KR20210109589A - 초음파 무화 장치 - Google Patents

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다카히로 히라마츠
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도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 내구성의 향상을 도모한 초음파 무화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 본 발명의 초음파 무화 장치(101)에 있어서, 세퍼레이터 컵(12) 및 4개의 초음파 진동자(2)는 「4개의 반사파 W2가 4개의 초음파 진동자(2) 중 어느 것에도 수신되지 않는다」는 반사파 회피 조건을 만족하도록 마련된다. 구체적으로는, 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)은 설정 곡률(K1)이 종래의 설정 곡률(K6)보다 크게 설정된다. 또한, 4개의 초음파 진동자(2) 각각의 수조(10)의 저면의 중심점(C10)으로부터 거리(D1)가 종래의 거리(D6)보다 길게 설정된다.

Description

초음파 무화 장치
본 발명은, 초음파 진동자를 사용하여 원료 용액을 미세한 미스트로 무화(미스트화)하고, 당해 미스트를 외부로 반송하는 초음파 무화 장치에 관한 것이다.
전자 디바이스의 제작 현장에 있어서, 초음파 무화 장치가 이용되는 경우가 있다. 당해 전자 디바이스 제조의 분야에서는, 초음파 무화 장치는, 초음파 진동자로부터 발진되는 초음파를 이용하여 용액을 미스트화하고, 미스트화된 용액을 반송 가스에 의해 외부에 송출한다. 당해 외부로 반송된 원료 용액 미스트가 기판에 분무됨으로써, 기판 위에는, 전자 디바이스용의 박막이 성막된다.
성막에서 사용하는 원료 용액에 다양한 용매가 사용되고 있으며, 초음파 진동자가 부식되는 것을 방지하기 위해서, 원료 용액과 초음파 진동자가 접촉하지 않는 더블 챔버 방식이 사용된다. 더블 챔버 방식에서는, 초음파 진동자와 원료 용액을 이격하기 위해, 저면에 초음파 진동자가 마련되어 수조와는 별도로, 원료 용액을 수용하는 세퍼레이터 컵이 사용된다. 세퍼레이터 컵은 초음파를 투과시킬 필요가 있지만, 그 일부는 반사한다. 또한, 수조에는 초음파 전달 용매가 수용되어 있다.
상기한 더블 챔버 방식의 초음파 무화 장치로서, 예를 들어 특허문헌 1에서 개시된 무화 장치가 있다.
국제 공개 제2015/019468호
수조의 저면에 마련된 초음파 진동자로부터 초음파가 불활성의 액체인 초음파 전달 용매를 통하여 세퍼레이터 컵의 저면에 입사될(닿을) 때, 투과파와 반사파가 발생한다. 투과파는 세퍼레이터 컵의 저면을 투과하여 원료 용액에 입사되고, 반사파는 수조의 저면을 향한다.
반사파를 발생시키지 않고, 모두를 투과파로 하기 위해서는, 초음파 전달 용매 및 세퍼레이터(의 저면)의 구성 재료로서, 동일한 음향 임피던스를 갖는 구성 재료를 사용할 필요가 있다. 그러나, 양자의 구성 재료의 음향 임피던스를 완전히 일치시키는 것은 실용상 매우 곤란하고, 필연적으로 반사파가 발생해버린다.
반사파는 수조의 저면측을 향해 조사되기 때문에, 반사파의 수신에 수반하여, 수조(의 저면)가 용융되거나, 수조의 저면에 마련된 초음파 진동자가 고장나거나 하기 때문에, 초음파 무화 장치의 수명을 단축해버리는 원인이 되고 있다. 이 때문에, 종래의 초음파 무화 장치는, 내구성이 나쁘다는 문제점이 있었다.
본 발명에서는, 상기와 같은 문제점을 해결하고, 내구성의 향상을 도모한 초음파 무화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 있어서의 초음파 무화 장치는, 원료 용액을 수용하는 세퍼레이터 컵을 하방에 갖는 용기와, 상기 용기 내에 있어서 상기 세퍼레이터 컵의 상방에 마련되고, 내부가 공동인 내부 공동 구조체와, 내부에 초음파 전달 매체를 수용하는 수조를 구비하고, 상기 수조 및 상기 세퍼레이터 컵은, 상기 세퍼레이터 컵의 저면이 상기 초음파 전달 매체에 잠기도록 위치 결정되고, 상기 수조의 저면에 마련되는 적어도 하나의 초음파 진동자를 더 구비하고, 상기 적어도 하나의 초음파 진동자로부터 송신되는 적어도 하나의 입사파의 일부가 상기 세퍼레이터 컵의 저면에서 반사함으로써 적어도 하나의 저면 반사파가 얻어지고, 상기 세퍼레이터 컵 및 상기 적어도 하나의 초음파 진동자는, 반사파 회피 조건을 만족하도록 마련되고, 상기 반사파 회피 조건은, 「상기 적어도 하나의 저면 반사파가 상기 적어도 하나의 초음파 진동자 중 어느 것에도 수신되지 않는」 조건인 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 기재된 본원 발명인 초음파 무화 장치에 있어서, 세퍼레이터 컵 및 적어도 하나의 초음파 진동자는, 상기 반사파 회피 조건을 만족하도록 마련된다.
그 결과, 청구항 1에 기재된 본원 발명인 초음파 무화 장치는, 적어도 하나의 초음파 진동자가 적어도 하나의 저면 반사파를 수신하는 것에서 기인하는 고장 등의 악영향이 발생할 일은 없기 때문에, 내구성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 목적, 특징, 국면 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해 보다 명백해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1인 초음파 무화 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 2는 하나의 초음파 진동자의 주변 구조의 상세를 나타내는 설명도(그 1)이다.
도 3은 하나의 초음파 진동자의 주변 구조의 상세를 나타내는 설명도(그 2)이다.
도 4는 종래의 세퍼레이터 컵에 있어서의 저면의 곡률 반경을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 5는 세퍼레이터 컵의 저면의 곡률 반경과 초음파 진동자의 배치 양태를 나타내는 설명도이다.
