JPS6138654A - 霧化ポンプ - Google Patents
霧化ポンプInfo
- Publication number
- JPS6138654A JPS6138654A JP16172684A JP16172684A JPS6138654A JP S6138654 A JPS6138654 A JP S6138654A JP 16172684 A JP16172684 A JP 16172684A JP 16172684 A JP16172684 A JP 16172684A JP S6138654 A JPS6138654 A JP S6138654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric vibrator
- thermal
- coefft
- atomizing pump
- thermal expansion
- 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.)
- Pending
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
Landscapes
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、灯油などの液体燃料、水、薬液などの液体の
霧化ポンプに関するものであり、てらに詳しくは、圧電
振動子などの電気振動子を利用した霧化ポンプに関する
ものである。
霧化ポンプに関するものであり、てらに詳しくは、圧電
振動子などの電気振動子を利用した霧化ポンプに関する
ものである。
従来例の構成とその問題点
従来この種の霧化ポンプは、第１図に示すように構成さ
れていた。すなわち、電気振動子１の相対向する平滑面
には、電極膜２ａ、２ｂが形成され、電極膜２ｂとノズ
ル板３とは固着層４ａを介して接合がされていた。さら
にノズル板３の他方の面と、ボテ゛イー５は固着層４ｂ
を介して接合されていた。
れていた。すなわち、電気振動子１の相対向する平滑面
には、電極膜２ａ、２ｂが形成され、電極膜２ｂとノズ
ル板３とは固着層４ａを介して接合がされていた。さら
にノズル板３の他方の面と、ボテ゛イー５は固着層４ｂ
を介して接合されていた。
電気振動子１は、主成分がｐｂ○、ＴｉＯ２，ＺｒＯ２
などからなるセラミック体で、円形中央部に開口部を設
けたリング形状を有し、電極膜２ａ 、２ｂは、厚膜用
導電性ペーストの焼結体や、金属を蒸着した金属薄膜体
などからなり、ノズル板３は厚さ約５０〜１００μｍ程
度の金属円板で、コバールやステンレヌなどが用いられ
ていた。さらに、ノズル板３は、その中央部に１つまた
は複数個の貫通したノズル孔６（孔径約７０〜１００μ
ｍ）が設けられていた。固着層４ａ、４ｂには、樹脂接
着剤や半田などが用いられていた。
などからなるセラミック体で、円形中央部に開口部を設
けたリング形状を有し、電極膜２ａ 、２ｂは、厚膜用
導電性ペーストの焼結体や、金属を蒸着した金属薄膜体
などからなり、ノズル板３は厚さ約５０〜１００μｍ程
度の金属円板で、コバールやステンレヌなどが用いられ
ていた。さらに、ノズル板３は、その中央部に１つまた
は複数個の貫通したノズル孔６（孔径約７０〜１００μ
ｍ）が設けられていた。固着層４ａ、４ｂには、樹脂接
着剤や半田などが用いられていた。
次ニ、ボテ゛イー５は、アルミニウムの円柱体を基体と
して、パイプ状の液体通路７が一対、液体室８を貫通す
る様、構成されていた。また液体室８は、ボディー５と
中心軸を同じにした円筒形の容器部からなり、この液体
室８の上面の円周部には、ノズル板３を接合する固定部
９が設けられている。次に電極膜２ａは、発振回路（図
省略）からのリード線接続用電極である。この状態で液
体室８に液体８１を充填し発振回路より電圧印加すると
、第２図に示すように、ノズル板９の振動系は、電気振
動子１の径振動（図中矢印■）により加振され、撓み振
動（図中矢印■）に変換される。
して、パイプ状の液体通路７が一対、液体室８を貫通す
る様、構成されていた。また液体室８は、ボディー５と
