JP2014046302A - Atomizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を霧化する霧化装置に関するものである。 The present invention relates to an atomizing device for atomizing a liquid.
従来から、加湿、芳香、消臭、殺虫、洗浄、成膜などの様々な用途で、液体を霧化する霧化装置が実用化されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, atomization apparatuses that atomize a liquid have been put into practical use for various uses such as humidification, aroma, deodorization, insecticide, cleaning, and film formation.
この霧化装置は、複数のノズル孔を有する金属板を振動させ、その金属板、すなわち振動板の裏面側に供給する液体を、複数のノズル孔から振動板の表面側に噴霧する(例えば、特許文献1ないし8参照)。
This atomizing device vibrates a metal plate having a plurality of nozzle holes, and sprays the liquid supplied to the metal plate, that is, the back side of the diaphragm, from the plurality of nozzle holes to the surface side of the diaphragm (for example, (See
この霧化装置を様々な用途に応用する上で、噴霧パターン、すなわち噴霧角を目的に応じて調整する必要がある。この霧化装置の動作原理では、振動板のノズル孔形成領域の形状によっ噴霧粒子の飛翔パターンが支配されるので、この霧化装置には、大きく分けて次の二種類の振動板が用いられている。一つは、中央に複数のノズル孔を有する平坦な振動板である(例えば、特許文献1ないし6参照。)。もう一つは、中央に表面側が凸、裏面側が凹となるドーム形状の突起部が設けられ、その突起部上に複数のノズル孔が設けられている振動板、すなわちドーム状突起を有する振動板である(例えば、特許文献7、8参照。)。平坦な振動板を用いた霧化装置は、直線的に噴霧粒子が飛翔し、直射型の噴霧パターンを示す。一方、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合は、その噴霧パターンは振動板から遠ざかるに連れて広がりを見せ、一定の噴霧角で噴霧粒子が広がりながら、飛翔していく。このドーム状突起を有する振動板を用いた霧化装置で、振動板の突起部の高さにより噴霧角が調整できる。
In applying this atomization device to various applications, it is necessary to adjust the spray pattern, that is, the spray angle, according to the purpose. In the operation principle of this atomizer, the spray pattern of the spray particles is governed by the shape of the nozzle hole formation area of the diaphragm. Therefore, the atomizer is divided into the following two types of diaphragms. It has been. One is a flat diaphragm having a plurality of nozzle holes in the center (see, for example,
また、この霧化装置において、振動板の裏面側に液体を供給する方法としては、大きく分けて次の二つの方法が採用されている。一つは、ファンやポンプなどで液体貯蔵室内の液体を振動板の裏面側に吸い上げたり押し上げたりする方法である(例えば、特許文献1参照。)。もう一つは、スポンジ、フェルト、布などからなる吸液芯を用い、吸液芯の一方端を振動板の裏面側に接触させ、他方端を液体容器内の液体に浸漬させることにより、毛細管現象を利用し、振動板の裏面側に液体容器内の液体を供給する方法である(例えば、特許文献2ないし8参照。)。
In this atomization apparatus, the following two methods are roughly adopted as a method of supplying the liquid to the back side of the diaphragm. One is a method of sucking up or pushing up the liquid in the liquid storage chamber to the back surface side of the diaphragm with a fan or a pump (see, for example, Patent Document 1). The other is a capillary tube by using a liquid absorbent wick made of sponge, felt, cloth, etc., with one end of the liquid absorbent wick contacting the back side of the diaphragm and the other end immersed in the liquid in the liquid container. This is a method of utilizing the phenomenon to supply the liquid in the liquid container to the back side of the diaphragm (see, for example,
ところで、この吸液芯を用いた霧化装置は、ファンやポンプなどを用いた霧化装置に比べて、構造が簡単で小型、安価な上に、低消費電力であるものの、振動板と吸液芯を適切な圧力で接触させないと安定な動作を保証できないことが知られている(例えば、特許文献6、8参照。)。すなわち、吸液芯が、適切な圧力よりも大きな圧力で振動板に接触した場合には、吸液芯が振動板の振動を阻害してしまい、霧化性能が低下する。逆に、吸液芯が、適切な圧力よりも小さな圧力で振動板に接触した場合には、振動板において十分に霧化できず、同じく霧化性能が低下する。
By the way, the atomizing device using the liquid absorption core has a simple structure, a small size, and low cost as well as low power consumption compared with the atomizing device using a fan or a pump. It is known that stable operation cannot be guaranteed unless the liquid core is brought into contact with an appropriate pressure (see, for example,
さらに、吸液芯を用いた霧化装置で、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合には、吸液芯が振動板の突起部の裏面側を覆うと空気(気泡)の逃げ道がなくなり、霧化不良を起こすことも知られている(例えば、特許文献7参照。)。 Furthermore, when a diaphragm having a dome-like projection is used in an atomizer using a liquid absorbent core, if the liquid absorbent core covers the back side of the projection of the diaphragm, there will be no escape path for air (bubbles). It is also known that poor atomization occurs (for example, see Patent Document 7).
