JPS648588B2 - - Google Patents
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- JPS648588B2 JPS648588B2 JP58162208A JP16220883A JPS648588B2 JP S648588 B2 JPS648588 B2 JP S648588B2 JP 58162208 A JP58162208 A JP 58162208A JP 16220883 A JP16220883 A JP 16220883A JP S648588 B2 JPS648588 B2 JP S648588B2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus 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
- B05B17/0607—Apparatus 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
- B05B17/0638—Apparatus 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 spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices
-
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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- B05B17/0653—Details
- B05B17/0676—Feeding means
Landscapes
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、灯油、軽油などの液体燃料、水、薬
液などの液体を噴霧するための霧化装置に関し、
さらに詳しく言えば、圧電セラミツクなどの電気
的振動子により加圧室に充填された液体を加振し
てノズルより噴霧する構成の圧電噴霧装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an atomizing device for atomizing liquid fuels such as kerosene and light oil, water, and liquids such as chemical solutions.
More specifically, the present invention relates to a piezoelectric spray device configured to vibrate liquid filled in a pressurized chamber using an electric vibrator such as a piezoelectric ceramic and spray the liquid from a nozzle.
従来例の構成とその問題点
従来、この種の霧化装置は主にインクジエツト
記録装置のインク噴射装置として種々の構造のも
のが実用化されているが、これらはよく知られて
いるように単一液滴列を電気信号に応じて発生さ
せ、文字などを印字するものであつた。従つて、
特殊処理したインクを微量に噴射することができ
るのみであり、前述した産業分野で利用され得る
ような霧化装置ではなかつた。しかしながら、近
年、第1図に示したような噴霧装置が提案されて
いる。同図において、加圧室1を有するボデイー
2の一端には、ノズル3を複数個設けられたノズ
ル板4が装着され、加圧室1の断面積の大きい他
端には、振動板5と圧電セラミツク6が相互に接
着されて図のようにボデイー2に装着されてい
る。加圧室1の上下には図のように供給管7と排
気管8が接続されており、それぞれ、タンク9と
フアン10の吸込口11に接続されている。Conventional configurations and their problems Conventionally, this type of atomization device has been put into practical use mainly as an ink jetting device for inkjet recording devices, but these have a simple structure as is well known. A single droplet train was generated in response to an electrical signal to print characters, etc. Therefore,
It was only capable of ejecting a small amount of specially treated ink, and was not an atomizing device that could be used in the industrial field mentioned above. However, in recent years, a spraying device as shown in FIG. 1 has been proposed. In the figure, a nozzle plate 4 provided with a plurality of nozzles 3 is attached to one end of a body 2 having a pressurizing chamber 1, and a diaphragm 5 and a diaphragm 5 are attached to the other end of the pressurizing chamber 1 having a large cross-sectional area. Piezoelectric ceramics 6 are bonded to each other and attached to the body 2 as shown in the figure. As shown in the figure, a supply pipe 7 and an exhaust pipe 8 are connected to the top and bottom of the pressurizing chamber 1, and are connected to a tank 9 and a suction port 11 of a fan 10, respectively.
フアン10の停止時は、供給管7内の液面Aは
タンク液面Bと同一高さであるが、フアン10が
起動されると、その吸込口11には負圧力が発生
する。この負圧力によつて液面Aが吸い上げら
れ、排気管8の液面Cとなつてつりあう結果、加
圧室1内は、図のように液体で満たされるのであ
る。 When the fan 10 is stopped, the liquid level A in the supply pipe 7 is at the same level as the tank liquid level B, but when the fan 10 is started, negative pressure is generated at its suction port 11. The liquid level A is sucked up by this negative pressure and becomes balanced with the liquid level C in the exhaust pipe 8, so that the inside of the pressurizing chamber 1 is filled with liquid as shown in the figure.
次に圧電セラミツク6の電極(図示せず)に第
2図に示した交流電圧が供給される。 Next, the AC voltage shown in FIG. 2 is supplied to the electrodes (not shown) of the piezoelectric ceramic 6.
圧電セラミツク6の振動板5との接着面、およ
びそれに対向する面に設けられた電極間に第2図
に示した交流電圧が供給されると、圧電セラミツ
ク6および振動波5は、図中の破線のようなたわ
み振動を生じ加圧室1内の液体を加振する。 When the AC voltage shown in FIG. 2 is supplied between the bonding surface of the piezoelectric ceramic 6 with the diaphragm 5 and the electrodes provided on the surface facing it, the piezoelectric ceramic 6 and the vibration waves 5 will be generated as shown in the figure. Flexural vibrations as shown by the broken line are generated to vibrate the liquid in the pressurizing chamber 1.
