JP2003117442A - Method for atomizing liquid and nozzle used for the same - Google Patents
Method for atomizing liquid and nozzle used for the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は液体を微粒子にす
る方法と、当該方法に用いるノズルに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for converting liquid into fine particles and a nozzle used for the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 液体を微粒子にするノズルは種々の用
途に使用されている。例えば、微粉末原料に水やバイン
ダ、その他の添加剤を加えて微小粒子懸濁液（泥漿）や
溶液又はスラリーとし、ノズルを用いて当該溶液又はス
ラリーを炉内に噴霧して熱風中に分散させ、瞬時に乾燥
固化させる噴霧乾燥方法がある。この方法によれば、他
の乾燥法の際に要するろ過、分離、機械的濃縮などの操
作が省略でき、多くの場合、球状である１０〜５００μ
ｍの粒子を得ることができる。また、乾燥時間は数秒〜
３０秒までであり、熱変性を受けることが少ないため
に、乾燥品形状が粒粉末を要求するもの、熱感受性の大
きいもの、濃縮、乾燥の途中で粘稠な状態を経過する材
料処理に適している。2. Description of the Related Art Nozzles for converting a liquid into fine particles are used for various purposes. For example, water, binder, and other additives are added to a fine powder raw material to make a fine particle suspension (slurry), solution or slurry, and the solution or slurry is sprayed into the furnace using a nozzle and dispersed in hot air. There is a spray-drying method in which it is dried and solidified instantly. According to this method, operations such as filtration, separation, and mechanical concentration required in other drying methods can be omitted, and in many cases, the spherical shape is 10 to 500 μm.
m particles can be obtained. Also, the drying time is from a few seconds
Since it is up to 30 seconds and is not subject to heat denaturation, it is suitable for dry powders that require granular powder, those with high heat sensitivity, and materials that undergo a viscous state during concentration and drying. ing.
【０００３】 近年、電子部品材料、電池材料、医薬
品、及びファインケミカル材料等、平均粒子径が１０μ
ｍよりも小さい微粒子を噴霧乾燥により得たいとの要望
があり、これには、図７に示すような２流体ノズルが一
般的に用いられている。In recent years, the average particle diameter of electronic component materials, battery materials, pharmaceuticals, fine chemical materials, etc. has been 10 μm.
There is a demand for obtaining fine particles smaller than m by spray drying, and a two-fluid nozzle as shown in FIG. 7 is generally used for this.
【０００４】 また、特開平８−２８１１５５号公報に
おいては、薄膜化した２種の異なる液体に加圧空気を噴
射し、大処理量でより微細な粒子に噴射する方法及びノ
ズルが開示されている（図５）。当該ノズルは、主とし
て前述のような噴霧乾燥用の液体を微粒子にするノズル
としての利用に供される。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-281155 discloses a method and nozzle in which pressurized air is jetted to two different types of thin liquids to jet finer particles with a large throughput. (Fig. 5). The nozzle is mainly used as a nozzle for converting the liquid for spray drying into fine particles.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】 特開平８−２８１１
５５号公報記載のノズルにおける液体を微粒子化する機
構は以下のようなものである。即ち、液体流路１５から
供給された液体は各々引き伸ばされて別々の薄膜流１９
となり、各々平滑面１７上をエッジ３５方向へと移動す
る。薄膜流１９はエッジ３５を離れると同時に薄膜流１
９どうしが一度合流し、その後微粒子に変化していく場
合でも、気液比を大きくとれば１０μｍ以下にすること
ができるとしている。しかしながら、所定の薄さまで引
き伸ばされた薄膜流は、エッジの先端において合流して
しまうために所定以上の厚みとなる。即ち、液体を薄膜
流にするために要した工程の一部が無駄であるために、
微粒子化する液体の量に比して大量の加圧空気が必要で
ある等の液体を微粒子にする効率の面において問題を有
していた。また、２液の混合・反応等により粘度が大き
くなる場合等は、微粒化性能の低下が起こるという問題
を有していた。Problems to be Solved by the Invention
The mechanism for atomizing the liquid in the nozzle described in Japanese Patent No. 55 is as follows. That is, the liquids supplied from the liquid flow paths 15 are stretched and separated into different thin film streams 19 respectively.
And move toward the edge 35 on each smooth surface 17. Thin film flow 19 leaves edge 35 and at the same time thin film flow 1
It is said that even when the nine particles merge once and then change into fine particles, it can be reduced to 10 μm or less by increasing the gas-liquid ratio. However, the thin film flow stretched to a predetermined thickness merges at the tip of the edge, and thus has a thickness equal to or larger than the predetermined thickness. That is, because some of the steps required to make the liquid into a thin film flow are wasted,
There is a problem in terms of the efficiency of making the liquid into fine particles, for example, a large amount of pressurized air is required compared with the amount of the liquid to be made into fine particles. Further, when the viscosity is increased due to mixing and reaction of the two liquids, there is a problem that the atomization performance is deteriorated.
【０００６】 さて、液体を微粒子にするノズルとして
は、他には図６、図７に示すようなものがある。図６に
示すノズルは、液体を加圧して円筒状の気体流路１に供
給し、気体流路１で空気と混合した後、先端から噴射し
て液滴２とする。噴射された液滴２は、互いに衝突して
微粒子３となる仕組みである（N. Ohnishiet. al. Proc
eedings of The 4th International Conference on Liq
uid Atomization and Spray Systems, 57, THE FUEL SO
CIETY OF JAPAN (1988)）。このような構造を有するノ
ズルは、液体を１０μｍ以下の微粒子にすることができ
るもので、少量の液滴の極微粒子化（１０μｍ以下）で
は、実用的に最も優れているといわれる。By the way, as another nozzle for making a liquid into fine particles, there is another nozzle as shown in FIGS. 6 and 7. The nozzle shown in FIG. 6 pressurizes the liquid to supply it to the cylindrical gas flow path 1, mixes it with air in the gas flow path 1, and then ejects it from the tip to form droplets 2. The ejected droplets 2 collide with each other to become fine particles 3 (N. Ohnishiet. Al. Proc
eedings of The 4th International Conference on Liq
uid Atomization and Spray Systems, 57, THE FUEL SO
CIETY OF JAPAN (1988)). The nozzle having such a structure can make the liquid into fine particles of 10 μm or less, and is said to be the most practically excellent in making a small amount of droplets into ultrafine particles (10 μm or less).
【０００７】 一方、図７に示すノズルは二重管構造で
あり、中心孔４から液体を、液体の周囲から加圧空気を
噴射する。このような構造を有するノズルは、中心から
噴射された液体が周囲の空気に削られて小さい液滴とな
るといった機構を有しており、どちらのノズルにおいて
も、加圧空気で噴霧される液体を微細な液滴にできると
いった特徴を有している。On the other hand, the nozzle shown in FIG. 7 has a double pipe structure, and ejects liquid from the central hole 4 and pressurized air from around the liquid. The nozzle having such a structure has a mechanism in which the liquid ejected from the center is cut into small liquid droplets by the surrounding air. Has the feature that it can be made into fine droplets.