そして、振動板と吸液芯を適切な圧力で接触させる方法としては、次の二つの方法が知られている。一つは、コイルバネなどの弾性部材を用い、振動板と吸液芯の一方を他方に弾力的に押し付ける構成とすることにより、振動板と吸液芯の一方に振動板への形状追従性を持たせ、振動板と吸液芯を所定の圧力で接触させるようにする方法である(例えば、特許文献4、7参照。)。この吸液芯には、弾性部材の押圧力で折れ曲がったりしないように、振動板のノズル孔形成領域よりも太い棒状の吸液芯が用いられる。もう一つは、吸液芯の振動板への接触部そのものに振動板への形状追従性を持たせ、振動板と吸液芯を所定の圧力で接触させるようにする方法である(例えば、特許文献8参照。)。この吸液芯には、木綿繊維などのクロスを帯状に裁ったものが用いられ、そのクロスをU字状に曲げて形成した円弧部で、振動板に接触させることにより、吸液芯の振動板への接触部そのものに振動板への形状追従性を持たせるようにする。
And the following two methods are known as a method of making a diaphragm and a liquid absorption core contact with an appropriate pressure. One is that the elastic member such as a coil spring is used to elastically press one of the diaphragm and the liquid absorption core against the other, so that one of the diaphragm and the liquid absorption core has shape followability to the diaphragm. In this method, the diaphragm and the liquid absorption core are brought into contact with each other at a predetermined pressure (see, for example,
また、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合に、吸液芯が振動板の突起部の裏面側を覆い空気の逃げ道がなくなることに起因する霧化不良を防ぐ方法として、振動板のノズル孔形成領域よりも太い棒状の吸液芯を用い、その棒状の吸液芯の振動板への接触端部に一部切る抜き部を設けることにより、振動板との間に空気の逃げ道を確保するようにする方法が知られている(例えば、特許文献6参照。)。 In addition, when a diaphragm having a dome-shaped projection is used, the nozzle of the diaphragm is used as a method for preventing an atomization failure caused by the liquid absorption core covering the back side of the projection of the diaphragm and eliminating the air escape path. By using a rod-shaped absorbent core that is thicker than the hole formation area, and providing a cut-out part at the contact end of the rod-shaped liquid absorbent core to the diaphragm, an air escape path is secured between the diaphragm and the diaphragm. There is a known method (see, for example, Patent Document 6).
前述の背景技術の下、吸液芯を用いた霧化装置の安定な動作を実現するために、振動板と吸液芯を適切な圧力で接触させる方法として、二つの方法があるものの、これら二つの方法では、吸液芯を用いた霧化装置の安定な動作を、平坦な振動板を用いた場合は勿論、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合でも、すなわち振動板の種類(噴霧パターン)に関係なく、簡単な構造で実現することができないという問題があった。 In order to realize the stable operation of the atomizer using the liquid absorption core under the background art described above, there are two methods for bringing the diaphragm and the liquid absorption core into contact with each other at an appropriate pressure. In the two methods, the stable operation of the atomizing device using the liquid absorption core can be performed not only when a flat diaphragm is used but also when a diaphragm having a dome-shaped projection is used, that is, the type of diaphragm ( Regardless of the spray pattern, there is a problem that it cannot be realized with a simple structure.
