CN102602142A - 液体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体喷射装置，通过使气泡难以滞留于液体喷射装置的液体室内，能够进行稳定的液体喷射。液体喷射装置(10)通过使具有流入口(110a)和流出口(110b)的管(120)在流入口(110a)和流出口(110b)之间卷绕或折叠成涡旋形状，而形成液体室(110)。并且，通过驱动压电元件(112)，来按压管(120)以使液体室(110)的容积减少。若如此，则通过减少液体室(110)的容积，液体室(110)内的液体被加压，因此能够从与液体室(110)的流出口(110b)连通的喷嘴(105)以脉冲状喷射加压液体。并且，在向液体室(110)填充液体时，液体室(110)内的液体的流动被沿管(120)限制，因此能够抑制气泡滞留于流动缓慢的部位，能够迅速地排出液体室(110)内的气泡。

Description

液体喷射装置

技术领域

本发明涉及液体喷射装置。

背景技术

开发出如下的液体喷射装置：对水或生理食盐水等液体进行加压，并从截面面积缩小变细的喷嘴朝向生物体组织喷射，由此将生物体组织切开或切除。在使用了这种液体喷射装置的手术中，能够在不伤及神经或血管等的情况下有选择地仅将脏器等组织切开或切除，对周围的组织造成的损伤少，因此能够减小患者的负担。

此外，还提出了如下的液体喷射装置：不是单纯地从喷嘴连续地喷射液体，而是以脉冲状喷射液体，由此能够以较少的喷射量将生物体组织切开或切除(例如参照专利文献1)。该液体喷射装置在向液体室填充了液体的状态下，使液体室的容积急速减小，由此使液体室内的压力急速上升，通过该压力，从与液体室连接的喷嘴以脉冲状喷射液体。接着，使液体室的容积复原并再次填充液体。通过反复进行该动作，能够周期性地产生脉冲状的喷射流。

专利文献1：日本特开2008-082202号公报

但是，在像这样以脉冲状喷射液体的液体喷射装置中，存在如下的问题：在液体中存在的气泡、或在液体中溶解的气体根据条件而气泡化从而产生的气泡滞留于液体室内，由此导致切开或切除的能力降低。即，如上所述，通过使液体室的容积减小来对液体室内的液体进行加压，由此产生脉冲状的喷射流，因此当液体室内存在气泡时，即便使液体室的容积减少，也由于气泡被压缩而不能对液体充分地进行加压。因此，具有不能从喷嘴以脉冲状喷射液体、切开或切除的能力降低这一课题。

发明内容

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，其能够作为以下的方式或应用例而实现。

[应用例1]本应用例的液体喷射装置的特征在于，其包括：入口流路，该入口流路用于供给液体；出口流路，该出口流路与喷嘴连通；液体室，该液体室在所述入口流路与所述出口流路之间形成截面面积大致恒定的涡旋流路，且该液体室具有预定的容积；容积变更部，该容积变更部向使所述液体室的容积相比所述预定的容积而减少的方向使所述液体室变形；以及喷射控制机构，该喷射控制机构在所述液体填充于所述液体室的状态下驱动所述容积变更部，由此使液体从所述喷嘴以脉冲状喷射。

根据本应用例，在入口流路与出口流路之间形成有具有涡旋流路的液体室，当驱动容积变更部时，液体室被容积变更部按压，液体室的容积减少。其结果是，液体室内的液体被急速加压，能够从与液体室的出口流路连通的喷嘴高速喷射加压液体。

液体喷射装置中，在向液体室填充液体时，从入口流路供给的液体沿涡旋流路流向出口流路，因此能够使气泡难以滞留于液体室内。

例如，当液体室内的液体的流动不规则且存在流动快的部位和流动慢的部位时，在流动缓慢的部位容易滞留气泡，因这种气泡的存在而使得液体不能被充分地加压，因此不能适当地喷射液体。因此，如果在入口流路与出口流路之间形成截面面积大致恒定的涡旋流路，则液体室内的液体的流动被限制为沿着涡旋流路的大致恒定的流速，因此能够抑制气泡滞留于流动缓慢的部位的情况，能够容易地将液体室内的气泡从出口流路排出。其结果是，不会受到气泡的影响，而能够充分提高液体室内的压力，能够维持稳定的液体的喷射。

[应用例2]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述容积变更部具有压电元件，通过使所述压电元件伸长来减少所述液体室的容积，并且，所述压电元件配置成在不使所述压电元件伸长的状态下按压所述液体室。

此处，压电元件在被从喷射控制机构施加驱动电压波形时伸长，从而使液体室的容积减少，在除去驱动电压波形的施加时收缩，从而使液体室的容积恢复为预定的容积。

像这样，通过伸长而使液体室的容积减少的压电元件具有相对于来自外部的压缩力较强而相对于拉伸力较弱的特性，因此当对压电元件作用拉伸力时会造成破损。因此，如果即使在不使压电元件伸长的状态下，仍以按压液体室的状态设置压电元件，则作为该按压的反力，能够对压电元件预先作用压缩方向的力。由此，在对压电元件施加拉伸方向的力时，该拉伸方向的力减小，因此能够减少因拉伸力的作用造成的压电元件的破损的发生。

而且，如果将压电元件设置成即使在不使压电元件伸长的状态下仍形成为按压液体室的状态，则压电元件在开始伸长时便立即开始液体室的按压。由此，还具有这样的效果：在压电元件的伸长和液体室的容积减少这两者之间没有冲程损失，能够高效地进行液体喷射。

[应用例3]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述入口流路的截面面积小于所述出口流路的截面面积，且所述入口流路为毛细管形状。

当缩小液体室的容积时，液体欲从出口流路和入口流路这两方流出。但是，由于入口流路的截面面积小于所述出口流路的截面面积且入口流路为毛细管形状，所以能够抑制从入口流路的倒流从而提高液体室内的压力，能够使从截面面积大的出口流路的流出变得容易。如果像这样，则即使不在入口流路侧设置单向阀等也能够抑制倒流。此外，毛细管形状通过实施方式在后文中说明，其是入口流路的流路直径为0.3mm左右的细管。

[应用例4]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，将包括所述入口流路及出口流路、所述液体室和所述喷嘴的单元作为喷射单元，将所述容积变更部作为容积变更单元时，所述喷射单元和所述容积变更单元能够拆装。

喷射单元是例如使水、食盐水或药液等液体流动的构件，在将液体喷射装置用作手术器具的情况下，有时会与血液或体液等接触。因此，如果将喷射单元从容积变更单元拆下并扔掉而不再使用，则能够提高安全性。

另外，不与液体接触的容积变更单元能够重复使用，如果使成本比喷射单元要高的容积变更单元能够重复使用，则能够降低运行成本。

[应用例5]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述液体室为卷绕成涡旋形状的具有挠性的管，所述管具有：与所述入口流路连通的流入口；和与所述出口流路连通的流出口。

在利用具有流入口和流出口的管来形成液体室的结构中，入口流路及出口流路的配置、管的卷绕形状没有特别限定。因此，能够增加液体室的设计的自由度，实现液体喷射装置的构造的简化、小型化。

另外，通过使用管，能够容易地将涡旋流路的截面面积限制为大致恒定。

[应用例6]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述管每卷绕一圈都在与相邻的管之间设有间隙。

此处，每卷绕一圈是指例如第1圈和第2圈、或第2圈和第3圈等。

管被容积变更部按压而改变容积。此时，通过设置与变形的量相应的间隙，能够消除相邻的管相互按压而引起的负荷的上升，确保液体喷射所需要的按压量。

[应用例7]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述流入口配置于卷绕成涡旋形状的所述管的外周侧端部，所述流出口配置于卷绕成涡旋形状的所述管的中央侧端部。

这种结构的液体喷射装置中，具有液体室的中央附近的按压力比外周部的按压力要强的趋势。因此，由于朝向出口流路的压力提高，因此能够较强地压出液体。

另外，在这种结构中，与流入口连通的入口流路配置于外周侧端部，与流出口连通的出口流路配置于中央侧端部。因此，在用手把持液体喷射装置进行操作的情况下，能够在液体喷射装置的大致中央处配置位于出口流路的延长线上的喷嘴，因此具有容易操作的优点。

[应用例8]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述流入口配置于卷绕成所述涡旋形状的管的中央侧端部，所述流出口配置于卷绕成所述涡旋形状的管的外周侧端部。

如前所述，在通过压电元件按压管的情况下，具有中央部的按压量大于外周部的按压量的趋势。因此，若在中央部配置流入口，则流入口附近的压力提高。此时，如果流入口(入口流路)的截面面积是小于流出口(出口流路)的毛细管形状，则抑制了从液体室向流入口的倒流，能够提高液体室的压力，能够得到较强的液体喷射。

[应用例9]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述液体室在所述入口流路与所述出口流路之间被能够变形的分隔壁划分为截面面积大致恒定的涡旋形状的流路。

当在从入口流路供给的液体填充于液体室的状态下驱动容积变更部时，分隔壁变形从而液体室的容积减少，在液体室内被加压的液体沿涡旋形状的流路流动，且被引导直至出口流路，并通过出口流路从喷嘴喷射出来。因此，即使在本应用例的结构中，液体也沿涡旋形状的流路以充分的流速流动，因此能够抑制气泡滞留于流动缓慢的部位，能够将液体室内的气泡从出口流路迅速地排出。作为其结果，能够不受气泡的影响地充分提高液体室内的压力，能够进行稳定的液体的喷射。

另外，在通过容积变更部的驱动而使液体室的容积减少时，分隔壁朝向出口流路以使流路收缩的方式变形，因此能够使液体室内的被加压的液体朝向出口流路移动，从而较强地喷射液体。

[应用例10]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述分隔壁从构成所述液体室且使所述液体室的容积相比所述预定的容积而减少的第1方向侧的面、和与所述第1方向侧的面相面对的第2方向侧的面中的任意一个面立起设置，并且所述分隔壁以所述分隔壁的朝向所述第2方向侧的面的前端部或朝向所述第1方向侧的前端部未固定的状态设置。