【０００８】 しかしながら、図６に示すノズルは、比
較的付着性の強い液体に使用した場合、数分も使用する
とノズル先端に噴霧された液滴が付着・乾燥し、これが
次第に堆積してノズルに目詰まりを起こすといった問題
点があった。したがって、付着性のある液体、或いは溶
質を溶かした状態の液体を微粒子化する目的には使用す
ることができず、水のように比較的付着性が弱く、純粋
な溶媒のみの微粒子化に使用が制限されてしまうため
に、噴霧乾燥用のノズルとしては使用することは不可能
である。However, when the nozzle shown in FIG. 6 is used for a liquid having a relatively strong adhesive property, the liquid droplets sprayed on the tip of the nozzle adhere and dry after several minutes of use, and this is gradually accumulated and deposited on the nozzle. There was a problem that it caused clogging. Therefore, it cannot be used for the purpose of atomizing a liquid with adhesiveness or a liquid in which a solute is dissolved, and is relatively weakly adhesive like water, and is used for atomizing only a pure solvent. Therefore, it cannot be used as a nozzle for spray drying.
【０００９】 また、図７に示すノズルにおいては、中
心孔４を太くすると、それに伴って噴射される液滴が大
きくなる。このため、液滴を微細な粒子とするためには
中心孔４を極めて小さくし、液体を極めて細く噴射する
必要がある。したがって、液滴を小さくするためには、
時間当たりの噴霧量を極めて小さくする必要があり、処
理量と液滴の微細化とは互いに相反する特性となり、両
特性を同時に満足することができないといった欠点があ
るとともに、噴霧乾燥用等として採用するには１本当た
りの処理能力が小さいといった問題がある。なお、図７
に示すノズルと同様の原理で細い液糸を薄い液膜とする
のが図５に示す特開平８−２８１１５５号公報に記載の
方法及びノズルであると考えられる。In addition, in the nozzle shown in FIG. 7, when the central hole 4 is thickened, the droplets ejected correspondingly become large. Therefore, in order to make the liquid droplets into fine particles, it is necessary to make the central hole 4 extremely small and jet the liquid very thinly. Therefore, in order to make the droplets smaller,
It is necessary to make the amount of spraying per hour extremely small, and the processing amount and the miniaturization of droplets have characteristics that conflict with each other, and there is a drawback that both characteristics cannot be satisfied at the same time, and it is used for spray drying etc. In order to do so, there is a problem that the processing capacity per one is small. Note that FIG.
It is considered that the method and nozzle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-281155 shown in FIG. 5 makes a thin liquid film a thin liquid film according to the same principle as the nozzle shown in FIG.
【００１０】 さらには、図７に示すノズルの場合、空
気による削りは次第に液の中心部分に進んでいくが、こ
のときの空気のスピードは徐々に低下して液滴が大きく
なる中央部に噴射される液体は、周囲の液滴が邪魔をし
て空気との混合状態が悪くなり、液滴が大きくなってし
まうといった問題をも有している。Further, in the case of the nozzle shown in FIG. 7, the shaving by the air gradually advances to the central portion of the liquid, but at this time, the speed of the air gradually decreases and the liquid droplets are ejected to the central portion where the liquid droplets become large. The liquid to be formed also has a problem in that surrounding liquid droplets interfere with each other and the mixed state with air deteriorates, resulting in large liquid droplets.
【００１１】 なお、図６、図７に示すようなノズル
は、いずれの場合であっても噴射される液滴がフルコー
ンで噴射され、ホロコーンで噴射されることはない。液
体を極めて小さい微粒子にするノズルは、空気中に噴射
された液滴を急速乾燥し、或いは、空気中に気化させる
用途に多く使用される。このとき、液体はホロコーンで
噴射されるほうが好ましい。フルコーンの液滴は内部全
体が液滴で満たされているために、中心部分の液滴を速
やかに乾燥したり、空気中に気化したりすることが困難
だからである。In any of the nozzles shown in FIGS. 6 and 7, the ejected liquid droplets are ejected with a full cone, and are not ejected with a hollow cone. A nozzle that makes a liquid into extremely small particles is often used for the purpose of rapidly drying droplets jetted into the air or vaporizing the droplets into the air. At this time, it is preferable that the liquid is jetted with a hollow cone. This is because the droplets of the full cone are completely filled with droplets, so that it is difficult to quickly dry the droplets in the central portion or vaporize them into the air.
【００１２】 したがって、図６、図７に示すようなノ
ズルは液体を微粒子にする機構としては優れた特徴を有
しているが、上述してきた理由により、噴霧乾燥用のノ
ズルとしては使用することができない。また、図５に示
すようなノズルは、改良されたものの、噴霧ガス量が多
く必要であるために、充分な微粒子化効率を持っている
とはいえない。なお、ここでいうフルコーンとは、筒状
に噴射される液滴が内部まで充満されている状態のこと
であり、ホロコーンとは、同じく筒状に噴射される液滴
が内部まで充満されていない状態のことである。Therefore, the nozzle as shown in FIGS. 6 and 7 has an excellent feature as a mechanism for making the liquid into fine particles, but for the reasons described above, it should be used as a nozzle for spray drying. I can't. Further, although the nozzle as shown in FIG. 5 has been improved, it cannot be said that it has sufficient atomization efficiency because it requires a large amount of atomizing gas. Here, the full cone is a state in which the droplets ejected in a tubular shape are filled up to the inside, and the hollow cone is the same as the droplets ejected in a tubular shape are not filled up to the inside. It is a state.
【００１３】 本発明は、このような従来技術の有する
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、液体を微粒子にするための加圧気体の使用量が
より少なく済むとともに効率的に使用され、単位時間当
たりの微粒子化量がより多く、また、複数の液体・気体
を独立に供給することが可能である液体を微粒子にする
方法、及びこれに用いるノズルを提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to use a smaller amount of a pressurized gas for converting a liquid into fine particles, and (EN) A method of making a liquid into fine particles which can be efficiently used, has a larger amount of fine particles per unit time, and can supply a plurality of liquids / gases independently, and a nozzle used for the same. It is in.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、スリット状の液体流路から液体を、２つの独立し
た平滑面を備えた気液流路に供給する工程と、該液体
を、気体流路から噴射され該平滑面に沿って高速流動す
るスリット状の気体流で薄く引き伸ばし、スリット状の
２つの薄膜流又は気液混相流にする工程と、前記２つの
気液薄膜流又は混相流を、前記２つの互いに独立した平
滑面の端部から、それぞれ独立して空気中に噴射して液
滴を含む２つのジェット流にする工程と、前記液滴を含
む２つのジェット流どうしを空気中において対向衝突さ
せて液滴を微粒子にする工程とを備えることを特徴とす
る液体を微粒子にする方法が提供される。That is, according to the present invention, a step of supplying a liquid from a slit-shaped liquid flow path to a gas-liquid flow path having two independent smooth surfaces, and the liquid, Thinly extending with a slit-shaped gas flow injected from a gas flow path and flowing at high speed along the smooth surface to form two slit-shaped thin film flows or gas-liquid mixed phase flows; and the two gas-liquid thin film flows or mixed phases A step of independently jetting air into the air from the ends of the two independent smooth surfaces into two jet streams containing droplets; and two jet streams containing the droplets. And a step of causing the liquid droplets to become fine particles by causing the liquid droplets to collide with each other in the air.
