KR20190012146A

KR20190012146A - 분무 장치

Info

Publication number: KR20190012146A
Application number: KR1020187030765A
Authority: KR
Inventors: 반 탄 다우; 다카히로 오쿠이에
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2019-02-08
Also published as: CO2018012028A2; MX2018013466A; AU2017271778A1; PH12018502442A1; WO2017203993A1; JP2019517382A; US20190388930A1; BR112018072790A2; AR108306A1; EP3463683A1; CN109195712A; ZA201805751B; TW201801800A

Abstract

일 실시형태에 따른 분무 장치 (2) 는 분무될 액체 (L) 를 저장하는 액체 저장부 (60), 액체 저장부에 액체를 공급하는 액체 공급 유닛 (58), 및 액체 저장부와 연통하고 액체 저장부 내의 액체를 분무하도록 구성되는 분무 유닛 (62) 을 포함하고, 액체 공급 포트가 액체 저장부에서 액체 저장부의 바닥부 (68) 를 향하고 바닥부로부터 이격된 상태에서, 액체 공급 유닛의 액체 공급 포트 (582a) 는 액체 저장부에 배치되고, 액체 저장부는 가능하다면 래비린스 (labyritnth) 공기 경로를 구비한 브리더 요소 (84) 에 의해 대기로 개방된다. 변형예 (나타내지 않음) 는, 분무 유닛 측에서 액체 공급로의 일부로부터 분기하고 액체 저장부에 연결되는 분기로를 포함할 수도 있다.

Description

분무 장치

본 발명은 분무 장치에 관한 것이다.

분무 장치로서, 특허 문헌 1 (PTL1) 에 기재된 기술이 공지되어 있다. 특허 문헌 1 에 기재된 액체 분무 장치는 액체를 저장하기 위한 탱크, 많은 미소공들을 가지는 탄성 진동판, 및 탄성 진동판을 초음파적으로 진동하기 위한 초음파 트랜스듀서를 포함한다. 이 액체 분무 장치에서, 탄성 진동판은 초음파 트랜스듀서에 의해 초음파적으로 진동되어서, 탱크로부터 공급된 액체는 장치 외부에서 분무된다. 본 기술 분야에 관련된 다른 문헌들은 특허 문헌들 2 및 3 (PTL 2 및 3) 을 포함한다.

일본 미심사 특허 공개 제 2014-155908 호 일본 미심사 특허 공개 제 2007-29772 호 일본 미심사 특허 공개 평 11-56195 호

PTL 1 에 기재된 기술에서, 탱크에 저장된 액체의 액체 표면 위 벽부에 구멍들이 형성된다. 이 구멍들은, 액체 분무 장치를 구동함으로써 탱크 내 액체가 분무될 때, 탱크 내외의 대기압이 일정하게 유지될 수 있도록 허용한다. 결과적으로, 탱크 내부 압력 감소로 인해 미소공들로부터 탄성 진동판으로 외부 공기의 혼합이 억제된다.

하지만, 탱크 내외의 대기압이 일정하게 유지될 때에도, 탄성 진동판의 초음파 진동에 의해 탄성 진동판의 근방에 기포들이 발생하고, 기포들로 인해 분무가 불안정해질 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 안정적인 분무를 달성할 수 있는 분무 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 양태에 따른 액체를 분무하기 위한 분무 장치는: (A) 분무될 액체를 저장하는 액체 저장부; (B) 상기 액체 저장부에 상기 액체를 공급하는 액체 공급 유닛; 및 (C) 상기 액체 저장부와 연통하는 분무 유닛으로서, 상기 분무 유닛은 초음파 트랜스듀서 및 진동판을 포함하고, 상기 진동판은 복수의 관통공들을 가지고, 상기 초음파 트랜스듀서의 초음파 진동에 의해 액체 저장부 내의 액체를 분무하는, 상기 분무 유닛을 포함하고, 액체 공급 포트가 액체 저장부에서 액체 저장부의 바닥부를 향하고 상기 바닥부로부터 이격된 상태에서, 상기 액체 공급 유닛의 액체 공급 포트는 액체 저장부에 배치되고, 상기 액체 저장부는 대기로 개방된다.

분무 장치에서, 액체 공급 유닛으로부터 액체 저장부로 공급된 액체는 액체 저장부에 저장된다. 액체 저장부는 분무 유닛과 연통하므로, 액체 저장부 내 액체는 분무 유닛으로 공급된다. 액체가 분무 유닛에 공급된 상태에서 분무 유닛에 포함된 초음파 트랜스듀서가 작동되므로, 복수의 관통공들을 갖는 진동판은 초음파적으로 진동하여서, 분무 유닛으로부터 액체를 분무한다. 진동판이 초음파적으로 진동할 때, 진동판의 근방에서 액체의 압력 저하 또는 분무 장치로 들어오는 외기로 인해 분무 유닛의 근방에서 기포들이 발생할 수도 있다. 분무 장치에서, 분무 유닛은 액체 저장부와 연통하므로, 분무 유닛의 근방에서 발생하는 기포들은 액체 저장부로 유입된다. 액체 저장부는 대기로 개방되므로, 액체 저장부로 유입되는 기포들은 액체 저장부를 통하여 분무 장치의 외부로 배출될 수 있다. 이런 식으로, 분무 유닛이 작동될 때 발생하는 기포들은 액체 저장부를 통하여 분무 장치의 외부로 배출되므로, 기포들은 분무 유닛의 근방에 머무르기 쉽지 않다. 따라서, 분무 유닛의 근방에서 기포들에 의해 방해받지 않으면서 일정한 양의 액체가 액체 공급로를 통하여 분무 유닛으로 공급된다. 결과적으로, 안정적인 분무가 달성될 수 있다. 또한, 상기 분무 장치에서, 액체 공급 유닛의 액체 공급 포트는 바닥부로부터 이격되도록 액체 저장부에 배치된다. 따라서, 액체 저장부 내 액체의 액체 레벨 높이는 액체 공급 포트와 바닥부 사이 거리에 의해 유지될 수 있으므로, 액체는 분무 유닛으로 안정적으로 공급될 수 있다. 결과적으로, 안정적인 분무가 달성될 수 있다.

돌기 또는 스페이서가 상기 바닥부에 직립하여 설치될 수도 있고, 상기 액체 공급 포트는 상기 돌기 또는 상기 스페이서의 상단부와 접촉할 수도 있다. 그러므로, 액체 공급 포트와 바닥부 사이 거리가 확실히 확보될 수 있다.

상기 바닥부는 상기 액체 공급 포트 수직 하방으로부터 상기 분무 유닛을 향하여 연속적으로 형성되는 오목부를 가질 수도 있다. 따라서, 액체는 오목부에 의해 가이드되면서 액체 공급 포트로부터 액체 저장부로 공급된 액체는 분무 유닛으로 공급될 수 있다.

상기 진동판의 분무 영역의 상단부의 위치는 수직 방향으로 액체 저장부에서 액체 표면의 위치와 동일하거나 하방에 있을 수도 있다. 결과적으로, 액체는 분무 영역에 확실히 공급될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따른 액체를 분무하기 위한 분무 장치는: (a) 분무될 액체를 저장하는 액체 저장부; (b) 상기 액체 저장부 수직 하방에 배치된 분무 유닛으로서, 상기 분무 유닛은 초음파 트랜스듀서 및 진동판을 포함하고, 상기 진동판은 복수의 관통공들을 가지고, 상기 초음파 트랜스듀서의 초음파 진동에 의해 액체 저장부 내의 액체를 분무하는, 상기 분무 유닛; (c) 상기 액체 저장부 내의 액체를 상기 분무 유닛으로 공급하는 액체 공급로; 및 (d) 상기 분무 유닛 측에서 상기 액체 공급로의 부분으로부터 분기하고, 상기 액체 저장부에 연결된 분기로를 포함하고, 상기 액체 저장부는 대기로 개방된다.

상기 분무 장치에서, 액체 저장부 내 액체는 액체 공급로를 통하여 분무 유닛으로 공급된다. 액체가 분무 유닛으로 공급된 상태에서 분무 유닛에 포함된 초음파 트랜스듀서가 작동될 때 복수의 관통공들을 갖는 진동판은 초음파적으로 진동하여서, 분무 유닛으로부터 액체를 분무한다. 진동판의 초음파 진동이 발생할 때, 진동판의 근방에서 액체의 압력 저하 또는 분무 장치로 들어오는 외기로 인해 분무 유닛의 근방에서 기포들이 발생할 수도 있다. 분무 장치는 분무 유닛 측에서 액체 공급로의 부분으로부터 분기하는 분기로를 포함한다. 분기로는 분무 유닛 위에 위치한 액체 저장부에 연결된다. 따라서, 기포들은 분무 유닛의 근방에서 발생하고 분기로 안으로 유입되고, 분기로에 의해 가이드되고 액체 저장부로 유입된다. 액체 저장부는 대기로 개방되므로, 분기로로부터 액체 저장부로 유입되는 기포들은 분무 장치의 외부로 배출될 수 있다. 이런 식으로, 분무 유닛이 작동될 때 발생하는 기포들은 분기로 및 액체 저장부를 통하여 분무 장치의 외부로 배출되므로, 기포들은 분무 유닛의 근방에 머무를 가능성이 없다. 따라서, 분무 유닛의 근방에서 기포에 의해 방해받지 않으면서 액체 공급로를 통하여 일정한 양의 액체가 분무 유닛으로 공급될 수 있다. 결과적으로, 안정적인 분무가 달성될 수 있다.

상기 액체 저장부는 상기 액체가 외부로부터 공급되는 제 1 챔버; 및 상기 제 1 챔버의 측방에 배치된 제 2 챔버로서, 상기 제 2 챔버는 대기로 개방되는 상기 제 2 챔버를 포함할 수도 있고, 상기 액체 공급로는 상기 제 1 챔버에 연결될 수도 있고, 상기 분기로는 상기 제 2 챔버에 연결될 수도 있다.

이 경우에, 제 1 챔버 내 액체는 액체 공급로를 통하여 분무 유닛으로 공급된다. 한편, 분무 유닛의 근방에서 발생하는 기포들은 분기로를 통하여 제 2 챔버로 유입된다. 기포들은 제 2 챔버로부터 대기로 배출된다. 따라서, 기포들은 거의 제 1 챔버로 유입되지 않으므로, 액체를 분무 유닛으로 안정적으로 공급할 수 있다. 이 실시형태에서, 분무 장치는 액체를 제 1 챔버에 공급하는 액체 공급 유닛을 추가로 포함할 수도 있다.

상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버는 칸막이 벽이 그 사이에 개재된 상태로 서로 인접해 있을 수도 있고, 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버를 연결하는 액체 통로는 수직 방향으로 상기 칸막이 벽의 하부에 형성될 수도 있다.

이 경우에, 제 1 챔버와 제 2 챔버는 칸막이 벽의 하부에 형성된 액체 통로를 통하여 연결되기 때문에, 제 1 챔버 내 액체가 제 2 챔버로 유입되어, 제 2 챔버에 또한 저장된다. 제 2 챔버 내 액체의 액체 레벨 높이는 제 2 챔버 측에서 액체 통로의 개구의 최대 높이로 유지된다. 이것은, 제 2 챔버가 대기로 개방되므로, 액체 레벨 높이가 최대 높이보다 낮아질 때, 제 2 챔버 내 액체 레벨 높이가 제 2 챔버 측에서 액체 통로의 개구의 최대 높이에 도달하도록 공기는 제 2 챔버로부터 제 1 챔버까지 액체 통로를 통하여 유동하고, 액체가 제 1 챔버로부터 제 2 챔버 측으로 유동하기 때문이다. 제 2 챔버 내 액체의 액체 레벨 높이가 제 2 챔버 측에서 액체 통로의 개구의 최대 높이로 유지되므로, 액체 압력은 안정적으로 분무 유닛에 인가될 수 있다. 결과적으로, 분무는 안정적으로 실시될 수 있다.

상기 분기로는 수직 방향으로 상기 제 2 챔버의 하부에 연결될 수도 있다.

상기 분무 유닛은 수평 방향에 대해 상기 액체를 상향 분무할 수도 있다. 본 발명의 다른 양태에 따른 분무 장치에서, 상기 분무 유닛은 액체를 수직 방향으로 하향 분무할 수도 있다.

상기 액체 저장부의 상부는, 상기 액체 저장부를 대기로 개방하는 개구를 포함할 수도 있다.

상기 분무 장치는 상기 액체 저장부 내 액체의 액체 누설을 방지하는 액체 누설 방지 유닛을 추가로 포함할 수도 있다. 예를 들어, 액체 누설 방지 유닛은 액체 저장부의 개구를 차단하도록 제공될 수도 있다.

이 경우에, 예를 들어, 액체 누설 방지 유닛은 액체 저장부의 개구를 차단하도록 제공되므로, 분무 장치가 넘어지거나 기울어질지라도, 액체 저장부에서 액체 누설이 방지될 수 있다.

누설 방지부는 대기를 개구로 통과시키기 위한 공기 경로를 포함할 수도 있고, 상기 공기 경로는 적어도 한 번 구부러질 수도 있다.

결과적으로, 개구가 액체 누설 방지 유닛에 의해 차단될지라도 액체 저장부의 내부는 대기로 개방된다. 또한, 공기 경로는 적어도 한 번 구부러지므로, 공기 경로를 통한 액체의 누설은 발생할 가능성이 없다.

상기 액체 누설 방지 유닛은 하우징 공간을 갖는 하우징 유닛으로서, 상기 하우징 유닛은 상기 개구를 향하는 위치에서의 제 1 관통공, 및 수직 방향으로 상기 제 1 관통공에 대향한 제 2 관통공을 갖는, 상기 하우징 유닛; 및 수직 방향으로 상기 하우징 공간을 분할하는 칸막이 판을 포함할 수도 있고, 영역 연결로가 상기 제 1 관통공과 상기 제 2 관통공을 연결하는 가상 직선으로부터 벗어난 위치에서 상기 칸막이 판 위의 영역과 상기 칸막이 판 아래의 영역을 연결하도록 상기 영역 연결로가 상기 칸막이 판에 형성될 수도 있다.

이 구성에서, 하우징 유닛의 하우징 공간은 수직 방향으로 칸막이 판에 의해 분할된다. 따라서, 액체가 액체 저장부의 개구를 대면하는 제 1 관통공으로부터 하우징 공간으로 유입될지라도, 액체는 제 1 관통공에 대향한 제 2 관통공에 거의 도달하지 않는다. 칸막이 판은 상기 영역 연결로를 가지므로, 공기 경로는 제 1 관통공, 영역 연결로 및 제 2 관통공으로 이루어지고, 따라서 액체 저장부는 대기로 개방될 수 있다.

상기 액체 누설 방지 유닛은 복수의 칸막이 판들을 가질 수도 있고, 상기 복수의 칸막이 판들은 수직 방향으로 상기 하우징 공간을 복수의 영역들로 분할할 수도 있고, 상기 복수의 칸막이 판들의 인접한 칸막이 판들은 수직 방향에 대해 상호 반대로 경사져 있을 수도 있고, 상기 복수의 칸막이 판들의 상기 인접한 칸막이 판들 각각에 형성된 영역 연결로는 수직 방향으로 볼 때 상이한 위치들에 형성될 수도 있다.

이 구성에서, 하우징 유닛의 하우징 공간은 수직 방향으로 복수의 칸막이 판들에 의해 복수의 영역들로 분할된다. 공기 경로는 복수의 칸막이 판들, 제 1 관통공 및 제 2 관통공에 의해 형성된 영역 연결로에 의해 형성되므로, 액체 저장부는 전술한 대로 대기로 개방될 수 있다. 칸막이 판들이 하우징 유닛에 제공되므로, 액체 저장부의 개구 및 제 1 관통공을 통하여 하우징 유닛으로 유입되는 액체는 외부로 누설될 가능성이 없다. 또한, 복수의 칸막이 판들 중 인접한 칸막이 판들에 의해 형성된 영역 연결로가 수직 방향으로 보았을 때 다른 위치들에 형성되고, 공기 경로는 다수 회 구부러진다. 따라서, 이 점에 있어서, 액체 누설은 거의 발생하지 않는다. 또한, 복수의 칸막이 판들 중에서, 인접한 칸막이 판들은 수직 방향에 대해 상호 반대로 경사지도록 제공된다. 따라서, 분무 장치가 경사지거나 넘어진 상태로부터 올바른 위치로 복귀될 때, 하우징 유닛 내 액체는 자연스럽게 액체 저장부의 내부로 복귀한다.

분무 장치에 따르면, 분무 장치로부터 액체의 분무가 안정화될 수 있다.

도 1 은 제 1 실시형태에 따른 분무 장치의 모식도이다.
도 2 는 도 1 의 분무 장치의 분무 유닛의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라서 본 단면도이다.
도 3 은 제 1 실시형태에 따른 분무 장치의 일례의 구체적 구성의 사시도이다.
도 4 는 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라서 본 단면도이다.
도 5 는 도 3 에 도시된 분무 장치의 챔버 유닛의 상면도이다.
도 6 은 도 3 에 도시된 분무 장치가 포함할 수 있는 액체 누설 방지 유닛의 모식도이다.
도 7 은 실험들 1 및 2 의 실험 결과들을 도시한 도면이다.
도 8 은 실험들 3 및 4 의 실험 결과들을 도시한 도면이다.
도 9 는 분무 장치의 변형예의 모식도이다.
도 10 은 분무 장치의 또 다른 변형예의 모식도이다.
도 11 은 제 2 실시형태에 따른 분무 장치의 일례의 개략적 구성의 사시도이다.
도 12 는 도 11 의 ⅩⅡ-ⅩⅡ 선을 따라서 본 단면 구성의 모식도이다.
도 13 은 액체가 도 12 에서 생략된 도면이다.
도 14 는 도 11 에 도시된 분무 장치의 챔버 유닛의 분해 사시도이다.
도 15 는 도 11 에 도시된 분무 장치의 분무 유닛의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 은 도 11 에 도시된 분무 장치의 액체 누설 방지 유닛의 모식도이다.
도 17 은 실험들 5 및 6 의 실험 결과들을 보여주는 도면이다.

