JP2012213472A - Atomizer, and sterilizing substance generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、霧化装置、滅菌物質発生装置に関する。 The present invention relates to an atomizing device and a sterilizing substance generator.
滅菌ガス発生装置や薬剤吸入器等には、貯留部に貯留した霧化対象となる液体を超音波振動させて霧化させるダブルチャンバ式の霧化装置が設けられることがある（例えば、特許文献１参照）。図１０は、ダブルチャンバ式の霧化装置５００の一例を示す図である。 A sterilization gas generation device, a medicine inhaler, and the like may be provided with a double chamber type atomization device that ultrasonically vibrates a liquid to be atomized stored in a storage unit (for example, a patent document) 1). FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a double chamber type atomizer 500.
霧化装置５００では、霧化対象の液体を貯留するカップ５１０の底面に振動板５１１が取り付けられている。また、超音波を伝播させる伝播水の水位は、カップ５１０の底面の位置よりも高いため、カップ５１０の底面は伝播水に浸かった状態となっている。このような状態で超音波振動子５１２が振動すると、超音波振動が伝播水を伝わり、振動板５１１を透過してカップ５１０の液体の水面に達してエネルギーを伝えるので、水面が波立って水柱が立ちカップ５１０内の液体は霧化される。 In the atomization apparatus 500, the diaphragm 511 is attached to the bottom surface of the cup 510 that stores the liquid to be atomized. Moreover, since the water level of the propagation water that propagates ultrasonic waves is higher than the position of the bottom surface of the cup 510, the bottom surface of the cup 510 is immersed in the propagation water. When the ultrasonic vibrator 512 vibrates in such a state, the ultrasonic vibration is transmitted through the propagation water, passes through the diaphragm 511, reaches the liquid surface of the liquid in the cup 510, and transmits energy. However, the liquid in the cup 510 is atomized.
ところで、カップ５１０の底面が伝播水に浸かった状態では、カップ５１０内の液体を霧化できるものの、例えば所定量の液体を霧化させる時間がばらつくことがあり、液体を安定に霧化できないことがある。 By the way, in the state where the bottom surface of the cup 510 is immersed in the propagation water, the liquid in the cup 510 can be atomized, but for example, the time for atomizing a predetermined amount of liquid may vary, and the liquid cannot be atomized stably. There is.
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、液体を安定に霧化することができる霧化装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the atomization apparatus which can atomize a liquid stably.
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る霧化装置は、底面に振動板が取り付けられ、液体を貯留する第１貯留部と、超音波振動を伝播する伝播水を貯留する第２貯留部と、前記第２貯留部の底面に設置され、前記伝播水に超音波振動を与える超音波振動子と、を備え、前記伝播水に超音波振動が与えられていないときの前記伝播水の水位は、前記伝播水に超音波振動が与えられて生じる水柱が前記振動板に接触して前記液体が霧化される水位に設定されてなる。 In order to achieve the above object, an atomization apparatus according to one aspect of the present invention includes a first reservoir that stores a liquid and a propagation water that propagates ultrasonic vibrations, the diaphragm being attached to the bottom surface. The propagation when the ultrasonic wave is not given to the propagation water, comprising: 2 reservoirs; and an ultrasonic vibrator that is installed on a bottom surface of the second reservoir and imparts ultrasonic vibrations to the propagation water The water level is set to a level at which a water column generated by applying ultrasonic vibration to the propagation water comes into contact with the diaphragm and the liquid is atomized.
液体を安定に霧化することができる霧化装置を提供することができる。 An atomization apparatus capable of stably atomizing a liquid can be provided.
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
図１は、本発明の一実施形態であるアイソレータ１０の構成を示す図である。アイソレータ１０は、作業者が滅菌された環境で細胞の作業等を行うための装置であり、滅菌ガス発生ユニット２０、供給装置２１、作業室２２、排出装置２３、及び制御装置２４を含んで構成される。滅菌とは微生物を殺滅して限りなく無菌に近くすることであるが、本明細書ではいわゆる除染、除菌、殺菌なども含めるものとする。また、無菌環境とは限りなく無菌に近い環境であって、除染処理とはその無菌環境を実現するための処理をいい、除染処理に用いる物質を除染物質という。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an isolator 10 according to an embodiment of the present invention. The isolator 10 is a device for an operator to perform cell operations in a sterilized environment, and includes a sterilization gas generation unit 20, a supply device 21, a work chamber 22, a discharge device 23, and a control device 24. Is done. Sterilization is to kill microorganisms and make them as close to aseptic as possible. In this specification, so-called decontamination, sterilization, sterilization, and the like are also included. In addition, an aseptic environment is an environment that is almost aseptic, and the decontamination process is a process for realizing the aseptic environment, and a substance used for the decontamination process is called a decontamination substance.
滅菌ガス発生ユニット２０は、タンク３０、ポンプ３１、パイプ３２、及び滅菌ガス発生装置３３を含んで構成される。 The sterilization gas generation unit 20 includes a tank 30, a pump 31, a pipe 32, and a sterilization gas generation device 33.
タンク３０は、過酸化水素水（過酸化水素（H2O2）が溶解した水溶液）を貯蔵する。
ポンプ３１は、タンク３０から過酸化水素水を汲み上げ、パイプ３２を介して滅菌ガス発生装置３３に供給する。
滅菌ガス発生装置３３は、供給される過酸化水素水から滅菌ガスである過酸化水素ガスを発生し、キャリアガスである空気とともに供給装置２１へと供給する。なお、滅菌ガス発生装置３３の詳細については後述する。
The tank 30 stores a hydrogen peroxide solution (an aqueous solution in which hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is dissolved).
