JPS62114681A - 超音波霧化装置 - Google Patents
超音波霧化装置Info
- Publication number
- JPS62114681A JPS62114681A JP25366685A JP25366685A JPS62114681A JP S62114681 A JPS62114681 A JP S62114681A JP 25366685 A JP25366685 A JP 25366685A JP 25366685 A JP25366685 A JP 25366685A JP S62114681 A JPS62114681 A JP S62114681A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- vibrator
- liquid supply
- nozzle orifices
- axial direction
- Prior art date
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- 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
- B05B17/063—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 having an internal channel for supplying the liquid or other fluent material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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- 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
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (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】
−叫′
本発明は、一般には超音波露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）王又用、営業用、及び
家庭用のボイラ、加熱炉、暖房機用へ−す、（４）下業
用液体噴霧器、例えば食品、医薬品、農薬、肥料等の液
状物の乾燥を［１的とする乾燥用噴霧塁、調温、調湿用
スプレー、焼粉用噴霧届（セラミック造粒）、噴霧塗装
装置、反応惺進器、及び（５）工業用以外の液体噴″Ａ
器１例えば農薬散Ａｉ器、消ｄｉ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。
、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）王又用、営業用、及び
家庭用のボイラ、加熱炉、暖房機用へ−す、（４）下業
用液体噴霧器、例えば食品、医薬品、農薬、肥料等の液
状物の乾燥を［１的とする乾燥用噴霧塁、調温、調湿用
スプレー、焼粉用噴霧届（セラミック造粒）、噴霧塗装
装置、反応惺進器、及び（５）工業用以外の液体噴″Ａ
器１例えば農薬散Ａｉ器、消ｄｉ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」Ｌの」Ｌ術
従来、■−述したような種々の分野で液体（本明細、り
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゛ん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１［つ
大型化することとなった。
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゛ん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１［つ
大型化することとなった。
更に、噴！１）ｔｔＩｉ、贋の調整は、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
。
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、ｔｆｌ音波振動を付与する試みがなぎれてい
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、ｔｆｌ音波振動を付与する試みがなぎれてい
る。
１が −轟１古
しかしながら、従来のＭｌ ｆｆ波による液体霧化装置
は噴）Ｉ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
。
は噴）Ｉ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
。
Ｊ二足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ｔヨ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５
９−７７５７２を参照せよ）。
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ｔヨ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５
９−７７５７２を参照せよ）。
該噴射ノズル、即ち、霧化′Ｓ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。
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り段、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。
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り段、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１０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？
Ｂｔａを有する０本体部１４にはより大径とされた鍔２
０が設けられており、該鍔２０が弁箱４の一ヒ端に形成
された肩部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手押え２４とによっ
て弁箱４に取付られる。
を貫いて振動子１０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？
Ｂｔａを有する０本体部１４にはより大径とされた鍔２
０が設けられており、該鍔２０が弁箱４の一ヒ端に形成
