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公開番号2025058720
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168838
出願日2023-09-28
発明の名称流体ノズル
出願人太平洋セメント株式会社
代理人弁理士法人アルガ特許事務所
主分類B05B 7/08 20060101AFI20250402BHJP(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】吐出口周縁部での固着物の析出を抑制し、長時間に亘って微小粒子を製造可能な流体ノズルを提供すること。
【解決手段】
平面形状が横長四角形である吐出口であって、液体を吐出する液体吐出口と、該液体吐出口の両端に隣接する気体吐出口とから構成される吐出口を有する流体ノズル本体と、
該流体ノズル本体外周の高さ方向に沿って設けられ、屈曲部を介して吐出口短辺側に向けて折り曲げられた気体導入管であって、先端の気体排出口から流体ノズルの吐出口短辺側に向けて気体を吹き付ける気体導入管
を備える流体ノズル。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
平面形状が横長四角形である吐出口であって、液体を吐出する液体吐出口と、該液体吐出口の両端に隣接する気体吐出口とから構成される吐出口を有する流体ノズル本体と、
該流体ノズル本体外周の高さ方向に沿って設けられ、屈曲部を介して吐出口短辺側に向けて折り曲げられた気体導入管であって、先端の気体排出口から流体ノズルの吐出口短辺側に向けて気体を吹き付ける気体導入管
を備える流体ノズル。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
気体導入管の気体排出口が、旋回気流を吐出口短辺側に向けて吹き付けるための旋回機構を有する、請求項１記載の流体ノズル。
【請求項３】
旋回機構が、プレートユニットである、請求項１記載の流体ノズル。
【請求項４】
気体導入管が、下記の（１）～（３）のいずれか、又はこれらのうちの２以上の組み合わせにより設置されている、請求項１記載の流体ノズル。
（１）１組以上の気体導入管が、吐出口の長手方向における中心線に対して対称に設置されている
（２）１組以上の気体導入管が、吐出口の短手方向における中心線に対して対称に設置されている
（３）１組以上の気体導入管が、吐出口の長手方向における中心線と、吐出口の短手方向における中心線との交点を中心として対角に設置されている
【請求項５】
気体導入管は、気体排出口が吐出口短辺側に向くように、屈曲部を介して水平方向に対して上方に３０°から下方に６０°の間の角度で折り曲げられている、請求項１記載の流体ノズル。
【請求項６】
原料溶液を吐出する流体ノズルと、
流体ノズルから吐出された原料溶液のミストを乾燥又は熱分解する加熱炉
を備え、
流体ノズルが、請求項１～５のいずれか１項に記載の流体ノズルである、
噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体ノズルに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
微小粒子の製造装置として、例えば、噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置がある。これらの装置においては、流体ノズルが設置されており、流体ノズルの液体吐出口から原料溶液を加熱炉内に吐出してミストを形成させ、そのミストを乾燥又は熱分解することで微粒子が製造される。流体ノズルとして、例えば、２流体ノズルや３流体ノズルが使用されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２５３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、吐出口の平面形状が横長四角形である３流体ノズルから原料溶液を吐出して微細粒子を製造したところ、図９に示すように、吐出口周縁部、とりわけ吐出口短辺側において徐々に固着物が析出して大きく成長し、所望の粒子径を有する微小粒子が得られなくなった。そのため、固着物を除去するための清掃が避けられず、長時間に亘って微小粒子の製造を継続することが困難になった。
