专利名称：雾化设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用表面弹性波将液体雾化的雾化设备。
背景技术：
以往，开发了利用传播表面弹性波的压电材料将规定的液体雾化的雾化设备。在该雾化设备进行的雾化过程中，为了进行稳定的雾化，将液体以膜状较薄地延长而将液体稳定供给是重要的。因此，也有例如在表面弹性波的传播面上设置具有细微的间隙的部件、通过将液体供给到该间隙中而使其雾化的情况。但是，由于为了将液体以膜状供给而需要设置细微的间隙，所以需要要求致密的精度的部件及精细加工，根据雾化面的配置方向，也有不能稳定供给液体的问题。
另一方面，也存在通过使细微的间隙为许多贯通孔的多孔薄板形成的雾化设备。作为这样的雾化设备的例子而表示专利文献I。根据该技术，记载了具备产生表面弹性波的振子(11)、和具有许多贯通孔的多孔薄板(12a)、将表面弹性波的振动经由微小间隙部内的液体传递给多孔薄板(12a)、将渗透在该薄板的孔内的微量的液体通过振动而雾化、向外部喷雾的技术。专利文献I :W097/05960 号。但是，根据上述专利文献1，虽然能够通过多孔薄板稳定地保持液体，但存在以下所示的课题。即，在专利文献I中记载的技术中，由于如图4所示那样将多孔薄板的一部分直接向液体容器浸溃而供给液体，所以雾化的液体(以下也称作“雾”)的喷雾方向根据液体容器的配置而被限制。如后所述，也可以使雾含有各种功能性材料，这样的雾的使用形态跨越多个分支，根据例如设置雾化设备的房间的形态也产生按规定时间使其喷雾方向变化的需要。在这样的情况下，根据雾的喷雾方向，采用上述技术是困难的，进而，在想要将雾的喷雾方向在中途切换为各种方向等的情况下也有可能不能适当地对应。此外，在上述专利文献I中，对于原本作为雾化设备的采用在雾中含有什么功能性成分并没有特别记载。
发明内容
本发明是为了解决这样的以往的课题而做出的，提供一种能够通过简单的构造自由地配置元件的雾化面、并进行稳定的液体供给的雾化设备。此外，作为本发明的另一目的，是使得在雾化时能够进行使具有特定的功能的成分一起飞散。进而，以往的雾化设备在雾化部或压电元件边缘处有可能通过由表面弹性波产生的能量的损失等而发生发热，但在本发明中，目的也在于解决这些问题。(I)本发明的雾化设备的特征在于，具备基体，由具有平面状的表面的压电材料构成；表面弹性波产生部，配置在上述基体的表面上；多孔质的保水部件，与上述表面弹性波产生部排列配置在上述基体的表面上，对该基体的表面供给液体；液体储存部，与上述保水部件直接或间接地连接，对该保水部件供给上述液体。(2)另外，在上述(I)所述的雾化设备中，优选的是，上述保水部件在上述基体的表面上并列配置有多个。(3)此外，在上述(I)或(2)所述的雾化设备中，优选的是，对上述基体的表面中的、被从上述保水部件供给上述液体的部位进行了亲液处理。(4)此外，在上述(I) (3)中任一项所述的雾化设备中，优选的是，在上述多孔质的保水部件中，预先含浸有能够溶解到水中或能够以胶体状分散的功能性成分。根据本发明，通过使用能够吸收液体的保水部件、使其吸收液体并接触在基体的表面上而配置，能够自由地设定液体的雾化面。此外，由于能够使液体事先保持在保水部件中，所以与基体的朝向无关，能够向纵 向或朝下将很细微的雾雾化。进而，在想要将雾的喷雾方向在中途切换为各种方向等的情况下也能够适当地对应。
图I是本发明的雾化设备的整体结构图。图2是表示在本发明的雾化设备中采用的保水部件的截面形状的图。图3是说明有关本发明的雾化设备的第一变形例的图。图4是说明有关本发明的雾化设备的第二变形例的图。图5是说明有关本发明的雾化设备的第三变形例的图。图6是说明有关本发明的雾化设备的第四变形例的图。图7是有关本发明的雾化设备的第四变形例的发热状态测量结果。图8是说明有关本发明的雾化设备的第五变形例的图。
