JPH0373342B2 - - Google Patents
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- JPH0373342B2 JPH0373342B2 JP24112584A JP24112584A JPH0373342B2 JP H0373342 B2 JPH0373342 B2 JP H0373342B2 JP 24112584 A JP24112584 A JP 24112584A JP 24112584 A JP24112584 A JP 24112584A JP H0373342 B2 JPH0373342 B2 JP H0373342B2
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- Japan
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- atomizer
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 5
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
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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
- B05B17/0638—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 spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices
- B05B17/0646—Vibrating plates, i.e. plates being directly subjected to the vibrations, e.g. having a piezoelectric transducer attached thereto
Landscapes
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Air Humidification (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、灯油や軽油等の液体燃料・水・薬溶
液・記録液等を、電気的振動子を用いて霧化する
液体の霧化装置に関する。
液・記録液等を、電気的振動子を用いて霧化する
液体の霧化装置に関する。
従来の技術
霧化器が効率よく作動する機械的共振点を追尾
する従来の技術としては、特開昭59−154159号公
報がある。
する従来の技術としては、特開昭59−154159号公
報がある。
発明が解決しようとする問題点
従来の霧化装置においても、霧化器自体の特性
が経時変化等で変化しなければ、機械的共振点を
追尾することは可能であつたが、熱衝撃を繰り返
している中に特性変化が生じ、霧化器自体の機械
的共振点が低い周波数側にシフトした。しかし、
霧化器の等価容量分も小さくなつていた。それ
故、従来例における次式から計算すると、発振周
波数は高くなり、機械的共振点を確実に追尾して
いるとはいえない問題点があつた。
が経時変化等で変化しなければ、機械的共振点を
追尾することは可能であつたが、熱衝撃を繰り返
している中に特性変化が生じ、霧化器自体の機械
的共振点が低い周波数側にシフトした。しかし、
霧化器の等価容量分も小さくなつていた。それ
故、従来例における次式から計算すると、発振周
波数は高くなり、機械的共振点を確実に追尾して
いるとはいえない問題点があつた。
ｆ＝１／2π Ｌ（CT＋C1）
または、
ｆ＝１／2π Ｌ（CTC2）
そこで、本発明は、経時変化等で霧化器の機械
的共振点がずれても確実に追尾することのできる
駆動装置を提供しようとするものである。
的共振点がずれても確実に追尾することのできる
駆動装置を提供しようとするものである。
問題点を解決するための手段
液体を充填する加圧室を備えたボデイーと、前
記加圧室に液体を供給するための供給部と、前記
加圧室に臨むように設けたノズルを有するノズル
部と、前記ノズル部を付勢して前記ノズルを加振
する電気的振動子と、前記電気的振動子の機械的
ひずみを検出する電極部とからなる霧化器と、前
記電極部からのひずみ検出信号、あるいは前記電
気的振動子への駆動信号を移相する移相部と、前
記移相部の出力信号、及び移相部を介さない前記
ひずみ検出信号、あるいは駆動信号を加算する混
合部と、前記混合部の信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部の信号を前記電気的振動子へ伝達する
駆動部とで霧化器駆動装置を構成している。
記加圧室に液体を供給するための供給部と、前記
加圧室に臨むように設けたノズルを有するノズル
部と、前記ノズル部を付勢して前記ノズルを加振
する電気的振動子と、前記電気的振動子の機械的
ひずみを検出する電極部とからなる霧化器と、前
記電極部からのひずみ検出信号、あるいは前記電
