(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022190809
(43)【公開日】2022-12-27
(54)【発明の名称】超音波霧化分離装置
(51)【国際特許分類】
B05B 17/06 20060101AFI20221220BHJP
【ＦＩ】
B05B17/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021099254
(22)【出願日】2021-06-15
(71)【出願人】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147304
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 知哉
(74)【代理人】
【識別番号】100148493
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 浩二
(72)【発明者】
【氏名】松浦 恭子
(72)【発明者】
【氏名】鎌田 豪
(72)【発明者】
【氏名】井出 哲也
(72)【発明者】
【氏名】越智 奨
(72)【発明者】
【氏名】濱田 洋香
【テーマコード（参考）】
4D074
【Ｆターム（参考）】
4D074AA10
4D074BB03
4D074BB06
4D074DD02
4D074DD22
4D074DD34
4D074DD43
4D074DD52
(57)【要約】
【課題】安定して超音波霧化を起こすことができる超音波霧化分離装置を提供する。
【解決手段】超音波霧化分離装置は、少なくとも第１液体を含む混合液を貯留し、前記混合液が流下する流下口を有する貯留槽と、前記混合液に超音波を照射する振動子を含み、前記超音波によって、前記流下口から流下した前記混合液に含まれる前記第１液体の少なくとも一部を霧化分離させる超音波付与部と、前記振動子および前記混合液に接触して設けられ、前記超音波を伝播する超音波伝播部材と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】超音波霧化分離装置は、少なくとも第１液体を含む混合液を貯留し、前記混合液が流下する流下口を有する貯留槽と、前記混合液に超音波を照射する振動子を含み、前記超音波によって、前記流下口から流下した前記混合液に含まれる前記第１液体の少なくとも一部を霧化分離させる超音波付与部と、前記振動子および前記混合液に接触して設けられ、前記超音波を伝播する超音波伝播部材と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも第１液体を含む混合液を貯留し、前記混合液が流下する流下口を有する貯留槽と、
前記混合液に超音波を照射する振動子を含み、前記超音波によって、前記流下口から流下した前記混合液に含まれる前記第１液体の少なくとも一部を霧化分離させる超音波付与部と、
前記振動子および前記混合液に接触して設けられ、前記超音波を伝播する超音波伝播部材と、
を備える、超音波霧化分離装置。
前記混合液に超音波を照射する振動子を含み、前記超音波によって、前記流下口から流下した前記混合液に含まれる前記第１液体の少なくとも一部を霧化分離させる超音波付与部と、
前記振動子および前記混合液に接触して設けられ、前記超音波を伝播する超音波伝播部材と、
を備える、超音波霧化分離装置。
【請求項2】
前記超音波付与部は、筐体を含み、
前記振動子は、前記筐体に形成された孔部を臨むように設けられており、
前記超音波伝播部材は、前記孔部に設けられている、
請求項１に記載の超音波霧化分離装置。
前記振動子は、前記筐体に形成された孔部を臨むように設けられており、
前記超音波伝播部材は、前記孔部に設けられている、
請求項１に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項3】
前記超音波伝播部材は、前記超音波を伝播する伝播液と、前記伝播液を前記孔部に留める封止部材と、を含む、
請求項２に記載の超音波霧化分離装置。
請求項２に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項4】
前記封止部材は、薄膜である、請求項３に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項5】
前記薄膜を、前記筐体に固定する固定部を含む、請求項４に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項6】
