JPS5862411A - Atomizer - Google Patents

Atomizer

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JPS5862411A
JPS5862411A JP16243681A JP16243681A JPS5862411A JP S5862411 A JPS5862411 A JP S5862411A JP 16243681 A JP16243681 A JP 16243681A JP 16243681 A JP16243681 A JP 16243681A JP S5862411 A JPS5862411 A JP S5862411A
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vibrator
atomization
oscillator
section
electric vibrator
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Naoyoshi Maehara
前原 直芳
Katsuhiko Yamamoto
克彦 山本
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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
    • B05B17/0638Apparatus 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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  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the device, constitution thereof is simple and compact and which stably generates a large amount of atomized particles with extremely small grain size, by intermittently driving an electric vibrator. CONSTITUTION:A vibrator driving section 53 is formed by a power supply section 55, a first oscillator 56 and an amplifier 57, and supplies alternating voltage to an electric vibrator 42. On the other hand, an intermittent control section 54 consists of a second oscillator 58 and a switch circuit 59 driven by the oscillator 58. The electric vibtator 42 is supplied with voltage obtained by amplifying the output voltage of the intermittent wave-form of the first oscillator 56 by means of the amplifier 57 because the output of the first oscillator 56 is interrupted by means of the switch circuit 59 turned ON/OFF by the output of the second oscillator 58. Accordingly, constitution is simplified and compacted, and atomized particles with uniform and extremely small grain size are generated.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は灯油、軽油などの液体燃料、水、薬液などの液
体を微粒化するための霧化装置に関し、さらに詳しくは
、圧電素子などに代表される超音波振動を利用した霧化
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an atomization device for atomizing liquid fuel such as kerosene and light oil, water, and liquids such as chemical solutions. This relates to the atomization device used.

第1の目的は、′−構成が簡単でコンバクトチあり、し
たがって極めて低価格な霧化装置を提供することである
。第2の目的は、低消費電力でかつ微粒 。
The first object is to provide an atomizing device which is simple in construction, compact and therefore extremely low cost. The second purpose is low power consumption and fine particles.

化特性の優れた霧化装置を提供することである。An object of the present invention is to provide an atomization device with excellent atomization characteristics.

従来、液体の霧化装置に//i種々のものが提案されて
いるが、その中で特に超音波を利用した霧化装置には、
以下に述べるような霧化装置が提案されている。第1の
霧化装置は振幅増幅用ホーン形振動子を備えた振幅増幅
型超音波霧化装置である。
Conventionally, various types of liquid atomization devices have been proposed, but among them, atomization devices that use ultrasonic waves are particularly
Atomizing devices as described below have been proposed. The first atomization device is an amplitude amplification type ultrasonic atomization device equipped with an amplitude amplification horn-shaped vibrator.

これはランジュバン型圧電振動子やフェライトコ3・ 
−′ アを用いた磁歪振動子をジュラルミン等で作られたホー
ン型振幅増幅器に取付け、前記振動子の振動振幅を増幅
するとともに、その最大振幅部にポンプなどの液体供給
手段に」:り液体を供給して霧化するものである。周知
のごどく、前記ホーン型振幅増幅器は振動子の機械的安
定振動を保証するために、極めて高い加工精度が要求さ
れ、かつ、機器への取付上の精度も高いものにする必要
があった。このため、高価になるとともに機器への実装
上の取υ扱いも極めて面倒なものであった。さらに、微
粒化特性も十分なものではなく、とりわけ、霧化粒径の
均一化の点で好ましいものではなかった。また、ポンプ
等の液体供給手段を必要とし、霧化量も前記液体供給手
段によって決定されるため、霧化装置全体としては大型
化し、一層高価なものにならざるを得ないものであった
This is a Langevin type piezoelectric vibrator or a ferrite co3.
A magnetostrictive vibrator using a magnetostrictive vibrator is attached to a horn-type amplitude amplifier made of duralumin, etc., and the vibration amplitude of the vibrator is amplified, and the maximum amplitude part is connected to a liquid supply means such as a pump. is supplied and atomized. As is well known, the horn-type amplitude amplifier requires extremely high processing precision in order to guarantee mechanically stable vibration of the vibrator, and also requires high precision in mounting to the equipment. . For this reason, it is expensive and extremely difficult to handle when mounting it on equipment. Furthermore, the atomization properties were not sufficient, particularly in terms of uniformity of the atomized particle size. Further, since a liquid supply means such as a pump is required and the amount of atomization is determined by the liquid supply means, the atomization apparatus as a whole has to become larger and more expensive.

