(57)【要約】  本発明は、ガス流内に液体を噴霧するための２成分噴霧装置であって、ノズル開口（３）を備えた液体供給部（１）が設けられており、前記液体供給部の周囲に同心的に配置されたガス供給部（４）が設けられており、前記ノズル開口（３）が前記ガス供給部（４）内で終わっており、前記液体供給部の軸方向の延長部において、吐出開口（６）を備えた回転対称的な混合通路（５）が設けられており、前記ノズル開口（３）の前でガス供給部（４）から同心的に分岐するガス分岐部（８）が設けられており、該ガス分岐部（８）に接続された、前記吐出開口（６）に開口する環状の噴霧開口（１１）が設けられている形式のものに関する。本発明の課題は、連続的な運転中に変化する一般条件にも適応させることができる、ユニバーサルに使用可能な２成分噴霧装置を提供することができる。この課題は、噴霧開口（１１）の横断面を調節するための手段が設けられていることによって、解決された。
2009504400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流内に液体を噴霧するための２成分噴霧装置において、
ａ）ノズル開口（３）を備えた液体供給部（１）が設けられており、
ｂ）前記液体供給部の周囲に同心的に配置されたガス供給部（４）が設けられていて、前記ノズル開口（３）が前記ガス供給部（４）内で終わっており、
ｃ）前記液体供給部の軸方向の延長部において吐出開口（６）を備えた、回転対称的な混合通路（５）が設けられており、
ｄ）ノズル開口（３）の前でガス供給部（４）から分岐する、このガス供給部（４）に対して同心的なガス分岐部（８）が設けられており、
ｅ）前記ガス分岐部に接続された、前記吐出開口（６）における環状の噴霧開口（１１）が設けられている形式のものにおいて、
ｆ）噴霧開口（１１）の横断面を調節するための手段が設けられている、
ことを特徴とする、２成分噴霧装置。
【請求項２】
ガス分岐部（８）が、混合通路ハウジング（１０）内の、同心的に分配された複数の孔（９）によって形成されている、請求項１記載の２成分噴霧装置。
【請求項３】
噴霧開口（１１）の横断面を調節するための前記手段が、ねじ相対回動を介して調節可能なねじ山付きキャップ（１５）を有しており、該ねじ山付きキャップ（１５）が、混合通路ハウジング（１０）のねじ山（１７）に対して同心的な、吐出開口（１１）を形成する中央の孔（１６）を備えている、請求凹１又は２記載の２成分噴霧装置。
【請求項４】
前記ねじ山付きキャップ（１５）が、２成分噴霧ノズルの別のすべての構成部材のためのハウジング（１８）によって形成されている、請求項３記載の２成分噴霧装置。
【請求項５】
ねじ山付きキャップ（１５）がその外周面（１９）で、形状結合式に固定可能及び可動な成形部（２０）を有している、請求項３記載の２成分噴霧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式のガス流内に液体を噴霧するための２成分噴霧装置に関する。
【０００２】
噴霧の質、量及び調整範囲に関連した高い噴霧要求においては、ガス補助式の噴霧器（以下では２成分噴霧装置と称呼されている）が使用される。この場合、液体を噴霧するために必要なエネルギーは、ガス（空気、蒸気又は不活性ガス）を介して、つまり、ガスと液体との相対速度を介して供給される。一般的な形式で、液体はガス流に直接噴射され、ガス流によって噴霧される。
【０００３】
前記噴霧器群には、同軸的な液体タンクを有する内部混合式の２成分噴霧装置も所属している。この２成分噴霧装置は、多くの場合、噴霧構造部の回転対称的な構成を特徴としていて、また装置内に配置された混合通路を有しており、この２成分噴霧装置内に液体供給部及びガス供給部が開口していて、またこの２成分噴霧装置は外部に通じる吐出開口を有している。噴霧された液体・ガス混合物は、完成された製造物として吐出開口から吐出され、その点において、噴霧が装置の外側で行われるシステム（例えばインキスプレーガン）とは異なっている。内部混合式の２成分噴霧装置の代表的なものは、例えば重油バーナー又は予燃室ディーゼルエンジン（予燃室＝混合通路）等の燃焼装置のためのバーナーである。
【０００４】
