JPS62102851A - 超音波霧化装置 - Google Patents

超音波霧化装置

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JPS62102851A
JPS62102851A JP24116185A JP24116185A JPS62102851A JP S62102851 A JPS62102851 A JP S62102851A JP 24116185 A JP24116185 A JP 24116185A JP 24116185 A JP24116185 A JP 24116185A JP S62102851 A JPS62102851 A JP S62102851A
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JP
Japan
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liquid
vibrator
ultrasonic
supplied
edge portion
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JP24116185A
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English (en)
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Masami Endo
正巳 遠藤
Kiyoe Ishikawa
石川 清榮
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Toa Nenryo Kogyyo KK
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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
    • B05B17/0623Apparatus 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
    • B05B17/063Apparatus 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 having an internal channel for supplying the liquid or other fluent material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産−上の千1 未発明は、一般には超音波霧化装置に関するものであり
、特に(1)自動車用燃料噴射装置、例えば電子制御ガ
ソリン噴射弁又は電子制御ディーゼル噴射弁、(2)ガ
スタービン用燃料ノズル。
(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)工業用液体噴霧器、例えば食品
、医薬品、農薬、肥料等の液状物の乾煙を目的とする乾
鰻用噴霧器、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1反応促進器、及び(5
)工又用以外の液体噴霧器、例えば1薬散布器、消毒液
散布器等に好適に使用し、液体を間欠的に又は連続的に
微粒化する超音波霧化装置に関するものである。
従」LD」L摺 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霧化装置は、ノ
ズルから噴射された液体と外気(大気)との間の剪断作
用により液体を微粒化している。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。
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。
このような従来の霧化装置の欠点を改良するべく、霧化
装置の噴射口から加圧して液状物を噴射すると同時に該
液状物に超音波振動を付与する試みがなされている。
が  し うと るL−へ しかしながら、従来の超音波による液体霧化装置は噴霧
量が極めて小さく、大容量の微量化を必要とする上記の
如き霧化装置には使用することができなかった。
上記従来の問題を解決し大容量の液体の微量化を達成す
るべく、本出願人より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薄膜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超音波噴
射方法及び噴射ノズルが提案されている(特願昭59−
77572を参照せよ)。
該噴射ノズル、即ち、霧化装置について第12図を参照
し簡単に説明すると、該霧化装置、例えばガスタービン
用燃料ノズルlは細長袖状の振動子2を有し、一端2a
に超音波振動発生手段4が連結され、他端2bには液体
霧化用のエツジ部6が形成される。又、振動子2には供
給鐘体、つまり本例では液体燃料の供給流量を増大させ
霧化量を犬とするために、少なくとも振動子り内部に液
体供給路8が形成され、該液体供給路8には管路lOを
介して液体供給源(図示せず)から液体が供給される。
前記振動子2のエツジ部6は、第12図の如くに2段の
環状の階段6a、6bにて形成することができるが、第
13図のように漸次径が大きくされた4段の環状の階段
6a〜6dにて形成することもでき、更には同径にて複
数の山形突起を有する形状としたり、漸次径が大きくさ
れた4段以外の環状の階段状としたり、又漸次径が小さ
くなり次いで大きくなるような形状ともされる。
上記構成において、振動子2は一端2aに作動的に接続
された超音波振動発生手段4により連続的に振動される
。従って、液体燃料が液体供給路8を介してエツジ部6
に供給されると、液体燃料は上述のように種々の形態と
されるエツジにて微粒化され外方へと噴射される。
しかしながら1例えばボイラー、ガスタービン又は自動
車の燃料噴射ノズル等においては、運転負荷に応じて燃
料流量、従って燃料供給速度が変ってくるが、燃料供給
量が大である場合、つまり燃料供給速度が速い場合には
、第13図に図示されるように、全部の供給液体がエツ
ジ部へと供給されず、一部の液体は供給路8からそのま
ま液滴となって垂れることがあった。このため、液体燃
料が無駄となると共に、液体の噴霧量の低下ヌは不安定
な噴霧となった。
本発明は斯る霧化装置の改良に関するものである。
え」LD」LD 本発明の目的は、連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霧化装置を提供することである。
本発明の他の目的は、小容量から大官量迄の液体を効率
良く霧化することができ、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霧化装置を提供するこ
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
て微粒化の状態(波量、粒径)が変動しない、安定した
微粒化を達成し得る超音波霧化装置を提供することであ
る。
間」L博エ    るための 上記諸口的は本発明に係る超音波霧化装置によって達成
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を具備し、前記エツジ
部に液体を供給するために該振動子の内部に液体供給路
が形成された超音波霧化装置において、前記供給路に連
通した複数のノズル孔を備え、該ノズル孔から前記エツ
ジ部へと液体を噴射するようにした液体噴射手段が前記
振動子先端部に接続されたことを特徴とする超音波霧化
装置である。
次に、本発明に係る霧化装置を図面を参照して更に詳し
く説明する。
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、第12図に関連して説明したガスタ
ービン用燃料ノズルに使用されるものとし、第1図には
該霧化装置の先端部のみが図示される。
第1図及び第2図を参照すると1本発明に係る霧化装置
、即ち、本実施態様ではガスタービン用燃料ノズル1は
、振動子2の先端部2bに液体噴射手段10が設けられ
る。該液体噴射手段10は振動子取付は部12と、液体
噴射部14とを有する。振動子取付は部12は本実施例
ではネジ部とされ、振動子先端部に形成されたネジ部2
Cに着脱自在に螺合される。別法として、液体噴射手段
 □10を振動子2に着脱自在に取付ける必要のない場
合には、該液体噴射手段10は焼バネ等にて振動子2に
一体的に固定することもできる。
又、液体噴射部14には複数の、本実施例では4つのノ
ズル孔16が形成され、該ノズル孔16は該液体噴射手
段14に穿設された液体導通路18に連通している。該
導通路18は振動子2の液体供給路8に連通しており、
従って前記ノズル孔16には液体供給路8から液体が供
給される。
ノズル孔16の出口16aは振動子先端部平面部6cに
対面し、従って液体を該平面部6Cに噴射し、エツジ6
aへと液体を供給し、該エツジ6aにて霧化作用が行な
われる。一部の液体は、液体噴射部14の外周囲をつた
わって環状エツジ14aに達し、該エツジにても霧化作
用が行なわれる。
ノズル孔16から前記エツジ平面部へと液体を噴射する
噴射角度α(第1図)は、供給液体の性状及び所要最大
供給液体量にて変更し得るが、本実施例のようにガスタ
ービンノズルにおいては供給液体が灯油であり、/ズル
孔径が0.3〜0゜5 m mの場合には、15〜30
’とされる。
本発明の好ましい実施態様によると、第3図及び第4図
に例示されるように、液体噴射手段10の液体噴射部1
4の外周囲には同径の山形突起或いは螺旋溝を設けるか
(第3図)、又は漸次径が減少した階段上の環状エツジ
(第4図)を形成するか、又は図示しないがローレット
或いは不規則に凹凸を形成しエツジを形成してもよい。
断る構成にて、該液体噴射手段10にても液体の霧化作
用が行なわれ、効率のよい大官にの霧化を可能とした霧
化装置を提供することができる。
第5図及び第6図には1本発明の更に他の実施態様が例
示される。
第5図の実施例によると、振動子2のネジ部2Cの長さ
に対し取付部12の長さが短くされ、又振動子の外周囲
には、内周面に漸次径が増加する階段状のエツジ部32
を有した円筒状のシース30が一体的に設けられており
、従って液体噴射手段10かも供給された液体は該エツ
ジ部32にて有効に霧化される。
又、第6図の実施例にては、第13図に図示したと同様
に振動子の先端に環状の漸次径が増加した階段状のエツ
ジ部6a〜6eが形成されており、斯る階段状のエツジ
部にて噴射手段10から供給された液体が効率よくしか
も大容量にて霧化される。該実施例における液体噴射手
段lOは第7図にも図示されるように、第4図の噴射手
段と類似の形状とされるが、噴射部に縮径部14aを設
は該部分にノズル孔の出口が配置された点にて相違する
6両噴射手段の作用効果は同様である。
第8図から第11図には、本発明に従った液体噴射手段
10の種々の形状が示される。
これら実施例によると、ノズル孔16は液体噴射手段内
部にて曲折され、次いで、垂直状方向へと噴射され、振
動子2の平面部6Cに供給されるべく構成される。斯る
構成によると、振動子に供給される液体の衝撃力が緩和
され、液体が不所望に飛散し、大粒径の液滴となること
が防止される。
全」LΩ」E釆 以上の如くに構成される本発明に係る霧化装置によると
液体の性状に関係なく液体の供給量が大なる場合にも安
定して振動子に液体が供給され、噴霧粒径を一定にして
多量の液体の微粒化を達成することができ、従ってター
ンダウン比を非常に大きくとれるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明に係る超音波霧化装置の部分断面図で
ある。 第2図は、第1図の装置の下方から見た正面図である。 第3図及び第4図は1本発明に係る超音波霧化装置の液
体噴射手段の他の実施例の正面図である。 第5図及び第6図は、本発明に係る超音波霧化装置の他
の実施例の部分断面図である。 第7図は、第6図に使用された液体噴射手段の正面図で
ある。 第8図は、本発明に係る超音波霧化装置の液体噴射手段
の他の実施例の断面図である。 第9図は、第8図の線9−9にとった断面図である。 第10図は1本発明に係る超音波霧化装置の液体噴射手
段の他の実施例の断面図である。 第11図は、第10図の線11−11にとった断面図で
ある。 第12図は、従来の超音波霧化装置の正面図である。 第13図は、他の例に係る従来の超音波霧化装置の部分
拡大断面図である。 1:霧化装置 2:振動子 8:液体供給路 lO:液体供給手段 12:取付は部 14:液体噴射部 第6図 IQ 第7図 第10図