気的振動子への駆動信号を移相する移相部と、前
記移相部の出力信号、及び移相部を介さない前記
ひずみ検出信号、あるいは駆動信号を加算する混
合部と、前記混合部の信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部の信号を前記電気的振動子へ伝達する
駆動部とで霧化器駆動装置を構成している。
作 用
前述の霧化器構成においては、電気的振動子へ
の駆動電圧信号と、ひずみ検出信号の位相差の周
波数特性をみると、噴霧量が最大となる機械的共
振点で位相差がπ／２となる。そこで、前述どち
らかの信号をπ／２だけ移相し、他の元信号と加
算すれば、その周波数特性は前記の機械的共振点
で最大値を示す。それ故、この加算された信号を
増幅部へ帰還すれば、所定の周波数、すなわち、
機械的共振点で発振する自励発振系が構成でき
る。
の駆動電圧信号と、ひずみ検出信号の位相差の周
波数特性をみると、噴霧量が最大となる機械的共
振点で位相差がπ／２となる。そこで、前述どち
らかの信号をπ／２だけ移相し、他の元信号と加
算すれば、その周波数特性は前記の機械的共振点
で最大値を示す。それ故、この加算された信号を
増幅部へ帰還すれば、所定の周波数、すなわち、
機械的共振点で発振する自励発振系が構成でき
る。
実施例
最初に第２図で霧化器の構成を示す。液体を充
填する加圧室１を備えたボデイー２は、ビス３で
取付板４に固定されている。液体は供給パイプ５
を介して前記加圧室１に入り、霧化動作中は気体
排出用のパイプ６の途中まで満たされる。７は加
圧室１の一面に臨んで配されたノズル部で、外周
はボデイー２に接合されている。ノズル部７の中
央には、液滴吐出用の微細な孔を有する球面状の
突起８が形成されている。さらにノズル部７に
は、円環状の電気的振動子、ここでは圧電素子９
が装着されている。この圧電素子９は厚さ方向に
分極された圧電セラミツクで、ノズルとの接合面
及び反対側の面には電極を有している、１０は圧
電素子９へ駆動信号を伝達するリード線で、一方
は圧電素子９の片方の電極面へ半田接着され、他
方はボデイー２へビス１１で接続されている。駆
動信号により圧電素子９の機械的振動が励起され
ると、ノズル部７も付勢されて振動するので、結
果として加圧室１内の液体が霧化粒子１２となつ
て吐出される、圧電措置のひずみにより発生する
電圧を検出する電極部からの信号検出用導線で、
圧電素子の片方の電極側に形成されている。
填する加圧室１を備えたボデイー２は、ビス３で
取付板４に固定されている。液体は供給パイプ５
を介して前記加圧室１に入り、霧化動作中は気体
排出用のパイプ６の途中まで満たされる。７は加
圧室１の一面に臨んで配されたノズル部で、外周
はボデイー２に接合されている。ノズル部７の中
央には、液滴吐出用の微細な孔を有する球面状の
突起８が形成されている。さらにノズル部７に
は、円環状の電気的振動子、ここでは圧電素子９
が装着されている。この圧電素子９は厚さ方向に
分極された圧電セラミツクで、ノズルとの接合面
及び反対側の面には電極を有している、１０は圧
電素子９へ駆動信号を伝達するリード線で、一方
は圧電素子９の片方の電極面へ半田接着され、他
方はボデイー２へビス１１で接続されている。駆
動信号により圧電素子９の機械的振動が励起され
ると、ノズル部７も付勢されて振動するので、結
果として加圧室１内の液体が霧化粒子１２となつ
て吐出される、圧電措置のひずみにより発生する
電圧を検出する電極部からの信号検出用導線で、
圧電素子の片方の電極側に形成されている。
次に、第３図でひずみ電圧検出用の電極部構成
を示す。第２図と同一番号のものは、同じ機能を
有する構成要素である。第３図の２は、１のａ−
a′線での断面図である。１４は、駆動信号用の電
極部、１５はひずみ電圧検出用の電極部である。
１６は、前記各電極部１４と１５間に形成された
電極部で、ここを駆動信号伝達用の電極部１４と
対になつている１７と同電位にすることで、駆動
信号とひずみ検出信号間の電気的な干渉を大幅に
軽減することができる。図中では１６と１７を同
電位にする導線は示していない。１８は、電極部
１７とノズル部７間の接合層を示している。
を示す。第２図と同一番号のものは、同じ機能を
有する構成要素である。第３図の２は、１のａ−
a′線での断面図である。１４は、駆動信号用の電
極部、１５はひずみ電圧検出用の電極部である。
１６は、前記各電極部１４と１５間に形成された
電極部で、ここを駆動信号伝達用の電極部１４と
対になつている１７と同電位にすることで、駆動
信号とひずみ検出信号間の電気的な干渉を大幅に
軽減することができる。図中では１６と１７を同
電位にする導線は示していない。１８は、電極部
１７とノズル部７間の接合層を示している。
次に、第１図で本発明のブロツク構成図を示
す。第２，３図と同一番号のものは、同じ機能を
有する構成要素である。１９は圧電素子９の駆動
信号を移相する移相部、２０は前記移相部の出力
信号と、ひずみ検出電極１５の信号を加算する混
合部、２１は、前記混合部２０の出力信号を増幅
する増幅部、２２は駆動信号を圧電素子へ伝達す
る駆動部である。第１図の例は、駆動信号を移相
