(57)【要約】本発明は、所望の振動モードが的確に励起させられる特に簡単に製造できる超音波噴霧器に関する。本発明による超音波噴霧器は圧電振動子（１０）を有し、この圧電振動子は全面的に平らな板として形成され、基板（１２）に結合されている。基板（１２）は少なくとも１つの切欠き（１４）を有すると好ましい。この切欠きの、例えば長さ、幅、面積または直径などの形状寸法は、圧電振動子（１０）および基板（１２）からなるユニットの動作周波数を定めるために的確に選定される。この種の超音波噴霧器の特に好ましい用途は電気アイロン（４０）のための噴霧霧発生にある。
2004515353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動子（１０）を備えた超音波噴霧器において、圧電振動子（１０）が全体的に平らな板として形成され、基板（１２）に結合されていることを特徴とする超音波噴霧器。
【請求項２】
基板（１２）は少なくとも１つの切欠き（１４）を有することを特徴とする請求項１記載の超音波噴霧器。
【請求項３】
圧電振動子（１０）および／または基板（１２）は少なくともほぼ円形の板として形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の超音波噴霧器。
【請求項４】
圧電振動子（１０）および基板（１２）はそれぞれ円板として形成され、基板（１２）は中心孔（１４）を有することを特徴とする請求項３記載の超音波噴霧器。
【請求項５】
基板（１２）は鋼からなることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の超音波噴霧器。
【請求項６】
圧電振動子（１０）は基板（１２）上に接着されていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の超音波噴霧器。
【請求項７】
基板（１２）は少なくとも１つの孔を有し、この孔は少なくとも１つの補助手段（３５）によって閉じられていることを特徴とする請求項２乃至６の１つに記載の超音波噴霧器。
【請求項８】
補助手段（３５）はプラスチックフィルム、ワニス、金属フィルムの内の少なくとも１つから成ることを特徴とする請求項７記載の超音波噴霧器。
【請求項９】
超音波噴霧器がアイロン（４０）内で噴霧発生のために使用されることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の超音波噴霧器の使用方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８の１つに記載の超音波噴霧器を備えていることを特徴とするアイロン（４０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は液体噴霧の発生のための超音波噴霧器に関する。
【０００２】
超音波噴霧器は、発生すべき噴霧に対して、できるだけ均質な分布あるいはできるだけ良好な吐出に関する高い要求がなされる場合に使用される。超音波噴霧器の可能な用途は、例えば塗装機器、加湿器、（医療的に有効なエアゾールを予め決められた吐出量で発生させる）医療機器での使用であるが、しかし例えばアイロンのような家庭用機器に使用することもできる。アイロンにおいては、特別に良好な作業結果を得るためにアイロン掛けを助ける霧状水滴を発生させるのに超音波噴霧器が使用される。
【０００３】
独国特許出願第１９７３５２１４号明細書には、圧電式噴霧装置を有するアイロンが示されている。圧電式噴霧装置の圧電素子は多数の的確に作られた孔を有する。したがって、この種の圧電素子の製造は相応に高価な製造プロセスを必要とする。
【０００４】
欧州特許出願公開第１００５９１７号明細書には、超音波噴霧器を備えた吸入器が記載されている。これは第１および第２の基板ならびに振動発生器からなる。
【０００５】
その場合に、両基板ならびに振動発生器はほぼ３次元の特殊構造体である。特に、噴霧される液体のための放出装置を含む第１の基板は、励起される主振動モードを最適に支援するために非常に高価に構成されている。
【０００６】
この場合、噴霧結果を保証するために完全に定められて正確に守られた形状寸法を有しなければならない特に複雑な３次元基体が作られなければならないことから、このように構成された超音波噴霧器の製造は高コストであるという欠点がある．
【０００７】
欧州特許出願公開第０６８９８７９号明細書には、比較的僅かの液量が噴霧されなければならない医療用に適した超音波噴霧器が記載されている。これによれば、できるだけ少なく噴霧すべき薬液を良好に利用するために、とりわけ特殊に形成された結合体が設けられている。
【０００８】
この場合、この超音波噴霧器が比較的多い液量の噴霧には適していないという欠点がある。
【０００９】
本発明の課題は、簡単に製造することができ、発生すべき噴霧に関して好ましい放出特性を有し、かつ広い用途を包含する超音波噴霧器を提供することにある。
【００１０】
この課題は、本発明によれば、圧電振動子を備えた超音波噴霧器において、圧電振動子が全体的に平らな（すなわち完全に平らな）板として形成され、基板に結合されていることによって解決される。
【００１１】
従来技術に比べて本発明による超音波噴霧器は簡単に製造できる。なぜならば、主要構成部分の製造のために噴霧器の１つ又は複数の構成部分に複雑な３次元の幾何学的形状が与えられるような特殊な製造ステップを必要としないからである。
