JPH05184993A - Ultrasonic spray apparatus - Google Patents

Ultrasonic spray apparatus

Info

Publication number
JPH05184993A
JPH05184993A JP4025657A JP2565792A JPH05184993A JP H05184993 A JPH05184993 A JP H05184993A JP 4025657 A JP4025657 A JP 4025657A JP 2565792 A JP2565792 A JP 2565792A JP H05184993 A JPH05184993 A JP H05184993A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric vibrator
liquid
ultrasonic
diaphragm
vibrating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4025657A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3083902B2 (en
Inventor
Koji Toda
耕司 戸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP04025657A priority Critical patent/JP3083902B2/en
Publication of JPH05184993A publication Critical patent/JPH05184993A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3083902B2 publication Critical patent/JP3083902B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0638Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices
    • B05B17/0646Vibrating plates, i.e. plates being directly subjected to the vibrations, e.g. having a piezoelectric transducer attached thereto
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0653Details
    • B05B17/0676Feeding means
    • B05B17/0684Wicks or the like

Abstract

PURPOSE:To give satisfaction from the viewpoints of spray efficiency, a large amt. of spraying, fineness and uniformity of particles and the cost of a driving electric source. CONSTITUTION:When an ultrasonic oscillator consisting of a piezoelectric oscillator 1 and an oscillating plate 2 is driven, the piezoelectric oscillator 1 is oscillated and the oscillation is transmitted to the oscillating plate 2. The flow rate of a liq. in a liq. storing room 5 is adjusted by means of a valve 9 and the liq. temp. is set by means of a heater 11 and it passes through a liq. feeding tube 7 and reaches a liq. holding material 13 and is fed to the lower face of the oscillating plate 2 being brought into contact with the liq. holding material 13. The liq. is sprayed through a hole provided on the oscillating plate 2 by oscillation of the oscillating plate 2. By switching a switch, a composite of the piezoelectric oscillator 3 and the oscillating plate 4 is driven to be able to produce particles with different sizes. Therefore, it is possible to realize a simple structure with a small size and weight-saving.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波励振器により発
生させた弾性振動により液体を霧化する超音波霧化装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic atomizer for atomizing a liquid by elastic vibration generated by an ultrasonic exciter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超音波霧化装置としては、ボルト
締ランジュバン型振動子を応用した超音波霧化装置およ
びネブライザーが挙げられる。ボルト締ランジュバン型
振動子による霧化装置は数10kHzという周波数の超音
波を利用したもので、多量の霧を発生しうるという長所
を有するが、構造が複雑で装置が大がかりであるという
短所をあわせもつ。一方、ネブライザーは、MHz領域の
超音波を利用したもので、粒子が微小で均一性に優れる
という長所を有するものの、霧化効率が悪く低電力で多
量の霧を発生させるのが難しいという短所をもつ。つま
り、従来の超音波霧化装置では、霧化効率、多量霧化、
粒子の微小性または駆動電源コストのいずれかにおいて
難点があった。
2. Description of the Related Art Conventional ultrasonic atomizers include ultrasonic atomizers and nebulizers to which a bolted Langevin type vibrator is applied. The atomization device using a bolted Langevin type vibrator uses ultrasonic waves with a frequency of several tens of kHz, and has the advantage of being able to generate a large amount of fog, but it also has the disadvantages of a complicated structure and a large-scale device. Hold. On the other hand, the nebulizer uses ultrasonic waves in the MHz range and has the advantage that the particles are minute and has excellent uniformity, but it has the disadvantage that atomization efficiency is poor and it is difficult to generate a large amount of fog with low power. Hold. That is, in the conventional ultrasonic atomization device, atomization efficiency, a large amount of atomization,
Difficulties have been either in particle size or drive power cost.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、霧化
効率、多量霧化、粒子の微小性かつ均一性、装置が小型
かつ軽量であること、構造が簡単であることおよび駆動
電源コストのどの面からみても満足のできる超音波霧化
装置を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide atomization efficiency, large amount atomization, fineness and uniformity of particles, small and lightweight device, simple structure and driving power supply cost. An object of the present invention is to provide an ultrasonic atomizing device that is satisfactory from any aspect of the body.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の超音波
霧化装置は、圧電振動子に振動板を固着してなる超音波
励振器により発生させた弾性振動により液体を霧化する
超音波霧化装置において、前記圧電振動子は圧電磁器
と、該圧電磁器の厚さ方向に垂直な両端面に形成されて
いる電極とから成り、前記振動板は、前記圧電振動子の
電極を有する少なくとも一つの端面上に一体的に連なっ
て固着された固着部と、前記圧電振動子の外方に向けて
前記圧電振動子の前記端面にほぼ平行に突出する振動部
とを有し、前記振動部には多数の穴が設けてあり、前記
振動部へ前記液体を供給する手段は、前記超音波励振器
を支持する支持具と、前記液体を収容する貯液室と、ス
ポンジその他の吸液能力の大きい物質から成り前記液体
を吸収する保液材とを備え、前記支持具は前記超音波励
振器を固定物に対し所定位置に保持し、または浮力によ
り前記超音波励振器を前記液体中に浮かせ、前記支持具
のうち少なくとも前記超音波励振器に接触する部分は前
記圧電振動子に比べて音響インピーダンスが低い発泡ス
チロールその他の物質から成り、前記振動部は前記保液
材と接触して、前記保液材に吸収されている前記液体を
霧化することを特徴とする。
An ultrasonic atomizer according to claim 1 is an ultrasonic atomizer for atomizing a liquid by elastic vibration generated by an ultrasonic exciter having a vibration plate fixed to a piezoelectric vibrator. In the sonic atomization device, the piezoelectric vibrator includes a piezoelectric ceramic and electrodes formed on both end faces perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric ceramic, and the vibrating plate has electrodes of the piezoelectric vibrator. The vibrating unit has a fixing portion integrally fixed on at least one end surface and a vibrating portion projecting outward of the piezoelectric vibrator substantially parallel to the end surface of the piezoelectric vibrator. The portion is provided with a large number of holes, and the means for supplying the liquid to the vibrating portion includes a support that supports the ultrasonic exciter, a liquid storage chamber that stores the liquid, and a sponge or other liquid absorbing material. A liquid-retaining material made of a substance having a large capacity and absorbing the liquid The supporting device holds the ultrasonic exciter in a predetermined position with respect to a fixed object, or floats the ultrasonic exciter in the liquid by buoyancy, and contacts at least the ultrasonic exciter of the supporting device. The portion to be made of styrofoam or other substance having a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator, the vibrating portion contacts the liquid retaining material to atomize the liquid absorbed in the liquid retaining material. Is characterized by.

【0005】請求項2に記載の超音波霧化装置は、前記
穴における前記振動板の一方の開口面積と他方の開口面
積とが異なることを特徴とする。
An ultrasonic atomizing device according to a second aspect is characterized in that one opening area of the diaphragm in the hole is different from the other opening area of the diaphragm.

【0006】請求項3に記載の超音波霧化装置は、前記
両端面のうちで少なくとも一方の端面に形成されている
前記電極が、互いに絶縁された2つの部分に分割されて
いることを特徴とする。
In the ultrasonic atomizing device according to a third aspect of the present invention, the electrode formed on at least one of the both end faces is divided into two parts which are insulated from each other. And

【0007】請求項4に記載の超音波霧化装置は、前記
圧電振動子の共振周波数が、該圧電振動子と前記振動板
との複合体における共振周波数にほぼ等しいことを特徴
とする。
An ultrasonic atomizing device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the resonance frequency of the piezoelectric vibrator is substantially equal to the resonance frequency of the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm.

【0008】請求項5に記載の超音波霧化装置は、前記
圧電振動子が、厚さと幅の寸法比が1に近くしかも1に
等しくない矩形状の角柱であることを特徴とする。
An ultrasonic atomizing device according to a fifth aspect is characterized in that the piezoelectric vibrator is a rectangular prism having a dimensional ratio of thickness to width close to 1 and not equal to 1.

【0009】請求項6に記載の超音波霧化装置は、前記
圧電振動子の共振周波数が、該圧電振動子と前記振動板
との複合体における2つの共振周波数の中間値にほぼ等
しいことを特徴とする。
In the ultrasonic atomizing device according to a sixth aspect of the present invention, the resonance frequency of the piezoelectric vibrator is substantially equal to an intermediate value between two resonance frequencies of the composite body of the piezoelectric vibrator and the vibration plate. Characterize.

【0010】請求項7に記載の超音波霧化装置は、前記
圧電振動子が、長さと幅の寸法比が1に近くしかも1に
等しくない矩形状の板であることを特徴とする。
An ultrasonic atomizing device according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator is a rectangular plate having a dimensional ratio of length to width close to 1 and not equal to 1.

【0011】[0011]

【作用】請求項1に記載の超音波霧化装置の使用時、前
記圧電振動子には前記圧電振動子と前記振動板との複合
体の共振周波数にほぼ等しい周波数を有する交流信号が
印加され、前記圧電振動子は励振される。前記圧電振動
子の励振は前記振動板を振動させる。前記振動板には前
記保液材の一部が接しており、前記貯液室内の液体は前
記保液材によって吸い上げられた後、前記振動板に接す
る部分の前記保液材から前記振動板に順次供給される。
前記振動板に供給された液体は、前記振動板に設けられ
ている穴を通して霧化される。穴を通しての霧化は粒子
の微小性、均一性を促し、しかも霧化効率を増大させる
ことができる。また、霧化効率が高いことから多量の霧
化が低消費電力で実現でき、あわせて装置の小型化も容
易にできる。自励式駆動も可能で、電池での駆動も容易
なことから、環境変化に対応しうる形で低消費電力での
駆動が可能となる。さらに本発明によれば、前記保液材
の使用により、前記貯液室内の液体の増減や振動による
液面の変化などに影響されることなく、常に安定した液
体の供給を実現できるだけでなく、液体の供給を無駄な
く効率良く行うことができるから、霧化効率を増大する
ことができる。
When the ultrasonic atomizing device according to claim 1 is used, an AC signal having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the composite of the piezoelectric vibrator and the vibration plate is applied to the piezoelectric vibrator. The piezoelectric vibrator is excited. Excitation of the piezoelectric vibrator vibrates the diaphragm. A part of the liquid retaining material is in contact with the vibrating plate, and the liquid in the liquid storage chamber is sucked up by the liquid retaining material, and then the liquid retaining material in the portion in contact with the diaphragm is transferred to the vibrating plate. It is supplied sequentially.
The liquid supplied to the diaphragm is atomized through holes provided in the diaphragm. The atomization through the holes promotes the fineness and uniformity of the particles, and can increase the atomization efficiency. In addition, since the atomization efficiency is high, a large amount of atomization can be realized with low power consumption, and the size of the device can be easily reduced. Since self-excited driving is also possible and driving with a battery is easy, driving with low power consumption is possible in a form that can cope with environmental changes. Furthermore, according to the present invention, by using the liquid retaining material, it is possible to always realize a stable liquid supply without being affected by the increase or decrease of the liquid in the liquid storage chamber and the change of the liquid level due to the vibration. Since the liquid can be efficiently supplied without waste, the atomization efficiency can be increased.

【0012】前記圧電振動子は圧電磁器と、前記圧電磁
器の厚さ方向に垂直な両端面に形成されている電極とか
ら成る。交流電圧は該電極を介して前記圧電振動子に印
加され、前記圧電振動子は励振される。このような簡単
な構造の圧電振動子の採用により超音波霧化装置を小型
化でき、しかもこの装置では高い効率で液体を霧化する
ことができる。
The piezoelectric vibrator comprises a piezoelectric ceramic and electrodes formed on both end faces perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric ceramic. An alternating voltage is applied to the piezoelectric vibrator via the electrodes, and the piezoelectric vibrator is excited. By adopting the piezoelectric vibrator having such a simple structure, the ultrasonic atomizing device can be downsized, and the liquid atomizing device can atomize the liquid with high efficiency.

【0013】前記振動板が前記圧電振動子の少なくとも
一方の端面上に一体的に連なって固着されていることに
より、前記振動部は前記固着部を固定端とする片持ち梁
の形で屈曲振動するから、前記振動板に供給された液体
はその弾性振動により霧化され、その振動板に垂直な上
方に向けて霧として放散される。
Since the vibrating plate is integrally fixed to at least one end surface of the piezoelectric vibrator in a continuous manner, the vibrating portion has a bending vibration in the form of a cantilever having the fixed portion as a fixed end. Therefore, the liquid supplied to the vibrating plate is atomized by the elastic vibration and is diffused as a mist toward the upper side perpendicular to the vibrating plate.

【0014】前記支持具は前記超音波励振器を固定物に
対し所定位置に保持するか、または浮力により前記超音
波励振器を前記液体中に浮かせている。この際、前記支
持具のうち少なくとも前記超音波励振器に接触する部分
として発泡スチロール等のような圧電振動子に比べて音
響インピーダンスが低い物質を採用することにより、圧
電振動子の励振が支持具自身や、前記固定物または前記
液体中に伝搬し散失されるのを抑制でき、効率良く振動
板を振動させることができるので、霧化効率を増大させ
ることができる。前記超音波励振器を浮力によって液体
中に浮かべる構造を採用することにより、前記貯液室に
収容されている液体の量の増減に影響されることなく、
常時、前記振動板には適量の液体が供給されることにな
るので効率のよい霧化が実現でき、従って多量の霧化が
低消費電力で実現でき、あわせて装置の小型化も容易に
実現できる。また、前記支持具によって前記超音波励振
器を固定物に対し所定の位置に保持した上で前記振動部
に適量の液体を供給することによっても効率のよい霧化
が実現できる。
The support holds the ultrasonic exciter at a predetermined position with respect to a fixed object or floats the ultrasonic exciter in the liquid by buoyancy. At this time, by using a material having a lower acoustic impedance than that of the piezoelectric vibrator such as styrofoam as a portion of the supporting tool that is in contact with at least the ultrasonic exciter, the vibration of the piezoelectric vibrator is supported by the supporting tool itself. Alternatively, the atomization efficiency can be increased because the vibration plate can be efficiently vibrated because it can be prevented from being propagated and scattered in the fixed object or the liquid. By adopting a structure in which the ultrasonic exciter floats in the liquid by buoyancy, without being affected by an increase or decrease in the amount of the liquid stored in the liquid storage chamber,
Since an appropriate amount of liquid is supplied to the diaphragm at all times, efficient atomization can be realized, and thus a large amount of atomization can be realized with low power consumption, and at the same time, the device can be easily downsized. it can. Efficient atomization can also be realized by holding the ultrasonic exciter at a predetermined position with respect to the fixed object by the support and then supplying an appropriate amount of liquid to the vibrating section.

