JPH0418954A - 超音波霧化装置 - Google Patents
超音波霧化装置Info
- Publication number
- JPH0418954A JPH0418954A JP20489190A JP20489190A JPH0418954A JP H0418954 A JPH0418954 A JP H0418954A JP 20489190 A JP20489190 A JP 20489190A JP 20489190 A JP20489190 A JP 20489190A JP H0418954 A JPH0418954 A JP H0418954A
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- Japan
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- vibrator
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- sleeve member
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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
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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
れる内燃機関に適用される超音波霧化装置、 （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、（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
れる内燃機関に適用される超音波霧化装置、 （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に関する。
［従来の技術］
従来、超音波により液体物質を極めて小さな液滴粒径に
霧化する超音波霧化装置として、例えば、特開昭６２−
１３６２６２号公報に示すように、シリンダ内に振動子
ホーンを配設し、シリンダの外周にスリーブ部材を配設
し、／リンダとスリーブ部材との間に形成される環状の
液供給路から振動子ホーンの先端霧化面の全周に液を供
給し液体を均一に微粒化する方式のものが知られている
。
霧化する超音波霧化装置として、例えば、特開昭６２−
１３６２６２号公報に示すように、シリンダ内に振動子
ホーンを配設し、シリンダの外周にスリーブ部材を配設
し、／リンダとスリーブ部材との間に形成される環状の
液供給路から振動子ホーンの先端霧化面の全周に液を供
給し液体を均一に微粒化する方式のものが知られている
。
前記方式においては、従来、振動子ホーンのノード部に
固定用のフランジを一体に形成し、該フランジをシリン
ダに固定、支持する方法が一般的に行われている。
固定用のフランジを一体に形成し、該フランジをシリン
ダに固定、支持する方法が一般的に行われている。
［発明が解決しようとする課題］
振動子ホーンにおける振動系のノード部は、理論的には
固定してもパワーロスにはならない点が存在する。しか
し、実際には、前記固定用のフランジは点でなく幅を持
つために、また、同一材料でも音速が異なるために、同
一寸法で振動子ホーンを製作してもそれぞれのノード部
の位置が異なってくる。その結果、フランジ部に振動が
生じその分たけ振動系のパワーロスが生しるという問題
を有している。
固定してもパワーロスにはならない点が存在する。しか
し、実際には、前記固定用のフランジは点でなく幅を持
つために、また、同一材料でも音速が異なるために、同
一寸法で振動子ホーンを製作してもそれぞれのノード部
の位置が異なってくる。その結果、フランジ部に振動が
生じその分たけ振動系のパワーロスが生しるという問題
を有している。
また、フランジの切削加工に精度が要求されるためコス
ト高になると共に、フランジの締め付けを均一に行う必
要性があるため組立性が劣るという問題ををしている。
ト高になると共に、フランジの締め付けを均一に行う必
要性があるため組立性が劣るという問題ををしている。
さらに、霧化装置においては、液供給ノズルの位置と振
動子ホーン先端露化部の相対位置が、霧化特性上重要な
因子であるが、フランジによる固定の場合には、前記相
対位置を固定してしまうため、霧化特性の調整の自由度
が制約を受けるという問題を有している。
動子ホーン先端露化部の相対位置が、霧化特性上重要な
因子であるが、フランジによる固定の場合には、前記相
対位置を固定してしまうため、霧化特性の調整の自由度
が制約を受けるという問題を有している。
本発明は、上記問題を解決するものであって、振動系の
パワーロスを軽減させると共に製作および組立を容易に
行うことができ、さらに液垂れを防止することができる
超音波霧化ｇ置を提供することを目的とする。