具体实施例方式在本发明的优选的实施方式中，通过由压电材料构成的基体、配置在该基体的表面上的表面弹性波产生部、与表面弹性波产生部排列配置而对基体的表面供给液体的保水部件、与保水部件连接的液体储存部构成雾化设备，通过由表面弹性波产生部在基体的表面上产生的表面弹性波使从保水部件供给的液体雾化。被雾化的“液体”根据目的可以举出多种，没有特别限制。例如可以举出蒸馏水、或预先含有后述的功能性成分的溶液等。“基体”是由至少一面为平面状的压电材料等构成的部件，优选地使用具备长方形的表面的平板材。此外，也可以是表面形状为与表面弹性波的传播方向交叉的两边赋予10 30°左右的角度以使其不与表面弹性波正交的平行四边形的平板材。通过做成平行四边形，当弹性表面波到达基体的一端(边缘)时能够改变反射方向并形成表面弹性波的到达时间差，能够抑制因能量的损失等带来的发热。另外，压电材料的材质并没有特别限定，例如可以采用铌酸锂(LiNbO3)或钽酸锂(LiTa03)、BaTiO3类陶瓷或压电体(PZT)、聚偏氟乙烯(PVDF)等各种公知材料。
此外，更优选的是，对基体表面中的、被从保水部件供给液体的部位进行亲液处理。由此，能够使由保水部件供给的液体容易在基体的表面上更薄地溶合，能够进行更稳定的雾化。作为亲液处理，可以采用氟化碳树脂类涂层、或玻璃纤维(覆膜)类涂层等公知的亲液涂层。“表面弹性波产生部”是配置在基体的表面上而产生在该基体的表面上传播的表面弹性波的部件，具备使由压电材料等构成的基体产生表面弹性波的功能。例如，例示了高频电源和连接在该高频电源上的梳齿电极等电极，但只要是具备使后述的保水部件振动的功能的结构，也可以采用其他公知的SAW元件(Surface Acoustic Wave元件)的结构。“保水部件”是由具有吸水性及保水性的多孔质的材料构成的部件，作为其原材料，可以举出陶瓷材料、合成树脂材料、金属材料等、将多孔体或纤维成形体的I种或两种以上复合化而形成的材料。此外，通过改变其材质或截面积，能够改变液体的供给量，由此也能够控制雾化量。
保水部件例如接触在基体表面的某个部位或与表面弹性波的进行方向交叉的元件一端(边缘)上而配置。此外，保水部件也可以赋予10 30°左右的角度而配置，以使其不相对于表面弹性波的行进方向正交。在此情况下，能够在雾化的时机中形成时间差，在雾化部或压电元件边缘能够抑制因能量的损失等造成的发热，所以是优选的。作为构成多孔体或纤维成形体的保水部件的陶瓷材料，可以举出硅石、氧化铝、氧化镁、二氧化钛、氧化锆那样的单一氧化物、或者富铝红柱石、沸石、膨润土、海泡石、绿坡缕石、硅线石、高岭土、絹云母、硅藻土、长石、蛙目粘土、硅酸盐化合物(珠光体、蛭石、絹云母等)，作为天然纤维材料，可以举出纸浆纤维、棉、羊毛纤维、麻纤维等，作为合成树脂材料，可以举出聚酯、尼龙或人造丝、氨酯(包括聚氨酯)、丙烯酸酯、聚丙烯等，作为金属材料，可以举出不锈钢、铜、钛、锡、钼、金、银等。除了多孔体及纤维成形体的形状以外，还可以举出蜂窝构造或波纹构造，还可以举出管状、片状、褶皱状等。必要条件是具有良好的吸水力及保水力。另外，保水部件的形状可以考虑其截面为圆形或半圆形、或者四边形、三角形等多边形，并没有特别限制。优选地可以是其截面为圆形的圆柱状的部件。此外，保水部件也可以在基体的表面上并列配置多个。例如，通过使保水部件相对于表面弹性波的传播方向排列配置两个，能够将从一个保水部件供给到基体的表面上的液体中的不能雾化的液体取入到另一个保水部件中、再次作为雾化用的液体使用。此外，也可以使保水部件预先含浸能够溶解到水中的功能性成分或能够以胶体状分散的功能性成分。也可以使后述的液体储存部预先含有这些功能性成分，由此能够作为含有含浸的材料的成分的雾雾化，此外不需要使供给的液体含有各种成分，所以通过仅改变保水部件，能够容易地改变飞散的成分。此外，通过使对保水部件附加的功能性成分的量可变，能够控制在雾化时飞散的功能性成分的量。另外，作为在液体中预先含有、或使保水部件含浸的功能性成分，可以举出各种维生素、氨基酸、茶点提取物(儿茶酸、丹宁、皂角甙、茶氨酸、咖啡因等)、透明质酸、骨胶原、芳香精油、咖啡豆、茶点、山嵛菜、日扁柏素、几丁质、壳聚糖、蜂胶等那样的有机类可溶性成分，此外，在无机物(无机类可溶性成分)中，可以举出银或食盐，作为能够以胶体状分散的功能性成分，可以举出白金纳米粒子等。
