(57)【要約】【課題】振動式霧化器において、振動子と含浸体とを適切に当接させ、所望の霧化性能を得る。【解決手段】振動式霧化器１０は、振動子１２と、液体を含浸する含浸体１４と、振動子１２を所定の支持区間Ｌにおいて支持可能な支持体１６と、を備え、支持区間Ｌ内のいずれかの位置で、支持体１６に支持された振動子１２が含浸体１４に当接するように構成される。【選択図】図１
2005040759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子と、
液体を含浸する含浸体と、
所定の支持区間において前記振動子を支持可能な支持体と、
を備え、
前記支持区間内のいずれかの位置で、前記支持体に支持された振動子が前記含浸体に当接するよう構成されることを特徴とする振動式霧化器。
【請求項２】
前記支持体は、振動子の中心軸から外れた部位が前記含浸体の当接面に当接する姿勢で、当該振動子を支持することを特徴とする請求項１に記載の振動式霧化器。
【請求項３】
前記支持体は、振動子の端部領域の縁部が前記含浸体の当接面に当接する姿勢で、当該振動子を支持することを特徴とする請求項１または２に記載の振動式霧化器。
【請求項４】
前記支持体は、振動子を前記支持区間で移動自在に支持するガイド機構を備えることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の振動式霧化器。
【請求項５】
前記振動子は、外側に張り出す鍔部を有し、
前記支持体は、前記ガイド機構として、前記鍔部が嵌挿されるガイド孔を有することを特徴とする請求項４に記載の振動式霧化器。
【請求項６】
前記振動子は、印加された電圧によって振動を生じるものであり、
前記鍔部および支持体の相互に当接する部位が、導体で構成され、前記電圧を印加するための導通路として用いられることを特徴とする請求項５に記載の振動式霧化器。
【請求項７】
前記支持体は、前記ガイド機構によって支持区間で移動自在とした状態で、振動子を挟持し、
前記支持体がその少なくとも一端側で弾性的に拡開することにより、当該拡開した端部から挟持位置まで振動子が挿入されることを特徴とする請求項４〜６のうちいずれか一つに記載の振動式霧化器。
【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振動式霧化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動式霧化器には、液体を含浸させた含浸体に振動子を当接し、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。
【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】
この種の振動式霧化器では、振動子および含浸体を、互いに適切な状態で当接する必要がある。しかしながら、含浸体自体の製造ばらつきや組み付け状態のばらつき等により、含浸体を所望の当接状態に配置するのが難しく、所望の霧化性能が得られない場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる振動式霧化器は、振動子と、液体を含浸する含浸体と、所定の支持区間において上記振動子を支持可能な支持体と、を備え、上記支持区間内のいずれかの位置で、上記支持体に支持された振動子が上記含浸体に当接するよう構成される。
【０００６】
また上記本発明にかかる振動式霧化器では、上記支持体は、振動子の中心軸から外れた部位が上記含浸体の当接面に当接する姿勢で、当該振動子を支持するのが好適である。
【０００７】
また上記本発明にかかる振動式霧化器では、上記支持体は、振動子の縁部が上記含浸体の当接面に当接する姿勢で、当該振動子を支持するのが好適である。
【０００８】
また上記本発明にかかる振動式霧化器では、上記支持体は、振動子を上記支持区間で移動自在に支持するガイド機構を備えるのが好適である。
【０００９】
また上記本発明にかかる振動式霧化器では、上記振動子は、外側に張り出す鍔部を有し、上記支持体は、上記ガイド機構として、上記鍔部が嵌挿されるガイド孔を有するのが好適である。
【００１０】
また上記本発明にかかる振動式霧化器では、上記振動子は、印加された電圧によって振動を生じるものであり、上記鍔部および支持体の相互に当接する部位が、導体で構成され、上記電圧を印加するための導通路として用いられるのが好適である。
【００１１】
また上記本発明にかかる振動式霧化器では、上記支持体は、上記ガイド機構によって支持区間で移動自在とした状態で、振動子を挟持し、上記支持体がその少なくとも一端側で弾性的に拡開することにより、当該拡開した端部から挟持位置まで振動子が挿入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】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる振動式霧化器１０の要部構成の一例を示す図であって、（ａ）は霧の放射先側から見た図（正面図）、（ｂ）は側面図、図２は、図１の振動式霧化器１０に用いられる振動子１２の一例を示す側面図、また図３は、図１の振動式霧化器１０に振動子１２が装着されるときの支持体を示す図である。
