(57)【要約】【課題】振動子を用いて液体を霧化する霧化器において、霧化器内部への霧の逆流を抑制する。【解決手段】含浸体２８に当接して振動することにより含浸される液体を霧化する振動子１２は、基体部１６およびカバー体１８に囲まれる収容室２０内に少なくともその一部が収容される。そして、収容室２０から霧噴出口２４ａまでの間に所定の部材によって噴出通路２４が形成され、振動子１２の含浸体２８との当接部が噴出通路２４内に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を含浸する含浸体と、
前記含浸体に当接して振動することにより含浸される液体を霧化する振動子であって、所定の部材によって形成される空間としての収容室内に少なくともその一部が収容される振動子と、
を備え、
前記収容室から霧噴出口までの間に所定の部材によって噴出通路が形成され、前記振動子の前記含浸体との当接部が当該噴出通路内に配置されることを特徴とする霧化器。
【請求項２】
前記振動子は圧電振動子とその圧電振動子に接続された先細形状のホーンとを備え、
前記ホーンの先端部が前記当接部に相当し、
前記振動子は、当該ホーンの先端部が前記噴出通路内に挿入された姿勢で前記収容室内に支持されることを特徴とする請求項１に記載の霧化器。
【請求項３】
前記収容室と外部空間とを隔てる所定の部材に、収容室内に外部空気を取り入れる吸気通路が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の霧化器。
【請求項４】
前記吸気通路は、前記振動子について前記当接部の反対側となる位置に形成されることを特徴とする請求項３に記載の霧化器。
【請求項５】
前記収容室の頂上部と外部空間とを隔てる所定の部材に、収容室内で上昇した空気を外部空間に排出する排気通路が形成されることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の霧化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動子によって液体を振動させて霧化する霧化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波振動子等の振動子を用いた霧化器には、液体を含浸させた含浸体に振動子を当接し、その当接部付近の液体を振動させて霧化するものがある。この種の従来の技術として、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。この種の従来の霧化器では、外部から振動子に人為的な操作（不正操作）が加えられないよう、ケーシング内の霧放出口から奥まった位置に、振動子が設置される。
【０００３】
【特許文献１】特公平５−１０１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ケーシングの内部空間の形状や、ケーシング内での当接部の位置によっては、霧の一部が放出されずにケーシング内に液体として貯まり、霧化器が傾いたときや移動させたときの勢いで外部に零れ出る等の問題が生じるおそれがあった。さらに、ケーシング内に振動子等の電気部品やそれらの電気的接続部分がある場合には、貯まった液体が短絡や腐食の原因となり、霧化性能の低下や霧化不能につながるというおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる霧化器は、液体を含浸する含浸体と、上記含浸体に当接して振動することにより含浸される液体を霧化する振動子であって、所定の部材によって形成される空間としての収容室内に少なくともその一部が収容される振動子と、を備え、上記収容室から霧噴出口までの間に所定の部材によって噴出通路が形成され、上記振動子の上記含浸体との当接部が当該噴出通路内または当該噴出通路と収納室との境界に配置される。
【０００６】
また、上記本発明にかかる霧化器では、上記振動子は圧電振動子とその圧電振動子に接続された先細形状のホーンとを備え、上記ホーンの先端部が上記当接部に相当し、上記振動子は、当該ホーンの先端部が上記噴出通路内に挿入された姿勢で上記収容室内に支持されるのが好適である。
【０００７】
また、上記本発明にかかる霧化器では、上記収容室と外部空間とを隔てる所定の部材に、収容室内に外部空気を取り入れる吸気通路が形成されるのが好適である。
【０００８】
また、上記本発明にかかる霧化器では、上記吸気通路は、上記振動子について上記当接部の反対側となる位置に形成されるのが好適である。
