JPH0593575U - 超音波霧化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電振動子の霧化作用面に多孔乃至網状薄板
を配して霧化を実行する場合に、経時使用に伴う多孔乃
至網状薄板の汚れや変形の問題を、多孔乃至網状薄板の
交換及び清掃を容易にした構造を採用することで解決し
た。 【構成】 圧電振動子１と、該圧電振動子１の周縁を保
持する振動子支持体５と、多孔乃至網状薄板１２を一体
化したケース１０とを備え、該ケース１０を前記振動子
支持体５に着脱自在に嵌合させて前記多孔乃至網状薄板
１２の少なくとも一部を前記圧電振動子の霧化作用面９
に微小間隙で対向せしめた構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、小電力で小霧化量の吸入器等の用途に適した超音波霧化器に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

従来、圧電磁器の厚さ方向の共振による超音波振動を利用した超音波霧化器と しては、室内加湿用の家庭用霧化器が知られている。このような室内加湿用の霧 化器は、水を入れた水槽の底部に圧電振動子を取り付けたもので、数１００cc／ 時程度の比較的大きな霧化量を実現している。

【０００３】 しかし、最近になって、電池駆動に適した５Ｗ以下の小電力で小霧化量の超音 波霧化器が、薬液等を喉、気管、肺等に吸入するための吸入器等の用途に要求さ れるようになってきている。

【０００４】 図５は、上述のような吸入器等の用途向け先に本出願人が先に提案している超 音波霧化器を示しており、円板状の圧電磁器２１の主面２２Ａ及び該主面の反対 面である対向面２２Ｂにそれぞれ電極３１,３２を形成してなる圧電振動子２４ の霧化作用面２９ (主面上に電極を形成した面）側に圧電振動子２４とほぼ同径 で円板状の多孔乃至網状薄板２７を載置し、その圧電振動子２４周縁部分の上下 両面を弾性環状支持体２５で取り囲んで多孔乃至網状薄板２７と一体に保持し、 霧化作用面２９上に給液手段 (フエルト、ガラス繊維等の吸液帯又は給液パイプ 等）２８を配置して霧化すべき液体を適量吸い上げる（又は滴下する）構成であ る。この場合、給液手段２８で供給された（吸い上げられた又は滴下された）液 体が毛細管現象で圧電振動子２４の霧化作用面２９に広がることができるように 、圧電振動子２４の霧化作用面２９と多孔乃至網状薄板２７下面との間に微小な 隙間を設けており、この微小な隙間は圧電振動子２４に対して僅かに遊びを持た せて多孔乃至網状薄板２７を弾性環状支持体２５で保持することで実現している 。前記多孔乃至網状薄板２７には穴径が約１０μm乃至１００μm程度の微小貫通 穴２６が多数形成されている。

【０００５】 なお、前記霧化作用面側の電極３１は、反対側の対向面２２Ｂの周縁部分にま で延長した折り返し電極部３１Ａを有し、圧電振動子２４を駆動するための高周 波電源３５と前記電極３１との接続はその折り返し電極部３１Ａにリード線をは んだ付けする等して行い、高周波電源３５と前記電極３２との接続は別のリード 線を当該電極３２にはんだ付けする等して行う。

【０００６】 以上の構成において、圧電振動子２４を前記高周波電源３５に接続して、圧電 磁器２１の厚さ方向の共振による超音波振動を行わせ、圧電振動子２４上に給液 手段２８によって液体を供給すると、その液体は毛細管現象で該圧電振動子２４ の霧化作用面２９と多孔乃至網状薄板２７下面との間の微小な隙間に入って広が り、多孔乃至網状薄板２７の各微小貫通穴２６に入って微小液柱を形成し、この 多数の微小液柱の先端部分が圧電振動子２４の厚さ方向の超音波振動により霧化 粒子として空中に放出される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、本出願人が先に提案している上記図５に示した超音波霧化器にて水 を霧化した場合、水垢等が多孔乃至網状薄板２７に付着して汚れるため、長期間 使用すると安定した霧化ができなくなる。また、多孔乃至網状薄板２７の経時使 用に伴う変形（不要な曲がり、うねり等）で、圧電振動子２４と多孔乃至網状薄 板２７との隙間が過大になると、圧電振動子２４と多孔乃至網状薄板間の水が多 くなり過ぎて安定した霧化ができなくなる問題があった。

