JPS591097B2 - 霧化用ノズル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は霧化用ノズルに関する。

霧化用ノズルには、大別して圧力ノズル、回転ノズル及
びガスを用いて、流体を霧化するガス噴霧化ノズルとが
あり、この発明はガス噴霧化ノズルに係るものである。

第１０図は、このガス噴霧化ノズルが用いられている従
来のモルタルガンを示すもので、５０はモルタルを装入
するホッパ、５１はこの下部に続くモルタルの流送路で
あり、該流送路の端部に、円形ノズル５−２と空気吹出
しノズル５３とが設けられている。この空気吹出しノズ
ル５３は圧縮空気源（図示せず）に接続しており、また
前後に進退可能となつていて、円形ノズル５２との距離
を調整し得るように構成されている。このような構成を
有する噴霧化ノズルの場合、前記圧力ノズルや回転ノズ
ルに比べて微細な粒子が得られ、粘度の高い液体を霧化
することが可能である。

しかしながら、第１図に示すもののように、モルタル等
の高粘度流体を取扱う場合には、上記のような噴霧化ノ
ズルを用いても、十分に微細な粒子が得られず、また吐
出量も不十分であつた。この吐出量と粒子の微粒化とは
、反比例の関係にあり、前記空気吹出しノズル５３を円
形ノズル５２に近つけると、粒子は微粒化するが吐出量
が激減し、逆に空気吹出しノズル５３を円形ノズル５２
から遠ざけると吐出量は増加するが、微粒化が悪く小塊
となつて噴出する。この粒子の微粒化が悪いと塗装面を
平滑に仕上げることが困難となり、また吐出量が少ない
と作業能率が著しく低下する。また、このような欠点に
加えて、従来のノズルの場合、エアーが空気吹出しノズ
ル５３から直進して、吹付面に突当るため、吹付パター
ンの中央部分の吹付流体が薄くなる、いわゆるドーナツ
型パターンを生ずる欠点があり、これも作業能率を低下
せしめる一因となつており、作業能率が良く、平滑な塗
装面を得られるノズルが望まれていた。また近年、特に
海洋鋼構造物の重防食を目的として、レジンモルタル等
の高粘度ピンガム流体を鋼材面に吹付けて５〜６ｍ／ｍ
の原膜塗装を施工し、電気防食の効かないスプラツシユ
ゾーン、タイダルゾーンの長期防食塗装が行われるよう
になつてきており、上記のような、モルタル等の高粘度
流体の場合でも作業性が良く、かつ平滑な吹付面が得ら
れる新規ノズルの開発が強く望まれている。この発明は
、上記要望に答えるべく創案されたものであつて、霧化
すべき流体を流送通路に流送せしめると共に、該流送通
路に、霧化用気体を吹込み、これにより霧化すべき流体
と霧化用気体を混合すると同時に、霧化すべき流体に旋
回運動と流送方向への運動とを与え、更に流送通路中に
設けたエツジ部により乱流を起こし、もつて粒子の微細
化と吐出力の増大とを可能としたものであり、特に高粘
度流体に適した霧化用ノズルを提供せんとするものであ
る。

以下図面に基づいてこの発明の一実施例を説明する。

第２図及び第３図は、夫々この発明によるノズルの一実
施例を示すもので、第２図に示す実施例は、流送通路の
前方部を直管状としたもの、第３図に示す実施例は流送
通路の前方部をラツパ状とし、第２、第３図とも噴霧口
を円形としたものであり、第４図の実施例は第３図に示
す実施例の噴霧口を扁平だ円形としたものである。

図中、１はノズル本体であつて、略円筒形状をなしてい
る。ノズル本体１の長手方向に、霧化すべき流体を流送
する流送通路２が設けられ、ここに、霧化用気体流路３
が開口している。そして該開口部前方に通路を径小とす
ることにより形成したエツジ部２３が形成されている。
該流送通路２の一端の開口部は、霧化すべき流体が流入
する流体流入口５を形成し、他端の開口部は噴霧口を形
成している。この噴霧口は、第２図及び第３図に示す例
では円形の噴霧口４、第４図に示す例では扁平だ円形の
噴霧口４′となつている。流送通路２のエツジ部２３の
前方部、即ちその噴霧口４，４′側は、第２図に示す例
では、円筒状部２２、第３図及び第４図に示す例では、
ラツパ状部２２′，２２′ｅなつており、その流体流入
口５側は、断面円形の円筒状直線部２１を形成している
。前記第４図に示すもののラツパ状部２７′は、第４−
ｄ図に示すよう噴霧口４′に近づくにしたがつてその両
側部が漸次絞られて前記したように扁平だ円形の噴霧口
ｌを形成している。円筒状直線部２１の直径は前記円筒
状部２２又はラツパ状部２２′，２２′ｂ根元最小径部
分の径より大きく形成されており、円筒状直線部２１と
円筒状部２２又はラツパ状部２７，２２″との境界部分
に前記したエツヂ部２３を形成している。３は霧化用気
体流路であつて、ノズル本体１の側面から、円筒状直線
部２１に通する透孔となつている。

