特許 7282389 ミストノズル

(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】

(24)【登録日】2023-05-19

(45)【発行日】2023-05-29

(54)【発明の名称】ミストノズル

(51)【国際特許分類】

   B05B 7/10 20060101AFI20230522BHJP

   B05B 7/04 20060101ALI20230522BHJP

   B05B 1/34 20060101ALI20230522BHJP

   B22D 11/124 20060101ALI20230522BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20230522BHJP

   B08B 5/02 20060101ALI20230522BHJP

【ＦＩ】

B05B7/10

B05B7/04

B05B1/34

B22D11/124 G

B08B3/02 G

B08B5/02 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020154502

(22)【出願日】2020-09-15

(65)【公開番号】P2022048605

(43)【公開日】2022-03-28

【審査請求日】2022-06-09

(73)【特許権者】

【識別番号】398005630

【氏名又は名称】株式会社オ－ラテック

(74)【代理人】

【識別番号】100197642

【弁理士】

【氏名又は名称】南瀬 透

(74)【代理人】

【識別番号】100099508

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 久

(74)【代理人】

【識別番号】100182567

【弁理士】

【氏名又は名称】遠坂 啓太

(74)【代理人】

【識別番号】100219483

【弁理士】

【氏名又は名称】宇野 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100114661

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 美洋

(72)【発明者】

【氏名】江口 俊彦

【審査官】市村 脩平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２２４９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９６４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０３８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－２４３４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５７３２８８５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０２８５９９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ１／００－１７／０８

Ｂ０８Ｂ１／００－１３／００

Ｂ２２Ｄ１１／００－１１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加圧した気体で液体をミスト化させて噴射するミストノズルにおいて、
噴射流路の中心線上に液体を吸入するための液体吸入口を設けるとともに、液体吸入口の外側に気体を吐出するための気体吐出口を液体吸入口と同心円上に複数設けて、同心円上の複数の気体吐出口の内側で渦流となって液滴を微粒化させる内側微粒化領域を形成し、
噴射流路の中途部を複数の気体吐出口よりも外側に拡幅させて、同心円上の複数の気体吐出口の外側で渦流となって液滴を微粒化させる外側微粒化領域を形成したことを特徴とするミストノズル。

【請求項2】

前記内側微粒化領域と外側微粒化領域の間に噴射流路に沿って溝状に形成することで液滴の微粒化を促進するための微粒化促進溝を設けたことを特徴とする請求項１に記載のミストノズル。

【請求項3】

前記外側微粒化領域よりも先端側を漸次縮幅させて液滴を加速するための加速室を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のミストノズル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加圧した気体で液体をミスト化させて噴射するミストノズルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、洗浄能力や冷却能力の向上等のために加圧した気体（空気）によって液体（水）をミスト化させて高速で噴射するミスト噴射装置が利用されている。ミスト噴射装置では、液滴を微粒化するために、２流体ノズルであるミストノズルが用いられている。

【0003】

従来のミストノズルは、加圧した気体の吐出口の前方に直線状の噴射流路を形成するとともに、噴射流路の途中に液体の吐出口を形成し、噴射流路と直交する向きから液体を供給することで液体と加圧した気体とを衝突させてミストを形成している（たとえば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１４７０８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、上記従来のミストノズルでは、加圧した気体と液体とが直交して衝突することでミストを形成しているために、衝突によるエネルギー損失が生じてミストの噴射速度が低減してしまい、ミストの洗浄能力や冷却能力が低減してしまうおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そこで、請求項１に係る本発明では、加圧した気体で液体をミスト化させて噴射するミストノズルにおいて、噴射流路の中心線上に液体を吸入するための液体吸入口を設けるとともに、液体吸入口の外側に気体を吐出するための気体吐出口を液体吸入口と同心円上に複数設けて、同心円上の複数の気体吐出口の内側で渦流となって液滴を微粒化させる内側微粒化領域を形成し、噴射流路の中途部を複数の気体吐出口よりも外側に拡幅させて、同心円上の複数の気体吐出口の外側で渦流となって液滴を微粒化させる外側微粒化領域を形成することにした。

