CN113412162A - 超声波雾化装置 - Google Patents

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CN113412162A CN202080010905.0A CN202080010905A CN113412162A CN 113412162 A CN113412162 A CN 113412162A CN 202080010905 A CN202080010905 A CN 202080010905A CN 113412162 A CN113412162 A CN 113412162A
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Abstract

本发明的目的在于提供一种实现了耐久性的提高的超声波雾化装置。而且,在本发明的超声波雾化装置(101)中,分隔杯(12)以及四个超声波振子(2)以满足“四个反射波(W2)不被四个超声波振子(2)中的任一个接收”这一反射波避免条件的方式设置。具体而言,分隔杯(12)的底面(BP1)被设定为设定曲率(K1)比以往的设定曲率(K6)大。而且,四个超声波振子(2)各自的距水槽(10)的底面的中心点(C10)的距离(D1)被设定为比以往的距离(D6)长。

Description

超声波雾化装置
技术领域
本发明涉及使用超声波振子将原料溶液雾化(mist)成微细的雾,并将该雾向外部输送的超声波雾化装置。
背景技术
在电子器件的制作的现场,有时使用超声波雾化装置。在该电子器件制造的领域中,超声波雾化装置利用从超声波振子振荡出的超声波将溶液雾化,通过输送气体将雾化后的溶液向外部送出。通过将该输送到外部的原料溶液雾喷雾到基板上,在基板上形成电子器件用的薄膜。
在用于成膜的原料溶液中使用各种溶剂,为了防止超声波振子腐蚀,使用原料溶液与超声波振子不接触的双腔(double chamber)方式。在双腔方式中,为了将超声波振子与原料溶液隔开,在底面设置超声波振子,与水槽不同,使用收容原料溶液的分隔杯。分隔杯需要使超声波透过,但其一部分反射。另外,在水槽中收容有超声波传递溶剂。
作为上述双腔方式的超声波雾化装置,例如有专利文献1公开的雾化装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2015/019468号
发明内容
发明要解决的课题
当超声波从设于水槽的底面的超声波振子通过作为非活性液体的超声波传递溶剂而入射(碰撞)到分隔杯的底面时,产生透射波与反射波。透射波透过分隔杯的底面而入射到原料溶液,反射波朝向水槽的底面。
为了不产生反射波而使全部成为透射波,作为超声波传递溶剂以及分隔件(的底面)的构成材料,需要使用具有相同的声学阻抗的构成材料。但是,使两者的构成材料的声学阻抗完全一致在实用上是极其困难的,必然会产生反射波。
由于反射波朝向水槽的底面侧而照射,因此伴随着反射波的接收,水槽(的底面)熔融、或者设于水槽的底面的超声波振子发生故障,因此成为缩短超声波雾化装置的寿命的原因。因此,以往的超声波雾化装置存在耐久性差的问题。
在本发明中,为了解决上述那样的问题点,目的在于提供一种实现了耐久性的提高的超声波雾化装置。
用来解决课题的手段
本发明中的超声波雾化装置其特征在于,具备:容器,在下方具有分隔杯,该分隔杯收容原料溶液;内部空洞构造体,在所述容器内设于所述分隔杯的上方,且内部为空洞;以及水槽,在内部收容超声波传递介质,所述水槽以及所述分隔杯以所述分隔杯的底面浸入所述超声波传递介质的方式被定位,该超声波雾化装置还具备至少一个超声波振子,该至少一个超声波振子设于所述水槽的底面,从所述至少一个超声波振子发送的至少一个入射波的一部分由所述分隔杯的底面反射,由此得到至少一个底面反射波,所述分隔杯以及所述至少一个超声波振子以满足反射波避免条件的方式设置,所述反射波避免条件是“所述至少一个底面反射波不被所述至少一个超声波振子中的任一个接收”的条件。
