JPH0411965A - 超音波霧化装置の制御方法 - Google Patents
超音波霧化装置の制御方法Info
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- JPH0411965A JPH0411965A JP11155690A JP11155690A JPH0411965A JP H0411965 A JPH0411965 A JP H0411965A JP 11155690 A JP11155690 A JP 11155690A JP 11155690 A JP11155690 A JP 11155690A JP H0411965 A JPH0411965 A JP H0411965A
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- 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
-
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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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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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】
［産業上の利用分野コ
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
化装置の制御方法に関し、特に、 （イ）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、 （ロ）ガスタービン用燃
料噴射ノズル、 （ハ）工業用、営業用及び家庭用のボ
イラ、加熱炉、暖房用バーナ、 （ニ）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、調湿用スプレー 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（ホ）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
化装置の制御方法に関する。
（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
化装置の制御方法に関し、特に、 （イ）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、 （ロ）ガスタービン用燃
料噴射ノズル、 （ハ）工業用、営業用及び家庭用のボ
イラ、加熱炉、暖房用バーナ、 （ニ）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、調湿用スプレー 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（ホ）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
化装置の制御方法に関する。
［従来の技術］
超音波霧化装置は、例えば電気／音響変換素子や高周波
発振器のごとき超音波振動発生手段によって駆動され、
供給される液体物質を霧化する超音波振動子ホーンを具
備するものであるが、前記液体物質を霧化するに際して
、噴霧流量の大小、液滴の粒径の大小等の超音波振動子
ホーンの霧化特性の良、不良が、前記超音波霧化装置が
使用される機器、装置の性能に種々の影響を及ぼすもの
である。例えば、燃焼装置においては、前記超音波振動
子ホーンにおける霧化特性が悪いと、適確な空燃比制御
が行えなかったり、燃焼状態が悪化して排気ガス中に含
まれる炭化水素や一酸化炭素の量が増大したり、ススの
量も増大するという不具合を生じることになる。
発振器のごとき超音波振動発生手段によって駆動され、
供給される液体物質を霧化する超音波振動子ホーンを具
備するものであるが、前記液体物質を霧化するに際して
、噴霧流量の大小、液滴の粒径の大小等の超音波振動子
ホーンの霧化特性の良、不良が、前記超音波霧化装置が
使用される機器、装置の性能に種々の影響を及ぼすもの
である。例えば、燃焼装置においては、前記超音波振動
子ホーンにおける霧化特性が悪いと、適確な空燃比制御
が行えなかったり、燃焼状態が悪化して排気ガス中に含
まれる炭化水素や一酸化炭素の量が増大したり、ススの
量も増大するという不具合を生じることになる。
この不具合を解消するために、特公昭５２−８９３５号
公報および特公昭５９−３８１０７号公報に示されるよ
うに、超音波振動子ホーンの軸心に沿う断面形状が、先
端に向かって拡径形の形状とし、超音波振動子ホーンの
霧化特性を改善したものが知られている。さらに、本発
明者等は、特開昭６４−８５１ｆ３５号公報に示される
ように、拡径形の振動子ホーンの大径部に中空部を形成
し、超音波振動発生手段を大型化しなくても高振幅で且
つ振幅を低下させずに駆動できると共に、霧化面積が制
約を受けることなく従って霧化された液滴の粒径を微細
化でき、最大霧化量を増大させるものを提案している。
公報および特公昭５９−３８１０７号公報に示されるよ
