JPH04131157A - 超音波アトマイザ - Google Patents
超音波アトマイザInfo
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- JPH04131157A JPH04131157A JP24958090A JP24958090A JPH04131157A JP H04131157 A JPH04131157 A JP H04131157A JP 24958090 A JP24958090 A JP 24958090A JP 24958090 A JP24958090 A JP 24958090A JP H04131157 A JPH04131157 A JP H04131157A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Special Spraying Apparatus (AREA)
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】
退ノじL」
本発明は、超音波アトマイザ(超音波霧化装置)に関し
、より詳細には、超音波駆動される拡径管状後方に向け
液噴射するノズルの材質に関する。
、より詳細には、超音波駆動される拡径管状後方に向け
液噴射するノズルの材質に関する。
丈米孜東
最近、エネルギ利用の効率化、地球環境の浄化、特に地
球温暖化に向けて炭酸ガス排出規制、酸性雨対策等、化
石燃料に伴う全地球的な環境問題が取りあげられている
。化石燃料としての石油は、工業用燃料、ガソリン、軽
油、重油の液体燃料として消費され、前記の地球環境問
題の主な対象となっており、これら化石燃料の効果的利
用基準に対する要望も年々高まっている。超音波アトマ
イザは、この要望に沿ったもので、石油等の液体燃料の
燃焼効率はこれら液体燃料の粒子の大きさに依存するこ
とから、超音波振動により液体燃料をせん断微粒化し噴
霧することによりボイラー、カスタービン等の燃焼効率
を向上させるものであり、また、電子制御されたガソリ
ン、ディーゼルエンジン等の内燃機関の噴射弁に適用す
ることにより同様の効果か得られる。更には、液体燃料
の霧化の面のみでなく一般の工業用として、または食品
]−業用としての湿度管理、例えばファイシセラミック
ス、食品の粉体の加湿、タバコ製造工程、生鮮食品加工
工程等多方面に亘り超音波アトマイザは加湿手段どして
注目されている。
球温暖化に向けて炭酸ガス排出規制、酸性雨対策等、化
石燃料に伴う全地球的な環境問題が取りあげられている
。化石燃料としての石油は、工業用燃料、ガソリン、軽
油、重油の液体燃料として消費され、前記の地球環境問
題の主な対象となっており、これら化石燃料の効果的利
用基準に対する要望も年々高まっている。超音波アトマ
イザは、この要望に沿ったもので、石油等の液体燃料の
燃焼効率はこれら液体燃料の粒子の大きさに依存するこ
とから、超音波振動により液体燃料をせん断微粒化し噴
霧することによりボイラー、カスタービン等の燃焼効率
を向上させるものであり、また、電子制御されたガソリ
ン、ディーゼルエンジン等の内燃機関の噴射弁に適用す
ることにより同様の効果か得られる。更には、液体燃料
の霧化の面のみでなく一般の工業用として、または食品
]−業用としての湿度管理、例えばファイシセラミック
ス、食品の粉体の加湿、タバコ製造工程、生鮮食品加工
工程等多方面に亘り超音波アトマイザは加湿手段どして
注目されている。
第2図は、従来の超音波アトマイザの構造図で、図中、
21はホーン、22.22は圧電素子、23.23は端
子、24.24は圧接子、25は接続子、26は霧化部
、27は第1ホルタ、28は支持用フランジ、29は弾
性リング、30はストップリング、31は流体通路、3
2は給液管、33は第2ホルタ、34はパツキン、35
はノズル、36は環状ミゾ、37はねじ、38は接続ボ
ルト、39は治具穴である。上記構成要素からなる従来
の超音波アトマイザは、端子23.23を有する圧電素
子22.22を圧接子24.24で圧接してなるランジ
ュバン形圧電振動子と、接続子25と拡径管状の霧化部
26とを一体形成したホーン21を軸とし、第1ホルタ
27と第2ホルダ33とからなる筒状体内に、前記ホー
ン2]の節部に設けた支持フランジ28において弾性リ
