JP5099807B2 - Ultrasonic atomizer for solution - Google Patents

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Description

本発明は、溶液を微細なミストに霧化する装置に関し、とくに、酒、酒原料のアルコール、石油、原油等をミストに霧化して、目的物質とする濃度の高い溶液を得る装置に使用され、あるいは水をミストに霧化して空気中に気化させる加湿器等に最適な溶液の超音波霧化装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for atomizing a solution into a fine mist, and in particular, used in an apparatus for obtaining a high-concentration solution as a target substance by atomizing alcohol, alcohol, petroleum, crude oil, etc. The present invention also relates to an ultrasonic atomizing device for a solution that is optimal for a humidifier or the like that atomizes water into mist and vaporizes it into the air.

本発明者は、溶液をミストに霧化し、霧化されたミストを回収してアルコールから高濃度なアルコールを分離する装置を開発した。（特許文献１参照）この分離装置は、例えばアルコールを含む原液を超音波振動させて、搬送気体中に微細なミストとし、霧化されたミストを搬送気体から分離、回収して原液よりも高濃度なアルコール溶液を分離できる。この方式の分離装置は、原液を加熱して気化させる装置に比較して、少ないエネルギーで高濃度なアルコールを分離できる。   The present inventor has developed an apparatus for atomizing a solution into a mist, collecting the atomized mist, and separating high-concentration alcohol from alcohol. (See Patent Document 1) This separation device, for example, ultrasonically vibrates a stock solution containing alcohol to form a fine mist in a carrier gas, and separates and recovers the atomized mist from the carrier gas to make it higher than the stock solution. Concentrated alcohol solution can be separated. This type of separation apparatus can separate high-concentration alcohol with less energy than an apparatus that heats and vaporizes the stock solution.

また、水を超音波振動させてミストに霧化し、これを強制送風して空気中に気化させる加湿器は、水を加熱して気化させる方式に比較して、少ない消費電力で多量の水を空気中に加湿できる。   In addition, a humidifier that ultrasonically vibrates water and atomizes it into a mist, forcibly blows it and vaporizes it into the air, compared to a system that heats and vaporizes water and consumes a large amount of water with less power consumption. Can be humidified in the air.

溶液をミストにする装置は、溶液を超音波振動させて、いかに効率よくミストにできるかが大切である。それは、ミストに霧化できる効率が、使用エネルギー量を決定し、効率が低くなると、使用エネルギーが増加するからである。たとえば、有機物を発酵させて得られる低濃度アルコールから水を分離して高濃度アルコールとする方式として、溶液をミストに霧化するものが使用できる。低濃度アルコールをミストに霧化し、これを回収して高濃度アルコールとなるからである。低濃度アルコールは、廃棄物である有機物を発酵させて製造される。この方式によると、膨大な発生量の廃棄物を有効利用して低濃度アルコールを製造できる。しかしながら、現在は、低濃度アルコールを高濃度アルコールに濃縮するために蒸留するので、相当なエネルギーを消費している。したがって、安価に製造できる低濃度アルコールを、高濃度アルコールにするために多量のエネルギーを消費してコストが高くなっている。低濃度アルコールは、いかに低コストな処理で高濃度アルコールにできるかが大切である。低濃度アルコールをミストに霧化する方法は、蒸留方式のようにアルコールを蒸留して気化させないので、エネルギー消費を少なくできる。ただ、ミストに霧化する方式は、効率よく低濃度アルコールをミストに霧化することが大切である。   It is important for a device that makes a solution a mist how efficiently the solution can be made into a mist by ultrasonically vibrating the solution. This is because the energy that can be atomized into the mist determines the amount of energy used, and the energy used increases as the efficiency decreases. For example, as a method of separating water from low-concentration alcohol obtained by fermenting organic matter to obtain high-concentration alcohol, a solution that atomizes a solution into a mist can be used. This is because the low-concentration alcohol is atomized into mist and recovered to become high-concentration alcohol. Low-concentration alcohol is produced by fermenting organic matter that is waste. According to this method, low-concentration alcohol can be produced by effectively utilizing a huge amount of generated waste. However, at present, considerable energy is consumed because distillation is performed to concentrate low-concentration alcohol to high-concentration alcohol. Therefore, in order to make low concentration alcohol which can be manufactured cheaply into high concentration alcohol, a large amount of energy is consumed and the cost is high. It is important how low-concentration alcohol can be made into high-concentration alcohol by low-cost processing. The method of atomizing low-concentration alcohol into mist does not vaporize the alcohol by distillation as in the distillation method, so that energy consumption can be reduced. However, in the method of atomizing into mist, it is important to atomize low-concentration alcohol into mist efficiently.

さらに、水を超音波振動してミストにする加湿器も使用される。この加湿器も、消費電力を少なくして効率よく加湿するために、超音波振動がミストに霧化する効率を高くすることが大切である。   In addition, a humidifier is also used in which water is ultrasonically vibrated into a mist. In order to reduce the power consumption and efficiently humidify this humidifier, it is important to increase the efficiency with which the ultrasonic vibrations are atomized into the mist.

本発明者は、超音波振動子が効率よく溶液をミストに霧化するために、溶液を加熱する超音波霧化装置を開発した。（特許文献２、図３参照）
特開２００１−３１４７２４号公報 特開２００５−６６５２６号公報 The present inventor has developed an ultrasonic atomizing apparatus that heats a solution so that the ultrasonic vibrator efficiently atomizes the solution into a mist. (See Patent Document 2 and FIG. 3)
JP 2001-314724 A JP 2005-66526 A

この装置は、溶液を加熱してミストに霧化する効率を高くできる。しかしながら、溶液を加熱するために専用の加熱器を設ける必要があるので、構造が複雑になる。また、溶液を加熱するためにエネルギーを消費する欠点もある。   This device can increase the efficiency of heating the solution and atomizing it into a mist. However, since it is necessary to provide a dedicated heater for heating the solution, the structure becomes complicated. There is also the disadvantage of consuming energy to heat the solution.

本発明は、さらにこの欠点を解消することを目的に開発されたものである。本発明は、超音波振動子を駆動する高周波電源の発熱を有効に利用して、溶液を効率よくミストに霧化でき、さらに溶液で高周波電源を冷却して、高周波電源を効率よく冷却できる超音波霧化装置を提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of eliminating this drawback. The present invention effectively utilizes the heat generated by the high-frequency power source that drives the ultrasonic transducer to efficiently atomize the solution into a mist, and further cools the high-frequency power source with the solution to efficiently cool the high-frequency power source. The object is to provide a sonic atomization device.

本発明の請求項１の溶液の超音波霧化装置は、溶液が供給される超音波霧化室４を内部に設けているケーシング４９と、このケーシング４９に設けられて溶液を超音波振動させる超音波振動子２と、この超音波振動子２に高周波電力を供給する高周波電源３とを備える。超音波霧化装置は、高周波電源３から超音波振動子２に高周波電力を供給し、超音波振動子２でもって溶液を超音波振動して、溶液を気体中にミストに霧化する。高周波電源３は、冷却用の放熱部５１を有する集積回路５０を備える。超音波霧化装置は、集積回路５０の放熱部５１を超音波霧化室４のケーシング４９に熱結合状態で連結して、集積回路５０の発熱を、放熱部５１を介して超音波霧化室４のケーシング４９に伝導している。
さらに、超音波霧化装置は、超音波振動子２の上方に、上端に噴霧口１２を開口している筒体６を配設して、この筒体６をケーシング４９に連結している。この筒体６内に溶液が充填されて、超音波振動子２が噴霧口１２に向かって溶液に超音波振動を与えて溶液を噴霧口１２からミストに霧化して放出する。さらにまた、筒体６は、先端を細くする筒状で上端に噴霧口１２を開口して、筒体６に供給される溶液を噴霧口１２から液柱として突出させて、液柱の表面から霧化する。 The ultrasonic atomizing apparatus for a solution according to claim 1 of the present invention includes a casing 49 in which an ultrasonic atomizing chamber 4 to which the solution is supplied is provided, and an ultrasonic vibration of the solution provided in the casing 49. An ultrasonic transducer 2 and a high frequency power source 3 for supplying high frequency power to the ultrasonic transducer 2 are provided. The ultrasonic atomizer supplies high-frequency power from the high-frequency power source 3 to the ultrasonic vibrator 2, ultrasonically vibrates the solution with the ultrasonic vibrator 2, and atomizes the solution into a mist in a gas. The high-frequency power source 3 includes an integrated circuit 50 having a cooling heat radiation part 51. The ultrasonic atomization device connects the heat radiation part 51 of the integrated circuit 50 to the casing 49 of the ultrasonic atomization chamber 4 in a thermally coupled state, and generates heat from the integrated circuit 50 via the heat radiation part 51. Conducted to the casing 49 of the chamber 4.
Further, in the ultrasonic atomizer, a cylindrical body 6 having a spray port 12 opened at the upper end is disposed above the ultrasonic vibrator 2, and the cylindrical body 6 is connected to a casing 49. The cylindrical body 6 is filled with the solution, and the ultrasonic vibrator 2 applies ultrasonic vibration to the solution toward the spray port 12 to atomize the solution from the spray port 12 into a mist and discharge it. Furthermore, the cylindrical body 6, open the spray nozzle 12 at the upper end in a tubular slimming tip, and the solution fed to the tubular body 6 is projected as a liquid column from the mists port 12, the surface of the liquid column Atomize from.

本発明の超音波霧化装置は、高周波電源３が、出力トランジスター５２を備えると共に、この出力トランジスター５２の放熱部５１を超音波霧化室４のケーシング４９に熱結合し、または出力トランジスター５２の放熱部５１を搬送気体の風路に配設することができる。 Ultrasonic atomizing device of the present invention, a high-frequency power source 3, together with an output transistor 52, thermally coupled to the heat radiating portion 51 of the output transistor 52 to the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4 or the output transistor 52, The heat dissipating part 51 can be disposed in the air path of the carrier gas .

本発明の超音波霧化装置は、集積回路５０の放熱部５１を超音波霧化室４のケーシング４９の底板６２に熱結合して連結できる。 Ultrasonic atomizing device of the present invention, the heat radiating portion 51 of the Integrated Circuit 50 can be coupled thermally coupled to the bottom plate 62 of the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4.

本発明の超音波霧化装置は、集積回路５０の放熱部５１を金属板として、金属板を超音波霧化室４の底板６２に固定して熱結合し、あるいは金属板を搬送気体の風路に配設できる。 Ultrasonic atomizing device of the present invention, the metal plate heat radiating portion 51 of the Integrated Circuit 50, the metal plate is fixed to the bottom plate 62 of the ultrasonic atomizing chamber 4 by thermal bonding, or metal plate of the carrier gas It can be arranged in the air path .

本発明の超音波霧化装置は、超音波霧化室４のケーシング４９の底板６２に開口部６７を設けて、開口部６７を閉塞するように超音波振動子２を固定して、放熱部５１を開口部６７の外周縁部において底板６２に熱結合状態で固定できる。 Ultrasonic atomizing device of the present invention, an opening 67 is provided in the bottom plate 62 of the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4, to fix the ultrasonic transducer 2 so as to close the opening 67, the heat radiating portion 51 can be fixed to the bottom plate 62 in a thermally coupled state at the outer peripheral edge of the opening 67 .

本発明の超音波霧化装置は、集積回路５０の放熱部５１を、絶縁樹脂５６を介して超音波霧化室４のケーシング４９に熱結合状態で連結できる。 Ultrasonic atomizing device of the present invention, the heat radiating portion 51 of the Integrated Circuit 50, can be attached by heat bonding state via the insulating resin 56 to the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4.

本発明の超音波霧化装置は、超音波霧化室４のケーシング４９の底板６２に、高周波電源３の集積回路５０を内蔵する閉鎖構造の金属ケース６３を連結し、この金属ケース６３内に高周波電源３の集積回路５０を絶縁樹脂５６を介して埋設して、集積回路５０の放熱部５１を絶縁樹脂５６と金属ケース６３を介してケーシング４９に熱結合状態で連結している。この超音波霧化装置は、放熱部５１の熱を絶縁樹脂５６と金属ケース６３を介して超音波霧化室４のケーシング４９に伝導している。 In the ultrasonic atomizing apparatus of the present invention , a metal case 63 having a closed structure containing an integrated circuit 50 of the high-frequency power source 3 is connected to the bottom plate 62 of the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4. The integrated circuit 50 of the high-frequency power source 3 is embedded through an insulating resin 56, and the heat radiating portion 51 of the integrated circuit 50 is connected to the casing 49 through an insulating resin 56 and a metal case 63 in a thermally coupled state. In this ultrasonic atomizing device, the heat of the heat radiating portion 51 is conducted to the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4 through the insulating resin 56 and the metal case 63.

