专利名称：液体雾化装置和液体雾化方法
技术领域：
本发明涉及用于将液体雾化的液体雾化装置和液体雾化方法。
背景技术：
作为现有的雾化技术，包括有气液混合式(双流体式)、超声波式、超高压式(IOOMPa 300MPa)、蒸发式等。一般的双流体喷嘴使气体和液体以相同喷射方向喷射而通过基于气液的伴随流的剪切效应来使液体微细化。此外，作为气液混合式双流体喷嘴的一个例子，已知有用于生成微粒薄雾的喷雾喷嘴装置(专利文献I)。该喷雾喷嘴装置具有第一喷嘴部和第二喷嘴部，使来自第一喷嘴部的喷雾液和来自第二喷嘴部的喷雾液碰撞，从而能够形成微粒薄雾。然而，由于具备两个双流体喷嘴部，所以成本高，且不适于小型化。专利文献1:日本专利特开2002-126587号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体雾化装置和液体雾化方法，其利用与上述现有技术的微细化原理不同的新原理，并且能够以简单的装置结构实现液体雾化。本发明的液体雾化装置包括:喷射气体的至少2个气体喷射部；和喷射液体的液体喷射部，使由所述液体喷射部喷射的液体与使从所述至少2个气体喷射部喷射的气体彼此碰撞而形成的碰撞部或者包括该碰撞部的部分相碰撞而将该液体雾化。参照图1说明该结构的作用效果。使从至少2个气体喷射部1、2喷射的气体11、21彼此碰撞而形成碰撞部100。将包括该碰撞部100的部分作为碰撞壁101 (图1 (a))。从液体喷射部6喷射的液体61与该碰撞部100或者碰撞壁101碰撞(图1 (b))。通过使液体61与碰撞部100或者碰撞壁101碰撞，液体61被粉碎(雾化)而成为雾化体62。此外，对于从液体喷射单元喷射的液体，通过使从至少2个气体喷射部喷射的气体彼此碰撞，能够使被喷射的液体与由气体彼此形成的碰撞部或者碰撞壁碰撞，从而能够将液体雾化。根据本发明的液体雾化装置，通过使气体彼此的碰撞部或者碰撞壁与液体碰撞而碰撞粉碎，能够以低压力(低气压、低液压)、低流量(低气体流量、低液体流量)、低能量有效地进行雾化。此外，与现有的双流体喷嘴相比，能够以低气液体积比(或者气液比)进行雾化。此外，与现有的双流体喷嘴相比，本发明的液体雾化装置噪音低。此外，能够使本发明的液体雾化装置的构造简单。从气体喷射部喷射的气体的压力、流量没有特别限制，根据本发明的雾化原理，能够以低气体压力、低气体流量适宜地将液体雾化。此外，构成碰撞部和碰撞壁的气体彼此的压力优选设定为相同或者大致相同，构成碰撞部和碰撞壁的气体彼此的流量也优选设定为相同或者大致相同。此外，从气体喷射部喷射的气体的截面形状没有特别限制，能够举出例如圆形、椭圆形、矩形、多边形。此外，构成碰撞部和碰撞壁的气体彼此的截面形状优选为相同或者大致相同。优选通过抑制碰撞部变形、尺寸缩小等，来维持一定形状、一定尺寸的碰撞部，从而以稳定的喷雾量生成粒径变动少的雾化体。从液体喷射部喷射的液体的压力、流量没有特别限制，根据本发明的雾化原理，能够适宜地将低压力、低流量的液体雾化。此外，液体喷射部的压力一般为水道配管的水压即可，液体喷射部也可以为使液体自然落下的装置。在本发明中，就“由液体喷射部喷射的液体”来说，以自然落下速度落下的液体也包括在“喷射的液体”中。在使喷射的液体与气体彼此的碰撞部或者碰撞壁碰撞的情况下，优选液体的碰撞截面积比碰撞部或者碰撞壁小。喷射的液体的喷射截面比气体的碰撞部或者碰撞壁大时，液体的一部分不与碰撞部或者碰撞壁碰撞而不被雾化，因此不推荐。另外，作为实施方式的一个例子，在想要使液体的一部分雾化的情况下，可以使液体的喷射截面比气体的碰撞部或者碰撞壁大，此外，也可以以使喷射的液体的一部分与碰撞部或者碰撞壁碰撞的方式来设定液体喷射部与气体喷射部的相对配置。液体喷射部的喷孔径优选比气体喷射部的喷孔径小。