JPS5832772Y2 - 振動増幅器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、超音波振動子による振動を増幅するホーンを
有する振動増幅器に関し、振動増幅ホーンの霧化面をそ
の先端部より大なる構成とすることにより被霧化液体の
霧化量を増大させ、さらに前記霧化面に切欠き等の送風
案内部を設けることによって、前記霧化面により霧化さ
れた液体すなわち霧化粒子の拡散・整流を行なわせ、霧
化粒子と空気との混合を促進することを目的とする。

超音波振動子により発生した振動は、非常に小さくこの
振動を利用して液体を霧化させる場合においては、その
振動をある程度まで増幅する振動増幅ホーンが必要であ
る。

この振動増幅ホーンには、コニカル形、エクスポネンシ
ャル形、ステップ形等があり、各々の振動拡大率は、コ
ニカル形ホーンの場合は、両端面の振幅の比となり、エ
クスポネンシャル形ホーンの場合は、断面円形で両端面
の直径比となる。

また、ステップ形ホーンの場合には、両端面の面積比と
なり、断面円形のホーンであれば両端面の直径の２乗比
となり、いずれも先細りの形状となる。

すなわち、振動増幅ホーンの先端が、他端に比べ小さけ
れば小さいほど振動は大となるものである（すなわち、
霧化量は、小端面の面積に依存する性質を有している）
。

振動を大きくする構成とすれば小端面の面積が小さくな
るということと同等の構成となり霧化量は必然的に小さ
くなる。

従って霧化量を大きくとる必要のある場合は、小端面の
面積を大きくする。

すなわち前記両端面の面積比を小さくすればよい。

なお霧化量および振動が共に大きければより好ましいも
のであるが、両方共に大きくしようとすれば、ホーンの
構成が大きなものとなり、またそれに合せ振動子も大き
くする必要があった。

また、振動増幅ホーンの先端付近の霧化粒子の密度は非
常に高く、空気との混合が悪いため本装置を燃焼装置に
応用した場合には、着火しにくく、霧化粒子は、不規則
に飛散するため燃焼中においても飛火、脈動等の火炎の
不安定化現象を招き、しいては燃焼騒音の高いものとな
っていた。

本考案は上記した点を解決したもので、本実施例は特に
液体燃料燃焼器に応用した場合を示し、以下図面と共に
説明すると、１は後端部に送風機接続口２を有する風胴
で、この風胴の前端部には、前端開放の外側送風筒３を
固定している。

４は超音波振動子で、その上端に振動増幅ホーン５を固
定し、これらは共に振動増幅ホーン５の振動が零なる位
置、すなわち振動の節部６に固定した複数の支柱７を介
して、外側送風筒３内に収納されている。

８は前記振動増幅ホーン５の先端に構成された霧化部で
、前面に送風案内部９を形成した霧化面１０を有してい
る。

前記送風案内部９は霧化部８の端縁から中央に向って旋
回状態に切欠いて形成したものであり、中央に行くにし
たがい深さを浅くしている。

１１は油量調節器で、給油管１２を介して、振動増幅ホ
ーン５の中軸にあけられた油供給路１３と接続され、さ
らに前記油供給路１３は、油供給口１４をもって前記霧
化面１０に開口している。

１５は振動増幅ホーン５の前部に位置し、多数の螺旋状
の羽根からなる内側空気撹乱体１６を内部に具備した内
側送風筒で、内側送風筒１５と外側送風筒３の間には、
内側空気撹乱体と同形状の外側空気擾乱体１７を装備し
ている。

１８は導線１９を介して超音波振動子４を付勢してなる
超音波発振器である。

２０は点火プラグで、この点火プラグは外側空気擾乱体
１７を貫通し、点火変圧器２１にて付勢されている。

次に動作面から説明すると、油量調節器１１で油量調節
された燃料は、給油管１２．油供給路１３．油供給口１
４を経て振動増幅ホーン５の先端に構成された霧化面１
０に達し、この面に表面張力により油膜を形成するが、
この油膜は超音波振動の加振の影響を受けて霧化粒子と
なる。

しかしこの霧化粒子はその運動エネルギーが小さいため
、従来の油圧方式による微粒化燃料の燃焼装置と異なり
一定の霧化パターンを有せず、着火域となる振動増幅ホ
ーン５の前端部付近の燃料濃度が非常に過濃となる。

したがってこの霧化粒子と適正に燃焼用空気を混合させ
るために振動増幅ホーン５の前端部の周辺上に複数の螺
旋状からなる羽根を有した内側空気撹乱体１６および外
側空気擾乱体１７を設けて、完全燃焼を行なわせている
。

しがし前記の内側、外側空気擾乱体１６．１７による攪
乱は振動増幅ホーン５の前端近傍では充分にその効果を
発揮せず、ひいては内側空気撹乱体１６による送風速度
と、霧化面１０による霧化速度とのアンバランスがら飛
火、脈動等の火炎の不安定化現象を招き、特に着火時に
おいて着火しにくいという状態を生ずる。

したがって特に上記実施例では送風案内部９を霧化面１
０に設けたことにより、着火域に旋回空気を送って、こ
の着火域に負圧を生じさせて飛火を防止するとともに霧
化粒子との攪乱を充分に行なわせるため、上記した問題
点は解決された。

以上のように本考案は振動増幅ホーンの先端に、この先
端面より大きな霧化面を形成したものであるからこの霧
化面における霧化量はきわめて多くなる。

しかしながら、このように霧化量が多くなればそれに応
じた適正量の燃焼用空気を混合させなければ不完全燃焼
をおこしたり、飛火、脈動等の不安定化現象をおこした
りしてしまう。

このため、本考案では霧化面に内周方向に向う送風案内
部を設けたものであり、この送風案内部を設けたことに
より充分なる燃焼用空気が旋回しながら霧化粒子群に供
給されることになり、この結果不完全燃焼や不安定燃焼
を防止できるようになる。

特に本実施例は燃焼装置について記載したが、加湿等に
も応用できるものである。

また振動増幅ホーンの先端の霧化部は、一体成形または
組合せのいずれでもよく送風案内部は特に切溝でなくて
も良く空気撹乱体のようなものでも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の振動増幅器を応用した一実施例を示す
断面図、第２図は本考案の振動増幅器の主要斜視図、第
３図はその正面図である。 ４・・・・・・超音波振動子、５・・・・・・振動増幅
ホーン、９・・・・・・送風案内部、１０・・・・・・
霧化面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 超音波振動子による振動を増幅する振動増幅ホーンの先
   端に、この先端面より大なる霧化面を構威し、さらに前
   記霧化面に内周方向に送風するように送風案内部を設け
   てこの霧化面に供給され霧化された液体に運動エネルギ
   ーを与えるようにした振動増幅器。