特許 6899631 分散ノズル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6899631

(24)【登録日】2021年6月17日

(45)【発行日】2021年7月7日

(54)【発明の名称】分散ノズル

(51)【国際特許分類】

   B01F 3/06 20060101AFI20210628BHJP

   B01D 53/68 20060101ALI20210628BHJP

   B01D 53/83 20060101ALI20210628BHJP

   B01F 5/04 20060101ALI20210628BHJP

   B05B 7/14 20060101ALI20210628BHJP

【ＦＩ】

   B01F3/06ZAB

   B01D53/68 100

   B01D53/83

   B01F5/04

   B05B7/14

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-45302(P2016-45302)

(22)【出願日】2016年3月9日

(65)【公開番号】特開2017-159227(P2017-159227A)

(43)【公開日】2017年9月14日

【審査請求日】2018年9月18日

【審判番号】不服2020-4249(P2020-4249/J1)

【審判請求日】2020年3月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000192590

【氏名又は名称】株式会社神鋼環境ソリューション

(74)【代理人】

【識別番号】100141173

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 啓一

(72)【発明者】

【氏名】成澤 道則

【合議体】

【審判長】 日比野 隆治

【審判官】 大光 太朗

【審判官】 金 公彦

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−１４０２２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実公昭１８−５１２４（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 国際公開第２００８／０６８８２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−１５９５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−２７２４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２２９１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−２９６４２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

B01F3/,5/,

B01D53/,

B01J4/,

B05B7/14

B65G53/42

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一軸方向の一端側に作動気体を供給する作動気体供給部が接続され、前記一軸方向の他端部は前記作動気体供給部から供給される前記作動気体の噴射口である、気体噴射手段と、
前記気体噴射手段の前記一軸方向の他端側に配置されて、前記噴射口から噴射される前記作動気体の噴流を軸心方向の一端側から入れて前記軸心方向の他端側へ流通させる筒状の混合撹拌部と、
前記混合撹拌部の前記軸心方向の一端側に配置されて、粉体輸送ラインを介して搬送気体で輸送される供給対象粒子を供給する粒子供給部と、
を有してなり、
前記粒子供給部に対する前記粉体輸送ラインの接続位置は、前記気体噴射手段の前記噴射口よりも、前記気体噴射手段の前記一軸方向の一端側に位置し、
前記噴射口の口径、前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内径、および、前記噴射口から前記混合撹拌部の軸心方向の他端側までの距離は、前記噴射口から噴射されて前記混合撹拌部内を拡径しながら進行する作動気体の噴流が前記混合撹拌部の内面のうち前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内面のみに接する設定とされていること
を特徴とする分散ノズル。

【請求項2】

前記混合撹拌部の軸心方向の他端側にディフューザーを備えて、
ディフューザーの出口をガス流路に接続した
請求項１記載の分散ノズル。

【請求項3】

前記供給対象粒子は、排ガスに分散させて供給する薬剤の粉体とした
請求項１または２記載の分散ノズル。

【請求項4】

前記気体噴射手段は、前記粒子供給部の外周に配置され、
前記気体噴射手段の噴射口は、前記粉体供給部の周方向に離れた個所に複数配置される、
請求項１記載の分散ノズル。

【請求項5】

前記気体噴射手段の前記噴射口は、前記混合撹拌部の内部に配置される、
請求項１記載の分散ノズル。

【請求項6】

前記噴射口から噴射されて前記混合撹拌部内を拡径しながら進行する作動気体の噴流が前記混合撹拌部の内面のうち前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内面のみに接するために、
前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内径の半径と、前記噴射口から前記混合撹拌部の軸心方向の他端側までの距離とは、以下の式（１）を満たす、
請求項１記載の分散ノズル。
（ｒ２−ｒ１）/Ｌ＝ｔａｎθ （１）
ただし、
ｒ１：前記噴射口の口径の半径
ｒ２：前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内径の半径
Ｌ：前記噴射口から前記混合撹拌部の軸心方向の他端側までの距離
θ：前記噴射口より噴射される作動気体の噴流が拡径するときの前記混合撹拌部の軸心方向からの拡がり角

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉体や粒体などの供給対象粒子を分散させて供給する分散ノズルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

廃棄物焼却炉のように、煤塵と、塩化水素などの酸性ガスとが含まれる排ガスを排出する装置は、排ガスの処理設備として、排ガスの流路に接続されたバグフィルタなどの集塵装置と、排ガス中の酸性ガスを中和するための手段とを備えている。

