JPS605357B2 - 加湿器用超音波振動子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波加湿器に適する超音波振動子の製造方法
に関する。

最近では健康管理上、室内の湿度を調整する超音波加湿
器が広く使用されている。

即ち、電歪振動子を用いた超音波加湿器は音が静かで電
気的に安定な上、水温を上昇させる事なく、微細な頃霧
を容易に得られるためである。一方、一般に露歪振動子
としては、第１図ａ，ｂ｝こ平面図及び断面図を示す如
く、円盤状の亀歪振動子秦体１の両主面に電極５，５′
を設けたものが知られているが、加湿器用の超音波振動
子として用いた場合には発生する霧化量等の点で実用的
なものではなかった。

そこで、従来、加湿器用超音波振動子は例えば以下に示
す如きものが用いられていた。

つまり従釆の加湿器用超音波振動子は、例えば第２図に
示す如く電歪振動子秦体１の一方の面には廻り込み電極
２が、また他方の面には円状電極３が設けられており、
前記廻り込み電極２と円状電極３との間に電圧を印加す
ることにより、露歪振動子素体に分極処理を施し製造し
ていた。しかしながら上記の如く分極処理を施して製造
した加湿器用超音波振動子においては加湿器の発生霧化
量は高々４００〜５００ｃｃ／時間が限度であり、実用
上充分なものとは言えなかった。そこで本発明は上記の
点に鑑み、霧化効率の優れた加湿器用超音波振動子を得
ることのできる製造方法を提供することを目的とする。

本発明は霞歪振動子蓑体の一方の面全体に主電極を設け
、前記主電極面と対向する他面に円状部分電極及びこの
部分電極を囲む同心円状のりング状電極を設け、前記主
電極と部分電極、リング状電極との闇に電圧を印加し、
電歪振動子素体を厚み方向に分極する加湿器用超音波振
動子の製造方法である。

以下、本発明方法により製造された加湿器用超音波振動
子の一構成例を示した平面図第３図ａおよび断面図第２
図ｂを参照して本発明を説明する。

圧電材料により形成された霞歪振動子素体１の一方の面
には、全体に亘つて主電極５″を設け、他の面には円状
の部分電極６およびこの部分電極６からの所要のギャッ
プ９を隔てリング状電極７を同０円状に設ける。しかし
て部分電極６とりング状電極７を同電位にし、主電極５
″との間に高電圧を印加して、雷歪振動子秦体１内を厚
み方向に分極すると、矢印８の如く全体が一様に厚み方
向に分極され、加湿器用超音波振動子が得られる。つま
り第３図の如く本発明における超音波振動子では、分極
方向８が厚み方向に一定となり、動作時における振動歪
みが一様なため、安定な振動状態となり、振動子の信頼
性を高める事ができる。

この点、従来の廻り込み電極２と円形電極３との間に高
電圧を印加して分極した場合、第２図４で示す如く分極
方向が円形電極３に対応した部分以外では厚み方向に一
定となり難いこと、従って動作時における振動歪みが複
雑となり、振動子の信頼性低下の原因となっていたのと
著しい違いがある。

次に本発明方法により製造された超音波振動子を加湿器
として利用した場合の効果について説明する。

先ず超音波振動子は例えば第４図に示す如くシリコンゴ
ム等の弾性体１１を介して支持体１２に固定される。ま
た部分電極６は、舌片状金具１３により接続され、部分
電極６と主電極５″との間に駆動電圧を印加して動作さ
せる。つまりリング状電極７は、分極時のみ電極として
利用するもので動作時の霧化量には関係しない。上記の
如き超音波振動子の霧化量について具体的に述べる。

雷歪振動子素体１の直径を２０．５柳、部分電極６の直
径を１４柳とし、部分電極６とりング状電極７のギャッ
プ９を１．５側とした場合の露歪振動子素体の周波数特
性を第５図乃至第７図に、また霧化量と超音波振動子ま
での水位の関係を測定した結果を第８図に示す。なお第
５図は第３図に示す本願に係る素子の周波数特性を、第
６図は第２図に示す従釆素子を、また第７図は第１図に
示す一般の露歪振動子をそれぞれ示し、各図において周
波数の領域１は径方向基本波振動領域を、０‘ま径方向
高波周波数領域を、またｍは加湿器用超音波振動子にお
いて発生霧化量を決める大きな要因となる厚み振動領域
を示す。

この結果から明らかな如く、本願に対応する第５図では
霧化量発生に大きな影響を与える領域ｍにおける不要振
動がほとんどないのに対し、第６図、第７図ではこの領
域ｍに不要振動を有し、霧化量に悪影響を与えている事
は明らかである。次にこれらの素子を第４図に示す如き
装置に組み込み発生する霧化量を比較した第８図から明
らかのように、第１図の如き素子では３００ｃｃ／時間
程度の霧化量（曲線Ｃ）であり、第２図の如き従来例の
場合は、水位４０〜５仇舵で高々４００〜４５０ｃｃ／
時間の霧化量（曲線Ｂ）であったのに対し、本発明方法
により製造された超音波振動子の場合には、４０〜５仇
側の広い範囲に渡って６００〜６５０ｃｃ／時間と大幅
に霧化量（曲線Ａ）が増加する。

また本発明方法により製造された超音波振動子を用いる
場合は、電極形成の際困難な工程である振動子周囲の電
極付けが省略できるという利点もある。以上の様に本発
明方法は、霧化効率に優れ、かつ製造工程が簡略化され
た信頼性の高い加湿器用超音波振動子の製造方法といえ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一般の竜歪振動子の構成例を示す平面図。 第２図は、従来例の超音波振動子の構成例を示す平面図
及び断面図。第３図は、本発明により製造される一実施
例を示す平面図及び断面図。第４図は、本発明方法によ
り製造された超音波振動子を加湿器として利用する際の
一例を説明する断面図である。第５図乃至第７図は、第
１図乃至第３図に示す霞歪振動子の周波数特性を示す曲
線図。第８図は、本発明により製造された加湿器用超音
波振動子において水位と霧化量の関係を示す曲線図。１
・・・・・・電歪振動子素体、５・・・…主電極、６・
・・・・・部分電極、７…・・・リング状電極。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第８図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電歪振動子素体の一方の面全体に主電極を設け、前
   記主電極面と対向する他面に円状部分電極およびこの部
   分電極を囲む同心円状のリング状電極を設け、前記主電
   極と部分電極、リング状電極との間に電圧を印加し、電
   歪振動子素体を厚み方向に分極することを特徴とする加
   湿器用超音波振動子の製造方法。