JPS62114678A - 超音波霧化装置 - Google Patents
超音波霧化装置Info
- Publication number
- JPS62114678A JPS62114678A JP25366385A JP25366385A JPS62114678A JP S62114678 A JPS62114678 A JP S62114678A JP 25366385 A JP25366385 A JP 25366385A JP 25366385 A JP25366385 A JP 25366385A JP S62114678 A JPS62114678 A JP S62114678A
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- JP
- Japan
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- liquid
- vibrator
- nozzle orifice
- nozzle hole
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
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- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (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】
・・Ｉ−の’１ＪｊＪＵ
未発１夛１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、ａ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″Ａ
塗装装置、反応促進器、及び（５）工業用以外の液体噴
霧器、例えば農薬散布層、消虐液散４１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振
動子δに関するものである。
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、ａ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″Ａ
塗装装置、反応促進器、及び（５）工業用以外の液体噴
霧器、例えば農薬散布層、消虐液散４１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振
動子δに関するものである。
従」Ｌ例」Ｌ術
従来、−ヒ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。
「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几つ大型となった。
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几つ大型となった。
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。
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。
１が しよう □、 へ
しかしながら、従来の超音波による液体霧化装こは噴４
Ａ量が極めて小さく、大容量の微粒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。
Ａ量が極めて小さく、大容量の微粒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粒化を達成す
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）。
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３図を参照し
簡単に説明すると、該霧化装置、即ち、例えばガスター
ビン用燃料ノズルｌ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の一端には
、弁箱４の中心孔２と同軸にて整列した貫通孔６が形成
された液体供給手段、即ち燃料供給手段８がリテイナ−
（図示せず）によって又は弁箱４と一体的に形成して設
けられる。
簡単に説明すると、該霧化装置、即ち、例えばガスター
ビン用燃料ノズルｌ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の一端には
、弁箱４の中心孔２と同軸にて整列した貫通孔６が形成
された液体供給手段、即ち燃料供給手段８がリテイナ−
（図示せず）によって又は弁箱４と一体的に形成して設
けられる。
前記弁箱４の中心孔２及び燃料供給手段８の貫通孔６と
を貫いて振動子ｌＯが配置される。該振動子１０は、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の他端に形成され
た肩部２２と、該弁箱４の端面にボルト（図示せず）に
よって取付られた環状の振動子押え２４とによって弁箱
４に取付られる。
を貫いて振動子ｌＯが配置される。該振動子１０は、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の他端に形成され
た肩部２２と、該弁箱４の端面にボルト（図示せず）に
よって取付られた環状の振動子押え２４とによって弁箱
４に取付られる。
振動子１０の軸部１６は弁箱４及び液体供給手段８より
外方へと更に突出している。振動子１０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。
外方へと更に突出している。振動子１０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。
前記振動子１０のエツジ部２６は、第３図によると同径
にて複数の山形突起を有する形状とされるが、漸次径が
小さくされた２段以上の環状の階段状とすることもでき
、更に漸次径が増大したり、又漸次径が小さくなり次い
で大きくなるような形状とすることもできる。
にて複数の山形突起を有する形状とされるが、漸次径が
小さくされた２段以上の環状の階段状とすることもでき
、更に漸次径が増大したり、又漸次径が小さくなり次い
で大きくなるような形状とすることもできる。
前記燃料供給手段８には、振動子１０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
給口３０は概略前記エツジ部２６の上端に隣接して開口
し、供給通路２８の他端３２は燃料供給源（図示せず）
に接続され。
