JP2007111636A - Vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は圧電素子を用いた振動子に関する。
特に本発明は耐久性を有する圧電素子を用いた振動子に関する。
The present invention relates to a vibrator using a piezoelectric element.
In particular, the present invention relates to a vibrator using a durable piezoelectric element.
特許文献１は、超音波加湿器、医療用ネブライザーなどに用いる超音波加湿器用振動子を開示している。
特許文献１に記載された超音波加湿器用振動子は、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）などの酸化物からなる圧電材料を用いて製造されている。
Patent Document 1 discloses an ultrasonic humidifier vibrator used for an ultrasonic humidifier, a medical nebulizer, and the like.
The ultrasonic humidifier vibrator described in Patent Document 1 is manufactured using a piezoelectric material made of an oxide such as zirconium (Zr), titanium (Ti), or lead (Pb).
被覆として、銀を焼き付けし、その上にニッケルメッキを施した圧電素子は、たとえば、水道水に含まれる無機質材、たとえば、次亜塩素酸カルシウムなどで圧電素子の表面が腐食されたり、超音波によるキャビテーション・エロージョンにより振動子表面の被覆が脱落または剥離する現象に遭遇することが、特許文献１に記載されている。
他の被覆として、銀を焼き付けし、その上に薄いステンレス板を樹脂接着した圧電素子は、電気的特性、加湿量のバラツキが大きく、圧電素子を連続的に使用したとき、圧電素子に生ずる発熱により接着剤が劣化し、ステンレス板と圧電素子との間が剥離することが、特許文献１に記載されている。
上述した問題を解決し、圧電素子の長寿命化を図るため、特許文献１は、電極の加湿面の中心部の表面層に、１０〜９０％の面積に、硼酸、酸化鉛、酸化亜鉛、珪酸、酸化ナトリウムを主成分とするガラス被覆を保護膜として形成することを開示している。
Piezoelectric elements that are baked with silver as the coating and nickel-plated thereon, for example, the surface of the piezoelectric element is corroded by an inorganic material contained in tap water, such as calcium hypochlorite, It is described in Patent Document 1 that the phenomenon that the coating on the surface of the vibrator falls off or peels off due to cavitation erosion caused by the above.
As another coating, a piezoelectric element in which silver is baked and a thin stainless steel plate is resin-bonded thereon has a large variation in electrical characteristics and humidification amount. When the piezoelectric element is used continuously, heat is generated in the piezoelectric element. Patent Document 1 describes that the adhesive deteriorates due to the above, and the stainless steel plate and the piezoelectric element are separated.
In order to solve the above-mentioned problems and to extend the life of the piezoelectric element, Patent Document 1 discloses that boric acid, lead oxide, zinc oxide, It discloses that a glass coating mainly composed of silicic acid and sodium oxide is formed as a protective film.
特許文献２は、電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子と、一端に圧電素子を取付けた基部と、基部の他端にホーンを取り付けた振動子を開示している。
特許文献２に開示された振動子は、圧電素子に電圧を印加して圧電素子をその固有振動数（固有周波数）で振動させ、基部を振動の節にして、基部の他端に取り付けられているホーンを振動させる。特許文献２に開示された振動子は、小型化が意図されており、半波長モードで振動する構造を有している。
Patent Document 2 discloses a piezoelectric element that converts an electrical signal into mechanical vibration, a base having a piezoelectric element attached to one end, and a vibrator having a horn attached to the other end of the base.
The vibrator disclosed in Patent Document 2 is attached to the other end of the base part by applying a voltage to the piezoelectric element to vibrate the piezoelectric element at its natural frequency (natural frequency) and using the base as a vibration node. Vibrates the horn. The vibrator disclosed in Patent Document 2 is intended to be miniaturized and has a structure that vibrates in a half-wavelength mode.
特許文献２に開示された振動子に類似する振動子の用途例のいくつかを図１〜図３を参照して述べる。 Some examples of the use of a vibrator similar to the vibrator disclosed in Patent Document 2 will be described with reference to FIGS.
図１（Ａ）、（Ｂ）は、振動子を用いて超音波により霧を発生させる場合の例を示す。図１（Ａ）は概略側断面図であり、図１（Ｂ）は円筒状部１２Ｂの先端１２Ｆ側から見た振動部１２の断面図である。
振動子１０は、圧電素子１１と、振動部１２と、固定部（または基部）１３とを有する。固定部１３の一方の面に圧電素子１１が固定され、固定部１３の他方の面に振動部１２が固定されている。
圧電素子１１は、たとえば、ＰＺＴであり、電圧が印加されると、矢印Ａ１で示した方向にそのＰＺＴの固有振動数で振動する。
固定部１３は、金属、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面にメッキを施したアルミニウムなどで製造されており、圧電素子１１の振動を振動部１２に伝達するとともに、圧電素子１１と振動部１２とを固定する。
振動部１２は、固定部１３に固定された、湾曲部１２Ａと円筒状部１２Ｂとを有する。振動部１２は振動に応じた質量を持つ。
振動部１２は、圧電素子１１の振動に応じて振動し、矢印Ａ２で示したその長手方向に左右に振動する。振動部１２の材料は、機械的な強度、所定の質量、音速、加工の容易さ、入手し易さ、低価格などの観点から、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面にたとえばニッケルメッキを施したアルミニウムのいずれかである。
振動子１０においては、好ましくは、振動部１２の振動の振幅を、圧電素子１１の振動の振幅より大きくしている。それにより、圧電素子のみを用いる特許文献１の技術とは異なり、大きな振幅が得られるという効果がある。
1A and 1B show an example in which fog is generated by ultrasonic waves using a vibrator. 1A is a schematic cross-sectional side view, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the vibrating portion 12 viewed from the tip 12F side of the cylindrical portion 12B.
The vibrator 10 includes a piezoelectric element 11, a vibration part 12, and a fixed part (or base part) 13. The piezoelectric element 11 is fixed to one surface of the fixed portion 13, and the vibrating portion 12 is fixed to the other surface of the fixed portion 13.
The piezoelectric element 11 is, for example, PZT and, when a voltage is applied, vibrates at the natural frequency of the PZT in the direction indicated by the arrow A1.
The fixed portion 13 is made of metal, for example, stainless steel, aluminum, or aluminum whose surface is plated. The fixed portion 13 transmits the vibration of the piezoelectric element 11 to the vibrating portion 12, and the piezoelectric element 11 and the vibrating portion 12 To fix.
The vibration part 12 has a curved part 12A and a cylindrical part 12B fixed to the fixed part 13. The vibration part 12 has a mass corresponding to the vibration.