本発明は、吐出口周縁部での固着物の析出を抑制し、長時間に亘って微小粒子を製造可能な流体ノズルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、吐出口周縁部、とりわけ吐出口短辺側において固着物が析出する要因について究明すべく、図８に示される、吐出口の平面形状が横長四角形である３流体ノズル２０を用いて種々検討を行った。その結果、次の知見が得られた。即ち、３流体ノズル２０の場合、液体吐出口１の長辺側に隣接して気体吐出口２が設けられているため、吐出口短辺側４において、図８に示されるように、液体吐出口１から吐出された原料溶液と、気体吐出口２から吐出された気体の影響を受けて負圧となり、ミスト８の一部を巻き込む流れが発生する。そのため、液体吐出口１から吐出された原料溶液のミスト８の一部が吐出口短辺側４に付着すると同時に、加熱により付着したミストの水分が蒸発して固形物が析出する。そして、吐出口短辺側４において、ミストの付着と固形物の析出が繰り返されることで固着物が大きく成長するため、良好なミストの形成が阻害され、所望の粒子径を有する微小粒子が得られなくなる。
【０００６】
そこで、本発明者らは、平面形状が横長四角形である３流体ノズル本体外周の高さ方向（上下方向）に沿って気体導入管を設置し、その先端の気体排出口が吐出口短辺側を向くように屈曲部を介して折り曲げ、気体排出口から吐出口短辺側に向けて気体を吹き付けることで、ミストの巻き込みが抑えられ、吐出口周縁部にミストが付着し難く固着物の析出が抑制されるため、長時間に亘って所望の粒子径を有する微小粒子を製造できることを見出した。ここで、本明細書において「ミスト」とは、気体中に分散した液体の微粒子をいい、換言すれば霧状の液体である。
【０００７】
即ち、本発明は、次の〔１〕～〔６〕を提供するものである。
〔１〕平面形状が横長四角形である吐出口であって、液体を吐出する液体吐出口と、該液体吐出口の両端に隣接する気体吐出口とから構成される吐出口を有する流体ノズル本体と、
該流体ノズル本体外周の高さ方向に沿って設けられ、屈曲部を介して吐出口短辺側に向けて折り曲げられた気体導入管であって、先端の気体排出口から流体ノズルの吐出口短辺側に向けて気体を吹き付ける気体導入管
を備える流体ノズル。
〔２〕気体導入管の気体排出口が、旋回気流を吐出口短辺側に向けて吹き付けるための旋回機構を有する、前記〔１〕記載の流体ノズル。
〔３〕旋回機構が、プレートユニットである、前記〔１〕又は〔２〕記載の流体ノズル。
〔４〕気体導入管が、下記の（１）～（３）のいずれか、又はこれらのうちの２以上の組み合わせにより設置されている、前記〔１〕～〔３〕のいずれか一に記載の流体ノズル。
（１）１組以上の気体導入管が、吐出口の長手方向における中心線に対して対称に設置されている
（２）１組以上の気体導入管が、吐出口の短手方向における中心線に対して対称に設置されている
（３）１組以上の気体導入管が、吐出口の長手方向における中心線と、吐出口の短手方向における中心線との交点を中心として対角に設置されている
〔５〕気体導入管は、気体排出口が吐出口短辺側に向くように、屈曲部を介して水平方向に対して上方に３０°から下方に６０°の間の角度で折り曲げられている、前記〔１〕～〔４〕のいずれか一に記載の流体ノズル。
〔６〕原料溶液を吐出する流体ノズルと、
流体ノズルから吐出された原料溶液のミストを乾燥又は熱分解する加熱炉
を備え、
流体ノズルが、前記〔１〕～〔５〕のいずれか一に記載の流体ノズルである、
噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吐出口周縁部での固着物の析出を抑制できるため、長時間に亘って微小粒子を製造可能な流体ノズルを提供することできる。また、本発明の流体ノズルを噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置に装着することで、所望の粒子径を有する微小粒子を長時間に亘って製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の流体ノズルの一実施形態を示す概略図である。
本発明の流体ノズルに係る気体導入管の旋回機構の一例を示す模式図である。
本発明の流体ノズルに係る気体導入管の設置位置の一例を示す平面図である。
本発明の流体ノズルに係る気体導入管の設置位置の一例を示す平面図である。
本発明の流体ノズルに係る気体導入管の設置位置の一例を示す平面図である。
本発明の流体ノズルに係る気体導入管の設置角度の一例を示す平面図である。
本発明の流体ノズルを備える噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置の一実施形態を示す概略図である。
従来の流体ノズルの一例を示す概略図である。
流体ノズルの吐出口周縁部に固着物が析出した一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
（【００１１】以降は省略されています）

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