【００１５】 本発明においては、液滴を含む２つのジ
ェット流どうしを４５〜１５０°の衝突角度で対向衝突
させることが好ましい。In the present invention, it is preferable that two jet streams containing droplets are made to face each other at an impact angle of 45 to 150 °.
【００１６】 一方、本発明によれば、液体供給口と気
体供給口が各々１以上設置され、平滑面を備えた気液流
路、該液体供給口と連通する液体流路、及び該気体供給
口と連通する気体流路が、各々２つずつ互いに独立して
設置され、該液体流路は、該気体流路と該平滑面との接
点に対して開口されるとともに該気液流路を構成し、各
々の該平滑面から伸ばした延長線どうしが交叉するよう
に、該気液流路が配置されていることを特徴とする液体
を微粒子にするノズルが提供される。On the other hand, according to the present invention, at least one liquid supply port and at least one gas supply port are installed, the gas-liquid flow path having a smooth surface, the liquid flow path communicating with the liquid supply port, and the gas supply. Two gas channels communicating with the mouth are installed independently of each other, and the liquid channels are opened to a contact point between the gas channels and the smooth surface, and the gas-liquid channels are connected to each other. Provided is a nozzle for atomizing a liquid, wherein the gas-liquid flow path is arranged so that extension lines extending from the respective smooth surfaces intersect each other.
【００１７】 本発明においては、各々の平滑面から伸
ばした延長線どうしが交叉する角度が４５〜１５０°に
設定されていることが好ましい。In the present invention, it is preferable that the angle at which the extension lines extended from each smooth surface intersect is set to 45 to 150 °.
【００１８】 本発明においては、液体流路、気液流
路、及び気体流路が環状又はストレート形状のいずれの
形状に形成されていてもよく、また、液体流路が所定幅
を有し、かつ、液体流路の平滑面に対する角度が鈍角に
設定されていることが好ましい。In the present invention, the liquid flow path, the gas-liquid flow path, and the gas flow path may be formed in any shape of a ring shape or a straight shape, and the liquid flow path has a predetermined width, Moreover, it is preferable that the angle of the liquid flow path with respect to the smooth surface is set to an obtuse angle.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態につ
いて説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当
業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良
等が加えられることが理解されるべきである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments. It should be understood that design changes, improvements, etc. can be appropriately made based on the knowledge of.
【００２０】 本発明に係る液体を微粒子にする方法
は、スリット状の液体流路から液体を、２つの独立した
平滑面を備えたスリット状の気液流路に供給する工程
と、その液体を、気体流路から噴射され該平滑面に沿っ
て高速流動するスリット状の気体流で薄く引き伸ばし、
スリット状の２つの薄膜流又は気液混相流にする工程
と、その薄膜流又は気液混相流を前述の２つの独立した
平滑面の、各々の端部から空気中に噴射して液滴を含む
２つのジェット流にする工程、さらには、前記液滴を含
む２つのジェット流どうしを空気中において対向衝突さ
せて液滴を微粒子にする工程からなるものである。ま
た、本発明に係る液体を微粒子にするノズル（以下、単
に「ノズル」とも記す。）は、液体供給口と気体供給口
が各々１以上設置され、平滑面を備えた気液流路、液体
供給口と連通する液体流路、及び気体供給口と連通する
気体流路が、各々２つずつ互いに独立して設置され、液
体流路は、気体流路と平滑面との接点に対して開口され
るとともに気液流路を構成し、各々の平滑面から伸ばし
た延長線どうしが交叉するように、気液流路が配置され
ているものである。以下、さらにその詳細について説明
する。The method for making liquid particles into fine particles according to the present invention includes a step of supplying a liquid from a slit-shaped liquid channel to a slit-shaped gas-liquid channel having two independent smooth surfaces, and , Is thinly stretched by a slit-shaped gas flow that is jetted from the gas flow path and flows at high speed along the smooth surface,
A step of forming two slit-shaped thin film streams or gas-liquid mixed phase streams, and jetting the thin film streams or gas-liquid mixed phase streams into the air from each end of the above-mentioned two independent smooth surfaces to form droplets. The process comprises the steps of forming two jet streams containing the droplets, and further the step of causing the two jet streams containing the droplets to face each other in the air so as to form the droplets into fine particles. In addition, a nozzle for converting a liquid into fine particles according to the present invention (hereinafter, also simply referred to as a “nozzle”) is a gas-liquid flow path provided with one or more liquid supply ports and one gas supply port and having a smooth surface, and a liquid. Two liquid channels communicating with the supply port and two gas channels communicating with the gas supply port are installed independently of each other, and the liquid channel is opened to the contact point between the gas channel and the smooth surface. At the same time, the gas-liquid flow path is formed, and the gas-liquid flow path is arranged so that the extension lines extending from the respective smooth surfaces intersect with each other. The details will be described below.
【００２１】 図１は、本発明に係るノズルの一実施態
様の全体を示す断面図であり、図２はノズルの先端部分
を示す拡大断面図である。このように、内側リング１
０、中間リング１１、外側リング１２、及び中心リング
１３を備えており、中心リング１３には先端部材１４が
嵌め込まれている。なお、図３はノズルから取り外され
た内側リング１０を示している。また、内側リング１０
と中間リング１１、並びに内側リング１０と中心リング
１３の間には、環状であるとともに所定幅を有するスリ
ット状に形成された液体流路１５が設けられており、さ
らには、外側リング１２と中間リング１１との間、並び
に中心リング１３の内側には、スリット状の気液流路２
１内に設けられた平滑面１７に対して加圧気体が噴射さ
れるような位置関係で、スリット状の気体流路１６が設
けられている。FIG. 1 is a sectional view showing an entire embodiment of a nozzle according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a tip portion of the nozzle. Thus, the inner ring 1
0, an intermediate ring 11, an outer ring 12, and a center ring 13, and a tip member 14 is fitted in the center ring 13. 3 shows the inner ring 10 removed from the nozzle. Also, the inner ring 10
A ring-shaped liquid passage 15 formed in a slit shape having a predetermined width is provided between the intermediate ring 11, the inner ring 10 and the center ring 13, and further, the outer ring 12 and the intermediate ring 11. A slit-shaped gas-liquid flow path 2 is formed between the ring 11 and the center ring 13.
The slit-shaped gas flow path 16 is provided in such a positional relationship that the pressurized gas is jetted to the smooth surface 17 provided in the inside 1.
【００２２】 気体流路１６内を流れる加圧気体が中間
リング１１と内側リング１０の境界、及び中心リング１
３と内側リング１０の境界で乱流とならないように、各
々は同一平面状に形成されている。なお、平滑面１７
は、スリット状の気液流路２１の内部を流動する液体が
薄膜状に流れるように、また、一部気液混相流となって
も抵抗なく流れるように、液体の流動方向に沿って平滑
となっているものである。The pressurized gas flowing in the gas flow path 16 is the boundary between the intermediate ring 11 and the inner ring 10 and the central ring 1.
