(57)【要約】【課題】霧化した霧のうち、所望の寸法の霧を排出可能な霧化装置を提供する。【解決手段】圧電振動子１０の振動部１２により霧化する。矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３が形成された第１の分級板３１Ａによって第１ミストＭ１のうち、所望の粒子径以下の霧を分級して（選別して）第２ミストＭ２を生成する。さらに、第２の分級手段としての正面板３２または平板３２Ａを設け、第２ミストＭ２を衝突させてさらに粒子径の小さな第３ミストＭ３を生成する。平板３２Ａの高さ、傾きを変化させることにより、第３ミストＭ３の発生条件を変化させることができる。【選択図】図６
2008229455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
霧化の対象となる液体を収容する容器と、
圧電素子と該圧電素子に接続された振動部とを有し、前記振動部の先端に付着した前記液体を霧化するように前記容器に配設されている圧電振動子と、
前記圧電振動子が配設されている壁と対向する壁面を有し、該対向する壁面に、開口あるいは切欠きより形成され、前記圧電振動子によって霧化された霧を分級する、第１の分級手段を設けた構成とし、当該対向する壁面が液位維持壁を形成し、当該対向する壁面に設けられた第１の分級手段の底部が前記液位維持壁の先端を形成し、
前記第１の分級手段を通過した霧の進行方向に位置し、該霧をさらに分級する第２の分級手段と、
前記圧電振動子の圧電素子を励起する励起回路と
を有する、霧化装置。
【請求項２】
前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段を形成する前記開口あるいは切欠きからの距離と、当該第１の分級手段を形成する前記開口あるいは切欠きからの高さ、当該第２の分級手段の形状のいずれかに応じて、分級される霧の状態を規定する、
請求項１に記載の霧化装置。
【請求項３】
前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段を形成する前記開口あるいは切欠きと対向する面が平坦な部材を有し、当該平坦な部材が前記容器の底面に対して垂直している、
請求項２に記載の霧化装置。
【請求項４】
前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段に形成された前記開口あるいは切欠きからの距離、および／または、当該第１の分級手段に形成された前記開口あるいは切欠きからの高さが変更可能に構成されている、
請求項３に記載の霧化装置。
【請求項５】
前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段と対向する面が平坦な部材を有し、当該平坦な部材の底部から頭部にかけて前記第１の分級手段から離間するように前記容器の底面に対して傾斜している、
請求項２に記載の霧化装置。
【請求項６】
前記第２の分級手段は、前記平坦な部材の傾斜角度、および／または、前記平坦な部材の高さが変更可能に構成されている、
請求項５に記載の霧化装置。
【請求項７】
前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段と対向する面が、前記第１の分級手段を形成する前記開口あるいは切欠きに対して凸状の湾曲部材を有する、
請求項２に記載の霧化装置。
【請求項８】
前記第２の分級手段を構成する前記湾曲部材の傾斜角度、および／または、前記湾曲部材の高さが変更可能に構成されている、
請求項７に記載の霧化装置。
【請求項９】
霧化の対象となる液体を収容する容器と、
圧電素子と該圧電素子に接続された振動部とを有し、前記振動部の先端の少なくとも一部が前記液体に浸漬するように前記容器の第１の壁に配設されている圧電振動子と、
前記振動部によって霧化されたミストの進行方向に延出する上部壁に形成された開口部であって、前記振動部によって霧化されたミストの進行方向に位置し、かつ、分級に応じた大きさを持つ開口部と、
前記圧電振動子の圧電素子を励起する励起回路と
を有する、霧化装置。
【請求項１０】
前記開口部には、分級に応じて所定以下の粒子径の霧を通過させ、前記所定以上の粒子径の霧を捕捉する捕捉手段を有する、請求項９に記載の霧化装置。
【請求項１１】
前記容器に、前記振動部によって霧化された霧に風を与える送風手段を配設した、
請求項１〜１０のいずれかに記載の霧化装置。
【請求項１２】
前記圧電振動子の振動部の近傍に、前記振動部との協働による表面張力によって前記振動部の先端に液体を導く表面張力補助部材が設けられている、
請求項１〜１１のいずれかに記載の霧化装置。
【請求項１３】
前記励起回路は、前記圧電振動子における振動部の固有の周波数を規定する電圧を間欠的に前記圧電振動子の圧電素子に励起する間欠励起回路を有する、
請求項１２に記載の霧化装置。
【請求項１４】
前記容器に収容される液体は水を含む液体であり、
前記励起回路における間欠的に励起する周期は６０Ｈｚ〜２００Ｈｚである、
請求項１３に記載の霧化装置。
【請求項１５】
前記間欠励起回路は、前記圧電素子の励起を開始するときバースト状のパルス信号が前記圧電素子に印加するように構成されている、
請求項１３または１４に記載の霧化装置。
【請求項１６】
前記振動部の先端面の正面形状を矩形にし、矩形の先端部を液面に矩形の長辺が垂直方向になるように配置した、
請求項１〜１５のいずれかに記載の霧化装置。
【請求項１７】
前記容器内に液体を補給する液体補給部を設けた、
請求項１〜１６のいずれかに記載の霧化装置。
【請求項１８】
前記振動部の先端部に液体を補給するようにした、
請求項１７に記載の霧化装置。
【請求項１９】
前記振動部の軸線が、前記容器内の液面に対して非平行となるように前記圧電素子を配置した、
請求項１〜１８のいずれかに記載の霧化装置。
【請求項２０】
前記容器壁面と振動部の間に、前記霧化の対象となる液体に対する漏水防止性能を持ち、振動を緩和する緩衝部材を設け、該緩衝部材を前記容器壁面と前記振動部で挟持した、  請求項１〜１９のいずれかに記載の霧化装置。
【請求項２１】
前記緩衝部材は弾性材料で製造されている、
請求項２０に記載の霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子の振動子を振動させて液体、例えば、水などの液体を霧化する霧化装置に関する。特に本発明は、前記振動子への液体の供給に磨耗・消耗する部材を用いずに耐久性を向上させ、かつ、メンテナンス・フリーにする霧化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波振動子を用いて霧を発生させる超音波加湿器は実用化されている。
図１８は振動子を用いて超音波により水から霧を発生させる（霧化する）１例としての方法を図解した図である。
圧電振動子１０は、圧電素子１１と、振動部１２と、固定部（または基部）１３とを有する。圧電素子１１と振動部１２とは固定部１３を介して接続されている。
振動部１２は、図解の例示において、断面が湾曲している湾曲部１２Ａと、断面が平坦な円柱状部１２Ｂとを有する。円柱状部１２Ｂの先端１２ＦをＹ方向から見たとき、前記円柱状部１２Ｂの形状は断面積が一定の円であり、湾曲部１２Ａの断面形状は固定部１３から円柱状部１２Ｂに向かって断面積が減少する円である。
圧電素子１１は、例えば、ＰＺＴであり、圧電素子１１に励起電圧が印加されると矢印Ａ１で示した方向に振動子の固有振動数で振動部１２を伸縮振動させる。
【０００３】
振動部１２の円柱状部１２Ｂの先端１２Ｆに霧化のための水を提供するため、先端１２Ｆの下部には円柱形の水供給用綿１５０が接触している（特許文献１参照）。水供給用綿１５０は底部が図示しない貯水部に浸漬しており、綿の毛細管現象により水供給用綿１５０の頂面まで水Ｗを吸い上げる。水供給用綿１５０の頂部に吸い上げられた水Ｗが、圧電振動子１０の励起に伴う振動部１２の円柱状部１２Ｂの振動により、円柱状部１２Ｂの先端１２Ｆの面に沿って上昇され、さらに、円柱状部１２Ｂの先端１２Ｆの面に付着した水Ｗは、振動部１２の高速な振動に伴う円柱状部１２Ｂの矢印Ａ２で示す方向の高速振動によって霧化され、矢印５５方向へ噴射される。
【０００４】
上述した霧化方法に従って製造された、超音波霧化装置、超音波攪拌装置、超音波洗浄器などの装置が実用化されている。
【特許文献１】実用新案登録第２，５４４，６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
毛細管現象を利用した水供給用綿１５０によって振動部１２の円柱状部１２Ｂの先端１２Ｆに霧化の対象となる水を導く霧化装置において、長期間連続運転すると、高速に振動する振動部１２の円柱状部１２Ｂと接触している水供給用綿１５０が磨耗および／または変形し、円柱状部１２Ｂと水供給用綿１５０の接触が少なくなり、水供給用綿１５０による円柱状部１２Ｂの先端１２Ｆの面への給水性が低下する。その結果、振動部１２で発生される霧の量が低下する、すなわち、霧化性能が低下する。
さらに水供給用綿１５０の磨耗および／または変形が進んで円柱状部１２Ｂと水供給用綿１５０の接触が完全に無くなると水供給用綿１５０による円柱状部１２Ｂの先端１２Ｆの面への給水が停止し、霧化による霧の発生が停止する。
以上から、水供給用綿１５０の磨耗および／または変形に応じた適切なタイミングで水供給用綿１５０を交換する必要がある。
【０００６】
したがって、長時間あるいは長期間にわたって連続運転しても、霧化装置に用いる部材の交換または保守点検が不要で（メンテナンス・フリーで）液体を霧化可能な霧化装置を提供することが要望されている。
また、安定して希望する大きさの霧を噴霧可能な超音波霧化装置を提供することが要望されている。
さらに、所望の寸法（粒子径）の霧を発生することが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の霧化装置においては、図１８を参照して述べた水供給用綿１５０などのように磨耗／変形する部材を用いずに霧化を可能とする。そのため、本発明においては、液体の表面張力を引き起こす構造を用いて圧電振動子の振動部の先端に霧化の対象となる液体を直接表面張力によって自動的に提供する。
【０００８】
本発明によれば、霧化の対象となる液体を収容する容器と、圧電素子と該圧電素子に接続された振動部とを有し、前記振動部の先端に付着した前記液体を霧化するように前記容器に配設されている圧電振動子と、前記圧電振動子が配設されている壁と対向する壁面を有し、該対向する壁面に、開口あるいは切欠きより形成され、前記圧電振動子によって霧化された霧を分級する、第１の分級手段を設けた構成とし、当該対向する壁面が液位維持壁を形成し、当該対向する壁面に設けられた第１の分級手段の底部が前記液位維持壁の先端を形成し、前記第１の分級手段を通過した霧の進行方向に位置し、該霧をさらに分級する第２の分級手段と、前記圧電振動子の圧電素子を励起する励起回路とを有する、霧化装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段を形成する前記開口あるいは切欠きからの距離と、当該第１の分級手段を形成する前記開口あるいは切欠きからの高さ、当該第２の分級手段の形状のいずれかに応じて、分級される霧の状態を規定する。
好ましい第１の形態として、前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段を形成する前記開口あるいは切欠きと対向する面が平坦な部材を有し、当該平坦な部材が前記容器の底面に対して垂直している。
また好ましくは、前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段に形成された前記開口あるいは切欠きからの距離、および／または、当該第１の分級手段に形成された前記開口あるいは切欠きからの高さが変更可能に構成されている。
好ましい第２の形態として、前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段と対向する面が平坦な部材を有し、当該平坦な部材の底部から頭部にかけて前記第１の分級手段から離間するように前記容器の底面に対して傾斜している。
また好ましくは、前記第２の分級手段は、前記平坦な部材の傾斜角度、および／または、前記平坦な部材の高さが変更可能に構成されている。
好ましい第３形態として、前記第２の分級手段は、前記第１の分級手段と対向する面が、前記第１の分級手段を形成する前記開口あるいは切欠きに対して凸状の湾曲部材を有する。
また好ましくは、前記第２の分級手段を構成する前記湾曲部材の傾斜角度、および／または、前記湾曲部材の高さが変更可能に構成されている。
【００１０】
