雾化装置技术领域
本发明涉及将溶液雾化(mist化)成细微的雾并向外部搬运该雾的雾
化装置。
背景技术
利用超声波来雾化(mist化)液体的技术的历史悠久,已经存在各种
与雾化装置相关的技术。例如,存在使用鼓风机通过空气来输送雾化后的
溶液的技术。利用该鼓风机的装置廉价,且能够容易地向外部送出大量的
雾。
另外,在电子设备的制作现场,有时也利用超声波雾化装置。在该电
子设备制造的领域,超声波雾化装置利用超声波使溶液雾化,并通过搬运
气体向外部运送雾化后的溶液。将该向外部搬运的溶液(雾)雾状喷射在
基板上,从而在基板上形成电子设备用的薄膜。
需要说明的是,作为与本发明相关的在先文献,例如,存在专利文献
1-5。
在专利文献1、2、3的技术中,通过鼓风机的送风将雾从超声波雾化
器向外部导出。另外,在专利文献4、5的技术中,通过搬运气体将雾从
超声波雾化器向外部导出。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭60-162142号公报
专利文献2:日本特开平11-123356号公报
专利文献3:日本特开2009-28582号公报
专利文献4:日本特开2008-30026号公报
专利文献5:日本特开2011-131140号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在电子设备的领域,空气中的水分与雾反应的情况、或者大气中的异
物混入的情况都会成为成膜的问题。因此,在该领域,不优选利用鼓风机
来输送雾化后的溶液且利用该雾来进行成膜处理。
鉴于上述问题,在上述超声波雾化装置中,采用高纯度气体(或者去
除了异物、水分的清洁干燥气)作为雾的搬运气体。在将雾向基板雾状喷
射而进行成膜的情况下,从成膜效率的角度出发,需要向基板供给更多的
雾。作为该大量的雾的供给方法,例如,可以考虑增加搬运气体的量。
然而,当增加输送雾的搬运气体的量时,会将雾强势地吹向基板。由
此,会导致雾相对于基板的附着效率降低、雾的流动紊乱而导致产生成膜
不均。并且,大量使用高纯度气体会导致高成本化。
因此,本发明的目的在于提供一种能够以更少的搬运气体的量向外部
搬运大量的雾(高浓度的雾)的雾化装置。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的,本发明的雾化装置是将溶液雾化的雾化装置。雾
化装置具备:容器,其收容所述溶液;雾化器,其将溶液雾化;以及内部
空洞构造体,其配设在容器内且,内部为空洞。并且雾化装置具备:气体
供给部,其配设于容器,且向由容器的内表面与内部空洞构造体的外表面
围成的空间即气体供给空间供给气体;和连接部,其将内部空洞构造体的
空洞与气体供给空间连接。
发明效果
在本发明的雾化装置中,在容器内配设有内部空洞构造体,向气体供
给空间供给气体,且形成有将内部空洞构造体的空洞与气体供给空间连接
的连接部。
因此,向气体供给空间内供给的气体在充满该气体供给空间内后,经
由连接部向内部空洞构造体的空洞内移动。由此,即使向气体供给空间内
相对平缓地输出气体,也会从连接部输出势头强劲的气体。换句话说,在
本发明的雾化装置中,能够通过向容器内供给更少的气体,而将大量的雾
状的溶液向雾化装置外搬运。
通过以下的详细说明与附图进一步明确本发明的目的、特征、方式、
以及优点。
附图说明
图1是表示实施方式的雾化装置100的结构的剖视图。
图2是表示将雾化空间3H与气体供给空间1H连接的连接部5的结
构例的侧视图。
图3是表示将雾化空间3H与气体供给空间1H连接的连接部5的结
构例的侧视图。
图4是表示将雾化空间3H与气体供给空间1H连接的连接部5的结
构例的侧视图。
图5是表示将雾化空间3H与气体供给空间1H连接的连接部5的结
构例的侧视图。
图6是表示将超声波振子2的振动面(振动板)2p倾斜地配设的情况
的简略剖视图。
