(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧すべき液体を収容する液槽と、
大径部と細径部とを有するステップホーンと、このステップホーンの大径部の底面に設けられる圧電素子とで構成され、前記液槽の底部より液槽内に突出し、前記細径部が液槽内の液中に位置するステップホーン型振動子と、
前記ステップホーンの細径部の周囲に被せられた円筒状の給液パイプと、
前記ステップホーンの先端面に配置されるメッシュと、を備え、
前記ステップホーン型振動子の振動エネルギーにより前記ステップホーンの細径部の先端面で液体を霧化するとともに、前記同振動エネルギーにより、液槽の液体を給液パイプと細径部との間から給液パイプの上端部と細径部の上端との間に向けて上昇させてステップホーンの細径部の上端面に供給するようにしたことを特徴とする液体噴霧装置。
【請求項２】
前記メッシュは、前記ステップホーン型振動子の細径部の先端に、バネにより当該細径部の先端に押圧して設けたことを特徴とする請求項１記載の液体噴霧装置。
【請求項３】
前記給液パイプは、下端に外方に向けてフランジを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体噴霧装置。
【請求項４】
前記給液パイプは、上端に外方に向けてフランジを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体噴霧装置。
【請求項５】
前記給液パイプの上端のフランジは、前記メッシュに接合することを特徴とする請求項４記載の液体噴霧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸入器等に用いられる液体噴霧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、よく知られた携帯用超音波式噴霧器には、ホーン型振動子の振動面にメッシュを載置して、霧化部を形成し、この霧化部に給液部より霧化すべき液を供給するようにしたものがある。この種の超音波式噴霧器は、低パワー、小型、安定した薬液噴霧、均一な粒子径を確保できるということで有用である。
【０００３】
また、従来、ステップホーン型振動子の中には、図１０に示すように、ステップホーン１の大径部１ａの測部より細径部１ｂの中心を経て、ステップホーン１の先端面１ｃまで給液路２を設け、加圧ポンプ等を用いて液を給液路２を通して、ステップホーン１の先端面（霧化面）１ｃまで送液するようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の超音波式噴霧器は有用である反面、薬液の供給手段としてソレノイド等の別駆動源を用いたり、形状・機構の複雑性から操作及び手入れの煩雑さがあるという問題が残されていた。
また、図１０のステップホーン型振動子を用いて霧化面に給液する方法は、ステップホーン内に給液路を設けるという製造面の手間がかかる上に、やはり加圧ポンプを必要とする問題があった。
【０００５】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、構成が簡単で、かつ給液用の駆動源が不要な液体噴霧装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の液体噴霧装置は、噴霧すべき液体を収容する液槽と、大径部と細径部とを有するステップホーンと、このステップホーンの大径部の底面に設けられる圧電素子とで構成され、前記液槽の底部より液槽内に突出し、前記細径部が液槽内の液中に位置するステップホーン型振動子と、前記ステップホーンの細径部の周囲に被せられた円筒状の給液パイプと、前記ステップホーンの先端面に配置されるメッシュと、を備え、前記ステップホーン型振動子の振動エネルギーにより前記ステップホーンの細径部の先端面で液体を霧化するとともに、前記同振動エネルギーにより、液槽の液体を給液パイプと細径部との間から給液パイプの上端部と細径部の上端との間に向けて上昇させてステップホーンの細径部の先端面に供給するようにしている。
この液体噴霧装置では、液槽に噴霧すべき液体を溜め、ステップホーン型振動子を駆動すると、その振動エネルギーが大径部から細径部先端方向に向けて伝搬する。この振動エネルギーの伝搬により、細径部先端面で液体を霧化するとともに、この振動エネルギーの伝搬によって、液槽の液体が給液パイプと細径部との間から給液パイプの上端部と細径部の上端部との間に向かって上昇し、ステップホーン型振動子の細径部の先端面に供給されるようにしている。
【０００７】