この加振による液体の圧力上昇は、ノズル3の
近傍では、加圧室1のホーン形状のために増巾さ
れて高い圧力となり、この結果、ノズル3から図
のように微小液滴12が噴射されるものであつ
た。 The pressure increase in the liquid due to this vibration is amplified and becomes high pressure near the nozzle 3 due to the horn shape of the pressurizing chamber 1, and as a result, micro droplets 12 are ejected from the nozzle 3 as shown in the figure. It was something that would be done.
このような霧化装置は、その構造がコンパクト
で、かつ、極めて少ない消費電力で動作できるも
のである上に、噴霧量の調節が交流電圧の制御を
行うのみで簡単に行えるという非常にすぐれた特
徴を有するものであつたが、次に述べる欠点を有
していた。 This type of atomization device has a compact structure and can operate with extremely low power consumption, as well as the ability to easily adjust the amount of atomization by simply controlling the AC voltage. Although it had the following characteristics, it also had the following drawbacks.
加圧室1への液体の充填は、フアン10の発生
する負圧力によつて行われる構成であるため、こ
の負圧力―Pと液面AおよびC間の高さhとがつ
り合うように液面Cの高さが決定される。すなわ
ち、液体の密度(比量)をρとすると、P=ρ×
hとなつてつり合うのである。 Since the pressurized chamber 1 is filled with liquid using the negative pressure generated by the fan 10, the liquid is filled so that this negative pressure -P is balanced with the height h between the liquid levels A and C. The height of surface C is determined. That is, if the density (specific amount) of the liquid is ρ, then P=ρ×
It becomes h and balances out.
このため、フアン10の発生する負圧力−P
は、例えば、液体を水とし、h=50mmを得ようと
すると、
−P=−50mmH2O
の負圧力が必要となり、かなりの高圧力発生能力
を有するフアンが必要であつた。このため、フア
ン10は、高速のものが必要となるので騒音が発
生したり、大型になつたりするという欠点を有し
ていた。また、吸上高さhは、液体の密度ρによ
つて変化すると共に、液面Aの位置はタンク9の
液面Bの高さによつて決まるので、液面Cの高さ
は、液体の密度ρやタンク9の液面Bの高さによ
つて影響を受け、極端な場合には、液面Cが、加
圧室1内まで低下したり、逆に、上昇しすぎてフ
アン10の吸込口11に液体が流入してしまつた
りするという不都合があつた。 Therefore, the negative pressure −P generated by the fan 10
For example, if the liquid is water and an attempt is made to obtain h=50 mm, a negative pressure of -P=-50 mmH 2 O is required, which requires a fan capable of generating a considerably high pressure. For this reason, the fan 10 has the drawbacks of generating noise and being large in size because it needs to be fast. In addition, the suction height h changes depending on the density ρ of the liquid, and the position of the liquid level A is determined by the height of the liquid level B in the tank 9, so the height of the liquid level C is In extreme cases, the liquid level C may drop to the inside of the pressurizing chamber 1, or conversely rise too much and cause the fan 10 to There was an inconvenience that liquid may flow into the suction port 11 of the device.
また、第1図のような状態から急にフアン10
を停止すると加圧室1内の液体には、排気管8内
の液体による圧力(正圧力)が加えられることと
なる。すなわちノズル3から液面Cまでの高さを
hhとするとき、ノズル3近傍の液体の内圧Pin
は、
Pin=ρ×hh となる。 In addition, the fan 10 suddenly changes from the state shown in Figure 1.
When the pump is stopped, pressure (positive pressure) due to the liquid in the exhaust pipe 8 is applied to the liquid in the pressurizing chamber 1. In other words, the height from nozzle 3 to liquid level C is
When hh, the internal pressure of the liquid near nozzle 3 Pin
is Pin=ρ×hh.
このため、ノズル3から液体が溢れ出たり、溢
れ出た液体により、噴霧動作が不安定になつたり
するという欠点を有していた。 For this reason, the liquid overflows from the nozzle 3, and the overflowing liquid causes the spraying operation to become unstable.
発明の目的
本発明はこのような従来の欠点を一掃した霧化
装置を提供するものである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention provides an atomization device that eliminates such conventional drawbacks.
第1の目的は、コンパクトな構成で、しかも液
体タンクと加圧室の高さの差や、液体の密度など
にかかわらず、確実に加圧室に液体を充填し、極
めて低電力で安定に噴霧することができる霧化装
置を提供することである。 The first objective is to have a compact structure, to reliably fill the pressurizing chamber with liquid regardless of the height difference between the liquid tank and the pressurizing chamber, or the density of the liquid, and to stably fill the pressurizing chamber with extremely low power. An object of the present invention is to provide an atomization device capable of atomizing.
