JP2000233158A - 噴霧装置 - Google Patents

噴霧装置

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JP2000233158A
JP2000233158A JP11033861A JP3386199A JP2000233158A JP 2000233158 A JP2000233158 A JP 2000233158A JP 11033861 A JP11033861 A JP 11033861A JP 3386199 A JP3386199 A JP 3386199A JP 2000233158 A JP2000233158 A JP 2000233158A
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JP
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comb
mesh
shaped electrodes
mesh portion
spray
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JP11033861A
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English (en)
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Kei Asai
慶 朝井
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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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

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  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴霧部の部品の位置決め精度の要求を軽減
し、装置を安価に制作する。 【解決手段】 平板状のメッシュ部材11の一部の領域
に、多数の微小孔14を有するメッシュ部13を形成す
るとともに、メッシュ部材11の他の領域上面に、表面
に一対の櫛形電極16、17を設けた圧電振動子15を
固着し、メッシュ部13の上方に、噴霧液18を滴下し
た状態で櫛形電極16、17間に高周波の信号を印加
し、その振動をメッシュ部13方向に伝搬し、噴霧液1
8を霧化し、霧20として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、吸入器等の噴霧
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本願の発明者は、図1に原理的構成を示
す噴霧部を採用した噴霧装置を開発し、すでに出願して
いる〔特願平9−271816号〕。この噴霧装置の噴
霧部は、平板上の圧電素子1の上面に、一方の櫛形電極
2と他方の櫛形電極3を互い違いに配置するとともに、
前方に金属、セラミック等からなる多数の微小孔を有す
るメッシュ4を配置し、さらにこの圧電素子1とメッシ
ュ4は、厳密には図2に示すように、対向面が鋭角に交
差するように角度を持たせ、この間に給液パイプ8で霧
化液5を供給する。この状態で、櫛形電極2、3に高周
波信号6を印加し、圧電素子1から発生する超音波振動
とメッシュ4の作用で、霧化液を霧7として噴霧する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した噴霧部を持つ
噴霧装置では、メッシュ部材と振動子は独立した2つの
部材で構成され、またメッシュ部材と振動子の微小間隙
側(給液パイプ側)から噴霧液を供給する必要があり、
製造時の両者の位置決め精度が要求され、噴霧部を構成
する構造が複雑である。また噴霧液の供給箇所が櫛形電
極を設けていない圧電振動子上であり、本来の圧力振動
子の目的である砺振作用を起こさない、単なる噴霧液を
のせる箇所のためにだけ振動子面積を大きくしていたの
で、高価な部品である圧電振動子の大きさを有効に利用
できず、コスト高である等の問題があった。
【0004】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、位置決め精度を従前よりも要求されるこ
となく、かつ安価に実現し得る噴霧装置を提供すること
を目的としている。この発明は、さらに噴霧効率を向上
させることも目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この出願の特許請求の範
