JPS58146472A - 音響変換器 - Google Patents

音響変換器

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JPS58146472A
JPS58146472A JP2119782A JP2119782A JPS58146472A JP S58146472 A JPS58146472 A JP S58146472A JP 2119782 A JP2119782 A JP 2119782A JP 2119782 A JP2119782 A JP 2119782A JP S58146472 A JPS58146472 A JP S58146472A
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JP
Japan
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coupler
acoustic transducer
diameter
face
disk
Prior art date
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JP2119782A
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JPH0317553B2 (ja
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実 高橋
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TDK Corp
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TDK Corp
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Publication date
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  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、灯油バーナーの超音波霧化器等に使用するの
に適した音響変換器に関する。
超音波を利用して液体の霧化を行う手段としては、従来
より(1)ホーンを使用し先端の振幅を利用して液体を
霧化するもの、(2)液体のキャビティ現象を利用する
ものとがある。前者の手段を用いるものとしては、28
〜40kHzの縦方向(長さ方向)の共振を利用するラ
ンシュ板方式のものが殆どであった。また、後者の手段
を用いるものとしては、1〜2 M)12の周波数で主
に円板状の圧電振動子の縦共振を利用して振動子に5〜
10W/cm2の大きな電力を入れキャビティを発生さ
せ霧化するもので家庭用の霧化器等として利用されてい
る。
本発明は前者に属するものであるが、ただし音響カプラ
ーの動作がランシュ板方式の縦共振とは異っている。
第1図は従来のホーンを使用した音響変換器の一例を示
す。この図において、長さ方向に振動(縦共振)するホ
ーン1の先端に円板2が取付けられている。ここで、円
板2の直径を1、中心変位を41、周縁部の変位をξ2
としたとき寸法拡大比ξ2/(1を大きくするためにホ
ーン1の小端面の断面寸法は波長に比べ小さく設計され
る。このときξ2/ξ1としては1.64程度のものが
得られている。
しかし、第1図の如ト従米の構成であると、ホ−ン1の
縦共振を利用しているため長さ方向の寸法精度が要求さ
れ、ホーン材質による音速のばらつきの影響が大きく特
性劣化につながり、これが量産性を妨げコストアップの
要因となっていた。
一方、本発明の場合は、後述のようにカプラーは縦共振
ではなく曲り振動を行い、カプラーは径方向に体積変化
するから第1図の如くカプラーと円板との取付断面寸法
を小さくするとQが低く自由インピーダンスZIIlo
oも小さくなり、うま(エネルギを伝達で外ない。
本発明は、上記の点に鑑み、長さ方向に断面積が変化し
一方が大端面、他方力l小端面となった音響カプラーを
用い、該カプラーの大端面に圧電振動子を固着して当該
カプラーを曲り振動させるとともに、カプラーに一体に
設けられた円板の一次共振モードの節の径が前記カプラ
ーとの接続径となるように設定することにより量産性が
良好で効率の優れた音響変換器を提供しようとするもの
である。
以下、本発明に係る音響変換器の実施例を図面に従って
説明する。
第2図及び第3図は本発明の音響変換器を用いて灯油バ
ーナーの超音波霧化器を構成した場合の実施例を示す。
これらの図において、音響変換器10は大端面とその中
心軸上に小端面を持つ円鎌切頭形カプラー11と該カプ
ラー11の小端面に3体に設けられる円板12と大端面
に接着された圧電振動子13とからなっており、カプラ
ー11の中心軸に垂直で質量重心を通る平面がカプラー
外周面と交わる位置近傍に円環状に支持溝14が形成さ
れている。そして、この支持溝14に先端が嵌合する弾
性金属板等の弾性支持板15が円筒状金属ケース16に
ゴムパツキン17を介して固定される。前記金属ケース
16には音響変換器10の周囲を囲む如く送風ガイド1
8が設けられ、さらに金属ケーろ16の外周には端子部
材19及び燃料供給口20が設けられる。前記端子部材
19の一方のピン21A:は圧電振動子13の一方の電
極にリード線22で接続され、圧電振動子13の他方の
電極はカプラー11、゛弾性支持板15及び該弾性支持
板15の一部を折曲げたリード片23を介し他方のビン
21Bに接続されている。前記燃料供給口20には燃料
バイブ24が連通する如く接続され、このパイプの先端
は前記円板12の作用面12Aに対向して開口している
上記実施例の構成において、圧電振動子13の曲り振動
はカプラー11の曲り振動によって増幅され円板12に
伝達され、この円板12に曲り振動をさせ、かつ円板1
2の共振周波数に振動体系を一致させるようにしている
。そして、円板12の振動で燃料バイブ24からの液体
を霧化し、矢印W方向の強制送風により所定方向に送出
する。
ところで上記実施例の問題点は円板12とカプラー11
との接続径により周波数f、自由インピーダンスZII
100及びQが大ぎく変動してしまうことである。
第4図のグラフは第5図の如き音響変換器の接続径φA
と周波数「、自由・′ンビーグンスZ moo及びQと
の関係を夫々示すものである。但し円板径(φC)は1
0mm、円板の厚み(T)は1.7mm、カプラー11
の全長(D)は12齢、寸法(E)は1aua、最小径
(φB)は5III111に設定した。なお、カプラー
材質はステンレスである。
第6図は第7図に示す如くカプラー11と円板12との
接続径がカプラー11の最小断面に一致する音響変換器
の場合における接続径(φA)と周波数f、自由インピ
ーダンスZ rnoo及びQとの関係を夫々示す。
上記第4図と第6図とから第5図の如くカプラー11の
最小断面よりやや天外な断面積となる如く直線的に又は
湾曲して広がった部分で円板12を接続する方が自由イ
ンピーダンスZ woo、周波数f及びQの変動も小さ
くなっている。このカプラー11と円板12との音響反
射は第4図の場合の方が少なくエネルギの損失なく曲が
9振動を実行するからであると考えられる。しかしなが
ら、いずれの場合においても接続径(φA)が6〜7m
mのあたりにQの最大点があり、効率はこの点で最大値
となる。この接続径(φA)が6〜71Ilff+とい
うことは、第一次共振モードの場合円板12の半径の0
.681の点が節となるが、すなわちこの節の径にφA
が一致したときが最良となることが判る。
以上説明したように、本発明の音響変換器は、カプラー
の小端面に一体に設けられた円板の第一次共振モードの
節の径をカプラーとの接続径にほぼ一致させるようにし
たので、効率が極めて良好となる。また、カプラーは縦
振動するのではなく曲がり振動を行うため円板の寸法、
径を所定の精度に押えればカプラーの材質や長さ寸法の
ばらつきをあまり考慮することなく比較的容易に希望の
周波数に適合させることができる利点もある。従って、
カプラーの量産性が良好となり、原価低減を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の音響変換器の一例を示す側面図、第2図
は本発明に係る音響変換器を用いて超音波霧化器を構成
した場合の実施例の側断面図、第3図は同正面図、第4
図は接続径と周波数f、自由インピーダンスZIIlo
o及びQとの関係を示すグラフ、第5図は第4図のグラ
フの測定に用いた音響変換器を示す側面図、第6図は接
続径と周波数f5自由インピーダンスZ moo及びQ
との関係を示すグラフ、第7図は第6図のグラフの測定
に用いた音響変換器の側面図である6 10・・・音響変換器、11・・・カプラー、12・・
・円板、13・・・圧電振動子、14・・・支持溝、1
5・・・弾性支持板、16・・・円筒状金属ケース、1
7・・・ゴムパツキン、24・・・燃料バイブ。 特許出願人 東京電気化学工業株式会社 代理人 弁理士 村 井  隆