【0003】

排ガス中の酸性ガスを中和するための手段としては、集塵装置の上流側の排ガスの流路に、消石灰などのアルカリ性の薬剤の粉体を吹き込む形式のものが多く用いられている。

【0004】

この種の薬剤の粉体は、薬剤供給装置や貯槽から切り出された後、空気輸送で搬送されるが、この粉体が空気輸送される配管内では、粉体は、主に配管の底部を流れる管底流となっている。また、この管底流の内部では、部分的に粉体同士が凝集していることもある。

【0005】

そのため、空気輸送される薬剤の粉体は、単に搬送用空気の流れに乗せて排ガスの流路に供給されると、凝集物を含んでいることがあり、この凝集物を含んだ状態では、酸性ガスとの反応に利用可能な粉体（粒子）の表面積が低下する。更に、薬剤の粉体同士の凝集物は、排ガスの流路に供給されても、排ガスの流れに同伴されずに直ぐに集塵装置の底部に着床してしまい、排ガスとの反応にほとんど寄与せずに煤塵と一緒に回収されることもある。このような未反応薬剤が生じることは、ランニングコストの増加を招く。

【0006】

そこで、排ガスの流路の周壁に、内筒部と外筒部とを備えた二重筒構造の薬剤供給ノズルを設けて、内筒部と外筒部のいずれか一方から空気輸送された薬剤の粉体を供給すると共に、いずれか他方から高圧蒸気を吹き込むように供給することが従来提案されている。この構成によれば、供給される薬剤の粉体の撹拌を促進させることができるとされている（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平１０−１２８０６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところが、特許文献１に示された薬剤供給ノズルは、内筒部と外筒部とが共に排ガスの流路に開口した構成とされているため、薬剤の粉体が高圧蒸気の流れに接するのは、排ガスの流路に吹き込まれる時点となる。

【0009】

一方、薬剤の粉体は、排ガスの流路に吹き込まれた時点で、移動可能な範囲が排ガスの流路内全体に拡大される。

【0010】

そのため、排ガスの流路に吹き込まれた薬剤の粉体では、部分的に高圧蒸気の流れから外れた領域に移動するものが生じる可能性がある。このように高圧蒸気の流れから外れた領域に移動した薬剤の粉体は、高圧蒸気の流れによる撹拌を受けないため、凝集した粉体の分散性が低下する場合がある。

【0011】

よって、特許文献１に示されたノズルの構成では、粉体や粒体などの供給対象粒子を分散させて供給するときに、供給対象粒子の分散性をあまり高めることができない。

【0012】

そこで、本発明は、粉体や粒体などの供給対象粒子を分散させて供給することができ、更に、供給対象粒子の分散性の向上化を図ることができる分散ノズルを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、前記課題を解決するために、一軸方向の一端側に作動気体を供給する作動気体供給部が接続され、前記一軸方向の他端部は前記作動気体供給部から供給される前記作動気体の噴射口である、気体噴射手段と、前記気体噴射手段の前記一軸方向の他端側に配置されて、前記噴射口から噴射される前記作動気体の噴流を軸心方向の一端側から入れて前記軸心方向の他端側へ流通させる筒状の混合撹拌部と、前記混合撹拌部の前記軸心方向の一端側に配置されて、粉体輸送ラインを介して搬送気体で輸送される供給対象粒子を供給する粒子供給部と、を有してなり、前記粒子供給部に対する前記粉体輸送ラインの接続位置は、前記気体噴射手段の前記噴射口よりも、前記気体噴射手段の前記一軸方向の一端側に位置し、前記噴射口の口径、前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内径、および、前記噴射口から前記混合撹拌部の軸心方向の他端側までの距離は、前記噴射口から噴射されて前記混合撹拌部内を拡径しながら進行する作動気体の噴流が前記混合撹拌部の内面のうち前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内面のみに接する設定とされている構成を有する分散ノズルとする。