본 발명의 실시형태들은 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 동일한 요소들에 동일한 도면 부호들이 부가된다. 중복 설명은 생략될 것이다. 도면들의 치수 비들은 설명된 비들과 항상 일치하지는 않는다.

도 1 은 일 실시형태에 따른 분무 장치의 구성의 모식도이다. 도 1 에 도시된 대로, 분무 장치 (1) 는 액체 공급 유닛 (12), 액체 저장부 (30), 액체 공급로 (14) 및 분무 유닛 (16) 을 포함한다. 분무 장치 (1) 는, 액체 저장부 (30) 에 저장된 액체 (L) 를 액체 공급로 (14) 를 통하여 분무 유닛 (16) 에 공급하고 상기 액체를 분무 유닛 (16) 으로부터 분무하는 장치이다.

액체 공급 유닛 (12) 은 액체 (L) 를 액체 저장부 (30) 에 공급하는 액체 공급원이다. 액체 공급 유닛 (12) 은, 예를 들어, 용기이고, 용기의 예는 탱크 또는 보틀 (bottle) 을 포함한다. 액체 (L) 의 예로는 약액 (chemical liquid) 또는 물을 포함한다. 약액은 분무 장치 (1) 의 사용에 적합한 용액일 수도 있다. 약액의 예로는 방향유들, 의약품들, 농약들, 살충제들, 공기 정화제들, 화장용 액체들, 리퀴드 파운데이션들 등을 비롯한 액체들을 포함한다.

액체 저장부 (30) 는 액체 공급 유닛 (12) 으로부터 공급된 액체 (L) 를 저장한다. 액체 저장부 (30) 는 칸막이 벽 (32) 을 가지고, 액체 저장부 (30) 의 내부는 칸막이 벽 (32) 에 의해 제 1 챔버 (31) 및 제 1 챔버 (31) 의 측방에 배치된 제 2 챔버 (33) 로 나누어진다. 제 1 챔버 (31) 및 제 2 챔버 (33) 를 연결하고, 액체 (L) 가 통과하는 액체 통로 (34) 는 칸막이 벽 (32) 의 하부에 수직 방향으로 형성된다.

액체 공급 유닛 (12) 은 액체 안내로 (13) 를 통하여 제 1 챔버 (31) 의 상부에 연결된다. 액체 공급 유닛 (12) 내 액체 (L) 는 제 1 챔버 (31) 로 유입된다. 액체 (L) 는 제 1 챔버 (31) 에 일시적으로 저장된다. 액체 공급로 (14) 는 제 1 챔버 (31) 의 하부에 연결된다. 제 1 챔버 (31) 내 액체 (L) 는 액체 공급로 (14) 를 통하여 분무 유닛 (16) 으로 공급된다.

제 2 챔버 (33) 는 제 1 챔버 (31) 에 인접해 있고 액체 통로 (34) 를 통하여 제 1 챔버 (31) 에 연결된다. 따라서, 제 1 챔버 (31) 로 유입되는 액체 (L) 는 또한 제 2 챔버 (33) 에 저장된다. 개구 (33a) 는 제 2 챔버 (33) 의 상부에 형성된다. 제 2 챔버 (33) 의 내부 공간 (S₃₃) 은 개구 (33a) 를 통하여 대기로 개방되어 있다. 즉, 제 2 챔버 (33) 는 대기 릴리스 챔버이다.

액체 공급로 (14) 는 액체 저장부 (30) 와 분무 유닛 (16) 을 연결한다. 액체 공급로 (14) 는 액체 저장부 (30) 로부터 분무 유닛 (16) 으로 액체 (L) 를 공급하기 위한 유로이다. 구체적으로, 액체 공급로 (14) 의 일 단부는 제 1 챔버 (31) 에 연결되고, 타 단부는 분무 유닛 (16) 에 연결된다. 도 1 에 도시된 대로, 액체 공급로 (14) 는, 예를 들어, 실질적으로 L 형상을 갖는다. 구체적으로, 액체 공급로 (14) 는 액체 저장부 (30) 의 제 1 챔버로부터 수직 하방으로 연장된 후 수직 방향과 교차하는 방향으로 구부러질 수도 있다.

분무 유닛 (16) 은 액체 저장부 (30) 로부터 공급된 액체 (L) 를 무화시키고 그 액체를 분무 장치 (1) 외부로 배출한다. 분무 유닛 (16) 은 액체 공급로 (14) 의 액체 출구측 단부 부분에 부착되고 수직 방향으로 액체 저장부 (30) 아래에 배치된다. 도 2 를 참조하면, 분무 유닛 (16) 의 구성의 일례가 설명될 것이다. 도 2 는 분무 유닛 (16) 의 일례로서 압전 분무 유닛의 단면 구성을 보여준다. 도 2 에 도시된 대로, 분무 유닛 (16) 은 압전 트랜스듀서 (초음파 트랜스듀서) (18) 및 진동판 (20) 을 포함한다. 도 2 에 도시된 분무 유닛 (16) 은 압전 트랜스듀서 (18) 에 대해 진동판 (20) 측의 액체 공급로 (14) 에 연결된다. 즉, 액체 (L) 는 진동판 (20) 측으로부터 분무 유닛 (16) 으로 유입된다.

압전 트랜스듀서 (18) 는 디스크 형상을 가지고, 개구 (18a) 는 압전 트랜스듀서의 중앙부에 형성된다. 압전 트랜스듀서 (18) 는 0.1 ㎜ ~ 4.0 ㎜ 의 두께를 가지는 박판일 수도 있다. 압전 트랜스듀서 (18) 의 외경의 예는 6 ㎜ ~ 60 ㎜ 이다. 압전 트랜스듀서 (18) 는, 예를 들어, 압전 세라믹 (예를 들어, 티탄산 지르콘산 연 (PZT)) 으로 만들어질 수도 있고 압전 요소일 수도 있다. 압전 트랜스듀서 (18) 는 반경 방향으로 초음파 진동을 발생시키도록 구성된다. 구체적으로, 압전 트랜스듀서 (18) 는 두께 방향으로 분극화된다. 압전 트랜스듀서 (18) 의 양면에 형성된 전극들 (미도시) 에 고주파 전압이 인가되어서, 반경 방향으로 초음파 진동을 유발한다. 압전 트랜스듀서 (18) 의 공진 주파수의 예는 30 kH 내지 500 kH 이다.

진동판 (20) 은 디스크 형상을 가지고 0.02 ㎜ ~ 2.0 ㎜ 의 두께를 가지는 박판일 수도 있다. 진동판 (20) 의 외경은 압전 트랜스듀서 (18) 의 개구 (18a) 의 내경보다 크도록 선택된다. 진동판 (20) 의 외경의 예는 6 ㎜ ~ 60 ㎜ 이다. 진동판 (20) 의 재료의 예들로는 니켈, 니켈 합금 및 철 합금을 포함한다. 진동판 (20) 에서, 압전 트랜스듀서 (18) 의 개구 (18a) 를 대면하는 영역 (환언하면, 대면 영역) 은 액체 (L) 를 분무하기 위한 분무 영역 (21) 이다. 진동판 (20) 은 압전 트랜스듀서 (18) 의 개구 (18a) 를 덮은 상태에서 압전 트랜스듀서 (18) 에 대해 동축을 이루도록 압전 트랜스듀서 (18) 에 접합된다. 도 2 에 도시된 대로, 진동판 (20) 의 중앙부 또는 분무 영역 (21) 은 액체 (L) 의 분무 방향으로 돌출 형상을 가질 수도 있다. 진동판 (20) 의 중앙부 또는 분무 영역 (21) 은 액체 (L) 의 분무 방향에 반대 방향으로 돌출 형상을 가질 수도 있다. 대안적으로, 진동판 (20) 은 평판 형상을 가질 수도 있다.

진동판 (20) 에서, 두께 방향으로 진동판 (20) 을 관통하는 복수의 관통공들 (20a) 이 형성된다. 관통공 (20a) 의 직경의 예는 3 ㎛ ~ 150 ㎛, 보다 바람직하게 3 ㎛ ~ 50 ㎛ 이다. 도 2 에 도시된 실시예에서, 복수의 관통공들 (20a) 이 전체 진동판 (20) 에 형성된다. 하지만, 복수의 관통공들 (20a) 이 분무 영역 (21) 에 형성되면 충분하다.

압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 은 케이싱 (22) 에 수용되고 한 쌍의 탄성 링들 (24) 사이에 유지된다.

케이싱 (22) 은 바닥이 있는 관형 형상을 갖는 제 1 케이싱 부재 (221) 및 바닥이 있는 관형 형상을 갖는 제 2 케이싱 부재 (222) 를 갖는다. 제 1 케이싱 부재 (221) 및 제 2 케이싱 부재 (222) 의 바닥부들의 형상들 및 크기들은 동일할 수도 있다. 제 1 케이싱 부재 (221) 및 제 2 케이싱 부재 (222) 의 바닥부들이 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 을 수용하기 위한 하우징 공간을 형성하기 위해서 서로 대면하도록 제 1 케이싱 부재 (221) 및 제 2 케이싱 부재 (222) 가 결합된다. 제 1 케이싱 부재 (221) 및 제 2 케이싱 부재 (222) 의 바닥부들에서, 개구 (221a) 및 개구 (222a) 는 압전 트랜스듀서 (18) 의 개구 (18a) 에 대응하는 (또는 대면하는) 영역들에 형성된다. 개구 (221a) 는 케이싱 (22) 으로 액체 (L) 를 도입하기 위한 도입구로서 기능을 하고, 개구 (222a) 는 액체 (L) 를 위한 분무구로서 기능을 한다.

제 1 케이싱 부재 (221) 및 제 2 케이싱 부재 (222) 를 고정하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 을 교체할 수 있도록, 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 이 분리될 수 있는 고정 방법이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 케이싱 부재 (221) 및 제 2 케이싱 부재 (222) 중 하나는 클로 (claw) 부분을 가지고, 제 1 케이싱 부재 (221) 및 제 2 케이싱 부재 (222) 중 다른 하나는 클로 부분과 맞물리는 부분 (클로 수용 부분) 을 가지고, 맞물림 등에 의한 고정 방법을 예로 든다. 케이싱 (22) 에서, 압전 트랜스듀서 (18) 에 고 전압을 인가하기 위한 배선이 통과할 수 있도록 허용하기 위한 홀이 통상 형성된다.

한 쌍의 탄성 링들 (24) 중 하나의 탄성 링 (24) 은 진동판 (20) 과 제 1 케이싱 부재 (221) 의 바닥부 사이에서 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 과 동축으로 배치되고, 다른 탄성 링 (24) 은 압전 트랜스듀서 (18) 와 제 2 케이싱 부재 (222) 의 바닥부 사이에서 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 과 동축으로 배치된다.

탄성 링 (24) 의 재료의 예는 고무와 같은 탄성 재료이고, 탄성 링 (24) 의 예는 O-링이다. 진동판 (20) 과 제 1 케이싱 부재 (221) 의 바닥부 사이에 배치된 탄성 링 (24) 은 진동판 (20) 과 제 1 케이싱 부재 (221) 에 의해 가압되어 탄성 변형된다. 압전 트랜스듀서 (18) 와 제 2 케이싱 부재 (222) 의 바닥부 사이에 배치된 탄성 링 (24) 은 압전 트랜스듀서 (18) 와 제 2 케이싱 부재 (222) 에 의해 가압되어 탄성 변형된다. 결과적으로, 케이싱 (22) 으로 유입되는 액체 (L) 는 탄성 링 (24) 내부에 국한되어서, 그것은 케이싱 (22) 으로부터 누설되지 않는다.

분무 유닛 (16) 의 구성 예는 구체적으로 도 2 를 참조하여 설명된다. 분무 유닛 (16) 은 임의의 공지된 압전 분무 유닛일 수도 있다.

도 1 에 도시된 대로, 분무 유닛 (16) 은 배선 (W) 을 통하여 구동 유닛 (26) 에 전기적으로 연결된다. 도 1 에서, 분무 유닛 (16) 과 구동 유닛 (26) 을 전기적으로 연결하기 위한 배선 (W) 은 일점 쇄선에 의해 개략적으로 나타나 있다. 구동 유닛 (26) 은 전원 (261), 구동 회로 (262), 및 스위치 (263) 를 포함한다.

전원 (261) 은 구동 회로 (262) 를 통하여 분무 유닛 (16) 으로 전압을 공급하는 전력 공급원이다. 전원 (261) 은 직류 전원이고, 그것의 예들로는 건전지들을 포함한다. 구동 회로 (262) 는 전원 (261) 에 전기적으로 연결되고 전원 (261) 으로부터 공급된 동력을 기반으로 압전 트랜스듀서 (18) 를 초음파적으로 진동시키기 위해 고주파 전압을 발생시키는 회로이다. 구동 회로 (262) 는, 예를 들어, 회로 보드에 장착된다. 스위치 (263) 는 구동 회로 (262) 에 전기적으로 연결된다. 스위치 (263) 는 구동 회로 (262) 의 작동을 온/오프시켜서, 압전 트랜스듀서 (18) 로 고주파 전압의 공급이 온/오프된다.

분무 장치 (1) 에서, 액체 저장부 (30) 내 액체 (L) 는 액체 공급로 (14) 를 통하여 분무 유닛 (16) 으로 공급된다. 액체 (L) 가 공급되는 상태에서 구동 유닛 (26) 의 스위치 (263) 가 켜지고 고주파 전압이 압전 트랜스듀서 (18) 로 공급될 때, 압전 트랜스듀서 (18) 는 반경 방향으로 초음파적으로 진동한다. 압전 요소의 초음파 진동은 진동판 (20) 을 그것의 두께 방향으로 초음파적으로 진동시킨다. 진동판 (20) 의 이런 초음파 진동은 복수의 관통공들 (20a) 을 갖는 진동판 (20) 과 접촉하는 액체 (L) 를 분무 유닛 (16) (구체적으로, 개구 (222a)) 으로부터 분무 장치 (1) 의 외부로 무화 및 분무시킨다. 분무 장치 (1) 에서, 액체 (L) 는 분무 유닛 (16) 에 직접 공급되므로, 더 많은 액체 (L) 가 분무 유닛 (16) 으로부터 분무될 수 있다.

분무 유닛 (16) 의 작동 중, 진동판 (20) 의 근방에서 액체 (L) 의 압력은 진동판 (20) 이 초음파적으로 진동함에 따라 감소할 수도 있고, 기포들 (B) 은 분무 유닛 (16) 의 근방에서 발생할 수도 있다. 대안적으로, 진동판 (20) 의 진동으로 인해, 가스가 외부로부터 분무 장치 (1) 로 들어올 수도 있고, 기포들 (B) 이 분무 유닛 (16) 의 근방에서 발생할 수도 있다.

도 1 에 도시된 대로, 분무 장치 (1) 는 분무 유닛 (16) 의 근방에서 기포들 (B) 을 배출하기 위한 기포 가이드로 (분기로) (28) 를 추가로 포함한다.

기포 가이드로 (28) 는 분무 유닛 (16) 에 가까운 액체 공급로 (14) 의 부분으로부터, 구체적으로, 액체 공급로 (14) 가 분무 유닛 (16) 에 연결된 부분의 근방으로부터 분기되는 분기로이다. 기포 가이드로 (28) 는 분무 유닛 (16) 수직 상방에 배치된 액체 저장부 (30) 의 제 2 챔버 (33) 에 연결된다. 액체 (L) 는 제 1 챔버 (31) 로부터 액체 통로 (34) 를 통하여 제 2 챔버 (33) 로 유입된다. 그러므로, 제 2 챔버 (33) 및 제 2 챔버 (33) 의 하부측에 배치된 액체 공급로 (14) 가 분무 유닛 (16) 에 연결되는 부분의 근방을 연결하는 기포 가이드로 (28) 는 또한 액체 (L) 로 충전된다.

이 구성으로, 분무 유닛 (16) 의 작동 중 분무 유닛 (16) 의 근방에서 기포들 (B) 이 발생할 때, 기포 (B) 는 기포 가이드로 (28) 내 액체 (L) 에서 자연히 상승하여 제 2 챔버 (33) 로 유입된다. 제 2 챔버 (33) 의 내부가 개구 (33a) 에 의해 대기로 개방되므로, 기포 가이드로 (28) 로부터 제 2 챔버 (33) 로 유입되는 기포들 (B) 은 분무 장치 (1) 의 외부로 배출된다.

분무 장치 (1) 에서, 액체 공급 유닛 (12) 은 주로 액체 공급로 (14) 를 통하여 분무 유닛 (16) 으로 액체 (L) 를 공급하므로, 액체 공급로 (14) 와 상이한 기포 가이드로 (28) 는 기포들 (B) 을 제 2 챔버 (33) 로 적극적으로 안내한다. 기포 가이드로 (28) 가 액체 공급로 (14) 의 분무 유닛 (16) 의 근방에 연결되므로, 분무 유닛 (16) 의 근방에서 발생하는 기포들 (B) 은 효율적으로 기포 가이드로 (28) 로 쉽게 유입된다. 따라서, 분무 유닛 (16) 의 근방에서 기포들 (B) 의 체류는 억제되고, 기포들 (B) 이 분무 유닛 (16) 으로 액체 (L) 의 공급을 차단할 가능성이 적다. 결과적으로, 분무 장치 (1) 의 작동 중 안정적인 분무가 달성될 수 있다. 환언하면, 분무 장치 (1) 의 작동 중 일정한 분무량이 유지될 수 있다.

분무 장치 (1) 에서, 기포 가이드로 (28) 를 제공함으로써 기포 (B) 가 제거될 수 있으므로, 분무 유닛 (16) 의 근방에서 기포들 (B) 이 발생하는 것을 방지할 수 있는 성분 (예를 들어, 액체를 흡수하는 액체 흡수 매체 등) 은 필요하지 않다. 그러므로, 분무 유닛 (16) 에 액체 (L) 를 직접 공급할 수 있다. 따라서, 분무 장치 (1) 가 연속 분무를 수행하는 동안, 분무 장치 (1) 는 단위 시간당 다량의 액체 (L) 를 분무할 수 있다. 또한, 분무 장치 (1) 에서, 액체 (L) 가 분무 유닛 (16) 으로 직접 공급될 수 있으므로, 전술한 액체 흡수 매체 등을 통하여 분무 유닛 (16) 으로 액체 (L) 를 공급하는 경우와 비교해, 분무 유닛 (16) 으로 액체 압력이 증가될 수 있고, 분무 거리가 길어질 수 있다.

