JPS59245B2 - Liquid atomization device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体の微粒化装置に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a liquid atomization device.

従来たとえば噴霧塗装、燃焼機具、内燃機関の気化器、
化学反応装置において液体と気体を混合して噴霧せしめ
ることは知られている。しかしこのような装置において
は気体、液体などの噴霧に至る過程において充分な流速
が与えられていないため、たとえば液体の微粒化が充分
に行なわれず所期の目台を達成できない憾みがあつた。
たとえば燃焼器具においては燃料の微粒化が完全でない
ため、完全燃焼ができなかつたり、塗装器具において塗
料粒子が粗であるため、均一平坦な塗膜が得られないと
いう結果を生ずる。また化学反応装置においては液体気
体相互の均一な混合が行なわれないため化学反応の完全
な遂行が困難である。本発明はこのような液体の微粒化
装置における課題を解決することを目的とするものであ
る。本発明は以下詳述するように液体、気体の流れを圧
搾、拡散を繰返すことにより、高速流体化し、この液体
、気体を衝突せしめることにより均一に混合する方法お
よび装置に関するものである。液体は微粒化されコロイ
ドと称する微粒子となるが、本発明方法によればこのコ
ロイドは肉眼では見ることのできない微粒子で直径０．
１〜０．００１ミクロンに容易に微細化することができ
る。本発明方法および装置は次のように各種産業分野に
用いられる。Traditionally, for example, spray painting, combustion equipment, internal combustion engine carburetors,
It is known to mix and atomize liquids and gases in chemical reactors. However, in such devices, a sufficient flow rate is not provided during the process leading to the atomization of gas, liquid, etc., and therefore, for example, the liquid is not sufficiently atomized, making it impossible to achieve the desired result.
For example, in combustion appliances, fuel is not completely atomized, so complete combustion cannot be achieved, and in painting appliances, paint particles are coarse, so a uniform and flat coating cannot be obtained. Furthermore, in chemical reaction apparatuses, it is difficult to carry out complete chemical reactions because liquid and gas are not uniformly mixed with each other. The present invention aims to solve the problems in such a liquid atomization device. The present invention relates to a method and apparatus for turning a liquid or gas into a high-speed fluid by repeatedly compressing and diffusing the flow, and uniformly mixing the liquid or gas by colliding with each other, as described in detail below. Liquid is atomized into fine particles called colloids, but according to the method of the present invention, these colloids are fine particles that cannot be seen with the naked eye and have a diameter of 0.
It can be easily miniaturized to 1 to 0.001 micron. The method and apparatus of the present invention can be used in various industrial fields as follows.

なお以下の説明中の６マイクロ．スプレー．チツプ７と
は液体を微粒化してコロイド化するための噴霧式気液混
合装置で後述する実施例の装置はそのま′＞０マイクロ
．スプレー．チツプ７として使用することができる。In addition, 6 micro in the following explanation. spray. Chip 7 is a spray-type gas-liquid mixing device for atomizing liquid and turning it into a colloid. spray. It can be used as chip 7.

農業機具 （イ）液薬剤散布機器 （ロ）加湿機器 従来（ト）の場合、手動による散布剤の噴霧あるいは発
動機によるもので高圧を発生させ霧化させるが、粒子が
粗くかつまた高価な機器を必要とする。Agricultural equipment (a) Liquid chemical spraying equipment (b) Humidifying equipment In the conventional case (g), the spraying agent is manually sprayed or a motor is used to generate high pressure and atomize it, but the particles are coarse and the equipment is expensive. Requires.

本発明を機器に構成すれば低圧で微粒子の霧化ができ、
かつまたある種の触媒を使用すれば、手動圧縮、発動機
、ポンプが省けよりよい霧化が得られる。従来！）の場
合、灯油を燃料として、これを燃焼させ水を沸謄させて
電動モーターでフアンを回転し、水蒸気を分散させる複
雑な機器であり、燃料や電力の消費が大であり機器も高
額である。If the present invention is incorporated into a device, fine particles can be atomized at low pressure.
Also, the use of certain catalysts eliminates manual compression, motors, and pumps and provides better atomization. Conventional! ), this is a complex device that uses kerosene as fuel, burns it to boil water, and then uses an electric motor to rotate a fan to disperse the water vapor.It consumes a lot of fuel and electricity, and the equipment is expensive. be.

また超音波を利用した機器や、コンプレツサ一を動力と
した配管式加湿機などがある。本発明の機構は触媒ボン
ベとマイクロ．スプレー．チツプとの両者を連絡するパ
イプラインを主要部とし、これに水槽あるいは水道蛇口
を連結し、その他調整器を取付ければ蒸気と同様な微粒
子が得られ、なおかつ広範囲に使用する場合、配管式加
湿機として使用でき、コンプレツサ一などの動力は不要
となる特徴を有している。There are also devices that use ultrasonic waves and pipe-type humidifiers powered by compressors. The mechanism of the present invention is a catalyst cylinder and a micro. spray. The main part is a pipeline that connects the chip, and if a water tank or water faucet is connected to this, and other regulators are attached, fine particles similar to steam can be obtained.If used over a wide area, piped humidification is recommended. It can be used as a compressor, and has the feature that it does not require power such as a compressor.