由此，能够使液体的碰撞截面积比气体的碰撞壁小。参照图3说明液体喷射部与气体喷射部的相对配置示例。藉由此相对配置来规定气液碰撞位置。图3(a)的配置是气体喷射部1、2相向配置,液体喷射部6的喷嘴前端与气体喷射部1、2的两喷嘴前端外侧面部分接触。(b)的配置是气体喷射部1、2相向配置，气体喷射部1、2的两喷嘴前端与液体喷射部6的喷嘴前端部接触。相比于(a)的配置，(b)的配置存在喷射的液体流量多且逆流小的倾向。(c)的配置是液体喷射部6的喷嘴进入到气体喷射部1、2的两喷嘴前端之间的配置。与(b)的配置相比较，(d)的配置是气体喷射部1、2的两喷嘴的间隔比(b)的气体喷射部1、2的两喷嘴的间隔大的配置。与(b)的配置相比较，(e)的配置是液体喷射部6远离碰撞壁的配置。在图3中，对配置2个气体喷射部的情况进行了说明，但不限定为2个，也可以为3个、4个或更多(参照图2B)。此外，液体喷射部例示的是I个，但液体喷射部也可以为2个以上，在图3(f)中，液体喷射部配置了 2个。上述雾化体与从气体的碰撞部排出的排出气体流一起被喷雾。由该排出气体流形成喷雾图案。作为喷雾图案，例如在由2股喷射的气体的碰撞而形成的碰撞部与液体碰撞的情况下，沿与液体喷射方向相同的方向，形成为宽幅的扇状，其截面形状为椭圆形或者长圆形(参照图2A(a)、(b))。此外，在分别以90°的角度配置从4方向喷射4股气体而在I处形成碰撞部的情况下，沿与液体喷射方向相同的方向，喷雾图案形成为锥状或者柱状，其截面形状为大致圆形(参照图2B(a)、(b))。作为上述发明的一实施方式，优选第一气体喷射部的喷射方向轴和第二气体喷射部的喷射方向轴形成规定的角度范围。由第一气体喷射部I和第二气体喷射部2各自的喷射方向轴形成的“规定的角度范围”相当于从第一气体喷射部I喷射的气体和从第二气体喷射部2喷射的气体的碰撞角，“规定的角度范围(碰撞角)”为10° 350°，优选45° 220°，更优选130° 200°，进一步优选140° 190°。在图4中标示碰撞角α。由于在对形成有比180°小的碰撞角的碰撞部进行喷射液体的情况下，该碰撞角的角度越小，与现有的双流体喷嘴的原理(使气体和液体以相同喷射方向喷射而利用基于气液的伴随流的剪切效应来使液体微细化)越类似，因此存在本发明的上述微细化原理的效果降低的倾向，另一方面，存在碰撞角的角度越小越能够抑制喷射的液体的逆流的倾向。此外，在对形成有比180°大的碰撞角的碰撞部进行喷射液体的情况下,碰撞角的角度越大,喷射的气体和因碰撞而扩散的气体越以压回喷射的液体的方式发挥作用而出现使液体逆流的倾向。而且，在图4中，虽然液体喷射部6的喷嘴前端和气体喷射部1、2的两喷嘴前端接触，但并不限于此，液体喷射部6的喷嘴前端位置也可以配置在气体喷射部1、2的两喷嘴之间，也可以与图4的配置相比，和气体喷射部1、2隔开距离来配置。作为上述发明的一实施方式，优选第一气体喷射部的喷射方向与第二气体喷射部的喷射方向相向，第一气体喷射部的喷射方向轴与第二气体喷射部的喷射方向轴一致。这意味着从第一气体喷射部喷射的气体与从第二气体喷射部喷射的气体的碰撞角α为180°，喷射方向轴一致。作为上述发明的一实施方式，优选所述液体喷射部以所述液体的喷射方向轴相对于所述碰撞部正交的方式喷射液体。图1 (b)出不了液体的喷射方向轴相对于碰撞部100和碰撞壁101正交的例子。作为其他实施方式示例，如图5中所示，出示了液体的喷射方向轴相对于碰撞部100和碰撞壁101倾斜的例子。作为该倾斜角β，为0° (正交位置)至±80°的范围，优选0°至±45°，更优选0°至±30°，进一步优选0°至±15°的范围。存在倾斜角β越小，雾化体的生成效率越高的倾向。作为上述发明的一实施方式还有一种构成，该构成还包括辅助气体喷射部，该辅助气体喷射部被配置成朝向着来自所述液体喷射部的液体喷射方向，与所述气体喷射部处于不同高度。