JP2003070914A - Atomizing head - Google Patents

Atomizing head

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JP2003070914A
JP2003070914A JP2001264850A JP2001264850A JP2003070914A JP 2003070914 A JP2003070914 A JP 2003070914A JP 2001264850 A JP2001264850 A JP 2001264850A JP 2001264850 A JP2001264850 A JP 2001264850A JP 2003070914 A JP2003070914 A JP 2003070914A
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Japan
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liquid
spray head
diaphragm
atomizing
ultrasonic vibration
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JP2001264850A
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Japanese (ja)
Inventor
Kayu Muraki
香由 村木
Kazuhiro Yoshida
和博 吉田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact atomizing head capable of stably atomizing various drug solution in an optional direction. SOLUTION: The atomizing head is provided with an ultrasonic vibrator transducer which is composed of a resonator for amplifying the minute displacement of a group of piezoelectric elements (ultrasonic vibration generation means) provided on the side of a proximal end and transmitting it to the side of a distal end to generate the ultrasonic vibration of a longitudinal vibration mode. An imperforated diaphragm 57 (ultrasonic vibration means) is provided on the side of the distal end of the resonator of this ultrasonic vibrator transducer and which resonates and vibrates with the ultrasonic vibration of the ultrasonic vibrator transducer for atomizing the drug solution (liquid) fed from a liquid reservoir. The imperforated diaphragm 57 is constituted by performing surface processing 71 obtained by combining a water-repelling side 81 as a first surface area and a hydrophilic side 82 as a second surface area to the full surface of this atomizing surface.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、噴霧装置に用いら
れ、超音波振動により液体を霧化し噴霧する噴霧ヘッド
に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、噴霧装置は、医療用もしくは工業
用に広く用いられている。上記噴霧装置は、液体を霧化
し噴霧する噴霧ヘッドを備えている。上記噴霧ヘッド
は、例えば、特開平5−228410号公報に記載され
ているように超音波振動により液体を霧化し噴霧するも
のが提案されている。 【0003】上記噴霧ヘッドは、例えば、図10に示す
ように構成されている。図10は、従来の噴霧ヘッドを
示す説明図である。 【0004】図10に示すように噴霧ヘッド100は、
ホーン101の中心に貫通孔102が形成され、この貫
通孔102に連通するように放射部である振動板103
に噴射孔104が形成されている。また、上記噴霧ヘッ
ド100は、ホーン101の背後に液体供給接続部10
5を設けると共に、この液体供給接続部105の周囲の
上記ホーン101の背後に超音波振動子106を装着し
ている。この超音波振動子106は、リード線107が
接続され、このリード線107を介して図示しない駆動
回路から駆動信号を供給されるようになっている。 【0005】更に、上記噴霧ヘッド100は、上記液体
供給接続部105にホース108を接続すると共に、こ
のホース108に図示しないポンプを接続して液体を供
給可能に構成されている。 【0006】そして、上記噴霧ヘッド100は、上記ポ
ンプによって上記液体供給接続部105から上記ホーン
101の貫通孔102を通って上記振動板103の噴射
孔104に液体を供給されると共に、上記超音波振動子
106を駆動させて上記振動板103を超音波振動さ
せ、上記噴射孔104から液体を霧化し、噴霧するよう
になっている。 【0007】このように構成された従来の噴霧ヘッド
は、上記振動板103の前面に液体供給手段を設けてい
ないので構成が簡単になるという利点がある。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の噴霧ヘッドは、上記超音波振動子106の中心部に
液体供給接続部105を設けており、上記超音波振動子
106の中心部に貫通孔102を形成する構成となって
いる。このため、上記従来の噴霧ヘッド100は、必然
的に上記振動板103の中心部に超音波振動がほとんど
発生せず、この中心部において液体の霧化を行うことが
できない。従って、上記従来の噴霧ヘッド100は、上
記振動板103の全面を用いて噴霧を行うことができな
いので、霧化効率が悪いという問題がある。 【0009】また、上記従来の噴霧ヘッド100は、霧
化を行う際、最も重要となる液面管理を最適に行うこと
が困難である。 【0010】上記従来の噴霧ヘッド100は、液体の霧
化を行う際、液体が最適な状態で振動板に供給されなけ
れば、液体を霧化することが不可能である。ここで、液
体の最適な状態とは、上記振動板103に供給された液
膜厚さが均一になることである。上記従来の噴霧ヘッド
100は、液膜厚さの管理が非常にシビアであり、液体
の霧化を不安定とするばかりか、霧化を開始することす
ら困難である。 【0011】また、上記従来の噴霧ヘッド100は、液
面管理が液体特性に左右され、液膜厚さを管理するため
に各液体の特性に合わせてそれぞれ表面処理を施す必要
がある。 【0012】上記表面処理は、例えば、接触角の高い液
体を用いる場合、この液膜厚さを薄くするために超音波
放射面に親水処理等を施す必要がある。逆に、上記表面
処理は、接触角の低い液体を用いる場合、この液膜厚さ
を最適な厚さにするために撥水処理を施す必要がある。 【0013】ここで、人体内への医療用途を考えると、
使用される液体である薬液の噴霧量や噴霧粒径は、症例
・人体適用部位により異なり、更に使用される薬液も多
