JPH0223225B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液体燃料、水、薬溶液等の種々の液
体の噴霧装置に関し、さらに詳しくは圧電振動子
等の電気的振動子により加圧室の液体を加振し、
加圧室に臨んで設けたノズルより噴霧する型式の
圧電噴射型の噴霧装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来この種の噴霧装置は主としてインクジエツ
トプリンター等のインク微粒化装置として様々の
型式のものが提案され実用化されている。又、近
年では単にインクジエツトプリンターだけでなく
種々の用途に適用可能な噴霧装置として第１図の
様な噴霧装置が提案されている。

第１図に於て、霧化器１は直径５〜20mm、深さ
１〜５mmの円筒状の加圧室２を有するボデイー３
と、厚さ30〜100μmで、直径30〜100μmのノズル
４′を複数個有するノズル板４と、外径が５〜20
mm、厚さ0.5〜２mmの圧電セラミツク５とにより
構成され、それらは相互に図の様に接着されてい
る。加圧室２はパイプ６及び７によりそれぞれタ
ンク８及びフアン９に接続されている。パイプ６
内の液面１０は動作開始前はタンク８の液面１１
と同じ高さにある。動作が開始されるとフアン９
が駆動されパイプ７及び加圧室２を介してフアン
９の発生する負圧力が液面１０に印加される。従
つて液面１０は上昇し図の様にパイプ７内の液面
１２の位置迄上昇してつりあう。液面の上昇過程
に於てノズル４′からは空気の流入が生じるけれ
どもノズル４′の直径が小さいので負圧力は液面
１０にほとんどそのまま印加される。この為液面
は図の位置迄上昇する。次に圧電セラミツク５が
第２図に示す様に発振器１３により駆動される。
圧電セラミツク５には図示していないがノズル板
４との接着面とそれに対向する面に電極が設けら
れておりこの電極間に第３図の様な交流電圧が供
給される。この交流電圧に応じて圧電セラミツク
５とノズル板４とは第１図の破線のようにたわみ
振動を生じ、ノズル板４はノズル４′の近傍が大
きく図の左右に加振される。従つて加圧室２内の
液体は加圧されてノズル４′から液滴１４となつ
て噴射される。この様にノズル４′の近傍のみが
大きく加振される構成であるので溶存空気を含む
液体であつてもキヤビテーシヨンの影響を受ける
事なく極めて安定に噴霧する事ができる。噴霧量
の調節は第３図の様に第２図のデユーテイー制御
手段１５により発振器１３の発振、停止の時間比
（t1／t2）を制御する事により非常に簡単に調節
する事ができる。この様に極めてコンパクトな構
造である上に制御性に優れしかもその消費電力は
著しく小さいという特徴を有するものであつた。

しかしながら加圧室２は１つしかなく、かつ、
発振器１３、及びデユーテイー制御手段１５も１
つしかないため、複数の種類の液体を同時に噴霧
する場合や、同一の液体であつても異なる条件で
異なる空間に噴霧する場合には、霧化器１のみな
らず発振器１３、及びデユーテイー制御手段１５
も複数個必要であり噴霧装置全体が大型化するば
かりでなく高価なものにならざるをえず、しかも
複雑な構造となり信頼性の低いものとなつてい
た。

発明の目的 本発明はこの様な従来の欠点を一掃する為にな
されたものである。

その目的とするところは、複数の電気的振動子
を１つの発振器で駆動する事を可能ならしめる事
により極めてコンパクトで低価格であり、しかも
部品数が少い為、高信頼性を得る事ができる噴霧
装置を提供する事である。

発明の構成 本発明は上記目的を達成する為に以下の構成に
より成るものである。

すなわち、加圧室を有するボデイーと、前記加
圧室に臨む様に設けられたノズルを有するノズル
板と、前記加圧室の液体を加振して前記ノズルよ
り噴霧せしめる複数の電気的振動子と、前記電気
的振動子を付勢する付勢手段と、前記電気的振動
子の付勢時間と非付勢時間との比を制御するデユ
ーテイー制御手段とを有すると共に、前記付勢手
段の出力を切替えて前記電気的振動子に供給する
出力切替手段を備え、前記電気的振動子を時分割
的に制御する様構成したものであり、この構成に
より１つの発振器で複数の電気的振動子を時分割
的に制御する事ができ、簡単な構成でありながら
異種の液体の同時噴霧や、異なる条件あるいは異
る空間への噴霧を行う事ができるものである。

実施例の説明 以下本発明の実施例について図面と共に説明す
る。

第４図ａ，ｂはそれぞれ本発明の一実施例を示
す噴霧装置を適用した燃焼装置の水平断面図、及
び垂直断面図であり、第４図ｃは同噴霧装置の霧
化器１の拡大断面図であつて第１図と同符号のも
のは相当する構造物であり説明を省略する。

