TW387975B - Ultrasonic liquid fuel injection apparatus and method - Google Patents

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ultrasonic energy
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Bernard Cohen
Lee Kirby Jameson
Lamar Heath Gipson
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Kimberly Clark Co
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Description

五、發明説明（ί 經濟部智慧财產局員工消費合作社印製
發明背景 本發明是關於一超聲波液體燃料注射裝置。本發明亦 有關於一超聲波注射液體燃料的方法。 發明摘要 本發明提供一超聲波裝置以及將超聲波能源加入壓縮 液體燃料之一部分的注射一壓縮的液體燃料的一方法，如 此則液體燃料可被注射進入内部燃燒引擎。此裝置包含一 模型箱’其定義一適宜於接收一被加恩的液.想燃料的空 室’並且是用來施加超聲波能源至此加壓液體燃料之一部 分的媒介β此模型箱包含一適合用於接收此加壓液雅燃料 的空室，一適合於提供加壓液體燃料至此空室的入口，以 及一藉由模型頂端邊踏界定的一出口小孔（或多數的出口 小孔），且適於由空室接收此加壓的液體燃料，並且傳送液 體燃料向外到模型箱《施加超聲波能源的裝置位於空室之 内，並亙可能（舉例來説）爲一個超聲波喇队。根據本發 明，施加超聲波能源位於空室之内，其裝置爲沒有超聲波 能源被施加入模型頂端（即是由模型頂端的邊踏界定出口 小孔）。 超聲波燃料注射裝置的一個體體實例，模型箱可能含 有—個第一末端以及一個第二末端而出口小孔適合從空室 接收壓縮液體燃料，並沿著一個第一軸壓縮液體燃料。施 加超聲波能源到壓縮液體燃料之一部份的裝置是一個超聲 波喇叭’其含有一個第一末端以及一個第二末端。此喇叭 通合以超聲波能源而激發，而具有一個裝點伋一個縱向機
D:\Patent\PKOO 1.03Λ037ΛΡΚ0377-2.ά〇〇 4 本紙張_4用t國國家標率（cns )2丨_7公羡 五、發明説明（j A7 B7 經 濟 郜 智 慧 财 產 局 貝 X 消 費 合 作 社 印 械激發軸。此喇叭位於模型箱之第二末端，一個方法使得 此喇队的第一末端未於模型箱之外而第二末端位於模型箱 之内，在空室之内，並且非常接近出口小孔。可改變，的 第一末端和第二末端可能被放置於模型箱之内。 超聲波喇八的縱向激發轴將企求的爲實質上平行於第 一轴。更甚者’味I队的第二末端將具有一個交又部份面積 近似相同於或大於一個最低面積，其包圍所有模型箱的出 口小孔。 超聲波燃料注射裝置可能具有一個超聲波喇队含有一 個振動方法連結喇叭的第一末端《振動方法可能爲一個壓 電式換能器或者一個磁伸縮換能器。換能器可能直接連結 至此喇，入或者以一個延長波導管之裝置。延長波導管可能 具有任何企求的輸入：輸出機械激發比例，然两1:1以及 1:5之比例在許多運用中爲典型的。超聲波能源典型地將具 有一個頻率介於約15仟赫茲（kiiz)至約5〇〇仟赫茲，然而 其他頻率亦是被考慮的。 本發明的一個具體實例，超聲波喇叭可能被包团於一 個磁伸縮材料中。喇P八可能被一個圈園繞（其可能浸清於 液體中）有能力引發—個訊號入磁伸縮材料而導致以超波 頻率而振動。在此案例中，超聲波喇,八能爲自發的換能器 以及施加超聲波能源入多重成份液體中的方法。 裝置包括一個模型箱其界定一個空室適合接收一個壓 縮液雜以及一個施加超聲波能源至壓縮液體之一部份的方 法。模型箱包括一個空室適合接收壓縮液體，一個適合補 請 先 讀 背 面 之 注
I 頁 訂 線 本紙張準(CNS)爾 D^Patent\PK001.03-\〇377\nC〇377-2.doc 5 五 充壓縮液禮於空室的入口，以及一個出口小孔（或者多數 出口 J孔）其以模型頂端邊蹯而界定，此出口小孔適合從 空室接收壓縮液體並傳送液雅向外至模型箱。一般而言， 施超聲波能源的裝置位於空室之内。根據本發明，施加超 聲波能源的裝置可能浸溃於超聲波喇队中。根據本發明， 施加超聲波能源的裝置位^空室内，以—個方法使得無超 聲波能源被施加至模型頂端（亦即模型頂端邊牆界定出口 小孔）。 經濟部%慧财產局員X消費合作社印製 在本發明的具體實例中，模型箱可能具有一個第一末 端以及一個第二末端《模型箱的一個末端形成一個模型頂 端，其具有邊牆界定一個出口小孔，其適合從空室接收壓 縮液體，.並沒著一個第一軸傳送壓縮液體。施加超聲波能 源至壓縮液體之一部份的裝置爲一個具有一個第一末端以 及一個第二末端的超聲波別队β此咮j P八適合以超聲波能源 激發至含一個結點以及一個縱向機激發軸。此喇队位於模 型箱的第二末端，其以一個方法，使得喇叭的第一末端位 於模型箱之外，而第二末端位於模型箱之内，在空室内， 並且靠近出口小孔。 超聲波喇叭之縱向激發軸可企求的實質上平行於第一 軸。更甚至，喇叭之第二末端可企求的將具有_個交又部 份面積近似相同於或大於一個最小面積，其包圍在模型箱 内所有出口小孔。以超聲波能源激發，超聲波喇叭適合施 加超聲波能源至空室内之壓縮液艘（以模型箱界定），但 非施加至模型頂端，其含有界定出口小孔的邊播。
本紙張从逋用中國围家標準（CNS )八4胁（210X297公釐） D:\Patent\J»K001.03-\0377\PK0377^2.doc 6 經 濟 部 智 慧 财 產 局 貝 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五、發明説明（j 本發明打算使用一個含有一個振動裝置（連結喇叭第 一末端）的超聲波喇p入❶此振動裝置可能爲一個壓電式換 能器或者確致伸縮換能器。此換能器可能直接連結喇队或 者以一個延長波導管的裝置。延長波導管可能具有任何企 求的輸入、檢出機械激發比例，然而1:1以及1:1 5的比例 在許多運用中較典型〇超聲皮能源典型地將具有一個頻率 界於1 5仟赫茲（kHz)至約500赫茲，然而其他頻率也被考 慮。在本發明的具體實例中’超聲波,^入可能包含一個越 伸縮材料並且以一個圈包園（其可能被浸潰於液體中）， 可能包括一個訊號入磁伸縮材料而導致以超聲波頻率振 動。在此案例中，超聲波液喇队可能爲自發的換能器，以 及施加超聲波能源至多重成份液體的裝置。 以本發明的一個觀口小孔可能具有一個直徑小於約 0.1英叶（2.54毫米）。舉例來説，出口小孔可能具有一個 直徑於約0.0001至約〇.1英吋（0.00254至2_54毫米）。 進一步的範例’出口小孔可能具有一個直徑於約〇〇〇1至 約0.01英吋（0.0254至0.254毫米）。 根據本發明，出口小孔可能爲一個單一出口小孔或者 多數出口小孔》出口小孔可能爲一個出口毛細管β此出口 毛細管可能具有一個長度和直徑比例（L/D比例）介於約 4:1至約10:1之範圍。當然，出口毛細管可能具有一個L/d 比例小於4:1或大於1 〇: 1。 本發明的一個具體實例中，出口小孔爲自我清理。在 另一發明的具體實例中，本裝置可能適合將一個壓縮多重 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) M規格（21〇><297公釐 ) D：\P〇tent\PK00J.03~\0377\PK0377-2.doc