【０００８】 本考案は、上記の点に鑑み、経時使用に伴う多孔乃至網状薄板の汚れや変形の 問題を、多孔乃至網状薄板の交換及び清掃を容易にした構造を採用することで解 決した超音波霧化器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の超音波霧化器は、圧電振動子と、該圧電 振動子の周縁を保持する振動子支持体と、多孔乃至網状薄板を一体化した薄板保 持体とを備え、該薄板保持体を前記振動子支持体に着脱自在に嵌合させて前記多 孔乃至網状薄板の少なくとも一部を前記圧電振動子の霧化作用面に微小間隙で対 向せしめた構成としている。

【００１０】

【作用】

本考案の超音波霧化器においては、多孔乃至網状薄板を一体化した薄板保持体 が振動子支持体に対しワンタッチで着脱自在となっているから、多孔乃至網状薄 板の交換（薄板保持体も含めて交換）することが容易であり、また多孔乃至網状 薄板の清掃も圧電振動子側から多孔乃至網状薄板を外した状態で実行でき、清掃 容易となる。さらに、製造、組立時においても、圧電振動子側と薄板側とを別個 に製造組立後、圧電振動子を有する振動子支持体に多孔乃至網状薄板を一体化し た薄板保持体をワンタッチで嵌合すれば良く、製造組立容易である。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案に係る超音波霧化器の実施例を図面に従って説明する。

【００１２】 図１乃至図３において、１は円板状圧電磁器であり、この主面２Ａには霧化作 用側電極３Ａが、主面２Ａの反対面となる対向面２Ｂには対向電極３Ｂがそれぞ れめっき等で形成されて圧電振動子４を構成している。ゴム等の弾性環状支持体 ５は、圧電振動子４の周縁を保持するために内周側に振動子配置溝６を有してい る。そして、該振動子配置溝６に前記圧電振動子４が圧入等で(必要に応じて接 着剤を併用して)固定される。ここで、液体によって電極３Ａ,３Ｂ間が電気的に 短絡されるのを防止するために、振動子配置溝６の内周面部は前記圧電振動子４ の外周面に水密に密着している 。

【００１３】 一方、薄板保持体としての樹脂製（又は金属製）環状ケース１０に形成された 上端凸部１１には多孔乃至網状薄板１２の一端が接着剤等で接着、固定されてい る。該上端凸部１１の多孔乃至網状薄板１２を載置する面の両端は図２の如く当 該多孔乃至網状薄板１２の両側縁の位置を規制するリブ１３となっている。多孔 乃至網状薄板１２はステンレス等で、その肉厚は数１０μmであり、これに形成 された多数の微小貫通穴の穴径は数μm乃至数１０μm程度である。また、環状ケ ース１０の外周面には外部接続用電極体１４を保持するための溝を有する保持部 １５が一体に形成され、該保持部１５の溝に外部接続用電極体１４が差し込み固 定されている。この外部接続用電極体１４は燐青銅等の弾性金属板の折り曲げ構 造体で、環状ケース装着時に先端が前記圧電振動子４の霧化作用面側電極３Ａと 接触し、後端部はケース裏側に延長している。

【００１４】 樹脂製裏蓋１６には外部接続用電極体１７Ａ，１７Ｂが差し込み固定され、該 外部接続用電極体１７Ａ，１７Ｂの先端部が圧電振動子４の対向電極３Ｂに接触 し、後端部が裏蓋１６の裏側に延長している。それらの外部接続用電極体１７Ａ ，１７Ｂも燐青銅等の弾性金属板の折り曲げ構造体である。

【００１５】 そして、圧電振動子４を取り付けた弾性環状支持体５の周囲に、多孔乃至網状 薄板１２及び外部接続用電極体１４を一体化した環状ケース１０が着脱自在に嵌 合、装着され、さらに環状ケース１０裏側より外部接続用電極体１７Ａ，１７Ｂ を固着した裏蓋１６が着脱自在に嵌込まれる。なお、環状ケース１０の裏側開口 の内縁部には係止リブ１９が形成されている。