根据这种结构，在通过容积变更部的驱动而使液体室的容积减少时，分隔壁的未固定的前端部能够以倒向出口流路的方式变形，因此在液体室的内部，能够产生越过分隔壁而朝向出口流路的液体的流动。液体还顺着像这样横穿涡旋形状的流路的流动而从周围向出口流路聚集，因此能够较强地喷射液体。

[应用例11]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述分隔壁从构成所述液体室且使所述液体室的容积相比所述预定的容积而减少的第1方向侧的面、和与所述第1方向侧的面相面对的第2方向侧的面中的任意一个面立起设置，并且除最外周侧的分隔壁以外的分隔壁以朝向所述第1方向侧的面的前端部以及朝向所述第2方向侧的前端部未固定的状态设置。

这种结构的分隔壁中，最外周侧可认为是固定壁，内周侧可认为是可动壁。当通过容积变更部的驱动而使液体室的容积减少时，作为可动壁的内周侧的分隔壁以朝向出口流路移动的方式变形，从而能够使液体室内的液体也从液体室的入口流路朝向出口流路移动。

[应用例12]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述入口流路与所述液体室的涡旋流路的外周侧端部连通，所述出口流路与所述液体室的涡旋流路的中央侧端部连通。

如果像这样，则在通过分隔壁以涡旋形状形成液体室的情况下，在分隔壁的前端被固定的结构中，压力从外周朝向中央部方向，因此分隔壁的截面方向中央部向具有出口流路的中心方向变形。

在分隔壁的前端未固定的结构中，分隔壁的前端方向变形，并且从外周方向向中心方向产生越过分隔壁的液体的流动，因此能够从周围向出口流路聚集液体，能够较强地喷射液体。

另外，在内周侧的分隔壁为可动壁的情况下，分隔壁以恰如上紧发条的方式向中央部移动而变形，从而能够向中央部聚集液体。

[应用例13]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述入口流路与所述液体室的涡旋流路的中央侧端部连通，所述出口流路与所述液体室的涡旋流路的外周侧端部连通。

如果像这样，则在通过分隔壁以涡旋形状形成液体室的情况下，在分隔壁的前端被固定的结构中，压力从配置有入口流路的中央部朝向外周方向，因此分隔壁的截面方向中央部向具有出口流路的外周方向变形。另外，在分隔壁的前端部未固定的结构中，分隔壁的前端部向外周方向变形，并且从配置有入口流路的中央方向向配置有出口流路的外周方向产生越过分隔壁的液体的流动，因此能够从周围向出口流路聚集液体，能够较强地喷射液体。

另外，在内周侧的分隔壁为可动壁的情况下，分隔壁以恰如松开发条的方式向外周方向移动而变形，从而能够向出口流路聚集液体。

而且，如上所述，由于液体被从中央部向外周部的出口流路压送，因此能够进一步提高气泡的排除性。

附图说明

图1是表示液体喷射装置的主要结构的说明图。

图2是表示第1实施例的脉动产生部的组装分解图。

图3是表示第1实施例的液体室的结构的说明图。

图4是表示未将驱动电压波形施加于压电元件的状态的说明图，(a)是脉动产生部的局部剖视图，(b)是液体室的俯视图。

图5是表示将驱动电压波形施加于压电元件的状态的说明图，(a)是脉动产生部的局部剖视图，(b)是液体室的俯视图。

图6是表示第2实施例的脉动产生部的一部分的组装分解图。

图7是表示第2实施例的液体室的结构的说明图。

图8是表示驱动第2实施例的压电元件从而按压了液体室的状态的局部剖视图。

图9是表示变形例的液体室的形状的说明图。

图10是表示第3实施例的脉动产生部的组装分解图。

图11是表示第3实施例的流路形成部件的形状的俯视图。

图12表示在第3实施例中未将驱动电压波形施加于压电元件的状态，(a)是局部剖视图，(b)是液体室的俯视图。

图13表示在第3实施例中将驱动电压波形施加于压电元件的状态，(a)是局部剖视图，(b)是液体室的俯视图。

图14是表示第4实施例的脉动产生部的内部构造的局部剖视图，(a)是未将驱动电压波形施加于压电元件的状态，(b)是将驱动电压波形施加于压电元件而使其伸长了的状态。

图15是表示第5实施例的脉动产生部的内部构造的局部剖视图，(a)是未将驱动电压波形施加于压电元件的状态，(b)是将驱动电压波形施加于压电元件而使其伸长了的状态。

图16是表示第6实施例的脉动产生部的组装分解图。

图17是表示第6实施例的流路形成部件的形状的说明图。

图18表示在第6实施例中将驱动电压波形施加于压电元件的状态，(a)是局部剖视图，(b)是表示流路形成部件的形状的俯视图。

图19表示第7实施例的脉动产生部的内部构造的一部分，(a)是未将驱动电压波形施加于压电元件的状态，(b)是将驱动电压波形施加于压电元件而使其伸长了的状态。

图20表示第8实施例的脉动产生部的内部构造的一部分，(a)是未将驱动电压波形施加于压电元件的状态，(b)是将驱动电压波形施加于压电元件的状态。

标号说明

10：液体喷射装置；102：喷嘴；110：液体室；110a：流入口；110b：流出口；112：压电元件；120：管；200：控制部。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

此外，在以下的说明中所参照的图是为了形成能够识别各部件的大小而使各部件或部分的纵横的比例尺与实际不同的示意图。

(液体喷射装置)

首先，对液体喷射装置10的结构进行说明。

图1是表示液体喷射装置10的主要结构的说明图。液体喷射装置10包括：使水或生理食盐水等液体以脉冲状喷射的脉动产生部100、将液体向脉动产生部100进行供给的液体供给机构300、对喷射的液体进行收容的液体容器306、以及作为控制脉动产生部100及液体供给机构300的动作的喷射控制机构的控制部200。

脉动产生部100是将第2壳体106和第1壳体108重叠并通过螺纹紧固等以能够拆装的方式固定而成的构造，在第2壳体106的与跟第1壳体108配合的面相反一侧的面上连接有圆管形状的液体喷射管104，在液体喷射管104的前端设有喷嘴105。

在第2壳体106和第1壳体108的配合面，设有供液体填充的液体室110，该液体室110经由液体喷射管104而与喷嘴105连接。另外，在第1壳体108的内部，设有层叠型的压电元件112，通过从控制部200施加驱动电压波形以驱动压电元件112伸缩，能够使液体室110的容积变动，从而能够使液体室110内的液体从喷嘴105以脉冲状喷射。此外，关于脉动产生部100的详细结构，参照图2在后文中说明。

液体供给机构300经由第1连接管302而与液体容器306连接，将从液体容器306吸起的液体经由第2连接管304向脉动产生部100的液体室110进行供给。虽然图示省略，但本实施方式的液体供给机构300形成为2个活塞在缸体内滑动的结构，通过适当地控制这两个活塞的移动速度，能够朝向脉动产生部100稳定地压送液体。

控制部200控制内置于脉动产生部100的压电元件112的动作、和液体供给机构300的动作。本实施方式的液体喷射装置10中，通过变更从液体供给机构300供给的液体的流量、施加于压电元件112的驱动电压的波形、最大电压值及频率，能够改变来自喷嘴105的液体的喷射方式。

接下来，举出代表性的实施例来对脉动产生部100的结构进行说明。

(第1实施例)

图2是表示第1实施例的脉动产生部100的组装分解图。脉动产生部100中，使第2壳体106与第1壳体108配合并通过螺纹紧固而固定。由此，第2壳体106和第1壳体108能够拆装。在第1壳体108的与第2壳体106配合的面的中央位置形成有贯通第1壳体108的圆形截面的贯通孔108h。该贯通孔108h中，收容有压电元件112，并且，贯通孔108h的与跟第2壳体106配合的面相反一侧的开口部被第3壳体118堵塞。压电元件112由重叠大量的压电体而形成为柱状的层叠型的压电元件构成，压电元件112的一端固定于第3壳体118。另外，在压电元件112的另一端固定连接有由金属板等形成的圆形的加强板116。此外，使液体室110的容积减少的本实施例的压电元件112及加强板116相当于“容积变更部”。

在第2壳体106的与第1壳体108配合的面上形成有圆形的较浅的凹部106c。在凹部106c的周缘的位置，开设有入口流路106a，该入口流路106a与连接于第2壳体106的第2连接管304连通。另外，在凹部106c的大致中央位置，开设有与液体喷射管104连通的出口流路106b。

在第2壳体106的凹部106c，配置有利用圆形截面的管120形成的液体室110。此外，本实施例的脉动产生部100中，利用由金属制成的管来形成液体室110，但只要管120的材料具有挠性，则不限于金属，也可以为树脂制成的管。另外，管120的截面形状不限于圆形，也可以为方形或椭圆。

接着，参照图3说明液体室110的结构。

图3是表示第1实施例的液体室110的结构的说明图。此外，图3中，示出了从第1壳体108侧观察液体室110的状态。如图所示，液体室110通过使管120以涡旋形状卷绕而形成为大致圆形，在卷绕了多层的管120的每一圈之间，设有预定的间隙。

该涡旋形状的管120的最外周的直径被设定为比圆形的加强板116的外径小。并且，管120的外周侧端部及中央侧端部朝向第2壳体106弯曲(参照图2)。此外，本实施例中，将形成液体室110的涡旋形状的管120的外周侧端部的开口部作为“流入口110a”，将中央侧端部的开口部作为“流出口110b”。

如图2所示，像这样构成的液体室110在使流入口110a与入口流路106a连接、且使流出口110b与出口流路106b连接的状态下设置于第2壳体106的凹部106c。当使第2壳体106与第1壳体108配合并进行螺纹紧固后，管120的一个侧面与第2壳体106的凹部底面106d相接触，管120的另一个侧面与加强板116相接触，形成为在凹部底面106d和加强板116之间夹持有管120的状态。