A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 成份液禮乳膠化。本發明的另一個具體實例中，本裝置可 能適合生產一個液體喷灑器。舉例來説，本裝置可能適合 生產一個液體噴霧噴灑器。可改變的和（或）另外附加的， 本裝置可能適合生產一個統一的、圆錐形液體噴灑器。本 發明的另一個具體實例中，本裝置可能適合渦空一個壓縮 液體。 本裝置及方法可能被使用於燃料注射液體燃料燃燒 器。範例燃燒器包括，自非限制，鍋瀘，窯，工業用和家 庭用破’鍛燒壚。f裝置和方法可能使用於燃料注射於不 連續流動内部燃燒引擎（如活塞式汽油發動機以及柴油機 發動機）。 本装置和方法可能使用於料注射器以使連續流動引 擎（如斯特杯循環加熱引擎以及燃氣輸發動機）。 本發明之本裝置及方法可能被使用於乳膠化多重成份 液體燃料如同液體燃料添加污染物。 圖示簡單說明 圈1爲本發明裝置一悃具體實例毛橫切面圖。〕 經 濟 部 智 慧 財 產 局 貝 工 消 費 合 作 社 印 製 一値範例—超 连射入空氣中。 ® 2描繪一個設計使用於測量使用 置液滴的力量或脈衝。其以一個水捲流 圖3-6，描繪每位流體之衝擊力和離的關係圖。 發明詳細說明 此處所使用Γ液體」一詞依據一個非晶質的（非結晶） 型式之中間物質介於氣體和固體之間，其分子比氣體分子 較密集，但比固趙分子不密集。一個液體可能具有一個單 D:\patent\PKOOl. 03-\0377\PK0377-2.doc 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2ί^了97公着) 8 Α7 Β7 五、發明説明（d 一成份或可能重成份組成。一個液髏可能具有一個單一成 份或可能以多重成份組成。此成份可能爲另一個液體、固 體和（或）氣體。舉例來説，液體的特徵是其流動的能力 使得一個施加力量之結果。施加力量便立刻流動以及流動 速率直接和施加力量成比例的液體依據牛頓液體。有一些 液體具有不正常流動表現當施加的力量並表現爲非牛頓流 體性質。 如此處所使用「結點」一詞意指超聲波喇叭縱向激發 轴在無喇叭縱向動作被超聲波能源激發時點。結點有時依 據此技墊，如在本説明書中，之結點。 如此處所使用「非常接近J 一詞爲質量方便而已。意 即，此詞使用於意指施加超聲波能源充份接近出口小孔（例 如，擠出小孔）而施加超聲波能源主要至液體.（如壓縮液 體燃料）傳送至出口小孔（如擠出小孔）。此一詞並未使 用界定從擠出釔孔之特殊距離之項目。 如此處所使用「必要組成」一詞並未排除添加物質的 存在，其並未明顯影響一個給予的成份或成品之企求特 徵。此類範例物質包括，並非限制，色素、抗氣化劑、穩 定劑、表面活性劑、流動促進劑、溶劑、姅粒以及加入增 加成份可加工性的材料。 一般而言，本發明之裝置包括一個模型箱以及一個施 加超聲波能源到一個壓縮液體燃料之一部份的方法（例如 碳氫、碳氫乳化劑、酵類、可燃燒的泥漿、懸浮物或其他 類似物）。模型箱界定一個空室適合接收壓縮液體，一個 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） D:\Patent\PK001.03Λ〇377\ΡΚ0377-2.doc (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧财產局員工消費合；itfis-ai « m -11 If em—m 9 A7 B7 五、發明説明（7) 入口（如入口小孔）適合提供空室和卷縮液體，以及一出 口小孔（如：出小孔）適合從空室接收壓縮液禮並傳送液 禮的模型箱外之出口小孔。施加超聲 义伞疚能源的裝置位於空 室之内。舉例來説，施加超聲波能诉 耳收恥屌的装置可以部份位於 空室之内或者施加超聲波能源的裝置可以全部位於空室之 内0 參考圖1，其顯示，非必定爲尺寸，一個範例裝置用 於注射壓縮液體燃料進入一個内燃機。此裝置1〇〇包括一 個模型箱模型箱102’其界定一個空室1〇4適合接收一個壓 縮液體材料。模型箱102具有第一末端1〇6和第二末端 108。模型箱102也具有一入口 11()(加入口小孔）適合補 充壓縮液體至104。一個出口小孔112(其可能也被依據爲 一個掩出小孔）位於模型箱102之第一末端1〇6，其適合從 104接收愿縮液體並沿著第一轴114傳送液體向模型箱102 之外。一個超聲波制队1 16位於模型箱1 〇2之1 〇8。咐队角 具有一個第一末端118和一個第二末端120。超聲波喇叭 116位於模型箱102之108,其椅一個方法使得超聲波喇叭 116的第一末端118位於模型箱1〇2之外而超聲波喇叭116 的第二末端120位於模型箱102之内，於空室104之内， 而且非常接近出口小孔112。超聲波喇叭1 1 6適合，被超聲 波能源向上激發，使具有一個結點1 22以及一個縱向縱向 機械激發軸124。可企求的，第一軸114和縱向機械激發軸 124實質上互相平行。更可企求的，如圖1所顯示第一軸 114和縱向機械激發軸124 —致。 本紙張尺度適用中國囷家橾率（CNS > A4規格（210X 297公釐） ο^^κοοi.03-\0377\PKO3rr-a.doc 10 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 訂
經濟部lr慧财產局員X.消费合阼fis-R m ϋ— A7
訂
11 五、發明説明（$ 可能施加超聲波能源至壓縮液體的一部份位於鄰近一個或 多個出口小孔。 根據本發明，超聲波喇八可能被一個磁伸縮材料所包 含住。此制队可能被一個線圈所圍繞（此線圈可能浸潰於 液體中）可以造成以超聲波憑率振動。在此案例中，超聲 波喇叭可以自發性的換能器以及爲施加超聲波能源至多重 成份液體的裝置。 經濟部智慧财產局貝工消費合作社印轂 施加超聲波能源至多數出口小孔可能經由許多方法而 達成舉例來説，再次參考使用一個超聲波味j U八，味j队的 第二末端據有一個橫切面積足夠大，囡而可以施加超聲波 能源至壓縮液體的一部分其位於模型箱所有出口小孔的附 近。在此案例中，超聲波喇叭的第二末端可企求的具有一 個橫切面積幾乎相同於或者大於一個最小面積，此面積包 含有所有模型箱的出口小孔（意即，-個最小面積相同或 大於相同一個空室中模型箱出口小孔的面積總和）^可改 變的，喇队的第二末端可能具有多數隆起，或尖端其數 量相同於出口小孔的數量。在此情況中，4一個隆起或尖 端的橫切面積可企求的幾乎相同於或小於出口小孔的橫切 面積，其中隆起或尖端彼此非常靠近。 超聲波制八的第一末端和和出口小孔之排列之間的平 面關係可能爲定型的（例如，抛物線的，半球行的，或者 提供一個淺曲度）而提供或校正特定的噴灑器形式。 如已經提示的，此處所使用「非常接近」一詞意指施 加超聲波能源充分的靠進出口小孔使得超聲波能源主要施 本紙張尺度適用中國國家標準（cns > --- 、1UX2.97 公釐） D:\ftiteni\WiOOi.03Λ037Λ 所。377-2.doc 12 Α7 Β7 五、發明説明（i〇 加至壓縮液鱧傳送進入出口小孔。在任何給予的情況中裝 置從出口小孔施加超聲波能源實質的距離將根據許多因 素，其中一些爲流速和（或）壓縮液體燃料的黏滞性，施 加超聲波能源装置的末端橫切面積相對於出口小孔的橫切 面積，超聲波能源的頻率，施加超聲波能源裝置的或的（例 如，施加超聲波能源裝置之縱向機械激發的程度），壓縮 液體的溫度，以及液體傳送出出口小孔的速度。 一般而言，在任何給予的條件下從出口小孔施加超聲 波能源裝置的距離可能決定於一個此技藝中具有原始技術 而不需要過度的實驗。實際上，這些距離介於約0.002英 吋（約爲0.05公厘）至約1·3英吋（約33公厘），然而較 大的距離仍可以被運用。這些距離決定延伸至超聲波能源 被施加至壓縮液體的延伸而非約違禁入超口小孔的延伸； 意即較大的距離，較大量的壓縮液體受到超聲波能源所 苦。造成的結果，較短的距離一般被企求以便減低壓縮液 體的列解，以及其他反效果，這些效果可能導因於暴露液 體於超聲波能源中。 本發明裝置的一個優點爲其爲自動清淨的。即是，供 給壓力和力量之結合以超聲波激發此終至而產生的，其目 的爲施加超聲波能源至壓縮液髏（不需要施加超聲波能源 直接至小口）可以移除障礙而表現出鎖住出口小孔（例如， 擠出小孔）。根據本發明，出口小孔適合自動清淨當施加 超聲波能源的裝置以超聲波能源激發時（不需要直接施加 超聲波能源至小孔），而出口小孔從空室接受壓縮液體並 10 D:\Patent\PK001.03-\0377\PK0377-2.doc 13 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 0. 經濟部智慧财產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）