从而，在使液体与碰撞部或者包括碰撞部的部分(碰撞壁)相碰撞而得到的雾化体中，因各喷射部的喷孔径、喷射压条件这些方面的原因，或者因喷雾图案过于广角而与喷雾出口接触等原因而产生飞沫(粒径粗的微粒子)的情况下，能够利用第一、第二辅助气体而适宜地抑制该飞沫产生。作为上述发明的一实施方式，优选所述液体为连续流、间歇流或者脉冲流的液体。连续流是例如柱状的液体流。间歇流是例如以规定间隔喷射的液体流。脉冲流是例如在规定的定时瞬间喷射的液体流。通过利用液体供给装置等自由地控制液体的喷射方法，能够自由地控制雾化定时、雾化体的喷雾量。作为上述发明的一实施方式，所述液体为微细化过的液体。作为从液体喷射部喷射的液体，可以使用微细化过的液态微粒，作为液态微粒，能够举出例如由双流体喷嘴装置、超声波装置、超高压喷雾装置、蒸发式喷雾装置等进行过微细化的液态微粒。作为上述发明的一实施方式，还包括:限制用气体喷射部，其喷射将液体雾化后的雾化体的喷雾图案的图案形状加以改变的气体，所述雾化体就是使包括所述碰撞部的部分与由所述液体喷射部喷射的液体碰撞从而使液体雾化后得到的。从而，能够自由地改变喷雾图案的图案形状。此外，通过将广角的喷雾图案改变为角度小的喷雾图案，能够抑制雾化体与各气体喷射部、液体喷射部的喷嘴部接触而成长为液滴。此外，优选将从限制用气体喷射部喷射的气体的喷射量和/或喷射速度设定为比从气体喷射部喷射的气体的喷射量和/或喷射速度小。例如在使由所述液体喷射部喷射的液体与包括由以喷射方向相向的方式配置的第一气体喷射部和第二气体喷射部形成的碰撞部的部分碰撞而雾化的雾化体的喷雾图案为广角且图案截面为椭圆形或者长圆形的情况下，以喷雾图案的角度变小的方式，从限制用气体喷射部向包括气体的碰撞部的部分或者所生成的雾化体喷射气体。由此能够改变(限制)喷雾图案。如图6所示的限制用气体喷射部71、72的气体喷孔截面积比气体喷射部1、2的气体喷孔截面积小，藉此对雾化体62的喷雾图案的角度进行调整。限制用气体喷射部71、72如图6所示，与气体喷射部1、2呈直角配置，但没有特别限定为该配置。此外，虽然是以使从限制用气体喷射部喷射的气体与包括气体的碰撞部的碰撞壁呈正交的方式进行碰撞，但是没有特别限定于此，也可以如图6(c)所示，倾斜配置限制用气体喷射部。此外，本发明的另外一面为液体雾化方法，使液体与使至少两股气体彼此碰撞而形成的碰撞部或者包括该碰撞部的部分相碰撞而将该液体雾化。通过使液体与气体彼此的碰撞部或者碰撞壁相碰撞而碰撞粉碎，能够以低压力(低气压、低液压)、低流量(低气体流量、低液体流量)、低能量有效地进行雾化，此外，能够以低气液比进行雾化。作为上述气体，没有特别限制，例如能够例举出空气、干净空气(cleaning air)、氮气、不活泼气体、燃料混合气、氧气等，能够根据使用目的而适当设定。作为上述液体，没有特别限制，例如能够例举出水、离子化水、化妆水等化妆药液、医药液、杀菌液、除菌液等药液、涂料、燃料油、涂敷剂、溶剂、树脂等。
图1是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图。图2A是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图。图2A(a)是从上方观看的图，(b)是从侧面观看的图。图2B是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图。图2B(a)是从上方观看的图，(b)是从侧面观看的图。图3是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图。