した場合であるが、ひずみ検出信号を移相した場
合も、同様のブロツク構成となる。第４図で位相
関係を詳述するが、駆動信号、あるいは、ひずみ
検出信号の一方を移相し、他方の元信号と加算す
れば、周波数特性で加算信号が最大となるポイン
トで自励発振が続行する。
す。第２，３図と同一番号のものは、同じ機能を
有する構成要素である。１９は圧電素子９の駆動
信号を移相する移相部、２０は前記移相部の出力
信号と、ひずみ検出電極１５の信号を加算する混
合部、２１は、前記混合部２０の出力信号を増幅
する増幅部、２２は駆動信号を圧電素子へ伝達す
る駆動部である。第１図の例は、駆動信号を移相
した場合であるが、ひずみ検出信号を移相した場
合も、同様のブロツク構成となる。第４図で位相
関係を詳述するが、駆動信号、あるいは、ひずみ
検出信号の一方を移相し、他方の元信号と加算す
れば、周波数特性で加算信号が最大となるポイン
トで自励発振が続行する。
第４図は、霧化器の各信号の周波数特性を示
し、第４図の１は、噴霧量、及び圧電素子駆動信
号とひずみ検出信号の位相差の周波数特性であ
る。噴霧量が最大となる周波数frmで、前記位相
差はちようどπ／２となる。ここで、噴霧量が最
大となる機械的共振点では、振動速度と駆動電圧
信号とは同相であり、振動速度は圧電素子の変位
の時間微分である。また、ひずみ電圧は、変位の
位置微分であるひずみ率が主体となつて発生す
る。それ故、変位の時間微分である振動速度と同
相である駆動電圧と、ひずみ電圧とはπ／２だけ
ずれていることになる。また、第４図の２は、圧
電素子の駆動電流と、ひずみ検出電圧の周波数特
性を示す。図のfre、fareは、電気的共振点、及
び電気的反共振点である。検出電圧のピークは、
機械的共振点ではなく、電気的反共振点側にずれ
ている。第４図の特性は、駆動電圧を一定にした
ものである。
し、第４図の１は、噴霧量、及び圧電素子駆動信
号とひずみ検出信号の位相差の周波数特性であ
る。噴霧量が最大となる周波数frmで、前記位相
差はちようどπ／２となる。ここで、噴霧量が最
大となる機械的共振点では、振動速度と駆動電圧
信号とは同相であり、振動速度は圧電素子の変位
の時間微分である。また、ひずみ電圧は、変位の
位置微分であるひずみ率が主体となつて発生す
る。それ故、変位の時間微分である振動速度と同
相である駆動電圧と、ひずみ電圧とはπ／２だけ
ずれていることになる。また、第４図の２は、圧
電素子の駆動電流と、ひずみ検出電圧の周波数特
性を示す。図のfre、fareは、電気的共振点、及
び電気的反共振点である。検出電圧のピークは、
機械的共振点ではなく、電気的反共振点側にずれ
ている。第４図の特性は、駆動電圧を一定にした
ものである。
第４図の特性から、駆動電圧、及び、ひずみ検
出電圧の所定のレベルとなるように抵抗分割等を
し、第１図で示したシステム図のようにπ／２だ
け移相して混合すれば、機械的共振点で最大とな
る電圧特性が得られる。
出電圧の所定のレベルとなるように抵抗分割等を
し、第１図で示したシステム図のようにπ／２だ
け移相して混合すれば、機械的共振点で最大とな
る電圧特性が得られる。
第５図は、本発明の具体的回路図である。前図
と同一番号のものは、同じ機能を有する構成要素
である。増幅部２１は、抵抗２３，２４，２５，
２６，２７，２８，２９と、コンデンサー３０
と、トランジスタ３１，３２，３３，３４から構
成されている。増幅部２１の出力であるスイツチ
ング信号は、コンデンサー３５、パルストランス
３６、インダクタ３７を介して圧電素子９へ伝達
される。インダクタ３７は、圧電素子の容量分と
でタンク回路を形成している。コンデンサー３８
は、圧電素子と並列に挿入され、若干の混特補償
を行つている。抵抗３９，４０で駆動電圧を分圧
し、抵抗４１，４２，４３及びコンデンサー４
４，４５から成る移相部１９を介して駆動信号が
移相される。また、ひずみ検出信号は、抵抗４
６，４７で分圧されている。コンデンサー４８は
高周波等の軽減用である。前記各々の信号は、コ
ンデンサー４９，５０を介して、混合部２０に伝
達される。コンデンサー５１は、圧電素子部と、
他の回路部の基準電位を結合させるためのもので
ある。混合部２０は、抵抗５２，５３，５４，５
５と、コンデンサー５６，５７、トランジスタ５
８から成つている。５９は、本具体回路例におい
て自励発振を続行するために挿入した移相部で、
抵抗６０，６１，６２，６３と、コンデンサー６
４と、トランジスタ６５から構成されている。前
記混合部からは、コンデンサー６６を介して信号
が伝達され、５９の移相部からは、コンデンサー
６７を介して増幅部に信号が伝達される。
と同一番号のものは、同じ機能を有する構成要素
である。増幅部２１は、抵抗２３，２４，２５，
２６，２７，２８，２９と、コンデンサー３０
と、トランジスタ３１，３２，３３，３４から構
成されている。増幅部２１の出力であるスイツチ
ング信号は、コンデンサー３５、パルストランス
３６、インダクタ３７を介して圧電素子９へ伝達
される。インダクタ３７は、圧電素子の容量分と
でタンク回路を形成している。コンデンサー３８
は、圧電素子と並列に挿入され、若干の混特補償