도 6은 실시 형태 1의 세퍼레이터 컵의 저면의 곡률 반경과 초음파 진동자의 배치 양태를 나타내는 설명도이다.
도 7은 실시 형태 1의 수조 저면에 있어서의 4개의 초음파 진동자의 배치 양태를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7의 A-A 단면을 나타내는 초음파 진동자의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 2인 초음파 무화 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 3인 초음파 무화 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 11은 종래의 초음파 무화 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
<실시 형태 1>
도 1은 본 발명의 실시 형태 1인 초음파 무화 장치(101)의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 초음파 무화 장치(101)는 용기(1), 미스트화기인 초음파 진동자(2), 내부 공동 구조체(3) 및 가스 공급부(4)를 구비하고 있다. 용기(1)는 상부 컵(11) 및 세퍼레이터 컵(12)이 접속부(5)에 의해 결합된 구조를 나타내고 있다. 또한, 초음파 진동자(2)는 주요부로서 초음파 진동판(22)을 갖고 있다.
상부 컵(11)은 내부에 공간이 형성되는 용기라면, 어떤 형상이어도 된다. 초음파 무화 장치(101)에서는, 상부 컵(11)은 대략 원통 형상이며, 상부 컵(11) 내에는, 평면에서 보아 원 형상으로 형성된 측면으로 둘러싸인 공간이 형성되어 있다. 한편, 세퍼레이터 컵(12) 내에는, 원료 용액(15)이 수용된다.
초음파 진동자(2)는 내부의 초음파 진동판(22)으로부터, 세퍼레이터 컵(12) 내의 원료 용액(15)에 대하여 초음파를 인가함으로써, 원료 용액(15)을 미스트화(무화)하고 있다. 4개의 초음파 진동자(2)(도 1은 2개만 나타냄)는 수조(10)의 저면에 배치되어 있다. 도 1에서는 모식적으로 도시하고 있지만 초음파 진동자(2)의 상방은 개방되어 있다. 또한, 초음파 진동자(2)의 수는 4개에 한정되지 않고, 1개여도 2개 이상이어도 된다.
내부 공동 구조체(3)는 내부에 공동을 갖는 구조체이다. 용기(1)의 상부 컵(11)의 상면부에는, 개구부가 형성되어 있고, 도 1에 도시한 바와 같이, 당해 개구부를 통해, 내부 공동 구조체(3)가 상부 컵(11) 내에 삽입 관통되도록 배치되어 있다. 여기서, 개구부에 내부 공동 구조체(3)가 삽입 관통되어 있는 상태에 있어서, 내부 공동 구조체(3)와 상부 컵(11) 사이는 밀폐되어 있다. 즉, 내부 공동 구조체(3)와 상부 컵(11)의 상기 개구부 사이는 시일되어 있다.
내부 공동 구조체(3)의 형상은, 내부에 공동이 형성되는 형상의 것이면, 어떤 형상을 채용해도 된다. 도 1의 구성예에서는, 내부 공동 구조체(3)는 저면을 갖지 않는, 플라스크 형상의 단면 형상을 갖고 있다. 보다 구체적으로, 도 1에 나타내는 내부 공동 구조체(3)에서는, 관부(3A)와, 원뿔대부(3B)와, 원통부(3C)로 구성되어 있다.
관부(3A)는 원통 형상의 관로부이며, 당해 관부(3A)는 상부 컵(11)의 상면에 형성된 개구부로부터 삽입 관통되도록, 상부 컵(11) 외측으로부터 상부 컵(11) 내에 이르러 있다. 보다 구체적으로는 관부(3A)는, 상부 컵(11)의 외측에 배치되는 상관부와, 상부 컵(11) 내에 배치되는 하관부로 구분된다. 그리고, 상관부는 상부 컵(11)의 상면 외측으로부터 설치되고, 하관부는 상부 컵(11)의 상면 내측으로부터 설치되어 있으며, 이들이 설치되어 있는 상태에 있어서, 상관부와 하관부는, 상부 컵(11)의 상면에 배치된 개구부를 통해서 연통되어 있다. 관부(3A)의 한쪽 단부는, 상부 컵(11) 외측에 존재하는, 예를 들어 원료 용액 미스트(MT)를 이용하여 박막을 성막하는 박막 성막 장치 내에 접속된다. 한편, 관부(3A)의 다른 쪽 단부는, 상부 컵(11) 내에 있어서 상기 원뿔대부(3B)의 상단측에 접속된다.
원뿔대부(3B)는 외관(측벽면)이 원뿔대 형상이며, 내부에는 공동이 형성되어 있다. 상기 원뿔대부(3B)는 상면 및 저면이 개방되어 있다. 즉, 내부에 형성되어 있는 공동을 닫고 있고, 또한 상면 및 저면을 갖지 않는다. 원뿔대부(3B)는 상부 컵(11) 내에 존재하고 있으며, 원뿔대부(3B)의 상단측은 상기한 바와 같이, 관부(3A)의 다른 쪽 단부와 접속(연통)되어 있으며, 당해 원뿔대부(3B)의 하단부측은 원통부(3C)의 상단측과 접속되어 있다.
여기서, 원뿔대부(3B)는 상단측으로부터 하단측을 향해서, 말단이 확대된 단면 형상을 갖는다. 즉, 원뿔대부(3B)의 상단측의 측벽의 직경이 가장 작고(관부(3A)의 직경과 동일함), 원뿔대부(3B)의 하단측의 측벽의 직경이 가장 크고(원통부(3C)의 직경과 동일함), 원뿔대부(3B)의 측벽의 직경은, 상단측으로부터 하단측을 향해서 매끄럽게 커지게 된다.
원통부(3C)는 원통 형상을 갖는 부분이며, 당해 원통부(3C)의 상단측은 상기한 바와 같이, 원뿔대부(3B)의 하단측과 접속(연통)되어 있고, 원통부(3C)의 하단측은 상부 컵(11)의 저면에 면해 있다. 여기서, 도 1의 구성예에서는, 원통부(3C)의 하단측은 해방되어 있다(즉, 저면을 갖지 않는다).
