[go: up one dir, main page]

KR900003969B1 - Ultrasonic Spray Oscillator - Google Patents

Ultrasonic Spray Oscillator Download PDF

Info

Publication number
KR900003969B1
KR900003969B1 KR1019860008092A KR860008092A KR900003969B1 KR 900003969 B1 KR900003969 B1 KR 900003969B1 KR 1019860008092 A KR1019860008092 A KR 1019860008092A KR 860008092 A KR860008092 A KR 860008092A KR 900003969 B1 KR900003969 B1 KR 900003969B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
edge portion
vibrator
ultrasonic
liquid
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
KR1019860008092A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR880003675A (en
Inventor
가쿠로오 고쿠보
마사미 엔도오
다이지로오 호소가이
요시아끼 요네가와
요시노부 나까무라
요시야스 오오바
Original Assignee
도오아 넨료오 고오교오 가부시끼 가이샤
마츠야마 아끼라
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도오아 넨료오 고오교오 가부시끼 가이샤, 마츠야마 아끼라 filed Critical 도오아 넨료오 고오교오 가부시끼 가이샤
Priority to KR1019860008092A priority Critical patent/KR900003969B1/en
Publication of KR880003675A publication Critical patent/KR880003675A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR900003969B1 publication Critical patent/KR900003969B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus 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

Landscapes

  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

내용 없음.No content.

Description

초음파 분사용 진동자Ultrasonic Spray Oscillator

제 1 도 내지 제 3 도는, 본 발명의 제1실시예에 관한 초음파 분사용 진동자의 여러종류의 형태를 나타낸 부분 정면도.1 to 3 are partial front views showing various types of shapes of the ultrasonic spraying oscillator according to the first embodiment of the present invention.

제 4 도 및 제 5 도는, 본 발명의 제1실시예에 관한 초음파 분사용 진동자의 또 다른 형태를 나타낸 부분 단면도.4 and 5 are partial cross-sectional views showing still another form of the ultrasonic spraying oscillator according to the first embodiment of the present invention.

제 6 도는, 종래의 진동자의 가장자리부의 부분 정면도.6 is a partial front view of an edge portion of a conventional vibrator.

제 7 도는, 본 발명의 제1실시예에 관한 초음파 분사용 진동자를 사용할 수 있는 종래의 진동자를 장착한 초음파 분사 노즐의 개략 단면도.Fig. 7 is a schematic cross-sectional view of an ultrasonic jet nozzle equipped with a conventional vibrator capable of using the ultrasonic jet vibrator according to the first embodiment of the present invention.

제 8 도는, 본 발명의 제1실시예에 관한 초음파 분사용 진동자의 또 다른 형태를 나타낸 부분 정면도.8 is a partial front view showing still another embodiment of the ultrasonic spraying vibrator according to the first embodiment of the present invention.

제 9 도는, 본 발명의 제2실시예에 관한 초음파 분사용 진동자의 한 형태의 부분 정면도.9 is a partial front view of a form of an ultrasonic jet oscillator according to a second embodiment of the present invention.

제 10 도는, 본 발명의 제2실시예에 관한 초음파 분사용 진동자를 사용한 초음파 분사장치의 한 형태의 단면도.10 is a cross-sectional view of an embodiment of an ultrasonic spraying apparatus using the ultrasonic spraying vibrator according to the second embodiment of the present invention.

제 11 도 내지 제 13 도는, 본 발명의 제2실시예에 관한 초음파 분사용 진동자의 다른 형태의 부분 단면도.11 to 13 are partial cross-sectional views of another form of the ultrasonic spraying vibrator according to the second embodiment of the present invention.

제 14 도는, 제 13 도에 나타낸 초음파 분사용 진동자를 사용한 초음파 분사장치의 또 다른 형태의 단면도.14 is a cross-sectional view of still another embodiment of the ultrasonic jet device using the ultrasonic jet vibrator shown in FIG.

제 15 도는, 본 발명의 제2실시예에 관한 초음파 분사용 진동자의 또 다른 형태의 부분 단면도이다.15 is a partial cross-sectional view of still another form of the ultrasonic spraying vibrator according to the second embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1, 1A∼1F, 10A∼10E : 진동자1, 1A to 1F, 10A to 10E: oscillator

2, 2A∼2F, 20A∼20E : 가장 자리부(Edge部)2, 2A to 2F, 20A to 20E: Edge

4 : 액체 공급통로 6 : 중심구멍4: liquid supply passage 6: center hole

8 : 노즐 케이싱 10, 110 : 분사노즐8: nozzle casing 10, 110: injection nozzle

12 : 어깨부 14 : 진동자 누름부재12: shoulder 14: vibrator pressing member

16, 18 : 연료 공급구 100 : 초음파 진동 발생수단16, 18: fuel supply port 100: ultrasonic vibration generating means

1a : 본체부 1b : 진동자 축부1a: main body 1b: vibrator shaft

1c : 변천부 1d : 걸림턱1c: transition part 1d: locking jaw

A∼E : 가장자리 A' D' : 요홈부A to E: edge A 'D': groove

R1∼R4 : 곡선(곡면) R : 곡률R1 to R4: curve (curved surface) R: curvature

d : 직경 h1, h2: 높이d: diameter h 1 , h 2 : height

α : 각도 w : 가장자리부의 폭α: angle w: width of the edge portion

p : 피치p: pitch

본 발명은, 일반적으로 초음파 무화(霧化)장치, 다시 말하면 초음파 분사 노즐과 같은 초음파 분사장치에 관한 것으로서, 특히, (1) 자동차용 분사노즐, 예를들어 전자제어 가솔린 분사노즐 또는 전자제어 디젤 분사노즐, (2) 가스 터어빈용 연료 노즐, (3) 공업용, 영업용 및 가정용 보일러, 가열로, 난방기용의 버어너, (4) 공업용 액체 분무기, 예를들어 식품, 의약품, 농약, 비료 등의 액체 상태의 물질의 건조를 목적으로 하는 건조기용 분무기, 온도조절, 습도조절용 스프레이, 소분용(燒扮用) 분무기(세라믹 조성입자), 분무 도장장치, 반응 촉진기 및, (5) 공업용 이외의 액체 분무기, 예를들어 농약 살포기, 소독액 살포기 등에 사용하기에 알맞으며, 액체를 간헐적으로, 또는 연속적으로 미립자화 하는 초음파 분사노즐 즉, 초음파 분사장치에 사용되어 질수 있는 초음파 분사용 진동자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to ultrasonic atomization devices, that is to say ultrasonic injection devices such as ultrasonic injection nozzles, and in particular, (1) automotive injection nozzles, for example electronically controlled gasoline injection nozzles or electronically controlled diesel. Injection nozzles, (2) fuel nozzles for gas turbines, (3) boilers for industrial, commercial and domestic use, furnaces for furnaces, heaters, and (4) industrial liquid sprayers, e.g. food, pharmaceuticals, pesticides, fertilizers, etc. Dryer atomizers for the purpose of drying liquid substances, sprays for temperature control, humidity control, atomizing sprayers (ceramic particles), spray coating equipment, reaction accelerators, and (5) liquids other than industrial use. Suitable for use in nebulizers, eg pesticide spreaders, disinfectant spreaders, etc., used in ultrasonic spray nozzles, ie ultrasonic spraying devices, for the intermittent or continuous atomization of liquids. The present invention relates to an ultrasonic spraying vibrator.

종래에, 상술한 바와같은 여러 종류의 분야에서 액체(본 명세서에서의「액체」란, 일반적인 액체는 물론, 현탁용액등의 액체 상태의 물질도 포함하는 것으로 호칭한다.)를 분무, 즉 미립자화하기 위하여, 압력 분무 버어너 또는 액체 분무기가 사용되고 있다.Conventionally, in various fields as described above, a liquid ("liquid" in this specification is referred to as including not only a general liquid but also a liquid substance such as a suspension solution). In order to do this, a pressure spray burner or a liquid sprayer is used.

