JP4327794B2 - 霧化器ノズル - Google Patents

Description

本発明は霧化器ノズルに関するものであり、特に、圧電材料の利用で駆動に供する小型化霧化器に用いられる霧化器ノズルに関するものである。

従来の小型霧化器に用いられるノズルは流体に圧力の変化を発生させるためのノズルが、通常、圧電材料を利用して作製されたオシレーション素子と、噴出孔片等とから成る。その中、オシレーション素子は流体を収容する胴体内に設置され、又は噴出孔片と接続され、圧電材料の導電時にハイ・フリケンシーの往復振動を発生する。しかも、駆動流体が前記の噴出孔片を通過した時、該噴出孔片を駆動させて振動を発生させ、そして、該流体が圧縮を受けて噴出孔片から噴射する。該流体が噴出孔片の微小噴出孔から噴出する時、微小の液体顆粒となって流体を霧化させる。

前記従来例の小型霧化器は広く各種の異なる用途に用いられている。例えば、燃焼器、インク・ジェットヘッド、香水スプレー器、医療用霧化器等である。然し乍ら、霧化器の振動機構が作動している時、必ず流体に接触するが、オシレーション素子の電極接点、回路板等の素子が流体に接触する可能性があるため短絡する。且つ、ある腐蝕性を有する流体が圧電材料に接触した時、該圧電材料を破壊する可能性があり、又は流体純粋度の要求が極めて高い場合に、流体がオシレーション素子に接触して汚染を受ける可能性がある。従って、オシレーション素子と流体とを隔離する必要がある。しかも従来例に、常に最も見られる方式は薄いステンレスシートを利用して流体とオシレーション素子を隔離し、しかるのち、オシレーション素子をステンレスシートの液体に接触しない一側面に貼り付けて、オシレーション素子が振動する時は、間接的にステンレスシート経由で流体を駆動する。このため、振動のエネルギーはステンレスシートの干渉で損耗し、電気の浪費、且つ、霧化効率の低減を招来することになる。

この外、従来のノズルは殆ど固定式であり、従って取り外しができない。そこで、ノズル及び圧電素子が損壊した時には必ず全部を交換しなければならず、不経済となる。

又、此種噴霧ノズルについて、狭いオリフィスが穿孔されたダイヤフラムと内部の軸方向の芯体とを具備するものであって、前記二つの部品の対向する面と共働してオリフィスへの供給のための乱流通路を形成し、又、上流側の室内に円形蓋と下流側端部の方に凹陥が向けられたリップとを有し、且つ、軸方向の弁杆を把持する弁を備えている噴霧ノズルにおいて、前記芯体が横方向に向けられ、而も、軸方向に移動可能であり、前記弁（４，１４）が該芯体に結合されて成る噴霧ノズルも知られている（例えば特許文献１参照）。
特開平６−０７９２０２号公報 而して、特許文献１記載の発明は本願発明と本質的に相違している。

本発明の主要目的は、オシレーション素子と流体との接触を回避するとともに、霧化効率の向上を兼ねて、エネルギー消耗低減の霧化器ノズルを提供するにある。

本発明の別の目的は固定部材が容易に取り外し交換できる霧化器のスプレーを提供するにある。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載発明は多数微小噴出孔を有する噴出孔片と、該噴出孔片の周縁部に設置され、且つ、該噴出孔片の周縁部に接触されて該噴出孔に振動を発生させるオシレーション素子と、密着性を有する軟性材質から成り、且つ、前記オシレーション素子の外側を被覆する被覆部材とが、容器の開口部上端面に設置され、固定部材にて取替自在に固定されるように構成された霧化器ノズルに於いて、
前記被覆部材はオシレーション素子及び前記噴出孔片周囲とオシレーション素子とが接触する部位の外側を囲繞して被覆すると共に、前記固定部材は前記噴出孔片及びオシレーション素子と共に被覆部材を容器の開口部上に装着して成り、更に、前記固定部材は管体から成り、前記容器の開口部の外側に嵌合され、且つ、該管体の上端部を内向きに延設してフランジを形成し、該フランジを前記被覆部材と共に前記噴出孔片及びオシレーション素子を前記開口部上に取り付けたことを特徴とする霧化器ノズル、
及び、請求項２記載発明は、前記被覆部材は該被覆部材の外側から外向きに延設された伸長部を有し、該伸長部を前記固定部材のフランジと相互に係合できることを特徴とする請求項１記載の霧化器ノズル、
及び、請求項３記載の発明は、前記固定部材の管体は、前記フランジの他端内側に向かって内向きに形成された係合部を備え、且つ、前記容器の開口部外側面に該係合部と係合する凹溝を設け、該係合部と該凹溝との係合により、前記固定部材を前記開口部の外側に固定できることを特徴とする請求項１記載の霧化器ノズル、
及び、請求項４記載の発明は、前記固定部材の管体内側面と容器の開口部外側面に相互に噛合する雌雄のねじ部を設けて、相互に噛合させることにより前記の固定部材を前記開口部外側面に固定できることを特徴とする請求項１記載の霧化器ノズルを提供するものである。