여기서, 도 1의 구성예에서는, 내부 공동 구조체(3)에 있어서의, 관부(3A)로부터 원뿔대부(3B)를 거쳐서 원통부(3C)로 연장되는 방향의 중심축은, 상부 컵(11)의 원통 형상의 중심축과 대략 일치하고 있다. 또한, 내부 공동 구조체(3)는 일체 구조여도, 도 1에 도시한 바와 같이, 관부(3A)의 일부를 구성하는 상관부, 관부(3A)의 기타부를 구성하는 하관부, 원뿔대부(3B) 및 원통부(3C)의 각 부재를 조합하여 구성되어도 된다. 도 1의 구성예에서는, 상부 컵(11)의 외측 상부면에 상관부의 하단부가 접속되고, 상부 컵(11)의 내측 상부면에 하관부의 상단부가 접속되고, 당해 하관부의 하단부에, 원뿔대부(3B) 및 원통부(3C)를 포함하는 부재가 접속됨으로써, 복수의 부재를 포함하는 내부 공동 구조체(3)가 구성되어 있다.
상기 형상의 내부 공동 구조체(3)가 상부 컵(11)의 내부에 삽입 관통되도록 배치됨으로써, 상부 컵(11) 내는 2개의 공간으로 구분된다. 첫번째 공간은 내부 공동 구조체(3)의 내부에 형성되는 공동부이다. 이하, 이 공동부를 「미스트화 공간(3H)」이라고 칭한다. 미스트화 공간(3H)은 내부 공동 구조체(3)의 내측면에 의해 둘러싸인 공간이 된다.
두번째 공간이, 상부 컵(11)의 내면과 내부 공동 구조체(3)의 외측면에 의해 형성되는 공간이다. 이하, 이 공간을 「가스 공급 공간(1H)」이라고 칭한다. 이와 같이, 상부 컵(11) 내는 미스트화 공간(3H)과 가스 공급 공간(1H)으로 구획된다.
또한, 미스트화 공간(3H)과 가스 공급 공간(1H)은 원통부(3C)의 하방 개구부를 통해 연결되어 있다.
또한, 도 1의 구성예에서는, 내부 공동 구조체(3)의 형상과 상부 컵(11)의 형상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 가스 공급 공간(1H)은 상부 컵(11)의 상부측이 가장 넓고, 상부 컵(11)의 하측으로 진행됨에 따라서 좁게 되어 있다. 즉, 관부(3A)의 외측면과 상부 컵(11)의 내측면에 의해 둘러싸이는 부분의 가스 공급 공간(1H)이 가장 넓고, 원통부(3C)의 외측면과 상부 컵(11)의 내측면으로 둘러싸이는 부분의 가스 공급 공간(1H)이 가장 좁게 되어 있다.
가스 공급부(4)는 상부 컵(11)의 상면에 배치되어 있다. 가스 공급부(4)로부터는, 초음파 진동자(2)에 의해 미스트화된 원료 용액 미스트(MT)(도 1 참조)를, 내부 공동 구조체(3)의 관부(3A)를 통해 외부로 반송하기 위한 캐리어 가스(G4)가 공급된다. 캐리어 가스(G4)로서, 예를 들어 고농도의 불활성 가스를 채용할 수 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 가스 공급부(4)에는, 공급구(4a)가 마련되어 있고, 용기(1) 내에 존재하는 공급구(4a)로부터, 캐리어 가스(G4)가 용기(1)의 가스 공급 공간(1H) 내에 공급된다.
가스 공급부(4)로부터 공급된 캐리어 가스(G4)는, 가스 공급 공간(1H) 내에 공급되고, 당해 가스 공급 공간(1H) 내에 충만한 후, 원통부(3C)의 하방 개구부를 통해 미스트화 공간(3H)에 도입된다.
실시 형태 1의 초음파 무화 장치(101)에서는, 용기(1)의 세퍼레이터 컵(12)은 컵 모양이며, 내부에 원료 용액(15)을 수용하고 있다. 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)은 측면부로부터 중앙을 향해 경사져 있고, “0”이 아닌 설정 곡률 K1을 갖는 구면 형상으로 형성되어 있다.
이와 같이, 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)은, 중앙이 하방으로 돌출된 설정 곡률 K1로 규정되는 구면 형상으로 형성된다. 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)을 구면 형상으로 형성하는 목적의 하나로서, 원료 용액 미스트(MT)의 생성 시에 원료 용액(15)의 기포가 저면(BP1) 부근에 고이는 것을 방지하는 기포 체류 방지 목적이 있다.
또한, 수조(10) 내는 초음파 전달 매체인 초음파 전달수(9)로 충전되어 있다. 초음파 전달수(9)는, 수조(10)의 저면에 배치된 초음파 진동자(2)의 초음파 진동판(22)으로부터 발생한 초음파 진동을, 세퍼레이터 컵(12) 내의 원료 용액(15)에 전달하는 기능을 갖고 있다.
즉, 초음파 전달수(9)는, 초음파 진동자(2)로부터 인가된 초음파(의 입사파 W1)의 진동 에너지를 세퍼레이터 컵(12) 내에 전달할 수 있도록, 수조(10) 내에 수용되어 있다.
전술한 바와 같이, 세퍼레이터 컵(12)은, 미스트화되는 원료 용액(15)이 수용되어 있으며, 원료 용액(15)의 액면(15A)은 접속부(5)의 배치 위치보다도 하측에 위치하고 있다(도 1 참조).
그리고, 세퍼레이터 컵(12)은 저면(BP1) 전체가 초음파 전달수(9)에 잠기도록, 세퍼레이터 컵(12) 및 수조(10)는 위치 결정 설정되어 있다. 즉, 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)은 수조(10)의 저면에 접하지 않고, 수조(10)의 저면의 상방에 배치되어, 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)과 수조(10)의 저면 사이에 초음파 전달수(9)가 존재한다.
이와 같은 구성의 초음파 무화 장치(101)에 있어서, 4개의 초음파 진동자(2) 각각의 초음파 진동판(22)으로부터 초음파 진동을 인가시키면, 초음파에 의한 4개의 입사파 W1이 초음파 전달수(9) 및 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)을 투과하고, 투과파(W11)로서 세퍼레이터 컵(12) 내의 원료 용액(15)에 침입한다.