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)長さ方向に断面積が変化し一方が大端面、他方が
    小端面となった音響カプラーを用い、該カプラーの大端
    面に圧電振動子を固着しかつ前記小端面に全体の振動系
    の共振周波数を決定する曲り振動をする円板を一体に設
    けた音響変換器において、前記円板の第一次共振モード
    の節の径を前記カプラーとの接続径にほぼ一致させるこ
    とを特徴とする音響変換器。
JP2119782A 1981-11-24 1982-02-15 音響変換器 Granted JPS58146472A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2119782A JPS58146472A (ja) 1982-02-15 1982-02-15 音響変換器
US06/439,908 US4474326A (en) 1981-11-24 1982-11-08 Ultrasonic atomizing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2119782A JPS58146472A (ja) 1982-02-15 1982-02-15 音響変換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58146472A true JPS58146472A (ja) 1983-09-01
JPH0317553B2 JPH0317553B2 (ja) 1991-03-08

Family

ID=12048236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2119782A Granted JPS58146472A (ja) 1981-11-24 1982-02-15 音響変換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58146472A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62273069A (ja) * 1986-05-20 1987-11-27 シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト 超音波振動子
JP2009530074A (ja) * 2006-03-15 2009-08-27 エルブイエムエイチ レシェルシェ 圧電素子を備えているスプレー装置、及び化粧品及び香水で前記スプレー装置を利用する方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5584179U (ja) * 1979-12-10 1980-06-10

Patent Citations (1)

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JPS5584179U (ja) * 1979-12-10 1980-06-10

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JP2009530074A (ja) * 2006-03-15 2009-08-27 エルブイエムエイチ レシェルシェ 圧電素子を備えているスプレー装置、及び化粧品及び香水で前記スプレー装置を利用する方法

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JPH0317553B2 (ja) 1991-03-08

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