JPS5888522A - Atomizing apparatus - Google Patents

Atomizing apparatus

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JPS5888522A
JPS5888522A JP18757781A JP18757781A JPS5888522A JP S5888522 A JPS5888522 A JP S5888522A JP 18757781 A JP18757781 A JP 18757781A JP 18757781 A JP18757781 A JP 18757781A JP S5888522 A JPS5888522 A JP S5888522A
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atomization
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pressurizing chamber
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Naoyoshi Maehara
前原 直芳
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/34Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by ultrasonic means or other kinds of vibrations
    • F23D11/345Burners 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

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify the structure of an atomizing apparatus, by fixing a nozzle plate and an electric oscillator formed with a hole to a main element of the apparatus in the manner that nozzles are located in the area of said hole formed in the electric oscillator and an opening of a pressurizing chamber, and making the opening of said pressurizing chamber conform to the outer contour of the electric oscillator. CONSTITUTION:Kerosine is filled in a pressurizing chamber 44 which is formed in a main element 43 of an atomizing section 16. The pressurizing chamber 44 has an opening 47 in addition to a kerosine inlet port 45 and a gas outlet port 46, and a nozzle plate 48 is fixed to the chamber 44 by way of soldering. The nozzle plate 48 is provided with a plurality of nozzles 49. In the drawing, a numeral 50 represents a circular, electric oscillator that is formed with a hole 51 at its central part. Here, arrangement is such that the contour of the piezo-electric element 50 conforms substantially to the contour of the opening 47 of the pressurizing chamber 44. With such an arrangement, it is enabled to obtain an atomizing apparatus which is inexpensive, simple and compact in structure, superior in its atomizing performance and extremely low in its power consumption. Thus, an atomizing apparatus capable of saving energy and superior in its performance can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、灯油、軽油等の液体燃料、水、薬液、インク
等の液体の霧化装置に関し、さらに詳しくは、圧電素子
等の電気的振動子の超音波振動を利用して液体を霧化す
る超音波霧化装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for atomizing liquid fuels such as kerosene and light oil, water, chemicals, inks, etc., and more specifically, the present invention relates to an atomizer for atomizing liquids such as kerosene and light oil, water, chemicals, and inks, and more specifically, the present invention relates to a device for atomizing liquids such as kerosene and light oil, water, chemicals, and inks. The present invention relates to an ultrasonic atomization device that uses ultrasonic waves to atomize liquid.

従来、この種の霧化装置として、次のような3種類の超
音波霧化装置が提案されている。
Conventionally, the following three types of ultrasonic atomizers have been proposed as this type of atomizer.

(1)第1の超音波霧化装置は振巾増巾型霧化装置であ
って、ホーン型振動子をジーラルミ/等で構成し、圧電
素子等の振動振巾を増巾して、ホーン先端の最大振巾面
に液体をポンプ等で供給し霧化するものである。
(1) The first ultrasonic atomizer is an amplitude-enhancing atomizer, in which the horn-type vibrator is made of G-Raluminium/etc., and the vibration amplitude of a piezoelectric element or the like is amplified. Liquid is supplied by a pump or the like to the maximum amplitude surface of the tip and atomized.

イ(2)第2の超音波霧化装置は、加湿器等に実用化さ
れているものであって液柱型超音波霧化装置である。こ
れは、液槽の底面に設けた圧電素子の超音波振動エネル
ギーを液面近傍に集中させ、液面近傍での一種のキャビ
テーション現象を利用して霧化するものである。
(2) The second ultrasonic atomizer is a liquid column type ultrasonic atomizer that has been put into practical use in humidifiers and the like. This concentrates the ultrasonic vibration energy of a piezoelectric element provided on the bottom of the liquid tank near the liquid surface, and atomizes the liquid by utilizing a type of cavitation phenomenon near the liquid surface.

(3)第3の超音波霧化装置は、近年イ/クジエット記
録装置に用いられているものであり、例えば、第1図に
示すように、液室1の一端に圧電素子2を装着し、前記
液室1の他端にオリフィス3を設けたものであり、前記
圧電素子2の6振動による液室1内の体積変化によって
オリフィス3から液滴4を噴射し、霧化するものである
(3) The third ultrasonic atomizer is one that has been used in eject/queue recorders in recent years. For example, as shown in FIG. 1, a piezoelectric element 2 is attached to one end of the liquid chamber 1. , an orifice 3 is provided at the other end of the liquid chamber 1, and droplets 4 are ejected from the orifice 3 and atomized by the change in volume within the liquid chamber 1 caused by the six vibrations of the piezoelectric element 2. .