本発明は、噴出孔片がオシレーション素子の駆動を受けて振動を発生し、之により、流体を圧縮させて該流体を噴出孔片の噴出孔から微小顆粒状で噴出させ、且つ、前記被覆部材がオシレーション素子と流体を隔離でき、更に、オシレーション素子と噴出孔片の振動との干渉を回避できるように構成されたことにより、エネルギー損失を最小限に低減でき、並びに霧化効率を向上することができる。また、各要素は取替え自在に固定されているため経済的にも有利であり、且つ、使用者の使用目的に基づいて異なる噴出孔片等を交換して霧化流体の顆粒サイズを任意に変更でき、その他、流量も必要に応じて適宜調整できる等、諸種の効果を奏することができる。そして、管体の底部内側面に内向けに延びる係合部が設けてあり、且つ、開口部の外側面に 前記係合部を受容する凹溝が設けられているので、前記固定部材が開口部の外側に確実に固定されるように構成されている。更に、前記固定部材の管体４１の内側面に雌ねじを設け、且つ、前記開口部の外側に前記雌ねじに螺合するための雄ねじが設けられているため、管体がねじの螺合方式を利用して開口部上に固定することができる。

本発明は、オシレーション素子と流体との接触を回避することも霧化効率の向上を計り、且つ、エネルギーロスを可及的に低減すると云う目的を達成するために、多数微小噴出孔を有する噴出孔片と、該噴出孔片の周縁部に設置され、且つ、該噴出孔片の周縁部に接触されて該噴出孔片に振動を発生させるオシレーション素子と、密封性を有する軟性材質から成り、且つ、前記オシレーション素子の外側を被覆する被覆部材とが、容器の開口部上端面に設置され、固定部材にて取替自在に固定されるように構成されたことを特徴とする霧化器ノズルを提供することにより実現した。

以下、本発明の好適な実施例を図１〜図４に従って説明する。図１は本発明の要部を示す縦断面図である。図１において、１０は噴出孔片であり、該噴出孔片１０は中央部を上方へ湾曲し、両側部を左右に延設した周縁部１０ａを有し、且つ、前記中央部の湾曲部に複数の噴出孔１１，１１…が開穿されており、流体が該噴出孔１１，１１…から通過するとき、微小の液体顆粒になることができる。又、オシレーション素子２０は概してリング状を呈し、且つ、噴出孔片１０の周囲を囲むように配設されている。又、該オシレーション素子２０は圧電材料から成り、且つ、噴出孔片１０の周囲と接触している。そして、高低の電圧を受けた時は、ハイフリケンシーのオシレーションを発生でき、しかも、前記噴出孔片１０を駆動して該噴出孔片１０に振動を発生させる。

図２に示すように、前記噴出孔片１０がオシレーション素子２０の駆動を受けた時、垂直方向の往復運動を発生し、そして、噴出孔片１０が垂直方向に振動した時は、圧縮流体液面をはたく動作が生じる。図３（ａ）は、噴出孔片１０が圧縮流体動作を発生した時の状況を示す。この時、噴出孔片１０は流体１３の方向に向けて位置移動することで、流体１３が噴出孔片１０の圧縮を受け、そして、流体が噴出孔１１中から噴出する。この時、噴出孔１１の孔径制限作用、及び噴出孔１１の方向性の制限により、噴出された微液滴１２の顆粒のサイズを均一にすることができ、且つ、その移動経路に方向性を付与する。

図３（ｂ）は、噴出孔片１０が流体から遠く離れた方向に向けて位置移動する状況を示す。この状態の下で、噴出孔片１０に吸引力を発生することができる。しかも、流体に引力作用を受けられ、吸引されて噴出孔片１０下方の空間中に入る。

本発明の主なる特徴は、オシレーション素子と流体の接触とを隔絶する被覆部材３０を具えていることである。該被覆部材３０はシリコーンゴム又はその他密封性を具えた軟性材質から成る。且つ、それはオシレーション素子２０、並びに噴出孔片１０の周囲とオシレーション素子２０との接触部位の外側に被覆しているので流体を隔絶でき、流体がオシレーション素子に接触しないので、オシレーション素子が流体によって損壊したり、或いは流体がオシレーション素子によって汚染されるというようなこともなくなる。

被覆部材３０は流体を隔離する作用を有する外、それが軟性材料から成形され、且つ、その被覆の位置が噴出孔片１０の外側にあるので、噴出孔片１０の振動に対する干渉を最低限に抑制することができる。しかも、噴出孔片１０はオシレーション素子２０と直接接触するので、オシレーション素子２０の振動エネルギーが直接噴出孔片１０に伝達され、エネルギー損失を最低まで低減することができる。

