JPS6161869B2 - - Google Patents

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JPS6161869B2
JPS6161869B2 JP10277081A JP10277081A JPS6161869B2 JP S6161869 B2 JPS6161869 B2 JP S6161869B2 JP 10277081 A JP10277081 A JP 10277081A JP 10277081 A JP10277081 A JP 10277081A JP S6161869 B2 JPS6161869 B2 JP S6161869B2
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JP
Japan
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liquid
small hole
atomization
nozzle
kerosene
Prior art date
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Application number
JP10277081A
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Japanese (ja)
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JPS586262A (en
Inventor
Naoyoshi Maehara
Takashi Uno
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP10277081A priority Critical patent/JPS586262A/en
Publication of JPS586262A publication Critical patent/JPS586262A/en
Publication of JPS6161869B2 publication Critical patent/JPS6161869B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
  • Air Humidification (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は灯油・軽油等の液体燃料や、水、薬溶
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等に代表される超音
波振動を応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 fuels such as kerosene and diesel oil, and liquids such as water and medical solutions, and more specifically relates to an atomization device for atomizing liquid fuels such as kerosene and diesel oil, and liquids such as water and medical solutions. This invention relates to an atomization device that applies the above.

第1の目的は構成が簡単でコンパクトであり従
つ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化特性に優れた
霧化装置を提供することである。さらに第3の目
的は、霧化動作が安定でしかも低騒音な霧化装置
を提供することである。
The first object is to provide an atomizing device that is simple in construction, compact and therefore inexpensive. The second objective is to provide an atomization device with low power consumption and excellent atomization characteristics. A third object is to provide an atomizing device that has stable atomizing operation and low noise.

従来、液体の霧化装置には種々の形式のものが
実用化され、あるいは実用化の検討がなされてい
る。
BACKGROUND ART Conventionally, various types of liquid atomization devices have been put into practical use or are being considered for practical use.

例えば、(1)高速回転体に液体を滴下し遠心力に
よる振り切り作用によつて霧化する回転霧化装
置、(2)高圧ポンプ等により液体を数Kg/cm2にまで
加圧しノズルから噴出して霧化させる圧力噴霧装
置、(3)ホーン形状の振動子をジユラルミン等で構
成し、圧電素子や磁歪振動子の振巾を前記ホーン
状振動子にて増巾すると共に、増巾されたホーン
先端部に液体を供給して霧化させる振巾増巾型超
音波霧化装置、(4)液槽の底部に圧電振動子を設
け、液槽の液面近傍に超音波を集中させ、液面付
近での一種のキヤビテーシヨン現象を利用して霧
化させる直接型超音波霧化装置などがある。
For example, (1) a rotary atomizer that drips liquid onto a high-speed rotating body and atomizes it by shaking off the liquid using centrifugal force, (2) pressurizes the liquid to several kg/cm 2 using a high-pressure pump, etc., and sprays it from a nozzle. (3) A horn-shaped vibrator is made of duralumin or the like, and the amplitude of the piezoelectric element or magnetostrictive vibrator is increased by the horn-shaped vibrator, and A width-enhancing ultrasonic atomizer that supplies liquid to the tip of the horn and atomizes it; (4) A piezoelectric vibrator is installed at the bottom of the liquid tank to concentrate ultrasonic waves near the liquid surface of the liquid tank; There are direct ultrasonic atomizers that use a type of cavitation phenomenon near the liquid surface to atomize the liquid.

