JP6014359B2 - 超音波霧化装置 - Google Patents

Description

本発明は、薬液を超音波振動によって霧化する超音波霧化装置に関する。

有効成分を含有した薬液等の液体を室内又は屋外の空間に噴霧する手段として、超音波霧化装置が知られている。超音波霧化装置は、通電により超音波振動を生じる圧電振動子と、この圧電振動子に固着され、多数の微細孔を有する振動板とを有しており、微細孔に液体を供給し、圧電振動子の振動によって振動板に超音波振動を生じさせることで液体を霧化するように構成されている。

特許文献１の霧化装置は、液体を充填する加圧室と、加圧室に臨む複数個のノズルを設けたノズル板と、ノズル板を付勢し、たわみ振動を励起する電気的振動子とを備え、ノズル板に突起部を設け、その突起部に微細孔を設けている。微細孔は、液体が直接接するとともに、横方向（重力方向に対して垂直な方向）を向いている。これにより、特許文献１の霧化装置は、液体を横方向に噴霧する。

特許文献２の噴霧器は、液体を噴霧するための振動可能な膜と、膜を振動させる振動部とを備える。膜は、第１湾曲部と、第１湾曲部とは異なる曲率の第２湾曲部とを備え、振動部によって振動させられることで、膜に接する液体を噴霧する。特許文献２の噴霧器は、液体を下方（重力方向）に噴霧する。

特許文献３の超音波霧化装置は、圧電振動子と振動体とからなる複合体を駆動させることで圧電振動子を振動させ、その振動が振動体に伝播する。保液剤と接触する振動体の下面に供給される液体は、振動体の振動に伴い、振動体に形成された穴を通して霧化される。

特許文献４のピエゾ式噴霧器は、粘度が５ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜３０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液を使用している。

特開昭５８ −２１６７５３号公報（１９８３年１２月１６日公開） 米国特許第７４７２７０１号公報 （２００９年 １月 ６日登録） 特開平 ６ − ７７２１号公報（１９９４年 １月１８日公開） 特開２００９−２６９８９３号公報（２００９年１１月１９日公開）

しかしながら、特許文献１〜４の技術には次のような問題がある。

すなわち、特許文献１の霧化装置および特許文献２の噴霧器は、液体が振動板に直接接するため、仮に噴霧口を上向きにすると、液体は、残存量が減少するほどに振動板から離れ、装置外部に噴霧されなくなる。また、液体の残存量が減少すると、振動板と液体面との間に気泡が溜まり、装置外部に液体が噴霧されなくなる。

さらに、特許文献１の霧化装置は、噴霧口が横向きであるため、残存量が減少するほどに液面が低下する。したがって、特許文献１の噴霧装置では、液面がノズルよりも下位になると装置の外部に液体が噴霧されなくなる。

さらに、特許文献２の噴霧器は、液体を下方に向かって噴霧するため、液体を全量噴霧させることは可能であるものの、液重量によって振動板に負荷がかかるため、振動板の劣化が早まるという問題がある。

このように、特許文献１の霧化装置および特許文献２の噴霧器はいずれも、液体を安定的かつ持続的に装置の外部に噴霧することがそもそも困難である。

特許文献３の超音波霧化装置は、保液剤に浸透させた液体を、保液剤と接触する振動体を介して上向き（重力と反対方向）に噴霧する。しかしながら、特許文献３の超音波霧化装置は、振動体の中央部が湾曲していることから、十分な噴霧高さを得ることが困難である。このため、噴霧される液体の拡散性を十分に得ることができないため、液体を噴霧することで得られる効果（殺菌、殺虫など）を広範囲に行き渡らせることが困難である。

また、特許文献４のピエゾ式噴霧器は、５ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜３０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液を使用し、かつ、振動子が平坦状であるため、薬液の噴霧量、噴霧の安定性等において十分とは言えない。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、噴霧する薬液の拡散性を高めることが可能な超音波霧化装置を提供することにある。

本発明に係る超音波霧化装置は、上記の課題を解決するために、薬液を霧化噴霧する超音波霧化装置であって、薬液貯留容器から薬液を吸液する吸液芯と、厚さ方向に貫通した多数の微細孔を有し、通電により超音波振動を生じる圧電振動子の振動によって上記薬液を霧化噴霧する振動板とを備え、上記振動板は、上記吸液芯を介して上記薬液が供給される錐台状の凸状部を有し、上記薬液として、少なくとも有機溶剤と有効成分とが混合された、粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜５．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液が使用されることを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る超音波霧化装置は、薬液貯留容器から薬液を吸液する吸液芯を備えている。そのため、吸液芯の一端を薬液貯留容器内の薬液に浸漬させ、吸液芯の他端を上向き（重力と反対方向）に方向付けすることで、振動板の振動によって薬液を上向きに霧化噴霧することが可能である。

そして、本発明に係る超音波霧化装置では、振動板が、吸液芯を介して薬液が供給される錐台状の凸状部を有する。これにより、本発明に係る超音波霧化装置は、従来のドーム型、平板型等の振動板を用いた薬液噴霧と比べて、薬液の噴霧高さを高くすることができる。したがって、本発明に係る超音波霧化装置は、自装置周辺への薬液の拡散性を高めることができ、有効成分による効果を広範囲に行き渡らせることができる。

さらに、本発明に係る超音波霧化装置では、薬液として、少なくとも有機溶剤と有効成分とが混合された、粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜５．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液が使用される。これにより、本発明に係る超音波霧化装置は、有機溶剤による自然蒸散性によって薬液の拡散性を高めるとともに、錐台状の凸状部を有する振動板と上記の薬液の粘度範囲との組み合わせによって、さらに、薬液の噴霧量や噴霧高さなどを向上させて、薬液の拡散性を高めることができる。

また、本発明に係る超音波霧化装置では、上記薬液は、さらに、粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜４．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）であってもよい。

粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜４．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）であることにより、薬液の噴霧量がさらに多くなり、かつ、噴霧の安定性を良好に保つことができる。

また、本発明に係る超音波霧化装置では、上記振動板は、上記微細孔が上記凸状部の上底にのみ形成されている構成であってもよい。

上記の構成によれば、本発明に係る超音波霧化装置は、さらに、液体の噴霧高さを高くし、かつ、振動板の耐久性を高めることができる。

また、本発明に係る超音波霧化装置では、上記振動板は、当該振動板の全体に上記微細孔が形成されている構成であってもよい。

上記の構成によれば、本発明に係る超音波霧化装置は、ドーム型等の振動板を用いる従来の超音波霧化装置よりも振動板の耐久性を高めることができる。

また、本発明に係る超音波霧化装置では、上記振動板は、上記凸状部が円錐台状であってもよい。

また、本発明に係る超音波霧化装置では、上記振動板は、上記凸状部が角錐台状であってもよい。

本発明に係る超音波霧化装置では、上記振動板は、上記凸状部が円錐台状または角錐台状であってもよい。

したがって、装置ごとに、装置のレイアウトや吸液芯の形状に適合するように、振動板の凸状部の形状を円錐台状または角錐台状に変更することができ、装置設計を柔軟に変更することができる。

また、本発明に係る超音波霧化装置では、上記薬液貯留容器は、上記超音波霧化装置に着脱自在に収容され、上記吸液芯が吸液した上記薬液を上記振動板に供給する吸収体を備え、上記吸収体は、上記薬液貯留容器が上記超音波霧化装置に着脱されるときに、上記薬液貯留容器とともに上記超音波霧化装置に着脱される構成であってもよい。

上記の構成によれば、超音波霧化装置から薬液貯留容器を取り出すとき、吸収体は、薬液貯留容器とともに装置の外部に取り出されるため、超音波霧化装置側に残ることはない。このため、薬液貯留容器中に薬液がなくなり吸収体が乾燥したとき、薬液貯留容器を交換する際には吸収体ごと交換されるため、超音波霧化装置を再稼動したときに吸収体に由来する繊維等によって振動板の微細孔が閉塞することを抑制できる。この効果は、特に、振動板が装置本体側に固定されているときに発揮される。

これにより、本発明に係る超音波霧化装置は、上記閉塞が理由で、薬液の噴霧量を不安定にさせることも、また、高いコストを要する振動板の交換をユーザに強いることも軽減することができる。