【0014】

前記混合撹拌部の軸心方向の他端側にディフューザーを備えて、ディフューザーの出口をガス流路に接続した構成とする。

【0015】

前記供給対象粒子は、排ガスに分散させて供給する薬剤の粉体とした構成とする。
また、前記気体噴射手段は、前記粒子供給部の外周に配置され、前記気体噴射手段の噴射口は、前記粉体供給部の周方向に離れた個所に複数配置される構成とする。
さらに、前記気体噴射手段の前記噴射口側は、前記混合撹拌部の内部に配置される構成とする。
さらにまた、前記噴射口から噴射されて前記混合撹拌部内を拡径しながら進行する作動気体の噴流が前記混合撹拌部の内面のうち前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内面のみに接するために、前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内径の半径と、前記噴射口から前記混合撹拌部の軸心方向の他端側までの距離とは、以下の式（１）を満たす構成とする。
（ｒ２−ｒ１）/Ｌ＝ｔａｎθ （１）
ただし、ｒ１：前記噴射口の口径の半径、ｒ２：前記混合撹拌部の軸心方向の他端側の内径の半径、Ｌ：前記噴射口から前記混合撹拌部の軸心方向の他端側までの距離、θ：前記噴射口より噴射される作動気体の噴流が拡径するときの前記混合撹拌部の軸心方向からの拡がり角、とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明の分散ノズルによれば、供給対象粒子を分散させて供給することができ、更に、供給対象粒子の分散性の向上化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】分散ノズルの第１実施形態を示す概略図である。

【図2】図１の分散ノズルの混合撹拌部を拡大して示す図である。

【図3】分散ノズルの使用例を示す概要図である。

【図4】分散ノズルの第１実施形態の変形例を示す概略図である。

【図5】分散ノズルの第２実施形態を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の分散ノズルについて、図面を参照して説明する。

【0019】

［第１実施形態］
図１は、分散ノズルの第１実施形態を示す切断概略側面図である。図２は、図１の分散ノズルにおける混合撹拌部を拡大して示す切断側面図である。図３は、図１の分散ノズルの使用例を示す図である。

【0020】

本実施形態の分散ノズルは、図１に符号１で示すものである。本実施形態では、分散ノズル１は、図３に示すように、排ガスａが流通するガス流路ｂに設置されて、供給対象粒子として、消石灰のようなアルカリ性の薬剤の粉体７をガス流路ｂに分散させて供給するために使用する場合の例を説明する。

【0021】

本実施形態の分散ノズル１の基本的構成は、作動気体としての空気４の噴射口３を有する気体噴射手段２と、気体噴射手段２の噴射口３側に配置されて、噴射口３から噴射される空気４の噴流を軸心方向の一端側５ａから受け入れて軸心方向の他端側５ｂへ流通させる筒状の混合撹拌部５と、混合撹拌部５の軸心方向の一端側５ａに粉体７を供給する粒子供給部としての粉体供給部６とを備える構成とされている。

【0022】

更に、噴射口３より噴射される空気４の噴流は、略円錐状に徐々に拡径しながら進行する。このことに着目して、混合撹拌部５は、噴射口３より噴射された空気４の噴流が混合撹拌部５内を徐々に拡径しながら進行して混合撹拌部５の軸心方向他端側５ｂに達するときに、軸心方向他端側５ｂの内面に拡径した空気４の噴流が接するように、噴射口３の口径（半径ｒ１）、軸心方向他端側５ｂの内径（半径ｒ２）、および、軸心方向他端側５ｂの噴射口３からの距離Ｌが設定されている。

【0023】

本実施形態では、気体噴射手段２は、一軸方向（図１では左右方向）に沿って配置された管状の部材とされている。気体噴射手段２は、上流側端部となる軸心方向の一端側（図１では左端側）に、図示しない作動気体供給部としての空気供給部が接続されている。

【0024】

気体噴射手段２は、下流側端部となる軸心方向の他端部（図１では右端部）が、空気４の噴射口３とされている。これにより、気体噴射手段２は、空気供給部より軸心方向の一端側に供給される空気４を、噴射口３から噴流として噴射することができる。

【0025】

混合撹拌部５は、気体噴射手段２の外径よりも大きな内径を有する筒状の部材とされている。混合撹拌部５は、気体噴射手段２に対し、同軸に配置され、且つ、本実施形態では、混合撹拌部５の軸心方向の一端側（図１では左端側）５ａが、気体噴射手段２の噴射口３側の外周に、設定された寸法分、重なるように配置されている。これにより、混合撹拌部５は、気体噴射手段２の噴射口３より噴射される空気４の噴流を、軸心に沿う位置で軸心方向一端側５ａから軸心方向他端側５ｂへ流通させることができるようにしてある。

