JPS5816082B2 - 高効率超音波トランスジュ−サの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トランスジューサ組立体に係り、そしてこれ
を用いて燃料の効率よい燃焼を達成するための装置に係
る。

このトランスジューサ組立体の例が１９７５年１月２１
日付のＨ，Ｌ、 Ｂ ｅｒｇｅｒ氏の米国特許第３８６
１８５２号に開示されている。

燃料の燃焼を達成する装置に用いられるものの様な超音
波トランスジューサ組立体を設計する時は、超音波ホー
ンに対する理論的な模型が開発の段階に用いられる。

この理論的な模型は１次元の伝送線路のものである。

然し乍ら実際の作動環境に於いては、理論的な模型から
のずれが入って来る。

これらのずれは、他のものの中でも、ホーン構成モード
の長手方向ではなくて断面の限定された大きさ例えば横
方向の広がりや、クランプ手段や、密封手段や、構成部
品間の物理的な不整合（平坦性）、等々によるものであ
る。

理論的な模型にずれが入ることにより通常はトランスジ
ューサ組立体に内部損失が生じ、従って機椋的メリット
係数Ｑが低下される。

最大のＱを得るためにかかる公知のトランジューサ組立
体を設計する際に用いられた解決策は、組立体全体を理
論的な構造体として取り扱い、この構造体が共振する周
波数を選択し、共振状態を与える様な寸法の理論的な模
型によって超音波ホーンを設け、そして理論的な模型か
らのずれに本来ある損失を最小にする様な型式であって
且つその様に位置された燃料供給手段、クランプ手段、
密制体等の如き物質及び関連・・−ドウエアを用いるこ
とであった。

この公知の設計の解決策は、理論的な模型からのずれが
あるために設計が不適光であり、そして駆動素子の圧電
結晶と中心電極との間並びに駆動素子の結晶とそれに隣
接した超音波ホーン区分との間の音響結合が、結晶の加
工が不完全であるか又は嵌合面間にごみがあるかのいず
れかによって不充分なものにされるという様な多数の理
由で最大のＱを得ることができていない。

燃料の燃焼を達成する装置に用いられる型式のトランス
ジューサ組立体に関連した第２の問題は、霧化面への燃
料付与が不均一でありそれによって霧化面からの燃料の
分布が不均一・であるということである。

かかる公知の組立体では、例えば炭化水素燃料の様に表
面張力の小さい燃料が霧化面へ通じる燃料通路内で霧化
し始めるということがわかっている。

この早過ぎる霧化は燃料通路内に気泡を生じさせる。

これらの気泡は結局は霧化面への進路を進むが、霧化面
へのそれらの到達は接面のその部分へ流れる燃料の流れ
を一時的に遮断することになり、その結果、この面に亘
る燃料の分布が不均一になる。

気泡は短時間この霧化面にそのまま留まり、従って、そ
の時間中気泡の下にある表面は燃料で湿らされない。

燃料の燃焼を達成する装置に用いられる型式のトランス
ジューサ組立体に関連した第３の問題は、霧化面に与え
られるとたとえ均一に与えられようとも燃料がこの霧化
面から均一に分布又は霧化されないということである。

不均一な分布に対する１つの理由は、公知構造体の特徴
であるところの霧化面自身の撓み作用であるとわかって
いる。

公知のトランスジューサ組立体に関連した第４の問題は
効果が悪いということである。

簡単に云えば、超音波燃料霧化器に於いては、燃料フィ
ルムが低い圧力で霧化面に注入され、そしてこの霧化面
に垂直な方向に２０ ＫＨｚ以上の振動数で振動される
。

この平面の急激な運動は液体フィルムに毛管現象波を確
立する。

この波のピーク振幅が系の安定性に必要とされる程度を
超えた時には、その波頭にある液体が小滴の形態に分裂
する。

小滴の寸法が小さい程、所与の燃料容積に対する燃料−
空気の界面が太きい。

燃料−空気の界面の増加は１次燃焼空気を良好に利用で
きる様にして、付加空気が少ない燃焼となり、これは効
率という観点から望ましい特徴である。

所与の一定容積流量の燃料が霧化面に到達することに対
して更に１段階話を進めると、燃料フィルムが薄い程、
より大きな表面が落化プロセスに含まれることになる。

これは霧化能力を相邑大きくすることができる。

然し乍ら、公知のトランスジューサ組立体は霧化面に供
給された燃料が霧化が生じるまでに表面全体をカバーし
ないためにこの点に於いて制約があるとわかっている。

更に、円滑な金属性霧化面に関連した表面張力は全表面
を湿らさない様な傾向を生じさせる。

本発明の目的は、燃料の効率よい燃焼を達成する装置に
用いられる型式の改良された、信頼性のある、出力が高
く、Ｑが高い高効率超音波トランスジユーザの製造方法
を提供することである。

