JP6832564B2 - Focused sound field forming device - Google Patents
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Description
本発明は、集束音場形成装置に関するものである。 The present invention relates to a focused sound field forming device.
従来から、集束音場形成装置は、気体中の塵埃の捕集するための集塵装置として用いられている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。このような集束音場形成装置では、空間内に強力な空中超音波による集束音場を形成し、集束音場により浮遊微粒子を凝集させる。例えば、特許文献１では、振動子ユニットに円筒型の振動板（以下、円筒振動板と称する）を取り付け、振動子ユニットの振動により円筒振動板を共振させることにより集束音場を形成している。 Conventionally, a focused sound field forming device has been used as a dust collecting device for collecting dust in a gas (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In such a focused sound field forming device, a focused sound field by strong aerial ultrasonic waves is formed in the space, and the suspended fine particles are aggregated by the focused sound field. For example, in Patent Document 1, a cylindrical diaphragm (hereinafter referred to as a cylindrical diaphragm) is attached to the vibrator unit, and a focused sound field is formed by resonating the cylindrical diaphragm with the vibration of the diaphragm unit. ..
ところで、特許文献１に開示された集束音場形成装置をプラント等に設置する場合には、振動する円筒振動板をプラントの配管等に直接固定することができないため、配管の内部に円筒振動板を設置することになる。このように円筒振動板が配管の内部に設置されると、配管の圧力損失が高まる。このため、集束音場形成装置を設置することにより、気体の配管中の流れを阻害する可能性がある。 By the way, when the focused sound field forming apparatus disclosed in Patent Document 1 is installed in a plant or the like, the vibrating cylindrical diaphragm cannot be directly fixed to the piping or the like of the plant, so that the cylindrical diaphragm is inside the piping. Will be installed. When the cylindrical diaphragm is installed inside the pipe in this way, the pressure loss of the pipe increases. Therefore, by installing the focusing sound field forming device, there is a possibility that the flow of gas in the pipe is obstructed.
さらに、特許文献１に開示された集束音場形成装置では、円筒振動板の径方向の中心部に音圧の弱い領域が形成される。この音圧の弱い領域は、円筒振動板が周方向に定在波が形成されるように振動し、軸芯を上記径方向において挟んで対向する箇所から放射される音波同士が打ち消し合うことによって形成されていると考えられる。このような音圧の弱い領域は円筒振動板の軸芯に沿う方向に連続するように形成されるため、円筒振動板の中心部では例えば浮遊微粒子が補足されることなく通過してしまう。 Further, in the focused sound field forming apparatus disclosed in Patent Document 1, a region where the sound pressure is weak is formed at the central portion in the radial direction of the cylindrical diaphragm. In this region where the sound pressure is weak, the cylindrical diaphragm vibrates so as to form a standing wave in the circumferential direction, and the sound waves radiated from the opposite locations sandwiching the axis in the radial direction cancel each other out. It is thought that it has been formed. Since such a region where the sound pressure is weak is formed so as to be continuous in the direction along the axis of the cylindrical diaphragm, for example, suspended fine particles pass through the central portion of the cylindrical diaphragm without being captured.
なお、集束音場形成装置は、集塵装置に限られず、液体を集束音場により霧化させる霧化装置や消臭装置として用いられる場合もある。このような場合も同様の問題が生じる。 The focusing sound field forming device is not limited to the dust collecting device, and may be used as an atomizing device or a deodorizing device for atomizing a liquid by the focusing sound field. A similar problem arises in such a case.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、集束音場形成装置において、プラント等の配管中の気体の流れを阻害せず、かつ、筒状の振動板の中央部に強い音圧領域を形成可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and in a focused sound field forming apparatus, a strong sound is generated in the central portion of a tubular diaphragm without obstructing the flow of gas in piping of a plant or the like. The purpose is to make it possible to form a pressure region.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention employs the following configuration as a means for solving the above problems.
第１の発明は、気体が通過可能とされた筒形状の筒振動板と、上記筒振動板の軸芯に沿った定在波が形成されるように上記筒振動板を共振させる振動子ユニットと、上記筒振動板の上記振動の節であって上記筒振動板の上記軸芯に沿う方向の端部に設けられる剛壁とを有するという構成を採用する。 The first invention is an oscillator unit that resonates a tubular diaphragm through which gas can pass and a cylindrical diaphragm so that a standing wave is formed along the axis of the diaphragm. And, a configuration is adopted in which the vibration node of the tubular diaphragm is provided with a rigid wall provided at the end of the tubular diaphragm in the direction along the axial core.
第２の発明は、上記第１の発明において、上記剛壁が、上記筒振動板の上記軸芯に沿う方向の両端部に設けられているという構成を採用する。 The second invention adopts the configuration in which the rigid walls are provided at both ends of the tubular diaphragm in the direction along the axis in the first invention.
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記剛壁が、上記筒振動板の軸芯を中心とする環状形状であって上記筒振動板から上記筒振動板の径方向に突出するフランジからなるという構成を採用する。 In the third invention, in the first or second invention, the rigid wall has an annular shape centered on the axis of the tubular diaphragm, and is in the radial direction from the tubular diaphragm to the tubular diaphragm. A configuration consisting of a protruding flange is adopted.
第４の発明は、上記第３の発明において、上記筒振動板の軸芯に沿う方向の上記フランジの長さ寸法が、上記筒振動板の径方向の厚み寸法よりも大きく設定されているという構成を採用する。 According to the fourth invention, in the third invention, the length dimension of the flange in the direction along the axis of the tubular diaphragm is set to be larger than the thickness dimension in the radial direction of the tubular diaphragm. Adopt the configuration.
第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記振動子ユニットと上記筒振動板との間に介挿されると共に上記筒振動板と同一材料からなるシムを備えるという構成を採用する。 A fifth aspect of the present invention comprises a configuration in which, in any one of the first to fourth inventions, a shim is provided between the vibrator unit and the tubular diaphragm and made of the same material as the tubular diaphragm. adopt.
