JPH0332764A - 超音波霧化装置 - Google Patents
超音波霧化装置Info
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- JPH0332764A JPH0332764A JP16862689A JP16862689A JPH0332764A JP H0332764 A JPH0332764 A JP H0332764A JP 16862689 A JP16862689 A JP 16862689A JP 16862689 A JP16862689 A JP 16862689A JP H0332764 A JPH0332764 A JP H0332764A
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- ultrasonic
- fuel
- horn
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
- B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
- B05B17/0623—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn
- B05B17/063—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn having an internal channel for supplying the liquid or other fluent material
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- B05B17/0623—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、一般に、供給される液体燃料の如き液体物質
（本明細書では、液体物質とは液体燃料の如き液体は勿
論のこと、懸濁溶液等の液状物をも含むものとして用い
る。）を超音波振動を利用して霧化するための超音波霧
化装置に関し、特に、（１）自動車、船外機、携帯用動
力装置、民生用ヒートポンプ装置の駆動装置等に用いら
れる内燃機関に適用される超音波霧化装置、 （２）ガ
スタービン用燃料噴射ノズル、 （３）工業用、営業用
及び家庭用のボイラ、加熱炉、暖房用バーナ、 （４）
工業用液体噴霧器、例えば食品、医薬品、農薬、肥料等
の液状物の乾燥を目的とする乾燥用噴霧器、調温、ｙｔ
！４湿用スプレー、焼粉用噴霧器（セラミック造粒）、
噴霧塗装装置、反応促進器、及び（５）工業用以外の液
体噴霧器、例えば、農薬散布器、消毒液散布器等に好適
に用いられる超音波霧化装置に関する。
（本明細書では、液体物質とは液体燃料の如き液体は勿
論のこと、懸濁溶液等の液状物をも含むものとして用い
る。）を超音波振動を利用して霧化するための超音波霧
化装置に関し、特に、（１）自動車、船外機、携帯用動
力装置、民生用ヒートポンプ装置の駆動装置等に用いら
れる内燃機関に適用される超音波霧化装置、 （２）ガ
スタービン用燃料噴射ノズル、 （３）工業用、営業用
及び家庭用のボイラ、加熱炉、暖房用バーナ、 （４）
工業用液体噴霧器、例えば食品、医薬品、農薬、肥料等
の液状物の乾燥を目的とする乾燥用噴霧器、調温、ｙｔ
！４湿用スプレー、焼粉用噴霧器（セラミック造粒）、
噴霧塗装装置、反応促進器、及び（５）工業用以外の液
体噴霧器、例えば、農薬散布器、消毒液散布器等に好適
に用いられる超音波霧化装置に関する。
これまで、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジンの
ような内燃機関、あるいはボイラーｂよびファンヒータ
のような外燃機関等においては、供給される液体燃料を
燃焼させる際、燃焼性能の観点から見て、この液体燃料
を極めて小さい液滴粒径に霧化して供給することが望ま
しい。特に、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジン
のよつな内燃機関においては、好ましいエンジン性能を
得るために、吸気管内に噴射される液体物質すなわち液
体燃料を極めて小さな液滴粒径に霧化し、空気と混合し
てエンジンの燃焼室に供給することが必要とされている
。
ような内燃機関、あるいはボイラーｂよびファンヒータ
のような外燃機関等においては、供給される液体燃料を
燃焼させる際、燃焼性能の観点から見て、この液体燃料
を極めて小さい液滴粒径に霧化して供給することが望ま
しい。特に、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジン
のよつな内燃機関においては、好ましいエンジン性能を
得るために、吸気管内に噴射される液体物質すなわち液
体燃料を極めて小さな液滴粒径に霧化し、空気と混合し
てエンジンの燃焼室に供給することが必要とされている
。
従来、液体燃料を極めて小さな液滴粒径に霧化するこの
ような装置として、超音波を利用して、供給される液体
燃料を霧化する超音波霧化装置が知られている。特に、
このとき、ガソリンエンジン等のよろに、広い流量範囲