うに、超音波振動子ホーンの軸心に沿う断面形状が、先
端に向かって拡径形の形状とし、超音波振動子ホーンの
霧化特性を改善したものが知られている。さらに、本発
明者等は、特開昭６４−８５１ｆ３５号公報に示される
ように、拡径形の振動子ホーンの大径部に中空部を形成
し、超音波振動発生手段を大型化しなくても高振幅で且
つ振幅を低下させずに駆動できると共に、霧化面積が制
約を受けることなく従って霧化された液滴の粒径を微細
化でき、最大霧化量を増大させるものを提案している。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、液体を超音波振動により霧化する場合、一般
に、液体の温度を高くすればするほど、また、振幅を小
さくすればするほど、霧化される液滴の粒径を微細化で
きることが知られている。
に、液体の温度を高くすればするほど、また、振幅を小
さくすればするほど、霧化される液滴の粒径を微細化で
きることが知られている。
しかしながら、本発明者等が実験を行ったところ、第２
図のＢ線に示すように、燃料温度が高くなるに従い平均
粒径は小さくなるものの、燃料温度が所定値１１以上に
なると、逆に平均粒径が増大する特性を有することが判
明した。
図のＢ線に示すように、燃料温度が高くなるに従い平均
粒径は小さくなるものの、燃料温度が所定値１１以上に
なると、逆に平均粒径が増大する特性を有することが判
明した。
また、第３図に示すように、超音波振動の振幅が小さい
場合の方が、振幅が大きい場合よりも霧化液滴の平均粒
径が微小になるが、その反面、噴霧処理量が小さくなる
という特性ををし、小さな振幅で処理量を増大させると
、図のＡ点で処理限界に達して霧化が不可能になるとい
うことが判明した。
場合の方が、振幅が大きい場合よりも霧化液滴の平均粒
径が微小になるが、その反面、噴霧処理量が小さくなる
という特性ををし、小さな振幅で処理量を増大させると
、図のＡ点で処理限界に達して霧化が不可能になるとい
うことが判明した。
本発明は、上記問題を解決するものであって、噴霧処理
量に見合った最適の振幅で超音波振動を付与させ、小噴
霧量から大噴霧量まで霧化特性を最良性能にすることが
できる超音波霧化装置の制御方法を提供することを目的
とする。
量に見合った最適の振幅で超音波振動を付与させ、小噴
霧量から大噴霧量まで霧化特性を最良性能にすることが
できる超音波霧化装置の制御方法を提供することを目的
とする。
本発明は、上記問題を解決するものであって、液体を加
熱することにより噴霧処理量を増大させると共に、噴霧
処理量に見合った最適の振幅で超音波振動を付与させ、
霧化特性を最良性能にすることができる超音波霧化装置
の制御方法を提供することを目的とする。
熱することにより噴霧処理量を増大させると共に、噴霧
処理量に見合った最適の振幅で超音波振動を付与させ、
霧化特性を最良性能にすることができる超音波霧化装置
の制御方法を提供することを目的とする。
［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の制御方法は、超音
波振動部材１０と、該超音波振動部材１０に超音波振動
を付与せしめる超音波発生手段１３と、前記超音波振動
部材１０の霧化部１２に液体を供給する液体供給弁と、
該液体を加熱する液体加熱手段３０と、液体の温度を検
出する温度検出手段３１とを備え、前記液体の温度が所
定値以上の場合に前記超音波振動部材１０の振幅を低下
させることを特徴とする。
波振動部材１０と、該超音波振動部材１０に超音波振動
を付与せしめる超音波発生手段１３と、前記超音波振動
部材１０の霧化部１２に液体を供給する液体供給弁と、
該液体を加熱する液体加熱手段３０と、液体の温度を検
出する温度検出手段３１とを備え、前記液体の温度が所
定値以上の場合に前記超音波振動部材１０の振幅を低下
させることを特徴とする。
なお、上記構成に付加した番号は図面と対比させるため
のものであり、これにより本発明の構成が何ら限定され
るものではない。
のものであり、これにより本発明の構成が何ら限定され
るものではない。
［作用コ
本発明においては、第２図に示すように、燃料温度が高
くなるに従い平均粒径は小さくなるが、振幅がそのまま
で燃料温度が所定値１１以上になると、Ｂ線に示す如く
逆に平均粒径が増大してしまうため、燃料温度が所定値
１１以上になると振幅を小さくすることにより、Ｃ線に
示す如く平均粒径を小さくさせることができる。
くなるに従い平均粒径は小さくなるが、振幅がそのまま
で燃料温度が所定値１１以上になると、Ｂ線に示す如く
逆に平均粒径が増大してしまうため、燃料温度が所定値
１１以上になると振幅を小さくすることにより、Ｃ線に
示す如く平均粒径を小さくさせることができる。
［実施例コ
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第４図は本発明に用いられる超音波霧化装置の１実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
超音波霧化装置１１は、超音波振動部材１０、振動部材
嵌合孔２１、液体供給弁嵌合孔２２および液体供給路２
３が形成された支持部材２４を有している。超音波振動
部材１０の一端側には霧化部１２が形成され、他端側に
は電気・音響変換素子１３が設けられている。なお、霧
化部１２の形状は、丸型形状、バット型形状等周知の形
状が採用される。
