JPS6338810A - 燃焼器の超音波霧化方法 - Google Patents

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−トの１　デ 本発明は、一般には液体を間欠的に又は連続的に微粒化
するＭｉ音波霧化方法に関するものであり、特に家庭用
暖房器、即ち、ファンヒータのように超音波振動子（ホ
ーン）を横向きに配置した燃焼器における液体燃料の超
音波霧化方法に関するものである。

従」ＬΩ」Ｌ術 最近、超音波振動子（ホーン）を横向きに配ｌした１例
えば家庭用暖房器、即ちファンヒータのような液体燃料
燃焼器がＭ繁に使用されている。

斯る燃焼器に使用される超音波振動装置として、１ｔｆ
ｌａ波振動子の端部にエッジ簡の上半分を設け、該エッ
ジ簡の上半分に液体を薄膜状で供給することによって、
該エッジ簡の上半分より液体が大清に微粒化される超音
波噴射方法及び噴射ノズルが注目を浴びている（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４図を参照し
簡単に説明すると、該霧化装置、即ち、例えばファンヒ
ータのバーナーとして使用される石油暖房器用燃料霧化
装置ｌには、振動子（ホーン）２が横向き態様で配置さ
れる。該振動子２は１本実施例では左側に位置した本体
部４１．該本体部４より小径の細長円柱状の振動子軸部
６及び本体部４と軸部６とを連結する遷移部Ｂを有する
０本体部４にはより大径とされた鍔１０が設けられてお
り、該鍔１０がホールダ１２にて支持され、該ホールダ
Ｌ２を介して該振動子ｌはファンヒータ本体（図示せず
）に固着されている。

振動子１の先端、つまり本実施例では＋Ｉｈ部６の右側
先端にはエッジ簡の上半分１４が形成される。又、袖；
；Ｈ６の１１７１記工ツジ部１４に隣接して燃料供給管
１６が配置され、前記エッジ簡の上半分１４に燃料を供
給する。該燃料供給管１６は１つ又は複数配置され、燃
料供給源（図示せず）から外部供給管路（図示せず）を
介して液体燃料が供給される。燃ネ１の流ｉｊ、及び供
給・停止り、は外部供給管路に設けた供給弁（図示せず
）によって制御される。

」−記構成において、振動子ｌは、本体部４に作動的に
接続された超音波振動発生手段１００によりＩ！１！続
的に振動される。従って、液体燃料が管路、供給弁及び
供給管１６を介してエッジ簡の上半分１４に供給される
と、液体燃料は該エッジ簡の上半分１４の全外周囲にて
微粒化され外方へと噴射される。前記振動子ｌのエッジ
簡の上半分１４は１通常は図示されるように同径の複数
の山形形状にて構成されている。

このような構成の霧化装置は極めて良好に作動するもの
であるが、例えばファンヒータ等のように、振動子２を
横向き配置にした第４図に例示するタイプの霧化装置に
おいて図示する如き構成の振動子を使用した場合にはエ
ッジ簡の上半分に供給された供給燃料の一部がエッジ簡
の上半分で霧化されることなくボタ落ち状態となるか又
は噴霧粒径が大となることがあった。斯る現象が起ると
不完全燃焼を起し、排気ガス中の炭化本妻（ＨＣ）、−
酸化炭素（ＣＯ）及びススが増大した。又一方、供給液
ｒ）を制限すると、燃焼用空気との混合が十分に行なわ
れ難く、燃焼効率が低下し、上述と同様に排気ガス中の
炭化水素（ＨＣ）、−酸化炭素（ＣＯ）及びススが増大
するといった欠点があることが分かった。

本発明は斯る霧化方法の、特にファンヒータ等に適用さ
れる霧化方法の改良に関するものである。

尤ｉの」し頂 本発明の１」的は、所定８脣の液体を安定的且つ効率良
く霧化し、特に家庭用ファンヒータ等の燃焼器において
、供給液体燃料のボタ落ちを防旧し、良好な燃焼を達成
することのできる超音波霧化方法を提供することである
。