发明效果
在技术方案1所记载的本申请发明的超声波雾化装置中,分隔杯以及至少一个超声波振子以满足上述反射波避免条件的方式设置。
其结果,由于技术方案1所记载的本申请发明的超声波雾化装置不会产生由至少一个超声波振子接收到至少一个底面反射波而引起的故障等不良影响,因此能够实现耐久性的提高。
本发明的目的、特征、方式以及优点通过以下的详细的说明与所附附图而更加清楚。
附图说明
图1是示意地表示本发明的实施方式1的超声波雾化装置的构成的说明图。
图2是表示一个超声波振子的周边构造的详细情况的说明图(其1)。
图3是表示一个超声波振子的周边构造的详细情况的说明图(其2)。
图4是示意地表示以往的分隔杯中的底面的曲率半径的说明图。
图5是表示分隔杯的底面的曲率半径与超声波振子的配置方式的说明图。
图6是表示实施方式1的分隔杯的底面的曲率半径与超声波振子的配置方式的说明图。
图7是表示实施方式1的水槽的底面上的四个超声波振子的配置方式的俯视图。
图8是表示图7的A-A截面的超声波振子的剖面图。
图9是示意地表示本发明的实施方式2的超声波雾化装置的构成的说明图。
图10是示意地表示本发明的实施方式3的超声波雾化装置的构成的说明图。
图11是示意地表示以往的超声波雾化装置的构成的说明图。
具体实施方式
<实施方式1>
图1是示意地表示本发明的实施方式1的超声波雾化装置101的构成的说明图。
如图1所示,超声波雾化装置101具备容器1、作为雾化器的超声波振子2、内部空洞构造体3以及气体供给部4。容器1呈上部杯11以及分隔杯12通过连接部5而结合的构造。另外,超声波振子2作为主要部分具有超声波振动板22。
上部杯11只要是在内部形成空间的容器,则可以是任意的形状。在超声波雾化装置101中,上部杯11为大致圆筒形状,在上部杯11内形成有由形成为俯视圆状的侧面包围的空间。另一方面,在分隔杯12内收容有原料溶液15。
超声波振子2通过从内部的超声波振动板22对分隔杯12内的原料溶液15施加超声波,将原料溶液15雾化(mist)。四个超声波振子2(图1仅示出2个)配设于水槽10的底面。在图1中示意地示出超声波振子2的上方开放。另外,超声波振子2的数量并不限定于四个,也可以是一个或两个以上。
内部空洞构造体3是在内部具有空洞的构造体。在容器1的上部杯11的上表面部形成有开口部,如图1所示,以内部空洞构造体3经由该开口部插通于上部杯11内的方式配设。这里,在内部空洞构造体3插通于开口部的状态下,内部空洞构造体3与上部杯11之间被密闭。即,内部空洞构造体3与上部杯11的上述开口部之间被密封。
内部空洞构造体3的形状只要是在内部形成有空洞的形状,则可以采用任意的形状。在图1的构成例中,内部空洞构造体3不具有底面,具有烧瓶形状的截面形状。说更具体地,在图1所示的内部空洞构造体3中,由管部3A、圆锥台部3B、圆筒部3C构成。
管部3A是圆筒形状的管路部,该管部3A以从设于上部杯11的上表面的开口部插通的方式从上部杯11外到达上部杯11内。更具体而言,管部3A被划分为配设于上部杯11的外侧的上管部以及配设于上部杯11内的下管部。而且,上管部从上部杯11的上表面外侧安装,下管部从上部杯11的上表面内侧安装,在安装有它们的状态下,上管部与下管部通过配设于上部杯11的上表面的开口部而连通。管部3A的一端与存在于上部杯11之外的、例如利用原料溶液雾MT而形成薄膜的薄膜成膜装置内连接。另一方面,管部3A的另一端在上部杯11内,与上述圆锥台部3B的上端侧连接。
圆锥台部3B的外观(侧壁面)为圆锥台形状,在内部形成有空洞。上述圆锥台部3B上表面以及底面开放。即,形成于内部的空洞封闭,且不具有上表面以及底面。圆锥台部3B存在于上部杯11内,圆锥台部3B的上端侧如上述那样,与管部3A的另一端连接(连通),该圆锥台部3B的下端部侧与圆筒部3C的上端侧连接。
