JPS599731Y2 - 液体霧化器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、圧電磁器振動子の振動を利用して液体に超音
波振動を与えることにより、液体を霧化させる液体霧化
器に関する。

此種の液体霧化器は、例えばＰＺＴなどの圧電磁器振動
子が、液体のない状態で励振されると、１〜５秒程度の
極く短時間で振動子の特性が劣化し、霧化能力が著しく
低下したり、または最悪の場合には振動子が破壊される
。

そこで従来は、液位と共に上下動するフロートマグネッ
トと、このフロートマグネットが近接することにより作
動するリードスイッチとを組合せた空焚防止装置を付設
し、液位低下時に圧電磁器振動子の励振を停止させるよ
うにしてあった。

しかしながら、従来の空焚防止装置は、部品点数が多く
、構造が複雑で、コスト高になるうえに、液体を貯める
容器が傾斜したり、液面が大きく揺れたりするような用
途に使用すると、誤動作を起したり、あるいは振動子が
液面から露出し、空焚の危険があるときに正確に動作せ
ず、振動子を破壊してしまうことがあった。

また、このような事態の発生を防止するためには、安全
上、容器内にかなり液体が残った状態でリードスイッチ
が動作するような構或にしなければならず、容器の有効
利用が図れない。

また、振動子の駆動電圧又は電流を検出し、過大電圧、
電流が検出された場合には空焚であるとして振動子の励
振を停止させるものも知られているが、前記過大電圧、
電流は、振動子の液体側表面に液体が完全に無くなった
ことによって生じるものであって、空焚によって二次的
に発生する回路の損傷を避けることを主目的とするもの
であることから、振動子自体の空焚による破損を防止す
ることができず、前述のフロート式の空焚防止装置を付
設せざるを得なかった。

本考案は上述する従来の欠点を除去し、液面の傾斜、揺
れなどにも拘らず、迅速かつ確実に空焚を防止し得る高
信頼度の空焚防止装置を備えた液体霧化器を提供するこ
とを目的とする。

上記目的を達戒するため、本考案は、圧電振動子の振動
を利用して液体を霧化させる液体霧化器において、前記
圧電振動子は一対の駆動電極とは異なる第３の電極を有
し、該第３の電極より取り出される振動振幅に比例する
出力が、予め定められたレベルを超えた時に前記圧電振
動子の励振を停止させる回路を有することを特徴とする
。

以下実施例たる添付図面を参照し、本考案の内容を具体
的に詳説する。

第１図は本考案に係る液体霧化器の電気回路図であり、
１は直流電源回路、２は励振回路、３は空焚防止回路で
ある。

直流電源回路１は、交流電源４と、整流回路５と、平滑
コンデンサ６とを備えて構威されている。

励磁回路２は、トランジスタＱと、インダクタＬ１，Ｌ
２，Ｌ３と、コンデンサＣ１〜Ｃ４と、抵抗Ｒ１〜Ｒ５
および外部に設けられる調整用可変抵抗ＶＲとより構威
され、トランジスタＱのコレクタとベースとの間には、
コンテ゛ンサＣ３を介して、ＰＺＴ等の圧電磁器振動子
７が接続されている。

前記圧電磁器振動子７は、板状をなす磁器素体の液体と
接する面に、第１の駆動電極８を設けると共に、反対側
の面に第２の駆動電極９及びこの駆動電極９から独立し
た第３の電極１０を設けてある。

駆動電極８，９は、供電線１１．１２を介して、トラン
ジスタＱのコレクタ、ベース側にそれぞれ接続されてい
る。

また第３の電極１０は、振動振幅に比例する出力を取り
出すために設けたものであり、空焚防止回路３の空焚検
出端となるものである。

空焚防止回路３は、前記抵抗Ｒ２と共に電源電圧を分圧
して前記トランジスタＱのベースのバイアス電圧を供給
する抵抗Ｒ３〜Ｒ５と、この抵抗Ｒ３，Ｒ４と抵抗Ｒ５
との接続点と負側電源線１３との間に挿入されたスイッ
チング素子としてのサイリスタＳＣＲと、前記第３の電
極１０の出力が所定レベルを超えた時にサイリスタＳＣ
Ｒを点弧させる点弧回路とを備えて構威されている。

