JPH03505424A - 液状媒質の超音波霧化装置 - 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】 液状媒質の超音波霧化装置 〔発明の分野〕 本発明は液状媒質を噴霧化するための装置に関し、特に液状媒質を超音波により 噴霧化するための霧化装置に関する。

〔背景技術〕

最近の超音波技術には液状媒質を超音波により噴霧化するための適切な装置は見 当らない。即ち加熱しないで充分に長いスプレー円錐体形状の噴霧化作用を遂行 する装置は見当らない。更に一般には拡開状の均一なスプレー噴霧作用は得難い のである。

液状媒質の公知の超音波霧化装置はソ連特許ＳＯ，Ａ、１，２３７．２６１に開 示されている。この装置は超音波を集中するために設けた集束器を有する超音波 振動子と、該超音波振動子上に設けた生学推力プッシュと、該超音波集束器上に 設けた追加の推力プッシュと、内部表面に出口をもつ半径方向の内部通路を有し て上記集束器の終端部分に配置された補助的推力プッシュと、上記主並びに追加 の推力プッシュと機械的に結合された案内部材と、液状媒質を供給するための分 校管とを具備する。咳分岐管は上記超音波集束器の長手方向軸線に沿って配置さ れ、上記主推力プッシュに機械的に結合される。更に上記分校管の自由端は、上 記追加の推力プッシュに嵌め込まれ、更に２個の中空杆が設けられ、該杆の一方 は上記追加の推力プッシュに機械的に結合されると共にその他方はその半径方向 の内部通路に連通ずる。上記案内部材の自由端及び液体供給用分校管は上記第１ 及び第２の中空杆の各他端に可動に挿入される。

しかしながら公知の装置において、希望の液状媒質のスプレー円錐角度は前取っ て決定しておいた出力をもつ超音波振動子を使用することによってのみ得られて いた。スプレー円錐角度を徒に増加するのは有利でなく、このために噴射距離長 が短小となり、分散作用も可成り減少する。

更に前述の装置は超音波集束器から流出する自由運動経路において形成されたス プレー円錐角度において該スプレーが不均一かつ不安定になる要因が存在する事 実のために一般に不満足なものであった。

〔発明の開示〕

本発明は拡開状に開いて形成されるスプレーの長さを増大化し液状媒質から成る スプレーをより一そう均一化し安定化するための手段を講じた超音波による液状 媒質の霧化装置を提供することを問題提起の基本としｔいる。

この問題は超音波集束器を具えた超音波振動子と、該超音波振動子上に設けた主 推力プッシュと、該集束器上に設けた追加の推力プッシュと、その内部表面に出 口をもつ半径方向の内部通路を有して上記集束器の終端部分に配置された補助的 推力プッシュと、更に上記主および追加の推力プッシュに機械的に結合された案 内部材と、液状媒質を供給するための分校管とを具備する。咳分岐管は上記集束 器の長手方向軸線に沿って配置されると共に上記主推力プッシュに機械的に結合 される。また該分校管の自由端は上記追加の推力プッシュ内に嵌め込まれ、また ２個の中空杆が設けられて、その一端は上記補助推力プッシュに機械的に結合さ れると共にその他端はその半径方向の内部通路に連通ずる。また上記案内部材の 自由端並びに液状媒質を供給するための分校管は第１中空杆と第２中空杆の他端 部にそれぞれ可動に嵌め込まれているものにおいて、本発明によれば、液状媒質 のスプレー円錐角度を調節するための手段が集束器の終端部分に配置形成される ようにしたものである。液状媒質の超音波霧化のために提案された装置において その液状媒質のスプレー円錐角度の調節手段は好ましくは朝顔形状をなすベルマ ウス形部材として製作され、上記集束器の終端部分の回りに間隙を置いて同心状 に包囲して設置されて上記補助推力プッシュの小径端に固定化される。

また好ましくは液状媒質の超音波霧化のための提案された装置において上記ベル マウス部材は追加の推力プッシュに対面する補助的推力プッシュの端部に固定化 されるのがよい。

更にまた液状媒質の超音波霧化のための提案された装置において前記ベルマウス 部材は上記集束器の終端部分に直近の補助的推力プッシュの端部に固定されるの が効果的である。

更にまた、液状媒質の超音波霧化作用のために提案された装置において、上記集 束器の終端部分の端部が液状媒質のスプレー円錐角度を調節するための手段とし て作動せしめることが効果的である。

更にまた、液状媒質の超音波霧化のために提案された装置において、上記集束器 の終端部分の端部は円錐体表面に形成されるのが効果的である。また、液状媒質 の超音波霧化のために提案された装置において、上記集束器の終端部分の端部は 円錐台形状の表面に形成するのが望ましい。また、液状媒質の超音波霧化のため に提案された装置において、上記集束器の終端部分の端部は回転楕円体表面の一 部をもつように形成されることが望ましい。