ング29を介して弾性支持されストップリング30で固
着される。第1ホルタ27には給液管32に連通する流
体通路31が設けられている。第1ホルダ27と第2ホ
ルダ33とは別体に作られパツキン34を介しねじ37
で螺着される。第2ホルダ33内部には霧化部26の後
部面に向けて霧化液を噴射する複数のノズル35が等間
隔で環状に穿孔され、また、パツキン34には環状溝3
6に相当する円上の複数位置に穴が穿孔され噴射液を流
体通路31か1うノズル35に供給可能にしている。こ
のため各々のノズル35は、第1ホルダ27と第2ホル
ダ33間に圧接されたパツキン34との接合面に対向し
て該第1ホルダ27および第2ホルダ33とに穿設され
た環状溝36を経て流体通路3]に連通している。なお
、治具穴39は第2ホルタ33を第1ホルダ27にねじ
込むための治具(図示せず)を介装するための穴である
。
21はホーン、22.22は圧電素子、23.23は端
子、24.24は圧接子、25は接続子、26は霧化部
、27は第1ホルタ、28は支持用フランジ、29は弾
性リング、30はストップリング、31は流体通路、3
2は給液管、33は第2ホルタ、34はパツキン、35
はノズル、36は環状ミゾ、37はねじ、38は接続ボ
ルト、39は治具穴である。上記構成要素からなる従来
の超音波アトマイザは、端子23.23を有する圧電素
子22.22を圧接子24.24で圧接してなるランジ
ュバン形圧電振動子と、接続子25と拡径管状の霧化部
26とを一体形成したホーン21を軸とし、第1ホルタ
27と第2ホルダ33とからなる筒状体内に、前記ホー
ン2]の節部に設けた支持フランジ28において弾性リ
ング29を介して弾性支持されストップリング30で固
着される。第1ホルタ27には給液管32に連通する流
体通路31が設けられている。第1ホルダ27と第2ホ
ルダ33とは別体に作られパツキン34を介しねじ37
で螺着される。第2ホルダ33内部には霧化部26の後
部面に向けて霧化液を噴射する複数のノズル35が等間
隔で環状に穿孔され、また、パツキン34には環状溝3
6に相当する円上の複数位置に穴が穿孔され噴射液を流
体通路31か1うノズル35に供給可能にしている。こ
のため各々のノズル35は、第1ホルダ27と第2ホル
ダ33間に圧接されたパツキン34との接合面に対向し
て該第1ホルダ27および第2ホルダ33とに穿設され
た環状溝36を経て流体通路3]に連通している。なお
、治具穴39は第2ホルタ33を第1ホルダ27にねじ
込むための治具(図示せず)を介装するための穴である
。
斜上の超音波アトマイザは、ランジュバン形圧電振動子
の端子23.23に超音波駆動電源を印加することによ
りホーン21は支持フランジ28を節とし霧化部26を
腹部として超音波振動する。
の端子23.23に超音波駆動電源を印加することによ
りホーン21は支持フランジ28を節とし霧化部26を
腹部として超音波振動する。
ノズル35から噴射された噴射液は、拡径管状の霧化@
26の背後面に液膜を形成し、この液膜は超音波振動に
よりせん断微粒化霧化部26の外周から霧化し拡散され
る。
26の背後面に液膜を形成し、この液膜は超音波振動に
よりせん断微粒化霧化部26の外周から霧化し拡散され
る。
′来術の1 点
以上に述べた従来の超音波アトマイザはホーン21の節
部が支持フランジ28を有し、腹部には拡径管状の霧化
部26を有しているため支持ホルダーを一体のまま挿通
することはできず、ホーン2〕の他の節部において2分
し、各々を接続ボルト38で接合していた。しかし、ホ
ーン21を2分し接合することは、振動特性のバラツキ
か増大し、又、機械的破損の可能性が増大する結果とな
る。
部が支持フランジ28を有し、腹部には拡径管状の霧化
部26を有しているため支持ホルダーを一体のまま挿通
することはできず、ホーン2〕の他の節部において2分
し、各々を接続ボルト38で接合していた。しかし、ホ
ーン21を2分し接合することは、振動特性のバラツキ
か増大し、又、機械的破損の可能性が増大する結果とな
る。
また、ノズル35を流通路38と連通ずるため第1ホル
ダ27と第2ホルダ33とに分割して別個に加工する必
要があり、しかも第2ホルダ33内に軸に傾斜した角度
でノズル35を穿孔することは困難でありノズル35の
ノズル径が小径になるほど困難さを増す等の問題点があ
