JP7015669B2 - Ultrasonic sprayer - Google Patents
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Description
本発明は、超音波振動により液体を噴霧する噴霧部を備える超音波噴霧装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic spraying device including a spraying unit that sprays a liquid by ultrasonic vibration.
この種の超音波噴霧装置として、従来、液体が貯留される貯留室と、複数の微細孔を有する振動板、及び中央部に所定の大きさの液体通過孔を有する振動子を備え、該振動子により前記振動板を超音波振動させることにより、前記貯留室内の液体を前記微細孔を通じて外部に噴霧する噴霧部とを備える超音波噴霧装置が提供されている(例えば、特許文献1参照。)。このような従来の超音波噴霧装置は、集中的に噴霧することが可能であるが、ベッドやソファ、カーテン、自動車内、衣類など、広い範囲に噴霧する必要のある対象物に対しては不向きで、使用勝手が悪かった。 Conventionally, as this kind of ultrasonic spraying device, a storage chamber for storing liquid, a diaphragm having a plurality of micropores, and a vibrator having a liquid passage hole of a predetermined size in the central portion are provided, and the vibration is provided. An ultrasonic spraying device including a spraying portion for spraying the liquid in the storage chamber to the outside through the micropores by ultrasonically vibrating the diaphragm with a child is provided (see, for example, Patent Document 1). .. Such a conventional ultrasonic spraying device can spray intensively, but is not suitable for objects that need to be sprayed over a wide area such as beds, sofas, curtains, automobiles, and clothing. So, the usability was bad.
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、ベッドやソファ、カーテン、自動車内、衣類など、広い範囲に噴霧することを必要とする対象物であっても噴霧するのに好適であり、使用勝手の良い超音波噴霧装置を提供する点にある。 Therefore, what the present invention seeks to solve in view of the above-mentioned situation is to spray even an object that needs to be sprayed over a wide range, such as a bed, a sofa, a curtain, an automobile, or clothing. The point is to provide an ultrasonic spraying device that is suitable and easy to use.
本発明は、以下の発明を包含する。
(1) 超音波振動により液体を噴霧する噴霧部を備える超音波噴霧装置であって、2つ以上の噴霧部が、所定間隔をあけて配置され、且つ、各噴霧部の噴霧角が、15~25°、より好ましくは17~23°に設定された超音波噴霧装置。
The present invention includes the following inventions.
(1) An ultrasonic spraying device including a spraying unit that sprays a liquid by ultrasonic vibration, in which two or more spraying units are arranged at predetermined intervals, and the spraying angle of each spraying unit is 15. An ultrasonic spraying device set at ~ 25 °, more preferably 17-23 °.
(2) 噴霧部間の前記所定間隔が、30~150mmに設定された(1)記載の超音波噴霧装置。 (2) The ultrasonic spraying device according to (1), wherein the predetermined distance between the spraying portions is set to 30 to 150 mm.
(3) 液体を貯留する貯留室が、噴霧部に対応させて2つ以上設けられ、各貯留室内の液体が各々対応する噴霧部により外部に噴霧される(1)又は(2)記載の超音波噴霧装置。 (3) Two or more storage chambers for storing liquids are provided corresponding to the spraying portions, and the liquid in each storage chamber is sprayed to the outside by the corresponding spraying portions (1) or (2). Sonic spray device.
以上にしてなる本願発明に係る超音波噴霧装置によれば、2つ以上の噴霧部が、所定間隔をあけて配置されるので、噴霧しながら前記噴霧部が配置される方向に交差する方向に移動させることで、ベッドやソファ、カーテン、自動車内、衣類など、広い範囲に噴霧する必要のある対象物に対して、広範囲に効率よく噴霧することができ、使用勝手が向上し、さらに、各噴霧部の噴霧角が15~25°に設定されることで、広い噴霧範囲に噴霧する場合でも全体に均一的にムラなく液体を効率よく噴霧することができる。 According to the ultrasonic spraying apparatus according to the present invention as described above, since two or more spraying portions are arranged at predetermined intervals, the spraying portions are sprayed in a direction intersecting the directions in which the spraying portions are arranged. By moving it, it is possible to efficiently spray a wide range of objects such as beds, sofas, curtains, automobiles, clothing, etc. that need to be sprayed over a wide range, improving usability and further. By setting the spray angle of the spray portion to 15 to 25 °, it is possible to efficiently spray the liquid uniformly and evenly over the entire area even when spraying over a wide spray range.
