[其他]超聲噴射法和噴嘴

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000007669
• 申請(qǐng)日: 1985-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN85107669B
• 公開（公告）日: 1988-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 平林英男;遠(yuǎn)藤正己;小久保確郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東亞燃料工業(yè)株式會(huì)社
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 吳增勇

一種超聲噴嘴包括一個(gè)超聲振動(dòng)發(fā)生裝置和連到所述振動(dòng)發(fā)生裝置的一個(gè)振動(dòng)元件以便由此產(chǎn)生振動(dòng)，所述振動(dòng)元件的前端被加工成帶有一個(gè)邊緣部分，液態(tài)物質(zhì)傳到該邊緣部分而被霧化。

總的說來，本發(fā)明涉及霧化液態(tài)物質(zhì)的超聲噴射技術(shù)，特別涉及到一種超聲噴射方法和適用于作為內(nèi)燃機(jī)（諸如柴油機(jī)，汽油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等）和外燃發(fā)動(dòng)機(jī)（諸如鍋爐，加熱爐，加熱設(shè)備等等的燃燒室）的燃料噴射閥上的噴嘴，而且還適用于為干燥和生產(chǎn)粉狀藥物時(shí)的噴頭。雖然本發(fā)明可在如上所述的多個(gè)不同應(yīng)用方面，為霧化和噴射液態(tài)物質(zhì)而用作為噴嘴或噴射設(shè)備（“液態(tài)物質(zhì)”這個(gè)詞，不僅僅指例如液態(tài)燃料那樣的某種液體，而且還指用于生產(chǎn)藥品等的各種溶液或懸浮液以及在調(diào)濕或噴射設(shè)備方面所用的水或其他液體），但此后所描述的本發(fā)明將是關(guān)于專用于諸如柴油和汽油機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的噴油嘴。

迄今為止，為給（諸如柴油機(jī)或汽油機(jī)）的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室或予燃燒室提供霧狀液態(tài)燃料，以減少煙灰和增強(qiáng)燃料的經(jīng)濟(jì)性，人們已作了各種賞試。一種最常見的方法是通過噴嘴的出口，在加壓狀態(tài)下去噴射液態(tài)燃料。在這種噴射法中，液態(tài)燃料的霧化是通過給予液態(tài)燃料以超聲振動(dòng)來引起的，這是已知的。

迄今，已研制出兩種通過超聲波使液體霧化的裝置：（1）氣蝕裝置和（2）聲波裝置。氣蝕裝置不適合用在噴射閥上，因?yàn)殡y以控制其霧化程度。聲波裝置包括毛細(xì)管系統(tǒng)和液膜系統(tǒng)。在毛細(xì)管系統(tǒng)中，一個(gè)超聲振動(dòng)元件具有一形成通路的毛細(xì)孔。當(dāng)超聲振動(dòng)元件受到振動(dòng)時(shí)液體燃料被引導(dǎo)通過該毛細(xì)管的入口，從而，液體燃料被擴(kuò)散通過毛細(xì)管孔的出口，以一種薄膜形式覆蓋在振動(dòng)元件的底面，繼而以霧狀噴射。在液膜系統(tǒng)中，超聲振動(dòng)元件之前端被加工成帶有一個(gè)形似提升閥的擴(kuò)口部分。液體燃料被送到且成薄膜狀擴(kuò)散在表面部分上，繼而呈霧狀噴射。

從上文可知，至今人們已考慮到這樣一種裝置，它借助一超聲振動(dòng)元件霧化液體是基于氣蝕或在液體被轉(zhuǎn)變成薄膜后所引起的波運(yùn)動(dòng)，而且特別考慮到：為實(shí)現(xiàn)大量液體的霧化，則主要的要求是油霧的波動(dòng)。因此，如今人們已提出了如上所述的裝置。

然而，實(shí)際上迄今為止為人們所推薦的噴嘴，其噴射容量如此之小，以致不適合用作（諸如柴油機(jī)或汽油機(jī)等）內(nèi)燃機(jī)的噴油嘴，因這類發(fā)動(dòng)機(jī)要求大量的霧化燃料。

在為實(shí)現(xiàn)大量液體燃料霧化的賞試中，本申請(qǐng)的發(fā)明家們?cè)谶\(yùn)用超聲霧化的機(jī)理方面以及有關(guān)超聲振動(dòng)元件的構(gòu)造方面已進(jìn)行過多方探索和大量實(shí)驗(yàn)并已發(fā)現(xiàn)：借助一種與上述霧化機(jī)理截然不同的霧化機(jī)理去實(shí)現(xiàn)液體燃料的霧化是可能辦到的。更具體地說，發(fā)明家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：在超聲振動(dòng)元件的一端加工成邊緣部分，在將液體燃料傳到和通過所述邊緣部分期間，液體燃料可大量地霧化而呈油霧狀。本發(fā)明就是在這樣一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

根據(jù)本發(fā)明所提供的超聲噴油嘴包括一個(gè)超聲振動(dòng)發(fā)生器和一個(gè)振動(dòng)元件，該元件連接到所述振動(dòng)發(fā)生器而產(chǎn)生振動(dòng)，所述振動(dòng)元件其前端被加工成帶有一個(gè)邊緣部分，以使被傳送到這里的液態(tài)物質(zhì)沿此邊緣部分霧化。

在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，超聲振動(dòng)發(fā)生器總是處于工作狀態(tài)，因此雖液體物質(zhì)間歇地被送到該振動(dòng)元件，但振動(dòng)元件卻是連續(xù)不斷地振動(dòng)著，從而消除了傳統(tǒng)的超聲噴嘴所包含的振動(dòng)起始時(shí)間滯后的缺點(diǎn)，在傳統(tǒng)的超聲噴嘴中，振動(dòng)元件僅在噴射液態(tài)物質(zhì)時(shí)才振動(dòng)。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，振動(dòng)元件所具有的邊緣部分是這樣配置的;使其位于鄰近噴嘴的出口，因而可提供非常小巧的超聲噴嘴。

除了如上所述的間歇噴嘴外，本發(fā)明可適用于諸如高爐連續(xù)燃燒噴嘴，還可適用于利用噴霧干燥法以生產(chǎn)藥粉的噴霧裝置。

因此，本發(fā)明的一個(gè)首要目的是為提供一種超聲噴射方法以及噴嘴，該噴嘴能間歇或連續(xù)地霧化一定量的某種液態(tài)物質(zhì)。

本發(fā)明的另一目的是為提供一種超聲噴射方法以及用在內(nèi)燃機(jī)（諸如柴油機(jī)、汽油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等）或外燃機(jī)（諸如鍋爐、加熱爐、加熱設(shè)備等的燃燒室）上的噴油嘴-為用一種均勻的方式霧化大量的液體燃料，從而為在短時(shí)間內(nèi)獲得完全燃燒而避免了煙灰的排放并改善了燃料的經(jīng)濟(jì)性。