しかしながら、これら従来の超音波霧化装置は種々の欠
点があった。
However, these conventional ultrasonic atomization devices have various drawbacks.

(1)Q霧化装置は、ホーン振動子の機械的共振を利用
するものであるため、高い加工精度が要求されるもので
あり、したがって極めて高価になると共に、ホーン振動
子の固定方法も、安定な霧化動作維持のためには、極め
て面倒であった。また、液体を効果的にホーン振動子先
端に供給するためにポンプ等の装置が必要であり、装置
全体が大型化高価格化せざるを得なかった。さらに、1
0cψmln程度の霧化量を得るのに要する電力は、1
0〜20ワツトと大きいものであるにもかかわらず、十
分な微粒化性能が得、られなかった。
(1) Since the Q atomization device utilizes the mechanical resonance of the horn vibrator, high processing precision is required, which makes it extremely expensive, and the method of fixing the horn vibrator is difficult. It was extremely troublesome to maintain stable atomization operation. In addition, a device such as a pump is required to effectively supply the liquid to the tip of the horn vibrator, making the entire device larger and more expensive. Furthermore, 1
The power required to obtain an atomization amount of about 0cψmln is 1
Despite the large power of 0 to 20 watts, sufficient atomization performance could not be obtained.

(2)の霧化装置は、微粒化性能は良好なものであった
が、液中に直接超音波エネルギーを照射するものである
ため、霧化に要する電力が極めて大きく、30〜60ワ
ツトを必要とし、しかも1〜2MHB・という高い周波
数での動作が必要であるため、その発生する不要輻射レ
ベルが著しく、ラジオノイズ等の電波障害が発生すると
いう重大な欠点を有していた。したがって、駆動回路も
著しく高価となるものであった。さらに、霧化される液
体の温度等によって、霧化特性が極めて著しい影響を受
けるため、その補償は極めて困難で、面倒なものであっ
た。
The atomization device (2) had good atomization performance, but because it irradiates ultrasonic energy directly into the liquid, the power required for atomization is extremely large, 30 to 60 watts. Moreover, since it is necessary to operate at a high frequency of 1 to 2 MHz, it has the serious disadvantage that the level of unnecessary radiation generated is significant and radio interference such as radio noise occurs. Therefore, the drive circuit also becomes extremely expensive. Furthermore, since the atomization characteristics are extremely significantly affected by the temperature of the liquid to be atomized, it has been extremely difficult and troublesome to compensate for this.

(3)の霧化装置は、消費電力が小さく、極めてコンパ
クトであるが、液室1の一端に設けた圧電素子2の発生
する圧力波を、液室他端で上昇させ、上昇された圧力に
よジオリフイス3から液滴を噴射する構成であるため、
いわゆる超音波キャビテーションによって霧化される液
体中の溶存空気が気泡、化し、霧化動作に著しい影響を
与え、著しい場合には、全く霧化できなくなるという欠
点を有していた。したがって、霧化される液体中の溶存
空気を脱気しておかねばならないという面倒な問題を有
するものであった。
The atomization device (3) has low power consumption and is extremely compact, but it raises the pressure wave generated by the piezoelectric element 2 installed at one end of the liquid chamber 1 at the other end of the liquid chamber, and the increased pressure Since the configuration is such that droplets are ejected from the georifice 3,
Dissolved air in the liquid that is atomized by so-called ultrasonic cavitation turns into bubbles, which significantly affects the atomization operation, and in severe cases, it becomes impossible to atomize at all. Therefore, there is a troublesome problem in that the dissolved air in the liquid to be atomized must be degassed.

本発明は、この−ような従来の欠点を一掃した霧化装置
を提供せんとするものである。
The present invention aims to provide an atomizing device that eliminates these conventional drawbacks.

第1の目的は、構成が極めて簡単でコンパクトであゃ、
従って低価格な霧化装置を提供することである。
The first purpose is to have an extremely simple and compact configuration.
Therefore, it is an object of the present invention to provide a low-cost atomization device.