中心軸を同じにした円筒形の容器部からなり、この液体
室８の上面の円周部には、ノズル板３を接合する固定部
９が設けられている。次に電極膜２ａは、発振回路（図
省略）からのリード線接続用電極である。この状態で液
体室８に液体８１を充填し発振回路より電圧印加すると
、第２図に示すように、ノズル板９の振動系は、電気振
動子１の径振動（図中矢印■）により加振され、撓み振
動（図中矢印■）に変換される。
撓み振動に変換されたツカし板ａは、液体室、８内の液
体８１を加圧し、ノズル孔６より液体８１を約数１０μ
ｍの粒径で、液体噴霧する。このようにして霧化ポンプ
は構成されていた。
体８１を加圧し、ノズル孔６より液体８１を約数１０μ
ｍの粒径で、液体噴霧する。このようにして霧化ポンプ
は構成されていた。
この構成では、セラミック体からなる電気振動子１０線
膨張係数：約４〜５×１０−シ℃と素材が黄銅からなる
ボディー５０線膨張係数：約２４Ｘ１０／℃との差が大
きいため、熱衝撃や熱サイク／Ｌ／などの熱的ストレス
Ｐこ弱く、セラミック体の電気振動子１が割れを生じる
という欠点があった。
膨張係数：約４〜５×１０−シ℃と素材が黄銅からなる
ボディー５０線膨張係数：約２４Ｘ１０／℃との差が大
きいため、熱衝撃や熱サイク／Ｌ／などの熱的ストレス
Ｐこ弱く、セラミック体の電気振動子１が割れを生じる
という欠点があった。
発明の目的
本発明は、かかる従来の欠点を除去するもので、霧化ポ
ンプの構成において、電気振動子とボテ゛イーとの相互
間に作用する熱的ストレスを抑制し、熱的信頼性を向上
させた実用性の高い霧化ポンプを提供することを目的と
する。
ンプの構成において、電気振動子とボテ゛イーとの相互
間に作用する熱的ストレスを抑制し、熱的信頼性を向上
させた実用性の高い霧化ポンプを提供することを目的と
する。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、電気振動子とノズ
ル板と、これらを支持するボブイーとが、それぞれ固着
剤で接合された構成からなシ、前記のボディー素材の膨
張係数を前記電気振動子の膨張係数に略近似したもので
構成したものである。
ル板と、これらを支持するボブイーとが、それぞれ固着
剤で接合された構成からなシ、前記のボディー素材の膨
張係数を前記電気振動子の膨張係数に略近似したもので
構成したものである。
この構成によって、熱衝撃や熱サイクルなどの熱負荷の
場合、電気振動子とボテ゛イー相互間に発生する熱的応
力は、膨張係数を近付けるため、小さくすることができ
、電気振動子への熱応力負荷を抑御できる。結果として
、電気振動子の割れを防止し、熱的信頼性の向上が図れ
るもΩである。
場合、電気振動子とボテ゛イー相互間に発生する熱的応
力は、膨張係数を近付けるため、小さくすることができ
、電気振動子への熱応力負荷を抑御できる。結果として
、電気振動子の割れを防止し、熱的信頼性の向上が図れ
るもΩである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を従来例で用いたと同じ第１図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
第１図において、電気振動子１は外径約１０ｆ１．Ｉ＋
、開口径約４．０箇、厚さ約Ｌｏａｎのリング状で、従
来例と同様のもので、電極膜２ａ 、２ｂが形成されて
いる。ノスリレ板ａは、厚さ約５０〜１００μｍ程度の
金属円板（外径約１６陥）で、コバールやステンレス等
の従来例と同様のものを選んだ。ノズ）Ｖ板３の中央部
には複数個のノズル孔６が設けられている。ついで、電
気振動子１の電極膜２ｂと、ノズル板３の一方の面は、
従来例と同様の固Ｍ Ｎ４ａ６介して接合され、ノズル
板３の他方ノ面とボディー５の固定部９とは、固着層４
ｂｉ介して接合でれる。このボディー５は、従来と同じ
円柱状ｖｉ−基体とした形状で、パイプ状の液体通路７
、円筒容器状の液体室８、さらにその上部周辺面に円環
状の固定部９などから構成されている。
、開口径約４．０箇、厚さ約Ｌｏａｎのリング状で、従
