JPH0787907B2 - 改良されたスプレーノズルデザイン - Google Patents

改良されたスプレーノズルデザイン

Info

Publication number
JPH0787907B2
JPH0787907B2 JP3514568A JP51456891A JPH0787907B2 JP H0787907 B2 JPH0787907 B2 JP H0787907B2 JP 3514568 A JP3514568 A JP 3514568A JP 51456891 A JP51456891 A JP 51456891A JP H0787907 B2 JPH0787907 B2 JP H0787907B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber means
gas
nozzle
liquid
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3514568A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05507653A (ja
Inventor
スピンク、ドナルド、アール.
ジェインズ、ゴードン、フィリップ
Original Assignee
ターボタック テクノロジーズ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ターボタック テクノロジーズ インコーポレイテッド filed Critical ターボタック テクノロジーズ インコーポレイテッド
Publication of JPH05507653A publication Critical patent/JPH05507653A/ja
Publication of JPH0787907B2 publication Critical patent/JPH0787907B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0441Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0458Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber the gas and liquid flows being perpendicular just upstream the mixing chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0491Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid the liquid and the gas being mixed at least twice along the flow path of the liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、噴霧発生用のスプレーノズルの改良に関す
る。
発明の背景 ドイツ特許第2,627,880号には、気体および液体の媒体
を混合室内で混合し、次に液体と気体の相対比率および
空中または水中のいずれに噴霧するかに対応して霧状の
液または微細な気泡としてノズルから放出する噴霧用の
ノズルの設計について記載されている。霧化は、2相混
合物がノズルを離れるときの圧力の大幅な低下に起因す
る。このノズルは、適切に生成された2相の混合物が2
つの純相の音速の数分の1に過ぎない実効音速を有する
という原理に基く。例えば、常態における清水中の音速
は1500m/sであり、清浄な空気中の音速は約330m/sであ
る。特定の2相混合物中の音の速さは約20乃至30m/sで
ある。このノズル設計は、低動作圧力、低圧力低下、速
度減少、空気の低消費およびオリフィスの摩滅の減少等
の多くの属性を有する。
しかしながら、単一オリフィスのノズルは多くの欠点を
有する。例えば、もし大きな導管が微細な噴霧液で完全
に充満された場合は、単一オリフィスによる12゜乃至15
゜の噴出角のために導管内で数メートルもノズルを後退
して配置しなければならず、あるいは目的達成のために
多数のノズルを使用しなければならない。
上述のドイツ特許に記載のノズルにおいては、液体の供
給がスプレィを噴出するのと同じ導管を通じて行われ、
一方気体は、これを取り囲み、オリフィス直前の液体供
給管内に多数の開口部を通じて液体供給と連絡する室に
側方から供給されて、そこに2相混合物が生成される。
この供給部の配置は、可能な供給線および末端利用向き
として不適当なことが多い。
譲渡人に譲渡された米国特許第4,893,752号は、液体と
気体の双方の単独の原料に連絡し、ノズルとは異なる方
向に噴出するように配置された多数の開口部を設けるこ
とにより、ドイツ特許第2,627,880号のノズルの欠点を
解決しようとする多くの新しいノズルを開示している。
これらのノズル設計は「クラスターノズル」ということ
ができる。
米国特許第4,893,752号のクラスターノズルは、単一ノ
ズルから噴出される液体の量、所要パターンの噴出角
度、スプレーパターン中のスプレーの密度、所望の霧滴
の寸法分布、スプレーされるのか清浄な液かまたはスラ
リーか、およびスプレーがシステム中のどこに適用され
るかという、多様なノズルの用途に適用されるように開
発されたものである。
現在はさらにクラスターノズルに対する厳しい要求事項
が増加している。これらの要求事項は、単一ノズルから
の噴出液量、散布されるべきスプレーパターンの密度と
角度および発生されるべき液滴寸法分布に関するもので
ある。
噴霧液量の増加は、一般にオリフィスの寸法を増加する
かまたは同寸法のオリフィスを追加することによって達
せられる。一方、単一オリフィスのノズルは、(オリフ
ィスの内径)寸法を35mmまで広げられるが、(米国特許
第4,893,752号の図3と図4に示されるような)9つの
オリフィスのクラスターノズルで8または9mmより大き
なオリフィスをもつものは、8mm以下のオリフィスをも
つ同様なノズルとは同じ効果が得られない。実際に、こ
の観察により、単一ノズルから有効に噴霧できる液量に
限界のあることが判明した。判明した主な欠陥は、10mm
のオリフィスを9つ有するノズルの場合、各オリフィス
