JPH0544662Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、超音波で水を霧化する超音波加湿器
等に使用される超音波霧化ユニツトに関する。

（従来の技術） 第５図は従来の超音波霧化ユニツトを用いた超
音波加湿器の一例を示し、第６図はその超音波霧
化ユニツト部分の平面図を示す。第５図及び第６
図において、１はアルミダイカスト等の厚肉の金
属製ベースであり、弾性支持体２を介し円板状圧
電セラミツクの超音波圧電振動子３が該金属製ベ
ース１に装着されている。ここで、圧電振動子３
の振動面は金属製ベース１に対し傾斜させて（す
なわち霧化すべき水の面に対し傾斜させて）配置
されている。また、金属製ベース１の一端にはプ
リント基板４が連結されており、該プリント基板
上に駆動回路５が組み立てられている。そして、
このような構成の超音波霧化ユニツト１０が水１
１を収納する水槽１２の底部の取り付け穴１３に
水密に固定されるようになつている。

なお、圧電振動子３の振動面を水面に対して傾
斜させるのは、霧化効率の向上のためである。す
なわち、超音波によつて生じた水柱１４の先端で
霧化が行なわれるが、振動子３の振動面が傾斜し
てない場合には水柱１４が垂直に立ち上がり、こ
の場合には霧化されない大粒の水滴が水柱上に落
下して霧化効率の低下を生じる。これを防止する
ために振動面を傾斜させることにより水柱を傾斜
させ、霧化されない大粒の水滴が水柱上に直接落
下するのを防止して霧化効率の向上を図つてい
る。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、第５図及び第６図に示す従来の超音
波霧化ユニツトの場合、圧電振動子３の電極とプ
リント基板上の駆動回路５とをリード線を用いて
配線して接続する必要があり、組み立てが面倒
で、小型化にも不向きな構造となつている。

また、振動子３の振動面を傾斜させた場合には
超音波加湿器の機種に応じて、たとえば霧化筒等
の構造に応じて、水柱１４の傾く方向が規定され
るが、第５図及び第６図のごとき従来の構造であ
ると、振動子３の中心に対しプリント基板４等が
幾何学的に非対称に装着されかつ金属ベース１の
側方にプリント基板４が大きく張り出しているた
め、振動子３の振動面の傾斜方向を優先させて超
音波霧化ユニツト１０を回転させて超音波加湿器
本体部分に装着するのが困難な事態が生ずる。こ
のため、従来は矢印Ａ、矢印Ｂ、矢印Ｃ、矢印Ｄ
のごとく少なくとも４方向に圧電振動子の傾斜方
向を持たせた４種類の超音波霧化ユニツトを用意
し、超音波加湿器を組み立てる需要者に対して供
給するようにしていた。このため組立て時におい
て圧電振動子の傾斜方向を常に考慮しながら４通
りの組立てを行なわねばならず、組み立て作業が
面倒であり、量産性が悪いきらいがあつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記の点に鑑み、圧電振動子中心に
対して幾何学的に点対称に取り付け穴を有するベ
ース構造として、超音波加湿器等への取り付け方
向を任意に設定可能にし、しかも圧電振動子に接
する電極自体で形成された延長部を直接プリント
基板に接続するようにして、形状の薄形化及び構
造の簡略化を図つた超音波霧化ユニツトを提供し
ようとするものである。

本考案は、超音波放射面に放射面側電極を有
し、これに対向する面に対向電極を有する圧電振
動子を金属製ベースに配設した超音波霧化ユニツ
トにおいて、前記圧電振動子の中心に対して点対
称に取り付け穴を前記金属製ベースに形成し、前
記圧電振動子を励振する駆動回路が組み立てられ
たプリント基板を前記金属製ベースの前記圧電振
動子配設面部分に対向配置し、前記放射面側電極
の前記超音波放射面に対向する面への回り込み部
分に第１電極体を接触させ、前記対向電極に第２
電極体を接触させ、前記プリント基板の導電パタ
ーンに前記第１及び第２電極体自体で形成された
延長部を直接接続した手段により、上記従来技術
の問題点を解決している。

（実施例） 以下、本考案に係る超音波霧化ユニツトの実施
例を図面に従つて説明する。

第１図乃至第３図において、0.8乃至１mm程度
の厚みのアルミニウム薄板等の金属製ベース２０
は、両側に垂直に折り曲げられた側面部２１Ａ，
２１Ｂを有し、ベース２０の上面中央には加湿器
の水槽底部２２の取り付け穴２３に嵌合する円環
状リブ２４、この外側に延びた放射状リブ２５、
四隅の取り付け部２７、取り付け穴２８（ベース
２０を超音波加湿器側に固定するための穴）及び
円環状リブ２４の内側の振動子装着穴２６がプレ
ス加工等で同時に形成されている。

