KR100781820B1

KR100781820B1 - 기체액체 혼합류의 분사장치

Info

Publication number: KR100781820B1
Application number: KR1020020008378A
Authority: KR
Inventors: 하라신이치
Original assignee: 시부야 코교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2007-12-03
Also published as: US20020113327A1; EP1234611A3; EP1234611B1; KR20020068458A; US6843471B2; DE60204806D1; EP1234611A2; DE60204806T2

Abstract

본 발명은 최소한 액체와 기체를 혼합하여 기체액체 혼합류를 형성하여 분사하도록 구성된 분사장치로서, 하나 이상의 구획부를 가지고 이 구획부에 의해 복수의 분할통로로 나누어지는 기체액체 혼합류의 유통로와 상기 나누어진 분할통로에 대응하도록 설치된 액체분사구를 구비하며, 각 분할통로를 흐르는 기체액체 혼합류의 단면적 당 질량유량이 실질적으로 동일하다.

Description

기체액체 혼합류의 분사장치{INJECTION APPARATUS FOR MIXED FLOW OF GAS AND LIQUID}

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예를 개략적으로 나타낸 분해조립도.

도 2는 제1실시예의 횡단면도.

도 3은 도 2의 부분 확대도.

도 4는 제1실시예의 수평방향의 단면도.

도 5는 도 4의 부분확대도.

도 6은 제1실시예의 분사구를 도시한 확대도.

도 7은 본 발명에 따른 제2실시예의 횡단면도.

도 8은 제2실시예의 수평방향의 단면도.

도 9는 제2실시예의 분사구를 나타낸 확대도.

도 10은 본 발명에 따른 제3실시예를 나타낸 수평방향의 단면도.

도 11은 제3실시예에 따른 구획부의 종단부를 확대하여 나타낸 횡단면도.

도 12는 구획부의 종단부에 관한 변형예를 확대하여 나타낸 종단면도.

도 13은 본 발명에 따른 제4실시예의 노즐부를 확대하여 나타낸 종단면도.

도 14는 제4실시예의 변형예를 나타낸 종단면도.

도 15는 제4실시예의 다른 변형예를 나타낸 종단면도.

도 16은 본 발명에 관한 제5실시예의 요부를 나타낸 종단면도.

도 17은 제5실시예의 요부를 나타낸 수평방향의 단면도.

도 18은 제5실시예의 분사구를 나타낸 확대도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1 : 분사장치, 2 : 노즐부, 3 : 하부본체, 4 :상부본체