種の液体特性を有するものを使用する場合がある。ま
た、上記振動板での液膜管理は、霧化方向という点も重
要となる。 【0014】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
ものであり、様々な薬液を安定に噴霧可能で且つ任意方
向への噴霧が可能な小型の噴霧ヘッドを提供することを
目的とする。 【0015】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、超音波振動に基づき液体を霧化して噴霧する
噴霧ヘッドにおいて、所定の液体供給手段から供給され
る液体との接触角が第1の接触角となる面性状を有する
第1の表面領域と、所定の液体供給手段から供給される
液体との接触角が前記第1の接触角とは異なる面性状を
有する第2の表面領域と、を有し、所定の超音波振動発
生手段が発生する超音波振動に基づき前記第1、第2の
表面領域に供給された液体を霧化する超音波振動手段を
具備したことを特徴としている。 【0016】この構成により、様々な薬液を安定に且つ
任意方向への噴霧が可能な小型の噴霧ヘッドを実現す
る。 【0017】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の1
実施の形態を説明する。図1ないし図9は本発明の1実
施の形態に係り、図1は本発明の1実施の形態を備えた
医用噴霧システムを示す全体構成図、図2は図1の噴霧
カテーテルの先端側を示す説明図、図3は図2の噴霧カ
テーテルをA方向から見た外観正面図、図4は図1の噴
霧カテーテルの後端側を示す説明図、図5は図1の噴霧
カテーテルの先端側を示す断面説明図、図6は図5の噴
霧カテーテルの圧電素子群付近を示す断面説明図、図7
は図5のB−B断面図、図8は図5の噴霧ヘッドを示す
断面構成図、図9は表面処理が施されている無孔振動板
の霧化面上を示す説明図であり、図9(a)は縦方向及
び横方向に撥水コーティング膜を細い線状に削り取った
場合の無孔振動板の霧化面上を示す説明図、図9(b)
は縦方向のみ撥水コーティング膜を細い線状に削り取っ
た場合の無孔振動板の霧化面上を示す説明図である。 【0018】本実施の形態では、医用噴霧装置、特に気
管支治療用に用いられる医用噴霧装置に本発明を適用し
て説明する。 【0019】図1に示すように本発明の第1の実施の形
態を備えた医用噴霧システム1は、内視鏡装置2と、医
用噴霧装置(以下、単に噴霧装置)3と、人工呼吸器4
とから構成される。尚、本実施の形態の医用噴霧システ
ム1は、内視鏡装置2と組み合わせるように構成してい
るが、噴霧装置3のみでもシステムを構成可能である。 【0020】前記内視鏡装置2は、図示しない撮像手段
を備えた電子内視鏡(以下、内視鏡)2aに光源装置
(不図示)及びビデオプロセッサ(不図示)を着脱自在
に接続して構成される。前記内視鏡装置2は、前記光源
装置から前記内視鏡2aに照明光が供給され、被写体を
照明する。照明された被写体像は、前記内視鏡2aの挿
入部先端部から取り込まれ、前記撮像装置で撮像され
る。前記ビデオプロセッサは、前記内視鏡2aの撮像装
置からの撮像信号を図示しない信号処理回路で信号処理
し、図示しないモニタに伝送して内視鏡画像を表示させ
るようになっている。 【0021】前記噴霧装置3は、気管支に挿入可能な細
長で軟性な可撓管10の先端側に設けられ、超音波振動
によって液体である薬液を霧化し噴霧する噴霧ヘッド1
1Aを備えた噴霧カテーテル11と、この噴霧カテーテ
ル11の前記噴霧ヘッド11Aを制御する制御装置12
とから主に構成されている。 【0022】前記噴霧カテーテル11は、前記可撓管1
0の後端側にコネクタ部13が延出されている。このコ
ネクタ部13は、中継コネクタ14を介して駆動信号線
15及び送液チューブ16を着脱自在に接続されること
で、前記制御装置12に接続されるようになっている。 【0023】また、前記噴霧カテーテル11は、前記可
撓管10の外周を前記噴霧ヘッド11Aの基端側からテ
フロン(登録商標)等の外装チューブ17に覆われてい
る。この外装チューブ17は、前記可撓管10の後端側
に設けたねじ止め固定部18により、前記可撓管10に
対して位置決め固定される。これら外装チューブ17及
びねじ止め固定部18は、前記噴霧カテーテル11の先
端側を管腔中央に位置決めするためのセンターリング手
段を構成している。このセンターリング手段は、後述す
る。 【0024】前記噴霧カテーテル11及び前記内視鏡2
aは、気管チューブ21に挿通されて気管支内に導出さ
れるようになっている。 【0025】前記気管チューブ21は、この体腔外側に
設けた接続部であるエアウェイ22に圧力センサ23が
設けられている。また、前記気管チューブ21は、接続
チューブ24を介して前記人工呼吸器4が接続されてい
る。更に、前記気管チューブ21は、この先端側を体腔
内で固定するためのバルーン25が設けられている。
尚、この気管チューブ21は、一般的に使用されている
気管チューブであるので詳細な説明を省略する。 【0026】前記圧力センサ23は、前記制御装置12
に信号線23aで接続されている。この圧力センサ23
は、前記人工呼吸器4による吸気呼気時の圧力を検出
し、センサ信号を前記制御装置12に出力するようにな
っている。前記圧力センサ23は、検知する圧力の闇値
を前記人工呼吸器4による圧力上昇時と下降時、つまり
吸気開始時と終了時の闇値をそれぞれ別に設定可能であ
る。前記圧力センサ23は、アンプ分離型のデジタル又
はアナログ圧力センサである。前記圧力センサ23は、
前記制御装置12にて噴霧・送液駆動のタイミングを検
出することも可能である。従って、前記制御装置12
は、前記圧力センサ23からのセンサ信号に基づき、前
記噴霧ヘッド11Aを制御可能である。このことによ
り、本実施の形態では、前記制御装置12と前記人工呼
吸器4とを接続することなく、吸気呼気時のタイミング
に合わせて薬液の噴霧を行うことが可能となっている。 【0027】前記制御装置12は、前記噴霧カテーテル
11の前記噴霧ヘッド11Aへ駆動信号(交番電圧)を
出力して駆動する駆動回路31と、前記噴霧ヘッド11
Aに薬液を供給する送液部32と、この送液部32を駆
動する送液駆動部33と、前記送液部32からの薬液の
供給を制御する電磁弁34と、これらを制御する制御部
35とから構成される。また、前記制御装置12は、図
示しないスイッチ類を備えた操作パネル36の操作によ
り、前記制御部35及び前記駆動回路31が制御される
ようになっている。尚、前記制御部35は、例えばプロ
グラマブルコントローラであり、前記駆動回路31,前
記送液部32,前記送液駆動部33及び前記電磁弁34
を制御するためのプログラムを内蔵している。 【0028】前記制御部35は、前記圧力センサ23か
らのセンサ信号及び前記操作パネル36からの操作信号
に基づき、前記送液駆動部33へ送液開始又は停止信号
を出力するようになっている。前記送液駆動部33は、
前記制御部35からの信号に基づき、前記送液部32へ
駆動信号を出力するようになっている。前記送液部32
は、前記送液駆動部33からの駆動信号で駆動され、前
記噴霧カテーテル11へ薬液を供給するようになってい
る。このとき、前記制御部35は、前記電磁弁34へ開
閉信号を出力して、薬液の供給を制御している。尚、前
記電磁弁34は、送液停止時に前記送液部32からの薬
液がだらだらと供給されるのを防止するためのものであ
る。また、前記電磁弁34は、複数設けても良い。 【0029】前記送液部32は、薬液の残量を検出する
図示しないリミットセンサを備え、薬液が残り少なくな
ったとき、リミット検出信号を前記制御部35へ出力す
るようになっている。 【0030】また、前記制御部35は、前記圧力センサ
23からのセンサ信号及び前記操作パネル36からの操
作信号又は前記送液部32からのリミット検出信号に基
づき、前記駆動回路31へ噴霧開始又は停止信号を出力
するようになっている。 【0031】前記駆動回路31は、前記噴霧ヘッド11
Aへ出力する駆動信号(交番電圧)の電流値を図示しな