嵌合孔２１、液体供給弁嵌合孔２２および液体供給路２
３が形成された支持部材２４を有している。超音波振動
部材１０の一端側には霧化部１２が形成され、他端側に
は電気・音響変換素子１３が設けられている。なお、霧
化部１２の形状は、丸型形状、バット型形状等周知の形
状が採用される。
振動部材嵌合孔２１には、アウターシリンダ２５が嵌合
され、さらにその内周にインナーシリンダ２６が螺合さ
れ、これらアウターシリンダ２５とインナーシリンダ２
６との間に環状液体通路２７を形成している。超音波振
動部材１０は、アウターシリンダ２５の内周に０リング
２８を介して固定部材２９により固定されている。
され、さらにその内周にインナーシリンダ２６が螺合さ
れ、これらアウターシリンダ２５とインナーシリンダ２
６との間に環状液体通路２７を形成している。超音波振
動部材１０は、アウターシリンダ２５の内周に０リング
２８を介して固定部材２９により固定されている。
液体供給弁嵌合孔２２は、液体供給路２３を介して環状
液体通路２７に連通され、環状液体通路２７の先端から
超音波振動部材１０の霧化部１２に液体を供給するよう
になっている。液体供給路２３内には、液体加熱用のグ
ロープラグ３０および温度センサ３１が配置されている
。
液体通路２７に連通され、環状液体通路２７の先端から
超音波振動部材１０の霧化部１２に液体を供給するよう
になっている。液体供給路２３内には、液体加熱用のグ
ロープラグ３０および温度センサ３１が配置されている
。
上記構成からなる超音波霧化装置１１においては、液体
供給弁９から供給される液体は、グロープラグ３０によ
り加熱され、超音波振動部材１０の霧化部１２において
微細液滴に霧化される。
供給弁９から供給される液体は、グロープラグ３０によ
り加熱され、超音波振動部材１０の霧化部１２において
微細液滴に霧化される。
次に第１図ないし第３図により本発明の制御方法の１実
施例について説明する。
施例について説明する。
第１図において、１０．３１は前記超音波振動部材およ
び温度センサ、１は液体供給量を検出する流量センサ、
２は電子制御装置、３は振幅設定回路、４は最適振幅値
記憶手段、５は高周波発振回路である。前記振幅設定回
路３においては、温度センサ３１および流量センサ１で
検出された信号にもとづいて最適振幅値記憶手段４に記
憶されている最適振幅値を読み込み、これを高周波発振
回路５に出力するものである。
び温度センサ、１は液体供給量を検出する流量センサ、
２は電子制御装置、３は振幅設定回路、４は最適振幅値
記憶手段、５は高周波発振回路である。前記振幅設定回
路３においては、温度センサ３１および流量センサ１で
検出された信号にもとづいて最適振幅値記憶手段４に記
憶されている最適振幅値を読み込み、これを高周波発振
回路５に出力するものである。
第２図は、第４図の超音波霧化装置に液体として灯油を
供給した場合の燃料温度と平均粒径の関係を示し、図示
Ｂ線は振幅が２０μｒｒｈ Ｃ線は振幅が１０μｍの
場合を示す。
供給した場合の燃料温度と平均粒径の関係を示し、図示
Ｂ線は振幅が２０μｒｒｈ Ｃ線は振幅が１０μｍの
場合を示す。
図に示すように、燃料温度が高くなるに従い平均粒径は
小さくなるが、振幅がそのままで燃料温度が所定値Ｔ１
以上になると、Ｂ線に示す如く逆に平均粒径が増大して
しまうため、燃料温度が所定値Ｔ１以上になると振幅を
小さくすることにより、Ｃ線に示す如く平均粒径を小さ
くさせることができる。この所定の温度ＴＩおよび振幅
値を前記最適振幅値記憶手段４に記憶し、温度センサ３
１により検出される燃料温度が所定値以上になると、振
幅を下げるように制御する。
小さくなるが、振幅がそのままで燃料温度が所定値Ｔ１
以上になると、Ｂ線に示す如く逆に平均粒径が増大して
しまうため、燃料温度が所定値Ｔ１以上になると振幅を
小さくすることにより、Ｃ線に示す如く平均粒径を小さ
くさせることができる。この所定の温度ＴＩおよび振幅
値を前記最適振幅値記憶手段４に記憶し、温度センサ３
１により検出される燃料温度が所定値以上になると、振
幅を下げるように制御する。
第３図は、最適振幅値ＷＢと噴霧処理量Ｑの関係を示し
ている。第２図の方法で振幅を低下させた場合、処理量
を増大させると、図のＡ点で処理限界に達して霧化が不
可能になる。そこで、噴霧処理量ＱをＱ１１Ｑ２、Ｑ３
と増大させるときに、最適振幅値ＷＢを１８μｍからそ
れぞれ２０．２２．２４μｍというように増大させるこ
とにより、噴霧処理量Ｑの変化に応じて最小粒径が得ら
れるような最適振幅値ＷＢを設定するようにする。そし
てこの関係をテーブルまたはマツプとして前記最適振幅
値記憶手段４に記憶するものである。
ている。第２図の方法で振幅を低下させた場合、処理量
を増大させると、図のＡ点で処理限界に達して霧化が不
可能になる。そこで、噴霧処理量ＱをＱ１１Ｑ２、Ｑ３
と増大させるときに、最適振幅値ＷＢを１８μｍからそ
れぞれ２０．２２．２４μｍというように増大させるこ
とにより、噴霧処理量Ｑの変化に応じて最小粒径が得ら
れるような最適振幅値ＷＢを設定するようにする。そし
てこの関係をテーブルまたはマツプとして前記最適振幅
値記憶手段４に記憶するものである。
なお、上記実施例においては、最適振幅値ＷＢを噴霧処
理量Ｑの変化に応じて段階的に変化させているが、最適
振幅値ＷＢを噴霧処理量Ｑの変化に応じて連続的に変化
させるようにしてもよい。
理量Ｑの変化に応じて段階的に変化させているが、最適
