JP2021010878A - 液体霧化システム及びミスト発生システム - Google Patents
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Abstract
Description
以下では、実施形態1に係る液体霧化システム1について図1〜3に基づいて説明する。
実施形態1に係る液体霧化システム1は、例えば、表面弾性波のエネルギを対象液体100に与えて対象液体100を霧化する。液体霧化システム1では、対象液体100を霧化することによって形成された液滴粒子を放出する。ここにおいて、液体霧化システム1は、基板2と、IDT(Interdigital Transducer)電極3と、カバー部材6と、を備える。基板2は、圧電性を有する。IDT電極3は、基板2に表面弾性波を発生させる。液体霧化システム1では、基板2とカバー部材6との間に形成される間隙7に対象液体100が供給される。対象液体100は、例えば、水、アロマオイル、美容用の液体、医療用の液体等である。液体霧化システム1は、例えば、ミストディフューザに適用することができる。
液体霧化システム1は、図1〜3に示すように、基板2と、IDT電極3と、カバー部材6と、を備える。
図1の構成において貫通孔64の内径を種々変化させた場合それぞれについて、間隙7に対象液体100を供給し、IDT電極3の駆動電圧を印加して基板2に表面弾性波を発生させたときの貫通孔64の第2開口642付近をカメラで撮影するとともに、液滴粒子の粒径を上述のレーザ回折式の粒度分布測定装置を用いて測定した。貫通孔64の内径は、0.1mm〜3.0mmの範囲で変化させた。駆動電圧の周波数は、40MHzとした。
ここで、貫通孔64の内径については、上述のように、液体霧化システム1でナノメートルサイズの液滴粒子を得るために好ましい範囲がある。これにより、実施形態1に係る液体霧化システム1では、図3及び4Bに示すように、基板2の厚さ方向D0から見て貫通孔64に重なる規定領域211上で対象液体100の液膜厚を間隙7のギャップ長と略等しくすることができ、規定領域211上の対象液体100の霧化によって形成されたナノメートルサイズのミストが貫通孔64から放出される。
実施形態1に係る液体霧化システム1は、基板2と、IDT電極3と、カバー部材6と、を備える。基板2は、表面21及び裏面22を有する。基板2は、圧電性を有する。IDT電極3は、基板2の表面21上に設けられている。IDT電極3は、基板2に表面弾性波を発生させる。カバー部材6は、基板2の厚さ方向D0から見て表面弾性波の伝搬方向においてIDT電極3に並んでいる。カバー部材6は、基板2の表面21側に設けられて基板2の表面21との間に対象液体100が供給される間隙7を形成している。カバー部材6は、貫通孔64を有する。貫通孔64は、カバー部材6を厚さ方向D0に貫通し、間隙7に供給された対象液体100が間隙7を通して搬送される位置に形成されている。液体霧化システム1では、厚さ方向D0から見て基板2の表面21のうち貫通孔64に重なる規定領域211上で対象液体100の霧化によって形成された液滴粒子が貫通孔64から放出される。
図8は、実施形態1の変形例1に係る液体霧化システム1aの断面図である。変形例1に係る液体霧化システム1aに関し、実施形態1に係る液体霧化システム1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
以下、実施形態2に係る液体霧化システム1e及びそれを備えるミスト発生システム200について、図12に基づいて説明する。実施形態2に係る液体霧化システム1eに関し、実施形態1に係る液体霧化システム1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
以下、実施形態3に係る液体霧化システム1f及びそれを備えるミスト発生システム200aについて、図13に基づいて説明する。実施形態3に係る液体霧化システム1fに関し、実施形態1に係る液体霧化システム1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
以上説明した実施形態等から本明細書には以下の態様が開示されている。
2 基板
21 表面
211 規定領域
22 裏面
23 伝搬領域
3 IDT電極
31 第1櫛形電極
311 第1電極指
32 第2櫛形電極
321 第2電極指
5 表面弾性波素子
6 カバー部材
61 第1面
62 第2面
63 供給孔
64 貫通孔
7 間隙
8 制限部
9 制御部
10 多孔質シート
100 対象液体
200 ミスト発生システム
201 液体供給部
202 混合器
203 調合部
Claims (13)
- 表面及び裏面を有し、圧電性を有する基板と、