点弧回路は、前記第３の電極１０の出力電圧を分圧する
コンデンサＣ５、抵抗Ｒ６と、該抵抗Ｒ６に生じる第２
図ａに示す電圧を整流して、第２図ｂの出力を得るダイ
オードＤと、抵抗Ｒ７およびコンテ゛ンサＣ６と、コン
デンサＣ６のｂ点側の電位が、第２図ｂに示すように予
め定められたレベル■。

を超過した時に導通して、サイリスタＳＣＲにゲート電
流を供給するツエナーダイオードＺＤおよび抵抗Ｒ８と
から構或されている。

上記の回路構威において、空焚またはそれに近い状態に
なると、圧電磁器振動子７の振動振幅が正常時より著る
しく大きくなり、第３の電極１０の出力電圧が正常時電
圧を大きく超過することとなる。

この結果、ａ点の電位が第２図ａのＰで示すように過大
となり、この整流電圧たるｂ点の電位がツエナーダイオ
ードＺＤのツエナー電位■。

を超えるから、サイリスタＳＣＲか゛点弧してトランジ
スタＱのベース・エミツタ間のバイアス電圧を低下させ
るので、励振回路２の発振動作が停止する。

これにより圧電磁器振動子７の励振が停止され、圧電磁
器振動子７が空焚またはそれに近い状態による破損から
保護されることとなる。

なお、励振回路２および空焚防止回路３としては、この
実施例以外に種々のものが考えられる。

たとえば空焚検出時に、圧電磁器振動子７への供電線１
１．１２を開路とする構戊や、スイッチング素子たるサ
イリスタＳＣＲの代りに、トランジスタや機械的リレー
等を用いる構戊としてもよい。

ただし、実施例に示すような回路構或とした場合には、
迅速な励振停止動作が可能となり、振動子を破損から有
効に保護できる利点がある。

また圧電磁器振動子７としては、第３図に示すように、
駆動電極９と第３の電極１０とを同心状に配設したもの
や、第４図に示すように、駆動電極９の近傍に小さな第
３の電極１０を設けたもの等が採用できるが、第３図に
示すものが、振動子装着時に方向性を持たないため、接
触電極接続体による電極８，９．１０を簡単に引き出す
ことができるという意味で有利である。

以上述べたように、本考案は、圧電振動子の振動を利用
して液体を霧化させる液体霧化器において、前記圧電振
動子は一対の駆動電極とは異なる第３の電極を有し、該
第３の電極より取り出される振動振幅に比例する出力が
、予め定められたレベルを超えたときに、前記圧電振動
子の励振を停止させる回路を有することを特徴とするか
ら、液面の傾斜、揺れなどにも拘らず、空焚状態を確実
に検知し、圧電磁器振動子の励振を迅速に停止してその
破損を確実に防止することができる。

また、純回路的な手段によって空焚を防止する構或であ
って、従来のようにフロートマグットやリードリレー等
を付設する必要がなくなるから、検出精度の向上、構造
の簡単化、小型化等が図られ、信頼性も向上する。

したがって本考案は、自動車の室内加湿器などのように
、液面が激しく傾斜し揺動する用途として誠に好適な液
体霧化器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案に係る液体霧化器の電気回路図、第２図
ａは第１図のａ点の電圧波形図、第２図ｂは第１図のｂ
点の電圧波形図、第３図ａ，ｌ）および第４図ａ，ｌ）
は本考案に係る液体霧化器に用いられる圧電磁器振動子
の別々の実施例における底面図、断面をそれぞれ示して
いる。 ２・・・・・・励振回路、３・・・・・・空焚防止回路
、７・・・・・・圧電磁器振動子、８，９・・・・・・
駆動電極、１０・・・・・・第３の電極。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）圧電振動子の振動を利用して液体を霧化させる液
   体霧化器において、前記圧電振動子は、一対の駆導電極
   とは異なる第３の電極を有し、該第３の電極より取り出
   される振動振幅に比例する出力が、予め定められたレベ
   ルを超えたときに前記圧電振動子の励振を停止させる回
   路を有することを特徴とする液体霧化器。
2. （２）前記第３の電極は、前記駆動電極の一方と同一の
   面上に同心状に設けられることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載の液体霧化器。