噴霧媒体の持つ乱流による乱れの力及び運動量による
力によって、薄膜状に流れる前記混合流体をさらに効果
的に分裂せしめることができる。したがって、上流側噴
霧媒体供給孔５１０ｂおよび下流側噴霧媒体供給孔５１
１ｂから上流側混合前室５１２．および下流側混合前室
５１２２にそれぞれ流入する噴霧媒体の種類または流量
等を最適制御することにより、ＣＷＭの微粒化に必要な
噴霧媒体重量を低減することが可能である。 第１２図は、本発明によるアトマイザの第７実施例の断
面図であり、第１３図は第１２図のｘｍ−ｘｍ線矢視図
である。この第７実施例のアトマイザは、前記第６図に
示した第５実施例のアトマイザと略同様に構成されてい
るが、内管６０４内に形成された被混合用流体供給路６
０５を噴霧媒体供給用の噴霧媒体供給路６０５として使
用し、内管６０４と外管６０６との間に形成された混合
用流体供給路６０７をＣＷＭ供給路６０７として使用す
る点で第５実施例と相違している。また、アトマイザヘ
ッド６０】の円柱部６０３に形成された被混合用流体流
路６０３ｂが１６本形成されている点、および混合用流
体流路６０３ｃが１６本形成されている点で、それぞれ
８本ずつ形成された前記第５実施例と相違している。そ
して、前記被混合用流体流路６０３ｂが噴霧媒体流路と
して使用される点、および前記混合用流体流路６０３ｃ
がＣＷ Ｍ流路として使用される点で前記第５実施例と
相違している。また、リング状ノズルチップ６１０の上
流側端面にはリング状の凹部が形成されており、このリ
ング状の凹部はアトマイザヘッド６０１の円柱部６０３
の下流側端面との間に混合用流体供給孔６１０ｂを形成
するようになっている。このリング状の混合用流体供給
孔６１０ｂは、ＣＷ Ｍを流すのに使用される点で、前
記噴霧媒体を流すのに使用される第５実施例と相違して
いる。その他の点では、前記第５実施例と同様に構成さ
れている。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第７実施
例では、被混合用流体供給路６０５からは噴霧媒体が供
給される。この噴霧媒体は被混合用流体流路６０３ｂを
通って混合前室６１２を流れる。そして、前記混合用流
体供給路６０７から供給されたＣＷＭは、複数の混合用
流体流路６０３ｃに分かれて流れ、前記リング状の混合
用流体供給孔６１０ｂで合流する。そして、合流したＣ
ＷＭは、混合前室６１２を流れる噴霧媒体の流れの方向
に垂直な方向の速度成分を有するように流れの方向を変
更された後、混合前室６１２へ噴出される。この第７実
施例でも、混合用流体供給孔６１０ｂの形状がリング状
に形成されているため、前記第５実施例と同様に、混合
用流体くこの第７実施例ではＣＷＭ）を混合用流体供給
孔６１０ｂから混合前室６１２へ一様に供給することが
できるので、混合前室６１２内の局所的気液流量比を均
質化することができる。そして、混合前室６１２内では
ＣＷＭと噴霧媒体との混合流体が環状薄膜の乱流となっ
て流れる。このため、ＣＷＭは噴霧媒体と良好に混合さ
れ、霧化される。 第１４図は、本発明によるアトマイザの第８実施例の断
面図であり、第１５図は、第１４図のＸＶ−ＸＶ線矢視
図である。アトマイザヘッド７０１は、円筒部７０２と
、この円筒部７０２の下流端側（第１図中、上側）に一
体向に形成された円柱部７０３とから構成されている。 そして円柱部７０３の直径は円筒部７０２の直径よりも
大きく形成されている。円筒部７０２の内径は、上流端
側（第１４図中、下側）の大径部７０２ａと下流端側の
小径部７０２ｂとを有している。前記円柱部７０３の下
流側端面の中央部には断面円形の下流側円形突出部７０
３ａが形成されている。したがって、円柱部７０３の下
流側端面は、前記断面円形の下流側円形突出部７０３ａ
とその周囲に形成された下流側環状端面７０３ｂとを有
している。 また、前記円柱部７０３の上流側端面は、前記円筒部７
０２の内側に形成された上流側小径環状端面７０３ｃと
、円筒部７０２の外側に形成された上流側大径環状端面
７０３ｄとを有している。前記上流側小径環状端面７０
３ｃの中央部には開口部７０３ｃ ｌが形成されている
。そして、前記下流側円形突出部７０３ａの中央部には
、その下流端側に開口する雌ねじ部７０３ｅが設けられ
ている。円柱部７０３の雌ねじ部７０３ｅ外方部分には
雌ねじ部７０３ｅを中心とする同心円上にに複数（たと
えば８本）の円筒状の内側混合用流体流路７０３ｆが形
成されている。この内側混合用流体流路７０３ｆはこの
実施例ではＣＷＭが流れる内側ＣＷＭ流路７０３ｆとし
て使用されている。この内側ＣＷＭ流路７０３ｆの上流
端側は前記開口部７０３ｃ ＋ と連通しており、下流
端側は円柱部７０３の下流側環状端面７０３ｂに開口し
ている。円柱部７０３の前記ＣＷＭ流路７０３ｆ外方部
分には雌ねじ部７０３ｅを中心とする同心円上に等間隔
で複数（たとえば、１６本）の被混合用流体流路７０３
ｇが形成されている。この被混合用流体流路７０３ｇは
この第８実施例では水蒸気等の噴霧媒体が流れる噴霧媒
体流路７０３ｇとして使用されている。この噴霧媒体流
路７０３ｇは、前記円柱部７０３を上流側小径環状端面
７０３ｃから下流側環状端面７０３ｂまで貫通している
。円柱部７０３の前記噴霧媒体流路７０３ｇ外方部分に
は雌ねじ部７０３ｅを中心とする同心円上に等間隔で複
