JPS6338193A - 超音波振動子ホ−ン - Google Patents
超音波振動子ホ−ンInfo
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- JPS6338193A JPS6338193A JP61180164A JP18016486A JPS6338193A JP S6338193 A JPS6338193 A JP S6338193A JP 61180164 A JP61180164 A JP 61180164A JP 18016486 A JP18016486 A JP 18016486A JP S6338193 A JPS6338193 A JP S6338193A
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- horn
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- ultrasonic
- vibrator horn
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Links
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Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- 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
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-
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- F23D—BURNERS
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- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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】
ｍ−１
本発明は一般にａ音波振動子ホーンに関し、特に例えば
ガソリン機関、ジーゼル機関、ガスタービン機関、工業
用、営ズ用、家庭用のボイラ等の燃焼装置を始め工業用
、非工業用の液体噴霧器などに使用される超音波霧化装
置に用いられる超汗波振動子ホーンに関する。
ガソリン機関、ジーゼル機関、ガスタービン機関、工業
用、営ズ用、家庭用のボイラ等の燃焼装置を始め工業用
、非工業用の液体噴霧器などに使用される超音波霧化装
置に用いられる超汗波振動子ホーンに関する。
発 のトーげ１〜 その閤Ｉ へ
この種の超音波霧化装置に用いられる超音波振動子ホー
ンは、一般に、ａｎ波振動発生ｆ段を構成している１Ｅ
気／音響変換素子に接続されており、該′屯気／音テｆ
換素子とともにａ合波振動発生手段を構成している高周
波発振器が駆動されて発生した高周波発振器が前記電気
／音響変換妻子に与えられると、該電気／汗ツ変Ｗｊ！
素子を介してａ音波振動がダーえられ、この超音波振動
によって、供給された液体物質を霧化するようになって
いる。前述したごとき超音波振動子ホーンにあっては、
既に周知のように、超音波霧化装置内の液体物質供給機
構から供給される液体燃料などの液体物質を霧化するに
際しての噴霧流量の大小、液滴の粒径の大小等の霧化特
性の良／不良が、前記Ｊｆｉ ？°１波霧化装置の使用
されているボイラ、ガソリン機関等の燃焼装置の性能に
種々の影響を及ぼすものである０例えば、超音波振動子
ホーンにおける霧化特性が悪いと前記燃焼装置において
適確な空燃比制ａが行なえなかったり、燃焼状態が悪化
して排気カス中に含まれる炭化水素や一酸化炭素のｊｌ
ｌが増大したり、ススのｔｌも増大するという不共合が
生ずることとなる。このような燃焼装置における不具合
を解消するには、上述したごとき超音波振動子ホーンの
霧化特性を改みする８實があり、そのために従来、第６
図（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）にて図示するごとき
提案、第７図（イ）、（ロ）、（ハ）にて図示するごと
き提案が行なわれてきた。第６図（イ）にて図示するご
とき提案に係る超音波振動子ホーン１０９は、該振動子
ホーン１０９の外周部に、該振動子ホーン１０９の外周
部上に１没定されている液体物質供給機構即ち燃料供給
パイプ１０３から供給される液体燃料の供給点から前記
振動子ホーン１０９の先端部にかけて液体燃料を案内す
る溝部１０７を１個又は複数個形成し、該溝部１０７は
、その断面形状を第６図（ロ）にて図示するＶ字形状、
第６ＩＮ （ハ）にて図示するＵ字形状、第６図（ニ）
にて図示するコ字形状のいずれか１つの形状を！Ｊする
ように設定するとともに、必要に応じて該溝部１０７を
１０記振動子ホーン１０９の軸心と平行に構成するか或
いは振動子ホーン１０９の先端部に向うに従って次第に
軸心側に傾斜するように構成したものである。ＩＩ］ち
、ｌ：述したごとき溝部１０７を振動子ホーン１０９の
外周部に形成することによって第６図（イ）にて図示し
た提案は、前記振動子ホーン１０９に供給された液体燃
料を該振動子ホーン１０９の霧化領域たる該振動子ホー
