JPS622812Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は洗浄容器の底裏面に接着した圧電素
子の屈曲振動モードにより音波を洗浄容器中の液
体に放射する圧電超音波振動子の発振装置に関す
るものである。

従来のこの種の発振装置を第１図および第２図
に示す。第１図において、ダイオード１〜４は整
流用、コンデンサ５は直流平滑用あるいはノイズ
除去用であり、コンデンサ５の両端には、整流さ
れた直流電圧が印加され、これまでが直流電源回
路である。この直流電源回路のプラス側とマイナ
ス側との間に第１のトランジスタ６および第２の
トランジスタ７が保護抵抗８，９とともに直列に
接続されている。また、各々のベースにはバイア
ス抵抗１０，１１が接続され、また、各々のベー
ス・エミツタ間には逆電圧吸収用のダイオード２
６，２７が接続されている。圧電超音波振動子１
７は、チヨークコイル１６および帰還トランス２
０の１次巻線２１とともに直列回路を構成し、第
２のトランジスタ７のコレクタと直流電源回路の
マイナス側との間に接続されている。１次巻線２
１と並列にコンデンサ１８が接続されるとともに
チヨークコイル１６と直流電源回路のマイナス側
との間にコンデンサ１９が接続され、並列共振回
路および直列共振回路が構成され、圧電超音波振
動子１７の特定共振点で同調している。第１およ
び第２のトランジスタ６，７のベースには、各々
抵抗１２とコンデンサ１４との並列回路および抵
抗１３とコンデンサ１５との並列回路が接続さ
れ、さらに、それらと各々のエミツタ間に帰還ト
ランス２０の２次巻線２３，２２が巻方向が逆に
なるように接続されている。

つぎに、この発振装置の動作を説明する。い
ま、電源をオンにすると、第１のトランジスタ６
がオンとなり、チヨークコイル１６、圧電超音波
振動子１７および１次巻線２１を通じて電流が流
れるが、すぐに飽和し、第１のトランジスタ６の
ベースに逆起電圧が印加され、逆に第２のトラン
ジスタ７のベースにプラスの電圧が印加され、
各々オフおよびオンとなり、今度はチヨークコイ
ル１６および圧電超音波振動子１７に蓄積された
エネルギーが第２のトランジスタ７を通じて流れ
る。しかし、第２のトランジスタ７もすぐ飽和
し、ベースに逆起電圧が誘起されてオフとなり、
逆に第１のトランジスタ６がオンとなり、これら
を繰り返して発振が起こる。すなわち、この発振
装置は、圧電超音波振動子１７を流れる電流を帰
還トランス２０により電圧に変換して第１および
第２のトランジスタ６，７のベースに互いに逆位
相になるように帰還し、第１および第２のトラン
ジスタ６，７を交互にオンオフにさせている。

第２図は圧電超音波振動子１７の１例を示すも
ので、円板状圧電素子３２が銅箔３１を貼着した
ガラス布入エポキシ樹脂等の絶縁板３０を介して
金属よりなる洗浄容器２８の底裏面に接続されて
おり、圧電素子３２および絶縁板３０の銅箔３２
ａ，３１に各々リード線３４，３３が半田付さ
れ、この圧電超音波振動子１７の入力端子となつ
ている。そして、この自励型の発振装置により高
周波電圧がこの圧電超音波振動子１７に印加され
ると、屈曲振動により超音波が洗浄容器２８中の
液体２９に放射され、超音波洗浄等に利用するこ
とができる。

しかしながら、この装置の発振周波数は、主と
して、圧電超音波振動子１７の共振周波数、１次
巻線２１とコンデンサ１８との並列回路、チヨー
クコイル１６とコンデンサ１９との直列回路、チ
ヨークコイル１６と圧電超音波振動子１７との直
列回路、抵抗１２とコンデンサ１４との並列回路
および抵抗１３とコンデンサ１５との並列回路に
よつて決まるが、圧電超音波振動子１７の共振点
は、屈曲振動の高調波を利用する場合多数存在
し、すなわち、多数の共振周波数があり、前記発
振周波数を決定する各回路の各々の共振周波数が
ずれていると水位等の変動で圧電超音波振動子１
７の共振インピーダンスが変化した場合に別の共
振点に移り、発振周波数が変化して安定しないと
いう欠点があつた。