这里,圆锥台部3B具有从上端侧朝向下端侧末端扩展的截面形状。即,圆锥台部3B的上端侧的侧壁的直径最小(与管部3A的直径相同),圆锥台部3B的下端侧的侧壁的直径最大(与圆筒部3C的直径相同),圆锥台部3B的侧壁的直径从上端侧朝向下端侧平滑地变大。
圆筒部3C是具有圆筒形状的部分,该圆筒部3C的上端侧如上述那样,与圆锥台部3B的下端侧连接(连通),圆筒部3C的下端侧面向上部杯11的底面。这里,在图1的构成例中,圆筒部3C的下端侧被释放(即,不具有底面)。
这里,在图1的构成例中,内部空洞构造体3中的从管部3A经由圆锥台部3B向圆筒部3C延伸的方向的中心轴与上部杯11的圆筒形状的中心轴大致一致。另外,内部空洞构造体3可以是一体构造,也可以如图1所示,将构成管部3A的一部分的上管部与构成管部3A的另一部分的下管部、圆锥台部3B以及圆筒部3C各部件组合而构成。在图1的构成例中,在上部杯11的外上表面连接有上管部的下端部,在上部杯11的内上表面连接有下管部的上端部,在该下管部的下端部连接有由圆锥台部3B以及圆筒部3C构成的部件,由此构成由多个部件构成的内部空洞构造体3。
通过以上述形状的内部空洞构造体3插通于上部杯11的内部的方式配设,将上部杯11内划分为两个空间。第一个空间是形成于内部空洞构造体3的内部的空洞部。以下,将该空洞部称作“雾化空间3H”。雾化空间3H成为由内部空洞构造体3的内侧面包围的空间。
第二个空间是由上部杯11的内表面与内部空洞构造体3的外侧面形成的空间。以下,将该空间称作“气体供给空间1H”。这样,上部杯11内被划分为雾化空间3H与气体供给空间1H。
另外,雾化空间3H与气体供给空间1H经由圆筒部3C的下方开口部相连。
另外,在图1的构成例中,通过内部空洞构造体3的形状与上部杯11的形状可知,气体供给空间1H在上部杯11的上部侧最宽,随着向上部杯11的下侧前进而变窄。即,由管部3A的外侧面与上部杯11的内侧面包围的部分的气体供给空间1H最宽,由圆筒部3C的外侧面与上部杯11的内侧面包围的部分的气体供给空间1H最窄。
气体供给部4配设于上部杯11的上表面。从气体供给部4供给载流子气体G4,该载流子气体G4用于将由超声波振子2雾化后的原料溶液雾MT(参照图1)经由内部空洞构造体3的管部3A向外部输送。作为载流子气体G4,例如能够采用高浓度的非活性气体。另外,如图1所示,在气体供给部4设有供给口4a,从存在于容器1内的供给口4a向容器1的气体供给空间1H内供给载流子气体G4。
从气体供给部4供给的载流子气体G4被供给到气体供给空间1H内,在充满该气体供给空间1H内之后,经由圆筒部3C的下方开口部被导入雾化空间3H。
在实施方式1的超声波雾化装置101中,容器1的分隔杯12为杯状,在内部收容有原料溶液15。分隔杯12的底面BP1从侧面部朝向中央倾斜,形成为具有不为“0”的设定曲率K1的球面状。
这样,分隔杯12的底面BP1形成为中央向下方突出的以设定曲率K1规定的球面状。作为将分隔杯12的底面BP1形成为球面状的目的之一,具有防止在生成原料溶液雾MT时原料溶液15的气泡在底面BP1附近积存的气泡滞留防止目的。
另外,水槽10内由作为超声波传递介质的超声波传递水9填充。超声波传递水9具有使从配设于水槽10的底面的超声波振子2的超声波振动板22产生的超声波振动向分隔杯12内的原料溶液15传递的功能。
即,超声波传递水9以能够将从超声波振子2施加的超声波(的入射波W1)的振动能量传递到分隔杯12内的方式收容于水槽10内。
如上述那样,分隔杯12收容有被雾化的原料溶液15,原料溶液15的液面15A位于比连接部5的配设位置靠下侧的位置(参照图1)。
