KR100485836B1

KR100485836B1 - 액체 분무 장치

Info

Publication number: KR100485836B1
Application number: KR10-2003-7004644A
Authority: KR
Inventors: 데라다다카오; 아사이게이; 아라이마사토; 이토신이치; 다나카신야; 오스가마사시; 다카하시도시지
Original assignee: 오므론 헬스캐어 가부시키가이샤
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2005-04-29
Anticipated expiration: 2021-10-01
Also published as: WO2002028545A1; WO2002028545B1; CN1557563A; EP1327480B1; US20040050953A1; CN1292843C; CN1178755C; ATE541646T1; HK1061820A1; CN1468152A; TW508271B; KR20030065485A; JPWO2002028545A1; EP1327480A4; HK1068833A1; US6863224B2; EP2165771B1; EP2165771A1; JP3821095B2; EP1327480A1

Abstract

본 발명은 액체 분무 장치의 병 유닛(30)은 약액(L)을 저장하는 병부(31)와, 병부(31)의 약액(L)을 선단부(41)에 공급하는 혼 진동자(40)와, 혼 진동자(40)의 선단부(41)의 단부면에 접촉하여 배치된 다수의 미세 구멍이 형성되어 있는 메시 부재(1)를 구비하는 것을 목적으로 한다. 병부(31)는 대용량 부분(B)과, 대용량 부분(B)에 개구(32)를 통하여 연통하여, 혼 진동자(40)의 선단부(41)에 대향하는 소용량 부분(b)으로 이루어진다. 소용량 부분(b)은 그 액체(L')가 혼 진동자(40)의 선단부(41)와 메시 부재(1)의 접촉부 근방에 접촉하도록 형성되어 있다. 이에 따라, 약액의 급액 수단을 별도로 설치할 필요가 없고, 저렴하고, 신뢰성·내구성도 향상하여, 손질 등의 조작도 간편히 행할 수 있는 액체 분무 장치가 제공된다.

Description

액체 분무 장치{LIQUID SPRAY DEVICE}

본 발명은, 액체 분무 장치에 관한 것으로, 특히 혼 진동자와 메시 부재를 이용하여 액체를 분무하는 초음파 메시식 액체 분무 장치에 관한 것이다.

종래의 초음파식 액체 분무 장치로는 한 가지 예로서 도 17에 도시한 바와 같은 액체 분무 기구가 채용되고 있다. 여기에 나타내는 액체 분무 기구는 액체{약액(藥液); L}를 저장하는 액체 저장부(병; 70)와, 초음파 펌프(혼 진동자; 77)와, 메시 부재(80)를 구비한다. 혼 진동자(77)는 병(70) 내에 위치하는 하단(71) 및 병(70) 외에 위치하는 상단(72)에 마련된 개구를 접속하는 액체 흡입 관통 구멍(흡수 구멍)(73)을 축 방향에 구비하는 파이프(74)와, 이 파이프(74)에 부착된 2개의 환형 진동자(75, 76)로 구성된다. 메시 부재(80)는 코일 스프링 등의 탄성 부재(도시하지 않음)에 의해서 파이프 상단(72)에 접촉된다.

이러한 액체 분무 기구에서는 발진기(發振器; 78)로 발생시킨 고주파 전압을 환형 진동자(75, 76)에 인가함으로써, 환형 진동자(75, 76)가 초음파 진동하여, 파이프(74)를 상하로 진동시킨다. 이에 따라, 병(70) 내의 약액(L)이 파이프(74)의 하단(71)으로부터 흡수 구멍(73)을 통하여 흡입되고, 상단(72)의 개구로부터 나간다. 그리고, 상단(72)에 접촉된 메시 부재(80)에 의해서 약액(L)이 안개형이 되어 방산된다.

그러나, 상기한 액체 분무 기구를 갖춘 액체 분무 장치에서는 파이프에 약액을 흡입하기 위한 미세한 흡수 구멍을 마련해야 하기 때문에, 제조면에서 시간 및 비용이 든다고 하는 문제를 가지고 있었다.

한편, 상기한 기구 이외의 액체 분무 기구로서, 상기한 흡수 구멍을 구비한 파이프 대신에 병 내의 약액을 압박하는 피스톤 등의 압박 수단을 설치함으로써, 병에 저장된 약액을 분무화부(atomizing seats; 혼 진동자의 선단부와 메시 부재와의 접촉부)에 소량씩 공급하는 기구도 고안되어 있다.

그러나, 이런 종류의 액체 분무 기구를 갖춘 액체 분무 장치에서도, 병을 누르는 압박 수단 외에, 압박 수단을 작동시키는 수단, 이들의 수단을 연계하는 기구, 전기적 배선 등을 별도로 필요로 한다. 이 때문에, 급액 수단이 복잡해지고, 비용도 높고, 신뢰성·조작성에도 문제가 있었다.

