JPS6150025B2 - - Google Patents

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JPS6150025B2
JPS6150025B2 JP56049485A JP4948581A JPS6150025B2 JP S6150025 B2 JPS6150025 B2 JP S6150025B2 JP 56049485 A JP56049485 A JP 56049485A JP 4948581 A JP4948581 A JP 4948581A JP S6150025 B2 JPS6150025 B2 JP S6150025B2
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JP
Japan
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spray nozzle
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cylindrical member
spray
baffle
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JP56049485A
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JPS56155666A (en
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Ee Sukuriunaa Uooren
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Baltimore Aircoil Co Inc
Original Assignee
Baltimore Aircoil Co Inc
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Publication date
Application filed by Baltimore Aircoil Co Inc filed Critical Baltimore Aircoil Co Inc
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Publication of JPS6150025B2 publication Critical patent/JPS6150025B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02—Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/06—Spray nozzles or spray pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
    • B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
    • B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 スプレーノズルについての分野に於ては、代表
的な蒸発熱交換に使用される、広範囲な流体圧力
下でほゞ円形状で且つ傘状スプレーパターンを与
えるノズルの要請が今までにあつた。このような
ノズルの使用は、熱交換器を完全な湿潤状にする
ことを可能にして、熱伝達を最大にし、および／
またはスケール生成を最小にするようにしてい
る。
更に代表的な蒸発熱交換器に於ては、数本の液
供給ヘツダーを、凝縮および／または冷却すべき
流体を供給するチユーブの列あるいは冷水塔充填
物上の何れかの上方の位置に設けることが通例と
なつていた。複数のより細いチユーブまたは枝管
はヘツダーから１個以上のノズルのついた各枝管
をつけて水平方向に延びている。ここで該ノズル
は流体供給管または充填物上に突当たるスプレー
パターンを放出する。この先行技術の適用に於て
は、液滴体積に対し液滴表面積の比較的大きな割
合が最適の冷却効果をもたらすために、微細なス
プレーがいままで用いられていた。
そのため、そのような小さな微細スプレーノズ
ルの多配列を作ることが必要となつていた。代表
的な先行技術の装置に於ては、ノズルの数は、熱
交換器の水平面積平方インチ当り１個以上のオー
ダーであり得る。これらは大体均一な間隔をとつ
て配列され、そのような熱交換器ユニツトの通常
の矩形水平面積内に、全体として矩形のスプレー
パターンを与えている。多量の霧がこのようなス
プレーによつて発生し、その大部分はユニツトの
壁の上に突当るか、あるいは洗浄用の慣習空気流
によつて上方に運ばれる。その空気流は、冷水塔
のロスをさけるため複雑な漂流物除去の使用を必
要としている。
米国特許第4058262号に示されているような代
