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公開番号2024174583
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-17
出願番号2023092480
出願日2023-06-05
発明の名称噴霧ノズルとその用途
出願人富士電機株式会社,株式会社共立合金製作所
代理人個人,個人
主分類B05B 1/14 20060101AFI20241210BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】小型及び低圧であっても、スプレー流量を確保でき、長時間に亘り目詰まりを抑制しつつホロコーン状に噴霧できる噴霧ノズルとその噴霧方法を提供する。
【解決手段】噴霧ノズル1は、ノズル本体2の下流方向にいくにつれて流路径が狭まり、下流端が閉止したテーパー状流路7と、このテーパー状流路の壁部に、軸方向の位置を異にして、周方向に延び、かつ下流方向にいくにつれて半径外方向に向いて開口する噴霧孔10,11とを備えており、上流の噴霧孔10及び下流の噴霧孔11は、軸方向からみたとき交差する方向に向いている。前記ノズル本体2の半径方向において、前記軸方向に隣接する複数の前記噴霧孔10,11の両側部(周方向の両側部)が重複している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ノズル本体の軸方向に延び、かつ下流端が閉止した流路と、この流路の壁部の軸方向の異なる位置で、それぞれ、周方向に延びて開口する少なくとも１つの噴霧孔とを備えており、下流の噴霧孔と上流の噴霧孔とが、軸方向からみたとき交差する方向に向いている、噴霧ノズル。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記流路の下流側の流路断面積が前記流路の上流側の流路断面積よりも小さい請求項１に記載の噴霧ノズル。
【請求項３】
前記ノズル本体の軸方向に延びる流路が、下流方向にいくにつれて流路径が狭まって、閉止した下流端に至るテーパー状流路を備えている請求項２記載の噴霧ノズル。
【請求項４】
前記テーパー状流路のテーパー角θ１が５～１６０°である請求項３記載の噴霧ノズル。
【請求項５】
前記流路の中心軸線に対して、前記噴霧孔の噴霧軸の角度θ２が１０～８０°であり、下流の噴霧孔の噴霧軸の角度と上流の噴霧孔の噴霧軸の角度との角度差が３０°以内である請求項１～３のいずれかに記載の噴霧ノズル。
【請求項６】
前記ノズル本体の軸方向に延びる流路が、前記ノズル本体の上流部から下流方向に延びる円筒状流路と、この円筒状流路に連通し、下流方向にいくにつれて流路径が漸減して、閉止した下流端に至るテーパー状流路とを備えており、このテーパー状流路の壁部に、軸方向の位置を異にして、それぞれ、周方向に延びて開口する少なくとも１つの噴霧孔が形成され、前記軸方向に隣接する前記複数の噴霧孔が、軸方向からみたとき交差する方向に向いている請求項１～３のいずれかに記載の噴霧ノズル。
【請求項７】
前記軸方向及び周方向に隣接する複数の前記噴霧孔の中心角θ３の合計角度が２４０～８００°である請求項１～３のいずれかに記載の噴霧ノズル。
【請求項８】
前記ノズル本体の半径方向において、軸方向に隣接する複数の前記噴霧孔の両側部が重複している請求項１～３のいずれかに記載の噴霧ノズル。
【請求項９】
前記軸方向の位置を異にして、周方向に互い違いに周方向に延びる複数の噴霧孔が形成され、前記ノズル本体の半径方向において、前記軸方向に隣接する複数の前記噴霧孔の両側部が重複し、前記軸方向に隣接する複数の前記噴霧孔が、軸方向からみたとき、前記複数の噴霧孔からの噴霧域が周方向に重複する又は連なる方向に向いている請求項１～３のいずれかに記載の噴霧ノズル。
【請求項１０】
前記軸方向の異なる２つの位置に、それぞれ、２つの噴霧孔が周方向に延びて形成されている請求項１～３のいずれかに記載の噴霧ノズル。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理装置、加湿装置、冷却装置などでの流体をホロコーン（中空円錐）状に噴霧又は噴射するのに有用な噴霧ノズル（多孔ノズル又はホロコーンノズル）とその用途に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