분무 장치 (1) 에서, 기포 가이드로 (28) 를 통하여 제 2 챔버 (33) 로 기포들 (B) 이 유입되므로, 분무 유닛 (16) 의 근방에서 발생하는 기포들 (B) 이 액체 공급로 (14) 를 통하여 제 1 챔버 (31) 및 액체 공급 유닛 (12) 으로 유입되는 것이 억제된다. 기포들 (B) 이 액체 공급 유닛 (12) 으로 유입된다면, 액체 공급 유닛 (12) 내부의 공기 압력을 관리하는 것이 어려워지고, 결과적으로, 액체 압력을 관리하는 것이 어려워진다. 한편, 기포 가이드로 (28) 를 구비한 분무 장치 (1) 는 액체 압력 관리를 용이하게 하는 구성을 갖는다.

분무 유닛 (16) 의 근방에서 발생하는 기포들 (B) 이 액체 공급 유닛 (12) 으로 유입되는 것을 추가로 방지하는 관점에서 보면, 바람직하게 기포 가이드로 (28) 는 제 2 챔버 (33) 에 연결되어서, 기포 가이드로 (28) 는 일정한 거리만큼 제 2 챔버 (33) 의 액체 통로 (34) 로부터 분리되어 있다. 예를 들어, 도 1 에서, 기포 가이드로 (28) 는 제 2 챔버 (33) 에서 액체 통로 (34) 에 대향한 위치에 연결된다.

상기 구성을 갖는 분무 장치 (1) 에서, 제 2 챔버 (33) 내 액체 레벨 높이 (환언하면, 액체 (L) 의 양) 는 액체 통로 (34) 의 제 2 챔버 측 개구의 상단부 (34a) 의 높이 (h1) 로 유지된다. 이것은 제 2 챔버 (33) 내 액체 레벨 높이가 상단부 (34a) 보다 더 낮아질 때, 공기가 제 2 챔버 (33) 로부터 액체 통로 (34) 를 통하여 제 1 챔버 (31) 로 유동하는 동안, 제 2 챔버 (33) 가 상단부 (34a) 의 레벨까지 액체 (L) 로 충전되도록 액체 (L) 가 제 1 챔버 (31) 로부터 제 2 챔버 (33) 로 유동하기 때문이다.

액체 통로 (34) 의 제 2 챔버 측 개구의 상단부 (34a) 의 높이 (h1) 는 액체 통로 (34) 의 제 2 챔버 측 개구의 최대 높이 (제 2 챔버 (33) 의 바닥면으로부터 최대 거리) 이다. 칸막이 벽 (32) 이 도 1 에 개략적으로 도시되어 있으므로, 상단부 (34a) 는, 액체 통로 (34) 가 형성되는 영역의 칸막이 벽 (32) 의 하단부로서 나타나 있다. 상단부 (34a) 는, 액체 통로 (34) 가 형성되는 칸막이 벽 (32) 의 하단부에 의해 규정되므로, 칸막이 벽 (32) 은 액체 레벨 유지벽으로서 기능을 한다.

전술한 대로, 제 2 챔버 (33) 에서 액체 레벨 높이가 상단부 (34a) 의 높이 (h1) 로 유지되므로, 액체 압력은 분무 유닛 (16) 에 안정적으로 인가될 수 있다. 환언하면, 상단부 (34a) 의 높이 (h1) 만큼 액체 압력을 분무 유닛 (16) 에 설정할 수 있다. 높이 (h1) 는, 분무 유닛 (16) 이 작동되지 않는 상태에서 분무 유닛 (16) 으로부터 액체 누설이 발생하지 않는 높이인 것이 바람직하다.

분무 유닛 (16) 으로부터 액체 누설을 유발하지 않도록 상단부 (34a) 의 높이를 설정할 때, 수직 방향으로 액체 공급로 (14) 의 액체 출구측 개구의 중심 위치로부터 제 2 챔버 (33) 까지 거리를 고려할 필요가 있다. 보다 구체적으로, 분무 유닛 (16) 으로부터 액체 누설을 유발하지 않도록 분무 장치 (1) 에서 압력 밸런스를 유지하기 위해서, 액체 공급로 (14) 의 액체 출구측 개구의 중심 위치로부터 제 2 챔버 (33) 까지 거리를 고려하여 수직 방향으로 액체 공급로 (14) 의 액체 출구측 개구의 중심 위치와 상단부 (34a) 사이 거리 (h2) 및 높이 (h1) 를 설정하면 충분하다.

분무 장치 (1) 의 구성에서, 액체 (L) 가 분무 유닛 (16) 으로부터 분무되고, 제 2 챔버 (33) 내 액체 레벨 높이가 액체 통로 (34) 의 제 2 챔버 측 개구의 상단부 (34a) 의 높이 (h1) 보다 낮아질 때, 액체 (L) 는 제 1 챔버 (31) 로부터 제 2 챔버 (33) 로 자동으로 유동한다. 따라서, 제 2 챔버 (33) 의 액체 레벨 높이는 자연히 높이 (h1) 로 유지된다. 결과적으로, 제 2 챔버 (33) 에 일정한 양의 액체 (L) 가 항상 저장된다. 결과적으로, 분무 유닛 (16) 에 인가된 액체 압력의 변동들이 억제되어, 보다 안정적인 분무가 달성될 수 있다.

전술한 대로, 제 2 챔버 (33) 내 액체 레벨 높이는 자동으로 상단부 (34a) 의 높이 (h1) 로 유지된다. 결과적으로, 일정한 액체 압력을 분무 유닛 (16) 에 인가하는데 수압 센서 등이 필요하지 않다. 환언하면, 분무 장치 (1) 는, 액체 압력 관리가 용이한 구성을 포함한다. 또한, 칸막이 벽 (32) 에 액체 통로 (34) 를 제공함으로써 액체 압력이 관리될 수 있으므로, 칸막이 벽 (32) 등의 재료들의 알맞은 선택은 저 비용으로 액체 압력 관리를 가능하게 한다.

분무 장치 (1) 에서, 분무 유닛 (16) 에 인가된 액체 압력은 상단부 (34a) 의 높이 (h1) 에 의해 결정된다. 따라서, 분무 유닛 (16) 이 작동되지 않을 때 분무 유닛 (16) 으로부터 액체 누설이 발생하지 않도록 상단부 (34a) 의 높이 (h1) 를 설정하면, 분무 유닛 (16) 이 작동되지 않을 때 분무 유닛 (16) 으로부터 액체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 분무 장치 (1) 의 보다 구체적인 구성은 도 3 내지 도 6 을 이용해 설명될 것이다. 도 3 은 분무 장치의 일례의 사시도이다. 도 4 는 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라서 본 분무 장치의 단면도이다. 도 4 에서, 분무 유닛의 구동 유닛은 생략되어 있다. 도 5 는 도 3 에 도시된 분무 장치의 챔버 유닛의 상면도이다. 도 6 은 도 3 에 도시된 분무 장치가 포함할 수 있는 액체 누설 방지 유닛의 사시도이다. 도 3 내지 도 6 을 사용해 설명된 분무 장치 (1) 는 분무 장치 (1A) 로서 지칭된다. 분무 장치 (1A) 는 분무 장치 (1) 의 구성요소들의 구체적 예들로 설명될 것이다. 하지만, 분무 장치 (1A) 의 설명에서, 분무 장치 (1) 의 것과 동일한 구성요소들의 설명이 생략되거나 간략화될 것이다.

도 3 및 도 4 에 도시된 대로, 분무 장치 (1A) 는 탱크 (36), 장착 공구 (38), 챔버 유닛 (40), 액체 공급관 (42), 분무 유닛 (16) 및 기포 가이드 관 (29) 을 포함한다.

탱크 (36) 는 액체 (L) 를 저장하기 위한 용기이고, 이것은 분무 장치 (1) 에서 액체 공급 유닛 (12) 으로서 기능을 한다. 탱크 (36) 는 탱크 본체 (44) 및 캡 (46) 을 포함한다.

탱크 본체 (44) 는, 일 단부가 폐쇄된 관형 본체 부재 (441), 및 관형 본체 부재 (441) 의 타 단부에 제공된 원통형 부재 (442) 를 포함한다. 탱크 본체 (44) 의 재료는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 탱크 본체 (44) 에 남아있는 액체 (L) 의 양을 볼 수 있도록 투명 수지이다. 본체 부재 (441) 의 형상도 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 도 3 에 나타낸 것처럼 정사각형 튜브 형상이다. 본체 부재 (441) 는 원통형 부재 (442) 를 향하여 좁아진다. 캡 (46) 으로 나사고정될 수 있는, 원통형 부재 (442) 의 외주에 수나사부가 형성된다.

캡 본체 (461) 가 원통형 부재 (462) 를 구비하도록 캡 (46) 이 구성된다. 캡 (46) 은 원통형 부재 (442) 로 나사고정되어서, 탱크 본체 (44) 에 부착된다. 캡 본체 (461) 및 원통형 부재 (462) 의 재료는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 본체 부재 (441) 의 것과 동일한 재료이다.

도 4 에 도시된 대로, 캡 본체 (461) 는 바닥이 있는 관형 형상을 갖는다. 캡 본체 (461) 의 원통형 주변 벽에, 원통형 부재 (442) 의 수나사부를 수용하는 암나사부가 형성된다. 개구 (461a) 는 캡 본체 (461) 의 디스크 형상의 바닥부에 형성된다. 액체 누설을 방지하기 위한 시일 부재 (463) 는 탱크 본체 (44) 측에서 캡 본체 (461) 의 바닥부에 제공될 수도 있다. 캡 (46) 이 탱크 본체 (44) 에 부착될 때, 시일 부재 (463) 는 원통형 부재 (442) 의 말단부와 접촉한다. 이런 구성으로, 예를 들어, 캡 (46) 을 따라 원통형 부재 (422) 로부터 액체 누설이 방지될 수 있다. 시일 부재 (463) 는, 예를 들어, 개구 (461a) 를 둘러싸는 링 형상을 가질 수도 있다.

원통형 부재 (462) 는 캡 본체 (461) 의 바닥부의 하부면에서 개구 (461a) 와 동축을 이루도록 제공된다. 캡 본체 (461) 측에서 원통형 부재 (462) 의 말단부는 개구 (461a) 의 주변 에지에 연결된다. 원통형 부재 (462) 는 개구 (461a) 의 내경보다 작은 내경을 갖는 원통형 가이드부 (462a) 를 갖는다. 캡 본체 (461) 및 가이드부 (462a) 는, 캡 본체 (461) 측으로부터 가이드부 (462a) 를 향하여 점점 가늘어지는 테이퍼부 (462b) 를 통하여 연결된다.

수직 방향으로 캡 (46) 이 탱크 (36) 의 하부측에 위치결정된 상태에서 탱크 (36) 는 장착 공구 (38) 를 통하여 챔버 유닛 (40) 에 장착된다. 도 4 에 도시된 대로, 장착 공구 (38) 는 액체 안내관 (48) 을 포함한다.

액체 안내관 (48) 은 탱크 (36) 내 액체 (L) 를 챔버 유닛 (40) 으로 안내하는 원통형 튜브이고, 도 1 에 도시된 액체 안내로 (13) 로서 기능을 한다. 액체 안내관 (48) 의 재료는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 수지이다. 액체 안내관 (48) 은 제 1 삽입 부재 (481), 중간 부재 (482) 및 제 2 삽입 부재 (483) 를 포함한다. 제 1 삽입 부재 (481), 중간 부재 (482) 및 제 2 삽입 부재 (483) 는 동축으로 일체 연결된다.

제 1 삽입 부재 (481) 는 액체 안내관 (48) 에서 탱크 (36) 측에 위치된다. 제 1 삽입 부재 (481) 의 외경은 원통형 부재 (462) 의 가이드부 (462a) 의 내경과 동일하고, 제 1 삽입 부재 (481) 는 가이드부 (462a) 에 의해 안내된 탱크 본체 (44) 로 삽입된다. 탱크 본체 (44) 측에서 제 1 삽입 부재 (481) 의 말단부는, 예를 들어, 도 4 에 도시된 대로 날카로워질 수도 있다.

중간 부재 (482) 는 제 1 삽입 부재 (481) 와 제 2 삽입 부재 (483) 사이에 배치되어 그것들을 연결한다. 중간 부재 (482) 의 외경은 제 1 삽입 부재 (481) 의 외경보다 크다. 따라서, 액체 안내관 (48) 의 외부면은 중간 부재 (482) 의 상단부 위치, 또는 중간 부재 (482) 와 제 1 삽입 부재 (481) 사이 연결 위치에 단차를 갖는다. 제 1 삽입 부재 (481) 가 탱크 (36) 로 삽입될 때, 가이드부 (462a) 는 중간 부재 (482) 의 상단부와 접촉하여서, 탱크 (36) 로 제 1 삽입 부재 (481) 의 삽입이 제한된다. 중간 부재 (482) 의 내경은 제 1 삽입 부재 (481) 의 내경과 실질적으로 동일할 수도 있다.

링 형상의 주변 벽 부재 (484) 는 중간 부재 (482) 의 상단부로부터 제 1 삽입 부재 (481) 측을 향하여 직립 설치될 수도 있다. 주변 벽 부재 (484) 의 내경은, 도 4 에 도시된 대로, 가이드부 (462a) 의 외경보다 클 수도 있고, 또는 동일할 수도 있다. 제 1 삽입 부재 (481) 가 가이드부 (462a) 로 삽입될 때, 액체 누설이 발생하지 않도록 그것들이 함께 끼워맞추어진다. 하지만, 탱크 (36) 등으로 제 1 삽입 부재 (481) 의 삽입시 액체 누설이 발생할 수도 있다. 주변 벽 부재 (484) 가 제공된 실시형태에서, 상기 방식으로 약간 누설된 액체의 퍼짐을 억제할 수 있다.

제 2 삽입 부재 (483) 는 중간 부재 (482) 수직 하방에 배치되고, 중간 부재 (482) 의 외경보다 큰 외경을 갖는다. 제 2 삽입 부재 (483) 의 적어도 일부는 챔버 유닛 (40) 으로 삽입된다. 제 2 삽입 부재 (483) 의 내경은 단계적으로 증가될 수도 있다. 도 3 및 도 4 에 도시된 대로, 플랜지 부재 (485) 는 제 2 삽입 부재 (483) 의 외주에 제공된다. 플랜지 부재 (485) 는 장착 공구 (38) 를 챔버 유닛 (40) 에 설치하기 위한 장착부이고, 나사 (s1) 를 통과시키기 위한 삽입공을 갖는다. 플랜지 부재 (485) 에 대해 중간 부재 (482) 에 대향한 제 2 삽입 부재 (483) 의 일부가 챔버 유닛 (40) 으로 삽입된다.

도 4 에 도시된 대로, 원주 방향으로 연장되는 홈은 챔버 유닛 (40) 으로 삽입되도록 제 2 삽입 부재 (483) 의 부분의 외주에 형성된다. 탄성 링 (50) 은 홈으로 끼워질 수도 있다. 탄성 링 (50) 은 도 2 에 도시된 탄성 링 (24) 과 동일한 재료를 가질 수도 있다. 탄성 링 (50) 은 홈의 깊이보다 약간 더 큰 두께를 가지고, 제 2 삽입 부재 (483) 가 챔버 유닛 (40) 으로 삽입된 상태에서 탄성 변형된다. 그러므로, 제 2 삽입 부재 (483) 와 챔버 유닛 (40) 사이 연결부에서 액체 누설이 방지될 수 있다. 탄성 링 (50) 의 예는 O-링이다.

장착 공구 (38) 의 구성의 일례는 도 3 및 도 4 를 참조하여 설명된다. 장착 공구 (38) 가 도 1 에 도시된 액체 안내로 (13) 에 대응하는 유로를 가지고, 탱크 (36) 가 챔버 유닛 (40) 에 장착가능하도록 구성되면 충분하다.

도 3 에 도시된 대로, 챔버 유닛 (40) 은 챔버 본체 (401) 를 포함한다. 챔버 본체 (401) 는 도 1 에 도시된 분무 장치 (1) 에서 설명한 대로 액체 저장부 (30) 로서 기능을 한다. 도 3 은 직방체 형상을 갖는 챔버 본체 (401) 의 일례를 도시한다. 예를 들어, 분무 장치 (1A) 가, 예를 들어, 케이싱에 또한 수용될 때, 분무 장치 (1A) 를 케이싱에 고정하기 위한 고정 부재 (402) 는 챔버 본체 (401) 의 일 측면에 형성될 수도 있다. 고정 부재 (402) 는, 분무 장치 (1A) 를 수용하기 위한 케이싱의 벽부에 분무 장치 (1A) 를 고정하기 위한 바가 삽입되는 삽입공 (402a) 을 가질 수도 있다.

도 4 에 도시된 대로, 챔버 본체 (401) 의 재료는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 폴리아세탈 또는 폴리에틸렌과 같은 수지가 있다.

챔버 본체 (401) 의 구성은 액체 저장부 (30) 에 대응하는 요소들에 대해 동일한 도면 부호들로 구체적으로 설명된다. 챔버 본체 (401) 는 수평 방향으로 서로 인접한 제 1 챔버 (31) 및 제 2 챔버 (33) 를 포함하고, 제 1 챔버 (31) 및 제 2 챔버 (33) 는 칸막이 벽 (32) 에 의해 분할되어 있다.

제 1 챔버 (31) 는, 그것의 단면이 원형인 내부 공간을 가지고, 챔버 본체 (401) 의 상부 벽 (401a) (도 5 참조) 은, 제 1 챔버 (31) 에 대응하는 부분에, 제 1 챔버 (31) 의 내부 공간의 직경과 동일한 직경을 갖는 개구를 갖는다. 제 2 삽입 부재 (483) 는 개구를 통하여 제 1 챔버 (31) 로 삽입된다. 제 1 챔버 (31) 의 내부 공간의 내경은 제 2 삽입 부재 (483) 의 외경과 동일하다. 제 2 삽입 부재 (483) 를 제 1 챔버 (31) 로 삽입함으로써 장착 공구 (38) 를 챔버 유닛 (40) 에 고정하도록, 도 5 에 도시된 대로, 플랜지 부재 (485) 를 나사고정하기 위한 나사공들 (401b) 은 챔버 본체 (401) 의 상부 벽 (401a) 에 형성된다.