如上所述，管120中，一个侧面与第2壳体106的凹部底面106d抵接，另一个侧面与加强板116抵接。详细情况如后所述，在本实施例的脉动产生部100中，将加强板116的厚度等设定成：即使在不施加驱动电压波形从而压电元件112未伸长的状态下，也形成为压电元件112经由加强板116而按压管120的侧面的状态。但是，该按压量比在施加驱动电压波形从而压电元件112伸长时的按压量小，也可以是加强板116与管120接触的间隙为“0”的状态。

如图2所示，在第2壳体106的与跟第1壳体108配合的面相反一侧的面上，连接有液体喷射管104，该液体喷射管104的内径被设定为比出口流路106b的内径大。另外，在液体喷射管104的前端插入连接有具有液体喷射开口部的喷嘴105，该液体喷射开口部被设定为内径比出口流路106b的内径小。因此，直到在液体室110内被加压的液体喷射为止的流路形成为：当通过出口流路106b到达液体喷射管104时，截面面积变大，而在液体喷射管104的前端的喷嘴105的部分，截面面积再次变小。

此处，将分别固定连接第1壳体108、第3壳体118、压电元件112和加强板116而成的结构作为容积变更单元101。将分别固定连接或插入连接第2壳体106、包括喷嘴105的液体喷射管104、以及管120而成的结构作为喷射单元102。

容积变更单元101和喷射单元102为在第1壳体108和第2壳体106的配合面上通过螺纹固定等而能够拆装的结构。

如以上所述地构成的脉动产生部100中，通过对压电元件112施加驱动电压波形而驱动其伸缩，由此能够从喷嘴105以脉冲状喷射液体。以下对脉动产生部100喷射液体的动作进行说明。

图4及图5是示意性地表示第1实施例中的脉动产生部100喷射液体的动作的说明图，图4表示未对压电元件112施加驱动电压波形的状态，图5表示对压电元件112施加有驱动电压波形的状态。

首先，参照图4说明未驱动压电元件112的状态。图4(a)是脉动产生部100的局部剖视图，图4(b)是液体室110的俯视图。该状态下，如图4(a)所示，从液体供给机构300经由第2连接管304向脉动产生部100供给的液体通过入口流路106a向液体室110流入，液体室110内被液体充满。此外，图4(a)所示的虚线的箭头表示液体的流动。

如图4(b)所示，液体室110中，通过将管120卷绕成涡旋形状而形成有涡旋流路，从与入口流路106a连接的周缘部的流入口110a流入的液体沿管120而回旋，并被导向与出口流路106b连接的中央的流出口110b。此外，图4(b)所示的虚线的箭头表示液体的流动。由于管120的涡旋流路的截面面积大致恒定，因此能够使液体室110内的液体从流入口110a到流出口110b以大致均匀的流速流动。

如前所述，由于液体从液体供给机构300以大致恒定的稳定压力被供给，所以当液体室110内被液体充满时，即使压电元件112不驱动，液体室110内的液体也被从流出口110b通过出口流路106b朝向喷嘴105压出。

接着，参照图5对驱动了压电元件112的状态进行说明。图5(a)是脉动产生部100的局部剖视图，图5(b)是液体室110的俯视图。

当在液体室110被液体充满的状态下对压电元件112施加驱动电压波形时，如图5(a)所示，压电元件112因驱动电压的增加而伸长，从而经由加强板116将管120的侧面朝向第2壳体106的凹部底面106d按压。因此，管120的截面从圆形变形为椭圆，液体室110的容积减少。其结果是，液体室110内的液体被加压。

此外，形成液体室110的管120的最外周的直径被设定为比加强板116的外径小，因此液体室110的涡旋流路整体处于被按压的状态。另外，管120以每一圈都隔开预定的间隙的方式卷绕，但在被按压而变形时，管120成为相互紧贴的状态、或间隙缩小的状态。如此在液体室110内被加压的液体如图5(a)中的虚线的箭头所示，经由与流出口110b连接的出口流路106b、以及液体喷射管104，从喷嘴105喷射出来。

在液体室110连接有与流入口110a连接的入口流路106a、以及与流出口110b连接的出口流路106b这两个流路。因此，可认为，在液体室110内被加压的液体不仅要向出口流路106b流出，也要向入口流路106a流出。但是，流路中的液体的流动容易程度由流路的截面面积及流路的长度等决定。例如，当形成为流出口110b的直径为1mm左右、流入口110a的流路直径为0.3mm左右的毛细管形状时，由于每单位时间的流量的变化与截面面积成正比、与长度成反比，因此能够使大半的液体向出口流路106b流出。

而且，入口流路106a中，被从液体供给机构300压送的液体要向液体室110内流入，因此阻碍了液体室110内的液体的倒流。出口流路106b中，成为阻碍液体室110内的液体的流出的阻力的要素以及使惯性增加的要素较少。因此，在液体室110内被加压的液体主要向出口流路106b流出，并经由液体喷射管104从前端的喷嘴105喷射。

如图5(b)所示，液体室110的涡旋流路通过使管120以涡旋形状卷绕而形成，在液体室110内被加压的液体沿涡旋形状的管120向中央的流出口110b移动。此时，在卷绕成多层的管120中的远离中央的流出口110b的最外周的部分，移动的液体很少，但随着接近流出口110b而流量增加，在离流出口110b较近的部分，与液体室110的容积减少量相当的液体一口气移动并被从流出口110b压出。其结果是，液体经由出口流路106b及液体喷射管104从喷嘴105高速喷射。

接着，当减小驱动电压时，压电元件112收缩而回到原来的长度。于是，对于形成液体室110的管120，由压电元件112产生的按压变弱，因此通过管120的恢复力而使得该管120的截面从椭圆回到圆形，从而液体室110的容积恢复为原来的容积。其结果是，从液体供给机构300供给的液体沿管120流动而充满液体室110内，由此图4所示的压电元件112恢复为驱动前的状态。

然后，再次通过驱动电压的增加使压电元件112伸长时，如图5所示在液体室110内被加压的液体从喷嘴105喷射。通过反复进行这种动作，在第1实施例的脉动产生部100中，能够使脉冲状的喷射流周期性地产生。

此外，如前所述，脉动产生部100优选为，即使在不施加驱动电压波形从而压电元件112未伸长的状态下，也向形成液体室110的管120的侧面施加按压。这是基于如下的理由。

由层叠型的压电元件构成的压电元件112具有相对于来自外部的压缩力较强而相对于拉伸力较弱的特性。并且，在压电元件112收缩时，借助因元件自身的质量等引起的惯性力而容易向压电元件112施加拉伸方向的力，因此有可能在压电元件112产生层间剥离等破损。因此，若即使在压电元件112收缩的状态下，仍向由管120形成的液体室110的侧面施加按压，则作为其反力，向压电元件112总是作用有由管120的恢复力产生的压缩方向的力，因此能够减轻施加于压电元件112的拉伸方向的力。其结果是，能够减少因拉伸力的作用引起的压电元件112的破损的发生。

根据以上说明的第1实施例，若在入口流路106a与出口流路106b之间形成截面面积大致恒定的涡旋形状的液体室110，则液体室110内的液体的流动被限制为沿着涡旋流路的大致恒定的流速，因此能够抑制气泡滞留于流动缓慢的部位，能够使液体室内的气泡从出口流路106b容易地排出。其结果是，能够不受气泡的影响地充分提高液体室110内的压力，能够维持稳定的液体的喷射。

另外，若即使在不使压电元件112伸长的状态下，也形成为按压液体室110的状态，则作为该按压的反力，能够对压电元件112预先作用压缩方向的力。由此，在向压电元件112作用拉伸方向的力时，能够减轻该拉伸方向的力，因此能够减少因拉伸力的作用引起的压电元件112的破损的发生。

而且，若即使在不使压电元件112伸长的状态下，也形成为按压液体室110的状态，则能够在压电元件112开始伸长时立即使液体室110的容积减少。由此，还具有这样的效果：在压电元件112的伸长和液体室110的容积减少这两者之间不存在冲程损失(stroke loss)，能够高效地进行液体喷射。

另外，通过将入口流路106a的截面面积设定为小于出口流路106b的截面面积，能够抑制向入口流路106a的倒流并提高液体室110内的压力，使液体容易从截面面积大的流出口110b流出。如果像这样，则即使不在入口流路106a设置单向阀等也能够抑制倒流。

而且，使喷射单元102和容积变更单元101形成为可拆装的结构。喷射单元102是例如使水、食盐水、或药液等液体流动的单元，在将液体喷射装置10用作手术器具的情况下，有时会与血液、体液等接触。因此，若将喷射单元102从容积变更单元101拆下并扔掉而不再使用，则能够提高安全性。

另外，未与液体接触的容积变更单元101能够反复使用，由于与喷射单元102相比容积变更单元101的成本高，因此通过反复使用容积变更单元101，能够减少运行成本。

液体室110具有由管120形成的涡旋流路，该管120卷绕为涡旋形状且具有挠性。像这样，在由管120形成液体室110的结构中，入口流路106a及出口流路106b的配置、管120的卷绕形状不受制造方法等的限制。因此，能够增加液体室110的设计的自由度，实现液体喷射装置10的构造的简化、小型化。

另外，通过对液体室110使用管120，能够容易地将涡旋流路的截面面积限制为大致恒定。

另外，管120每卷绕一圈都在与相邻的流路之间设置了间隙。管120被压电元件112按压而变形。此时，通过每卷绕一圈都设置间隙，能够消除因相邻的管120相互按压而引起的负荷的上升，确保液体喷射所需要的按压量。

另外，将流入口110a配置在以涡旋形状卷绕的管120的外周侧端部，将流出口110b配置在以涡旋形状卷绕的管120的中央侧端部。像这样构成的液体喷射装置10中，具有液体室110的中央附近的按压力比外周部的按压力要强的趋势。因此，由于压力朝向流出口110b提高，因此能够较强地压出液体。