第2の目的は、ノズルや排気管などから液体が
溢出するという不都合を完全に防止し、機器の汚
損や、噴霧動作の不安定さの発生を生じることが
ない霧化装置を提供することである。 The second purpose is to provide an atomizer that completely prevents the inconvenience of liquid overflowing from nozzles, exhaust pipes, etc., and that does not stain equipment or cause instability in spray operation. be.
発明の構成
本発明は上記目的を達成するために次のような
構成により成るものである。Structure of the Invention In order to achieve the above object, the present invention has the following structure.
すなわち、加圧室を有するボデイーと、加圧室
に臨むノズルと、加圧室の液体を加振してノズル
から噴霧する電気的振動子と、液体を貯蔵するタ
ンクと、液体送輸手段とを備えると共に、加圧室
に供給口と排出口とを設け、両口をそれぞれタン
クと液体送輸手段とに接続する構成として加圧室
に液体を充填するようにしたものである。したが
つて、液体送輸手段により、液体が、タンクから
供給口、加圧室、排出口、そして液体送輸手段へ
と送輸されるので加圧室が液体で充填され、そし
て電気的振動子の加振によりノズルから噴霧され
て微粒化される。 That is, a body having a pressurizing chamber, a nozzle facing the pressurizing chamber, an electric vibrator that vibrates the liquid in the pressurizing chamber and sprays it from the nozzle, a tank for storing the liquid, and a liquid transport means. In addition, the pressurizing chamber is provided with a supply port and a discharge port, and both ports are connected to a tank and a liquid transport means, respectively, so that the pressurizing chamber is filled with liquid. Therefore, the liquid transport means transports the liquid from the tank to the supply port, the pressurized chamber, the discharge port, and then to the liquid transport means, so that the pressurized chamber is filled with liquid, and the electrical vibration is generated. The vibration of the child causes it to be sprayed from the nozzle and become atomized.
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について図面と共に説
明する。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第3図は、本発明の一実施例を示す霧化装置の
断面図である。 FIG. 3 is a sectional view of an atomizing device showing one embodiment of the present invention.
第3図において、霧化部13は、内部に直径が
5〜15mm、深さ1〜5mm程度の円筒状の加圧室1
4を有するボデイー15と、直径30μm〜100μm
程度のノズル16を複数個備え、厚さ30μm〜
100μm程度のノズル板17と、外径5〜15mm、厚
さ0.5〜2mmで開口18を有する円板状圧電振動
子19とを、図のように相互に接着して構成され
ており、ビス20にて取付板21に固定されてい
る。 In FIG. 3, the atomizing section 13 has a cylindrical pressurizing chamber 1 with a diameter of 5 to 15 mm and a depth of about 1 to 5 mm.
4 and a body 15 with a diameter of 30 μm to 100 μm
Equipped with multiple nozzles 16 with a thickness of 30 μm ~
It consists of a nozzle plate 17 of about 100 μm and a disc-shaped piezoelectric vibrator 19 having an opening 18 with an outer diameter of 5 to 15 mm and a thickness of 0.5 to 2 mm, which are glued together as shown in the figure, and screws 20 It is fixed to the mounting plate 21 at.
加圧室14には、供給口22と排出口23が設
けられ、それぞれ供給管24と排出管25とに接
続されている。供給口24は、液体を貯蔵するタ
ンク26に接続され、一方排出管25は液体送輸
手段であるプランジヤー型の電気駆動のポンプ2
7に接続されている。したがつて、液体はタンク
26から供給管24を介して供給口22を通つて
加圧室14に送られ、さらに排出口23を通り排
出管25を介してポンプ27に流れる構成となつ
ており、送輸用のポンプ27の作動によつてタン
ク26から吸い上げられて送輸される。ポンプ2
7の出口側は、吐出管28が接続され、吐出管2
8は、図のようにタンク26にその先端が接続さ
れている。 The pressurizing chamber 14 is provided with a supply port 22 and a discharge port 23, which are connected to a supply pipe 24 and a discharge pipe 25, respectively. The supply port 24 is connected to a tank 26 for storing liquid, while the discharge pipe 25 is connected to a plunger-type electrically driven pump 2 which is a liquid transport means.
7 is connected. Therefore, the liquid is sent from the tank 26 through the supply pipe 24 and the supply port 22 to the pressurizing chamber 14, and further flows through the discharge port 23 and the discharge pipe 25 to the pump 27. , and is sucked up from the tank 26 by the operation of the transport pump 27 and transported. pump 2
A discharge pipe 28 is connected to the outlet side of the discharge pipe 2.