图7是表示呈环状地配设多个超声波振子2的情况的俯视图。
图8是表示对实施方式的雾化装置100的效果进行说明的实验数据的
图。
图9是表示比较对象雾化装置200的结构的剖视图。
图10是表示对配设有多个超声波振子2的本发明的效果进行说明的
实验数据的图。
具体实施方式
本发明涉及将溶液雾化的雾化装置。
在本发明中,具备:收容溶液的容器和将该溶液雾化的雾化器。并且,
本发明的雾化装置具备以插通于容器内的方式配设在该容器内且内部为
空洞的内部空洞构造体。通过在容器内配设有该内部空洞构造体,从而该
容器内形成有两个空间。
换句话说,由该内部空洞构造体的空洞(雾化空间)、与由容器的内
表面和内部空洞构造体的外表面围成的空间(气体供给空间)将容器内划
分。这里,该两个空间(雾化空间以及气体供给空间)经由狭窄的通路即
连接部而连接。
另外,本发明的雾化装置具备配设于容器上的气体供给部。该气体供
给部向所述气体供给空间供给气体。
需要说明的是,通过该雾化装置雾化后的雾向雾化装置外输出,在其
他的装置内,利用为电子设备(FPD、太阳能电池、LED、触控面板等)
的成膜处理的原料等。
以下,根据示出作为具体例的实施方式的附图对本发明的雾化装置进
行详细说明。
<实施方式>
图1是表示本实施方式的雾化装置100的剖面结构的剖视图。
如图1所示,雾化装置100具备:容器1、雾化器2、内部空洞构造
体3以及气体供给部4。并且,图1所例示的雾化装置100具备:隔离物
8、液面位置检测传感器10以及溶液供给部11。
容器1只要是内部形成有空间的容器即可,可以是任意的形状。在图
1所例示的雾化装置100中,容器1呈大致圆筒形状,在容器1内,形成
有由内圆周侧面围成的空间。需要说明的是,如后文所述,在该容器1内
收容有溶液。
另外,在本实施方式中,雾化器2是通过对容器1内的溶液施加超声
波,从而将该溶液雾化的超声波振子2。该超声波振子2配设于容器1的
底面。另外,超声波振子2可以是一个,也可以是两个以上,在图1的结
构例中,在容器1的底面配设有多个超声波振子2。
内部空洞构造体3是内部具有空洞的构造体。在容器1的上表面部形
成有开口部,如图1所示,内部空洞构造体3以经由该开口部而插通于容
器1内的方式配设。这里,在开口部插通有内部空洞构造体3的状态下,
内部空洞构造体3与容器1之间被密闭。换句话说,内部空洞构造体3与
容器1的所述开口部之间被密封。
内部空洞构造体3的形状只要是内部形成有空洞的形状即可,可以采
用任意的形状。在图1的结构例中,内部空洞构造体3呈不具有底面的烧
瓶形状。具体而言,图1所示的内部空洞构造体3包括管部3A、圆锥台
部3B、圆筒部3C。
管部3A是圆筒形状的管路部,该管部3A以从容器1的上表面插通的
方式,从该容器1外到达该容器1内。更具体而言,管部3A划分成配设
在容器1的外侧的上管部、配设在容器1的内侧的下管部。而且,上管部
从容器1的上表面外侧安装,下管部从容器1的上表面内侧安装,在将它
们安装好的状态下,上管部与下管部通过配设在容器1的上表面的开口部
而连通。管部3A的一端向存在于容器1的外部的例如薄膜成膜装置内连
接。另一方面,管部3A的另一端在容器1内与上述圆锥台部3B的上端
侧连接。
该圆锥台部3B的外观(侧壁面)呈圆锥台形状,且在内部形成有空
洞。所述圆锥台部3B的上表面以及底面开放(换句话说,不具有将内部
形成的空洞封闭的上表面以及底面)。圆锥台部3B设置在容器1内,该圆
锥台部3B的上端侧如上所述与管部3A的另一端连接(连通),该圆锥台
部3B的下端部侧与圆筒部3C的上端侧连接。
这里,圆锥台部3B具有从上端侧朝向下端侧末端扩大的剖面形状。
换句话说,圆锥台部3B的上端侧的侧壁的直径最小(与管部3A的直径
相同),圆锥台部3B的下端侧的侧壁的直径最大(与圆筒部3C的直径相
同),圆锥台部3B的侧壁的直径从上端侧朝向下端侧平滑地变大。