5 : 액체공급부, 6 : 편평저장부, 7-9 : 유로, 10-12 : 액체분사구

13 : 액체공급로, 14 : 접속부, 15 : 테이퍼부, 16,17 : 계합돌기부

18,19 : 계합오목부, 20,21 : 오목부, 22-25 : 경사면, 26 : 접속부

27 : 테이퍼부, 28,29 : 기체유통로, 30 : 최소스로틀부,

31, 32 : 구획부, 33-35 : 유통로, 36-38 : 분사구, 39 : 볼트체결공

40 : 분사장치, 41-43 : 분사구, 44,45 : 구획부, 46-48 : 유통로

49 : 노즐부, 50 : 분사장치, 51 : 노즐부, 52-54 : 유통로

55,56 : 구획부, 57,58 : 구획부의 종단부, 59 : 분사구, 60 : 단차부

61 : 경사부, 62 : 분기부(分岐部), 63 : 분사장치, 64 : 하부본체

65 : 상부본체, 66 : 액체공급부, 67, 68 : 오목부, 69,70: 흡인구

71, 72 : 경사면, 73 :테이퍼부, 74,75 : 기체유통부, 76 : 가압액체공급관

77-79 : 액체분사구, 80 : 최소스로틀부, 81, 82 : 구획부, 83-85 : 유통로

86-88 : 분사구

본 발명은 차량, 빌딩 벽면, 병, 접시, 식기 등의 세정용 노즐과 같이 각종 분사노즐로서 광범위하게 적용이 가능한 기체액체 혼합류의 분사장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 종래 분사장치에 있어서는 원형 또는 편평형으로된 1개의 분사구로부터 기체액체 혼합류를 분사하는 것이 널리 알려져 있다. 그러나 분사구가 원형인 경우에는 분사된 기체액체 혼합류의 중심부와 주변부에서는 송풍작용의 강도가 다르기 때문에 송풍작용의 중심부가 통과하는 곳과 통과하지 않는 곳에서는 송풍변화가 발생하는 기술적인 문제가 있다. 이에 대하여 편평형의 분사구의 경우에는 폭넓고도 효율적인 송풍작용이 가능하지만 이 경우에도 중앙부와 주변부의 송풍작용이 균일하게 되도록 분사류를 균등하게 형성하는 것은 용이하지 않다. 특히, 분사상태를 변화시킬 수 있도록 구성한 경우에, 어떠한 분사조건에서도 항상 중앙부와 주변부의 송풍작용이 균일하게 되도록 설정하는 것은 기술적으로 곤란한다.

본 발명은 이상과 같은 종래의 기술적 상황을 감안하여 발명한 것으로서, 기체액체 혼합류에 의한 송풍작용의 균일성을 도모하고, 송풍변화가 작으면서도 효율적인 송풍이 가능하고 또한 사용이 간편한 기체액체 혼합류의 분사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 실현하기 위해 본 발명에 따른 분사장치는 최소한 액체와 기체를 혼합하여 기체액체 혼합류를 형성하여 분사하도록 구성된 것으로서, 하나 이상의 구획부를 가지고 이 구획부에 의해 복수의 분할통로로 나누어지는 기체액체 혼합류의 유통로와, 상기 나누어진 분할통로에 대응하도록 설치된 액체분사구를 구비하며, 각 분할통로를 흐르는 기체액체 혼합류의 단면적 당 질량유량이 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 기체액체 혼합류의 분사장치이다. 본 발명에 있어서는 기체액체 혼합류의 유통로를 편평형으로 형성하고, 그 유통로 내를 구획부에 의해 복수의 흐름으로 분할하여 각 유통로에 대응하는 액체분사구로부터 액체를 공급하도록 구성하였으므로 각 유통로의 기체액체 혼합류를 설정과 같이 정확하게 형상하는 것이 가능하다. 즉, 액체분사구의 설치개수나 분사상태, 그 설치위치와 상기 각 구획부와의 위치관계 등을 감안함으로써 각 유통로의 기체액체 혼합류의 단면적 당 질량유량을 대략 동등상태로 용이하게 설정할 수 있으므로 분사변화가 적은 균일성이 양호한 분사범위가 넓은 편평형의 기체액체 혼합류를 간편하게 얻을 수 있다.

또, 분할통로 각각은 나란히 배치된 병렬 방향에서 하류방향으로 폭이 점차 증대하도록 구성할 수 있다. 따라서 각 분할통로가 병렬방향과 직교하는 방향으로 각 분할통로의 폭을 하류측으로 향하여 서서히 넓히도록 형성할 수도 있다. 또, 상 기 또, 상기 각 분할통로가 배치된 병렬방향과 직교하는 방향에서 분할통로 각각은 하류방향으로 폭이 점차 증대하도록 구성할 수 있다. 또, 상기 구획부의 종단부를 기체액체혼합류의 유통로의 중간위치로 형성할 수도 있다. 또한 상기 구획부의 상류측단부를 상기 액체분사구로부터 일정 거리 떨어진 위치에 배치할 수도 있다. 그 밖에도 상기 기체액체 혼합류의 유통로에 기체를 공급하는 기체유통로의 단면적을 그 공급구를 향하여 서서히 축소하도록 형성하여 상기 액체분사구로부터 분사되는 액체의 감속을 억제할 수 있다. 또한 상기 기체액체혼합류의 유통로에 단면적을 좁힌 최소 스로틀부를 설치하고, 그 하류측의 단면적을 최소스로틀부와 같거나 또는 서서히 확대하도록 형성함으로써 기체액체혼합류의 각 유통로내에서의 감속을 억제하고 가속하는 것도 가능하다

