JP2007181808A - 霧発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 超音波振動子と、当該振動子の振動面を満たす超音波伝播媒体(Liq1)と、霧化対象液体(Liq2)を入れるための超音波通過膜Bを持つ小形液体容器(20)と、超音波をLiq1および膜Bを介してLiq2に導くための小形液体容器保持機構とからなり、膜Bは下に凸のアーチ型を成し、応力を当該膜の横方向に分散すると共に液体を溜めるように構成される。Liq1の界面に超音波通過膜Aを設け、前記膜Bのアーチ部を膜Aに押しつけるように構成できる。Liq1の容器には、媒体変形調整機構を設けてもよい。20に一方向液体通過機構を設けてもよい。超音波は集束してLiq2に照射できる。
【選択図】 図1
Description
(1)超音波伝播媒体と液体容器の超音波通過膜、または、霧化対象液体との間に音響インピーダンスが異なる物質が入ると、界面において超音波の反射が起きるため、霧化効率が大きく低下する問題がある。具体的には、液体容器の超音波通過膜が平面の場合、超音波伝播媒体と超音波通過膜との間には、駆動中に気泡、または、空気層が発生しやすく、霧化効率が低下することがある。
(2)小形液体容器の少量の霧化対象液体を使い切る構造にする。これによって、化学物質の切り替えを容易にする。
(3)小形液体容器を脱着容易にしたままで、当該小形液体容器へ適量液体を供給する機構を実現する。これによって、化学物質含有液体、または、特別な水を長時間、安定に霧化できるようにする。
(4)超音波伝播媒体の腐食や劣化を防止する。また、霧化対象液体を入れる小形液体容器を脱着容易にする。これによって、清掃を容易にし、メンテナンス性を良くする。また、化学物質の切り替えを容易にする。
本発明に係わる請求項1に記載の霧発生装置は、例えば、図1、図2、図3、図4に対応付けて説明すると、超音波振動子(40)と、当該振動子の振動面を満たす超音波伝播媒体(Liq1)と、霧化対象液体(Liq2)を入れるための超音波通過膜B(23)を持つ小形液体容器(20)と、超音波をLiq1および当該膜Bを介してLiq2に導くための小形液体容器保持機構(203)とからなり、当該膜Bは、下に凸のアーチ型を成し、応力を膜の横方向に分散すると共に液体を溜めるように構成されたことを特徴とする。
本発明に係わる請求項2に記載の霧発生装置は、例えば、図1、図2に対応付けて説明すると、前記手段1において、前記Liq1の界面には、軟質素材薄膜からなる超音波通過膜A(24)が設けられ、前記超音波通過膜B(23)は、硬質素材薄膜によってアーチ型に構成され、前記小形液体容器保持機構(203)は、当該アーチ部を当該膜Aに押しつけるように構成されることを特徴とする。
本発明に係わる請求項3に記載の霧発生装置は、例えば、図1、図2、図3に対応付けて説明すると、前記手段1において、前記Liq1を入れる容器(19)には、当該Liq1の界面がアーチ型に変形するための超音波伝播媒体変形調整機構(205)が設けられることを特徴とする。
本発明に係わる請求項4に記載の霧発生装置は、例えば、図3に対応付けて説明すると、前記手段1において、前記Liq1はゲル状物質(GL)で構成され、前記超音波通過膜B(23)は硬質素材薄膜によってアーチ型に構成され、前記小形液体容器保持機構(203)は、当該アーチ部を当該ゲル状物質に押しつけるように構成されることを特徴とする。
本発明に係わる請求項5に記載の霧発生装置は、例えば、図4に対応付けて説明すると、超音波振動子(40)と、当該振動子の振動面を満たす超音波伝播媒体(Liq1)と、霧化対象液体(Liq2)を入れるための超音波通過膜B(23)を持つ小形液体容器(20)と、超音波をLiq1および当該膜Bを介してLiq2に導くための小形液体容器保持機構(203)とからなり、当該Liq1の界面には、硬質素材薄膜によってアーチ型に構成された超音波通過膜A(24H)が設けられることを特徴とする。