In order to prevent turbulence at the boundary between the inner ring 3 and the inner ring 10, they are formed in the same plane. The smooth surface 17
Is smooth along the flow direction of the liquid so that the liquid flowing inside the slit-shaped gas-liquid flow passage 21 flows in a thin film shape and flows without resistance even if a partial gas-liquid mixed phase flow is formed. It has become.
【００２３】 例えば、液体流路１５から平滑面１７に
供給された低粘度の液体は、平滑面１７に沿って高速流
動する加圧気体によって薄く引き伸ばされ、薄膜流１９
となる。平滑面１７に沿って加圧気体をマッハ１．０の
流速で流動させた状態で液体流路１５に液体を送り出し
た場合に、薄膜流１９の平滑面端部２０における流速が
加圧気体の流速の１／５０であるとすれば、その流速は
６．８ｍ／ｓとなる。平滑面端部２０の直径が５０ｍｍ
であるとすれば、液体を２リットル／ｍｉｎで供給した
場合、薄膜流１９の厚さは約３０μｍとなる。For example, the low-viscosity liquid supplied from the liquid flow path 15 to the smooth surface 17 is thinly stretched by the pressurized gas flowing at high speed along the smooth surface 17, and the thin film flow 19
Becomes When the liquid is sent out to the liquid flow path 15 while the pressurized gas is flowed along the smooth surface 17 at the flow velocity of Mach 1.0, the flow velocity at the smooth surface end portion 20 of the thin film flow 19 is equal to that of the pressurized gas. If it is 1/50 of the flow velocity, the flow velocity will be 6.8 m / s. The diameter of the end 20 of the smooth surface is 50 mm
Then, when the liquid is supplied at 2 liter / min, the thin film flow 19 has a thickness of about 30 μm.
【００２４】 約３０μｍの膜厚を有する薄膜流１９
は、平滑面端部２０を通過すると気体の強い乱れにより
膜状態を維持することができなくなり、粉々にちぎれて
表面張力によって液滴を含む高速空気流、即ちジェット
流３１となる。ここまでの現象が、別々の気液流路２１
内部における平滑面１７上とその端部２０において引き
起こされる。各々の気液流路２１は互いに独立して設置
されているために、平滑面１７は互いに接点を有するこ
となく独立した面を構成しており、また、各々の平滑面
１７から伸ばした延長線どうしが交叉するように気液流
路２１が配置されているために、各々の液滴を含む高速
空気流どうしは空気中において高速で対向衝突する。こ
のとき、ジェット流３１に含まれる液滴は、空気中にお
ける対向衝突時の衝撃によりはじけて更に微細な微粒子
３２を形成し、微粒子化される。このときの微粒子の平
均粒子径は、具体的には約５〜１５μｍ、若しくはそれ
以下となる。Thin film flow 19 having a film thickness of about 30 μm
When passing through the smooth surface end portion 20, it becomes impossible to maintain the film state due to the strong turbulence of the gas, and it is broken into pieces and becomes a high-speed air flow including droplets due to surface tension, that is, a jet flow 31. The phenomenon up to here is different in the gas-liquid flow paths 21.
It is caused on the smooth surface 17 inside and on its end 20. Since each gas-liquid flow path 21 is installed independently of each other, the smooth surface 17 constitutes an independent surface without having contact points with each other, and an extension line extended from each smooth surface 17. Since the gas-liquid flow passages 21 are arranged so as to cross each other, the high-speed air streams containing the respective droplets collide with each other at high speed in the air. At this time, the droplets contained in the jet stream 31 are repelled by the impact at the time of the opposite collision in the air to form finer fine particles 32, which are atomized. The average particle size of the fine particles at this time is specifically about 5 to 15 μm or less.
【００２５】 なお、本発明においては、平滑面上にお
いて加圧気体により薄く引き伸ばされた液体は前述の如
く薄膜流となる場合の他、気相と液相が混合した状態で
ある気液混相流となっている場合もありうる。In the present invention, in addition to the case where the liquid thinly stretched by the pressurized gas on the smooth surface becomes a thin film flow as described above, a gas-liquid mixed phase flow in which a gas phase and a liquid phase are mixed In some cases,
【００２６】 本発明の液体を微粒子にする方法におい
ては、液滴を含む２つのジェット流３１どうしを４５〜
１５０°の衝突角度（ω）で対向衝突させることが好ま
しく、６０〜１２０°の衝突角度（ω）で対向衝突させ
ることが更に好ましい（図１、２）。衝突角度（ω）４
５°未満で対向衝突させた場合においては、角度が薄過
ぎであるために、液滴をより微細な微粒子３２とするこ
とが困難であり、また、衝突角度（ω）１５０°超で対
向衝突させた場合においては、対向衝突時の衝撃が大き
くなり過ぎ、形成された微粒子３２が周囲に飛び散り易
くなるために好ましくない。In the method for converting liquid into fine particles according to the present invention, the two jet streams 31 containing droplets are separated by 45 to 45.
It is preferable to make the opposite collision at a collision angle (ω) of 150 °, and it is more preferable to make the opposite collision at a collision angle (ω) of 60 to 120 ° (FIGS. 1 and 2). Collision angle (ω) 4
In the case of the opposite collision at less than 5 °, it is difficult to make the liquid droplets into finer fine particles 32 because the angle is too thin, and the opposite collision occurs when the collision angle (ω) exceeds 150 °. In such a case, the impact at the time of the opposite collision becomes too large, and the formed fine particles 32 easily scatter around, which is not preferable.
【００２７】 本発明のノズルは、各々の平滑面１７か
ら、ジェット流３１が噴出される方向へと伸ばした延長
線どうしが交叉する角度（ω）が４５〜１５０°に設定
されていることが好ましく、６０〜１２０℃に設定され
ていることが更に好ましい（図２）。前述の如く、液滴
を含む２つのジェット流３１どうしを好適な衝突角度
（ω）で対向衝突させることが可能であり、形成された
微粒子３２が周囲に飛び散ることなく、微細な微粒子３
２を効率的に形成することができる。In the nozzle of the present invention, the angle (ω) at which the extension lines extending from the respective smooth surfaces 17 in the jetting direction of the jet stream 31 intersect is set to 45 to 150 °. It is more preferably set to 60 to 120 ° C. (FIG. 2). As described above, the two jet streams 31 containing droplets can be made to collide with each other at a suitable collision angle (ω), and the formed fine particles 32 do not scatter to the surroundings, and the fine particles 3 are not scattered.
2 can be formed efficiently.
【００２８】 更に、本発明のノズルは、その液体流路
１５、気液流路２１、及び気体流路１６を環状に形成し
てもよく（図２）、このような構造とすることにより、
液体を環状の薄膜流又は気液混相流とした後に対向衝突
させてジェット流３１とし、更に微粒子化させた微粒子
３２を環状に噴射することが可能となる。Further, in the nozzle of the present invention, the liquid flow path 15, the gas-liquid flow path 21, and the gas flow path 16 may be formed in an annular shape (FIG. 2). With such a structure,
It is possible to make the liquid into an annular thin film flow or a gas-liquid mixed phase flow, and then to collide with each other to form a jet flow 31, and further atomize the fine particles 32 in an annular shape.
