JPH07256171A

JPH07256171A - 超音波振動装置及び霧化装置

Info

Publication number: JPH07256171A
Application number: JP5535594A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Tanaka; 哲郎田中; Hidekazu Kameda; 英一亀田; Akira Wakamiya; 章若宮
Original assignee: Daishinku Corp
Current assignee: Daishinku Corp
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JPH06277590A; JP2765474B2

Abstract

(57)【要約】【目的】種々の霧化装置に適応した超音波振動装置を
提供し、霧化媒体の流量および霧化した霧の方向の制御
および小型化を実現でき、また安全かつ安価な霧化装置
を提供する。【構成】発振器から所定周波数の電力が供給されて駆
動するハイパワー用超音波振動子の超音波放射面に、こ
れの一部分に供給される霧化媒体が毛細管現象により該
放射面全体に拡がり且つ保持される形状の媒体拡散部が
設けられてなり、この振動子はボルト締めランジュバン
型超音波振動子である。また、霧化装置は、互いに異な
る方向に超音波を放射する超音波放射面のそれぞれに対
して上記媒体拡散部および上記媒体導入部を設けた超音
波振動装置が備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動装置および
霧化装置に関し、例えば、溶融金属噴霧、農薬液散布、
くん蒸消毒噴霧、気化器、タービン、ペンキ噴霧器、噴
霧乾燥、スラリの噴霧およびバーナーや、燃料の噴射、
芳香材の散布等に利用される。

【０００２】

【従来の技術】近年、病院や医院における院内感染が社
会問題化しており、この院内感染を防止するために、例
えばアルコールを８０％で界面活性剤を２０％の割合で
混合した消毒液を自動的に噴出させて手指を殺菌消毒で
き、且つ二次感染を防ぐために手拭きを使う必要のない
装置が要望されている。そこで、消毒液を霧化してスプ
レー式に噴出することにより、適量の消毒液を瞬時に手
全体に湿らすよう付着させて手拭きの使用を不要とする
手の殺菌消毒が考えられる。

【０００３】現在、液体を霧化するのに超音波を利用す
る手段が一般的に採用されている。その理由は、霧化量
と霧化粒径とをそれぞれ超音波振動子への供給電力およ
び超音波周波数を可変することにより個々に独立してコ
ントロールできる利点を有しているためである。この超
音波霧化装置としては８００ＫＨｚ〜３ＭＨｚの周波数
帯で使用するものが最も多く利用されており、その代表
的なものが超音波加湿器である。この超音波加湿器は、
従前の蒸発式や回転霧化式の霧化器が有していた種々の
欠点を持たない長所があるが、超音波振動子を霧化すべ
き液体に直接接触させるために、水中に含まれるイオン
が空気中の炭酸ガスと化合して白い粉の化合物を出す欠
点がある。

【０００４】この加湿器の欠点を解消したものに、図１
２に示すような医療用加湿器がある。この加湿器は、水
槽１の底面開口部に、超音波振動子２が水槽１内の水５
に接触する状態で支持ゴム３を介して固定ねじ４で固着
されており、霧化すべき液体６は、ステンレス板やポリ
エステルフィルム等の耐蝕性の板を加工した薄い透過膜
７により水５に対して隔離状態で霧化室８内に収納され
ている。従って、霧化すべき液体６には超音波振動子２
からの音波が直接当たるのではなく、水を伝播して伝達
されるので、上述したような白い粉の化合物を発生する
欠点がない。そして、霧化された液体６の滴液は送風管
９から霧化室８に送られる空気により吐出管１０を通じ
噴霧される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した医
療用加湿器は、霧化室８に送風管９を通じ空気を送るた
めのコンプレッサ等を必要とするため、装置全体が大型
となり、院内感染防止用として病院のトイレ等に設置す
る目的には不向きであるだけでなく、加湿器は、構造的
に一定以上の高い超音波周波数を必要とするので、上述
の手の消毒用には霧化粒径が小さすぎて不適当である。
さらに、音波伝播用の水５が無くなると発熱して破損す
る欠点もあり、安全性にも問題がある。

