JPS61138556A - 超音波噴射ノズル - Google Patents
超音波噴射ノズルInfo
- Publication number
- JPS61138556A JPS61138556A JP26006284A JP26006284A JPS61138556A JP S61138556 A JPS61138556 A JP S61138556A JP 26006284 A JP26006284 A JP 26006284A JP 26006284 A JP26006284 A JP 26006284A JP S61138556 A JPS61138556 A JP S61138556A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- ultrasonic
- fuel
- injection
- nozzle
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus 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
- B05B17/0607—Apparatus 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
- B05B17/0623—Apparatus 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 coupled with a vibrating horn
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
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。
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、一般には超音波噴射ノズルに関するものであ
り、特に（１）電子制御ガソリン噴射弁又は電子制御デ
ィーゼル噴射弁、（２）ガスターヒン用燃料ノズル、（
３）工業用、営業用、及び家庭用のボイラ、加熱炉、暖
房機用バーナ。
り、特に（１）電子制御ガソリン噴射弁又は電子制御デ
ィーゼル噴射弁、（２）ガスターヒン用燃料ノズル、（
３）工業用、営業用、及び家庭用のボイラ、加熱炉、暖
房機用バーナ。
（４）工業用液体噴ＳＳ、例えば食品、医薬品、農薬、
肥料等の液状物の乾燥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
使用し得る超音波噴射ノズルに関するものである。
肥料等の液状物の乾燥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
使用し得る超音波噴射ノズルに関するものである。
ＬＬ立且」
従来、上述したような種々の分野で液体、（本明細書で
「液体」とは液体は勿論、懸濁溶液等の液状物をも含む
ものとして用いる。）を噴霧、即ち微粒化するために圧
力噴霧バーナ又は液体噴霧器が使用されている。斯る噴
霧バーナ又は液体噴霧器に使用されている噴射ノズルは
、ノズルから噴射された液体と外気（大気）との間の剪
断作用により液°休を微粒化している。従って、供給液
体を微粒化するためには液体供給圧力を大とする必要が
あり、液体供給設備例えばポンプ 配管等が複雑且つ大
型化することとなった。
「液体」とは液体は勿論、懸濁溶液等の液状物をも含む
ものとして用いる。）を噴霧、即ち微粒化するために圧
力噴霧バーナ又は液体噴霧器が使用されている。斯る噴
霧バーナ又は液体噴霧器に使用されている噴射ノズルは
、ノズルから噴射された液体と外気（大気）との間の剪
断作用により液°休を微粒化している。従って、供給液
体を微粒化するためには液体供給圧力を大とする必要が
あり、液体供給設備例えばポンプ 配管等が複雑且つ大
型化することとなった。
更に、噴射流量の調整は、供給液体の圧力を変えるか、
ノズルの噴射口面積を変えることにより行なうが、前者
の方法では低流量時（低圧時）の微粒化の状態が悪化し
、その改善策として中、大型のボイラではエアー又はス
チームを併用し供給される液体燃料の微粒化を図ってい
る。そのために装置は益々複雑化し且つ大型となった。
ノズルの噴射口面積を変えることにより行なうが、前者
の方法では低流量時（低圧時）の微粒化の状態が悪化し
、その改善策として中、大型のボイラではエアー又はス
チームを併用し供給される液体燃料の微粒化を図ってい
る。そのために装置は益々複雑化し且つ大型となった。
一方、後者の方法では、ノズルの構造が極めて複雑とな
り、その調整及び保守管理が大変であった。
り、その調整及び保守管理が大変であった。
このような従来の噴射ノズルの欠点を改良するへ〈、９
射ノズルの噴射口から加圧して液状物を噴射するとＩ’
ｉ’ＩＩ時に該液状物に超音波振動を付与する試みがな
されている。
射ノズルの噴射口から加圧して液状物を噴射するとＩ’
ｉ’ＩＩ時に該液状物に超音波振動を付与する試みがな
されている。
＜−、屯
しかしながら、従来の超音波による液体噴射ノズルは９
Ｍ量が極めて小さく、大容量のＷ＆量化を必要とする上
記の毎き噴射ノズルには使用することができなかった。
