JP3249841B2 - 超音波霧化装置給液構造 - Google Patents

超音波霧化装置給液構造

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JP3249841B2 JP13414492A JP13414492A JP3249841B2 JP 3249841 B2 JP3249841 B2 JP 3249841B2 JP 13414492 A JP13414492 A JP 13414492A JP 13414492 A JP13414492 A JP 13414492A JP 3249841 B2 JP3249841 B2 JP 3249841B2
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  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Air Humidification (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、室内の湿度調整をする
加湿器などに用いられる超音波霧化装置に霧化用の液体
を供給する給液構造に関する。
【0002】
【従来の技術】矩形板状の圧電振動子に穴あき振動板を
固着してなる構造を超音波励振器とする超音波霧化装置
は特願平2−273001により特許出願されている。
また、その超音波霧化装置へ液体を供給する簡易な構造
が平成3年4月22日に「超音波カラーオルガン」なる
名称で特許出願されている(特願平3−11919
1)。
【0003】図4はその超音波カラーオルガンの一例を
示す断面図である。この例では圧電振動子1と、振動板
2と、支持板10と、保液材4と、貯液槽5と、電源部
6と、スイッチ7と、鍵盤8とが2室に区切られた本体
の内部に設けられている。本体の側部には本体フタ9が
設けられている。本体フタ9は貯液槽5に液体11を供
給したり、霧化後に逆流した霧を排出したりするための
ものである。スイッチ7は電源部6の上部に設けられて
おり、スイッチ7を介して圧電振動子1に交流電圧が供
給される。ただし本図では、電源部6を圧電振動子1に
接続する回路を除いて描いている。
【0004】保液材4の先端は水面上に出ており、振動
板2の下面と接触している。保液材4の下端は貯液槽5
の底に固定されている。貯液槽5は所定の色の液体11
で満たされている。保液材4はスポンジ製で、貯液槽5
内の液体11を吸い上げ振動板2に接触することにより
振動板2の下面に液体を供給している。
【0005】図5は圧電振動子1と振動板2とからなる
超音波励振器を示す側面図である。圧電振動子1は矩形
板状の圧電磁器20を有し、圧電磁器20の材質はTD
K72A材(製品名)で、その長さは22mm、幅は2
0mm、厚さは1mmである。TDK72A材は電気機
械結合係数が大きいことから、ここで用いている。圧電
磁器20の分極軸の方向は厚さ方向に一致しており、こ
の厚さ方向に垂直な両面にAu電極21およびAu電極
22が形成されている。Au電極21は圧電磁器20の
一方の面を覆い、Au電極22は圧電磁器20のもう一
方の面を覆っている。Au電極21にはリード線41が
取り付けられ、Au電極22にはリード線42が取り付
けられている。リード線41及び42は圧電磁器20の
幅方向に沿う一方の縁部に配置されている。圧電振動子
1の一方の面には、舌片状の振動板2が固着されてい
る。
【0006】図6は前記超音波励振器の平面図である。
振動板2はニッケル製で、細長い板状の固着部31にお
いて圧電振動子1と一体に連なって固着されており、圧
電振動子1より突出している部分の振動板2が振動部3
0をなしている。固着部31はAu電極21を介して圧
電振動子1に接着剤で接着されている。振動板2は長さ
20mm、幅20mm、厚さ0.05mmである。固着
部31は長さ20mm、幅3mm、厚さ0.05mmで
ある。振動部30は圧電振動子1の幅方向に沿う縁部か
ら外方に向けて圧電振動子1の板面に平行に伸び突出し
ている。振動部30は長さ17mm、幅20mm、厚さ
0.05mmである。
【0007】図7は図6における振動部30の部分拡大
平面図、図8は板面に垂直な平面で切断したときに現れ
る振動部30の断面図である。振動部30にはその厚さ
方向に貫通する微細な複数の穴40が設けられている。
穴40の形状はすり鉢状であって、一方の開口面積が他
方の開口面積より大きく、一方の開口を液体の入口側と
し、他方を液体の出口側としている。入口側の直径は
0.1mm、出口側の直径は0.02mmであって、穴
40は等しいピッチで配列されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図4に示した霧化装置
における保液材4では液より上側の部分が空気に露出し
ている。空気中には溌水性物質が浮遊しており、保液材
4が長期間空気に晒されると表面に溌水性物質が付着
し、保液材4の液体吸い上げ能力が低下する。保液材4
が新品で、液体吸い上げ能力に優れているときは保液材
4の上端に液体膜が形成され振動板2はその液体膜に触
れて液体11を霧化する。ところが保液材4の液体吸い
上げ能力が低下すると、保液材上端に液体膜がほとんど