第2の目的は、微粒化性能などの霧化特性に優れ、かつ
消費電力が極めて小さく、従って制御性に優れ、省エネ
ルギー性の高い霧化装置を提供することである。
The second object is to provide an atomization device that has excellent atomization characteristics such as atomization performance, has extremely low power consumption, and is therefore excellent in controllability and highly energy-saving.

さらに第3の目的は、溶存空気を多量に含む液体であっ
ても、キャビテーション気泡の発生等による不安定な霧
化動作を生じない極めて安定な霧化動作を実現すること
が可能な霧化装置を提供することである。
Furthermore, the third objective is to create an atomization device that can achieve extremely stable atomization operation that does not cause unstable atomization operations due to cavitation bubbles, etc., even with liquids that contain a large amount of dissolved air. The goal is to provide the following.

本発明は、上記目的を達成するために以下のような構成
により成るものである。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

すなわち、本発明は、開口部を有する加圧室を設けた基
体に、中空部を有する電気的振動子と、ノズルを有する
ノズル板とを、前記ノズルが前記加圧室Ω開口部と前記
電気的振動子の中空部とに臨むように装着し、前記電気
的振動子により前記ノズルを加振するよう構成すると共
に、前記電気的振動子の外周は前記加圧室の開口部とほ
ぼ一致させる構成とすることにより、前記電気的振動子
による前記ノズルの加振動作だけで、前記加圧室内に充
填された液体を極めて効率良く、しかも安定に、前記ノ
ズルから噴射し霧化することができると共に、液体を吸
い上げ、加圧室に自給するこ 。
That is, in the present invention, an electric vibrator having a hollow portion and a nozzle plate having a nozzle are attached to a base body provided with a pressurizing chamber having an opening, and the nozzle is connected to the pressurizing chamber Ω opening and the electric vibrator. The nozzle is mounted so as to face the hollow part of the target vibrator, and the nozzle is vibrated by the electric vibrator, and the outer circumference of the electric vibrator is substantially aligned with the opening of the pressurizing chamber. With this configuration, the liquid filled in the pressurized chamber can be injected and atomized from the nozzle very efficiently and stably only by the vibration operation of the nozzle by the electric vibrator. At the same time, the liquid can be sucked up and self-supplied into the pressurized chamber.

とができる霧化装置を実現するものである。This is to realize an atomization device that can.

以下本発明の一実施例の霧化装置について図面と共に説
明する。
An atomizing device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は本発明の霧化装置の一実施例を適用した温風機
の構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of a hot air fan to which an embodiment of the atomization device of the present invention is applied.

図において、10は温風機のケースであり、上部には、
操作部11が設けられ、制御部12に操作指令を与える
ようになっている。  ・灯油は、タンク(図示せず)
からパイプ13を通り、レベラ14に供給され、液面が
一定に制御されている。そしてレベラ14からパイプ1
6を経て霧化部16に供給され、前記霧化部16は霧化
室17に霧化粒子18を噴霧する。
In the figure, 10 is the case of the hot air fan, and the upper part is
An operating section 11 is provided, and is configured to give operating commands to the control section 12. - Kerosene is stored in a tank (not shown)
It passes through a pipe 13 and is supplied to a leveler 14, where the liquid level is controlled to be constant. And from leveler 14 to pipe 1
The atomized particles 18 are supplied to the atomization section 16 through the atomization chamber 17 .

一方燃焼空気は、燃焼7テン19にょシ吸気筒20より
、オリフィス21を通って、送風路22に送られ、空気
室23に供給される。空気室23は円筒状をしておp1
空気室23の下方には、円筒接線方向に空気を噴出し、
気化混合室24に旋回気流を発生させる噴出口26が設
けられ、上方には、空気室23の半径方向(空気を噴出
する炎口26が設けられている。27は3次空気の噴出
口である。
On the other hand, combustion air is sent from the combustion air intake cylinder 20 through the orifice 21 to the air passage 22, and is supplied to the air chamber 23. The air chamber 23 has a cylindrical shape.
Air is ejected below the air chamber 23 in the tangential direction of the cylinder,
The vaporization mixing chamber 24 is provided with an ejection port 26 that generates a swirling air flow, and above the air chamber 23 in the radial direction (a flame port 26 that ejects air is provided. 27 is a tertiary air ejection port). be.

