JPH04207800A - 超音波霧化装置 - Google Patents
超音波霧化装置Info
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- JPH04207800A JPH04207800A JP33918190A JP33918190A JPH04207800A JP H04207800 A JPH04207800 A JP H04207800A JP 33918190 A JP33918190 A JP 33918190A JP 33918190 A JP33918190 A JP 33918190A JP H04207800 A JPH04207800 A JP H04207800A
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Links
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Landscapes
- Special Spraying Apparatus (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、超音波励振器により発生させた弾性振動によ
り液体を霧化する超音波霧化装置に関する。
り液体を霧化する超音波霧化装置に関する。
（従来の技術）
従来の超音波霧化装置としては、ボルト締ランジュバン
型振動子を応用した超音波霧化装置およびネブライザー
か挙げられる。ボルト締ランジュバン型振動子による霧
化装置は数１０ｋＨｚという周波数の超音波を利用した
もので、多量の霧を発生しつるという長所を有するか、
構造か複雑で、装置か犬かかりであるという短所をあわ
せもつ。
型振動子を応用した超音波霧化装置およびネブライザー
か挙げられる。ボルト締ランジュバン型振動子による霧
化装置は数１０ｋＨｚという周波数の超音波を利用した
もので、多量の霧を発生しつるという長所を有するか、
構造か複雑で、装置か犬かかりであるという短所をあわ
せもつ。
一方、ネブライザーは、ＭＨｚ領域の超音波を利用した
もので、粒子か微小で均一性に優れるという長所を有す
るものの、霧化効率か悪く、多量の霧を発生させるのか
難しいという短所をもつ。
もので、粒子か微小で均一性に優れるという長所を有す
るものの、霧化効率か悪く、多量の霧を発生させるのか
難しいという短所をもつ。
（発明が解決しようとする課題）
従来の超音波霧化装置では、霧化効率、多量霧化、粒子
の微小性、均一性、または駆動電源のコストのいずれか
において難点があった。
の微小性、均一性、または駆動電源のコストのいずれか
において難点があった。
本発明の目的は、霧化効率、多量霧化、粒子の微小性、
均一性、および駆動電源コストのどの面からみても満足
のできる超音波霧化装置を提供することにある。
均一性、および駆動電源コストのどの面からみても満足
のできる超音波霧化装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
請求項１に記載の超音波霧化装置は、
圧電振動子に振動板を固着してなる超音波励振器により
発生させた弾性振動により液体を霧化する超音波霧化装
置において、 前記振動板へ前記液体を供給する手段か備えてあり、 前記圧電振動子は、分極軸に垂直な両面をそれぞれ端面
とし、前記分極軸に平行に貫通された穴を有する柱状の
圧電磁器と、前記両端面にそれぞれ固着されている電極
とからなり、 前記振動板は、前記貫通穴の開口を覆う位置又は該貫通
穴の内部に前記端面にほぼ平行に少なくとも１箇所に設
けてあり、 前記振動板には多数の穴が設けてあることを特徴とする 請求項２に記載の超音波霧化装置は、 前記超音波励振器か、圧電振動子に比べて音響インピー
ダンスが低い発泡スチロールその他の物質から成る支持
板に固着されており、該支持板は前記超音波励振器を固
定物に対し所定位置に保持し、または浮力により前記超
音波励振器を前記液体中に浮かせることを特徴とする 請求項３に記載の超音波霧化装置は、 前記穴における前記振動板の一方の開口面積ともう一方
の開口面積とか異なることを特徴とする請求項４に記載
の超音波霧化装置は、 前記振動板が前記圧電振動子に固着さている固着部とこ
の固着部に囲まれた振動部とてなり、前記圧電振動子の
共振周波数のうちの一つは前記圧電振動子と前記振動板
との複合体の共振周波数のうちの一つにほぼ等しいこと
を特徴とする請求項５に記載の超音波霧化装置は、 前記液体供給手段が貯液室と該貯液室から前記振動板に
液体を供給するためのチューブとを備えることを特徴と
する 請求項６に記載の超音波霧化装置は、 前記液体供給手段が貯液室と該貯液室から液体を導き出
し前記振動板上に滴下させる手段とを備えることを特徴
とする 請求項７に記載の超音波霧化装置は、 前記圧電振動子が矩形状または円環状で、前記圧電振動
子の分極軸の方向の寸法と、前記端面の外縁と内縁とを
結び両縁に垂直な直線の寸法との比はほぼ１に等しいこ