Ｍ量が極めて小さく、大容量のＷ＆量化を必要とする上
記の毎き噴射ノズルには使用することができなかった。
本発明者等は、大容量の液体の微量化を達成するべく、
超音波による液体微量化メカニズム及び超音波ＪｆＸ動
子の形状の研究及び実験を数多く行なった結果、超音波
振動子の端部にエツジ部を設け、該エツジ部に液体をＳ
Ｓ状で供給することによって、該エツジ部より液体が大
量に微粒化されることを見出し、超音波噴射方法及び噴
射ノズルを提案した（特願昭５９−７７５７２を参照せ
よ）。
超音波による液体微量化メカニズム及び超音波ＪｆＸ動
子の形状の研究及び実験を数多く行なった結果、超音波
振動子の端部にエツジ部を設け、該エツジ部に液体をＳ
Ｓ状で供給することによって、該エツジ部より液体が大
量に微粒化されることを見出し、超音波噴射方法及び噴
射ノズルを提案した（特願昭５９−７７５７２を参照せ
よ）。
本発明は該先願発明に係る噴射ノズルの改良に関するも
のである。
のである。
１１立１１
本発明の目的は、ｍ続的に又は間欠的に液体を供給する
ことのできる超音波噴射ノズルを提供することである。
ことのできる超音波噴射ノズルを提供することである。
本発明の他の目的は、大容量の液体を供給し多量の液体
を噴霧、即ち噴射することのできる超音波噴射ノズルを
提供することである。
を噴霧、即ち噴射することのできる超音波噴射ノズルを
提供することである。
本発明の他の目的は、従来の噴射ノズルに比較して液体
供給圧力を著しく砥くすることができ、従って液体供給
設備の小型化、軽量化、低コスト化を達成し得る、構造
が簡単な超音波噴射ノズルを提供することである。
供給圧力を著しく砥くすることができ、従って液体供給
設備の小型化、軽量化、低コスト化を達成し得る、構造
が簡単な超音波噴射ノズルを提供することである。
本発明の他の目的は、供給液体の性状、特に粘度によっ
て微粒化の状ｊｌ（流量１粒径）が変動しない、安定し
た微粒化を達成し得る超音波噴射ノズルを提供すること
である。
て微粒化の状ｊｌ（流量１粒径）が変動しない、安定し
た微粒化を達成し得る超音波噴射ノズルを提供すること
である。
本発明の更に他の目的は、低流量時においても微粒化状
態が殆んど変化することがなく、従ってターンダウン比
を非常に大きくとることのできる超音波噴射ノズルを提
供することである。
態が殆んど変化することがなく、従ってターンダウン比
を非常に大きくとることのできる超音波噴射ノズルを提
供することである。
四 占 る − −上記
諸口的は本発明に係る超音波噴射ノズルによって達成さ
れる。要約すれば本発明は、超音波振動発生手段と、該
超音波振動発生手段に一端が連結されそして他端にはエ
ツジ部を有した細長の振動子と、前記エツジ部に液体を
連続的に又は間欠的に供給するために、該振動子のエツ
ジ部を有した側の端部に近接して設けられた液体供給手
段とを具備することを特徴とする超音波噴射ノズルであ
る。
諸口的は本発明に係る超音波噴射ノズルによって達成さ
れる。要約すれば本発明は、超音波振動発生手段と、該
超音波振動発生手段に一端が連結されそして他端にはエ
ツジ部を有した細長の振動子と、前記エツジ部に液体を
連続的に又は間欠的に供給するために、該振動子のエツ
ジ部を有した側の端部に近接して設けられた液体供給手
段とを具備することを特徴とする超音波噴射ノズルであ
る。
次に、本発明に係る超音波噴射ノズルを図面に即して詳
しく説明する０本発明は上述のように種々の用途に好適
に使用し得るが、本実施態様では、ガスタービン用燃料
ノズルに関連して本発明を説明する。
しく説明する０本発明は上述のように種々の用途に好適
に使用し得るが、本実施態様では、ガスタービン用燃料
ノズルに関連して本発明を説明する。
第１図を参照すると、本発明に係る噴射ノズル、即ち、
本実施態様ではガスタービン用燃料ノズル１は、中心に
中心孔２を有した細長の概略円筒形状の弁箱４を具備す
る。該弁箱４の下端には、弁箱４の中心孔２と同軸にて
整列した貫通孔６が形成された液体供給子役、即ち燃料
供誦子役８がリテイナ−１０によって通常の方法で一体
的に設けられる。
本実施態様ではガスタービン用燃料ノズル１は、中心に
中心孔２を有した細長の概略円筒形状の弁箱４を具備す
る。該弁箱４の下端には、弁箱４の中心孔２と同軸にて
整列した貫通孔６が形成された液体供給子役、即ち燃料
供誦子役８がリテイナ−１０によって通常の方法で一体
的に設けられる。
前記弁箱４の中心孔２及び燃料供給子役８の貫通孔６と
を貫いて振動子１２が配置される。該振動子１２は、上
部の本体部１４、該本体部１４より小径の細長円柱状の
振動子軸部１６及び本体部１４と軸部１６とを連結する
遷移部１８を有する０本体部１４にはより大径とされた
鍔２０が設けられており、該鍔２０が弁箱４の上端に形
成された周部２２と、該弁箱４の上端面にボルト（図示
せず）によって取付られた環状の振動子押え２４とによ
って弁′１１ｉ４に取付られる。
を貫いて振動子１２が配置される。該振動子１２は、上
部の本体部１４、該本体部１４より小径の細長円柱状の
振動子軸部１６及び本体部１４と軸部１６とを連結する
遷移部１８を有する０本体部１４にはより大径とされた
鍔２０が設けられており、該鍔２０が弁箱４の上端に形