經请部智慧财產局員工消費合作社印製 本紙張尺度相中關家綱^ ( CNS ) A视( 210x297公釐 傳送液體至模型箱之外。可企求的，施加超聲波能源的裝 置爲一個浸溃超聲波喇队其具有一個縱向機械激發轴並且 喇队的末端位於模型箱最靠近小孔之處，爲非常靠近出口 小孔但非直接施加超聲波能源至出口小孔。 本發明的一個觀點包含一個裝置作爲乳膠化一個壓縮 多重成份液體。一般而言’乳膠化裝置據有一個裝置的結 構如前敘述而出口小孔適合乳膠化一個壓縮多重成份的液 趙當施加超聲波能量的裝置被超聲波能源激發而出口小孔 從空至接受壓縮多成成份液體。壓縮多重成份液雜可能接 著傳送至模型尖端出口小孔之外。增加的步骤可能加強乳 膠化作用》 本發明一包括乳膠化一個壓縮多重成份液體的一個方 法。此方法包括供給一個壓縮液體進入模型套件的步骤， 其以敘述如上；施加超聲波能源的激發裝置（位於模型套 件之内）當出口小孔從空室接受壓縮液體不須要直接施加 超聲波能源進入超口小孔；並傳送液體至出口小孔之外於 模型尖端因而液體被乳膠化。 本發明包括一個裝置用於生產一個液體嘴灑器。一般 而言，喷灑器生產裝置具有上處裝置的結構而出口小孔適 合生產一個液體喷灑器，當施加超聲波能源的裝置被超聲 波能源激發，而出口小孔從空室接受壓縮液體並傳送液體 至模型尖端出口小口之外。此裝置可能適合提供一個液體 喷霧喷灑器（亦即，一個非常細微喷灑器或液滴非常小的 喷灑器）。此裝置可能適合生產一個統一的，液體圓錐形 D：\Patent\PK00l.03-\0377\PK0377-2.doc (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
14 A7 B7 五、發明説明（ 喷’/簏器。舉例來說，此装置可能適合生產一個圓錐形液體 喷濃器其具有一個相對統一密度或者相對統一液滴分布經 由此圓錐形噴激器。可改變的，裝置可能適合生產不規則 形式的噴灑器和（或）不規則密度或液滴分布將由此圓錐 形喷灑器。 本發明也包括了生產一個液體噴灑器的方法。此方法 包括噴灑一個罄缩液體至模型套件的步驟，前已敘述；施 加超聲波能源的激發裝直（位於模型套件之内）而出口小 孔從空室接受壓縮液體而毋需直接施加超聲波能源至出口 小孔；並且傳送液雜至出口小孔之外於樸型尖端以便生產 一個液體喷灑器。根據此發明的方法，條件可能調整至生 產一個液體噴霧噴灑器，一個統一的，圓錐形的喷灑器， 不規則形式喷灑器和（或）具有不規则密度的喷灑器。 裝置和方法可能被使用於燃料注射器愚意體燃料燃燒 機。範例的燃燒機包括，但非限制，鍋瀘，窯，工業用和 家庭用坡，鍛燒壚❺這些燃燒機中有些使用重液體燃料其 可能有益的已本發明的裝置及方法操作控制。 内燃機類示另一個運用其中本發明的裝置和方法可能 使用燃料注射機。舉例來説’裝置和方法可能使用於燃料 注射機以便不連續流動活塞式汽油發動機以及柴油機發動 機》更特殊的’ 一個運送超聲波振動被合併於一個燃料注 射器之内。振動元件被放置因而接觸燃料當其進入一個出 口小孔時。振動元件被排成直線因而其振動軸平行於小口 軸。就在液體燃料進入出口小孔之前，振動元件接觸液雅 [_ 12____ I紙張Μ適用中國國家揉準（CNS ) Μ胁（21GX]97公董）— 15 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧财產局員工消费合作社印製
經濟郜智慧财產局員工消費合作社印製 張 紙 I本 燃料施加超聲波能源之燃料。振動顯示改變黏滯性的表現 以極高黏滞性液體燃料的流動特徵。此振動也顯現改善流 動速率和（或）改善燃料流的喷霧當其進入圓柱體時。施 加超聲波能源顯現改善（例如減少）液體燃料液滴的大小 以及將液體燃科捲流得液滴大小分布變得較狹窄。更甚 者’施加超聲波能源顯現增加液體燃料液滴的黏滞性而刺 激小孔進入一個燃燒空室。此振動也造成出口小孔的阻礙 污染物裂解和沖刷。此振動也造成液體燃料和其他成份的 乳膠化（例如液體成份）或者可能顯現於燃料流中的添加 劑。 此裝置和方法可能使用於燃料注射器以便連績流動引 擎因而斯特林熱引擎以及器渦輪引擎。這類氣渦輪引擎可 能包括反轉力矩引擎例如航空器主要和輔助引擎，共產生 平面以及其他原動機。其他引擎，氣渦輪引擎可能包括推 力作用引擎例如喷射機引擎。 本發明的裝置以及方法可能使用於乳膠化多重成份液 雜燃料如同液髏燃料添加劑以及在液體被引入燃燒機（如 内燃機）之處的污染物《舉例來説，水進入特定燃料可能 被乳膠化因而燃料/水的混合物可能被使用於燃燒機。混合 的燃料和（或）燃料混雜物包括的成份有，舉例來説，甲 醇、水、乙醇、柴油、液體丙垸氣、生物-柴油或其他類似 也可以被乳膠化。本發明可能具有一些優點於多重燃料引 擎而其使用於不同燃料的相容化流速特徵（例如類現的黏 滞性），其使用於多重燃料引擎。可改變的和（或）添加 13 从適用中國國家榡準（CNS)从胁（21GX 297公董） D：\P^r〇\PK00i.03~\0377\PKO377-S.dcc 16 (請先閲讀背面之注意事項再球寫本瓦)
經濟部智慧财產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公釐} 五、發明説明（ 的:其可能被企求的加水至—個或多個液體燃料並且將成 份芏刻乳膠化在燃燒之前其已一個控制燃燒和（或）減少 耗盡發，的方法。其可企求加入一個氣艘（例如空氣，二 IU匕氮等）至-個或多個液雅燃料而超聲波立刻混雜或者 乳膠化此成份在燃燒前，其以一個控制燃燒和（或）減少 耗盡發射的方式。 本發明進一步以下列範例敘述之。然而這些範例並爲 了限定本發明的猜神和目的。 範例 超聲波喇叭擎声 接下來敎述本發明的一個範例超聲波喇ρ八裝置一般顯 現於圈1 〇 參考圏1’模型箱102裝置爲一個圓柱刑具有—個外 部直徑1.375英对（約34.9公厘），一個内部直徑0 875 英吋（約爲22.2公厘），以及一個長度約爲3 086英吋（約 爲78.4公厘）。模型箱的第二末端之外部〇 312英吋（約 7.9公里）部份被製成16-齒距的螺紋。第二末端的内部距 有一個斜緣126，或者一個切面，從第二末端之面128向第 一末端106延伸一個距離0.125英吋（約3.2公厘）。此切 面減少模型箱内部直徑於第二末端之面0.75英吋（約19.0 公厘）一個入口 11 〇(也稱爲内部小孔）被鑽孔於模型箱上， 從第一末端其中心爲0.688英吋（約47.5公厘），並且被 釋放。模型箱的内牆包含又一個圓柱形部份130以及一個 截錐體部份132。此圓拄形部份從切面延伸位於第二末端從 14 ftV\rtent\HCO〇2 -〇3-\〇377\PK0377-2.«ioc 17 ^1-----^------0 (诗先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 0.992英叶之内（25.2公 從圓柱體部份延伸一個距離 终結於第一末端的一個螺絲 b.375英吋（約9.5公厘）； 經濟部智慧财產局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（j 5 第一末端的面朝向第一末端在 厘）。成圓錐形的截錐體部份 0.625英吋（約15 9公厘）， 開口 134。螺絲開口之直徑爲 這些開口長度爲0.367英吋（約9.3公厘）。 一個模型尖端136位於第一末端的螺紋開口。模型尖 端包含一個螺紋圓柱138其具有一個圓形肩部份丨4〇。此肩 部份之厚度爲0.125英吋（約3.2公厘）並且具有平行面（未 列出）距離0.5英吋（約丨2.7公厘）。一個出口小孔112 (也稱爲擠出小口）被鑽孔於肩部份並且朝向螺紋部份延 伸一個距離0.087英吋（約2.2公厘）。擠出小孔爲0.0145 英叶（約0.37公厘）。擠出小孔終結於模型尖端之内於一 個前庭部份142距有一個直徑0.125英叫·（約3.2幺厘）以 及一個圓錐狀截體部份144其和擠出小孔結合前庭部份。 圓錐狀截體部份的邊雜和垂直夾有一個角度^前庭部 份從擠出小孔延伸至模型尖端螺紋部份的末端，因而連接 空室，此空室由模型箱和擠出小孔界定之。 施加超聲波能源的裝置爲一個超聲波喇?八丨丨6。此喇 队利用機械使其共振，頻率爲20千赫茲。此喇队距有一個 長度5.198英吋（約U2.0公厘），其相同於共振波長的 1-5倍，以及一個直徑075英叶（约19.0公厘）。