본 발명에 관한 분사장치는 차량, 빌딩벽면, 접시와 같은 식기 등의 세정용 노즐이나 도장용 노즐 등, 각종 분사노즐로서 광범위하게 적용할 수 있다. 상기 유통로에 분사되는 액체로서는 수도물 등의 보통의 물이나 필요에 따라서 계면활성제 등의 첨가제를 가하여 세정력이나 살균력 등을 향상시키는 세정액 등, 적절한 액체의 사용이 가능하다. 또 그 액체의 공급압력은 수도물 정도의 압력으로도 좋지만 고압펌프 등으로부터의 고압토출압을 이용하여도 좋다. 기체에 관해서는 혼합류의 유통로로 분사되는 액체분사류의 이젝터(ejector)작용에 의해 대기를 흡인하도록 구성할 수도 있고, 압축공기 등의 가압기체나 고온기체 또는 증기 등의 고온고압기체를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 상기 액체 및 기체 외에도 탄산수소나트륨이나 연소재 등의 적절한 분립체를 액체나 기체에 혼합하여 공급하고 개별 주입구로 부터 유통로로 공급하도록 구성할 수도 있다.

상기 기체액체 혼합류를 구획하는 구획부의 설치개수는 1개일 수도 있고 복수개일 수도 있다. 즉, 기체액체혼합류의 유통공간을 구획에 의해 2분할 이상으로 분할하여 복수의 유통로를 형성하는 것이면 된다. 구획부의 상류측단부의 설치위치에 관해서는 기체액체 혼합류의 유통로를 구획하는 것이면 좋다. 예를들면, 액체분사구로부터 적절한 거리 떨어진 위치에 구획부의 상류측단부를 설치하고, 상기 액체분사구에 접하도록 구획부의 상류측단부를 액체분사구와 동일한 위치로 배치하거나 그것보다 전방으로 배치하고, 액체분사구가 구획부의 상류측단부 보다 후방으로 개구하도록 설하는 것도 가능하다. 또, 구획부에 의해 구획되는 각각의 유통로의 단면적은 필수적으로 일치할 필요는 없고, 유통로에 의해 단면적이 다르도록 구획하고, 대응하는 각각의 기체액체혼합류의 분사구의 설치개수를 변경하거나 분사구의 크기를 변경하여 구성하는 것도 가능하다. 요약하면 각각의 유통로를 흐르는 기체액체혼합류의 단면적 당 질량유량이 대략 같은 같으면 되고, 구획부의 설치 방법이나 분사구의 구체적인 형상 또는 설치개수에 관해서는 임의의 설정이 가능하다. 분사범위를 폭넓게 하는 경우에는 기체액체 혼합류의 유통로를 보다 넓게 하거나 넓은 각도로 벌어지는 형상으로 구획부의 수를 증대하는 것도 가능하다.

또한, 상기 구획부는 필수적으로 노즐부의 선단까지 설치하지 않아도 되고, 그 구획부의 종단부를 기체액체 혼합류의 유통로의 중간위치로서 하여도 좋다. 이와같이 구성하면 구획부의 종단부보다 하류측의 분사구와의 중간에서 상기 구획부에 의해 분할된 각 기체액체 혼합류가 합류하여 그들의 각 기체액체 혼합류 사이에 존재하는 경계가 해소되므로 경계가 없는 보다 양호한 분사류가 얻어지고, 상기 기체액체 혼합류 사이의 경계에 의한 스트립형의 분사상태를 확실하게 회피할 수 있다. 참고로, 상기 구획구의 종단부의 형상에 관해서는 이하의 실시예에서도 나타낸 바와같이, 계단형 내지는 경사형 또는 분기형 등으로 형성하여도 좋고, 그 경우에는 구획부의 종단부에서 발생하는 각 유통로 사이의 기체액체 혼합류의 급격한 합류가 완화되므로 보다 원활한 기체액체 혼합류의 합류가 도모된다.