また本発明によれば、霧化の対象となる液体を収容する容器と、圧電素子と該圧電素子に接続された振動部とを有し、前記振動部の先端の少なくとも一部が前記液体に浸漬するように前記容器の第１の垂直壁に配設されている圧電振動子と、前記振動部によって霧化されたミストの進行方向に延出する上部壁に形成された開口部であって、前記振動部によって霧化されたミストの進行方向に位置し、かつ、分級に応じた大きさを持つ開口部と、前記圧電振動子の圧電素子を励起する励起回路とを有する、霧化装置が提供される。
開口部は、振動部の先端からの距離と高さのいずれかに応じて、分級される霧の状態を規定する。
【００１１】
好ましくは、前記開口部には、分級に応じて所定以下の粒子径の霧を通過させ、前記所定以上の粒子径の霧を捕捉する捕捉手段を有する。
また好ましくは、前記容器に、前記振動部によって霧化された霧に風を与える送風手段を配設した。
【００１２】
好ましくは、前記圧電振動子の振動部の近傍に、前記振動部との協働による表面張力によって前記振動部の先端に液体を導く表面張力補助部材が設けられている。
【００１３】
好ましくは、前記励起回路は、前記圧電振動子における振動部の固有の周波数を規定する電圧を間欠的に前記圧電振動子の圧電素子に励起する間欠励起回路を有する。
【００１４】
好ましくは、前記容器に収容される液体は水を含む液体であり、前記励起回路における間欠的に励起する周期は６０Ｈｚ〜２００Ｈｚである。
また好ましくは、前記間欠励起回路は、前記圧電素子の励起を開始するときバースト状のパルス信号が前記圧電素子に印加するように構成されている。
【００１５】
好ましくは、前記振動部の先端面の正面形状を矩形にし、矩形の先端部を液面に矩形の長辺が垂直方向になるように配置した。
好ましくは、前記容器内に液体を補給する液体補給部を設けた。
さらに好ましくは、前記振動部の先端部に液体を補給するようにした。
また好ましくは、前記振動部の軸線が、前記容器内の液面に対して非平行となるように前記圧電素子を配置した。
好ましくは、前記容器壁面と振動部の間に、前記霧化の対象となる液体に対する漏水防止性能を持ち、振動を緩和する緩衝部材を設け、該緩衝部材を前記容器壁面と前記振動部で挟持した。
好ましくは、前記緩衝部材は弾性材料で製造されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、例えば、上述した水供給用綿などのように磨耗／変形する部材を用いず、直接、霧化の対象となる液体を霧化可能な状態で振動部の先端部に導くように構成したので、霧化装置を長時間あるいは長期間連続運転しても、消耗部材の交換などが不要であり、保守も基本的に不要で（メンテナンス・フリーで）ある。
また本発明の霧化装置は、保守・交換部材がないので、霧化装置の周囲に部品交換を見込んだスペースを必要とせず、任意の位置に配設することができる。
本発明の霧化装置は構成が簡単である。
本発明の霧化装置は小型に製造できる。
【００１７】
本発明の霧化装置は、霧化の対象として、水のみならず、種々の液体から霧を発生することができる。
【００１８】
本発明の霧化装置は、安定して高品質の霧化した霧を提供できる。
特に、本発明においては、第１および第２の分級手段の協働により、所望の寸法（粒子径）の霧を発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１実施の形態
図１（Ａ）を主体に参照して本発明における霧化装置の第１実施の形態について述べるが、便宜上構成説明の一部に図１（Ｅ）を参照する。
図１（Ａ）は本発明の霧化装置における霧化原理を説明する第１実施の形態の霧化装置１の部分断面図である。
霧化装置１は、圧電振動子１０と、水位ＷＦを規定する上端部２０ａを有する正面壁２０−１を有する。
圧電振動子１０は、例えば、図１（Ｅ）に図解したように、圧電素子１１と、振動部１２と、固定部（または基部）１３とを有する。圧電素子１１は、例えば、ＰＺＴである。  圧電振動子１０の振動部１２は、図１（Ｅ）の図解の例示では、固定部１３から離れるにつれて直径が徐々に小さくなるように湾曲した形状の円柱（略円錐台形状）として構成されており、先端１２Ｆの表面は平坦に形成されているが、図１（Ａ）においては、振動部１２が同一径の円柱形状に形成されたものとして説明する。
圧電振動子１０は、裏面壁２０−２を基準として、圧電素子１１と固定部１３とが容器２０の外部に位置し、振動部１２の一部が容器２０の内部に位置するように、裏面壁２０−２に固定されている。圧電振動子１０の固定部１３は、圧電振動子１０を裏面壁２０−２に固定する部分である。
振動部１２の先端１２Ｆは、その表面に水Ｗの表面張力によって水Ｗが導かれるように、例えば、平坦に形成されている。
【００２０】
また、正面壁２０−１は、水Ｗが過剰な場合にその上端部２０ａから水Ｗを溢れさせ、規定の水位ＷＦを維持するもので、この水位ＷＦの維持により、前述の如く振動部１２の先端１２Ｆに水Ｗをその表面張力によって付着させることができる。前記水位ＷＦの維持手段は、図１（Ａ）の構成に限るものではなく、水位検出センサなどを用いてポンプ装置を制御する手段とすることも可能である。かかる場合であれば、前記正面壁２０−１の上端部２０ａ高さは、前述の水位ＷＦ維持と関係なく高い寸法に設定できる。
【００２１】
本発明の第１実施の形態における霧化装置の霧化原理を述べる。
図１（Ａ）の図解において、容器２０内に収容された霧化の対象となる液体、例えば、水Ｗは、正面壁２０−１の上端部２０ａにおいて表面張力によって盛り上がり、振動部１２の先端１２Ｆの下端に接した水Ｗは、振動部１２の先端１２Ｆの平坦な表面を表面張力によってはい上がる。これにより振動部１２の先端１２Ｆには霧化の対象となる水Ｗが供給される。
このように、正面壁２０−１の上端部２０ａの位置と、振動部１２の先端１２Ｆとの位置を、水Ｗが振動部１２の先端１２Ｆの平坦な表面に供給される（付着する）水位ＷＦを維持するように選択（調整）すると、例えば、図１８に図解した毛細管現象を利用した水供給用綿１５０を用いずに、霧化の対象となる水Ｗを振動部１２の先端１２Ｆの面に供給することができ、また供給された水Ｗが過剰であっても、正面壁２０−１の上端部２０ａから溢れて適正な水位ＷＦを維持することができる。
このように、正面壁２０−１の上端部２０ａは、簡単な構成であるが、表面張力によって水Ｗを振動部１２の先端１２Ｆに供給するための水位ＷＦを維持する手段として機能する。
【００２２】
振動部１２の先端１２Ｆに霧化のために必要な所望の水Ｗが供給された状態において、励起回路によって圧電振動子１０を励起させると圧電素子１１がその固有振動数に応じて、矢印方向Ａ２に振動部１２を高速に振動させる。圧電素子１１を励起する励起回路については、例えば、図１４に図解した励起回路を参照して後述する。
振動部１２の振動により、振動部１２の先端１２Ｆに導かれた水Ｗが霧化されて霧（ミスト）となって矢印方向Ａに飛ばされる。霧化発生を連続的に行うことにより、発生された霧を連続的に霧排出開口部３０−１から容器２０の外部に放出することができる。
【００２３】
以上が本発明の第１実施の形態における霧化原理である。
図２は霧化対象液体を水Ｗとした場合の、振動部１２における先端１２Ｆの表面に付着する水滴の粒子径と、霧化される霧の量の累積体積との関係を示すグラフである。
振動子１０の振動条件、能力、性能及び周辺の湿度などにも依存するが、発振周波数を約２００ＫＨｚとした場合、通常１０〜２０μｍ程度の粒子径（直径）の水の粒（ミスト）が一番多く生成されることが確認できた。そのような霧は、図１（Ａ）において矢印Ａで示す如く振動部１２の中心軸に沿うようにしながら前方に向かって多く進む。
換言すると、十分小さな粒子となった霧は、到達距離が長く、加えて振動部１２を傾斜させることによってその到達距離をさらに長くすることができる。
振動部１２の先端１２Ｆにおいて霧化される霧の大きさは種々であるが、その詳細は後述する。
【００２４】
本発明における第１実施の形態の霧化装置１においては、水位ＷＦを維持することにより、水Ｗの表面張力によって振動部１２の先端１２Ｆの表面に自動的かつ適切な量の水Ｗが間断なく提供されるので、霧化状態が安定する。
本実施の形態においては、例えば、図１８に例示した水供給用綿１５０のような振動部１２に水Ｗを提供するため振動部１２と接触し、振動部１２の高速な振動による磨耗および／または劣化する部材を用いていないので、そのような部材の交換作業が不要となり、基本的に保守作業の要らないメンテナンス・フリーの霧化装置を提供できる。
さらに上述した霧化装置においては、例えば、水供給用綿１５０の交換作業のためのスペースが不要であり、霧化装置を小型に構成できる。さらに、例えば、水供給用綿１５０の交換作業を行うためのスペースを、霧化装置１の周囲に確保する必要がない。このことは、霧化装置１を設置する設置場所の制約を受けることが少ないという利点を有する。
【００２５】
本発明における第１実施の形態の霧化装置の用途例を例示する。
本発明における第１実施の形態の霧化装置において、霧化される対象の液体は、上述した水Ｗに限らない。本実施の形態において霧を発生させる対象の液体としては、表面張力によって振動部１２の先端１２Ｆの表面に付着し、振動部１２の振動によって霧になる、各種の液体、例えば、水、または、香料が含まれる水、化粧水などの液体、液体薬品、液体肥料、液体塗料などの他に、油、ガソリンなどの燃焼系液体などもが対象となる。
【００２６】
例えば、水から霧を発生させた場合、霧化装置１を加湿器などに使用できる。加湿器としては、住宅の居室内の加湿、あるいは、冷蔵庫内の野菜など生鮮食品の保湿などに使用することもできる。
他方、香料を含む水、または、肌あれ防止用などの化粧水から霧を発生させると、霧化装置１を、香料を含む霧、または、化粧水の霧を発生させる霧化装置として使用することができる。
また、本実施の形態の霧化装置１として、液体塗料を霧化して霧化塗料を提供することができる。かかる場合は、粘性の小さな液体塗料を用いることが好ましい。さらに、霧化の対象とする液体として、ガソリンなどの燃焼系液体を霧化した場合も同様である。
さらに、本実施の形態の霧化装置を、超音波振動を利用する種々の装置、例えば、超音波霧化装置、超音波攪拌装置、超音波洗浄器などとして使用することもできる。
【００２７】
第２実施の形態
図１（Ｂ）〜図１（Ｅ）を参照して本発明の第２実施の形態について述べる。
第２実施の形態の霧化装置は、図１（Ａ）を参照して述べた本発明の第１実施の形態における霧化原理を適用した霧化装置１Ａである。
図１（Ｂ）は、第２実施の形態の霧化装置１Ａにおける斜視外観図であり、図１（Ｃ）は、第２実施の形態の霧化装置１Ａにおける内部を図解した断面図である。図１（Ｄ）は、図１（Ｃ）に図解した霧化装置１Ａにおける圧電振動子１０と表面張力補助部材５０（５１、５２）の配置を示す正面図である。図１（Ｅ）は、図１（Ｄ）に図解した圧電振動子１０、表面張力補助部材（または水吸引部材）５０、および、緩衝部材１４の配置を示す霧化装置１の上部から見た断面図である。
第２実施の形態の霧化装置１Ａは、箱状の容器２０と、圧電振動子１０と、水補給部４０とを有する構成を基本としている。霧化装置１Ａはさらに、圧電振動子１０を駆動する励起回路を有する。励起回路については、例えば、図１４に図解した励起回路を参照して後述する。また、第１実施の形態と同様の構成要件については同一の符号を付して説明する。
【００２８】
図１（Ｂ）、（Ｃ）を参照すると、容器２０は、正面壁２０−１と、裏面壁２０−２と、右側面壁２０−３と、左側面壁２０−４と、上部壁２０−５と、底面壁２０−６とを有する。
正面壁２０−１の上部と上部壁２０−５の正面壁２０−１近傍の端部とが切り欠きされており、霧化された霧が容器２０から放出される霧排出開口部３０−１が規定されている。
水補給部４０は、例えば、開口部３０−１から、容器２０内（圧電振動子１０と後述する液位維持壁２１の間）に霧化の対象となる水Ｗを供給する。
【００２９】
図１（Ｃ）、（Ｅ）に図解されているように、図１（Ａ）を参照して述べたと同様の圧電振動子１０が裏面壁２０−２に固定されている。図解の例示では、振動部１２は固定部１３から離れるにつれて直径が小さくなるように湾曲した形状の円柱（略円錐台形状）として形成されている。圧電振動子１０は、例えば、ＰＺＴである。
振動部１２は、水Ｗなどの霧化対象の液体と接するので、霧化対象の液体による腐食が少なく、さらに機械的振動に耐え得る材料、例えば、金属、好ましくは、ステンレススチールで形成されることが望ましい。また、振動部１２の先端１２Ｆは、表面張力によって水Ｗなどの霧化対象の液体が先端１２Ｆの表面に付着可能なように、平坦に形成されていることが望ましい。
圧電振動子１０の励起（駆動）は、励起回路、例えば、図１４に図解する励起回路１２０によって行うことができる。
【００３０】
図１（Ｃ）の矢印Ｂ方向から見た圧電振動子１０の取り付け状態を示す図１（Ｅ）を参照して、より詳細に圧電振動子１０の取り付け状態を述べる。
容器２０の裏面壁２０−２には圧電振動子１０の固定のための位置決めを兼ねる凹陥部２０−２ａが形成さており、この凹陥部２０−２ａにシール機能を有する緩衝部材１４を介して、固定部１３および振動部１２における固定部１３近傍部分が収容されて固定されている。
