JPH07328503A - Ultrasonic oscillator and ultrasonic spraying apparatus - Google Patents

Ultrasonic oscillator and ultrasonic spraying apparatus

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JPH07328503A
JPH07328503A JP15150594A JP15150594A JPH07328503A JP H07328503 A JPH07328503 A JP H07328503A JP 15150594 A JP15150594 A JP 15150594A JP 15150594 A JP15150594 A JP 15150594A JP H07328503 A JPH07328503 A JP H07328503A
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JP
Japan
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ultrasonic
emitting surface
ultrasonic wave
wave emitting
atomizing medium
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Application number
JP15150594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Matsuda
博文 松田
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Daishinku Corp
Original Assignee
Daishinku Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an ultrasonic oscillator and an ultrasonic spraying apparatus wherein there exists no possibility of retention of a spraying medium on an ultrasonic emitting face and falling down of the spraying medium without spraying and spraying can be efficiently and stably performed. CONSTITUTION:An ultrasonic spraying apparatus is constituted of an ultrasonic oscillator 1, a main body case 3 on which this is fixed, a liq. feeding pump 4 for feeding a spraying medium and an oscillator 5 for driving the ultrasonic oscillator. A fine channel 11b is provided on an ultrasonic emitting face 11a of this ultrasonic oscillator 1 and a fed spraying medium is sprayed by means of ultrasonic wave emitted from this ultrasonic emitting face.

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、超音波振動子および該
超音波振動子を用いた超音波霧化装置に関し、主として
病院や医院等において手等を消毒殺菌するための消毒液
を霧化する等の用途に用いたり、溶融金属噴霧、農薬液
散布、くん蒸消毒液噴霧、気化器、タービン、ペンキ噴
霧器、スラリの噴霧およびバーナーや、燃料の噴射、芳
香材の散布に用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic vibrator and an ultrasonic atomizer using the ultrasonic vibrator, and atomizes a disinfectant solution for sterilizing hands and the like mainly in hospitals and clinics. It is also used for spraying molten metal, spraying pesticide liquid, spraying fumigant disinfectant liquid, vaporizer, turbine, paint sprayer, slurry sprayer and burner, fuel injection, and aromatic substance spraying.

【0002】[0002]

【従来の技術】医療用として消毒液を霧化して手等に噴
出し消毒を行い、かつ手拭きの必要としない装置として
超音波霧化装置が要望されており、最近においていくつ
かの装置が開発されている。現在、液体を霧化するのに
超音波を利用する手段が一般的に採用されている。その
理由は、霧化量と霧化粒径とをそれぞれ超音波振動子へ
の供給電力および超音波周波数を可変することにより個
々に独立してコントロールできる利点を有しているため
である。従来の超音波霧化装置の構成例を図15,図1
6とともに説明する。図15は従来の超音波霧化装置に
用いる超音波振動子の構成を示す分解斜視図であり、図
16は超音波振動子を用いた超音波霧化装置の一部破断
正面図である。前面(手前側)が一部開口した本体ケー
ス3内に、ボルト締めランジュバン型超音波振動子8
(以下超音波振動子8とする)が本体ケース3の側面を
貫通して内方に突設された複数本の支持体33,34の
各先端で圧接され、後述する放射金属ブロックの超音波
放射面81aが水平に吊り下げ支持されている。超音波
振動子8は放射金属ブロック81とリア金属ブロック8
2との間に2個の円環状の圧電素子83,84とを介在
させるとともに、放射金属ブロック81と圧電素子8
3、圧電素子83と圧電素子84それぞれの間に電極板
85、86を介在させている。各金属ブロック81,8
2はその中央部分にネジ孔が貫通して形成されており、
また電極板85,86の一部にも貫通孔が設けられてお
り、これら各孔にボルト87を螺入することにより各構
成要素が締め付け固定されている。この超音波振動子8
は、圧電素子83,84の引張応力が圧縮応力よりも弱
いことからボルトで引っ張り応力を持たせて大きなパワ
ーを入力する超音波発生源として使用される。超音波振
動子の放射金属ブロックの下端面である超音波放射面8
1aには、網目状金属板9が接合固定されている。この
網目状金属板は同出願人が先に出願した特願平5−68
328号に媒体拡散部として開示したものであり、これ
により液体の霧化が促進される。
2. Description of the Related Art An ultrasonic atomizer is required as a device for medical use that atomizes an antiseptic solution, sprays it onto hands and disinfects it, and does not require hand-wiping, and recently several devices have been developed. Has been done. Currently, means of utilizing ultrasonic waves to atomize liquids are commonly employed. The reason is that the amount of atomization and the atomized particle size have the advantage that they can be independently controlled by varying the power supplied to the ultrasonic transducer and the ultrasonic frequency. A configuration example of a conventional ultrasonic atomizer is shown in FIGS.
6 will be described. FIG. 15 is an exploded perspective view showing a configuration of an ultrasonic transducer used in a conventional ultrasonic atomizer, and FIG. 16 is a partially cutaway front view of the ultrasonic atomizer using the ultrasonic transducer. A Langevin type ultrasonic transducer 8 is bolted in the main body case 3 with a front surface (front side) partially open.
An ultrasonic wave of a radiating metal block (to be referred to as an ultrasonic transducer 8 hereinafter) is pierced through the side surface of the main body case 3 and is pressure-contacted with each tip of a plurality of supporting bodies 33 and 34 protruding inward. The radiation surface 81a is horizontally suspended and supported. The ultrasonic transducer 8 includes a radiating metal block 81 and a rear metal block 8.
2, two annular piezoelectric elements 83, 84 are interposed between the piezoelectric element 8 and the radiating metal block 81 and the piezoelectric element 8
3. Electrode plates 85 and 86 are interposed between the piezoelectric element 83 and the piezoelectric element 84, respectively. Each metal block 81,8
2 has a screw hole formed in its central portion,
Further, through holes are also provided in a part of the electrode plates 85 and 86, and bolts 87 are screwed into these holes to fasten and fix the respective components. This ultrasonic transducer 8
Since the tensile stress of the piezoelectric elements 83 and 84 is weaker than the compressive stress, it is used as an ultrasonic wave generation source for inputting a large power by giving a tensile stress with a bolt. Ultrasonic wave emitting surface 8 which is the lower end surface of the emitting metal block of the ultrasonic transducer
A mesh metal plate 9 is joined and fixed to 1a. This mesh-shaped metal plate was previously filed by the same applicant as Japanese Patent Application No. 5-68.
No. 328 is disclosed as a medium diffusing section, which promotes atomization of liquid.

【0003】また、網目状金属板9あるいは放射金属ブ
ロック81の側面に消毒液を供給するための液供給ノズ
ル41,43が、各々の先端の液供給口を網目状金属板
の上方に位置するように本体ケースに貫通固定されてい
る。この各液供給ノズル41,43には液貯留タンク
(図示せず)の消毒液が液供給ポンプ4の駆動によりチ
ューブ42,44を通じて供給され、各々の液供給口か
ら網目状金属板9上あるいは放射金属ブロック81の側
面に滴下される。一方、超音波振動子はこれの各電極板
85,86を通じ圧電素子83,84に発振器5から所
定周波数の電圧が給電されることによって機械的振動が
生じ、これが両金属ブロック81,82に伝わり、それ
によって発生する定在波により共振が起こる。なお、図
示していないが、本体ケース3の前面下部にはこれの開
口部から内部に手が入れられたのを非接触で検出するス
イッチング用光電センサが配設されている。
Liquid supply nozzles 41 and 43 for supplying the disinfecting liquid to the side surface of the mesh metal plate 9 or the radiating metal block 81 have liquid supply ports at the tips thereof located above the mesh metal plate. It is fixed through the body case. The disinfecting liquid in a liquid storage tank (not shown) is supplied to each of the liquid supply nozzles 41 and 43 through the tubes 42 and 44 by the drive of the liquid supply pump 4, and the liquid supply ports on the mesh metal plate 9 or It is dropped on the side surface of the radiating metal block 81. On the other hand, in the ultrasonic vibrator, mechanical vibration is generated by supplying a voltage of a predetermined frequency from the oscillator 5 to the piezoelectric elements 83, 84 through the respective electrode plates 85, 86, and this is transmitted to both metal blocks 81, 82. Resonance occurs due to the standing wave generated thereby. Although not shown in the figure, a switching photoelectric sensor for detecting that the inside of the body case 3 has been put in through the opening is provided in the lower portion of the front surface of the body case 3 in a non-contact manner.