이러한 분무 버어너 또는 액체 분무기에 사용되고 있는 분사 노즐은, 노즐로부터 분사되는 액체와 외기(대기)와의 사이의 절단 작용에 의하여 액체를 미립자화 하고 있다.The injection nozzle used for such a spray burner or a liquid atomizer is atomizing a liquid by the cutting action between the liquid sprayed from a nozzle and external air (atmosphere).

따라서, 공급되는 액체를 미립자화 하기 위하여는 액체 공급 압력을 크게 하여야 할 필요가 있으며, 또한, 액체 공급 설비, 예를들어 펌프, 배관 등이 복잡하며 또한 대형화 하게된다.Therefore, in order to atomize the liquid to be supplied, it is necessary to increase the liquid supply pressure, and the liquid supply equipment, for example, the pump, the piping, etc., becomes complicated and enlarged.

또한, 분사 유량의 조정은, 공급되는 액체의 압력을 변화시키거나, 또는 노즐의 분사 구멍의 면적을 변화시키거나 하여 행하여지지만, 전자의 방법에서는 유량이 적을때 (압력이 낮을때)의 미립자화의 상태가 악화하여, 그의 개선책으로서 중, 대형의 보일러에서는 공기 또는 증기를 병용하여 공급되는 액체 연료의 미립자화를 도모하고 있다.In addition, the injection flow rate is adjusted by changing the pressure of the liquid to be supplied or by changing the area of the injection hole of the nozzle. However, in the former method, the fine particles are formed when the flow rate is low (when the pressure is low). As a result of the improvement, the medium and large sized boilers aim to fine-tune liquid fuel supplied by using air or steam together.

그 때문에, 장치는 더욱더 복잡화 되고, 또한 대형화 하게된다. 한편, 후자의 방법에서는, 노즐의 구조가 대단히 복잡하여 지고, 또한 그의 조정 및 보수 관리가 대단히 힘들게 되어 있었다.As a result, the device becomes more complicated and larger in size. On the other hand, in the latter method, the structure of the nozzle is very complicated, and its adjustment and maintenance are very difficult.

이와같은 종래의 분사 노즐의 결점을 개량하기 위하여, 분사 노즐의 분사구로 부터 가압된 액체 상태의 물질을 분사함과 동시에, 이 액체 상태의 물질에 초음파 진동을 부여하는 시도가 이루어졌다.In order to improve the drawbacks of such conventional injection nozzles, attempts have been made to spray the substance in the liquid state pressurized from the injection port of the injection nozzle and to impart ultrasonic vibration to the substance in the liquid state.

그러나, 종래의 초음파에 의한 액체 분사 노즐은 분무량이 대단히 적어서, 대용량의 미립자화를 필요로 하는 상기와 같은 분사 노즐에는 사용할 수 없었다.However, the conventional liquid spray nozzles by ultrasonic waves have a very small spray amount and cannot be used for such spray nozzles requiring a large amount of fine particles.

본 발명자등은, 대용량의 액체의 미립자화를 달성하기 위하여, 초음파에 의한 액체 미립자화 메카니즘 및, 초음파 진동자의 형상의 연구 및 실험을 많이 행한 결과, 초음파 진동자의 끝단부에 가장자리부(Edge부)를 마련하고, 이 가장자리부에 액체를 얇은 막 상태로 공급함으로써, 이 가장자리부에서 액체가 대량으로 미립자화 되는 것을 찾아내어, 초음파 분사방법 및 분사 노즐을 제안하었다(일본국 특원소 59-77572 를 참조).The inventors of the present invention conducted a lot of research and experiments on the liquid atomization mechanism by ultrasonic waves and the shape of the ultrasonic vibrator in order to achieve the fine particle formation of a large amount of liquid. By supplying the liquid in the form of a thin film at the edge, finding a large amount of fine particles of liquid at the edge, and suggesting an ultrasonic spraying method and a spray nozzle (Japanese Patent Application No. 59-77572). See).

본 발명자등은, 다시, 이러한 초음파 분사 노즐의 진동자의 형상에 대하여 연구 실험을 행한 결과, 진동자의 형상은, 액체의 미립자화량 (분무량) 및, 예를들어 디젤 분사 노즐등에 사용하는 경우에 필요한 분사(분무)의 끊어짐(단기간 분사)에 커다란 영향을 미친다는 것을 찾아내었다.The present inventors conducted research experiments again on the shape of the vibrator of the ultrasonic injection nozzle. As a result, the shape of the vibrator is required to be used when the atomization amount (spray amount) of the liquid and, for example, the diesel injection nozzle are used. We found that it had a great influence on the break (short-term spray) of (spray).

본 발명은, 이러한 신규한 사항에 기초한 것으로서, 상기 선원 발명에 관한 초음파 분사노즐, 특히 이 초음파 분사노즐, 다시 말하여 여러 종류의 초음파 분사장치 (초음파 무화장치)에 사용되는 진동자의 개량에 관한 것으로서 진동자의 형상에 특징이 있는 것이다.The present invention is based on such novel matters, and relates to an ultrasonic jet nozzle according to the above-described invention of the source, in particular to an ultrasonic jet nozzle, that is, to an improvement of a vibrator used in various types of ultrasonic jet devices (ultrasound atomizers). It is characterized by the shape of the vibrator.

본 발명의 목적은, 간헐적으로 또는 연속적으로 액체를 공급 할 수 있는 초음파 분사용(무화용) 진동자를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an ultrasonic spraying (atomization) vibrator capable of supplying liquid intermittently or continuously.

본 발명의 다른 목적은, 종래의 분사 노즐 및 초음파 분사 노즐에 비하여 대용량의 액체를 공급하며, 다량의 액체를 안정되게 분무, 즉 분사할 수 있는 초음파 분사용 진동자를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a large amount of liquid compared to the conventional spray nozzle and ultrasonic spray nozzle, and to provide an ultrasonic spraying vibrator capable of stably spraying, ie spraying a large amount of liquid.

본 발명의 또 다른 목적은, 액체의 체류부를 없게한, 예를들어 디젤 분사 노즐등에 필요한 분무의 끊어짐 현상을 향상 시킬수 있는 초음파 분사용 진동자를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide an ultrasonic injection vibrator capable of improving the spray breakup phenomenon required for, for example, a diesel injection nozzle, which eliminates the liquid retention portion.

본 발명의 또 다른 목적은, 공급 액체의 성질과 상태, 특히 점도에 따라 미립자화의 상태(유량, 입자직경)가 변동하지 않는, 안정된 미립자화를 달성할 수 있는 초음파 분사용 진동자를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a vibrator for ultrasonic spraying capable of achieving stable atomization, in which the state (flow rate, particle diameter) of the atomization does not vary depending on the nature and condition of the feed liquid, especially the viscosity. .

상기의 목적들은 본 발명에 관한 초음파 분사용 진동자에 의하여 달성된다. 요약하면, 본 발명은, 초음파 진동자의 끝단부에 형성된 바깥쪽 테두리부 또는 안쪽 테두리부에 1단 이상 여러단의 가장자리로된 가장자리부를 형성하고, 이 가장자리부에 액체를 공급하여 이 액체를 미립자화하기 위한 초음파 분사용 진동자에 있어서, 상기 1단 이상 여러단의 가장자리로된 가장자리부가 연속된 곡면을 연결하는 것에 의하여 또는 가장자리부의 요홈부의 일부에 곡면을 형성함으로서 이루어진 초음파 분사용 진동자이다.The above objects are achieved by the ultrasonic spraying oscillator according to the present invention. In summary, the present invention provides an outer edge portion or an inner edge portion formed at an end portion of the ultrasonic vibrator, and an edge portion having one or more stages of edges, and the liquid is supplied to the edge portion to atomize the liquid. In the ultrasonic spraying oscillator for forming, the ultrasonic spraying oscillator is formed by connecting a continuous curved surface of the edge portion of one or more stages or by forming a curved surface on a part of the recessed portion of the edge portion.

