JPS59102471A - 超音波式液体霧化装置 - 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】 本発明は、精化されるべき液体中に超音波を放豹してそ
の物化されるべき液体を栃化せしめるための超音波式液
体換化装隨に係る。

上記のごとくの従来の超音阪式散体麺化装置は、絣化さ
れるべき液体を収容し、また、籾化された液体のための
出口を備えている容器と、該容器の底部に配備されてい
て該容器内に収容されている鞠化されるべき液体を物化
せしめるための超音波振動子と、答器の内部空間に連通
ずるべく該容器に接続されていて該呑器の内部空間に気
体を専大せしめ、該気体をして該容器内郡空聞内の籾化
された液体を答器の出口から尋出せしめる給気′自と、
超音波振動子に′市気接続されていて該超者波振動子に
電力を供給せしめる超音波回路と、Ｋ７Ｍｉ廿彼回路に
熱的に接幌されていて該超音波回路で発生せしめられた
熱を放熱せしめるための放熱器とを有している。

そして、従来の糧化装置にあっては、上記超晋波回路及
び放熱器は共に容器の底部に設置されていて該超音波回
路で発生せしめられた熱を該放熱器により容器内の精化
されるべき液体に放熱せしめるようになっている。この
ように、従来の精化装置にあっては、超廿波回路及び放
熱器が共に容器の底部に設置されるようになっているが
ため、容器の商さ寸法が大きくなるばかりでなく、容器
の底部そのものの寸法も大きなものとなってしまい、糾
化装置が大型化してしまうという問題があった。

本発明の目的は、容器の商さ寸法及び該容器の底部寸法
が小ならしめられるのをＯＪＨＢならしめて装置全体の
小型化を創り得る超晋敦式液休診化装置を提供すること
である。

かかる本発明の目的は、放熱器と超音波回路のうちの少
なくとも該放熱器を、給気１′を流れる窒気に晒すべく
配置せしめて該紺気′山・を流れる気体に放熱を行わせ
しめる構成でもって辺成される。

このように、本発明による超音波式液体積化装置は、放
熱器と超音波回路とのうちの少なくとも該放熱器を、糺
気管を通る気体に晒すべく１直するよう構成されている
ので、谷器底部への該放熱器の設置による容器高さ寸法
及び谷益底部寸法の増大を防止することができ、もって
谷器、ひいては装置全体の小型化をｂＪ能ならしめると
共に、給気管を流れる気体に放熱を行っているので、該
気体は該放熱器によって加熱され、この加熱さ，１１た
気体により、容器内部空間に浮遊している靭化された液
体即ちｉ４化液滴の気化が促進せしめられ、もって容器
の出口からのｋ化液体の導出効率を高めることができる
という効果が得られる。

以下本発明の実施例を添附図面を参照して説明する。

第１図には、本発明による超音波式液体霧化装置の実施
例が概略断面図で示されている。その液体輪化装置は、
輪化されるべき液体１を収容する答器２を有しており、
その容器２は円筒状外周壁３、その外胸壁と同心円関係
をなしていてフローガイドとして作用する円筒状内周壁
４、ｌＪｔｍ５及び底壁６を備えている。内周壁４は外
周壁３と協働してそれらの間に猿秋空間７を画定してお
り、また、その内周壁４の上端は頂壁５に設けられてい
る中心開口に密封接合されていて出口８を形成しており
、内周壁４の下端９は容器２内部に収容された物化され
るべき赦体１の液面から上方へ離隔して位置し℃いる。

そして、この内絢壁４の内周面は、後述するごとく発生
せしめられる精化されだ液体即ち液体微粒子又は謄化液
滴１０が浮遊せしめられる霧化空間１１を形成している
。

容器２の底壁６には縦化されるべき液体１を補給する糺
送管１３が密封接合されている。また、答器２の底壁６
に設けられた開口には超音波振動子１４が密封部材１５
により密封状態をなして嵌合せしめられていると共に、
図示されていないねじによってその底壁６に取付げられ
ており、精化されるべき液体１はその振勤子１４によっ
て袖化せしめられて上述した液体徐細子即ち精化液簡１
０を霧化空間１１内に発生せしめるようになっている。