【０００６】また、手の消毒用として適当な３０μｍ〜
１２０μｍの霧化粒径の滴液を得るには、超音波振動子
を１０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの周波数範囲で駆動する必
要がある。このような超音波霧化装置は、図１３に示す
ように、ランジュバン型振動子や磁歪振動子等のボルト
締め型振動子１１とエクスポーネンシャルホーン１２と
を組み合わせた構成になっており、エクスポーネンシャ
ルホーン１２により霧化機能を得るようになっている。
しかし、この構成ではエクスポーネンシャルホーン１２
により霧化液滴が略一点に集中されてしまうため、燃焼
バーナー等の用途には適するが、散霧器等の用途には適
さないので上述の手の殺菌消毒用には利用できない。ま
た、ボルト締め型振動子１１に比較的長いエクスポーネ
ンシャルホーン１２を組み合わせるので形状が大きくな
るとともに、ボルト締め型振動子１１自体が高価なもの
となる。

【０００７】本発明はこれらの問題点を解決するために
なされたもので、種々の霧化装置に適応した超音波振動
装置を提供するとともに、霧化媒体の流量および霧化し
た霧の方向の制御および小型化を実現でき、しかも安全
かつ安価な霧化装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の超音波振動装置は、発振器から所定周波
数の電力が供給されて駆動するハイパワー用超音波振動
子の超音波放射面に、これの一部分に供給される霧化媒
体が毛細管現象により該放射面全体に拡がり且つ保持さ
れる形状の媒体拡散部が設けられてなることによって特
徴付けられている。

【０００９】ここで、このハイパワー用超音波振動子は
ボルト締めランジュバン型超音波振動子であることが望
ましい。また、媒体拡散部は、超音波放射面に接合固定
された網目状板または多孔板からなるもの、または、超
音波放射面に多数の細溝を縦横に配した粗面によって構
成されている。この網目状板または多孔板の一部である
複数箇所が、接着、ねじ止めまたは溶接のいずれかの手
段により上記超音波放射面に固着されるのが望ましい。

【００１０】また、この網目状板または多孔板に、超音
波放射面に対し側方に突出して形成され、かつ、上記ハ
イパワー用超音波振動子の側方位置において上記媒体拡
散部の一部に霧化媒体を導くよう配設された媒体供給系
から滴下される霧化媒体を上面に受ける媒体導入部が一
体形成されている。この他、媒体導入部が、ハイパワー
用超音波振動子の側部から上記超音波放射面に至る供給
孔によって構成されたもの、ハイパワー用超音波振動子
の超音波放射面の先端部とその反対側の後端部との間を
貫通する貫通孔によって構成されたもの、ハイパワー用
超音波振動子の表面部から上記超音波放射面に至る複数
の供給孔によって構成されたものが望ましい。

【００１１】また、超音波放射面に多数の細溝を縦横に
配した粗面によって構成されている媒体拡散部には、ハ
イパワー用超音波振動子の側部から上記超音波放射面に
至る供給孔によって構成されたもの、ハイパワー用超音
波振動子の超音波放射面の先端部とその反対側の後端部
との間を貫通する貫通孔によって構成されたもの、ハイ
パワー用超音波振動子の表面部から上記超音波放射面に
至る複数の供給孔によって構成されたものが望ましい。

【００１２】一方、本発明の霧化装置は、互いに異なる
方向に超音波を放射する超音波放射面のそれぞれに対し
て上記媒体拡散部および上記媒体導入部を設けた超音波
振動装置が備えられているるとともに、この各媒体導入
部に所定量の霧化媒体を供給するための媒体供給系が設
けられてなることによって特徴付けられている。

【００１３】また、この媒体供給系は、互いに独立して
設けらた構成としてもよい。

【００１４】

【作用】ハイパワー用超音波振動子は発振器から供給さ
れる所定周波数の電気エネルギを機械的エネルギに変換
する。一方、振動子の超音波放射面に設けられた媒体拡
散部の一部に供給された霧化媒体は、毛細管現象により
超音波放射面全体に拡がり且つ保持される。この霧化媒
体に振動子の超音波放射面からの放射超音波が作用する
ことにより、超音波放射面の略全体から霧化媒体が微粒
化されて液滴が噴霧される。このように媒体拡散部が、
従来において振動子に連結されたエクスポーネンシャル
ホーンと略同様に作用して霧化機能を得られるので、極
めて小型化できるとともに、加湿器のように一定以上の
高い超音波周波数を必要とするものと異なり、任意の周
波数範囲で駆動して所要の霧化粒径を得られる。従っ
て、極めて小型であってての殺菌消毒用として適当な装
置を得ることができる。