【0026】

また、図２に示すように、混合撹拌部５の軸心方向他端側５ｂの内径の半径ｒ２と、噴射口３から軸心方向他端側５ｂまでの距離Ｌは、たとえば、噴射口３の口径の半径ｒ１と、噴射口３より噴射される空気４の噴流が略円錐状に拡径するときの軸心方向からの拡がり角θのデータを基に、以下の式（１）を満たすように設定すればよい。
（ｒ２−ｒ１）／Ｌ ＝ ｔａｎθ ・・・（１）

【0027】

これにより、拡径した空気４の噴流は、混合撹拌部５の軸心方向他端側５ｂの内面に接するようになる。なお、図２では、図示する便宜上、空気４の噴流の外形を示す線は、混合撹拌部５の内面よりも内側に記載してある。

【0028】

ところで、空気４の噴流は、厳密には、進行するにしたがって速度が低下し、速度の低下に伴って空気４の噴流が単位距離当たりに拡径する割合（角度）は次第に増加する。そのため、この空気４の噴流の減速に伴う拡径の割合の変化も考慮して、拡径した空気４の噴流が混合撹拌部５の軸心方向他端側５ｂの内面に接するように、前記半径ｒ２と距離Ｌとを定めるようにしてもよいことは勿論である。

【0029】

なお、噴射口３より噴射された空気４の噴流が混合撹拌部５を通過するときの圧力損失が過大にならず、空気４の噴流を最終的にガス流路ｂへ吹き込むことができるという条件が満たされていれば、距離Ｌは、前記式（１）で求まる値よりも長く設定されていてもよい。同様に、半径ｒ２は、前記式（１）で求まる値よりも小さく設定されていてもよい。これらいずれの場合も、空気４の噴流は、混合撹拌部５の軸心方向他端側５ｂの内面に接するようになる。

【0030】

また、噴射口３より噴射された空気４の噴流が混合撹拌部５の軸心方向他端側５ｂに達するときに、この噴流が軸心方向他端側５ｂの内面に接するようにしてあれば、前記半径ｒ１、半径ｒ２、距離Ｌなどの設定は、数値モデルを用いた数値解析の結果や、試験体を用いて行う試験の結果に基づいて定めるようにしてもよいことは勿論である。

【0031】

粉体供給部６は、混合撹拌部５よりも大径として気体噴射手段２の外周に配置された筒状部８と、筒状部８の軸心方向の一端側と、気体噴射手段２の外面との間を閉塞させる円環状の端壁部９と、軸心方向の一端側から他端側へ徐々に縮径する筒状としてあって軸心方向の一端側が筒状部８の軸心方向の他端側に接続された縮径筒部１０とを備えた構成とされている。縮径筒部１０の軸心方向の他端側は、混合撹拌部５の軸心方向一端側５ａに接続されている。これにより、筒状部８と端壁部９と縮径筒部１０の内側には、気体噴射手段２を囲む配置の円筒状の空間が形成され、この空間が分散室１１とされている。

【0032】

筒状部８には、図示しない粉体供給装置から切り出される粉体７を空気などの搬送気体１２により空気輸送する粉体輸送ライン１３が、分散室１１に連通するように接続されている。筒状部８に接続された粉体輸送ライン１３の向きは、筒状部８の軸心に向く方向とされていてもよいし、軸心からずれた方向とされていてもよい。

【0033】

これにより、分散室１１では、粉体輸送ライン１３から搬送気体１２と一緒に粉体７が供給されると、この粉体７を分散室１１内で気体噴射手段２の周方向に分散させることができる。この際、筒状部８に接続された粉体輸送ライン１３の向きが筒状部８の軸心からずれた方向とされている場合は、粉体輸送ライン１３より分散室１１に供給される搬送気体１２および粉体７が、分散室１１内に旋回流れを形成する。よって、この場合は、分散室１１内での周方向への粉体７の分散性をより向上させることができる。

【0034】

粉体供給部６では、縮径筒部１０の軸心方向他端側の開口が、混合撹拌部５への粉体７の供給口１４となる。

【0035】

なお、本実施形態では、この供給口１４の軸心位置に、気体噴射手段２の噴射口３寄りの部分が配置されている。したがって、本実施形態における粉体供給部６は、分散室１１内で周方向に分散された搬送気体１２および粉体７を、混合撹拌部５の軸心方向一端側５ａで且つ気体噴射手段２の噴射口３の外周となる位置へ供給することができる。