本発明によれば、筒形状の筒振動板の振動の節の位置となる端部に剛壁が設けられている。このため、剛壁は、筒振動板が振動しても変位せず、外部の部材に対して固定させることができる。したがって、例えば剛壁をプラントの配管の一部に接続し、筒振動板を配管の一部とすることにより、プラント等の配管中の気体の流れを阻害せずに配管に取り付けることができる。さらに、本発明によれば、振動子ユニットによって、筒振動板の軸芯に沿った定在波が形成されるように筒振動板が共振される。このように振動する筒振動板では、径方向における中心部に音圧が強い領域が形成される。よって、本発明によれば、集束音場形成装置において、プラント等の配管中の気体の流れを阻害せず、かつ、筒状の振動板の中央部に強い音圧領域を形成することができる。 According to the present invention, a rigid wall is provided at the end of the tubular diaphragm at the position of the vibration node. Therefore, the rigid wall does not displace even if the tubular diaphragm vibrates, and can be fixed to an external member. Therefore, for example, by connecting a rigid wall to a part of the pipe of the plant and making the tubular diaphragm a part of the pipe, it can be attached to the pipe without obstructing the flow of gas in the pipe of the plant or the like. Further, according to the present invention, the vibrator unit resonates the diaphragm so that a standing wave is formed along the axis of the diaphragm. In the tubular diaphragm that vibrates in this way, a region with strong sound pressure is formed in the central portion in the radial direction. Therefore, according to the present invention, in the focused sound field forming apparatus, it is possible to form a strong sound pressure region in the central portion of the tubular diaphragm without obstructing the flow of gas in the piping of a plant or the like. ..
以下、図面を参照して、本発明に係る集束音場形成装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, an embodiment of the focused sound field forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member recognizable.
図１は、本実施形態の集束音場形成装置１の斜視図である。また、図２は、本実施形態の集束音場形成装置１の正面図である。また、図３は、図２の領域αの拡大模式図である。本実施形態の集束音場形成装置１は、例えば、微粒子（煙霧質）を含む気体を処理して微粒子を凝集させる集塵装置に適用されるものであり、超音波による集束音場を形成する。なお、本実施形態の集束音場形成装置１において扱う超音波とは、人間には聞こえない高い周波数の音のみならず、人の可聴域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ程度）であっても聞くことを目的としない音波を含むものとする。 FIG. 1 is a perspective view of the focused sound field forming device 1 of the present embodiment. Further, FIG. 2 is a front view of the focused sound field forming device 1 of the present embodiment. Further, FIG. 3 is an enlarged schematic view of the region α of FIG. The focused sound field forming device 1 of the present embodiment is applied to, for example, a dust collecting device that processes a gas containing fine particles (aerosol) to aggregate the fine particles, and forms a focused sound field by ultrasonic waves. .. The ultrasonic waves handled by the focused sound field forming apparatus 1 of the present embodiment are intended to be heard not only in high frequency sounds that cannot be heard by humans but also in the human audible range (about 20 Hz to 20 kHz). It shall include sound waves that do not.
本実施形態の集束音場形成装置１は、図１及び図２に示すように、集束音場形成装置１は、振動子ユニット２と、配管部３と、ネジ４と、外側シム５（シム）と、内側シム６とを備えている。振動子ユニット２は、振動子２ａと、エキスポネンシャルホーン２ｂと、共振棒２ｃとを備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the focused sound field forming device 1 of the present embodiment includes an oscillator unit 2, a piping portion 3, a screw 4, and an outer shim 5 (shim 5). ) And the inner shim 6. The oscillator unit 2 includes an oscillator 2a, an exponential horn 2b, and a resonance rod 2c.
振動子２ａは、例えば圧電素子や磁歪素子、電歪素子などの電気機械変換素子から構成されている。その中でも、強力な超音波を発生させる振動子２ａとして、ボルト締めランジュバン型振動子（ＢＬＴ：Ｂｏｌｔ−ｃｌａｍｐｅｄ Ｌａｎｇｅｖｉｎ ｔｙｐｅ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が好適に用いられる。なお、振動子２ａは、不図示の電源装置から駆動電力が供給されることによって駆動される。 The oscillator 2a is composed of an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element, a magnetostrictive element, or an electrostrictive element. Among them, as the vibrator 2a for generating strong ultrasonic waves, a bolt-clamped Langevin type transducer (BLT) is preferably used. The oscillator 2a is driven by supplying driving power from a power supply device (not shown).
エキスポネンシャルホーン２ｂは、振動子２ａに取り付けられて、振動子２ａによる振動を増幅させる（振幅を拡大させる）ものである。共振棒２ｃは、エキスポネンシャルホーン２ｂと配管部３が備える後述の円筒振動板３ａとの間を連結し、円筒振動板３ａの共振周波数を調整すると共にエキスポネンシャルホーン２ｂにより増幅された振動を円筒振動板３ａへ伝達する直線状の棒部材である。 The exponential horn 2b is attached to the vibrator 2a to amplify (increase the amplitude) the vibration caused by the vibrator 2a. The resonance rod 2c connects between the exponential horn 2b and the cylindrical diaphragm 3a provided in the piping portion 3, adjusts the resonance frequency of the cylindrical diaphragm 3a, and vibrates amplified by the exponential horn 2b. Is a linear rod member that transmits the frequency to the cylindrical diaphragm 3a.
配管部３は、円筒振動板３ａ（筒振動板）と、第１フランジ３ｂと、第２フランジ３ｃとを備えている。本実施形態においては、円筒振動板３ａと第１フランジ３ｂと第２フランジ３ｃとは、同一材料（例えばジュラルミン）によって一体的に形成されている。このような配管部３は、例えば、単一のブロックから削り出しによって形成される。 The piping portion 3 includes a cylindrical diaphragm 3a (cylindrical diaphragm), a first flange 3b, and a second flange 3c. In the present embodiment, the cylindrical diaphragm 3a, the first flange 3b, and the second flange 3c are integrally formed of the same material (for example, duralumin). Such a piping portion 3 is formed, for example, by carving from a single block.