燃焼ファン19により送られる空気の一部は、送風路2
8より、旋回器29にて図のような旋回気流となって霧
化室17に送られる。これは、霧化部16から噴霧され
る霧化粒子が霧化室17の壁面に付着するのを防止する
ものである。
A part of the air sent by the combustion fan 19 is sent to the air passage 2
8, the swirler 29 transforms the air into a swirling airflow as shown in the figure and sends it to the atomization chamber 17. This prevents the atomized particles sprayed from the atomization section 16 from adhering to the wall surface of the atomization chamber 17.

気化混合室24に吐出された霧化粒子18は、点火器3
oにて点火され、気化混合室24で1〜2秒の燃焼の後
、図のように火炎31を炎口26からの噴出空気の周囲
に形成する。
The atomized particles 18 discharged into the vaporization mixing chamber 24 are sent to the igniter 3
After combustion for 1 to 2 seconds in the vaporization mixing chamber 24, a flame 31 is formed around the air ejected from the flame port 26 as shown in the figure.

したがって、灯油は、霧化部16によシ霧化粒子18と
なって気化混合室24に噴霧吐出され、図中矢印のよう
な旋回気流にて攪はんされ、燃焼熱により気化されて、
炎口26の方向に上昇し、火炎31を形成して燃焼する
のである。32はフレームロッドであり、燃焼状態を検
知し、制御部12にその検知信号を送るものである。燃
焼排気ガスは、排気筒33よシ排出される。
Therefore, the kerosene is atomized into atomized particles 18 by the atomization unit 16, and is atomized and discharged into the vaporization mixing chamber 24, stirred by the swirling airflow as shown by the arrow in the figure, and vaporized by the heat of combustion.
It rises in the direction of the flame port 26, forms a flame 31, and burns. 32 is a flame rod that detects the combustion state and sends a detection signal to the control section 12. The combustion exhaust gas is exhausted through the exhaust stack 33.

対流ファン34は、吸込口35より室内空気を吸い込み
、燃焼筒兼熱交換器36に送風する。そして、温風を吐
出口37より吹き出すものである。
The convection fan 34 sucks indoor air through the suction port 35 and sends it to the combustion tube/heat exchanger 36 . Then, hot air is blown out from the discharge port 37.

次に、霧化部16について、さらに詳しく説明する。第
3図は、第2図における霧化部16の拡大断面図であり
、第2図と同符号は相当物である。
Next, the atomizing section 16 will be explained in more detail. FIG. 3 is an enlarged sectional view of the atomizing section 16 in FIG. 2, and the same symbols as in FIG. 2 are equivalent.

霧化部16は、霧化室17の壁面38−[ビス’39.
40にて固定されている。
The atomization unit 16 is connected to the wall surface 38 of the atomization chamber 17 through the screw '39.
It is fixed at 40.

霧化動作停止時(燃焼停止時)において、灯油の、液面
は、レベラ14により、パイプ16内の液面Aの位置に
制御されている。燃焼ファン19が起動されると、オリ
フィス21の下流に設けられた負圧発生部41には、一
定の負圧力が発生し、そこに・連結された排気パイプ4
2内も同等の負圧力となる= 従って、灯油の液面Aは上昇し、第2図Bの位置となる
。すなわち、霧化部16の基体43に設けられた加圧室
44は灯油が満たされるのである。
When the atomization operation is stopped (combustion is stopped), the level of the kerosene is controlled to the level A in the pipe 16 by the leveler 14. When the combustion fan 19 is started, a constant negative pressure is generated in the negative pressure generating section 41 provided downstream of the orifice 21, and the exhaust pipe 4 connected thereto is generated.
2 becomes the same negative pressure = Therefore, the liquid level A of kerosene rises to the position shown in Figure 2 B. That is, the pressurized chamber 44 provided in the base body 43 of the atomizing section 16 is filled with kerosene.