塗装機器 （ハ）エアレス塗装機 （ニ）エアースプレー塗装機 従来（ハ）の場合、塗料の付着効率は（ニ）に比較して
数倍の能力を有するが（ハ）の装置及びその関連機器は
高額であり、必要な霧化を得るために超高圧で塗料を圧
送するので、使用者の取扱い不備が重大な事故につなが
る危険性がある。Painting equipment (c) Airless paint machine (d) Air spray paint machine In the case of conventional (c), the paint adhesion efficiency is several times higher than that of (d), but the equipment of (c) and its related equipment These systems are expensive, and because the paint is pumped under extremely high pressure to achieve the necessary atomization, there is a risk that improper handling by the user could lead to serious accidents.

従来（ニ）の場合、仕上塗装などに使用されているが、
ある程度の粗粒子しか得られない現状にある。In the conventional case (d), it is used for finishing coating, etc.
Currently, only a certain amount of coarse particles can be obtained.

本発明の噴射マイクロ．スプレー．チツプを使用する場
合、高圧から低圧に至るまで使用でき、微粒子の大小が
調節でき（ハ），（ニ）の関連構成機器たるコンプレツ
サ一、圧縮ポンプ、エアーモーターなどの設備が不要で
あり、塗料によつては、２０マイクロの超微粒子が連続
的に得られる特徴を有している。関連設備を兼用する場
合、低圧で制御できる利点がある。燃焼機具 （ホ）工業用ボイラー （へ）暖房器 （ト）白熱マントルランプ （ト）コンロ （り）温風機 （９）湯沸し器 ＱＯバーナー （ヲ）乾燥器 θ） トーチランプ 従来（ホ）〜θ）の場合、比較的取扱いが安全な燃料と
して、重油、軽油、灯油が利用されている。Injection micro of the present invention. spray. When using a chip, it can be used from high pressure to low pressure, and the size of the particles can be adjusted, eliminating the need for equipment such as compressors, compression pumps, and air motors, which are the related components of (c) and (d). In some cases, ultrafine particles of 20 microns can be obtained continuously. When related equipment is also used, there is an advantage that it can be controlled at low pressure. Combustion equipment (E) Industrial boiler (E) Heater (G) Incandescent mantle lamp (G) Stovetop (RI) Hot air fan (9) Water heater QO burner (W) Dryer θ) Torch lamp Conventional (E) ~ θ ), heavy oil, light oil, and kerosene are used as fuels that are relatively safe to handle.

これらの燃料から、より良好な火炎を発生するには予熱
気化した状態で燃焼させると同時に、燃焼装置も予熱気
化した燃料を噴出し、かつ燃焼させるノズル構造に構成
されている。しかし上記燃料は常温に於ては比較的気化
しにくい。従つて燃焼装置の始動には、電気ヒーターや
アルコール類の助燃剤を用いた加熱装置であらかじめ燃
料の一部を加熱し、それを気化して燃焼装置へ供給しな
ければならずそのため始動にあたつて常に数分間の予熱
操作を必要とするという不便があるのみならず電気ヒー
ター或は助燃斉痔の予熱装置を必要とししかもそのため
に常に電源或はアルコール類を準備しておかなければな
らないという不便さと浪費がある。本発明のマイクロ．
スプレー．チツプの使用する場合、燃料は何らの予熱装
置及び予熱時間を必要とせず、直ちに気化燃焼と同等の
燃焼をもたらす。In order to generate a better flame from these fuels, they are combusted in a preheated vaporized state, and at the same time, the combustion device is also configured with a nozzle structure that ejects and burns the preheated vaporized fuel. However, the above fuel is relatively difficult to vaporize at room temperature. Therefore, in order to start a combustion device, it is necessary to heat a portion of the fuel in advance using an electric heater or a heating device that uses an alcohol-based combustion improver, vaporize it, and supply it to the combustion device. Not only is it inconvenient that it always requires a preheating operation of several minutes, but it also requires an electric heater or a preheating device for auxiliary combustion, and for that purpose, a power source or alcohol must always be prepared. There is inconvenience and waste. The micro of the present invention.
spray. When used in chips, the fuel does not require any preheating equipment or preheating time, and immediately produces combustion equivalent to vaporization combustion.

もちろん、か＼る本発明装置を構成するマイクロ，スプ
レー．チツプを用いた場合にも燃焼開始後はその発生す
る火炎により燃料を予熱する如く気化管を構成しておく
ことが好ましく、これによつて燃焼開始後は予熱された
燃料による、より良好な燃料の気化が達成され一層効果
的な完全燃焼が行なわれる。内燃機関 （有）一般原動機 従来０３）の場合、多種多様の方式により、その燃焼効
果を向上さすことが研究開発されているが、その主要構
成部として気化器（キヤブレータ一）が重要な位置にあ
る空気と燃料の混合比が火炎発生にとつて最適値に近か
い程燃焼効率は向上するし、有害ガスの発生も低下する
。Of course, the micro spray that constitutes the device of the present invention. Even when a chip is used, it is preferable to configure the vaporizing pipe so that the fuel is preheated by the flame generated after combustion starts, so that after the start of combustion, the preheated fuel can be used to produce better fuel. vaporization is achieved, resulting in more effective complete combustion. In the case of internal combustion engines (General Motors) (Conventional 03), research and development has been conducted to improve the combustion effect using a wide variety of methods, but the carburetor (carburator) plays an important role as its main component. The closer the air/fuel mixture ratio is to the optimum value for flame generation, the higher the combustion efficiency and the lower the generation of harmful gases.