【0015】請求項2に記載の超音波霧化装置では、前
記穴における前記振動板の一方の開口面積が他方の開口
面積より大きいことから、その一方の開口を入口側とし
他方を出口側とすることにより、前記穴の液体の通過面
積が入口側から出口側に向けて減少するから、前記液体
が前記穴を通過するときに前記液体は前記穴によって絞
り作用を受ける。その結果、前記絞り作用と前記振動部
の振動との相乗効果によって液体の霧化作用が促進さ
れ、霧の発生量が増加しかつ粒子の径が均一になる。
In the ultrasonic atomizing device according to the second aspect, since one opening area of the diaphragm in the hole is larger than the opening area of the other, one of the openings is an inlet side and the other is an outlet side. By doing so, the passage area of the liquid in the hole decreases from the inlet side toward the outlet side, so that when the liquid passes through the hole, the liquid is subjected to the throttling action by the hole. As a result, the atomizing action of the liquid is promoted by the synergistic effect of the throttling action and the vibration of the vibrating section, the amount of fog generated is increased, and the particle diameter is made uniform.

【0016】請求項3に記載の超音波霧化装置では、前
記両端面のうちで少なくとも一方の端面に形成されてい
る前記電極が、互いに絶縁された2つの部分に分割され
ていることから、一方の前記部分に設けられている電極
を自励式電源のための電極として用いることができる。
従って、本発明の超音波霧化装置では温度などの環境の
変化に対応しうる形で低消費電力での駆動が可能とな
る。
In the ultrasonic atomizing device according to a third aspect of the present invention, the electrodes formed on at least one of the both end faces are divided into two parts which are insulated from each other. The electrode provided on one of the portions can be used as an electrode for a self-excited power source.
Therefore, the ultrasonic atomizing device of the present invention can be driven with low power consumption in a form that can cope with changes in environment such as temperature.

【0017】請求項4に記載の超音波霧化装置では、前
記圧電振動子の共振周波数が、該圧電振動子と前記振動
板との複合体における共振周波数にほぼ等しくなるとき
の電圧が前記圧電振動子に印加されることにより、前記
振動板は効率的に励振され、霧化効率が促進され、霧の
発生量はさらに増大する。
In the ultrasonic atomizing device according to a fourth aspect of the present invention, the voltage when the resonance frequency of the piezoelectric vibrator is substantially equal to the resonance frequency of the composite of the piezoelectric vibrator and the vibration plate is the piezoelectric element. When applied to the vibrator, the diaphragm is efficiently excited, atomization efficiency is promoted, and the amount of fog generated is further increased.

【0018】請求項5に記載の超音波霧化装置では、請
求項4に記載の前記圧電振動子が、厚さと幅の寸法比が
1に近くしかも1に等しくない矩形状の角柱であること
により、前記圧電振動子と前記振動板との複合体の結合
振動が増強され、霧化効率が促進される。
In the ultrasonic atomizing device according to a fifth aspect, the piezoelectric vibrator according to the fourth aspect is a rectangular prism having a dimensional ratio of thickness to width close to 1 and not equal to 1. Thereby, the combined vibration of the composite body of the piezoelectric vibrator and the vibration plate is enhanced, and the atomization efficiency is promoted.

【0019】請求項6に記載の超音波霧化装置では、前
記圧電振動子の共振周波数が、該圧電振動子と前記振動
板との複合体における2つの共振周波数の中間値にほぼ
等しくなるときの電圧が前記圧電振動子に印加されるこ
とにより、前記振動板は効率的に励振され、霧化効率が
促進され、霧の発生量はさらに増大する。
In the ultrasonic atomizing device according to the present invention, when the resonance frequency of the piezoelectric vibrator becomes substantially equal to the intermediate value between the two resonance frequencies of the composite of the piezoelectric vibrator and the vibration plate. Is applied to the piezoelectric vibrator, the diaphragm is efficiently excited, atomization efficiency is promoted, and the amount of fog generated is further increased.

【0020】請求項7に記載の超音波霧化装置では、請
求項6に記載の前記圧電振動子が、長さと幅の寸法比が
1に近くしかも1に等しくない矩形状の板であることに
より、前記圧電振動子と前記振動板との複合体の結合振
動が増強され、霧化効率が促進される。
In the ultrasonic atomizing device according to claim 7, the piezoelectric vibrator according to claim 6 is a rectangular plate having a dimensional ratio of length to width close to 1 and not equal to 1. Thereby, the combined vibration of the composite body of the piezoelectric vibrator and the vibration plate is enhanced, and the atomization efficiency is promoted.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の超音波霧化装置の第1の実施
例を示す断面図である。本実施例は圧電振動子1と、振
動板2と、圧電振動子3と、振動板4と、貯液室5と、
貯液室6と、液体供給チューブ7と、液体供給チューブ
8と、バルブ9と、バルブ10と、ヒーター11と、ヒ
ーター12と、保液材13と、保液材14と、支持具1
5とから成り、それらが本体の内部に納められている。
圧電振動子1には銅箔から成る端子P、Qが取り付けら
れている。圧電振動子2にも同様にして端子Pが取り付
けられているが、端子Qは圧電振動子1と共有してい
て、端子Qは圧電振動子1と圧電振動子2との間に挟ま
れている。圧電振動子1には振動板2が、圧電振動子3
には振動板4が設けられていて、圧電振動子1と圧電振
動子3は支持具15によって圧接されている。電源室に
は、圧電振動子1および圧電振動子3に端子P、Qを介
して交流電圧を供給する電源部が設けられていて、圧電
振動子1と圧電振動子3との間にはスイッチが設けられ
ていて、該スイッチの切り替えにより圧電振動子1また
は圧電振動子3に交流電圧を供給する。但し、図1では
圧電振動子1および圧電振動子3に交流電圧を供給する
電源回路、前記スイッチおよび端子P、Qが省いて描か
れていて、使用時には、貯液室5および貯液室6は適量
の液体で満たしておく。端子P、Qは圧電振動子1およ
び圧電振動子3にそれぞれ導電性接着剤で固着されてい
る。保液材13は液体供給チューブ7の先端に設けられ
ていて、保液材13は振動板2の下面と接触している。
保液材14は液体供給チューブ8の先端に設けられてい
て、保液材14は振動板4の下面と接触している。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the ultrasonic atomizing device of the present invention. In this embodiment, the piezoelectric vibrator 1, the vibration plate 2, the piezoelectric vibrator 3, the vibration plate 4, the liquid storage chamber 5,
Liquid storage chamber 6, liquid supply tube 7, liquid supply tube 8, valve 9, valve 10, heater 11, heater 12, liquid retaining material 13, liquid retaining material 14, and support 1
5 and are housed inside the body.
Terminals P and Q made of copper foil are attached to the piezoelectric vibrator 1. The terminal P is similarly attached to the piezoelectric vibrator 2, but the terminal Q is shared with the piezoelectric vibrator 1, and the terminal Q is sandwiched between the piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric vibrator 2. There is. The piezoelectric vibrator 1 includes a vibration plate 2 and a piezoelectric vibrator 3
A vibration plate 4 is provided in the piezoelectric vibrator 1, and the piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric vibrator 3 are pressed against each other by a support 15. A power supply unit for supplying an alternating voltage to the piezoelectric vibrators 1 and 3 via terminals P and Q is provided in the power supply chamber, and a switch is provided between the piezoelectric vibrators 1 and 3. Is provided, and an alternating voltage is supplied to the piezoelectric vibrator 1 or the piezoelectric vibrator 3 by switching the switch. However, in FIG. 1, the power supply circuit for supplying an alternating voltage to the piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric vibrator 3, the switch and the terminals P and Q are omitted, and in use, the liquid storage chamber 5 and the liquid storage chamber 6 are shown. Fill with a suitable amount of liquid. The terminals P and Q are respectively fixed to the piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric vibrator 3 with a conductive adhesive. The liquid retaining material 13 is provided at the tip of the liquid supply tube 7, and the liquid retaining material 13 is in contact with the lower surface of the diaphragm 2.
The liquid retaining material 14 is provided at the tip of the liquid supply tube 8, and the liquid retaining material 14 is in contact with the lower surface of the vibration plate 4.

【0022】図2は本発明の超音波霧化装置の第2の実
施例を示す断面図である。本実施例は圧電振動子1と、
振動板2と、振動板20と、保液材21と、保液材22
と、本体貯液室23と、本体貯液室24と、支持具25
と、支持具26とから成る。電源室には、圧電振動子1
に端子P、Qを介して交流電圧を供給する電源部が設け
られている。但し、図2では圧電振動子1に交流電圧を
供給する電源回路および端子P、Qが省いて描かれてい
て、使用時には、本体貯液室23または本体貯液室24
は適量の液体で満たしておく。圧電振動子1には振動板
2と振動板20とが設けられていて、圧電振動子1は支
持具25によって支持されている。保液材21は柱状
で、保液材21の下部は本体貯液室23の液体中に漬け
られていて、保液材21の上部は支持具26により振動
板20の下面と接触させたり離したりさせることができ
るようになっている。同様にして、保液材22も柱状
で、保液材22の下部は本体貯液室24の液体中に漬け
られていて、保液材22の上部は支持具26により振動
板2の下面と接触させたり離したりさせることができる
ようになっている。スイッチの切り替えにより支持具2
6を作動させ、保液材21または保液材22をそれぞれ
相応する振動板20または振動板2に接触させることが
できる。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic atomizing device of the present invention. In this embodiment, the piezoelectric vibrator 1
Vibration plate 2, vibration plate 20, liquid retaining material 21, and liquid retaining material 22
A main body liquid storage chamber 23, a main body liquid storage chamber 24, and a support 25
And a support tool 26. In the power supply room, the piezoelectric vibrator 1
Is provided with a power supply unit for supplying an AC voltage via terminals P and Q. However, in FIG. 2, the power supply circuit for supplying an alternating voltage to the piezoelectric vibrator 1 and the terminals P and Q are omitted, and in use, the main body liquid storage chamber 23 or the main body liquid storage chamber 24 is used.
Fill with a suitable amount of liquid. The piezoelectric vibrator 1 is provided with a vibration plate 2 and a vibration plate 20, and the piezoelectric vibrator 1 is supported by a support member 25. The liquid retaining material 21 has a columnar shape, the lower portion of the liquid retaining material 21 is immersed in the liquid in the main body liquid storage chamber 23, and the upper portion of the liquid retaining material 21 is brought into contact with or separated from the lower surface of the vibration plate 20 by the support 26. It is possible to make them. Similarly, the liquid-retaining material 22 is also columnar, the lower part of the liquid-retaining material 22 is immersed in the liquid in the main body liquid storage chamber 24, and the upper part of the liquid-retaining material 22 is attached to the lower surface of the diaphragm 2 by the support 26. It can be brought into and out of contact. Support tool 2 by switching the switch
6 can be operated to bring the liquid retaining material 21 or 22 into contact with the corresponding diaphragm 20 or diaphragm 2, respectively.

【0023】図3は本発明の超音波霧化装置の第3の実
施例を示す断面図である。本実施例は圧電振動子1と、
2つの振動板30と、本体貯液室31と、保液材32
と、支持具33とから成る。電源室には、圧電振動子1
に端子P、Qを介して交流電圧を供給する電源部が設け
られている。但し、図3では圧電振動子1に交流電圧を
供給する電源回路および端子P、Qが省いて描かれてい
て、使用時には、本体貯液室31は適量の液体で満たし
ておく。圧電振動子1には2つの振動板30が設けられ
ていて、圧電振動子1は支持具33の一部によって支持
され、支持具33は本体貯液室31からの取り外しが可
能である。保液材32は柱状で、保液材32の下部は本
体貯液室31の液体中に漬けられていて、保液材32の
上部は支持具33によりどちらか一方の振動板30の下
面と接触させることができるようになっている。
FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the ultrasonic atomizing device of the present invention. In this embodiment, the piezoelectric vibrator 1
Two diaphragms 30, a main body liquid storage chamber 31, and a liquid retaining material 32
And a support 33. In the power supply room, the piezoelectric vibrator 1
Is provided with a power supply unit for supplying an AC voltage via terminals P and Q. However, in FIG. 3, the power supply circuit for supplying the AC voltage to the piezoelectric vibrator 1 and the terminals P and Q are omitted, and the main body liquid storage chamber 31 is filled with an appropriate amount of liquid during use. The piezoelectric vibrator 1 is provided with two vibrating plates 30, the piezoelectric vibrator 1 is supported by a part of the support 33, and the support 33 can be detached from the main body liquid storage chamber 31. The liquid-retaining material 32 has a columnar shape, the lower part of the liquid-retaining material 32 is immersed in the liquid in the main body liquid storage chamber 31, and the upper part of the liquid-retaining material 32 is supported by the support 33 on the lower surface of one of the diaphragms 30. It can be contacted.

