WO2021144959A1

WO2021144959A1 - 超音波霧化装置

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Publication number: WO2021144959A1
Application number: PCT/JP2020/001494
Authority: WO
Inventors: 容征織田; 孝浩平松
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-07-22
Anticipated expiration: 2022-07-17
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Abstract

本発明は、原料溶液に対する耐性に優れ、かつ、適度な霧化量の原料溶液ミストを生成することができる超音波霧化装置を提供することを目的とする。そして、本発明である超音波霧化装置（１０１）において、容器（１）の一部であるセパレータカップ（１２）内には、原料溶液（１５）が収容される。セパレータカップ（１２）の構成材質はフッ素樹脂の一つであるＰＴＦＥであり、全体の厚みが均一で０．５ｍｍを有している。したがって、セパレータカップ（１２）は、「底面ＢＰ１の厚みが０．５ｍｍ以下である」という薄膜条件を満足している。

Description

超音波霧化装置

　本発明は、超音波振動子を用いて原料溶液を微細なミストに霧化（ミスト化）し、当該ミストを外部に搬送する超音波霧化装置に関するものである。

　電子デバイスの作製の現場において、超音波霧化装置が利用されることがある。当該電子デバイス製造の分野では、超音波霧化装置は、超音波振動子から発振される超音波を利用して溶液をミスト化し、ミスト化された溶液を搬送ガスによって外部へと送り出す。当該外部に搬送された原料溶液ミストが基板に噴霧されることにより、基板上には、電子デバイス用の薄膜が成膜される。

　成膜で使用する原料溶液に様々な溶媒が使用されており、超音波振動子が腐食することを防止するため、原料溶液と超音波振動子とが接触しないダブルチャンバー方式が用いられる。ダブルチャンバー方式では、超音波振動子と原料溶液とを隔てるべく、底面に超音波振動子が設けられる水槽とは別に、原料溶液を収容するセパレータカップが用いられる。セパレータカップは、超音波を透過させる必要があり、ポリエチレンやポリプロピレン（ＰＰ）など、超音波を透過しやすい材料が構成材料として用いられる。また、ポリエチレンやポリプロピレンは、成形しやすい特徴も有している。

　上記したダブルチャンバー方式の超音波霧化装置として例えば特許文献１で開示された霧化装置がある。

国際公開第２０１５／０１９４６８号

　一般に、原料溶液の溶媒として溶解性の高い溶媒であるトルエンやエーテルなどが用いられる。なぜなら、トルエンやエーテルは樹脂溶解性が高い性質を有するからである。

　しかし、従来の超音波霧化装置において、原料溶液の溶媒としてトルエンやエーテルと用いた場合、溶媒の樹脂溶解性が高いため、ポリエチレンやポリプロピレンを構成材料としたセパレータカップが膨潤・変形して原料溶液のリークが発生したり、セパレータカップに穴が開いたりしてしまう。

　その結果、従来の超音波霧化装置は、原料溶液の収容安定性が悪くなるため、適度の霧化量の原料溶液ミストを生成できないという問題点があった。

　本発明では、上記のような問題点を解決し、原料溶液に対する耐性に優れ、かつ、適度な霧化量の原料溶液ミストを生成することができる超音波霧化装置を提供することを目的とする。

　この発明における超音波霧化装置は、原料溶液を収容するセパレータカップを下方に有する容器と、前記容器内において前記セパレータカップの上方に設けられ、内部が空洞の内部空洞構造体と、内部に超音波伝達媒体を収容する水槽とを備え、前記水槽及び前記セパレータカップは、前記セパレータカップの底面が前記超音波伝達媒体に浸るように位置決めされ、前記水槽の底面に設けられる少なくとも一つの超音波振動子をさらに備え、前記セパレータカップは、構成材質がフッ素樹脂であり厚みが薄膜条件を満足する底面を有し、前記薄膜条件は、「底面の厚みが０．５ｍｍ以下である」ことを特徴とする。