【００１２】
特に、本発明による超音波噴霧器の使用範囲は、比較的少ない液量が噴霧されるべきである用途に限定されない。
【００１３】
用語“板”は本発明による超音波噴霧器との関係では２つの互いに平行な平らの境界面を有する板状の造形物と解釈すべきである。さらに、この板状の造形物は長さに比べて僅かの厚みを有すべきである。
【００１４】
前記境界面の１つにおいて、板の重心に関して互いに対向する２つの縁点が常にまっすぐな線分によって接続可能であり、且つそれらの線分が全部つまり完全に同一平面内にあるならば、その板は完全に平らすなわち全体的に平らであるといえる。その当該面の縁における僅かの不規則性は無視すべきである。
【００１５】
基板は少なくとも１つの切欠きを有すると好ましい。
【００１６】
基板の切欠きの的確な幾何学的形状は圧電振動子とこれに結合された基板とからなる造形物の定められた振動モードを励起させる。
【００１７】
すなわち、例えば、作動時における音響上の妨害を避けるために、超音波噴霧器の動作周波数を聴覚限界から遠く離れた周波数域に的確に置くことができる。
【００１８】
基板の切欠きの大きさおよび幾何学的形状の変形は、噴霧プロセス時に生じる液滴の大きさへ的確に影響を与えることを可能にする。圧電振動子の形状的な変形に比べて、基板の切欠きの形状的な変形は技術的に簡単に実現すべきという課題をなしとげる。
【００１９】
切欠きは、基板の楕円形、円形または規則的な多角形断面の場合に、基板の幾何学的重心上に、したがって中心点上に広がっていると好ましい。それによって切欠きは所望の振動モードへの整合が特に簡単となる。
【００２０】
本発明の別の好ましい実施態様では、圧電振動子および／または基板は少なくともほぼ円形の板として形成されている。
【００２１】
円形は多くの対称性を有することから、圧電振動子の表面に沿った振動は特に均質となる。したがって、ほぼ円形の基板を使用する場合に同じことが当てはまる。基板は定められた振動モードを励起させるかもしくは抑制する使命を持つことから、この作用をできるだけ均質に得るためには、多くの点で基板の対称な形状が好ましい。さらに、円形の板は簡単に作ることができる。
【００２２】
圧電振動子も基板もそれぞれ円板として形成され、基板は中心孔を有すると好ましい。
【００２３】
本発明のこの実施態様では、関係の構成部分の対称特性が特に良好に生じ、追加的に発展する。さらに中心孔は基板の切欠きとして簡単に実施できる。
【００２４】
本発明のさらに好ましい実施態様では基板が鋼からなる。
【００２５】
鋼は簡単に調達可能もしくは製造可能な材料である。さらに、鋼に対しては簡単で問題のない多数の加工可能性が知られている。
【００２６】
圧電振動子が基板上に接着されていると、特に圧電振動子および基板が大きな面積で互いに接着されていると好ましい
【００２７】
接着結合は簡単に作ることができ、本発明による超音波噴霧器の場合、接着層ができるだけ一様に分布させられるならば、点状の結合に比べて、基板に結合されている圧電振動子の振動がほとんど害されないという利点が得られる。
【００２８】
本発明のさらに別の好ましい実施態様において、基板は少なくとも１つの孔を有し、この孔が少なくとも１つの補助手段によって閉じられている。
【００２９】
その場合に、補助手段は基板の厚みより明白に小さい厚みを有する。
【００３０】
補助手段による基板の孔の閉鎖は、熱が圧電振動子と接触している補助手段に伝達されて補助手段の表面にわたって分配されるために、特に液体なしの作動時に生じる圧電振動子の熱を容易に排出することができるという利点を有する。補助手段の表面が孔の横断面より少なくとも少し大きい場合には熱案内が改善される。なぜならば、補助手段の表面が直接に周囲につながっているからである。さらに、液体を有する作動時には、噴霧すべき液体の輸送が基板の反振動子側の面から行なわれるならば、圧電振動子の腐食防止の利点がもたらされる。その場合、液体は圧電振動子の表面に直接に接触していない。
【００３１】
補助手段はプラスチックフィルムおよび／またはワニスおよび／または金属フィルムである、すなわちプラスチックフィルム、ワニス、金属フィルムの内の少なくとも１つから成るとよい。
【００３２】
上述の補助手段は大きな費用なしに孔の特に簡単な閉鎖を行なう。
【００３３】
超音波噴霧器はアイロン内で霧状液体の発生に使用されると有利である．
【００３４】
以下において、図面に示す４つの実施例を参照しながら本発明を説明する。
【００３５】
図１は、基板に結合されている圧電振動子の平面図を示す。
図２は、図１に示され基板に結合された圧電振動子の側面図を示す。
図３は、超音波噴霧器の縦断面図を示す。
図４は、超音波噴霧器を備えた電気アイロンの分解図を示す。
【００３６】
図１には、全体的に平らな（すなわち完全に平らな）圧電振動子１０が示され、この圧電振動子１０は基板１２に結合されている。基板１２は切欠き１４として中心孔を有する。圧電振動子１０も基板１２もこの実施例では円板として形成されている。圧電振動子１０および基板１２はサンドイッチ装置を構成し、平らに互いに接着されていると好ましい。噴霧すべき液体は図１に示されていないやり方でこのサンドイッチ装置に供給可能である。基板１２は放出口１６を有すると好ましく、この放出口１６を通して、超音波噴霧器の作動時に噴霧すべき液体または既に噴霧された液体が通過する。