본 발명의 또 다른 형태는, 액체를 미립자화 하는 가장자리부가 동일한 직경형태 또는 직경이 변동되는 형태로 형성되어진 나선형상의 나사산을 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자이다.Still another aspect of the present invention is an ultrasonic spraying vibrator comprising a spiral screw thread formed in the same diameter form or in the form of fluctuation in the diameter of the edges of the liquid.

[제 1 실시예][First Embodiment]

우선, 본 발명에 관한 진동자를 사용할 수 있는 종래의 초음파 분사 노즐의 일예에 대하여 제 7 도를 참조하여 설명한다.First, an example of the conventional ultrasonic jet nozzle which can use the vibrator which concerns on this invention is demonstrated with reference to FIG.

본 발명은, 상술한 바와같이 여러 종류의 용도의 노즐에 알맞게 사용되어질 수 있지만, 전자 제어식 디젤엔진용 분사 노즐에 관련하여, 본 발명의 제1실시예를 설명한다.Although the present invention can be suitably used for nozzles of various types as described above, the first embodiment of the present invention will be described with reference to the injection nozzle for an electronically controlled diesel engine.

제 7 도를 참조하여 보면, 분사 노즐 즉 본 실시예에서는 디젤엔진용 분사 노즐(10)은, 중심에 중심구멍(6)을 가진 가늘고 긴, 대략 원통형상의 노즐 케이싱(8)을 구비하고 있다. 노즐 케이싱(8)의 중심구멍(6)을 관통하여 진동자(1)가 배치되어 진다. 이 진동자(1)는, 위쪽의 본체부(1a)와, 이 본체부(1a)보다 지름이 작은 가늘고 긴 원주 형상의 진동자 축부(1b) 및 본체부(1a)와를 연결하는 변천부(1c)를 갖는다.Referring to FIG. 7, the injection nozzle, that is, the diesel engine injection nozzle 10 in this embodiment, has an elongated, substantially cylindrical nozzle casing 8 having a center hole 6 at its center. The vibrator 1 is disposed through the central hole 6 of the nozzle casing 8. The vibrator 1 has a transition portion 1c which connects the upper main body portion 1a with the elongated cylindrical oscillator shaft portion 1b having a smaller diameter than the main body portion 1a and the main body portion 1a. Has

본체부(1a)에는 보다 큰 지름으로 되어 있는 걸림턱 (1d)이 마련되어져 있으며, 이 걸림턱(1d)이 노즐 케이싱(8)의 위쪽 끝단면에 볼트(도시하지 않음)에 의해 착설 되어진 고리 형상의 진동자 누름부재(14)에 의하여 노즐 케이싱(8)에 착설되어 진다. 진동자(1)의 선단, 다시말하여 축부(1b)의 선단에는, 제 6 도에 상세히 도시하여져 있는 바와같은 형상의 가장자리부(2)가 형성된다.The main body portion 1a is provided with a locking jaw 1d having a larger diameter, and the hooking jaw 1d is a ring installed by a bolt (not shown) on the upper end surface of the nozzle casing 8. It is attached to the nozzle casing 8 by the vibrator pressing member 14 of a shape. At the front end of the vibrator 1, that is, the front end of the shaft portion 1b, an edge portion 2 having a shape as shown in detail in FIG. 6 is formed.

또한, 상기 노즐 케이싱(8)의 아래쪽에는 상기 가장자리부(2)에 연료를 공급하기 위한 공급 통로(4)가 하나 또는 여러개 형성되어 진다.In addition, one or several supply passages 4 for supplying fuel to the edge portion 2 are formed below the nozzle casing 8.

이 공급통로 (4)의 연료 공급구(16)에는 연료 공급원(도시하지 않음)으로부터 외부 공급관로(도시하지 않음)를 통하여 액체 연료가 공급되어 진다. 연료의 유량 및 공급, 정지는 외부 공급관로에 마련된 공급 밸브(도시하지 않음)에 의하여 제어된다.The fuel supply port 16 of this supply passage 4 is supplied with liquid fuel from a fuel supply source (not shown) through an external supply passage (not shown). The flow rate, supply and stop of the fuel are controlled by a supply valve (not shown) provided in the external supply line.

상기의 구성에 있어서, 진동자(1)는, 본체부(1a)에 움직일 수 있도록 접속된 초음파 진동 발생 수단(100)에 의하여 연속적으로 진동되어 진다. 따라서, 액체 연료가 상기 관로, 공급밸브 및 공급통로(4)를 통하여 가장자리부(2)에 공급되어 지면, 액체 연료는 미립자화되어 바깥쪽으로 분사되어 진다.In the above configuration, the vibrator 1 is continuously vibrated by the ultrasonic vibration generating means 100 that is connected to the main body portion 1a. Therefore, when the liquid fuel is supplied to the edge portion 2 through the conduit, the supply valve and the supply passage 4, the liquid fuel is atomized and injected outward.

종래의 상기 진동자(1)의 가장자리부(2)는, 제 6 도에 나타낸 바와같이, 지름이 점차로 작아진 여러단의 가장자리(A∼E), 즉, 제 6 도에 있어서는 가장자리부(2)가 5단으로 이루어진 고리형상의 계단 형상으로 되어있다.As shown in FIG. 6, the edge 2 of the conventional vibrator 1 has several edges A to E whose diameters are gradually reduced, that is, the edge 2 in FIG. Has a five-stage ring-shaped staircase.

이를 보다 상세히 설명하면, 상기 구성으로 된 가장자리부(2)에 액체, 다시말하여 본 실시예에서는 연료가 공급되어지면, 진동자(1)에 가하여져 있는 길이 방향 진동에 의하여, 각각의 가장자리부에서 연료의 흐름이 끊기어지는 것과 같은 상태로 되어 공급 연료의 미립자화가 행하여 진다.In more detail, when liquid is supplied to the edge portion 2 having the above configuration, that is, in this embodiment, fuel is supplied, the respective edge portions are formed by longitudinal vibration applied to the vibrator 1. The fuel flow is in a state where the flow of the fuel is interrupted, and the supply fuel is atomized.

연료는, 우선 가장자리부의 첫번째 단의 가장자리(A)에서 그 일부가 미립자화되고, 이 첫번째 단의 가장자리(A)에서 미립자화 처리가 끝나지 않은 과잉의 연료는 두번째 단의 가장자리(B), 세번째 단의 가장자리(C)…로 보내어져서, 각각의 가장자리에서 미립자화 되어 처리된다.The fuel is first partially granulated at the edge A of the first stage of the edge portion, and the excess fuel which is not finished at the edge A of the first stage is the edge B of the second stage, the third stage. Edge (C) It is sent to and processed into particles at each edge.

이 때문에, 연료의 유량이 많은 경우에는, 미립자화에 필요한 가장자리부(2)의 유효 면적이 커져서, 여러단의 가장자리가 필요하게 되지만, 유량이 적은 경우에는, 가장자리부(2)의 가장자리를 여러단을 사용하지 아니하고 미립자화가 끝난다.For this reason, when the flow rate of the fuel is large, the effective area of the edge portion 2 required for the atomization becomes large, and several edges are required. However, when the flow rate is small, the edge of the edge portion 2 may be changed. Particulation is completed without using a stage.

따라서, 이와같은 진동자(1)를 사용하면, 유량이 변화하면 미립자화에 필요한 가장자리단의 수가 변화하여, 미립자화가 행하여지는 위치에 있어서의 액의 막의 두께 등의 조건은 가장자리부(2)의 각각의 단에 있어서 대략 동일하게 되어 있기 때문에, 미립자화된 액체방울 입자의 형상은 균일하게 된다.Therefore, when such a vibrator 1 is used, when the flow rate changes, the number of edges required for atomization changes, and conditions such as the thickness of the film of the liquid at the position where the atomization is performed are determined for each of the edge portions 2. In this step, since they become substantially the same, the shape of the droplet dropletized particles becomes uniform.