形成されなくなり、霧化量が著しく低下する。このよう
に、超音波霧化装置に液体を供給する従来の構造には、
液体吸い上げ能力の維持に関し解決すべき課題があっ
た。
【0009】そこで、本発明の目的は、保液材により液
体を吸い上げて超音波霧化装置に液体を供給する構造で
あって、長期間に渡って液体供給能力を維持できる超音
波霧化装置給液構造の提供にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は次ぎの0011段落及び0012段落に記
載の手段を提供する。
【0011】圧電振動子に穴あき振動板を固着してなる
超音波霧化装置に霧化用の液体を供給する構造におい
て、スポンジ、繊維束その他の親水性保液材と、この保
液材の主要部を覆うケースとからなり、前記保液材には
給液端と霧化端とがあり、これら給液端と霧化端では前
記ケースは開口を有し、該給液端は前記液体の供給源に
浸けられ、該霧化端では前記給液端から吸い上げられた
該液体が表面に表われ前記振動板に接触し、前記ケース
は両端に開口を有する角柱状の筒体でなり、一方の開口
に前記給液端が対応し、他方の開口に前記霧化端が対応
し、前記霧化端は前記他方の開口面とほぼ同一平面にあ
ることを特徴とする超音波霧化装置給液構造。
【0012】圧電振動子に穴あき振動板を固着してなる
超音波霧化装置に霧化用の液体を供給する構造におい
て、スポンジ、繊維束その他の親水性保液材と、この保
液材の主要部を覆うケースとからなり、前記保液材には
給液端と霧化端とがあり、これら給液端と霧化端では前
記ケースは開口を有し、該給液端は前記液体の供給源に
浸けられ、該霧化端では前記給液端から吸い上げられた
該液体が表面に表われ前記振動板に接触し、前記ケース
は、両端だけに開口を有する角柱状の筒体でなり、前記
給液端は、前記筒体における一方の開口に対応し、前記
霧化端は、前記筒体における他方の開口に対応し、前記
霧化端側の前記開口の端面は該霧化端の端面にほぼ揃っ
ていることを特徴とする超音波霧化装置給液構造。
【0013】
【作用】本発明では、保液材の主要部をケースで覆うこ
とにより、空気に晒される保液材の表面をできるだけ少
なくし、空気中の溌水性物質が保液材の表面に付着する
のを極小にしている。保液材には、液体が吸入されるた
めの吸入端と、振動板に対面して液体膜を振動板に接触
させて液体を霧化させるための霧化端とが当然必要であ
る。吸入端および霧化端に対応する部分においてケース
にはそれぞれ開口が設けられおり、霧化端は振動板に接
触しているか又は該振動板と微小な間隙で対面してい
る。このように、本発明の構造では保液材の主要部をケ
ースで覆って溌水性物質が保液材に付着し難くするとと
もに、霧化端を振動板に接触させ又は近接させるために
必要な開口をケースに設け、このような構造の採用によ
り、保液材の液体吸い上げ能力が長期にわたって維持で
きるようにしている。
【0014】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説
明する。図1は本発明の一実施例を備えた超音波霧化装
置の構造を示す図であり、(a)は平面図、(b)は縦
断面図、(c)は横断面図である。この超音波霧化装置
は圧電振動子1、振動板2、圧電振動子1に電源の高周
波電力を導くリード線41,42、保液材4、ケース3
からなる。圧電振動子1,振動板2及びリード線41,
42は図5〜図8に示すものと同じ構造である。保液材
4はケース3に収められて、保液材4及びケース3のほ
ぼ下半分が液体11に浸けられている。
【0015】保液材4は、登録商標ベンコットの名称で
(株)旭化成又は(株)デュポンで製造し販売されてい
る有機繊維のシートを巻いてなる。保液材4における繊
維の方向はケース3の長手方向である。ケース3はプラ
スチック製であり、液体11は水である。
【0016】図1において本発明の一実施例の給液構造
は保液材4と角柱状の筒でなるケース3とで構成されて
いる。保液材4の下端が吸液端をなし、上端が霧化端を
なしている。ケース3には吸液端および霧化端にそれぞ
れ対応して下側開口および上側開口が設けられている。
ケース3の上側開口は振動板2とほぼ相似する矩形をな
している。振動板2は、その上側開口より僅かに小さ
く、ケース3の上側開口の縁には接触しない。振動板2
は保液材4の霧化端に軽く接触している。液体11は、
保液材4によって吸い上げられ、霧化端に滲み出る。振
動板2が圧電振動子1によって励振されると、霧化端に
滲み出た液体11は、振動板2の微小な穴40を通って
振動板2の上面に現れながら霧化され、霧となって振動
板2に垂直な方向に放出される。
【0017】図1の実施例では液面より上の部分の保液
材4もケース3により空気から遮断されているから、保
液材4の表面には溌水性特質は付着しない。もっとも、
保液材の上端、即ち霧化端はケース3で覆われていな
い。霧化端は振動板2に接触する必要があるから、この
部分ではケース3に開口を設けてある。しかし霧化端は
振動板2から超音波を常時受けるから、霧化端には溌水
性物質が付着しにくい。
【0018】図2は本発明の他の実施例を備えた超音波
霧化装置の構造を示す図であり、(a)は平面図、
(b)は縦断面図、(c)は横断面図である。この実施
