JPH03101859A - 渦室アトマイザー - Google Patents

渦室アトマイザー

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JPH03101859A
JPH03101859A JP2147157A JP14715790A JPH03101859A JP H03101859 A JPH03101859 A JP H03101859A JP 2147157 A JP2147157 A JP 2147157A JP 14715790 A JP14715790 A JP 14715790A JP H03101859 A JPH03101859 A JP H03101859A
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vortex
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chamber atomizer
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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】 産業上の不１用分野 本発明は、軸線方向に延びるケーシング、及びこのケー
シングの端部を閉鎖する端板を有するハウジングを備え
た渦室アトマイザーに関し、これらの端板のうちの一方
は入口ノズルを有し、他方は出口管を有し、更に、ケー
シングを貫通する少なくとも二つの管状連結管が設けら
れ、これらの連結管の中心線はその中心線にほぼ直角に
延びるハウジングの軸線から所定距離にある。
鑑朱旦藍亘 この種類の渦室アトマイザーは、例えば欧州特許公開Ｅ
Ｐ−Ａ　２１３，３２９号に提案されている。この従来
技術のアトマイザーは、例えば、内燃エンジンのキャブ
レターとして、或いはジェットエンジンのバーナーのア
トマイザーとして使用されている。ｌ尚室に流入する流
体燃料は、管状連結管から渦室に流入して中心に集まっ
た収斂渦を形成する空気によって作用を受け、従ってこ
の燃料は微細な燃料滴に霧化され、微細に分散される。
乱流の空気一燃料噴流は、出口管を通って燃焼室、例え
ば内燃エンジンの燃焼室又は他の燃焼装置に流入する。
しかしながら、この従来技術の渦室アトマイザーの内部
に生じる望ましくない流れ状態のため、渦室内に理想的
な霧化を確保することは不可である。これは、このよう
な渦室から燃料が供給された内燃エンジンについて行わ
れる排気ガス試験が不満な結果をもたらしたことからわ
かる。更に詳細には、渦室自体の内部にさえ、混合物の
成分の望ましくない凝離、かくしてケーシングと端板と
の間の隅部に液体の収集が起こる。
西ドイツ特許公開ＤＢ−Ａ　２，　８２８，　３１９号
には当該種類の渦室アトマイザーが記載され、この装置
は、バーナーのアトマイザーであると呼ばれている。
記載されているようにこのアトマイザーもまた円筒形霧
化室を有するが、この室内での流れ状態は、既に検討し
た他の従来技術におけるのと同様に全く望ましくない。
発明が解決しようとする問題 かくして、本発明の一つの目的は、言及した種類の渦室
アトマイザーを、このアトマイザーがその出口で液体混
合物をできるだけ理想的な乱流で供給するように改良す
ることにある。
本発明の他の目的は、渦室内での混合物の従来の凝離を
回避することにある。
かくして、渦室アトマイザーを内燃エンジンのキャブレ
ターとして、又は他の形態のアトマイザーとして使用す
る場合、一つの目的は、凝離が回避されそのため下流の
内燃エンジン又はバーナーからの排気ガスの有毒成分の
量が実質的に最小にされた、最良可能に乱流処理された
空気燃料混合物を得ることにある。
問題点を解決するための手段 これらの目的、及び本明細書、特許請求の範囲、及び図
面から明らかな他の目的を達成するため、本発明では、
ケーシングの面から周方向に延び、渦室アトマイザー内
につくられる一次渦の形態に実質的に適合したキャビテ
ィがハウジングの内部に形成されるように、内部構造体