このように、本発明に係る超音波霧化装置は、振動板の微細孔を閉塞させることを抑制することで、超音波霧化装置の噴霧安定性を向上させることができ、さらに、コスト面においてもユーザ負担を軽減することができる。

本発明に係る超音波霧化装置は、上記の課題を解決するために、液体を霧化噴霧する超音波霧化装置であって、霧化すべき液体を吸液する吸液芯と、平面視リング状であって、通電により径方向に超音波振動を生じる圧電振動子と、この圧電振動子の中央開口を塞ぐように上記圧電振動子に固着された振動板とを備え、上記振動板は、上記圧電振動子の中央開口の中心と中心が略一致し、噴霧方向に突出した円錐台状の凸状部を有するとともに、少なくとも上記凸状部の上底には、厚さ方向に貫通した多数の微細孔を有し、上記吸液芯を介して上記振動板に上記液体を供給することを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る超音波霧化装置は、振動板が、吸液芯を介して液体が供給される円錐台状の凸状部を有する。これにより、本発明に係る超音波霧化装置は、従来のドーム型等の振動板を用いた液体噴霧と比べて、液体の噴霧高さを高くすることができる。したがって、本発明に係る超音波霧化装置は、自装置周辺への液体の拡散性を高めることができ、例えば液体が殺虫剤である場合などに、殺虫効果を広範囲に行き渡らせることができる。

さらに、本発明に係る超音波霧化装置は、振動板が円錐台状の凸状部を有することで、従来の振動板よりも耐久性を高めることができる。したがって、本発明に係る超音波霧化装置は、振動板の交換という手間、および交換費用など、ユーザへの負担を軽減することができる。

また、本発明に係る超音波霧化装置は、上記凸状部の立ち上がり部は、上記圧電振動子の内周面直近に設けられている構成であってもよい。

本発明に係る超音波霧化装置は、以上のように、薬液貯留容器から薬液を吸液する吸液芯と、厚さ方向に貫通した多数の微細孔を有し、通電により超音波振動を生じる圧電振動子の振動によって上記薬液を霧化噴霧する振動板とを備え、上記振動板は、上記吸液芯を介して上記薬液が供給される錐台状の凸状部を有し、上記薬液として、少なくとも有機溶剤と有効成分とが混合された、粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜５．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液が使用される構成である。

また、本発明に係る超音波霧化装置は、以上のように、霧化すべき液体を吸液する吸液芯と、平面視リング状であって、通電により径方向に超音波振動を生じる圧電振動子と、この圧電振動子の中央開口を塞ぐように上記圧電振動子に固着された振動板とを備え、上記振動板は、上記圧電振動子の中央開口の中心と略中心が一致し、噴霧方向に突出した円錐台状の凸状部を有するとともに、少なくとも上記凸状部の上底には、厚さ方向に貫通した多数の微細孔を有し、上記吸液芯を介して上記振動板に上記液体を供給する構成である。

それゆえ、本発明に係る超音波霧化装置は、噴霧する薬液の拡散性を高めることが可能となる。

本実施の形態に係る超音波霧化装置の概略図である。 本実施の形態に係る超音波霧化装置の霧化部の拡大図である。 本実施の形態に係る振動板の概略図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）は断面図を示す。 本実施の形態にかかる超音波霧化装置の変形例である。 本実施の形態に係る他の振動板の概略図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）は断面図を示す。 本実施の形態に係るさらに他の振動板の概略図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）は断面図を示す。 本実施の形態に係る超音波霧化装置の他の霧化部の拡大図である。 薬液粘度と噴霧量等との関係を示す表である。 平板型、ドーム型、および円錘台型の振動板を用いたときの、粘度と噴霧量との関係を示す図である。

まず、本実施の形態に係る超音波霧化装置１について図１等を参照しながら説明する。図１は、超音波霧化装置１の概略図である。図２は、超音波霧化装置１の霧化部３０の拡大図である。
（超音波霧化装置１について）
超音波霧化装置１は、薬液を超音波振動によって霧化する装置であって、霧化部３０を有する装置本体１０と、装置本体１０に収容される薬液容器（薬液貯留容器）２０とを備える。薬液は、殺虫剤、殺菌剤、芳香等を目的とするものが用いられる。

（装置本体１０）
装置本体１０は、薬液容器２０を収容するとともに、霧化部３０を備える。薬液容器２０は、装置本体１０に着脱自在に収容されてよい。霧化部３０は、図２に示すように、通電によって超音波振動を生じる圧電振動子３１と、圧電振動子３１の振動によって薬液を霧化する振動板３２と、圧電振動子３１の上面及び振動板３２の下面にそれぞれに添わせた円環状の弾性部材としての一対の弾性リング３３と、この一対の弾性リング３３を介して圧電振動子３１及び振動板３２を弾性的に挟み込んで保持するケーシング３４とを備える。

圧電振動子３１は、中央部に開口部３５が形成された円形薄板状の圧電セラミックスによって構成されている。この圧電振動子３１は、厚さ方向に分極されており、両面に形成された電極（図示せず）に高周波電圧を印加することにより、径方向への超音波振動を生じる。圧電振動子３１は、例えば、厚さが０．１ｍｍ〜４．０ｍｍ、外径が６ｍｍ〜６０ｍｍであり、発振周波数が３０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚである圧電振動子であればよい。

振動板３２は、例えばニッケル、ニッケル合金、又は鉄合金からなる円形の薄板である。振動板３２は、圧電振動子３１の開口部３５を覆った状態で、図１において圧電振動子３１の下面に対して圧電振動子３１と同心に接合（固着）されている。この振動板３２は、例えば、厚さが０．０２ｍｍ〜２．０ｍｍ、外径が６ｍｍ〜６０ｍｍである。振動板３２の外径は、圧電振動子３１の開口部３５の内径寸法より大きくなるように、圧電振動子３１の大きさに応じて適宜選択される。

振動板３２における圧電振動子３１の開口部３５に臨む部分には、厚さ方向に貫通した多数の微細孔３６が形成されている。微細孔３６の孔径は、直径３μｍ〜１５０μｍであるのが好ましい。振動板については、図３等を参照して後述する。

なお、図１、図２等では、振動板３２の凸状部３７の上底にのみ微細孔３６が形成されている。しかしながら、本実施の形態に係る振動板は、振動板の全面に微細孔３６が形成されていてもよい。

超音波霧化装置１では、吸液芯２２（後述）を介して微細孔３６に薬液が供給され、通電により圧電振動子３１が超音波振動を生じ、その圧電振動子の振動によって振動板３２に生じた超音波振動により薬液が霧化される。

弾性リング３３は一対設けられている。かかる一対の弾性リング３３は、ケーシング３４と圧電振動子３１の上面との間、及びケーシング３４と振動板３２の下面との間で弾性変形した状態で、それぞれ圧電振動子３１及び振動板３２と同心状に、上記の上面及び下面に対して接触している。

この弾性リング３３としては、線径０．５ｍｍ〜３ｍｍのＯリングが好適に用いられる。また、弾性リング３３の硬さは２０ＩＲＨＤ〜９０ＩＲＨＤであるのが好ましい。これにより、圧電振動子３１及び振動板３２を適度な弾力で保持して、圧電振動子３１の振動を拘束することなく、圧電振動子３１をケーシング３４内の所定位置に保持することができる。このため、薬液をより安定的に霧化させることができる。

なお、圧電振動子３１の上面に接触させた弾性リング３３と、振動板３２の下面に接触させた弾性リング３３とは、平均径[（内径＋外径）／２]、線径、硬さ等が同一のものが好ましく、特に平均径については同じものがよい。

弾性リング３３の素材としては、ニトリルゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム等が挙げられる。

弾性リング３３は、前記Ｏリングに代えて、断面形状が楕円、四角形、三角形あるいは菱形等のリングであってもよく、また、Ｄ字型、Ｘ字型、Ｔ字型等のリングであってもよい。また、この弾性リング３３は、周方向に完全につながって連続している必要はなく、周方向に一箇所切れ目が入っていてもよく、周方向に数箇所間欠的に切れ目が入っていてもよい。

また、円形薄板状の振動板３２が圧電振動子３１の開口部３５を完全に覆うものを例示したが、矩形薄板状の振動板を用い、この振動板を圧電振動子３１の開口部３５を跨ぐように掛け渡し、振動板の両端部を圧電振動子３１の一方の面に固着するようにしてもよい。

