JPS6197064A - ２流体噴霧ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体と気体の２流体を混合して噴霧する２流体
噴霧ノズルに関する。

〔背景技術及び解決すべき問題点〕

液体と気′体とを均一に混合して噴霧する２流体噴霧ノ
ズルには、ノズル先端チップに複数の円孔を設けた復円
孔ノズルや、チップ先端に切欠状のスリットを設けた単
スリットノズルが用いられている。これらは−例として
特公昭４２−２４４７６号、特公昭４７−４９３２７号
、特公昭５４−２８９６４号に示されている。

復円孔ノズルは円形ノズル孔を複数個設けて噴霧角を広
げるようになっている。しかし１個のノズル孔は噴霧角
が狭くかつ複数個のノズル孔からの噴霧が互いに干渉を
生じて引き合うので、噴霧角が限られたものとなる。こ
のため近距離への噴霧時には噴霧分布に著しいムラが生
じている。

また単スリットノズルは、チップ先端に長孔状の切欠部
を設はノズル孔を偏平にして噴霧を広げるようになって
いる。しかし噴霧断面が偏平になるため噴霧面積の広が
りに限界があり、また噴霧分布もムラを生ずる。

本発明は上記事実を考慮し、一様でかつ広範囲な噴霧面
積を得ることが可能な２流体噴霧ノズルを得ることが目
的である。

〔発明の概要及び作用〕

本発明に係る２流体噴霧ノズルでは液体と気体を混合す
る２流体混合部と、この流体混合部と連通した混合流体
噴霧用のスリット状ノズル孔とを有し、流体混合部のノ
ズル孔に連続する先端部形状がノズル孔の長手方向に沿
って切断した状態で曲線状とされ、かつノズル孔を長手
方向と直角な方向に沿って切断した状態で各ノズル孔を
法線とする曲線状とされている。

従って本発明では混合流体の噴霧が流体混合部からスリ
ット状ノズル孔へとノズル孔の曲線の法線方向に移動し
やすい性質を利用し、ノズル孔の長手方向に沿って切断
した状態及び長手方向と直角な方向に沿って切断した状
態で噴霧を等質としかつ広角な噴霧を可能と°している
。

また本発明の好適な具体的実施の態様では、流体混合部
のノズル孔に連続する先端部形状はノズル孔の長手方向
に沿って切断した状態でだ円状とされており、これによ
って噴霧が横方向、即ちスリットの長手方向へ出やすく
なって噴霧の中央への集中を避け、均一な噴霧を可能と
することができる。

また本発明の他の好適な実施の態様としては流体混合部
へ流入する気体通路と流体通路の軸線を交差させて気体
と液体との混合を促進し、かつ気体通路の両側に一対の
流体通路を連通ずることにより気体の膨張作用を利用し
て効率的な混合が可能となっている。

また流体混合部への気体通路及び流体通路の連通部はス
リット形状とすることにより気体と液体との混合を均一
にすることができる。

〔発明の実施例〕

第１図乃至第６図には本発明の第１実施例に係る２流体
噴霧ノズルが示されており、流体導入ノズル１０の先端
にノズル先端チップ１２が螺合された構造となっている
。流体導入ノズル１０は円筒形状であり、軸心部には気
体通路１４が、この両側には一対の液体通路１６がそれ
ぞれ穿設されている。

気体通路１４及び液体通路１６の一端は図示しない気体
供給源及び液体供給源へと連通されており、他の一端は
ノズル先端チップ１２に形成される流体混合部１８へと
連通されている。一対の液体通路１６はその延長軸線が
気体通路１４の延長軸線と交差するように、流体混合部
１８へ向けて次第に接近して配置されている。このため
気体通路１４及び液体通路」６からの気体及び液体は流
体混合部１８内での攪拌が充分に行われる。特に気体通
路１４内の気体が流体混合部１８内で膨張することによ
り均一な攪拌が可能となる。

この気体通路１４及び液体通路１６は流体混合部１８に
向けて先細り形状とすることにより（第１２図参照）、
通過液体又は気体の流速を速くして流体混合部１８での
混合を促進することができる。

ノズル先端チップ１２は一端が流体導入ノズル１０の先
端部に形成される円孔２０へ形成される雌ねじへ同軸的
に螺合されている。

流体混合部１８は第３図にも示される如く先端部（第１
図及び第４図の下方向）が細幅の偏平部、　１８Ａとさ
れており、この偏平部１８Ａの先端が３個のスリット状
ノズル孔２２．２４及び２６と連通している。

第１図に示される如くこれらのスリット状ノズル孔２２
．２４．２６を長手方向に沿って切断した状態では、偏
平部１８Ａの先端部が連通部１８Ｂを介して各ノズル孔
と連通している。これにより流体混合部１８へ送られた
流体が均一に各ノズル孔から放射方向へ噴霧されること
になる。即ち噴ｉｉ体はノズル孔へ連通ずる連通部の法
線方向に噴出される傾向があるため、この連通部１８Ｂ
の形状を矩形状にすれば、噴霧流体は下方向及び横方向
にのみ噴霧されることになり、本実施例のように円弧状
とすることにより放射方向へ均一な噴霧が可能となる。