本発明の超音波霧化装置は、超音波霧化室４のケーシング４９に、高周波電源３の集積回路５０を内蔵する閉鎖構造の金属ケース６３を固定して、この金属ケース６３内に高周波電源３の集積回路５０を絶縁樹脂５６を介して埋設して、集積回路５０の放熱部５１を絶縁樹脂５６と金属ケース６３を介してケーシング４９に熱結合状態で連結している。この超音波霧化装置は、放熱部５１の熱を絶縁樹脂５６と金属ケース６３を介して超音波霧化室４のケーシング４９に伝導し、さらに、金属ケース６３の外側を搬送気体の風路として、金属ケース６３で搬送気体を加温する構造とすることができる。 In the ultrasonic atomizing apparatus of the present invention , a metal case 63 having a closed structure containing the integrated circuit 50 of the high-frequency power source 3 is fixed to the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4, and the high-frequency power source is contained in the metal case 63. 3 is embedded through an insulating resin 56, and the heat radiating part 51 of the integrated circuit 50 is connected to the casing 49 through an insulating resin 56 and a metal case 63 in a thermally coupled state. In this ultrasonic atomizing device, the heat of the heat radiating part 51 is conducted to the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4 through the insulating resin 56 and the metal case 63, and further, the outside of the metal case 63 is the air path of the carrier gas. As described above, the carrier gas can be heated by the metal case 63 .

本発明の請求項１の超音波霧化装置は、超音波振動子を駆動する高周波電源の発熱を有効に利用して溶液を加熱して、溶液を効率よくミストに霧化できる特徴がある。とくに、本発明の装置は、高周波電源を構成する集積回路の放熱部を超音波霧化室のケーシングに熱結合しているので、集積回路の発熱は放熱部を介して超音波霧化室のケーシングに、さらにケーシングから溶液に伝導されて、溶液を加熱する。このため、高周波電源の発熱が溶液を加温する。溶液は加温して温度が上昇すると、ミストに霧化される効率が高くなる。したがって、本発明の装置は、高周波電源の発熱で効率よく溶液を加温し、超音波振動によって効率よくミストに霧化される。   The ultrasonic atomizing apparatus according to claim 1 of the present invention has a feature that the solution can be efficiently atomized into a mist by heating the solution by effectively using the heat generated by the high-frequency power source that drives the ultrasonic transducer. In particular, the apparatus of the present invention thermally couples the heat dissipating part of the integrated circuit constituting the high frequency power source to the casing of the ultrasonic atomizing chamber, so that the heat generated by the integrated circuit is generated in the ultrasonic atomizing chamber via the heat dissipating part. Heated to the casing and further from the casing to the solution to heat the solution. For this reason, the heat generated by the high frequency power source warms the solution. As the solution is heated and the temperature rises, the efficiency of atomizing into mist increases. Therefore, the apparatus of the present invention efficiently heats the solution by the heat generated by the high-frequency power source, and is efficiently atomized into mist by ultrasonic vibration.

さらに、本発明の請求項１の超音波霧化装置は、高周波電源を構成する集積回路の放熱部を超音波霧化室のケーシングに熱結合するので、溶液でもって集積回路を効率よく冷却できる。溶液がケーシングを冷却し、ケーシングが放熱部を冷却して集積回路を冷却するからである。このため、集積回路に内蔵している出力トランジスター等の発熱部品を溶液でもって効率よく冷却して、これ等が過熱される弊害を防止し、高周波電源を安定し動作できる特徴がある。   Furthermore, since the ultrasonic atomizer of Claim 1 of this invention thermally couple | bonds the thermal radiation part of the integrated circuit which comprises a high frequency power supply with the casing of an ultrasonic atomization chamber, it can cool an integrated circuit efficiently with a solution. . This is because the solution cools the casing, and the casing cools the heat radiating portion to cool the integrated circuit. For this reason, the heat generating parts such as the output transistor incorporated in the integrated circuit are efficiently cooled with a solution to prevent the adverse effect of overheating, and the high frequency power supply can be stably operated.

さらに、本発明の請求項１の超音波霧化装置は、溶液や搬送気体で集積回路の放熱部を冷却するので、高周波電源を強制冷却するための機構を簡素化し、あるいは省略して、冷却構造を極めて簡単にしながら、集積回路の放熱部を効率よく冷却できる。   Furthermore, since the ultrasonic atomizer of Claim 1 of this invention cools the thermal radiation part of an integrated circuit with a solution or carrier gas, it simplifies or abbreviate | omits the mechanism for forcibly cooling a high frequency power supply, and cools it. The heat radiation portion of the integrated circuit can be efficiently cooled while the structure is extremely simple.

本発明の超音波霧化装置は、高周波電源に内蔵される出力トランジスターの放熱部を超音波霧化室のケーシングに熱結合して配置し、あるいは出力トランジスターの放熱部を搬送気体の風路に配置して、出力トランジスターを溶液や搬送気体で効率よく冷却して、出力トランジスターを安定して動作できる特徴がある。 In the ultrasonic atomizing device of the present invention , the heat radiating portion of the output transistor built in the high frequency power supply is thermally coupled to the casing of the ultrasonic atomizing chamber, or the heat radiating portion of the output transistor is arranged in the air path of the carrier gas. The output transistor can be efficiently cooled with a solution or a carrier gas so that the output transistor can operate stably.

また、超音波霧化装置は、集積回路の放熱部を金属板として超音波霧化室の底板に熱結合するように固定し、あるいはこの金属板を搬送気体の風路に配置して、金属板の放熱部でケーシングを介して溶液を加温し、または金属板の放熱部で搬送気体を効率よく加温してミストに霧化する効率を高くできる。 Also, the ultrasonic atomization apparatus, and a heat radiating portion of the integrated circuit fixed to thermally coupled to the bottom plate of the ultrasonic atomizing chamber as the metal plate or placing the metal sheet in the wind path of the carrier gas, the solution was warmed through the casing heat radiating portion of the metallic plate, or the carrier gas efficiently warmed by the heat radiating portion of the metal plate can be increased the efficiency of atomizing into the mists.

また、本発明の超音波霧化装置は、超音波霧化室のケーシングの底板に開口部を設けて、開口部を閉塞するように超音波振動子を固定し、放熱部が開口部の外周縁部において底板に熱結合状態で固定して、超音波振動子を超音波振動される溶液をその周囲から効率よく加温できる。 The ultrasonic atomizing device of the present invention, an opening is provided in the bottom plate of the casing of the ultrasonic atomizing chamber, to fix the ultrasonic transducer so as to close the opening, the outer heat radiation member opening fixed by heat bonding state on the bottom plate at the periphery, the solution is ultrasonically vibrating ultrasonic transducers can be efficiently heated from its surroundings.

さらに、本発明の超音波霧化装置は、集積回路の放熱部と超音波霧化室のケーシングとの間に絶縁樹脂を配設して、両者を熱結合して、ケーシングを放熱部から絶縁しながら、溶液で放熱部を冷却し、また、放熱部で溶液を加温できる。 Further, the ultrasonic atomizing device of the present invention, by disposing the insulating resin between the casing of the heat radiating portion and the ultrasonic atomization chamber of the integrated circuit, with the two thermally coupled, the Ke pacing from the heat radiating portion While insulating, the heat radiating part can be cooled by the solution, and the solution can be heated by the heat radiating part.

また、本発明の超音波霧化装置は、超音波霧化室のケーシングに閉鎖構造の金属ケースを固定すると共に、この金属ケース内に高周波電源の集積回路を絶縁樹脂を介して埋設して、集積回路の放熱部を絶縁樹脂と金属ケースを介してケーシングに熱結合状態で連結している。この超音波霧化装置は、放熱部の熱を絶縁樹脂と金属ケースを介して超音波霧化室のケーシングに伝導するので、溶液で集積回路の放熱部を効率よく冷却しながら、集積回路の放熱部からは溶液を加温して効率よくミストに霧化できる。 The ultrasonic atomizing device of the present invention is to secure the metal case of the closed conformation to the casing of the ultrasonic atomizing chamber, the integrated circuit of the high-frequency power source and embedded in an insulating resin inside the metal case, The heat radiation part of the integrated circuit is connected to the casing in a thermally coupled state via an insulating resin and a metal case. This ultrasonic atomizing device conducts heat of the heat radiating part to the casing of the ultrasonic atomizing chamber through the insulating resin and the metal case, so that the heat radiating part of the integrated circuit can be efficiently cooled with the solution while the integrated circuit From the heat dissipating part, the solution can be heated and efficiently atomized into mist.

さらに、本発明の超音波霧化装置は、金属ケースの外側を搬送気体の風路として、金属ケースで搬送気体を加温する構造として、集積回路の放熱部でもって溶液を加温し、さらに搬送気体も加温して、溶液をより効率よくミストに霧化でき、また、溶液と搬送気体の両方で集積回路の放熱部を効果的に冷却できる。 Further, the ultrasonic atomizing device of the present invention, as air passage for conveying gas outside the metal case, a structure for heating the carrier gas in the metal case, the solution warmed with a heat radiating portion of the Integrated Circuit, Furthermore, the carrier gas is also heated so that the solution can be atomized more efficiently into the mist, and the heat radiation portion of the integrated circuit can be effectively cooled by both the solution and the carrier gas.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための超音波霧化装置を例示するものであって、本発明は超音波霧化装置を以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies an ultrasonic atomizing device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the ultrasonic atomizing device as follows.

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

本発明の超音波霧化装置は、溶液を超音波振動させて気体中にミストに霧化する。以下、本発明の実施例として、超音波霧化装置を分離装置に使用する具体例を説明する。以下に示す溶液の分離装置は、超音波霧化装置によって、２種以上の物質を含む溶液を超音波振動させてミストに霧化し、霧化したミストを凝集して回収し、溶液を分離する。ただ、本発明は、超音波霧化装置の用途を溶液の分離装置には特定しない。本発明の超音波霧化装置は、水をミストに霧化して空気中に気化させる加湿器等に使用することもできる。   The ultrasonic atomizer of the present invention ultrasonically vibrates a solution to atomize it into a mist in a gas. Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a specific example in which an ultrasonic atomizer is used for a separation device will be described. The solution separation apparatus shown below is an ultrasonic atomization apparatus that ultrasonically vibrates a solution containing two or more substances into an mist, aggregates and collects the atomized mist, and separates the solution. . However, the present invention does not specify the use of the ultrasonic atomizer as a solution separator. The ultrasonic atomizer of the present invention can also be used in a humidifier or the like that atomizes water into mist and vaporizes it into the air.

以下の超音波霧化装置を備える分離装置は、少なくとも２種の物質を含む溶液から高濃度の特定溶液を分離する。分離装置は、溶液の溶媒と溶質を特定するものではないが、溶媒は、主として水である。ただ、水以外にもアルコール等の有機溶媒も使用できる。溶液は、例えば以下のものである。
(1) 清酒、ビール、ワイン、食酢、みりん、スピリッツ、焼酎、ブランデー、ウイスキー、リキュール
(2) ピネン、リナロール、リモネン、ポリフェノール類などの香料、芳香成分ないし香気成分を含む溶液
(3) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合した物質を含む溶液
(4) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をハロゲンによって置き換えた物質を含む溶液
(5) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基を水酸基によって置き換えた物質を含む溶液
(6) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をアミノ基によって置き換えた物質を含む溶液
(7) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をカルボニル基によって置き換えた物質を含む溶液
(8) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をカルボキシル基によって置き換えた物質を含む溶液
(9) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をニトロ基によって置き換えた物質を含む溶液
(10) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をシアノ基によって置き換えた物質を含む溶液
(11) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をメルカプト基によって置き換えた物質を含む溶液
(12) 前述の(3)〜(11)の溶液に含まれるいずれか一つ以上の原子を金属イオンによって置換した物質を含む溶液
(13) 先述の(3)〜(11)の溶液に含まれる分子のうち任意の水素原子、炭素原子もしくは官能基を(3)〜(11)の分子のうち任意の分子で置き換えた物質を含む溶液 A separation device including the following ultrasonic atomizer separates a high-concentration specific solution from a solution containing at least two kinds of substances. The separation device does not specify the solvent and solute of the solution, but the solvent is mainly water. However, in addition to water, an organic solvent such as alcohol can also be used. The solution is, for example, as follows.
(1) Sake, beer, wine, vinegar, mirin, spirits, shochu, brandy, whiskey, liqueur
(2) A solution containing a fragrance such as pinene, linalool, limonene or polyphenols, a fragrance component or a fragrance component
(3) Alkane, cycloalkane, which is a saturated hydrocarbon, alkene, cycloalkene, alkyne, which is an unsaturated hydrocarbon, or an organic compound belonging to any of ethers, thioethers, or aromatic hydrocarbons, or a substance obtained by combining them Solution containing
(4) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by halogen
(5) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a hydroxyl group
(6) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by an amino group
(7) Saturated hydrocarbons of alkanes, cycloalkanes, unsaturated hydrocarbons of alkenes, cycloalkenes, alkynes, or organic compounds belonging to any of ethers, thioethers or aromatic hydrocarbons, or their conjugates A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a carbonyl group
(8) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a carboxyl group
(9) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a nitro group
(10) Saturated hydrocarbons of alkanes, cycloalkanes, unsaturated hydrocarbons of alkenes, cycloalkenes, alkynes, or organic compounds belonging to any of ethers, thioethers or aromatic hydrocarbons, or their conjugates A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a cyano group
(11) Saturated hydrocarbons of alkanes, cycloalkanes, unsaturated hydrocarbons of alkenes, cycloalkenes, alkynes, or organic compounds belonging to any of ethers, thioethers or aromatic hydrocarbons, or their conjugates A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a mercapto group
(12) A solution containing a substance obtained by substituting any one or more atoms in the solution of (3) to (11) with a metal ion
(13) A substance obtained by replacing any hydrogen atom, carbon atom or functional group among the molecules contained in the solution of (3) to (11) above with any molecule of the molecules of (3) to (11) Containing solution

２種以上の物質を含む溶液を超音波振動させて溶液からミストを分離し、分離したミストを凝集して回収すると、ミストから回収された溶液と、ミストにならないで残存する溶液とで、含有物質の濃度が異なる。たとえば、アルコール水溶液を超音波振動でミストに霧化し、霧化されたミストを回収すると、ミストにならないで残存するアルコールよりも高濃度なアルコールとなる。ミストを凝集して回収した溶液のアルコール濃度が高いのは、超音波振動によって、アルコールが水よりもミストに霧化されやすいからである。   When a solution containing two or more substances is ultrasonically vibrated to separate the mist from the solution, and the separated mist is aggregated and recovered, the solution recovered from the mist and the solution remaining without becoming a mist are contained. The substance concentration is different. For example, when an alcohol aqueous solution is atomized into mist by ultrasonic vibration and the atomized mist is recovered, the alcohol becomes higher in concentration than the remaining alcohol without becoming mist. The reason why the alcohol concentration of the solution obtained by aggregating and recovering the mist is high is that the alcohol is more easily atomized into the mist than water by the ultrasonic vibration.

