JPH044849Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は液体とくにはガソリンなど内燃機関
の燃料を超音波振動を利用して霧化するための機
構に係る。

［従来の技術］ 近年の自動車においては超音波振動を利用して
ガソリンを霧化室にて霧化するようにし、霧化状
態のガソリンをシリンダ内に供給するようにして
いる。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、霧化室に供給されるガソリンの量は
自動車の走行状態により異なり、このためガソリ
ンの供給量が多い場合には未霧化状態の霧化不足
が生じたり、あるいは過負荷状態となつて超音波
振動子の運動を止めてしまう事態が生ずる。

この考案は上記事態に対処すべくなされたもの
であり、液量に応じて超音波振動発生体の発生す
る振動数を変化させることによりいつも所定に霧
化できて液体の霧化不足の生じない振動形液体霧
化装置を提供することをその目的とするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を遂行せんがためにこの考案は、超
音波振動発生体と、この超音波振動発生体により
超音波振動され液体の霧化をする円環体と、前記
超音波振動発生体を液体の供給量に応じた振動数
で駆動する高周波発振器とを供えている構成を採
用しているものである。

［作用および考案の効果］ 上記のように構成したこの考案によれば、超音
波振動発生体を液体の供給量に応じた振動数で駆
動する高周波発振器を設けたので、液体の霧化不
足が生ぜずいつも一定の霧化状態が維持されるも
のである。

［実施例］ 以下に付図に示す実施例に基づいてこの考案装
置の具体的構成を説明するであろう。

第１図は第１実施例の考案装置であつて、装置
は大きくわけて超音波発生体部Ａと霧化用振動子
部Ｂとから成立しているものである。超音波発生
体部Ａは耐蝕性金属などで作られた全体として先
細り状の円柱状のコーン１を主体とし、その基部
としての径の太い側の端面、いわばその基端部に
はピエゾ効果を利用した超音波振動発生源として
の圧電変換体２を積層させて利用しており、３と
４はその入力端子で、この入力端子３，４は高周
波発振器３００に接続されている。この高周波発
振器３００は霧化室内に供給されるガソリンの量
に応じて大小異なる二種の振動数を発生するよう
になつている。３０１はスロツトルバルブなどの
回動角などを検出することでガソリンの供給量を
確認するセンサーで、このセンサー３０１は霧化
室内に供給されるガソリンの量が多い場合は、ス
イツチ３０２の可動端子ａを高周波発振器３００
の大振動数発生端子ｂに接続され、ガソリンの量
が少ない場合、可動端子ａは高周波発振器３００
の小振動数発生端子ｃに切り替わるようになつて
いる。

この場合、可動端子ａと大振動数発生端子ｂと
の接続時には、高周波発振器３００は振動子Ｂが
第１ａ図に示すように四個の節（nodal point）
Ｎを有する振動モードを有し、可動端子ａと小振
動数発生端子ｃとの接続時には振動子Ｂが第１ｂ
図に示すように六個の節Ｎを有する振動モードを
有する。

さらには、第一実施例装置で切換スイツチ３０
２にもう一つの固定端子ｙ（図示せず）を設け可
動端子ａがこの固定端子ｙに接続されたとき振動
子Ｂは第１ｃ図に示すように八個の節Ｎを有する
振動モードを呈するように構成してもよい。

さて、第２図は第２実施例装置であり、この第
２実施例装置の高周波発振器３００は振動数が４
段階に切り替わるように設定されており、スイツ
チ３０４の可動端子ｄは霧化室内に供給されるガ
ソリンの量に応じて互いに異なる振動数に対応す
る端子ｅ，ｆ，ｇ，ｉに適宜切り変るようになつ
ている。

さて、前述のコーン１の外周面の長手方向の中
ほどの位置には、コーン１をその取り着け箇所に
設けた装着用の穴に嵌合固定させるための固定用
のフランジ９が設けられている。このフランジ９
から基部よりの外周面には、ガソリンなどの液体
の入口１ａが、またコーン１の先細り状の先端面
には出口穴１ｂが設けられている。この入口１ａ
と出口穴１ｂとを連通させるようにしてくり抜き
穴ｈが明けられている。この入口１ａにはガソリ
ンを溜めるためのタンクに連通するパイプが接続
される。