本発明の他の１的は、供給液体燃料の微粒化の状態（ｆ
＆賃、粒Ｐ１．）が変動しない、安定した微粒化を達成
し得る、特に横向き配置タイプの燃焼器に好適に利用さ
れる超音波霧化方法を提供することである。

１１、古　　　　るための− １、記諸［］的は本発明に係る超音波霧化方法にて達成
される。要約すれば本発明は、細長軸部の先端が同径に
て段状に形成されたエッジ簡の上半分を有した超↑”ｆ
波振動子を横向きに配置し、該振動子に液体燃ネ１を供
給し、該振動子を超音波振動せしめることにより液体燃
料を霧化する燃焼器の超音波霧化方法において、前記エ
ッジ簡の上半分のに半分の外周囲に該エッジ簡の上半分
の軸線方向に沿って液体燃料を供給するための液体供給
溝を少なくとも１つ形成し、該液体供給溝に液体燃料を
供給し、液体燃料の該液体供給溝への供給賃は、該液体
供給溝を形成することにより該エッジ簡の上半分に画成
された霧化部にてのみ液体燃ネ１の霧化領域を画定する
ように制」されることを特徴とする燃焼器超７ｘ、波霧
化方法である。

裏」１例 次に、本発明に係る超音波霧化方法を図面に即して更に
詳しく説明する。

第１図から第３図には第４図に関連して説明した超１１
波振動子（ホーン）の先端に形成されたエッジ簡の上半
分１４のみが図示される。

本発明に従うと、振動子ｌのエツジ１４は従来のエッジ
簡の上半分（第４図）と同様に、細長軸部２の先端が同
径にて段状に形成される。更に具体的に説１１すれば、
エッジ簡の上半分１４は山部の直径りが４〜２０ｍｍ、
谷部の直径ｄが３〜１９ｍｍであり、頂角θが３０〜１
２０度とされる霧化ユニット２２を少なくとも１個１本
実施例では３個几備して構成される。

本発明にて、上記エッジ簡の上半分１４を有した超音波
振動子１は横向きに配置される。又、前記エッジ簡の上
半分１４の上半分の外周囲には該エッジ簡の上半分１４
の軸線方向に沿って、振動子軸部２に連結した端部１４
ａから先端１４ｂにわたり液体燃料を供給するための液
体供給溝２４が少なくとも１つ形成される。該液体供給
溝２４を形成することにより、各霧化ユニット２２には
エツジ状に形成された霧化部２６ａ、ｂ；２７ａ、ｂ；
２８ａ、ｂが形成される０本実施例において、液体供給
溝２４は各霧化ユニットの谷部を貫く態様にて形成され
、溝２４の底＋１Ｊ　Ｗは１〜３ｍｍで、半径方向外方
向へと角度α６０度にて拡開して形成される。

更に、本発明に従えば前記液体供給溝２４には液体燃料
供給／ｉ？ｉｓが適合され、該Ｗｅｔ　２４に液体燃料
が供給される０本実施例によれば、液体供給管１６は振
動子１の軸部に隣接した霧化ユニット２２に形成された
液体供給溝２４　？；Ｒ１分に開口し。

液体燃料が順次に霧化部１４の先端部へと旋動し、各霧
化ユニット２２に液体燃料を供給する。

このとき１本発明者等の研究によると、液体燃料の該液
体供給溝への供給贋を制御することにより、液体燃料は
、該液体供給溝を形成することによって該エッジ簡の上
半分に画成されたエッジ簡の上半分２６ａ、ｂ；２７ａ
、ｂ；２８ａ、ｂにて、特に：５１因に斜線にて示され
るエッジ簡の上半分２６ａ、２７ａ、２８ａ及び隣接領
域にて液体燃料の霧化領域が形成されることを見出した
。このような液体燃料の供給πを制御する事により、液
体燃料はエッジ簡の上半分１４の上半分にて霧化作用が
行なわれ、液体燃料がエッジ簡の上半分の下半分へと回
込むことはなく、従ってエッジ簡の上半分からの液体燃
料のボタ落ちは完全に解決される。木実雄側において、
適正な液体供給端は０　、０　Ｉ　Ｎｏ　、　５　ｃ　
ｃ　／　ｓ　ｅ　ｃである。

