JPS59199074A - 霧化装置 - Google Patents

霧化装置

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JPS59199074A
JPS59199074A JP58074413A JP7441383A JPS59199074A JP S59199074 A JPS59199074 A JP S59199074A JP 58074413 A JP58074413 A JP 58074413A JP 7441383 A JP7441383 A JP 7441383A JP S59199074 A JPS59199074 A JP S59199074A
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JP
Japan
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atomizer
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operating time
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JP58074413A
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JPS645947B2 (ja
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Shinichi Nakane
伸一 中根
Naoyoshi Maehara
前原 直芳
Kazushi Yamamoto
一志 山本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus 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
    • B05B17/0607Apparatus 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
    • B05B17/0638Apparatus 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
    • B05B17/0646Vibrating 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)

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。

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。
従来例の構成とその問題点 従来から液体の霧化装置には神々のものが提案されてお
り、圧電素子等の電気的振動子を用いた超音波霧化装置
も多く見うけられる。そして、その噴霧量の制御にも各
種の手段が提案されている。
例えは(1)所定の発振周波数で駆動し、噴霧量に応じ
て駆動電圧値を変化させる手段、あるいは、超音波発振
器からの信号を増巾する増巾器の動作時間と動作停止時
間の割合を変化させ、と、flJt7より超音波振動子
の出力エネルギーを制御する手段等がある。
しかし、上記従来の噴霧量制御手段は、下記のような問
題点を有していた。
(1)の駆動電圧による手段は、第1図に示すような噴
霧量の電圧特性を利用したもので、同図は横軸に振動子
の両端に加わる電圧、縦軸に噴霧量をノドしている。駆
動箱、圧を上げていくと、Va(v)から1す(1霧を
開始し、Vb(v)で最大噴霧−緬を得、さらに′「(
:iハエを土けると逆に頓霧量は低下する。電気的エイ
・ルギーの機械的エネルギーへの変換は、所定の1す゛
1霧:11てj″1剣も効率が良くなるようにwI4整
さカ、でいるので、Vb(v)からVa(v)の間で電
圧を下けて噴霧−:+4を減らす場合シでは、変換効率
が著しく低下したり、あるいは、振動子の振動パターン
に偏心をきたし、不安定な噴霧状態となるなどの欠点が
あった。
丑だ、(2)の増巾器の動作時間と動作停止時間の割合
を変化させるデユーディ制御の手段は、第2図のような
方法で行われる。(a)は動作停止時間が零のとき、振
動子の両端にかかる駆動イ言号を表わし、所定の発振周
波数信号がピーク・ ピークでvlの状態である。(b
)は、周期T1のうち、T2期間たけ増巾器の動作時間
があり、このT2期間を変化さぜることにより噴霧量を
制御しようとするものである。この手段による特性を第
3図に示す。
横軸が動作時間の比、すなわち、デユーティ制御”2−
7/T、(倣そして、縦軸が噴霧量比 ”qmax(殉
を表わしている。Llは、前述のチューティ比と1す゛
)霧量比が比例関係にある状態を示すか、実際にはL2
で示されるように、70〜80%のチューティ比で大き
な下方の腹か在るような41IV1になっている。これ
は、チューティifi制御により、第2図(b)で示し
たように同一のピーク、ピーク電圧v1の駆動信号を時
間で区切り、人力電力比で考えた場合であり、動作時間
たけ駆動信号を加えても起動温度時の振動体の応答遅れ
によすta霧邦か減少したり、あるいは、負荷である液
体の流れの慣性により噴霧量に第3図のような特性が生
する。第3図のような特性は、噴霧量制御をする場合に
も、捷だ、霧化器としてその噴霧能力を省・理する場合
にも、複雑な方法を必要とするという問題点を有してい
た。
発明の目的 本発明は、このような従来の欠点を除去するもので、振
動体の振動パターンか正常な範囲での電圧制御と、デユ