またノズル先端チップ１２の外形状は第３図に示される
如くこの連通部１８Ｂとほぼ同心的な球形状とすること
により連通部１８Ｂからノズル先端チップ１２の外周部
までの長さを等しくし、噴霧による各ノズル孔壁面の゛
摩擦抵抗を等しくしている。

また各ノズル孔の長手方向と直角方向に切断した状態（
第６図）では各ノズル孔２２．２４．２６の軸線が偏平
部１８Ａの先端部の法線となるように連通部１８Ｂ、す
なわち偏平部１８Ａの底面が円弧状となっている。これ
によって連通部１８Ｂの場合と同様にスリット状ノズル
孔２２．２４．２６からの噴霧を均一とすることができ
る。

スリット状ノズル孔２２は第２．６図に示される如く偏
平部１８Ａとノズル先端チップ１２の外周との中間部か
らノズル先端チップ１２の外周にかけて次第にスリット
幅が増大するテーパー広がり部２２Ａを有して第２．６
図左右方向へ噴霧を広げるようになっている。またスリ
ット状ノズル孔２４．２６は同様に中間部から先端部に
かけてスリット幅が広がっているが、この内径変化はス
リット状ノズル孔２２と反対側の壁面のみに傾斜面２４
Ａ、２６Ａを有したものとなっている。

これによってスリット状ノズル孔２４．２６からの噴霧
はスリット状ノズル孔２２と反対方向へ広げられ、スリ
ット状ノズル孔２２と合わせて均一な噴霧が可能となっ
ている。

さらに第５図に示される如くスリット状ノズル孔２２．
２４．２６のテーパ広がり部２２Ａ１傾斜面２４Ａ、２
６Ａはスリット状ノズル孔２２．２４．２６からそれぞ
れ放射状に設けられており、噴霧の流出を広げて均一に
する作用を助長している。

次に本実施例の作用を説明する。

図示しない気体供給源及び液体供給源から送られた気体
及び液体は流体混合部１８へと入り込んで混合される。

この混合時に液体通路１６が気体通路工４と交差するよ
うに配置されているので気体通路１４の膨張によって充
分な攪拌が行われる。

さらに液体はスリット状ノズル孔２２．２４．２６を通
って流出する際に、気体によって微粒化され噴霧が行わ
れる。この噴霧時に連通部１８Ｂすなわち偏平部１８Ａ
の底面が円弧状となっているため、噴霧は法線方向に流
出して各ノズル孔から等質な噴霧流出がなされる。テー
パ状広がり部２２Ａ、傾斜面２４Ａ、２６Ａは噴流の液
面付着作用のためさらに噴霧を広角に広げる。

各スリットからの広角な噴霧はスリット孔の頂角θ及び
ノズル孔２４．２６の間隔りを適切に選択することによ
り所定の距離におかれる被噴霧体へ広範囲で一様な噴霧
が行われる。

第７図（Ａ）は従来の復円孔ノズルを用いた場合のノズ
ル軸線直角面における噴霧分布２９Ａを示し、第７図（
Ｂ）は従来の単ス、リットノズルのノズル孔を偏平にし
た場合の同様な噴霧分布２９Ｂが、第７図（Ｃ）は本実
施例における噴霧分布２９Ｇが示されている。この噴霧
分布における高さは噴霧量を示しており、本実施例の噴
霧ノズルが広範囲にわたってかつ均一な噴霧が行われる
ことが明らかになっている。

次に第８図には本発明の第２実施例に用いるノズル先端
チップ１２Ａが示されている。このノズル先端チップ１
２Ａは前記実施例と同様構造であるが、流体混合部１８
の連通部１８Ｂはだ円形とな９ている。従って連通部１
８Ｂからの噴霧は下方向よりも横方向に多く放出され、
広がり角の大きな噴霧を得ることができる。

次に第９．１０図には本発明の第３実施例が示されてお
り、連続鋳造設備のブルーム冷却用に本発明を適用した
実施例である。

この実施例では流体導入管３０の先端に取りつけられた
流体導入ノズル３２へ一対のノズル先端チップ１２が取
りつけられた構造となっている。

一対のノズル先端チップ１２は広がり角θＡ、間隔ＬＡ
のもとに流体導入ノズル３２へ取りつけられている。

第１０図に示される如く一対のノズル先端チップ１２の
流体、混合部１８に対応してそれぞれ前記実施例と同様
な気体通路１４、液体通路１６が連通されているが、こ
の気体通路１４、液体通路１６の流体混合部１８への連
通部は第１３図にも示される如くスリット状とされてい
る。これらのスリットの長手方向はノズル先端チップ１
２の軸線方向に見た場合にスリット状ノズル孔２２．２
４．２６の長手方向と直交しており、これによって３個
のスリット状ノズル孔２２．２４．２６からは均一に混
合された流体が噴霧されるようになっている。