【００２９】 即ち、本発明のノズルは液体流路１５、
気液流路２１、及び気体流路１６を環状に形成すること
により、ホロコーン状態で液滴を微粒子にすることがで
きる。ホロコーン状態で微粒子化される液滴は、効率良
く乾燥、又は気化することができるために、噴霧乾燥用
のノズルとして好適に用いることができる。このとき、
ホロコーンのコーン角度は各々の加圧気体の噴射圧力に
よっても調整することができるため、ノズルと組み合わ
せて使用する乾燥機や乾燥炉の形状・寸法に合わせて適
宜調整すればよい。That is, the nozzle of the present invention includes the liquid flow path 15,
By forming the gas-liquid flow passage 21 and the gas flow passage 16 in an annular shape, it is possible to make the droplets into fine particles in the hollow cone state. Since the droplets that are made into fine particles in the hollow cone state can be efficiently dried or vaporized, they can be suitably used as a nozzle for spray drying. At this time,
Since the cone angle of the hollow cone can be adjusted also by the injection pressure of each pressurized gas, it may be appropriately adjusted according to the shape and size of the dryer or drying oven used in combination with the nozzle.
【００３０】 また、本発明のノズルは、図４に示すよ
うに液体流路１５、気液流路２１、及び気体流路１６を
ストレート形状に形成してもよい。図４は、本発明の液
体を微粒子にするノズルの別の実施態様の先端部分を示
す拡大図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は側面図である。図４においては、液体流路１
５、気液流路２１、及び気体流路１６は環状ではなく、
ストレート形状に形成された状態が示されている。この
ため、液体は平滑面１７においてストレートな薄膜流又
は気液混相流を形成した後に平滑面端部２０から噴射さ
れる。このような実施態様とすることにより、微粒子３
２をストレート状に噴射することが可能となる。Further, in the nozzle of the present invention, as shown in FIG. 4, the liquid channel 15, the gas-liquid channel 21, and the gas channel 16 may be formed in a straight shape. 4A and 4B are enlarged views showing a tip end portion of another embodiment of a nozzle for making liquid particles into fine particles according to the present invention, FIG. 4A is a sectional view, and FIG.
(C) is a side view. In FIG. 4, the liquid channel 1
5, the gas-liquid flow passage 21 and the gas flow passage 16 are not annular,
The state in which it is formed in a straight shape is shown. Therefore, the liquid is jetted from the smooth surface end portion 20 after forming a straight thin film flow or a gas-liquid mixed phase flow on the smooth surface 17. With such an embodiment, the fine particles 3
It is possible to inject 2 straight.
【００３１】 なお、本発明においては平滑面が独立し
て形成されているために、従来技術である特開平８−２
８１１５５号公報（図５）において示すように、薄膜流
１９がエッジ３５において合流することがなく、また、
液膜からの微粒子化ではなく、図６に示すノズルと原理
的には近く、加圧気体がジェット流となり対向衝突する
ことによって効率的に液体の微粒子化に用いられるとい
った効果を有している。したがって、より少ない加圧気
体を用いることにより、液体を微粒子にすることが可能
である。具体的には、液体と気体の使用比率（気液
比）：Ｇ／Ｌ（ｖｏｌ比）＝１０００以上で１０μｍ以
下の微粒子を作ることができるとともに、単位時間当た
りに液体を微粒子化することのできる量、即ち処理量は
約１００リットル／ｈｒ以上可能である。It should be noted that in the present invention, since the smooth surface is independently formed, the conventional technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-2.
As shown in Japanese Patent No. 81155 (FIG. 5), the thin film streams 19 do not join at the edge 35, and
It is theoretically close to the nozzle shown in FIG. 6 instead of being atomized from the liquid film, and has the effect that the pressurized gas becomes a jet stream and collides with each other, whereby it is efficiently used for atomizing the liquid. . Therefore, the liquid can be made into fine particles by using less pressurized gas. Specifically, it is possible to make fine particles of 10 μm or less with a use ratio of liquid and gas (gas-liquid ratio): G / L (vol ratio) = 1000 or more, and to make the liquid into fine particles per unit time. The possible amount, that is, the treatment amount can be about 100 liters / hr or more.
【００３２】 図１、２、及び４に代表される構造的特
徴を有する本発明に係るノズルを用いれば、液体の状態
では混合することができない２種類の液体を同時に噴射
して、両者を均一に分散させることができる。また、同
種類の液体を２分して、２つの液体供給口から噴射する
ことも可能である。このようにすることにより、２液が
反応して粘度が上がったり、固形化するような液体でも
噴霧することが可能となる。なお、このような効果を奏
する本発明のノズルは、図１、２、及び４に示される構
造のノズルに限定されるものでないことはいうまでもな
い。By using the nozzle according to the present invention having the structural characteristics represented by FIGS. 1, 2, and 4, two kinds of liquids that cannot be mixed in a liquid state are simultaneously ejected to uniformly disperse both. Can be dispersed in. It is also possible to divide the same type of liquid into two parts and eject them from two liquid supply ports. By doing so, it becomes possible to spray even a liquid that reacts with the two liquids to increase the viscosity or solidify. Needless to say, the nozzle of the present invention having such an effect is not limited to the nozzle having the structure shown in FIGS. 1, 2, and 4.
【００３３】 更に、本発明に係るノズルにおいては、
液体流路１５の平滑面１７に対する角度（θ）が鈍角と
なるようにすることが好ましい（図２）。例えば、具体
的には角度θが１００〜１７０°であることが好まし
く、１１０〜１６０°であることが更に好ましく、１２
５〜１５０°であることが特に好ましい。角度θは大き
いほうが液体の流出が安定するが、液体流路１５のスリ
ット幅の値によって角度θは最適値が変動する。角度θ
は、平滑面１７における液体流路１５のスリット幅が２
ｍｍを超えない値に設計されることが好ましい。Further, in the nozzle according to the present invention,
It is preferable that the angle (θ) of the liquid channel 15 with respect to the smooth surface 17 is an obtuse angle (FIG. 2). For example, specifically, the angle θ is preferably 100 to 170 °, more preferably 110 to 160 °, and 12
Particularly preferably, it is 5 to 150 °. The larger the angle θ, the more stable the outflow of the liquid, but the optimum value of the angle θ varies depending on the value of the slit width of the liquid channel 15. Angle θ
Indicates that the slit width of the liquid channel 15 on the smooth surface 17 is 2
It is preferably designed to a value not exceeding mm.