本発明の前記目的及び他の目的、特徴並びに効果は、添
付図面を参照した本発明の好ましい実施例の詳細な説明
より明らかとなろう。

本発明の１つの概念は、他のものの中でも最大のＱに対
してトランスジューサ組立体の形状を最適化することに
関する。

さて添付図面を参照すれば、本発明の１つの概念により
、他のものの中でも最大のＱに対してトランスジューサ
組立体の設計が最適化され、この最適化は駆動素子と２
つの同じホーン区分とを備えた第１のトランスジューサ
組立体区分を作り（第１図）出来た構造体が長手方向軸
に対して対称的な幾何学形状を形成する様にすることに
よって達成される。

この第１の組立体区分をダブルダミー超音波ホーンと称
する。

次の操作に於いては、第１区分の共振周波数が測定され
、そして増幅段及び霧化面を備えた第２区分が追加され
（第２図）、その理論的な共振周波数は第１区分の実験
的に測定された周波数に一致し、それにより最大のＱに
対して設計され且つ燃料の効率的な燃料を達成するのに
用いられる完全なトランスジューサ組立体（第３図）を
形成する。

先ず初めに第１図を参照すれば、新規なトランスジュー
サ組立体の第１区分１１は前部超音波ホーン区分１２Ａ
及び後部超音波ホーン区分１３並びに駆動素子１４を備
えていることが明らかであり、駆動素子１４は１対の圧
電ディスク１５゜１６と、これらの間に位置されたター
ミナル１８から供給される高周波電気エネルギにより励
起される電極（図示せず）とを有している。

駆動素子１４はホーン区分１２Ａ、１３のフランジ付き
部分１９，２０の間にサンドインチされそしてクランプ
組立体によってそこにしっかりとクランプされ、このク
ランプ組立体は装着リング２１（トランスジューサ組立
体を別の装置に固定するための）と、複数個の組立ボル
ト２２とを備えている。

これらの組立ボルトは、ターミナル１８、フランジ区分
１９及び２０の穴を経て装着リング２１のネジ切りされ
た穴へと通される。

組立ボルト２２は絶縁体２３によってターミナル１８か
ら電気的にアイソレートされる。

第４区分１１はトランスジューサ組立体内のチャンネル
に燃料を入れるための燃料管２４と、ホーン７ランジ区
分１９，２０間に圧着された１対の密封ガスケット２６
．２７とを更に備えている。

代表的な実施例に於いては、ホーン区分１２Ａ。

１３及びフランジ区分１９，２０がアルミニウム、チタ
ン又はマグネシウム或いはその合金、例えばＴｉ−６Ａ
Ｉ−４Ｖチタン−アルミニウム合金や、６０６１Ｔ６ア
ルミニウム合金や、７０２５高強度アルミニウム合金や
、ＡＺ ６１マグネシウム合金等の様な良好な音響導通
物質であるのが好ましく、ディスク１５，１６はＶｅｒ
ｎｉｔｒｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ により製造さ
れたものの様な鉛−ジルコネート−チタネートであるか
、又はＶａｌｔｅｃ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｋｌｒ
り製造されたものの様なリチウムミオベートであり、電
極は鋼であり、ターミナル１８と装着リング２１と組立
ボルト ・２２は鋼であり、絶縁体２３はナイロン又は
良好な電気絶縁特性を持った成るプラスチックであり、
そして密封ガスケット２６，２７はシリコーンラバーで
ある。

第１区分１１は対称的な半波長形状を有しているが、ト
ランスジューサ組立体の全ての歪変型特性、即ち節点で
ない平面で鋼の電極やネジクランプ及び装着ブラケット
をクランプすることを含んでいる。