ン１０９の先端部側へと容易に導けるようにし、該振動
子ホーン１０９を水平方向にして使用しても液体燃料が
途中で落下しないようにするとともに、１１４部１０７
を設けたことによって振動子ホーン１０９の表面積を増
大せしめ冷却効果を良くしようとしたものである。一方
、第７図（イ）。
ンは、一般に、ａｎ波振動発生ｆ段を構成している１Ｅ
気／音響変換素子に接続されており、該′屯気／音テｆ
換素子とともにａ合波振動発生手段を構成している高周
波発振器が駆動されて発生した高周波発振器が前記電気
／音響変換妻子に与えられると、該電気／汗ツ変Ｗｊ！
素子を介してａ音波振動がダーえられ、この超音波振動
によって、供給された液体物質を霧化するようになって
いる。前述したごとき超音波振動子ホーンにあっては、
既に周知のように、超音波霧化装置内の液体物質供給機
構から供給される液体燃料などの液体物質を霧化するに
際しての噴霧流量の大小、液滴の粒径の大小等の霧化特
性の良／不良が、前記Ｊｆｉ ？°１波霧化装置の使用
されているボイラ、ガソリン機関等の燃焼装置の性能に
種々の影響を及ぼすものである０例えば、超音波振動子
ホーンにおける霧化特性が悪いと前記燃焼装置において
適確な空燃比制ａが行なえなかったり、燃焼状態が悪化
して排気カス中に含まれる炭化水素や一酸化炭素のｊｌ
ｌが増大したり、ススのｔｌも増大するという不共合が
生ずることとなる。このような燃焼装置における不具合
を解消するには、上述したごとき超音波振動子ホーンの
霧化特性を改みする８實があり、そのために従来、第６
図（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）にて図示するごとき
提案、第７図（イ）、（ロ）、（ハ）にて図示するごと
き提案が行なわれてきた。第６図（イ）にて図示するご
とき提案に係る超音波振動子ホーン１０９は、該振動子
ホーン１０９の外周部に、該振動子ホーン１０９の外周
部上に１没定されている液体物質供給機構即ち燃料供給
パイプ１０３から供給される液体燃料の供給点から前記
振動子ホーン１０９の先端部にかけて液体燃料を案内す
る溝部１０７を１個又は複数個形成し、該溝部１０７は
、その断面形状を第６図（ロ）にて図示するＶ字形状、
第６ＩＮ （ハ）にて図示するＵ字形状、第６図（ニ）
にて図示するコ字形状のいずれか１つの形状を！Ｊする
ように設定するとともに、必要に応じて該溝部１０７を
１０記振動子ホーン１０９の軸心と平行に構成するか或
いは振動子ホーン１０９の先端部に向うに従って次第に
軸心側に傾斜するように構成したものである。ＩＩ］ち
、ｌ：述したごとき溝部１０７を振動子ホーン１０９の
外周部に形成することによって第６図（イ）にて図示し
た提案は、前記振動子ホーン１０９に供給された液体燃
料を該振動子ホーン１０９の霧化領域たる該振動子ホー
ン１０９の先端部側へと容易に導けるようにし、該振動
子ホーン１０９を水平方向にして使用しても液体燃料が
途中で落下しないようにするとともに、１１４部１０７
を設けたことによって振動子ホーン１０９の表面積を増
大せしめ冷却効果を良くしようとしたものである。一方
、第７図（イ）。
（ロ）、（ハ）にて図示するごとき提案に係る超１１波
振動子ホー７１１９は、図を参照して明らかなように、
軸線方向に沿って先端部に達する領域の途中から前記先
端部にかけての外周部を、所、渭回経多［文のエツジ部
に形成して成る振動子ホーンにおいて、燃料供給パイプ
１１３から供給される液体燃ｔ１のセし給Ｉｊ札から前
記振動−ｆ−ホーン１１９の先端部に形成されているエ
ツジ部より一段Ｆ前のエツジ部に達する区間にかけての
振動子ホーン１１９の外周部に、供給された液体燃料を
案内するｔＩｔＩＩ部１１７を１個又は複数個形成し、
該溝部１１７は、その断面形状をＶ字形状、Ｕ字形状、
コ字形状のいずれか１つの形状を呈するように、設定す
るとともに、必要に応じて３ｊ、、ｉ１１部１１７を前
記振動子ホーン１１９の軸心と平行に構成するか或いは
振動子ホーン１１９の先端部に向うに従って次第に軸心
側に傾斜するように構成したものである。即ち、上述し
たごとき溝部１１７を振動子ホー７１１９の外周部に形
成することによって第７図（イ）、（ロ）、（ハ）にて
図示した提案は、前記振動子ホーン１１９に供給された
液体燃料を該振動子ホーン１１９の霧化領域たる同径多
没のエツジ部へと容易に導けるようにし、該振動子ホー
ン１１９を水平方向にして使用しても液体燃料が途中で
落下しないようにするとともに各エツジ段における燃料
の分配性を良くして各エツジ段で安定的な微粒化を図る
ようにし、又、先端のエツジ部一段には、前述した溝部
１１７を設けずにストッパの機部を持たせることによっ
て前記溝部１１７を流れてきた燃料が霧化領域から飛び
出したり流出したりするのを防止し、更には溝部ｌ１７
を設けたことによって振動子ホーン１１９の表面積を増
大せしめ冷却効果の向上をも図ってものである。
振動子ホー７１１９は、図を参照して明らかなように、
軸線方向に沿って先端部に達する領域の途中から前記先
端部にかけての外周部を、所、渭回経多［文のエツジ部
に形成して成る振動子ホーンにおいて、燃料供給パイプ
１１３から供給される液体燃ｔ１のセし給Ｉｊ札から前
記振動−ｆ−ホーン１１９の先端部に形成されているエ
ツジ部より一段Ｆ前のエツジ部に達する区間にかけての
振動子ホーン１１９の外周部に、供給された液体燃料を