　請求項１記載の本願発明の超音波霧化装置におけるセパレータカップの底面の構成材質はフッ素樹脂である。フッ素樹脂は幅広い溶媒に対して比較的高い耐性を有する特性がある。このため、超音波霧化装置のセパレータカップは原料溶液に対して比較的高い耐性を発揮することができる。

　さらに、請求項１記載の本願発明のセパレータカップは、「底面の厚みが０．５ｍｍ以下である」という薄膜条件を満足することにより、底面における超音波の透過性を高めているため、適度な霧化量で原料溶液ミストを生成することができる。

　その結果、請求項１記載の本願発明は、原料溶液に対する耐性に優れ、かつ、適度な霧化量の原料溶液ミストを生成することができる効果を奏する。

　この発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

この発明の実施の形態１である超音波霧化装置の構成を示す説明図（その１）である。実施の形態１の超音波霧化装置の構成を示す説明図（その２）である。実施の形態１の効果を示すグラフである。実施の形態２である超音波霧化装置の断面構造を示す説明図である。図４で示したセパレータカップの底面の平面構造を示す平面図である。従来の超音波霧化装置の構成を示す説明図（その１）である。従来の超音波霧化装置の構成を示す説明図（その２）である。従来の超音波霧化装置の断面構造を示す説明図である。図８で示したセパレータカップの底面の平面構造を示す平面図である。

　＜実施の形態１＞
　図１及び図２はそれぞれこの発明の実施の形態１である超音波霧化装置１０１の構成を模式的に示す説明図である。図１は初期状態時（その１）、図２は原料溶液ミストＭＴの生成時（その２）を示している。

　図１及び図２に示すように、超音波霧化装置１０１は、容器１、ミスト化器である超音波振動子２、内部空洞構造体３及びガス供給部４を備えている。さらに、図１及び図２に示すように、容器１は上部カップ１１及びセパレータカップ１２が接続部５により結合された構造を呈している。

　上部カップ１１は、内部に空間が形成される容器であれば、どのような形状であっても良い。超音波霧化装置１０１では、上部カップ１１は略円筒形状であり、上部カップ１１内には、平面視円状に形成された側面に囲まれた空間が形成されている。

　一方、セパレータカップ１２内には、原料溶液１５が収容される。セパレータカップ１２の構成材質はフッ素樹脂の一つであるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン(Poly Tetra Fluoro Ethylene)）であり、全体の厚みが均一で０．５ｍｍを有している。すなわち、セパレータカップ１２は構成材料がＰＴＦＥで、厚みが０．５ｍｍの底面ＢＰ１を有している。

　このように、実施の形態１のセパレータカップ１２は、「底面ＢＰ１の厚みが０．５ｍｍ以下である」という薄膜条件を満足することを特徴としている。

　また、実施の形態１では、超音波振動子２は、セパレータカップ１２内の原料溶液１５に対して超音波を印加することにより、原料溶液１５をミスト化（霧化）している。４つの超音波振動子２（図１，図２は２個のみ示す）は、水槽１０の底面に配設されている。なお、超音波振動子２の数は、４つに限定されず、１つでも２つ以上であってもよい。

　内部空洞構造体３は、内部に空洞を有する構造体である。容器１の上部カップ１１の上面部には、開口部が形成されており、図１及び図２に示すように、当該開口部を介して、内部空洞構造体３が上部カップ１１内に挿通されるように配設されている。ここで、開口部に内部空洞構造体３が挿通されている状態において、内部空洞構造体３と上部カップ１１との間は密閉されている。つまり、内部空洞構造体３と上部カップ１１の上記開口部との間は、シールされている。

　内部空洞構造体３の形状は、内部に空洞が形成される形状のものであれば、どのような形状を採用しても良い。図１及び図２の構成例では、内部空洞構造体３は、底面を有さない、フラスコ形状の断面形状を有している。より具体的に、図１に示す内部空洞構造体３では、管部３Ａと、円錐台部３Ｂと、円筒部３Ｃとから構成されている。

