JPS5855066A - 超音波霧化器 - Google Patents

超音波霧化器

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JPS5855066A
JPS5855066A JP15136781A JP15136781A JPS5855066A JP S5855066 A JPS5855066 A JP S5855066A JP 15136781 A JP15136781 A JP 15136781A JP 15136781 A JP15136781 A JP 15136781A JP S5855066 A JPS5855066 A JP S5855066A
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JP
Japan
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pulse pump
piezo
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liquid
blower
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JP15136781A
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JPS6141631B2 (ja
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Minoru Takahashi
実 高橋
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TDK Corp
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TDK Corp
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    • 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
    • B05B17/0623Apparatus 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 coupled with a vibrating horn

Landscapes

  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
  • 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@は、ホーンに圧電振動子を固着した構造の圧電変
換器を眉い、この圧電変換器の霧化動作を実行する作用
面にパルスぎンプで霧化すべき液体を供給する超音波霧
化器に関する。
この種のホーンを有する超音波霧化器を灯油燃焼盤とし
て利用する場合1圧電変換器の霧化力が何らかの原因で
弱まりた)、圧電変換器の発振局波数が外れたりしたと
き、パルスポンプよシ0燃料の供給が継続されると11
1化されな≠−1まの燃料がそのまま燃焼mK入り、不
完全燃焼を引起す不都合を生じる・従りて、この種の超
音波霧化器を用≠た灯油燃ts器を実用化するkあたり
ては、そのような不完全燃焼に対する対策を考慮する必
要がある・ 本発明は、パルスポンプによりて周期的に液体が圧電変
換器に供給されると、圧電変換器のインピーダンスがパ
ルスポンプの送出周期K”jljllJしてへ変化する
ことに着Hし、このインピーダンス変化を検出してパル
スポンプを制御し1圧電羨換器の霧化力がHI3た抄発
振周波数が外れた抄したとH1m/<ルスポンプを停止
可能にし、ひ−ては安全性の向上を可能Kした超音波霧
化器を提供しようとするものである・ 以下、本発明に係る超音波1化器の実施例を図面に従う
て説明するe 第111嬬本発明0夷總例でありて全体豹構成を示す・
この図IICお埴て、圧電変換器1社、大端面とその中
も−1に小端衝を持ち、この小端面側に円板又は方廖蓋
の共振梗2を一体に有するホーン3と、その大端面に接
着される圧電振動子4とから成っている。ζこで、圧電
変換器1は圧電振動子4に曲り振動をさせ、この振動エ
ネルギをホーン先端部に伝達し、共振板2に曲り振動を
させるようkして−る。仁の場合、圧電変換器IFiノ
ーダルポイントを持たな−が、その質量重心にて弾性支
持することにより、効率を低下させないで圧電変換器1
を支えることができる。ζζでは、ホーン3の中心軸に
垂直で質量重心を通る平面がホーン外周面と交わる位置
に支持溝5を形tI、L、ケース6に立設された金属固
定板7を支持溝5に嵌め、さらに金属固定板7が支持溝
5から外れないように弾性をもつ止め輪8が支持溝5に
嵌込まれている。
一方、圧電変換器1の左側にはホーン30大端面から小
端面方向に向かう空気流を発生するために送風機10が
