JPH05138092A - 霧化装置 - Google Patents
霧化装置Info
- Publication number
- JPH05138092A JPH05138092A JP3300110A JP30011091A JPH05138092A JP H05138092 A JPH05138092 A JP H05138092A JP 3300110 A JP3300110 A JP 3300110A JP 30011091 A JP30011091 A JP 30011091A JP H05138092 A JPH05138092 A JP H05138092A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating body
- tip surface
- liquid
- atomization
- vibration
- Prior art date
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- Pending
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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
- B05B17/0623—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 coupled with a vibrating horn
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- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Air Humidification (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 霧化粒子の微粒化と粒径の均一化、そして小
型で、霧化量の調節幅を拡大できる霧化装置を提供する
ことを目的としたものである。 【構成】 振動体１２の先端面１３とこの先端面１３に
液体を供給する液体供給部を設けた弁部との当接面が振
動体１２の先端面１３の振動によって開閉するように構
成され、振動体１２の先端面１３は燃料供給部に捉われ
ずに安定した振動が得られる。そして開時には、液体供
給部１６から振動体１２の先端面１３に液体が供給され
て極めて薄い液膜を形成する。つづいて閉時には、この
薄い液膜は振動体１２の先端面１３と弁部１４との面当
たりで生じる剪断力によって叩き出されて、微小粒子と
なって霧化する。一定の振動振幅で均一な極めて薄い液
膜の形成と、面当たりによる安定した剪断力によって粒
径の均一な霧化が得られる。そして、振動体１２の先端
面１３への液体の供給量を調節することによって、霧化
量を幅広く可変できる。
型で、霧化量の調節幅を拡大できる霧化装置を提供する
ことを目的としたものである。 【構成】 振動体１２の先端面１３とこの先端面１３に
液体を供給する液体供給部を設けた弁部との当接面が振
動体１２の先端面１３の振動によって開閉するように構
成され、振動体１２の先端面１３は燃料供給部に捉われ
ずに安定した振動が得られる。そして開時には、液体供
給部１６から振動体１２の先端面１３に液体が供給され
て極めて薄い液膜を形成する。つづいて閉時には、この
薄い液膜は振動体１２の先端面１３と弁部１４との面当
たりで生じる剪断力によって叩き出されて、微小粒子と
なって霧化する。一定の振動振幅で均一な極めて薄い液
膜の形成と、面当たりによる安定した剪断力によって粒
径の均一な霧化が得られる。そして、振動体１２の先端
面１３への液体の供給量を調節することによって、霧化
量を幅広く可変できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水、油、薬溶液などの
液体を振動により霧化する霧化装置に関し、加湿器，薬
霧化等の医療器，液体燃焼器，化学処理器等に利用する
ものである。
液体を振動により霧化する霧化装置に関し、加湿器，薬
霧化等の医療器，液体燃焼器，化学処理器等に利用する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の霧化装置は種々のものが提
案され、実用化ないしは、実用化の検討がなされてい
る。
案され、実用化ないしは、実用化の検討がなされてい
る。
【０００３】例えば、図４に示すように高圧力ポンプ１
により液体を加圧しノズル２から噴出することにより霧
化する圧力噴霧装置、そして図５に示すように高速の回
転体３に供給ノズル４から液体を供給し、これを遠心力
により飛散させて霧化する回転噴霧装置、さらに図６に
示すように液槽５の底部に圧電素子６を設け、液槽５の