도 4 및 도 5 에 도시된 대로, 챔버 본체 (401) 의 상부 벽 (401a) 은, 제 2 챔버 (33) 에 대응하는 부분에, 개구 (33a) 를 가지고 상기 개구를 통하여 제 2 챔버 (33) 의 내부가 대기로 개방된다.

도 5 에 도시된 대로, 제 1 챔버 (31) 측에서 제 2 챔버 (33) 의 내부면 (33b) 이 제 2 챔버 (33) 에 대해 내측으로 만곡되어 있다. 내부면 (33b) 의 곡률은, 제 1 챔버 (31) 를 규정하는 제 1 챔버 (31) 의 내주면의 곡률과 실질적으로 동일할 수도 있다. 내부면 (33b) 을 대면한 내부면 (33c) 은 평면일 수도 있다. 내부면들 (33b, 33c) 을 연결하는 제 2 챔버 (33) 의 한 쌍의 내부면들 (33d, 33e) 이 또한 평면이다. 내부면들 (33d, 33e) 사이 거리는 제 1 챔버 (31) 의 내경과 동일할 수도 있다. 이하, 달리 명시되지 않는 한, 내부면들 (33c, 33d, 33e) 은 평면이다.

제 2 챔버 (33) 의 형상은 제한되지 않는다. 제 1 챔버 (31) 측에서 내부면 (33b) 이 제 1 챔버 (31) 에 따라 만곡될 때, 챔버 본체 (401) 는 콤팩트화될 수 있고, 제 2 챔버 (33) 의 원하는 체적이 확보될 수 있다. 결과적으로, 상기 구성은 분무 장치 (1A) 의 소형화에 기여한다.

도 4 및 도 5 에 도시된 대로, 제 1 챔버 (31) 와 제 2 챔버 (33) 사이 챔버 본체 (401) 의 부분은 제 1 챔버 (31) 와 제 2 챔버 (33) 를 분할하는 칸막이 벽 (32) 으로서 기능을 한다. 제 2 챔버 (33) 측에서 칸막이 벽 (32) 의 면은 제 2 챔버 (33) 의 내부 공간을 규정하는 내측면 (33b) 이다.

제 1 챔버 (31) 와 제 2 챔버 (33) 를 연결하는 액체 통로 (34) 는 칸막이 벽 (32) 의 하부에 형성된다. 액체 통로 (34) 에서, 칸막이 벽 (32) 의 두께 방향 (제 1 챔버 (31) 로부터 제 2 챔버 (33) 를 향한 방향) 에 직교하는 단면의 형상은, 예를 들어, 직사각형이다. 제 2 챔버 (33) 의 내부면 (33d) (또는 내부면 (33e)) 에 대한 법선 방향으로 액체 통로 (34) 의 길이는 내부면 (33d) 과 내부면 (33e) 사이 거리와 실질적으로 동일할 수도 있다. 도 4 에 도시된 실시형태에서, 액체 통로 (34) 의 높이는 제 1 챔버 (31) 측으로부터 제 2 챔버 (33) 를 향하여 감소한다. 액체 통로 (34) 의 제 2 챔버 측 개구의 상단부 (34a) 는 제 2 챔버 (33) 측에서 칸막이 벽 (32) 의 면 (내부면 (33b)) 의 하단부에 대응한다. 이하의 설명에서, 상단부 (34a) 의 높이 (h1) 는 내부면 (33d) (또는 내부면 (33e)) 에 대해 법선 방향으로 일정하다.

액체 공급관 (42) 은 액체 (L) 가 제 1 챔버 (31) 로부터 분무 유닛 (16) 으로 유동할 수 있는 유로이고, 도 1 에 도시된 액체 공급로 (14) 로서 기능을 한다. 액체 입구측에서 액체 공급관 (42) 의 말단부 (42a) 는 제 1 챔버 (31) 와 동축이고 챔버 본체 (401) 의 바닥 벽에 연결된다. 분무 유닛 (16) 은 액체 공급관 (42) 의 말단부 (42a) 에 부착된다. 액체 공급관 (42) 의 재료는 챔버 본체 (401) 와 동일한 재료일 수도 있다.

제 1 챔버 (31) 로부터 수직 하방으로 연장된 후, 액체 공급관 (42) 은 수직 방향과 교차하는 방향으로 구부러진다. 따라서, 액체 공급관 (42) 은 L 형상을 갖는다. 도 4 에서, 수직 방향으로 연장된 후 구부러지는 액체 공급관 (42) 은 수평 방향에 대해 약간 하향으로 구부러진다. 액체 공급관 (42) 의 내경은 제 1 챔버 (31) 의 내경보다 작다. 따라서, 액체 공급관 (42) 은 액체 공급관 (42) 과 챔버 본체 (401) 사이 연결부의 근방에서 챔버 본체 (401) 에서 멀어짐에 따라 점점 가늘어지는 테이퍼 형상을 갖는다.

액체 출구측에서 액체 공급관 (42) 의 말단부 (42b) 의 단부면 (이하 "액체 출구측 단부면" 으로도 지칭) 은 수평면 (H) 에 대해 경사져 있다. 액체 공급관 (42) 의 액체 출구측 단부면은, 그것의 법선 (N) 이 수평면 (H) 에 대해 θ1 의 각도를 가지도록 경사져 있다. 각도 (θ1) 는 0° ~ 90° 일 수도 있고, 예를 들어, 약 30° 이다. 반경 방향으로 돌출한 플랜지 부재 (421) 는 분무 유닛 (16) 을 안정적으로 지지하도록 액체 공급관 (42) 의 말단부 (42b) 에 제공될 수도 있다.

분무 유닛 (16) 은 도 2 를 사용해 설명된 분무 유닛이다. 따라서, 분무 유닛 (16) 의 구성의 설명은 생략될 것이다. 케이싱 (22) 의 개구 (221a) 가 액체 공급관 (42) 의 액체 출구를 대면하도록 분무 유닛 (16) 이 배치된다. 액체 공급관 (42) 의 액체 출구측 단부면에 대해 법선 (N) 의 방향은 수평면 (H) 에 대해 θ1 의 각도만큼 경사져서, 분무 유닛 (16) 으로부터 액체 (L) 는 수평면 (H) (수평 방향) 으로부터 각도 (θ1) 의 방향으로 분무된다. 따라서, 각도 (θ1) 가 0° 보다 클 때, 예를 들어, 전술한 대로 30° 일 때, 액체 (L) 는 수평면 (H) 에 대해 상향 방향으로 분무된다.

도 3 에 도시된 대로, 분무 장치 (1A) 에서, 분무 유닛 (16) (구체적으로 압전 트랜스듀서 (18)) 은 배선 (W) 을 통하여 분무 유닛 (16) 의 구동 유닛 (26) 에 전기적으로 연결된다. 도 1 을 사용해 설명한 대로, 구동 유닛 (26) 은 전원 (261), 구동 회로 (262) 및 스위치 (263) 를 포함한다. 도 3 에 도시된 예에서, 전원 (261) 및 구동 회로 (262) 는 하우징 (264) 에 수용되고, 스위치 (263) 는 하우징 (264) 의 벽부에 고정된다. 예를 들어, 분무 장치 (1A) 가 또한 케이싱에 수용된 경우에, 케이싱에 전원 (261), 구동 회로 (262) 및 스위치 (263) 가 설치될 수도 있다.

도 3 및 도 4 에 도시된 대로, 기포 가이드 관 (29) 은 액체 공급관 (42) 으로부터 분기되고, 제 2 챔버 (33) 에 연결되고, 도 1 에 도시된 분무 장치 (1) 에서 기포 가이드로 (28) 로서 기능을 한다. 기포 가이드 관 (29) 의 재료는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 수지이다. 기포 가이드 관 (29) 의 재료는, 예를 들어, 액체 공급관 (42) 의 재료와 동일할 수도 있다. 액체 공급관 (42) 측에서 기포 가이드 관 (29) 의 말단부 (29a) 는 (분무 유닛 (16) 의 근방에서) 액체 공급관 (42) 의 말단부 (42b) 측에서 액체 공급관 (42) 에 연결된다. 기포 가이드 관 (29) 의 말단부 (29a) 에 대향한 말단부 (29b) 는 제 2 챔버 (33) 에 연결된다. 이 경우에, 챔버 본체 (401) 의 내부면 (33c) 을 갖는 벽부는, 기포 가이드 관 (29) 이 통과하고 또는 기포 가이드 관 (29) 과 제 2 챔버 (33) 를 연결하는 관통공을 갖는다.

통상, 기포 가이드 관 (29) 은, 제 2 챔버 (33) 내 액체 (L) 가 기포 가이드 관 (29) 으로 유입되는 위치에 연결된다. 도 3 및 도 4 에 도시된 구성에서, 기포 가이드 관 (29) 의 제 2 챔버 측 개구는 액체 통로 (34) 의 제 2 챔버 측 개구를 대면한다. 구체적으로, 기포 가이드 관 (29) 의 제 2 챔버 측 개구의 상단부의 높이가 수직 방향으로 액체 통로 (34) 의 상단부 (34a) 의 높이와 실질적으로 동일하도록 기포 가이드 관 (29) 이 제 2 챔버 (33) 에 연결된다.

챔버 유닛 (40), 액체 공급관 (42) 및 기포 가이드 관 (29) 이 동일한 수지로 이루어진 실시형태에서, 그것들은 일체로 성형될 수도 있다. 대안적으로, 액체 공급관 (42) 및 기포 가이드 관 (29) 은 일체로 성형되고 챔버 유닛 (40) 은 성형된다. 그러면, 일체화된 액체 공급관 (42) 및 기포 가이드 관 (29) 은 챔버 유닛 (40) 에 고정될 수도 있다.

액체 공급관 (42) 및 기포 가이드 관들 (29) 이 고정된 챔버 유닛 (40) 은, 예를 들어, 도 3 및 도 4 에 도시된 대로 베이스 (52) 에 의해 지지될 수도 있다. 베이스 (52) 는 챔버 유닛 (40) 의 바닥 벽을 유지하기 위한 프레임 부재 (521), 및 프레임 부재 (521) 의 4 개의 모서리들에 제공된 4 개의 다리 부재들 (522) 을 가질 수도 있다. 따라서, 액체 공급관 (42) 이 챔버 유닛 (40) 하방에 배치될 때에도, 챔버 유닛 (40) 의 상부 벽 (401a) 이 수평면 (H) 에 평행하도록 분무 장치 (1A) 가 설치될 수 있다.

일 실시형태에서, 도 3 및 도 4 에 도시된 대로, 액체 누설 방지 유닛 (액체 누설 방지 기구) (54) 은 제 2 챔버 (33) 에 제공될 수도 있다. 액체 누설 방지 유닛 (54) 이 제공된 실시형태가 설명될 것이다. 이 경우에, 액체 누설 방지 유닛 (54) 은 제 2 챔버 (33) 의 개구 (33a) 를 차단하도록 챔버 본체 (401) 의 상부 벽 (401a) 에 고정된다. 도 3 에 도시된 실시형태에서, 액체 누설 방지 유닛 (54) 은 나사 (s2) 에 의해 챔버 본체 (401) 에 고정된다. 나사에 의해 액체 누설 방지 유닛 (54) 을 챔버 본체 (401) 에 고정하도록, 도 5 에 도시된 대로, 챔버 본체 (401) 의 상부 벽 (401a) 은 나사 (s2) 를 수용하는 나사공 (401c) 을 갖는다.

도 3, 도 4 및 도 6 을 참조하여, 액체 누설 방지 유닛 (54) 의 구성의 일례가 설명될 것이다. 액체 누설 방지 유닛 (54) 은 바닥 판 (541), 4 개의 측벽들 (542a, 542b, 542c, 542d), 상단 판 (543) 및 복수의 칸막이 판들 (544) 을 포함한다. 도 6 에서, 액체 누설 방지 유닛 (54) 의 내부 구조를 설명하기 위해서, 측벽 (542d) 은 도시 생략된다.

바닥 판 (541) 은 평판 형상을 가지고, 일 방향으로 연장된다. 바닥 판 (541) 은 두께 방향으로 바닥 판 (541) 을 관통하는 관통공 (제 1 관통공) (541a) 을 갖는다. 액체 누설 방지 유닛 (54) 이 챔버 본체 (401) 에 부착될 때 관통공 (541a) 은 개구 (33a) 에 대향한 위치 (환언하면, 개구 (33a) 를 대면한 위치) 에 형성된다. 길이 방향으로 바닥 판 (541) 의 양 말단부들 근방에서, 바닥 판 (541) 은, 액체 누설 방지 유닛 (54) 을 챔버 본체 (401) 에 나사고정하기 위한 나사들이 통과하는 관통공들 (541b) 을 가지고 있다.

도 5 에 도시된 대로, 내부면 (33b) 이 만곡된 실시형태에서, 액체 누설 방지 유닛 (54) 이 챔버 본체 (401) 에 부착될 때, 제 2 챔버 (33) 의 내부면 (33b) 에 대응하는 바닥 판 (541) 의 부분 (측벽 (542a) 과 측벽 (542b) 사이 부분) 은 내측면 (33b) 의 만곡 상태에 따라 만곡될 수도 있다.

도 6 에 도시된 대로, 액체 누설 방지 유닛 (54) 의 4 개의 측벽들 (542a, 542b, 542c, 542d) 중 한 쌍의 대면한 측벽들 (542a, 542b) 이 바닥 판 (541) 의 길이 방향으로 관통공 (541a) 의 양측에 직립하여 설치된다. 4 개의 측벽들 (542a, 542b, 542c, 542d) 중 다른 쌍의 대면한 측벽들 (542c, 542d) 은 쌍의 측벽들 (542a, 542b) 을 연결한다. 도 6 에 도시된 실시형태에서, 측벽 (542c) 은 제 2 챔버 (33) 의 내부면 (33b) 의 만곡 상태에 따라 만곡되어 있다.

상단 판 (543) 은 바닥 판 (541) 을 대면하도록 배치되고, 4 개의 측벽들 (542a, 542b, 542c, 542d) 의 말단부들에 고정되고, 말단부들은 바닥 판 (541) 에 대향한다. 상단 판 (543) 은 두께 방향으로 상단 판 (543) 을 관통하는 관통공 (제 2 관통공) (543a) 을 갖는다.

4 개의 측벽들 (542a, 542b, 542c, 542d), 한 쌍의 측벽들 (542a, 542b) 에 의해 끼워진 바닥 판 (541) 의 부분, 및 상단 판 (543) 은 복수의 칸막이 판들 (544) 을 수용하기 위한 하우징 유닛 (56) 을 구성한다.

복수의 칸막이 판들 (544) 은 수직 방향으로 배치된다. 각각의 칸막이 판 (544) 은 한 쌍의 측벽들 (542a, 542b) 에 걸쳐있고, 한 쌍의 측벽들 (542c, 542d) 사이 길이와 동일한 폭을 갖는다. 수직 방향으로 서로 인접해 있는 칸막이 판들 (544, 544) 은 수직 방향에 대해 서로 반대 방향으로 경사지도록 배치된다.

각각의 칸막이 판 (544) 의 4 개의 모서리들 중 하나에 노치부 (544a) 가 형성된다. 수직 방향으로 볼 때, 수직 방향으로 서로 인접한 칸막이 판들 (544) 의 노치부들 (524a) 의 위치들이 상이하다. 각각의 노치부 (544a) 는 칸막이 판 (544) 의 모서리부에 형성되어서, 하우징 유닛 (56) 의 내부면과 노치부 (544a) 에 의해 홀이 형성된다. 각각의 노치부 (544a) 는 칸막이 판 (544) 의 양측에서 영역들을 연결하는 영역 연결로로서 기능을 한다.

상기 구성을 갖는 액체 누설 방지 유닛 (54) 은 하우징 유닛 (56) 의 하우징 공간 (내부 공간) (S₅₆) 에 3 개의 칸막이 판들 (544) 을 수용한다. 하우징 공간 (S₅₆) 은 3 개의 칸막이 판들 (544) 에 의해 수직 방향으로 4 개의 영역들로 분할된다. 칸막이 판들 (544) 에 형성된 노치부들 (544a), 관통공 (541a), 및 관통공 (543a) 은 도 6 에서 일점 쇄선에 의해 개략적으로 나타낸 대로 대기 (공기) 가 개구 (33a) 로 통과하는 공기 경로 (AP) 를 형성한다. 그러므로, 비록 제 2 챔버 (33) 에 제공된 액체 누설 방지 유닛 (54) 이 제 2 챔버 (33) 의 개구 (33a) 를 차단할지라도, 개구 (33a) 는 공기 경로 (AP) 에 의해 대기와 연통한다. 결과적으로, 제 2 챔버 (33) 는 대기로 개방된다. 공기 경로 (AP) 는 칸막이 판 (544) 에 형성된 영역 연결로로서 노치부들 (544a) 을 연결하도록 형성되므로, 공기 경로 (AP) 는 각각의 칸막이 판 (544) 에서 구부러진다.

분무 장치 (1A) 는, 예를 들어, 다음과 같이 조립된다. 이하 분무 장치 (1A) 가 액체 누설 방지 유닛 (54) 을 갖는 실시형태가 설명된다. 액체 공급관 (42) 및 기포 가이드 관 (29) 이 일체로 형성된 챔버 유닛 (40) 이 준비된다. 이 때, 분무 유닛 (16) 은 액체 공급관 (42) 에 부착된다. 분무 유닛 (16) 은, 예를 들어, 접착제를 사용해 액체 공급관 (42) 에 접합될 수도 있다. 그 후, 탱크 (36) 는, 장착 공구 (38) 를 통하여, 챔버 유닛 (40) 의 챔버 본체 (401) 에 형성된 제 1 챔버 (31) 에 나사들로 고정된다. 또한, 액체 누설 방지 유닛 (54) 을 챔버 본체 (401) 에 나사고정함으로써, 분무 장치 (1A) 가 제공될 수 있다.