第１区分の特性が確立されそして最大のＱに対するその
特性周波数が定量的に測定される。

代表的にはその周波数が測定されそして８５ ＫＨｚ
であるとわかっている。

これでトランスジューサ組立体を設計する第１段階が完
了する。

さて第２図を参照すれば、別の半波長区分２９が第４区
分１１に追加されている。

この区分２９は大直径セグメン）１２Ｂと、増幅段３１
を形成するための小直径セグメント３０と、霧化面３３
を持ったフランジ付きチップ３２と、霧化面３３へ燃料
を付与する中心通路３４と、内部に装着された減結合ス
リーブ３５とを備えていることが明らかである。

この減結合スリーブは燃料用の穴へ音響的に良好に結合
しないテフロンの様な物質である。

この区分は純粋な理論的構造体であるから歪変型はほと
んど含まないということが当業者にとって明らかであろ
う。

最大のＱに対するその特性周波数が計算されそして第１
区分１１の特性周波数と一致する様に選択される。

設計を完了するためには、最大のＱに対し且つ又燃料の
効率的な燃焼を達成する利用に対して最適化されたトラ
ンスジューサ組立体（第３図）を生じる様に２つの区分
１１及び２９が一体的に形成される。

燃料の超音波霧化に用いられた公知のトランスジューサ
組立体は代表的にはこれまで、霧化面３３を持った７ラ
ンジ付きテップ３２を用いている。

霧化面３３を持った７ランジ付きチップの存在は、霧化
表面積が増加するために霧化能力を高める。

かかるフランジを追加したことは霧化器の効率を犠牲に
している。

第２図を参照し、ホーンの前区分１２Ｂの長さをＡとし
、小直径セグメント３０の長さをＢとし、そして７ラン
ジ付きチップ区分３２の厚みをＣとする。

フランジを用いていない公知の組立体に於いては、共に
１／４波長区分であるからＡ／Ｂ＝１である。

フランジを用いた公知の組立体に於いてはＡ／Ｂ 十Ｃ
＝ １である。

７ランジを追加した後にこの比を１に保持することは効
率的でなく出力の伝達を低下させるが、この比Ａ／Ｂ十
Ｃを１より大きく保つことによって、効率的なレベルを
予めの７ランジ追加レベルに保持することができる。

従って、例えばフランジ区分３２の直径をＤ３とし、小
直径セグメント３０の直径をＤ２とすれば、Ｄ３／Ｄ２
＝ １．５３に対して、 であり、そしてフランジでもって達成される効率レベル
はフランジ付きの組立体のレベルニ一致スる。

前記した解析がアルミニウム、チタン、マグネシウム及
び前記した合金の組立体に適用され、そして両物質に対
してその中での音速がほぼ同じであると仮定する。

異なった音速を持つ他の物質については、比Ａ／Ｂ＋Ｃ
が異なり然も常に１より太きい。

ディスク１５を密封することにより装置の長期間の信頼
性が著しく増大される。

なぜならば、熱料の汚染がもはやあり得ないからである
。

クランプフランジ区分１９，２０間のスペースには密封
ガスケツ）２６．２７０如きによってシリコーンラバー
組成物が充填される。

これまで、ディスク１５．１６０面に対する燃料の浸み
込みがディスクの質低下を生じさせそして霧化器の長時
間の性能を悪いものにしていた。

この現象はホーンの素子間の機械的な結合にロスを生じ
させる。

ガスケツ）２６．２７がこの問題を解消しそして霧化器
の性能はインピーダンスや作動周波数やフランジ変位の
前後の測定により確かめられて℃・る様に追加された質
量によって影響を受けることはない。

ディスク１５を密封することにより生じた若干高い内部
の加熱が霧化器の有効寿命を低下することはない。

なぜならば、内部の温度は圧電結晶の最大作動温度より
もまだ充分に低いからである。

ガスケツ）２６，２７は圧縮性の物質であり、ディスク
１５，１６の外周に一致するが初期的にはそれよりも若
干大きな内周を有している。

クランプした際はガスケツ）２６．２７の内周がディス
ク１５．１６０外周に軽く接触する状態となる。

霧化面へ通じている燃料通路に於いて燃料が早目に霧化
することがあり、これを排除することが必要である。

前記した様に、公知の構造体に於い１ては、霧化面へ通
じている燃料通路内で燃料が霧化を始めることがある。

この早目の霧化は燃料通路内で燃料−壁の界面に空所を
作り、これが燃料通路内に気泡を形成することになる。

これらの気泡は結局は霧化面への進路を進むが、霧化面
へのそれらの到達が接面の１部分への燃料の流れを一時
的に遮断することになり、その結果腋部に亘る燃料の分
布を不均一なものにする。