【０００９】
また、上記本発明にかかる霧化器では、上記収容室の頂上部と外部空間とを隔てる所定の部材に、収容室内で上昇した空気を外部空間に排出する排気通路が形成されるのが好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる霧化器１０の一例を示す縦断面図、図２は、図１の霧化器１０のＡ−Ａ断面図（横断面図）、図３は、図１の霧化器１０の平面図（上面図）、また図４は、図１の霧化器１０の斜視図である。
【００１１】
図１に例示する霧化器１０は、薬剤等の液体を貯留するタンク１４、タンク１４のキャップとして機能するとともに振動子１２を支持する基体部１６、および基体部１６を被覆して当該基体部１６とともに振動子１２を収納する収納室２０を形成するカバー体１８、を含む。そして、この例では、カバー体１８および基体部１６の一部に噴出通路２４が形成されている。噴出通路２４は、収納室２０と外部空間２２とを連通し、霧化された液体の通路となる。噴出通路２４の出口が霧噴出口２４ａである。
【００１２】
タンク１４内には霧化する液体の液溜まり２６が形成されており、この液溜まり２６に含浸体２８の少なくとも一部が浸漬されている。含浸体２８は、毛管現象によってその内部に液体を含浸する素材（例えばフェルトや紐、糸、紙、スポンジ等の吸水性素材）を含んでおり、液溜まり２６から含浸体２８の振動子１２との当接面２８ａに液体を供給する。この例では、含浸体２８の下端はタンク１４内の底部近傍に、また上端は基体部１６の上方側の噴出通路２４内に配置され、基体部１６に設けられた貫通穴３０を円柱状の含浸体２８が貫通している。また、この例では、当接面２８ａに振動子１２による押圧力が加わっても、露出している部分の倒れや当接面２８ａの凹みが極力生じないようなスペック（材質や構成、露出長、弾性係数等）が選択あるいは設定される。なお、この例では、貫通穴３０の内径を含浸体２８の外径に合った適切な径や形状とし、含浸体２８を貫通穴３０に嵌挿して把持する構成となっているが、これ以外の構成によって把持するようにしてもよい。また円柱状ではない他の形状の含浸体２８を用いてもよい。
【００１３】
そして、含浸体２８の当接面２８ａに当接した振動子１２が振動することにより、当接面２８ａおよびその周辺の液体が霧化される。振動子１２としては、例えばランジュバン型の超音波振動子を用いることができる。振動子１２は、中心軸に垂直な断面の周縁が円形となるいわゆる回転体の形状を有しており、削り出しあるいはプレスにより形成した先細のホーン３２の後部（先端の他端側；根元側）に、圧電体３４を装着（例えば接着）することで構成されている。この振動子１２の外周壁には、内側にえぐられる形状の環状溝３６が形成されている。環状溝３６は、振動子１２の厚み方向振動によって生じる定常波のうち主として用いられる振動モードの節の位置に設けられる。この環状溝３６を利用して振動子１２を支持することで、振動子１２の振動エネルギの損失が抑制される。このとき、支持部材３８によって振動子１２を固定的に支持するのが好適であるが、適宜所定範囲内での回動やスライドを許容しながら支持するようにしてもよい。
【００１４】
なお、この例では、振動子１２は、ホーン３２先端の端部領域１２ａが含浸体２８と当接するように配置される。このとき、端部領域１２ａは、前記振動モードでは腹となる。すなわち、振動子１２の振動は、含浸体２８の上端面と当接する部分、すなわち液体が霧化される部分で腹となるため、そうでない場合に比べ、霧化のエネルギ効率が高くなる。
【００１５】
さらに、この例では、端部領域１２ａの周縁部Ｅが含浸体２８の当接面２８ａに当接するように配置されている。このことは、エネルギロスの抑制という観点からも意味がある。ここで、仮に、振動子１２の端部領域１２ａ（図２）の中央部（すなわち中心軸Ｏ付近の部位）が当接面２８ａに当接したとすれば、当該中央部は端部領域１２ａでは振幅が最も大きい部位であるから、その場合は、中央部以外の部位が当接する場合に比べて、振動エネルギの損失が大きくなってしまう。つまり、本実施形態では、含浸体の当接面２８ａに、振動子１２の中心軸Ｏから外れた部位（例えば縁部Ｅ）を当接することで、エネルギロスの抑制を図っているのである。
【００１６】