がハウジング内に設けられる。この設計は、連結管を通
って接線方向に流入する空気のため、高い回転速度を有
する理想的な一次渦が軸線上に集中される結果となり、
かくしてエンジン又はバーナーの燃料、又は入口ノズル
を通って？ｆｊ４室に流入する他の肢体の微細霧化が行
われるという認識に基づいている。しかしながら、一次
渦に加えて、実質的に低い流れ速度が生じる二次流れ現
象で流れ領域が形成される。この結果、前に霧化し且つ
乱流にした燃料一空気混合物がこの領域内に再び凝離し
てしまう。
このような流れ領域は、ケーシングと端板との間の縁領
域に優先的に形成される。環状に延びる内部構造体は、
ｌ高室によって生ぜしめられる一次？ｆＥｉの形態にで
きるだけ適合されているが、このような二次渦又は乱流
領域の形成が防止されるということを意味する。従って
、前に霧化した液体又は燃料混合物の望ましくない凝離
が抑制される。更に、本発明による内部構造体により、
入口ノズル及び出口ポートの両方に向かう回転速度の加
速度が更に増大されると想定することができる。実際、
内部構造体の夫々の直径の減少があるのはこの方向であ
る。ガス流を回転させる場合には、回転速度が直径の減
少に伴って増大するため、内部構造体と関連して、上述
の加速の効果があり、かくして霧化が改善される。
軸線上に集中する理想的な一次渦は、回転速度成分が大
きいばかりでなく、軸線方向速度成分も有する。この点
で、本発明による内部構造体のため、流れは渦室の入口
ノズルの下で直接的に突然偏向され、このような偏向に
より追加の剪断成分が流れ内にもたらされ、これは追加
の霧化効果を伴う。更に、大きな液滴は慣性によって外
方に吹き飛ばされ、本発明による内部構造体に衝突し、
そこで重力の作用方向に下方に移動する薄膜を形成し、
これらの液滴は直ちに再び同伴され、かくして一次渦の
外側領域の高い回転速度のため霧化される。これは、従
来技術では、低い流れ速度の二次渦領域に流入した後、
外方に吹き飛ばされた液滴を室壁から再びきれいに払拭
することができないため、不可能であった。
一次渦内で実際上理想的に分散された燃料は、高速で回
転する渦とともに燃焼室内に続く出口管内に現れる。こ
れで、理想的に混合された燃料混合物を霧化燃料を最適
に使用して燃焼させることができる。ｌａ室アトマイザ
ーは、この点で、非常に効果的であるため、欧州特許公
開ＥＰ−Ａ　２１３，３２９号によるアトマイザーとは
異なり、きれいに吹き飛ばさなければならないような大
きさの液滴がないため、遠心室を下流に設けることなく
純粋に霧化の用途に使用することができる。
従って、例えば、渦室アトマイザーをキャブレターとし
て使用する場合、一次？ｆｉ４内で実際上理想的に分散
された燃料を高速で回転する痛とともに燃焼室内に続く
出口管内に流入させることができる。燃焼室内では、理
想的に混合された燃料混合物を霧化燃料を最適に使用し
て燃焼させることができる。
特に、内部構造体をケーシングと端板との間の両隅領域
に夫々配置すると更に有利である。
更に、この構成は、一つの場合では、内部構造体が、端
板で開口した出口管を備えた前記端板に沿って出口管の
開口領域又はその終端部まで前方に突出するように構成
するのがよい。他の場合では、ケーシングと端板との間
の縁領域に配置され、入口ノズルが通じた内部構造体を
入口ノズルの開口まで多かれ少なかれ前方に引かれた設
計が可能である。
内部構造体は、連結管の開口までケーシングの壁に沿っ
て延びるように配置されるのがよい。
連結管の中央線は、ハウジングの軸線と交差する共通の
中央平面内に配置されるのがよい。
本発明の別の有利な実施例によれば、内部構造体がケー
シングと端板に通じた出口管を備えた端板との間の縁領
域にだけ設けられている。これと同時に、ケーシングを
通過する連結管は、軸線方向に摺動ずるカバー部材によ
って、そのポート部を任意の所望の断面サイズまで絞る
、即ちポート部の断面を減少させることができる。これ
は、入力した容積空気流、かくして空気一燃料混合物の
濃度を調節できるということを意味する。
本発明による渦室アトマイザーは、欧州特許公開ＥＰ−