円筒振動板３ａは、円筒形状とされた振動板であり、振動子２ａの振動が伝達されることにより共振する部位である。図４は、円筒振動板３ａの縦断面図である。この図に示すように、円筒振動板３ａは、軸芯Ｌに沿った方向の中央部に円筒振動板３ａの径方向に貫通する貫通孔３ａ１を有している。この貫通孔３ａ１は、円筒振動板３ａの下部に形成されており、ネジ４が挿通される。また、円筒振動板３ａは、ネジ４により振動子ユニット２の共振棒２ｃに固定されており、軸芯Ｌが共振棒２ｃの軸芯に対して直交するように振動子ユニット２に対して姿勢設定されている。このような円筒振動板３ａは、振動子ユニット２から付与される振動に共振することによって、音波を発生する。 The cylindrical diaphragm 3a is a diaphragm having a cylindrical shape, and is a portion that resonates when the vibration of the vibrator 2a is transmitted. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the cylindrical diaphragm 3a. As shown in this figure, the cylindrical diaphragm 3a has a through hole 3a1 penetrating in the radial direction of the cylindrical diaphragm 3a at the central portion in the direction along the axis L. The through hole 3a1 is formed in the lower part of the cylindrical diaphragm 3a, and the screw 4 is inserted therethrough. Further, the cylindrical vibrating plate 3a is fixed to the resonance rod 2c of the vibrator unit 2 by a screw 4, and the shaft core L is oriented with respect to the vibrator unit 2 so as to be orthogonal to the shaft core of the resonance rod 2c. It is set. Such a cylindrical diaphragm 3a generates sound waves by resonating with the vibration applied from the vibrator unit 2.
本実施形態の集束音場形成装置１においては、円筒振動板３ａは、軸芯Ｌに沿った定在波状に振動するように振動子ユニット２から付与される振動に共振する。つまり、円筒振動板３ａは、軸芯Ｌに沿った定在波が形成されるように振動子２ａによって共振させられる。このように共振する円筒振動板３ａが、軸芯Ｌに沿った定在波状に振動するモードを、以下、節円筒モードと称する。なお、円筒振動板３ａの軸芯Ｌに沿った方向の長さ寸法（以下、長さ寸法ｄ１と称する）は、節円筒モードで共振するように、振動子２ａから付与される振動の半波長の奇数倍となるように設定されている。また、円筒振動板３ａの内径寸法（以下、内径寸法ｄ２と称する）は、節円筒モードで共振するように、振動子２ａから付与される振動の波長の整数倍となるように設定されている。さらに、円筒振動板３ａの径方向の厚さ寸法（以下、厚さ寸法ｄ３と称する）は、振動子２ａから付与される振動によって円筒振動板３ａの全体が振動しやすいよう、薄く設定されている。 In the focused sound field forming device 1 of the present embodiment, the cylindrical diaphragm 3a resonates with the vibration applied from the vibrator unit 2 so as to vibrate in a standing wave shape along the axis L. That is, the cylindrical diaphragm 3a is resonated by the vibrator 2a so that a standing wave along the axis L is formed. The mode in which the cylindrical diaphragm 3a that resonates in this way vibrates in a standing wave shape along the axis L is hereinafter referred to as a node-cylindrical mode. The length dimension of the cylindrical diaphragm 3a in the direction along the axis L (hereinafter referred to as the length dimension d1) is a half wavelength of the vibration applied from the vibrator 2a so as to resonate in the nodal cylindrical mode. It is set to be an odd multiple of. Further, the inner diameter dimension of the cylindrical diaphragm 3a (hereinafter referred to as the inner diameter dimension d2) is set to be an integral multiple of the wavelength of the vibration applied from the vibrator 2a so as to resonate in the nodal cylindrical mode. .. Further, the radial thickness dimension of the cylindrical diaphragm 3a (hereinafter referred to as the thickness dimension d3) is set thin so that the entire cylindrical diaphragm 3a is easily vibrated by the vibration applied from the vibrator 2a. There is.
節円筒モードで振動する円筒振動板３ａでは、軸芯Ｌに沿った方向に等間隔で定常的に変位しない部位（振動の節）が形成される。なお、本実施形態においては、円筒振動板３ａの軸芯Ｌに沿う方向の一方の端部に剛壁として第１フランジ３ｂが接続され、軸芯Ｌに沿う方向の他方の端部に剛壁として第２フランジ３ｃとが接続されており、円筒振動板３ａの軸芯Ｌに沿う方向の両端位置が、節円筒モードで共振する場合における振動の節となる。 In the cylindrical diaphragm 3a that vibrates in the node-cylindrical mode, portions (vibration nodes) that are not constantly displaced at equal intervals in the direction along the axis L are formed. In the present embodiment, the first flange 3b is connected as a rigid wall to one end of the cylindrical diaphragm 3a in the direction along the axis L, and the rigid wall is connected to the other end in the direction along the axis L. The second flange 3c is connected as a vibration node, and the positions of both ends of the cylindrical diaphragm 3a in the direction along the axis L serve as vibration nodes when resonating in the node-cylindrical mode.
第１フランジ３ｂ（剛壁）は、円筒振動板３ａの軸芯Ｌに沿った方向の一方の端部に一体的に取り付けられた円環状の部位である。第１フランジ３ｂは、内径寸法が円筒振動板３ａと同一に設定され、円筒振動板３ａと同軸上に配置されている。この第１フランジ３ｂの軸芯Ｌに沿った方向の長さ寸法（以下、長さ寸法ｄａと称する）は、円筒振動板３ａの厚さ寸法ｄ３に対して十分に大きく設定されている。さらに、第１フランジ３ｂの径方向の厚さ寸法（以下、厚さ寸法ｄｂと称する）は、円筒振動板３ａの長さ寸法ｄ１よりも短く、第１フランジ３ｂの長さ寸法ｄａよりも長く設定されている。 The first flange 3b (rigid wall) is an annular portion integrally attached to one end of the cylindrical diaphragm 3a in the direction along the axis L. The inner diameter of the first flange 3b is set to be the same as that of the cylindrical diaphragm 3a, and the first flange 3b is arranged coaxially with the cylindrical diaphragm 3a. The length dimension of the first flange 3b in the direction along the axis L (hereinafter referred to as the length dimension da) is set sufficiently larger than the thickness dimension d3 of the cylindrical diaphragm 3a. Further, the radial thickness dimension of the first flange 3b (hereinafter referred to as the thickness dimension db) is shorter than the length dimension d1 of the cylindrical diaphragm 3a and longer than the length dimension da of the first flange 3b. It is set.