【0024】図4は本発明の超音波霧化装置の第4の実
施例を示す断面図である。本実施例は圧電振動子1と、
2つの振動板30と、支持具33と、貯液室40と、保
液材41とから成り、図3の第3の実施例における支持
具33によって支持された圧電振動子1および振動板3
0とから成る超音波励振器を、液体で満たされた貯液室
40に浮かべている。電源室には、圧電振動子1に端子
P、Qを介して交流電圧を供給する電源部が設けられて
いる。但し、図4では圧電振動子1に交流電圧を供給す
る電源回路および端子P、Qが省いて描かれている。保
液材41の下部は貯液室40の液体中に漬けられてい
て、保液材41の上部は支持具33によりどちらか一方
の振動板30の下面と接触させることができるようにな
っている。
FIG. 4 is a sectional view showing a fourth embodiment of the ultrasonic atomizing device of the present invention. In this embodiment, the piezoelectric vibrator 1
The piezoelectric vibrator 1 and the vibrating plate 3 which are composed of two vibrating plates 30, a supporting member 33, a liquid storage chamber 40, and a liquid retaining material 41 and which are supported by the supporting member 33 in the third embodiment of FIG.
An ultrasonic exciter consisting of 0 and 0 is floated in a liquid storage chamber 40 filled with liquid. A power supply unit that supplies an alternating voltage to the piezoelectric vibrator 1 via terminals P and Q is provided in the power supply chamber. However, in FIG. 4, the power supply circuit for supplying an AC voltage to the piezoelectric vibrator 1 and the terminals P and Q are omitted. The lower portion of the liquid retaining material 41 is immersed in the liquid in the liquid storage chamber 40, and the upper portion of the liquid retaining material 41 can be brought into contact with the lower surface of one of the vibrating plates 30 by the support 33. There is.

【0025】図5は図1の第1の実施例における圧電振
動子1と振動板2とから成る超音波励振器の側面図、図
6は図5の超音波励振器の平面図である。圧電振動子1
は矩形板状の圧電磁器50を有し、圧電磁器50の材質
はTDK72A材(製品名)で、その長さは22mm、幅
は20mm、厚さは1mmである。TDK72A材は電気機
械結合係数が大きいことから、ここでの実施例に用いて
いる。圧電磁器50の分極軸の方向は厚さ方向に一致し
ており、この厚さ方向に垂直な両端面にAu電極51お
よびAu電極52が形成されている。Au電極51は圧
電磁器50の一方の端面を覆い、Au電極52は圧電磁
器50のもう一方の端面をおおっている。Au電極51
には端子Pが取り付けられ、Au電極52には端子Qが
取り付けられている。端子Pおよび端子Qは圧電磁器5
0の幅方向に沿う一方の縁部に配置されている。圧電振
動子1の一方の端面には、舌片状の振動板2が取り付け
られている。振動板2はニッケル製で、細長い板状の固
着部53において圧電振動子1と一体的に連なって固着
されており、圧電振動子1より突出している部分の振動
板2が振動部54をなしている。固着部53はAu電極
51を介して圧電振動子1に接着剤で接着されている。
振動板2は長さ20mm、幅20mm、厚さ0.05mmであ
る。固着部53は長さ3mm、幅20mm、厚さ0.05mm
である。振動部54は圧電振動子1の幅方向に沿う縁部
から外方に向けて圧電振動子1の板面に平行に伸び突出
している。振動部54は長さ17mm、幅20mm、厚さ
0.05mmである。
FIG. 5 is a side view of an ultrasonic exciter composed of the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2 in the first embodiment of FIG. 1, and FIG. 6 is a plan view of the ultrasonic exciter of FIG. Piezoelectric vibrator 1
Has a rectangular plate-shaped piezoelectric ceramic 50, and the material of the piezoelectric ceramic 50 is TDK72A material (product name), and the length is 22 mm, the width is 20 mm, and the thickness is 1 mm. Since the TDK72A material has a large electromechanical coupling coefficient, it is used in this example. The direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic 50 coincides with the thickness direction, and the Au electrode 51 and the Au electrode 52 are formed on both end faces perpendicular to this thickness direction. The Au electrode 51 covers one end surface of the piezoelectric ceramic 50, and the Au electrode 52 covers the other end surface of the piezoelectric ceramic 50. Au electrode 51
Has a terminal P attached thereto, and the Au electrode 52 has a terminal Q attached thereto. Terminal P and terminal Q are piezoelectric ceramics 5
It is arranged at one edge along the 0 width direction. A tongue-shaped diaphragm 2 is attached to one end surface of the piezoelectric vibrator 1. The vibrating plate 2 is made of nickel and is fixed integrally with the piezoelectric vibrator 1 at the long and thin plate-shaped fixing portion 53. The vibrating plate 2 protruding from the piezoelectric vibrator 1 forms the vibrating portion 54. ing. The fixed portion 53 is adhered to the piezoelectric vibrator 1 via the Au electrode 51 with an adhesive.
The diaphragm 2 has a length of 20 mm, a width of 20 mm and a thickness of 0.05 mm. The fixed part 53 has a length of 3 mm, a width of 20 mm, and a thickness of 0.05 mm.
Is. The vibrating portion 54 extends and protrudes outward from an edge portion along the width direction of the piezoelectric vibrator 1 in parallel to the plate surface of the piezoelectric vibrator 1. The vibrating portion 54 has a length of 17 mm, a width of 20 mm, and a thickness of 0.05 mm.

【0026】図7は板面に垂直な平面で切断したときに
現れる振動部54の断面を示す図である。振動部54に
はその厚さ方向に貫通する微細な多数の穴60が設けら
れている。図7では穴60の縦断面形状および寸法が示
されている。穴60の形状はすり鉢状であって、一方の
開口面積が他方の開口面積より大きいものをここでの実
施例で用いていて、一方の開口を入口側とし、他方を出
口側としている。入口側の直径は0.1mm、出口側の直
径は0.02mmであって、穴60は等しいピッチで配列
されている。
FIG. 7 is a view showing a cross section of the vibrating portion 54 when it is cut along a plane perpendicular to the plate surface. The vibrating portion 54 is provided with a large number of fine holes 60 penetrating in the thickness direction thereof. FIG. 7 shows the vertical cross-sectional shape and size of the hole 60. The shape of the hole 60 is a mortar shape, and one having an opening area larger than the opening area of the other is used in this embodiment, and one opening is an inlet side and the other is an outlet side. The diameter of the inlet side is 0.1 mm, the diameter of the outlet side is 0.02 mm, and the holes 60 are arranged at the same pitch.

【0027】図8は振動部54の部分拡大平面図であ
る。図8では図6と同方向から見たときの穴60の形状
および配列ならびに寸法が示されている。
FIG. 8 is a partially enlarged plan view of the vibrating portion 54. FIG. 8 shows the shape, arrangement, and dimensions of the holes 60 when viewed from the same direction as FIG.

【0028】なお、図1の第1の実施例における圧電振
動子3と振動板4とから成る超音波励振器では、圧電振
動子3は圧電振動子1と同様な一対の電極と、圧電振動
子1と同一の材質を有する圧電磁器とから成り、該圧電
磁器の長さは22mm、幅は20mm、厚さは2mmである。
振動板4は長さ30mm、幅20mm、厚さ0.05mmであ
る。振動板4は振動板2と同一の材質から成り、振動板
2と同様にして圧電振動子3に固着されている。振動板
4にも図7および図8に示すような振動板2と同様な形
状の微細な多数の穴が設けられているが、その寸法は振
動板2とは異なり、入口側の直径は0.2mm、出口側の
直径は0.05mmである。
In the ultrasonic exciter composed of the piezoelectric vibrator 3 and the vibration plate 4 in the first embodiment of FIG. 1, the piezoelectric vibrator 3 has a pair of electrodes similar to the piezoelectric vibrator 1 and a piezoelectric vibration. It is composed of a piezoelectric ceramic having the same material as the child 1, and the piezoelectric ceramic has a length of 22 mm, a width of 20 mm and a thickness of 2 mm.
The diaphragm 4 has a length of 30 mm, a width of 20 mm and a thickness of 0.05 mm. The diaphragm 4 is made of the same material as the diaphragm 2, and is fixed to the piezoelectric vibrator 3 in the same manner as the diaphragm 2. The diaphragm 4 is also provided with a large number of fine holes having the same shape as the diaphragm 2 as shown in FIGS. 7 and 8, but its size is different from that of the diaphragm 2, and the diameter on the inlet side is 0. 0.2 mm, outlet diameter is 0.05 mm.

【0029】図9は図2の第2の実施例における圧電振
動子1と、振動板2と、振動板20とから成る超音波励
振器の平面図である。振動板20は振動板2と同寸法で
あって、振動板20は振動板2と同寸法の固着部70お
よび振動部71から成る。振動板20には振動板4と同
様な形状と寸法の微細な多数の穴が設けられている。振
動板20は圧電振動子1の振動板2が固着されている方
の端面上において、振動板2と対面する縁部に固着され
ている。圧電振動子1の両端面にはそれぞれ端子Pおよ
びQが設けられていて、端子Pおよび端子Qは圧電振動
子1の長さ方向に沿う一方の縁部に配置されている。但
し、図9では端子P、Qが省いて描かれている。
FIG. 9 is a plan view of an ultrasonic exciter including the piezoelectric vibrator 1, the diaphragm 2 and the diaphragm 20 in the second embodiment of FIG. The vibration plate 20 has the same size as the vibration plate 2, and the vibration plate 20 includes a fixing portion 70 and a vibration portion 71 having the same size as the vibration plate 2. The diaphragm 20 is provided with a large number of fine holes having the same shape and size as the diaphragm 4. The vibration plate 20 is fixed to the edge portion of the piezoelectric vibrator 1 facing the vibration plate 2 on the end surface of the piezoelectric vibrator 1 to which the vibration plate 2 is fixed. Terminals P and Q are provided on both end surfaces of the piezoelectric vibrator 1, and the terminals P and Q are arranged at one edge portion along the length direction of the piezoelectric vibrator 1. However, in FIG. 9, the terminals P and Q are omitted.

【0030】図10は図3の第3の実施例および図4の
第4の実施例における圧電振動子1と2つの振動板30
とから成る超音波励振器の平面図である。振動板30は
長さ20mm、幅9.5mm、厚さ0.05mmである。振動
板30は固着部72と振動部73とから成る。固着部7
2は長さ3mm、幅9.5mm、厚さ0.05mmであり、振
動部73は長さ17mm、幅9.5mm、厚さ0.05mmで
ある。一方の振動板30には振動板2と同様な形状と寸
法の微細な多数の穴が設けられ、もう一方の振動板30
には振動板4と同様な形状と寸法の微細な多数の穴が設
けられている。2つの振動板30は互いに1mmの間隔を
隔てて、圧電振動子1の一方の端面上に固着されてい
る。圧電振動子1の両端面にはそれぞれ端子PおよびQ
が設けられていて、端子Pおよび端子Qは、図5および
図6の超音波励振器と同様にして圧電振動子1の幅方向
に沿う一方の縁部に配置されている。但し、図10では
端子P、Qが省いて描かれている。
FIG. 10 shows the piezoelectric vibrator 1 and two diaphragms 30 in the third embodiment of FIG. 3 and the fourth embodiment of FIG.
It is a top view of the ultrasonic exciter which consists of. The diaphragm 30 has a length of 20 mm, a width of 9.5 mm and a thickness of 0.05 mm. The vibrating plate 30 includes a fixing portion 72 and a vibrating portion 73. Fixed part 7
2 has a length of 3 mm, a width of 9.5 mm, and a thickness of 0.05 mm, and the vibrating portion 73 has a length of 17 mm, a width of 9.5 mm, and a thickness of 0.05 mm. One diaphragm 30 is provided with a large number of fine holes having the same shape and size as the diaphragm 2, and the other diaphragm 30
Is provided with a large number of fine holes having the same shape and size as the diaphragm 4. The two vibrating plates 30 are fixed to one end face of the piezoelectric vibrator 1 with a distance of 1 mm from each other. Terminals P and Q are provided on both end faces of the piezoelectric vibrator 1, respectively.
And the terminal P and the terminal Q are arranged at one edge portion along the width direction of the piezoelectric vibrator 1 similarly to the ultrasonic exciter of FIGS. 5 and 6. However, in FIG. 10, the terminals P and Q are omitted.