い電流検知手段により検知するようになっている。前記
駆動回路31は、前記電流検知手段によりリークや断線
等を検知すると、前記制御部35へ非常停止信号を出力
すると共にシャットダウンするようになっている。ま
た、前記駆動回路31は、前記操作パネル36の図示し
ない非常停止ボタンの押下操作によっても、前記制御部
35へ非常停止信号を出力するようになっている。 【0032】次に、前記噴霧カテーテル11の詳細構成
を説明する。 【0033】先ず、図2〜図4を用いて前記噴霧カテー
テル11の先端側を管腔内で位置決めするためのセンタ
ーリング手段を説明する。 【0034】図2及び図3に示すように前記噴霧カテー
テル11は、前記外装チューブ17の先端側付近に切れ
込みをいれて4つに分割し、センターリング部41を形
成している。 【0035】そして、図4に示すように前記可撓管10
に対して前記ねじ止め固定部18を先端側へずらすと、
前記外装チューブ17の先端側が前記噴霧ヘッド11A
と前記可撓管10の先端部との接続部42に形成した当
接部42a(図5参照)で止められ、前記可撓管10に
対して縮むことで、前記センターリング部41が外周外
向きに拡がるようになっている。 【0036】ここで、前記外装チューブ17は、前記ね
じ止め固定部18により、前記可撓管10に対して位置
決め固定されることで、前記センターリング部41の外
周外向きへの拡がりが固定される。このことにより、前
記噴霧カテーテル11は、この先端側が気管支内の管腔
中央に位置決めされ、前記噴霧ヘッド11Aから噴霧さ
れる薬液が気管支内の管腔壁に付着することなく、目的
部位まで到達できるようになっている。 【0037】次に、図5〜図7を用いて前記噴霧カテー
テル11の先端側の構成について説明する。 【0038】上述したように前記噴霧カテーテル11
は、前記可撓管10の先端側に前記噴霧ヘッド11Aを
備えて構成されている。 【0039】図5に示すように前記噴霧ヘッド11A
は、超音波振動発生手段として厚さ方向に分極処理され
た圧電素子51aをこの分極方向が交互に対向するよう
に複数枚積層した圧電素子群51及びこの圧電素子群5
1の微小変位を増幅するステンレス製の共振器52で構
成される超音波振動子53と、この超音波振動子53の
外周を覆うように前記共振器52の基端側大径部52a
の外周側面に固定される樹脂製の円筒管54とで構成さ
れている。 【0040】前記噴霧ヘッド11Aは、噴霧側を覆うよ
うに前記円筒管54の先端側に樹脂製の噴霧ヘッドカバ
ー55が設けられている。尚、この噴霧ヘッドカバー5
5は、前記円筒管54に一体的に形成されても良い。 【0041】前記噴霧ヘッド11Aは、この後端側を外
装部材56に保持固定されている。この外装部材56
は、この後端部を前記接続部42で接続固定されてい
る。この接続部42は、前記外装チューブ17の先端側
端面が当接する当接部42aを形成している。上述した
ように前記外装チューブ17の先端側は、この当接部4
2aに当接されて止められるようになっている。 【0042】前記噴霧ヘッド11Aの前記共振器52
は、この端面に超音波振動手段として例えば、ステンレ
ス製の厚さ0.05mmの円盤形状の無孔振動板57が
接合固定されている。この無孔振動板57に対向する前
記円筒管54の内周面側は、前記超音波振動子53の縦
振動モードによる前記無孔振動板57の当接から保護す
るための保護部材58が設けられている。 【0043】前記共振器52は、この基端側大径部52
a内に例えば、内径φ0.3mmの薬液供給排出管59
の先端側が挿通固定されている。この薬液供給排出管5
9の他端側は、薬液チューブ61に覆われて前記中継コ
ネクタ14まで延出している。 【0044】前記圧電素子群51は、固定保持部材62
で保持されている。前記圧電素子群51は、図6及び図
7に示すようにそれぞれの圧電素子51aの電極に駆動
信号線63が接続されている。これら駆動信号線63の
他端側は、熱収縮チューブ64でまとめられて電線チュ
ーブ65に挿通し、前記中継コネクタ14まで延出して
いる。 【0045】前記接続部42の基端側に接続される前記
可撓管10の先端部10aは、この外装シース67を熱
収縮チューブ68で前記接続部42の延出部42bとで
挟持され、更にその外周を金属リング69で固定してい
る。 【0046】次に、図8を用いて前記噴霧ヘッド11A
の詳細構成を説明する。 【0047】前記超音波振動子53は、前記圧電素子群
51の先端側端面が前記共振器52の基端側大径部52
aの端面に接着固定され、これら圧電素子群51と共振
器52とで一体的に構成されている。このとき、前記共
振器52は−極に導通されるようになっている。 【0048】前記圧電素子51aは、厚さ方向に分極処
理された圧電材料を用いて形成され、両端面に銀又はニ
ッケル電極がそれぞれパターニングされている。前記圧
電素子51aは、例えば厚さ0.2mm、外径2mm×
2mmの四角形状である。 【0049】前記圧電素子51aは、例えば、分極方向
が対向するように4枚積層して前記圧電素子群51を構
成している。尚、本実施の形態では、前記圧電素子を4
枚積層して圧電素子群51を構成しているが、積層枚数
を増加させれば振幅を増大させ噴霧量を増加でき、積層
枚数を減少させれば、高周波数化され、粒子径の微細化
が図られることは言うまでもない。 【0050】前記圧電素子51aは、十極と−極とを前
記駆動信号線63であるリード線に接続されている。
尚、前記圧電素子51aは、十極と−極とを図示しない
フレキシブル基板を介して前記駆動信号線63に接続さ
れていても良い。また、各圧電素子51a間は、配線接
続を容易とするために図示しない電極板を設置しても良
い。 【0051】これら駆動信号線63を介して、前記圧電
素子51aは、前記駆動回路31から間欠された正弦波
又は矩形波の駆動信号を所定の電圧・周波数・パルス数
にて印加されて微小変位するようになっている。 【0052】そして、前記噴霧ヘッド11Aは、前記圧
電素子群51で発生した超音波振動により、前記共振器
52を長手軸方向の縦振動モードで励起し、後述する貯
液部に貯液された薬液を前記無孔振動板57の噴霧側面
上に供給して、この無孔振動板57の噴霧側面上から霧
化し噴霧させるようになっている。 【0053】前記共振器52は、この先端側大径部52
bに凹部70aが形成され、この外周部端面でのみ前記
無孔振動板57が接合固定されている。このことによ
り、前記共振器52は、前記凹部70aによって、前記
無孔振動板57の振動変位が薬液接触による減衰を引き
起こしにくく、前記圧電素子群51に印加される電圧値
が小さい値でも、容易に噴霧を可能とすると共に、逆に
高い電圧を印加することにより、より高粘度の薬液又
は、低表面張力の薬液又は比較的大きな分散粒子を含む
薬液を噴霧することができる。前記無孔振動板57は、
後述の表面処理71が施されている。尚、前記先端側大
径部52bの端面は、前記表面処理71が施されていな
い。 【0054】前記共振器52は、前記先端側大径部52
bと前記基端側大径部52aとの間に細径部52cを形
成し、この細径部52cは前記凹部70aに連通する空
間部70bを前記基端側大径部52aまで形成してい
る。前記共振器52は、例えば、全長6mmで、前記基
端側大径部52aを外径略φ4mm、前記先端側大径部
52bを外径略φ3mm、前記細径部52cを外径略φ
0.8mm、内径略φ0.5mmに形成している。 【0055】このことにより、前記共振器52は、この
断面積を前記細径部52cで減少させている。このた
め、前記共振器52は、前記圧電素子群51で発生する
微小変位に共振励振する振動振幅の拡大率が向上し、単
なる円筒共振器52よりも大振幅を得られ易くなってい
る。また、前記共振器52は、振動腹位置に形成された
先端側大径部52bが付加質量となり、この先端側大径
部52bと細径部52cとの接続部52dで大きな変形
を誘引するようになっている。このことにより、前記共
振器52は、先端側大径部52bの外周部(無孔振動板
57の接合外周部)において、最大変位となる縦振動モ
