JPS605255A - 超音波霧化装置 - Google Patents
超音波霧化装置Info
- Publication number
- JPS605255A JPS605255A JP7338384A JP7338384A JPS605255A JP S605255 A JPS605255 A JP S605255A JP 7338384 A JP7338384 A JP 7338384A JP 7338384 A JP7338384 A JP 7338384A JP S605255 A JPS605255 A JP S605255A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- piezoelectric vibrator
- liquid
- partial electrode
- piezoelectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
- B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
- B05B17/0615—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers spray being produced at the free surface of the liquid or other fluent material in a container and subjected to the vibrations
Landscapes
- Air Humidification (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波振動によって液体を霧化する超音波霧
化装置に関するもので、特に、その超音波発生源である
圧電振動子の劣化や破壊を防ぐことのできるようにした
ものを提供することを目的とするものである。
化装置に関するもので、特に、その超音波発生源である
圧電振動子の劣化や破壊を防ぐことのできるようにした
ものを提供することを目的とするものである。
一般に、超音波霧化装置は、室内加湿器とじて最も広く
使用されているが、その基本構造は第１図に示すとおり
である。すなＶち、霧化液である水等の液体２を入れる
液槽１の底部に圧電振動子３を収り付けておき、この圧
電振動子３を！、Ｎ ｉ＃回路４によって駆動し、一定
強度以−」−の超音波を液面に向けて放射する。これに
より、液面−にに液柱６が形成されるとともに、液柱よ
り液体２が霧化状態となって放出され、送風口６からの
風とともにノズル７から外部に送り出される。
使用されているが、その基本構造は第１図に示すとおり
である。すなＶち、霧化液である水等の液体２を入れる
液槽１の底部に圧電振動子３を収り付けておき、この圧
電振動子３を！、Ｎ ｉ＃回路４によって駆動し、一定
強度以−」−の超音波を液面に向けて放射する。これに
より、液面−にに液柱６が形成されるとともに、液柱よ
り液体２が霧化状態となって放出され、送風口６からの
風とともにノズル７から外部に送り出される。
また、この超音波霧化装置における圧電振動子３は第２
図に示すような構造であり、圧電磁器８の液体２側の面
には全面に電極１０が形成され、その反対面には部分電
極９が形成されている。この電極９，１０間に駆動回路
４からの高周波電圧が印加され、圧電振動子３は厚み振
動を起こして超音波を発生し、液体２を振ＭＪさせる。
図に示すような構造であり、圧電磁器８の液体２側の面
には全面に電極１０が形成され、その反対面には部分電
極９が形成されている。この電極９，１０間に駆動回路
４からの高周波電圧が印加され、圧電振動子３は厚み振
動を起こして超音波を発生し、液体２を振ＭＪさせる。
ところが、この超音波霧化装置における圧電振動子３は
、負荷が液体２であるために負荷の状態が非常に不安定
であり、最悪状態では霧化用の液体２がなくなり、圧電
振動子３が空中にさらされるという場合も想定される。
、負荷が液体２であるために負荷の状態が非常に不安定
であり、最悪状態では霧化用の液体２がなくなり、圧電
振動子３が空中にさらされるという場合も想定される。
このような事態が生じた時には、圧電振動子３の等価イ
ンピーダンスは非常に小さく々るため過大に励振され、
応力破壊を起してし捷う。霧化用の液体２がなくならな
くても、なんらかの原因で液中の圧電振動子３に大きな
泡が付着すると、空中にさらされた場合と等価になる。
ンピーダンスは非常に小さく々るため過大に励振され、
応力破壊を起してし捷う。霧化用の液体２がなくならな
くても、なんらかの原因で液中の圧電振動子３に大きな
泡が付着すると、空中にさらされた場合と等価になる。
超音波霧化装置において、このような劣化や破壊から圧
電振動子３を保護し、長寿命化と高信頼性化をはかるこ
とが大きな課題となっている。
電振動子３を保護し、長寿命化と高信頼性化をはかるこ
とが大きな課題となっている。
このため、従来には霧化用の液体２の液槽１にフロート
センター等の水位スイッチを設けて、液位が一定レベル
以下になった時に圧電振動子３の駆動を停止する方法が
あるが、水あか等の付着によってフロートセンサーがロ
ックされる場合があり、ロックされなくても霧化装置が
転倒して霧化液がなくなる場合や振動子表面に泡が付着