木実雄側にて供給ＩＭ　２４は概略７字型とされたが、
Ｕ字型等種々の形状とすることが可スオである。又、該
溝２４は図示するように、燃料供給管１６から燃料を受
けとるエツジ１４の一端部１４ａに隣接した部分からエ
ッジ簡の上半分先端部１４ｂへと同一形状とされたが、
所望に応じ燃料供給’！？１６からの燃料受は取り部分
からエッジ簡の上半分先端部１４ｂへと断面が漸次拡大
し、几つｌ＋Ｗ底面が燃料受は取り部分からエッジ簡の
上半分先端部１４ｂへと傾斜し、燃料の旋動を容易とす
るように構成することも可能である。更に、溝２４はエ
ッジ簡の上半分１４の］二゛ト分に複数個形成すること
もできる。

更に、第５図及び第６図に図示するように、液体燃料供
給溝２４は、エッジ簡の上半分１４の先端１４ｂまで貫
通して形成する必要はなく、所９！に応じエッジ簡の上
半分先端部１４ｂの千１■１にて終るように形成するこ
とも可能である。

幻几匹差］ 以−Ｌの如くに構成される本発明に係る超音波霧化方法
は、所定８賃の液体を安定的且つ効率良く霧化し、特に
家庭用ファンヒータ等の燃焼届において、供給液体燃料
のボタ落ちを防出し、良好な燃焼を達成することのでき
、燃焼の安定化及び排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、−
酸化炭票（ＣＯ）及びススを大幅に減少せしめることが
できる。又、本発明の霧化方法は、供給液体の微粒化の
状態（流π、粒径）が変動しない、安定した微粒化を達
成することができ、特に横向き配置タイプの燃焼に川と
し好適に利用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る超音波霧化方法を実施するため
の振動子の一実施例の部分斜視図である。 第２図は、第１図の振動子の部分断面正面図である。 第３図は、第１図の振動子の側面図である。 第４図は、従来の超音波霧化装置の断面図である。 第５図は、本発明に係る超音波霧化方法を実施するため
の振動子の他の実施例の部分斜視図である。 第６図は、第５図の振動子の部分断面正面図である。 １：振動子 １４：エッジ簡の上半分 ２２：霧化ユニット ２４：液体供給溝 ２６．２７．２８：エッジ状霧化部 壬Ｗ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）細長軸部の先端が同径にて段状に形成されたエッジ
   部を有した超音波振動子を横向きに配置し、該振動子に
   液体燃料を供給し、該振動子を超音波振動せしめること
   により液体燃料を霧化する燃焼器の超音波霧化方法にお
   いて、前記エッジ簡の上半分の外周囲に該エッジ部の軸
   線方向に沿つて液体燃料を供給するための液体供給溝を
   少なくとも１つ形成し、該液体供給溝に液体燃料を供給
   し、液体燃料の該液体供給溝への供給量は、該液体供給
   溝を形成することにより該エッジ部に画成された霧化部
   にてのみ液体燃料の霧化領域を画定するように制御され
   ることを特徴とする燃焼器超音波霧化方法。 ２）エッジ部は山部の直径が４〜２０ｍｍ、谷部の直径
   が３〜１９ｍｍであり、頂角が３０〜１２０度とされる
   霧化ユニットを少なくとも１個有し、液体供給溝は、幅
   は底部が１〜３ｍｍ、深さは谷部の位置とされ、底部か
   ら半径方向外方に拡開され、液体燃料供給量は０．０１
   〜０．５ｃｃ／ｓｅｃとされる特許請求の範囲第１項記
   載の方法。