圆筒部3C是具有圆筒形状的部分,该圆筒部3C的高度比圆锥台部
3B的高度低。该圆筒部3C的上端侧如上所述与圆锥台部3B的下端侧连
接(连通),圆筒部3C的下端侧面向容器1的底面。这里,在图1的结构
例中,圆筒部3C的下端侧开放(换句话说,不具有底面)。
这里,在图1的结构例中,内部空洞构造体3的从管部3A经由圆锥
台部3B向圆筒部3C延伸的方向的中心轴与容器1的圆筒形状的中心轴大
致一致。需要说明的是,内部空洞构造体3可以是一体构造,也可以如图
1所示通过将构成管部3A的一部分的上管部、构成管部3A的其他部分的
下管部、圆锥台部3B以及圆筒部3C的各构件组合而构成。在图1的结构
例中,上管部的下端部与容器1的外上表面连接,下管部的上端部与容器
1的内上表面连接,由圆锥台部3B以及圆筒部3C构成的构件与该下管部
的下端部连接,从而构成了由多个构件构成的内部空洞构造体3。
通过将所述形状的内部空洞构造体3配设成插通于容器1的内部,从
而容器1内被划分成两个空间。换句话说,容器1内被划分成:形成在内
部空洞构造体3的内部的空洞部(换句话说,由内部空洞构造体3的内侧
面围成的空间,以下,称为雾化空间3H)、由容器1的内表面与内部空洞
构造体3的外侧面形成的空间(以下,称为气体供给空间1H)。
另外,形成有将雾化空间3H与气体供给空间1H连接的、间隙即连接
部5。在图1的结构例中,该连接部5配设于内部空洞构造体3的下端侧。
换句话说,在图1的结构例中,连接部5由内部空洞构造体3的下端部、
后述的隔离物8的上表面的一部分构成。这里,该连接部5的开口尺寸为
0.1mm~10mm左右。
这里,作为将雾化空间3H与气体供给空间1H连接的连接部5,可以
采用各种结构(参照作为侧视图的图2~5)。例如,通过在内部空洞构造
体3的侧面贯穿设置较小的(开口尺寸为0.1mm~10mm)孔3f,也能够
形成上述连接部5(图2)。在该情况下,虽然与图2的结构例不同,然而
也可以形成内部空洞构造体3的底面,并使该底面作为后述的隔离物8而
发挥功能。另外,在将该孔3f设置在内部空洞构造体3的侧面的情况下,
优选设置在接近容器1的底面的一侧。另外,该孔3f可以以散布的方式均
匀地贯穿设置在内部空洞构造体3的侧面,也可以通过在内部空洞构造体
3的侧面贯穿设置环状的狭缝,从而形成连接部5。
在图1的结构例中,如图3的侧视图所示,连接部5形成在内部空洞
构造体3的下端部与隔离物8的上端部之间,为环状的狭缝。另外,如图
4、5所示,通过在内部空洞构造体3的下端部侧面贯穿设置有较小(开口
尺寸为0.1mm~10mm)的缺口3g,也能够形成上述连接部5。这里,在
图4的结构中,内部空洞构造体3的下端部设置在比液面15A靠上侧的位
置。另一方面,在图5的结构中,内部空洞构造体3的下端部浸入溶液15
内,缺口3g的一部分设置于溶液15内,缺口3g的其他部分设置在比液
面15A靠上方的位置(该缺口部3g的其他部分作为连接部5而发挥功能)。
另外,图4、5中的缺口3g以散布的方式均匀地形成在内部空洞构造体3
的下端部侧面。
连接部5的形状、配设位置能够任意地选择,然而优选该连接部5位
于比溶液15的液面15A靠上方的位置,且配设在该液面15A附近的位置。
另外,在图1的结构例中,由上述内部空洞构造体3的形状与容器1
的形状可知,气体供给空间1H的容器1的上部侧最宽,而随着朝向容器
1的下侧而变窄。换句话说,由管部3A的外侧面与容器1的内侧面围成
的部分的气体供给空间1H最宽,而由圆筒部3C的外侧面与容器1的内
侧面围成的部分的气体供给空间1H最窄。
气体供给部4配设在容器1的上表面。从气体供给部4供给搬运气体,
该搬运气体经由内部空洞构造体3的管部3A向外部搬运通过超声波振子
2雾化后的溶液。该搬运气体例如可以采用高浓度的非活性气体。另外,
如图1所示,在气体供给部4设置有供给口4a,从设置在容器1内的供给