一方、振動子支持構造体３０は、円板状圧電セ
ラミツクの超音波放射面に放射面側電極３１Ａを
有し、これに対向する面に対向電極３１Ｂを有す
る円板状圧電振動子３２と、内周に傾斜した環状
溝３３を刻設し、外周面に環状凸部３４を複数本
形成した有底筒状弾性樹脂体３５と、前記放射面
側電極３１Ａの回り込み電極部分に接触する第１
電極体３６Ａと、前記対向電極３１Ｂに弾性で接
触する第２電極体３６Ｂとから構成されている。
そして、圧電振動子３２の対向電極３１Ｂに接触
する第２電極体３６Ｂは弾性樹脂体３５内に配置
され、その第２電極体３６Ｂ自体で形成された延
長部３７Ｂは弾性樹脂体３５の底部より引き出さ
れる。また、圧電振動子３２の放射面側電極３１
Ａの回り込み部分に接触する第１電極体３６Ａは
圧電振動子３２に重ね合わされ、両者は前記弾性
樹脂体３５内周の傾斜した環状溝３３に密水に嵌
合され、第１電極体３６Ａ自体で形成された延長
部３７Ａは弾性樹脂体３５の底部より引き出され
る。ここで、第１及び第２電極体３６Ａ，３６Ｂ
及びその延長部３７Ａ，３７Ｂは燐青銅等の板材
からプレス加工等でそれぞれ一体に成型されたも
のであり、延長部３７Ａ，３７Ｂは接続用のリー
ドとして機能するものである。

なお、圧電振動子３２の傾斜方向（第２図矢印
Ｘ方向）を表示するため、弾性樹脂体３５の内周
に識別用凸部３８が形成されている。

このような、振動子支持構造体３０は、前記圧
電振動子３２の傾斜方向が特定の方向を向くよう
に前記金属製ベース２０の振動子装着穴２６の内
周に密水に嵌着されている。

前記金属製ベース２０の平面形状は、第２図に
示す通り略正方形状であつて圧電振動子３２の中
心に対し幾何学的に点対称となる形状であり、ベ
ース２０の四隅の取り付け部２７に形成された取
り付け穴２８は、圧電振動子３２の中心に対し幾
何学的に点対称となる位置に配置されている。各
取り付け穴２８は貫通穴であつても良いし必要に
応じて螺子穴としても良い。

前記圧電振動子３２を励振する駆動回路は、例
えば第４図に示すようなコレクタ接地形コルピツ
ツ自励発振回路であり、この駆動回路はプリント
基板４０上に組み立てられるようになつている。
なお、第４図中FSはフロートスイツチであり、
加湿器の水槽側に配置されるもので、該水槽内に
液体が存在するときのみオンとなるものである。
そのプリント基板４０は、前記金属製ベース２０
の平面部に平行配置され、前記圧電振動子３２に
圧接する電極体３６Ａ，３６Ｂの延長部３７Ａ，
３７Ｂが直接基板裏面の導電パターン４１に接続
されている。また、プリント基板４０は一方の側
面部２１Ａにビス止めされ、他方の側面部２１Ｂ
の舌片４２で位置決め支持されている。

前記プリント基板４０上における前記振動子支
持構造体３０の周囲の空間には、前記駆動回路の
構成部品５０、例えばトランジスタTRや出力調
整用半固定可変抵抗器VR等が配置されている。
トランジスタTRは、放熱のため、第３図のよう
に金属製ベース２０の側面部を内側に一部折り曲
げた折り曲げ部５１にビス止めで密着されてい
る。また、半固定可変抵抗器VRを外部より調整
できるように、側面部２１Ｂには透孔５２が形成
されている。

上記のような超音波霧化ユニツトは、霧化すべ
き液体を収容する加湿器の水槽底部２２の取り付
け穴３２に、Ｏリング５３を介し金属製ベース２
０を密水に装着することにより、加湿器側に取り
付けられる。

また、第３図及び第７図を用いて雑音軽減のた
めの構成について説明する。第３図１点鎖線のよ
うに輻射雑音軽減のために箱状シールド部材５５
をプリント基板４０裏面に覆うごとく配置し、前
記ベース２０に導電性をもつて取り付ける。この
場合のシールド部材５５は0.3〜0.5mm厚の鉄やし
んちゆう板が良い。そして、ラインノイズ軽減の
ために、プリント基板４０に搭載する駆動回路と
して第７図のように電源ラインにLCのフイルタ
FLを挿入した駆動回路を採用することにより、
コンパクトに確実にノイズ軽減を可能にする。

