JPH073755U - Ultrasonic vibrator and atomizer - Google Patents
Ultrasonic vibrator and atomizerInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 手を殺菌消毒するための消毒液を霧化するの
に特に適したより信頼性の高い霧化装置用超音波振動装
置を提供することを目的とするものである。
【構成】 発振器20から所定周波数の電力が供給され
て駆動するハイパワー用超音波振動子14の超音波放射
面14hに、これの一部分に供給される霧化媒体が毛細
管現象により該放射面全体に拡がり且つ保持される形状
の媒体拡散部16が設けられてなる超音波振動装置にお
いて、前記ハイパワー用超音波振動子の少なくとも超音
波放射面に防腐食処理を施した。
(57) [Abstract] [Purpose] It is an object of the present invention to provide a more reliable ultrasonic vibration device for an atomizer, which is particularly suitable for atomizing a disinfecting solution for sterilizing a hand. . [Structure] On an ultrasonic wave emitting surface 14h of a high-power ultrasonic transducer 14 which is driven by being supplied with electric power of a predetermined frequency from an oscillator 20, an atomizing medium supplied to a part of the ultrasonic wave emitting surface 14h is entirely covered by the capillary phenomenon. In an ultrasonic vibrating device having a medium diffusing portion 16 having a shape that spreads and is held in the above, at least the ultrasonic wave emitting surface of the high-power ultrasonic transducer is subjected to anticorrosion treatment.
Description
【0001】[0001]
本考案は、主として病院や医院等において手を殺菌消毒するための消毒液を霧 化するのに特に適した超音波霧化装置に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic atomizing device particularly suitable for atomizing an antiseptic solution for sterilizing hands mainly in hospitals and clinics.
【0002】[0002]
近年、病院や医院における院内感染が社会問題化しており、この院内感染を防 止するため、例えばアルコールに、塩化ベンザルコニウムを0.2%の割合で混 合した消毒液を自動的に噴出させて手指を殺菌消毒でき、且つ2次感染を防ぐた めに手拭きを使う必要のない装置が要望されている。そこで、消毒液を霧化して スプレー式に噴出することにより、適量の消毒液を瞬時に手の全体に湿らすよう 付着させて手拭きの使用を不要とする手の殺菌消毒が考えられる。 In recent years, nosocomial infections in hospitals and clinics have become a social problem. To prevent this nosocomial infection, for example, alcohol is automatically sprayed with a disinfectant solution containing 0.2% benzalkonium chloride. There is a demand for a device that can sterilize and disinfect hands and fingers and that does not require the use of hand wipes to prevent secondary infection. Therefore, it is possible to sterilize the hand by atomizing the disinfectant solution and spraying it so that an appropriate amount of the disinfectant solution is instantly applied to the entire hand so that it does not require the use of hand towels.
【0003】 現在、液体を霧化するのに超音波を利用する手段が一般的に採用されている。 その理由は、霧化量と霧化粒径とをそれぞれ超音波振動子への供給電力および超 音波周波数を可変することにより個々に独立してコントロールできる利点を有し ているためである。この超音波霧化装置としては800KHz〜3MHzの周波 数帯で使用するものが最も多く利用されており、その代表的なものが超音波加湿 器である。この超音波加湿器は、従前の蒸発式や回転霧化式の霧化器が有してい た種々の欠点を持たない長所があるが、超音波振動子を霧化すべき液体に直接接 触させるために、水中に含まれるイオンが空気中の炭酸ガスと化合して白い粉の 化合物を出す欠点がある。At present, means for utilizing ultrasonic waves to atomize a liquid are generally adopted. The reason is that the atomization amount and atomization particle size have the advantage that they can be independently controlled by varying the power supplied to the ultrasonic transducer and the ultrasonic frequency. As the ultrasonic atomizer, the one used in the frequency band of 800 KHz to 3 MHz is most often used, and the representative one is the ultrasonic humidifier. This ultrasonic humidifier has the advantage that it does not have the various drawbacks of the previous evaporation type and rotary atomization type atomizers, but it makes the ultrasonic transducer directly contact the liquid to be atomized. Therefore, there is a drawback that the ions contained in water combine with carbon dioxide in the air to produce a white powder compound.
【0004】 この加湿器の欠点を解消したものに、図3に示すような医療用加湿器が存在す る。この加湿器は、水槽1の底面開口部に、超音波振動子2が水槽1の中の水5 に接触する状態で支持ゴム3を介して固定ネジ4で取着されており、霧化すべき 液体6は、ステンレス板やポリエステルフィルム等の耐蝕性の板を加工した薄い 透過膜7により水5に対し隔離状態で霧化室8内に入れられている。従って、霧 化すべき液体6には超音波振動子2からの音波が直接あたるのではなく水を伝播 して伝達されるので、前述のような白い粉の化合物を発生する欠点がない。そし て、霧化された液体6の滴液は送風管9から霧化室8に送られる空気により吐出 管10を通じ噴霧される。There is a medical humidifier as shown in FIG. 3 that solves the drawbacks of the humidifier. This humidifier is attached to the bottom opening of the water tank 1 with the fixing screw 4 via the support rubber 3 in a state where the ultrasonic transducer 2 is in contact with the water 5 in the water tank 1, and should be atomized. The liquid 6 is contained in the atomization chamber 8 in a state of being isolated from the water 5 by a thin permeable membrane 7 formed by processing a corrosion resistant plate such as a stainless plate or a polyester film. Therefore, since the sound wave from the ultrasonic oscillator 2 is not directly applied to the liquid 6 to be atomized but is propagated through water and transmitted, there is no drawback that the above-mentioned white powder compound is generated. Then, the droplets of the atomized liquid 6 are sprayed through the discharge pipe 10 by the air sent from the blower pipe 9 to the atomization chamber 8.
【0005】[0005]
しかし、上述の医療用加湿器は、霧化室8に送風管9を通じ空気を送るための コンプレッサ等を必要として装置全体が大型となり、院内感染防止用として病院 のトイレ等に設置するには不向きであるだけでなく、加湿器は、構造的に一定以 上の高い超音波周波数を必要とするので、上述の手の消毒用には霧化粒径が小さ 過ぎて不適当であり、しかも、音波伝播用の水5が無くなると発熱して破損する 欠点もあり、安全面に問題がある。 However, the above-mentioned medical humidifier requires a compressor or the like for sending air to the atomizing chamber 8 through the blower pipe 9, and the entire device becomes large in size, which is not suitable for installation in a hospital toilet or the like to prevent nosocomial infection. Not only that, but because the humidifier structurally requires a high ultrasonic frequency above a certain level, the atomized particle size is too small for the above-mentioned hand disinfection, and If the water 5 for sound wave propagation is lost, it will generate heat and be damaged, which is a safety problem.
【0006】 ところで、手の消毒用として適当な30μm〜120μmの霧化粒径の液滴を 得るには、超音波振動子を10KHz〜100KHzの周波数範囲で駆動する必 要がある。このような超音波霧化装置は、図4に示すように、ランジュバン型振 動子や磁歪振動子等のボルト締め型振動子11とエクスポーネンシャルホーン1 2とを組み合わせた構成になっており、エクスポーネンシャルホーン12により 霧化機能を得るようになっている。しかし、エクスポーネンシャルホーン12に より霧化液滴が略一点に集中されてしまうため、燃焼バーナー等の用途には適す るが、散霧器等の用途には適さないので上述の手の殺菌消毒用には利用できない 。また、ボルト締め型振動子11に比較的長いエクスポーネンシャルホーン12 を組み合わせるので形状が大きくなるとともに、ボルト締め型振動子11自体が 高価なものとなる。By the way, in order to obtain droplets having an atomized particle size of 30 μm to 120 μm, which is suitable for hand disinfection, it is necessary to drive the ultrasonic transducer in the frequency range of 10 KHz to 100 KHz. As shown in FIG. 4, such an ultrasonic atomizing device has a configuration in which a bolt tightening type vibrator 11 such as a Langevin type vibrator or a magnetostrictive vibrator and an exponential horn 12 are combined. The explosive horn 12 provides an atomizing function. However, since the atomized droplets are concentrated at approximately one point by the exponential horn 12, it is suitable for applications such as combustion burners, but not suitable for applications such as atomizers. It cannot be used for disinfection. Further, since the bolt-tightened vibrator 11 is combined with the relatively long exponential horn 12, the shape becomes large and the bolt-tightened vibrator 11 itself becomes expensive.
