[發明專利]超聲波振子驅動裝置和網眼式噴霧器

有效

• 申請號: 201780055140.0
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN109689229B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 前田真郎;東鄉秀孝
• 申請（專利權）人: 歐姆龍健康醫療事業株式會社
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;A61M11/00;B05B17/06;B06B1/02
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝;侯劍英

本發明的超聲波振子驅動裝置(60)通過變換電路(63)對具有固有的共振頻率的超聲波振子(40)施加作為驅動電壓的正弦波狀的交變電壓(Va)。具備：第1電流檢測部(65)，其檢測從驅動電壓產生部(62)流向變換電路(63)的第1電流(i1)；以及第2電流檢測部(66)，其檢測從變換電路(63)流向超聲波振子(40)的第2電流(i2)。頻率控制部(61)對驅動電壓產生部(62)進行使矩形波狀的交變電壓(Vg)的頻率變更的控制，以使第1電流(i1)與第2電流(i2)之間的差接近極小值。

技術領域

本發明涉及超聲波振子驅動裝置，更詳細地說，涉及對具有固有的共振頻率的超聲波振子施加驅動電壓(交變電壓)來進行驅動的超聲波振子驅動裝置。另外，本發明涉及具備這種超聲波振子驅動裝置的網眼式噴霧器。

背景技術

以往，作為這種超聲波振子驅動裝置，例如在專利文獻1(特開2003-038646號公報)中公開了對作為超聲波振子的壓電元件施加正弦波或者矩形波的驅動電壓，利用該壓電元件的超聲波振動使藥液霧化并進行噴霧的技術方案。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2003-038646號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，在上述超聲波振子是例如為了構成網眼式噴霧器而廣泛使用的將壓電元件和傳遞該壓電元件的振動的喇叭組合為一體的類型的振子(適當地稱為“喇叭振子”)的情況下，從圖8可知，Q值(共振的銳度)非常高。因此，如圖9例示的那樣，關于某個喇叭振子(設固有的共振頻率為fr。fr的單位為kHz。)，驅動電壓的頻率的實用范圍限于從(fr－0.8kHz)到fr的范圍Δf。此外，在圖8、圖9中，橫軸表示驅動電壓的頻率，縱軸表示喇叭振子的阻抗(用實線表示)和相位(用虛線表示)。

而且，已知在喇叭振子的共振頻率fr中存在±1.5kHz程度的制造偏差。在圖10中，關于由于制造偏差而共振頻率不同的3個樣本No.1～3，示出了使包括矩形波的驅動電壓的頻率變化時的每單位時間的噴霧量的變化。在樣本No.1中共振頻率fr1＝178.85kHz，在樣本No.2中共振頻率fr2＝179.15kHz，在樣本No.3中共振頻率fr3＝179.40kHz，如果使驅動電壓的頻率分別比每個共振頻率高最多0.03kHz程度，則每單位時間的噴霧量會降低約一半。

因此，如果將例如驅動用IC(集成電路)所輸出的矩形波狀的交變電壓原樣作為驅動電壓施加到喇叭振子，則有時驅動電壓的頻率會偏離喇叭振子的共振頻率，喇叭振子的驅動效率會降低。

而另一方面，當在將驅動用IC所產生的矩形波狀的交變電壓(作為驅動電壓的來源)通過包含感應性電抗元件(L)和電容性電抗元件(C)的變換電路變換為正弦波狀的交變電壓的狀態下施加到喇叭振子，則即使驅動電壓的頻率稍微偏離喇叭振子的共振頻率，也能抑制驅動效率的降低，能抑制每單位時間的噴霧量減少。然而，如果僅將變換電路插設于驅動用IC與喇叭振子之間，則存在會通過上述變換電路向接地(GND)流通漏電電流，而消耗電流增大的問題。

因此，本發明要解決的問題在于提供一種通過變換電路對具有固有的共振頻率的超聲波振子施加作為驅動電壓的正弦波狀的交變電壓的超聲波振子驅動裝置，其能抑制去往接地的漏電電流。另外，本發明要解決的問題在于提供具備這種超聲波振子驅動裝置的網眼式噴霧器。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，本發明的超聲波振子驅動裝置對包含壓電元件并具有固有的共振頻率的超聲波振子施加驅動電壓來進行驅動，上述超聲波振子驅動裝置的特征在于，具備：