JPH0614810Y2 - 超音波霧化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は超音波霧化装置に係り，特に加湿器として好適
する超音波霧化装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来，この種の超音波霧化装置は，水を溜めた貯槽の底
部に圧電振動子を固定し，この圧電振動子に発振信号を
印加して圧電振動子を駆動させ，貯槽の水面に向けて超
音波エネルギーを放射して水面付近に霧を発生させ，送
風ファンからの風によって霧を外部へ吹き出す構成とな
っており，貯槽内へ水を補給するタンク等を具備してい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら，貯槽内の水は，空気中の微生物例えば細
菌類を含み，一般的にかなり汚染されているのが現状で
ある。

従って，貯槽内の水を霧化すると，霧と一緒に細菌類を
空気中に吹き出すことになり，最近になって超音波霧化
装置から霧とともに吹き出される細菌類によってアレル
ギーの一種である過敏性肺臓炎（所謂加湿器肺）や感染
症を誘発するおそれがあることが判明した。

特に，超音波型の霧化装置では，圧電振動子の駆動時に
貯槽の水温が，細菌類の増殖に適する３０℃程度になり
易いうえ，超音波霧化装置の使用を停止している間に，
貯槽やタンク内で細菌類が増殖し易い。

例えば，使用を停止した超音波霧化装置をそのまま翌日
に使用すると，それら増殖した細菌類が霧とともに外部
へ飛散される。

もっとも，超音波霧化装置については，その取扱説明書
中で少なくとも一週間に一度は貯槽やタンク内の水を捨
てるとともに貯槽を洗浄する必要があることを明記した
り，装置本体に同様な内容の注意書を貼付けて使用者に
注意を促している。

ところが，貯槽やタンクの水の処分や貯槽の洗浄は面倒
になりがちで，実行されていないのが現状であり，超音
波霧化装置について停止中の細菌類の増殖を抑える対策
が望まれている。

本考案はこのような従来の欠点を解決するためになされ
たもので，使用していない間の細菌類の増殖を抑えた衛
生的な超音波霧化装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本考案の第１の構成
は，霧化させる液体の溜められる貯槽の一部に圧電振動
子を配置し，この圧電振動子を振動させる発振回路を接
続し，その圧電振動子の振動動作によって貯槽内の液体
から発生する霧を所定方向へ流出させるカバーでその貯
槽を覆い，そのカバー内へ空気を送風する送風手段をカ
バーに連通させ，その貯槽内の液体を溜める排水容器を
その貯槽の底部に連結させ，それら貯槽から排水容器へ
の排水路を排水栓手段で塞ぎ，その排水路を開閉制御す
る開閉手段をその排水栓手段に連結させている。

そして，本考案では，上記液体の所定の液面位置を検出
する液面センサーを上記排水容器に配置し，少なくとも
上記開閉手段はその液面センサーが所定の液面位置を検
出するとき上記排水栓手段を開動作させない構成しても
よい。

また，本考案の第２の構成は，霧化させる液体の溜めら
れる貯槽の一部に圧電振動子を配置し，この圧電振動子
を振動させる発振回路を接続し，その圧電振動子の振動
動作によって貯槽内の液体から発生する霧を所定方向へ
流出させるカバーでその貯槽を覆い，そのカバー内へ空
気を送風する送風手段をカバーに連通させ，外部へ連通
しその貯槽の液体を溜める排水槽をその貯槽の底部と連
結させ，排水栓手段でそれら貯槽から排水槽へのその排
水路を塞ぎ，その排水路を開閉制御する開閉手段をその
排水栓手段に連結させ，その排水槽にはこの中の液体を
所定時間加熱する加熱手段を配置している。

そして，上記送風手段は上記排水槽を介して上記カバー
内へ空気を送風するとともに，加熱手段の加熱中も送風
動作するように構成可能である。

〔作用〕

このような手段を備えた本考案の第１の構成では，開閉
手段によって排水栓手段が排水路を塞いだ状態で圧電振
動子を動作させると，貯槽内の液体から霧が発生し，霧
化の停止後に開閉手段によって排水路を開くと，その貯
槽内の液体が排水路を介して排水容器に溜って貯槽内が
空になる。

また，液面センサーを排水容器に配置する構成では，排
水容器内の液体が一定量に達すると検出信号が出力さ
れ，その検出信号が出力されているさいには上記開閉手
段が排水路を開かない。