【0007】 そこで、これらの欠点を除いた超音波霧化装置として、ランジュバン型振動子 や磁歪振動子等のボルト締め型振動子の超音波放射面に、編目状金属板や多孔板 等の媒体拡散部が設けられ、媒体供給系が該媒体拡散部の一部に霧化媒体(消毒 液)を導くよう配設された超音波霧化装置(先に出願した平成5年第68328 号特許願)がある。しかし、こういったボルト締めランジュバン型振動子の場合 、超音波放射面の材質はアルミ合金がほとんどであり、これに霧化媒体である消 毒液を直接滴下して霧化する構造のため、消毒液による金属面の腐食が避けられ なかった。また超音波振動により、前記超音波放射面と媒体拡散部とを接合固着 した箇所において、接触による摩耗が避けられなかった。Therefore, as an ultrasonic atomizing device that eliminates these drawbacks, a medium such as a metal mesh plate or a perforated plate is formed on the ultrasonic wave emitting surface of a bolt-tightened vibrator such as a Langevin-type vibrator or a magnetostrictive vibrator. An ultrasonic atomizing device provided with a diffusing section, and a medium supply system arranged so as to guide the atomizing medium (disinfectant) to a part of the medium diffusing section. ). However, in the case of these bolted Langevin type transducers, most of the material of the ultrasonic wave emitting surface is aluminum alloy, and the structure in which the detoxifying liquid, which is the atomizing medium, is directly dropped and atomized Corrosion of the metal surface by the liquid was unavoidable. Further, due to ultrasonic vibration, wear due to contact was unavoidable at the location where the ultrasonic radiation surface and the medium diffusion portion were bonded and fixed.
【0008】 そこで本発明は、手を殺菌消毒するための消毒液を霧化するのに特に適したよ り信頼性の高い超音波霧化装置を提供することを技術的課題とするものである。Therefore, it is a technical object of the present invention to provide a highly reliable ultrasonic atomizing device that is particularly suitable for atomizing an antiseptic solution for sterilizing hands.
【0009】[0009]
本考案は、上記した課題を達成するための技術的手段として、超音波霧化装置 を次のように構成した。即ち、発振器から所定周波数の電力が供給されて駆動す るハイパワー用超音波振動子の超音波放射面に、これの一部分に供給される霧化 媒体が毛細管現象により該放射面全体に拡がり且つ保持される形状の媒体拡散部 が設けられ、媒体供給系が該媒体拡散部の一部に霧化媒体を導くよう配設された 超音波霧化装置において、前記ハイパワー用超音波振動子の少なくとも超音波放 射面に防腐食処理を施した。そして、少なくとも超音波放射面にアルミ合金を用 い、防腐食処理としてアルマイト処理を施した。 The present invention has an ultrasonic atomizing device configured as follows as a technical means for achieving the above-mentioned problems. That is, the atomizing medium supplied to a part of the ultrasonic wave emitting surface of the high-power ultrasonic transducer that is driven by being supplied with electric power of a predetermined frequency from the oscillator spreads over the entire emitting surface due to the capillary phenomenon. In an ultrasonic atomizing device in which a medium diffusing section having a shape to be held is provided and a medium supply system is arranged to guide an atomizing medium to a part of the medium diffusing section, At least the ultrasonic radiation surface was subjected to anticorrosion treatment. Then, at least the ultrasonic wave radiating surface was made of aluminum alloy and subjected to alumite treatment as anticorrosion treatment.
【0010】[0010]
放射金属面にアルマイト処理を施したボルト締めランジュバン型振動子(タイ プA)と未処理のボルト締めランジュバン型振動子(タイプB)とを作製し、こ れらのボルト締めランジュバン型振動子を用いて超音波霧化装置を作製した。そ して、各々の超音波霧化装置を用いて霧化テストを行った。以下霧化条件を述べ ると、前記振動子に周波数が40KHzで30Wの交番電力を供給するとともに 、網目孔の径が500μmの網目状金属板の液導入部に消毒液を滴下して、5秒 間の霧化(霧化量3cc)と25秒間の停止を1サイクルとし、これを10万サ イクル繰り返し行った。その後、放射金属面の外観チェックと霧化効率とを比較 した。その結果、タイプAの放射金属面は多少の傷以外に特に外観の変化はなく 、また霧化効率も初期(0.6cc/秒)と変わらなかった。これに対して、タ イプBの放射金属面は腐食及び網目状金属板との振動による摩擦が原因とみられ る表面層の剥がれが観られた。また霧化効率も初期の1/3(0.2cc/秒) に低下していた。この霧化テストで分かるように、放射金属面が未処理のボルト 締めランジュバン型振動子に比べ、放射金属面にアルマイト処理を施したボルト 締めランジュバン型振動子を用いて組み立てた超音波霧化装置の方があきらかに 耐久性が向上したのがわかる。 Bolt-tightened Langevin-type oscillators (Type A) with anodized metal on the radiating metal surface and untreated bolt-tightened Langevin-type oscillators (Type B) were manufactured. An ultrasonic atomizer was produced by using it. Then, an atomization test was conducted using each ultrasonic atomizer. The atomization conditions are described below. While supplying 30 W of alternating power with a frequency of 40 KHz to the vibrator, a disinfectant solution was dropped on the solution introduction part of the mesh metal plate with a mesh hole diameter of 500 μm. One cycle consists of atomization for 2 seconds (atomization amount of 3 cc) and stop for 25 seconds, and this was repeated 100,000 cycles. After that, the appearance check of the radiated metal surface and the atomization efficiency were compared. As a result, the type A radiating metal surface had no particular change in appearance other than some scratches, and the atomization efficiency was unchanged from the initial level (0.6 cc / sec). On the other hand, on the radiating metal surface of type B, peeling of the surface layer, which is considered to be caused by corrosion and friction due to vibration with the mesh-shaped metal plate, was observed. The atomization efficiency was also reduced to 1/3 of the initial level (0.2 cc / sec). As can be seen in this atomization test, compared to a bolted Langevin-type transducer whose radiation metal surface is untreated, an ultrasonic atomization device assembled using a bolted Langevin-type transducer with anodized aluminum on the radiation metal surface. It can be seen that the durability is clearly improved.
【0011】 つまり、従来において振動子に連結されたエクスポーネンシャルホーンに比べ て極めて小型化できるとともに、加湿器のように一定以上の高い超音波周波数を 必要とするものと異なり、任意の周波数範囲で駆動して所要の霧化粒径を得られ るため、極めて小型であって、手の殺菌消毒用として適当な超音波霧化装置を得 ることができるとともに、防腐食処理により、著しく耐腐食性と耐摩擦性とが向 上し、より一層、耐久性と信頼性の高い超音波霧化装置を得ることができる。ま た、材質として超音波放射面にアルミ合金を用いたものが多く、アルミ合金の防 腐食処理としてアルマイト処理は、手軽でかつ著しい耐腐食性と耐摩擦性とに対 する信頼性がある。That is, it can be made much smaller than an exponential horn connected to a vibrator in the related art, and unlike a humidifier that requires a high ultrasonic frequency above a certain level, an arbitrary frequency range can be obtained. Since it is possible to obtain the required atomized particle size by driving with, it is possible to obtain an ultrasonic atomizer that is extremely small and suitable for sterilizing and disinfecting hands. It is possible to obtain an ultrasonic atomizer having improved corrosion resistance and abrasion resistance, and further higher durability and reliability. In addition, aluminum alloy is often used as the material for the ultrasonic wave radiation surface, and alumite treatment is a simple and reliable anti-corrosion treatment for aluminum alloys that is extremely resistant to corrosion and abrasion.