しかしながら、前述した(1),(2)の様な霧化装置
は、回転体や高圧ポンプ等の大型部品が必要であ
り装置全体が大型化、高価格化すると共に微粒化
特性も十分なものではなく騒音も大きいものであ
つた。また、(3)は、ジユラルミン等で構成される
ホーン状の振動子が必要であり、この振動子の安
定で確実な振動を得るために要求されるホーン形
状寸法精度が極めて厳しく、従つて高価である上
に微粒化性能も良好なものではなかつた。また機
械的振巾増巾を効率良く安定に行うためには出力
が安定化された高価な駆動回路を必要とし、さら
には取付構造もこのため面倒なものとならざるを
得ないものであつた。
However, atomization devices such as those mentioned in (1) and (2) above require large parts such as a rotating body and a high-pressure pump, making the entire device larger and more expensive, and the atomization characteristics are not sufficient. The noise was also loud. In addition, (3) requires a horn-shaped vibrator made of duralumin, etc., and the horn shape and dimension accuracy required to obtain stable and reliable vibration of this vibrator is extremely strict, and therefore expensive. In addition, the atomization performance was not good. In addition, in order to increase the mechanical amplitude efficiently and stably, an expensive drive circuit with a stabilized output is required, and furthermore, the mounting structure has to be complicated. .

また、上記(1)〜(3)は液体の供給を例えばポンプ
等の液体供給手段にて行うことが必要であり、こ
の液体供給手段にて霧化量が決定されるから、霧
化量安定化のためには高価な液体供給手段を必要
とするものであつた。
In addition, in (1) to (3) above, it is necessary to supply the liquid with a liquid supply means such as a pump, and the amount of atomization is determined by this liquid supply means, so the amount of atomization is stable. This requires an expensive liquid supply means.

上記(4)は、液槽より直接霧化されるため前述の
ような液体供給手段を必要とはしないものの、液
槽中に直接超音波エネルギーを照射し超音波エネ
ルギーそのものにより霧化する構造であるため、
霧化される液体の温度、液面と振動子との距離等
により著しく霧化特性が影響を受ける上に、霧化
させるためのエネルギーが極めて大きく、かつ、
1〜2MHz帯の周波数での動作が効率的霧化動作
のために必要であつた。従つて極めて大きな不要
輻射を発生するという重大な問題を有していた。
この様な条件から駆動回路も霧化量の安定化と不
要輻射抑制のために極めて高価なものにならざる
を得ないものであつた。
Although (4) above does not require a liquid supply means as mentioned above because it is atomized directly from the liquid tank, it has a structure in which ultrasonic energy is irradiated directly into the liquid tank and atomization is caused by the ultrasonic energy itself. Because there is
The atomization characteristics are significantly affected by the temperature of the liquid to be atomized, the distance between the liquid surface and the vibrator, etc., and the energy required for atomization is extremely large.
Operation at frequencies in the 1-2 MHz band was necessary for efficient atomization operation. Therefore, there was a serious problem in that an extremely large amount of unnecessary radiation was generated.
Due to these conditions, the drive circuit had to be extremely expensive in order to stabilize the amount of atomization and suppress unnecessary radiation.

本発明はこの様な点に鑑みてなされたものであ
つて前述した従来の欠点を小孔ノズルをテーパ状
にすることにより一掃し、構成が簡単でコンパク
トであり従つて低価格であると共に、微粒化特性
に優れかつ低消費電力であり、安定で低騒音であ
る霧化装置を提供せんとするものである。
The present invention has been made in view of these points, and eliminates the above-mentioned conventional drawbacks by making the small hole nozzle tapered, and has a simple and compact structure, and is therefore inexpensive. It is an object of the present invention to provide an atomization device that has excellent atomization characteristics, consumes low power, and is stable and generates low noise.

以下本発明になる霧化装置を石油温風暖房機に
適用した実施例について図面と共に説明するが本
発明はこの実施例に限定されるものではない。
An embodiment in which the atomization device of the present invention is applied to an oil hot air heater will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to this embodiment.

第1図は本発明の一実施例を示す温風暖房機の
構成断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hot air heater showing an embodiment of the present invention.