成された周部２２と、該弁箱４の上端面にボルト（図示
せず）によって取付られた環状の振動子押え２４とによ
って弁′１１ｉ４に取付られる。
振動子１２の軸部１６は弁箱４及び液体供給手段８より
下方に、つまり外方へと更に突出している。振動子１２
の先端、つまり軸部１６の先端にはエツジ部２６が形成
される。
下方に、つまり外方へと更に突出している。振動子１２
の先端、つまり軸部１６の先端にはエツジ部２６が形成
される。
前記Ｗ！動子１２のエツジ部２６は、第１図によると
漸次径が小さくされた５段から成る環状の階段状とされ
るが、２段、３役又は４段の階段状とすることもでさ、
更に漸次径が増大したり、又漸次径が小さくなり次で大
きくなるような形状とすることもできる。重要なことは
振動子先端部にエツジが形成されることである。
漸次径が小さくされた５段から成る環状の階段状とされ
るが、２段、３役又は４段の階段状とすることもでさ、
更に漸次径が増大したり、又漸次径が小さくなり次で大
きくなるような形状とすることもできる。重要なことは
振動子先端部にエツジが形成されることである。
又、第２図に図示されるようにエツジの幅（ｌ及び高ざ
（ｈ）は、液体燃料の薄膜化が行ない得るような且つ又
液体の流れを堰止めるような寸法形状とされる。
（ｈ）は、液体燃料の薄膜化が行ない得るような且つ又
液体の流れを堰止めるような寸法形状とされる。
前記燃料供給圧力８には、振動子１２の前記エツジ部２
６に燃料を供給するための供給通路２８が１つ又は複数
個環状に配列して形成される。該供給通路２８の燃料供
給ｏ３０は概略前記エツジ部２６の上端に隣接して開口
し、燃料供給口３０の他端３，２は互に連結され且つ弁
箱４に形成された燃料導通孔３４に連結される。燃料導
通孔３４には燃料供給源（図示せず）からの管路３６を
介して液体燃料が供給される。燃料の流量及び供給・停
止は管路３６に設けた供給弁３８によって制御される。
６に燃料を供給するための供給通路２８が１つ又は複数
個環状に配列して形成される。該供給通路２８の燃料供
給ｏ３０は概略前記エツジ部２６の上端に隣接して開口
し、燃料供給口３０の他端３，２は互に連結され且つ弁
箱４に形成された燃料導通孔３４に連結される。燃料導
通孔３４には燃料供給源（図示せず）からの管路３６を
介して液体燃料が供給される。燃料の流量及び供給・停
止は管路３６に設けた供給弁３８によって制御される。
又、該供給弁３８を電磁弁とし、燃料供給源からの供給
燃料には一定圧力をかけて供給し、そして前記電磁弁に
間欠的に通電して作動せしめることにより１本噴射ノズ
ルを電子制御ガソリン噴射弁又は電子制御ディーゼル噴
射弁として利用できる。
燃料には一定圧力をかけて供給し、そして前記電磁弁に
間欠的に通電して作動せしめることにより１本噴射ノズ
ルを電子制御ガソリン噴射弁又は電子制御ディーゼル噴
射弁として利用できる。
上記構成において、ｖＡ動子１２は１本体部１４に作動
的に接続された超音波振動発生手吹１００により連続的
に振動される。従って、液体燃料が管路３６ 供給弁３
８、導通孔３４及び供給通路２日を介してエツジ部２６
に供給されると、液体燃料は微粒化され外方へと噴射さ
れる。
的に接続された超音波振動発生手吹１００により連続的
に振動される。従って、液体燃料が管路３６ 供給弁３
８、導通孔３４及び供給通路２日を介してエツジ部２６
に供給されると、液体燃料は微粒化され外方へと噴射さ
れる。
以上説明した本発明に係る超音波噴射ノズルの一つの具
体的条件及び諸寸法を示すと次の通りである。
体的条件及び諸寸法を示すと次の通りである。
超音波発生手段の出カニ １０ｗ
振動子の振幅 ３０鉢ｍ
振動数 ３８ＫＨｚ
振動子の形状寸法
１段 ：直径 ７ｍｍ
２没 ：直径 ６ｍｍ
３段 ：直径 ５ｍｍ
４段 ＝直径 ４ｍｍ
５段 ：直径 ３ｍｍ
各段の高さくｈ） ・ １．５ｍｍ燃料 油種
、灯油 流量 ・ ｌＯｃば７秒 噴射圧力 ： ５ Ｋ ｇ ／ ｃ ｍ″温度
：常温 振動子の材料 ：チタン（又は鉄）１乱立差」 以上説明したように、従来の噴射ノズルにおいては燃料
供給圧力が３０−１００Ｋｇ／ｃｒｎ’必要とされたが
１本発明の噴射ノズルでは０−９１０Ｋ ｇ ／ ｃ
ｒｎ’といった低圧でよく、燃料設備の小型。
、灯油 流量 ・ ｌＯｃば７秒 噴射圧力 ： ５ Ｋ ｇ ／ ｃ ｍ″温度
：常温 振動子の材料 ：チタン（又は鉄）１乱立差」 以上説明したように、従来の噴射ノズルにおいては燃料
供給圧力が３０−１００Ｋｇ／ｃｒｎ’必要とされたが
１本発明の噴射ノズルでは０−９１０Ｋ ｇ ／ ｃ
ｒｎ’といった低圧でよく、燃料設備の小型。
化、軽量化、低コスト化が達成される。又１本発明の噴
射ノズルを使用すると、燃料を連続的に送ることができ
、大容量の噴霧即ち噴射が可能とされる。
射ノズルを使用すると、燃料を連続的に送ることができ
、大容量の噴霧即ち噴射が可能とされる。
更に１本発明の噴射ノズルによると液体の性状に関係な
く且つ低流量時でも安定した液体の微粒化をなすことが
でき、ターンダウン比を非常に大きくとれるという利点
がある。
く且つ低流量時でも安定した液体の微粒化をなすことが
でき、ターンダウン比を非常に大きくとれるという利点
がある。
第１図は１本発明に係る超音波噴射ノズルの断面図であ