第２フランジ３ｃ（剛壁）は、円筒振動板３ａの軸芯Ｌに沿った方向の他方の端部に一体的に取り付けられた円環状の部位である。第２フランジ３ｃは、内径寸法が円筒振動板３ａと同一に設定され、円筒振動板３ａと同軸上に配置されている。この第２フランジ３ｃは、第１フランジ３ｂと同一形状に設定されている。つまり、第２フランジ３ｃは、軸芯Ｌに沿った方向の長さ寸法が第１フランジ３ｂの長さ寸法ｄａと同一とされ、径方向の厚さ寸法が第１フランジ３ｂの厚さ寸法ｄｂと同一に設定されている。 The second flange 3c (rigid wall) is an annular portion integrally attached to the other end of the cylindrical diaphragm 3a in the direction along the axis L. The inner diameter of the second flange 3c is set to be the same as that of the cylindrical diaphragm 3a, and the second flange 3c is arranged coaxially with the cylindrical diaphragm 3a. The second flange 3c is set to have the same shape as the first flange 3b. That is, the length dimension of the second flange 3c in the direction along the axis L is the same as the length dimension da of the first flange 3b, and the thickness dimension in the radial direction is the thickness dimension db of the first flange 3b. Is set to be the same as.
これらの第１フランジ３ｂと第２フランジ３ｃとは、円筒振動板３ａと比較して剛性が高く、円筒振動板３ａが振動子２ａから付与される振動に共振する場合の振動の節の位置に配置されている。このため、円筒振動板３ａが共振する場合であっても、第１フランジ３ｂと第２フランジ３ｃとは振動しない、若しくは、振動が極めて小さい。これらの第１フランジ３ｂと第２フランジ３ｃとは、本実施形態の集束音場形成装置１をプラント等の配管に取り付ける場合に、当該配管に対して直接的に固定される部位として用いられる。 The first flange 3b and the second flange 3c have higher rigidity than the cylindrical diaphragm 3a, and are located at the position of the vibration node when the cylindrical diaphragm 3a resonates with the vibration applied from the vibrator 2a. Have been placed. Therefore, even when the cylindrical diaphragm 3a resonates, the first flange 3b and the second flange 3c do not vibrate, or the vibration is extremely small. These first flange 3b and second flange 3c are used as parts that are directly fixed to the piping when the focusing sound field forming apparatus 1 of the present embodiment is attached to the piping of a plant or the like.
このような配管部３は、本実施形態の集束音場形成装置１がプラント等の配管に取り付けられた場合に、円筒振動板３ａに囲まれた領域と、第１フランジ３ｂに囲まれた領域と、第２フランジ３ｃに囲まれた領域とに、配管に流れる気体（水蒸気等の液体が混合された気体を含む）を通過可能としている。 Such a piping portion 3 includes a region surrounded by a cylindrical diaphragm 3a and a region surrounded by a first flange 3b when the focusing sound field forming device 1 of the present embodiment is attached to a pipe of a plant or the like. And, the gas flowing through the pipe (including the gas mixed with the liquid such as water vapor) can pass through the region surrounded by the second flange 3c.
ネジ４は、図３に示すように、円筒振動板３ａの貫通孔３ａ１に円筒振動板３ａの径方向内側から挿入され、先端部が振動子ユニット２の共振棒２ｃの先端部に螺合されており、円筒振動板３ａを共振棒２ｃに対して固定している。外側シム５は、振動子ユニット２の共振棒２ｃの先端面と、円筒振動板３ａの外周面との間に介挿されており、共振棒２ｃの先端面と円筒振動板３ａの外周面との隙間を埋めている。この外側シム５は、上面が円筒振動板３ａの外周面に沿って湾曲されており、下面が共振棒２ｃの先端面に沿った平面とされている。つまり、外側シム５は、共振棒２ｃの先端面と円筒振動板３ａの外周面との両方に対して面接触されている。このような外側シム５は、共振棒２ｃから円筒振動板３ａに伝わる振動の伝達面積を広げ、より確実かつ安定的に円筒振動板３ａに振動を伝達可能とする。 As shown in FIG. 3, the screw 4 is inserted into the through hole 3a1 of the cylindrical diaphragm 3a from the radial inside of the cylindrical diaphragm 3a, and the tip portion is screwed into the tip portion of the resonance rod 2c of the vibrator unit 2. The cylindrical diaphragm 3a is fixed to the resonance rod 2c. The outer shim 5 is interposed between the tip surface of the resonance rod 2c of the vibrator unit 2 and the outer peripheral surface of the cylindrical diaphragm 3a, and is interposed between the tip surface of the resonance rod 2c and the outer peripheral surface of the cylindrical diaphragm 3a. Is filling the gap. The upper surface of the outer shim 5 is curved along the outer peripheral surface of the cylindrical diaphragm 3a, and the lower surface is a flat surface along the tip surface of the resonance rod 2c. That is, the outer shim 5 is in surface contact with both the tip surface of the resonance rod 2c and the outer peripheral surface of the cylindrical diaphragm 3a. Such an outer shim 5 widens the transmission area of the vibration transmitted from the resonance rod 2c to the cylindrical diaphragm 3a, and enables the vibration to be transmitted to the cylindrical diaphragm 3a more reliably and stably.
なお、外側シム５は、円筒振動板３ａと同一材料によって形成されていることが好ましい。つまり、本実施形態において外側シム５は、例えばジュラルミンによって形成されている。外側シム５を円筒振動板３ａと同一材料で形成することで、外側シム５と円筒振動板３ａとの境界面における振動波の反射を防ぐことができ、より確実かつ安定的に円筒振動板３ａに振動を伝達することができる。 The outer shim 5 is preferably formed of the same material as the cylindrical diaphragm 3a. That is, in this embodiment, the outer shim 5 is formed by, for example, duralumin. By forming the outer shim 5 with the same material as the cylindrical diaphragm 3a, it is possible to prevent the reflection of the vibration wave at the interface between the outer shim 5 and the cylindrical diaphragm 3a, and the cylindrical diaphragm 3a can be more reliably and stably. Vibration can be transmitted to.
内側シム６は、ネジ４の頭部と円筒振動板３ａの内周面との間に介挿されており、ネジ４の頭部と円筒振動板３ａの内周面との隙間を埋めている。この内側シム６は、上面がネジ４の頭部の表面に沿った平面とされており、下面が円筒振動板３ａの内周面に沿って湾曲されている。つまり、内側シム６は、ネジ４の頭部と円筒振動板３ａの内周面との両方に対して面接触されている。このような内側シム６も、外側シム５と同様に、円筒振動板３ａと同一材料によって形成されていることが好ましい。 The inner shim 6 is inserted between the head of the screw 4 and the inner peripheral surface of the cylindrical diaphragm 3a to fill the gap between the head of the screw 4 and the inner peripheral surface of the cylindrical diaphragm 3a. .. The upper surface of the inner shim 6 is a flat surface along the surface of the head of the screw 4, and the lower surface is curved along the inner peripheral surface of the cylindrical diaphragm 3a. That is, the inner shim 6 is in surface contact with both the head of the screw 4 and the inner peripheral surface of the cylindrical diaphragm 3a. It is preferable that such an inner shim 6 is also made of the same material as the cylindrical diaphragm 3a, like the outer shim 5.