数（たとえば、１６本）の外側混合用流体流路７０３ｈ
が形成されている。この外側混合用流体流路７０３ｈは
この実施例ではＣＷＭが流れる外側ＣＷＭ流路７０３ｈ
として使用されている。この外側ＣＷＭ流路７０３ｈは
、前記円柱部７０３を上流大径側環状端面７０３ｄから
下流側環状端面７０３ｂまで貫通している。 前記前記円筒部７０２の大径部７０２ａには内管７０４
の下流側端部が嵌合して連結されている。前記内管７０
４の外方には外管７０６が配設されている。この外管７
０６の下流側端面は、前記円柱部７０３の上流側大径環
状端面７０３ｄの外周部に当接しており、その外径は前
記円柱部７０３の外径と同一である。 この外管７０６には、円柱部７０３と同一の外径を有す
る部分に続いて、その上流側外周部には、雄ねじ７０６
ａが設けられている。また、前記内管７０４の内方には
仕切管７１６が配設されている。この仕切管７１６の下
流側端部は、前記上流側小径環状端面７０３ｃ中央部の
開口部７０３ｃ 、に嵌合して連結されている。この仕
切管７１６と前記内管７０４との間には、被混合用流体
供給路７０５が形成されている。この被混合用流体供給
路７０５は、前記複数の円筒状の噴霧媒体流路７０３ｇ
に連通している。この第８実施例では、前記被混合用流
体供給路７０５は噴霧媒体を供給するための噴霧媒体供
給路７０５として使用されている。前記仕切管７１６の
内部には、内側混合用流体供給路７０７１が形成されて
いる。この内側混合用流体供給路７０７Ｉは、前記開口
部７０３ｃ 、の内部を介して前記複数の円筒状の内側
ＣＷＭ流路７０３ｆに連通している。この第８実施例で
は、前記内側混合用流体供給路７０７．はＣＷＭを供給
するための内側ＣＷＭ供給路（すなわち内側燃料供給路
）７０７１として使用されている。また、前記内管７０
４と外管７０６との間には、円環状の外側混合用流体供
給路７０７□が形成されている。前記外側混合用流体供
給路７０７□は、この第８実施例ではそれぞれ、噴霧媒
体を供給するための外側噴霧媒体供給路７０７□として
使用されている。そして、前記外側噴霧媒体供給路７０
７□は前記外側噴霧媒体流路７０３ｈと連通している。 前記円柱部７０３の下流側円形突出部７０３ａには、セ
ラミックス等の耐摩耗性の高い材料から成る柱状ノズル
チップ７０８が結合される。前記柱状ノズルチップ７０
８は、この柱状ノズルチップ７０８を貫通するノズルチ
ップ押さえ７０９の先端ねじ部を前記円柱部７０３の雌
ねじ部７０３ｃに螺合させることにより結合されている
。この柱状ノズルチップ７０８の外径は前記円柱部７０
３の下流側円形突出部７０３ａの外径よりも太き（形成
されている。したがって、前記下流側円形突出部７０３
ａの外方に張り出した柱状ノズルチップ７０８の上流側
端面と、前記円柱部７０３の下流側環状端面７０３ｂと
の間には、リング状の隙間すなわち内側混合用流体供給
孔７１０ｂｌが形成されている。この第８実施例では、
前記リング状の内側混合用流体供給孔７１０ｂ ｌは、
ＣＷＭが流れる内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂｌ として使
用されている。前記柱状ノズルチップ７０８の外側には
、リング状ノズルチップ７１０が配設されている。１盲
起りング状ノズルチップ７１０の上流側端面にはリング
状の凹部が形成されており、このリング状の四部は円柱
部７０３の下流側環状端面７０３ｂとの間に外側混合用
流体供給孔７１０ｂｚを形成するようになっている。こ
の第８実施例では、前記リング状の外側混合用流体供給
孔７１０ｂｚは、ＣＷＭを供給する外側ＣＷＭ供給孔７
１０ｂｚとして使用されている。 この第８実施例の混合前室７１２は、前記リング状ノズ
ルチップ７１０の内周壁７１０ａと柱状ノズルチップ７
０８の外周面７０８ａとにより、円環状に形成されてい
る。したがって、この第８実施例では、混合前室７１２
の小径内周壁７１２ａは前記外周面７０８ａにより形成
され、大径内周壁７１２ｂは前記リング状ノズルチップ
７１０の内周壁７１０ａにより形成されている。そして
、前記円環状の混合前室７１２の上流端には、前記複数
の噴霧媒体流路７０３ｇの下流端が接続されている。し
たがって、前記噴霧媒体供給路７０５は、噴霧媒体流路
７０３ｇを介して混合前室７１２に連通している。また
、リング状に形成された前記内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂ
ｌの内周部には、前記円柱部７０３に形成された複数の
内側ＣＷ、Ｍ流路７０３ｆが連通している。したがって
、前記内側ＣＷＭ供給路７０７．は複数の内側ＣＷ Ｍ
流路７０３ｆを介して内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂ、に連
通している。また、前記リング状に形成された外側ＣＷ
Ｍ供給孔’ｎｏｂｚの外周部には、前記円柱部７０３に
形成された複数の外側ＣＷＭ流路７０３ｈが連通してい
る。したがって、前記外側ＣＷＭ供給流路７０７□は複
数の外側ＣＷＭ流路７０３ｈを介して外側ＣＷＭ供給孔
７１０ｂ２に連通している。 また、前記大径リング状ノズルチップ７１０の外径は前
記円柱部７０３の外径と同一に形成されている。 前記リング状ノズルチップ７１０の下流側端面には前述