ードが励振され、前記無孔振動板57と共に屈曲振動を
行う。結果として、前記無孔振動板57は、前記共振器
52に共振励振し、大振幅振動を励起して前記共振器5
2の先端側大径部52bの中央部付近において、最大振
幅が得られるようになっている。 【0056】上述したように前記共振器52の基端側大
径部52aは、この外周側面に前記円筒管54が接着固
定されている。このことにより、前記共振器52の細径
部52cの外周と前記円筒管54の内径との間は、前記
薬液供給排出管59の先端開口が設けられ、この薬液供
給排出管59から供給される薬液を貯液するための貯液
部72を形成している。 【0057】前記円筒管54は、この先端側端面と前記
共振器52の先端側大径部52bの端面に比べ長手軸方
向に数百μm程度長く形成されている。また、前記円筒
管54は、この内径と前記先端側大径部52bの外周と
から形成される円環隙間(又は円環噴霧ギャップとも言
う)73が約数百μm程度になるように同軸組立され構
成される。 【0058】このように構成される前記噴霧ヘッド11
Aは、前記薬液供給排出管59から薬液を供給され、前
記貯液部72に貯液される。そして、前記噴霧ヘッド1
1Aは、上述したように前記駆動回路31から駆動信号
を印加されることで、圧電素子群51が微小変位し、前
記共振器52が長手軸方向の縦振動モードで励起し、前
記無孔振動板57が共振励振して大振幅振動を励起し屈
曲振動する。 【0059】前記貯液部72に貯液される薬液は、前記
円環隙間73を介して前記無孔振動板57上へ供給され
る。そして、前記無孔振動板57上の薬液は、無孔振動
板57の屈曲振動によりこの無孔振動板57上でキャピ
ラリー波を励起され、このキャピラリー波により前記無
孔振動板57全面から大量の薬液が霧化されて、分離飛
翔し噴霧されるようになっている。 【0060】ここで、人体内への医療用途を考えると、
使用される液体である薬液の噴霧量や噴霧粒径は、症例
・人体適用部位により異なり、更に使用される薬液も多
種の液体特性を有するものを使用する場合がある。 【0061】このため、前記無孔振動板57に供給され
る薬液は、この液体特性により、前記無孔振動板57に
形成される液膜厚さは様々であり、噴霧に適していると
はならない。 【0062】従って、前記噴霧ヘッド11Aは、噴霧を
安定して行うため、最も効率よく噴霧が行える液膜の状
態を維持する必要がある。 【0063】上記問題を解決するために、振動板上に表
面処理を行うことは、一般に行われているが、薬液の液
体特性により表面処理を変更する必要があった。 【0064】そこで、本実施の形態では、供給される薬
液が第1の接触角度となる面性状を有する第1の表面領
域と、第2の接触角度となる面性状を有する第2の表面
領域とを組み合わせて前記無孔振動板57の霧化面を形
成するように構成する。 【0065】図9(a),(b)に示すように前記無孔
振動板57は、霧化面全面に前記表面処理71が施され
ている。 【0066】前記表面処理71は、例えば、前記無孔振
動板57の霧化面全面に撥水コーティングを施し、その
後、この撥水コーティング膜の一部を削り取ることで形
成している。図9(a)は、縦方向及び横方向に撥水コ
ーティング膜を細い線状に削り取って格子状に組み合わ
せた場合の前記無孔振動板57の霧化面上を表し、図9
(b)は、縦方向のみ撥水コーティング膜を細い線状に
削り取って並列に組み合わせた場合の前記無孔振動板5
7の霧化面上を表している。 【0067】これにより、前記無孔振動板57は、この
霧化面全面に、第1の表面領域として前記撥水コーティ
ングが残っている撥水性を有する撥水側81と、第2の
表面領域として前記撥水コーティングを削り取った細い
線状の親水側(非撥水性)82とが形成される。 【0068】尚、前記表面処理71は、前記撥水側81
と、前記親水側(非撥水性)82との部分を入れ換えて
形成しても構わない。即ち、前記撥水コーティングの代
わりに親水(非撥水性)コーティングを施し、その後、
この親水(非撥水性)コーティング膜の一部を削り取る
ことで形成しても良いし、また、撥水コーティングと、
親水(非撥水性)コーティングとを塗布することで形成
しても良い。尚、図9(a)の場合、前記撥水側81と
前記親水側(非撥水性)82との部分を千鳥格子状に組
み合わせても構わない。いずれにしても、前記表面処理
71は、前記無孔振動板57の霧化面全面に、前記撥水
側81と、前記親水側(非撥水性)82とを組み合わせ
て形成されていれば良い。 【0069】そして、前記無孔振動板57は、この霧化
面全面に供給される薬液が前記撥水側81で撥水され、
前記親水側(非撥水性)82に引き寄せられる。しかし
ながら、これら撥水側81と親水側(非撥水性)82と
が交互に組み合わされて形成されているので、薬液は完
全に親水側に引き寄せられず、撥水側に薄い層を形成
し、結果として霧化面全面に亘ってほぼ均一な液膜厚さ
となる。 【0070】従って、前記無孔振動板57は、この霧化
面全面に供給される薬液が最適な状態となる。 【0071】この結果、本実施の形態の噴霧ヘッド11
Aは、様々な薬液を安定に且つ任意方向への噴霧が可能
となる。 【0072】尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに
限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能である。 【0073】[付記] (付記項1) 超音波振動に基づき液体を霧化して噴霧
する噴霧ヘッドにおいて、所定の液体供給手段から供給
される液体との接触角が第1の接触角となる面性状を有
する第1の表面領域と、所定の液体供給手段から供給さ
れる液体との接触角が前記第1の接触角とは異なる面性
状を有する第2の表面領域と、を有し、所定の超音波振
動発生手段が発生する超音波振動に基づき前記第1、第
2の表面領域に供給された液体を霧化する超音波振動手
段を具備したことを特徴とする噴霧ヘッド。 【0074】(付記項2) 前記第1の表面領域は撥水
性又は親水性を有し、この第1の表面領域とは逆に前記
第2の表面領域は親水性又は撥水性を有することを特徴
とする付記項1に記載の噴霧ヘッド。 【0075】(付記項3) 前記第1の表面領域と前記
第2の表面領域とは、格子状又は千鳥格子状に組み合わ
せて形成されることを特徴とする付記項1に記載の噴霧
ヘッド。 【0076】(付記項4) 前記第1の表面領域と前記
第2の表面領域とは、並列に組み合わせて形成されるこ
とを特徴とする付記項1に記載の噴霧ヘッド。 【0077】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、様
々な薬液を安定に且つ任意方向への噴霧が可能な小型の
噴霧ヘッドを実現できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Spray head that atomizes and sprays liquid by ultrasonic vibration
About. [0002] In recent years, spraying apparatuses have been used for medical or industrial purposes.
Widely used for The above spray device atomizes liquid
And a spray head for spraying. Above spray head
Is described in, for example, JP-A-5-228410.
Liquid is atomized and sprayed by ultrasonic vibration as
It has been proposed. [0003] The above-mentioned spray head is shown, for example, in FIG.
It is configured as follows. FIG. 10 shows a conventional spray head.
