JP3793986B2 - 超音波霧化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、本体に内蔵された振動子の振動より液体を霧化する超音波吸入器等の霧化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超音波振動子を振動させ、この振動により液槽内の液体を霧化し、霧化液を液槽内から送風ファンにより、外部に放出させる超音波式の霧化装置がよく知られている。この種の霧化装置において、霧と混合させるための空気流と発振ユニットを空冷するための空気流を分流する空気分流手段を設けたものがある（特開平６−２６６７７号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の超音波霧化装置では、送風用ファンが冷却ファンを兼ねるものであるから、送風用ファンに異常が発生し、停止してしまった場合、発振ユニットの冷却ができず、発振ユニット及び本体内部の発熱部品が冷却されず、安全上、好ましくないという問題がある。
【０００４】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、冷却ファンが停止しても発振ユニット及び本体内部の発熱素子が発熱することなく、かつ安全性を向上することのできる超音波霧化装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の超音波霧化装置は、霧化液を送出するための送風用ファンの他に、冷却ファンを備えたものにおいて、霧化動作のスタート／ストップスイッチと、霧化動作の連続モード及びタイマモードと、前記冷却ファンの回転が停止したことを検出する回転停止検出手段と、この回転停止検出手段による冷却ファンの回転停止の検出に応答してその旨を報知する報知手段と、を備え、報知手段は、連続モードの場合は動作状態を表示し、この動作状態表示中にスタート／ストップスイッチの再ＯＮにより送風用ファンの動作停止とともに動作停止状態を表示し、動作状態表示中にエラーが発生したときは動作停止状態を表示し、タイマモードの場合は残時間を表示し、この残時間表示中にスタート／ストップスイッチの再ＯＮにより送風用ファンの動作停止とともに残時間を表示し、残時間表示中にエラーが発生したときは残時間を点滅表示することを特徴とする。
【０００６】
この超音波霧化装置では、冷却ファンが回転を停止した場合、この回転停止を回転停止検出手段で検出し、その旨、つまり冷却ファンの回転停止を報知手段で報知する。そのため、使用者は冷却ファンの回転停止を直ちに知ることができ、回路部が発熱する前に、適切な措置を取ることができる。報知は表示の点滅、音等によって行う。
【０００７】
この発明の超音波霧化装置は、前記回転停止検出時に、霧化動作中である場合、霧化動作はそのまま継続するものでよい。
【０００８】
また、前記回転停止検出時に、振動子による霧化動作及び送風用ファンの動作を停止するものでもよい。
【０００９】
また、この発明の超音波霧化装置では、冷却ファンの回転／停止の開始時のチャタリングによる誤動作を避けるために、前記霧化動作及び送風用ファンの動作停止は、回転停止検出時から所定時間経過した後に行うとよい。
【００１０】
同様に、前記回転停止の報知は、回転停止検出時から所定時間経過した後に行うようにしてもよい。
【００１１】
また、この発明の超音波霧化装置では、回路部の発熱を検知する感温素子を備え、この感温素子が発熱を検知すると、この発熱検知に応答して振動子による霧化動作及び送風用ファンの動作を停止するようにしてもよい。
【００１２】
さらに、前記感温素子が、回路部の発熱低下により発熱を検知しなくなった時点で、前記振動子による霧化動作及び送風用ファンの動作を再度、開始するようにしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施形態である超音波霧化装置の外観前面図である。この実施形態超音波霧化装置の本体右上部の後方より前方に向けて傾斜させた部分に、表示部１、風量ダイヤル２、霧化量ダイヤル３、タイマダイヤル４及びスタート／ストップスイッチ５を設けている。また、本体側部に電源スイッチ６を備えている。また、本体の左部には、液槽カバー固定アーム７、排水ホース８、液槽受け９及び液槽カバー１０を備えている。
【００１４】
図２は、この実施形態超音波霧化装置の内部を示す断面図である。この実施形態超音波霧化装置の本体内には、ブザー１１、発振ユニット１２、電源トランス１３、冷却ファン１４、液槽１５、少容量霧化キット１６、フロートスイッチ１７、水槽１８、振動子１９を備えている。液槽カバー１０は、固定ポイント２０で固定アーム７によって固定されている。
【００１５】