の第１実施例と同様に構成されたスプレヤプレート７１
３が配設されている。スブレヤプレート７１３のフラン
ジ部７１３ａの外径は、前記円柱部７０３の外径と同一
である。このスプレヤプレート７１３のフランジ部７１
３ａ、前記リング状ノズルチップ７１０、円柱部７０３
、および外管７０６の下流側端部は、同一の外径を有し
ており、この外径の寸法は、前述の第１実施例と同様に
構成されたキャップナツト７１４の円筒壁７１４ａの内
径に嵌合する大きさである。そして、前述の第１実施例
と同様に前記キャップナツト７１４の雌ねじ７１４ｃを
前記外管７０６の雄ねじ７０６ａと螺合させることによ
り、スプレヤプレート７１３、リング状ノズルチップ７
１０、アトマイザヘッド７０１および外管７０６等を一
体的に結合している。 そして、前記スプレヤプレート７１３、柱状ノズルチッ
プ７０８およびリング状ノズルチップ７１０により、混
合室７１５が形成されている。この混合室７１５は、前
記混合前室７１２と連通されており、この混合室７１５
の断面は混合前室７１２の断面よりも大きく形成されて
いる。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第８実施
例では、噴霧媒体が、被混合用流体供給路（噴霧媒体供
給路）７０５から複数の噴霧媒体流路７０３ｇを通って
断面円環状の混合前室７１２に供給される。この断面円
環状の混合前室７１２を流れる噴霧媒体は、断面環状の
薄膜状の流れ（すなわち薄い層の流れ）となる。また、
内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂｌおよび外側ＣＷＭ供給孔７
１０ｂ２は互いに対向して配置されている。そして、両
ＣＷＭ供給孔７１０ｂ、および７１０ｂ２から噴出され
るＣＷＭは、薄膜状の噴霧媒体の流れをよぎる方向（す
なわち噴霧媒体の流れる方向に垂直な成分を有する方向
）を向いている。このように薄膜状の噴霧媒体の流れの
中にその流れをよぎる方向に流入するＣ Ｗ Ｍによっ
て、噴霧媒体とＣＷＭとは混合される。そして、このと
き生じる噴霧媒体とＣＷＭとの混合流体は薄膜状の乱流
となるので、噴霧媒体とＣＷＭとは互いに良く混合され
る。そして、ＣＷＭは効果的に分裂され、微粒化される
。しかも、内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂｌから混合前室７
１２内に噴出されるＣＷＭと外側ＣＷＭ供給孔７１０ｂ
２から混合前室７１２内に噴出されるＣＷＭとは互いに
衝突するようになっている。このように、ＣＷＭを互い
に衝突させると、衝突したＣＷＭは互いに分裂するので
、ＣＷＭの微粒化に都合がよい。 仮に、ＣＷＭを小径内周壁７１２ａおよび大径外周壁７
１２ｂから成る混合前室７１２の一方の周壁のみから噴
出させると、次のような不都合が生じる場合もある。す
なわち、一方の周壁から噴出したＣＷＭの噴出速度が大
きくなると、ＣＷＭの一部は噴霧媒体と混合しきれず、
他方の周壁に衝突し、その壁面に沿って流れながら微粒
化することになる。 この場合、壁面近傍の噴霧媒体の流速は相対的に遅く、
また、ＣＷＭは壁面からの摩擦抵抗を受けるために、非
常に微粒化し難くなる。この結果ＣＷＭの粗粒子を生じ
るようになる。このような不都合を、この第８実施例で
は、内側噴霧媒体供給孔７１０ｂ、と外側噴霧媒体供給
孔７１０ｂｚとを対向きさせて配置したことにより、避
けることができる。 また、仮に、ＣＷＭの供給量を減少させた際に、混合室
７１５から噴霧するＣＷＭ噴霧粒子を着火に至らせる火
炎の輻射量が減少し、着火性能および火炎の安定性が劣
化する場合がある。このような状態の際には、前記内側
ＣＷＭ供給孔７１０ｂ＋および外側ＣＷＭ供給孔７１０
ｂ２のいずれか一方の供給孔から重油等の燃焼助剤を供
給することもできる。 このとき、ＣＷＭと重油等の燃焼助剤は非常に均質に混
合されるため、ＣＷＭ用のアトマイザと燃焼助剤用のア
トマイザとを組み合わせて劣化対策を行う方法に比較し
て重油等の燃焼助剤の量を少なくすることができる。 さらにまた、前記内側ＣＷＭ供給孔７１０ｂｌおよび外
側ＣＷＭ供給孔７１０ｂ２のうちのいずれか一方のＣＷ
Ｍ供給孔から供給する流体は、重油等の燃焼助剤に限ら
ず、水、ＣＷＭの温度および粘度等を調整するＣＷＭ性
状調整剤等の任意の流体をその目的に応じて供給するこ
とができる。 第１６図は、本発明によるアトマイザの第９実施例の断
面図である。アトマイザヘッド８０１は、円筒部８０２
と、この円筒部８０２の下流端側（第１図中、上側）に
一体向に形成された円柱部８０３とから構成されている
。そして円柱部８０３の直径は円筒部８０２の直径より
も大きく形成されている。円筒部８０２の内径は、上流
端側（第１図中、下側）の大径部８０２ａと下流端側の
小径部８０２ｂとを有している。前記円柱部８０３の下
流側端面８０３ａの中央部にはその下流端側に開口する
雌ねじ部８０３ｂが設けられている。また、前記円柱部
８０３の上流側端面は、前記円筒部８０２の外側に形成
された小径の上流側小径環状端面８０３ｃと、その外側
に形成された上流側大径環状端面８０３ｄとを有してい
る。円柱部８０３の前記雌ねじ部８０３ｂ外方部には雌
ねじ部８０３ｂを中心とする同心円上にに複数（たとえ
ば８本）の円筒状の被混合用流体流路８０３ｅが配設さ