FIG. [0004] As shown in FIG.
A through hole 102 is formed at the center of the horn 101,
A diaphragm 103 which is a radiation part so as to communicate with the through hole 102
Is formed with an injection hole 104. In addition, the spray head
100 is behind a horn 101 with a liquid supply connection 10
5 and the periphery of the liquid supply connection portion 105.
An ultrasonic vibrator 106 is mounted behind the horn 101
ing. This ultrasonic vibrator 106 has a lead wire 107
Connected, and a drive (not shown)
A drive signal is supplied from a circuit. [0005] Further, the spray head 100 is provided with the liquid
Connect the hose 108 to the supply connection 105 and
A pump (not shown) is connected to the hose 108 to supply the liquid.
It is configured to be payable. [0006] The spray head 100 is
Pump from the liquid supply connection 105 to the horn
Injection of the diaphragm 103 through the through hole 102 of 101
The liquid is supplied to the hole 104 and the ultrasonic vibrator
The diaphragm 103 is driven by ultrasonic vibration by driving the
So that the liquid is atomized and sprayed from the injection hole 104.
It has become. [0007] The conventional spray head configured as described above.
Is provided with liquid supply means on the front surface of the diaphragm 103.
There is an advantage that the configuration is simplified because there is no such a device. SUMMARY OF THE INVENTION
The conventional spray head is located at the center of the ultrasonic vibrator 106.
A liquid supply connection portion 105, the ultrasonic vibrator
The through hole 102 is formed at the center of the
I have. For this reason, the conventional spray head 100 is inevitable.
Ultrasonic vibration is almost at the center of the diaphragm 103
It is possible to atomize the liquid in this center without generating
Can not. Therefore, the conventional spray head 100 described above
Spraying cannot be performed using the entire surface of the diaphragm 103.
Therefore, there is a problem that the atomization efficiency is poor. Further, the above-mentioned conventional spraying head 100 is
Optimizing liquid level management, which is the most important when performing
Is difficult. [0010] The above-mentioned conventional spray head 100 is a liquid mist.
Liquid must be supplied to the diaphragm in an optimal condition
If so, it is impossible to atomize the liquid. Where the liquid
The optimal state of the body is the liquid supplied to the diaphragm 103.
That is, the film thickness becomes uniform. The above conventional spray head
100 is very severe in liquid film thickness management,
Not only makes the atomization of the
Is difficult. Further, the conventional spray head 100 has a liquid
The surface management depends on the liquid characteristics, and the liquid film thickness is controlled
Must be surface-treated according to the characteristics of each liquid
There is. The above-mentioned surface treatment is performed, for example, on a liquid having a high contact angle.
When using a body, an ultrasonic wave is used to reduce the liquid film thickness.
It is necessary to apply a hydrophilic treatment or the like to the radiation surface. Conversely, the above surface
When using a liquid with a low contact angle,
Must be subjected to a water-repellent treatment in order to obtain an optimum thickness. Here, considering medical use in the human body,
The spray volume and particle size of the liquid chemical used are
・ Depends on the part to which the human body is applied, and more chemicals are used
Those with some liquid properties may be used. Ma
In addition, the management of the liquid film on the diaphragm is also important in the direction of atomization.
It becomes important. The present invention has been made in view of these circumstances.
It can spray various chemicals stably and is optional
To provide a small spray head capable of spraying
Aim. [0015] To achieve the above object,
The present invention atomizes and sprays a liquid based on ultrasonic vibration
In the spray head, the liquid is supplied from a predetermined liquid supply means.
Has a surface property in which the contact angle with the liquid is the first contact angle
Supplied from a first surface area and predetermined liquid supply means
A surface property in which the contact angle with the liquid is different from the first contact angle
Having a second surface region having a predetermined ultrasonic vibration
The first and the second based on the ultrasonic vibration generated by the raw means
Ultrasonic vibration means to atomize the liquid supplied to the surface area
It is characterized by having. [0016] With this configuration, various chemical solutions can be stably and reliably supplied.
Realizes a small spray head that can spray in any direction
You. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
An embodiment will be described. 1 to 9 show one embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a medical spray system, and FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing the distal end side of the catheter, and FIG.
FIG. 4 is a front view of the exterior of the catheter viewed from the direction A. FIG.
Explanatory drawing showing the rear end side of the mist catheter, FIG.
FIG. 6 is an explanatory sectional view showing the distal end side of the catheter, and FIG.
Sectional explanatory view showing the vicinity of the piezoelectric element group of the mist catheter, FIG.
5 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 5, and FIG. 8 shows the spray head of FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram, and FIG. 9 is a non-porous diaphragm subjected to a surface treatment.
FIG. 9A is an explanatory view showing an atomized surface of FIG.
The water-repellent coating film in a thin line shape in the horizontal direction
FIG. 9B is an explanatory view showing the atomized surface of the non-porous diaphragm in the case.
Cuts the water-repellent coating film into a thin line only in the vertical direction
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an atomized surface of a non-porous diaphragm in a case where the diaphragm is not used. In the present embodiment, a medical spray device,
The present invention is applied to a medical spray device used for bronchial treatment.
Will be explained. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
A medical spray system 1 having a state is provided with an endoscope device 2 and a medical
Spraying device (hereinafter simply referred to as a spraying device) 3 and a respirator 4
It is composed of The medical spray system according to the present embodiment
The system 1 is configured to be combined with the endoscope device 2.
However, the system can be configured only with the spray device 3. The endoscope apparatus 2 includes an image pickup means (not shown).
Endoscope (hereinafter referred to as an endoscope) 2a having a light source device
(Not shown) and video processor (not shown)
Connected to. The endoscope device 2 includes the light source
Illumination light is supplied from the device to the endoscope 2a to
Light up. The illuminated subject image is inserted into the endoscope 2a.
It is taken in from the leading end of the
You. The video processor includes an imaging device of the endoscope 2a.
Process image signals from the device with a signal processing circuit (not shown)
And transmits it to a monitor (not shown) to display the endoscope image.
It has become so. The spraying device 3 is a thin device that can be inserted into bronchi.
Ultrasonic vibration is provided on the distal end side of the long and flexible flexible tube 10.
Spray head 1 for atomizing and spraying liquid chemicals
1A and a spray catheter 11
Control device 12 for controlling the spray head 11A of the nozzle 11
It is mainly composed of The nebulizing catheter 11 is connected to the flexible tube 1
The connector portion 13 extends to the rear end side of the “0”. This
The connector 13 is connected to a drive signal line via a relay connector 14.
15 and liquid supply tube 16 are detachably connected
, And is connected to the control device 12. Further, the nebulizing catheter 11 can be
The outer circumference of the flexible tube 10 is taped from the proximal end side of the spray head 11A.
It is covered with an outer tube 17 such as Freon (registered trademark).
You. The outer tube 17 is provided on the rear end side of the flexible tube 10.
The flexible tube 10 is fixed to the
The positioning is fixed. These outer tubes 17 and
The screw fixing portion 18 is provided at the tip of the nebulizing catheter 11.
Centering hand to position the end side in the center of the lumen
Constitutes a stage. This centering means will be described later.
You. The nebulizing catheter 11 and the endoscope 2
a is inserted into the tracheal tube 21 and led out into the bronchi.