前記加圧室44は、灯油の供給口46、排気口46の他
に、開口部47を有しておシ、ノズル板48が、半田付
によシ接着されている。ノズル板48は、厚さが50μ
mのステンレス板で構成され、中央には、その直径が3
0〜1oOμm程度のノズル49が、複数個設けられて
いる。6oは円形の圧電素子(電気的振動子)であり、
中央に中空部51が設けられている。そして、中空部6
1にノズル49が臨むようにノズル板48に半田付接着
されている。加圧室44の開口部47は円形であり、そ
の直径は約9叫程度であり、一方圧電素子□5oの外径
は約10調である。従って、開口部47の外周と、圧電
素子60の外周とは、略一致して構成され、かつ、圧電
素子5oの外周が、開口部47の外周より大きくなるよ
うに構成されているのである。
The pressurizing chamber 44 has an opening 47 in addition to a kerosene supply port 46 and an exhaust port 46, and a nozzle plate 48 is bonded thereto by soldering. The nozzle plate 48 has a thickness of 50μ
It consists of a stainless steel plate with a diameter of 3 m in diameter.
A plurality of nozzles 49 each having a diameter of about 0 to 100 μm are provided. 6o is a circular piezoelectric element (electric vibrator),
A hollow part 51 is provided in the center. And hollow part 6
The nozzle 49 is soldered and bonded to the nozzle plate 48 so that the nozzle 49 faces the nozzle 1 . The opening 47 of the pressurizing chamber 44 is circular and has a diameter of approximately 9 mm, while the outer diameter of the piezoelectric element □5o is approximately 10 mm. Therefore, the outer circumference of the opening 47 and the outer circumference of the piezoelectric element 60 are configured to substantially match, and the outer circumference of the piezoelectric element 5o is configured to be larger than the outer circumference of the opening 47.

52.53はリード線であり、圧電素子5oに対して制
御部12より駆動電圧を供給するものである。基体43
は、)ビス54.55にて、保護カバー66に取9つけ
られている。保護カバー56は、中央に霧化粒子18を
通す開口67が設けられ、かつ、圧電素子6oを、気化
混合室24からの輻射熱や、機械的損傷から保護するも
のである。
Reference numerals 52 and 53 are lead wires that supply a drive voltage from the control section 12 to the piezoelectric element 5o. Base body 43
is attached to the protective cover 66 with screws 54 and 55. The protective cover 56 is provided with an opening 67 in the center through which the atomized particles 18 pass, and protects the piezoelectric element 6o from radiant heat from the vaporization mixing chamber 24 and mechanical damage.

圧電素子6oは、第4図(a)、 、 (b) 、又は
(C)のような交流電圧を霧化すべき霧化量に応じて供
給される。今、正の半サイクル電圧が供給されると圧電
素子6oは直径方向に伸張変位を発生し、一方、負の半
サイクル電圧が印加されると、直径方向に収縮変位を生
じる。圧電素子5oは、ノズル板48に半田付接着され
ているから、ノズル板48は、圧電素子6oの伸縮変位
の発生に応じて、いわゆ、る円板の屈曲振動を発生し、
したがって、ノズル49は、圧電素子5oによって第3
図の左右方向に加振される。よってノズル49からは、
図のように霧化粒子18を圧電素子60の印加電圧に応
じて噴霧するのである。このように、ノズル49を加振
して霧化するように構成することにより、加圧室44内
の振動加速度の最大点がノズル49の近傍となシ、この
ため、霧化粒子18を吐出するだめのエネルギーは必要
最小限度のもので十分である。そして、振動加速度最大
点が、ノズル近傍にあることは、キャビテーションによ
シ、灯油中の溶存空気が気泡化する前に霧化粒子18と
して吐出してしまうという結果を生じるので、キャビテ
ーション気泡による不安定動作の発生を生じるという不
都合がない。また、かシに気泡が加圧室44内に存在し
ても、ノズル49近傍にさえ過大気泡がなければ、霧化
動作に対する影響はほとんど無視するどとができる。な
ぜならば、ノズル49を加振して霧化するという構成で
あるから、ノズル49近傍での液体(灯油)の条件さえ
安定であれば、霧化動作が安定に保ち得るのである。
The piezoelectric element 6o is supplied with alternating current voltage as shown in FIG. 4(a), 4(b), or 4(c) according to the amount of atomization to be atomized. Now, when a positive half-cycle voltage is applied, the piezoelectric element 6o generates an expansion displacement in the diametrical direction, and on the other hand, when a negative half-cycle voltage is applied, a contraction displacement occurs in the diametrical direction. Since the piezoelectric element 5o is soldered and bonded to the nozzle plate 48, the nozzle plate 48 generates so-called bending vibration of a disc in response to the expansion and contraction of the piezoelectric element 6o.
Therefore, the nozzle 49 is connected to the third
Vibration is applied in the left and right directions in the figure. Therefore, from nozzle 49,
As shown in the figure, the atomized particles 18 are atomized according to the voltage applied to the piezoelectric element 60. By configuring the nozzle 49 to vibrate and atomize in this way, the maximum point of vibration acceleration in the pressurizing chamber 44 is located near the nozzle 49, and therefore the atomized particles 18 are discharged. The minimum amount of energy required is sufficient. When the maximum vibration acceleration point is near the nozzle, cavitation causes the dissolved air in the kerosene to be ejected as atomized particles 18 before becoming bubbles. There is no inconvenience of occurrence of stable operation. Further, even if air bubbles exist in the pressurizing chamber 44, if there are no excessive air bubbles even near the nozzle 49, the effect on the atomization operation can be almost ignored. This is because the nozzle 49 is vibrated to atomize, so as long as the conditions of the liquid (kerosene) near the nozzle 49 are stable, the atomization operation can be kept stable.

