JP3190812B2 - 超音波噴霧装置 - Google Patents

超音波噴霧装置

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JP3190812B2 JP34109995A JP34109995A JP3190812B2 JP 3190812 B2 JP3190812 B2 JP 3190812B2 JP 34109995 A JP34109995 A JP 34109995A JP 34109995 A JP34109995 A JP 34109995A JP 3190812 B2 JP3190812 B2 JP 3190812B2
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    • 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
    • B05B17/0623Apparatus 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 coupled with a vibrating horn
    • B05B17/063Apparatus 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 coupled with a vibrating horn having an internal channel for supplying the liquid or other fluent material

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば消毒器等
として利用される、容器内の噴霧液に超音波エネルギを
与えることにより霧化する超音波トランスデューサを用
いた超音波噴霧装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から手などの消毒は、洗面器にアル
コール、クレゾール用溶液等の消毒液を入れておき、こ
の洗面器の中に手を入れ、洗うことによって行われてい
た。また、最近では、機器を用いて消毒液をシャワー状
にして手を消毒するといった方法がとられていた。この
消毒液をシャワー状に吐出する手段としては、ポンプを
利用した機械式のものや、超音波加湿器の原理を応用し
た超音波式のものに大別される。
【0003】しかし、洗面器内の消毒液に手を入れるこ
とによる消毒は、同じ消毒液を幾度となく繰り返して使
用することから、消毒液の汚染や殺菌力の低下が避けら
れず、2次感染の原因にもなり得る。
【0004】また、機械式消毒器では、ポンプアップを
必要とし、ポンプ駆動時に騒音が発生したり、ポンプで
加圧された消毒液の噴射面積が小さく、手指の濡れ性が
十分でない。また、超音波式の消毒器も同様に消毒液を
充填タンクからポンプアップし、液を超音波振動子まで
送る必要があり、構造が複雑となる。
【0005】かかる問題を解決する噴霧装置として、例
えば、図3に示すような超音波噴霧装置がある。図3
は、超音波噴霧装置の構成を示す縦断面図である。この
超音波噴霧装置は、図3に示すように、噴霧(消毒)液
12が充填された貯蔵タンク11と、貯蔵タンク11の
底部に取り付けられた噴霧液12を噴霧する超音波トラ
ンスデューサ13aを内蔵した噴霧ブロック13と、噴
霧ブロック13近傍に設けられ人体の接近を感知するセ
ンサ14とが設けられているとともに、超音波噴霧装置
を使用していないときに、霧化されていない噴霧液12
が超音波トランスデューサ13aの先端部から流出す
る、いわゆる液だれ現象を防止するために、ソレノイド
16によって上下動され、超音波トランスデューサ13
aの噴霧液吸込口である上端部を押圧して液だれを防止
する押さえ部材17を備えている。この押さえ部材17
は、超音波トランスデューサ13aの上端部との接触部
にゴム部が形成されている。
【0006】図4は、超音波トランスデューサ13aを
分解して示す縦断面図である。超音波トランスデューサ
13aは、図4に示すように、第1トランスデューサ1
31と第2トランスデューサ132とが互いに螺着さ
れ、各々の軸方向中央部には、噴霧液を吸い上げる通路
131a、132aがそれぞれ形成されている。また、
第1トランスデューサ131と第2トランスデューサ1
32との間には、圧電素子133、セラミック振動子1
34、+側端子135、−側端子136が図示の状態に
重畳配置され、図示しない直流電源が端子135,13
6に接続される。さらに、第2トランスデューサ132
の端部132bには、5μm〜10μmの微細孔が多数
形成されたフィルタ137とこのフィルタ137を保持
するキャップ138が設けられている。
【0007】このような構成において、噴霧ブロック1
3の下部領域である噴霧領域14に人体の一部、たとえ
ば手を差し出すと、センサ4により感知される。する
と、超音波トランスデューサ13aの圧電素子133が
駆動される。これにより、噴霧液2が超音波トランスデ
ューサ13a内に引き込まれる。超音波トランスデュー
サ13a内に引き込まれた噴霧液12は、超音波トラン
スデューサ13aの先端にあるフィルタの微細孔によっ