この液体噴霧装置のステップホーン型振動子は、例えば駆動源としてＰＺＴやニオブ酸リチュームなどの圧電振動子を結合したホーンにより構成される。またホーンは焼結、金属粉末射出成形、切削等により作られた金属部材、あるいはセラミック部材で形成されるとよい。
また、ステップホーン型振動子の細径部の先端に、バネにより当該細径部の先端に押圧されるメッシュが載置されるものであってもよい。これにより、噴霧時の粒子径を細かくすることができる。
【０００８】
また、この発明の液体噴霧装置では、給液パイプは、下端に外方に向けてフランジを備えてもよい。これにより、フランジと液槽の底面間も給液部として機能し、給液効率が上がる。また、残液を少なくできる。
また、この発明の液体噴霧装置では、給液パイプは、上端に外方に向けてフランジを備えてもよい。これにより、霧化面が広くなる。
【０００９】
給液パイプは、例えば金属あるいは肉厚の薄い樹脂、またはセラミックで形成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施形態である液体噴霧装置の構成を示す断面図である。この液体噴霧装置は、本体ケース１１と、カバー１２と、ホーンユニット１３とから構成されている。カバー１２は本体ケース１１に対して脱着可能に構成されている。本体ケース１１の上部は噴霧すべき液体を収容する液槽１４が設けられている。
【００１１】
ホーンユニット１３はステップホーン型振動子１５と、このステップホーン型振動子１５を支持する円筒状の支持ケース体１６とから構成されている。このホーンユニット１３はネジ１７によって本体ケース１１の下部に固着されている。ホーンユニット１３が固着された状態で、ステップホーン型振動子の細径部２１が液槽１４内の底面より上方に向けて突出するように配置されている。
【００１２】
ステップホーン型振動子１５はステップホーン１８と圧電素子１９で構成されている。圧電素子１９は、ＰＺＴあるいはニオブ酸リチウムなどで形成される。また、ステップホーン１８は焼結、金属粉末射出成形、切削等により作られた金属部材、あるいはセラミック部材で形成される。圧電素子１９はリード線２０により図示を省略した回路部、電源部に接続されている。ステップホーン型振動子１５の細径部２１の外部に円筒状の給液パイプ２２が被せられている。また、給液パイプ２２の下端には外方に向けてフランジ２３が設けられている。給液パイプ２２は金属あるいは肉厚の薄い樹脂またはセラミックで形成されている。
【００１３】
カバー１２の中央部分に開口２４に霧化部２５が設けられている。霧化部２５は開口２４に螺着される噴霧ガイド壁２６と、ステップホーン型振動子の先端天井面、及び給液パイプ２２の上端に載置されるメッシュ２７と、このメッシュ２７を下方に押圧するバネ２８とから構成されている。ここでは給液パイプ２２はカバー１２の開口部２４に形成される支持片２９によって支持されている。
【００１４】
この実施形態液体噴霧装置では、本体ケース１１よりカバー１２を外して、液槽１４に噴霧すべき液体を満たしてカバー１２を本体ケース１１に装着する。この状態で動作スイッチをＯＮすると、圧電素子１９が振動を開始し、その振動エネルギーがステップホーン１８の大径部１８ａより、細径部２１の先端方向に向けて伝搬され、この振動エネルギーによって液体が細径部２１の外周と給液パイプ２２の間を下方から上方向に移動し、ステップホーン１８の先端面に供給される。そして、先端面の振動により液体が霧化され、メッシュ２７と、噴霧ガイド壁２６を経て外部に出力される。
【００１５】
この実施形態液体噴霧装置では、ステップホーン１８の細径部２１の外周面と給液パイプ２２間を振動エネルギーによって霧化部まで液体が給液されるので、給液のためのソレノイドや加圧ポンプが不要である。また、給液パイプ２２の下端にフランジ２３を設けているので、液槽１４の底面とフランジ２３間にも給液路が形成されることになり、給液効率が上がるとともに、残液を少なくすることができる。
【００１６】
図２は、上記構成の液体噴霧装置を吸入器に組み込んだ場合の吸入器の外観斜視図で、液体噴霧装置１０は吸入器本体ケース９に傾斜する態様で、一体的に構成されている。吸入器本体ケース９には圧電素子を駆動する回路及び電源等が収容されている。８は吸入器の動作スイッチである。
なお、図２では吸入器本体ケース９と液体噴霧装置１０を一体的に構成した場合を示しているが、図３に示すように、吸入本体ケース９と液体噴霧装置１０は分離して構成してもよい。分離しているので、噴霧部が軽量になるので、長時間にわたる噴霧時でも手の疲労を和らげることができる。
【００１７】
またこの場合、噴霧部が軽量であるため、噴霧部にマスクを装着し、そのマスクを耳等に引っ掛けるようにすると、ハンドフリーで薬液吸入できる。