前記超音波伝播部材は、前記超音波を伝播する伝播液と、前記伝播液を覆う被膜とを含む、請求項２に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項7】
前記超音波伝播部材は、前記超音波を伝播する伝播液と、前記伝播液が含浸された多孔体とを含む、請求項２に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項8】
前記振動子は、前記流下口と対向している、請求項１～７のいずれか１項に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項9】
前記振動子は、パッキンに保持されており、
前記パッキンは、前記筐体に密着されている、請求項２～８のいずれか１項に記載の超音波霧化分離装置。
前記パッキンは、前記筐体に密着されている、請求項２～８のいずれか１項に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項10】
少なくとも第１液体を含む混合液を貯留し、前記混合液が流下する流下口を有する貯留槽と、
前記混合液に超音波を照射する振動子を含み、前記超音波によって、前記流下口から流下した前記混合液に含まれる前記第１液体の少なくとも一部を霧化分離させる超音波付与部と、を備え、
前記超音波付与部は、筐体を含み、
前記振動子は、前記筐体に形成された孔部に設けられており、
さらに、前記孔部の空気を除去する除去手段を備える、超音波霧化分離装置。
前記混合液に超音波を照射する振動子を含み、前記超音波によって、前記流下口から流下した前記混合液に含まれる前記第１液体の少なくとも一部を霧化分離させる超音波付与部と、を備え、
前記超音波付与部は、筐体を含み、
前記振動子は、前記筐体に形成された孔部に設けられており、
さらに、前記孔部の空気を除去する除去手段を備える、超音波霧化分離装置。
【請求項11】
前記除去手段は、前記孔部に連通する管と、前記管を介して前記孔部の流体を吸引するポンプと、を備える、請求項１０に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項12】
少なくとも第１液体を含む混合液を貯留し、前記混合液が流下する流下口を有する貯留槽と、
前記混合液に超音波を照射する振動子を含み、前記超音波によって、前記流下口から流下した前記混合液に含まれる前記第１液体の少なくとも一部を霧化分離させる超音波付与部と、を備え、
前記超音波付与部は、筐体を含み、
前記振動子は、前記筐体の壁面に形成された孔部を臨むように設けられており、
前記筐体の壁面の法線方向が、前記混合液が流下する流下方向に対して傾いている、超音波霧化分離装置。
前記混合液に超音波を照射する振動子を含み、前記超音波によって、前記流下口から流下した前記混合液に含まれる前記第１液体の少なくとも一部を霧化分離させる超音波付与部と、を備え、
前記超音波付与部は、筐体を含み、
前記振動子は、前記筐体の壁面に形成された孔部を臨むように設けられており、
前記筐体の壁面の法線方向が、前記混合液が流下する流下方向に対して傾いている、超音波霧化分離装置。
【請求項13】
前記貯留槽における前記流下口が設けられた壁面の法線方向は、前記流下方向に対して傾いている、
請求項１２に記載の超音波霧化分離装置。
請求項１２に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項14】
前記振動子は、前記流下口と対向している、請求項１３に記載の超音波霧化分離装置。
【請求項15】
前記貯留槽における前記流下口が設けられた壁面の法線方向は、前記流下方向と同方向であり、
前記振動子から照射された超音波を前記流下口の方向に反射する反射板を備える、
請求項１２に記載の超音波霧化分離装置。
前記振動子から照射された超音波を前記流下口の方向に反射する反射板を備える、
請求項１２に記載の超音波霧化分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、超音波霧化分離装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、底部に超音波を照射する振動子を固定した外側容器と、外側容器に入れた伝達液体と、外側容器の内側に所定の間隔を開けて装着し、振動子の対向する部分にホーン形状の突出部を形成した内側容器と、内側容器に入れた混合液体とからなることを特徴とする超音波霧化分離装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－１１３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