图4是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图。图5是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图。图6是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图。图6(a)是从上方观看的图，(b)和(C)是从侧面观看的图。图7是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图，其中图7(b)是A部放大图，图7(c)是B-B截面图。图8是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图，其中图8(b)是A部放大图，图8 (c)是B-B截面图。图9是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图，其中图9(b)是A部放大图，图9 (c)是B-B截面图。图10是表示水压与喷雾量的关系例的图。图11是表示喷雾量与平均粒径的关系例的图。图12是表示喷雾距离与平均粒径的关系例的图。图13是表示喷雾距离与流速的关系例的图。图14是表示压力与喷雾量特性的图。图15是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图，其中图15(b)是A部放大图，图15(c)是B-B截面图。图16是用于说明液体雾化装置的一个示例的示意图。符号说明:1第一气体喷射部(第一气体喷孔)；2第二气体喷射部(第二气体喷孔)；6液体喷射部(液体喷孔)；62雾化体；71、72限制用气体喷射部；81第一气体喷孔；91液体喷孔；100碰撞部；101碰撞壁；M气液混合区域；M1喷雾前端(第一)区域；M2喷雾前端第二区域;M3辅助气体混合区域。
具体实施例方式(实施方式I)参照图7对本实施方式的液体雾化装置进行说明。图7所示的液体雾化装置构成为喷嘴装置。构成第一气体喷射部的第一气体喷孔81与构成第二气体喷射部的第二气体喷孔(未图示)相向配置，各自的长度方向的喷孔轴一致，各自的喷孔截面呈四边形。第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)是在形成有液体喷孔91的液体喷孔部件95的外壁面上形成截面四边形的槽，在该槽上由盖部85加盖而形成截面四边形的第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)。从气体通路部80供给气体。气体通路部80与未图示的压缩机等连接，能够通过控制压缩机而设定气体的喷射量、喷射速度等。气体通路部80与第一气体喷孔81和第二气体喷孔两者连通，从第一气体喷孔81和第二气体喷孔喷射的各自气体的喷射量和喷射速度(流速)分别设定为相同。此外，从液体通路部90供给液体。液体通路部90与未图示的液体供给部连接，液体供给部对液体加压而将其输送至液体通路部90。液体供给部设定液体的液体输送量、液体输送速度。而且，液体通路部90由喷嘴抑制部(喷嘴压紧部)99形成，气体通路部80由设置在喷嘴抑制部99的外壁部的喷嘴主体部89形成(在以下的实施方式中也同样如此)。如图7 (b)所不,从第一气体喷孔81和第二气体喷孔喷射的气体彼此在气液混合区域M形成碰撞壁(包括碰撞部)。使从液体喷孔91喷射的液体与该碰撞壁碰撞而将液体雾化。在图7中，气液混合区域M以沿液体喷射方向尾端扩展的锥台状形成在液体喷孔部件95中。向着液体喷射方向，并与气液混合区域M相邻的喷雾前端区域Ml呈始于气液混合区域M的尾端扩展的锥台状形成在盖部85中。