とを特徴とする特 （作用） 請求項１に記載の超音波霧化装置の使用時、前記圧電振
動子には前記圧電振動子と前記振動板との複合体の共振
周波数にほぼ等しい周波数の交流信号が印加され、前記
圧電振動子は励振される。
発生させた弾性振動により液体を霧化する超音波霧化装
置において、 前記振動板へ前記液体を供給する手段か備えてあり、 前記圧電振動子は、分極軸に垂直な両面をそれぞれ端面
とし、前記分極軸に平行に貫通された穴を有する柱状の
圧電磁器と、前記両端面にそれぞれ固着されている電極
とからなり、 前記振動板は、前記貫通穴の開口を覆う位置又は該貫通
穴の内部に前記端面にほぼ平行に少なくとも１箇所に設
けてあり、 前記振動板には多数の穴が設けてあることを特徴とする 請求項２に記載の超音波霧化装置は、 前記超音波励振器か、圧電振動子に比べて音響インピー
ダンスが低い発泡スチロールその他の物質から成る支持
板に固着されており、該支持板は前記超音波励振器を固
定物に対し所定位置に保持し、または浮力により前記超
音波励振器を前記液体中に浮かせることを特徴とする 請求項３に記載の超音波霧化装置は、 前記穴における前記振動板の一方の開口面積ともう一方
の開口面積とか異なることを特徴とする請求項４に記載
の超音波霧化装置は、 前記振動板が前記圧電振動子に固着さている固着部とこ
の固着部に囲まれた振動部とてなり、前記圧電振動子の
共振周波数のうちの一つは前記圧電振動子と前記振動板
との複合体の共振周波数のうちの一つにほぼ等しいこと
を特徴とする請求項５に記載の超音波霧化装置は、 前記液体供給手段が貯液室と該貯液室から前記振動板に
液体を供給するためのチューブとを備えることを特徴と
する 請求項６に記載の超音波霧化装置は、 前記液体供給手段が貯液室と該貯液室から液体を導き出
し前記振動板上に滴下させる手段とを備えることを特徴
とする 請求項７に記載の超音波霧化装置は、 前記圧電振動子が矩形状または円環状で、前記圧電振動
子の分極軸の方向の寸法と、前記端面の外縁と内縁とを
結び両縁に垂直な直線の寸法との比はほぼ１に等しいこ
とを特徴とする特 （作用） 請求項１に記載の超音波霧化装置の使用時、前記圧電振
動子には前記圧電振動子と前記振動板との複合体の共振
周波数にほぼ等しい周波数の交流信号が印加され、前記
圧電振動子は励振される。
前記圧電振動子の励振は前記振動板を振動させ、前記振
動板に供給された液体は前記振動板に設けられている多
数の穴の効果により霧化される。前記圧電振動子は、分
極軸に垂直な両面をそれぞれ端面とし、前記分極軸に平
行に貫通された穴を有する柱状の圧電磁器と、前記両端
面にそれぞれ固着されている電極とからなり、交流電圧
は該電極を介して前記圧電振動子に印加される。前記振
動板は、前記貫通穴の開口を覆う位置または該貫通穴の
内部に前記端面にほぼ平行に少なくとも１箇所に設けら
れていることから、前記圧電振動子の振動エネルギーは
効率良く前記振動板に伝ばんし、前記振動板を振動させ
るので霧化効率を増大させることができる。従って、本
発明の装置では簡単な構造の圧電振動子の採用と、その
圧電振動子の貫通穴に対し振動板を所定の位置に設けた
ことにより、装置を小形化でき、しかも高い効率で液体
を霧化することができ、その上、振動板に設けられてい
る多数の穴の作用により霧の粒子の微小性、均一性を促
すことかできる。また振動板を複数個用いることにより
、霧の粒子の微小性を向上できる。
動板に供給された液体は前記振動板に設けられている多
数の穴の効果により霧化される。前記圧電振動子は、分
極軸に垂直な両面をそれぞれ端面とし、前記分極軸に平
行に貫通された穴を有する柱状の圧電磁器と、前記両端
面にそれぞれ固着されている電極とからなり、交流電圧
は該電極を介して前記圧電振動子に印加される。前記振
動板は、前記貫通穴の開口を覆う位置または該貫通穴の
内部に前記端面にほぼ平行に少なくとも１箇所に設けら
れていることから、前記圧電振動子の振動エネルギーは
効率良く前記振動板に伝ばんし、前記振動板を振動させ
るので霧化効率を増大させることができる。従って、本
発明の装置では簡単な構造の圧電振動子の採用と、その
圧電振動子の貫通穴に対し振動板を所定の位置に設けた
ことにより、装置を小形化でき、しかも高い効率で液体
を霧化することができ、その上、振動板に設けられてい
る多数の穴の作用により霧の粒子の微小性、均一性を促
すことかできる。また振動板を複数個用いることにより
、霧の粒子の微小性を向上できる。
請求項２に記載の超音波霧化装置では、前記超音波励振
器が圧電振動子に比べて音響インピーダンスか低い発泡
スチロールその他の物質から成る支持板に固着されてい
る。該支持板は前記超音波励振器を固定物に対し所定の
位置に保持するか、または浮力により前記超音波励振器
を前記液体中に浮かせている。この際、前記支持板か、
圧電振動子に比べて音響インピーダンスか低い発泡スチ
ロールその他の物質から成ることにより、前記支持板は
前記圧電振動子の振動エネルギーか前記固定物または前
記液体中にもれるのを抑制し、前記圧電振動子の励振は
