JPS6051570A - 液体霧化装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は薬液、液体燃料を初めとして各種液体の微粒化
手段としての超音波霧化装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の超音波霧化装置としては次のようなもの
があシそれぞれ種々の欠点を有していた。

第１図、第２図に基づき説明すると、 （１）磁歪振動子または電気的振動子８等に振巾増巾用
水−７１６を装着し、最大振中面に液体を供給して霧化
するランジュバン型超音波霧化装置。

こｎはホーン１６振動子の機械的共振を利用して振巾増
巾するものであるため、安定な共振状態を得るための加
工精度を要求さｎかつホーン１６振動子の固定方法も極
めて工夫を要し面倒であった。

そし゛でさらには共振面を利用しての安定霧化状態を得
るために液体の供給手段も考慮する必要があった。

２　液槽の底面に電気的振動子８を設け、電気的振動子
８の音圧を液面近傍に集中させて液面に液柱を形成しそ
の表面から液体を霧化する液浸型超音波霧化装置。これ
は霧化する液体に電気的振動子８を浸漬した構成となっ
ておシボンプ等の液体の供給手段は特別必要としない利
点はあったものの、音圧を液体に伝播しそのエネルギに
より液体を霧化するため液体の物性値（密度、粘性、表
面張力等）によって霧化特性へ著しく影’ＩＪｋ及ぼす
。

この結果、電気的振動子８と液面の相対距離（液位）ｈ
そし′Ｃ液体の温度に対する補償は極め゛Ｃ困Ｈなもの
であった。また、霧化に要する電力は２０〜４．０ワツ
トであり、１〜２　Ｍ　Ｈｚ　と感め′Ｃ高い周波数で
の駆動が必要であっ／ζ。このため駆動回路は極めて高
価となる上に妨害波強度が著しく高く、ラジオ等に対す
る電波障害を生じるという欠点を有していた。

Ｇ）液体を充填するための加圧室３の一端に電気的振動
子８そして他端にノヌリレ６′を設け、電気的振動子８
の振動を加圧源として加圧室３内の液体をノズ／Ｌ／６
′よシ液体の微粒子−液滴列として噴射するインク・オ
ン・デマンド型インクジェット。

これは、電気的振動子８の振動を加圧源とするために超
音波振動によるキャビテーションが加圧室ｓ内に発生し
、液体中の溶存気体が気泡化して発生する。この結果、
発生気泡が加圧室３内に増大・充満し安定な噴霧動作を
阻害するといった問題があり、あらかじめ霧化される液
体の溶存気体を脱気しておかなければならないといった
不都合があった。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、従来の欠点を一掃した霧化装
置を提供するものであり、第１の目的は溶存気体を多量
に含む液体であってもキャビテーションによる気泡の影
響を受けない霧化装置の実現。第２の目的は初期の液体
充填を円滑に行なう霧化装置の実現。第３の目的は構成
が簡単でコンパクトであり、ポンプ等の液体供給手段を
必要としない霧化装置の実現。といったことを図ること
を目的とするものである。

発明の構成 従来の欠点を解消し、上記目的を達成するために本発明
は供給口、排出口と開口部とを併有する加圧室を備えた
基体と、前記基体の開口部に複数個のノズルを有するノ
スリレ板を臨接・装着すると共に前記ノスリレ板を加振
し前記加圧室内の液体を噴霧する電気的振動子とを備え
、前記基体の少なくとも一部を包含しかつ気体通路を形
成すると同時に前記排出口の臨接部をベンチュリ構成と
したものである。

上記構成によっ゛Ｃ１基体の少なくとも一部の周囲に沿
って流ｎる気体（例えば空気等）がベンチュリ構成部で
圧力変化を生じ、排出「１に吸引作用を呈する。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第３図に基づいて説明する。

第３図におい′Ｃ１供給口１、排出口２と全併有する加
圧室３を備えた基体４に、略中夫に曲面部５を有しかつ
前記曲面部５に複数個のノズル（噴孔）６を有したノズ
ル板７を前記基体４の前記加圧室３に臨接・装着すると
共に、前記ノズル板７の略同心円上に円板状の電気的振
動子（圧電素子）８を装着している。また、前記基体４
は、前記基体４に取付けらｎた支持翼９によってｎｉＪ
記基体４の外周を一定間隔で包うベンチュリ１０に保持
さｔている。同時に、前記ベンチュリ１０のスロート部
１１に前記排出口２が臨接するように設けらｔている。