気泡は短時間この霧化面にそのまま留まり、従ってその
時間中気泡の下の表面積は燃料で湿らされない。

霧化血止のこの不均一で常時変化する燃料分布の実効作
用は、燃料の噴射を空間的に不安定にし即ち不安定な燃
焼を招く状態を生じさせる。

上記問題は、例えば霧化面３３の０．７８ｍｍ（１／３
２インチ）まで延びる減結合スリーブ３５を燃料通路３
４内に設けることによって解消される。

このスリーブは代表的にはプラスチックで作られ、大直
径セグメン）１２Ｂまで内側に延びる様に通路３４にプ
レスばめされる。

スリーブ３５の物質とホーン区分２９の物質との間の音
響伝達特性の差は、スリーブ３５により包囲された燃料
通路３４内の燃料に区分２９の振動運動が伝えられない
様なものである。

また、超音波燃料霧化器の霧化面から均一な霧化を達成
することも必要である。

不均一な分布即ち霧化け、部分的には、振動中に霧化器
のチップが撓むためであり、且つフランジ面即ち霧化面
３３が堅固な平面として運動する時に不均一な分布が減
少されるということがわかっている。

霧化面は、振動中チップ３２及び面３３が堅固のままで
ある様にフランジ付きチップ３２の厚みを増加すること
によって堅固な平面として運動する。

代表的な実施例に於いてはチップが１．２５ｍｍ（０，
０５０インチ）厚みである。

更にまた、大きな霧化能力を得ることも必要である。

上記した様に、公知のトランスジューサ組立体は霧化面
に供給された燃料が霧化が生じるまでに霧化面全体をカ
バーしないためにこの点に於いて制約があるということ
がわかっている。

更に円滑な金属性霧化面に通常関連した表面張力が、全
表面を湿らさない傾向を生じさせる。

前記した公知の問題点は、霧化面に供給された時に燃料
を霧化面に亘ってより容易に流すことができる様に燃料
−霧化面の界面に於ける表面張力を減少させ、且つ霧化
面に亘って燃料をより均一に分布する手段を設けること
によって解消される３１つの実施例によればそして第４
図を説明すれば、燃料−霧化面に於ける表面張力は、表
面張力を減少する物質を霧化面に塗ることによって減少
される。

第４図は薄い被膜４１を持った霧化面３３を有するもの
としてフランジ付きチップ３２を示している。

かかる物質の例はテフロン、塩化ポリビニル、ポリエス
テル及びポリカーボネートである。

別の実施例によればそして第５図を説明すれば、燃料を
外縁に到達させる能力が、霧化面３３に好ましい路即ち
チャンネル４２を設けることによって増加される。

フランジ付きチップの周辺へと延びるチャンネルを霧化
面に含ませたことは、全霧化面に亘る燃料の流れを促進
させる。

従って所与の量の燃料に対しては、若干厚いフィルムが
中央燃料通路のまわりに集まるのではなしに、霧化面の
実質的全体に亘って薄いフィルムができる。

別の実施例によればそして第６図を参照すれば、作動中
霧化面を６５．６℃（１５０’Ｐ）程度の温度に加熱す
るための加熱手段４３が設けられている。

この熱が燃料の粘性を低下させて霧化面を容易に湿らせ
る様に促進する。

別の実施例によればそして第７図を参照すれば、砂吹き
によって霧化面が参照番号４４で示した様。

にエツチングされ、従って、表面積が相当に増加されそ
して所与の量の燃料に対してフィルム厚みが減少される
。

フランジ付き霧化面の幾何学的な輪郭が、霧化により生
じる噴射パターン及び粒子の密度に影響・を与える。

従って、例えば第２図乃至第７図に示された様な平らな
面の霧化面３３は特別なパターン及び密度を生じる。

第８図に３３′で示された様に霧化面が凸状にされてい
れば、噴射パターンはより広がりそして単位断面積光た
りの粒子数は平らな面の場合よりもわずかである。

第９図に示した様な凹状面３３“は噴射パターンを細い
ものにし、そして粒子の密度は平らな面の場合よりも大
きい。

用途によって異なった噴射パターンが必要とされる。

さてトランスジューサ組立体自身から燃料バーナへ注意
を向けると、再び生じる問題は点火電極の寿命が短いこ
とである。

これらの電極は火炎用の円錐体内で燃料／空気混合体の
点火を開始するためにスパークを与える。

然し乍ら、いったん点火が生じると、電極は点火により
生じた火炎包絡体へと延び、そして点火サイクル中にこ
の様に強烈な熱に常時曝されることが電極の急速な質低
下を招きそして電極の頻繁な携り替えを招くことになる
。