する場合には、動作せず振動子の保護装置としては不完
全なものである。
センター等の水位スイッチを設けて、液位が一定レベル
以下になった時に圧電振動子３の駆動を停止する方法が
あるが、水あか等の付着によってフロートセンサーがロ
ックされる場合があり、ロックされなくても霧化装置が
転倒して霧化液がなくなる場合や振動子表面に泡が付着
する場合には、動作せず振動子の保護装置としては不完
全なものである。
そこで、本発明は上記の様な従来の欠点を解消して、圧
電振ｕＪ子が空中にさらされたような場合は勿論、原因
のいかんにかかわらず発振電流が過大になって圧電振動
子が過励振された場合には圧電振動子自身が確実にそれ
を検出し、１．黙＝Ｂｈ回路にそれをフィードバックし
て発振出力を制御し圧電振動子の劣化や破壊を防止する
ことのできる装置を提供することを目的とするものであ
る。
電振ｕＪ子が空中にさらされたような場合は勿論、原因
のいかんにかかわらず発振電流が過大になって圧電振動
子が過励振された場合には圧電振動子自身が確実にそれ
を検出し、１．黙＝Ｂｈ回路にそれをフィードバックし
て発振出力を制御し圧電振動子の劣化や破壊を防止する
ことのできる装置を提供することを目的とするものであ
る。
以下、本発明の一実施例につき、図面を参照して説明す
る。
る。
本発明では、圧電振動子が破壊されるのは圧電振動子に
過大電圧が印加されて過励振される場合であることに着
目し、圧電振動子にその励振電圧と振幅に応じた電圧を
検出できる電極を設けることを特徴とするものである。
過大電圧が印加されて過励振される場合であることに着
目し、圧電振動子にその励振電圧と振幅に応じた電圧を
検出できる電極を設けることを特徴とするものである。
第３図に本発明の一実施例による圧電振動子を示す。図
において、８はその圧電磁器で、１０け霧化用の液体２
に接する側に全面に設けられた従来と同様の全面電極で
ある。一方、霧化用の液体２と反対側の面には、中央部
分にその周縁部に多数の凹凸形状を設けた部分電極１１
を形成する。
において、８はその圧電磁器で、１０け霧化用の液体２
に接する側に全面に設けられた従来と同様の全面電極で
ある。一方、霧化用の液体２と反対側の面には、中央部
分にその周縁部に多数の凹凸形状を設けた部分電極１１
を形成する。
この部分電極１１と前記の全面電極１０は、両者の間に
駆動回路４からの高周波電圧を印加し圧電振動子３を励
振させるだめの電極である。さらに部分電極１１と同一
面で部分電極１１の周辺部分に、その凹凸とかみ合うよ
うな形状の凹凸を設けた第３の電極１２を形成する。こ
の電極１２の凹凸は電極１１の凹凸と一定の間隔を介し
てかみ合うように形成されているため、部分電極１１と
電極１２の間には比較的大きな静電容量が形成されてい
る。
駆動回路４からの高周波電圧を印加し圧電振動子３を励
振させるだめの電極である。さらに部分電極１１と同一
面で部分電極１１の周辺部分に、その凹凸とかみ合うよ
うな形状の凹凸を設けた第３の電極１２を形成する。こ
の電極１２の凹凸は電極１１の凹凸と一定の間隔を介し
てかみ合うように形成されているため、部分電極１１と
電極１２の間には比較的大きな静電容量が形成されてい
る。
さて、全面電極１０と部分電極１１との間に印加された
高周波電圧によって圧電振動子３が励振されると、電極
１０もしくは電極１１と電極１２との間には圧電効果に
よって振動の振幅に比例した電圧が現われるとともに、
それに加えて部分電極１１との間の静電容量によって部
分電極１１の電圧に比例した電圧も重畳して現われる。
高周波電圧によって圧電振動子３が励振されると、電極
１０もしくは電極１１と電極１２との間には圧電効果に
よって振動の振幅に比例した電圧が現われるとともに、
それに加えて部分電極１１との間の静電容量によって部
分電極１１の電圧に比例した電圧も重畳して現われる。
この電極１２を形成する位置は、部分電極１１の周辺部
であることはもちろんであるが、圧電振り子３が霧化用
の液体２に接する部分の径より内側であることが−望ま
しい。
であることはもちろんであるが、圧電振り子３が霧化用
の液体２に接する部分の径より内側であることが−望ま
しい。
また本発明の他の実施例である第４図のように、電極１
２１１−ｉ：電極１１の周辺部を全て取囲む必要はなく
、その一部を切欠いてもよく、要は電極１１゜１２間に
比較的大きな静電容量が形成されるように構成すればよ
い。
２１１−ｉ：電極１１の周辺部を全て取囲む必要はなく
、その一部を切欠いてもよく、要は電極１１゜１２間に
比較的大きな静電容量が形成されるように構成すればよ
い。
また、電極１１．１２間の静電容量の値や電極１２の面
積については、電極１２の電圧を駆動回路４にフィード
バンクして圧電振動子３のｉ！Ｋ ａｔ出力を制御する
回路によってそれらの最適値があり、電極１１と電極１
２の形状は第４図や第５図に示す実施例のように歯車状
の凹凸にするだけでなく、電極１１．１２間の静電容量
と面積に応じて任意に設定することができる。
積については、電極１２の電圧を駆動回路４にフィード
バンクして圧電振動子３のｉ！Ｋ ａｔ出力を制御する
回路によってそれらの最適値があり、電極１１と電極１
２の形状は第４図や第５図に示す実施例のように歯車状
の凹凸にするだけでなく、電極１１．１２間の静電容量
と面積に応じて任意に設定することができる。
