JPS631476A - 液体霧化装置 - Google Patents

液体霧化装置

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JPS631476A
JPS631476A JP14563686A JP14563686A JPS631476A JP S631476 A JPS631476 A JP S631476A JP 14563686 A JP14563686 A JP 14563686A JP 14563686 A JP14563686 A JP 14563686A JP S631476 A JPS631476 A JP S631476A
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JP
Japan
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liquid
vibrating body
inner diameter
vibrator
diameter hole
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JP14563686A
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English (en)
Inventor
Shigeru Moriya
守矢 滋
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Publication of JPS631476A publication Critical patent/JPS631476A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus 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
    • B05B17/0607Apparatus 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
    • B05B17/0623Apparatus 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
    • B05B17/063Apparatus 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 having an internal channel for supplying the liquid or other fluent material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば内燃機関の燃料霧化等に使用される液
体霧化装駈に関し,軸方向に貫通する内径孔の両端を液
体搬送路に連続させた振動体と,この振動体の外側に同
軸状に配鐙されて超音波振動を与えるべく結合された超
音波振動子とを備えることにより、液体搬送路の途中に
簡単に中継ぎ挿入でき、しかも液体に対して流動障害を
及ぼすことなく、振動体の内径孔の内壁面に沿って流れ
る液体を、効率良く霧化できるようにしたものである. 従来の技術 エンジン制御のエレクトロニクス化により、電子燃料噴
射方式(以下EFIシステムと称する)が普及してきて
いる.現在,最も多く用いられているEFIシステムと
しては、第7図に示すように,各エンジンシリンダl毎
にフユーエルインジェクタ2を配鐙し,このフユーエル
インジエクタ2に対して、フユーエルタンク3、フユー
エルボンプ4及びフユーエルフィルタ5等通して、矢印
aのように燃料を送り込み、フユーエルインジェクタ2
から各エンジンシリンダlに対して、直接に、霧化した
燃料を噴射するシステムがある.第7図において、6は
コントロールユニット,7はエアクリーナ、8はスロッ
トルチャンバ,9はスロットルバルブ、10はインテー
クマニフオールド、11はエアレギュレータ、12は温
度センサ、13は水温センサ、l4はスタートスイッチ
、15はバッテリ、16はプレツシャレギュレータ、1
7はディストリビュータである. 第7図に示すEFIシステムにおいては、フユーエルイ
ンジェクタ2から各エンジンシリンダ1に対して、直接
に、霧化した燃料を噴射するので、燃費効率が大幅に改
善できる.しかし、各エンジンシリンダ1毎にフユーエ
ルインジェクタ2を備える必要があるので、システムシ
ステム全体が複雑になり、非常にコスミが高くなるとい
う難点があった. そこで、上述のシステムに換えて,シングル,ポイント
.インジェクション.システム(以下SPIシステムと
称する)が検討されている.第8図はSPIシステムの
要部を示す図で、一個のインジェクション18を用い、
その下流にスロットルバルブl9を配置し、インテーク
マニフオールド10を通して各エンジンシリンダへ混合
気を供給するものであり、システムが簡略化され、大幅
なコストダウンが可俺になる.発明が解決しようとする
問題点 ところが、SPIシステムでは、インジェクション18
により霧化された燃料の搬送路が長くなるため、搬送′
i7壁に燃料が付着して膜流を形成してしまう。このた