配置され、また共振板20作用面に灯油等の霧化すべき
液体を供給する液導入管11、定量パルスポンプ12及
び液体タンク13が設置されて―る。ここで、液導入管
11の先端の開口は共振板20作用面に近接対向してお
り、他端は液体タンク13に接続され、途中経路に一定
周期で一定量の液体を送出する定量パルスポンプ(小形
往復ポンプ)12が挿入されている〇前記圧電振動子4
には、自動発振回路等の励振部20よりの高周波入力が
供給され、励振部2゜にはフィルタ部21を介して送風
機1o及びパルスポンプ12を制御する制御部22が接
続される。
ここで、フィルタ部21は、パルスポンプ12の液体送
出周期(通常5〜20Hz)に同期した圧電変換器1の
インピーダンス変化に起因して励振部20に発生する低
周波信号を抽出するものであり1制御部22は液体送出
周期に同期した低周波信号が存在する期間中は送風機1
o及びパルスポンプ12を夫々の電源に接続して作動さ
せるが、その低周波信号が無くなると送風機10及びパ
ルスポンプ12を夫々電源から切離し、両者の動作を停
止するものである。
以上の構成において、圧電変換器1及びパルスポンプ1
2が正常に動作していれば、共振板2のれ、作用面の曲
り振動で液体は霧化されて送風機10の空気流にて燃焼
室へ送出される。今、圧電変換器讐が振動を停止したり
ミ圧電振動子4の最適周波数から動作周波数が外れて霧
化が微弱ないし停止メなると、パルスポンプ12の液体
送出周期に同期した低周波信号は励振部20に生じなく
なり、この結果制御部22は異常発生と判−して送風機
10及びパルスポンプ12を電源から切−して停止させ
る0従りそ、液体が霧化されずに燃焼室に浸入して不完
全燃焼を引起す事態を未然に防止できる。    ” 第2−は上記実施例における励振部20、フィルタ部2
1及び制御部22の具体的回路構成を示す第1具体例で
ある。このIOにおいて:励振部20帰還用コイル?L
、コンデンサ01、ダイオードD1及び抵抗器R1,R
2から成り、圧電−動子4は帰還用コイルIF’Lの一
次巻線M1に直列に挿入され、帰還用コイルPLの二次
巻1[N sとコンデンサO1とで直列共振回路が構成
されている。
そして1この励振部20は帰還発振回路として動作し、
圧電変換器1の共振層波it(前記直列共振回路の共振
周波数)Kて発振する。この帰還発振回路の発振出力に
は、圧電麦振器IK周期的にパルスポンプ12から液体
が供給iれて圧電振動子4のインピーダンスが周期的に
変化する結果、パルスポンプ12の液体送出周期に同期
した5乃至20Hzの低周波信号が含まれて―る。
フィルタ部21はその低周波信号のみを取出すためのも
のであって、抵抗器R1sチl−クコイルOH雪及びコ
ンデンサ0富o3から成シ10−パスフィルタを構成し
て−る。このフィルタ部21にて前記励振部2oの発振
周波数成分は除去され、前記低周波信号のみが制御部2
2に抽出される。
制御部2211、整流用ダイオードDM t ”I、平
滑用コンデンサ04、抵抗器Ra e R1、) 5ン
ジスタQs、リレーRY及びタイマーTMから成り、リ
レーRYの接点Slを介して送風機1゜及びパルスポン
プ12をそれらの電源に接続するようになっている。タ
イマーTM#i例えば単安定マルチ回路等で構成され、
直流電源端子V+に接続された電源線路に挿入された電
源スィッチS!に連動して動作するものであって、電源
スィッチ8、投入後、数秒間はオンとなってリレーRY
を励磁するものである。このよう忙しないと、電源投入
前はリレーRYが非励磁であるのでパルスポンプ12が
作動しておらず、シランジスタQ2をオンに保持するこ
とができないからである。
第2図の構成において、電源スィッチS、を投入すると
、励振部20が動作し圧電振動子4は高周波発振出力で
励振される。これと同時にタイマーTMが作動して数秒
間オンを維持するから、リレーBYが励磁され、その接
点B1が閉じ、送風機lOが強制送風を開始すると共に
パルスポンプ12は液体タンク13かも液体を液導入管
11を通して圧電変換器1へ周期的に供給する。このた
め、液体は共振板20作用面に当たり霧化が開始される
。このとき圧電振動子4のインピーダンスはパルスポン
プの周期に同期して変化するため、これに起因する低周
波信号が発生し、フィルタ部21で抽出されて制御部2
2に加えられる。仁の低周波信号は整流平滑されてトラ
ンジスタQmのベースに加えられ、トランジスタQsは
オンとなる。従って、その後タイマーTMがオフに復帰
しテモトランジスタQ露を通してリレーuytf励磁状
態に保持される。そして、霧化動作が正常である限り、
リレーRYの励磁状lII/′i継続される〇仮りに、
タイマーTMのオン期間中に何らかの異状で圧電振動子
4が振動しなかつたり、周波数がずれて圧電振動子4の
最適周波数から外れていて霧化が停止して−れば、前記
パルスポンプ120周期に同期した低周波信号は現れず
、トランジスタqstiオフのままでありタイマーTM
