JPS6010796B2 - 圧電ランジユバン型振動子 - Google Patents
圧電ランジユバン型振動子Info
- Publication number
- JPS6010796B2 JPS6010796B2 JP3365677A JP3365677A JPS6010796B2 JP S6010796 B2 JPS6010796 B2 JP S6010796B2 JP 3365677 A JP3365677 A JP 3365677A JP 3365677 A JP3365677 A JP 3365677A JP S6010796 B2 JPS6010796 B2 JP S6010796B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- piezoelectric
- radiation
- metal body
- radiating
- 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.)
- Expired
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- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、超音波の鰭射効率が高く、かつ動作電圧の
低い圧電ランジュバン型振動子に関する。
低い圧電ランジュバン型振動子に関する。
磁歪フェライトの振動子に比較し、機械的に丈夫で、か
つ電気機械変換効率の良好なものとして圧電ランジュバ
ン振動子が従来よりあるが、この振動子を洗浄器用とし
て使用した場合、超音波の鍵射媒体が水、有機溶剤等の
液体であるため、音響インピーダンスが振動子に比較し
て低くインピーダンス整合がとれない欠点があった。
つ電気機械変換効率の良好なものとして圧電ランジュバ
ン振動子が従来よりあるが、この振動子を洗浄器用とし
て使用した場合、超音波の鍵射媒体が水、有機溶剤等の
液体であるため、音響インピーダンスが振動子に比較し
て低くインピーダンス整合がとれない欠点があった。
そこで、上記欠点を解決するために、振動子にホーンを
取付け、かつ該ホーンの先端に振動板を取付けたもの、
または振動子の放射端をラッパ状に拡大したものが開発
されている。しかし、前者は振動板が屈曲振動をするた
め洗浄効果の点で好ましくなく、さらに振動子の他にホ
ーンを必要とするため製造コストが高価なものとなる欠
点があった。また、後者は放射端が拡大されているため
、変位速度が低下し動作電圧が高くなる上、縦方向の寸
法に対して横方向の寸法が大きくなるため、純粋な縦振
動ではなくなり、穣方向の変位成分を生じ超音波の韓射
効率が低下する欠点があった。この発明はかかる欠点を
解消するため、超音波放射側の放射金属体を放射端に向
って拡大し、かつその内部に放射端に向って開口した空
胴部を設け、これによって超音波の鰭射効率の向上等が
はかれることを特徴とする庄電ランジュバン型振動子を
提供するものである。
取付け、かつ該ホーンの先端に振動板を取付けたもの、
または振動子の放射端をラッパ状に拡大したものが開発
されている。しかし、前者は振動板が屈曲振動をするた
め洗浄効果の点で好ましくなく、さらに振動子の他にホ
ーンを必要とするため製造コストが高価なものとなる欠
点があった。また、後者は放射端が拡大されているため
、変位速度が低下し動作電圧が高くなる上、縦方向の寸
法に対して横方向の寸法が大きくなるため、純粋な縦振
動ではなくなり、穣方向の変位成分を生じ超音波の韓射
効率が低下する欠点があった。この発明はかかる欠点を
解消するため、超音波放射側の放射金属体を放射端に向
って拡大し、かつその内部に放射端に向って開口した空
胴部を設け、これによって超音波の鰭射効率の向上等が
はかれることを特徴とする庄電ランジュバン型振動子を
提供するものである。
以下この発明の一実施例を図面に基いて説明する。
電極板１を間に設けた２枚の圧電体２，２′の両端面に
背面金属体３と放射金属体４とを当接し、該金属体３，
４を圧電体２，２′および電極板１を貫通せしめたボル
ト５にて締結し、電極板１とボルト５との間にシリコン
樹脂性の絶縁チューブ６を介在せしめる。上記放射金属
体４は、その放射端７に向って拡大され、かつその内部
には放射端７に向って閉口した空胸部８が穿設されてい
る。上記背面金属体３に固着したりード線引出用端子板
９にはリード線１０を、また電極板１にはリ−ド線１０
′をそれぞれ取付け、また両金属体３，４にはボルト５
を縦着する際に使用されるスパナの滑りを防止するため
のスパナ掛け１１，１１′を設ける。上記振動子におい
ては、放射金属体４の放射端７側が拡大されているため
、音響ホーン構造となって洗浄液との整合がとり易くな
り、超音波の出力効率が向上し、さらに空耳同部８を設