このような構成を有する本実施形態の集束音場形成装置１では、振動子２ａが振動すると、振動子２ａで発生した振動がエキスポネンシャルホーン２ｂ及び共振棒２ｃを通じて円筒振動板３ａに伝達される。円筒振動板３ａに振動が伝達されると、円筒振動板３ａが共振し、超音波（音波）が円筒振動板３ａから発せられる。このような超音波が円筒振動板３ａの径方向内側に向けてされると、円筒振動板３ａの周方向の異なる部位から発生した超音波同士や反射した超音波同士が干渉し、円筒振動板３ａの中心部に音圧が高い領域が形成される。例えば、このような音圧が高い領域に浮遊微粒子を含む気体が通過すると、浮遊微粒子同士が凝集されて補足される。この結果、気体から浮遊微粒子が除去される。 In the focused sound field forming apparatus 1 of the present embodiment having such a configuration, when the vibrator 2a vibrates, the vibration generated by the vibrator 2a is transmitted to the cylindrical diaphragm 3a through the exponential horn 2b and the resonance rod 2c. To. When vibration is transmitted to the cylindrical diaphragm 3a, the cylindrical diaphragm 3a resonates and ultrasonic waves (sound waves) are emitted from the cylindrical diaphragm 3a. When such ultrasonic waves are directed inward in the radial direction of the cylindrical diaphragm 3a, the ultrasonic waves generated from different parts in the circumferential direction of the cylindrical diaphragm 3a and the reflected ultrasonic waves interfere with each other, and the cylindrical diaphragm 3a. A region with high sound pressure is formed in the central portion of 3a. For example, when a gas containing suspended fine particles passes through such a region where the sound pressure is high, the suspended fine particles are aggregated and supplemented. As a result, suspended fine particles are removed from the gas.
以上のような本実施形態の集束音場形成装置１においては、振動の節の位置となる円筒振動板３ａの端部に第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃが設けられている。このため、第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃは、円筒振動板３ａが振動しても変位せず、外部の部材に対して固定させることができる。したがって、例えば第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃをプラントの配管の一部に接続し、円筒振動板３ａを配管の一部とすることにより、プラント等の配管中の気体の流れを阻害せずに配管に取り付けることができる。さらに、本実施形態の集束音場形成装置１によれば、振動子ユニット２によって、円筒振動板３ａの軸芯Ｌに沿った定在波が形成されるように円筒振動板３ａが共振される。このように振動する円筒振動板３ａでは、径方向における中心部に音圧が強い領域が形成される。よって、本実施形態の集束音場形成装置１によれば、円筒振動板３ａの径方向の中心部における音場作用を高めることが可能となる。 In the focused sound field forming apparatus 1 of the present embodiment as described above, the first flange 3b and the second flange 3c are provided at the end of the cylindrical diaphragm 3a which is the position of the vibration node. Therefore, the first flange 3b and the second flange 3c do not displace even if the cylindrical diaphragm 3a vibrates, and can be fixed to an external member. Therefore, for example, by connecting the first flange 3b and the second flange 3c to a part of the piping of the plant and making the cylindrical diaphragm 3a a part of the piping, the flow of gas in the piping of the plant or the like is not obstructed. Can be attached to the piping. Further, according to the focused sound field forming apparatus 1 of the present embodiment, the vibrator unit 2 resonates the cylindrical diaphragm 3a so that a standing wave is formed along the axis L of the cylindrical diaphragm 3a. .. In the cylindrical diaphragm 3a that vibrates in this way, a region having a strong sound pressure is formed in the central portion in the radial direction. Therefore, according to the focused sound field forming device 1 of the present embodiment, it is possible to enhance the sound field action at the central portion in the radial direction of the cylindrical diaphragm 3a.
また、本実施形態の集束音場形成装置１においては、剛壁となる第１フランジ３ｂが円筒振動板３ａの軸芯Ｌに沿う方向の一方側の端部に設けられ、剛壁となる第２フランジ３ｃが、円筒振動板３ａの軸芯Ｌに沿う方向の他方側の端部に設けられている。つまり、本実施形態の集束音場形成装置１では、円筒振動板３ａの両端に振動しない剛壁が設けられている。このため、配管部３の両側をプラント等の配管に直接固定することができ、容易にプラント等の配管の一部に組み付けることが可能となる。 Further, in the focused sound field forming apparatus 1 of the present embodiment, the first flange 3b serving as a rigid wall is provided at one end in the direction along the axis L of the cylindrical diaphragm 3a to form a rigid wall. The two flanges 3c are provided at the other end of the cylindrical diaphragm 3a in the direction along the axis L. That is, in the focused sound field forming device 1 of the present embodiment, rigid walls that do not vibrate are provided at both ends of the cylindrical diaphragm 3a. Therefore, both sides of the piping portion 3 can be directly fixed to the piping of the plant or the like, and can be easily assembled to a part of the piping of the plant or the like.
また、本実施形態の集束音場形成装置１においては、剛壁として、円筒振動板３ａの軸芯Ｌを中心とする環状形状であって円筒振動板３ａから円筒振動板３ａの径方向に突出するフランジ（第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃ）とされている。このため、配管部３がプラント等で用いられる一般的な配管と同様の形状とすることができ、本実施形態の集束音場形成装置１の使い勝手を向上させることが可能となる。 Further, in the focused sound field forming device 1 of the present embodiment, the rigid wall has an annular shape centered on the axis L of the cylindrical diaphragm 3a and protrudes from the cylindrical diaphragm 3a in the radial direction of the cylindrical diaphragm 3a. The flanges (first flange 3b and second flange 3c) are used. Therefore, the piping portion 3 can have the same shape as a general piping used in a plant or the like, and the usability of the focusing sound field forming device 1 of the present embodiment can be improved.