本発明のマイクロ．スプレー．チツプを使用する場合、
従来（有）の機能をそこなうことなしに、燃料の気化能
力を向上させるものである。The micro of the present invention. spray. When using chips,
It improves fuel vaporization ability without impairing conventional functions.

例えばポンプによる燃料と空気の混合比をガバナーで調
整することができ、一定値（燃料供給量、圧力）を得る
こともできる。また触媒を利用した場合、空気及び圧縮
作用を兼ねることができる。本発明のマイクロ．スプレ
ー．チツプを使用する場合燃料をガス状態にすることが
でき、燃料は気化状になり渦流状態を起こしてシリンダ
ーに吸入されて爆発する。燃料をガス状態にする為に本
発明マイクロ．スプレー．チツプを気化器として構成し
、空気と燃料を微妙に混合させた後、超微粒子状態にす
れば、ほとんどガス状の気化状態として供給することに
なる。食品加工機器 （ヨ）乾燥機 従来（ヨ）は瞬間乾燥が多く用いられている。For example, the mixing ratio of fuel and air by the pump can be adjusted by a governor, and a constant value (fuel supply amount, pressure) can be obtained. In addition, when a catalyst is used, it can serve both the air and compression functions. The micro of the present invention. spray. When using a chip, the fuel can be made into a gaseous state, and the fuel becomes vaporized and creates a vortex state, which is sucked into the cylinder and explodes. In order to convert the fuel into a gaseous state, the present invention micro. spray. If the chip is configured as a vaporizer, and air and fuel are mixed subtly and then turned into ultrafine particles, it will be supplied in a vaporized state that is almost gaseous. Food processing equipment (Y) Dryer Conventionally (Y) instant drying is often used.

食品加工のみならず薬剤の製造にも適用されている。本
発明装置として使用するマイクロ．スプレー．チツプは
ハウジングが二重構造であり、一方の気孔穴より材料を
供給し、他方の気孔穴より熱風を送風することにより、
材料と高熱風が微妙に混合し、マイクロ．スプレー．チ
ツプより噴霧噴出される超微粒子となつて噴出された材
料は完全な微粉末となり、材料の商品価値は高いものと
なる。また材料により熱に弱いものは逆に冷気体を一方
の気孔穴より噴出することで解決される。化学反応装置
及び防災装置 汐）反応装置 （０スプリンクラ一 従来（夕）は、そのあつかう材料（液体．気体）の特性
に応じて、温度、圧力、濃度、滞留時間を適切に選ぶ時
に有利に行なわれる。It is applied not only to food processing but also to pharmaceutical manufacturing. Microscope used as the device of the present invention. spray. The chip's housing has a double structure, and by supplying material through one hole and blowing hot air through the other hole,
The material and high-temperature air are subtly mixed, creating a micro. spray. The material ejected as ultrafine particles from the chip becomes a completely fine powder, and the commercial value of the material is high. Also, if the material is sensitive to heat, this can be solved by blowing out cold gas from one of the pores. Chemical Reactor and Disaster Prevention Equipment Reactor (0) Sprinkler - Conventional (Yu) is advantageous when the temperature, pressure, concentration, and residence time are appropriately selected according to the characteristics of the material (liquid or gas) being handled. It will be done.

反応装置は、各反応に応じ、それに適した条件を与える
機構が必要とされている。本発明装置（マイクロ．スプ
レー．チツプ）は下記の如き反応に対して最適の装置と
して使用できる。（１）均一気相反応 （２）均一液相反応 （３）不均一液相反応 （４）気．液相反応 その機構は、圧送ポンプと本発明スプレー．チツプとの
両者を連結するパイプラインを主要部と′ し、これに
液槽とその他調整装置．取付装置などが付属する。A reaction apparatus requires a mechanism that provides conditions suitable for each reaction. The device of the present invention (micro spray chip) can be used as an optimal device for the following reactions. (1) Homogeneous gas phase reaction (2) Homogeneous liquid phase reaction (3) Heterogeneous liquid phase reaction (4) Gas. The liquid phase reaction mechanism consists of a pressure pump and the spray of the present invention. The main part is a pipeline that connects the two with the chip, and this includes a liquid tank and other adjustment equipment. Comes with mounting equipment etc.

なお利用目的を選択すれば、ポンプは不要となり、触媒
方式を使用すれば好結果が得られ、動力さえも省力化で
きる。従来（Ｏの場合、一般的に一定の温度になると自
動的に作動する噴１水器で室温が摂氏七十二度に達する
と始動し、夜間人のいない時でも、自動的に火災を感知
、作動すると同時に警報するもので特にビル防災に適し
ている。しかし、火炎を感知作動するには自動リレー装
置が働きポンプを回転さし圧送した水がノつ ズルを通
して噴出するのに数分間を要し防災が遅れる。また長時
間設置放置していると配電（電源装置）の腐食がおこり
作動しないし、地震発生時に総電源が切断された場合動
作せず、設備装置は長時間放置した場合、災害時に動作
しない。一般家庭や小規模商店では、手動式の化学消火
器等が使用されているが、化学防炎剤は時間がたてば効
力を失い、たびたび交換しないと効果がない。従来（財
）の設置には配管工事を含め巨大な設備費を要し、大規
模建築物はもとより、一般家庭及び商店内に設置するこ
とは、経費面からも不可能に近かくたとえ設置したとし
ても効果に限度があり確実とはいえない。本発明（マイ
タロ．スプレー．チツプ）を前記目的に使用する場合下
記の二方式が応用される。Depending on the purpose of use, a pump becomes unnecessary, and if a catalytic system is used, good results can be obtained, and even power consumption can be saved. In the case of conventional (O) water fountains, which generally operate automatically when the temperature reaches a certain level, they start when the room temperature reaches 72 degrees Celsius, and automatically detect fires even when no one is around at night. It is especially suitable for building disaster prevention as it gives an alarm at the same time as it activates.However, in order to detect a flame and activate it, an automatic relay device works to rotate the pump and it takes several minutes for the water to be forced to spray out through the nozzle. In addition, if the equipment is left unattended for a long time, the power distribution (power supply) will corrode and will not work, and if the entire power supply is cut off during an earthquake, it will not work, and if the equipment is left unattended for a long time, it will not work. , they do not work in the event of a disaster.Manual chemical fire extinguishers are used in households and small businesses, but chemical flame retardants lose their effectiveness over time and are not effective unless they are replaced frequently. Conventional installation requires huge equipment costs, including plumbing work, and it is nearly impossible to install it in large-scale buildings, as well as in ordinary homes and shops, due to cost considerations. However, the effect is limited and cannot be said to be reliable. When the present invention (Mytallo Spray Chip) is used for the above purpose, the following two methods are applied.