另外，将与流入口110a连通的入口流路106a配置在液体室110的外周侧端部，将与流出口110b连通的出口流路106b配置在液体室110的中央侧端部。因此，在用手把持液体喷射装置10进行操作的情况下，能够在液体喷射装置10的大致中央处配置位于出口流路106b的延长线上的喷嘴105，因此具有容易操作的优点。

(第2实施例)

接着，参照附图对第2实施例进行说明。在前述的第1实施例中，流入口110a配置于管120的外周侧端部，流出口110b配置于管120的中央侧端部，相对于此，实施方式2中，具有将流入口110a和流出口110b的配置对调的特征。由此，以与第1实施例不同之处为中心，对与第1实施例相同的功能要素标注相同标号来进行说明。

图6是表示第2实施例的脉动产生部100的一部分的组装分解图。第2实施例的第1壳体108、压电元件112、加强板116的结构为与第1实施例相同的结构。

另一方面，在第2壳体106的凹部106c的中央位置，开设有与连接于第2壳体106的第2连接管304连通的入口流路106a，并且连接有液体室110的流入口110a。另外，在凹部106c的周缘位置，开设有与液体喷射管104连通的出口流路106b，并且连接有流出口110b。

在凹部106c配置有由圆形截面的管120形成的液体室110。此外，第2实施例中，虽然它们的配置位置不同，但液体喷射管104及喷嘴105的结构仍与第1实施例相同，因此省略详细的说明。

接着，说明第2实施例的液体室110的结构。

图7是表示第2实施例的液体室110的结构的说明图。此外，图7中，表示从第1壳体108侧观察液体室110的状态。如图所示，液体室110通过将管120以涡旋形状卷绕而形成为大致圆形，在卷绕了多层的管120的每一圈之间，设有预定的间隙。

该涡旋形状的管120的最外周的直径被设定为小于圆形的加强板116的外径。而且，管120的外周侧端部及中央侧端部朝向第2壳体106弯曲(参照图6)。形成液体室110的涡旋形状的管120的中央侧端部的流入口110a与入口流路106a连接，外周侧端部的流出口110b与出口流路106b连接。

像这样由管120构成的液体室110被设置于第2壳体106的凹部106c内。并且，如图6所示，当使第2壳体106和第1壳体108配合并进行螺纹紧固后，管120的一个侧面与第2壳体106的凹部底面106d相接触，管120的另一个侧面与加强板116相接触，形成为在凹部底面106d和加强板116之间夹持管120的状态。

图7是第2实施例的液体室110的俯视图。图示的状态表示从液体供给机构300经由第2连接管304向脉动产生部100供给的液体通过入口流路106a流入液体室110、且液体室110内被液体充满的状态。此外，图7所示的虚线的箭头表示液体的流动。

液体室110中，通过将管120卷绕为涡旋形状而形成有涡旋流路，从与入口流路106a连接的中央部的流入口110a流入的液体沿管120回旋，并被导向与出口流路106b连接的周缘部的流出口110b。管120的涡旋流路的截面面积大致恒定，因此能够使液体室110内的液体以大致均匀的流速从流入口110a流动到流出口110b。

如前所述，液体被以大致恒定的稳定压力从液体供给机构300供给，因此当液体室110内被液体充满时，即使压电元件112不驱动，液体室110内的液体也被从流出口110b通过出口流路106b向液体喷射管104压出。

图8是表示驱动第2实施例的压电元件112从而按压了液体室110的状态的局部剖视图。此外，图8中，为了容易理解图示，将加强板116的变形放大进行表示。

当在液体室110被液体充满的状态下向压电元件112施加驱动电压波形时，与第1实施例相同，压电元件112因驱动电压的增加而伸长，从而按压管120。加强板116具有与管120的卷绕而成的外周径相同或比该外周径更大的外径，压电元件112小于加强板116的外径。

在管120、加强板116和压电元件112具有这种关系的情况下，若按压管120，则如图8所示，加强板116的外周缘以配置有流入口110a的中央部为中心而翘曲，因此在中央部附近液体室110的按压量较大，容积的变化较大。在外周方向，按压量较小，容积的变化较小。即，可认为，液体室110内的压力在中央部较高，在外周部较低。因此，液体室110内的液体被从中央部向外周部较强地压出。

像这样，位于中央部的流入口110a附近的压力变大，流入口110a附近的液体的回流压力变高。但是，由于是流入口110a的直径为0.3mm左右的毛细管形状，因此抑制了从液体室110向流入口110a的倒流，能够提高液体室110的压力，能够得到较强的液体喷射。

液体室110的涡旋流路通过使管120以涡旋形状卷绕而形成，在液体室110内被加压的液体沿涡旋形状的管120向外周侧端部的流出口110b移动。此时，随着接近流出口110b而流量增加，在离流出口110b较近的部分，与液体室110的容积减少量相当的液体一口气移动并被从流出口110b压出。其结果是，液体经由出口流路106b及液体喷射管104从喷嘴105高速喷射。

接着，当使驱动电压减小时，压电元件112收缩而回到原来的长度。于是，压电元件112产生的按压力减弱，因此通过管120的恢复力而使得该管120的截面从椭圆回到圆形，从而液体室110的容积恢复为原来的容积。然后，当再次通过驱动电压的增加而使压电元件112伸长时，在液体室110内被加压的液体从喷嘴105喷射。通过反复进行这种动作，在第2实施例的脉动产生部100中，也能够周期性地产生脉冲状的喷射流。

在基于第2实施例的结构中，在通过压电元件112来按压管120的情况下，具有中央部的按压量比外周部的按压量要大的趋势。因此，若在中央部配置流入口110a，则流入口附近的压力增高。此时，若流入口110a及入口流路106a的截面面积是比流出口110b及出口流路106b要小的0.3mm左右的毛细管形状，则抑制了从液体室110向流入口110a的倒流，能够提高液体室的压力，能够得到较强的液体喷射。

而且，如上所述，由于液体被从液体室110的中央部向外周侧端部的出口流路106b压送，因此气泡的移动变得容易，其结果是，能够进一步提高气泡的排除性。

(变形例)

在以上说明的第1实施例及第2实施例中，液体室110通过使管120以涡旋形状卷绕而形成为大致圆形。但是，只要由管120形成的液体室110的形状为能够通过压电元件112的伸长而按压整个管120的形状，则不限于此。以下，对采用了与上述实施例不同的形状的液体室110的变形例进行说明。此外，在变形例的说明中，对与前述的第1实施例相同的结构部分，标注与之前说明的第1实施例同样的标号，并省略其详细的说明。

图9是表示变形例的液体室110的形状的说明图。如图所示，变形例的液体室110中，截面面积大致恒定的圆形截面的管120曲折地折叠成很多层而形成为大致四边形，在折回的部分，管120不闭塞，而是保持截面面积地进行弯折。另外，构成折叠成四边形的管120的两端的流入口110a及流出口110b分别位于四边形的对角。

对应于这种液体室110的形状，加强板116形成为四边形，且加强板116的大小被设定为比折叠成四边形的管120的外缘大，从而能够按压液体室110的整体。另外，虽然图示省略，但在变形例的第2壳体106中，在与第1壳体108配合的面上形成有四边形的较浅的凹部106c，在凹部106c的一角开设有入口流路106a，在其对角开设有出口流路106b。

在这种变形例的液体喷射装置10中，也与前述的实施方式相同，若压电元件112伸长，则该压电元件112经由加强板116按压用于形成液体室110的管120的侧面。此时，通过使管120的截面形状变形，来使液体室110的容积减少。其结果是，能够使在液体室110内被加压的液体从喷嘴105以脉冲状喷射。另外，从流入口110a流入至液体室110的液体沿被折叠的管120而流向流出口110b，因此液体室110内的液体的流动被限制为恒定的流动。因此，不存在气泡在流动缓慢的部位滞留的情况，能够使液体室110内的气泡迅速排出。

另外，由以上可知，只要形成液体室110的管120能够通过压电元件112的伸长而被按压，则其形状不受特别限定，流入口110a及流出口110b的配置也可以与设于第2壳体106的入口流路106a及出口流路106b对应地进行设定。这样，流入口110a和流出口110b、以及入口流路106a和出口流路106b的配置的自由度增加，因此能够实现脉动产生部100的构造的简化及小型化。

以上，对于本发明的液体喷射装置10，举出第1实施例、第2实施例以及变形例进行了说明，但本发明不限于这些实施方式，能够在不脱离其要旨的范围内以各种方式实施。

例如，也可以将前述的第1实施例或第2实施例与变形例组合，从而在流入口110a与流出口110b之间形成由管120卷绕而成的部位和由管120折叠而成的部位。该情况下，也能够获得与前述的实施例或变形例同样的效果。

另外，前述的第1实施例、第2实施例及变形例中，使由管120形成的液体室110的流入口110a及流出口110b分别与在第2壳体106的凹部106c开口的入口流路106a及出口流路106b连接。但是，也可以使液体室110的流入口110a侧的端部与入口流路106a通过管120一体地构成。

另外，也可以延伸设置管120的流出口110b侧的端部，从而一体地形成出口流路106b及液体喷射管104，进而，使该液体喷射管104的前端较细地缩小而形成喷嘴105。若像这样，则能够通过管120一体地构成从入口流路106a到喷嘴105的部分，因此能够防止脉动产生部100中的液体的泄漏。此外，在这种结构中，优选管120由金属制成。

(第3实施例)

接着，参照附图对第3实施例进行说明。前述的第1实施例及第2实施例通过卷绕为涡旋形状的管120而形成液体室110，与此相对，第3实施例的特征在于，通过具有分隔壁130w的流路形成部件130来形成液体室110。此外，对于与第1实施例相同的部分标注与第1实施例相同的标号来进行说明。

图10是表示第3实施例的脉动产生部100的组装分解图，图11是表示流路形成部件130的形状的俯视图。第1壳体108中，在与第2壳体106配合的面的大致中央处形成有圆形的浅的凹部108c，在凹部108c的中央位置形成有贯通第1壳体108的圆形截面的贯通孔108h。并且，在凹部108c的底面，以堵塞贯通孔108h的方式固定连接有由金属薄板等形成的圆形的隔板114。