る。 第２図は、振動子のエツジ部の部分拡大図である。 １：噴射ノズル ４・弁箱 ８・液体供給手段 １２：！［動子 ２６二工ツジ部 ３０：液体供給口 Ｚｏｏ：ａ音波振動発生手段
る。 第２図は、振動子のエツジ部の部分拡大図である。 １：噴射ノズル ４・弁箱 ８・液体供給手段 １２：！［動子 ２６二工ツジ部 ３０：液体供給口 Ｚｏｏ：ａ音波振動発生手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）超音波振動発生手段と、該超音波振動発生手段に一
端が連結されそして他端にはエッジ部を有した細長の振
動子と、前記エッジ部に液体を供給するために、該機動
子のエッジ部を有した側の端部に近接して設けられた液
体供給手段とを具備することを特徴とする超音波噴射ノ
ズル。 ２）液体供給手段に連通する管路に電磁弁を設け、液体
供給手段への液体の供給を制御するようにした特許請求
の範囲第１項記載の超音波噴射ノズル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26006284A JPS61138556A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 超音波噴射ノズル |
| US06/806,166 US4726523A (en) | 1984-12-11 | 1985-12-06 | Ultrasonic injection nozzle |
| DE8585308983T DE3568539D1 (en) | 1984-12-11 | 1985-12-11 | Ultrasonic injection nozzles |
| EP85308983A EP0186376B1 (en) | 1984-12-11 | 1985-12-11 | Ultrasonic injection nozzles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26006284A JPS61138556A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 超音波噴射ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138556A true JPS61138556A (ja) | 1986-06-26 |
| JPH0256942B2 JPH0256942B2 (ja) | 1990-12-03 |
Family
ID=17342775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26006284A Granted JPS61138556A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 超音波噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61138556A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007205215A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | ガスタービンの制御方法及びガスタービンの制御装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4841209U (ja) * | 1971-09-17 | 1973-05-25 | ||
| JPS5134013U (ja) * | 1974-09-06 | 1976-03-12 | ||
| JPS5878179U (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | ティーディーケイ株式会社 | 音響変換器 |
-
1984
- 1984-12-11 JP JP26006284A patent/JPS61138556A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4841209U (ja) * | 1971-09-17 | 1973-05-25 | ||
| JPS5134013U (ja) * | 1974-09-06 | 1976-03-12 | ||
| JPS5878179U (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | ティーディーケイ株式会社 | 音響変換器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007205215A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | ガスタービンの制御方法及びガスタービンの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0256942B2 (ja) | 1990-12-03 |
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