【００３４】 また、本発明のノズルの液体流路は、所
定幅を有するスリット状に形成されていることが好まし
い。図２に示すように、液体は平滑面１７において薄膜
状に引き伸ばされるために、液体流路１５の時点で液体
を薄膜状にして送り出す必要はないが、可能な限り一定
の供給量が保持されることが好ましい。そこで、液体流
路をスリット状に形成することによって一定の流量を規
則正しく平滑面へと供給することが可能となる。なお、
液体流路１５のスリット幅は、送り出される液体の流
量、平滑面１７の長さ、平滑面１７に噴射される加圧気
体の流速、液体流路１５の内径、及び液体が詰まらない
こと等を考慮に入れ最適値に設定される。例えば、液体
流路１５のスリット幅は、０．２〜１．５ｍｍが好まし
く、０．３〜１ｍｍが更に好ましく、０．４〜０．８ｍ
ｍが特に好ましい。Further, the liquid flow path of the nozzle of the present invention is preferably formed in a slit shape having a predetermined width. As shown in FIG. 2, since the liquid is stretched into a thin film on the smooth surface 17, it is not necessary to send the liquid into a thin film at the time of the liquid flow path 15, but a constant supply amount is maintained as much as possible. Preferably. Therefore, by forming the liquid flow path in a slit shape, it is possible to regularly supply a constant flow rate to the smooth surface. In addition,
The slit width of the liquid channel 15 depends on the flow rate of the liquid delivered, the length of the smooth surface 17, the flow rate of the pressurized gas jetted onto the smooth surface 17, the inner diameter of the liquid channel 15, and the fact that the liquid is not clogged. It is set to the optimum value taking into consideration. For example, the slit width of the liquid channel 15 is preferably 0.2 to 1.5 mm, more preferably 0.3 to 1 mm, and 0.4 to 0.8 m.
m is particularly preferred.
【００３５】 なお、内側リング１０は図３に示すよう
な形状を有する部材であり、中心リング１３と中間リン
グ１１の間に嵌め込まれる構造を有している。このと
き、固定用凸部３０のサイズと形状を適宜変えることに
よって、液体流路１５を環状であるとともに前述のスリ
ット幅を適当な値に調整することが可能である。The inner ring 10 is a member having a shape as shown in FIG. 3, and has a structure fitted between the center ring 13 and the intermediate ring 11. At this time, by appropriately changing the size and the shape of the fixing convex portion 30, it is possible to adjust the slit width to an appropriate value while making the liquid flow path 15 annular.
【００３６】 図１、２において、気体流路１６に気体
を供給するために連通する１以上の気体供給口１８はそ
れぞれ気体入口２５を通じて加圧気体源（図示せず）に
連結されており、当該気体は同一であっても、異なって
いてもよく、液体を微粒子化する目的に応じて適宜選択
することができる。加圧気体源から気体流路１６方向へ
と供給される加圧気体は、適当な圧力に加圧されている
ことが好ましい。例えば、具体的には０．２〜２ＭＰａ
（ゲージ圧）が好ましく、０．２５〜１．５ＭＰａが更
に好ましく、０．３〜０．９ＭＰａが特に好ましい。圧
力を高く設定すると、平滑面１７に沿って高速流動する
加圧気体の流速が速くなるために、液滴を含むジェット
流の衝突力を強めて、より小さい微粒子である液滴とす
ることができる。しかし、圧力を２ＭＰａ超に設定する
ためには特殊なコンプレッサが必要であるとともに、消
費エネルギーも増大してしまう。また、圧力を０．２Ｍ
Ｐａ未満に設定すると、微粒子化エネルギーを持つ高速
のガス流を形成することができない。したがって、上記
数値範囲内において、要求される液滴の粒子径と、消費
エネルギーとの関係を考慮して適当な圧力値に設定する
ことが好ましい。In FIGS. 1 and 2, one or more gas supply ports 18 communicating with each other to supply gas to the gas flow path 16 are connected to a pressurized gas source (not shown) through a gas inlet 25, The gas may be the same or different and can be appropriately selected depending on the purpose of atomizing the liquid. The pressurized gas supplied from the pressurized gas source in the direction of the gas flow path 16 is preferably pressurized to an appropriate pressure. For example, specifically, 0.2 to 2 MPa
(Gauge pressure) is preferable, 0.25 to 1.5 MPa is more preferable, and 0.3 to 0.9 MPa is particularly preferable. When the pressure is set high, the flow velocity of the pressurized gas that flows at high speed along the smooth surface 17 becomes fast, so that the collision force of the jet flow containing droplets can be strengthened to form droplets that are smaller particles. it can. However, in order to set the pressure above 2 MPa, a special compressor is required and energy consumption also increases. Also, the pressure is 0.2M
If it is set to less than Pa, a high-speed gas flow having atomization energy cannot be formed. Therefore, within the above numerical range, it is preferable to set the pressure value to an appropriate value in consideration of the required particle diameter of the droplet and the consumed energy.
【００３７】 図８は、本発明のノズルの更に別の実施
態様を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図
である。図１に示すノズルと同様に、液体入口２７を通
り、液体流路１５から気液流路２１内の平滑面１７に供
給された低粘度の液体は、平滑面１７に沿って高速流動
する加圧気体によって薄く引き伸ばされて薄膜流又は気
液混相流となる。なお、液体流路１５、気液流路２１、
及び気体流路１６は環状に形成されており、液体は環状
の薄膜流又は気液混相流となるために微粒子３２は環状
に噴射される。ここで図８に示すノズルは、気体供給口
１８及び液体供給口２２を各々２個ずつ備えているた
め、異なる２種の気体・液体を使用して噴霧することが
可能である。FIG. 8 is a view showing still another embodiment of the nozzle of the present invention, (a) is a top view and (b) is a sectional view. Similarly to the nozzle shown in FIG. 1, the low-viscosity liquid supplied from the liquid flow path 15 to the smooth surface 17 in the gas-liquid flow path 21 through the liquid inlet 27 flows at a high speed along the smooth surface 17. It is thinly stretched by the pressurized gas to be a thin film flow or a gas-liquid mixed phase flow. The liquid channel 15, the gas-liquid channel 21,
The gas flow path 16 is formed in an annular shape, and the liquid becomes an annular thin film flow or a gas-liquid mixed phase flow, so that the fine particles 32 are ejected in an annular shape. Since the nozzle shown in FIG. 8 has two gas supply ports 18 and two liquid supply ports 22, it is possible to spray using two different types of gas and liquid.
【００３８】 即ち、液体の状態では混合することがで
きない２種類の液体を同時に噴射して、両者を均一に分
散させることができ、また、２液が反応して粘度が上が
ったり、固形化するような液体でも噴霧することが可能
となる。更に、気体供給口１８も２つ備えているため
に、例えば、状況に応じて２種の異なるガスを使用した
り、また、同種のガスを使用する場合であっても、各々
の圧力を制御することにより微粒子が噴霧される方向や
広がり具合を自在に調整することが可能である。That is, two kinds of liquids that cannot be mixed in a liquid state can be simultaneously jetted to uniformly disperse the two liquids, and the two liquids may react to increase the viscosity or solidify. It is possible to spray even a simple liquid. Furthermore, since two gas supply ports 18 are provided, for example, two different kinds of gas are used depending on the situation, and even when the same kind of gas is used, the pressure of each is controlled. By doing so, it is possible to freely adjust the direction in which the fine particles are sprayed and the degree of spread.