以下、溶液をアルコールとし、このアルコールを超音波霧化装置でミストに霧化し、このミストを回収して高濃度なアルコールを分離する分離装置を示す。ただし、超音波霧化装置と分離装置は、霧化して分離する溶液をアルコールには特定しない。ミストに霧化して分離できる前述した溶液、あるいはその他の溶液の分離に使用できるからである。   Hereinafter, the separation apparatus which makes alcohol a solution, atomizes this alcohol to mist with an ultrasonic atomizer, collects this mist, and isolate | separates high concentration alcohol is shown. However, the ultrasonic atomizer and the separator do not specify the solution to be atomized and separated as alcohol. This is because it can be used for separation of the above-mentioned solution that can be atomized into mist and separated, or other solutions.

図１ないし図４に示す溶液の分離装置は、溶液をミストに霧化する超音波霧化装置１と、この超音波霧化装置１で霧化されたミストを回収する回収部４０とを備える。   The solution separation apparatus shown in FIGS. 1 to 4 includes an ultrasonic atomizer 1 that atomizes a solution into a mist, and a recovery unit 40 that collects the mist atomized by the ultrasonic atomizer 1. .

超音波霧化装置１は、溶液が供給される閉鎖構造の超音波霧化室４を内部に設けているケーシング４９と、このケーシング４９の底板６２に固定されて、超音波霧化室４の溶液を超音波振動させてミストに霧化する超音波振動子２と、この超音波振動子２に高周波電力を供給する高周波電源３とを備える。この超音波霧化装置１は、高周波電源３から超音波振動子２に高周波電力を供給し、超音波振動子２でもって溶液を超音波振動して、溶液を気体中にミストに霧化する。   The ultrasonic atomizing device 1 is fixed to a casing 49 having a closed structure ultrasonic atomizing chamber 4 to which a solution is supplied and a bottom plate 62 of the casing 49. An ultrasonic vibrator 2 that ultrasonically vibrates the solution into a mist and a high-frequency power source 3 that supplies high-frequency power to the ultrasonic vibrator 2 are provided. The ultrasonic atomizer 1 supplies high-frequency power from a high-frequency power source 3 to an ultrasonic vibrator 2, ultrasonically vibrates the solution with the ultrasonic vibrator 2, and atomizes the solution into a mist in a gas. .

ケーシング４９は、溶液が供給される超音波霧化室４を内部に設けており、底面である底板６２に超音波振動子２を固定している。図１と図２に示す超音波霧化装置１は、ひとつのケーシング４９を備えており、このケーシング４９を閉鎖構造として、内部に超音波霧化室４を設けている。図１のケーシング４９は、底板６２にひとつの超音波振動子２を固定しており、図２に示すケーシング４９は、底板６２に複数の超音波振動子２を固定している。また、図３と図４に示す超音波霧化装置１は、複数のケーシング４９を備えており、これらのケーシング４９を密閉構造の閉鎖室９９の内部に配設している。図３と図４の超音波霧化装置１は、複数のケーシング４９が各々の内部に超音波霧化室４を設けており、複数のケーシング４９を脱着できるように基台９０に連結して閉鎖室９９の内部に配設している。   The casing 49 is provided with an ultrasonic atomizing chamber 4 to which a solution is supplied, and the ultrasonic vibrator 2 is fixed to a bottom plate 62 that is a bottom surface. The ultrasonic atomizing device 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a single casing 49, and the ultrasonic atomizing chamber 4 is provided inside the casing 49 with the casing 49 as a closed structure. 1 has one ultrasonic transducer 2 fixed to the bottom plate 62, and the casing 49 shown in FIG. 2 has a plurality of ultrasonic transducers 2 fixed to the bottom plate 62. Moreover, the ultrasonic atomizer 1 shown in FIG. 3 and FIG. 4 includes a plurality of casings 49, and these casings 49 are disposed inside a closed chamber 99 having a sealed structure. In the ultrasonic atomizing device 1 of FIGS. 3 and 4, a plurality of casings 49 are provided with an ultrasonic atomizing chamber 4 in each of them, and are connected to a base 90 so that the plurality of casings 49 can be attached and detached. It is disposed inside the closed chamber 99.

超音波振動子２は、図５の拡大断面図に示すように、超音波霧化室４のケーシング４９の底板６２に設けている開口部６７を水密に閉塞するように固定されている。超音波振動子２は、下面に設けている電極を高周波電源３に接続して、高周波電源３から供給される電力で超音波振動される。高周波電源３は、リード線２７を介して超音波振動子２に接続されて、超音波振動子２に高周波出力を出力する。図のケーシング４９は、高周波電源３を構成する電子部品をケーシング４９の底板６２に設けた収納室６４に収納し、この収納室６４の開口部に超音波振動子２を固定している。   As shown in the enlarged sectional view of FIG. 5, the ultrasonic transducer 2 is fixed so as to close the opening 67 provided in the bottom plate 62 of the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4 in a watertight manner. The ultrasonic vibrator 2 is ultrasonically vibrated with electric power supplied from the high frequency power source 3 by connecting an electrode provided on the lower surface to the high frequency power source 3. The high frequency power source 3 is connected to the ultrasonic transducer 2 via the lead wire 27 and outputs a high frequency output to the ultrasonic transducer 2. The casing 49 shown in the figure stores the electronic components constituting the high-frequency power source 3 in a storage chamber 64 provided on the bottom plate 62 of the casing 49, and the ultrasonic vibrator 2 is fixed to the opening of the storage chamber 64.

図６と図７に示す高周波電源３は、所定の周期でオンオフにスイッチングされて、超音波振動子２に高周波電力を出力する出力トランジスター５２を備える。出力トランジスター５２の出力側はトランス５３を介して超音波振動子２に接続される。これらの図の高周波電源３は、出力トランジスター５２をＦＥＴとしているが、バイポーラトランジスターとすることもできる。出力トランジスター５２は、電力効率を１００％にはできないので、動作時に発熱する。出力トランジスター５２の発熱量は、入力される電力と出力される電力との差電力となる。たとえば、出力トランジスター５２の高周波出力を１０Ｗ、直流入力を１５Ｗとすれば、出力トランジスター５２の発熱電力は５Ｗとなる。発熱する出力トランジスター５２を冷却するために、高周波電源３を構成する集積回路５０は、出力トランジスター５２の放熱部５１を設けている。出力トランジスター５２の放熱部５１は金属板としている。   The high frequency power source 3 shown in FIGS. 6 and 7 includes an output transistor 52 that is switched on and off at a predetermined cycle and outputs high frequency power to the ultrasonic transducer 2. The output side of the output transistor 52 is connected to the ultrasonic transducer 2 via the transformer 53. In the high-frequency power source 3 in these figures, the output transistor 52 is an FET, but it may be a bipolar transistor. The output transistor 52 generates heat during operation because the power efficiency cannot be made 100%. The amount of heat generated by the output transistor 52 is the difference power between the input power and the output power. For example, if the high frequency output of the output transistor 52 is 10 W and the DC input is 15 W, the heat generated by the output transistor 52 is 5 W. In order to cool the output transistor 52 that generates heat, the integrated circuit 50 that constitutes the high-frequency power supply 3 includes a heat dissipation portion 51 of the output transistor 52. The heat radiation part 51 of the output transistor 52 is a metal plate.

図５に示す高周波電源３を構成する集積回路５０は、放熱部５１を、超音波霧化室４のケーシング４９に熱結合している。この構造によると、放熱部５１の発生熱が、ケーシング４９を介して溶液に伝導されて溶液を加温し、溶液が放熱部５１を冷却する。図の超音波霧化装置１は、ケーシング４９の底板６２に金属ケース６３を連結し、この金属ケース６３内に設けた収納室６４に高周波電源３の集積回路５０を埋設して、放熱部５１をケーシング４９に熱結合している。金属ケース６３は、底を閉塞する筒形としている。図の超音波霧化装置は、ケーシング４９の底板６２と金属ケース６３をアルミニウム等の金属で一体構造としている。金属ケース６３は、収納室６４の内部に集積回路５０を配設し、ウレタン樹脂やフェノール樹脂等の絶縁樹脂５６にポッティングして集積回路５０を埋設している。絶縁樹脂５６に埋設される集積回路５０の放熱部５１は、絶縁樹脂５６と金属ケース６３を介してケーシング４９の底板６
２に熱結合状態で連結される。 In the integrated circuit 50 constituting the high frequency power source 3 shown in FIG. 5, the heat radiating portion 51 is thermally coupled to the casing 49 of the ultrasonic atomizing chamber 4. According to this structure, the heat generated by the heat radiating portion 51 is conducted to the solution through the casing 49 to heat the solution, and the solution cools the heat radiating portion 51. In the illustrated ultrasonic atomizer 1, a metal case 63 is connected to a bottom plate 62 of a casing 49, and an integrated circuit 50 of a high-frequency power source 3 is embedded in a storage chamber 64 provided in the metal case 63, so that a heat radiating unit 51. Is thermally coupled to the casing 49. The metal case 63 has a cylindrical shape that closes the bottom. In the illustrated ultrasonic atomizer, the bottom plate 62 of the casing 49 and the metal case 63 are integrally formed of a metal such as aluminum. In the metal case 63, the integrated circuit 50 is disposed inside the storage chamber 64, and the integrated circuit 50 is embedded by potting with an insulating resin 56 such as urethane resin or phenol resin. The heat radiation part 51 of the integrated circuit 50 embedded in the insulating resin 56 is connected to the bottom plate 6 of the casing 49 via the insulating resin 56 and the metal case 63.
2 in a thermally coupled state.

金属ケース６３は、超音波振動子２を開口部に固定するために、開口縁の内面に段差部６５を設けている。この段差部６５に、パッキン２８を介して超音波振動子２を水密構造で配置している。ここに固定される超音波振動子２は、絶縁樹脂５６との間に隙間を設けている。超音波振動子２を絶縁樹脂５６に接触させないで振動させるためである。段差部６５の上方開口部は、底板６２の上面に固定する固定部６６で閉塞している。固定部６６は、パッキン２８の内径に等しい開口部６７を有し、パッキン２８の上面に密着されて超音波振動子２を水密構造に段差部６５に固定する。固定部６６はネジ止めされて、底板６２に固定される。   The metal case 63 is provided with a stepped portion 65 on the inner surface of the opening edge in order to fix the ultrasonic transducer 2 to the opening. The ultrasonic transducer 2 is arranged in a watertight structure on the stepped portion 65 via the packing 28. The ultrasonic vibrator 2 fixed here is provided with a gap between the insulating resin 56. This is because the ultrasonic vibrator 2 is vibrated without being brought into contact with the insulating resin 56. The upper opening of the step portion 65 is closed by a fixing portion 66 that is fixed to the upper surface of the bottom plate 62. The fixing portion 66 has an opening 67 equal to the inner diameter of the packing 28 and is in close contact with the upper surface of the packing 28 to fix the ultrasonic transducer 2 to the stepped portion 65 in a watertight structure. The fixing portion 66 is screwed and fixed to the bottom plate 62.

集積回路５０の放熱部５１を熱結合しているケーシング４９の底板６２は、上面を溶液に接触させて溶液に熱結合させる。図の底板６２は、上面に固定部６６を固定しているので、固定部６６を介して溶液に熱結合される。この構造は、集積回路５０の放熱部５１を、絶縁樹脂５６と金属ケース６３と底板６２を介して溶液に熱結合する。このため、放熱部５１の発熱は、絶縁樹脂５６と金属ケース６３と底板６２を介して溶液に放熱される。したがって、放熱部５１の発熱で溶液を加温し、溶液が加温されることで放熱部５１が冷却される。さらに、図５に示す高周波電源３は、電力を供給する電源コード７６を金属ケース６３の外部に引き出しており、この電源コード７６をケーシング４９の外部において電源５９に接続している。   The bottom plate 62 of the casing 49 that thermally couples the heat radiation part 51 of the integrated circuit 50 is thermally coupled to the solution by bringing the upper surface into contact with the solution. The bottom plate 62 in the figure has the fixing portion 66 fixed to the upper surface, and is thus thermally coupled to the solution via the fixing portion 66. In this structure, the heat radiating portion 51 of the integrated circuit 50 is thermally coupled to the solution via the insulating resin 56, the metal case 63, and the bottom plate 62. For this reason, the heat generated by the heat radiating portion 51 is radiated to the solution through the insulating resin 56, the metal case 63, and the bottom plate 62. Therefore, the solution is heated by the heat generated by the heat radiating portion 51, and the heat radiating portion 51 is cooled by heating the solution. Further, the high frequency power source 3 shown in FIG. 5 has a power cord 76 for supplying power drawn outside the metal case 63, and this power cord 76 is connected to the power source 59 outside the casing 49.