（高ターンダウン）にわたって、液体燃料が霧化される
ことを要求される場合には、液体燃料供給手段として電
磁弁を使用し、超音波霧化装置の霧化面に直接、液体燃
料を供給する方法が採用されている。
ような装置として、超音波を利用して、供給される液体
燃料を霧化する超音波霧化装置が知られている。特に、
このとき、ガソリンエンジン等のよろに、広い流量範囲
（高ターンダウン）にわたって、液体燃料が霧化される
ことを要求される場合には、液体燃料供給手段として電
磁弁を使用し、超音波霧化装置の霧化面に直接、液体燃
料を供給する方法が採用されている。
この種の超音波霧化装置においては、広い燃料供給範囲
にわたって良好な霧化効率を確保するためには霧化面上
に液の薄膜を形成することが必須である。この目的のた
めに、これまで８！々の工夫がなされている。
にわたって良好な霧化効率を確保するためには霧化面上
に液の薄膜を形成することが必須である。この目的のた
めに、これまで８！々の工夫がなされている。
第３図は複数の孔から霧化面に液を供給する方式の超音
波霧化装置を示し、シリンダー ０１、ノズル体１０２
、振動子ホーン１０３、電気・音響変換素子１０４から
なり、シリンダ１０１には、燃料供給路１０５が形成さ
れ、ノズル体１０２には、該燃料供給路１０５に連通ず
る噴射孔１０６が形成されている。噴射孔１０６は、ノ
ズル体１０２の円周上に複数個形成され、噴射孔１０６
から噴射される燃料が、振動子ホーン１０３に供給され
燃料を微粒化するものである。
波霧化装置を示し、シリンダー ０１、ノズル体１０２
、振動子ホーン１０３、電気・音響変換素子１０４から
なり、シリンダ１０１には、燃料供給路１０５が形成さ
れ、ノズル体１０２には、該燃料供給路１０５に連通ず
る噴射孔１０６が形成されている。噴射孔１０６は、ノ
ズル体１０２の円周上に複数個形成され、噴射孔１０６
から噴射される燃料が、振動子ホーン１０３に供給され
燃料を微粒化するものである。
また、第１図は霧化面の全周に液を供給する方今
式の超音波霧化装置を示し、アウターシリンダ１１１、
インナーシリンダ１１２、振動子ホーン１１３、電気・
音響変換素子１１４からなり、アウターシリンダ１１１
とインナーシリンダ１１２間に燃料供給路１１５が形成
され、燃料はアウターシリンダ１１１の全周から振動子
ホーン１１３に供給され燃料を微粒化するものである。
インナーシリンダ１１２、振動子ホーン１１３、電気・
音響変換素子１１４からなり、アウターシリンダ１１１
とインナーシリンダ１１２間に燃料供給路１１５が形成
され、燃料はアウターシリンダ１１１の全周から振動子
ホーン１１３に供給され燃料を微粒化するものである。
しかしながら、上記従来の超音波霧化装置においては、
いずれの場合にも振動子ホーンの外周に燃料を供給する
ためのシリンダを配設するために、装置が大型化し、重
量が増加するという問題を有している。
いずれの場合にも振動子ホーンの外周に燃料を供給する
ためのシリンダを配設するために、装置が大型化し、重
量が増加するという問題を有している。
また、上記超音波霧化装置を内燃機関に適用した場合に
は、内燃機関の負荷変動に応じて、必要とされる燃料を
燃焼に好ましい微細な霧化粒径で、短時間に多量に、有
効かつ効率的に霧化するのが困難である。すなわち、多
量の液体の霧化に必要とされる十分な振幅を得るのが難
しい。なぜならば、上記した振動子ホーンは、中実型で
質量が大きく高振幅を確保しよつとすると、高い応力が
発生し材質的にもたないからである。
は、内燃機関の負荷変動に応じて、必要とされる燃料を
燃焼に好ましい微細な霧化粒径で、短時間に多量に、有
効かつ効率的に霧化するのが困難である。すなわち、多
量の液体の霧化に必要とされる十分な振幅を得るのが難
しい。なぜならば、上記した振動子ホーンは、中実型で
質量が大きく高振幅を確保しよつとすると、高い応力が
発生し材質的にもたないからである。
また、この装置を使用して供給される燃料を霧化するの
に要する電力消費量は大きいといろ欠点がある。これは
超音波振動発生手段から発生される超音波エネルギーが
超音波振動子ホーンを振動させ、この超音波振動子ホー
ンの振動により、供給される燃料を超音波振動子ホーン
の霧化部分で霧化するのに使用されるので、質量の大き
い中実の超音波振動子ホーンにより燃料を霧化する場合
、大きな振幅を得るために大きな超音波エネルギーが必
要となり、したがって、多量の燃料を霧化するのには、
大きなエネルギーが必要であり、その結果、ホーンに加
わる応力が高くなりすぎて多量の燃料を効率的に霧化す
るのが困難となる。
に要する電力消費量は大きいといろ欠点がある。これは
超音波振動発生手段から発生される超音波エネルギーが
超音波振動子ホーンを振動させ、この超音波振動子ホー
ンの振動により、供給される燃料を超音波振動子ホーン
の霧化部分で霧化するのに使用されるので、質量の大き
い中実の超音波振動子ホーンにより燃料を霧化する場合
、大きな振幅を得るために大きな超音波エネルギーが必
要となり、したがって、多量の燃料を霧化するのには、
大きなエネルギーが必要であり、その結果、ホーンに加
わる応力が高くなりすぎて多量の燃料を効率的に霧化す
るのが困難となる。
本発明の目的は、例えば内燃機関などの負荷変動に応じ