該流路３は、第２−Ｃ図、第３−Ｃ図及び第４−Ｃ図に
示すように、円筒状部２１と、その長手方向中心線に対
し斜めに入射しており、該流路３から直線部２１に流出
する霧化用気体が、霧化すべき流体に流体流入口５から
噴霧口４，４′方向への運動を与えるように構成されて
いる。また該流路３は、第２−ｄ図、第３−ｄ図及び第
４−ｅ図に示ずように、円筒形直線部２１の円形断面の
ほぼ接線方向から入射しており、霧化すべき流体に旋回
運動を与えるように構成されている。第２図、第３図及
び第４図に示す例では、この流路３を等間隔に４本設け
ているが、これに限定されるものではなく、最低２本設
ければ充分である。次にこのノズルの作用を説明する。
流体流入口５から圧入された霧化すべき液体は、流送通
路２の円筒状直線部２１で、霧化用気体流路３からの気
体と攪拌混合される。この際該気体は、円筒状直線部２
１に前述したように、斜めかつ接線方向から流入するた
め、霧化すべき流体に旋回運動と流送方向への運動を与
える。この旋回運動により、霧化すべき流体と霧化用気
体との混合撹拌が極めて良好に行える。この流体と気体
の混合流は円筒状部２２或いはラツパ状２７，２２″に
進人し噴霧口４，４′に到る。この際、本発明によるノ
ズルは、従来の負圧による吸込み式ノズルとは異なり、
加圧式であり、流送通路内の形状抵抗が小さいため、流
体の流送量も多く、吐出量が多くなる。噴霧口４，４′
において、この混合流は外部の大気圧に接して急膨張し
、流体が第一次微細化し、この膨張の反力で前方に飛翔
する。飛翔中にも該混合流は膨張を続け、該流体粒子は
、その前面空気抵抗により、第二次、第三次と再分裂し
、微細化が促進される。またエツヂ部２３を形成してい
るため、流体と気体との混合流が、このエツヂ部２３に
当り、乱流を起して直進速度エネルギの一部が乱流エネ
ルギに変換され流体粒子のブラウン運動が激しくなり、
その結果流体と気体の混合撹拌が促進され、流体粒子の
微細化が促進される。

また第３図及び第４図に示す例では、混合流はラツパ状
部２２′，２２″の断面積の漸増に従つて、噴霧口前で
膨張して、微細化が行われるため、霧化効果は、更に高
くなる。

また、第４図に示すノズルでは、噴霧口４′が扁平だ円
形となつているため、混合流はラツパ状部２２！′で、
徐々に押しつぶされつつ、噴霧口４′に到る。

その際、この混合流は、流体と気体とが十分に混合され
た微粒子状の流れのため、無理なく押しつぶされて、ラ
ツパ状部２２″の路壁に付着することなく、乱流と負圧
により微粒化する従来の方式では不可能であつただ円形
の吹付パターンを得ることが可能である。このように吹
付パターンをだ円形にした場合、狭溢部やエツヂに近い
端部の吹付けにおいて、吹付流体の無駄を生ずることな
く、規定個所に規定膜厚で吹付けすることが可能となる
。以上説明した、第２図、第３図及び第４図に示す実施
例は、この発明の一例であつて、他に様々の態様が可能
である。