그런데, 전술한 어느 하나의 액체 분무 기구를 채용한 경우에도, 메시 부재는 혼 진동자의 선단부 단부면에 알맞은 힘으로 압박되지만, 메시 부재 부근에 저장된 약액이 메시 부재의 표면 상이나 그 주위에 누설되어, 이 누설된 약액에 의해 장치 외부가 더러워지거나, 누설된 약액의 고화(固化)에 의해 메시 부재의 진동이 저해되어, 분무 불량이 생긴다고 하는 문제가 발생하고 있었다. 또한, 액체 누설을 막기 위해서는 될 수 있는 한 장치를 너무 기울이지 않도록 주의할 필요가 있는 등, 그 취급성도 나빴다.

또한, 메시 부재를 이용하여 약액을 분무화하는 액체 분무 장치에서는, 약액을 메시 부재의 미세 구멍에 모아, 압력을 가하여 미세 구멍으로부터 안개형으로 분출시키기 때문에, 도 18 및 도 19에 각각 도시한 바와 같이, 메시 부재(80A, 80B)의 미세 구멍(81, 82)은 혼 진동자(77)에 접촉하는 면측(도면의 아래쪽)을 넓게 하고, 액적(83)의 토출측을 좁게 한 종단면 계단형 또는 테이퍼형으로 형성되어 있다.

메시 부재(80A, 80B)는 액체 분무 장치의 분무 성능을 결정하는 데에 있어서 중요한 요소가 되지만, 반대로 막힘이나 성능 열화의 주요인도 된다. 분무 효율을 올리기 위해서는 미세 구멍(81, 82)의 밀도를 높게 하는 것이 유효하지만, 밀도를 올리면 미세 구멍(81, 82)의 각각의 사이의 거리가 줄어들어, 메시 부재의 강도 열화로 이어지거나, 혹은 도 18에 도시한 바와 같이 분무한 액적(83)이 지향성을 잃고 다시 결로(結露)되어, 거대화된 액적(84)이 되어 버린다. 또한, 도 19에 도시한 바와 같이 액적(83)이 메시 부재(80A)의 분무화면(표면)에 부착되어 그 위에 막(85)을 형성하여, 큰 입자 지름의 액적이 비산하거나, 분무의 기세가 떨어지는 등의 분무 불량이 생기거나 하는 문제도 생긴다.

도 1은 실시예에 따른 액체 분무 장치의 외관 사시도이다.

도 2는 실시예에 따른 액체 분무 장치에서의 병 유닛의 사시도이다.

도 3은 실시예에 따른 액체 분무 장치에서의 병 유닛의 확대 단면도이다.

도 4는 실시예에 따른 액체 분무 장치에서의 병 유닛의 주요부의 일부 파단 사시도이다.

도 5는 실시예에 따른 액체 분무 장치에서의 병 유닛의 주요부의 일부 파단 분해 사시도이다.

도 6은 실시예에 따른 액체 분무 장치에서의 병 유닛의 주요부의 확대 종단면도이다.

도 7은 실시예에 따른 액체 분무 장치에서의 병 유닛의 분무시의 종단면도이다.

도 8은 실시예에 따른 액체 분무 장치에 사용되는 한 가지 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 9는 실시예에 따른 액체 분무 장치에 사용되는 다른 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 10은 실시예에 따른 액체 분무 장치에 사용되는 또 다른 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 11은 실시예에 따른 액체 분무 장치에 사용되는 또 다른 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 12는 실시예에 따른 액체 분무 장치에 사용되는 또 다른 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 13은 실시예에 따른 액체 분무 장치에 사용되는 또 다른 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 14는 실시예에 따른 액체 분무 장치에 사용되는 또 다른 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 15는 실시예에 따른 액체 분무 장치에 사용되는 또 다른 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 16은 실시예에 따른 액체 분무 장치에 사용되는 또 다른 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 17은 종래예에 따른 액체 분무 장치의 주요부의 개략 구성도이다.

도 18은 종래예에 따른 한 가지 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

도 19는 종래예에 따른 다른 형태의 메시 부재의 부분 확대 종단면도이다.

따라서, 본 발명의 제1의 목적은, 액체 저장부로부터 분무화부로의 액체의 공급 구조를 간소화하는 것에 있고, 또한 제2의 목적으로는, 장치의 경사 정도에 관계없이 액체 누설을 없애는 것을 실현하는 액체 분무 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 제3의 목적으로는, 강도 열화를 초래하는 일없이 미세 구멍의 고밀도화를 실현하는 한편, 액적의 재결로나 분무화면에의 액적 부착을 방지하는 메시 부재를 구비하는 액체 분무 장치를 제공하는 것에 있다.

제1의 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 액체 분무 장치는 액체를 저장하는 액체 저장부와, 이 액체 저장부의 액체가 선단부에 공급되는 진동원과, 이 진동원의 선단부 단부면에 접촉하여 배치되고 다수의 미세 구멍이 형성되어 있는 메시 부재를 구비하여, 액체 저장부의 액체를 진동원과 메시 부재의 진동 작용에 의해 분무화하는 것으로, 상기 액체 저장부는 상기 장치를 진동원 측으로 기울였을 때에 액체가 진동원의 선단부와 메시 부재의 접촉부 근방까지 도달하고, 상기 장치를 수평 상태로 유지했을 때는 액체가 상기 접촉부 근방에 도달하지 않도록 형성되어 있다.