【００１３】
図１に示す振動式霧化器１０は、振動子１２、含浸体１４、および支持体１６を含む。振動子１２は、含浸体１４の当接面１４ａに当接し、当接面１４ａ付近にある液体を振動させて霧化する。なお、霧化された液体がより広い範囲に放散されるよう、電動ファン（図示せず）等の機構を設けてもよい。
【００１４】
基板１８の下方にはタンク２０が装着され、このタンク２０内に薬液等の液体の液溜まり２２が形成されている。この液溜まり２２に含浸体１４の一部が浸漬されている。
【００１５】
含浸体１４は、液体を含浸し、毛管現象によって液溜まり２２から当接面１４ａに液体を供給する機能を有するものであり、例えばフェルトや紐、糸、紙、スポンジ等の吸水性素材によって構成される。なお、この例では、当接面１４ａから振動子１２の自重（の一部）が加わっても露出部分（図１（ａ）の長さＳの領域）の倒れや当接面１４ａ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。この含浸体１４は、基板１８および支持体１６に設けられた貫通穴２４を介して、タンク２０内（基板１８の下方側）から基板１８の上方側に導かれている。また含浸体１４は、その先端部が所定の長さＳだけ露出する状態で環状のキャップ２６に把持されており、当該キャップ２６が支持体１６に固定されることによって、当該支持体１６に対して含浸体１４が固定される。ただしこれはあくまで一例であって、支持体１６に含浸体１４を把持する機構を備えてもよいし、貫通穴２４を含浸体１４の外径に合わせて適切な径あるいは形状に形成して当該貫通穴２４によって含浸体１４を把持するようにしてもよい。
【００１６】
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（図２）を用いることができる。図２の振動子１２は、中心軸Ｏ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、さらに、外側に張り出す環状の鍔２８を有する。鍔２８は、振動子１２が生じる振動の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。このように、節の位置に設けられる鍔２８を支持部として利用することで、振動子１２の振動エネルギの損失が抑制されるとともに、支持体１６に支持された状態での振動子１２の「がたつき」が抑制される。そして、振動子１２は、ホーン３３の先端の端部領域１２ａが含浸体１４と当接するように設置される。このとき、端部領域１２ａは、前記振動モードでは腹となる。なお、この例では、振動子１２は、削り出しあるいはプレスにより形成した中実構造のホーン３３の後面に、圧電体３０を装着（例えば接着）したという、極めて簡素な構成を有している。また鍔２８を、ホーン３３の一部として形成している。ただし、これはあくまでも一例であって、他の構成、形状あるいは形式の振動子も使用可能であることは言うまでもない。
【００１７】
振動子１２は、振動源として円盤型の圧電体（例えばピエゾ素子）３０を有する。圧電体３０の表裏面（分極方向すなわち軸方向の両端面）にはそれぞれ電極（例えば銀電極）３２ａ，３２ｂが形成されている。ここで、二つの電極３２ａ，３２ｂのうち一方３２ａは鍔２８に電気的に接続されている。そして、鍔２８および支持体１６（のうち少なくとも互いに当接する部位）は、いずれも導体（例えばステンレススチール、アルミニウム合金等）で構成されており、振動子１２の駆動電圧を印加するための導通路の一部として用いられる（ただしこの例では、ホーン３３および支持体１６の全体が導体となっている）。一例として、支持体１６を基板１８の接地電極（グラウンド）に電気的に接続した場合、鍔２８および支持体１６は、電極３２ａと接地電極との間の導通路（回路）の一部となる。なお、他方の電極３２ｂは、導線３４を介して駆動回路（図示せず）の正極側に接続される。この駆動回路を含め、振動子１２の駆動に関する電気回路を形成する各素子は、基板１８の上面あるいは下面（ただし支持体１６やタンク２０が装着されない部分）に実装するのが好適である。
【００１８】
振動子１２は、支持体１６に支持された状態で含浸体１４の当接面１４ａに当接する。図１の例では、支持体１６は、一枚の矩形の金属板（例えばステンレススチール、アルミニウム合金等）をコの字型に折り曲げることで成形されている。
【００１９】