The pump 31 pumps up the hydrogen peroxide solution from the tank 30 and supplies it to the sterilization gas generator 33 through the pipe 32.
The sterilization gas generator 33 generates a hydrogen peroxide gas that is a sterilization gas from the supplied hydrogen peroxide solution, and supplies the hydrogen peroxide gas to the supply device 21 together with air that is a carrier gas. The details of the sterilization gas generator 33 will be described later.
供給装置２１は、供給される過酸化水素ガス、またはアイソレータ１０の外部の空気を作業室２２へと供給する装置であり、電磁バルブ４０、及びファン４１を含んで構成される。 The supply device 21 is a device that supplies the supplied hydrogen peroxide gas or air outside the isolator 10 to the work chamber 22, and includes an electromagnetic valve 40 and a fan 41.
電磁バルブ４０は、制御装置２４の制御に基づいて、過酸化水素ガス、または外部の空気をファン４１に供給する。ファン４１は、電磁バルブ４０から供給される過酸化水素ガス、または空気を作業室２２へと供給する。 The electromagnetic valve 40 supplies hydrogen peroxide gas or external air to the fan 41 based on the control of the control device 24. The fan 41 supplies hydrogen peroxide gas or air supplied from the electromagnetic valve 40 to the work chamber 22.
作業室２２は、細胞の作業を行う空間であり、作業室２２には、エアフィルタ５０，５１、扉５２、及び作業用グローブ５３が設けられている。 The work chamber 22 is a space for working with cells. The work chamber 22 is provided with air filters 50 and 51, a door 52, and a work glove 53.
エアフィルタ５０は、ファン４１から供給される過酸化水素ガス、または空気に含まれる塵等を除去するためのフィルタである。エアフィルタ５１は、作業室２２から排出されるガス等に含まれる塵等を除去するためのフィルタである。なお、エアフィルタ５０，５１には、例えば、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタが用いられる。 The air filter 50 is a filter for removing hydrogen peroxide gas supplied from the fan 41 or dust contained in the air. The air filter 51 is a filter for removing dust or the like contained in gas or the like discharged from the work chamber 22. For example, HEPA (High Efficiency Particulate Air) filters are used for the air filters 50 and 51.
扉５２は、細胞等を作業室１０に搬入するために作業室１０の前面に開閉可能に設けられている。 The door 52 is provided to be openable and closable on the front surface of the work chamber 10 in order to carry cells or the like into the work chamber 10.
作業用グローブ５３は、扉５２が閉じられた状態で作業者が作業室２２内の細胞等を作業できるよう、扉５２に設けられた開口部（不図示）に取り付けられている。なお、扉５２が閉じられた状態では、作業室２２は密閉される。 The work glove 53 is attached to an opening (not shown) provided in the door 52 so that an operator can work on cells and the like in the work chamber 22 with the door 52 closed. When the door 52 is closed, the work chamber 22 is sealed.
排出装置２３は、作業室２２から過酸化水素ガスや空気等のガスを排出するための装置であり、電磁バルブ６０、及び滅菌処理装置６１を含んで構成される。 The discharge device 23 is a device for discharging a gas such as hydrogen peroxide gas or air from the work chamber 22, and includes an electromagnetic valve 60 and a sterilization apparatus 61.
電磁バルブ６０は、制御装置２４からの制御に基づいて、エアフィルタ５１から出力されるガスを、滅菌処理装置６１、または滅菌ガス発生装置３３の何れかに供給する。なお、電磁バルブ６０からの出力が滅菌ガス発生装置３３へと供給される場合、作業室２２のガスは循環されることになる。
滅菌処理装置６１は触媒を備え、電磁バルブ６０から出力されるガスを無害化および滅菌処理をしてアイソレータ１０の外部へと出力する。
The electromagnetic valve 60 supplies the gas output from the air filter 51 to either the sterilization processing device 61 or the sterilization gas generation device 33 based on the control from the control device 24. In addition, when the output from the electromagnetic valve 60 is supplied to the sterilization gas generator 33, the gas in the working chamber 22 is circulated.
The sterilization apparatus 61 includes a catalyst, renders the gas output from the electromagnetic valve 60 harmless and sterilizes, and outputs the gas to the outside of the isolator 10.
制御装置２４は、アイソレータ１０の各ブロックを制御する装置であり、操作部７０、表示部７１、記憶装置７２、及びマイコン７３を含んで構成される。 The control device 24 is a device that controls each block of the isolator 10, and includes an operation unit 70, a display unit 71, a storage device 72, and a microcomputer 73.
操作部７０は、利用者がアイソレータ１０の動作を設定するための操作パネル等である。なお、操作部７０の操作結果はマイコン７３へと送信される。
表示部７１は、操作部７０の操作結果や、アイソレータ１０の各ブロックの状態等を表示する表示パネルである。
記憶装置７２は、マイコン７３が実行するプログラムデータや、各種データを記憶する。
The operation unit 70 is an operation panel or the like for the user to set the operation of the isolator 10. The operation result of the operation unit 70 is transmitted to the microcomputer 73.
The display unit 71 is a display panel that displays an operation result of the operation unit 70, a state of each block of the isolator 10, and the like.
The storage device 72 stores program data executed by the microcomputer 73 and various data.
マイコン７３は、記憶装置７２に記憶されたプログラムデータを実行することにより、各種機能を実現する。例えば、操作部７０から、滅菌ガスを発生させるため指示が出力されると、マイコン７４は、滅菌ガスを発生させるための所定のプログラムを実行し、ポンプ３１等を制御する。なお、マイコン７３の詳細は後述する。 The microcomputer 73 implements various functions by executing the program data stored in the storage device 72. For example, when an instruction is output from the operation unit 70 to generate sterilization gas, the microcomputer 74 executes a predetermined program for generating sterilization gas and controls the pump 31 and the like. Details of the microcomputer 73 will be described later.