来例と同様のもので、電極膜２ａ 、２ｂが形成されて
いる。ノスリレ板ａは、厚さ約５０〜１００μｍ程度の
金属円板（外径約１６陥）で、コバールやステンレス等
の従来例と同様のものを選んだ。ノズ）Ｖ板３の中央部
には複数個のノズル孔６が設けられている。ついで、電
気振動子１の電極膜２ｂと、ノズル板３の一方の面は、
従来例と同様の固Ｍ Ｎ４ａ６介して接合され、ノズル
板３の他方ノ面とボディー５の固定部９とは、固着層４
ｂｉ介して接合でれる。このボディー５は、従来と同じ
円柱状ｖｉ−基体とした形状で、パイプ状の液体通路７
、円筒容器状の液体室８、さらにその上部周辺面に円環
状の固定部９などから構成されている。
とのボテ゛イーの素材は、線膨張係数が： １．０〜２
４ＸＩＯ／’Ｃの範囲のもので、アルミナチタニウム（
線膨張係数二約１．ＯｘｌＯー’シ℃〕、コパール（同
：約４〜５．ｘ １０ ７℃）、アルミナ（同：約７ｘ
ｌＯ／’Ｃ）、Ｆｅ−Ｎｉ合金（同に約８×１０／℃）
、鉄鋼（同：約１１〜１２ｘ１０／℃）、黄銅〔同：約
１９ｘｌＯ ７℃）の６種を選んだ。
４ＸＩＯ／’Ｃの範囲のもので、アルミナチタニウム（
線膨張係数二約１．ＯｘｌＯー’シ℃〕、コパール（同
：約４〜５．ｘ １０ ７℃）、アルミナ（同：約７ｘ
ｌＯ／’Ｃ）、Ｆｅ−Ｎｉ合金（同に約８×１０／℃）
、鉄鋼（同：約１１〜１２ｘ１０／℃）、黄銅〔同：約
１９ｘｌＯ ７℃）の６種を選んだ。
このようにして構成された各霧化ポンプの熱的耐久性能
を評価するため、ヒートショック試験をおこなった。試
験は、第１に１００℃ヒートショック（条件１００ｔｌ
ｌ：：室温＃−２０℃／各２０分を各号０分ル）と第２
に１５０℃ヒートショック（条件：１５０℃＃室温＃−
２０℃／各２０分を１サイク／Ｌ／）に定め、熱負荷回
数と電気振動子の割れの関係を調べた。その結果を、Ｔ
ａｂｌｅ − １ に示した。
を評価するため、ヒートショック試験をおこなった。試
験は、第１に１００℃ヒートショック（条件１００ｔｌ
ｌ：：室温＃−２０℃／各２０分を各号０分ル）と第２
に１５０℃ヒートショック（条件：１５０℃＃室温＃−
２０℃／各２０分を１サイク／Ｌ／）に定め、熱負荷回
数と電気振動子の割れの関係を調べた。その結果を、Ｔ
ａｂｌｅ − １ に示した。
Ｔａｂｌｅ−１から明らかなように、番号１〜５のボデ
ィー素材を用いた構成では、１００℃及び１５０℃ヒー
トショック’１２ｔｏｏｏサイクル繰返しでも異常は認
められなかった。番号６のものに、１００℃ヒートショ
ックの１０００サイクルは上記と同様に異常は無かった
が、１５０℃ヒートショックでは、１０００サイクル以
内に電気振動子１に割れが生じた。さらに、番号７の従
来ボディ−素材構成では、両試験共に１サイクルで電気
振動子１に割れが生じた。
ィー素材を用いた構成では、１００℃及び１５０℃ヒー
トショック’１２ｔｏｏｏサイクル繰返しでも異常は認
められなかった。番号６のものに、１００℃ヒートショ
ックの１０００サイクルは上記と同様に異常は無かった
が、１５０℃ヒートショックでは、１０００サイクル以
内に電気振動子１に割れが生じた。さらに、番号７の従
来ボディ−素材構成では、両試験共に１サイクルで電気
振動子１に割れが生じた。
以上の結果より、熱的な信頼性を向上させるためには、
霧化ポンプ構成において、ボディー５の素材の膨張係数
が大きな要因となる。従って、電気振動子１の膨張係数
（約４〜５ ｘ １０−６／Ｃ）に近い膨張係数を有し
たボディー５素材の組合せが必要となり、上記結果から
は実用上から番号６の黄銅（膨張係数：約１９ｘｌＯ７
℃）程度とな、す、電気振動子１との膨張係数差は１５
Ｘ １０−６７℃以内にすることが必要であることが
判る。上記の構成により、熱的な信頼性を向上した実用
性の高い霧化ポンプが得られる。
霧化ポンプ構成において、ボディー５の素材の膨張係数
が大きな要因となる。従って、電気振動子１の膨張係数
（約４〜５ ｘ １０−６／Ｃ）に近い膨張係数を有し
たボディー５素材の組合せが必要となり、上記結果から
は実用上から番号６の黄銅（膨張係数：約１９ｘｌＯ７
℃）程度とな、す、電気振動子１との膨張係数差は１５