裏面壁２０−２には、振動部１２が貫通する孔２０−２ｂが形成されている。孔２０−２ｂは、湾曲した振動部１２の外形より幾分大きく形成されており、振動部１２が孔２０−２ｂに接触して振動部１２の振動特性が変化することを防止するようにしている。
【００３１】
緩衝部材１４は、押圧により変形する程度の弾性を有するとともに防水性を有する部材、例えば、弾性ゴムを用いたＯリング、ゴムパッキンなどである。
そして、緩衝部材１４は、圧電振動子１０を裏面壁２０−２に固定するときの押圧により、緩衝部材１４が変形して凹陥部２０−２ａと固定部１３との間の隙間をシールし、振動部１２と孔２０−２ｂとの隙間から水Ｗが容器２０の外部に漏洩することを防止する漏洩防止機能（シール性）を持つ。さらに緩衝部材１４は、圧電素子１１の振動に伴う振動部１２の振動を抑制する機能（緩衝機能または振動伝達緩和性）を併せ持つ。緩衝部材１４を用いると、振動伝達緩和性により振動部１２の振動減衰が抑制されるため、振動部１２における振動のロスを減少させ、霧化動作を効率よく行うことができるという効果をも奏する。
【００３２】
図１（Ｃ）を参照すると、容器２０内に正面壁２０−１と所定間隔あけて溢水受け部２０−７を形成する液位維持壁２１が設けられている。
液位維持壁２１は、図１（Ａ）を参照して述べた正面壁２０−１の上端部２０ａのように、圧電振動子１０を構成する振動部１２の先端１２Ｆの表面に、霧化のための水Ｗが表面張力によって適量自動的に提供されるように、容器２０内の水位ＷＦを維持する。
液位維持壁２１を容器２０内に設けることにより、水補給部４０から容器２０内に水Ｗが過剰に供給されたとき、液位維持壁２１を越えて溢れた水Ｗは溢水受け部２０−７内に止まり、容器２０の外部に溢れ出ない。
【００３３】
図１（Ｃ）に図解した例示においては、容器２０が配置される水平面２０−６ａ、例えば、床面に対して、裏面壁２０−２が所定の角度αだけ傾斜している。その理由は、液位維持壁２１の上端部と圧電振動子１０の振動部１２の先端１２Ｆとの高さの関係において、振動部１２の先端１２Ｆに水Ｗが表面張力により自動的に供給されるように水位ＷＦを保つためである。角度αは、例えば、３０〜１００度（振動部１２の中心線｛圧電素子１１から振動部先端１２Ｆへ向かう線｝が床面と水平方向になる場合を９０度とする）の範囲である。
好ましくは、角度αは、７５〜８５度である。
例えば、液位維持壁２１の上端部を、振動部１２の先端１２Ｆの下端部とほぼ同じ高さ、または、多少低い位置にすれば、霧化の対象となる水Ｗが振動部１２の先端１２Ｆに供給されながら余剰の水Ｗが排出されるので、必ずしも、容器２０を傾斜させる必要はなく、このとき、角度αは０度である。
【００３４】
好ましくは、図示しない角度調整機構を設け、ユーザが角度調整機構を用いて容器２０の角度αを調整し、水位ＷＦの調整、および／または、振動子１０の振動部１２の先端１２Ｆへの水の接触状態の調整、発生した霧の選択排出、霧の向きを調整するようにすることもできる。
【００３５】
図１（Ｃ）に図解した霧化装置１Ａは、第１実施の形態として述べた霧化原理に従って、水補給部４０から供給され容器２０に収容された水Ｗを、表面張力によって振動部１２の先端１２Ｆに導き、導かれた水Ｗを振動部１２の振動によって連続的に霧化させ、開口部３０−１から霧化した霧を容器２０の外部に放出することができる。
もし、水補給部４０から給水された水Ｗが過剰な場合、液位維持壁２１の上端部から溢れ出るので、水Ｗの水位ＷＦは振動部１２の先端１２Ｆに表面張力によって霧化に必要な水Ｗが供給されるように、自動的に調整・維持される。
【００３６】
第２実施の形態においても、図２を参照して上述したように、使用する振動子１０の振動条件、能力、性能および周辺の湿度などにも依存するが、振動子１０の振動周波数を約２００ＫＨｚとした場合、通常１０〜２０μｍ程度の粒子径（直径）の水の粒（ミスト）が一番多く生成されることが確認できた。その粒（ミスト）は、振動部１２を構成する先端１２Ｆの面に付着した水が主であると考えられる。先端１２Ｆにおいて、その面を越えて周縁に付着した水も同様と考えられるが、振動部１２を離れた瞬間に隣接する粒（ミスト）を吸着し、それを繰り返す結果、成長して大粒となり、上述の域から外れたものになると考えられる。そのような主要な霧は、図１（Ｃ）の図解において、振動部１２の中心軸に沿うようにしながら前方に向かって多く進む。粒子径の大きな水の粒（水滴）は、十分霧化されず、水を含んだ霧、または、その粒状態のまま、水位ＷＦの面に近い方向に飛ぶ。小さく霧化された粒子径の水の粒（霧、ミスト）は、上方向に飛ぶ。
換言すると、十分小さな粒子となった霧は、到達距離が長く、加えて振動部１２を傾斜させることによってその到達距離をさらに長くすることができる。
【００３７】
図１（Ｂ）、（Ｃ）に図解した例示においては、大きな面積の霧排出開口部３０−１が容器２０の正面壁２０−１の上部から上部壁２０−５の端部に形成されているから、種々の粒子径の霧を広い空間に放出するのに適している。
このような用途例としては、例えば、居室内の加湿に適切である。もし、対象液体に香料、または、香料を含む水を用いれば霧化した香料の散布が可能となる。
また、例えば、本実施の形態の霧化装置１Ａをビニルハウスなどの農産物生育空間への適用を考慮した場合、霧化対象の液体に農薬（薬剤または薬物）、肥料、あるいは、農薬などを含む水を用い、霧化した農薬を農産物の消毒などに用いることができる。本実施の形態の霧化装置１Ａによる霧化された農薬は、通常の噴霧器による水滴状態の農薬に比較して粒子径が小さく、連続的に噴霧可能という利点を有する。このような農薬を霧化する霧化装置１Ａを移動可能にすれば、より広い範囲に霧化した農薬などを散布することが可能となる。
【００３８】
第２実施の形態における霧化装置１Ａの用途例を述べたが、本実施の形態の霧化装置１Ａは、これらの例示に限らず、第１実施の形態において例示したように、霧化した液体を噴霧または散布する種々の用途に適用できる。
【００３９】
第２実施の形態の変形態様
図１（Ｄ）、（Ｅ）を参照して本発明における第２実施の形態の変形態様を述べる。
第２実施の形態の変形態様における霧化装置（１Ｂ）は、振動部１２の先端１２Ｆの周囲に、かつ、先端１２Ｆの近傍に、第１、第２表面張力補助部材（水吸引部材）５１、５２を裏面壁２０−２（および／または底面壁２０−６）に設けたことを特徴とする。第１、第２表面張力補助部材５１、５２を総称して表面張力補助部材（または水吸引部材）５０と呼ぶ。
第１、第２表面張力補助部材５１、５２は、振動子１０の振動部１２を挟んで対向する位置に位置している。第１、第２表面張力補助部材５１、５２の裏面壁２０−２からの延出寸法Ｌは、裏面壁２０−２から、振動部１２の先端１２Ｆとほぼ同程度に設定されている。
第１、第２表面張力補助部材５１、５２は、図１（Ｄ）に図解したように、振動部１２と協働して振動部１２の先端１２Ｆにおいて水Ｗなどの霧化対象液体が表面張力によって付着するようにその水位ＷＦを維持する保水機能を果たすものである。換言すれば、第１、第２表面張力補助部材５１、５２は、振動部１２と協働して水Ｗを保水可能とする如く、振動部１２の近傍に対向した位置、および、高さに設けられている。
【００４０】
図１（Ａ）および図１（Ｃ）の構成において、第１、第２表面張力補助部材５１、５２を設けることにより、図１（Ａ）および図１（Ｃ）を参照して述べた横方向の水位ＷＦの面における振動部１２の軸方向における先端１２Ｆへの表面張力による水Ｗの補給に加えて、横方向の水位ＷＦの面と直交する縦方向の面（振動部１２の径方向）における表面張力によっても振動部１２の先端１２Ｆ面への表面張力による水Ｗの補給が行われる。
すなわち、振動部１２の軸方向と径方向の二次元方向における表面張力による、振動部１２の先端１２Ｆの表面への水Ｗの補給が行われる。その結果、振動部１２の先端１２Ｆの表面への一層安定かつ適切な水Ｗの補給が可能となる。
例えば、微弱な地震などに伴う霧化装置の振動により、あるいは、容器２０の傾斜角度αが微妙に変化して水位ＷＦと振動部１２の先端１２Ｆとが微妙に離間するような事態が発生しても、振動部１２と協働する表面張力補助部材５０の表面張力助成作用によって、表面張力に伴う水Ｗの先端Ｆへの付着が継続され、これに基づく給水作用および保水作用により、安定して水Ｗを振動部１２の先端１２Ｆの表面に提供することができる。
【００４１】
第１、第２表面張力補助部材５１、５２は少なくとも一方を設ければよいが、１対として設けられることが好ましい。他方、振動部１２を挟んで３以上の複数の表面張力補助部材を配設することもできる。
表面張力補助部材の形状は、第１図（Ｄ）、（Ｅ）に例示した、断面が矩形なものに限らず、円形の振動部１２を囲むように、振動部１２の外径より大きな部分円形（弧）状の形状にすることもできる。このように、表面張力補助部材としては、振動部１２の断面形状に応じて水Ｗの表面張力を助成し、水Ｗを効果的に振動部１２の先端１２Ｆの面に付着し、はい上がる吸い上げ構造を持つようにすることができる。
【００４２】
第３実施の形態
図３（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の第３実施の形態における霧化装置１Ｃの構成を示す図である。第３実施の形態の霧化装置１Ｃは、霧化によって発生した霧を分級して放出する霧化装置である。
「分級」とは、霧化によって発生した種々の粒子径の霧において、粒子径（大きさ）に応じた霧に区分（分類）することをいう。したがって、所望する範囲の粒子径の霧を、用途に応じて用いることができる。
なお、第１および第２実施の形態と同様の構成要件については同一の符号を付して説明する。
第３実施の形態の霧化装置１Ｃは、箱状の容器２０と、振動子１０と、霧の分級を可能とする正面壁２０−１に設けられた霧排出・水位維持用開口部３０と、水補給部４０とを有する。霧化装置１Ｃはさらに振動子１０を駆動する励起回路を有する。
励起回路については、例えば、図１４を参照して後述する。
【００４３】
容器２０は、第２実施の形態における容器２０と同様、正面壁２０−１、裏面壁２０−２、右側面壁２０−３、左側面壁２０−４、上部壁２０−５、底面壁２０−６とで構成されている。
第３実施の形態においては、正面壁２０−１には、水位ＷＦの維持機能の他に、発生した霧の分級を可能とする霧排出・水位維持用開口部３０が正面壁２０−１に設けられている。
正面壁２０−１の霧排出・水位維持用開口部３０が設けられた位置と対向する裏面壁２０−２の位置に圧電振動子１０が固定されている。
【００４４】
上部壁２０−５には、容器２０の内部に霧化の対象となる水Ｗを補給する水補給部４０が設けられている。
水補給部４０によって容器２０に水Ｗを補給する方法としては、例えば、上部壁２０−５に図示しない開口部が設けられており、その開口部を介して水補給部４０が容器２０内に水を落下させる構成、あるいは、水補給部４０から容器２０の水中に延びるチューブを接続し、チューブを介して水補給部４０から容器２０内に水を補給する構成とすることもできる。
【００４５】
水補給部４０から容器２０に補給する水の量は、圧電振動子１０の先端１２Ｆに導かれた水Ｗが霧化されることによる水位ＷＦの低下に応じて水Ｗが振動部１２の先端１２Ｆの面から離れない程度に行う。例えば、霧化装置１を連続運転した場合、発生する霧の量、すなわち、霧化で消費する水量はある程度判るから、例えば、霧化装置１の連続運転時間を基準に水補給部４０から水を断続的に補給することができる。あるいは、容器２０内の水位を測定する水位計を設けて、水位計の計測値と基準値とを比較して水位計の計測値が基準値を下回ったとき水補給部４０から所定量の水Ｗを補給することもできる。これらの水の補給に際しては、ポンプなどを用いた電気回路で構成することができる。
水補給部４０による容器２０への水Ｗの補給は、必ずしも、正確である必要はなく、多少余剰であってもよい。その理由は、本実施の形態においては、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０を介して霧化のために余剰の水が溢れ出ることにより、容器２０内の水位ＷＦが維持されるからである。この水位ＷＦの維持は、容器２０を傾斜させるなどして、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０の下辺３０ａの位置を調整することにより、最適な状態に調節可能である。
上述した水補給部４０による水Ｗの補給（給水）方法は、第２実施の形態についても適用できる。
【００４６】
容器２０は、例えば、アクリル材、ＡＢＳ樹脂などで製造することができる。
容器２０の正面壁２０−１に設けられた霧排出・水位維持用開口部３０の周囲は、霧の発生状態の目視、水の補給状態および／または水位ＷＦの確認のために、透明または準（半）透明にすることができる。その場合、透明アクリル材、透明ガラスなどで霧排出・水位維持用開口部３０の周囲を形成することができる。もちろん、霧排出・水位維持用開口部３０の周囲が透明または準（半）透明であることが必須ではない。