図において、1は温風機ケースであり、上面に
は操作部2が設けられている。3は制御部であつ
て温風機を作動制御する機能を有している。燃料
である灯油は、油タンク4からパイプ5を通り液
面を略一定に制御するレベラー6に供給される。
さらにレベラー6からパイプ7を通り脱気部8に
送られる。脱気部8は灯油中の溶存空気量を減少
させ後述の如く微粒化性能を一層向上させるため
のものであり、脱気された空気は排気筒9より排
気口10を経て排出され、脱気された灯油はパイ
プ11を通つて霧化部12に供給される。
In the figure, 1 is a hot air fan case, and an operating section 2 is provided on the top surface. Reference numeral 3 denotes a control section, which has a function of controlling the operation of the hot air fan. Kerosene, which is a fuel, is supplied from an oil tank 4 through a pipe 5 to a leveler 6 that controls the liquid level to be substantially constant.
Further, it is sent from the leveler 6 through a pipe 7 to a degassing section 8. The deaeration section 8 is for reducing the amount of air dissolved in the kerosene and further improving the atomization performance as described below. The kerosene thus produced is supplied to the atomizing section 12 through the pipe 11.

一方燃焼用空気は、モータ13の回転軸に取付
けられた送風フアン14により図中矢印の如く吸
気管15から吸込まれ、オリフイス16を通りス
ワラー17に送られる。スワラー17により燃焼
空気は霧化混合室18に図中矢印の如く回転運動
を与え乍ら供給され、霧化部12から吐出された
霧化粒子19と混合し霧化混合室18の開口20
より熱交換器兼燃焼室21に送られる。この混合
気は点火手段22により点火され図のような回転
火炎23を形成する。24はフレームロツドであ
り火炎状態を検知し制御部3にその信号を送るも
のである。また、25は送風フアンであり、熱交
換器21に室内空気を対流させるものである。
On the other hand, combustion air is sucked in from an intake pipe 15 as shown by the arrow in the figure by a blower fan 14 attached to the rotating shaft of a motor 13, and is sent to a swirler 17 through an orifice 16. Combustion air is supplied to the atomization mixing chamber 18 by the swirler 17 while giving a rotational motion as shown by the arrow in the figure, and mixes with the atomized particles 19 discharged from the atomization section 12 to form the opening 20 of the atomization mixing chamber 18.
It is then sent to the heat exchanger/combustion chamber 21. This air-fuel mixture is ignited by the ignition means 22 to form a rotating flame 23 as shown in the figure. Reference numeral 24 is a flame rod which detects the flame state and sends a signal thereof to the control section 3. Moreover, 25 is a ventilation fan, which causes indoor air to circulate through the heat exchanger 21.

ここで霧化器12の起動時において、脱気器8
にて脱気された灯油を霧化器12に充填する方法
について説明する。送風フアン14が駆動される
モータ13の軸には図のように吸引用フアン26
が設けられており、図中矢印のように空気を送る
ように動作する。すなわち、吸引フアン26の出
口27はオリフイス16の下流28に接続され、
吸引フアン26の入口29はオリフイス16の下
流28よりも負圧力になるように構成されてい
る。吸引フアン26の入口29には、吸引パイプ
30が接続され霧化部12に連通している。した
がつて、送風フアン14と吸引フアン26により
発生される負圧力の総和の圧力によつて脱気器8
により脱気された灯油が霧化器12に吸引供給さ
れるよう構成されている。
Here, when starting the atomizer 12, the deaerator 8
A method for filling the atomizer 12 with the deaerated kerosene will be explained. As shown in the figure, a suction fan 26 is attached to the shaft of the motor 13 that drives the ventilation fan 14.
is provided and operates to send air as shown by the arrow in the figure. That is, the outlet 27 of the suction fan 26 is connected downstream 28 of the orifice 16,
The inlet 29 of the suction fan 26 is configured to have a more negative pressure than the downstream 28 of the orifice 16. A suction pipe 30 is connected to the inlet 29 of the suction fan 26 and communicates with the atomization section 12 . Therefore, the pressure of the sum of the negative pressures generated by the blower fan 14 and the suction fan 26 causes
The degassed kerosene is sucked and supplied to the atomizer 12.