【0004】このような構成の超音波霧化装置に、本体
ケース3の前面開口部から本体ケース内部に手を入れる
と、これを光電センサが検出し、このスイッチングによ
り液供給ポンプ4および発振器5が共に駆動する。超音
波振動子8は発振器から供給される所定周波数の電気エ
ネルギーを機械振動エネルギーに変換し、この振動によ
り網目状金属板9も励振されて振動し、液供給ノズルか
ら供給される消毒液が霧化されて手に噴出される。
When a hand is put into the main body case through the front opening of the main body case 3 in the ultrasonic atomizing apparatus having such a structure, the photoelectric sensor detects this and the liquid supply pump 4 and the oscillator 5 are switched by this switching. Drive together. The ultrasonic vibrator 8 converts electric energy of a predetermined frequency supplied from the oscillator into mechanical vibration energy, and the vibration also excites and vibrates the mesh metal plate 9 to mist the disinfectant liquid supplied from the liquid supply nozzle. It is sprung up and spouted in the hand.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記超音波霧化装置
は、網目状金属板等の霧化促進部を有する超音波振動子
を用いることにより、このような工夫がなされない従来
の超音波霧化装置に較べて飛躍的に霧化効率が向上して
いる。このような超音波振動子を用いた超音波霧化装置
は、霧化条件が良いときは霧化効率が良好であるが、供
給される液がチクソ性が高い場合、あるいは供給量が多
い場合、あるいは周囲温度が低い場合等霧化条件が悪い
場合に霧化効率が低下し、液が超音波放射面に滞留した
り、霧化されずに滴下してしまうことがあった。また、
このような液の滞留にも関連するが、温度の高低等の使
用環境によっては超音波放射面において液が霧化される
領域が偏る場合があり、所望の位置、範囲への霧化が困
難な場合があった。さらに霧化装置の小型化により超音
波振動子も小型が求められているが、このような場合、
超音波放射面も小さくなり、ここに取り付けられる網目
状金属板は機械的な負荷となる。このような場合超音波
振動が阻害され、駆動インピーダンスが高くなる問題点
があった。
The above ultrasonic atomizer uses an ultrasonic vibrator having an atomization promoting portion such as a mesh-shaped metal plate, so that the conventional ultrasonic atomizer is not devised. The atomization efficiency is dramatically improved compared to the atomizer. An ultrasonic atomizer using such an ultrasonic transducer has good atomization efficiency when the atomization conditions are good, but when the liquid to be supplied has a high thixotropic property, or when the supply amount is large. Or, if the atomization conditions are poor such as when the ambient temperature is low, the atomization efficiency may decrease, and the liquid may stay on the ultrasonic wave emitting surface or drop without being atomized. Also,
Although related to such liquid retention, the area where the liquid is atomized on the ultrasonic radiation surface may be biased depending on the operating environment such as high or low temperature, making atomization to the desired position or range difficult. There was a case. In addition, the miniaturization of the atomizer is required to reduce the size of the ultrasonic transducer, but in such a case,
The ultrasonic wave emitting surface also becomes smaller, and the mesh-like metal plate attached here becomes a mechanical load. In such a case, there is a problem that the ultrasonic vibration is hindered and the driving impedance becomes high.

【0006】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、液の霧化効率が供給される液の種類(チク
ソ性の高い低い等)、液の供給量、あるいは周囲温度に
影響されることなく、使用条件によっては液が超音波放
射面に滞留したり、霧化されずに滴下してしまうことの
ない、効率よくかつ安定した霧化の行える超音波振動子
および該超音波振動子を用いた超音波霧化装置を提供す
ることを目的とするものである。また、超音波振動子の
小型化にも対応させることを目的としている。さらに、
使用環境によって霧化領域が偏ることのない超音波振動
子および該超音波振動子を用いた超音波霧化装置を提供
することを目的とするものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the atomization efficiency of the liquid has an influence on the type of liquid to be supplied (such as high thixotropy), the liquid supply amount, or the ambient temperature. The ultrasonic transducer and the ultrasonic wave that can be efficiently and stably atomized without causing liquid to stay on the ultrasonic wave emitting surface or drop without being atomized depending on usage conditions. An object of the present invention is to provide an ultrasonic atomizing device using a vibrator. Further, it is also intended to correspond to miniaturization of the ultrasonic transducer. further,
An object of the present invention is to provide an ultrasonic transducer in which the atomization area is not biased depending on the use environment, and an ultrasonic atomizing device using the ultrasonic transducer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1の発明は、超音波放射面あるいは超音波
放射面の近傍に霧化媒体を供給し、超音波振動により当
該霧化媒体を霧化する超音波振動子であって、前記超音
波放射面に少なくとも1本の細溝が形成されていること
を特徴とする超音波振動子である。
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 supplies an atomizing medium to the ultrasonic wave emitting surface or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface, and the fog is generated by ultrasonic vibration. An ultrasonic vibrator for atomizing a chemical medium, wherein at least one fine groove is formed on the ultrasonic wave emitting surface.

【0008】請求項2の発明は、超音波放射面あるいは
超音波放射面の近傍に霧化媒体を供給し、超音波振動に
より当該霧化媒体を霧化する超音波振動子であって、前
記超音波放射面に少なくとも1つの円形細溝あるいは円
弧状細溝を設けたことを特徴とする超音波振動子であ
る。この円形等の細溝は同心円を複数形成するというよ
うに複数形成してもよく、円形、円弧状の細溝を混合し
て形成する、あるいは本発明の他の請求項に記載した発
明と同時に混合して形成してもよい。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic vibrator, which supplies an atomizing medium to an ultrasonic wave emitting surface or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface and atomizes the atomizing medium by ultrasonic vibration. It is an ultrasonic transducer characterized in that at least one circular narrow groove or arc-shaped narrow groove is provided on an ultrasonic wave emitting surface. A plurality of circular grooves or the like may be formed such as forming a plurality of concentric circles, and circular or arc-shaped thin grooves may be formed in a mixed manner, or at the same time as the invention described in other claims of the present invention. It may be formed by mixing.

【0009】請求項3の発明は、超音波放射面あるいは
超音波放射面の近傍に霧化媒体を供給し、超音波振動に
より当該霧化媒体を霧化する超音波振動子であって、前
記超音波放射面に渦巻状の溝を設けたことを特徴とする
超音波振動子である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic vibrator which supplies an atomizing medium to the ultrasonic wave emitting surface or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface and atomizes the atomizing medium by ultrasonic vibration. The ultrasonic transducer is characterized in that a spiral groove is provided on the ultrasonic wave emitting surface.

【0010】請求項4の発明は、超音波放射面に霧化媒
体を供給し、超音波振動により当該霧化媒体を霧化する
超音波振動子であって、霧化媒体の供給される部分から
放射状に溝を形成したことを特徴とする超音波振動子で
ある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic vibrator which supplies an atomizing medium to an ultrasonic wave emitting surface and atomizes the atomizing medium by ultrasonic vibration, and a portion to which the atomizing medium is supplied. It is an ultrasonic transducer characterized in that grooves are radially formed from.