たとえば、第５図及び第６図に示す例は、第３図、第４
図のノズルよりもラツパ状のベンチユリ一絞り部の道中
を長くしたもので、これは除々に断面を拡げてあるので
塗粒の前進速度が前者よりも損われないため飛翔距離が
大となり、ガンと被塗装物との距離をより長く取れ、結
局到達面での塗装パターンが大きくなる。また長い道中
でよく攪拌されているので塗粒の均一化が一層促進され
る。また、吐出量も、第３図及び第４図に示すものより
多くなる。なお第７図に示すものは、この発明によるノ
ズルを装着したハンドガンの一例を示すものである。図
中、１０はハンドガン本体、１１はノズル本体１を押え
るキヤツプ、１２は霧化すべき流体接続路（バルブの図
示は省略）、１３は霧化用気体接続路（バルブの図示省
略）である。流体接続路１２は、その一端がノズル本体
１の流体流入口５に接続し、他端は、ホース等を介して
流体圧送タンク（図示せず）に接続している。また霧化
用気体接続路１３は、その一端がノズル本体１の霧化用
気体流路３に接続し、他端はホース等を介して、気体源
（図示せず）に接続している。このようなハンドガンの
場合、第１図に示す従来のガンのように、霧化すべき流
体をホツパ等に入れておく必要がないため、流体の重量
による作業低下がなく、また流体圧送タンクと直結する
ために、流体の供給が途切れることがなく、更に吹付面
が水平面でも、ガンを立てることができるため作業能率
が極めて高くなる。以上説明したように、この発明によ
るノズルの場合、流体に旋回運動を起させるように気体
を吹込み、更にエツジ部により乱流を起こすため、液体
と気体との混合攪拌が良好となり、その結果従来のノズ
ルによる場合に比べて微細な流体粒子が得られる。

またノズル流送通路の抵抗が小さいため，流体の吐出量
が従来のものに比較し、２〜６倍多くなりドーナツ型吹
付パターンを生じないので、作業性が良くなる。更に噴
霧口から発射された流体と気体との混合流は、旋回流と
なつているため、この被吹付面への対物前進速度は、旋
回流の接線方向の分だけ減速されており、その結果、被
吹付面からの流体のはね返りが少なく、無，駄な飛散を
防止できる等の効果がある。以上、モルタル等の流体又
はスラリー状のものについて説明したが、この発明はブ
ラスト等の粉粒体の噴霧にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術による霧化用ノズル、及びこれを用
いたモルタルガンの説明図、第２図（ゴこの発明による
ノズルの実施例を示す正面図、第２−ａ図はその左側面
図、第２−ｂ図は右側面図、第２−ｃ図は第２−ａ図に
おけるｃ−ｃ線断面図、第２−ｄ図は第２図におけるｄ
−ｄ線断面図、第３図はこの発明によるノズルの他の実
施例を示す正面図、第３−ａ図はその左側面図、第３−
ｂ図は右側面図、第３−ｃ図は第３−ａ図におけるｃ−
ｃ線断面図、第３−ｄ図は第３図におけるｄ−ｄ線断面
図、第４図（ゴ、この発明によるノズルの更に他の実施
例を示す正面図、第４−ａ図はその左側面図、第４−ｂ
図は右側面図、第４−ｃ図は、第４−ａ図におけるｃ−
ｃ縦断面図、第４−ｄ図は、第４−ａ図におけるｄ−ｄ
線断面図、第４−ｅ図は、第４図におけるｅ−ｅ線断面
図、第５図はこの発明によるノズルの更に他の実施例を
示す正面図、第５−ａ図はその左側面図、第５−ｂ図は
右側面図、第５−ｃ図は第５−ａ図におけるｃ−ｃ線断
面図、第５−ｄ図は第５図におけるｄ−ｄ線断面図、第
６図は、この発明によるノズルの更に他の実施例を示す
正面図、第６−ａ図はその左側面図、第６−ｂ図はその
右側面図、第６−ｃ図は第６−ａ図におけるｃ−ｃ線断
面図、第６−ｄ図は、第６−ａ図におけるｄ−ｄ線断面
図、第６−ｅ図は、第６図におけるｅ−ｅ線断面図、第
７図は、この発明によるノズルを装着したハンドガンを
示す説明図である。 図中、１はノズル本体、２は流送通路、３は霧化用気体
流路、４，４′は噴霧口、５（ゴ流体流人口、１０はハ
ンドガン本体、１１はキヤツプ、１２は流体接続路、１
３は霧化用気体接続路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 霧化すべき流体と霧化用気体とを混合せしめて流送
   する流送通路と、前記霧化すべき流体に旋回運動とその
   流送方向への運動とを与えるように前記流送通路内にそ
   の開口部を有する霧化用気体流路と、前記流送通路の前
   記開口部前方に通路を径小とすることにより形成したエ
   ッジ部とを設けたことを特徴とする霧化用ノズル。 ２ 流送通路の前記エッジ部の前方部を直管状部とした
   特許請求の範囲第１項記載の霧化用ノズル。 ３ 流送通路の前記エッジ部の前方部をラツパ状部とし
   た特許請求の範囲第１項記載の霧化用ノズル。 ４ 流送通路の前記エッジ部の前方部をベンチユリー型
   とした特許請求の範囲第１項記載の霧化用ノズル。 ５ ノズル先端の噴霧口を扁平だ円形とした特許請求の
   範囲第１項又は第２項又は第３項又は第４項記載の霧化
   用ノズル。