JPS6211904B2 - - Google Patents

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JPS6211904B2
JPS6211904B2 JP54078631A JP7863179A JPS6211904B2 JP S6211904 B2 JPS6211904 B2 JP S6211904B2 JP 54078631 A JP54078631 A JP 54078631A JP 7863179 A JP7863179 A JP 7863179A JP S6211904 B2 JPS6211904 B2 JP S6211904B2
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JP
Japan
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nozzle
annular support
support member
vibrating
atomizer
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JP54078631A
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JPS5515686A (en
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Jeemusu Maachin Barii
Haabei Denisu
Sutanueru Piitaa
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Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
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Publication date
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Publication of JPS6211904B2 publication Critical patent/JPS6211904B2/ja
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    • 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
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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F02M69/041—Injectors peculiar thereto having vibrating means for atomizing the fuel, e.g. with sonic or ultrasonic vibrations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/34—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by ultrasonic means or other kinds of vibrations
    • F23D11/345—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by ultrasonic means or other kinds of vibrations with vibrating atomiser surfaces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S261/48—Sonic vibrators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンや熱交換ボイラーにおける液
体燃料のように液体を噴霧するための振動アトマ
イザに関する。
振動アトマイザにおける振動節を正確に定める
ことは実際上困難であるが、振動節を定めること
は必要であり、これによりアトマイザを振動節の
位置にて支持マウントへ剛的に固定できる。振動
節においては実際に振動しないから、アトマイザ
の振動している間にアトマイザからマウントへエ
ネルギが殆んどあるいは全く損われることがな
い。
従来は一般にアトマイザの長手方向における振
動のみ考慮していた。ポアツソン比の影響にもと
ずく半径方向の振動および半径方向の運動は従来
一般に無視されていた。半径方向の振動および運
動が無視されているので、アトマイザからそのマ
ウントへエネルギの損失が生じている。
本発明の目的はアトマイザの半径方向の振動お
よび半径方向の運動を考慮することでアトマイザ
からそのマウントへのエネルギ損失を最小限に抑
えるように減少させることである。
従つて本発明は、液体を噴射するノズル部分
と、加振装置を有するボデー部分と、ノズル部分
およびボデー部分を離隔するフランジと、ボデー
部分の周囲に配置されるハウジングと、アトマイ
ザの使用において実質的に長手方向の振動が零で
ある節点の近くにおいて、かつノズル部分の外面
が半径方向の振動が零である節点と交差する区域
においてノズル部分に取付けられるリングシール
と、リングシールがノズル部分およびマウント面
にシール状態で係合するようにアトマイザの長手
方向へ圧力をかける押圧手段とを含んで構成され
る液体噴霧用の振動アトマイザを提供する。
リングシールはＯ―リングシールであることが
好ましい。高圧が作用される場合にはＯ―リング
シールは銅から作られる。
また、押圧手段はＯ―リングシールのようなリ
ングシールであることが好ましい。高圧が作用さ
れる場合にはＯ―リングシールは銅から作られ
る。本発明の他の実施例においては、押圧手段は
