JPS6294713A - チエツク弁付超音波噴霧装置 - Google Patents

チエツク弁付超音波噴霧装置

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JPS6294713A
JPS6294713A JP23383485A JP23383485A JPS6294713A JP S6294713 A JPS6294713 A JP S6294713A JP 23383485 A JP23383485 A JP 23383485A JP 23383485 A JP23383485 A JP 23383485A JP S6294713 A JPS6294713 A JP S6294713A
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JP
Japan
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check valve
liquid
fuel
vibrator
atomized
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Pending
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JP23383485A
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English (en)
Inventor
Isao Matsuoka
功 松岡
Toshimasa Kawai
利昌 河合
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04Injectors peculiar thereto
    • F02M69/041Injectors peculiar thereto having vibrating means for atomizing the fuel, e.g. with sonic or ultrasonic vibrations
    • 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
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は超音波噴霧機の実用性の向上に関わる。
[従来の技術] 軸心に液体の流路が設けられ、先端にチェック弁を有す
るホーンなど振動子を超音波振動させる液体霧化装置が
内燃機関の燃料供給などの用途に種々提案されている(
たとえば特願昭50−30651号)。また噴射ノズル
に渦流機構を用いると噴射時に霧化が促進されることも
周知である。
[発明が解決しようとする問題点] 上記のチェック弁何超音波噴霧装置においては、超音波
振動のみでは多聞の液体を確実に霧化することは困難で
あり、車両用エンジンの燃料供給装置など、霧化する液
体量が広範囲に増減する場合、極めて大型の振動装置が
必要となる。またこの発明者はかかる方式の噴霧機にお
いては、チェック弁が摩耗などにより比較的早く劣化し
、適宜交換することが必要となること、およびチェック
弁を製造する工程でビーム溶接など溶接を行うと熱歪が
生じ不良品の発生率が増大することを見出した。
しかるに従来品はかかる実用上重要な観点からの対策が
全くなされていなかった。ざらに渦流機構を用いた噴射
ノズルは、液体に加わる圧力が設定値以下だと良好な霧
化ができず、少量の液体の霧化に不適である。
本発明の目的は、車両用内燃機関の燃料供給機構など霧
化する液体が広範囲で増減する場合においても確実に液
体の霧化が可能となるチェック押付超音波噴霧装置の提
供にある。
また本発明の実施態様の目的は、消耗部分であるチェッ
ク弁の取り換えが極めて容易であり、内燃機関、バーナ
などの燃料供給装置の用途に適用可能な実用性を備える
ヂエツク弁付超音波噴霧装置の提供にある。
[問題点を解決するための手段1 上記目的達成のため、本発明のチェック押付超音波噴霧
装置は、軸心に液体供給路が設けられた撮動子と、該振
動子の撮動装置と、前記撮動子の先端に設けられ、チェ
ック弁および渦流機構を備えた噴射ノズルとからなる構
成を採用した。
[発明の作用および効果1 本発明のヂエツク弁付超音波噴霧装置は、超音波振vJ
機構と渦流機構とを備えているので、液体の低流量(低
圧)時には超音波撮動で液体の霧化が確実になされ、液