正面壁２０−１に設けられた霧排出・水位維持用開口部３０の周囲を除く部分の素材は任意である。
上述した容器２０の材質などについては、第２実施の形態の霧化装置についても適用できる。
【００４７】
図３（Ｄ）に図解したように、裏面壁２０−２には、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０と対向する位置に圧電振動子１０が取り付けられている。
第３実施の形態における圧電振動子１０は、図３（Ｅ）に図解したように、圧電素子１１と、固定部（または基部）１３と、固定部１３と同じ径を有する大径部１２ａと、この大径部１２ａに一体構成された断面が矩形の矩形部１２ｂとからなる振動部１２とを有する。すなわち、第３実施の形態の圧電振動子１０における振動部１２の矩形部１２ｂの先端１２Ｆは、図３（Ｃ）に図解したように、正面から見た断面が矩形である。
【００４８】
裏面壁２０−２への圧電振動子１０の固定について述べる。
裏面壁２０−２には振動部１２の矩形部１２ｂが挿入される孔２０−２ｂが形成され、裏面壁２０−２の外側に固定部１３および大径部１２ａを収容して圧電振動子１０を固定する圧電振動子取り付け部２０−２ｘが形成されている。
緩衝部材１４を裏面壁２０−２に形成された孔２０−２ｈに嵌め込み、孔２０−２ｂに振動部１２の矩形部１２ｂを挿入させ、振動部１２の大径部１２ａおよび圧電振動子１０を圧電振動子取り付け部２０−２ｘに挿入する。そして、圧電振動子１０を裏面壁２０−２側に押圧して緩衝部材１４を変形させた状態で大径部１２ａを、例えば、接着剤、また、ろうづけ、あるいは、ネジ止めして圧電振動子取り付け部２０−２ｘに固定する。
以上により、振動部１２の矩形部１２ｂが容器２０の水Ｗが収容される内側に臨む。
図解の例示では孔２０−２ｂは振動部１２の矩形部１２ｂより大きく形成されており、振動部１２が孔２０−２ｂに接触して振動部１２の振動特性が変化されることはない。
【００４９】
緩衝部材１４は、第２実施の形態における緩衝部材１４と同様、例えば、押圧により変形し、防水性のある材料、例えば、弾性ゴムを用いたＯリング、または、断面が矩形状の弾性の環状ゴム、ゴムパッキンである。
緩衝部材１４は、押圧により変形して圧電振動子取り付け部２０−２ｘと振動部１２との間に水Ｗが漏洩する隙間を作らないか、水Ｗが孔２０−２ｂから容器２０の外部に漏洩しないように取り付けられている。
緩衝部材１４はこのように、容器２０内の水Ｗが容器２０の外部に漏洩することを防止する漏洩防止する機能（シール性）を持つとともに、圧電素子１１の振動により振動する振動部１２の振動を吸収して抑制する機能（緩衝機能または振動伝達緩和性）を併せ持つ。緩衝部材１４の振動伝達緩和性により振動部１２の振動減衰が抑制されるため、振動部１２における振動のロスを減少させ、霧化動作を効率よく行うことができるという効果をも奏する。
【００５０】
正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０による水位維持機能と分級機能について述べる。
圧電振動子１０と対向する位置に位置する霧排出・水位維持用開口部３０は、図３（Ａ）に図解した例示では、短辺の長さ（高さ）ｈ、長辺（幅）ｗの横長の矩形として正面壁２０−１に形成されている。
霧排出・水位維持用開口部３０は、図３（Ｂ）に図解したように、表面張力によって振動部１２の先端１２Ｆに霧化のための水Ｗを供給するため容器２０内の水位ＷＦを維持する機能と、圧電振動子１０の振動部１２の先端１２Ｆによって発生した霧が容器２０の外部に放出（排出）されるときに所定範囲の粒子径の霧のみ放出するように、放出される霧の大きさを規制する機能（分級機能）とを有する。
そのため、霧排出・水位維持用開口部３０は、振動部１２で発生して飛ぶ霧の飛散方向の位置に応じた正面壁２０−１の位置（通常は振動部１２の真正面）に配置され、短辺の長さ（高さ）ｈ、長辺（幅）ｗの矩形の形状をしている。
【００５１】
図３（Ｂ）に例示したように、水の表面張力で霧排出・水位維持用開口部３０が設けられた正面壁２０−１の下辺３０ａより水が幾分盛り上がっている。
水補給部４０から補給された水Ｗのうち霧化に使用できない余剰の水Ｗが霧排出・水位維持用開口部３０の下辺３０ａから溢れて容器２０から流れ出る。その結果、仮に霧の発生に対して水補給部４０から過剰の水が補給された場合でも、容器２０内において圧電振動子１０における振動部１２の先端１２Ｆの全てが水Ｗ中に埋没して、霧の発生が困難になることがないように、水位ＷＦが水平方向Ｈにおいてほぼ一定に維持される。このように、霧排出・水位維持用開口部３０は第１の水位維持機能を有する。
霧排出・水位維持用開口部３０から容器２０の外部に流れ落ちる水を溜める部分は図示を省略している。
【００５２】
また、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０は、図３（Ｃ）に図解したように、振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆの面において下部に水が接触し、その水が表面張力によって振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆの面をはい上がって先端１２Ｆの所定範囲に付着し、振動部１２の振動によって霧化されるように水位ＷＦを一定に維持する第２の水位維持機能を有する。
振動子１０の振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆの面は、表面張力によって水Ｗがはい上がるように平坦に形成されている。
また、振動部１２の先端１２Ｆにおいて、その面の平坦度の調整や一定のＲ形状にすることで霧化による霧の噴霧量を調整することも可能である。
【００５３】
本実施の形態においても、表面張力によって直接水Ｗが振動子１０の振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆに補給され、上述した毛細管現象を利用する水供給用綿１５０を用いないので、磨耗および／または変形する水供給用綿１５０を交換する必要がない。
このように、本実施の形態の霧化装置は、水補給部４０と正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０とを用い、かつ、水Ｗの表面張力を利用しており、単に図１８を参照して述べた水供給用綿１５０を水補給部４０などで代替したものではない。
【００５４】
本実施の形態においても、第２実施の形態においても述べたように、水位ＷＦを所定の状態に維持するため、および／または、後述する発生した霧を分級して所望の大きさの霧を外部に効果的に排出するため、および／または、発生した霧の向き（方向）を規定するため、例えば、図３（Ｂ）に図解したように、容器２０の正面壁２０−１を上向きにして、容器２０を所定の角度αで傾斜させることができる。角度αは、例えば、３０〜１００度（振動部１２の中心線｛圧電素子１１から振動部先端１２Ｆへ向かう線｝が床面と水平方向になる場合を９０度とする）の範囲で変化させる事が望ましい。
例えば、図示しない角度調整機構を設け、ユーザが角度調整機構を用いて容器２０の角度αを調整することにより、水位ＷＦの調整、および／または、振動子１０の振動部１２の先端１２Ｆへの水の接触状態の調整を可能とし、さらに正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０によって発生した霧の粒子径を規制した排出、および／または、霧の排出向き、排出範囲を調整することができる。
なお、通常、霧化装置１Ｃは、底面を水平な面の上に載置して使用するから、図３（Ｂ）の破線で示した形状を成しており、したがって、正面壁２０−１は、同図の如く傾斜している。しかし、用途などに応じて、その底面２０−６ａが、例えば、テーブルなどの水平面と一致するような構造にすることもできる。
【００５５】
図３（Ｃ）に図解したように、容器２０内に位置する振動子１０の振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆが部分的に水Ｗに接触していると、矩形部１２ｂの先端１２Ｆの面には表面張力によって水がはい上がる。そして、振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆの面に付着した水Ｗは、振動部１２の振動によって霧化される。
振動部１２の振動によって霧化され、喪失した水Ｗ相当分の先端１２Ｆ下部面への補充は、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０の水位維持機能によって容器２０内の水位ＷＦが維持されている限り、絶えることなく表面張力によって補充される。これにより、振動子１０が振動している間、連続的に霧が発生する。なお、容器２０内で不足した水Ｗは水補給部４０から補給される。
振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆ下部の面に付着した水Ｗが振動部１２の振動によって霧化される現象は、図１８を参照して述べた現象と同様である。
【００５６】
分級の詳細について述べる。
図２を参照して上述したように、通常、１０〜２０μｍ程度の粒子径の霧が最も多く生成され、そのような霧は、図３（Ｆ）において振動部１２を構成する矩形部１２ｂの中心の前方、すなわち矢印で示した方向Ａに向かって多く進み、またその到達距離も長い。他方、粒子径の大きな水の粒は十分小さな粒径の霧となることなく、水の粒を含んだ霧、または、その粒状態のまま、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０の上辺部３０ｂに向かって飛ぶが、正面壁２０−１の上辺部３０ｂに遮られて容器２０の外部には飛ばない。水位ＷＦより低い方向に進んだ水の粒、あるいは霧排出・水位維持用開口部３０まで到達しなかった水の粒は容器２０内の水Ｗに吸収される。
【００５７】
図３（Ｂ）および図３（Ｆ）に図解したように、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０は、その上辺部３０ｂが、そのような霧にならない水の粒（水滴）が容器２０の外部に放出（排出）されることを防止するように、その寸法が設定される。その結果、霧排出・水位維持用開口部３０の上辺部３０ｂは、所望の寸法（粒子径）の霧を容器２０から排出させるとともに、霧にならない水の粒（水滴）などを容器２０から排出させないように規制することができる。
同様に、図３（Ｇ）に図解したように、霧排出・水位維持用開口部３０の左辺部３０ｃおよび右辺部３０ｄも、容器２０から排出する霧における左右方向成分の寸法（粒子径）規制を行う。
このように、霧排出・水位維持用開口部３０は、霧化した霧または霧化にまで到達していない水の粒（水滴）の寸法（粒子径）を規制して容器２０の外部に排出する機能（分級機能）を有する。その結果、ある範囲の寸法（粒子径）に特定された品質の高い霧を霧噴出・水位維持用開口部３０から排出することができる。
【００５８】
図３（Ｇ）に図解したように、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０の長辺（幅）ｗを適切に設定することにより、左右方向についても分級機能が得られ、その結果、左右の辺部３０ｃ、３０ｄの正面壁２０−１にぶつかった、十分霧化されず、水の粒を含んだ霧、または、水の粒（水滴）は、霧排出・水位維持用開口部３０から容器２０の外部には排出されない。
【００５９】
図４（Ａ）、（Ｂ）は、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０の有無による分級性能の実例を示すグラフである。
図４（Ａ）は分級手段としても機能する霧排出・水位維持用開口部３０（条件：ｈ＝13.5ｍｍ、ｗ＝12ｍｍ／矩形部１２−ｂの先端Ｆより5ｍｍ離れて設置）が形成された正面壁２０−１を用いた場合の霧の粒度分布を示すグラフである。図４（Ａ）に示す結果は、数μｍ〜数十μｍの粒子径の霧が霧排出・水位維持用開口部３０から容器２０の外部に排出されていることを示す。
他方、図４（Ｂ）は分級手段としても機能する霧排出・水位維持用開口部３０が、正面壁２０−１に形成されなかったいわゆる開放状態にある空間で霧化させた場合の霧の粒度分布を示すグラフである。霧排出・水位維持用開口部３０が形成されなかった場合とは、第１、第２実施の形態の霧化装置におけるように、図３（Ｂ）における霧排出・水位維持用開口部３０の上辺部３０ｂより上の正面壁２０−１が存在せず、霧化された霧が遮られることなく進行可能であることを意味する。
図４（Ｂ）に示す結果は、１０μｍ〜１００μｍの範囲の比較的大きな粒子径の霧、すなわち、水分を多く含む霧が霧排出・水位維持用開口部３０から容器２０の外部に排出されたことを示す。
