JP2003079728A - 噴霧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動手段を保護し、噴霧手段を停止させる噴
霧装置を実現する。 【解決手段】 噴霧装置は、噴霧ヘッドを駆動する駆動
回路を有して構成される。前記駆動回路は、電流検出回
路及び出力制御回路を制御する状態検出回路を有して構
成される。前記状態検出回路は、前記電流検出回路で検
出される駆動信号の電流を全波整流する。前記状態検出
回路は、全波整流した電流値に対し、所定の閾値で二値
化を行い、二値化信号を生成する。そして、前記状態検
出回路は、二値化信号に対してディレイを掛ける。前記
状態検出回路は、ディレイを掛けた信号を長い周期でサ
ンプリングし、過去Ｎ回のサンプルに対し数値演算を行
う。そして、前記状態検出回路は、過去Ｎ回のうち電流
オーバ（過電流状態）が設定された回数以上のとき、検
出信号を前記出力制御回路及び前記制御部へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、超音波振動により
液体を霧化し噴霧する噴霧装置に関する。 【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
し噴霧する噴霧手段を備えているものがある。上記噴霧
装置は、例えば、特開平５−２２８４１０号公報や特開
平７−２７５７６２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噴霧手段及びこの噴
霧手段を駆動する駆動手段を備えたものが提案されてい
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−２２８４１０号公報や特開平７−２７５７６２
号公報に記載の噴霧装置は、上記噴霧手段の状態を検知
して、上記噴霧手段を停止させるような停止手段を設け
ていない。 【０００４】上記噴霧装置は、上記駆動手段から供給さ
れる駆動信号が噴霧開始時に突発的な過大電流を発生す
る可能性がある。また、上記噴霧装置は、上記噴霧手段
の負荷条件（環境の変化）等により、突発的な過大電流
を発生する可能性がある。 【０００５】これら過大電流が発生する場合、上記噴霧
装置は、駆動手段を保護すると共に、上記噴霧手段を停
止させる必要がある。これら過大電流が発生する場合、
上記噴霧装置は、過大電流に対して単純に閾値を定めて
検出するように構成すると、上記噴霧手段の状態に対し
て誤認識が発生する虞れが生じる。 【０００６】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
ものであり、駆動手段を保護し、噴霧手段を停止させる
噴霧装置を提供することを目的とする。 【０００７】 【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、超音波振動により液体を霧化し噴霧する噴霧
手段及びこの噴霧手段を駆動する駆動手段を具備し、前
記駆動手段から前記噴霧手段へ供給する電流値を検知す
るための検知手段と、前記検知手段で検知した電流値に
対し、所定の閾値を越えた回数を所定の時間間隔で所定
の期間においてカウントし、このカウントした数が設定
された数以上のとき、前記噴霧手段を停止させるよう前
記駆動手段を制御する駆動停止手段と、を設けたことを
特徴としている。この構成により、駆動手段を保護し、
噴霧手段を停止させる噴霧装置を実現する。 【０００８】 【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１３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は図１の駆動回路を示す回路ブロッ
ク図、図１０は図９の駆動回路から出力される駆動信号
（交番電圧）の電圧及び電流を示す波形図であり、図１
０（ａ）は駆動信号（交番電圧）の電圧を示す波形図で
あり、図１０（ｂ）は同図（ａ）の電流を示し、噴霧開
始時の突入電流が現れる際の波形図、図１０（ｃ）は図
１０（ｂ）は同図（ａ）の電流を示し、負荷条件の変化
による突発的な過大電流が現れる際の波形図、図１１は
図１０の状態検出回路の動作を示す説明図であり、図１
１（ａ）は電流検出回路で検出される電流の波形図、図
１１（ｂ）は同図（ａ）の電流を全波整流した際の波形
図、図１１（ｃ）は同図（ｂ）の電流値を二値化した際
の波形図、図１１（ｄ）は同図（ｃ）の二値化信号に対
してディレイを掛け、このディレイを掛けた信号を波形
の周期よりも長い周期読み取り、この読み取った信号を
サンプリングし、過去Ｎ回のサンプルに対し数値演算を
行った際の説明図、図１２は図１１の変形例を示す説明
図、図１３は図１０の変形例を示す駆動回路の回路ブロ
ック図である。本実施の形態では、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。 【０００９】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。 【００１０】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。 【００１１】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。 【００１２】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。 【００１３】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。 【００１４】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。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に前記人
工呼吸器４から送気される気体を望むように圧力センサ