れている。この被混合用流体流路８０３ｅはこの実施例
ではＣＷ Ｍが流れるＣＷＭ流路８０３ｅとして使用さ
れている。このＣＷＭ流路８０３ｅの上流端側は前記円
筒部８０２内部の小径部８０２ｂと連通しており、下流
端側は円柱部８０３の下流側端面８０３ａに開口してい
る。 前記ＣＷＭ流路８０３ｅの外方には雌ねじ部８０３ｂを
中心とする同心円上に等間隔で複数（たとえば、１６本
）の内側混合用流体流路８０３ｆが配設されている。 この内側混合用流体流路８０３ｆはこの実施例では水蒸
気等の噴霧媒体が流れる内側噴霧媒体流路８０３ｆとし
て使用されている。この内側噴霧媒体流路８０３ｒは、
前記円柱部８０３を上流側小径環状端面８０３ｃから下
流側端面８０３ａまで貫通している。円柱部８０３の前
記内側噴霧媒体流路８０３ｆ外方部には雌ねじ部８０３
ｂを中心とする同心円上に等間隔で複数（たとえば、１
６本）の外側混合用流体流路８０３ｇが形成されている
。この外側混合用流体流路８０３ｇはこの第９実施例で
は空気、酸素等の酸化剤を含む噴霧媒体が流れる外側噴
霧媒体流路８０３ｇとして使用されている。この外側噴
霧媒体流路８０３ｇは、前記円柱部８０３を上流側大径
環状端面８０３ｄから下流側端面８０３ａまで貫通して
いる。 前記円筒部８０２の大径部８０２ａには内管８０４の下
流端部が嵌合して連結されている。この内管８０４の内
部には、被混合用流体供給路８０５が形成されている。 この被混合用流体供給路８０５は、前記円筒部８０２の
内部を介して前記複数の円筒状のＣＷＭ流路８０３ｅに
連通している。この第９実施例では、前記被混合用流体
供給路８０５はＣＷＭを供給するためのＣＷＭ供給路（
すなわち燃料供給路）８０５として使用されている。前
記内管８０４の外方には外管８０６が配設されている。 この外管８０６の下流側端面ば、前記円柱部８０３の上
流側大径環状端面８０３ｄの外周部に当接しており、そ
の外径は前記円柱部８０３の外径と同一である。この外
管８０６には、円柱部８０３左同−の外径を有する部分
に続いて、その上流側外周部には、雄ねじ８０６ａが設
けられている。また、前記外管８０６と内管８０４との
間には、仕切管８１６が配設されている。この仕切管８
１６の下流側端部は、前記円柱部８０３の上流側小径環
状端面８０３ｃの外周部に固定されている。 前記内管８０４の外周面と前記仕切管８１６の内周面と
の間には、円環状の内側混合用流体供給路８０７、が形
成されている。また、前記仕切管８１６の外周面と前記
外管８０６の内周面との間には、円環状の外側混合用流
体供給路８０７□が形成されている。 前記内側混合用流体供給路８０７Ｉおよび外側混合用流
体供給路８０７□は、この第９実施例ではそれぞれ、噴
霧媒体を供給するための内側噴霧媒体供給路８０７Ｉお
よび外側噴霧媒体供給路８０７□として使用されている
。そして、前記内側噴霧媒体供給路８０７．は前記内側
噴霧媒体流路８０３ｆと連通し、前記外側噴霧媒体供給
路８０７□は前記外側噴霧媒体流路８０３ｇと連通して
いる。 前記円柱部８０３の下流側端面８０３ａ中央部にはセラ
ミックス等の耐摩耗性の高い材料から成る柱状ノズルチ
ップ８０８が結合される。前記柱状ノズルチップ８０８
は、この柱状ノズルチップ８０８を貫通するノズルチッ
プ押さえ８０９の先端ねし部を前記円柱部８０３の雌ね
じ部８０３ｂに螺合させることにより結合されている。 前記円柱部８０３の下流側端面８０３ａの外周部の下流
側には、円柱部８０３の外径と同一の外径を有する円筒
状のノズルチップホルダ８１０が配設されている。この
ノズルチップホルダ８１０の内周面には、その上流側端
部にリング状の凹部８１０ａが形成されている。前記円
筒状のノズルチップホルダ８１０には、前記雌ねじ部８
０３ｂを中心とする同心円上に複数の噴霧媒体流路８１
０ｂが形成されている。この噴霧媒体流路８１０ｂは、
ノズルチップホルダ８１０の上流側端面から下流側端面
まで貫通している。そして、これらの複数の噴霧媒体流
路８１０ｂは、それぞれ前記噴霧媒体流路８０３ｇと連
通している。また、前記ノズルチップホルダ８１０の内
周面にはセラミックス製のリング状ノズルチップ８１１
が固設されている。このリング状ノズルチップ８１１は
円筒状の内周面８１１ａを有しており、この内周面８１
１ａは前記柱状ノズルチップ８０８の外周面８０８ａと
対向して配設されている。そして、前記リング状ノズル
チップ８１１の内周面８１１ａと前記柱状ノズルチップ
８０８の外周面８０８ａとにより、円環状の混合前室８
１２が形成されている。したがって、円環状の混合前室
８１２は、柱状ノズルチップ８０８の外周面８０８ａに
より形成される小径内周壁８１２ａと、前記リング状ノ
ズルチップ８１１の内周面８１１ａにより形成される大
径内周壁８１２ｂとにより形成されている。この混合前
室８１２は、前記ＣＷＭ流路８０３ｅを経て前記ＣＷＭ
供給路８０５に連通している。また、前記リング状ノズ
ルチップ８１１の上流側端面（第９図中、下側端面）
８１１ｂと前記円柱部８０３の下流側端面８０３ａとの
間には円環状の隙間が形成されている。この隙間と前記
ノズルチップホルダ８１０に形成された四部８１０ａと
から円環状の内側混合用流体供給孔８１１ｃが形成され
る。前記内側混合用流体供給孔８１１ｃはこの実施例で
は噴霧媒体が流れる内側噴霧媒体供給孔８１１ｃとして