図４（Ｂ）の結果は、分級されることなく霧が蔓延している中で、到達距離の短い大粒のミストが隣接する粒（ミスト）を吸着して成長し、その間に到達距離の長いミストが成長の遅いまま遠くまで排出されたものと考えられる。
以上から、霧排出・水位維持用開口部３０が、たとえば、数μｍ〜数十μｍの粒子径程度の霧を選別する分級機能（性能）を示すことが理解できる。霧排出・水位維持用開口部３０の上辺部３０ｂの位置、換言すれば、霧排出・水位維持用開口部３０の高さｈの寸法を適宜設定することにより、所望の寸法の霧を選別する分級性能が調整できることも理解できる。
【００６０】
なお、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０を、図１（Ｃ）の液位維持壁２１と同様の壁と、図１（Ｂ）の霧排出開口部３０−１とに分離して、液位維持壁２１から溢れた水が容器２０の外部に溢れ出ないようにすることもできる。
【００６１】
第３実施の形態の第１の変形態様
好ましくは、第３実施の形態の霧化装置１Ｃはさらに、図３（Ｃ）、（Ｄ）に図解した、第１および／または第２表面張力補助部材５１、５２を備えることができる。
振動部１２の矩形部１２ｂに隣接して（近傍に）、振動部１２を構成する矩形部１２ｂの両側の位置、好ましくは、両側の対称な位置に、第１、第２表面張力補助部材５１、５２を設けると、振動部１２と第１表面張力補助部材５１との間、および、第２表面張力補助部材５２と振動部１２との間に、表面張力で水Ｗがはい上がってくる。換言すれば、振動部１２と第１および第２の表面張力補助部材５１、５２との間隔は、第１、第２の表面張力補助部材５１、５２を設けることにより、水Ｗが表面張力によって振動部１２の矩形部１２ｂまではい上がることが可能な距離にする。
振動部１２と第１および第２の表面張力補助部材５１、５２は、はい上がった水Ｗを保持する保水効果をも奏する。
このように、第１表面張力補助部材５１および第２表面張力補助部材５２を設けると、振動部１２だけの時に比べて、表面張力による矩形部１２ｂの先端１２Ｆの面への水の補充が適正かつ連続的に効率よく行われる。その結果、霧の発生を効果的に行うことができる。
【００６２】
第１表面張力補助部材５１および第２表面張力補助部材５２は、その両者を配設する必要はなく、いずれか一方のみ配設することもできる。他方、振動部１２を挟んで３以上の複数の表面張力補助部材を配設することもできる。
表面張力補助部材の形状は、図解を例示した断面が矩形なものに限らず、振動部１２の形状に沿って形成すればよいもので、例えば、円柱状の振動部であれば、表面張力補助部材における振動部と対向する面を、振動部１２を囲むように、振動部１２の外径より大きな部分円形（弧）状の形状にすることもできる。このように、表面張力補助部材としては、振動部１２の断面に応じて、水を表面張力によって効果的に振動部１２の先端１２Ｆの面に付着し、はい上がる吸い上げ構造を持つようにすることができる。
【００６３】
第３実施の形態の第２変形態様
図５（Ａ）〜（Ｄ）を参照して霧排出・水位維持用開口部３０の好ましい形態、および、好ましい圧電振動子１０の形態について述べる。さらに、水補給部４０による好ましい補給方法を述べる。
図５（Ａ）は、正面図であり、図５（Ｂ）は、Ａ−Ａ線による断面を上から見た図であり、図５（Ｃ）は、Ｂ−Ｂ線による断面を側面から見た図である。図５（Ｄ）は、正面図であり、図５（Ａ）に図解した霧排出・水位維持用開口部３０と水補給部４０の位置を変更した例である。
図５（Ａ）、（Ｂ）には、例示として寸法の具体例を示した。寸法の単位はｍｍである。もちろん、このような寸法は例示である。ただし、本実施の形態の霧化装置においては、容器２０がこの例示のような寸法、すなわち、小型にも構成できる。なお、先の実施の形態と同様の構成要件については同一の符号を付して説明する。
【００６４】
図５（Ａ）に図解されているように、水補給部４０によって容器２０に水Ｗを補給する方法としては、例えば、上部壁２０−５に形成された開口部を介して傾斜した案内部４０ｂから容器２０内に水を落下させることができる。あるいは、水補給部４０から容器２０の水中に延びるチューブ（図示せず）を接続し、チューブを介して水補給部４０から容器２０内に水を補給することもできる。
また、図５（Ｄ）に図解されるように、水補給部４０と霧排出・水位維持用開口部３０を左右対称な（対向する）位置に配置することで、容器２０内の水に流れが生じ、容器内２０の水が常に新鮮に保たれる。
【００６５】
水位ＷＦの維持と分級を行う正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０は、図３（Ａ）に例示したように、矩形または正方形に限定される訳ではなく、例えば、図５（Ａ）、（Ｂ）に図解したように、縦長の楕円形、あるいは、図示しない円、多角形などにすることができる。
霧排出・水位維持用開口部３０の形状を如何に設定するかは、霧の発生状況、霧排出・水位維持用開口部３０をいかに通過させるかなどの条件に応じて決定する。
【００６６】
図５（Ａ）を参照すると、霧排出・水位維持用開口部３０が縦長の楕円形状をしている。振動子１０を構成する振動部１２の先端１２Ｆの断面形状は矩形である。
そして、その振動部１２の先端１２Ｆにおいて、矩形の短辺が水面に接し、そして矩形の長辺（図示の例では、縦方向の辺）が垂直方向になるように配置することにより、より安定した霧化が可能となり、かつ、霧化時間が長くなることが確かめられた。その理由は、縦方向の長さがある程度長いと、表面張力によって振動部１２の先端１２Ｆの面に供給される水が霧化に必要な分の量だけ、安定して供給されるためと考えられる。
実験した振動部１２の先端１２Ｆの寸法は、縦方向（長辺）の長さ約３ｍｍ、横方向（短辺）の長さ約１ｍｍであった。
なお、図３（Ｅ）に図解したように、振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆの正面の矩形形状は、矩形の対角線の長さが振動部１２の大径部１２ａの直径より小さいように形成されている。もちろん、振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆの正面は、表面張力で付着した水Ｗを、所定の時間に所定量、霧化できる面積を持つように形成されている。
そして、矩形部１２ｂの先端１２Ｆ正面の矩形形状は、縦方向：横方向の比率を、例えば、１：０．３（矩形）〜１．０：１．０（正方形）の範囲とする。本明細書における矩形には、正方形をも含む。このように、振動部１２の先端部の形状は、正方形でもよい。
【００６７】
正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０が矩形の場合、例えば、正方形の場合、四隅部分から、水滴を含む霧が容器２０の外部に排出される可能性がある。そこで、図５（Ａ）に図解したように、霧排出・水位維持用開口部３０の形状を楕円、あるいは、円、または多角形などにすることができる。
このような形状の霧排出・水位維持用開口部３０を用いると、矩形の霧排出・水位維持用開口部３０を用いた場合に四隅から排出する水滴を含む霧が容器２０の外部に排出される可能性を低下することができる。
換言すれば、霧排出・水位維持用開口部３０の形状を選択し、その寸法を調節することにより、容器２０の外部に排出される霧の分級条件を変化させることができる。その結果、排出される霧の質を用途等に応じて変化させることができる。
【００６８】
霧排出・水位維持用開口部３０は、矩形または正方形に限定される訳ではなく、縦長の楕円形、円、多角形など任意の形状にすることができる。
霧排出・水位維持用開口部３０の形状を如何に設定するかは、霧の発生状況、霧排出・水位維持用開口部３０をいかに通過させるかなどの条件に応じて決定する。
【００６９】
図５（Ｃ）に示すように、水補給部４０は傾斜面を有する案内部４０ｂを有し、その先端が振動部１２の先端１２Ｆの近辺に延びている。そのため、水補給部４０から供給された水は、自ずと圧電振動子１０の振動部１２の先端１２Ｆに注がれ、下部に位置する水位の表面張力作用による先端１２Ｆへのはい上がりを補うこととなる。その結果、水の表面張力による振動部１２の矩形部１２ｂの先端１２Ｆへの付着が安定し、振動による霧化の安定化をはかることができる。
【００７０】
第３実施の形態の霧化装置１Ｃは、第１実施の形態および第２実施の形態の霧化装置と同様の用途に適用できる。
ただし、第３実施の形態の霧化装置１Ｃは、分級手段を設けて、所望の粒径の霧を排出させることができるので、特に、そのような粒径の霧を必要とする用途、たとえば、多量の霧必要はないが、粒径の小さな霧によって、たとえば、冷蔵庫内の野菜に湿りけを与えて野菜を長期間新鮮に維持するための加湿器などに適用できる。
【００７１】
第４実施の形態
図６〜図１０を参照して本発明の霧化装置における第４実施の形態を述べる。
第３実施の形態の霧化装置１Ｃは、正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０によって、霧化された霧（ミスト）を分級する機能を有する。第４実施の形態の霧化装置は、第３実施の形態の霧化装置１Ｃにおける正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０を第１の分級手段とした場合、さらに分級を行う第２の分級手段を設けてさらに所望する小さな寸法の霧を提供可能とする霧化装置である。
【００７２】
第４実施の形態、第１形態
図６（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、第４実施の形態における第１形態の霧化装置１Ｄについて述べる。
図６（Ａ）は、第４実施の形態の第１形態における霧化装置１Ｄの断面図である。
第４実施の形態の霧化装置１Ｄは、第３実施の形態の霧化装置１Ｃにおける容器２０と同様の箱状の容器２０Ｄと、振動子１０と、水補給部４０と、振動子１０を駆動する励起回路とを有する。励起回路については、例えば、図１４を参照して後述する。
容器２０Ｄは、正面板３２と、裏面壁２０−２と、図６（Ａ）には図示しない右側面壁２０−３と、図示しない左側面壁２０−４と、上部壁２０−５と、底面壁２０−６とで構成されている。右側面壁２０−３と左側面壁２０−４とは図３（Ａ）を参照されたい。
容器２０Ｄ内に霧化の対象となる水Ｗが収容されている。
容器２０Ｄ内には、第１の分級板３１Ａまたは３１Ｂが設けられている。第１の分級板３１Ａ、３１Ｂは、第３実施の形態の霧化装置１Ｃにおける正面壁２０−１の位置に該当する位置に配置することができる。
【００７３】
図６（Ｂ）、（Ｃ）は、図６（Ａ）に図解した霧化装置１Ｄに配置された第１の分級板３１としての例示的な分級板３１Ａ、３１Ｂの正面図である。
図６（Ｂ）に図解した第１の分級板３１Ａは、本体部３１１と、本体部３１１内に形成された矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３とを有する。圧電振動子１０と対向する位置に位置する第１の分級板３１Ａに形成された矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３は、第３実施の形態の霧化装置１Ｃにおける正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０と同様、短辺の長さ（高さ）ｈ、長辺（幅）ｗの横長の正方形を含む矩形として形成されている。
図６（Ｃ）に図解した第１の分級板３１Ｂは、本体部３１１と、本体部３１１内に形成された上部が半円で底部が矩形の霧排出・水位維持用開口部３１４とを有する。霧排出・水位維持用開口部３１４は、高さｈ１までが横長ｗの矩形、その上部に高さがｈの半径ｒ（＝ｗ／２）の半円に形成されている。
第１の分級板３１Ａと第１の分級板３１Ｂとの相違は、本体部３１１に、矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３が形成されている（３１Ａ）か、上部が半円で底部が矩形の霧排出・水位維持用開口部３１４が形成されているか（３１Ｂ）である。
なお、第１の分級板３１Ａおよび第１の分級板３１Ｂにおける本体部３１１の容器２０Ａを形成する底面２０−６の近傍の位置に連通穴３１５を設けて第１の水溜め空間２０１と、第２の水溜め空間２０２との間を連通可能にすることもできる。
以下、図６（Ｂ）に図解した第１の分級板３１Ａを例示して述べる。
【００７４】
第３実施の形態の霧化装置１Ｃと第４実施の形態の霧化装置１Ｄとの主要な要素を比較する。
（１）霧化装置１Ｃにおける霧排出・水位維持用開口部３０が設けられた正面壁２０−１が、霧化装置１Ｄにおける霧排出・水位維持用開口部３１３が設けられた第１の分級板３１Ａに対応している。
（２）霧化装置１Ｄには、さらに第２の分級手段として機能する正面板３２が設けられている。
このように、第４実施の形態の霧化装置１Ｄにおいては、第１の水溜め空間２０１内の第１水位ＷＦ１の維持機能と発生した霧の分級を可能とする矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３が形成された第１の分級手段としての第１の分級板３１Ａと、霧排出・水位維持用開口部３１３を通過した霧をさらに分級する第２の分級手段としての正面板３２が設けられている。