から発散される液の分布が非常に不均一なことであっ
た。
米国特許第4,893,752号のクラスターノズルにおいてよ
り多数のオリフィスが使用されているように、もし、均
一なスプレーパターンが得られるためには、オリフィス
はさらにより小さくなければならないこともまた、観察
されている。このようにして、16×6mmのクラスターノ
ズルが特定の応用のため設計されたが、望まれた程度の
スプレーの均一性を産まなかった。ノズルの軸の回りの
3つの同心リングに設けられた16×6mmオリフィスを有
するノズルが造られ、おのおののオリフィスには、分離
された液室を通して、前記のオリフィスの反対側の端に
液体が案内される室が先行の位置にあり、その混合部に
は噴霧ガスがガスの給源に通ずる室から複数のオリフィ
スを通して、液の流れに半径方向に送り込まれる。ガス
と液体は混合室の中で2相の混合体を形成し、その混合
体はその後、噴霧液が作られるオリフィスを通って噴出
される。この場合、より広角度の噴霧を発生でき、ま
た、その噴霧パターンの中に噴霧の密度をかなり濃厚に
することができる。
しかしながら、われわれはなお、若干程度のオリフィス
から発する可変性を発見することができる。
米国特許第4,893,752号においても、2相ノズルが開示
されている。この2相ノズルにおいては、液体とガスの
流れが2相混合体を形成するように結合される単一混合
室が使用され、混合体のノズルの送達終端において所望
されたように配置されたオリフィスの列に向けられる
(前記米国特許の図5,図6参照。この構造は米国特許第
4,893,752号から分割された米国特許第5,025,989号に請
求の範囲が記載されている)。ある制限内では、このク
ラスターノズルの実施例は、分割された混合室が各個別
オリフィスに先行配置されているノズルから与えられた
噴霧と同等な秀れた噴霧を作ることが見出されている
(米国特許第4,893,752号の図3,図4のように)。しか
しながら、経験される制限は、標準的なクラスターノズ
ル、すなわち各オリフィスに対して個別のガスと液体と
の混合室をもったクラスターノズルに対するものと同様
であった。すなわち、オリフィスのサイズとスプレーさ
れる液体の量が増加するにしたがって、各オリフィスか
ら噴出する完全な噴霧より少なくなる。
発明の概要 本発明に関して、驚くべきことには、個別のガス−液体
混合室が各オリフィスに供給されているタイプのマルチ
オリフィスの重要な改良成績を達成できることを発見し
た。この改良成績は個別混合室への液体の供給に先立っ
て、ガスと液体の予備混合をもたらすように液室の中に
ガスを案内することによって達成される。ガスは2つの
段階、最初に液室の、それから個別のガス−液体混合室
の中の液体へと導かれる。
このクラスターノズル設計の外観上単純な構造の修正
は、各オリフィスからの例外的に一様なスプレーを産み
出す。結果として重要なことに、クラスターノズルから
スプレーされる液体の量を、スプレーの品質を害するこ
となしに、個々のオリフィスのサイズもしくは数を増加
することによって、増加させることが可能である。
したがって、本発明の一局面において、連続した気相に
おける微細な液体の小滴の、あるいは連結する液相にお
ける微細な気泡の噴霧スプレー形成のための1つのノズ
ルが提供され、そのノズルは、液体の供給源と通ずる第
1の室手段と、ガスの供給源と通ずる第2の室手段と、
第2の室手段と第1の室手段の間に延在して、前記第1
の室手段の中の前記ガスと液体を予備混合してガスと液
体の第1の混合体を形成するための通路手段とにより構
成される。複数の個別の混合室手段が前記第2の室手段
からのガスと、第1の室手段からの第1のガス−液体混
合体を、ノズルからの噴出のために各個別混合室手段の
中のガスと液体の平衡状態の2相混合体を形成するよう
に混合するために第1と第2の室手段のどちらとも通じ
ている。複数のオリフィス手段が、霧化されたスプレー
を形成するために個別の混合室手段のおのおのから2相
混合体の噴出のため複数の個別混合室手段の下流に位置
してそれと通じている。
本発明はまた今1つの態様即ち複数のステップにより連
続気相中の微細液滴または連続液相中の微細気泡の噴霧
スプレーを形成する方法を含んでいる。液とガスは最初
のガス−液混合室に送られ、ガスと液と第1次の混合体
が最初のガス−液混合室の中で形成される。第1次のガ
ス−液混合体およびガスが複数の個別第2次ガス−液混
合室に送られ、各個別第2次ガス−液混合室の中でガス
と液の平衡2相混合体が形成される。この2相混合体は
各第2次ガス−液混合室からオリフィスを通って噴出さ
れる霧化スプレーが形成される。
ガスと液の段階的な混合により、ノズルからスプレーさ
れる液量を増加させる能力に加え、全く予想外に、液体
室へのガス(通常は圧縮空気)の増加は、各オリフィス
に関連する個別の混合室へのガスの増加と同様に、ノズ
ル当り消費されるガスの全量においてはなんら顕著な影
響を与えなかった。従って、本発明はまた、特に単一の
多オリフィスノズルからより多量の液がスプレーされる
ときに平衡2相混合体の形成を確実にするためスプレー
ノズルの今一つの実施例として液に対するガスの3段階
導入を提案する。
出願人はここに提案したノズルの設計によって得られた
結果を説明するためのいかなる理論によっても拘束され
ることを望まないが、この設計の効果はガス/液2相混
合体の形成の力学に関連あるものと考えられる。液体の
比較的大きな流れが比較的小さい直径のパイプによる制
約を通り抜ける間、適当な2相混合体が形成されなけれ
ばならないとき、混合室内の滞留時間は増加する必要が
あると考えらえる。
この理論はまた、ここで得られたものに追加されるべき
他のアプローチ、即ちガス−液混合室の長さを増加し、
または混合室の直径を増加することを示唆しており、そ
れによって2相形成の正しい度合いを実現するためによ
り長い時間を得ることができる。しかしながら、いずれ
のアプローチも直径および長さの双方または一方につい
てノズルの寸法を増大させる必要を生じ、ノズル製造の
価格および複雑さを増大させる。
これに比較し、ここで提案された変更はノズル寸法に全
く影響せず、またノズルの価格にも殆んど影響を与えな
いことにより、はるかに望ましい。
図面の簡単な説明 図1は本発明の一実施例に従うノズル設計の平面図であ
る。
