JP4915567B2 - 弾性表面波霧化装置 - Google Patents
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Description
図1(a)(b)は第1の実施形態に係る弾性表面波霧化装置を示し、図2はその要部断面を示す。弾性表面波霧化装置1は、一対の櫛形電極21が形成され、その櫛形電極21に高周波電圧を印加することにより弾性表面波が生成される振動子2と、振動子2の表面Sに液体を供給する液体供給手段3と、を備え、液体供給手段3によって振動子2の表面Sに供給される液体4を表面Sに生成される弾性表面波wによって液体4の微粒子41として飛翔させて霧化する装置である。弾性表面波霧化装置1は、例えば、小電力の乾電池によって駆動する医療用の吸霧器として用いられる。この場合、霧化される液体4は、水や、水に薬品を溶かした薬液などである。また、弾性表面波霧化装置1を比較的大電力で駆動する場合は、例えば、乾燥防止用の湿度調整装置として用いられる。
その端部は、膜形成隙間Gに対向して開口させて直接その膜形成隙間Gに液体4を供給する構造や、液膜形成部材30の一部に液体4を垂らすと共に液膜形成部材30を介して膜形成隙間Gに液体4を供給する構造とすることができる。また、毛細管現象を利用する場合、液導出部材32の一部、特に端部などに、毛細管現象によって液体4を導く繊維部材や多孔部材を取り付けるようにしてもよい。これらの部材は、交換可能とすることが清潔さを保つために有効である。
図5(a)(b)は第2の実施形態に係る弾性表面波霧化装置1を示し、図6(a)(b)は前記弾性表面波霧化装置1の変形例を示す。この第2の実施形態の弾性表面波霧化装置1は、上述の実施形態の弾性表面波霧化装置1とは、液膜形成部材30、従って膜形成隙間Gの表面Sに対する平面構造が異なっており、他の点は同様である。すなわち、弾性表面波霧化装置1において、液体供給手段3(図1(a)(b)参照、以下同様)は、局在した供給点Pから膜形成隙間Gに液体を供給し、液膜形成部材30は、供給点Pから離れるほど弾性表面波wの進行方向下流側、すなわち方向x側に位置するように膜形成隙間Gを形成している。
図7(a)(b)(c)は第3の実施形態に係る弾性表面波霧化装置1を示し、図8(a)(b)(c)は前記弾性表面波霧化装置1の変形例を示す。この第3の実施形態の弾性表面波霧化装置1は、上述の実施形態の弾性表面波霧化装置1とは、液膜形成部材30、従って膜形成隙間Gの表面Sに対する立体構造が異なっており、他の点は同様である。すなわち、弾性表面波霧化装置1において、液体供給手段3は、局在した供給点Pから膜形成隙間Gに液体を供給し、液膜形成部材30は、供給点Pから離れるに従って隙間が狭くなるように膜形成隙間Gを形成している。
図9(a)(b)は第4の実施形態に係る弾性表面波霧化装置1を示し、図10(a)(b)、図11(a)(b)は前記弾性表面波霧化装置1の変形例を示す。これらの弾性表面波霧化装置1は、液膜形成部材30を、振動子2の表面Sとの相対位置を変化させて膜形成隙間Gの空間形状を変化させる不図示の隙間変化手段を備えており、この点が上述の第1の実施形態の弾性表面波霧化装置1と異なり、他の点は同様である。
図12(a)(b)は第5の実施形態に係る弾性表面波霧化装置1を示し、図13は弾性表面波霧化装置1の要部を示し、図14は前記弾性表面波霧化装置1の変形例を示す。この第5の実施形態の弾性表面波霧化装置1は、上述の第1の実施形態の弾性表面波霧化装置1において、液膜形成部材30、従って膜形成隙間Gを複数備えたものであり、他の点は同様である。すなわち、弾性表面波霧化装置1において、液膜形成部材30は、弾性表面波進行方向xに沿って2つ設けられている。弾性表面波進行方向xの上流側の液膜形成部材30に対して液体4を供給し、上流側の液膜形成部材30部分で霧化できずに弾性表面波によって搬送された液体4が下流側の液膜形成部材30に対して供給される。
図15(a)(b)は第6の実施形態に係る弾性表面波霧化装置1を示し、図16は弾性表面波霧化装置1の要部を示す。この第6の実施形態の弾性表面波霧化装置1は、上述の第1の実施形態の弾性表面波霧化装置1において、櫛形電極21を液膜形成部材30の両側に設けたものであり、他の点は同様である。すなわち、弾性表面波霧化装置1において、振動子2は、弾性表面波の進行方向線上(図15(a)のx軸方向)に互いに離間し対向して形成された櫛形電極21の2つの対(21A,21B)を備え、液膜形成部材30は櫛形電極21A,21Bの間に設けられ、膜形成隙間Gに供給する液体4が両側の櫛形電極21A,21Bからの(x1,x2方向からの)弾性表面波w1,w2によって霧化される。