8 has its tip connected to the tank 26 as shown in the figure.
タンク26に液面Bまで液体が満たされたと
き、供給管24内の液面Aは図のようにBと同一
高さにある。ポンプ27が起動されると、その吸
引力によつて液面Aは上昇し、加圧室14内が液
体で満たされる。そして、液面Aはさらに上昇し
て排出管25内も液体で満たされ、さらに吐出管
28に液体が吐出される。このようにして、ポン
プ27の作動により、タンク26の液体が吸い上
げられて図の矢印のような液体循環系が構成され
るのである。 When the tank 26 is filled with liquid up to the liquid level B, the liquid level A in the supply pipe 24 is at the same height as B as shown in the figure. When the pump 27 is started, the liquid level A rises due to its suction force, and the inside of the pressurizing chamber 14 is filled with liquid. Then, the liquid level A further rises, the inside of the discharge pipe 25 is also filled with liquid, and the liquid is further discharged into the discharge pipe 28. In this manner, the liquid in the tank 26 is sucked up by the operation of the pump 27, thereby forming a liquid circulation system as shown by the arrow in the figure.
この状態において、加圧室14内の圧力は、ポ
ンプ27の液体送輸能力と、タンク26と霧化部
13の位置(高さ)関係、および、供給管24、
排出管25、吐出管28の流路抵抗によつて決定
される一定の負圧力となる。このため、ノズル1
6からの液体の流出は防止される。 In this state, the pressure inside the pressurizing chamber 14 is determined by the liquid transport capacity of the pump 27, the position (height) relationship between the tank 26 and the atomizing section 13, and the supply pipe 24,
A constant negative pressure is determined by the flow path resistance of the discharge pipe 25 and the discharge pipe 28. For this reason, nozzle 1
The outflow of liquid from 6 is prevented.
圧電振動子19は図示していないが電極が設け
られており、ノズル板17との接着面およびそれ
と対向する面に電極が構成されている。 The piezoelectric vibrator 19 is provided with electrodes (not shown), and the electrodes are formed on the adhesive surface to the nozzle plate 17 and the surface opposite thereto.
この電極間に第4図a,b、又はcのような交
流電圧が供給されると、圧電振動子19は電圧の
極性に応じてその直径方向に伸縮歪を生じる。圧
電振動子19がノズル板17と接着されているの
で、この径方向伸縮歪は図中に破線で示すような
たわみ振動に変換され、結果として、ノズル16
がその軸方向、すなわち第3図の左右方向に振動
する。したがつて、加圧室14内の液体は加振さ
れて圧力上昇し、ノズル16より液滴29となつ
て飛翔する。 When an alternating current voltage as shown in FIG. 4 a, b, or c is supplied between these electrodes, the piezoelectric vibrator 19 undergoes expansion and contraction strain in its diametrical direction depending on the polarity of the voltage. Since the piezoelectric vibrator 19 is bonded to the nozzle plate 17, this radial expansion/contraction strain is converted into flexural vibration as shown by the broken line in the figure, and as a result, the nozzle 16
vibrates in its axial direction, that is, in the left-right direction in FIG. Therefore, the liquid in the pressurizing chamber 14 is excited and the pressure increases, and the liquid drops 29 fly from the nozzle 16.
このような噴霧動作を行うために要する圧電振
動子19の消費電力は、例えば灯油を10c.c./min
の割合で噴霧するとき、約0.3Watts程度であり、
非常に低電力で、しかもキヤビテーシヨン気泡の
影響を受けることなく安定に噴霧することができ
る。なぜならば、キヤビテーシヨンによりノズル
板17の中央付近で生じた気泡(図示せず)は、
図中に示すような振動モードのために加圧室14
内の外周方向に向つてはじき飛ばされ、しかも図
中の矢印のような液体の流れのために、加圧室1
4より排出管25、ポンプ27、そして吐出管2
8を通つてタンク26内の空気中に放出されるの
である。このようなスムーズな気泡の排出を実現
するためには、加圧室14からポンプ27の入口
までの間に気泡がたまり易いところをなくしてお
くことが必要であり、排出管25は、ポンプ27
に向うに従つてその高さが少なくとも低くならな
い(つまり水平又は徐々に高くなる)ように構成
されている。 The power consumption of the piezoelectric vibrator 19 required to perform such a spraying operation is, for example, 10 c.c./min for kerosene.
