(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧すべき液体を入れる容器と、
下端部より上記液体が供給され、上端部に軸心に対して傾斜した表面が形成された毛細管現象を利用した導液芯材と、
水平方向に振動する圧電超音波振動子と、
該圧電超音波振動子の振動面に貼り付けられて、上記導液芯材の先端部を挿通して保持する鞘とを具備し、
上記鞘は、段部を介して内径が大きい貫通孔および内径が小さい貫通孔を有し、上記段部の部位で斜めに切断したものであることを特徴とする超音波噴霧装置。
【請求項２】
導液芯材が毛細管現象により液体を上昇させる耐薬品性の合成樹脂成形物であることを特徴とする請求項１に記載の超音波噴霧装置。
【請求項３】
導液芯材を蛇腹下端のフランジにあけた穴により液密に支持し、蛇腹上端のフランジの穴に導液芯材を振動自在に挿通するとともに、蛇腹上端のフランジの外周面を容器に液密に固定しことを特徴とする請求項１に記載の超音波噴霧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、殺虫剤や芳香剤などの液体を空気中に噴霧させる超音波噴霧装置関し、特に、噴霧効率が優れて、噴霧性能が安定するように構成したものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体を噴霧する超音波噴霧装置として、特開平8-84949号公報、特開平8-215308号公報、特開平11-56195号公報などに開示されているように、容器に入れた液体を毛細管現象を利用した導液芯材によって吸い上げ、導液芯材の上端面に接することなく近接するように超音波振動子および振動板を配置して、液体の表面張力以上の超音波振動エネルギーを与えて、導液芯材の上端面の液体を微小な液滴として空気中に放出させるように構成した小電力で動作する超音波噴霧装置が従来より提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の超音波噴霧装置においては、導液芯材の上端面に存在する液体に表面張力以上の超音波振動エネルギーを与えて霧散させるために、導液芯材の上端面と超音波振動子との間隔を周期的に変化させている。
【０００４】
しかし、導液芯材の上端面と超音波振動子との設定間隔、超音波振動子の振幅の大小などによって、単位時間当たりの噴霧量が著しく変化し、噴霧性能のバラツキが大きく、かつ、構造が複雑で高価になるので実用化されたものは少ない。
【０００５】
そこで、この発明は、噴霧効率が優れ、噴霧性能が安定してバラツキのない超音波噴霧装置を提供するために考えられたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の超音波噴霧装置は、噴霧すべき液体を入れる容器４と、下端部より液体が供給され、上端部に軸心に対して傾斜した表面11
が形成された毛細管現象を利用した導液芯材１と、水平方向に振動する圧電超音波振動子20と、この圧電超音波振動子20の振動面に貼り付けられて、導液芯材１の先端部を挿通して保持する鞘22とを具備し、鞘22は、段部25を介して内径が大きい貫通孔23および内径が小さい貫通孔24を有し、段部25の部位で斜めに切断したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の超音波噴霧装置は、図１の断面図および一部を截断して示した図２の斜視図に示すように、噴霧すべき液体を入れる容器４と、導液芯材１と、加振モジュール２と、駆動回路６とにより構成されている。
【０００８】
容器４は、液体を入れる容積の大きい部分41と、首部42とにより構成されており、首部42の下部にスポンジや綿などの保液部材５が設けられている。
【０００９】
導液芯材１は、図３の組立図に示すように、軸方向に多数の毛細管を有するポリアセタールなどの耐薬品性プラスチックで作った軽量で弾性を有するものであり、導液芯材１の上端部には、軸心に対して斜めに裁断された表面11が形成されている。
【００１０】
導液芯材１に形成される毛細管は、管状のものに限ることなく、図４（ａ〜ｃ）の断面図に示すように、対向する壁面で囲まれた狭い空間を有する流動抵抗の少ない種々の隙間形状のものであればよい。
【００１１】
図２の斜視図および図３の組立図に示すように、加振モジュール２は、導液芯材１の上端部を横方向に振動させる超音波振動子20と、導液芯材１を保持する鞘22と、超音波振動子20を保持する保持部材21とにより構成され、超音波振動子20は、厚み方向に振動するもので駆動回路６により駆動される。
【００１２】
加振モジュール２における導液芯材１を保持する鞘22は、図５(ａ)の縦断面図、図５(ｃ)の平面図に示すように、段部25を介して内径が大きい貫通孔23および内径が小さい貫通孔24よりなるパイプを加工したもので、パイプの側面に平坦面29を形成し、この平坦面29が上になるように段部25の部位で斜めに切断したものであって、図５(ｂ)の正面図に示す切断面26が形成されている。
【００１３】
図３の組立図(ａ)、(ｂ)に示すように、加工された鞘22の平坦面29に接着剤を塗布して超音波振動子20に貼り付ける。
【００１４】
導液芯材１は、その上部を鞘22に挿し込んで超音波振動子20で振動させられるものであり、導液芯材１の上端面は、鞘22の切断面26と一致した平面11を形成するように斜めに切断されている。
【００１５】