【0007】

また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記内側微粒化領域と外側微粒化領域の間に噴射流路に沿って溝状に形成することで液滴の微粒化を促進するための微粒化促進溝を設けることにした。

【0008】

また、請求項３に係る本発明では、前記請求項１又は請求項２に係る本発明において、前記外側微粒化領域よりも先端側を漸次縮幅させて液滴を加速するための加速室を形成することにした。

【発明の効果】

【0009】

そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。

【0010】

すなわち、本発明では、加圧した気体で液体をミスト化させて噴射するミストノズルにおいて、噴射流路の中心線上に液体を吸入するための液体吸入口を設けるとともに、液体吸入口の外側に気体を吐出するための気体吐出口を液体吸入口と同心円上に複数設けて、同心円上の複数の気体吐出口の内側で渦流となって液滴を微粒化させる内側微粒化領域を形成し、噴射流路の中途部を複数の気体吐出口よりも外側に拡幅させて、同心円上の複数の気体吐出口の外側で渦流となって液滴を微粒化させる外側微粒化領域を形成することにしているために、従来のような加圧した気体と液体との直交衝突によるエネルギー損失の発生を抑制することができ、高速で微粒化したミストを噴射することができるので、ミストノズルによる洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。

【0011】

特に、内側微粒化領域と外側微粒化領域の間に噴射流路に沿って溝状に形成することで液滴の微粒化を促進するための微粒化促進溝を設けることにした場合には、より微粒化したミストを噴射することができるので、より一層ミストノズルによる洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。

【0012】

また、外側微粒化領域よりも先端側を漸次縮幅させて液滴を加速するための加速室を形成することにした場合には、より高速化したミストを噴射することができるので、より一層ミストノズルによる洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係るミストノズルを示す正面図（ａ）、右側面図（ｂ）、背面図（ｃ）。

【図2】同右側面断面図（ａ）、Ａ－Ａ断面図（ｂ）、Ｂ－Ｂ断面図（ｃ）。

【図3】ミストノズルを用いたミスト噴射装置を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本発明に係るミストノズルの具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

【0015】

図１及び図２に示すように、ミストノズル１は、先細り円筒形状のノズル本体２の後端部に加圧した気体が供給される気体供給連結部３を形成するとともに、ノズル本体２の後側下部に液体が供給される液体供給連結部４を形成し、さらに、ノズル本体２の前端部にミストを噴射するミスト噴射口５を形成している。

【0016】

また、ミストノズル１は、ノズル本体２の内部中心線上にミストを噴射するための前後に水平方向へ向けて直線状に伸延する噴射流路６を形成している。

【0017】

この噴射流路６は、後端側に液滴の微粒化を促進するための微粒化促進室７を形成するとともに、前端側に液滴を加速するための加速室８を形成している。

【0018】

微粒化促進室７は、後端垂直面（ノズル本体２の内部中心線と直交する面）の中央（ノズル本体２の内部中心線上）に加圧した気体の負圧を利用して液体を吸入するための液体吸入口９を形成するとともに、液体吸入口９の外側に加圧した気体を吐出するための気体吐出口10を複数個（ここでは、３個）形成している。この複数の気体吐出口10は、液体吸入口９と同一面上（後端垂直面上）に液体吸入口９を中心にして同心円上に等間隔で配置している。

【0019】

液体吸入口９は、液体供給連結部４に形成した液体供給口11と逆Ｌ字状に屈曲する液体供給流路12を介して連通している。一方、各気体吐出口10は、気体供給連結部３に形成した気体供給口13と前後に水平方向へ向けて直線状に伸延する気体供給流路14を介して連通している。ここで、気体供給流路14は、加圧した気体が抵抗なく（減速されることなく）流れるために直線状に形成している。

【0020】

微粒化促進室７は、複数の気体吐出口10の外接円よりも小さい円形断面が前後に水平方向に伸延する筒型形状に形成されているとともに、各気体吐出口10の前方に噴射流路６に沿って前後に水平方向に直線状に伸延する溝状の微粒化促進溝15が形成され、さらに、前端垂直面（ノズル本体２の内部中心線と直交する面）を後端垂直面よりも拡径（拡幅）させて加速室８に連設させている。