なお、霧化部３０は、上記の構造のものの他に、公知のピエゾ噴霧部を用いてもよく、適宜選択されうる。

（薬液容器２０）
薬液容器２０は、容器本体２１と、吸液芯２２とを備え、装置本体１０に着脱自在に収容される。

容器本体２１は、例えば、上部に開口部２４を有する有底円筒状の容器から構成されている。容器本体２１には薬液が入れられている。容器本体２１の素材としては、ガラスや合成樹脂等が挙げられる。

吸液芯２２は、例えば不織布からなる直径が２ｍｍ〜６ｍｍの円柱状のものである。吸液芯２２の下部側は、容器本体２１内の薬液に浸漬されており、薬液を毛細管現象によって吸液芯２２の上部側に供給することができる。

吸液芯２２は、円柱状のみならず、角柱状であってもよく、その形状は任意である。また、吸液芯２２の太さは、圧電振動子３１の開口部３５、もしくは、振動板３２の凸状部３７の内部に挿入できる太さであればよい。

吸液芯２２の材質としては、連通孔を有する多孔質体、連続気泡を有する樹脂体又は樹脂繊維の集合体が好ましいものとして例示できる。具体的には、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルホルマール、ポリスチレン等からなる連続気泡を有する樹脂体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等の樹脂微粒子を主成分として打錠焼結させた多孔質体、ポリフッ化エチレン等からなる多孔質体、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル、レーヨン、ウール等からなるフェルト部材、あるいはポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、ポリフラール繊維、アラミド繊維等からなる不織布等の樹脂繊維の集合体、セラミック等の無機粉体を主成分として打錠焼結した多孔質の無機粉焼結体が例示できるが、何らこれらに限定されるものではない。また、これらに界面活性剤を処理したものでもよい。

装置本体１０への薬液容器２０の収容方式は、薬液容器２０が装置本体１０内に着脱自在に収容され、装置本体１０内に薬液容器２０を収容した状態で吸液芯２２と振動板３２の凸状部３７（後述）とが近接または接触するような方式であれば特に限定されない。例えば、薬液容器２０を横方向から水平に移行させて嵌合させる方式や薬液容器２０を横方向からわずかな回転角度をともなって嵌合させる方式などがある。

（薬液について）
超音波霧化装置１では、有機溶剤と有効成分とが混合された、粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜５．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液が使用される。この薬液は、通常、有効成分を有機溶剤に溶解させることにより得られる。