けたことにより、実質的に超音波の放射面積を拡大した
ままで、放射金属体４の質量が減少するため放射端７の
変位速度が増大する。
背面金属体３と放射金属体４とを当接し、該金属体３，
４を圧電体２，２′および電極板１を貫通せしめたボル
ト５にて締結し、電極板１とボルト５との間にシリコン
樹脂性の絶縁チューブ６を介在せしめる。上記放射金属
体４は、その放射端７に向って拡大され、かつその内部
には放射端７に向って閉口した空胸部８が穿設されてい
る。上記背面金属体３に固着したりード線引出用端子板
９にはリード線１０を、また電極板１にはリ−ド線１０
′をそれぞれ取付け、また両金属体３，４にはボルト５
を縦着する際に使用されるスパナの滑りを防止するため
のスパナ掛け１１，１１′を設ける。上記振動子におい
ては、放射金属体４の放射端７側が拡大されているため
、音響ホーン構造となって洗浄液との整合がとり易くな
り、超音波の出力効率が向上し、さらに空耳同部８を設
けたことにより、実質的に超音波の放射面積を拡大した
ままで、放射金属体４の質量が減少するため放射端７の
変位速度が増大する。
したがって超音波洗浄器用として使用した場合に洗浄効
果が著しく改善されるのである。また、空胴部８を設け
たことにより放射金属体４の横方向の変位成分が減少し
、純粋の縦振動に近づくため超音波の頚射効率が向上す
るのである。上記空胴部８の先端の関口間隙ｄは、洗浄
槽底板の空胴部８に相当する部分に立つ屈曲振動の波長
より大きくすると、洗浄液中に放射される超音波の位相
が干渉するようになり、超音波の出力効率が減少するた
め、屈曲振動の波長より小さくする。
果が著しく改善されるのである。また、空胴部８を設け
たことにより放射金属体４の横方向の変位成分が減少し
、純粋の縦振動に近づくため超音波の頚射効率が向上す
るのである。上記空胴部８の先端の関口間隙ｄは、洗浄
槽底板の空胴部８に相当する部分に立つ屈曲振動の波長
より大きくすると、洗浄液中に放射される超音波の位相
が干渉するようになり、超音波の出力効率が減少するた
め、屈曲振動の波長より小さくする。
一方、洗浄槽底板に立つ屈曲振動の波長＾は次式により
得られる。
得られる。
ただし
ｔ：洗浄槽底板の厚み
Ｂ：洗浄槽底板のヤング率
。
：洗浄槽底板のポァソン比ｐ：洗浄槽底板の密度
ｆ：振動子の駆動周波数
例えば厚みｔ＝３側のステンレス製洗浄槽の場合＾；３
２側 となるため、関口間隙ｄは ｄニ入／４ニ８職 程度に選ぶのが望ましい。
２側 となるため、関口間隙ｄは ｄニ入／４ニ８職 程度に選ぶのが望ましい。
この場合関口間隙ｄによって分けられる外側端面と内側
端面の面積比は２〜０．５、特に１近傍の時に最適であ
ることが実験で確かめられた。次に本願発明の振動子と
従釆の振動子との比較について説明する。
端面の面積比は２〜０．５、特に１近傍の時に最適であ
ることが実験で確かめられた。次に本願発明の振動子と
従釆の振動子との比較について説明する。
第１表に示す振動子を底板の厚み３側のステンレス製洗
浄槽に取付け、高周波入力３０ワットの電力を供給し洗
浄効果を比較した。この洗浄効果の比較は、洗浄液（水
）中に厚み２０仏のアルミ箔を垂直に挿入し超音波照射
によるアルミの脱落量によって比較した。その結果は第
２表に示すとおりである。なお、振動子の製作に際し背
面金属体３を密度の大きいステンレスに、放射金属体４
を密度の小さいアルミにしたのは、超音波放射部の音響
インピーダンスを下げ、放射端の変位速度を増大させる
ためである。第１表第２表 上誌第２表より明らかなごとく、動作電圧は従来の振動
子の場合は８０ボルトであるのに対し、本願の振動子の
場合は５０ボルトと低く、またアルミ箔の脱落量は従来
の振動子では５雌であるが、本願の振動子では４６雌と
はるかに多い。
浄槽に取付け、高周波入力３０ワットの電力を供給し洗
浄効果を比較した。この洗浄効果の比較は、洗浄液（水
）中に厚み２０仏のアルミ箔を垂直に挿入し超音波照射
によるアルミの脱落量によって比較した。その結果は第
２表に示すとおりである。なお、振動子の製作に際し背
面金属体３を密度の大きいステンレスに、放射金属体４
を密度の小さいアルミにしたのは、超音波放射部の音響
インピーダンスを下げ、放射端の変位速度を増大させる
ためである。第１表第２表 上誌第２表より明らかなごとく、動作電圧は従来の振動
子の場合は８０ボルトであるのに対し、本願の振動子の
場合は５０ボルトと低く、またアルミ箔の脱落量は従来
の振動子では５雌であるが、本願の振動子では４６雌と
はるかに多い。
したがって本願発明の振動子は従来のものに比較しては
るかに優れたものであることがわかる。なお、本願実施
例では２枚の氏電体を使用したが、圧電体を１枚とし、
他方の圧電体をガラス、エポキシガラス等の絶縁物とし
た場合にも同様の効果が得られることは自明の通りであ