図2は図1の線2−2における断面図である。
図3は本発明の他の実施例に従って提供された360゜ス
プレーノズルの断面図(図3A)および正面図(図3B)を
含む。
図4は本発明の他の実施例に従って組立てられた16オリ
フィスノズルの断面図(図4A)および正面図(図4B)を
含む。
図5は本発明の追加の実施例に従って組立てられた58オ
リフィスノズルの断面図(図5A)および正面図(図5B)
を含む。
図6は本発明のさらに他の実施例に従って組立てられた
第3段階の空気導入部を有するノズルの断面図(図6A)
および正面図(図6B)を含む。
図7は図6に示される第3段階の空気導入部の変形を有
するノズルの断面図(図7A)および正面図(図7B)を含
む。
好適実施例についての記述 図1,図2は、本発明の多オリフィス円筒ノズル110の一
実施例を示す。図に示されているように、ノズル110は
円形に配置された2セットのオリフィス112,114を備え
ている。オリフィスの内側のセット112は、ノズル110の
軸に垂直な直線に対して角度αをなして設けられた、ノ
ズル110の第1のテーパ付き外面116内に形成されてい
る。オリフィスの外側のセットは、ノズル110の軸に垂
直な直線に対して、角度αよりも大きな角度βをなして
設けられたノズル110の第2のテーパ付き外面118内に形
成されている。異なる角度をなして設けられた2セット
のオリフィスを備えることによって、ノズル110によっ
て生成される全スプレー角を広範囲に変えることができ
ると共に、スプレーパターンの干渉を効果的に除去する
ことができる。
角度αは、オリフィス112が生成しようとしている全ス
プレーの中央部をうめるように、一般に小さい。角度β
は、所望の全スプレー角を与えるように設計され、その
スプレー角は、約30゜から約180゜までの角度用のノズ
ル110によって変化することができる。
もし、更に広い面積で更に高濃度のスプレーが必要な場
合には、βよりも大きなテーパ角をもつテーパ付き表面
上に円形の配列で配置されたオリフィスのもう1セッ
ト、例えばオリフィスの数で9個乃至12個のオリフィス
のセットを設けることができる。漸次増加するテーパ角
をもつテーパ付き表面上に、どの程度迄、オリフィスの
追加セットをノズル110に付加することができるかは、
以前には、大きな流量、または大きなノズル寸法(オリ
フィス寸法)に対して適当な(平衡)2相混合体を作る
ことができるか否かの能力によって制限されていた。
ノズル110の内部軸方向室18を有し、該室18は、ノズル1
10の底部壁に設けられた液体入口19を通って液流ライン
へ連結されることを目的としている。オリフィス112,11
4の各々は、室18からそれぞれのオリフィス112,114へ液
体が流れることができるように、それぞれパイプ20によ
って室18に連結されている。
空気または他のガスの入口22は、内部壁28によって軸方
向室18から分離されている第2の内部室26に連通して側
壁24中に設けられ、該内部壁28は、ノズル110の内部壁2
4へねじ係合か、もしそうでなければ接合されているボ
ディの一部分である。室26は、パイプ20の各々の側壁を
通って延びる複数の開口30を経由してパイプ22の内部に
連通している。したがって、パイプ20は、また、空気ま
たはガスのディストリビュータと考えることもできる。
動作時には、室18からパイプ20を通る液体は、室26から
開口30を通るガスと混合し、パイプ20中で2相混合体を
生成する。したがって、パイプ20はガスと液体との混合
室として機能する。該混合体がオリフィス112,114を通
ってノズル10から出るとき、圧力の突然の変化によって
霧化が生じ、2相混合体中のガスと液体との相対比に依
って、連続的な気相中に微細な液滴を形成し、または連
続的な液相中に微細な気泡を形成する。ほとんどの使用
では、液滴の不連続相を生ずる、ガスと液体との比が予
め定められる。霧化工程のさらに詳細な事項は上記のド
イツ特許第2,627,880号に記載されており、ここでは参
考程度に挿入する。
本発明によると、ガスと液体との予備混合体がパイプ20
へ通る前に、ガスと液体との予備混合を行うため、ガス
入口ポート22に送られた空気を液室18に通すことができ
るように、空気入口ポート22を液室18に接続する通路12
0または複数のそのような通路が設けられる。そして該
パイプ20中において、オリフィス112,114からスプレイ
される平衡2相ガス・液体混合体を生成するために、さ
らに、ガスと液体との混合が行われる。この通路120の
存在によって、オリフィス112,114それぞれの数および
寸法の一方または両方が増大したときのように、大量の
液体がノズルからスプレイされる必要がある場合には特
に、ノズルから得られるスプレイ品質を改善することが
できる。
ノズル200は、ノズル軸に垂直に配置された、複数の等
しい長さの円弧を隔てて配置された開口をもつオリフィ
ス202を有する。ノズル200は内部に軸方向室204を有
し、この室は、液入口206を通して液流路に連結される
ようになっている。各オリフィス202は、室204からそれ
ぞれのオリフィス202へ液体が流れることができるよう
に、個々のパイプ208によって、室204に連結されてい
る。
空気または他のガスの入口210は、内部の第2の室214と
連通している側壁212内に設けられており、この第2の
室214は、内壁216によって軸方向の室204と隔離されて
いる。
室214は、各内部管208の壁を通る複数のオリフィス218
を通り、内部のパイプ208と通じている。本発明によれ
ば、複数の流路220が、空気室214と液室204とを結ぶよ
うに設けられ、それにより、ガス入口210へ供給された
空気が、内部のパイプ208のみならず液室204に通ずるよ
うになる。
ノズル200は、図1および2について述べられたノズル1
10と類似の方法で操作されるので、その記述を参照して
差支えない。したがって、ガスと液体は室204において
予め混合され、その混合物が複数の各パイプ202に入
り、そこで流量と圧力の条件を均一にされた2相混合体
を造るため、さらにガスとの混合が行われて初めて複数
の各オリフィス202から、霧化されたスプレーが噴出さ
れる。
図3に示される構造は、例えば2000゜Fという非常に高
温のガスと出合うガスの流れにおける溶融ガスや粒子の