第４図ａに於て、霧化器１及び１′はそれぞれ
独立した噴霧室１６及び１６′内に取り付けられ
気化室１７及び１７′の入口１８，１８′より液滴
１４，１４′を気化室１７及び１７′に噴霧する。
燃焼空気はフアン９により風格１９から気化室１
７及び１７′の空気口２０，２０′を通つて送ら
れ、気化室１７及び１７′内で液滴１４，１４′の
気化ガスと混合される。混合ガスは炎孔２１，２
１′より噴出し火炎２２，２２′となつて燃焼す
る。この様な構成によりこの燃焼装置は炎孔２
１，２１′の炎孔負荷を一定に保ちつつ、又は、
あまり大きく変化させないで燃焼量を広範囲に調
節する事ができ、燃焼量にかかわらず優れた燃焼
特性を保証する事が可能である。なお、２３，２
３′はヒータである。さらに、この２つの霧化器
１及び１′の圧電セラミツク５，５′は、第５図に
示す様な構成により駆動されている。第５図に於
て、発振器２４はデユーテイー制御手段２５によ
りその発振、停止を制御される様構成され、切替
手段２６は発振器２４の出力を、デユーテイー制
御手段２５との同期をとりながら、圧電セラミツ
ク５，５′に交互に供給する様構成されている。
第６図は前述した第５図の駆動回路の動作を説明
する電圧波形図であつて、同図ａ，ｂはそれぞれ
圧電セラミツク５及び５′に供給される電圧波形
図である。デユーテイー制御手段２５により発振
器２４はその発振、停止を同図ｃの様に制御され
ると共にその出力が同図ｄの様なタイミングで切
替手段２６の切替接点２６′により切替えられる
様に構成されている。即ち発振器２４が１つだけ
で複数の圧電セラミツクを駆動しているのであ
る。この為比較的大電力を扱わねばならない発振
器２４は、複数の霧化器を駆動するにもかかわら
ず１つだけでよく、従つて噴霧装置全体を低価格
でコンパクト、しかも高信頼性を持つて実現する
事ができる。

第７図は本発明の他の実施例を示す駆動回路の
ブロツク図である。同図に於いて第５図と同符号
のものは相当する構成物であり、説明を省略す
る。この実施例に於ては２つのデユーテイー制御
手段２５及び２５′が設けられておりデユーテイ
ー制御手段２５及び２５′の出力はアンド回路２
７に送られている。即ち切替回路２６はデユーテ
イー制御手段２５及び２５′との同期をとりなが
ら発振器２４の出力をその接点２６′による切替
るのである。この為第６図と同様な圧電セラミツ
ク５，５′の駆動を行う事ができる。またデユー
テイー制御手段２５及び２５′が圧電セラミツク
５，５′に対応して設けられているので、それぞ
れの圧電セラミツクに応じたデユーテイー比
（t1／t2）を自由に選ぶ事ができる。

第８図は本発明のさらに他の実施例を示す駆動
回路のブロツク図である。同図に於て第５図と同
符号のものは相当する構成物であり、説明を省略
する。デユーテイー制御手段２５にはその発生す
るデユーテイー比を任意に調節する為の調節手段
２８，２９が設けられ、かつ、この２つの調節手
段を切替える切替回路２６の接点２６″が設けら
れている。従つて、圧電セラミツク５，５′のそ
れぞれに対して独立にデユーテイー比（t1／t2）
を自由に調節する事ができる。

第９図は第７図の実施例のさらに詳しい実施例
を示す駆動回路図である。同図に於て第７図と同
符号のものは相当する構成物である。発振器２４
は、トランジスタ３０〜３３、抵抗器３４〜４
１、コンデンサ４２〜４５インダクタ４６より成
り、圧電セラミツク５又は５′と共に自動発振回
路を形成している。発振器２４の出力は、比較器
４７、ダイオード４８、リレー４９より成る切替
回路２６の接点２６′にて切替えられる構成であ
る。デユーテイー制御回路２５，２５′は、抵抗
器５０〜５２、コンデンサ５３、比較器５４より
成るマルチバイブレータ５５を含んで構成されて
いる。デユーテイー制御回路２５は、抵抗器５６
〜５９、及び、可変抵抗器６０，６１より成る基
準辺の可変抵抗器６０の中点に接続された比較器
６２を中心に構成され、一方、デユーテイー制御
回路２５′は可変抵抗器６１の中点に接続された
比較器６３を中心に構成されている。両比較器の
出力は、ダイオード６４，６５、抵抗器６６，６
７、トランジスタ６８より成るアンド回路２７に
入力され、発振器２４にデユーテイー比信号を送
るようになつている。６９は直流電源である。