超音波を液体に効率よく付与するためには、振動子と混合液体との間の空気が存在する場合、この空気により超音波の伝達が阻害され、超音波霧化が起こらない場合がある。
本開示は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、安定して超音波霧化を起こすことができる超音波霧化分離装置を提供することを目的とする。
本開示は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、安定して超音波霧化を起こすことができる超音波霧化分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一形態の超音波霧化分離装置は、少なくとも第１液体を含む混合液を貯留し、前記混合液が流下する流下口を有する貯留槽と、前記混合液に超音波を照射する振動子を含み、前記超音波によって、前記流下口から流下した前記混合液に含まれる前記第１液体の少なくとも一部を霧化分離させる超音波付与部と、前記振動子および前記混合液に接触して設けられ、前記超音波を伝播する超音波伝播部材と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第１実施形態の超音波霧化分離装置を模式的に図示する図である。
【図2】超音波霧化分離装置の第1変形例を説明するための図である。
【図3】超音波霧化分離装置の第２変形例を説明するための図である。
【図4】超音波霧化分離装置の第３変形例を説明するための図である。
【図5】第２実施形態の超音波霧化分離装置を模式的に図示する図である。
【図6】第３実施形態の超音波霧化分離装置を模式的に図示する図である。
【図7】超音波霧化分離装置の第４変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下に説明する実施形態は、本開示の単なる例示である。本開示は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【0008】
【0009】
図１に図示される第１実施形態の超音波霧化分離装置１は、混合液９１に含まれる分離成分の少なくとも一部を霧状に霧化して分離成分の少なくとも一部を混合液９１に含まれる他成分から分離する。他成分から分離される分離成分は、混合液９１に含まれる分離成分の全部である場合もあるし、混合液９１に含まれる分離成分の一部である場合もある。空気中の水分を吸湿する調湿システムに超音波霧化分離装置１が組み込まれた場合は、超音波霧化分離装置１は、吸湿された水分の量と概ね同じ量の水分を分離成分として分離する。
【0010】
図１に図示されるように、超音波霧化分離装置１は、外部容器１０、超音波発生機構２０、内部容器３０および超音波伝播部材４０を備える。
【0011】
外部容器１０は、例えば、混合液９１を貯留する貯留槽である。超音波霧化分離装置１において、外部容器１０から流下された混合液９１により液柱９２が形成される。
【0012】
超音波発生機構２０は、超音波９３を発生し、発生した超音波９３を外部容器１０に貯留された混合液９１に付与する。混合液９１に付与された超音波９３は、混合液９１の中を伝播して液柱９２に至り、液柱９２を構成する混合液９１を霧化して液柱９２から分離成分を含むミスト９４を放出させる。ミスト９４は、微小な液滴である。これらにより、超音波霧化分離装置１は、混合液９１への超音波９３の付与により、混合液９１に含まれる分離成分を混合液９１に含まれる他成分から霧化分離させる。
【0013】
１．２ 外部容器
図１に図示されるように、外部容器１０は、側壁１０ａ、底１０ｂを有する。底１０ｂは、流下口１０ｃを備える。混合液９１は、流下口１０ｃから流下される。流下された混合液９１は、液柱９２を形成する。
図１に図示されるように、外部容器１０は、側壁１０ａ、底１０ｂを有する。底１０ｂは、流下口１０ｃを備える。混合液９１は、流下口１０ｃから流下される。流下された混合液９１は、液柱９２を形成する。
【0014】
混合液９１の流下は、混合液９１の自重により行われる。すなわち、混合液９１の流下は、混合液９１の自由落下である。このため、液柱９２は、鉛直方向に延びる。
【0015】
このような液柱９２の形成によれば、液柱９２を形成するために必要なエネルギーを小さくすることができ、超音波霧化分離装置１の霧化効率を高くすることができる。また、位置合わせの精度が低くなることを許容することができる。
【0016】
液柱９２は、鉛直方向に連続するひとつの液柱であってもよいし、破断されて鉛直方向に互いに分断された複数の液柱片の集合であってもよい。
【0017】
