(57)【要約】【課題】吸液材が超音波振動する発振部から離間することにより発振部への給液が不能となることを防止できる超音波霧化装置を提供する。【解決手段】霧化液を蓄える貯液部３と超音波振動する発振部１１とを有すると共に、貯液部３と発振部１１との間に所定の長さを有する吸液材１５が介在され、その吸液材１５を通じて貯液部３から発振部１１に供給される霧化液を霧化する超音波霧化装置である。発振部１１を定位置に保持する保持部として受座１２及びノズル１３を有し、受座１２には吸液材１５の一端部を差し込む挿入孔１２ａが貫通される。その挿入孔１２ａ内には、吸液材１５が発振部１１から離間する方向に移動するのを抑止する係止突起１６が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
霧化液を蓄える貯液部と超音波振動する発振部とを有すると共に、前記貯液部と発振部との間に所定の長さを有する吸液材が介在され、その吸液材を通じて前記貯液部から前記発振部に供給される霧化液を霧化する超音波霧化装置において、
前記発振部を定位置に保持する保持部を有し、その保持部には前記吸液材の一端部を差し込む挿入孔が貫通され、その挿入孔内に、前記吸液材が前記発振部から離間する方向に移動するのを抑止する係止突起が設けられていることを特徴とする超音波霧化装置。
【請求項２】
前記係止突起は、前記吸液材の外周に弾性接触するバネ性を有して前記挿入孔の内壁から前記発振部の配置側に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の超音波霧化装置。
【請求項３】
前記係止突起は、前記挿入孔の周方向に連続する環状で、前記挿入孔の軸線方向に所定の間隔で複数段形成されていることを特徴とする請求項２記載の超音波霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波振動板を含む発振部の振動により液体を霧化する超音波霧化装置に係わり、特に吸液材を用いて発振部に給液を行う方式にして、吸液材が超音波振動する発振部から離間することにより発振部への給液が不能となることを防止できるようにした超音波霧化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波振動板を用いる霧化装置は、超音波振動板の表面に付着せしめた液体を超音波振動板の振動エネルギーを利用して霧化するものであるが、超音波振動板に霧化液を供給する方法として、超音波振動板を貯液部内の霧化液に直付けする方式のほか、貯液部内に所定の長さを有する吸液材の一端部を垂らし込め、その吸液材を通じて超音波振動板に霧化液を導く方式が知られている。
【０００３】
吸液材は、綿や中空糸など繊維を線状あるいは帯状にした吸液性に富む部材であり、その一端部を貯液部内に垂らし込めて霧化液に浸すことにより、他の一端部まで霧化液を吸い上げることができる。
【０００４】
尚、その種の吸液材を用いる超音波霧化装置では、貯液部側から超音波振動板の配置側に向けて配されるパイプ内に吸液材の一端部を差し込み、当該吸液材の一端部を超音波振動板に接触させている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２４３７４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、パイプ内に吸液材の一端部を差し込むだけでは吸液材の保持が不十分となり、これがパイプに伝播する超音波振動により発振部（超音波振動板）から離間し、最悪の場合にはパイプから吸液材の一端部が抜け落ちて発振部への給液が全く行われなくなることがある。
【０００７】
尚、その防止策として、吸液材に対してパイプの内径を小さくし、吸液材の一端部をパイプ内に圧入することも考えられるが、これでは吸液材をパイプ内に容易に差し込むことができないし、霧化液の流通性が損なわれて霧化能力が低下してしまうことになる。
【０００８】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は吸液材が超音波振動する発振部から離間することにより発振部への給液が不能となることを防止できる超音波霧化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記の目的を達成するため、
霧化液を蓄える貯液部と超音波振動する発振部とを有すると共に、前記貯液部と発振部との間に所定の長さを有する吸液材が介在され、その吸液材を通じて前記貯液部から前記発振部に供給される霧化液を霧化する超音波霧化装置において、