口4a向容器1的气体供给空间1H内供给搬运气体。
从气体供给部4供给来的搬运气体向气体供给空间1H内供给,在该
气体供给空间1H内充满搬运气体后,经由所述连接部5向雾化空间3H
导入搬运气体。这里,气体供给空间1H内充满了搬运气体后,搬运气体
经由狭窄的连接部5向雾化空间3H供给,因此从连接部5输出的搬运气
体的气体速度比从供给口4a输出的搬运气体的气体速度高。换言之,即
使从供给口4a平缓地输出搬运气体,也会从连接部5向雾化空间3H强势
地供给搬运气体。为了使该搬运气体的流动更加显著,优选采用以下的结
构。
例如,优选连接部5的开口部的开口面积小于气体供给部4的供给口
4a的开口面积。或者,优选连接部5附近的气体供给空间1H的容器1的
内壁面与内部空洞构造体3的外壁面之间的尺寸小于气体供给部4(供给
口4a)附近的气体供给空间1H的容器1的内壁面与内部空洞构造体3的
外壁面之间的尺寸。或者,优选气体供给部4的供给口4a不直接面向与
连接部5面对的气体供给空间1H侧。例如,在图1的结构例中,气体供
给部4的供给口4a朝向图1的纸面表背方向,而未朝向与连接部5面对
的气体供给空间1H侧(换句话说,由容器1的内壁与内部空洞构造体3
的圆筒部3C的外壁围成的区域的气体供给空间1H侧)。
另外,在本实施方式的雾化装置100中,在容器1的底面与内部空洞
构造体3的下端部侧之间配设有隔离物8。如图1所示,该隔离物8呈杯
状。换句话说,隔离物8具有:凹部8A、与该凹部8A的上端部连接的平
缘部8B。
如图1所示,隔离物8的平缘部8B是从上述凹部8A的上端部朝向容
器1的内壁侧延伸的环状的边缘部,该平缘部8B的下表面固定在配设于
容器1内的容器1的突起部1D。在图1所示的结构例中,在该平缘部8B
与内部空洞构造体3的下端部之间构成连接部5。
另外,如图1所示,隔离物8的凹部8A的底面从凹部8A的侧面部朝
向中央平缓地倾斜。具体而言,凹部8A的底面与容器1的底面之间的尺
寸随着从凹部8A的侧面向凹部8A的中央部前进而逐渐变小。
另外,在容器1的底面与隔离物8的底面之间形成的空间内填充有超
声波传递介质9。超声波传递介质9具有将由配设在容器1的底面的超声
波振子2产生的超声波振动向隔离物8传递的功能。换句话说,超声波传
递介质9以能够向隔离物8传递振动能量的方式收容在容器1的底面与隔
离物8的底面之间的空间内。为了高效地向隔离物8传递超声波振动,优
选采用液体作为超声波传递介质9,例如,能够采用水。
另外,在隔离物8的凹部8A的底面上收容有雾化的溶液15。这里,
该溶液15的液面15A位于比连接部5的配设位置靠下侧的位置(参照图
1)。
这里,也可以采用省略了图1所示的结构例中的隔离物8以及超声波
传递介质9的结构。在该情况下,溶液15直接收容在容器1的底面上。
需要说明的是,在这种情况下,该溶液15的液面15A也配设在比连接部
5的配设位置靠下侧的位置。
另一方面,在被雾化的溶液15是例如碱性、酸性较强的液体,而担
心对配设在容器1的底面上的超声波振子2造成的影响的情况下,优选如
图1所示采用包含隔离物8以及超声波传递介质9的结构。在该情况下,
作为隔离物8,采用不受(不易受到)碱性、酸性较强的溶液15的影响的
材料。
另外,在本实施方式的雾化装置100中,具备液面位置检测传感器10
以及溶液供给部11。
溶液供给部11贯通容器1以及内部空洞构造体3,溶液供给口配设在
容器1的底面侧。在雾化装置100的外侧,准备填充有溶液15的罐,溶
液供给部11将溶液15从该罐向隔离物8(在不具有隔离物8的结构中,
向容器1的底面)供给。
然而,在利用超声波振子2进行溶液15的雾化的情况下,存在雾化
的效率最佳的液面15A的位置(溶液15的深度)。因此,为了将该液面
15A的位置保持在雾化效率最佳的位置,在图1的结构例中,除溶液供给
部11以外,还配设有液面位置检测传感器10。