ための洗浄器の入口において改質ガスを急冷させること
を可能にする。スプレーノズル200は、洗浄器へ高温ガ
スを送るダクトの煉瓦/セラミックライニング上にスプ
レー水なしに、ガス入口に非常に近接したところに配置
されることができる。
図4には、図1,2に示されたものと類似のノズルのさら
にもう一つの実施例が示されているが、この場合には、
著しくノズルオリフィスの数が増加されていて、この場
合にはガスの一部と液体との混合を行わせることが可能
である。
そこでわかるように、ノズル300は、2つの円周上に配
置されたオリフィス302と304のセットを有し、各セット
における個々のオリフィスは等しい長さの円弧を隔てて
配列されている。ノズル300はまた、軸方向オリフィス3
06を所有することがわかるが、このオリフィスは、要望
に応じ省略してもよい。軸方向オリフィス306により形
成される噴霧は、隣接する噴霧に引き入れられる傾向が
あり、それにより、ノズルにより作られる全スプレー角
は減少する。この効果は、前述の米国特許第4,893,752
号に記載のように、オリフィスの数に伴う問題の代表的
なものであるが一方、その効果は、多数のオリフィスが
採用される場合には、本発明の種々の改善によって達成
されるように、高濃度スプレーを実現するために、有利
に使用されることができる。
5つのオリフィス302をもった内部のセットが、ノズル
軸に対して第1の角度をもって配置された外面308形成
され、一方10個のオリフィス304の外部セットが、図1,2
の実施例における表面116と118におけると同様なより急
勾配の角度で配置された外面310に形成される。
ノズル300は、入口314を通る液体流線へ接続されるよう
に企画される内側の軸方向の室312を有している。空気
あるいは他のガスの取入口316は、ノズル300の側壁318
内に設けられ、内壁322によって軸方向室312から仕切ら
れた第2の内室320と連通している。
多数の開口324が、軸方向室312内でガスと液の第1の混
合体を形成するために、第2の内室320から軸方向室312
へ空気を送るために内壁322を貫通して設けられる。
各オリフィス302,304,306は、第1のガス−液混合体を
軸方向室312からそれぞれ固有のパイプ326を通ってそれ
ぞれのオリフィス302,304,306へ流れるように、軸方向
室312の下流端に、各固有のパイプ326で接続される。
多数の開口328が、空気室330とそれぞれのパイプ328の
内部領域とを連通鎖さるようにそれぞれの個々のパイプ
326の壁を貫通して設けられる。この配列は、軸方向室3
12からくる第1のガス−液混合体をオリフィス302,304,
306からの噴射のために、各固有のパイプ328における平
衡2相混合体に形づくるように室330の空気を各パイプ3
26の中へ入るようにさせる。
空気室330は、隔壁334を貫通する多数の軸方向通路332
によって第2の室320と連通する。これにより、入口316
を通って第2の室320へ供給された空気は、空気室330へ
通ることが可能になる。室320と330が隔壁334を貫通す
る軸方向の通路332のリングによって連通されるところ
のこの配列は、図1と2に示される配列と比較して、ノ
ズル300内の圧縮空気の分布と流れを改善し、その結果
ノズル内の空気バランスが改善された。それに加えて、
空気室330内の乱流が弱まった結果、圧縮空気を個々の
パイプ326へ送ることも改善され、また、改善された流
体力学的状態からエネルギー損失が軽減した。
ノズル内の空気分布に関するこの配列は、また米国特許
No.4,893,752の多重空気分布ノズル構造に用いられ、ま
たこの発明の他の面を構成する。
図5は、この発明の原理を、ノズル軸に異なった角度で
配列された5つの円のグループに設けられた多数のオリ
フィス(この場合は58に達したが)に適用したものを示
す。各グループ内で、オリフィスは均一にアーチ形をし
て位置している。図4に用いられたのと同じ参照番号
が、ここでもまた同じ要素を示すために用いられてい
る。図4の場合におけると同様、軸方向のオリフィス30
6は省くことができる。
図5の実施例においては、色々なオリフィスが、図を簡
単にするために、ノズルからのスプレー放射の異なる角
度を提供するためにドームヘッド336内で形成されるよ
うに描かれている。然しながら、オリフィスの色々なグ
ループは、普通はオリフィスのそれぞれのグループに対
し漸次に急角度になるようにされた平面上に設けられ
る。
図5のオリフィスは3つのオリフィスから成る第1のグ
ループ302と、6つのオリフィスから成る第2のグルー
プ304と、12のオリフィスから成る第3のグループ338
と、12のオリフィスから成る第4のグループ340および2
4のオリフィスから成る第5のグループ342に配列され
る。随意の軸方向オリフィス306を含めた図示されたオ
リフィスの全数は58個であり、一方オリフィス306を省
いた全数は57個になる。
種々の図示した実施例では、オリフィスはすべて、水滴
寸法の分布が均一になるのを助長するので同一直径を持
って示されている。しかし、ある例では、クラスターノ
ズルから大小の液滴の特定の組合わせが作られることが
望ましいかも知れない。
例えば、ガス洗浄においては、しばしば、残留時間を改
善し、かつ、ダクト中のスプレー分布を効果的に均一の
ものとするために、スプレー流をガス流に対して反対方
向に導入することが望ましい。しかし、微細なスプレー
がダクト内にガス流とは反対の方向に吹き込まれると、
スプレーはしばしばその液の50ないし70%が偏向されて
ダクト壁に当る程度にまで拡散し、ダクトの壁に固着
し、ダクトの下部に寄り集まる。このような状況となる
のを軽減するためには、大き目の液滴はノズル軸から遠
く離れた位置にあるオリフィスから、また、より微細な
液滴はノズル軸に近い位置にあるオリフィスからスプレ
ーするのが望ましい。
このような効果は、外側のオリフィスの直径を内側のオ
リフィスの直径より大きくして、大小の直径に対応する
オリフィスを備えることにより得ることができる。もし
所望ならばこの逆配置とすることもできる。より大きい
直径のオリフィスにより、より大きい流量の液がスプレ
ーされる。結果とし生じる流れのあらゆる不均衡と斉一
性の欠如とは、各レベルで用いられるオリフィス数の適
当な調節によって補償することができる。