圧電素子60の外周は、加圧室44の開口部47の外周
と略一致する構造となっているが、単にノズル49から
霧化粒子18を吐出さえすればよいという目的だけであ
れば、例えば、第6図および第6図のような構造であっ
てもよい。第6図・第6図において第3図と同符号は相
当物であり、第5図は、外径10Mnの圧電素子5oに
対し、加圧室44の開口部47の直径を13調程度以上
にしたものであり、第6図は外径10mの圧電素子6゜
に対し、開口部47の直径を7咽程度以下にした場合の
構成を示している。
The outer periphery of the piezoelectric element 60 is structured to approximately match the outer periphery of the opening 47 of the pressurizing chamber 44, but if the purpose is simply to discharge the atomized particles 18 from the nozzle 49, for example, , 6 and 6 may be used. 6. In FIG. 6, the same reference numerals as in FIG. 3 correspond to those in FIG. 3, and in FIG. FIG. 6 shows a configuration in which the diameter of the opening 47 is set to about 7 mm or less for a piezoelectric element having an outer diameter of 10 m and a diameter of 6 degrees.

第5図の場合には、加圧室44の開口部47が、ノズル
板48で覆われている部分58が圧電素子、50の面積
と同等程度とな9、このため圧電素子6oの半径方向の
伸縮振動が円板の屈曲振動に変換される効率が極端に低
下し、いわゆる霧化効率が低下してしまう。さらにノズ
ル板48が薄いため、圧電素子50の半径方向以外の振
動も顕著に現れるようになシ霧化状態が極めて不安定に
なるうえに、ノズル板48の基体43に対する接着部近
傍の疲労が著しいという欠点を有している。
In the case of FIG. 5, the area 58 of the opening 47 of the pressurizing chamber 44 covered by the nozzle plate 48 is about the same as the area of the piezoelectric element 50, and therefore the radial direction of the piezoelectric element 6o The efficiency with which the stretching vibration of the disk is converted into the bending vibration of the disk is extremely reduced, and the so-called atomization efficiency is reduced. Furthermore, since the nozzle plate 48 is thin, vibrations of the piezoelectric element 50 in directions other than the radial direction become noticeable, making the atomization state extremely unstable. It has significant drawbacks.

−力筒6図の場合には、第6図の場合とは逆に圧電素子
5oが実質的に基体43に固定されてしまっている部分
59の面積が、圧電素子6oの面積に比べて同等程度と
なるため、圧電素子60はノズル板48のノズル49を
加振するというより、むしろ、基体43を加振する様な
傾向が強まり、やはシ、霧化効率の低下と、基体43の
各部分と圧電素子5oとの共振による不安定動作とを生
じることになる。
- In the case of the force cylinder 6, contrary to the case of FIG. 6, the area of the portion 59 where the piezoelectric element 5o is substantially fixed to the base 43 is equal to the area of the piezoelectric element 6o. As a result, the piezoelectric element 60 tends to vibrate the base body 43 rather than the nozzle 49 of the nozzle plate 48, which results in a decrease in atomization efficiency and an increase in the vibration of the base body 43. This results in unstable operation due to resonance between each part and the piezoelectric element 5o.