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
給口３０は概略前記エツジ部２６の上端に隣接して開口
し、供給通路２８の他端３２は燃料供給源（図示せず）
に接続され。
液体燃料が供給される。
」二足構成において、振動子ｌＯは、本体部１４に作動
的に接続された超音波振動発生手段ｌＯＯにより連続的
に振動される。従って、液体燃料が供給通路２８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段ｌＯＯにより連続的
に振動される。従って、液体燃料が供給通路２８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。
本発明者等は、更に上記重化装置において大容量の液体
の微粒化を達成するべく研究した結果、第３図に図示さ
れるように、液体供給手段８には液体供給通路２８の外
に、又は前記供給通路２８に代えて液体供給通路３６を
設け、該供給通路３６から該振動子のエツジ部２６に直
接液体を噴射して供給することが極めて効率的であるこ
とを見出した。又、該供給通路３６は振動子２６の任意
のエツジ部分に液体が供給されるように所定の角度に形
成される。又、第４図から理解されるように、供給通路
３６は４箇所又は２以上の任意の複数個設けられる。
の微粒化を達成するべく研究した結果、第３図に図示さ
れるように、液体供給手段８には液体供給通路２８の外
に、又は前記供給通路２８に代えて液体供給通路３６を
設け、該供給通路３６から該振動子のエツジ部２６に直
接液体を噴射して供給することが極めて効率的であるこ
とを見出した。又、該供給通路３６は振動子２６の任意
のエツジ部分に液体が供給されるように所定の角度に形
成される。又、第４図から理解されるように、供給通路
３６は４箇所又は２以上の任意の複数個設けられる。
しかしながら、このような構成にした場合には、特に振
動子を横置に配置した横置式装置の場合には、上述のよ
うに大容量の液体の微粒化を効率よく達成することがで
きるが、液体の供給量が少ないとき、つまり低流量時く
は第５図に図示されるように液体の噴出速度が低下し、
供給通路３６の出口４０からの液体は空中へ飛出さず液
体供給−Ｆ段８の壁面を伝って下方へと流下し１．従っ
て振動子のエツジ部２６へとは達せず霧化されることな
く液滴となって垂れることが分かった。
動子を横置に配置した横置式装置の場合には、上述のよ
うに大容量の液体の微粒化を効率よく達成することがで
きるが、液体の供給量が少ないとき、つまり低流量時く
は第５図に図示されるように液体の噴出速度が低下し、
供給通路３６の出口４０からの液体は空中へ飛出さず液
体供給−Ｆ段８の壁面を伝って下方へと流下し１．従っ
て振動子のエツジ部２６へとは達せず霧化されることな
く液滴となって垂れることが分かった。
本発明は斯る重化装置の改良に関するものである。
発」ＬΩ」Ｌ的
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。
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、大容量及び小容量の液体を効率良
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。
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（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霧化装置を提供することであ
る。
て微粒化の状態（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霧化装置を提供することであ
る。
６．′ 占 −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、前記エツジ部に液体を供給する
ために。
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、前記エツジ部に液体を供給する
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し、該液体供給手段は直接前
記エツジ部に液体を噴射するノズル孔を有した超音波霧
化装置において、前記液体供給手段のノズル孔の出口部
分には、該ノズル孔から半径方向内方向に該ノズル孔直
径より大きい所定の深さ及び幅にて溝が形成されたこと
を特徴とする超音波霧化装置である。
れた液体供給手段とを具備し、該液体供給手段は直接前
記エツジ部に液体を噴射するノズル孔を有した超音波霧
化装置において、前記液体供給手段のノズル孔の出口部
分には、該ノズル孔から半径方向内方向に該ノズル孔直
径より大きい所定の深さ及び幅にて溝が形成されたこと
を特徴とする超音波霧化装置である。
次に、本発明に係る超音波霧化装置を図面に即して詳し
く説明する。
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
、未実施態様では、第３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図及び第
２図には該霧化装置の先端部のみが図示される。
、未実施態様では、第３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図及び第
２図には該霧化装置の先端部のみが図示される。
第１図を参照すると、本発明に係る霧化装置、即ち１本
実施態様ではガスタービン用燃料ノズル１は、液体供給
手段８には液体供給通路、即ち、ノズル孔２８の外に、
又は該ノズル孔２８に代えてノズル孔３６を設け、該ノ
ズル孔３６から該振動子のエツジ部２６に直接液体が噴
射して供給される。
実施態様ではガスタービン用燃料ノズル１は、液体供給
手段８には液体供給通路、即ち、ノズル孔２８の外に、
又は該ノズル孔２８に代えてノズル孔３６を設け、該ノ
ズル孔３６から該振動子のエツジ部２６に直接液体が噴
射して供給される。
本発明に従うと、液体供給手段８のノズル孔３６の出口
部分４０には、該ノズル孔３６から半径方向内方向に該
ノズル孔の直径ｄより大きい所定の深さｈ及び幅Ｗにて
溝が形成される。該溝の深さｈ及び幅の大きさＷは供給
される液体の粘度、比重１表面張力、ノズル材質により
種々に変更されるが、一般にノズル孔径ｄの１．５〜３
倍である０例えば供給液体が灯油であり、ノズル孔直径
ｄが０．３ｍｍの場合、溝の幅Ｗ及び深さｈはそれぞれ
０．５ｍｍ及び０．６ｍｍとされ、液体供給手段８の内
径と振動子との間のクリアランスＧは０．５ｍｍとされ
た。
部分４０には、該ノズル孔３６から半径方向内方向に該