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。 【００１５】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、検知する圧力の閾値
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閾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。 【００１６】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。 【００１７】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。 【００１８】前記送液部３２は、薬液の残量を検出する
後述の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。 【００１９】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。 【００２０】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の後述す
る非常停止スイッチ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。尚、
前記操作パネル３６の詳細構成は、後述する。また、前
記送液部３２及び送液駆動部３３は、後述の送液装置を
構成している。この送液装置の詳細構成は、後述する。 【００２１】次に、前記噴霧カテーテル１１の詳細構成
を説明する。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。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。 【００２２】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。 【００２３】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。 【００２４】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。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。 【００２５】図５に示すように前記噴霧ヘッド１１Ａ
は、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５１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。 【００２６】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。 【００２７】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。 【００２８】前記噴霧ヘッド１１Ａの前記共振器５２
は、この端面に例えば、ステンレス製の厚さ０．０５ｍ
ｍ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。 【００２９】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。 【００３０】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。 【００３１】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。 【００３２】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。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５２ａ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。 【００３３】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。 【００３４】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。 【００３５】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。 【００３６】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。 【００３７】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。 【００３８】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、
例えばフッ素系の撥水膜７１がコーティングされてい
る。尚、前記先端側大径部５２ｂの端面は、前記撥水膜
７１が形成されていない。 【００３９】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。 【００４０】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。 【００４１】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。 【００４２】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。 【００４３】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。 【００４４】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。 【００４５】上述したように、前記噴霧ヘッド１１Ａ
は、前記駆動回路３１から駆動信号（交番電圧）を供給
されて駆動するようになっている。前記駆動回路３１