【0012】[0012]
以下、本考案の好ましい実施例について図面を参照しながら詳述する。図1は 手の殺菌消毒用の装置に適用した場合の本考案の一実施例の全体の概略構成を示 す一部破断正面部で、同図において、前面(手前側)が一部開口した本体ケース 13内に、ボルト締めランジュバン型振動子14が本体ケースの上部側面を貫通 して内方に突設された複数本の支持体15の各先端で圧接されて吊下状態に支持 されている。ボルト締めランジュバン型振動子14は、放射金属ブロック14a とリア金属ブロック14bとの間に2個の円環状の圧電素子14c、14dとを 介在させるとともに、ボルト14eを放射金属ブロック14aおよび各圧電素子 14c、14dに挿通させてリア金属ブロック14bのねじ孔に螺入し、且つボ ルト14eで締め付けて一体化した構造となっており、各圧電素子14c、14 dにはそれぞれ負および正の電極板14f、14gが取り付けられている。この ボルト締めランジュバン型振動子14は、圧電素子14c、14dの引張応力強 度が圧縮応力強度よりも弱いことからボルト14eで引張り応力を持たせて大パ ワーを入力する超音波洗浄機や超音波加工機等の機器の超音波発振源として使用 されるものである。同図には、超音波洗浄機用として安価に市販されているもの を用いた場合を例示してあり、この振動子14は、放射金属ブロック14aが先 端の放射金属面14hに向い順次径が大きくなった拡開状形状となって霧化拡散 効果を有するものであり、放射金属面14hを下方に向けた垂下状態に支持され ている。尚、前記放射金属ブロック14aは、例えばクロム酸法によるアルマイ ト処理(陽極酸化皮膜または皮膜)が施されている。本考案によるクロム酸法の 実施例としては、電解液として5%無水クロム酸溶液に前記放射金属ブロック1 4aを入れ、電解電圧を階段的に上昇させ、最終的に50Vとし、20分間の処 理を施した。また、本考案のアルマイト処理は、放射金属ブロック14aのみに 施すのでなく、放射金属ブロック14aとリア金属ブロック14bの全面に施し ても特に不都合は生じない。また、本考案は、このボルト締めランジュバン型振 動子に限らず、金属磁歪振動子やフェライト振動子等の他のハイパワー用超音波 振動子を用いても特に不都合は生じない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view showing the overall schematic configuration of an embodiment of the present invention when applied to a device for hand sterilization. In FIG. 1, the front surface (front side) is partially opened. In the body case 13, a bolted Langevin-type transducer 14 is pressed into contact with each tip of a plurality of support bodies 15 protruding inward through the upper side surface of the body case and supported in a suspended state. There is. The bolted Langevin-type vibrator 14 includes two annular piezoelectric elements 14c and 14d between the radiation metal block 14a and the rear metal block 14b, and the bolt 14e to the radiation metal block 14a and each piezoelectric element. 14c and 14d are inserted and screwed into the screw holes of the rear metal block 14b, and the bolts 14e are tightened to form an integrated structure. The piezoelectric elements 14c and 14d respectively have negative and positive electrodes. Plates 14f and 14g are attached. This bolted Langevin type vibrator 14 is an ultrasonic cleaning machine or an ultrasonic cleaning machine in which the piezoelectric elements 14c and 14d have a tensile stress strength weaker than the compressive stress strength so that the bolt 14e gives a tensile stress to input a large power. It is used as an ultrasonic wave oscillation source for equipment such as sound wave processing machines. The figure shows an example of using a commercially available ultrasonic cleaning machine at a low price. In this vibrator 14, the radiating metal block 14a has a sequential diameter toward the leading radiating metal surface 14h. Has an expanded shape with a large diameter and has an atomizing and diffusing effect, and is supported in a hanging state with the radiating metal surface 14h facing downward. The radiating metal block 14a is anodized (anodized film or film) by, for example, a chromic acid method. As an embodiment of the chromic acid method according to the present invention, the radiant metal block 14a is put into a 5% chromic anhydride solution as an electrolytic solution, the electrolysis voltage is raised stepwise, and finally it is set to 50 V, followed by a treatment for 20 minutes. Reasoned. Further, the alumite treatment of the present invention does not occur only on the radiating metal block 14a, but may be performed on the entire surface of the radiating metal block 14a and the rear metal block 14b without causing any inconvenience. In addition, the present invention is not limited to the bolted Langevin type vibrator, and other high power ultrasonic vibrators such as a metal magnetostrictive vibrator and a ferrite vibrator can be used without causing any inconvenience.
【0013】 そして、振動子14の下端面である放射金属ブロック14aの放射金属面14 hに網目状(メッシュ)金属板16が接合されている。この網目状金属板16は 、図2に示すように、外周部分の等間隔の4箇所から液導入部16aの各々の形 成部分を除く外周部分と中心部分とが、接着剤を塗布して放射金属面14hに接 着されている。この網目状金属板16の接着部16bは、図示の位置に限らない が、少なくとも全体を固定するのではなく一部分を非連続に設ければよい。A mesh metal plate 16 is joined to the radiating metal surface 14 h of the radiating metal block 14 a which is the lower end surface of the vibrator 14. As shown in FIG. 2, the mesh-shaped metal plate 16 has an outer peripheral portion and a central portion excluding each formed portion of the liquid introducing portion 16a from four portions at equal intervals on the outer peripheral portion, and an adhesive agent is applied to the outer peripheral portion. It is attached to the radiating metal surface 14h. The adhesive portion 16b of the mesh-shaped metal plate 16 is not limited to the position shown in the drawing, but at least a part of the adhesive portion 16b may be discontinuously provided instead of being fixed.
【0014】 また、網目状金属板16に消毒液を供給するための4本の液供給ノズル17が 、各々の先端の液供給口を網目状金属板16の各液導入部16aの上方に位置す るよう本体ケース13に貫通固定されている。この各液供給ノズル17には、液 貯留タンク(図示せず)の消毒液が液供給ポンプ18の駆動によりチューブ19 を通じて供給され、各々の先端の液供給口から網目状金属板16の各導入部16 a上にそれぞれ滴下される。一方、振動子14は、これの正負の各電極板14g 、14fを通じ圧電素子14d、14cに発振器20から所定周波数の電圧が供 給されることによって生じる振動が機械的接触を通じ両金属ブロック14a、1 4bに伝わり、それによって発生する定在波により共振が起こる。尚、図示して いないが、本体ケース13の前面下部には、これの開口部から内部に手が入れら れたのを非接触で検出するスイッチング用光電センサが配置されている。Further, the four liquid supply nozzles 17 for supplying the disinfecting liquid to the mesh metal plate 16 are provided with the liquid supply ports at the tips thereof above the liquid introducing portions 16 a of the mesh metal plate 16. It is pierced and fixed to the body case 13 so as to slide. Disinfecting liquid in a liquid storage tank (not shown) is supplied to each of the liquid supply nozzles 17 through a tube 19 by driving a liquid supply pump 18, and each of the mesh metal plates 16 is introduced from a liquid supply port at each tip. It is dripped on each part 16a. On the other hand, in the vibrator 14, vibration generated by supplying a voltage of a predetermined frequency from the oscillator 20 to the piezoelectric elements 14d and 14c through the respective positive and negative electrode plates 14g and 14f causes mechanical contact to both metal blocks 14a and 14c. Resonance occurs due to the standing wave that is transmitted to 14b and is generated thereby. Although not shown in the figure, a switching photoelectric sensor for detecting that the inside of the body case 13 has been put in through the opening of the body case 13 is arranged in the lower part of the front surface of the body case 13 in a non-contact manner.