【００１５】また、媒体拡散部としての網目状板または
多孔板の一部分である複数箇所を超音波放射面に固着す
る構成とすれば、網目状板または多孔板の大部分を占め
る無固着部分で効率的に霧化して拡散状態で噴霧できる
利点がある。しかも、液滴の霧化粒径は発振器から振動
子に供給する超音波周波数により決定されるとともに、
霧化量は媒体供給系による媒体供給量により可変調節す
ることができるので、発振器から振動子への供給電力を
一定とすることができ、調節を容易に行える長所があ
る。更に、網目状板や多孔板を用いて霧化すれば、それ
らの開口径や形状により拡散または集中等の霧化状態を
変えられる利点がある。

【００１６】また、媒体拡散部として超音波放射面に多
数の細溝を縦横に配して粗面形状とした放射金属面も上
記の網目状板等と同様な拡散機能をもつ。媒体導入部
は、振動子の側部から超音波放射面に至る供給孔や、振
動子の超音波放射面の先端部とその反対側の後端部との
間を貫通する貫通孔、さらに、振動子の表面部から超音
波放射面に至る複数の供給孔によって構成されている場
合、こうした振動子内部の供給孔を介して液の供給がな
され、流量の制御が可能となる。また、液の出口となる
超音波放射面の孔の位置、個数によって、任意の方向に
霧をだすことができる。

【００１７】さらに、ハイパワー用超音波振動子はその
両端面で互いに異なる方向に超音波を放射し、この両超
音波放射面のそれぞれに対して上記した媒体拡散部およ
び媒体導入部を設けることによって、一方の超音波放射
面だけを利用する場合の２倍の霧化量とすることができ
る。ここで、各媒体導入部に対し、独立した媒体供給系
とすれば、互いに異なる液体をそれぞれ同時に霧化でき
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら詳述する。図１は手の殺菌消毒用の装置
に適用した場合の本発明の一実施例の全体の概略構成を
示す一部破断正面図である。同図において、前面（手前
側）が一部開口した本体ケース１３内には、ボルト締め
ランジュバン型超音波振動子１４が、本体ケース１３の
側面を貫通し、内方に突出した複数本の支持杆１５の各
先端によって吊下状態で支持されている。また、このボ
ルト締めランジュバン型超音波振動子１４は、放射金属
ブロック１４ａとリア金属ブロック１４ｂとの間に２個
の円環状の圧電素子１４ｃ，１４ｄを介在させるととも
に、ボルト１４ｅを放射金属ブロック１４ａおよび各圧
電素子１４ｃ，１４ｄに挿通させてリア金属ブロック１
４ｂのねじ孔に螺込み、且つボルト１４ｅで締め付けて
一体化した構成となっており、各圧電素子１４ｃ，１４
ｄにはそれぞれ負および正の電極板１４ｆ，１４ｇが取
付けられている。このボルト締めランジュバン型超音波
振動子１４は、圧電素子１４ｃ，１４ｄの引張応力が圧
縮応力よりも弱いことからボルト１４ｅで引張り応力を
持たせて大パワーを入力する超音波洗浄機や超音波加工
機等の機器の超音波発振源として使用されるものであ
る。同図には、超音波洗浄機用として安価に市販されて
いるものを用いた場合を例示してあり、この振動子１４
は、放射金属ブロック１４ａが先端の放射金属面１４ｈ
に向かい順次径が大きくなった拡開状形状となって霧化
拡散効果を有するものであり、放射金属面１４ｈを下方
に向けた垂下状態に支持されている。尚、本発明は、こ
のボルト締めランジュバン型振動子１４に限ることな
く、金属磁歪振動子やフェライト振動子等の他のハイパ
ワー用超音波振動子を用いても特に不都合は生じない。