液面近傍に超音波を集中させて霧化する液浸型超音波霧
化装置などがある。また、ホーン型超音波霧化装置は、
図７に示すようにホーン形状の振動子７をジュラルミン
等で構成し、圧電素子８等の振動振幅を増幅すると共
に、前記振幅の増幅されたホーン先端部９に供給パイプ
１０から液体を供給して霧化するようになっていた。
により液体を加圧しノズル２から噴出することにより霧
化する圧力噴霧装置、そして図５に示すように高速の回
転体３に供給ノズル４から液体を供給し、これを遠心力
により飛散させて霧化する回転噴霧装置、さらに図６に
示すように液槽５の底部に圧電素子６を設け、液槽５の
液面近傍に超音波を集中させて霧化する液浸型超音波霧
化装置などがある。また、ホーン型超音波霧化装置は、
図７に示すようにホーン形状の振動子７をジュラルミン
等で構成し、圧電素子８等の振動振幅を増幅すると共
に、前記振幅の増幅されたホーン先端部９に供給パイプ
１０から液体を供給して霧化するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の圧力噴霧装置（図４）は、霧化の粒径が大きく、粒径
の均一性も悪くて微粒化性能は不十分であり、噴出流速
を下げると極端に霧化状態が悪くなるために霧化量の調
節幅が小さいものであった。回転噴霧装置（図５）は、
前記の圧力噴霧装置に比べて霧化量の調節幅は大きい
が、回転用の装置と動力の消費を必要とし、装置全体が
大型化すると共に霧化の粒径は大きいものであった。液
浸型超音波霧化装置（図６）は、液面に直接超音波を照
射して霧化するため極めて大きな超音波エネルギーを必
要とし、高周波駆動が必要であり、多量の霧化を得るこ
とは困難で粒径の均一性も悪い。さらに霧化される液体
の温度、物性による霧化動作の変動が著しく、これを補
償することが面倒であった。また、ホーン型超音波霧化
装置（図７）は、前記の液浸型超音波霧化装置に比べて
多量の霧化を得ることはできるが、ホーン表面での液膜
の厚さが粒径の大きさを支配することになり、薄い液膜
を均一に得ることは極めて困難であるために霧化の粒径
は大きくて均一性も悪く、微粒化性能は不十分なもので
あった。
の圧力噴霧装置（図４）は、霧化の粒径が大きく、粒径
の均一性も悪くて微粒化性能は不十分であり、噴出流速
を下げると極端に霧化状態が悪くなるために霧化量の調
節幅が小さいものであった。回転噴霧装置（図５）は、
前記の圧力噴霧装置に比べて霧化量の調節幅は大きい
が、回転用の装置と動力の消費を必要とし、装置全体が
大型化すると共に霧化の粒径は大きいものであった。液
浸型超音波霧化装置（図６）は、液面に直接超音波を照
射して霧化するため極めて大きな超音波エネルギーを必
要とし、高周波駆動が必要であり、多量の霧化を得るこ
とは困難で粒径の均一性も悪い。さらに霧化される液体
の温度、物性による霧化動作の変動が著しく、これを補
償することが面倒であった。また、ホーン型超音波霧化
装置（図７）は、前記の液浸型超音波霧化装置に比べて
多量の霧化を得ることはできるが、ホーン表面での液膜
の厚さが粒径の大きさを支配することになり、薄い液膜
を均一に得ることは極めて困難であるために霧化の粒径
は大きくて均一性も悪く、微粒化性能は不十分なもので
あった。
【０００５】以上述べたように上記従来の霧化装置は、
霧化粒子の微粒化、粒径の均一化など微粒化性能が不十
分であり、霧化量の調節幅が小さいという課題があっ
た。
霧化粒子の微粒化、粒径の均一化など微粒化性能が不十
分であり、霧化量の調節幅が小さいという課題があっ
た。
【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、霧化
粒子の微粒化と均一化、そして小型で、霧化量の調節幅
を拡大する霧化装置を提供するものである。
粒子の微粒化と均一化、そして小型で、霧化量の調節幅
を拡大する霧化装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、振動を発生するための電気的振動子と、この
電気的振動子に接続された振動体と、この振動体の先端
面に当接して振動により振動体の先端面が開閉する弁部
と、この弁部に設けられ、前記振動体の先端面に液体を
供給する液体供給部とを設けた構成としてある。
するため、振動を発生するための電気的振動子と、この
電気的振動子に接続された振動体と、この振動体の先端
面に当接して振動により振動体の先端面が開閉する弁部
と、この弁部に設けられ、前記振動体の先端面に液体を
供給する液体供給部とを設けた構成としてある。
【０００８】
【作用】本発明は上記構成によって電気的振動子を駆動
すると、振動体の先端面が振動強度を損なうことなく安
定維持して加振される。このとき振動体の先端面と弁部
との当接面が振動体の先端面の振動によって開閉する。
そして、開時においては液体供給部から振動体の先端面
