JPS6041569A - 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 本発す１は、灯油などの液体燃料、水、薬液などの噴霧
する吉ころの霧化装置に関し、さらに詳しく露えば、〒
電振動子などの電気的振動子により液室内の液体を加振
し、ノズルから噴射して微粒化する形式の霧化装置に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の霧化装置の多くはインクジェット記録装
置のインク噴射装置に用いられており、周知のように様
々な構成のものが提案されている。

また、近年、特殊な処理を施したインクのみでなく、種
々の一般的な液体を大量に噴射して微粒化することがで
きる構成のものも提案されており、第１図にその断面図
を示す。

第１図において、霧化部１はζ内部に加圧室２を有する
ボテイー３と、中央部に直径３０μｍ〜１００μｍのノ
ズル４を複数個備え、厚さ３０μｍ〜１０ｏｗｎのノズ
ル板５と、中央部に開口６を有し、直径５〜１５ｔｎｍ
１厚さ０．５〜２罷の圧電セラミック７とにより構成さ
れ、図のように相互に接着されている。加圧室２には液
体供給口８と排気口９が設けられ、それぞれ供給管ｉｏ
１排気管１１と接続されておシ、タンク１２妙・らの液
体供給系が構成されている。

タンクの液面は、図のＡの位置にあるので供給管１０内
の液面もＡと同一高さの位置Ｂにあり、霧化動作停止時
は、このような状態となっている。

霧化動作時は、ファン１３が起動され、風路１４中を図
の矢印のように空気が流れる。このため、オリフィス１
５の下流の負圧発生部１６には負圧力−Ｐが発生し、こ
の負圧力の大きさにつりあう高さ寸で液面Ｂが上昇して
図中Ｃの位置となる。

このようにして加圧室２が液体で満たされてから圧電セ
ラミンク７に第２図のよう外交流電圧が供給される。圧
電セラミック７のノズル板６との接着面とそれに封缶す
る面には図示していないが電極が設けられており、この
電極間に前記交流電圧がＰ：給される。このため、圧電
セラミック７け、その直径方向に伸縮歪を生じ、この伸
縮歪はノズル板５と圧電セラミック７が接着されてｂる
ので、たわみ振動に変換され、図中の破線のようなたわ
み振動を生じる。

このたわみ振動の結果、ノズル４はその軸方向に加振さ
れて加圧室２内の液体が加圧噴射されると共に供給管１
０よシ吸い上げられて自吸ポンプ作用を果す。この１作
をもう少し詳しく説明すると次のようになる。

捷ずノズル４が静止位置に対し加圧室２の方に位置する
振動位相のとき（図の破線で示す振動位相と反対位相の
とき）ノズル４近傍の液体は加圧され圧力上昇し、ノズ
ル４よりその圧力により噴出し、次に振動位相が反対に
移行する途中で噴出が停止しノズル４より外側に押し出
されている液体は霧化粒子１７となって飛翔していく。

振動位相が図の破線のようになったときノズル４からは
空気が流入しようとするけれども液体の表面張力によっ
て阻止される。この表面張力に基づいて発生する加圧室
２内の静圧力減少により、供給管１゜より液体が吸い上
げられるのである。

このように、第１図に示した従来の霧化装置は、圧電セ
ラミック７とノズル板５より成るたわみ振動体の振動が
良好に励起されたとき、非常に安価でかつコンパクトで
ありながら良好な霧化特性を示すものであった。

しかしながら、圧電セラミック７およびノズル板５の振
動の安定性を様々な環境条件、使用条件下で保証するこ
とは非常に困難であった。

特に、排気管１１、および供給管１０／ｒｉ圧電セラミ
ツク７とノズル板５の振動に大きな影響を与える加圧室
２と接続されているだめ、排気管１１、供給管１２の固
定に条件によっては加圧室２の固壁１８．１９に力が加
えられてしまい圧電セラミック７の振動に不安定さをひ
き起したり、また、例えばファン１３などの外部の振動
がボディー３に伝わり、このため加圧室２内の液体がフ
ァン１３などによる振動を生じてし甘い、噴霧動作の不
安定さや、ノズル４からの液体の浴出をひき起すなどの
不都合があった。