溶液は、供給機構７で超音波霧化室４に供給される。図１ないし図４に示す供給機構７は、超音波霧化室４に供給される溶液を蓄えている溶液タンク１１と、この溶液タンク１１の溶液を超音波霧化室４に供給する溶液ポンプ１０とを備える。溶液ポンプ１０は、吸入側を溶液タンク１１に連結して、排出側を超音波霧化室４に連結している。この供給機構７は、溶液ポンプ１０でもって、溶液タンク１１から連続的に、超音波霧化室４に溶液を供給する構造としている。図１と図２の超音波霧化装置１は、超音波霧化室４の溶液を排出しながら、溶液タンク１１から溶液を供給して、超音波霧化室４の溶液のアルコール等の目的物質濃度が低下するのを防止する。この超音波霧化装置１は、目的物質の濃度が低下すると、すなわち、一定の時間経過すると超音波霧化室４と溶液タンク１１の溶液を新しいものに入れ換えて、溶液を交換することができる。また、図の矢印Ａで示すように、超音波霧化室４の溶液を溶液タンク１１に循環することなく外部に排出して、溶液タンク１１に含まれる目的物質の濃度が低下するのを防止することもできる。   The solution is supplied to the ultrasonic atomization chamber 4 by the supply mechanism 7. A supply mechanism 7 shown in FIGS. 1 to 4 includes a solution tank 11 that stores a solution supplied to the ultrasonic atomization chamber 4 and a solution pump that supplies the solution in the solution tank 11 to the ultrasonic atomization chamber 4. 10. The solution pump 10 has a suction side connected to the solution tank 11 and a discharge side connected to the ultrasonic atomization chamber 4. The supply mechanism 7 is configured to supply a solution from the solution tank 11 to the ultrasonic atomization chamber 4 continuously with the solution pump 10. The ultrasonic atomizing device 1 in FIGS. 1 and 2 supplies the solution from the solution tank 11 while discharging the solution in the ultrasonic atomizing chamber 4, and uses the alcohol or the like of the solution in the ultrasonic atomizing chamber 4. Prevents the substance concentration from decreasing. When the concentration of the target substance decreases, that is, when a certain time elapses, the ultrasonic atomizer 1 can replace the solution in the ultrasonic atomization chamber 4 and the solution tank 11 with a new one, and can exchange the solution. . Further, as indicated by an arrow A in the figure, the solution in the ultrasonic atomizing chamber 4 is discharged outside without circulating to the solution tank 11 to prevent the concentration of the target substance contained in the solution tank 11 from being lowered. You can also

さらに、図２ないし図４の超音波霧化装置１は、超音波霧化室４の内部に筒体６を配設している。筒体６は、超音波振動子２の上方に配設されて、超音波振動子２で超音波振動される溶液から効率よくミストを飛散させる。筒体６は、先端を細くする円錐筒状として、上端に噴霧口１２を開口している。これらの図の超音波霧化装置１は、超音波霧化室４に供給される溶液を、筒体６の内部に供給すると共に、筒体内部に供給される溶液に、噴霧口１２に向かって超音波振動子２から超音波振動を与えて、噴霧口１２からミストに霧化して飛散させる。図の超音波振動子２は、上方に超音波を放射する。したがって、筒体６は、超音波振動子２の上方に、垂直な姿勢で配設している。   Furthermore, the ultrasonic atomizer 1 of FIGS. 2 to 4 has a cylindrical body 6 disposed inside the ultrasonic atomization chamber 4. The cylindrical body 6 is disposed above the ultrasonic vibrator 2 and efficiently scatters mist from the solution that is ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibrator 2. The cylindrical body 6 has a conical cylindrical shape with a thin tip, and has a spray port 12 at the upper end. The ultrasonic atomizing device 1 in these drawings supplies the solution supplied to the ultrasonic atomizing chamber 4 to the inside of the cylinder 6 and also supplies the solution supplied to the inside of the cylinder to the spray port 12. Then, ultrasonic vibration is applied from the ultrasonic vibrator 2 to atomize the mist from the spray port 12 and scatter it. The ultrasonic transducer 2 shown in the figure emits ultrasonic waves upward. Accordingly, the cylindrical body 6 is disposed in a vertical posture above the ultrasonic transducer 2.

図２に示す超音波霧化装置１は、超音波霧化室４の下部に複数の筒体６を配設している。この超音波霧化装置１は、複数の筒体６を、超音波振動子２を固定している底板６２から上方に離して配設している。この超音波霧化装置１は、筒体６の下端よりも下方に位置する超音波振動子２の超音波振動を筒体６の内部に案内し、筒体６の上端にある噴霧口１２からミストとして飛散させる。複数の筒体６は、下端を連結プレート３１で連結して、同一平面上に配設している。この超音波霧化装置１は、溶液が供給される超音波霧化室４の下部を、筒体６と連結プレート３１とケーシング４９とで閉鎖構造としており、ここに供給される溶液を、超音波振動によって複数の筒体６の噴霧口１２から気体中に排出するようにしている。   In the ultrasonic atomizing apparatus 1 shown in FIG. 2, a plurality of cylinders 6 are disposed in the lower part of the ultrasonic atomizing chamber 4. In this ultrasonic atomizing device 1, a plurality of cylinders 6 are disposed away from the bottom plate 62 to which the ultrasonic transducer 2 is fixed. The ultrasonic atomizer 1 guides the ultrasonic vibration of the ultrasonic vibrator 2 positioned below the lower end of the cylindrical body 6 to the inside of the cylindrical body 6, and from the spray port 12 at the upper end of the cylindrical body 6. Spatter as mist. The plurality of cylinders 6 are arranged on the same plane with their lower ends connected by a connecting plate 31. In this ultrasonic atomizing apparatus 1, the lower part of the ultrasonic atomizing chamber 4 to which a solution is supplied has a closed structure with a cylindrical body 6, a connecting plate 31, and a casing 49. The gas is discharged into the gas from the spray ports 12 of the plurality of cylinders 6 by sonic vibration.

図３と図４に示す超音波霧化装置１は、各ケーシング４９に、各々筒体６を配設している。これらの筒体６は、下端をケーシング４９の底板６２に固定して閉塞しており、この筒体６の内部に溶液を供給して、溶液を超音波霧化室４に供給するようにしている。この超音波霧化装置１は、筒体６の内部に供給される溶液を、超音波振動によって筒体６の噴霧口１２から気体中に排出するようにしている。   In the ultrasonic atomizing device 1 shown in FIGS. 3 and 4, the cylindrical body 6 is disposed in each casing 49. These cylinders 6 are closed by fixing the lower end to the bottom plate 62 of the casing 49, so that the solution is supplied into the cylinder 6 and the solution is supplied to the ultrasonic atomization chamber 4. Yes. The ultrasonic atomizer 1 discharges the solution supplied to the inside of the cylinder 6 into the gas from the spray port 12 of the cylinder 6 by ultrasonic vibration.

筒体６を備える超音波霧化装置１は、筒体６の内部に供給される溶液に、超音波振動子２から噴霧口１２に向かって超音波振動を与えて、噴霧口１２からミストに霧化して飛散させる。この筒体６は、超音波振動子２で超音波振動される溶液から効率よくミストを飛散させる。図の筒体６は、上端に向かって次第に細くなる円錐ホーンである。ただし、筒体は、内面の形状をエクスポーネンシャルカーブとするエクスポーネンシャルホーンとすることもできる。円錐ホーンやエクスポーネンシャルホーンの筒体６は、内部に効率よく超音波振動を伝達させて、溶液を能率よくミストに霧化できる特徴がある。ただ、筒体は、円筒形状、楕円筒状、多角筒状とすることもできる。   The ultrasonic atomizing device 1 including the cylindrical body 6 applies ultrasonic vibration to the solution supplied into the cylindrical body 6 from the ultrasonic vibrator 2 toward the spray port 12, and from the spray port 12 to the mist. Atomize and scatter. The cylindrical body 6 efficiently scatters mist from the solution ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibrator 2. The cylindrical body 6 shown in the figure is a conical horn that becomes gradually thinner toward the upper end. However, the cylindrical body can also be an exponential horn whose inner surface has an exponential curve. The cylindrical body 6 of the conical horn or the exponential horn has a feature that the ultrasonic vibration can be efficiently transmitted to the inside and the solution can be efficiently atomized into the mist. However, the cylindrical body may be a cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, or a polygonal cylindrical shape.

筒体６の下端の内形は、超音波振動を効率よく内部に伝達できるように、超音波振動子２の外形より小さく、あるいは大きくして、超音波振動が内面に沿って上昇するようにする。図２に示すように、超音波振動子２を固定する底板６２から離して配設される筒体６は、たとえば、筒体６の下端の噴霧口の内径を、超音波振動子２の外径の５０〜１５０％、好ましくは６０〜１００％とする。また、図３と図４に示すように、超音波振動子２を固定する底板６２に下端を固定する筒体６は、下端の内形を超音波振動子２の外形より大きくする。たとえば、筒体６の下端の内径は、超音波振動子２の外径の１００〜５００％、好ましくは１５０〜３００％とする。   The inner shape of the lower end of the cylindrical body 6 is smaller or larger than the outer shape of the ultrasonic vibrator 2 so that the ultrasonic vibration can be efficiently transmitted to the inside so that the ultrasonic vibration rises along the inner surface. To do. As shown in FIG. 2, the cylindrical body 6 disposed away from the bottom plate 62 that fixes the ultrasonic transducer 2 has, for example, an inner diameter of the spray port at the lower end of the cylindrical body 6 that is outside the ultrasonic transducer 2. 50 to 150% of the diameter, preferably 60 to 100%. 3 and 4, the cylindrical body 6 that fixes the lower end to the bottom plate 62 that fixes the ultrasonic transducer 2 has an inner shape at the lower end larger than the outer shape of the ultrasonic transducer 2. For example, the inner diameter of the lower end of the cylindrical body 6 is 100 to 500%, preferably 150 to 300% of the outer diameter of the ultrasonic transducer 2.

筒体６の噴霧口１２の大きさは、筒体６に供給される溶液が液柱として噴霧口１２から突出するときの液柱の太さ、すなわち液柱の断面積を特定する。断面積の大きい液柱は、表面積が広くなるので超音波振動によって気体中に効率よくミストに霧化できる。ただ、断面積が大きすぎると、液柱の表面から霧化するのに必要な超音波振動子のエネルギーが大きくなる。反対に、断面積を小さくすると、霧化するのに必要な超音波振動子のエネルギーを小さくできるが、液柱の表面積が小さくなるので超音波振動によってミストに霧化する効率が低下する。したがって、筒体６の噴霧口１２の大きさは、これらのことを考慮しながら、超音波振動子２の大きさ、出力、周波数等によって最適値に設計される。   The size of the spray port 12 of the cylindrical body 6 specifies the thickness of the liquid column when the solution supplied to the cylindrical body 6 protrudes from the spray port 12 as a liquid column, that is, the cross-sectional area of the liquid column. Since the liquid column having a large cross-sectional area has a large surface area, it can be efficiently atomized into a mist by ultrasonic vibration. However, if the cross-sectional area is too large, the energy of the ultrasonic vibrator necessary for atomization from the surface of the liquid column increases. On the contrary, if the cross-sectional area is reduced, the energy of the ultrasonic vibrator necessary for atomization can be reduced, but the surface area of the liquid column is reduced, so that the efficiency of atomizing into mist by ultrasonic vibration is reduced. Therefore, the size of the spray port 12 of the cylindrical body 6 is designed to an optimum value according to the size, output, frequency, etc. of the ultrasonic transducer 2 while taking these into consideration.

筒体６の噴霧口１２で霧化されたミストは、搬送気体で移送されて超音波霧化室４から排出される。筒体６は、図８ないし図１３に示すように、噴霧口１２の周囲に、搬送気体を噴出する噴気口１４を開口して設けている。これらの図の筒体６は、内筒６ａの外側に外筒６ｂを配設して、内筒６ａと外筒６ｂとの間に搬送気体のダクト１５を設けている。ダクト１５は、筒体６の上端の噴霧口１２の周囲に噴気口１４を開口しており、ダクト１５に供給される搬送気体を噴気口１４から排出するようにしている。噴気口１４は、筒体上端の周囲に、スリット状に開口されている。スリット状の噴気口１４は、気体をリング状に排気する。リング状に排気される気体の内側に溶液が噴出されて、噴出される溶液の表面からミストが放出される。この構造の筒体６は、噴霧口１２から突出する液柱の表面に新鮮な気体を供給するので、液柱の表面から効率よくミストに霧化できる。ミストが溶液濃度の低い気体中に霧化されるからである。   The mist atomized at the spray port 12 of the cylindrical body 6 is transferred by the carrier gas and discharged from the ultrasonic atomization chamber 4. As shown in FIGS. 8 to 13, the cylindrical body 6 is provided with an air outlet 14 that ejects the carrier gas around the spray outlet 12. The cylindrical body 6 shown in these drawings has an outer cylinder 6b disposed outside the inner cylinder 6a, and a carrier gas duct 15 is provided between the inner cylinder 6a and the outer cylinder 6b. The duct 15 has a jet port 14 around the spray port 12 at the upper end of the cylindrical body 6, and the carrier gas supplied to the duct 15 is discharged from the jet port 14. The fumarole 14 is opened in a slit shape around the upper end of the cylindrical body. The slit-shaped air outlet 14 exhausts gas in a ring shape. The solution is ejected inside the gas exhausted in a ring shape, and mist is released from the surface of the ejected solution. Since the cylinder 6 having this structure supplies fresh gas to the surface of the liquid column protruding from the spraying port 12, it can be efficiently atomized into mist from the surface of the liquid column. This is because the mist is atomized into a gas having a low solution concentration.