本発明に係わる請求項6に記載の霧発生装置は、例えば、図1(C)、図4に対応付けて説明すると、超音波振動子(40)と、当該振動子の振動面を満たす超音波伝播媒体(Liq1)と、霧化対象液体(Liq2)を入れるための超音波通過膜B(23)を持つ小形液体容器(20)と、超音波をLiq1および当該膜Bを介してLiq2に導くための小形液体容器保持機構(203)とからなり、当該小形液体容器には、外部から内部に一方向に液体を通過させる機構(201、または、22)が設けられ、外部に設けた液体容器(10)から当該機構を通して霧化対象液体が供給されることを特徴とする。
本発明に係わる請求項7に記載の霧発生装置は、例えば、図2から図4に対応付けて説明すると、前記手段1から手段6において、超音波振動子(40)から放出された超音波は、超音波集束反射機構(25)によって、霧化対象液体(Liq2)の端部に集束されることを特徴とする。
第1の効果について説明する。超音波伝播媒体(Liq1)を介して霧化対象液体(Liq2)を霧化する装置では、当該媒体と当該液体との間に空気層を作らないことが重要である。本発明では、図1、図2に示すように、前記超音波通過膜Bが下に凸のアーチ型を成し応力を当該膜の横方向に分散するように構成されているため、当該膜B(23)を軟質素材薄膜からなる超音波通過膜A(24)にしっかりと押し付けることができる。これにより、前記空気層は存在しない。従って、超音波の伝播効率は低下することなく、安定した霧化が実現できる。
図3に示すように、超音波通過膜B(23)が下に凸のアーチ型を成し応力を当該膜の横方向に分散するように構成されているため、当該膜Bをゲル状の超音波伝播媒体(GL)にしっかり押し付けることができる。これにより、当該媒体と当該膜Bの間には、空気層は存在しない。従って、超音波の伝播損失は少なく、安定した霧化が実現できる。
図4に示すように、超音波伝播媒体(Liq1)の界面には、アーチ型硬質素材薄膜の超音波通過膜A(24H)が設けられているため、超音波によって当該媒体が押し上げられる場合でも、当該媒体は同図波線(MV)のように流れるため、当該膜Aは安定している。従って、膜Aの上の超音波伝播媒体(Liq3)、その上の超音波通過膜B(23)、および、霧化対象液体(Lig2)に超音波を効率よく伝播させることができる。気泡も生じにくい。
図1(C)、図4に示すように、前記小形液体容器(20)には、外部から内部に一方向に液体を通過させる機構(201)が設けられているため、当該容器を保持機構(203)に装着するだけで、水(W)は20に流入し霧化に適した所定の水位になる。20に香料を滴下すると香料含有水Liq2(Wa)となる。当該液体は逆流することがないため、20の外部が汚染されることはない。
図2から図4に示すように、超音波は、超音波集束反射機構(25)によって、霧化対象液体(Liq2)の端部に集束させることができる。これによって、小形液体容器に少量の液体を入れて使い切ることができる。使い切ってから、次の液体を注入することで、化学物質を切り替える用途に適している。当該超音波反射機構と超音波通過膜との組み合わせによる効果を更に詳細に述べる。
02・・・・集積記憶回路
03・・・・集積記憶回路への給電兼信号送受回路
04・・・・上部筐体
05・・・・液体霧化手段
06・・・・下部筐体
10・・・・液体容器
101・・・液体注入ノズル(回転式)
102・・・液体注入ノズル(固定式)
103・・・液体開閉弁
19・・・・超音波振動子の振動面を満たすように超音波伝播媒体Liq1を入れる容器
20・・・・超音波通過膜B付き小型液体容器
201・・・一方向液体通過機構(栓型)
202・・・液体通過穴
203・・・小型液体容器を脱着可能に実装する小形液体容器保持機構の一部
205・・・超音波伝播媒体変形調整機構
21・・・・Liq3を入れる液体溜
22・・・・一方向液体通過機構(膜型)
23・・・・小形液体容器20に設けた超音波通過膜B(硬質素材薄膜)