第2の霧化装置は加湿器等に実用化されているもので、
液槽の底面に超音波振動子を取りつけ、超音波を液面に
集中して液柱を液面に形成し、液面での一種のキャビテ
ーション(キャピラリー波と表現される場合もある)を
利用して霧化するものである。この霧化装置は液槽の液
面から直接霧化するものであるから、ポンプなどの液体
供給手段を必要としないが、液面と振動子との相対距離
、液温などにより、振動子の動作が著しい影響を受け、
霧化量の安定化が困難であるという欠点を有していた。
The second atomization device is one that has been put into practical use in humidifiers, etc.
An ultrasonic vibrator is attached to the bottom of the liquid tank, and ultrasonic waves are concentrated on the liquid surface to form a liquid column on the liquid surface, making use of a type of cavitation (sometimes referred to as capillary waves) on the liquid surface. and atomizes it. This atomizer atomizes directly from the liquid level in the liquid tank, so it does not require a liquid supply means such as a pump. However, depending on the relative distance between the liquid level and the vibrator, the liquid temperature, etc. movement is significantly affected,
This method has the disadvantage that it is difficult to stabilize the amount of atomization.

また、良好な霧化動作を得るためには1〜2 MHz 
、 20〜50 Wattsという極めて高い周波数で
、大きな電力を必要とするものであり、極めて小さい粒
径の霧化粒子が得られる利点を有する反面、霧化粒径の
バラツキが大きいという欠点を有していた。さらに、そ
の動作周波数域の問題から、ラジオ等の種々の機器への
電波障害が発生しやすいという重大な欠点を有するもの
であった。また駆動回路は前述のような高周波大電力を
発生させる必要から、極めて高価なものにならざるを得
す、さらに電波障害抑制用のフィルタ装置などを必要と
するため、一層高価なものとなっていた。
In addition, in order to obtain good atomization operation, the frequency is 1 to 2 MHz.
, which requires a large amount of power at an extremely high frequency of 20 to 50 Watts, and has the advantage of producing atomized particles with extremely small diameters, but has the disadvantage of large variations in the atomized particle diameters. was. Furthermore, due to problems with its operating frequency range, it has a serious drawback in that it tends to cause radio wave interference to various devices such as radios. Furthermore, since the drive circuit needs to generate high frequency and large power as mentioned above, it has to be extremely expensive, and it also requires a filter device for suppressing radio wave interference, making it even more expensive. Ta.

本発明は、このような点に鑑みてなされたもの51’−
” であって、超音波を利用した霧化装置の比較的小型で、
低騒音であり、しかも電気的制御が容易なため制御性に
優れているという利点を生かしつつ、前述の欠点を一掃
した霧化装置を提供せんとするものであり、極めてコン
パクト、低価格、低消費電力である上に、霧化特性の優
涯た霧化装置を実現せんとするものである。
The present invention has been made in view of the above points.51'-
”, which is a relatively small atomization device that uses ultrasonic waves,
The aim is to provide an atomization device that eliminates the above-mentioned drawbacks while taking advantage of the advantages of low noise and excellent controllability due to easy electrical control. The present invention aims to realize an atomizing device that consumes less power and has excellent atomizing characteristics.

以下、本発明を液体燃料燃焼機に適用した一実施例につ
いて図面とともに説明する。
An embodiment in which the present invention is applied to a liquid fuel burner will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の霧化装置の一実施例を適用した温風暖
房機の構成断面図である。第1図において、1は温風機
ケースであって、」二面には操作部−2が設けられ、制
御器3に制御指令を与えるものである。
FIG. 1 is a sectional view of a hot air heater to which an embodiment of the atomization device of the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hot air fan case, and an operating section 2 is provided on the second side of the case, and is used to issue control commands to a controller 3.

制御器3に運転指令が操作部2より与えられるとバーナ
モータ4が起動され、同軸に取付けられた燃焼ファン5
、吸引用ファン6が起動する。したがって燃焼空気は吸
気ロアからオリフィス8を通り、スワラ9により矢印の
ように旋回気流となて混合室1oに送り込まれる。
When an operation command is given to the controller 3 from the operation unit 2, the burner motor 4 is started, and the combustion fan 5 mounted on the same axis is activated.
, the suction fan 6 is activated. Therefore, the combustion air passes through the orifice 8 from the intake lower, and is sent into the mixing chamber 1o by the swirler 9 as a swirling airflow as shown by the arrow.

61−′ 一方、灯油はクンク11からパイプ12を経てレベラ1
3に供給され、運転停止時の液面はパイプ14内の液面
15の位置に制御されている。前述したようにバーナモ
ータ4の運転により燃焼ファン6、吸引用ファン6が運
転されると、オリフィス8によシ結合部16は負圧力P
1が発生する。
61-' On the other hand, kerosene passes from Kunku 11 to Leveler 1 via pipe 12.
3, and the liquid level when the operation is stopped is controlled to the position of the liquid level 15 in the pipe 14. As described above, when the combustion fan 6 and the suction fan 6 are operated by the operation of the burner motor 4, the orifice 8 causes the coupling portion 16 to have a negative pressure P.
1 occurs.