ーティ制御を組み合わせることにより、テどティ比T2
/T 、 (係)と噴霧量比 −max(%)とに比例
関係を持たせ、霧化量制御の点からも、」・た、霧化器
(1,1能管理の点からも簡便性を実現することを目的
とする。
発明の構成 この11的を達成するために本発明は、負荷である液体
を充填する加圧室を備えたボテイーと、前記加圧室に?
’夜休体供給するだめの供給部と、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、苅訃:ノズル部
を伺勢して前記ノズルを加振するjB電気的振動子から
なる霧化器と、前記霧化器を所定の発振周波数で駆動す
る信号を伝達する、駆動部と、AiJ記駆動部の動作時
間と停止時間の割合を変化さぜるデユーティ制御部と、
前記駆動信号の振幅、すなわち、電圧値あるいは電流値
を制御i′II]する振幅制御部を設けたものである。
この構成に」:って、駆動信号に停止時間のあるチュー
ティ制御時の霧化器の電気的振動子には、停止時間が零
のときの駆動信号振幅とは異なった信号振幅が加わる。
す々わち、振幅変調の作用を准する。
実施例の説明 第4図で本発明の一実施例である霧化器について説明す
る。液体を充填する加圧室1を備えたボテイー2は、ビ
ス3で数句&4KIMI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、気体排出用のバイブロの途中まで満たされる
。、17は加圧室1の一1hjに臨んで配さハ、だノズ
ル部で、外周はボテイー2に接合されている。
ノズル部子の中央には、液滴吐出用の微細な孔を有する
球面状の久起8か形成されている。さらにノズル部子に
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
電セラミックで、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。10il−11、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
電極布へ半1旧接着され、他方はボディー2ヘビス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γ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
って吐出される。
ところで、加圧室1へ供給される液体は、霧化器設置構
成で前FjL気体気体用出用イブロ途中捷で充填しても
よいが、別手段として、霧化器の設置構成では加jに室
1及び排気バイブロ ′1空で、液滴吐出シーケンスに
入る前に、例えば排気バイブロを通じて負圧を加え、液
体を加圧室1に充填すると共に排気バイブロ途中1で引
き上げてもよい。
後者の方法によれば、ノズル孔部で液体中の不純物等が
固化し、K1.Mを堕出できないという不具合が生じな
い。
第5図d本発明の霧化装置のブロック構成図であり、(
a)は外部に発振部13を有し、その発振信−弓が増幅
部14を通して増幅され霧化器の構成要素である圧電素
子9に伝達さ1%る。15はチューティ制御部で、(a
)では発掘部信号の動作/停止を制御している。16は
振幅変調部で、増幅部から圧電素イに印加される電圧値
を制御している。
(b)に1、霧化器9自体の共振信号を電流検出部1了
で取り出し、15のチューティア1il制御部によって
制御さハ、る開閉一部18を通して増幅部14に帰還し
、自励式の発振駆動部を構成している。
第6図は、振幅変調さ7′L/ζ駆動仏号波形を表わし
、(a)は動作時間T2 では同一のピーク、ピーク電
圧v2の電圧が印加される場合を示し7、(b)では動
作時間の最初に■3のピーク。ピーク電、圧が加わり、
72時間経過後はv4 のピーク、ピーク電圧が印加さ
れる場合を示している。すなわち、第2図(b)で示し
たような同一のピーク、ピーク爾由―第61ンjに示し
/乙駆動波形の方か大きな重力か加わる。
第7図は、本発明の霧化装置によるチューディ比と噴霧
量比の関係を示し、L3で示されるようにLlの比例関
係に大きく近づき、はぼ比例しているといって良い。
第8図は、本発明の別の実施例の具体的回路構成図であ
る。前回と同一番号のものは、同じ機能をイ1する((
?1成璧素である。19は回路の電源であり、各ブロッ
クへ電力を供給している。16の振軸(制御部附、副ベ
アンブ20.トランジスタ21゜抵抗22,23、コン
デンサ24.基準電圧25から成っており、定電流弾の
構成である。振幅変調としての動きを説明すると、圧電
素子9への駆動イ計シ弓停止[J、′lKは定電流部の
負荷としては14の増幅部だけとカリ軽く々るので、コ
ンデンサ24の両端には連続駆動時よりも高い電圧が発
生し、その後駆動+1jlには圧電素子部か負荷と17
で加算さ7上だ形でコノフーンザ両端’P11jEは放
電低下する。この様子に、前述の第6図(b)に示して
おり、振幅変調さス1.ている様子がわかる。14の増
幅部(d、トランジスタ26,27,28,29.  
コンデンサ3Q、31.抵抗32,33,34,35,
36゜37.38から成っている。53の抵抗は電流検
出用である。18の開閉部はFET39と抵抗40゜4
1から構成され、電流検出器からの帰還信号の伝達経路
にスイッチ要素として組み入れられている。16はデユ
ーティ制御部で、オペアンプ42゜43、トランジスタ
44.コンデンサ46,411:抗46.47,48,
49,50,51.tjJ変抵抗抵抗52成っており、
デユーティ比T2./、、−前記可変抵抗62で制御さ
れる。
ところで、振幅変調部によって制御]される振幅値(例
えば電圧値V3  )は、チューティ比Vコよ−って変