상기 유통로에 액체를 분사하는 액체분사구에 관해서는 각 유통로에 대하여 1개 또는 복수개의 액체분사구를 대응시켜 설치한다. 그 경우에 액체분사구를 상하 방향으로 복수단 병렬로 배치하는 것도 가능하다. 예를들면 상하방향으로 2개씩 나란한 상태의 액체분사구를 각각의 유통로에 대응시키도록 하여도 좋다. 또 각 유통로에 대응하는 액체분사구의 설치개수에 변화를 가져오거나 각 액체분사구로부터의 분량에 변화를 주는 것도 가능하다. 요약하면 각 유통로를 흐르는 기체액체혼합류의 단면적 당의 질량유량이 대략 같아지면 좋다. 예를들면, 중앙부의 유통로에 2개의 액체분사구를 대응시키고, 그 양측의 유통로에 3개씩의 액체분사구를 대응시키는 것도 가능하다. 또, 액체분사구의 형상으로서는 원형이나 직각형 또는 슬리트 형상 등의 적절한 형상이 가능하다. 그들 액체분사구의 방향은 분사류가 유통로의 입구 근방에서 벽면에 접하지 않도록 설치하는 것이 바람직하다. 또, 상술한 바와같이 액체분사구를 상하방향으로도 복수로 병렬로 배치하고는 경우 등에는 그들 액체분사구의 배치에 대응하여 종방향의 구획부에 횡방향의 구획부를 가하여 유통로를 종횡으로 분할하도록 할 수도 있다. 그들의 종횡 구획부의 한쪽 또는 양쪽의 구 획부의 종단부를 유통로의 중간위치에 설정하거나 그 종단부의 형상으로서 상기 계단형 내지 경상형 등을 채용하여도 좋다.

다음에, 도면을 기초로하여 본 발명의 실시예에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 제1실시예의 개략을 나타내는 분해조립도이다 또, 도 2는 제1실시예의 종단면도, 도 3은 그 부분확대도, 도 4는 수평방향의 단면도, 도 5는 그 부분확대도, 도 6은 동 실시예의 분사구를 나타낸 확대도를 각각 나타낸다. 도시한 바와같이, 본 실시예의 분사장치(1)는 긴 길이의 노즐부(2)를 가지고 있고, 하부본체(3)와 상부본체(4) 사이 공간에서 상류측에 액체공급부(5)가 설치되는 조립구조를 가지고 있다. 액체공급부(5)는 복수의 부재로부터 조립되어 형성되도록 구성되고, 중앙부에는 편평저장부(6)가 형성된다. 제1실시예에서는 도 5에 나타낸 바와같이 편평저장부(6)로부터 3개의 유로(7-9)를 통해서 선단부에 3개의 액체분사구(10-12)를 형성한다. 또, 편평저장부(6)의 상부에는 액체공급로(13)가 접속되고, 접속부(14)를 통해서 도시하지 않은 가압액체공급원으로부터 가압액체가 공급되도록 구성된다. 액체공급부(5)의 상류측에는 테이퍼부(15)를 형성하고, 기체의 흐름을 저해하지 않도록 구성된다. 또한 액체공급부(5)의 측방에는 결합 볼록부(16)(17)가 형성되고, 경우에 따라서 하부본체(3) 및 상부본체(4) 중 양쪽 모두 또는 어느 한쪽에 형성된 결합오목부(18)(19)에 결합하는 것으로써 양자의 위치결정을 행하도록 구성된다.

