JPS6295166A - 超音波霧化装置 - Google Patents

超音波霧化装置

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JPS6295166A
JPS6295166A JP23433085A JP23433085A JPS6295166A JP S6295166 A JPS6295166 A JP S6295166A JP 23433085 A JP23433085 A JP 23433085A JP 23433085 A JP23433085 A JP 23433085A JP S6295166 A JPS6295166 A JP S6295166A
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transistor
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JP23433085A
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Kei Asai
慶 朝井
Hiroto Yamamoto
山本 洋人
Takao Terada
隆雄 寺田
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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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

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  • 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】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、超音波振動ホーンを超音波振動子の振動に
より駆動させて、液体を霧化する超音波吸入器等の超音
波霧化装置に関する。
(ロ)従来の技術 超音波吸入器には、超音波振動ホーンの先端に一体的に
形成される振動板を、超音波振動子の振動により振動さ
せて、振動板表面の液体を霧化して放出するようにした
ものがある。この種の超音波吸入器では、従来、第2図
に示すように、電池aを電源とし、この電池aの直流電
圧をDC−DCコンバータbで昇圧し、事の出力を発振
回路Cに加え、発振回路Cは電源スイッチdのオンで超
音波振動子eを駆動させ、霧化作用を行わせている。そ
して、振動ホーンの振動板への霧化液の滴下量の相違等
による負荷の変動が生じても、安定な霧化が行えるよう
に、発振回路Cを流れる電流を電流検出回路fで検出し
、この電流値に応じて制御回路gにより、DC−DCコ
ンバータbの出力を制御し、発振回路Cに負荷の変動に
かかわらず、定電流が流れるようにしている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 一般に、振動ホーンのインピーダンスは、負荷量が大き
くなれば増大する。そのため、供給液量が多くなり、負
荷が増大すると、応して発振回路の電流が減少するが、
上記従来装置では、制御により定電流を流すようにし、
DC−DCコンバータカラノパワーをアップするので、
過負荷に対応した霧化がなされる。しかしながら、実際
には、振動ホーンのQにばらつきがあり、Qが低いもの
では、負荷が大でもインピーダンスがさほど大きくなら
ず、定電流駆動では霧化(噴霧)可能なまでのパワーが
発振回路に供給されないことがある。
この発明は、上記に鑑み、わずかの負荷増に介しても、
発振回路へのパワー供給を大にし、たとえ低Qの振動ホ
ーンであっても、安定した霧化をなし得る超音波霧化装
置を提供することを目的としている。
(ニ)問題点を解決するための手段及び作用この発明の
超音波霧化装置は、直流電源と、この直流電源よりの直
流電圧を昇圧する直流昇圧回路と、この直流昇圧回路の
出力電圧を受けて作動する発振回路と、この発振回路に
より振動され、超音波振動ホーンを駆動させて液体を霧
化する超音波振動子とを含むものにおいて、前記発振回
路の電流を検出する第1検出回路と、前記直流昇圧回路
の出力を検出する第2検出回路と、これら第1と第2の
検出回路の検出出力に応じて、前記直流昇圧回路の出力
を制御する制御回路とを特徴的に備えて構成されている
この超音波霧化装置では、負荷が増加傾向になると、第
1の検出回路による電流検出で直流昇圧回路からの出力
が増大するように制御され、第2の検出回路で直流昇圧
回路の出力増大が検出されると、さらに直流昇圧回路の
出力が増大するように制御されるので、単なる定電流動
作よりも、発振回路に直流昇圧回路より大きなパワーが
供給される。