在被隔板114堵塞的贯通孔108h中收纳有压电元件112，并且，贯通孔108h的开口部被第3壳体118堵塞。另外，在压电元件112与隔板114之间插入有圆形的加强板116。并且，加强板116的厚度被设定成：在将压电元件112收纳于第1壳体108的贯通孔108h中、且利用第3壳体118堵塞贯通孔108h的状态下，隔板114与加强板116、加强板116与压电元件112、压电元件112与第3壳体118恰好相接触。此外，压电元件112的一端固定连接于第3壳体118，压电元件112的另一端固定连接于加强板116。另外，加强板116的与压电元件112相反一侧的面固定连接于隔板114。

在隔板114的与第2壳体106相面对的面上，流路形成部件130以使支承板130b与隔板114重合的方式嵌入到凹部108c。流路形成部件130中，分隔壁130w向朝向第2壳体106的第1方向侧立起设置于支承板130b的一个面。支承板130b的与立起设置有分隔壁130w的面相反一侧的面固定连接于隔板114，而且，支承板130b形成为将支承板130b和隔板114相加得到的厚度与凹部108c的深度相同。另外，流路形成部件130由具有挠性的材料形成且能够变形。此外，关于流路形成部件130的分隔壁130w的形状，参照图11在后文中进行说明。

另一方面，在第2壳体106的与第1壳体108配合的面上形成有圆形的浅的凹部106c。该凹部106c的内径设定为比嵌入于第1壳体108的流路形成部件130的支承板130b的外径要小、且能够将立起设置于支承板130b的分隔壁130w包在内部的大小。另外，凹部106c的深度被设定为与分隔壁130w的高度大致相同。

并且，在使第2壳体106和第1壳体108配合并进行螺纹紧固后，通过第2壳体106的凹部106c、和嵌入于第1壳体108侧的流路形成部件130的支承板130b，形成了液体室110。而且，流路形成部件130的分隔壁130w的与第2壳体106相面对的第1方向侧的端部固定连接于凹部106c的凹部底面106d，从而在液体室110的内部形成有被分隔壁130w分隔的涡旋形状的流路。

但是，与此相反，也可以将流路形成部件130的支承板130b固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，在使第2壳体106和第1壳体108配合并进行了螺纹紧固的状态下，将流路形成部件130的分隔壁130w的与第1壳体108相面对的第2方向侧的端部固定连接于设于第1壳体108的隔板114。

在第2壳体106开设有：入口流路106a，其将从与第2壳体106连接的第2连接管304供给的液体导入至液体室110；以及出口流路106b，其将在液体室110内被加压的液体导向液体喷射管104。其中，入口流路106a在凹部106c的周缘的位置开口，出口流路106b在凹部106c的中央位置开口。

与第2壳体106的前表面连接的液体喷射管104的内径被设定为比出口流路106b的内径大。另外，在液体喷射管104的前端插入连接有喷嘴105，该喷嘴105具有内径被设定为小于出口流路106b的内径的液体喷射开口部。因此，从液体室110流出的液体前进的流路形成为：当通过出口流路106b到达液体喷射管104时，截面面积变大，而在液体喷射管104的前端的喷嘴105的部分，截面面积再次变小。

此外，也可以使出口流路106b的内径与液体喷射管104的内径相同，使流出口110b与液体室110直接连接。

此处，将分别固定连接第1壳体108、第3壳体118、压电元件112、加强板116和隔板114而成的结构作为容积变更单元101。将分别固定连接或插入连接第2壳体106、包括喷嘴105的液体喷射管104、以及流路形成部件130而成的结构作为喷射单元102。

容积变更单元101和喷射单元102为通过在第1壳体108和第2壳体106的配合面上使用螺纹固定而能够拆装的结构。

接着，参照图11对流路形成部件130的结构进行说明。图11表示从与第2壳体106相面对的第1壳体108侧观察流路形成部件130的状态。流路形成部件130的支承板130b形成为与隔板114相同的圆形，在该支承板130b的与第2壳体106相面对的面上，立起设置有一边朝向支承板130b的中心部卷入一边回旋的涡旋形状的分隔壁130w。

该涡旋形状的分隔壁130w形成为最外侧轮廓的外周面与凹部106c的内周面相接触，而且，卷绕为多层的分隔壁130w的径向的间隔被设定为大致恒定。如前所述，当使第2壳体106和第1壳体108配合并进行了螺纹紧固时，通过分隔壁130w，在液体室110的内部形成有从周缘部一边回旋一边趋向中央的涡旋流路。

在第2壳体106的凹部106c，连接有入口流路106a及出口流路106b，当使第2壳体106和第1壳体108在适当的位置配合并进行了螺纹紧固时，在形成于液体室110内部的涡旋流路的中央部分，开设有出口流路106b，在涡旋流路的周缘侧的尽头部分，开设有入口流路106a。

在如上构成的脉动产生部100中，通过向压电元件112施加驱动电压波形而驱动压电元件112伸缩，由此能够从喷嘴105以脉冲状喷射液体。以下对脉动产生部100喷射液体的动作进行说明。

图12及图13是示意性地表示脉动产生部100喷射液体的动作的说明图，图12表示未将驱动电压波形施加于压电元件112的状态，图13表示将驱动电压波形施加于压电元件112的状态。

首先，参照图12说明未驱动压电元件112的状态。图12(a)是局部剖视图，图12(b)是液体室110的俯视图。在该状态下，如图12(a)所示，从液体供给机构300经由第2连接管304供给的液体通过入口流路106a流入液体室110，液体室110内被液体充满。此外，图12(a)所示的虚线的箭头表示液体的流动。

液体室110通过使分隔壁130w形成为涡旋形状而形成有涡旋流路，如图12(b)所示的虚线的箭头所示，从入口流路106a流入的液体一边沿分隔壁130w回旋一边被导向出口流路106b。由于通过分隔壁130w形成的液体室110的涡旋流路的截面面积大致恒定，所以能够使液体室110内的液体从入口流路106a直到出口流路106b以大致均匀的流速流动。

由于从液体供给机构300以大致恒定的稳定压力供给液体，因此当液体室110内被液体充满时，即使压电元件112不进行驱动，液体室110内的液体也通过出口流路106b被朝向液体喷射管104压出。

接着，参照图13说明驱动了压电元件112的状态。图13(a)是局部剖视图，图13(b)是液体室110的俯视图。当在液体室110被液体充满的状态下向压电元件112施加驱动电压波形时，如图13(a)所示，压电元件112通过驱动电压的增加而伸长，并经由加强板116朝向液体室110按压隔板114及流路形成部件130的支承板130b。由此，液体室110的容积减少。其结果是，液体室110内的液体被加压。在液体室110内被加压的液体如图13(a)中虚线的箭头所示，经由出口流路106b及液体喷射管104，从喷嘴105以脉冲状喷射。

此外，在液体室110连通有入口流路106a及出口流路106b这2个流路。因此，可认为，在液体室110内被加压的液体不仅从出口流路106b流出，还从入口流路106a流出。但是，流路的液体的流动容易程度由流路的截面面积、流路的长度等确定，因此若适当地设定入口流路106a及出口流路106b的截面面积、长度，则能够使液体相比入口流路106a较容易从出口流路106b流出。例如在本实施例中，形成为出口流路106b的直径为1mm左右、入口流路106a的直径为0.3mm左右的毛细管形状。由此，抑制了从入口流路106a的倒流。

入口流路106a中，存在被从液体供给机构300压送的液体要向液体室110内流入的流动，因此妨碍了液体室110内的液体的流出，与此相对，在出口流路106b中，妨碍液体室110内的液体的流出的阻力、以及增加流体惯性的要素较少。因此，在液体室110内被加压的液体主要从出口流路106b流出，并经由液体喷射管104从前端的喷嘴105喷射。

第3实施例的液体室110的内部被流路形成部件130的分隔壁130w划分成涡旋状。但是，在通过压电元件112的伸长而使液体室110的容积减少时，不仅液体沿涡旋形状的分隔壁130w流动，而且，通过分隔壁130w朝向出口流路106b侧变形，液体室110内的液体还朝向液体室110的中央移动。对于这一点进行补充说明。

若以卷绕为多层的涡旋形状的分隔壁130w中的构成最内侧轮廓的分隔壁130w为例进行考虑，则在最内侧轮廓的分隔壁130w的内侧，出口流路106b在液体室110的中央部开口，因此，当液体室110的容积减少时，液体从出口流路106b流出，由此抑制了压力的上升。

相对于此，在分隔壁130w的外侧，入口流路106a为毛细管形状，能够抑制液体的流出，因此与分隔壁130w的内侧相比，分隔壁130w的外侧的压力上升。分隔壁130w由挠性的材料形成且能够变形，因此欲从压力高的外侧朝向压力低的内侧按压分隔壁130w以使其变形，从而使内侧与外侧的压力差减小。此外，第3实施例的分隔壁130w从支承板130b立起设置，且前端固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，因此如图13(a)所示，分隔壁130w的中央部分被从外侧按压从而以向内侧挠曲的方式变形。

这种分隔壁130w的内侧与外侧的压力差不仅产生于最内侧轮廓的分隔壁130w，由于最内侧轮廓的分隔壁130w向内侧变形从而外侧的压力降低，因此该压力差也产生于第2层的分隔壁130w，同样地，还传播至第3层的分隔壁130w。因此，涡旋形状的分隔壁130w整体上朝向液体室110的中央以使涡旋流路收缩的方式变形。此外，关于分隔壁130w的移位，如图13(a)所示，内径小的最内侧轮廓的分隔壁130w的移位最大。

在像这样通过压电元件112的伸长而使液体室110的容积减少时，涡旋形状的分隔壁130w的中央部分以朝向液体室110的中央挠曲的方式变形，由此，液体室110内的液体欲沿图13(b)所示的虚线的箭头方向朝向液体室110的中央的出口流路106b移动。

