JPH0751064Y2 - 超音波吸入器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、霧状粒子発生機構の防
水性を従来とは異なる構造にて単純化した超音波吸入器
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５
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、
１６０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】

【考案が解決しようとする課題】本願考案者は、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５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、図５に
開示の如き構造では、振動子１３０、１４０やナット１
５０、１６０等の部品が防水キャップ１７０、１８０で
覆われた様態であり、キャップで全体を覆い隠すため、
霧状粒子を発生する機構が大型になってしまう。

【０００５】周知のように、吸入器は鼻腔や口腔等の治
療を目的とするため、どこででも使用可能なように携帯
できる方が使い勝手がよい。そのためには、吸入器を可
及的に小型化することが望ましいが、キャップ等で全体
を覆うような防水機構は小規模化し難い。従って、本考
案の目的は、吸入器を一層小型化することのできる防水
機構を有す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、該ポ
ンプを本体ハウジングに、該ハウジングと振動子との
間、又は該ハウジングと軸体との間に防水部材を介在さ
せて固定したことを特徴とする超音波吸入器により達成
される。

【０００７】本考案の吸入器は、本体ハウジングと振動
子との間、又は該ハウジングと軸体との間に防水部材を
介在させてあるから、従来のような防水キャップ等は用
いなくても防水機能を霧状発生機構に持たせることがで
き、延いては吸入器を縮小化できる。しかして本考案に
おいて使用する防水部材としては、本体ハウジングと振
動子との間、又は該ハウジングと軸体との間の気密性を
維持できる限り特定はないが、以下の実施例にも開示し
てあるようにＯリングを用いるのが簡便であり、しかも
気密性が良好である。

【０００８】更に本考案の吸入器は、従来の超音波霧化
器と同様に液体が軸体内の流路を上昇し、軸体の上端開
口から霧状化されて放出されるが、軸体の上端開口を出
た霧径は精々５０〜３００μｍ程度であり、吸入器とし
て例えば体内の奥深い患部まで薬液等を到達させて治癒
効果を高めるには、霧径を少なくとも１０μｍ以下にす
るのが好ましい。それには、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ると好都
合である。メッシュ部材を取り付けた場合、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。

【０００９】使用するメッシュ部材は、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１０
μｍ以下になる限り、その形状や材質に制限はない。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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】

【実施例】以下、本考案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。

【００１４】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。

【００１５】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に連続する本体ハ
ウジング１１に形成した円筒状壁１１ａ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４
２を、下部が吸水ホーン４４を構成する。

【００１６】軸体４０の上端開口を含む上端面には、吸
入器としての効果を高めるために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は本体ハウジング１
１の円筒状壁１１ａ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、振
動子７０はその上下両側にワッシャ等のフランジ部材７
２、７４を介在させた上でナット８０、８２によって軸
体４０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によって本体ハウジング１１に堅固に固定されてい
る。ここに振動子７０を防水構造とするために、フラン
ジ部材７２と円筒状壁１１ａの端縁との間、フランジ部
材７４と振動子押えカバー８４との間は、それぞれ気密
性を確保するための防水部材としてＯリング９０、９２
が設けられている。

【００１７】このような防水機構は、振動子７０、フラ
ンジ部材７２、７４、及びナット８０、８２等の部品全
体を防水キャップ等で覆うような構造とは異なり、振動
子７０の上下両側に設けたフランジ部材７２、７４と本
体ハウジング１１及び振動子押えカバー８４との間にＯ
リング９０、９２を介在させるものであり、振動子の防
水構造を簡略化でき、防水性も良好である。

【００１８】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。

【００１９】軸体４０の上端開口を含む上端面に取り付
けた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４
０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４
０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５０を上端面に軽く押圧するのが好まし
い。

【００２０】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。

【００２１】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防水機構等の基本構成や作用効
果は同等である。

【００２２】上述のハンディータイプ及び置型タイプの
吸入器における防水構造は、いずれも本体ハウジング
（振動子押えカバーを含む）と振動子との間に防水部材
を介在させた例であるが、本体ハウジングと軸体との間
に防水部材を介在させた防水構造を図４に示す。但し、
図４では吸入器のその他の構造は前記実施例のものと同
一であり、又図４の防水構造は上下対称であるため、上
半分のみを示す。

【００２３】図からも分るように、本体ハウジング１１
の円筒状壁１１ａ内に挿通された軸体４０の霧化ホーン
４２は、上端開口を含む上端部がフランジ状を呈し、上
端面にはメッシュ部材５０がメッシュ部材押えカバー６
０によって固定されている。軸体４０の中央には、振動
子７０がフランジ部材７２を介してナット８０により取
り付けられている。

【００２４】本実施例における防水構造は、円筒状壁１
１ａに周設したリング状突起１１ｂを利用して、霧化ホ
ーン４２と円筒状壁１１ａの内周壁との間にＯリング９
０を設けたものである。勿論、図４には示していない
が、軸体４０の下方も同様の構造である。又、軸体４０
と振動子７０とからなる超音波ポンプを本体ハウジング
１１内に挿設し易くするために、通常は本体ハウジング
１１は上下に二分されており、上下のハウジングは常套
手段にて気密性良好に接合されている。

【００２５】本例の防水構造も、防水キャップ等を使用
するものではなく、構造が簡単にして気密性も十分であ
る。

【００２６】

【考案の効果】本考案の超音波吸入器は、以上説明した
ように本体ハウジングに超音波ポンプを、該ハウジング
と振動子との間、又は該ハウジングと軸体との間に防水
部材を介在させて固定したから、振動子の防水構造を単
純化でき、一層小型の吸入器を提供できる。

【００２７】更に、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れば、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
器としての効果が増すことになる。その上、メッシュ部
材を有する吸入器では、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だけでなく、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
できるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案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】軸体の上端面に取り付けるメッシュ部材の平面
図である。

【図３】本考案の吸入器の置型タイプの一例を示す断面
図である。

【図４】本考案の吸入器における別の防水構造を示す一
部省略断面図である。

【図５】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】

１１ 本体ハウジング 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 ７２・７４ フランジ部材 ９０・９２ Ｏリング

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
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、該ポンプを本体ハウジングに、該ハ
   ウジングと振動子との間、又は該ハウジングと軸体との
   間に防水部材を介在させて固定したことを特徴とする超
   音波吸入器。
2. 【請求項２】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請求
   項１記載の超音波吸入器。