【００１９】そして、振動子１４の下端面である放射金
属ブロック１４ａの放射金属面１４ｈに網目状（メッシ
ュ）金属板１６が接合固着されている。この網目状金属
板１６は、図２に示すように、外周部の等間隔の４箇所
から液導入部１６ａが一体に突出された形状になってお
り、この各液導入部１６ａの各々の形成部分を除く外周
部分と中心部分とが、接着剤を塗布して放射金属面１４
ｈに接着されている。この網目状金属板１６の接着部１
６ｂは、図示の位置に限らないが、少なくとも全体を固
定するのではなく一部分を非連続に設ければよい。尚、
上述の網目状金属板１６が網目状板として最も効果的で
あることが実験結果により判明したが、プラスチック製
やセラミック製の網目状板を用いることもできる。

【００２０】また、網目状金属板１６に消毒液を供給す
るための４本の液供給ノズル１７が、各々の先端の液供
給口を網目状金属板１６の各液導入部１６の上方に位置
するよう本体ケース１３に貫通固定されている。この各
液供給ノズル１７には、液貯留タンク（図示せず）の消
毒液が液供給ポンプ１８の駆動によりチューブ１９を通
じて供給され、各々の先端の液供給口から網目状金属板
１６の各導入部１６ａ上にそれぞれ滴下される。一方、
振動子１４は、これの正負の各電極板１４ｇ，１４ｆを
通じ圧電素子１４ｄ，１４ｃに発振器２０から所定周波
数の電圧が給電されることによって生じる振動が機械的
接触を通じ両金属ブロック１４ａ，１４ｂに伝わり、そ
れによって発生する定在波により共振が起こる。尚、図
示していないが、本体ケース１３の前面下部には、これ
の開口部から内部に手が入れられたのを非接触で検出す
るスイッチング用光電センサが配設されている。

【００２１】以上の構成からなる本発明実施例の作用に
ついて説明する。手を消毒すべく本体ケース１３の前面
開口部からケース１３内部に入れると、これを光電セン
サが非接触で検出することにより液供給ポンプ１８およ
び発振器２０が共に給電されて駆動する。振動子１４は
発振器２０から供給される所定周波数の電気エネルギを
機械エネルギに変換し、この振動子１４により網目状金
属板１６が励振されてたわみ振動する。このたわみ振動
する網目状金属板１６の各液導入部１６ａ上に各液供給
ノズル１７からそれぞれ消毒液が図１に破線で示すよう
に液下される。

【００２２】この各液導入部１６ａ上に液下された消毒
液は、網目状金属板１６の接着部１６ｂを除く部分の放
射金属面１４ｈと網目状金属板１６との隙間全体に毛細
管現象により拡がり、且つ網目状金属板１６の網目孔に
溜まる状態に保持される。この消毒液に振動子１４の放
射金属面１４ｈからの放射超音波が作用することによ
り、網目状金属板１６の略全体から消毒液が微粒化され
た液滴が噴霧される。即ち、放射金属面１４ｈに接合固
着した網目状金属板１６が図１３に示したエクスポーネ
ンシャルホーン１２と略同様に作用して霧化機能が得ら
れる。この霧化された消毒液が本体ケース１３内に入れ
られた手全体を湿らすように付着し、手の殺菌消毒が瞬
時に行われる。因みに実測結果を示すと、振動子１４に
周波数４０ＫＨｚで３０Ｗの交番電力を供給するととも
に、網目孔の径が５００μｍの網目状金属板１６の１箇
所の液導入部１６ａに消毒液を液下したところ、０．６
ｃｃ／ｓｅｃの霧化率を得ることができた。

【００２３】そしてまた、手に十分に霧化消毒液が付着
した時点で、手を本体ケース１３から出すと、それを光
電センサが検出してポンプ１８および発振器２０の駆動
が停止し、消毒液の噴霧が止まる。従って、本体ケース
１３内に手を入れられる毎に消毒液が必要な適量だけ自
動的に出るだけであって経済的であるとともに、適量の
消毒液が液滴として手に付着するので、手拭きを使う必
要がなくなって二次感染の恐れが全く無くなる。