＝＝滅菌ガス発生装置３３の詳細＝＝
図２は、滅菌ガス発生装置３３の側面図である。なお、図２において、一部のブロックは断面図で描かれている。滅菌ガス発生装置３３は、過酸化水素水（液体）を霧化させる霧化装置１００を備えている。また、霧化装置１００は、過酸化水素水を貯留するカップ１１０、伝播水を貯留する貯留容器１１１、蓋部材１１２を備えている。
== Details of Sterilization Gas Generator 33 ==
FIG. 2 is a side view of the sterilization gas generator 33. In FIG. 2, some of the blocks are drawn in a cross-sectional view. The sterilization gas generator 33 includes an atomization device 100 that atomizes hydrogen peroxide water (liquid). The atomizer 100 also includes a cup 110 that stores hydrogen peroxide water, a storage container 111 that stores propagation water, and a lid member 112.
カップ１１０（第１貯留部）には、上側（＋Ｚ方向）と下側（−Ｚ方向）に開口部が設けられている。カップ１１０の下側の開口部２００には、開口部２００をふさぐように振動板１１５が、パッキンを挟んでボルト等で水密的に固定されている。また、振動板１１５は、底面（−Ｚ方向の面）が水平になるよう、カップ１１０に取り付けられている。 The cup 110 (first reservoir) is provided with openings on the upper side (+ Z direction) and the lower side (−Z direction). A diaphragm 115 is fixed to the opening 200 on the lower side of the cup 110 in a watertight manner with bolts or the like so as to close the opening 200. The diaphragm 115 is attached to the cup 110 so that the bottom surface (the surface in the −Z direction) is horizontal.
貯留容器１１１の底面には、伝播水に超音波振動を与えるための超音波振動子１２０が、その放射方向が垂直上向き水平方向から所定の角度（例えば、７度）傾いた状態となるように設けられている。 On the bottom surface of the storage container 111, the ultrasonic vibrator 120 for applying ultrasonic vibration to the propagation water is in a state in which the radiation direction is inclined at a predetermined angle (for example, 7 degrees) from the vertical upward horizontal direction. Is provided.
また、貯留容器１１１の内部に設けられた水位センサ１２１（水位検出装置）は、伝播水の水位が所定の水位より低いか否かを検出するためのセンサであり、例えば、フロートスイッチ（不図示）及びリレー（不図示）を含んで構成される。なお、水位センサ１２１及びマイコン７３は警告装置に相当する。また、便宜上、詳細な構成は省略するが、水位センサ１２１は検出結果を示す信号を、ケーブル（不図示）を介してマイコン７３へと出力する。 The water level sensor 121 (water level detection device) provided in the storage container 111 is a sensor for detecting whether or not the water level of the propagation water is lower than a predetermined water level. For example, a float switch (not shown) ) And a relay (not shown). The water level sensor 121 and the microcomputer 73 correspond to a warning device. For convenience, the detailed configuration is omitted, but the water level sensor 121 outputs a signal indicating the detection result to the microcomputer 73 via a cable (not shown).
蓋部材１１２には、カップ１１０が挿入される開口部２１０と、伝播水が注入される注入口２２０とが設けられている。カップ１１０は、開口部２１０を塞ぐように、上側から開口部２１０に挿入される。なお、カップ１１０は開口部２１０に挿入された後、ボルト（不図示）等で蓋部材に取り付けられる。注入口２２０には、注入口２２０を開放または閉塞する栓部材１１３が挿入されている。また、開口部２１０にカップ１１０が挿入され、開口部２２０に栓部材１１３が挿入された状態の蓋部材１１２が貯留容器１１１に取り付けられると、貯留容器１１１の伝播水が貯留された空間は密閉される。なお、貯留容器１１１及び蓋部材１１２は、第２貯留部に相当する。 The lid member 112 is provided with an opening 210 into which the cup 110 is inserted and an inlet 220 into which propagation water is injected. The cup 110 is inserted into the opening 210 from above so as to close the opening 210. The cup 110 is inserted into the opening 210 and then attached to the lid member with a bolt (not shown) or the like. A plug member 113 that opens or closes the inlet 220 is inserted into the inlet 220. Further, when the lid 110 having the cup 110 inserted into the opening 210 and the plug member 113 inserted into the opening 220 is attached to the storage container 111, the space in which the propagation water of the storage container 111 is stored is sealed. Is done. The storage container 111 and the lid member 112 correspond to a second storage unit.
蓋部材１１２の上側には、過酸化水素ガスを外部へ供給するための供給管１４０と、供給管１４０を支持する支持部材１５０が設けられている。支持部材１５０は、蓋部材１１２の上面に設置された筒状部材１５１と、筒状部材１５１の上面に設けられたフランジ１５２を含む。 On the upper side of the lid member 112, a supply pipe 140 for supplying hydrogen peroxide gas to the outside and a support member 150 for supporting the supply pipe 140 are provided. The support member 150 includes a cylindrical member 151 installed on the upper surface of the lid member 112 and a flange 152 provided on the upper surface of the cylindrical member 151.