【0015】 次に、前記実施例の作用について説明する。手を消毒すべく本体ケース13の 前面開口部からケース13内部に入れると、これを光電センサーが非接触に検出 することにより液供給用ポンプ18および発振器20が共に給電されて駆動する 。振動子14は発振器から供給される所定周波数の電気エネルギを機械振動エネ ルギに変換し、この振動子14により網目状金属板16が励振されてたわみ振動 する。このたわみ振動する網目状金属板16の各液導入部16a上に各液供給ノ ズル17からそれぞれ消毒液が図1に破線で示すように滴下される。Next, the operation of the above embodiment will be described. When the hand is put into the case 13 through the front opening of the case 13 to disinfect the hand, the photoelectric sensor detects the contactlessly, and the liquid supply pump 18 and the oscillator 20 are both powered and driven. The vibrator 14 converts electric energy of a predetermined frequency supplied from the oscillator into mechanical vibration energy, and the vibrator 14 excites the mesh metal plate 16 to cause flexural vibration. The disinfectant solution is dropped from each solution supply nozzle 17 onto each solution introducing portion 16a of the flexurally vibrating mesh-like metal plate 16 as shown by the broken line in FIG.
【0016】 この各液導入部16a上に滴下された消毒液は、網目状金属板16の接着部1 6bを除く部分の放射金属面14hと網目状金属板16との隙間全体に毛細管現 象により拡がり、且つ網目状金属板16の網目孔に溜る状態に保持される。この 消毒液に振動子14の放射金属面14hから放射超音波が作用することにより、 網目状板16の略全体から消毒液が微粒化された液滴が噴霧される。即ち、放射 金属面14hに接合固着した網目状金属板16が作用して霧化機能を得られる。 この霧化された消毒液が本体ケース13内に入れられた手全体に湿らすように付 着し、手の殺菌消毒が瞬時に行われる。実験結果を示すと、振動子14に周波数 が40KHzで30Wの交番電力を供給するとともに、網目孔の径が500μm の網目状金属板16の1箇所の液導入部16aに消毒液を滴下したところ、0. 6cc/秒の霧化率を得ることができた。The disinfecting liquid dropped on each of the liquid introducing portions 16a is capillary-shaped in the entire gap between the radiating metal surface 14h of the mesh-shaped metal plate 16 excluding the adhesive portion 16b and the mesh-shaped metal plate 16. And is held in a state of being accumulated in the mesh holes of the mesh metal plate 16. When ultrasonic waves are radiated from the radiating metal surface 14h of the vibrator 14 to the disinfectant solution, atomized droplets of the disinfectant solution are sprayed from almost the entire mesh plate 16. That is, the mesh metal plate 16 bonded and fixed to the radiating metal surface 14h acts to obtain the atomizing function. The atomized disinfectant solution is applied so as to moisten the entire hand contained in the main body case 13, and the hand is sterilized and disinfected instantly. Experimental results show that the vibrator 14 is supplied with alternating power of 30 W at a frequency of 40 KHz, and a disinfectant solution is dropped on one solution introduction part 16a of the mesh metal plate 16 having a mesh hole diameter of 500 μm. , 0. An atomization rate of 6 cc / sec could be obtained.
【0017】 そして、手に十分に霧化消毒液が付着した時点で、手を本体ケース13から出 すと、それを光電センサが検出してポンプ18および発振器20の駆動が停止し 、消毒液の噴霧が止まる。従って、本体ケース13内に手を入れられる毎に消毒 液が必要な適量だけ自動的に出るだけであって経済的であると共に、適量の消毒 液が液滴として手に付着するので、手拭きを使う必要がなくなって2次感染の恐 れが全く無くなる。Then, when the atomized disinfectant solution is sufficiently attached to the hand, if the hand is taken out from the main body case 13, the photoelectric sensor detects it and the driving of the pump 18 and the oscillator 20 is stopped, and the disinfectant solution is removed. Stops spraying. Therefore, every time a hand is put into the main body case 13, only an appropriate amount of the disinfectant solution is automatically produced, which is economical, and an appropriate amount of the disinfectant solution adheres to the hand as a droplet, so that the hand wipe can be removed. There is no need to use it, and there is no fear of secondary infection.
【0018】 本考案の実施例では、防腐食処理としてアルマイト処理を例にしたが、メッキ 、コーティング等の手段用いても良い。例えばメッキを施す場合には、クローム メッキ、ニッケルメッキ等を施すことにより、耐食性、防錆性に対して効果があ る。また、コーティングを施す場合には、ガラスコーティングを施したアルミホ ーローを用いたり、フッ樹脂コーティングを施すことにより前記同様の効果があ る。In the embodiments of the present invention, the alumite treatment is taken as an example of the anticorrosion treatment, but a means such as plating or coating may be used. For example, when plating is applied, chrome plating, nickel plating, etc. are effective for corrosion resistance and rust prevention. Further, when the coating is applied, the same effect as described above can be obtained by using an aluminum hollow coated with glass or by applying a fluororesin coating.
【0019】[0019]
本考案により、従来において振動子に連結されたエクスポーネンシャルホーン に比べて極めて小型化できるとともに、加湿器のように一定以上の高い超音波周 波数を必要とするものと異なり、任意の周波数範囲で駆動して所要の霧化粒径を 得られるため、極めて小型であって、手の殺菌消毒用として適当な超音波霧化装 置を得ることができるとともに、防腐食処理により、著しく耐腐食性と耐摩擦性 とが向上し、より一層、耐久性と信頼性の高い超音波霧化装置を得ることができ る。また、材質として超音波放射面にアルミ合金を用いたものが多く、アルミ合 金の防腐食処理としてアルマイト処理は、手軽でかつ著しい耐腐食性と耐摩擦性 とに対する信頼性がある。 The present invention makes it possible to make the size much smaller than the conventional exponential horn connected to a vibrator, and unlike an humidifier that requires a certain ultrasonic frequency higher than a certain level, it can be used in any frequency range. Since it is possible to obtain the required atomized particle size by driving with, it is possible to obtain an ultrasonic atomizing device that is extremely small and suitable for sterilizing and disinfecting hands, and the anticorrosion treatment makes it extremely resistant to corrosion. And the abrasion resistance are improved, and it is possible to obtain an ultrasonic atomizing device with higher durability and reliability. In addition, aluminum alloy is often used as the material for the ultrasonic wave radiation surface, and alumite treatment as a corrosion prevention treatment for aluminum alloy is easy and reliable in terms of remarkable corrosion resistance and abrasion resistance.
【提出日】平成6年7月11日[Submission date] July 11, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【0001】[0001]
本考案は、主として病院や医院等において手を殺菌消毒するための消毒液を霧 化するのに特に適した超音波振動装置及び霧化装置に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic vibrating device and an atomizing device particularly suitable for atomizing a disinfecting solution for sterilizing and disinfecting hands mainly in hospitals and clinics.
【0002】[0002]
近年、病院や医院における院内感染が社会問題化しており、この院内感染を防 止するため、例えばアルコールに、塩化ベンザルコニウムを0.2%の割合で混 合した消毒液を自動的に噴出させて手指を殺菌消毒でき、且つ2次感染を防ぐた めに手拭きを使う必要のない装置が要望されている。そこで、消毒液を霧化して スプレー式に噴出することにより、適量の消毒液を瞬時に手の全体に湿らすよう 付着させて手拭きの使用を不要とする手の殺菌消毒が考えられる。 In recent years, nosocomial infections in hospitals and clinics have become a social problem. To prevent this nosocomial infection, for example, alcohol is automatically sprayed with a disinfectant solution containing 0.2% benzalkonium chloride. There is a demand for a device that can sterilize and disinfect hands and fingers and that does not require the use of hand wipes to prevent secondary infection. Therefore, it is possible to sterilize the hand by atomizing the disinfectant solution and spraying it so that an appropriate amount of the disinfectant solution is instantly applied to the entire hand so that it does not require the use of hand towels.