図17(a)(b)は第7の実施形態に係る弾性表面波霧化装置1を示し、図18は弾性表面波霧化装置1の要部を示す。この第7の実施形態の弾性表面波霧化装置1は、上述の第6の実施形態の弾性表面波霧化装置1において、液膜形成部材30を複数設けるものであり、他の点は同様である。すなわち、弾性表面波霧化装置1において、櫛形電極21A,21Bの間に液膜形成部材30を2つ設け、液体供給手段3は、それぞれの液膜形成部材30による膜形成隙間Gに液体4を供給する。
図19(a)(b)は第8の実施形態に係る弾性表面波霧化装置1を示し、図20(a)〜(g)は弾性表面波霧化装置1で用いられる液膜形成部材30の変形例を示す。この第8の実施形態の弾性表面波霧化装置1は、上述の第7の実施形態の弾性表面波霧化装置1において、液膜形成部材30を一体化したものであり、他の点は同様である。一体化した液膜形成部材30の他の例として、図20(a)〜(g)に示すようなものがあげられる。
図21は第9の実施形態に係る弾性表面波霧化装置1を示す。この第9の実施形態の弾性表面波霧化装置1は、液膜形成部材30を取り囲むように櫛形電極21を複数設けたものであり、他の点は上述の第8の実施形態の弾性表面波霧化装置1などと同様である。
図23は第10の実施形態に係る弾性表面波霧化装置1を示す。この第10の実施形態の弾性表面波霧化装置1は、上述の第9の実施形態の弾性表面波霧化装置1における各櫛形電極21A〜21Dを、振動子2における中心軸(液膜形成部材30の中心軸)を外して配置し、液膜形成部材30を略四角形とし、液体の供給点Pを液膜形成部材30の角部に配置したものであり、他の点は第9の実施形態の弾性表面波霧化装置1と同様である。
2 振動子
3 液体供給手段
4 液体
21,21A〜21D 櫛形電極
30 膜形成部材
w,w1〜w4 弾性表面波
G 膜形成隙間
P 供給点
S 表面
Claims (8)
- 一対の櫛形電極が形成された圧電材料から成り、前記櫛形電極に高周波電圧を印加することにより弾性表面波が生成される振動子と、前記振動子の表面に液体を供給する液体供給手段と、を備え、前記液体供給手段によって前記振動子の表面に供給される液体を前記表面に生成される弾性表面波によって霧化する弾性表面波霧化装置において、
前記液体供給手段は、前記振動子の表面に対向して配置され、供給液体を前記振動子の表面に膜状に分布させるための膜形成隙間を形成する液膜形成部材を備え、
前記液膜形成部材の膜形成隙間の形状が、前記振動子の表面に生成される弾性表面波の進行方向に直交する幅方向の長さよりも、前記弾性表面波の進行方向の長さを短く形成されており、
前記液体供給手段は、局在した供給点から前記膜形成隙間に液体を供給し、前記液膜形成部材は、前記供給点から離れるほど弾性表面波の進行方向下流側に位置するように前記膜形成隙間を形成していることを特徴とする弾性表面波霧化装置。 - 前記液膜形成部材は、前記振動子の表面との相対位置を変化させることにより前記膜形成隙間の形状を変化させて霧化量を調整することを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波霧化装置。
- 前記液膜形成部材は、弾性表面波進行方向に沿って複数設けられ、前記液体供給手段は、弾性表面波進行方向の上流側の液膜形成部材に対して液体を供給し、前記上流側の液膜形成部材部分で霧化できずに弾性表面波によって搬送された液体が下流側の膜形成部材に対して供給されることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波霧化装置。
- 前記振動子は、弾性表面波の進行方向線上に互いに離間し対向して形成された前記櫛形電極の2つの対を備え、前記液膜形成部材は前記櫛形電極の2つの対の間に設けられ、前記膜形成隙間に供給する液体が両側の櫛形電極からの弾性表面波によって霧化されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の弾性表面波霧化装置。
- 前記櫛形電極の2つの対の間に前記液膜形成部材を複数設け、前記液体供給手段は、前記複数の液膜形成部材による膜形成隙間に液体を供給することを特徴とする請求項4に記載の弾性表面波霧化装置。
- 前記複数の液膜形成部材が一体的に構成されていることを特徴とする請求項5に記載の弾性表面波霧化装置。
- 前記振動子は、前記櫛形電極の2つの対から成る組を弾性表面波進行方向を異ならせて複数組備えることを特徴とする請求項6に記載の弾性表面波霧化装置。
- 前記互いに組を成す櫛形電極の対を弾性表面波の進行方向に直交する幅方向に沿って互い反対向きにずらして形成したことを特徴とする請求項7に記載の弾性表面波霧化装置。
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