案内するｔＩｔＩＩ部１１７を１個又は複数個形成し、
該溝部１１７は、その断面形状をＶ字形状、Ｕ字形状、
コ字形状のいずれか１つの形状を呈するように、設定す
るとともに、必要に応じて３ｊ、、ｉ１１部１１７を前
記振動子ホーン１１９の軸心と平行に構成するか或いは
振動子ホーン１１９の先端部に向うに従って次第に軸心
側に傾斜するように構成したものである。即ち、上述し
たごとき溝部１１７を振動子ホー７１１９の外周部に形
成することによって第７図（イ）、（ロ）、（ハ）にて
図示した提案は、前記振動子ホーン１１９に供給された
液体燃料を該振動子ホーン１１９の霧化領域たる同径多
没のエツジ部へと容易に導けるようにし、該振動子ホー
ン１１９を水平方向にして使用しても液体燃料が途中で
落下しないようにするとともに各エツジ段における燃料
の分配性を良くして各エツジ段で安定的な微粒化を図る
ようにし、又、先端のエツジ部一段には、前述した溝部
１１７を設けずにストッパの機部を持たせることによっ
て前記溝部１１７を流れてきた燃料が霧化領域から飛び
出したり流出したりするのを防止し、更には溝部ｌ１７
を設けたことによって振動子ホーン１１９の表面積を増
大せしめ冷却効果の向上をも図ってものである。
ところで、前述した第６図（イ）にて図示するごとき提
案に係る超音波振動子ホーン１０９にあっては、燃料供
給パイプ１０３から供給される液体燃料を霧化するため
の霧化領域が該振動子ホーン１０９の先端部に限定され
ているために、第８図（イ）、（ロ）にて図示するよう
に水平方向に設定すると、霧化された液滴の分布の範囲
Ｆが該振動子ホー７１０９の前方へ略真直ぐな帯状を呈
する範囲に限られることとなるので霧化しだ液滴の広が
り範囲が狭く、従って霧化量も小さく且つ霧化された液
滴の粒径も大きいという問題点がある。又一方、前記第
７図（イ）、（ロ）、（ハ）にて図示するごとき提案に
係る超音波振動子ホーン１１９にあっても、燃料供給パ
イプ１１３から供給される液体燃料を霧化するための霧
化領域が振動子ホーン１１９の先端のエツジ部を除く残
り全部ノエッジ部に１工っているために霧化領域そのも
のは前記第８図（イ）、（ロ）にて図示した振動子ホー
ン１０９のそれよりはかなり広く、従って第９図（イ）
、（ロ）にて図示するように水平方向に設置すると、霧
化された液滴の分布の範囲Ｆは充分に広くはなるものの
、燃料供給パイプ１１３から振動子ホーン１１９に対し
て供給される液体燃料の供給点が変ったり、供給される
燃料流量が変化した場合には、それによって前記分布範
囲の広がりも可変することとなるので噴霧の分４１範囲
Ｆの広がりが不安定になるという問題点があった。そこ
でこのような問題点を改善するために本発明者等は数多
くの研究、実験を行ない、その結果、外周部に、軸線方
向先端部へと連通しており供給された液体燃料を受けて
該軸線方向先端部へと案内する溝部が形成されている超
音波振動子ホーンにおいて、該先端部及びその近傍を円
錐形状を呈するように形成することにより、前記液体燃
料の霧化は、該円錐形状に形成された振動子ホーンの先
端部及びその近傍にて発生し、しかも、前記液体燃料の
噴霧の分布範囲は、振動子ホーンの前記円錐形状を呈す
る部位における頂角をαとすれば、（１８０＠−α）と
いう角度の広がりを持っていることが明らかとなった。
案に係る超音波振動子ホーン１０９にあっては、燃料供
給パイプ１０３から供給される液体燃料を霧化するため
の霧化領域が該振動子ホーン１０９の先端部に限定され
ているために、第８図（イ）、（ロ）にて図示するよう
に水平方向に設定すると、霧化された液滴の分布の範囲
Ｆが該振動子ホー７１０９の前方へ略真直ぐな帯状を呈
する範囲に限られることとなるので霧化しだ液滴の広が
り範囲が狭く、従って霧化量も小さく且つ霧化された液
滴の粒径も大きいという問題点がある。又一方、前記第
７図（イ）、（ロ）、（ハ）にて図示するごとき提案に
係る超音波振動子ホーン１１９にあっても、燃料供給パ
イプ１１３から供給される液体燃料を霧化するための霧
化領域が振動子ホーン１１９の先端のエツジ部を除く残
り全部ノエッジ部に１工っているために霧化領域そのも
のは前記第８図（イ）、（ロ）にて図示した振動子ホー
ン１０９のそれよりはかなり広く、従って第９図（イ）
、（ロ）にて図示するように水平方向に設置すると、霧
化された液滴の分布の範囲Ｆは充分に広くはなるものの
、燃料供給パイプ１１３から振動子ホーン１１９に対し
て供給される液体燃料の供給点が変ったり、供給される
燃料流量が変化した場合には、それによって前記分布範
囲の広がりも可変することとなるので噴霧の分４１範囲
Ｆの広がりが不安定になるという問題点があった。そこ
でこのような問題点を改善するために本発明者等は数多
くの研究、実験を行ない、その結果、外周部に、軸線方
向先端部へと連通しており供給された液体燃料を受けて
該軸線方向先端部へと案内する溝部が形成されている超
音波振動子ホーンにおいて、該先端部及びその近傍を円
錐形状を呈するように形成することにより、前記液体燃
料の霧化は、該円錐形状に形成された振動子ホーンの先
端部及びその近傍にて発生し、しかも、前記液体燃料の
噴霧の分布範囲は、振動子ホーンの前記円錐形状を呈す
る部位における頂角をαとすれば、（１８０＠−α）と
いう角度の広がりを持っていることが明らかとなった。
