JPS646823B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内部混合式霧化器に係り、特に高粘性
流体を霧化するに好適な内部混合式霧化器に関す
るものである。

従来、燃料油など各種流体を微粒化する霧化器
として、蒸気噴霧式、空気噴霧式、磁気式、回転
キヤツプ式、エマルジヨン式、衝突式、超音波式
等のものが知られている。しかしこれらの霧化器
はいずれも流体の粘度が50℃で500センチポイズ
以下の低粘性流体にしか適用できないのが現状で
ある。特にボイラ燃焼にあつては、十分な微粒化
を要するところから、燃料油に要求される粘度は
更に低くなつている。即ち従来の霧化器を採用し
たバーナにおいて高粘性燃料を霧化燃焼させる
と、微粒化の程度が悪いため、供給燃料の一部が
粗粒となつて媒体を飛散したり、火炎が不安定に
なるなどの問題点が発生しやすい。そのため十分
な熱量を有していながら粘性が高いという理由で
ボイラ燃料に利用出来ない燃料が多数存在する。

本発明の目的は上記従来の問題点を解消し、高
粘性の流体であつても十分に微粒化することがで
きる内部混合式霧化器を提供することにある。

本発明の内部混合式霧化器は、霧化媒体流路を
途中で分岐し、その一方を旋回路とするとともに
被霧化媒体流路をこの旋回路の途中に接続し、霧
化媒体の一部と被霧化流体とを旋回させながら衝
突混合室に供給するようにしたものである。

以下、図面に示す実施例を参照して本発明をさ
らに詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例に係る内部混合式霧化
器１０の断面図である。

この霧化器１０は、外部ノズル１２と、該外部
ノズル１２にそれぞれ嵌挿された中間ノズル１４
及び内部ノズル１６とから構成されている。外部
ノズル１２は、第２図にも示されるように、大径
の有底筒状であつて、有底側には衝突混合室１
８、及びこの混合室１８と外部とを連通する混合
流体噴出流路２０が設けられている。

内部ノズル１６は第３図にも示されるように小
径の有底筒状であつて、その内部は被霧化媒体流
路２２とされ、有底側には吐出孔２４が穿設され
ている。また有底側の端面には四角形状の凹部２
６が形成され、この凹部２６からは溝２８が、中
間ノズル１４の内周面の接線方向に延び、内部ノ
ズル１６の外周面にまで達している。前記吐出孔
２４はこの溝２８と凹部２６の連結部付近に開口
している。また内部ノズル１６にはフランジ３０
が設けられており、このフランジ３０には透孔３
２が穿設されている。

中間ノズル１４は第４図にも示される様に内孔
１５を有する短い筒状であつて、軸線方向一端側
に向つて次第に小径とされて、小さい径の先端開
口３３が形成されている。この中間ノズル１４に
はフランジ３４が設けられている。このフランジ
３４にも、内部ノズル１６のフランジ３０と同様
に孔３６が穿設されている。

しかして第１図に示されるように霧化器１０に
おいては中間ノズル１４と内部ノズル１６とは外
部ノズル１２と同軸的に配置されており、中間ノ
ズル１４と外部ノズル１２との間、及び内部ノズ
ル１６と、外部ノズル１２との間がそれぞれ霧化
媒体流通路３８，４０とされている。また中間ノ
ズル１４と内部ノズル１６とはその端面同志が接
するように配置されており、溝２８は中間ノズル
１４の端面で被蓋されて通路２８′として画成さ
れ、通路３８と凹部２６（従つて中間ノズル１４
の内孔１５）とを連通している。

霧化媒体流通路３８から供給された霧化媒体
（本実施例では蒸気）は、その１部が通路４０か
ら衝突混合室１８に入る。

一方被霧化流体（本実施例では重質油）は被霧
化媒体流通路２２に供給され吐出口２４に達して
いる。しかして通路３８から通路２８′を通つて
凹部２６へと流れる蒸気は通路２８′の通路面積
が絞られているところから、通路２８′において
圧力が低下し、被霧化媒体流通路２２中の重質油
は吐出口２４から通路２８′に容易に吐出する。
通路２８′は中間ノズル１４の内孔１５の接線方
向に延びているので、通路２８′に吐出された重
質油は蒸気と共に凹部２６及び中間ノズル１４の
内孔１５内を旋回し、蒸気と混合されエマルジヨ
ン状となり、また一部は微粒化し、先端開口３３
から衝突混合室１８に入る。この衝突混合室１８
へは通路４０から蒸気が供給されており、この通
路４０からの蒸気によつて重質油は激しくせん断
されて微粒化される。特に重質油は旋回されて混
合室１８に供給されていると共に、既に中間ノズ
ル１４の内孔１５において蒸気と混合されエマル
ジヨン化あるいは微粒化が開始しているところか
ら、混合室１８内での微粒化が著しく促進され
る。

重質油は、さらに混合流体噴出流路２０から外
部に噴出され、膨張霧化する。

このように本発明の霧化器によれば被霧化流体
は、霧化媒体と共に旋回され、次いで衝突混合室
中で別途供給される霧化媒体によつて激しくせん
断され、しかる後外部に噴出されて膨張霧化せし
められるところから、著しく微粒化される。その
ため従来の技術では不可能であつた10000センチ
ポイズ以上の高粘性燃料をも十分に微粒化でき
る。

また従来の霧化器を採用したバーナにあつて
は、高粘性燃料になると火炎のサイズを調整する
のが困難であつたが本発明の霧化器を採用したバ
ーナでは衝突室と噴出流路の適切な選定により、
火炉に合つた火炎サイズに調整することが出来る
と共に、安定した火炎を提供できる為ボイラ燃料
の選択域がきわめて広くなる。また、従来高粘性
のため燃料化出来なかつた重質油、アスフアルト
ピツチ等もボイラ燃料とすることができる。

上記実施例では、蒸気と重質油とを例示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、各
種の霧化媒体、及び被霧化流体が採用される。

なお本発明者らの種々の検討によれば外部ノズ
ル１２と中間ノズル１４との間に形成される霧化
媒体流路４０の先端断面積はそこを流れる媒体の
流速が音速またはこれに近い速度になるように設
計されるのが好ましいことが認められた。またこ
の流路４０を流れる媒体の流量と中間ノズル１４
内を流れる媒体の流量とは60％対40％ないしは80
％対20％程度、特に70％対30％前後が好適である
ことが認められた。さらに、噴出流路２０の流路
断面積は混合流体の流速が音速または音速に近い
速度になるようにし、かつ流路の長さはその直径
の２〜４倍になるように設計されるのが好まし
い。

以上の通り本発明によれば微粒化性能の著しく
高い内部混合式霧化器が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る霧化器の断面
図、第２図は外部ノズルの軸方向断面図、第３図
Ａは内部ノズルの軸方向断面図、第３図Ｂは同側
面図、第４図は中間ノズルの軸方向断面図であ
る。 １２……外部ノズル、１４……中間ノズル、１
６……内部ノズル、１８……衝突混合室、２０…
…混合流体噴出流路、２２……被霧化流体流路、
３８，４０……霧化媒体流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被霧化流体流路、霧化媒体流路、該被霧化流
   体流路と霧化媒体流路とが接続された衝突混合
   室、および該衝突混合室に接続された混合流体噴
   出流路を備えた内部混合式霧化器において、前記
   霧化媒体流路はその途中で分岐され、この一方の
   分岐流路は旋回路とされると共にその途中で前記
   被霧化流体流路と合流されていることを特徴とす
   る内部混合式霧化器。