상기 조립 방식은 일례이다. 분무 장치 (1A) 가 조립되기만 하면, 조립 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 탱크 (36) 를 챔버 본체 (401) 에 설치할 때, 장착 공구 (38) 를 챔버 본체 (401) 에 나사고정한 후 액체 (L) 가 저장된 탱크 (36) 가 장착 공구 (38) 에 부착될 수도 있고, 또는 장착 공구 (38) 를 탱크 (36) 에 부착한 후, 장착 공구 (38) 가 챔버 본체 (401) 에 나사고정될 수도 있다. 분무 유닛 (16) 을 액체 공급관 (42) 에 부착하기 전 또는 후 분무 유닛 (16) 과 구동 유닛 (26) 의 연결이 이루어질 수도 있다.

이런 식으로, 분무 장치 (1) 에서, 탱크 (36) 는 장착 공구 (38) 를 통하여 챔버 유닛 (40) 에 장착된다. 따라서, 탱크 (36) 는 챔버 유닛 (40) 에 대해 탈착가능하다. 따라서, 탱크 (36) 에 액체 (L) 가 잔류하지 않을 때, 탱크 (36) 를 교체함으로써 액체 (L) 를 재공급하는 것이 용이하다.

캡 (46) 에 제공된 시일 부재 (463) 는 개구 (461a) 둘레에 제공되지만, 예를 들어, 시일 부재 (463) 는 장착 공구 (38) 를 캡 (46) 에 부착하기 전 개구 (461a) 를 덮을 수도 있다. 이 경우에, 장착 공구 (38) 의 제 1 삽입 부재 (481) 를 캡 (46) 에 장착할 때, 시일 부재 (463) 는 제 1 삽입 부재 (481) 의 팁에 의해 파괴될 수도 있다. 이 경우에, 장착 공구 (38) 가 챔버 본체 (401) 에 미리 부착되고, 그 후, 탱크 (36) 가 장착 공구 (38) 에 부착되어서, 탱크 (36) 로부터 액체의 누설이 확실히 방지되면서 탱크 (36) 는 챔버 본체 (401) 에 장착가능하다.

분무 장치 (1A) 에서, 탱크 (36), 챔버 본체 (401) 및 액체 공급관 (42) 은 각각 분무 장치 (1) 에서 액체 공급 유닛 (12), 액체 저장부 (30) 및 액체 공급로 (14) 로서 기능을 한다. 그러므로, 분무 장치 (1A) 는, 분무 장치 (1) 와 같이, 분무 유닛 (16) 으로부터 액체 (L) 를 분무할 수 있다.

또한, 분무 장치 (1A) 의 기포 가이드 관 (29) 은 분무 장치 (1) 에서 기포 가이드로 (28) 로서 기능을 하고, 챔버 본체 (401) 가 포함하고 대기로 개방되는 제 2 챔버 (33) 에 연결된다. 또한, 분무 장치 (1A) 에서, 제 2 챔버 (33) 및 제 1 챔버 (31) 는 칸막이 벽 (32) 에 의해 분할되고, 액체 통로 (34) 는 칸막이 벽 (32) 에 의해 형성된다. 그러므로, 분무 장치 (1A) 는 분무 장치 (1) 와 적어도 동일한 작동들 및 효과들을 갖는다.

즉, 분무 유닛 (16) 의 작동시 발생하는 기포들 (B) 은 기포 가이드 관 (29) 을 통하여 제 2 챔버 (33) 로 효율적으로 빠져나갈 수 있다. 결과적으로, 안정적인 분무가 달성될 수 있다. 또한, 제 2 챔버 (33) 내 액체 (L) 의 액체 레벨 높이가 제 2 챔버 (33) 측에서 액체 통로 (34) 의 상단부 (34a) 에서 규정될 수 있으므로, 분무 유닛 (16) 에 인가된 액체 압력은 일정한 값으로 유지될 수 있다. 결과적으로, 일정한 분무량이 유지될 수 있다.

상단부 (34a) 의 높이 (h1) 는 액체 공급관 (42) 의 액체 출구의 중심 위치와 상단부 (34a) 사이에서 수직 방향으로 거리 (h2) 를 고려하여 설정되어서, 분무 유닛 (16) 의 비작동시 액체 누설이 방지될 수 있다.

도 3 및 도 4 에 도시된 대로, 분무 장치 (1A) 가 액체 누설 방지 유닛 (54) 을 갖는 실시형태에서, 예를 들어, 분무 장치 (1A) 가 넘어지거나 기울어질 때에도 분무 장치 (1A) 로부터 액체 누설이 방지될 수 있다. 다음에, 이것이 설명될 것이다.

분무 장치 (1A) 는 통상 평평한 면에 배치된 상태에서 사용된다. 예를 들어, 그것은 챔버 본체 (401) 의 두께 방향이 실질적으로 수직 방향과 일치하는 상태에서 사용된다. 하지만, 분무 장치 (1A) 는 기울어지거나 또한 넘어질 수도 있다. 여기에서, 분무 장치 (1A) 가 넘어진다는 가정 하에, 액체 누설 방지 유닛 (54) 의 작동들 및 효과들이 설명될 것이다.

분무 장치 (1A) 가 넘어진다면, 제 2 챔버 (33) 에 저장된 액체 (L) 는 개구 (33a) 로부터 관통공 (541a) 을 통하여 액체 누설 방지 유닛 (54) 으로 유입된다. 액체 누설 방지 유닛 (54) 의 하우징 유닛 (56) 의 하우징 공간 (S₅₆) 이 일정한 체적을 가지므로, 액체 누설 방지 유닛 (54) (보다 구체적으로 하우징 유닛 (56)) 은 예비 탱크 또는 버퍼 챔버로서 기능을 할 수 있다. 결과적으로, 분무 장치 (1A) 가 넘어지더라도, 액체 누설이 발생할 가능성이 없다. 하우징 유닛 (56) 내 하우징 공간 (S₅₆) 이 수직 방향으로 칸막이 판들 (544) 에 의해 분리되므로, 칸막이 판들 (544) 은 액체 (L) 가 관통공 (543a) 으로 유입되는 것을 방지한다. 이 점에 있어서, 액체 누설이 발생할 가능성이 없다.

액체 누설 방지 유닛 (54) 에서, 제 2 챔버 (33) 가 대기로 개방되도록 칸막이 판들 (544) 은 노치부들 (544a) 을 갖는다. 노치부들 (544a) 은, 관통공 (541a) 및 관통공 (543a) 과 함께, 개구 (33a) 를 대기에 연결하는 공기 경로 (AP) 를 형성한다. 인접한 칸막이 판들 (544) 의 각각의 노치부 (544a) 는 수직 방향으로 볼 때 다른 위치들에 형성되므로, 공기 경로 (AP) 는 다수 회 구부러지고, 환언하면, 미로 같은 형상으로 형성된다. 따라서, 예를 들어, 분무 장치 (1A) 가 넘어지고 액체 (L) 가 액체 누설 방지 유닛 (54) 으로 유입될지라도, 액체 (L) 는 관통공 (543a) 으로부터 공기 경로 (AP) 를 통하여 외부로 유동할 가능성이 없다. 따라서, 제 2 챔버 (33) 가 공기 경로 (AP) 를 통하여 대기로 개방되는 동안, 액체 누설 방지 유닛 (54) 은 또한 액체 누설을 방지할 수 있다.

수직 방향으로 경사져 있는 칸막이 판들 (544) 은 하우징 유닛 (56) 에 제공되고, 인접한 칸막이 판들 (544) 은 수직 방향에 대해 서로 반대 측으로 경사져 있다. 따라서, 분무 장치 (1A) 가 넘어진 후 액체 누설 방지 유닛 (54) 으로 유입된 액체 (L) 는, 분무 장치 (1A) 를 정상 배치로 복귀시킬 때, 칸막이 판들 (544) 을 따라 중력에 의해 제 2 챔버 (33) 로 되돌아갈 가능성이 있다.

다음에, 기포 가이드 관을 포함한 분무 장치로 안정적인 분무가 달성될 수 있다는 증거는 실험 1 내지 실험 4 의 실험 결과들을 사용해 구체적으로 설명될 것이다.

(실험 1)

실험 1 에서, 도 3 에 도시된 실시형태를 갖는 분무 장치 (1A) 가 사용되었다. 따라서, 실험 1 은 실시예에 대응한다. 실험 1 에서, 탱크 (36) 에 저장된 액체 (L) 는 물이었다. 실험 1 에서, 분무 장치 (1A) 가 질량계 (Sartorius AG 에 의해 제조된 전자 저울 BP221S) 에 배치된 상태로, 분무 장치 (1A) 는 작동되었고, 액체 (L) 는 분무 유닛 (16) 으로부터 연속적으로 분무되었다. 그 후, 실험 개시 및 실험 개시로부터 1 분마다 질량계에 의해 나타낸 질량이 기록되었고, 실험 개시 때 질량과 각각의 미리 정해진 경과 시간에 측정된 질량간 차이는 질량 손실 (g) 로서 산출되었다. 실험 1 에서, 실험 개시 후 11 분 동안 데이터를 획득하였다.

(실험 2)

실험 2 는, 실험 1 과 동일한 분무 장치 (1A) 가 실험 1 에 사용된 질량계에 배치되는 실험 1 과 동일한 방식으로 수행되었다. 따라서, 실험 2 는 또한 실시예에 대응한다. 실험 2 에서, 탱크 (액체 저장부) (36) 에 저장된 액체 (L) 는 에탄올이었다. 실험 2 에서, 실험 개시 때, 실험 개시 후 2 분 지났을 때, 그 후 1 분마다 질량계에 의해 나타낸 질량이 기록되었고, 질량 손실 (g) 이 산출되었다. 실험 2 에서, 실험 개시 후 8 분 동안 데이터를 획득하였다.

(실험 3)

실험 3 은, 기포 가이드 관 (29) 이 차단된, 도 3 에 도시된 분무 장치 (1A) 에 대응하는 장치를 사용하였다. 즉, 실험 3 에서, 실질적으로 기포 가이드 관 (29) 이 없는 분무 장치 (1A) 에 대응하는 장치를 사용하였다. 따라서, 실험 3 은 비교예에 대응한다. 기포 가이드 관 (29) 이 차단된 분무 장치 (1A) 가 실험 1 에서 사용된 질량계에 배치되는 것을 제외하고 실험 3 은 실험 1 과 동일한 방식으로 수행되었다. 그러므로, 실험 3 에서, 액체 (L) 는 물이었다. 실험 3 에서, 질량계에 의해 나타낸 질량은 실험 개시로부터 30 초마다 기록되었고, 질량 손실 (g) 이 산출되었다. 실험 3 에서, 실험 개시 후 10 분 동안 데이터를 획득하였다.

(실험 4)

실험 4 는, 실험 3 과 동일한 분무 장치, 즉, 실질적으로 기포 가이드 관 (29) 이 없는 분무 장치 (1A) 에 대응하는 장치가 실험 1 에 사용된 질량계에 배치되는 실험 1 과 동일한 방식으로 수행되었다. 따라서, 실험 4 는 또한 비교예에 대응한다. 실험 4 에서, 탱크 (36) 에 저장된 액체 (L) 는 에탄올이었다. 실험 3 과 같이, 실험 4 에서, 실험 개시로부터 30 초마다 질량계에 의해 나타낸 질량이 기록되었고, 질량 손실 (g) 이 산출되었다. 실험 4 에서, 실험 개시 후 10 분 동안 데이터를 획득하였다.

(실험 결과)

실험들 1 및 2 의 결과들은 도 7 에 나타나 있고, 실험들 3 및 4 의 결과들은 도 8 에 나타나 있다. 도 7 및 도 8 의 가로축은 시간 (단위: 분) 을 나타낸다. 도 7 및 도 8 의 세로축은 질량 손실 (g) 을 나타낸다.

실험들 1 과 2 의 결과들 및 실험들 3 과 4 의 결과들 사이 비교는, 기포 가이드 관 (29) 이 기능하는 실험들 1 과 2 에서 질량 손실 (g) 은 기포 가이드 관 (29) 이 차단되어 기능하지 않는 실험들 3 과 4 에서 질량 손실보다 크다는 것을 보여준다. 따라서, 결과들은 실험들 1 및 2 에서 더 많은 액체 (L) 가 분무되는 것을 보여준다. 이것을 수치적으로 확인하기 위해서, 실험들 1 내지 4 에 대해 직선 피팅이 수행되고, 근사식이 산출되었다. 실험들 1 내지 4 의 실험 데이터를 직선 피팅함으로써 획득된 직선식의 기울기는 분당 분무량을 나타낸다. 결과적인 분무량은 실험 1 에서 1.70 g/분이었고, 실험 2 에서 1.13 g/분이었다. 한편, 분무량은 실험 3 에서 0.22 g/분이었고, 실험 4 에서 0.09 g/분이었다. 따라서, 물이 액체 (L) 로서 사용되는 실험들 1 및 3 에서, 분무량은 실험 1 에서 더 많았고, 에탄올이 액체 (L) 로서 사용되는 실험들 2 및 4 에서, 분무량은 실험 2 에서 더 많다는 것을 확인하였다.

실험들 1 내지 4 의 결과들 사이 차이들은 다음과 같은 이유들 때문인 것으로 생각된다. 실험들 3 및 4 에서, 분무 유닛 (16) 의 근방에서 발생하는 기포들 (B) 은, 실험 시간이 경과함에 따라, 분무 유닛 (16) 의 근방에 머무르고, 분무 유닛 (16) 으로 액체 (L) 의 공급을 차단한다. 한편, 실험들 1 및 2 에서, 기포 가이드 관 (29) 의 작동은 전술한 기포들 (B) 에 의한 분무 유닛 (16) 으로 액체 (L) 의 공급 차단을 방지한다.

실험들 1 및 2 에서, 도 7 에 나타낸 것처럼, 질량 손실은 일정한 비율로 증가된다. 환언하면, 질량 손실은 직선적으로 증가된다. 한편, 실험들 3 및 4 에서, 도 8 에 도시된 대로, 질량 손실의 증가 비율 변동이 발생하였다. 실험 1 및 2 에서, 분무 유닛 (16) 에서 발생하는 기포들 (B) 은 기포 가이드 관 (29) 을 통하여 확실히 제거될 수 있는 반면, 실험들 3 및 4 에서, 기포들 (B) 은 분무 유닛 (16) 의 근방에 머무르고 분무 유닛 (16) 으로 액체 (L) 의 공급을 불안정하게 하는 것으로 생각된다.

전술한 실험들 1 내지 4 의 결과들로부터, 기포 가이드 관 (29) 을 제공함으로써, 분무 유닛 (16) 의 근방에서 발생하는 기포들 (B) 이 제거될 수 있고, 일정한 분무량이 안정적으로 공급될 수 있음을 이해할 것이다.

(제 2 실시형태)

다음에, 제 2 실시형태에 따른 분무 장치는 도 11 내지 도 15 를 사용해 설명될 것이다. 도 11 은 제 2 실시형태에 따른 분무 장치 (2) 의 개략적 구성의 사시도이다. 도 12 는 도 11 의 ⅩⅡ-ⅩⅡ 선을 따라서 본 단면도이다. 도 13 은 도 12 에서 액체 (L) 의 도시가 생략된 도면이다. 도 14 는 도 11 에 도시된 분무 장치의 챔버 유닛 (액체 저장부) 의 분해 사시도이다. 도 14 는 분무 유닛이 액체 저장부에 부착된 구성을 보여준다. 도 15 는 도 11 에 도시된 분무 장치의 분무 유닛의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 11 내지 도 13 에 개략적으로 도시된 대로, 제 2 실시형태에 따른 분무 장치 (2) 는 액체 공급 유닛 (58), 챔버 유닛 (60), 및 분무 유닛 (62) 을 포함한다. 분무 장치 (2) 는, 액체 공급 유닛 (58) 으로부터 공급되고 챔버 유닛 (60) 에 저장되는 액체 (L) 를 분무 유닛 (62) 이 분무하는 장치이다. 액체 (L) 의 예들은 제 1 실시형태에서 예와 동일할 수도 있다.

액체 공급 유닛 (58) 은, 양 단부가 폐쇄된 정사각형 튜브 형상의 본체 부재 (581) 및 본체 부재 (581) 의 일 단부에 제공된 원통형 부재 (582) 를 포함하는 용기를 포함하고, 본체 부재 (581) 내 액체 (L) 를 원통형 부재 (582) 로부터 챔버 유닛 (60) 으로 공급한다. 용기의 예는 탱크 또는 보틀이다. 액체 공급 유닛 (58) 의 재료는 제한되지 않는다. 예를 들어, 제 1 실시형태의 탱크 본체 (44) 의 것과 동일한 재료 (구체적으로, 수지) 가 사용될 수도 있다. 본체 부재 (581) 의 일 단부는 원통형 부재 (582) 와 연결된 연결부에 개구를 가져서, 원통형 부재 (582) 의 내부 공간과 본체 부재 (581) 의 내부 공간을 연결한다. 본체 부재 (581) 에 대향한 원통형 부재 (582) 의 개구 단부 (582a) 가 챔버 유닛 (60) 에 위치결정되도록 액체 공급 유닛 (58) 은 챔버 유닛 (60) 에 부착된다.

챔버 유닛 (60) 은 프레임 본체 (64), 상단 판 (상부 벽) (66), 및 바닥 판 (바닥부 또는 바닥 벽) (68) 을 갖는다. 챔버 유닛 (60) 은 박스형 형상을 가지고 중심 축선 방향으로 프레임 본체 (64) 의 대향한 단부들에 위치한 2 개의 개구들 각각이 상단 판 (66) 및 바닥 판 (68) 에 의해 각각 폐쇄되도록 구성된다. 챔버 유닛 (60) 은 액체 공급 유닛 (58) 으로부터 공급된 액체 (L) 를 저장하기 위한 액체 저장부이다. 챔버 유닛 (60) 의 재료는 제 1 실시형태의 챔버 본체 (401) 의 재료와 동일할 수도 있다.