제1실시예의 상기 하부본체(3) 및 상부본체(4)는 도 3에 나타낸 바와같이 액체공급로(13)의 삽입부를 제외하고는 대략 대칭적으로 형성되며, 액체공급부(5)의 설치공간을 형성하는 오목부(20)(21)의 전후에 경사면(22)(23) 및 다른 경사면(24)(25)을 형성하는 동시에 그 상류측의 경사면(22)(23)에 연속되도록 가압액체용의 접속부(26)를 형성하고, 도시하지 않은 가압기체 공급원으로부터 가압기체를 공급하도록 구성된다. 또, 하류측의 경사면(24)(25)과 테이퍼부(27) 사이에 단면적이 공급구로 향하여 서서히 축소하는 기체유통로(28)(29)를 형성하고 있다. 그런데 제1실시예의 경우는 상기 액체분사구(10-12)로부터 분사된 액체분사류의 상하로 기체유통로(28)(29)로부터의 가압기체가 분사되고, 각각의 액체분사류의 주변을 기체분사류에 의해 둘러싸도록 각 유통로로 향하여 액체 및 기체가 분사된다.

다음에, 본 발명의 특징부분에 관하여 설명한다. 도시한 바와같이, 상기 액체분사구(10-12) 및 기체유통로(28)(29)의 하류측에는 단면적을 최소로한 스로틀부(30)가 설치되고, 이 최소 스로틀부(30)의 상류측의 공간에서 액체분사구(10-12)로부터 분사되는 액체와 기체유통로(28)(29)로부터 분사되는 기체와의 혼합이 촉진되어 기액혼합류의 형성이 시작되도록 구성된다. 이 최소 스로틀부(30)의 상류측의 공간은 기체와 액체의 혼합작용을 촉진하는 동시에 액적상태의 액체에 대한 감속을 억제하도록 하류측으로 향하여 단면적을 서서히 축소하도록 상하면을 테이퍼형의 경사면으로 형성하고 있다. 또, 이 공간은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와같이 액체분사구(10-12)의 배열방향을 따른 폭넓은 편평형으로 형성되고, 본 실시예에서는 그 중간으로부터 하류측으로 향하여 구획부(31)(23)를 설치하여 기체액체혼합류의 흐름을 복수의 유통로(33-35)를 통해서 각각의 분사구(36-38)로 인도하도록 구성된다. 이것에 의해 기체액체 혼합류를 유통로(33-35)에 설정된 바 와같이 정확하고도 안정적으로 분배하는 것이 가능해지고, 분사구(36-38)로부터의 분사류에 의해 형성되는 전체로서의 편평형 기체액체혼합류에 대해서 중앙부와 주변부 사이의 송풍작용의 변화를 정확하게 해소시킬 수 있는 점에 특징이 있다.

구획부(31)(32)의 위치결정 시에는 액체분사구(10-12)로부터의 액체분사상태나 기체유통로(28)(29)로부터의 기체의 분사상태, 기체액체혼합류의 혼합상태 등을 감안하면서 각 유통로(33-35)를 흐르는 기체액체혼합류의 단면적 당 질량유량이 대략 같도록 구획부(31)(32)의 상류측단부의 위치, 즉 액체분사구(10-12)와 구획부(31)(32)의 전단부와의 위치관계나 구획부(31)(32) 상호 간의 간격 등을 설정한다. 그 결과, 분사구(36-38)로부터 분사되는 기체액체혼합류의 단면적 당 질량유량도 대략 같아지게 되고, 균일성이 양호한 분사상태가 얻어진다. 또, 구획부(31)(32)에 의해 분할된 유통로(33-35)를 흐르는 기체액체 혼합류는 그 사이에 있어서도 다시 혼합이 촉진되고, 혼합상태가 보다 양호한 기체액체 혼합류로서 분사구(36-38)로부터 외부로 분사된다. 또, 각 유통로(33-35)의 단면적에 관해서는 본 실시예에서는 최소 스로틀부(30)로부터 하류측으로 향하여 단면적이 서서히 확대되도록 구성되지만 단면적을 일정하게 설정하여도 된다. 또, 각 유통로(33-35)의 최앞단을 최소스로틀부로 설정하여도 된다. 또한, 최소스로틀부로부터 하류측으로 향하여 단면적을 서서히 확대한 경우에는 기체액체 혼합류의 가속이 가능하고, 라발 노즐(Laval nozzle)과 같이 기체액체 혼합류의 유속을 음속 가까이 또는 그 이상으로 가속하는 것도 가능하다.