された肩部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手押え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
ド方に、つまり外方へと更に突出している。振動子ｌＯ
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。
ド方に、つまり外方へと更に突出している。振動子ｌＯ
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ｌＯのエツジ部２６は、第３図によると漸次
径が小さくされた２設置りの環状の階段状とされるが、
同径にて複数の山形突起を有する形状とすることもでき
、又漸次径が増大したり。
径が小さくされた２設置りの環状の階段状とされるが、
同径にて複数の山形突起を有する形状とすることもでき
、又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。
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」一端に隣接して開
［］シ、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。
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」一端に隣接して開
［］シ、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。
に記構成において、振動子１０は、本体部１４に作動的
に接続されたＭｉｆｆ波振動発生ｆ段１００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。
に接続されたＭｉｆｆ波振動発生ｆ段１００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。
しかしながら、このような構成にした場合には、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、特
に液体の供給星が少ないとき、つまり低流か時には第４
図に図示されるように液体の噴出速度が低下し、振動子
ｌＯの軸部１６と液体供給−１９段８との間に画成され
る環状のクリア９７７０部分に過大な液溜りＬが形成さ
れ、エツジ部２６への液体の供給が停止又は不安定とな
ることがあった。従って振動子のエツジ部２６による霧
化作用は極めて不安定となり、又克化量の減少及び噴霧
粒径の不均一が生じ好ましいものではなかった。
の液体の微粒化を効率よく達成することができるが、特
に液体の供給星が少ないとき、つまり低流か時には第４
図に図示されるように液体の噴出速度が低下し、振動子
ｌＯの軸部１６と液体供給−１９段８との間に画成され
る環状のクリア９７７０部分に過大な液溜りＬが形成さ
れ、エツジ部２６への液体の供給が停止又は不安定とな
ることがあった。従って振動子のエツジ部２６による霧
化作用は極めて不安定となり、又克化量の減少及び噴霧
粒径の不均一が生じ好ましいものではなかった。
本発明は斯る霧化装置の改良に関するものである。
発」ＬＬ」し但
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（流駿、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（流駿、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。
へ１１古 るためのコニ
Ｊｚ記諸目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′ｒ一
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た超音
波霧化装置において、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手段を有し、該液体供給
手段は、振動子の軸方向に延在し液体供給源に連結され
た液体供給路と、該液体供給路に連通し前記振動子の半
径方向に延在した１つ以上の半径方向ノズル孔と、該半
径方向ノズル孔から垂直方向に延在し前記振動子のエツ
ジ部に液体を供給する軸方向ノズル孔とから成ることを
特徴とする超音波霧化装置である。
成される。要約すれば本発明は、超音波振動発生′ｒ一
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た超音
波霧化装置において、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手段を有し、該液体供給
手段は、振動子の軸方向に延在し液体供給源に連結され
た液体供給路と、該液体供給路に連通し前記振動子の半
径方向に延在した１つ以上の半径方向ノズル孔と、該半
径方向ノズル孔から垂直方向に延在し前記振動子のエツ
ジ部に液体を供給する軸方向ノズル孔とから成ることを
特徴とする超音波霧化装置である。
次に、本発明に係るｍ金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
、本実施態様では、第３図に関連して説ＩＩ 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。
、本実施態様では、第３図に関連して説ＩＩ 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、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
、第３図の霧化装ととは液体供給手段８が振動子１０の
内部に形成される点において大きく相違する。つまり、
該液体供給手段８は振動子ｌＯの軸方向に延在し液体供
給源（図示せず）に連結された液体供給路４０と、該液
体供給路４０に連通し前記振動子ｌＯの半径方向に延在
した１つ以上の半径方向ノズル孔４２と、該半径方向ノ
ズル孔４２から垂直下方向に延在し前記振動子のエツジ
部２６に液体を供給する軸方向ノズル孔４４とから成る
。軸方向ノズル孔４４は、本実施例では振動子の外周囲
に形成したコの字形の溝４４ａと、振動子の外周部に嵌
合された円筒状スリーブ４６の内周部４６ａにて画成さ
れるが、その他、例えば直接振動子の外周部に屯直孔を
穿設すること等といった種々の方法にて形成される又、
’Ｆ径方向ノズル孔４２は、本実施例では４つ形成され
ているが、１つ以上任意の数設けることができる０例え
ば、本実施例においては、供給液体は灯油であり、振動
子の直径は７ｍｍであり、液体通路４０の直径は２ｍｍ
、半径方向ノズル孔４２及び軸方向ノズル孔４４は有効
断面積が０．５ｍｍ２にて極めて良好な結果を得ること
ができた。
、即ち、本実施態様ではガスタービン用燃料ノズル１は
、第３図の霧化装ととは液体供給手段８が振動子１０の
内部に形成される点において大きく相違する。つまり、