　管部３Ａは、円筒形状の管路部であり、当該管部３Ａは、上部カップ１１の上面に設けられた開口部から挿通されるように、上部カップ１１外から上部カップ１１内へと至っている。より具体的には、管部３Ａは、上部カップ１１の外側に配設される上管部と、上部カップ１１に内に配設される下管部とに区分される。そして、上管部は上部カップ１１の上面外側から取り付けられ、下管部は上部カップ１１の上面内側から取り付けられ、これらが取り付けられている状態において、上管部と下管部とは、上部カップ１１の上面に配設された開口部を通じて、連通している。管部３Ａの一方端は、上部カップ１１の外に存する、たとえば、原料溶液ミストＭＴを利用して薄膜を成膜する薄膜成膜装置内へと接続される。他方、管部３Ａの他方端は、上部カップ１１内において、上記円錐台部３Ｂの上端側に接続される。

　円錐台部３Ｂは、外観（側壁面）が円錐台形状であり、内部には空洞が形成されている。上記円錐台部３Ｂは、上面及び底面が開放されている。つまり、内部に形成されている空洞を閉じており、かつ、上面及び底面を有さない。円錐台部３Ｂは、上部カップ１１内に存しており、円錐台部３Ｂの上端側は、上記の通り、管部３Ａの他方端と接続（連通）されており、当該円錐台部３Ｂの下端部側は、円筒部３Ｃの上端側と接続されている。

　ここで、円錐台部３Ｂは、上端側から下端側に向けて、末広がりの断面形状を有する。つまり、円錐台部３Ｂの上端側の側壁の径が最も小さく（管部３Ａの径と同じ）、円錐台部３Ｂの下端側の側壁の径が最も大きく（円筒部３Ｃの径と同じ）、円錐台部３Ｂの側壁の径は、上端側から下端側に向けて、滑らかに大きくなる。

　円筒部３Ｃは、円筒形状を有する部分であり、当該円筒部３Ｃの上端側は、上記の通り、円錐台部３Ｂの下端側と接続（連通）されており、円筒部３Ｃの下端側は、上部カップ１１の底面に面している。ここで、図１の構成例では、円筒部３Ｃの下端側は、解放されている（つまり、底面を有さない）。

　ここで、図１及び図２の構成例では、内部空洞構造体３における、管部３Ａから円錐台部３Ｂを経て円筒部３Ｃへと延びる方向の中心軸は、上部カップ１１の円筒形状の中心軸と略一致している。なお、内部空洞構造体３は一体構造であっても、図１及び図２に示すように、管部３Ａの一部を構成する上管部、管部３Ａの他部を構成する下管部、円錐台部３Ｂ及び円筒部３Ｃの各部材を組み合わせて構成されても良い。図１の構成例では、上部カップ１１の外上面に上管部の下端部が接続され、上部カップ１１の内上面に下管部の上端部が接続され、当該下管部の下端部に、円錐台部３Ｂ及び円筒部３Ｃから成る部材が接続されることにより、複数の部材から成る内部空洞構造体３が構成されている。

　上記形状の内部空洞構造体３が上部カップ１１の内部に挿通されるように配設されることにより、上部カップ１１内は、二つの空間に区分される。一つ目の空間は、内部空洞構造体３の内部に形成される空洞部である。以下、この空洞部を「ミスト化空間３Ｈ」と称する。ミスト化空間３Ｈは、内部空洞構造体３の内側面により囲まれた空間となる。

　二つ目の空間が、上部カップ１１の内面と内部空洞構造体３の外側面とにより形成される空間である。以下、この空間を「ガス供給空間１Ｈ」と称する。このように、上部カップ１１内はミスト化空間３Ｈとガス供給空間１Ｈとに区画される。

　また、ミスト化空間３Ｈとガス供給空間１Ｈとは円筒部３Ｃの下方開口部を介してつながっている。

　また、図１及び図２の構成例では、内部空洞構造体３の形状と上部カップ１１の形状とから分かるように、ガス供給空間１Ｈは、上部カップ１１の上部側が最も広く、上部カップ１１の下側に進むに連れて、狭くなっている。つまり、管部３Ａの外側面と上部カップ１１の内側面とにより囲まれる部分のガス供給空間１Ｈが最も広く、円筒部３Ｃの外側面と上部カップ１１の内側面とに囲まれる部分のガス供給空間１Ｈが最も狭くなっている。