프레임 본체 (64) 는 4 개의 측벽들 (641, 642, 643, 644) 을 가지고, 측벽들 (641, 642, 643, 644) 은 일체로 연결된다. 프레임 본체 (64) 의 중심 축선에 직교하는 단면의 형상은 제한되지 않지만, 그것은 제 2 실시형태에서 직사각형이다. 측벽 (641) 과 측벽 (642) 은 서로 대면하고, 측벽 (643) 과 측벽 (644) 은 서로 대면한다.

상단 판 (66) 은 프레임 본체 (64) 의 중심 축선 방향으로 프레임 본체 (64) 의 하나의 개구 단부를 폐쇄한다. 제 2 실시형태에서 상단 판 (66) 은 프레임 본체 (64) 에 탈착가능하게 고정되고, 뚜껑으로서 기능한다. 프레임 본체 (64) 에 상단 판 (66) 을 고정하기 위한 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 12 내지 도 14 에 도시된 대로, 상단 판 (66) 은 나사들 (s3) 에 의해 프레임 본체 (64) 에 나사고정될 수도 있다. 이런 구성에서, 상단 판 (66) 은 나사들 (s3) (도 14 참조) 이 통과하는 삽입공들 (66a) 을 가질 수도 있고, 프레임 본체 (64) 는 나사들 (s3) 을 수용하기 위한 나사공들 (64a) 을 가질 수도 있다. 대안적으로, 상단 판 (66) 은 프레임 본체 (64) 에 끼워질 수도 있고, 또는 접착제로 프레임 본체 (64) 에 접합될 수도 있다. 또한, 상단 판 (66) 은 프레임 본체 (64) 와 일체로 성형될 수도 있다.

도 12 내지 도 14 에 도시된 대로, 상단 판 (66) 은 2 개의 개구들 (66b, 66c) 을 갖는다. 챔버 유닛 (60) 에서 내부 공간 (S₆₀) 은 개구 (66b) 를 통하여 대기로 개방된다. 따라서, 챔버 유닛 (60) 은 또한 대기 릴리스 유닛이다. 내부 공간 (S₆₀) 이 개구 (66b) 를 통하여 대기로 개방되기만 하면 개구 (66b) 의 크기는 제한되지 않는다. 바람직하게 개구 (66b) 는, 챔버 유닛 (60) 에 저장된 액체 (L) 가 거의 누설되지 않는 크기를 갖는다.

도 12 및 도 13 에 도시된 대로, 개구 (66c) 는, 액체 공급 유닛 (58) 이 갖는 원통형 부재 (582) 를 챔버 유닛 (60) 으로 삽입하기 위한 홀이다. 개구 (66c) 의 내경은 그것이 원통형 부재 (582) 의 외경보다 크기만 하면 제한되지 않지만, 그것은 제 2 실시형태에서 원통형 부재 (582) 의 외경과 실질적으로 동일하다. 개구 (66c) 는, 원통형 부재 (582) 를 바닥 판 (68) 을 향해 가이드하기 위한 원통형 가이드 유닛 (70) 을 일체로 구비한다. 가이드 유닛 (70) 의 길이 (두께 방향으로 상단 판 (66) 의 길이) 는 바닥 판 (68) 과 상단 판 (66) 사이 거리보다 짧다. 가이드 유닛 (70) 의 내경은 액체 공급 유닛 (58) 의 원통형 부재 (582) 의 외경과 실질적으로 동일할 수도 있다.

도 12 내지 도 14 에 도시된 대로, 바닥 판 (68) 은 프레임 본체 (64) 의 다른 개구 단부, 즉, 상단 판 (66) 에 의해 차단된 일 개구 단부와 대향한 개구 단부를 차단한다. 프레임 본체 (64) 는 바닥 판 (68) 을 일체로 구비한다. 환언하면, 프레임 본체 (64) 의 4 개의 측벽들 (641, 642, 643, 644) 은 바닥 판 (68) 의 4 개의 에지들에 일체로 직립 설치된다. 제 2 실시형태에서, 바닥 판 (68) 과 측벽들 (641, 642, 643, 644) 사이 각도는 실질적으로 90° 이다. 하지만, 액체 (L) 를 저장할 수 있는 챔버 유닛 (60) 이 구성되기만 하면, 바닥 판 (68) 과 측벽들 (641, 642, 643, 644) 사이 각도는 90° 에 제한되지 않는다.

바닥 판 (68) 은 수직 방향으로 원통형 부재 (582) 의 개구 단부 (582a) 아래 위치로부터 (구체적으로, 개구 단부 (582a) 를 대면한 영역으로부터) 측벽 (641) 을 향하여 계속되는 오목부 (681) 를 갖는다. 측벽 (641) 과 대향한 오목부 (681) 의 말단부 둘레에, 원통형 부재 (582) 의 개구 단부 (582a) 를 지지하기 위한 5 개의 스페이서들 (72) 이 직립 설치된다. 스페이서들 (72) 은 판형 부재들이고, 5 개의 스페이서들 (72) 은 원통형 부재 (582) (또는 가이드 유닛 (70)) 의 중심 축선 둘레에서 서로 이격되어 있다. 이런 구성으로, 액체 공급 유닛 (58) 이 챔버 유닛 (60) 에 부착될 때, 원통형 부재 (582) 의 개구 단부 (582a) 는 스페이서 (72) 의 상단부 (72a) 와 접촉하고, 바닥 판 (68) 으로부터 이격되어 있다. 제 2 실시형태에서, 개구 단부 (582a) 와 바닥 판 (68) 의 상부면 사이 거리 (h3) 는 스페이서들 (72) 의 높이 (바닥 판 (68) 의 두께 방향으로 길이) 와 동일하다.

상기 구성에서, 개구 단부 (582a) 와 바닥 판 (68) 사이 거리 (h3) 는 스페이서들 (72) 에 의해 조절된다. 따라서, 도 11, 도 12 및 도 13 에서, 예로서, 원통형 부재 (582) 의 길이가 상단 판 (66) 의 상부면과 스페이서들 (72) 사이 거리와 동일할지라도, 원통형 부재 (582) 의 길이는 상단 판 (66) 의 상부면과 스페이서들 (72) 사이 거리 이상일 수도 있다.

제 2 실시형태는, 오목부 (681) 가 바닥 판 (68) 에 형성된 예를 보여준다. 하지만, 오목부 (681) 는 바닥 판 (68) 에 형성되지 않을 수도 있다. 제 2 실시형태는, 5 개의 스페이서들 (72) 이 바닥 판 (68) 에 직립 설치된 예를 보여준다. 하지만, 적어도 하나의 스페이서 (72) 가 제공되면 충분하다. 또한, 예를 들어, 도 11, 도 12 및 도 13 에 도시된 대로, 본체 부재 (581) 가 상단 판 (66) 의 상부면과 접촉하도록 구성될 때, 스페이서 (72) 가 제공되지 않을 수도 있다. 이것은, 원통형 부재 (582) 의 길이를 조절함으로써 거리 (h3) 가 규정 (또는 확보) 될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 스페이서들 (72) 대신에 돌기들이 바닥 판 (68) 에 형성될 수도 있다.

상기 구성에서, 원통형 부재 (582) 를 개구 (66c) 및 가이드 유닛 (70) 으로 삽입함으로써 액체 공급 유닛 (58) 은 챔버 유닛 (60) 에 부착된다. 이 경우에, 예를 들어, 가이드 유닛 (70) 및 원통형 부재 (582) 는 서로 나사고정되도록 구성될 수도 있다.

액체 누설 방지 기구는, 액체 공급 유닛 (58) 이 챔버 유닛 (60) 에 부착될 때 액체 누설을 방지하도록 제공될 수도 있다. 액체 누설 방지 기구는, 예를 들어, 개구 단부 (582a) 가 시일 부재로 실링되고, 개구 단부 (582a) 가 챔버 유닛 (60) 에 부착될 때 시일 부재가 파괴되고, 액체 공급 유닛 (58) 내 액체 (L) 가 챔버 유닛 (60) 으로 유입되도록 구성될 수도 있다. 대안적으로, 액체 누설 방지 기구는, 밸브 기능을 갖는 캡이 원통형 부재 (582) 의 개구 단부 (582a) 에 제공되고, 액체 공급 유닛 (58) 이 챔버 유닛 (60) 에 부착될 때, 밸브가 개방되고, 액체 공급 유닛 (58) 내 액체 (L) 가 챔버 유닛 (60) 으로 유입되도록 구성될 수도 있다.

챔버 유닛 (60) 의 측벽 (641) 에 제공된 분무 유닛 (62) 은 챔버 유닛 (60) 으로부터 공급된 액체 (L) 를 무화하고 분무 장치 (2) 의 외부로 배출한다. 여전히 도 15 를 참조하면, 분무 유닛 (62) 의 구성의 일례가 설명될 것이다. 도 15 는 분무 유닛 (62) 의 예로서 압전 분무 유닛의 단면 구성을 나타낸다. 도 15 에서, 챔버 유닛 (60) 내 액체 (L) 를 분무 유닛 (62) 으로 유입시킬 수 있는 연결관 (76) 이 또한 도시되어 있다.

도 15 에 도시된 대로, 분무 유닛 (62) 은, 분무 유닛 (16) 과 같이, 개구 (18a) 를 갖는 압전 트랜스듀서 (초음파 트랜스듀서) (18), 및 복수의 관통공들 (20a) 을 갖는 진동판 (20) 을 포함한다. 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 은 케이싱 (74) 에 수용된다. 도 15 에 도시된 분무 유닛 (62) 은 압전 트랜스듀서 (18) 에 대해 진동판 (20) 측의 측벽 (641) 에 부착된다. 즉, 액체 (L) 는 진동판 (20) 측으로부터 분무 유닛 (62) 으로 유입된다.

케이싱 (74) 의 구성이 분무 유닛 (16) 의 케이싱 (22) 의 구성과 상이하다는 점을 제외하고는 분무 유닛 (62) 의 구성은 분무 유닛 (16) 의 구성과 동일하다. 그러므로, 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 의 설명은 생략될 것이다.

케이싱 (74) 은 케이싱 본체 (741) 및 뚜껑 (742) 을 포함한다. 케이싱 본체 (741) 는 바닥이 있는 관형 형상을 가지고, 뚜껑 (742) 은 케이싱 본체 (741) 의 개구 단부를 차단하도록 케이싱 본체 (741) 에 고정된다. 따라서, 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 을 수용하기 위한 하우징 공간이 케이싱 (74) 에 형성된다. 제 2 실시형태에서, 케이싱 본체 (741) 의 개구 단부는 원형이고, 뚜껑 (742) 은 디스크 형상이다.

케이싱 본체 (741) 의 바닥부 및 뚜껑 (742) 에서, 개구 (741a) 및 개구 (742a) 는 압전 트랜스듀서 (18) 의 개구 (18a) 에 대응하는 (또는 대면하는) 영역에 형성된다. 개구 (741a) 는 액체 (L) 의 분무구로서 기능을 하고, 개구 (742a) 는 액체 (L) 를 케이싱 (22) 으로 도입하기 위한 도입구로서 기능을 한다.

제 2 실시형태에서, 케이싱 본체 (741) 및 뚜껑 (742) 은 나사들에 의해 서로 고정된다. 도 11, 도 14 및 도 15 에 도시된 대로, 뚜껑 (742) 의 원주 벽에서, 이산적으로 위치결정된 나사들 (s4) 을 지지하는 나사 지지부 (742b) 는, 나사 지지부 (742b) 가 바깥쪽으로 연장되도록 제공된다. 한편, 케이싱 본체 (741) 의 원주 벽에, 나사들 (s4) 을 수용하고 나사들 (s4) 로 나사고정되는 나사 수용부 (741b) 는, 나사 지지부 (742b) 가 바깥쪽으로 연장되도록 나사 지지부 (742b) 에 대응하는 영역들에 제공된다. 따라서, 나사들 (s4) 이 나사 지지부 (742b) 를 통과하고, 나사 수용부 (741b) 로 나사고정되도록 뚜껑 (742) 은 케이싱 본체 (741) 에 고정된다. 하지만, 케이싱 본체 (741) 및 뚜껑 (742) 을 고정하는 방법은 그것들이 고정되기만 하면 제한되지 않는다. 바람직한 고정 방법은, 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 이 그것의 교체를 위해 탈착가능한 것이다.

한 쌍의 탄성 링들 (24) 에 의해 유지되는 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 은 케이싱 (74) 에 수용된다. 한 쌍의 탄성 링들 (24) 중 하나의 탄성 링 (24) 은 압전 트랜스듀서 (18) 와 케이싱 본체 (741) 의 바닥부 사이에서 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 과 동축을 이루고, 다른 탄성 링 (24) 은 진동판 (20) 과 뚜껑 (742) 사이에서 압전 트랜스듀서 (18) 및 진동판 (20) 과 동축을 이룬다. 탄성 링 (24) 의 재료 등은 제 1 실시형태에서 것들과 동일하므로, 그것의 설명은 생략될 것이다.

도 11 에 도시된 대로, 분무 유닛 (62) 은 분무 유닛 (62) 을 구동하기 위한 구동 유닛 (26) 에 배선 (W) 을 통하여 전기적으로 연결된다. 따라서, 케이싱 (74) 은 배선 (W) 을 통과시키기 위한 홀을 갖는다. 구동 유닛 (26) 의 구성은 제 1 실시형태에서 구성과 동일하고, 전원 (261), 구동 회로 (262) 및 스위치 (263) 를 포함한다. 도 12 및 도 13 에서, 구동 유닛 (26) 의 도시는 생략된다.

분무 유닛 (62) 의 구성의 일례가 구체적으로 설명되지만, 분무 유닛 (62) 은 임의의 공지된 압전 분무 유닛일 수도 있다. 분무 유닛 (62) 의 구성은 분무 유닛 (16) 의 구성과 동일할 수도 있다.

도 12, 도 13 및 도 15 에 도시된 대로, 분무 유닛 (62) 은 연결관 (76) 을 통하여 측벽 (641) 에 제공되고, 연결관 (76) 은 챔버 유닛 (60) 내 내부 공간 (S₆₀) 과 연통한다. 제 2 실시형태에서, 연결관 (76) 은, 그것의 중심 축선이 수평면 (H) 에 있도록 측벽 (641) 에 제공된다. 구체적으로, 연결관 (76) 의 중심 축선이 측벽 (641) 의 두께 방향과 일치하도록 연결관 (76) 은 측벽 (641) 에 제공된다. 연결관 (76) 의 형상은 제한되지 않지만, 그것은 제 2 실시형태에서 원통형 형상을 갖는다. 연결관 (76) 은 챔버 유닛 (60) 내 액체 (L) 를 분무 유닛 (62) 으로 유입시키기 위한 액체 통로 (또는 액체 유로) 로서 기능한다.

연결관 (76) 의 액체 출구측 단부 부분은 뚜껑 (742) 에 연결된다. 연결관 (76) 의 액체 출구측 단부 부분의 단부면 (이하 "액체 출구측 단부면" 으로도 지칭) 은 연결관 (76) 의 중심 축선 또는 수평면 (H) 에 대해 경사져 있다. 구체적으로, 액체 출구측 단부면의 법선 (N) 이 수평면 (H) 에 대해 θ2 의 각도를 가지도록 연결관 (76) 의 액체 출구측 단부면이 경사져 있다. 각도 (θ2) 는 0° 내지 90° 일 수도 있다. 제 2 실시형태에서, 각도 (θ2) 는 0° 보다 크고, 예로 약 30° 이다.

연결관 (76) 의 액체 출구측 단부 부분은 뚜껑 (742) 의 개구 (742a) 에 연결되고, 연결관 (76) 의 액체 출구의 내경은 개구 (742a) 의 내경과 실질적으로 동일하다. 하지만, 연결관 (76) 의 액체 출구측 단부 부분이 뚜껑 (742) 의 개구 (742a) 에 연결되기만 하면, 연결관 (76) 의 단부에서 액체 출구의 내경은 개구 (742a) 의 내경과 상이할 수도 있다.

도 11 내지 도 14 에서, 예로서, 분무 유닛 (62) 이 나사로 측벽 (641) 에 고정된 실시형태가 도시되어 있다. 이 경우에, 반경 방향으로 바깥쪽으로 연장되고 나사들 (s5) (도 11 및 도 14 참조) 을 지지하는 나사 지지부 (741c) 는 케이싱 (74) 의 케이싱 본체 (741) 의 외주에 제공된다. 측벽 (641) 에서, 나사 수용부 (641b) 는 나사 지지부 (741c) 를 대면한 영역에 형성된다. 따라서, 나사들 (s5) 이 나사 지지부들 (741c) 을 통과하고, 나사 수용부들 (641b) 로 나사고정되도록 분무 유닛 (62) 이 측벽 (641) 에 고정된다.

도 12 및 도 13 에 도시된 대로, O-링과 같은 시일 부재 (78) 를 수용하기 위한 하우징 유닛 (80) 은 연결관 (76) 과 측벽 (641) 의 연결부의 주변 및 측벽 (641) 의 내측에 형성된다. 분무 유닛 (62) 이 측벽 (641) 에 고정될 때, 시일 부재 (78) 는 연결관 (76) 의 액체 입구측 주변에 제공된 가압 부재 (또는 플랜지 부재) (761) (도 12, 도 13 및 도 15 참조) 에 의해 가압된다. 그러므로, 연결관 (76) 과 측벽 (641) 의 연결부에서 액체 누설 방지가 달성된다.

도 12 및 도 13 에서, 연결관 (76) 은 (바닥 판 (68) 측에서 측벽 (641) 의 단부 근방에) 바닥 판 (68) 측에서 측벽 (641) 에 연결되고, 하우징 유닛 (80) 은, 제 2 실시형태에서, 환형 형상을 갖는다. 따라서, 하우징 유닛 (80) 의 일부는 바닥 판 (68) 으로부터 바깥쪽으로 연장된다. 따라서, 분무 장치 (2) 를 미리 정해진 위치에 설치할 때, 바닥 판 (68) 이 수평 상태 (또는 수직 방향에 직교하는 상태) 를 유지하도록 챔버 지지 부재 (82) 는 바닥 판 (68) 의 외부면에 제공된다. 제 2 실시형태에서 챔버 지지 부재 (82) 는 프레임 형상을 가지지만, 챔버 지지 부재 (82) 가 챔버 유닛 (60) 을 수평으로 지지하기만 하면 그것의 형상은 제한되지 않는다.