る。この発明は上記のごとく、超音波放射側の放射金属
体を放射端に向って拡大し、かつその内部に放射機に向
って閉口した環状の空胴部を設けてなる振動子であり、
超音波の鰭射効率の向上および動作電圧の低下がはから
れるなどの優れた利点を有するものである。
るかに優れたものであることがわかる。なお、本願実施
例では２枚の氏電体を使用したが、圧電体を１枚とし、
他方の圧電体をガラス、エポキシガラス等の絶縁物とし
た場合にも同様の効果が得られることは自明の通りであ
る。この発明は上記のごとく、超音波放射側の放射金属
体を放射端に向って拡大し、かつその内部に放射機に向
って閉口した環状の空胴部を設けてなる振動子であり、
超音波の鰭射効率の向上および動作電圧の低下がはから
れるなどの優れた利点を有するものである。
図面はこの発明の圧電ランジュバン型振動子を示す要部
縦断正面図である。 図中１・・・・・・電極板、２，２′・・・・・・圧電
体、３・・・・・・背面金属体、４……放射金属体、５
・・・…ボルト、６・・・・・・絶縁チューブ、７・・
・・・・放射機、８・・・・・・空胸部、９……リード
線引出門端子板、１０，１０′……リード線、１１，１
１′……スパナ掛け、ｄ……閉口間隙。
縦断正面図である。 図中１・・・・・・電極板、２，２′・・・・・・圧電
体、３・・・・・・背面金属体、４……放射金属体、５
・・・…ボルト、６・・・・・・絶縁チューブ、７・・
・・・・放射機、８・・・・・・空胸部、９……リード
線引出門端子板、１０，１０′……リード線、１１，１
１′……スパナ掛け、ｄ……閉口間隙。
Claims (1)
- １ 超音波放射側の放射金属体を放射端に向って拡大し
、かつ放射端に洗浄槽底板に生ずる屈曲振動の波長より
狭い幅の開口間隙を有する空胴部を設けてなることを特
徴とする圧電ランジユバン型振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3365677A JPS6010796B2 (ja) | 1977-03-26 | 1977-03-26 | 圧電ランジユバン型振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3365677A JPS6010796B2 (ja) | 1977-03-26 | 1977-03-26 | 圧電ランジユバン型振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53118392A JPS53118392A (en) | 1978-10-16 |
| JPS6010796B2 true JPS6010796B2 (ja) | 1985-03-20 |
Family
ID=12392479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3365677A Expired JPS6010796B2 (ja) | 1977-03-26 | 1977-03-26 | 圧電ランジユバン型振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010796B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60120981U (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-15 | 株式会社 平野商会 | 貯米タンク |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006319404A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Furuno Electric Co Ltd | 超音波トランスデューサ |
| WO2016047241A1 (ja) | 2014-09-22 | 2016-03-31 | オリンパス株式会社 | 振動発生ユニット、振動体ユニット及び超音波処置具 |
-
1977
- 1977-03-26 JP JP3365677A patent/JPS6010796B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60120981U (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-15 | 株式会社 平野商会 | 貯米タンク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53118392A (en) | 1978-10-16 |
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