　ガス供給部４は、上部カップ１１の上面に配設されている。ガス供給部４からは、超音波振動子２によりミスト化された原料溶液ミストＭＴ（図２参照）を、内部空洞構造体３の管部３Ａを介して外部へと搬送するためのキャリアガスＧ４が供給される。キャリアガスＧ４として、たとえば高濃度の不活性ガスを採用することができる。また、図１及び図２に示すように、ガス供給部４には、供給口４ａが設けられており、容器１内に存する供給口４ａから、キャリアガスＧ４が容器１のガス供給空間１Ｈ内に供給される。

　ガス供給部４から供給されたキャリアガスＧ４は、ガス供給空間１Ｈ内に供給され、当該ガス供給空間１Ｈ内に充満した後、円筒部３Ｃの下方開口部を介して、ミスト化空間３Ｈへと導入される。

　また、実施の形態１の超音波霧化装置１０１では、容器１のセパレータカップ１２は、カップ状であり、内部に原料溶液１５を収容している。セパレータカップ１２の底面ＢＰ１は側面部から中央に向かって緩やかに傾斜しており、所定の曲率を有する球面状に形成されている。

　また、水槽１０は超音波伝達媒体である超音波伝達水９で充填されている。超音波伝達水９は、水槽１０の底面に配設された超音波振動子２から発生した超音波振動を、セパレータカップ１２内の原料溶液１５へと伝達する機能を有している。

　つまり、超音波伝達水９は、超音波振動子２から印加された超音波の振動エネルギーをセパレータカップ１２内に伝達できるように、水槽１０内に収容されている。

　前述したように、セパレータカップ１２の底面ＢＰ１には、ミスト化される原料溶液１５が収容されており、原料溶液１５の液面１５Ａは、接続部５の配設位置よりも下側に位置している（図１及び図２参照）。

　そして、セパレータカップ１２は底面ＢＰ１全体が超音波伝達水９に浸るように、セパレータカップ１２及び水槽１０は位置決め設定されている。すなわち、セパレータカップ１２の底面ＢＰ１は、水槽１０の底面に接することなく、水槽１０の底面の上方に配置されて、セパレータカップ１２の底面ＢＰ１と水槽１０の底面との間に超音波伝達水９が存在する。

　このような構成の超音波霧化装置１０１において、超音波振動子２が超音波振動を印加すると、超音波の振動エネルギーが超音波伝達水９及びセパレータカップ１２の底面ＢＰ１を介して、セパレータカップ１２内の原料溶液１５に伝達される。

　すると、図２に示すように、液面１５Ａから液柱６が立上り、原料溶液１５は、液粒及びミストへと移行し、ミスト化空間３Ｈ内で原料溶液ミストＭＴが得られる。ガス供給空間１Ｈ内で生成された原料溶液ミストＭＴは、ガス供給部４から供給されたキャリアガスＧ４によって管部３Ａの上部開口部を介して外部に供給される。

　図６及び図７はそれぞれ従来の超音波霧化装置２００の構成を模式的に示す説明図である。図６は初期状態時（その１）、図７は原料溶液ミストＭＴの生成時（その２）を示している。

　以下、図１及び図２で示した実施の形態１の超音波霧化装置１０１と同様な箇所は同一符号を付して説明を要略する。

　超音波霧化装置１０１の容器１に対応する容器５１は上部カップ６１及びセパレータカップ６２の組合せ構造により構成される。上部カップ６１は上部カップ１１と同様に構成される。

　実施の形態１のセパレータカップ１２に対応する従来のセパレータカップ６２は、構成材料として、超音波を透過しやすいポリプロピレン（ＰＰ）を採用し、全体の厚みが均一で１．０ｍｍを有している。