振動子１２の振動によって霧化された液体は、噴出通路２４から霧噴出口２４ａを経て外部空間２２に放出される。このとき、霧化された液体には、振動子１２の振動によって噴出通路２４を外部空間２２に向けて移動する運動エネルギが与えられる。しかしながら、収納室２０内に振動子１２と当接面２８ａとが当接する部分（以下、これを当接部と記す）が配置された場合には、霧化された液体の一部が収納室２０内で滞留することも想定される。そこで、本実施形態では、当接部を噴出通路２４内に配置することで、それを抑制している。具体的に、この例では、含浸体２８を、噴出通路２４の収納室２０側の入口２４ｂと外部空間２２側の霧噴出口２４ａとの間の位置で上下に伸びるように配置するとともに、含浸体２８の上端部の当接面２８ａのほぼ中央に周縁部Ｅが当接するように振動子１２を配置している。
【００１７】
また、この例では、先細のホーン３２を有する振動子１２を用いているが、この場合、当該ホーン３２の先細の部分を噴出通路２４内に挿入し、圧電体３４等のより外径の大きな部分は噴出通路２４内には挿入しないように、振動子１２を配置している。噴出通路２４の高さや幅（または内径）を大きくするほど、霧化された液体が収容室２０側に逆流しやすくなるが、こうすることで逆流を抑制することができる。噴出通路２４の高さや幅は、ホーン３２の外径（ホーン３２との間隙）や噴霧の流量によって定める。なお、噴出通路２４のスペックは、霧噴出口２４ａ側から含浸体２８や振動子１２への不正操作を防止するという点も加味して決定するのが望ましい。すなわち、霧噴出口２４ａから噴出通路２４の奥まで少なくとも手指が入らないような高さ、幅若しくは内径（例えば最大５ｍｍ程度）、あるいは霧噴出口２４ａから当接部までの距離とするのが好適である。また、図示しないが、噴出通路２４を曲がった通路として、霧噴出口２４ａから噴出通路２４の奥が直接見えないように構成してもよい。
【００１８】
また、図１の例では、収容室２０と外部空間２２とを隔てるカバー体１８に、収容室２０内に外部空気を取り入れる吸気通路４０が形成される。この吸気通路４０を設けることで、吸気通路４０、収容室２０および噴出通路２４を経由する空気の流れが形成され、当接部で霧化された液体が霧噴出口２４ａからよりスムーズに排出されるようになる。なお、図１の例では、吸気通路４０は、振動子１２に対して、当接部（すなわちホーン３２の先端の端部領域１２ａ）の反対側（すなわち導線４４が接続される側）に設けるのが良い。こうすることで、収容室２０を横断する空気の流れが形成され、収容室２０内での空気の滞留が抑制されて、霧化された液体が収容室２０内に留まるのが抑制される。
【００１９】
さらに、図１の例では、収容室２０の頂上部と外部空間２２とを隔てるカバー体１８に、収容室２０内で上昇した空気を外部空間２２に排出する排気通路４２が形成される。振動子１２に与えられた電気エネルギの一部が熱に変換されることによって振動子１２が発熱し、収容室２０内（または噴出通路２４）で上昇気流が発生することがある。その場合、その上昇気流またはそれに伴う空気の流れにより、霧化された液体の一部が収容室２０内に進入し、滞留するおそれがある。そこで、この例では、排気通路４２を設けて暖められた空気を排出し、霧化された空気の一部が収容室２０内に留まるのを抑制している。図１の例では、収容室２０の上部に２つ、噴出通路２４の当接部の直上となる位置に１つの合計３つの排気通路４２が設けられている。
【００２０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態での例示には限定されず、種々の変形例をも包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態にかかる霧化器の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１の霧化器のＡ−Ａ断面図（横断面図）である。
【図３】図１の霧化器の平面図（上面図）である。
【図４】図１の霧化器の斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  霧化器、１２  振動子、１２ａ  端部領域、１４  タンク、１６  基体部、１８  カバー体、２０  収納室、２２  外部空間、２４  噴出通路、２４ａ  霧噴出口、２４ｂ  入口、２６  液溜まり、２８  含浸体、２８ａ  当接面、３０  貫通穴、３２  ホーン、３４  圧電体、３６  環状溝、３８  支持部材、４０  吸気通路、４２  排気通路、４４  導線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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