効率良く前記振動板に伝ばんされる。従って、効率の良
い霧化か実現できる。
器が圧電振動子に比べて音響インピーダンスか低い発泡
スチロールその他の物質から成る支持板に固着されてい
る。該支持板は前記超音波励振器を固定物に対し所定の
位置に保持するか、または浮力により前記超音波励振器
を前記液体中に浮かせている。この際、前記支持板か、
圧電振動子に比べて音響インピーダンスか低い発泡スチ
ロールその他の物質から成ることにより、前記支持板は
前記圧電振動子の振動エネルギーか前記固定物または前
記液体中にもれるのを抑制し、前記圧電振動子の励振は
効率良く前記振動板に伝ばんされる。従って、効率の良
い霧化か実現できる。
請求項３に記載の超音波霧化装置は、前記穴における前
記振動板の一方の開口面積ともう一方の開口面積とか異
なることにより、液体の霧化作用はさらに促進され、霧
の発生量か増加しかつ、粒子の径か均一になる。
記振動板の一方の開口面積ともう一方の開口面積とか異
なることにより、液体の霧化作用はさらに促進され、霧
の発生量か増加しかつ、粒子の径か均一になる。
請求項４に記載の超音波霧化装置は、前記振動板が前記
圧電振動子に固着されている固着部とこの固着部に囲ま
れた振動部とから成り、該振動部は前記圧電振動子と一
体となった結合振動をするから、前記振動部に供給され
た液体はその結合振動により霧化され、前記振動板に垂
直な上方に向けて霧として放散される。前記振動部の振
動は、液体の霧化効率を高め、霧の発生量を増大させる
。
圧電振動子に固着されている固着部とこの固着部に囲ま
れた振動部とから成り、該振動部は前記圧電振動子と一
体となった結合振動をするから、前記振動部に供給され
た液体はその結合振動により霧化され、前記振動板に垂
直な上方に向けて霧として放散される。前記振動部の振
動は、液体の霧化効率を高め、霧の発生量を増大させる
。
また、前記圧電振動子の共振周波数のうちの一つが前記
圧電振動子と前記振動板との複合体の共振周波数のうち
の一つにほぼ等しくなるときの電圧が前記圧電振動子に
印加されることにより、霧化効率が促進され、霧の発生
量はさらに増大する。
圧電振動子と前記振動板との複合体の共振周波数のうち
の一つにほぼ等しくなるときの電圧が前記圧電振動子に
印加されることにより、霧化効率が促進され、霧の発生
量はさらに増大する。
請求項５に記載の超音波霧化装置は、前記液体供給手段
が貯液室と該貯液室から前記振動板に液体を供給するた
めのチューブとを備えることにより、前記液体の供給を
無駄なく効率良く行うことかできるばかりでなく、前記
振動板に供給される液体の量を制御することも可能とな
るので、霧化効率の最も高くなるような戚；の供給か実
現できる。
が貯液室と該貯液室から前記振動板に液体を供給するた
めのチューブとを備えることにより、前記液体の供給を
無駄なく効率良く行うことかできるばかりでなく、前記
振動板に供給される液体の量を制御することも可能とな
るので、霧化効率の最も高くなるような戚；の供給か実
現できる。
請求項６に記載の超音波霧化装置は、前記液体供給手段
が貯液室と、該貯液室から液体を導き出し前記振動板上
に滴下させる手段とを備えることにより、前記振動板に
触れる液体の量を制御し、霧化効率の最も高くなるよう
な液量を常に供給することができる。また、液体の供給
を無駄なく効率良く行うことかできる。
が貯液室と、該貯液室から液体を導き出し前記振動板上
に滴下させる手段とを備えることにより、前記振動板に
触れる液体の量を制御し、霧化効率の最も高くなるよう
な液量を常に供給することができる。また、液体の供給
を無駄なく効率良く行うことかできる。
請求項７に記載の超音波霧化装置は、前記圧電振動子か
矩形状または円環状で、前記圧電振動子の分極軸の方向
の寸法と、前記端面の外縁と内縁とを結び両縁に垂直な
直線の寸法との比かほぼ１に等しい構造を採用すること
により、前記圧電振動子と前記振動板との複合体の結合
振動か増強され、霧化効率かさらに増大する。
矩形状または円環状で、前記圧電振動子の分極軸の方向
の寸法と、前記端面の外縁と内縁とを結び両縁に垂直な
直線の寸法との比かほぼ１に等しい構造を採用すること
により、前記圧電振動子と前記振動板との複合体の結合
振動か増強され、霧化効率かさらに増大する。
（実施例）
次に実施例を挙げて本発明を一層詳しく説明する。第１
図は本発明の超音波霧化装置の一実施例を示す断面図で
ある。本実施例は接着剤を介して銅箔から成る端子Ｐ、
Ｑか取り付けられている圧電振動子１と振動板２と支持
板３と、液体収容槽４とからなる。但し、第１図には圧
電振動子１に交流電圧を供給する電源回路か併せて示し
てあり、使用時には液体収容槽４は適量の液体で満たし
ておく。
図は本発明の超音波霧化装置の一実施例を示す断面図で
ある。本実施例は接着剤を介して銅箔から成る端子Ｐ、
Ｑか取り付けられている圧電振動子１と振動板２と支持
板３と、液体収容槽４とからなる。但し、第１図には圧
電振動子１に交流電圧を供給する電源回路か併せて示し