The vibration part 12 vibrates according to the vibration of the piezoelectric element 11 and vibrates left and right in the longitudinal direction indicated by the arrow A2. From the viewpoints of mechanical strength, predetermined mass, sound speed, ease of processing, availability, low price, etc., the material of the vibration unit 12 is, for example, stainless steel, aluminum, and nickel plated on the surface. One of the aluminum.
In the vibrator 10, preferably, the vibration amplitude of the vibration unit 12 is larger than the vibration amplitude of the piezoelectric element 11. Thereby, unlike the technique of Patent Document 1 using only a piezoelectric element, there is an effect that a large amplitude can be obtained.
固定部１３が水供給用綿５０に対して固定した位置に固定される。
振動子１０の円筒状部１２Ｂの先端１２Ｆの近傍に水供給用綿５０を接触させ、圧電素子１１に電圧を印加すると圧電素子１１が矢印Ａ１の方向に超音波周波数で高速に振動する。その結果、振動部１２も高速に振動し、円筒状部１２Ｂの先端１２Ｆが振動により矢印方向Ａ２に振動する。好ましくは、振動部１２の振動の振幅を圧電素子１１の振動の振幅より大きくすると、水供給用綿５０に含まれた水が振動部１２の先端に広がり、その水にキャピラリー波が発生して、霧５５が発生する。
The fixing portion 13 is fixed at a position fixed to the water supply cotton 50.
When the water supply cotton 50 is brought into contact with the vicinity of the tip 12F of the cylindrical portion 12B of the vibrator 10 and a voltage is applied to the piezoelectric element 11, the piezoelectric element 11 vibrates at a high frequency with an ultrasonic frequency in the direction of arrow A1. As a result, the vibration part 12 also vibrates at high speed, and the tip 12F of the cylindrical part 12B vibrates in the arrow direction A2 due to vibration. Preferably, when the vibration amplitude of the vibration part 12 is larger than the vibration amplitude of the piezoelectric element 11, water contained in the water supply cotton 50 spreads to the tip of the vibration part 12, and capillary waves are generated in the water. , Fog 55 is generated.
図２は振動子による超音波により霧を発生させる超音波霧化器、または振動子による超音波により水を攪拌する超音波攪拌機、または振動子による超音波により水を振動させて洗浄に用いる超音波洗浄器などの例を示す。
図２に図解した振動子１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して述べたものと同様である。
水槽６０には水、たとえば、水道水が収容されており、その水道水の中に円筒状部１２Ｂの一部と先端１２Ｆを浸漬させる。固定部１３が水槽６０に対して固定される。
圧電素子１１に電圧を印加すると圧電素子１１が矢印Ｂ１の方向に超音波周波数で高速に振動する。その結果、振動部１２も高速に振動し、円筒状部１２Ｂの先端１２Ｆが振動により矢印方向Ｂ２に振動する。好ましくは、振動部１２の振動の振幅を圧電素子１１の振動の振幅より大きくすると、キャビテーションが発生し、水槽６０内の被洗浄物を洗浄することができる。
FIG. 2 shows an ultrasonic atomizer that generates mist by ultrasonic waves from a vibrator, an ultrasonic stirrer that stirs water by ultrasonic waves from a vibrator, or an ultrasonic wave that is used for cleaning by vibrating water by ultrasonic waves from a vibrator. An example of a sonic cleaner is shown.
The vibrator 10 illustrated in FIG. 2 is the same as that described with reference to FIGS. 1 (A) and 1 (B).
The water tank 60 contains water, for example, tap water, and a part of the cylindrical portion 12B and the tip 12F are immersed in the tap water. The fixing part 13 is fixed to the water tank 60.
When a voltage is applied to the piezoelectric element 11, the piezoelectric element 11 vibrates at high speed at an ultrasonic frequency in the direction of the arrow B1. As a result, the vibration part 12 also vibrates at high speed, and the tip 12F of the cylindrical part 12B vibrates in the arrow direction B2 due to vibration. Preferably, when the amplitude of vibration of the vibration unit 12 is larger than the amplitude of vibration of the piezoelectric element 11, cavitation occurs, and the object to be cleaned in the water tank 60 can be cleaned.
また、たとえば、図３のように、水が収容された容器の下部に圧電素子１１を配設して、圧電素子１１の超音波により容器内の水を振動させて水面にキャピラリー波を発生させ、容器の上部の水面から霧を発生させる、超音波加湿器用振動子として用いることもできる。
振動子２０は、圧電素子２１と、振動部２２と、固定部２３とを有する。固定部２３の一方の面に圧電素子２１が固定され、固定部２３の他方の面に振動部２２が固定されている。圧電素子２１は、たとえば、ＰＺＴであり、電圧が印加されると、矢印Ｃ１で示した方向に、そのＰＺＴの固有振動数で振動する。
固定部２３は、金属、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面にメッキを施したアルミニウムなどで製造されており、圧電素子２１の振動を振動部２２に伝達するとともに、圧電素子２１と振動部２２とを固定する。
振動部１２は振動に応じた質量を持つ。
振動部２２は、圧電素子２１の振動に応じて振動し、矢印Ｃ２で示したその長手方向に振動する。
振動部２２の材料は、機械的な強度、質量、加工の容易さ、音速、入手し易さ、低価格などの観点から、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面にたとえばニッケルをメッキしたアルミニウムが用いられる。
振動子２０においても、好ましくは、振動部２２の振動の振幅を、圧電素子２１の振動の振幅より大きくする。それにより、圧電素子２１の振動の振幅より大きな振動の振幅が得られという効果がある。
Further, for example, as shown in FIG. 3, the piezoelectric element 11 is disposed in the lower part of the container containing water, and the water in the container is vibrated by the ultrasonic waves of the piezoelectric element 11 to generate capillary waves on the water surface. It can also be used as an ultrasonic humidifier vibrator that generates mist from the water surface at the top of the container.
The vibrator 20 includes a piezoelectric element 21, a vibration part 22, and a fixing part 23. The piezoelectric element 21 is fixed to one surface of the fixed portion 23, and the vibrating portion 22 is fixed to the other surface of the fixed portion 23. The piezoelectric element 21 is, for example, PZT, and when a voltage is applied, it vibrates at the natural frequency of the PZT in the direction indicated by the arrow C1.
The fixing portion 23 is made of metal, for example, stainless steel, aluminum, or aluminum whose surface is plated. The fixing portion 23 transmits the vibration of the piezoelectric element 21 to the vibrating portion 22, and the piezoelectric element 21, the vibrating portion 22, and the like. To fix.