이 분무 장치에서는 상기 장치를 진동원 측으로 기울인 통상의 분무 상태에서는 액체 저장부의 액체가 진동원의 선단부와 메시 부재의 접촉부(이하, 분무화부라고도 함) 근방에 직접 공급되기 때문에, 특별한 급액 수단을 필요로 하지 않고, 저렴하고, 신뢰성·내구성도 높아진다. 물론, 분무화부 근방에 공급된 액체는 진동원과 메시 부재의 진동 작용에 의해 메시 부재까지 도달하여 분무화된다.

구체적으로 액체 저장부는 대용량 부분과, 이 대용량 부분에 연통하여, 진동원의 선단부에 대향하는 소용량 부분으로 이루어진다. 소용량 부분은 그 액체가 분무화부 근방에 접촉하도록 형성된다. 이 경우, 상기 장치를 진동원 측으로 기울인 통상의 분무 상태에서는 액체 저장부의 액체는 우선 대용량 부분으로부터 소용량 부분으로 유입되어, 소용량 부분의 액체가 소량씩 분무화부 근방에 공급되고, 또한 진동원과 메시 부재의 진동 작용에 의해 메시 부재에 도달하여 분무화된다.

또한, 액체 저장부는 상기 장치를 수평 상태로 한 경우(통상의 분무 시간 이외의 경우)에 있어서, 대용량 부분의 액체가 일정량 이하가 되었을 때에 대용량 부분의 액체와 소용량 부분의 액체를 분리하도록 형성된다. 이렇게 함으로써 전원 스위치를 끄는 것을 잊은 경우 등이라도 분무화부 부근에 남은 액체는 극소량이 되기 때문에 액체가 쓸데없이 소비되지 않는다.

또한, 메시 부재를 사이에 끼운 양 지지 부재가 메시 캡에 패킹에 의해 부착되고, 또한 메시 캡이 별도의 패킹을 끼워 개구부에 부착됨으로써 액체 저장부의 액체가 개구부에서 외부로 새는 일이 없어, 취급성이 향상된다. 특히, 사용시에 액체 분무 장치를 기울임으로써 약액을 액체 저장부로부터 분무화부에 공급하는 상기와 같은 구성으로 한 경우에는 액체 누설이 발생하기 쉬워지기 때문에, 본 구성과 같은 액체 밀봉 구조를 갖춤으로써 액체 누설을 방지하면 효과적이다.

한편, 제2의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 액체 분무 장치는 액체를 저장하는 액체 저장부와, 이 액체 저장부의 액체가 선단부에 공급되는 진동원과, 이 진동원의 선단부 단부면에 접촉하여 배치된 다수의 미세 구멍이 형성되어 있는 메시 부재를 구비하여, 액체 저장부의 액체를 진동원과 메시 부재의 진동 작용에 의해 분무화하는 것에 있어서, 분무화된 약액을 분무하는 개구부와, 이 개구부에 부착되는 메시 캡을 구비하여, 상기 메시 부재는 한쪽의 지지 부재와 다른쪽의 지지 부재 사이에 끼워져 진동원의 선단부 단부면에 접촉 상태로 고정되고, 양 지지 부재는 상기 메시 캡에 패킹에 의해 일체로 부착되고, 이 메시 캡은 별도의 패킹을 끼워 개구부에 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 분무 장치에서는, 메시 부재를 사이에 끼운 양 지지 부재가 메시 캡에 패킹에 의해 부착되고, 또한 메시 캡은 별도의 패킹을 끼워 개구부에 부착되어 있기 때문에, 액체 저장부의 액체가 개구부에서 외부로 새는 일이 없어, 취급성이 향상된다.

또, 양 패킹은 일체로 형성하여도 좋고, 혹은 지지 부재, 메시 캡 또는 액체 저장부와 일체 성형에 의해 형성하여도 좋다. 어느 쪽의 경우도 부품 개수가 줄어들어, 조립이 보다 용이해진다.

다음에, 제3의 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 액체 분무 장치는 액체를 저장하는 액체 저장부와, 이 액체 저장부의 액체가 선단부에 공급되는 진동원과, 이 진동원의 선단부 단부면에 접촉하여 배치되고 다수의 미세 구멍이 형성되어 있는 메시 부재를 구비하여, 액체 저장부의 액체를 진동원과 메시 부재와의 진동 작용에 의해 분무화하는 것에 있어서, 상기 메시 부재의 미세 구멍이 진동원의 선단부 단부면측에 형성된 액체 저장 부분과, 이 액체 저장 부분의 액체를 미세 액적으로서 토출하는 구멍부와, 이 구멍부로부터 토출된 미세 액적을 토출 방향으로 안내하는 가이드벽부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 분무 장치에서는 메시 부재의 미세 구멍이 액체 저장 부분, 구멍부 및 가이드벽부로 이루어진다. 분무 시에는 액체 저장부로부터의 액체는 진동원과 메시 부재와의 간극에 유입되고, 또한 메시 부재의 액체 저장 부분에 들어가, 진동원과 메시 부재의 진동 작용에 의해 액체 저장 부분의 액체는 구멍부로부터 미세 액적으로서 토출된다. 토출된 미세 액적은 가이드벽부에 의해 토출 방향으로 안내되어, 분무된다. 여기에, 미세 액적은 가이드벽부에서 토출 방향으로 지향성 좋게 안내되기 때문에, 인접하는 구멍부로부터 토출된 액적이 재결합하기 어렵고, 분무화면에도 부착되기 어렵다. 또한, 액적의 재결합이 억제되기 때문에, 미세 구멍의 밀도를 높게 할 수 있다.