体の人流出(高圧)時には渦流により霧化がなされる。
これにより供給される液体流通が広範囲に変化する場合
の霧化装置として、全範囲で霧化が確実になされる。
[実施態様の作用および効果] ボール弁付噴射ノズルが振動子に着脱可能に螺着されて
いるので、消耗品であるボール弁付噴射ノズルを随時取
り換えることで、半永久的にチェック弁付超音波噴′r
A装置の使用が可能であり、またメンテナンスも容易で
ある。これにより内燃機′関、バーナなと長期間使用さ
れる燃焼装置の燃料供給装置の用途に使用できる実用性
を備える。
[実施例] 本発明にかかるチェック押付超音波噴霧装置1は、軸心
に液体供給用管路21が設けられた振動子である振動コ
ーン2、該コーン2の基部2Bに配された振動装置3、
前記コーンの先端(図示下端)部2Aに螺着されたヂエ
ツク弁付ノズル4からなる。
前記コーン2の基部2Bには、前記管路21の後端21
Aに連絡する斜孔22が設けられると共に連結管23の
先端が嵌着され、前記先端部2Aには先端面から内ねじ
24を備える筒状部25が設けられている。
前記撮動装置3は、前記コーンの基部2Bの底面に圧着
された圧電変換体31、該圧電変換体31およびコーン
2を保持する平衡体32、および前記圧電変換体31の
電楊層31A 、 31Bに高周波電圧を印加するため
の高周波電圧発生回路33からなる。
チェック弁材ノズル4は、内部に後記する内筒50が嵌
装されるシリンダ状嵌装室41とされ、先端部中心に前
記嵌装室41に連絡し先細のテーパ一部42とその先端
がわの直穴部43とからなる噴孔44が設けられると共
に外周には二面+945が形成され、後端部外周は前記
コーン先端の内ねじ24に螺される外ねじ46を有する
ノズル本体40と、該ノズル本体40の嵌装室41内に
装着された内筒50とからなる。
内筒50は略円筒状を呈し、前記嵌装室41の内壁に緊
密に嵌合する後がわ大径部51と前記嵌装室41の内壁
との間に環状の渦流案内室52を形成する先がね小径部
53とを備え、中心に前記管路21とほぼ同一径を有す
ると共に中間に絞り54が形成された貫通穴55を有す
る。前記小径部53の壁面には前記絞り54の上流がわ
の前記貫通穴55と、前記案内室52とを連絡する4つ
の連通孔56が形成され、前記小径部53の端面には前
記案内室52から前記目通穴55の絞り54の下流がわ
に接線方向に連絡する4本のV字形傾斜溝57が形成さ
れ、渦流発生111M 5を構成している。また前記絞
り54の下流がわにはチェックボール58が嵌め込まれ
、チェック弁室59を構成している。
本実施例においては前記ノズル本体40および内筒50
は切削加工により製造されており、ビーム溶接など溶接
を用いた場合に生ずる熱歪がなく、チェック弁、螺合、
嵌合部のシール性が良好に保たれる。
このチェック回付ノズル4は、第1図に示す如く、チェ
ックボール58および内筒50を組み込んだ状態で前記
コーン2の先端に脱着することが容易であり、螺着時に
おけるコーン2とノズル本体40との接合面には銅製パ
ツキン(シム)20が介在される。よってこのヂエック
弁付超音波噴霧装置は、前記連結管23に例えば燃料バ
イブを連結して液体燃料を供給しながら振動装置3によ
りコーン2を超音波周波数で加娠すると、それまで液体
の圧力で噴孔44を閉じていたチェックボール58は振
動で浮き上がり噴孔44が開かれ、噴孔44からは振動
により霧化された燃料が噴出される。また供給燃料が多
い場合には前記振動に加えて、液体燃料は管路21を通
って貫通穴55に流れ、さらに連通孔56を通って案内
室52内に流入して傾斜溝57から円形チェラグ弁室5
9内に入る液体の圧力によって図示上方に押圧され、噴
孔44を全開するとともに絞り54を閉じる。このとき
、第3図に示すように前記傾斜溝57は円形チェック弁
室59に対して傾斜していて該液体は接線方向から流入
するため、該円形ヂエック弁室内で渦流を生じて旋回流
となって噴口44から噴出する。この旋回流によって吐
出液の微粒化が容易となり、液は霧状となって分散する
このように供給される燃料が少なく低圧であり、前記旋
回流の強さが不」−分であり、吐出液の微粒化が困難で
あるときは超音波振動により燃わ1は確実に霧化され、
また供給される燃料が多く旋回流の強さが十分強く吐出
液の微粒化が十分に行えるときにおいても、超音波振動
により微粒子をさらに微細な霧状とすることが可能であ
る。またチェック回付ノズル4はスパナなどの工具で容
易に取り換えることができるのでチェックボールなど娠