而且,分隔杯12以及水槽10被定位设定为,分隔杯12的底面BP1整体浸入超声波传递水9。即,分隔杯12的底面BP1不与水槽10的底面相接,配置于水槽10的底面的上方,在分隔杯12的底面BP1与水槽10的底面之间存在超声波传递水9。
在这样构成的超声波雾化装置101中,当从四个超声波振子2各自的超声波振动板22施加超声波振动时,由超声波产生的四个入射波W1透过超声波传递水9以及分隔杯12的底面BP1,作为透射波W11侵入分隔杯12内的原料溶液15。
于是,液柱6从液面15A立起,原料溶液15向液粒以及雾转化,在雾化空间3H内得到原料溶液雾MT。在气体供给空间1H内生成的原料溶液雾MT通过从气体供给部4供给的载流子气体G4经由管部3A的上部开口部向外部供给。
在实施方式1的超声波雾化装置101中,从四个超声波振子2(至少一个超声波振子)发送的四个入射波(至少一个入射波;多个入射波)的一部分被分隔杯12的底面BP1的底面反射,由此得到四个反射波W2(至少一个底面反射波)。
超声波雾化装置101的分隔杯12以及四个超声波振子2以满足以下的反射波避免条件的方式设置。
上述反射波避免条件是“四个反射波W2不被四个超声波振子2中的任一个接收”的条件。另外,这里,“不被接收”是指,在四个反射波W2的传播路径上未配置有四个超声波振子2。以下,对上述反射波避免条件进行详细叙述。
图11是示意地表示以往的超声波雾化装置200的构成的说明图。在图11中,对与实施方式1的超声波雾化装置101相同的部位标注相同的附图标记并省略说明。
与超声波雾化装置101的容器1对应的容器51由上部杯11以及分隔杯62的组合构造构成。
另外,在超声波雾化装置200中,容器51的分隔杯62的底面BP6从侧面部朝向中央缓慢倾斜,形成为以设定曲率K6(<K1)规定的球面状。设定曲率K6被设定为能够实现上述气泡滞留防止目的程度的相对较小的值。
在以往的超声波雾化装置200中,从四个超声波振子2发送的四个入射波的一部分被分隔杯62的底面BP6的底面反射,由此得到四个反射波W2。
在以往的超声波雾化装置200中,分隔杯62的底面BP6的设定曲率K6比设定曲率K1小得多,并且四个超声波振子2距水槽10的底面的中心相对较近地接近配置。四个超声波振子2如上述那样接近配置,是为了使四个入射波W1可靠地到达分隔杯62内的原料溶液15。
因此,超声波雾化装置200的分隔杯62以及四个超声波振子2无法如实施方式1那样满足上述反射波避免条件。即,四个反射波W2被四个超声波振子2可靠地接收。这是因为,根据分隔杯62的底面BP6的形状以及四个超声波振子2的配置方式,反射波W2的反射角(入射波W1的入射角)必然变小。
(关于反射波避免条件的考察)
以下,对上述反射波避免条件进行考察。另外,上述图1、图11以及之后所示的图中所示的入射波W1、反射波W2~W4分别示意地表示。实际上,之后详细叙述的超声波振动板22的面积为超声波输出尺寸。另一方面,在附图上,用箭头示意地表示来自超声波振动板22的中心点的超声波输出。另外,超声波的入射波W1、反射波W2~W4分别具有直行性,成为束状。
图2以及图3是表示一个超声波振子2的周边构造的详细情况的说明图。如该图所示,以埋入水槽10的底面的方式设有超声波振子2。在超声波振子2的上方具有开放区域OP2。此时,设定为从超声波振动板22到原料溶液15的液面15A的液面高度H15。
通过超声波振子2内部的超声波振动板22振动来施加超声波。因而,准确来说,液面高度H15成为从超声波振动板22的中心到液面15A的高度。另外,为了冷却超声波传递水9,冷却管29使冷却水在内部流动。
超声波振子2的超声波振动板22呈外径约为20mm的圆盘状,通过超声波振动板22的振动,产生与圆盘状的超声波振动板22相同尺寸的超声波。超声波的指向性较高,在近距离声场极限距离DL内不扩展地前进,当超过近距离声场极限距离DL时,以一定角度扩展。另外,近距离声场极限距离DL由以下的式(1)求出。
DL=((ED)2/λ-λ)/4…(1)