当液体室110的容积通过压电元件112的伸长而减少时，与该减少量大致相同的量的液体被向出口流路106b聚集并压出，液体从液体喷射管104的前端的喷嘴105喷射。此时，也可认为，液体室110内的涡旋形状的分隔壁130w成为阻碍，无法从周围向中央的出口流路106b聚集足够量的液体。但是，第3实施例的脉动产生部100中，压电元件112的伸长所产生的移位量很小，在1次脉冲中喷射的液体的量相对于液体室110的容积为1/100左右，因此仅通过使分隔壁130w朝向液体室110的中央稍微变形，就能够从周围向出口流路106b聚集足够量的液体。

例如，当设喷射量V为液体室110的容积的1/100，设液体室110的内半径为R、液体室110的厚度即凹部106c的深度为H时，可表示为：

V＝πR²H/100  算式(1)。

另外，设涡旋状的分隔壁130w的最内侧轮廓的内半径为r，当通过使最内侧轮廓的分隔壁130w朝向液体室110的中央以距离s移位而向出口流路106b聚集并压出的量的液体从喷嘴105喷射时，喷射量V为变形前的最内侧轮廓的内侧的容积V1与变形后的最内侧轮廓的内侧的容积V2之差，因此可表示为：

V1＝πr²H

V2＝π(r-s)²H

V＝V1-V2＝πH[r²-(r²-2rs+s²)]

＝πH(2rs-s²)。

此处，若距离s为很小的移位量，则s²为极小的值。因此，可近似为：

V≈2πrsH  算式(2)。

并且，例如在将最内侧轮廓的分隔壁130w的内半径r设定为液体室110的内半径R的一半(1/2)的情况下，根据上述的算式(1)及算式(2)这2个算式，得到：

2π(R/2) sH＝πR²H/100   算式(3)

s＝R/100  算式(4)。

因此，仅通过使最内侧轮廓的分隔壁130w朝向液体室110的中央以液体室110的内半径的1/100这一规模稍微移位，就能够将与喷射量相当的液体聚集于出口流路106b。因此，在液体喷射时液体室110内的涡旋形状的分隔壁130w不会成为阻碍。

在喷射液体后，通过驱动电压的减小，压电元件112收缩而回到原来的长度。与此相伴，液体室110的容积复原为原来的容积。另外，从液体供给机构300向液体室110供给的液体通过沿分隔壁130w流动而充满液体室110内，从而液体室110内的分隔壁130w也复原为原来的直立的状态。其结果是，图12(a)所示的压电元件112恢复为驱动前的状态。

当压电元件112再次通过驱动电压的增加而伸长时，如图13所示在液体室110内被加压的液体从喷嘴105喷射。通过反复进行这种动作，在第3实施例的脉动产生部100中，能够从喷嘴105以脉冲状喷射液体。

根据以上说明的第3实施例，液体室110在入口流路106a与出口流路106b之间被可变形的分隔壁130w划分为截面面积大致恒定的涡旋形状的流路。并且，在从入口流路106a供给的液体填充于液体室110的状态下，若驱动压电元件112，则分隔壁130w变形从而液体室110的容积减少，在液体室110内被加压的液体沿涡旋形状的流路流动，并被引导直至出口流路106b，并且通过出口流路106b从喷嘴105喷射。因此，液体沿涡旋流路以充分速度的流速流动，因此能够抑制气泡滞留于流动缓慢的部位，从而能够将液体室110内的气泡迅速地从出口流路106b排出。作为其结果，能够不受气泡的影响，充分提高液体室110内的压力，能够进行稳定的液体的喷射。

另外，在液体室110的内部形成涡旋流路的分隔壁130w为挠性的材料，能够变形，因此当压电元件112伸长从而液体室110的容积减少时，涡旋形状的分隔壁130w的中央部分以朝向液体室110的中央挠曲的方式变形。由此，液体室110内的加压后的液体能够朝向液体室110的中央移动。因此，在涡旋状的分隔壁130w的最内侧轮廓的内侧，产生朝向在中央开口的出口流路106b的液体的流动，从而液体从周围向出口流路106b聚集。像这样在本实施例的液体喷射装置10中，虽然在液体室110的内部设有分隔壁130w，但在喷射液体时分隔壁130w不会成为阻碍，能够较强地喷射液体。

(第4实施例)

除了以上说明的第3实施例的脉动产生部100之外，还能够实现将第3实施例的技术思想展开而得到的实施例。以下，对这些其他的实施例进行说明。此外，在这种实施例的说明中，对与前述的第3实施例同样的结构部分，标注与第3实施例同样的标号，并对共同部分省略其详细的说明。

图14是表示第4实施例的脉动产生部100的内部构造的说明图，(a)表示未将驱动电压波形施加于压电元件112的状态，(b)表示将驱动电压波形施加于压电元件112而使其伸长了的状态。此外，在前述的第3实施例中，流路形成部件130的分隔壁130w从支承板130b立起设置，且前端固定连接于第2壳体106的凹部底面106d。但是，第4实施例中，分隔壁130w的前端未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d。

如图14(a)所示，流路形成部件130中，在支承板130b立起设置有涡旋形状的分隔壁130w。在液体室110的内部，形成有被分隔壁130w分隔的涡旋流路。但是，第4实施例中，与前述的第3实施例不同，分隔壁130w的与第2壳体106相面对的第1方向侧的前端部未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，在分隔壁130w的前端部与凹部底面106d之间设有微小的间隙。

在这种第4实施例的脉动产生部100中，也与前述的第3实施例同样，从在液体室110的周缘部开口的入口流路106a流入的液体一边沿分隔壁130w回旋，一边流向中央的出口流路106b，由此，液体室110内被液体充满。此外，由于分隔壁130w的前端与凹部底面106d之间的间隙很小，因此流入液体室110的液体主要沿涡旋流路流动。

在这样液体室110被液体充满的状态下，当通过驱动电压波形的施加而使压电元件112伸长时，液体室110的容积减少，液体室110内的液体被加压。此时，在分隔壁130w的内侧和外侧之间产生压力差，因此分隔壁130w被从压力高的外侧朝向压力低的内侧按压而变形。第4实施例的脉动产生部100中，分隔壁130w的前端未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，因此如图14(b)所示，分隔壁130w的前端侧以倒向液体室110的中央的方式变形。

当像这样分隔壁130w的前端侧倒向液体室110的中央时，分隔壁130w的外侧的液体越过分隔壁130w而向内侧流入，因此在液体室110的内部，产生横穿涡旋流路而朝向中央的出口流路106b的液体的流动。

如以上所说明，在第4实施例的脉动产生部100中，虽然分隔壁130w的前端未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，但在向液体室110填充液体时，与前述的第3实施例同样，能够将液体室110内的液体的流动沿由分隔壁130w形成的涡旋流路限制为恒定的流速。因此，不存在气泡滞留于流动缓慢的部位的情况，能够迅速地将液体室110内的气泡排出。

另外，在压电元件112伸长从而液体室110的容积减少时，未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d的分隔壁130w的前端倒向液体室110的中央，由此，在液体室110的内部产生越过分隔壁130w而朝向中央的出口流路106b的液体的流动。像这样，在加入了横穿涡旋流路的流动的基础上，使液体从周围向中央的出口流路106b聚集，因此能够适当地喷射液体。

(第5实施例)

接着，对第5实施例的脉动产生部100进行说明。在上述的第3实施例及第4实施例中，流路形成部件130的分隔壁130w从支承板130b立起设置。第5实施例中，以涡旋形状的内周侧的分隔壁130w未立起设置于支承板130b为特征。

图15是表示第5实施例的脉动产生部100的内部构造的说明图。图15(a)表示未将驱动电压波形施加于压电元件112的状态，图15(b)表示将驱动电压波形施加于压电元件112而使其伸长了的状态。第5实施例的脉动产生部100中，也与前述的第3实施例、第4实施例同样，在液体室110的内部形成有被涡旋形状的分隔壁130w分隔的涡旋流路。

该分隔壁130w未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，在该分隔壁130w与凹部底面106d之间设有微小的间隙。另外，并不是分隔壁130w的整体从支承板130b立起设置，而是仅卷绕为多层的涡旋形状的分隔壁130w中的构成最外侧轮廓的部分立起设置于支承板130b，剩余的部分虽然与涡旋形状连续，但没有从支承板130b立起设置，而是相对于支承板130b具有微小的间隙。

在像这样构成的第5实施例的脉动产生部100中，在向液体室110填充液体时，与前述的第3实施例及第4实施例同样，液体室110内的液体的流动沿由分隔壁130w形成的涡旋流路被限制为恒定的流速，因此能够顺着该流动而迅速地排出液体室110内的气泡。

另一方面，如图15(b)所示，当液体室110的容积通过压电元件112的伸长而减少、从而在分隔壁130w的内侧和外侧之间产生压力差时，分隔壁130w被从压力高的外侧向压力低的内侧按压。此时，涡旋形状的分隔壁130w的未固定于支承板130b的部分以恰如上紧发条的方式朝向液体室110的中央移动，因此液体室110内的被加压的液体朝向液体室110的中央移动。并且，以越过分隔壁130w而与涡旋流路交叉的方式产生朝向中央的出口流路106b的液体的流动，从而液体从周围向出口流路106b聚集，因此能够较强地喷射液体。

此外，在上述的第3实施例、第4实施例及第5实施例中，为了高效地将供给至液体室110的液体导向出口流路106b，形成了出口流路106b在构成液体室110的凹部106c的中央位置开口的结构。但是，出口流路106b开口的位置不限于凹部106c的中央位置，只要至少形成为出口流路106b在比入口流路106a接近凹部106c的中央的位置开口的位置关系即可。

(第6实施例)