【0011】請求項5の発明は、超音波放射面あるいは
超音波放射面の近傍に霧化媒体を供給し、超音波振動に
より当該霧化媒体を霧化する超音波振動子であって、前
記超音波放射面が平均表面粗さ0.2μmから200μ
mの粗面であることを特徴とする超音波振動子である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic transducer for supplying an atomizing medium to an ultrasonic wave emitting surface or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface and atomizing the atomizing medium by ultrasonic vibration. Ultrasonic wave emitting surface average surface roughness 0.2μm to 200μ
It is an ultrasonic transducer characterized by being a rough surface of m.

【0012】請求項6の発明は、特許請求項1項乃至5
項記載の超音波振動子と、この超音波振動子の超音波放
射面あるいは超音波放射面の近傍に霧化媒体を供給する
手段と、この超音波振動子を駆動する手段とを有し、超
音波振動により当該霧化媒体を霧化する超音波霧化装置
である。
The invention of claim 6 is defined by claims 1 to 5.
An ultrasonic transducer according to the paragraph, having a means for supplying an atomizing medium to the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic wave oscillator or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface, and a means for driving the ultrasonic wave oscillator, The ultrasonic atomization device atomizes the atomization medium by ultrasonic vibration.

【0013】[0013]

【作用】請求項1記載の発明によれば、超音波放射面に
供給された霧化媒体は、細溝による毛細管現象で超音波
放射面の一部あるいは全部に広く広がる。この広がった
霧化媒体に超音波放射面から超音波を放射することによ
り、霧化媒体が滞留することなく超音波放射面のほぼ全
面から霧化媒体が効率よく微粒子化されて噴霧される。
従来のように網目状金属板(霧化促進部)を用いないの
で、駆動インピーダンスが高くなることもない。
According to the first aspect of the present invention, the atomizing medium supplied to the ultrasonic wave emitting surface spreads widely over a part or the whole of the ultrasonic wave emitting surface due to the capillary action of the fine grooves. By radiating ultrasonic waves from the ultrasonic wave emitting surface to the spread atomizing medium, the atomizing medium is efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without retaining the atomizing medium.
Since the mesh metal plate (atomization promoting section) is not used as in the conventional case, the driving impedance does not increase.

【0014】請求項2記載の発明によれば、細溝が円
形、あるいは円弧状に形成されているので、超音波放射
面に供給された霧化媒体は、当該形状の細溝に導かれて
超音波放射面の特に周囲に広く広がる。よって、請求項
1記載の発明と同じく、霧化媒体が滞留することなく超
音波放射面のほぼ全面から霧化媒体が効率よく微粒子化
されて噴霧される。
According to the second aspect of the present invention, since the narrow groove is formed in a circular shape or an arc shape, the atomizing medium supplied to the ultrasonic wave emitting surface is guided to the narrow groove having the shape. Widely spread especially around the ultrasonic radiation surface. Therefore, similarly to the invention described in claim 1, the atomizing medium is efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without the atomizing medium remaining.

【0015】請求項3記載の発明によれば、細溝が渦巻
状であるので、超音波放射面に供給された霧化媒体は、
当該形状の細溝に導かれて超音波放射面の特に周囲に広
く広がる。よって、霧化媒体が滞留することなく超音波
放射面のほぼ全面から霧化媒体が効率よく微粒子化され
て噴霧される。
According to the third aspect of the invention, since the fine grooves are spiral, the atomizing medium supplied to the ultrasonic wave emitting surface is
It is guided by the narrow groove of the shape and spreads widely especially around the ultrasonic wave emitting surface. Therefore, the atomizing medium is efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without staying.

【0016】請求項4記載の発明によれば、霧化媒体の
供給される部分から放射状に溝を形成したので、この細
溝を介して霧化媒体が超音波放射面に広く広がる。よっ
て、霧化媒体が滞留することなく超音波放射面のほぼ全
面から霧化媒体が効率よく微粒子化されて噴霧される。
According to the fourth aspect of the invention, since the grooves are formed radially from the portion to which the atomizing medium is supplied, the atomizing medium spreads widely on the ultrasonic wave emitting surface through the narrow grooves. Therefore, the atomizing medium is efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without staying.

【0017】請求項5記載の発明によれば、前記超音波
放射面に平均表面粗さ0.2μmから200μmの粗面
加工を施しているので、これによる毛細管現象で霧化媒
体は超音波放射面の一部あるいは全部に広く広がる。よ
って、霧化媒体が滞留することなく超音波放射面のほぼ
全面から霧化媒体が効率よく微粒子化されて噴霧され
る。
According to the fifth aspect of the present invention, since the ultrasonic wave emitting surface is roughened to have an average surface roughness of 0.2 μm to 200 μm, the atomizing medium is ultrasonically emitted by the capillary phenomenon. Widely spread over part or all of the surface. Therefore, the atomizing medium is efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without staying.

【0018】請求項6の発明によれば、請求項1項乃至
5項記載の超音波振動子と、この超音波振動子の超音波
放射面あるいは超音波放射面の近傍に霧化媒体を供給す
る手段と、この超音波振動子を駆動する手段とを有し、
超音波振動により当該霧化媒体を霧化する超音波霧化装
置であるので、駆動インピーダンスが低く、かつ霧化媒
体を効率よく霧化できる。
According to the invention of claim 6, the atomizing medium is supplied to the ultrasonic transducer according to any one of claims 1 to 5 and the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic wave oscillator or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface. And means for driving this ultrasonic transducer,
Since the ultrasonic atomization device atomizes the atomization medium by ultrasonic vibration, the drive impedance is low and the atomization medium can be efficiently atomized.