排ガス脱硫装置などでは排ガスと処理液との接触効率を高め、ガス抜けを防止するため、ホロコーンノズルが利用されている。ホロコーンノズルとして、ノズルの流路の中心軸上にコア（旋回子、中子など）などを配置して水流に旋回を付与し、ホロコーン状に噴射するノズルが知られている。しかし、流路内にコアを配設するため、目詰まりが生じ易い。特に、旋回子を備えたホロコーンノズルなどでは、ノズルの最小流路径が小さいため、目詰まりが生じ易い。そのため、ノズルの流路内にコアを配設することなく、ノズル内部で水流を旋回させるホロコーンノズル（コアレスホロコーンノズル又は渦巻ノズル）が知られている。
【０００３】
渦巻ノズルに関し、特開２０１４－１１７６８５号公報（特許文献１）には、気液接触によりガス吸収させて排ガスを処理する装置において、液体を噴霧するスプレー装置のスプレーノズルが、側部の流入口から液体を流入させ、この流入方向に対して略直交して連通する旋流室で液体を旋回させて旋回流を形成し、前記旋流室の軸線まわりに空気芯を生じさせ、前記旋回流を噴口から空円錐状に噴射する空円錐ノズルが記載され、このような空円錐ノズルは空気芯があるため異物通過径が大きく、異物に起因するノズルのつまりを防止できることが記載されている。
【０００４】
一方、旋回力を付与することなく、ホロコーン型のスプレーパターンを実現するノズルとして、スパイラルノズルが知られている。特開２０２１－７４６９１号公報（特許文献２）には、排ガス処理装置が、処理気体を処理液中に噴出する複数のスパイラルノズルを備え、各スパイラルノズルが、気体放出面に取り付けるためのねじ部と、このねじ部から延びる基部と、前記ねじ部から基部に中空状に延びて形成され、前記基部の先端部分で孔径が小さくなる孔部と、前記基部の先端部に設けられ、前記基部の中心軸に向かって収束する螺旋状のスパイラル部とを備えていることが記載されている。この文献には、螺旋状のスパイラル部から噴出させる処理気体がスパイラル状に噴出させられて気泡が微細化されるため、処理液との気液接触効率を改善できることが記載されている。
【０００５】
なお、特開２０２０－１７１９０３号公報（特許文献３）には、ノズル本体の先端部が閉じられ；ノズル本体の周壁に形成され、流体を噴射するための複数の噴射口と；前記ノズル本体に形成され、これらの噴射口に流体を供給するための流路とを備えた多孔ノズルであって、前記流路が、前記複数の噴射口に、それぞれ、流体を供給するための複数の供給路で形成された多孔ノズルが記載されている。具体的には、中実の棒体に、周方向に間隔をおいて棒体の軸方向に延びる複数の供給路が形成され、前記棒体の周壁に、前記供給路に連通して、周方向に延びるスリット状噴射口が形成された多孔ノズルが記載されている。このような多孔ノズルは、流体を周方向に均一に噴霧又は噴射し、断面中空部材などの内壁などを流体で処理するのに有用であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－１１７６８５号公報
特開２０２１－７４６９１号公報
特開２０２０－１７１９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の螺旋流を生成するノズルを含め、ノズル内の中子で旋回流を生成させるホロコーンノズルでは、水流に旋回力を付与するため、圧力損失が生じ、高圧で加圧しないと、脱硫に必要な流量が確保できない。また、必要流量を噴出させるには、ノズルサイズ（流路径）を大きくせざるを得ないという問題がある。
【０００８】
一方、特許文献２に記載のスパイラルノズルでは、噴出圧は低圧であるものの、スプレー（噴霧）パターンに乱れが生じてきれいなホロコーン状の噴霧パターンを形成できず、スプレーの水量分布に偏りが発生する。さらに、先端部が細いため、耐久性が低く、連続運転して噴霧すると、噴霧振動により折損してしまい、ホロコーン状の噴霧パターンを長期間に亘り維持できなくなる。
【０００９】
さらに、特許文献３に記載の多孔ノズルでは、ノズル本体の周方向に流体を噴霧又は噴射させて断面中空部材の中空内壁を流体で処理できるものの、流体を斜め前方方向にホロコーン状に噴霧又は噴射することができない。特に、軸方向に延びる複数の供給路に対応させて複数のスリット状噴射口をそれぞれ形成する必要があるため、単一の流路を利用して流体をホロコーン状に噴霧又は噴射することは想定されていない。
【００１０】
従って、本発明の目的は、小型及び低圧であっても、スプレー流量を確保できる噴霧ノズル（ホロコーンノズル）とその噴霧方法（噴霧パターン形成方法）を提供することにある。
（【００１１】以降は省略されています）

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