この一方、霧化用振動子部分Ｂは耐蝕性金属な
どで作られた円環状の霧化用振動子５がその本体
を成しているものである。

つぎに第３図に上記実施例の振動霧化装置を用
いた自動車エンジンの電子制御式燃料供給装置を
示す。

この第３図において、Ｅは自動車のエンジン、
１００はエンジンシリンダ−ブロツク、１０１は
吸気管、１０２は排気管、１０３はデイストリビ
ユータ、１０４は燃料噴射室、１０５はスロツト
ル弁、１０６はフイルター、１１０は燃料タン
ク、１１１はギアポンプなどの簡単な構造の燃料
ポンプ、１１２は燃料フイルター、１１３は燃料
供給弁、１１４は燃料の帰還用のパイプ、２００
は上記実施例に示された本考案装置、２０１は装
置２００に超音波振動エネルギーを与えるための
高周波発振器２０２とその制御回路が付設された
エンジンの燃焼自動制御用電子回路、２０３はエ
アフローメータ、２０４はスロツトルポジシヨン
センサー、２０５はエンジンの冷却水温センサー
である。本考案の霧化用振動子５の寸法は霧化能
力によつて大きく左右されるが、自動車用のエン
ジンに使用する場合には吸気管１０１の内径をｄ
とすると振動子５の内径Ｄはｄの値の90−110パ
ーセントと吸気管１０１の内径に近似させるのが
のぞましい霧化状態を得るための要件をなすこと
が実験により確認されている。

つぎに上記実施例装置の作動を説明すると、エ
ンジンＥのキースイツチをスタート位置にセツト
することにより制御回路２０１およびエンジンの
全ての電気系統の給電体制が整い燃料ポンプ１１
１も駆動される。制御回路２０１はエアフロメー
タ２０３、スロツトルポジシヨンセンサー２０４
や水温センサー２０５などの入力情報に基づいて
その都度といつたその時々の最適の燃料供給時期
および供給時間（供給量）を適宜にそれぞれ決定
し、再びこの決定の入力情報に基づいて燃料供給
弁１１３を設定時期に設定時間の間だけ開放させ
るとともに、高周波発振器２０２は例えば
26KHzといつた高周波電流を本考案装置に適宜
に組み込まれた圧電変換体２に入力端子３、およ
び４を介して与えられる。

燃料供給弁１１３の開放により燃料がパイプ１
１５に沿つてコーン１の内部に明けられている穴
ｈに入り、ここを通過してその末端から内周面５
ａに拡散する。このとき、超音波発生体部分Ａの
コーン１は発振器２０２からの入力により所定の
振動数で振動していることから燃料は激しい振動
作用を受ける。このため燃料は霧化されて振動子
５の内周面５ａから燃料噴射室１０４内に飛散さ
れる。

このとき、燃料噴射室１０４内に供給された燃
料はこの量に応じて振動子５の振動数が変化する
ので、燃料は過不足なく全て霧化され燃料が多い
場合でも未霧化状態のまま残るようなことはなく
なることは勿論、過負荷により振動子５の動きが
停止してしまうことがないものである。

なお、上記実施例ではこの霧化装置を自動車の
エンジンに使用する場合について説明している
が、その他の色々な内撚機関へり霧化装置として
あるいは各種の燃焼炉を効率的に作動させるため
にも極めて有効に役だつものであると考慮できる
ものである。

また、超音波発生態および霧化用の振動子の形
状および構造およびこれら両者の結合手段は上記
実施例に限られることなくこの考案の技術分野に
属する産業界の実情に応じて適宜に設計変更して
もこの考案の頭初といつた初期の目的は成就でき
るものである。

その他、この考案に関する本実施例装置の具体
的な実施を遂行するにあたつては振動子５は必ず
しも真円形である必要はなくだ円形や多角形や四
角などの矩形状などであつてもよく、およそ考え
られる限りの形状あるいは構造に作つてもよいも
のであるといつたようにこの考案の要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図はこの考案の第１実施例装
置ないしこの考案の第２実施例装置の主要部を示
す縦断面図、第３図はこの考案装置が組み込まれ
た自動車エンジンの電子式燃焼自動制御装置のシ
ステム図、第１ａ図ないし第１ｃ図は第一実施例
装置において振動子Ｂの振動モードを示す模式図
である。 図中、Ａ……超音波振動発生体部分、Ｂ……霧
化用振動子部分、１……振動発生体の本体（コー
ン）、２……圧電変換体、５……霧化用振動子、
３００……高周波発振器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 超音波振動発生体と、この超音波振動発生体
   により超音波振動され液体の霧化をする円環体
   と、前記超音波振動発生体を液体の供給量に応
   じた振動数で駆動する高周波発振器とを供えて
   いる振動形液体霧体装置。 ２ 前記高周波発振器は前記超音波振動発生体を
   液体の供給量に応じた振動数で段階的に駆動す
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項に記載の振動形液体霧化装置。