さらに吸引用ファン6により結合部16と吸引部17と
の間には差圧力P2が発生する。したがって、吸引部1
7は大気圧に対して、Po=P、+P2だけ負圧状態に
なる。この負圧力Poにより灯油の液面15は上昇し、
霧化部18内は灯油で充満され、液面はパイプ19内の
液面2oの位置になってつりあい、図のようになるので
ある。前記霧化部18は混合室10の壁面21に図のよ
うに傾めに取付けられている。
Further, the suction fan 6 generates a differential pressure P2 between the joint portion 16 and the suction portion 17. Therefore, suction part 1
7 is in a negative pressure state by Po=P, +P2 with respect to atmospheric pressure. Due to this negative pressure Po, the liquid level 15 of kerosene rises,
The inside of the atomizing section 18 is filled with kerosene, and the liquid level is balanced at the position of the liquid level 2o in the pipe 19, as shown in the figure. The atomizing section 18 is attached to the wall surface 21 of the mixing chamber 10 at an angle as shown in the figure.

前記霧化部18は制御器3内の駆動回路により後述する
ように付勢され、霧化粒子22を吐出する。霧化粒子2
2は混合室1oで空気と混合し、れ、主火炎2了、補助
炎28を形成する。補助炎28は気化部23の温度を十
分高めるためのものである。したがって、火炎27.2
8は点火初期は完全な青火燃焼炎ではないが、気化部2
3が十分加熱されると完全なYr火炎となる。29は2
次空気噴出口であり、火炎27の燃焼速度を低く押え、
排気パイプ30から排出される刊ガス中の有害物質の低
減をはかるものであり、また、1次空気は少なくてよい
から主炎口24から噴出される混合気の霧化粒子濃度を
高くすることができ、点火器26による点火を良好にす
る効果を有するものである。31は炎検知手段であり着
火、失火、空燃比等の炎状態信号を制御器3に送るもの
である。
The atomizing section 18 is energized by a drive circuit within the controller 3 as will be described later, and discharges atomized particles 22. Atomized particles 2
2 is mixed with air in the mixing chamber 1o to form a main flame 2 and an auxiliary flame 28. The auxiliary flame 28 is for sufficiently increasing the temperature of the vaporizing section 23. Therefore, flame 27.2
8 is not a complete blue combustion flame at the initial stage of ignition, but the vaporization part 2
3 becomes a complete Yr flame when heated sufficiently. 29 is 2
It is a second air outlet, which suppresses the combustion speed of the flame 27 to a low level,
This aims to reduce the harmful substances in the gas discharged from the exhaust pipe 30, and since only a small amount of primary air is required, the concentration of atomized particles in the mixture ejected from the main flame port 24 can be increased. This has the effect of improving ignition by the igniter 26. Reference numeral 31 is a flame detection means that sends flame status signals such as ignition, misfire, air-fuel ratio, etc. to the controller 3.

また、32は対流ファンであり、熱交換器33に室内空
気を送り、温風を室内に吐出するものである。
Further, 32 is a convection fan that sends indoor air to the heat exchanger 33 and discharges warm air indoors.

ここで、本実施例の霧化装置の動作について、第2図a
、bを参照して説明する。第2図a、b第2図aにおい
て、基体34は直径40語程度の円柱状であり、その軸
方向断面図から明らかなように、ホーン状の加圧室36
を内部に有している。加圧室36の先端には直径30〜
80μm程度のノズル36が設けられたノズル部3了が
、パツキン38によシシールされて、押え板39にて固
定されている。
Here, regarding the operation of the atomization device of this embodiment, Fig. 2a
, b. 2a, b In FIG. 2a, the base body 34 has a cylindrical shape with a diameter of about 40 words, and as is clear from its axial cross-sectional view, a horn-shaped pressurizing chamber 36
It has inside. The tip of the pressurizing chamber 36 has a diameter of 30~
A nozzle part 3 provided with a nozzle 36 of about 80 μm is sealed with a packing 38 and fixed with a holding plate 39.

一方、加圧室35の後端には振動板4oと直径10〜2
0編程度の円板状圧電素子41とより成る電気的振動子
42が設けられ、固定部43は振動板40と一体に作ら
れており、基体34に0リング44によりシールされて
取り付けられている。
On the other hand, at the rear end of the pressurizing chamber 35 there is a diaphragm 4o with a diameter of 10 to 2
An electric vibrator 42 consisting of a disc-shaped piezoelectric element 41 of approximately 0 pieces is provided, a fixing part 43 is made integrally with a diaphragm 40, and is attached to the base 34 while being sealed with an O ring 44. There is.