【００２４】この超音波霧化装置は、振動子１４の放射
金属面１４ｈに網目状金属板１６を接合させて部分的に
固着する簡単な構成により、振動子１４を１０ＫＨｚ〜
１００ＫＨｚの周波数範囲のうちの任意の周波数で駆動
させて３０μｍ〜１２０μｍの霧化粒径を得ることがで
きるので、コンプレッサやエクスポーネンシャルホーン
等を必要としない極めて小型であってての殺菌消毒用に
適した装置を得ることができ、しかも、加湿器に比較し
て極めて安全性の高いものとなる。更に、網目状金属板
１６の液導入部１６ａを除く複数箇所を部分的に放射金
属面１４ｈに接着することにより、液導入部１６ａに液
下した消毒液が網目状金属板１６の大部分を占める無接
着部分に向け効率的に分散するとともに、この無接着部
分で効率的に霧化して拡散状態で噴霧できる利点があ
る。そして、液滴の霧化粒径は使用する超音波周波数に
より決定でき、霧化量はポンプ１８の流量により可変調
節することができるので、発振器２０から振動子１４へ
の供給電力を一定とすることができ、調節を容易に行え
る長所がある。更にまた、網目状金属板１６を用いて霧
化するので、この網目状金属板１６をの網目孔の径や形
状により拡散または集中等の霧化状態を変えることがで
きるとともに、網目状金属板１６の上述した無接着部分
の面積により霧化量を調節することもできるので、一定
の霧化状態を保持して霧化量を設定することもできる。

【００２５】本発明は、上記実施例に限られるものでは
なく、以下に、本発明に包含できる種々の変形例につい
て説明する。上記実施例の網目状金属板１６に代えて、
多孔板として、例えば図３に示すように小孔を多数個形
成したパンチングメタル板２１を放射金属面１４ｈに固
着するようにしても、上記実施例と同様の効果を得るこ
とができる。このパンチングメタル板２１の放射金属面
１４ｈへの部分的固着を、上記実施例の接着手段に代え
て同図に示すように、複数個の固定ねじ２２をパンチン
グメタル板２１に挿通して放射金属ブロック１４ａに螺
合する手段で行ってもよく、或いは固定ねじ２２に代え
て溶接手段を用いてもよい。更に、パンチングメタル板
２１の液導入部２１ａは図に示すように１箇所設けるだ
けでも、この液導入部２１ａに滴下された液が毛細管現
象により全面に拡がるために、相応の効果を得ることが
できる。

【００２６】また、振動子１４への液供給手段として、
網目状金属板１６またはパンチングメタル板２１に、図
４（ａ）に示すように、上述した単に突出した形状の液
導入部１６ａ，２１ａよりも幅および長さの大きい液導
入部２３を一体に突設するとともに、この液導入部２３
を断面Ｕ字状に湾曲させて液供給ノズル１７に直接連結
するようにすれば、消毒液を確実に供給することができ
る。また、同図（ｂ）に示すように、円板状の網目状金
属板１６またはパンチングメタル板２１を振動子１４の
放射金属面１４ｈよりも僅かに大きい径とすることによ
り、環状の液導入部２４が放射金属面１４ｈの外周より
も側方に突出した状態となり、この液導入部２４上に液
供給ノズル１７から消毒液を滴下するようにすれば、図
２および図３に示した液導入部１６ａ，２１ａに対し液
供給ノズル１７を位置決めすることが不要となって液供
給ノズル１７の取付けが容易となる。

【００２７】更に、振動子１４への他の液供給手段とし
て、図５（ａ）に示すように、振動子１４の放射金属ブ
ロック１４ａに、これの側部から放射金属面１４ｈに至
る貫通孔２５を形成するとともに、この貫通孔２５に液
供給ノズル１７を嵌め込む構成を用いてもよい。或い
は、同図（ｂ）に示すように、振動子１４の放射金属ブ
ロック１４ａに、これの側部から放射金属面１４ｈに至
る液供給溝２６を形成し、この液供給溝２６に液供給パ
イプ２７を嵌合して固定するとともに、この液供給パイ
プ２７に液供給ノズル１７を接続するようにしてもよ
い。このように、振動子１４の側部から放射金属面１４
ｈに至る貫通孔２５の形状は、これらに限ることなく、
図６に示すように、ボルト６３の外側部分に液供給孔６
０を形成してもよく、図５の例と同様に液供給側にチュ
ーブ６２が嵌め込まれて、このチューブ６２を通じて液
が供給される。また、液導入部６４は振動子１４の放射
金属面１４ｈに対向配置され、止めねじ６１によって振
動子１４にねじ止めされている。