は、図９に示すように構成されている。 【００４６】前記駆動回路３１は、発振して矩形波等の
交流波（連続波）を発生する波形発生回路８１と、この
波形発生回路８１に対して出力される交流波の波形を整
形する波形整形回路８２と、この波形整形回路８２で整
形された交流波を増幅する増幅回路８３と、この増幅回
路８３で増幅された交流波の出力を制御する出力制御回
路８４と、この出力制御回路８４から出力される電流を
検知する電流検出回路８５と、この電流検出回路８５で
検出された電流値に基づき、前記噴霧ヘッド１１Ａの状
態を検出して、前記出力制御回路８４を制御する状態検
出回路８６とから構成されている。 【００４７】前記波形発生回路８１は、発生する交流波
（連続波）として正弦波，矩形波，三角波，鋸波のいず
れかを発生するようになっている。また、前記波形発生
回路８１は、図示しないＰＬＬ（ Phase Locked Loop
）回路もしくは発振器及び周波数計数器を備え、周波
数可変機能を有している。このことにより、前記波形発
生回路８１は、前記噴霧ヘッド１１Ａの駆動に最も適し
た周波数の交流波形を発生することが可能である。 【００４８】前記波形整形回路８２は、前記圧力センサ
２３からのセンサ信号に基づく前記制御部３５からの制
御信号により制御され、前記噴霧ヘッド１１Ａに対して
最適な波形となるよう交流波（連続波）を整形するよう
になっている。また、前記波形整形回路８２は、前記操
作パネル３６もしくは制御部３５からの非常停止信号に
よりシャットダウンするようになっている。 【００４９】前記増幅回路８３は、前記波形整形回路８
２から出力される整形済み交流波を噴霧ヘッド１１Ａに
印可する大きさまでリニア増幅器で増幅することによ
り、駆動信号（交番電圧）を生成するようになってい
る。また、前記増幅回路８３は、前記波形発生回路８１
で発生する元の波形が矩形波の場合、スイッチング回路
で整形済み交流波を増幅することが可能である。また、
前記増幅回路８３は、トランス回路を用いて整形済み交
流波（連続波）を最適な電圧へ昇圧することも可能であ
る。 【００５０】前記出力制御回路８４は、電気信号による
オンオフを制御可能な図示しないリレー素子を用いて前
記噴霧ヘッド１１Ａへの駆動信号（交番電圧）の供給の
制御を行うように構成されている。尚、前記リレー素子
は、メカニカルリレー素子等、物理的に絶縁できるもの
が有効である。 【００５１】前記電流検出回路８５は、電流トランス、
もしくは、低抵抗の電圧降下等を用いて前記出力制御回
路８４から出力される駆動信号（交番電圧）の電流を検
知可能に構成されている。 【００５２】前記状態検出回路８６は、前記電流検出回
路８５からの出力を用いて、前記噴霧ヘッド１１Ａの状
態を検出するようになっている。そして、前記状態検出
回路８６は、前記噴霧ヘッド１１Ａの状態を検出する
と、前記出力制御回路８４及び前記制御部３５へ検出信
号を出力するようになっている。 【００５３】このように構成される駆動回路３１は、図
１０（ａ）に示す駆動信号（交番電圧）を出力して前記
噴霧ヘッド１１Ａを駆動する。前記噴霧ヘッド１１Ａへ
供給されている電流波形は、供給電圧波形とほぼ同じ形
状をしているものする。ここで、図１０（ｂ）に示すよ
うに前記駆動回路３１から供給される駆動信号（交番電
圧）は、この噴霧開始時に突入電流として突発的な過大
電流を発生する虞れが生じる。 【００５４】また、図１０（ｃ）に示すように前記駆動
回路３１から供給される駆動信号（交番電圧）は、前記
噴霧ヘッド１１Ａの負荷条件（環境の変化）等により、
突入電流として突発的な過大電流を発生する虞れが生じ
る。 【００５５】これら図１０（ｂ），（ｃ）に示す過大電
流が発生する場合、前記状態検出回路８６は、過大電流
に対して単純に閾値を定めて検出すると、前記噴霧ヘッ
ド１１Ａの状態の誤認識が発生する虞れが生じる。 【００５６】そこで、本実施の形態では、時間的な幅を
設けて、その間で過大電流が流れ続けることを検出する
ことで、駆動信号（交番電圧）の供給を停止させる駆動
停止手段として前記状態検出回路８６を構成する。 【００５７】即ち、前記状態検出回路８６は、図１１に
示すように前記電流検出回路８５で検出される電流値を
信号処理して、前記噴霧ヘッド１１Ａの状態を検出する
ようになっている。図１１（ａ）は前記電流検出回路８
５で検出される電流の波形図である。ここで、例えば、
検出される電流の１周期は、５μｓｅｃ程度である。
尚、前記噴霧ヘッド１１Ａへ供給されている電流波形
は、供給電圧波形とほぼ同じ形状をしているものとして
いる。 【００５８】前記状態検出回路８６は、先ず、図１１
（ｂ）に示すように前記電流検出回路８５で検出される
駆動信号（交番電圧）の電流を全波整流する。次に、前
記状態検出回路８６は、図１１（ｃ）に示すように全波
整流した電流値に対し、所定の閾値例えばＩthで二値化
を行い、二値化信号を生成する。このとき、二値化信号
は、駆動信号（交番信号）の１／２の周期で元の電流波
形の周期毎に断続的な信号となる。尚、ここで、二値化
後１になる状態を過電流状態と呼ぶ。 【００５９】そして、前記状態検出回路８６は、図１１
（ｄ）に示すように断続的な信号をつなげる（滑かにす
る）ために、二値化信号に対して半波長より少し長いく
らいのディレイ（遅延）を掛ける。次に、前記状態検出
回路８６は、ディレイを掛けた信号を例えば約１ｍｓｅ
ｃくらいでサンプリングし、例えば２〜１０回くらいの
過去Ｎ回のサンプルに対し数値演算を行い、結果を出力
する。 【００６０】そして、前記状態検出回路８６は、電流オ
ーバ（過電流状態）が過去Ｎ回のうち設定された回数以
上のとき、検出信号を前記出力制御回路８４及び前記制
御部３５へ出力する。 【００６１】尚、前記数値演算は、図示しない数値演算
回路を用いる。前記設定された回数がＮ回のとき、図示
しないＡＮＤ（論理積）演算を用いれば良い。また、前
記設定された回数が（Ｎ／２）回のときは、図示しない
多数決回路を用いれば良い。 【００６２】前記出力制御回路８４は、前記状態検出回
路８６からの検出信号を受信すると、前記噴霧ヘッド１