有効成分としては、殺虫、殺菌、芳香等を目的とした成分が挙げられる。例えば、
（１）合成ピレスロイド化合物
アクリナトリン（ａｃｒｉｎａｔｈｒｉｎ）、アレスリン（ａｌｌｅｔｈｒｉｎ）、ベータ−シフルトリン（ｂｅｔａ−ｃｙｆｌｕｔｈｒｉｎ）、ビフェントリン（ｂｉｆｅｎｔｈｒｉｎ）、シクロプロトリン（ｃｙｃｌｏｐｒｏｔｈｒｉｎ）、シフルトリン（ｃｙｆｌｕｔｈｒｉｎ）、シハロトリン（ｃｙｈａｌｏｔｈｒｉｎ）、シペルメトリン（ｃｙｐｅｒｍｅｔｈｒｉｎ）、エンペントリン（ｅｍｐｅｎｔｈｒｉｎ）、デルタメトリン（ｄｅｌｔａｍｅｔｈｒｉｎ）、エスフェンバレレート（ｅｓｆｅｎｖａｌｅｒａｔｅ）、エトフェンプロックス（ｅｔｈｏｆｅｎｐｒｏｘ）、フェンプロパトリン（ｆｅｎｐｒｏｐａｔｈｒｉｎ）、フェンバレレート（ｆｅｎｖａｌｅｒａｔｅ）、フルシトリネート（ｆｌｕｃｙｔｈｒｉｎａｔｅ）、フルフェンプロックス（ｆｌｕｆｅｎｏｐｒｏｘ）、フルメトリン（ｆｌｕｍｅｔｈｒｉｎ）、フルバリネート（ｆｌｕｖａｌｉｎａｔｅ）、ハルフェンプロックス（ｈａｌｆｅｎｐｒｏｘ）、イミプロトリン（ｉｍｉｐｒｏｔｈｒｉｎ）、ペルメトリン（ｐｅｒｍｅｔｈｒｉｎ）、プラレトリン（ｐｒａｌｌｅｔｈｒｉｎ）、ピレトリン（ｐｙｒｅｔｈｒｉｎｓ）、レスメトリン（ｒｅｓｍｅｔｈｒｉｎ）、シグマ−サイパーメトリン（ｓｉｇｍａ−ｃｙｐｅｒｍｅｔｈｒｉｎ）、シラフルオフェン（ｓｉｌａｆｌｕｏｆｅｎ）、テフルトリン（ｔｅｆｌｕｔｈｒｉｎ）、トラロメトリン（ｔｒａｌｏｍｅｔｈｒｉｎ）、トランスフルトリン（ｔｒａｎｓｆｌｕｔｈｒｉｎ）、テトラメトリン（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｒｉｎ）、フェノトリン（ｐｈｅｎｏｔｈｒｉｎ）、シフェノトリン（ｃｙｐｈｅｎｏｔｈｒｉｎ）、アルファシペルメトリン（ａｌｐｈａ−ｃｙｐｅｒｍｅｔｈｒｉｎ）、ゼータシペルメトリン（ｚｅｔａ−ｃｙｐｅｒｍｅｔｈｒｉｎ）、ラムダシハロトリン（ｌａｍｂｄａ−ｃｙｈａｌｏｔｈｒｉｎ）、ガンマシハロトリン（ｇａｍｍａ−ｃｙｈａｌｏｔｈｒｉｎ）、フラメトリン（ｆｕｒａｍｅｔｈｒｉｎ）、タウフルバリネート（ｔａｕ−ｆｌｕｖａｌｉｎａｔｅ）、メトフルトリン（ｍｅｔｏｆｌｕｔｈｒｉｎ）メパフルスリン、ｄ−テフルスリン、ジメフルスリン、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メチルベンジル＝２，２−ジメチル−３−（１−プロペニル）シクロプロパンカルボキシレート、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（メトキシメチル）ベンジル＝２，２−ジメチル−３−（２−メチル−１−プロペニル）シクロプロパンカルボキシレート、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（メトキシメチル）ベンジル＝２，２，３，３−テトラメチルシクロプロパンカルボキシレート等；
（２）有機リン化合物
アセフェート（ａｃｅｐｈａｔｅ）、りん化アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ）、ブタチオホス（ｂｕｔａｔｈｉｏｆｏｓ）、キャドサホス（ｃａｄｕｓａｆｏｓ）、クロルエトキシホス（ｃｈｌｏｒｅｔｈｏｘｙｆｏｓ）、クロルフェンビンホス（ｃｈ１ｏｒｆｅｎｖｉｎｐｈｏｓ）、クロルピリホス（ｃｈｌｏｒｐｙｒｉｆｏｓ）、クロルピリホスメチル（ｃｈｌｏｒｐｙｒｉｆｏｓ−ｍｅｔｈｙｌ）、シアノホス（ｃｙａｎｏｐｈｏｓ：ＣＹＡＰ）、ダイアジノン（ｄｉａｚｉｎｏｎ）、ＤＣＩＰ（ｄｉｃｈｌｏｒｏｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジクロフェンチオン（ｄｉｃｈｌｏｆｅｎｔｈｉｏｎ：ＥＣＰ）、ジクロルボス（ｄｉｃｈｌｏｒｖｏｓ：ＤＤＶＰ）、ジメトエート（ｄｉｍｅｔｈｏａｔｅ）、ジメチルビンホス（ｄｉｍｅｔｈｙｌｖｉｎｐｈｏｓ）、ジスルホトン（ｄｉｓｕｌｆｏｔｏｎ）、ＥＰＮ、エチオン（ｅｔｈｉｏｎ）、エトプロホス（ｅｔｈｏｐｒｏｐｈｏｓ）、エトリムホス（ｅｔｒｉｍｆｏｓ）、フェンチオン（ｆｅｎｔｈｉｏｎ：ＭＰＰ）、フエニトロチオン（ｆｅｎｉｔｒｏｔｈｉｏｎ：ＭＥＰ）、ホスチアゼート（ｆｏｓｔｈｉａｚａｔｅ）、ホルモチオン（ｆｏｒｍｏｔｈｉｏｎ）、りん化水素（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ）、イソフェンホス（ｉｓｏｆｅｎｐｈｏｓ）、イソキサチオン（ｉｓｏｘａｔｈｉｏｎ）、マラチオン（ｍａｌａｔｈｉｏｎ）、メスルフェンホス（ｍｅｓｕｌｆｅｎｆｏｓ）、メチダチオン（ｍｅｔｈｉｄａｔｈｉｏｎ：ＤＭＴＰ）、モノクロトホス（ｍｏｎｏｃｒｏｔｏｐｈｏｓ）、ナレッド（ｎａｌｅｄ：ＢＲＰ）、オキシデプロホス（ｏｘｙｄｅｐｒｏｆｏｓ：ＥＳＰ）、パラチオン（ｐａｒａｔｈｉｏｎ）、ホサロン（ｐｈｏｓａｌｏｎｅ）、ホスメット（ｐｈｏｓｍｅｔ：ＰＭＰ）、ピリミホスメチル（ｐｉｒｉｍｉｐｈｏｓ−ｍｅｔｈｙ１）、ピリダフェンチオン（ｐｙｒｉｄａｆｅｎｔｈｉｏｎ）、キナルホス（ｑｕｉｎａｌｐｈｏｓ）、フェントエート（ｐｈｅｎｔｈｏａｔｅ：ＰＡＰ）、プロフェノホス（ｐｒｏｆｅｎｏｆｏｓ）、プロパホス（ｐｒｏｐａｐｈｏｓ）、プロチオホス（ｐｒｏｔｈｉｏｆｏｓ）、ピラクロホス（ｐｙｒａｃｌｏｒｆｏｓ）、サリチオン（ｓａｌｉｔｈｉｏｎ）、スルプロホス（ｓｕｌｐｒｏｆｏｓ）、テブピリムホス（ｔｅｂｕｐｉｒｉｍｆｏｓ）、テメホス（ｔｅｍｅｐｈｏｓ）、テトラクロルビンホス（ｔｅｔｒａｃｈ１ｏｒｖｉｎｐｈｏｓ）、テルブホス（ｔｅｒｂｕｆｏｓ）、チオメトン（ｔｈｉｏｍｅｔｏｎ）、トリクロルホン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｐｈｏｎ：ＤＥＰ）、バミドチオン（ｖａｍｉｄｏｔｈｉｏｎ）、フォレート（ｐｈｏｒａｔｅ）、カズサホス（ｃａｄｕｓａｆｏｓ）等；
（３）カーバメート化合物
アラニカルブ（ａｌａｎｙｃａｒｂ）、ベンダイオカルブ（ｂｅｎｄｉｏｃａｒｂ）、ベンフラカルブ（ｂｅｎｆｕｒａｃａｒｂ）、ＢＰＭＣ、カルバリル（ｃａｒｂａｒｙ１）、カルボフラン（ｃａｒｂｏｆｕｒａｎ）、カルボスルファン（ｃａｒｂｏｓｕｌｆａｎ）、クロエトカルブ（ｃｌｏｅｔｈｏｃａｒｂ）、エチオフェンカルブ（ｅｔｈｉｏｆｅｎｃａｒｂ）、フェノブカルブ（ｆｅｎｏｂｕｃａｒｂ）、フェノチオカルブ（ｆｅｎｏｔｈｉｏｃａｒｂ）、フェノキシカルブ（ｆｅｎｏｘｙｃａｒｂ）、フラチオカルブ（ｆｕｒａｔｈｉｏｃａｒｂ）、イソプロカルブ（ｉｓｏｐｒｏｃａｒｂ：ＭＩＰＣ）、メトルカルブ（ｍｅｔｏｌｃａｒｂ）、 メソミル（ｍｅｔｈｏｍｙｌ）、メチオカルブ（ｍｅｔｈｉｏｃａｒｂ）、ＮＡＣ、オキサミル（ｏｘａｍｙｌ）、ピリミカーブ（ｐｉｒｉｍｉｃａｒｂ）、プロポキスル（ｐｒｏｐｏｘｕｒ：ＰＨＣ）、ＸＭＣ、チオジカルブ（ｔｈｉｏｄｉｃａｒｂ）、 キシリルカルブ（ｘｙｌｙｌｃａｒｂ）、アルジカルブ（ａｌｄｉｃａｒｂ）等；
（４）ネライストキシン化合物
カルタップ（ｃａｒｔａｐ）、ベンスルタップ（ｂｅｎｓｕ１ｔａｐ）、チオシクラム（ｔｈｉｏｃｙｃｌａｍ）、モノスルタップ（ｍｏｎｏｓｕｌｔａｐ）、ビスルタップ（ｂｉｓｕｌｔａｐ）等；
（５）ネオニコチノイド化合物
イミダクロプリド（ｉｍｉｄａｃ１ｏｐｒｉｄ）、ニテンピラム（ｎｉｔｅｎｐｙｒａｍ）、アセタミプリド（ａｃｅｔａｍｉｐｒｉｄ）、チアメトキサム（ｔｈｉａｍｅｔｈｏｘａｍ）、チアクロプリド（ｔｈｉａｃｌｏｐｒｉｄ）、ジノテフラン（ｄｉｎｏｔｅｆｕｒａｎ）、クロチアニジン（ｃｌｏｔｈｉａｎｉｄｉｎ）等；
（６）ベンゾイル尿素化合物
クロルフルアズロン（ｃｈｌｏｒｆｌｕａｚｕｒｏｎ）、ビストリフルロン（ｂｉｓｔｒｉｆｌｕｒｏｎ）、ジアフェンチウロン（ｄｉａｆｅｎｔｈｉｕｒｏｎ）、ジフルベンズロン（ｄｉｆｌｕｂｅｎｚｕｒｏｎ）、フルアズロン（ｆｌｕａｚｕｒｏｎ）、フルシクロクスロン（ｆｌｕｃｙｃｌｏｘｕｒｏｎ）、フルフェノクスロン（ｆｌｕｆｅｎｏｘｕｒｏｎ）、ヘキサフルムロン（ｈｅｘａｆｌｕｍｕｒｏｎ）、ルフェヌロン（ｌｕｆｅｎｕｒｏｎ）、ノバルロン（ｎｏｖａｌｕｒｏｎ）、ノビフルムロン（ｎｏｖｉｆｌｕｍｕｒｏｎ）、テフルベンズロン（ｔｅｆｌｕｂｅｎｚｕｒｏｎ）、トリフルムロン（ｔｒｉｆｌｕｍｕｒｏｎ）、トリアズロン（ｔｒｉａｚｕｒｏｎ）等；
（７）フェニルピラゾール化合物
アセトプロール（ａｃｅｔｏｐｒｏｌｅ）、エチプロール（ｅｔｈｉｐｒｏｌｅ）、フィプロニル（ｆｉｐｒｏｎｉ１）、バニリプロール（ｖａｎｉｌｉｐｒｏｌｅ）、ピリプロール（ｐｙｒｉｐｒｏｌｅ）、ピラフルプロール（ｐｙｒａｆｌｕｐｒｏｌｅ）等；
（８）Ｂｔトキシン殺虫剤
バチルス・チューリンゲンシス菌由来の生芽胞および産生結晶毒素、並びにそれらの混合物；
（９）ヒドラジン化合物
クロマフェノジド（ｃｈｒｏｍａｆｅｎｏｚｉｄｅ）、ハロフェノジド（ｈａｌｏｆｅｎｏｚｉｄｅ）、メトキシフェノジド（ｍｅｔｈｏｘｙｆｅｎｏｚｉｄｅ）、テブフェノジド（ｔｅｂｕｆｅｎｏｚｉｄｅ）等；
（１０）有機塩素化合物
アルドリン（ａｌｄｒｉｎ）、ディルドリン（ｄｉｅｌｄｒｉｎ）、ジエノクロル（ｄｉｅｎｏｃｈｌｏｒ）、エンドスルファン（ｅｎｄｏｓｕｌｆａｎ）、メトキシクロル（ｍｅｔｈｏｘｙｃｈｌｏｒ）等；
（１１）天然系殺虫剤
マシン油（ｍａｃｈｉｎｅ ｏｉｌ）、硫酸ニコチン（ｎｉｃｏｔｉｎｅ−ｓｕｌｆａｔｅ）；
（１２）その他の殺虫剤
アベルメクチン（ａｖｅｒｍｅｃｔｉｎ−Ｂ）、ブロモプロピレート（ｂｒｏｍｏｐｒｏｐｙｌａｔｅ）、ブプロフェジン（ｂｕｐｒｏｆｅｚｉｎ）、クロルフェナピル（ｃｈｌｏｒｐｈｅｎａｐｙｒ）、シロマジン（ｃｙｒｏｍａｚｉｎｅ）、Ｄ−Ｄ（１，３−Ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｒｏｐｅｎｅ）、エマメクチンベンゾエート（ｅｍａｍｅｃｔｉｎ−ｂｅｎｚｏａｔｅ）、フェナザキン（ｆｅｎａｚａｑｕｉｎ）、フルピラゾホス（ｆｌｕｐｙｒａｚｏｆｏｓ）、ハイドロプレン（ｈｙｄｒｏｐｒｅｎｅ）、メトプレン（ｍｅｔｈｏｐｒｅｎｅ）、インドキサカルブ（ｉｎｄｏｘａｃａｒｂ）、メトキサジアゾン（ｍｅｔｏｘａｄｉａｚｏｎｅ）、ミルベマイシンＡ（ｍｉｌｂｅｍｙｃｉｎ−Ａ）、ピメトロジン（ｐｙｍｅｔｒｏｚｉｎｅ）、ピリダリル（ｐｙｒｉｄａｌｙｌ）、ピリプロキシフェン（ｐｙｒｉｐｒｏｘｙｆｅｎ）、スピノサッド（ｓｐｉｎｏｓａｄ）、スルフラミド（ｓｕｌｆｌｕｒａｍｉｄ）、トルフェンピラド（ｔｏｌｆｅｎｐｙｒａｄ）、トリアゼメイト（ｔｒｉａｚａｍａｔｅ）、フルベンジアミド（ｆｌｕｂｅｎｄｉａｍｉｄｅ）、レピメクチン（ｌｅｐｉｍｅｃｔｉｎ）、亜ひ酸（Ａｒｓｅｎｉｃ ａｃｉｄ）、ベンクロチアズ（ｂｅｎｃｌｏｔｈｉａｚ）、石灰窒素（Ｃａｌｃｉｕｍ ｃｙａｎａｍｉｄｅ）、石灰硫黄合剤（Ｃａｌｃｉｕｍ ｐｏｌｙｓｕｌｆｉｄｅ）、クロルデン（ｃｈｌｏｒｄａｎｅ）、ＤＤＴ、ＤＳＰ、フルフェネリウム（ｆｌｕｆｅｎｅｒｉｍ）、フロニカミド（ｆｌｏｎｉｃａｍｉｄ）、フルリムフェン（ｆｌｕｒｉｍｆｅｎ）、ホルメタネート（ｆｏｒｍｅｔａｎａｔｅ）、メタム・アンモニウム（ｍｅｔａｍ−ａｍｍｏｎｉｕｍ）、メタム・ナトリウム（ｍｅｔａｍ−ｓｏｄｉｕｍ）、臭化メチル（Ｍｅｔｈｙｌ ｂｒｏｍｉｄｅ）、オレイン酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｏｌｅａｔｅ）、プロトリフェンビュート（ｐｒｏｔｒｉｆｅｎｂｕｔｅ）、スピロメシフェン（ｓｐｉｒｏｍｅｓｉｆｅｎ）、硫黄（Ｓｕｌｆｕｒ）、メタフルミゾン（ｍｅｔａｆｌｕｍｉｚｏｎｅ）、スピロテトラマット（ｓｐｉｒｏｔｅｔｒａｍａｔ）、ピリフルキナゾン（ｐｙｒｉｆｌｕｑｕｉｎａｚｏｎｅ）、スピネトラム（ｓｐｉｎｅｔｏｒａｍ）、クロラントラニリプロール（ｃｈｌｏｒａｎｔｒａｎｉｌｉｐｒｏｌｅ）、トラロピリル（ｔｒａｌｏｐｙｒｉｌ）等；
（１３）その他の忌避剤
°Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド、リモネン、リナロール、シトロネラール、メントール、メントン、ヒノキチオール、ゲラニオール、ユーカリプトール、インドキサカルブ、カラン−３，４−ジオール、ＭＧＫ−Ｒ−３２６、ＭＧＫ−Ｒ−８７４及びＢＡＹ−ＫＢＲ−３０２３等；
（１４）共力剤
°５−〔２−（２−ブトキシエトキシ）エトキシメチル〕−６−プロピル−１，３−ベンゾジオキソール、Ｎ−（２−エチルヘキシル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、オクタクロロジプロピルエーテル、チオシアノ酢酸イソボルニル、Ｎ−（２−エチルへキシル）−１−イソプロピル−４−メチルビシクロ［２．２．２］オクト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのなかでは、揮散しやすく、有害生物の防除に適した成分の観点から、メトフルトリン、プロフルトリン、トランスフルトリン、メパフルスリン、ｄ−テフルメスリン、ジメフルスリンが好ましく、メトフルトリンがより好ましい。また、これらは、単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
また、薬液中の有効成分の含有量は、特に制限されず、例えば０．０５〜１０質量％の濃度である。