When spraying at a rate of about 0.3Watts,
Stable spraying can be achieved with extremely low power and without being affected by cavitation bubbles. This is because air bubbles (not shown) generated near the center of the nozzle plate 17 due to cavitation,
Pressurized chamber 14 for the vibration mode as shown in the figure.
The pressure chamber 1
4, the discharge pipe 25, the pump 27, and the discharge pipe 2
8 and is released into the air within the tank 26. In order to achieve such smooth air bubble discharge, it is necessary to eliminate areas where air bubbles tend to accumulate between the pressurizing chamber 14 and the inlet of the pump 27.
The height is configured such that at least the height does not decrease (that is, it is horizontal or gradually increases) as the distance increases.
この霧化装置の噴霧量は、第4図a,b、又は
cのように圧電振動子19に供給する交流電圧を
制御するのみで、簡単に調節することが可能であ
る。 The amount of spray from this atomizer can be easily adjusted by simply controlling the AC voltage supplied to the piezoelectric vibrator 19 as shown in FIGS. 4a, b, or c.
ポンプ27は、液体をタンク26から吸い上げ
て加圧室14に充填する作用のみを果すだけでよ
いから、例えば、50〜100mm程度の高さを吸い上
げる能力だけを有し、しかもその送輸能力の精度
は粗いものでよい。なぜなら、霧化部13の噴霧
量は、ほとんど圧電振動子19への供給電力によ
つて決定され、噴霧された液体に相当する体積の
液体は、ノズル16に発生する液体の表面張力に
よつて供給管24より自然に吸い上げられてくる
ためである。従つて非常に低電力で低コストかつ
コンパクトなポンプ27を用いて第3図のような
霧化装置を構成することによつて、タンクと加圧
室の高さの差や液体の密度の変化などによつて、
加圧室14に空気層が発生したり、装置外に液体
が溢出したりすることが全くなく、しかも極めて
安定な噴霧動作を行うことができる霧化装置を提
供することができる。また、上記の説明から明ら
かなように、加圧室14内の圧力は、常にノズル
16の外気圧力より低い圧力下におかれているの
でノズル16から外部に液体が溢れ出ることも全
く生じない構成であり、ノズルから液体が溢れ出
て外部を汚損したり、また、溢出液により噴霧動
作が不安定になつたりすることがない霧化装置と
することができる。 Since the pump 27 only has to perform the function of sucking up liquid from the tank 26 and filling the pressurizing chamber 14, it has only the ability to suck up a height of, for example, about 50 to 100 mm, and its transport capacity is limited. The accuracy may be coarse. This is because the amount of spray from the atomizer 13 is determined mostly by the power supplied to the piezoelectric vibrator 19, and the volume of liquid equivalent to the atomized liquid is determined by the surface tension of the liquid generated at the nozzle 16. This is because it is naturally sucked up from the supply pipe 24. Therefore, by configuring the atomization device as shown in Fig. 3 using a very low-power, low-cost, and compact pump 27, it is possible to eliminate the difference in height between the tank and the pressurizing chamber and the change in the density of the liquid. According to etc.
It is possible to provide an atomization device that does not generate an air layer in the pressurized chamber 14 or cause liquid to overflow outside the device, and can perform an extremely stable atomization operation. Furthermore, as is clear from the above description, the pressure inside the pressurizing chamber 14 is always lower than the outside air pressure of the nozzle 16, so no liquid overflows from the nozzle 16 to the outside. With this configuration, it is possible to provide an atomizing device in which the liquid does not overflow from the nozzle and stain the outside, and the spraying operation does not become unstable due to overflowing liquid.
第5図は本発明の他の実施例を示す霧化装置の
断面図であり、第3図と同符号は相当する構造体
であり説明を省略する。 FIG. 5 is a sectional view of an atomizing device showing another embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in FIG. 3 indicate corresponding structures, and their explanation will be omitted.
同図において、供給口22、排出口23は、共
に加圧室14のノズル板17に対向する底面に設
けられボデイー15の単一面上で排出管25、供
給管24と接続できるよう構成されている。ま
た、吐出管28は、タンク26の液面Bより低い
位置でタンク26と接続されている。したがつ
て、ポンプ27の起動前には吐出管28内にも液
面A′が存在するが、このようにしても第3図の
場合と同様の作用を果すことが可能である。 In the figure, the supply port 22 and the discharge port 23 are both provided on the bottom surface of the pressurizing chamber 14 facing the nozzle plate 17, and are configured to be connected to the discharge pipe 25 and the supply pipe 24 on a single surface of the body 15. There is. Further, the discharge pipe 28 is connected to the tank 26 at a position lower than the liquid level B of the tank 26. Therefore, the liquid level A' exists in the discharge pipe 28 before the pump 27 is started, but even in this case, the same effect as in the case of FIG. 3 can be achieved.