The vibration part 12 has a mass corresponding to the vibration.
The vibration part 22 vibrates according to the vibration of the piezoelectric element 21 and vibrates in the longitudinal direction indicated by the arrow C2.
The material of the vibration part 22 is, for example, stainless steel, aluminum, or aluminum whose surface is plated with nickel, for example, from the viewpoint of mechanical strength, mass, ease of processing, speed of sound, availability, and low price. It is done.
Also in the vibrator 20, preferably, the vibration amplitude of the vibration unit 22 is made larger than the vibration amplitude of the piezoelectric element 21. Thereby, there is an effect that a vibration amplitude larger than the vibration amplitude of the piezoelectric element 21 can be obtained.
水槽７０には水、たとえば、水道水が収容されている。
圧電素子２１に図示しない配線を介して電圧を印加すると圧電素子２１が矢印Ｃ１の方向に超音波周波数で高速に振動する。その結果、振動部２２も高速で矢印方向Ｃ２に高速に振動する。その振動により、水槽７０内の水の波面から霧が発生する。
When a voltage is applied to the piezoelectric element 21 via a wiring (not shown), the piezoelectric element 21 vibrates at high speed at an ultrasonic frequency in the direction of the arrow C1. As a result, the vibration unit 22 also vibrates at high speed in the arrow direction C2. Due to the vibration, fog is generated from the wavefront of the water in the water tank 70.
図４は、たとえば、図２に図解した方法で振動子１０を用いて霧化のため連続運転した場合の振動部１２の先端１２Ｆの状態を撮影した図である。
図５は、振動部１２の先端１２Ｆ部分の近傍の側断面図である。振動部１２は表面にニッケルメッキを施したアルミニウムで製造されている。
図４において、円形の輪郭の中に、黒い部分と白い部分とが見える。図４、図５において、黒い部分は、振動部１２の材質の１例である、アルミニウムの表面にニッケルメッキを施した状態を示す。白い部分は、腐食している状態を示す。
図４および図５から、先端１２Ｆ部分が特に、腐食されていることが判る。
上述した腐食は、たとえば、水道水に含まれる無機質材、たとえば、次亜塩素酸カルシウムなどに腐食されたり、超音波によるキャビテーション・エロージョンに起因するものと想定される。特に、円筒状部１２Ｂの先端１２Ｆの腐食の程度が大きいことは、キャビテーション・エロージョンに起因する要素が大きいと推測される。
FIG. 4 is a diagram in which the state of the distal end 12F of the vibration unit 12 when the continuous operation is performed for atomization using the vibrator 10 by the method illustrated in FIG. 2, for example.
FIG. 5 is a side cross-sectional view of the vicinity of the tip 12F portion of the vibration unit 12. FIG. The vibrating part 12 is made of aluminum whose surface is nickel-plated.
In FIG. 4, a black part and a white part can be seen in a circular outline. 4 and 5, the black portion shows a state in which nickel plating is applied to the surface of aluminum, which is an example of the material of the vibrating portion 12. A white part shows the state which has corroded.
4 and 5 that the tip 12F portion is particularly corroded.
The above-described corrosion is assumed to be caused by, for example, an inorganic material contained in tap water, such as calcium hypochlorite, or cavitation erosion caused by ultrasonic waves. In particular, the large degree of corrosion of the tip 12F of the cylindrical portion 12B is presumed to have a large factor due to cavitation erosion.
このような腐食が起こると、腐食部分が剥離して振動部１２の質量が変化して、振動数が変化し、期待した振動特性が得られなくなる可能性がある。
また振動部１２の形状が変化することから、超音波の伝達が不均一になり、期待した振動特性が得られなくなる可能性がある。
さらに腐食による剥離の程度が進展すると、振動部１２の摩耗破損により、それ以上使用することができない場合が起こる。
その結果、振動子１０を、たとえば、水の霧化などに使用してしたとき、耐用年数が短くなり、頻繁に振動子１０を交換しなければならなくなる。
When such corrosion occurs, the corroded part is peeled off and the mass of the vibration part 12 is changed, so that the vibration frequency may be changed and the expected vibration characteristics may not be obtained.
Moreover, since the shape of the vibration part 12 changes, transmission of ultrasonic waves becomes non-uniform, and the expected vibration characteristics may not be obtained.
Further, when the degree of peeling due to corrosion progresses, there is a case where it cannot be used any more due to wear damage of the vibration part 12.
As a result, when the vibrator 10 is used, for example, for atomizing water, the service life is shortened, and the vibrator 10 must be frequently replaced.
上述した振動部１２部分の部材であるステンレススチール、アルミニウム、表面にたとえば、ニッケルメッキを施したアルミニウムのいずれかが、たとえば、水道水に含まれる無機質材、たとえば、次亜塩素酸カルシウムなどに腐食されたり、超音波によるキャビテーション・エロージョンに起因して腐食されると推察される。 Any of stainless steel, aluminum, which is a member of the vibration part 12 described above, and aluminum whose surface is nickel-plated, for example, corrodes, for example, an inorganic material contained in tap water, such as calcium hypochlorite It is presumed that corrosion occurs due to cavitation erosion caused by ultrasonic waves.
なお、上述した振動子１０の振動部１２は、特許文献１に記載したように、被覆として、銀を焼き付けしその上に薄いステンレス板を樹脂接着した圧電素子ではなく、ステンレススチール、アルミニウム、表面にたとえば、ニッケルメッキを施したアルミニウムのいずれかであるから、特許文献１に記載されているような、電気的特性、加湿量のバラツキ、圧電素子を連続的に使用したとき、圧電素子に生ずる発熱により接着剤が劣化し、ステンレス板と圧電素子との間が剥離する可能性は低い。 In addition, as described in Patent Document 1, the vibrating portion 12 of the vibrator 10 described above is not a piezoelectric element in which silver is baked and a thin stainless steel plate is resin-bonded thereon as a coating, but stainless steel, aluminum, surface For example, since it is one of nickel plated aluminum, as described in Patent Document 1, variation in electrical characteristics and humidification amount occurs when the piezoelectric element is continuously used. The adhesive deteriorates due to heat generation, and the possibility that the stainless plate and the piezoelectric element are separated is low.
図１（Ａ）、（Ｂ）、および、図３を参照して述べた例についても、振動子２０の振動部２２の先端２２Ｆなどは上記同様の腐食などの問題に遭遇する。 In the example described with reference to FIGS. 1A and 1B and FIG. 3, the tip 22F of the vibrating portion 22 of the vibrator 20 encounters the same problem as corrosion as described above.