有機溶剤は、有機溶剤に有効成分を溶解させて得られる薬液の粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜５．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）となる有機溶剤が用いられる。例えば、ｎ−パラフィン（Ｃ_１２〜Ｃ_１５）（カクタスノルマルパラフィン：ＪＸ日鉱日石エネルギー社）、ナフテン系溶剤（Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１１０：エクソン・モービル社）等の炭化水素類、ラウリン酸メチル、ヤシ油脂脂肪酸メチル、ミリスチン酸イソプロピル、オレイン酸メチル等のエステル類、２−メチル−１−プロパノール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類などが挙げられる。また、これらは、単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

なお、薬液には、上記の粘度範囲が保たれる範囲で、酸化防止剤や活性剤等が適宜混合されてよい。

（振動板への薬液の供給の変形例）
振動板３２への薬液の供給は、次のように行われてもよく、このことを図４により説明する。図４は、超音波霧化装置１の変形例である。なお、図１等を用いて説明した事項については、その説明を省略する。

図４に示すように、薬液容器２０は、容器本体２１と、吸液芯２２と、吸収体２３とを備え、装置本体１０に着脱自在に収容される。

吸液芯２２は、例えば不織布からなる直径が２ｍｍ〜６ｍｍの円柱状のものである。吸液芯２２の下部側は、容器本体２１内の薬液に浸漬されており、薬液を毛細管現象によって吸液芯２２の上部側に供給することができる。その吸液芯２２の上部側には吸収体２３が付設されている。

吸収体２３は、吸液芯２２の上部側において吸液芯２２と一体に設けられている。つまり、吸収体２３は、薬液容器２０が超音波霧化装置１に着脱されるときに、薬液容器２０とともに超音波霧化装置１に着脱される。吸収体２３は、振動板３２の凸状部３７に近接又は接触しており、その凸状部３７に、吸液芯２２が吸液した薬液を供給する。吸収体２３の材質は、吸液芯２２と同様の材質を用いることができる。

なお、本実施の形態では、「一体」は、同一の構造のようになっていること、あるいは、一つにまとまっている状態を含む表現として用いる。

吸液芯２２および吸収体２３は、容器本体２１に固定され、かつ、薬液容器２０（または、容器本体２１）から着脱可能に取り付けられる。

上記の構成によれば、超音波霧化装置１から薬液容器２０を取り出すとき、吸収体２３は、薬液容器２０とともに超音波霧化装置１の外部に取り出され、超音波霧化装置１側には残らない。このため、薬液容器２０中に薬液がなくなり吸収体２３が乾燥したとき、薬液容器２０を交換する際には吸収体２３ごと交換されるため、超音波霧化装置１を再稼動したときに吸収体２３に由来する繊維等によって振動板３２の微細孔が閉塞することを抑制できる。この効果は、特に、振動板３２が超音波霧化装置１側に固定されているときに発揮される。

