JPH0127793B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は薬液、液体燃料を初めとして各種液体
の微粒化手段としての超音波霧化装置に関するも
のである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の超音波霧化装置としては次のよ
うなものがありそれぞれ種々の欠点を有してい
た。

第１図、第２図に基づき説明すると、 (1) 磁歪振動子または電気的振動子８等に振巾増
巾用ホーン１６を装着し、最大振巾面に液体を
供給して霧化するランジユバン型超音波霧化装
置。これはホーン１６振動子の機械的共振を利
用して振巾増巾するものであるため、安定な共
振状態を得るための加工精度を要求されかつホ
ーン１６振動子の固定方法も極めて工夫を要し
面倒であつた。そしてさらには共振面を利用し
ての安定霧化状態を得るために液体の供給手段
も考慮する必要があつた。

(2) 液槽の底面に電気的振動子８を設け、電気的
振動子８の音圧を液面近傍に集中させて液面に
液柱を形成しその表面から液体を霧化する液浸
型超音波霧化装置。これは霧化する液体に電気
的振動子８を浸漬した構成となつておりポンプ
等の液体の供給手段は特別必要としない利点は
あつたものの、音圧を液体に伝播しそのエネル
ギにより液体を霧化するため液体の物性値（密
度、粘性、表面張力等）によつて霧化特性へ著
しく影響を及ぼす。この結果、電気的振動子８
と液面の相対距離（液位）ｈそして液体の温度
に対する補償は極めて困難なものであつた。ま
た、霧化に要する電力は20〜40ワツトであり、
１〜2MHzと極めて高い周波数での駆動が必要
であつた。このため駆動回路は極めて高価とな
る上に防害波強度が著しく高く、ラジオ等に対
する電波障害を生じるという欠点を有してい
た。

(3) 液体を充填するための加圧室３の一端に電気
的振動子８そして他端にノズル６′を設け、電
気的振動子８の振動を加圧源として加圧室３内
の液体をノズル６′より液体の微粒子−液滴列
として噴射するインク・オン・デマンド型イン
クジエツト。これは、電気的振動子８の振動を
加圧源とするために超音波振動によるキヤビテ
ーシヨンが加圧室３内に発生し、液体中の溶存
気体が気泡化して発生する。この結果、発生気
泡が加圧室３内に増大・充満し安定な噴霧動作
を阻害するといつた問題があり、あらかじめ霧
化される液体の溶存気体を脱気しておかなけれ
ばならないといつた不都合があつた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、従来の欠点を一掃し
た霧化装置を提供するものであり、第１の目的は
溶存気体を多量に含む液体であつてもキヤビテー
シヨンによる気泡の影響を受けない霧化装置の実
現。第２の目的は初期の液体充填を円滑に行なう
霧化装置の実現。第３の目的は構成が簡単でコン
パクトであり、ポンプ等の液体供給手段を必要と
しない霧化装置の実現。といつたことを図ること
を目的とするものである。

発明の構成 従来の欠点を解消し、上記目的を達成するため
に本発明は供給口、排出口と開口部とを併有する
加圧室を備えた基体と、前記基体の開口部に複数
個のノズルを有するノズル板を臨接・装着すると
共に前記ノズル板を加振し前記加圧室内の液体を
噴霧する電気的振動子とを備え、前記基体の周囲
に気体通路を形成し、前記気体通路は前記排出口
との臨接部がベンチユリ構成となるものである。

上記構成によつて、基体の少なくとも一部の周
囲に沿つて流れる気体（例えば空気等）がベンチ
ユリ構成部で圧力変化を生じ、排出口に吸引作用
を呈する。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第３図に基づいて説
明する。

第３図において、供給口１、排出口２とを併有
する加圧室３を備えた基体４に、略中央に曲面部
５を有しかつ前記曲面部５に複数個のノズル（噴
孔）６を有したノズル板７を前記基体４の前記加
圧室３に臨接・装着すると共に、前記ノズル板７
の略同心円上に円板状の電気的振動子（圧電素
子）８を装着している。また、前記基体４は、前
記基体４に取付けられた支持翼９によつて前記基
体４の外周を一定間隔で包うベンチユリ１０に保
持されている。同時に、前記ベンチユリ１０のス
ロート部１１に前記排出口２が臨接するように設
けられている。前記ベンチユリ１０は送風フアン
等（記載せず）の気体供給源と連通するようにし
てあり、前記供給口１は給液パイプ１２によつて
レベラないし液体貯蔵タンク（いずれも記載せ
ず）に連結している。リード線１３，１４は前記
電気的振動子８を附勢するものである。