또, 메시 부재의 미세 구멍에서의 액체 저장 부분의 횡단면을 원형으로 하여, 그 액체 저장 부분의 깊이를 진동원의 진폭 이상으로 하는 동시에, 그 입구 부분에서의 직경을 원형의 구멍부의 직경에 대하여 10배 이하로 함으로써, 한층 더 효율적이고 안정된 분무를 실현할 수 있다. 예컨대, 진동원의 진폭이 10 ㎛이면 횡단면이 원형인 액체 저장 부분의 깊이는 10 ㎛ 이상으로 하고, 원형의 구멍부의 직경이 3 ㎛이면 액체 저장 부분의 입구 부분에서의 직경은 30 ㎛ 이하로 한다.

또한, NiPd 합금을 사용하여 일렉트로포밍(electroforming)에 의해 메시 부재를 형성함으로써, 충분한 강도를 유지하면서 미세 구멍의 밀도를 한층 더 올릴 수 있어, 내식성도 향상된다.

이하, 본 발명에 기초한 실시예에 관해서 설명한다.

우선, 본 발명에 기초한 실시예에 따른 액체 분무 장치의 외관의 구성에 관해서 도 1을 참조하여 설명한다. 액체 분무 장치는 전원 스위치(21)를 구비하는 동시에 전지나 전기 회로 등을 내장하는 본체부(20)와, 이 본체부(20)에 착탈 가능하게 부착되는 병 유닛(30)으로 구성된다.

병 유닛(30)은 도 2(사시도), 도 3(종단면도), 도 4(주요부의 일부 파단 사시도), 도 5(주요부의 일부 파단 분해 사시도) 및 도 6(주요부의 확대 종단면도)에 도시한 바와 같은 구조이다.

이 병 유닛(30)은 액체(약액)(L)를 저장하는 액체 저장부(병부)(31)와, 이 병부(31)의 약액(L)이 선단부(41)에 공급되는 진동원(혼 진동자)(40)과, 이 혼 진동자(40)의 선단부(41)의 단부면에 접촉하여 배치되고 다수의 미세 구멍이 형성되어 있는 메시 부재(1)를 구비한다.

병부(31)는 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 저면이 경사져 있어, 끝이 좁은 선단 개구(32)가 혼 진동자(40)의 선단부(41)에 대향하고 있다. 병부(31)에는 일체화된 2개의 캡(35, 36)이 착탈 가능하게 부착되어 있다. 캡(35)은 병부(31)에 설치된 주액구(33)를 개폐하기 위한 것으로, 캡(36)은 선단 개구(32)와 반대측에 설치된 세정용의 개구(부호는 붙이지 않음)를 개폐하기 위한 것이다. 캡(35, 36)을 모두 벗기면, 병부(31)의 내부의 세정을 용이하게 행할 수 있다.

병부(31)는 상기 장치를 혼 진동자(40)측으로 기울인 통상의 분무 상태(도 7에 도시하는 경사 상태)에서는 액체(L)가 혼 진동자(40)의 선단부(41)의 단부면과 메시 부재(1)의 접촉부(분무화부) 근방까지 도달하고, 상기 장치를 수평 상태(도 3에 도시하는 수평 상태)로 유지했을 때에는 액체(L)가 분무화부 근방에 도달하지 않도록 형성되어 있다. 여기서는, 병부(31)는 대용량 부분(B)과, 이 대용량 부분(B)에 개구(32)를 통하여 연통하여, 혼 진동자(40)의 선단부(41)에 대향하는 소용량 부분(b)으로 이루어진다. 소용량 부분(b)은 그 속에 저장된 액체(L')가 분무화부 근방에 접촉하도록 형성되어 있다. 즉, 소용량 부분(b)은 그 약액(L')이 소량 분무화부에 도달하도록 용량이 설정되어 있다.

이 실시예의 병 유닛(30)에 있어서는, 분무화된 약액을 분무하는 개구부(메시 캡 부착부)(60)의 내벽(62)(도 4 참조)과 혼 진동자(40)의 선단부(41) 사이의 환형의 공간이 소용량 부분(b)으로 되어 있다. 따라서, 병부(31)의 대용량 부분(B)에서 소용량 부분(b)으로 유입된 약액(L')은 선단부(41)의 주위에 부착된다. 내벽(62)과 혼 진동자(40) 선단부(41)의 간격은 대용량 부분(B)의 약액(L)이 없어지기 직전의 미소량일 때에 소용량 부분(b)의 약액(L')이 분무화부 근방까지 메시 부재(1)와 선단부(41) 사이의 표면 장력에 의해 공급되도록 설정되어 있다.

