JPS6119311B2 - - Google Patents

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JPS6119311B2
JPS6119311B2 JP53098244A JP9824478A JPS6119311B2 JP S6119311 B2 JPS6119311 B2 JP S6119311B2 JP 53098244 A JP53098244 A JP 53098244A JP 9824478 A JP9824478 A JP 9824478A JP S6119311 B2 JPS6119311 B2 JP S6119311B2
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JP
Japan
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transistor
atomization
circuit
voltage
current
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JP53098244A
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JPS5527014A (en
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Setsuo Mitsui
Minoru Takahashi
Keiichi Watanabe
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TDK Corp
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TDK Corp
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Publication date
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Publication of JPS6119311B2 publication Critical patent/JPS6119311B2/ja
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • B06B1/0223—Driving circuits for generating signals continuous in time
    • B06B1/0238—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave
    • B06B1/0246—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave with a feedback signal
    • B06B1/0253—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave with a feedback signal taken directly from the generator circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/50—Application to a particular transducer type
    • B06B2201/55—Piezoelectric transducer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/70—Specific application
    • B06B2201/77—Atomizers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、霧化量を一定に保つように励振電力
を安定化する機能を具備した超音波霧化励振回路
に関する。
一般に、超音波液体霧化装置においては、霧化
しようとする液体を収納する霧化容器の底部に圧
電振動子を配設し、この圧電振動子をトランジス
タ発振回路で構成される超音波霧化励振回路で駆
動して超音波を発生し、この振動エネルギで水等
の液体を霧化している。このような超音波液体霧
化装置に従来用いられていた超音波霧化励振回路
を第１図に示す。
第１図はコルピツツ形発振回路であつて、電源
端子Ａ，Ｂ間に加えられる交流電圧は整流器１に
より整流された後、平滑用コンデンサ２により平
滑され、直流電圧として正側線路Ｐ、負側線路Ｎ
に供給される。そしてトランジスタ３のコレクタ
はコイル４を介して正側線路Ｐに、エミツタはコ
イル５を介して負側線路Ｎに接続され、トランジ
スタ３のコレクタと負側線路Ｎとの間には、コイ
ル４と共に並列共振回路を形成するコンデンサ６
が接続される。トランジスタ３のコレクタ、ベー
ス間には、直径20φで共振周波数1.65MHzの圧
電振動子８が直流阻止用コンデンサ７を介して接
続されるがコンデンサ７はなくても発振には影響
を及ぼさない。また、トランジスタ３のベースと
正側線路Ｐとの間にはバイアス抵抗器９が、ベー
スと負側線路Ｎとの間にはコンデンサ１０が夫々
接続される。さらに、コンデンサ１０に並列にダ
イオード１１、可変抵抗器１２及び抵抗器１３か
ら成る直列回路が接続される。このような構成に
より圧電振動子８をリアクタンス成分で駆動し、
通常数十Ｗの発振出力を得ている。
ところで、上記の如き、何らの出力安定化対策
を施してない超音波霧化励振回路にあつては、入
力交流電圧（例えば48V）の変動によつて第２図
に示す如く霧化量も大幅に変動してしまう。従つ
て、燃焼装置における燈油の霧化や医療機器にお
ける薬品の霧化等のように一定の霧化量が要求さ
れる用途にはそのままでは使用することができな
い。このため、何らかの励振電力安定化対策が望