该液面位置检测传感器10是能够检测溶液15的液面高度位置的传感
器。液面位置检测传感器10贯通容器1以及内部空洞构造体3,该传感器
10的一部分浸入溶液15。液面位置检测传感器10对溶液15的液面15A
的位置进行检测。在溶液15被雾化,而向雾化装置100的外侧搬运时,
溶液15的液面15A降低。因此,溶液供给部11向容器1内补充(供给)
溶液15,以使液面位置检测传感器10的检测结果为处于溶液15的上述雾
化效率最佳的位置。
换句话说,通过配设液面位置检测传感器10以及溶液供给部11,从
而将溶液15的液面15A的位置保持为雾化效率最佳的高度位置。这里,
雾化效率最佳的液面15A的位置通过实验等而预先得知,在雾化装置100
中作为设定值而预先设定。雾化装置100根据该设定值与液面位置检测传
感器10的检测结果,来调整由溶液供给部11进行的溶液15的供给。
需要说明的是,在将溶液15雾化的动作中,也存在液柱6从液面15
立起而导致液面15A晃动从而难以准确地检测液面位置的情况。因此,优
选在液面位置检测传感器10的周围配设盖来防止液面位置检测传感器10
周围的液面15A的摇晃。
容器1内的溶液15通过超声波振子2被细微地雾化,雾状的溶液7
充满内部空洞构造体3内的雾化空间3H。然后,雾状的溶液7随着从连
接部5输出的搬运气体,通过内部空洞构造体3的管部3A,向雾化装置
100的外部输出。
在图1的结构例中,超声波振子2经由超声波传递介质9以及隔离物
8对溶液15施加超声波振动。这样,如图1所示,液柱6会从液面15A
立起,溶液15向液滴以及雾转变。这里,当液柱6与液面垂直地立起,
立起的液柱6下落至超声波振子2上时,会导致雾化效率降低。
因此,超声波振子2的振动面(压电元件)倾斜地配设(参照图6的
剖视图)。图6示出了超声波振子2的简略结构,如该图6所示,振动面
(振动板)2p倾斜地配设。换句话说,液面15A与该振动面(振动板)
2p不平行。换言之,以使由超声波振子2产生的振动能量的传播方向与液
面15不垂直的方式,将超声波振子2配设于容器1。
另外,若增加超声波振子2的数量,则雾化效率也会提高。这里,在
将多个超声波振子2配设在容器1的底面的情况下,为了抑制雾化效率的
降低,优选以如下方式进行配置。
换句话说,如上所述,各超声波振子2的振动面相对于溶液15的液
面15A倾斜,以使得液柱6不相对于液面15A垂直地立起。并且,优选
不将各超声波振子2配置在来自由其他超声波振子2形成的溶液15的液
柱6的液滴下落的下方位置。由此,来自各液柱6的液滴等不会下落至任
一个超声波振子2的上方,能够抑制雾化效率的降低。
在配设多个超声波振子2的情况下,从抑制雾化效率降低的角度出发,
例如,可以通过如下方式配置各超声波振子2。换句话说,在溶液15的下
方,将各超声波振子2呈环状且均匀地配设在容器1的底面。这里,优选
该环状的直径非常大。例如,如表示超声波振子2的配设情况的图7的俯
视图所示那样,优选沿着隔离物8的凹部8A的外周,呈环状散布地配设
各超声波振子2。并且,各超声波振子2的振动面2p朝向该环状的中心侧
(换句话说,容器1的中心侧)倾斜。这里,图7中,图示的箭头示出了
液柱6。
需要说明的是,通过组合若干构件而构成容器1,在该容器1中贯通、
配设有若干构件。该结构的容器1被实施密封等以保证容器1内的气密性。
接下来,对本实施方式的雾化装置100的动作进行说明。
首先,溶液供给部11从外部向隔离物8内供给溶液15,以使得液面
位置检测传感器10的检测结果为达到预先设定的规定的液面位置。然后,
在液面位置检测传感器10的检测结果达到上述规定的液面位置后,雾化
装置100对超声波振子2供给高频电源。由此,超声波振子2的振动面振
动。
通过该振动面的振动而产生的振动能量经由超声波传递水9以及隔离
物8向溶液15传播。然后,该振动能量到达溶液15的液面15A。超声波