筒状部材１５１の径は、円筒状の供給管１４０の径よりも大きく、筒状部材１５１の−Ｘ側の側面には、キャリアガス（作業室２２を循環する空気）が供給されるポート１５３が設けられている。フランジ１５２は、筒状部材１５１の上面の開口部を閉じつつ、中心に供給管１４０が貫通されている。また、フランジ１５２の上面には、過酸化水素水が供給されるパイプ３２を通すためのポート１５４が設けられている。なお、パイプ３２は、ポート１５４と、供給管１４０の側面に設けられた開口部を介して、カップ１１０に過酸化水素水等が供給できるよう、供給管１４０の側面に固定されている。 The diameter of the cylindrical member 151 is larger than the diameter of the cylindrical supply pipe 140, and a port 153 through which carrier gas (air circulating in the working chamber 22) is supplied to the −X side side surface of the cylindrical member 151. Is provided. The supply pipe 140 is penetrated in the center of the flange 152 while closing the opening on the upper surface of the cylindrical member 151. A port 154 is provided on the upper surface of the flange 152 for passing the pipe 32 supplied with hydrogen peroxide. The pipe 32 is fixed to the side surface of the supply pipe 140 so that hydrogen peroxide or the like can be supplied to the cup 110 via the port 154 and an opening provided on the side surface of the supply pipe 140.
また、カップ１１０の上側には、霧化された過酸化水素水を加熱し、気化するためのヒーター１３０が設けられている。ヒーター１３０で加熱され、ガス化した過酸化水素ガスは、供給されるキャリアガスとともに供給管１４０に設けられたポート１４１から出力される。ポート１４１は、前述の供給装置２１の電磁バルブ４０にパイプを介して接続される。このように、カップ１１０で霧化された過酸化水素水は、過酸化水素ガスとしてポート１４１から供給装置２１へと供給される。なお、制御装置２４、霧化装置１００は霧化装置に相当し、ヒーター１３０、供給管１４０は気化部に相当する。 A heater 130 for heating and vaporizing the atomized hydrogen peroxide solution is provided on the upper side of the cup 110. The hydrogen peroxide gas heated and gasified by the heater 130 is output from a port 141 provided in the supply pipe 140 together with the supplied carrier gas. The port 141 is connected to the electromagnetic valve 40 of the supply device 21 described above via a pipe. Thus, the hydrogen peroxide solution atomized by the cup 110 is supplied from the port 141 to the supply device 21 as hydrogen peroxide gas. The control device 24 and the atomization device 100 correspond to an atomization device, and the heater 130 and the supply pipe 140 correspond to a vaporization unit.
＝＝カップ１１０の残液量の時間変化について＝＝
図３〜５を参照しつつ、伝播水の水位を変化させて霧化装置１００を動作させた場合に、カップ１１０の残液量がどのように変化するかを説明する。
== About the time change of the remaining liquid amount of the cup 110 ==
With reference to FIGS. 3 to 5, how the residual liquid amount in the cup 110 changes when the atomizing device 100 is operated by changing the water level of the propagation water will be described.
なお、ここで、伝播水の水位Ｈは、図３に示すように、貯留容器１１１の底面（基準面）から、超音波振動子１２０が振動していないときの伝播水の水面までの高さである。また、超音波振動子１２０が振動していないときの伝播水の水面から、振動板１１５の底面までの距離を距離Ｄとする。さらに、貯留容器１１１の底面（基準面）から、振動板１１５の底面までの距離を距離Ｘ（Ｘ＝Ｄ＋Ｈ）とする。なお、霧化装置１００において、距離Ｘは、例えば、２０ｍｍ（ミリメートル）である。そして、貯留容器１１１は、例えば５００ｍＬ（ミリリットル）の伝播水が注入されると、水位Ｈが２０ｍｍ（Ｈ＝Ｘ、Ｄ＝０）となるような容積を有している。また、超音波振動子１２０は、例えば４８Ｖの交流電圧が供給されると、３０Ｗの電力を消費し、１．６〜１．７ＭＨｚの周波数（超音波周波数）で振動する。 Here, as shown in FIG. 3, the water level H of the propagation water is a height from the bottom surface (reference surface) of the storage container 111 to the surface of the propagation water when the ultrasonic vibrator 120 is not vibrating. It is. A distance D from the surface of the propagation water when the ultrasonic vibrator 120 is not vibrating to the bottom surface of the diaphragm 115 is a distance D. Furthermore, the distance from the bottom surface (reference surface) of the storage container 111 to the bottom surface of the diaphragm 115 is a distance X (X = D + H). In the atomization apparatus 100, the distance X is 20 mm (millimeters), for example. For example, when 500 mL (milliliter) of propagation water is injected, the storage container 111 has a volume such that the water level H becomes 20 mm (H = X, D = 0). For example, when an AC voltage of 48 V is supplied, the ultrasonic vibrator 120 consumes 30 W of power and vibrates at a frequency of 1.6 to 1.7 MHz (ultrasonic frequency).
図４は、振動板１１５の底面と伝播水の水面との間に隙間がある場合に、超音波振動子１２０を振動させた際の伝播水の変化（実験結果）について説明するための図である。超音波振動子１２０が振動すると伝播水には超音波振動が与えられるため、伝播水の水面は隆起し、水柱が発生する。本実施形態では、この水柱の高さは障害物が何もない状態で３０ｍｍから５０ｍｍに達する。そして、発生した水柱は振動板１１５に接触するため、超音波振動がカップ１１０に伝播され、カップ１１０に貯留された液体は霧化される。 FIG. 4 is a diagram for explaining a change (experimental result) of propagation water when the ultrasonic vibrator 120 is vibrated when there is a gap between the bottom surface of the diaphragm 115 and the water surface of the propagation water. is there. When the ultrasonic vibrator 120 vibrates, ultrasonic vibration is applied to the propagation water, so that the surface of the propagation water rises and a water column is generated. In the present embodiment, the height of the water column reaches 30 mm to 50 mm without any obstacles. And since the generated water column contacts the diaphragm 115, ultrasonic vibration is propagated to the cup 110, and the liquid stored in the cup 110 is atomized.