また、本実施形態の集束音場形成装置１においては、第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃの長さ寸法ｄａが、円筒振動板３ａの径方向の厚み寸法ｄｂよりも大きく設定されている。このため、第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃの剛性を円筒振動板３ａよりも極めて高めることができ、円筒振動板３ａの共振により、第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃが振動することをより確実に防止することができる。 Further, in the focused sound field forming apparatus 1 of the present embodiment, the length dimension da of the first flange 3b and the second flange 3c is set to be larger than the radial thickness dimension db of the cylindrical diaphragm 3a. Therefore, the rigidity of the first flange 3b and the second flange 3c can be made much higher than that of the cylindrical diaphragm 3a, and the resonance of the cylindrical diaphragm 3a causes the first flange 3b and the second flange 3c to vibrate. It can be reliably prevented.
また、本実施形態の集束音場形成装置１においては、振動子ユニット２と円筒振動板３ａとの間に介挿されると共に円筒振動板３ａと同一材料からなるシム５を備える。このため、振動子ユニット２と円筒振動板３ａとの間に空間が発生することを抑止し、振動の電動面積を広く確保することができる。 Further, the focused sound field forming apparatus 1 of the present embodiment includes a shim 5 that is interposed between the vibrator unit 2 and the cylindrical diaphragm 3a and is made of the same material as the cylindrical diaphragm 3a. Therefore, it is possible to prevent the generation of a space between the vibrator unit 2 and the cylindrical diaphragm 3a, and to secure a wide electric area for vibration.
以下、上記実施形態の集束音場形成装置１の実施例について、図５〜図９を参照して説明する。 Hereinafter, examples of the focused sound field forming apparatus 1 of the above embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 9.
本実施例では、エキスポネンシャルホーン２ｂ、共振棒２ｃ、配管部３及びシム５がジュラルミンによって形成され、振動子２ａとして２７ｋＨｚ用のボルト締めランジュバン型振動子を用いる構成とした。また、配管部３の各箇所の寸法は、図５に示す通りとした。つまり、本実施例では、円筒振動板３ａの長さ寸法ｄ１が１０９ｍｍ、円筒振動板３ａの内径寸法ｄ２が１０５．２ｍｍ、円筒振動板３ａの厚さ寸法ｄ３が４．３ｍｍ、第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃの長さ寸法ｄａが２５ｍｍ、第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃの厚さ寸法ｄｂが４０ｍｍ、貫通孔３ａ１の直径寸法が５ｍｍの配管部３を用いる構成とした。なお、本実施例では、図５に示すように、円筒振動板３ａの軸芯Ｌに沿う方向をＹ軸方向とし、Ｙ軸に直交する水平方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸及びＹ軸と直交する方向をＺ軸方向としている。 In this embodiment, the exponential horn 2b, the resonance rod 2c, the piping portion 3 and the shim 5 are formed of duralumin, and a bolt-tightened Langevin type oscillator for 27 kHz is used as the oscillator 2a. The dimensions of each part of the piping portion 3 are as shown in FIG. That is, in this embodiment, the length dimension d1 of the cylindrical diaphragm 3a is 109 mm, the inner diameter dimension d2 of the cylindrical diaphragm 3a is 105.2 mm, the thickness dimension d3 of the cylindrical diaphragm 3a is 4.3 mm, and the first flange 3b. The piping portion 3 has a length dimension of 25 mm for the second flange 3c, a thickness dimension db of the first flange 3b and the second flange 3c of 40 mm, and a diameter dimension of the through hole 3a1 of 5 mm. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the direction along the axis L of the cylindrical vibrating plate 3a is the Y-axis direction, the horizontal direction orthogonal to the Y-axis is the X-axis direction, and the X-axis and the Y-axis are defined. The orthogonal direction is the Z-axis direction.
円筒振動板３ａの振動モードを明らかにするために円筒振動板３ａの外径部のＹ軸上におけるたわみ振動変位分布の測定を行った。測定条件は、振動子２ａへの供給電力を１Ｗ一定とし、駆動周波数２７．３８３ｋＨｚで行った。なお、たわみ振動変位の測定は、レーザードップラ振動計（小野測器、ＬＶ−１６１０）を用いて行った。 In order to clarify the vibration mode of the cylindrical diaphragm 3a, the deflection vibration displacement distribution of the outer diameter portion of the cylindrical diaphragm 3a on the Y axis was measured. The measurement conditions were such that the power supplied to the vibrator 2a was constant at 1 W and the drive frequency was 27.383 kHz. The deflection vibration displacement was measured using a laser Doppler vibrometer (Ono Sokki, LV-1610).
図２に、たわみ振動変位分布の測定位置を示す。本実施例では、図２の矢印Ａ〜Ｄで示す円筒振動板３ａ、第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃの外周面上の箇所のたわみ振動変位分布をＹ軸に沿って測定した。図６は、たわみ振動変位分布の測定結果を示すグラフである。なお、図６では、横軸にＹ軸の座標、縦軸にたわみ振動変位の片振幅をとっている。また、図６においては、図２の矢印Ａで示す箇所での測定結果を四角形状のポイントで示し、図２の矢印Ｂで示す箇所での測定結果をひし形状のポイントで示し、図２の矢印Ｃで示す箇所での測定結果を三角形状のポイントで示し、図２の矢印Ｄで示す箇所での測定結果を丸形状のポイントで示している。 FIG. 2 shows the measurement position of the deflection vibration displacement distribution. In this embodiment, the deflection vibration displacement distributions of the cylindrical diaphragms 3a, the first flange 3b, and the second flange 3c shown by arrows A to D in FIG. 2 on the outer peripheral surface were measured along the Y axis. FIG. 6 is a graph showing the measurement results of the deflection vibration displacement distribution. In FIG. 6, the horizontal axis represents the coordinates of the Y-axis, and the vertical axis represents the one-amplitude of the deflection vibration displacement. Further, in FIG. 6, the measurement result at the point indicated by the arrow A in FIG. 2 is indicated by a square point, and the measurement result at the location indicated by the arrow B in FIG. 2 is indicated by a diamond-shaped point. The measurement results at the points indicated by the arrows C are indicated by triangular points, and the measurement results at the points indicated by the arrows D in FIG. 2 are indicated by round points.