(ホ)実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
第1図は、この発明が実施される超音波吸入器の回路接
続図である。この超音波吸入器の回路部は、直流電源と
しての電池1、電源スィッチSW1、電池1等より供給
される直流電圧を昇圧するDC−DCコンバータ2、こ
のDC−DCコンバータ2から供給される電源電圧によ
り作動し、超音波振動子4を振動させる発振回路3、こ
の発振回路3に流れる電流を検出する電流検出回路(第
1の検出回路)5、DC−DCコンバータ2の出力を検
出する出力電圧検出回路(第2の検出回路)6、これら
電流検出回路5及び出力電圧検出回路6の検出出力に応
じてDC−DCコンバータ2の出力を制御する制御回路
7、外部の直流電圧源を接続するためのジャック8等か
ら構成されている。
DC−DCコンバータ2は、トランジスタTr1、Tr
2、Tr3、コンデンサC2と抵抗R4で形成される充
放電回路、昇圧トランスTI、充電用のコンデンサC3
等から構成されている。
発振回路3は、トランジスタTr4、コイルL3、発振
トランスT2、抵抗R5、R6、コンデンサ−05から
なるプロソチング発振回路である。
なおd3、d4、d5はサージ吸収用のダイオード、ツ
ェナーダイオードである。この発振回路3とDC−DC
コンバータ2のコモン間に、電流検出回路5の抵抗R7
と可変抵抗器VRIの並列接続と抵抗R8とサーミスタ
THLの並列接続(温度補償回路)が、直列に接続され
ている。この回路で発振回路3に流れる電流に応じた電
圧を導出し、抵抗R9を介して、制御回路7を構成する
トランジスタTr6のベースに入力されるようになって
いる。
出力電圧検出回路6は、トランジスタTr5と抵抗RI
O1R11、R12から構成され、抵抗RIOとR11
が直列に接続され、DC−DCコンバータ2の出力(高
圧(!1ll)とコモン間に接続され、抵抗RIOとR
11の接続点がトランジスタTr5のベースに接続され
ている。また、トランジスタTr5のエミッタがDC−
DCコンバータ2のコモンに接続され、コレクタが抵抗
R12を介して発振回路3のコモンに接続されている。
この出力電圧検出回路6を設けた点に、この回路の特徴
があり、D(、−DCコンバータ2の出力が大きくなる
と、応じて抵抗RIOとR11の接続点の電位が上がり
、トランジスタTr50オンが助長されるようになって
いる。
次に、実施例回路の動作を説明する。
電源スィッチSWIがオンされると、電池1の正電圧が
、抵抗R2を介してトランジスタTriのベースに与え
られ、トランジスタTrlがオンし、このトランジスタ
Triのコレクタ電流が流れ始め、トランジスタTr2
がオンし、そのコレクタ電流が流れる。ここで、トラン
ジスタTr6は当初はオフであるとする。上記トランジ
スタTr2のコレクタ電流により、トランジスタTr3
がオンする。このオンにより抵抗R4、コンデンサC2
、トランジスタTr3のベース、コレクタを通して、コ
ンデンサC2に充電電流が流れ、トランジスタTr3の
ベースは電位が低下し、やがてトランジスタT r 3
はオフする。トランジスタT r 3がオフすると、コ
ンデンサC2に充電された電荷は抵抗R4、昇圧トラン
スTI、ダイオードd1、d2、コンデンサC2、コモ
ンの経路で放電し、トランジスタTr3のベースの電位
が上昇し、再びトランジスタT r 3のベース電流が
流れ始め、トランジスタTr3がオンする。
このようにして、トランジスタTr3のオン・オフが繰
返され、昇圧トランスT1の2次コイルL2に流れる電
流がオン・オフし、トランジスタTr3のオフ時に、2
次コイルL2の逆起電力によりダイオードd1、d2が
導通し、コンデンサC3が充電され、電池電圧が昇圧さ
れる。このコンデンサC3に充電された電荷が、発振回
路3に与えられ、発振回路3に電流を流すことになる。
発振回路3では、電流が供給されるとコンデンサC5を
充電する。充電の進行により、トランジスタTr4のベ
ース電位が上昇し、ベース電流が流れ始め、同様にコレ
クタにも流れ始める。そして、このコレクタ電流の増加
は、発振トランスT2の2次コイルL5に起電力を誘起
し、さらにへ−スミ流を増加し、いわゆる正帰還動作を
行う。
その後、トランジスタTr4のベース電流は、コンデン
サC5の逆充電により次第に減少し、コレクタ電流の増
加は停止する。コレクタ電流のこの変化は、2次コイル
L5に逆起電力を誘起し、この場合も、正帰還動作によ
り、トランジスタTr4は瞬時にオフする。このように
して、トランジスタTr4はオン・オフを繰返し、発振
動作を継続する。この発振動作により、超音波振動子4
が振動し、図示外の超音波振動ホーンが駆動されて、霧
化作用が営まれる。
発振回路3の発振動作が開始されると、発振回路3に流
れる電流が、電流検出回路5の抵抗VRl等を流れ、発
振回路3の電流に応じた電圧が、抵抗R9を介して制御