影響パラメータが多すぎて、しかもスプレー特性に関する情報が不足している場合は、２成分噴霧装置の満足のいく最適化は得られない。今日使用されている内部混合式の噴霧装置におい生じる重大な技術的問題の１つは、混合通路の壁膜形成（通路壁の濡れ）である。所定の運転条件において、噴霧装置内の混合通路内で液体流が早く広がりすぎる可能性があり、それによって吐出通路内に壁膜が形成される。この膜は、ガス・液体混合物の流れによって吐出開口に向かって押しやられ、この吐出開口において、大きい液滴として流れによって引き剥がされる。この場合、吐出開口において直接的に、液滴を引き剥がさないだけではなく、噴霧もしないガス流状態が求められている。このようなガス流状態のうちの１つは、吐出されるガス・液体混合物のための周壁ガスを噴入することによって実現される。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９９４１０９１号明細書には、内部混合式の２成分噴霧ノズルを備えた燃料油バーナーについて記載されており、この２成分噴霧ノズルにおいては、混合通路からの吐出部に付加的な環状のガス噴入部を設けることが提案されている。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許第３５２５１６１号明細書によれば、液状の又は高粘着性の燃料を噴霧するための装置が開示されている。
【０００７】
しかしながら以上の装置は、特に運転中に、つまり噴霧の中断なしにノズル幾何学形状を変えることができる、噴霧開口の直接的な調節装置を有していない。
【０００８】
従来では、運転条件（液体に対するガスの比、ウェーバー数（Weber-Zahl）、オーネゾルゲ数（Ohnesorge Zahl）に関連して噴霧を行うか又は噴霧を行わないように、２成分噴霧装置の幾何学的なパラメータを調節していた。しかしながらこの場合、このような形式で設計された噴霧ノズルがそれぞれの運転条件に関連している、という欠点がある。使用された内部混合式の２成分噴霧装置は、このような運転条件のために混合通路（壁部膜形成）を濡らす手段を有していないが、それによって限定的にのに使用可能である。使用領域は、運転条件に大きく関連している。運転条件の変更、材料特性の変更、又はその他の液体を使用することによって、所定のノズルは噴霧のために不適当となる。
【０００９】
本発明の課題は、従来技術のものから出発して、前記のような限定を有しておらず、特に連続的な運転中に変化する、例えば混合室壁部における装置温度等の一般条件にも適合させることができるような、ユニバーサルに使用される２成分噴霧装置を提供することである。
【００１０】
この課題は、請求項１に記載した特徴を有する２成分噴霧装置によって解決された。従属請求項には有利な実施態様が記載されている。
【００１１】
本発明の主要な特徴は、噴霧開口の幾何学形状、つまりその横断面及びひいてはその流体技術的な設計を制御可能に調節できるという点にある。流体技術的な設計には、半径方向の横断面及び／又は軸方向の横断面（流過通路プロフィール）が含まれており、この場合、制御可能な調節可能性の概念は、噴霧開口の変化に集中している。しかしながら本発明の枠内において、流れ比を変化させる手段は、ノズル開口に直接作用しない場合でも、このために使用された手段によって変化せしめられる調節可能性の概念に含まれる。これに、ガス分岐部又は所定の変向部（勿論、対抗圧比によって、噴霧開口の幾何学形状を介して調節可能に変化する）における流れ比の変化（例えば乱流及び層流の流れ領域、逆流その他）も加えられる。同様に、実施例に応じて、噴霧開口における通路横断面だけが変化するのではなく、噴霧開口の前方に位置していて噴霧開口に通じているガスガイド内の通路横断面も変化する。
【００１２】
以下に本発明を図示の実施例を用いて具体的に説明する。
【００１３】
図１は、第１実施例の側方から見た断面図、
図２は、選択的な実施例の側方から見た断面図である。
【００１４】
２成分噴霧装置の２つの実施例において、（遠位側で）ノズル開口３を備えた有利には管状の液体供給部ハウジング２内に配置された液体供給部１と、この液体供給部若しくは液体供給部ハウジングを包囲するガス供給部４とが設けられており、この場合、ノズル開口はガス供給部内で終わっている。この２成分共通ガイド部の延長部内で下流（遠位）側に混合通路５が続いており、この混合通路５内で、前記２つの成分（ガス及び液体）が混合され、（遠位側）の吐出開口６を介して吐出される。液体供給部１、ガス供給部４、混合通路５及び吐出開口６は、有利な形式で左右対称ライン７を中心にして回転対称に配置されている。さらに前記構成部分に対して同心的に配置されたガス分岐部８が設けられており、このガス分岐部８は、ガス供給部４から液体供給部の手前で、つまりノズル開口３に達する手前で分岐していて、吐出開口６における環状の噴霧開口１１内に開口している。図１及び図２には、ガス分岐部が例えば、左右対称ライン７を中心にして同心的に、混紡通路ハウジング１０に配置された複数の孔９によって実現されている。噴霧開口１１は、軸方向で、有利には鋭角に、つまり（技術的に変更可能に）混合通路壁１２に対して平行に、吐出開口６に直接的に、かつ吐出開口６を取り囲んで開口している。これによって周壁流１３は、吐出開口を介して生ぜしめられる噴霧された混合成分１４の周囲に形成され（図１参照）、混合通路壁１２において析出された液体膜が引き剥がされて連行される。