流下口１０ｃは、混合液９１を通過させる底１０ｂに形成された孔である。当該孔は、例えば、円形状の平面形状を有する。混合液９１を流下させることができる限り、当該孔が、円形状の平面形状以外の平面形状を有してもよい。例えば、当該孔が、楕円形状、四角形状又は多角形状の平面形状を有してもよい。当該孔は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の径を有する。混合液９１を流下させることができる限り、当該孔が、１ｍｍより小さい又は５ｍｍより大きい径を有してもよい。
【0018】
外部容器１０に、混合液９１を外部から供給するための液供給口が形成されてもよい。外部容器１０が液供給口を開閉する蓋を備えてもよい、混合液９１が外部から供給されない場合には、液供給口は蓋により閉じられてもよい。
【0019】
１．３ 超音波発生機構
図１に図示されるように、超音波発生機構２０は、発振回路２１、電源２２及び振動子２３を備える。
図１に図示されるように、超音波発生機構２０は、発振回路２１、電源２２及び振動子２３を備える。
【0020】
電源２２は、発振回路２１に電力を供給する。
【0021】
発振回路２１は、供給された電力を使用して動作する。発振回路２１は、駆動信号を発振し、発振した駆動信号を振動子２３に供給する。
【0022】
振動子２３は、供給された駆動信号に応じた超音波９３を発生する。超音波９３は、振動子２３の放射面２３ａから放射される。振動子２３は、例えば、平板状の形状を有する。振動子２３の形状は、特振動子２３が混合液９１に超音波９３を付与することができる限り、平板状の形状以外の形状を有してもよい。例えば、振動子２３が、レンズ状の形状を有してもよい。超音波９３は、望ましくは、１ＭＨｚ以上５ＭＨｚ以下の周波数を有する。
【0023】
振動子２３は、内部容器３０に備えられる。
【0024】
超音波発生機構２０と、内部容器３０とを組み合わせて、超音波付与部ということができる。
【0025】
１．４ 内部容器
図１に図示されるように、内部容器３０は、側部３０ａ、底部３０ｂを有し、例えば筐体である。底部３０ｂは、外部容器１０の底１０ｂと対向する。内部容器３０の形状は特に限定されないが、例えば、円筒状である。底部３０ｂには、孔部３０ｃが設けられている。底部３０ｂの厚さは、例えば、７ｍｍ程度である。振動子２３は、振動子２３の放射面２３ａが孔部３０ｃを臨むように設けられている。より具体的には、例えば、パッキン３１に取り囲まれた振動子２３は、内部容器３０の内側から固定カバー３２を介してネジ３３でネジ止めされることにより内部容器３０の底部３０ｂに固定されている。これにより、パッキン３１が内部容器３０に密着し、孔部３０ｃから内部容器３０の内部への液漏れを防止することができる。また、放射面２３ａは、外部容器１０の流下口１０ｃと対向する。また、パッキン３１は、例えばゴム等からなり、約５～１０ｍｍの厚さを有する。振動子２３は、例えば直径約１０～２５ｍｍ、厚さ約１ｍｍである。
図１に図示されるように、内部容器３０は、側部３０ａ、底部３０ｂを有し、例えば筐体である。底部３０ｂは、外部容器１０の底１０ｂと対向する。内部容器３０の形状は特に限定されないが、例えば、円筒状である。底部３０ｂには、孔部３０ｃが設けられている。底部３０ｂの厚さは、例えば、７ｍｍ程度である。振動子２３は、振動子２３の放射面２３ａが孔部３０ｃを臨むように設けられている。より具体的には、例えば、パッキン３１に取り囲まれた振動子２３は、内部容器３０の内側から固定カバー３２を介してネジ３３でネジ止めされることにより内部容器３０の底部３０ｂに固定されている。これにより、パッキン３１が内部容器３０に密着し、孔部３０ｃから内部容器３０の内部への液漏れを防止することができる。また、放射面２３ａは、外部容器１０の流下口１０ｃと対向する。また、パッキン３１は、例えばゴム等からなり、約５～１０ｍｍの厚さを有する。振動子２３は、例えば直径約１０～２５ｍｍ、厚さ約１ｍｍである。
【0026】
孔部３０ｃには、超音波伝播部材４０が設けられている。
【0027】
１．５ 超音波伝播部材４０
図１に図示されるように、超音波伝播部材４０は、超音波を伝播する伝播溶液４１と、膜４２とを含む。超音波伝播部材４０は、振動子２３の放射面２３ａと接触する。超音波伝播部材４０は、振動子２３から放射される超音波を混合液９１に伝播する。
図１に図示されるように、超音波伝播部材４０は、超音波を伝播する伝播溶液４１と、膜４２とを含む。超音波伝播部材４０は、振動子２３の放射面２３ａと接触する。超音波伝播部材４０は、振動子２３から放射される超音波を混合液９１に伝播する。
【0028】