【0003】 現在、液体を霧化するのに超音波を利用する手段が一般的に採用されている。 その理由は、霧化量と霧化粒径とをそれぞれ超音波振動子への供給電力および超 音波周波数を可変することにより個々に独立してコントロールできる利点を有し ているためである。この超音波振動装置としては800KHz〜3MHzの周波 数帯で使用するものが最も多く利用されており、その代表的なものが超音波加湿 器である。この超音波加湿器は、従前の蒸発式や回転霧化式の霧化器が有してい た種々の欠点を持たない長所があるが、超音波振動子を霧化すべき液体に直接接 触させるために、水中に含まれるイオンが空気中の炭酸ガスと化合して白い粉の 化合物を出す欠点がある。At present, means for utilizing ultrasonic waves to atomize a liquid are generally adopted. The reason is that the atomization amount and atomization particle size have the advantage that they can be independently controlled by varying the power supplied to the ultrasonic transducer and the ultrasonic frequency. As this ultrasonic vibration device, the one used in the frequency band of 800 KHz to 3 MHz is most frequently used, and the typical one is the ultrasonic humidifier. This ultrasonic humidifier has the advantage that it does not have the various drawbacks of the previous evaporation type and rotary atomization type atomizers, but it makes the ultrasonic transducer directly contact the liquid to be atomized. Therefore, there is a drawback that the ions contained in water combine with carbon dioxide in the air to produce a white powder compound.
【0004】 この加湿器の欠点を解消したものに、図3に示すような医療用加湿器が存在す る。この加湿器は、水槽1の底面開口部に、超音波振動子2が水槽1の中の水5 に接触する状態で支持ゴム3を介して固定ネジ4で取着されており、霧化すべき 液体6は、ステンレス板やポリエステルフィルム等の耐蝕性の板を加工した薄い 透過膜7により水5に対し隔離状態で霧化室8内に入れられている。従って、霧 化すべき液体6には超音波振動子2からの音波が直接あたるのではなく水を伝播 して伝達されるので、前述のような白い粉の化合物を発生する欠点がない。そし て、霧化された液体6の滴液は送風管9から霧化室8に送られる空気により吐出 管10を通じ噴霧される。There is a medical humidifier as shown in FIG. 3 that solves the drawbacks of the humidifier. This humidifier is attached to the bottom opening of the water tank 1 with the fixing screw 4 via the support rubber 3 in a state where the ultrasonic transducer 2 is in contact with the water 5 in the water tank 1, and should be atomized. The liquid 6 is contained in the atomization chamber 8 in a state of being isolated from the water 5 by a thin permeable membrane 7 formed by processing a corrosion resistant plate such as a stainless plate or a polyester film. Therefore, since the sound wave from the ultrasonic oscillator 2 is not directly applied to the liquid 6 to be atomized but is propagated through water and transmitted, there is no drawback that the above-mentioned white powder compound is generated. Then, the droplets of the atomized liquid 6 are sprayed through the discharge pipe 10 by the air sent from the blower pipe 9 to the atomization chamber 8.
【0005】[0005]
しかし、上述の医療用加湿器は、霧化室8に送風管9を通じ空気を送るための コンプレッサ等を必要として装置全体が大型となり、院内感染防止用として病院 のトイレ等に設置するには不向きであるだけでなく、加湿器は、構造的に一定以 上の高い超音波周波数を必要とするので、上述の手の消毒用には霧化粒径が小さ 過ぎて不適当であり、しかも、音波伝播用の水5が無くなると発熱して破損する 欠点もあり、安全面に問題がある。 However, the above-mentioned medical humidifier requires a compressor or the like for sending air to the atomizing chamber 8 through the blower pipe 9, and the entire device becomes large in size, which is not suitable for installation in a hospital toilet or the like to prevent nosocomial infection. Not only that, but because the humidifier structurally requires a high ultrasonic frequency above a certain level, the atomized particle size is too small for the above-mentioned hand disinfection, and If the water 5 for sound wave propagation is lost, it will generate heat and be damaged, which is a safety problem.
【0006】 ところで、手の消毒用として適当な30μm〜120μmの霧化粒径の液滴を 得るには、超音波振動子を10KHz〜100KHzの周波数範囲で駆動する必 要がある。このような超音波振動装置は、図4に示すように、ランジュバン型振 動子や磁歪振動子等のボルト締め型振動子11とエクスポーネンシャルホーン1 2とを組み合わせた構成になっており、エクスポーネンシャルホーン12により 霧化機能を得るようになっている。しかし、エクスポーネンシャルホーン12に より霧化液滴が略一点に集中されてしまうため、燃焼バーナー等の用途には適す るが、散霧器等の用途には適さないので上述の手の殺菌消毒用には利用できない 。また、ボルト締め型振動子11に比較的長いエクスポーネンシャルホーン12 を組み合わせるので形状が大きくなるとともに、ボルト締め型振動子11自体が 高価なものとなる。By the way, in order to obtain droplets having an atomized particle size of 30 μm to 120 μm, which is suitable for hand disinfection, it is necessary to drive the ultrasonic transducer in the frequency range of 10 KHz to 100 KHz. As shown in FIG. 4, such an ultrasonic vibration device has a configuration in which a bolt-tightened vibrator 11 such as a Langevin type vibrator or a magnetostrictive vibrator and an exponential horn 12 are combined. The explosive horn 12 is adapted to obtain an atomizing function. However, since the atomized droplets are concentrated at approximately one point by the exponential horn 12, it is suitable for applications such as combustion burners, but not suitable for applications such as atomizers. It cannot be used for disinfection. Further, since the bolt-tightened vibrator 11 is combined with the relatively long exponential horn 12, the shape becomes large and the bolt-tightened vibrator 11 itself becomes expensive.
【0007】 そこで、これらの欠点を除いた超音波振動装置として、ランジュバン型振動子 や磁歪振動子等のボルト締め型振動子の超音波放射面に、編目状金属板や多孔板 等の媒体拡散部が設けられ、媒体供給系が該媒体拡散部の一部に霧化媒体(消毒 液)を導くよう配設された霧化装置(先に出願した平成5年第68328号特許 願)がある。しかし、こういったボルト締めランジュバン型振動子の場合、超音 波放射面の材質はアルミ合金がほとんどであり、これに霧化媒体である消毒液を 直接滴下して霧化する構造のため、消毒液による金属面の腐食が避けられなかっ た。また超音波振動により、前記超音波放射面と媒体拡散部とを接合固着した箇 所において、接触による摩耗が避けられなかった。Therefore, as an ultrasonic vibration device excluding these drawbacks, a medium diffusion such as a mesh metal plate or a perforated plate is spread on an ultrasonic wave emitting surface of a bolted type vibrator such as a Langevin type vibrator or a magnetostrictive vibrator. There is an atomizing device (a patent application filed in 1993 No. 68328 filed earlier) in which a medium supply system is provided so as to guide an atomizing medium (disinfectant solution) to a part of the medium diffusing section. . However, in the case of these bolted Langevin type oscillators, most of the material of the ultrasonic wave emitting surface is aluminum alloy, and the structure that atomizes by directly dropping the disinfecting liquid, which is an atomizing medium, on it. Corrosion of the metal surface by the disinfectant was unavoidable. Further, due to ultrasonic vibration, wear due to contact was unavoidable at the location where the ultrasonic radiation surface and the medium diffusion portion were bonded and fixed.
【0008】 そこで本考案は、手を殺菌消毒するための消毒液を霧化するのに特に適したよ り信頼性の高い超音波霧化装置を提供することを技術的課題とするものである。[0008] Therefore, it is a technical object of the present invention to provide a highly reliable ultrasonic atomizer that is particularly suitable for atomizing a disinfecting solution for sterilizing hands.