すなわち、前者の方法は、振動板のノズル孔形成領域よりも太い棒状の吸液芯が用いられるため、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合に、吸液芯が振動板の突起部の裏面側を覆い空気の逃げ道がなくなることに起因する霧化不良の対策を取ることができる。従って、前者の方法を用いた場合には、吸液芯を用いた霧化装置の安定な動作を振動板の種類に関係なく実現することができる。しかしながら、振動板や吸液芯の支持構造が複雑になり、吸液芯を用いた霧化装置の安定な動作を簡単な構造で実現することができない。 That is, since the former method uses a rod-shaped liquid absorbing core that is thicker than the nozzle hole formation region of the diaphragm, when the diaphragm having a dome-shaped protrusion is used, the liquid absorbing core is the protrusion of the diaphragm. It is possible to take measures against an atomization failure caused by covering the back side and eliminating air escape. Therefore, when the former method is used, stable operation of the atomizing device using the liquid absorption core can be realized regardless of the type of the diaphragm. However, the support structure of the diaphragm and the liquid absorption core becomes complicated, and the stable operation of the atomizing device using the liquid absorption core cannot be realized with a simple structure.
一方、後者の方法は、振動板や吸液芯の支持構造が複雑になることがなく、吸液芯を用いた霧化装置の安定な動作を簡単な構造で実現する上で有効と考えられえる。しかしながら、吸液芯のクロスは板状であるが故に、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合には、吸液芯の芯幅が振動板の突起部よりも広いと、円弧部が突起部の裏面側を完全に覆い、霧化不良を起こしてしまい、またその対策も取ることができない。逆に、狭いと、円弧部が突起部の裏面でクロスが幅手方向に曲げられるため、円弧部に振動板の振動方向に対して非常に強いコシを生じ、円弧部が振動板への形状追従性を発現せず、結果として吸液芯が振動板の振動を阻害してしまう。従って、後者の方法を用いた場合には、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合に、吸液芯を用いた霧化装置の安定な動作を実現することができない。 On the other hand, the latter method does not complicate the support structure of the diaphragm and the liquid absorption core, and is considered effective for realizing a stable operation of the atomization apparatus using the liquid absorption core with a simple structure. Yeah. However, since the cross of the liquid absorption core is plate-shaped, when a diaphragm having a dome-shaped projection is used, if the core width of the liquid absorption core is wider than the projection of the diaphragm, the arc portion protrudes. The back side of the part is completely covered, resulting in poor atomization and no countermeasures can be taken. On the other hand, if it is narrow, the cross section is bent in the width direction at the back of the projection and the arc is very strong against the vibration direction of the diaphragm. The followability is not expressed, and as a result, the liquid absorption core inhibits the vibration of the diaphragm. Therefore, when the latter method is used, stable operation of the atomizing device using the liquid absorption core cannot be realized when a diaphragm having a dome-shaped protrusion is used.
そこで、本発明は、この問題点に鑑み、平坦な振動板を用いた場合は勿論、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合でも、すなわち振動板の種類(噴霧パターン)に関係なく、安定な動作を簡単な構造で実現することができる霧化装置の提供を目的とする。 Therefore, in view of this problem, the present invention is stable not only when a flat diaphragm is used but also when a diaphragm having a dome-shaped protrusion is used, that is, regardless of the type (spray pattern) of the diaphragm. An object of the present invention is to provide an atomization device that can realize a simple operation with a simple structure.
前述した問題点を解決するための手段としての本発明に係る霧化装置は、従来板状であった吸液芯の線状化、さらに詳しくは振動板のノズル孔形成領域よりも細い線状化よって実現したものでる。 The atomizing device according to the present invention as a means for solving the above-mentioned problems is a linearization of the liquid-absorbing core, which is a conventional plate shape, and more specifically, a linear shape thinner than the nozzle hole formation region of the diaphragm. It was realized by the conversion.
すなわち、複数のノズル孔を有する振動板と、液体を収容する液体容器と、前記振動板のノズル孔形成領域の裏面側に前記液体容器内の液体を毛細管現象を利用して供給する吸液芯と、を備え、その吸液芯が、前記振動板のノズル孔形成領域よりも細い線状であり、その線状の吸液芯をU字状に曲げて形成した円弧部を前記振動板のノズル孔形成領域の裏面側に接触させる構成とする。 That is, a diaphragm having a plurality of nozzle holes, a liquid container that stores liquid, and a liquid absorption core that supplies the liquid in the liquid container to the back side of the nozzle hole forming region of the diaphragm by utilizing capillary action And the liquid absorption core has a linear shape thinner than the nozzle hole formation region of the diaphragm, and an arc portion formed by bending the linear liquid absorption core into a U shape is formed on the diaphragm. It is set as the structure made to contact the back surface side of a nozzle hole formation area.