另外,在式(1)中,“ED”为超声波振动板22的外径,“λ”为声音的速度(在水中为1500m/sec)。
从经验上可知,由于上述近距离声场极限距离DL等因素,当液面高度H15设为30~40mm时,能够使原料溶液雾MT的雾化量达到最大水平。因此,分隔杯12(62)的底面BP1(BP6)与超声波振子2的超声波振动板22的距离必然变短。
图4是示意地表示以往的分隔杯62中的底面BP6的曲率半径r6的说明图。如该图所示,底面BP6的截面形状形成为距虚拟的中心点C6相对较长的曲率半径r6的圆弧状,设定曲率K6(=1/r6)足够小。
而且,从水槽10的底面的中心点C10(基准点)到四个超声波振子2各自的超声波振动板22的中心位置被设定为相同的距离D6。该距离D6相对较短。
因而,以往的超声波雾化装置200实质上无法满足上述反射波避免条件。这是因为,不考虑上述反射波避免条件,没有必要增大考虑了上述气泡滞留防止目的分隔杯62的底面BP6的设定曲率K6。除此之外,若增大设定曲率K6,则由于液面高度H15的限制,存在收容于原料溶液15的原料溶液15的量变少这一负面因素,因此优选在满足上述气泡滞留防止目的范围内减小设定曲率K6。
因而,如图3以及图4所示,在设定曲率K6设定得相对较小的以往的分隔杯62的底面BP6中,反射波W2必然被超声波振子2的一部分区域RS接收。
图5是表示分隔杯12的底面BP1的曲率半径r1与超声波振子2的配置方式的说明图。
如该图所示,底面BP1的截面形状形成为距虚拟的中心点C1相对较短的曲率半径r1的圆弧状,设定曲率K1(=1/r6)与设定曲率K6相比足够大。
然而,在到超声波振子2各自的超声波振动板22的中心位置的距离D6相对较短的状态下,四个超声波振子2(超声波振动板22)配置于俯视时距底面BP1的中央部相对较近的位置。
在四个超声波振子2的上述配置状态下,无法增大反射波W2的反射角(入射波W1的入射角),依然存在无法满足上述反射波避免条件的可能性。即,如图5所示,各超声波振子2(超声波振动板22)的入射波W1由底面BP1反射而得的反射波W2存在被超声波振子2接收的可能性。
另外,在如图5所示的四个超声波振子2的配置状态下,通过设为比图5所示的曲率半径r1更短的曲率半径rx,并将规定底面BP1的球面的设定曲率Kx设定得比设定曲率K1大,也能够满足上述反射波避免条件。
图6是表示实施方式1的分隔杯12的底面BP1的曲率半径r1与超声波振子2的配置方式的说明图。图7是表示水槽10的底面上的四个超声波振子2的配置方式的俯视图。在图7中,示出了水槽10的底面的平面形状为圆状的构成。另外,斜线区域表示水槽10的侧面。
如图6所示,底面BP1的截面形状形成为距虚拟的中心点C1相对较短的曲率半径r1的圆弧状,设定曲率K1与设定曲率K6相比足够大。
而且,如图7所示,在水槽10的底面,沿着以作为基准点的中心点C10为中心的距离D1(>D6)的外周圆,以环状散布四个超声波振动板22而成为均等间隔(90度间隔)的方式配设有四个超声波振子2。
这样,四个超声波振子2(超声波振动板22)以距水槽10的底面的基准点即中心点C10成为相同距离D1的方式,相互离散地配置。
而且,使距水槽10的底面的中心点C10的距离D1比以往的距离D6长。其结果,四个超声波振动板22分别远离中心点C10,并且四个超声波振子2的间隔也充分变大。
图8是表示图7的A-A截面的超声波振子2的剖面图。如该图所示,超声波振子2内的超声波振动板22由设于基台24的上部的支承橡胶23稍微倾斜地固定。具体而言,相对于水槽10的底面倾斜7度左右。
即,各超声波振子2的超声波振动板22向远离中心点C10的方向侧稍微倾斜。这样,四个超声波振动板22具有相对于水槽10的底面不为“0”的规定的角度。