ノズル孔の直径ｄより大きい所定の深さｈ及び幅Ｗにて
溝が形成される。該溝の深さｈ及び幅の大きさＷは供給
される液体の粘度、比重１表面張力、ノズル材質により
種々に変更されるが、一般にノズル孔径ｄの１．５〜３
倍である０例えば供給液体が灯油であり、ノズル孔直径
ｄが０．３ｍｍの場合、溝の幅Ｗ及び深さｈはそれぞれ
０．５ｍｍ及び０．６ｍｍとされ、液体供給手段８の内
径と振動子との間のクリアランスＧは０．５ｍｍとされ
た。
又、液体供給手段８のノズル孔３６の出口４０を形成す
る壁部分８ａは、振動子に対し垂直でもよいが、所定角
度（１０≦０≦６００）傾斜して形成され、溝は該壁面
８ａに平行に形成される。
る壁部分８ａは、振動子に対し垂直でもよいが、所定角
度（１０≦０≦６００）傾斜して形成され、溝は該壁面
８ａに平行に形成される。
好ましくは該傾斜θは３５°とされ、又ノズル孔３６が
振動子軸線に対しなす角度（α）は１０〜６０°の範囲
にて任意の角度にされる。
振動子軸線に対しなす角度（α）は１０〜６０°の範囲
にて任意の角度にされる。
上記いずれの構成のおいても、溝の長さは短い方が好ま
しく、例えば供給液体が灯油の場合には５ｍｍ以下とす
ることが重要である。
しく、例えば供給液体が灯油の場合には５ｍｍ以下とす
ることが重要である。
前記振動子ｌＯのエツジ部２６は、第１図によると同径
にて複数の山形突起を有する形状とされるが、漸次径が
小さくされた２段以上の環状の階段状とすることもでき
、更に漸次径が増大したり、又漸次径が小さくなり次い
で大きくなるような形状とすることもできる０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。
にて複数の山形突起を有する形状とされるが、漸次径が
小さくされた２段以上の環状の階段状とすることもでき
、更に漸次径が増大したり、又漸次径が小さくなり次い
で大きくなるような形状とすることもできる０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。
上記構成にて、供給液体の流量が小となった場合には、
ノズル孔３６からの液体は＊４２に沿って、表面張力に
より振動子２６の方へと移送され、従来のように壁面８
ａに沿って下方へと垂れることはない。
ノズル孔３６からの液体は＊４２に沿って、表面張力に
より振動子２６の方へと移送され、従来のように壁面８
ａに沿って下方へと垂れることはない。
発」ＬＱｊＥ果
以」−の如くに構成される本発明に係る宵化装とによる
と液体の性状に関係なく液体の供給量が大なる場合は勿
論、低流埴時でも安定して振動子へと液体を供給し、液
体の微粒化をなすことができ、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。
と液体の性状に関係なく液体の供給量が大なる場合は勿
論、低流埴時でも安定して振動子へと液体を供給し、液
体の微粒化をなすことができ、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。
第１図は、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図の装置の正面図である。 第３図は、従来の超音波霜化装装置の断面図である。 第４図は、第３図の装置の正面図である。 第５図は、第４図の装置の部分拡大断面図である。 ｌ二霧化装置 ４：弁箱 ８：液体供給手段 ｌＯ：振動子 ２６二二ツジ部 ３６：液体供給通路（ノズル孔） ４０：ノズル孔出口 ４２：溝 ９ゝ 第２図
ある。 第２図は、第１図の装置の正面図である。 第３図は、従来の超音波霜化装装置の断面図である。 第４図は、第３図の装置の正面図である。 第５図は、第４図の装置の部分拡大断面図である。 ｌ二霧化装置 ４：弁箱 ８：液体供給手段 ｌＯ：振動子 ２６二二ツジ部 ３６：液体供給通路（ノズル孔） ４０：ノズル孔出口 ４２：溝 ９ゝ 第２図
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、該振動
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し、該液体供給手段は直接前記エッ
ジ部に液体を噴射するノズル孔を有した超音波霧化装置
において、前記液体供給手段のノズル孔の出口部分には
、該ノズル孔から半径方向内方向に該ノズル孔直径より
大きい所定の深さ及び幅にて溝が形成されたことを特徴
とする超音波霧化装置。 ２）溝の深さ及び幅の大きさはノズル孔直径の１．５〜
３倍である特許請求の範囲第１項記載の超音波霧化装置
。 ３）液体供給手段のノズル孔の出口部分は、振動子に対
し所定角度（０）にて傾斜して形成され、溝は該傾斜に
平行に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）傾斜角度（０）は１０〜６０°である特許請求の範
囲第３項記載の超音波霧化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25366385A JPS62114678A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 超音波霧化装置 |
| KR870002684A KR870008627A (ko) | 1985-10-02 | 1987-03-24 | 초음파 무화(霧化)장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25366385A JPS62114678A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 超音波霧化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62114678A true JPS62114678A (ja) | 1987-05-26 |
Family
ID=17254448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25366385A Pending JPS62114678A (ja) | 1985-10-02 | 1985-11-14 | 超音波霧化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62114678A (ja) |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP25366385A patent/JPS62114678A/ja active Pending
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