形成されている。そして、この円環状の内側噴霧媒体供
給孔８１１ｃの外周部に前記内側噴霧媒体流路８０３ｆ
が連通している。 前記ノズルチップホルダ８１０、リング状ノズルチップ
８１１および柱状ノズルチップ８０８の下流側端面ば、
同一平面上に在るように配設されている。 そして、これらの下流側端面の下流側には、スプレヤプ
レート８１３が配設されている。スプレヤプレート８１
３は、上流側端部のフランジ部８１３ａ、円筒壁８１３
ｂおよび略円錐状の膨出部８１３ｃを備えている。前記
フランジ部８１３ａの外径は、前記円柱部８１３の外径
と同一である。前記膨出部８１３ｃには複数（たとえば
４個）の噴霧孔８１３ｄが放射状に配設され、噴霧方向
が互いに広がるようになっている。 また、前記スプレ型プレート８１３０円筒壁８１３ｂ内
には、複数の噴霧媒体ノズル８１３ｅが設けられている
。この噴霧媒体ノズル８１３ｅの上流側は前記ノズルチ
ップホルダ８１０の噴霧媒体流路８１０ｂに連通してお
り、下流側はスプレヤプレート８１３の外面に配設され
た旋回流発生器８１３ｆに接続されている。 旋回流発生器８１３ｆは、噴霧媒体ノズル８１３ｅに供
給された噴霧媒体をスプレヤプレート８１３の膨出部８
１３ｃの外面に沿って噴出するように構成されている。 したがって、旋回流発生器８１３ｆから噴出された噴霧
媒体は、膨出部８１３ｃの噴霧孔８１３ｄから外方に噴
霧される流体（ＣＷＭと噴霧媒体との混合流体）を旋回
流とするように作用する。 そして、このスブレヤプレート８１３は、高速で流入す
るＣＷＭの霧化粒子による壁面の摩耗を防止する目的で
、セラミックス等の耐摩耗性の高い材料で制作されてい
る。 このスプレヤプレート８１３のフランジ部８１３ａ、前
記ノズルチップホルダ８１Ｏ、アトマイザヘッド８０１
の円柱部８０３、 および外管８０６の下流側端部は、
前述のように同一の外径を有しており、この外径の寸法
はキャップナツト８１４の円筒壁８１４ａの内径に嵌合
する大きさである。にのキャップナツト８１４ば、円筒
壁８１４ａと、前記スブレヤプレート８１３の円筒壁８
１３ｂが貫通する貫通孔を有する端壁８１４ｂとを備え
ており、前記円筒壁８１４ａの開放側（上流側）端部の
内周面には雌ねじ８１４ｃが形成されている。そして、
前述の第１実施例と同様に前記キャップナツト８１４の
雌ねじ８１４Ｃを前記外管８０６の雄ねじ８０６ａと螺
合させることにより、スプレヤプレート８１３、ノズル
チップホルダ８１Ｏ、アトマイザヘッド８０１および外
管８０６等を一体的に結合している。 そして、前記スプレヤプレート８１３、柱状ノズルチッ
プ８０８およびリング状ノズルチップ８１１により、混
合室８１５が形成されている。この混合室８１５は、前
記混合前室８１２と連通されており、この混合室８１５
の断面は混合前室８１２の断面よりも大きく形成されて
いる。 前述の構成を備えた本発明によるアトマイザの第９実施
例では、ＣＷＭと噴霧媒体とが混合前室８１２内におい
て、前述の第５実施例と同様に混合される。そして、混
合前室８１２内で微粒化され、混合室８１５に供給され
たＣＷＭと噴霧媒体との混合流体は、前記噴霧孔８１３
ｄから第５実施例と同様に噴霧される。 ところで、たとえば、ＣＷＭのガス化炉等において、Ｃ
ＷＭを高圧燃焼させる場合、反応容器内の圧力は数ｌＯ
気圧であり、反応容器の内径は常圧の電力用ボイラに比
較して（１／３）〜（１／１０）となる。このため、噴
霧孔８１３ｄから噴霧される噴霧粒子の対壁への衝突を
防止することおよびＣＷＭと酸化剤との混合を促進する
ことが必要不可欠である。このためには、スプレヤプレ
ート８１３の噴霧孔８１３ｄから噴霧する混合流体の速
度すなわち噴霧粒子の速度を極力低くしなければならな
い。 このことは、ＣＷＭの反応率（すなわちガス化率）を向
上する上でも必要である。 このような要求に対して、この第９実施例の７トマイザ
は、微粒化に必要な気液流量比に相当する酸化剤を内側
噴霧媒体供給路８０７．から供給し、残りの酸化剤を外
側噴霧媒体供給路８０７□から供給することができる。 外側噴霧媒体供給路８０７２から供給され、噴霧媒体ノ
ズル８１３ｅを通り、旋回流発生器８１３ｆからスプレ
ヤプレート８１３の外面に沿って噴出された酸化剤（噴
霧媒体）は、噴霧孔８１３ｄから噴霧された噴霧粒子の
流れを旋回流とする。 これにより、噴霧粒子の速度は急激に減速する。 しかも、ＣＷＭはガス化に必要な酸化剤と良好に混合さ
れる。 いずれの実施例においても噴霧媒体供給孔と混合前室へ
の接触位置は、その位置から混合室までの距離が良好な
混合を得るのに重要な要件であるので、前述の接触位置
から混合室までを混合に必要な長さとすることが必要で
ある。いずれの実施例でも混合前室の厚さを１．５ｍｍ
とし、その接触位置からの長さを６龍として実験を行っ
た結果良好な混合が得られることが確認された。更に、
この接触位置からの長さは混合前室の厚さに対して２倍
以上とすることが好ましく、より好ましくは３〜８倍が
好ましい。 以上本発明によるアトマイザの実施例を詳説したが、本
発明は、前記実施例に限定されるものではな（、特許請
求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々
の設計変更を行うことが可能である。 〔発明の効果〕 前述のように、本発明のアトマイザによれば、断面環状