筒体６のダクト１５は、気体供給源に連結している。気体供給源から供給される搬送気体は、噴気口１４から排出されて、噴霧口１２から噴霧されるミストに供給される。気体供給源から供給される搬送気体は噴気口１４からミストに供給され、噴霧口１２から噴霧されるミストは気体中に霧化される。   The duct 15 of the cylindrical body 6 is connected to a gas supply source. The carrier gas supplied from the gas supply source is discharged from the jet port 14 and supplied to the mist sprayed from the spray port 12. The carrier gas supplied from the gas supply source is supplied to the mist from the jet port 14, and the mist sprayed from the spray port 12 is atomized into the gas.

図８の筒体６は、下部を連結プレート３１である連結ダクト１６に脱着自在に連結できる構造としている。連結プレート３１は、筒体６の連結部に貫通穴３２を開口しており、この貫通穴３２を通過して溶液を筒体６の内部に供給すると共に、超音波振動を内部に案内するようにしている。連結ダクト１６は、内部に供給ダクト１９を設けている。この供給ダクト１９は、ダクト１５に連結している。連結ダクト１６の供給ダクト１９は、気体供給源に連結している。連結プレート３１には、図２に示すように、複数の筒体６を連結している。図８の筒体６は、下端の外周に雄ネジ１７を設け、連結ダクト１６には筒体６の雄ネジ１７をねじ込む雌ネジ穴１８を設けている。筒体６は、雄ネジ１７を雌ネジ穴１８の雌ネジにねじ込んで、連結ダクト１６に連結される。連結ダクト１６は、内部に気体の供給ダクト１９を設けている。筒体６は、連結ダクト１６に連結される状態で、ダクト１５の入口を連結ダクト１６の供給ダクト１９に連結して、連結ダクト１６の供給ダクト１９から筒体６のダクト１５に気体が供給される。図８の筒体６は、雄ネジ１７の上方と底面とに、リング溝を設けて、ここにＯリング２０、２１を入れている。Ｏリング２０、２１は、筒体６を連結ダクト１６に連結する状態で、雌ネジ穴１８の内面に密着して、連結ダクト１６と筒体６との連結部の気体漏れを阻止する。すなわち、筒体６を気密な状態で連結ダクト１６に連結する。   The cylindrical body 6 in FIG. 8 has a structure in which the lower part can be detachably connected to a connection duct 16 that is a connection plate 31. The connecting plate 31 has a through hole 32 in the connecting portion of the cylinder 6, passes through the through hole 32, supplies the solution to the inside of the cylinder 6, and guides the ultrasonic vibration to the inside. I have to. The connection duct 16 is provided with a supply duct 19 inside. The supply duct 19 is connected to the duct 15. The supply duct 19 of the connection duct 16 is connected to a gas supply source. As shown in FIG. 2, a plurality of cylinders 6 are connected to the connection plate 31. 8 is provided with a male screw 17 on the outer periphery of the lower end, and a connecting duct 16 is provided with a female screw hole 18 into which the male screw 17 of the cylindrical body 6 is screwed. The cylinder 6 is connected to the connecting duct 16 by screwing the male screw 17 into the female screw of the female screw hole 18. The connecting duct 16 is provided with a gas supply duct 19 inside. The cylindrical body 6 is connected to the connecting duct 16, the inlet of the duct 15 is connected to the supply duct 19 of the connecting duct 16, and gas is supplied from the supply duct 19 of the connecting duct 16 to the duct 15 of the cylindrical body 6. Is done. The cylindrical body 6 in FIG. 8 is provided with ring grooves in the upper and bottom surfaces of the male screw 17 and O-rings 20 and 21 are inserted therein. The O-rings 20 and 21 are in close contact with the inner surface of the female screw hole 18 in a state where the cylinder 6 is connected to the connection duct 16, and prevent gas leakage at the connection portion between the connection duct 16 and the cylinder 6. That is, the cylinder 6 is connected to the connection duct 16 in an airtight state.

以上の超音波霧化装置１は、超音波振動子２を超音波振動させて、溶液をミストとして筒体６の押出口１２から飛散させる。溶液は、筒体６の内部で超音波振動され、押出口１２からミストとして飛散される。図の霧化装置１は、超音波振動子２を上向きに配設している。超音波振動子２は、底から筒体６の内部に向かって上向きに、垂直方向に超音波を放射して、筒体内部の溶液を超音波振動させる。筒体内部の溶液は、超音波振動される状態で筒体６の押出口１２から気体中に噴出されて、筒体６の押出口１２から気体中にミストに霧化される。   The above ultrasonic atomizer 1 ultrasonically vibrates the ultrasonic vibrator 2 and scatters the solution from the extrusion port 12 of the cylindrical body 6 as a mist. The solution is ultrasonically vibrated inside the cylinder 6 and scattered from the extrusion port 12 as mist. The atomizing apparatus 1 shown in the figure has an ultrasonic transducer 2 arranged upward. The ultrasonic transducer 2 emits ultrasonic waves in the vertical direction upward from the bottom toward the inside of the cylinder 6 to ultrasonically vibrate the solution inside the cylinder. The solution inside the cylinder is jetted into the gas from the extrusion port 12 of the cylinder 6 in a state of being ultrasonically vibrated, and is atomized into the mist from the extrusion port 12 of the cylinder 6 into the gas.

さらに、図２の超音波霧化装置１は、筒体６の噴霧口１２から飛散するミストを効率よく回収して超音波霧化室４から排出するために、筒体６の噴霧口１２の上方に、ミストの吸入部９を設けている。図に示す吸入部９は、円筒状のパイプで、筒体６の上方に垂直の姿勢で配置している。筒状のパイプである吸入部９は、下端を筒体６の上部に配置して、上端を超音波霧化室４の上方に延長している。図に示す吸入部９は、筒体６の上端縁に位置して、円筒状パイプの下端縁を配置している。ただ、吸入部は、下端部を筒体の上部にラップする状態で配置することも、あるいは、下端縁を筒体の上端縁から離して配置することもできる。さらに、吸入部９の下端の開口部は、筒体６の噴霧口１２よりも広い開口面積としており、筒体６の上端から飛散されるミストを漏れなく回収できるようにしている。吸入部９の上端は、超音波霧化室４の上部で連結されており、この連結部をダクト４１に連結して、吸入部９で回収されたミストをダクト４１に移送させるようにしている。ただ、吸入部は、必ずしも設ける必要はない。   Furthermore, the ultrasonic atomizer 1 of FIG. 2 is configured to efficiently collect the mist scattered from the spray port 12 of the cylinder 6 and discharge the mist from the ultrasonic atomization chamber 4. A mist suction part 9 is provided above. The suction portion 9 shown in the figure is a cylindrical pipe and is arranged in a vertical posture above the cylindrical body 6. The suction portion 9, which is a cylindrical pipe, has a lower end disposed above the cylindrical body 6 and an upper end extending above the ultrasonic atomization chamber 4. The suction part 9 shown in the figure is located at the upper end edge of the cylindrical body 6 and arranges the lower end edge of the cylindrical pipe. However, the suction part can be arranged in a state where the lower end part is wrapped on the upper part of the cylinder, or the lower end edge can be arranged away from the upper end edge of the cylinder. Further, the opening at the lower end of the suction portion 9 has a larger opening area than the spray port 12 of the cylindrical body 6 so that the mist scattered from the upper end of the cylindrical body 6 can be collected without leakage. The upper end of the suction part 9 is connected to the upper part of the ultrasonic atomization chamber 4, and this connection part is connected to the duct 41 so that the mist collected by the suction part 9 is transferred to the duct 41. . However, the inhalation part is not necessarily provided.

さらに、図２に示す霧化装置は、筒体６の噴霧口１２からオーバーフローして噴射された溶液を回収するために、超音波霧化室４に排出路４７を連結している。超音波振動する状態で筒体６の噴霧口１２から噴出される液体は、超音波振動によって気体中にミストに霧化されるが、一部は霧化されることなく溶液の状態で筒体６の周囲に流下する。この溶液を回収するために、超音波霧化室４に排出路４７を連結している。排出路４７で回収される溶液は、再び溶液タンク１１に循環し、あるいは、図の矢印Ｂで示すように外部に排出される。   Further, the atomizing device shown in FIG. 2 has a discharge path 47 connected to the ultrasonic atomizing chamber 4 in order to recover the solution that has been jetted out of the spray port 12 of the cylindrical body 6. The liquid ejected from the spraying port 12 of the cylindrical body 6 in the state of ultrasonic vibration is atomized into mist in the gas by ultrasonic vibration, but a part of the cylindrical body is in a solution state without being atomized. Flow down around 6. In order to collect this solution, a discharge passage 47 is connected to the ultrasonic atomization chamber 4. The solution recovered in the discharge path 47 is circulated again to the solution tank 11 or is discharged to the outside as indicated by an arrow B in the figure.

さらに、図９ないし図１３の筒体６は、内部に溶液を供給するために、筒体６の内部とケーシング４９の外部とを連通する溶液供給管７０を連結している。図の溶液供給管７０は、ケーシング４９の底板６２を貫通して配設している。溶液供給管７０は、一端を筒体６の内部に、他端をケーシング４９の外部に配設している。溶液供給管７０は、図３と図４に示す溶液の供給機構７に連結されており、この供給機構７でもって、筒体６の内部に原液を供給している。さらに、図９ないし図１３に示す溶液供給管７０は、ケーシング４９の外部に配設される端部を、脱着コネクタ７１を介して溶液の供給機構７に連結している。この連結構造は、簡単かつ速やかに、しかも脱着自在に溶液供給管７０を供給機構７に連結できる。   Further, the cylindrical body 6 in FIGS. 9 to 13 is connected with a solution supply pipe 70 that communicates the inside of the cylindrical body 6 and the outside of the casing 49 in order to supply the solution to the inside. The solution supply pipe 70 shown in the figure is disposed through the bottom plate 62 of the casing 49. The solution supply pipe 70 has one end disposed inside the cylinder 6 and the other end disposed outside the casing 49. The solution supply pipe 70 is connected to the solution supply mechanism 7 shown in FIGS. 3 and 4, and the supply mechanism 7 supplies the stock solution into the cylindrical body 6. Further, the solution supply pipe 70 shown in FIGS. 9 to 13 has an end portion disposed outside the casing 49 connected to the solution supply mechanism 7 via a detachable connector 71. With this connection structure, the solution supply pipe 70 can be connected to the supply mechanism 7 simply, quickly, and detachably.

さらに、図９ないし図１３に示すケーシング４９は、筒体６に設けたダクト１５に気体を供給する気体供給管７２を連結している。図に示す気体供給管７２は、ケーシング４９の底板６２を貫通して配設している。気体供給管７２は、一端を筒体６のダクト１５の内部に、他端をケーシング４９の外部に配設している。気体供給管７２は、気体供給源に連結されて、気体が供給される。図９ないし図１２に示す気体供給管７２は、ケーシング４９の外部に配設される端部を、脱着コネクタ７３を介して気体供給源に連結している。この連結構造も、簡単かつ速やかに、気体供給管７２を気体供給源に連結できる。   Further, the casing 49 shown in FIGS. 9 to 13 is connected to a gas supply pipe 72 that supplies gas to the duct 15 provided in the cylindrical body 6. The gas supply pipe 72 shown in the figure is disposed through the bottom plate 62 of the casing 49. The gas supply pipe 72 has one end disposed inside the duct 15 of the cylindrical body 6 and the other end disposed outside the casing 49. The gas supply pipe 72 is connected to a gas supply source to supply gas. The gas supply pipe 72 shown in FIGS. 9 to 12 has an end disposed outside the casing 49 connected to a gas supply source via a detachable connector 73. This connection structure can also connect the gas supply pipe 72 to a gas supply source simply and quickly.

また、図１３の超音波霧化装置１は、集積回路５０を埋設する金属ケース６３を搬送気体の風路に配置している。図の超音波霧化装置１は、金属ケース６３の外側に外ケース８６を設けており、この外ケース８６の内部に密閉構造の送風ダクト８７を設けて、この送風ダクト８７の内部に金属ケース６３を配設している。さらに、この送風ダクト８７は、内側に、気体供給管７２の下端を開口しており、送風ダクト８７に強制送風される搬送気体を気体供給管７２を介して筒体６のダクト１５に供給できるようにしている。   Moreover, the ultrasonic atomizer 1 of FIG. 13 arrange | positions the metal case 63 which embeds the integrated circuit 50 in the air path of carrier gas. In the illustrated ultrasonic atomizer 1, an outer case 86 is provided outside a metal case 63, and a sealed air duct 87 is provided inside the outer case 86, and the metal case is disposed inside the air duct 87. 63 is arranged. Further, the blower duct 87 has an opening at the lower end of the gas supply pipe 72 on the inside, so that the carrier gas forcedly blown into the blower duct 87 can be supplied to the duct 15 of the cylindrical body 6 via the gas supply pipe 72. I am doing so.