Ａ　２１３，３２９号で提案された種類の遠心室と有利
に組み合わせることができる。この場合、渦室アトマイ
ザーの出口管は、入口管として室へ通じ、この室には出
口管がほぼ同心に設けられている。入口管及び出口管の
内側端部は、中間距離によって間隔を隔てられ、これら
の室の壁はこれらの内側端部間の領域を隙間を伴って取
り囲んでいる。更に、入口管及び出口管の半径方向外側
で室は出口、即ち引き出し管を有する。従って、遠心室
は、欧州特許公開ＥＰ−Ａ　２１３，３２９号に既に提
案されているように、入口管及び出口管の内側端部を取
り囲む室によって構成される。この遠心室の入口管及び
出口管の内側端部間には、定常的な渦が形成され、小さ
な液滴の合同により形成された大型の液滴即ち粒子を遠
心作用によってこの渦から分離することができる。
塵埃粒子を濡らすため、水、又は全く別の液体を入口ノ
ズル内に噴霧する場合、本発明によるｌ尚室アトマイザ
ーは空気清浄にも使用できるということが利点であるこ
とがわかった。濡らした塵埃粒子は引き出され、更に詳
細には、上述の遠心室を使用する場合、洗浄によって除
去されるべきガスを繻らし液体内に溶解させることもで
きる。
更に、この渦室アトマイザーは、液一液二相混合物に有
利に使用することができる。かくして、下水処理施設又
は精製工場で使用することができる。本発明による装置
は、エマルジョン及び渇合物の製造、及びエマルジョン
及びｄ合物のそれらの相への分離にも使用することがで
きる。
本発明の別の特徴及び利点は、図面を参照したその二つ
の実施例の以下の説明から判断されよう。
実施例 第１図による渦室アトマイサー１０は円筒形ハウジング
１２を有し、このハウジングはハウジングに連結された
端板１６及び１８で端部が閉鎖されている。渦室アトマ
イザーｌＯのケーシング１４の横方向中央平面で、二つ
の管状連結要素即ち連結管２４及び２６が連結され、こ
れらの連結管は互いに１８０°だけ片寄せられている。
連結管２４及び２６は、渦室アトマイサー１０のケーン
ング１４に接線方向に通している。管状連結管２４及ぴ
２６が１８０°片寄せられているため、これらの連結管
２４及び２６の中央線２８及び３０は互いに平行である
。連結管２４及び２６の中央線２８及び３０は、渦室ア
トマイサーｌＯのハウジングの軸線３２と直交する。
出口管２２か渦室アトマイサー１０の端板ｌ８で開口し
ている。入口ノズル２０が反対側の端板１６に配置され
ている。出口管２２の中央線と入口ノズル２０の中央線
はハウジングの軸線３２と整合している。
内部構造体３４及び３６が、ハウジング１２内で周方向
に延びるように、ケーシングに環状に隣接して配置され
ている。これらの内部構造体３６は、一方ではケーシン
グの面１５に係合し、他方では端板１６に係合し、ケー
シングの面ｌ５と端板１６との間の内縁部と隣接した領
域を満たす。
この点で、内部構造体は入口ノズル２０のポートまで端
板に沿って前方に引かれ、連結管２４及び２６の夫々通
じている領域までケーシングの面１５に沿って延びる。
更に、内部構造体３４は、ケーシング１４と出口管２２
の開口する端板１８との間を延びる。内部構造体３４は
、そのうえ、一方では出口管２２の開口まで前方に引か
れ、他方では、ケーシングの連結管２４及び２６の夫々
の開口領域まで延びる。内部構造体３４及び３６の夫々
の、ハウジング１２の内部に向かって曲げられた表面は
、外向き方向に凸状に湾曲し、その外形は形成される一
次渦と実質的に適合するようになっている。
本発明の実施例によるｌａ室アトマイザーを内燃エンジ
ンの渦室キャブレターとして使用する場合には、渦室キ
ャブレターによって燃料が供給されるエンジンから出る
有毒な排気ガス成分の量を大きく減らすことができる。
第２図に示す痛室アトマイザ−ＩＯの設計は、第１図の
渦室アトマイザーとほとんど等しい。しかしながらこの
実施例は、ケーシング１４と入口ノズル２０を備えた端
板１６との間に内部構造体３６を全く持たない。
ハウジング１２内には、第２図でａで示す二重矢印の方
向に軸線方向に調節できるようにカバー部材４４が配置