て霧化されて手の消毒に供される。
【0008】一方、この超音波噴霧装置を使用していな
いときには、上記したソレノイド16によって、押さえ
部材17が超音波トランスデューサ13aの噴霧液吸込
口である上端部に押圧されており、液だれが防止されて
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た超音波噴霧装置では、液だれを確実に防止するために
は、超音波トランスデューサ13aの噴霧液吸込口に押
さえ部材17を強く押し当てる必要があり、押さえ部材
17のゴム部の変形、摩耗が激しく、定期的な交換が必
要となるという問題があった。
【0010】また、押さえ部材17を強く押し当てる必
要があるため、駆動源であるソレノイド17等のアクチ
ュエータが比較的大きくなるという問題もあった。
【0011】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、消耗部品を必要とせず、比較的
簡易に液だれの発生を防止できる実用的な超音波噴霧装
置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波噴霧
装置は、噴霧液が貯蔵される貯蔵タンクと、前記貯蔵タ
ンクの底部に取り付けられ噴霧液を噴霧する超音波トラ
ンスデューサを内蔵した噴霧ブロックとを有する超音波
噴霧装置であって、前記超音波トランスデューサの噴霧
液吸込口の周りに空気層を形成可能な空気層形成手段を
備えている。
【0013】また、本発明に係る超音波噴霧装置は、前
記空気層形成手段が、前記超音波トランスデューサの噴
霧液吸込口の周囲を被覆可能な蓋体と、前記蓋体の噴霧
液の液面上と超音波トランスデューサの噴霧液吸込口と
の間の移動を行う移動手段とを有するものとしている。
【0014】本発明に係る超音波噴霧装置では、空気層
形成手段により超音波トランスデューサの噴霧液吸込口
の周りに空気層を形成すると、この空気層によって超音
波トランスデューサの噴霧液吸込口への噴霧液の浸入が
防止され、液だれ現象が防止されることになる。
【0015】また、本発明に係る超音波噴霧装置では、
噴霧液の液面上から、超音波トランスデューサの噴霧液
吸込口を鉛直方向から覆う凹部を有する蓋体を移動手段
により、超音波トランスデューサの噴霧液吸込口に移動
させると、噴霧液中では、蓋体の凹部には空気が残った
状態となる。したがって、この状態で超音波トランスデ
ューサの噴霧液吸込口が蓋体により覆われると、噴霧液
が吸い込まれる超音波トランスデューサの噴霧液吸込口
が空気の層によって覆われるため、超音波トランスデュ
ーサへの噴霧液の侵入が防止されて、液だれ現象の発生
が防止されることとなる。
【0016】また、蓋体と超音波トランスデューサの噴
霧液吸込口とは接触しないため、摩耗、変形といった問
題の発生がない。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超音波噴霧装
置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0018】図1は、本発明に係る超音波噴霧装置の一
実施形態を示す断面説明図であって、図1において、超
音波噴霧装置1は、図1に示すように、本体ケース11
内の上部に噴霧液、たとえば消毒液12が充填される貯
蔵タンク20が隔壁部11bによって仕切られることに
より形成され、この貯蔵タンク20の底部に超音波トラ
ンスデューサ13aを内蔵した噴霧ブロック13が配置
され、ケース11の下半部である噴霧ブロック13の下
部には開口部14aから人体の手等が挿入され、消毒液
12が噴霧される噴霧領域14が形成されているととも
に、噴霧ブロック13の近傍に設けられ人体の接近を感
知するセンサ4が設けられている。
【0019】また、本体ケース11の上面部11aの略
中央部には図示しない回路基板に搭載された駆動回路に
より駆動制御されるモータ30が設けられている。ま
た、ウォームホイール31を介してモータ30によって
回転駆動されるピニオンギア32が設けられているとと
もに、このピニオンギア32とラック31aとが噛み合
うことによって上下動する軸33が図示しない支持部材
によって上下動可能に支持されている。
【0020】そして、軸33の先端部には、超音波トラ
ンスデューサ13aの噴霧液吸込口を上方から覆うキャ
ップ34が設けられている。
【0021】なお、キャップ34の移動手段はこの構成
に限定されるものではなく、ソレノイド等を用いた種々
の態様が可能である。
【0022】以上のように構成される超音波噴霧装置1
は、貯蔵タンク20内に噴霧液12が充填されると超音
波トランスデューサ13aの上端部は噴霧液12中に潜
った状態となる。
【0023】また、キャップ34は、図2(a)に示す
ような、噴霧液12の液面上から、図2(b)に示すよ
うな、超音波トランスデューサ13aの上端部を上方か
ら覆っている状態に移動されたものとする。
【0024】即ち、図2(a)に示す状態から図2
(b)に示す状態に移動された場合には、キャップ34
は噴霧液12中にあるが、キャップ34の凹部には噴霧
液12が充填されておらず、空気層が存在している。
