JPS596957A - 超音波式液体霧化装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 射してその霧化されるべき液体を霧化せしめうるための
超音波式液体霧化装置に係る。

従来のこの種の精化装置は、霧化されるべき液体を収容
し、また、霧化された液体のための出口開口を備えてい
る容器と、前記出口開口に接続されム軸線方向開放一端
及び前記容器内に拌れられている霧化されるべき液体の
液面に隣接して、しかし核液面から上方へ離隔して位置
せられた軸線方向開放他端を有していると共に１．案内
空間を画定する内壁面を有している筒状案内部材と、前
記容器の底部に配備されていて該容器内に収容されてい
る霧化されるべき液体を霧化ぜ［２めて前記案内空間内
に霧化液滴を発生せしめる超音波振動子と、前記容器の
内部空間に連通ずるよう該容器に接続されていて該容器
の内部空間へ気体を流入せしめると共に、該気体を、前
記筒状案内部材の前記軸線方向開放他端を介して前記案
内空間内へ導入せしめる給気管とを有している。

上記のごとき従来σ）液体物化装置にあっては、霧化さ
れた液体、即ち霧化微粒子又は霧化液滴が筒状案内部材
の内壁面に付着してし捷い、それがため、前記の出口開
口から導出される霧化液滴量を壇犬させることができす
、即ち、霧化液滴の導出効率が低いという問題があった
。

本発明の目的は、筒状案内部材の内壁面に対する霧化液
滴の何着を防いでそσ）霧化液滴の導出効率を高めるこ
との可能な超音波式液体霧化装置を提供することである
。

かかる本発明の目的は、筒状案内部材の壁に多数のスリ
ットを設けて給気管から容器の内部空間へ流入せられた
気体の一部を、それらスリットを通して案内空間内へ導
入せしめる構成でもって達成される。

本発明による超音波式液体霧化装置は上記のごとく構成
されているので、案内空間内に発生せしめられた霧化液
滴が筒状案内部材の内壁面に付着しようとすると、その
霧化液滴はスリットを通ってその案内空間内に導入され
る気体によってその案内空間の中心部へ向けて押され、
霧化液滴は筒状案内部材の内壁面に付着することなく案
内空間内に浮遊せられ、これら浮遊せられた霧化液滴は
筒状案内部材の軸線方向開放他端を通って案内空間内に
導入される気体によって出口開口まで運ばれ、こうして
霧化液滴の導出効率を高めることができるという効果が
得られる。

以下、本発明の実施例について添附図面を参照して説明
する。

第１図には、本発明による超音波式液体霧化装置の実施
例が概略断面図で示されておシ、その液体霧化装置は、
霧化されるべき液体１を収容する容器２を有しておシ、
その容器２は断面矩形又は断面円形の筒状外周壁３、頂
壁４及び底壁５を備えている。頂壁４には矩形の容器内
［１開［１６が設けられており、その出口開口６には断
面矩形をした筒状案内部材７の軸線方向開放一端８が密
封接合されておシ、その筒状案内部材７の軸線方向開放
他端９は容器２内に容れられた霧化されるべき液体１の
液面に隣接して、しかしその液面から上方へ離隔して位
置せられている。そ（７）筒状案内部材７は容器２の外
周壁３と協働して給気空間１０を画定しており、また、
その筒状案内部材７の内壁面は、後述するごとく発生せ
しめられた霧化された液体、即ち液体微粒子又は霧化液
滴１１を案内せしめる案内空間１２を画定している。

容器２の底壁５には霧化されるべき液体１を補給する給
送管１３が密封接合されている。また、容器２の底壁５
に設けられた開口には超音波振動子１４が密封部利１５
により密封状態をなして嵌合せしめられていると共に、
図示されていないねじによってその底壁５に取付けられ
ており、霧化されるべき液体１はその振動子１４によっ
て霧化せしめられて上述した霧化液滴１１を案内空間１
２内に発生せしめるようになっている。その霧化液滴１
１は容器出口開口６即ち案内部材７の開放一端８に接続
された導管１７を介して、その霧化液滴１１を使用する
機器１８に導入せしめられるようになっている。