従って、第3図に示すように圧電素子5oの外周と、加
圧室44の開口部47の外周とを転々一致させる構成と
することが、高い霧化効率を発揮し、しかも、極めて安
定な霧化動作を保証する上で、極めて重要である。さら
に、ノズル板48の屈曲振動による疲労を軽減するため
には、上記の様に、圧電素子50と開口部47の外周を
略々一致させ、かつ、圧電素子6oの外周が開口部47
の外周より多少大きくなるようにした第3図の様な構成
とすることが重要である。
Therefore, as shown in FIG. 3, a configuration in which the outer periphery of the piezoelectric element 5o and the outer periphery of the opening 47 of the pressurizing chamber 44 are made to coincide with each other provides high atomization efficiency and extremely stable atomization. This is extremely important in ensuring the atomization operation. Furthermore, in order to reduce fatigue due to bending vibration of the nozzle plate 48, as described above, the outer circumference of the piezoelectric element 50 and the opening 47 should be made to substantially match, and the outer circumference of the piezoelectric element 6o should be aligned with the outer circumference of the opening 47.
It is important to have a configuration as shown in FIG. 3, which is somewhat larger than the outer circumference of.

このように、第3図の如き構成により、ノズル板48に
設けられたノズル49は、極めて安定に、かつ効率良く
加振され、図示の如く安定な霧化動作を実現することが
できる。また霧化粒子18の゛吐出によシ生じる加圧室
44内の灯油不足分は、パイプ16から供給口45を経
て吸い上げられる。
In this way, with the configuration as shown in FIG. 3, the nozzles 49 provided on the nozzle plate 48 are excited very stably and efficiently, making it possible to realize a stable atomizing operation as shown. Furthermore, the kerosene shortage in the pressurized chamber 44 caused by the discharge of the atomized particles 18 is sucked up from the pipe 16 through the supply port 45.

なぜならば、ノズル49は、その直径が30〜1ooμ
m程度に構成されてい、るため、ノズル49に発生する
灯油の表面張力が大きく、ノズル49からの空気流入か
ないからである。
This is because the nozzle 49 has a diameter of 30 to 1 ooμ.
This is because the surface tension of the kerosene generated in the nozzle 49 is large, and air does not flow in from the nozzle 49.

したがって、圧電素子6oの振動により、灯油は自動的
に吸い上げられ、噴霧されるので、ポンプ等の液体供給
手段を全く必要としない霧化装置を実現できるのである
Therefore, the kerosene is automatically sucked up and atomized by the vibration of the piezoelectric element 6o, making it possible to realize an atomization device that does not require any liquid supply means such as a pump.

第3図に示した霧化部16により、約20cq/nxi
n程度の灯油を霧化することが可能であシ、この時の圧
電素子50の消費電力は、0.1 Wat tg以下で
ある。
Approximately 20 cq/nxi by the atomizing section 16 shown in FIG.
It is possible to atomize about n kerosene, and the power consumption of the piezoelectric element 50 at this time is 0.1 Watt tg or less.

従って、従来の霧化装置に比べて、極めて構成が簡単で
コ、ンパクトであり、著しく消費電力の小さい霧化装置
を実現できる。
Therefore, compared to conventional atomizing devices, it is possible to realize an atomizing device that is extremely simple and compact in structure and consumes significantly less power.

霧化される粒子の直径は、ノズル49の直径により決定
され、ノズル49の直径の選択に応じて30〜1ooμ
m程度の微小で、かつ、均一な粒径の霧化粒子を得るこ
とが可能である。
The diameter of the particles to be atomized is determined by the diameter of the nozzle 49 and varies from 30 to 1 ooμ depending on the selection of the diameter of the nozzle 49.
It is possible to obtain atomized particles that are as small as m and have a uniform particle size.