図５は、振動板１１５の底面と伝播水の水面との間に隙間、すなわち、距離Ｄを変化させた場合のカップ１１０の残液量の時間変化を示す図である。なお、ここでは、カップ１１０に例えば２５ｇの純水（以下、単に水と言う）を予め投入し、０分のタイミングで超音波振動子１２０の振動を開始させている。図５に示すように、Ｄ＝４，６，８ｍｍのそれぞれの場合は、残液量はほぼ同じように減少する。また、Ｄ＝１０ｍｍの残液量は、約４分まではＤ＝４ｍｍの残液量より多い。しかしながら、４分以降のＤ＝１０ｍｍの残液量は、Ｄ＝４ｍｍの残液量とほぼ同量まで低下する。一方、Ｄ＝１２ｍｍの残液量は、Ｄ＝４ｍｍ，１０ｍｍの残液量と比較すると、経過時間によらず多い。したがって、例えば、Ｄ＝４〜１０ｍｍの範囲では、カップ１１０の水は安定に霧化されていることが分かる。なお、例えば、Ｄ＝２ｍｍ以下の場合、超音波振動子１２０が振動していなくても伝播水の表面張力により、わずかのきっかけで伝播水の水面が隆起して振動板１１５の底面と接触する。このため、図５では、Ｄ＝４ｍｍ以上の実験結果を示している。 FIG. 5 is a diagram illustrating a change over time in the amount of residual liquid in the cup 110 when the gap, that is, the distance D is changed between the bottom surface of the diaphragm 115 and the surface of the propagation water. Here, for example, 25 g of pure water (hereinafter, simply referred to as water) is put in the cup 110 in advance, and the vibration of the ultrasonic vibrator 120 is started at a timing of 0 minutes. As shown in FIG. 5, in each case of D = 4, 6, and 8 mm, the residual liquid amount decreases in substantially the same manner. Further, the residual liquid amount at D = 10 mm is larger than the residual liquid amount at D = 4 mm until about 4 minutes. However, the remaining liquid amount of D = 10 mm after 4 minutes decreases to substantially the same amount as the residual liquid amount of D = 4 mm. On the other hand, the amount of remaining liquid at D = 12 mm is greater regardless of the elapsed time than the amount of remaining liquid at D = 4 mm and 10 mm. Therefore, for example, in the range of D = 4-10 mm, it turns out that the water of the cup 110 is atomized stably. For example, when D = 2 mm or less, even if the ultrasonic vibrator 120 is not vibrating, the surface of the propagation water rises with a slight trigger due to the surface tension of the propagation water and comes into contact with the bottom surface of the diaphragm 115. . For this reason, in FIG. 5, the experimental result of D = 4 mm or more is shown.
また、図６は、Ｄ＝６ｍｍとして２５ｇの水を５回霧化させた場合の残液量の測定結果を示す図であり、図７は、伝播水の水位Ｈを振動板１１５の底面より高くして、２５ｇの水を５回霧化させ場合の残液量の変化を示す図である。なお、図７は、従来から実施されていた条件で水を霧化させた際の結果に相当する。 FIG. 6 is a diagram showing the measurement result of the residual liquid amount when 25 g of water is atomized five times with D = 6 mm. FIG. 7 shows the water level H of the propagation water from the bottom surface of the diaphragm 115. It is a figure which shows the change of the residual liquid amount when making it high and atomizing 25 g of water 5 times. In addition, FIG. 7 is corresponded to the result at the time of atomizing water on the conditions currently implemented conventionally.
Ｄ＝４ｍｍの場合は、従来の条件で霧化された場合よりも、５回のそれぞれの波形が良く一致し、波形のバラツキが少ない。さらに、Ｄ＝４ｍｍの場合、従来の条件で霧化された場合よりも、より多くの水が霧化されている傾向がある。なお、ここでは、例えばＤ＝４ｍｍの場合を例に説明したが、Ｄ＝６〜１０ｍｍの場合も同様である。このように、振動板１１５の底面と伝播水の水面との間に隙間を空けることによって、より安定に水を霧化させることができる。また、水柱の本来の高さのおよそ１０％から３０％の高さで振動板１１５に接触させると、より効率よく霧化させることができる。 In the case of D = 4 mm, the respective waveforms of the five times agree well and the variation in the waveforms is smaller than in the case of atomization under the conventional conditions. Furthermore, in the case of D = 4 mm, more water tends to be atomized than when atomized under conventional conditions. Here, for example, the case of D = 4 mm has been described as an example, but the same applies to the case of D = 6 to 10 mm. Thus, water can be atomized more stably by making a gap between the bottom surface of the diaphragm 115 and the water surface of the propagation water. Further, if the diaphragm 115 is brought into contact with the original height of the water column at a height of about 10% to 30%, the atomization can be performed more efficiently.
＝＝マイコン７３の詳細について＝＝
ここで、マイコン７３により実現される機能ブロックについて説明する。マイコン７３は、操作部７０から、過酸化水素ガスを発生させるための開始指示が入力されると、所定のプログラムを実行し、図８に示すような、警告部３００、制御部３０１の機能を実現する。
== Details of the microcomputer 73 ==
Here, functional blocks realized by the microcomputer 73 will be described. When the microcomputer 73 receives a start instruction for generating hydrogen peroxide gas from the operation unit 70, the microcomputer 73 executes a predetermined program and performs the functions of the warning unit 300 and the control unit 301 as shown in FIG. Realize.