（３）第１の分級板３１Ａの本体における下部に連通穴３１５が設けられている場合は、霧化装置１Ｄにおいては、第１の水溜め空間２０１と第２の水溜め空間２０２との間を、水Ｗが連通する。すなわち、水位ＷＦを維持する機能を有する第１の分級板３１Ａの霧排出・水位維持用開口部３１３の下辺３１３ａから溢れた水Ｗは第２の水溜め空間２０２に落ちるが、連通穴を介して第１の水溜め空間２０１と第２の水溜め空間２０２とが連通しているから、下辺３１３ａから溢れ出た水Ｗは再び霧化に使用される。
【００７５】
裏面壁２０−２への圧電振動子１０の固定方法は、第３実施の形態で述べた方法と同様である。圧電振動子１０は、圧電素子１１と、固定部（または基部）１３と、振動部１２とを有する。もちろん、緩衝部材１４を用いて圧電振動子１０を裏面壁２０−２に固定することもできる。
上部壁２０−５の端部には、容器２０Ｄの内部に霧化の対象となる水Ｗを補給する水補給部４０が設けられている。水補給部４０によって容器２０Ｄに水Ｗを補給する方法は、第３実施の形態において述べたいずれかの方法をとることができる。
第４実施の形態の霧化装置１Ｄにおいても、図３（Ｃ）、（Ｄ）に図解した、第１および／または第２表面張力補助部材５１、５２を備えることができる。
さらに、第４実施の形態の霧化装置１Ｄにおいて、図５（Ａ）〜（Ｄ）を参照して霧排出・水位維持用開口部３０と同様に、霧排出・水位維持用開口部３１３を構成することができる。
容器２０Ｄの材料も、第３実施の形態における容器２０の材料と同様のものを使用することができる。
圧電振動子１０による霧化の方法（原理）は、第１〜第３実施の形態と同様である。
第１の分級板３１Ａに形成された矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３による分級方法は、第３実施の形態の正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０と同様である。
したがって、これらについての記述を割愛する。
【００７６】
第１の分級板
霧化方法および第１の分級板３１Ａによる分級の概要を述べる。
霧排出・水位維持用開口部３１３が形成された第１の分級板３１Ａによる分級の原理は、図２を参照して述べた第３実施の形態と同様である。
第１の分級板３１Ａにおける矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３は、表面張力によって振動部１２の先端１２Ｆに霧化のための水Ｗを供給するため、容器２０Ｄ内の第１の水溜め空間２０１内の第１水位ＷＦ１を維持する機能と、圧電振動子１０の振動部１２の先端１２Ｆによって発生した霧の大きさを選別して正面板３２に向かって通過するように、所定範囲の寸法にある粒子径の霧のみ、たとえば、数μｍ〜数十μｍの粒子径の範囲にある霧を、通過させるように、矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３を通過する霧の大きさを規制する機能（分級機能）とを有する。
そのため、短辺の長さ（高さ）ｈ、長辺（幅）ｗの矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３は、圧電振動子１０の振動部１２で発生した霧の飛散方向の位置に応じた第１の分級板３１Ａの位置（通常は振動部１２の真正面）に配置されている。
【００７７】
図３（Ｂ）を参照して述べたと同様に、図６（Ａ）においても、水の表面張力で矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３が形成された第１の分級板３１Ａの下辺３１３ａより水が幾分盛り上がっている。
水補給部４０から容器２０Ｄ内に補給された水Ｗのうち霧化に供しない余剰の水Ｗが矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３の下辺３１３ａから溢れて第２の水溜め空間２０２に流れ出る。その結果、第１の水溜め空間２０１の第１水位ＷＦ１が水平方向Ｈにおいてほぼ一定に維持される。このように、霧排出・水位維持用開口部３１３は第１の水位維持機能を有する。第１の水溜め空間２０１の第１水位ＷＦ１と、第２の水溜め空間２０２の第２水位ＷＦ２とは、水Ｗの表面張力の程度だけ高さが異なるだけでほぼ同じ水位である。
さらに、第１の分級板３１Ａに設けられた霧排出・水位維持用開口部３１３は、図３（Ｃ）に図解したと同様に、振動部１２を構成する矩形部１２ｂの先端１２Ｆの面において下部の一部に水が接触し、その水が表面張力によって振動部１２の先端１２Ｆの面をはい上がって振動部１２の先端１２Ｆの面に付着し、振動部１２の振動によって霧化されるように第１水位ＷＦ１を一定に維持する第２の水位維持機能を有する。
【００７８】
第４実施の形態においても、第２および第３実施の形態においても述べたように、第１水位ＷＦ１を所定の状態に維持するために、および／または、後述する発生した霧を分級して所望の大きさの霧を外部に効果的に排出するために、および／または、発生した霧の向き（方向）を規定するために、図示しない角度調整機構を設けて、底面壁２０−６を所定の角度αで傾斜させることができる。角度αは、例えば、３０〜１００度（振動部１２の中心線｛圧電素子１１から振動部先端１２Ｆへ向かう線｝が床面と水平方向になる場合を９０度とする）の範囲で変化させることができる。このようにすることによって、第１水位ＷＦ１の調整、および／または、振動子１０の振動部１２の先端１２Ｆへの水の接触状態の調整を可能とし、さらに第１の分級板３１Ａに設けられた霧排出・水位維持用開口部３１３を通過する霧の粒子径を規制した排出、霧の排出の向きを調整することができる。
霧排出・水位維持用開口部３１３の左辺部３１３ｃおよび右辺部３１３ｄについても、霧排出・水位維持用開口部３１３を通過する霧について左右方向成分の寸法（粒子径）規制を行う。
第１の分級板３１Ａによる分級性能は、たとえば、図４（Ａ）を参照して述べた例と同様である。
【００７９】
このように、第１の分級板３１Ａは第１の分級を行う。すなわち、霧排出・水位維持用開口部３１３を有する第１の分級板３１Ａは、霧化した霧または霧化しない水の粒（水滴）の寸法（粒子径）を規制して正面板３２に向かって排出する機能（分級機能）を有する。その結果、ある範囲の寸法（粒子径）に特定された品質の高い霧を、たとえば、数μｍ〜数十μｍの粒子径の霧を、霧排出・水位維持用開口部３１３から正面板３２に向けて通過させることができる。
【００８０】
もちろん、図６（Ｂ）に図解した矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３で形成された第１の分級板３１Ａに代えて、図６（Ｃ）に図解した上部が半円で底部が矩形の霧排出・水位維持用開口部３１４が形成された第１の分級板３１Ｂを用いることができる。
矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３を用いた場合、例えば、正方形の場合、四隅部分から、水滴を含む霧が矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３を通過する可能性がある。そこで、図６（Ｃ）に図解した上部が半円で底部が矩形の霧排出・水位維持用開口部３１４を用いることができる。このような形状の霧排出・水位維持用開口部３１４を用いると、水滴を含む霧が正面板３２に向かって排出される可能性を低下することができる。
霧排出・水位維持用開口部としては、その他に図５（Ａ）、（Ｂ）に図解した楕円形を用いることができる。
【００８１】
第１の分級板３１Ａまたは第１の分級板３１Ｂにおける圧電振動子１０の振動部１２からの距離、振動部１２の中心線に対する高さ、霧排出・水位維持用開口部の形状および大きさは、圧電振動子１０の振動部１２で霧化された第１ミストＭ１の指向性、拡散度合い、第１ミストＭ１の粒径の分布などを考慮して、かつ、正面板３２に向けてどの程度の粒径の第２ミストＭ２を通過させるかを考慮して、規定する。
本実施の形態では、たとえば、第１の分級板３１Ａまたは第１の分級板３１Ｂから、数μｍ〜数十μｍの粒子径の第２ミストＭ２を、第２の分級手段としての正面板３２に向けて通過させる。
以下、第２の分級手段を用いた場合について述べる。
【００８２】
第２の分級手段
第２の分級手段としての正面板３２は、第１の分級板３１Ａから、距離ｄ１だけ離間した高さＨ１またはＨ２の壁である。
第１の分級板３１Ａにおける矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３を通過した第２ミストＭ２は、正面板３２に当たる。第２ミストＭ２のうち粒径の大きなミスト（霧）は、たとえば、１０μｍを越える霧は正面板３２に衝突した水滴になり、正面板３２の壁面に沿って第２の水溜め空間２０２内に落下していく。第２ミストＭ２のうち粒子径の小さいな軽いミスト（霧）は、たとえば、１０μｍ以下の霧は第３ミストＭ３となって上昇、または、後から発生する第３ミストＭ３のエネルギーを受けて共に上昇する。
このように、正面板３２は、第２ミストＭ２よりさらに粒子径の小さな第３ミストＭ３を発生させる第２の分級手段として機能する。
なお、本実施の形態では、正面板３２は、第２の水溜め空間２０２を規定する容器壁としても機能している。
【００８３】
正面板３２の高さを調整することにより、第３ミストＭ３に占める粒子径を調整することができる。
たとえば、正面板３２の高さをＨ２と高くすると、正面板３２によって水滴にされる霧が多いから、第３ミストＭ３としてはより粒径の小さな分布の霧となる。他方、正面板３２の高さをＨ１と低くすると、正面板３２によって水滴にされる霧が少なくなり、場合によっては、正面板３２を越える霧も存在し、第３ミストＭ３としては、第２ミストＭ２よりは小さいが粒径の大きな分布の霧となる。
このように、正面板３２の高さを変化させることによって、第３ミストＭ３の粒径分布を調整することができる。
【００８４】
同様に、第１の分級板３１Ａから正面板３２までの距離ｄ１を調整することによって、第２ミストＭ２の拡散の巾が変化し、これに伴って正面板３２に衝突する霧の分布状態が変化するので、正面板３２に衝突した派生する第３ミストＭ３の粒径の分布を変化させることができる。
【００８５】
もちろん、正面板３２の高さを変化させること、または、所望の高さに設定することと、第１の分級板３１Ａから正面板３２の距離を変化させる、または、所望の距離に設定することを同時に行うこともできる。
【００８６】
所望の粒子径を持つ第３ミストＭ３をいかに発生させるかは、圧電振動子１０による第１ミストＭ１の発生条件、矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３が形成された第１の分級板３１Ａの条件、および、正面板３２の上記高さ、距離などを総合的に判断して決定する。
たとえば、第１〜第３実施の形態において述べたように、ある条件においては、１０〜２０μｍ程度の粒子径の霧（ミスト）が最も多く生成され易いので、圧電振動子１０においてそのように水滴を霧化して、たとえば、数μｍ〜数十μｍの粒子径の第２ミストＭ２を選別し、最終的に１０μｍ以下の第３ミストＭ３を生成する。
【００８７】
第４実施の形態の霧化装置１Ｄは、第１〜第３実施の形態の霧化装置と同様の用途に適用できる。
ただし、第４実施の形態の霧化装置１Ｄは、第１および第２の分級手段を設けて、相当粒径の小さな霧を発生させることができるので、特に、そのような粒径の霧を必要とする用途、たとえば、多量の霧必要はないが、粒径の小さな霧によって、たとえば、冷蔵庫内の野菜に湿りけを与える加湿器などに適用できる。
【００８８】
第４実施の形態、第１形態の第１の変形態様
図７を参照して、第４実施の形態における第１形態の第１の変形態様について、図６（Ａ）に図解した霧化装置１Ｄと相違を中心に述べる。
霧化装置１Ｄａは、容器２０Ｄａとして、正面壁２０−１を設けて、第２の水溜め空間２０２を規定している。さらに、正面壁２０−１に昇降機構３３を設けて、第２の分級手段として機能する正面板３２と同様の平板３２Ａを上下に昇降可能にしている。
昇降機構３３としては、たとえば、正面壁２０−１に対して平板３２Ａを押圧しながら摺動可能に機構、あるいは、ノッチを用いてピッチごとに平板３２Ａを上下に移動可能にする機構などを適用することができ、設ける位置としては、第２の水溜め空間２０２に溜まる水量に伴う水漏れなどを考慮すると、圧電振動子１０と略同じ高さが望ましい。
霧化装置１Ｄａによれば、第３ミストＭ３の発生を調整することができる。
【００８９】
第４実施の形態、第１形態の第２の変形態様