ばねワイヤー装置となされる。例えば、このばね
ワイヤー装置が六角ばねワイヤー装置となし得る
ことのみ言及する。
振動アトマイザは液体入口パイプで構成された
液体入口部を有する。液体入口パイプはボデー部
分に取付けられ、またパイプ内での音速に関して
の半波長の倍数の長さに作られていて、これによ
り振動アトマイザの使用時にパイプ内へ放射され
たエネルギが位相によりボデー部分へ反射される
ようになされる。
通常、柔軟な液体入口チユーブがパイプにクラ
ンプされる。このパイプは例えばゴムやプラスチ
ツクのパイプとされる。
パイプは１波長の長さに構成されるのが好まし
い。この場合、チユーブはボデー部分に対するパ
イプの取付位置から1/4波長あるいは3/4波長の位
置に配置されたクランプによつてパイプにクラン
プ固定される。これとは別にもし望まれるなら
ば、パイプが１波長の長さとされ、またボデー部
分に対するパイプの取付位置から1/4波長あるい
は3/4波長の配置されたＯ―リングによりエンジ
ン燃料マニホールドのような取付位置にパイプを
固定することができる。このＯ―リングはゴム製
Ｏ―リングであることが有利である。
本発明の他の実施例において、振動アトマイザ
の液体入口部はリングシールと押圧手段との間に
配置される１本またはそれ以上の液体通路で構成
される。
前述したように、マウント面はエンジンマニホ
ールドの一部や熱交換ボイラーの一部、あるいは
アトマイザのハウジングの一部となされ得る。
通常加振装置は圧電性クリスタル装置とされる
が、例えば電装置のような他の加振装置を使用で
きることは明白である。
アトマイザは、ボデー部分が振動していない時
にアトマイザから液体が放出されるのを防止する
よう作用するボールバルブ緊塞具を有することが
好ましい。このボールバルブ緊塞具はノズル部分
の内側あるいは外側に配置できる。もしボールバ
ルブやその他の緊塞具が使用されないならば、あ
る状況のもとでアトマイザから液体のソリツドジ
エツトが放出され、これは加振装置が作動されて
液体の噴霧が必要とされる時期迄集めて循環され
ねばならない。
本発明の振動アトマイザは自動車のエンジンに
燃料を噴射するのに使用できる。また例えばセン
トラルヒーテイング装置で使用するように熱交換
ボイラーに燃料を噴射するのにも使用できる。噴
霧されるその他の液体の例としては各種の薬品や
塗料がある。
一般に振動アトマイザは超音波振動で振動され
る。実際のところこれらの超音波振動の下限は人
間の耳で聞き取れる上限に近い。しかし人間の耳
で聞き取ることが一般にできないような周波数の
振動であることが望ましいので、不適当なノイズ
を回避することが望ましい。
本発明の実施例を単なる例として添付図面を参
照し説明する。
第１図を参照すれば、液体を噴霧するための振
動アトマイザ２が示されている。このアトマイザ
２は液体が放出されるノズル部分４、および加振
装置を有するボデー部分６を含んで構成され、加
振装置は圧電性クリスタル８の形態とされてい
る。第１図に示すように、ノズル部分４は彎曲面
１０を有する。アトマイザに一体形成されたフラ
ンジ１２はノズル部分４をボデー部分６から離隔
している。
ハウジング１４は図示したようにボデー部分６
の周囲に配置されており、またこのハウジング１
４はクリスタル８を活動させるためのリード線２
０，２２を受け入れる導管１８を備えた部分１６
を有する。第１図に示したようにこのリード線２
０は符号２４の位置にてクリスタル８に取付けら
れている。
ハウジング１４はフロント部分２６を有し、こ
のフロント部分２６はもし望まれるならばアトマ
イザ２が取付けられる例えばエンジンのようなボ
デーの一部となすことができる。第１図からフロ
ント部分２６はゴム製Ｏ―リング３０が挿着され
る凹部２８を有していることが判る。このＯ―リ
ング３０はノズル部分４の彎曲面１０に対して押
当てられる。
Ｏ―リング３０が有効なシール部材として働く
ためには、アトマイザ２の長手方向へ（第１図に
おいて右から左へ）圧力が作用されて、Ｏ―リン
グ３０が凹部２８と彎曲面１０との間で効果的に
圧縮されることが必要である。この必要な圧力は
ゴム製Ｏ―リング３２の形態の加圧手段によつて
与えられる。このリング３２は符号３４の位置で
彎曲されており、液体入口パイプ３６をボデー部
分６へ接続できるようになしている。
第２図を参照すれば、第１図におけるのと同等
部材は同一符号を符してあり、重復を避けるため
にこれらの構造および作動は繰返して説明しな
い。第２図においては、液体入口パイプ３６は省
略され、液体入口通路がノズル部分４に備えられ
ている。これらの通路の１つが通路３８として示
されている。燃料はハウジング１４のフロント部
分２６に形成された通路４０および例えばエンジ
ン（図示せず）のマニホールド４４の一部に形成
された通路４２を通して通路３８へ導びかれる。
第１図では液体はパイプ３６を通してノズル部
分４へ流れる。第２図では液体は通路４２，４
０，３８を通してノズル部分４へ流れる。明らか
となるように、通路４０を出た液体はＯ―リング
シール３０，３２の働きによつて通路３８へ流れ
込むようになされる。ノズル部分４において液体
は通路４６（第２図にのみ示されている）を通し
て流れることが好ましい。この液体はボールバル
ブ緊塞具５０によりノズル出口部４８から漏出す
るのを防止されるのであり、このボールバルブ緊
塞具５０は第２図に示すように通常はバルブシー
ト５２に着座している。クリスタル８が活動され
ると、ノズル部分４の先端は振動を始め、これが
緊塞具５０を押打してバルブシート５２から外
し、このようにして液体の噴射を行えるように出
口部４８を開口する。
第３図および第４図においても第１図における
のと同様の部材は同一符号を符してあるが、Ｏ―
リング３２は６角ばねロケーター５４と置き換え
られている。明らかとなるようにこのばねロケー
ター５４はこの位置においてシールを行わない
が、彎曲面１０をＯ―リングシール３０および凹
部２８に対して押付け、この位置でシールを行う
ようになす。ばねロケーター５４の位置でのシー