또한, 병부(31)는 통상의 분무시(도 7의 경사 상태) 이외의 임시로 배치된 때의 자세(도 3에 도시하는 수평 상태)에 있어서, 대용량 부분(B)의 약액(L)이 일정량 이하가 되었을 때에, 대용량 부분(B)의 약액(L)과 소용량 부분(b)의 약액(L')이 분리되도록 형성되어 있다. 즉, 소용량 부분(b)이 대용량 부분(B)보다도 높은 위치에 있기 때문에, 대용량 부분(B)에 약액(L)이 가득히 들어가 있지 않고, 더구나 액면이 개구(32)보다도 밑으로 위치하는 경우, 소용량 부분(b)의 약액(L')이 혼 진동자(40)의 선단부(41)의 주위에 아주 적은 양만 남을 뿐, 다른 약액(L)은 대용량 부분(B)에 저장된다.

또, 병부(31)에 캡(35, 36)을 부착하고 개구부(60)에 후술하는 메시 캡(55)을 부착한 상태에서는, 병부(31)의 내부는 캡(35)에 형성된 외기 도입용의 구멍을 제외하고 액체 밀폐로 유지된다.

한편, 도 5를 참조하여 병부(31)의 개구(32)에 대향하는 혼 진동자(40)는 병 유닛(30)의 개구부(60)의 아래쪽에 부착되고, 이 혼 진동자(40)의 상측에는 개구부(60)에 메시 캡(55)이 착탈 가능하게 부착되어 있다. 혼 진동자(40)의 선단부(41) 상의 메시 부재(1)는 한쪽의 지지 부재(50)와 다른쪽의 지지 부재(52) 사이에 끼워져 선단부(41)의 단부면에 접촉 상태로 고정되어 있다. 맞물림 상태의 양 지지 부재(50, 52)는 환형 밀폐 지지 패킹(51)에 의해 메시 캡(55)에 부착되어 있다.

그 밀폐 지지 패킹(51)의 내주부가 지지 부재(50, 52)에 맞물리고, 외주부가 메시 캡(55)에 맞물림으로써, 밀폐 지지 패킹(51)에 의해 지지 부재(50, 52)와 메시 캡(55)과의 공극이 밀폐된다. 또한, 메시 캡(55)과 개구부(60) 사이에는 링형의 액체 밀봉 패킹(56)이 설치되고, 이 액체 밀봉 패킹(56)에 의해 메시 캡(55)과 개구부(60) 사이의 공극이 밀폐된다. 이 때문에, 병부(31) 내의 약액(L, L')은 양 패킹(51, 56)에 의해 개구부(60)로부터 외부로 새지 않도록 유지된다. 이에 따라, 분무 장치를 기울인 경우라도 병부(31) 내의 약액(L, L')이 외부로 새는 일이 없어, 취급성이 향상된다.

또한, 도 4를 참조하여 병 유닛(30)의 개구부(60)에는 메시 캡(55)에 형성된 맞물림 네일부(nail; 도시하지 않음)를 끼워 넣는 맞물림부(61)가 형성되어, 개구부(60)와 메시 캡(55)을 맞물리게 하여 메시 캡(55)을 고정하도록 되어 있다.

메시 부재(1)는 혼 진동자(40)의 선단부(41)의 단부면에 적절한 힘으로 접촉시켜 둘 필요가 있지만, 각 부품의 치수 변동이나 조립 변동 등에 의해 압박력에 차이가 생기기 때문에, 이들의 변동을 흡수해야 한다. 여기서는, 메시 부재(1)를 사이에 끼운 지지 부재(50, 52)가 밀폐 지지 패킹(51)에 의해 지지된 구조이기 때문에, 즉 메시 부재(1)는 밀폐 지지 패킹(51)에 의해 혼 진동자(40)의 선단부(41)의 단부면에 접촉하기 때문에, 밀폐 지지 패킹(51) 자체의 탄성에 의해 변동을 흡수할 수 있어, 메시 부재(1)와 선단부(41)의 단부면과의 안정적인 위치 관계를 유지할 수 있다.

메시 부재(1), 지지 부재(50, 52), 밀폐 지지 패킹(51), 액체 밀봉 패킹(56)을 일체로 부착한 메시 캡(55)은 개구부(60)에 착탈 가능하게 부착되지만, 메시 부재(1)가 메시 캡(55)에 부착되어 있기 때문에, 메시 캡(55)을 개구부(60)로부터 제거함으로써 메시 부재(1)의 세정 등 손질할 때의 취급이 간편해진다.

