JPS605254A - 霧化装置 - Google Patents
霧化装置Info
- Publication number
- JPS605254A JPS605254A JP11371683A JP11371683A JPS605254A JP S605254 A JPS605254 A JP S605254A JP 11371683 A JP11371683 A JP 11371683A JP 11371683 A JP11371683 A JP 11371683A JP S605254 A JPS605254 A JP S605254A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- section
- pressurizing chamber
- nozzle
- atomizer
- 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.)
- Granted
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus 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
- B05B17/0607—Apparatus 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
- B05B17/0638—Apparatus 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 spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices
- B05B17/0646—Vibrating plates, i.e. plates being directly subjected to the vibrations, e.g. having a piezoelectric transducer attached thereto
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- Special Spraying Apparatus (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。
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、灯油や軽油等の液体燃料・水・薬溶液・記録
液等を、圧電振動子を用いて霧化する液体の霧化装置に
関する。
液等を、圧電振動子を用いて霧化する液体の霧化装置に
関する。
従来例の構成とその問題点
従来から液体の霧化装置には種々のものか提案されてお
り、圧電振動子等の電気的振動子を用いたものも多く見
つけられる。
り、圧電振動子等の電気的振動子を用いたものも多く見
つけられる。
例えば、近年インクジェクト記録装置に実用化されてい
る超音波霧化粒子列を噴射するもので、液室の一端に圧
電振動子を設け、他端にオリフィスを設けた構成で、圧
電振動子の振動による液室内の圧力変化を液体を介して
オリフィスに伝え、その結果オリフィスより霧化粒子を
かなりの飛散速度をもって噴射できる霧化装置がある。
る超音波霧化粒子列を噴射するもので、液室の一端に圧
電振動子を設け、他端にオリフィスを設けた構成で、圧
電振動子の振動による液室内の圧力変化を液体を介して
オリフィスに伝え、その結果オリフィスより霧化粒子を
かなりの飛散速度をもって噴射できる霧化装置がある。
しかし、この霧化装置は、振動子の振動による液室内の
圧力変化を液体を介してオリフィスに伝達する構成であ
るため、溶存空気を多用．に含む一般的な液体を使用し
た場合には、液室内にギヤビテーション気泡が発生し、
この気泡のだめに安定した霧化動作を維持できないとい
う欠点を有していた。そこで、一般の液体を霧化するに
は溶存空気を脱気しなければならない上、液室にインク
を充填するときには排気口を設け、加圧したインクを圧
入して液室内の空気を排出し、排気口からインクか溢れ
出た時点で閉じるという非常に面側な充填作業か必要で
あった。しかも、液室内に確実に液体が満たされている
かどうかは、実１祭にインクか吐出し記鈴用紙上に印字
された時点て確かめられていた。
圧力変化を液体を介してオリフィスに伝達する構成であ