【0036】

更に、粉体供給部６では、気体噴射手段２の噴射口３から噴射される空気４の噴流に対し、平行流となる方向に向けて搬送気体１２および粉体７を供給することができる。このため、混合撹拌部５では、空気４の噴流の周囲における渦の発生を、搬送気体１２および粉体７の流れを利用して抑制することができ、よって、前記渦の発生に起因する粉体７の滞留や、渦に巻き込まれた粉体７による混合撹拌部５の内面の摩耗を抑制することができる。

【0037】

混合撹拌部５の軸心方向の他端側５ｂには、軸心方向の一端側から他端側へ徐々に拡径するディフューザー（拡径筒）１５の軸心方向一端側が接続されている。

【0038】

本実施形態の分散ノズル１は、ディフューザー１５の軸心方向他端側が、最終的な出口１６となる。したがって、この出口１６としてのディフューザー１５の軸心方向他端側が、ガス流路ｂに連通接続されている（図３参照）。

【0039】

これにより、混合撹拌部５を通過した後の空気４の噴流は、ディフューザー１５を通過した後、出口１６からガス流路ｂへ供給される。この際、ディフューザー１５は、軸心方向一端側から他端側に向けて徐々に拡径していて、流路断面積が徐々に増加するので、空気４の噴流の静圧は、ディフューザー１５の軸心方向一端側よりも他端側で高くなる。

【0040】

ところで、本実施形態の分散ノズル１からガス流路ｂへ空気４の噴流を吹き込むためには、出口１６の直前個所となるディフューザー１５の軸心方向他端付近での空気４の静圧（圧力）が、ガス流路ｂにおける分散ノズル１の設置個所での内部圧力よりも高いことが必要とされる。

【0041】

一方、本実施形態の分散ノズル１からガス流路ｂへ空気４の噴流を吹き込むときに、出口１６直前での静圧が高すぎると、ガス流路ｂに吹き込まれた空気４の噴流は、ガス流路ｂにおける排ガスａの流れを横切るような流れになってしまい、排ガスａの流れに分散されにくくなる。

【0042】

したがって、ディフューザー１５を通過した空気４の噴流を出口１６からガス流路ｂへ吹き込むことができ、しかも、ガス流路ｂに吹き込まれた空気４の噴流が、ガス流路ｂにおける排ガスａの流れに円滑に分散されるようにするためには、出口１６直前での空気４の噴流の静圧について、ある圧力範囲に収まることが望まれる。なお、この圧力範囲は、本実施形態の分散ノズル１が設置された個所でのガス流路ｂの形状や、その個所での排ガスａの流速分布や圧力分布、分散ノズル１の設置角度などに依存して変化する。

【0043】

この点に鑑みて、ディフューザー１５は、ディフューザー１５の軸心方向他端側に達した時点での空気４の噴流の静圧が、前記所定の圧力範囲に収まるように、ディフューザー１５の軸心方向他端側の径や流路断面積が設定されている。

【0044】

以上の構成としてある本実施形態の分散ノズル１を使用する場合は、たとえば、図３に示すように、バグフィルタｃに接続されている排ガスａ用のガス流路ｂの壁に、本実施形態の分散ノズル１の出口１６を連通接続する。なお、本実施形態の分散ノズル１は、図３に実線で示すように、出口１６が横向きとなる姿勢で設置してもよく、あるいは、図３に二点鎖線で示すように、出口１６が下向きとなる姿勢で設置してもよい。

【0045】

この状態で、気体噴射手段２では、図示しない空気供給部より供給される空気４を、噴射口３から噴流として噴射する。また、図示しない粉体供給装置から粉体輸送ライン１３を通して空気輸送される粉体７を、搬送気体１２と一緒に、粉体供給部６へ供給する。

【0046】

これにより、混合撹拌部５では、噴射口３より噴射された空気４の噴流が、軸心方向一端側５ａから軸心方向他端側５ｂへ流通すると共に、粉体供給部６の供給口１４からは、分散室１１内で周方向に分散された状態の搬送気体１２および粉体７が、軸心方向一端側５ａにおける噴射口３の外周側位置に供給される。

【0047】

噴射口３より噴射されて混合撹拌部５を流通する空気４の噴流の周囲には、この噴流に誘引される流れが生じる。したがって、供給口１４から供給された粉体７および搬送気体１２は、空気４の噴流に引き込まれる。

【0048】

このように、空気４の噴流に粉体７が引き込まれると、粉体７は空気４の噴流による撹拌を受ける。このため、たとえば、粉体７が粉体輸送ライン１３で空気輸送されるときに管底流を生じ、この管底流にて部分的な凝集を生じていたとしても、その粉体７の凝集物は、混合撹拌部５を流通する空気４の噴流に引き込まれた時点で撹拌されるため、凝集が解除される。