図１〜図３を参照して述べた振動子の用途例に限らず、振動子を用いた種々の用途がある。たとえば、洋服のシミ取りなどにも振動子が適用できる。そのような場合にも、振動子は上記同様の問題に遭遇する。 Not only the application examples of the vibrator described with reference to FIGS. 1 to 3, but also various uses using the vibrator. For example, the vibrator can be applied to removing stains on clothes. Even in such a case, the vibrator encounters the same problem as described above.
本発明の目的は、水道水などの水に含まれる無機質材、たとえば、次亜塩素酸カルシウムなどに腐食されたり、振動子の超音波によるキャビテーション・エロージョンの影響を受けない、振動子を提供することにある。
また本発明の目的は、低価格、容易な方法で、長期間安定に使用できる、上述した無機質材に腐食されたり、超音波によるキャビテーション・エロージョンの影響を受けない振動子を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a vibrator that is not corroded by an inorganic material contained in water such as tap water, for example, calcium hypochlorite, or affected by cavitation erosion due to ultrasonic waves of the vibrator. There is.
Another object of the present invention is to provide a vibrator that can be used stably for a long period of time at a low cost and in an easy manner and is not corroded by the above-mentioned inorganic material or affected by cavitation erosion caused by ultrasonic waves. .
本発明によれば、固定部と、該固定部を介して結合された圧電素子と、振動部とを有する振動子において、前記振動部は、ステンレススチール、アルミニウム、表面にメッキを施したアルミニウムのいずれかで形成されており、少なくとも前記振動部の先端を含む該先端の周囲を、前記振動子による超音波によるキャビテーション・エロージョンに機械的な耐性があり、前記振動部の材料と剥離しない材料で被覆したことを特徴とする、振動子が提供される。
好ましくは、前記振動部の先端を含む該先端の周囲で、水と接触する部分を、水に含まれる無機質材に対して化学的に耐性がある材料で被覆したことを特徴とする。
また本発明によれば、固定部と、該固定部を介して結合された圧電素子と、振動部とを有する振動子において、前記振動部は、ステンレススチール、アルミニウム、表面にメッキを施したアルミニウムのいずれかで形成されており、前記振動部の先端を含む該先端の周囲で、水と接触する部分を、水に含まれる無機質材に対して化学的に耐性がある材料で被覆したことを特徴とする、振動子が提供される。
According to the present invention, in a vibrator having a fixed portion, a piezoelectric element coupled through the fixed portion, and a vibrating portion, the vibrating portion is made of stainless steel, aluminum, or aluminum whose surface is plated. A material that is mechanically resistant to cavitation erosion by ultrasonic waves generated by the vibrator and that does not peel off from the material of the vibration part. A vibrator is provided that is characterized by being coated.
Preferably, a portion that comes into contact with water around the tip including the tip of the vibrating portion is coated with a material that is chemically resistant to an inorganic material contained in water.
According to the invention, in the vibrator having the fixed portion, the piezoelectric element coupled through the fixed portion, and the vibrating portion, the vibrating portion is made of stainless steel, aluminum, or aluminum whose surface is plated. And a portion that comes into contact with water around the tip including the tip of the vibrating portion is coated with a material that is chemically resistant to an inorganic material contained in water. A featured vibrator is provided.
好ましくは、前記被覆として無機酸化物を用いたことを特徴とする。特定的には、前記被覆として焼結したアルミナを用いたことを特徴とする。
また好ましくは、前記被覆としてモース硬度５以上のガラスを用いたことを特徴とする。
Preferably, an inorganic oxide is used as the coating. Specifically, sintered alumina is used as the coating.
Preferably, glass having a Mohs hardness of 5 or more is used as the coating.
本発明によれば、水に含まれる無機質材、たとえば、次亜塩素酸カルシウムなどに腐食されたり、超音波によるキャビテーション・エロージョンの影響を受けない、振動子が得られた。
また本発明の振動子は、低価格、容易な方法で、長期間安定に使用できる。
According to the present invention, a vibrator is obtained that is not corroded by an inorganic material contained in water, such as calcium hypochlorite, or that is not affected by cavitation erosion caused by ultrasonic waves.
Moreover, the vibrator of the present invention can be used stably for a long period of time at an inexpensive and easy method.
本発明の振動子の実施の形態を添付図面を参照して述べる。 Embodiments of the vibrator of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１実施の形態
図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の振動子の第１実施の形態の振動子の側断面図と、振動子の先端部から見た断面図である。
本発明の第１実施の形態の振動子１０Ａは、圧電素子１１と、振動部１２と、固定部１３と、被覆部１４とを有する。
図６（Ａ）、（Ｂ）に図解した振動子１０Ａは、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２を参照して述べた振動子１０と類似しており、被覆部１４が付加されている。
First Embodiment FIGS. 6A and 6B are a side sectional view of a vibrator according to the first embodiment of the vibrator of the present invention and a cross-sectional view seen from the tip of the vibrator.
The vibrator 10 </ b> A according to the first embodiment of the present invention includes a piezoelectric element 11, a vibrating part 12, a fixing part 13, and a covering part 14.
A vibrator 10A illustrated in FIGS. 6A and 6B is similar to the vibrator 10 described with reference to FIGS. 1A, 1B, and 2, and a covering portion 14 is added. ing.
図６（Ａ）、（Ｂ）に図解した振動子１０Ａは、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２、図３を参照して述べた超音波加湿器用振動子などに使用することができる。
なお、第１の振動子１０Ａの動作原理、動作モードなどは、特許文献２に記載の通りであるから、説明を割愛する。
The vibrator 10A illustrated in FIGS. 6A and 6B can be used for the ultrasonic humidifier vibrator described with reference to FIGS. 1A, 1B, 2 and 3. it can.
Note that the operation principle, operation mode, and the like of the first vibrator 10A are as described in Patent Document 2, and thus the description thereof is omitted.
固定部１３の一方の面に圧電素子１１が固定され、固定部１３の他方の面に振動部１２が固定されている。
圧電素子１１は、電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子、たとえば、チタン酸ジルコニウム鉛（ＰＺＴ）であり、電圧が印加されると、矢印Ａ１で示した方向に、そのＰＺＴの固有振動数で振動する。その固有振動数は、たとえば、数十ＫＨｚ〜数１００ＫＨｚ、たとえば、８０ＫＨｚまたは２００ＫＨｚである。
ＰＺＴを用いた圧電素子１１は、たとえば、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）などの酸化物からなる圧電材料を用いて製造しており、そのように製造した圧電素子の表面に、保護カバー、たとえば、ガラス製の保護カバーを施している。
The piezoelectric element 11 is fixed to one surface of the fixed portion 13, and the vibrating portion 12 is fixed to the other surface of the fixed portion 13.