図３は、この実施形態超音波霧化装置の外観後面図である。図４は、ファンカバーを外した状態の後面図である。図３において、２１はファンケース、２２はファンカバーである。後面内部には、送風用ファン２３、送風経路２４を備えている。２５は液槽カバー固定アーム軸である。
【００１６】
図５は実施形態超音波霧化装置の機能構成を示すブロック図である。この実施形態超音波霧化装置は、操作部３１と、報知部３２と、制御部３３と、発振周波数生成部３４と、霧化部３５と、送風部３６と、冷却部３７と、エラー検出部３８と、冷却ファン停止検出部３９と、感温素子４０とを備えている。
【００１７】
操作部３１には、風量ダイヤル２、霧化量ダイヤル３、タイマダイヤル４、スタート／ストップスイッチ５等を含むものである。報知部３２は、図１の表示部１に相当し、表示駆動回路、表示器、ブザーを含む。制御部３３は、主としてＣＰＵで構成され、風量ダイヤル２、霧化量ダイヤル３、タイマダイヤル４等の設定やエラー検出部３８からの信号に応じ、発振周波数生成部３４、霧化部３５、送風部３６、冷却部３７、報知部３２に信号を送り、風量、霧化量、連続動作時間等を制御する機能を有する。発振周波数生成部３４は、振動子１９を駆動する信号を発生させるための回路であり、図２の発振ユニット１２に相当する。霧化部３５は振動子１９を含む。送風部３６は送風用モータを含む送風用ファン２３に相当する。冷却部３７は振動子１９、発振回路ユニット１２を冷却するための、図２の冷却ファン１４に相当する。冷却ファン停止検出部３９は、フォトインタラプタを備え、回転数を検出することにより、回転停止を確認する。他の回路停止検出手段とて、フォトインタラプタに代えて、冷却ファンに流れる電流値の違いにより確認する。回転が停止した時にリレーのオン／オフが切り替わる構造にしておき、そのオン／オフにより確認するようにしてもよい。
【００１８】
次に、図６、図７に示すフロー図を参照して、実施形態超音波霧化装置の動作を説明する。先ず、電源スイッチがＯＮされると、ステップＳＴ１において、スタート／ストップスイッチ５がＯＮされたか否か判定する。ＯＮされないと、このままこのスイッチに停まり、スタート／ストップスイッチ５がＯＮされるのを待機する。一方、このスタート／ストップスイッチ５がＯＮされると、ステップＳＴ２に移行する。
【００１９】
ステップＳＴ２においては、発振周波数生成部３４（発振ユニット１２）と、送風部３６及び冷却部３７が動作を開始する。発振ユニット１２が動作し、霧化部３５の振動子１９が水槽１８内の水に超音波を伝える。超音波は水槽１８内の水を通して、薬剤槽１５の薬液に伝わる。薬剤槽１５内の液体は、超音波の作用で液面近くに発生するキャビテーションの影響を受けて薬液が噴水状に上がり、霧状になって飛散する。飛散した霧は、送風部３６から送られて来た風と一緒に外部に送り出される。また、冷却部３７の動作により、回路部を中心とする内部の発熱が抑えられる。
【００２０】
ステップＳＴ２の動作開始後、ステップＳＴ３においては、タイマダイヤル４が連続モードであるか否か判定する。連続モードであれば、ステップＳＴ４へ移行する。一方、連続モードでなければタイマモードであるとして、ステップＳＴ７へ移行する。ステップＳＴ４においては、動作状態を示す表示を表示部３２で行う。この表示は、順次表示セグメントが動的に変化する態様でなされる。これにより、看護婦等は連続モードで動作状態であることを知ることができる。また、ステップＳＴ５においては、一定時間毎にブザーを発生する。これによっても、連続モードで動作状態であることを知ることができる。ステップＳＴ６に続いて、ステップＳＴ７に移行する。
【００２１】
ステップＳＴ６においては、エラーが発生しているか否かを判定する。エラーとは、例えば渇水エラー、ファンカバーの装着エラー、薬剤槽の装着エラー等である。エラー発生の場合は、ステップＳＴ１９へ移行する。エラーが発生していない場合は、ステップＳＴ７へ移行する。ステップＳＴ７においては、タイマモードか否かを判定する。タイマダイヤル４がタイマに設定されていると、判定ＹＥＳでステップＳＴ８へ移行する。判定ＮＯの場合は、ステップＳＴ１０へ移行する。
【００２２】
ステップＳＴ８では、ステップＳＴ６と同様、エラー発生か否かを判定する。エラーが発生していなければステップＳＴ９へ移行する。エラーが発生しておれば、ステップＳＴ２３へ移行する。ステップＳＴ９においては、タイマモードでエラーを発生していないので、残時間を報知部３２に表示する。そして、ステップＳＴ１０へ移行する。
【００２３】