例には図1の構造に加えてゴム膜50が設けてある。ゴ
ム膜50はケース3の上側開口の縁と振動板2との間の
隙間に張り渡してあり、保液材4の霧化端面に外部の空
気が侵入するのを妨げている。ゴム膜50は極く薄いの
で、振動板2はゴム膜50があっても振動することがで
きる。霧化端面も外部空気から遮断した図2の実施例で
は、図1の実施例に比べて一層長期間にわたって保液材
4の表面の親水性を維持でき、ひいてはより長期間にわ
たって保水材4の液体供給能力を維持できる。
【0019】図3は本発明のさらに他の実施例を備えた
超音波霧化装置の構造を示す図であり、同図(a)は概
念的な構造を示す図であり、同図(b)は同図(a)に
記号Aを付して示す範囲の部分拡大図である。
【0020】この実施例の超音波霧化装置給液構造は、
貯液槽5から振動板2に至る距離が長い場合に採用して
好適である。図1及び図2における矩形断面のケース3
に代えて、本実施例の構造ではフレキシブルケース13
が用いられている。ベンコット製の保液材4は、繊紙の
方向をケース13の長手方向に揃えてケース13内に収
められている。ケース13は軟質ビニールからなり、自
在に曲げられる。霧化端における振動板2とケース3の
構造は図1又は図2の実施例と同様とする。但し、ケー
ス13の横断面は円形であるから、霧化端面だけにおい
てはケース13及び保液材4の横断面形状を矩形にして
ある。
【0021】なお、以上に説明した実施例では保液材は
ベンコットとしたが、本発明では保液材としてはセラミ
ック繊維束、ガラス繊維束、微細なガラスバルーン等も
用いられる。また、実施例ではケースはプラスック製と
したが、本発明ではケースには金属、ガラス等を用いて
も差し支えない。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、以上に実施例を挙げて
詳しく説明したように、長期間にわたって液体供給能力
を維持する超音波霧化装置給液構造が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を備えた超音波霧化装置の構
造を示す図。
【図2】本発明の他の実施例を備えた超音波霧化装置の
構造を示す図。
【図3】本発明の更に他の実施例を備えた超音波霧化装
置の構造を示す図。
【図4】従来の給液構造を備えた超音波霧化装置の構造
を示す断面図。
【図5】超音波励振器の例を示す正面図。
【図6】その超音波励振器の平面図。
【図7】図5、図6における振動板の部分を拡大して示
す平面図。
【図8】その振動板の部分を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
1 圧電振動子 2 振動板 3 ケース 4 保液材 5 貯液槽 6 電源部 7 スイッチ 8 鍵盤 9 本体フタ 10 支持板 11 液体 13 フレキシブルケース 20 圧電磁器 21,22 電極 40 穴 41,42 リード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 耕司 神奈川県横須賀市二葉1丁目49番18号 (56)参考文献 特開 昭59−156453(JP,A) 特開 平3−232562(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05B 17/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電振動子に穴あき振動板を固着してなる
    超音波霧化装置に霧化用の液体を供給する構造におい
    て、 スポンジ、繊維束その他の親水性保液材と、この保液材
    の主要部を覆うケースとからなり、前記保液材には給液
    端と霧化端とがあり、これら給液端と霧化端では前記ケ
    ースは開口を有し、該給液端は前記液体の供給源に浸け
    られ、該霧化端では前記給液端から吸い上げられた該液
    体が表面に表われ前記振動板に接触し、 前記ケースは両端に開口を有する角柱状の筒体でなり、
    一方の開口に前記給液端が対応し、他方の開口に前記霧
    化端が対応し、 前記霧化端は前記他方の開口面とほぼ同一平面にあるこ
    とを特徴とする超音波霧化装置給液構造。
  2. 【請求項2】圧電振動子に穴あき振動板を固着してなる
    超音波霧化装置に霧化用の液体を供給する構造におい
    て、 スポンジ、繊維束その他の親水性保液材と、この保液材
    の主要部を覆うケースとからなり、前記保液材には給液
    端と霧化端とがあり、これら給液端と霧化端では前記ケ
    ースは開口を有し、該給液端は前記液体の供給源に浸け
    られ、該霧化端では前記給液端から吸い上げられた該液
    体が表面に表われ前記振動板に接触し、 前記ケースは、両端だけに開口を有する角柱状の筒体で
    なり、 前記給液端は、前記筒体における一方の開口に対応し、 前記霧化端は、前記筒体における他方の開口に対応し、 前記霧化端側の前記開口の端面は該霧化端の端面にほぼ
    揃っていることを特徴とする超音波霧化装置給液構造。
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