特に、噴霧部間の前記所定間隔が30~150mmに設定されることで、より均一的にムラなく効率よく噴霧することができる。 In particular, by setting the predetermined distance between the spraying portions to 30 to 150 mm, it is possible to spray more uniformly, evenly and efficiently.
また、液体を貯留する貯留室が、噴霧部に対応させて2つ以上設けられ、各貯留室内の液体が各々対応する噴霧部により外部に噴霧される構造であれば、それぞれ独立した貯留室から各噴霧部に液体が安定供給され、各噴霧部からの噴霧量を安定して均一化することができ、よりムラなく効率よく広範囲に噴霧することができる。 Further, if two or more storage chambers for storing liquids are provided corresponding to the spraying portions and the liquid in each storage chamber is sprayed to the outside by the corresponding spraying portions, the respective storage chambers are separated from each other. The liquid is stably supplied to each spraying portion, the amount of spraying from each spraying portion can be stably and uniformized, and the spray can be more evenly and efficiently sprayed over a wide range.
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図1~図6に示すように、本発明の一実施形態にかかる超音波噴霧装置1は、本体部11と、本体部11に設けたハンドル部12と、本体部11から延びる、内部に液体供給路13を形成した細長いノーズ部14とを有する本体ケース2と、本体部11に着脱自在に取り付けた液体タンク3と、ノーズ部14の長さ方向に間隔をあけてノーズ部14内に設けた複数の噴霧ユニット4とを備えている。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 to 6, the ultrasonic spray device 1 according to the embodiment of the present invention has a
複数の噴霧ユニット4は、連通孔23を介して液体供給路13に連通された貯留室21と、連通孔23を開閉して、貯留室21における液体Wの充填量を調整可能な複数の調整機構24と、貯留室21内の液体Wを外部へ噴霧する噴霧部30とをそれぞれ備えており、これにより超音波噴霧装置1には、2つ以上の噴霧部30が所定間隔をあけて直線状に配置されている。
The plurality of
液体タンク3は、本体部11に対して着脱可能に設けることが好ましいが、着脱不能に本体部11に一体的に設けることもできる。着脱可能に構成する場合には、液体タンク3は、内容物の使用後は使い捨てとすることもできるし、詰め換え用の液体を液体タンク3に移し替えることで、繰り返して使用できるように構成することもできる。また、本実施の形態では、4つの噴霧ユニット4を設けたが、それ以外の複数個の噴霧ユニット4をノーズ部14の長さ方向に間隔をあけて設けることができる。また、噴霧ユニット4は、一つの貯留室21に対して一つの噴霧部30が設けられているが、一つの貯留室21に複数の噴霧部30を設けたものでもよい。
The
液体タンク3には、水、芳香剤を添加した溶液、抗アレルギー性や除菌・殺菌効果や脱臭効果などの効能を有する薬液、美容液など、任意の成分の液体Wを充填することができる。液体Wの表面張力は、特に限定しないが、後述するように噴霧部30からの液漏れを防止する観点から、26~40mNmの表面張力の液体Wを採用することが好ましい。
The
ノーズ部14は、その長さ方向と直交方向の断面が半円状の細長い上部カバー15と、上部カバー15の開口面側を閉塞する細長い仕切部材16と、上部カバー15と仕切部材16の外周部間に介装したパッキン17と、上部カバー15および仕切部材16を覆うように上部カバー15の開口面側を閉塞する上部カバー15に固定した細長い平板状の下面板18とを備えている。
The
仕切部材16と上部カバー15間にはノーズ部14の長さ方向に沿ってノーズ部14の略全長にわたって液体供給路13が形成されている。仕切部材16には、ノーズ部14の長さ方向に沿って細長い、液体供給路に対して開放した4つの凹部19が、ノーズ部14の長さ方向に間隔をあけて形成され、仕切部材16には凹部19の液体供給路側の面を閉塞する4つの蓋部材20が固定され、蓋部材20と凹部19とでノーズ部14の長さ方向に細長い4つの貯留室21が形成されている。