这样,在实施方式1中,进行如下技术改进:使分隔杯12的底面BP1的设定曲率K1比以往的设定曲率K6大,并使四个超声波振子2(超声波振动板22)各自的距水槽10的底面的中心点C10的距离D1比以往的距离D6长。
因而,通过进行上述技术的改进,能够以满足上述反射波避免条件的方式,设定底面BP1的设定曲率K1以及四个超声波振动板22距中心点C10的距离D1。
其结果,如图6所示,能够使反射波W2的反射角(入射波W1的入射角)比以往大,其结果,能够实现反射波W2不被超声波振子2接收的效果。
另外,在图6中,为了方便说明,示出了与一个超声波振子2相关的入射波W1与反射波W2,但在其他三个超声波振子2中也不接收反射波W2。其理由如下。
四个超声波振子2分别配置于距中心点C10相同的距离D1处,并且四个超声波振动板22的斜率也是向远离中心点C10的方向侧共同地倾斜7度左右。因此,关于从四个超声波振动板22发送的四个入射波W1,入射波W1相对于分隔杯12的底面BP1的入射角(反射波W2的反射角)相同。因而,四个反射波W2不会被四个超声波振子2(超声波振动板22)接收。
这样,在实施方式1的超声波雾化装置101中,分隔杯12以及四个超声波振子2被设定为满足上述反射波避免条件。具体而言,分隔杯12的底面BP1被设定为设定曲率K1(>K6),四个超声波振子2各自距水槽10的底面的中心点C10被设定为距离D1(>D6)。
因此,在超声波雾化装置101中,不会产生由四个超声波振子2接收四个反射波W2(至少一个底面反射波)而引起的故障等不良影响,因此能够实现超声波雾化装置101的耐久性的提高。
而且,分隔杯12的底面BP1形成为中央向下方突出的球面状。因此,通过使规定球面的设定曲率K1比以往的设定曲率K6足够大,并增大四个反射波W2的反射角(四个入射波W1的入射角),能够满足上述反射波避免条件。
此外,相对于具有由设定曲率K1规定球面的底面BP1的分隔杯12,四个超声波振子2以分别距水槽10的底面的中心点C10成为相同的距离D1的方式相互离散地配置。
因而,通过使距离D1比以往的距离D6足够长,能够满足上述反射波避免条件。
<实施方式2>
图9是示意地表示本发明的实施方式2的超声波雾化装置102的构成的说明图。在图9中,对与实施方式1的超声波雾化装置101相同的构成部标注相同的附图标记并适当省略说明,以实施方式2的特征部位为中心进行说明。
如该图所示,在水槽10B的底面的表面与四个反射波W2对应地设置四个超声波吸收部件25(图9仅示出2个)。四个超声波吸收部件25以形成水槽10B的表面区域的方式埋入水槽10B的底面的一部分。实施方式2的水槽10B与实施方式1的水槽10的不同点在于有无四个超声波吸收部件25。
四个超声波吸收部件25在水槽10B的底面设于接收四个反射波W2的四个反射波接收区域。与图2~图6所示的水槽10的底面相同,水槽10B的底面具有规定的厚度。因而,在水槽10B的底面,在四个反射波接收区域各自的上部设置凹部,在各凹部埋入超声波吸收部件25。
另外,作为超声波吸收部件25的构成材料,可以考虑包含聚氨脂橡胶、硅橡胶、氟橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶以及乙烯橡胶在内的各种橡胶材。
这样,实施方式2的超声波雾化装置102的特征在于,在水槽10B的底面上的四个反射波接收区域(多个反射波接收区域)设有四个超声波吸收部件25(多个超声波吸收部件)。
四个反射波接收区域能够根据四个超声波振子2(超声波振动板22)的配置、超声波振动板22的倾率、规定分隔杯12的底面BP1的镜面的设定曲率K1等来预先识别。
这样,实施方式2的超声波雾化装置102通过设于水槽10B的底面的四个超声波吸收部件25(多个超声波吸收部件),能够可靠地避免反射波W2(多个底面反射波)入射到四个超声波吸收部件25以外的水槽10B的底面的现象,从而保护水槽10B的底面。
其结果,实施方式2的超声波雾化装置102具有比实施方式1高的耐久性。