図６に示すように、まず厚さ寸法ｄ３が４．３ｍｍの円筒振動板３ａのたわみ振動変位は、いずれの測定位置においても６つの節位置がある分布となることが分かった。また、たわみ振動変位の節位置は、いずれの測定位置においてもほぼ同じＹ軸の座標となることが分かった。これより、たわみ振動変位の節位置は、６つの節円の形状となっていることが分かった。これは、円筒振動板３ａが図６に示すように軸芯Ｌに沿った定在波状となるように共振し、円筒振動板３ａから径方向内側に放射された音波同士が打消し合うことなく干渉した結果生じたものと考えられる。 As shown in FIG. 6, it was first found that the deflection vibration displacement of the cylindrical diaphragm 3a having a thickness dimension d3 of 4.3 mm has a distribution with six node positions at any measurement position. It was also found that the node positions of the deflection vibration displacement have almost the same Y-axis coordinates at all the measurement positions. From this, it was found that the node positions of the deflection vibration displacement are in the shape of six node circles. This resonates so that the cylindrical diaphragm 3a has a standing wave shape along the axis L as shown in FIG. 6, and the sound waves radiated inward in the radial direction from the cylindrical diaphragm 3a do not cancel each other out. It is probable that it was caused as a result of the interference.
また、たわみ振動変位の大きさは、共振棒２ｃから見て反対の部分において最も変位が大きくなり、それ以外の部分においてはほぼ同じとなった。これは、実施例で用いた配管部３の形状誤差に起因するものと考えられ、形状誤差がない場合には全ての部分において、たわみ振動変位の大きさが同じになると考えられる。 Further, the magnitude of the deflection vibration displacement was the largest in the portion opposite to the resonance rod 2c, and was almost the same in the other portions. It is considered that this is caused by the shape error of the piping portion 3 used in the embodiment, and it is considered that the magnitude of the deflection vibration displacement is the same in all the parts when there is no shape error.
また、第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃにおいて、たわみ振動変位は、いずれの測定位置においても、円筒振動板３ａと比較して小さい値となっていることが分かった。これより、第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃが剛壁として働いていることが分かる。以上より、円筒振動板３ａが６つの節円をもつ節円筒モードで共振すること、さらに第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃの振動変位振幅は非常に小さいことが明らかになった。 Further, it was found that the deflection vibration displacement of the first flange 3b and the second flange 3c was smaller than that of the cylindrical diaphragm 3a at any of the measurement positions. From this, it can be seen that the first flange 3b and the second flange 3c act as rigid walls. From the above, it was clarified that the cylindrical diaphragm 3a resonates in the node-cylindrical mode having six nodes, and that the vibration displacement amplitudes of the first flange 3b and the second flange 3c are very small.
次に、円筒振動板３ａにより形成される音場を明らかにするために円筒振動板３ａの内部（ＹＺ平面（Ｘ＝０ｍｍ））の音圧分布の測定を行った。測定条件は、振動子２ａへの供給電力を０．５Ｗ一定とし、駆動周波数２７．３８３ｋＨｚで行った。なお、音圧の測定は、プローブ付きマイクロフォンを用いて行った。 Next, in order to clarify the sound field formed by the cylindrical diaphragm 3a, the sound pressure distribution inside the cylindrical diaphragm 3a (YZ plane (X = 0 mm)) was measured. The measurement conditions were such that the power supplied to the vibrator 2a was constant at 0.5 W and the drive frequency was 27.383 kHz. The sound pressure was measured using a microphone with a probe.
図７は音圧分布の結果である。図７では、横軸をＹ軸の座標、縦軸をＺ軸の座標とし、音圧をマイクロフォン出力電圧の最大値で規格化した値の白黒マップで示している。この図に示すように、音圧分布は、Ｚ軸方向に１６の節線があることが分かる。これは、音圧の節は、円筒振動板３ａの内部に同心円筒状に８つあるためと考えられる。また、測定範囲において、音圧分布の節はＹ軸方向に１つ確認できた。これより、Ｙ軸方向の音圧の節は、円筒振動板３ａの全体において２つあると考えられる。また、音圧は、Ｚ軸の内径中央部分において、Ｙ軸方向に極大値があることがわかる。これは、円筒振動板３ａから放射された音波が、Ｚ軸の内径中央部分において重なりあって、強め合ったためと考えられる。 FIG. 7 shows the result of the sound pressure distribution. In FIG. 7, the horizontal axis is the Y-axis coordinate, the vertical axis is the Z-axis coordinate, and the sound pressure is shown as a black-and-white map of values normalized by the maximum value of the microphone output voltage. As shown in this figure, it can be seen that the sound pressure distribution has 16 nodes in the Z-axis direction. It is considered that this is because there are eight concentric cylindrical nodes inside the cylindrical diaphragm 3a. Moreover, in the measurement range, one node of the sound pressure distribution could be confirmed in the Y-axis direction. From this, it is considered that there are two sound pressure nodes in the Y-axis direction in the entire cylindrical diaphragm 3a. Further, it can be seen that the sound pressure has a maximum value in the Y-axis direction in the central portion of the inner diameter of the Z-axis. It is considered that this is because the sound waves radiated from the cylindrical diaphragm 3a overlap and strengthen each other at the central portion of the inner diameter of the Z axis.
図８は、図７より抽出したＹ＝７９．５ｍｍにおけるＺ軸方向の音圧分布の結果を示すグラフである。図８では、横軸をＺ軸の座標、Ｙ軸を抽出した範囲の最大値で規格化した音圧とした。図８より、Ｚ軸方向の音圧分布は、円筒振動板３ａの内径中央部分で非常に高い値となっていること、また円筒振動板３ａの付近の方が低い値となっていることが分かった。また、音圧の極大値は、円筒振動板３ａの付近と比較して、円筒振動板３ａの内径中央部分において約５倍の値が得られていことが分かった。また、図７に示す結果と同様に、音圧の節は、Ｚ軸方向に１６あり、同心円状の節円が８つあると考えられる。 FIG. 8 is a graph showing the result of the sound pressure distribution in the Z-axis direction at Y = 79.5 mm extracted from FIG. 7. In FIG. 8, the horizontal axis is the coordinates of the Z axis, and the Y axis is the sound pressure standardized by the maximum value of the extracted range. From FIG. 8, the sound pressure distribution in the Z-axis direction has a very high value at the central portion of the inner diameter of the cylindrical diaphragm 3a, and a lower value near the cylindrical diaphragm 3a. Do you get it. Further, it was found that the maximum value of the sound pressure was about 5 times higher in the central portion of the inner diameter of the cylindrical diaphragm 3a than in the vicinity of the cylindrical diaphragm 3a. Further, as in the result shown in FIG. 7, it is considered that there are 16 sound pressure nodes in the Z-axis direction and eight concentric nodes.