連通部45により加圧室35と連通された供給室46は
電気的振動子42の全周をとり囲むように構成され、こ
の供給室に加圧室35内の気体を排出する排出部47と
、液体の供給される供給部48が設けられ、それぞれ、
パイプ19、パイプ14が取り付けられている。
A supply chamber 46 communicated with the pressurization chamber 35 through the communication section 45 is configured to surround the entire circumference of the electric vibrator 42, and is provided with a discharge section 47 for discharging gas in the pressurization chamber 35 into the supply chamber. , a supply section 48 to which liquid is supplied is provided, respectively.
A pipe 19 and a pipe 14 are attached.

前記電気的振動子42に交流電圧(交番電力)が供給さ
れると、第2図a、bに示すような鼓状る。
When an alternating current voltage (alternating power) is supplied to the electric vibrator 42, it emits a drum shape as shown in FIGS. 2a and 2b.

今、正の半サイクル電圧が電気的振動子42に印加され
ると第2図aの状態となり、図の矢印のように、電気的
振動子42に生じた歪により発生する圧力上昇により、
ノズル36から、微小粒径で、かつ均一な粒径の液滴2
2が吐出される。
Now, when a positive half-cycle voltage is applied to the electric vibrator 42, the state shown in FIG.
From the nozzle 36, droplets 2 with minute and uniform particle size are produced.
2 is ejected.

逆に負の半サイクル電圧が電気的振動子42に印加され
ると、第2図すの状態となり、電気的振動子42の近傍
には、その歪により負圧力が発生する。したがって、灯
油は図の矢印のように供給室46から吸い込まれ、供給
室46にはパイプ14を介してレベラ13より灯油が供
給される。この時、ノズル36は図のように灯油の表面
張力効果によって密閉された状態を保ち、したがって、
ノズル36からの空気の流入はない。すなわち自給作用
を有するものである。
Conversely, when a negative half-cycle voltage is applied to the electric vibrator 42, the state shown in FIG. 2 occurs, and negative pressure is generated near the electric vibrator 42 due to the strain. Therefore, kerosene is sucked in from the supply chamber 46 as indicated by the arrow in the figure, and kerosene is supplied to the supply chamber 46 from the leveler 13 via the pipe 14. At this time, the nozzle 36 remains sealed due to the surface tension effect of the kerosene as shown in the figure, and therefore,
There is no inflow of air from nozzle 36. In other words, it has a self-sufficient effect.

以上の動作を繰り返すことによって、灯油はレベラ13
から自動的に加圧室35に吸い込まれ、次時にノズル3
6からは粒径が小さく、かつ均一の安定した霧化粒子が
噴出される。
By repeating the above operations, the kerosene will reach level 13.
is automatically sucked into the pressurizing chamber 35, and then the nozzle 3
From 6, stable atomized particles with small particle size and uniformity are ejected.

前記電気的振動子42の駆動電力は液体(灯油)を加圧
するのみでよいので、従来のような大きな機械的振動エ
ネルギを得る必要がなく、このため極めて小さい電力で
あり、0.5〜2Watts  程度であって従来の超
音波霧化装置の1/1o〜17100程度とすることが
可能である。
Since the driving power of the electric vibrator 42 is only required to pressurize the liquid (kerosene), there is no need to obtain large mechanical vibration energy as in the conventional case. It is possible to make it about 1/1 to 17,100 of a conventional ultrasonic atomizer.

第3図a ”= dは第2図a、bに示した霧化装置の
特性図である。第3図aは周波数f=f、に一定に保っ
た時の駆動電圧v0と霧化粒子の粒径dの関係を示すも
のであり、voが小さい程、小さい粒径の霧化粒子が得
られることを示している。したがって第3図すに示すよ
うに、霧化量qfニ一定(q=q+)に保った時、駆動
周波数f。が高い程、粒径dが小さい霧化粒子が得られ
るのである。
Figure 3 a'' = d is a characteristic diagram of the atomizer shown in Figures 2 a and b. Figure 3 a shows the driving voltage v0 and atomized particles when the frequency f is kept constant at f = f. This shows the relationship between the particle size d of q=q+), the higher the drive frequency f., the smaller the particle size d can be obtained.

また、第3図Cに示すように、加圧室36内の灯油に対
して電気的振動子42によって加えられ11・”−− と駆動周波数fnとの関係は第3図dに示すように、 tz’t K ” fO’       K :定数の
関係となる。
Furthermore, as shown in FIG. 3C, the relationship between the 11. , tz't K ” fO' K : A constant relationship.