図７において、正面壁２０−１と、第１の分級板３１Ａとの間、または、正面壁２０−１と第２の水溜め空間２０２との間に横木部材をかけ渡し、その横木部材に昇降機構３３を固定し、横木部材に沿って昇降機構３３を水平方向に移動可能とすることにより、平板３２Ａを第１の分級板３１Ａの霧排出・水位維持用開口部３１３に接近させることができ、また平板３２Ａの高さを調整することもできる。
【００９０】
第４実施の形態の第２形態
図８を参照して第４実施の形態における第２の形態について述べる。
図８に図解した霧化装置１Ｄｂは、図７に図解したように、正面壁２０−１を有し、正面壁２０−１に対して平板３２ＢをＲからＬの範囲で傾斜可能にする傾動機構３４を有する。その他は図６（Ａ）および図７を参照して述べた内容と同じである。
傾動機構３４は平板３２Ｂとともに第２の分級手段として機能し、平板３２Ｂを正面壁２０−１の垂直線に対して角度θだけ傾動可能である。
第２ミストＭ２の流れに対する平板３２Ｂの角度を変化させると、平板３２Ｂに衝突する第２ミストＭ２の角度が変化するので、正面板３２Ｂにおいて水滴となって第２の水溜め空間２０２に落下する量が変化する。特に、平板３２Ｂの角度が変化すると発生する第３ミストＭ３の流れる向きが変化する。
このように、図８を参照して第４実施の形態における第２の形態の霧化装置１Ｄｂは、第３ミストＭ３に占める霧の粒径の選別、第３ミストＭ３の向きを調整することができる。
【００９１】
第４実施の形態の第２形態の第１の変形態様
図８において、正面壁２０−１と、第１の分級板３１Ａとの間、または、正面壁２０−１と第２の水溜め空間２０２との間に横木部材をかけ渡し、その横木部材に傾動機構３４を固定する。その他は、図７を参照して述べたことと同じである。
横木部材に沿って傾動機構３４を水平方向に移動可能とすることにより、平板３２Ｂを第１の分級板３１Ａの霧排出・水位維持用開口部３１３に接近させ、および／または、平板３２Ｂの傾きを調整することができる。
【００９２】
第４実施の形態の第２形態の第２の変形態様
図９を参照して、第４実施の形態における第２形態の第２の変形態様を述べる。
図９において、正面壁２０−１に平板３２ＢをＲからＬの範囲での傾斜とＵからＤの範囲での上下移動を可能にする傾動・昇降機構３５を設けた。その他は図６（Ａ）、図７、図８を参照して述べた内容と同じである。
傾動・昇降機構３５により、平板３２Ｂの高さを変化できるとともに、平板３２Ｂの傾きを変化させることができる。このような平板３２Ｂの高さ、および／または、傾きの変化により、第３ミストＭ３の向き、分級される霧の粒径を選別することができる。
【００９３】
第４実施の形態の第３形態
図１０を参照して第４実施の形態の第３形態について述べる。
図１０に図解した霧化装置１Ｄｄは、図６（Ａ）〜図９に図解した正面板３２または平板３２Ａ、３２Ｂに代えて、湾曲板状部材３６を用いた。
第２ミストＭ２は、半径Ｒの湾曲板状部材３６のどの部分に衝突するかによって、湾曲板状部材３６への衝突角度が変化する。したがって、湾曲板状部材３６のどの部分に衝突したかによって、水滴になるか否かが決定される。さらに、湾曲板状部材３６のどこに衝突したかによって、発生する第３ミストＭ３の進行方向が決定される。
このように、第２の分級手段としての傾動・昇降機構３７は、第３ミストＭ３の生成の条件、発生した第３ミストＭ３の進行方向を規定する。
【００９４】
好ましくは、図９に図解した傾動・昇降機構３５と同様の傾動・昇降機構３７を用いて、湾曲板状部材３６を正面壁２０−１の面に対して角度θだけ傾け、および／または、湾曲板状部材３６を昇降させることができる。これにより、第３ミストＭ３の向きの制御、分級される霧の粒径を選別することができる。
【００９５】
以上、第２の分級手段の好ましい形態を例示したが、本発明の第２の分級手段は上述した例示には限定されず、第１の分級板３１Ａまたは第１の分級板３１Ｂで分級された第２ミストＭ２をさらに分級する種々の手段を適用することができる。
【００９６】
第５実施の形態
図１１を参照して本発明の第５実施の形態における霧化装置１Ｅを述べる。
霧化装置１Ｅは、容器２０Ｅと、圧電振動子１０と、水補給部４０と、開口部６０と、後述する励起回路とを有する。
容器２０Ｅは、正面壁２０−１と、裏面壁２０−２と、上部壁２０−５と、底面壁２０−６とを有し、さらに、図解はしていないが、図３（Ａ）に図解したように、右側面壁２０−３および左側面壁２０−４を有し、水Ｗを収容している。
第３実施の形態において述べた正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０、または、第４実施の形態において述べた第１の分級板３１Ａまたは第１の分級板３１Ｂは設けられておらず、その代わりに、上部壁２０−５に、分級手段としての開口部６０が形成されている。
圧電振動子１０が裏面壁２０−２に固定されている。圧電振動子１０の裏面壁２０−２への固定方法は、基本的には、第２〜第３実施の形態において述べた方法と同様の方法で固定される。ただし、第５実施の形態においては、圧電振動子１０の半分程度が水Ｗに沈む（漬かる）ので、緩衝部材１４などを用いて水の漏洩対策を講じることが望ましい。
水補給部４０は水位ＷＦを維持するため、上述した方法と同様の方法で容器２０Ｅ内に水Ｗを補給する。
【００９７】
本実施の形態では、圧電振動子１０の振動部１２が半分程度水Ｗに浸かった状態で使用するので、表面張力によって振動部１２に水Ｗを導く必要はないから、上述した表面張力補助部材５０（５１、５２）は用いない。
【００９８】
振動部１２による霧化の方法は上述した実施の形態と同様である。
振動部１２によって霧化された霧（第１ミストＭ１）のうち、粒子径の大きな霧は容器２０Ｅ内の水Ｗ中に吸収される。したがって、容器２０Ｅ内の水Ｗは分級手段として機能する。
容器２０Ｅ内の水Ｗに吸収されなかった霧（ミスト）は、第１ミストＭ１として正面壁２０−１の内壁と上部壁２０−５に向かう。正面壁２０−１の内壁に衝突した霧の多くが水滴となって容器２０Ｅ内の水Ｗ中に落ちる。また、上部壁２０−５の内壁に衝突した多くの霧、特に、粒径の大きな霧も水滴となって容器２０Ｅ内の水Ｗ中に落ちる。以上から、正面壁２０−１および上部壁２０−５、特に、上部壁２０−５は、分級手段として機能する。
上部壁２０−５に形成された上部開口部６０を通過した霧が第２ミストＭ２となって上部壁２０−５の外部に排出される。
したがって、霧化装置１Ｅを、第２ミストＭ２を生成する超音波霧化装置、加湿器などとして応用することができる。
【００９９】
水位ＷＦの面からの上部壁２０−５の高さ、開口部６０の寸法、および、圧電振動子１０の振動部１２に対する開口部６０の位置を調整することにより、第２ミストＭ２の発生量、粒子径の分布を調整することができる。
たとえば、開口部６０の位置を振動部１２に接近させた開口部６０Ａの位置に移動することにより、第２ミストＭ２の発生状態を変化させることができる。
なお、開口部６０の配置は、上部壁２０−５のみに限定されず、振動部１２によって霧化されたミストの進行方向の前方に位置する、正面壁２０−１の上部および上部壁２０−５の両者に設けることができる。
【０１００】
図１２に図解した格子網７０を用いてさらに分級の性能を向上させる例を述べる。
格子網７０は、分級の程度に応じて所定以下の粒子径の霧を通過させ、前記所定以上の粒子径の霧を捕捉可能な間隔の網を有する網手段として機能する。
開口部６０または開口部６０Ａに、格子網７０を装着することにより、開口部６０または開口部６０Ａを通過していく第２ミストＭ２を選別（分級）することができる。たとえば、粒子径の大きな霧が格子網７０に触れるとそこで捕獲されて水滴となり、容器２０Ｅ内に落下する。他方、粒子径の小さな霧は格子網７０を通過して容器２０Ｅの外部に排出される。
このように、格子網７０も分級手段として機能する。
好ましくは、格子網７０の表面に撥水機能を付与し、表面張力で目詰まりしないような対策を講じることが望ましい。
【０１０１】
図１３を参照して第５実施の形態の霧化装置１Ｅａについて述べる。
霧化装置１Ｅａには、圧電振動子１０の上部の裏面壁２０−２に送風機８０が付加されている。その他の構成は、図１１および図１２を参照して述べたものと同じである。
送風機８０の回転扇の回転による風が、振動部１２によって発生された第１ミストＭ１を細分化し、さらに第１ミストＭ１を移動させて、噴霧距離を伸ばすことができる。
【０１０２】
図１１〜図１３を参照して述べた第５実施の形態の霧化装置も、第１〜第４実施の形態の霧化装置と同様の用途に適用できる。
【０１０３】
励起回路
図１４を参照して、第１〜第５実施の形態の霧化装置に適用可能な励起回路の１例について述べる。
図１４に図解したように、励起回路１２０は、例えば、バースト回路１２１と、スイッチ回路１２２と、昇圧トランス１２３と、駆動電流検出器１２４と、分圧器１２５と、比較器１２６と、基準電圧発生器１２７と、電圧制御型発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator)）１２８とを有する。
励起回路１２０は、負荷に応じて周波数制御が可能な励起回路である。そのため、駆動電流検出器１２４、分圧器１２５、比較器１２６、基準電圧発生器１２７およびＶＣＯ１２８を用いた負帰還回路を構成している。
ここでいう負荷とは、本実施の形態においては、圧電振動子１０の振動部１２の先端１２Ｆに付着する水Ｗの量などに該当する。
【０１０４】
励起回路１２０の動作を述べる。
図示しない交流電源がバースト回路１２１に印加される。
バースト回路１２１は、図１５に例示したように、所定の周期τで間欠的に動作してバースト状のパルス信号を出力する。
バースト回路１２１の出力信号に応じて、スイッチ回路１２２がＶＣＯ１２８からの出力信号を昇圧トランス１２３に出力する。
昇圧トランス１２３にＶＣＯ１２８からの信号が印加されると、昇圧トランス１２３はその信号を、圧電素子１１を駆動可能な電圧レベルまで昇圧して、圧電素子１１に印加する。
それにより圧電素子１１が励起されて振動し、圧電素子１１の駆動に応じて振動部１２が振動する。それにより、振動部１２の先端１２Ｆの表面に付着し、表面張力ではい上がった水Ｗが霧化される。
【０１０５】
駆動電流検出器１２４が圧電振動子１０（圧電素子１１）の負荷に応じた駆動電流を検出し、分圧器１２５に出力する。圧電素子１１の負荷とは、正確には、圧電素子１１に接続されている振動部１２の先端１２Ｆに付着した水Ｗの量を意味している。振動部１２の先端１２Ｆの面に付着した水Ｗの量が多ければ、振動部１２、すなわち、圧電素子１１の負荷が重いことを意味する。他方、振動部１２の先端１２Ｆの面に付着した水Ｗの量が少なければ、振動部１２、すなわち、圧電素子１１の負荷が軽いことを意味する。
励起回路１２０は、このように、圧電素子１１、換言すれば、振動部１２の負荷に応じた、圧電素子１１に印加される周波数、換言すれば、ＶＣＯ１２８の発振周波数の制御を行う。
【０１０６】
駆動電流検出器１２４で検出した電流を整流した電圧と、ＶＣＯ１２８で発生される発振周波数の関係は、図１６に図解したようになる。図１６において、縦軸は電圧を、横軸は発振周波数をそれぞれ示している。
ｆｒは圧電振動子１０の共振周波数である。基準電圧発生器１２７は共振周波数ｆｒに対応する基準電圧ＶｒをＶＣＯ１２８に出力する。
曲線ＣＶ１は、負荷が基準状態の周波数特性を示し、曲線ＣＶ２は負荷が重いときの周波数特性を示し、曲線ＣＶ３は負荷が軽いときの周波数特性を示す。
【０１０７】
分圧器１２５は励起回路１２０において必須の回路ではないが、駆動電流検出器１２４の検出電流に相当する電圧を分圧して、比較器１２６に出力する。
比較器１２６は基準電圧発生器１２７からの共振周波数ｆｒに対応する基準電圧Ｖｒと分圧器１２５からの出力信号との差の電圧をＶＣＯ１２８に出力する。
ＶＣＯ１２８は、入力電圧に応じた周波数の発振信号を生成し、スイッチ回路１２２に出力する。
以上から圧電素子１１は、振動部１２の負荷に応じた、ＶＣＯ１２８で発生された発振周波数で励起されることになる。
【０１０８】
本発明の間欠励起回路を構成している、バースト回路１２１とスイッチ回路１２２との協働によって、ＶＣＯ１２８の発振周波数信号を周期τで間欠的（周期的に）に昇圧トランス１２３に出力することにより、特に、圧電素子１１の励起を停止させ、振動部１２の振動を停止することができる。これにより、振動部１２の先端１２Ｆの面に付着する水が適切に維持されるので、霧化の性能が低下しない、および／または、霧化が安定に継続して行われる。
その理由は、振動部１２が連続的に振動すると、その振動により水Ｗが振動部１２の先端１２Ｆの面をはい上がるが、振動部１２の振動が停止すると、振動部１２の先端１２Ｆの面にはい上がる水Ｗの量が低下する。この繰り返しが極短時間で連続して行われることにより、振動部１２の先端１２Ｆの面に付着する水Ｗの量が適切に維持されるためである。換言すれば、振動部１２の先端１２Ｆの面に過剰な水Ｗが供給されないためである。よって、過剰な水による振動部１２の性能低下および／または霧化の不安定さが回避できる。
【０１０９】