回路7のトランジスタTr6のベースに入力される。こ
の電圧の変化は、トランジスタTr6のベース・エミー
タ間電圧の変化となり、この電圧値によって、トランジ
スタTr6がオンされる。すなわち、電流検出回路5で
検出される電流値が大で、抵抗R9より入力される電圧
値が大きいと、トランジスタTr6がオンする。トラン
ジスタTr6がオンすると、その分、トランジスタTr
iのベース電流が減少し、トランジスタTriがオンし
にくくなる。そのため、トランジスタTr3のオフ期間
が伸びて、D(、−DCコンバータ2の発振周期が大と
なり、DC1DCコンバータ2の出力が低下する。
逆に、電流検出回路5で検出される電流値が小となり、
トランジスタTr6のベースに入力され、る電圧が小と
なると、トランジスタTr6を流れる電流が減少傾向と
なり、トランジスタTrlのベース電流の減少度合が小
となり、トランジスタTr3のオフ期間も短くなり、D
C−DCコンバータ2の出力を高める方向に制御される
。このようにな制御により、発振回路3には定電流が供
給されることになる。
この実施例回路には、電流検出回路5の他に、出力電圧
検出回路6が併設されている。そのため、例えば超音波
振動子4の負荷が大となり、これによりインピーダンス
が大で、DC−DCコンバータ2から発振回路3への供
給パワーが増加すると、抵抗RIOとR11の接続点の
電位が上がり、トランジスタTr5のベース電流が大と
なり、トランジスタTr5はオン傾向となるため、抵抗
VR1を流れる電流が減少し、トランジスタT r 6
のベース電流も減少する。応じてトランジスタTrlの
ベース電流を増加させ、トランジスタTr3のオフ期間
を短くするように動作するので、DC−DCコンバータ
2の出力は、さらにより増加し、発振回路3−・のパワ
ー供給が増大する。
逆に、超音波振動子4の負荷が小となり、DC−DCコ
ンバータ2から発振回路3への供給パワーが減少すると
、トランジスタT r 5のベース電流が小となり、ト
ランジスタTr5はオフ傾向となるため、トランジスタ
Tr6は相対的にオン傾向となり、トランジスタTri
のベース電流を流れにくくするので、DC−DCコンバ
ータ2の出力をさらに減少させる。
このように、制御回路7のベース・エミッタ間電圧は、
電流検出回路5の検出出力、つまり発振回路3の電流の
みならず、出力電圧検出回路6の検出出力、つまりDC
−DCコンバータ2の出力電圧によっても変化するので
、発振回路3の負荷変動に対し、定電流回路動作のもの
に比較して、DC−DCコンバータ2の出力を敏感に反
応させることができる。
(へ)発明の効果 この発明によれば、従来の定電流回路動作のものに比し
、負荷変動に対し、より敏感に反応させて直流昇圧回路
の出力パワーを制御するものであるから、負荷が増加し
た場合、特に低Qの負荷で、負荷増加にもかかわらずイ
ンピーダンスがそれほど大きくならない場合でも、定電
流動作以上のパワーが供給され、十分に霧化がなされ、
安定した霧化をなすことができる。また、超音波振動ホ
ーンに加わる負荷がない場合には、発振回路に供給され
るパワーは極めて小さくなるので、電池寿命が大となる
上、振動ホーンも破壊されにくいという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明が実施される超音波吸入器の回路接
続図、第2図は、従来技術を説明するための超音波吸入
器の概略回路図である。 1:電池、     2 : DC−DCコンバータ、
3:発振回路、  4:超音波振動子、5:電流検出回
路、6:出力電圧検出回路、7;制御卸回路。 特許出願人        立石電機株式会社代理人 
    弁理士  中 村 茂 信第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流電源と、この直流電源よりの直流電圧を昇圧
    する直流昇圧回路と、この直流昇圧回路の出力電圧を受
    けて作動する発振回路と、この発振回路により振動され
    、超音波振動ホーンを駆動させて液体を霧化する超音波
    振動子とを含む超音波霧化装置において、 前記発振回路の電流を検出する第1検出回路と、前記直
    流昇圧回路の出力を検出する第2検出回路と、これら第
    1と第2の検出回路の検出出力に応じて、前記直流昇圧
    回路の出力を制御する制御回路とを備えたことを特徴と
    する超音波霧化装置。
JP23433085A 1985-10-19 1985-10-19 超音波霧化装置 Granted JPS6295166A (ja)

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JPH0510984B2 JPH0510984B2 (ja) 1993-02-12

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