藉由此构造，即使是广角的喷雾雾化方式(spray pattern),也能够防止雾化体与喷雾前端区域Ml等的壁面接触而使雾化体成长为液滴。在上述实施方式I中，由盖部85与液体喷孔部件95形成第一、第二气体喷孔，但是也可以由一个部件形成第一、第二气体喷孔。此外，第一、二气体喷孔的截面形状并不限定为四边形，可以是其他多边形状，也可以是圆形。此外，不限定为第一、第二气体喷孔两个，还能够形成第三气体喷孔、第四气体喷孔甚至更多的气体喷孔。此外，气液混合区域M的形状不受上述限制，可以是圆筒状，也可以是圆锥状、多边锥状，但优选为朝着雾化体的喷雾方向尾端扩展的形状。(实施方式2)参照图8对本实施方式的液体雾化装置(构成为喷嘴装置)进行说明。在图8所示的液体雾化装置中，构成第一气体喷射部的第一气体喷孔81与构成第二气体喷射部的第二气体喷孔(未图示)相向配置，各自的长度方向的喷孔轴一致，各自的喷孔截面为四边形。第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)是在覆盖形成有液体喷孔91的液体喷孔部件95的外围部件96的外壁面上形成截面四边形的槽，在该槽上由盖部85加盖而形成截面四边形的第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)的。液体喷孔91的前端部进入由从第一气体喷孔81和第二气体喷孔分别喷射的气体彼此碰撞而形成的碰撞壁(包括碰撞部)(相当于图3(c)的配置)。气体通路部80、液体通路部90与实施方式I相同，液体供给部和供给气体的压缩机等也能够采用同样的结构。如图8(b)所不,从第一气体喷孔81和第二气体喷孔喷射的气体彼此在气液混合区域M形成碰撞壁(包括碰撞部)。使从液体喷孔91喷射的液体与该碰撞壁碰撞而将液体雾化。在图8中，气液混合区域M以沿液体喷射方向尾端扩展的锥台状形成在外围部件96中。如图8(b)所示，成为如下配置，即液体喷孔91的前端部进入形成于气液混合区域M中的碰撞壁(未图不)。向着液体喷射方向并与该气液混合区域M相邻的喷雾前端区域Ml呈始于气液混合区域M的尾端扩展的锥台状形成在盖部85中。此外，也可以如图8(d)所示，使液体喷孔部件95的前端部95a形成为锥状。通过形成为锥形状,如图16所示,气体流⑴和⑶成为沿着锥形状的气流，抑制气体流⑵和⑷的气体逆流到液体喷孔内，并且能够使液体与由气体流(2)、(4)形成的碰撞壁(包括碰撞部)以正交的方式发生碰撞而将液体微细化(雾化)。其中，气体流(I)(或者(3))从与气体流(2)(或者(4))相同的气体喷孔喷射，但是也可以从与气体流(2)(或者(4))的气体喷孔不同的其他气体喷孔喷射。在上述实施方式2中，虽然由盖部85和外围部件96形成第一、第二气体喷孔，但是也可以由一个部件形成第一、第二气体喷孔。此外，外围部件96和液体喷孔部件95也可以由一个部件形成。此外，第一、二气体喷孔的截面形状并不限定为四边形，可以是其他多边形状，也可以是圆形。此外，不限定为第一、第二气体喷孔两个，还能够形成第三气体喷孔、第四气体喷孔甚至更多的气体喷孔。此外，气液混合区域M和喷雾前端区域Ml的形状不受上述限制，可以是圆筒状，也可以是圆锥状、多边锥状，但优选为向着雾化体的喷雾方向尾端扩展的形状。(实施方式3)参照图9对本实施方式的液体雾化装置(构成为喷嘴装置)进行说明。在图9所示的液体雾化装置中，构成第一气体喷射部的第一气体喷孔81与构成第二气体喷射部的第二气体喷孔(未图示)以气体的碰撞角呈150°的方式配置，各自的喷孔截面为四边形。第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)是在形成有液体喷孔91的液体喷孔部件95的外壁面上形成截面四边形的槽，在该槽上由盖部85加盖而形成截面四边形的第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)的。