の混合前室を薄膜状に流れる燃料または噴霧媒体のうち
のいずれか一方の流体に対して、他方の流体を噴出する
ようにしたので、燃料と噴霧媒体との混合流体が混合前
室内を薄膜状の乱流となって流れる。したがって、燃料
と噴霧媒体とが良好に混合されるので、燃料の流動特性
にあまり影響を受けることなく、燃料を良好に霧化する
ことができる。したがって、ＣＷＭのような固体粒子を
含む燃料を霧化微粒子状態で混合室に供給することがで
きる。そして、混合室の噴霧孔から噴霧される霧化され
た燃料粒子を、噴霧孔の内壁から受ける剪断力でさらに
微粒化することができる。
第１図は、本発明によるアトマイザの第１実施例の断面
図、 第２図は、第１図のｒｉ −ｎ線矢視図、第３図は本発
明によるアトマイザの第２実施例の断面図、 第４図は本発明によるアトマイザの第３実施例の断面図
１ 、第５図は本発明によるアトマイザの第４実施例の断面
図、 第６図、第７図および第８図は本発明によるアトマイザ
の第５実施例の説明図で、第６図はそのの断面図、第７
図は第６図の■−■線矢視図で、（イ）は第５実施例、
（ロ）および（ハ）は（イ）の変更例、第８図は第６図
の■−■線矢視図で、（イ）は第５実施例、（ロ）は（
イ）の変更例、第９図、第１０図および第１１図は本発
明によるアトマイザの第６実施例で、第９図は同実施例
の断面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線矢視図、第１Ｉ
図は第９図のＸ Ｉ −Ｘ Ｔ線矢視図、第１２図およ
び第１３図は本発明によるアトマイザの第７実施例の説
明図で、第１２図はそのの断面図、第１３図は第１２図
のｘｍ−ｘｍ線矢視図、第１４図および第１５図は本発
明によるアトマイザの第８実施例の説明図で、第１４図
はそのの断面図、第１５図は第１４図のｘｖ−ｘｖ線矢
視図、第１６図は本発明によるアトマイザの第９実施例
の断面図、である。 ５．１０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５
，７０５，８０５・・・被混合用流体供給路、 ７．１０７，２０７，３０７，４０７，５０７゜５０７
□、 ６０７ 、７０７ 、 、７０７□・・・混合用
流体供給路、 ８０７・・・噴霧媒体供給路、 １０ｂ、 １１０ｂ、 ２１０ｂ、 ３１０ｂ、 ４１
０ｂ、 ４１０ｂ’ 、 ４１０ｂ’ 、 ５１０ｂ、
５１１ｂ、６１０ｂ、７１０ｂ＋、７１０ｂｚ、８１
１ｂ ・・・混合用流体供給孔１２．１１２．２１２
，３１２，４１２，５１２，６１２，７１２，８１２・
・・混合前室１２ａ 、 １１２ａ、 ２１２ａ 、
３１２ａ、 ４１２ａ、 ５１２ａ、 ６１２ａ 、
７１２ａ 、 ８１２ａ・・・小径内周壁、 １２ｂ、 １１２ｂ、 ２１２ｂ、 ３１２ｂ 、 ４
１２ｂ、 ５１２ｂ、 ６１２ｂ、 ７１２ｂ、 ８１
２ｂ・・・大径内周壁、 １３、１１３．２１３．３１３．４１３．５１３．６１
３．７１３．８１３・・・スブレヤプレート、 １３ｄ、 １１３ｄ 、 ２１３ｄ 、 ３１３ｄ、
４１３ｄ 、 ５１３ｄ、 ６１３ｄ、 ７１３ｄ 、
８１３ｄ・・・噴霧孔、
図、 第２図は、第１図のｒｉ −ｎ線矢視図、第３図は本発
明によるアトマイザの第２実施例の断面図、 第４図は本発明によるアトマイザの第３実施例の断面図
１ 、第５図は本発明によるアトマイザの第４実施例の断面
図、 第６図、第７図および第８図は本発明によるアトマイザ
の第５実施例の説明図で、第６図はそのの断面図、第７
図は第６図の■−■線矢視図で、（イ）は第５実施例、
（ロ）および（ハ）は（イ）の変更例、第８図は第６図
の■−■線矢視図で、（イ）は第５実施例、（ロ）は（
イ）の変更例、第９図、第１０図および第１１図は本発
明によるアトマイザの第６実施例で、第９図は同実施例
の断面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線矢視図、第１Ｉ
図は第９図のＸ Ｉ −Ｘ Ｔ線矢視図、第１２図およ
び第１３図は本発明によるアトマイザの第７実施例の説
明図で、第１２図はそのの断面図、第１３図は第１２図
のｘｍ−ｘｍ線矢視図、第１４図および第１５図は本発
明によるアトマイザの第８実施例の説明図で、第１４図
はそのの断面図、第１５図は第１４図のｘｖ−ｘｖ線矢
視図、第１６図は本発明によるアトマイザの第９実施例
の断面図、である。 ５．１０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５
，７０５，８０５・・・被混合用流体供給路、 ７．１０７，２０７，３０７，４０７，５０７゜５０７
□、 ６０７ 、７０７ 、 、７０７□・・・混合用
流体供給路、 ８０７・・・噴霧媒体供給路、 １０ｂ、 １１０ｂ、 ２１０ｂ、 ３１０ｂ、 ４１
０ｂ、 ４１０ｂ’ 、 ４１０ｂ’ 、 ５１０ｂ、
５１１ｂ、６１０ｂ、７１０ｂ＋、７１０ｂｚ、８１
１ｂ ・・・混合用流体供給孔１２．１１２．２１２
，３１２，４１２，５１２，６１２，７１２，８１２・
・・混合前室１２ａ 、 １１２ａ、 ２１２ａ 、
３１２ａ、 ４１２ａ、 ５１２ａ、 ６１２ａ 、
７１２ａ 、 ８１２ａ・・・小径内周壁、 １２ｂ、 １１２ｂ、 ２１２ｂ、 ３１２ｂ 、 ４
１２ｂ、 ５１２ｂ、 ６１２ｂ、 ７１２ｂ、 ８１
