JPS6312877A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、液体に気体を混合して、該液体を霧化させる
液体霧化装置に関する。

（従来の技術） 一般に、例えばガソリンエンジンには、インテークマニ
ホールド手前の燃料供給経路に、液体ガソリンを霧化す
る燃料噴射装置が設けられているが、該燃料噴射装置に
おいて前記液体ガソリンを霧化させる場合、その霧化の
良否は該燃料噴射装置の先端部に設けられた噴射口の径
と、該噴射口から前記液体ガソリンを噴射させる圧力、
すなわち、この液体ガソリンに加えられた圧力とに略依
存される構成となっている。従って、前記液体ガソリン
の霧化については、前記噴射口径および液体ガソリンに
加える圧力等を適当に調節して設定されていた。

また、従来、特開昭６０−２２０６６号に記載されるよ
うに、振動子を前記噴射口部またはその先方隣接部に設
け、ガソリン等の液体燃料を噴射する際に、前記噴射口
部またはその先方隣接部に振動を与える手段を加えるこ
とにより、該液体燃料の霧化の促進を図ろうとなされた
ものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、このように加圧された液体を噴射口から噴射さ
せて霧化する構成での液圧および噴射口径等の調節によ
る方法では、良好な霧化を得ることは困難であり、また
、かかる構成に前記噴射口部またはその先方隣接部に振
動子を付加したものでも、霧化の促進は十分になされな
いという問題点がある。

なお、前述の如く噴射ノズルの噴射口部またはその先方
に振動子が設けられた構成では１例えばディーゼルエン
ジンの燃料噴射装置である燃料噴射ノズルのように、噴
射口部が燃焼室内に挿入され、燃焼に伴う高温および高
圧に対する耐久性等を要求されるものには用いることが
できないという問題点もある。

（問題点を解決するための手段） この発明はかかる問題点を解決するために、気体を先端
部に向けて圧送するための気流通孔１が内部に形成され
、該気流通孔１の先端部に前記気体を通過させる第１開
口２が形成された内筒３と、該内筒３の外部を覆い、該
内筒３との間に液体を圧送するための液流通路部４が形
成され、該液流通路部４の先端部に前記液体を通過させ
る第２開口５が形成された外筒６とを備え、前記気体と
液体とを混合することにより、該液体を霧化させるよう
にした液体霧化装置において、前記内筒３における前記
液流通路部４の中途部に振動子７を配設したことを特徴
とするものであり、前記液体を霧化する際に、該液体を
均一で微小な粒子にして霧化の促進を十分に行うことが
でき、しかもディーゼルエンジン、塗料噴霧用機器等に
も利用することのできる液体霧化装置を提供することを
目的としている。

（作用） 内筒３の内部に形成された気流通孔１に圧送された気体
は、前記気流通孔１の先端部に形成された第１開口２か
ら噴出される。一方、前記内筒３と外筒６との間に形成
された液流通路部４に圧送された液体は、該液流通路部
４おいて、その中途部の前記内筒３側に配設された振動
子７の振動に共振しながら前記液流通路部４の先端部に
形成された第２開口５に移送される。そして、この第２
開口５から前記液体が噴出するとき、該液体は、前記気
体と混合されながら、前記第２開口５から噴射され、均
一で微小な粒子として霧化される。

（実施例） 本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明する。

第１図は、この発明を間欠噴射式燃料噴射ノズルに適用
した場合の第１実施例を示すものであり、該燃料噴射ノ
ズルは、内筒３と外筒６とから大略構成され、この内筒
３は上部の気体筒３ａと下部の主内筒３ｂとからなり、
主内筒３ｂは下端部に下部に円すい部を有するノズルチ
ップ１０が取り付けられ、上端部には上向嵌合筒部１１
が形成されている。また、前記気体筒３ａの下端部にも
下向嵌合筒部１２が形成され、前記上向嵌合筒部１１に
該下向嵌合筒部１２を摺動自在に嵌合されている。そし
て、この内筒３は前記ノズルチップ１０の円すい頂部か
ら前記主内筒３ｂと前記気体筒３ａとの嵌合部近傍に至
るまでが前記外筒６にて覆われており、該外筒６の上端
部には、外筒リング１３にて固定外筒１４が連結されて
いる。該連結部位から前記気体筒３ａの上端部までを覆
う固定外筒１４には、前記気体筒３ａの上端部に固着さ
れた固定ボルト管１５が螺着され、更に、この固定ボル
ト管１５に固定ナツト１６を締着することにより、前記
気体筒３ａが前記固定外筒１４に固定されている。また
、この固定外筒１４の下方には、案内筒部１９が形成さ
れていて、この案内筒部１９は、前記下向嵌合筒部１２
の上端部に形成された案内鍔部１７と前記上向嵌合筒部
１１の下端部に形成され、た案内鍔部１８との外周部を
前記案内鰐部１８の外周に埋設された０リング２０を介
して液密状態で覆っている。