这里，所谓“功能性”，是指能够使生活环境变得舒适、对健康有改善的性质，意味着具有除臭性(脱臭、分解等)、抗微生物性(抗菌性、杀菌性、抑菌性、抗霉性、抗细菌性等)、放松性(芳香治疗性)、保湿性、抗氧化性、有害小生物驱避性、静电抑制性、防尘性等中的至少一种性质。“液体储存部”由收容雾化的液体、并且利用毛细管现象等、总是对保水部件直接或间接地供给液体的收容容器构成。另外，也可以在收容容器内的底部附设液量传感器。由此，例如液量传感器如果收容容器内的液体变没有则产生信号，能够敦促液体的补充。另外，液体储存部和保水部件既可以直接连接，也可以经由输液部件间接地连接。“输液部”与保水部件及液体储存部同样由能够进行通过毛细管现象的液体的吸水、输液的材料构成。并且，与保水部件同样，也可以通过由纤维、树脂、陶瓷等形成的部件构成，也可以通过改变其材质及截面积来改变液体的供给量。另外，也可以使输液部及液体储存部的内部也预先含浸上述能够溶解到水中的功 能性成分或能够以胶体状分散的功能性成分。由此，能够将功能性成分以高浓度散布、或持续较长的期间散布功能性成分。[实施例]
以下，参照附图对有关采用本发明的雾化设备的实施例详细叙述。图I是本发明的雾化设备的整体结构图，图2是表示在雾化设备中采用的保水部件的截面形状的图，图3是说明有关本发明的雾化设备的第一变形例的图，图4是说明有关本发明的雾化设备的第二变形例的图，图5是说明有关本发明的雾化设备的第三变形例的图。在图I所示的雾化设备中，在由压电材料构成的基体I的表面上配置有作为表面弹性波产生机构的梳齿电极2。梳齿电极2配线在高频电源21上，通过操作者操作未图示的输入机构，从该高频电源21向梳齿电极2流过电流，在梳齿电极间产生规定的电压，由此基体I微小振动。另外，在本实施例中，基体I由LiNbO3构成。此外，与梳齿电极2排列配置有保水部件3，以使其与基体I的表面接触。圆柱状的保水部件3的一个端部与输液部件4连接，经由该输液部件4间接地从液体储存部5接受液体的供给。在本实施例中，输液部件4由陶瓷材料构成，保水部件3由多孔质的纤维构成。此夕卜，在液体储存部5中储存有蒸馏水，通过毛细管现象等总是向保水部件3供给蒸馏水。另夕卜，在保水部件3中，预先含浸有功能性成分。在基体I的表面中的、以保水部件3接触的区域为中心在规定的范围内形成有亲液区域7。在本实施例中，作为亲液处理，对亲液区域7涂层了聚四氟乙烯。这样，基体I的表面中的保水部件3接触的周边被进行了亲液处理，所以从保水部件3供给的液体更薄地扩大。因此，能够更有效率地将液体从保水部件3向基体I的表面供给。另外，通过使保水部件3含有界面活性剂等而使其具有亲液性，也能够得到同样的效果。在图2中表示保水部件3的截面形状的例子。在本实施例中使用截面是圆形的保水部件3，但如图所示，也可以使用截面为四边形、三角形或半圆形的形状。在图3中表示本实施例的第一变形例。在本变形例中，配置有多个保水部件，如图所示，在比保水部件3更向表面弹性波的行进方向上，与保水部件3排列配置有第二保水部件6。此外，第二保水部件6经由输液部件4与液体储存部5连接。第二保水部件6具备将对基体I的表面供给的液体中的不能由保水部件3雾化的液体吸水的功能。由该第二保水部件6吸水的液体能够作为用于雾化的液体再使用。在图4中表示本实施例的第二变形例。在本变形例中，第二保水部件6沿着与保水部件3交叉的方向配置。与第一变形例同样，第二保水部件6具备将被供给到基体I的表面上的液体中的不能由保水部件3雾化的液体吸水的功能。并且，由该第二保水部件6吸水的液体能够作为用于雾化的液体再使用。在图5中表示本实施例的第三变形例。在本变形例中，基体I及保水部件3通过未图示的公知的旋转机构及辅助部件等可旋转地固定，受PC等旋转控制机构的控制旋转控制。此外，在夹设输液部件4的情况下，将该输液部件4做成可伸缩的构造。