【0049】

更に、混合撹拌部５は、噴射口３から噴射された空気４の噴流が徐々に拡径して軸心方向他端側５ｂの内面に接するようにしてあるため、粉体７が空気４の噴流に引き込まれない状態のままで混合撹拌部５を通過することが防止される。

【0050】

よって、混合撹拌部５の軸心方向他端側５ｂからは、空気４の噴流と共に、撹拌されて分散性が高められた状態の粉体７が排出される。

【0051】

混合撹拌部５の軸心方向他端側５ｂから排出された粉体７を含む空気４の噴流は、その後、ディフューザー１５を通過することで圧力が調整されてから、出口１６を通してガス流路ｂへ供給される。

【0052】

ディフューザー１５は、前記したように、空気４の噴流に対して所定の圧力調整を行うものとしてあるから、出口１６からガス流路ｂへ供給される空気４の噴流は、ガス流路ｂを流通している排ガスａの流れに円滑に分散される。よって、この空気４の噴流と共に供給される粉体７は、排ガスａに対して分散される。

【0053】

このように、本実施形態の分散ノズル１によれば、粉体７を、排ガスａが流通しているガス流路ｂに分散させて供給することができる。

【0054】

更に、ガス流路ｂに供給される粉体７は、混合撹拌部５を通過するときに空気４の噴流による撹拌を受けたものとすることができるため、凝集物についての凝集を解除させることができ、よって、ガス流路ｂに供給される粉体７について、分散性の向上化を図ることができる。

【0055】

したがって、排ガスａ中に含まれている酸性ガスは、効率よく粉体７と反応させることができて、バグフィルタｃで効率よく回収することが可能になる。

【0056】

［第１実施形態の変形例］
図４は、第１実施形態の変形例を示す切断概略側面図である。

【0057】

なお、図４において、第１実施形態に示したものと同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。

【0058】

第１実施形態では、分散ノズル１は、気体噴射手段２の噴射口３の外周に、混合撹拌部５の軸心方向一端側５ａが重なるように配置された構成を備えるものとしたが、図４に示すように、気体噴射手段２の噴射口３が、混合撹拌部５の軸心方向一端側５ａとは重ならない配置で設けられた構成としてもよい。

【0059】

この場合、噴射口３は、粉体供給部６の分散室１１内に、混合撹拌部５の軸心方向に沿う配置で設けられている。

【0060】

これにより、噴射口３より噴射する空気４の噴流は、混合撹拌部５に軸心方向一端側５ａから入って軸心方向他端側５ｂまで流通するようになる。この際、徐々に拡径しながら混合撹拌部５内を進行する空気４の噴流が混合撹拌部５の軸心方向他端側５ｂに達する時点で、軸心方向他端側５ｂの内面に接するようにする点は、第１実施形態と同様である。

【0061】

かかる構成としてある本変形例の分散ノズル１によっても、第１実施形態の分散ノズル１と同様に使用して、同様の効果を得ることができる。

【0062】

［第２実施形態］
図５は、分散ノズルの第２実施形態を示すもので、図５（ａ）は切断概略側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ方向矢視図である。

【0063】

なお、図５（ａ）（ｂ）において、第１実施形態に示したものと同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。

【0064】

本実施形態の分散ノズルは、図５（ａ）に符号１Ａで示すもので、作動気体としての空気４の噴射口１８を有する気体噴射手段１７と、気体噴射手段１７の噴射口１８側に配置されて、噴射口１８から噴射される空気４の噴流を軸心方向の一端側１９ａから受け入れて軸心方向の他端側１９ｂへ流通させる筒状の混合撹拌部１９と、混合撹拌部１９の軸心方向の一端側１９ａに粉体７を供給する粉体供給部２０とを備える構成とされている。

【0065】

本実施形態では、粉体供給部２０が、一軸方向（図５（ａ）では左右方向）に沿って配置された管状の部材とされている。

【0066】

粉体供給部２０は、上流側端部となる軸心方向の一端側（図５（ａ）では左端側）に、第１実施形態に示したと同様の粉体輸送ライン１３が接続されている。粉体供給部２０の下流側端部（図５（ａ）では右端側）は、粉体輸送ライン１３より導かれる粉体７及び搬送気体１２を、混合撹拌部１９の軸心方向一端側１９ａへ供給する供給口２１とされている。