２ｂ・・・大径内周壁、 １３、１１３．２１３．３１３．４１３．５１３．６１
３．７１３．８１３・・・スブレヤプレート、 １３ｄ、 １１３ｄ 、 ２１３ｄ 、 ３１３ｄ、
４１３ｄ 、 ５１３ｄ、 ６１３ｄ、 ７１３ｄ 、
８１３ｄ・・・噴霧孔、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃料を供給する燃料供給路と、前記燃料と混合され
る噴霧媒体を供給する噴霧媒体供給路と、前記燃料供給
路および噴霧媒体供給路と連通される混合室と、この混
合室の外壁を形成するとともに前記燃料および噴霧媒体
の混合流体を前記混合室から噴霧する噴霧孔を有するス
プレヤプレートとを備えたアトマイザにおいて、 前記燃料供給路および噴霧媒体供給路のうちのいずれか
一方の供給路から成る被混合用流体供給路は、大径内周
壁および小径内周壁によって形成される断面環状の混合
前室を介して前記混合室に接続され、他方の供給路から
成る混合用流体供給路は、前記大径内周壁および小径内
周壁の少なくともいずれか一方の周壁に開口する混合用
流体供給孔に接続されていることを特徴とするアトマイ
ザ。 ２、前記混合用流体供給路およびこれに接続された前記
混合用流体供給孔から構成される混合用流体供給系を１
系統配設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のアトマイザ。 ３、前記混合用流体供給系を２系統配設したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載のアトマイザ。 ４、前記２系統配設された混合用流体供給系におけるそ
れぞれの混合用流体供給孔は、流れの方向に間隔を置い
て前記一方の周壁に開口していることを特徴とする特許
請求の範囲第３項に記載のアトマイザ。 ５、前記２系統配設された混合用流体供給系の一方の系
統における混合用流体供給孔は、前記一方の周壁に開口
しており、他方の系統における混合用流体供給孔は他方
の周壁に開口していることを特徴とする特許請求の範囲
第３項に記載のアトマイザ。 ６、前記周壁に開口する前記混合用流体供給孔は、この
混合用流体供給孔から前記混合前室へ噴出する混合用流
体（燃料および噴霧媒体のうちのいずれか一方の流体）
の噴出方向が混合用流体供給孔の開口する前記周壁の接
線方向に沿う成分を有する方向に向けて配設されたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第５項のいず
れかに記載のアトマイザ。 ７、前記混合用流体供給孔は、前記周壁に形成されたリ
ング状の凹溝から形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項または第６項のいずれかに記載のアト
マイザ。 ８、前記周壁に開口する前記混合用流体供給孔は、前記
開口が前記周壁に垂直な方向を向いて配設されたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第７項のいずれ
かに記載のアトマイザ。 ９、前記一方の周壁に開口する前記混合用流体供給孔は
、前記開口が他方の周壁の下流端側の部分を向いて配設
されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
７項のいずれかに記載のアトマイザ。 １０、前記混合前室は、断面円環状であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第９項のいずれかに記
載のアトマイザ。 １１、前記混合前室は、下流にいくに従って半径の拡大
する円環状の断面を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１０項に記載のアトマイザ。 １２、前記混合前室を形成する前記大径内周壁および小
径内周壁の間に大径内周壁と小径内周壁との間隔を所定
値に保持する間隔保持部材が配設されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれかに
記載のアトマイザ。 １３、前記混合室内に、前記混合前室から流入する燃料
および噴霧媒体の混合流体が衝突する衝突壁を配設した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１２項の
いずれかに記載のアトマイザ。 １４、前記燃料は、石炭・水スラリであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれかに記
載のアトマイザ。 １５、前記燃料は、石炭５０重量％以上を有する水スラ
リであることを特徴とする特許請求の範囲第１４項に記
載のアトマイザ。 １６、前記混合室は混合室の空間の体積を直径で割った
平均長さが前記直径の大きさの０．３〜０．７であり、
前記噴霧孔は放射状に複数配設されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第１５項のいずれかに記
載のアトマイザ。 １７、燃料を供給する燃料供給路と、前記燃料と混合さ
れる噴霧媒体を供給する噴霧媒体供給路と、前記燃料供
給路および噴霧媒体供給路と連通される混合室と、この
混合室の外壁を形成するとともに前記燃料および噴霧媒