１電磁ポンプとマイクロ．スプレー．チツプで構成した
方式２触媒方式 １の場合、一般家庭及び商店の電源を利用し、各部屋に
簡単な配管工事をほどこし、マイクロ．スプレー．チツ
プを設置する。1 Electromagnetic pump and micro. spray. Method 2 consists of chips In the case of catalyst method 1, the power source of ordinary households and shops is used, and simple plumbing work is done in each room, and the micro. spray. Install the chip.

配管口は水道蛇口に連結するだけで非常時バルブの操作
だけで作動する。この設備はきわめて安価である。大規
模建築物の場合各階に分割配管をほどこし、初期火災に
対処する。また、倉庫などに設置する場合、油類の備蓄
などがある場所には水でなく薬剤用のタンクから直接圧
送することもできる。２の場合 ２の方式では、触媒を使用するだけで、電源．高圧ポン
プ．コンプレツサ一等の設備は不要となる。The piping port is simply connected to the water faucet and activated by operating the emergency valve. This equipment is extremely inexpensive. In the case of large-scale buildings, separate piping is installed on each floor to deal with early fires. Furthermore, when installed in a warehouse or the like, where there is a stockpile of oil, etc., it is also possible to pump directly from a tank for chemicals instead of water. Case 2 In method 2, only a catalyst is used, and the power supply. High pressure pump. First-class compressor equipment is not required.

２の特徴とじＣの触媒は液化炭酸ガスで圧送ポンプの役
目を兼ねると同時に消火を助ける消火剤ともなり得る。Characteristics of 2. The catalyst of C is liquefied carbon dioxide, which can serve as a pressure pump and at the same time can act as a fire extinguisher to help extinguish a fire.

この触媒は水や池の消火剤をも圧送することができ１の
如き配管方式をとれば簡単であり、設備費は減少し、地
震などで電源設備などが破かいされても関係なく正常に
作動し目的を達する。１，２に述べた如く建築物の大小
により、その場所に適応する消火剤の使用量、その圧力
、吐出量を低圧から高圧までマイクロ．スプレー．チツ
プを取付けることによつて自由に調整でき、あらかじめ
設定した条件（圧力、量）にセツトすることも可能であ
る。This catalyst can pump water and fire extinguishing agents from ponds, and it is easy to use the piping method shown in 1. Equipment costs are reduced, and it can operate normally even if the power supply equipment is damaged due to an earthquake. It operates and achieves its purpose. As mentioned in 1 and 2, depending on the size of the building, the amount of extinguishing agent to be used, its pressure, and discharge amount may vary from low pressure to high pressure depending on the size of the building. spray. It can be adjusted freely by attaching a chip, and it is also possible to set preset conditions (pressure, volume).

１，２の方式はほとんど従来の装置に比較して設備がい
らず、安価でしかも従来の装置の欠点をカバーすること
ができるし、地震時の電源切断があつても完全に装置は
作動し火災時の混乱に於て、より大きな効果をあげるこ
とができる。Methods 1 and 2 require almost no equipment compared to conventional devices, are inexpensive, and can cover the shortcomings of conventional devices, and the devices remain fully operational even if the power is cut off during an earthquake. A greater effect can be achieved in the confusion caused by a fire.

本発明は以上のように各種産業分野に用いられるもので
あるが以下図面に記載された液体と気体を混合する場合
の実施例について説明する。Although the present invention is used in various industrial fields as described above, an embodiment in which a liquid and a gas shown in the drawings are mixed will be described below.

１当初オリフイスキヤツプ３はテーパータツプ１３の頂
部に間隙Ｓをふさいで点線の位置まで下降しておりアウ
ト．オリフイス１１は閉鎖されている。1. Initially, the orifice cap 3 closes the gap S at the top of the taper tap 13 and descends to the position indicated by the dotted line, and is out. Orifice 11 is closed.

一方容器１４内の気体１６は液体１５を始動圧として一
定圧力Ｐで押圧している。２いまオリフイスキヤツプ３
を廻して第６図実線位置まで上昇したとすると、アウト
．オリフイス１１は自由空間ｄに連通しているので容器
１４中の気体１６および液体１５は前記圧力Ｐに押され
てアウｉ・．オリフイス１１に向つて進入する。On the other hand, the gas 16 in the container 14 is pressed at a constant pressure P using the liquid 15 as a starting pressure. 2 Orifice cap 3
If you turn it and rise to the position shown by the solid line in Figure 6, it will be out. Since the orifice 11 communicates with the free space d, the gas 16 and liquid 15 in the container 14 are pushed by the pressure P and the air i. Enter towards orifice 11.