囲の請求項1に係る噴霧装置は、圧電素子体に対の櫛形
電極を形成し、この櫛形電極に信号を印加し、発生する
振動により、メッシュ部を有する噴霧部で霧化を行うも
のにおいて、前記圧電素子体とメッシュ部を一体的に形
成している。ここで一体的とは、接着等で固着の他、半
導体を成長させて層形成する場合も含むものである。
【0006】また、請求項5に係る噴霧装置は、圧電素
子体に対の櫛形電極を形成し、この櫛形電極に信号を印
加し、発生する振動により、メッシュ部を有する噴霧部
で霧化を行うものにおいて、前記櫛形電極を複数対配置
し、これらの櫛形電極対間の中心位置に、メッシュ部を
配置している。また、請求項6に係る噴霧装置は、圧電
素子体に対の櫛形電極を形成し、この櫛形電極に信号を
印加し、発生する振動により、メッシュ部を有する噴霧
部で霧化を行うものにおいて、前記櫛形電極は、中心方
向に曲率を持った形状とし、この中心位置にメッシュ部
を配置している。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図3は、この発明の一実施
形態である噴霧装置の噴霧部を示す斜視図である。図4
は同噴霧部の断面図である。図3、図4において噴霧部
10は、長方形の平板状のメッシュ部材11と、振動子
12とから構成されている。メッシュ部材11は一部の
領域にメッシュ部13が形成されるとともに、メッシュ
部13が形成されない他の領域の上面に、振動子12が
一体的に固着されている。メッシュ部13は多数の微小
孔14を有し、孔14は振動子12の固着される面側が
大径、振動子12の固着される面とは反対側の面が小径
となる貫通孔である。メッシュ部材11としては、シリ
コン(Si)、セラミック、金属等が使用される。
【0008】振動子12は平板状にカットした圧電振動
子15の上面に一対の櫛形電極16、17を形成されて
いる。圧電振動子15の素材としては、Linbo3
PZT等が使用される。この実施形態の噴霧装置の噴霧
部10において、薬液を噴霧させる場合には、メッシュ
部13の大孔側よりメッシュ部13に噴霧液18を滴下
する。そして、櫛形電極16、17間に信号源19より
高周波信号(例えば6MHZ)を印加する。これによ
り、圧電振動子15が振動し、矢印Aの方向に超音波が
伝搬し、そのエネルギー及び孔14に噴霧液が霧化さ
れ、小径の孔14より図3では下方に霧20が出てゆ
く。超音波は、圧電振動子15の表面だけでなく、圧電
振動子15の内部を伝搬するものであってもよい。
【0009】この実施形態の噴霧部では上方よりメッシ
ュ部の広い領域で薬液を滴下できるため、従来のよう
に、メッシュと振動子の位置精度を気にすることなく、
設計が容易となる。図5は、この発明の他の実施形態で
ある噴霧装置の噴霧部を示す斜視図である。この実施形
態の噴霧部10は、メッシュ部材11の長手方向の両端
部に、それぞれ振動子12a、12bを配置したもので
ある。また、振動子12aと12bの間の中央部にメッ
シュ部13が配置されている。振動子12a、12b、
メッシュ部13の構造は、図3、図4のものと同様であ
る。この振動子12a、12bのそれぞれの櫛形電極1
6a、17a、16b、17bに信号を印加すると、両
方の振動子12a、12bからの超音波により、中央の
メッシュ部13で噴霧が行われ、図3の1個の振動子
(一対の櫛形電極)の場合に比し、噴霧の効率を向上す
ることができる。
【0010】図5に示す噴霧部10は一対の振動子12
a、12bの間の中央にメッシュ部13を配置したが、
3個、4個あるいはそれ以上の複数の振動子(複数対の
櫛形電極)を周囲に配置し、その中心にメッシュ部を配
置し、噴霧の際に各振動子より中心に向けて、超音波を
伝搬させるようにしてもよい。図6は、この発明のさら
に他の実施形態である噴霧装置の噴霧部を示す斜視図で
ある。この実施形態噴霧部10の特徴は、櫛形電極1
6、17の、メッシュ部13方向に向けて交互に配置さ
れる部分16A、17Aの形状として、メッシュ部13
の位置を中心とする曲率を持たせた円弧状としたことで
ある。これにより、圧電振動子15の振動で発生した超
音波エネルギーが曲率の中心方向に集中的に伝搬するの
で、噴霧効率が向上する。
【0011】図7は、この発明のさらに他の実施形態で
ある噴霧装置の噴霧部10を示す平面図である。この実
施形態の噴霧部10の特徴は、メッシュ部13をメッシ
ュ部材11の中心に配置し、その周囲にメッシュ部13
の位置を中心とする曲率を持たせた4個の櫛形電極21
a、21b、21c、21dを配置したことである。こ
の実施形態の噴霧部10において、櫛形電極21a、2
1cを共通に接続し、櫛形電極21b、21dを共通に
接続し、櫛形電極21a、21cと櫛形電極21b、2