【0067】

気体噴射手段１７は、粉体供給部２０よりも大径として粉体供給部２０の外周に配置された筒状部２２と、筒状部２２の軸心方向の一端側と、粉体供給部２０の外面との間を閉塞させる円環状の端壁部２３と、筒状部２２の軸心方向の他端側と、粉体供給部２０の外面との間を閉塞させる円環状の厚肉の噴射口形成部材２４とを備えた構成とされている。これにより、筒状部２２と端壁部２３と噴射口形成部材２４の内側には、粉体供給部２０を囲む配置の円筒状の空間が形成され、この空間が空気４のヘッダ２５とされている。

【0068】

噴射口形成部材２４には、図５（ａ）（ｂ）に示すように、粉体供給部２０から離れた半径方向中間付近の周方向複数個所、たとえば、４個所に、板厚方向に貫通する噴射口１８が設けられている。各噴射口１８のヘッダ２５寄りに位置する基端側は、それぞれヘッダ２５に連通接続されている。

【0069】

更に、各噴射口１８は、ヘッダ２５とは反対側に位置する先端側が、基端側に比して筒状部２２の軸心に近付くように、筒状部２２の軸心方向に対して傾斜した角度で設けられている。この各噴射口１８の傾斜は、図５（ａ）に一点鎖線で示す各噴射口１８の中心線が、混合撹拌部１９の軸心方向他端側１９ｂの概ね中心に向くように設定されている。

【0070】

筒状部２２には、図示しない作動気体供給部としての空気供給部から空気４を導く空気供給ライン２６が接続されている。

【0071】

これにより、気体噴射手段１７では、空気供給部から空気供給ライン２６を通して供給される空気４をヘッダ２５に一旦受け入れ、その後、ヘッダ２５から各噴射口１８に空気を分配して、それぞれの噴射口１８から空気４を噴流として噴射することができる。

【0072】

混合撹拌部１９は、軸心方向一端側１９ａから軸心方向他端側１９ｂへ徐々に縮径する筒状の部材としてある。軸心方向一端側１９ａは、気体噴射手段１７の筒状部２２と同様の径としてあり、筒状部２２の軸心方向の他端側に接続されている。

【0073】

これにより、混合撹拌部１９は、気体噴射手段１７の各噴射口１８より噴射される空気４の噴流を、軸心方向一端側１９ａから軸心方向他端側１９ｂへ流通させることができる。

【0074】

混合撹拌部１９の軸心方向の寸法と、軸心方向他端側１９ｂの径は、各噴射口１８から噴射される空気４の噴流が徐々に拡径しながら軸心方向他端側１９ｂまで達したときに、この拡径した空気４の噴流が軸心方向他端側１９ｂの内面に接するように設定されている。

【0075】

この場合の混合撹拌部１９の軸心方向の寸法と、軸心方向他端側１９ｂの径の設定手法は、第１実施形態に示したと同様の幾何学的な計算による手法、数値モデルを用いた数値解析の結果に基づいて定める手法、試験体を用いて行う試験の結果に基づいて定める手法のいずれを用いてもよい。

【0076】

また、本実施形態では、混合撹拌部１９の軸心方向他端側１９ｂを通るのは、複数の噴射口１８より噴射された複数の空気４の噴流が合流して形成された噴流となる。したがって、この複数の空気４の噴流が合流して形成される噴流全体で、軸心方向他端側１９ｂの内面に接するようにしてあればよい。

【0077】

混合撹拌部１９の軸心方向一端側１９ａの軸心位置には、粉体供給部２０の供給口２１が配置されている。

【0078】

混合撹拌部１９の軸心方向他端側１９ｂには、第１実施形態と同様のディフューザー１５が接続されている。

【0079】

以上の構成としてある本実施形態の分散ノズル１Ａを使用する場合は、第１実施形態の分散ノズル１と同様に、排ガスａ用のガス流路ｂの壁に、ディフューザー１５の軸心方向他端側の出口１６を連通接続する。この際、本実施形態の分散ノズル１Ａは、出口１６が横向きとなる姿勢と、出口１６が下向きとなる姿勢のいずれで用いてもよいことは、第１実施形態と同様である。