さらに、種々のグループ分けされたオリフィスは一般
に、オリフィスから放出されるスプレーを均一な分布と
するために、アーチ形に沿う相互間隔を等しくとられて
いる。しかし、特殊な応用に対しても、オリフィス間隔
を異なる間隔として上述した均一性を若干減らすことが
望まれることもある。
いま、図6および7に注目すると、これら図はさらに液
とガスとの予備混合が行われる本発明の別の実施例によ
る2個のノズル400を図示している。図示の構成は図4
に図示された構成の変形であり、共通の構成要素の記載
のために共通の参照番号が用いられている。
図6では、パイプ402が軸方向に室312を横断してその室
の壁322の向き合う部分の間に第2の内部室320と連通す
るように延びており、これによりパイプ402の内側に圧
縮空気の流れを供給する。パイプ402はその壁を貫通す
る開口404を備えており、パイプ402から室312内を流れ
る液中に圧縮空気を通し、これによりノズル400内のガ
スと空気との予備混合をさらに行わせることができる。
図7の実施例では、別のガス供給管406が備えられてお
り、これは液がノズル400へ導入される前に液供給パイ
プ408内へガスを供給する。
開示の要約 本開示を要約すれば、本発明は均一性の改良されたスプ
レー様式をもたらす新しいクラスターノズルの設計を提
供するものであり、これにより、より大きな寸法と数の
オリフィスの使用により、より多くの液量を供給するこ
とができるとともに、一方では極めて均一なスプレーが
得られる。本発明の範囲内で変形を得ることは可能とさ
れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−127067(JP,A)

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続的にガス状を呈する細かい液の霧、あ
    るいは継続的に液状を呈する細かいガス状態の泡を形成
    するノズルであって、 液体の給源に接続されている第1の室手段と、 ガスの給源に接続されている第2の室手段と、 ガスと液体との第1の混合体を形成するため、第1の室
    手段でガスと液体とを予備混合するために第1と第2の
    室間に延びている接続路と、 第2の室からのガスと前記第1の室手段からの第1のガ
    スと液との混合体とを混合して前記ノズルから噴出する
    ガスと液体との2相の平衡混合体を構成するするために
    前記第1の室手段と第2の室手段とに接続された複数の
    個別の混合室手段と、 前記噴霧を構成し、前記個別の混合室手段から2相の混
    合体を噴出するために前記混合室手段の下流側にそれと
    連通する複数のオリフィス手段を有するノズル。
  2. 【請求項2】前記ノズルが円筒形で、かつ縦方向に軸を
    持ち、前記複数のオリフィス手段が前記軸を中心に漸次
    半径が拡大された複数の円周上に配列され、そのオリフ
    ィス手段により前記第2の2相の混合体を前記軸を中心
    に連続的により広角度に噴出する請求項1記載のノズ
    ル。
  3. 【請求項3】各円周上の各オリフィス手段がそれぞれ相
    互間が弧状に離隔されている請求項2記載のノズル。
  4. 【請求項4】各円周上のオリフィス手段が円形である請
    求項3記載のノズル。
  5. 【請求項5】全ての前記オリフィス手段が同一の直径を
    有する請求項4記載のノズル。
  6. 【請求項6】外側の円周上のオリフィス手段の直径が内
    側の円周上のオリフィス手段の直径より大きい請求項4
    記載のノズル。
  7. 【請求項7】前記2相のガス混合体の噴出を有効にする
    ために各オリフィス手段が相互間の角度が異なるように
    配列された請求項2記載のノズル。
  8. 【請求項8】1つのオリフィス手段が前記縦方向の軸上
    に配置された請求項7記載のノズル。
  9. 【請求項9】前記第1の室手段が前記ノズルの中で液体
    の給源に連通する入口から出口まで軸方向に延びている
    一つの円筒形の室手段であり、 前記第2の室手段が前記ノズルの中で前記一つの円筒形
    の室手段に対して同心円状に延びている一つの環状の室
    手段で、その外壁にはガスの給源と連通する孔があけら
    れており、 前記第2の室と前記第1の室との間に延びている接続路
    が前記一つの円筒形の室の外壁と前記一つの環状室の内
    壁とが共有されている壁を貫いている孔である請求項2
    記載のノズル。
  10. 【請求項10】前記複数の個別の混合室手段が前記一つ
    の円筒形の室手段の出口端から前記複数のオリフィス手
    段まで延びている個別のパイプからなり、さらに前記一
    つの環状の室手段と連通する個々のパイプ壁にあけられ
    た複数の孔を有する請求項9記載のノズル。
  11. 【請求項11】前記個別のパイプにあけられた複数の孔
    は共通のガス室手段に連通し、該共通のガスは前記一つ
    の環状の室手段からその内壁によって分離されており、
    複数の軸方向に向けられた接続路が前記共通のガス室手
    段へガスが流れるように前記ガス室手段と前記一つの環
    状室手段との間に延びている内壁を通して延びている請
    求項10記載のノズル。
  12. 【請求項12】前記ノズルが円筒形で縦方向に軸を有
    し、前記複数のオリフィス手段は、前記2相の混合体を
    ほぼ縦方向の軸に直角に噴出する請求項1記載のノズ
    ル。
  13. 【請求項13】前記各オリフィス手段が等しい大きさの
    弧の間隔をおいて配置されている請求項12記載のノズ
    ル。
  14. 【請求項14】前記第1の室手段が、前記ノズルの中で
    液体の給源と連通する入口から出口まで軸方向に延びて
    おり、 第2の室手段が、前記ノズルの中で前記一つの円筒形の
    室手段に対して同心円状に配置され軸方向に延びている
    一つの環状の室手段であり、その外壁にガスの給源と連
    通する一つの孔を有し、 前記第2の室と前記第1の室手段との間の接続路手段は
    前記一つの円筒形の室手段の外壁と前記一つの環状の室
    手段の内壁とが共有されている壁にあけられた 少なくとも1つの孔である請求項13記載のスプレイノズ
