JP2008168223A - 液体霧化装置及び液体霧化方法 - Google Patents

液体霧化装置及び液体霧化方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2008168223A
JP2008168223A JP2007004684A JP2007004684A JP2008168223A JP 2008168223 A JP2008168223 A JP 2008168223A JP 2007004684 A JP2007004684 A JP 2007004684A JP 2007004684 A JP2007004684 A JP 2007004684A JP 2008168223 A JP2008168223 A JP 2008168223A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
chemical
atomization
piezoelectric element
chemical solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2007004684A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Akamatsu
直樹 赤松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2007004684A priority Critical patent/JP2008168223A/ja
Publication of JP2008168223A publication Critical patent/JP2008168223A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0638Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】従来の医用噴霧装置において、静電霧化によって吐出される薬液の粒径は、超音波振動に比べて大きくなってしまい、また静電霧化によって吐出される薬液は、非常に微細な孔が設けられている噴霧メッシュを詰まらせてしまう虞が生じる。
【解決手段】液体霧化装置1は、薬液11を保持する薬液保持部2と、薬液保持部2に保持されている薬液11に電圧を印加し、薬液保持部2に設けられる霧化開口部23に薬液11の表面が先鋭化した尖端部26を形成する電圧印加部である電源19aと、尖端部26が形成されている際に、尖端部26に超音波振動を加える超音波振動発生部である圧電素子64から構成され、電圧を印加させて尖端部26を形成し、圧電素子64から生じる超音波振動によって液体を霧化させ、微細な粒径を有する薬液微粒子27を部位6に放出する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、被検体の所定部位に投与される液体を霧化する液体霧化装置と液体霧化方法に関する。
医用噴霧装置は、被検体である患者の体腔内、もしくは体外から薬液を霧化して所定の部位である体内臓器や皮膚表面に噴霧する装置である。噴霧された薬液は、たとえば肺内に噴霧された場合には、肺細胞の毛細血管に速やかに吸収され、薬液の効果が速やかに現れる。よって医用噴霧装置は、治療薬液の供給経路として有効である。この医用噴霧装置とは、主に肺内に薬液を噴霧する例えばネブライザやインヘーラと呼ばれる噴霧器である。噴霧器は、気管支喘息等の治療に用いられ、主に経口噴霧する。
例えば、特許文献1に開示されている医用噴霧装置は、超音波振動子と、多数の微細孔を有する噴霧メッシュを備えるものにおいて、超音波振動子の振動面と噴霧メッシュを所定の間隔を持って対向するように配置し、かつ超音波振動子と噴霧メッシュが噴霧液層の一部を構成するようにしている。
より詳細には、超音波振動子は、小径部を有するステップ小型超音波ホーンを有している。このステップ小型超音波ホーンおよび噴霧メッシュが噴霧浴槽内に設けられており、超音波ホーンの振動面と噴霧メッシュの間には、一定の間隔が設けられている。さらに、噴霧浴槽の上方には、補給用のボトルが設けられている。
この医用噴霧装置によれば、噴霧浴槽内、且つ超音波振動子の振動面と噴霧メッシュの間に、噴霧液が充填されている。そのため、超音波振動子の振動エネルギーが噴霧を媒体として間接的に噴霧メッシュに伝達される。これにより超音波振動子の振動エネルギーが、直接的に噴霧メッシュ素材に印加されることはない。
そのため噴霧メッシュには、例えば柔らかい素材や割れやすい素材を用いることができ、医用噴霧装置は、低コストに構成可能である。
また特許文献2には、生体皮膚表面への静電霧化器が開示されている。
この静電霧化器は、例えば患部である掌といった微小な領域に医薬を塗布するものである。静電霧化器は、薬剤を塗布する際にはハンディ型の薬品塗布装置内に液体状の薬剤を収容し、手首には薬品塗布装置と電気的に接続された電極ベルトを巻いて使用される。薬品塗布装置と電極ベルトとは、電気線により接続されており、これにより皮膚側の電位が制御される。
静電霧化器は、液体、固体粒子を混合・分極・乳化させた液体、またはガスを混入した液体のいずれかをターゲットとする。このターゲットを一方の極とした電極に、直流電極、または直流バイアス電極を有する交流電圧を印加し、他方の極方向に微粒子化したターゲットを放出させる。このようにして、静電霧化器は、たとえば患部といった特定領域にターゲット中に含まれる粒子を堆積させ、特定領域上に液体粒子膜、または固体粒子膜を形成させる。
特開平08−196965号公報 特開2001−286814号公報
上述した特許文献1に開示されている医用噴霧装置において、噴霧メッシュには、非常に微細な孔が設けられている。液体は、この孔から霧化され、噴霧液として吐出される。しかしながら噴霧液が乾燥したり、不純物が噴霧液に混入したりすると、孔が詰まってしまう虞がある。また、孔の詰まりを解消するために孔の大きさを大きくすると、霧化量が減少してしまう。そのため、噴霧液を安定して吐出するためには、使用者は随時噴霧メッシュをメンテナンスし、孔が詰まった際には、噴霧メッシュを交換する必要がある。これにより使用者は交換に手間がかかり、またランニングコストが増加してしまう虞が生じる。
また上述した特許文献2に開示されている静電霧化器において、静電霧化の場合には、特許文献1に記載のような超音波振動によって液体を霧化する場合に比べて、発生される微粒子の径が大きくなる。そのため静電霧化によって霧化された薬液(液体)が肺などに投与される場合、薬液が肺の末端に位置する肺胞に到達しない虞が生じる。
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、液体に電圧を印加することで液体に尖端部を形成させ、さらに尖端部が形成された液体に超音波振動を加えることによって、液体を霧化し微細な流刑を有する微粒子を発生させると同時に、霧化した液体を安定して吐出する液体霧化装置および液体霧化方法を提供することを目的とする。
本発明は目的を達成するために、液体を保持する液体保持部に保持されている液体に電圧を印加し、液体保持部に形成された開口部に液体の表面が先鋭化した尖端部を形成する電圧印加部と、開口部に尖端部が形成されている際に、液体に超音波振動を加える超音波振動発生部と、を具備することを特徴とする液体霧化装置を提供する。
また本発明は目的を達成するために、液体保持部に保持された液体に電圧を印加して、液体保持部に形成された開口部に液体の表面が先鋭化した尖端部を形成する工程と、開口部に前記尖端部が形成されている際に、液体に超音波振動を加える工程と、を具備することを特徴とする液体霧化方法を提供する。
本発明によれば、液体に電圧を印加することで液体に尖端部を形成させ、さらに尖端部が形成された液体に超音波振動を加えることによって、液体を霧化し微細な粒径を有する微粒子を発生させると同時に、霧化した液体を安定して吐出することのできる液体霧化装置および液体霧化方法を提供することができる。
本発明に係る第1の実施形態について図1乃至図4を参照して説明する。
図1は、本実施形態における液体霧化装置の概略図である。図2は、霧化された薬液が搬送される方向から見た際の静電霧化針の概略図である。図3は、圧電素子の斜視図である。図4は、本実施形態において薬液が霧化される際の静電霧化針周辺の概略図である。