容器２の外周壁３の上方部に設けられている開口には給
気管１９の一端が密封接合されていてその給気管１９が
給気空間１０を介して案内空間１２に連通しており、ま
た、その給気管１９の他端にはブロワ２１が接続されて
いてそのプロワの作動時給気管１９内に気体を送シ込む
ようになっている。

第２図に明瞭に示されているごとく、断面矩形をした案
内部月７の４つの壁部には夫々多数のスリット２２が形
成されており、これらスリット２２は各壁部において案
内部材７の軸線に対し直交する方向即ち水平方向に延在
していると共にその案内部材の軸線に沿った方向に互い
に離隔せしめられている。そして、これらスリット２２
の開口面積及びそれらスリットの間隔は、後述するごと
く、給気空間１０から案内空間１２内にそれらスリット
を通って流入してくる気体の流量分布が案内部材７の軸
線方向に沿って均一となるよう設定されている。

次に、第１図乃至第６図を参照して本発明による超音波
式液体霧化装置の作動について説明する。

まず、超音波振動子１４が作動せしめられ、それにより
霧化されるべき液体１は霧化されて案内空間１２内に霧
化液滴１１を発生せしめる。その超音波振動子１４の作
動と同時にプロワ２１が作動せしめられ、　給気管１９
内に気体が送り込まれる。その給気管１９内に送り込ま
れた気体は給気空間１０及び案内部材７の開放他端８を
通って案内空間１２内に導入せしめられると共に、給気
空間１０からスリット２２を通って案内空間１２内に流
入せしめられる。超音波振動子１４によって案内空間１
２内に発生せしめられた霧化液滴１１は案内部材７の内
壁面に付着しようとするが、第ろ図に示さノ］るごとく
、霧化液滴１１は、スリット２２を通って案内空間１２
内に流入する気体によって案内部材７の内壁面から離れ
る方向、つまり案内空間１２の中心へ向けて押され、同
時に、案内部材７の開放他端９を通って案内空間１２に
導入される気体により上方・＼の力を受け、こうして霧
１化液？ｍ１１１は案内部材７の内壁面に付着すること
なく、案内空間１２によって案内されて案内部材γの開
放一端８、即ち容器出口６へ移送せしめられ、丑だ、導
管１７を介して霧化液滴使用機器１８へ移送せしめられ
る。

このように、本発明の実が（１例にあっては、案内部材
７の内壁面に付着しようとする霧化液滴１１が、給気空
間１０からスリット２２を通って案内空間１２に流入す
る気体によりその案内部材７の内壁面から離れる方向に
移動せしめられて案内空間１２内に浮遊せしめられ、ま
た、スリット２２は案内部材γの各壁部に多数設けられ
ているがため、案内部材７の内壁面に対する霧化液滴１
１の付着防止作用はその案内部材７の軸線方向長さ全体
にわたって得られ、しかも案内空間１２内へのスリット
２２を介しての気体流入量分布は案内部材７の軸線方向
に均一となるようスリット２２の開口面積及びスリット
間の間隙が定められでいるので、その案内部材７の軸線
方向長さ全体にわたっての前記付着防止作用は史に確笑
ならしめられる。こうして、案内部材Ｉσ）内壁面に付
着することなく案内空間１２に浮遊せられている極比液
滴１１は、案内部材７の開放他端９を辿ってその案内空
間１２内へ導入される気体ＶＣよってその案内部材７の
開放一端８即ち容器出口［ｉｉ’ｌ　［１１６へ移送せ
しめられ、その容器用「」開口６から導出される転化液
＃１１１の負が増大ぜしめられ、霧化液滴の導出効率を
高めることができる。