前記発振部を定位置に保持する保持部を有し、その保持部には前記吸液材の一端部を差し込む挿入孔が貫通され、その挿入孔内に、前記吸液材が前記発振部から離間する方向に移動するのを抑止する係止突起が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
加えて、前記係止突起は、前記吸液材の外周に弾性接触するバネ性を有して前記挿入孔の内壁から前記発振部の配置側に傾斜していることを特徴とする。
【００１１】
更に、前記係止突起は、前記挿入孔の周方向に連続する環状で、前記挿入孔の軸線方向に所定の間隔で複数段形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、霧化液を蓄える貯液部と超音波振動する発振部との間に所定の長さを有する吸液材が介在され、その吸液材を通じて貯液部から発振部に供給される霧化液を霧化する超音波霧化装置において、発振部を定位置に保持する保持部を有し、その保持部に吸液材の一端部を差し込む挿入孔が貫通され、その挿入孔内には吸液材が発振部から離間する方向に移動するのを抑止する係止突起が設けられていることから、吸液材から発振部に連続給液して霧化水を良好に霧化することができる。
【００１３】
特に、係止突起が吸液材の外周に弾性接触するバネ性を有していることから、吸液材を定位置に確実に保持することができ、しかも係止突起が挿入孔の内壁から発振部の配置側に傾斜していることから、挿入孔内への吸液材の差し込みを容易にしながら、その抜け止め効果を上げることができる。
【００１４】
又、係止突起が挿入孔の周方向に連続する環状で、挿入孔の軸線方向に所定の間隔で複数段形成されていることから、吸液材の抜け止め効果をさらに上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係る超音波霧化装置の構成例を示した縦断面図である。図１において、１は霧化装置本体であり、その内部は隔壁２によって貯液部３と制御部４とに区分されている。
【００１６】
貯液部３は所定の容積を中空構造であり、当該貯液部３に所要量の霧化液Ｌが蓄えられるようになっている。尚、貯液部３と制御部４とを別体とし、その両者を分離可能に結合する構成としてもよい。ここに、貯液部３には、霧化液Ｌとして主に水が補給可能にして蓄えられるが、これに芳香剤や殺虫剤などを用いることもできる。
【００１７】
又、貯液部３の上部には開口部３ａが設けられ、その開口部３ａには貯液部３内に向けて垂下するスリーブ５が固定されている。尚、スリーブ５の上端は口径を拡大した大径部５ａとされている。
【００１８】
一方、制御部４には、後述する発振部１１を駆動するための回路基板６が配置され、その回路基板６と発振部１１がリード線７により繋がれている。
【００１９】
又、図１において、１０は貯液部３の上部に設けた噴霧ヘッドである。この噴霧ヘッド１０は、上記発振部１１のほか、上記スリーブ５の大径部５ａに嵌め込まれて発振部１１を下方から支持するリング状の受座１２、この受座１２上に発振部１１を介して配置されるノズル１３、ならびにそれらを覆うキャップ１４から構成されている。
【００２０】
このうち、受座１２およびノズル１３は、発振部１１を挟んで該発振部１１を定位置に保持する保持部を構成している。特に、受座１２とノズル１３は合成樹脂やゴムなどの電気絶縁物からなり、受座１２の中心には後述する吸液材１５の一端部を差し込むための挿入孔１２ａが貫通されている。一方、ノズル１３とキャップ１４には相互に連通する噴霧口１３ａ，１４ａが穿設されている。尚、キャップ１４は、開口部３ａに着脱自在に結合されてノズル１３を受座１２側に押圧する。
【００２１】
ここに、吸液材１５は貯液部３と発振部１１との間に介在され、給液側となる一端部（上端部）が固定端として上記受座１２の挿入孔１２ａに差し込まれて発振部１１に接触されており、吸込側となる吸液材１５の他端部（下端部）はスリーブ５内を通じて貯液部３内の霧化液Ｌに浸漬される。特に、係る吸液材１５としては、綿や中空糸といった繊維の束のほか、ウレタンフォームその他の発泡樹脂などから成る吸液性に富む部材が用いられ、これを通じて貯液部３内の霧化液Ｌが発振部１１に供給されるようにしてある。尚、吸液材１５の一端部を発振部１１に接触させるのでなく、発振部１１に微小なギャップをあけて近接させるようにしてもよく、この場合でも吸液材１５の一端部まで吸い上げられた霧化液を表面張力により発振部１１に供給することができる。
【００２２】