前記ベンチュリ１０は送風ファン■記載せず）の気体供
給源と連通ずるようにし“Ｃあシ、前記供給口１は給液
パイプ１２によつ°Ｃレベラないし液体貯蔵タンク（い
ずｎも記載せず）に連結している。リード線１３．１４
は前記電気的振動子８を附勢するものである。

上記構成の下に、先ず送風ファン等（記載せず）の気体
供給源から気体が供給さ扛、ベンチュリ１０を通過する
。その際にスロート部１１で気体は静圧の一部を流速に
変換し一段と静圧を低くする。

この結果、スロート部１１に臨接する基体４の排出口２
より液体を吸引し加圧室３内に液体を充填する。そし′
Ｃ一定の高さくヘッド）で吸引し続ける。次に、リード
線１３．１４を通じ電気的振動子８は交流電圧を供給さ
ｎ、直径方向に伸縮振動を発生する。同時に電気的振動
子８に装着したノズル板７は電気的振動子８の径方向の
振動に付随して軸方向に撓み振動を発生する。この間、
ノズル板７上のノスリレ６の径が充分小さいことと、液
体の表面張力により、ノズｌｖ６からの空気流入は抑制
されている。ノズル板６の局所的かつ瞬時的振動によシ
加圧室３内に充填さｎていた液体が、撓み振動による加
圧状態下で体積減少分押し出さｔ′Ｌ（噴出）そし′Ｃ
負圧状態下で給液パイプより液体を体積増加分だけ吸い
上げら扛る。この様な動作が繰返し行なわ扛、霧化動作
が維持さ扛る。また、電気的振動子８及びノズル板７の
超音波振動によるキャビテーション現象の発生に伴い液
体中の溶存空気が気泡化し発生するが、撓み振動の最大
振動励振部は曲面部５に生じ発生した気泡企加圧室３後
方へと押しやると同時に排出「１２より外部へと流出す
る為に安定した霧化動作が維持される。さらに、上述し
た様に液体の供給手段を新たに必要とせず、自給さ牡続
ける。この様に気体通過部でベンチュリ効果の吸引作用
等に」：っＣ安定したコンバク１−な霧化装置が得らｎ
る。

次に本発明の他の実施例企第４図を用い゛Ｃ説明する。

同一番号は同一構成物を示し、作用は前記実施例と全く
同一である。第４図におい゛Ｃ前記実施例と相違する点
は前記実施例のベンチュリ全ノズルキャンプ１５内に形
成し基体に取伺けだもので即ち気体通路を霧化装置に組
込み一つのユニット化−二流体ノズル状の構成としたと
ころにあり、この構成によれば、前記効果はもちろんの
ことコンパクト霧化装置ユニットとし゛Ｃ常用性も高ま
りかつ気体供給径路も簡易に構成できる。

発明の効果 以上のように、本発明の液体霧化装置によれば次の効果
が得らｎる。

（１）供給口、排出口を併有する加圧室と複数個のノズ
）ｖを電気的振動子によつ゛Ｃ加振するノズル板を有し
た基体の少なくとも一部を包含しかつ気体通路を形成す
ると同時に排出口の臨接部をベンチュリ構成としている
ので、気体がベンチュリのスロート部通過時に液体を加
圧室内に吸引・充填するといった効果がちシかつ、加圧
室内に発生した気泡を排気口から外部へ流出するといっ
た効果がある。

２）キャビテーション現象による発生気泡が加圧室から
流出し、安定した霧化動作が維持できる。

ａ　加圧室内は吸引さ扛た液体によつ′Ｃ充填さ扛、ポ
ンプ等の液体供給手段を特に必要としない霧化装置が提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の霧化装置の構成企示す断面図、
第３図ａ、ｂは本発明の一実施例を示す液体霧化装置の
ｌｌｌ正正面図断面図、第４図ａ、ｂは本発明の他の実
施例を示す正面図、Ｗｉ面図である。 ２・・・・・・排出口、３・・・・・・加圧室、４・・
・・・・基体、６．６′・・・・・・ノズル、８・・・
・・・電気的振動イ、１０・・・・・ベンチュリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 供給口、排出口と開口部とを有する加圧室を備えた基体
   と、前記基体の開口部に複数個のノズルを有するノズル
   板を設け、前記ノズル板を加振し前記加圧室内の液体を
   噴霧する電気的振動子とを備え、前記基体の少なくとも
   一部を包含しかつ気体通路を形成すると同時に前記排出
   口の臨接部をベンチュリ構成とした液体霧化装置。