【0009】[0009]
本考案は、上記した課題を達成するための技術的手段として、超音波振動装置 を次のように構成した。即ち、発振器から所定周波数の電力が供給されて駆動す るハイパワー用超音波振動子の超音波放射面に、これの一部分に供給される霧化 媒体が毛細管現象により該放射面全体に拡がり且つ保持される形状の媒体拡散部 が設けられた超音波振動装置において、前記ハイパワー用超音波振動子の少なく とも超音波放射面に防腐食処理がした。また、前記超音波振動装置に媒体供給系 が該媒体拡散部の一部に霧化媒体を導くよう配設された霧化装置において、前記 ハイパワー用超音波振動子の少なくとも超音波放射面に防腐食処理がした。そし て、少なくとも超音波放射面にアルミ合金を用い、防腐食処理としてアルマイト 処理を施した。 According to the present invention, an ultrasonic vibration device is configured as follows as a technical means for achieving the above-mentioned problems. That is, the atomizing medium supplied to a part of the ultrasonic wave emitting surface of the high-power ultrasonic transducer that is driven by being supplied with electric power of a predetermined frequency from the oscillator spreads over the entire emitting surface due to the capillary phenomenon. In the ultrasonic vibrating device provided with the medium diffusing portion having a shape to be held, at least the ultrasonic wave emitting surface of the high power ultrasonic vibrator is subjected to anticorrosion treatment. Further, in the atomizing device in which the medium supply system is arranged in the ultrasonic vibration device so as to guide the atomizing medium to a part of the medium diffusing section, at least the ultrasonic wave emitting surface of the ultrasonic transducer for high power is provided. It was anticorrosion treated. Then, at least the ultrasonic wave emitting surface was made of aluminum alloy and subjected to alumite treatment as anticorrosion treatment.
【0010】[0010]
放射金属面にアルマイト処理を施したボルト締めランジュバン型振動子(タイ プA)と未処理のボルト締めランジュバン型振動子(タイプB)とを作製し、こ れらのボルト締めランジュバン型振動子を用いて超音波振動装置を作製した。そ して、各々の超音波振動装置を用いて霧化テストを行った。以下霧化条件を述べ ると、前記振動子に周波数が40KHzで30Wの交番電力を供給するとともに 、網目孔の径が500μmの網目状金属板の液導入部に消毒液を滴下して、5秒 間の霧化(霧化量3cc)と25秒間の停止を1サイクルとし、これを10万サ イクル繰り返し行った。その後、放射金属面の外観チェックと霧化効率とを比較 した。その結果、タイプAの放射金属面は多少の傷以外に特に外観の変化はなく 、また霧化効率も初期(0.6cc/秒)と変わらなかった。これに対して、タ イプBの放射金属面は腐食及び網目状金属板との振動による摩擦が原因とみられ る表面層の剥がれが観られた。また霧化効率も初期の1/3(0.2cc/秒) に低下していた。この霧化テストで分かるように、放射金属面が未処理のボルト 締めランジュバン型振動子に比べ、放射金属面にアルマイト処理を施したボルト 締めランジュバン型振動子を用いて組み立てた超音波振動装置の方があきらかに 耐久性が向上したのがわかる。 Bolt-tightened Langevin-type oscillators (Type A) with anodized metal on the radiating metal surface and untreated bolt-tightened Langevin-type oscillators (Type B) were manufactured. An ultrasonic vibration device was produced by using the above. Then, an atomization test was performed using each ultrasonic vibration device. The atomization conditions are described below. While supplying 30 W of alternating power with a frequency of 40 KHz to the vibrator, a disinfectant solution was dropped on the solution introduction part of the mesh metal plate with a mesh hole diameter of 500 μm. One cycle consists of atomization for 2 seconds (atomization amount of 3 cc) and stop for 25 seconds, and this was repeated 100,000 cycles. After that, the appearance check of the radiated metal surface and the atomization efficiency were compared. As a result, the type A radiating metal surface had no particular change in appearance other than some scratches, and the atomization efficiency was unchanged from the initial level (0.6 cc / sec). On the other hand, on the radiating metal surface of type B, peeling of the surface layer, which is considered to be caused by corrosion and friction due to vibration with the mesh-shaped metal plate, was observed. The atomization efficiency was also reduced to 1/3 of the initial level (0.2 cc / sec). As can be seen in this atomization test, compared to a bolted Langevin type vibrator whose radiation metal surface is untreated, an ultrasonic vibration device assembled using a bolted Langevin type vibrator with an alumite treatment on the radiation metal surface It can be seen that the durability is clearly improved.
【0011】 つまり、従来において振動子に連結されたエクスポーネンシャルホーンに比べ て極めて小型化できるとともに、加湿器のように一定以上の高い超音波周波数を 必要とするものと異なり、任意の周波数範囲で駆動して所要の霧化粒径を得られ るため、極めて小型であって、手の殺菌消毒用として適当な霧化装置を得ること ができるとともに、防腐食処理により、著しく耐腐食性と耐摩擦性とが向上し、 より一層、耐久性と信頼性の高い超音波振動装置を得ることができる。また、材 質として超音波放射面にアルミ合金を用いたものが多く、アルミ合金の防腐食処 理としてアルマイト処理は、手軽でかつ著しい耐腐食性と耐摩擦性とに対する信 頼性がある。That is, it can be made much smaller than an exponential horn connected to a vibrator in the related art, and unlike a humidifier that requires a high ultrasonic frequency above a certain level, an arbitrary frequency range can be obtained. Since it is possible to obtain the required atomized particle size by driving with, it is possible to obtain an atomizing device that is extremely small and suitable for sterilizing and disinfecting hands, and the anticorrosion treatment makes it extremely resistant to corrosion. It is possible to obtain an ultrasonic vibration device having improved abrasion resistance and higher durability and reliability. In addition, aluminum alloy is often used as the material for the ultrasonic wave emitting surface, and alumite treatment is a reliable and easy-to-use corrosion resistance and abrasion resistance for aluminum alloys.