よって本発明者等は、後に詳述する第１図（イ）にて図
示するごとく、振動子ホーンの前記円錐形状を呈する部
位における頂角を適宜に設計することによって例えば燃
焼装置の大きさ及び形状に合せた最適な広がりを持った
噴霧の分布範囲を形成することがＴｒｆ能であることを
見出したものである。
示するごとく、振動子ホーンの前記円錐形状を呈する部
位における頂角を適宜に設計することによって例えば燃
焼装置の大きさ及び形状に合せた最適な広がりを持った
噴霧の分布範囲を形成することがＴｒｆ能であることを
見出したものである。
本発明は、斯る新規な知見に基づいてなされたものであ
る。
る。
止−」
従って本発明は、従来の超音波振動子ホーンにおけるヒ
述したごとき問題点を改みするために創案されたもので
あって、その目的は、超音波霧化装置が使用されている
各種装置の大きさ等に合せた最適な広がりを持った噴霧
の分布範囲を形成することが可能なａ−ｔｆ波波動動子
ホーン提供することである。
述したごとき問題点を改みするために創案されたもので
あって、その目的は、超音波霧化装置が使用されている
各種装置の大きさ等に合せた最適な広がりを持った噴霧
の分布範囲を形成することが可能なａ−ｔｆ波波動動子
ホーン提供することである。
１，１ 古 るための−；
上記目的は本発明に係る超音波振動子ホーンによって達
成される。要約すれば本発明は、軸線方向一端側が超音
波振動発生手段に接続され、前記超音波振動発生手段に
よって駆動されて供給された液体物質を霧化する軸線方
向他端側は円錐形状に形成されているとともに、外周部
には供給された液体物質を受けて前記軸線方向他端側へ
と案内する液体物質案内溝を設け、前記液体物質案内溝
はｔｔＩ記軸線方自他端部へと連通せしめられているこ
とを特徴とする超音波振動子ホーンである。
成される。要約すれば本発明は、軸線方向一端側が超音
波振動発生手段に接続され、前記超音波振動発生手段に
よって駆動されて供給された液体物質を霧化する軸線方
向他端側は円錐形状に形成されているとともに、外周部
には供給された液体物質を受けて前記軸線方向他端側へ
と案内する液体物質案内溝を設け、前記液体物質案内溝
はｔｔＩ記軸線方自他端部へと連通せしめられているこ
とを特徴とする超音波振動子ホーンである。
１亙１
以下、図面により本発明の一実施例について説明する。
第１図（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）は１本発明の・
実施例に従う趙′ｒｆ波振動子ホーンを示す、本発明の
一実施例に従う超音波振動子ポーンは、第１図（イ）を
参照して明らかなように、軸線方向一端側が超音波振動
発生手段を構成している電気／ｆｆ’ｆｆ変換素子ｌに
接続されており、該電気／汗響変換素子ｌによって駆動
されて燃料供給パイプ３から供給された液体燃料を霧化
する軸線方向先端部５及びその近傍は、円錐形状を呈す
るように形成されているとともに、外周部には、前記燃
料供給パイプ３から供給された液体燃料を受けて前記軸
線方向先端部５側へと案内する液体物質案内溝即ち溝部
７が設けられており、該溝部７は、＋ｉｉｊ述した軸線
方向先端部５に連通せしめられている構成となっている
。前記溝部７は、第１図では前記超音波振動子ホーン９
の先端部５に向うに従って次第に該振動子ホーン９の軸
心側に傾斜するように構成されているが、超音波振動子
ホー７９の軸心と平行になるように１個又は複数個形成
してもよい、更に詳述すれば、前記溝部７の断面形状は
第１図（ロ）に示したようにＶ字形状を呈するように形
成されているか、或いは第１図（ハ）に示したようにＵ
字形状を呈するように形成されているか、或いは第１図
（ニ）に示したようにコ字形状を５するように形成され
ているかいずれにしても上記いずれかの形状を呈するよ
うに形成されているものとする。前述したように超音波
振動子ホーン９における前記燃料供給パイプ３から供給
された液体燃料を霧化する軸線方向先端部５及びその近
傍の部位は、円錐形状を呈するように形成されているも
のであるが、前記円錐形状を呈する部位における頂角の
大きさは、該振動子ホーン９を備えた超音波霧化装とが
用いられている燃焼袋この大きさに応じた最適な噴霧特
性即ち最適な広がりを持った噴霧の分布範囲を形成する
ことが可能である等の噴霧特性を、該振動子ホーン９か
ら得るために、前記燃焼装置等の大きさや形状に適合し
たものに設定されている。
実施例に従う趙′ｒｆ波振動子ホーンを示す、本発明の
一実施例に従う超音波振動子ポーンは、第１図（イ）を
参照して明らかなように、軸線方向一端側が超音波振動
発生手段を構成している電気／ｆｆ’ｆｆ変換素子ｌに
接続されており、該電気／汗響変換素子ｌによって駆動
されて燃料供給パイプ３から供給された液体燃料を霧化
する軸線方向先端部５及びその近傍は、円錐形状を呈す
るように形成されているとともに、外周部には、前記燃
料供給パイプ３から供給された液体燃料を受けて前記軸
線方向先端部５側へと案内する液体物質案内溝即ち溝部
７が設けられており、該溝部７は、＋ｉｉｊ述した軸線
方向先端部５に連通せしめられている構成となっている
。前記溝部７は、第１図では前記超音波振動子ホーン９
の先端部５に向うに従って次第に該振動子ホーン９の軸
心側に傾斜するように構成されているが、超音波振動子
ホー７９の軸心と平行になるように１個又は複数個形成
