JP3710340B2 - 超音波噴霧装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、殺虫剤や芳香剤などの液体を空気中に噴霧させる超音波噴霧装置に関し、特に、噴霧効率が優れて、噴霧性能が安定するように構成したものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体を噴霧する超音波噴霧装置として、特開平8-84949号公報、特開平8-215308号公報、特開平11-56195号公報などに開示されているように、容器に入れた液体を毛細管現象を利用した導液芯材によって吸い上げ、導液芯材の上端面に接することなく近接するように超音波振動子および振動板を配置して、液体の表面張力以上の超音波振動エネルギーを与えて、導液芯材の上端面の液体を微小な液滴として空気中に放出させるように構成した小電力で動作する超音波噴霧装置が従来より提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の超音波噴霧装置においては、導液芯材の上端面に存在する液体に表面張力以上の超音波振動エネルギーを与えて霧散させるために、導液芯材の上端面と超音波振動子との間隔を周期的に変化させている。
【０００４】
しかし、導液芯材の上端面と超音波振動子との設定間隔、超音波振動子の振幅の大小などによって、単位時間当たりの噴霧量が著しく変化し、噴霧性能のバラツキが大きく、かつ、構造が複雑で高価になるので実用化されたものは少ない。
【０００５】
そこで、この発明は、噴霧効率が優れ、噴霧性能が安定してバラツキのない超音波噴霧装置を提供するために考えられたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の超音波噴霧装置は、噴霧すべき液体を入れる容器４と、下端部より液体が供給され、上端部に軸心に対して傾斜した表面11を有する毛細管現象を利用した導液芯材１と、この導液芯材１の先端部近傍に接合されて、導液芯材１の傾斜した表面11をほぼ水平方向に振動させる圧電超音波振動子20とを具備し、 導液芯材１を蛇腹３の下端のフランジ 31 にあけた穴により液密に支持し、蛇腹３の上端のフランジ 32 の穴に導液芯材１を振動自在に挿通するとともに、蛇腹上端のフランジ 32 の外周面を容器４に液密に固定したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の超音波噴霧装置は、図１の断面図および一部を截断して示した図２の斜視図に示すように、噴霧すべき液体を入れる容器４と、導液芯材１と、加振モジュール２と、駆動回路６で構成されている。
【０００８】
容器４は、液体を入れる容積の大きい部分41と、首部42とにより構成されており、首部42の下部にスポンジや綿などの保液部材５が設けられている。
【０００９】
導液芯材１は、図３の組立図に示すように、軸方向に多数の毛細管を有するポリアセタールなどの耐薬品性プラスチックで作った軽量で弾性を有するものであり、導液芯材１の上端部には、例えば、円錐形、楕円回転体形、球形、斜めに裁断された面などの軸心に対して傾斜した表面11が形成されている。
【００１０】
導液芯材１に形成される毛細管は、管状のものに限ることなく、図４（ａ〜ｃ）の断面図に示すように、対向する壁面で囲まれた狭い空間を有する流動抵抗の少ない種々の隙間形状のものであればよく、また、導液芯材１の外形の断面形状が円形や多角形のものを採用することができる。
【００１１】
加振モジュール２は、導液芯材１の上端部を横方向に振動させる超音波振動子20と、この超音波振動子20の振動を妨げないように超音波振動子20を覆うカバー21とにより構成され、超音波振動子20は駆動回路６により駆動される。
【００１２】
加振モジュール２における超音波振動子20の後端部は、支持部材29を介してカバー21に固定されている。このカバー21は、右ハーフ23と左ハーフ26とにより構成され、左ハーフ26の上下の面に設けた突起24を右ハーフ23の上下の面にあけた係合穴27と係合させて組み合わせることにより超音波振動子20を覆うカバー21を形成する。
【００１３】
このカバー21には、両ハーフ23、26を組み合わせたときに、導液芯材１と接触しないように導液芯材１を通す穴を形成するために切欠部25、28がそれぞれ形成されている。
【００１４】
導液芯材１は、その上端部近傍の側面を超音波振動子20の自由端部と圧接手段または接着剤により接合され、その中間部を蛇腹３を介して容器４の首部42の上端部に結合されている。
【００１５】