气体通路部80、液体通路部90与实施方式I相同，液体供给部和供给气体的压缩机等也能够采用同样的结构。如图9(b)所不,从第一气体喷孔81和第二气体喷孔喷射的气体彼此在气液混合区域M形成碰撞壁(包括碰撞部)。使从液体喷孔91喷射的液体与该碰撞壁碰撞而将液体雾化。在图9(b)中，气液混合区域M以沿液体喷射方向尾端扩展的锥台状形成在液体喷孔部件95中。朝向着液体喷射方向并与气液混合区域M相邻的喷雾前端第一区域Ml呈始于气液混合区域M的尾端扩展的锥台状形成在盖部85中。进而，朝向着液体喷射方向，并与喷雾前端第一区域Ml相邻的喷雾前端第二区域M2呈始于喷雾前端第一区域Ml的尾端扩展的锥台状形成在盖部85中。即成为如下的台阶构造配置，喷雾前端第一区域Ml的出口部分进入喷雾前端第二区域M2的入口部分。藉由该台阶构造，即使是广角的喷雾雾化方式，也能够抑制雾化体与喷雾前端第二区域M2的壁面接触而成长为液滴。在上述实施方式3中，虽由盖部85和液体喷孔部件95形成第一、第二气体喷孔，但是也可以由一个部件形成第一、第二气体喷孔。此外，第一、二气体喷孔的截面形状并不限定为四边形，可以是其他多边形状，也可以是圆形。此外，不限定为第一、第二气体喷孔两个，还能够形成第三气体喷孔、第四气体喷孔甚至更多的气体喷孔。此外，气液混合区域M、喷雾前端第一区域Ml和喷雾前端第二区域M2的形状不受上述限制，可以是圆筒状，也可以是圆锥状、多边锥状，但优选为朝向着雾化体的喷雾方向尾端扩展的形状。此外，气体的碰撞角α并不限定为150°，例如能够使碰撞角α在从90°到180°的范围变更。此外，喷雾前端第一区域Ml的出口部分进入喷雾前端第二区域M2的入口部分的台阶构造配置不是必须的结构，也可以没有台阶。(实施方式4)参照图15对本实施方式的液体雾化装置(构成为喷嘴装置)进行说明。在图15所示的液体雾化装置中，构成第一气体喷射部的第一气体喷孔81与构成第二气体喷射部的第二气体喷孔(未图示)以气体的碰撞角为150°的方式配置，各自的喷孔截面为四边形。第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)是以在形成有液体喷孔91的液体喷孔部件95的外壁面上形成截面四边形的槽，并在该槽上由外围部件96加盖的方式设置成，进一步在外围部件96的外侧设置盖部85。在该外围部件96的外壁面上，形成有截面四边形的槽，该槽设置在相对于第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)的喷孔长度方向轴呈30°角度的位置，从该槽的外侧用盖部85加盖而形成第一辅助气体喷孔811 (构成第一辅助气体喷射部)、第二辅助气体喷孔(未图示、构成第二辅助气体喷射部)。第一辅助气体喷孔811和第二辅助气体喷孔配置成朝向着来自液体喷孔91的液体喷射方向，并与第一气体喷孔和第二气体喷孔处于不同高度。气体通路部80、液体通路部90与实施方式I相同，液体供给部和供给气体的压缩机等也能够采用同样的结构。来自气体通路部80的气体向第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)、第一辅助气体喷孔811、第二辅助气体喷孔(未图示)流动。如图15 (b)所不,从第一气体喷孔81和第二气体喷孔喷射的气体彼此在气液混合区域M形成碰撞壁(包括碰撞部)。使从液体喷孔91喷射的液体与该碰撞壁碰撞而将液体雾化。在图15(b)中、气液混合区域M以沿液体喷射方向、尾端扩展的锥台状形成在液体喷孔部件95中。朝向着液体喷射方向并与该气液混合区域M相邻的辅助气体碰撞区域M3呈始于气液混合区域M的尾端扩展的锥台状形成在外围部件96中。