The piezoelectric element 11 is a piezoelectric element that converts an electrical signal into mechanical vibration, for example, lead zirconium titanate (PZT), and when a voltage is applied, the natural vibration of the PZT in the direction indicated by the arrow A1. Vibrates with numbers. The natural frequency is, for example, several tens KHz to several hundreds KHz, for example, 80 KHz or 200 KHz.
The piezoelectric element 11 using PZT is manufactured using, for example, a piezoelectric material made of an oxide such as zirconium (Zr), titanium (Ti), lead (Pb), and the surface of the piezoelectric element thus manufactured. And a protective cover made of glass, for example.
固定部１３は、金属、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面にメッキを施したアルミニウムなどで製造されており、圧電素子１１の振動を振動部１２に伝達するとともに、圧電素子１１と振動部１２とを固定する。 The fixed portion 13 is made of metal, for example, stainless steel, aluminum, or aluminum whose surface is plated. The fixed portion 13 transmits the vibration of the piezoelectric element 11 to the vibrating portion 12, and the piezoelectric element 11 and the vibrating portion 12 To fix.
振動部１２は、固定部１３に固定された、湾曲部１２Ａと円筒状部１２Ｂとを有する。 振動子１０Ａにおいては、好ましくは、振動部１２の振動の振幅を、圧電素子１１の振動の振幅より大きくしている。それにより、圧電素子１１の振動の振幅が小さくても振動部１２の振動の振幅を大きくすることができる。
振動部１２は振動数に応じた質量を持つ。振動部１２は、圧電素子１１の振動に応じて振動し、矢印Ａ２で示した長手方向に振動する。
振動部１２の材料は、繰り返し振動を行う機械的な強度、質量、加工の容易さ、音速、入手し易さ、低価格などの観点から、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面にメッキを施したアルミニウムのいずれかである。
The vibration part 12 has a curved part 12A and a cylindrical part 12B fixed to the fixed part 13. In the vibrator 10 </ b> A, preferably, the vibration amplitude of the vibration unit 12 is made larger than the vibration amplitude of the piezoelectric element 11. Thereby, even if the amplitude of the vibration of the piezoelectric element 11 is small, the amplitude of the vibration of the vibrating portion 12 can be increased.
The vibration part 12 has a mass corresponding to the frequency. The vibration part 12 vibrates according to the vibration of the piezoelectric element 11 and vibrates in the longitudinal direction indicated by the arrow A2.
The material of the vibration part 12 is plated with, for example, stainless steel, aluminum, or the like from the viewpoints of mechanical strength, mass, ease of processing, sound speed, availability, low price, etc. One of the aluminum.
本発明の実施の形態の振動部１２の材料の１例としてのアルミニウムの表面にメッキを施する好適な材料としては、たとえば、ニッケル、クロム、銅、カドミウム、アルマイトなどを用いることができる。 As a suitable material for plating the surface of aluminum as an example of the material of the vibration part 12 according to the embodiment of the present invention, for example, nickel, chromium, copper, cadmium, alumite, or the like can be used.
被覆部１４は、キャビテーション・エロージョン対策として、最低限、円筒状部１２Ｂの先端１２Ｆ部分を覆えばよい。先端１２Ｆが一番、キャビテーション・エロージョンの影響を受けるからである。
被覆部１４の実装の問題、取付けの安定性などを考慮して、実際は、被覆部１４は、振動部１２の先端１２Ｆを覆い、先端１２Ｆから振動部１２の途中まで設けられる場合が多い。
さらに、キャビテーション・エロージョン対策に加えて、水道水に含まれる無機質材、たとえば、次亜塩素酸カルシウムなどに腐食されることを防止する観点からは、円筒状部１２Ｂの先端１２Ｆから振動部１２の水と接触する部分まで、被覆部１４を設けることが望ましい。
本願発明者は、振動部１２が、水、たとえば、水道水に含まれる無機質材、たとえば、次亜塩素酸カルシウムなどに腐食されたり、超音波によるキャビテーション・エロージョンの影響を受けず、超音波の振動に対して長期的に機械的に安定であり、化学的にも安定で長期間安定に使用できるもの、さらに振動部１２の材料である、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面に上述した材料でメッキを施したアルミニウムなどと馴染みがよく、剥離、化学的な変化を起こさない材料、加えて低価格、容易に入手でき、加工方法を容易な材料と方法とを種々試みた。
The covering portion 14 may cover at least the tip 12F portion of the cylindrical portion 12B as a countermeasure against cavitation and erosion. This is because the tip 12F is most affected by cavitation erosion.
Considering mounting problems of the covering portion 14 and mounting stability, the covering portion 14 actually covers the tip 12F of the vibrating portion 12 and is often provided from the tip 12F to the middle of the vibrating portion 12.
Furthermore, in addition to measures against cavitation and erosion, from the viewpoint of preventing corrosion by an inorganic material contained in tap water, for example, calcium hypochlorite, the tip 12F of the cylindrical portion 12B is connected to the vibrating portion 12. It is desirable to provide the covering portion 14 up to the portion in contact with water.
The inventor of the present application is that the vibration unit 12 is not corroded by water, for example, an inorganic material contained in tap water, for example, calcium hypochlorite, or is not affected by cavitation erosion by ultrasonic waves. It is mechanically stable for a long time with respect to vibration, is chemically stable and can be used stably for a long time, and is a material of the vibration part 12, for example, stainless steel, aluminum, the above-mentioned material on the surface We tried various materials and methods that are familiar with plated aluminum and other materials that do not peel or cause chemical changes, and that are inexpensive and easily available.