て、短時間で多量に液体物質を効率的に霧化することが
できる超音波霧化装置を提供することである。
て、短時間で多量に液体物質を効率的に霧化することが
できる超音波霧化装置を提供することである。
本発明の他の目的は、液体物質の供給量が変動しても、
常に霧化面に適性な膜厚を維持し均一な液体物質の霧化
が可能である超音波霧化装置を提供することである。
常に霧化面に適性な膜厚を維持し均一な液体物質の霧化
が可能である超音波霧化装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
そのために本発明の超音波霧化装置は、振動子本体２と
、該振動子本体の外周に嵌合される超音波振動発生手段
３と、振動子本体２の先端に固定される振動子ホーン４
と、前記振動子本体２の内部に形成される液体供給路６
とを有し、前記振動子ホーン４は、先端に行くに従って
径が大きくなる拡径部４ａを有すると共に、該拡径部に
中空部４ｂを形成してなり、振動子本体２の先端には、
曲面形状を有するプレート７が形成されると共に、該プ
レート７と振動子ホーン４との間に全周にわたりスリッ
ト９が形成され、該スリット９と前記液体供給路６とが
噴射孔１０により連通することを特徴とする。
、該振動子本体の外周に嵌合される超音波振動発生手段
３と、振動子本体２の先端に固定される振動子ホーン４
と、前記振動子本体２の内部に形成される液体供給路６
とを有し、前記振動子ホーン４は、先端に行くに従って
径が大きくなる拡径部４ａを有すると共に、該拡径部に
中空部４ｂを形成してなり、振動子本体２の先端には、
曲面形状を有するプレート７が形成されると共に、該プ
レート７と振動子ホーン４との間に全周にわたりスリッ
ト９が形成され、該スリット９と前記液体供給路６とが
噴射孔１０により連通することを特徴とする。
なお、上記構成に付加した番号は、理解を容易にするた
めに図面と対比させるためのもので、これにより本発明
の構成が限定されるものではない。
めに図面と対比させるためのもので、これにより本発明
の構成が限定されるものではない。
本発明においては、例えば、第１図に示すように、液体
供給路６から供給された液体は、噴射孔１０を通ってス
リット９の全周に均一に分散されると共に、液体の供給
量が変動しても液圧によりスリット９のクリアランスが
変位し、常に霧化面に適性な膜厚を維持し均一な液体物
質の霧化が可能となる。
供給路６から供給された液体は、噴射孔１０を通ってス
リット９の全周に均一に分散されると共に、液体の供給
量が変動しても液圧によりスリット９のクリアランスが
変位し、常に霧化面に適性な膜厚を維持し均一な液体物
質の霧化が可能となる。
以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。第１
図は、本発明の超音波霧化装置の一実施例を示す断面図
である。
図は、本発明の超音波霧化装置の一実施例を示す断面図
である。
第１図において超音波霧化装置１は、振動子本体２と、
その外周に嵌合され超音波振動を発生させるための超音
波振動発生部３と、振動子本体２の先端に固定される振
動子ホーン４とからなる。
その外周に嵌合され超音波振動を発生させるための超音
波振動発生部３と、振動子本体２の先端に固定される振
動子ホーン４とからなる。
振動子ホーン４は、先端に行くに従い大径に形成された
拡径部４ａと内部に曲面形状に形成された中空部４ｂと
を有している。
拡径部４ａと内部に曲面形状に形成された中空部４ｂと
を有している。
振動子本体２の一端には、液体物質を供給する電磁弁を
固定するための取付部５が形成され、また、振動子本体
２の内部には、軸方向に液体供給路８が形成されている
。振動子本体２の他端には、曲面形状を有するプレート
７が形成されると共に、該プレート７と振動子ホーン４
との間に全周にわたりスリット９が形成されている。そ
して、該スリット９と前記液体供給路６とは、４本の噴
射孔１０により連通している。
固定するための取付部５が形成され、また、振動子本体
２の内部には、軸方向に液体供給路８が形成されている
。振動子本体２の他端には、曲面形状を有するプレート
７が形成されると共に、該プレート７と振動子ホーン４
との間に全周にわたりスリット９が形成されている。そ
して、該スリット９と前記液体供給路６とは、４本の噴
射孔１０により連通している。
上記構成からなる本発明の作用について説明すると、液
体供給路６から供給された液体は、噴射孔１０を通って
スリット９の全周に均一に分散されると共に、液体の供
給量が変動しても液圧によりスリット９のクリアランス
が変位し、常に霧化面に適性な膜厚を維持し均一な液体
物質の霧化が可能となる。また、液体物質の波型れを防
止できる。
体供給路６から供給された液体は、噴射孔１０を通って
スリット９の全周に均一に分散されると共に、液体の供
給量が変動しても液圧によりスリット９のクリアランス
が変位し、常に霧化面に適性な膜厚を維持し均一な液体
物質の霧化が可能となる。また、液体物質の波型れを防
止できる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種
々の変更が可能である。
々の変更が可能である。
例えば、上記実施例においては、プレート７を振動子本