また，第２の構成では，霧化の停止後に開閉手段によっ
て排水路が開くと，その貯槽内の液体が排水路を介して
排水槽に溜って貯槽内が空になるとともに，排水槽に溜
った液体が発熱手段によって所定時間加熱されて蒸気と
なって外部へ飛散される。

そして，上記送風手段が上記排水槽を介して上記カバー
内へ空気を送風する構成では，蒸発された蒸気が送風手
段によってカバー内に排出される。

〔実施例〕 以下本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本考案に係る超音波霧化装置の第１の一実施例
を示す概略断面図である。

図において，例えば合成樹脂を成形加工してなる箱型の
ケース本体１の上側は一部が開口しており，この開口部
には合成樹脂を成形加工してなる凹型の偏平な貯槽３が
その周縁を係止させるようにしてケース本体１に支持さ
れ，貯槽３の大部分がケース本体１内に位置している。

貯槽３は霧化する水５を溜めるものであり，その一部例
えば底部に形成した孔７を塞ぐようにして外側から圧電
振動子９が固定されている。

この圧電振動子９は従来公知の構成となっており，ケー
ス本体１内に配置された発振回路１１からの発振信号の
印加によって振動し，水５の水面に向けて超音波エネル
ギーを放射するものであり，この超音波エネルギーの放
射によって水面に液柱１３が形成されて水５が霧化され
る。

貯槽３の孔７近傍からは排水管１５が垂下するように突
設され，貯槽３の底部から排水路１７が貫通形成されて
いる。

排水路１７と貯槽３の内底部との境目部分には漏斗状の
窪み１９が形成されており，後述するロッド２１に固定
された排水栓手段，例えば菱形駒状のゴム栓２３がはま
るようになっている。

ロッド２１の一端（下端）は，第２図に示すように，排
水路１７内を排水管１５の先端近傍まで延び，他端（上
端）は貯槽３の上方まで延び，横架された棒状の天びん
２５の一端に遊びを持って連結されている。

ロッド２１には，排水路１７内でロッド２１が円滑に上
下動するようにスライダー２７が配置されており，貯槽
３の内側にてゴム栓２３が固定されている。

貯槽３の縁片２９には支柱３１がロッド２１と並行に立
設され，その先端で天びん２５の中央部を支持してい
る。

貯槽３の縁片２９において，支柱３１を間に置いてロッ
ド２１と反対側には貫通孔３３が形成され，この貫通孔
３３にはケース本体１（第２図中では図示せず）内に配
置されたソレノイド３５の駆動軸３５ａに一端が連結さ
れたロッド３７が貫通して突出し，その先端を天びん２
５の他端に遊びを持って連結されている。

ロッド３７には縁片２９を間に置いてストッパー３９
ａ，３９ｂが固定されており，ロッド３７の上下動の変
移範囲を規制している。

第２図中の符号４１はソレノイド３５の駆動軸３５ａと
ロッド３７を連結する連結部材であり，符号４３は貫通
孔３３内でロッド３７を円滑に上下動させるためのスラ
イダーである。

支柱３１とロッド３７の間において，貯槽３の縁片２９
と天びん２５間にはこの間隔を狭めるように付勢するコ
イルばね４５が介在しており，これらロッド２１，３
７，支柱３１，ソレノイド３５，コイルばね４５等によ
り，ゴム栓２３の開閉手段４７が形成されている。

そして，ソレノイド３５の駆動状態では，支柱３１によ
る支持部を支点としてロッド３７が天びん２５の他端を
引き上げた状態になってロッド２１を押下げ，ゴム栓２
３が貯槽３の窪み１９にはまって排水路１７を塞ぎ，ソ
レノイド３５の非駆動状態でロッド３７を押下げてロッ
ド２１を引き上げて排水路１７を開くようになってい
る。

貯槽３から突設された排水管１５は排水容器４９の口部
４９ａから内部に差し込まれて貯槽３と排水容器４９が
連結されており，排水路１７が開かれたときに，貯槽３
内の水５が排水容器４９内に排水されて溜るようになっ
ている。

この排水容器４９は，ケース本体１内から取外し容易に
配置されており，装置の使用を停止した時に貯槽３内に
残った水５を例えば５〜１０回分貯水可能な容積を有し
ている。もっとも，その容積は任意に決定すればよい。