It is supposed to be. The tracheal tube 21 is placed outside the body cavity.
A pressure sensor 23 is connected to an airway 22 which is a connection portion provided.
Is provided. The tracheal tube 21 is connected
The ventilator 4 is connected via a tube 24.
You. Further, the tracheal tube 21 is connected to the distal end side with a body cavity.
A balloon 25 for fixing the inside is provided.
In addition, this tracheal tube 21 is generally used.
Since it is a tracheal tube, detailed description is omitted. The pressure sensor 23 is connected to the controller 12
Are connected by a signal line 23a. This pressure sensor 23
Detects the pressure at the time of inspiration and expiration by the respirator 4
Then, a sensor signal is output to the control device 12.
ing. The pressure sensor 23 detects the dark value of the detected pressure.
At the time of pressure rise and fall by the respirator 4, that is,
The dark value at the start and end of intake can be set separately.
You. The pressure sensor 23 is an amplifier-separated type digital or
Is an analog pressure sensor. The pressure sensor 23 includes:
The control device 12 detects the timing of the spray / liquid feed drive.
It is also possible to put out. Therefore, the controller 12
Is based on a sensor signal from the pressure sensor 23,
The spray head 11A can be controlled. By this
In the present embodiment, the control device 12 and the artificial call
Timing at the time of inspiration and expiration without connecting to the inhaler 4
It is possible to perform the spraying of the chemical solution according to the time. The control device 12 includes the nebulizing catheter.
11 to the spray head 11A.
A driving circuit 31 for outputting and driving, and the spray head 11
A, and a liquid sending section 32 for supplying a chemical solution to A.
A liquid feed drive unit 33 that moves,
Solenoid valve 34 for controlling supply, and control unit for controlling these
35. In addition, the control device 12
By operating the operation panel 36 having switches (not shown)
The control unit 35 and the drive circuit 31 are controlled.
It has become. The control unit 35 is, for example, a professional
The drive circuit 31 is a grammable controller.
The liquid supply section 32, the liquid supply drive section 33, and the solenoid valve 34
It has a built-in program for controlling. The control unit 35 detects whether the pressure sensor 23
These sensor signals and operation signals from the operation panel 36
Based on the above, a liquid sending start or stop signal is sent to the liquid sending driving unit 33.
Is output. The liquid sending drive unit 33 includes:
Based on the signal from the control unit 35, to the liquid sending unit 32
A drive signal is output. The liquid sending section 32
Is driven by a drive signal from the liquid sending drive unit 33,
The liquid medicine is supplied to the nebulizing catheter 11.
You. At this time, the control unit 35 opens the solenoid valve 34.
A close signal is output to control the supply of the chemical. In addition, before
The electromagnetic valve 34 is configured to stop the liquid supply from the liquid supply unit 32 when the liquid supply is stopped.
This is to prevent the liquid from being supplied too much.
You. Further, a plurality of the solenoid valves 34 may be provided. The liquid sending section 32 detects the remaining amount of the chemical solution.
Equipped with a limit sensor (not shown) to reduce
Output a limit detection signal to the control unit 35
It has become so. Further, the control unit 35 includes the pressure sensor
23 and the operation from the operation panel 36.
Based on the operation signal or the limit detection signal from the liquid sending section 32.
Output a spray start or stop signal to the drive circuit 31
It is supposed to. The drive circuit 31 includes the spray head 11
The current value of the drive signal (alternating voltage) output to A is not shown.
Current detection means. Said
The drive circuit 31 detects a leak or disconnection by the current detecting means.
Output an emergency stop signal to the control unit 35
As well as shutting down. Ma
In addition, the drive circuit 31 is a diagram showing the operation panel 36.
No pressing of the emergency stop button causes the control
An emergency stop signal is output to 35. Next, the detailed structure of the nebulizing catheter 11 will be described.
Will be described. First, referring to FIG. 2 to FIG.
Center for positioning the tip side of tell 11 in the lumen
A description will be given of the rolling means. As shown in FIG. 2 and FIG.
The tel 11 is cut near the tip of the outer tube 17.
And divide it into four parts to form the centering part 41.
Has formed. Then, as shown in FIG.
When the screw fixing portion 18 is shifted toward the distal end with respect to
The tip of the outer tube 17 is the spray head 11A.
This is formed at a connecting portion 42 between the flexible tube 10 and the distal end portion.
The flexible tube 10 is stopped by the contact portion 42a (see FIG. 5).
In contrast, the center ring portion 41 becomes
It expands in the direction. Here, the outer tube 17 is
The position of the flexible tube 10 with respect to the flexible tube 10 is determined by the fastening portion 18.
By being fixed and fixed, the outside of the center ring portion 41 is
The outward extension is fixed. This allows
The distal end side of the nebulizing catheter 11 has a lumen in the bronchus.
It is positioned at the center and sprayed from the spray head 11A.
The target solution does not adhere to the luminal wall in the bronchi
It is possible to reach the site. Next, referring to FIG. 5 to FIG.
The configuration of the tip side of the tell 11 will be described. As described above, the nebulizing catheter 11
The spray head 11A on the distal end side of the flexible tube 10.
It is provided with. As shown in FIG. 5, the spray head 11A
Is polarized in the thickness direction as ultrasonic vibration generating means.
The piezoelectric elements 51a so that the polarization directions are alternately opposed.
Element group 51 and a plurality of piezoelectric element groups 5
1 made of a stainless steel resonator 52 for amplifying the minute displacement.
The ultrasonic vibrator 53 to be formed and the ultrasonic vibrator 53
The large-diameter portion 52a on the proximal end side of the resonator 52 so as to cover the outer periphery.
And a resin-made cylindrical tube 54 fixed to the outer peripheral side surface of
Have been. The spray head 11A covers the spray side.
A resin spray head cover is
-55 is provided. In addition, this spray head cover 5
5 may be formed integrally with the cylindrical tube 54. The rear end side of the spray head 11A is outside.
It is held and fixed to the mounting member 56. This exterior member 56
Is connected and fixed at its rear end by the connecting portion 42.
You. The connecting portion 42 is located on the distal end side of the outer tube 17.
A contact portion 42a with which the end face contacts is formed. Mentioned above
As described above, the distal end side of the outer tube 17 is
2a so as to be stopped. The resonator 52 of the spray head 11A
Can be used as ultrasonic vibration means, for example, stainless steel
The 0.05mm thick disc-shaped non-porous diaphragm 57
Bonded and fixed. Before facing the non-porous diaphragm 57
The inner peripheral surface side of the cylindrical tube 54 is the vertical
Protects against contact of the non-porous diaphragm 57 in the vibration mode
Protection member 58 is provided. The resonator 52 includes a large-diameter portion 52 on the base end side.
a, for example, a chemical solution supply / discharge pipe 59 having an inner diameter of 0.3 mm.
Is inserted and fixed. This chemical supply and discharge pipe 5
9 is covered with a chemical tube 61 and the relay
It extends to the connector 14. The piezoelectric element group 51 includes a fixed holding member 62.
Is held in. 6 and FIG.
Drive to the electrodes of each piezoelectric element 51a as shown in FIG.