その楊化液滴１０は円周壁４の上端即ち出口８に接続さ
れた尋管１７を介して、その耘化液滴を使用する機器１
８に導入せしめられるようになっている。

容器２の外周壁３の上方部に設けられている開口には金
属製給気管１９の一端が布封接合されていてその給気管
１９の内部空間が波状空間７を介して勝化空間１１の下
端、νＯち内周壁４の下端９に連通しており、また、弟
気管１９の他端は送風装置であるブロヮ２１に接続され
ている。そのブロワ２１が作動せしめられると、気体は
給気管１９の内部空間、壌状壁間７，ｈ化空間１１及び
４管１７を介して機器１８に移送されるようになってい
る。

給気９＃１９の途中には、振勤子１４に電カを供糺する
超廿波回路２２及び該超廿波回路で発化せしめられる熱
を放熱せしめる放熱器２３が収容されている放熱クース
２４が備えられている。該放熱ケース２４は一対の−１
面矩形の１部拐２５及び２６を有しており、これら宜郡
拐２５．２６の夫夫の端壁には該放熱ケース２４の内部
空間に連通するよう結気盲１９が浴接又はロー付け等に
より密封接合されている。また、これらゞ一部Ｉ２５，
２６の互いに牌接ぜしめられた開端には夫々フランジ２
１及び２８が一体をなして形成されており、これらフラ
ンシ２７．２８に通させしめられたボルト・ナットａ立
体２９により一対の管郡材２５，２６が互いに缶止り結
合されている。

放熱器２３は、記２図にも示されてぃるＪｍり、アルミ
ニウム、銅等の熱伝導性のせれた材料でなる平坦な放熱
＆３１と、該放〜！、板と同じ材科でなり且つ該放熱板
に対し直角をなして突出してる核数偶の互いに平行をな
して＾■隔せしめられた放熱フイン３２とを有している
。放熱フィン３２は放熱板３１と一体成形したものであ
ってもよいし、あるいは該放熱＆３１と別体に３ト成し
ておき、該放熱板にロー付け等により扱合せしめたもの
であってもよい。放熱器２３はそれの放熱フィン３２が
放熱ケース２４の内部空間な派４る壁気流に対し平行と
なるよう該放熱ケース２４内Ｋ跣置さｉｔていて該放熱
クース２４の内＠聖間を流ハる窒気が放熱フィン３２間
の空間をスムーズに流れるようになっている。そして、
放熱＆３１ぱ、）ｆｙ．熱ケース２４の底部Ｋ置かれて
いる板状候賀断熱ｉＢ材３４にねじ３５Ｋよりｈ崩せし
められている。

超廿波回路２２は電気絶紛都Ｕ３７を介して断熱部材３
４にねじ３８により細漸されたプリント基＆３９と、該
プリント基＆３９に電気艦絖されたパワートランジスタ
４１とを有しており、該パワートランジスタ４１は放熱
器２３の放熱板３１にねじ４２により締着されていると
共に該放熱板１２に熱的に接続されている。そして、プ
リント基板３９はリード線４３を介して電源４４に、ま
た、リード線４５を介して振動子１４Ｋ夫々電気接続さ
れていて、作動時、鑞源４４からの電力はリード巌４３
、プリント基板３９、パワートランジスタ４１及びリー
ド線４５を辿って振動子１４に供給されるようになって
いる。