気体供給源から送風ダクト８７に供給される搬送気体は、金属ケース６３の表面を通過してダクト１５に供給され、筒体６の噴気口１４から排出される。金属ケース６３は、集積回路５０の放熱部５１で加温される。したがって、搬送気体は、金属ケース６３の表面を通過するときに加温される。搬送気体を加温する金属ケース６３は、搬送気体で冷却され、金属ケース６３が集積回路５０の放熱部５１を冷却する。図に示す金属ケース６３は、外側面にフィン８８を設けて、放熱面積を大きくしている。このフィン８８は、搬送気体の流動方向と平行な姿勢となるように設けている。この超音波霧化装置１は、気体供給源から排出される搬送気体を、放熱部５１から伝導される熱で加温する。したがって、筒体６の噴気口１４から排出される搬送気体は、温度が高くなって、噴霧口１２から効率よくミストを噴霧させる。また、搬送気体は集積回路５０の放熱部５１を冷却する。   The carrier gas supplied from the gas supply source to the blower duct 87 passes through the surface of the metal case 63, is supplied to the duct 15, and is discharged from the jet port 14 of the cylindrical body 6. The metal case 63 is heated by the heat radiation part 51 of the integrated circuit 50. Therefore, the carrier gas is heated when passing through the surface of the metal case 63. The metal case 63 that heats the carrier gas is cooled by the carrier gas, and the metal case 63 cools the heat radiation part 51 of the integrated circuit 50. The metal case 63 shown in the figure is provided with fins 88 on the outer surface to increase the heat radiation area. The fins 88 are provided in a posture parallel to the flow direction of the carrier gas. The ultrasonic atomizer 1 warms the carrier gas discharged from the gas supply source with heat conducted from the heat radiating unit 51. Therefore, the temperature of the carrier gas discharged from the blow port 14 of the cylindrical body 6 is increased, and the mist is efficiently sprayed from the spray port 12. Further, the carrier gas cools the heat radiating portion 51 of the integrated circuit 50.

以上のように、筒体６を備える超音波霧化装置１は、噴霧口１２の周囲に設けた噴気口１４から気体を排出するので、筒体６の噴霧口１２で霧化されるミストに気体を供給して、効率よくケーシング４９の外部に排出できる特長がある。ただ、霧化装置は、必ずしも筒体の噴霧口の周囲に噴気口を設ける必要はない。噴気口は、たとえば、ケーシングの下方に設けて、筒体の噴霧口から気体中にミストに霧化される溶液を外部に排出することもできる。   As described above, the ultrasonic atomizing device 1 including the cylindrical body 6 discharges the gas from the jet port 14 provided around the spray port 12, so that the mist that is atomized at the spray port 12 of the cylindrical body 6 is used. There is a feature that gas can be supplied and discharged to the outside of the casing 49 efficiently. However, it is not always necessary for the atomizing device to provide an air blowing port around the spray port of the cylindrical body. The fumarole can be provided, for example, below the casing, and the solution atomized into the mist into the gas can be discharged from the spray port of the cylindrical body to the outside.

さらに、図９ないし図１１、及び図１３に示すケーシング４９は、筒体６の上端の噴霧口１２からオーバーフローして排出された溶液をケーシング４９の外部に排出する構造としている。図のケーシング４９は、筒体６の周囲に溜まった溶液を排出するために、ケーシング４９の内部と外部を連通する溶液排出管７４を連結している。溶液排出管７４は、ケーシング４９の底板６２を貫通して配設している。溶液排出管７４は、一端を筒体６の外側であってケーシング４９の底部に、他端をケーシング４９の外部に配設している。図９ないし図１１に示す溶液排出管７４は、ケーシング４９の外部に配設される端部を、脱着コネクタ７５を介して溶液の排出機構（図示せず）に連結している。   Further, the casing 49 shown in FIGS. 9 to 11 and 13 has a structure in which the solution discharged after overflowing from the spray port 12 at the upper end of the cylinder 6 is discharged to the outside of the casing 49. In the illustrated casing 49, a solution discharge pipe 74 that connects the inside and the outside of the casing 49 is connected to discharge the solution accumulated around the cylindrical body 6. The solution discharge pipe 74 is disposed through the bottom plate 62 of the casing 49. One end of the solution discharge pipe 74 is disposed outside the cylindrical body 6 at the bottom of the casing 49, and the other end is disposed outside the casing 49. The solution discharge pipe 74 shown in FIGS. 9 to 11 has an end portion disposed outside the casing 49 connected to a solution discharge mechanism (not shown) via a detachable connector 75.

さらに、図９と図１０に示す超音波霧化装置１は、高周波電源３に電力を供給する電源コード７６を金属ケース６３の外部に引き出している。図９と図１０の基台９０は、電源コード７６を電源５９に接続するコンセント７７を設けている。この超音波霧化装置は、電源コード７６の連結プラグ７８をコンセント７７に接続して電源５９に接続され、電源５９から電力が供給される。この構造は、高周波電源３を極めて簡単に電源５９に電気接続できる特長がある。   Furthermore, the ultrasonic atomizer 1 shown in FIGS. 9 and 10 pulls out a power cord 76 that supplies power to the high-frequency power source 3 to the outside of the metal case 63. The base 90 of FIGS. 9 and 10 is provided with an outlet 77 for connecting the power cord 76 to the power source 59. In this ultrasonic atomizer, a connecting plug 78 of a power cord 76 is connected to an outlet 77 and connected to a power source 59, and power is supplied from the power source 59. This structure has an advantage that the high frequency power source 3 can be electrically connected to the power source 59 very easily.

図９に示すケーシング４９は、底板６２に超音波振動子２と筒体６とを固定している。この構造は、ケーシング４９を交換して、超音波振動子２及び筒体６を交換できる。さらに、図１０と図１１に示すケーシング４９は、超音波振動子２と筒体６とを一体的に連結してなる脱着ユニット８０を底板６２に脱着自在に連結している。この構造は、ケーシング４９を交換することなく脱着ユニット８０のみを交換して、超音波振動子２及び筒体６を交換できる。   In the casing 49 shown in FIG. 9, the ultrasonic transducer 2 and the cylindrical body 6 are fixed to the bottom plate 62. In this structure, the ultrasonic vibrator 2 and the cylindrical body 6 can be exchanged by exchanging the casing 49. Further, the casing 49 shown in FIGS. 10 and 11 is detachably connected to the bottom plate 62 by a detachable unit 80 formed by integrally connecting the ultrasonic transducer 2 and the cylindrical body 6. In this structure, the ultrasonic transducer 2 and the cylindrical body 6 can be replaced by replacing only the detachable unit 80 without replacing the casing 49.

脱着ユニット８０は、ケーシング４９の底板６２に開口して設けている円形の連結開口部６８に脱着できるように連結される。底板６２は、連結開口部６８の内周面に、脱着ユニット８０の外周面に設けた雄ネジ８２をねじ込む雌ネジ６９を設けている。脱着ユニット８０は、ケーシング２の底板６２となる円形状の連結プレート８１の外周を連結開口部６８に挿入できる外形として、連結プレート８１の外周面に雄ネジ８２を設けている。脱着ユニット８０は、連結プレート８１の雄ネジ８２を連結開口部６８の雌ネジ６９にねじ込んでケーシング４９に連結される。連結開口部６８はケーシング４９の内部に連通しているので、脱着ユニット８０はケーシング４９の底板６２に液密な構造で連結する必要がある。このため、底板６２の連結開口部６８の内面と脱着ユニット８０の外周面との間にＯリング３０を挟着している。Ｏリング３０は、連結開口部６８と脱着ユニット８０との間を液密な状態で連結して、連結開口部６８を脱着ユニット８０の連結プレート８１で液密に閉塞する。   The detachment unit 80 is connected so as to be detachable from a circular connection opening 68 provided to open to the bottom plate 62 of the casing 49. The bottom plate 62 is provided with a female screw 69 for screwing a male screw 82 provided on the outer peripheral surface of the attachment / detachment unit 80 on the inner peripheral surface of the connection opening 68. The detachable unit 80 is provided with a male screw 82 on the outer peripheral surface of the connecting plate 81 so that the outer periphery of the circular connecting plate 81 serving as the bottom plate 62 of the casing 2 can be inserted into the connecting opening 68. The detachable unit 80 is connected to the casing 49 by screwing the male screw 82 of the connecting plate 81 into the female screw 69 of the connecting opening 68. Since the connection opening 68 communicates with the inside of the casing 49, the detachable unit 80 needs to be connected to the bottom plate 62 of the casing 49 with a liquid-tight structure. For this reason, the O-ring 30 is sandwiched between the inner surface of the connection opening 68 of the bottom plate 62 and the outer peripheral surface of the detachable unit 80. The O-ring 30 connects the connection opening 68 and the detachment unit 80 in a liquid-tight state, and closes the connection opening 68 with the connection plate 81 of the detachment unit 80 in a liquid-tight manner.

さらに、ケーシングは、図１２に示す構造で底板６２に超音波振動子２を固定することもできる。この図のケーシング４９は、超音波振動子２と高周波電源３を収納してなる金属ケース６３を底板６２に脱着自在に連結している。図の金属ケース６３は、上方を開口する収納室６４に高周波電源３の集積回路５０を収納して絶縁樹脂５６に埋設すると共に、開口縁部に超音波振動子２を配置している。この金属ケース６３は、底板６２の下端に、下方に開口して設けている連結凹部８３に脱着できるように連結している。連結凹部８３は、内面に雌ネジ８４を設けている。金属ケース６３は、連結凹部８３に挿入できる外形として、連結凹部８３の雌ネジ８４にねじ込む雄ネジ８５を上部の外周に設けている。この金属ケース６３は、雄ネジ８５を雌ネジ８４にねじ込んで、連結凹部８３に連結される。連結凹部８３は、底部を開口しており、この開口部６７から超音波振動子２を筒体６の内部に表出させている。連結凹部８３は、筒体６の内部に連通しているので、金属ケース６３と連結凹部８３は、水密な構造で連結する必要がある。このため、連結凹部８３の内面と金属ケース６３の外周との間にＯリング３０を挟着して、これらを水密構造で連結している。この超音波霧化装置も、金属ケース６３とケーシング４９の底板６２とを熱結合状態で連結して、絶縁樹脂５６に埋設される集積回路５０からの放熱を、絶縁樹脂５６と金属ケース６３を介してケーシングに伝導する。さらに、図の金属ケース６３は、収納室６４に、超音波振動子２と高周波電源３を内蔵するので、金属ケース６３のみを交換して、これらを簡単に交換できる特徴がある。   Further, the ultrasonic transducer 2 can be fixed to the bottom plate 62 with the structure shown in FIG. In the casing 49 in this figure, a metal case 63 accommodating the ultrasonic vibrator 2 and the high-frequency power source 3 is detachably connected to the bottom plate 62. In the illustrated metal case 63, the integrated circuit 50 of the high-frequency power source 3 is accommodated in a storage chamber 64 that opens upward, and is embedded in an insulating resin 56, and the ultrasonic vibrator 2 is disposed at an opening edge. The metal case 63 is connected to the lower end of the bottom plate 62 so as to be detachable from a connecting recess 83 provided to open downward. The connecting recess 83 is provided with a female screw 84 on the inner surface. The metal case 63 is provided with a male screw 85 that is screwed into a female screw 84 of the connecting recess 83 on the outer periphery of the upper portion as an outer shape that can be inserted into the connecting recess 83. The metal case 63 is connected to the connection recess 83 by screwing the male screw 85 into the female screw 84. The connecting recess 83 is open at the bottom, and the ultrasonic vibrator 2 is exposed to the inside of the cylindrical body 6 through the opening 67. Since the connecting recess 83 communicates with the inside of the cylindrical body 6, the metal case 63 and the connecting recess 83 need to be connected with a watertight structure. For this reason, the O-ring 30 is sandwiched between the inner surface of the connection recess 83 and the outer periphery of the metal case 63, and these are connected in a watertight structure. This ultrasonic atomizer also connects the metal case 63 and the bottom plate 62 of the casing 49 in a thermally coupled state, and dissipates heat from the integrated circuit 50 embedded in the insulating resin 56. Conducted through the casing. Further, since the ultrasonic case 2 and the high-frequency power source 3 are built in the storage chamber 64, the metal case 63 shown in the figure has a feature that only the metal case 63 can be replaced and these can be easily replaced.