てあり、使用時には液体収容槽４は適量の液体で満たし
ておく。
圧電振動子１と振動板２とから成る超音波励振器は支持
板３に固着させ、使用時には浮力により液体中に浮かせ
る。この時、支持板３は圧電振動子］を液体からしゃ断
し、超音波振動のエネルギーか液中に放出されるのを防
ぐので、前記エネルギーは信号板２に効率良く伝ばんさ
れる。
板３に固着させ、使用時には浮力により液体中に浮かせ
る。この時、支持板３は圧電振動子］を液体からしゃ断
し、超音波振動のエネルギーか液中に放出されるのを防
ぐので、前記エネルギーは信号板２に効率良く伝ばんさ
れる。
第２図は第１図実施例における支持板３に取り付けられ
た前記超音波励振器を下面方向から見たときの平面図、
第３図は第１図の超音波霧化装置の斜視図である。圧電
振動子１は、分極軸に垂直な両面をそれぞれ端面とし前
記分極軸に平イ１゛に貫通された穴を有する円柱状の圧
電磁器３０を６゛シ、圧電機器３０の材質はＴＤＫ７２
Ａ材（製品名）て、直径２４ ｍｍ、厚さ６ｍｍで前記
貫通穴も円柱状であり、その直径は１２ｔｎｍである。
た前記超音波励振器を下面方向から見たときの平面図、
第３図は第１図の超音波霧化装置の斜視図である。圧電
振動子１は、分極軸に垂直な両面をそれぞれ端面とし前
記分極軸に平イ１゛に貫通された穴を有する円柱状の圧
電磁器３０を６゛シ、圧電機器３０の材質はＴＤＫ７２
Ａ材（製品名）て、直径２４ ｍｍ、厚さ６ｍｍで前記
貫通穴も円柱状であり、その直径は１２ｔｎｍである。
Ｔ Ｄ Ｋ ７２ Ａ材は電気機械結合係数か大きいこ
とからこ二での実施例に用いている。前記両端面にはそ
れぞれＡＵ電極３１およびＡｕ電極３２か形成されてい
る。
とからこ二での実施例に用いている。前記両端面にはそ
れぞれＡＵ電極３１およびＡｕ電極３２か形成されてい
る。
Ａｕ電極３１には端子Ｐか取り付けられ、Ａｕ％極３２
には端子Ｑが取り付けられている。
には端子Ｑが取り付けられている。
圧電振動子１の下端面の前記貫通穴の開口を覆う位置に
は、円板状の振動板２が取り付けられている。振動板２
はニッケル製で、輪状の固着部２１によって圧電振動子
１と一体的に連なって固着されており、固着部２１に囲
まれた振動板２か振動部２０をなしている。固着部２１
はＡｕ電極３２を介して圧電振動子１に固着されている
。
は、円板状の振動板２が取り付けられている。振動板２
はニッケル製で、輪状の固着部２１によって圧電振動子
１と一体的に連なって固着されており、固着部２１に囲
まれた振動板２か振動部２０をなしている。固着部２１
はＡｕ電極３２を介して圧電振動子１に固着されている
。
振動板２の直径は１４ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍである。
振動部２０の直径は前記貫通穴の直径と一致しており１
２ｍｍであり、厚さは０．０５ｍｍである。振動部２０
には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の穴４０が設
けられている。図４は板面に垂直な平面で切断したとき
に現れる振動部２０の断面を示す図であり、同図では穴
４０の縦断面形状か示されている。穴４０の形状はすり
林状であって、−方の開口面積がもう一方の開口面積よ
り大きいことからここでの実施例で用いていて、一方の
開口を入口側とし、もう一方を出口側としている。その
人口側の直径寸法はＯ，’１ｍａ＋、出口側の直径寸法
は０．０２ｍｍであって、穴４０は等しいピッチで配列
されている。第５図は振動部２０を出口側から見た時の
部分拡大平面図である。
２ｍｍであり、厚さは０．０５ｍｍである。振動部２０
には、その厚さ方向に貫通する微細な複数の穴４０が設
けられている。図４は板面に垂直な平面で切断したとき
に現れる振動部２０の断面を示す図であり、同図では穴
４０の縦断面形状か示されている。穴４０の形状はすり
林状であって、−方の開口面積がもう一方の開口面積よ
り大きいことからここでの実施例で用いていて、一方の
開口を入口側とし、もう一方を出口側としている。その
人口側の直径寸法はＯ，’１ｍａ＋、出口側の直径寸法
は０．０２ｍｍであって、穴４０は等しいピッチで配列
されている。第５図は振動部２０を出口側から見た時の
部分拡大平面図である。
第１図の超音波霧化装置の駆動時、圧電振動子１と振動
板２との複合体の共振周波数に等しい周波数を何する交
流信号を端子Ｐおよび端子Ｑを介して圧電振動子１に印
加する。圧電振動子］は励振され、固着部２１に囲まれ
た振動部２０は圧電振動子１と一体となって結合振動す
る。この振動部２０の結合振動が液体の霧化に有効に機
能する。
板２との複合体の共振周波数に等しい周波数を何する交
流信号を端子Ｐおよび端子Ｑを介して圧電振動子１に印
加する。圧電振動子］は励振され、固着部２１に囲まれ
た振動部２０は圧電振動子１と一体となって結合振動す
る。この振動部２０の結合振動が液体の霧化に有効に機
能する。
振動部２０の結合振動に伴い、液体収容槽４に収容され
ている液体は毛細血管現象により各人４０に導かれる。