【0025】したがって、超音波トランスデューサ13
aの上端部は空気層に覆われており、噴霧液12が超音
波トランスデューサ13aの下端部から流出するいわゆ
る液だれ現象が発生することがない。
【0026】そして、この状態において、開口部14a
から人体の手等が挿入されると、センサ4が感知して、
感知信号を上記した回路基板上に搭載されたタイマ系駆
動回路に出力すると、駆動回路により、モータ30が駆
動されてキャップ34は上方に移動されて、再び図2
(a)に示した液面上の所定位置に移動されるととも
に、超音波トランスデューサ13aは所定時間駆動され
て、噴霧液12を噴霧する。
【0027】噴霧動作が終了すると、超音波トランスデ
ューサ13aは動作を停止し、キャップ34は、モータ
30が駆動されて再び図2(b)に示したような、噴霧
液12中の所定位置に移動され、キャップ34が超音波
トランスデューサ13aの上端部を覆っている。
【0028】したがって、超音波トランスデューサ13
aの上端部は、空気の層で覆われるため、超音波トラン
スデューサ13aの噴霧液12を吸い上げる通路131
a,132aを通じて噴霧液12が霧化されないまま超
音波トランスデューサ13aの下端部から流出すること
がない。
【0029】また、キャップ34と超音波トランスデュ
ーサ13aの上端部とは接触しないため、摩耗、変形と
いった問題の発生がない。
【0030】ところで、本実施形態においては、噴霧動
作を行っていないときは、キャップ34が超音波トラン
スデューサ13aの上端部を覆っている状態にするもの
としたが、通常一度この状態にすると、再び噴霧動作を
開始するまでは、超音波トランスデューサ13aの噴霧
液12を吸い上げる通路131a,132aの中に気泡
が形成されるため、液だれ現象が発生しない。
【0031】このため、キャップ34が超音波トランス
デューサ13aの上端部を覆っている状態にした後に、
キャップ34を液面上に引き上げても、液だれ現象の発
生を防止することが可能である。
【0032】なお、常に気泡が形成されるわけではな
く、噴霧液12の粘性、通路131a,132aの径等
が所定の条件を満たす場合に気泡が形成されて液だれ現
象の発生を防止することが可能である。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超音
波噴霧装置によれば、超音波トランスデューサの上端部
が蓋体により覆われると、噴霧液が吸い込まれる超音波
トランスデューサの上端部が空気の層によって覆われる
ため、超音波トランスデューサへの噴霧液の浸入が防止
され、液だれ現象の発生を防止することができる。
【0034】また、蓋体と超音波トランスデューサの上
端部とは接触しないため、摩耗、変形といった問題の発
生がなく、メンテナンスが不要となる。
【0035】さらに、蓋体を超音波トランスデューサの
上端部に向けて押圧する必要がないため、蓋体を駆動す
るアクチュエータの軽量化を図ることが可能となる。
【0036】また、噴霧液の粘性、超音波トランスデュ
ーサの通路の径等によっては、蓋体を超音波トランスデ
ューサの上端部に被せる必要がなく、超音波トランスデ
ューサの通路に形成された気泡によって液だれ防止が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る超音波噴霧装置の一実施形態を示
す断面説明図である。
【図2】本発明に係る超音波噴霧装置のキャップが液面
上にある場合(図2(a))、および液中にある場合
(図2(b))を示した説明図である。
【図3】従来の超音波噴霧装置の一例を示す断面説明図
である。
【図4】超音波トランスデューサを分解して示す縦断面
図である。
【符号の説明】
1 超音波噴霧装置 4 センサ 11 本体ケース 11a 上面部 11b 隔壁部 12 噴霧液 13 噴霧ブロック 13a 超音波トランスデューサ 14 噴霧領域 14a 開口部14a 20 貯蔵タンク 30 モータ 31 ウォームホイール 32 ピニオンギア 33 軸 33a ラック 34 キャップ(蓋体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05B 17/06 B06B 1/00 - 3/04 A61M 11/00 F23D 11/24 - 11/34

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 噴霧液が貯蔵される貯蔵タンクと、前記
    貯蔵タンクの底部に取り付けられ噴霧液を噴霧する超音
    波トランスデューサを内蔵した噴霧ブロックとを有する
    超音波噴霧装置であって、 前記超音波トランスデューサの噴霧液吸込口の周りに空
    気層を形成可能な空気層形成手段を備えた超音波噴霧装
    置。
  2. 【請求項2】 前記空気層形成手段は、前記超音波トラ
    ンスデューサの噴霧液吸込口の周囲を被覆可能な蓋体
    と、 前記蓋体の噴霧液の液面上と超音波トランスデューサの
    噴霧液吸込口との間の移動を行う移動手段とを有する請
    求項1に記載の超音波噴霧装置。
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