るため、溶存空気を多用．に含む一般的な液体を使用し
た場合には、液室内にギヤビテーション気泡が発生し、
この気泡のだめに安定した霧化動作を維持できないとい
う欠点を有していた。そこで、一般の液体を霧化するに
は溶存空気を脱気しなければならない上、液室にインク
を充填するときには排気口を設け、加圧したインクを圧
入して液室内の空気を排出し、排気口からインクか溢れ
出た時点で閉じるという非常に面側な充填作業か必要で
あった。しかも、液室内に確実に液体が満たされている
かどうかは、実１祭にインクか吐出し記鈴用紙上に印字
された時点て確かめられていた。
また、別の従来例を第１図に示す。１は、圧電素子を用
いた霧化器、２は液体を溜めておくタンク、３は液体供
給パイプ、４は気体排出パイプ、５は液体を霧化器内に
充填するために排気パイプ４を介して液体を導くファン
、６は排気パイプの途中に設けられた液体検出器である
。この従来例の動作は、６の液体検出器により噴霧され
る液体が確実に排気パイプに充填されたことを検出して
から１の霧化器を駆動する。この装置では排気パイプの
所定位置まで液体が充填されたことは検知できるが、霧
化器の液室内が完全に液体で満たされているか否かは検
出できない。°つまり、大きな気泡等が液室内にひっか
かっていることもあり得る。
いた霧化器、２は液体を溜めておくタンク、３は液体供
給パイプ、４は気体排出パイプ、５は液体を霧化器内に
充填するために排気パイプ４を介して液体を導くファン
、６は排気パイプの途中に設けられた液体検出器である
。この従来例の動作は、６の液体検出器により噴霧され
る液体が確実に排気パイプに充填されたことを検出して
から１の霧化器を駆動する。この装置では排気パイプの
所定位置まで液体が充填されたことは検知できるが、霧
化器の液室内が完全に液体で満たされているか否かは検
出できない。°つまり、大きな気泡等が液室内にひっか
かっていることもあり得る。
発明の目的
本発明はかかる従来の間頴を解消するもので、吐出すべ
き液体が加圧室内に確実に供給されている状態で噴射動
作を続行する霧化装置の提供を目的とする。
き液体が加圧室内に確実に供給されている状態で噴射動
作を続行する霧化装置の提供を目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、液体を充填する加
圧室を備えたボディーと、前記加圧室に液体を供給する
だめの供給部と、ｉｆｆｆｆ圧加圧室むように設けたノ
ス゛ルを有するノズル部と、ｉｆ１記ノズル部を付勢し
て前記ノズルを加振する電気的舞勅子とで構成した霧化
器と、前記霧化器を駆動する駆動部と、前記駆動部の発
振周波数を検出・判定する周波数判定部と、前記周波数
判定部の信号により前記、霧化器の駆動部の動作を制御
する駆動制御部とから構成されている。
圧室を備えたボディーと、前記加圧室に液体を供給する
だめの供給部と、ｉｆｆｆｆ圧加圧室むように設けたノ
ス゛ルを有するノズル部と、ｉｆ１記ノズル部を付勢し
て前記ノズルを加振する電気的舞勅子とで構成した霧化
器と、前記霧化器を駆動する駆動部と、前記駆動部の発
振周波数を検出・判定する周波数判定部と、前記周波数
判定部の信号により前記、霧化器の駆動部の動作を制御
する駆動制御部とから構成されている。
この構成により、圧電振動子の駆動信号−周波数が検出
され、判定部において所定の周波数が否がが判断される
。その結果、所定の周波数でないときには霧化器駆動部
の動作を停止するという作用を有する。
され、判定部において所定の周波数が否がが判断される
。その結果、所定の周波数でないときには霧化器駆動部
の動作を停止するという作用を有する。
実施例の説明
以下本発明の実施例の霧化器について、第２図でその構
成を説明する。液体を充填する加圧室７を備えたボテイ
ー８は、ビスタで取付板１０に固定されている。液体は
供給パイプ１１を介して前記加圧室７に入り、霧化動作
中は、気体排出用のパイプ１２の途中まで満たされる。
成を説明する。液体を充填する加圧室７を備えたボテイ
ー８は、ビスタで取付板１０に固定されている。液体は
供給パイプ１１を介して前記加圧室７に入り、霧化動作
中は、気体排出用のパイプ１２の途中まで満たされる。
１３け加圧室７の一面に臨んで配さねたノズル部で、外
周はボディー８に接合されている。ノズル部１３の中央
には、液滴吐出用の微細な孔を有する球面状の突起１４
が形成されている。さらにノズル部１３には、円理状の