図４に示すように、本発明は固定部材４０を有し、噴出孔片１０をオシレーション素子２０、被覆部材３０を容器５０の開口部５１上に取り付け固定する。

前記固定部材４０は管体４１、前記容器５０の開口部５１の外側に係合することができ、且つ、該管体４１の上端部直径は、前記噴出孔片１０と被覆部材３０の直径より大きい。しかも、前記噴出孔片１０、オシレーション素子２０、及び被覆部材３０をその中に係合可能に形成している。又、前記管体４１上端部の内側面に設けられているフランジ４２は、管体４１上端部の内側壁から内向きに伸び、且つ、組立完成後に、該フランジ４２が被覆部材３０の側面、且つ、外向きに伸びた延伸部３１の頂面に係合し、このため前記被覆部材３０を開口部５１の上端部に固定できる。

管体４１の底部内側面に内向けに延びる係合部４３が設けてあり、且つ、開口部５１の外側面に前記係合部４３を受容する凹溝が設けられて、前記固定部材４０が開口部５１の外側に固定されるように構成されている。

図５に示すのは、前記固定部材４０の他の実施例であり、管体４１の内側面に雌ねじ４４を設け、且つ、前記開口部５１の外側に前記雌ねじ４４に螺合するための雄ねじ５３が設けられている。このため、管体４１がねじの螺合方式を利用して開口部５１上に固定できる。

前記固定部材４０を介して、噴出孔片１０を、オシレーション素子２０及び被覆部材３０を同時に開口部５１の上へ固定でき、且つ、容易に取り外すことができる。前記固定部材４０が取り外し自在であるため、本発明は噴出孔片１０、オシレーション素子２０あるいは被覆部材３０等が破損した場合に、それを取り外し交換することが可能であるため、全体装置を交換する必要がなくなり、従って、大巾に本発明使用の利便性を増加することができる。

又、前記固定部材４０の設計を介して、本発明が各構成要素を交換できるものとなり、従って、需要に応じて容易に異なる規格のノズル構造に交換できる。例えば、本発明を実際に適用した場合、多種の異なる噴出孔１１直径の噴出孔片１０を具えた設計にすることができ、しかも、使用者が異なる使用目的に基づいて異なる噴出孔片１０を交換して、霧化流体の顆粒サイズの変更、或いは霧化流体の流量を任意に決定するという目的も達成できる等の諸種の効果を奏する。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の噴出孔片、オシレーション素子及び被覆部材等の要部を示す断面図。 本発明の要部の動作説明図。 （ａ）本発明の噴出孔片の噴出孔部分局部を拡大した動作説明図。 （ｂ）本発明の噴出孔片の噴出孔部分局部を拡大した動作説明図。 本発明の容器開口部を設けた組立断面図。 本発明の他の実施例の組立断面図。

符号の説明

１０ 噴出孔片
１１ 噴出孔
１２ 微液滴
１３ 流体
２０ オシレーション素子
３０ 被覆部材
３１ 延伸部
４０ 固定部材
４１ 管体
４２ フランジ
４３ 係合部
４４ 雌ねじ
５０ 容器
５１ 開口部
５２ 凹溝
５３ 雄ねじ

Claims (4)

1. 多数微小噴出孔を有する噴出孔片と、
   該噴出孔片の周縁部に設置され、且つ、該噴出孔片の周縁部に接触されて該噴出孔に振動を発生させるオシレーション素子と、
   密着性を有する軟性材質から成り、且つ、前記オシレーション素子の外側を被覆する被覆部材とが、容器の開口部上端面に設置され、固定部材にて取替自在に固定されるように構成された霧化器ノズルに於いて、
   前記被覆部材はオシレーション素子及び前記噴出孔片周囲とオシレーション素子とが接触する部位の外側を囲繞して被覆すると共に、
   前記固定部材は前記噴出孔片及びオシレーション素子と共に被覆部材を容器の開口部上に装着して成り、
   更に、前記固定部材は管体から成り、前記容器の開口部の外側に嵌合され、且つ、該管体の上端部を内向きに延設してフランジを形成し、該フランジを前記被覆部材と共に前記噴出孔片及びオシレーション素子を前記開口部上に取り付けたことを特徴とする霧化器ノズル。
2. 前記被覆部材は該被覆部材の外側から外向きに延設された伸長部を有し、該伸長部を前記固定部材のフランジと相互に係合できることを特徴とする請求項１記載の霧化器ノズル。
3. 前記固定部材の管体は、前記フランジの他端内側に向かって内向きに形成された係合部を備え、且つ、前記容器の開口部外側面に該係合部と係合する凹溝を設け、該係合部と該凹溝との係合により、前記固定部材を前記開口部の外側に固定できることを特徴とする請求項１記載の霧化器ノズル。
4. 前記固定部材の管体内側面と容器の開口部外側面に相互に噛合する雌雄のねじ部を設けて、相互に噛合させることにより前記の固定部材を前記開口部外側面に固定できることを特徴とする請求項１記載の霧化器ノズル。

Images