この案内鍔部１８と前記案内鰐部１７との間には、前記
上向嵌合筒部１１と下向嵌合筒部１２とを夫々挿通ずる
押圧スプリング２１が介装され、この押圧スプリング２
１の押圧力により、前記主内筒３ｂは下方に押し下げら
れ、・その先端部に取り付けられた前記ノズルチップ１
０の円すい頂部が前記外筒６の下端内壁部に形成されて
いるシート面部２２に圧接されるようになっている。ま
た、この圧接力は前記固定ボルト管１５の前記固定外筒
１４への螺着深度により、前記押圧スプリング２１を介
して任意に設定可能となっている。

このノズルチップ１０の円すい頂部には、第１開口２が
形成されていて、この第１開口２は前記気体筒３ａと主
内筒３ｂとの中空部からなる気流通孔１と連通しており
、更に、この第１開口２は外筒６の下端壁部に形成され
た第２開口５と対向していて、この第２開口５と連通ず
る液流通路部４は、前記主内筒３ｂと外筒６との間隙部
により形成されている。

なお、前記気流通孔１は、その上端部において、前記固
定ボルト管１５の中空部からなる気体供給孔２３に連通
し、前記液流通路部４は、その上端部において、前記固
定外筒１４の案内筒部１９と前記外筒６との間隙部から
なる連通部２４を介して、前記固定外筒１４の案内筒部
１９より上方の肉厚部に、その上部から下端部に至るま
で穿設された液体供給孔２５に連通している。

そして、この液流通路部４の中途部、すなわち前記主内
筒３ｂと前記ノズルチップ１０との間にこの主内筒３ｂ
と略同−筒径のドーナッツ板状の振動子素片を積層して
形成された円筒形状の振動子７（本実施例では圧電振動
子を用いており、該圧電振動子へのリード線は図示を省
略している。）が配設されている。

なお、前記固定レボルト管１５の上端部には、前記気体
供給孔２３に気体（空気等）を供給するための気体供給
管３０が、前記固定外筒１４の肉厚部の上部には、前記
液体供給孔２５に液体（燃料）を供給するための液体供
給管３１が夫々取り付けられている。ここで、該液体供
給管３１には、図示しない燃料噴射ポンプが連結されて
いる。

次に、この第１実施例の作用を説明する。

まず、気体供給管３０を経て圧送されてきた気体（空気
等）は、気体供給孔２３から内筒３の中空部からなる気
流通孔１に流入し、該気流通孔１を通過して、その下端
部のノズルチップ１０の円すい頂部に形成された第１開
口２から噴出する。

一方、液体（燃料）は、液体供給管３１を経て、液体供
給孔２５および連通部２４を通過して、前記内筒３の主
内筒３ｂと外筒６との間隙部からなる液流通路部４に流
入する。そして、この液体がこの液流通路部４を通過す
るとき、該液流通路部４の中途部に配設され、前記主内
筒の一部を構成する振動子７の振動および該振動による
前記主内筒３ｂ全体の振動により、前記液体は広範囲に
ｂたる強い振動を与えられながら前記液流通路部４の先
端部で前記外筒６のシート面部２２への前記ノズルチッ
プ１０の圧送により閉鎖されている部位手前に達する。

そして、該部位での前記液体の圧力が前記ノズルチップ
１０の圧接力、すなわち、固定ボルト管１５の固定外筒
１４への螺着深度にて所要圧に設定された押圧スプリン
グ２１の押圧力より増すと、前記液体は、前記主内筒３
ｂを上方に押し上げ、前記第１開口２から噴出している
前記気体と混合しながら第２開口５から噴射され、均一
で微小な粒子として霧化される。

なお、当該間欠噴射式燃料噴射ノズルでは、前記液体（
燃料）へ加える圧力を間欠的に変化させることにより、
間欠噴射を得ている。

（他の実施例） 本発明の第２実施例を第２図を参照しながら説明する。

なお、本実施例は、既述の第１実施例を基本として、塗
料噴霧用の噴射ノズルに適用した場合の第１実施例を示
すものであり、第１実施例と同様の部分には、前記第１
図に付したものと同じ符号を用いて重複した説明は省く
こととする。

３は内筒であり、この内筒３の下端部には該内筒３と略
同−筒径の振動子７を介して下部に円すい部を有するノ
ズルチップ１０が取り付けられ。

上部側壁には、雄ねじ部４０が形成されている。

そして、この内筒３は前記ノズルチップ１０の円すい頂
部から前記雄ねじ部４０に至るまでを外筒６にて覆われ
、この外筒６と前記内筒３とは、その下端部間、すなわ
ち前記ノズルチップ１０の円すい頂部と外筒６の内壁下
端部との間に所要の間隔Δ２を有するように、前記外筒
６の上端部に形成された雌ねじ部４１と前記雄ねじ部４
０とを螺合し、更にこの雄ねじ部４０に固定ナツト１６
を締着することにより、前記内筒３が前記外筒６に固定
されている。