したがって、供給管１０や排気管１１の取付条件などが
面倒であり、またファン１３などの振動発生体と同時に
使用する場合は、防振構造に手間がかかるなどの不都合
があったため、使い勝手の点で大きな欠点となっていた
。

発明の目的 本発明は、このような従来の欠点を一掃した霧化装置を
提供するものであって、排気管や供給管の取付条件によ
り霧化動作が影響を受けたり、加圧室の液体に対して排
気管や供給管を介して外部からの振動が伝達されて霧化
動作に不都合が生じたりすることを防止し、排気管等の
取付条件が簡単で非常に使い勝手の良い霧化装置を提供
することを目的とするものである。

発明の構成 本発明は、上記目的を達成するために以下に述べる構成
により成る。

すなわち、液体が充填される加圧室を有するボディーと
、加圧室に臨んで設けたノズルと、加圧室の液体を加振
する電気的振動子と、加圧室に設けた液体供給口および
排気口と、液体供給口および排気口にそれぞれ接続され
た供給管および排気管とを備え、ボテイー上供給管およ
びｕ１気管とを振動的に相結合となるよう構成したもの
であり、この構成により、加圧室の液体は供給管や排気
管の収伺条件および外部の振動などの影響を受けること
なく安定に電気的振動子により加振され噴霧される。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を用いて説明する。

第３図は零発すＪの一実施例の霧化装置の断面図であり
、第１図と同符号は相当する機能を果す部分て−あり説
明を省略する。

第３図において、ボディー３はビス２０にて壁面２１に
図のように固定され、加圧室２や圧電セラミｙり７から
最もけなれた位置で固定され、ボディー３の取付（（よ
る霧化動作への影響も小さくなるように構成されている
。

供給管１０．排気管」１け、それぞれ液体供給口８およ
び排気ロＧｌ、図のように接続されており、ボテイー３
と排気管１１および供給管１０とは、ゴム製の０リング
２２および２３を介して接する構成上なっている。

すなわち、ボテイー３に設けた突起部２４、および２５
の外周と排気管１１および供給管１０１ｊ１、非常に狭
い隙間しか設けられてぃなりが、例えばロウ付による溶
接やネジ止めなどによる機械的に強固な接合かなされて
おらず、振動的には粗な接続構成どなっている。特にゴ
ム製のＯリングラ介する構成であるので一層振動的に泪
な接続Ｓ成さなってｂる。すなわち、圧電セラミック７
による加圧室２の外ｅ１８．１９などの微少な振動に対
する条件か、排気管１１や供給管１ｏによって影響を受
けず、このため排気管１１や供給管１ｏの取付条件によ
って圧電セラミック７の振動状態が影響を受けることが
防止される。この結果、霧化動作の安定性が保証される
のである。

また、ファン１゛３などの振動などが供給管１ｏや排気
管１１を介して伝達され、加圧室２内の液体に余計な振
動が生じ、霧化動作が不安定になったり、ノズル４から
浴出したりすることも防止することが可能である。

＠４図は本発明の他の実施例を示す霧化装置の断面図で
あって第３図と同符号は相当する構造体であり説明を省
略する。

ボテイー３は、ボテイーケース２６にビス２０にて固定
され、ボディーケース２６には、排気管１１の１部を形
成する排気部１１′と、供給管１０の１部を形成する供
給部１０′が設けられている。

排気［１９と排気部１１′、および液体供給口８と供給
部１σとは図のようにＯリング２７．２Ｂを介して接続
されているので、排気管１１、および供給管１０吉排気
口９、および液体供給口８．！：は結果として第３図の
実施例の場合と同様に振動的に机に接続されている。従
って、第４図の実施例に於ても第３図の実施例と同様の
効果を得ることができる。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示す霧化装置の断
面図であり、第３図と同符男のものは相当する構造物で
あって説明を省略する。