体の混合流体を前記混合室から噴霧する噴霧孔を有する
スプレヤプレートとを備えたアトマイザにおいて、 前記燃料供給路および噴霧媒体供給路のうちのいずれか
一方の供給路から成る被混合用流体供給路は、大径内周
壁および小径内周壁によって形成される断面環状の混合
前室を介して前記混合室に接続され、他方の供給路から
成る混合用流体供給路は、前記大径内周壁および小径内
周壁の少なくともいずれか一方の周壁に開口する混合用
流体供給孔に接続されており、さらに、別の噴霧媒体供
給路を設け、この別の噴霧媒体供給路に連通された旋回
流発生器を前記スプレヤプレートに設け、この旋回流発
生器は、旋回流発生器から噴出される噴霧媒体噴出方向
が、前記混合室から前記噴霧孔を介して噴霧された前記
燃料および噴霧媒体の混合流体に混合するように配設さ
れていることを特徴とするアトマイザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10313586 | 1986-05-07 | ||
| JP61-103135 | 1986-05-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226513A true JPS63226513A (ja) | 1988-09-21 |
| JPH0481683B2 JPH0481683B2 (ja) | 1992-12-24 |
Family
ID=14346087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255087A Granted JPS63226513A (ja) | 1986-05-07 | 1987-01-23 | アトマイザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63226513A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004322087A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Lechler Gmbh | ２成分スプレイノズル |
| JP2006329458A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Yutani Kogyo Kk | ガソリン溶断機 |
| JP2014112014A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バーナチップ及び燃焼バーナ並びにボイラ |
| WO2015045835A1 (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | バーナチップ及び燃焼バーナ並びにボイラ |
| CN107477575A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-15 | 江阴创捷电气设备有限公司 | 雾化喷枪嘴的压缩空气雾化喷枪及应用该喷枪的燃烧系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153639U (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-11 |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP1255087A patent/JPS63226513A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153639U (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-11 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004322087A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Lechler Gmbh | ２成分スプレイノズル |
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| WO2015045835A1 (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | バーナチップ及び燃焼バーナ並びにボイラ |
| JP2015064131A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 三菱重工業株式会社 | バーナチップ及び燃焼バーナ並びにボイラ |
| CN107477575A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-15 | 江阴创捷电气设备有限公司 | 雾化喷枪嘴的压缩空气雾化喷枪及应用该喷枪的燃烧系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0481683B2 (ja) | 1992-12-24 |
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