基台９０は、図３、図４、図９、図１０、及び図１３に示すように、複数のケーシング４９を脱着自在に装着できるように、上面に複数の装着凹部９１を形成している。装着凹部９１は、ケーシング４９の下部を装着できる凹部で、この凹部にケーシング４９の下部を嵌着させて、所定の位置に保持できるようにしている。図の基台９０は、ケーシング４９の外周に沿う筒状の隔壁９２を設けており、この隔壁９２の内側に装着凹部９１を設けている。装着凹部９１は、内面に段差部９３を設けており、この段差部９３でケーシング４９の底面を支持して所定の位置に連結できるようにしている。さらに、図に示す装着凹部９１は、ケーシング４９を位置ずれすることなく連結できるように、隔壁９２の内面に弾性支持体９４を備えている。図の弾性支持体９４はゴム状弾性体からなるパッキンで、装着凹部９１の内面とケーシング４９の外面とに密着してケーシング４９を所定の位置に保持できるようにしている。ただ、弾性支持体は必ずしも必要ではない。   As shown in FIGS. 3, 4, 9, 10, and 13, the base 90 has a plurality of mounting recesses 91 formed on the upper surface so that a plurality of casings 49 can be detachably mounted. . The mounting recess 91 is a recess in which the lower portion of the casing 49 can be mounted. The lower portion of the casing 49 is fitted into this recess so that the mounting recess 91 can be held in a predetermined position. The illustrated base 90 is provided with a cylindrical partition wall 92 along the outer periphery of the casing 49, and a mounting recess 91 is provided inside the partition wall 92. The mounting recess 91 is provided with a stepped portion 93 on the inner surface, and the stepped portion 93 supports the bottom surface of the casing 49 so that it can be connected to a predetermined position. Furthermore, the mounting recess 91 shown in the drawing includes an elastic support 94 on the inner surface of the partition wall 92 so that the casing 49 can be connected without being displaced. The illustrated elastic support member 94 is a packing made of a rubber-like elastic member, and is in close contact with the inner surface of the mounting recess 91 and the outer surface of the casing 49 so that the casing 49 can be held in a predetermined position. However, the elastic support is not always necessary.

さらに、装着凹部９１は、段差部９３より下側に、ケーシング４９との連結部を配設するための収納室９５を設けている。この収納室９５には、超音波霧化室４に溶液や気体、電力を供給し、あるいは、溶液を排出するための配管や配線を配設している。装着凹部９１に装着されるケーシング４９は、収納室６５の内部において、溶液供給管７０を供給機構７に連結し、気体供給管７２を気体の供給源に連結し、高周波電源３を電源に接続し、さらに、溶液排出管７４を排出機構に連結する。   Furthermore, the mounting recess 91 is provided with a storage chamber 95 for disposing a connecting portion with the casing 49 below the stepped portion 93. The storage chamber 95 is provided with piping and wiring for supplying the ultrasonic atomization chamber 4 with a solution, gas, and electric power or discharging the solution. The casing 49 mounted in the mounting recess 91 connects the solution supply pipe 70 to the supply mechanism 7, connects the gas supply pipe 72 to the gas supply source, and connects the high-frequency power source 3 to the power supply inside the storage chamber 65. Further, the solution discharge pipe 74 is connected to the discharge mechanism.

さらに、図に示す基台９０は、装着凹部９１の周囲に貯水槽９６を設けて、この貯水槽９３に水を貯溜している。図の貯水槽９５は、ケーシング４９の周囲に設けた隔壁９２を周壁としており、この隔壁９２で区画される領域を貯水槽９６として水を貯溜している。この貯水槽９６は、装着凹部９１の隔壁９２の外側であって、隣接する装着凹部９１の隔壁９２との間に形成している。このように、ケーシング４９の周囲に水を貯溜して、言い換えると液中にケーシング４９を配設する構造は、超音波霧化室４で霧化されるアルコール等のミストが爆発を起こすのを有効に防止する、すなわち防爆の効果がある。したがって、貯水槽９６は、有効に防爆できるように、所定の面積および貯水量となるように設計して設けられる。   Furthermore, the base 90 shown in the drawing is provided with a water storage tank 96 around the mounting recess 91 and stores water in the water storage tank 93. In the illustrated water storage tank 95, a partition wall 92 provided around the casing 49 is used as a peripheral wall, and water is stored using a region partitioned by the partition wall 92 as a water storage tank 96. This water storage tank 96 is formed outside the partition wall 92 of the mounting recess 91 and between the adjacent partition walls 92 of the mounting recess 91. In this way, the structure in which water is stored around the casing 49, in other words, the casing 49 is disposed in the liquid, prevents the mist of alcohol or the like atomized in the ultrasonic atomizing chamber 4 from causing an explosion. Effectively preventing, that is, explosion-proof. Therefore, the water storage tank 96 is designed and provided so as to have a predetermined area and a water storage amount so that the explosion can be effectively prevented.

以上の構造の超音波霧化装置１は、閉鎖室９９の内部において、複数のケーシング４９を基台９０に連結している。複数のケーシング４９は、基台９０に連結される状態で、供給機構７から筒体６の内部に溶液が供給されると共に、筒体６の内部の溶液に超音波振動子２から超音波振動が与えられて、筒体６の噴霧口１２からミストに霧化される。さらに、複数の超音波霧化室４で霧化されたミストは、噴気口１４から供給される気体でもって、ケーシング４９の外部に排出される。   The ultrasonic atomizer 1 having the above structure connects a plurality of casings 49 to a base 90 inside the closed chamber 99. The plurality of casings 49 are connected to the base 90, and the solution is supplied from the supply mechanism 7 to the inside of the cylindrical body 6, and the ultrasonic vibration from the ultrasonic vibrator 2 is applied to the solution inside the cylindrical body 6. Is given and atomized from the spraying port 12 of the cylindrical body 6 into mist. Further, the mist atomized in the plurality of ultrasonic atomizing chambers 4 is discharged to the outside of the casing 49 with the gas supplied from the blow port 14.

図３に示す超音波霧化機１は、ケーシング４９から排出されるミストを一次的に回収するデミスタ９７を備える。図の超音波霧化機１は、各ケーシング４９の上端にデミスタ９７を連結しており、ケーシング４９から排出される気体に含まれるミストをデミスタ９７で回収している。この超音波霧化機１は、デミスタ９７で一次的にミストが回収された気体を霧化室４から排出する。   The ultrasonic atomizer 1 illustrated in FIG. 3 includes a demister 97 that primarily collects mist discharged from the casing 49. In the illustrated ultrasonic atomizer 1, a demister 97 is connected to the upper end of each casing 49, and the mist contained in the gas discharged from the casing 49 is collected by the demister 97. The ultrasonic atomizer 1 discharges the gas from which the mist is primarily recovered by the demister 97 from the atomization chamber 4.

図４に示す超音波霧化装置１は、各ケーシング４９の上端を開口しており、これらの開口部からミストを含む搬送気体を排出している。各ケーシング４９から排出される搬送気体は、集合されて超音波霧化室４から排出される。図に示す超音波霧化装置１は、各ケーシング４９の上端開口部の周囲を閉塞蓋９８で閉塞しており、霧化されたミストの搬送路を貯水槽９６から分離している。   The ultrasonic atomizer 1 shown in FIG. 4 opens the upper end of each casing 49, and discharges the carrier gas containing mist from these openings. The carrier gas discharged from each casing 49 is collected and discharged from the ultrasonic atomization chamber 4. In the ultrasonic atomizing device 1 shown in the figure, the periphery of the upper end opening of each casing 49 is closed by a closing lid 98, and the atomized mist conveyance path is separated from the water storage tank 96.

以上の霧化装置１は、超音波霧化室４の溶液を、超音波振動子２で超音波振動してミストに霧化する。霧化装置１で霧化されたミストは、溶液よりも目的物質の濃度が高い。したがって、霧化装置１で溶液をミストに霧化し、ミストを凝集して回収することで、高濃度な溶液を効率よく分離できる。   The atomizing device 1 described above atomizes the solution in the ultrasonic atomizing chamber 4 ultrasonically by the ultrasonic vibrator 2 and atomizes it into mist. The mist atomized by the atomizer 1 has a higher concentration of the target substance than the solution. Therefore, a high-concentration solution can be efficiently separated by atomizing the solution into mist with the atomizer 1 and aggregating and collecting the mist.

霧化装置１で霧化された溶液のミストは、搬送気体を介して回収部４０に流入されて、回収部４０で回収される。ミストを回収部４０に流入させるために、図１ないし図４の分離装置は、回収部４０をダクト４１で超音波霧化装置１に連結している。図の分離装置は、搬送気体をブロア４８で回収部４０に搬送している。これらの分離装置は、ミストを含む搬送気体を超音波霧化装置１から回収部４０に搬送する。とくに、図に示す分離装置は、回収部４０の排出側を超音波霧化室４に連結しており、ミスト成分が分離された搬送気体を超音波霧化室４に環流している。この分離装置は、好ましくは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性なガスを搬送気体とすることができる。この分離装置は、不活性ガスによって、超音波霧化装置１や回収部４０における溶液の変質が防止される。このため、より高品質な状態で高濃度の溶液を得ることができる。ただし、搬送気体には、空気も使用できる。さらに、分離装置は、搬送気体を循環させることなく、回収部の排出側において排気し、超音波霧化室に気体供給源を連結して、搬送気体を供給することもできる。この搬送気体には空気が使用できる。   The mist of the solution atomized by the atomizing device 1 flows into the collection unit 40 via the carrier gas and is collected by the collection unit 40. In order to cause the mist to flow into the recovery unit 40, the separation device of FIGS. 1 to 4 connects the recovery unit 40 to the ultrasonic atomizer 1 with a duct 41. In the illustrated separation apparatus, the carrier gas is conveyed to the collection unit 40 by the blower 48. These separation devices convey a carrier gas containing mist from the ultrasonic atomizer 1 to the recovery unit 40. In particular, in the separation apparatus shown in the figure, the discharge side of the recovery unit 40 is connected to the ultrasonic atomization chamber 4, and the carrier gas from which the mist component has been separated is circulated to the ultrasonic atomization chamber 4. This separation device can preferably use an inert gas such as nitrogen, helium, or argon as the carrier gas. In this separation device, alteration of the solution in the ultrasonic atomizer 1 and the recovery unit 40 is prevented by the inert gas. For this reason, a highly concentrated solution can be obtained in a higher quality state. However, air can also be used as the carrier gas. Further, the separation device can supply the carrier gas by exhausting the carrier gas on the discharge side of the collection unit without connecting the gas, and connecting the gas supply source to the ultrasonic atomization chamber. Air can be used as the carrier gas.

回収部４０は、微細なミストを凝集させて高濃度のアルコール溶液として回収する。したがって、この回収部には、微細なミストを凝集させて回収できるすべての構造であって、現在すでに開発され、あるいは今後開発されるすべての構造が使用できる。ミストは、気体ではないので、必ずしも冷却しないで凝集させて回収できる。ただ、ミストを冷却して速やかに回収できる。回収部４０は、たとえば、図１と図２に示すように、ミストを冷却して凝集させる冷却用熱交換器３３を内蔵して、回収部４０に流入されるミストを冷却しながら大きく凝集させて溶液として回収することができる。   The collection unit 40 aggregates fine mist and collects it as a high-concentration alcohol solution. Therefore, all structures that can be collected by agglomerating fine mist and that have been developed at present or that will be developed in the future can be used in the collection unit. Since mist is not a gas, it can be aggregated and recovered without necessarily cooling. However, mist can be cooled and recovered quickly. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the recovery unit 40 includes a cooling heat exchanger 33 that cools and aggregates the mist so that the mist flowing into the recovery unit 40 is largely aggregated while cooling. Can be recovered as a solution.

さらに、回収部は、図示しないが、気体に含まれる目的物質であるアルコール等の蒸気を吸着剤に吸着させて回収することもできる。この回収部は、たとえば、加熱された回収気体で吸着剤に吸着されたアルコールを排出し、回収気体を冷却して排出されたアルコールを結露させて回収することができる。この回収部は、たとえば、空隙に吸着剤を設けているローターと、このローターを回転させる回転駆動機構とで構成することができる。ローターは、回転軸の方向に気体を通過できる空隙を有するハニカムローターである。吸着剤には、たとえば、ゼオライト、活性炭、酸化リチウム、シリカゲルのいずれか、もしくはこれらの混合物が使用できる。この回収部は、回転駆動機構でローターを所定の速度で回転させて、蒸気を吸着させる吸着領域と、吸着した蒸気を排出する再生領域とに移動させる。ローターが吸着領域に移動されると、目的物質であるアルコールの蒸気を含む気体が空隙に通過されて、気体に含まれる目的物質のアルコールが吸着剤に吸着される。ローターが回転して再生領域に移動されると、吸着した目的物質のアルコールを排出する。排出された目的物質のアルコールは、回収気体を冷却して回収される。ローターの吸着領域を通過した気体は、再び超音波霧化室に移動される。   Further, although not shown, the recovery unit can also recover the target substance contained in the gas by adsorbing a vapor such as alcohol to the adsorbent. For example, the recovery unit can discharge the alcohol adsorbed on the adsorbent with the heated recovery gas, cool the recovery gas, and condense the recovered alcohol to recover. The recovery unit can be constituted by, for example, a rotor provided with an adsorbent in the gap and a rotation drive mechanism that rotates the rotor. The rotor is a honeycomb rotor having a gap through which gas can pass in the direction of the rotation axis. As the adsorbent, for example, zeolite, activated carbon, lithium oxide, silica gel, or a mixture thereof can be used. The recovery unit rotates the rotor at a predetermined speed with a rotation drive mechanism, and moves the rotor to an adsorption region where the vapor is adsorbed and a regeneration region where the adsorbed vapor is discharged. When the rotor is moved to the adsorption region, the gas containing the target substance alcohol vapor is passed through the gap, and the target substance alcohol contained in the gas is adsorbed by the adsorbent. When the rotor is rotated and moved to the regeneration area, the adsorbed target substance alcohol is discharged. The discharged target substance alcohol is recovered by cooling the recovery gas. The gas that has passed through the adsorption region of the rotor is moved again to the ultrasonic atomization chamber.