Claims (1)

  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ツジ部を有した細長の振
    動子とを具備し、前記エツジ部に液体を供給するために
    該振動子の内部に液体供給路が形成された超音波霧化装
    置において、前記供給路に連通した複数のノズル孔を備
    えそして該ノズル孔から前記エツジ部へと液体を噴射す
    るようにした液体噴射手段が前記振動子先端部に接続さ
    れたことを特徴とする超音波霧化装置。 2)液体噴射手段は、振動子取付け部と、液体噴射部と
    を有し、該振動子取付け部が振動子先端部に着脱自在に
    又は焼きバメにより固定して取付けられて成る特許請求
    の範囲第1項記載の超音波霧化装置。 3)液体噴射部には外周面に液体霧化用のエツジ部又は
    溝等の突起が形成されて成る特許請求の範囲第2項記載
    の超音波霧化装置。 4)振動子は先端部が凹所とされ、該凹所の内周面には
    液体霧化用のエツジ部が形成されて成る特許請求の範囲
    第1項、第2項又は第3項記載の超音波霧化装置。
JP24116185A 1985-10-28 1985-10-28 超音波霧化装置 Pending JPS62102851A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0266268U (ja) * 1988-11-04 1990-05-18
JP2006084071A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Tlv Co Ltd 蒸気用減圧弁
CN110694549A (zh) * 2019-11-13 2020-01-17 重庆力耘喷嘴有限公司 一种湿法造粒装置

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