第6図は、本発明のさらに他の実施例を示す霧
化装置の断面図であり、第3図および第5図と同
符号は相当する構造体である。 FIG. 6 is a cross-sectional view of an atomizing device showing still another embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in FIGS. 3 and 5 indicate corresponding structures.
同図において、供給口22は加圧室14のノズ
ル板17に対向する面の中央に設けられ、かつ上
向に噴霧するように構成されており、ポンプ27
で図中矢印のように液体が流れるようにすること
によつて、キヤビテーシヨンによる気泡(図示せ
ず)は、このような構成であつても確実に排出口
より排気され、安定な噴霧動作を維持することが
可能である。 In the figure, the supply port 22 is provided at the center of the surface of the pressurizing chamber 14 facing the nozzle plate 17, and is configured to spray upward.
By making the liquid flow as shown by the arrow in the figure, air bubbles (not shown) caused by cavitation are reliably exhausted from the outlet even with this configuration, and stable spraying operation is maintained. It is possible to do so.
第7図は、もう1つの他の実施例を示す霧化装
置の断面図であつて、第3図と同符号は相当する
構造体を示すものである。 FIG. 7 is a sectional view of an atomizing device showing another embodiment, and the same reference numerals as in FIG. 3 indicate corresponding structures.
同図において、排出管25は、ポンプ27の入
口までの間、ポンプ27に近い程高い位置となる
よう斜めに構成されており、キヤビテーシヨン気
泡(図示せず)が、よりスムーズに排出されるよ
うにしたものである。また、タンク26の液面B
は加圧室14よりも少し高い位置となつており、
従つて、ポンプの起動前は、排出管25内に液面
A″が存在することになる。この場合Bをあまり
ノズル16より高くするとノズル16から液体が
溢れ出るが、液体の表面張力の作用によりノズル
から液体が溢れ出ない範囲で、(または、溢れ出
てもよい場合には)このような構成をとることが
できる。 In the same figure, the discharge pipe 25 is constructed diagonally so that the position closer to the pump 27 is higher until it reaches the inlet of the pump 27, so that cavitation bubbles (not shown) can be discharged more smoothly. This is what I did. In addition, the liquid level B of the tank 26
is located a little higher than the pressurized chamber 14,
Therefore, before starting the pump, there is a liquid level in the discharge pipe 25.
In this case, if B is set too high above the nozzle 16, the liquid will overflow from the nozzle 16, but due to the surface tension of the liquid, the liquid will not overflow from the nozzle (or overflow). (in cases where it is acceptable) such a configuration can be adopted.
もちろん、このような構成の場合でも、ポンプ
27が作動した場合には、供給管24の流路抵抗
による圧損により、加圧室14内の圧力がノズル
16の外気圧力より低い圧力となるよう構成され
ているので、安定な噴霧を行うことができ、しか
も、噴霧動作中は、液体が外部に溢れ出ることが
完全に防止されるのである。 Of course, even in such a configuration, when the pump 27 is activated, the pressure inside the pressurizing chamber 14 becomes lower than the outside air pressure at the nozzle 16 due to the pressure loss due to the flow path resistance of the supply pipe 24. This makes it possible to perform stable spraying, and moreover, during the spraying operation, the liquid is completely prevented from overflowing to the outside.
このように、本発明は、第3図、第5図〜第7
図に示すような様々な実施態様をとることが可能
であり、さらにまた、場合によつては例えば第3
図において、吐出管28の出口をタンク26に戻
さないような構成をとることも可能であつて、さ
らに数多くの実施形態が考えられることは明らか
であろう。 As described above, the present invention is shown in FIGS. 3 and 5 to 7.
It is possible to take various embodiments as shown in the figures, and also optionally, e.g.
In the figure, it is clear that it is also possible to adopt a configuration in which the outlet of the discharge pipe 28 does not return to the tank 26, and that many further embodiments are possible.
第8図は、本発明のさらに他の実施例の霧化装
置を適用した燃焼装置の断面図であつて、第3図
と同符号は、相当する構造物である。 FIG. 8 is a sectional view of a combustion device to which an atomizer according to still another embodiment of the present invention is applied, and the same reference numerals as in FIG. 3 indicate corresponding structures.