警告部３００（警告信号出力部）は、開始指示が入力されると、水位センサ１２１の出力を取得する。そして、水位センサ１２１が、伝播水の水位Ｈが所定の水位より低いことを検出している場合、警告部３００は、警告信号を表示部７１に出力する。また、警告部３００は、水位センサ１２１が、伝播水の水位Ｈが所定の水位より高いことを検出している場合、制御部３０１に霧化を開始させる制御を実行させる。
制御部３０１は、警告部３００の制御に基づいて、霧化を開始すべく滅菌ガス発生ユニット２０を制御する。
The warning unit 300 (warning signal output unit) acquires the output of the water level sensor 121 when a start instruction is input. When the water level sensor 121 detects that the water level H of the propagation water is lower than the predetermined water level, the warning unit 300 outputs a warning signal to the display unit 71. Moreover, the warning part 300 makes the control part 301 perform control which starts atomization, when the water level sensor 121 has detected that the water level H of propagation water is higher than a predetermined water level.
Based on the control of the warning unit 300, the control unit 301 controls the sterilization gas generation unit 20 to start atomization.
図９は、過酸化水素ガスを発生させる場合において、マイコン７３が実施する処理の一例である。また、水位センサ１２１は、伝播水の水位Ｈが、例えば、Ｄ＝１０ｍｍとなる際の水位Ｈ（Ｈ＝１０ｍｍ）より低いか否かを検出することとする。なお、Ｄ＝１０ｍｍとなる際の水位Ｈでは、図５に例示したように、霧化装置１００は、カップ１１０の液体を安定に霧化できる。 FIG. 9 shows an example of processing performed by the microcomputer 73 when hydrogen peroxide gas is generated. Further, the water level sensor 121 detects whether or not the water level H of the propagation water is lower than the water level H (H = 10 mm) when D = 10 mm, for example. In addition, at the water level H when D = 10 mm, as illustrated in FIG. 5, the atomizer 100 can stably atomize the liquid in the cup 110.
まず、警告部３００は、水位センサ１２１の検出結果を取得する（Ｓ１００）。そして、伝播水の水位Ｈが、所定の水位（Ｈ＝１０ｍｍ）より高い場合（Ｓ１００：ＮＯ）、制御部３０１は、霧化を開始すべく滅菌ガス発生ユニット２０を制御する（Ｓ１０１）。 First, the warning unit 300 acquires the detection result of the water level sensor 121 (S100). And when the water level H of propagation water is higher than a predetermined water level (H = 10 mm) (S100: NO), the control part 301 controls the sterilization gas generation unit 20 to start atomization (S101).
一方、伝播水の水位Ｈが、所定の水位（Ｈ＝１０ｍｍ）より低い場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、警告部３００は、表示部７１に水位Ｈが低下していることを示す警告を表示させ、制御部３０１に霧化の動作を停止させる（Ｓ１０２）。 On the other hand, when the water level H of the propagation water is lower than the predetermined water level (H = 10 mm) (S100: YES), the warning unit 300 causes the display unit 71 to display a warning indicating that the water level H has decreased, The control unit 301 stops the atomization operation (S102).
以上、本実施形態のアイソレータ１０及び霧化装置１００について説明した。霧化装置１００では、水位Ｈが、例えばＤ＝６ｍｍとなる際の水位に設定されている。このような場合、振動板１１５には水柱が接触するため、過酸化水素水は霧化される。したがって、例えば、伝播水の水位が振動板１１５の底面より高く、振動板１１５の底面が伝播水に浸かっている場合と比較すると、霧化装置１００は、過酸化水素水（液体）を安定に霧化することができる。 In the above, the isolator 10 and the atomization apparatus 100 of this embodiment were demonstrated. In the atomization apparatus 100, the water level H is set to the water level when D = 6 mm, for example. In such a case, since the water column contacts the diaphragm 115, the hydrogen peroxide solution is atomized. Therefore, for example, as compared with the case where the water level of the propagation water is higher than the bottom surface of the diaphragm 115 and the bottom surface of the diaphragm 115 is immersed in the propagation water, the atomization apparatus 100 stabilizes the hydrogen peroxide solution (liquid). Can be atomized.
また、図５に例示するように、伝播水の水位Ｈが大きく低下すると（距離Ｄが大きくなると）、過酸化水素水を霧化させて減少させるための時間が長くなる傾向がある。ただし、マイコン７３は、伝播水の水位Ｈが、残液量の変化に基づいて定められた所定の水位（例えば、Ｄ＝１０ｍｍとなる際の水位Ｈ）となると、警告信号を出力する。したがって、利用者は、警告信号（例えば、アラーム）が出力されると、伝播水を貯留容器１１１に注入し水位Ｈを上昇させることができる。この結果、霧化装置１００は、再度安定に過酸化水素水を霧化することができる。 In addition, as illustrated in FIG. 5, when the water level H of the propagation water greatly decreases (when the distance D increases), the time for atomizing and reducing the hydrogen peroxide solution tends to increase. However, the microcomputer 73 outputs a warning signal when the water level H of the propagation water reaches a predetermined water level determined based on the change in the remaining liquid amount (for example, the water level H when D = 10 mm). Therefore, when a warning signal (for example, an alarm) is output, the user can inject the propagation water into the storage container 111 and raise the water level H. As a result, the atomization apparatus 100 can atomize the hydrogen peroxide solution stably again.