まれていた。
本発明は、上記の点に鑑み、圧電振動子の励振
電力を安定化し、ひいては霧化量の安定化を図る
ことが可能な超音波霧化励振回路を提供しようと
するものである。
以下、本発明に係る超音波霧化励振回路の実施
例を図面に従つて説明する。
第３図において、トランジスタ３のコレクタ、
ベース間にはコンデンサ７を介して変成器２０の
１次巻線２０Ａが結ばれ、変成器２０の２次巻線
２０Ｂには圧電振動子８が接続される。一方、ト
ランジスタ３のベース側に出力安定化回路３０が
設けられる。この出力安定化回路３０において、
前記変成器２０の３次巻線２０Ｃには圧電振動子
８の入力電力（又は電圧、電流）に比例した高周
波電圧V1の負の半サイクルを取出すためのダイ
オード３１が接続され、このダイオード３１によ
る整流出力は平滑用コンデンサ３２で平滑され可
変抵抗器３３に加えられる。この可変抵抗器３３
で分圧された直流電圧V2はFET３４のゲートに
印加される。このFET３４のドレインは抵抗器
３５を介して正側線路Ｐに結ばれ、ソースは抵抗
器３６を介して負側線路Ｎに接続され、そのソー
ス電圧が電流制御用のトランジスタ３７のベース
に印加される。トランジスタ３７は抵抗器３８を
介して前記トランジスタ３にベースバイアス電流
を供給するようになつている。なお、その他の構
成は第１図と同様である。
以上の構成において、圧電振動子８の励振電力
すなわち霧化量は、交流入力電圧等の外的条件に
変動がなければ、可変抵抗器３３で設定される直
流電圧V2（FET３４のゲート・ソース間電圧）
によつて決まる。すなわち、直流電圧V2から
FET３４のドレイン電流が定まり、これによつ
てトランジスタ３７のベース電流が決定され、ひ
いてはトランジスタ３のベースバイアス電流が設
定されることになるからである。
さて、交流入力電圧等の変動により霧化量が増
加すると、高周波電圧V1は大きくなり、直流電
圧V2は負方向に増加し、FET３４のゲートはよ
り負方向にバイアスされる。このとき、FET３
４の伝達特性は第４図の如くであるから、ドレイ
ン電流は減少し、トランジスタ３７のベース電圧
は低下し、トランジスタ３のベースバイアス電流
は減少する。従つて、直流電圧V2に対するベー
スバイアス電流は第５図に示すように変化する。
また、ベースバイアス電流と霧化量との関係は第
６図のようになつているから、結局、ベースバイ
アス電流の減少により霧化量は少くなる方向に変
化し、外的条件による霧化量増加を相殺する。
逆に、霧化量が交流入力電圧等の変動で減じる
と、高周波電圧V1は小さくなり、直流電圧V2の
絶対値も小さくなる。従つて、FET３４のゲー
トは零方向にバイアスされ、トランジスタ３のベ
ースバイアス電流は増大する。この結果、霧化量
が増加し、外的条件にて引起された霧化量減少を
相殺する。
上記実施例によれば、第５図に示す如き特性の
出力安定化回路３０をトランジスタ発振回路に付
加することにより交流入力電圧の変動等に起因す
る霧化量変動を補償し、常にほぼ一定の霧化量を
発生することが可能である。
なお、上記実施例では出力安定化回路３０を
FET、トランジスタを組合せた構成としたが、
演算増幅器等を利用した構成も可能である。ま
た、３個の巻線を有す変成器２０を用いたが、変
成器を圧電振動子に直列に挿入したりして、圧電
振動子の電流、電圧等を取出すようにしても差し
支えない。
叙上のように、本発明によれば、圧電振動子の
励振電力を安定化し、ひいては霧化量の安定化を
図ることができる超音波霧化励振回路を得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の超音波霧化励振回路を示す回路
図、第２図はその場合の電圧変動と霧化量変動と
の関係を示すグラフ、第３図は本発明に係る超音
波霧化励振回路の実施例を示す回路図、第４図は
FETの伝達特性を示すグラフ、第５図は直流電
圧V2とベースバイアス電流との関係を示すグラ
フ、第６図はベースバイアス電流と霧化量との関
係を示すグラフである。 １…整流器、２，６，７，１０，３２…コンデ
ンサ、３，３７…トランジスタ、４，５…コイ
ル、８…圧電振動子、２０…変成器、３０…出力
安定化回路、３１…ダイオード、３３…可変抵抗
器、３４…FET、３５，３６…抵抗器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 超音波発生用の圧電振動子を駆動するトラン
    ジスタ発振回路と、前記圧電振動子の励振電力、
    電圧又は電流を検知し、前記トランジスタ発振回
    路の発振用トランジスタのベースバイアス回路に
    直列に挿入された制御素子によつて、前記励振電
    力、電圧又は電流が増加したときに前記発振用ト
    ランジスタのベースバイアス電流を減じ、逆の場
    合に前記ベースバイアス電流を増加させる出力安
    定化回路とを備えたことを特徴とする超音波霧化
    励振回路。
JP9824478A 1978-08-14 1978-08-14 Ultrasonic wave atomization excitation circuit Granted JPS5527014A (en)

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DE19792932828 DE2932828A1 (de) 1978-08-14 1979-08-13 Erregerkreis fuer einen ultraschall- zerstaeuber

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Also Published As

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DE2932828A1 (de) 1980-02-28
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