그러면, 액면(15A)으로부터 액주(液柱)(6)가 상승하여, 원료 용액(15)은 액 입자 및 미스트로 이행하고, 미스트화 공간(3H) 내에서 원료 용액 미스트(MT)가 얻어진다. 가스 공급 공간(1H) 내에서 생성된 원료 용액 미스트(MT)는, 가스 공급부(4)로부터 공급된 캐리어 가스(G4)에 의해 관부(3A)의 상부 개구부를 통해 외부에 공급된다.
실시 형태 1의 초음파 무화 장치(101)에 있어서, 4개의 초음파 진동자(2)(적어도 하나의 초음파 진동자)로부터 송신되는 4개의 입사파(적어도 하나의 입사파; 복수의 입사파)의 일부가 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)의 저면에서 반사함으로써, 4개의 반사파 W2(적어도 하나의 저면 반사파)가 얻어진다.
초음파 무화 장치(101)의 세퍼레이터 컵(12) 및 4개의 초음파 진동자(2)는, 이하의 반사파 회피 조건을 만족하도록 마련된다.
상기 반사파 회피 조건은, 「4개의 반사파 W2가 4개의 초음파 진동자(2) 중 어느 것에도 수신되지 않는」 조건이다. 또한, 여기서 「수신되지 않는」이란, 4개의 반사파 W2의 전반 경로에 4개의 초음파 진동자(2)가 배치되지 않은 것을 의미한다. 이하, 상기 반사파 회피 조건에 대하여 상세하게 설명한다.
도 11은 종래의 초음파 무화 장치(200)의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 11에 있어서, 실시 형태 1의 초음파 무화 장치(101)와 마찬가지의 개소는 동일 부호를 붙여서 설명을 요약한다.
초음파 무화 장치(101)의 용기(1)에 대응하는 용기(51)는 상부 컵(11) 및 세퍼레이터 컵(62)의 조합 구조에 의해 구성된다.
또한, 초음파 무화 장치(200)에서는, 용기(51)의 세퍼레이터 컵(62)의 저면(BP6)은 측면부로부터 중앙을 향해 완만하게 경사져 있고, 설정 곡률 K6(<K1)으로 규정되는 구면 형상으로 형성되어 있다. 설정 곡률 K6은 상기 기포 체류 방지 목적을 달성할 수 있을 정도로 비교적 작은 값으로 설정되어 있다.
종래의 초음파 무화 장치(200)에 있어서, 4개의 초음파 진동자(2)로부터 송신되는 4개의 입사파의 일부가 세퍼레이터 컵(62)의 저면(BP6)의 저면에서 반사함으로써, 4개의 반사파 W2가 얻어진다.
종래의 초음파 무화 장치(200)에 있어서, 세퍼레이터 컵(62)의 저면(BP6)의 설정 곡률 K6은, 설정 곡률 K1보다 상당히 작고, 또한 4개의 초음파 진동자(2)는 수조(10)의 저면의 중심으로부터 비교적 가까이에 근접 배치되어 있다. 4개의 초음파 진동자(2)가 상술한 바와 같이 근접 배치되는 것은, 4개의 입사파 W1를 확실하게 세퍼레이터 컵(62) 내의 원료 용액(15)에 도달시키기 위함이다.
이 때문에, 초음파 무화 장치(200)의 세퍼레이터 컵(62) 및 4개의 초음파 진동자(2)는, 실시 형태 1과 같이 상기 반사파 회피 조건을 만족할 수는 없었다. 즉, 4개의 반사파 W2가 4개의 초음파 진동자(2)에 확실하게 수신되고 있었다. 왜냐하면, 세퍼레이터 컵(62)의 저면(BP6)의 형상 및 4개의 초음파 진동자(2)의 배치 양태로부터, 필연적으로 반사파 W2의 반사각(입사파 W1의 입사각)이 작아지기 때문이다.
(반사파 회피 조건에 관한 고찰)
이하, 상기 반사파 회피 조건에 대하여 고찰한다. 또한, 상술한 도 1 및 도 11 그리고 이후에 나타내는 도면에 나타내는 입사파 W1, 반사파 W2 내지 W4는 각각 모식적으로 도시하고 있다. 실제로는, 후에 상술하는 초음파 진동판(22)의 면적이, 초음파 출력 사이즈가 된다. 한편, 도면 상에서는, 초음파 진동판(22)의 중심점으로부터의 초음파 출력을 화살표로 모식적으로 도시하고 있다. 또한, 초음파의 입사파 W1, 반사파(W2 내지 W4)는 각각 직진성을 갖고 있으며, 빔 형상으로 되어 있다.
도 2 및 도 3은 하나의 초음파 진동자(2)의 주변 구조의 상세를 나타내는 설명도이다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 수조(10)의 저면에 매립되는 양태로 초음파 진동자(2)가 마련되어 있다. 초음파 진동자(2)의 상방에는 개방 영역(OP2)을 갖고 있다. 이 때, 초음파 진동판(22)으로부터 원료 용액(15)의 액면(15A)까지의 액면 높이(H15)로 설정된다.
초음파 진동자(2) 내부의 초음파 진동판(22)이 진동함으로써 초음파가 인가된다. 따라서, 액면 높이(H15)는, 정확하게는 초음파 진동판(22)의 중심으로부터 액면(15A)까지의 높이가 된다. 또한, 냉각 파이프(29)는 초음파 전달수(9)를 냉각시키기 위해, 내부에 냉각수를 흘리고 있다.
초음파 진동자(2)의 초음파 진동판(22)은 외경이 약 20mm인 원반 형상을 나타내고, 초음파 진동판(22)의 진동에 의해 원반 형상의 초음파 진동판(22)과 동일한 사이즈의 초음파가 발생한다. 초음파는 지향성이 높고, 근거리 음장 한계 거리(DL) 내에서는 퍼지지 않고 진행되고, 근거리 음장 한계 거리(DL)를 초과하면 일정 각도로 퍼진다. 또한, 근거리 음장 한계 거리(DL)는 이하의 식 (1)로 구해진다.