A
本体部11内には液体タンク3の先端部と液体供給路13の基端部とを接続する接続管22が設けられ、図3に示すように、地面方向に噴霧面を向けた場合、ハンドル部12を液体供給路より上側に配置するとともにノーズ部14を地面に対して略水平に配置し、液体タンク3及び接続管22が地面の水平方向に対して先端側下がりに傾斜するように配置されて、液体タンク3内の液体Wが、接続管22を通じて液体供給路13に充填されるように構成されている。
A
蓋部材20におけるノーズ部14の先端側には液体供給路13と貯留室21とを連通する連通孔23が形成され、貯留室21内には連通孔23を開閉可能な調整機構24を構成する球形のフロート25が設けられ、この調整機構24により、貯留室21に充填される液体Wの最大容量が規制されるように構成されている。ただし、調整機構24として、フロート25に代えて、連通孔23を開閉する電磁弁を設けて、貯留室21内の液体Wの最大容量が規制されるように電磁弁を開閉制御するように構成することも可能である。
A
連通孔23の貯留室21側の口径は、フロート25にて連通孔23を開閉できるようにフロート25の直径よりも小さく設定され、連通孔23の貯留室21側の端部と貯留室21の底面間の距離はフロート25の直径よりも小さく設定され、フロート25は、連通孔23の口縁と貯留室21の底面間において、連通孔23を開閉し得るように遊動自在に保持されている。ただし、蓋部材20及び/又は凹部19に、連通孔23の開閉方向にフロート25を移動自在に案内する案内部を設けることもできる。
The diameter of the
フロート25の比重は、噴霧する液体Wの比重よりも小さく設定され、例えば図8に示すように、ノーズ部14を地面に対して略水平方向に配置させた状態で、貯留室21内の液体W量が規定値以下の場合には、液体供給路13内の液体Wが貯留室21内に流入するが、図9に示すように、貯留室21内に充填された液体W上にフロート25が浮かんで、貯留室21内に規定値の液体Wが充填されたときには、フロート25がその浮力Fにより連通孔23の貯留室21側の開口縁に圧接されて連通孔23が閉塞され、液体供給路13内の液体Wが貯留室21内にそれ以上流入しないように構成されている。
The specific gravity of the
貯留室21の噴霧側である底壁部におけるノーズ部14の基部側には噴霧ユニットに通じる液供給孔26が形成され、底壁部の噴霧部側の面には液供給孔26を閉塞するように噴霧部30が設けられ、下面板18には噴霧部30に対応させて噴霧孔27が形成され、貯留室21内の液体Wは、噴霧部30により霧化されて、噴霧孔27から外部へ噴霧されるように構成されている。
A
噴霧部30は、図7に示すように、貫通孔31を有するベース板32と、貫通孔31を閉塞するようにベース板32に積層状に設けた、複数の微細孔33を有する振動板34と、振動板34をベース板32とともに超音波振動させる圧電素子35とを備えている。
As shown in FIG. 7, the
振動板34は、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトンなどの合成樹脂シート材、またはステンレスなどの金属薄板で構成できる。振動板34に形成する微細孔33の直径は、特に限定しないが、微細孔33からの液漏れを防止するため、8μm~12μmに設定できる。
The
圧電素子35として、ジルコン酸塩(PZT)、メタニオブ酸(PN)、チタン酸バリウム又は酸化亜鉛などのセラミック材料などからなる圧電材料を、図示外の電極板間に配置した、周知の構成のものである。本実施例では、圧電素子35を環状に構成し、中央部に挿通孔36を形成したが、それ以外の形状のものを採用することもできる。
As the
ベース板32は、振動板34を保形するためのもので、ステンレスなどからなる金属板で構成されている。ただし、振動板34をステンレスなどの金属板で構成する場合には、このベース板32は省略することもできる。
The
ノーズ部14の下面板18には、各噴霧部30に対応させて各噴霧部30よりもノーズ部14の基部側に1対の発光ダイオード37がそれぞれ設けられ、発光ダイオード37からの光を、噴霧部30から噴霧される霧に対して照射することで、噴霧状態を目視できるように構成されている。
A pair of
ハンドル部12にはリチウムイオン電池などの二次電池40が内装され、本体部11には圧電素子35及び発光ダイオード37を制御するための制御部41が設けられ、圧電素子35は、制御部41から供給される交流電圧により、所望の振幅及び振動数で振動するように構成されている。
A