また、伝播水の水位Ｈが所定の水位より低いか否かを検出する際には、例えば、水位計を用いても良い。具体的には、水位計の出力をマイコン７３がリアルタイムに取得し、水位Ｈが所定の水位より低いか否かを判定しても良い。ただし、本実施形態のように、水位センサ１２１を用いる方が、水位計を用いる場合よりも安価に霧化装置１００を構成できる。 Moreover, when detecting whether the water level H of propagation water is lower than a predetermined water level, for example, a water level meter may be used. Specifically, the microcomputer 73 may acquire the output of the water level meter in real time and determine whether the water level H is lower than a predetermined water level. However, the atomization apparatus 100 can be configured at a lower cost when the water level sensor 121 is used as in the present embodiment than when the water level meter is used.
また、表示部７１は、警告信号が出力されると、伝播水の水位Ｈが所定の水位より低いことを示す警告（情報）を表示する。このため、利用者は、確実に伝播水の水位Ｈが低下したことを把握することができる。 When the warning signal is output, the display unit 71 displays a warning (information) indicating that the water level H of the propagation water is lower than a predetermined water level. For this reason, the user can grasp | ascertain that the water level H of propagation water fell reliably.
また、利用者は、伝播水の水位Ｈが所定の水位より低い場合、栓部材１１３を取り外し、注入口２２０から伝播水を注入することができる。この結果、伝播水の水位Ｈは上昇することとなるため、霧化装置１００は、過酸化水素水を安定に霧化することができる。なお、前述のように、貯留容器１１１は、５００ｍＬの伝播水が注入されると、水位Ｈが２０ｍｍとなる。つまり、貯留容器１１１は、５０ｍＬの伝播水が注入される度に、水位Ｈが２ｍｍだけ上昇する。したがって、利用者は、注入口２２０から所定量の伝播水を注入することにより、水位Ｈを所望の値にすることができる。 Further, when the water level H of the propagation water is lower than the predetermined water level, the user can remove the plug member 113 and inject the propagation water from the inlet 220. As a result, since the water level H of the propagation water rises, the atomization device 100 can stably atomize the hydrogen peroxide solution. As described above, when 500 mL of propagation water is injected into the storage container 111, the water level H becomes 20 mm. That is, the water level H of the storage container 111 rises by 2 mm every time 50 mL of propagation water is injected. Therefore, the user can make the water level H a desired value by injecting a predetermined amount of propagation water from the inlet 220.
また、滅菌ガス発生装置３３は、霧化装置１０を用いることにより安定に過酸化水素ガスを発生させることができる。 Moreover, the sterilization gas generator 33 can generate hydrogen peroxide gas stably by using the atomizer 10.
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。 In addition, the said Example is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
例えば、振動板１１５はカップ１１０に水平に取り付けられていたが、これに限られるものでは無い。振動板１１５の底面が、超音波振動子１２０が超音波を発生する面と平行になるように取り付けられていても、霧化対象となる液体を安定に霧化することができる。 For example, the diaphragm 115 is attached horizontally to the cup 110, but is not limited to this. Even if the bottom surface of the diaphragm 115 is attached so as to be parallel to the surface on which the ultrasonic transducer 120 generates ultrasonic waves, the liquid to be atomized can be stably atomized.
また、注入口２２０は、蓋部材１１２に設けられているが、例えば、貯留容器１１１の側面にあっても良い。特に霧化装置１００では、伝播水の水位Ｈが振動板１１５の底面より低いため、振動板１１５の底面より高い位置に注入口を設ければ、伝播水を注入する際の伝播水の漏れを防ぐことができる。 Moreover, although the inlet 220 is provided in the lid member 112, for example, it may be on the side surface of the storage container 111. In particular, in the atomization apparatus 100, since the water level H of the propagation water is lower than the bottom surface of the diaphragm 115, if the injection port is provided at a position higher than the bottom surface of the diaphragm 115, the propagation water leaks when the propagation water is injected. Can be prevented.
１０ アイソレータ
２０ 滅菌ガス発生ユニット
２１ 供給装置
２２ 作業室
２３ 排出装置
２４ 制御装置
３０ タンク
３１ ポンプ
３２ パイプ
３３ 滅菌ガス発生装置
４０，６０ 電磁バルブ
４１ ファン
５０，５１ エアフィルタ
５２ 扉
５３ グローブ
６１ 滅菌処理装置
７０ 操作部
７１ 表示部
７２ 記憶装置
７３ マイコン
１００ 霧化装置
１１０ カップ
１１１ 貯留容器
１１２ 蓋部材
１１３ 栓部材
１１５ 振動板
１２０ 超音波振動子
１３０ ヒーター
１４０ 供給管
１４１，１５３，１５４ ポート
１５０ 支持部材
１５１ 筒状部材
１５２ フランジ
２００，２１０ 開口部
２２０ 注入口
３００ 警告部
３０１ 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Isolator 20 Sterilization gas generation unit 21 Supply apparatus 22 Work chamber 23 Discharge apparatus 24 Control apparatus 30 Tank 31 Pump 32 Pipe 33 Sterilization gas generation apparatus 40, 60 Electromagnetic valve 41 Fan 50, 51 Air filter 52 Door 53 Globe 61 Sterilization processing apparatus DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 Operation part 71 Display part 72 Memory | storage device 73 Microcomputer 100 Atomization apparatus 110 Cup 111 Storage container 112 Lid member 113 Plug member 115 Diaphragm 120 Ultrasonic vibrator 130 Heater 140 Supply pipe 141,153,154 Port 150 Support member 151 Tube -Shaped member 152 Flange 200, 210 Opening 220 Inlet 300 Warning section 301 Control section
Claims (6)
超音波振動を伝播する伝播水を貯留する第２貯留部と、
前記第２貯留部の底面に設置され、前記伝播水に超音波振動を与える超音波振動子と、
を備え、
前記伝播水に超音波振動が与えられていないときの前記伝播水の水位は、
前記伝播水に超音波振動が与えられて生じる水柱が前記振動板に接触して前記液体が霧化される水位に設定されてなること、
を特徴とする霧化装置。 A diaphragm is attached to the bottom surface, and a first reservoir that stores liquid;
A second reservoir that stores propagation water that propagates ultrasonic vibrations;
An ultrasonic transducer that is installed on the bottom surface of the second reservoir and applies ultrasonic vibration to the propagation water;
With
The level of the propagation water when no ultrasonic vibration is given to the propagation water,
The water column generated by applying ultrasonic vibration to the propagating water is set to a water level at which the liquid is atomized by contacting the diaphragm.