　セパレータカップ６２の厚みをできるだけ薄くして超音波の透過性を維持し（超音波による振動エネルギーの減衰を抑え）、かつ、セパレータカップ６２の形状を維持するように、セパレータカップ６２の厚みはで１．０ｍｍに設定されている。

　図３は実施の形態１の効果を示すグラフである。図３はキャリアガスＧ４の流量［Ｌ／ｍｉｎ］を横軸とし、生成される原料溶液ミストＭＴの霧化量［ｇ／ｍｉｎ］を縦軸で示している。

　図３では、原料溶液１５として３４℃の蒸留水を用い、ＴＤＫ社の型式ＮＢ－５９Ｓ－０９Ｓ－０の超音波振動子２を水槽１０の底面に４個配置し、４個の超音波振動子２の振動周波数１．６ＭＨｚに設定して行った実験結果を示している。なお、キャリアガスＧ４として窒素ガスを用いている。

　図３において、霧化量変化Ｌ１はセパレータカップ１２の構成材料がＰＴＦＥであり、底面ＢＰ１の膜厚ｔが０．３ｍｍの場合を示している。霧化量変化Ｌ２はセパレータカップ１２の構成材料がＰＴＦＥであり、底面ＢＰ１の膜厚ｔが０．５ｍｍの場合を示している。霧化量変化Ｌ３はセパレータカップ１２の構成材料がＰＴＦＥであり、底面ＢＰ１の膜厚ｔが０．６ｍｍの場合を示している。すなわち、霧化量変化Ｌ１～Ｌ３は実施の形態１の超音波霧化装置１０１に関する実験結果である。

　一方、霧化量変化Ｌ４は、セパレータカップ６２の構成材料がＰＰであり、底面ＢＰ６の膜厚ｔが１．０ｍｍの場合を示している。すなわち、霧化量変化Ｌ４は従来の超音波霧化装置２００に関する実験結果である。

　図３の霧化量変化Ｌ３に示すように、セパレータカップ１２の構成材料としてＰＴＦＥを採用し、かつ、底面ＢＰ１の膜厚が０．６ｍｍである場合、セパレータカップ１２の底面ＢＰ１における超音波の透過性が優れず、原料溶液ミストＭＴを実質的に得ることができない。

　しかし、図３の霧化量変化Ｌ２のように、底面ＢＰ１の膜厚を０．５ｍｍに設定すると、すなわち、底面ＢＰ１が上記薄膜条件を満足すると、セパレータカップ１２の底面ＢＰ１における超音波の透過性が改善され、有効な霧化量で原料溶液ミストＭＴを得ることができる。

　さらに、図３の霧化量変化Ｌ１のように、底面ＢＰ１の膜厚を０．３ｍｍに設定すると、セパレータカップ１２の底面ＢＰ１における超音波の透過性が大幅に改善され、霧化量変化Ｌ４で示す従来の超音波霧化装置２００を上回る霧化量で原料溶液ミストＭＴを得ることができる。

　図３の実験結果からわかるように、セパレータカップ１２の構成材料として採用したＰＴＦＥは、膜厚を０．５ｍｍ以下に設定すれば、超音波の透過性は、原料溶液ミストＭＴの霧化量が実用レベルに達することが確認された。

　さらに、セパレータカップ１２の構成材料として採用したＰＴＦＥは、膜厚を０．３ｍｍ以下に設定すれば、超音波の透過性が原料溶液ミストＭＴの霧化量が従来を超える高水準に達することが確認された。

　なお、超音波の透過性は音響インピーダンスで決まる。ＰＴＦＥに限らず、フッ素樹脂の音響インピーダンスは１．１５［×１０^６ｋｇ／ｍ^２ｓ］前後であるため、セパレータカップ１２の構成材料をフッ素樹脂にすれば、図３で示す場合と同様な結果が得られるものと推測される。