또한, 본 진동자에 의하면, 통상 미립자화에 요구되는 유량이 전부 처리되어 질수 있기 때문에, 간헐적인 미립자화, 연속적인 미립자화에 관계없이 가지각색의 액체 상태의 물질의 미립자화가 달성되어진다. 또한, 제 6 도에 도시된 진동자(1)의 가장자리부의 높이(h1) 및 폭(w)은, 액체의 박막화가 행하여 질수 있는 정도, 또한 액체의 흘러내림을 막아낼수 있는 정도의 칫수의 형상으로 되어진다.In addition, according to the vibrator, since all the flow rates required for the atomization can be processed in general, the atomization of various liquid substances is achieved regardless of the intermittent atomization or the continuous atomization. In addition, the height h 1 and the width w of the edge portion of the vibrator 1 shown in FIG. 6 are so large that the liquid can be thinned and the size of the dimension that can prevent the liquid from flowing down. It becomes.

즉, 상기의 가장자리의 높이(h1) 및 폭(w)은 다음의 범위로 하는 것이 바람직하다.That is, the height h 1 and the width w of the edges are preferably in the following ranges.

0.2㎜

Figure kpo00001
h1
Figure kpo00002
λ/40.2 mm
Figure kpo00001
h 1
Figure kpo00002
λ / 4

0.2㎜

Figure kpo00003
w
Figure kpo00004
λ/4(λ: 초음파의 파장)0.2 mm
Figure kpo00003
w
Figure kpo00004
λ / 4 (λ: wavelength of the ultrasonic wave)

또한, 바람직한 실시의 형태에서는 각단의 가장자리의 높이(h1) 및 폭(w)은 1

Figure kpo00005
h, w
Figure kpo00006
10으로 한다. 특히, 제 6 도에 도시한 바와같은 형상의 진동자에서의 높이(h1)는 4㎜ 이하인 것이 바람직하다.In the preferred embodiment, the height h 1 and the width w of each edge are 1
Figure kpo00005
h, w
Figure kpo00006
10. In particular, the height of the vibrator in the shape as shown in Figure 6 (h 1) is preferably not more than 4㎜.

상기의 초음파의 파장(λ)은 사용되는 진동자의 재질(인코넬, 티탄등)에 따라 다르나 통상 5㎝내지 50㎝로 된다.The wavelength λ of the ultrasonic wave varies depending on the material of the vibrator (Inconel, titanium, etc.) used, but is usually 5 cm to 50 cm.

또한, 진동자를 진동 시키는 초음파 발진기의 출력은 10W 정도로 되고, 진동자의 진폭 및 진동수는 각각 30 내지 70㎛ 및 20 내지 50㎑로 된다. 덧붙여 말하면, 진동자의 지름은 λ/10 내지 λ/4가 가장좋고, 진폭 및 지름은 클수록 액체의 처리 유무량이 증대한다.Further, the output of the ultrasonic oscillator for vibrating the vibrator is about 10W, and the amplitude and frequency of the vibrator are 30 to 70 µm and 20 to 50 Hz, respectively. Incidentally, the diameter of the vibrator is λ / 10 to λ / 4, and the larger the amplitude and the diameter, the greater the amount of liquid processed.

그러나, 이러한 형상의 진동자(1)에 의하면, 각각의 가장자리(A),(B),(C),(D),(E) 사이가 불연속적으로 연결되어져 있기 때문에, 각 단의 가장자리 사이에는 요홈부(A'),(B'),(C'),(D')에 액체, 다시 말하여 연료 F가 보유되어 진다.However, according to the vibrator 1 of such a shape, since the edges A, B, C, D, and E are discontinuously connected, the edges of the stages are separated. Liquid, that is, fuel F, is retained in the recesses A ', B', C ', and D'.

이와같은 요홈부(A'),(B'),(C'),(D')에 보유된 연료 F는, 진동자 (1)에 진동중에도 엔진의 1사이클(압축, 팽창, 배기, 흡입 공정)내의 단 기간내에 미립자화를 위한 분사가 완료되지 않고, 따라서 분사후의 배기 공정까지의 연료 액체 방울의 연소시간이 짧아지게 되어, 불완전 연소에 의한 매연 발생의 원인으로도 된다.The fuel F retained in the recesses A ', B', C ', and D' is subjected to one cycle of the engine (compression, expansion, exhaust, suction) during the vibration of the vibrator 1. The injection for atomization is not completed within a short period of time, and therefore the combustion time of the fuel liquid droplets until the exhaust process after the injection is shortened, which may cause the generation of soot due to incomplete combustion.

또한, 진동자(1)의 진동이 정지된 후에는, 미립자화 되지 않은 채로 진동자(1)의 선단부에 체류하게 되고, 시간이 경과함에 따라 액체 방울로 되어 진동자(1)로부터 엔진 실린더 내에 방울져 떨어진다. 소위, 분무의 끊어짐이 나쁘다고 말하는 현상이 일어난다.In addition, after the vibration of the vibrator 1 is stopped, the vibrator 1 stays at the tip of the vibrator 1 without becoming particulate, and as time passes, it becomes a liquid drop and falls from the vibrator 1 into the engine cylinder. . The so-called phenomenon that breakage of spray is bad occurs.

이와같은 현상은, 디젤 엔진용 분사 노즐 등에 있어서는 적극적으로 회피하여야 할 문제이다.Such a phenomenon is a problem to be actively avoided in injection nozzles for diesel engines and the like.

본 발명자등은, 이러한 분무의 끊어짐이 나쁘다고 말하는 현상은, 진동자의 각각의 가장자리(A),(B),(C),(D),(E) 사이를 연속적인 곡선으로 연결하여, 각 단의 사이에 연료 F가 보유되어지는 상기한 요홈부(A'),(B'),(C'),(D')를 없앰으로서 해결할 수 있다고 하는 것을 찾아내었다.The present inventors say that such a break of spraying is bad, and each stage (A), (B), (C), (D), and (E) of the vibrator is connected by a continuous curve, and each stage It has been found that the above-described grooves A ', (B'), (C ') and (D') in which the fuel F is held can be solved by

제 1 도에 본 발명에 관한 초음파 진동자의 제1실시예가 예시 되어져 있다.1, a first embodiment of an ultrasonic vibrator according to the present invention is illustrated.

제 1 도에 도시한 본 실시예의 진동자(1A)는, 가장자리부(2A)의 지름이 점차로 작아진 여러단의 가장자리를 갖는, 즉 5단으로 이루어진 고리 형상의 계단 형상으로 되어 있는 가장자리부(2A)를 갖는다는 점에서 제 7 도에 도시한 종래의 진동자(1)의 가장자리부(2)와 같지만, 가장자리부(2)의 각각의 가장자리(A),(B),(C),(D),(E) 사이가 연속적인 곡선(연속적인 곡면)(R1),(R2),(R3),(R4)으로 연결 되어져 있는 점에서 대단히 상이하다.The vibrator 1A of the present embodiment shown in FIG. 1 has an edge portion 2A having a plurality of stages of which the diameter of the edge portion 2A gradually decreases, that is, a five-stage ring-shaped step. It is the same as the edge portion 2 of the conventional vibrator 1 shown in FIG. 7 in that it has (), but the respective edges A, (B), (C), (D) of the edge portion 2 ) And (E) are very different in that they are connected by continuous curves (continuous curved surfaces) R1, R2, R3, and R4.

이 연속적인 곡선(연속적인 곡면)(R1),(R2),(R3),(R4)은, 전부 동일한 곡률(R)을 갖는 것일 수도 있으며, 또는 서로 다른 곡률로 할수도 있다.These continuous curves (continuous curved surfaces) R1, R2, R3, and R4 may all have the same curvature R, or may have different curvatures.

물론, 가장자리부 (2A)는 5단으로 한정되는 것이 아니라 2단, 3단, 4단 또는 6단 이상으로 할수도 있다. 가장자리부(2A)의 높이, 연속적인 곡면의 곡률 및 진동자(1A)의 선단부의 직경 또는 각도는 액체의 박막화가 행하여 질수있고 액체의 홀러내림을 막을수 있는 상기의 형상으로 되어진다.Of course, the edge portion 2A is not limited to five stages, but may be two, three, four, or six stages or more. The height of the edge portion 2A, the curvature of the continuous curved surface, and the diameter or angle of the tip portion of the vibrator 1A can be made into the above-described shape that can thin the liquid and prevent the liquid from falling.