液体霧化装置1には、主要部として、液体(例えば薬液11)を保持する薬液保持部2と、この薬液保持部2に保持されている薬液11に正極の電圧を印加し(薬液を帯電させ)、薬液保持部2に設けられる霧化開口部23に薬液11の表面が先鋭化した尖端部26を形成する電圧印加部である電源19aと、霧化開口部23に尖端部26が形成されている際に、薬液11に超音波振動を加える超音波振動発生部である圧電素子64と、が設けられている。また液体霧化装置1には、霧化された薬液11(薬液微粒子27)を搬送する薬液搬送機構部4と、薬液保持部2に保持されている薬液11を計量する計量部5と、が設けられている。
薬液保持部2には、薬液11が充填され、薬液11を保持する薬液カートリッジ10と、薬液カートリッジ10を保持する保持部本体であるホルダー部材16と、ホルダー部材16と接続し、リザーバ室20を有する霧化室30と、薬液カートリッジ10とリザーバ室20を接続する薬液供給針21と、リザーバ室20に接合され(設けられ)、薬液微粒子27を吐出する霧化開口部23を有する静電霧化針22と、が設けられている。なお薬液11は、例えば被検体である患者の体内や体外の所定の部位6(例えば患部)に投与される。
薬液カートリッジ10は、透明の例えば樹脂製の容器である。そのため目視により充填されている薬液11の充填量が容易に確認される。また薬液カートリッジ10には、薬液11を計量する計量部5であるメモリ9が設けられている。計量部5は、薬液11の投与(消費、供給)量に比例して移動(低下)する薬液面をメモリ9によって確認されることで、薬液カートリッジ10に保持されている薬液11の残量を計量する残量計量部である。なおメモリ9の代わりに例えば薬液カートリッジ10に保持されている薬液11の液面高さを検出する液面検出センサを使用して薬液11の投与量を計量しても良い。
薬液カートリッジ10の下部には、栓12が設けられている。栓12は、薬液11が漏れないように薬液カートリッジ10を略密閉し、中央に凹部13を有している。この凹部13において栓12は、薄肉構造である。この凹部13には、後述する薬液供給針21が貫通する。なお栓12の材料は、薬液成分に影響を与えない材質とし、例えばゴム製である。
また薬液カートリッジ10の上部には、大気に連通している微細な開口部14を有する例えばゴム製の連通部材15が設けられている。連通部材15は、薬液カートリッジ10に充填されている薬液11の分量に関係なく、開口部14によって薬液カートリッジ10の内圧と外圧を一定に維持する圧力維持機構である。これにより薬液カートリッジ10は、薬液11が減少した際に、内部圧力が負圧になることを防止されている。また開口部14は微細であるために、薬液11が開口部14から漏れ出すことない。なお連通部材15は、多孔質材料を用いても良く、薬液カートリッジ10内部と大気を連通する機能を有するものであればよい。
ホルダー部材16は、電気的に絶縁された樹脂製であり、薬液カートリッジ10を上部にて保持している。詳細には、このホルダー部材16には、取り付け開口部17が設けられており、薬液カートリッジ10は、栓12をホルダー部材16側に向けて取り付け開口部17に挿入される。挿入された薬液カートリッジ10は、栓12を介してホルダー部材16の底面部18に載置される。これにより薬液カートリッジ10は、ホルダー部材16の上部にて保持される。
またホルダー部材16は、底面部18において薬液供給針21に貫通されている。詳細には、薬液供給針21は、底面部18を貫通し、底面部18から突出している。この状態において、薬液カートリッジ10が上述したように底面部18に載置される際に、手動により押圧されることで、薬液供給針21が凹部13を貫通する。これにより薬液供給針21は、薬液カートリッジ10に容易に刺しこまれる。
薬液11は、薬液カートリッジ10から、薬液カートリッジ10に刺しこまれた薬液供給針21を経て薬液保持部2のリザーバ室20に毛細管現象によって供給される。つまり薬液カートリッジ10から減った分量の薬液11が、リザーバ室20に供給される。
なお薬液カートリッジ10は、刺しこまれている薬液供給針21から抜去でき、ホルダー部材16から取り外すことが可能である。これにより例えば薬液11が減少した際に、薬液カートリッジ10を、薬液供給針21、及びホルダー部材16から取り外し、栓12を外して新たに薬液11を充填することが可能である。また上述したように薬液カートリッジ10が空になった際に、所定量の薬液11が充填している薬液カートリッジ10と交換可能である。このように薬液保持部2である薬液カートリッジ10は、薬液保持部2の薬液供給針21から着脱可能である。
リザーバ室20を有する霧化室30において、リザーバ室20には電源19aが接続している。またリザーバ室20には、薬液供給針21、静電霧化針22、圧電素子64が設けられている。この圧電素子64には、圧電素子駆動電源19dが接続している。
霧化室30は、ホルダー部材16と接続して設けられている。霧化室30の内面は、導電性膜又は導電性の金属部材等の導電性部材31により覆われている。また導電性部材31には、帯電部である導電性部材電源19bにより後述する薬液微粒子27と同電位となる電圧が印加される。
リザーバ室20は、振動伝達性に優れている。このリザーバ室20は、導電性の部材、例えばステンレス製であり、円柱形状である。リザーバ室20の一方の端面(前面)28aには、複数の静電霧化針22が接合され(設けられ)ており、霧化室30に延在している。リザーバ室20は、電源19aと接続しており、電源19aによりプラスの直流高電圧が印加される。これによりリザーバ室20に接合している静電霧化針22にもプラスの直流高電圧が印加される。リザーバ室20の他方の端面(後面)28bには、上述した薬液供給針21が設けられている。この薬液供給針21は、ステンレス製の中空構造であり、薬液カートリッジ10とリザーバ室20とを接続して、薬液11を薬液カートリッジ10からリザーバ室20に供給する。
静電霧化針22は、薬液供給針21と同様にステンレス製、中空構造である。また静電霧化針22は、霧化方向(部位6に向けて薬液11を吐出する方向、霧化室30に延在する方向)にテーパ形状となっている。静電霧化針22の霧化面(薬液11を吐出する面)には、直径が約100μmの霧化開口部23が形成されている。静電霧化針22は、霧化開口部23から薬液11を霧化室30に吐出(噴霧)する。
詳細には上述したように薬液11は、薬液供給針21を介して薬液カートリッジ10から毛細管現象によってリザーバ室20に供給される。さらに薬液11は、霧化開口部23にまで供給され、霧化開口部23から霧化室30に吐出される。その際、静電霧化針22とリザーバ室20には、電源19aにより、プラスの直流高電圧が印加される。これにより、薬液カートリッジ10から供給された薬液11がプラスに帯電される。またリザーバ室20と静電霧化針22には、後述する圧電素子64によって超音波振動が伝播される。この超音波振動は、薬液11にも伝播する。よって薬液11は、超音波振動によって霧化状の微粒子(薬液微粒子27)として吐出される(薬液カートリッジ10における薬液11の消費量が吐出量に一致する)。
なお端面28bには、図示しないドーナツ形状の薄板の電気絶縁板が隣接して接着している。この電気絶縁板には、端面28bと接する面とは反対の面に、図3に示すようなドーナツ形状の超音波発生部である圧電素子64が隣接して接着している。この圧電素子64には、電気絶縁板と接する面とは反対の面に、端面28bと略同形状の端面28cが隣接して接着している。このように端面28bと端面28cとの間には、図示しないドーナツ形状の薄板の電気絶縁板、及びドーナツ形状の圧電素子64が端面28bと端面28cに挟まれ、接着している。なお圧電素子64の中央の開口部65には、薬液供給針21が挿通される。
この端面28cは、霧化室30の内面30aとは接着しておらず、図2に示すように端面28cの周縁部を介して、支持部材24の一端と接着している。また、支持部材24の他端は、霧化室30の内面30aに接着している。このようにリザーバ室20は、端面28b、電気絶縁板、圧電素子64、支持部材24、端面28cを介して霧化室30に保持されている。各支持部材24の間には、円弧状の空間25が設けられている。またリザーバ室20の側面である端面28dと霧化室30の内面30aは接着しておらず、同様に空間25が設けられている。また圧電素子64の側面72と霧化室30の内面30aとの間には、上述したように空間25が設けられている。そのため霧化室30と後述する送風室40は、この空間25を介して連通している。なお本実施形態は、霧化室30と後述する送風室40が連通していればこのような形状に限定する必要は無い。なお、図2において支持部材24は90度間隔に4本示されているが、この数は限定されない。また図1において、簡略化のために各支持部材24は、省略している。