도 11 에 도시된 대로, 분무 장치 (2) 는 액체 누설 방지 유닛 (액체 누설 방지 기구) (84) 을 추가로 포함한다. 액체 누설 방지 유닛 (84) 이 제공되는 실시형태가 설명될 것이다. 이 경우에, 액체 누설 방지 유닛 (84) 은 챔버 유닛 (60) 의 개구 (66b) 를 차단하도록 상단 판 (66) 의 상부면에 고정된다. 도 11 에 도시된 실시형태에서, 액체 누설 방지 유닛 (84) 은 나사들 (s2) 에 의해 챔버 유닛 (60) 에 고정된다. 따라서, 도 14 에 도시된 대로, 액체 누설 방지 유닛 (84) 이 나사에 의해 챔버 유닛 (60) 에 고정되도록 나사 (s2) 로 나사고정되는 나사공들 (66d) 이 상단 판 (66) 상에서 액체 누설 방지 유닛 (84) 에 형성된다.

도 11, 도 12, 도 13 및 도 16 을 참조하면, 액체 누설 방지 유닛 (84) 의 구성의 일례가 설명될 것이다. 액체 누설 방지 유닛 (84) 은 바닥 판 (841), 4 개의 측벽들 (842a, 842b, 842c, 842d), 상단 판 (843) 및 복수의 칸막이 판들 (844) 을 포함한다. 도 16 에서, 액체 누설 방지 유닛 (84) 의 내부 구조의 설명을 위해, 측벽 (842d) 의 도시는 생략되어 있다.

바닥 판 (841) 은 평판 형상을 가지고, 일 방향으로 연장된다. 바닥 판 (841) 은 두께 방향으로 바닥 판 (841) 을 관통하는 관통공 (제 1 관통공) (841a) 을 갖는다. 액체 누설 방지 유닛 (84) 이 챔버 유닛 (60) 에 부착될 때 관통공 (841a) 은 개구 (66b) 를 대면하는 위치에 형성된다. 바닥 판 (841) 은 길이 방향으로 바닥 판 (841) 의 양 말단부들 근방에서 나사들 (s2) 이 통과하는 관통공 (841b) 을 가지고 나사들 (s2) 은 액체 누설 방지 유닛 (84) 을 챔버 유닛 (60) 에 나사고정하기 위해 사용된다.

도 16 에 도시된 대로, 액체 누설 방지 유닛 (84) 의 4 개의 측벽들 (842a, 842b, 842c, 842d) 중에서 서로 대면하는 한 쌍의 측벽들 (842a, 842b) 은 길이 방향으로 바닥 판 (841) 의 관통공 (841a) 의 양측에 직립 설치된다. 4 개의 측벽들 (842a, 842b, 842c, 842d) 중에서 다른 쌍의 대향한 측벽들 (842c, 842d) 은 한 쌍의 측벽들 (842a, 842b) 을 연결한다.

상단 판 (843) 은 바닥 판 (841) 을 대면하도록 배치되고, 바닥 판 (841) 에 대해 측벽들 (842a, 842b, 842c, 842d) 의 대향한 단부들에 고정된다. 상단 판 (843) 은 두께 방향으로 상단 판 (843) 을 관통하는 관통공 (제 2 관통공) (843a) 을 갖는다.

4 개의 측벽들 (842a, 842b, 842c, 842d), 바닥 판 (841) 의 부분 및 상단 판 (843) 은 복수의 칸막이 판들 (844) 을 수용하기 위한 하우징 유닛 (86) 을 구성하고, 상기 바닥 판의 부분은 한 쌍의 측벽들 (842a, 842b) 사이에 끼워진다.

복수의 칸막이 판들 (844) 이 수직 방향으로 배치된다. 각각의 칸막이 판 (844) 은 한 쌍의 측벽들 (842a, 842b) 에 걸쳐 있고, 한 쌍의 측벽들 (842c, 842d) 사이 길이와 동일한 폭을 갖는다. 수직 방향으로 서로 인접한 칸막이 판들 (844, 844) 은 수직 방향에 대해 서로 반대 방향으로 경사지도록 배치된다.

각각의 칸막이 판 (844) 의 4 개의 모서리들 중 하나에 노치부 (844a) 가 형성된다. 수직 방향으로 볼 때, 수직 방향으로 서로 인접한 칸막이 판들 (844) 의 노치부들 (844a) 의 위치들은 상이하다. 각각의 노치부 (844a) 는 칸막이 판 (844) 의 모서리부에 형성되어서, 하우징 유닛 (86) 의 내부면과 각각의 노치부 (844a) 에 의해 홀이 형성된다. 각각의 노치부 (844a) 는 칸막이 판 (844) 의 양측의 영역들을 연결하는 영역 연결로로서 기능한다.

상기 구성을 갖는 액체 누설 방지 유닛 (84) 은 하우징 유닛 (86) 의 하우징 공간 (내부 공간) (S₈₆) 에 3 개의 칸막이 판들 (844) 을 수용한다. 하우징 공간 (S₈₆) 은 수직 방향으로 3 개의 칸막이 판들 (844) 에 의해 4 개의 영역들로 분할된다. 도 16 에 일점 쇄선으로 개략적으로 나타낸 것처럼, 대기 (공기) 가 개구 (66b) 로 통과하는 공기 경로 (AP) 는, 관통공 (841a) 및 관통공 (843a) 과 함께, 칸막이 판들 (844) 에 형성된 노치부들 (844a) 에 의해 형성된다. 그러므로, 챔버 유닛 (60) 에 제공된 액체 누설 방지 유닛 (84) 이 챔버 유닛 (60) 의 개구 (66b) 를 차단할지라도, 개구 (66b) 는 공기 경로 (AP) 에 의해 대기와 연통한다. 결과적으로, 챔버 유닛 (60) 은 대기로 개방된다. 공기 경로 (AP) 는 칸막이 판들 (844) 에 형성된 영역 연결로로서 노치부들 (844a) 을 연결하도록 형성되므로, 공기 경로 (AP) 는 각각의 칸막이 판 (844) 에서 구부러진다.

분무 장치 (2) 에서, 액체 공급 유닛 (58) 이 챔버 유닛 (60) 에 부착될 때, 액체 (L) 는 액체 공급 유닛 (58) 으로부터 챔버 유닛 (60) 으로 유입된다. 분무 유닛 (62) 은 챔버 유닛 (60) 을 구성하는 측벽들 (641) 에 부착되고, 분무 유닛 (62) 및 챔버 유닛 (60) 의 내부는 연결관 (76) 을 통하여 연결된다. 따라서, 챔버 유닛 (60) 내부의 액체 (L) 는 분무 유닛 (62) 으로 공급된다. 이 상태에서, 구동 유닛 (26) 의 스위치 (263) 가 켜지고 고주파 전압이 압전 트랜스듀서 (18) 로 공급될 때, 압전 트랜스듀서 (18) 는 반경 방향으로 초음파적으로 진동한다. 초음파 진동은 진동판 (20) 을 그것의 두께 방향으로 초음파적으로 진동시킨다. 이런 초음파 진동은 복수의 관통공들 (20a) 을 가지는 진동판 (20) 과 접촉하는 액체 (L) 가 분무 유닛 (62) (구체적으로, 개구 (741a)) 으로부터 분무 장치 (2) 의 외부로 무화 및 분무되도록 한다. 분무 장치 (2) 에서, 액체 (L) 는 분무 유닛 (62) 에 직접 공급되므로, 더 많은 액체 (L) 가 분무 유닛 (62) 으로부터 분무될 수 있다.

분무 유닛 (62) 은 연결관 (76) 을 통하여 측벽 (641) 에 제공된다. 연결관 (76) 의 액체 출구측 단부면은, 그것의 법선 (N) 이 수평면 (H) 에 대해 θ2 의 각도를 가지도록 경사져 있고, 분무 유닛 (62) 은 연결관 (76) 의 액체 출구측 단부에 제공된다. 따라서, 액체 (L) 는 수평면 (H) 에 대해 θ2 의 각도를 갖는 방향으로 분무 유닛 (62) 으로부터 분무된다. 제 2 실시형태에서, 각도 (θ2) 는 0° 보다 크고, 예로 30° 이므로, 액체 (L) 는 수평면 (H) 에 대해 비스듬히 위로 분무된다.

액체 (L) 는 액체 공급 유닛 (58) 으로부터 챔버 유닛 (60) 으로 공급된다. 액체 공급 유닛 (58) 이 갖는 원통형 부재 (582) 의 개구 단부 (582a) 가 챔버 유닛 (60) 내부에 위치되고, 바닥 판 (68) 측 상의 가이드 유닛 (70) 의 말단부로부터 바닥 판 (68) 을 향하여 돌출해 있다. 따라서, 액체 (L) 는 개구 단부 (582a) 로부터 챔버 유닛 (60) 으로 공급된다. 따라서, 원통형 부재 (582) 는 액체 (L) 를 챔버 유닛 (60) 에 공급하기 위한 액체 공급로로서 역할을 하고, 바닥 판 (68) 을 대면한 (환언하면, 바닥 판 (68) 에 대향한) 개구 단부 (582a) 는 액체 공급 포트로서 역할을 한다.

액체 (L) 가 액체 공급 유닛 (58) 으로부터 챔버 유닛 (60) 으로 유입될 때, 챔버 유닛 (60) 의 내부는 개구 (66b) 를 통하여 대기로 개방되므로, 챔버 유닛 (60) 내 액체 레벨 높이 (환언하면, 액체 (L) 의 양) 는 개구 단부 (582a) 와 바닥 판 (68) 의 상부면 사이 거리 (h3) 로 유지된다. 이것은, 챔버 유닛 (60) 내부 액체 레벨 높이가 개구 단부 (582a) 보다 낮아질 때, 공기가 챔버 유닛 (60) 으로부터 액체 공급 유닛 (58) 으로 유동하고, 챔버 유닛 (60) 이 개구 단부 (582a) 의 레벨까지 액체 (L) 로 충전되도록 액체 (L) 가 액체 공급 유닛 (58) 으로부터 챔버 유닛 (60) 으로 유입되기 때문이다. 따라서, 제 2 실시형태에서, 원통형 부재 (582) 의 주변 벽은 액체 레벨 유지벽으로서 기능한다. 액체 (L) 는 소위 필릿을 형성하도록 표면 장력의 영향 하에 원통형 부재 (582) 의 외부면을 따라 약간 수직으로 위로 개구 단부 (582a) 의 근방에서 상승한다. 따라서, 실제로, 표면 장력으로 인해 수직으로 위로 원통형 부재 (582) 의 외부면을 따라 상승하는 필릿의 최상단부가 개구 단부 (582a) 아래로 내려갈 때, 액체 (L) 는 액체 공급 유닛 (58) 으로부터 챔버 유닛 (60) 으로 유입된다.

전술한 대로, 원통형 부재 (582) 의 주변 벽은 액체 레벨 유지벽으로서 기능하므로, 챔버 유닛 (60) 에 저장된 액체 (L) 의 액체 레벨 높이는 자연히 거리 (h3) 로 유지된다. 그러므로, 일정한 양의 액체 (L) 가 챔버 유닛 (60) 에 저장된다. 결과적으로, 분무 유닛 (62) 에 인가된 액체 압력의 변동이 억제되므로, 안정적인 분무가 또한 달성된다.

챔버 유닛 (60) 에 저장된 액체 (L) 의 액체 레벨 높이는 개구 단부 (582a) 와 바닥 판 (68) 사이 거리 (h3) 로 자동으로 유지되므로, 일정한 액체 압력을 분무 유닛 (62) 에 인가하는데 수압 센서 등은 필요하지 않다. 즉, 분무 장치 (2) 는 액체 압력 관리가 용이한 구성을 갖는다. 또한, 액체 압력 관리는 개구 단부 (582a) 의 위치에 의해 수행될 수 있으므로, 액체 압력 관리는 저 비용으로 수행될 수 있다.

개구 단부 (582a) 의 위치는 분무 영역 (21) 의 상단부 (21a) 의 높이에 또는 수직 방향으로 더 높게 설정될 수도 있다 (도 13 및 도 15 참조). 그리하여, 수직 방향으로 분무 영역 (21) 의 상단부 (21a) 의 위치의 높이는 수직 방향으로 액체 표면의 높이와 동일하거나 더 낮다. 따라서, 액체 (L) 가 확실히 분무 영역 (21) 에 공급되므로, 안정적인 분무가 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 12 및 도 13 에 도시된 대로, 거리 (h3) 는, 바닥 판 (68) 의 상부면이 수평면 (H) 과 평행한 상태에서 수직 방향으로 진동판 (20) 의 분무 영역 (21) 의 상단부 (21a) 와 바닥 판 (68) 의 상부면 사이 거리 (h4) 와 실질적으로 동일하거나 더 큰 거리로 설정될 수도 있다.

분무 유닛 (62) 의 작동시, 진동판 (20) 의 근방에서 액체 (L) 의 압력 저하는 진동판 (20) 의 초음파 진동으로 발생할 수도 있고, 기포들 (B) 은 분무 유닛 (62) 의 근방에서 발생할 수도 있다. 대안적으로, 진동판 (20) 의 진동에 의해 외부로부터 가스는 분무 장치 (2) 로 들어갈 수도 있고, 기포들 (B) 은 분무 유닛 (62) 의 근방에서 발생할 수도 있다.

분무 유닛 (62) 이 챔버 유닛 (60) 의 측벽 (641) 에 부착되므로, 기포들 (B) 이 분무 유닛 (62) 의 근방 (도 12 참조) 에서 발생할 때, 기포들 (B) 이 챔버 유닛 (60) 으로 유입된다. 챔버 유닛 (60) 의 내부 공간 (S₆₀) 은 개구 (66b) 를 통하여 대기로 개방되므로, 챔버 유닛 (60) 으로 복귀된 기포 (B) 는 챔버 유닛 (60) 에 저장된 액체 (L) 의 액체 표면으로부터 대기로 배출된다. 따라서, 기포 (B) 가 분무 유닛 (62) 의 근방에 머무를 가능성이 없다. 따라서, 제 1 실시형태와 같이, 액체 (L) 는 분무 유닛 (62) 으로부터 안정적으로 분무될 수 있다.

분무 유닛 (62) 에 인가된 액체 압력은 분무 유닛 (62) 위에 (구체적으로, 수직 방향으로 진동판 (20) 의 중심 위치 위에) 위치결정될 액체 (L) 의 양에 의존한다. 분무 장치 (2) 의 구성에서, 분무 유닛 (62) 은 챔버 유닛 (60) 의 측벽 (641) (보다 구체적으로, 바닥 판 (68) 측의 측벽 (641)) 에 장착된다. 따라서, 분무 유닛 (62) 이 챔버 유닛 (60) 수직 하방에 배치되는 구성과 비교해, 분무 유닛 (62) 에 인가된 액체 압력은 감소될 수 있다. 결과적으로, 분무 장치 (2) 의 분무 유닛 (62) 이 비작동 상태, 즉, 액체 (L) 가 분무되지 않는 상태에 있을 때, 분무 유닛 (62) 으로부터 액체 누설이 발생할 가능성은 없다.

분무 유닛 (62) 이 비작동 상태 (즉, 액체 (L) 가 분무되지 않는 상태) 에 있을 때, 분무 유닛 (62) 에서 액체 누설이 발생하지 않는 값으로, 액체 공급 유닛 (58) 의 개구 단부 (582a) 와 액체 공급 유닛 (58) 의 바닥 판 (68) 사이 거리 (h3) (즉, 스페이서들 (72) 의 높이) 를 설정하면, 분무 유닛 (62) 이 비작동 상태에 있을 때 액체가 누설되는 것을 확실히 방지할 수 있다. 거리 (h3) 는, 예를 들어, 사용될 액체 (L) 의 밀도 및 진동판 (20) 의 관통공 (20a) 에서 액체 (L) 의 누설 가능성이 없는 정도에 따라 설정된다. "진동판 (20) 의 관통공 (20a) 에서 액체 (L) 의 누설 가능성이 없는 정도" 는 진동판 (20) 의 관통공 (20a) 의 크기 및 액체 (L) 의 표면 장력에 의존한다. 전술한 대로, 제 2 실시형태에서, 거리 (h3) 는 수직 방향으로 진동판 (20) 의 분무 영역 (21) 의 상단부 (21a) 와 바닥 판 (68) 의 상부면 사이 거리 (h4) 와 실질적으로 동일하다. 따라서, 액체 누설이 발생하지 않도록 거리 (h3) 가 설정될 때, 거리 (h4) 가 거리 (h3) 와 동일하도록 분무 유닛 (62) 의 크기 및 설치 상태가 조절될 수 있다.

분무 장치 (2) 에서, 오목부 (681) 는 바닥 판 (68) 에 형성된다. 오목부 (681) 는 액체 공급 유닛 (58) 의 개구 단부 (582a) 를 대면한 영역으로부터 측벽 (641) 을 향하여 연장된다. 분무 유닛 (62) 이 측벽들 (641) 에 부착되기 때문에, 액체 공급 유닛 (58) 으로부터 챔버 유닛 (60) 으로 공급되고 챔버 유닛 (60) 에 저장된 액체 (L) 는 오목부 (681) 에 의해 가이드되고, 분무 유닛 (62) 을 향하여 유동하는 경향이 있다. 따라서, 액체 (L) 는 확실히 분무 유닛 (62) 에 공급될 수 있다.

분무 장치 (2) 는 액체 누설 방지 유닛 (84) 을 포함한다. 바닥 판 (841), 상단 판 (843) 및 칸막이 판 (844) 이 만곡된 영역을 갖지 않는다는 점을 제외하고, 액체 누설 방지 유닛 (84) 의 구성은 제 1 실시형태의 액체 누설 방지 유닛 (54) 의 구성과 동일하다. 그러므로, 분무 장치 (2) 가 구비하는 액체 누설 방지 유닛 (84) 의 작동들 및 효과들은 액체 누설 방지 유닛 (54) 의 것들과 동일하다.