즉, 이러한 구성에 의하여, 진동자(1A)의 가장자리부(2A)에는 액체가 체류하는 종래와 같은 요홈부가 형성되는 일이 없어, 따라서 분무의 끊어짐이 대단히 좋게된다.That is, according to such a structure, the recessed part of the vibrator 1A of the edge part 2A does not form the conventional recessed part in which a liquid stays, and therefore the interruption of spraying becomes very good.

또한, 본 발명의 진동자에 의하면, 여러단의 가장자리부가 곡면을 연결 함으로서 형성되기 때문에, 진동면이 증가하여 분무 처리량이 증대한다고 하는 잇점도 있다.Moreover, according to the vibrator of this invention, since the edge part of several stages is formed by connecting a curved surface, there also exists an advantage that an oscillation surface increases and spraying amount increases.

본 발명의 제1실시예의 진동자는, 제 1 도에 도시된 형상의 진동자에 한정되어 지는 것이 아니라, 예를들어 제 2 도 내지 제 5 도에 예시된 바와같은 진동자라도 좋다.The vibrator of the first embodiment of the present invention is not limited to the vibrator of the shape shown in FIG. 1, but may be, for example, the vibrator as illustrated in FIGS. 2 to 5.

제 2 도의 진동자(1B)의 선단에는 지름이 동일한 1단 또는 여러단의 가장자리로된 가장자리부(2B)가 형성된다. 즉, 본 실시예에서는 가장자리가 5단으로 되어 있는 고리 형상의 가장자리부(2B)가 형성되어 진다. 가장자리부(2B)를 화살표시 X방향에서 바라본 단면 형상은 원형으로 한정되는 것이 아니라, 3각형, 4각형, 또는 기타의 다각형으로도 할 수 있다.At the front end of the vibrator 1B of FIG. 2, an edge portion 2B having one or more edges having the same diameter is formed. That is, in this embodiment, the annular edge portion 2B having five edges is formed. The cross-sectional shape of the edge portion 2B viewed in the X direction at the time of the arrow is not limited to a circular shape, but may also be a triangular, quadrangular, or other polygon.

제 3 도는, 제 1 도의 진동자(1A)와는 달리, 가장자리부(2C)의 가장자리가 점차로 넓어져 가도록 형성된 점에서 상이한 본 발명의 제 1실시예의 다른 형태의 변형에 관한 진동자(1C)를 나타낸다.FIG. 3 shows the vibrator 1C according to a variant of another embodiment of the present invention which is different from the vibrator 1A in FIG. 1 in that the edge of the edge portion 2C is formed to gradually widen.

제 4 도 및 제 5 도는, 가장자리부(2D),(2E)가 진동자의 선단 안쪽 테두리부에 1단 이상의 여러단의 형상으로 형성되어진 본 발명의 제 1실시예의 또 다른 형태의 변형에 관한 진동자 (1D),(1E)를 나타낸다.4 and 5 show a vibrator according to still another modification of the first embodiment of the present invention in which the edges 2D and 2E are formed in the shape of one or more stages at the inner edge of the vibrator tip. (1D) and (1E) are shown.

물론, 이 변형된 실시예에 있어서 액체는, 진동자(1D),(1E)를 관통하여 형성되어 있는 액체 공급 통로(4)를 통하여 가장자리부(2D),(2E)에 공급된다. 상기한 제1실시예의 각 형태에 있어서는 여러단의 가장자리부는 연속한 곡면을 연결함으로서 형성되어져 있지만, 즉 예를들어 제 1 도의 실시예에 있어서, 상기 각 연속적인 곡면(R1),(R2),(R3),(R4)은 단일의 곡률로 형성될 필요는 없으며, 복수의 곡률의 곡선을 연결함으로서, 또는, 곡선, 직선(곡선)의 연결에 의하여 성형할 수도 있다.Of course, in this modified embodiment, the liquid is supplied to the edge portions 2D and 2E through the liquid supply passage 4 formed through the vibrators 1D and 1E. In each embodiment of the first embodiment described above, the edges of the plurality of stages are formed by connecting a continuous curved surface. That is, in the embodiment of FIG. 1, for example, each of the continuous curved surfaces R1, R2, (R3) and (R4) need not be formed with a single curvature, and may be formed by connecting curves of a plurality of curvatures or by connecting a curve or a straight line (curve).

예를 든다면, 제 8 도의 진동자(1F)에 예시한 바와같이, 제 1 도의 실시예의 진동자(1A)는, 예를들어 제 6 도의 가장자리부의 요홈부(A'),(B'),(C'),(D')의 일부에 요홈곡면(R1) 내지 (R4)을 마련한 구성과같이, 각각의 연속적인 곡면(R1),(R2),(R3),(R4)이 곡선과 직선의 연속선으로 구성 되도록 변경할수도 있다.For example, as illustrated in the vibrator 1F of FIG. 8, the vibrator 1A of the embodiment of FIG. 1 is, for example, the recesses A ', (B'), ( C ') and (D'), each of the continuous curved surfaces (R1), (R2), (R3), (R4) is curved and straight It can be changed to consist of a continuous line of.

다시 말하여, 본 발명의 제1실시예에 있어서 중요한 점은, 가장자리로부터 다음의 가장자리에 이르는 액체가 흐르는 통로중에 이 액체를 보유하는 단부 또는 요홈부가 가장자리부 표면에 존재하지 아니한다는 점이다.In other words, in the first embodiment of the present invention, an important point is that no end or groove portion holding the liquid is present on the edge surface in the passage of the liquid from the edge to the next edge.

이상 설명한 본 발명의 제1실시예에 관한 초음파 분사 장치중 하나의 구체적인 조건 및 제원은 다음과같다.Specific conditions and specifications of one of the ultrasonic injection apparatuses according to the first embodiment of the present invention described above are as follows.

이러한 구성에 의하여 대단히 큰 용량의 미립자화가 가능해 진다.This configuration makes it possible to form a very large amount of fine particles.

초음파 발생 수단의 출력 : 10WPower of the ultrasonic generator: 10 W

진동자의 진폭 : 34㎛Oscillator Amplitude: 34㎛

진동수 : 38㎑Frequency: 38㎑

진동자의 형상 칫수(제 1 도의 진동자)Shape dimensions of oscillator (oscillator of FIG. 1)

가장자리부의 지름 및 곡면(곡률 R)Edge diameter and surface (curvature R)

1단 : 직경 (Do) 7㎜1st stage: Diameter (Do) 7㎜

2단 : 곡률 (R) 0.5㎜Stage 2: Curvature (R) 0.5mm

3단 : 곡률 (R) 0.5㎜3-stage: Curvature (R) 0.5㎜

4단 : 곡률 (R) 0.5㎜4-stage: Curvature (R) 0.5㎜

5단 : 곡률 (R) 0.5㎜5-stage: Curvature (R) 0.5㎜

각 단의 높이(h1) : 2㎜Height of each stage (h 1 ): 2mm

연료 유종 : 경유Fuel type: Diesel

유량 : 0∼0.06 ㎤/분사Flow rate: 0 to 0.06 cm 3 / spray

분사압력 : 1∼70 ㎏/㎠Injection pressure: 1 ~ 70 ㎏ / ㎠

온도 : 상온(통상의 실온 20℃∼30℃에서Temperature: Room temperature (normal room temperature 20 ℃ to 30 ℃

엔진의 운전시 사용 온도인 80℃를 말함)80 ℃, which is the operating temperature of the engine)

진동자의 재료 : 티타니움Material of Oscillator: Titanium

상기의 유량의 단위 「㎤/분사」에서 「분사」는 자동차 엔진(특히, 디젤기관)의 연소 과정에서 1행정당 1회 분사 하는 것으로 할때, 그 1회 분사시의 연료의 분사량(유량)을 표시한 것이다.In the unit "cm3 / injection" of the above flow rate, "injection" means that the injection amount of fuel at the time of one injection is assumed to be injected once per stroke in the combustion process of an automobile engine (especially a diesel engine). It is displayed.