ている液体は毛細血管現象により各人４０に導かれる。
穴４０の一方の開口面積がもう一方の開口面積より大き
いことから、その一方の開口を入口側とし、もう一方の
開口を出口側とすると、前記液体か各人４０を通過する
とき、各人４０の液体の通過面積はその人口側から出口
側に向けて減少するから、前記液体は穴４０によって絞
り作用を受け、振動部２０の上部に流出する。その結果
、前記絞り作用と振動部２０の結合振動および支持板３
による圧電振動子１に対する液体じゃへい効果により、
穴４０から流出した液体は霧化し、その霧化率は高くな
る。
いことから、その一方の開口を入口側とし、もう一方の
開口を出口側とすると、前記液体か各人４０を通過する
とき、各人４０の液体の通過面積はその人口側から出口
側に向けて減少するから、前記液体は穴４０によって絞
り作用を受け、振動部２０の上部に流出する。その結果
、前記絞り作用と振動部２０の結合振動および支持板３
による圧電振動子１に対する液体じゃへい効果により、
穴４０から流出した液体は霧化し、その霧化率は高くな
る。
第６図は３種類の形状の圧電振動子と振動板との複合体
についての印加電圧と周波数およびその時の消費電力と
電流との関係を表にして示した特性図である。■型と■
型は圧電振動子の下端に振動板か固着されている。■型
は■型と同寸法ではあるか、振動板は圧電振動子の上端
面に固着されている。■型は第１図実施例が示す圧電振
動子１と振動板２との複合体である。印加電圧が１０．
７Ｖのときには周波数か２９０．６ｋＨｚで霧化量か最
大となり、その時の消費電力は３２０ ｍｌ＋、電流は
３０ｍＡである。また、電源を含む装置全体においては
消費電力は６４２０、電流は６０ｍＡである。なお、■
型と同構造で上部にも振動板を設けた場合には、■型で
の特性か保持されたままで霧化率は減少するものの、極
めて微細な霧の発生に有効であることか確認された。
についての印加電圧と周波数およびその時の消費電力と
電流との関係を表にして示した特性図である。■型と■
型は圧電振動子の下端に振動板か固着されている。■型
は■型と同寸法ではあるか、振動板は圧電振動子の上端
面に固着されている。■型は第１図実施例が示す圧電振
動子１と振動板２との複合体である。印加電圧が１０．
７Ｖのときには周波数か２９０．６ｋＨｚで霧化量か最
大となり、その時の消費電力は３２０ ｍｌ＋、電流は
３０ｍＡである。また、電源を含む装置全体においては
消費電力は６４２０、電流は６０ｍＡである。なお、■
型と同構造で上部にも振動板を設けた場合には、■型で
の特性か保持されたままで霧化率は減少するものの、極
めて微細な霧の発生に有効であることか確認された。
（発明の効果）
以上に詳しく説明したように、本発明の超音波霧化装置
によれば、振動部に設けられた穴を通過しながら液体が
霧化されるので、霧の粒子の微小性、均一性を促すこと
かできる。さらに、支持板を圧電振動子に固着させるこ
とにより、本装置を浮力によって液体中に浮かべること
ができ、液体収容槽に収容されている液体の量の増減に
影響されることなく、常時、振動部には適量の液体か供
給されることになるので効率の良い霧化かでき、従って
多量の霧化か低消費電力で実現でき、あわせて装置の小
形化も容易に実現できる。
によれば、振動部に設けられた穴を通過しながら液体が
霧化されるので、霧の粒子の微小性、均一性を促すこと
かできる。さらに、支持板を圧電振動子に固着させるこ
とにより、本装置を浮力によって液体中に浮かべること
ができ、液体収容槽に収容されている液体の量の増減に
影響されることなく、常時、振動部には適量の液体か供
給されることになるので効率の良い霧化かでき、従って
多量の霧化か低消費電力で実現でき、あわせて装置の小
形化も容易に実現できる。
圧電振動子として、貫通穴を有する柱状のｕ：電磁器と
電極とからなる構造を採用し、また振動数を貫通穴の内
部やその開口を覆う位置に設けた構造を採用することに
より、圧電振動子の励振は効率良く振動板を振動させ、
従って、霧化効率を増大てき、しかも装置を小形化でき
る。また、振動板を複数個用いれば霧の粒子の微小性を
向上できる。
電極とからなる構造を採用し、また振動数を貫通穴の内
部やその開口を覆う位置に設けた構造を採用することに
より、圧電振動子の励振は効率良く振動板を振動させ、
従って、霧化効率を増大てき、しかも装置を小形化でき
る。また、振動板を複数個用いれば霧の粒子の微小性を
向上できる。
支持板として、発泡スチロール等のような圧電振動子に
比べて音響インピーダンスか低い物質を採用することに
より、圧電振動子の励振の液中への伝ばんがしゃ断され
るだけでなく、圧電振動子の励振の支持板自身への伝ば
んち抑制されるので、圧電振動子の励振は効率良く支持
板を振動させることができる。従って霧化効率を増大さ
せることかできる。
比べて音響インピーダンスか低い物質を採用することに
より、圧電振動子の励振の液中への伝ばんがしゃ断され
るだけでなく、圧電振動子の励振の支持板自身への伝ば
んち抑制されるので、圧電振動子の励振は効率良く支持