まづ液体１５はリユーブ．チユーブ１下端のサクシヨン
クリーナ一４から自由空間ｄに噴出し、ある程度の初速
を与えられ自由空間ｄ中を上昇する。First liquid 15 is re-bu. It is ejected from the suction cleaner 14 at the lower end of the tube 1 into the free space d, and is given a certain initial velocity and rises in the free space d.

そして自由空間ｄからイン．オリフイス９を経て混合自
由空間ｃに向つて噴出する。液体の流れはサクシヨンク
リーナ一４から噴出するときある程度の初速が与えられ
、さらにイン．オリフイス９より噴出するとき前記初速
はさらに増巾される１７はイン．オリフイス９の誘導溝
である。この理論は流体力学でいうラバル．ノズルの理
論に近いが液体が狭搾孔であるサクシヨンクリーナ一４
イン．オリフイス９自由空間ｄを通過することにより、
圧搾、膨脹、圧搾、膨脹を繰返し、狭搾孔を通過すると
自由空間において拡散し、液体の流速が増大されるもの
である。しかも液体１５は自由空間ｄで初速を与えられ
、混合自由空間ｃに入るときその流速は増巾されるので
相当程度高速となり、液体は霧状になり混合自由空間Ｃ
に噴出されることになる。液体は必要に応じ触媒を添加
し、その粘性の増大を図る。◇ 一方気体１６は液体１
５と同様ねじ１９に穿設された気体溝１２を経て自由空
間ａに入りこの気体溝１２からの噴出時初速が与えられ
る。And in from free space d. It is ejected through the orifice 9 toward the mixing free space c. The liquid flow is given a certain initial velocity when it is ejected from the suction cleaner 14, and is further injected into the suction cleaner 14. When ejecting from the orifice 9, the initial velocity is further increased. This is the guide groove of the orifice 9. This theory is called Laval in fluid mechanics. Suction cleaner 14, which is similar to the nozzle theory, but the liquid is squeezed through a narrow hole.
in. By passing through the orifice 9 free space d,
The liquid is repeatedly compressed, expanded, compressed, and expanded, and when it passes through the narrow hole, it diffuses in free space, increasing the flow rate of the liquid. In addition, the liquid 15 is given an initial velocity in the free space d, and when it enters the free mixing space c, its flow velocity is amplified, so it becomes quite high speed, and the liquid becomes a mist and becomes the free mixing space C.
It will be ejected. A catalyst is added to the liquid as necessary to increase its viscosity. ◇ On the other hand, gas 16 is liquid 1
5, the gas enters the free space a through the gas groove 12 bored in the screw 19 and is given an initial velocity when ejected from the gas groove 12.

自由空間ａに噴出して初速を与えられた気体１６はつぎ
に横型気孔Ｔを経てパツキング２０により閉塞された自
由空間ｂに入る。気体１６は気孔７で絞られて自由空間
ｂに噴出するときその流速はさらに増大される。自由空
間ｂから気体はオリフイスキヤツプ固定ねぢ１８に穿設
された気体溝８を経て混合自由空間Ｃに噴出する。混合
自由空間ｃにおいては気体の流速はさらに増大される。
すなわち気体は自由空間ａ自由空間Ｂ，混合自由空間ｃ
を経由する間に逐次増速されるもので殊にラバルの法則
に示されるように流体は高速になればなる程流速が加速
度 ！的に増加するので混合自由空間ｃに噴出されたと
きの加速は自由空間ｂ自由空間ａに噴出されたときの流
速に比べて飛躍的に増大することになる。なお、気体溝
１２、横型気孔７気体溝８の内径は気体の流速の増大に
ともない逐次小に １してゆく必要がある。そうでない
と高速流体に対する狭搾効果が期待できない。４かくし
て混合自由空間ｃにおいて気体と液体は互い流速を増巾
された状態で衝突し合つて液体は乱気流となり、このと
き液体は微粒化され ノて噴霧化されて完全な気液混合
流体となり、アウト．オリフイス１１より噴出される。The gas 16 ejected into the free space a and given an initial velocity then passes through the horizontal pores T and enters the free space b closed by the packing 20. When the gas 16 is constricted by the pores 7 and ejected into the free space b, its flow velocity is further increased. Gas is ejected from the free space b into the mixing free space C via the gas groove 8 formed in the orifice cap fixing neck 18. In the mixing free space c, the gas flow rate is further increased.
In other words, the gas is free space a free space B, mixed free space c
In particular, as shown in Laval's law, the faster a fluid becomes, the more its velocity increases! Therefore, the acceleration when ejected into the mixing free space c increases dramatically compared to the flow velocity when ejected into the free space b or free space a. Note that the inner diameters of the gas grooves 12, horizontal air holes 7, and gas grooves 8 must be gradually decreased by 1 as the gas flow velocity increases. Otherwise, a constriction effect on high-speed fluid cannot be expected. 4Thus, in the mixing free space c, the gas and liquid collide with each other with their flow speeds increased, and the liquid becomes turbulent.At this time, the liquid is atomized and atomized, becoming a complete gas-liquid mixed fluid. out. It is ejected from the orifice 11.