DL=((ED)2/λ-λ)/4…(1)
또한, 식 (1)에 있어서, 「ED」는 초음파 진동판(22)의 외경, 「λ」는 소리의 속도(수 중에서는 1500m/sec)이다.
상술한 근거리 음장 한계 거리(DL) 등의 요인으로부터, 액면 높이(H15)는 30 내지 40mm로 하면 원료 용액 미스트(MT)의 무화량을 최대 레벨로 할 수 있는 것이 경험적으로 알려져 있다. 이 때문에, 세퍼레이터 컵(12)(62)의 저면(BP1)(BP6)과 초음파 진동자(2)의 초음파 진동판(22)과의 거리는 필연적으로 짧아진다.
도 4는 종래의 세퍼레이터 컵(62)에 있어서의 저면(BP6)의 곡률 반경 r6을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 저면(BP6)의 단면 형상은 가상의 중심점 C6으로부터 비교적 긴 곡률 반경 r6의 원호 형상으로 형성되어 있고, 설정 곡률 K6(=1/r6)은 충분히 작다.
또한, 수조(10)의 저면의 중심점(C10)(기준점)으로부터 4개의 초음파 진동자(2) 각각의 초음파 진동판(22)의 중심 위치까지 동일한 거리 D6으로 설정된다. 이 거리 D6은 비교적 짧다.
따라서, 종래의 초음파 무화 장치(200)가 상기 반사파 회피 조건을 만족하는 것은 실질적으로 불가능해진다. 왜냐하면, 상기 반사파 회피 조건에 관한 고려가 이루어져 있지 않아, 상기 기포 체류 방지 목적을 고려한 세퍼레이터 컵(62)의 저면(BP6)의 설정 곡률 K6을 크게 할 필요성은 없기 때문이다. 덧붙여, 설정 곡률 K6을 크게 하면, 액면 높이(H15)의 제약으로부터, 원료 용액(15)에 수용하는 원료 용액(15)의 양이 적어진다는 마이너스 요소가 존재하기 때문에, 상기 기포 체류 방지 목적을 만족하는 범위에서 설정 곡률 K6을 작게 하는 것이 바람직하다.
따라서, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 설정 곡률 K6이 비교적 작게 설정되어 있는, 종래의 세퍼레이터 컵(62)의 저면(BP6)에서는, 반드시 반사파 W2가 초음파 진동자(2)의 일부 영역 RS에서 수신되어버린다.
도 5는 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)의 곡률 반경 r1과 초음파 진동자(2)의 배치 양태를 나타내는 설명도이다.
동 도에 나타내는 바와 같이, 저면(BP1)의 단면 형상은 가상의 중심점 C1으로부터 비교적 짧은 곡률 반경 r1의 원호 형상으로 형성되어 있고, 설정 곡률 K1(=1/r6)은 설정 곡률 K6과 비교하여 충분히 크다.
그러나, 초음파 진동자(2) 각각의 초음파 진동판(22)의 중심 위치까지의 거리 D6이 비교적 짧은 상태에서는, 4개의 초음파 진동자(2)(초음파 진동판(22))는 평면에서 보아 저면(BP1)의 중앙부로부터 비교적 가까운 위치에 배치되게 된다.
4개의 초음파 진동자(2)의 상술한 배치 상태에서는, 반사파 W2의 반사각(입사파 W1의 입사각)을 크게 할 수 없어, 여전히 상기 반사파 회피 조건을 만족할 수 없을 가능성이 있다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 각 초음파 진동자(2)(초음파 진동판(22))의 입사파 W1가 저면(BP1)에서 반사되어 얻어지는 반사파 W2는 초음파 진동자(2)에서 수신되어버릴 가능성이 있다.
또한, 도 5에서 나타내는 4개의 초음파 진동자(2)의 배치 상태라도, 도 5에서 나타내는 곡률 반경 r1보다 더 짧은 곡률 반경 rx로 하여, 저면(BP1)의 구면을 규정하는 설정 곡률 Kx를 설정 곡률 K1보다 크게 설정함으로써, 상기 반사파 회피 조건을 만족시키는 것은 가능하다.
도 6은 실시 형태 1의 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)의 곡률 반경 r1과 초음파 진동자(2)의 배치 양태를 나타내는 설명도이다. 도 7은 수조(10)의 저면에 있어서의 4개의 초음파 진동자(2)의 배치 양태를 나타내는 평면도이다. 도 7에 있어서 수조(10)의 저면의 평면 형상이 원 형상인 구성을 나타내고 있다. 또한, 사선 영역은 수조(10)의 측면을 나타내고 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 저면(BP1)의 단면 형상은 가상의 중심점 C1로부터 비교적 짧은 곡률 반경 r1의 원호 형상으로 형성되어 있고, 설정 곡률 K1은 설정 곡률 K6과 비교하여 충분히 크다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 수조(10)의 저면에 있어서, 기준점인 중심점 C10을 중심으로 한 거리 D1(>D6)의 외주원에 따라서, 4개의 초음파 진동판(22)을 환 형상으로 점재하여 균등 간격(90도 간격)이 되도록, 4개의 초음파 진동자(2)가 배치되어 있다.
이와 같이, 4개의 초음파 진동자(2)(초음파 진동판(22))는, 수조(10)의 저면의 기준점인 중심점 C10으로부터 동일 거리 D1이 되도록, 서로 이산하여 배치된다.
또한, 수조(10)의 저면의 중심점 C10으로부터의 거리 D1을 종래의 거리 D6에 비해 길게 하고 있다. 그 결과, 4개의 초음파 진동판(22)은 각각 중심점 C10으로부터 멀어지고, 또한 4개의 초음파 진동자(2)의 간격도 충분히 크게 되어 있다.
도 8은 도 7의 A-A 단면을 나타내는 초음파 진동자(2)의 단면도이다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 초음파 진동자(2) 내의 초음파 진동판(22)은, 기대(24)의 상부에 마련된 지지 러버(23) 의해 조금 기울어져 고정되어 있다. 구체적으로는, 수조(10)의 저면에 대하여 7도 정도 기울어져 있다.