【0031】図1の超音波霧化装置の駆動時、圧電振動
子1と振動板2との複合体の共振周波数にほぼ等しい周
波数を有する交流信号を、端子Pおよび端子Qを介して
圧電振動子1に印加すると、圧電振動子1は励振され
る。このとき、その交流信号の周波数は圧電振動子1の
共振周波数のうちの1つにほぼ一致している。振動板2
を圧電振動子1の少なくとも一方の面上に一体的に連な
って固着させる構造を採用していることから、圧電振動
子1の励振に伴って、振動板2はその固着部53を固定
端とする片持ち梁の形で振動される。振動部54に生じ
る振動は屈曲振動であり、振動部54の弾性振動が液体
の霧化に有効に機能する。同様にして、圧電振動子3と
振動板4との複合体においても、その複合体の共振周波
数にほぼ等しい周波数を有する交流信号を、端子Pおよ
び端子Qを介して圧電振動子3に印加すると、圧電振動
子3は励振され、圧電振動子3の励振に伴って振動板4
が振動し、振動板4の振動部の弾性振動が液体の霧化に
有効に機能する。圧電振動子1と圧電振動子3とは、そ
れぞれ振動板2または振動板4が固着されていない方の
端面をあわせた形で支持具15によって圧接されている
と同時に、圧電振動子1および圧電振動子3を一体構造
物として本体に固定させている。支持具15の圧電振動
子1および圧電振動子3との接触部は発泡スチロール製
で成り、圧電振動子1および圧電振動子3に比べて音響
インピーダンスが低いことからここでの実施例に用いて
いる。支持具15の圧電振動子との接触部が発泡スチロ
ール製であることにより、圧電振動子1および圧電振動
子3からの超音波が支持具15自身に伝搬し散失される
のが抑制され、振動板2または振動板4は効率良く振動
される。一方、貯液室5の中の液体は液体供給チューブ
7を通過するときにバルブ9によって液量を調整され保
液材13に供給され、保液材13と接触している振動板
2の下面に達している。保液材13はスポンジ製で吸液
能力が大きいばかりでなく、圧電振動子1に比べて音響
インピーダンスが低いことからここでの実施例に用いて
いる。保液材13がスポンジ製であることにより、圧電
振動子1からの超音波が保液材13を介して液体中に伝
搬し散失するのが抑制され、振動板2は効率良く振動さ
れる。同様にして、貯液室6の中の液体は液体供給チュ
ーブ8を通過するときにバルブ10によって液量を調整
され保液材14に供給され、保液材14と接触している
振動板3の下面に達する。保液材14はスポンジ製で吸
液能力が大きいばかりでなく、圧電振動子3に比べて音
響インピーダンスが低いことからここでの実施例に用い
ている。保液材14がスポンジ製であることにより、圧
電振動子3からの超音波が保液材14を介して液体中に
伝搬し散失するのが抑制され、振動板4は効率良く振動
される。
When the ultrasonic atomizing device of FIG. 1 is driven, an AC signal having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the composite of the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2 is piezoelectrically vibrated via the terminals P and Q. When applied to the child 1, the piezoelectric vibrator 1 is excited. At this time, the frequency of the AC signal substantially matches one of the resonance frequencies of the piezoelectric vibrator 1. Diaphragm 2
Since the structure in which at least one surface of the piezoelectric vibrator 1 is integrally connected and fixed is adopted, the vibration plate 2 causes the fixed portion 53 of the vibration plate 2 to serve as a fixed end in association with the excitation of the piezoelectric vibrator 1. It is vibrated in the form of a cantilever. The vibration generated in the vibrating portion 54 is bending vibration, and the elastic vibration of the vibrating portion 54 effectively functions to atomize the liquid. Similarly, in the composite body of the piezoelectric vibrator 3 and the diaphragm 4, if an AC signal having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the composite body is applied to the piezoelectric vibrator 3 via the terminals P and Q. , The piezoelectric vibrator 3 is excited, and the vibration plate 4 is accompanied by the excitation of the piezoelectric vibrator 3.
Vibrate, and the elastic vibration of the vibrating portion of the diaphragm 4 effectively functions for atomizing the liquid. The piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric vibrator 3 are pressed against each other by the support tool 15 in such a manner that the end faces to which the vibrating plate 2 or the vibrating plate 4 is not fixed are brought into contact with each other. The vibrator 3 is fixed to the main body as an integrated structure. The contact portion of the support 15 with the piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric vibrator 3 is made of styrofoam, and has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric vibrator 3, and therefore is used in this embodiment. .. Since the contact portion of the support tool 15 with the piezoelectric vibrator is made of expanded polystyrene, the ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 1 and the piezoelectric vibrator 3 are suppressed from propagating to the support tool 15 itself and being lost, and the vibration plate. 2 or the diaphragm 4 is efficiently vibrated. On the other hand, when the liquid in the liquid storage chamber 5 passes through the liquid supply tube 7, the liquid amount is adjusted by the valve 9 and supplied to the liquid retaining material 13, and the lower surface of the diaphragm 2 in contact with the liquid retaining material 13 Has reached. The liquid-retaining material 13 is made of sponge and has a large liquid-absorbing ability, and since it has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator 1, it is used in this embodiment. Since the liquid retaining material 13 is made of sponge, the ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 1 are suppressed from propagating into the liquid through the liquid retaining material 13 and being scattered, and the diaphragm 2 is vibrated efficiently. Similarly, when the liquid in the liquid storage chamber 6 passes through the liquid supply tube 8, the liquid amount is adjusted by the valve 10 and supplied to the liquid retaining material 14, and the diaphragm 3 in contact with the liquid retaining material 14 Reach the underside of. The liquid-retaining material 14 is made of sponge and has a large liquid-absorbing ability, and since it has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator 3, it is used in this embodiment. Since the liquid retaining material 14 is made of sponge, the ultrasonic wave from the piezoelectric vibrator 3 is suppressed from propagating into the liquid through the liquid retaining material 14 and being scattered, and the diaphragm 4 is vibrated efficiently.

【0032】図1の超音波霧化装置では、圧電振動子1
と振動板2とから成る超音波励振器を作動させるとき、
振動部54の振動に伴い貯液室5からバルブ9によって
液量を調整され液体供給チューブ7を通って保液材13
に達した液体は、毛細管現象により各穴60に導かれ
る。前記液体が各穴60を通過するとき、各穴60の液
体の通過面積はその入口側から出口側に向けて減少する
から、前記液体は穴60によって絞り作用を受け、微小
でかつ均一な粒子となって振動部54の上部に流出す
る。その結果、前記絞り作用、振動部54の弾性振動、
および振動板2へのバルブ9による液量制御作用によ
り、穴60から流出した液体は効率良く霧化される。本
実施例では印加電圧が9.8Vのときに周波数が11
4.6kHzで霧化量が最大となり、そのときの消費電力
は294mW、電流は30mAである。また電源を含む装置
全体においては消費電力は588mW、電流は60mAであ
る。このようにして、圧電振動子としてその長さと幅の
寸法比が1に近くてしかも1に等しくない矩形板状構造
を採用することにより、圧電振動子と振動板との複合体
の結合振動が増強するから、霧の発生量が増加する。ま
た、スイッチの切り替えにより圧電振動子3と振動板4
とから成る超音波励振器を作動させたときには、貯液室
6からバルブ10によって液量を調整され液体供給チュ
ーブ8を通って保液材14に達した液体は、毛細管現象
により振動板4に設けられている微細な多数の穴に導か
れ、霧化される。その穴の大きさが穴60とは異なるの
で、穴60を通して霧化される霧の粒子の大きさとは異
なった大きさの粒子を有する霧を発生させることができ
る。このようにして、スイッチの切り替えにより異なっ
た大きさの粒子を発生させることができるばかりでな
く、貯液室5と貯液室6の中に別々の種類の液体を入れ
ておくことにより別々の種類のしかも異なった大きさの
粒子を有する霧を発生させることができる。さらに、貯
液室5に設けられているヒーター11、および貯液室6
に設けられているヒーター12を作動させることによ
り、貯液室5または貯液室6の中の液体の温度を用途に
応じて設定できる。なお、印加電圧を増加させるとそれ
につれて霧化量も増加するので、目的に応じて電圧を変
えれば霧化量を自由に変えることができる。
In the ultrasonic atomizer of FIG. 1, the piezoelectric vibrator 1
And when operating the ultrasonic exciter consisting of the diaphragm 2,
Along with the vibration of the vibrating portion 54, the liquid amount is adjusted from the liquid storage chamber 5 by the valve 9 through the liquid supply tube 7 and the liquid retaining material 13
The liquid that has reached the point is introduced into each hole 60 by the capillary phenomenon. When the liquid passes through each hole 60, the passage area of the liquid in each hole 60 decreases from the inlet side to the outlet side, so that the liquid is subjected to the squeezing action by the holes 60, and fine and uniform particles are obtained. And flows out to the upper part of the vibrating portion 54. As a result, the diaphragm action, the elastic vibration of the vibrating portion 54,
The liquid flowing out from the hole 60 is efficiently atomized by the liquid amount control action of the valve 9 on the diaphragm 2. In this embodiment, the frequency is 11 when the applied voltage is 9.8V.
The amount of atomization becomes maximum at 4.6 kHz, at which time the power consumption is 294 mW and the current is 30 mA. The power consumption of the entire device including the power supply is 588 mW and the current is 60 mA. In this way, by adopting a rectangular plate-like structure in which the dimensional ratio of the length and the width is close to 1 and not equal to 1 as the piezoelectric vibrator, the combined vibration of the composite of the piezoelectric vibrator and the vibration plate is reduced. As it increases, the amount of fog generated increases. In addition, the piezoelectric vibrator 3 and the diaphragm 4 can be switched by switching the switches.
When the ultrasonic exciter composed of and is operated, the liquid that has reached the liquid retaining material 14 through the liquid supply tube 8 whose liquid amount has been adjusted by the valve 10 from the liquid storage chamber 6 reaches the vibrating plate 4 by the capillary phenomenon. It is guided to a large number of fine holes provided and atomized. Since the size of the holes is different from the size of the holes 60, it is possible to generate a mist having particles of a size different from the size of the mist particles atomized through the holes 60. In this way, not only particles of different sizes can be generated by switching the switches, but also different kinds of liquids can be stored in the liquid storage chamber 5 and the liquid storage chamber 6 so that they are different from each other. It is possible to generate fogs with different types of particles of different sizes. Further, the heater 11 provided in the liquid storage chamber 5 and the liquid storage chamber 6
By operating the heater 12 provided in the liquid storage chamber 5, the temperature of the liquid in the liquid storage chamber 5 or the liquid storage chamber 6 can be set according to the application. Since the atomization amount increases as the applied voltage increases, the atomization amount can be freely changed by changing the voltage according to the purpose.

【0033】図11は図5および図6の示す超音波励振
器において、振動部54の長さを変化させていったとき
の振動部54の長さと霧化量との関係を示す特性図であ
る。振動部の長さが17mmのときに霧化量は最大値2
7.5ml/minを示す。また図12は図5および図6の示
す振動部54の長さと霧の噴出の高さとの関係を示す特
性図である。ただしこのときの高さは斜方向に噴出した
ものを鉛直上方の値に換算したものである。振動部54
の長さが17mmのときに霧の高さは112cmの最大値に
達した。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the vibrating portion 54 and the atomization amount when the length of the vibrating portion 54 is changed in the ultrasonic exciter shown in FIGS. 5 and 6. is there. The maximum atomization amount is 2 when the length of the vibrating part is 17 mm.
It shows 7.5 ml / min. FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the vibrating portion 54 shown in FIGS. 5 and 6 and the height of the mist jet. However, the height at this time is the value that is what is ejected in the oblique direction converted to the value above vertically. Vibration part 54
The height of the fog reached a maximum of 112 cm when the length was 17 mm.

【0034】図13は図5および図6の示す圧電振動子
1のインピーダンスの位相と周波数との関係を示す特性
図であり、図14は図5および図6の示す圧電振動子1
と振動板2との複合体についてのインピーダンスの位相
と周波数との関係を示す特性図である。位相が0度のと
きの周波数の値が共振周波数を示すので、図13におい
ては圧電振動子1は4つの共振周波数を有する。faは
4つの共振周波数のうちの2つの共振周波数の中間値を
示す。図14ではfa付近のピークが2つに分かれ、共
振周波数fb1 ,fb2 を生じ、その中間値foが霧化
量が最大になるときの周波数を示し、foはほぼfaと
一致する。このように、圧電振動子と振動板との複合体
における2つの共振周波数の中間値が圧電振動子単体の
共振周波数にほぼ等しくなるような構造を採用すること
により、圧電振動子と振動板との複合体の結合振動が増
強するから、霧の発生量はさらに増加する。なお、振動
部54の長さを短くするにつれfb1 ,fb2 は高周波
側に偏移し、faから遠ざかるので霧化量は減少する。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing the relationship between the phase and frequency of the impedance of the piezoelectric vibrator 1 shown in FIGS. 5 and 6, and FIG. 14 is the piezoelectric vibrator 1 shown in FIGS.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between impedance phases and frequencies for a composite of the diaphragm 2 and the diaphragm 2. Since the value of the frequency when the phase is 0 degree indicates the resonance frequency, the piezoelectric vibrator 1 has four resonance frequencies in FIG. fa represents an intermediate value of two resonance frequencies of the four resonance frequencies. In FIG. 14, the peak near fa is divided into two, and resonance frequencies fb1 and fb2 are generated, and the intermediate value fo indicates the frequency when the atomization amount is maximum, and fo substantially matches fa. By adopting such a structure that the intermediate value of the two resonance frequencies in the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator alone, the piezoelectric vibrator and the diaphragm are separated. Since the combined vibration of the complex of 1 is enhanced, the amount of fog generated is further increased. As the length of the vibrating portion 54 is shortened, fb1 and fb2 shift to the high frequency side and move away from fa, so the atomization amount decreases.