    ル。
  15. 【請求項15】前記個別の混合室手段が前記一つ円形の
    室手段から前記複数のオリフィス手段延びる個々のパイ
    プからなり、さらに該パイプの壁を通して一つの環状室
    手段と直接連通する複数の孔を有する請求項14記載ノズ
    ル。
  16. 【請求項16】継続的にガス状態になっている細かい液
    体の霧、あるいは継続的に液体状態にあり細かいガス状
    の泡の噴霧を構成するための一般に円筒形のノズルであ
    って、 前記ノズルの中で、液体の給源に連通する入口から出口
    迄の一つの円筒形室手段からなる第1の室手段と、 前記ノズルの中で、前記一つの円筒形の室手段を中心と
    する同心円状に配置された軸方向に延びている一のつの
    環状の室手段からなる第2の室手段と、 第3の室手段は第2の室手段から環状の内壁によって仕
    切られている第3の室手段と、 前記第2の室手段と第3の室手段の間に延びている内壁
    を通して前記第2の室手段から第3の室手段へガスを流
    すために開けられた複数の軸方向の流路と、 液を前記第1の室手段から受けるための第1の室手段の
    出口と連絡し、ガスを受けるために第3の室手段と連絡
    し、ノズルから噴出するガスと液との2相の混合体に混
    合する複数の個別の混合室手段と、 噴霧を構成するための前記個別の混合室手段から2相の
    混合体を噴出する複数の個別混合室手段と連通しかつそ
    の下流にある複数のオリフィス手段とを有するノズル。
  17. 【請求項17】前記第2の室手段と前記第1の室手段と
    の間に延びている前記接続路手段が、第1の室手段にお
    いてガスと液との混合体を形成するためにガスと液を予
    備混合する目的で前記第1の室手段の外壁と第2の室手
    段の内壁とに共有される壁を通して開けられた少なくと
    も1つの孔である請求項16記載のノズル。
  18. 【請求項18】前記複数の個別の混合室手段が、前記第
    1の室手段の出口から前記複数のオリフィス手段に延び
    ている個別のパイプからなり、かつ該個別のパイプの壁
    を通して開けられた前記第3の室手段と連通する複数の
    孔を有する請求項16項記載のノズル。
  19. 【請求項19】前記各孔が円形であり、直径が等しく、
    かつそれぞれが複数の個別のパイプと直接連通している
    請求項18記載のノズル。
  20. 【請求項20】継続的にガス状を呈する細かい液体の
    霧、あるいは継続的に液状をを呈する細かいガスの泡の
    噴霧を形成する方法であって、 液体とガスとを第1の混合域に送り込み、 前記第1のガスと液の混合体とガスとを複数の個別の第
    2のガスと液との混合域に送り込み、前記各個別の第2
    のガスと液の混合域において平衡状態にあるガスと液の
    2相の混合体を形成し、 前記噴霧を形成するために、前記2相の混合体を各個別
    の第2のガスと液との混合域からオリフィスを通して噴
    出させる方法。
JP3514568A 1990-09-03 1991-09-03 改良されたスプレーノズルデザイン Expired - Lifetime JPH0787907B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB909019188A GB9019188D0 (en) 1990-09-03 1990-09-03 Improved spray nozzle design
GB9019188,3 1990-09-03
PCT/CA1991/000318 WO1992004127A1 (en) 1990-09-03 1991-09-03 Improved spray nozzle design

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05507653A JPH05507653A (ja) 1993-11-04
JPH0787907B2 true JPH0787907B2 (ja) 1995-09-27

Family

ID=10681579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3514568A Expired - Lifetime JPH0787907B2 (ja) 1990-09-03 1991-09-03 改良されたスプレーノズルデザイン

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5170942A (ja)
EP (1) EP0547107B1 (ja)
JP (1) JPH0787907B2 (ja)
KR (1) KR100232795B1 (ja)
AT (1) ATE130783T1 (ja)
AU (1) AU656536B2 (ja)
CA (1) CA2090865C (ja)
DE (1) DE69115047T2 (ja)
GB (1) GB9019188D0 (ja)
IE (1) IE913081A1 (ja)
MY (1) MY107974A (ja)
WO (1) WO1992004127A1 (ja)
ZA (1) ZA916960B (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5439509A (en) * 1991-01-22 1995-08-08 Turbotak Inc. Stripping method and apparatus
DE4238736A1 (de) * 1992-11-17 1994-05-19 Babcock Feuerungssysteme Zerstäuber für einen Ölbrenner
US5474235A (en) * 1994-04-13 1995-12-12 Wheelabrator Technologies, Inc. Spray nozzle insert and method for reducing wear in spray nozzles
US5603453A (en) * 1994-12-30 1997-02-18 Lab S.A. Dual fluid spray nozzle