排水容器４９内に挿入された排水管１５の先端外周に
は，排水容器４９内に溜った水５の水位を検出する液面
センサー５１が配置されている。この液面センサー５１
は公知のものであり，排水容器４９内の水位が上昇して
液面センサー５１の位置に達したとき，検出信号を例え
ば後述する制御回路８９や図示しない警報回路等へ出力
するようになっている。

第１図に戻って，ケース本体１上の片半分には水を溜め
たタンク５３が載置されており，貯槽３の端に寄った位
置に重なるように配置した凹皿５５が貯槽３の一端もし
くはケース本体１に固定されている。

タンク５３の給水蓋５７がその凹皿５５にはまり，貯槽
３内の水５が減少すると間欠的にタンク５３から貯槽３
へ補給される間欠補給手段５９が形成されている。

第３図は，この間欠補給手段５９とこれを動作させる構
成を示しており，タンク５３にはめられた給水蓋５７に
はその中心に給水孔５７ａが貫通形成されており，この
給水孔５７ａには両端にフランジ５７ｂ，５７ｃを有す
る棒状の給水栓５７ｄがはめられ，給水栓５７ｄを下方
に付勢するコイルばね５７ｅが下側のフランジ５７ｃと
給水蓋５７間に介在され，通常は上側のフランジ５７ｂ
が給水孔５７ａを塞いでいる。

給水蓋５７は，凹皿５５に形成された貫通孔５５ａに下
側のフランジ５７ｃを合わせるようにしてその凹皿５５
にはまっている。

貯槽３の内底にはゴム等の可撓性の良好な材料を山型に
成形加工した覆い部材６１が，その先端山部６１ａを貫
通孔５５ａで下側のフランジ５７ｃに当接可能に固定さ
れている。

符号６１ｂは貯槽３内の水５が覆い部材６１内に漏れる
のを抑えるために裾部を抑える環状の抑え部材である。

貯槽３の底部にあって覆い部材６１の先端山部６１ａか
ら垂下した位置には貫通孔６３が形成されており，この
貫通孔６３に挿通されたロッド６５の一端が覆い部材６
１の先端山部６１ａの内側に固定され，他端は天びん６
７の一端に遊びを持って連結されている。符号６９はス
ライダーである。

ロッド６５に固定されたストッパー６５ａと貯槽３間に
はこれらの間隔を拡開するコイルばね７１が介在されて
おり，通常はロッド６５を引き下げて覆い部材６１の先
端山部６１ａが凹皿５５の貫通孔５５ａで給水蓋５７の
フランジ５７ｃを押圧しないようになっている。すなわ
ち，水５が補給されないようになっている。

貯槽３の外底から垂下するように立設された支柱７３の
先端には天びん６７の中央部が支持されており，ケース
本体１（第３図中では図示せず）内に配置されたソレノ
イド７５の駆動軸７５ａの先端が天びん６７の他端に遊
びを持って連結されている。これらによって補給制御手
段７６が形成されている。

そして，ソレノイド７５を駆動動作させることによって
ロッド６５が上方に押上げられ，覆い部材６１の先端山
部６１ａが給水蓋５７のフランジ５７ｃを押し，タンク
５３内の水５が貯槽３内に間欠的に給水されるようにな
っている。

第１図において，タンク５３の脇には合成樹脂で成形さ
れた大型のカップ状のカバー７７が貯槽３を覆うように
してケース本体１に着脱可能に固定されている。

カバー７７の上面を貫通するようにしてこれに固定され
た流出筒７９は，霧化されて発生した霧を外部へ導出す
るものであって一端が貯槽３の近傍まで延び，他端には
カバー７７の外部でホーン部８１が回転自在に固定され
ている。

ケース本体１内からは送風路８３がカバー７７内まで延
びており，ケース本体１内に配置した送風ファン８５か
らの風がカバー７７内へ送られ，流出筒７９を介して外
部へ吹き出されるようになっている。すなわち，送風路
８３と送風ファン８５にて送風手段８７が形成されてい
る。

制御回路８９は，上述した発振回路１１，ソレノイド３
５，７５，送風ファン８５を駆動制御するものであり，
図示しないスイッチのＯＮ動作によってソレノイド３
５，ソレノイド７５の順に駆動させ，若干の時間を置い
て送風ファン８５と発振回路１１を駆動させる機能を有
している。