ルは必要でない。何故ならば液体は液体入口パイ
プ３６によつて通路４６へ導びかれるからであ
る。
第３図および第４図においてはボールバルブ緊
塞具５０がノズル部分４の外側に配置され、ばね
５６により所定位置に保持されていることが判
る。
第５図を参照すれば、アトマイザ２の一部がマ
ニホールド４４に固定して示されており、フロン
ト部分２６とマニホールド４４との間にはガスケ
ツト５８がシール状態にて配置されている。半径
方向の振動が零である節が線６０の位置で示され
ており、長手方向の振動が零である節が線６２の
位置で示されている。これらの位置６０，６２は
実際には経験的に定められる。フランジ１２の半
径方向の運動はＯ―リング３２に矢符で示すよう
な回転を生じ、僅かなエネルギが損失される。同
時にＯ―リング３２はフランジ１２を介してＯ―
リング３０に長手方向の必要な圧力を作用させる
働きをなし、この位置にシールを形成させる。
本発明の前述した実施例は単なる例として与え
られたのであつて変更され得ることは明らかであ
る。従つて例えばＯ―リング３０，３２の断面形
状は変更できる。またばねロケーター５４を他の
構造として使用することができる。さらにある種
の例としてボールバルブ緊塞具５０が省略され、
液体のソリツドジエツトが出口４８から放出され
るとともに、必要な噴霧を行うためにクリスタル
８が振動される時期までこのソリツドジエツトを
集めて循環させるようになすことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図。
第２図は本発明の第２の実施例を示す断面図。第
３図および第４図は本発明の第３の実施例を示す
それぞれ断面図および端面図。第５図は本発明の
実施例の作動を示す拡大した部分的断面図。 ２……液体アトマイザ、４……ノズル部分、６
……ボデー部分、８……圧電性クリスタル、１０
……彎曲面、１２……フランジ、１４……ハウジ
ング、２６……フロント部分、２８……凹部、３
０，３２……Ｏ―リング、３６……液体入口パイ
プ、３８，４０，４２……通路、５０……ボール
バルブ緊塞具、５４……６角ばねロケーター。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 液体を噴霧するための振動アトマイザであつ
    て、加振装置を有し、かつ長手方向に振動するボ
    デー部分と、長手方向に向けて順次直径が小とな
    り、大直径のフランジ部分がボデー部分と長手方
    向の振動が零である第１節点面において結合し、
    内部に噴霧すべき液体を流通させ、先端が出口部
    となつている長手方向の流体通路を有するノズル
    部分と、ボデー部分及びノズル部分の一部が収納
    されているハウジングと、ハウジング内において
    ボデー部分及びノズル部分を支持する弾性の第
    １、第２環状支持部材とを具え、第１環状支持部
    材はノズル部分とハウジングとの間に配置され、
    かつ第１節点面の近くの区域であつて、ノズル部
    分の外面がアトマイザの振動によつて生ずる半径
    方向の振動が零である第２節点面と交差する区域
    においてノズル部分の外面に係合するようになつ
    ており、第２環状支持部材はノズル部分のフラン
    ジ部分とハウジングとの間に配置され、ノズル部
    分に第１環状支持部材に向けて長手方向の力を加
    え、ノズル部分を両環状支持部材で把持するとと
    もに、フランジ部分を比較的自由に半径方向へ移
    動することを許すようになつていることを特徴と
    する振動アトマイザ。 ２ 第１環状支持部材はリングシールで形成され
    ている特許請求の範囲第１項記載の振動アトマイ
    ザ。 ３ 第２環状支持部材はリングシールで形成され
    ている特許請求の範囲第２項記載の振動アトマイ
    ザ。 ４ ボデー部分と結合しているノズル部分のフラ
    ンジ部分の直径は、連結部におけるボデー部分の
    直径より大きいが、ハウジングのこれを包囲する
    内周面の直径よりは相当に小さくなつている特許
    請求の範囲第１項記載の振動アトマイザ。 ５ 第１環状支持部材はＯ―リングシールで形成
    されている特許請求の範囲第１項記載の振動アト
    マイザ。 ６ 第２環状支持部材はＯ―リングシールで形成
    されている特許請求の範囲第５項記載の振動アト
    マイザ。
JP7863179A 1978-07-11 1979-06-21 Vibrating atomizer Granted JPS5515686A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7829478 1978-07-11

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Publication Number Publication Date
JPS5515686A JPS5515686A (en) 1980-02-02
JPS6211904B2 true JPS6211904B2 (ja) 1987-03-16

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JP7863179A Granted JPS5515686A (en) 1978-07-11 1979-06-21 Vibrating atomizer

Country Status (6)

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US (1) US4251031A (ja)
JP (1) JPS5515686A (ja)
DE (1) DE2928066A1 (ja)
FR (1) FR2431038A1 (ja)
GB (1) GB2029270B (ja)
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