　以上のように、実施の形態１の超音波霧化装置１０１は、セパレータカップ１２の「底面ＢＰ１の厚みが０．５ｍｍ以下である」という薄膜条件を満足する構成を基本構成とし、セパレータカップ１２の「底面ＢＰ１の厚みが０．３ｍｍ以下である」という限定薄膜条件を満足する構成を限定構成としている。すなわち、上記薄膜条件は上記限定薄膜条件を含んでいる。

　上述したように、実施の形態１の超音波霧化装置１０１におけるセパレータカップ１２の構成材質は、フッ素樹脂であるＰＴＦＥである。ＰＴＦＥに代表されるフッ素樹脂は幅広い溶媒に対して比較的高い耐性を有する特性がある。このため、超音波霧化装置１０１のセパレータカップ１２は原料溶液１５に対して比較的高い耐性を発揮することができる。

　さらに、実施の形態１の基本構成は、セパレータカップ１２は「底面ＢＰ１の厚みが０．５ｍｍ以下である」という薄膜条件を満足することにより、底面ＢＰ１における超音波の透過性を高めているため、実用レベルの霧化量で原料溶液ミストＭＴ生成することができる。

　その結果、実施の形態１の超音波霧化装置１０１の基本構成は、原料溶液１５に対する耐性に優れ、かつ、適度な霧化量の原料溶液ミストＭＴを生成することができる効果を奏する。

　さらに、実施の形態１の超音波霧化装置１０１の限定構成のセパレータカップ１２は「底面ＢＰ１の厚みが０．３ｍｍ以下である」という限定薄膜条件を満足することにより、底面ＢＰ１における超音波の透過性をより高め、さらに高い霧化量の原料溶液ミストＭＴを生成することができる。

　＜実施の形態２＞
　図４はこの発明の実施の形態２である超音波霧化装置１０２におけるセパレータカップ１２Ｂの断面構造を示す説明図である。図５は図４で示したセパレータカップ１２Ｂの底面ＢＰ２の平面構造を示す平面図である。図５では底面ＢＰ２側から視た平面図を示している。

　図４及び図５において、実施の形態１の超音波霧化装置１０１と同様な構成部は、同一符号を付して説明を適宜省略し、実施の形態２の特徴箇所を中心に説明する。

　図４及び図５に示すように、セパレータカップ１２Ｂは実施の形態１のセパレータカップ１２と異なり、底面ＢＰ２は均一な膜厚ではなく、２種類の膜厚を有している。以下、この点を詳述する。

　底面ＢＰ２は、０．５ｍｍ以下の比較的薄い膜厚の４つの薄膜領域Ｒ１と、０．５ｍｍを超える比較的厚い膜厚の厚膜領域Ｒ２に区分されている。

　４つの薄膜領域Ｒ１は４つの超音波振動子２に対応して設定される。４つの薄膜領域Ｒ１はそれぞれ、対応する超音波振動子２から印加される超音波が透過する超音波透過領域の全体を含む領域に設定されている。そして、底面ＢＰ２において、４つの薄膜領域Ｒ１以外の全領域が厚膜領域Ｒ２に設定される。また、セパレータカップ１２の側面及び上面の膜厚も厚膜領域Ｒ２と同一の膜厚に設定される。

　このように、セパレータカップ１２Ｂの底面ＢＰ２は、４つの超音波振動子２に対応する４つの薄膜領域Ｒ１を有している。４つの薄膜領域Ｒ１はそれぞれ、４つの超音波振動子２のうち対応する超音波振動子２から発生する超音波を透過させる超音波透過領域を含んでいる。

　そして、実施の形態２の超音波霧化装置１０２のセパレータカップ１２Ｂは、４つの薄膜領域Ｒ１の厚さ（≦０．５ｍｍ）を、他の領域の厚さ（＞０．５ｍｍ）より薄く設定している。

　このように、実施の形態２のセパレータカップ１２Ｂの底面において、４つの薄膜領域Ｒ１はそれぞれ「厚みが０．５ｍｍ以下である」という薄膜条件を満足し、厚膜領域Ｒ２は上記薄膜条件を満足していない。