板を振動させることができる。従って霧化効率を増大さ
せることかできる。
振動板を圧電振動子の貫通穴の内部やその開口を覆う位
置に一体的に連なって固着させる構造を採用することに
より、振動部は圧電振動子と一体となって結合振動をす
るから、この結合振動の状態にある振動部に接触する液
体は垂直方向に向けて霧化される。また、振動板に設け
られた複数の穴における一方の開口面積かもう一方の開
口面積より大きいことから、その一方の開口を入口側と
し、もう一方の開口を出口側とする構造の採用により液
体の通過面積かその穴の入口側から出口側に向けて減少
するから、液体か穴を通過するときに液体は穴によって
絞り作用を受ける。その結果、絞り作用と振動部の振動
との相乗効果によって液体の霧化作用が促進され、霧の
発生量か増加しかつ粒子の径が均一になる。
置に一体的に連なって固着させる構造を採用することに
より、振動部は圧電振動子と一体となって結合振動をす
るから、この結合振動の状態にある振動部に接触する液
体は垂直方向に向けて霧化される。また、振動板に設け
られた複数の穴における一方の開口面積かもう一方の開
口面積より大きいことから、その一方の開口を入口側と
し、もう一方の開口を出口側とする構造の採用により液
体の通過面積かその穴の入口側から出口側に向けて減少
するから、液体か穴を通過するときに液体は穴によって
絞り作用を受ける。その結果、絞り作用と振動部の振動
との相乗効果によって液体の霧化作用が促進され、霧の
発生量か増加しかつ粒子の径が均一になる。
圧電振動子と振動板との複合体としての超音波励振器の
共振周波数のうちの一つか圧電振動子の共振周波数のう
ちの一つにほぼ等しくなるような構造を採用することに
より霧化効率か促進され、霧の発生量はさらに増加する
。
共振周波数のうちの一つか圧電振動子の共振周波数のう
ちの一つにほぼ等しくなるような構造を採用することに
より霧化効率か促進され、霧の発生量はさらに増加する
。
印加電圧を増加させるとそれにつれて霧化量も増加する
ので目的に応じて電圧を変えれば霧化量を自由に変える
ことかできる。
ので目的に応じて電圧を変えれば霧化量を自由に変える
ことかできる。
液体供給手段か貯液室と液体供給チューブとを備えるこ
とにより、液体の供給を無駄なく効率良く行うことがで
き、従って、霧化効率を増大させることができる。
とにより、液体の供給を無駄なく効率良く行うことがで
き、従って、霧化効率を増大させることができる。
液体供給手段か振動部に液体を滴下させる構造を採用す
ることにより、供給された液体を効率良く霧化できる。
ることにより、供給された液体を効率良く霧化できる。
圧電振動子か矩形状または円環状で、圧電振動子の分極
軸の方向の寸法と、端面の外縁と内縁とを結び、両縁に
垂直な直線の寸法との比かほぼ１に等しい構造を採用す
ることにより、前記圧電振動子と前記振動板との複合体
の結合振動か増強されるから、霧化効率をさらに増大さ
せることかできる。
軸の方向の寸法と、端面の外縁と内縁とを結び、両縁に
垂直な直線の寸法との比かほぼ１に等しい構造を採用す
ることにより、前記圧電振動子と前記振動板との複合体
の結合振動か増強されるから、霧化効率をさらに増大さ
せることかできる。
第１図は本発明の超音波霧化装置の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図実施例における支持板に取り付けら
れた超音波励振器を下面方向から見たときの平面図、第
３図は第１図実施例の超音波霧化装置の斜視図、第４図
は板面に垂直な平面で切断したときに現れる振動部２０
の断面図、第５図は振動部２０を出口側から見たときの
部分拡大平面図、第６図は３種類の形状の圧電振動子と
振動板との複合体についての印加電圧と周波数およびそ
の時の消費電力と電流との関係を表にして示した特性図
である。 １・・・圧電振動子、２・・・振動板、３・・・支持板
、４・・・液体収容槽、２０・・・振動部、２１・・・
固着部、３０・・・圧電機器、３１．３２・・・電極、
４０・・・穴。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 ”・□’：、ｊｌｌｌ）・、、゛！」 第１図
図、第２図は第１図実施例における支持板に取り付けら
れた超音波励振器を下面方向から見たときの平面図、第
３図は第１図実施例の超音波霧化装置の斜視図、第４図
は板面に垂直な平面で切断したときに現れる振動部２０
の断面図、第５図は振動部２０を出口側から見たときの
部分拡大平面図、第６図は３種類の形状の圧電振動子と
振動板との複合体についての印加電圧と周波数およびそ
の時の消費電力と電流との関係を表にして示した特性図
である。 １・・・圧電振動子、２・・・振動板、３・・・支持板
、４・・・液体収容槽、２０・・・振動部、２１・・・
固着部、３０・・・圧電機器、３１．３２・・・電極、
４０・・・穴。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 ”・□’：、ｊｌｌｌ）・、、゛！」 第１図