パワーロスを軽減させると共に製作および組立を容易に
行うことができ、さらに液垂れを防止することができる
超音波霧化ｇ置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は、シリンダ２と、
該シリンダ内に固定される振動子ホーン３と、該振動子
ホーンに超音波振動を付与せしめる電気・音響変換素子
４と、前記振動子ホーンの先端に形成される霧化部３ａ
と、該霧化部に液体を供給するノズル部７ａとを膏し、
前記振動子ホーンをシリンダの両端部でゴム部材１２．
１３により固定、支持することを特徴とする。
該シリンダ内に固定される振動子ホーン３と、該振動子
ホーンに超音波振動を付与せしめる電気・音響変換素子
４と、前記振動子ホーンの先端に形成される霧化部３ａ
と、該霧化部に液体を供給するノズル部７ａとを膏し、
前記振動子ホーンをシリンダの両端部でゴム部材１２．
１３により固定、支持す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だめ
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］
本発明においては、振動子ホーンがシリンダの２箇所で
ゴム部材により固定、支持されるため、霧化特性を最適
にする位置で振動子ホーンをシリンダに柔軟性を持たせ
て固定、支持させることができる。また、振動子ホーン
とシリンダとの同心性が確保されるため、スリーブ部材
は短い螺合部のみでシリンダに固定されるため、全長を
短くすることができると共に、剛性を上げることができ
る。さらに、スリーブ部材の先端に厚み部を形成したた
め、ノズル部から出た液が先端厚み部との表面張力によ
り振動子ホーン側に保持されるため、液垂れが防止され
る。
ゴム部材により固定、支持されるため、霧化特性を最適
にする位置で振動子ホーンをシリンダに柔軟性を持たせ
て固定、支持させることができる。また、振動子ホーン
とシリンダとの同心性が確保されるため、スリーブ部材
は短い螺合部のみでシリンダに固定されるため、全長を
短くすることができると共に、剛性を上げることができ
る。さらに、スリーブ部材の先端に厚み部を形成したた
め、ノズル部から出た液が先端厚み部との表面張力によ
り振動子ホーン側に保持されるため、液垂れが防止され
る。
［実施例］
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１実施例を示す一部
断面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図である
。
断面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図である
。
第１図および第２図に示すように、超音波霧化装置１は
、シリンダ２と、シリンダ２内に固定、支持される振動
子ホーン３と、振動子ホーン３に超音波振動を付与せし
める電気・音響変換素子４と、シリンダ２の外周に螺合
部５で螺合されるスリーブ部材６から構成される。シリ
ンダ２とスリーブ部材６との間には、環状の液供給路７
が形成され、スリーブ部材６に溶接固着した液供給管８
から該液供給路７に液体が供給される。
、シリンダ２と、シリンダ２内に固定、支持される振動
子ホーン３と、振動子ホーン３に超音波振動を付与せし
める電気・音響変換素子４と、シリンダ２の外周に螺合
部５で螺合されるスリーブ部材６から構成される。シリ
ンダ２とスリーブ部材６との間には、環状の液供給路７
が形成され、スリーブ部材６に溶接固着した液供給管８
から該液供給路７に液体が供給される。
振動子ホーン３の先端には霧化部３ａが形成される。こ
の露化部３ａの形状は、図に示す半球形状の他、拡径形
状、バット形状、先端がＲ加工されるもの、皿型等が採
用される。また、フランジ２とスリーブ部材６との間に
は環状のノズル部７ａが形成され、該ノズル部７ａから
液体が霧化部３ａに供給され超音波振動により微細液滴
に霧化される。
の露化部３ａの形状は、図に示す半球形状の他、拡径形
状、バット形状、先端がＲ加工されるもの、皿型等が採
用される。また、フランジ２とスリーブ部材６との間に
は環状のノズル部７ａが形成され、該ノズル部７ａから
液体が霧化部３ａに供給され超音波振動により微細液滴
に霧化される。
振動子ホーン３は、シリンダ２の両端部で耐油性のゴム
部材１２．１３により固定、支持される。
部材１２．１３により固定、支持される。
固定に際しては、先ず、シリンダ２内に振動子ホーン３
を挿入し、治具等により両者の同心性を合わせて、かつ
、霧化部３ａとノズル部７ａの相対位置が最適霧化状態
となるように位置決めした後、両端部に液状ゴムを注入
して固定するものである。
を挿入し、治具等により両者の同心性を合わせて、かつ
、霧化部３ａとノズル部７ａの相対位置が最適霧化状態
となるように位置決めした後、両端部に液状ゴムを注入
して固定するものである。
従って、０リングおよびＯリング溝の加工が不要となり