또, 이 실시예에서는 밀폐 지지 패킹(51)과 액체 밀봉 패킹(56)은 다른 부품으로 되어 있지만, 양 패킹(51, 56)은 일체로 형성하더라도 좋고, 혹은 지지 부재(50, 52) 또는 메시 캡(55)과 일체 성형 등에 의해 형성하더라도 좋다. 이 경우, 부품 개수가 줄어들어, 조립이 보다 용이해진다. 또한, 양 패킹(51, 56)은 상기와 동등한 효과를 얻을 수 있는 것이면, 그 재질이나 형상에 제한은 없다.

이 병 유닛(30)을 본체부(20)에 부착한 액체 분무 장치를 책상 등에 놓아 둔 상태에서는, 도 3과 같이 병 유닛(30)은 수평이 되어, 병부(31) 내의 약액(L)은 저부에 괴어 있다. 분무 시에 장치를 손으로 쥐고 혼 진동자(40)측으로 기울이면 도 7과 같이 병 유닛(30)이 기울어, 병부(31)의 대용량 부분(B)의 약액(L)이 선단 개구(32)로부터 소용량 부분(b)에 유입한다. 이 소용량 부분(b)의 약액(L')은 혼 진동자(40)의 선단부(41)와 메시 부재(1)의 접촉부 근방에 도달한다.

여기서 본체부(20)의 전원 스위치(21)를 누르면, 혼 진동자(40)가 초음파 진동하여, 메시 부재(1)와 혼 진동자(40)의 선단부(41)의 초음파 진동에 의해, 소용량 부분(b)의 약액(L')이 메시 부재(1)까지 공급되고, 약액(L')이 메시 부재(1)의 미세 구멍으로부터 액적으로서 방출되어, 개구부(60)로부터 분무된다. 이 분무 중에는 소용량 부분(b)에서 약액(L')이 소량씩 메시 부재(1)까지 안정적으로 공급된다.

병부(31)의 대용량 부분(B)의 약액(L)이 미소량이 되어도(도 7 참조), 소용량 부분(b)의 약액(L')은 상기한 바와 같이 혼 진동자(40)의 선단부(41)와 내벽(62)의 표면 장력에 의해 분무화부 근방까지 상승하고, 또 혼 진동자(40)의 진동에 의해 메시 부재(1)까지 공급된다.

한편, 통상의 사용시 이외의 예컨대, 일시적으로 분무 동작을 중지하거나, 분무 장치를 탁상 등에 놓아 둔 경우, 병부(31)의 대용량 부분(B)에 거의 가득 약액(L)이 들어가 있는 경우 이외에는, 소용량 부분(b)의 약액(L')은 내벽(62)에 부착되는 정도의 아주 적은 양을 남기고, 대용량 부분(B)에 저장된다. 따라서, 전원 스위치(21)를 끄는 것을 잊은 경우 등이라도 약액이 쓸데없이 소비되지 않는다. 또한, 약액이 없어졌을 때의 오토 파워 오프 기능과 조합시키면, 전지의 쓸데없는 소비도 막을 수 있다.

또한, 통상의 분무시 이외일 때(도 3에 도시하는 수평 상태일 때)는 혼 진동자(40)의 선단부(41)와 메시 부재(1)의 접촉부에는 약액이 공급되지 않기 때문에, 즉 메시 부재(1)에는 약액이 없기 때문에, 약액이 스며 나오거나 액체의 누설도 생기지 않는다. 물론, 상기한 바와 같이 병부(31)의 약액(L, L')이 외부로 새는 일도 없다. 이에 의해, 분무 장치의 취급성이 향상된다.

다음에, 도 8∼16을 참조하여 본 실시예에 따른 메시 부재에 설치되는 미세 구멍의 형상에 관해서 설명한다. 우선, 도 8에 도시하는 메시 부재(1A)에는 다수의 미세 구멍(2)이 형성되어 있고, 그 미세 구멍(2)은 진동원(40)의 선단부(41)의 단부면측에 형성된 액체 저장 부분(3a)과, 이 액체 저장 부분(3a)의 액체를 미세 액적(10)으로서 토출하는 구멍부(4a)와, 이 구멍부(4a)에서 토출된 미세 액적(10)을 토출 방향(화살표 방향)으로 안내하는 가이드벽부(5a)로 이루어져 있다. 여기서는, 액체 저장 부분(3a)은 원주 형상이고, 구멍부(4a)는 원형이며, 가이드벽부(5a)는 역원추절두형이다.

한편, 도 9에 도시하는 메시 부재(1B)는 메시 부재(1A)의 종단면 형상과 반대의 종단면 형상이고, 그 미세 구멍(2)은 역원추절두형의 액체 저장 부분(3b)과, 원형의 구멍부(4b)와, 원주 형상의 가이드벽부(5b)로 이루어져 있다. 이 메시 부재(1B)의 각부의 치수 예를 나타내면, 메시 부재(1B)의 두께(D)는 20 ㎛, 액체 저장 부분(3b)의 입구 부분에서의 직경(R)은 20∼25 ㎛, 구멍부(4b)의 직경(d)은 3 ㎛, 가이드벽부(5b)를 형성하는 공간의 출구 부분에서의 직경(W)은 20∼25 ㎛, 액체 저장 부분(3b){즉 미세 구멍(2)}의 피치(P)는 40 ㎛이다. 물론, 이 치수는 한 가지 예이며, 메시 부재(1B)의 전체의 크기 등에 따라 적절하게 변경하면 좋고, 상기 메시 부재(1A)나, 후술하는 메시 부재(1C∼1I)도 동일하다.