次に本実施例の霧化装置について第2図を参照
してさらに詳しく説明する。第2図において第1
図と同符号は相当物である。
Next, the atomizing device of this embodiment will be explained in more detail with reference to FIG. 2. In Figure 2, the first
The same symbols as in the figure are equivalents.

密化部12は仕切壁31にビス32により固定
されている。33は基体であり内部にホーン形状
をした加圧室34を有している。前記加圧室34
の先端には小孔ノズル35を複数個有するノズル
部36がスペーサ37、押え金具38と共にビス
39にて固定されている。一方前記加圧室34の
底部には振動板40と円板状圧電素子41より成
る電気的振動子42が設けられている。43は供
給室であり電気的振動子42の全周に設けられ加
圧室34とは連通部44にて全周にわたつて連通
されている。
The dense portion 12 is fixed to the partition wall 31 with screws 32. Reference numeral 33 denotes a base body, which has a horn-shaped pressurizing chamber 34 inside. The pressurized chamber 34
A nozzle portion 36 having a plurality of small-hole nozzles 35 is fixed to the tip thereof with a screw 39 together with a spacer 37 and a presser metal fitting 38 . On the other hand, an electric vibrator 42 consisting of a diaphragm 40 and a disk-shaped piezoelectric element 41 is provided at the bottom of the pressurizing chamber 34 . Reference numeral 43 denotes a supply chamber, which is provided around the entire circumference of the electric vibrator 42 and communicates with the pressurizing chamber 34 over the entire circumference through a communication section 44 .

脱気部8は表壁外側に第2の圧電素子45を設
けた脱気室46と貯蔵室47とより、それら2つ
の室は孔48にて連通されている。灯油はパイプ
7から矢印のように供給され第2の圧電素子45
の超音波振動によるキヤビテーシヨン作用によつ
て脱気される。すなわち灯油中の溶存空気は気泡
49となつて排気筒9より排気され脱気された灯
油が孔48を通つて貯蔵室47に送られる。この
ように脱気室46と貯蔵室47を分離しておくこ
とにより、霧化動作中に未脱気灯油の一部が脱気
部12に混入することを防止することができる。
50,51は液面でありレベラー6により制御さ
れ脱気部8による灯油中の溶存空気の脱気は、次
のような効果を有するものである。
The deaeration section 8 includes a deaeration chamber 46 in which a second piezoelectric element 45 is provided on the outside of the front wall, and a storage chamber 47, and these two chambers are communicated through a hole 48. Kerosene is supplied from the pipe 7 as shown by the arrow to the second piezoelectric element 45.
The air is degassed by the cavitation effect caused by ultrasonic vibrations. That is, the dissolved air in the kerosene becomes bubbles 49 and is exhausted from the exhaust pipe 9, and the deaerated kerosene is sent to the storage chamber 47 through the hole 48. By separating the degassing chamber 46 and the storage chamber 47 in this manner, it is possible to prevent a portion of the undegassed kerosene from entering the degassing section 12 during the atomization operation.
Reference numerals 50 and 51 indicate liquid levels, and the deaeration of the dissolved air in the kerosene by the degassing section 8, which is controlled by the leveler 6, has the following effects.

第3図aは一定の霧化量を得る場合の霧化部8
の動作周波数と霧化粒径dの関係を示し動作周
波数が高い程霧化粒子径dが小さくなつている
ことを示している。一方第3図bは灯油中の溶存
空気率αとキヤビテーシヨン発生周波数Cの関
係を示すものであり、駆動電圧一定下において
は、溶存空気率αが小さい程キヤビテーシヨン発
生周波数Cが高くなることを示しており、従つ
て、脱気部8によりαを小さくすれば高い周波数
で霧化部12を駆動することができることを示し
ており、このことはとりもなおさず霧化粒子径d
を小さくできることを示しているのである。
Figure 3a shows the atomizing section 8 when obtaining a constant amount of atomization.
It shows the relationship between the operating frequency and the atomized particle size d, and shows that the higher the operating frequency, the smaller the atomized particle size d. On the other hand, Figure 3b shows the relationship between the dissolved air ratio α in kerosene and the cavitation occurrence frequency C , and shows that under a constant driving voltage, the smaller the dissolved air ratio α, the higher the cavitation occurrence frequency C. Therefore, it is shown that if α is made smaller by the degassing part 8, the atomizing part 12 can be driven at a high frequency, and this means that the atomized particle diameter d
This shows that it is possible to reduce the