伝播溶液４１は、孔部３０ｃを満たしている。伝播溶液４１は振動子２３と接触している。伝播溶液４１は、超音波を伝播させればよく、例えば、水、混合液９１であってもよい。
【0029】
膜４２は、孔部３０ｃを内部容器３０の底部３０ｂの外側から覆うことにより伝播溶液４１を孔部３０ｃ内に留める。
【0030】
超音波伝播部材４０は、伝播溶液４１が振動子２３と接触することにより、振動子２３と接触している。これにより、振動子２３の放射面２３aへの気泡等の付着を防止することができる。これにより、超音波の伝播の阻害を防止し、安定して超音波霧化を起こすとともに、振動子２３の空焚きによる故障を防ぐことができる。
【0031】
１．６ 混合液
混合液９１は、少なくとも第１溶液及び第２溶液を含む。
混合液９１は、少なくとも第１溶液及び第２溶液を含む。
【0032】
第１溶液及び第２溶液は、互いに異なる２種の溶液である。例えば、第１溶液は、他成分を構成する吸湿性物質を含む溶液であり、第２溶液は、分離成分を構成する水を含む溶液である。
【0033】
吸湿性物質は、水に溶解する物質又は水と混和する物質である。吸湿性物質としては、１種の吸湿性物質が単独で使用されてもよいし、２種以上の吸湿性物質が混合されて使用されてもよい。吸湿性物質は、有機材料及び無機材料の片方又は両方を含む。
【0034】
有機材料は、例えば、２価以上のアルコール、ケトン、アミド基を有する有機溶媒、糖類及び保湿化粧品等の原料として用いられる材料からなる群より選択される少なくとも１種を含み、望ましくは、２価以上のアルコール、アミド基を有する有機溶媒、糖類及び保湿化粧品等の原料として用いられる材料からなる群より選択される少なくとも１種を含む。２価以上のアルコール、アミド基を有する有機溶媒、糖類及び保湿化粧品等の原料として用いられる材料は、高い親水性を有する。このため、有機材料がこれらからなる群より選択される少なくとも１種を含む場合は、吸湿性物質の吸湿性を高くすることができる。
【0035】
２価以上のアルコールは、例えば、グリセリン、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ブタントリオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコールからなる群より選択される少なくとも１種を含む。
【0036】
アミド基を有する有機溶媒は、例えば、ホルムアミド及びアセトアミドからなる群より選択される少なくとも１種を含む。
【0037】
糖類は、例えば、スクロース、プルラン、グルコース、キシロース、フラクトース、マンニトール及びソルビトールからなる群より選択される少なくとも１種を含む。
【0038】
保湿化粧品等の原料として用いられる材料は、２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）、ベタイン、ヒアルロン酸及びコラーゲンからなる群より選択される少なくとも１種を含む。
【0039】
無機材料は、例えば、塩化カルシウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、臭化リチウム、臭化カルシウム、臭化カリウム、水酸化ナトリウム及びピロリドンカルボン酸ナトリウムからなる群より選択される少なくとも１種を含む。
【0040】
なお、上記ミスト９４は、例えば、液柱９２から水平方向にずらして配置されたミスト回収槽を設けて回収される。ミスト回収槽には、混合液９１における分離成分が多く含まれており、分離成分を回収することができる。また、液柱９２の混合液９１は、例えば、流下口１０ｃの鉛直下方に配置された混合液回収槽を設けて回収される。混合液回収槽には、多くの分離成分が除去された混合液９１を回収することができる。
【0041】
図２は、超音波霧化分離装置の第１変形例を説明するための図である。より具体的には、第１変形例では、第１実施形態の超音波霧化分離装置１において、超音波伝播部材４０を、超音波伝播部材４０１に変更している。
【0042】
超音波伝播部材４０１は、例えば、伝播溶液４１と、キャップ部４３とを含む、伝播溶液４１は、キャップ部４３により内部容器３０の孔部３０ｃに留められ、振動子２３の放射面２３ａと接触する。つまり、超音波伝播部材４０１は、振動子２３の放射面２３ａと接触する。
【0043】
キャップ部４３は、例えば、内部容器３０の底部３０ｂに固定するための固定部４４と、膜４２とを含む。例えば、孔部３０ｃの下方周辺に底部３０ｂから突出する固定部４４を固定するためのネジ込み部を形成し、このネジ込み部に固定部４４をねじ込むことにより、固定部４４を底部３０ｂに固定することができる。膜４２は、キャップ部４３を底部３０ｂに接続した際に、振動子２３の放射面２３ａと対向する。