ステップＳＴ１０においては、スタート／ストップスイッチ５がＯＦＦされたか否かを判定する。スイッチ５がＯＦＦされた場合は、ステップＳＴ１１へ移行する。一方、スイッチ５がＯＦＦでない場合は、ステップＳＴ３へ戻る。ステップＳＴ１１においては、発振ユニット１２を停止させ、振動子１９の振動を停止する。また、次のステップＳＴ１２においては、送風用のモータを停止する。そして、ステップ１３へ移行する。ステップＳＴ１３においては、連続モードか否かを判定する。タイマダイヤル４が連続モードである場合には、ステップＳＴ１４へ移行する。連続モードでない場合は、ステップＳＴ１５へ移行する。
【００２４】
ステップＳＴ１４においては、報知部３２で連続状態での動作停止状態である旨を示す表示を行う。この表示は、静止文字の“００”である。この表示を目視することにより、看護婦等は装置が連続モードで動作停止状態であることを知ることができる。ステップＳＴ１５においては、タイマモードでの動作停止状態なので報知部３２に残時間を表示する。
【００２５】
ステップＳＴ１９においては、発振周波数生成部３４及び送風用モータを動作停止させる。そして、ステップＳＴ２０へ移行する。ステップＳＴ２０においては、冷却ファン停止検出か否かを判定する。冷却ファン停止検出の場合は、ステップＳＴ２１へ移行する。一方、冷却ファン停止検出でない場合は、他のエラーであるとして、ステップＳＴ１６へ移行する。ステップＳＴ２１においては、冷却ファン停止から５００ｍｓｅｃを経過したか否かを判定する。５００ｍｓｅｃの経過でステップＳＴ２２へ移行する。ステップＳＴ２２においては、報知部３２に冷却ファン停止の表示をし、ブザーにて音でもその旨を報知する。そして、ステップＳＴ１６へ移行する。ここで、冷却ファン停止検出から５００ｍｓｅｃ経過で、その旨を報知し、発振周波数生成部等を動作停止させているのは、冷却ファンの回転開始／停止時のチャタリングによる誤動作を避けるためである。
【００２６】
ステップＳＴ１６においては、連続モードでのエラー発生時なので、文字“００”、つまり動作停止状態を示す表示とする。さらに、ステップＳＴ１７へ移行し、報知を行う。このエラー報知はエラー発生箇所の表示やエラー発生を示す報知音等である。ステップＳＴ１７からステップＳＴ１８へ移行し、エラーか否かを判定し、エラーなしでステップＳＴ１に戻る。
【００２７】
ステップＳＴ２３においては、発振周波数生成部３４及び送風用モータを動作停止させる。そして、ステップＳＴ２４へ移行する。ステップＳＴ２４においては、冷却ファン停止検出か否かを判定する。冷却ファン停止検出の場合は、ステップＳＴ２５へ移行する。一方、冷却ファン停止検出でない場合は、他のエラーであるとして、ステップＳＴ２７へ移行する。ステップＳＴ２５においては、冷却ファン停止検出から５００ｍｓｅｃを経過したか否かを判定する。５００ｍｓｅｃの経過で、ステップＳＴ２６へ移行する。ステップＳＴ２６においては、報知部３２に冷却ファン停止の表示をし、ブザーにて音でもその旨を報知する。続いて、ステップＳＴ２７へ移行する。ステップＳＴ２７においては、タイマモードでの動作中のエラー発生時なので、残時間を点滅表示する。この残時間の点滅表示により、霧化異常がわかりやすい。
【００２８】
図８は、この発明の他の実施形態超音波霧化装置の動作を説明するフロー図である。この実施形態超音波霧化装置では、先ずステップＳＴ３１において、冷却ファンが回転中か否かを確認する。この確認は、上述したと同様にフォトインタラプタ等により、回転数を検出することにより、冷却ファンが回転しているかを確認するとよい。また、冷却ファンに流れる電流値の違いによって確認してもよいし、回転が停止した時にリレーのオン／オフが切り替わる構造にしておき、それにより確認してもよい。ステップＳＴ３１において、冷却ファンが回転中の場合は、ステップＳＴ３７へ移行する。回転中でない場合は、ステップＳＴ３２へ移行する。
【００２９】
ステップＳＴ３７においては、通常の霧化動作及び送風用ファンの動作を継続し、ステップＳＴ３１へ戻る。ステップＳＴ３２においては、冷却ファンが回転停止していることを報知する。報知の方法は、ＬＣＤ等による表示でもよいし、ブザー等による音の報知でもよい。両方による報知であってもよい。続いてステップＳＴ３３へ移行する。
【００３０】
ステップＳＴ３３においては、感熱素子が発熱を検知したか否か判定する。これは冷却ファンが回転停止した場合でも出力（霧化、送風）をすぐ停止するのではなく、内部素子が異常動作を起こす寸前までは、出力を止めないという考え方より、感温素子が動作する温度を内部素子の限界温度に設定しておき、内部素子が異常動作を行う前に出力を止めるようにするための確認である。なお、感温素子の設定温度は、内部素子が異常動作を起こす寸前より、かなり余裕を持った温度設定値にしてもよい。ステップＳＴ３３において、発熱を検知するとステップＳＴ３４へ移行する。発熱を検知しない場合は、ステップＳＴ３７へ移行する。
【００３１】