50,51は液面でありレベラー6により制御
されてほぼ一定に図のような位置になつている。
送風モータ13が起動されると前述の如く送風フ
アン14と吸引フアン26により発生する負圧力
により吸引パイプ30には図中矢印のような吸引
力が発生する。したがつて吸引パイプ30が接続
された排気部52からは加圧室34、供給室43
内の空気が吸引される。小孔ノズル35は40〜
100μm程度の小孔であるため前述の吸引力によ
り液面50は上昇し供給室43、加圧室34内に
完全に灯油が充満し、ついには液面50は吸引パ
イプ内の設定された位置まで上昇してつりあうの
である。
Reference numerals 50 and 51 indicate liquid levels, which are controlled by a leveler 6 and kept at approximately constant positions as shown in the figure.
When the blower motor 13 is started, a suction force as shown by the arrow in the figure is generated in the suction pipe 30 due to the negative pressure generated by the blower fan 14 and the suction fan 26 as described above. Therefore, from the exhaust section 52 to which the suction pipe 30 is connected, there is a pressurization chamber 34 and a supply chamber 43.
The air inside is sucked out. Small hole nozzle 35 is 40~
Since the holes are about 100 μm in size, the liquid level 50 rises due to the suction force mentioned above, and the supply chamber 43 and pressurizing chamber 34 are completely filled with kerosene, and finally the liquid level 50 reaches the set position in the suction pipe. It balances out by rising to .

第4図a,bは霧化部12が前述のような灯油
の充填が終了した後の霧化動作を説明する図であ
り第1,第2図と同符号は相当物である。
FIGS. 4a and 4b are diagrams illustrating the atomizing operation after the atomizing section 12 has finished filling with kerosene as described above, and the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 are equivalent.

電気的振動子42の振動板40と圧電素子41
の上面53との間には交流電圧が第5図a,b,
cのように必要な霧化量に応じて印加される。圧
電素子41は、前記印加電圧の極性に応じて径方
向の伸張・収縮振動を行うため印加電圧の極性に
応じて第4図aと第4図bの状態を繰り返す。第
4図aの状態の時、電気的振動子42によつて生
じた圧力は加圧室34により図中矢印のようにノ
ズル部36近傍に集中され、ノズル部36の曲面
部54に設けられた小孔ノズル35より第4図a
のように吐出される。
Vibration plate 40 of electric vibrator 42 and piezoelectric element 41
An alternating current voltage is applied between the top surface 53 and the top surface 53 of FIG.
It is applied according to the required amount of atomization as shown in c. The piezoelectric element 41 repeats the states shown in FIG. 4a and FIG. 4b depending on the polarity of the applied voltage to perform expansion/contraction vibration in the radial direction depending on the polarity of the applied voltage. In the state shown in FIG. 4a, the pressure generated by the electric vibrator 42 is concentrated in the vicinity of the nozzle part 36 by the pressurizing chamber 34 as shown by the arrow in the figure, and is applied to the curved surface part 54 of the nozzle part 36. Figure 4a from the small hole nozzle 35
It is discharged as follows.