24・・・・超音波伝播媒体Liq1の界面に設けた超音波通過膜A(軟質素材薄膜)
24H・・・超音波伝播媒体Liq1の界面に設けた超音波通過膜A(硬質素材薄膜)
25・・・・超音波集束反射機構(超音波凹面鏡レンズ)
251・・・凹面鏡レンズ(低集束)
252・・・凹面鏡レンズ(高集束)
26・・・・液柱ガイド筒
27・・・・超音波反射筒
28・・・・・気圧発生用ケース
29・・・・超音波反射筒(曲線筒)
40・・・・超音波振動子
40F・・・振動面
41・・・・超音波振動子取り付け部
49・・・・液体飛散防止機構
50・・・・飛散液体回収機構
60・・・・化学物質(香料a)注入手段
70・・・・気流発生手段(送風羽式)
71・・・・送風羽
72・・・・モータ
80・・・・霧放出筒
a・・・・・化学物質(香料)
Air・・・空気通過穴
AK1・・・柱状飛散液体(液柱)
AK1C・・液体飛散部
AK2・・・滴状飛散液体
AK3・・・壁面を垂れる液体
Audio・音響信号発生装置
BL・・・・気泡
Fg・・・・霧または気体の放出経路
Flow・・液体通過膜を通過する流れ
Foc・・・超音波集束反射機構の焦点
GL・・・・ゲル状物質
HT2・・・加熱手段(筒外側加熱式)
Liq1・・超音波伝播媒体
Liq2・・霧化対象液体
Liq3・・超音波伝播媒体
ma・・・・化学物質(香料a)を含有する霧
MV・・・・液体の流れ
OL・・・・オイル
Pr・・・・圧力
RV・・・・液体開閉弁兼ノズル回転機構
Sb・・・・振動センサ、または、音響センサ
US・・・・超音波
W・・・・・水
Wa・・・・化学物質(香料a)を含有する液体
Claims (7)
- 超音波振動子と、当該振動子の振動面を満たす超音波伝播媒体(Liq1)と、霧化対象液体(Liq2)を入れるための超音波通過膜Bを持つ小形液体容器と、超音波をLiq1および当該膜Bを介してLiq2に導くための小形液体容器保持機構とからなり、
当該膜Bは、下に凸のアーチ型を成し、応力を膜の横方向に分散すると共に液体を溜めるように構成されたことを特徴とする霧発生装置
- 請求項1において、前記Liq1の界面には、軟質素材薄膜からなる超音波通過膜Aが設けられ、前記超音波通過膜Bは、硬質素材薄膜によってアーチ型に構成され、前記小形液体容器保持機構は、当該アーチ部を当該膜Aに押しつけるように構成されることを特徴とする霧発生装置
- 請求項1において、前記Liq1を入れる容器には、当該Liq1の界面がアーチ型に変形するための超音波伝播媒体変形調整機構が設けられることを特徴とする霧発生装置
- 請求項1において、前記Liq1はゲル状物質(GL)で構成され、前記超音波通過膜Bは硬質素材薄膜によってアーチ型に構成され、前記小形液体容器保持機構は、当該アーチ部を当該ゲル状物質に押しつけるように構成されることを特徴とする霧発生装置
- 超音波振動子と、当該振動子の振動面を満たす超音波伝播媒体(Liq1)と、霧化対象液体(Liq2)を入れるための超音波通過膜Bを持つ小形液体容器と、超音波をLiq1および当該膜Bを介してLiq2に導くための小形液体容器保持機構とからなり、
当該Liq1の界面には、硬質素材薄膜によってアーチ型に構成された超音波通過膜Aが設けられることを特徴とする霧発生装置
- 超音波振動子と、当該振動子の振動面を満たす超音波伝播媒体(Liq1)と、霧化対象液体(Liq2)を入れるための超音波通過膜Bを持つ小形液体容器と、超音波をLiq1および当該膜Bを介してLiq2に導くための小形液体容器保持機構とからなり、
当該小形液体容器には、外部から内部に一方向に液体を通過させる機構が設けられ、外部に設けた液体容器から当該機構を通して霧化対象液体が供給されることを特徴とする霧発生装置
- 請求項1から請求項6において、超音波振動子から放出された超音波は、超音波集束反射機構によって、霧化対象液体(Liq2)の端部に集束されることを特徴とする霧発生装置
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