本発明に係る霧化装置によれば、振動板のノズル孔形成領域よりも細い線状の吸液芯をU字状に曲げて形成した円弧部を振動板のノズル孔形成領域の裏面側に接触させるので、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合でも、円弧部が振動板の突起部の裏面側を覆うことなく、さらに円弧部そのものに振動板の突起部の裏面への接触によって消失したり低下しない振動板への形状追従性を持たせることができる。従って、平坦な振動板を用いた場合は勿論、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合でも、すなわち振動板の種類に関係なく、霧化装置の安定な動作を簡単な構造で実現することができる。 According to the atomization apparatus according to the present invention, an arc portion formed by bending a linear liquid absorption core thinner than the nozzle hole forming region of the diaphragm into a U shape is formed on the back side of the nozzle hole forming region of the diaphragm. Even if a diaphragm having a dome-shaped projection is used, the arc portion does not cover the back surface side of the projection portion of the diaphragm, and further disappears by contacting the arc portion itself with the back surface of the projection portion of the diaphragm. It is possible to provide shape followability to the diaphragm that does not drop or decrease. Therefore, not only when using a flat diaphragm, but also when using a diaphragm with dome-shaped protrusions, that is, regardless of the type of diaphragm, stable operation of the atomizer can be realized with a simple structure. Can do.
また、このような作用効果を最大限発揮する上で、線状の吸液芯の断面形状は円形が最も好ましい。また、線状の吸液芯には、凧糸のような繊維の糸を用いることにより、毛細管現象を発現し、かつ円弧部を形成したり、その円弧部が振動板への形状追従性を発揮する上で十分な可撓性(弾力)を有し、断面形状も円形な上に、線状の吸液芯が極めて安価に得られる。 Further, in order to maximize the effects as described above, the cross-sectional shape of the linear absorbent core is most preferably circular. In addition, by using a fiber thread such as a kite string for the linear absorbent core, a capillary phenomenon is generated and an arc part is formed, or the arc part has a shape followability to the diaphragm. In addition to having sufficient flexibility (elasticity) to exhibit, the cross-sectional shape is circular, and a linear liquid-absorbing core can be obtained at a very low cost.
以上のとおり、本発明によれば、従来板状であった吸液芯の線状化、さらに詳しくは振動板のノズル孔形成領域よりも細い線状化よって、平坦な振動板を用いた場合は勿論、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合でも、すなわち振動板の種類に関係なく、霧化装置の安定な動作を簡単な構造で実現することができる。 As described above, according to the present invention, when a flat diaphragm is used by linearizing the liquid-absorbing core, which has been a conventional plate, and more specifically, by linearizing thinner than the nozzle hole formation region of the diaphragm. Of course, even when a diaphragm having dome-shaped protrusions is used, that is, regardless of the type of diaphragm, stable operation of the atomizing device can be realized with a simple structure.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、図2、図3に本発明の実施例1に係る霧化装置1を示す。図1は、霧化アクチュエータ10の左半分と液体容器5の右半分を透明化した状態で示す。図1は、平面図、図2は、A−A線断面図、図3は、B−B線断面図である。