이들 메시 부재(1A, 1B) 어느 것에서나, 액체 저장부로부터 공급된 액체(약액)는 액체 저장 부분(3a, 3b)으로 들어가, 진동원과 메시 부재(1A, 1B)의 진동 작용에 의해 구멍부(4a, 4b)에서 미세 액적(10)으로 토출되고, 토출된 미세 액적(10)은 가이드벽부(5a, 5b)에 의해 토출 방향(화살표 방향)으로 지향성 좋게 안내된다. 따라서, 인접하는 구멍부(4a, 4b)에서 각각 토출된 미세 액적(10)이 재결합하기 어렵고, 미세 액적(10)이 메시 부재의 분무화면(표면)에도 부착되기 어려워져, 입자 지름이 큰 액적이 생기거나, 분무의 기세가 떨어지거나 하는 문제가 해결된다. 또한, 미세 액적(10)이 재결합하기 어렵기 때문에, 미세 구멍(2)의 밀도를 높일 수 있다. 이에 의해, 보다 효율적이고 안정적인 분무를 실현할 수 있다.

도 10에 도시하는 메시 부재(1C)의 미세 구멍(2)은 원주 형상의 액체 저장 부분(3c)과, 원형의 구멍부(4c)와, 역원추절두형의 가이드벽부(5c)로 이루어져 있다. 도 11에 도시하는 메시 부재(1D)는 메시 부재(1C)의 종단면 형상과 거의 반대의 종단면 형상이고, 미세 구멍(2)은 원추절두형의 액체 저장 부분(3d)과, 원형의 구멍부(4d)와, 원주 형상의 가이드벽부(5d)로 이루어져 있다.

도 12의 메시 부재(1E)의 미세 구멍(2)은 원주 형상의 액체 저장 부분(3e)과, 원형의 구멍부(4e)와, 종단면이 U자형인 가이드벽부(5e)로 이루어져 있고, 이것과 반대로 도 13의 메시 부재(1F)의 미세 구멍(2)은 종단면이 역U자형인 액체 저장 부분(3f)과, 원형의 구멍부(4f)와, 원주 형상의 가이드벽부(5f)로 이루어져 있다.

또한, 도 14의 메시 부재(1G)의 미세 구멍(2)은 원주 형상의 액체 저장 부분(3g)과, 원형의 구멍부(4g)와, 원주 형상의 가이드벽부(5g)로 이루어져 있고, 도 15의 메시 부재(1H)는 원추절두형의 액체 저장 부분(3h)과, 원형의 구멍부(4h)와, 역원추절두형의 가이드벽부(5h)로 이루어져 있다.

또한, 도 16의 메시 부재(1I)는 본체(8)와 원주 형상의 돌출부(9)로 이루어져 있고, 미세 구멍(2)은 본체(8)에 형성된 원주 형상의 액체 저장 부분(3i)과, 본체(8)에 형성된 구멍부(4i)와, 본체(8)로부터 돌출부(9)에 걸쳐서 형성된 역원추절두형의 가이드벽부(5i)로 이루어져 있다.

물론, 도 8 내지 도 16에 도시하는 메시 부재(1C∼1I)에서도 상기한 바와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 도 8∼도 16에 도시하는 메시 부재(1A∼1I)에서의 미세 구멍(2)의 형상은 한 가지 예이며, 동일한 작용 효과를 얻을 수 있는 것이면 그 외의 형상을 도입하거나, 형상을 조합시키거나, 임의로 선정할 수 있다. 또한, 메시 부재(1A∼1I)를 NiPd 합금의 일렉트로포밍에 의해 형성하면, 충분한 강도를 유지하면서 미세 구멍(2)의 밀도를 한층 더 올릴 수 있어, 내식성도 향상된다.

이상, 본 발명에 따르면, 장치를 진동원 측으로 기울인 통상의 분무 상태에서는 액체 저장부의 액체가 진동원의 선단부와 메시 부재의 접촉부 근방에 직접 공급되기 때문에, 특별한 급액 수단을 필요로 하지 않고, 저렴하고, 신뢰성·내구성도 높아질뿐만 아니라, 손질 등의 조작도 간편하다.

또한, 본 발명에 따르면, 메시 부재를 사이에 끼운 양 지지 부재가 메시 캡에 패킹에 의해 부착되고, 또 메시 캡은 별도의 패킹을 끼워 개구부에 부착되어 있기 때문에, 액체 저장부의 액체가 개구부에서 외부로 새는 일이 없어, 취급성이 향상된다.