第４図及び第５図は第１図に示された実施例に用いられ
ている筒状案内部材７の変形例を示しており、第４図及
び第５図に示されている筒状案内部材１０７は４本のス
テー１５１と、それらステー１５１の長手方向に沿って
互いに離隔してそれらステーに固着された多数の円盤形
案内羽根１５２とを有しておシ、各案内羽根１５２は戴
頭円錐形外面１５３及・び截頭円錐形内面１５４を有（
２ていて、互いに隣接する２つの案内羽根１５２間には
環状をしだ戴頭円錐形のスリット１２２が形成されてい
る。また、ステー１５１の上端には、第１図図示実施例
の導管１７に対応した環状導管１１７が固着されている
。第５図から明らかな通シ、戴頭円錐形Ｊ）スリット１
２２はステー１５１から斜め下方に延びているがため、
気体は給気空間１０（第１図）からそれらスリット１２
２を通って案内空間１１２内へ斜め上方へ且つ該案内空
間の中心部へ向けて流入し、それにより、その案内空間
１１２内へ流入する気体の流れは、第１図図示実施例で
用いられている案内部材７の場合に較べて大きな上方へ
の速度ペルトルを有しておシ、案内部材２０７の内壁面
、つまシスチー１５１に固着されている案内羽根１５２
の環状内周面１５６に対する霧化液滴σ）何着を更に確
実に防止することができる。

第６図は第１図に示された実施例に用いられている案内
部材７０更に別の変形例を示しており、この第６図に示
されている案内部材２０７は円筒壁２５１を有しておシ
、その円筒壁２５１には円周方向に互いに離隔され且つ
円筒壁２５１の軸線方向にも互いに離隔された多数のス
リット２２２が設けられておシ、また、円筒壁２５１の
内面には各スリット２２２を通って案内空間２１２へ流
入してくる気体を斜め上方へ且つ案内空間２１２の中心
部へ向けて案内する案内羽根２５２が固着されている。

このため、第４図及び第５図に関連して述べた変形例と
同様の効果を得ることができる。

第７図及び第８図は本発明による超音波式液体霧化装置
の実施例を燃焼装置に適用した適用例を示している。こ
の第７図及び第８図に示された燃焼装置は霧化されるべ
き液体燃料３０１を収容する容器３０２を有しており、
その容器３０２は断面矩形又は断面円形の筒状外周壁３
０３、頂壁３０４汲び底壁３０５を備えている。頂壁３
０４には矩形の容器出口開口３０６が設けられていると
共に、その出口開口３０６のまわシに環状段差部３５１
が設けられている。第８図に全体が示されでいるスリッ
ト３２２を有する断面矩形の筒状案内部材３０１にはそ
れの軸線方向開放一端３０８０所に環状７ランジ３５２
が備えられておシ、その環状フラノン３５２は段差部３
５１に嵌合せしめられている。筒状案内部材３０７の軸
線方向開放他端３０９は容器３０２内に容れられた液体
燃料３０１の液面に隣接して、しかしその液面から上方
へ離隔して位置せられている。その筒状案内部材３０７
は容器３０２の外周壁３０３と協働してそれらの間に給
気空間を画定しておシ、その給気空間には流れ案内部材
３５３が配備されていてその給気空間を、互いに連通せ
しめられた外方給気通路３１０ａ及び内方給気通路３１
０ｂに分割せしめている。また、筒状案内部利３０７の
内周面は、後述するごとく発生せしめられた霧化燃料液
滴３１１を案内せしめる案内空間を画定しており、その
案内空間は筒状案内部材３０７内に配置された隔壁部材
３５５によって第１及び第２の案内空間部３１２ａ及び
３１２ｂに分割されている。

その隔壁部側３５５は案内部材３０７の開放他端３０９
を越えて容器３０２の底壁３０５まで延びておシ、その
隔壁部側３５５の下端には連通口３５６が設けられてい
るＯ 容器３０２の外周壁３０３の最下端には液体燃料３０１
を補給する給送管３１３が密封接合されている。また、
容器３０２の底壁３０５には、上記第１及び第２の案内
空間部３１２ａ及び３１２ｂに夫々対応して超音波振動
子３１４が密封状態をなして取付けられており、液体燃
料３０１はそれら振動子３１４によって霧化せしめられ
て上述した霧化燃料液滴３１１を第１及び第２の案内空
間部３１２ａ及び３１２ｂ内に夫々発生せしめるように
なっている０容器３０２の底部には振動子３１４上の区
域を除いてノ・ニカム構造体３５７が収容されておシ、
そのノ・ニカム構造体３５７の上端は液体燃料３０１の
液面と筒状案内部利３０７の開放他端３０９との間に位
置せられていると共に、そのノ・ニカム構造体３５７の
下端は容器３０２の底壁３０５内面に対し間隙を残すよ
うにしてその容器の外周壁３０３の内面及び隔壁部制３
５５に固着されている。