り、また、上記の如く傾斜して穿孔されたノズル35に
換えて第1ホルダ27に管状のノズルを植設する場合は
、前記第1ホルダ27の環状側面に直管のノズルを埋設
してホーン21を挿通し支持組立後、前記直管のノズル
を所定角度湾曲させる工程をとるが、組立後直管のノズ
ルを正しく所定角度で湾曲することは困難であった。
ダ27と第2ホルダ33とに分割して別個に加工する必
要があり、しかも第2ホルダ33内に軸に傾斜した角度
でノズル35を穿孔することは困難でありノズル35の
ノズル径が小径になるほど困難さを増す等の問題点があ
り、また、上記の如く傾斜して穿孔されたノズル35に
換えて第1ホルダ27に管状のノズルを植設する場合は
、前記第1ホルダ27の環状側面に直管のノズルを埋設
してホーン21を挿通し支持組立後、前記直管のノズル
を所定角度湾曲させる工程をとるが、組立後直管のノズ
ルを正しく所定角度で湾曲することは困難であった。
間団点解、の手
本発明は、斜上の実情に鑑みなされたもので、共振子を
同一素材から一体形成してホーンの加振効率を向上させ
るとともにノズルを使用温度において霧化部に向けて所
定角度で湾曲する形状を記憶し、組立温度において直管
状の形状記憶材をホルダに植設することにより組立容易
で正確な角度で霧化部に液噴射する効率の良い超音波ア
トマイザとすることを目的としてなされたもので、(1
)端部に拡径管状の霧化部を有した一体成形体で超音波
駆動されるホーンと、該ホーンを節部において弾性支持
し外周に液体源に連通ずる環状溝を穿設した円筒状のホ
ルダーと、前記環状溝外周を封止した該環状溝に一端を
開口し他端を前記霧化部に向けた複数のノズルとからな
り該ノズルから霧化部に向け噴射した液体を霧化するア
トマイザにおいて、前記ノズルを直管状とし、該直管状
管を変態温度において霧化部に向け所定角度で湾曲し使
用温度の低温時に前記湾曲形状を記憶する形状記憶材か
らなるとしたこと、更には、(2)前記ノズルを該ノズ
ルの湾曲部のみを形状記憶材としたことを特徴としたも
のである。
同一素材から一体形成してホーンの加振効率を向上させ
るとともにノズルを使用温度において霧化部に向けて所
定角度で湾曲する形状を記憶し、組立温度において直管
状の形状記憶材をホルダに植設することにより組立容易
で正確な角度で霧化部に液噴射する効率の良い超音波ア
トマイザとすることを目的としてなされたもので、(1
)端部に拡径管状の霧化部を有した一体成形体で超音波
駆動されるホーンと、該ホーンを節部において弾性支持
し外周に液体源に連通ずる環状溝を穿設した円筒状のホ
ルダーと、前記環状溝外周を封止した該環状溝に一端を
開口し他端を前記霧化部に向けた複数のノズルとからな
り該ノズルから霧化部に向け噴射した液体を霧化するア
トマイザにおいて、前記ノズルを直管状とし、該直管状
管を変態温度において霧化部に向け所定角度で湾曲し使
用温度の低温時に前記湾曲形状を記憶する形状記憶材か
らなるとしたこと、更には、(2)前記ノズルを該ノズ
ルの湾曲部のみを形状記憶材としたことを特徴としたも
のである。
1−見一貫
第1図は、本発明の超音波アトマイザの構造図で、図中
、1はホーン、2はランジュバン形圧電振動子、3は霧
化部、4はホルダ、5は支持フランジ、6は弾性リング
、7はストップリング、8は給液管、9は流体通路、1
0は環状溝、1〕は帯状リング、14はノズル(流路管
)、15はカバーである。上記構成要素からなる超音波
アトマイザは、同一素材から一体成形したホーン1に超
音波駆動するう〉シュパン形の圧電振動子2(部分のみ
を図示)を一体に固着し、前記ホーンlの節部に設けら
れた支持フランジ5の外周においてホルダ4と弾性リン
グ6を介して弾性支持され、ストップリング7で固定さ
れる。
、1はホーン、2はランジュバン形圧電振動子、3は霧
化部、4はホルダ、5は支持フランジ、6は弾性リング
、7はストップリング、8は給液管、9は流体通路、1
0は環状溝、1〕は帯状リング、14はノズル(流路管
)、15はカバーである。上記構成要素からなる超音波
アトマイザは、同一素材から一体成形したホーン1に超
音波駆動するう〉シュパン形の圧電振動子2(部分のみ
を図示)を一体に固着し、前記ホーンlの節部に設けら
れた支持フランジ5の外周においてホルダ4と弾性リン
グ6を介して弾性支持され、ストップリング7で固定さ