に液体が供給されて薄い液膜を形成する。つづいて閉時
においてはこの薄い液膜は振動体の先端面と弁部との面
当たりで生じる剪断力によって叩き出されて、微小粒子
で粒径の均一な霧化を得ることができる。そして、霧化
量の調節は液体の供給量を調節することによって幅広く
できるようになる。
すると、振動体の先端面が振動強度を損なうことなく安
定維持して加振される。このとき振動体の先端面と弁部
との当接面が振動体の先端面の振動によって開閉する。
そして、開時においては液体供給部から振動体の先端面
に液体が供給されて薄い液膜を形成する。つづいて閉時
においてはこの薄い液膜は振動体の先端面と弁部との面
当たりで生じる剪断力によって叩き出されて、微小粒子
で粒径の均一な霧化を得ることができる。そして、霧化
量の調節は液体の供給量を調節することによって幅広く
できるようになる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。
明する。
【００１０】図１から図２において、１１は、振動を発
生するための電気的振動子で、例えばチタン酸ジルコン
酸鉛磁器等からなり、両端面に銀を施して電極化された
一対の振動子を数個、電気的に並列に接続して積層した
ものである。１２は、振動体でジュラルミン，ステンレ
ス等の金属製で、電気的振動子１１の一方の外端面（銀
電極側）１１ａに密着して接合され、電気的振動子１１
で発生した振動を集束し、適切な振動振幅で振動体１２
の先端面１３に伝送できるようになっている。１２ａは
振動体１２に設けられた固定用の支持部である。１４
は、弁部で弾性体１５等によって所定の圧力で振動体１
２の先端面１３に当接されており、液体源（図示せず）
にパイプ１６ａを介して接続された供給路である液体供
給部１６から振動体１２の先端面１３に液体が供給され
るようになっている。そして振動体１２の先端面１３と
弁部１４との当接面１７が振動体１２の先端面１３の振
動によって開閉するようになっている。振動体１２の先
端面１３は中央に窪み部１３ａが形成してあり、弁部１
４の突出部１４ａと合致するようになっている。
生するための電気的振動子で、例えばチタン酸ジルコン
酸鉛磁器等からなり、両端面に銀を施して電極化された
一対の振動子を数個、電気的に並列に接続して積層した
ものである。１２は、振動体でジュラルミン，ステンレ
ス等の金属製で、電気的振動子１１の一方の外端面（銀
電極側）１１ａに密着して接合され、電気的振動子１１
で発生した振動を集束し、適切な振動振幅で振動体１２
の先端面１３に伝送できるようになっている。１２ａは
振動体１２に設けられた固定用の支持部である。１４
は、弁部で弾性体１５等によって所定の圧力で振動体１
２の先端面１３に当接されており、液体源（図示せず）
にパイプ１６ａを介して接続された供給路である液体供
給部１６から振動体１２の先端面１３に液体が供給され
るようになっている。そして振動体１２の先端面１３と
弁部１４との当接面１７が振動体１２の先端面１３の振
動によって開閉するようになっている。振動体１２の先
端面１３は中央に窪み部１３ａが形成してあり、弁部１
４の突出部１４ａと合致するようになっている。
【００１１】上記構成における作用について図２に基づ
いて説明する。振動子駆動装置（図示せず）を起動する
と、電気的振動子１１（図１）が駆動し、振動体１２の
先端面１３が適切な振動振幅で加振され、この振動によ
って振動体１２の先端面１３と弁部１４との当接面１７
が振動周波数に同期して開閉する。この開閉は振動体１
２の機械的共振を利用するもので、安定な振動を維持す
るには、振動体１２の加工精度が重要で、振動体１２は
シンプルである程その設計は容易である。そこで、実施
例ではさらに弁部１４に液体供給部１６を設けているの
で、振動体１２はシンプルとなり、振動のみを考慮した
設計、加工が容易となり、電気的振動子１１の振動振幅
をその先端面１３が最大となるように振動強度を損なう
ことなく安定な振動を維持できるようになっている。従
って下記の安定な霧化動作を確保することができる。図
２ａは、振動体１２の先端面１３が開時の状態を示し、
液体供給部１６から振動体１２の先端面１３に液体が供
給される。振動体１２の先端面１３と弁部１４で形成さ
れる間隙はほぼ振動振幅に一致し、液体は極めて薄い液
膜Ｌを形成する。つづいて図２ｂは、閉時に向かう過渡
的段階の状態を示し、振動体１２の先端面１３と弁部１
４で形成される間隙容積は小さくなって全開時に存在し
た液膜は振動体１２の先端面１３の外周に微小液滴Ｌｄ
を形成する。図２ｃは閉時の状態を示し、振動体１２の
先端面１３と弁部１４との面当たりによる剪断力によっ
て叩き出されて、さらに微小粒子群Ｄとなって霧化する
と共に、一定の振動振幅で均一な極めて薄い液膜の形成
と、面当たりによる剪断力によって、粒径の均一な霧化