（考案の効果） 上記のごとき本考案の超音波霧化ユニツトの構
成によれば、次の通りの効果を得ることができ
る。

(1) 金属製ベース２０の取り付け穴２８が幾何学
的に圧電振動子３２中心に対し点対称となつて
いるため、超音波加湿器本体に対しユニツトの
取り付け位置を回転することにより任意に設定
することができる。このため、振動子の振動面
が傾斜している場合であつてもその傾斜方向を
種々の超音波加湿器に応じて最適な方向に選択
することが可能である。従つてユニツト側にお
いては１種類のたとえば第２図矢印Ｘ方向のも
のを用意すれば良く、生産工程において振動子
傾斜方向を総て一定方向に規定して組立てを行
なうことができ、量産性の改善を図ることが可
能であり、作業能率を向上させることができ
る。

(2) 圧電振動子３２の各電極に接触する電極体３
６Ａ，３６Ｂ自体で形成された延長部３７Ａ，
３７Ｂを、駆動回路が組み立てられたプリント
基板４０の導電パターンに直接接続しているの
で、従来の絶縁被覆線を用いた配線作業が不要
であり、配線作業のための空きスペースも不要
となるため、プリント基板を振動子支持構造体
の底部に近接配置でき、構造の簡略化及び形状
の薄形化を図ることができる。また、プリント
基板４０が金属ベースの圧電振動子配設面部分
に対向配置されるため、金属ベース側方へのプ
リント基板の張り出しは無くなり、超音波加湿
器本体等への配置の自由度が向上する。

(3) プリント基板上における圧電振動子の周囲の
空間（振動子支持構造体のまわりの空間）に駆
動回路の構成部品を配置することにより、部品
の高密度実装ができ、小型化が可能である。

(4) 金属製ベース２０をアルミ等の薄板状とし、
圧電振動子の周囲を囲む円環状リブ２４及びこ
の円環状リブの外側に延びる放射状リブ２５等
の金属製ベースの剛性を高めるリブをプレス加
工等で形成すれば、厚肉のダイカスト製品のベ
ースよりも安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る超音波霧化ユニツトの実
施例を示す拡大正断面図、第２図は同平面図、第
３図は同正面図、第４図は実施例で用いる駆動回
路の一例を示す回路図、第５図は従来の超音波霧
化ユニツトを装着した超音波加湿器の一例を示す
正断面図、第６図は従来の超音波霧化ユニツトを
示す平面図、第７図は本考案で使用する駆動回路
の他の具体例を示す回路図である。 ２０……金属製ベース、２４……円環状リブ、
２５……放射状リブ、２８……取り付け穴、３０
……振動子支持構造体、３２……圧電振動子、３
６Ａ，３６Ｂ……電極体、３７Ａ，３７Ｂ……リ
ード、４０……プリント基板、４１……導電パタ
ーン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 超音波放射面に放射面側電極３１Ａを有し、
   これに対向する面に対向電極３１Ｂを有する圧
   電振動子３２を金属製ベース２０に配設した超
   音波霧化ユニツトにおいて、前記圧電振動子３
   ２の中心に対して点対称に取り付け穴２８を前
   記金属製ベース２０に形成し、前記圧電振動子
   ３２を励振する駆動回路が組み立てられたプリ
   ント基板４０を前記金属製ベース２０の前記圧
   電振動子配設面部分に対向配置し、前記放射面
   側電極３１Ａの前記超音波放射面に対向する面
   への回り込み部分に第１電極体３６Ａを接触さ
   せ、前記対向電極３１Ｂに第２電極体３６Ｂを
   接触させ、前記プリント基板４０の導電パター
   ンに前記第１及び第２電極体自体で形成された
   延長部３７Ａ，３７Ｂを直接接続したことを特
   徴とする超音波霧化ユニツト。 (2) 前記圧電振動子が前記金属製ベースに対して
   傾斜して配設されている実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の超音波霧化ユニツト。 (3) 前記プリント基板上における前記圧電振動子
   の周囲の空間に前記駆動回路の構成部品が配置
   されている実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の超音波霧化ユニツト。 (4) 前記金属製ベースが薄板であり、前記圧電振
   動子の周囲を囲む円環状リブ及び円環状リブの
   外側に延びる放射状リブとを有している実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の超音波霧化ユニ
   ツト。