この気液混合流体はアウト．オリフフイス１１で再び圧
搾されて外部に噴出されるため、気液混合流体はさらに
高速化されて外部に噴出し、液体の ２微粒化は最終的
に促進される。なお混合自由空間Ｃはテーパータツプ１
３の頂部ｔが第１１図に示すように截頭円錐形をなして
いるので、イン．オリフイス９より噴出する液体と気体
溝８より噴出する気体とが頂部ｔのまわりを旋回し 》
て渦巻流を起し易いように形成する。誘導溝１７はこの
旋回流を起すように渦巻状に形成されることが望ましい
。またイン．オリフイス９より噴出する液体１５の噴出
方向と気体溝８より噴出する気体１６の噴出方向とはほ
マ直交す ５るように設定することが望ましい。このよ
うに気体、液体の噴出方向を設定することにより液体の
微粒化（コロイド化）はより促進される。いま第１２図
に示すように自由空間Ａ，ｂ，ｃと狭搾孔１２，７，１
８，１１と始動圧Ｐ＜１５．′による流速の増幅の原理
について説明する。本発明は流体力学のラバル．ノズル
の理論に基づくものである。すなわち、気体１６には始
動圧Ｐが与えられて、流速Ｖ，で第１の自由空間ａに入
る。This gas-liquid mixed fluid is out. Since it is compressed again by the orifice 11 and is ejected to the outside, the gas-liquid mixed fluid is further sped up and ejected to the outside, and the atomization of the liquid into two particles is ultimately promoted. Note that the mixing free space C is taper tap 1.
3 has a truncated conical shape as shown in FIG. The liquid ejected from the orifice 9 and the gas ejected from the gas groove 8 swirl around the top t.
It is formed so that it is easy to create a swirling flow. It is desirable that the guide groove 17 be formed in a spiral shape to generate this swirling flow. In again. It is desirable that the jetting direction of the liquid 15 jetting out from the orifice 9 and the jetting direction of the gas 16 jetting out from the gas groove 8 are set to be almost perpendicular to each other. By setting the jetting directions of the gas and liquid in this manner, atomization (colloidalization) of the liquid is further promoted. Now, as shown in FIG. 12, free spaces A, b, c and narrowed holes 12, 7, 1
8, 11 and starting pressure P<15. The principle of amplification of flow velocity by ′ will be explained. The present invention is the Laval of fluid mechanics. It is based on nozzle theory. That is, the gas 16 is given a starting pressure P and enters the first free space a at a flow rate V.

すると、流体は拡散され、流体抵抗が減するので前記速
度Ｖ，より大きいＶ，となる。すなわち Ｖ，〉Ｖ，
である。Then, the fluid is diffused and the fluid resistance is reduced, so that the velocity V becomes larger than the above-mentioned velocity V. That is, V,〉V,
It is.

つぎに自由空間ａを通過し、横型気孔７に達すると、流
体抵抗は増大し、一旦流速は３に低下する。Next, when it passes through the free space a and reaches the horizontal pores 7, the fluid resistance increases and the flow rate once decreases to 3.

すなわち、である。In other words, it is.

しかし、Ｖ２〉Ｖ，であるから の関係は保持されている。However, since V2>V, relationship is maintained.

同様自由空間ｂ内の流速Ｖ４は 径５−ｔ の関係にある。Similarly, the flow velocity V4 in free space b is Diameter 5-t There is a relationship between

同様狭搾孔１８の流速５は である。Similarly, the flow velocity 5 of the narrowed hole 18 is It is.

つぎに自由空間Ｃでの流速Ｖ６は である。Next, the flow velocity V6 in free space C is It is.

またアウト．オリフイス１１での流体の流速７およびア
ウト．オリフイス１１よりの噴出流速Ｖ８は同様となる
。Out again. Fluid flow rate 7 in orifice 11 and out. The jet flow velocity V8 from the orifice 11 is the same.

このように流体は狭搾、拡散を繰り返し、ラバルの法則
に準じて逐次流速を増幅してゆく。In this way, the fluid is repeatedly squeezed and diffused, and the flow velocity is successively amplified according to Laval's law.

ただし、始動圧Ｐは上記流体の流速の増幅を続けるだけ
の充分のエネルギーを保持するように設定しなければな
らない。１ねぢ１８の締付けを加減することにより、ア
ウト．オリフイス１１とテーパータツプ１３との間隙Ｓ
が調節される。However, the starting pressure P must be set so as to maintain sufficient energy to continue amplifying the flow velocity of the fluid. 1. By adjusting the tightening of screw 18, the out. Gap S between orifice 11 and taper tap 13
is adjusted.

