JPH034955A - 超音波霧化装置 - 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、一般に、供給される液体燃料の如き液体物質
（本明細書では、液体物質とは液体燃料・の如き液体は
勿論のこと、懸濁溶液等の液状物をも含むものとして用
いる。）を超音波振動を利用して霧化するための超音波
霧化装置に関し、特に、（１）自動車、船外機、携帯用
動力装置、民生用ヒートポンプ装置の駆動装置等に用い
られる内燃機関に適用される超音波霧化装置、　（２）
ガスタービン用燃料噴射ノズル、　（３）工業用、営業
用及び家庭用のボイラ、加熱炉、暖房用バーナ、　（４
）工業用液体噴霧器、例えば食品、医薬品、農薬、肥料
等の液状物の乾煽を目的とする乾燥用噴霧器、調温、調
湿用スプレー　焼粉用噴霧器（セラミック造粒）、噴霧
塗装装置、反応促進器、及び（５）工業用以外の液体噴
霧器、例えば、農薬散布器、消毒液散布器等に好適に用
いられる超音波霧化装置に関する。

〔従来の技術〕

これまで、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジンの
ような内燃機関、あるいはボイラーおよびファンヒータ
のような外燃機関等においては、供給される液体燃料を
燃焼させる際、燃焼性能の観点から見て、この液体燃料
を極めて小さい液滴粒径に霧化して供給することが望ま
しい。特に、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジン
のような内燃機関においては、好ましいエンジン性能を
得るために、吸気管内に噴射される液体物質すなわち液
体燃料を極めて小さな液滴粒径に霧化し、空気と混合し
てエンジンの燃焼室に供給することが必要とされている
。

従来、液体燃料を極めて小さな液滴粒径に霧化するこの
ような装置として、超音波を利用して、供給される液体
′燃料を霧化する超音波霧化装置が知られている。特に
、このとき、ガソリンエンジン等のように、広い流量範
囲（高ターンダウン）にわたって、液体燃料が霧化され
ることを要求される場合には、液体燃料供給手段として
電磁弁を使用し、超音波霧化装置の霧化面に直接、液体
燃料を供給する方法が採用されている。

この種の超音波霧化装置においては、広い燃料供給範囲
にわたって良好な霧化効率を確保するためには霧化面上
に液の薄膜を形成することが必須である。この目的のた
めに、これまで種々の工夫がなされている。

第５図は複数の孔から霧化面に液を供給する方式の超音
波霧化装置を示し、シリンダ１０１、ノズル体１０２、
振動子ホーン１０３、電気・音響変換素子１０４からな
り、シリンダ１０１には、燃料供給路１０５が形成され
、ノズル体１０２には、該燃料供給路１０５に連通ずる
噴射孔１０６が形成されている。噴射孔１０６は、ノズ
ル体１０２の円周上に複数個形成され、噴射孔１０６か
ら噴射される燃料が、振動子ホーン１０３に供給され燃
料を微粒化するものである。

また、第８図は霧化面の全周に液を供給する方式の超音
波霧化装置を示し、アウターシリンダ１１１、インナー
シリンダ１１２、振動子ホーン１１３、電気働音響変換
素子１１４からなり、アウターシリンダ１１１とインナ
ーシリンダ１１２間に燃料供給路１１５が形成され、燃
料はアウターシリンダ１１１の全周から振動子ホーン１
１３に供給され燃料を微粒化するものである。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来の超音波霧化装置においては、
いずれの場合にも振動子ホーンの外周に燃料を供給する
ためのシリンダを配設するために、装置が大型化し、重
量が増加するという問題を有している。

本発明の目的は、上記問題を解決するものであって、装
置を小型化すると共に重量の軽減を図ることである。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明の超音波霧化装置は、超音波振動を発
生するための超音波振動発生手段２と、該超音波発生手
段に連結される振動子本体３と、該振動子本体の先端に
形成される振動子ホーン４と、前記振動子本体３の内部
に形成される液体供給路３ａとを有し、前記振動子ホー
ン４の先端は、平坦面形状をなし、その中央部分に前記
液体供給路３ａを開口することを特徴とする。