难以在气体中传播。因此,到达液面15A的振动能量将溶液15的液面15A
抬起而形成液柱6。并且,液柱6的前端部被细微地撕扯,而生成许多微
小的雾(参照图1中的雾状的溶液7)。
另一方面,在雾化空间3H内充满有雾状的溶液7的状态下,气体供
给部4从外部向气体供给空间1H内供给搬运气体。在从供给口4a供给来
的搬运气体充满该气体供给空间1H内后,经由狭窄的开口部的连接部5
向雾化空间3H移动。
这里,搬运气体在充满气体供给空间1H内后,经由狭窄的连接部5
向雾化空间3H输出。因此,即使从供给口4a相对平缓地输出搬运气体,
也会从连接部5输出势头强劲的搬运气体。
从连接部5输出的搬运气体从图1的下方朝向上方向将充满于雾化空
间3H内的雾状的溶液7抬起。然后,雾状的溶液7随着搬运气体,通过
内部空洞构造体3的管部3A向雾化装置100外输出。
如上所述,在本实施方式的雾化装置100中,内部空洞构造体以插通
于容器1内的方式配设。而且,由此,在容器1内形成有气体供给空间1H
以及雾化空间3H,气体供给空间1H与雾化空间3H经由狭窄的连接部5
而连接。
因此,向气体供给空间1H内供给的搬运气体在充满该气体供给空间
1H内后,经由狭窄的连接部5向雾化空间3H内移动。由此,即使从供给
口4a相对平缓地输出搬运气体,也会从连接部5输出势头强劲的搬运气
体。换句话说,在本实施方式的雾化装置100中,能够通过向容器1内供
给更少的搬运气体,而将大量的雾状的溶液7(高浓度的雾)向雾化装置
100外搬运。
像这样,以往无法通过较少的搬运气体向外部输出大量的雾,然而在
本实施方式的雾化装置100中,能够高效地将雾状的溶液7向雾化装置100
外部输出。
需要说明的是,进行了确认本实施方式的雾化装置100的效果的实验。
在图8中示出该实验结果。
图8是表示搬运气体流量与雾状的溶液7(以下,称为雾)量的关系
的实验结果。图8的纵轴是平均雾化量(g(克)/min(分)),图8的横轴
是搬运气体流量(L(升)/min(分))。另外,在图8中,“◆标记”表示
雾化装置100的结果,“■标记”表示比较对象雾化装置200的结果。
图9是表示比较对象雾化装置200的结构的剖视图。该比较对象雾化
装置200不具有雾化装置100所具备的内部空洞构造体3。另一方面,比
较对象雾化装置200具有用于将雾状的溶液7向外部搬运的管部30。管部
30以与比较对象雾化装置200的容器1的内部连接的方式,配设在容器1
的上部(参照图9)。
需要说明的是,除上述结构的不同以外,雾化装置100以及比较对象
雾化装置200具有相同的结构,进行相同的动作。
在图8所示的实验中,改变搬运气体的流量,针对每个搬运气体的流
量,对规定时间内的外部溶液罐的重量的变化(减少量)进行了测量。在
雾化装置100、200中,通过液面位置检测传感器10将溶液15的液面位
置保持恒定,因此能够理解为该外部溶液罐的重量变化为雾化量。需要说
明的是,将该外部溶液罐的重量变化除以上述规定的时间而得到的值是图
8的纵轴所示的平均雾化量(g/min)。
由图8所示的实验结果可以发现,与比较对象雾化装置200相比,本
实施方式的雾化装置100能够高效地向外部搬运额外两成以上的雾状的溶
液7。
另外,在本实施方式的雾化装置100中,连接部5的一部分可以由内
部空洞构造体3的端部构成。在该结构的情况下,如图1所示,连接部5
是内部空洞构造体3的下端部与隔离物8的平缘部8B之间的间隙。
因此,在采用该连接部5的结构的情况下,穿过连接部5的搬运气体
从比雾状的溶液7靠下方的位置向雾化空间3H内输出。由此,雾化装置
100能够更加高效地将雾状的溶液7向外部搬运。
另外,在本实施方式的雾化装置100中,也可以使连接部5的开口部
的开口面积小于气体供给部4的供给口4a的开口面积。或者,在雾化装
置100中,也可以使连接部5附近的气体供给空间1H的、容器1的内壁
面与内部空洞构造体3的外壁面之间的尺寸小于气体供给部4附近的气体
