JPH04215765A - 超音波吸入器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体の粒子径が従来よ
りも大幅に小さい噴霧を発生することのできる超音波吸
入器に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波を利用して、水や薬液等の液体を
吸い上げ、これを霧化する装置がある（実開平２−７０
７６０号、同２−６６２６８号、同２−７０７５９号、
同２−４０４７３号、同１−１６３４７１号公報等参照
）。例えば、実開平２−７０７５９号公報には、図４に
示すような超音波霧化器が開示されている。この霧化器
１００は、上端開口１２２及び下端開口１２４を有する
液体吸い上げ用貫通孔１２０を穿設した軸体１１０を備
え、軸体１１０の外側に振動子として複数枚（図では２
枚）の環状圧電素子１３０、１４０をナット１５０、１
６０で締め付けて軸体１１０と一体化したものである。 圧電素子１３０、１４０は、霧化器１００が液体を取り
扱うことからナット１５０、１６０等の部品と共に防水
キャップ１７０、１８０で完全な防水構造になっている
。

【０００３】この種の霧化器１００では、圧電素子１３
０、１４０に通電し、超音波振動を発生させることによ
り、軸体１１０が上下に微振動し、微動に連れて軸体１
１０の下端開口１２４から液体が吸引され、上端開口１
２２から霧状に放出される。当該霧化器は、従来の超音
波加湿器等において通常行われていたポンプを用いて振
動子に水を供給する方式とは異なり、ポンプの代わりに
軸体１１０を用い、軸体を縦貫する孔１２０を流路とし
て利用し、この軸体１１０に圧電素子１３０、１４０に
よって超音波ポンプの作用を行わせるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、この霧
化器の超音波ポンプの特徴に着目し、これを吸入器に応
用できないかと考え、貫通孔１２０を有する軸体１１０
に振動子１３０、１４０を取り付けた図４の如き機構を
備えた新規な吸入器を試作した。しかしながら、軸体１
１０の上端開口１２２から得られる霧は、霧化器として
は該用途上申し分ないが、霧径が５０〜３００μｍ程度
であるため、吸入器としては不向きであることが判明し
た。周知のように、吸入器は鼻腔や口腔等の治療を目的
として使用されるが、吸入器としては霧径が上記範囲に
あると治癒効果が弱く、体内の奥深い患部まで薬液等を
到達させるには霧径が少なくとも１０μｍ以下であるこ
とが好ましい。

【０００５】従って、本発明の目的は、上記問題点に鑑
み少なくとも１０μｍ以下の粒子径の霧を発生させるこ
とができる新規な吸入器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的は、下端及び上
端に開口する液体吸い上げ用貫通孔を軸方向に有する軸
体に環状振動子を取り付けた超音波ポンプを備え、軸体
の上端開口を含む上端面に多数の微小孔を有するメッシ
ュ部材を設けたことを特徴とする超音波吸入器により達
成される。

【０００７】本発明の吸入器は、軸体の上端開口を含む
上端面にメッシュ部材を取り付けてあるから、軸体の上
端面の微振動と共に当該メッシュ部材も振動し、軸体の
上端面とメッシュ部材との間に形成された水膜は振動に
よりメッシュ部材の上方に押し出される。その際、水膜
はメッシュ部材の微小孔を通過するため微粒子になる。

【０００８】本発明において使用されるメッシュ部材は
、多数の微小孔を有し、軸体内の貫通孔を経た液体が最
終的にメッシュ部材の外方に放出される時の微粒子の径
が少なくとも１０μｍ以下になる限り、その形状や材質
に制限はない。しかして、メッシュ部材に形成する微小
孔の形状は、円形、楕円形、矩形、三角形等、液体が微
粒子で発散されればよいが、隣接する孔との間隔を一定
にしてメッシュ部材中に孔を一様に散在させるには一般
的に円形が最適である。