前記内筒３の内空部からなる気流通孔１は、その下端部
、すなわち前記ノズルチップ１０の円すい頂部に第１開
口２を有し、この第１開口２は。

前記外筒６と内筒３との間隙部からなる液流通路部４の
先端開口部をなし、前記外筒６の下端壁部を穿設して形
成された第２開口５と前記間隔Δａを隔てて対向してい
る。

なお、前記内筒３の前記雄ねじ部４０の上方側壁部には
気体供給孔２３が、前記外筒６の前記雄ねじ部４１の下
方側壁部には液体供給孔２５が夫々穿設され、前記気体
供給孔２３は前記気流通孔１に、前記液体供給孔２５は
前記液流通路部４に夫々連通している。

また、２０は０リングで、この０リング２０は。

前記液流通路部４の上端部にて、該液流通路部４の前記
雄ねじ部４０と雌ねじ部４１との螺合部への液密を保ち
ながら前記内筒３と外筒６との間に介装されている。

なお、前記気体供給孔２３には気体供給管３０が、前記
液体供給孔２５には液体供給管３１が取り付けられてい
る。ここで該液体供給管３１には、図示しない液体塗料
噴射用ポンプが連結されている。

次に、この第２実施例の作用を説明する。

液体供給管３１を経て液体供給孔２５から液流通路部４
に流入し、該液流通路部４にて振動子７の振動および該
振動を受けて内筒３の前記液流通路部４を形成する部位
全体の振動により強く振動された液体（塗料）が、前記
液流通路部４の先端部に形成された第２開口５から噴出
するとき、該液体は、気体供給管３０を経て、気体供給
孔２３から気流通孔１に流入し、該気流通孔１を通過し
てその先端部に形成され、前記第２開口５と所要の間隔
ΔＱにて対向する第１開口２から噴出している前記気体
（空気等）と混合しながら前記第２開口５から噴射され
、均一で微小な粒子として霧化される。

以上、本発明の液体霧化装置を第１実施例では間欠噴射
式燃料噴射ノズルに、第２実施例では塗料噴射用の噴射
ノズルに夫々適用したものを説明したが、これらの実施
例で用いた前記ノズルチップ１０を必要に応じて、第３
図および第４図に示すごとく、内部に軸線を挟んで該軸
線方向に対する角度を略４５°として互いに略直交する
２枚のブレード１０’　ａ、１０’　ｂが配設されたノ
ズルチップ１０’にすれば、該ブレード１０　’ａｇ　
Ｉ　Ｑ　’ｂにより、このノズルチップ１０’　を通過
し、このノズルチップ１０’の円すい頂部に形成された
第１開口２から噴出された気体の流れを旋回流となすこ
とができるので、該気体と共に第２開口５から噴出して
均一で微小な粒子として霧化された液体、すなわち霧の
流れをも旋回流となすことができる。なお、Ｂ図に付さ
れた矢印は、前記ノズルチップ１０′を気体が通過する
ときにおける該気体が旋回する方向を示している。　　
　　　　　　４（発明の効果） 以上詳述したように本発明によ九ば、気体を先端部に向
けて圧送するための気流通孔が内部に形成され、該気流
通孔の先端部に前記気体を通過させる第１開口が形成さ
れた内筒と、該内筒の外部を覆い、該内筒との間に液体
を圧送するための液流通路部が形成され、該液流通路部
の先端部に前記液体を通過させる第２開口が形成された
外筒とを備え、前記気体と液体とを混合することにより
、該液体を霧化させるようにした液体霧化装置において
、前記内筒における前記液流通路部の中途部に振動子を
配設したことを特徴としたので、前記液体を霧化する際
に、該液体を均一で微小な粒子にして霧化の促進を十分
に行うことができ、しかも構成が簡単であるにも拘わら
ず、前記振動子は、前記外筒にて保護されているので耐
高熱性および耐高圧性等に優れているので、ディーゼル
エンジン、塗料噴霧用機器をはじめとして、その応用範
囲は広汎である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
本発明の第２実施例を示す縦断面図、第３図は各実施例
に用いられるノズルチップの斜視図、第４図は第３図の
矢視Ｐ方向から見たノズルチップの平面図である。 １・・・気流通孔、２・・・第１開口、３・・・内筒、
４・・・液流通路部、５・・・第２開口、６・・・外筒
、７・・・振動子（圧電振動子）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．気体を先端部に向けて圧送するための気流通孔が
   内部に形成され、該気流通孔の先端部に前記気体を通過
   させる第１開口が形成された内筒と、該内筒の外部を覆
   い、該内筒との間に液体を圧送するための液流通路部が
   形成され、該液流通路部の先端部に前記液体を通過させ
   る第２開口が形成された外筒とを備え、前記気体と液体
   とを混合することにより、該液体を霧化させるようにし
   た液体霧化装置において、前記内筒における前記液流通
   路部の中途部に振動子を配設したことを特徴とする液体
   霧化装置。