圧電素子１５が装着されている。この圧電素子１５は厚
さ方向に分極された圧電セラミックで、ノズルとの接合
面及び反対側の面には電極を有している。１６け、圧電
素子１５へ駆動信号を伝達するリー ド線で、一方は圧
電素子１５の片方の電極面へ半田接着され、他方はボデ
ィー８ヘビス１７で接続されている。駆動信号により圧
電素子１５の機械的振動が励起されると、ノズル部１３
も付勢されて振動するので、結果として加圧室７内の液
体が霧化粒子１８となって吐出される。
周はボディー８に接合されている。ノズル部１３の中央
には、液滴吐出用の微細な孔を有する球面状の突起１４
が形成されている。さらにノズル部１３には、円理状の
圧電素子１５が装着されている。この圧電素子１５は厚
さ方向に分極された圧電セラミックで、ノズルとの接合
面及び反対側の面には電極を有している。１６け、圧電
素子１５へ駆動信号を伝達するリー ド線で、一方は圧
電素子１５の片方の電極面へ半田接着され、他方はボデ
ィー８ヘビス１７で接続されている。駆動信号により圧
電素子１５の機械的振動が励起されると、ノズル部１３
も付勢されて振動するので、結果として加圧室７内の液
体が霧化粒子１８となって吐出される。
ところで、加圧室７へ供給される液体は、霧化器の設置
構成で前記気体排出用のパイプ１２の途中まで充填して
も良いが、別の手段として、通常は加圧室７及び排気パ
イプ１２の中は空で、液滴吐出シーケンスに入る前に、
例えばυ１：気パイプ１２を通じて負圧を加え、液体を
加圧室７に充填すると共に排気パイプ１２の途中まで引
き上げてもよい。
構成で前記気体排出用のパイプ１２の途中まで充填して
も良いが、別の手段として、通常は加圧室７及び排気パ
イプ１２の中は空で、液滴吐出シーケンスに入る前に、
例えばυ１：気パイプ１２を通じて負圧を加え、液体を
加圧室７に充填すると共に排気パイプ１２の途中まで引
き上げてもよい。
第３図は、前記圧電素子１５を近似した電気的等価回路
であり、１９の等価並列容量ｃ１と、２Ｑ、２１．２２
のそれぞれ直列インダクタンス分Ｌ ｏ 、容肝分ＣＯ
１抵抗分Ｒｏで構成されている。
であり、１９の等価並列容量ｃ１と、２Ｑ、２１．２２
のそれぞれ直列インダクタンス分Ｌ ｏ 、容肝分ＣＯ
１抵抗分Ｒｏで構成されている。
第４図は、前記霧化器の圧電素子１５に周波数を変イヒ
させて駆動部’Ｊ−（例えば、正弦波）を印加した場合
の電流変化（ａｔと、噴霧量変化（ｂｌを示している。
させて駆動部’Ｊ−（例えば、正弦波）を印加した場合
の電流変化（ａｔと、噴霧量変化（ｂｌを示している。
（ａ）の１）−は、加圧室７内に液体か充填されている
ときの負荷時の特性であり、ＩＥは、液体が入っていな
い空の状態、すなわち、無負荷時の特性を表している。
ときの負荷時の特性であり、ＩＥは、液体が入っていな
い空の状態、すなわち、無負荷時の特性を表している。
それぞれＩＦ、ＩＥの特性では、第３図で示したＬｏ
２０とＣ０２１の直列共振がｆ２、ｆｌの各周波数で、
電流ピーク値として現れている。液体が充填されている
負荷時の電気的共振点ｆ２は、無負荷時の電気的共振点
ｆ１よりも低い周波数にある。これは、圧電素子の振動
負荷として気体よりも質団の大きい液体が加えられたた
めである。すなわち、同図（ｂ）で示す噴霧特性から電
気的共振点ｆ２付近に噴霧ｍ゛のピークが現れており、
無負荷時と／″ｉ電気的共振点が明確に異なっている。
２０とＣ０２１の直列共振がｆ２、ｆｌの各周波数で、
電流ピーク値として現れている。液体が充填されている
負荷時の電気的共振点ｆ２は、無負荷時の電気的共振点
ｆ１よりも低い周波数にある。これは、圧電素子の振動
負荷として気体よりも質団の大きい液体が加えられたた
めである。すなわち、同図（ｂ）で示す噴霧特性から電
気的共振点ｆ２付近に噴霧ｍ゛のピークが現れており、
無負荷時と／″ｉ電気的共振点が明確に異なっている。
そこで、電気的共振点か発生している周波数がどこであ
るかを検知すれば、霧化器の加圧室中に負荷である液体
が充填されているか否かが判別できる。
るかを検知すれば、霧化器の加圧室中に負荷である液体
が充填されているか否かが判別できる。
第５図は、本発明の霧化装置の一実施例である。
１５Ｉｉ圧電素子で、２３は駆動部である。この駆動部
には、増幅部２４と、帰還部２５が°あり１、圧電素子
の電気ｒ１１特性を発振系の一部に利用した自励発振方
式である。例えば、圧電素子か駆動周波数に対してイン