圧電素子64は厚み方向(霧化方向)に分極されており、両端面には銀、又はニッケル電極が形成されている。圧電素子64は、圧電素子駆動電源19dと接続しており、圧電素子駆動電源19dにより交流電圧が印加される。これにより圧電素子64は、霧化開口部23から薬液11が吐出される方向に超音波振動し、薬液11に超音波振動を加える。圧電素子64の材質には、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等が使用できる。リザーバ室20と接合した後で空気に露出している圧電素子64の表面には、パリレンコートやシリコンコート等の防湿膜が形成される。
なお圧電素子64とリザーバ室20は、図示しない電気絶縁板により電気的に絶縁されている。よって静電霧化を行うために電源19aによってリザーバ室20に印加される直流高電圧と、超音波振動を行うために圧電素子駆動電源19dによって圧電素子64に印加される交流電圧は、完全に分離されている。
薬液搬送機構部4には、霧化室30の霧化方向後方に位置する送風部4aと、霧化室30の霧化方向前方に位置する薬液ガイド部4bが設けられている。
この送風部(送風機構)4aには、霧化方向において霧化室30の後方(端面28cよりも後方)に位置する送風室40と、送風室40に設けられている小型の送風部であるファン41と、ファン41の霧化方向後方に位置する面42に設けられている着脱交換可能なフィルター部材43が設けられている。送風室40には、薬液供給針21が位置している。ファン41は、制御部19cにより、回転数と動作開始、動作停止を制御されている。ファン41は、ホルダー部材16外部からフィルター部材43によってゴミ等を除去されたクリーンな空気を送風室40に吸引する。なお吸引された空気は、送風室40から空間25を介して霧化室30に流入させられる。このように送風部4aは、送風室40から霧化室30を介して部位6に向けて送風することで、霧化された薬液11(薬液微粒子27)を部位6に搬送する。
薬液ガイド部4bには、霧化された薬液11(薬液微粒子27)が部位に搬送される際の通路となる液体搬送管である可撓性の霧化チューブ32が設けられている。霧化チューブ32は、例えば体内の部位6に薬液11を投与する場合には、体内に挿入される。霧化チューブ32は、接続部33からチューブ本体部34まではテーパ形状をなし、接続部33の内面とチューブ本体部34の内面は、導電性膜又は導電性の金属部材等の導電性部材35により覆われている。導電性部材35は、チューブ本体部34に形成された薬液霧化放出口部37から所定量だけチューブ本体部34内部に入り込んだ位置まで形成されており、先端部36の内面には形成されていない。霧化チューブ32は、螺合により接続端子33aを介して霧化室30に着脱可能に接続されている。霧化チューブ32が霧化室30に取付けられた際に、導電性部材35は、接続端子33aを介して導電性部材31と接続する。そのため、上述したように導電性部材31に導電性部材電源19bにより薬液微粒子27と同電位となる電圧が印加されると、導電性部材35にも、導電性部材電源19bにより薬液微粒子27と同電位となる電圧が印加される。これにより霧化チューブ32内面は、霧化室30内面と同様に薬液微粒子27と同電位となる。
チューブ本体部34は、任意の長さを有する。上述した薬液11は、霧化室30からチューブ本体部34を通り、薬液霧化放出口部37から部位6に放出される。薬液霧化放出口部37は、薬液11が放出される時には薬液11を投与したい部位6に近接対向して配置される。
部位6には、電源19aのグランド側が図示しないリストバンド等により接続されている。
次に本実施形態における動作方法について説明する。
薬液カートリッジ10に所定量の薬液11が充填される。薬液11が充填された薬液カートリッジ10は、栓12によって略密閉状態となる。次に栓12が底面部18に当接するように、薬液カートリッジ10は手動にて押圧されてホルダー部材16によって保持される。その際、薬液供給針21が、凹部13を貫通し、薬液カートリッジ10に刺しこまれる。
薬液11は、毛細管現象によって薬液カートリッジ10から薬液供給針21を経由してリザーバ室20に供給され、また霧化開口部23にまで供給される。
上述したようにリザーバ室20、静電霧化針22には、電源19aにより、プラスの直流高電圧が印加される。そのため薬液11にも、電源19aによってプラスの直流高電圧が静電霧化針22、リザーバ室20を介して作用する。よって薬液11は帯電する。また霧化室30内、及び霧化チューブ32内において、導電部材31,35には、導電性部材電源19bにより薬液11(薬液微粒子27)と同電位となる電圧が印加される。また部位6には、電源19aのグランドが接続される。
薬液霧化放出口部37が部位6に対向配置された際に、上述したように直流高電圧(例えば、約1kV〜約10kV程度)が薬液11に作用されると、薬液11の表面エネルギーがキャンセルされる。これにより薬液面(界面)が電位勾配に応じて自由に変形し、直流高電圧が微小な領域に集中して印加される。よって図4に示すように霧化開口部23において、薬液11の表面の一部に鋭い尖端部26が生じる(形成される)。尖端部26は、さらに霧化方向に伸びる。
この後、圧電素子64は、圧電素子駆動電源19dにより交流電圧が印加されることにより超音波を発生し、リザーバ室20を超音波によって振動させる。また圧電素子64は、リザーバ室20を介して静電霧化針22を超音波によって振動させる。この超音波振動は、リザーバ室20と静電霧化針22内の薬液11の尖端部26に伝播する。これにより薬液11の尖端部26が、約数μmの粒径を有し帯電した霧化状の薬液微粒子27として霧化開口部23から霧化室30内の空気中に吐出される。
この薬液微粒子27は、霧化室30内に霧化方向(尖端部26の伸縮方向)に吐出される。なお霧化開口部23の直径は、約100μmと微細である。そのため薬液11は、約数十μm以下の粒径を有する微細な薬液微粒子27として吐出される。また薬液微粒子27の吐出量は、薬液カートリッジ10における薬液11の消費量と一致する。
このとき、制御部19cによってファン41が作動している。ファン41は、外部からフィルター部材43を経由して空気をホルダー部材16内に取り込み、送風室40から空間25を経由して霧化室30に流入させる。上述したように帯電している薬液微粒子27は、流入した空気によって霧化方向に流れ、霧化室30からさらに霧化チューブ32に流入される。
帯電している薬液微粒子27は、導電性部材31によって薬液微粒子27と同電位に帯電している霧化室30と、導電性部材35によって同じく同電位に帯電している霧化チューブ32に反発する。そのため薬液微粒子27は、霧化開口部23から素早く薬液霧化放出口部37に送達される。また薬液微粒子27は、上述したように霧化室30と、霧化チューブ32に反発するため、霧化室30、及び霧化チューブ32に滞留することはない。そのため薬液微粒子27は、霧化チューブ32によってガイドされて薬液霧化放出口部37から外部に無駄なく放出される。
放出された薬液微粒子27は、薬液霧化放出口部37に最も近いグランドの部位6に速やかに送達され、直接的に吸着する。なお薬液微粒子27は微細であるため、部位6が例えば肺の深部であっても到達することができ、無駄なく直接的に吸着する。本実施形態は、薬液11が上述したように滞留することを防止している。そのため薬液カートリッジ10に充填されている薬液11において、薬液11の消費量が、薬液微粒子27の放出量とほぼ正確に一致する。そのため術者は、メモリ9を目視して、消費量を把握することで、薬液11の投与量を把握することができる。
なお一般的に、液体を電極として液体に直流電圧が印加されると、液体における表面張力のエネルギーが消滅し、表面エネルギーがキャンセルされる。よって界面が電位勾配に応じて自由に変形し、高電界が微小領域に集中する。これにより液体自体が空気中に微小粒子として放出される。本実施形態はこのような効果を利用したものである。
一般に液体の噴霧状態は、液体の比抵抗(導電率)の関係で変化する。
例えば液体の比抵抗が非常に小さい場合、液体内部にはイオンが多くなる。そのため液体の微粒子の形状は、正電極、または負電極を選択した際の液体内部のイオンの多さと微粒子全体の電荷とのバランスに非常に影響する。
例えば液体の比抵抗が非常に大きい場合、液体の微粒子は、対向する電極側に向かって延びて曳糸状態になる。例えば本実施形態においては、図4に示す尖端部26が霧化方向にさらに伸びた状態となる。
本実施形態においては、この尖端部26が伸びた状態を形成した後で、液体に超音波振動を加えているので、さらに微細な微粒子として液体を吐出することができる。
このように本実施形態は、電源19aによってリザーバ室20内の薬液11に電圧を印加し、霧化開口部23において尖端部26を形成させ、この尖端部26に圧電素子64によって超音波振動を加えることで、微細な薬液微粒子27として霧化した薬液11を吐出することができる。