Ｘ １０−６７℃以内にすることが必要であることが
判る。上記の構成により、熱的な信頼性を向上した実用
性の高い霧化ポンプが得られる。
なお、ボディ−素材は、金属以外のもの、例えば上述し
たアノイミナやア／レミナチタニウムのようなセラミリ
フなどでも良いことは明白である。
たアノイミナやア／レミナチタニウムのようなセラミリ
フなどでも良いことは明白である。
発明の効果
以上のように、本発明の霧化ポンプによれば、ボディー
素材の膨張係数を電気振動子の膨張係数に略近似したも
ので構成するため、電気振動子への熱応力負荷を抑制す
ることができ、結果として、熱的信頼性の向上と実用性
の高い霧化ポンプの実現が図れる。
素材の膨張係数を電気振動子の膨張係数に略近似したも
ので構成するため、電気振動子への熱応力負荷を抑制す
ることができ、結果として、熱的信頼性の向上と実用性
の高い霧化ポンプの実現が図れる。
第１図は従来の霧化ポンプならびに、本発明の一実施例
を示す断面図、第２図は霧化ポンプの動作状態を説明す
る断面図である。 １・・・・・・電気振動子、２ａ・・・・・電極膜、２
ｂ・・・・・・電極膜、３・・・・・・ノズル板、４ａ
・・・・・固着層、４ｂ・・・・・・固着層、５・・・
・・・ボディー、６・・・・・・ノズル孔、７・・・・
・・液体通路、８・・・・・・液体室、８１・・・・・
・液体、９・・・・・・固定部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
を示す断面図、第２図は霧化ポンプの動作状態を説明す
る断面図である。 １・・・・・・電気振動子、２ａ・・・・・電極膜、２
ｂ・・・・・・電極膜、３・・・・・・ノズル板、４ａ
・・・・・固着層、４ｂ・・・・・・固着層、５・・・
・・・ボディー、６・・・・・・ノズル孔、７・・・・
・・液体通路、８・・・・・・液体室、８１・・・・・
・液体、９・・・・・・固定部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (2)
- （１）相対向する略平滑主面上に電極膜を設けた電気振
動子と、この電気振動子によって加振されるノズル板と
、これらを支持するボディーとが、それぞれ固着剤で接
合された構成からなり、前記電気振動子と前記ボディー
素材は膨張係数が略近似の組合せ構成とした霧化ポンプ
。 - （２）ボディーは、金属またはセラミックなどの素材で
構成した特許請求の範囲第１項記載の霧化ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16172684A JPS6138654A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 霧化ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16172684A JPS6138654A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 霧化ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138654A true JPS6138654A (ja) | 1986-02-24 |
Family
ID=15740714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16172684A Pending JPS6138654A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 霧化ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138654A (ja) |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16172684A patent/JPS6138654A/ja active Pending
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