次に、鞘22を図５に示す形状とした理由を説明する。超音波振動子20の振幅は？μｍ程度であるから、超音波振動子20の振動面と導液芯材１との間の振動伝達媒体に？μｍ以上の隙間が存在すると、導液芯材１に超音波振動が伝達されなくなる。特に、鞘22の内面と導液芯材１との間に？μｍ以上の隙間が存在すると超音波振動が伝達されないが、このように隙間がないような寸法精度で鞘22および導液芯材１を加工して挿通することは極めて困難である。
【００１６】
そこで、図３に示すように、鞘22に導液芯材１を挿通したとき、鞘22の大きい貫通孔23と導液芯材１との間に隙間が存在しても、導液芯材１の先端部が鞘22の切断面26において、導液芯材１が段部25の角部27によって押し出されて曲げられるので、大きい貫通孔23の開口部28と角部27との間に、導液芯材１の先端部が振動伝達を妨げる隙間なく保持されるのである。
【００１７】
導液芯材１の中間部は、蛇腹３の下端のフランジ31にあけた穴に液密に嵌着して支持され、蛇腹３の上端のフランジ32にあけた導液芯材１の外径より大きい穴35に導液芯材１を振動自在に挿通して、上端のフランジ32の外周面を容器４の首部42の上端部に液密に固定することにより、導液芯材１の振動を妨げることなく、導液芯材１を容器４に液密に支持することができる。
【００１８】
このように、蛇腹３を介して、導液芯材１を容器４に液密に支持すると、容器４内の液体が減少したときに、容器４内が外気より負圧になって毛細管現象では液体を吸い上げることができなくなったり、また、温度変化により容器内外の圧力が異なって導液芯材１の上端より液体が漏出することがあるので、蛇腹３の下端のフランジ31および上端のフランジ32の各外周部に、スリットまたは小穴よりなるリーク穴33、34をあけて、上端フランジ32のリーク穴33、容器４の首部42の内壁と蛇腹３との隙間、下端のフランジ31のリーク穴34を介して容器４の内外を連通させる。
【００１９】
そして、図２および図６に示すように、容器４の首部42は、ラッパ状に開いた下開口部82および導液芯材１を通す上開口部81を有する容器保持部材８によって保持される。この容器保持部材８と加振モジュール２との位置関係を正確に設定しておくことにより、容器４の首部42を容器保持部材８に挿入することにより、導液芯材１を鞘22に位置決めしながら容易に挿通することができるので、容器４内の液体がなくなった場合には簡単に交換することができる。
【００２０】
次に、このように構成された超音波噴霧装置の動作について説明する。
【００２１】
噴霧すべき液体が満たされた容器４内に挿入されている導液芯材１の下端より、保液部材５を介して液体が毛細管現象によって吸い上げられて導液芯材１の上端部表面11まで到達する。
【００２２】
駆動回路６を動作させて超音波振動子20を振動させると、導液芯材１の頂部が水平方向に振動させられる。導液芯材１の上端部には軸心に対して傾斜した表面11が形成されているので、上端部表面の液体は振動により振り飛ばされて、微粒子状態になってケース７の開口部71より霧散し、やがて気化して空気中に拡散するのである。
【００２３】
なお、駆動回路６の出力を調整して超音波振動子20の振幅を変化させることにより、液体の噴霧量を調整することができる。
【００２４】
また、駆動回路６を連続的に動作させて超音波振動子20を振動させ続けると、必要量以上の液体を霧化させて好ましくない場合には、駆動回路６を間欠的の動作させて、動作期間と休止期間との比を適当に調整することにより、単位時間当たり所望量の液体を霧化させることができる。
【００２５】
また、ケース７に電動ファンを設けて、開口部71より空気を流出させると、噴霧量を一層増大させることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の実施の形態に基づく説明から明らかなように、この発明の超音波噴霧装置は、毛細管現象を利用して導液芯材１の下端部より供給された液体を、超音波振動する上端部の傾斜した表面から振り飛ばして霧散させるように構成されているので、噴霧効率が優れ、噴霧性能が安定しており、単位時間当たりの噴霧量の調整を容易に行なうことができる。また、構造が簡単であり安価に製造することができる。さらに、導液芯材１は、蛇腹３を介して容器４に液密に固定されているので、転倒させても液体が漏れ出すことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の超音波噴霧装置の実施の形態を示す断面図、
【図２】この発明の装置の実施の形態を一部を截断して示した斜視図、
【図３】この発明の装置における加振モジュールの組立図、
【図４】この発明の装置で使用する導液芯材の断面図、
【図５】加振モジュールにおける鞘の縦断面図(ａ)、正面図(ｂ)、平面図(ｃ)、
【図６】この発明の装置の要部を示す斜視図である。である。
【符号の説明】
１  導液芯材
２  加振モジュール
３  蛇腹
４  容器
５  保液部材
６  駆動回路
７  ケース
８  容器保持部材
11  傾斜した表面
20  超音波振動子
21  保持部材
22  鞘
23  内径が大きい貫通孔
24  内径が小さい貫通孔
25  段部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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