[제 2 실시예]Second Embodiment

다음은, 본 발명의 제2실시예에 관한 초음파 분사용 진동자에 대하여 도면에 따라 상세히 설명한다.Next, the ultrasonic wave oscillator according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 실시예의 진동자를 사용할 수 있는 초음파 분사 장치가 제 10 도에 예시되어져 있다.An ultrasonic jet apparatus which can use the vibrator of this embodiment is illustrated in FIG.

본 실시예의 진동자는, 상술한 바와같이 여러 종류의 용도의 초음파 분사 장치에 알맞게 사용되어 질수 있지만, 본 실시예에서는 가스 터어빈용 연료 노즐에 관련하여 설명한다.The vibrator of this embodiment can be suitably used for ultrasonic injection apparatuses of various types as described above, but this embodiment will be described with reference to a fuel nozzle for a gas turbine.

제 10 도에 도시 되어진 분사장치, 즉 본 실시예에서는 가스 터어빈용 연료 분사 노즐(110)은, 상술한 제1실시예에서의 디젤엔진용 분사 노즐(10)과, 가장자리부(2A)를 제의하고는, 동일한 구성으로 되어 있다. 따라서, 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 사용하였다.The injector shown in FIG. 10, that is, the fuel injection nozzle 110 for the gas turbine in this embodiment, proposes the diesel engine injection nozzle 10 and the edge portion 2A in the first embodiment. In this case, the configuration is the same. Therefore, the same code | symbol was used about the same part.

제 9 도에 본 발명의 제2실시예에 따른 초음파 진동자위 1형태가 나타내어져 있다.9, there is shown a first form of ultrasonic vibration mast according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2실시예의 진동자(10A)의 선단에는 동일한 지름으로 된 나선형상의 홈, 다시말하여 나사골이 형성되어, 가장자리부(20A)를 이룬다.At the tip of the vibrator 10A of the second embodiment of the present invention, a spiral groove of the same diameter, that is, a screw bone is formed, and forms an edge portion 20A.

나사산의 형상은, 가장자리부가 형성되어 질수만 있다면 임의의 형상으로 할수 있지만, 통상 3각 나사등이 사용되며, 나사산의 각도는 10∼150도 사이의 임의의 각도로 된다.The shape of the thread can be any shape as long as the edge can be formed, but usually a triangular screw or the like is used, and the angle of the thread is any angle between 10 and 150 degrees.

또한 피치(P)는 통상 0.5㎜ 정도로 되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 가장자리부(20A)의 길이 또는 폭이(h2)가 1㎜∼3㎝로 된때에 나사산의 수가 2∼60개, 바람직하게는 2∼8개로 되는 정도의 피치(p)로 된다. 또한, 이 나사는, 본 제2실시예에서는 한줄 나사로 되어져 있지만, 예를들어 2줄∼4줄 나사등의 다수줄 나사로 할수 있다.The pitch P is usually about 0.5 mm, but the present invention is not limited thereto. When the length or width h 2 of the edge portion 20A is 1 mm to 3 cm, the number of threads is 2 to 60, Preferably, the pitch p becomes about 2-8 pieces. In addition, although this screw is a single-line screw in this 2nd Example, it can be set as a multi-line screw, for example, a 2-4 thread screw.

중요한 점은, 제 9 도에 도시한 나선형 줄홈, 즉 나사산의 형상은, 액체 연료의 박막화를 행할수 있고, 또한 액체의 진동을 부여할수 있는 상기의 형상으로 되어진다.Importantly, the shape of the helical rope groove, i.e., the thread, shown in FIG. 9 has the above-described shape which can thin the liquid fuel and impart the vibration of the liquid.

본 발명의 제2실시예에 관한 진동자(10A)의 가장자리부(20A)는, 그의 바깥쪽 테두리부에 나선형 줄이 있는 가장자리가 형성되어져 있기 때문에, 진동자(10A)의 축선 방향으로의 액체의 공급이 원활하게 행하여 지며, 또한 모든 가장자리부가 유효하게 이용되어, 미립자화에 유효한 진동면이 증대하여, 분무량이 현저하게 증대 한다고 하는 장점을 갖는다. 또한, 분무의 발생 상태도 대단히 안정되어 진다.In the edge portion 20A of the vibrator 10A according to the second embodiment of the present invention, since the edge with a spiral line is formed at the outer edge thereof, the liquid is supplied in the axial direction of the vibrator 10A. This is performed smoothly, and all the edges are effectively used, and the vibrating surface effective for atomization is increased, and the spray amount is remarkably increased. In addition, the generation state of the spray is also very stable.

상기의 구성으로 가장자리부(20A)에 액체, 다시말하여 본 실시예에서 연료가 공급되어지면, 진동자(10A)에 가하여져 있는 길이 방향의 진동에 의하여, 각각의 가장자리에서 연료의 흐름이 끊기어지는 것과 같은 상태로 되어 공급 연료의 미립자화가 행하여 지게된다. 연료는, 우선 연료 공급부에 가까운 나사산에서 그의 일부가 미립자화되고, 처리가 끝나지 않은 과잉의 연료는 나선형 줄의 나사골을 따라서 흘러내려 연속적으로 형성되어져 있는 보다 아랫쪽의 나사산에서 처리되어 미립자화 된다.When liquid is supplied to the edge portion 20A in the above-described configuration, that is, in this embodiment, the fuel flow is cut off at each edge by the longitudinal vibration applied to the vibrator 10A. In the same state as the above, the supply fuel is atomized. The fuel is first granulated in a part of the thread close to the fuel supply part, and the excess fuel, which is not finished, is processed and granulated in the lower thread which is continuously formed by flowing down the screw bone of the spiral string.

이 때문에, 연료 유량이 많은 경우에는, 미립자화에 필요한 가장자리부(20A)의 유효면적이 커져서, 보다 거리가 긴 나선형 홈이 필요하게 되지만, 유량이 적은 경우에는, 짧은 길이의 거리의 나선형 홈에서 미립자화가 끝난다. 따라서, 본 제2실시예에 관한 진동자(10A)에서는, 유량이 변화하면, 미립자화에 필요한 나사산의 길이가 변화하여, 미립자화가 행하여지는 위치에 있어서의 액의 막의 두께 등의 조건은 각 위치에 있어서 대략 동일하게 되기 때문에, 미립자화된 액체 방울 입자의 형상은 균일하게 된다.For this reason, when the fuel flow rate is large, the effective area of the edge portion 20A required for the atomization becomes large, and a longer distance spiral groove is required. Particulation ends. Therefore, in the vibrator 10A according to the second embodiment, when the flow rate changes, the length of the thread required for the atomization changes, and conditions such as the thickness of the liquid film at the position where the atomization is performed are determined at each position. In this case, the shape of the finely divided liquid droplet particles becomes uniform.

본 제2실시예의 진동자에 의하면, 통상 미립자화에 요구되는 유량이 전부 처리되어 질수 있기 때문에, 간헐적인 미립자화, 연속적인 미립자화에 관계없이, 가지각색의 액체 상태의 물질의 미립자화가 달성되어진다. 또한, 상술한 바와같이 액체의 가장자리부에의 공급은 나사골을 따라 연속적으로 행하여지기 때문에, 분무 작동이 대단히 안정되어 행하여 지게된다.According to the vibrator of the second embodiment, since the flow rate normally required for the atomization can be all processed, the atomization of various liquid substances is achieved regardless of the intermittent and continuous atomization. Further, as described above, the supply of the liquid to the edge portion is performed continuously along the screw bone, so that the spraying operation is very stable.