１Ａへの出力を停止するようになっている。一方、前記
制御部３５は、前記状態検出回路８６からの検出信号を
受信すると、前記送液駆動部へ送液停止信号を、前記電
磁弁３４へ閉信号を出力し、全駆動を停止するようにな
っている。このとき、前記制御部３５は、前記操作パネ
ル３６に設けた図示しない報知手段により、警告報知を
行うようにしても良い。 【００６３】尚、前記状態検出回路８６は、前記出力制
御回路８４から出力される駆動信号（交番電圧）が間欠
された交番電圧である場合、サンプルをとる周期と間欠
周波数（繰り返し周波数）との関係によって、駆動信号
（交番電圧）が出力されてない区間（出力の休止区間）
を含むので、状態検出が行えない場合がある。そこで、
前記状態検出回路８６は、駆動信号（交番電圧）が出力
されてない区間（出力の休止区間）でサンプルをとらず
その間をスキップするようにする。 【００６４】即ち、図１２に示すように前記状態検出回
路８６は、駆動信号（交番電圧）が間欠された正弦波或
いは矩形波の交番電圧である場合、駆動信号（交番電
圧）が出力されてない区間（出力の休止区間）ではサン
プルをとらず、次の駆動信号（交番電圧）が出力されて
るときまで待って過去Ｎ個で評価するように構成しても
良い。 【００６５】尚、上述した駆動回路３１は、前記噴霧ヘ
ッド１１Ａに対して独立に（前記噴霧ヘッド１１Ａの状
態と係わらず）駆動する他励発振回路であるが、図１３
に示すように前記噴霧ヘッド１１Ａからのフィードバッ
ク（正帰還）により駆動する自励発振回路で構成されて
も良い。図１３は図９の駆動回路の変形例である。 【００６６】即ち、図１３に示すように自励発振回路で
ある駆動回路３１Ｂは、前記噴霧ヘッド１１Ａからのフ
ィードバック信号（電流，電圧等）を前記増幅回路８３
へ入力するように構成されている。 【００６７】前記フィードバック信号により、前記駆動
回路３１Ｂは、自励発振状態となり、前記増幅回路８３
は駆動信号（交番電圧）を出力する。尚、このため、前
記制御部３５は、前記圧力センサ２３からのセンサ信号
に基づく前記制御部３５からの制御信号を前記増幅回路
８３へ出力するようになっている。また、前記駆動回路
３１における波形発生回路８１，波形整形回路８２は、
前記駆動回路３１Ｂの構成に含まれない。それ以外の構
成は、上記駆動回路３１と同様である。 【００６８】この結果、本実施の形態では、駆動手段を
保護し、噴霧手段を停止させる噴霧装置を実現できる。 【００６９】また、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。 【００７０】［付記］ （付記項１） 超音波振動により液体を霧化し噴霧する
噴霧手段及びこの噴霧手段を駆動する駆動手段を具備
し、前記駆動手段から前記噴霧手段へ供給する電流値を
検知するための検知手段と、前記検知手段で検知した電
流値に対し、所定の閾値を越えた回数を所定の時間間隔
で所定の期間においてカウントし、このカウントした数
が設定された数以上のとき、前記噴霧手段を停止させる
よう前記駆動手段を制御する駆動停止手段と、を設けた
ことを特徴とする噴霧装置。 【００７１】（付記項２） 前記駆動停止手段は、前記
検知手段で検出される電流値を全波整流する全波整流手
段と、この全波整流手段で全波整流した電流値に対し、
所定の閾値で二値化を行い、二値化信号を生成する二値
化信号生成手段と、この二値化信号生成手段で生成され
た二値化信号に対してディレイを掛けるディレイ手段
と、このディレイ手段でディレイを掛けた信号を所定の
間隔でサンプリングするサンプリング手段と、このサン
プリング手段のサンプリング結果に基づき、所定の閾値
以上の数を判定する判定手段と、この判定手段の判定結
果に基づき、閾値を越えたものが設定された数以上のと
き、検出信号を前記駆動停止手段へ出力する出力手段と
を具備したことを特徴とする付記項１に記載の噴霧装
置。 【００７２】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、駆
動手段を保護し、噴霧手段を停止させる噴霧装置を実現
できる。

【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】図１の駆動回路を示す回路ブロック図 【図１０】図９の駆動回路から出力される駆動信号（交
番電圧）の電圧及び電流を示す波形図 【図１１】図１０の状態検出回路の動作を示す説明図 【図１２】図１１の変形例を示す説明図 【図１３】図１０の変形例を示す駆動回路の回路ブロッ
ク図 【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 １２ …制御装置 ３１，３１Ｂ …駆動回路 ３５ …制御部 ３６ …操作パネル ８１ …波形発生回路 ８２ …波形整形回路 ８３ …増幅回路 ８４ …出力制御回路 ８５ …電流検出回路 ８６ …状態検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 宏一郎 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4C066 AA01 BB10 CC01 DD11 FF01 KK14 KK19 QQ22 QQ51 QQ92 4D074 AA10 BB06 DD01 DD22 DD32 DD61 FF09

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 超音波振動により液体を霧化し噴霧する
   噴霧手段及びこの噴霧手段を駆動する駆動手段を具備
   し、 前記駆動手段から前記噴霧手段へ供給する電流値を検知
   するための検知手段と、 前記検知手段で検知した電流値に対し、所定の閾値を越
   えた回数を所定の時間間隔で所定の期間においてカウン
   トし、このカウントした数が設定された数以上のとき、
   前記噴霧手段を停止させるよう前記駆動手段を制御する
   駆動停止手段と、 を設けたことを特徴とする噴霧装置。