【0012】[0012]
以下、本考案の好ましい実施例について図面を参照しながら詳述する。図1は 手の殺菌消毒用の装置に適用した場合の本考案の一実施例の全体の概略構成を示 す一部破断正面部で、同図において、前面(手前側)が一部開口した本体ケース 13内に、ボルト締めランジュバン型振動子14が本体ケースの上部側面を貫通 して内方に突設された複数本の支持体15の各先端で圧接されて吊下状態に支持 されている。ボルト締めランジュバン型振動子14は、放射金属ブロック14a とリア金属ブロック14bとの間に2個の円環状の圧電素子14c、14dとを 介在させるとともに、ボルト14eを放射金属ブロック14aおよび各圧電素子 14c、14dに挿通させてリア金属ブロック14bのねじ孔に螺入し、且つボ ルト14eで締め付けて一体化した構造となっており、各圧電素子14c、14 dにはそれぞれ負および正の電極板14f、14gが取り付けられている。この ボルト締めランジュバン型振動子14は、圧電素子14c、14dの引張応力強 度が圧縮応力強度よりも弱いことからボルト14eで引張り応力を持たせて大パ ワーを入力する超音波洗浄機や超音波加工機等の機器の超音波発振源として使用 されるものである。同図には、超音波洗浄機用として安価に市販されているもの を用いた場合を例示してあり、この振動子14は、放射金属ブロック14aが先 端の放射金属面14hに向い順次径が大きくなった拡開状形状となって霧化拡散 効果を有するものであり、放射金属面14hを下方に向けた垂下状態に支持され ている。尚、前記放射金属ブロック14aは、例えばクロム酸法によるアルマイ ト処理(陽極酸化皮膜または皮膜)が施されている。本考案によるクロム酸法の 実施例としては、電解液として5%無水クロム酸溶液に前記放射金属ブロック1 4aを入れ、電解電圧を階段的に上昇させ、最終的に50Vとし、20分間の処 理を施した。また、本考案のアルマイト処理は、放射金属ブロック14aのみに 施すのでなく、放射金属ブロック14aとリア金属ブロック14bの全面に施し ても特に不都合は生じない。また、本考案は、このボルト締めランジュバン型振 動子に限らず、金属磁歪振動子やフェライト振動子等の他のハイパワー用超音波 振動子を用いても特に不都合は生じない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view showing the overall schematic configuration of an embodiment of the present invention when applied to a device for hand sterilization. In FIG. 1, the front surface (front side) is partially opened. In the body case 13, a bolted Langevin-type transducer 14 is pressed into contact with each tip of a plurality of support bodies 15 protruding inward through the upper side surface of the body case and supported in a suspended state. There is. The bolted Langevin-type vibrator 14 includes two annular piezoelectric elements 14c and 14d between the radiation metal block 14a and the rear metal block 14b, and the bolt 14e to the radiation metal block 14a and each piezoelectric element. 14c and 14d are inserted and screwed into the screw holes of the rear metal block 14b, and the bolts 14e are tightened to form an integrated structure. The piezoelectric elements 14c and 14d respectively have negative and positive electrodes. Plates 14f and 14g are attached. This bolted Langevin type vibrator 14 is an ultrasonic cleaning machine or an ultrasonic cleaning machine in which the piezoelectric elements 14c and 14d have a tensile stress strength weaker than the compressive stress strength so that the bolt 14e gives a tensile stress to input a large power. It is used as an ultrasonic wave oscillation source for equipment such as sound wave processing machines. The figure shows an example of using a commercially available ultrasonic cleaning machine at a low price. In this vibrator 14, the radiating metal block 14a has a sequential diameter toward the leading radiating metal surface 14h. Has an expanded shape with a large diameter and has an atomizing and diffusing effect, and is supported in a hanging state with the radiating metal surface 14h facing downward. The radiating metal block 14a is anodized (anodized film or film) by, for example, a chromic acid method. As an embodiment of the chromic acid method according to the present invention, the radiant metal block 14a is put into a 5% chromic anhydride solution as an electrolytic solution, the electrolysis voltage is raised stepwise, and finally it is set to 50 V, followed by a treatment for 20 minutes. Reasoned. Further, the alumite treatment of the present invention does not occur only on the radiating metal block 14a, but may be performed on the entire surface of the radiating metal block 14a and the rear metal block 14b without causing any inconvenience. In addition, the present invention is not limited to the bolted Langevin type vibrator, and other high power ultrasonic vibrators such as a metal magnetostrictive vibrator and a ferrite vibrator can be used without causing any inconvenience.
【0013】 そして、振動子14の下端面である放射金属ブロック14aの放射金属面14 hに網目状(メッシュ)金属板16が接合されている。この網目状金属板16は 、図2に示すように、外周部分の等間隔の4箇所から液導入部16aの各々の形 成部分を除く外周部分と中心部分とが、接着剤を塗布して放射金属面14hに接 着されている。この網目状金属板16の接着部16bは、図示の位置に限らない が、少なくとも全体を固定するのではなく一部分を非連続に設ければよい。A mesh metal plate 16 is joined to the radiating metal surface 14 h of the radiating metal block 14 a which is the lower end surface of the vibrator 14. As shown in FIG. 2, the mesh-shaped metal plate 16 has an outer peripheral portion and a central portion excluding each formed portion of the liquid introducing portion 16a from four portions at equal intervals on the outer peripheral portion, and an adhesive agent is applied to the outer peripheral portion. It is attached to the radiating metal surface 14h. The adhesive portion 16b of the mesh-shaped metal plate 16 is not limited to the position shown in the drawing, but at least a part of the adhesive portion 16b may be discontinuously provided instead of being fixed.
【0014】 また、網目状金属板16に消毒液を供給するための4本の液供給ノズル17が 、各々の先端の液供給口を網目状金属板16の各液導入部16aの上方に位置す るよう本体ケース13に貫通固定されている。この各液供給ノズル17には、液 貯留タンク(図示せず)の消毒液が液供給ポンプ18の駆動によりチューブ19 を通じて供給され、各々の先端の液供給口から網目状金属板16の各導入部16 a上にそれぞれ滴下される。一方、振動子14は、これの正負の各電極板14g 、14fを通じ圧電素子14d、14cに発振器20から所定周波数の電圧が供 給されることによって生じる振動が機械的接触を通じ両金属ブロック14a、1 4bに伝わり、それによって発生する定在波により共振が起こる。尚、図示して いないが、本体ケース13の前面下部には、これの開口部から内部に手が入れら れたのを非接触で検出するスイッチング用光電センサが配置されている。Further, the four liquid supply nozzles 17 for supplying the disinfecting liquid to the mesh metal plate 16 are provided with the liquid supply ports at the tips thereof above the liquid introducing portions 16 a of the mesh metal plate 16. It is pierced and fixed to the body case 13 so as to slide. Disinfecting liquid in a liquid storage tank (not shown) is supplied to each of the liquid supply nozzles 17 through a tube 19 by driving a liquid supply pump 18, and each of the mesh metal plates 16 is introduced from a liquid supply port at each tip. It is dripped on each part 16a. On the other hand, in the vibrator 14, vibration generated by supplying a voltage of a predetermined frequency from the oscillator 20 to the piezoelectric elements 14d and 14c through the respective positive and negative electrode plates 14g and 14f causes mechanical contact to both metal blocks 14a and 14c. Resonance occurs due to the standing wave that is transmitted to 14b and is generated thereby. Although not shown in the figure, a switching photoelectric sensor for detecting that the inside of the body case 13 has been put in through the opening of the body case 13 is arranged in the lower part of the front surface of the body case 13 in a non-contact manner.
【0015】 次に、前記実施例の作用について説明する。手を消毒すべく本体ケース13の 前面開口部からケース13内部に入れると、これを光電センサーが非接触に検出 することにより液供給用ポンプ18および発振器20が共に給電されて駆動する 。振動子14は発振器から供給される所定周波数の電気エネルギを機械振動エネ ルギに変換し、この振動子14により網目状金属板16が励振されてたわみ振動 する。このたわみ振動する網目状金属板16の各液導入部16a上に各液供給ノ ズル17からそれぞれ消毒液が図1に破線で示すように滴下される。Next, the operation of the above embodiment will be described. When the hand is put into the case 13 through the front opening of the case 13 to disinfect the hand, the photoelectric sensor detects the contactlessly, and the liquid supply pump 18 and the oscillator 20 are both powered and driven. The vibrator 14 converts electric energy of a predetermined frequency supplied from the oscillator into mechanical vibration energy, and the vibrator 14 excites the mesh metal plate 16 to cause flexural vibration. The disinfectant solution is dropped from each solution supply nozzle 17 onto each solution introducing portion 16a of the flexurally vibrating mesh-like metal plate 16 as shown by the broken line in FIG.
【0016】 この各液導入部16a上に滴下された消毒液は、網目状金属板16の接着部1 6bを除く部分の放射金属面14hと網目状金属板16との隙間全体に毛細管現 象により拡がり、且つ網目状金属板16の網目孔に溜る状態に保持される。この 消毒液に振動子14の放射金属面14hから放射超音波が作用することにより、 網目状板16の略全体から消毒液が微粒化された液滴が噴霧される。即ち、放射 金属面14hに接合固着した網目状金属板16が作用して霧化機能を得られる。 この霧化された消毒液が本体ケース13内に入れられた手全体に湿らすように付 着し、手の殺菌消毒が瞬時に行われる。実験結果を示すと、振動子14に周波数 が40KHzで30Wの交番電力を供給するとともに、網目孔の径が500μm の網目状金属板16の1箇所の液導入部16aに消毒液を滴下したところ、0. 6cc/秒の霧化率を得ることができた。The disinfecting liquid dropped on each of the liquid introducing portions 16a is capillary-shaped in the entire gap between the radiating metal surface 14h of the mesh-shaped metal plate 16 excluding the adhesive portion 16b and the mesh-shaped metal plate 16. And is held in a state of being accumulated in the mesh holes of the mesh metal plate 16. When ultrasonic waves are radiated from the radiating metal surface 14h of the vibrator 14 to the disinfectant solution, atomized droplets of the disinfectant solution are sprayed from almost the entire mesh plate 16. That is, the mesh metal plate 16 bonded and fixed to the radiating metal surface 14h acts to obtain the atomizing function. The atomized disinfectant solution is applied so as to moisten the entire hand contained in the main body case 13, and the hand is sterilized and disinfected instantly. Experimental results show that the vibrator 14 is supplied with alternating power of 30 W at a frequency of 40 KHz, and a disinfectant solution is dropped on one solution introduction part 16a of the mesh metal plate 16 having a mesh hole diameter of 500 μm. , 0. An atomization rate of 6 cc / sec could be obtained.
【0017】 そして、手に十分に霧化消毒液が付着した時点で、手を本体ケース13から出 すと、それを光電センサが検出してポンプ18および発振器20の駆動が停止し 、消毒液の噴霧が止まる。従って、本体ケース13内に手を入れられる毎に消毒 液が必要な適量だけ自動的に出るだけであって経済的であると共に、適量の消毒 液が液滴として手に付着するので、手拭きを使う必要がなくなって2次感染の恐 れが全く無くなる。Then, when the atomized disinfectant solution is sufficiently attached to the hand, if the hand is taken out from the main body case 13, the photoelectric sensor detects it and the driving of the pump 18 and the oscillator 20 is stopped, and the disinfectant solution is removed. Stops spraying. Therefore, every time a hand is put into the main body case 13, only an appropriate amount of the disinfectant solution is automatically produced, which is economical, and an appropriate amount of the disinfectant solution adheres to the hand as a droplet, so that the hand wipe can be removed. There is no need to use it, and there is no fear of secondary infection.
【0018】 本考案の実施例では、防腐食処理としてアルマイト処理を例にしたが、メッキ 、コーティング等の手段用いても良い。例えばメッキを施す場合には、クローム メッキ、ニッケルメッキ等を施すことにより、耐食性、防錆性に対して効果があ る。また、コーティングを施す場合には、ガラスコーティングを施したアルミホ ーローを用いたり、フッ樹脂コーティングを施すことにより前記同様の効果があ る。In the embodiments of the present invention, the alumite treatment is taken as an example of the anticorrosion treatment, but a means such as plating or coating may be used. For example, when plating is applied, chrome plating, nickel plating, etc. are effective for corrosion resistance and rust prevention. Further, when the coating is applied, the same effect as described above can be obtained by using an aluminum hollow coated with glass or by applying a fluororesin coating.
【0019】[0019]
本考案により、従来において振動子に連結されたエクスポーネンシャルホーン に比べて極めて小型化できるとともに、加湿器のように一定以上の高い超音波周 波数を必要とするものと異なり、任意の周波数範囲で駆動して所要の霧化粒径を 得られるため、極めて小型であって、手の殺菌消毒用として適当な霧化装置を得 ることができるとともに、防腐食処理により、著しく耐腐食性と耐摩擦性とが向 上し、より一層、耐久性と信頼性の高い超音波振動装置を得ることができる。ま た、材質として超音波放射面にアルミ合金を用いたものが多く、アルミ合金の防 腐食処理としてアルマイト処理は、手軽でかつ著しい耐腐食性と耐摩擦性とに対 する信頼性がある。 The present invention makes it possible to make the size much smaller than the conventional exponential horn connected to a vibrator, and unlike an humidifier that requires a certain ultrasonic frequency higher than a certain level, it can be used in any frequency range. Since it is possible to obtain the required atomized particle size by driving with, it is possible to obtain an atomizing device that is extremely small and suitable for sterilizing and disinfecting hands, and the anticorrosion treatment makes it extremely resistant to corrosion. It is possible to obtain an ultrasonic vibration device having improved abrasion resistance and higher durability and reliability. In addition, aluminum alloy is often used as the material for the ultrasonic wave radiation surface, and alumite treatment is a simple and reliable anti-corrosion treatment for aluminum alloys that is extremely resistant to corrosion and abrasion.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本考案の一実施例の概略構成を示す一部破断正
面図である。FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】図1の要部の底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the main part of FIG.
【図3】従来の医療用加湿器の縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a conventional medical humidifier.
【図4】従来の超音波霧化装置の概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view of a conventional ultrasonic atomizing device.
14・・・ボルト締めランジュバン型超音波振動子 14h・・・放射金属面 16・・・網目状金属板 16a・・・網目状金属板の液導入部 16b・・・網目状金属板の接着部 17・・・液供給ノズル 20・・・発振器 14 ... Bolting Langevin type ultrasonic transducer 14h ... Radiating metal surface 16 ... Mesh metal plate 16a ... Liquid introducing part of mesh metal plate 16b ... Adhesive part of mesh metal plate 17 ... Liquid supply nozzle 20 ... Oscillator
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年7月11日[Submission date] July 11, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【書類名】 明細書[Document name] Statement
【考案の名称】 超音波振動装置及び霧化装置[Title of device] Ultrasonic vibrating device and atomizing device
【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本考案の一実施例の概略構成を示す一部破断正
面図である。FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】図1の要部の底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the main part of FIG.
【図3】従来の医療用加湿器の縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a conventional medical humidifier.
【図4】従来の超音波霧化装置の概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view of a conventional ultrasonic atomizing device.
【符号の説明】 14・・・ボルト締めランジュバン型超音波振動子 14h・・・放射金属面 16・・・網目状金属板 16a・・・網目状金属板の液導入部 16b・・・網目状金属板の接着部 17・・・液供給ノズル 20・・・発振器[Explanation of Codes] 14 ... Bolt tightening Langevin type ultrasonic transducer 14h ... Radiating metal surface 16 ... Mesh metal plate 16a ... Liquid introducing part of mesh metal plate 16b ... Mesh shape Bonded part of metal plate 17 ... Liquid supply nozzle 20 ... Oscillator
Claims (2)
て駆動するハイパワー用超音波振動子の超音波放射面
に、これの一部分に供給される霧化媒体が毛細管現象に
より該放射面全体に拡がり且つ保持される形状の媒体拡
散部が設けられ、媒体供給系が該媒体拡散部の一部に霧
化媒体を導くよう配設された超音波霧化装置において、
前記ハイパワー用超音波振動子の少なくとも超音波放射
面に防腐食処理が施されていることを特徴とする超音波
霧化装置。1. An ultrasonic wave emitting surface of a high-power ultrasonic transducer which is driven by being supplied with electric power of a predetermined frequency from an oscillator, and an atomizing medium which is supplied to a part of the ultrasonic wave emitting surface is entirely covered by the capillary phenomenon. In an ultrasonic atomizing device, which is provided with a medium diffusing section having a shape that is expanded and held, and in which a medium supply system is arranged to guide the atomizing medium to a part of the medium diffusing section,
An ultrasonic atomizing device, wherein at least an ultrasonic wave emitting surface of the high-power ultrasonic vibrator is subjected to anticorrosion treatment.
用い、防腐食処理としてアルマイト処理を施したことを
特徴とする請求項1記載の超音波霧化装置。2. The ultrasonic atomizer according to claim 1, wherein an aluminum alloy is used for at least the ultrasonic wave emitting surface, and an alumite treatment is applied as a corrosion preventing treatment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP038222U JPH073755U (en) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Ultrasonic vibrator and atomizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP038222U JPH073755U (en) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Ultrasonic vibrator and atomizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH073755U true JPH073755U (en) | 1995-01-20 |
Family
ID=12519282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP038222U Pending JPH073755U (en) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Ultrasonic vibrator and atomizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073755U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113412162A (en) * | 2020-01-17 | 2021-09-17 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | Ultrasonic atomization device |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP038222U patent/JPH073755U/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113412162A (en) * | 2020-01-17 | 2021-09-17 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | Ultrasonic atomization device |
| CN113412162B (en) * | 2020-01-17 | 2022-08-09 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | Ultrasonic atomization device |
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