1, 2 and 3 show an
図1、図2、図3に示すように、霧化装置1は、中央の所定領域に複数のノズル孔2aを有する薄いステンレスなどの金属円板からなる振動板2を備えている。この振動板2は、ドーム状突起を有する振動板である。すなわち振動板2の中央のノズル孔形成領域2bに上面側(表面側)が凸、下面側(裏面側)が凹となるドーム形状の突起部2cが設けられ、その突起部2c上に複数のノズル孔2aが設けられている。また、この振動板2の中央には、ノズル孔形成領域2bとして円形の開口部2dが設けられ、その開口部2dにオリフィス板2eが取り付けられている。このオリフィス板2eは、中央の所定の領域に複数のノズル孔2aが加工された薄いステンレスなどの金属円板をプレス加工することにより、突起部2cと、突起部2cの縁部から外側に向かって張り出すフランジ部2fとが一体に形成されており、フランジ部2fが振動板2の下面側から開口部2dの周辺部に張り合わされ、突起部2cが開口部2dに設けられている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
また、霧化装置1は、振動板2の振動手段として円環状の圧電振動子3を備えている。この圧電振動子3は、円環状の圧電結晶板により形成されており、この圧電結晶板の上下面に薄膜電極が形成されている。この圧電振動子3は、振動板2の上面側にそれと同心状に張り合わせることにより、いわゆるモノモフル(ユニモフル)構造の圧電振動体となり、この圧電振動体そのものが霧化アクチュエータ10となっている。圧電振動子3の薄膜電極の間に電圧を印加すると、圧電振動子3は面積が広くなろうとする応力を受けるが、下面が振動板2に拘束されているため、圧電振動子3は伸びて振動板2に反り変形が起こる。電圧の向きを反対にすると圧電振動子3は狭くなろうとするが、下面が振動板2に拘束されているため、圧電振動子3は縮んで振動板2は逆側に反り変形を起こす。従って、圧電振動子3の薄膜電極の間に所定の周波数(圧電振動体、すなわち霧化アクチュエータ10の共振周波数)の交流電圧を印加することにより、圧電振動子3は面方向に伸縮する。そして、圧電振動子3が面方向に伸縮することにより、振動板2がたわみ振動し、振動板2の突起部2cが上下方向に振動する。
Further, the
また、霧化装置1は、霧化対象の液体4と、その液体4を収容する液体容器5とを備えている。この液体容器5は、所定の容積を有するボトル型のプラスチック製容器やガラス製容器からなり、上部に下部の胴部よりやや細い円筒状の口部(開口部)5aを有し、その口部5aから液体4が充填できるようになっている。また、この口部5aの外周面にはねじ5bが設けられ、図示しないオーバキャップ(外キャップ)が装着できるようになっている。この液体容器5は、霧化アクチュエータ10の下側にそれと同軸上で配置されている。
The
また、霧化装置1は、振動板2の突起部2cの下面側に液体容器5内の液体4を毛細管現象を利用して供給するための吸液芯6を備えている。この吸液芯6は、糸のように細く長い線状のものである。さらに詳しくは振動板2のノズル孔形成領域2bよりも細い線状のものである。また、この線状の吸液芯6の断面形状は円形である。また、この線状の吸液芯6には、繊維の糸が用いられる。さらに詳しくは凧糸が用いられる。そして、この線状の吸液芯6は、不定長の凧糸を所定の長さに切断したものを、U字状に曲げた状態で使用する。すなわちU字状に曲げた線状の吸液芯6の一方の端部となるU字部6aにおける円弧部6bを、振動板2の突起部2cの下面側に上向き突状に配置し、そこに所定の圧力で押し付けて接触させる。また、U字状に曲げた線状の吸液芯6のもう一方の端部となる、U字部6aにおける2本の直線部である両根元部6c、6dから延びた2本のリード部6e、6fを、液体容器5内に挿入し、そこに収容された液体4に浸漬(接触)させる。これにより、振動板2の突起部2cの下面側に液体容器5内の液体4を毛細管現象を利用して供給する。
In addition, the
また、この線状の吸液芯6は、芯ホルダーとしての中栓7と芯止め具8とを用い、U字状に曲げた使用状態で液体容器5に取り付けられる。図4に、液体容器5を分解して示す。図4は、斜視図である。
The linear