【００３９】 更に、これまで述べてきたように、本発
明に係るノズルは純粋な水以外の液体、即ち付着性が強
い液体や薬剤等の溶質が溶解した状態の液体を微粒子化
する目的に使用した場合においても、図２に示す液体流
路１５が詰まることはない。したがって、工業用加湿器
としての使用も可能であるが、それ以外の目的である噴
霧乾燥用のノズルとしての使用にも好適であるといった
特性を有している。Furthermore, as described above, the nozzle according to the present invention is used for the purpose of atomizing a liquid other than pure water, that is, a liquid having a strong adhesive property or a liquid in which a solute such as a drug is dissolved. Even in such a case, the liquid flow path 15 shown in FIG. 2 will not be blocked. Therefore, although it can be used as an industrial humidifier, it is also suitable for use as a nozzle for spray drying, which is another purpose.
【００４０】[0040]
【実施例】 以下、本発明を実施例により具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
（実施例１）図４に示すストレートスリットノズル５２
（スリット幅（Ｗ）＝１２ｍｍ）を使用して、表１に示
す試験Ｎｏ．１〜８の各条件（空気圧（ＭＰａ、ゲージ
圧）、空気流量（ｌ／ｍｉｎ）、液圧（ＭＰａ、ゲージ
圧）、液流量（ｌ／ｍｉｎ）、気液比（ｖｏｌ比））に
より水噴霧を行った。なお、液体流路１５の平滑面１７
に対する角度θは１３５°、液体流路１５の幅は０．５
ｍｍであった。噴霧に際して、ノズルからの距離２００
ｍｍの位置にレーザー光散乱方式粒度分布測定装置（型
式：ＬＤＳＡ−１４００Ａ、東日コンピューターアプリ
ケーションズ（株）製）を設置し、噴霧された微粒子の
平均粒子径（μｍ、ザウター平均径）の測定を行った。
結果を表１に示す。また、気液比（ｖｏｌ比）に対して
平均粒子径（μｍ）をプロットしたグラフを図９に示
す。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. (Example 1) Straight slit nozzle 52 shown in FIG.
(Slit width (W) = 12 mm) is used and the test No. Water under each condition of 1 to 8 (air pressure (MPa, gauge pressure), air flow rate (l / min), liquid pressure (MPa, gauge pressure), liquid flow rate (l / min), gas-liquid ratio (vol ratio)) It was sprayed. The smooth surface 17 of the liquid channel 15
Is 135 ° and the width of the liquid flow path 15 is 0.5.
It was mm. When spraying, the distance from the nozzle is 200
A laser light scattering type particle size distribution measuring device (model: LDSA-1400A, manufactured by Tohnichi Computer Applications Co., Ltd.) is installed at a position of mm, and the average particle diameter (μm, Sauter average diameter) of the sprayed fine particles is measured. went.
The results are shown in Table 1. Further, a graph in which the average particle diameter (μm) is plotted against the gas-liquid ratio (vol ratio) is shown in FIG. 9.
【００４１】[0041]
【表１】 [Table 1]
【００４２】（実施例２）実施例１において使用したス
トレートスリットノズル５２を用い、１０質量％デキス
トリン水溶液を試験Ｎｏ．１の条件にて噴霧、及び乾燥
した。その結果、液状微粒子の平均粒子径が３．３μ
ｍ、乾燥して得られた粉末（デキストリン）の平均粒子
径は１．７μｍであった。Example 2 Using the straight slit nozzle 52 used in Example 1, a 10 mass% dextrin aqueous solution was tested. It was sprayed and dried under the condition of 1. As a result, the average particle size of the liquid particles was 3.3μ.
The average particle size of the powder (dextrin) obtained by drying was 1.7 μm.
【００４３】（考察）表１、図９に示すように、気液比
（ｖｏｌ比）を１０００超とすると微粒子化効果は際立
って発揮され、微粒子の平均粒子径（ザウター平均径）
は１０μｍ以下、更に、気液比（ｖｏｌ比）を２０００
超とした場合には、微粒子の平均粒子径が５μｍ以下と
なることが確認された。しかし、空気圧を０．２ＭＰａ
以下である０．１５ＭＰａとした場合（試験Ｎｏ．７）
には、気液比が充分に大きいにもかかわらず、得られる
微粒子の平均粒子径も大きくなることが判明した。(Discussion) As shown in Table 1 and FIG. 9, when the gas-liquid ratio (vol ratio) exceeds 1000, the atomization effect is remarkably exhibited, and the average particle size of the particles (Sauter average size).
Is 10 μm or less, and the gas-liquid ratio (vol ratio) is 2000.
It was confirmed that the average particle diameter of the fine particles was 5 μm or less when the content was over. However, the air pressure is 0.2 MPa
When it is 0.15 MPa which is the following (Test No. 7)
It was found that the average particle size of the obtained fine particles was large, even though the gas-liquid ratio was sufficiently large.
【００４４】 また、空気圧を増加して気液比を増大さ
せていき、気液比（ｖｏｌ比）を２０００超としても微
粒子の平均粒子径は変化せず、更に小さくすることはで
きなかった。即ち、ノズルのサイズ（気・液体流路の幅
等）と当該ノズルの使用条件との間には適当な関係があ
ることが示唆された。Further, even when the air pressure was increased to increase the gas-liquid ratio and the gas-liquid ratio (vol ratio) exceeded 2000, the average particle diameter of the fine particles did not change and could not be further reduced. That is, it was suggested that there is an appropriate relationship between the size of the nozzle (width of the gas / liquid flow path, etc.) and the usage conditions of the nozzle.
【００４５】[0045]
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の液体を
微粒子にする方法によれば、薄膜状の液体を空気中に噴
射する構造を有しているために、ノズルの目詰まり等の
不具合が発生し難く、また、液滴を含む２つのジェット
流どうしを空気中で対向衝突させて微粒子にするため
に、加圧気体の使用量を減ずることができ、より効率的
な微粒子形成を図ることが可能である。更に、同じく本
発明の液体を微粒子にするノズルによれば、前記の方法
を容易に達成する構造を有しており、単位時間当たりの
微粒子化量が従来のノズルに比してより多いとともに、
複数の液体・気体を独立に供給することも可能であるた
めに、噴霧乾燥に用いられるノズルとして好適な特性を
有している。As described above, according to the method for making liquid particles into fine particles according to the present invention, since it has a structure for injecting a thin film liquid into the air, there is a problem such as nozzle clogging. Is less likely to occur, and since two jet streams containing droplets are made to face each other in the air to form fine particles, the amount of pressurized gas used can be reduced, and more efficient fine particle formation is achieved. It is possible. Furthermore, according to the nozzle of the present invention that makes the liquid into fine particles, it has a structure that easily achieves the above method, and the amount of fine particles per unit time is larger than that of the conventional nozzle, and
Since it is also possible to supply a plurality of liquids / gases independently, it has suitable characteristics as a nozzle used for spray drying.
【図１】 本発明の液体を微粒子にするノズルの一実施
態様の全体を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an entire embodiment of a nozzle for converting liquid into fine particles according to the present invention.
【図２】 本発明の液体を微粒子にするノズルの一実施
態様の先端部分を示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a tip portion of an embodiment of a nozzle for converting liquid into fine particles of the present invention.