次に逆極性の電圧が電気的振動子42に印加さ
れると第4図bの状態となり電気的振動子42の
近傍には負圧力が発生する。この負圧力により供
給室43からは灯油が供給され、従つて供給室4
3に接続されたパイプ11からは供給室43に灯
油が補給されるのである。したがつてこの霧化部
12には灯油の自給作用があり、灯油を供給する
ためのポンプなどの液体供給手段を必要としない
のである。この時、ノズル部36の近傍でも多少
の圧力低下を生じるが加圧室34がホーン形状を
成していることにより圧力低下が少ないこと、お
よび小孔ノズル35の孔径が小さく、かつ吐出方
向に径が減少するテーパ状に形成されていること
により小孔ノズル35での強い表面張力の発生に
より小孔ノズル35からの空気の流入が生じず、
したがつて安定な灯油の自給作用を実現すること
ができる。
Next, when a voltage of opposite polarity is applied to the electric vibrator 42, the state shown in FIG. 4b occurs, and negative pressure is generated near the electric vibrator 42. Due to this negative pressure, kerosene is supplied from the supply chamber 43, and therefore the supply chamber 4
The supply chamber 43 is supplied with kerosene from the pipe 11 connected to the fuel tank 3. Therefore, the atomizing section 12 has a kerosene self-sufficiency function and does not require a liquid supply means such as a pump for supplying kerosene. At this time, some pressure drop occurs near the nozzle part 36, but the pressure drop is small because the pressurizing chamber 34 has a horn shape, and the hole diameter of the small hole nozzle 35 is small, and the pressure drop is small in the discharge direction. Since the small hole nozzle 35 is formed in a tapered shape with a decreasing diameter, strong surface tension is generated in the small hole nozzle 35, so that air does not flow in from the small hole nozzle 35.
Therefore, stable kerosene self-sufficiency can be achieved.

また、ノズル部36に曲面部54を設け、前記
曲面部54に小孔ノズル35を設けたのは、電気
的振動子42によつて前述の如く発生される圧力
波によりノズル部36が共振して振動することを
防止するためであり、もしノズル部36の共振振
動が発生すると小孔ノズル35から加圧室34に
空気が流入し安定な霧化が不可能となるからであ
る。さらに曲面部54を灯油の吐出方向に突出し
た状態にすることにより前述のノズル部36の共
振振動の発生を防止する作用と同時に、霧化粒子
の分散吐出を行わせ、霧化粒子が再結合して大き
い粒子になるのを防止し、かつ空気との混合を良
好に行い得るようにする作用とを発揮させること
が可能となる。
Further, the reason why the nozzle part 36 is provided with the curved part 54 and the small hole nozzle 35 is provided in the curved part 54 is that the nozzle part 36 resonates with the pressure waves generated by the electric vibrator 42 as described above. This is to prevent the nozzle portion 36 from vibrating, and if resonance vibration occurs in the nozzle portion 36, air will flow from the small hole nozzle 35 into the pressurizing chamber 34, making stable atomization impossible. Furthermore, by making the curved surface part 54 protrude in the direction of kerosene discharge, it acts to prevent the occurrence of resonance vibration of the nozzle part 36 described above, and at the same time, allows the atomized particles to be dispersed and discharged, so that the atomized particles are recombined. It is possible to prevent the particles from becoming large particles and to enable good mixing with air.