【０００９】微小孔の径は、例えば孔の形状が円形の場
合、５〜３０μｍ程度、好適には８〜１５μｍ程度、特
には１０μｍ程度が好ましい。孔間のピッチは、円形状
孔においては上記孔径にも依るが、３０〜２００μｍ程
度、好ましくは５０〜１００μｍ程度、特に８０μｍ程
度が好ましい。又、微小孔の数は、メッシュ部材の孔形
成領域が軸体の上端開口を含む上端面を覆えば十分であ
り、一例を挙げると軸体の貫通孔の径が５００μｍ程度
である場合で、ピッチ８０μｍ程度且つ孔径１０μｍで
は数万個程度になる。

【００１０】メッシュ部材の肉厚は、余り厚いと軸体の
振動に伴って振動し難くなるので、１０〜３００μｍ程
度、好ましくは３０〜１００μｍ程度、特に５０μｍ程
度が好適である。これら貫通孔の径、ピッチ、数、肉厚
は、意図する液体の微粒子径に応じて適宜変更すればよ
い。

【００１１】メッシュ部材の材質は、これも特に限定は
ないが、液体を振動によって微粒子化する役目を担うこ
とや、使用する液体に対する耐腐食性、人体への無害性
等から、ステンレス、ニッケル、チタン等からなる金属
薄板やセラミック、プラスチック等からなるフィルム等
が例示される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の超音波吸入器を実施例に基づ
いて詳説する。図１はハンディータイプの一実施例の断
面を示す。本実施例の吸入器は、本体ケース１０内に電
源、電子回路基板、スイッチ等の電気関係部品が収納さ
れ、衛生キャップ３０で覆われた部分に液体を微粒子化
する機構が組み込まれている。

【００１３】本体ケース１０の下部は、例えば電源とし
て通常の乾電池１４を入れる電池収納部１２を構成し、
乾電池１４は電池カバー１６を着脱することで出入でき
るようになっている。電池収納部１２の上方には各種電
子素子を搭載した電子回路基板１８が螺子２０によって
本体ケース１０に固定されている。当該回路は、主に液
体の微粒子化に際し、後述の振動子を発振させるために
超音波を発生させる作用を担う。なお、当該回路構成は
従来の超音波霧化器と同様であり、ここでは省くことに
する。回路の作動はケース１０の側壁に設けた動作スイ
ッチ２２により行い、スイッチ２２は保護部材２４で覆
われている。動作スイッチ２２を押している間の回路動
作中は動作表示ＬＥＤ２６が点灯し、動作中でない時は
ＬＥＤ２６は消灯している。

【００１４】本体ケース１０に着脱自在の衛生キャップ
３０で防護された部分には、微粒子発生機構が収められ
ている。この機構は、基本的には従来技術と同様である
。本例においては、本体ケース１０に形成した円筒状壁
１０ａ内に挿通する態様で軸体４０を備える。軸体４０
は、これを縦貫する貫通孔（図示せず）を有し、これに
より上端開口から下端開口に至る流路を形成する。軸体
４０は、ほぼ中央部に取り付けた振動子７０を堺にして
、上部が霧化ホーン４２を、下部が吸水ホーン４４を構
成する。これら軸体４０と振動子７０とにより超音波ポ
ンプをなし、振動子７０の超音波振動を利用して軸体４
０にポンプの作用を行わせる。

【００１５】軸体４０の上端開口を含む上端面には、多
数の微小孔を有するメッシュ部材５０がメッシュ部材押
えカバー６０によって固定されている。このメッシュ部
材自体の説明は後述する。メッシュ部材押えカバー６０
は本体ケース１０の円筒状壁１０ａに螺合されている。 軸体４０のほぼ中央部には圧電素子等の環状振動子７０
が嵌挿されると共に、ナット８０、８２によって軸体４
０に一体に固定されている。振動子７０は振動子押えカ
バー８４で支持され、更にカバー８４は螺子８６、８８
によってケース１０に堅固に固定されている。ナット８
０と円筒状壁１０ａとの間、ナット８２とカバー８４と
の間は、それぞれ水密性を確保するためのＯリング９０
、９２が設けられている。