さらに、回収部は、閉鎖チャンバーに、溶液を散水するノズルを設けて、このノズルから溶液を噴霧して、搬送気体に含まれるミストを回収することもできる。さらに、回収部は、内部に複数枚の邪魔板を配設して、この邪魔板の表面にミストを衝突させて付着する溶液を自然に流下させて回収することもできる。この邪魔板は、表面を凹凸面として、ミストをより効率よく接触させて回収することができる。さらにまた、回収部は、ミストを強制送風して撹拌するファンを設けて、回収部のミストを撹拌して互いに衝突させて凝集させることもできる。凝集するミストは、速やかに落下させて回収することができる。   Further, the recovery unit can recover the mist contained in the carrier gas by providing a nozzle for sprinkling the solution in the closed chamber and spraying the solution from the nozzle. Furthermore, the collection unit can also be provided with a plurality of baffle plates disposed therein, and the solution adhering to the surface of the baffle plate by colliding with the mist can flow down and be collected. The baffle plate can be collected by making the mist contact more efficiently with the surface as an uneven surface. Furthermore, the recovery unit can be provided with a fan that forcibly blows and agitates the mist so that the mists of the recovery unit are agitated and collide with each other for aggregation. The agglomerated mist can be quickly dropped and recovered.

さらにまた、回収部は、ミストを振動して互いに衝突する確率を高くするミスト振動器を設けることもできる。ミスト振動器は、回収部の気体を振動させる電気振動−機械振動変換器と、この電気振動−機械振動変換器を駆動する振動電源とを備え、電気振動−機械振動変換器から可聴周波数の音や、可聴周波数よりも高い超音波を放射して、ミストを激しく振動させて効率よく衝突させて、速やかに回収することもできる。   Furthermore, the recovery unit can be provided with a mist vibrator that vibrates the mist and increases the probability of colliding with each other. The mist vibrator includes an electric vibration-mechanical vibration converter that vibrates the gas in the recovery unit, and a vibration power source that drives the electric vibration-mechanical vibration converter, and an electric frequency sound from the electric vibration-mechanical vibration converter. Alternatively, it is possible to quickly recover by emitting ultrasonic waves higher than the audible frequency, causing the mist to vibrate vigorously and colliding efficiently.

さらにまた、超音波分離装置は、回収部に、溶液を噴霧するノズルと、ミストを撹拌するファンと、ミストを振動させる振動器の全てを内蔵させて、最も効率よくミストを凝集できる。また、ミストを凝集させるふたつの装置を内蔵して、ミストを効率よく凝集させることもできる。   Furthermore, the ultrasonic separating apparatus incorporates all of the nozzle for spraying the solution, the fan for agitating the mist, and the vibrator for vibrating the mist into the recovery unit, so that the mist can be aggregated most efficiently. Also, two devices for aggregating mist can be incorporated to efficiently agglomerate mist.

本発明の一実施例にかかる超音波霧化装置を備える分離装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a separation apparatus provided with the ultrasonic atomizer concerning one Example of this invention. 本発明の他の実施例にかかる超音波霧化装置を備える分離装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a separation apparatus provided with the ultrasonic atomization apparatus concerning the other Example of this invention. 本発明の他の実施例にかかる超音波霧化装置を備える分離装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a separation apparatus provided with the ultrasonic atomization apparatus concerning the other Example of this invention. 本発明の他の実施例にかかる超音波霧化装置を備える分離装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a separation apparatus provided with the ultrasonic atomization apparatus concerning the other Example of this invention. 高周波電源とケーシングとを熱結合する状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the state where a high frequency power supply and a casing are thermally coupled. 高周波電源の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a high frequency power supply. 高周波電源の他の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another example of a high frequency power supply. 図２に示す超音波霧化装置の筒体を示す拡大断面正面図である。It is an expanded sectional front view which shows the cylinder of the ultrasonic atomizer shown in FIG. 図３と図４に示す超音波霧化装置の筒体の一例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows an example of the cylinder of the ultrasonic atomizer shown in FIG. 3 and FIG. 図３と図４に示す超音波霧化装置の筒体の他の一例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows another example of the cylinder of the ultrasonic atomizer shown in FIG. 3 and FIG. 図１０に示す筒体の断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view of the cylinder shown in FIG. 超音波振動子の連結構造の他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the connection structure of an ultrasonic transducer | vibrator. 本発明の他の実施例にかかるの超音波霧化装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the ultrasonic atomizer concerning the other Example of this invention.

１…超音波霧化装置
２…超音波振動子
３…高周波電源
４…超音波霧化室
６…筒体 ６ａ…内筒
６ｂ…外筒
７…供給機構
９…吸入部
１０…溶液ポンプ
１１…溶液タンク
１２…噴霧口
１４…噴気口
１５…ダクト
１６…連結ダクト
１７…雄ネジ
１８…雌ネジ穴
１９…供給ダクト
２０…Ｏリング
２１…Ｏリング
２７…リード線
２８…パッキン
３０…Ｏリング
３１…連結プレート
３２…貫通穴
３３…冷却用熱交換器
４０…回収部
４１…ダクト
４７…排出路
４８…ブロア
４９…ケーシング
５０…集積回路
５１…放熱部
５２…出力トランジスター
５３…トランス
５６…絶縁樹脂
５９…電源
６２…底板
６３…金属ケース
６４…収納室
６５…段差部
６６…固定部
６７…開口部
６８…連結開口部
６９…雌ネジ
７０…溶液供給管
７１…脱着コネクタ
７２…気体供給管
７３…脱着コネクタ
７４…溶液排出管
７５…脱着コネクタ
７６…電源コード
７７…コンセント
７８…連結プラグ
８０…脱着ユニット
８１…連結プレート
８２…雄ネジ
８３…連結凹部
８４…雌ネジ
８５…雄ネジ
８６…外ケース
８７…送風ダクト
８８…フィン
９０…基台
９１…装着凹部
９２…隔壁
９３…段差部
９４…弾性支持体
９５…収納室
９６…貯水槽
９７…デミスタ
９８…閉塞蓋
９９…閉塞室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic atomizer 2 ... Ultrasonic vibrator 3 ... High frequency power supply 4 ... Ultrasonic atomization chamber 6 ... Cylindrical body 6a ... Inner cylinder
6b ... outer cylinder 7 ... supply mechanism 9 ... suction part 10 ... solution pump 11 ... solution tank 12 ... spray port 14 ... jet port 15 ... duct 16 ... connecting duct 17 ... male screw 18 ... female screw hole 19 ... supply duct 20 ... O-ring 21 ... O-ring 27 ... lead wire 28 ... packing 30 ... O-ring 31 ... connection plate 32 ... through hole 33 ... cooling heat exchanger 40 ... recovery part 41 ... duct 47 ... discharge path 48 ... blower 49 ... casing 50 ... Integrated circuit 51 ... Heat dissipation part 52 ... Output transistor 53 ... Transformer 56 ... Insulating resin 59 ... Power source 62 ... Bottom plate 63 ... Metal case 64 ... Storage chamber 65 ... Step part 66 ... Fixing part 67 ... Opening part 68 ... Connecting opening part 69 ... Female screw 70 ... Solution supply pipe 71 ... Desorption connector 72 ... Gas supply pipe 73 ... Desorption connector 74 ... Solution discharge pipe 75 ... Desorption connector 7 ... Power cord 77 ... Outlet 78 ... Connecting plug 80 ... Removal unit 81 ... Connecting plate 82 ... Male screw 83 ... Connection recess 84 ... Female screw 85 ... Male screw 86 ... Outer case 87 ... Blower duct 88 ... Fin 90 ... Base 91 ... Installation concave part 92 ... Partition wall 93 ... Step part 94 ... Elastic support 95 ... Storage chamber 96 ... Water tank 97 ... Demister 98 ... Occlusion lid 99 ... Occlusion chamber

Claims (2)

溶液が供給される超音波霧化室(4)を内部に設けているケーシング(49)と、このケーシング(49)に設けられて溶液を超音波振動させる超音波振動子(2)と、この超音波振動子(2)に高周波電力を供給する高周波電源(3)とを備え、高周波電源(3)から超音波振動子(2)に高周波電力を供給し、超音波振動子(2)でもって溶液を超音波振動して、溶液を気体中にミストに霧化する溶液の超音波霧化装置において、
高周波電源(3)が、冷却用の放熱部(51)を有する集積回路(50)を備えると共に、この集積回路(50)の放熱部(51)を超音波霧化室(4)のケーシング(49)に熱結合状態で連結して、集積回路(50)の発熱を、放熱部(51)を介して超音波霧化室(4)のケーシング(49)に伝導するようにしてなり、
さらに、前記超音波振動子(2)の上方に、上端に噴霧口(12)を開口している筒体(6)を配設して、この筒体(6)を前記ケーシング(49)に連結しており、この筒体(6)内に溶液が充填されて、超音波振動子(2)が噴霧口(12)に向かって溶液に超音波振動を与えて溶液を噴霧口(12)からミストに霧化して放出するようにしており、
さらに、前記筒体(6)は、先端を細くする筒状で上端に噴霧口(12)を開口して、筒体(6)に供給される溶液を噴霧口(12)から液柱として突出させて、液柱の表面から霧化するようにしてなり、
さらにまた、前記超音波霧化室(4)のケーシング(49)の底板(62)に、高周波電源(3)の集積回路(50)を内蔵する閉鎖構造の金属ケース(63)を連結しており、この金属ケース(63)内に高周波電源(3)の集積回路(50)を絶縁樹脂(56)を介して埋設して、集積回路(50)の放熱部(51)を絶縁樹脂(56)と金属ケース(63)を介してケーシング(49)に熱結合状態で連結しており、放熱部(51)の熱を絶縁樹脂(56)と金属ケース(63)を介して超音波霧化室(4)のケーシング(49)に伝導するようにしてなることを特徴とする溶液の超音波霧化装置。 A casing (49) provided with an ultrasonic atomization chamber (4) to which a solution is supplied, an ultrasonic vibrator (2) provided in the casing (49) for ultrasonically vibrating the solution, and A high-frequency power source (3) for supplying high-frequency power to the ultrasonic transducer (2), and supplying high-frequency power from the high-frequency power source (3) to the ultrasonic transducer (2). In an ultrasonic atomizing device for a solution that ultrasonically vibrates the solution and atomizes the solution into a mist in a gas,
The high-frequency power source (3) includes an integrated circuit (50) having a cooling heat dissipating part (51), and the heat dissipating part (51) of the integrated circuit (50) is connected to the casing of the ultrasonic atomization chamber (4) ( 49) in a thermally coupled state, and the heat generated in the integrated circuit (50) is conducted to the casing (49) of the ultrasonic atomizing chamber (4) through the heat radiating portion (51).
Further, a cylindrical body (6) having a spray port (12) opened at the upper end is disposed above the ultrasonic transducer (2), and the cylindrical body (6) is attached to the casing (49). The cylindrical body (6) is filled with the solution, and the ultrasonic vibrator (2) applies ultrasonic vibration to the solution toward the spray port (12) to spray the solution to the spray port (12). Is atomized into mist and released.
Further, the cylindrical body (6) is opened to spray opening (12) at the upper end in a tubular slimming tip, the solution fed into the cylindrical body (6) as a liquid column from the mists opening (12) are protruded, Ri greens so as to atomize the surface of the liquid column,
Furthermore, a metal case (63) having a closed structure containing an integrated circuit (50) of the high-frequency power source (3) is connected to the bottom plate (62) of the casing (49) of the ultrasonic atomization chamber (4). In this metal case (63), the integrated circuit (50) of the high-frequency power source (3) is embedded via the insulating resin (56), and the heat radiation part (51) of the integrated circuit (50) is embedded in the insulating resin (56). ) And a metal case (63) in a thermally coupled state to the casing (49), and heat from the heat dissipating part (51) is ultrasonically atomized via the insulating resin (56) and the metal case (63). An ultrasonic atomizing device for a solution, characterized in that it is adapted to conduct to a casing (49) of a chamber (4) . 超音波霧化室(4)のケーシング(49)に、高周波電源(3)の集積回路(50)を内蔵する閉鎖構造の金属ケース(63)を固定しており、この金属ケース(63)内に高周波電源(3)の集積回路(50)を絶縁樹脂(56)を介して埋設して、集積回路(50)の放熱部(51)を絶縁樹脂(56)と金属ケース(63)を介してケーシング(49)に熱結合状態で連結しており、放熱部(51)の熱を絶縁樹脂(56)と金属ケース(63)を介して超音波霧化室(4)のケーシング(49)に伝導し、さらに、金属ケース(63)の外側を搬送気体の風路として、金属ケース(63)で搬送気体を加温するようにしてなる請求項１に記載される溶液の超音波霧化装置。   A metal case (63) with a closed structure containing the integrated circuit (50) of the high frequency power supply (3) is fixed to the casing (49) of the ultrasonic atomization chamber (4). The integrated circuit (50) of the high-frequency power supply (3) is embedded through the insulating resin (56), and the heat radiation part (51) of the integrated circuit (50) is inserted through the insulating resin (56) and the metal case (63). The casing (49) in the ultrasonic atomizing chamber (4) through the insulating resin (56) and the metal case (63). 2. The ultrasonic atomization of the solution according to claim 1, wherein the carrier gas is heated by the metal case (63) with the outside of the metal case (63) as an air passage for the carrier gas. apparatus.
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