接着，对第6实施例的脉动产生部100进行说明。前述的第3实施例、第4实施例及第5实施例中，出口流路106b在形成为涡旋形状的液体室110的中央部开口，入口流路106a在液体室110的外周缘部开口。与此相对，第6实施例的特征在于，出口流路106b在形成为涡旋形状的液体室110的外周缘部开口，入口流路106a在液体室110的中央部开口。由此，在第6实施例的说明中，对于与前述的第3实施例同样的结构部分，标注与之前说明的第3实施例相同的标号，并省略其详细的说明。

图16是表示第6实施例的脉动产生部100的组装分解图。脉动产生部100在第1壳体108与第2壳体106配合的面的大致中央处形成有圆形的浅的凹部108c，在凹部108c的底面以堵塞贯通孔108h的方式固定连接有由金属薄板等形成的圆形的隔板114。

在被隔板114堵塞的贯通孔108h中收纳有压电元件112。在压电元件112和隔板114之间插入有圆形的加强板116。并且，加强板116的厚度设定成：使隔板114和加强板116、压电元件112和第3壳体118恰好相接触。此外，压电元件112的一端固定连接于第3壳体118(图示省略)，压电元件112的另一端固定连接于加强板116。另外，加强板116的与压电元件112相反一侧的面固定连接于隔板114。

在隔板114的与第2壳体106相面对的一侧，流路形成部件130以使支承板130b与隔板114重合的方式嵌入于凹部108c，在该流路形成部件130的圆形的支承板130b的一个面上立起设置有分隔壁130w。支承板130b中，与立起设置有分隔壁130w的面相反一侧的面固定连接于隔板114。将支承板130b和隔板114加起来的厚度形成为与凹部108c的深度相同。另外，流路形成部件130利用挠性的材料形成且能够变形。此外，关于分隔壁130w的形状，参照图17在后文中说明。

另一方面，第2壳体106中，在与第1壳体108配合的面上形成有圆形的浅的凹部106c。并且，在将第2壳体106和第1壳体108配合并进行螺纹紧固后，通过第2壳体106的凹部106c和设于第1壳体108侧的流路形成部件130形成了液体室110。而且，流路形成部件130的分隔壁130w的与第2壳体106相面对一侧的前端固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，从而在液体室110的内部形成有被分隔壁130w分隔的涡旋形状的流路。

但是，与此相反，也可以将流路形成部件130的支承板130b固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，在使第2壳体106和第1壳体108配合并进行了螺纹紧固的状态下，将流路形成部件130的分隔壁130w的与隔板114相面对的一侧的前端固定连接于隔板114。

在涡旋形状的液体室110的中央部连通有入口流路106a，在该液体室110的外周缘部连通有出口流路106b。在入口流路106a连接有第2连接管304，在出口流路106b连接有液体喷射管104。

接着，参照图17对第6实施例的流路形成部件130的结构进行说明。

图17是表示流路形成部件130的形状的说明图。此外，图17表示从隔板114侧观察流路形成部件130的状态。如图所示，流路形成部件130的支承板130b形成为与隔板114相同的圆形，在支承板130b的与第2壳体106相面对的面上，以朝向支承板130b的中心部卷入并回旋的涡旋形状立起设置有分隔壁130w。

该涡旋形状的分隔壁130w形成为最外侧轮廓的外周面的一部分与凹部106c的内周面相接触，入口流路106a与出口流路106b之间的涡旋流路的截面面积大致恒定。在使第2壳体106和第1壳体108配合并进行螺纹紧固后，通过分隔壁130w，在液体室110的内部形成有从中心部一边回旋一边趋向外周缘部的涡旋流路。

另外，如图16所示，在第2壳体106的凹部106c连通有入口流路106a及出口流路106b，当使第2壳体106和第1壳体108在适当的位置配合并进行了螺纹紧固时，在形成于液体室110内部的涡旋流路的中央部分，开设有入口流路106a，在涡旋流路的外周缘侧的尽头部分，开设有出口流路106b。

在如上所述地构成的脉动产生部100中，通过向压电元件112施加驱动电压波形而驱动压电元件112伸缩，由此能够从喷嘴105以脉冲状喷射液体。

接着，对第6实施例的脉动产生部100产生的液体喷射动作进行说明。在未驱动压电元件112的状态(未施加驱动电压波形的状态)下，如图16及图17所示，液体从液体供给机构300经由第2连接管304通过入口流路106a而向液体室110流入，由此液体室110内被液体充满。

在液体室110的内部，通过利用流路形成部件130的分隔壁130w进行划分，而形成有截面面积大致恒定的涡旋流路。从在液体室110的中央部开口的入口流路106a流入的液体在图17中如虚线的箭头所示，沿分隔壁130w回旋，并被导向在液体室110的外周缘部开口的出口流路106b。通过像这样沿分隔壁130w限制液体的流动，不会在液体室110内产生流动快的部位和流动慢的部位，能够使从入口流路106a流入的液体以大致均匀的流速流动直至出口流路106b。

此外，由于从液体供给机构300以大致恒定压力不中断地供给液体，因此当液体室110内被液体充满时，即使压电元件112不驱动，液体室110内的液体也通过出口流路106b被朝向液体喷射管104压出。

图18表示在第6实施例中将驱动电压波形施加于压电元件112的状态，图18(a)是脉动产生部100的局部剖视图，图18(b)是流路形成部件130的俯视图。当在液体室110被液体充满的状态下向压电元件112施加驱动电压波形时，如图18(a)所示，压电元件112通过驱动电压的增加而伸长，并经由加强板116将隔板114及流路形成部件130的支承板130b朝向液体室110按压。由此，液体室110的容积减少，液体室110内的液体被加压。在液体室110内被加压的液体如图18(a)中虚线的箭头所示，经由出口流路106b及液体喷射管104，从喷嘴105以脉冲状喷射。

此外，在液体室110，连接有入口流路106a及出口流路106b这2个流路。因此，可认为，在液体室110内被加压的液体不仅从出口流路106b流出，还从入口流路106a流出。但是，流路的液体的流动容易程度由流路的截面面积、流路的长度等确定，因此如果适当地设定入口流路106a及出口流路106b的截面面积及长度，则能够使液体相比入口流路106a较容易从出口流路106b流出。例如在第5实施例中，形成为出口流路106b的直径为1mm左右、入口流路106a的直径为0.3mm左右的毛细管形状。由此，抑制了从入口流路106a的倒流。

入口流路106a中，存在从液体供给机构300压送的液体要向液体室110内流入的流动，因此阻碍了液体室110内的液体的流出，与此相对，在出口流路106b中，阻碍液体室110内的液体的流出的阻力、以及增加流体惯性的要素较少。因此，在液体室110内被加压的液体主要从出口流路106b流出，并经由液体喷射管104从前端的喷嘴105喷射。

第6实施例的液体室110的内部被流路形成部件130的分隔壁130w分隔为涡旋状。但是，在通过压电元件112的伸长而使液体室110的容积减少时，不仅液体沿涡旋形状的分隔壁130w流动，而且，通过分隔壁130w朝向外周缘部的出口流路106b侧变形，液体室110内的液体还朝向液体室110的外周侧移动。对于这一点进行补充说明。

首先，若以卷绕为多层的涡旋形状的分隔壁130w中的构成最内侧轮廓的分隔壁130w为例进行考虑，则在最内侧轮廓的分隔壁130w的内侧，入口流路106a在液体室110的中央部开口，因此在液体室110的容积减少的情况下，通过液体从出口流路106b流出而抑制了压力的上升。

相对于此，在分隔壁130w的内侧，入口流路106a为毛细管形状，能够抑制液体的流出，因此与分隔壁130w的外侧相比，分隔壁130w的内侧的压力上升。分隔壁130w利用挠性的材料形成且能够变形，因此欲从压力高的内侧朝向压力低的外侧按压分隔壁130w以使其变形，从而使内侧与外侧的压力差减少。此外，第6实施例的分隔壁130w从支承板130b立起设置，且前端固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，因此如图18(a)所示，分隔壁130w的中央部分被从内侧按压从而以向外侧挠曲的方式变形。

分隔壁130w的内侧与外侧的压力差不仅产生于最内侧轮廓的分隔壁130w，由于最内侧轮廓的分隔壁130w向外侧变形从而内侧的压力下降，因此该压力差也产生于第2层的分隔壁130w，同样地，还传播至第3层的分隔壁130w。因此，涡旋形状的分隔壁130w整体上朝向液体室110的外周侧以使涡旋扩大的方式变形。

在通过压电元件112的伸长而使液体室110的容积减少的情况下，涡旋形状的分隔壁130w的中央部分以朝向液体室110的外侧挠曲的方式变形，由此，液体室110内的液体如图18(b)中的虚线的箭头所示，欲从液体室110的中央部朝向外周缘部的出口流路106b移动。

当液体室110的容积通过压电元件112的伸长而减少时，与该减少量对应的量的液体被向出口流路106b聚集并压出，由此液体从液体喷射管104的前端的喷嘴105喷射。此时，也可认为，液体室110内的涡旋形状的分隔壁130w成为阻碍，无法从周围向外周缘部的出口流路106b聚集足够量的液体。但是，第6实施例的脉动产生部100中，压电元件112的伸长所引起的移位量很小，在1次脉冲中喷射的液体的量(喷射量)相对于液体室110的容积为1/100左右，因此仅通过使分隔壁130w朝向液体室110的外周稍微变形，就能够从中央部向出口流路106b聚集足够量的液体。此外，这一点可通过在第3实施例中说明的算式(1)～算式(4)来证明。

另外，如图18(a)所示，支承板130b的周缘部被第1壳体108和第2壳体106夹持而固定，加强板116的外径小于支承板130b的外径，而且，压电元件112的截面尺寸小于加强板116的外径。因此，当通过压电元件112按压液体室110时，外周缘以配置有入口流路106a的中央部为中心而翘曲，因此在中央部附近液体室110的按压量较大，容积的变化较大。另外，在外周侧按压量较小，容积的变化较小。即，可认为液体室110内的压力在中央部较高，在外周部较低。因此，包含从液体供给机构300向入口流路106a以大致恒定的压力压送液体这一情况，液体室110内的液体被从中央部向外周部较强地压出。