その結果、１例として、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面に上述した材料でメッキを施したアルミニウムなどで製造された振動部１２に、アルミナ（Ａｌ2
Ｏ3 ）を焼結して筒状に固化したものを接着材を用いて被覆することが好ましいことが判った。
アルミナを使用する利点のいくつかを下記に述べる。
アルミナは高温の温度測定に使用する熱伝対の絶縁材料などにも使用されるように耐熱性が非常に高い。アルミナは化学的にも長期間安定である。アルミナを焼結して固化したものはセラミックとも呼ばれており機械的に非常に強固である。硬度も非常に高い。たとえば、振動部１２の材料であるステンレススチール、アルミニウム、表面に上述した材料でメッキを施したアルミニウムなどよりアルミナの硬度が高く、これらの保護としても十分であり、キャビテーション・エロージョンに対して有効である。アルミナは低価格であり、入手も容易である。振動部１２の先端１２Ｆを含む、水に浸漬される部分を被覆する筒状の形状にアルミナを焼結して固化することも容易である。ステンレススチール、アルミニウム、表面に上述した材料でメッキを施したアルミニウムなどで製造された振動部１２と樹脂で接着することが簡単にでき、加工が容易であるとともに、これら振動部１２の材料と馴染みがよく、長期間使用しても剥離しにくい。
As a result, as an example, the vibrating part 12 made of, for example, stainless steel, aluminum, aluminum whose surface is plated with the above-described material, or the like is added to alumina (Al 2
It has been found that it is preferable to coat the O 3 ) sintered and solidified into a cylindrical shape with an adhesive.
Some of the advantages of using alumina are described below.
Alumina has a very high heat resistance so that it can also be used for insulating materials of thermocouples used for high temperature measurement. Alumina is chemically stable for a long time. A material obtained by sintering and solidifying alumina is also called ceramic and is mechanically very strong. Hardness is also very high. For example, the hardness of alumina is higher than stainless steel, aluminum, which is the material of the vibration part 12, and aluminum whose surface is plated with the above-mentioned material, which is sufficient for protection thereof and effective against cavitation erosion. is there. Alumina is inexpensive and easily available. It is also easy to sinter and solidify alumina into a cylindrical shape that covers the portion immersed in water, including the tip 12F of the vibration part 12. The vibration part 12 made of stainless steel, aluminum, aluminum plated with the above-mentioned material on the surface, and the like can be easily bonded with a resin, can be easily processed, and is familiar with the material of the vibration part 12 It is easy to peel off even after long-term use.
なお、振動子１０と振動子１０Ａとが同じ特性、たとえば、同じ共振特性（共振周波数）を示すように製造する場合、振動子１０Ａの振動部１２と被覆部１４との合計質量を、振動子１０の振動部１２の質量と同じにする。
被覆部１４の質量が非常に小さな場合は、振動子１０の振動部１２に被覆部１４を設けるだけでよい。その観点において、既存の振動部１２にも適用できるから、被覆部１４は軽量であることが望ましい。
アルミナは軽量であり、その点でも被覆部１４の材料として用いることが好ましい。
なお、アルミナに限定されず、アルミナに代表される無機酸化物が、上述したアルミナと同様の利点があり、被覆部１４として用いることができることも判った。
When the vibrator 10 and the vibrator 10A are manufactured so as to exhibit the same characteristics, for example, the same resonance characteristics (resonance frequency), the total mass of the vibrator 12 and the cover 14 of the vibrator 10A It is the same as the mass of the ten vibrating parts 12.
When the mass of the covering portion 14 is very small, it is only necessary to provide the covering portion 14 on the vibrating portion 12 of the vibrator 10. From this point of view, the covering portion 14 is preferably lightweight because it can be applied to the existing vibration portion 12.
Alumina is lightweight and is preferably used as the material of the covering portion 14 in that respect.
In addition, it was not limited to alumina, and it was also found that an inorganic oxide typified by alumina has the same advantages as the above-described alumina and can be used as the covering portion 14.
被覆部１４の２例として、ガラスを接着剤を用いて被覆することも好ましいことが判った。ガラスを使用する利点のいくつかを下記に述べる。
ガラスは耐熱性が非常に高い。ガラスは化学的にも長期間安定である。ガラスは機械的に非常に強固である。
ガラスは硬度も非常に高い。なお、実験結果によれば、モース硬度５未満では柔らかく、モース硬度５以上のガラスが好ましいことが判った。たとえば、振動部１２の材料であるステンレススチール、アルミニウム、表面にメッキを施したアルミニウムなどより、モース硬度が５以上のガラスは硬度が高く、これらの保護としても十分であり、キャビテーション・エロージョンに対して有効である。
ガラスは低価格で、入手も容易である。
振動部１２の先端１２Ｆを含む、水に浸漬される部分を被覆する筒状の形状にガラスを製造することも容易である。
また、ステンレススチール、アルミニウム、表面に上述した材料でメッキを施したアルミニウムなどで製造された振動部１２とガラスとを接着剤で接着することが容易であるとともに、これら振動部１２の材料と馴染みがよく、長期間使用しても剥離しにくい。接着剤も特殊のものを用いる必要がない。
ガラスは軽量であり、被覆部１４として好ましい。
As two examples of the covering portion 14, it has been found preferable to cover the glass with an adhesive. Some of the advantages of using glass are described below.
Glass is very heat resistant. Glass is chemically stable for a long time. Glass is mechanically very strong.
Glass is very hard. According to the experimental results, it was found that a glass with a Mohs hardness of less than 5 was soft and a glass with a Mohs hardness of 5 or more was preferable. For example, a glass with a Mohs hardness of 5 or higher has higher hardness than stainless steel, aluminum, and aluminum with a plated surface, which is a material for the vibration part 12, and is sufficient for protecting them, and against cavitation erosion. It is effective.
Glass is inexpensive and easily available.
It is also easy to manufacture glass into a cylindrical shape that covers the portion immersed in water, including the tip 12F of the vibration part 12.
In addition, it is easy to bond the vibration portion 12 made of stainless steel, aluminum, aluminum whose surface is plated with the above-described material, and the glass with an adhesive, and is familiar with the material of the vibration portion 12. It is easy to peel off even after long-term use. It is not necessary to use a special adhesive.
Glass is lightweight and is preferable as the covering portion 14.
被覆部１４の材料例として、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ガラスを述べたが、これらに限定されず、上述した目的を達成するものであれば、他のものを用いることができる。 As an example of the material of the covering portion 14, alumina (Al 2 O 3 ) and glass are described. However, the material is not limited to these, and other materials can be used as long as they achieve the above-described object.
第２実施の形態
図７（Ａ）、（Ｂ）は本発明の振動子の第２実施の形態の振動子の側断面図と、振動子の先端部から見た断面図である。
本発明の第２実施の形態の振動子３０は、圧電素子３１と、振動部３２と、固定部３３と、被覆部３４とを有する。
図７（Ａ）、（Ｂ）に図解した振動子３０は形状は異なるが、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して述べた振動子１０Ａと類似する。
Second Embodiment FIGS. 7A and 7B are a side sectional view of a vibrator according to a second embodiment of the vibrator of the present invention and a cross-sectional view seen from the tip of the vibrator.