されている。カバー部材４４は、ケーシングの面ｌ５で
開口している連結管４０及ひ４２の夫々を覆うことを可
能にする。これは、供給された容積空気流、かくして空
気と燃料の混合物の割合を無段階に調節することができ
るということを意味する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ｌ尚室アトマイザーの第ｌの実施例の概略断
面図であり、 第２図は、渦室アトマイサーの第２の可能な形態の概略
断面図である。 １０・・・渦室アトマイザー １２・・・ハウジンク゛ １４・・・ケーシング １Ｇ、１８・・・端板 ２０・・・入口ノズル ２２・・・出口管 ２４、２６・・・管状連結管 ３　４、 ３６・・・内部構造体 ・・カバー部材 仄この浄ユ（内容に変更なし）

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）軸線方向に延びるケーシングと、このケーシング
    の端部を閉鎖する端板とを有し、これらの端板のうちの
    一方がその端板に配置された入口ノズルを有し、他方の
    端板がその端板に配置された出口管を有し、更に、中心
    線がハウジングの軸線から間隔を隔てられ且つ該軸線に
    ほぼ直角な二つの管状連結管を有する渦室アトマイザー
    において、渦室アトマイザー内につくられる一次渦の形
    態に実質的に適合されたキヤビティ（３８）がハウジン
    グ（１２）の内部に形成されるように、内部構造体（３
    ４及び３６）がケーシングの面（１５）から周方向に延
    びるようにハウジング（１２）内に設けられていること
    を特徴とする渦室アトマイザー。
  2. （２）内部構造体（３４及び３６）が、ケーシング（１
    ４）と一方の端板（１８）との間に延びる第１縁領域、
    及びケーシング（１４）と端板（１６）との間に延びる
    第２縁領域に夫々配置されていることを特徴とする請求
    項（１）に記載の渦室アトマイザー。
  3. （３）第１級領域に配置された内部構造体（３４）が出
    口管（２２）の開口まで端板（１８）に沿って前方に引
    かれていることを特徴とする請求項（２）に記載の渦室
    アトマイザー。
  4. （４）第２縁領域に配置された内部構造体（３６）が入
    口ノズル（２０）の開口まで端板（１６）に沿って前方
    に引かれていることを特徴とする請求項（２）又は（３
    ）に記載の渦室アトマイザー。
  5. （５）内部構造体（３４及び３６）がケーシングの面（
    １５）に沿って連結管（２４及び２６）の開口まで延び
    ることを特徴とする請求項（２）、（３）及び（４）の
    うちのいずれか１項に記載の渦室アトマイザー。
  6. （６）連結管（２４及び２６）の中央線（２８及び３０
    ）がハウジングの軸線（３２）と交差する共通の中央平
    面内にあることを特徴とする請求項（２）乃至（５）の
    うちのいずれか１項に記載の渦室アトマイザー。
  7. （７）内部構造体（３４）がケーシングと端板（１６）
    との間の縁領域を延び、ケーシング（１４）を通過する
    連結管（２４及び２６）が、それらの開口（４０及び４
    ２）を軸線方向に摺動するカバー部材（４４）で調節自
    在に覆い隠すことができるように配置されていることを
    特徴とする請求項（１）に記載の渦室アトマイザー。
  8. （８）渦室アトマイザーが遠心室に連結されていること
    を特徴とする請求項（１）乃至（７）のうちのいずれか
    １項に記載の渦室アトマイザー。
JP2147157A 1989-06-05 1990-06-05 渦室アトマイザー Expired - Lifetime JPH0783848B2 (ja)

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EP (1) EP0401708B1 (ja)
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