ノズル部36の構成は第6図a,bにさらに詳
しく示すように複数個の小孔ノズル35が曲面部
54上に全て配置されており各々の小孔ノズル3
5は互いに均等なピツチを保たれている。小孔ノ
ズル35のテーパは第5図bのように曲面部54
の突出方向に一致してその直径が減少していく構
造となつており、小孔ノズル35の入口と出口に
おける灯油の流速に差が出き、出口の流速は速く
なる。このため電気的振動子42が第4図aのよ
うに吐出方向に歪を生じた時には小孔ノズル35
からのスムーズな吐出が行え、液滴(霧化粒子)
の小孔ノズル35からの切れが良好で微粒化性能
を向上させることができる。逆に電気的振動子4
2が第4図bのように吐出方向と反対方向に歪を
生じた時は、小孔ノズル35付近に生じる電気的
振動子42の方向への吸引力に抗するノズル35
における表面張力を前記テーパーが増大せしめる
ように働くため安定な霧化部12の自給作用を確
実に保証せしめることができる。
As shown in more detail in FIGS. 6a and 6b, the nozzle part 36 has a plurality of small hole nozzles 35 all arranged on the curved surface part 54, and each small hole nozzle 3
5 are kept at even pitch. The taper of the small hole nozzle 35 has a curved surface portion 54 as shown in FIG. 5b.
The diameter of the nozzle 35 decreases in accordance with the direction in which it protrudes, creating a difference in the flow velocity of kerosene at the inlet and outlet of the small hole nozzle 35, and the flow velocity at the outlet becomes faster. Therefore, when the electric vibrator 42 is distorted in the discharge direction as shown in FIG. 4a, the small hole nozzle 35
Droplets (atomized particles) can be discharged smoothly from
The small-hole nozzle 35 has good cutting performance, and the atomization performance can be improved. On the contrary, electric vibrator 4
2 is distorted in the direction opposite to the discharge direction as shown in FIG.
Since the taper acts to increase the surface tension in the atomizing section 12, stable self-sufficiency of the atomizing section 12 can be ensured.

このような構成の霧化部12は例えば以下に述
べるような構成で実現することができた。ノズル
部36は厚さ50μmのステンレス板に、先端孔径
80μmの小孔ノズル35をエツチング工法にて加
工した。そして前述の如く小孔ノズル35にテー
パを設るためエツチングをステンレス板の片面か
ら行ういわゆる片面エツチング法にて行つた。こ
のようにして出口孔径80μm、入口孔径90〜95μ
m程度のテーパを有する小孔ノズル35を容易に
しかも安価に実現することができた。また電気的
振動子42を形成する圧電素子41は直径15mm、
厚さ1mm程度でよく、したがつて霧化部12の構
造は極めてコンパクトで簡単である。また、一分
間に10c.c.程度の灯油を霧化するのに必要な霧化部
12の消費電力は0.1Watts程度でよく、したが
つて電気的振動子42の駆動回路も極めて低コス
トで安定なものを実現することができ、不要輻射
等も全く実害の発生しないレベルのものとするこ
とができる。
The atomizing section 12 having such a configuration could be realized, for example, by the configuration described below. The nozzle part 36 is made of a stainless steel plate with a thickness of 50 μm, and the tip hole diameter is
A small hole nozzle 35 with a diameter of 80 μm was fabricated using an etching method. As described above, in order to provide a taper in the small hole nozzle 35, etching was performed from one side of the stainless steel plate using the so-called single-sided etching method. In this way, the outlet hole diameter is 80μm and the inlet hole diameter is 90~95μm.
The small hole nozzle 35 having a taper of about m could be easily realized at low cost. Furthermore, the piezoelectric element 41 forming the electric vibrator 42 has a diameter of 15 mm.
The thickness may be about 1 mm, so the structure of the atomizing section 12 is extremely compact and simple. In addition, the power consumption of the atomizing unit 12 required to atomize about 10 c.c. of kerosene per minute is only about 0.1 Watts, so the drive circuit for the electric vibrator 42 is also extremely low cost. A stable device can be realized, and unnecessary radiation can be reduced to a level that does not cause any actual damage.