도 4에 도시한 바와같이, 본 실시예에 있어서의 구획부(31)(32)는 인접하는 분사구(36-38) 상호간의 간극을 최소로 하기 위해 두께를 하류측으로 향하여 서서히 얇게 형성된다. 이들 구획부(31)(32)는 하부본체(3) 및 상부본체(4) 양쪽 또는 어느 한쪽에 삭출(削出 : shaving)에 의해 형성되거나, 주조 등에 의해 일체로 형성되거나, 뒤로부터 부설되도록 구성할 수 있다. 또, 본 실시예에서는 3개의 액체분사구(10-12)에 대응시켜 구획부(31, 32)에 의해 3개의 유통로(33-35)의 하류측단부를 그대로 개구하여 편평형의 분사구 형태로 채용하였지만 각각의 유통로(33-35)의 하류측단부의 중앙부에 원형이나 직각형 등의 적절한 형상을 갖는 1개의 분사구를 형성할 수도 있고, 이들 유통로(33-35)의 하류측단부를 따라서 복수의 분사구를 열지어 설치하도록 할 수도 있다. 또, 구획부(31,32)의 종단부의 위치에 관해서는 기체액체 혼합류의 유통로(33-35) 중간에 설정하는 것도 가능하며, 이 경우에는 구획부(31)(32)의 종단부로부터 하류측의 분사구와의 중간에서 구획부(31)(32)에 의해 분할된 각 기체액체 혼합류를 합류시키고, 그들의 각 기체액체 혼합류 사이의 경계를 해소한 후 1개의 분사구로부터 경계없는 분사류로서 분사시킬 수 있다. 또, 도면 중 39는 하부본체(3) 및 상부본체(4)를 일체적으로 체결하기 위한 볼트체결공을 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명에 관한 제2실시예를 도시한 횡단면도, 도 8은 실시예이 수평방향의 단면도, 도 9는 분사구를 나타낸 확대도이다. 본 실시예의 분사장치(40)는 상기 제1실시예의 변형예이고, 도 9에 나타낸 바와같이, 분사구(41-43)를 병렬적인 배열로 변경한 점에서 특징이 있다. 이 때문에 본실시예의 구획부(44)(45)는 도 8에 나타낸 바와같이, 하류측으로 향하여 두께를 서서히 크게 형성하고, 이들 구획 부(44)(45)에 의해 형성되는 유통로(46-48)가 분사구(41-43)에 연속되도록 그들의 유통로(46048)의 각 유통로폭을 분사구(41-43)로 향하여 서서히 축소시킨다. 또한, 도 7에 나타낸 바와같이 유통로(46-48)는 분사구(41-43)에 연속되도록 하류측으로 향하여 통로 높이를 서시히 높아지게 형성하고, 그것에 일치시켜 상기 구획부(44)(45)의 높이도 하류측으로 향하여 서서히 높이게 된다. 즉, 각 유통로(46-48)의 상하방향의 폭을 하류측으로 향하여 서서히 확대하도록 형성하였다. 따라서 본 분사장치(40)에 있어서의 노즐부(49)의 높이는 상기 제1실시예의 경우보다 크게 설정된다. 따라서, 본 실시예의 경우에는 노즐부(49)를 편평형의 분사구(41-43)의 방향을 따라서 이동하도록 하여도 좋지만 노즐부(49)를 분사구(41-43)에 직교하는 방향, 즉 그들의 분사구(41-43)가 병렬 방향을 따라서 이동하도록 하면 분사구(41-43)로부터의 편형형의 기체액체 혼합류는 병렬적으로 분사되고, 1회의 분사행정에 의해 분사구의 설정개수 만큼 즉, 본 실시예서는 각 분사구(41-43)로부터의 기체액체 혼합류에 의한 3회의 송출을 한번에 실행하는 것이 가능하게 된다.