즉, 각 초음파 진동자(2)의 초음파 진동판(22)은, 중심점 C10으로부터 멀어지는 방향측으로 조금 기울어져 있다. 이와 같이, 4개의 초음파 진동판(22)은 수조(10)의 저면에 대하여 “0”이 아닌 소정의 각도를 갖고 있다.
이와 같이, 실시 형태 1에서는, 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)의 설정 곡률 K1을 종래의 설정 곡률 K6에 비해 크게 하고, 4개의 초음파 진동자(2)(초음파 진동판(22)) 각각의 수조(10)의 저면의 중심점 C10으로부터의 거리 D1을 종래의 거리 D6보다 길게 한다는 기술적 개량을 행하고 있다.
따라서, 상기 기술적 개량을 행함으로써, 상기 반사파 회피 조건을 만족하도록, 저면(BP1)의 설정 곡률 K1 및 4개의 초음파 진동판(22)의 중심점 C10으로부터의 거리 D1을 설정할 수 있다.
그 결과, 도 6에 나타내는 바와 같이, 반사파 W2의 반사각(입사파 W1의 입사각)을 종래에 비해 크게 할 수 있는 결과, 반사파 W2가 초음파 진동자(2)에 수신되지 않는 효과를 달성할 수 있다.
또한, 도 6에서는 설명의 사정상, 하나의 초음파 진동자(2)에 관한 입사파 W1과 반사파 W2를 나타내고 있지만, 다른 3개의 초음파 진동자(2)에 있어서도, 반사파 W2가 수신되는 일은 없다. 그 이유는 이하와 같다.
4개의 초음파 진동자(2)는 각각 중심점 C10으로부터 동일 거리 D1에 배치되어 있고, 또한 4개의 초음파 진동판(22)의 기울기도 중심점 C10으로부터 멀어지는 방향측으로 공통적으로 7도 정도 기울어져 있다. 이 때문에, 4개의 초음파 진동판(22)으로부터 송신되는 4개의 입사파 W1에 관하여, 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)에 대한 입사파 W1의 입사각(반사파 W2의 반사각)은 동일해진다. 따라서, 4개의 반사파 W2가 4개의 초음파 진동자(2)(초음파 진동판(22))에 수신되는 일은 없다.
이와 같이, 실시 형태 1의 초음파 무화 장치(101)에 있어서, 세퍼레이터 컵(12) 및 4개의 초음파 진동자(2)는 상기 반사파 회피 조건을 만족하도록 설정된다. 구체적으로는, 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)은 설정 곡률 K1(>K6)로 설정되고, 4개의 초음파 진동자(2) 각각의 수조(10)의 저면의 중심점 C10으로부터 거리 D1(>D6)로 설정된다.
이 때문에, 초음파 무화 장치(101)에 있어서, 4개의 초음파 진동자(2)가, 4개의 반사파 W2(적어도 하나의 저면 반사파)를 수신하는 것에서 기인하는 고장 등의 악영향이 발생하는 일은 없기 때문에, 초음파 무화 장치(101)의 내구성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 세퍼레이터 컵(12)의 저면(8P1)은 중앙이 하방으로 돌출되는 구면 형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 구면을 규정하는 설정 곡률 K1을 종래의 설정 곡률 K6보다 충분히 크게 하여, 4개의 반사파 W2의 반사각(4개의 입사파 W1의 입사각)을 크게 함으로써, 상기 반사파 회피 조건을 만족시킬 수 있다.
덧붙여, 설정 곡률 K1에 의해 구면이 규정되는 저면(BP1)을 갖는 세퍼레이터 컵(12)에 대하여, 4개의 초음파 진동자(2)는 각각 수조(10)의 저면의 중심점 C10으로부터 동일한 거리 D1이 되도록, 서로 이산하여 배치된다.
따라서, 거리 D1을 종래의 거리 D6보다 충분히 길게 함으로써 상기 반사파 회피 조건을 만족시킬 수 있다.
<실시 형태 2>
도 9는 본 발명의 실시 형태 2인 초음파 무화 장치(102)의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 9에 있어서, 실시 형태 1의 초음파 무화 장치(101)와 마찬가지의 구성부는, 동일 부호를 붙여서 설명을 적절히 생략하고, 실시 형태 2의 특징 개소를 중심으로 설명한다.
동 도에 나타내는 바와 같이, 수조(10B)의 저면의 표면에 4개의 반사파 W2에 대응하여 4개의 초음파 흡수 부재(25)(도 9는 2개만 나타냄)가 마련된다. 4개의 초음파 흡수 부재(25)는 수조(10B)의 표면 영역을 형성하도록, 수조(108)의 저면 일부에 매립되어 있다. 실시 형태 2의 수조(10B)와 실시 형태 1의 수조(10)의 상위점은 4개의 초음파 흡수 부재(25)의 유무이다.
4의 초음파 흡수 부재(25)는, 수조(10B)의 저면에 있어서, 4개의 반사파 W2를 수신하는 4개의 반사파 수신 영역에 마련된다. 도 2 내지 도 6에 나타낸 수조(10)의 저면과 마찬가지로, 수조(10B)의 저면은 소정의 두께를 갖고 있다. 따라서, 수조(10B)의 저면에 있어서, 4개의 반사파 수신 영역 각각의 상부에 오목부를 형성하고, 각 오목부에 초음파 흡수 부재(25)가 매립되어 있다.
또한, 초음파 흡수 부재(25)의 구성 재료로서 우레탄 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 부틸 고무 및 에틸렌 고무를 포함하는 각종 고무재를 생각할 수 있다.
이와 같이, 실시 형태 2의 초음파 무화 장치(102)는, 수조(10B)의 저면에 있어서의 4개의 반사파 수신 영역(복수의 반사파 수신 영역)에 4개의 초음파 흡수 부재(25)(복수의 초음파 흡수 부재)를 마련한 것을 특징으로 하고 있다.
4개의 반사파 수신 영역은, 4개의 초음파 진동자(2)(초음파 진동판(22))의 배치, 초음파 진동판(22)의 기울기, 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)의 경면을 규정하는 설정 곡률 K1 등으로부터 미리 인식할 수 있다.