次に、弟１図を参照して本発明実施例による超音波式敢
休霧化装極の作動について説明する。まず、亀源４４が
ＯＮ状態にされ、該′成源４４からの電力はリード線４
３、プリント基板３９、パワートランジスタ４１及びリ
ード線４５を通って振動子１４に供給されて該振動子が
作動せしめられ、それにより、霧化されるべき液体１は
籾化されて転化空間１１内に液体微粒子即ち柚化液滴１
０を発生せしめる。この振動子１４に甑力が供給されて
いる間、パワートランジスタ４１の温度は次第に上列せ
しめられ、該パワートランジスタ４１の熱は放熱板３１
へ、そして放熱フイン３２に伝達せしめられて該パワー
トランジスタ４１は冷却せしめられる。電源４４をＯＮ
状態にするのと同時にブロワ２１が作動せしめられ、給
気管１９内に空気が送り込まれる。その給気管１９内に
送り込まれた窒気は放熱ケース２４内に流入して放熱器
２３を通過せしめられ、その除該放熱器の放熱板３１及
び放熱フイン３２がら熱を受取って加熱される。こうし
て加熱された空気はｆ８気管１９、壌状空間７、及び内
周壁４の内周面により形成されている霧化空間１１を通
って出口８へ４かれる。

霧化空間１１内に尋人された加熱された気体は、その霧
化空間１１内に浮遊している肢化液滴１０を加熱せしめ
てその霧化液滴１０を一部気化せしめ、その霧化液滴１
０は、プロワ２１Ｋより送り込まれた気体により逢ばれ
て出口８及び導管１７を通って使用機器１８へ導入され
る。

このように、本発明実施例にあっては、放熱器２３と超
音波回路２２とを、前述した従来技術の場合のごとく容
器２の底部に設置させるのではなく、給気１・１９の途
中に配備された放熱ケース２４内に配備させたので、容
器２の高さ寸法及び底部寸法を小さくすることかでき、
もって換化装置全体としての寸法小型化を計ることがで
きる。

また、超音波回路２２のパワートランジスタ４１で発生
せしめられた熱は放熱器２３により、答器１内に流入す
る窒気に伝遅され、その結果としてパワートランジスタ
４１は冷：Ａｊされるので、該バワートランゾスクの温
度上昇に伴う該パワートランジスタの破撰冫効呆的に防
止ずることかできる。

更に、その放熱器２３力・らの熱により加熱された堕気
により、精化壁聞１１内の精化液簡の気化が促進せられ
、もって呑器１の出口８からの麺化液体の導出効率な茜
めることかできる。加えて、放熱器２３は断熱部材３４
を介して放熱ケース２６に接触していて放熱益２３かも
の熱が該放熱ケース２４に伝わりにくくなっているので
、放熱器２３からの熱はほぱ総べて纏入空気に伝運せし
められ、該空気の加熱効率を高めることが司能である。

また、弟１図に示されている本発明笑′Ｊ１屯例冫、後
述するｇ，６図に示されているごとき燃焼装置に逍用し
た場合、給気管１９には３うおうにしてかなり昌度の低
い空気が導入されることがあり、超音波回路２２を給気
管１９を通る空気に晒すよう配徨させた場合、超音波回
路２２が凍結してしまって作動不可能となる危れがある
。これに対処するため、第１図の芙施例の場合、超音波
回路２２は給気管１９を流れる空気のυｊＣれ方向Ｋ関
し放熱器２３の下流個に配置されていて該′ｈｉ熱器に
より加熱された空気が該超音波回路２２に接するので、
該超音波回路か、流入してぐる聖気によりｄｔコ結して
しまうという事態を有効に防止することができるように
なっている。

第６図は第１図に示された実施例に用いられている放熱
器２３の変形例を示しており、その第６図に示されてい
る放熱器２３ａは、各放熱フイン３２ａがＸ’ＡＵ中空
部５１を有している点を除いて第１図における放熱器２
３と同じである。そして、該貝通中空部５１を設けるこ
とにより、放熱フイン３２ａと流入空気との間の接触面
槓が増大せしめられるので、該放熱フィン３２ａからの
流入空気への熱伝鍮効率を高めることができる。