도 10은 본 발명에 관한 제3실시예를 나타낸 수평방향의 단면도, 도 11은 동실시예를 부분적으로 확대하여 표시한 횡단면도이다. 본 실시예의 분사장치(50)는 상기 제1실시예의 변형예이고, 도 10에 도시한 바와같이 그 노즐부(51) 내의 기체액체 혼합류의 유통로를 3개의 유통로(52-54)에 분할형성하는 구획부(55)(56)의 종단부(57)(58)를 분사구(59)로부터 상류측의 중간위치로 설정하고, 전술한 바와같이, 그들의 종단부(57)(58) 보다 하류측에서 구획부(55)(56)에 의해 분할된 각 기체액체 혼합류를 합류시켜 각 기체 액체혼류 사이의 경계를 해소한 후 1개의 분사구(59)로부터 경계없는 분사류로서 분사하도록 구성한 점에서 특징을 갖는다. 도 11에 나타낸 바와같이 본 실시예에 있어서의 구획부(55)(56)의 종단부(57)(58)는 계단형으로 형성되고, 그들의 구획부(55)(56)의 종단부(57)(58)에 있어서의 혼합영역을 길게 함으로써 급격한 합류를 완화하고, 보다 원활한 기체액체 혼합류의 합류를 도모한다. 또, 구획부(55)(56)의 종단부(57)(58)의 형상으로서 도 12에 나타낸 바와같이 경사형을 채용한 경우에도 동일하게 급격한 합류가 완화되고, 원활한 기체액체혼합류의 합류가 얻어진다.

도 13은 본 발명에 관한 제4실시예의 노즐부를 확대하여 표시한 종단면도이다. 본 실시예는 상기 제1실시예의 변형예이고, 도시한 바와같이 상기 각 구획부(31)(32)의 하류측부분에 단차부(60)를 형성한 것이다. 본 실시예의 경우에는 단차부(60)의 후부가 상기 분사구(36-38) 까지 연장되고, 구획부(31)(32)에 의해 분할되는 각 기체액체 혼합류를 그들의 유통로의 하류측에서 부분적으로 합류시키면서 분사구(36-38)로부터 분사됨으로써 각 기체액체혼합류 사이의 경계를 경감 내지는 해소하도록 구성된 점에서 특징을 갖는다. 또, 단차부(60) 대신에 도 14에 나타낸 경사부(61) 또는 도 15에 나타낸 분기부(分岐部)(62)를 채용하여도 좋다.

도 16은 본 발명에 관한 제5실시예의 요부를 나타낸 종단면도, 도 17은 동실시예의 수평방향의 단면도, 도 18은 분사구를 나타낸 확대도이다. 본 실시예의 분사장치(63)는 상기 제1실시예에 대하여 기체의 공급 방법을 대기를 흡인하는 방식으로 변경한 점에서 특징을 갖는다. 즉, 본 실시예의 분사장치에서는 하부본체(64) 및 상부본체(65)는 대략 대칭적으로 형성되고, 액체공급부(66)의 설치공간을 형성하는 오목부(67)(68)의 상류측에 대기로 개방된 흡인구(69)(70)를 형성하고, 하류측에 경사면(71)(72)을 형성하고 있다. 하류측의 경사면(71)(72)의 내측에는 액체공급부(66)의 하류측으로 형성된 테이퍼부(73)를 배설하고, 그들의 경사면(71)(72)과 테이퍼부(73) 사이에 단면적이 공급구로 향하여 서서히 축소하도록 기체유통로(74)(75)를 형성하고 있다. 따라서 본 실시예의 경우에는 가압액체공급관(76)을 통해서 액체공급부(66)로 공급된 액체는 액체분사구(77-79)로부터 분사되고, 그 액체분사류에 의한 이젝터(ejector)작용에 의해 흡인구(69)(70)로부터 대기가 흡인되고, 기체유통로(74)(75)를 통해 분사된다. 단면적을 최소로한 최소스로틀부(80)의 상류측의 공간에는 그들의 액체와 공기가 혼합되어 편평형의 기액혼합류가 형성되며, 구획부(81)(82)에 의해 분할된 유통로(83-85)를 통해 분사구(86-88)로 흘러 내린다. 기체액체혼합류는 유통로(83-85) 내를 흘러 내리는 사이에도 다시 혼합이 촉진되고, 분사구(86-88)로부터 외부로 혼합상태의 양호한 편평형의 기체액체혼합류로서 분사된다. 또, 본실시예의 경우에 있어서도 분사구를 1개로 하고, 구획부(81)(82)의 종단부를 이 분사구 보다 상류측의 중간위치로 설정하며, 그들의 구획부(81)(82)의 종단부와 분사구의 중간에 기체액체혼합류를 합류한 후 경계없는 1개의 분사류로서 분사시키는 형태도 가능하다. 또한, 상기 액체공급부(66)의 외주부에 형성된 기체유통로(74)(75) 대신에 상기 액체분사구(77-79)와 최소스로틀부(80) 사이의 공간에 접속하는 도시하지 않은 기체유통로를 설치하고, 이 기체유통로를 통해서 액체분사구(77-79)로부터의 액체분사류의 이젝터작용에 기 초하여 상기 공간의 부압(負壓)에 의해 기체를 흡입하도록 구성하는 것도 가능하다.