振幅値ＷＢを噴霧処理量Ｑの変化に応じて連続的に変化
させるようにしてもよい。
［発明の効果コ
以上のように本発明によれば、液体を加熱することによ
り噴霧処理量を増大させると共に、噴霧処理量に見合っ
た最適の振幅で超音波振動を付与させ、霧化特性を最良
性能にすることができる。
り噴霧処理量を増大させると共に、噴霧処理量に見合っ
た最適の振幅で超音波振動を付与させ、霧化特性を最良
性能にすることができる。
また、処理量に応じた最適振幅値を設定させるため、超
音波振動部材のパワーロスの低減効果が期待できる。
音波振動部材のパワーロスの低減効果が期待できる。
第１図は本発明の超音波霧化装置の制御方法の１実施例
を示す構成図、第２図および第３図は制御方法を説明す
るための霧化特性を示す図、第４図は本発明に用いられ
る超音波霧化装置の１実施例を示す断面図である。 １・・・流量検出手段、３・・・振幅設定回路、４川最
適振幅値記憶手段、 ・・・超音波霧化装置、 １０・・・超音波振動部材、 １２・・・霧化部、 １３・・・超音波 発生手段、 ３０・・・液体加熱手段、 １・・・温度検出 手段。 出 願 人
を示す構成図、第２図および第３図は制御方法を説明す
るための霧化特性を示す図、第４図は本発明に用いられ
る超音波霧化装置の１実施例を示す断面図である。 １・・・流量検出手段、３・・・振幅設定回路、４川最
適振幅値記憶手段、 ・・・超音波霧化装置、 １０・・・超音波振動部材、 １２・・・霧化部、 １３・・・超音波 発生手段、 ３０・・・液体加熱手段、 １・・・温度検出 手段。 出 願 人
Claims (2)
- （１）超音波振動部材と、該超音波振動部材に超音波振
動を付与せしめる超音波発生手段と、前記超音波振動部
材の霧化部に液体を供給する液体供給弁と、該液体を加
熱する液体加熱手段と、液体の温度を検出する温度検出
手段とを備え、前記液体の温度が所定値以上の場合に前
記超音波振動部材の振幅を低下させることを特徴とする
超音波霧化装置の制御方法。 - （２）噴霧処理量を検出する流量検出手段と、噴霧処理
量の変化に応じて振幅を変化させるとともに最小粒径が
得られる最適振幅値により前記超音波振動部材に超音波
振動を付与せしめることを特徴とする請求項１に記載の
超音波霧化装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11155690A JPH0411965A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 超音波霧化装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11155690A JPH0411965A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 超音波霧化装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0411965A true JPH0411965A (ja) | 1992-01-16 |
Family
ID=14564385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11155690A Pending JPH0411965A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 超音波霧化装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0411965A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051442A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Choonpa Jozosho Kk | 液体の分離方法と分離装置 |
| CN109847987A (zh) * | 2019-02-13 | 2019-06-07 | 方兵 | 一种超声加湿器中的变幅杆 |
| WO2020209112A1 (ja) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル供給デバイス |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP11155690A patent/JPH0411965A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051442A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Choonpa Jozosho Kk | 液体の分離方法と分離装置 |
| CN109847987A (zh) * | 2019-02-13 | 2019-06-07 | 方兵 | 一种超声加湿器中的变幅杆 |
| WO2020209112A1 (ja) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル供給デバイス |
| JPWO2020209112A1 (ja) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 |
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