【００２８】さらに液供給路の他の例として、図７に示
すように、ボルト７４の中心を通り、振動子１４の後端
部から先端部を貫通する液供給孔７０が形成されたもの
がある。上記と同様にこの液供給孔７０の後端部にはチ
ューブ７３が嵌め込まれて、このチューブ７３を通じて
液が供給される。また、液導入部７５は振動子１４の放
射金属面１４ｈに対向配置され、止めねじ７１ａ，７１
ｂによって振動子１４にねじ止めされている。

【００２９】図５乃至図７の構成は液供給孔が１個の例
であるが、図８に示すように、振動子１４の放射金属ブ
ロック１４ａに、これの側部から入り込み、放射金属ブ
ロック１４ａ内部で４個の液供給孔８０ａ，８０ｂ，８
０ｃ，８０ｄに分岐し、放射金属面１４ｈに至る構成と
なっている。液供給孔８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ
が分岐する部分（ボルト８３の前方部分）には、液溜め
部８５が形成されており、液供給側に嵌め込まれたチュ
ーブ６２から供給される液は、各液供給孔８０ａ，８０
ｂ，８０ｃ，８０ｄにスムーズに流れるようになってい
る。この液供給系は同図（ｃ）に示すように１つのノズ
ル８２ａによって各液供給孔に供給するタイプのもの
や、同図（ｄ）に示すように２つのノズル８２ａ，８２
ｂによって各液供給孔に供給するタイプのものがある。
後者の場合のものでは、２種類の液を混合して霧化する
ことができる。尚、このように２つのノズルに限ること
なく、必要に応じて複数のノズルを備えた構成とするこ
とも可能である。

【００３０】図５乃至図８に示した液供給構成とすれ
ば、消毒液を振動子１４の放射金属面１４ｈに直接供給
できるので、網目状金属板１６やパンチングメタル板２
１等を放射金属面１４ｈに接合する必要がない。また、
図９（ａ），（ｂ）に示すように、放射金属面１４ｈに
多数の細溝２８を縦横に配して粗面形状とし、放射金属
面１４ｈ自体に消毒液の拡散機能を持たせるようにして
も、網目状金属板１６やパンチングメタル板２１等と同
様の効果を得ることができる。

【００３１】以上説明した各実施例は、媒体拡散部が振
動子１４の一方の超音波放射面自体あるいは対向して形
成された超音波振動装置を示したものである。こうした
超音波振動装置に用いられている振動子はその両端が振
動する。以下に、この両端の振動面で霧化を行う霧化装
置について説明する。

【００３２】まず、図１０（ａ）に示すように、ボルト
締めランジュバン型超音波振動子１４０はその電極部分
を、この振動子１４０を嵌め込むための貫通孔９３ａが
形成され、ゴムからなる保持材９３によって支持されて
いる。この振動子１４０の両端面の超音波放射面にはそ
れぞれネット９４ａ，９４ｂ（媒体拡散部）が備えられ
ている。また、電極部分の端子１４ｊは、振動子１４０
を駆動させるための発振回路９５に接続されている。ま
た、保持材９３には同図（ｂ）に示すように、この電極
部分の端子等を保護するための凹部が形成されている。
さらに、ネット９４ａ，９４ｂにそれぞれ液を供給する
パイプ９０が備えられ、このパイプ９０はポンプ９２を
介して、液タンク９１に連通されている。この構成によ
り、ポンプが駆動すると、液タンク９１内の液はパイプ
９０を通じてネット９４ａ，９４ｂのそれぞれに供給さ
れる。