１■４１図は第１１図に示された実施例に用いられてい
る放熱器２３の別の変形例を示しており、七〇ｍ４１Ｇ
ＮＫ．示さ，Ｉｔている放熱器２３ｔ）は、各放熱フイ
ン：３２ｂが略二等辺三角形断面形状を有している点を
除いて第１図（Ｆ：．おける放熱器２３と同じである。

このような略二等辺三角形断面形状とすることにより、
各フイン３２ｂの自由端部の厚さを博くし、もって該フ
ィンの冷却効率、換１すれば該フィンの放熱効率を高め
るようになっている。

第５図は第１図に示された実施例に用いられている放熱
器２３の史に別の変形例を示しており、その第５図に示
されている放熱器２３Ｃは第１図の放熱器２３と同じイ
１料で作られているが、醸放熱器２３０には互いに独立
して放熱板３１から突出した多数の細長１へ円錐柱状の
放熱フイン３２Ｃが備えられていて、該放熱器２３Ｃを
空気流が通禍する際のフイン３２０による流れ抵抗が低
政せしめられるようになっていると共に、第４（９）に
示された放熱フィン３２１）と同様、放熱効率が高めら
れるようになっている。尚、放熱フィンは第５図に示さ
れた円錐柱状のものの他に、円柱状、三角錐状等任意適
宜の形状のものであってよい。

第６図は本発明実施例を燃焼装置に適用した適用例が示
されており、該適用例においては放熱器として７ｊｇｉ
図及び第２図に示された放熱器２３が用いられている。

この第６図に示された過用例においては、容器２０頂壁
５に設けられている中／ｌ，％開口のまわりに猿状の段
差部が形成されており、また、内周壁４の上端には半径
方向外方に突出する坂状フランジ１１６が備えられてい
てその波状フランジ１１６がその環状の段差部に嵌合せ
しめら４且つ、溶接接合されている。各器２の頂壁５に
は内周壁４の上端即ち容器出口８に連通ずるようスペー
サケース即ち導管１１７の一端が溶接固定接続されてお
り、また、その導管１１７の他端にはスリット１０３を
有するバーナヘッド１１８が取付けられている。

第１図に示された実施例に関連して前述した辿り、給気
’＃１９を通して取入れられる聖気の温度が時として非
常に低い場合があり、その極めて冷たい導入聖気にょり
超廿波回路２２が凍結してしまって該超廿波回路が作動
不旬能となってしまう危れかある。これに対処するため
、第１図の実施例では超廿波回路２２を放熱器２３の下
流側に配置させて、該′Ｍ熱器により加熱された孕気を
超背波回１８２２に接触せしめている。弟６図に示され
ている適用例ではこの冷たい擲入空気による超音波回路
２２の凍結をより確実に肋止するべく、該超晋彼回路２
２が、鮒気管１９を通って流れる空気流に晒されないよ
うになっている。より具体的には、第６図に示されてい
るごとく、断囲矩形の放熱ケース１２４の両端壁には夫
々円形孔が設けられており、該同形孔に給気管１９が溶
接、ロー付げ等の通宜の手段により夫々智封接合されて
いて該給気Ｖ１９が放熱ケース１２４の内部空間に連通
ずるようになっている。そして、該放熱ケース１２４の
底壁には矩形の開口１６１を画定するフランジ１６２が
備えられており、該フランシ１６２の外面には、放熱器
２３の放熱フイン３２が放４３ゾース１２４の内部空間
同ＶＣ突出ずるようば放溜謬２３の故熱緻３１が浴桜、
ローイづけ等により蓄銅′接合ざれている。