これにより、超音波霧化装置１は、上記閉塞が理由で、薬液の噴霧量を不安定にさせることも、また、高いコストを要する振動板の交換をユーザに強いることも少なくなる。

但し、吸液芯２２および／または吸収体２３は、超音波霧化装置１側に固定される構造で実現されてもよい。

（振動板について）
次に、振動板３２の詳細を図３により説明する。図３は、振動板３２の概略図であり、図３（ａ）は上面図を、図３（ｂ）は断面図を示す。

上述したように、振動板３２は、例えばニッケルからなる円形の薄板からなり、圧電振動子３１の下面に対して圧電振動子３１と同心に接合（固着）されている。さらに、振動板３２は円錐台状の凸状部３７を有し、その凸状部３７は、その円錐台の中心が圧電振動子３１に略同心に形成されている。そして、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、凸状部３７の上底にのみ、複数の微細孔３６が形成されている。

次に、本実施の形態に係る振動板の変形例を図５に示す。図５は、振動板４０の概略図であり、図５（ａ）は上面図を、図５（ｂ）は断面図を示す。

振動板４０は、振動板３２と次の点で相違する。つまり、振動板３２は、振動板３２の凸状部３７の上底にのみ微細孔３６が形成されているのに対して、振動板４０では、振動板４０の全体に微細孔３６が形成されている。そして、本実施の形態では、振動板３２に加え、振動板４０を用いることもできる。

次に、本実施の形態に係る振動板の変形例を図６に示す。図６は、振動板４５の概略図であり、図６（ａ）は上面図を、図６（ｂ）は断面図を示す。

振動板４５は、振動板３２と次の点で相違する。つまり、振動板３２は、その凸状部３７が円錐台状であるのに対して、振動板４５では、凸状部３７は、８角錐台状で形成されている。そして、本実施の形態では、振動板３２等に加え、振動板４５を用いることもできる。

ここで、図６では、振動板４５の凸状部３７の上底にのみ形成されている。しかしながら、振動板４５は、上記構成のほかに、上底に加え、凸状部３７の側面部、または当該側面部を含む振動板４５の全体に複数の微細孔３６が形成されていてもよい。さらに、上記の説明では、振動板４５は８角錐台状であるものとして説明した。しかしながら、振動板４５は、４角錐台、１６角錐台等のｎ角錐台状で形成されていてもよい。

ここで、振動板３２、振動板４０、および振動板４５は、薬液の噴霧方向の断面がいずれも台形であり、また、薬液の噴霧口となる面が平面である点が共通である。ただし、錐台状の振動板３２、振動板４０、および振動板４５の上底および側面は、正確に平らな形状でなくとも、多少の曲率を有する面で形成されていてもよい。

また、図３に示す霧化部３０においては、振動板３２に形成された円錐台状の凸状部３７の立ち上がり部が中心方向に寄ったものを例示したが、例えば、図７に示すように、円錐台状の凸状部３７の立ち上がり部が圧電振動子３１の内周面の直近に設けられた振動板５０が用いられてもよい。

（効果確認試験１）
次に、超音波霧化装置１により得られる効果を、効果確認試験１の結果を通して説明する。

効果確認試験１では、粘度が０．５９〜６．１２ｍＰａ・ｓ（２０℃）の範囲である複数の有機溶剤それぞれに対して、平板型（比較例１）、ドーム型（比較例２）、円錘台型（本実施例）の振動子を用いたときの噴霧量等を確認した。試験に用いた有機溶剤は図７に記載されている。図７は、薬液粘度と噴霧量等との関係を示す表であり、図示するように、有機溶剤は、粘度０．５９ｍＰａ・ｓ（２０℃）のエタノールから、粘度６．１２ｍＰａ・ｓ（２０℃）のナフテン＋パラフィン（Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１３０）までの１０種類を用いた。

また、図７に示すように、効果確認試験１では、噴霧量（ｍｇ／ｓｐｒａｙ）に加え、噴霧安定性（％）、噴霧高さ（ｃｍ）、振動板上面への液溜まり、噴霧された薬液の粒度分布幅（μｍ）についても確認した。

このうち、噴霧量（ｍｇ／ｓｐｒａｙ）は、噴霧１回当たりの薬液量を示し、噴霧量が多いほど噴霧によって得られる効果（殺菌、殺虫など）が大きいことを示す。

噴霧安定性（％）は、噴霧１回当たりの薬液量の安定性（バラツキのなさ）を標準偏差で表したものであり、数値が低いほど、噴霧安定性に優れ、噴霧によって得られる効果が安定していることを示す。

噴霧高さ（ｃｍ）は、振動板における薬液の噴霧口を基準点とした噴霧高さを目視で確認したものであり、数値が大きいほど噴霧高さが高く、従って薬液が広範囲に拡散されうることを示す。

振動板上面への液溜まりは、振動板上面において、液溜まりが発生しなかった場合を○、液溜まりが発生したものの１秒以内に消失した場合を△、液溜まりが発生し１秒以内に消失しなかった場合を×で、それぞれ表している。液溜まりが発生すると、その液溜まりによって薬液の噴霧が阻害されるため、液溜まりが発生しない方が好ましい。

粒度分布幅（μｍ）は、Ｄ_１０〜Ｄ_９０までの粒度分布の幅を示し、数値が低いほど粒径が安定しており、噴霧によって安定した効果（殺菌、殺虫など）が得られることを示す。
〔超音波霧化装置について〕
比較例１、比較例２、本実施例に共通／特有の試験条件は以下の通りである。
（比較例１、比較例２、本実施例に共通する試験条件）
（１）圧電振動子：外径１５ｍｍ、内径５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの圧電セラミックス
（２）印加電圧：３０Ｖｐ−ｐ
（３）圧電振動子（超音波励振機）の周波数：１１０ｋＨｚ
（４）噴霧時間：１．０秒
（５）振動板の微細孔の径：１０．０μｍ
（６）実験温度：２０℃
（比較例１、比較例２、本実施例それぞれに特有の試験条件）
（１）比較例１（平板型振動板）
比較例１では、平板型の振動板に好適なφ４．５ｍの吸液芯を用いた。この吸液芯は、空隙率が７０％であり、先端（振動板側）が尖った形状である。

（２）比較例２（ドーム型振動板）
比較例２では、ドーム型の振動板に好適なφ４．５ｍの吸液芯を用いた。この吸液芯は、空隙率が７０％である。

（３）本実施例（円錐台型振動板）
本実施例では、円錘台型の振動板に好適なφ３．５ｍの吸液芯を用いた。この吸液芯は、空隙率が５０％であり、不織布（旭化成製、ベンコット）を２枚重ねた吸収体を吸液芯と一体化したものである。

上記の試験条件で行った噴霧量等の各項目における結果が図７に示されており、以下、その内容を説明する。
（１）噴霧量（ｍｇ／ｓｐｒａｙ）
噴霧量の試験結果によると、比較例１（平板型）は、試験を行った粘度範囲において、比較例２(ドーム型）および本実施例（円錐台型）よりも噴霧量が際立って低い。

比較例２と本実施例とを比較すると、粘度１．１７ｍＰａ・ｓ（２０℃）のエタノールでの噴霧量は、比較例２では３９．０（ｍｇ／ｓｐｒａｙ）、本実施例では３８．６（ｍｇ／ｓｐｒａｙ）と大差はない。しかしながら、粘度１．７０ｍＰａ・ｓ（２０℃）のｎーパラフィン（Ｃ_１２）では、比較例２では２２．０（ｍｇ／ｓｐｒａｙ）、本実施例では３２．３（ｍｇ／ｓｐｒａｙ）と約１．５倍の差が生じた。この噴霧量の差は、粘度１．７０ｍＰａ・ｓ（２０℃）のｎーパラフィン（Ｃ_１２）から粘度６．１２ｍＰａ・ｓ（２０℃）のナフテン＋パラフィン（Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１３０）に至るまで同様の傾向を示している。

この結果より、粘度１．７０ｍＰａ・ｓ（２０℃）以上では、円錘台型の振動板は、平板型およびドーム型の振動板よりも、薬液の噴霧量が多いため、殺菌、殺虫等の効果を十分に満たす有効成分量を即座に空間中に噴霧させることができ、同一条件で装置を稼動したときの殺菌、殺虫等の効果が最も期待できることが示された。また、薬液の噴霧量が多いため、薬液中の有効成分含量を最も少なくすることができ、コスト低減や薬液への接触による安全性を極めて高めることができることが示された。