<实施方式3>
(基本构成)
图10是示意地表示本发明的实施方式3的超声波雾化装置103的构成(包括变形例)的说明图。在图10中,对与实施方式1的超声波雾化装置101相同的构成部标注相同的附图标记并适当省略说明,以实施方式3的特征部位为中心进行说明。另外,在图10中,作为后述的变形例一并示出超声波吸收部件27。
如该图所示,在水槽10C的底面的表面与四个反射波W2对应地设置四个超声波反射部件32(图10仅示出2个)。四个超声波反射部件32以形成水槽10C的表面区域的方式埋入水槽10C的底面的一部分。关于实施方式3的基本构成,实施方式3的水槽10C与实施方式1的水槽10的不同点在于,有无四个超声波反射部件32。
四个超声波反射部件32在水槽10C的底面设于接收四个反射波W2的四个反射波接收区域。在水槽10C的底面,在四个反射波接收区域各自的上部设置凹部,在各凹部埋入超声波反射部件32。
这样,实施方式3的超声波雾化装置103的气温构成的特征在于,在水槽10C的底面上的四个反射波接收区域(多个反射波接收区域)设有四个超声波反射部件32(多个超声波反射部件)。
另外,作为超声波反射部件32的构成材料,可以考虑不锈钢、铜等。
这样,实施方式3的超声波雾化装置103的基本构成通过设于水槽10C的底面的四个超声波反射部件32(多个超声波反射部件),能够可靠地避免四个反射波W2(多个底面反射波)入射到四个超声波反射部件32以外的水槽10C的底面的现象,从而保护水槽10C的底面。
其结果,实施方式3的超声波雾化装置103的基本构成具有比实施方式1高的耐久性。
另外,通过四个反射波W2被四个超声波反射部件32反射,得到四个二次反射波W3(多个二次反射波)。
实施方式3的四个超声波反射部件32的表面具有相对于水槽10C的底面不为“0”的规定的角度,即向水槽10的底面的中心点C10的方向倾斜。
而且,超声波反射部件32的表面的规定的角度被设定为,四个二次反射波W3经由分隔杯12的底面BP1作为二次透射波W31入射到原料溶液15。
这样,实施方式3的四个超声波反射部件32的基本构成具有相对于水槽10C的底面不为“0”的规定的角度,因此通过调整规定的角度,能够使四个二次反射波W3的一部分作为二次透射波W31可靠地入射到原料溶液15。
其结果,实施方式3的超声波雾化装置103起到如下的雾化量增加效果:除了由四个入射波W1产生的四个透射波W11之外,还与由四个二次反射波W3产生的四个二次透射波W31入射到原料溶液15相应地实现所生成的原料溶液雾MT的雾化量的增加。
(变形例)
另外,在实施方式3的超声波雾化装置103中,四个二次反射波W3的一部分被分隔杯12的底面BP1的底面反射,由此得到四个三次反射波W4。
因此,在水槽10C的底面的表面与四个三次反射波W4对应地设置四个超声波吸收部件27(图10仅示出2个)。四个超声波吸收部件27以形成水槽10C的表面区域的方式埋入水槽10C的底面的一部分。实施方式3的变形例中的水槽10C与实施方式1的水槽10的不同点在于,有无四个超声波反射部件32以及四个超声波吸收部件27。另外,作为超声波吸收部件27的构成材料,可考虑与实施方式2的超声波吸收部件25相同的构成材料。
四个超声波吸收部件27在水槽10C的底面设于接收四个三次反射波W4的四个三次反射波接收区域。在水槽10C的底面,在四个三次反射波接收区域各自的上部设置凹部,在各凹部埋入超声波吸收部件27。
这样,实施方式3的超声波雾化装置103的变形例的特征在于,在水槽10C的底面上的四个三次反射波接收区域(多个三次反射波接收区域)还设有四个超声波吸收部件27(多个超声波反射部件)。
上述实施方式3的变形例,通过设于水槽10C的底面的四个超声波吸收部件27(多个超声波反射部件),能够可靠地避免四个三次反射波W4(多个三次反射波)入射到四个超声波吸收部件27以外的水槽10C的底面的现象,从而保护水槽10C的底面。