在该辅助气体碰撞区域M3中、从第一辅助气体喷孔811和第二辅助气体喷孔喷射的气体碰上在气液混合区域M产生的雾化体、能够使雾化体中的飞沫恰好地微细化。此外，向着液体喷射方向并与该辅助气体碰撞区域M3相邻的喷雾前端第一区域Ml作为筒状部和始于辅助气体碰撞区域M3的尾端扩展的锥台状部的组合部形成于盖部85。进而，向着液体喷射方向并与该喷雾前端第一区域Ml相邻的喷雾前端第二区域M2呈始于喷雾前端第一区域Ml的尾端扩展的锥台状形成在盖部85中。该喷雾前端第一区域Ml的出口部分进入喷雾前端第二区域M2的入口部分的台阶构造配置这一点与实施方式3的图9相同。
在上述实施方式4中，虽由液体喷孔部件95和外围部件96形成第一、第二气体喷孔，但是也可以由一个部件形成第一、第二气体喷孔。此外，虽由盖部85和外围部件96形成第一、第二辅助气体喷孔，但是也可以由一个部件形成第一、第二辅助气体喷孔。此外，也可以将第一、第二气体喷孔、第一、第二辅助气体喷孔由一个部件形成。此外，第一、第二气体喷孔、第一、第二辅助气体喷孔的截面形状并不限定为四边形，可以是其他多边形状，也可以是圆形。此外，不限定为第一、第二气体喷孔两个，还能够形成第三气体喷孔、第四气体喷孔甚至更多的气体喷孔。此外，不限定为第一、第二辅助气体喷孔两个，还能够形成第三辅助气体喷孔、第四辅助气体喷孔甚至更多的辅助气体喷孔。此外，气液混合区域M、辅助气体碰撞区域M3、喷雾前端第一区域Ml和喷雾前端第二区域M2的形状不受上述限制，可以是圆筒状，也可以是圆锥状、多边锥状，但优选为向着雾化体的喷雾方向尾端向外扩展的形状。此外，气体的碰撞角α不限定为150°，例如能够使碰撞角α在从90°到180°的范围变更。此外，喷雾前端第一区域Ml的出口部分进入喷雾前端第二区域M2的入口部分的台阶构造配置不是必须的结构，也可以没有台阶。此外，第一、第二气体喷孔与第一、第二辅助气体喷孔的配置关系虽然为朝向着液体喷射方向，不同高度地(图15中从喷雾正面观察呈直线状相互重叠)配置，但并不限于此，能够变更第一、第二辅助气体喷孔的配置，例如从喷雾正面观察，相对于第一、第二气体喷孔，第一、第二辅助气体喷孔以规定角度(例如从0°到90° )旋转，且配置在不同高度也可以。此外，第一辅助气体喷孔811和第二辅助气体喷孔的截面四边形的尺寸可以是与第一气体喷孔81、第二气体喷孔(未图示)的截面四边形的尺寸相同的尺寸，也可以较小。(其他实施方式)在液体喷射部中装入双流体喷嘴，使由双流体喷嘴进行了一次微细化的液态微粒与使气体彼此碰撞而形成的碰撞部或者碰撞壁碰撞而进行二次微细化。(喷雾量特性的评价)使用如图3(c)所示的配置结构的液体雾化装置对喷雾量特性进行评价。使第一、第二气体喷射部1、2的气体喷孔径Φ为0.406mm、液体喷射部6的液体喷孔径Φ为0.25mm。气体使用空气，液体使用水。使气体喷射的空气压固定为0.2MPa的条件，测定在改变了液体喷射的水压(MPa)的情况下的空气量(NL/min)和喷雾量(ml/min)。作为比较也对现有的内部混合型双流体喷嘴同样地进行了评价。将评价结果显示于图10。根据该评价结果可知以下情况。在液体雾化装置的情形，因为在大气中进行气液混合(外部混合型)，所以即使由水压使喷雾量变化，空气量的变化也较少，由较低能力的压缩机就能容易地进行喷雾量控制。此外，由于是外部混合，不会产生逆流现象，能够实现极低水压(极低喷雾量)的运作。此外，在低喷雾量时，水压低且因喷水孔出口的碰撞壁的阻力而在喷水孔一侧产生压力损失，但这成为好的影响因子，从而能得到更少的喷雾量，最大喷雾量/最少喷雾量的比(调节比(turndown))变大、进而能够实现喷雾量的从零开始(zero start)。另一方面,在现有的内部混合型的双流体喷嘴的情形，若提高水压使喷雾量增加，则空气量变少，气水体积比降低，因而粒径会变化。作为其对策，还需要与喷雾量的变化对应地控制空气压(空气量)，但是压缩机的能力提升、控制设备等会使得成本变高。此外，若空气压变高则产生空气逆流到喷水孔内的现象，所以难以实现大范围的喷雾量调整。