同図において、排気管１１の一部を形成する接続管２９
、および、供給管１０の一部を形成する接続管３０は、
いずれもゴム等の振動吸収材料で構成されており、この
ため、排気管１１とボディー３にロウ付された突起部２
４、および、供給管１０ど突起部２Ｓ吉は振動的に非常
に粗な接続状態が実現されており、第３図の実施例の場
合と同様の効果を得ることができる。

第６図は、本発明のさらに他の実施例の霧化装置を適用
した燃焼装置の断面図であって、第３図と同符号のもの
け相当する構造物である。

同図において、灯油は、パイプ３１より液面Ａが略一定
Ｋ維持されるクンク１２に送られ、寝化部１の加圧室に
供給管１０を介して送られる。また、排気管１１は、燃
焼ファン３２を駆動するモータ３３により同軸駆動され
る７アン１３の吸込側の負圧発生部１６に図のように接
続されている。

霧化粒子１７は、噴出口３４より噴出される空気にて上
昇しながら火炎３５．３６等の熱で気化し、図のように
、２次空気孔３７より噴出する２次空気のまわりで燃焼
し、いわゆるポット燃焼のような燃焼を行うことができ
る。

なお、３８は点火器、３９は熱交換器、４０は撹はん器
である。

このような燃焼装置に適用した霧化装置の場合ゴム等の
防振材料を用いて排気管１１、および供給管１０を構成
することは、その耐熱性の点から困難度が高い。そこで
、本実施例の場合には、霧化部１のボディーを真ちゅう
などで構成すると共に、排気管１１および供給管を焼き
な捷し処理を行い、その縦弾性係数をボディーのそれよ
りも小さくした銅パイプとしている。このように構成す
ることにより耐熱性にすぐれ、しかも、供給管１０や排
気管１１の取付条件により噴霧状態がほとんど影響を受
けない灯油の噴霧装置を実現することができ、非常に使
い勝手の良い灯油の霧化装置を提供することが可能であ
る。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ボディーに設けた加圧室
にノズルを臨ませ、電気的振動子により加圧室の液体を
加振してノズルより噴霧する構成とし、加圧室に液体供
給口および排気口を設けてそれぞれ供給管および排気管
と接続すると共に、ボディーと供給管および排気管とを
振動的に粗結合となるよう構成したので、供給管および
排気管の取付状態により噴霧動作が影響を受けたり、あ
るいは、外部の振動の伝搬により噴霧動作に不都合を生
じたりすることが防止され、非常に使い勝手がよく、周
囲条件による影響を受けることなく安定に噴霧動作を行
うことができる霧化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の霧化装置の断面殴、第２図は同装置の圧
電セラミックの駆動電圧波形図、第３図は本発明の一実
施例の霧化装置の断面図、第４図は同側の実施例を示す
断面図、第５図は同さらに他の実施例を示す断面図、第
６図は同さらに他の実施例の霧化装置を適用した燃焼装
置の断面図である。 ２・・・・・・加圧室、３・・・・・・ボディー、４・
川・・ノズル、７・・・・・・電気的振動子、８・・・
・・・液体供給口、９・・・・・・１３ペーソ 排気口、１０・・・・・・供給管、１１・・・・・・排
気管。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 第４図　三 占５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体を充填する加圧室を有するボディーど、前記
   加圧室に臨むノズルと、前記加圧室の液体を加振して前
   記ノズルより噴霧する電気的振動子と、前記加圧室に設
   けた液体供給口および排気口と、前記液体供給口および
   排気口にそれぞれ接続さねた供給管およびリド気管とを
   備え、前記ボテイーと前記供給管および排気管とが振動
   的に粗結合となるよう構成した霧化装置。
2. （２）供給管および排気管をゴム等の防振部側を介して
   接続する構成とした特許請求の範囲第１項記載の霧化装
   置。
3. （３）供給管および排気管の少々くとも１部を、ボディ
   ーを構成する材料より小さい縦弾性係数を有する材料で
   構成した特許請求の範囲第１項記載の霧化装置。