第8図において、タンク26には、カートリツ
ジタンク30より図のように灯油が供給される。
タンク26と霧化部13、およびポンプ27と
は、図のように供給管24、排出管25、および
吐出管28にて接続され、プランジヤ型の電磁駆
動されるポンプ27の作動と共に図の矢印のよう
に灯油が循環する。これと同時に燃焼フアン31
が起動され図の矢印のような空気の流れが発生し
てプリパージが行われる。次に霧化部13の圧電
振動子に第4図a,b、又はcのような交流電圧
が供給され、霧化粒子(噴霧液滴)29が噴霧さ
れ、点火器(図示せず)により点火されて燃焼す
る。空気噴出口32は、燃焼筒33の上方に多く
分布しているので、火炎34は図のように燃焼筒
33の上方にのみ生成され青炎燃焼する。 In FIG. 8, kerosene is supplied to the tank 26 from a cartridge tank 30 as shown.
The tank 26, the atomizing section 13, and the pump 27 are connected through a supply pipe 24, a discharge pipe 25, and a discharge pipe 28 as shown in the figure, and the plunger type electromagnetically driven pump 27 operates as shown by the arrow in the figure. Kerosene circulates like this. At the same time, the combustion fan 31
is started, air flows as shown by the arrow in the figure, and pre-purge is performed. Next, an AC voltage as shown in FIG. 4 a, b, or c is supplied to the piezoelectric vibrator of the atomization unit 13, and atomized particles (atomized droplets) 29 are atomized, and an igniter (not shown) is activated. ignites and burns. Since many of the air jet ports 32 are distributed above the combustion tube 33, the flame 34 is generated only above the combustion tube 33 as shown in the figure, resulting in blue flame combustion.
霧化部13は図のように高温雰囲気中におかれ
るが、タンク26の灯油がポンプ27にて循環す
る構成であり、タンク26の雰囲気温度は低く、
かつ放熱面積が霧化部13より十分大きいため、
霧化部13は、良好な冷却作用を受ける。すなわ
ち、十分温度の低い灯油が、ポンプ27にて霧化
部13を通つて循環する構成であるので、霧化部
13の圧電振動子や接着層などがその雰囲気温度
に比べて非常に低い温度に維持されるのである。
したがつて、このような構成により、圧電振動子
の発熱による温度上昇や高温湯に霧化部13が置
かれることによる圧電振動子などの信頼性低下を
防止し、非常に高い信頼性を保証することができ
る霧化装置を実現することが可能である。 The atomizing section 13 is placed in a high-temperature atmosphere as shown in the figure, but the kerosene in the tank 26 is circulated by a pump 27, so the atmospheric temperature in the tank 26 is low.
And since the heat dissipation area is sufficiently larger than the atomization part 13,
The atomization section 13 receives a good cooling effect. In other words, since kerosene having a sufficiently low temperature is circulated through the atomizing section 13 by the pump 27, the piezoelectric vibrator, adhesive layer, etc. of the atomizing section 13 have a temperature that is very low compared to the ambient temperature. It is maintained.
Therefore, such a configuration prevents a temperature increase due to heat generation of the piezoelectric vibrator and a decrease in reliability of the piezoelectric vibrator due to placing the atomizing section 13 in hot water, and guarantees extremely high reliability. It is possible to realize an atomization device that can.
発明の効果
以上に述べたように本発明によれば、加圧室に
ノズルを臨ませ電気的振動子により加振して噴霧
する構成とすると共に、加圧室に供給口および排
出口を設け、それぞれをタンクおよび液体送輸手
段に接続して液体を液体送輸手段により送輸する
構成として加圧室に充填するようにしたから、タ
ンクと加圧室の高さの差や液体の密度などにかか
わらず確実に加圧室に液体を充填することがで
き、極めて安定に、しかも低消費電力で液体を噴
霧することができる霧化装置を非常にコンパクト
な構成で実現することができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the nozzle faces the pressurized chamber and is vibrated by an electric vibrator to spray, and the pressurized chamber is provided with a supply port and a discharge port. , each is connected to a tank and a liquid transport means, and the liquid is transported by the liquid transport means to fill the pressurized chamber, so the difference in height between the tank and the pressurized chamber and the density of the liquid It is possible to realize an atomization device with a very compact configuration, which can reliably fill a pressurized chamber with liquid regardless of the circumstances, and can atomize liquid extremely stably and with low power consumption.
さらに、ノズルや排出管などから液体が溢出し
て装置を汚損したり、ノズル板の外面に液体が付
着して不安定な噴霧状態が生じたりするという不
都合が全くない霧化装置を実現することが可能で
ある。 Furthermore, it is an object to realize an atomizing device that does not have any inconveniences such as liquid overflowing from a nozzle, discharge pipe, etc. and contaminating the device, or liquid adhering to the outer surface of a nozzle plate and causing an unstable spray state. is possible.