본 제2실시예에 의한 진동자는, 상기의 형상에만 한정되는 것이 아니라, 제 11 도에 예시된 바와같이, 나사산의 외경이 점차로 감소하는 형태, 또는 도면에는 나타내어져 있지 않지만, 제 11 도의 형상과는 거꾸로 나사산의 외경이 점차로 확대되도록 구성 할수도 있다.The vibrator according to the second embodiment is not limited to the above-described shape, and as illustrated in FIG. 11, the outer diameter of the thread gradually decreases, or is not shown in the drawing, but the shape of FIG. Conversely, the outer diameter of the thread can be configured to increase gradually.

제 12 도는, 본 제2실시예의 다른 형태를 나타낸다. 이 형태에서는, 진동자(10C)의 가장자리부(20C)는 종래의 계단 형상으로 되어 있지만, 각 단의 수직 측면부에 나사홈, 즉 나사산이 형성되어, 대단히 많은 가장자리가 형성되어져 있다.12 shows another embodiment of the second embodiment. In this embodiment, the edge portion 20C of the vibrator 10C has a conventional stepped shape, but a screw groove, that is, a thread is formed in the vertical side surface of each stage, and a large number of edges are formed.

제 13 도는, 본 제2실시예의 또 다른 형태의 변형에 관한 진동자(10D)를 나타낸다. 본 형태의 변형에 있어서, 가장자리부(20D)는 진동자(10D)의 선만 안쪽 가장자리부에 형성되어 진다.FIG. 13 shows a vibrator 10D according to still another form of modification of the second embodiment. In the deformation | transformation of this form, the edge part 20D is formed only in the inner edge part of the vibrator 10D.

제 14 도에 도시하여져 있는 바와같이, 이러한 진동자(10D)를 사용하는 분사 노즐에 있어서는, 액체는 진동자를 관통하여 형성된 액체 공급통로(4)를 통하여 가장자리부 (20D)에 공급된다. 이때에, 연료 공급구(18)는, 진동자(10D)의 진폭이 작은 곳, 즉 마디부(node)에 마련되어지는 것이 좋다. 따라서, 이 연료 공급구(18)는, 실제로는, 제 14 도에 있어서 도시 되어진 것보다 상당히 아래쪽에 위치하게 될것이다.As shown in Fig. 14, in the injection nozzle using the vibrator 10D, the liquid is supplied to the edge portion 20D through the liquid supply passage 4 formed through the vibrator. At this time, the fuel supply port 18 is preferably provided in a place where the amplitude of the vibrator 10D is small, that is, a node. Thus, this fuel supply 18 will, in fact, be located significantly lower than what is shown in FIG.

제 15 도는, 제 13 도에 나타낸 진동자의 변형된 예로서, 이 진동자(10E)의 가장자리부(20E)는 그 지름이 점차로 넓어지도록 형성되어져 있다.FIG. 15 is a modified example of the vibrator shown in FIG. 13, and the edge portion 20E of the vibrator 10E is formed so that its diameter gradually widens.

이상에서 설명한 제 11 도 내지 제 15 도에 예시한 진동자(10B) 내지(10E)의 가장자리부(20B) 내지 (20E)의 나사산의 형상 칫수는 제 9 도의 진동자(10A)에 관련하여 설명한 것과 똑같이 형성되어 진다.The shape dimensions of the threads of the edge portions 20B to 20E of the vibrators 10B to 10E illustrated in FIGS. 11 to 15 described above are the same as those described with respect to the vibrator 10A of FIG. 9. It is formed.

이상에서 설명한 본 제2실시예에 관한 진동자를 사용한 초음파 분사 노즐중 하나의 구체적인 조건 및 제원은 다음과 같다.Specific conditions and specifications of one of the ultrasonic spray nozzles using the vibrator according to the second embodiment described above are as follows.

초음파 발생 수단의 출력 : 10WPower of the ultrasonic generator: 10 W

진동자의 진폭 : 30㎛Oscillator Amplitude: 30㎛

진동수 : 38㎑Frequency: 38㎑

진동자의 형상 칫수 (제 9 도의 실시예)Shape dimensions of the vibrator (embodiment of FIG. 9)

나사산의 외경 : 7㎜Outer diameter of thread: 7㎜

형상 : 3각나사Shape: Triangle screw

: (나사산의 각도 60 도)(60 degree thread angle)

수 : 5Number of: 5

나사부의 길이 : 1㎝Thread Length: 1cm

연료 유종 : 등유Fuel type: Kerosene

유량 : 10㎤/초Flow rate: 10 cm 3 / sec

분사압력 : 5㎏/㎠Injection pressure: 5㎏ / ㎠

온도 : 상온 (통상의 실온 20℃ ~ 30℃ 에서Temperature: Room temperature (normal room temperature 20 ℃ ~ 30 ℃

엔진의 운전시 사용 온도인 80℃ 를 말함)Refers to 80 ℃, the operating temperature of the engine)

진동자의 재료 : 티타니움 (및 철)Material of Oscillator: Titanium (and iron)

이상에서 설명한 바와같이, 특정한 형상으로 된 본 발명에 관한 진동자는, 종래의 분사 노즐 및 초음파 분사 노즐에 사용된 진동자에 비교하여, 다량의 액체의 공급이 안정되게 행하여 질수 있으며, 또한 액체의 분무의 끊어짐이 대단히 향상되며, 또한 진동면의 면적이 증가하여 대용량의 분무가 가능하게 되며, 또한, 공급액체의 성질과 상태, 특히 점도에 따라 미립자화의 상태(유량, 입자 지름)가 변동하지 않아서 안정된 미립자화를 달성할수 있는 초음파 분사노즐(초음파 무화장치)을 제공할수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, the vibrator according to the present invention having a specific shape can be stably supplied with a large amount of liquid as compared with the vibrators used in the conventional injection nozzles and ultrasonic injection nozzles, The breakage is greatly improved, and the area of the vibrating surface is increased to enable large-capacity spraying, and the fine particles are stable because the state (flow rate, particle diameter) of the atomization does not change according to the nature and state of the feed liquid, especially the viscosity. The effect that it is possible to provide an ultrasonic jet nozzle (ultrasound atomizing device) which can achieve the combustion is obtained.

또한, 본 발명에 관한 진동자는, 유량이 적을때에 있어서도 미립자화 상태가 거의 변화하지 않는다는 효과도 얻어질 수 있다.In addition, the vibrator according to the present invention can also obtain the effect that the finely divided state hardly changes even when the flow rate is small.

Claims (13)