또한, 본 발명에 따르면, 메시 부재의 미세 구멍이 액체 저장 부분, 구멍부 및 가이드벽부로 이루어져 있어서, 구멍부로부터 토출된 미세 액적이 가이드벽부에 의해 토출 방향으로 지향성 좋게 안내되기 때문에, 인접하는 구멍부로부터 토출된 미세 액적이 재결합하기 어렵고, 미세 액적이 분무화면에 부착되기 어려워진다. 게다가, 미세 액적의 재결합이 억제되기 때문에, 미세 구멍의 밀도를 높게 할 수 있어, 보다 효율적이고 안정적인 분무를 실현할 수 있다.

또, 본 명세서에 개시한 실시예는 모든 점에서 예시로서 제한적이 아닌 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 기술적 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해서 획정되고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함될 것이 의도된다.

본 발명은, 저장한 약액을 분무화시키는 초음파 메시식 액체 분무 장치에 관한 것이며, 액체 저장부로부터 분무화부로의 액체의 공급 구조를 간소화한 것을 제공한다. 또한, 본 발명은 장치의 경사 정도에 관계없이 액체 누설을 없애는 것을 실현하는 액체 분무 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 강도 열화를 초래하는 일없이 미세 구멍의 고밀도화를 실현하는 한편, 액적의 재결로나 분무화면에의 액적 부착을 방지하는 메시 부재를 구비한 액체 분무 장치를 제공한다.

Claims

액체(L)를 저장하는 액체 저장부(31)와, 이 액체 저장부(31)의 액체(L)가 선단부(41)에 공급되는 진동원(40)과, 이 진동원(40)의 선단부(41)의 단부면에 접촉하여 배치되고 다수의 미세 구멍(2)이 형성되어 있는 메시 부재(1)를 구비하여, 액체 저장부(31)의 액체(L)를 진동원(40)과 메시 부재(1)의 진동 작용에 의해 분무화하는 액체 분무 장치로서,

상기 액체 저장부(31)는 상기 장치를 진동원(40) 측으로 기울였을 때에 액체(L)가 진동원(40)의 선단부(41)와 메시 부재(1)의 접촉부 근방까지 도달하고, 상기 장치를 수평상태로 유지했을 때는 액체(L)가 상기 접촉부 근방에 도달하지 않도록 형성되어 있는 액체 분무 장치.
제1항에 있어서, 상기 액체 저장부(31)는 대용량 부분(B)과, 이 대용량 부분(B)에 연통하여, 상기 진동원(40)의 선단부(41)에 대향하는 소용량 부분(b)으로 이루어지고, 소용량 부분(b)은 그 액체(L)가 진동원(40)의 선단부(41)와 메시 부재(1)의 접촉부 근방에 접촉하도록 형성되어 있는 액체 분무 장치.
제2항에 있어서, 상기 액체 저장부(31)는 상기 장치를 수평 상태로 한 경우에 있어서, 대용량 부분(B)의 액체(L)가 일정량 이하가 되었을 때에 대용량 부분(B)의 액체(L)와 소용량 부분(b)의 액체(L')를 분리하도록 형성되어 있는 액체 분무 장치.
제1항에 있어서, 분무화된 약액을 분무하는 개구부(60)와, 이 개구부(60)에 부착되는 메시 캡(55)을 더 구비하고, 상기 메시 부재(1)는 한쪽의 지지 부재(50)와 다른쪽의 지지 부재(52) 사이에 끼워져 진동원(40)의 선단부(41)의 단부면에 접촉 상태로 고정되며, 양 지지 부재(50, 52)는 상기 메시 캡(55)에 패킹(51)에 의해 일체로 부착되고, 이 메시 캡(55)은 별도의 패킹(56)을 끼워 개구부에 부착되어 있는 액체 분무 장치.
액체(L)를 저장하는 액체 저장부(31)와, 이 액체 저장부(31)의 액체(L)가 선단부(41)에 공급되는 진동원(40)과, 이 진동원(40)의 선단부(41)의 단부면에 접촉하여 배치되고 다수의 미세 구멍(2)이 형성되어 있는 메시 부재(1)를 구비하여, 액체 저장부(31)의 액체(L)를 진동원(40)과 메시 부재(1)의 진동 작용에 의해 분무화하는 액체 분무 장치로서,

분무화된 약액을 분무하는 개구부(60)와, 이 개구부(60)에 부착되는 메시 캡(55)을 구비하고, 상기 메시 부재(1)는 한쪽의 지지 부재(50)와 다른쪽의 지지 부재(52) 사이에 끼워져 진동원(40)의 선단부(41)의 단부면에 접촉 상태로 고정되며, 양 지지 부재(50, 52)는 상기 메시 캡(55)에 패킹(51)에 의해 일체로 부착되고, 이 메시 캡(55)은 별도의 패킹(56)을 끼워 개구부에 부착되는 액체 분무 장치.
제5항에 있어서, 상기 양 패킹(51, 56)은 일체로 형성되는 액체 분무 장치.
제5항에 있어서, 상기 양 패킹(51, 56)은 지지 부재(50, 52), 메시 캡(55) 또는 액체 저장부(31)와 일체 성형에 의해 형성되는 액체 분무 장치.
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