另外，在通过手动操作旋转机构的情况下，旋转控制机构9也可以省略，并不限于本变形例，也可以使用其他公知的旋转控制机构。 由此，能够使由保水部件3和基体I构成的雾化面移动，能够自由地设定雾的喷雾方向。在图6中表示本实施例的第四变形例。在图6 Ca)所示的本变形例中，其特征是将基体I做成了平行四边形，以使基体I的一端(边缘)不与弹性表面波的传播方向正交。在此情况下，由于弹性表面波向图6 (b)所示的箭头方向行进，所以当到达基体的一端(边缘)时反射方向变化，能够形成表面弹性波的到达时间差，能够抑制因能量的损失等造成的发热。另外，在图7中表示测量该变形例的发热状态的结果。如图7所示，将基体I的形状准备长方形的形状(a)、和将一端(边缘)倾斜地切割的形状(b)的两种，在没有水的供给的条件下进行雾化，通过温度记录法确认压电元件部分的温度分布。另外，外加电压为45Vp — p,从设备表面(SAW兀件露出侧)进行测量。结果，可以确认以下的现象。·通过元件倾斜切割能够看到发热的抑制、分散的效果。·可以确认作为基体I而使用铝基板的情况下的散热效果。在图8中表示本实施例的第五变形例。在图8所示的变形例中，其特征在于，将保水部件3赋予10 30°左右的角度而配置，以使其相对于表面弹性波的行进方向不正交。在此情况下，表面弹性波从早到达者起雾化，表面弹性波的到达较晚的部分较晚雾化，所以能够在雾化的时机中形成时间差，在雾化部或压电元件边缘处能够抑制因能量的损失等造成的发热。如以上说明那样，根据本实施例及变形例，并不将液体的雾化面限定于上表面，可以自由地设定为横向或朝下。此外，由于通过保水部件将液体供给到基体的表面上，所以能够与基体的朝向无关而供给适量的液体。进而，在想要将雾的喷雾方向在中途切换为各种方向等的情况下也能够适当地对应。另外，本发明并不限定于上述所示的实施例及变形例，当然能够进行更多的变形。产业上的可利用性
本发明的雾化设备通过使用能够吸收液体的保水部件使其吸收液体、接触在基体的表面上而配置，能够自由地设定液体的雾化面，能够在雾发生装置、空气净化装置、空调等产业上的机器中采用，产业上的可利用性很高。
附图标记说明
I基体
2梳齿电极(表面弹性波产生部) 3保水部件 4输液部件 5液体储存部 6第二保水部件 7亲液区域 8旋转机构 9旋转控制机构 21高频电源。
权利要求
1.一种雾化设备，其特征在于，具备 基体，由具有平面状的表面的压电材料构成； 表面弹性波产生部，配置在上述基体的表面上； 多孔质的保水部件，与上述表面弹性波产生部排列配置在上述基体的表面上，对该基体的表面供给液体； 液体储存部，与上述保水部件直接或间接地连接，对该保水部件供给上述液体。
2.如权利要求I所述的雾化设备，其特征在于，上述保水部件在上述基体的表面上并列配置有多个。
3.如权利要求I或2所述的雾化设备，其特征在于，对上述基体的表面中的、被从上述保水部件供给上述液体的部位进行了亲液处理。
4.如权利要求I 3中任一项所述的雾化设备，其特征在于，在上述多孔质的保水部件中，预先含浸有能够溶解到水中或能够以胶体状分散的功能性成分。
全文摘要
提供一种在表面弹性波的行进面上以适合于雾化的膜状供给液体的雾化设备。通过由电材料构成的基体(1)、配置在该基体的表面上的表面弹性波产生部、与表面弹性波产生部排列配置、对基体的表面供给液体的保水部件、和与保水部件连接的液体储存部构成雾化设备，通过由表面弹性波产生部在基体的表面上产生的表面弹性波使从保水部件供给的液体雾化。由此，没有将体的雾化面限定于上表面，能够自由地设定为横向或朝下等。此外，由于通过保水部件将液体供给到基体的表面上，所以能够与基体的朝向无关而供给适量的液体。
文档编号B05B17/04GK102773188SQ20111011805
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者佐野昌隆 申请人:佛山市顺德区阿波罗环保器材有限公司, 有限会社科技新领域