容器３０２の頂壁３０４には、筒状案内部材３０７の開
放一端３０８に連通ずるよう導管３１７が密封部材３５
８を介して固定されており、その導管３１７の上端には
多孔板３５９と密封部制３６０とを挾持するようバーナ
ヘッド３１８が固定されている。また、そのバーナヘッ
ド３１８の外周部には熱回収板３６２が固着されている
。

容器３０２の外周壁３０３に互いに対向して設けられて
いる一対の開口には夫々給気管３１９の夫々の一端が密
封接合されていてそれら給気管３１９が外方及び内方給
気通路３１０ａ及び３１０ｂを介して第１及び第２の案
内空間部３１２ａ及び３１２ｂに夫々連通しておシ、ま
たそれら給気管３１９の夫々の他端は共通のブロワ３２
１に接続されていてそのプロワ３２１の作動時夫々の給
気管３１９内に空気を送り込むようになっている。

次に、第７図及び第８図に示されている燃焼装置の作動
について説明する。まず、２つの超音波撮動子３１４が
作動せしめられ、それにより液体燃料３０１は霧化され
て第１及び第２の案内空間部３１２ａ及び３１２ｂ内に
夫々霧化燃料液滴３１１を発生せしめる。その超音波振
動子３１４の作動と同時にプロワ３２１が作動せしめら
れ、夫々の給気管３１９に空気が送り体重れる。それら
給気管３１９内に送り体重れた空気は外方及び内方給気
通路３１０ａ及び３１０ｂ、及び筒状案内部材３０７の
開放他端３０９を通って夫々第１及び第２の案内空間部
３１２ａ及び３１２ｂ内に導入せしめられると共に、内
方給気通路３１０ｂからスリット３２２を通って夫々第
１及び第２の案内空間部３１２ａ及び３１２ｂ内へ流入
せしめられる。超音波振動子３１４によって第１及び第
２の案内空間部３１２ａ及び３１２ｂ内に発生せしめら
れた霧化燃料液滴３１１は案内部材３０７の内壁面に付
着しようとするが、霧化燃料液滴３１１はスリット３２
２を通って第１及び第２の案内空間部３１２ａ及び３１
２ｂに夫々流入する空気によってその案内部材３０７の
内壁面から離れる方向、つ凍り第１及び第２の案内空間
部の夫々の中心部へ向けて押され、同時に案内部月３０
７の開放他端３０９を通って第１及び第２の案内空間部
３１２８及び３１２ｂに夫々導入される空気によって上
方への力を受け、こうして霧化燃料液滴３１１は案内部
材３０７の内壁面に付着することなく第１及び第２の案
内空間部３１２ａ及び３１２ｂによって案内されて案内
部材３０７の開放一端３０８、即ち容器出口開口３０６
へ移送ぜしめられ、まだ、導管３１７、多孔板３５９、
及びバーナヘッド３１８に設けられたスリットを通って
外部へ導出されて火炎を形成するようになっている。