圧力(負圧力)Pがある圧力P。に達するとキャビテー
ションによる気泡が発生し、この気泡が成長して過大な
気泡となると霧化動作が不安定となり、ついには、ノズ
ル36がふさがれてしまって霧化動作が停止してし捷う
。すなわち、駆動周波数f。がf。−fcに達すると前
述した霧化動作不安定状態に陥るのである。したがって
、fo≧f。
Pressure P where there is pressure (negative pressure) P. When the temperature reaches this point, bubbles are generated due to cavitation, and when these bubbles grow and become excessively large, the atomization operation becomes unstable, and eventually the nozzle 36 is blocked and the atomization operation stops. . That is, the drive frequency f. is f. When -fc is reached, the atomization operation becomes unstable as described above. Therefore, fo≧f.

のような周波数f。にて、第4図dのような連続波形で
駆動すると、前述した霧化動作の不安定さを生じてしま
う。
A frequency f such as . If the atomizing device is driven with a continuous waveform as shown in FIG. 4(d), the atomizing operation described above will become unstable.

第5図a、bは前述したキャビテーションによる気泡の
発生状態を示すものである。第4図aのような連続波形
の交流電圧(fo>fo)により電気的振動子42を駆
動すると、第6(2)aに示すように加圧室35内に微
小気泡49.50.51が埴生する。そして、この微小
気泡49〜61は前記電気的振動子42の振動が続いて
いる間は発生した場所近傍にとどまっているか、もしく
はノズル36の方向に徐々に移動していく。そして一定
の時間が経過すると第5図すのようになり、微小気泡は
成長し、気泡4≦、5C5,51’となり、それらの気
泡は図中の矢印のように移動して結合し、過大気泡52
となる。このような状態(第5図b)になると、電気的
振動子42の発生する歪は有効な圧力を発生することが
できなくなり、微小液滴22の吐出方向が図のように不
安定になったり、はとんど吐出不可能になったりする。
FIGS. 5a and 5b show the generation of bubbles due to the cavitation described above. When the electric vibrator 42 is driven by an alternating current voltage (fo>fo) with a continuous waveform as shown in FIG. is clayey. Then, while the electric vibrator 42 continues to vibrate, the microbubbles 49 to 61 either remain near the place where they are generated or gradually move toward the nozzle 36. Then, after a certain period of time, the microbubbles will grow as shown in Figure 5, and the bubbles will become bubbles 4≦, 5C5, 51', and these bubbles will move and combine as shown by the arrows in the figure, causing the bubbles to become too large. bubble 52
becomes. In such a state (FIG. 5b), the strain generated by the electric vibrator 42 is no longer able to generate effective pressure, and the ejection direction of the micro droplets 22 becomes unstable as shown in the figure. Or, it may become almost impossible to dispense.

したがって、fo<fo71i:る周波数で電気的振動
子42を駆動することが必要であり、このことは吐出液
滴22の微粒化に限界があり、さらに小さい粒径の液滴
吐出が不可能であることを意味するものである。
Therefore, it is necessary to drive the electric vibrator 42 at a frequency such that fo<fo71i: This puts a limit on the atomization of the ejected droplets 22 and makes it impossible to eject droplets with even smaller particle sizes. It means something.

第6図は上記不都合を防止し、キャビテーション気泡に
より霧化動作が不安定になることを防止しつつ、高い周
波数f。(foΣfc)で駆動することができ、したが
って、極めて微小な液滴の吐出を可能とすることができ
る振動子駆動部63、間欠制御部54を示すブロック図
である。
FIG. 6 shows a high frequency f while preventing the above-mentioned disadvantages and preventing the atomization operation from becoming unstable due to cavitation bubbles. FIG. 3 is a block diagram showing a vibrator drive unit 63 and an intermittent control unit 54 that can be driven by (foΣfc) and therefore can eject extremely small droplets.