そして、係る超音波霧化装置によれば、回路基板６から発振部１１に駆動電圧を印加して当該発振部１１を超音波振動させることにより、吸液材１５から供給された霧化液が発振部１１の振動エネルギーを受けて霧化され、これがノズル１３及びキャップ１４の噴霧口１３ａ，１４ａを通じて外部に拡散されることになる。
【００２３】
図２は吸液材１５の未装着時の状態であり、図３には吸液材１５の未装着時における噴霧ヘッド１０の拡大断面を示す。これらの図で明らかなように、上記吸液材１５の一端部を差し込むための挿入孔１２ａ内には、その内壁から発振部１１の配置側に傾斜する三角形の断面をもつ係止突起１６が設けられる。
【００２４】
この係止突起１６は、吸液材１５が発振部１１から離間する方向に移動するのを抑止するもので、本例では挿入孔１２ａの周方向に連続する環状とされ、これが受座１２と一体にして挿入孔１２ａの軸線方向に所定の間隔で複数段（図示例において２段）形成されている。特に、係止突起１６は、上記吸液材１５から曲げ荷重を受けて挿入孔１２ａの軸線方向に弾性変形するようなバネ性を有し、挿入孔１２ａに吸液材１５の一端部が差し込まれたとき該吸液材１５の外周に係止突起１６が弾性接触するようになっている。
【００２５】
そして、上記のような係止突起１６によれば、挿入孔１２ａに対して発振部１１とは反対側から吸液材１５の一端部を容易に差し込むことを可能とし、挿入孔１２ａに差し込まれた吸液材１５の一端部を発振部１１に接触させた状態のまま適切に保持することができる。特に、吸液材１５に発振部１１から離間するような引抜力が作用しても、その反力として係止突起１６から吸液材１５に引抜抵抗力が与えられることにより、吸液材１５が発振部１１に接触した状態が維持される。従って、その吸液材１５を通じて発振部１１に連続給液して貯液部３内の霧化液Ｌを絶えず霧化することができる。
【００２６】
尚、係止突起１６は、上記のような態様に限らず、吸液材１５が発振部１１から離間する方向に移動するのを抑止するものであればよく、これを例えば薄片状にして図４のように挿入孔１２ａの周方向に所定の間隔で設けるようにしてもよい。
【００２７】
ここに、発振部１１は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などを膜状に成形した図示せぬ複数の微小孔（直径０．０５〜０．１ｍｍ程度）をもつ圧電振動子から成り、これに図１に示したリード線７が接続されるようになっているが、係る発振部１１として圧電振動子に振動板を固着したものを利用することもできる。その一例を図５に示して説明すれば、１１ａは表裏一対の電極１１ｂ，１１ｂで挟まれたリング状の圧電振動子であり、その中心には図示せぬ複数の微小孔をもつ振動板１１ｃが固着される。
【００２８】
尚、圧電振動子１１ａとしては、水晶（ＳiＯ２）、ニオブ酸リチウム（ＬiＮbＯ３）、
リン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）、リン酸二水素アンモニウム（ＡＤＰ）、
硫酸リチウム（Ｌi２ＳＯ４）、ロッシェル塩（ＫＮaＣ４Ｈ４Ｏ６・４Ｈ２Ｏ）、
酸化亜鉛（ＺnＯ）、チタン酸バリウム（ＢaＴiＯ３）、チタン酸バリウム（ＢaＴiＯ３）とチタン酸鉛（ＰbＴiＯ３）やチタン酸カルシウム（ＣaＴiＯ３）との固溶体、あるいはジルコン酸鉛（ＰbＺrＯ３）とチタン酸鉛（ＰbＴiＯ３）との固溶体であるジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）などが用いられ、振動板にはニッケル、アルミニウム、銅、あるいはシリコンなどが用いられる。
【００２９】
そして、係る発振部１１も電極１１ｂ，１１ｂに接続するリード線７を介して回路基板６に繋がれ、その回路基板６に交流電源１７が接続する構成とされる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る超音波霧化装置を示す縦断面図
【図２】吸液材の未装着時の状態を示す縦断面図
【図３】発振部の周辺を示す部分拡大断面図
【図４】係止突起の変更例を示す説明図
【図５】発振部の変更例を示す説明図
【符号の説明】
【００３１】
１  霧化装置本体
２  隔壁
３  貯液部
４  制御部
５  スリーブ
６  回路基板
７  リード線
１０  噴霧ヘッド
１１  発振部
１２  受座（保持部）
１２ａ  挿入孔
１３  ノズル（保持部）
１３ａ  噴霧口
１４  キャップ
１４ａ  噴霧口
１５  吸液材
１６  係止突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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