図８は、平板型、ドーム型、および円錘台型の振動板を用いたときの、粘度と噴霧量との関係を示す図である。横軸は粘度（ｍＰａ・ｓ（２０℃））を、縦軸は噴霧量（ｍｇ／ｓｐｒａｙ）を示す。

図示するように、粘度が１．７０ｍＰａ・ｓ（２０℃）以上であれば、噴霧量は、円錐台型、ドーム型、平板型の順で噴霧量が多い。円錐台型とドーム型とを比べると、粘度５ｍＰａ・ｓ（２０℃）において最大の約２．９倍、粘度１．７０ｍＰａ・ｓ（２０℃）で最小の約１．５倍の差が認められた。

以上の結果、円錐台型は、特に粘度１．７０〜５．００ｍＰａ・ｓ（２０℃）において、平板型およびドーム型よりも噴霧量が大きいと言える。
（２）噴霧安定性（％）
噴霧安定性の試験結果によると、試験を行ったすべての粘度範囲において、本実施例（円錐台型）は、比較例１（平板型）および比較例２(ドーム型）よりも数値が低く、噴霧安定性に優れていることが示された。特に、粘度１．７０〜５．００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の範囲で噴霧安定性に大きな差が認められる。このことから、円錘台型の振動板は、平板型およびドーム型の振動板よりも、噴霧の安定性に優れ、噴霧によって得られる効果の安定性が高いことが分かる。なお、円錘台型であっても、粘度が６．１２ｍＰａ・ｓ（２０℃）のナフテン＋パラフィン（Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１３０）を噴霧した場合は、噴霧安定性が１６．４％と高くなることも認められた。

この結果より、粘度１．７０ｍＰａ・ｓ（２０℃）以上では、円錘台型の振動板は、平板型およびドーム型の振動板よりも噴霧の安定性が高いため、噴霧の安定性が低いことで噴霧量が極めて少ない噴霧動作が発生した場合に、殺菌、殺虫等の効果を十分に満たすことができない、といった不具合が解消できることが示された。また、円錘台型の振動板は、噴霧の安定性が低いことで噴霧量が極めて多い噴霧動作が発生した場合に、薬液ボトルの保証噴霧回数を満たすことができない、といった不具合が解消できることが示された。
（３）噴霧高さ（ｃｍ）
噴霧高さの試験結果によると、試験を行ったすべての粘度範囲において、本実施例（円錐台型）は、比較例１（平板型）および比較例２(ドーム型）よりも、噴霧高さが高く、薬液の拡散性に優れていることが確認された。特に、円錘台型は、平板型よりも顕著に噴霧高さが高い。また、粘度範囲４．００〜５．００ｍＰａ・ｓ（２０℃）では、ドーム型の噴霧高さに急激な落ち込みが認められる一方で、そのような数値変化は円錐台型には認められなかった。ただし、円錘台型であっても、粘度が６．１２ｍＰａ・ｓ（２０℃）のナフテン＋パラフィン（Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１３０）を噴霧した場合は、噴霧高さが１８．０ｃｍと低くなった。これより、粘度５．００ｍＰａ・ｓ（２０℃）よりも粘度が大きくなると、噴霧高さが粘度の影響を受ける可能性が示唆された。
（４）振動板上面への液溜まり
振動板上面への液溜まりの試験結果によると、本実施例（円錐台型）は、粘度が６．１２ｍＰａ・ｓ（２０℃）のナフテン＋パラフィン（Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１３０）を噴霧した場合にのみ液溜まりが認められ、他の粘度範囲では液溜まりは認められなかった。なお、粘度６．１２ｍＰａ・ｓ（２０℃）での液溜まりは１秒以内に消失している。

一方、比較例１（平板型）および比較例２(ドーム型）は、粘度が高くなるほど液溜まりが発生しやすい傾向が認められ、平板型では粘度２．９ｍＰａ・ｓ（２０℃）のヤシ油脂肪酸メチルから、ドーム型では粘度４．００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の２−メチル−１−プロパノールから、液溜まりが確認された。

上述したように、液溜まりが発生すると、その液溜まりによって薬液の噴霧が阻害されるため、液溜まりが発生しない方が好ましい。したがって、液溜まりという点からも、円錘台型の振動板は噴霧の安定性に優れることが認められた。

なお、ドーム型は、ドーム部の全面に微細孔が形成されており、円錐台型の上底のような平坦な部分は存在しない。そのため、ドーム型では、薬液を噴霧しないドーム部の側面側の微細孔に液漏れが発生しやすくなる。また、ドーム型は、ドーム部の全面に吸液芯が接触していないと噴霧の安定性に影響が出やすい。これに対して、円錐台型では、上底以外の微細孔には液溜まりが生じる可能性が少ないため、その点でも、円錐台型は、ドーム型に比べて液溜まりが発生しにくい構造を有し、噴霧の安定性に優れていると言える。
（５）粒度分布幅（μｍ）
粒度分布幅の試験結果によると、粘度０．５９ｍＰａ・ｓ（２０℃）のメタノール、および、粘度１．１７ｍＰａ・ｓ（２０℃）のエタノールにおいて、本実施例（円錐台型）は、比較例１（平板型）および比較例２（ドーム型）よりも粒度分布幅が広くなった。

しかしながら、粘度１．７０ｍＰａ・ｓ（２０℃）のｎ−パラフィン（Ｃ_１２）以上の粘度範囲では、ドーム型の粒度分布幅が最も広くなる一方、円錐台型の粒度分布幅は狭くなった。また、円錐台型の粒度分布幅は、粘度１．７０ｍＰａ・ｓ（２０℃）から粘度５．００ｍＰａ・ｓ（２０℃）まで、大きな変化は見られなかった。ただし、粘度６．１２ｍＰａ・ｓ（２０℃）のナフテン＋パラフィン（Ｅｘｘｓｏｌ Ｄ１３０）では、円錐台型の粒度分布幅は２６．８μｍと広くなっている。

なお、平板型は粘度４．００以上で、ドーム型は粘度４．４０以上で、それぞれ粒度分布幅の確認が困難となった。このことから、平板型およびドーム型は、粘度が高くなるほど粒径が不安定になる傾向にあることが分かった。
（６）小括
このように、円錘台型の振動板は、平板型およびドーム型の振動板に対して、噴霧量、噴霧安定性、噴霧高さ、振動板上面への液溜まり、噴霧された薬液の粒度分布幅といった測定項目すべてにおいて優位性が認められた。この優位性は、特に粘度範囲１．７０〜５．００ｍＰａ・ｓ（２０℃）において顕著であった。また、粘度範囲が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜４．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）において、円錘台型の振動板は、薬液の噴霧量がさらに多くなり、かつ、噴霧の安定性を良好に保つことが分かった。このような試験結果となった背景として次の点が挙げられる。

すなわち、本実施例では、振動板は円錐体型であり、特に粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜５．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液を使用した場合、低粘度の薬液を用いた場合に生じうる課題を円錐体型の振動板によって補完することができる。また、低粘度の薬液を用いた場合の長所も同時に実現することができる。

具体的には、低粘度の薬液は、一般に、薬液の噴霧量を大きくするものの、噴霧の安定性を損なう場合がある。そこで、本実施例では、液溜まりが生じにくい円錐台型の振動板を用いることで噴霧を安定化させ、低粘度の薬液を使用する際に生じうる噴霧の不安定さという課題を克服している。

さらに、低粘度の薬液は、その長所として、一般に噴霧量が大きくなる傾向にある。そこで、低粘度の薬液と円錐台型の振動板とを組み合わせることで、さらに噴霧量や噴霧高さを高めて薬液の拡散性を改善し、薬液による殺虫効果等を向上させることができる。また、低粘度１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜５．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液と円錐台型の振動板との組み合わせであれば、粒度分布幅にも変化が少ないことから、噴霧の安定性が保たれ、安定した効果（殺虫・殺菌効果等）を得ることができる。

このように、効果確認試験１では、低粘度１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜５．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液と円錐台型の振動板とを組み合わせることで、薬液の拡散性を向上させる等の効果が期待できることが示された。

なお、効果確認試験１における微細孔の径等の諸条件は、超音波霧化装置１の仕様を限定するものではない。また、効果確認試験１では、円錐体型の振動板を用いたが、角錐台型の振動板であっても、その構造ゆえに円錐台型の振動板と同様の効果が期待できる。