表的な先行技術の装置に於ては、スプレーノズル
の使用が示されており、そこでは各ノズルは、他
の１つと協力するペアーを構成し、液体熱交換器
または蒸発系において一般に矩形のスプレーパタ
ーンを形成している。この特許に示されているノ
ズルは、他の１つとの組合せで作用しなければな
らず、個々にはほゞ半円状スプレーパターンを生
ずるにすぎない。この発明に於けるノズルが円形
のスプレーパターンを発生しないという事実が、
人に該発明で必要とするよりも多数のノズルを使
用させている。
更に、米国特許第4058262に示されたノズルか
らのスプレーは、スプレー液体が該ノズルの下の
表面積上に均一に分散されるような方式で相互作
用をしていない。
同様に、米国特許第3617056号には、主として
重力供給で作用されるべきタイプのノズルが示さ
れ、該ノズルは底面板が流体を所要のパターンに
分散するため特に構成されている。
発明者は、広範囲な流体圧で流れる十分な流体
を与える改良されたスプレーノズルを見出し、経
済的に作ることが出来るノズルを提供した。更に
発明者は、隣接するノズルからのスプレーパター
ンと協同して、長さならびに巾の両方向に傘状の
スプレーパターンを与える改良されたスプレーノ
ズルを見出し、スプレー流体をノズルの下の全表
面上に均一に分散するが、同時に最低数のノズル
を必要とする方法を開発した。
本発明の目的は、ヘツダーにつけて使用される
改良されたスプレーノズルを提供することにあ
り、ここで分散される液体は、広範囲の該流体の
圧力で、円周状の360゜の均一な傘状スプレーパ
ターンを発生する圧力下で分散される。
更に本願発明の目的は、製造に対し経済的に適
する比較的簡単なデザインで、液体を360゜円形
のスプレーパターンで液を分散するのみならず、
該液体を、該ヘツダー内の該液体の広範囲な圧力
に対し360゜パターンで均一に分散するノズルを
提供することにある。
また更に本発明の目的は、これまでのスプレー
系より少ない数のノズルの使用をもたらす改良さ
れたスプレーノズルを提供することにある。
上記およびその他の目的および利益は、以下の
記載ならびに添付の図面から明らかとなるであろ
うし、そして当業者によつて認められるであろ
う。
第１図および第４図には、加圧下に流体（特に
水）を送るスプレー部またはヘツダー１の１部が
示されている。スプレー部は、加熱された流体を
送るチユーブ列の形の冷却コイル２に、あるいは
冷水塔充填物上に拡がつている。液体を管状コイ
ル上にスプレーする場合である前者の状態では、
ノズルからのスプレーは、恐らく空気の強制循環
と組合されて、管内の流体から熱を除去する。前
に述べた該流体は、次のような液体または、アン
モニアまたはフルオロカーボンのような冷媒でよ
い。液体を冷水塔充填物上にスプレーする場合で
ある後者の状態では、スプレーされた液体は、充
填物上を降りてくるにつれて冷却される。この状
態でスプレーされた液体の冷却は、強制空気循環
の助けによるか、あるいは必要とせずに行うこと
が出来る。
示されているように同様の構成のノズル３は、
ヘツダーから放射状に下方に延び、管状コイルの
最上層または充填物表面２の上方約101.6〜304.8
mm（４−12インチ）に配置し得る。
ノズルはスプレー部またはヘツダーと代表的に
はネジ止めによつて取付けられていてよく、ある
いは、好ましくはノズルは該ヘツダーの環状の穴
およびグロメツトまたはゴムワツシヤーを用いる
ことにより与えられるシールにより、ヘツダーの
底に単に嵌合される。この後者の取付方法は、も
し周期的に発生する要求があつたときヘツダーか
ら該ノズルの取はずしを容易にする。
各ノズルには軸上の穴５を有する薄い肉厚の円
筒状部材４が含まれ、穴５はパイプ、管あるいは
ヘツダー１の内径と連通し、ヘツダー内の加圧下
の水あるいは他の流体が各ノズルの穴５に流れ出
すようになつている。0.5乃至20psiの範囲の水圧
は、本発明の実施に適している。その下端６で
は、円筒状部材は、保持部材７によつて、円形分
散部材９上でほゞ凹面８で終つており、その凹面
はヘツダーの方に面している。この構成の結果、
加圧下の水はスムースに且つ平等に穴５から分散
部材の凹状球面に流れ、オリフイス１０を通つて
厚いかあるいは深い360゜円形の傘状スプレー１
１として流れ出る。
第２図および３図に示したように各ノズルは、
バツフルプレート２０を備え、バツフルプレート
２０は穴内に正反対に、あるいはノズルの円筒状
部材の穴と平行して延びている。このバツフルプ
レートは、円筒状部材内に位置し、穴の軸に沿つ
て延びておりそれにより、穴を２つの半円部分に
分けている。バツフルは、望ましくは穴の直径線
に沿つて置かれ、円筒状部材の上端まで延びてお
り該円筒状部材の上端部と同一面を作つている。
最適の性能とするには、バツフルは穴内に位置
し、スプレー部またはヘツダー１内の流体流に垂
直としなければならない。もしバツフルがそのよ
うに方向づけられていないと、スプレー液の分散