を得ることができる。そして、振動体１２の先端面１３
への液体の供給量を調節することによって、霧化量を幅
広く可変できる。また、構造が簡単で小型である。
いて説明する。振動子駆動装置（図示せず）を起動する
と、電気的振動子１１（図１）が駆動し、振動体１２の
先端面１３が適切な振動振幅で加振され、この振動によ
って振動体１２の先端面１３と弁部１４との当接面１７
が振動周波数に同期して開閉する。この開閉は振動体１
２の機械的共振を利用するもので、安定な振動を維持す
るには、振動体１２の加工精度が重要で、振動体１２は
シンプルである程その設計は容易である。そこで、実施
例ではさらに弁部１４に液体供給部１６を設けているの
で、振動体１２はシンプルとなり、振動のみを考慮した
設計、加工が容易となり、電気的振動子１１の振動振幅
をその先端面１３が最大となるように振動強度を損なう
ことなく安定な振動を維持できるようになっている。従
って下記の安定な霧化動作を確保することができる。図
２ａは、振動体１２の先端面１３が開時の状態を示し、
液体供給部１６から振動体１２の先端面１３に液体が供
給される。振動体１２の先端面１３と弁部１４で形成さ
れる間隙はほぼ振動振幅に一致し、液体は極めて薄い液
膜Ｌを形成する。つづいて図２ｂは、閉時に向かう過渡
的段階の状態を示し、振動体１２の先端面１３と弁部１
４で形成される間隙容積は小さくなって全開時に存在し
た液膜は振動体１２の先端面１３の外周に微小液滴Ｌｄ
を形成する。図２ｃは閉時の状態を示し、振動体１２の
先端面１３と弁部１４との面当たりによる剪断力によっ
て叩き出されて、さらに微小粒子群Ｄとなって霧化する
と共に、一定の振動振幅で均一な極めて薄い液膜の形成
と、面当たりによる剪断力によって、粒径の均一な霧化
を得ることができる。そして、振動体１２の先端面１３
への液体の供給量を調節することによって、霧化量を幅
広く可変できる。また、構造が簡単で小型である。
【００１２】次に本発明の他の実施例を図３を用いて説
明する。図３において前記実施例と相違する点は、振動
体１２は、振動体１２の先端面１３の断面積を電気的振
動子１１との接合側の断面積よりも小さくなる構成とし
たことである。この実施例の構成によれば振動エネルギ
ーの集束効果によって、大きな振動振幅が振動体１２の
先端面１３に集中し、強力な振動が得られるので振動体
１２の先端面１３と弁部１４との面当たり時の液膜の剪
断力が大きくなって、より粒径が微小で均一な霧化を得
るという効果がある。
明する。図３において前記実施例と相違する点は、振動
体１２は、振動体１２の先端面１３の断面積を電気的振
動子１１との接合側の断面積よりも小さくなる構成とし
たことである。この実施例の構成によれば振動エネルギ
ーの集束効果によって、大きな振動振幅が振動体１２の
先端面１３に集中し、強力な振動が得られるので振動体
１２の先端面１３と弁部１４との面当たり時の液膜の剪
断力が大きくなって、より粒径が微小で均一な霧化を得
るという効果がある。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の霧化装置に
よれば、次の効果が得られる。
よれば、次の効果が得られる。
【００１４】（１）振動体の先端面と弁部との当接面が
振動体の先端面の振動によって開閉するので、この開閉
時に振動体の先端面と弁部との当接面間に極めて薄い液
膜の形成作用と、この液膜への剪断力による叩き出し作
用が連続的に生じ微小粒子の霧化ができる。
振動体の先端面の振動によって開閉するので、この開閉
時に振動体の先端面と弁部との当接面間に極めて薄い液
膜の形成作用と、この液膜への剪断力による叩き出し作
用が連続的に生じ微小粒子の霧化ができる。
【００１５】（２）一定の振動振幅で均一な極めて薄い
液膜の形成と、面当たりによる安定した剪断力によっ
て、粒径の均一な霧化を得ることができる。
液膜の形成と、面当たりによる安定した剪断力によっ
て、粒径の均一な霧化を得ることができる。
【００１６】（３）振動体の先端面への液体の供給量を
調節することによって、霧化量を幅広く可変できる。
調節することによって、霧化量を幅広く可変できる。
【００１７】（４）弁部に液体供給部を設けているの
で、振動体は電気的振動子の振動振幅をその先端面が最
大となるように振動強度を損なうことなく安定な振動を
維持できるので、安定な霧化動作を確保することができ
る。
で、振動体は電気的振動子の振動振幅をその先端面が最
大となるように振動強度を損なうことなく安定な振動を
維持できるので、安定な霧化動作を確保することができ
る。
【００１８】（５）振動体は、振動体の先端面の断面積
を電気的振動子との接合側の断面積よりも小さくしてい
るので、振動エネルギーの集束効果により大きな振動振
幅が振動体の先端面に集中し、強力な振動が得られるの