【0021】

加速室８は、噴射流路６を噴射流路６の上流側から下流側へ向けて２段階で漸次縮径（縮幅）させている。

【0022】

上記ミストノズル１では、微粒化促進室７の後端垂直面において、複数の気体吐出口10よりも内側に垂直面が形成されており、各気体吐出口10から加圧した気体を吐出させると、複数の気体吐出口10の内側に剥離域(図２（ｂ）中にグレーで示した部分）が形成され無数の渦流が生成される。

【0023】

そして、ミストノズル１では、各気体吐出口10から加圧した気体を吐出させることで生じた負圧によって中心の液体吸入口９から液体が吸入される。液体吸入口９から吸入された液体は、複数の気体吐出口10の内側に形成された剥離域の無数の渦流によって均一に微粒化される。

【0024】

このように、ミストノズル１では、微粒化促進室７の後端垂直面において、同心円上の複数の気体吐出口10の内側に剥離域が生成され、渦流によって液滴の微粒化を促進させる内側微粒化領域16が形成される。

【0025】

さらに、ミストノズル１では、微粒化促進室７の前端垂直面において、複数の気体吐出口10（微粒化促進溝15）よりも外側に垂直面が形成されており、微粒化促進溝15に沿って流れる気体が外側に向けて広がり、複数の気体吐出口10（微粒化促進溝15）の外側に剥離域（図２（ｃ）中にグレーで示した部分）が形成され、液滴が剥離域の無数の渦流によってさらに均一に微粒化される。

【0026】

このように、ミストノズル１では、微粒化促進室７の前端垂直面において、同心円上の複数の気体吐出口10の外側に渦流が形成され、無数の渦流によって液滴の微粒化を促進させる外側微粒化領域17が形成される。

【0027】

ミストノズル１は、以上に説明したように構成しており、図３に示すように、気体供給連結部３に加圧した気体を供給する圧縮機18を調整バルブ19等を介して接続するとともに、液体供給連結部４に液体を貯留したタンク20を調整バルブ21等を介して接続することで、ミスト噴射装置22として利用することができる。

【0028】

以上に説明したように、上記ミストノズル１は、噴射流路６の中心線上に液体を吸入するための液体吸入口９を設けるとともに、液体吸入口９の外側に気体を吐出するための気体吐出口10を液体吸入口９と同心円上に複数設けて、同心円上の複数の気体吐出口10の内側で渦流となって液滴を微粒化させる内側微粒化領域16を形成し、噴射流路６の中途部を複数の気体吐出口10よりも外側に拡幅させて、同心円上の複数の気体吐出口10の外側で渦流となって液滴を微粒化させる外側微粒化領域17を形成した構成となっている。

【0029】

そのため、上記構成のミストノズル１では、従来のような加圧した気体と液体との直交衝突によるエネルギー損失の発生を抑制することができ、高速で微粒化したミストを噴射することができるので、ミストノズル１による洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。

【0030】

また、上記ミストノズル１は、内側微粒化領域16と外側微粒化領域17の間に噴射流路６に沿って溝状に形成することで液滴の微粒化を促進するための微粒化促進溝15を設けた構成となっている。

【0031】

そのため、上記構成のミストノズル１では、より微粒化したミストを噴射することができるので、より一層ミストノズル１による洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。

【0032】

また、上記ミストノズル１は、外側微粒化領域17よりも先端側を漸次縮幅させて液滴を加速するための加速室8を形成した構成となっている。

【0033】

そのため、上記構成のミストノズル１では、より高速化したミストを噴射することができるので、より一層ミストノズル１による洗浄能力や冷却能力を向上させることができる。

【符号の説明】

【0034】

１ ミストノズル ２ ノズル本体
３ 気体供給連結部 ４ 液体供給連結部
５ ミスト噴射口 ６ 噴射流路
７ 微粒化促進室 ８ 加速室
９ 液体吸入口 10 気体吐出口
11 液体供給口 12 液体供給流路
13 気体供給口 14 気体供給流路
15 微粒化促進溝 16 内側微粒化領域
17 外側微粒化領域 18 圧縮機
19 調整バルブ 20 タンク
21 調整バルブ 22 ミスト噴射装置

【図1】

【図2】

【図3】