導液芯材１の中間部に設けた嵌着部12は、蛇腹３の下端のフランジ31にあけた穴に液密に嵌着して支持され、蛇腹３の上端のフランジ32にあけた導液芯材１の外径より大きい穴に導液芯材１を振動自在に挿通して、上端のフランジ32の外周面を容器４の首部42の上端部に液密に固定することにより、導液芯材１の振動を妨げることなく、導液芯材１を容器４に液密に支持することができる。
【００１６】
このように、蛇腹３を介して、導液芯材１を容器４に液密に支持すると、容器４内の液体が減少したときに、容器４内が外気より負圧になって毛細管現象では液体を吸い上げることができなくなったり、また、温度変化により容器内外の圧力が異なって導液芯材１の上端より液体が漏出することがあるので、蛇腹３の下端フランジ31および上端フランジ32の各外周部に、スリットまたは小穴よりなるリーク穴33、34をあけて、上端フランジ32のリーク穴34、容器４の首部42の内壁と蛇腹３との隙間、下端フランジ31のリーク穴33を介して容器４の内外を連通させる。
【００１７】
そして、容器４、加振モジュール２、導液芯材１、駆動回路６は、導液芯材１の上端部が臨む開口部71を有するケース７に収納されている。
【００１８】
次に、このように構成された超音波噴霧装置の動作について説明する。
【００１９】
噴霧すべき液体が満たされた容器４内に挿入されている導液芯材１の下端より保液部材５を介して液体が毛細管現象によって吸い上げられて導液芯材１の上端部表面まで到達する。
【００２０】
駆動回路６を動作させて超音波振動子20を振動させると、導液芯材１の頂部が水平方向に振動させられる。導液芯材１の上端部には軸心に対して傾斜した表面11が形成されているので、上端部表面の液体は振動によって振り飛ばされ、微粒子状態になってケース７の開口部71より霧散し、やがて気化して空気中に拡散するのである。
【００２１】
なお、駆動回路６の出力を調整して超音波振動子20の振幅を変化させることにより、液体の噴霧量を調整することができる。
【００２２】
（その他の実施の形態）
以上で説明した実施の形態においては、容器４の底面と導液芯材１の下端部との間に、導液芯材１とは異なる保液部材５を介在させて導液芯材１の長さを短くしているが、導液芯材１の下端部を直接液体に浸し、導液芯材１の長さを容器４の底面に達するように構成しもよいのである。
【００２３】
また、駆動回路６を連続的に動作させて超音波振動子20を振動させ続けると、必要量以上の液体を霧化させて好ましくない場合には、駆動回路６を間欠的の動作させ、動作期間と休止期間との比を適当に調整することにより、所望量の液体を霧化させることができる。
【００２４】
また、ケース７に電動ファンを設けて、開口部71より空気を流出させると、噴霧量を一層増大させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の実施の形態に基づく説明から明らかなように、この発明の超音波噴霧装置は、毛細管現象を利用して導液芯材１の下端部より供給された液体を、超音波振動する上端部の傾斜した表面から振り飛ばして霧散させるように構成されているので、噴霧効率が優れ、噴霧性能が安定しており、単位時間当たりの噴霧量の調整を容易に行なうことができる。また、構造が簡単であり安価に製造することができる。さらに、導液芯材１は、蛇腹３を介して容器４に液密に固定されているので、転倒させても液体が漏れ出すことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の超音波噴霧装置の実施の形態を示す斜視図、
【図２】この発明の装置の実施の形態を一部を截断して示した斜視図、
【図３】この発明の装置における加振モジュールの組立図、
【図４】この発明の装置で使用する導液芯材の断面図である。
【符号の説明】
１ 導液芯材
２ 加振モジュール
３ 蛇腹
４ 容器
５ 保液部材
６ 駆動回路
７ ケース
11 傾斜した表面
12 嵌着部
20 超音波振動子
21 カバー
23 カバーの右ハーフ
26 カバーの左ハーフ

Claims (3)

1. 噴霧すべき液体を入れる容器と、
   下端部より液体が供給され、上端部に軸心に対して傾斜した表面が形成された毛細管現象を利用した導液芯材と、
   該導液芯材に接合されて、導液芯材の傾斜した表面をほぼ水平方向に振動させる圧電超音波振動子とを具備し、
   上記導液芯材を蛇腹下端のフランジにあけた穴により液密に支持し、蛇腹上端のフランジの穴に導液芯材を振動自在に挿通するとともに、蛇腹上端のフランジの外周面を容器に液密に固定したことを特徴とする超音波噴霧装置。
2. 導液芯材が毛細管現象により液体を上昇させる耐薬品性の合成樹脂成形物であることを特徴とする請求項１に記載の超音波噴霧装置。
3. 圧電超音波振動子を、その振動を妨げないケースで包囲したことを特徴とする請求項１に記載の超音波噴霧装置。

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