図4に示すように、中栓7は、液体容器5の口部5aに圧入されるプラスチック製の円柱状で、上端にやや直径の大きい円板状の頭部7aが一体に形成されている。この中栓7の中央には、上下端面の間を貫通した円形の貫通孔7bが設けられている。一方、芯止め具8は、中栓7の下端面(先端面)から貫通孔7bに圧入されるプラスチック製の円柱状で、下端にやや直径の大きい円板状の頭部8aが一体に形成されている。この芯止め具8の外周面の一箇所と、そこから芯止め具8の軸線を中心に180度回転したもう一箇所には、芯止め具8の全長にわたって軸方向に延びる直線状の芯収容溝8bが設けられている。U字状に曲げた線状の吸液芯6のU字部6aにおける円弧部6bと芯止め具8の先端面とが向かい合うように、線状の吸液芯6のU字部6aの内側に芯止め具8を配置し、そのU字部6aにおける両根元部6c、6dを芯止め具8の外周面に設けられた2本の芯収容溝8bに沿わせてそこに収容した後、この芯止め具8を中栓7の貫通孔7bに圧入装着することにより、中栓7の中央に線状の吸液芯6のU字部6aを固定保持する。そして、この中栓7を液体容器5(予め液体4が充填されている)の口部5aに圧入装着することにより、図1、図2、図3に示すように、線状の吸液芯6が、中栓7と芯止め具8とによって、U字状に曲げた使用状態で液体容器5に取り付けられる。
As shown in FIG. 4, the
液体容器5に取り付けられた線状の吸液芯6は、U字部6aの両根元部6c、6dが、液体容器5の口部5aに圧入装着されている中栓7の貫通孔7bにさらに圧入装着された芯止め具8の外周面に設けられた2本の芯収容溝8bによって把持され、中栓7の中央に固定保持されている。そして、U字部6aの円弧部6bは、芯止め具8の上端面(先端面)の直上で、そこを径方向で跨ぐように、中栓7の上端面中央で上向きに突出して配置されている。一方、2本のリード部6e、6fは、それぞれの端部が液体容器5内の底面に接触するように、中栓7の下端面中央から液体容器5内に垂れ下がり、液体容器5内の液体4に浸漬(接触)されている。これにより、液体容器5内の液体4を残すことなく吸い上げる(使い切る)ことができるようになっている。さらに、2本のリード部6e、6fは、液体容器5内の底面上でその外側端部にまで延ばされており、液体容器5内の底部における線状の吸液芯6の吸液領域を面方向に広げることにより、液体容器5内の底部に残った僅かな液体4まで吸収し、吸い上げることができるようになっている。
The linear liquid-absorbing
そして、霧化装置1は、線状の吸液芯6がU字状に曲げた使用状態で取り付けられた液体容器5を霧化アクチュエータ10の下側にそれと同軸上に配置することにより、線状の吸液芯6をU字状に曲げて形成した円弧部6bが、所定の圧力で、霧化アクチュエータ10の振動板2の突起部2cの下面側に接触し、振動板2の突起部2cの下面側に液体容器5内の液体4を毛細管現象を利用して供給するように構成されている。
And the
液体容器5は、液体補給などのために、霧化アクチュエータ10の下側装着位置から霧化装置1の外部に取り出し、再び元の位置に装着できるようになっている。
The
このように構成された霧化装置1は、圧電振動子3の薄膜電極の間に所定の周波数の交流電圧を印加すると、圧電振動子3は、たとえば超音波で面方向に伸縮する。そして、圧電振動子3が面方向に伸縮することにより、振動板2がたわみ振動し、振動板2の突起部2cが上下方向に振動する。そして、振動板2の突起部2cが上下方向に振動することにより、振動板2の突起部2cの下面側に線状の吸液芯6の毛細管現象を用いて供給された液体容器5内の液体4が、振動板2の突起部2cに設けられた複数のノズル孔2aから振動板2の突起部2cの上面側に噴霧される。
When the
ここで、振動板2の突起部2c(ノズル孔形成領域2b)よりも細い線状の吸液芯6をU字状に曲げて形成した円弧部6bを振動板2の突起部2cの下面側に接触させるので、円弧部6b(線状の吸液芯6の振動板2への接触部)が振動板2の突起部2cの下面側を覆うことなく、さらに円弧部6bそのものに振動板2の突起部2cの下面側への接触によって消失したり低下しない振動板2の突起部2cへの形状追従性(弾性)を持たせることができる。そして、振動板2の突起部2cへの形状追従性(弾性)を有する円弧部6bは、振動板2の突起部2cの上下方向の振動に追従変形しながら、振動板2の振動を阻害することなく、所定の圧力で、振動板2の突起部2cの下面側に接触する。従って、ドーム状突起を有する振動板2を用いた霧化装置1の安定な動作を簡単な構造で実現することができる。
Here, a
線状の吸液芯6の断面形状は、円形でなく、正六角形や正方形などの正多角形でもよいが、断面形状が円形の線状の吸液芯6は、断面形状が正多角形の線状の吸液芯と比べて、振動板2への接触面積が最も少なく、しかも振動板2への形状追従性が最もよく、前述した作用効果が最大限発揮される。
The cross-sectional shape of the linear liquid
線状の吸液芯6としては、スポンジ、フェルト、不縮布などを線状に加工したものや、発泡樹脂からなる多孔質の線材であってもよいが、繊維と糸、さらに詳しくは凧糸そのものを用いることにより、毛細管現象を発現し、かつU字状に曲げて振動板2への接触部になる円弧部6bを形成したり、その円弧部6bが振動板2への形状追従性を発揮する上で十分な可撓性(弾力)を有し、断面形状も円形な上に、線状の吸液芯6が極めて安価に得られる。
The linear
また、霧化装置1が液体容器5内の液体4を使い切った場合には、ユーザ自身によって、線状の吸液芯6がU字状に曲げた使用状態に取り付けられた空の液体容器5を、液体4が充填され、かつ線状の吸液芯6がU字状に曲げた使用状態に取り付けられたカートリッジタイプの液体容器5と交換したり、ボトルに収容されて提供される詰め替え用の液体4を、空の液体容器5に注入(詰め替え)したり、例えば、水道水そのものやそれにアロマオイルを混ぜた液体などを空の液体容器5に再注入して使用することができる。