また本実施形態は、尖端部26を形成した後で薬液11に超音波振動を付与しているために、数μm程度の微細な粒径を有する薬液微粒子27を吐出させることができる。
これにより本実施形態は、より微細な薬液微粒子27を例えば生体深部に位置する部位6に投与させることができる。例えば肺といった生体内に位置する部位6に薬液11が投与される場合、一般に、薬液微粒子27が末端の肺胞に到達するためには、薬液微粒子27の粒子径は、約1μm〜約5μmである必要がある。本実施形態では、数μmの粒径を有する薬液微粒子27を吐出させることができるので、末端の肺胞といった部位6にも薬液11を投与することができる。
なお本実施形態は、圧電素子64に印加される交流電圧をより高い周波数とすることにより、より微細な粒径を有する薬液微粒子27を吐出することができる。このように霧化開口部23から吐出される薬液11の粒径は、圧電素子64に印加される交流電圧の周波数を調整することによって制御することができる。また圧電素子64に印加される交流電圧の周波数を、リザーバ室20と静電霧化針22を含めた構造を共振する際の周波数と一致させることで、より効率良く(入力電力に対して大きな振動変位を得られる)超音波振動を発生でき、薬液11の微粒子化を促進することができる。
また、噴霧メッシュを用いる場合とは異なり、静電霧化針22を用いているので、霧化開口部23が詰まることなく、薬液11を安定して霧化して吐出することができる。
また本実施形態は、薬液カートリッジにおいて消費された分量の薬液11を霧化状の薬液微粒子27として吐出する。本実施形態は、吐出された薬液微粒子27と霧化室30の内面と、霧化チューブ32の内面を同電位にして、薬液微粒子27を霧化室30の内面と霧化チューブ32内面に反発させる。よって本実施形態は、薬液微粒子27が霧化室30の内面、及び霧化チューブ32の内面にて滞留することを防止している。さらに、本実施形態は、薬液微粒子27をファン41によって生じる空気の流れによって薬液霧化放出口部37まで送達させ、霧化室30に供給された量と同量の薬液11を部位6に投与する。これにより、薬液カートリッジ10に充填されている薬液11において、薬液11の消費量が、薬液微粒子27の放出量とほぼ正確に一致する。そのため術者は、メモリ9を目視して、消費量を把握することで、薬液11の投与量を容易に把握することができる。
また薬液カートリッジ10が例えば使い捨てタイプである場合、薬液カートリッジ10には、部位6に投与される量のみの薬液11が充填され、薬液カートリッジ10が計量部5を兼ねることができる。薬液カートリッジ10における薬液11の消費量と部位6への薬液11の投与量は一致するために、薬液カートリッジ10が空になると、薬液11が全て部位6に投与されたことになる。よって術者は、例えばメモリ9やセンサが設けられていなくても目視により薬液カートリッジ10内の薬液が空になったことを把握することで、部位6に対する薬液11の投与量を容易に把握することができる。
また本実施形態は、薬液霧化放出口部37から放出される帯電した微細かつ霧化状の薬液微粒子27を最も近い距離にあるグランドの部位6に電気的に吸着させることができる。よって本実施形態は、薬液微粒子27を薬液霧化放出口部37から放出された後、高速に空間を移動させて目的とする部位6に送達させることができる。
また霧化された薬液11は帯電しており、一般的にグランドの部位6に対して、電気的に強固に吸着することができる。このため本実施形態は、薬液霧化放出口部37から放出される薬液微粒子27が、部位6に到達する前に舞い上がる(拡散する)事が少なく、局所的(選択的)に薬液11を投与する事ができる。
また本実施形態は、霧化チューブ32の太さに影響されること無く粒径の小さい薬液微粒子27を放出することができる。本実施形態において、液体霧化装置1が内視鏡に用いられた際に、例えば内視鏡に細い霧化チューブ32を挿通させることで、内視鏡が太くなることを防止することができる。よって本実施形態は、例えば曲がりくねった管腔に容易に霧化チューブ32を挿入することができる。
本実施形態は、静電霧化針22を複数設けているが、静電霧化針22の数は限定されない。また、静電霧化針22を増やすことで、薬液微粒子27の放出量を増加させることができる。
本実施形態は、霧化開口部23の直径を約100μmとしているために、薬液微粒子27の粒径を微細にする事ができる。
本実施形態は、静電霧化針22に印加されるプラス極の直流高電圧に、さらにAC成分の電圧を重畳する事により、薬液11の表面の一部の鋭い尖端部26が脈動することになり、霧化を促進できる。
本実施形態は、ファン41により外部からフィルター部材43を介して空気を取り込む際に、クリーンな空気により薬液微粒子27を送達する事ができ、部位6に対しても安全である。また本実施形態は、フィルター部材43に例えば滅菌フィルター等を適用する事により、より高い清浄度を有するクリーンな空気により薬液微粒子27を搬送する事ができる。
本実施形態は、霧化室30に対して霧化チューブ32を着脱可能である。そのため薬液11を投与する部位6が例えば生体内である場合、生体内に挿入される霧化チューブ32のみを廃棄し、静電霧化を行う霧化室30は、洗浄後再利用することができる。もちろん本実施形態は、霧化チューブ32を洗浄して再利用しても良い。
また本実施形態は、霧化チューブ32の長さは任意に設定できるため、接続部33とホルダー部材16は部位6の外部に配置する事ができる。
導電性部材35は、先端部36には形成されていないために、導電性部材35は部位6とは直接接触せず、生体に対して安全である。
本実施形態は、薬液カートリッジ10に異なる薬液11を充填し、底面部18に複数の薬液供給針21を設けて切り換え式にする事により、様々な薬液11を部位6に投与する事ができる。
本実施形態は、静電霧化針22にはリザーバ室20から薬液11を毛細管現象により霧化開口部23まで供給するため、薬液カートリッジ10内や薬液供給針21内やリザーバ室20内の全ての薬液11を完全に霧化することができる。
なお本実施形態は、薬液11を用いて説明したがこれに限定する必要はなく、他の液体であっても良い。
次に図5乃至図7を参照して本発明に係る第2の実施形態について説明する。
図5は、本実施形態における液体霧化装置の概略図である。図6は、微細開口部形成板の概略図である。図7は、本実施形態において薬液が霧化される際の微細開口部形成板の周辺の概略図である。前述した第1の実施形態と同様の部分には同じ符合を付し、その詳細な説明については省略する。本実施形態における液体霧化装置1は、前述した第1の実施形態とは異なり超音波振動を発生させる構成が異なる。
本実施形態における液体霧化装置1は、前述した第1の実施形態における液体霧化装置の薬液保持部2に設けられているリザーバ室20において、端面28aと、端面28aに設けている静電霧化針22の代わりにステンレス製の薄板である微細開口部形成板68を接合している。この微細開口部形成板68の厚さは、約100μmである。微細開口部形成板68には、微細開口部形成板68の板圧方向に、例えばレーザ加工や微細放電加工によって複数の開口部69が設けられている。開口部69は、リザーバ室20側から霧化室30側に向けてテーパ形状である。そのため開口部69の縁71は、鋭角である。開口部69は、例えば円形状であり霧化室30に露出する開口部69の直径は、数μmと微細である。この開口部69から第1の実施形態と同様に約数μmの粒径を有する薬液微粒子27が吐出される。微細開口部形成板68の霧化室30側の面70には、撥水性の膜が形成されている。微細開口部形成板68は、リザーバ室20の薬液11に直接接するように例えばレーザ溶接によりリザーバ室20に接合されることが好適である。これにより超音波振動による疲労破壊が防止される。なおリザーバ室20に、電源19aによりプラスの直流高電圧が印加された際には、微細開口部形成板68にもプラスの直流高電圧が印加される。
また本実施形態における液体霧化装置1には、前述した第1の実施形態における液体霧化装置1の超音波発生部において、超音波を発生させるランジュバン型超音波振動子78が設けられている。このランジュバン型超音波振動子78は、図示しない電気絶縁部材を介して端面28bに接合され、またファン41の送風方向前方に位置している。
薬液供給針21は、リザーバ室20の端面28dに設けられており、リザーバ室20は、薬液供給針21を介して霧化方向中心軸に沿って霧化室30に保持されている。