上記のようにして、この圧電振動子３の電極１２には圧
電振動子３の振動と振幅と駆動電圧に比例した電圧が現
われ、圧電振動子に過大電圧が印加されたり過励振され
たりた場合には正確にそれを検出することができる。そ
こで、そのような検出ｔに圧を駆動回路４にフィードバ
ックして、過ＩＩや過大電圧を防止することができる。
電振動子３の振動と振幅と駆動電圧に比例した電圧が現
われ、圧電振動子に過大電圧が印加されたり過励振され
たりた場合には正確にそれを検出することができる。そ
こで、そのような検出ｔに圧を駆動回路４にフィードバ
ックして、過ＩＩや過大電圧を防止することができる。
電極１２゜１１間に比較的大きな静電容量を形成しなか
った場合や、電極１２を形成せずに外部回路において電
ｔｉｆ１１に接続したコンデンサによって圧電振動子３
の振幅や印加電圧を検出する場合に比べると、本装置は
それらの効果を同時にかねそなえているだめ、圧電振動
子３の振動状態をより正確に検出することができ、しか
も最も安価である。
った場合や、電極１２を形成せずに外部回路において電
ｔｉｆ１１に接続したコンデンサによって圧電振動子３
の振幅や印加電圧を検出する場合に比べると、本装置は
それらの効果を同時にかねそなえているだめ、圧電振動
子３の振動状態をより正確に検出することができ、しか
も最も安価である。
このように、本発明によれば、超音波霧化装置において
圧電振動子の保護を有効に行うことができ、その劣化や
破壊を防止できる有用な装置を得ることができるもので
ある。
圧電振動子の保護を有効に行うことができ、その劣化や
破壊を防止できる有用な装置を得ることができるもので
ある。
第１図は超音波霧化装置の基本構成を示す断面図、第２
図ａは従来の超音波霧化装置に用いられていた圧電振動
子の断面図、同図すはその平面図、第３図ａおよび第４
図ａはそれぞれ本発明の実施例の超音波霧化装置に用い
られる圧電振動子の断面図、第３図すおよび第４図すは
それぞれの平面図である。 １・・・・・・液槽、２・・・・・・液体、３・・・・
・・圧電振動子、４・・・・・・駆動回路、８・・・・
・・圧電磁器、１ｏ・・・・・・全面電極、１１・・・
・・・部分電極、１２・・・・・・第３の電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２ＦｇＪ ０ 訂３図 ０ 第４図 ０
図ａは従来の超音波霧化装置に用いられていた圧電振動
子の断面図、同図すはその平面図、第３図ａおよび第４
図ａはそれぞれ本発明の実施例の超音波霧化装置に用い
られる圧電振動子の断面図、第３図すおよび第４図すは
それぞれの平面図である。 １・・・・・・液槽、２・・・・・・液体、３・・・・
・・圧電振動子、４・・・・・・駆動回路、８・・・・
・・圧電磁器、１ｏ・・・・・・全面電極、１１・・・
・・・部分電極、１２・・・・・・第３の電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２ＦｇＪ ０ 訂３図 ０ 第４図 ０
Claims (1)
- 霧化液を入れる液槽の一部に圧電振動子を取り付けてな
り、その圧電振動子の霧化液に接する側には全面電極を
設け、その反対の側には中央部に部分電極を設けるとと
もに、この部分電極を周縁に多数の凹凸を有する形状に
し、前記部分電極と同一面上で前記部分電極の周辺部の
外側に前記部分電極の凹凸とかみ合う形の凹凸を有する
振動状態検出用の電極を形成したことを特徴とする超音
波霧化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7338384A JPS6056548B2 (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 超音波霧化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7338384A JPS6056548B2 (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 超音波霧化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605255A true JPS605255A (ja) | 1985-01-11 |
| JPS6056548B2 JPS6056548B2 (ja) | 1985-12-10 |
Family
ID=13516612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7338384A Expired JPS6056548B2 (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 超音波霧化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056548B2 (ja) |
-
1984
- 1984-04-12 JP JP7338384A patent/JPS6056548B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6056548B2 (ja) | 1985-12-10 |
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