動部が摩耗などで劣化した場合においてもメンテナンス
が容易である。
前記実施例において、内筒50の外周形状は円以外でも
よく、連通孔56は、案内室52に流入する形状であれ
ば例えば広巾の矩形状溝であってもよい。
さらに、第1図に示す如くチェック回付ノズル4はカラ
ー6によりコーン2に締結されていてもよい。
第4図は本発明のチェック弁付超音波噴霧装置を用いた
車両用エンジンの電子燃料噴射装置を示す。Eはエンジ
ン、101はその吸気多枝管、102は排気多枝管、1
03はデストリビュート、104はウォータジャケット
、Fは燃料系を示し、111は燃料タンク、112は燃
料ポンプ、113は燃料フィルタ、114は圧力調整弁
などの燃料制御弁、115は帰還用燃料パイプを示す。
Aは吸気系を示し、121はエアフィルタ、122はエ
アフローメータ、123はスロットル弁、124はスロ
ットルセンサ、125はフューエルインジェクション室
であり、本発明のチェック弁付超音波噴霧装置1が取付
けられている。Cは電子制御装置であり、車速、冷却水
温、スロットル開度、吸入空気量など所定の車両走行条
件を入力とする電子制御装置100の出力により前記燃
料ポンプ、燃料制御弁114およびチェック押倒超音波
噴霧装置がコントロールされる。
この電子制御装置100内には第5図に示す如くエンジ
ン回転速度によって決まる周期Tの内で且っ車速、エン
ジン負荷、その他の車両走行条件に応じて決定されるチ
ェック弁の開放時間tにおいてたとえば26KllZの
高周波の発振出力を生じるよう設定されている。このよ
うに本発明のチェック弁付超音波噴霧装置を車両用エン
ジンの電子燃料噴射装置に用いた場合、供給燃料が少な
いコールドスタート時においても且つ供給燃料が多い高
速・高負荷運転時においても燃料が確実に極めて微細な
霧状にできるため、通常の車両用エンジンの電子燃料噴
射装置に必要となるインジェクタとコールドスタートイ
ンジェクタの2つのインジェクタの組合せを一つのブー
エラグ押倒超音波噴霧装置1で代用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のチェック押付1f3富波噴霧装置の断
面図、第2図はチェック回付ノズルの斜視図、第3図は
円筒の先端面図、第4図はエンジンの電子燃料噴射装置
の概略図、第5図はその作動例を示すタイムヂャートで
ある。 図中 1・・・チェック弁付超音波噴霧装置 2・・・
振動コーン 3・・・振動装置 4・・・チェック回付
ノズル 5・・・渦流発生機構

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)軸心に液体供給路が設けられた振動子と、該振動子
    の振動装置と、前記振動子の先端に設けられ、チェック
    弁および渦流機構を備えた噴射ノズルとからなるチェッ
    ク弁付超音波噴霧装置。 2)前記噴射ノズルは前記振動子に着脱可能に螺着され
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のチェッ
    ク弁付超音波噴霧装置。 3)前記噴射ノズルは、切削、鍛造、鋳造など溶接以外
    の加工法により製造されたことを特徴とする特許請求の
    範囲第2項記載のチェック弁付超音波噴霧装置。
JP23383485A 1985-10-18 1985-10-18 チエツク弁付超音波噴霧装置 Pending JPS6294713A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0394855A (ja) * 1989-09-04 1991-04-19 Hitachi Ltd 超音波振動式燃料噴射弁
US5025766A (en) * 1987-08-24 1991-06-25 Hitachi, Ltd. Fuel injection valve and fuel supply system equipped therewith for internal combustion engines
WO2006130195A1 (en) * 2005-05-27 2006-12-07 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Ultrasonically controlled valve

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