【0019】本発明品と従来例品の比較データを示す。
図13は本発明品と従来例品の超音波振動子において、
霧化媒体の供給量を変化させた場合の駆動インピーダン
ス変化を示す図である。超音波放射面に霧化媒体が滞留
してくると駆動インピーダンスが通常より高くなる。換
言すれば、霧化媒体の供給量が過少である場合を除い
て、駆動インピーダンスが通常より高くなると、超音波
放射面に霧化媒体が滞留していることを示している。グ
ラフ中A1は図1で示すように超音波放射面に深さ約1
μm,幅約1μm、長さ10mmの細溝を形成した超音
波振動子であり、A2は超音波放射面に深さ約2μm、
幅約1μm、長さ8mmの細溝を3本ほぼ平行に形成し
た超音波振動子であり、B1は図4で示すように超音波
放射面に深さ約2μm、幅約1μm、直径10mmの円形
の細溝を形成した超音波振動子であり、B2は図6で示
すように超音波放射面に深さ約2μm、幅約1μmで直径
がそれぞれ10mm,7mm,4mmの3つの同心円か
らなる円形の細溝を形成した超音波振動子であり、C1
は細溝を設けずに、超音波放射面に平均粗さ2μmの粗
面加工を行った超音波振動子であり、C2は同じく超音
波放射面に平均粗さ6μmの粗面加工を行った超音波振
動子であり、Dは従来例であり、網目状金属板を超音波
放射面に取り付けた構成である。いずれも超音波振動子
の超音波放射面の直径は15mmであり、霧化媒体には
純水を用い、周囲温度10℃、駆動電力15W、周波数
60KHzで駆動するという条件で実験している。この
グラフから、従来例は全体的に駆動インピーダンスが高
く、霧化媒体の供給量が比較的少ない場合でも駆動イン
ピーダンスが高く、霧化媒体が早くから滞留し始めてい
ることを示しているのに対し、本発明品のそれぞれは全
体として霧化媒体の供給量がある程度増加しても、駆動
インピーダンスが高くならず、良好な霧化効率を得てい
ることが理解できる。また、直線の細溝、円形の細溝と
もに1つより複数のほうが霧化効率が高くなっている。
粗面加工については2つの実験例では大きな差異はなく
全体的に良好な霧化効率を得ている。
The comparison data of the product of the present invention and the product of the conventional example are shown.
FIG. 13 shows ultrasonic transducers of the present invention product and the conventional product,
It is a figure which shows the drive impedance change at the time of changing the supply amount of the atomization medium. When the atomizing medium stays on the ultrasonic wave emitting surface, the driving impedance becomes higher than usual. In other words, unless the supply amount of the atomizing medium is too small, if the drive impedance becomes higher than usual, it indicates that the atomizing medium stays on the ultrasonic radiation surface. In the graph, A1 has a depth of about 1 on the ultrasonic radiation surface as shown in FIG.
A2 is an ultrasonic transducer in which fine grooves having a width of 1 μm, a width of about 1 μm and a length of 10 mm are formed. A2 is a depth of about 2 μm on the ultrasonic wave emitting surface,
An ultrasonic transducer in which three narrow grooves each having a width of about 1 μm and a length of 8 mm are formed substantially parallel to each other. B1 has a depth of about 2 μm, a width of about 1 μm, and a diameter of 10 mm on the ultrasonic wave emitting surface as shown in FIG. It is an ultrasonic transducer with circular grooves, and B2 consists of three concentric circles with a depth of about 2 μm, a width of about 1 μm and diameters of 10 mm, 7 mm, and 4 mm, respectively, as shown in FIG. C1 is an ultrasonic transducer that has circular grooves.
Is an ultrasonic transducer in which the ultrasonic wave emitting surface is roughened to have an average roughness of 2 μm without providing fine grooves, and C2 is the same as the ultrasonic wave emitting surface to be roughened to have an average roughness of 6 μm. An ultrasonic oscillator, D is a conventional example, and has a configuration in which a mesh metal plate is attached to the ultrasonic wave emitting surface. In each case, the diameter of the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic transducer is 15 mm, pure water is used as the atomizing medium, and the experiment is performed under the conditions of operating at an ambient temperature of 10 ° C., a driving power of 15 W, and a frequency of 60 KHz. From this graph, the conventional example shows that the driving impedance is high as a whole, the driving impedance is high even when the supply amount of the atomizing medium is relatively small, and that the atomizing medium starts to stay early. It can be understood that each of the products of the present invention does not have a high drive impedance even when the supply amount of the atomizing medium increases to some extent, and thus obtains good atomizing efficiency. In addition, the atomization efficiency is higher in a plurality of linear fine grooves than in one circular circular groove.
Regarding roughening, there is no big difference between the two experimental examples, and good atomization efficiency is obtained overall.

【0020】次に本発明品のうち、粗面加工をした構成
について、その平均表面粗さを変化させた場合の最大霧
化量についての比較データを図14に示す。所与の駆動
条件で超音波放射面に供給する霧化媒体の量を増加させ
ていくと、ある時点において霧化量が急激に減少する。
このとき超音波放射面には霧化媒体が液体のまま滞留
し、霧化媒体の供給を続けるとこれが超音波放射面から
滴下してしまう。この霧化量が急激に減少する時点を霧
化限界と称し、この霧化限界の直前の霧化媒体の単位時
間あたりの供給量を最大霧化量と称している。図14か
ら明らかなとおり、平均表面粗さが0.1μmでは0.
1cc/秒の最大霧化量しか得られないが、0.2μm
では約2倍の0.2cc/秒の最大霧化量が得られ、約
1μmの平均表面粗さでは約0.5cc/秒の最大霧化
量を得ることができる。平均表面粗さが200μm以上
になると急激に最大霧化量が低下し、霧化効率が悪化し
ている。
Next, FIG. 14 shows comparative data on the maximum atomization amount when the average surface roughness of the roughened surface of the product of the present invention is changed. When the amount of the atomizing medium supplied to the ultrasonic wave emitting surface is increased under a given driving condition, the atomizing amount sharply decreases at a certain point of time.
At this time, the atomizing medium stays as a liquid on the ultrasonic wave emitting surface, and if the atomizing medium is continuously supplied, it drops from the ultrasonic wave emitting surface. The point at which the atomization amount sharply decreases is called the atomization limit, and the supply amount of the atomization medium immediately before the atomization limit per unit time is called the maximum atomization amount. As is clear from FIG. 14, when the average surface roughness is 0.1 μm,
Only maximum atomization rate of 1cc / sec can be obtained, but 0.2μm
Can obtain a maximum atomization rate of 0.2 cc / sec, which is about double, and a maximum atomization rate of about 0.5 cc / sec can be obtained with an average surface roughness of about 1 μm. When the average surface roughness is 200 μm or more, the maximum atomization amount sharply decreases and the atomization efficiency deteriorates.

【0021】なお、溝の深さ、溝の幅、そして溝の数
は、超音波振動子のサイズ、あるいは霧化媒体の種類、
使用温度等の使用する環境によって決定すればよい。
The depth of the groove, the width of the groove, and the number of grooves are determined by the size of the ultrasonic transducer or the type of atomizing medium,
It may be determined depending on the operating environment such as operating temperature.

【0022】[0022]

【実施例】本発明の第1の実施例について、図面を参照
して説明する。図1は超音波霧化装置に用いる超音波振
動子の構成を示す斜視図であり、図2は図1で示す超音
波振動子を用いた超音波霧化装置の一部破断正面図であ
る。なお、一部従来例と同じ構造部分については同番号
を付与して説明している。ボルト締めランジュバン型超
音波振動子1(以下超音波振動子1とする)は、下から
放射金属ブロック11、円環状部分を有する電極板1
5、円環状の圧電素子13、円環状部分を有する電極板
16、円環状の圧電素子14、リア金属ブロック12で
構成されており、放射金属ブロック11とリア金属ブロ
ック12の中央部分にはボルト孔が形成されている。こ
れら各孔にボルト17を螺入し、ワッシャ,ナットによ
り各構成要素が締め付け固定される。超音波振動子1の
放射金属ブロックの下端面である超音波放射面11aは
その直径が約15mmであり、深さ約1μm,幅約1μ
m、長さ10mmの直線状の細溝11bが設けられてい
る。なお、各図の細溝は作図の都合上、細線で表してお
り、これは以下の各実施例を説明する各図についても同
じこととする。また、当該超音波振動子1を吊り下げ支
持する際の支持部分には弾性リング12aがリア金属ブ
ロックの外周に取り付けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view showing a configuration of an ultrasonic transducer used in the ultrasonic atomizer, and FIG. 2 is a partially cutaway front view of the ultrasonic atomizer using the ultrasonic transducer shown in FIG. . It should be noted that some of the structural parts that are the same as those of the conventional example are given the same reference numerals for description. The bolted Langevin type ultrasonic transducer 1 (hereinafter referred to as the ultrasonic transducer 1) includes a radiating metal block 11 and an electrode plate 1 having an annular portion from below.
5, an annular piezoelectric element 13, an electrode plate 16 having an annular portion, an annular piezoelectric element 14 and a rear metal block 12, and a bolt is provided at the center of the radiation metal block 11 and the rear metal block 12. A hole is formed. A bolt 17 is screwed into each of these holes, and each component is tightened and fixed by a washer and a nut. The ultrasonic wave emitting surface 11a, which is the lower end surface of the radiating metal block of the ultrasonic vibrator 1, has a diameter of about 15 mm, a depth of about 1 μm, and a width of about 1 μm.
A linear fine groove 11b having a length of m and a length of 10 mm is provided. It should be noted that the thin groove in each drawing is represented by a thin line for convenience of drawing, and this is the same in each drawing for explaining each embodiment below. An elastic ring 12a is attached to the outer periphery of the rear metal block at a supporting portion when suspending and supporting the ultrasonic transducer 1.