放熱グ−ス１２４の底壁外面には超音波回路２２のプリ
ン１・丞′ｌＪｉ３９が゛４気杷統部材３７を介し−Ｃ
Ｊａじ３８により取付けらオして′ｉ６り、また、該プ
リント眉板：ｌｌＩＫ也気接続されたパワートランゾス
タ４１は放熱器２３の放熱板３１に熱伝尋性の責ｎたシ
ール材を介してねじ４２により固冗され、こりして該パ
ワートランジスタ４１が放熱板２３に熱的に接続される
ようになっている。

第６図に示された適用例の作動は弟１図に示された実施
例とほとんど同じであるか、この弟６図の適用ρ６では
容器２内に容れら几でいる精化されるべき液体ぱ液体燃
科１０１であり、該液体燃料１０１は超音技振動子１ｔ
Ｋよって霧化せしめられて霧化空間１１内に精化液滴１
０を形成するようになっている。そして、このように形
成された忽化液滴は、袷気管１９から容僑２内に尋人さ
れる加熱空気により一部気化されて導管１１７を通り、
バーナーヘッド１１８のスリット部１０３から導出せし
められるようになっている。

第６図に示した適用例においては、放熱器２３のみが給
気智１９を通る空気流に１１されていて、超音波回路２
２はその空気流に晒されないようになっているので、絽
気管１９内を流ハる壁気の温度が低くとも、その冷たい
空気による超晋波回路２２の凍結が確実に防止され得る
ようになっている。

第７図には第６図に示された過用例における放熱ケース
１２４と放熱器２３との組立体の変形例が示されている
。この第７図に示された変形例では、放熱ケース１２４
ａがそれの底部に開口１６１ａを画定するフランジ１６
２ａを有しており、該フランジ１６２ａの外向には放熱
器２３の放熱フィン３２が該放熱ケース１２４ａの内部
空間内へ突出するよう該放熱器２３の放熱板３１が断熱
部材２３４を介してボルト２３５により取付けられてい
ると共に、該放熱板３１の外面はパワ一トランジスタ４
１と接触せられる部分を除いてほぼ全面にわたり断熱部
相２３６Ｋよって穏われている０この第７図に示された
叢形セリでをまノゼワートランジスタ４１で発生せしめ
られ且つ放熱板３１に伝達せしめられた熱は肋熱部相２
３４ｖｃより放熱ケース１２４ａへ直接伝遅されるのが
阻止されていると共に断熱部相２３６により外気へ伝達
されるのが阻止されており、もって放熱フイン３２へ伝
達される熱童が、また、該放熱ン１ン３２から導入窒気
へ伝達される熱量か増加せしめられ、霧化空間１１内の
勝化液滴１０の気化を促進せしめることができる。

第８図には、第６図に示されている放熱ケース１２４と
放熱器３２どの代わりにそれら両邪拐の機能を兼ね備え
た放熱パイゾ１２４ｂが用いも』ｔでいる変形例が示さ
れており、該放熱，Ｊ？イプ１２４ｂはそれと一体に形
成され且つ半径方向内方に突出する多数の放熱フイン３
７１を有している。そして、該放熱パイプ１２４ｂの両
端は夫々給気管１９に′ｔｆｊｌ接合されるようになっ
ている。

また、該放熱パイプ１２４ｂの外面には熱伝導性の優れ
た拐科でなるタプ３７２が溶接、ロー伺け等の逸宜の手
段により固着されており、該タブ３７２にはｌｄ音波回
路２２のパワートランジスタ４１がねじ３７３により固
定され、こうして該パワートランジスタ４１はタプ３１
２を介して放熱パイプ１２４ｂＶＣ熱的に接続されてい
る。この弟８図に示されている変形例では、放熱パイプ
１２４ｂとして市販の放熱パイプを用いることができ、
また、賎放熱パイプ１２４ｂは第６図に示された適用例
における放熱ケース１２４０機龍と放熱器２３０機能と
を兼ね備えているので、構造が簡素化され、また、給気
管１９に対する取付けも容易ならしめられ、もってコス
トの低減化を計り得るという利点がある。