【0035】図15は図1の第1の実施例における圧電
振動子1、振動板2、圧電振動子3および振動板4とか
ら成る複合体に代えて示す圧電振動子1と振動板30と
から成る複合体の一実施例を示す斜視図である。本実施
例は2つの圧電振動子1と2つの振動板30とから成
る。振動板30は圧電振動子1の一方の端面上の、圧電
振動子1の幅方向に沿う縁部の隅に固着されている。2
つの圧電振動子1は互いに振動板30の固着されていな
い方の端面を介して圧接されている。2つの振動板30
は圧電振動子1の厚さ方向から見たとき、互いに重なり
あわないように配置されている。一方の振動板30には
振動板2と同様な形状と寸法の微細な多数の穴が設けら
れ、もう一方の振動板30には振動板4と同様な形状と
寸法の微細な多数の穴が設けられている。圧電振動子1
の幅方向に沿う一方の縁部には2つの端子Pと、端子Q
とが配置されている。端子Pは圧電振動子1の振動板3
0を有する端面上にそれぞれ設けられていて、端子Qは
2つの圧電振動子1の間に設けられている。一方の端子
Pおよび端子Qを介して交流電圧を供給することによ
り、その端子Pが設けられている圧電振動子1を駆動さ
せることができる。このようにして、どちらかの圧電振
動子1を駆動させることができる。本実施例を用いるこ
とによっても、図1の第1の実施例における圧電振動子
1、振動板2、圧電振動子3および振動板4とから成る
複合体を用いたときと同様な霧化効果が見られた。
FIG. 15 shows a piezoelectric vibrator 1 and a vibration plate 30 in place of a composite body composed of the piezoelectric vibrator 1, the vibration plate 2, the piezoelectric vibrator 3 and the vibration plate 4 in the first embodiment of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an example of a composite body composed of This embodiment includes two piezoelectric vibrators 1 and two diaphragms 30. The vibrating plate 30 is fixed to one end face of the piezoelectric vibrator 1 at a corner of an edge portion along the width direction of the piezoelectric vibrator 1. Two
The two piezoelectric vibrators 1 are pressed against each other via the end face of the vibrating plate 30 which is not fixed. Two diaphragms 30
Are arranged so that they do not overlap each other when viewed from the thickness direction of the piezoelectric vibrator 1. One diaphragm 30 is provided with a large number of fine holes having the same shape and dimensions as the diaphragm 2, and the other diaphragm 30 is provided with a large number of fine holes having the same shape and dimensions as the diaphragm 4. It is provided. Piezoelectric vibrator 1
Two terminals P and a terminal Q on one edge along the width direction of the
And are arranged. The terminal P is the diaphragm 3 of the piezoelectric vibrator 1.
Each of them is provided on the end surface having 0, and the terminal Q is provided between the two piezoelectric vibrators 1. By supplying an AC voltage via one of the terminals P and Q, the piezoelectric vibrator 1 provided with the terminals P can be driven. In this way, either piezoelectric vibrator 1 can be driven. By using this embodiment as well, the atomization effect similar to that obtained when the composite body including the piezoelectric vibrator 1, the vibration plate 2, the piezoelectric vibrator 3, and the vibration plate 4 in the first embodiment of FIG. 1 is used. It was observed.

【0036】図16は図5および図6の例に代えて示す
長さ20mm、幅5mm、厚さ6mmの圧電振動子80と、長
さ10.5mm、幅5mm、厚さ0.04mmの振動部86と
長さ1.5mm、幅5mm、厚さ0.04mmの固着部87を
有する振動板85とを備えた超音波励振器の一実施例を
示す斜視図である。振動板85には振動板2と同様な形
状の微細な多数の穴が設けられていて、その入口側の直
径は0.08mmで出口側の直径は0.007mmである。
本実施例では、圧電磁器81の分極軸に垂直な両端面に
電極82、83、84が形成されている。電極82およ
び83は同一面上に設けられていて互いに絶縁状態にあ
る。電極82は圧電磁器の長さ方向の先端から15mmの
部位を覆い、圧電振動子80に交流電圧を印加するため
の電極として用いられる。電極83は電極82から1mm
離れた残りの部分を覆い、自励式電源のための電極とし
て用いられる。電極84はグランド電極として用いられ
る。本実施例を用いれば、周波数が約100kHzで霧化
量が最大となり、霧の粒子もさらに微小かつ均一になる
ことが確認された。このようにして、圧電振動子として
その厚さと幅の寸法比が1に近くてしかも1に等しくな
い矩形状の角柱構造を採用することにより、圧電振動子
と振動板との複合体の結合振動が増強するから、霧の発
生量はさらに増加する。また、圧電磁器の分極軸に垂直
な一方の端面上に互いに絶縁状態にある2つの電極を設
けることにより一方の電極を自励式電源のための電極と
して用いることができるから、安定で効率がよく低消費
電力駆動が可能な霧化装置を提供できる。
FIG. 16 is a piezoelectric vibrator 80 having a length of 20 mm, a width of 5 mm and a thickness of 6 mm shown in place of the examples of FIGS. 5 and 6, and a vibration having a length of 10.5 mm, a width of 5 mm and a thickness of 0.04 mm. FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment of an ultrasonic exciter including a portion 86 and a diaphragm 85 having a fixed portion 87 having a length of 1.5 mm, a width of 5 mm and a thickness of 0.04 mm. The vibrating plate 85 is provided with a large number of fine holes having the same shape as the vibrating plate 2, and the diameter on the inlet side is 0.08 mm and the diameter on the outlet side is 0.007 mm.
In the present embodiment, electrodes 82, 83, 84 are formed on both end faces perpendicular to the polarization axis of the piezoelectric ceramic 81. The electrodes 82 and 83 are provided on the same surface and are insulated from each other. The electrode 82 covers a portion 15 mm from the end in the length direction of the piezoelectric ceramic and is used as an electrode for applying an alternating voltage to the piezoelectric vibrator 80. Electrode 83 is 1 mm from electrode 82
It covers the rest of the distance and is used as an electrode for a self-excited power supply. The electrode 84 is used as a ground electrode. It was confirmed that the atomization amount was maximum at a frequency of about 100 kHz and that the particles of the fog were even finer and more uniform when this example was used. In this way, by adopting a rectangular prismatic structure in which the dimensional ratio of the thickness and the width is close to 1 and is not equal to 1 as the piezoelectric vibrator, the combined vibration of the composite of the piezoelectric vibrator and the vibration plate is obtained. , The amount of fog generated will further increase. Also, by providing two electrodes in an insulated state on one end face perpendicular to the polarization axis of the piezoelectric ceramic, one electrode can be used as an electrode for a self-excited power source, so that it is stable and efficient. It is possible to provide an atomizing device that can be driven with low power consumption.

【0037】図17は図16の例に代えて示す長さ10
mm、幅5mm、厚さ6mmの圧電振動子90と、長さ11m
m、幅5mm、厚さ0.04mmの振動板95とを備えた超
音波励振器の一実施例を示す斜視図である。圧電振動子
90は圧電磁器91と電極92と電極93と電極94と
から成る。電極92は圧電磁器91の長さ方向の先端か
ら4.5mmの部位を覆い、圧電振動子90に交流電圧を
印加するための電極として用いられる。電極93は電極
92から1mm離れた残りの部分を覆っていて、電極93
は自励式電源のための電極として用いられる。電極94
はグランド電極として用いられる。振動板95は振動部
96と固着部97とから成り、振動板95は圧電振動子
90の下側に設けられている。振動部96は長さ5.5
mm、幅5mm、厚さ0.04mmであって、固着部97は長
さ1.5mm、幅5mm、厚さ0.04mmである。振動板9
5には振動板85と同様な形状と寸法の微細な多数の穴
が設けられている。本実施例においても図16と同様に
安定で効率がよく低消費電力駆動が可能な霧化装置を提
供できる。
FIG. 17 shows a length 10 instead of the example of FIG.
mm, width 5 mm, thickness 6 mm piezoelectric vibrator 90 and length 11 m
It is a perspective view which shows one Example of the ultrasonic exciter provided with the diaphragm 95 of m, width 5mm, and thickness 0.04mm. The piezoelectric vibrator 90 includes a piezoelectric ceramic 91, an electrode 92, an electrode 93, and an electrode 94. The electrode 92 covers a portion 4.5 mm from the end of the piezoelectric ceramic 91 in the length direction, and is used as an electrode for applying an AC voltage to the piezoelectric vibrator 90. The electrode 93 covers the remaining portion 1 mm apart from the electrode 92,
Are used as electrodes for self-excited power supplies. Electrode 94
Is used as a ground electrode. The vibrating plate 95 includes a vibrating portion 96 and a fixed portion 97, and the vibrating plate 95 is provided below the piezoelectric vibrator 90. The vibrating portion 96 has a length of 5.5.
The fixed portion 97 has a length of 1.5 mm, a width of 5 mm and a thickness of 0.04 mm. Diaphragm 9
5 is provided with a large number of fine holes having the same shape and size as the diaphragm 85. Also in this embodiment, as in the case of FIG. 16, it is possible to provide a stable and efficient atomizing device capable of driving with low power consumption.

【0038】図18は図17に示す超音波励振器につい
てのインピーダンスの位相と周波数との関係を示す特性
図である。図18における点線は圧電振動子90単体の
特性を示し、実線は圧電振動子90と振動板95との複
合体の特性を示す。foは該複合体が本発明の霧化装置
に用いられた場合に、霧化量が最大になるときの周波数
を示す。foは245.7kHzであり、圧電振動子90
単体の共振周波数とほぼ一致している。このように、圧
電振動子と振動板との複合体における共振周波数が圧電
振動子単体の共振周波数にほぼ等しくなるような構造を
採用することにより、圧電振動子と振動板との複合体の
結合振動が増強するから、霧の発生量はさらに増加す
る。
FIG. 18 is a characteristic diagram showing the relationship between impedance phase and frequency for the ultrasonic exciter shown in FIG. The dotted line in FIG. 18 shows the characteristics of the piezoelectric vibrator 90 alone, and the solid line shows the characteristics of the composite body of the piezoelectric vibrator 90 and the vibration plate 95. fo represents the frequency at which the atomization amount becomes maximum when the composite is used in the atomizing device of the present invention. fo is 245.7 kHz, and the piezoelectric vibrator 90
It is almost the same as the resonance frequency of the single unit. By adopting such a structure that the resonance frequency in the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is substantially equal to the resonance frequency of the single piezoelectric vibrator, the combination of the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is combined. Since the vibration is enhanced, the amount of fog generated is further increased.

【0039】図19は図17に示す超音波励振器におい
て、振動部96の長さを変化させていったときの振動部
96の長さと霧化量との関係を示す特性図である。振動
部の長さが5.5mmのときに霧化量は最大値72ml/hを
示し、そのときの消費電力は1Wである。
FIG. 19 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the vibrating portion 96 and the atomization amount when the length of the vibrating portion 96 is changed in the ultrasonic exciter shown in FIG. When the length of the vibrating part is 5.5 mm, the atomization amount shows a maximum value of 72 ml / h, and the power consumption at that time is 1 W.

【0040】図2の超音波霧化装置の駆動時、圧電振動
子1と振動板2と振動板20との複合体の共振周波数に
ほぼ等しい周波数を有する交流信号を、端子Pおよび端
子Qを介して圧電振動子1に印加すると、圧電振動子1
は励振される。このとき、その交流信号の周波数は圧電
振動子1の共振周波数のうちの1つにほぼ一致してい
る。振動板2および振動板20を圧電振動子1の少なく
とも一方の面上に一体的に連なって固着させる構造を採
用していることから、圧電振動子1の励振に伴って、振
動板2および振動板20はそれぞれの固着部53および
固着部70を固定端とする片持ち梁の形で振動される。
振動部54および振動部71に生じる振動は屈曲振動で
あり、振動部54および振動部71の弾性振動が液体の
霧化に有効に機能する。圧電振動子1を支持しかつ本体
に固定させている支持具25の圧電振動子1との接触部
分は発泡スチロール製で、圧電振動子1に比べて音響イ
ンピーダンスが低いことからここでの実施例に用いてい
る。支持具25の圧電振動子1との接触部分が発泡スチ
ロール製であることにより、圧電振動子1からの超音波
が支持具25自身に伝搬し散失されるのが抑制され、振
動板2および振動板20は効率良く振動される。一方、
本体貯液室23の中の液体は保液材21によって吸い上
げられ、保液材21の上部に達している。また、本体貯
液室24の中の液体は保液材22によって吸い上げら
れ、保液材22の上部に達している。スイッチの切り替
えにより支持具26を作動させ保液材21の上部を振動
板20の下面に接触させたり、また、保液材22の上部
を振動板2の下面に接触させることができる。保液材2
1および保液材22はスポンジ製で吸液能力が大きいば
かりでなく、圧電振動子1に比べて音響インピーダンス
が低いことからここでの実施例に用いている。保液材2
1および保液材22がスポンジ製であることにより、圧
電振動子1からの超音波が保液材21または保液材22
を介して液体中に伝搬し散失するのが抑制され、振動板
2または振動板20は効率良く振動される。
When the ultrasonic atomizer of FIG. 2 is driven, an AC signal having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the composite of the piezoelectric vibrator 1, the diaphragm 2 and the diaphragm 20 is supplied to the terminals P and Q. When applied to the piezoelectric vibrator 1 via
Is excited. At this time, the frequency of the AC signal substantially matches one of the resonance frequencies of the piezoelectric vibrator 1. Since the vibrating plate 2 and the vibrating plate 20 are integrally connected and fixed to at least one surface of the piezoelectric vibrator 1, the vibrating plate 2 and the vibration are accompanied by the vibration of the piezoelectric vibrator 1. The plate 20 is vibrated in the form of a cantilever having the fixed portions 53 and the fixed portions 70 as fixed ends.
The vibration generated in the vibrating portion 54 and the vibrating portion 71 is bending vibration, and the elastic vibration of the vibrating portion 54 and the vibrating portion 71 effectively functions for atomizing the liquid. Since the contact portion of the support tool 25 that supports the piezoelectric vibrator 1 and is fixed to the main body with the piezoelectric vibrator 1 is made of expanded polystyrene and has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator 1, the present embodiment will be described below. I am using. Since the contact portion of the support tool 25 with the piezoelectric vibrator 1 is made of styrofoam, the ultrasonic wave from the piezoelectric vibrator 1 is suppressed from propagating to the support tool 25 itself and being lost, and the vibration plate 2 and the vibration plate. 20 is vibrated efficiently. on the other hand,
The liquid in the main body liquid storage chamber 23 is sucked up by the liquid retaining material 21 and reaches the upper portion of the liquid retaining material 21. The liquid in the main body liquid storage chamber 24 is sucked up by the liquid retaining material 22 and reaches the upper portion of the liquid retaining material 22. By switching the switch, the support tool 26 can be operated to bring the upper part of the liquid retaining material 21 into contact with the lower surface of the diaphragm 20, or to bring the upper portion of the liquid retaining material 22 into contact with the lower surface of the diaphragm 2. Liquid retaining material 2
1 and the liquid-retaining material 22 are made of sponge and have a large liquid-absorbing ability, and also have a low acoustic impedance as compared with the piezoelectric vibrator 1, and therefore are used in this embodiment. Liquid retaining material 2
1 and the liquid retaining material 22 are made of sponge, ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 1 are retained by the liquid retaining material 21 or the liquid retaining material 22.
It is suppressed that the light is propagated in the liquid through the liquid and is lost, and the diaphragm 2 or the diaphragm 20 is efficiently vibrated.