支持体１６の二つの側板１６ａ，１６ｂには、それぞれ長穴状のガイド孔３６が形成されている。ガイド孔３６の幅Ｗは、振動子１２の鍔２８の高さＨ（図２）よりわずかに大きくされ、当該鍔２８が両方の側板１６ａ，１６ｂのガイド孔３６に嵌挿（緩挿）されるようになっている。これにより、振動子１２の中心軸Ｏに沿った方向の移動や振動子１２の回転等の姿勢変化が規制される。また図１（ｂ）に示すように、鍔２８がガイド孔３６に挿入されている状態、すなわち振動子１２が支持体１６に支持されている状態では、振動子１２の中心軸Ｏと当接面１４ａとは角度α（０°≦α＜９０°、好適には０°＜α＜３０°）をなし、これにより、端部領域１２ａ（図２）の縁部Ｅの下端が含浸体１４の当接面１４ａに当接するようになっている。さらに、振動子１２は、（含浸体１４が無い状態で）ガイド孔３６の延伸方向（長手方向）に沿って区間Ｌ（＝支持区間）の間で移動自在である。すなわちガイド孔３６は、振動子１２を支持区間Ｌ内の任意の位置に移動自在としながら当該振動子１２を支持するガイド機構として機能している。これにより、含浸体１４の露出部分Ｓの長さが所定範囲内でばらついたとしても、その範囲では振動子１２の同じ部位（この例の場合は縁部Ｅ）が当接面１４ａに当接することとなる。しかも、この例の場合、振動子１２は、その位置によらず当接面１４ａに対してほぼ同じ姿勢（角度）で当接することになる。このような構成によれば、霧化性能（例えば粒径や霧化流量など）の個体差（ばらつき）が抑制されるという効果がある。
【００２０】
また、縁部Ｅが含浸体１４の当接面１４ａに当接するのは、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１４ａ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、この場合は、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１４ａ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。そして、この例では、含浸体１４の露出部分Ｓの長さが所定範囲内でばらついたとしても、その範囲では振動子１２の同じ位置すなわち縁部Ｅが当接するようになっており、任意の位置でその効果が得られる。
【００２１】
さらに支持体１６は、図３に示すように、少なくとも一端側（図１の例では上方側）が鍔２８によって押し広げられることで弾性的に拡開するようになっており、拡開した側（すなわち上方側）から振動子１２が支持体１６に挟持される位置（すなわち図１（ａ）の状態）まで挿入されるようになっている。なお、この例では、支持体１６自身が弾性変形して拡開／復元するようになっているが、これには限定されず、別部材としての弾性体（バネやゴム等）を用いて拡開／復元するように構成してもよい。
【００２２】
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には限定されない。例えば、上記実施形態では、一例として、振動子がガイド機構に沿って支持区間内を任意に移動自在である場合について説明したが、これに替えて、振動子を支持体の複数の位置あるいは領域（＝支持区間）に選択的に装着（支持）できるように構成しておき、振動子がそのうちのいずれかに装着されたときに所望の当接状態が実現されるようにしてもよい。ただし、図１の例のように、振動子がその自重によって下降するガイド機構を設けた場合には、万一含浸体の当接部が凹んだり摩耗したりしたような場合にも、振動子がガイド機構に沿って自動的に移動して所望の当接状態を維持することができるというメリットがある。
【００２３】
また、ガイド孔は貫通穴とせず有底溝として形成してもよいし、ガイド孔の延伸方向（すなわち振動子の可動方向）も上記実施形態には限定されない。例えば、当接面と振動子の中心軸とが角度αをなす状態（姿勢）を維持しつつ、振動子が中心軸に垂直な方向ではない方向（例えば上下方向；鉛直方向）に移動自在となるようにしてもよい。また、振動子に鍔部に替えて凹部を設け、支持体にガイド孔に替えて当該凹部に嵌合される突起を設け、当該突起をガイド機構として用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態にかかる振動式霧化器の要部構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる振動式霧化器に用いられる振動子の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる振動式霧化器に振動子を装着するときに拡開される支持体を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  振動式霧化器、１２  振動子、１２ａ  端部領域、１４  含浸体、１４ａ  当接面、１６  支持体、１６ａ，１６ｂ  側板、１８  基板、２０  タンク、２２  液溜まり、２４  貫通穴、２６  キャップ、２８  鍔、３０  圧電体、３２ａ，３２ｂ  電極、３３  ホーン、３４  導線、３６  ガイド孔、Ｅ  縁部、Ｌ  支持区間、Ｏ  中心軸。
【図１】
2005040759.tif 000003
【図２】
2005040759.tif 000004
【図３】
2005040759.tif 000005