Moreover, when the
図1、図5に本発明の実施例2に係る霧化装置21を示す。図1は、霧化アクチュエータ30の左半分と液体容器5の右半分を透明化した状態で示す。図1は、平面図、図5は、A−A線断面図である。実施例1に係る霧化装置1は、ドーム状突起を有する振動板2を用いたのに対し、実施例2に係る霧化装置21は、平坦な振動板22を用いており、それ以外の構造・機能については実施例1に係る霧化装置1と同じであり、同一の構造・機能部分については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
1 and 5 show an
図1、図5に示すように、霧化装置21は、中央の所定領域に複数のノズル孔22aを有する薄く平坦なステンレスなどの金属円板からなる振動板22を備えている。この振動板22は、平坦な振動板である。すなわち振動板2の中央のノズル孔形成領域22bにはドーム形状の突起部2cの代わりに平坦部22cが設けられ、その平坦部22c上に複数のノズル孔22aが設けられている。また、この振動板22の中央には、ノズル孔形成領域22bとして円形の開口部22dが設けられ、その開口部22dにオリフィス板22eが取り付けられている。このオリフィス板22eは、中央の所定の領域に複数のノズル孔22aが加工された薄く平坦なステンレスなどの金属円板からなり、平坦部22cと、その平坦部22cの周囲に外側に向かって張り出すフランジ部22fとが一体に形成されており、フランジ部22fが振動板22の下面側から開口部22dの周辺部に張り合わされ、平坦部22cが開口部22dに設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
また、圧電振動子3は、振動板22の上面側にそれと同心状に張り合わせることにより、いわゆるモノモフル(ユニモフル)構造の圧電振動体となり、この圧電振動体そのものが霧化アクチュエータ30となっている。従って、圧電振動子3の薄膜電極の間に所定の周波数(圧電振動体、すなわち霧化アクチュエータ30の共振周波数)の交流電圧を印加することにより、圧電振動子3は面方向に伸縮する。そして、圧電振動子3が面方向に伸縮することにより、振動板22がたわみ振動し、振動板22の平坦部22cが上下方向に振動する。
Further, the
そして、霧化装置21は、線状の吸液芯6がU字状に曲げた使用状態で取り付けられた液体容器5を霧化アクチュエータ30の下側にそれと同軸上に配置することにより、線状の吸液芯6をU字状に曲げて形成した円弧部6bが、所定の圧力で、霧化アクチュエータ30の振動板22の平坦部22cの下面側に接触し、振動板22の平坦部22cの下面側に液体容器5内の液体4を毛細管現象を利用して供給するように構成されている。
And the
このように構成された霧化装置21は、圧電振動子3の薄膜電極の間に所定の周波数の交流電圧を印加すると、圧電振動子3は、たとえば超音波で面方向に伸縮する。そして、圧電振動子3が面方向に伸縮することにより、振動板22がたわみ振動し、振動板22の平坦部22cが上下方向に振動する。そして、振動板22の平坦部22cが上下方向に振動することにより、振動板22の平坦部22cの下面側に線状の吸液芯6の毛細管現象を用いて供給された液体容器5内の液体4が、振動板22の平坦部22cに設けられた複数のノズル孔22aから振動板22の平坦部22cの上面側に噴霧される。
When the
ここで、振動板22の平坦部22c(ノズル孔形成領域22b)よりも細い線状の吸液芯6をU字状に曲げて形成した円弧部6bを振動板2の突起部2cの下面側に接触させるので、円弧部6bそのものに振動板22の平坦部22cの下面側への接触によって消失したり低下しない振動板22の平坦部22cへの形状追従性(弾性)を持たせることができる。そして、その振動板22の平坦部22cへの形状追従性(弾性)を有する円弧部6bは、振動板22の平坦部22cの上下方向の振動に追従変形しながら、振動板22の振動を阻害することなく、所定の圧力で、振動板22の平坦部22cの下面側に接触する。従って、平坦な振動板22を用いた霧化装置21の安定な動作を簡単な構造で実現することができる。
Here, a
前述した実施例1、2から明らかなように、複数のノズル孔を有する振動板と、液体を収容する液体容器と、振動板のノズル孔形成領域の下面側に液体容器内の液体を毛細管現象を利用して供給する吸液芯と、を備え、その吸液芯が、振動板のノズル孔形成領域よりも細い線状であり、その線状の吸液芯をU字状に曲げて形成した円弧部を振動板のノズル孔形成領域の裏面側に接触させることにより、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合でも、円弧部が振動板の突起部の裏面側を覆うことなく、さらに円弧部そのものに振動板の突起部の裏面への接触によって消失したり低下しない振動板への形状追従性を持たせることができる。従って、平坦な振動板を用いた場合は勿論、ドーム状突起を有する振動板を用いた場合でも、すなわち振動板の種類(噴霧パターン)に関係なく、霧化装置の安定な動作を簡単な構造で実現することができる。 