【0023】図2に示すように、このような超音波振動
子1を超音波霧化装置の本体ケース3に設置する。本体
ケース3は、前面(手前側)下部には一部開口した開口
部3aを有しており、ケース内の上部には内方に突設さ
れた複数本の支持体31,32が設けられている。超音
波振動子はその超音波放射面が下方に位置するようこの
支持体の各先端で前記弾性リング12aが圧接され、超
音波放射面が水平方向に位置するよう支持されている。
また、放射金属ブロック11に霧化媒体である消毒液を
供給するための液供給ノズル41,43が、各々の先端
の液供給口を放射金属ブロックの上方に位置するように
本体ケース3に貫通固定されている。この各液供給ノズ
ル41,43には液貯留タンク(図示せず)の消毒液が
液供給ポンプ4の駆動によりチューブ42,44を通じ
て供給され、各々の液供給口から放射金属ブロック11
上にそれぞれ滴下される。一方、超音波振動子1にはこ
れの各電極板15,16を通じ、圧電素子13,14に
発振器5からリード線51,52を介して所定周波数の
電圧が給電される。これにより逆圧電効果に基づく機械
的振動が励起され、これが機械的接触を通じ両金属ブロ
ック11,12に伝わり、それによって発生する定在波
により共振が起こる。なお、図示していないが、本体ケ
ース3の前面下部にはこれの開口部3aから内部に手が
入れられたのを非接触で検出するスイッチング用光電セ
ンサが配設されている。
As shown in FIG. 2, such an ultrasonic transducer 1 is installed in the main body case 3 of the ultrasonic atomizer. The main body case 3 has an opening 3a that is partially open at the lower part of the front surface (front side), and a plurality of inwardly projecting supports 31 and 32 are provided at the upper part inside the case. ing. The ultrasonic transducer is supported so that the elastic ring 12a is pressed at each tip of the support so that the ultrasonic wave emission surface is located below, and the ultrasonic wave emission surface is positioned horizontally.
Further, liquid supply nozzles 41 and 43 for supplying the disinfecting liquid, which is an atomizing medium, to the radiant metal block 11 penetrate the main body case 3 so that the liquid supply ports at the tips thereof are located above the radiant metal block. It is fixed. The disinfecting liquid in a liquid storage tank (not shown) is supplied to each of the liquid supply nozzles 41 and 43 through the tubes 42 and 44 by driving the liquid supply pump 4, and the radiation metal block 11 is supplied from each liquid supply port.
It is dripped on each. On the other hand, the ultrasonic vibrator 1 is supplied with a voltage of a predetermined frequency from the oscillator 5 via the lead wires 51, 52 to the piezoelectric elements 13, 14 through the respective electrode plates 15, 16. As a result, mechanical vibration based on the inverse piezoelectric effect is excited, is transmitted to both metal blocks 11 and 12 through mechanical contact, and the standing wave generated thereby causes resonance. Although not shown in the figure, a switching photoelectric sensor for detecting that the inside of the main body case 3 has been put in through the opening 3a is provided in the lower front portion of the main body case 3 in a non-contact manner.

【0024】従来例においても説明したように、このよ
うな構成の超音波霧化装置に、本体ケース3の前面開口
部から本体ケース内部に手を入れると、これを光電セン
サが検出し、このスイッチングにより液供給ポンプ4お
よび発振器5が共に駆動する。超音波振動子1は発振器
から供給される所定周波数の電気エネルギーを機械振動
エネルギーに変換し振動する。液供給ノズルから霧化媒
体である消毒液が超音波放射面11aに供給されると、
消毒液は細溝の毛細管現象で超音波放射面に広がり、こ
れが霧化されて手に噴出される。なお、消毒液等の霧化
媒体の供給は、放射金属ブロックの側面に対して行って
もよい。この場合、霧化媒体が側面から超音波放射面に
流れて供給される。
As described in the conventional example, when a hand is inserted into the inside of the main body case from the front opening of the main body case 3 in the ultrasonic atomizing device having such a structure, this is detected by the photoelectric sensor. The liquid supply pump 4 and the oscillator 5 are both driven by the switching. The ultrasonic vibrator 1 converts electric energy of a predetermined frequency supplied from the oscillator into mechanical vibration energy and vibrates. When the disinfecting liquid, which is an atomizing medium, is supplied from the liquid supply nozzle to the ultrasonic wave emitting surface 11a,
The disinfectant liquid spreads on the ultrasonic wave emitting surface due to the capillary phenomenon of the narrow groove, which is atomized and ejected to the hand. The atomizing medium such as the disinfectant may be supplied to the side surface of the radiating metal block. In this case, the atomizing medium is supplied by flowing from the side surface to the ultrasonic wave emitting surface.

【0025】本発明の第2の実施例について、図3とと
もに説明する。図3は超音波放射面の平面図である。な
お、第1の実施例と同じ構成部分については説明を省略
している。この実施例に用いられる超音波振動子1の超
音波放射面には第1の実施例で示したものと同じ形状、
寸法の直線状の2つの細溝11b,11cが超音波放射
面の中央部分で交差して設けられている。液供給ノズル
から霧化媒体である消毒液が超音波放射面11aに供給
されると、消毒液は細溝11b,11cの毛細管現象で
超音波放射面により広く広がり、これが霧化されて手に
噴出される。なお、この細溝は上述の実施例以外にも
縦、横、斜め、あるいはこれらの組み合わせであっても
よい。
The second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a plan view of the ultrasonic wave emitting surface. The description of the same components as those in the first embodiment is omitted. The ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic transducer 1 used in this embodiment has the same shape as that shown in the first embodiment,
Two linear narrow grooves 11b and 11c are provided so as to intersect with each other in the central portion of the ultrasonic wave emitting surface. When the disinfecting liquid, which is an atomizing medium, is supplied to the ultrasonic wave emitting surface 11a from the liquid supply nozzle, the disinfectant solution spreads widely on the ultrasonic wave emitting surface due to the capillary action of the fine grooves 11b and 11c, and this is atomized to the hand. Erupted. The fine grooves may be vertical, horizontal, diagonal, or a combination thereof other than the above-mentioned embodiments.

【0026】本発明の第3の実施例について、図面を参
照して説明する。図4は超音波霧化装置に用いる超音波
振動子の構成を示す斜視図であり、図5は図4で示す超
音波放射面の平面図である。なお、一部従来例と同じ構
造部分については同番号を付与して説明している。ボル
ト締めランジュバン型超音波振動子1(以下超音波振動
子1とする)は、下から放射金属ブロック11、円環状
部分を有する電極板15、円環状の圧電素子13、円環
状部分を有する電極板16、円環状の圧電素子14、リ
ア金属ブロック12で構成されており、放射金属ブロッ
ク11とリア金属ブロック12の中央部分にはボルト孔
が形成されている。これら各孔にボルト17を螺入し、
ワッシャ,ナットにより各構成要素が締め付け固定され
る。超音波振動子1の放射金属ブロックの下端面である
超音波放射面11aには、円状の溝11dが設けられて
いる。この溝は例えば深さ2μm、幅2μm程度の比較的
微細なものでよい。なお、図示していないが、第1の実
施例と同じく当該超音波振動子1を吊り下げ支持する際
の支持部分には、弾性リング12aがリア金属ブロック
の外周に取り付けられている。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 4 is a perspective view showing the configuration of an ultrasonic transducer used in the ultrasonic atomizing device, and FIG. 5 is a plan view of the ultrasonic wave emitting surface shown in FIG. It should be noted that some of the structural parts that are the same as those of the conventional example are given the same reference numerals for description. The bolted Langevin type ultrasonic transducer 1 (hereinafter referred to as the ultrasonic transducer 1) includes a radiation metal block 11, an electrode plate 15 having an annular portion, an annular piezoelectric element 13, and an electrode having an annular portion from the bottom. It is composed of a plate 16, an annular piezoelectric element 14, and a rear metal block 12, and a bolt hole is formed in the central portion of the radiation metal block 11 and the rear metal block 12. Screw the bolt 17 into each of these holes,
Each component is tightened and fixed by a washer and a nut. A circular groove 11d is provided on the ultrasonic wave emitting surface 11a, which is the lower end surface of the radiating metal block of the ultrasonic vibrator 1. The grooves may be relatively fine with a depth of 2 μm and a width of 2 μm, for example. Although not shown, an elastic ring 12a is attached to the outer periphery of the rear metal block at the supporting portion when suspending and supporting the ultrasonic transducer 1 as in the first embodiment.