【0080】

この状態で、気体噴射手段１７では、図示しない空気供給部より空気供給ライン２６を介してヘッダ２５に供給される空気４を、各噴射口１８から噴流として噴射する。また、粉体供給部２０では、図示しない粉体供給装置から粉体輸送ライン１３を通して空気輸送される粉体７を、搬送気体１２と一緒に、供給口２１から混合撹拌部１９の軸心方向一端側１９ａへ供給する。

【0081】

これにより、混合撹拌部１９では、各噴射口１８より噴射された複数の空気４の噴流が、軸心方向一端側１９ａから軸心方向他端側１９ｂへ流通すると共に、粉体供給部２０の供給口２１からは、搬送気体１２および粉体７が、軸心方向一端側１９ａの軸心位置に供給される。

【0082】

この際、各噴射口１８より噴射されて混合撹拌部１９を流通する複数の空気４の噴流の周囲には、各噴流に誘引される流れが生じる。したがって、供給口２１から供給された粉体７および搬送気体１２は、各噴流に引き込まれる。

【0083】

このように、複数の空気４の噴流に粉体７が引き込まれると、粉体７はそれぞれの噴流による撹拌を受ける。このため、粉体７が粉体輸送ライン１３で空気輸送されるときに部分的な凝集を生じていたとしても、その粉体７の凝集物は、凝集が解除される。

【0084】

更に、混合撹拌部１９は、各噴射口１８から噴射された空気４の噴流が軸心方向他端側１９ｂの内面に接するようにしてあるため、粉体７が空気４の噴流に引き込まれない状態のままで混合撹拌部１９を通過することが防止される。

【0085】

よって、混合撹拌部１９の軸心方向他端側１９ｂからは、空気４の噴流と共に、撹拌されて分散性が高められた状態の粉体７が排出される。

【0086】

混合撹拌部１９の軸心方向他端側１９ｂから排出された粉体７を含む空気４の噴流は、その後、ディフューザー１５を通過することで圧力が調整されてから、出口１６を通してガス流路ｂへ供給される。このディフューザー１５の機能は、第１実施形態と同様である。

【0087】

したがって、本実施形態の分散ノズル１Ａによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0088】

なお、本発明は、前記各実施形態および変形例にのみ限定されるものではなく、各図に示した各部材の寸法や、部材同士の寸法比は、図示するための便宜上のものであり、実際の寸法を反映したものではない。

【0089】

気体噴射手段２，１７より噴射する気体は、ガス流路ｂを流通するガスの性状や、使用する粉体の性状に応じて、窒素ガスや不活性ガス、その他、空気４以外の気体を用いるようにしてもよい。また、粉体７を空気輸送するために用いる搬送気体１２は、ガス流路ｂを流通するガスの性状や、使用する粉体の性状に応じて、窒素ガスや不活性ガス、その他、空気以外の気体を用いるようにしてもよい。

【0090】

分散ノズル１，１Ａを設置するガス流路ｂは、粉体を分散して供給することが望まれるガスを流通させるものであれば、排ガスａ以外のガス用の流路であってもよい。

【0091】

第２実施形態において、噴射口形成部材２４に設ける噴射口１８の数は、２または３、あるいは、５以上であってもよい。

【0092】

混合撹拌部５，１９の軸心方向他端側５ｂ，１９ｂに達した時点での空気４の噴流の静圧が、出口１６直前での空気４の噴流の静圧として望まれる前述した圧力範囲に収まっている場合は、ディフューザー１５を省略した構成としてもよい。この場合は、混合撹拌部５，１９の軸心方向他端側５ｂ，１９ｂを分散ノズル１，１Ａの出口として、ガス流路ｂに接続する構成を採ればよい。

【0093】

分散ノズル１，１Ａは、図３に示した以外の任意の角度姿勢で使用してもよいことは勿論である。更に、分散ノズル１，１Ａは、ガス流路ｂに対し、ガス流路ｂの延びる方向に直交する方向に沿った姿勢以外の任意の角度姿勢として設置してもよいことは勿論である。

【0094】

分散ノズル１，１Ａでガス流路ｂに分散させて供給する対象を粉体７として説明したが、分散供給対象となる粒子は、搬送気体による輸送（いわゆる空気輸送）が可能な粒子であれば粒体や粉粒体であってもよい。

【0095】

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0096】

２ 気体噴射手段
３ 噴射口
４ 空気（作動気体）
５ 混合撹拌部
６ 粉体供給部（粒子供給部）
７ 粉体（供給対象粒子）
１２ 搬送気体
１５ ディフューザー
ａ 排ガス
ｂ ガス流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】