振動子駆動部63は電源部66、第1の発振器56、増
幅器57より構成され、電気振動子42に交番電圧を供
給する。一方、間欠制御部64は第2の発振器68と、
それにより駆動されるスイッチ回路59より成っている
。第1の発振器66の出力は第2の発振器58の出力に
よりオンオフされるスイッチ回路59によシ断続される
ように構成されており、したがって電気的振動子42に
は、第1の発振器56の断続波形の出力電圧を、増幅器
57により増幅した電圧が供給される。第4図す、cF
i前述の動作を示すものであり、第4図すは増幅器67
の出力波形、同図Cは第2の発振器68の動作波形であ
り、図中の周期Ttotd中のTONの期間だけ、スイ
ッチ回路69により、第1の発振器56の出力が増幅器
57に伝達されることを示している。したがって、電気
的振動子状態を示すものであり、図中の矢印のように上
昇し、結合して気泡60となシ排気部47より排出され
る。
The vibrator drive section 63 is composed of a power supply section 66, a first oscillator 56, and an amplifier 57, and supplies an alternating voltage to the electric vibrator 42. On the other hand, the intermittent control section 64 includes a second oscillator 68;
It consists of a switch circuit 59 driven thereby. The output of the first oscillator 66 is configured to be switched on and off by the switch circuit 59, which is turned on and off by the output of the second oscillator 58. A voltage obtained by amplifying the intermittent waveform output voltage by an amplifier 57 is supplied. Figure 4, cF
The operation described above is shown in FIG.
The output waveform of the first oscillator 56 is the operating waveform of the second oscillator 68, and the output waveform of the first oscillator 56 is transmitted to the amplifier 57 by the switch circuit 69 only during the period TON in the cycle Ttotd in the figure. It is shown that. Therefore, it indicates the state of the electric vibrator, which rises as indicated by the arrow in the figure, combines to form a bubble 60, and is discharged from the exhaust section 47.

すなわち、一定のTOFF期間だけ、電気的振動子42
の動作を停止することにより、気泡49〜51が成長し
て霧化動作の不安定性が発生する前に、気泡49〜51
を排出することができ、高い周波数fa (fa 〉f
c )  でも安定な霧化動作を維持することができる
That is, the electric vibrator 42 is activated only during a certain TOFF period.
By stopping the operation of the bubbles 49 to 51, the bubbles 49 to 51 can be stopped before they grow and the atomization operation becomes unstable.
can be emitted, and the high frequency fa (fa 〉f
c) Stable atomization operation can be maintained even in the case of

もとより、TONは気泡49〜51が成長する以前にT
OFF期間となるような十分短い(気泡の成長に比べて
)時間であることが必要であり、また、TOFF も気
泡49〜61が加圧室35から外に上昇していくのに十
分な長い時間であることが必要である。
Of course, TON is T before bubbles 49 to 51 grow.
It is necessary that the time is sufficiently short (compared to the growth of the bubbles) so that the TOFF period is long enough to allow the bubbles 49 to 61 to rise outside from the pressurizing chamber 35. It is necessary that it is time.

したがって、この間欠制御手段を、霧化量制御手段と兼
用して回路構成の簡略化、低コスト化を実現する場合に
は、第4図す、cを限界のTON 。
Therefore, when this intermittent control means is also used as the atomization amount control means to simplify the circuit configuration and reduce costs, the TON shown in FIG. 4, c, is the limit.

”[’OF Fであるとすれば、霧化量を調節する場合
、16・ −゛ 第4図C1eのようにすることが必要である。すなわち
、霧化量調節時のTON (TOFF )  は限界値
よりも短い時間(長い時間)であることが必要であり、
このようにすることにより、霧化量調節時における霧化
動作の安定性を確保しつつ、簡tFな構成で、しかも微
粒化特性のすぐれた霧化装置とすることができる。
” ['OFF If the atomization amount is adjusted, it is necessary to do as shown in Figure 4 C1e when adjusting the atomization amount. In other words, TON (TOFF) when adjusting the atomization amount is It is necessary that the time is shorter (longer time) than the limit value,
By doing so, it is possible to provide an atomizing device with a simple structure and excellent atomization characteristics while ensuring the stability of the atomizing operation when adjusting the atomization amount.

第7図は、第6図に示した振動子駆動部63、間欠制御
部54のさらに詳しい一実施例である。
FIG. 7 shows a more detailed embodiment of the vibrator drive section 63 and intermittent control section 54 shown in FIG.

図において、電源部56は直流電源61.62から成り
、これらは商用電源から必要により、トランスを介して
容易に得られる。
In the figure, the power supply unit 56 consists of DC power supplies 61 and 62, which can be easily obtained from a commercial power source via a transformer if necessary.