【0044】
以上のように、超音波伝播部材４０１は、伝播溶液４１が振動子２３と接触することにより、振動子２３と接触している。これにより、振動子２３の放射面２３ａへの気泡等の付着を防止することができ、超音波の伝播の阻害を防止し、安定して超音波霧化を起こすとともに、振動子２３の空焚きによる故障を防ぐことができる。
【0045】
図３は、超音波霧化分離装置の第２変形例を説明するための図である。より具体的には、第２変形例では、第１実施形態の超音波霧化分離装置１において、超音波伝播部材４０を、超音波伝播部材４０２に変更している。
【0046】
超音波伝播部材４０２は、例えば、伝播溶液４１と、伝播溶液４１を内包する膜４２とを含む。超音波伝播部材４０２は、内部容器３０の孔部３０ｃに挿入され、振動子２３の放射面２３ａに接触している。例えば、超音波伝播部材４０２は、孔部３０ｃにおける径の寸法と略同一にすることにより、孔部３０ｃを超音波伝播部材４０２で満たすことができる。なお、超音波伝播部材４０２は、内部容器３０の底部３０ｂから突出していてもよい。
【0047】
さらに、超音波伝播部材４０２は、例えば、アルギン酸ナトリウムと伝播溶液とを混合した後、塩化カルシウム水溶液に滴下して製造されたものであってもよい。アルギン酸ナトリウムは、塩化カルシウム水溶液と反応することにより、ゲル化し、高分子材料となる。このゲル化したアルギン酸ナトリウムが伝播溶液４１を内包する被膜である膜４２となり、超音波伝播部材４０２を構成する。滴下する量を変えることで超音波伝播部材４０２のサイズを自由に変えることができる。なお、外部容器１０に混合液９１が貯留され、内部容器３０の底部３０ｂが混合液９１の上面以下になった後、膜４２が破れてもよい。
【0048】
以上のように、膜４２は、振動子２３の放射面２３ａと接触する。つまり、超音波伝播部材４０１は、膜４２を介して振動子２３の放射面２３ａと接触する。これにより、振動子２３の放射面２３ａへの気泡等の付着が防止することでき、超音波の伝播の阻害を防止するとともに、振動子２３の空焚きによる故障を防ぐことができる。
【0049】
図４は、超音波霧化分離装置の第３変形例を説明するための図である。より具体的には、第３変形例では、第１実施形態の超音波霧化分離装置１において、超音波伝播部材４０を、超音波伝播部材４０３に変更している。
【0050】
超音波伝播部材４０３は、例えば、液体を吸収する吸液体４４を含む。吸液体４４は、内部容器３０の孔部３０ｃに挿入され、振動子２３の放射面２３ａに接触している。吸液体４４は、例えば、スポンジのような多孔体であることが好ましく、超音波を伝播する材料で形成されることがより好ましい。吸液体４４は、外部容器１０に混合液９１が貯留された際に、接触した混合液９１を吸収する。例えば、吸液体４４は、孔部３０ｃにおける径の寸法と略同一にすることにより、混合液を振動子２３の放射面２３ａに接触させることができる。なお、吸液体４４は、内部容器３０の底部３０ｂから突出していてもよい。さらに、外部容器に混合液を貯留した後は、例えば、吸液体４４に繋げておいた紐等を引っ張って吸液体４４を除去してもよい。
【0051】
以上のように、吸液体４４は、振動子２３の放射面２３ａと接触し、吸収した混合液を放射面２３ａに接触させる。これにより、振動子２３の放射面２３ａへの気泡等の付着が防止することでき、超音波の伝播の阻害を防止するとともに、振動子２３の空焚きによる故障を防ぐことができる。
【0052】
また、第１実施形態においては、超音波伝播部材を用いた例を示したが、例えば、孔部３０ｃに孔部３０ｃに冷凍等により固体状にした伝播液体を挿入しておき、伝播部材を溶解させて、超音波伝播部材の代わりにしてもよい。混合液９１を内部容器の底よりも上方に貯留した後、固体状にした伝播液体を溶解させることにより、孔部３０ｃを伝播液体で満たすことができ、超音波の伝播の阻害を防止するとともに、振動子２３の空焚きによる故障を防ぐことができる。
【0053】
２ 第２実施形態
図５は、第２実施形態の超音波霧化分離装置を模式的に図示する図である。
図５は、第２実施形態の超音波霧化分離装置を模式的に図示する図である。
【0054】
以下では、第２実施形態の超音波霧化分離装置２について説明する。なお、超音波霧化分離装置２において、第１実施形態の超音波霧化分離装置１と同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0055】
超音波霧化分離装置２は、超音波霧化分離装置１において、さらに気泡除去機構５０を有する。気泡除去機構５０は、振動子２３を動作させる前に孔部３０ｃに存在する気泡等の空気を除去する手段である。