【0041】図2の超音波霧化装置では、保液材22が
振動板2と接触し、保液材21が振動板20と接触して
いないときには、振動部54および振動部71の振動に
伴い本体貯液室24から保液材22によって吸収され振
動板2の下面に達した液体は、毛細管現象により各穴6
0に導かれる。前記液体が各穴60を通過するとき、各
穴60の液体の通過面積はその入口側から出口側に向け
て減少するから、前記液体は穴60によって絞り作用を
受け、微小でかつ均一な粒子となって振動部54の上部
に流出する。その結果、前記絞り作用、振動部54の弾
性振動により、穴60から流出した液体は効率良く霧化
される。また、保液材21が振動板20と接触し、保液
材22が振動板2と接触していないときには、本体貯液
室23から保液材21を介して振動板20の下面に達し
た液体は、毛細管現象により振動板20に設けられてい
る微細な多数の穴に導かれ、霧化される。その穴の大き
さが穴60とは異なるので、穴60を通して霧化される
霧の粒子の大きさとは異なった大きさの粒子を有する霧
を発生させることができる。このようにして、スイッチ
の切り替えにより支持具26を作動させ、異なった大き
さの粒子の霧を発生させることができる。そのうえ、本
体貯液室23と本体貯液室24の中に別々の種類の液体
を入れておくことにより、別々の種類のしかも異なった
大きさの粒子を有する霧を発生させることができる。こ
のようにして本実施例においても、図1の第1の実施例
と同様な霧化効果が見られた。なお、本実施例では図9
に示される超音波励振器が用いられたが、図9の超音波
励振器の振動板20を圧電振動子1のもう一方の端面上
に、振動板2と対面しないような形で設けた超音波励振
器を用いた場合にも、図9の超音波励振器を用いた場合
と同様な霧化効果が見られた。
In the ultrasonic atomizer of FIG. 2, when the liquid retaining material 22 is in contact with the vibrating plate 2 and the liquid retaining material 21 is not in contact with the vibrating plate 20, vibrations of the vibrating portion 54 and the vibrating portion 71 occur. The liquid that has been absorbed by the liquid retaining material 22 from the main body liquid storage chamber 24 and has reached the lower surface of the diaphragm 2 is accompanied by the capillary phenomenon.
Lead to zero. When the liquid passes through each hole 60, the passage area of the liquid in each hole 60 decreases from the inlet side to the outlet side, so that the liquid is subjected to the squeezing action by the holes 60, and fine and uniform particles are obtained. And flows out to the upper part of the vibrating portion 54. As a result, the liquid flowing out from the hole 60 is efficiently atomized by the diaphragm action and the elastic vibration of the vibrating portion 54. Further, when the liquid retaining material 21 is in contact with the diaphragm 20 and the liquid retaining material 22 is not in contact with the diaphragm 2, it reaches the lower surface of the diaphragm 20 from the main body liquid storage chamber 23 via the liquid retaining material 21. The liquid is guided to a large number of fine holes provided in the diaphragm 20 by a capillary phenomenon and atomized. Since the size of the holes is different from the size of the holes 60, it is possible to generate a mist having particles of a size different from the size of the mist particles atomized through the holes 60. In this way, by switching the switch, the support tool 26 can be actuated to generate a mist of particles of different sizes. Moreover, by putting different kinds of liquids in the main body liquid storage chamber 23 and the main body liquid storage chamber 24, it is possible to generate mists having particles of different types and different sizes. In this way, also in this embodiment, the atomization effect similar to that of the first embodiment of FIG. 1 was observed. Note that in this embodiment, FIG.
Although the ultrasonic exciter shown in FIG. 9 is used, the ultrasonic exciter shown in FIG. 9 is installed on the other end face of the piezoelectric vibrator 1 so as not to face the vibrating plate 2. Even when the ultrasonic exciter was used, the atomization effect similar to that when the ultrasonic exciter of FIG. 9 was used was observed.

【0042】図3の超音波霧化装置の駆動時、圧電振動
子1と2つの振動板30との複合体の共振周波数にほぼ
等しい周波数を有する交流信号を、端子Pおよび端子Q
を介して圧電振動子1に印加すると、圧電振動子1は励
振される。このとき、その交流信号の周波数は圧電振動
子1の共振周波数のうちの1つにほぼ一致している。2
つの振動板30を圧電振動子1の少なくとも一方の面上
に一体的に連なって固着させる構造を採用していること
から、圧電振動子1の励振に伴って、2つの振動板30
はそれぞれの固着部72を固定端とする片持ち梁の形で
振動される。2つの振動部73に生じる振動は屈曲振動
であり、振動部73の弾性振動が液体の霧化に有効に機
能する。圧電振動子1を支持しかつ本体に固定させてい
る支持具33は発泡スチロール製で、圧電振動子1に比
べて音響インピーダンスが低いことからここでの実施例
に用いている。支持具33が発泡スチロール製であるこ
とにより、圧電振動子1からの超音波が支持具33自身
に伝搬し散失されるのが抑制され、2つの振動板30は
効率良く振動される。一方、本体貯液室31の中の液体
は保液材32によって吸い上げられ、保液材32の上部
に達している。保液材32の上部は支持具33によりど
ちらか一方の振動板30の下面と接触させることができ
るようになっている。保液材32はスポンジ製で吸液能
力が大きいばかりでなく、圧電振動子1に比べて音響イ
ンピーダンスが低いことからここでの実施例に用いてい
る。保液材32がスポンジ製であることにより、圧電振
動子1からの超音波が保液材32を介して液体中に伝搬
し散失するのが抑制され、振動板30は効率良く振動さ
れる。
When the ultrasonic atomizer of FIG. 3 is driven, an AC signal having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the composite of the piezoelectric vibrator 1 and the two diaphragms 30 is applied to the terminals P and Q.
When applied to the piezoelectric vibrator 1 via the, the piezoelectric vibrator 1 is excited. At this time, the frequency of the AC signal substantially matches one of the resonance frequencies of the piezoelectric vibrator 1. Two
Since the two vibrating plates 30 are integrally and continuously fixed to at least one surface of the piezoelectric vibrator 1, the two vibrating plates 30 are excited as the piezoelectric vibrator 1 is excited.
Are vibrated in the form of a cantilever whose fixed ends 72 are fixed ends. The vibration generated in the two vibrating portions 73 is bending vibration, and the elastic vibration of the vibrating portion 73 effectively functions for atomizing the liquid. The support 33 that supports the piezoelectric vibrator 1 and is fixed to the main body is made of styrofoam, and has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator 1 and is used in this embodiment. Since the support tool 33 is made of styrofoam, it is possible to prevent ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 1 from propagating to the support tool 33 itself and being lost, so that the two diaphragms 30 are efficiently vibrated. On the other hand, the liquid in the main body liquid storage chamber 31 is sucked up by the liquid retaining material 32 and reaches the upper portion of the liquid retaining material 32. The upper portion of the liquid retaining material 32 can be brought into contact with the lower surface of either one of the diaphragms 30 by the support 33. The liquid-retaining material 32 is made of sponge and has a large liquid-absorbing ability, and since it has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator 1, it is used in this embodiment. Since the liquid retaining material 32 is made of sponge, the ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 1 are suppressed from propagating into the liquid through the liquid retaining material 32 and being scattered, and the diaphragm 30 is vibrated efficiently.

【0043】図3の超音波霧化装置では、振動部73の
振動に伴い本体貯液室31から保液材32によって吸収
され振動板30の下面に達した液体は、毛細管現象によ
り振動板30に設けられている微細な多数の穴に導かれ
る。前記液体が各前記穴を通過するとき、各前記穴の液
体の通過面積はその入口側から出口側に向けて減少する
から、前記液体は前記穴によって絞り作用を受け、微小
でかつ均一な粒子となって振動部73の上部に流出す
る。その結果、前記絞り作用、振動部73の弾性振動に
より、前記穴から流出した液体は効率良く霧化される。
また、2つの振動板30に設けられている穴の大きさが
異なるので、保液材32をどちらの振動板30に接触さ
せるかで、大きさが異なる粒子の霧を発生させることが
できる。このようにして、支持具33により保液材32
をどちらの振動板30に接触させるかによって、異なっ
た大きさの粒子の霧を発生させることができる。このよ
うにして本実施例においても、図1の第1の実施例と同
様な霧化効果が見られた。なお、本実施例では図10に
示される超音波励振器が用いられたが、図10の超音波
励振器における2つの振動板30を圧電振動子1の2つ
の端面上に、図15における2つの振動板30と同じよ
うな配置に設けた超音波励振器を用いた場合にも、図1
0の超音波励振器を用いた場合と同様な霧化効果が見ら
れた。
In the ultrasonic atomizer of FIG. 3, the liquid that is absorbed by the liquid retaining material 32 from the main body liquid storage chamber 31 and reaches the lower surface of the vibrating plate 30 due to the vibration of the vibrating part 73 is caused by the capillary phenomenon. It is guided to a large number of fine holes provided in. When the liquid passes through each of the holes, the passage area of the liquid in each of the holes decreases from the inlet side to the outlet side, so that the liquid is subjected to the throttling action by the holes, and fine and uniform particles. And flows out to the upper part of the vibrating portion 73. As a result, the liquid flowing out from the hole is efficiently atomized by the diaphragm action and the elastic vibration of the vibrating portion 73.
Further, since the sizes of the holes provided in the two diaphragms 30 are different, it is possible to generate a mist of particles having different sizes depending on which diaphragm 30 the liquid retaining material 32 is brought into contact with. In this way, the support 33 holds the liquid retaining material 32.
Depending on which diaphragm 30 is contacted with, the fog of particles of different sizes can be generated. In this way, also in this embodiment, the atomization effect similar to that of the first embodiment of FIG. 1 was observed. Although the ultrasonic exciter shown in FIG. 10 was used in the present embodiment, the two vibrating plates 30 in the ultrasonic exciter shown in FIG. Even when the ultrasonic exciter provided in the same arrangement as the two diaphragms 30 is used,
The atomization effect similar to the case of using the ultrasonic excitation device of 0 was seen.

【0044】図4の超音波霧化装置の駆動時、圧電振動
子1と2つの振動板30との複合体の共振周波数にほぼ
等しい周波数を有する交流信号を、端子Pおよび端子Q
を介して圧電振動子1に印加すると、圧電振動子1は励
振される。このとき、その交流信号の周波数は圧電振動
子1の共振周波数のうちの1つにほぼ一致している。2
つの振動板30を圧電振動子1の少なくとも一方の面上
に一体的に連なって固着させる構造を採用していること
から、圧電振動子1の励振に伴って、2つの振動板30
はそれぞれの固着部72を固定端とする片持ち梁の形で
振動される。2つの振動部73に生じる振動は屈曲振動
であり、振動部73の弾性振動が液体の霧化に有効に機
能する。圧電振動子1を支持しかつ本体に固定させてい
る支持具33は発泡スチロール製で、圧電振動子1に比
べて音響インピーダンスが低いことからここでの実施例
に用いている。支持具33が発泡スチロール製であるこ
とにより、圧電振動子1からの超音波が支持具33自身
に伝搬し散失されるのが抑制され、2つの振動板30は
効率良く振動される。一方、貯液室40の中の液体は保
液材41によって吸い上げられ、保液材41の上部に達
している。保液材41の上部は支持具33によりどちら
か一方の振動板30の下面と接触させることができるよ
うになっている。保液材41はスポンジ製で吸液能力が
大きいばかりでなく、圧電振動子1に比べて音響インピ
ーダンスが低いことからここでの実施例に用いている。
保液材41がスポンジ製であることにより、圧電振動子
1からの超音波が保液材41を介して液体中に伝搬し散
失するのが抑制され、振動板30は効率良く振動され
る。支持具33によって支持された圧電振動子1および
振動板30とから成る超音波励振器を、浮力により液体
で満たされた貯液室40に浮かべることにより、液体の
供給効率を高めるだけでなく、貯液室40内の液体の増
減や振動による液面の変化などに影響されることなく、
常に安定した液体の供給を実現できる。
When the ultrasonic atomizer of FIG. 4 is driven, an AC signal having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the composite of the piezoelectric vibrator 1 and the two diaphragms 30 is applied to the terminals P and Q.
When applied to the piezoelectric vibrator 1 via the, the piezoelectric vibrator 1 is excited. At this time, the frequency of the AC signal substantially matches one of the resonance frequencies of the piezoelectric vibrator 1. Two
Since the two vibrating plates 30 are integrally and continuously fixed to at least one surface of the piezoelectric vibrator 1, the two vibrating plates 30 are excited as the piezoelectric vibrator 1 is excited.
Are vibrated in the form of a cantilever whose fixed ends 72 are fixed ends. The vibration generated in the two vibrating portions 73 is bending vibration, and the elastic vibration of the vibrating portion 73 effectively functions for atomizing the liquid. The support 33 that supports the piezoelectric vibrator 1 and is fixed to the main body is made of styrofoam, and has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator 1 and is used in this embodiment. Since the support tool 33 is made of styrofoam, it is possible to prevent ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 1 from propagating to the support tool 33 itself and being lost, so that the two diaphragms 30 are efficiently vibrated. On the other hand, the liquid in the liquid storage chamber 40 is sucked up by the liquid retaining material 41 and reaches the upper portion of the liquid retaining material 41. The upper portion of the liquid retaining material 41 can be brought into contact with the lower surface of either one of the diaphragms 30 by the support 33. The liquid-retaining material 41 is made of sponge and has a large liquid-absorbing ability, and since it has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator 1, it is used in this embodiment.
Since the liquid retaining material 41 is made of sponge, the ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 1 are suppressed from propagating into the liquid via the liquid retaining material 41 and being scattered, and the diaphragm 30 is efficiently vibrated. The ultrasonic exciter composed of the piezoelectric vibrator 1 and the vibration plate 30 supported by the support 33 is floated in the liquid storage chamber 40 filled with liquid by buoyancy, so that not only the liquid supply efficiency is increased, Without being affected by the increase or decrease of the liquid in the liquid storage chamber 40 or the change of the liquid surface due to the vibration,
A stable liquid supply can always be realized.