、寸法精度の向上およびコストの低減が図れる。
、寸法精度の向上およびコストの低減が図れる。
また、振動子ホーン３とシリンダ２との同心性が確保さ
れるため、スリーブ部材６は短い螺合部５のみでシリン
ダ２に固定され、従来のようにスリーブ部材６の螺合部
５の先端に同心性を確保するための嵌合部が不要となり
、全長を短くすることができると共に、剛性を上げるこ
と力ｆできる。
れるため、スリーブ部材６は短い螺合部５のみでシリン
ダ２に固定され、従来のようにスリーブ部材６の螺合部
５の先端に同心性を確保するための嵌合部が不要となり
、全長を短くすることができると共に、剛性を上げるこ
と力ｆできる。
さらに、スリーブ部材６に液供給管８を固定する際に溶
接による熱歪を減少させることができる。
接による熱歪を減少させることができる。
第３図は振動子ホーン３の霧化部側端部と７ＩＪンダ２
間をゴム部材１２により固定する方式を示し、 （ａ）
はフランジ２の先端に厚みをもたせ、シリンダ２の先端
内周および厚み部分にゴム部材１２を配置し、 （ｂ）
は／す／ダ２の先端を７ヤープエツジとした例を示して
いる。
間をゴム部材１２により固定する方式を示し、 （ａ）
はフランジ２の先端に厚みをもたせ、シリンダ２の先端
内周および厚み部分にゴム部材１２を配置し、 （ｂ）
は／す／ダ２の先端を７ヤープエツジとした例を示して
いる。
第４図は振動子ホーン３の霧化部と反対側端部とシリン
ダ２間をゴム部材１３により固定する方式を示し、 （
ａ）はフランジ２の後端を直角とした例、 （ｂ）はフ
ランジ２の後端内周側に段部を形成した例、 （Ｃ）は
フランジ２の後端内周側に傾斜面を形成した例を示して
いる。
ダ２間をゴム部材１３により固定する方式を示し、 （
ａ）はフランジ２の後端を直角とした例、 （ｂ）はフ
ランジ２の後端内周側に段部を形成した例、 （Ｃ）は
フランジ２の後端内周側に傾斜面を形成した例を示して
いる。
第５図は、本発明の他の実施例を示している。
種々の実験の結果、上記実施例においては、ノズル部７
ａを構成するスリーブ部材６の先端が尖っているために
、ノズルｍ７ ａから霧化部３ａに供給される液が重力
により途中で垂れてしまうことが判明した。そこで、ス
リーブ部材６の先端に先端厚み部６ａを形成した。第６
図は、先端厚み部６ａの厚みＤと液垂れ量の実験結果を
ホし、これによれば、先端厚みＤが１ｍｍ以上であれば
液垂れ量が殆どなくなることが判明した。これは、ノズ
ル部７ａから出た液が先端厚みＫ ｅ ａとの表面張力
により振動子ホーン３側に保持されるためである。
ａを構成するスリーブ部材６の先端が尖っているために
、ノズルｍ７ ａから霧化部３ａに供給される液が重力
により途中で垂れてしまうことが判明した。そこで、ス
リーブ部材６の先端に先端厚み部６ａを形成した。第６
図は、先端厚み部６ａの厚みＤと液垂れ量の実験結果を
ホし、これによれば、先端厚みＤが１ｍｍ以上であれば
液垂れ量が殆どなくなることが判明した。これは、ノズ
ル部７ａから出た液が先端厚みＫ ｅ ａとの表面張力
により振動子ホーン３側に保持されるためである。
［発明の効果コ
以上のように本発明によれば、振動子ホーンをシリンダ
の２箇所でゴム部材により固定、支持するため、霧化特
性を最適にする位置で振動子ホーンをシリンダに固定、
支持させることができ、従来のようにフランジによりリ
ジッドに固定する場合と比較して、振動系のパワーロス
を半分程度に軽減させると共に、振動子ホーンの切削加
工および組立を容易に行うことができる。
の２箇所でゴム部材により固定、支持するため、霧化特
性を最適にする位置で振動子ホーンをシリンダに固定、
支持させることができ、従来のようにフランジによりリ
ジッドに固定する場合と比較して、振動系のパワーロス
を半分程度に軽減させると共に、振動子ホーンの切削加
工および組立を容易に行うことができる。
また、振動子ホーンとシリンダとの同心性が確保される
ため、スリーブ部材は短い螺合部のみでフランジに固定
されるため、全長を短くすることがてきると共に、剛性
を上げることができる。
ため、スリーブ部材は短い螺合部のみでフランジに固定
されるため、全長を短くすることがてきると共に、剛性
を上げることができる。
さらに、スリーブ部材の先端に厚み部を形成したため、
ノズル部から出た液が先端厚み部との表面張力により振
動子ホーン側に保持されるため、液垂れが防止される。
ノズル部から出た液が先端厚み部との表面張力により振
動子ホーン側に保持されるため、液垂れが防止される。
第１図は本発明の超音波霧化装置の１実施例を示す一部
断面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３
図は振動子ホーンの霧化部側端部と／リング間をゴム部
材により固定する方式を示す拡大断面図、第４図は振動
子ホーンの霧化部と反対側端部と／リング間をゴム部材
により固定する方式を示す拡大断面図、第５図は本発明
の他の実施例を示す拡大断面図、第６図は、スリーブ部
材の先端厚みと液垂れ量の実験結果を示す図である。 １・・・超音波霧化装置、２・・・フランジ、３・・・