間隙Ｓはオリフイスキヤツプ３のポリウームゲージ１０
に表示される。間隙Ｓは本発明方法の使用目的により随
時調節される。また初期圧力Ｐは大気圧に対して４０．
３気圧以上であれば充分に流体を高速化できる。普通狭
搾孔の内径は気体の場合、気体溝１２、横型気孔７、気
体孔８が１．５〜，０．５〜，０．１♂のように相乗的
に小さくなる比率をとることが必要である。また狭搾孔
１２，７，１８の長さは機体の設計の許す範囲内で短か
くでき得れば一点に最小径を有するように狭搾すること
が望ましい。自由空間Ａ，ｂ，ｃ，ｄは要は噴出する流
体の流速に抵抗にならない自由度を有する広さであれば
よい。Gap S is polywoom gauge 10 of orifice cap 3.
will be displayed. The gap S may be adjusted as needed depending on the purpose of use of the method of the present invention. In addition, the initial pressure P is 40% relative to atmospheric pressure.
If the pressure is 3 atmospheres or more, the fluid can be sufficiently sped up. Normally, in the case of gas, the inner diameter of the narrowed hole can be set to a ratio in which the gas groove 12, the horizontal hole 7, and the gas hole 8 are synergistically smaller, such as 1.5~, 0.5~, and 0.1♂. is necessary. Further, it is desirable that the lengths of the narrowed holes 12, 7, and 18 be shortened within the range allowed by the design of the aircraft body, and if possible, the narrowed holes 12, 7, and 18 should be narrowed so that they have the smallest diameter at one point. The free spaces A, b, c, and d need only have a degree of freedom that does not create resistance to the flow rate of the ejected fluid.

また気体と液体の容量比は３：１以上であることが望ま
しい。また始動圧Ｐは気体、液体別々に与えてもよく、
この場合気体の流量始動圧を大きくすることにより、よ
り液体の微粒化は促進できる。本発明の作用効果を要約
すれば次の通りである。Further, it is desirable that the volume ratio of gas to liquid is 3:1 or more. Also, the starting pressure P may be given separately for gas and liquid,
In this case, atomization of the liquid can be further promoted by increasing the gas flow starting pressure. The effects of the present invention are summarized as follows.

５始動圧Ｐが小さくても気体、液体が狭搾孔より自由空
間に噴出することを繰り返すことにより流体の流速は加
速度的に増大する。5 Even if the starting pressure P is small, the flow velocity of the fluid increases at an accelerating rate by repeatedly ejecting gas and liquid from the narrowed hole into the free space.

そしてこの増大した速度で気体、液体が衝突するので、
液体の微粒化が完全に行なわれる。また、このとき、液
体をテーパータツプ１３の頂部ｔから旋回流として混合
自由空間Ｃに噴出させれば液体の微粒化はさらに促進さ
れる。As the gas and liquid collide with each other at this increased speed,
The liquid is completely atomized. Further, at this time, if the liquid is jetted from the top t of the taper tap 13 into the mixing free space C as a swirling flow, the atomization of the liquid is further promoted.