該液体供給手段８は振動子ｌＯの軸方向に延在し液体供
給源（図示せず）に連結された液体供給路４０と、該液
体供給路４０に連通し前記振動子ｌＯの半径方向に延在
した１つ以上の半径方向ノズル孔４２と、該半径方向ノ
ズル孔４２から垂直下方向に延在し前記振動子のエツジ
部２６に液体を供給する軸方向ノズル孔４４とから成る
。軸方向ノズル孔４４は、本実施例では振動子の外周囲
に形成したコの字形の溝４４ａと、振動子の外周部に嵌
合された円筒状スリーブ４６の内周部４６ａにて画成さ
れるが、その他、例えば直接振動子の外周部に屯直孔を
穿設すること等といった種々の方法にて形成される又、
’Ｆ径方向ノズル孔４２は、本実施例では４つ形成され
ているが、１つ以上任意の数設けることができる０例え
ば、本実施例においては、供給液体は灯油であり、振動
子の直径は７ｍｍであり、液体通路４０の直径は２ｍｍ
、半径方向ノズル孔４２及び軸方向ノズル孔４４は有効
断面積が０．５ｍｍ２にて極めて良好な結果を得ること
ができた。
前記振動子１０のエツジ部２６は、第１図の形状に限定
されず、同径にて複数の山形突起を有する形状としたり
、又漸次径が増大したり、更には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。
されず、同径にて複数の山形突起を有する形状としたり
、又漸次径が増大したり、更には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。
１−記構成にて、供給液体のｔＩＬ埴が小となった場合
にも、液体は液体供給路４０から半径方向ノズル孔４２
に分配され、軸方向ノズル孔４４に沿って振動子エツジ
部２６の方へと移送される。本発明による。１核軸方向
ノズル孔４４も又振動されているので該軸方向ノズル孔
４４部分に液体が滞留することはない。
にも、液体は液体供給路４０から半径方向ノズル孔４２
に分配され、軸方向ノズル孔４４に沿って振動子エツジ
部２６の方へと移送される。本発明による。１核軸方向
ノズル孔４４も又振動されているので該軸方向ノズル孔
４４部分に液体が滞留することはない。
Ｌ見立Ａ課
以トのｍ＋ ＜に構成される本発明に係る劣化装置によ
ると液体の性状に関係なく液体の供給量が大なる場合は
勿論、低流量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。又、本発明に
従えば貢化績を増大させ得るのみならず、噴Ａ粒径を均
一にし良好な噴Ａを実現することができる。
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、低流量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。又、本発明に
従えば貢化績を増大させ得るのみならず、噴Ａ粒径を均
一にし良好な噴Ａを実現することができる。
第１図は、未発Ｉｌｌに係る超音波＾化装この部分断面
図である。 第２図は、第１図の線２−２にとった断面図である。 第３図は、従来の超音波霧化装置の断面図である。 第４図は、第３図の装置の部分拡大断面図である。 ｌ二Ａ化装置 ４ ： ブ「 箱 ８：液体供給手段 １０：振動子 ２６：エツジ部 ４０：液体供給路 ４２：半径方向ノズル孔 ４４：軸方向ノズル孔 ４６：円筒−１−スリーブ
図である。 第２図は、第１図の線２−２にとった断面図である。 第３図は、従来の超音波霧化装置の断面図である。 第４図は、第３図の装置の部分拡大断面図である。 ｌ二Ａ化装置 ４ ： ブ「 箱 ８：液体供給手段 １０：振動子 ２６：エツジ部 ４０：液体供給路 ４２：半径方向ノズル孔 ４４：軸方向ノズル孔 ４６：円筒−１−スリーブ
Claims (1)
- 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
動子とを具備した超音波霧化装置において、前記エッジ
部に液体を供給するために該振動子の内部に液体供給手
段を有し、該液体供給手段は、前記振動子の軸方向に延
在し液体供給源に連結された液体供給路と、該液体供給
路に連通し前記振動子の半径方向に延在した１つ以上の
半径方向ノズル孔と、該半径方向ノズル孔から垂直方向
に延在し前記振動子のエッジ部に液体を供給する軸方向
ノズル孔とから成ることを特徴とする超音波霧化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25366685A JPS62114681A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 超音波霧化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25366685A JPS62114681A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 超音波霧化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62114681A true JPS62114681A (ja) | 1987-05-26 |
Family
ID=17254488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25366685A Pending JPS62114681A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 超音波霧化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62114681A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04109070A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-10 | Shinnenshiyou Syst Kenkyusho:Kk | 直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置 |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP25366685A patent/JPS62114681A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04109070A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-10 | Shinnenshiyou Syst Kenkyusho:Kk | 直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置 |
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