Claims (7)
- （１）圧電振動子に振動板を固着してなる超音波励振器
により発生させた弾性振動により液体を霧化する超音波
霧化装置において、 前記振動板へ前記液体を供給する手段が備えてあり、 前記圧電振動子は、分極軸に垂直な両面をそれぞれ端面
とし、前記分極軸に平行に貫通された穴を有する柱状の
圧電磁器と、前記両端面にそれぞれ固着されている電極
とからなり、 前記振動板は、前記貫通穴の開口を覆う位置又は該貫通
穴の内部に前記端面にほぼ平行に少なくとも１箇所に設
けてあり、 前記振動板には多数の穴が設けてあることを特徴とする
超音波霧化装置。 - （２）前記超音波励振器は、圧電振動子に比べて音響イ
ンピーダンスが低い発泡スチロールその他の物質から成
る支持板に固着されており該支持板は前記超音波励振器
を固定物に対し所定位置に保持し、または浮力により前
記超音波励振器を前記液体中に浮かせることを特徴とす
る請求項１に記載の超音波霧化装置。 - （３）前記穴における前記振動板の一方の開口面積とも
う一方の開口面積とが異なることを特徴とする請求項１
または２に記載の超音波霧化装置。 - （４）前記振動板は前記圧電振動子に固着されている固
着部とこの固着部に囲まれた振動部とでなり、前記圧電
振動子の共振周波数のうちの一つは前記圧電振動子と前
記振動板との複号体の共振周波数のうちの一つにほぼ等
しいことを特徴とする請求項１から３までに記載の超音
波霧化装置。 - （５）前記液体供給手段が貯液室と該貯液室から前記振
動板に液体を供給するためのチューブとを備えることを
特徴とする請求項１から４までに記載の超音波霧化装置
。 - （６）前記液体供給手段が貯液室と、該貯液室から液体
を導き出し前記振動板上に滴下させる手段とを備えるこ
とを特徴とする請求項１から５までに記載の超音波霧化
装置。 - （７）前記圧電振動子は矩形状または円環状で、前記圧
電振動子の分極軸の方向の寸法と、前記端面の外縁と内
縁とを結び両縁に垂直な直線の寸法との比はほぼ１に等
しいことを特徴とする請求項１から６までに記載の超音
波霧化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33918190A JPH04207800A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 超音波霧化装置 |
| DE69117127T DE69117127T2 (de) | 1990-10-11 | 1991-10-01 | Ultraschall-Zerstäuber |
| EP91308995A EP0480615B1 (en) | 1990-10-11 | 1991-10-01 | Ultrasonic atomizing device |
| US07/774,098 US5297734A (en) | 1990-10-11 | 1991-10-11 | Ultrasonic vibrating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33918190A JPH04207800A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 超音波霧化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04207800A true JPH04207800A (ja) | 1992-07-29 |
Family
ID=18325007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33918190A Pending JPH04207800A (ja) | 1990-10-11 | 1990-11-30 | 超音波霧化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04207800A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6717337B2 (en) * | 2001-05-23 | 2004-04-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Piezoelectric acoustic actuator |
| US7538473B2 (en) | 2004-02-03 | 2009-05-26 | S.C. Johnson & Son, Inc. | Drive circuits and methods for ultrasonic piezoelectric actuators |
| JP2011156528A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Psi Co Ltd | 振動素子及びそれを含む携帯用水分供給装置 |