してもよい、更に詳述すれば、前記溝部７の断面形状は
第１図（ロ）に示したようにＶ字形状を呈するように形
成されているか、或いは第１図（ハ）に示したようにＵ
字形状を呈するように形成されているか、或いは第１図
（ニ）に示したようにコ字形状を５するように形成され
ているかいずれにしても上記いずれかの形状を呈するよ
うに形成されているものとする。前述したように超音波
振動子ホーン９における前記燃料供給パイプ３から供給
された液体燃料を霧化する軸線方向先端部５及びその近
傍の部位は、円錐形状を呈するように形成されているも
のであるが、前記円錐形状を呈する部位における頂角の
大きさは、該振動子ホーン９を備えた超音波霧化装とが
用いられている燃焼袋この大きさに応じた最適な噴霧特
性即ち最適な広がりを持った噴霧の分布範囲を形成する
ことが可能である等の噴霧特性を、該振動子ホーン９か
ら得るために、前記燃焼装置等の大きさや形状に適合し
たものに設定されている。
上述したごとき構成の超音波振動子ホー７９は、本発明
者等によって実施された第２図、第３図にて図示するご
とき実験結果に基づいて創案されることとなった０本発
明者等によって実施された実験では、流体にケロシンが
用いられ、その波Ｘ１１−Ｑは０ 、０８ ｃ ｃ ／
ｓ ｅ ｃに設定され、該実験の対象たる超音波振動
子ホーンには、炭素鋼又は低合金鋼等の９０”円錐型ス
リット付が選定された。その結果、側面から見た噴霧の
分布範囲Ｆは第２］Δにて図示するような態様となり、
又、上部から見た噴霧の分＃範囲Ｆは第３図にて図示す
るような態様を呈することが判明するとともに、第２図
にて図示するごとき噴霧粒径（０内に記されている数値
はＳＭＤを示す、）が得られることが判明した。よって
本発明者等はＬ記実験の結果から、第４［く（イ）及び
第４図（ロ）にて図示するように１，１ｆｌｒ？波振動
子ホーンのに部から噴霧の分１１＋範囲Ｆの広がり具合
を観察した結果、前述した溝部７によって案内されて前
記振動子ホーン９の円錐形状をすしている先端部５の近
傍に達した液体撚ネ１は１円錐面を形成している頂点を
挟んだ２つの線分に対して夫々組直な線分に沿って広が
っていることが確認された。このことから本発明者等は
、外周部に、軸線方向先端部へとＩ！ｆ１通しており供
給された液体燃料を受けて該軸線方向先端部へと案内す
る溝部が形成されている超音波振動子ホーンにおいて、
該先端部及びその近傍を円錐形状を呈するように形成す
ることにより、前記液体燃料の霧化は、該円錐形状に形
成された振動子ホーンの先端部及びその近傍にて発生し
、しかも、前記液体燃料の噴霧の分ｌａ範囲Ｆは、振動
子ホーンの前記円錐形状を呈する部位における頂角をα
とすれば、（１８０°−α）という角度の広がりを持っ
ているという結論に達したものである。
者等によって実施された第２図、第３図にて図示するご
とき実験結果に基づいて創案されることとなった０本発
明者等によって実施された実験では、流体にケロシンが
用いられ、その波Ｘ１１−Ｑは０ 、０８ ｃ ｃ ／
ｓ ｅ ｃに設定され、該実験の対象たる超音波振動
子ホーンには、炭素鋼又は低合金鋼等の９０”円錐型ス
リット付が選定された。その結果、側面から見た噴霧の
分布範囲Ｆは第２］Δにて図示するような態様となり、
又、上部から見た噴霧の分＃範囲Ｆは第３図にて図示す
るような態様を呈することが判明するとともに、第２図
にて図示するごとき噴霧粒径（０内に記されている数値
はＳＭＤを示す、）が得られることが判明した。よって
本発明者等はＬ記実験の結果から、第４［く（イ）及び
第４図（ロ）にて図示するように１，１ｆｌｒ？波振動
子ホーンのに部から噴霧の分１１＋範囲Ｆの広がり具合
を観察した結果、前述した溝部７によって案内されて前
記振動子ホーン９の円錐形状をすしている先端部５の近
傍に達した液体撚ネ１は１円錐面を形成している頂点を
挟んだ２つの線分に対して夫々組直な線分に沿って広が
っていることが確認された。このことから本発明者等は
、外周部に、軸線方向先端部へとＩ！ｆ１通しており供
給された液体燃料を受けて該軸線方向先端部へと案内す
る溝部が形成されている超音波振動子ホーンにおいて、
該先端部及びその近傍を円錐形状を呈するように形成す
ることにより、前記液体燃料の霧化は、該円錐形状に形
成された振動子ホーンの先端部及びその近傍にて発生し
、しかも、前記液体燃料の噴霧の分ｌａ範囲Ｆは、振動
子ホーンの前記円錐形状を呈する部位における頂角をα
とすれば、（１８０°−α）という角度の広がりを持っ
ているという結論に達したものである。
上述した結論に基づいて本発明者等は、前記第１図にて
図示したごとく超音波振動子ホーン９の前記円錐形状を
呈する部位における頂角を適宜に設計し、その結果とし
て例えば燃焼装置に使用した場合に該燃焼袋との大きさ
及び形状に合せた最適な広がりを持った噴霧の分布範囲
Ｆを形成することができるとともに、該噴霧の分布形状
Ｆは第５図（イ）、（ロ）にて図示したように偏モ状に
拡がっているので燃焼しやすいという効果を得たもので
ある。
図示したごとく超音波振動子ホーン９の前記円錐形状を
呈する部位における頂角を適宜に設計し、その結果とし
て例えば燃焼装置に使用した場合に該燃焼袋との大きさ
及び形状に合せた最適な広がりを持った噴霧の分布範囲
Ｆを形成することができるとともに、該噴霧の分布形状
Ｆは第５図（イ）、（ロ）にて図示したように偏モ状に