化し、第8図の実施例でHコンデンサ24の容量値を適
当に選ぶことによって、第7図のよう々特性か得られる
寸た、今丑での構成と説明では、印加市、汗を比例的に
変化さぜた場合に噴霧−量か比例的に変わらず下方に腹
を有する(第3図)例を示しだか、逆に噴霧量か上方に
腹を有する特性においても、テユティ及び振幅変調を組
み合わせて、動作時間のチューティ比に比例した噴霧量
変化慣+1−を得ることができる。
発明の効果 本発明の霧化装置によれば、所定発振周波数での駆動信
郵の動作時間比(デユーティ比 2/T、)を変えるだ
けの簡単な操作で、圧電素イへの印加電力比が制御され
、噴霧量は前記デユーティ変化に対して比例的な変化を
示すので、その噴霧量変化管ヂ1!も非常に容易になる
【図面の簡単な説明】
第1図は圧電素子への印加電圧と噴霧量との関係を示す
特性図、第2図a、  bはチューティ制御時の連続駆
動時と断続動作時を表わす印加波形図、第3図は従来の
デユーティ比と噴霧量比の関係を示す特性図、第4図は
本発明の一実施例の霧化器の構成図、第51ンla、b
は同霧化装置のブロック構成図、第6図a、bll−i
同振幅変調された駆動信号波形図、第7図は同霧化装置
によるチューティ比と噴霧量との関係を示す特性図、第
8図は同回路図である。 1・・・・・・加圧室、2・・・・・ボディー、6・・
・・・・供給部、7・・・・・・ノズル部、9・・・・
・・圧電素子、13.14・・・・・・駆動部を構成す
る発振部と増幅部、15・・・・−・デ1−ティili
制御部、16・・・・・・振幅制御部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第 
1 図 tυ倉カあ画境の電圧(V) 第 2 図 第 4 図 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液体を充填する加圧室を備えだボディーと、前記
    加圧室シで液体を供給するだめの供給部と、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
    ズル部を伺勢して前記ノズルを加振する電気的振動子と
    からなる霧化器と、前記霧化器へ駆動信号を伝達する駆
    動部と、前記駆動部の動作時間と停止時間の割合を変化
    させるデユーティ制御部と、前記駆動信号の振幅を制御
    する振幅制御部とから構成される装置置。
  2. (2)振幅制御部により制御される駆動信号の振幅を、
    前記駆動部の停止時間がない連続駆動時よりも、テニー
    ティ制御部により停止時間を有する駆動時の方を太きく
    しだ特許請求の範囲第1項記載の霧化装置。
JP58074413A 1983-04-26 1983-04-26 霧化装置 Granted JPS59199074A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58074413A JPS59199074A (ja) 1983-04-26 1983-04-26 霧化装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP58074413A JPS59199074A (ja) 1983-04-26 1983-04-26 霧化装置

Publications (2)

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JPS59199074A true JPS59199074A (ja) 1984-11-12
JPS645947B2 JPS645947B2 (ja) 1989-02-01

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ID=13546478

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58074413A Granted JPS59199074A (ja) 1983-04-26 1983-04-26 霧化装置

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JP (1) JPS59199074A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990001997A1 (en) * 1988-08-16 1990-03-08 P.A. Consulting Services Limited Electronic aerosol generator
JP2008207083A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 超音波による霧生成方法及び装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990001997A1 (en) * 1988-08-16 1990-03-08 P.A. Consulting Services Limited Electronic aerosol generator
JP2008207083A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 超音波による霧生成方法及び装置

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JPS645947B2 (ja) 1989-02-01

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