この第７図及び第８図に示された変形例においても、第
１図図示実施例の場合と同様、筒状案内部材３０７に設
けられているスリット３２２の開口面積及びスリット間
の間隔は、その案内部月３０７の軸線方向に沿って均一
な流量分布をなして内方給気通路３１０　ｔ−＋からそ
れらスリットを通って第１及び第２の案内空間部３１２
ａ及び３１２　＋、へ夫々空気が流入するよう定められ
ているので、霧化燃料液滴３１１は案内部旧３０７の内
壁面に付着することなく確実に多孔板３５９４で到達し
、霧化燃料量を増大することができ、小容器出口開口６
，３０６が容器２，３０２０頂壁４．３０４に設けられ
ているとして説明してきたけれども、容器出口開口は容
器の外周＆３，３０３上方部へ設けてもよく、その場合
、筒状案内部材７．１０７，２０７，３０７をＬ字形に
曲りで用いるのが好適である。壕だ、容器２，３０２及
び筒状案内部材７，１０７，２０７，３０７の材質は、
金属、樹脂、セラミック等で、容器に収容される液体１
．３０１に対する耐１１砧食注を備えたものならばいず
才りのものでもよい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による超音波式液体霧化装置の実施例を
示す概略断面図であり、第２図は第１図に示された筒状
案内部材の斜視図であり、第６図は第１図に示された案
内部材の一部分を示す拡大断面図であり、第４図は第１
図図示実施例に用いられている案内部利の変形例を示す
平面図であシ、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に？１１つだ
断面図であり、第６図は第１図図示実施例に用いられて
いる案内部材の更に別の変形例を示す一部断面斜視図で
あり、第７図は本発明実施例を燃焼装置に適用した適用
例の概略断面図であシ、第８図は第７図に示された案内
部利の斜視図である。 １・・・霧化されるべき液体、２・・・容器、３・・・
外周壁、４・・・頂壁、５・・・底壁、６・・・出口開
口、７・・・筒状案内部材、８・・・開放一端、９・・
・開放他端、１０・・・給気空間、１１・・霧化液筒、
１２・・・案内空間、１３・・・給送管、１４・・・超
音波振動子、１５・・・密封部材、１７・・・導管、１
８・・・霧化液滴使用機器、１９・・・給気管、２１・
・・プロワ、２２・・・スリット、１０７・・・筒状梁
内部相、１１２・・・案内空間、１１７・・・導管、１
２２・・・スリット、１５１・・・ステー、１５２・・
・案内羽根、１５３・・・截頭円錐形外面、１５４・・
・戴頭円錐形内面、１５６・・・内周面、２０７・・・
筒状案内部材、２１２・・・案内空間、２２２・・・ス
リット、２５１・・・円筒壁、２５２・・・案内羽根、
３０１・・・霧化されるべき液体燃料、３０２・・・容
器、３０３・・・外周壁、３０４・・・頂壁、３０５・
・・底壁、３０Ｇ・・・出口開口、３０７・・・筒状案
内部材、３０８・・・開放−・端、３０９・・・開放他
端、３１０ａ・・・外方給気通路、３１０ｂ・・・内方
給気通路、３１１・・・霧化燃料液滴、３１２ａ、３１
２１：＋−・第１及び第２の案内空間部、３１３・・・
給送管、３１４・・・超音波振動子、３１７・・・Ｓ管
、３１８・・・バーナヘッド、３１９・・・給気’Ｗ、
３２１・・・ブロワ、３２２・・・スリット、３５１・
・・段差部、３５２・・・フランジ、３５３・・・流れ
案内部１．３５５・・・隔壁部材、３５Ｇ・・・連通口
、３５７・・・ハニカム構造体、３５８・・・密封部材
、３５９・・・多孔板、３６０・・・密封部材、３６２
・・・熱回収板。 第４図 牙５図 第６図 第８図 ０７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）霧化されるべき液体を収容し、また、霧化された
   液体のための出口開口を備えている容器と、前記出口開
   口に接続された軸線方向開放一端及び前記容器内に容れ
   られている霧化されるべき液体の液面に隣接して、しか
   し該液面から上方へ離隔して位置せられた軸線方向開放
   他端を有していると共に、案内空間を画定する内壁面を
   有している筒状案内部材と、前記容器の底部に配備され
   ていて該容器内に収容されている霧化されるべき液体を
   霧化せしめて前記案内空間内に霧化液滴を発生せしめる
   超音波振動子と、前記容器の内部空間に連通ずるよう該
   容器に接続されていて該容器の内部空間へ気体を流入せ
   しめると共に、該気体を、前記筒状案内部材の前記軸線
   方向開放他端を介して前記案内空間内へ導入せしめる給
   気管とを有している超音波式液体霧化装置において、前
   記筒状案内部材の壁には多数のスリットが設けられてい
   て前記給気管から前記容器の内部空間へ流入せられた気
   体の一部がそれらスリットを通って前記案内空間内に導
   入されるよう構成されていることを特徴とする超音波式
   液体霧化装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の超音波式液体霧化装
   置において、前記スリットの各々の開口面積及び前記ス
   リットの間隔は、該スリットを通って前記案内空間内に
   流入する気体量が前記筒状案内部材ｖ）長手方向に沿っ
   てほぼ均一となるよう定められている超音波式液体霧化
   装置。