喇叭之 第一末端118的面146被鎅孔且被放出一個3/8英叶（約 9.5公厘）雙頭螺栓（未列出）。此喇p八和套環148以機械 製成於結點122。套環宽爲0.094英吋（约2.4公厘）並且 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張从適用中國國家標準（CNS ) A規2獻297公釐） O:\Patent\PK001.03-\0377\PK0377-2.doc 18 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 從喇叭的圓柱形表面向外延伸0.062英吋（約1.6公厘）。 因而，套環上哨叭的直徑爲0.875英吋（約22·2公厘）。 喇叭的第二末端120終結於一個小圓柱形尖端150之0.125 英吋（約3.2公厘）之長度以及0.125英吋（約3.2公厘） 之直徑。這類尖端從喇叭的圓柱髏身被分開且以一個拋物 線成截體部份152接近0.5英吋（約13公厘）的長度。因 而，此成截體部份的橫切曲線視爲抛物線形。小圓柱形尖 端的面正常是喇叭的圊柱體邊牆並且從擠出小孔位於約 0.4英吋（約爲10公厘）。因而，喇叭的尖端面，例如喇 叭的第二末端，立刻位於模型尖端之螺紋末端的前庭開口 之上。 模型箱的108以一個螺紋溝154封緘並且也握住超聲 波喇叭於固定位。螺紋向上言深摯溝的頂部一個距離〇·3 12 英吋（約7·9公厘）。溝的外部直徑爲2.00英吋（約50.8 公厘）而溝的厚度或長度爲〇·53 1英吋（約13.5公厘）溝 的開口被調整至可以容納喇叭；亦即，開口有一個直徑 0.75英吋（約19.0公厘）。溝開口的邊緣爲一個切面156 其爲切面的鏡像於模型箱的第二末端。切面溝的厚度爲 0.125英吋（約3.2公厘），其留下一個界於螺紋的末端和 切面的底部之間一個空間約0.094英吋（約2.4公厘），此 空間相同於喇〃入上套環的長度。這些空間的直徑爲1.1 〇4 英吋（約28.0公厘）。溝的頂部158已經被鑽孔於其上四 個1/4英吋直徑X 1/4英吋深的洞（未列出），間隔爲90° 以便容納一個針扳手。因而，喇叭的套環壓縮於切面上緊 — 16_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 0 ,—ϋ m 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ297公釐） D:\Patent\PK001.03-\〇377\PK0377-2.doc19 A7 B7 五、發明説明（ 鄰溝，因而封緘此空室由模型箱界定之。 一個布藍宋（Branson)延長綠波導管具有一個輸入··輸 出機械激發比例1 : 1 ·5連結有超聲波喇叭以一個3/8英吋 (約爲9_5公厘）雙頭螺栓的裝置。延長波導管連結_個 壓電視換能器，一個布藍宋型號502換能器（Branson Model 502 Converter)，其電源爲布藍宋型號1120電源供應器 (Branson Model 1120 Power Supply)操作於 20 千赫茲（布 藍宋聲音電力公司，康乃狄克州，丹柏瑞，Branson Sonic Power Company, Danbury, Connecticut ) 〇 電力消耗以一個 布篮宋型號 A410A 瓦特計（Branson Model A410A Wattmeter) 監視。 範例1 此範例説明本發明是關於產生一可被用來當做燃料之 烴油類的一嘖灑器。處理過程是利用與範例1相同的超聲 波裝置（浸潰喇叭)，以相同的組態形式設定，除了以下的部 分： 利用兩個不同的喷孔。一個具0.00有英吋的直徑及 0.004英叶的長度（L/D比例爲1)而另一個具有一 0.010英吋 的直徑以及0.006英吋的長度（L/D比例爲0.006/0.010或是 0.6)。 所利用的油爲命名爲 HE-200，目錄編號爲# 98-198-006的眞空泵油，可由賓夕法尼亞州Export的 Legbole-Heraeus眞空製品股份有限公司獲得。貿易文獻報 告指出，此油在華氏104。具有一動粘度係數58.1厘泊| 一―丨 7 / 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） D:\PaterM\PK001'03-\0377\PK0377-2.doc 20 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -錄 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -------- B7__ 五、發明説明（一'~~~~ ~----- (cP)，且在華氏212。具有—動粘係數爲9 i4 cp。 流量速率試驗在沒有超聲波能量、# 80瓦的能量以及 在90瓦能量的情況下’於浸潰的喇叭上處理執行。試驗的 結果顯示於表5中，，，壓力，，棚是每平方英吋數表壓 (psig)， TIP”棚所指的是毛細管尖的直徑與長度（亦即出口 的噴孔）的英吋數，”能量”棚指的是在所給的能量設定下， 能量消耗的瓦數，而，，速度”攔指的是每次試驗所測得的流 量速度，以克/分（g/min)表示。 在超聲波裝置加入動力的每一次試驗中，此油穩定地流 動噴霧形成一統一形式、圓錐形喷霧狀的細小油滴。 表1 眞空泵油HE-200 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 1犮直徑x長唐（苯吋、 TIP 能晋 經濟部智慧财產局員工消費合作社印製 /t /1* Ji m 1, yn — — — — 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 1112 2 2 1112 2 2 0.004 0.004 0.004 0.004 ο ο ο ο 0 8 9 0 8 9 速度11.8 12.6 16.08 13.32 14.52 17.16 0.010 0.006 0 20.76 80 22.08 90 25.80 0.10 0.006 0 24.00 80 28.24 90 31.28 0 範例 此一範例説明本發明關於不同液體如油與水的乳化作 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） 21 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 用。於此範例中，一乳劑從水與一烴基油而被加以形成。 從試驗中挑選出的油爲一石油基黏度標準油，由賓夕法尼 亞州（Pa.)州學院的佳能儀器公司，標準號碼N1000，目綠 編號# 92模型箱102而獲得。 此油被加壓且由描述於上方的泵、堪動馬達、以及馬達 控制器所提供。於此一案例中，由此泵輸出物被連接至T 形配件的一 1/4”的一腿部。此T形配件相對的平行腿部， 被連接至由喬治亞州（Ga.)玫瑰技術股份有限公司（Ross Engineering, Inc.)所獲得之 ISG 靜止混合器（Motionless Mixer)的6個直徑1/2”構件的入口。此混合器的出口被連 接至浸潰喇队超聲波裝置的入口處（參見圖1)。進入油流體 的水以活塞測量菜加以測量。此泵包含一 9 /16 ”直徑的5 ’’ 沖程液壓氣缸。此氣缸的活塞桿經由縮減齒輪產生不同速 度的馬達驅動一夾套螺旋而前進。此馬達的速度可利用一 馬達控制器加以控制。水藉由可柔軟的水管例行經由氣缸 送至T形配件的第三個腿部。此柔軟水管的出口末端配置 有一内直徑約0.03 0”的不銹鋼皮下管的一長度，其中此柔 軟的水管被裝配至此T形配件，終止於接近此油流體的中 央處（即超聲波裝置的上游）。 此浸潰喇p八裝置配置有0.0145”直徑頂端。此油被壓縮 至約250 psig.，產生一流量速度約35克/分（g/min)。測量 泵被設定在約3 rpm，結果產生一水流速度約0.1 7 cc/min。 排出的樣品（亦即由此超聲波裝置排出的液體）以無超聲波 動力、且在約100瓦的超聲波能量下被攜帶。