尚、第６図に示された通用例において、放熱器２３の代
わりに、第６図、第４図及び第５図に示されている放熱
器２３ａ，２３ｂ及び２３０を用いてもよいことはもち
ろんである。

以上述へた通り、本発明による超音波液体積化装置は、
放熱器２３１２３＆，２３’ｂ．２３（！と超晋波回路
２２とのうちの少なくとも該放熱器を、鮒気盲１９を通
る気体に晒すべく配置するよう構成されているので、各
器２紙部への該放熱器の設置による答器高さ寸法及び容
器紙部寸法の増大という従来技術の欠点を見服すること
ができ、もって容器、ひいては装置全体の／Ｊ％型化を
ｎ」能ならしめると共に、給気管１９を流れる気体に対
する放熱器からの放熱により該気体が加熱され、この加
熱された気体により、容器２日部窒間に浮遊している霧
化された液体の気化が促進せしめられ、もって容器２の
出口８からの癌化液滴導出効率ゲ尚めることかできると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

弟１図は本発明による超音波式敢休耕化装置の笑施例を
示す概略断面図であり、弟２図はｉ＋！１図に示されて
いる放熱器の斜視図であり、第６図は第１図に示されて
いる放熱器の変形例を示す斜視図であり、第４図は弟１
図に示されている加熱器の別の変形例を示す斜視図であ
り、弟５図は弟１図に示されている放熱器の更に別のＦ
Ｊヒ例を示す斜視図であり、第６図は本発明を燃焼装置
Ｋ適用した適用例を示す概略断曲図であり、第７図は第
６図の過用例における放熱ケースと力！熱器との組立体
の変形例を示す断面部分図であり、第８図は第６図の過
用例における放熱ケースと放熱器との代わりに放熱パイ
プを用いた別の変形例を示す部分斜視図である。 １，１０１・・・霧化されるべき液体、２・・・容器、
８・・・出口、１０・・・岐化液簡、１１・・・物化望
間、１４・・・超廿波振勤子、２２・・・超析波向路、
２３，２３ａ，２３’ｂ，２３Ｑ・・・放熱器、ｉ２４
ｂ”・放熱パイプ、４１・・・パワートランジスタ、＝
４２５

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波式液体霧化装置にして、 精化されるべき液体を収容しており、また、精化された
   液体のための出口を備えている答器と、前記容器の底部
   に配備されていて該＠器内に収容されている精化される
   べき欣体を精化せしめるための超音波振励子と、 前記各器の内部空間に座通ずるべく該各器Ｋ接続されて
   いて該呑ｉの内Ｓ空間に気体を碑入ぜしめ、該気体をし
   て前記容器内部聖間内の精化された液体を前記出口から
   尋出せしめる給気管と、前記超督波振動子に電気接続さ
   れていて該起電波振動子に電力を供給せしめる縮誦波回
   路と、前記超音波回路に熱的に接幌されていて該超漬波
   回路で発生せしめられた熱を放熱鷺しめるための放熱器
   と、を有しており、 前記放熱器と前記超音波回路のうちの少なくとも該放熱
   器は前記給気管を流れる気体に晒されるべく配置されて
   いて該給気管を流れる気体に放熱を行うよう構成されて
   いることを！Ｖｆ徴とする超音波式液体精化装置。
2. （２）特許請求の弟１項記載の超晋波式液体栃化装置に
   おいて、前記放熱器と前記超音波回路との両方が前記鞄
   気管を流れる気体に晒されるべく配飯されている超晋彼
   式液体精化装匝。
3. （３）％許請求の杷囲弟１項記載のん廿波式准体精化装
   置において、別記放熱器とＭｉＪ記超廿波回路とのうち
   該放熱器のみが前記給気盲を流れる気体に晒されるべく
   配置され℃おり、販趙音仮回路は該１＠’Ａ管の外に配
   置されている超音肢式敢体靭化装置０