The signal line 63 is connected. These drive signal lines 63
The other end is joined by a heat shrinkable tube 64 and
To the relay connector 14
I have. The connection portion 42 is connected to the base end side of the connection portion 42.
The distal end portion 10a of the flexible tube 10 heats the outer sheath 67.
With the contraction tube 68 and the extending portion 42b of the connecting portion 42
And the outer periphery thereof is fixed with a metal ring 69.
You. Next, referring to FIG.
A detailed configuration will be described. The ultrasonic transducer 53 includes the piezoelectric element group
The front end face of the front end 51 has a large diameter portion 52 on the base end side of the resonator 52.
The piezoelectric element group 51 is bonded and fixed to the end face
And is integrally formed with the container 52. At this time,
The vibrator 52 is configured to conduct to the negative pole. The piezoelectric element 51a is polarized in the thickness direction.
Silver or nickel on both end surfaces.
The respective nickel electrodes are patterned. The pressure
The electric element 51a has, for example, a thickness of 0.2 mm and an outer diameter of 2 mm.
It is a 2 mm square shape. The piezoelectric element 51a has, for example, a polarization direction
Are stacked so that the piezoelectric element groups 51 face each other.
Has formed. In the present embodiment, the piezoelectric element is
The piezoelectric element group 51 is configured by laminating the
Increase the amplitude to increase the spray volume,
If the number is reduced, the frequency will be higher and the particle size will be finer
Needless to say, this is achieved. The piezoelectric element 51a has ten poles and a minus pole in front.
The drive signal line 63 is connected to a lead wire.
Incidentally, the piezoelectric element 51a has ten poles and a negative pole not shown.
Connected to the drive signal line 63 via a flexible substrate
It may be. Further, a wiring connection is provided between the piezoelectric elements 51a.
An electrode plate (not shown) may be installed to facilitate connection.
No. The piezoelectric signal is transmitted through these drive signal lines 63.
The element 51a is a sine wave intermittent from the drive circuit 31.
Alternatively, drive the square wave drive signal to a predetermined voltage, frequency, and pulse number.
Is applied to cause minute displacement. Then, the spray head 11A is
The ultrasonic vibration generated in the element group 51 causes the resonator
52 is excited in the longitudinal vibration mode in the longitudinal axis direction,
The chemical solution stored in the liquid part is sprayed on the side of the non-porous diaphragm 57
From the spray side of the non-porous diaphragm 57
And spray it. The resonator 52 includes a large-diameter portion 52 on the tip side.
b, a concave portion 70a is formed, and only at the outer peripheral end surface
The non-porous diaphragm 57 is fixedly joined. By this
Thus, the resonator 52 is formed by the concave portion 70a.
Vibration displacement of non-porous diaphragm 57 causes attenuation due to chemical contact
Voltage value applied to the piezoelectric element group 51
Can be easily sprayed even with small values,
By applying a high voltage, a higher viscosity
Contains low surface tension chemicals or relatively large dispersed particles
Chemical solution can be sprayed. The non-porous diaphragm 57 includes:
A surface treatment 71 described later is performed. In addition, the tip side large
The end surface of the diameter portion 52b is not subjected to the surface treatment 71.
No. The resonator 52 includes a large-diameter portion 52 on the distal end side.
b and a small-diameter portion 52c between the base-side large-diameter portion 52a.
The small diameter portion 52c is formed in an empty space communicating with the concave portion 70a.
The intermediate portion 70b is formed up to the base end side large diameter portion 52a.
You. The resonator 52 has, for example, a total length of 6 mm and
The outer diameter of the end-side large-diameter portion 52a is approximately φ4 mm,
52b is approximately 3 mm in outer diameter, and the small diameter portion 52c is approximately φ in outer diameter.
The diameter is 0.8 mm and the inner diameter is approximately 0.5 mm. As a result, the resonator 52 is
The cross-sectional area is reduced by the small diameter portion 52c. others
Therefore, the resonator 52 is generated in the piezoelectric element group 51.
The expansion rate of the vibration amplitude that excites the resonance with minute displacement is improved,
Larger amplitude than the cylindrical resonator 52
You. Further, the resonator 52 is formed at a vibration antinode position.
The distal-side large-diameter portion 52b has an additional mass.
Large deformation at the connection part 52d between the part 52b and the small diameter part 52c
Is to attract. As a result,
The vibrator 52 is provided at an outer peripheral portion of the large-diameter portion 52b on the distal end side (non-porous diaphragm).
57 at the outer peripheral portion).
Is excited, and a bending vibration is generated together with the non-porous diaphragm 57.
Do. As a result, the non-porous diaphragm 57 is provided with the resonator
52, and a large-amplitude vibration is excited so that the resonator 5
2 near the center of the tip-side large-diameter portion 52b.
The width can be obtained. As described above, the size of the resonator 52 on the base end side is large.
The diameter portion 52a is formed by bonding the cylindrical tube 54 to the outer peripheral side surface.
Is defined. As a result, the small diameter of the resonator 52
Between the outer circumference of the portion 52c and the inner diameter of the cylindrical tube 54,
A distal end opening of the chemical supply / discharge pipe 59 is provided.
Liquid storage for storing the chemical supplied from the supply / discharge pipe 59
A portion 72 is formed. The cylindrical tube 54 is connected to the front end surface by
Longer axis than the end face of the large-diameter portion 52b on the tip side of the resonator 52
It is formed to be several hundred μm long. The cylinder
The pipe 54 has the inner diameter and the outer circumference of the tip-side large-diameter portion 52b.
Annular gap (or annular spray gap)
) The coaxial assembly is made so that 73 is about several hundred μm.
Is done. The spray head 11 configured as described above
A is supplied with a chemical from the chemical supply and discharge pipe 59, and
The liquid is stored in the storage part 72. And the spray head 1
1A is a driving signal from the driving circuit 31 as described above.
Is applied, the piezoelectric element group 51 is slightly displaced,
The resonator 52 is excited in the longitudinal vibration mode in the longitudinal direction, and
The non-porous diaphragm 57 is excited by resonance to excite large amplitude vibration and
It vibrates in bending. The liquid medicine stored in the liquid storage section 72 is
It is supplied onto the non-perforated diaphragm 57 through the annular gap 73.
You. Then, the chemical solution on the non-porous diaphragm 57 is subjected to non-porous vibration.
The bending vibration of the plate 57 causes
The capillary wave is excited, and the capillary wave
A large amount of the chemical is atomized from the entire surface of the hole diaphragm 57, and
It is to be sprayed and sprayed. Here, considering medical use in the human body,
The spray volume and particle size of the liquid chemical used are
・ Depends on the part to which the human body is applied, and more chemicals are used
Those with some liquid properties may be used. For this reason, the vibration is supplied to the non-porous diaphragm 57.
Due to the characteristics of the liquid, the non-porous diaphragm 57
The thickness of the formed liquid film varies and is suitable for spraying.
Not be. Therefore, the spray head 11A sprays the spray.