以上に述べたように、本発明によれば、ノズルを有する
ノズル板、と、中空部を2有する電気的振動子とを、前
記ノズルが前記中空部と加圧室の開口部とに臨むように
基体に装着し、かつ、前記電気的振動子の外周と前記開
口部とをほぼ一致させるよう構成して、前記ノズルを加
振し、前記加圧室の液体をノズルより噴霧するよう構成
したので、極めて構成が簡単でコンパクトであり、従っ
て低価格であると共に、霧化特性に優れ、しかも消費電
力が著しく少なく、従って、省エネルギーで制御性に富
んだ霧化装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, a nozzle plate having a nozzle and an electric vibrator having two hollow parts are arranged such that the nozzle faces the hollow part and the opening of the pressurizing chamber. The electric vibrator is attached to a base body, and is configured such that the outer circumference of the electric vibrator and the opening substantially match, and is configured to vibrate the nozzle and spray the liquid in the pressurized chamber from the nozzle. Therefore, it is possible to provide an atomizing device which has an extremely simple and compact structure, is therefore low in price, has excellent atomization characteristics, and has extremely low power consumption, and is therefore energy-saving and highly controllable.

そして、灯油などの溶存空気を多量に含んだ液体であっ
てもキャビテーションによる気泡発生と、気泡による不
安定な霧化動作の発生とを防止でき、極めて安定で確実
な霧化動作を維持することが可能な霧化装置を実現する
ことができるものである。
Even in liquids containing a large amount of dissolved air, such as kerosene, it is possible to prevent the generation of bubbles due to cavitation and unstable atomization operation due to air bubbles, and maintain extremely stable and reliable atomization operation. This makes it possible to realize an atomization device that is capable of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の霧化装置の構成断面図、第2図は本発明
の一実施例にかかる霧化装置を適用した温風機の構成断
面図、第3図は同霧化部の構成を示す断面図、第4図(
a) 、 (b)および(C)は電気的振動子の霧化量
に応じた駆動電圧波形図、第5図および第6図は本発明
の構成と比較して説明するために用いた霧化部の構成断
面図である。 43・・・・・・基体、44・・・・・・加圧室、47
・・・・・・開口部、48・・・・・・ノズル板、49
・・・・・ノズル、50・・・・・・電気的振動子、6
1・・・・・・中空部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 11!5図 第6図
FIG. 1 is a sectional view of the configuration of a conventional atomization device, FIG. 2 is a sectional view of the configuration of a hot air fan to which the atomization device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 3 is a configuration of the atomization section. A sectional view shown in Fig. 4 (
a), (b) and (C) are drive voltage waveform diagrams according to the amount of atomization of the electric vibrator, and Figures 5 and 6 are fog diagrams used for comparison and explanation with the configuration of the present invention. FIG. 43... Base body, 44... Pressurized chamber, 47
......Opening section, 48...Nozzle plate, 49
... Nozzle, 50 ... Electric vibrator, 6
1...Hollow part. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 2 Figure 11! 5 Figure 6

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)開口部を有する加圧室を設けた基体と、この基体
の開口部に装着されるとともに、ノズルを設けたノズル
板と、このノズル板に装着されるとともに、中空部を設
けた電気的振動子とを備え、前記開口部および前記中空
部に前記ノズルが臨むよう前記電気的振動子およびノズ
ル板を前記基体に装着すると共に、前記電気的振動子の
外周の大きさは前記加圧室の開口部にほぼ一致させた霧
化装置。
(1) A base body provided with a pressurized chamber having an opening, a nozzle plate attached to the opening of this base body and provided with a nozzle, and an electric generator attached to this nozzle plate and provided with a hollow part. the electric vibrator and the nozzle plate are mounted on the base body so that the nozzle faces the opening and the hollow part, and the size of the outer circumference of the electric vibrator is set according to the pressure Atomization device approximately aligned with the opening of the chamber.
(2)電気的振動子の外周を前記加圧室の開口部より大
きくした特許請求の範囲第1項記載の霧化装置。
(2) The atomization device according to claim 1, wherein the outer periphery of the electric vibrator is larger than the opening of the pressurizing chamber.
(3)電気的振動子を円板状の圧電素子によ多構成する
と共に、前記加圧室の開口部を円形に構成し、両型径を
ほぼ一致させた特許請求の範囲第1項ま
(3) The electric vibrator is configured with a disk-shaped piezoelectric element, and the opening of the pressurizing chamber is configured in a circular shape, and the diameters of both types are made substantially the same.
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