US6227846B1 (en) 1996-11-08 2001-05-08 Shrinkfast Corporation Heat gun with high performance jet pump and quick change attachments
ATE232284T1 (de) * 1996-11-08 2003-02-15 Shrinkfast Corp Heizpistole mit hochleistungsstrahlpumpe und schnellwechselbaren teilen
US6098897A (en) * 1998-12-23 2000-08-08 Lockwood; Hanford N. Low pressure dual fluid atomizer
US6478239B2 (en) 2000-01-25 2002-11-12 John Zink Company, Llc High efficiency fuel oil atomizer
DE10259563A1 (de) * 2002-12-19 2004-07-01 Valeo Systèmes d`Essuyage Waschdüse zur Verwendung an Fahrzeugen zum Ausbringen eines flüssigen Reinigungs- oder Waschmediums
KR100622987B1 (ko) 2004-06-10 2006-09-19 한국에너지기술연구원 2유체 분사노즐
TWI252118B (en) * 2004-10-26 2006-04-01 Ind Tech Res Inst High pressure nozzle for spraying water mist
US20090039180A1 (en) * 2007-08-07 2009-02-12 Anthony John Lukasiewicz Mixing cap for spray nozzle for packaging machine
US8157189B2 (en) * 2009-04-03 2012-04-17 General Electric Company Premixing direct injector
US8151885B2 (en) * 2009-04-20 2012-04-10 Halliburton Energy Services Inc. Erosion resistant flow connector
US8181891B2 (en) * 2009-09-08 2012-05-22 General Electric Company Monolithic fuel injector and related manufacturing method
US8794545B2 (en) * 2009-09-25 2014-08-05 General Electric Company Internal baffling for fuel injector
JP6645735B2 (ja) 2011-05-09 2020-02-14 インペル ニューロファーマ インコーポレイテッド 鼻薬送達用ノズル
KR101338491B1 (ko) * 2012-04-27 2013-12-10 (주)하나에프엠케이 기계 부품 세정용 유체분사장치
CN105695957B (zh) * 2014-11-28 2018-08-24 北京北方华创微电子装备有限公司 进气装置及半导体加工设备
US10603681B2 (en) * 2017-03-06 2020-03-31 Engineered Spray Components LLC Stacked pre-orifices for sprayer nozzles
BR112019020910A2 (pt) 2017-04-04 2020-04-28 Cleanlogix Llc aplicador de pulverização eletrostática de compósito de co2 passivo
US11305142B2 (en) * 2018-01-12 2022-04-19 Carrier Corporation End cap agent nozzle
JP6944883B2 (ja) * 2018-01-18 2021-10-06 本田技研工業株式会社 塗装用ノズル
US11045776B2 (en) * 2018-08-22 2021-06-29 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a fuel injector
US10369579B1 (en) * 2018-09-04 2019-08-06 Zyxogen, Llc Multi-orifice nozzle for droplet atomization
KR102540259B1 (ko) * 2020-10-05 2023-06-07 권혁진 소화기의 분사노즐 구조
US11919241B1 (en) * 2021-02-25 2024-03-05 Xerox Corporation Optimized nozzle design for drop-on-demand printers and methods thereof
US12042991B2 (en) 2021-02-25 2024-07-23 Xerox Corporation Energy dissipative nozzles for drop-on-demand printing and methods thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01127067A (ja) * 1987-02-13 1989-05-19 Asea Brown Boveri Ag 噴霧ノズル

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB188368A (en) * 1921-07-09 1922-11-09 James Burnet Cochrane Improvements in oil fuel burners
CH124860A (fr) * 1927-04-05 1928-05-01 H Cuenod S A Atel Brûleur pour combustible liquide.