第1の発振器66はトランジスタ63.64、コンデン
サ65.66、抵抗器67〜70より成り、いわゆるマ
ルチバイブレークにて構成されている。トランジスタ6
4のコレクタ出力は電界効果トランジスタ(以下FET
と称す)71、トランジスタ72,73、コンデンサ7
4、抵抗器75〜78より成るスイッチ回路69を介し
て、増幅器57に供給される。増幅器6了はトランジス
タ79〜81、コンデンサ82.83.抵抗器84〜8
γ、出カドランス88より構成され、前記出カドランス
88の出力は電気的振動子42に供給されるよう構成さ
れている。一方、第2の発振器58はトランジスタ89
,90.コンデンサ91.92、抵抗器93〜97、連
動形可変抵抗器98.99より構成され、その出力はス
イッチ回路59のトランジスタ72.73を介して、F
ET71をオン・オフ制御する。すなわち、第2の発振
器を構成する第2のマルチバイブレークの出力によりF
ETγ1がオン・オフするため、第1の発振器66を構
成する第1のマルチバイブレータの出力が間欠的に増幅
器57に供給されることになる。
The first oscillator 66 consists of transistors 63, 64, capacitors 65, 66, and resistors 67 to 70, and is configured in a so-called multi-by-break configuration. transistor 6
The collector output of 4 is a field effect transistor (FET)
) 71, transistors 72, 73, capacitor 7
4. The signal is supplied to the amplifier 57 via a switch circuit 69 consisting of resistors 75-78. The amplifier 6 has transistors 79 to 81, capacitors 82, 83, . Resistor 84-8
γ, and an output lance 88, and the output of the output lance 88 is configured to be supplied to the electric vibrator 42. On the other hand, the second oscillator 58 is a transistor 89
,90. Consisting of capacitors 91 and 92, resistors 93 to 97, and interlocking variable resistors 98 and 99, the output of which is connected to F via transistors 72 and 73 of switch circuit 59.
Controls on/off of ET71. That is, the output of the second multi-by-break that constitutes the second oscillator causes F
Since ETγ1 turns on and off, the output of the first multivibrator constituting the first oscillator 66 is intermittently supplied to the amplifier 57.

したがって、電気的振動子42には前記可変抵抗器98
.99の設定値に応じて生じる第4図C1eのようなF
ITγ1のオン・オフにしたがって第4図す、dのよう
な電圧が供給されるため、第5図a、Cのような動作を
、それぞれTONおよびTやx期間に応じ貿り返すも′
ある・ 7 このように、電気的振動子42を加振するための第1の
発振器660オン・オフを第2の発振器68で行う構成
にすることにより、高い周波数fo(fo>tc )で
駆動することが可能となり、キャビテーション気泡の影
響を受けず安定で、しかも微粒化特性のすぐれた霧化装
置とすることができる。
Therefore, the electric vibrator 42 has the variable resistor 98
.. F as shown in Fig. 4 C1e that occurs depending on the setting value of 99.
As the voltages shown in Fig. 4 and d are supplied as ITγ1 is turned on and off, the operations shown in Fig. 5 a and C can be repeated depending on the TON, T, and x periods, respectively.
7 In this way, by configuring the second oscillator 68 to turn on and off the first oscillator 660 for exciting the electric vibrator 42, it is possible to drive at a high frequency fo (fo>tc). This makes it possible to provide an atomization device that is stable without being affected by cavitation bubbles and has excellent atomization characteristics.

可変抵抗器98.99は連動構成になっていて、調節に
よるそれぞれの抵抗値の増減が相反するように接続され
ている。よって、本実施例においては、可変抵抗器98
.99を調節することによりT totaRが一定で、
TON 、 TOFFが増減するような霧化量制御を行
うものであり、第4図す、dのような駆動波形になる。
The variable resistors 98 and 99 have an interlocking configuration, and are connected so that the respective resistance values increase and decrease due to adjustment. Therefore, in this embodiment, the variable resistor 98
.. By adjusting 99, T totaR is constant,
The amount of atomization is controlled such that TON and TOFF are increased or decreased, and the drive waveform is as shown in Figure 4, d.

抵抗器95はTOFFの最小値を制限する最小停止時間
規制手段であり、同時に、可変抵抗器98゜99、抵抗
器94とともに、TONの最大値を規制する最大駆動時
間規制手段の役割も果している。
The resistor 95 is a minimum stop time regulating means that limits the minimum value of TOFF, and at the same time, together with the variable resistor 98°99 and the resistor 94, it also plays the role of a maximum driving time regulating means that regulates the maximum value of TON. .

このように、最小停止時間規制手段、最大駆動時間規制
手段を設けることにより、前述したよう81−一 に、安定なキャビテーション気泡の加圧室36がらの排
出を保証することができ、霧化動作の安定持続を実現で
きるものである。
In this way, by providing the minimum stop time regulating means and the maximum driving time regulating means, as described above, stable discharge of cavitation bubbles from the pressurizing chamber 36 can be guaranteed, and the atomization operation can be improved. It is possible to achieve stable continuation of