通常の火炎包絡体の外側に点火電極を位置させ然して点
火段階中に霧化電極への駆動電力を増加することによっ
て、前記した公知の問題点が相当に減少される。

駆動電力を増加することは噴射包絡体の角度を相当に増
加して、燃料／空気混合体従って火炎包絡体により占有
されるスペース内に点火電極を持っていくという作用を
有している。

点火が達成されるや否や、点火電極が通常の火炎包絡体
の外側に位置される特に霧化電極への駆動電力を低下す
ることによって噴射包絡体の角度がその通常の作動モー
ドに戻される。

さて第１０図を参照すれば、燃料バーナ５０は送風管５
１と、トランスジユーザ組立体５２と、点火電極５３を
含む点火手段と、燃焼のため及びトランスジューサ組立
体５２を冷却するために空気を送る送風機５４と、空気
流偏向手段５５と、火炎用円錐体５６と、電力を供給す
る可変電源手段５７と、火炎センサ５８と、燃料タンク
６０からトランスジューサ組立体に燃料を供給するポン
プ手段５９とを備えて示されている。

点火電極５３は送風管５１と火炎用円錐体５６との間に
位置され、そして磁器絶縁体を耐熱石綿物質で包囲した
ものによって、霧化面の近くではあるが、点火スパーク
により霧化構造体へアークが飛ぶのを防ぐに充分な距離
、代表的には１３ｍｍ（１／２インチ）離れて保持され
る。

点火段階中には電源５７によって付加的な電力（通常の
作動中より大きな電圧及び電流）がトランスジューサ組
立体の入力リードに供給される。

これは、任意選択的に点火の前にトランスジューサ組立
体装置の入力リードへ余計な量の電力を供給する様に電
源の電子回路をプログラムすることによって自動的に達
成することができる。

点火段階中点大電極は火炎用円錐体内に発生された火炎
包絡体内に位置される（第１０Ａ図）。

いったん点火が確立されると、火炎センサ５８が電源の
電子回路に信号を送り戻しそして霧化器駆動電力をその
通常作動モードに切換えて火炎の包絡体を小さくし、従
って点火電極５３は通常の火炎包絡体の外側に位置され
るとわかっている（第１０Ｂ図）。

これは通常の作動サイクル中に電極を低い温度に保つこ
とによって点火電極の寿命を長くする様に助成する。

点火電極は汚染もされないし常時加熱によって酸化され
ることもない。

超音波燃料霧化器を使用する利点は燃料の流量を広範に
変えることができるということである。

然し乍ら、可変流昂バーナを実施するためには、バーナ
の燃焼管５１に流れる燃焼用空気の流量を変える手段を
持たせることが効果的である。

これは送風機の電動機速度を電気的に制御するか、又は
電動機の速度は一定に保持し、つつ空気の流れに対して
色々な大きさのオリフィスを設けるかのいずれかによっ
て達成できる。

第１１図乃至第１３図を参照すれば、この後者の方法が
好ましい。

なぜならば、適正な燃焼に必要な乱流を発生する様に、
バーナ内の空気の静圧力ヘッドを維持できるのはこの手
段によるし、かないからである。

これは燃焼管内に位置され（第１１図及び１２図）そし
て第１３図に示した様に電気的に制御される虹彩型のダ
イヤフラム６１によって実施される。

この虹彩型ダイヤフラム６１の制御は電気的に達成され
る。

各々の燃料流量に対して、最適な燃焼状態が感知される
までダイヤフラムを開けたり閉じたりすることによって
空気の量が自動的に調整される。

最適な燃焼状態は、６２に於いて炉からの煙道ガスのＣ
Ｏ２レベルを監視しそして所定のＣＯ２レベル例えば１
２５乃至１３％ＣＯ２が得られるまでこのセンサから虹
彩型ダイヤフラム６１の空気制御回路６３ヘデータをフ
ィードバックすることによって感知される。