ランジュバン型超音波振動子78には、共振器80aと、共振器80bと、圧電素子81とが設けられている。共振器80aの一面は、一端がリザーバ室20の内部に露出し、薬液11に直接接触している。この共振器80aには、振動変位を拡大するステップ段差部82が設けられている。ステップ段差部82の端面83には、後述する圧電素子81が霧化方向に超音波振動を行った際に、リザーバ室20内の薬液11に超音波を照射する超音波放出面84が設けられている。共振器80aは、共振器80aの他面(リザーバ室20の内部に露出しない面)において後述する圧電素子81の一面に固定されている。この圧電素子81は、圧電素子81の他面(共振器80aと接しない面)において共振器80bと固定されている。共振器80bは、ファン41の前方に位置する。共振器80bは、後述する圧電素子81と同様にドーナツ形状であり、材質には超音波振動による疲労破壊に強いステンレス製、又はチタン合金製が好適である。共振器80a,80bは、それぞれ共振器駆動電源19eと接続している。共振器80a,80bには、共振器駆動電源19eにより交流電圧が印加される。交流電圧が印加された共振器80a,80bは、後述するように圧電素子81が霧化方向に超音波振動した際に、ステップ段差部82によって圧電素子81の振動変位を拡大する。この拡大率は、例えばステップ段差部82の段差比率やステップ段差部82の軸方向長さといったステップ段差部82の形状によって決定される。圧電素子81は、上述したように両端面において、共振器80a,80bによって挟みこまれている。共振器80a,80b、圧電素子81は、例えば接着剤により固定され、内部を貫通するボルトにより螺合されている。圧電素子81は、前述した第1の実施形態における圧電素子64と同様であり、霧化方向に分極されているドーナツ形状である。圧電素子81の両端面には、銀、又はニッケル電極が形成されている。圧電素子駆動電源19dにより交流電圧が圧電素子81に印加されると、圧電素子81は、霧化方向に超音波振動を行う。この超音波は、上述したように超音波放出面84からリザーバ室20内の薬液11に伝播される。圧電素子81の材質には、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等が使用できる。なお、圧電素子81は2枚構成で使用される場合があり、このときは圧電素子81の分極方向を対向して配置される。そして、圧電素子81の向き合う電極にプラス、両端面の位置する共振器80a,80bに接触する電極をマイナスとして使用する場合が多い。
なおランジュバン型超音波振動子78が、図示しない電気絶縁部材を介して端面28bに接合された後、空気に露出している圧電素子81表面には、パリレンコートやシリコンコート等の防湿膜が形成される。
次に本実施形態における動作方法について説明する。
薬液カートリッジ10がホルダー部材16に保持され、薬液11が毛細管現象によりリザーバ室20に供給されるまでの動作は第1の実施形態と同様であるために省略する。
リザーバ室20及びリザーバ室20に電気的に導通している微細開口部形成板68には、直流高電圧(例えば、約1kV〜約10kV程度)が電源19aによって印加される。
その後、圧電素子81には、圧電素子駆動電源19dにより交流電圧が印加され、圧電素子81がリザーバ室20を超音波振動する。この超音波振動は、リザーバ室20内の薬液11に伝播する。また圧電素子81は、リザーバ室20を介して微細開口部形成板68を超音波振動し、微細開口部形成板68を介して開口部69の薬液11に形成される空気と薬液界面(メニスカス)を超音波振動する。メニスカスが超音波振動されると、図7に示すようにキャピラリー波が縁71周辺からメニスカス表面に伝播し、波頭により、薬液11が霧化される。これにより約数μmの粒径を有する薬液微粒子27が開口部69(縁71)から吐出される。なお開口部69の縁71周辺ではキャピラリー波が大きいため、薬液微粒子27は、縁71周辺からリング状に吐出される。また吐出される薬液微粒子27の形状は、開口部69の形状によって変化する。微細開口部形成板68には、リザーバ室20を介して電源19aによってプラスの直流高電圧が印加されている。よって吐出される薬液微粒子27は帯電している。
本実施形態における超音波振動の拡大率は、上述したようにステップ段差部82のステップ段差比率やステップ段差部82の軸方向長さ等の形状寸法により設定される。よってランジュバン型超音波振動子78は、リザーバ室20内の薬液11に対して圧電素子81によって前述した第1の実施形態より大きな振動変位を有する超音波振動を行う。これにより開口部69のメニスカスに前述した第1の実施形態より強力なキャピラリー波が発生するため、前述した第1の実施形態より薬液微粒子27の吐出量が増加する。
この後、薬液微粒子27が部位6に吸着するまでの動作は前述した第1の実施形態と同様であるために省略する。
なお面70には、撥水性の膜が形成されているため、薬液11は確実に開口部69内にメニスカスを形成する。よって薬液11が開口部69から漏れて面70に付着する事は防止される。
このように本実施形態は、第1の実施形態と同様に電源19aによってリザーバ室20内の薬液11に電圧を印加した後で圧電素子81によって超音波振動を加えることで、帯電した微細な粒径を有する薬液微粒子27を吐出させることができる。これにより本実施形態は、前述した第1の実施形態と同様に超音波によって薬液11を霧化させることができる。
なお本実施形態は、開口部69の数を増減させることにより、霧化量を調節する事ができる。
本実施形態は、圧電素子81に印加される交流電圧をより高い周波数とすることで、より微細な薬液微粒子27を吐出することができる。このように圧電素子81に印加される交流電圧の周波数を調整することで、開口部69から吐出される薬液11の粒径を制御することが可能である。また圧電素子81に印加される交流電圧の周波数は、リザーバ室20と微細開口部形成板68を含めた構造を共振する際の周波数と一致させることで、本実施形態は、より効率良く(入力電力に対して大きな振動変位を得られる)超音波振動を発生でき、薬液11の微粒子化を促進させることができる。
また本実施形態は、超音波振動の拡大率をステップ段差部82の形状によって設定できるため、前述した第1の実施形態より大きな振動変位を有する超音波振動を行うことができる。これにより本実施形態は、薬液微粒子27の吐出量を前述した第1の実施形態より増加できるために、部位6に対して短時間に多量の薬液11を投与することができる。また本実施形態は、前述した第1の実施形態と同様に粒径が小さい薬液微粒子27を容易に発生させる事ができるため生体にのみ、局所的に薬液を投与する事ができる。
また本実施形態に用いられた微細開口部形成板68の代わりに、第1の実施形態の静電霧化針22を用いても良い。
次に図8、図9を参照して本発明に係る第3の実施形態について説明する。
図8は、本実施形態における液体霧化装置の概略図である。図8は、薬液が霧化される際の薬液吐出ノズルの周辺の概略図である。前述した第1の実施形態と同様の部分には同じ符合を付し、その詳細な説明については省略する。本実施形態における液体霧化装置1は、例えば生体の肺といった体内に位置する患部である部位6に対して薬液11を投与する。そのため霧化チューブ32は、肺内に挿入される。また本実施形態における液体霧化装置1は、前述した液体霧化装置1と略同様の構成であるために詳細な説明については省略する。
本実施形態に用いる霧化チューブ32はステンレス製であって、内視鏡85の鉗子チャネル85aに挿通される。この霧化チューブ32には、薬液保持部2である薬液吐出ノズル86が挿通されている。薬液吐出ノズル86の一端には、約100μmの直径を有する開口部(吐出口)87が設けられている。吐出口87は、霧化チューブ32の薬液霧化放出口部37側に位置する。薬液吐出ノズル86は、表面に撥水性の膜が形成されており、吐出口87から薬液11を吐出する。吐出口87は、絞り加工により形成されている。
薬液吐出ノズル86は、電源19aと接続しており、電源19aによってプラスの直流高電圧が印加される。そのため、薬液吐出ノズル86から吐出される薬液11は帯電する。印加される電圧は、例えば約1kV〜約10kV程度である。
薬液吐出ノズル86の他端と薬液保持部2であるステンレス管88の一端は、接続している。ステンレス管88は、円筒形状の超音波発生部である圧電素子89に挿通されている。なおステンレス管88は、圧電素子89の内部に隙間なく一致するように挿通され、圧電素子89に接着固定されている。圧電素子89の外径は約1mm、内径は約0.5mm、長さは約10mmである。圧電素子89の外周面と内周面には、銀、又はニッケル電極が形成されている。この外周面をプラス、内周面をグランドとする。圧電素子89の材質は、大きな変位量を得やすくするために例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)が好適である。圧電素子89は、肉厚の厚さ方向に分極処理されている。