樣品以一光 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -0. > .1— ϋ— 1_ϋ · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） D:\patent\PK00L03-\0377\PK0377-2.doc22 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 發明説明（各〇 學顯微鏡檢定。此樣品當它不受動力時通過超聲波裝置， 包含廣泛分佈的水滴，其直徑範固約由50-300微米《此樣 品在當它接收1〇〇瓦動力時（亦即超聲波處理的樣品）穿越 通過超聲波装置，爲一乳劑包含一密集群體的水滴，其直 徑範圍約由5至小於1微米。 範a 3 此範例説明本發明是關於编號No，2的柴油機燃料一捲 流中之水滴的尺寸大小與性質，利用描述於上的超聲波儀 器，將編號No_ 2的柴油機燃料注射入大氣中。利用描述於 上的泵、驅動馬達、以及馬達控制器，將柴油機燃料進料 至超聲波裝置中。在壓力250 psig與500 pSig之下，施加 及不施加超聲波能量的情況下，執行測試。 此柴油機燃料在1大氣壓力下，被注射至周困的大氣 中。所有的柴油機管柱的測量，皆在喷油嘴表面下60 mm 處（直接位於喷油嘴之下）被測得。此喷油嘴是一平坦喷孔， 其形狀爲具有一直徑0.006英吋及0.024英吋長度的毛細管 尖端。此超聲波能量的顏率爲20 KHz，且轉換器動力（以瓦 特顯示）由動力控制器讀得，且對每一測試加以記綠。 水滴利用一 Malvern小滴與粒子尺寸測定器（Malvern Droplet and Particle Sizer)，型系列編號 2600C 加以測量， 其可由英格蘭（England) ’烏斯特郡（Worcestershire)， Malvern的Malvern儀器股份有限公司獲得。一典型的喷灑 沫包括一廣泛、各種不同的滴液大小。在特殊化分佈於喷 灑沫的滴液大小的因難，已導致利用各式不同直徑的表 (請先W讀背面之注項再填寫本頁) 訂 -紙 本 20 II —11 11 —-II · 適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） D:\Patent\^K001.03"\0377\PK0377-2.d〇c23 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製
現。粒子大小被設定以測量此滴液直徑，並且以Sauter平 均直徑（SMD，亦指D32)記錄之，其表示此喷灑沫（亦即滴液 的直徑’其表面比上體積的比例，相等於整個噴灑沫表面 比上體積的比例）的體積比上表面積的比例）。
-錄· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5500 PSIG 0 WATTs 43.4 40.4 1 1 6500 PSIG 0 WATTs 46.8 41.2 1 1 7500 PSIG 102 WATTs 41.0 56.3 1 8500 PSIG 102 WATTs 40.9 56.5 丨 1 f 1 此滴液的速度被記綠爲一平均速度，其單位爲每秒鐘的 公尺數’並利用氣體測量相位都普勒粒子分析儀 (Aerometric Phase Doppler Particle Analyzer)測得，其可由 加利福尼亞州（California)，Mountain View的氣趙測量股份 有限公司獲得。此相位都普勒粒子分析儀由一傳導體型號
No. XMT-1100-4S、一接收器-型號 No. RCV-2100-1、以 及一處理器-型號No. PDP-3200構成。其結果公佈於表2 中。 表2 執行 壓力 轉換器動力SDM(um) 速度（m/s) 1250 PSIG 0 WATTs 87.0 33 9 2250 PSIG 0 WATTs 86.9 33 6 3250 PSIG 87.5 WATTs 41.1 39 2 4250 PSIG 87.5 WATTs 40.8 38·2
及適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^1^1^00103^037^0377-2.^ 24 A7 B7 經濟部智慧財凌场貝X消费&.a乍Et.f ai 五、發明説明（全2 喷孔的同一模型外部之同等加壓液體燃料滴液的25百分 比°舉例來説’在沒有超聲波能量的刺激下，液態燃料的 速度可以至少約大於軍在整個相等出口喷孔的同一模型外 部之同等加壓液體燃料滴液的35百分比。滴液速度一般被 認爲相關於一噴灑柱在一燃料箱中的滲透與散佈的能力， 特别是如果在箱中的大氣經過加壓。 除了影響滴液速度外，施加超聲波能量可幫助減少個别 滴液的大小以尺寸大小的分佈。一般而言，相對上窄尺寸 金分佈之小尺寸的燃料滴液，其被認爲將會比非常大的滴 液易於傾向較不均句且較完全乾淨地燃燒。如表2中可見， 在沒有超聲波能量的刺激下，加壓液體燃料滴液的Sauter 平均直徑，可以至少約小於罩在整個相等出口喷孔的同一 模型外部之同等加壓液體燃料滴液的Sauter平均直徑的5 百分比《舉例來説，在沒有超聲波能量的刺激下，加壓液 體燃料滴液的Sauter平均直徑，可以至少約小於軍在整個 相等出口喷孔的同一模型外部之同等加壓液體燃料滴液的 Sauter平均直徑的50百分比。範例4 此範例説明本發明是關於在使用描述於上的超聲波裝 置，所注射至大氣中的捲流中之液滴的力量及推動力。關 於圖形2，描述於上的20 kHz超聲波裝置200，以一水平 位置放置。在這些試驗中所用的毛細管頂端，在一長度 0.010”中具有固定不變的直徑0.015”，繼而此壁在7。的角 度逸出，以便有一 0.015”的長度增加至出口處，造成一總 22 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 绪 -m-ϋ n —ϋ 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） D:\P〇^nt\PK001.03-\0377\PK0377-2.doc25 A7 B7 五、發明説明（h 長度爲0.025”。測力機202，模型ML 4801-4，由佛羅里達 州，Largo 的 Ametek公司的 Mansfield與格林分部 (Mansfield and Green division of the Ametek Company)製 造，其被置放在它的輸入軸，與毛細管頂端的輸出轴一致。 此力量儀表被置放在一標準毫米截片機械204上，朝向沿 著它的輸入軸移動此儀表。此儀表的輸入轉軸206配備有 一個直徑1”的塱膠目標盤。在操作處理中，此標靶板可置 放在由毛細管頂端的0.375”至1.55”處。水藉由一水栗 2 10[由愛荷華州（Iowa)，Peosta的Mi-T-M股份有限公司製 造的瑣瑣事專家餐力清洗泵（Chore Master pressure washer pump)]加壓。利用由Gilmont儀器股份有限公司所製造的 一錐形管流量計序號# D-4646測量水流速度。 對於所設定的狀態，試驗處理如下。標把板被置放在 從毛細管頂端增加0· 10”處的地方。接著，施加超聲波動 力，且如果使用的話，則使其在所期望的動力程度。接著 此水泵被開始啓動，而此可望的壓力被建立。接著如果有 使用超聲波動力的話，則將會被開啓。動力以瓦、流量速 度以原始數據、碰撞力以克表示，其刻度被加以讀取。這 些原始數據被公佈於表3中。 此數據被標準化以代表質量流量的力，以每單位克數 表示。此標準化的數據被公佈於表4中。此標準化的數據 指出，所增加的超聲波能量，會造成每一質量流量水其碰 撞的増加。此顯示可直接地轉移變成在喷灑柱中各别的滴 液其速度的增加。標準化的數據以圖形的方式顯示於圈3 --23 D:\Patent\PK002.03-\0377\PK0377-2.doc d. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部智慧财產局員工消费合作社印製 本紙張从適用巾咖家轉（CNS) A4^ (21{)><297公羡 26 A7 -—--—- B7 五、發明説明（全4 ^ ~-- 至6之中。特别是，圈3爲水的每一質量流量的碰撞力， 相對於在400 psig時至標靶距離的點圖。圈4爲水的每一 質量流量的碰撞力，相對於在600 psig時至標把距離的點 圖。圖5是水的每一質量流量的碰撞力，相對於在8〇〇 psig 時至標靶距離的點圖。圖6爲水的每一質量流量的碰撞力， 相對·於在1000 psig時至標把距離的點圖。 當試驗中的恩力接近1000 pSi時，動力供給所提供的 動力傳送劇烈地下降’其表示此超聲波組件已轉變共振狀 態至超過能量供給以便補償平衡的點。碰撞對於這些試驗 (亦即在1000 psig時）的效率被減少了。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