公知技術に於いては、オイルバーナが２段モード即ち゛
１オフ“′及び“１オン°１、及び一定の燃料流量で作
動する。

かかる２段作働は多数の欠点に悩まされていることがわ
かっている。

先ず第１に、必要以上の燃料を消費するという意味で経
済的でなく、そして第２に汚染に関与する。

この２段作働に於いて装置がオフ位置からオン位置へ又
はこれと反対に切換えられた時は、多量の燃焼されない
炭化水素及び一酸化炭素を発生して点火が達成される。

前記した公知の問題点は、１１３段″調整作働モードに
することによって解消されるということが決定される。

この３段モードは、第１４図を参照すれば、３つの異な
った点火流量、即ち高、低、オフ、が存在する方式を指
している。

例えばこれらの３つの流量は代表的には 高−０，６０ガロン／時 低−０，２０ガロン／時 オフ−０，００ガロン／時 である。

この高い流量は、一般のサーモスタットを持った一般の
暖房装置に於いてなされているのと同様に熱の不足を感
知するのに応答してダクト又は煙道のサーモスタットγ
１によって要求される。

加熱要求が満足された時は（サーモスタットのセツティ
ングにより決定される）、炉制御組立体γ３への制御弁
γ２を介して装置が“１低い“１点火流量に戻り、装置
のダット網及び熱交換器を高い温度に保持し、そして一
般の暖房装置の場合の様に装置が完全にオフにされた場
合に生じる通気ロスを排除する。

作動サイクルは高い流量と低い流量との間で行なわれ、
例えば、１０分間高い点火流量、次いで２０分間低い流
量、そして再び１０分間高い流量、という様になってい
る。

高い点火流量と低い点火流量との時間は加熱の要求と共
に変化する。

加熱サイクルの高温部分が始まる時には装置が既に暖ま
っているので、このサイクルはより効率的に炉を利用で
きる様にする。

更に、高いモードに対する点火流量はこれまでのサイク
ルに必要とされた程大きくなくてもよい。

なぜならば、低い流量の時間中に既に暖い状態が与えら
れていて、この調整装置が加熱要求に迅速に応答するか
らである。

３段装置のオフ部分は１日の内で屋外の温度が室内の温
度に等しいか又はそれ以上である様な零加熱要求の時間
中に用いられるに過ぎない。

この状態は装置に増り付けられた外部温度センサ７４に
よって感知されるか又は利用者によって手で制御される
。

本発明の製造方法によって形成されたトランスジューサ
組立体は連続的な調整を用いたオイルバーナ式の炉装置
に用いることができる。

さて第１５図を参照すれば、例えば図示された太陽パネ
ル補足加熱装置の場合の様に、バーナの電子装置に印加
される外部制御信号に応じて、装置の点火流量を成る一
定の上限と下限との間で連続的に変えることができる。

温水タンク８１の温度を最低温度Ｔ。

より上に保持すべき時は、ポンプ８２及び太陽パネル８
３を経て導出される太陽エネルギが可変性のものである
ことにより、太陽エネルギの不足分をオイルバーナ組立
体８４からの連光な熱束で補なうことが必要である。

可変であるこの不足分は８５に於いて感知され、そして
太陽熱と付与されたオイル燃焼熱との和が所要レベルに
一定に保持される様にオイルバーナ８４を装置の設計範
囲内の可能な流量η点火できる様にすることが必要とさ
れる。

本発明は家を暖房するために燃料オイルを燃焼するのに
適したバーナに適用して説明したが、他の用途にも相邑
効果的に用いることができるということは当業者にとっ
て明らかであろう。