拡がっているので燃焼しやすいという効果を得たもので
ある。
Ｕ」１丞り未
以１−説明したように、／を発明によれば、Ｉｊｆｌ汗
波振動発生り段によって駆動されて供給された液体物質
を霧化する軸線方向他端側を円錐形状に形成するととも
に、外周部には前記軸線方向他端部とＩ！ｌ！通し供給
された液体物質を受けて前記軸線方向他端側へと案内す
る液体物質案内溝を設けることとしたので、超音波霧化
装置が使用されている各種装置の大きさ等に合せた最適
な広がりを持った噴霧の分４ｊ範囲を形成することが可
能な超音波振動子ホーンを提供することができる。
波振動発生り段によって駆動されて供給された液体物質
を霧化する軸線方向他端側を円錐形状に形成するととも
に、外周部には前記軸線方向他端部とＩ！ｌ！通し供給
された液体物質を受けて前記軸線方向他端側へと案内す
る液体物質案内溝を設けることとしたので、超音波霧化
装置が使用されている各種装置の大きさ等に合せた最適
な広がりを持った噴霧の分４ｊ範囲を形成することが可
能な超音波振動子ホーンを提供することができる。
第１［く（イ）は、本発明の一実施例に従う超音波振動
子ホーンの構造を示す縦断面図である。 第１図（ロ）、第１図（ハ）、第１図（ニ）は、前記：
ｊＳ１図（イ）にて図示した超含波振動子ホーンの外周
部に形成されている溝部の断面形状を示した図である。 第２図は、前記第１図（イ）にて図示した構造の超ン゛
丁波振動子ホーンの噴霧の分７１範囲の形状を示す側面
図である。 ：ｒＳ３１＃ ハ、前記第１１Ａ（イ）にて図示シタ構
Ｗの超１″１波振動子ホーンの噴霧の分布範囲の形状を
示すｆｆＩ′Ｉｉ図である。 ：ｔＳ４図（イ）、第４図（ロ）は、それぞれ前記第１
図（イ）にて図示した構造の超音波振動子ホーンの噴霧
の分布範囲′の広がりと該振動ｆポーンの円錐形状を呈
する部位における頂角との関係を示した図である。 第５図（イ）、第５図（ロ）は、前記第１図（イ）にて
図示した構造の超音波振動子ポーンの噴霧の分＃範囲の
形状を示す側面図である。 第６図（イ）は、従来の超音波振動子ボーンの構Ｗを示
した全体斜視図である。 第６図（ロ）、第６図（ハ）、第６図（ニ）は１人／／
＋ｉｉ記第６図（イ）にて図示した超１゛テ波振動子
ホーンの外周部に形成されるｌ＋１ｉ部の断面形状を示
した図である。 第７［Δ（イ）は、従来の別の超行波振動子ポーンの構
造を示した側面図である。 第７図（ロ）は、＋ｉｉｊ ：ｉ！、第７図（イ）にて
図示した超音波振動子ホーンをその軸心を中心として９
０°回転させたときの側面図である。 第７図（ハ）は、前記第７図（ロ）にて図示したＴＥ様
で未刊方向に設置したときの従来の超音波振動子ホーン
の側面図である。 第８図（イ）は、前記第６図（イ）、第６図（ロ）、第
（ハ）、第６図（ニ）にて図示した従来の超音波振動ｆ
−ホーンの噴霧の分布範囲の形状をノＩ′Ｘす中面図で
ある。 第８図（ロ）は、前記第６図（イ）、第６図（ロ）、第
６図（ハ）、第６図（ニ）にて図示した従来の超音波振
動子ホーンの噴霧の分布範囲の形状をノＩζす側面図で
ある。 第９図（イ）は、前記第７図（イ）、第７因（ロ）、第
７図（ハ）にて図示した従来の別の超音波振動ｆ〜ホー
ンの噴霧の分／Ｉｓ Ｑ囲の形状を示す（・面図である
。 第９１り（ロ）は、＋ｉｉｊ記第７間第７図、第７図（
ロ）、第７１Ａ（ハ）にて図示した従来の別の趙ｊ７波
振動子ホーンの噴霧の分布範囲の形状を示す側面図であ
る。 ｌ二重鎖、音が変換末子 ３：燃料供給パイプ ５：軸線方向先端部 ７：溝 部 ９：超音波振動子ホーン 代理人 ｊｒ理ト 久保［１１耕 に ・ 蓋・・） 第１図（イ） 第１図（ロ） 第１図（ハ） 第１図（ニ） 第２図 第３図 第６図（イ） 第６図（ロ） 第６図（ハ） 第６図（ニ）第７図
（イ）第７図（ロ） 第７図（ハ）第８図（イ）
第８図（ロ）ρ 第９図（イ） −ｒ糸売ン市ＩＥ−１与 （自発） 昭和６１年１２月 ２日 １、゛バ件の表示 ■（和６１イｒ特訂願第１８０１
６４ Ｑ２、発１ｊの名称 超音波振動子ホーン３、
補ｉ［をする渚 ＋ｌＳ件との関係 特許出願人 名 称 東亜燃料工業株式会社４、代理人 〒１０５ 住 所 東京都港区新橋５丁目１４番２号鈴Ｌヒル５階
（’、［話 ４５９−８３０９）氏 名 （７５６３
）弁理士 倉 橋 暎 −゛・（外２名） − ５、補正の対象 （−）「図面の簡単な説明」を次のように補正する。 （１）明細、Ｊ？第１７頁第９行の「第（ハ）」を「第
６１４（・＼）」に訂正する。
子ホーンの構造を示す縦断面図である。 第１図（ロ）、第１図（ハ）、第１図（ニ）は、前記：
ｊＳ１図（イ）にて図示した超含波振動子ホーンの外周
部に形成されている溝部の断面形状を示した図である。 第２図は、前記第１図（イ）にて図示した構造の超ン゛
丁波振動子ホーンの噴霧の分７１範囲の形状を示す側面
図である。 ：ｒＳ３１＃ ハ、前記第１１Ａ（イ）にて図示シタ構
Ｗの超１″１波振動子ホーンの噴霧の分布範囲の形状を
示すｆｆＩ′Ｉｉ図である。 ：ｔＳ４図（イ）、第４図（ロ）は、それぞれ前記第１
図（イ）にて図示した構造の超音波振動子ホーンの噴霧
の分布範囲′の広がりと該振動ｆポーンの円錐形状を呈
する部位における頂角との関係を示した図である。 第５図（イ）、第５図（ロ）は、前記第１図（イ）にて
図示した構造の超音波振動子ポーンの噴霧の分＃範囲の
形状を示す側面図である。 第６図（イ）は、従来の超音波振動子ボーンの構Ｗを示