め、燃費が悪くなるという問題点があった. 燃料の霧化を促進させ、燃焼室に均一な混合気を供給す
る従来技術として、特開昭51−143137号公報に
開示された技術が知られている.この従来技術は、中空
筒状の超音波振動片により、液体燃料を霧化するととも
に,空気と混合せしめ、均一な混合気を機関の燃焼室に
供給するようにしたものである.a音波振動片の配置に
関しては、燃料流路内部に傾斜して直接に配置するか、
または、超音波振動片の内周側壁が燃料流路の内周壁に
沿うように配置し,ホーン等の超音波振動拡大部を通し
て、外部から駆動する等の構造が開示されている. 発明が解決しようとする問題点 しかしながら,特開昭51−143137号に開示され
るように、超音波振動片を燃料流路内部に傾斜して直接
に配置する構造では、超音波振動片が燃料の流動障害と
なる.また.af波振動片を、内周側壁が燃料流路の内
周壁に沿うように配惹し、ホーン等の超音波振動拡大部
を通して、外部から駆動する構造では,構造が複雑化し
、燃料流路に対する取付けが面倒になる等の問題点を生
じる. 問題点を解決するための手段 上述する従来の問題点を解決するため,本発明は、液体
搬送路の途中に設けられて液体を霧化する液体霧化装置
において、軸方向に貫通する内径孔の両端を前記液体搬
送路に,1!続させた振動体と、この振動体の外側に同
軸状に配訛されて超音波振動を与えるべく結合された超
音波振動子とを備えることを特徴とする. 作用 本発明に係る液体霧化装鐙において、超音波振動子を駆
動すると、その超音波振動が振動体に伝達される.振動
体は軸方向に貫通して設けた内径孔の両端を液体搬送路
に連続させてあり、液体搬送路から内径孔に流入した燃
料等の液体は、内径孔の内壁面に触れて、その超音波振
動によって霧化される.液体の大部分は振動体に設けた
内径孔内を軸方向に流通するから,液体に対する流動抵
抗は、従来より著しく小さくなる.また、振動体は軸方
向に貫通する内径孔を有する中空状となっていて、この
振動体の外側に超音波振動子を同軸に配置してあるから
、中空管状に形成される燃料搬送路に対して,簡単に中
継ぎ挿入できる.更に、振動体の内壁全周が超音波振動
面となるので、振動体の内壁面全面で液体を霧化でき、
霧化効率が高くなる. 実施例 第1図は本発明に係る液体霧化装置を組込んだSPIシ
ステム、第2図は同じく要部の拡大断面図を示し,1個
のインジェクションl8の下流にスロットルバルブ19
を配置すると共に、スロットルバルブl9からインテー
クマニホールド10に至る配管20、21の途中に、本
発明に係る液体霧化器Aを中継ぎ挿入してある. 第3図は液体霧化器Aの正面断面図、第4図は第3図A
I−AI線上における断面図である.22は軸方向に貫
通する内径孔221を有する中空状の振動体、23はこ
の振動体22の外側に同軸状に配こされ,かつ、振動体
22に超音波振動を与えるべく結合ざれた超音波振動子
である.振動体22は金属材料でなる2つの中空部材2
22 . 223を軸方向にネジ結合させて組立られて
いる.中空部材222の一端部の外周部にはネジ224
を形成し、このネジ224の後方に胴部225を形成し
てある.中空部材223は、中空部材222とネジ結合
している端部にフランジ22Bを形成すると共に、内径
孔221の内壁面に、軸方向に沿って突起227の群を
形成し、更に端部寄りの内周面に外部配管との結合部と
なるネジ228を形成してある。突起227の群は例え
ばネジ状に形成する.そして、中空部材222の胴部2
25の外周部に超音波振動子23及び金属材料でなる環
体24を嵌合させた上で、ネジ224にナー2ト25を
ネジ結合させることにより、環体24及びナット25と
フランジ226との間で、超音波振動子23を締付け固
定してある. 超音波振動子23は、2つの圧電振動子23l,232
を、金属板233の両面側に接合し、中心部に振動体2
2の旧部225を貫通させる中心孔234を貫通して設
けたランジュバン型構造となっている.2つの圧電振動
子231 , 232は円環状となっていて,その厚み
方向の両面に7tt極(231a、23lb)、( 2
32a、232b)を形成し、電極231a、232a
を金属板233に面接合させてある.これらの圧電振動
子231 . 232は接合方向の縦振動モードを発生
するように分極されている. 振動体22に対する超音波振動子23の組込みに当って
は、中空部材222の胴部225の外周部に超音波振動
子23及び環体24を嵌合させ、電極23lbをフラン
ジ228に、また、電極232bを環体24にそれぞれ
面接触させ、ネジ224にナット25をネジ結合させる
ことにより、環体24及びナット25とフランジ226
との間で,a音波振動子23を締付け固定してある.振
動体22及び超音波振動子23の形状寸法等は、フラン
ジ226を節として、その左右に入/4またはその整数
倍の縦振動系が形成されるように定められている。
液体霧化器Aは、第1図及び第2図に示すように,配管
20の端面に対して、ネジ等の結合具26によってフラ
ンジ226を取付け固定すると共に、配管21の端部を
内径部に設けたネジ228にネジ結合させることにより
、内径孔221が配管20、21の内径孔201 . 