-訂 絲：· 經濟部智慧財產局員X.消费会昨Fis-ai 本紙張尺度適用中國画家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） O.\ftxteni\PK0Oi.O3-\a37AWC0377-2.doc 27 五、發明説明（25 )
Hd M3 yd Ms N Ns^s 0 ^ A7 B7 - 00寸 S 600 66 81 9U δ S £- OSI s - OS s l00 - <56 °°u s- 00- I- -1 St s 6SI $100- ss寸s s Z：6 L6 § SI 5 -I 寸- $ s 66 卜01 5, HI OH 6-
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s s e6 06 96 sεει 3 SI 09 $ 寸00 600 66 3 ΟΠ 9U 6- 09 65 69 S S 66 寸Π 寸Π L2 S91 -一 0- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -麴： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ώε 寅 〇 00哿 -Ζ0s卜e § 〇 OSο -寸0 s 2寸♦0 们寸 ^•0 ^ -ο Κ -·0-ε89.0 卜 9 689Ό S ?Ό S卜 LLL.Q 的卜 寸 so 0S 1180 8Δ i- i e\oo^oooi ®/〇o 00寸 00寸 00寸 009 009 009 800 i 0000 0001
%0S%οε %0 義%οε %〇 義%οε %〇 I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 28 五、發明説明（2g) •"sd 0001^^瑚令/索^/9聲 0 ^ A7 B7 2Ό ΠΌ ΠΌu_° 6Γ0 -_0 2Ό UO °°·0 -Ό -.0s 卜-Ό -Όsro Δ51Όso 们寸-0 6卜ΙΟ991Όsro Ι-Ό 寸61Ό Ζ.6ΙΌ ΠΌει.ο -Ό -Ό 6Γ0 -.061.0a.oU0 -Ό 6Γ0 12 I寸ΙΌ 9€ΙΌ -Ό S1.0 Ζ61ΌΖ.-.0S5 °°ζ,Γ0 "Ό -0 %-'‘ο S2 -Ό 寸ΙΌ -·0 °°1.0 65 -Ό 6Γ0 -Ό °°Ι.Ο 61Ό 3 Is -Ό 寸Γ0 -Ό-sd -‘ο -ο -Ό•-sd 6-0 2Ό °°ΙΌ-sd 61Ό 61Ό 12 °°寸10 SH.O -•ο0001esrosa.o°°2·00001sroso 18ΙΌ0001sl.o 61Ό90s 6-0 6ε·0 SI.Osroarosrosroul.o°°rosd 61Όsro 寸HO 92.0e-O 181ΌSO £2*0 ΒΌ 9-Ό 00卜5sl.o 1610los so 9ΗΌ 310sl.o SOsoglo -0 5Ό 卜65 36-0 Δ6Γ0 (請先閱讀背面之注意事項再埃寫本頁) 訂 -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 卜6Γ0965 寸6Γ0 16s 861Ό %" 寸 6ι·0 Ι-Ό %〇€61.0 sro %〇 3 9 脊甘 一寸-o m.o 5Γ0 β\βο^ 8ΗΌ 51Ό 1-0 %0《 2ΙΌ SHO-Ό %〇 1-Ό sro $0 讀 S_G ΡΙΌ sro %0fm,0 s 寸 ro so β\βο 6Γ0 sro slo %-9il°SO S-Ό %ο|ε 22 ΙΌ SO 9Ζ.ΙΌ %0 "97" 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） 29 A7 " —_____________B7 五、發明説明~一~ ----—- 範团5 、此範例説明本發明是關於編號No. 2的柴油機燃科一捲 流中之水滴的尺寸大小與性質，利用描述於上的超聲波儀 器’將編號Ν°· 2㈣油機燃料注射人大氣中。利用描述於 上的U動馬達、以及馬達控制器，將㈣機燃料進料至 超聲波裝置中。在壓力100psig^ _psig之下（增加ι〇〇 psig )，施加及不施加超聲波能量的情況下，執行測試。 此柴油機燃料在1大氣壓力下，被注射至周圍的大氣中。 所有的柴油機管柱的測量，皆在喷油嘴表面下6〇 mm處（直 接位於噴油嘴之下）被測得。此喷油嘴是一平坦噴孔，其形狀 爲具有一直徑0.006英吋及〇·〇24英吋長度的毛細管尖端。 超聲波喇队的尖端在毛細管尖端於從開口距離〇 〇75英吋。 超聲波能源的頻率，電壓、電流從電表讀出並且各自記綠。 使用的瓦特從讀取的數據計算出。 經濟部智慧财產局員工消費合作社印製 液滴的尺寸以一個 Malvern Droplet and Particle Sizer, Model Series 2600C，可購自 Malvern儀器公司，英國 Worcestershire。一個典型喷灑器包括廣泛變化的液滴尺寸。 特定液滴尺寸分布於喷灑器的困難已經導致使用不同直徑方 式。特定的尺寸被設定測量液滴的直徑爲總液體體積的50% 爲液滴較小直徑（D〇.5);總液體體積90%的的液滴直徑爲較 小液滴直徑（D〇.9);而Sauter平均直徑（SMD，也參照爲D32) 其顯現體積對喷灑器表面機的比例（亦即一個液滴的直徑其 液禮比例之表面相同於整個喷灑器的表面）結果列於表5。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） D:\pOtent\PK0O1.03-\0S77\PK0377-2.doc 30 五、發明説明（汶) A7 B7
Ll'LZiLVLli 0°寸，00^ 00^00^ ^寸 Ιζ·95 oz-'0 ΟΓ 19 £60°°寸 S°6L 寸 °°9·69 ζε,ε00寸 es-6 寸 ^6--9 66 s °°6,02 S.卜 IS 的^必00 6卜-°° (蛱终) 和V次06 °°6-£1 °°6·5 f r εε ir ee L-τιζ °°s,寸 εζ: l 1.寸£ 二吋£ oe-寸 3 ει^寸N ρ·6€ ε3,6ε S6-93 s°°-z-z: τυ srse 6r οζ,ε 1KI10 ε25 d3J- w^0^ 0°°Δ寸一 Ls.su ε6.卜 ζ I000000™ «εΔ^ι L-9Z ζς-ζ 6ζ/ιοε 61-63 00，00^ 19·卜 e (<班) ass m oo 寸On Ο ^ ^ ΓΛΓΛ*^^ ΓΛίΛΓ-'Γ"' N(N — — ΓΊίΝνΟβ 寸对〇〇 ζ/6〇ε ζ/6〇ε ο ο Ι-93 1-93 0 0 0.9ε2 °9εζ ο ο ΤΤΓΤ 屮 ν «^ 0 0 ·°,£9ε Γ£9£
Sri Sri ο ο 5_ι 寸 ΖΙ,Ι ο ο ss.l 8S.I ο ο ς9°ι ς90,ιis