第１４．１５図には本実施例の噴霧ノズルが連続鋳造さ
れているブルーム３４のガイドローラ３６間及びブルー
ム３４の側面へ配置されてブルーム３４の表面へ混合流
体を噴霧している状態が示されている。

第１５図の如く、ガイドローラ３６間ではガイドローラ
３６の間へ噴霧ノズルが挿入して配置されているため、
噴霧ノズルの一対のノズル先端チップ１２は第９図の間
隔ＬＡがガイドローラ３６と干渉しないように配置され
、かつ最適な噴霧が可能なように広がり角θＡが選択さ
れている。

このように本実施例では一対のノズル先端チップ１２を
組み合わせて用いることによりブルーム３４へ接近した
状態でも充分な噴霧面積を得ることができ、ガイドロー
ラ３６の間に一対のノズル先端チップ１２を配置した場
合にもブルーム３４の表面へ広い範囲にわたって噴霧が
可能となっている。このため液体通路１６からの水流量
を増大する゛ことなくブルーム３４の表面全体を一様に
冷却することが可能となっている。

次に本発明の第４実施例では第１６図に示す如くノズル
先端チップのノズル孔４０を格子状に配列したものであ
り、他の構造は第１実施例と同様である。これによって
噴霧は広角な４角すい状に一様な分布とすることができ
る。

本発明の第５実施例では第１７．１８図に示す如（ノズ
ル先端チップ１２のスリット状ノズル孔４２．４４を同
心円状に配列しており、他の構成は前記第１実施例と同
様である。これにより噴霧は広角な円錐状に一様な分布
とすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明に係る２流体噴霧ノズルでは、
流体と気体を混合する流体混合部と、この流体混合部と
連通した混合流体噴霧用のスリット状ノズル孔とを有し
、流体混合部のノズル孔に連続する先端部形状がノズル
孔長手方向に沿って切断した状態で曲線状とされ、かつ
ノズル孔の長手方向と直角の方向に沿って切断した状態
で各ノズル孔を法線とする曲線状とされているため、均
質でかつ広角な噴霧面積を得ること、が可能となる優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る噴霧ノズルを示す正
面図、第２図は第１図ｎ−ｎ線断面図、第３図は第２図
ト１線断面図、第４図は第１図の斜視図、第５図は第２
図の底面図、第６図は第２図の左側面図、第７図は第１
実施例の噴霧分布を従来構造の噴霧ノズルの噴霧分布と
比較した噴霧分布図、第８図は本発明の第３実施例を示
すノズル先端チップの断面図、第９図は本発明の第２実
施例を示す噴霧ノズルの断面図、第１０図は第９図ｘ−
ｘｖＡ断面図、第１１図は第２実施例に用いる流体導入
ノズルの断面図、第１２図は第１１図ｘｎ−ｘＩＩ線断
面図、第１３図は第１Ｏ図のＸＩ線矢視図、第１４図は
第２実施例の配置を示す斜視図、第１５図は・第１４図
の断面図、第１６図は本発明の第４実施例を示すノズル
先端チップの正面図、第１７図は本発明の第５実施例を
示すノズル先端チップの正面図、第１８図は第１７図Ｘ
■−Ｘ■線断面図である。 １０・・・流体導入ノズル、 １２．１２Ａ・・・ノズル先端チップ、１４・・・気体
通路、 １６・・・流体通路、 １８・・・流体混合部、 ２２・・・スリット状ノズル孔、 ２４・・・スリット状ノズル孔、 ２６・・・スリット状ノズル孔、 ３２・・・流体導入ノズル、 ４０・・・ノズル孔、 ４２．４４・・・スリット状ノズル孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体と気体を混合する流体混合部と、この流体混
   合部と連通した混合流体噴霧用のスリット状ノズル孔と
   、を有し、流体混合部のノズル孔に連続する先端部形状
   がノズル孔の長手方向に沿って切断した状態で曲線状と
   され、かつノズル孔の長手方向と直角な方向に沿って切
   断した状態で各ノズル孔を法線とする曲線状とされたこ
   とを特徴とする２流体噴霧ノズル。
2. （２）前記流体混合部のノズル孔に連続する先端部形状
   はノズル孔の長手方向に沿って切断した状態でだ円状で
   あることを特徴とした前記特許請求の範囲第（１）項に
   記載の２流体噴霧ノズル。
3. （３）前記流体混合部へ流入する気体通路と液体通路の
   軸線は交差されることを特徴とした前記特許請求の範囲
   第（１）項または第（２）項に記載の２流体噴霧ノズル
   。
4. （４）前記流体混合部へは気体通路が連通すると共に、
   この気体通路の両側に配置される一対の流体通路が連通
   することを特徴とした前記特許請求の範囲第（１）項〜
   第（３）項のいずれか１項に記載の２流体噴霧ノズル。
5. （５）前記流体混合部への気体通路及び流体通路の連通
   部はスリット形状とされることを特徴とした前記特許請
   求の範囲第（３）項〜第（５）項のいずれか１項に記載
   の２流体噴霧ノズル。