【００３３】この構成により、一方の超音波放射面を利
用した場合の霧化装置に比べ、２倍の霧化量とすること
ができる。また、図１１は図１０に示したと同様の超音
波振動装置を用いた構成であるが、液の供給系が異なる
構成となっている。つまり、液の供給系がネット９４
ａ，９４ｂのそれぞれに対し、独立して設けられた構成
となっている。ネット９４ａ，９４ｂのそれぞれに対
し、振動子１４０の側面から入り込み、その超音波放射
面に至る孔１０２ａ、１０２ｂが設けられ、それぞれの
孔１０２ａ、１０２ｂに連通するパイプ１００ａ、１０
０ｂは、それぞれポンプＰ１，Ｐ２を介して、液タンク
１０１ａ、１０１ｂに接続されている。

【００３４】この構成により、ネット９４ａ，９４ｂに
はそれぞれのポンプＰ１，Ｐ２の駆動により、独立して
液が供給される。従って、必要に応じて同じ種類の液を
ネット９４ａ，９４ｂに供給することも、また例えば水
と油、水とアルコール、消臭剤と芳香剤といった異なる
種類の液体を同時に霧化できる。またその量の調整も各
ポンプＰ１，Ｐ２の制御によって適宜行うことができ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波振
動装置によると、発振器から所定周波数の電力が供給さ
れて駆動するハイパワー用超音波振動子の超音波放射面
に、これの一部分に供給される霧化媒体が毛細管現象に
より該放射面全体に拡がり且つ保持される形状の媒体拡
散部を設けた構成としたので、従来例において振動子に
連結されたエクスポーネンシャルホーンと略同様に作用
して霧化機能を得られるので、任意の周波数範囲で駆動
して所要の霧化粒径の液滴を拡散状態に噴霧することが
でき、安全性が高く、且つ極めて小型であって手の殺菌
消毒用として適当な装置を得ることができる。しかも、
液滴の霧化粒径は使用する振動子の周波数を選択するこ
とにより調節できるとともに、霧化量は媒体供給系によ
り可変調節できるので、発振器から振動子への供給電力
を一定とすることができ、調節を容易に行える長所があ
る。

【００３６】また、媒体拡散部としての網目状板または
多孔板の一部分である複数箇所を超音波放射面に固着す
る構成とすれば、網目状板または多孔板の大部分を占め
る無固着部分で効率的に霧化して拡散状態で噴霧できる
とともに、網目状板または多孔板の開口径や形状により
拡散または集中等の霧化状態を変えられる利点がある。

【００３７】また、媒体導入部を、網目状板または多孔
板に、超音波放射面に対し側方に突出して一体形成した
構成とした場合、この媒体導入部に取りつける液供給ノ
ズルの位置決めが不要となり、取付けは容易となる。さ
らに、媒体導入部を、振動子の側部から超音波放射面に
至る供給孔や、振動子の超音波放射面の先端部とその反
対側の後端部との間を貫通する貫通孔、さらに、振動子
の表面部から超音波放射面に至る複数の供給孔によって
構成した場合、流量の制御が可能となり、また、液の出
口となる超音波放射面の孔の位置、個数によって、任意
の方向に霧をだすことができる。この結果、ごく微量の
霧化を必要とする芳香剤から、多量の霧化を必要とする
石油ファンヒータまで用途を広げることができる。

【００３８】また、本発明の霧化装置によれば、互いに
異なる方向に超音波を放射する両超音波放射面のそれぞ
れに対して上記した媒体拡散部および媒体導入部を設け
た構成としたので一方の超音波放射面だけを利用する場
合の２倍の霧化量とすることができる。ここで、各媒体
導入部に対し、独立した媒体供給系とすれば、互いに異
なる液体をそれぞれ同時に霧化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の概略構成を示す一部破断正面図