した全体斜視図である。 第６図（ロ）、第６図（ハ）、第６図（ニ）は１人／／
＋ｉｉ記第６図（イ）にて図示した超１゛テ波振動子
ホーンの外周部に形成されるｌ＋１ｉ部の断面形状を示
した図である。 第７［Δ（イ）は、従来の別の超行波振動子ポーンの構
造を示した側面図である。 第７図（ロ）は、＋ｉｉｊ ：ｉ！、第７図（イ）にて
図示した超音波振動子ホーンをその軸心を中心として９
０°回転させたときの側面図である。 第７図（ハ）は、前記第７図（ロ）にて図示したＴＥ様
で未刊方向に設置したときの従来の超音波振動子ホーン
の側面図である。 第８図（イ）は、前記第６図（イ）、第６図（ロ）、第
（ハ）、第６図（ニ）にて図示した従来の超音波振動ｆ
−ホーンの噴霧の分布範囲の形状をノＩ′Ｘす中面図で
ある。 第８図（ロ）は、前記第６図（イ）、第６図（ロ）、第
６図（ハ）、第６図（ニ）にて図示した従来の超音波振
動子ホーンの噴霧の分布範囲の形状をノＩζす側面図で
ある。 第９図（イ）は、前記第７図（イ）、第７因（ロ）、第
７図（ハ）にて図示した従来の別の超音波振動ｆ〜ホー
ンの噴霧の分／Ｉｓ Ｑ囲の形状を示す（・面図である
。 第９１り（ロ）は、＋ｉｉｊ記第７間第７図、第７図（
ロ）、第７１Ａ（ハ）にて図示した従来の別の趙ｊ７波
振動子ホーンの噴霧の分布範囲の形状を示す側面図であ
る。 ｌ二重鎖、音が変換末子 ３：燃料供給パイプ ５：軸線方向先端部 ７：溝 部 ９：超音波振動子ホーン 代理人 ｊｒ理ト 久保［１１耕 に ・ 蓋・・） 第１図（イ） 第１図（ロ） 第１図（ハ） 第１図（ニ） 第２図 第３図 第６図（イ） 第６図（ロ） 第６図（ハ） 第６図（ニ）第７図
（イ）第７図（ロ） 第７図（ハ）第８図（イ）
第８図（ロ）ρ 第９図（イ） −ｒ糸売ン市ＩＥ−１与 （自発） 昭和６１年１２月 ２日 １、゛バ件の表示 ■（和６１イｒ特訂願第１８０１
６４ Ｑ２、発１ｊの名称 超音波振動子ホーン３、
補ｉ［をする渚 ＋ｌＳ件との関係 特許出願人 名 称 東亜燃料工業株式会社４、代理人 〒１０５ 住 所 東京都港区新橋５丁目１４番２号鈴Ｌヒル５階
（’、［話 ４５９−８３０９）氏 名 （７５６３
）弁理士 倉 橋 暎 −゛・（外２名） − ５、補正の対象 （−）「図面の簡単な説明」を次のように補正する。 （１）明細、Ｊ？第１７頁第９行の「第（ハ）」を「第
６１４（・＼）」に訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）軸線方向一端側が超音波振動発生手段に接続され、
前記超音波振動発生手段によつて駆動されて供給された
液体物質を霧化する軸線方向他端側は円錐形状に形成さ
れているとともに、外周部には供給された液体物質を受
けて前記軸線方向他端側へと案内する液体物質案内溝を
設け、前記液体物質案内溝は前記軸線方向他端側へと連
通せしめられていることを特徴とする超音波振動子ホー
ン。 ２）前記液体物質案内溝の断面形状は、Ｖ字形状、Ｕ字
形状、コ字形状のいずれか１つの形状を呈するように形
成されているとともに、前記液体物質案内溝は、前記超
音波振動子ホーンの軸心と平行になるように１個或いは
複数個形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の超音波振動子ホーン。 ３）前記液体物質案内溝の断面形状は、Ｖ字形状、Ｕ字
形状、コ字形状のいずれか１つの形状を呈するように形
成されているとともに、前記液体物質案内溝は、前記超
音波振動子ホーンの軸線方向他端部に向うに従つて次第
に該超音波振動子ホーンの軸心側に傾斜するように１個
或いは複数個形成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の超音波振動子ホーン。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180164A JPS6338193A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 超音波振動子ホ−ン |
| DE8787306741T DE3777289D1 (de) | 1986-08-01 | 1987-07-30 | Ultraschall-schwinger. |
| KR1019870008322A KR880003142A (ko) | 1986-08-01 | 1987-07-30 | 초음파 진동자 호온(Horn) |
| EP87306741A EP0257825B1 (en) | 1986-08-01 | 1987-07-30 | Ultrasonic vibrator horn |
| US07/079,736 US4844343A (en) | 1986-08-01 | 1987-07-30 | Ultrasonic vibrator horn |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180164A JPS6338193A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 超音波振動子ホ−ン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338193A true JPS6338193A (ja) | 1988-02-18 |