　図８は従来の超音波霧化装置２００の断面構造を示す説明図である。図９は図８で示したセパレータカップ６２の底面ＢＰ６の平面構造を示す平面図である。図９では底面ＢＰ６側から視た平面図を示している。

　図８及び図９において、図６及び図７で示した超音波霧化装置２００と同様な構成部は、同一符号を付して説明を適宜省略する。

　図８及び図９に示すように、セパレータカップ６２は底面ＢＰ６においても均一な膜厚を有している。すなわち、底面ＢＰ６は、１．０ｍｍで均一に設定される。また、セパレータカップ６２の側面及び上面の膜厚も同一の膜厚（１．０ｍｍ）に設定される。

　このように、実施の形態２の超音波霧化装置１０２は、セパレータカップ１２Ｂの底面ＢＰ２において、４つの薄膜領域Ｒ１（少なくとも一つの薄膜領域）は上記薄膜条件を満足し、４つの薄膜領域Ｒ１以外の他の領域である厚膜領域Ｒ２は上記薄膜条件を満足しないことを特徴としている。

　実施の形態２の超音波霧化装置１０２は、上記特徴を有することにより、セパレータカップ１２Ｂおいて、厚膜領域Ｒ２の膜厚を、０．５ｍｍを超えて比較的厚く設定することにより、原料溶液１５に対する耐性を最大限に高めることができる。

　さらに、実施の形態２の超音波霧化装置１０２は、実施の形態１の超音波霧化装置１０１と同様、各々が超音波透過領域を含む４つの薄膜領域Ｒ１は「厚みが０．５ｍｍ以下である」という薄膜条件を満足している。

　このため、実施の形態２の超音波霧化装置１０２は、実施の形態１の超音波霧化装置１０１と同様、適度な霧化量で原料溶液ミストＭＴを生成することができる効果を奏する。

　なお、実施の形態１の限定構成のように、４つの薄膜領域Ｒ１の厚みを０．３ｍｍ以下に設定して、限定薄膜条件を満足させることにより、実施の形態２においても、さらに高い霧化量の原料溶液ミストＭＴを生成することができることは勿論である。

　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

　１　容器
　２　超音波振動子
　３　内部空洞構造体
　４　ガス供給部
　９　超音波伝達水
　１０　水槽
　１２，１２Ｂ　セパレータカップ
　１５　原料溶液
　１０１，１０２　超音波霧化装置
　ＢＰ１，ＢＰ２　底面
　Ｒ１　薄膜領域
　Ｒ２　厚膜領域

Claims

　原料溶液を収容するセパレータカップを下方に有する容器と、
　前記容器内において前記セパレータカップの上方に設けられ、内部が空洞の内部空洞構造体と、
　内部に超音波伝達媒体を収容する水槽とを備え、前記水槽及び前記セパレータカップは、前記セパレータカップの底面が前記超音波伝達媒体に浸るように位置決めされ、
　前記水槽の底面に設けられる少なくとも一つの超音波振動子をさらに備え、
　前記セパレータカップは、構成材質がフッ素樹脂であり厚みが薄膜条件を満足する底面を有し、
　前記薄膜条件は、「底面の厚みが０．５ｍｍ以下である」ことを特徴とする、
超音波霧化装置。
　請求項１記載の超音波霧化装置であって、
　前記薄膜条件は、「底面の厚みが０．３ｍｍ以下である」という限定薄膜条件を含む、
超音波霧化装置。
　請求項１または請求項２に記載の超音波霧化装置であって、
　前記セパレータカップの底面は、前記少なくとも一つの超音波振動子に対応する少なくとも一つの薄膜領域を有し、前記少なくとも一つの薄膜領域はそれぞれ、前記少なくとも一つの超音波振動子のうち対応する超音波振動子から印加される超音波を透過させる超音波透過領域を含み、
　前記セパレータカップの底面において、前記少なくとも一つの薄膜領域は前記薄膜条件を満足し、前記少なくとも一つの薄膜領域以外の他の領域は前記薄膜条件を満足しないことを特徴とする、
超音波霧化装置。