【0045】図4の超音波霧化装置では、振動部73の
振動に伴い貯液室40から保液材41によって吸収され
振動板30の下面に達した液体は、毛細管現象により振
動板30に設けられている微細な多数の穴に導かれる。
前記液体が各前記穴を通過するとき、各前記穴の液体の
通過面積はその入口側から出口側に向けて減少するか
ら、前記液体は前記穴によって絞り作用を受け、微小で
かつ均一な粒子となって振動部73の上部に流出する。
その結果、前記絞り作用、振動部73の弾性振動によ
り、前記穴から流出した液体は効率良く霧化される。ま
た、2つの振動板30に設けられている穴の大きさが異
なるので、支持具33により保液材41をどちらの振動
板30に接触させるかで、大きさが異なる粒子の霧を発
生させることができる。このようにして本実施例におい
ても、図1の第1の実施例と同様な霧化効果が見られ
た。なお、本実施例では図10に示される超音波励振器
が用いられたが、図10の超音波励振器における2つの
振動板30を圧電振動子1の2つの端面上に、図15に
おける2つの振動板30と同じような配置に設けた超音
波励振器を用いた場合にも、図10の超音波励振器を用
いた場合と同様な霧化効果が見られた。
In the ultrasonic atomizer of FIG. 4, the liquid absorbed by the liquid retaining material 41 from the liquid storage chamber 40 and reaching the lower surface of the vibrating plate 30 due to the vibration of the vibrating part 73 is transferred to the vibrating plate 30 by the capillary phenomenon. It is guided to a large number of minute holes provided.
When the liquid passes through each of the holes, the passage area of the liquid in each of the holes decreases from the inlet side to the outlet side, so that the liquid is subjected to the throttling action by the holes, and fine and uniform particles. And flows out to the upper part of the vibrating portion 73.
As a result, the liquid flowing out from the hole is efficiently atomized by the diaphragm action and the elastic vibration of the vibrating portion 73. Further, since the sizes of the holes provided in the two diaphragms 30 are different, the fog of particles having different sizes is generated depending on which diaphragm 30 the liquid retaining material 41 is brought into contact with by the support 33. be able to. In this way, also in this embodiment, the atomization effect similar to that of the first embodiment of FIG. 1 was observed. Although the ultrasonic exciter shown in FIG. 10 was used in the present embodiment, the two vibrating plates 30 in the ultrasonic exciter shown in FIG. Even when the ultrasonic exciter provided in the same arrangement as the two vibrating plates 30 was used, the same atomization effect as when the ultrasonic exciter of FIG. 10 was used was observed.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上に詳しく説明したように、本発明の
超音波霧化装置によれば振動部に設けられた穴を通過し
ながら液体が霧化されるので、霧の粒子の微小性、均一
性を促すことができる。さらに、液体供給手段が超音波
励振器を支持する支持具と、貯液室と、貯液室内の液体
を吸い上げ振動部に供給するための保液材とを備え、保
液材としてスポンジその他の吸液能力が大きくしかも音
響インピーダンスが圧電振動子よりも低い物質を採用す
ることにより、液体の供給を無駄なく効率良く行うこと
ができるばかりでなく、圧電振動子からの超音波の液中
への伝搬が遮断され、圧電振動子の励振の保液材自身へ
の伝搬も抑制されるので、圧電振動子の励振は効率よく
振動板を振動させることができる。従って液体の霧化効
率を高め、しかも低消費電力での液体の多量霧化を可能
にし、あわせて装置の小型化も容易に実現できる。
As described in detail above, according to the ultrasonic atomizing device of the present invention, the liquid is atomized while passing through the hole provided in the vibrating portion, so that the fineness of the mist particles, Uniformity can be promoted. Further, the liquid supply means includes a support for supporting the ultrasonic exciter, a liquid storage chamber, and a liquid retaining material for sucking up the liquid in the liquid retaining chamber and supplying it to the vibrating section. By adopting a substance that has a large liquid absorption capacity and an acoustic impedance lower than that of the piezoelectric vibrator, not only can liquid be supplied efficiently without waste, but also ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator can be introduced into the liquid. Propagation is blocked and propagation of the vibration of the piezoelectric vibrator to the liquid retaining material itself is suppressed, so that the vibration of the piezoelectric vibrator can efficiently vibrate the diaphragm. Therefore, the atomization efficiency of the liquid can be improved, and a large amount of the liquid can be atomized with low power consumption, and at the same time, the miniaturization of the device can be easily realized.

【0047】支持具が超音波励振器を固定物に対し所定
位置に保持する構造、または浮力により超音波励振器を
液体中に浮かべる構造を採用することにより、貯液室内
の液体の増減や振動による液面の変化などに影響される
ことなく、常に安定した液体の供給を実現できるので、
均一な霧化量を生ずる霧化装置を提供できる。その上、
支持具のうち少なくとも超音波励振器に接触する部分と
して圧電振動子に比べて音響インピーダンスが低い発泡
スチロールその他の物質を採用することにより、圧電振
動子からの超音波の液中への伝搬が遮断されるだけでな
く、圧電振動子の励振の支持具自身への伝搬も抑制され
るので、圧電振動子の励振は効率よく振動板を振動させ
ることができる。従って霧化効率を増大させることがで
きる。
By adopting a structure in which the support holds the ultrasonic exciter at a predetermined position with respect to the fixed object, or a structure in which the ultrasonic exciter is floated in the liquid by buoyancy, increase / decrease and vibration of the liquid in the liquid storage chamber Since it is possible to always realize a stable liquid supply without being affected by changes in the liquid surface due to
It is possible to provide an atomizing device that produces a uniform amount of atomization. Moreover,
Propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the liquid is blocked by using styrene foam or other material that has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator for at least the portion of the support that contacts the ultrasonic exciter. Not only that, but also the propagation of the vibration of the piezoelectric vibrator to the support itself is suppressed, so that the vibration of the piezoelectric vibrator can vibrate the diaphragm efficiently. Therefore, the atomization efficiency can be increased.

【0048】圧電振動子として圧電磁器と、その圧電磁
器の厚さ方向に垂直な両端面に形成されている電極とか
ら成る簡単な構造を採用することにより、装置を小型化
でき、しかも高い効率で液体を霧化することができ、低
消費電力での駆動が可能となる。
By adopting a simple structure including a piezoelectric ceramic as the piezoelectric vibrator and electrodes formed on both end faces perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric ceramic, the device can be downsized and high efficiency can be achieved. The liquid can be atomized with, and driving with low power consumption becomes possible.

【0049】振動板を圧電振動子の少なくとも一方の端
面上に一体的に連なって固着させる構造を採用すること
により、振動部は固着部を固定端とする片持ち梁の形で
屈曲振動するから、強い弾性振動の状態にある振動部に
供給された液体は垂直上方に向けて霧化される。また、
振動部に設けられている穴の一方の開口面積が他方の開
口面積より大きいことから、その一方の開口を入口側と
し、他方の開口を出口側とする構造の採用により、液体
の通過面積がその穴の入口側から出口側に向けて減少す
るから、液体が穴を通過するときに液体は穴によって絞
り作用を受ける。その結果、絞り作用と振動部の振動と
の相乗効果によって液体の霧化作用が促進され、霧の発
生量が増加しかつ粒子の径が均一になる。
By adopting the structure in which the vibrating plate is integrally connected and fixed to at least one end surface of the piezoelectric vibrator, the vibrating portion flexibly vibrates in the form of a cantilever having the fixed portion as a fixed end. The liquid supplied to the vibrating portion in the state of strong elastic vibration is atomized vertically upward. Also,
Since the opening area of one of the holes provided in the vibrating section is larger than the opening area of the other, the adoption of a structure in which one opening is on the inlet side and the other opening is on the outlet side makes The liquid is subjected to a throttling action by the hole as it passes through the hole, since it decreases from the inlet side to the outlet side of the hole. As a result, the atomizing action of the liquid is promoted by the synergistic effect of the throttling action and the vibration of the vibrating portion, the amount of fog generated is increased, and the particle diameter is made uniform.

【0050】印加電圧を増加させるとそれにつれて霧化
量も増加するので、目的に応じて電圧を変えれば霧化量
を自由に変えることができる。
As the applied voltage is increased, the atomization amount is also increased. Therefore, the atomization amount can be freely changed by changing the voltage according to the purpose.

【0051】圧電磁器の厚さ方向に垂直な一方の端面上
に互いに絶縁状態にある2つの電極を設けることにより
一方の電極を自励式電源のための電極として用いること
ができるから、安定で効率がよく低消費電力駆動が可能
な霧化装置を提供できる。
By providing two electrodes which are insulative to each other on one end face perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric ceramic, one electrode can be used as an electrode for a self-excited power source, so that it is stable and efficient. It is possible to provide an atomizing device that can drive with good power consumption and low power consumption.

【0052】圧電振動子と振動板との複合体における共
振周波数が圧電振動子単体の共振周波数にほぼ等しくな
るような構造を採用することにより、圧電振動子と振動
板との複合体の結合振動が増強するから、霧の発生量は
さらに増加する。
By adopting a structure in which the resonance frequency of the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is substantially equal to the resonance frequency of the single piezoelectric vibrator, the combined vibration of the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is achieved. , The amount of fog generated will further increase.

【0053】圧電振動子としてその厚さと幅の寸法比が
1に近くてしかも1に等しくない矩形状の角柱構造を採
用することにより、圧電振動子と振動板との複合体の結
合振動が増強するから、霧の発生量はさらに増加する。
By adopting a rectangular prismatic structure having a thickness-width dimension ratio close to 1 and not equal to 1 as the piezoelectric vibrator, the combined vibration of the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is enhanced. Therefore, the amount of fog generated further increases.

【0054】圧電振動子と振動板との複合体における2
つの共振周波数の中間値が圧電振動子単体の共振周波数
にほぼ等しくなるような構造を採用することにより、圧
電振動子と振動板との複合体の結合振動が増強するか
ら、霧の発生量はさらに増加する。
2 in a composite of a piezoelectric vibrator and a diaphragm
By adopting a structure in which the intermediate value of the two resonance frequencies is approximately equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator alone, the combined vibration of the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is enhanced, so the amount of fog generated is Further increase.

【0055】圧電振動子としてその長さと幅の寸法比が
1に近くてしかも1に等しくない矩形板状構造を採用す
ることにより、圧電振動子と振動板との複合体の結合振
動が増強するから、霧の発生量はさらに増加する。
By adopting a rectangular plate-like structure in which the size ratio of the length and the width is close to 1 and not equal to 1 as the piezoelectric vibrator, the combined vibration of the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is enhanced. Therefore, the amount of fog generated further increases.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の超音波霧化装置の第1の実施例を示す
断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an ultrasonic atomizing device of the present invention.

【図2】本発明の超音波霧化装置の第2の実施例を示す
断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic atomizing device of the present invention.

【図3】本発明の超音波霧化装置の第3の実施例を示す
断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the ultrasonic atomizing device of the present invention.

【図4】本発明の超音波霧化装置の第4の実施例を示す
断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a fourth embodiment of the ultrasonic atomizing device of the present invention.

【図5】図1の第1の実施例における圧電振動子1と振
動板2とから成る超音波励振器の側面図。
5 is a side view of an ultrasonic exciter including the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2 according to the first embodiment of FIG.

【図6】図5の超音波励振器の平面図。6 is a plan view of the ultrasonic exciter of FIG.

【図7】板面に垂直な平面で切断したときに現れる振動
部54の断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the vibrating portion 54 that appears when cut along a plane perpendicular to the plate surface.

【図8】振動部54の部分拡大平面図。FIG. 8 is a partially enlarged plan view of a vibrating section 54.

【図9】図2の第2の実施例における圧電振動子1と、
振動板2と、振動板20とから成る超音波励振器の平面
図。
9 is a piezoelectric vibrator 1 according to a second embodiment of FIG. 2,
The top view of the ultrasonic exciter which consists of the diaphragm 2 and the diaphragm 20.

【図10】図3の第3の実施例および図4の第4の実施
例における圧電振動子1と2つの振動板30とから成る
超音波励振器の平面図。
10 is a plan view of an ultrasonic exciter including the piezoelectric vibrator 1 and two diaphragms 30 according to the third embodiment of FIG. 3 and the fourth embodiment of FIG.