Family
ID=16078516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61180164A Pending JPS6338193A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 超音波振動子ホ−ン |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4844343A (ja) |
| EP (1) | EP0257825B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6338193A (ja) |
| KR (1) | KR880003142A (ja) |
| DE (1) | DE3777289D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT216404Z2 (it) * | 1989-02-28 | 1991-07-31 | Emilsider Meccanica | Ruota gemellata auto-orientabile del tipo comprendente una coppia dirotelle coassiali |
| US4986248A (en) * | 1989-03-30 | 1991-01-22 | Tonen Corporation | Fuel supply system for internal combustion engine using an ultrasonic atomizer |
| US5449502A (en) * | 1992-12-30 | 1995-09-12 | Sanden Corp. | Sterilizing apparatus utilizing ultrasonic vibration |
| US6799729B1 (en) * | 1998-09-11 | 2004-10-05 | Misonix Incorporated | Ultrasonic cleaning and atomizing probe |
| JP3256198B2 (ja) * | 1999-06-23 | 2002-02-12 | 株式会社カイジョー | 超音波シャワー洗浄装置 |
| US6478754B1 (en) * | 2001-04-23 | 2002-11-12 | Advanced Medical Applications, Inc. | Ultrasonic method and device for wound treatment |
| DE10327430A1 (de) * | 2003-06-18 | 2005-01-05 | Abb Patent Gmbh | Ultraschall-Stehwellen-Zerstäuberanordnung |
| US9101949B2 (en) * | 2005-08-04 | 2015-08-11 | Eilaz Babaev | Ultrasonic atomization and/or seperation system |
Family Cites Families (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA752747A (en) * | 1967-02-14 | M. Butterworth Harold | Ultrasonic atomiser | |
| US578461A (en) * | 1897-03-09 | Emile hertz | ||
| US1659538A (en) * | 1926-08-25 | 1928-02-14 | Burnoyl Heating Corp | Nozzle for liquid-fuel burners |
| US1758119A (en) * | 1927-09-24 | 1930-05-13 | Moon Axel R Le | Lawn-sprinkler nozzle |
| US1730664A (en) * | 1928-11-27 | 1929-10-08 | Kruse William John | Nozzle |
| US2005600A (en) * | 1932-07-28 | 1935-06-18 | Cooling Tower Co Inc | Distributor nozzle |
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| FR803553A (fr) * | 1935-03-22 | 1936-10-03 | Ajutage pour la pulvérisation et la vaporisation complètes des huiles minérales légères et lourdes | |
| US2596341A (en) * | 1945-03-29 | 1952-05-13 | Owens Illinois Glass Co | Burner block and burner |
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