【００１５】
調節手段は、ねじ山１６を備えたスリーブナット１５（ねじ山付きキャップ）を有しており、このスリーブナット１５は、ねじ相対回動を介して、混合通路ハウジング１０に形成されたねじ山１７上で調節可能である。
【００１６】
図１は、ねじ山付きキャップ１５がその周面１９で形状結合（形状による束縛）式に結合可能及び可動な成形部２０を有している。この成形部２０は有利な形式で歯列によって実現されており、この歯列は、運転状態で、形状結合式に成形部に係合する、調節駆動装置のチェーン装置、ベルト装置又は歯車装置によって駆動される。基本的に、摩擦結合（摩擦による束縛）式に係合する調節駆動装置も適しているが、摩擦結合はどのような運転状態においても確実に得られるものでなければならない。
【００１７】
図２は、ねじ山付きキャップ１５が、２成分噴霧ノズルのすべての別の構成部材（１乃至１４）のためのハウジング１８によって形成される例を示している。運転中に、調節は、定置のハウジング１８内に配置された、２成分ノズルの前記構成部分を回転させるか、又はその他の定置の２成分噴霧ノズル（１乃至１４）のねじ山１７上に配置されたハウジング１８を回転させることによって行われる。
【００１８】
噴霧開口１１は、孔１６と同一平面上に配置されているか（例えば図１参照）、又はずらして配置されており（図２参照）、この場合、これら２つの状態を、前記手段によって運転中に変えることも可能であり、これは流入方向の規定のためにも重要である。
【００１９】
本発明の目的は、本発明による２成分噴霧装置を、運転状態とは無関係に使用できるようにすることである。実施例の構成は、混合通路の壁部が濡れる（例えば噴霧時に流れを最適化することによって）のを避けることに関連して行われるのではなく（これは使用範囲を限定することになる）、事実上、出口開口において液滴として発生した時に濡れを取り除くことに関連して行われる。これは、本来の噴霧された混合成分の発生が常に同じパラメータを伴って行われる、という利点を有している。この場合、同軸的な液体受容部を備えた、内部混合式の２成分噴霧装置の基本的な考え方が維持される。本発明の核心は、運転中に容積流を最適に調節することができる、噴霧ガスのできるだけ少量の部分（約１０％、最大で２０％）を混合通路の手前で、つまりガスが液体と接触する前に、出口開口１１に対して同軸的な環状ギャップ２１内に供給する、という点にある。環状ギャップから吐出されるガスは、２成分噴霧ノズルの外側で通路壁から滴り落ちる膜と接触し、この膜を剥ぎ取る。この２成分噴霧装置の主要な利点は、混合通路壁に発生した壁膜が特に最適に調節される。つまり効果的に、しかも同時に経済的に噴霧される、という点にある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施例による２成分噴霧装置の側方から見た断面図である。
【図２】別の実施例による側方から見た断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  液体供給部、  ２  液体供給部ハウジング、  ３  ノズル開口、  ４  ガス供給部、  ５  混合通路、  ６  吐出開口、  ７  左右対称ライン、  ８  ガス分岐部、  ９  孔、  １０  混合通路ハウジング、  １１  噴霧開口、  １２  混合通路壁、  １３  周壁流、  １４  噴霧された混合成分、  １５  ねじ山付きキャップ、  １６  孔、  １７  ねじ山、  １８  ハウジング、  １９  周面、  ２０  成形部、  ２１  環状ギャップ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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