前記基板の前記表面上に設けられており、前記基板に表面弾性波を発生させるIDT電極と、
前記基板の厚さ方向から見て前記表面弾性波の伝搬方向において前記IDT電極に並んでおり、前記基板の前記表面側に設けられて前記基板の前記表面との間に対象液体が供給される間隙を形成しているカバー部材と、を備え、
前記カバー部材は、
前記カバー部材を前記厚さ方向に貫通し、前記間隙に供給された前記対象液体が前記間隙を通して搬送される位置に形成された貫通孔を有し、
前記厚さ方向から見て前記基板の前記表面のうち前記貫通孔に重なる規定領域上で前記対象液体の霧化によって形成された液滴粒子が前記貫通孔から放出される、
液体霧化システム。 - 前記貫通孔は、前記カバー部材における前記基板側の第1面に形成された第1開口と、前記カバー部材における前記基板側とは反対側の第2面に形成された第2開口と、を含み、
前記対象液体を霧化するときには、前記基板の前記表面の前記規定領域上において前記対象液体の液面の少なくとも一部は、前記第2開口よりも前記第1開口側に位置している、
請求項1に記載の液体霧化システム。 - 前記IDT電極により前記表面弾性波を発生させているときに、前記間隙内の前記対象液体に作用する摩擦力によって前記対象液体が前記表面弾性波の伝搬方向とは逆方向に搬送される、
請求項1又は2に記載の液体霧化システム。 - 前記カバー部材は、
前記カバー部材を前記厚さ方向に貫通し、前記間隙に前記対象液体を供給するための供給孔を有し、
前記貫通孔は、前記厚さ方向から見て、前記IDT電極と前記供給孔とを結ぶ一直線上で前記IDT電極と前記供給孔との間に位置している、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 - 前記対象液体を霧化するときには、少なくとも、前記規定領域の中央部上にある前記対象液体から前記液滴粒子が形成される、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 - 前記対象液体を霧化するときには、前記規定領域の全域が前記対象液体で覆われている、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 - 前記IDT電極は、
複数の第1電極指を含む櫛形状の第1櫛形電極と、
複数の第2電極指を含む櫛形状の第2櫛形電極と、を有し、
前記表面弾性波は、前記基板における伝搬領域を伝搬し、
前記伝搬領域は、前記IDT電極の前記複数の第1電極指と前記複数の第2電極指との交差領域を延長した延長領域に前記厚さ方向で重複する領域であり、
少なくとも一部が前記基板と前記カバー部材との間に介在し、前記対象液体が前記基板の前記表面上において広がる範囲を制限する制限部を更に備え、
前記制限部は、前記カバー部材の外周部のうち前記厚さ方向から見て前記伝搬領域と交差している部分に少なくとも位置している、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 - 前記対象液体を霧化するときに前記貫通孔が前記対象液体で満たされないように前記対象液体の供給量を制御する制御部を更に備える、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 - 前記カバー部材は、前記基板の前記表面との間に前記間隙を形成するための凹凸構造を有する、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の液体霧化システム。 - 前記規定領域上に設けられており、前記カバー部材の前記貫通孔内に入り込んでいる多孔質シートを更に備える、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の液体霧化システム。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の液体霧化システムと、
前記液体霧化システムにおける前記間隙へ前記対象液体を供給する液体供給部と、を備える、
ミスト発生システム。 - 前記IDT電極と前記間隙と前記貫通孔と前記液体供給部とのセットを複数有し、
前記複数のセットの各々では、前記対象液体として互いに異なる成分を含む液体が前記液体供給部から前記間隙へ供給され、
前記複数のセットそれぞれの前記貫通孔から放出された前記液滴粒子を含むミストを調合する混合器を更に備える、
請求項11に記載のミスト発生システム。 - 前記液体供給部は、複数種の液体から前記対象液体を調合する調合部を更に備え、
前記液体供給部は、前記調合部で調合した前記対象液体を前記間隙へ供給する、
請求項11に記載のミスト発生システム。
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