なお、上記構成に付加した番号は、理解を容易にするた
めに図面と対比させるためのもので、これ相より本発明
の構成が限定されるものではない。

〔作用〕

本発明においては、例えば第１図に示すように、液体供
給管５から供給された液体は、液体供給路３ａｚ　　噴
射孔３ｂを通って振動子ホーン４の霧化面４ａに流下し
、霧化面４ａに至った液体は、超音波振動発生部２から
の超音波振動によって霧化される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。第１
図は、本発明の超音波霧化装置の一実施例を示す断面図
である。

第１図において超音波霧化装置１は、基部に超音波振動
を発生させるための超音波振動発生部２を備え、この超
音波振動発生部２には、振動子本体３が連結されており
、この振動子本体３の先端部に振動子ホーン４が形成さ
れている。振動子本体３は、先端に行くに従い径が細く
形成されているが、同径でもよい。また、振動子ホーン
４の霧孔面４ａは、平坦面に形成されている。振動子本
体３の内部には、軸方向に液体供給路３ａが形成され、
該液体供給路３ａの一端には振動子ホーン４の中央部分
に開口する噴射孔３ｂが形成され、他端には振動子本体
３の側面に開口する供給孔３Ｃが形成され、該供給孔３
Ｃに例えば燃料噴射弁（図示せず）からの燃料である液
体供給管５が溶接固着されている。

そして、この液体供給管５から供給された液体は、液体
供給路３ａｓ　　噴射孔３ｂを通って振動子ホーン４の
霧化面４ａに到達し、霧化面４ａに至った液体は、超音
波振動発生部２からの超音波振動によって霧化される。

このような構成になる霧化面４ａによって、霧化された
燃料液滴が広角方向に拡散されるので、空気との混合性
が改善される。

第２図ないし第４図は本発明の他の実施例を示している
。なお、第１図と同一の構成には、同一番号を付けて説
明を省略する。

第２図に示す実施例では、　（ａ）図に示すように、噴
射孔３ｂに対向すると共に霧化面４ａと間隙を設けて遮
蔽板６を配置している。該遮蔽板６には、　（ｂ）図に
示すように、複数の固定片６ａが形成されていて、該固
定片６ａを振動子ホーン４に溶接固定したものである。

本実施例においては、噴射孔３ｂから供給される燃料流
量が増加し、霧化面４ａから液垂れする場合には、遮蔽
板６に一旦受は止められここで霧化されるため液体物質
の液垂れを防止できる。また、　（Ｃ）図に示すように
、宵底円筒状の遮蔽部材７に複数の開ロアａを設け、こ
れを取り付けるようにしてもよい。

第３図の実施例においては、霧化面４ａの形状を凸面形
状とし、第４図の実施例においては、霧化面４ａの形状
を凹面形状としている。なお、これら実施例のものにも
第２図に示した遮蔽板６を設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上、説明してきたように本発明の超音波霧化装置によ
れば、液体物質を霧化面に供給せしめるための通路を、
振動子本体の内部に形成したので、従来の振動子本体の
外部に液体供給通路を設は方式と比較して重量が軽くな
り小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波霧化装置の一実施例の概略断面
図、第２図（ａ）は本発明の他の実施例を示す一部断面
図、第２図（ｂ）、　（Ｃ）は遮蔽部材の斜視図、第３
図および第４図は本発明の超音波霧化装置−の他の実施
例の概略断面図、第５図および第６図は従来の超音波霧
化装置の一例を示す概略断面図である。 １・・・超音波霧化装置、２・・・超音波振動発生部、
３・・・振動子本体、３ａ・・・液体供給路、４・・・
振動子ホーン、４ａ・・・霧化面、５・・・液体供給管
、６．７・・・遮蔽部材。 （ａ） 第１ｗＪ 第２図（ａ、）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波振動を発生するための超音波振動発生手段
   と、該超音波発生手段に連結される振動子本体と、該振
   動子本体の先端に形成される振動子ホーンと、前記振動
   子本体の内部に形成される液体供給路とを有し、前記振
   動子ホーンの先端は、平坦面または凹凸面形状をなし、
   その中央部分に前記液体供給路を開口することを特徴と
   する超音波霧化装置。（２）前記液体供給路の開口部に
   対向して遮蔽部材を配置し、該遮蔽板を前記振動子ホー
   ンに固定したこと特徴とする請求項１に記載の超音波霧
   化装置。