上記構成の下に、先ず送風フアン等（記載せ
ず）の気体供給源から気体が供給され、ベンチユ
リ１０を通過する。その際にスロート部１１で気
体は静圧の一部を流速に変換し一段と静圧を低く
する。この結果、スロート部１１に臨接する基体
４の排出口２より液体を吸引し加圧室３内に液体
を充填する。そして一定の高さ（ヘツド）で吸引
し続ける。次に、リード線１３，１４を通じ電気
的振動子８は交流電圧を供給され、直径方向に伸
縮振動を発生する。同時に電気的振動子８に装着
したノズル板７は電気的振動子８の径方向の振動
に付随して軸方向に撓み振動を発生する。この
間、ノズル板７上のノズル６の径が充分小さいこ
とと、液体の表面張力により、ノズル６からの空
気流入は抑制されている。ノズル板６の局所的か
つ瞬時的振動により加圧室３内に充填されていた
液体が、撓み振動による加圧状態下で体積減少分
押し出され（噴出）そして負圧状態下で給液パイ
プより液体を体積増加分だけ吸い上げられる。こ
の様な動作が繰返し行なわれ、霧化動作が維持さ
れる。また、電気的振動子８及びノズル板７の超
音波振動によるキヤビテーシヨン現象の発生に伴
い液体中の溶存空気が気泡化し発生するが、撓み
振動の最大振動励振部は曲面部５に生じ発生した
気泡を加圧室３後方へと押しやると同時に排出口
２より外部へと流出する為に安定した霧化動作が
維持される。さらに、上述した様に液体の供給手
段を新たに必要とせず、自給され続ける。この様
に気体通過部でベンチユリ効果の吸引作用等によ
つて安定したコンパクトな霧化装置が得られる。

次に本発明の他の実施例を第４図を用いて説明
する。同一番号は同一構成物を示し、作用は前記
実施例と全く同一である。第４図において前記実
施例と相違する点は前記実施例のベンチユリをノ
ズルキヤツプ１５内に形成し基体に取付けたもの
で即ち気体通路を霧化装置に組込み一つのユニツ
ト化−二流体ノズル状の構成としたところにあ
り、この構成によれば、前記効果はもちろんのこ
とコンパクト霧化装置ユニツトとして常用性も高
まりかつ気体供給径路も簡易に構成できる。

発明の効果 以上のように、本発明の液体霧化装置によれば
次の効果が得られる。

(1) 供給口、排出口を併有する加圧室と複数個の
ノズルを電気的振動子によつて加振するノズル
板を有した基体の少なくとも一部を包含しかつ
気体通路を形成すると同時の排出口の臨接部を
ベンチユリ構成としているので、気体がベンチ
ユリのスロート部通過時に液体を加圧室内に吸
引・充填するといつた効果がありかつ、加圧室
内に発生した気泡を排気口から外部へ流出する
といつた効果がある。

(2) キヤビテーシヨン現象による発生気泡が加圧
室から流出し、安定した霧化動作が維持でき
る。

(3) 加圧室内は吸引された液体によつて充填さ
れ、ポンプ等の液体供給手段を特に必要としな
い霧化装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の霧化装置の構成を示す
断面図、第３図ａ，ｂは本発明の一実施例を示す
液体霧化装置の正面図、断面図、第４図ａ，ｂは
本発明の他の実施例を示す正面図、断面図であ
る。 ２……排出口、３……加圧室、４……基体、
６，６′……ノズル、８……電気的振動子、１０
……ベンチユリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 供給口、排出口と開口部とを有する加圧室を
   備えた基体と、前記基体の開口部に複数個のノズ
   ルを有するノズル板を設け、前記ノズル板を加振
   し前記加圧室内の液体を噴霧する電気的振動子と
   を備え、前記基体の周囲に気体通路を形成し、前
   記気体通路は前記排出口との臨接部がベンチユリ
   構成となる液体霧化装置。