圧電素子89には、圧電素子駆動電源19dが接続しており、圧電素子駆動電源19dによって交流電圧が印加される。これにより圧電素子89は、伸縮し、超音波振動を発生する。この超音波振動は、ステンレス管88、薬液吐出ノズル86を介して薬液11に伝播される。
なお薬液吐出ノズル86がステンレス管88に挿入固定される部分には、薬液吐出ノズル86が圧電素子89の内周側面電極に接しないように、電気的に絶縁処理が施されている。
またステンレス管88の他端は、例えばテフロン(登録商標)製の配管チューブ90の一端と接続している。この配管チューブ90の他端は、部位6の位置にかかわらず生体外に引き出され、薬液11を貯留している薬液供給機構部94の一部である薬液貯留タンク95に接続している。
薬液供給機構部94には、配管チューブ90の他端が接続し、薬液11を貯留している薬液貯留タンク95と、配管チューブ90に設けられ、開閉可能な高速電磁弁96と、薬液貯留タンク95の外部から薬液貯留タンク95内の空間に所定圧力の清浄な空気を加圧供給する加圧チューブ97が設けられている。
配管チューブ90は、薬液貯留タンク95内において薬液11内に浸積されている必要がある。そのため配管チューブ90は、薬液貯留タンク95の底面に近接することが好適である。高速電磁弁96の開閉動作は、薬液11を部位6に投与する目的に応じて、図示しない駆動回路を有する制御部19cにより制御されている。高速電磁弁96は、開閉することによって薬液11の投与量を調整する。
また部位6には、第1の実施形態と同様に電源19aのグランド側が図示しないリストバンド等により接続されている。
次に本実施形態における動作方法について説明する。
薬液貯留タンク95内の空間には、加圧チューブ97によって外部から清浄な空気が流入する。薬液貯留タンク95内は、加圧チューブ97によって加圧され、薬液貯留タンク95内の圧力が上昇する。次に制御部19cによって高速電磁弁96が開放されると、薬液11が薬液貯留タンク95から配管チューブ90にまで一定流速で供給される。配管チューブ90にまで一定流速で供給された薬液11は、ステンレス管88、薬液吐出ノズル86に供給され、充填される。
その際、薬液吐出ノズル86には、電源19aによってプラスの直流高電圧(例えば約1kV〜約10kV)が印加される。この直流高電圧は、吐出口87に伝導する。そのため薬液11は、帯電する。そのため吐出口87には、第1の実施形態と同様に薬液11の表面の一部に鋭い尖端部26が生じる。尖端部26は、図9に示すようにさらに霧化方向に伸びる。
その後、圧電素子駆動電源19dによって交流電圧が圧電素子89に印加される。圧電素子89は肉厚方向に伸縮する(ステンレス管88は収縮する)。圧電素子89は、ステンレス管88を超音波振動する。これによりステンレス管88に充填されている薬液11には、圧力波動(超音波振動)が作用する。
そのため薬液11は、帯電された薬液微粒子27として吐出口87から飛翔しながら吐出される。この薬液微粒子27は、吐出口87に最も近いグランドの部位6に速やかに無駄なく送達され、直接的に吸着する。なお薬液微粒子27は粒径が微細であるため、部位6が例えば肺の深部であっても到達することができ、無駄なく直接的に吸着する。
このように本実施形態は、電源19aによって薬液吐出ノズル86内の薬液11に電圧を印加して、吐出口87において尖端部26を形成させ、その後圧電素子89によって尖端部26が形成された薬液11に超音波振動を加えることで、微細な粒径を有する薬液微粒子27を吐出させることができる。これにより本実施形態は、前述した第1の実施形態と同様に超音波によって薬液11を霧化させることができる。
また本実施形態は、インクジェット方式を利用することで薬液11を高速に吐出することができる。また本実施形態は、前述した第1の実施形態と同様に薬液11が帯電されているために、薬液11を部位6に確実に吸着させることができる。本実施形態は、高い飛翔エネルギーを有する。そのため本実施形態は、例えば、生体内に位置し、体腔内の粘膜にて覆われている部位6に対して高速電磁弁96の開閉動作を調整することで薬液11を高速に吐出することができる。これにより本実施形態は、薬液11を部位6に確実に投与する事ができる。
なお、内視鏡と組み合わせて用いた場合には、内視鏡によりイメージング観察しながら部位6を探索する際に、薬液投与の状態をイメージ観察できる。このことから本実施形態は、近年開発が進められる生体マーカー(蛍光マーカー)試薬等を目的観察位置へ投与し、分子イメージング等の高度な観察を実施する事もできる。
なお本実施形態は、圧電素子89に印加される交流電圧をより高い周波数とすることにより微細な粒径を有する薬液微粒子27を吐出することができる。このように圧電素子89に印加される交流電圧の周波数を調整することによって、薬液吐出ノズル86から吐出される薬液11の粒径を制御することが可能である。また圧電素子89に印加される交流電圧の周波数は、ステンレス管88と薬液吐出ノズル86を含めた構造を共振する際の周波数と一致させることで、本実施形態は、より効率良く(入力電力に対して大きな振動変位を得られる)超音波振動を発生でき、薬液11の微粒子化を促進させることができる。
本実施形態は、加圧チューブ97によって加圧される薬液貯留タンク95内の内部圧力を薬液11の飛翔エネルギーとするために、加圧量によって薬液11の飛行距離を調整することができる。薬液11は、部位6に吸着しやすいように帯電されているため、目的とする部位6に着弾後、跳ね返らず、確実に粘膜を貫通して、部位6に送達できる。
本実施形態における薬液11は、吐出口87を小さくしたり、高速電磁弁96のパルス開閉間隔を小さくしたりするように調整する事で、微小化することができる。高速電磁弁96のパルス間隔は、制御部19cによって外部から容易に制御することが可能であるため、本実施形態は、イメージング観察を行いながら、投与量をその場で変更することが可能である。
このように本実施形態は、薬液11を薬液微粒子27として吐出する速度、薬液微粒子27の粒径、または投与方法を目的とする用途や部位6に合わせて変更する事ができる。
なお第1乃至第3の実施形態において、圧電素子駆動電源19dが圧電素子64,81,89に交流電圧を印加したが、これに限定する必要はなく、例えばパルス電圧を印加してもよい。これにより、薬液11は、霧化状の微細な薬液微粒子27として吐出されるのではなく、液滴として吐出される。液滴の大きさは、パルス電圧の大きさや、パルス幅によって任意に設定できる。これにより例えば部位6が体腔内の粘膜によって覆われている場合、薬液11を液滴として部位6に放出することで液滴は、粘膜を貫き、確実に部位6に投与することができる。
図1は、第1の実施形態における液体霧化装置の概略図である。 図2は、霧化された薬液が搬送される方向から見た際の静電霧化針の概略図である。 図3は、圧電素子の斜視図である。 図4は、薬液が霧化される際の静電霧化針の周辺の概略図である。 図5は、第2の実施形態における液体霧化装置の概略図である。 図6は、微細開口部形成板の概略図である。 図7は、薬液が霧化される際の微細開口部形成板の開口部付近の概略図である。 図8は、第3の実施形態における液体霧化装置の概略図である。 図9は、薬液が霧化される際の薬液吐出ノズルの周辺の概略図である。
符号の説明
1…液体霧化装置、2…薬液保持部、4…薬液搬送機構部、4a…送風部、4b…薬液ガイド部、5…計量部、6…部位、9…メモリ、10…薬液カートリッジ、11…薬液、12…栓、13…凹部、14…開口部、15…連通部材、16…ホルダー部材、17…開口部、18…底面部、19a…電源、19b…導電性部材電源、19d…圧電素子駆動電源、19c…制御部、19e…共振器駆動電源、20…リザーバ室、21…薬液供給針、22…静電霧化針、23…霧化開口部、24…支持部材、25…空間、26…尖端部、27…薬液微粒子、28a…端面、28b…端面、28c…端面、28d…端面、30…霧化室、30a…内面、31…導電性部材、32…霧化チューブ、33a…接続端子、33…接続部、34…チューブ本体部、35…導電性部材、36…先端部、37…薬液霧化放出口部、40…送風室、41…ファン、42…面、43…フィルター部材、64…圧電素子、65…開口部、68…微細開口部形成板、69…開口部、70…面、71…縁、72…側面、74…異形開口部形成板、78…ランジュバン型超音波振動子、80a…共振器、80b…共振器、81…圧電素子、82…ステップ段差部、83…端面、84…超音波放出面、85…内視鏡、85a…鉗子チャネル、86…薬液吐出ノズル、87…吐出口、88…ステンレス管、89…圧電素子、90…配管チューブ、94…薬液供給機構部、95…薬液貯留タンク、96…高速電磁弁、97…加圧チューブ。