【図２】図１に示す本発明実施例の要部の底面図

【図３】本発明実施例に適用される媒体拡散部の他例に
おける底面図

【図４】本発明実施例に適用される媒体導入部の他例の
要部斜視図

【図５】本発明実施例に適用される媒体導入部の更に他
例の要部斜視図

【図６】本発明実施例に適用される媒体導入部の更に他
例の説明図

【図７】本発明実施例に適用される媒体導入部の更に他
例の説明図

【図８】本発明実施例に適用される媒体導入部の更に他
例の説明図

【図９】（ａ），（ｂ）は本発明の媒体拡散部の更に他
例の底面図および縦断面図

【図１０】本発明の霧化装置の実施例を説明する図

【図１１】本発明の霧化装置の他の実施例を説明する図

【図１２】従来の医療用加湿器の縦断面図

【図１３】従来の超音波霧化装置の概略側面図

【符号の説明】

１４，１４０・・・・ボルト締めランジュバン型超音波振動
子１４ｈ・・・・放射金属面（超音波放射面）１６・・・・網目状金属板（網目状板）１６ａ・・・・網目状金属板の液導入部（媒体導入部）１６ｂ・・・・網目状金属板の接着部１７・・・・液供給ノズル（媒体供給系）２０・・・・発振器２１・・・・パンチングメタル板（多孔板）２２・・・・固定ねじ２３，２４・・・・液導入部（媒体導入部）２５・・・・貫通孔（媒体供給路）２６・・・・液供給溝（媒体供給路）２８・・・・細溝

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【手続補正書】

【提出日】平成６年４月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】一方、本発明の霧化装置は、超音波を放射
する超音波放射面に対して上記媒体拡散部および上記媒
体導入部を設けた超音波振動装置が備えられているとと
もに、この媒体導入部に所定量の霧化媒体を供給するた
めの媒体供給系が設けられてなることによって特徴付け
られている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】また、互いに異なる方向に超音波を放射す
る超音波放射面を有する超音波振動装置が備えられた霧
化装置では、この媒体供給系は、互いに独立して設けら
れた構成としてもよい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発振器から所定周波数の電力が供給され
て駆動するハイパワー用超音波振動子の超音波放射面
に、これの一部分に供給される霧化媒体が毛細管現象に
より該放射面全体に拡がり且つ保持される形状の媒体拡
散部が設けられてなる超音波振動装置。
【請求項２】上記ハイパワー用超音波振動子がボルト
締めランジュバン型超音波振動子であることを特徴とす
る請求項１に記載の超音波振動装置。
【請求項３】上記媒体拡散部が、上記超音波放射面に
接合固定された網目状板または多孔板からなることを特
徴とする請求項１または２に記載の超音波振動装置。
【請求項４】上記媒体拡散部が、上記超音波放射面に
多数の細溝を縦横に配した粗面によって構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の超音波振動
装置。
【請求項５】上記網目状板または多孔板の一部である
複数箇所が、接着、ねじ止めまたは溶接のいずれかの手
段により上記超音波放射面に固着されたことを特徴とす
る請求項３に記載の超音波振動装置。
【請求項６】上記網目状板または多孔板に、上記超音
波放射面に対し側方に突出して形成され、かつ、上記ハ
イパワー用超音波振動子の側方位置において上記媒体拡
散部の一部に霧化媒体を導くよう配設された媒体供給系
から滴下される霧化媒体を上面に受ける媒体導入部が一
体形成されたことを特徴とする請求項３または５に記載
の超音波振動装置。
【請求項７】上記媒体導入部が、上記ハイパワー用超
音波振動子の側部から上記超音波放射面に至る供給孔に
よって構成されていることを特徴とする請求項１、２、
３、または４に記載の超音波振動装置。
【請求項８】上記媒体導入部が、上記ハイパワー用超
音波振動子の超音波放射面の先端部とその反対側の後端
部との間を貫通する貫通孔によって構成されていること
を特徴とする請求項１、２、３、または４に記載の超音
波振動装置。
【請求項９】上記媒体導入部が、上記ハイパワー用超
音波振動子の表面部から上記超音波放射面に至る複数の
供給孔によって構成されていることを特徴とする請求項
１、２、３、または４に記載の超音波振動装置。
【請求項１０】互いに異なる方向に超音波を放射する
超音波放射面のそれぞれに対して上記媒体拡散部および
上記媒体導入部を設けた請求項１、２、３、４、６、
７、または９に記載の超音波振動装置。
【請求項１１】互いに異なる方向に超音波を放射する
超音波放射面のそれぞれに対して上記媒体拡散部および
上記媒体導入部を設けた請求項１、２、３、４、６、
７、９、または１０に記載の超音波振動装置が備えられ
ているるとともに、上記媒体供給系が互いに独立して設
けられてなる霧化装置。