【００１６】微粒子発生機構の下部は水や薬液等の液体
を入れたボトル９４が配置され、ボトル９４内の液体に
軸体４０の吸水ホーン４４が浸るようになっている。ボ
トル９４は着脱可能であり、液の補充や交換は容易であ
る。ボトル９４を本体ケース１０に取り付けた時にボト
ル内の液体が溢れないようボトルの上部に当接する振動
子押えカバー８４の部位に気密Ｏリング９６が設けられ
ている。

【００１７】本発明の吸入器の特徴であるメッシュ部材
の平面図を図２に示す。メッシュ部材５０は多数の微小
孔５２を有し、メッシュ部材押えカバー６０の裏側に取
り付けられ（図１参照）、カバー６０の中央に形成した
円形孔からメッシュ部材５０が露出している。メッシュ
部材５０は、その微小孔５２が軸体４０の上端開口を含
む上端面上に位置するようカバー６０に設けた突片６２
によって上端面上に当接される。この突片６２は不可欠
ではないが、メッシュ部材５０と上端面との間の隙間が
大きいと、メッシュ部材５０が軸体４０と共に微振動し
難くなり、液体を微粒子化し難くなるので、できるだけ
隙間が小さくなるよう突片６２によってメッシュ部材５
０を上端面に軽く押圧するのが好ましい。

【００１８】かかる構造の吸入器において、振動子７０
が超音波発振すると、軸体４０も微動する。軸体４０の
振動に伴って吸水ホーン４４から液体が吸い上げられ、
液体は軸体４０内の流路を上昇し、霧化ホーン４２まで
給水される。更に、液体は霧化ホーン４２の上端面とメ
ッシュ部材５０との間隙で水膜に形成され、水膜はその
振動によりメッシュ部材５０の上方に押し出されること
になる。水膜がメッシュ部材５０の微小孔５２を通過す
る時、メッシュ部材５０も軸体４０と共に微振動してい
るため、水膜は更に少なくとも１０μｍ以下の微粒子に
粉砕され、メッシュ部材５０の上方に放出される。

【００１９】上記実施例はハンディータイプのものであ
るが、次に置型タイプのものを図３に示す。但し、図面
にはハンディータイプのものとほぼ同一作用を行う部品
については同一符号を付すことにする。当該置型タイプ
の吸入器は、その上部に微粒子発生機構を、下部に電気
関連部品を配した構造であり、置型である以外は前記ハ
ンディータイプのものと作用効果は同等である。

【００２０】

【発明の効果】本発明の超音波吸入器は、以上説明した
ように軸体の上端開口を含む上端面に多数の微小孔を有
するメッシュ部材を設けたから、従来の超音波霧化器で
得られていた液体の霧状粒子径よりも更に小さい微粒子
径（少なくとも１０μｍ以下）となり、吸入器としては
十分な粒子径となる。従って、本発明の吸入器は大きな
治療効果を期待できる。

【００２１】又、メッシュ部材に形成する微小孔の径寸
法を適宜変更することにより、意図する粒子径を容易に
得ることができる。更に、メッシュ部材を設けてあるか
ら、液体（例えば薬液等）の使用による微小孔の目詰ま
りが生じてもメッシュ部材（通常はメッシュ部材押えカ
バーと一体化してある）を交換するだけで、使用者がメ
ンテナンスを簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸入器のハンディータイプの一例を示
す断面図である。

【図２】軸体の上端開口に取り付けるメッシュ部材の平
面図である。

【図３】本発明の吸入器の置型タイプの一例を示す断面
図である。

【図４】従来の超音波霧化器の一部破断断面図である。

【符号の説明】

４０　　軸体 ５０　　メッシュ部材 ５２　　微小孔 ６０　　メッシュ部材押えカバー ７０　　振動子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下端及び上端に開口する液体吸い上げ用貫
   通孔を軸方向に有する軸体に環状振動子を取り付けた超
   音波ポンプを備え、軸体の上端開口を含む上端面に多数
   の微小孔を有するメッシュ部材を設けたことを特徴とす
   る超音波吸入器。