供给空间1H的、容器1的内壁面与内部空洞构造体3的外壁面之间的尺
寸。或者,也可以使气体供给部4的供给口4a不直接面向气体供给空间
1H的面向连接部5的部分。或者,也可以将上述各结构任意组合。
通过采用上述结构,在雾化装置100中,即使从供给口4a平缓地输出
搬运气体,也能够从连接部5向雾化空间3H更加强势地供给搬运气体。
换句话说,能够以更少的搬运气体的量向外部输出更多的雾状的溶液7。
另外,在本实施方式的雾化装置100中,超声波振子2配设在容器1
的底面。而且,可以在容器1的底面与内部空洞构造体3的端部侧之间也
配设有隔离物8。而且,在具有该隔离物8的结构的情况下,在容器1与
隔离物8之间充满了超声波传递介质9,将成为雾化的对象的溶液15向隔
离物8的上表面供给。
像这样,通过采用设置有隔离物8以及超声波传递介质9的结构,即
使溶液15具有强酸性(或者强碱性),也能够防止该溶液15直接置于超
声波振子2上,从而能够高效地向隔离物8内的溶液15传播振动能量。
另外,在本实施方式的雾化装置100中,可以配设有多个超声波振子
2。在采用该结构的情况,能够更高效地将溶液15雾化。
需要说明的是,进行了对配设有多个超声波振子2的情况的效果进行
确认的实验。在图10中示出该实验结果。
图10是表示超声波振子2的数量与雾状的溶液7(以下,称为雾)量
的关系的实验结果。图10的纵轴是平均雾化量(g(克)/min(分)),图
10的横轴是所配设的超声波振子2的数量(个)。另外,在图10中,“◆
标记”是图1所示的本发明的雾化装置100的结果,“■标记”是图9所示
的比较对象雾化装置200的结果。需要说明的是,与利用图9说明的结构
不同,但在实施图10所示的实验数据时,两装置100、200的动作条件等
相同。
在图10所示的实验中,改变配设于雾化装置100、200的超声波振子
2的数量,如利用图8而说明的那样,对平均雾化量进行了测定。
由图10所示的实验结果可以发现,随着增加超声波振子2的数量,
本实施方式的雾化装置100与比较对象雾化装置200相比,能够更加高效
地生成雾状的溶液7。因此,通过在雾化装置100中配设多个超声波振子
2,能够使雾化装置100起到超出预期的显著的雾化效率的提高的作用。
另外,在将多个超声波振子2配设在容器1的底面的情况下,优选超
声波振子2的振动面相对于溶液15的液面倾斜(参照图6),各超声波振
子2不配设在来自由其他的超声波振子2形成的溶液15的液柱6的液滴
下落的下方位置。例如,在容器1的底面以环状配设多个所述超声波振子
2,使各超声波振子2的振动面向该环状的中心侧倾斜(参照图7)。
通过采用所述结构,在雾化装置100中配设多个超声波振子2,也能
够更加高效地将溶液15雾化。
另外,本实施方式的雾化装置100可以具有液面位置检测传感器10
以及溶液供给部11,溶液供给部11向容器1内供给溶液15,以使得由液
面位置检测传感器10检测出的液面15A的高度达到预先确定的规定位置
(能够最高效地进行雾化的液面15A的高度)。
通过采用该结构,本实施方式的雾化装置100能够将收容于容器1内
的溶液15的量(液面15A的高度)维持在能够最高效地进行雾化的位置。
由此,雾化装置100能够长期持续地在雾化效率良好的状况下实施雾化。
虽然对本发明进行了详细说明,然而上述的说明在所有的方面仅为示
例,该发明不限定于此。应当解释为,在不脱离该发明的范围的情况下,
能够想到未例示的无数变形例。
附图标记说明
1容器
1H气体供给空间
2雾化器(超声波振子)
2p振动面(振动板)
3内部空洞构造体
3A管部
3B圆锥台部
3C圆筒部
3H雾化空间
3f孔
3g缺口
4气体供给部
4a供给口
5连接部
6液柱
7雾状的溶液
8隔离物
8A凹部
8B平缘部
9超声波传递介质
10液面位置检测传感器
11溶液供给部
15溶液
15A液面
100雾化装置