Claims (6)

  1. 液体を保持する液体保持部に保持されている前記液体に電圧を印加し、前記液体保持部に形成された開口部に前記液体の表面が先鋭化した尖端部を形成する電圧印加部と、
    前記開口部に前記尖端部が形成されている際に、前記液体に超音波振動を加える超音波振動発生部と、
    を具備することを特徴とする液体霧化装置。
  2. 前記電圧印加部は、前記液体に正極の電圧を印加することを特徴とする請求項1に記載の液体霧化装置。
  3. 前記超音波振動発生部は、前記開口部から前記液体が吐出される方向の前記超音波振動を、前記液体に加えることを特徴とする請求項1に記載の液体霧化装置。
  4. 前記超音波振動発生部は、圧電素子を有することを特徴とする請求項1に記載の液体霧化装置。
  5. 前記開口部から吐出される前記液体の粒径は、前記圧電素子に印加される電圧の周波数の制御によって調整されることを特徴とする請求項4に記載の液体霧化装置。
  6. 液体保持部に保持された液体に電圧を印加して、前記液体保持部に形成された開口部に前記液体の表面が先鋭化した尖端部を形成する工程と、
    前記開口部に前記尖端部が形成されている際に、前記液体に超音波振動を加える工程と、
    を具備することを特徴とする液体霧化方法。
JP2007004684A 2007-01-12 2007-01-12 液体霧化装置及び液体霧化方法 Withdrawn JP2008168223A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007004684A JP2008168223A (ja) 2007-01-12 2007-01-12 液体霧化装置及び液体霧化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007004684A JP2008168223A (ja) 2007-01-12 2007-01-12 液体霧化装置及び液体霧化方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008168223A true JP2008168223A (ja) 2008-07-24

Family

ID=39696820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007004684A Withdrawn JP2008168223A (ja) 2007-01-12 2007-01-12 液体霧化装置及び液体霧化方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008168223A (ja)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011156481A (ja) * 2010-02-01 2011-08-18 Mitsubishi Electric Corp 超音波霧化装置及びそれを備えた設備機器
JP2013022689A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Dainippon Printing Co Ltd 微細貫通孔成形装置、微細貫通孔成形品の製造方法、およびその方法により製造されたミスト形成用フィルター
JP2015500132A (ja) * 2011-12-12 2015-01-05 コリンシアン オフサルミック,インコーポレイティド 高弾性高分子エジェクタ機構、エジェクタ装置及びそれらの使用方法
JP2016112549A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 東レエンジニアリング株式会社 エレクトロスプレー装置
JP2017526494A (ja) * 2014-06-20 2017-09-14 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー 流体組成物を放出するためのマイクロ流体送達システム
US10076585B2 (en) 2014-06-20 2018-09-18 The Procter & Gamble Company Method of delivering a dose of a fluid composition from a microfluidic delivery cartridge
US10149917B2 (en) 2016-11-22 2018-12-11 The Procter & Gamble Company Fluid composition and a microfluidic delivery cartridge comprising the same
US10780192B2 (en) 2015-09-16 2020-09-22 The Procter & Gamble Company Microfluidic delivery cartridges and methods of connecting cartridges with microfluidic delivery systems
US10806816B2 (en) 2018-05-15 2020-10-20 The Procter & Gamble Company Microfluidic cartridge and microfluidic delivery device comprising the same
US11000862B2 (en) 2014-06-20 2021-05-11 The Procter & Gamble Company Microfluidic delivery system
US11305301B2 (en) 2017-04-10 2022-04-19 The Procter & Gamble Company Microfluidic delivery device for dispensing and redirecting a fluid composition in the air
CN115120817A (zh) * 2022-07-04 2022-09-30 广东天物新材料科技有限公司 一种给药装置
JP2023041018A (ja) * 2021-09-10 2023-03-23 深▲せん▼摩尓霧化健康医療科技有限公司 エアロゾル発生装置
CN115920180A (zh) * 2022-12-30 2023-04-07 深圳素士科技股份有限公司 静电雾化装置和个人护理装置
KR20230094221A (ko) * 2021-12-20 2023-06-28 세메스 주식회사 홈 포트 및 이를 이용한 기판 처리 장치
US11691162B2 (en) 2017-04-10 2023-07-04 The Procter & Gamble Company Microfluidic delivery cartridge for use with a microfluidic delivery device
JP7344615B1 (ja) 2023-06-23 2023-09-14 株式会社三鷹ホールディングス 薬液噴霧器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04274898A (ja) * 1991-02-28 1992-09-30 Nabitsuku Chubu:Kk プラズマ切断装置の水槽定盤
JPH05253675A (ja) * 1991-03-18 1993-10-05 Nabitsuku Chubu:Kk プラズマ切断装置の水槽定盤
JPH08318367A (ja) * 1995-05-26 1996-12-03 Koike Sanso Kogyo Co Ltd 集塵方法及び定盤
JP2000052091A (ja) * 1998-08-03 2000-02-22 Amada Eng Center Co Ltd 熱切断機用切断テーブル

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04274898A (ja) * 1991-02-28 1992-09-30 Nabitsuku Chubu:Kk プラズマ切断装置の水槽定盤
JPH05253675A (ja) * 1991-03-18 1993-10-05 Nabitsuku Chubu:Kk プラズマ切断装置の水槽定盤
JPH08318367A (ja) * 1995-05-26 1996-12-03 Koike Sanso Kogyo Co Ltd 集塵方法及び定盤