【図３】 本発明の液体を微粒子にするノズルを構成す
る内側リングを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an inner ring which constitutes a nozzle for making the liquid into fine particles of the present invention.
【図４】 本発明の液体を微粒子にするノズルの別の実
施態様の先端部分を示す拡大図であり、（ａ）は断面
図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。FIG. 4 is an enlarged view showing a tip portion of another embodiment of a nozzle for making liquid particles into fine particles of the present invention, (a) is a sectional view, (b) is a front view, and (c) is a side view. .
【図５】 従来の液体を微粒子にするノズルの一実施態
様を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a conventional nozzle that turns liquid into fine particles.
【図６】 従来の他の実施例の液体を微粒子にするノズ
ルの別の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of a nozzle for converting liquid into fine particles in another conventional example.
【図７】 従来の液体を微粒子にするノズルの更に別の
実施態様を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another embodiment of a conventional nozzle for converting liquid into fine particles.
【図８】 本発明の液体を微粒子にするノズルの更に別
の実施態様を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は
断面図である。8A and 8B are diagrams showing still another embodiment of a nozzle for converting liquid into fine particles according to the present invention, in which FIG. 8A is a top view and FIG. 8B is a sectional view.
【図９】 気液比（ｖｏｌ比）に対して平均粒子径（μ
ｍ）をプロットしたグラフである。FIG. 9: Average particle size (μ) with respect to gas-liquid ratio (vol ratio)
It is the graph which plotted m).
１…気体流路、２…液滴、３…微粒子、４…中心孔、１
０…内側リング、１１…中間リング、１２…外側リン
グ、１３…中心リング、１４…先端部材、１５…液体流
路、１６…気体流路、１７…平滑面、１８…気体供給
口、１９…薄膜流、２０…平滑面端部、２１…気液流
路、２２…液体供給口、２５…気体入口、２６…気体入
口、２７…液体入口、３０…固定用凸部、３１…ジェッ
ト流、３２…微粒子、３５…エッジ、３６…中心リン
グ、３７…スプレッディングエアー供給路、３８…アト
マイズエアー供給路、３９…内側中間リング、５２…ス
トレートスリットノズル。1 ... Gas flow path, 2 ... Droplet, 3 ... Fine particle, 4 ... Central hole, 1
0 ... Inner ring, 11 ... Intermediate ring, 12 ... Outer ring, 13 ... Center ring, 14 ... Tip member, 15 ... Liquid channel, 16 ... Gas channel, 17 ... Smooth surface, 18 ... Gas supply port, 19 ... Thin film flow, 20 ... Smooth surface end, 21 ... Gas-liquid flow path, 22 ... Liquid supply port, 25 ... Gas inlet, 26 ... Gas inlet, 27 ... Liquid inlet, 30 ... Fixing convex portion, 31 ... Jet flow, 32 ... Fine particles, 35 ... Edge, 36 ... Central ring, 37 ... Spreading air supply passage, 38 ... Atomized air supply passage, 39 ... Inner intermediate ring, 52 ... Straight slit nozzle.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大川原 正明 神奈川県横浜市都筑区池辺町3847 大川原 化工機株式会社内 Ｆターム(参考） 4D076 AA02 AA14 BA24 CB05 EA01Z EA11Z FA22 HA11 JA04 4F033 QA08 QB02Y QB03X QB12Y QB17 QC08 QD02 QD21 QD23 QD25 QE05 QE09 QE14 QF07Y QF08X ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masaaki Okawara 3847 Ikebe-cho, Tsuzuki-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Okawara Kakoki Co., Ltd. F term (reference) 4D076 AA02 AA14 BA24 CB05 EA01Z EA11Z FA22 HA11 JA04 4F033 QA08 QB02Y QB03X QB12Y QB17 QC08 QD02 QD21 QD23 QD25 QE05 QE09 QE14 QF07Y QF08X
Claims (6)
の互いに独立した平滑面を備えたスリット状の気液流路
に供給する工程と、 該液体を、該気体流路から噴射され該平滑面に沿って高
速流動するスリット状の気体流で薄く引き伸ばし、スリ
ット状の２つの薄膜流又は気液混相流にする工程と、 前記２つの薄膜流又は気液混相流を、前記２つの互いに
独立した平滑面の端部から、それぞれ独立して空気中に
噴射して液滴を含む２つのジェット流にする工程と、 前記液滴を含む２つのジェット流どうしを空気中におい
て対向衝突させて液滴を微粒子にする工程とを備えるこ
とを特徴とする液体を微粒子にする方法。1. A step of supplying a liquid from a slit-shaped liquid flow path to a slit-shaped gas-liquid flow path having two independent smooth surfaces, and jetting the liquid from the gas flow path. A step of thinly stretching with a slit-shaped gas flow that flows at high speed along a smooth surface to form two slit-shaped thin film flows or gas-liquid mixed phase flows; and the two thin film flows or gas-liquid mixed phase flows Steps of independently jetting into the air from the ends of the independent smooth surfaces to form two jet streams containing droplets, and causing the two jet streams containing the droplets to collide with each other in the air in opposite directions. A method for making a liquid into fine particles, which comprises the step of making droplets into fine particles.
を４５〜１５０°の衝突角度で対向衝突させる請求項１
に記載の液体を微粒子にする方法。2. The two jet streams containing the droplets are made to face each other at a collision angle of 45 to 150 °.
A method for forming the liquid into fine particles according to [4].
置され、 平滑面を備えた気液流路、該液体供給口と連通する液体
流路、及び該気体供給口と連通する気体流路が、各々２
つずつ互いに独立して設置され、 該液体流路は、該気体流路と該平滑面との接点に対して
開口されるとともに該気液流路を構成し、 各々の該平滑面から伸ばした延長線どうしが交叉するよ
うに、該気液流路が配置されていることを特徴とする液
体を微粒子にするノズル。3. A gas-liquid flow path having one or more liquid supply ports and one gas supply port each having a smooth surface, a liquid flow path communicating with the liquid supply port, and a gas flow communicating with the gas supply port. 2 roads each
Each of them is installed independently of each other, and the liquid flow path is opened to a contact point between the gas flow path and the smooth surface and constitutes the gas-liquid flow path, and extends from each smooth surface. A nozzle for making a liquid into fine particles, characterized in that the gas-liquid flow path is arranged so that the extension lines intersect with each other.
が交叉する角度が４５〜１５０°に設定されている請求
項３に記載の液体を微粒子にするノズル。4. The nozzle for making liquid into fine particles according to claim 3, wherein an angle at which extension lines extending from each smooth surface intersect is set to 45 to 150 °.
状又はストレート形状に形成されている請求項３又は４
に記載の液体を微粒子にするノズル。5. The liquid flow path, the gas-liquid flow path, and the gas flow path are formed in an annular or straight shape.
A nozzle for converting the liquid described in 1. into fine particles.
路の平滑面に対する角度が鈍角に設定されている請求項
３〜５のいずれか一項に記載の液体を微粒子にするノズ
ル。6. The liquid according to claim 3, wherein the liquid channel has a predetermined width, and the angle of the liquid channel with respect to the smooth surface is set to an obtuse angle. nozzle.
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