211に連続するようにして、配管20−21間に中継
ぎ種入させてある. 振動体22と金居板233との間に電圧を印加して超音
波振動子23を駆動すると、超音波振動子23を構成す
る圧電振動子231 . 232に縦振動モードが発生
し、第5図に示すように、振動体22がフランジ226
を節にして、その左右にλ/4またはその整数倍の高次
モードで,その全周に亘って屈曲振動をし、超音波が放
射される.従って、振動体22の内径孔221を流れる
際にその内壁面に付着して膜流化した燃料は、振動体2
2の内径部221の内壁面で,超音波振動を受けて霧化
される. 実施例では、内径孔221の内壁面に波状の突起227
を設けてあるので、霧化表面積が拡大されると共に、突
起227が縦振動により袖方向に前後し、燃料が内壁面
に付着するのをはじき飛ばすように作用する.このため
,霧化効率が向上する. 0′S6図は本発明に係る液体霧化装置の別の実施例を
示している.この実施例では、振動体22は、超音波振
動子23を同軸支持する第1の振動体27と、軸方向に
貫通する内径孔281を有し第1の振動体27の内部に
同軸状に結合された第2の振動体28とを備える.第1
の振動体27は,超音波振動子23を同軸状に支持する
胴部271と,超音波振動子23の一端面を受けるフラ
ンジ272とを有し,フランジ272と胴部271に結
合される金属環体24及びナット25との間で超音波振
動子23を締付け固定してある.第2の振動体28は,
g肉中空筒状に形成され、軸方向の一端部を第2の振動
体27の軸方向の一端部に接合してある. この実施例の場合も、超音波振動子23を駆動すると、
超音波振動子23を構成する圧電振動子231 , 2
32に縦振動モードが発生し、振動体27がフランジ2
72を節にして,その左右に入/4またはその整数倍の
高次モードで屈曲振動をする.この超音波振動は第1の
振動体27から第2の振動体28に伝達される.従って
、第2の振動体2Bの内径孔281の内壁面に付着した
燃料の膜流は、第2の振動体28の内径部281の内壁
面の超音波振動を受けて霧化される. 発明の効果 以上述べたように、本発明に係る液体霧化装置は、掖体
搬送路の途中に設けられて液体を霧化する液体霧化装4
において,軸方向に貫通する内径孔の両端を前記液体搬
送路の内部にJ!l続させた振動体と、この振動体の外
側に同軸状に配置されて超音波振動を与えるべく結合さ
れた超音波振動子とを備えることを特徴とするから,液
体搬送路の途中に簡単に中継ぎ挿入でき、しかも液体に
対して!R.動障害を及ぼすことなく,振動体の内径孔
の内壁面に沿って流れる液体を、効率良く霧化できる液
体霧化装置を提供することができる.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る液体霧化装置を組込んだSPIシ
ステム、第2図は同じく要部の拡大断面図,第3図は本
発明に係る液体霧化装置の部分破断面図、第4図は第3
図A,−A,線上における断面図,第5図は本発明に係
る液体霧化装置の振動モードを説明する図,第6図は本
発明に係る液体霧化装欝の別の実施例における断面図、
第7図は内燃a関の従来のEFIシステムを示す図、第
8図は従来のSPIシステムを示す図である.20、2
1●●●配管 22・・・振動体 23・・・超音波振動子 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液体搬送路の途中に設けられて液体を霧化する液
    体霧化装置において、軸方向に貫通する内径孔の両端を
    前記液体搬送路の内部に連続させた振動体と、この振動
    体の外側に同軸状に配置されて超音波振動を与えるべく
    結合された超音波振動子とを備えることを特徴とする液
    体霧化装置。
  2. (2)前記振動体は、前記超音波振動子を支持する胴部
    と、前記超音波振動子の一端面を受けるフランジとを有
    し、前記フランジと前記胴部に結合されるナットとの間
    で前記超音波振動子を締付け固定したことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載の液体霧化装置。
  3. (3)前記振動体は、内径孔の内壁面に突起を有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に記
    載の液体霧化装置。
  4. (4)前記振動体は、前記超音波振動子を同軸支持する
    第1の振動体と、軸方向に貫通する内径孔を有し前記第
    1の振動体の内部に同軸状に結合された第2の振動体と
    を備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の液体霧化装置。
  5. (5)前記第1の振動体は、前記超音波振動子を同軸状
    に支持する胴部と、前記超音波振動子の一端面を受ける
    フランジとを有し、前記フランジと前記胴部に結合され
    るナットの間で前記超音波振動子を締付け固定したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の液体霧化装
    置。
  6. (6)前記第2の振動体は、薄肉筒状に形成され、軸方
    向の一端部を前記第2の振動体の軸方向の一端部に接合
    してなることを特徴とする特許請求の範囲第4項または
    第5項に記載の液体霧化装置。
  7. (7)前記超音波振動子は、ランジュバン型の圧電振動
    子でなることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2
    項、第3項、第4項、第5項または第6項に記載の液体
    霧化装置。
JP14563686A 1986-06-20 1986-06-20 液体霧化装置 Pending JPS631476A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1045218C (zh) * 1994-12-26 1999-09-22 日本电气株式会社 用超声波振动器振动输送液体的装置
CN1046869C (zh) * 1992-11-30 1999-12-01 中国科学院上海硅酸盐研究所 多功能大流量超声喷雾装置
WO2022222456A1 (zh) * 2021-04-19 2022-10-27 浙江迈博高分子材料有限公司 一种气雾弹

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6249655B2 (ja) * 1980-04-09 1987-10-20 Koromubia Magune Purodakutsu Kk

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