圧電素子35を振動させていない状態において、噴霧部30の微細孔33を通じて貯留室21内の液体Wが漏洩することを極力防止するため、振動板34の微細孔33の孔径は、8~12μmに設定され、図10に示すように、超音波噴霧装置1を姿勢変化させた場合における、貯留室21内の液体Wの、液体Wが流通可能な最も下側の微細孔33の下端位置からの水位の最大値H1が、50mm以下になるように設定され、液体Wとして、表面張力が26~40mN/m、より好ましくは26~32mN/mである液体Wを採用することができる。このように構成することで、圧電素子35を振動させている場合と、圧電素子35への通電を一時的に停止した場合は云うまでもなく、図示外のスタンドに対して超音波噴霧装置1を、ノーズ部14を上側にして縦向きにセットして保管した場合であっても、貯留室21内の液体Wが噴霧部30から漏洩しない構成されている。なお、最大値H1は、貯留室21の内容量を十分に確保できるように、30mm以上に設定することになる。
In order to prevent the liquid W in the
また、超音波噴霧装置1を住宅の室内や自動車の車内などで使用すること考慮すると、図3に示すように、噴霧部30から噴霧対象物までの距離H2は、例えば100mm~300mm程度であるので、例えばノズル部をその長さ方向と直交方向へ移動させて、広い面を一度にムラなく噴霧できるように、噴霧部30からの噴霧角θは、15~25°、より好ましくは17~23°に設定されている。また、隣接する噴霧部30間の距離Lは、想定する噴霧対象物までの距離H2に応じて、隣接する噴霧部30から噴霧される霧が、噴霧対象物において一部重複するように30mm~150mmに設定されている。
Further, considering that the ultrasonic spraying device 1 is used in a house, an automobile, or the like, as shown in FIG. 3, the distance H2 from the spraying
具体的には、噴霧対象が布製品であると、対象物との距離(H2)は、100mm(衣類、自動車内など)、200mm(ベッド、ソファ、カーテンなど)、300mm(カーテン上部など)が多くなり、各距離ごとに、上記噴霧部30の噴霧角を20度とし、且つ対象物上で各噴霧部から噴霧される液体が約10%オーバーラップする場合の噴霧部間の距離Lを算出すると、下記表1のようになる。
Specifically, when the object to be sprayed is a cloth product, the distance (H2) to the object is 100 mm (clothing, inside a car, etc.), 200 mm (bed, sofa, curtain, etc.), 300 mm (upper part of curtain, etc.). For each distance, the spray angle of the
この表1から、隣接する噴霧部30間の距離Lは、想定する噴霧対象物までの距離H2に応じて、隣接する噴霧部30から噴霧される霧が、噴霧対象物において一部重複するように30mm~150mm、より好ましくは30mm~100mmに設定すればよいことが分かる。
From Table 1, the distance L between the
この超音波噴霧装置1を使用する際には、先ずノーズ部14を地面に対して略水平にしたり、ノーズ部14の先端を地面の方向へ向けたりすることで、図8、図9に示すように、液体タンク3内の液体Wを液体供給路13へ供給して、液体供給路13から複数の貯留室21内へ連通孔23を通じて、フロート25の浮力により決定される規定量の液体Wを充填することになる。次に、圧電素子35により振動板34を超音波振動させて、貯留室21内の液体Wを振動板34の複数の微細孔33から霧状にして噴霧するとともに、ハンドル部12を保持して超音波噴霧装置1を操作し、ノーズ部14に設けた複数の噴霧部30を所望の方向へ向けて、室内のカーテンや絨毯や布団や衣類、自動車のシートバックやシートクッションなど所望の噴霧対象物に対して液体Wを噴霧することになる。このとき、図10に示すように、ノーズ部14の先端側を上側へ向けると、貯留室21内の液体Wが順次噴霧され、貯留室21内の液体Wが空になって、液体Wが噴霧されなくなったときには、ノーズ部14を再び地面に対し略水平にしたり、ノーズ部14の先端を地面の方向へ向けたりすることで、前述と同様にして、液体タンク3内の液体Wを貯留室21に充填することになる。また、図11に示すように、ノーズ部14の先端側を地面の方向へ向けると、貯留室21内の液体Wが順次噴霧されるとともに、液体タンク3から貯留室21へ液体Wが順次補給されることになる。
When using this ultrasonic spraying device 1, first, the