A liquid film that can be sprayed most efficiently for stable operation
We need to maintain our state. To solve the above problem, a display on the diaphragm
Although surface treatment is generally performed, a chemical solution
It was necessary to change the surface treatment depending on the body characteristics. Therefore, in the present embodiment, the medicine to be supplied is
A first surface area having a surface property at which a liquid has a first contact angle
Area and a second surface having a surface property of a second contact angle
The atomizing surface of the non-porous diaphragm 57 is formed by combining the
Configuration. As shown in FIGS. 9A and 9B,
The surface treatment 71 is applied to the entire surface of the atomizing surface of the diaphragm 57.
ing. The surface treatment 71 is performed, for example, by the non-porous vibration
Water-repellent coating is applied to the entire atomizing surface of the moving plate 57,
Later, by shaving off a part of this water-repellent coating film,
Has formed. FIG. 9 (a) shows the water-repellent core in the vertical and horizontal directions.
The coating film into thin lines and combine them in a grid
FIG. 9 shows the atomized surface of the non-porous diaphragm 57 when the
(B) The water-repellent coating film is formed into a thin line only in the vertical direction.
The non-porous diaphragm 5 when scraped and combined in parallel
7 on the atomized surface. Thus, the non-perforated diaphragm 57 is
The water-repellent coating is used as a first surface area on the entire surface of the atomization surface.
A water-repellent side 81 having a water-repellent portion where
Thin water-repellent coating as a surface area
A linear hydrophilic side (non-water repellent) 82 is formed. It is to be noted that the surface treatment 71 includes the water repellent side 81.
And the hydrophilic side (non-water repellent) 82
It may be formed. That is, instead of the water-repellent coating,
Instead, apply a hydrophilic (non-water repellent) coating, and then
Cut off part of this hydrophilic (non-water repellent) coating film
It may be formed by the thing, and the water-repellent coating,
Formed by applying a hydrophilic (non-water repellent) coating
You may. Note that, in the case of FIG.
The part with the hydrophilic side (non-water repellent) 82 is assembled in a hound's tooth check pattern.
You can combine them. In any case, the surface treatment
Reference numeral 71 denotes the water repellent on the entire atomizing surface of the non-porous diaphragm 57.
Side 81 and the hydrophilic side (non-water repellent) 82
What is necessary is just to be formed. The non-porous diaphragm 57 is provided with
The chemical supplied to the entire surface is water-repellent on the water-repellent side 81,
It is drawn to the hydrophilic side (non-water repellent) 82. However
While the water repellent side 81 and the hydrophilic side (non-water repellent) 82
Are formed by alternately combining
A thin layer is formed on the water-repellent side without being completely drawn to the hydrophilic side
Resulting in a substantially uniform liquid film thickness over the entire atomizing surface
It becomes. Therefore, the non-porous diaphragm 57 is provided with
The chemical supplied to the entire surface is in an optimal state. As a result, the spray head 11 of the present embodiment
A can spray various chemicals stably and in any direction
It becomes. The present invention is limited to only the above-described embodiments.
Is not limited and does not depart from the gist of the invention
Various modifications can be made. [Appendix] (Appendix 1) Atomization and spraying of liquid based on ultrasonic vibration
Supply from a predetermined liquid supply means
Has a surface property where the contact angle with the liquid to be discharged is the first contact angle.
A first surface area to be supplied and a liquid supplied from a predetermined liquid supply means.
The contact angle with the liquid to be discharged is different from the first contact angle
A second surface region having a shape,
The first and the second are based on the ultrasonic vibration generated by the motion generating means.
Ultrasonic vibrating hand for atomizing liquid supplied to the surface area 2
A spray head comprising a step. (Appendix 2) The first surface area is water-repellent
Having a hydrophilic property or a hydrophilic property, opposite to the first surface area.
The second surface region has hydrophilicity or water repellency.
The spray head according to claim 1, wherein (Appendix 3) The first surface region and the
Combine with the second surface area in a grid or staggered grid
The spray according to claim 1, wherein the spray is formed by
head. (Additional Item 4) The first surface region and the
The second surface area may be formed by being combined in parallel.
The spray head according to claim 1, characterized in that: According to the present invention as described above,
Small size that can spray various chemicals stably and in any direction
A spray head can be realized.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の1実施の形態を備えた医用噴霧システ
ムを示す全体構成図 【図2】図1の噴霧カテーテルの先端側を示す説明図 【図3】図2の噴霧カテーテルをA方向から見た外観正
面図 【図4】図1の噴霧カテーテルの後端側を示す説明図 【図5】図1の噴霧カテーテルの先端側を示す断面説明
図 【図6】図5の噴霧カテーテルの圧電素子群付近を示す
断面説明図 【図7】図5のB−B断面図 【図8】図5の噴霧ヘッドを示す断面構成図 【図9】表面処理が施されている無孔振動板の霧化面上
を示す説明図 【図10】従来の噴霧ヘッドを示す説明図 【符号の説明】 1 …医用噴霧システム 2 …内視鏡装置 3 …噴霧装置(医用噴霧装置) 10 …可撓管 11 …噴霧カテーテル 11A …噴霧ヘッド 51 …圧電素子群(超音波振動発生手
段) 51a …圧電素子 52 …共振器 53 …超音波振動子 54 …円筒管 57 …無孔振動板(超音波振動手段) 71 …表面処理 81 …撥水側 82 …親水側
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a medical spray system provided with an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a distal end side of the spray catheter of FIG. FIG. 4 is an external front view of the spraying catheter of FIG. 2 viewed from the direction A. FIG. 4 is an explanatory view showing the rear end side of the spraying catheter of FIG. 1. FIG. 5 is a sectional explanatory view showing the distal end side of the spraying catheter of FIG. FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view showing the vicinity of the piezoelectric element group of the nebulizing catheter of FIG. 5; FIG. 7 is a cross-sectional view of the nebulizing head of FIG. 5; FIG. FIG. 10 is an explanatory view showing a conventional atomizing head of a non-perforated diaphragm. FIG. 10 is an explanatory view showing a conventional spray head. [Description of References] 1... Medical spraying system 2. Spraying device) 10 Flexible tube 11 Spraying catheter 11A Spray head 51 Piezoelectric element group ( Ultrasonic vibration generating means) 51a Piezoelectric element 52 Resonator 53 Ultrasonic vibrator 54 Cylindrical tube 57 Non-porous vibrating plate (Ultrasonic vibrating means) 71 Surface treatment 81 Water repellent side 82 Hydrophilic side

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 超音波振動に基づき液体を霧化して噴霧
する噴霧ヘッドにおいて、 所定の液体供給手段から供給される液体との接触角が第
1の接触角となる面性状を有する第1の表面領域と、所
定の液体供給手段から供給される液体との接触角が前記
第1の接触角とは異なる面性状を有する第2の表面領域
と、を有し、所定の超音波振動発生手段が発生する超音
波振動に基づき前記第1、第2の表面領域に供給された
液体を霧化する超音波振動手段を具備したことを特徴と
する噴霧ヘッド。
Claims: 1. A spray head for atomizing and spraying a liquid based on ultrasonic vibration, wherein a contact angle with a liquid supplied from a predetermined liquid supply means is a first contact angle. A first surface region having a property, and a second surface region having a surface property in which a contact angle with a liquid supplied from a predetermined liquid supply unit is different from the first contact angle. A spray head for atomizing the liquid supplied to the first and second surface regions based on the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibration generating means.
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