其结果,实施方式3的超声波雾化装置103的变形例具有比实施方式3的基本构成高的耐久性。
<分隔杯12的构成材料>
作为实施方式1~实施方式3各自的分隔杯12的构成材料,一般为容易使超声波透过的聚丙烯(PP),但也可以采用以PTFE为代表的氟树脂。即,分隔杯12也可以具有构成材质为氟树脂的底面BP1。
氟树脂有相对于众多溶剂(原料溶液15的溶剂)具有相对较高的耐性的特性。因此,超声波雾化装置101(~103)的分隔杯12能够对原料溶液15发挥相对较高的耐性。
另一方面,氟树脂与PP相比,超声波的透过性差。因而,在超声波雾化装置101~103的每一个中,为了获得实用水平的超声波特性,考虑将底面BP1的厚度设为0.5mm以下,优选设为0.3mm以下。
另外,具有四个超声波反射部件32的实施方式3的超声波雾化装置103具有雾化量增加效果,相应地能够改善氟树脂的超声波的透过性差这一点。
对本发明进行了详细说明,但上述说明在所有方面为例示,本发明并不限定于此。可理解为在不脱离本发明的范围的情况下能够设想到未例示的无数的变形例。
附图标记说明
1 容器
2 超声波振子
3 内部空洞构造体
4 气体供给部
9 超声波传递媒水
10、10B、10C 水槽
12、62 分隔杯
15 原料溶液
22 超声波振动板
25、27 超声波吸收部件
32 超声波反射部件
101~103 超声波雾化装置
BP1、BP6 底面。

Claims (7)

1.一种超声波雾化装置,其特征在于,具备:
容器,在下方具有分隔杯,该分隔杯收容原料溶液;
内部空洞构造体,在所述容器内设于所述分隔杯的上方,且内部为空洞;以及
水槽,在内部收容超声波传递介质,
所述水槽以及所述分隔杯以所述分隔杯的底面浸入所述超声波传递介质的方式被定位,
该超声波雾化装置还具备至少一个超声波振子,该至少一个超声波振子设于所述水槽的底面,
从所述至少一个超声波振子发送的至少一个入射波的一部分由所述分隔杯的底面反射,由此得到至少一个底面反射波,
所述分隔杯以及所述至少一个超声波振子以满足反射波避免条件的方式设置,
所述反射波避免条件是“所述至少一个底面反射波不被所述至少一个超声波振子中的任一个接收”的条件。
2.如权利要求1所述的超声波雾化装置,其特征在于,
所述分隔杯的底面形成为中央向下方突出的球面状。
3.如权利要求2所述的超声波雾化装置,其特征在于,
所述至少一个超声波振子包含多个超声波振子,所述至少一个入射波包含多个入射波,所述至少一个底面反射波包含多个底面反射波,所述反射波避免条件是“所述多个底面反射波不被发送到所述多个超声波振子中的任一个”的条件,
所述多个超声波振子以距所述水槽的底面的基准点成为相同距离的方式相互离散地配置。
4.如权利要求3所述的超声波雾化装置,其特征在于,
所述水槽的底面具有多个反射波接收区域,该多个反射波接收区域接收所述多个底面反射波,
所述超声波雾化装置还具备多个超声波吸收部件,该多个超声波吸收部件设于所述多个反射波接收区域。
5.如权利要求3所述的超声波雾化装置,其特征在于,
所述水槽的底面具有多个反射波接收区域,该多个反射波接收区域接收所述多个底面反射波,
所述超声波雾化装置还具备多个超声波反射部件,该多个超声波反射部件设于所述多个反射波接收区域。
6.如权利要求5所述的超声波雾化装置,其特征在于,
通过所述多个底面反射波被所述多个超声波反射部件反射而得到多个二次反射波,
所述多个超声波反射部件的表面具有相对于所述水槽的底面不为“0”的规定的角度,
所述多个二次反射波经由所述分隔杯的底面入射到所述原料溶液。
7.如权利要求1至6中任一项所述的超声波雾化装置,其特征在于,
所述分隔杯的底面的构成材质为氟树脂。
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