An atomizer characterized by.
前記伝播水に超音波振動が与えられていないときの前記伝播水の水位が、前記水柱が前記振動板に接触して前記液体が霧化される際の前記液体の量の変化に基づいて定まる所定の水位より低くなると、警告信号を出力する警告装置を更に備えること、
を特徴とする霧化装置。 The atomization device according to claim 1,
The level of the propagation water when no ultrasonic vibration is applied to the propagation water is determined based on a change in the amount of the liquid when the water column contacts the vibration plate and the liquid is atomized. A warning device for outputting a warning signal when the water level is lower than a predetermined level;
An atomizer characterized by.
前記警告装置は、
前記伝播水に超音波振動が与えられていないときの前記伝播水の水位が、前記所定の水位より低いか否かを検出する水位検出装置と、
前記伝播水に超音波振動が与えられていないときの前記伝播水の水位が、前記所定の水位より低いことが検出されると、前記警告信号を出力する警告信号出力部と、
を備えることを特徴とする霧化装置。 An atomization device according to claim 2,
The warning device is
A water level detection device for detecting whether or not the water level of the propagation water when ultrasonic vibration is not applied to the propagation water is lower than the predetermined water level;
A warning signal output unit that outputs the warning signal when it is detected that the water level of the propagation water when no ultrasonic vibration is applied to the propagation water is lower than the predetermined water level;
An atomizing device comprising:
前記警告信号が出力されると、前記伝播水に超音波振動が与えられていないときの前記伝播水の水位が、前記所定の水位より低いことを示す情報を表示する表示部を更に備えること、
を特徴とする霧化装置。 An atomization device according to claim 2 or claim 3,
When the warning signal is output, the display device further includes a display unit that displays information indicating that the water level of the propagation water when ultrasonic vibration is not applied to the propagation water is lower than the predetermined water level;
An atomizer characterized by.
第２貯留部は、
底面に前記超音波振動子が設置され、前記伝播水が貯留される貯留容器と、
前記第１貯留部が挿入される開口部を有し、前記開口部に前記第１貯留部が挿入された状態で前記貯留容器に取り付けられると、前記伝播水が貯留される空間を密閉する蓋部材と、
を含み、
前記貯留容器または前記蓋部材には、
前記伝播水を前記貯留容器に注入する際に開放される注入口が設けられていること、
を特徴とする霧化装置。 It is an atomization apparatus as described in any one of Claims 1-4,
The second reservoir is
A storage container in which the ultrasonic vibrator is installed on a bottom surface and the propagation water is stored;
A lid that has an opening into which the first reservoir is inserted, and that seals a space in which the propagation water is stored when attached to the storage container in a state where the first reservoir is inserted into the opening. Members,
Including
In the storage container or the lid member,
An inlet is provided that is opened when the propagation water is injected into the storage container;
An atomizer characterized by.
超音波振動を伝播する伝播水を貯留する第２貯留部と、
前記第２貯留部の底面に設置され、前記伝播水に超音波振動を与える超音波振動子と、
霧化された前記過酸化水素水を加熱して気化させ、供給されるキャリアガスとともに出力する気化部と、
を備え、
前記伝播水に超音波振動が与えられていないときの前記伝播水の水位は、
前記伝播水に超音波振動が与えられて生じる水柱が前記振動板に接触して前記過酸化水素水が霧化される水位に設定されてなること、
を特徴とする滅菌物質発生装置。 A diaphragm is attached to the bottom surface, and a first storage unit that stores hydrogen peroxide water;
A second reservoir that stores propagation water that propagates ultrasonic vibrations;
An ultrasonic transducer that is installed on the bottom surface of the second reservoir and applies ultrasonic vibration to the propagation water;
A vaporization unit that heats and atomizes the atomized hydrogen peroxide solution and outputs the same together with the supplied carrier gas;
With
The level of the propagation water when no ultrasonic vibration is given to the propagation water,
The water column generated by applying ultrasonic vibration to the propagating water is set to a level at which the hydrogen peroxide solution is atomized by contacting the diaphragm.
A sterilizing substance generator characterized by the above.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011079954A JP2012213472A (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Atomizer, and sterilizing substance generator |
| PCT/JP2011/072293 WO2012043682A1 (en) | 2010-09-30 | 2011-09-28 | Hydrogen peroxide solution atomization device, sterilization substance generation device, gas generation device and isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011079954A JP2012213472A (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Atomizer, and sterilizing substance generator |
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|---|---|
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| JP2011079954A Pending JP2012213472A (en) | 2010-09-30 | 2011-03-31 | Atomizer, and sterilizing substance generator |
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|---|---|
| JP (1) | JP2012213472A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018047508A1 (en) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | オムロンヘルスケア株式会社 | Mesh nebulizer |
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-
2011
- 2011-03-31 JP JP2011079954A patent/JP2012213472A/en active Pending
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