이와 같이, 실시 형태 2의 초음파 무화 장치(102)는, 수조(10B)의 저면에 마련된 4개의 초음파 흡수 부재(25)(복수의 초음파 흡수 부재)에 의해, 4개의 반사파 W2(복수의 저면 반사파)가 4개의 초음파 흡수 부재(25) 이외의 수조(10B)의 저면에 입사되는 현상을 확실하게 회피하여, 수조(10B)의 저면을 보호할 수 있다.
그 결과, 실시 형태 2의 초음파 무화 장치(102)는, 실시 형태 1보다도 높은 내구성을 가질 수 있다.
<실시 형태 3>
(기본 구성)
도 10은 본 발명의 실시 형태 3인 초음파 무화 장치(103)의 구성(변형예를 포함함)을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 10에 있어서, 실시 형태 1의 초음파 무화 장치(101)와 마찬가지의 구성부는, 동일 부호를 붙여서 설명을 적절히 생략하고, 실시 형태 3의 특징 개소를 중심으로 설명한다. 또한, 도 10에서는 후술하는 변형예로서 초음파 흡수 부재(27)를 함께 나타내고 있다.
동 도에 나타내는 바와 같이, 수조(10C)의 저면의 표면에 4개의 반사파 W2에 대응하여 4개의 초음파 반사 부재(32)(도 10은 2개만 나타냄)가 마련된다. 4개의 초음파 반사 부재(32)는 수조(10C)의 표면 영역을 형성하도록, 수조(10C)의 저면의 일부에 매립되어 있다. 실시 형태 3의 기본 구성에 관하여, 실시 형태 3의 수조(10C)와 실시 형태 1의 수조(10)의 상위점은 4개의 초음파 반사 부재(32)의 유무이다.
4개의 초음파 반사 부재(32)는 수조(10C)의 저면에 있어서, 4개의 반사파 W2를 수신하는 4개의 반사파 수신 영역에 마련된다. 수조(10C)의 저면에 있어서, 4개의 반사파 수신 영역 각각의 상부에 오목부를 형성하고, 각 오목부에 초음파 반사 부재(32)가 매립되어 있다.
이와 같이, 실시 형태 3의 초음파 무화 장치(103)의 기온 구성은, 수조(10C)의 저면에 있어서의 4개의 반사파 수신 영역(복수의 반사파 수신 영역)에 4개의 초음파 반사 부재(32)(복수의 초음파 반사 부재)를 마련한 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 초음파 반사 부재(32)의 구성 재료로서 스테인리스나 구리 등을 생각할 수 있다.
이와 같이, 실시 형태 3의 초음파 무화 장치(103)의 기본 구성은, 수조(10C)의 저면에 마련된 4개의 초음파 반사 부재(32)(복수의 초음파 반사 부재)에 의해, 4개의 반사파 W2(복수의 저면 반사파)가 4개의 초음파 반사 부재(32) 이외의 수조(10C)의 저면에 입사되는 현상을 확실하게 회피하여, 수조(10C)의 저면을 보호할 수 있다.
그 결과, 실시 형태 3의 초음파 무화 장치(103)의 기본 구성은, 실시 형태 1보다도 높은 내구성을 가질 수 있다.
또한, 4개의 반사파 W2가 4개의 초음파 반사 부재(32)에서 반사함으로써 4개의 2차 반사파 W3(복수의 2차 반사파)이 얻어진다.
실시 형태 3의 4개의 초음파 반사 부재(32)의 표면은, 수조(10C)의 저면에 대하여 “0”이 아닌 소정의 각도를 갖고, 즉 수조(10)의 저면의 중심점 C10의 방향으로 기울어져 있다.
또한, 초음파 반사 부재(32)의 표면의 소정의 각도는, 4개의 2차 반사파 W3은 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)을 통해 2차 투과파 W31로서 원료 용액(15)에 입사되도록 설정된다.
이와 같이, 실시 형태 3의 4개의 초음파 반사 부재(32)의 기본 구성은, 수조(10C)의 저면에 대하여 “0”이 아닌 소정의 각도를 갖기 때문에, 소정의 각도를 조정함으로써, 4개의 2차 반사파 W3의 일부를 2차 투과파 W31로서 확실하게 원료 용액(15)에 입사할 수 있다.
그 결과, 실시 형태 3의 초음파 무화 장치(103)는, 4개의 입사파 W1에 의한 4개의 투과파 W11에 더하여, 4개의 2차 반사파 W3에 의한 4개의 2차 투과파 W31이 원료 용액(15)에 입사하는 만큼, 생성되는 원료 용액 미스트(MT)의 무화량의 증가를 도모한다는, 무화량 증가 효과를 발휘한다.
(변형예)
또한, 실시 형태 3의 초음파 무화 장치(103)에 있어서, 4개의 2차 반사파 W3의 일부가 세퍼레이터 컵(12)의 저면(BP1)의 저면에서 반사함으로써, 4개의 3차 반사파 W4가 얻어진다.
그래서, 수조(10C)의 저면의 표면에 4개의 3차 반사파 W4에 대응하여 4개의 초음파 흡수 부재(27)(도 10은 2개만 나타냄)가 마련된다. 4개의 초음파 흡수 부재(27)는 수조(10C)의 표면 영역을 형성하도록, 수조(10C)의 저면의 일부에 매립되어 있다. 실시 형태 3의 변형예에 있어서의 수조(10C)와 실시 형태 1의 수조(10)의 상위점은 4개의 초음파 반사 부재(32) 및 4개의 초음파 흡수 부재(27)의 유무이다. 또한, 초음파 흡수 부재(27)의 구성 재료로서, 실시 형태 2의 초음파 흡수 부재(25)와 마찬가지의 구성 재료를 생각할 수 있다.
4개의 초음파 흡수 부재(27)는 수조(10C)의 저면에 있어서, 4개의 3차 반사파 W4를 수신하는 4개의 3차 반사파 수신 영역에 마련된다. 수조(10C)의 저면에 있어서, 4개의 3차 반사파 수신 영역 각각의 상부에 오목부를 형성하고, 각 오목부에 초음파 흡수 부재(27)가 매립되어 있다.