1d間に高周波の信号を印加すると、櫛形電極21aと
21b間、櫛形電極21bと21c間、櫛形電極21c
と21d間及び櫛形電極21dと21a間の圧電振動子
の振動で生じた超音波は、いずれも中心方向に伝搬し、
メッシュ部13に集中する。そのため、効率の良い噴霧
を行うことができる。
【0012】なお、上記した各実施形態では、メッシュ
部材に振動子を固着して一体的とする場合を説明した
が、メッシュ部材にシリコン等半導体材料を用いること
により、成長による層形成で両者を一体的とすることも
可能である。また、櫛形電極を複数対配置し、その中心
にメッシュ部を配置することは、図5のように、メッシ
ュ部材に振動子を一体的に形成する場合に限ることな
く、従来のような振動子とメッシュ部を別体として構成
される場合でも適用できる。
【0013】また、櫛形電極を中心に対して曲率を持つ
形状とすることも、図5のように、メッシュ部材に振動
子を一体的に形成する場合に限ることなく、従来のよう
な振動子とメッシュ部を別体にして構成される場合で
も、やはり適用可能である。
【0014】
【発明の効果】この明細書の特許請求の範囲の請求項
1、請求項2、請求項3、請求項4に係る発明によれ
ば、対の櫛形電極からなる圧電振動子を貫通穴の有する
メッシュ部材に一体的に形成したので、必要最小限の圧
振動子面積でよく、コストダウンの効果が得られる。ま
た噴霧液をメッシュ部に滴下するだけよく、給液構成が
単純化され、設計、制作が容易となり、コスト低減をは
かることができる。
【0015】また、請求項3、請求項5に係る発明によ
れば、複数対の櫛形電極を設け、この中心位置にメッシ
ュ部を配置しているので、メッシュ部に振動の集中が起
こり、噴霧効率が向上する。また、請求項4、請求項6
に係る発明によれは、貫通穴を有するメッシュ部材を中
心方向に曲率を持たせた1ないし複数の櫛形電極を持つ
圧電振動子で形成される超音波振動子を利用するので、
メッシュ部に振動の集中が起こり、噴霧効率が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行する噴霧装置の噴霧部を示す斜視図であ
る。
【図2】同噴霧装置の噴霧部への給液を説明する図であ
る。
【図3】この発明の一実施形態である噴霧装置の噴霧部
を示す斜視図である。
【図4】同実施形態の噴霧部の断面図である。
【図5】この発明の他の実施形態である噴霧装置の噴霧
部を示す斜視図である。
【図6】この発明のさらに他の実施形態である噴霧装置
の噴霧部を示す斜視図である。
【図7】この発明のさらに他の実施形態である噴霧装置
の噴霧部を示す平面図である。
【符号の説明】
10 噴霧部 11 メッシュ部材 13 メッシュ部 14 微小孔 15 圧電振動子 16、17 櫛形電極 18 噴霧液 19 信号 20 霧

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電素子体に対の櫛形電極を形成し、この
    櫛形電極に信号を印加し、発生する振動により、メッシ
    ュ部を有する噴霧部で霧化を行う噴霧装置において、 前記圧電素子体とメッシュ部を一体的に形成したことを
    特徴とする噴霧装置。
  2. 【請求項2】前記メッシュ部は、厚み方向に貫通穴を有
    する板状体であり、前記圧電素子体を固着形成したこと
    を特徴とする請求項1記載の噴霧装置。
  3. 【請求項3】前記板状体に複数対の櫛形電極を形成し、
    これらの櫛形電極対間の中心位置に、前記メッシュ部を
    配置したことを特徴とする請求項1または請求項2記載
    の噴霧装置。
  4. 【請求項4】前記櫛形電極は、中心方向に曲率を持った
    形状とし、この中心位置にメッシュ部を配置したことを
    特徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載の噴
    霧装置。
  5. 【請求項5】圧電素子体に対の櫛形電極を形成し、この
    櫛形電極に信号を印加し、発生する振動により、メッシ
    ュ部を有する噴霧部で霧化を行う噴霧装置において、 前記櫛形電極を複数対配置し、これらの櫛形電極対間の
    中心位置に、メッシュ部を配置したことを特徴とする噴
    霧装置。
  6. 【請求項6】圧電素子体に対の櫛形電極を形成し、この
    櫛形電極に信号を印加し、発生する振動により、メッシ
    ュ部を有する噴霧部で霧化を行う噴霧装置において、 前記櫛形電極は、中心方向に曲率を持った形状とし、こ
    の中心位置にメッシュ部を配置したことを特徴とする噴
    霧装置。
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