ο ο ^6Ζ‘ I 寸63· I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 寸_卜3 r ιλζ ο ο 6-εζ: 6^5 ο ο l-s Γ日 ο ο 6.681 6.6S13da £8.61 2.61 0 0 ε°°61 ε°°6ι ο ο S61 寸8,61 0 0 ^8,61 = 61 3dd •^丨 . XT._ ο, ο ο 6·0°°ζ: 6.08Ζ ο ο s-l ^8.61 ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ό ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο — (S fsi (Ν (S γλ m m 兮甘对寸 》ην">»η*η (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
ΟΟΌΝ.ΚΚ^ΟΪ<κ8^)δ .^8^5is<q 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 31 五 發明説明（2Ϋ) (蛉趄) V V 次06
Qs^
HH3I (进你) A7 B7 9Δ-寸一 6ε_0 二 吋卜.S卜 VL.^L 0^9 寸-· 寸 3*0£1 6239 6rs 6寸寸εε 66^必 66寸9 0 寸，寸°°3 0,‘寸°°3 °°6·Ξ 0Γ39 εε,90ε f Lll oe.99 2-9 S93I 寸 t-el ss-e 必°°-£ 寸卜v% v*> m On · · .m fn mm — — iN cs 〇〇 oo 〇\ 〇\ mm *—· »-h mm c<*j m 〇\ 〇\ »n »r> rs m <m m v〇 Γ-* ^ On ΓΛ so <s cs 卜卜e — V"i寸卜 α α寸寸 (N rs
mcnoo^s —1 ^ Γ^· m 〇〇 〇 i〇 ' Ό r〇 f〇 卜*f*-· V>V> v〇 s〇 〇 〇〇 */")»0 寸 O m<s*—'On 〇〇·—*-· 〇\〇\ ( r^t^r^O »n^n^*in CNfSOV^ <NC^O*0 < rf^* '(NC^ *—♦»—*<NfS 9'LZi Lzi ο ο ·卜ο寸 ·卜0吋 0 0 0·6Α£ 0·6Α£ 0 0 °°,Ι0 寸 °°·Δ0 寸 οο Δ-ε 寸 1.££寸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 日 l S3· l οο 寸 9e.l Sri ττν ττν 0 0 0 0 19Γ I Ι9€·ι ο ο 06£-ΟόΓΙ 4 υοΌ ^,κκδϊ<κδ/ίδ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 33 ε^^Νε··°9ζ
ε8·6 I S,6I 0 0 6-6^ 6°°6ε 0 0 S_6I 3861 ο ο ο ο ο ο ο ο 0 0 0 0 e°°.6l e°°6l ο ο ο ο 0 0 9-66S 9,662 0 0 ο.ει s °3l £ S ζ00 οο 61 61 0 0 2·6Ι 2.61 ο ο ο ο
ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο Ό ν〇 Ό \〇 00 00 0000 〇S〇N〇N〇S 0001 0001 000Ϊ 0001 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 2.97公釐） 32 A7 B7 五、發明説明（) 如圖5所顯示，本發明的裝置和方法可以產生重要的 產 ου 於 Sauter 平均直徨（Sauter mean diameter)D0.9 以及 D0.5。在高壓下這個作用減少，主要造成超聲波套件的共 振移動’在電源供應器可以補償的能力範团内β 相Jfi-的申請案件 此申請案爲一些常見設計申請案已經歸檔於相同曰 期。此群包含申請系列編號Q8/576.543標題爲「一個裝置 以及方法用於乳膠化壓縮多重成份液體」，訴訟案件一覽 表編號12535 ’ L. K.詹姆森等人；申請系列编號 08/5 7.^53 6標題爲「一個裝置以及方法用於超聲波生產一 個液艘喷灑器」，訴訟案件一覽表編號1253 6，L.H·吉 柏森等人；申請系列編號08/576,1 74蟬題爲「一個超聲波 裝置以及方法用於增加一個液體通過一個小孔的流速」， 訴訟案件一覽表編號12538，Β·柯漢（Cohen)等人；申 請系列編號Ql/57.6,175 Μ題爲「超聲波流動控制方法以及 裝置」，訴訟案件一覽表編號12539，Β.柯漢（Cohen ) 等人。這些申請案件的内容皆示於此作爲參考資料。 當説明書已經經由特殊具體實例被敘述其詳細，本發 明之技術將被激赏’在了解前述内容後，可以敏捷的想像 這些具禮實例的故變、修正的、以及相同的其他具艘實 例。因此，本發明的範圍應該被評估於所繫附的專利申請 範園以及其他任何相等的内容。 1 本紙張尺度適用申國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -- X>:\Patent\PKO〇],〇3-\〇377\PK0377-2 doc 33 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} ' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧财產局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（3| ) 圖示簡單說明 ΠΚ 模型箱 136 模型尖端 μ〇ι 空室 138 螺紋圓柱 第二末端 140 圓型肩部份 108 第一末端 142 前庭部份 110 入口 144 圓錐狀截體部 112 出口小孔 146 面 114 第一軸 148 套環 116 超聲波喇叭 150 小圓柱形尖端 116 圓柱形超聲波喇叭 152 拋物線成截體部份 118 第一末端 154 螺紋溝 120 第二末端 156 切面 122 結點 158 溝的頂部 124 縱向機械淚發軸 200 超聲波裝置 126 斜緣 202 測力機 128 面 204 標準毫米截片機械 130 圖柱部份 206 輸入轉軸 132 截錐體部份 208 塑膠目標盤 134 螺絲開口 210 水泵 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -绵“ 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4说格（210X297公釐） D:\PaUnt\PK001.03~\0377SJ»K0377-2.doc 34

Claims (1)

  1. A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 六、申請專利範圍 1、一個超聲波燃i料注射裝置甩於注射液體燃料進入一個 内燃機，此裝置包含： 一個模型箱界定： 一偭空室適合接收一個愚縮液體燃料； 一個入口補充壓縮液體燃料至空室； '一個出口小孔由一個模型尖端界定之，·此出口小孔 適合從空室接受壓縮液禮燃料〜並傳送谈體燃料至 模型箱之外；以及 —個裝置用於施加截聲波能源至壓縮液體樵料的一部 分於-空t·-之内而不施加-超聲..波一能.源_至模型尖端，其中施 加超聲波能源的裝置位於空室之内。 2、 如申請專利範肩幕1項之裝置’其中I加超聲波能源 的裝置爲一個浸潰超聲波咐p入。 3、 如申請專利範圍第1項之裝置，其t施H聲波能源 的裝置爲一個浸潰磁伸縮超聲波喇叭。 4、 如申請專利範園第1項之裝置，其中出口小孔爲多/數 出口小孔。 5、 ·如申請專利範圍第i項之裝置，其中出口小孔爲一個 單一出口小孔。 6、 如申請專利範圍第1項之裝置，其中出口小孔具有— 個直徑介於約0.0001至〇. 1英吋。 7、 如申請專利範圍第6項之裝置，其中出口小孔具有一 個直徑介於約0.001至0.01英崎。 8、 如申請專利範園第1項之裝置，其中出口小孔是一個 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