したがつて、この考案の目的は、部品点数が少
く、かつ安定した発振を行うことができる発振装
置を提供することである。

この考案の一実施例を第３図に示す。すなわ
ち、この発振装置は、第１図の第１および第２の
トランジスタ６，７のベースと帰還トランス２０
の２次巻線２３，２２との間にそれぞれ接続され
ている抵抗１２とコンデンサ１４との並列回路お
よび抵抗１１３とコンデンサ１５との並列回路に
代えて、アノードが第１および第２のトランジス
タ６，７のベースにそれぞれ接続されるとともに
カソードが帰還トランス２０の２次巻線２３，２
２にそれぞれ接続されるダイオード２４，２５を
用い、コンデンサ１９を省いたものである。

この実施例の動作は第１図の場合と同様であ
る。すなわち、帰還トランス２０の２次巻線２３
または２２に発生する電圧が第１または第２のト
ランジスタ６または７のベース側がプラスの場
合、一見ダイオード２４または２５によつて第１
または第２のトランジスタ６または７のベースに
印加されないように考えられるが、第１または第
２のダイオード２４または２５の接合容量あるい
は結果的にエミツタがマイナスになり、エミツタ
に対してベースがプラスとなり、充分に第１また
は第２のトランジスタ６または７を飽和すること
ができ、逆に２次巻線２３または２２に発生する
電圧がベース側がマイナスの場合、ダイオード２
４または２５が導通するので充分第１または第２
のトランジスタ６または７をオフにすることがで
きる。

このように、第１および第２のトランジスタ
６，７のベースに接続されていたコンデンサ１４
と抵抗１２との並列回路およびコンデンサ１５と
抵抗１３との並列回路をダイオード２４，２５に
置き換え、さらに、コンデンサ１９を省略するこ
とにより、発振周波数を決定する要因を減少させ
ることができ、発振周波数の調整が容易となり、
したがつて、発振周波数が大きく偏移しないよう
に各々の発振周波数決定要素、例えばチヨークコ
イル１６、コンデンサ１８を正確に設定でき、発
振周波数が安定し、かつ部品点数を少くでき、工
業上極めて有用である。

以上のように、この考案の発振装置は、直流電
源と、この直流電源の正側端および負側端間に接
続した第１および第２のトランジスタの直列回路
体と、これらの第１および第２のトランジスタの
接続点と前記直流電源の負側端との間に接続した
チヨークコイル、圧電超音波振動子およびコンデ
ンサの直列回路体と、このコンデンサに１次巻線
を並列接続した帰還トランスと、この帰還トラン
スの第１の２次巻線を直列介在させて前記第１の
トランジスタのベース・エミツタ間極性に対して
逆極性となるように前記第１のトランジスタのベ
ース・エミツタ間に接続した第１のダイオード
と、前記帰還トランスの第１の２次巻線に対して
逆位相の電圧を発生する第２の２次巻線を直列介
在させて前記第２のトランジスタのベース・エミ
ツタ間の極性に対して逆極性となるように前記第
２のトランジスタのベース・エミツタ間に接続し
た第２のダイオードとを備えているので、部品点
数を少くでき、しかも発振を安定させることがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発振装置の回路図、第２図は洗
浄容器に固着した圧電超音波振動子の断面図、第
３図はこの考案の一実施例の回路図である。 １〜４……ダイオード、５……コンデンサ、
６，７……トランジスタ、１６……チヨークコイ
ル、１７……圧電超音波振動子、１８……コンデ
ンサ、２０……帰還トランス、２１……１次巻
線、２２，２３……２次巻線、２４，２５……ダ
イオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流電源と、この直流電源の正側端および負側
   端間に接続した第１および第２のトランジスタの
   直列回路体と、これらの第１および第２のトラン
   ジスタの接続点と前記直流電源の負側端との間に
   接続したチヨークコイル、圧電超音波振動子およ
   びコンデンサの直列回路体と、このコンデンサに
   １次巻線を並列接続した帰還トランスと、この帰
   還トランスの第１の２次巻線を直列介在させて前
   記第１のトランジスタのベース・エミツタ間極性
   に対して逆極性となるように前記第１のトランジ
   スタのベース・エミツタ間に接続した第１のダイ
   オードと、前記帰還トランスの第１の２次巻線に
   対して逆位相の電圧を発生する第２の２次巻線を
   直列介在させて前記第２のトランジスタのベー
   ス・エミツタ間の極性に対して逆極性となるよう
   に前記第２のトランジスタのベース・エミツタ間
   に接続した第２のダイオードとを備えた発振装
   置。