振動子ホーン、３ａ・・・霧化部、４・・・電気−音響
変換素子、５・・・螺合部、６・・・スリーブ部材、６
ａ・・・先端厚み部、７・・・液供給路、７ａ・・・ノ
ズル部、８・・・液供給管、 １２． １３・・・ゴム部材。 出 願 人 東燃株式会社 復代理人弁理士 白 井 博 樹 （外６名） 第３ 図 （ａ） （ｂ） 第４図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第２図 第５ 図 第６ 図 東珪１’ｆ；Ｊ＋Ｄ （ｍｍ）
断面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３
図は振動子ホーンの霧化部側端部と／リング間をゴム部
材により固定する方式を示す拡大断面図、第４図は振動
子ホーンの霧化部と反対側端部と／リング間をゴム部材
により固定する方式を示す拡大断面図、第５図は本発明
の他の実施例を示す拡大断面図、第６図は、スリーブ部
材の先端厚みと液垂れ量の実験結果を示す図である。 １・・・超音波霧化装置、２・・・フランジ、３・・・
振動子ホーン、３ａ・・・霧化部、４・・・電気−音響
変換素子、５・・・螺合部、６・・・スリーブ部材、６
ａ・・・先端厚み部、７・・・液供給路、７ａ・・・ノ
ズル部、８・・・液供給管、 １２． １３・・・ゴム部材。 出 願 人 東燃株式会社 復代理人弁理士 白 井 博 樹 （外６名） 第３ 図 （ａ） （ｂ） 第４図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第２図 第５ 図 第６ 図 東珪１’ｆ；Ｊ＋Ｄ （ｍｍ）
Claims (3)
- （１）シリンダと、該シリンダ内に固定される振動子ホ
ーンと、該振動子ホーンに超音波振動を付与せしめる電
気、音響変換素子と、前記振動子ホーンの先端に形成さ
れる霧化部と、該霧化部に液体を供給するスリーブ部材
とを有し、前記振動子ホーンをシリンダの両端部でゴム
部材により固定、支持することを特徴とする超音波霧化
装置。 - （２）前記シリンダの外周に螺合部で螺合されるスリー
ブ部材と、シリンダとスリーブ部材との間に形成される
環状の液供給路と、該液供給路に液体を供給する液供給
管とを有することを特徴とする請求項１に記載の超音波
霧化装置。 - （３）前記スリーブ部材の先端に厚み部を形成し、該厚
みを１ｍｍ以上に設定することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の超音波霧化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20489190A JPH0418954A (ja) | 1990-01-31 | 1990-07-30 | 超音波霧化装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2269490 | 1990-01-31 | ||
| JP2-22694 | 1990-01-31 | ||
| JP20489190A JPH0418954A (ja) | 1990-01-31 | 1990-07-30 | 超音波霧化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0418954A true JPH0418954A (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=26359951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20489190A Pending JPH0418954A (ja) | 1990-01-31 | 1990-07-30 | 超音波霧化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0418954A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5900079A (en) * | 1995-04-28 | 1999-05-04 | Nkk Corporation | Method for producing a steel pipe using a high density energy beam |
-
1990
- 1990-07-30 JP JP20489190A patent/JPH0418954A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5900079A (en) * | 1995-04-28 | 1999-05-04 | Nkk Corporation | Method for producing a steel pipe using a high density energy beam |
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