グクタンス性を示すｆＥｉ域で使用する変形コルピンン
型かある。同図の２６は、前記自励発振系の発振同波数
を検出し、所定の周波数になっているか否かを判定する
周波数判定部である。
には、増幅部２４と、帰還部２５が°あり１、圧電素子
の電気ｒ１１特性を発振系の一部に利用した自励発振方
式である。例えば、圧電素子か駆動周波数に対してイン
グクタンス性を示すｆＥｉ域で使用する変形コルピンン
型かある。同図の２６は、前記自励発振系の発振同波数
を検出し、所定の周波数になっているか否かを判定する
周波数判定部である。
この周波数判定部により、霧化器の加圧室中に負荷であ
る液体が充填されていると判定されたとき、すなわち、
発振周波数が第４図で説明したｆ２になっているときに
は、駆動制御部２７か圧電素子の駆動を続行させる。し
かし、加圧室中か無負荷であると判定されたとき、すな
わち、発振周波数かｆ２でなくｆＩＫ々っているときに
は、１ｆ１記１ル動、制御部２７が駆動部の動作を停止
させる。この動作により、加圧室中が確実に液体で充填
されているときに駆動部が働き、噴霧を行うのである。
る液体が充填されていると判定されたとき、すなわち、
発振周波数が第４図で説明したｆ２になっているときに
は、駆動制御部２７か圧電素子の駆動を続行させる。し
かし、加圧室中か無負荷であると判定されたとき、すな
わち、発振周波数かｆ２でなくｆＩＫ々っているときに
は、１ｆ１記１ル動、制御部２７が駆動部の動作を停止
させる。この動作により、加圧室中が確実に液体で充填
されているときに駆動部が働き、噴霧を行うのである。
第６図は、本発明の他の実施例である。第５図と同一番
りのものは、回し機能を有する禍・成要素である。２８
は発振部で、本図の駆動は龍１肋式の発振方式である。
りのものは、回し機能を有する禍・成要素である。２８
は発振部で、本図の駆動は龍１肋式の発振方式である。
この方式の場合には、自励式のように圧電素子の電気的
特性で駆ｒＢＪｊ周波数が決まるものではないので、例
えば発信部の周波数をスキャンし電気的共振点、すなわ
ち、電流ピーク点を探し、その駆動同波数を前記周波数
検出部２６で検出して、その周波数が所定の周波数であ
るか否かを周波数判定部２６で判別する。その結果、駆
動部を制御するか否かは、第５図の動作と同様である。
特性で駆ｒＢＪｊ周波数が決まるものではないので、例
えば発信部の周波数をスキャンし電気的共振点、すなわ
ち、電流ピーク点を探し、その駆動同波数を前記周波数
検出部２６で検出して、その周波数が所定の周波数であ
るか否かを周波数判定部２６で判別する。その結果、駆
動部を制御するか否かは、第５図の動作と同様である。
ところで、第５図あるいは第６図のシステムにおいても
同様であるが、加圧室中が無負荷の状態で大駆動電力を
印加すると、圧電素子の振動振幅が過大になり霧化器構
成が破損に至ることもあるので、周波数判定で加圧室中
が液体で満たされているか否かを判定するまでは、定常
時に印加する駆動電力よりも小さい値を加える。これに
より、素子を破損することなく負荷の有無が判定できる
。
同様であるが、加圧室中が無負荷の状態で大駆動電力を
印加すると、圧電素子の振動振幅が過大になり霧化器構
成が破損に至ることもあるので、周波数判定で加圧室中
が液体で満たされているか否かを判定するまでは、定常
時に印加する駆動電力よりも小さい値を加える。これに
より、素子を破損することなく負荷の有無が判定できる
。
発明の効果
以上のように本発明の霧化装置によれば次の効果が得ら
れる。
れる。
圧電振動子の駆動手段が、自励式であっても、他動式で
あっても、駆動周波数を検出し、所定の周波数か否かを
判別して駆動部の動作を制御する周波数判定部を有して
いるので、加圧室中が負荷である液体で満たされている
か否かを確実に判別することができ、適正な噴霧状態て
霧化器を駆ＩＷノできるという効果がある。
あっても、駆動周波数を検出し、所定の周波数か否かを
判別して駆動部の動作を制御する周波数判定部を有して
いるので、加圧室中が負荷である液体で満たされている
か否かを確実に判別することができ、適正な噴霧状態て
霧化器を駆ＩＷノできるという効果がある。
第１図は従来の霧化装置の構成図、第２図は本発明の一
実施例の霧化器の構成図、第３図は圧電振動子を用いた
霧化器の電気的等価回路図、第４図（ａ）は周波数に対
する駆動電流特性図、（ｂ）は周波数に対する噴霧量の
特性図、第５図は同霧化装置のブロック図、第６図は同