| EP2548655A1 (en) | 2011-07-20 | 2013-01-23 | Panasonic Corporation | Mist generator and cosmetic device |
| JP2014121688A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Omron Healthcare Co Ltd | 霧化装置 |
| CN104428070A (zh) * | 2012-06-28 | 2015-03-18 | 咸成旭 | 超声波喷雾器 |
| TWI619555B (zh) * | 2011-04-28 | 2018-04-01 | Capillary structure of capillary water |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57207567A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-20 | Matsushita Electric Works Ltd | Liquid sprayer |
| JPS586263A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 霧化装置 |
| JPS6051571A (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 霧化装置 |
| JPS6154252A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 霧化ポンプ |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33918190A patent/JPH04207800A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57207567A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-20 | Matsushita Electric Works Ltd | Liquid sprayer |
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| JPS6051571A (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 霧化装置 |
| JPS6154252A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 霧化ポンプ |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6717337B2 (en) * | 2001-05-23 | 2004-04-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Piezoelectric acoustic actuator |
| US7538473B2 (en) | 2004-02-03 | 2009-05-26 | S.C. Johnson & Son, Inc. | Drive circuits and methods for ultrasonic piezoelectric actuators |
| JP2011156528A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Psi Co Ltd | 振動素子及びそれを含む携帯用水分供給装置 |
| TWI619555B (zh) * | 2011-04-28 | 2018-04-01 | Capillary structure of capillary water | |
| EP2548655A1 (en) | 2011-07-20 | 2013-01-23 | Panasonic Corporation | Mist generator and cosmetic device |
| CN102886329A (zh) * | 2011-07-20 | 2013-01-23 | 松下电器产业株式会社 | 雾生成器及美容装置 |
| JP2013022197A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Panasonic Corp | ミスト発生装置及び美容装置 |
| CN104428070A (zh) * | 2012-06-28 | 2015-03-18 | 咸成旭 | 超声波喷雾器 |
| JP2014121688A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Omron Healthcare Co Ltd | 霧化装置 |
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