(实施例)使用上述实施方式I至3的液体雾化装置(图7至9)进行了各种评价。气体使用空气，液体使用水。液体喷孔径Φ为0.4mm。空气喷孔的截面为四边形(纵0.47mm、横
0.6mm)。表I中对改变空气压、水压情况下的空气量Qa、喷雾量Q W、气水比(Qa/Qw)、平均粒径(SMD)、喷雾流速进行了评价。平均粒径(SMD)为利用激光衍射法的计测装置对喷雾距离为300mm的位置处的雾化体进行了测定。雾化体的喷雾流速利用风速计在500mm的位置处进行了测定。将现有的双流体喷嘴作为比较例进行例示。该双流体喷嘴的液体喷孔径Φ 为 2.5mm。
权利要求
1.一种液体雾化装置，其特征在于，包括: 喷射气体的至少2个气体喷射部；和 喷射液体的液体喷射部， 使由所述液体喷射部喷射的液体与使从所述至少2个气体喷射部喷射的气体彼此碰撞而形成的碰撞部或者包括该碰撞部的部分碰撞而将该液体雾化。
2.根据权利要求1所述的液体雾化装置，其特征在于: 第一气体喷射部的喷射方向轴与第二气体喷射部的喷射方向轴形成规定的角度范围。
3.根据权利要求1或2所述的液体雾化装置，其特征在于: 第一气体喷射部的喷射方向与第二气体喷射部的喷射方向相向，第一气体喷射部的喷射方向轴与第二气体喷射部的喷射方向轴一致。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的液体雾化装置，其特征在于: 所述液体喷射部以所述液体的喷射方向轴相对于所述碰撞部呈正交的方式喷射液体。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的液体雾化装置，其特征在于，还包括: 被配置成朝向着来自所述液体喷射部的液体喷射方向、与所述气体喷射部处于不同高度的辅助气体喷射部。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的液体雾化装置，其特征在于: 所述液体为连续流、间歇流或者脉冲流的液体。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的液体雾化装置，其特征在于: 所述液体为微细化过的液体。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的液体雾化装置，其特征在于，还包括: 限制用气体喷射部，该限制用气体喷射部喷射使雾化体的喷雾图案的图案形状加以改变的气体，所述雾化体是使包括所述碰撞部的部分与由所述液体喷射部喷射的液体碰撞从而使液体雾化后得到的。
9.一种液体雾化方法，其特征在于: 使液体与使至少两股气体彼此碰撞而形成的碰撞部或者包括该碰撞部的部分碰撞而将该液体雾化。
全文摘要
本发明的液体雾化方法使液体与使至少两股气体彼此碰撞而形成的碰撞部或者包括该碰撞部的部分碰撞而将该液体雾化。液体雾化装置包括喷射气体(11)(12)的至少2个气体喷射部(1)(2)；和喷射液体(61)的液体喷射部(6)。液体的雾化通过使由所述液体喷射部喷射的液体(61)与使从所述至少2个气体喷射部喷射的气体彼此碰撞而形成的碰撞部(100)或者包括该碰撞部的部分即碰撞壁(101)碰撞而进行。
文档编号B05B1/26GK103209769SQ20118004475
公开日2013年7月17日 申请日期2011年9月15日 优先权日2010年9月21日
发明者麻川博良, 久下良太 申请人:喷嘴网络株式会社