（効果確認試験２）
次に、以下の実施例により本実施の形態に係る超音波霧化噴霧装置をさらに詳しく説明する。ただし、本実施の形態に係る超音波霧化噴霧装置は、これらに限定されるものではない。

（超音波霧化装置の作製）
以下の仕様の超音波霧化装置を作製した。
（１）圧電振動子３１：外径１５ｍｍ、内径５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの圧電セラミックス
（２）印加電圧：３０Ｖｐ−ｐ
（３）圧電振動子３１（超音波励振機）の周波数：１１０ｋＨｚ
（実施例）
実施例として、ニッケルからなる振動板３２および振動板４０を用いた。振動板３２は上底にのみ微細孔３６が形成されており、振動板４０は振動板の全体に微細孔３６が形成されている。振動板３２および４０は、微細孔直径が６．０μｍのものを使用し、振動板３２および４０の寸法は、凸状部上底直径２．５ｍｍ、凸状部下底直径５．０ｍｍ、凸状部高さ０．２ｍｍのものを使用した。なお、本試験に用いられる薬液はエタノール（粘度１．１７ｍＰａ・ｓ（２０℃））である。これは、以下の比較例においても同様である。

（比較例）
比較例として、ニッケルからなるドーム状の振動板Ａおよび振動板Ｂを用いた。ここで、ドーム状とは、凸状部が薬液の噴霧方向へＲ状に膨出した形状をいう。ここで、振動板Ａは、ドームを形成する表面にのみ微細孔が形成されている。また、振動板Ｂは、振動板Ｂの全体に微細孔が形成されている。振動板ＡおよびＢは、微細孔直径が６μｍのものを使用し、振動板ＡおよびＢの寸法は、凸状部の基端部の直径３ｍｍ、凸状部高さ０．２ｍｍのものを使用した。

上記の条件のもと、実施例および比較例において薬液を噴霧し、噴霧口から観測できるミストの最高到達点までの高さを目視にて測定した。なお、測定値は１０回の測定結果の平均を採用した。

その結果、（実施例）におけるミストの最高到達点は、振動板３２では４１．３ｃｍ、振動板４０では３３．１ｃｍであった。一方、（比較例）におけるミストの最高到達点は、振動板Ａでは２４．３ｃｍ、振動板Ｂでは２３．８ｃｍであった。

つまり、ミストの最高到達点は、実施例にかかる円錐台状タイプの振動板３２および振動板４０の方が、比較例におけるドーム状の振動板Ａおよび振動板Ｂよりも高いことが示された。数値で比較すると、振動板３２は振動板Ａおよび振動板Ｂの約１．７倍、振動板４０は振動板Ａおよび振動板Ｂの約１．４倍の薬液噴霧高さを実現できることが示された。

このことから、上記の実施例は、比較例に比べて、噴霧高さを高めることで薬液の拡散性を改善することが可能になること、その結果、薬液の効果（加湿効果、芳香効果、殺虫殺菌効果等）が広範囲に行き渡り、即効性を出すことができることが実証された。したがって、上記の実施例は、即効性が要求される殺虫剤等の目的に使用される場合に特に有効である。

さらに、本願発明者らは、本実施例によって、振動板の耐久性が高まることを見出した。

以下、具体的に説明する。上記の（実施例）および（比較例）で用いた振動板を用い、かつ、装置の駆動条件を、２秒ＯＮ−８秒ＯＦＦ、２０時間連続で空駆動したときの、振動板の劣化率をそれぞれ比較した。ここで、振動板の劣化とは、試験前後で噴霧量が５０％以上低下した場合をいう。
この試験の結果、実施例において、振動板３２は、９回の実験において劣化したものは０であった。つまり、劣化率は０％であった。また、振動板４０は、９回の実験において劣化したものは２であった。つまり、劣化率は２／９＝２２％であった。

一方、比較例において、振動板Ａおよび振動板Ｂともに、５回の実験において劣化したものは３であった。つまり、劣化率は、いずれも６０％であった。

この結果より、振動板の劣化率は、本実施例に係る円錐台状の振動板が、比較例に係るドーム状の振動板よりも低いことが示された。特に、上底にのみ微細孔３６が形成された振動板３２は劣化率が０％であるのに対して、比較例では劣化率が６０％であったことから、振動板３２の耐久性の高さが際立っている。

振動板３２の円錐台状の凸状部３７や振動板Ａ（Ｂ）のドーム部は、いずれも微細孔が形成された平板状の振動版にプレス加工を施すことで形成される。振動板Ａ（Ｂ）は、ドーム部全体、特にドーム部の頂部にプレス時の加工ひずみが大きく発生する。これに対して、振動板３２（４０）の円錐台状の凸状部３７では、上底にはプレス時の加工ひずみは殆ど発生しないため、円錐台状の凸状部３７の上底よりもドーム部の頂部の方が、駆動時の振動により亀裂が発生し易く、振動板の劣化率が高くなるものと考えられる。

薬液容器を設置していない状態でユーザが気付かない内に電源をＯＮにしてしまうことや、装置使用時に薬液がなくなる（薬液容器が空になる）ことは十分にありえることであり、そのときに振動板の劣化を抑制することができれば、装置の寿命を伸ばすことができる。つまり、装置の耐久性を高めることで、コスト面においてもユーザ負担を軽減することが可能になる。

以上、効果確認試験１、２の結果を説明した。上述したように、円錘台型の振動板は、平板型およびドーム型の振動板よりも、噴霧量、噴霧安定性、噴霧高さ、振動板上面への液溜まり、噴霧された薬液の粒度分布幅といった測定項目すべてにおいて優れている。これにより、円錘台型の振動板を用いることで、薬液の拡散性を高め、薬液の効果（加湿効果、芳香効果、殺虫殺菌効果等）が広範囲に行き渡ることで、高い即効性を期待することができる。

加えて、円錘台型の振動板は、従来の振動板よりも振動板の劣化率を著しく低下させることができる。これにより、同一の材料を使用するのであれば、円錘台型の振動板を用いることで装置寿命を延ばすことができ、装置の交換頻度を低下させて、コスト面でのユーザ負担を軽減することができる。

以上、本実施の形態に係る超音波霧化装置の種々の形態を説明した。これらの形態は、本実施の形態の一例を示すものであって、ここで説明した形態を組み合わせることも可能である。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、加湿、芳香、殺虫殺菌のために用いられる超音波霧化装置に好適に適用される。

１ 超音波霧化装置
１０ 本体
２０ 薬液容器（薬液貯留容器）
２１ 容器本体
２２ 吸液芯
２３ 吸収体
２４ 開口部
３０ 霧化部
３１ 圧電振動子
３２、４０、４５、５０ 振動板
３３ 弾性リング
３４ ケーシング
３５ 開口部
３６ 微細孔
３７ 凸状部

Claims (5)

1. 薬液を霧化噴霧する超音波霧化装置であって、
   薬液貯留容器から薬液を吸液する吸液芯と、
   厚さ方向に貫通した多数の微細孔を有し、通電により超音波振動を生じる圧電振動子の振動によって上記薬液を霧化噴霧する振動板とを備え、
   上記振動板は、上記吸液芯を介して上記薬液が供給される錐台状の凸状部を有し、
   上記振動板は、上記凸状部が円錐台状であり、
   上記振動板は、上記多数の微細孔が形成された領域と、上記圧電振動子に固着された領域とが一体形成されており、
   上記薬液として、少なくとも有機溶剤と有効成分とが混合された、粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜５．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の薬液が使用されることを特徴とする超音波霧化装置。
2. 上記薬液は、さらに、粘度が１．７ｍＰａ・ｓ（２０℃）〜４．０ｍＰａ・ｓ（２０℃）であることを特徴とする請求項１に記載の超音波霧化装置。
3. 上記振動板は、上記微細孔が上記凸状部の上底にのみ形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波霧化装置。
4. 上記振動板は、当該振動板の全体に上記微細孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波霧化装置。
5. 上記薬液貯留容器は、上記超音波霧化装置に着脱自在に収容され、
   上記吸液芯が吸液した上記薬液を上記振動板に供給する吸収体を備え、
   上記吸収体は、上記薬液貯留容器が上記超音波霧化装置に着脱されるときに、上記薬液貯留容器とともに上記超音波霧化装置に着脱されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波霧化装置。

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