【図11】図5および図6の示す超音波励振器におい
て、振動部54の長さを変化させていったときの振動部
54の長さと霧化量との関係を示す特性図。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the vibrating portion and the atomization amount when the length of the vibrating portion is changed in the ultrasonic exciter shown in FIGS. 5 and 6.

【図12】図5および図6の示す振動部54の長さと霧
の噴出の高さとの関係を示す特性図。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the vibrating portion 54 shown in FIGS. 5 and 6 and the height of mist ejection.

【図13】図5および図6の示す圧電振動子1のインピ
ーダンスの位相と周波数との関係を示す特性図。
13 is a characteristic diagram showing the relationship between the phase of impedance and the frequency of the piezoelectric vibrator 1 shown in FIGS. 5 and 6. FIG.

【図14】図5および図6の示す圧電振動子1と振動板
2との複合体についてのインピーダンスの位相と周波数
との関係を示す特性図。
14 is a characteristic diagram showing the relationship between impedance phase and frequency for the composite of the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2 shown in FIGS. 5 and 6. FIG.

【図15】図1の第1の実施例における圧電振動子1、
振動板2、圧電振動子3および振動板4とから成る複合
体に代えて示す圧電振動子1と振動板30とから成る複
合体の一実施例を示す斜視図。
FIG. 15 is a piezoelectric vibrator 1 according to the first embodiment of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a composite body composed of the piezoelectric vibrator 1 and the vibration plate 30 shown in place of the composite body composed of the vibration plate 2, the piezoelectric vibrator 3, and the vibration plate 4.

【図16】図5および図6の例に代えて示す圧電振動子
80と、振動部86および固着部87を有する振動板8
5とを備えた超音波励振器の一実施例を示す斜視図。
16 is a piezoelectric vibrator 80 shown in place of the examples of FIGS. 5 and 6, and a diaphragm 8 having a vibrating portion 86 and a fixing portion 87.
The perspective view which shows one Example of the ultrasonic exciter provided with 5 and 5.

【図17】図16の例に代えて示す圧電振動子90と、
振動板95とを備えた超音波励振器の一実施例を示す斜
視図。
FIG. 17 is a piezoelectric vibrator 90 shown in place of the example of FIG.
The perspective view which shows one Example of the ultrasonic exciter provided with the diaphragm 95.

【図18】図17に示す超音波励振器についてのインピ
ーダンスの位相と周波数との関係を示す特性図。
FIG. 18 is a characteristic diagram showing the relationship between impedance phase and frequency for the ultrasonic exciter shown in FIG.

【図19】図17に示す超音波励振器において、振動部
96の長さを変化させていったときの振動部96の長さ
と霧化量との関係を示す特性図。
19 is a characteristic diagram showing the relationship between the length of the vibrating portion 96 and the atomization amount when the length of the vibrating portion 96 is changed in the ultrasonic exciter shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電振動子 2 振動板 3 圧電振動子 4 振動板 5 貯液室 6 貯液室 7 液体供給チューブ 8 液体供給チューブ 9 バルブ 10 バルブ 11 ヒーター 12 ヒーター 13 保液材 14 保液材 15 支持具 20 振動板 21 保液材 23 本体貯液室 24 本体貯液室 25 支持具 26 支持具 30 振動板 31 本体貯液室 32 保液材 33 支持具 40 貯液室 41 保液材 50 圧電磁器 51 電極 52 電極 53 固着部 54 振動部 60 穴 70 固着部 71 振動部 72 固着部 73 振動部 80 圧電振動子 81 圧電磁器 82 電極 83 電極 84 電極 85 振動板 86 振動部 87 固着部 90 圧電振動子 91 圧電磁器 92 電極 93 電極 94 電極 95 振動板 96 振動部 97 固着部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric vibrator 2 Vibration plate 3 Piezoelectric vibrator 4 Vibration plate 5 Liquid storage chamber 6 Liquid storage chamber 7 Liquid supply tube 8 Liquid supply tube 9 Valve 10 Valve 11 Heater 12 Heater 13 Liquid retaining material 14 Liquid retaining material 15 Support 20 Vibration plate 21 Liquid retaining material 23 Main body liquid storage chamber 24 Main body liquid storage chamber 25 Support tool 26 Support tool 30 Vibration plate 31 Main body liquid storage room 32 Liquid retention material 33 Support tool 40 Liquid storage chamber 41 Liquid retention material 50 Piezoelectric ceramic 51 Electrode 52 electrode 53 fixed part 54 vibrating part 60 hole 70 fixed part 71 vibrating part 72 fixed part 73 vibrating part 80 piezoelectric vibrator 81 piezoelectric ceramic 82 electrode 83 electrode 84 electrode 85 vibrating plate 86 vibrating part 87 fixed part 90 piezoelectric vibrator 91 piezoelectric Porcelain 92 Electrode 93 Electrode 94 Electrode 95 Vibrating plate 96 Vibrating part 97 Fixed part

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電振動子に振動板を固着してなる超音
波励振器により発生させた弾性振動により液体を霧化す
る超音波霧化装置において、 前記圧電振動子は圧電磁器と、該圧電磁器の厚さ方向に
垂直な両端面に形成されている電極とから成り、 前記振動板は、前記圧電振動子の電極を有する少なくと
も一つの端面上に一体的に連なって固着された固着部
と、前記圧電振動子の外方に向けて前記圧電振動子の前
記端面にほぼ平行に突出する振動部とを有し、 前記振動部には多数の穴が設けてあり、 前記振動部へ前記液体を供給する手段は、前記超音波励
振器を支持する支持具と、前記液体を収容する貯液室
と、スポンジその他の吸液能力の大きい物質から成り前
記液体を吸収する保液材とを備え、 前記支持具は前記超音波励振器を固定物に対し所定位置
に保持し、または浮力により前記超音波励振器を前記液
体中に浮かせ、 前記支持具のうち少なくとも前記超音波励振器に接触す
る部分は前記圧電振動子に比べて音響インピーダンスが
低い発泡スチロールその他の物質から成り、 前記振動部は前記保液材と接触して、前記保液材に吸収
されている前記液体を霧化することを特徴とする超音波
霧化装置。
1. An ultrasonic atomizer for atomizing a liquid by elastic vibration generated by an ultrasonic exciter having a vibration plate fixed to a piezoelectric vibrator, wherein the piezoelectric vibrator includes a piezoelectric ceramic and a piezoelectric ceramic. The vibrating plate is formed on both end surfaces perpendicular to the thickness direction of the porcelain, and the vibrating plate is integrally fixed on at least one end surface having the electrodes of the piezoelectric vibrator, and a fixing portion. A vibrating portion that protrudes outwardly of the piezoelectric vibrator substantially parallel to the end surface of the piezoelectric vibrator, and the vibrating portion is provided with a large number of holes, and the liquid is supplied to the vibrating portion. The means for supplying the liquid is provided with a support for supporting the ultrasonic exciter, a liquid storage chamber for containing the liquid, and a liquid retaining material made of a sponge or other substance having a large liquid absorption capacity for absorbing the liquid. , The support is fixed to the ultrasonic exciter Then, the ultrasonic exciter is floated in the liquid by buoyancy while being held at a predetermined position, and at least the portion of the support tool that comes into contact with the ultrasonic exciter has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator. An ultrasonic atomizing device, comprising another substance, wherein the vibrating portion contacts the liquid retaining material to atomize the liquid absorbed in the liquid retaining material.
【請求項2】 前記穴における前記振動板の一方の開口
面積と他方の開口面積とが異なることを特徴とする請求
項1に記載の超音波霧化装置。
2. The ultrasonic atomizing device according to claim 1, wherein one opening area of the diaphragm and the other opening area of the hole are different from each other.
【請求項3】 前記両端面のうちで少なくとも一方の端
面に形成されている前記電極は、互いに絶縁された2つ
の部分に分割されていることを特徴とする請求項1また
は2に記載の超音波霧化装置。
3. The super electrode according to claim 1, wherein the electrode formed on at least one of the both end faces is divided into two parts which are insulated from each other. Sonic atomizer.
【請求項4】 前記圧電振動子の共振周波数は、該圧電
振動子と前記振動板との複合体における共振周波数にほ
ぼ等しいことを特徴とする請求項1、2または3に記載
の超音波霧化装置。
4. The ultrasonic fog according to claim 1, 2 or 3, wherein a resonance frequency of the piezoelectric vibrator is substantially equal to a resonance frequency of a composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm. Device.
【請求項5】 前記圧電振動子は、厚さと幅の寸法比が
1に近くしかも1に等しくない矩形状の角柱であること
を特徴とする請求項4に記載の超音波霧化装置。
5. The ultrasonic atomizing device according to claim 4, wherein the piezoelectric vibrator is a rectangular prism having a dimensional ratio of thickness to width close to 1 and not equal to 1.
【請求項6】 前記圧電振動子の共振周波数は、該圧電
振動子と前記振動板との複合体における2つの共振周波
数の中間値にほぼ等しいことを特徴とする請求項1、2
または3に記載の超音波霧化装置。
6. The resonance frequency of the piezoelectric vibrator is substantially equal to an intermediate value between two resonance frequencies of a composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm.
Or the ultrasonic atomizing device according to 3.
【請求項7】 前記圧電振動子は、長さと幅の寸法比が
1に近くしかも1に等しくない矩形状の板であることを
特徴とする請求項6に記載の超音波霧化装置。
7. The ultrasonic atomizing device according to claim 6, wherein the piezoelectric vibrator is a rectangular plate having a dimensional ratio of length to width close to 1 and not equal to 1.
JP04025657A 1992-01-16 1992-01-16 Ultrasonic atomizer Expired - Lifetime JP3083902B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04025657A JP3083902B2 (en) 1992-01-16 1992-01-16 Ultrasonic atomizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04025657A JP3083902B2 (en) 1992-01-16 1992-01-16 Ultrasonic atomizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05184993A true JPH05184993A (en) 1993-07-27
JP3083902B2 JP3083902B2 (en) 2000-09-04

Family

ID=12171890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04025657A Expired - Lifetime JP3083902B2 (en) 1992-01-16 1992-01-16 Ultrasonic atomizer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3083902B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006136873A (en) * 2004-10-13 2006-06-01 Fukusuke Kogyo Kk Air conditioning mist generator
FR2929861A1 (en) * 2008-04-11 2009-10-16 Oreal Cartridge for use in piezoelectric spraying apparatus to spray perfume on skin, has support supporting membrane and supply system, where support maintains membrane and system in predefined configuration
FR2934128A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-29 Oreal Spraying device for liquid i.e. perfume, on body of person, has piezoelectric element transmitting pressure waves to liquids, and supply paths associated to reservoirs to convey liquids to spray disk, where paths lead to common sprayingzone
JP2012130903A (en) * 2010-12-02 2012-07-12 Kao Corp Ultrasonic atomizer
JP2014018765A (en) * 2012-07-20 2014-02-03 Dainippon Printing Co Ltd Spraying device and method for using same
CN114223694A (en) * 2021-12-28 2022-03-25 昆明冠生园食品有限公司 Petal extract mooncake and preparation method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006136873A (en) * 2004-10-13 2006-06-01 Fukusuke Kogyo Kk Air conditioning mist generator
FR2929861A1 (en) * 2008-04-11 2009-10-16 Oreal Cartridge for use in piezoelectric spraying apparatus to spray perfume on skin, has support supporting membrane and supply system, where support maintains membrane and system in predefined configuration
FR2934128A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-29 Oreal Spraying device for liquid i.e. perfume, on body of person, has piezoelectric element transmitting pressure waves to liquids, and supply paths associated to reservoirs to convey liquids to spray disk, where paths lead to common sprayingzone
JP2012130903A (en) * 2010-12-02 2012-07-12 Kao Corp Ultrasonic atomizer
JP2014018765A (en) * 2012-07-20 2014-02-03 Dainippon Printing Co Ltd Spraying device and method for using same
CN114223694A (en) * 2021-12-28 2022-03-25 昆明冠生园食品有限公司 Petal extract mooncake and preparation method thereof
CN114223694B (en) * 2021-12-28 2022-12-30 昆明冠生园食品有限公司 Petal extract mooncake and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP3083902B2 (en) 2000-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100268533B1 (en) Atomizer and atomizing method utilizing surface acoustic wave
EP0480615B1 (en) Ultrasonic atomizing device
JP3386050B2 (en) Spraying equipment
EP0516565A1 (en) An ultrasonic wave nebulizer
JPH05184993A (en) Ultrasonic spray apparatus
JPH0852216A (en) Ultrasonic inhalator
JPH067721A (en) Ultrasonic spraying apparatus
JP2644621B2 (en) Ultrasonic atomizer
JP3368501B2 (en) Ultrasonic eye fluid spray device
JP2698488B2 (en) Ultrasonic spray device
JP2723690B2 (en) Ultrasonic color organ
JP2718567B2 (en) Ultrasonic atomizer
JPH04207800A (en) Ultrasonic atomizer
JP3304401B2 (en) Ultrasonic atomizer
JPH04298262A (en) Ultrasonic liquid atomizer
JP2599844B2 (en) Ultrasonic generator
JP3398870B2 (en) Ultrasonic atomizer
JPH05161877A (en) Piezoelectric ceramic oscillator
JPH08281165A (en) Ultrasonic atomizing device
JP3527998B2 (en) Ultrasonic deposition equipment
JPH05185032A (en) Ultrasonic vibration diaphragm
JP2003181347A (en) Ultrasonic atomizer
JPH03232562A (en) Ultrasonic wave generator and ultrasonic atomizer
JP2672397B2 (en) Ultrasonic atomizer
JP2525299B2 (en) Ultrasonic atomizer

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000613

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110630

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110630

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120630

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120630

Year of fee payment: 12