れる。
前記ホルダ4の外周面には環状溝】Oが設けられ該環状
溝10には給液管8と連通ずる流体通路9が開口してい
る。更に、環状溝10には等しい間隔で透孔13が設け
られ霧化部3側に開口している。該透孔13には直管状
のノズル(流路管)14が挿着され、環状溝10外周に
は帯状リング11覆被されスポット溶接〕2等で封止さ
れる。
溝10には給液管8と連通ずる流体通路9が開口してい
る。更に、環状溝10には等しい間隔で透孔13が設け
られ霧化部3側に開口している。該透孔13には直管状
のノズル(流路管)14が挿着され、環状溝10外周に
は帯状リング11覆被されスポット溶接〕2等で封止さ
れる。
ノズル(流路管)14は形状記憶合金、例えば銅基台金
等の直管でできている。周知のように形状記憶効果は、
マルテンサイト変態温度と逆変体温度の差か小さく熱弾
性マルテンサイト変態を起こす合金に変形力を加えて塑
性変形させた後、これを加熱すると合金の形状が塑性変
形前の元の形状に戻る現象で、変態温度で塑性変形し冷
却すると、この変形が記憶される。また、温度とたわみ
との間に合金によって異なる特性曲線を有しており、合
金の変形はこの温度たわみ特性に従って生ずる。
等の直管でできている。周知のように形状記憶効果は、
マルテンサイト変態温度と逆変体温度の差か小さく熱弾
性マルテンサイト変態を起こす合金に変形力を加えて塑
性変形させた後、これを加熱すると合金の形状が塑性変
形前の元の形状に戻る現象で、変態温度で塑性変形し冷
却すると、この変形が記憶される。また、温度とたわみ
との間に合金によって異なる特性曲線を有しており、合
金の変形はこの温度たわみ特性に従って生ずる。
特に銅基合金(銅−亜鉛−アルミニウム合金)は変態温
度が低いため加工し易い特徴をもっている。
度が低いため加工し易い特徴をもっている。
該記憶合金のノズル(流路管)14を直管状態のまま透
孔13にスポット溶接等で挿着し、使用温度で所定の曲
げ変形し、その後形状記憶合金のノズル14を高温(例
えば80℃)に加熱し、冷却後は、形状記憶に従って所
定の曲げ形状になる。
孔13にスポット溶接等で挿着し、使用温度で所定の曲
げ変形し、その後形状記憶合金のノズル14を高温(例
えば80℃)に加熱し、冷却後は、形状記憶に従って所
定の曲げ形状になる。
斜上において形状記憶合金を銅基形状記憶合金としたが
、変態温度は高いがチタン−ニッケル(Ti −Nj)
系の形状記憶合金でもよい。また、合金の形状記憶合金
のみでなく樹脂系の形状記憶材、例えばポリノルギネン
樹脂も含まれる。要は拡径管状の霧化部3および支持フ
ランジ5等の大きい径の部分を含み一体形成されたホー
ン1に対してノズル14を配設し、配設後霧化部3の背
後に向け効率よい角度で湾曲する湾曲形状を形状記憶す
る形状記憶材のノズル14であればよい。
、変態温度は高いがチタン−ニッケル(Ti −Nj)
系の形状記憶合金でもよい。また、合金の形状記憶合金
のみでなく樹脂系の形状記憶材、例えばポリノルギネン
樹脂も含まれる。要は拡径管状の霧化部3および支持フ
ランジ5等の大きい径の部分を含み一体形成されたホー
ン1に対してノズル14を配設し、配設後霧化部3の背
後に向け効率よい角度で湾曲する湾曲形状を形状記憶す
る形状記憶材のノズル14であればよい。
一般に、形状記憶合金は高価であり、全体のノズル14
を形状記憶合金とすると高価になるので、曲げ変形させ
る部分のみを形状記憶合金とし、他の流路管部分は通常
の金属管とすれば安価なノズル]4ができる。ノズル1
4を曲げ変形した後カバー15をホルダ4外周にスポッ
ト溶接等で溶着する。斜上において、環状溝]Oをホル
ダ4外周に穿設したが、該環状溝10に替えて、リング
状管路(図示せず)として前記ノズル14を装着し、該
リング状管路をホルダ4に同心状に固設してもよい。
を形状記憶合金とすると高価になるので、曲げ変形させ
る部分のみを形状記憶合金とし、他の流路管部分は通常
の金属管とすれば安価なノズル]4ができる。ノズル1
4を曲げ変形した後カバー15をホルダ4外周にスポッ
ト溶接等で溶着する。斜上において、環状溝]Oをホル
ダ4外周に穿設したが、該環状溝10に替えて、リング
状管路(図示せず)として前記ノズル14を装着し、該
リング状管路をホルダ4に同心状に固設してもよい。
力−−−!