霧化装置の他の実施例を示すブロック図である。 ７・ ・・加圧室、ｑ・・・・・ボテイー、１１ ・・
供給部、１３・・・・・・ノズル部、１５ ・圧電振ω
ノ子、２３・・・・・駆動部、２６・・・・・周波数判
定部、２７・・・・駆動制御部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第４
図 周波」欠 ｆ（ＫＨリ チ？ 周波数ｆ （ＫＨｚ、）
実施例の霧化器の構成図、第３図は圧電振動子を用いた
霧化器の電気的等価回路図、第４図（ａ）は周波数に対
する駆動電流特性図、（ｂ）は周波数に対する噴霧量の
特性図、第５図は同霧化装置のブロック図、第６図は同
霧化装置の他の実施例を示すブロック図である。 ７・ ・・加圧室、ｑ・・・・・ボテイー、１１ ・・
供給部、１３・・・・・・ノズル部、１５ ・圧電振ω
ノ子、２３・・・・・駆動部、２６・・・・・周波数判
定部、２７・・・・駆動制御部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第４
図 周波」欠 ｆ（ＫＨリ チ？ 周波数ｆ （ＫＨｚ、）
Claims (2)
- （１）液体を充填する加圧室を備えたボディーと、前記
加圧室に液体を供給するだめの供給部と、前記加圧室に
臨んで設けたノズルを有するノズル部と、前記ノズル部
を付勢して前記ノズルを加振する圧電振動子とからなる
霧化器と、前記霧化器を駆動する駆動部と、前記駆動部
の発振周波数を検出・判定する周波数判定部と、前記周
波数判定部の信号により前記駆動部の動作を制御する駆
動制御部とから構成される装置 - （２）周波数判定部により発振周波数が検出・判定され
る捷では、前記駆動部からの霧化器駆動電力を定常霧化
時よりも小さい値に制御する前記駆動制御部とから構成
された特許請求の範囲第１項記載の霧化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11371683A JPS605254A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 霧化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11371683A JPS605254A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 霧化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605254A true JPS605254A (ja) | 1985-01-11 |
| JPS647833B2 JPS647833B2 (ja) | 1989-02-10 |
Family
ID=14619333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11371683A Granted JPS605254A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 霧化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605254A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62257347A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-09 | San Ei Chem Ind Ltd | ヌガ−、ゼリ−系ロ−ルキヤンデ−の製法 |
-
1983
- 1983-06-23 JP JP11371683A patent/JPS605254A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62257347A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-09 | San Ei Chem Ind Ltd | ヌガ−、ゼリ−系ロ−ルキヤンデ−の製法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS647833B2 (ja) | 1989-02-10 |
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