で振動体の先端面と弁部との面当たり時に生じる液膜の
剪断力が大きくなって、より微小粒子で均一な霧化を得
ることができる。
を電気的振動子との接合側の断面積よりも小さくしてい
るので、振動エネルギーの集束効果により大きな振動振
幅が振動体の先端面に集中し、強力な振動が得られるの
で振動体の先端面と弁部との面当たり時に生じる液膜の
剪断力が大きくなって、より微小粒子で均一な霧化を得
ることができる。
【００１９】（６）構造が簡単で小型にできる。
【図１】本発明の一実施例における霧化装置の要部断面
図
図
【図２】ａは同霧化装置の振動体の先端面が開時の状態
を示す要部断面図 ｂは同霧化装置の振動体の先端面が閉時に向かう過程の
状態を示す要部断面図 ｃは同霧化装置の振動体の先端面が閉時の状態を示す要
部断面図
を示す要部断面図 ｂは同霧化装置の振動体の先端面が閉時に向かう過程の
状態を示す要部断面図 ｃは同霧化装置の振動体の先端面が閉時の状態を示す要
部断面図
【図３】本発明の他の実施例における霧化装置の要部断
面図
面図
【図４】従来の霧化装置の要部断面図
【図５】従来の他の霧化装置の要部断面図
【図６】従来の他の霧化装置の要部断面図
【図７】従来の他の霧化装置の要部断面図
１１ 電気的振動子 １２ 振動体 １３ 振動体の先端面 １４ 弁部 １６ 液体供給部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前原 直芳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 上羽 貞行 東京都町田市金森1793−635 (72)発明者 飯田 治久 神奈川県横浜市緑区藤ケ丘２−41−21 東 京工業大学藤ケ丘寮221
Claims (2)
- 【請求項１】振動を発生するための電気的振動子と、こ
の電気的振動子に接続された振動体と、この振動体の先
端面に当接して振動により前記振動体の先端面が開閉す
る弁部と、この弁部に設けられ、前記振動体の先端面に
液体を供給する液体供給部とからなる霧化装置。 - 【請求項２】振動体は、振動体の先端面の断面積を電気
的振動子の接続側の断面積よりも小さく構成された請求
項１記載の霧化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300110A JPH05138092A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 霧化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300110A JPH05138092A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 霧化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05138092A true JPH05138092A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17880844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3300110A Pending JPH05138092A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 霧化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05138092A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104791976A (zh) * | 2014-01-21 | 2015-07-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 出雾结构及加湿器 |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP3300110A patent/JPH05138092A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104791976A (zh) * | 2014-01-21 | 2015-07-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 出雾结构及加湿器 |
| CN104791976B (zh) * | 2014-01-21 | 2018-10-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 出雾结构及加湿器 |
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