体２と一体に形成しているが、別体に設けるようにして
もよい。
体２と一体に形成しているが、別体に設けるようにして
もよい。
以上、説明したように本発明の超音波霧化装置によれば
、液体物質を霧化面に供給せしめるための通路を、振動
子本体の内部に形成したので、従来の振動子本体の外部
に液体供給通路を設ける方式と比較して重量が軽くなり
小型化が図れる。
、液体物質を霧化面に供給せしめるための通路を、振動
子本体の内部に形成したので、従来の振動子本体の外部
に液体供給通路を設ける方式と比較して重量が軽くなり
小型化が図れる。
また、振動子本体の先端には、プレートと振動子ホーン
との間に全周にわたりスリットを形成しているため、液
体の供給量が変動しても液圧によりスリットのクリアラ
ンスが変位し、常に霧化面に適性な膜厚を維持し均一な
液体物質の霧化が可能となる。
との間に全周にわたりスリットを形成しているため、液
体の供給量が変動しても液圧によりスリットのクリアラ
ンスが変位し、常に霧化面に適性な膜厚を維持し均一な
液体物質の霧化が可能となる。
さらに、本発明の超音波霧化装置を内燃機関の燃料噴射
装置として用いられた場合には、多量の燃料を必要とす
る負荷変動等にも迅速に応答できると共に微細粒径の霧
化液滴により内燃機関の燃焼室で好ましい燃焼状態を得
ることが可能となる。
装置として用いられた場合には、多量の燃料を必要とす
る負荷変動等にも迅速に応答できると共に微細粒径の霧
化液滴により内燃機関の燃焼室で好ましい燃焼状態を得
ることが可能となる。
第１図は本発明の超音波霧化装置の一実施例の概略断面
図、第２図は本発明に係わる振動子本体の底面図、第３
図及び第４図は従来の超音波霧化装置の一例を示す概略
断面図である。 ■・・・超音波霧化装置、２・・・振動子本体、３・・
・超音波振動発生部、４・・・振動子ホーン、４ａ・・
・拡径部、４ｂ中空部、６・・・液体供給路、７・・・
プレート、９・・・スリット、 １０・・・噴射孔。 第 １ 図 Ｍ２図
図、第２図は本発明に係わる振動子本体の底面図、第３
図及び第４図は従来の超音波霧化装置の一例を示す概略
断面図である。 ■・・・超音波霧化装置、２・・・振動子本体、３・・
・超音波振動発生部、４・・・振動子ホーン、４ａ・・
・拡径部、４ｂ中空部、６・・・液体供給路、７・・・
プレート、９・・・スリット、 １０・・・噴射孔。 第 １ 図 Ｍ２図
Claims (1)
- （１）振動子本体と、該振動子本体の外周に嵌合される
超音波振動発生手段と、振動子本体の先端に固定される
振動子ホーンと、前記振動子本体の内部に形成される液
体供給路とを有し、前記振動子ホーンは、先端に行くに
従って径が大きくなる拡径部を有すると共に、該拡径部
に中空部を形成してなり、振動子本体の先端には、プレ
ートが形成されると共に、該プレートと振動子ホーンと
の間に全周にわたりスリットが形成され、該スリットと
前記液体供給路とが噴射孔により連通することを特徴と
する超音波霧化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16862689A JPH0332764A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 超音波霧化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16862689A JPH0332764A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 超音波霧化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332764A true JPH0332764A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15871545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16862689A Pending JPH0332764A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 超音波霧化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0332764A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104233224A (zh) * | 2013-06-13 | 2014-12-24 | 浩升开发科技股份有限公司 | 喷涂式超声波镀膜系统及镀膜方法 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP16862689A patent/JPH0332764A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104233224A (zh) * | 2013-06-13 | 2014-12-24 | 浩升开发科技股份有限公司 | 喷涂式超声波镀膜系统及镀膜方法 |
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