このように、この超音波噴霧装置1では、電動ポンプを使用せず噴霧する液体Wを供給したり、超音波振動を利用して液体Wを噴霧したりするので、装置を小型軽量に構成できるとともに、装置の静粛性を向上できる。また、ノーズ部14の長さ方向に間隔をあけて設けた複数の噴霧部30から液体Wを霧状にして噴霧するので、噴霧する対象が広い面積を有していても効率良く噴霧できる。更に、貯留室21と液体供給路13との連通孔23を開閉可能な調整機構24を設けて、大容量の液体タンク3から小容量の貯留室21へ液体Wを小分けにして供給するので、噴霧部30に作用する液圧を小さくして、噴霧を停止させたときだけでなく、噴霧時、特に液体タンク3よりも下方向へ向けて噴霧するときにおける、振動板34の微細孔33からの液漏れを防止できる。また、噴霧部30からの液体Wの噴霧は、鉛直方向の真上側以外であれば、上側方向、下側方向、水平方向などの任意の方向に噴霧することができるので、装置の噴霧姿勢に対する自由度を大幅に拡大できる。
As described above, in this ultrasonic spraying device 1, the liquid W to be sprayed is supplied without using an electric pump, and the liquid W is sprayed by using ultrasonic vibration, so that the device can be configured to be compact and lightweight. At the same time, the quietness of the device can be improved. Further, since the liquid W is atomized and sprayed from a plurality of spraying
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that the configuration can be changed without departing from the gist of the present invention.
1:超音波噴霧装置
2:本体ケース
3:液体タンク
4:噴霧ユニット
11:本体部
12:ハンドル部
13:液体供給路
14:ノーズ部
15:上部カバー
16:仕切部材
17:パッキン
18:下面板
19:凹部
20:蓋部材
21:貯留室
22:接続管
23:連通孔
24:調整機構
25:フロート
26:液供給孔
27:噴霧孔
30:噴霧部
31:貫通孔
32:ベース板
33:微細孔
34:振動板
35:圧電素子
36:挿通孔
37:発光ダイオード
40:二次電池
41:制御部
1: Ultrasonic spraying device 2: Main body case 3: Liquid tank 4: Spraying unit 11: Main body 12: Handle 13: Liquid supply path 14: Nose 15: Top cover 16: Partition member 17: Packing 18: Bottom plate 19: Recess 20: Lid member 21: Storage chamber 22: Connection pipe 23: Communication hole 24: Adjustment mechanism 25: Float 26: Liquid supply hole 27: Spray hole 30: Spray part 31: Through hole 32: Base plate 33: Fine Hole 34: Diaphragm 35: Piezoelectric element 36: Insertion hole 37: Light emitting diode 40: Secondary battery 41: Control unit
Claims (2)
2つ以上の噴霧部が、隣接する噴霧部同士の間に30~100mmの間隔をあけて配置され、
且つ、各噴霧部の噴霧角が、15~25°に設定された超音波噴霧装置。 An ultrasonic spraying device equipped with a spraying unit that sprays liquid by ultrasonic vibration.
Two or more spraying parts are arranged between adjacent spraying parts with a gap of 30 to 100 mm.
Moreover, the ultrasonic spraying device in which the spraying angle of each spraying portion is set to 15 to 25 °.
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