As is clear from the first and second embodiments, the diaphragm having a plurality of nozzle holes, the liquid container for storing the liquid, and the liquid in the liquid container on the lower surface side of the nozzle hole forming region of the diaphragm are capillary action. A liquid-absorbing core that is supplied by using the liquid-absorbing core, and the liquid-absorbing core is formed in a line shape thinner than the nozzle hole forming region of the diaphragm, and the linear liquid-absorbing core is bent into a U shape. Even when a diaphragm having a dome-shaped projection is used, the arc portion does not cover the rear surface side of the projection portion of the diaphragm, by contacting the arc portion with the rear surface side of the nozzle hole forming region of the diaphragm. The arc portion itself can have shape followability to the diaphragm that does not disappear or deteriorate due to contact with the back surface of the protrusion of the diaphragm. Therefore, not only when using a flat diaphragm, but also when using a diaphragm with dome-shaped projections, that is, regardless of the type (spray pattern) of the diaphragm, the stable operation of the atomizer can be simplified. Can be realized.
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明はそれに限定されず本発明の要旨を変更しない範囲内で種々変更実施することができる。平坦な振動板2は、中央の所定の領域に複数のノズル孔2aが加工された薄く平坦なステンレスなどの金属円板で構成し、振動板22の中央に開口部22dを設けたり、その開口部22dにオリフィス板22eを取り付けたりすることなく、振動板22の中央に平坦部22cを直接に設けたものであってもよい。一方、ドーム状突起を有する振動板2は、中央の所定の領域に複数のノズル孔2aが加工された薄く平坦なステンレスなどの金属円板(平坦な振動板22)をプレス加工することにより、振動板2の中央に開口部2dを設けたり、その開口部2dにオリフィス板2eを取り付けたりすることなく、振動板2の中央に突起部2cを直接に設けたものであってもよい。また、圧電振動子3は、円筒状の圧電結晶板の外周面に一対の薄膜電極が形成されたものであってもよい。また、霧化アクチュエータ10、30は、振動板2、22の上面と下面に、それぞれ、圧電振動子3を張り合わせた、いわゆるバイモフル構造の圧電振動体として構成してもよい。また、線状の吸液芯6をU字状に曲げて形成した2本のリード部6e、6fは、液体容器5内の液体4を残すことなく吸い上げる(使い切る)ために、2本とも液体容器5内の液体4に浸漬させるようにしたが、1本だけでも振動板2、22への給液、すなわち霧化性能に影響を与えることはない。また、線状の吸液芯6は、1本だけでなく、2本用いてもよい。すなわち、4本の芯収容溝8bを芯止め具8の外周面に90度間隔で設けておき、芯止め具8と中栓7を用い、1本はA−A線断面内でU字状に曲げた状態で、もう一本はB−B線断面内でU字状に曲げた状態で、それぞれ液体容器5に取り付け、2本の線状の吸液芯6をそれぞれU字状に曲げて形成した二つの円弧部6bを、振動板2、22のノズル孔形成領域2b、22bの下面側に、平面視で十字状に配置し、上側の円弧部6bを振動板2、22のノズル孔形成領域2b、22bの下面側に接触させるようにしてもよい。
As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is not limited to it, Various changes can be implemented within the range which does not change the summary of this invention. The
1、21 霧化装置
2、22 振動板
2a、22a ノズル孔
2c 突起部
4 液体
5 液体容器
6 線状の吸液芯
6b 円弧部
DESCRIPTION OF
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