【0027】液供給ノズルから消毒液等の霧化媒体が超
音波放射面11aに供給され、これが霧化されて手に噴
出される。この超音波放射面に設けられた円状の溝11
dの存在により、霧化媒体が当該形状の細溝に導かれて
超音波放射面の特に周囲に広く広がる。よって、霧化媒
体が超音波放射面に滞留することなく、効率よく霧化さ
れる。
An atomizing medium such as a disinfecting liquid is supplied from the liquid supply nozzle to the ultrasonic wave emitting surface 11a, which is atomized and ejected to the hand. Circular groove 11 provided on this ultrasonic wave emitting surface
Due to the presence of d, the atomizing medium is guided to the narrow groove of the shape and spreads widely particularly around the ultrasonic wave emitting surface. Therefore, the atomizing medium is efficiently atomized without staying on the ultrasonic wave emitting surface.

【0028】本発明の第4の実施例について、図6とと
もに説明する。図6はこの実施例に用いられた超音波振
動子の超音波放射面の平面図である。なお、第1の実施
例と同じ構成部分については説明を省略している。この
実施例に用いられる超音波振動子1の超音波放射面に
は、同心円の3つのの細溝11dが設けられている。こ
のような構成は前述の作用の項で説明したとおり、第3
の実施例に示した1つの円形の溝の構成に比べて毛細管
現象による霧化媒体の超音波放射面への広がりがスムー
ズで、より効率のよい霧化を行うことができる。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view of the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic vibrator used in this example. The description of the same components as those in the first embodiment is omitted. The ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic wave oscillator 1 used in this embodiment is provided with three concentric narrow grooves 11d. As described in the section of the above-mentioned action, such a configuration is
Compared with the configuration of the single circular groove shown in the embodiment, the atomization medium spreads smoothly on the ultrasonic wave emitting surface by the capillary phenomenon, and the atomization can be performed more efficiently.

【0029】本発明の第5の実施例について、図7,図
8とともに説明する。図7は超音波霧化装置の内部断面
図であり、図8はこの実施例に用いられた超音波振動子
の超音波放射面の平面図である。この実施例に用いられ
る超音波振動子2は、全体として円柱形状であり、左右
両方向への超音波放射が可能な構成となっている。図面
左から放射金属ブロック21、円環状部分を有する電極
板25、円環状の圧電素子23、円環状部分を有する電
極板22、円環状の圧電素子24、リア金属ブロック2
2で構成されており、これらはボルト等により一体的に
締め付け固定されている。放射金属ブロック21,22
のいずれにも超音波放射面21a,22aが形成されて
おり、それぞれの側面から超音波放射面21a,22a
には霧化媒体の導入孔21b,22bが設けられてい
る。図8に示すように導入孔21b(超音波放射面22
についても同じ)近傍からは当該部分近傍を一端とする
円弧状の細溝21cが数本対称に形成されている。超音
波振動子はこの導入孔が上部に位置するように後述の収
納ケースに設置する必要がある。
The fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an internal cross-sectional view of the ultrasonic atomizer, and FIG. 8 is a plan view of the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic vibrator used in this embodiment. The ultrasonic transducer 2 used in this embodiment has a cylindrical shape as a whole, and has a configuration capable of emitting ultrasonic waves in both left and right directions. From the left of the drawing, the radiating metal block 21, the electrode plate 25 having an annular portion, the annular piezoelectric element 23, the electrode plate 22 having an annular portion, the annular piezoelectric element 24, the rear metal block 2
It is composed of two parts, which are integrally fastened and fixed by bolts or the like. Radiant metal block 21,22
The ultrasonic wave emitting surfaces 21a and 22a are formed on each of the above, and the ultrasonic wave emitting surfaces 21a and 22a are formed from the respective side surfaces.
Is provided with atomization medium introduction holes 21b and 22b. As shown in FIG. 8, the introduction hole 21b (the ultrasonic wave emitting surface 22
The same applies to the above), and several arc-shaped narrow grooves 21c whose one end is in the vicinity of the relevant portion are formed symmetrically. The ultrasonic transducer needs to be installed in a storage case, which will be described later, so that the introduction hole is located above.

【0030】このような構成の超音波振動子を収納ケー
ス7に収納する。収納ケース7は長手方向両方向が開口
する開口部が形成されており、この開口部から霧化され
た霧化媒体が放射される。収納ケースには超音波振動子
を支持固定する弾性支持体73,74が設けられるとと
もに、上部には霧化媒体を前述の導入孔21a,22b
に導く導入管75,76が設けられ、この導入管75,
76にはポンプ4からチューブ41,42を介して霧化
媒体が供給される。前述の電極板25,26はリード線
51,52により圧電振動子駆動用の発振器に接続され
ている。以上の構成の超音波振動子および超音波霧化装
置において、超音波振動子を駆動させ、霧化媒体を供給
することにより、霧化媒体が導入孔から超音波放射面に
供給され、放射状に形成された溝により霧化媒体が超音
波放射面全面に広がり、これが霧化され左右両方に勢い
よく放射される。なお、第1の実施例等と同じように、
超音波放射面を片面に設定してもよい。この場合、使用
しない面において導入孔等の霧化媒体を供給するための
機構は不要になる。
The ultrasonic vibrator having such a structure is housed in the housing case 7. The storage case 7 is formed with an opening that opens in both longitudinal directions, and the atomized medium that has been atomized is emitted from this opening. The storage case is provided with elastic supports 73 and 74 for supporting and fixing the ultrasonic vibrator, and the atomizing medium is introduced into the above-mentioned introduction holes 21a and 22b at the upper part.
The introduction pipes 75 and 76 for guiding the
The atomizing medium is supplied to the pump 76 from the pump 4 through the tubes 41 and 42. The above-mentioned electrode plates 25 and 26 are connected to the oscillator for driving the piezoelectric vibrator by the lead wires 51 and 52. In the ultrasonic oscillator and the ultrasonic atomizing device configured as described above, by driving the ultrasonic oscillator and supplying the atomizing medium, the atomizing medium is supplied from the introduction hole to the ultrasonic wave emitting surface and is radially formed. The formed groove spreads the atomizing medium over the entire surface of the ultrasonic wave emitting surface, which is atomized and vigorously emitted to both left and right sides. In addition, like the first embodiment,
The ultrasonic wave emitting surface may be set to one side. In this case, a mechanism for supplying the atomizing medium such as an introduction hole is not required on the unused surface.

【0031】本発明の第6の実施例について、図9とと
もに説明する。図9はこの実施例に用いられた超音波振
動子の超音波放射面の平面図である。この実施例に用い
られる超音波振動子1の超音波放射面21dは6角形状
である。このような構成は放射金属ブロックの締め付け
時に有効であり、超音波振動子の組み立て容易にする利
点を有している。この超音波放射面に形成された2つの
細溝はく字形状(逆く字形状)であり、超音波放射面の
外周形状に一部合致した形状である。このように超音波
放射面の形状に合わせて細溝の形状を選択してもよい。
The sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a plan view of the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic vibrator used in this example. The ultrasonic wave emitting surface 21d of the ultrasonic wave oscillator 1 used in this embodiment has a hexagonal shape. Such a configuration is effective when tightening the radiation metal block, and has an advantage of facilitating the assembly of the ultrasonic transducer. The two narrow grooves formed on the ultrasonic wave emitting surface have a dogleg shape (inverted dogleg shape), and have a shape that partially matches the outer peripheral shape of the ultrasonic wave emitting surface. In this way, the shape of the narrow groove may be selected according to the shape of the ultrasonic wave emitting surface.