【００３７】
基板１２の切欠き１４の、例えば長さ、幅、面積あるいは直径のような形状寸法は、詳しくは図示されていない励起装置を介して励起され圧電振動子１０および基板１２からなるユニットが所望の動作周波数で振動するように形成することができる。
【００３８】
図２は図１の切断線ＩＩ−ＩＩに沿った側面図を示す。放出口１６は、この実施例では孔を空けられたリング板として形成された孔付きフィルム１８によって覆われている。孔付きフィルム１８の詳しくは図示されていない孔は約５０μｍの直径を持つとよい。この孔の意図は、超音波噴霧器が動作していないとき、つまり圧電振動子が励起されていないとき、これらの孔を液体が通り抜けられないことにある。孔付きフィルム１８は基板１２と平らに接着されていると好ましい。
【００３９】
図３は超音波噴霧器１９を示す。これはタンク容器２９に結合されている。このタンク容器２９は分離壁３１によって分離された２つの室３０，３２からなる。両室３０，３２内には超音波噴霧器１６の作動時に液体３４が存在する。動作室３２内の液体は超音波噴霧器１６の図示されていない操作装置のすぐ次の操作時に噴霧するために使用される液体である。特に良好な噴霧結果は、動作室３２において液体中にできるだけ一様な圧力分布が生じる場合に得られる。このような圧力分布を保証するために、超音波噴霧器１９の作動中に生じる液体の圧力変動を補償すべく、特にポンプとして構成されている輸送装置３３により、液体が貯蔵室３０から動作室３２に輸送される。
【００４０】
さらに、超音波噴霧器１９は全体的に平らな圧電振動子２０を含み、この圧電振動子２０はこの実施例では円板として形成されている基板２２上に接着されている。基板２２は中心孔を有し、この中心孔は補助手段３５、例えばワニスにより塞がれている。補助手段３５の厚みは基板２２の厚みに比べて小さくすべきである。さらに、基板２２は複数の放出口２６を有し、これらの放出口２６はリング状の孔付きフィルム２８または多孔のリング板で覆われている。
【００４１】
ここで、図示されていない操作装置が操作されることにより超音波噴霧器１９が作動されると、圧電振動子２０が同様に図示されていない励起装置によって電気的に励起させられ、これが圧電振動子２０および基板２２からなるユニットを励起して振動を起こさせる。その励起によって、液体が十分小さい液滴で噴霧され、孔付きフィルム２８の孔を通過して放出口２６を通してＲ方向へ噴出される。
【００４２】
基板の中心孔を閉じる補助手段３５は、タンク容器２９に液体３４が存在していないのにもかかわらず超音波噴霧器１９が操作された場合に特に圧電振動子２０の熱排出を改善する。さらに、補助手段３５による基板の中心孔の封鎖は、圧電振動子と基板との間の境界に生じる力が減らされ、それによって破壊し易さが改善されるという利点をもたらす。
【００４３】
図４は電源接続コード４１を介して電気エネルギーを供給される電気アイロン４０を示す。電気アイロン４０は超音波噴霧器を含み、この超音波噴霧器はタンンク容器４６から液体を供給され、孔付きフィルム５４、基板５２および圧電振動子４８を持っている。圧電振動子４８はリード線５０を介して図示されていない励起装置によって駆動されて励起され、振動させられる。超音波噴霧器つまり少なくともその励起装置は、同様に図示されていない操作装置を介して操作され、これが圧電振動子４８に振動をもたらす。この振動によって、タンク容器４６内において圧電振動子４８もしくは基板５２の近くで、孔付きフィルム５４の図示されていない孔を通過するために十分に小さい水滴が形成される。水滴は基板５２の放出口を通過してアイロン底４２の出口４４を通してアイロンをかける方向に噴出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
基板に結合されている圧電振動子の平面図
【図２】
図１に示され基板に結合された圧電振動子の側面図
【図３】
超音波噴霧器の縦断面図
【図４】
超音波噴霧器を備えた電気アイロンの分解図
【符号の説明】
１０        全体的に平らな圧電振動子
１２        基板
１４        基板における中心孔（切欠き）
１６        放出口
１８        孔付きフィルム
１９        超音波噴霧器
２０        圧電振動子
２２        基板
２６        放出口
２８        孔付きフィルム
２９        タンク容器
３０        貯蔵室
３１        分離壁
３２        動作室
３３        輸送装置
３４        液体
３５        補助手段
４０        電気アイロン
４１        電源接続コード
４２        アイロン底
４４        出口
４６        タンク容器
４８        圧電振動子
５０        リード線
５２        基板
５４        孔付きフィルム
Ｒ          方向
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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