The vibrator 30 according to the second embodiment of the present invention includes a piezoelectric element 31, a vibrating part 32, a fixing part 33, and a covering part 34.
The vibrator 30 illustrated in FIGS. 7A and 7B is similar to the vibrator 10A described with reference to FIGS. 6A and 6B, although the shape is different.
図７（Ａ）、（Ｂ）に図解した振動子３０も、たとえば、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２および図３を参照して述べた用途、あるいは、衣類などのシミ取り器、あるいは、超音波洗浄器などに使用することができる。
振動子３０の動作原理は、たとえば、特許文献２に記載したものと同様である。
The vibrator 30 illustrated in FIGS. 7A and 7B is also used, for example, as described with reference to FIGS. 1A, 1B, 2 and 3, or a stain remover such as clothing. Alternatively, it can be used for an ultrasonic cleaner.
The operating principle of the vibrator 30 is the same as that described in Patent Document 2, for example.
固定部３３の一方の面に圧電素子３１が固定され、固定部３３の他方の面に振動部３２が固定されている。
圧電素子３１は、圧電素子１１と同様、電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子、たとえば、ＰＺＴであり、電圧が印加されると、矢印Ａ１で示した方向に、そのＰＺＴの固有振動数で振動する。ＰＺＴを用いた圧電素子３１は、たとえば、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）などの酸化物からなる圧電材料を用いて製造しており、そのように製造した圧電素子の表面に保護カバー、たとえば、ガラス製の保護カバーを施している。
The piezoelectric element 31 is fixed to one surface of the fixed portion 33, and the vibrating portion 32 is fixed to the other surface of the fixed portion 33.
The piezoelectric element 31, like the piezoelectric element 11, is a piezoelectric element that converts an electric signal into mechanical vibration, for example, PZT, and when a voltage is applied, the natural vibration of the PZT in the direction indicated by the arrow A1. Vibrates with numbers. The piezoelectric element 31 using PZT is manufactured using, for example, a piezoelectric material made of an oxide such as zirconium (Zr), titanium (Ti), lead (Pb), etc., and the surface of the piezoelectric element thus manufactured A protective cover, for example, a protective cover made of glass is applied.
固定部３３は、金属、たとえば、ステンレススチールで製造されており、圧電素子３１の振動を振動部３２に伝達するとともに、圧電素子３１と振動部３２とを固定する。 The fixing portion 33 is made of metal, for example, stainless steel, and transmits the vibration of the piezoelectric element 31 to the vibrating portion 32 and fixes the piezoelectric element 31 and the vibrating portion 32.
振動部３２は、振動部３２に固定された、傾斜部３２Ａと平坦部３２Ｂとを有する。振動部３２は振動に応じた質量を持つ。振動部３２は、圧電素子３１の振動に応じて振動し、矢印Ａ２で示したその長手方向に振動する。
振動子３０においても、好ましくは、振動部３２の振動の振幅を、圧電素子３１の振動の振幅より大きくしている。それにより、圧電素子３１の振動の振幅が小さくても振動部３２の振動の振幅を大きくすることができる。
振動部３２の材料は、繰り返し振動する機械的な強度、加工の容易さ、音速、入手し易さ、低価格などの観点から、たとえば、振動子１０Ａの振動部１２と同様、ステンレススチール、アルミニウム、表面に上述した材料でメッキを施したアルミニウムなどである。
The vibration part 32 includes an inclined part 32 </ b> A and a flat part 32 </ b> B fixed to the vibration part 32. The vibration part 32 has a mass corresponding to the vibration. The vibration part 32 vibrates according to the vibration of the piezoelectric element 31 and vibrates in the longitudinal direction indicated by the arrow A2.
Also in the vibrator 30, preferably, the vibration amplitude of the vibration part 32 is made larger than the vibration amplitude of the piezoelectric element 31. Thereby, even if the amplitude of the vibration of the piezoelectric element 31 is small, the amplitude of the vibration of the vibrating portion 32 can be increased.
The material of the vibration part 32 is, for example, stainless steel or aluminum in the same manner as the vibration part 12 of the vibrator 10A from the viewpoints of mechanical strength that repeatedly vibrates, ease of processing, sound speed, availability, and low cost. And aluminum whose surface is plated with the above-mentioned material.
被覆部３４は、振動部３２の水に浸漬される部分または水と接触する部分、たとえば、平坦部３２Ｂの先端３２Ｆを覆い、先端３２Ｆから平坦部３２Ｂの途中まで設けられている。
本願発明者は、振動子１０Ａの場合と同様、振動部３２が、水、たとえば、水道水に含まれる無機質材、たとえば、次亜塩素酸カルシウムなどに腐食されたり、超音波によるキャビテーション・エロージョンの影響を受けず、超音波の振動に対して長期的に機械的に安定であり、化学的にも安定で長期間安定に使用できるもの、さらに振動部３２の材料である、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面に上述した材料でメッキを施したアルミニウムなどと馴染みがよく、剥離、化学的な変化を起こさない材料、加えて低価格、容易に入手でき、加工方法を容易な材料と方法を種々試みた。
その結果は、振動子１０Ａの被覆部１４と同様、被覆部３４として、無機酸化物、たとえば、アルミナ、あるいは、モース硬度５以上のガラスなどを用いることが好ましいことが判った。その理由は上述した通りである。
The covering portion 34 covers a portion of the vibrating portion 32 that is immersed in water or contacts the water, for example, the tip 32F of the flat portion 32B, and is provided from the tip 32F to the middle of the flat portion 32B.
As in the case of the vibrator 10A, the inventor of the present application corrodes the vibration part 32 with water, for example, an inorganic material contained in tap water, such as calcium hypochlorite, or causes cavitation erosion by ultrasonic waves. It is not affected and is mechanically stable for a long time with respect to ultrasonic vibrations, chemically stable and can be used stably for a long time, and the material of the vibration part 32, such as stainless steel, Aluminum, familiar with aluminum plated on the surface with the above-mentioned materials, etc., materials that do not peel off or cause chemical changes, plus low cost, easy to obtain, various materials and methods that are easy to process Tried.
As a result, it was found that it is preferable to use an inorganic oxide such as alumina or glass having a Mohs hardness of 5 or more as the covering portion 34 as with the covering portion 14 of the vibrator 10A. The reason is as described above.