以上の説明から明らかなように、本発明によると
■ホーン1は同一素材から一体に加工できるので振動特
性のバラツキが小さくな9ノ、高い効率の振動子とする
ことができる。
性のバラツキが小さくな9ノ、高い効率の振動子とする
ことができる。
■ホルダ4,1個のみでホーン1およびノズル14を保
持でき安価で簡易な構造となり工数も低滅できる。
持でき安価で簡易な構造となり工数も低滅できる。
■ホーン1の接合部がなくなるので、機械的破損の可能
性を低下させることができる。
性を低下させることができる。
等の効果が得られる。
第1図は、本発明の超音波アトマイザの組立図、第2図
は、従来の超音波アトマイザの組立図である。 1・・・ホーン、2・・・圧電振動子、3・霧化部、4
・・ホルダー、5・・・支持フランジ、6・・・弾性リ
ング、9・・流路管、10・・・環状溝、14・・・ノ
ズル、15・・カバー 特許出願人 オーバル機器工業株式会社(ほか1名) 第 Σ 第 図
は、従来の超音波アトマイザの組立図である。 1・・・ホーン、2・・・圧電振動子、3・霧化部、4
・・ホルダー、5・・・支持フランジ、6・・・弾性リ
ング、9・・流路管、10・・・環状溝、14・・・ノ
ズル、15・・カバー 特許出願人 オーバル機器工業株式会社(ほか1名) 第 Σ 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、端部に拡径管状の霧化部を有した一体成形体で超音
波駆動されるホーンと、該ホーンを節部において弾性支
持し外周に液体源に連通する環状溝を穿設した円筒状の
ホルダーと、前記環状溝外周を封止した該環状溝に一端
を開口し他端を前記霧化部に向けた複数のノズルとから
なり該ノズルから霧化部に向け噴射した液体を霧化する
アトマイザにおいて、前記ノズルを直管状とし、該直管
状管を変態温度において霧化部に向け所定角度で湾曲し
使用温度の低温時に前記湾曲形状を記憶する形状記憶材
からなるとしたことを特徴とする超音波アトマイザ。 2、前記ノズルを該ノズルの湾曲部のみを形状記憶材と
したことを特徴とする請求項1記載の超音波アトマイザ
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24958090A JPH04131157A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 超音波アトマイザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24958090A JPH04131157A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 超音波アトマイザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04131157A true JPH04131157A (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=17195123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24958090A Pending JPH04131157A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 超音波アトマイザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04131157A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105057154A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-18 | 重庆理工大学 | 一种独立式多源共聚焦超声雾化热解喷涂反应室 |
CN115007336A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-06 | 广州大学 | 一种多功能雾化装置 |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP24958090A patent/JPH04131157A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105057154A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-18 | 重庆理工大学 | 一种独立式多源共聚焦超声雾化热解喷涂反应室 |
CN115007336A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-06 | 广州大学 | 一种多功能雾化装置 |
CN115007336B (zh) * | 2022-06-29 | 2023-09-26 | 广州大学 | 一种多功能雾化装置 |
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