JP2000052091A (ja) * 1998-08-03 2000-02-22 Amada Eng Center Co Ltd 熱切断機用切断テーブル

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011156481A (ja) * 2010-02-01 2011-08-18 Mitsubishi Electric Corp 超音波霧化装置及びそれを備えた設備機器
JP2013022689A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Dainippon Printing Co Ltd 微細貫通孔成形装置、微細貫通孔成形品の製造方法、およびその方法により製造されたミスト形成用フィルター
US10639194B2 (en) 2011-12-12 2020-05-05 Eyenovia, Inc. High modulus polymeric ejector mechanism, ejector device, and methods of use
JP2015500132A (ja) * 2011-12-12 2015-01-05 コリンシアン オフサルミック,インコーポレイティド 高弾性高分子エジェクタ機構、エジェクタ装置及びそれらの使用方法
US10646373B2 (en) 2011-12-12 2020-05-12 Eyenovia, Inc. Ejector mechanism, ejector device, and methods of use
US11000862B2 (en) 2014-06-20 2021-05-11 The Procter & Gamble Company Microfluidic delivery system
US10076585B2 (en) 2014-06-20 2018-09-18 The Procter & Gamble Company Method of delivering a dose of a fluid composition from a microfluidic delivery cartridge
US10040090B2 (en) 2014-06-20 2018-08-07 The Procter & Gamble Company Microfluidic delivery system for releasing fluid compositions
JP2017526494A (ja) * 2014-06-20 2017-09-14 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー 流体組成物を放出するためのマイクロ流体送達システム
JP2016112549A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 東レエンジニアリング株式会社 エレクトロスプレー装置
US10780192B2 (en) 2015-09-16 2020-09-22 The Procter & Gamble Company Microfluidic delivery cartridges and methods of connecting cartridges with microfluidic delivery systems
US10149917B2 (en) 2016-11-22 2018-12-11 The Procter & Gamble Company Fluid composition and a microfluidic delivery cartridge comprising the same
US11305301B2 (en) 2017-04-10 2022-04-19 The Procter & Gamble Company Microfluidic delivery device for dispensing and redirecting a fluid composition in the air
US11691162B2 (en) 2017-04-10 2023-07-04 The Procter & Gamble Company Microfluidic delivery cartridge for use with a microfluidic delivery device
US10806816B2 (en) 2018-05-15 2020-10-20 The Procter & Gamble Company Microfluidic cartridge and microfluidic delivery device comprising the same
US11633514B2 (en) 2018-05-15 2023-04-25 The Procter & Gamble Company Microfluidic cartridge and microfluidic delivery device comprising the same
JP7304469B2 (ja) 2021-09-10 2023-07-06 深▲せん▼摩尓霧化健康医療科技有限公司 エアロゾル発生装置
JP2023041018A (ja) * 2021-09-10 2023-03-23 深▲せん▼摩尓霧化健康医療科技有限公司 エアロゾル発生装置
KR20230094221A (ko) * 2021-12-20 2023-06-28 세메스 주식회사 홈 포트 및 이를 이용한 기판 처리 장치
KR102655209B1 (ko) * 2021-12-20 2024-04-05 세메스 주식회사 홈 포트 및 이를 이용한 기판 처리 장치
US11960236B2 (en) 2021-12-20 2024-04-16 Semes Co., Ltd. Home port and substrate processing apparatus using same
CN115120817A (zh) * 2022-07-04 2022-09-30 广东天物新材料科技有限公司 一种给药装置
CN115920180A (zh) * 2022-12-30 2023-04-07 深圳素士科技股份有限公司 静电雾化装置和个人护理装置
JP7344615B1 (ja) 2023-06-23 2023-09-14 株式会社三鷹ホールディングス 薬液噴霧器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008168223A (ja) 液体霧化装置及び液体霧化方法
CN107206198B (zh) 超声波蒸发元件
JP5694666B2 (ja) 超音波式液体噴霧器
JP5860395B2 (ja) 液体の微粒化のためのマイクロ流体装置
JP2008168222A (ja) 超音波霧化装置
KR20180079298A (ko) 진동 부재를 포함하는 에어로졸 발생 시스템
JP2008104966A (ja) 霧化装置、吸引装置
JP2010088979A (ja) 吐出ヘッド及び液滴吐出装置
EP3280474B1 (en) A nasal medication delivery device
KR19990022474A (ko) 정전 분무
JP5603559B2 (ja) 薬液噴霧投与装置
WO2002072169A2 (en) Ocular drug delivery nebulizer
US11097319B2 (en) Method and container for cleaning the membrane of a nebulizer
JP2008167981A (ja) 液体投与装置
US20090088700A1 (en) Apparatus and method for liquid spray administration
JP2003265994A (ja) 噴霧ヘッド
CN110430910B (zh) 用于清洁雾化器的膜的容器
WO2018185694A1 (en) Device for the administration of substances
JP5178309B2 (ja) 薬液投与装置
JP2010240189A (ja) 薬液噴霧装置
JP2009268668A (ja) 薬液噴霧投与装置及び薬液噴霧投与方法
JP2008148934A (ja) 液体投与装置及び液体投与装置を備えた内視鏡
JP2010240191A (ja) 薬剤噴霧装置
JP2006181544A (ja) 噴霧装置
JP2003071343A (ja) 噴霧ヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20100406