因此，位于中央部的入口流路106a附近的压力变大，在流入口110a液体的回流压力变高。但是，由于流入口110a的直径为毛细管形状，所以抑制了从液体室110向入口流路106a的倒流，因此能够提高液体室110的压力，能够得到较强的液体喷射。

第6实施例中，说明了如下的结构：使用流路形成部件130来形成涡旋流路，出口流路106b与形成为涡旋形状的液体室110的外周缘部连通，入口流路106a与液体室110的中央部连通。对于这种结构，也能够应用前述的第4实施方式或第5实施方式的思想。

(第7实施例)

第7实施例相对于前述的第4实施例，入口流路106a和出口流路106b的配置不同，除此以外能够应用与第4实施例同样的结构。因此，对于与前述的第4实施例同样的结构部分，标注与第4实施例同样的标号，并省略共同部分的详细的说明。

图19表示第7实施例的脉动产生部100的内部构造的一部分，图19(a)表示未将驱动电压波形施加于压电元件112的状态，图19(b)表示将驱动电压波形施加于压电元件112的状态。

如图19(a)所示，流路形成部件130中，在支承板130b立起设置有涡旋形状的分隔壁130w。在液体室110的内部，形成有被分隔壁130w分隔的涡旋流路。第7实施例中，分隔壁130w的与第2壳体106相面对的一侧的前端未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，在分隔壁130w的前端与凹部底面106d之间，设有微小的间隙。并且，出口流路106b在形成为涡旋形状的液体室110的外周缘部开口，入口流路106a在液体室110的中央部开口。

这种结构的第7实施例中，与前述的第5实施例同样，从在液体室110的中央部开口的入口流路106a流入的液体一边沿分隔壁130w回旋，一边流向外周的出口流路106b，由此，液体室110内被液体充满。此外，由于分隔壁130w的前端与凹部底面106d之间的间隙很小，因此向液体室110流入的液体主要沿涡旋流路流动。

在这样液体室110被液体充满的状态下，当通过驱动电压波形的施加而使压电元件112伸长时，液体室110的容积减少，液体室110内的液体被加压。此时，在分隔壁130w的内侧和外侧之间产生压力差，因此分隔壁130w被从压力高的内侧向压力低的外侧按压而变形。第7实施例中，分隔壁130w的前端未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，因此如图19(b)所示，分隔壁130w的前端侧以倒向液体室110的外周侧的方式变形。

当像这样分隔壁130w的前端侧倒向液体室110的外周侧时，分隔壁130w的内侧的液体越过分隔壁130w而流向外周侧，因此在液体室110的内部，产生横穿涡旋流路而朝向位于外周侧的出口流路106b的液体的流动。

如以上所说明，第7实施例的脉动产生部100中，虽然分隔壁130w的前端未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，但在向液体室110填充液体时，与前述的第5实施例同样，能够将液体室110内的液体的流动沿由分隔壁130w形成的涡旋流路限制为恒定的流速。因此，不存在气泡滞留于流动缓慢的部位的情况，能够迅速地排出液体室110内的气泡。

另外，在压电元件112伸长从而液体室110的容积减少时，未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d的分隔壁130w的前端倒向液体室110的外周方向，由此，在液体室110的内部产生越过分隔壁130w而朝向外周的出口流路106b的液体的流动。像这样，在加入了横穿涡旋流路的流动的基础上，使液体从中央向外周的出口流路106b聚集，因此能够适当地喷射液体。

(第8实施例)

接着，对第8实施例的脉动产生部100的结构进行说明。

第8实施例相对于前述的第5实施例，入口流路106a和出口流路106b的配置不同，除此以外能够应用与第5实施例同样的结构。因此，对于与前述的第5实施例同样的结构部分，标注与第5实施例同样的标号，并省略共同部分的详细的说明。

图20是表示第8实施例的脉动产生部100的内部构造的说明图，图20(a)表示未将驱动电压波形施加于压电元件112的状态，图20(b)表示将驱动电压波形施加于压电元件112而使其伸长后的状态。如图20(a)所示，在第8实施例的脉动产生部100中，也与前述的第5实施例同样，在液体室110的内部形成有被涡旋形状的分隔壁130w分隔而成的涡旋流路。

该分隔壁130w未固定连接于第2壳体106的凹部底面106d，在该分隔壁130w与凹部底面106d之间设有微小的间隙。另外，并不是分隔壁130w的整体从支承板130b立起设置，而是仅卷绕为多层的涡旋形状的分隔壁130w中的构成最外侧轮廓的部分立起设置于支承板130b，剩余的内周部分虽然与涡旋形状连续，但不是从支承板130b立起设置，而是相对于支承板130b具有微小的间隙。

这种结构的第8实施例中，从在液体室110的中央部开口的入口流路106a流入的液体一边沿分隔壁130w回旋，一边流向外周缘部的出口流路106b，由此，液体室110内被液体充满。此外，由于分隔壁130w的前端与凹部底面106d之间的间隙、以及分隔壁130w与支承板130b之间的间隙很小，因此流入液体室110的液体主要沿涡旋流路流动。

在这种结构的第8实施例的脉动产生部100中，在向液体室110填充液体时，液体室110内的液体的流动沿由分隔壁130w形成的涡旋流路被限制为恒定的流动，因此能够顺着该流动迅速地排出液体室110内的气泡。

另一方面，如图20(b)所示，当液体室110的容积通过压电元件112的伸长而减少、从而在分隔壁130w的内侧和外侧之间产生压力差时，分隔壁130w被从压力高的内侧朝向压力低的外侧按压。此时，内周部的分隔壁130w的未固定于凹部底面106d和支承板130b的部分以恰如松开发条的方式朝向外周方向移动，因此，液体室110内的被加压的液体朝向液体室110的外周方向移动。而且，以越过分隔壁130w而与涡旋流路交叉的方式产生朝向位于外周方向的出口流路106b的液体的流动，从而液体从周围向出口流路106b聚集，因此能够较强地喷射液体。

在前述的第6实施例至第8实施例中，将入口流路106a配置于液体室110的中央部，将出口流路106b配置于液体室110的外周部。若将入口流路106a和出口流路106b如此配置，则液体被从中央部向外周部的出口流路压送，因此能够进一步提高气泡的排除性。

此外，在上述的第3实施例～第7实施例中，在液体室110的内部通过分隔壁130w形成了涡旋形状的流路。但是，在液体室110的内部形成的流路只要是从入口流路106a一边回旋一边趋向出口流路106b的形状，就没有特别限定，例如也可以加入曲折形状等变形。

以上说明的液体喷射装置10能够用作通过向生物体组织喷射水或生理食盐水等液体而切开或切除生物体组织的手术器具，或用于对伤口等的药液涂布、或洗净等医疗用途，此外还能够应用于使用油墨等作为液体的描画、精密部件的清洗、电子设备的冷却装置等利用了以高速喷射少量的液体这一点的装置。

Claims (13)

1.一种液体喷射装置，其特征在于，该液体喷射装置包括：

入口流路，该入口流路用于供给液体；

出口流路，该出口流路与喷嘴连通；

液体室，该液体室在所述入口流路与所述出口流路之间形成截面面积大致恒定的涡旋流路，且该液体室具有预定的容积；

容积变更部，该容积变更部向使所述液体室的容积相比所述预定的容积而减少的方向使所述液体室变形；以及

喷射控制机构，该喷射控制机构在所述液体填充于所述液体室的状态下驱动所述容积变更部，由此使所述液体从所述喷嘴以脉冲状喷射。

2.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述容积变更部具有压电元件，

通过使所述压电元件伸长来减少所述液体室的容积，

并且，所述压电元件配置成在不使所述压电元件伸长的状态下按压所述液体室。

3.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述入口流路的截面面积小于所述出口流路的截面面积，且所述入口流路为毛细管形状。

4.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其特征在于，

将包括所述入口流路、所述出口流路、所述液体室和所述喷嘴的单元作为喷射单元，

将所述容积变更部作为容积变更单元时，

所述喷射单元和所述容积变更单元能够拆装。

5.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述液体室为卷绕成涡旋形状的具有挠性的管，

所述管具有：与所述入口流路连通的流入口；和与所述出口流路连通的流出口。

6.根据权利要求5所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述管每卷绕一圈都在与相邻的管之间设有间隙。

7.根据权利要求5所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述流入口配置于卷绕成涡旋形状的所述管的外周侧端部，

所述流出口配置于卷绕成涡旋形状的所述管的中央侧端部。

8.根据权利要求5所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述流入口配置于卷绕成涡旋形状的所述管的中央侧端部，

所述流出口配置于卷绕成涡旋形状的所述管的外周侧端部。

9.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述液体室在所述入口流路与所述出口流路之间被能够变形的分隔壁划分为涡旋形状的流路。

10.根据权利要求9所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述分隔壁从构成所述液体室且使所述液体室的容积相比所述预定的容积而减少的第1方向侧的面、和与所述第1方向侧的面相面对的第2方向侧的面中的任意一个面立起设置，并且所述分隔壁以所述分隔壁的朝向所述第2方向侧的面的前端部、或朝向所述第1方向侧的前端部未固定的状态设置。

11.根据权利要求9所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述分隔壁从构成所述液体室且使所述液体室的容积相比所述预定的容积而减少的第1方向侧的面、和与所述第1方向侧的面相面对的第2方向侧的面中的任意一个面立起设置，并且除最外周侧的分隔壁以外的分隔壁以朝向所述第1方向侧的面的前端部以及朝向所述第2方向侧的前端部未固定的状态设置。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述入口流路与所述液体室的涡旋流路的外周侧端部连通，

所述出口流路与所述液体室的涡旋流路的中央侧端部连通。

13.根据权利要求9～11中任一项所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述入口流路与所述液体室的涡旋流路的中央侧端部连通，

所述出口流路与所述液体室的涡旋流路的外周侧端部连通。

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