以上に述べたように、本発明によれば、基体に
設けた加圧室に液体を充填して電気的振動子によ
り前記液体を加振し、小孔ノズルから吐出するよ
う構成した霧化装置において、ノズル部の小孔ノ
ズルの少なくとも一部にテーパを設けるようにし
たから、極めて構成が簡単でコンパクトであり、
従つて低価格な霧化装置を実現できると共に、極
めて低消費電力であるにもかかわらず微粒化特性
に優れ、しかも安定な霧化動作を可能とする霧化
装置とすることができる。さらに低消費電力であ
るから不要輻射も極めて小さく、かつ低騒音な霧
化装置とすることができるという特徴も有してい
る。したがつて本発明は、従来の欠点を一掃し、
省資源・省エネルギーの要求に適合した多くの特
徴と効果を有するものであり、その工業的価値は
極めて多大なものである。さらに、基体に設けら
れた排気部を介して負圧力を供給し、加圧室に液
体を充填する吸引手段を設けているから、キヤビ
テーシヨン気泡などを加圧室より排出し、安定な
噴霧を維持できる。
As described above, according to the present invention, an atomizer is configured to fill a pressurized chamber provided in a base with liquid, vibrate the liquid using an electric vibrator, and discharge the liquid from a small hole nozzle. Since at least a part of the small hole nozzle of the nozzle part is tapered, the structure is extremely simple and compact.
Therefore, it is possible to realize a low-cost atomization device, and it is also possible to obtain an atomization device that has excellent atomization characteristics despite extremely low power consumption, and also enables stable atomization operation. Furthermore, since the power consumption is low, unnecessary radiation is also extremely small, and the atomization device can be made with low noise. Therefore, the present invention eliminates the conventional drawbacks and
It has many features and effects that meet the requirements for resource and energy conservation, and its industrial value is extremely large. Furthermore, a suction means is provided to supply negative pressure through the exhaust part provided on the base and fill the pressurized chamber with liquid, so cavitation bubbles etc. are discharged from the pressurized chamber and stable spraying is maintained. can.

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

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図は霧化装置の構成断面図、第
3図a,bは脱気部の効果説明図、第4図a,b
は霧化部の詳細な構造断面図、第5図a〜cは電
気的振動子の駆動波形図、第6図a,bはノズル
部の拡大平面図と拡大断面図である。 33……基体、34……加圧室、35……小孔
ノズル、36……ノズル部、42……電気的振動
子、54……曲面部、26……吸引フアン(吸引
手段)。
Fig. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention applied to a hot air heater, Fig. 2 is a sectional view of the structure of the atomization device, Figs. Figures a, b
5A to 5C are driving waveform diagrams of the electric vibrator, and FIGS. 6A and 6B are an enlarged plan view and an enlarged sectional view of the nozzle part. 33... Base body, 34... Pressurizing chamber, 35... Small hole nozzle, 36... Nozzle part, 42... Electric vibrator, 54... Curved surface part, 26... Suction fan (suction means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液体を充填するための加圧室を有する基体と
前記加圧室に臨ませた小孔ノズルと、前記加圧室
の液体を加振するための電気的振動子と、前記基
体に設けられた排気部を介して負圧力を供給し前
記加圧室に液体を充填する吸引手段とを備え、前
記小孔ノズルの少なくとも一部を、実質的にテー
パ状にしたことを特徴とする霧化装置。 2 小孔ノズルを液体吐出方向に突出する曲面上
に複数個配置し、かつ前記小孔ノズルに設けたテ
ーパの直径減少方向が前記曲面の突出方向と一致
するようにした特許請求の範囲第1項記載の霧化
装置。 3 小孔ノズルは片面エツチングにより形成した
特許請求の範囲第1項又は第2項記載の霧化装
置。
[Scope of Claims] 1. A base body having a pressurized chamber for filling with liquid, a small hole nozzle facing the pressurized chamber, and an electric vibrator for vibrating the liquid in the pressurized chamber. , a suction means for supplying negative pressure through an exhaust part provided on the base body to fill the pressurized chamber with liquid, and at least a part of the small hole nozzle is substantially tapered. An atomization device featuring: 2. A plurality of small hole nozzles are arranged on a curved surface protruding in the liquid discharge direction, and the diameter reduction direction of the taper provided on the small hole nozzle matches the protruding direction of the curved surface. Atomization device as described in section. 3. The atomization device according to claim 1 or 2, wherein the small hole nozzle is formed by single-sided etching.
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DE102004006452B4 (en) * 2004-02-05 2006-04-20 Ing. Erich Pfeiffer Gmbh microdosing
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