이와 같이, 실시 형태 3의 초음파 무화 장치(103)의 변형예는, 수조(10C)의 저면에 있어서의 4개의 3차 반사파 수신 영역(복수의 3차 반사파 수신 영역)에 4개의 초음파 흡수 부재(27)(복수의 초음파 반사 부재)를 더 마련한 것을 특징으로 하고 있다.
상술한 실시 형태 3의 변형예는, 수조(10C)의 저면에 마련된 4개의 초음파 흡수 부재(27)(복수의 초음파 반사 부재)에 의해, 4개의 3차 반사파 W4(복수의 3차 반사파)가 4개의 초음파 흡수 부재(27) 이외의 수조(10C)의 저면에 입사되는 현상을 확실하게 회피하여, 수조(10C)의 저면을 보호할 수 있다.
그 결과, 실시 형태 3의 초음파 무화 장치(103)의 변형예는, 실시 형태 3의 기본 구성보다도 높은 내구성을 가질 수 있다.
<세퍼레이터 컵(12)의 구성 재료>
실시 형태 1 내지 실시 형태 3 각각의 세퍼레이터 컵(12)의 구성 재료로서, 초음파를 투과하기 쉬운 폴리프로필렌(PP)이 일반적이지만, PTFE로 대표되는 불소 수지를 채용해도 된다. 즉, 세퍼레이터 컵(12)은 구성 재질이 불소 수지인 저면(BP1)을 가져도 된다.
불소 수지는 폭넓은 용매(원료 용액(15)의 용매)에 대하여 비교적 높은 내성을 갖는 특성이 있다. 이 때문에, 초음파 무화 장치(101)(내지 103))의 세퍼레이터 컵(12)은 원료 용액(15)에 대하여 비교적 높은 내성을 발휘할 수 있다.
한편, 불소 수지는 PP와 비교하여 초음파의 투과성이 떨어진다. 따라서, 초음파 무화 장치(101 내지 103) 각각에 있어서, 실용 레벨의 초음파 특성을 얻기 위해, 저면(8P1)의 두께를 0.5mm 이하, 바람직하게는 0.3mm 이하로 하는 것을 생각할 수 있다.
또한, 4개의 초음파 반사 부재(32)를 갖는 실시 형태 3의 초음파 무화 장치(103)는, 무화량 증가 효과를 갖는 만큼, 불소 수지가 초음파의 투과성이 떨어지는 점을 개선할 수 있다.
본 발명은 상세하게 설명되었지만, 상기한 설명은 모든 국면에 있어서 예시이며, 본 발명이 그것에 한정되는 것은 아니다. 예시되지 않은 무수한 변형예가, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 상정될 수 있는 것으로 해석되어야 된다.
1: 용기
2: 초음파 진동자
3: 내부 공동 구조체
4: 가스 공급부
9: 초음파 전달 매수
10, 10B, 10C: 수조
12, 62: 세퍼레이터 컵
15: 원료 용액
22: 초음파 진동판
25, 27: 초음파 흡수 부재
32: 초음파 반사 부재
101 내지 103: 초음파 무화 장치
BP1, BP6: 저면

Claims (7)

  1. 원료 용액을 수용하는 세퍼레이터 컵을 하방에 갖는 용기와,
    상기 용기 내에 있어서 상기 세퍼레이터 컵의 상방에 마련되고, 내부가 공동인 내부 공동 구조체와,
    내부에 초음파 전달 매체를 수용하는 수조를 구비하고, 상기 수조 및 상기 세퍼레이터 컵은, 상기 세퍼레이터 컵의 저면이 상기 초음파 전달 매체에 잠기도록 위치 결정되고,
    상기 수조의 저면에 마련되는 적어도 하나의 초음파 진동자를 더 구비하고,
    상기 적어도 하나의 초음파 진동자로부터 송신되는 적어도 하나의 입사파의 일부가 상기 세퍼레이터 컵의 저면에서 반사함으로써 적어도 하나의 저면 반사파가 얻어지고,
    상기 세퍼레이터 컵 및 상기 적어도 하나의 초음파 진동자는, 반사파 회피 조건을 만족하도록 마련되고,
    상기 반사파 회피 조건은, 「상기 적어도 하나의 저면 반사파가 상기 적어도 하나의 초음파 진동자 중 어느 것에도 수신되지 않는」 조건인 것을 특징으로 하는,
    초음파 무화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세퍼레이터 컵의 저면은, 중앙이 하방으로 돌출된 구면 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    초음파 무화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 초음파 진동자는 복수의 초음파 진동자를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 입사파는 복수의 입사파를 포함하고, 상기 적어도 하나의 저면 반사파는 복수의 저면 반사파를 포함하고, 상기 반사파 회피 조건은, 「상기 복수의 저면 반사파가 상기 복수의 초음파 진동자 중 어느 것에도 송신되지 않는」 조건이며,
    상기 복수의 초음파 진동자는 상기 수조의 저면의 기준점으로부터 동일 거리가 되도록, 서로 이산하여 배치되는,
    초음파 무화 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수조의 저면은, 상기 복수의 저면 반사파를 수신하는 복수의 반사파 수신 영역을 갖고,
    상기 초음파 무화 장치는,
    상기 복수의 반사파 수신 영역에 마련된 복수의 초음파 흡수 부재를 더 구비하는,
    초음파 무화 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 수조의 저면은, 상기 복수의 저면 반사파를 수신하는 복수의 반사파 수신 영역을 갖고,
    상기 초음파 무화 장치는,
    상기 복수의 반사파 수신 영역에 마련된 복수의 초음파 반사 부재를 더 구비하는,
    초음파 무화 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 저면 반사파가 상기 복수의 초음파 반사 부재에서 반사함으로써 복수의 2차 반사파가 얻어지고,
    상기 복수의 초음파 반사 부재의 표면은, 상기 수조의 저면에 대하여 “0”이 아닌 소정의 각도를 갖고,
    상기 복수의 2차 반사파는 상기 세퍼레이터 컵의 저면을 통해 상기 원료 용액에 입사되는 것을 특징으로 하는,
    초음파 무화 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세퍼레이터 컵의 저면의 구성 재질은 불소 수지인,
    초음파 무화 장치.
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