のオフに伴ってリレーBYは非励磁に戻り、送風機10
及びパルスポン1120作動は停止される〇また、霧化
途中、すなわちリレーRYがトランジスタQ漏によって
励磁されて−るときに、発振異常、発振停止やパルスポ
ンプ12による液の供給がなくなった場合にも、前記低
周波信号は現れず、リレーRYは非励磁、送風機10及
びパルスポンプ12は停止となる。
第3図は第2具体例であって、分割電極を有する圧電振
動子4Aを用−た場合を示す。この場合、分割電極に抵
抗器Rsを接続して低周波信号を取出している。その他
の構成及び動作は第2図と同様である。
第4図は第3具体例であって、圧電振動子4に並列にネ
オン管11Lが接続され、この光を受ける位置にOaS
 素子30が配置されている。この場合、ネオン管Nf
f、+の輝度は圧電振動子4のインピーダンス変化に応
じて変化するから、OaS  素子30の抵抗値もその
輝度変化に同期して変化する。
この結果、フィルタ部21の出力にはやはりパルスポン
プ120周期に同期した低周波信号が得られることにな
る。この回路構成は、励振部20の電源電圧と制御部2
2の電源電圧とを夫々独立して最適値に設定可能な利点
を有する。その他の回路構成は第2図と同様である。
なお、OaS素子の代りに他の受光素子を使用可能であ
ることは明らかであり、フィルタ部をLOフィルタの代
りにROフィルタで構成するようにしても差支えない。
叙上のように、本発明によれ杜、パルスポンプの液体送
出周期に同期して圧電変換器のインピーダンスが変化す
るのを検出してパルスポンプを制御し、圧電変換器の霧
化動作に異常をきたしたときにパルスポンプを停止可能
にし、ひいては灯油燃焼器等に使用する場合の安全性の
向上を図った超音波霧化器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る超音波霧化器の実施例を示す構成
図、第2図は実施例における励振部、フィルタ部及び制
御部の具体的回路構成を示す第1具体例の回路図、第3
図は第2具体例の回路図、第4図は第3具体例の回路図
である。 1・・・圧電変換器、2・・・共振板、3・・・ホーン
、4・・・圧電振動子、10・・・送風機、11・・・
液導入管、12・・・パルスポンプ、13・・・液体タ
ンク、20・・・励振部、21・・・フィルタ部、22
・・・制御部。 手続補正書(自発) 昭和67年6月10日 特許庁長官  島田春樹  殿 1、事件の表示 昭和86年特許  願第181367号2、発明の4称
  超青II!−化一 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  東京都中央区日本橋−丁目13番1号名 称
  (306)東京電気化学工業株式会社代表者 素野
福次部 4、代理人〒154電話03 (412) 53526
、補正により増加する発明の数 1、特許請求の範囲を次のように訂正する。 r(1)  −走周期で一定量の液体を送出するポンプ
を利用して液体を圧電変換器へ供給する超音波霧化器に
おいて、前記ポンプの送出周期に同期した圧電変換器の
インピーダンス変化を検出し、前記ポンプを制御するこ
とを特徴とする超音波霧化器。」2、明細書第1頁第1
4行及び第19行、第2頁第6行、第8行、第10行及
び#112行、#!10頁第4行、第6行及び第8行「
パルスポンプ」を「パルスポンプ等」k訂正する。 3、明細書第3頁第19行「宏量パルスポンプ12」を
「定量パルスポンプ12等の一定周期で一定量の液体を
送出するポンプ」k訂正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一定周期で一定量の液体を送出するパルスポンプ
    を利用して液体を圧電変換器へ供給する超音波霧化器に
    おいて、前記パルスポンプの送出周期に同期した圧電変
    換器のインピーダンス変化を検出し、前記パルスポンプ
    を制御することを特徴とする超音波霧化器。
JP15136781A 1981-09-26 1981-09-26 超音波霧化器 Granted JPS5855066A (ja)

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JPS6141631B2 JPS6141631B2 (ja) 1986-09-16

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008207054A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Mitsubishi Electric Corp 超音波霧化装置及びそれを備えた設備機器
US9333523B2 (en) 2013-09-09 2016-05-10 Omnimist, Ltd. Atomizing spray apparatus

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