다음에, 안정적인 분무를 가능하게 하는 제 2 실시형태에 따른 분무 장치에 대해, 실험 5 내지 실험 6 의 실험 결과들을 사용해 구체적으로 설명될 것이다.

(실험 5)

실험 5 에서, 도 11 에 도시된 실시형태를 가지는 분무 장치 (2) 를 사용하였다. 따라서, 실험 5 는 실시예에 대응한다. 실험 5 에서, 액체 공급 유닛 (58) 에 저장된 액체 (L) 는 물이었다. 실험 5 에서, 분무 장치 (2) 가 질량계 (Sartorius AG 에 의해 제조된 전자 저울 BP221S) 에 배치된 상태로, 분무 장치 (2) 는 작동되었고, 액체 (L) 는 분무 유닛 (62) 으로부터 연속적으로 분무되었다. 그 후, 실험 개시 및 실험 개시로부터 30 초마다 질량계에 의해 나타낸 질량이 기록되었고, 실험 개시 때 질량과 각각의 미리 정해진 경과 시간에 측정된 질량간 차이가 질량 손실 (g) 로서 산출되었다. 실험 5 에서, 실험 개시 후 10 분 동안 데이터를 획득하였다.

(실험 6)

실험 6 은, 실험 5 와 동일한 분무 장치 (2) 가 실험 5 에 사용된 질량계에 배치되는 실험 5 와 동일한 방식으로 수행되었다. 따라서, 실험 6 은 또한 실시예에 대응한다. 실험 6 에서, 액체 공급 유닛 (58) 에 저장된 액체 (L) 는 에탄올이었다. 실험 6 에서, 실험 개시 때 및 실험 개시로부터 30 초마다 질량계에 의해 나타낸 질량이 기록되었고, 실험 개시 때 질량과 미리 정해진 경과 시간에 측정된 질량간 차이는 질량 손실 (g) 로서 산출되었다. 실험 6 에서, 실험 개시 후 10 분 동안 데이터를 획득하였다.

(실험 결과)

실험들 5 및 6 의 결과들이 도 17 에 나타나 있다. 도 17 의 가로축은 시간 (단위: 분) 을 나타낸다. 도 17 의 세로축은 질량 손실 (g) 을 나타낸다.

실험들 5 및 6 에서, 도 17 에 나타낸 대로, 질량 손실은 일정한 비율로 증가된다. 환언하면, 질량 손실은 직선적으로 증가된다. 분무 유닛 (16) 에서 발생하는 기포들 (B) 은 챔버 유닛 (60) 에 의해 확실히 제거될 수 있는 것으로 생각된다. 실험들 5 및 6 의 결과들에 대해 직선 피팅이 수행되고, 근사식이 산출되었다. 실험들 5 내지 6 의 실험 데이터를 직선 피팅함으로써 획득된 직선식의 기울기는 분당 분무량을 나타낸다. 결과적인 분무량은 실험 5 에서 0.73 g/분이었고, 실험 6 에서 0.58 g/분이었다.

전술한 실험들 5 내지 6 의 결과들로부터, 챔버 유닛 (60) 에 의해, 분무 유닛 (62) 의 근방에서 발생하는 기포들 (B) 이 제거될 수 있고, 일정한 분무량이 안정적으로 공급될 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명의 다양한 실시형태들을 설명하였지만, 본 발명은 도시된 다양한 실시형태들에 제한되지 않고, 본 발명의 범위는 이하 기술된 청구 범위에 의해 규정된다. 본 발명의 범위는 청구 범위의 균등물들 및 청구 범위 내 모든 변형예들을 포함하도록 의도된다.

예를 들어, 분무 유닛 (16) 이 수평면 (또는 수평 방향) (H) 에 대해 θ1 (θ1 은 0° 이상이고 90° 이하임) 의 각도를 형성하는 방향으로 액체 (L) 를 분무하는 실시형태가 주로 설명된다. 도 9 에 도시된 분무 장치 (1B) 에서처럼, 분무 유닛 (16) 은 수직 하방으로 액체 (L) 를 분무할 수도 있다. 도 9 는 액체를 아래로 분무할 때 분무 장치의 구성의 일례를 도시한다. 분무 장치 (1B) 에서, 액체 (L) 가 수직 방향으로 분무 유닛 (16) 으로부터 아래로 분무될 수 있도록 액체 공급로 (14) 가 형성되고, 분무 유닛 (16) 은 액체 공급로 (14) 의 액체 출구의 말단부에 부착된다.

분무 유닛 (16) 에 의한 액체 (L) 의 분무 방향이 상이하다는 점을 제외하고 분무 장치 (1B) 의 구성은 분무 장치 (1) 의 구성과 실질적으로 동일하다. 액체 (L) 는 분무 유닛 (16) 으로부터 수직 하방으로 분무되는 경우에, 분무 유닛 (16) 의 근방에 발생하는 기포들 (B) 이 효율적으로 수집될 수 있도록 기포 가이드로 (28) 가 액체 공급로 (14) 에 연결될 수도 있다.

예를 들어, 도 9 에 도시된 대로, 액체 공급로 (14) 측의 기포 가이드로 (28) 의 말단부는 액체 공급로 (14) 로 삽입되고, 분무 유닛 (16) 의 근방에서 바로 위에 배치될 수도 있다. 이 때, 기포 가이드로 (28) 의 말단부가 분무 유닛 측에서 넓어지는 트럼펫 형상으로 형성될 때, 기포 (B) 는 기포 가이드로 (28) 로 유입될 가능성이 있다. 분무 유닛 (16) 에 의한 액체 (L) 의 분무 방향이 상이하다는 점을 제외하고 분무 장치 (1B) 의 구성은 분무 장치 (1) 의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 분무 장치 (1B) 는 분무 장치 (1) 와 동일한 작용 및 효과를 갖는다. 분무 장치 (1B) 는 분무 장치 (1A) 와 같이 액체 누설 방지 유닛 (54) 을 가질 수도 있다.

분무 장치 (1B) 와 같은 구성에서, 분무 유닛 (16) 의 비작동 중 분무 유닛 (16) 으로부터 액체 누설을 방지하는 관점에서 틱소트로피 특성을 갖는 액체 (L) 를 이용하는 것이 바람직하다. 대안적으로, 예를 들어, 분무 유닛 (16) 의 비작동 중 액체 누설을 방지하는 관점에서, 분무 장치 (1B) 는 분무 유닛 (16) 의 비작동 중 개구 (222a) 를 폐쇄하기 위한 셔터 기구를 가질 수도 있다.

분무 장치 (1) 는, 액체 공급 유닛 (12) 이 액체 저장부 (30) 에 부착되고, 즉, 액체 공급 유닛 (12) 이 제공되는 구성을 갖는다. 하지만, 도 10 에 도시된 분무 장치 (1C) 와 같이, 분무 장치 (1C) 는 액체 공급 유닛 (12) 을 가지지 않을 수도 있다.

분무 장치 (1C) 는 기포 가이드로 (28) 및 제 2 챔버 (33) 를 포함하므로, 분무 장치 (1) 와 같이, 분무 유닛 (16) 의 근방에 발생하는 기포들 (B) 은 효율적으로 제거될 수 있고, 안정적인 분무가 달성될 수 있다. 또한, 액체 공급 유닛 (12) 및 제 2 챔버 (33) 는 칸막이 벽 (32) 에 의해 분할되고, 액체 통로 (34) 는 칸막이 벽 (32) 의 하부에 형성된다. 따라서, 분무 장치 (1) 와 같이, 제 2 챔버 (33) 내 액체 (L) 의 액체 레벨 높이는 제 2 챔버 (33) 측에서 액체 통로 (34) 의 상단부 (34a) 의 높이에서 유지될 수 있다. 결과적으로, 분무 장치 (1C) 에서, 분무 장치들 (1, 1A) 과 같이, 분무 유닛 (16) 에서 액체 압력은 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 추가의 안정적인 분무가 달성될 수 있다. 분무 장치 (1A) 와 같이, 분무 장치 (1C) 는 액체 누설 방지 유닛 (54) 을 가질 수도 있다. 또한, 도 9 에 도시된 대로, 분무 장치 (1C) 는 수직 방향으로 분무 유닛 (16) 으로부터 아래로 액체 (L) 를 분무하도록 구성될 수도 있다.

분무 장치 (1) 의 변형예들로서 분무 장치 (1B) 및 분무 장치 (1C) 가 설명되었다. 동일한 변형예들이 분무 장치 (1A) 에 또한 적용될 수 있다.

제 2 실시형태에서, 액체 공급 유닛은 액체 저장부인 챔버 유닛 (60) 에 탈착가능하게 부착되지만, 액체 저장부 및 액체 공급 유닛은 서로 분리되지 않도록 구성될 수도 있다. 이 경우에, 예를 들어, 액체를 액체 공급 유닛으로 재공급하기 위한 재공급 포트는 액체 저장부의 대향 측에 제공될 수도 있다.

제 2 실시형태에서, 원통형 부재 (582) 의 개구 단부 (582a) 가 가이드 유닛 (70) 으로부터 바닥 판 (68) 측을 향하여 돌출한 구성이 설명된다. 하지만, 개구 단부 (582a) 는 가이드 유닛 (70) 으로부터 바닥 판 (68) 측에서 돌출하지 않을 수도 있다. 이 경우에, 바닥 판 (68) 측에서 가이드 유닛 (70) 의 개구 단부로부터 액체 (L) 는 대기 릴리스 유닛으로서 챔버 유닛 (60) 에 공급된다. 따라서, 가이드 유닛 (70) 은 또한 액체 공급 유닛의 일부로서 기능을 하고, 바닥 판 (68) 측에서 가이드 유닛 (70) 의 개구 단부는 액체 공급 포트로서 기능을 한다. 제 2 실시형태에서는, 가이드 유닛 (70) 을 제공할 필요가 없다.

도 3, 도 4, 도 6, 도 11, 도 12, 도 13 및 도 16 에 도시된 액체 누설 방지 유닛들 (54, 84) 의 칸막이 판들 (544, 844) 은 그것의 모서리부들에 영역 연결로로서 기능을 하는 각각의 노치부들 (544a, 844a) 을 갖는다. 하지만, 수직 방향으로 보았을 때 각각의 인접한 칸막이 판들 (544, 844) 의 각각의 노치부 (544a, 844a) 가 다른 위치들에 형성되기만 하면, 각각의 노치부 (544a, 844a) 의 위치는 모서리부에 제한되지 않는다.

액체 누설 방지 유닛이 하우징 유닛에 수용되는 칸막이 판들을 갖는 구성에서, 각각의 칸막이 판은 노치부를 갖는 대신에 두께 방향으로 칸막이 판을 관통하는 관통공을 가질 수도 있다. 이 경우에, 관통공은 영역 연결로로서 기능을 한다. 바람직하게, 하우징 유닛에 수용된 칸막이 판들의 개수는 액체 누설 방지를 고려해서 1 개보다 많다. 하지만, 그것의 개수는 1 개일 수도 있다. 이 경우에, 칸막이 판에 형성된 영역 연결로는 수용 유닛에 형성된 제 1 및 제 2 관통공들을 연결한 가상 직선으로부터 다른 위치에 형성될 수도 있다. 이것은 이러한 구성으로 공기 경로 (AP) 가 한 번 구부러지거나 만곡되기 때문이다.

액체 저장부의 내부가 대기로 개방되도록 구성되는 한 액체 누설 방지 유닛의 구성은 도 6 을 사용해 설명된 구성에 제한되지 않는다. 액체 누설을 효과적으로 방지하도록, 적어도 한 번 만곡된 공기 경로 (AP) 가 액체 누설 방지 유닛에 형성되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 공기 경로 (AP) 는 다수 회 구부러지거나 만곡되고, 가장 바람직하게, 미로 같은 형상으로 형성된다.

제 2 실시형태에서 설명된 분무 장치 (2) 는 액체 누설 방지 유닛 (84) 을 구비한다. 하지만, 분무 장치 (2) 는 액체 누설 방지 유닛 (84) 을 포함하지 않을 수도 있다.

1, 1A, 1B, 1C: 분무 장치, 2: 분무 장치, 12: 액체 공급 유닛 14: 액체 공급로, 16: 분무 유닛 18: 압전 트랜스듀서 (초음파 트랜스듀서), 20: 진동판, 20a: 관통공, 21: 분무 영역, 21a: 분무 영역의 상단부, 28: 기포 가이드로 (분기로), 29: 기포 가이드 관 (분기로), 30: 액체 저장부, 31: 제 1 챔버, 32: 칸막이 벽, 33: 제 2 챔버, 33a: 개구, 34: 액체 통로, 36: 탱크 (액체 공급 유닛), 42: 액체 공급관 (액체 공급로), 54: 액체 누설 방지 유닛 (56): 하우징 유닛 58: 액체 공급 유닛 60: 챔버 유닛 (액체 저장부), 62: 분무 유닛 68: 바닥 판 (바닥부), 72: 스페이서, 72a: 상단부, 86: 하우징 유닛 (40)1: 챔버 본체 (액체 저장부), 544, 844: 칸막이 판, 544a, 844a: 노치부, 582a: 개구 단부 (액체 공급 포트), AP: 공기 경로, B: 기포, L: 액체, S₅₆: 하우징 공간, S₈₆: 하우징 공간

Claims

액체를 분무하기 위한 분무 장치로서,
분무될 상기 액체를 저장하는 액체 저장부;
상기 액체 저장부에 상기 액체를 공급하는 액체 공급 유닛; 및
상기 액체 저장부와 연통하는 분무 유닛으로서, 상기 분무 유닛은 초음파 트랜스듀서 및 진동판을 포함하고, 상기 진동판은 복수의 관통공들을 가지고, 상기 초음파 트랜스듀서의 초음파 진동에 의해 상기 액체 저장부 내의 상기 액체를 분무하는, 상기 분무 유닛을 포함하고,
액체 공급 포트가 상기 액체 저장부에서 상기 액체 저장부의 바닥부를 향하고 상기 바닥부로부터 이격된 상태에서, 상기 액체 공급 유닛의 상기 액체 공급 포트는 상기 액체 저장부에 배치되고,
상기 액체 저장부는 대기로 개방되는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 1 항에 있어서,
돌기 또는 스페이서가 상기 바닥부에 직립하여 설치되고, 상기 액체 공급 포트는 상기 돌기 또는 상기 스페이서의 상단부와 접촉하는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 바닥부는 상기 액체 공급 포트 수직 하방으로부터 상기 분무 유닛을 향하여 연속적으로 형성되는 오목부를 가지는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진동판의 분무 영역의 상단부의 위치는 수직 방향으로 액체 저장부에서 액체 표면의 위치와 동일하거나 하방에 있는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
액체를 분무하기 위한 분무 장치로서,
분무될 상기 액체를 저장하는 액체 저장부;
상기 액체 저장부 수직 하방에 배치된 분무 유닛으로서, 상기 분무 유닛은 초음파 트랜스듀서 및 진동판을 포함하고, 상기 진동판은 복수의 관통공들을 가지고, 상기 초음파 트랜스듀서의 초음파 진동에 의해 상기 액체 저장부 내의 상기 액체를 분무하는, 상기 분무 유닛;
상기 액체 저장부 내의 상기 액체를 상기 분무 유닛으로 공급하는 액체 공급로; 및
상기 분무 유닛 측에서 상기 액체 공급로의 부분으로부터 분기하고, 상기 액체 저장부에 연결된 분기로를 포함하고,
상기 액체 저장부는 대기로 개방되는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 액체 저장부는:
상기 액체가 외부로부터 공급되는 제 1 챔버; 및
상기 제 1 챔버의 측방에 배치된 제 2 챔버로서, 상기 제 2 챔버는 대기로 개방되는, 상기 제 2 챔버를 포함하고,
상기 액체 공급로는 상기 제 1 챔버에 연결되고, 상기 분기로는 상기 제 2 챔버에 연결되는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버는 칸막이 벽이 그 사이에 개재된 상태로 서로 인접해 있고, 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버를 연결하는 액체 통로는 수직 방향으로 상기 칸막이 벽의 하부에 형성되는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 분기로는 수직 방향으로 상기 제 2 챔버의 하부에 연결되는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체를 상기 제 1 챔버로 공급하는 액체 공급 유닛을 더 포함하는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분무 유닛은 수평 방향에 대해 상기 액체를 상향 분무하는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분무 유닛은 수직 하방으로 상기 액체를 분무하는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 저장부의 상부는, 상기 액체 저장부를 대기로 개방하는 개구를 포함하는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 개구를 차단하도록 상기 액체 저장부에 제공되고, 상기 액체 저장부 내 상기 액체의 액체 누설을 방지하는 액체 누설 방지 유닛을 더 포함하는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 13 항에 있어서,
누설 방지부는 대기를 상기 개구로 통과시키기 위한 공기 경로를 포함하고, 상기 공기 경로는 적어도 한 번 구부러지는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 액체 누설 방지 유닛은:
하우징 공간을 갖는 하우징 유닛으로서, 상기 하우징 유닛은 상기 개구를 향하는 위치에서의 제 1 관통공, 및 수직 방향으로 상기 제 1 관통공에 대향한 제 2 관통공을 갖는, 상기 하우징 유닛; 및
수직 방향으로 상기 하우징 공간을 분할하는 칸막이 판을 포함하고,
영역 연결로가 상기 제 1 관통공과 상기 제 2 관통공을 연결하는 가상 직선으로부터 벗어난 위치에서 상기 칸막이 판 위의 영역과 상기 칸막이 판 아래의 영역을 연결하도록 상기 영역 연결로가 상기 칸막이 판에 형성되는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 액체 누설 방지 유닛은 복수의 칸막이 판들을 가지고, 상기 복수의 칸막이 판들은 수직 방향으로 상기 하우징 공간을 복수의 영역들로 분할하고, 상기 복수의 칸막이 판들의 인접한 칸막이 판들은 수직 방향에 대해 상호 반대로 경사져 있고, 상기 복수의 칸막이 판들의 상기 인접한 칸막이 판들 각각에 형성된 상기 영역 연결로는 수직 방향으로 볼 때 상이한 위치들에 형성되는, 액체를 분무하기 위한 분무 장치.