US2933259A (en) * 1958-03-03 1960-04-19 Jean F Raskin Nozzle head
NL7015687A (ja) * 1970-10-26 1971-02-25
US3844485A (en) * 1973-08-10 1974-10-29 Hagen Mfg Co Spray apparatus
DE2627880C2 (de) * 1976-06-22 1982-11-11 Jogindar Mohan Dr.-Ing. 7505 Ettlingen Chawla Verfahren für die Zerstäubung von Flüssigkeiten oder für die Zerteilung von Gasen in kleine Blasen
US4356970A (en) * 1979-05-18 1982-11-02 Coen Company, Inc. Energy saving fuel oil atomizer
US4708293A (en) * 1983-02-24 1987-11-24 Enel-Ente Nazionale Per L'energia Elettrica Atomizer for viscous liquid fuels
DE3325741C1 (de) * 1983-07-16 1985-02-21 Lechler Gmbh & Co Kg, 7012 Fellbach Zylindrischer Einsatz fuer eine Zweistoff-Zerstaeubungsduese
JPS60126511A (ja) * 1983-12-09 1985-07-06 Haruji Kurogo 霧化を促進し燃焼を改善するバ−ナ−・チップ装置
US4614490A (en) * 1985-04-01 1986-09-30 Exxon Research And Engineering Co. Method and apparatus for atomizing fuel
FR2614365A1 (fr) * 1987-04-22 1988-10-28 Nolot Raymond Dispositif de securite pour le demarrage des moteurs thermiques
GB8710685D0 (en) * 1987-05-06 1987-06-10 Turbotak Inc Cluster nozzles
US4819878A (en) * 1987-07-14 1989-04-11 The Babcock & Wilcox Company Dual fluid atomizer
FR2641365B1 (fr) * 1988-12-30 1991-12-13 Pillard Chauffage Procedes et dispositifs pour pulveriser finement un combustible liquide et bruleurs equipes de ces dispositifs

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01127067A (ja) * 1987-02-13 1989-05-19 Asea Brown Boveri Ag 噴霧ノズル

Also Published As

Publication number Publication date
CA2090865C (en) 2000-10-31
ZA916960B (en) 1992-07-29
EP0547107A1 (en) 1993-06-23
DE69115047T2 (de) 1996-07-18
US5170942A (en) 1992-12-15
AU8501591A (en) 1992-03-30
EP0547107B1 (en) 1995-11-29
KR100232795B1 (ko) 1999-12-01
ATE130783T1 (de) 1995-12-15
IE913081A1 (en) 1992-03-11
GB9019188D0 (en) 1990-10-17
DE69115047D1 (de) 1996-01-11
JPH05507653A (ja) 1993-11-04
MY107974A (en) 1996-07-15
AU656536B2 (en) 1995-02-09
WO1992004127A1 (en) 1992-03-19
CA2090865A1 (en) 1992-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0787907B2 (ja) 改良されたスプレーノズルデザイン
US5697553A (en) Streaked spray nozzle for enhanced air/fuel mixing
US5025989A (en) Spray nozzle design
US8028934B2 (en) Two-substance atomizing nozzle
KR100231240B1 (ko) 개량된 플랫 팬 스프레이 노즐
US8857740B2 (en) Two-component nozzle with secondary air nozzles arranged in circular form
US6578777B2 (en) Low pressure spray nozzle
EP0140477B1 (en) Air swirl nozzle
CN104540597B (zh) 全锥形空气辅助喷射喷嘴组件
CN101080255B (zh) 喷射介质的方法及喷嘴
JP2002096003A (ja) 改良型空気式スプレーノズル
MX2011002859A (es) Metodo de pulverizacion y boquilla para la atomizacion de un liquido.
US20030155325A1 (en) Integrated fluid injection air mixing system
JPH01127067A (ja) 噴霧ノズル
JP2005351614A (ja) 燃料噴霧器および燃焼器ドーム用円錐形スワーラならびにその製造方法
JP4240617B2 (ja) 2段式圧力噴霧ノズル
US6550696B2 (en) Integrated fuel injection and mixing system with impingement cooling face
EP0101109B1 (en) Mix atomizer
JP2003220354A (ja) 噴霧ノズル
JPH07124502A (ja) 二流体ノズル
CA2280475C (en) Improved spray nozzle design
RU2039910C1 (ru) Форсунка для распыливания вязких жидкостей
WO1989007491A1 (en) Atomizer nozzle
RU2253802C1 (ru) Форсунка для распыливания вязких жидкостей
SU1260029A1 (ru) Форсунка