例えば、低い流量が代表的に０．５ガロン／時より小さ
くそして可変流量の特徴が明らかに経済的な効果を持ツ
様ナトレーラハウスのためのバーナに適用できる。

本発明は燃料を内燃機関又はジェットエンジンに供給す
るのに適用することもできる。

又、本。発明は水の様な他の液体を霧化するのにも適用
できる。

本発明はその好ましい実施例を参照して特に示されて説
明されたが、その形態及び細部に於ける種々の変更並び
に削除が本発明の範囲から逸脱せずになされ得るという
ことが当業者にとって・理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法におけるトランスジューサ組
立体の第１区分の断面図、第２図は本発明の新規なトラ
ンスジューサ組立体の第２区分の断面図、第３図は本発
明の製造方法によって形成されたトランスジューサ組立
体の断面図、第４図は被覆された霧化面を持ったフラン
ジ付きの霧化チップの別の実施例を示す拡大断面図、第
５図は燃料チャンネルを持った霧化面を示したフランジ
付き霧化面の別の実施例の拡大前面図、第５Ａ図は第５
図の５Ａ−５Ａ線に沿った断面図、第６図は霧化チップ
の加熱手段を持ったフランジ付き霧化チップの別の実施
例を示す拡大部分断面図、第１図は表面積を増加するた
めにエツチングされた霧化面を示すフランジ付き霧化面
の別の実施例の拡大断面図、第８図は凸状霧化面を持っ
たフランジ付き霧化チップの別の実施例の拡大断面図、
第９図は凹状霧化面を持ったフランジ付き霧化チップの
別の実施例を示す拡大断面図、第１０図は点火電極の寿
命を増加するために構成された燃料バーナの部分断面部
分概略図、第１０Ａ図は点火電極が点火段階中に瞬間的
に火炎の包絡体内に置かれる様な燃料バーナの前端を示
す断面図、第１０Ｂ図は第１０Ａ図に類似した図であり
、通常の運転サイクル中に火炎の包絡体の外側にある点
火電極を示した断面図、第１１図はバーナに流れる空気
の流量を変えるための手段を備えた燃料バーナの部分断
面部分概略図、第１２図は第１１図の１２１２線に沿っ
た断面図、第１３図は第１１図及び第１２図に示された
空気流量を変える手段のための制御装置を示したブロッ
ク図、第１４図は超音波トランスジューサ組立体を用い
たオイルバーナ炉の３段調整モード運転を示すブロック
図、そして第１５図は連続調整を用いた太陽パネルの補
足加熱装置を示したブロック図である。 １１・・・・・・トランスジューサ組立体の第１区分、
１２Ａ・・・・・・前部超音波ホーン区分、１２Ｂ・・
・・・・大直径セグメント、１３・・・・・・後部超音
波ホーン区分、１４・・・・・・駆動素子、１５，１６
・・・・・・圧電ディスク、１９．２０・・・・・・フ
ランジ区分、２４０９００９．燃料管、２６、２７・・
・・・・密封ガスケット、２９°・パ°°第２区分、３
０・・・・・・小直径セグメント、３２・・・・・・フ
ランジ付きチップ、３３・・・・・・霧化面、３４・・
・・・・中央通路、３５・・・・・・減結合スリーブ、
５０・・・・・・燃料バーナ、５１・・・・・・送風管
、５２・・・・・・トランスジューサ組立体、５３・・
・・・・点火電極、５４・・・・・・送風機、５６・・
・・・・火炎用の円錐体、５８・・・・・・火炎センサ
、５９・・・・・・ポンプ手段、６０・・・・・・燃料
タンク、６１・・・・・・虹彩型ダイヤフラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高効率超音波トランスジューサを製造する方法にお
   いて、駆動素子１４、フランジ付き円筒状前部ホーン素
   子１２Ａ、該前部ホーン素子と同一の後部ホーン素子１
   ３及び前記前部ホーン素子及び後部ホーン素子を前記駆
   動素子にクランプするためのクランプ手段２２を備える
   対称的ダブルダミー超音波トランスジューサの形の第１
   の試験的トランスジューサ組立体区分１１であって予め
   選択された超音波周波数に等しい理論的固有周波数を有
   するように設計された第１の試験的トランスジューサ組
   立体区分１１を形成し、前記第１の試験的トランスジュ
   ーサ組立体区分１１の実際の共振周波数を測定し、増巾
   段３１を有し且つ前記第１の試験的トランスジューサ組
   立体区分の前記測定された固有周波数に等しい理論的固
   有周波数を有するように計算された長さ寸法を有する第
   ２のトランスジューサ区分２９を設計し、前記第１の試
   験的トランスジューサ組立体区分の前記後部ホーン素子
   １３と同一の後部素子と、前記第１の試験的トランスジ
   ューサ組立体区分の前記前部ホーン素子１２Ａと同一の
   第１部分及び前記第２のトランスジューサ区分の設計に
   従った第２部分を有した前部素子とを備えた最終的な超
   音波トランスジューサ組立体を形成することを特徴とす
   る高効率超音波トランスジューサの製造方法。 ２ 前記最終的な超音波トランスジューサ組立体の前記
   第２部分は、前記前部ホーン素子と一体的に形成される
   特許請求の範囲第１項記載の製造方法。