本発明は液状媒質のスプレー円錐角度を減少させ、それによってスプレー全体長 が実質的に増大し、該液状媒質の分散作用が増強される利点がある。

更に本発明は液状媒質の霧化作用において集中的な房状スプレーを発生せしめる ことが可能であり、この放射作用のためにこのスプレーは−そう均一にかつ安定 化する要因を具有する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は本発明に係る液状媒質の超音波霧化装置の全体図（長手方向断面）であ り、 第２図は本発明に係る補助的推力プッシュとベルマウス部材を有する超音波集束 器の終端部分の拡大された長手方向の断面図であり 第３図は第２図の補助的推力プッシュを有する集束器の終端部分を示し、かつ本 発明に係る集束器（拡大された長手方向断面を示す）の終端部分の端部直近にお いて補助的推力プッシュの端部に固定されたベルマウス部材を示し、第４図は本 発明に係る円錐体として形成された集束器の終端部分の端部を拡大寸法で示し、 第５図は本発明に係る円錐台形状の集束器の終端部分の端部を拡大寸法で示し、 第６図は本発明に係る回転楕円体表面の一部が上記集束器の終端部分の端部に設 けられている状態を拡大寸法で示す。

〔発明を実施化するだめの最良の形態〕本発明の主要部を構成する液状媒質の超 音波霧化装置は超音波集束器２を有する超音波振動子１（第１図）を具備する。

該超音波振動子１は主推力ブソシュ３内に取付けられると共に、上記集束器２と その終端部分４とがそれぞれ追加の推力プッシュ５と補助的推力プッシュ６の内 部に組込まれている。

上記集束器２の長手方向軸ｖＡ７に沿い液状媒質供給用の案内部材８と分校管９ とが配置されている。タンク１０は液状媒質を収容し、上記分校管９がこのタン ク１０と連通状態に配置される。上記案内部材８と分校管９は主推力ブソシュ３ に対し７固定化して取付けられる。案内部材８の自由端１１と分校管９の自由端 １２はそれぞれブツシュ５を通して取付けられ、対応する中空杆１５と１６の端 部１３と１４の内部に可動に嵌め込まれる。

ブツシュ６は半径方向の内部通路１７を有し、その入口部は中空杆１６の他端１ ８の内部に連通し、他方の中空杆１５の端部】９はブツシュ６の一端部２０に固 定される。上記内部通路１７の出口はブツシュ６の内部表面２１（第２図）上に 設けられている。

ブツシュ６の外部表面２２（第１図）には液状媒質の供給作用を調節する弁体２ ３を挿着するための開口が設けられ、該弁体２３は中空杆１６の端部１８と連通 している。液状媒質のスプレー円錐角度を調節する手段はベルマウス２４（第１ 図と第２図）によって示され、該ベルマウス２４はブツシュ５に対面するブツシ ュ６の端部２０に対し小径端面２５を当接して間隙を置いて同心状に固定される 。

液状媒質を超音波作用により噴霧化する装置の他の実施例においては、上記ベル マウス２４の端部２５（第３図）はブツシュ６の端部２６（第１図及び第３図） に固定される。その他の類似設計は上述したものと同様である。

第４図、第５図、第６図は液状媒質のスプレー円錐角度を調節するための手段に 対する好ましいいくつかの実施例が示される。超音波集束器２の終端部分４の端 部に種々の円錐角度調節手段が示されている。即ち第４図についていえば、集束 器２の部分の端部２７は円錐体形状に成形されている。また第５図に示したもの は、集束器２の終端部分４の端部２８が円錐台形状に成形されている。

第６図に示した実施例においては集束器２の終端部分４の端部は回転楕円体表面 の一部を以って形成される。液状媒質の超音波霧化作用を奏する提案された装置 は次のように作動する。

超音波発生器（図示にない）は超音波振動子１　（第１図）信号を送信する。す るとこれによって超音波振動がその内部に誘引される。上記振動子１からの振動 は終端部分４から放散するための集束器２に伝達される。これと同時に、液状媒 質がタンク１０から供給され、分校管９を経て、集束器２の終端部分４に導びか れる。分枝管９を通った液状媒質は中空杆１６の内部を通り供給されて補助的推 力プッシュ６の半径方向の内部通路１７に導びかれる。その後、液状媒質は内部 通路１７の出口から流出して集束器２の終端部分４に到達する。ベルマウス２４ はそのときスプレー円錐角度を調節するための手段として作動するが、このベル マウスは放射物を発生しこれによって液状媒質の噴霧化作用は−そう安定化され かつ均一化される。