【0032】本発明の第7の実施例について、図10と
ともに説明する。図10はこの実施例に用いられた超音
波振動子の超音波放射面の平面図である。この実施例で
は霧化媒体の導入孔を形成していない例を示している。
この実施例に用いられる超音波振動子1の超音波放射面
には、同心円の3つのの細溝11fが設けられていると
ともに、各円をつなぐ連結溝21gが複数設けられてい
る。このような構成により、毛細管現象による霧化媒体
の超音波放射面への広がりがスムーズとなり、より効率
のよい霧化を行うことができる。
The seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view of the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic vibrator used in this example. This embodiment shows an example in which the atomizing medium introduction hole is not formed.
The ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic transducer 1 used in this embodiment is provided with three concentric narrow grooves 11f and a plurality of connecting grooves 21g connecting the respective circles. With such a configuration, the atomization medium can be smoothly spread to the ultrasonic wave emitting surface due to the capillary phenomenon, and atomization can be performed more efficiently.

【0033】本発明の第8の実施例について、図11と
ともに説明する。図11は超音波放射面の平面図であ
る。この実施例では霧化媒体の導入孔を形成していない
例を示している。超音波放射面21aにはその外周近傍
から中央部分へ向かう渦巻状の溝21hが形成されてい
る。このような構成の超音波振動子においても、前述の
実施例と同じく霧化媒体が超音波放射面全面に広がり、
効率のよい霧化を行うことができる。
The eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a plan view of the ultrasonic wave emitting surface. This embodiment shows an example in which the atomizing medium introduction hole is not formed. The ultrasonic wave emitting surface 21a is formed with a spiral groove 21h extending from the vicinity of the outer periphery thereof toward the central portion. Also in the ultrasonic transducer having such a configuration, the atomizing medium spreads over the entire ultrasonic wave emitting surface as in the above-mentioned embodiment,
Efficient atomization can be performed.

【0034】本発明の第9の実施例について、図12と
ともに説明する。図12は超音波放射面の平面図であ
る。超音波放射面21aには導入孔21bから放射状に
数本の溝が形成されている。超音波振動子を駆動させ、
霧化媒体を供給することにより、霧化媒体が導入孔から
超音波放射面に供給され、放射状に形成された溝により
霧化媒体が超音波放射面全面に広がり、これが霧化され
勢いよく放射される。なお、放射状に形成された数本の
溝は、直線上の溝に限られるものではなく、超音波放射
面の形状等に応じて、円弧状等の形状を採用してもよ
い。なお、超音波振動子はこの導入孔が上部に位置する
ように後述の収納ケースに設置する必要がある。
The ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a plan view of the ultrasonic wave emitting surface. Several grooves are radially formed on the ultrasonic wave emitting surface 21a from the introduction hole 21b. Drive the ultrasonic transducer,
By supplying the atomizing medium, the atomizing medium is supplied from the introduction hole to the ultrasonic wave emitting surface, and the grooves formed in a radial shape spread the atomizing medium over the entire ultrasonic wave emitting surface. To be done. Note that the number of radially formed grooves is not limited to a linear groove, and an arc shape or the like may be adopted depending on the shape of the ultrasonic wave emitting surface. The ultrasonic transducer needs to be installed in a storage case, which will be described later, so that the introduction hole is located above.

【0035】本発明の第10の実施例について説明す
る。この実施例は超音波放射面に粗面加工が施した例を
示している。超音波放射面を粗面にする加工方法は、例
えば平均表面粗さ約4μmの粗面加工を超音波放射面に
施す場合、GC#40のサンドペーパーを用い荷重3k
gで研磨を行えばよい。これにより平均表面粗さ約4μ
mの粗面を得ている。すでに粗面加工を施した実験例を
作用の項で示しているので一部説明は割愛するが、平均
表面粗さが0.2μm以下になると、毛細管現象による
霧化媒体の拡散がスムーズでなくなり、また200μm
を越えてくるとこの毛細管現象が起こりにくくなり、同
じく霧化媒体の拡散が損なわれる。
A tenth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the ultrasonic wave emitting surface is roughened. For example, when the ultrasonic wave emitting surface is roughened with an average surface roughness of about 4 μm, a sandpaper of GC # 40 is used and a load of 3 k is applied.
The polishing may be performed with g. This gives an average surface roughness of about 4μ
You have a rough surface of m. Some explanations are omitted because the experimental example that has already been roughened is shown in the section of action, but when the average surface roughness is 0.2 μm or less, the diffusion of the atomizing medium due to the capillary phenomenon is not smooth. , Again 200 μm
Beyond the above, this capillary phenomenon is less likely to occur, and similarly the diffusion of the atomizing medium is impaired.

【0036】また、以上の説明で既に明らかになってい
るが、請求項1項乃至5項記載の超音波振動子を用い
て、この超音波振動子の超音波放射面あるいは超音波放
射面の近傍に霧化媒体を供給する手段と、この超音波振
動子を駆動する手段とを有し、超音波振動により当該霧
化媒体を霧化する超音波霧化装置を構成することによ
り、駆動インピーダンスが低く、かつ霧化媒体を効率よ
く霧化できる。
As has been made clear by the above description, the ultrasonic transducer according to any one of claims 1 to 5 is used, and the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic wave oscillator or the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic wave oscillator is changed. Driving impedance is provided by forming an ultrasonic atomizing device that has a means for supplying an atomizing medium in the vicinity and a means for driving this ultrasonic vibrator and atomizes the atomizing medium by ultrasonic vibration. And the atomization medium can be atomized efficiently.

【0037】なお、上記各実施例では超音波振動子を縦
置きした例と横置きした例を示したが、本発明は設置方
向にかかわらず適用できるものであり、いずれの場合も
霧化効率を良好にするという作用効果を有するものであ
る。
In each of the above-mentioned embodiments, an example in which the ultrasonic transducers are vertically installed and an example in which the ultrasonic transducers are horizontally installed are shown. However, the present invention can be applied regardless of the installation direction. It has the effect of improving the

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、超音波放射面に供給さ
れた霧化媒体は、毛細管現象で超音波放射面の一部ある
いは全部に広がる。この広がった霧化媒体に超音波放射
面から超音波を放射することにより、霧化媒体が滞留す
ることなく超音波放射面のほぼ全面から霧化媒体が効率
よく微粒子化されて噴霧される。従来のように網目状金
属板(霧化促進部)を用いないので、駆動インピーダン
スが高くなることもない。よって、超音波振動子が小型
化されても、あるいは霧化効率が供給される液の種類
(チクソ性の高い低い等)、液の供給量、周囲温度等の
使用条件が変化しても、液が超音波放射面に滞留した
り、霧化されずに滴下してしまうことのない、効率よく
かつ安定した霧化の行える超音波振動子及び超音波霧化
装置を得ることができる。
According to the present invention, the atomizing medium supplied to the ultrasonic wave emitting surface spreads to a part or the whole of the ultrasonic wave emitting surface by the capillary phenomenon. By radiating ultrasonic waves from the ultrasonic wave emitting surface to the spread atomizing medium, the atomizing medium is efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without retaining the atomizing medium. Since the mesh metal plate (atomization promoting section) is not used as in the conventional case, the driving impedance does not increase. Therefore, even if the ultrasonic transducer is downsized, or the usage conditions such as the type of liquid to which atomization efficiency is supplied (high thixotropy, etc.), the amount of liquid supplied, the ambient temperature, etc., It is possible to obtain an ultrasonic vibrator and an ultrasonic atomizing device that can efficiently and stably atomize liquid without stagnation on the ultrasonic wave emitting surface or dropping without being atomized.