    35 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 出口毛細管。 申請專利範圓第8項之裝置，其本出口毛細管具有 個長對直徑比例約爲i : 1至i 〇 : 1。 如申請專利範圍第i項之裝置，其中聲崖波能源具有 個頻率介於约〗5千赫(KHz)兹至5〇〇千赫兹(KHz)。 超聲波燃料注射器用於注射一個浪體嫵料進入一個 内燃機，此裝置包括： 广個模型箱具有一個第一末端和一個第荇末—歲，並界 定： —個空室適合接受一偭壓縮液體燃料； .個上口適―合補充壓縮液整娘♦至此空室；以及 二啤出口小粗备型尖端的邊身而界定之，此出 口小孔位於u箱的弟一末蜂基適合從空室接受/ .壓縮氣體幾料，並且沿著一個第一軸傳送液艏燃料-至模型箱之外；以及 一個超聲竣喇p八具有一個第一末端和一個第二末 端，两JL當被I聲—波能源遑發時適合具有一着會點和 —個縱向機械激發軸，此喇叭位於模型箱的第二末端 - -一.、-__ -·.· —— * 以一個方式使得喇队的第一末端位於模型箱之外而 制~的_二末端位於模型箱的内_侧，皆在空室之内’ 並具象常接近出口小孔但是未施加能源至出口小 孔。 12、如申請專利範固第n項之装置_，其中超聲波能源具 有一個頻率介於約15千赫茲（KHz)至约500千赭茲 9 10 Π (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -疒裝 1111 · 1111 破 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） r\meni\PK00i.U3-\037^PIca377^.d〇c37
    六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 (KHz) 〇 , 13、 如申請專利範固第u 厂 项 < 装置，雾冲機械激發 軸實質上平行於第一軸。 14、 如申請專利範固第u , 项又裝置，务牛枚的第一末 端具有一個橫切面積.幾丰知η 瑪乎相同於又4、於一姐最小橫切 面積其包函所亦模型箱的出口小孔。 I5丨、如申請專利範圍第Η項之 甘士&热$ a \ .金 ' Θ <策置’其中起聲波味卜八連 結一個振動裝置之第一支迪从& ^ ^ 禾端作爲一..個.能扁機械激發作 用的來源。 16、 如申請專利範固第15項之裳置 個爲一個壓電义換能器。 17、 如申請專利範固第15項之裝置 ‘個爲一個磁伸爲換能器 1 8、如申讀專_射篇園第1 7項之裝置 以一値戈玉1導、管J：置面連結超聲波制叭。 19、如申請專利範圍第18項之裝置，其中延長波導管具 有一個輸入· m—用...比..例介於約1: 1至約 1:2.5。 2众、-如申請專利範圍第I4項之裝置，其中^施加超聲波雜 ，源的装置-爲一個浸潰名乂申_旅省聲波制叭。 2 1、集射一個壓缩龙禮燃斜過一個小孔的方法，此方法包 • . ...... , 括： r ·'- 施加一個塵·縮液體燃料至一個模型套科v.，此模型套件 包括： 其中教動裝置是一、 其中-振動裝置是二 Κ紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公« ) ------------36 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝--------訂--------- 韻0808 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 一個模型箱包括j: 一個空、室適合接受.e俩壓縮液體燃料； 1個入口適合補充壓縮液體燃料至空室；以及 一個出g小私以一個模型尖線的邊泰而界定 之，出口小孔適合從空室接收壓縮液體，並傳 送液體燃料至模型箱之外；以及 一個裝置用於施加超聲涑能源至空室内壓縮液體 燃料的一部分； 施加此裝置以便施加超I波能源當出口小孔從空室 接收壓縮液體燃料時，不施i超聲波能源至H去端； 以及 傳送壓縮液體燃料至模型尖端出口小孔之外。 22、如申請專利範園第U項之方法，其中施加超聲波能 踔的裝置位於空室之内。 2 3、如申请專利範圍第2 i項之方法，其中施加超聲波能 源的裝置爲一個浸潰超聲波味】队。 24、 如申請專利範圍第U項之方法，其中、施加超聲波能 源的裝置爲一個浸漬磁伸篇超聲波喇叭。 25、 如申請專利範園第U項之方法，其中出口小孔爲一 個出口毛細管。: 26、 如沖請專利範圍第U項之方法，其中—超^波能源具 有一個頻率介於15千、赫茲（KHZ)至500千赫茲 (KHz) 〇 27、 如申請專利範園第項之方法，其中超聲波能源▲ 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） D:\Patent\PKO〇i.〇3-\0377^pK〇377 2 如 38 ----------ιλ(μ--------訂------1!声 J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍
    有一個頻率介於1δ千赫茲（KHz)至6〇千赫茲（KHz )。 如申請專利範固第2 1項之方法，其中液肆雄料液滴 “速度至少比於在沒有超聲波能源激發功雇件下，一 個相同模型p箱之外屋縮液禮燃料_液篇1過心個相同 出口小孔的速度大於25%。 如申靖專利範園第21項之方法，其於塵為液體-燃料 液滴的速度至少比於在沒有桌每波能源激發的條件 下，一個相同模型箱之外〜整|液體燃料液滴通過一個 相同出口小孔的速度大於35%。 如申請專利範園第21項之方法，其甲整縮液體燃料 .嚴满之.S a u_t e r 平·.均直.'徑（_.8··ίΜυ；.ν mean diameter)至 少比在沒有超聲n源激發的條件下，一個相同模型 箱之外壓縮液體燃料液—濟通過一個相同出口小孔的 Sauter平均直捏小5%。 如申請專利範園第21項之方法，其中署為液體燃料 液滴之 S a it t 之r—.乎均直..役 u t e r diameter)至 少比在沒有越、聲波能源激發的條件下，一個相同模型 ,之外善縮液髏秦齊農满通過一個相同出口小孔的 Sauter平均直徑小50%。 一個注射一値壓縮液體燃料通過一個小孔的方法，此 方法包括： 施加一個壓縮液體燃料至一個模型套件，其包括： —個模型箱包括： 一個空室適合接受一個壓縮液艘燃料；此空室具有一 28 29 30 32 本紙張尺度迺用中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇 χ 297公麓）~^«^0〇1.〇3^〇39 \.^裝--------訂---------線 (锖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> A8B8C8D8 六、申請專利範圍 個第一末端以及—個第二..末端； 一個入口適合補充—壓裙'液體燃料至空室；以及 V個出口以一级模型尖端的邊牆而界定之，並位於空 室的第一末端，並適I-從空室接收壓縮液髏燃料， 並沿著一傲1一軸傳_送直體燃' 料革模型箱之外； 以及 -個超聲JL制队具有一個第一末端以及一個第二末端，並 --县ί:超聲波能源激普時適合具有一個結點以及_ 個縱相機械激發軸，此味位於空室的第二束端以— 假友_法使-得喇p八的第—末端位於空—室之外，而制„八的 第a末端位於空室之内，皆位於空室之内，並且非常 接近.换出小孔； 以超聲波能源.激發超聲波，制，队當出口小孔—從空室接受壓 縮液體燃料而不施加„超聲波能源ϋ型尖端，以及 在模型尖端傳送液體燃料至出口小孔之外。 33、 如申請專利範圍第32項之方法，其中出口小孔爲— ..·· * ▼ w* ! ------ 個出口毛細管。 〆 ..... 34、 如申請專利範園第32項之方法，其中超聲波能源具 有一個頻率介於約I5千赫兹（KHz)至5 0 0千赫兹 (KHz) ° 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ιν^,Γ裝—-----訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40
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