ステップＳＴ３４においては、感温素子が動作し、霧化動作及び送風用ファンの動作を停止する。そして、ステップＳＴ３５へ移行する。ステップＳＴ３５においては、感温素子が発熱を非検知か否か判定する。これは出力停止によって内部素子の温度が低下し、感温素子が非動作（非検知）になるかを確認している。非検知の場合は、ステップＳＴ３６へ移行する。また、発熱を検知した状態であると、ステップＳＴ３１へ戻る。ステップＳＴ３６においては、霧化動作及び送風用ファンの動作を再始動する。そして、ステップＳＴ３７へ移行し、通常の霧化及び送風用ファンの動作に入る。以上のステップＳＴ３１〜ＳＴ３７の処理により、冷却ファンの回転停止状態においても、少しでも長く噴霧動作（霧化、送風）を行い、また霧化停止後においても、内部素子の温度が低下したら、すぐに噴霧動作を再開するようにしている。ここで使用する感温素子は、具体的にはサーモスタットを一例として使用する。発熱がないとサーモスタットによって回路は閉じており、噴霧部、送風部等は動作している。発熱があるとサーモスタットが動作し、つまり発熱検知し、回路を開き、噴霧部、送風部等の動作を停止する。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、冷却ファンの回転停止を検出すると、この回転停止検出に応答して、その旨を報知するので、使用者等は冷却ファンの回転停止を直ちに知ることができ、回路部が発熱する前に適切な処置を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態である超音波霧化装置の外観前面図である。
【図２】同実施形態超音波霧化装置の断面図である。
【図３】同実施形態超音波霧化装置の外観後面図である。
【図４】図３のファンカバーを外した状態を示す図である。
【図５】同実施形態超音波霧化装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】同実施形態超音波霧化装置の処理動作を示すフロー図である。
【図７】図６とともに、同実施形態超音波霧化装置の処理動作を示すフロー図である。
【図８】この発明の他の実施形態超音波霧化装置の処理動作を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
１ 表示部
５ スタート／ストップスイッチ
１２ 発振ユニット
１９ 振動子
２２ 送風用ファン
３１ 操作部
３２ 報知部
３３ 制御部
３４ 発振周波数生成部
３５ 霧化部
３６ 送風部
３７ 冷却部
３８ エラー検出部
３９ 冷却ファン停止検出部
４０ 感温素子

Claims (7)

1. 霧化液を送出するための送風用ファンの他に、冷却ファンを備えた超音波霧化装置において、
   霧化動作のスタート／ストップスイッチと、霧化動作の連続モード及びタイマモードと、前記冷却ファンの回転が停止したことを検出する回転停止検出手段と、この回転停止検出手段による冷却ファンの回転停止の検出に応答してその旨を報知する報知手段と、を備え、
   前記報知手段は、連続モードの場合は動作状態を表示し、この動作状態表示中にスタート／ストップスイッチの再ＯＮにより送風用ファンの動作停止とともに動作停止状態を表示し、動作状態表示中にエラーが発生したときは動作停止状態を表示し、タイマモードの場合は残時間を表示し、この残時間表示中にスタート／ストップスイッチの再ＯＮにより送風用ファンの動作停止とともに残時間を表示し、残時間表示中にエラーが発生したときは残時間を点滅表示することを特徴とする超音波霧化装置。
2. 前記回転停止検出時に、霧化動作中である場合、霧化動作はそのまま継続するものであることを特徴とする請求項１記載の超音波霧化装置。
3. 前記回転停止検出時に、振動子による霧化動作及び送風用ファンの動作を停止することを特徴とする請求項１記載の超音波霧化装置。
4. 前記霧化動作及び送風用ファンの動作停止は、回転停止検出時から所定時間経過した後に行うことを特徴とする請求項３記載の超音波霧化装置。
5. 前記回転停止の報知は、回転停止検出時から所定時間経過した後に行うことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載の超音波霧化装置。
6. 回路部の発熱を検知する感温素子を備え、この感温素子が発熱を検知すると、この発熱検知に応答して振動子による霧化動作及び送風用ファンの動作を停止するようにしたことを特徴とする請求項１記載の超音波霧化装置。
7. 前記感温素子が、回路部の発熱低下により発熱を検知しなくなった時点で、前記振動子による霧化動作及び送風用ファンの動作を再度、開始することを特徴とする請求項６記載の超音波霧化装置。

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