また，制御回路８９は，スイッチのＯＦＦ動作により，
発振回路１１と送風ファン８５の駆動を停止させ，次い
でソレノイド７５，ソレノイド３５の順に駆動を停止さ
せる機能を有するとともに，液面センサー５１からの検
出信号の入力によって少なくともソレノイド３５を動作
させない機能も有している。

このように構成された本考案の超音波霧化装置は，スイ
ッチをＯＮ動作するとソレノイド３５，７５の順に駆動
してタンク５３内の水５が貯槽３内に補給された後，発
振回路１１が動作して圧電振動子９が動作するとともに
貯槽３の水５から霧化された霧が送風ファン８５からの
送風によってホーン部８１から外部へ吹き出される。

そして，使用中では適宜タンク５３から水５の間欠補給
を受けて霧化される。

その後，スイッチがＯＦＦ動作されると，発振回路１
１，送風ファン８５の動作が停止し，排水路１７が開か
れるとともにタンク５３からの補給が停止され，残った
水５が貯槽３から排水容器４９内に排水されて溜り，貯
槽３内が空になる。

そのため，装置の使用停止中に貯槽３に残った水５で細
菌類が増殖することがなくなり，使用開始してもタンク
５３内の水５を霧化させるだけであるから細菌類を飛散
させ難い。

さらに，排水容器４９内に液面センサー５１が配置され
ているから，液面センサー５１の配置位置を適当に設定
すれば，排水容器４９内の水５が増えて一杯になったと
き等には，貯槽３からの排水動作を停止させるとともに
警報ブザー等を鳴らすことが可能となり，排水容器４９
を取り外して水５を捨てればよい。

なお，液面センサー５１が液面を検出したときスイッチ
が入らないようにしてもよく，液面センサー５１の配置
位置は上述したように排水管１５の先端外周に限らず，
排水容器４９側に配置することも可能である。

次に本考案に係る第２の実施例を説明する。

第４図は本考案の第２の実施例を示す概略断面図であ
る。

この構成では，貯槽３の下方に配置され貯槽３の水５を
溜める排水槽９１が貯槽３からの排水路１７に連結され
ている。

排水槽９１は，送風路９３を介してケース７７内に連通
されるとともに，送風路９３とは反対側から送風路９５
を介して送風ファン８５に連通している。

すなわち，排水槽９１は送風ファン８５からケース７７
までの送風手段９７の途中に形成されており，送風ファ
ン８５からの風が排水槽９１を通過してケース７７内に
送りこまれるようになっている。

排水槽９１の一部，例えば底部には正特性サーミスタ
（ＰＴＣ）からなる発熱手段９９が配置されており，こ
の発熱手段９９は排水槽９１内に溜った水５を所定時間
例えば４０〜６０分程度加熱して蒸発させて送風ファン
８５からの風によってケース７７内に排出させるもので
ある。

なお，発熱手段９９は例えば第１の構成における制御回
路８９によって発熱制御されており，制御回路８９は霧
化中および発熱手段９９の加熱中に送風ファン８５を駆
動制御している。その他の構成は第１の実施例と同様で
ある。

このような第２の構成では，装置の使用停止後には第１
の構成と同様にスイッチがＯＦＦされると，発振回路１
１およびソレノイド３５，７５の動作が停止する一方，
タンク５３の給水蓋５７からの補給が停止され，ゴム栓
２３が排水路１７を開き，貯槽３から水５が排水槽９１
内に排水されて溜り，貯槽３内が空になる。

そして，排水槽９１内では発熱手段９９によって水５が
蒸発され，送風手段９７にてケース７７内に排出され
る。

そのため，装置の使用停止中に貯槽３に残った水５で細
菌類が増殖することがなくなるばかりか，残った水５自
体が発熱手段９９で殺菌蒸発されるから，飛散させる蒸
気にも細菌類がなく，装置の使用を開始しても細菌類を
飛散させ難い。

第２の構成においては，発熱手段９９によって蒸発され
た蒸気を外部へ飛散させればよいから，上述したように
蒸気をケース７７内に排出させて外部と連通させる構成
に限定されず，ケース７７内を介さずに外部に直接連通
させる構成であってもよい。