ベルマウス２４がブツシュ６の端部（第１図と第２図）に設けられるときそのス プレー円錐角度は減少され、そのためスプレー噴霧円錐体の全長を増加し、異質 の液体同志相互の混合作用をも促進せしめる。

ベルマウス２４がブツシュ６の外端２５（第３図）に設けられるとき、そのスプ レー円錐角度は必要とする大角度に調節することができる。このときその液状媒 質の噴霧化作用において安定した均一なスプレーが実質的に不変状態で達成され る。

上記スプレー円錐角度を調節するための手段として機能する集束器２の端部にお ける作動状態を以下に考える。

円錐体形状の端部２７（第４図）又は回転楕円体の部分表面を構成する端部２９ （第６図）について述べると、上記液状媒質の液滴又はスプレーが上記端部２７ 及び２９に導びかれ、そのときその先端において霧化され、該液状媒質の房状噴 霧作用が達成される。

円錐台形状の端部２８（第５図）が採用される場合にはそのときの房状スプレー の直径は必要とされた大きさに調節することができる。

ブツシュ６の端部２０上に設置されたベルマウス２４は上述した超音波集束器２ （図示にない）の端部に他の実施例を採用することができる。かくして前に述べ た利点が重畳して達成される。

本発明は液状媒質のスプレー円錐角度の調節を可能にするものであり、それによ り液状媒質のスプレー噴霧体の全長が必要に応じて調節できる。

〔産業上の利用性〕

本発明は種々の表面に液状媒質を施こす場合に当ってエアゾルおよび霧発生手段 として利用可能である。

また内燃機関やインゼクターその他に適宜利用することもまた可能である。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．集束器（２）を有する超音波振動子（１）と、前記振動子（１）上に設けら れた主推力ブッシュ（３）と、前記集束器（２）上に置かれた追加の推力ブッシ ュ（５）と、補助的推力ブッシュ（６）とを含み、前記補助的推力ブッシュ（６ ）の本体部分に半径方向の内部通路（１７）が設けられ、該内部通路の出口は前 記ブッシュ（６）の内部表面（２１）上に形成されると共に前記集束器（２）の 終端部分（４）上に配置され、かつ案内部材（８）は主および追加の推力ブッシ ュ（３，５）に機械的に結合され、更に液状媒質を供給するための分枝管（９） は集束器（２）の長手方向の軸線（７）に沿って配置されて主推力ブッシュ（３ ）に機械的に結合されると共に該分枝管の自由端（１２）は追加の推力ブッシュ （５）内通して延ばされ、更に２個の中空杆（１５，１６）の一方は補助的推力 ブッシュ（６）と機械的に結合されると共に他方は半径方向の内部通路を協働す るように形成され、それらの他端（１３，１４）は案内部材（８）の自由端部並 びに液状媒質供給用の前記分枝管（９）にそれぞれ可動に挿入して作動されるよ うにした超音波霧化装置において、前記液状媒質のスプレー円錐角度を調節する ための手段が前記集束器（２）の終端部分（４）上に設置されていることを特徴 とする液状媒質の超音波霧化装置。 ２．前記スプレー円錐角度調節手段はベルマウス（２４）として構成され、該ベ ルマウス（２４）は前記集束器（２）の終端部分（４）の周囲に間隔をおいて同 心状に包囲し、かつその小径端部が前記補助的推力ブッシュ（６）に固着して設 置されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波霧化装置。 ３．前記ベルマウス（２４）は追加の推力ブッシュ（５）に対面して配置された 補助的推力ブッシュ（６）の衝合端面（２０）に固定されるようにしたことを特 徴とする請求項２に記載の超音波霧化装置。 ４．前記ベルマウス（２４）は前記集束器（２）の終端部分（４）の衝合端に最 も近接した補助的推力ブッシュ（６）の衝合端部に固定されていることを特徴と する請求項２に記載の超音波霧化装置。 ５．前記液状媒質のスプレー円錐角度を調節する手段は前記集束器（２）の終端 部分（４）の衝合端部であることを特徴とする請求項１に記載の超音波霧化装置 。 ６．前記集束器（２）の終端部分（４）の衝合端部（２７）は円錐体形状に形成 されていることを特徴とする請求項５に記載の超音波霧化装置。 ７．前記集束器（２）の終端部分（４）の衝合端部（２８）は円錐台形状に成形 されていることを特徴とする請求項５に記載の超音波霧化装置。 ８．前記集束器（２）の終端部分（４）の衝合端部（２９）は回転楕円体表面の 一部によって形成されていることを特徴とする請求項５記載の超音波霧化装置。