이상 상세히 설명한 바와같이, 본 발명에 있어서는 기체액체혼합류의 유통로를 편평상으로 형성하고, 그 편평상의 유통로를 구획부에 의해 복수의 유통로로 분할하고, 각각의 유통로 내의 기체액체 혼합류의 단면적 당 기질유량이 대략 같아지도록 구성함으로써 균일성의 양호한 편평형의 분사류를 확실하고도 안정적으로 형성할 수 있다. 또한, 각 유통로를 분할형성하는 구획부의 종단부를 분사구로 보다 상류측의 유통로의 중간위치로 설정하고, 그들의 구획부의 종단부와 분사구 중간에서 이 구획부에 의해 분할된 각 기체액체혼합류를 합류시키고, 각 기체액체혼합류 사이에 존재하는 경계를 해소한 후, 1개의 분사구로부터 경계없는 양호한 분사류로서 분사시키는 것이 가능하다.

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Claims

최소한 액체와 기체를 혼합하여 기체액체 혼합류를 형성하여 분사하도록 구성된 분사장치로서,

하나 이상의 구획부를 가지고 이 구획부에 의해 복수의 분할통로로 나누어지는 기체액체 혼합류의 유통로와;

상기 나누어진 분할통로에 대응하도록 설치된 액체분사구를; 구비하며,

각 분할통로를 흐르는 기체액체 혼합류의 단면적 당 질량유량이 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 분사장치.
제1항에 있어서,

상기 분할통로 각각은 나란히 배치된 병렬 방향에서 하류방향으로 폭이 점차 증대하는 것을 특징으로 하는 분사장치.
제1항에 있어서,

상기 각 분할통로가 배치된 병렬방향과 직교하는 방향에서 분할통로 각각은 하류방향으로 폭이 점차 증대하는 것을 특징으로 하는 분사장치.
제1항에 있어서,

상기 구획부의 종단부를 기체액체혼합류의 유통로의 중간위치로 한 것을 특징으로 하는 분사장치.
제1항에 있어서,

상기 구획부의 상류측단부를 상기 액체분사구로부터 일정 거리 떨어진 위치에 배치한 것을 특징으로 하는 분사장치.
제1항에 있어서,

상기 기체액체 혼합류의 유통로에 기체를 공급하는 기체유통로의 단면적을 그 공급구를 향하여 서서히 축소하도록 형성한 것을 특징으로 하는 분사장치.
제1항에 있어서,

상기 기체액체혼합류의 유통로에 단면적을 좁힌 최소 스로틀부를 설치하고, 그 하류측의 단면적을 최소스로틀부와 같거나 또는 서서히 확대하도록 형성한 것을특징으로 하는 분사장치.