第３実施の形態
本発明の振動子の第３実施の形態として、図３を参照して述べた振動子２０の振動部２２の部分全体を覆う被覆部（図示せず）を設けることができる。
振動子２０の振動部２２も、振動子１０の振動部１２、振動子３０の振動部３２と同様、たとえば、ステンレススチール、アルミニウム、表面に上述した材料でメッキを施したアルミニウムなどで製造されており、被覆部の条件は第１実施の形態、第２実施の形態と同様である。
Third Embodiment As a third embodiment of the vibrator of the present invention, a covering portion (not shown) that covers the entire portion of the vibrator 22 of the vibrator 20 described with reference to FIG. 3 can be provided. .
Similarly to the vibrating part 12 of the vibrator 10 and the vibrating part 32 of the vibrator 30, the vibrating part 22 of the vibrator 20 is made of, for example, stainless steel, aluminum, or aluminum whose surface is plated with the above-described material. The conditions of the covering portion are the same as those in the first embodiment and the second embodiment.
本発明の振動子における被覆部は、振動部１２、振動部２２、振動部３２などの形状に問わず、上述した無機酸化物、たとえば、アルミナ、あるいは、モース硬度５以上のガラスなどを用いることができる。 The covering portion in the vibrator of the present invention uses the above-described inorganic oxide, for example, alumina or glass having a Mohs hardness of 5 or more, regardless of the shape of the vibrating portion 12, the vibrating portion 22, the vibrating portion 32, or the like. Can do.
本発明の振動子において、圧電素子１１、圧電素子２１、圧電素子３１は、上述したＰＺＴに限らず、その他の圧電素子、たとえば、ニオブ酸リチウムなどを用いることができる。
そのような圧電素子を用いた場合でも、本発明の振動子においては、図１、図２、図３に例示したように圧電素子部分は水と直接接しないので、特許文献１のように圧電素子自体にキャビテーション・エロージョン対策を講ずる必要がない。すなわち、本発明においては、振動部１２、振動部２２、振動部３２に対して上述した対策を講ずる。
In the vibrator of the present invention, the piezoelectric element 11, the piezoelectric element 21, and the piezoelectric element 31 are not limited to the PZT described above, and other piezoelectric elements such as lithium niobate can be used.
Even when such a piezoelectric element is used, in the vibrator of the present invention, the piezoelectric element portion does not come into direct contact with water as illustrated in FIGS. 1, 2, and 3. There is no need to take measures against cavitation and erosion on the element itself. That is, in the present invention, the above-described measures are taken for the vibration unit 12, the vibration unit 22, and the vibration unit 32.
さらに、上述した本発明の種々の実施の形態の振動子は、水と接しない状態、あるいは、キャビテーション・エロージョンの影響を受けない場合に使用するには、被覆部１４を取り外すだけでよい、または、既存の振動子を、たとえば、超音波加湿器用振動子に使用するとき、上述した被覆部１４、被覆部２４、被覆部３４などを装着すればよいので、使い勝手がよいという利便性もある。 Furthermore, the vibrator according to the various embodiments of the present invention described above may be simply removed of the covering portion 14 in order to be used in a state where it does not come into contact with water or is not affected by cavitation erosion, or When the existing vibrator is used as, for example, a vibrator for an ultrasonic humidifier, since the above-described covering portion 14, covering portion 24, covering portion 34, etc. may be attached, there is the convenience that it is easy to use.
１０、１０Ａ…振動子、１１…圧電素子、１２…振動部、１２Ａ…湾曲部、１２Ｂ…円筒状部、１２Ｆ…先端、１３…固定部、１４…被覆部
２０、２０Ａ…振動子、２１…圧電素子、２２…振動部、２３…固定部、２４…被覆部
３０、３０Ａ…振動子、３１…圧電素子、３２…振動部、３２Ａ…傾斜部、３２Ｂ…平坦部、３２Ｆ…先端、３３…固定部、３４…被覆部
５０…水供給用綿、６０…水槽、７０…水槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A ... Vibrator, 11 ... Piezoelectric element, 12 ... Vibrating part, 12A ... Curved part, 12B ... Cylindrical part, 12F ... Tip, 13 ... Fixed part, 14 ... Covering part 20, 20A ... Vibrator, 21 ... Piezoelectric element, 22 ... vibrating part, 23 ... fixing part, 24 ... covering part 30, 30A ... vibrator, 31 ... piezoelectric element, 32 ... vibrating part, 32A ... inclined part, 32B ... flat part, 32F ... tip, 33 ... Fixed part, 34 ... covering part 50 ... cotton for water supply, 60 ... water tank, 70 ... water tank
Claims (6)
前記振動部は、ステンレススチール、アルミニウム、表面にメッキを施したアルミニウムのいずれかで形成されており、
少なくとも前記振動部の先端を含む該先端の周囲を、前記振動子による超音波で発生したキャビテーション・エロージョンに対して機械的な耐性があり、前記振動部の材料と剥離しない材料で被覆したことを特徴とする、
振動子。 In a vibrator having a fixed portion, a piezoelectric element coupled via the fixed portion, and a vibrating portion,
The vibrating portion is formed of any one of stainless steel, aluminum, and aluminum plated on the surface,
The periphery of the tip including at least the tip of the vibration part is mechanically resistant to cavitation erosion generated by ultrasonic waves from the vibrator, and is coated with a material that does not peel from the material of the vibration part. Features
Vibrator.
請求項１に記載の振動子。 The portion that comes into contact with water around the tip including the tip of the vibration part is coated with a material that is chemically resistant to an inorganic material contained in water.
The vibrator according to claim 1.
前記振動部は、ステンレススチール、アルミニウム、表面にメッキを施したアルミニウムのいずれかで形成されており、
前記振動部の先端を含む該先端の周囲で、水と接触する部分を、水に含まれる無機質材に対して化学的に耐性がある材料で被覆したことを特徴とする、
振動子。 In a vibrator having a fixed portion, a piezoelectric element coupled via the fixed portion, and a vibrating portion,
The vibrating portion is formed of any one of stainless steel, aluminum, and aluminum plated on the surface,
The portion that comes into contact with water around the tip including the tip of the vibration part is coated with a material that is chemically resistant to an inorganic material contained in water.
Vibrator.
請求項１〜３のいずれかに記載の振動子。 The coating is characterized by using an inorganic oxide,
The vibrator according to claim 1.
請求項４に記載の振動子。 It is characterized by using sintered alumina as the coating,
The vibrator according to claim 4.
請求項１〜３のいずれかに記載の振動子。
A glass having a Mohs hardness of 5 or more is used as the coating.
The vibrator according to claim 1.
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