次に、集束音場形成装置１の基礎特性として、振動子２ａへの入力電力に対する音圧の測定を行った。測定は、振動子２ａへの入力電力を変化させた場合のＹＺ平面（Ｘ＝０ｍｍ）におけるＹ＝５４．５ｍｍ、Ｚ＝５２．６ｍｍ位置の音圧をマイクロフォンで求める方法で行った。 Next, as a basic characteristic of the focused sound field forming apparatus 1, the sound pressure with respect to the input power to the vibrator 2a was measured. The measurement was performed by a method of obtaining the sound pressure at the positions of Y = 54.5 mm and Z = 52.6 mm on the YZ plane (X = 0 mm) when the input power to the vibrator 2a was changed with a microphone.
図９は、その結果である。図９では、横軸を音源への入力電力、縦軸を音圧としている。この図より、音圧は、振動子２ａへの入力電力の増加と共に上昇していることがわかる。音圧は、入力が９Ｗの際に約７ｋＰａとなった。なお、これ以上の入力電力においては、音圧がマイクロフォンの定格を超えてしまうため、測定を行っていない。従来の集束音場形成装置１では、振動子２ａへの入力電力が９Ｗ程度で音圧が７ｋＰａとなることはなかった。本実施例においては、マイクロフォンの定格を超えてしまうことから振動子２ａへの入力電力を９Ｗに抑えたが、振動子２ａへはさらに大きな電力を入力することができる。このため、集束音場形成装置１は、極めて大きな音圧の音場を小さな入力電力で形成することが可能であることが分かった。 FIG. 9 shows the result. In FIG. 9, the horizontal axis represents the input power to the sound source, and the vertical axis represents the sound pressure. From this figure, it can be seen that the sound pressure increases as the input power to the vibrator 2a increases. The sound pressure was about 7 kPa when the input was 9 W. If the input power is higher than this, the sound pressure exceeds the rating of the microphone, so the measurement is not performed. In the conventional focused sound field forming apparatus 1, the input power to the vibrator 2a is about 9 W, and the sound pressure does not become 7 kPa. In this embodiment, the input power to the vibrator 2a is suppressed to 9 W because the rating of the microphone is exceeded, but a larger power can be input to the vibrator 2a. Therefore, it was found that the focused sound field forming apparatus 1 can form a sound field having an extremely large sound pressure with a small input power.
以上のような実施例により、円筒振動板３ａの端部に剛壁である第１フランジ３ｂ及び第２フランジ３ｃを設置しても、円筒振動板３ａを節円筒モードで共振させることが可能であることが分かった。また、円筒振動板３ａの内部にて得られる音場は、音圧の節が同心円状に８つあることが分かった。円筒振動板３ａの径方向中央部にて入力電力９Ｗの際、約７ｋＰａが得られることが分かった。 According to the above embodiment, even if the first flange 3b and the second flange 3c, which are rigid walls, are installed at the end of the cylindrical diaphragm 3a, the cylindrical diaphragm 3a can be resonated in the nodal cylinder mode. It turned out that there was. It was also found that the sound field obtained inside the cylindrical diaphragm 3a had eight concentric sound pressure nodes. It was found that about 7 kPa can be obtained at the center of the cylindrical diaphragm 3a in the radial direction when the input power is 9 W.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment. The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-described embodiment are examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、本発明の筒振動板として円筒振動板３ａを用いる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、軸芯に沿う方向から見て多角形状の筒振動板を用いることも可能である。 For example, in the above embodiment, the configuration using the cylindrical diaphragm 3a as the cylindrical diaphragm of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to use a cylindrical diaphragm having a polygonal shape when viewed from the direction along the axis.
また、上記実施形態においては、本発明の剛壁として、円筒振動板３ａの全周に設けられた第１フランジ３ｂと第２フランジ３ｃとを備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、円筒振動板３ａの周方向に一部が破断されたフランジを剛壁として用いることも可能である。または、ブロック状の部位を設けて剛壁とすることも可能である。 Further, in the above embodiment, the configuration including the first flange 3b and the second flange 3c provided on the entire circumference of the cylindrical diaphragm 3a as the rigid wall of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a flange partially broken in the circumferential direction of the cylindrical diaphragm 3a can be used as a rigid wall. Alternatively, it is also possible to provide a block-shaped portion to form a rigid wall.
また、上記実施形態においては、本発明の集束音場形成装置を集塵装置として用いる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、霧化装置や脱臭装置に適用することも可能である。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the focused sound field forming device of the present invention is used as the dust collecting device has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an atomizing device and a deodorizing device.
１……集束音場形成装置、２……振動子ユニット、２ａ……振動子、２ｂ……エキスポネンシャルホーン、２ｃ……共振棒、３……配管部、３ａ……円筒振動板（筒振動板）、３ｂ……第１フランジ（剛壁）、３ｃ……第２フランジ（剛壁）、４……ネジ、５……外側シム（シム）、６……内側シム 1 ... Focused sound field forming device, 2 ... Oscillator unit, 2a ... Oscillator, 2b ... Exponential horn, 2c ... Resonant rod, 3 ... Piping part, 3a ... Cylindrical diaphragm (cylinder) Diaphragm), 3b ... 1st flange (rigid wall), 3c ... 2nd flange (rigid wall), 4 ... screw, 5 ... outer shim (sim), 6 ... inner shim
Claims (5)
前記筒振動板の軸芯に沿った定在波が形成されるように前記筒振動板を共振させる振動子ユニットと、
前記筒振動板の前記振動の節であって前記筒振動板の前記軸芯に沿う方向の端部に設けられる剛壁と
を有することを特徴とする集束音場形成装置。 A tubular diaphragm that allows gas to pass through because both ends in the axial direction are open ends,
An oscillator unit that resonates the tubular diaphragm so that a standing wave is formed along the axis of the tubular diaphragm.
A focused sound field forming apparatus having a rigid wall which is a node of the vibration of the tubular diaphragm and is provided at an end portion of the tubular diaphragm in a direction along the axis.
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