以上に述べたように本発明によれば、加圧室を有する基
体にノズルを有するノズル部と電気的振動子とを装着し
、振動子駆動部により電気的振動子を駆動するよう構成
するとともに、間欠制御部を設け、前記電気的振動子を
間欠的に駆動するよう構成したから、構成が簡単でコン
パクトであり、その上低消費電力であるとともに液体の
自給作用をも有しているので極めて低価格な霧化装置を
実現することができ、さらに均一で極めて小さい粒径の
霧化粒子を大量に、しかも安定に発生することが可能な
霧化装置を提供できるものである。また、間欠動作によ
ってキャビテーション気泡の成長を防止し、高周波数で
の安定動作を実現できるから、微粒化特性が一層優れた
霧化装置を実現できるものであり、その工業的価値は極
めて大なるものである。
As described above, according to the present invention, a nozzle part having a nozzle and an electric vibrator are attached to a base body having a pressurizing chamber, and the electric vibrator is driven by a vibrator driving part. Since an intermittent control section is provided to drive the electric vibrator intermittently, the structure is simple and compact, and furthermore, it consumes less power and has a liquid self-sufficiency function. It is possible to realize an extremely low-cost atomizing device, and furthermore, it is possible to provide an atomizing device that can stably generate a large amount of uniform atomized particles of extremely small particle size. In addition, intermittent operation prevents the growth of cavitation bubbles and enables stable operation at high frequencies, making it possible to create an atomization device with even better atomization characteristics, and its industrial value is extremely high. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

19′ 第1図は本発明の一実施例を温風暖房機に適用した断面
図、第2図a、bは霧化部の動作を説明する拡大断面図
、第3図a、b、c、dは特性図、第4図a、b、c、
d、θは電気的振動子の駆動方法を説明するための電圧
波形図、第6図a 、 b。 Cはキャビテーション気泡の状態を説明する拡大断面図
、第6図は振動子駆動部および間欠制御部の一実施例を
示すブロック図、第7図は振動子駆動部および間欠制御
部のさらに詳しい一実施例を示す回路図である。 34・・・・・・基体、36・・・・・・加圧室、36
・・・・・・ノズル、37・・・・・・ノズル部、42
・・・・・・電気的振動子、63・・・・・・振動子駆
動部、64・・・・・・間欠制御部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1
図 第3図 グ     f。
19' Fig. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention applied to a hot air heater, Figs. 2 a and b are enlarged sectional views illustrating the operation of the atomizing section, and Figs. 3 a, b, and c. , d are characteristic diagrams, Fig. 4 a, b, c,
d and θ are voltage waveform diagrams for explaining the driving method of the electric vibrator, and FIGS. 6a and 6b. C is an enlarged sectional view illustrating the state of cavitation bubbles, FIG. 6 is a block diagram showing one embodiment of the vibrator drive section and the intermittent control section, and FIG. 7 is a more detailed diagram of the vibrator drive section and the intermittent control section. FIG. 2 is a circuit diagram showing an example. 34... Base body, 36... Pressurized chamber, 36
... Nozzle, 37 ... Nozzle part, 42
. . . Electric vibrator, 63 . . . Vibrator drive section, 64 . . . Intermittent control section. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao (1st person)
Figure 3 f.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)加圧室を有する基体と、前記基体に装着され、ノ
ズルが設けられたノズル部と、前記基体に装着され、前
記加圧室内の液体を加振する電気的振動子と、前記電気
的振動子に交番電力を供給する振動子駆動部とを備え、
前記交番電力の前記電気的振動子への供給を間欠制御す
る間欠制御部を設けた霧化装置。
(1) a base body having a pressurizing chamber; a nozzle section mounted on the base body and provided with a nozzle; an electric vibrator mounted on the base body and vibrating the liquid in the pressurizing chamber; a vibrator drive unit that supplies alternating power to the target vibrator;
An atomization device including an intermittent control section that intermittently controls supply of the alternating power to the electric vibrator.
(2)前記基体は、前記加圧室内の気体を排出する排出
部を備え、前記間欠制御部による前記電気的振動子の動
作停止時に前記気体を前記排出部から排出する構成とし
た特許請求の範囲第1項記載の霧化装置。
(2) The base body is provided with a discharge section for discharging the gas in the pressurized chamber, and the gas is discharged from the discharge section when the intermittent control section stops operating the electric vibrator. Atomization device according to scope 1.
(3)前記間欠制御部は、霧化量の平均値を制御する平
均霧化量制御部を兼用した構成とした特許請求の範囲第
1項記載の霧化装置。
(3) The atomization device according to claim 1, wherein the intermittent control section is configured to also serve as an average atomization amount control section that controls the average value of the atomization amount.
(4)前記間欠制御部は、前記電気的振動子が連続して
駆動される最大時間を規制する最大駆動時間規制手段と
、前記電気的振動子が連続して駆動停止される最小時間
を規制する最小停止時間規制手段とのうち、少なくとも
一方を備えた特許請求の範囲第3項記載の霧化装置。
(4) The intermittent control unit includes a maximum driving time regulating means that regulates the maximum time during which the electric vibrator is continuously driven, and a minimum time during which the electrical vibrator is continuously stopped. The atomization device according to claim 3, further comprising at least one of the minimum stop time regulating means.
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