好ましくは、励起回路１２０は、圧電素子１１における振動部１２の固有の周波数を規定する電圧を周期τで間欠的に圧電振動子の振動部１２を励起する。
周期τでバースト状の信号を用いることにより、圧電素子１１の立ち上がり時の過渡応答を利用して圧電素子１１に印加される電圧が大きくなり、安定に霧化させることができる。すなわち、振動子１０の発熱を抑制し、安定して振動子１０を動作させることができる。
【０１１０】
周期τは、通常、数十Ｈｚ〜数１００Ｈｚである。
図１７（Ａ）、（Ｂ）に実験結果を示す。
実験によれば、図１７（Ａ）に図解したように、周期τを６０Ｈｚ、７０Ｈｚ、８０Ｈｚの時間に相当する時間とした場合、発生する霧の粒度分布が数μｍ〜１００μｍ程度にガウス分布に類似した分布を示すことが判った。実験した周期τとしては、６０〜１５０Ｈｚにおいて、上記結果が得られることが判った。
他方、図１７（Ｂ）に図解したように、周期τを５０Ｈｚ、４０Ｈｚ、３０Ｈｚ、１０Ｈｚと変化させたとき、発生する霧の粒度分布が一致しなかった。
以上の実験によれば霧の粒度分布が数μｍ〜１００μｍ程度の範囲で分布させるためには、５０〜６０Ｈｚの間に臨界周波数があることが判った。基本的に周期τは、６０Ｈｚ以上であればよい。上限周波数は、実験では１５０Ｈｚまで行ったが、例えば、２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ程度までは図１７（Ａ）に示した分布と同様の霧の粒度分布を示すことが理解できる。
もちろん、圧電振動子１０の特性に応じて上述した周波数は変化する可能性がある。
発生する霧の粒度分布は、上述した霧排出・水位維持用開口部３０の分級性能に関連する。
【０１１１】
図１４に図解した励起回路１２０において、バースト状のパルス信号が圧電振動子１０の圧電素子１１に印加されればよいので、図１４に例示した部分ではなく、例えば、昇圧トランス１２３の後の部分にバースト状の電圧を圧電素子１１に印加する回路を設けてもよい。
【０１１２】
図１５を参照して、好適な例として、バースト状の信号を間欠的に圧電素子１１に印加する場合について述べたが、圧電素子１１が周期的に停止する時間があればよいので、バースト状の信号ではなく、所定の周期でオン・オフする矩形パルス信号でもよい。
【０１１３】
上述した本実施の形態における霧化装置の構成、効果などを整理して述べる。
第１〜第５実施の形態の霧化装置において、容器２０内の水補給部４０によって水が補給され、振動部１２に接触するのは霧化の対象となる水だけであり、図１８を参照して述べた、水吸引綿１５０のような、磨耗および／または変形して交換すべき部材がない。したがって、本実施の形態の霧化装置１は、基本的にメンテナンス・フリーである。
【０１１４】
第３実施の形態の霧化装置における正面壁２０−１に形成された霧排出・水位維持用開口部３０によって、または、第４実施の形態の霧化装置における第１の分級板３１Ａに形成された矩形の霧排出・水位維持用開口部３１３または第１の分級板３１Ｂに形成された上部が半円で底部が矩形の霧排出・水位維持用開口部３１４と、第２の分級手段としての正面板３２などによって、あるいは、第５実施の形態の上部開口部６０、好ましくは、格子網７０を装着した上部開口部６０によって、霧化装置から外部に排出する霧を分級しているから、所望する範囲の寸法の霧を霧化装置の外部に排出することができる。すなわち、品質の高い霧が提供できる。
【０１１５】
なお、発生する霧の量を制御する方法としては、第３実施の形態における霧排出・水位維持用開口部３０による分級、第４実施の形態における第１の分級板３１Ａまたは第１の分級板３１Ｂ並びに正面板３２など、および、第５実施の形態における上部開口部６０と格子網７０の他、たとえば、振動部１２の先端１２Ｆへの水Ｗの補給量を調整する、あるいは、圧電振動子１０の圧電素子１１の励起状態を変化させて振動部１２の振動数を制御することができる。
前者については、水補給部４０からの水Ｗの補給量を調整する、容器２０の傾斜角度を調整して表面張力によって振動部１２の先端１２Ｆにはい上がる水Ｗの量を調整する、表面張力補助部材（または水吸引部材）５０の設置間隔を調整するなどの方法が適用できる。
後者については、上述した励起回路１２０の動作状態を調整する。
【０１１６】
圧電振動子１０は、第１〜第５実施の形態において例示した圧電振動子１０はもとより、図１８を参照して述べた圧電振動子１０の形状に限定されないことは勿論である。したがって、種々の特性、形状の圧電振動子を適用することができる。
ただし、図５（Ａ）に図解した振動部１２の先端１２Ｆが矩形に形成された圧電振動子１０が、本実施の形態の霧化装置には特に好ましい。その理由は上述した。
【０１１７】
圧電振動子１０の材質についても適宜、選択できる。ただし、振動部１２の先端１２Ｆは霧化対象の液体と接触するので、そのような液体によって腐食されない材質、例えば、ステンレススチールが好ましい。
【０１１８】
第１および／または第２表面張力補助部材５１、５２は、例示した断面が矩形のものに限らず、断面が丸でも、三角でもよい。すなわち、第１、第２表面張力補助部材５１、５２は、振動部１２の近傍に位置して、振動部１２と共に表面張力によって、振動部１２の先端１２Ｆに適量の水を補給し、保水できればよい。
【０１１９】
霧化の対象となる液体として、水について述べたが、霧化の対象となる液体としては、水に限らず、表面張力によって振動部１２の先端１２Ｆに付着し、振動部１２の振動によって霧になる、各種の液体、例えば、水、または、香料が含まれる水、化粧水などの水系液体、液体塗料、油、ガソリンなどの燃焼系液体などが対象となる。
【０１２０】
容器２０の形状および材質について種々例示したが、霧化の対象となる液体を収容でき、圧電振動子１０を固定し、液位維持壁２１、霧排出・水位維持用開口部３０、霧排出開口部３０−１などを設けることが可能なその他の種々の形態、材質を選択できる。
【０１２１】
産業上の利用分野
本発明の霧化装置は、水をはじめ粘度の低い液体を霧化することが可能であり、空間の加湿あるいは消臭、香料散布を行う空調装置、さらには着色料の塗布、揮発性液体の噴霧など、用途が広く、家庭用から産業用まで幅広く応用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１（Ａ）】本発明の霧化装置における霧化原理を説明するための第１実施の形態における霧化装置の部分断面図である。
【図１（Ｂ）】本発明の第２実施の形態における霧化装置の斜視外観図である。
【図１（Ｃ）】本発明の第２実施の形態における霧化装置の内部を図解した断面図である。
【図１（Ｄ）】図１（Ｃ）に図解した霧化装置における圧電振動子と表面張力補助部材の配置を示す正面図である。
【図１（Ｅ）】図１（Ｄ）に図解した圧電振動子、表面張力補助部材、および、緩衝部材の配置を示す霧化装置１の上部から見た断面図である。
【図２】霧化対象液体を水とした場合の、圧電振動子における振動部の先端の面に付着する水滴の粒子径と、霧化される量の累積体積との関係を示すグラフである。
【図３（Ａ）】本発明の第３実施の形態における霧化装置の第１構成を示す図である。
【図３（Ｂ）】本発明の第３実施の形態における霧化装置の第２構成を示す図である。
【図３（Ｃ）】本発明の第３実施の形態における霧化装置の第３構成を示す図である。
【図３（Ｄ）】本発明の第３実施の形態における霧化装置の第４構成を示す図である。
【図３（Ｅ）】本発明の第３実施の形態における霧化装置の第５構成を示す図である。
【図３（Ｆ）】本発明の第３実施の形態における霧化装置の第６構成を示す図である。
【図３（Ｇ）】本発明の第３実施の形態における霧化装置の第７構成を示す図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、霧排出・水位維持用開口部の有無による分級性能の実例を示すグラフである。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明における第３実施の形態の変形態様を図解する図で、図５（Ａ）は正面図であり、図５（Ｂ）はＡ−Ａ線による断面を上から見た図であり、図５（Ｃ）はＢ−Ｂ線による断面を側面から見た図であり、図５（Ｄ）は正面図で図５（Ａ）の霧排出・水位維持用開口部と水補給部の位置関係を変更した例である。
【図６】図６（Ａ）は本発明の第４実施の形態における第１形態の霧化装置の断面図であり、図６（Ｂ）、（Ｃ）は図６（Ａ）の霧化装置に用いられる第１の分級板の正面図である。
【図７】図７は本発明の第４実施の形態における第２形態の霧化装置の断面図である。
【図８】図８は本発明の第４実施の形態における第２形態の第１の変形態様における霧化装置の断面図である。
【図９】図９は本発明の第４実施の形態における第２形態の第２の変形態様における霧化装置の断面図である。
【図１０】図１０は本発明の第４実施の形態における第３形態の霧化装置の断面図である。
【図１１】図１１は本発明の第５実施の形態における霧化装置の断面図である。
【図１２】図１２は図１１に図解した本発明の第５実施の形態における霧化装置に使用される分級手段としての格子網の構成図である。
【図１３】図１３は本発明の第５実施の形態における霧化装置の第２形態の断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態に適用する振動子の圧電素子を励起する励起回路の回路図である。
【図１５】励起回路内のバースト回路によるバースト信号の波形図である。
【図１６】圧電振動子の周波数特性を示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）は、図１４に図解した励起回路における動作周期τに起因して発生する霧の寸法分布を示すグラフである。
【図１８】従来の霧化装置の構成図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０…圧電振動子、１１…圧電素子、１２…振動部、１２Ｆ…振動部の先端、
２０…容器、２０−１…正面壁、２０−２…裏面壁、２０−３…右側面壁、２０−４…左側面壁、２０−５…上部壁、２０−６…底面壁、
３０…霧排出・水位維持用開口部、３０−１…霧排出開口部、
３１…第１の分級板、
３１１…本体部、３１３…矩形の霧排出・水位維持用開口部、３１４…上部が半円で底部が矩形の霧排出・水位維持用開口部、
３２…正面板、３２Ａ，３２Ｂ…平板、
３３…昇降機構、３４…傾動機構、３５…傾動・昇降機構、
３６…湾曲板状部材、３７…傾動・昇降機構、
４０…水補給部、５１，５２…第１、第２表面張力補助部材、
６０…開口部、７０…格子網、８０…送風機、
１２０……励起回路
【図１（Ａ）】
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【図１（Ｂ）】
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【図１（Ｃ）】
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【図１（Ｄ）】
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【図１（Ｅ）】
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【図３（Ａ）】
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【図３（Ｂ）】
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【図３（Ｃ）】
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【図３（Ｄ）】
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【図３（Ｅ）】
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【図３（Ｆ）】
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【図３（Ｇ）】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008229455.tif 000017
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008229455.tif 000023
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図２】
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【図４】
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【図１７】
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