しかし，送風ファン８５からの送風路９３，９５の途中
に形成する構成では，送風ファン８５からの風によって
効率良く蒸発させることが可能である。

なお，本考案においては，開閉手段４７や給水制御手段
７６の構成は上述した構成に限定されない。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案の第１の構成では，貯槽に残
った水を排水容器へ排水可能に構成としたから，使用停
止中の貯槽を空にして細菌類を増殖させることがなくな
り，使用開始しても細菌類を飛散させ難い。

従って，本考案は人体に対するアレルギーの誘発を抑え
て衛生的である。

さらに，排水容器に液面センサーを配置するとともに液
面センサーからの検出信号によって開閉手段を制御する
構成では，液面センサーの配置位置を適当に設定すれ
ば，排水容器内の水が所定量になったときに貯槽からの
排水を止める一方，警報等を発することが可能となる。

また，本考案の第２の構成では，貯槽に残った水を排水
槽に排水するとともに排水槽内の水を発熱手段によって
蒸発させる構成としたから，上述した第１の構成の効果
に加えて蒸発させる蒸気も殺菌される利点があり，一層
衛生的である。

更に，排水槽は送風手段を介してカバー内へ連通される
構成では，蒸気の蒸発排出効率が高いうえ，構成が複雑
化しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る超音波霧化装置の一例として第１
の構成を示す概略断面図，第２図は第１図中の開閉手段
を示す要部断面図，第３図は第１図中の間欠補給手段お
よび補給制御手段を示す要部断面図，第４図は本考案の
第２の構成を示す要部断面図である。 １……ケース本体 ３……貯槽 ５……液体（水） ９……圧電振動子 １１……駆動回路 １３……液柱 １５……排水管 １７……排水路 １９……窪み ２１，３７，６５……ロッド ２３……排水栓手段（ゴム栓） ２５，６７………天びん ２９……縁片 ３１，７３……支柱 ３３，６３……貫通孔 ３５，７５……ソレノイド ４５，７１……コイルばね ４７……開閉手段 ４９……排水容器 ５１……液面センサー ５３……タンク ５５……凹皿 ５７……給水蓋 ５９……間欠補給手段 ６１……覆い部材 ７６……補給制御手段 ７７……カバー ８３，９３，９５……送風路 ８５……送風ファン ８７，９７……送風手段 ８９……制御回路 ９１……排水槽 ９９……発熱手段

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】霧化させる液体の溜められる貯槽と， この貯槽の一部に配置された圧電振動子と， この圧電振動子を振動させる発振回路と， 前記貯槽を覆うとともに前記圧電振動子の振動動作によ
   って前記貯槽内の液体から発生する霧を所定方向へ流出
   させるカバーと， 前記カバー内へ空気を送風する送風手段と， 前記貯槽の底部に連結され前記貯槽からの前記液体を溜
   める排水容器と， 前記貯槽から前記排水容器への前記液体の排水路を塞ぐ
   排水栓手段と， この排水栓手段に連結され前記排水路を開閉制御する開
   閉手段と， を具備してなることを特徴とする超音波霧化装置。
2. 【請求項２】前記液体の所定の液面位置を検出する液面
   センサーが前記排水容器に配置され，少なくとも前記開
   閉手段は前記液面センサーが前記所定の液面位置を検出
   するとき前記排水栓手段を開動作させないものである請
   求項１記載の超音波霧化装置。
3. 【請求項３】霧化させる液体の溜められる貯槽と， この貯槽の一部に配置された圧電振動子と， この圧電振動子を振動させる発振回路と， 前記貯槽を覆うとともに前記圧電振動子の振動動作によ
   って前記貯槽内の液体から発生する霧を所定方向へ流出
   させるカバーと， 前記カバー内へ空気を送風させる送風手段と， 前記貯槽の底部と連結されるとともに外部へ連通し前記
   貯槽からの前記液体を溜める排水槽と， 前記貯槽から前記排水槽への前記液体の排水路を塞ぐ排
   水栓手段と， この排水栓手段に連結され前記排水路を開閉制御する開
   閉手段と， 前記排水槽に配置され前記排水槽の前記液体を所定時間
   加熱する加熱手段と， を具備してなることを特徴とする超音波霧化装置。
4. 【請求項４】前記送風手段は前記排水槽を介して前記カ
   バー内へ空気を送風するものであり，前記加熱手段の加
   熱中にも送風動作するものである請求項３記載の超音波
   霧化装置。