この発明の最も特徴とするところは、ステップホーン型振動子の細径部の外周に給液パイプを被せたことであるが、この給液部のいくつかの変形例について説明する。図４は、ステップホーン１８の細径部２１の外周に円筒状の給液パイプ２２を設けたものであり、給液パイプ２２はカバー１２の支持片２９で支持されており、ステップホーン１８の先端面と給液パイプ２２の上端にメッシュ２７が載置されている。
【００１８】
図５は、さらに他の給液部・霧化部の例を示す部分断面図である。この実施形態は図４で示す給液パイプ２２の下端に外方に向けてフランジ２３を設けたものであり、図１に示す液体噴霧装置に採用したものである。
図６はさらに他の給液部・霧化部の例を示す部分断面図である。図４に示したものでは円筒状の給液パイプ２２がカバー１２の開口部２５の支持片２９により支持されていたのに対し、ここではカバー１２によっては固定せず、細径部２１に被せたのみのものである。これにより、給液パイプ２２がステップホーン１８の振動状態によって可動可能なので、薬液をホーン先端に送る時のロスを少なくし、また、霧化に与える振動エネルギーの減衰を最小限に抑えることができる。
【００１９】
図７はさらに他の給液部・霧化部の例を示す部分断面図である。図６で示したものと同様、給液パイプ２２をカバー１２の片２９で支持することなく、細径部２１に被せたのみであり、さらにメッシュ２７をカバー１２の開口２４の壁に接しないように離隔させたものである。これにより、メッシュに加わる負荷を軽くすることができる。
【００２０】
図８はさらに他の給液部・霧化部の例を示す部分断面図である。図７で示したものに加えて、給液パイプ２２の上端に外方に向けてフランジ３０を設けたものである。これによりステップホーン１８の細径部２１の先端面のみならず、給液パイプ２２のフランジ３０もメッシュ２７に接合するので、噴霧面積を広げ、噴霧効率を上げることができる。
【００２１】
図９はさらに他の給液部・霧化部の例を示す部分断面図である。図８に示したものに加えて、給液パイプ２２の下端にも外方に向けてフランジ２３を設けたものである。ここでは、図５で示したフランジ２３と、図８で示したフランジ３０を両方有するものであり、給液効率をよくし、残液を少なくし得るとともに、噴霧効率も向上させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、ステップホーン型振動子の細径部に被せる給水パイプを設け、振動子の振動エネルギーにより、細径部の外周と給水パイプの間を液体が移動し、振動子のホーン先端面に給液するので、給液のためのソレノイド、加圧ポンプ等の駆動源が不要となる。給液部や貯液部の構成部品の１部を構成することになり、手入れも操作も簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態である液体噴霧装置の構成を示す断面図である。
【図２】同実施形態液体噴霧装置を組み込んだ吸入器を示す外観斜視図である。
【図３】同実施形態液体噴霧装置を組み込んだ吸入器の他の例を示す外観斜視図である。
【図４】この発明の実施形態液体噴霧装置の給液部・霧化部の具体的な一例を示す断面図である。
【図５】この発明の実施形態液体噴霧装置の給液部・霧化部の具体的な他の例を示す断面図である。
【図６】この発明の実施形態液体噴霧装置の給液部・霧化部の具体的なさらに他の例を示す断面図である。
【図７】この発明の実施形態液体噴霧装置の給液部・霧化部の具体的なさらに他の例を示す断面図である。
【図８】この発明の実施形態液体噴霧装置の給液部・霧化部の具体的なさらに他の例を示す断面図である。
【図９】この発明の実施形態液体噴霧装置の給液部・霧化部の具体的なさらに他の例を示す断面図である。
【図１０】従来のステップホーン型振動子の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０    噴霧装置
１１    本体ケース
１２    カバー
１４    液槽
１５    ステップホーン型振動子
２１    細径部
２２    給液パイプ
２３    フランジ
２４    開口
２５    霧化部
２７    メッシュ
２９    支持片
【図１】
0004198850.tif 000002
【図２】
0004198850.tif 000003
【図３】
0004198850.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004198850.tif 000007
【図７】
0004198850.tif 000008
【図８】
0004198850.tif 000009
【図９】
0004198850.tif 000010
【図１０】
0004198850.tif 000011