また、液体が加圧室を通つて送輸されるので、
特に電気的振動子の温度上昇を防止し、高信頼性
の霧化装置を提供することができるうえに、高温
雰囲気中においても安定で信頼性の高い霧化動作
を保証することができるものである。 Also, since the liquid is transported through a pressurized chamber,
In particular, it is possible to prevent the temperature rise of the electric vibrator and provide a highly reliable atomization device, as well as to guarantee stable and reliable atomization operation even in high-temperature atmospheres. be.
第1図は従来の霧化装置の断面図、第2図は同
霧化装置の圧電セラミツクの駆動電圧波形図、第
3図は本発明の一実施例の霧化装置の断面図、第
4図a,bおよびcは、同霧化装置の噴霧量に応
じた圧電振動子駆動電圧波形図、第5図は本発明
の他の実施例の霧化装置の断面図、第6図は同さ
らに他の実施例の霧化装置の断面図、第7図はも
う1つの他の実施例の霧化装置の断面図、第8図
はさらにもう1つの他の実施例の霧化装置を適用
した燃焼装置の断面図である。
14…加圧室、15…ボデイー、16…ノズ
ル、19…電気的振動子、22…供給口、23…
排出口、26…タンク、27…液体送輸手段(ポ
ンプ)。
FIG. 1 is a sectional view of a conventional atomizing device, FIG. 2 is a driving voltage waveform diagram of piezoelectric ceramic of the same atomizing device, FIG. 3 is a sectional view of an atomizing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. Figures a, b and c are piezoelectric vibrator driving voltage waveform diagrams according to the spray amount of the same atomizer, Figure 5 is a sectional view of the atomizer of another embodiment of the present invention, and Figure 6 is the same. FIG. 7 is a sectional view of an atomizing device according to yet another embodiment, and FIG. 8 is a sectional view of an atomizing device according to yet another embodiment. FIG. 14... Pressure chamber, 15... Body, 16... Nozzle, 19... Electric vibrator, 22... Supply port, 23...
Discharge port, 26... Tank, 27... Liquid transport means (pump).
Claims (1)
と、前記加圧室に臨むように設けたノズルと、前
記加圧室の液体を加振し前記ノズルより噴霧する
電気的振動子と、液体を貯蔵するタンクと、液体
を送るための液体送輸手段とを備えると共に、前
記加圧室に供給口および排出口を設け、前記供給
口および排出口を前記タンクおよび液体送輸手段
にそれぞれ接続して前記加圧室に液体を充填する
構成とした霧化装置。 2 液体送輸手段の液体送輸量が前記ノズルから
噴霧される噴霧量より多くなるよう構成した特許
請求の範囲第1項記載の霧化装置。 3 液体送輸手段を電気ポンプで構成した特許請
求の範囲第1項または第2項記載の霧化装置。 4 液体送輸手段の吐出側を前記タンクに接続
し、液体を循環させる構成とした特許請求の範囲
第1項または第2項記載の霧化装置。 5 タンクの放熱量が前記ボデイーの放熱量より
大きくなるよう構成し、液体の循環により前記ボ
デイーを冷却する構成とした特許請求の範囲第4
項記載の霧化装置。 6 送輸手段が前記加圧室と同等又はそれ以上高
い位置となるよう構成した特許請求の範囲第1項
または第2項記載の霧化装置。[Scope of Claims] 1. A body having a pressurized chamber filled with liquid, a nozzle provided to face the pressurized chamber, and an electrical device that vibrates the liquid in the pressurized chamber and sprays it from the nozzle. The pressurized chamber is provided with a supply port and a discharge port, and the supply port and the discharge port are connected to the tank and the liquid transport means. An atomizing device configured to be connected to a transportation means and to fill the pressurized chamber with a liquid. 2. The atomizing device according to claim 1, wherein the amount of liquid transported by the liquid transporting means is larger than the amount of spray sprayed from the nozzle. 3. The atomization device according to claim 1 or 2, wherein the liquid transport means is an electric pump. 4. The atomization device according to claim 1 or 2, wherein the discharge side of the liquid transport means is connected to the tank to circulate the liquid. 5. Claim 4, wherein the amount of heat dissipated from the tank is greater than the amount of heat dissipated from the body, and the body is cooled by circulation of liquid.
Atomization device as described in section. 6. The atomization device according to claim 1 or 2, wherein the transportation means is located at a position equal to or higher than the pressurizing chamber.
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|---|---|---|---|
| JP58162208A JPS6054761A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | atomization device |
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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-
1983
- 1983-09-02 JP JP58162208A patent/JPS6054761A/en active Granted
Also Published As
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