の均一性が減殺される。
バツフルがヘツダー内の流体流に垂直であるこ
とを確実にするため、小さな識別マークを、バツ
フルの位置が正確であることを示すため円筒状部
材の外面につけることが出来る。そうすれば誰で
もバツフルプレートの方向を直接知り、そのよう
にノズルを正しい方向に入れることが出来る。
バツフルがスプレー部の液流に垂直な時は、穴
の２つの部分に等しい液流が入り、ノズルから放
出されるスプレーパターンが均一化されるであろ
う。もしこのバツフルがノズル内の円筒状部材の
穴内に設けられていないと、その後ノズルを流出
する流れは、スプレー部内の液の流れの方向で大
きな不釣合となるであろう。好ましくは、第２図
に８として示す円錐形または凹面域の形であるノ
ズルの円形分散部材９は、穴およびバツフルの円
筒状端部から限定された間隔を有し、ノズルオリ
フイス１０を与えている。それは好ましくはこの
距離で、一般には円柱７の形の保持部品によつて
保たれ、その円柱は、バツフルプレート２５のと
ころで終つている一端と、円形分散部材２６の中
心に他端を有している。円形の分散部材は、中心
から円周方向に延び、第２図に６として示した円
筒状部材の下端からほゞ平行な間隔の関係位置を
もつている。円形分散部材は、円周縁または円形
分散部材の外周の射出部で終つている。
ノズルのオリフイス１０あるいは円筒状部材の
下端からの外周端の間隔は、ほゞ約３mm乃至19mm
（1/8インチ乃至3/4インチ）の間隔で好ましくは
６1/2乃至13mm（1/4インチ乃至1/2インチ）であ
る。この長さは第２図に“Ｓ”として示されてい
る。この間隔が、オリフイスを作り出し、分散部
材の360゜円周に実質上均一に分散する厚いかま
たは深い傘状スプレー層を与える。
バツフルプレート２０は、好ましくはその上部
縁が円筒部材４の上部、即ち穴の上部開口と同一
面となるように配置すべきである。バツフルプレ
ート２０は、硬くなければならないのでステンレ
ススチールまたは強力プラスチツクのような固い
材料で作るべきであるが、必要以上に穴の開口断
面を大きくとるべきでない。
同様に、円筒状部材、保持部材および分散部材
は、両方を満足する如何なる材料で作ることがで
きるが、好ましくは製作の容易と経済上から、プ
ラスチツクまたは合成プラスチツク材製とする。
同様に、ノズル全体は、分散部材９と保持部材７
の各端に取付けられた（接着剤で、または熱的接
合で）バツフル２０とに分けて作るか、または、
一体物で成形することが出来る。
第１図および第４図に示すような流体の管状部
材上の分散に使用するノズルの代表的適用に於て
は、ノズルは各スプレー部またはヘツダーに沿つ
て約305mm（12インチ）離すべきであり、各スプ
レー部は隣接するスプレー部から約737mm（29イ
ンチ）離すべきである。更に、ノズル３はコイル
２の上面上約127mm（５インチ）上に上げておく
べきである。これらの条件下で且つ毎分約121/2
ガロンの液体を各ノズルを通して流す実施の際に
は、液体は管状コイルの丁度上のところで、各ノ
ズルから約660mm（26インチ）の直径円周の傘パ
ターンに放出されるであろう。記載された条件に
対しては、これらのノズルが使用されている代表
的蒸発熱交換器形態内の管状コイル上の液の分散
は、全く均一である。
ノズルが冷水塔充填物上の液分散に使用される
その他の適用では、ノズルは各スプレー部または
ヘツダーに沿つて約203mm（８インチ）離すべき
であり、且つ各スプレー部は隣接するスプレー部
から約940mm（37インチ）離すべきである。この
状態に於けるノズルは、充填物２の最上表面上約
254mm（10インチ）上げておくべきである。流体
はこの状態で、約３ガロン／分／トンの割合の冷
却容量で分散される。これらの条件下で、冷却さ
れる流体または液体は、冷水塔の真上のところで
各ノズルから、約1016mm（40インチ）直径の円周
で傘状スプレーパターンに分散されるであろう。
再度述べるが、分散パターンは相互に作用して均
一な分散された流体パターンを作るので、流体の
分散は全く均一である。
より好ましい形の特定の例を参照して本発明が
記載されているので、本発明の当業者は、本発明
を理解すれば種々の変化および一部変更が、ここ
に記載した特許請求の範囲によつて規定されるよ
うに、本発明の精神ならびに範囲を逸脱すること
なく行い得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図はヘツダーとこれらヘツダーに沿つて間
隔をとつて取付けられたスプレーノズルの上面図
を示し、その構成は蒸発系の管状導体またはタワ
ーの上方に取付けられている。第２図は本発明の
代表的ノズルの側面図を示す。第３図は第２図の
Ａ−Ａ断面図を示す。第４図はノズルから放出す
るスプレーの形を示した代表的ヘツダーとノズル
の配列の等角図を示す。 〔主要部分の符号の説明〕、１：スプレー部ま
たはヘツダー、２：冷却コイル、３：ノズル、