５ねぢ１８の締め付けを加減することにより、アウトオ
リフイス１１とテーパータツプ１３の間隙Ｓが調整され
、液体の微粒化の程度が容易に調整される。By adjusting the tightening of the screw 18, the gap S between the out-orifice 11 and the taper tap 13 can be adjusted, and the degree of atomization of the liquid can be easily adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図；全体断面図、第２図；スケルトン式断面図、第
３図；テーパータツプ正面図、第４図；テーパータツプ
平面図、第５図；テーパータツプ断面図、第６図；リユ
ーブチユーブ正面図、第７図；リユーブチユーブ断面図
、第８図；リユーブチユーブ平面図、第９図；オリフイ
スキヤツプ正面図、第１０図：第２自由空間部分斜視図
、第１１図；オリフイスキヤツプの斜視図、第１２図；
本発明における流体の流速増幅の原理説明図。 １・・・・・・リユーブ．チユーブ、２・・・・・・固
定ねぢ、３・・・・・・オリフイスキヤツプ、４・・・
・・・サクシヨンクリーナ一 ５・・・・・・アジアス
トポイント、６・・・・・・パッキン、７・・・・・・
横型気子１−８・・・・・・気体溝、９・・・・・・イ
ン．オリフイス、１０・・・・・・ポリユームゲージ、
１１・・・・・・アウト．オリフイス、１２・・・・・
・気体溝、１３・・・・・・テーパータツプ、１４・・
・・・・容器、１５・・・・・・液体、１６・・・・・
・気体、１７・・・・・・誘導溝、１８・・・・・・ね
じ、１９・・・・・・ねぢ、２０・・・・・・パツキン
グ、ａ・・・・・・自由空間、ｂ・・・・・・自由空間
、ｃ・・・・・・混合自由空間、ｄ・・・・・・自由空
間。Fig. 1: Overall sectional view, Fig. 2: Skeletal sectional view, Fig. 3: Tapered tap front view, Fig. 4: Tapered tap plan view, Fig. 5: Tapered tap sectional view, Fig. 6: Rebuild tube front view, Fig. 7; sectional view of the re-tube; Fig. 8; plan view of the re-tube; Fig. 9; front view of the orifice cap; Fig. 10: a partial perspective view of the second free space; Fig. 11; a perspective view of the orifice cap; Fig. 12;
FIG. 3 is a diagram explaining the principle of fluid flow velocity amplification in the present invention. 1... Rejuve. Tube, 2... Fixed, 3... Orifice cap, 4...
... Suction cleaner 5 ... Asia strike point, 6 ... Packing, 7 ...
Horizontal air element 1-8... Gas groove, 9... In. Orifice, 10...Polyume gauge,
11... Out. Orifice, 12...
・Gas groove, 13...Taper tap, 14...
... Container, 15 ... Liquid, 16 ...
・Gas, 17... Guide groove, 18... Screw, 19... Screw, 20... Packing, a... Free space , b...Free space, c...Mixed free space, d...Free space.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 液体、気体を狭搾孔より自由空間に噴出せしめるこ
とを繰り返すことにより流速を逐次増幅せしめ、かくし
て高速化された液体、気体を混合自由空間において衝突
せしめ、液体を微粒化し、この微粒化した液体を気体と
ともに混合自由空間の狭搾孔より高速度にて噴出せしめ
る液体の微粒化装置において、中央に狭搾孔を形成する
サクションクリーナー４、自由空間ｄ、狭搾孔を形成す
るイン・オリフィス９とからなる液体流路と、液体流路
の外周に狭搾孔を形成する気体溝１２、自由空間ａ、狭
搾孔を形成する横型気孔７、自由空間ｂ、狭搾孔を形成
する気体溝８とからなる気体流路と、オリフィスキャッ
プ３で覆われ、液体流路と気体流路を合流する混合自由
空間ｃとからなり、前記液体流路の先端は截頭円錐状の
テーパータップ１３として混合自由空間ｃに突出してお
り、その中腹部にイン・オリフィス９が開口されて、該
イン・オリフィス９から噴出する液体が気体流路の混合
自由空間ｃに臨む前記気体溝８より噴出する気体とほぼ
直角に交叉するように構成され、混合自由空間ｃで微粒
化された液体は気体とともにオリフィスキャップ３のア
ウトオリフィス１１より噴出する、ことを特徴とする液
体の微粒化装置。 ２ 中央に狭搾孔を形成するサクションクリーナー４、
自由空間ｄ、狭搾孔を形成するイン・オリフィス９とか
らなる液体流路と、液体流路の外周に狭搾孔を形成する
気体溝１２、自由空間ａ、狭搾孔を形成する横型気孔７
、自由空間ｂ、狭搾孔を形成する気体溝８とからなる気
体流路と、オリフィスキャップ３で覆われ、液体流路と
気体流路を合流する混合自由空間ｃとからなり、前記液
体流路の先端は截頭円錐状のテーパータップとして混合
自由空間ｃに突出しており、その中腹部にインオリフィ
ス９が開口されて、該イン・オリフィス９から噴出する
液体が気体流路の混合自由空間ｃに臨む前記気体溝８よ
り噴出する気体とほぼ直角に交叉するように構成され、
混合自由空間ｃで微粒化された液体は気体とともにオリ
フィス・キャップ３のアウトオリフィス１１より噴出す
る液体の微粒化装置において、テーパータップ１３とオ
リフィスキャップ３とはねぢ結合されており、かつ、気
体流路の気体溝８が前記ねぢ１８を貫通して穿設されて
おり、ねぢ１８を回動することによりアウトオリフィス
１１とテーパータップ１３の頂部ｔとの間隙Ｓが調整で
きる、ことを特徴とする液体の微粒化装置。 ３ テーパータップ１３の頂部ｔにはイン・オリフィス
９を含む渦巻状の誘導溝１７が形成され、インオリフィ
ス９より噴出する液体は旋回流となつて混合自由空間ｃ
に流入する、特許請求の範囲第１項記載の液体の微粒化
装置。[Scope of Claims] 1. By repeatedly ejecting a liquid or gas into a free space from a narrow hole, the flow velocity is successively amplified, and the liquid or gas thus increased in speed collides in the mixing free space, thereby turning the liquid into fine particles. In the liquid atomization device, the atomized liquid is mixed with gas and ejected from a narrow hole in a free space at a high speed. A liquid flow path consisting of an in-orifice 9 forming a narrow hole, a gas groove 12 forming a narrow hole on the outer periphery of the liquid flow path, a free space a, a horizontal air hole 7 forming a narrow hole, a free space b, a narrow hole It consists of a gas flow path consisting of a gas groove 8 forming a squeeze hole, and a mixing free space c covered with an orifice cap 3 and merging the liquid flow path and the gas flow path, and the tip of the liquid flow path is truncated. It projects into the free mixing space c as a conical taper tap 13, and has an in-orifice 9 opened in its midsection, so that the liquid spouted from the in-orifice 9 faces the free mixing space c of the gas flow path. The liquid particles are configured to intersect the gas ejected from the gas groove 8 at almost right angles, and the liquid atomized in the mixing free space c is ejected from the out orifice 11 of the orifice cap 3 together with the gas. conversion device. 2 Suction cleaner 4 forming a narrow hole in the center,
A liquid flow path consisting of a free space d, an in-orifice 9 forming a narrow hole, a gas groove 12 forming a narrow hole around the outer periphery of the liquid flow path, a free space a, and a horizontal pore forming a narrow hole. 7
, a free space b, and a gas channel 8 forming a narrowed hole, and a mixing free space c covered with an orifice cap 3 and merging the liquid channel and the gas channel. The tip of the channel projects into the free mixing space c as a truncated conical taper tap, and an in-orifice 9 is opened in the midsection of the channel, and the liquid ejected from the in-orifice 9 enters the free mixing space of the gas flow channel. It is configured to intersect at a substantially right angle with the gas ejected from the gas groove 8 facing c.
The liquid atomized in the mixing free space c is ejected from the out orifice 11 of the orifice/cap 3 together with the gas. The gas groove 8 of the flow path is bored through the thread 18, and by rotating the thread 18, the gap S between the out orifice 11 and the top t of the taper tap 13 can be adjusted. Characteristic liquid atomization device. 3 A spiral guide groove 17 including an in-orifice 9 is formed at the top t of the taper tap 13, and the liquid ejected from the in-orifice 9 becomes a swirling flow and flows into the mixing free space c.
An apparatus for atomizing liquid according to claim 1, which flows into a liquid.