초음파 진동자의 끝단부에 형성된 바깥쪽 테두리부 또는 안쪽 테두리부에 1단이상 여러단의 가장자리로된 가장자리부(2)를 형성하고, 이 가장자리부(2)에 액체를 공급하여 이 액체를 미립자하기 위한 초음파분사용 진동자에 있어서, 상기 1단이상 여러단의 가장자리로된 가장자리부(2)가 연속된 곡면을 연결한 형상인것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.To form an edge portion (2) consisting of one or more stages of edges at the outer edge portion or inner edge portion formed at the end portion of the ultrasonic vibrator, and supplying liquid to the edge portion (2) to fine particles the liquid. Ultrasonic injection vibrator for ultrasonic wave, characterized in that the edge portion (2) consisting of a plurality of edges of one or more stages connected to a continuous curved surface. 제 1 항에 있어서, 상기 1단이상 여러단의 가장자리로된 가장자리부(2)는 이 가장자리부(2)의 요홈부 일부에 곡면(R1),(R2),(R3),(R4)을 형성한 가장자리부(2F)인것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.According to claim 1, wherein the edge portion 2, which is composed of one or more edges, has curved surfaces (R 1 ), (R 2 ), (R 3 ), ( Ultrasonic spraying vibrator, characterized in that the edge portion (2F) formed R 4 ). 제 1 항에 있어서, 각 가장자리 사이를 연속된 곡면으로 연결한 가장자리부(2)는 바깥쪽 테두리부에 형성된 가장자리의 지름이 점차로 작아진 여러단의 고리형상의 계단형상을 형성한 가장자리부(2A)인 것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.2. The edge portion 2A according to claim 1, wherein the edge portion 2 connected to each other by a continuous curved surface has edge portions 2A having a plurality of annular stepped shapes with gradually smaller diameters of edges formed on the outer edge portion. Ultrasonic spraying vibrator characterized in that. 제 1 항에 있어서, 각 가장자리 사이를 연속된 곡면으로 연결한 가장자리부(2)는 바깥쪽 테두리부에 형성된 가장자리가 지름이 일정한 여러단의 고리형상을 형성한 가장자리부(2B)인 것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.2. The edge portion (2) according to claim 1, wherein the edge portion (2) connecting the edges with each other in a continuous curved surface is an edge portion (2B) in which the edges formed on the outer edge portion form a plurality of rings having a constant diameter. Ultrasonic spraying oscillator. 제 1 항에 있어서, 각 가장자리사이를 연속된 곡면으로 연결한 가장자리부(2)는, 바깥쪽 테두리부에 형성된 가장자리가 지름이 점차로 넓어진 여러단의 고리형상의 계단형상을 형성한 가장자리부(2C)인 것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.2. The edge portion 2C according to claim 1, wherein the edge portion 2 connected to each other by a continuous curved surface has an edge portion 2C having a plurality of annular staircases whose edges formed on the outer edge portion gradually increase in diameter. Ultrasonic spraying vibrator characterized in that. 제 1 항에 있어서, 각 가장자리 사이를 연속된 곡면으로 연결한 가장자리부(2)는 안쪽 테두리부에 형성된 가장자리가 지름이 점차로 넓어진 여러단의 고리형상의 계단형상을 형성한 가장자리부(2D)인 것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.2. The edge portion 2 according to claim 1, wherein the edge portion 2 connected to each other by a continuous curved surface is an edge portion 2D in which edges formed in the inner edge portion are formed in a plurality of annular stepped shapes having gradually wider diameters. Ultrasonic spraying vibrator, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 각 가장자리사이를 연속된 곡면으로 연결한 가장자리부(2)는 안쪽 테두리부에 형성된 가장자리가 지름이 일정한 여러단의 고리형상을 형성한 가장자리부(2E)인 것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.2. The edge portion 2 according to claim 1, wherein the edge portion 2 connected to each other by a continuous curved surface is an edge portion 2E having an annular edge formed in a plurality of stages having a constant diameter. Ultrasonic spray vibrator. 바깥쪽 테두리부 또는 안쪽 테두리부에 가장자리부(2)를 형성하고, 이 가장자리부(2)에 액체를 공급하여 이 액체를 공급하여 이 액체를 미립자화하기 위한 초음파 분사용 진동자에 있어서, 상기 가장자리부(2)가 나선 형상의 나사산이 구비되어 형성됨을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.An edge portion (2) is formed in an outer edge portion or an inner edge portion, and the edge portion (2) is supplied with a liquid to supply the liquid, so that the ultrasonic wave oscillator for atomizing the liquid, wherein the edge Ultrasonic spraying vibrator, characterized in that the portion (2) is provided with a spiral thread. 제 8 항에 있어서, 나선형상의 나사산이 구비되어 형성된 가장자리부(2)는, 바깥쪽 테두리부에 동일한 직경형태로 형성된 나선형상의 나사산을 구비하는 가장자리부(20A)인것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.The ultrasonic wave oscillator according to claim 8, wherein the edge portion (2) formed with the spiral thread is an edge portion (20A) having the spiral thread formed in the same diameter as the outer edge portion. . 제 8 항에 있어서, 나선형상의 나사산이 구비되어 형성된 가장자리부(2)는, 바깥쪽 테두리부에 지름이 점차로 작아지는 직경형태로 형성된 나선형상의 나사산을 구비하는 가장자리부(20B)인것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.9. The edge portion (2) of claim 8, wherein the edge portion (2) formed with the spiral thread is an edge portion (20B) having the spiral thread formed in the form of a diameter whose diameter gradually decreases in the outer edge portion. Ultrasonic spray vibrator. 제 8 항에 있어서, 나선형상의 나사산이 구비되어 형성된 가장자리부(2)는 바깥쪽 테두리부에 지름이 동일한 직경형태로 형성된 가장자리부(2)가 지름이 점차로 작아지는 계단형태의 고리형상을 구비하는 가장자리부(20C)인 것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.9. The edge portion (2) of claim 8, wherein the edge portion (2) formed with the spiral thread has a stepped annular shape in which the edge portion (2) formed in the diameter shape with the same diameter in the outer edge portion is gradually smaller in diameter. Ultrasonic spraying vibrator, characterized in that the edge portion (20C). 제 8 항에 있어서, 나선형상의 나사산이 구비되어 형성된 가장자리부(2)는 안쪽 테두리부에 동일한 직경형태로 형성된 나선형상의 나사산을 구비하는 가장자리부(20D)인것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.9. The ultrasonic wave oscillator according to claim 8, wherein the edge portion (2) formed with the spiral thread is an edge portion (20D) having the spiral thread formed in the same diameter as the inner edge portion. 제 8 항에 있어서, 나선형상의 나사산이 구비되어 형성된 가장자리부(2)는 안쪽 테두리부에 지름이 점차로 넓어지는 직경형태로 형성된 나선형상의 나사산을 구비하는 가장자리부(20E)인것을 특징으로 하는 초음파 분사용 진동자.10. The ultrasonic splitter according to claim 8, wherein the edge portion (2) formed with the spiral thread is an edge portion (20E) having a spiral thread formed in a diameter shape in which the diameter gradually increases in the inner edge portion. Use oscillator.
KR1019860008092A 1986-09-26 1986-09-26 Ultrasonic Spray Oscillator Expired KR900003969B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019860008092A KR900003969B1 (en) 1986-09-26 1986-09-26 Ultrasonic Spray Oscillator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019860008092A KR900003969B1 (en) 1986-09-26 1986-09-26 Ultrasonic Spray Oscillator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR880003675A KR880003675A (en) 1988-05-28
KR900003969B1 true KR900003969B1 (en) 1990-06-07

Family

ID=19252518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019860008092A Expired KR900003969B1 (en) 1986-09-26 1986-09-26 Ultrasonic Spray Oscillator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR900003969B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR880003675A (en) 1988-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4726522A (en) Vibrating element for ultrasonic atomization having curved multi-stepped edged portion
US4726525A (en) Vibrating element for ultrasonic injection
US4756478A (en) Vibrating element for use on an ultrasonic injection nozzle
EP0256750B1 (en) Ultrasonic atomizing apparatus
US4726524A (en) Ultrasonic atomizing vibratory element having a multi-stepped edged portion
JPH0256943B2 (en)
US4893754A (en) Generation of flat liquid sheet and sprays by means of simple cylindrical orifices
CA1275132A (en) Vibrating element for ultrasonic atomization
KR900003969B1 (en) Ultrasonic Spray Oscillator
EP0251524B1 (en) Ultrasonic atomizing vibratory element
CN1157881A (en) Diesel engine fuel injection nozzle with flat orifice
JPS62102851A (en) Ultrasonic atomizer
JPS62114680A (en) Ultrasonic atomizing apparatus
JPS63218274A (en) Liquid atomizer
JPS62114679A (en) Ultrasonic atomizing apparatus
JPH02293065A (en) Vibrator for ultrasonic wave atomization
JPS62223516A (en) Ultrasonic atomizing device
JPS62114681A (en) Ultrasonic atomizing apparatus
JPS62114678A (en) Ultrasonic atomizer
JPS62117655A (en) Ultrasonic atomizer
SU706132A1 (en) Sprayer
JPS63270573A (en) Ultrasonic and supersonic air flow combined injection valve
JPS62110772A (en) Ultrasonic atomizer
KR950013986B1 (en) Ultrasonic atomization device
JPH03137957A (en) Ultrasonic atomizing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

R17-X000 Change to representative recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

G160 Decision to publish patent application
PG1605 Publication of application before grant of patent

St.27 status event code: A-2-2-Q10-Q13-nap-PG1605

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 19930608

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 19930608

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000