【0056】
気泡除去機構５０は、例えば、管５１、ポンプ５２を有する。管５１は、一端が孔部３０ｃに挿入され、他端がポンプ５２に接続されている。ポンプ５２を動作させることにより、孔部３０ｃにおける媒体が吸引され、例えば、振動子２３の放射面２３ａに付着した気泡等の空気を除去することができる。これにより、超音波９３を、混合液９１に効率よく伝播させることができる。なお、管５１は、振動子２３を動作させる前に、管５１の一端を孔部３０ａから外してもよい。これにより、管５１が超音波の伝播を阻害することを防止することができる。
【0057】
３ 第３実施形態
図６は、第３実施形態の超音波霧化分離装置を模式的に図示する図である。
図６は、第３実施形態の超音波霧化分離装置を模式的に図示する図である。
【0058】
以下では、第３実施形態の超音波霧化分離装置３について説明する。なお、超音波霧化分離装置３において、第１実施形態の超音波霧化分離装置１または第２実施形態の超音波霧化分離装置２と同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0059】
超音波霧化分離装置３は、超音波霧化分離装置１において、外部容器１０を外部容器１０１に変更し、内部容器３０を内部容器３０１に変更している。なお、超音波霧化分離装置３においては、超音波伝播部材を設けても、設けなくてもよい。
【0060】
外部容器１０１は、外部容器１０に対して、さらに傾斜面１０１ａを有する。傾斜面１０１ａには、流下口１０ｃが設けられている。
【0061】
傾斜面１０１ａは、例えば、鉛直方向に対して傾いた面である。言い換えれば、傾斜面１０１ａの法線方向は、流下口１０ｃから混合液９１が流下する流下方向に対して傾いている。
【0062】
内部容器３０１は、内部容器３０に対して、さらに傾斜面３０１ａを有する。傾斜面３０１ａには、孔部３０ｃが設けられている。
【0063】
傾斜面３０１ａは、例えば、鉛直方向に対して傾いた面である。言い換えれば、傾斜面３０１ａの法線方向は、流下口１０ｃから混合液９１が流下する流下方向に対して傾いている。
【0064】
また、振動子２３は、傾斜面３０１ａの内側から振動子２３の放射面２３ａが孔部３０ｃを臨むように設けられている。振動子２３の放射面２３ａは、流下口１０ｃと対向している。振動子２３は、第１実施形態と同様にして傾斜面３０１ａに固定することができる。
【0065】
上記の構成によれば、流下口１０ｃから混合液９１が流下して形成された液柱９２に、振動子２３からの超音波９３が伝播することにより、液柱９２からミスト９４を効率よく発生させることができる。また、孔部３０ｃが傾斜面３０１ａに設けられているため、孔部３０ｃに混合液９１が入り込みやすく、気泡等の空気が振動子２３の放射面２３ａに付着を抑制することができる。これにより、超音波の伝播の阻害を防止するとともに、振動子２３の空焚きによる故障を防ぐことができる。
【0066】
図７は、超音波霧化分離装置の第４変形例を説明するための図である。
より具体的には、第４変形例では、第３実施形態の超音波霧化分離装置３において、外部容器１０を外部容器１０２に変更し、さらに超音波を反射する反射板９５を設けている。
より具体的には、第４変形例では、第３実施形態の超音波霧化分離装置３において、外部容器１０を外部容器１０２に変更し、さらに超音波を反射する反射板９５を設けている。
【0067】
反射板９５は、振動子２３からの超音波９３ａを、超音波９３ｂとして流下口１０ｃの方向に反射する。
【0068】
外部容器１０２は、外部容器１０に対して、設けられている流下口１０ｃの位置が異なる。流下口１０ｃは、超音波９３ｂが伝播する位置に設けられる。
【0069】
上記の構成によれば、流下口１０ｃから混合液９１が流下して形成された液柱９２に、振動子２３からの超音波９３ａが反射板９５により反射されて超音波９３ｂが伝播することにより、液柱９２からミスト９４を効率よく発生させることができる。
【0070】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。
【符号の説明】
【0071】
１，２，３ 超音波霧化分離装置、１０，１０１，１０２ 外部容器、１０ｃ 流下口、２０ 超音波発生機構、２３ 振動子、２３ａ 放射面、３０，３０１ 内部容器、３１ パッキン、３２ 固定カバー、３３ ネジ、４０，４０１，４０２，４０３ 超音波伝播部材、５０ 、５１ 管、５２ ポンプ、９１ 混合液、９２ 液柱、９３，９３ａ，９３ｂ 超音波、９４ ミスト、９５ 反射板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】