４：円筒状部材、５：穴、７：保持部材、９：円
形分散部材、１０：オリフイス、２０：バツフル
プレート。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ａ 薄い壁厚の円筒状部材； ｂ 該円筒状部材内に位置するバツフル； ｃ 凹表面を有するほゞ円形の分散部材； ｄ 該分散部材を保持し、且つ分散部材を該円筒
    状部材から限定された間隔をとつて維持するた
    め該バツフルと分散部材に取付けられた保持部
    材 以上の各構成要素からなるスプレーノズル。 ２ ａ 液体流を加圧下に該表面の上へ送るヘツ
    ダー； ｂ 該ヘツダーに沿つて間隔をとつて配置された
    ノズルの列で、各ノズルはそこに穴を有する薄
    い壁厚の円筒状部材を有する； ｃ 該穴とほゞ平行な方向で、且つ同様に該ヘツ
    ダー内の液体流にほゞ垂直に位置するバツフ
    ル； ｄ 液体を傘スプレーパターンに分散する凹面を
    存するほゞ円形の分散部材； ｅ 該分散部材を保持し、且つ分散部材を該円筒
    状部材から限定された間隔をとつて維持するた
    め該バツフルと分散部材に取付けられた保持部
    材 以上の各構成要素からなり、ほゞ平らな上面を
    有する管状部材中流体の蒸発冷却あるいは凝縮に
    使用するスプレーノズル装置。 ３ バツフルが円筒状部材の穴内に正反対に位置
    し、該円筒状部材の軸に沿つて延び、円筒状部材
    を２つのほゞ半円径部分に分割する特許請求の範
    囲第１項のスプレーノズル。 ４ 保持部材が該バツフルの下部にそのほゞ中心
    に取付けられ、他端が該分散部材にそのほゞ円形
    中心に取付けられている特許請求の範囲第１項の
    スプレーノズル。 ５ 円筒状部材と円形分散部材との限定された間
    隔がほゞ３mm（1/8インチ）から19mm（3/4イン
    チ）であり、且つ該円筒状部材の内径が９mm（3/
    ８インチ）から38mm（１1/2インチ）である特許請
    求の範囲第４項のスプレーノズル。 ６ 該バツフルの上方縁が該円筒状部材と同一平
    面にある特許請求の範囲第１項のスプレーノズ
    ル。 ７ ノズルの列が該ヘツダーに沿つて約305mm
    （12インチ）の間隔を保つている特許請求の範囲
    第２項のスプレーノズル装置。 ８ 冷水塔内にあり、該充填物材料の表面がほゞ
    平面となる充填物の表面にスプレーされる水の冷
    却に、冷却塔内で使用する装置に於て、 ａ 該充填物材料の上方に配置され加圧下に水を
    送るヘツダー； ｂ 該ヘツダーに沿つて間隔をとつているノズル
    列で、各ノズルは、その中に穴を有する円筒状
    部材を有する； ｃ 該ノズルの穴内に該穴とほゞ平行方向で、且
    つ該ヘツダー内の流体流にほゞ垂直に位置する
    バツフル； ｄ 凹面を有し液体を傘スプレーパターンに分散
    するほゞ円形の分散部材； ｅ 該分散部材を保持し、且つ分散部材を該円筒
    状部材から限定された間隔をとつて維持するた
    め該バツフルと分散部材に取付けられた保持部
    材 とからなるスプレーノズル装置。 ９ ノズルの列が該ヘツダーに沿つて約203mm
    （８インチ）の間隔を有する特許請求の範囲第８
    項のスプレーノズル装置。
JP4948581A 1980-04-04 1981-04-03 Spray nozzle Granted JPS56155666A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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US06/137,327 US4568022A (en) 1980-04-04 1980-04-04 Spray nozzle

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Publication Number Publication Date
JPS56155666A JPS56155666A (en) 1981-12-01
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US (1) US4568022A (ja)
EP (1) EP0037779B1 (ja)
JP (1) JPS56155666A (ja)
AT (1) ATE11877T1 (ja)
AU (1) AU543662B2 (ja)
BR (1) BR8101966A (ja)
CA (1) CA1193298A (ja)
DE (1) DE3168993D1 (ja)
GR (1) GR74129B (ja)
HK (1) HK86185A (ja)
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