【0039】請求項2記載の発明によれば、細溝が円
形、あるいは円弧状に形成されているので、超音波放射
面に供給された霧化媒体は、当該形状の細溝に導かれて
超音波放射面の特に周囲に広く広がる。よって、霧化媒
体が滞留することなく超音波放射面のほぼ全面から霧化
媒体がより効率よく微粒子化されて噴霧される。
According to the second aspect of the invention, since the narrow groove is formed in a circular shape or an arc shape, the atomizing medium supplied to the ultrasonic wave emitting surface is guided to the narrow groove of the shape. Widely spread especially around the ultrasonic radiation surface. Therefore, the atomizing medium is more efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without staying.

【0040】請求項3記載の発明によれば、細溝が渦巻
状であるので、超音波放射面に供給された霧化媒体は、
当該形状の細溝に導かれて超音波放射面の特に周囲に広
く広がる。よって、霧化媒体が滞留することなく超音波
放射面のほぼ全面から霧化媒体が効率よく微粒子化され
て噴霧される。
According to the third aspect of the invention, since the fine grooves are spiral, the atomizing medium supplied to the ultrasonic wave emitting surface is
It is guided by the narrow groove of the shape and spreads widely especially around the ultrasonic wave emitting surface. Therefore, the atomizing medium is efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without staying.

【0041】請求項4記載の発明によれば、霧化媒体の
供給される部分から放射状に溝を形成したので、この細
溝を介して霧化媒体が超音波放射面に広く広がる。よっ
て、霧化媒体が滞留することなく超音波放射面のほぼ全
面から霧化媒体が効率よく微粒子化されて噴霧される。
According to the fourth aspect of the invention, since the grooves are radially formed from the portion to which the atomizing medium is supplied, the atomizing medium spreads widely on the ultrasonic wave emitting surface through the narrow grooves. Therefore, the atomizing medium is efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without staying.

【0042】請求項5記載の発明によれば、前記超音波
放射面に平均表面粗さ0.2μmから200μmの粗面
加工を施しているので、これによる毛細管現象で霧化媒
体は超音波放射面の一部あるいは全部に広く広がる。よ
って、霧化媒体が滞留することなく超音波放射面のほぼ
全面から霧化媒体が効率よく微粒子化されて噴霧され
る。
According to the fifth aspect of the present invention, since the ultrasonic wave emitting surface is roughened to have an average surface roughness of 0.2 μm to 200 μm, the atomizing medium emits ultrasonic wave by the capillary phenomenon. Widely spread over part or all of the surface. Therefore, the atomizing medium is efficiently atomized and sprayed from almost the entire ultrasonic wave emitting surface without staying.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例を示す一部破断正面図。FIG. 2 is a partially cutaway front view showing the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施例を示す内部断面図。FIG. 7 is an internal cross-sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施例を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第6の実施例を示す平面図。FIG. 9 is a plan view showing a sixth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第7の実施例を示す平面図。FIG. 10 is a plan view showing a seventh embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第8の実施例を示す平面図。FIG. 11 is a plan view showing an eighth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第9の実施例を示す平面図。FIG. 12 is a plan view showing a ninth embodiment of the present invention.

【図13】比較データを示すグラフFIG. 13 is a graph showing comparative data.

【図14】比較データを示すグラフFIG. 14 is a graph showing comparative data.

【図15】従来例を示す斜視図。FIG. 15 is a perspective view showing a conventional example.

【図16】従来例を示す一部破断正面図。FIG. 16 is a partially cutaway front view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,8 超音波振動子 11,21,81 放射金属ブロック 11a,21a,21d,22a,81a 超音波放射
面 12,22,82 リア金属ブロック 13,14,23,24,83,84 圧電素子 15,16,25,26,85,86 電極板 17,87 ボルト 31,32 支持体 4 ポンプ 5 発振器 7 収納ケース
1,2,8 Ultrasonic transducer 11,21,81 Radiation metal block 11a, 21a, 21d, 22a, 81a Ultrasonic radiation surface 12, 22, 82 Rear metal block 13, 14, 23, 24, 83, 84 Piezoelectric Element 15, 16, 25, 26, 85, 86 Electrode plate 17,87 Volt 31,32 Support 4 Pump 5 Oscillator 7 Storage case

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波放射面あるいは超音波放射面の近
傍に霧化媒体を供給し、超音波振動により当該霧化媒体
を霧化する超音波振動子であって、前記超音波放射面に
少なくとも1本の細溝が形成されていることを特徴とす
る超音波振動子。
1. An ultrasonic transducer for supplying an atomizing medium to an ultrasonic wave emitting surface or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface, and atomizing the atomizing medium by ultrasonic vibration. An ultrasonic transducer, wherein at least one fine groove is formed.
【請求項2】 超音波放射面あるいは超音波放射面の近
傍に霧化媒体を供給し、超音波振動により当該霧化媒体
を霧化する超音波振動子であって、前記超音波放射面に
少なくとも1つの円形細溝あるいは円弧状細溝を設けた
ことを特徴とする超音波振動子。
2. An ultrasonic transducer for supplying an atomizing medium to the ultrasonic wave emitting surface or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface and atomizing the atomizing medium by ultrasonic vibration, wherein the ultrasonic wave emitting surface is provided. An ultrasonic transducer comprising at least one circular fine groove or arc fine groove.
【請求項3】 超音波放射面あるいは超音波放射面の近
傍に霧化媒体を供給し、超音波振動により当該霧化媒体
を霧化する超音波振動子であって、前記超音波放射面に
渦巻状の溝を設けたことを特徴とする超音波振動子。
3. An ultrasonic transducer for supplying an atomizing medium to the ultrasonic wave emitting surface or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface and atomizing the atomizing medium by ultrasonic vibration, wherein the ultrasonic wave emitting surface is provided. An ultrasonic transducer having a spiral groove.
【請求項4】 超音波放射面に霧化媒体を供給し、超音
波振動により当該霧化媒体を霧化する超音波振動子であ
って、霧化媒体の供給される部分から放射状に溝を形成
したことを特徴とする超音波振動子。
4. An ultrasonic transducer for supplying an atomizing medium to an ultrasonic wave emitting surface and atomizing the atomizing medium by ultrasonic vibration, wherein grooves are radially formed from a portion to which the atomizing medium is supplied. An ultrasonic transducer characterized by being formed.
【請求項5】 超音波放射面あるいは超音波放射面の近
傍に霧化媒体を供給し、超音波振動により当該霧化媒体
を霧化する超音波振動子であって、前記超音波放射面が
平均表面粗さ μmから μmの粗面であることを特徴
とする超音波振動子。
5. An ultrasonic transducer for supplying an atomizing medium to an ultrasonic wave emitting surface or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface and atomizing the atomizing medium by ultrasonic vibration, wherein the ultrasonic wave emitting surface is An ultrasonic transducer having a rough surface with an average surface roughness of μm to μm.
【請求項6】 特許請求項1項乃至5項記載の超音波振
動子と、この超音波振動子の超音波放射面あるいは超音
波放射面の近傍に霧化媒体を供給する手段と、この超音
波振動子を駆動する手段とを有し、超音波振動により当
該霧化媒体を霧化する超音波霧化装置。
6. The ultrasonic transducer according to claim 1, a means for supplying an atomizing medium to the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic wave oscillator or in the vicinity of the ultrasonic wave emitting surface, and the ultrasonic wave oscillator. An ultrasonic atomization device that has means for driving a sound wave oscillator and atomizes the atomization medium by ultrasonic vibration.
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