【００１６】 このように、環状ケース１０及び裏蓋１６を装着した状態では多孔乃至網状薄 板１２の先端部分は圧電振動子４の霧化作用面９に接触し、その接触部分の周囲 に霧化作用面９に微小間隙で対向する領域ができ（静的には霧化作用面９に接触 していても圧電振動子４の超音波振動時に微小間隙が発生する場合であっても良 い）、外部接続用電極体１４は霧化作用面側電極３Ａに接触し、外部接続用電極 体１７Ａ，１７Ｂは対向電極３Ｂに接触する。

【００１７】 したがって、給液手段（フエルト、ガラス繊維等の吸液帯又は給液パイプ等） ２８で霧化すべき水等の液体を多孔乃至網状薄板１２と圧電振動子４の霧化作用 面９間に適量供給するとともに外部接続用電極体１４と１７Ａ，１７Ｂ間に高周 波電源からの高周波電力を供給すれば、給液手段２８で供給された液体は、霧化 作用面９と多孔乃至網状薄板１２の微小間隙に毛細管現象で広がり、さらに多孔 乃至網状薄板１２の各微小貫通穴に入り、圧電振動子４の厚さ方向の共振による 超音波振動で微細粒子となって霧化される。ここで、圧電振動子４の外径が２０ mmのとき、高周波電源の出力周波数は約２.４ＭＨzである。

【００１８】 以上の実施例において、経時使用により多孔乃至網状薄板１２に水垢等が付着 したり、多孔乃至網状薄板１２が変形して霧化動作に不具合が生じた場合には、 弾性環状支持体５の周囲に着脱自在に嵌合されていた環状ケース１０を外し、新 規の多孔乃至網状薄板１２を一体化した環状ケース１０と交換することにより、 霧化動作の不具合を簡単に解消することができる。また、多孔乃至網状薄板１２ の清掃作業も多孔乃至網状薄板１２が一体の環状ケース１０を外すことで容易に 実施できる。

【００１９】 図４は本考案の他の実施例を示す。この場合、多孔乃至網状薄板１２と環状ケ ース１０Ａとは樹脂の一体成形（同時成形）で一体に構成されている。したがっ て、多孔乃至網状薄板１２の接着等の取り付け作業は不要であり、量産に適した 構造となっている。その他の構造部分は図１乃至図３に示した実施例と同様であ る。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の超音波霧化器によれば、多孔乃至網状薄板を一 体化した薄板保持体を、振動子支持体に着脱自在に嵌合させて前記多孔乃至網状 薄板の少なくとも一部を圧電振動子の霧化作用面に微小間隙で対向せしめた構造 としたので、次のような効果を得ることができる。 (１) 経時使用に伴って多孔乃至網状薄板に水垢等が付着した場合や、多孔乃至 網状薄板に無用の変形（曲がり、うねり等）が生じた場合に、多孔乃至網状薄板 をが一体となっている薄板保持体ごとワンタッチで交換することで、霧化動作の 不具合を簡単に解消できる。 (２) 多孔乃至網状薄板の清掃も薄板保持体ごとワンタッチで外して簡単に実行 できる。 (３) 圧電振動子の支持部分と、多孔乃至網状薄板の支持部分とを別個に組み立 て後に、相互に組み合わせて完成品とすることができ、製造組立容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る超音波霧化器の実施例を示す正断
面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】同側断面図である。

【図４】本考案の他の実施例を示す正断面図である。

【図５】先に本出願人が提案した超音波霧化器を示す正
断面図である。

【符号の説明】

１ 円板状圧電磁器 ３Ａ,３Ｂ 電極 ４ 圧電振動子 ５ 弾性環状支持体 ９ 霧化作用面 １０，１０Ａ 環状ケース １２ 多孔乃至網状薄板 １４，１７Ａ，１７Ｂ 外部接続用電極体 １６ 裏蓋

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電振動子と、該圧電振動子の周縁を保
   持する振動子支持体と、多孔乃至網状薄板を一体化した
   薄板保持体とを備え、該薄板保持体を前記振動子支持体
   に着脱自在に嵌合させて前記多孔乃至網状薄板の少なく
   とも一部を前記圧電振動子の霧化作用面に微小間隙で対
   向せしめたことを特徴とする超音波霧化器。
2. 【請求項２】 前記多孔乃至網状薄板の一部が前記霧化
   作用面に対して傾斜している請求項１記載の超音波霧化
   器。
3. 【請求項３】 前記多孔乃至網状薄板は一方の端部のみ
   で前記薄板保持体に固定されている請求項１記載の超音
   波霧化器。