第１０図は第９図の動作を説明する波形図であ
り、第９図の記号Va〜Vgに相当するものであ
る。比較器５４の出力Vaは同図ａの様に変化し、
このVaを入力とする比較器６２，６３は、それ
ぞれ基準電位ｖ１，ｖ２とVaとを比較する。そ
してそれぞれ同図ｂ、及びｃの出力Vb，Vcを出
力する。このVbとVcとはアンド回路２７によ
り、同図ｄの様にVdとなる。又、Vaは比較器４
７により電位ｖ１と比較されリレー４９を駆動し
て接点２６′を好ましいタイミングで切替える。
即ち、必ず発振器２４の動作停止時に接点２６′
の切替が実行される様構成されている。従つて、
圧電セラミツク５，５′の端子電圧Vf，Veはそ
れぞれ同図ｆ、及びｅの様になり、発振器２４の
出力Vgは同図ｇと成る。

この様に、発振器１つの簡単な構成で２つの圧
電セラミツクを確実に駆動する事ができる。

発明の効果 以上に述べた様に本発明によれば、加圧室にノ
ズルを臨ませ加圧室の液体を複数個の電気的振動
子で加振してノズルから噴霧するよう構成し、電
気的振動子の付勢手段とデユーテイー制御手段と
を設けると共に、出力切替手段を設けて付勢手段
の出力を時分割的に切替えて前記複数個の電気的
振動子に供給するよう構成したから、簡単で、し
かも低価格な構成で複数の電気的振動子を駆動す
る事が可能な噴霧装置を実現する事ができる。ま
た回路部品が少ないので高信頼性化を図る事がで
きる。

この様に複数の噴霧部が必要な場合でも本発明
を適用する事により、コンパクトで低価格であ
り、かつ信頼性の高い噴霧装置を提供する事がで
きるので、本発明の工業的価値は極めて多大であ
る。

又、本実施例に於ては複数の噴霧部を複数の霧
化器で構成したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく電気的振動子を複数個有する１つの霧
化器であつても、本発明を適用する事ができる事
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の噴霧装置の断面図、第２図は同
装置の駆動回路のブロツク図、第３図は同装置の
駆動電圧波形図、第４図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ本
発明の一実施例の噴霧装置を適用した燃焼装置の
水平断面図、垂直断面図、及び霧化器の拡大断面
図、第５図は同装置駆動回路のブロツク図、第６
図ａ，ｂ，ｃ、及びｄは同回路の動作説明図、第
７図は同装置の駆動回路の他の実施例を示すブロ
ツク図、第８図は同装置の駆動回路のさらに他の
実施例を示すブロツク図、第９図は第７図の実施
例の駆動回路のさらに詳しい回路図、第１０図ａ
〜ｇは第９図の駆動回路の動作電圧波形図であ
る。 ２……加圧室、３……ボデイー、４′……ノズ
ル、４……ノズル板、５……電気的振動子、２４
……付勢手段、２５……デユーテイー制御手段、
２６……出力切替手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加圧室を有するボデイーと、前記加圧室に臨
   むように設けられたノズルを有するノズル板と、
   前記加圧室の液体を加振して前記ノズルより噴霧
   する二つ又はそれ以上の電気的振動子と、前記電
   気的振動子を付勢する付勢手段と、前記付勢手段
   による前記電気的振動子の付勢時間と非付勢時間
   の時間比を制御するデユーテイー制御手段とを有
   すると共に、前記付勢手段の出力を切替えて前記
   電気的振動子に供給する出力切替手段を備え、前
   記付勢手段により前記電気的振動子を時分割的に
   制御する構成とした噴霧装置。 ２ 付勢手段を発振器で構成し、前記発振器の発
   振、停止を前記デユーテイー制御手段により制御
   する構成とした特許請求の範囲第１項記載の噴霧
   装置。 ３ 発振器の発振停止期間に前記発振器の出力を
   切替えるよう前記出力切替手段を構成した特許請
   求の範囲第２項記載の噴霧装置。 ４ 複数の電気的振動子に対応して独立に時間比
   を制御するよう前記デユーテイー制御手段を構成
   した特許請求の範囲第１項記載の噴霧装置。 ５ 複数の電気的振動子に対応して複数のデユー
   テイー制御手段を設け、前記出力切替手段による
   出力切替に連動して前記デユーテイー制御手段を
   切替える構成とした特許請求の範囲第１項記載の
   噴霧装置。