を行つている。抵抗３９，４０で駆動電圧を分圧
し、抵抗４１，４２，４３及びコンデンサー４
４，４５から成る移相部１９を介して駆動信号が
移相される。また、ひずみ検出信号は、抵抗４
６，４７で分圧されている。コンデンサー４８は
高周波等の軽減用である。前記各々の信号は、コ
ンデンサー４９，５０を介して、混合部２０に伝
達される。コンデンサー５１は、圧電素子部と、
他の回路部の基準電位を結合させるためのもので
ある。混合部２０は、抵抗５２，５３，５４，５
５と、コンデンサー５６，５７、トランジスタ５
８から成つている。５９は、本具体回路例におい
て自励発振を続行するために挿入した移相部で、
抵抗６０，６１，６２，６３と、コンデンサー６
４と、トランジスタ６５から構成されている。前
記混合部からは、コンデンサー６６を介して信号
が伝達され、５９の移相部からは、コンデンサー
６７を介して増幅部に信号が伝達される。
発明の効果
本発明の霧化器駆動装置に依れば、経時変化等
で霧化器の周波数特性が変わつても、最大噴霧が
効率よく得られる機械的共振点を確実に追尾で
き、安定な霧化動作を実現できる。
で霧化器の周波数特性が変わつても、最大噴霧が
効率よく得られる機械的共振点を確実に追尾で
き、安定な霧化動作を実現できる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク構成
図、第２図は本発明の霧化器の断面図、第３図は
本発明の霧化器の電極部を示す図（１は上面図、
２は断面図）、第４図は噴霧量、位相差、駆動電
流、検出電圧の周波数特性図、第５図は本発明の
具体的回路図である。 １……加圧室、２……ボデイー、３……供給
部、７……ノズル部、９……圧電素子、１５……
ひずみ検出電極部、１９……移相部、２０……混
合部、２１……増幅部、２２……駆動部。
図、第２図は本発明の霧化器の断面図、第３図は
本発明の霧化器の電極部を示す図（１は上面図、
２は断面図）、第４図は噴霧量、位相差、駆動電
流、検出電圧の周波数特性図、第５図は本発明の
具体的回路図である。 １……加圧室、２……ボデイー、３……供給
部、７……ノズル部、９……圧電素子、１５……
ひずみ検出電極部、１９……移相部、２０……混
合部、２１……増幅部、２２……駆動部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 液体を充填する加圧室を備えたボデイーと、
前記加圧室に液体を供給するための供給部と、前
記加圧室に臨むように設けたノズルを有するノズ
ル部と、前記ノズル部を付勢して前記ノズルを加
振する電気的振動子と、前記電気的振動子の機械
的ひずみを検出する電極部とからなる霧化器と、
前記電極部からのひずみ検出信号、あるいは、前
記電気的振動子への駆動信号を移相する移相部と
前記移相部の出力信号及び移相部を介さない前記
ひずみ検出信号、あるいは駆動信号を加算する混
合部と、前記混合部の信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部の信号を前記電気的振動子へ伝達する
駆動部とから構成された霧化器駆動装置。 ２ 移相部の移相度をπ／２としたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の霧化器駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59241125A JPS61120653A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 霧化器駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59241125A JPS61120653A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 霧化器駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61120653A JPS61120653A (ja) | 1986-06-07 |
| JPH0373342B2 true JPH0373342B2 (ja) | 1991-11-21 |
Family
ID=17069655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59241125A Granted JPS61120653A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 霧化器駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61120653A (ja) |
-
1984
- 1984-11-15 JP JP59241125A patent/JPS61120653A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61120653A (ja) | 1986-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |