JPH073755U - 超音波振動装置及び霧化装置 - Google Patents
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
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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。
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
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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
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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。
Description
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【提出日】平成６年７月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
面図である。
【図２】図１の要部の底面図である。
【図３】従来の医療用加湿器の縦断面図である。
【図４】従来の超音波霧化装置の概略側面図である。
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
【手続補正書】
【提出日】平成６年７月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【考案の名称】 超音波振動装置及び霧化装置
【実用新案登録請求の範囲】
【図面の簡単な説明】
【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。
面図である。
【図２】図１の要部の底面図である。
【図３】従来の医療用加湿器の縦断面図である。
【図４】従来の超音波霧化装置の概略側面図である。
【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
Claims (2)
- 【請求項１】 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
面に防腐食処理が施されていることを特徴とする超音波
霧化装置。 - 【請求項２】 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ことを
特徴とする請求項１記載の超音波霧化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP038222U JPH073755U (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 超音波振動装置及び霧化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP038222U JPH073755U (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 超音波振動装置及び霧化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH073755U true JPH073755U (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=12519282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP038222U Pending JPH073755U (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 超音波振動装置及び霧化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073755U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113412162A (zh) * | 2020-01-17 | 2021-09-17 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 超声波雾化装置 |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP038222U patent/JPH073755U/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113412162A (zh) * | 2020-01-17 | 2021-09-17 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 超声波雾化装置 |
| CN113412162B (zh) * | 2020-01-17 | 2022-08-09 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 超声波雾化装置 |
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