JP6213677B2 - 吸入装置 - Google Patents

Description

本発明は、鼻水などの液体等を除去する際に利用される吸入装置に関する。

風邪や鼻炎、蓄膿症などにかかると、鼻水の分泌が過剰になることで鼻づまり等の症状が生じる。一般的には鼻をかむことで鼻づまりを解消することが可能であるが、自ら鼻をかむことができない乳幼児等の場合には、介助者が鼻水を除去する必要がある。

この際、ちり紙や綿棒を用いて少量の鼻水を除去することは可能であるが、多量の鼻水を除去することは難しかった。そこで、近年では、電動モータとポンプを用いて、鼻水を多量に除去できるようにした吸入装置が普及してきている（例えば特許文献１参照。）。

特表２０１０−５２７６３６号公報

しかしながら、従来の吸入装置は、使用時に発生するモータ音や振動が大きく、乳幼児等がモータ音や振動に反応して体を動かして鼻水の吸引作業を行い難くなる場合があった。そこで、出願人は、電動モータに代えて、使用時に発生するモータ音や振動が小さい圧電素子を用いた吸入装置を開発している。

図１７は、駆動源に圧電素子を用いた吸入装置９０１を模式的に示す図である。吸入装置９０１は、ノズル２とセパレータ３と筐体９０４とを備えている。さらに、吸入装置９０１は、筐体９０４内に、バッテリ６１とバッテリケース６２と回路基板９０７と圧電ブロア８と固定部１０とを備えている。

固定部１０には、円柱状の開口部１１が設けられている。固定部１０上には、圧電ブロア８が載置されている。

回路基板９０７は、電源線Ｌ１を介してバッテリ６１に接続している。また、回路基板９０７は、給電線Ｌ２を介して圧電ブロア８に接続している。回路基板９０７には、複数の電子部品８５が実装されている。回路基板９０７は、バッテリ６１の電源電圧から駆動電圧を生成する。そして、回路基板９０７は、圧電ブロア８に駆動電圧を印加して圧電ブロア８を駆動する。

ノズル２は、吸入口９０を有する。ノズル２は、鼻腔等に挿入され、外部の流体を吸入口９０から吸引する。セパレータ３は、ノズル２の後端に接続して設けられている。セパレータ３の内部は、ノズル２の内部を介して吸入口９０に通じている。セパレータ３は、ノズル２で吸引した鼻水を空気から分離する。筐体９０４は、セパレータ３の内部に通じる流路９５及び流路９６を構成している。また、筐体９０４には気体の排気口４７が設けられている。

圧電ブロア８は、セパレータ３の後端に接続して設けられている。圧電ブロア８は、気体の吸引孔８９と気体の吐出孔９９と圧電素子と振動板とを備えている。圧電素子は、振動板に貼付されている。圧電素子は、駆動により振動板を屈曲振動させる。これにより、圧電ブロア８は、セパレータ３が分離した流路９６の空気を吸引孔８９から吸引し、吐出孔９９から吐出する。吐出孔９９から吐出された空気は、排気口４７から筐体９０４の外部に排出される。

このような構成の吸入装置９０１では、圧電素子の駆動に摺動や摩擦が伴うことがなく、駆動音や振動を大幅に抑制することができる。

しかしながら、吸入装置９０１の構造では、ノズル２、セパレータ３、圧電ブロア８、回路基板９０７、及びバッテリ６１が長手方向に並んでいる。そのため、近年の吸入装置では装置本体のサイズの一層の小型化が求められているにも係らず、吸入装置９０１では、長手方向の長さが長いという問題がある。

そこで、本発明の目的は、装置本体のサイズを小型化できる吸入装置を提供することにある。

本発明の吸入装置は、気体の吸引孔と気体の吐出孔と駆動源としての圧電素子とを有する圧電ブロアと、
吸引孔または吐出孔と対向する貫通口を有し、圧電素子に駆動電圧を印加して圧電ブロアを駆動する回路基板と、を備えている。

そして、貫通口は、回路基板の一方主面を正面視したとき、吸引孔および吐出孔のうち、対向する方の孔と重なる。

この構成において、駆動電圧が回路基板から圧電素子に印加されると、圧電素子が伸縮する。そして、圧電ブロアは、圧電素子の伸縮力によって駆動する。これにより、圧電ブロアは、気体を回路基板の貫通口を介して吸引孔から吸引し、吐出孔から気体を吐出する。又は、圧電ブロアは、気体を吸引孔から吸引し、吐出孔から回路基板の貫通口を介して気体を吐出する。

この構成の吸入装置は、圧電ブロアに吸引される気体、又は圧電ブロアから吐出される気体を、回路基板の貫通口から通過させている。そのため、この構成の吸入装置は、圧電ブロアを回路基板の近傍または回路基板上に配置することができる。

すなわち、この構成の吸入装置は、回路基板および圧電ブロアを重ねて配置できるため、図１７に示す吸入装置９０１のように回路基板および圧電ブロアを並べて配置しなくとも済む。

したがって、この構成の吸入装置によれば、吸入装置本体のサイズを小型化できる。

また、吐出孔から回路基板の貫通口を介して吐出される気体を、回路基板またはバッテリ等にあてることで、回路基板またはバッテリ等を冷却することもできる。

また、圧電ブロアは、回路基板の一方主面上に実装されていることが好ましい。

この構成では、回路基板上に圧電ブロアを直接実装することで、回路基板に設けた貫通口による強度低下を補い、更なる強度向上を図ることができる。

また、回路基板の一方主面上には、駆動電圧を供給するための給電パターンが設けられ、圧電ブロアは、給電パターンに接合する電極端子を有することが好ましい。

この構成では、圧電ブロアと回路基板とを接続する給電線を省略できる。これにより、構成の簡略化、低スペース化、及び低コスト化を実現できる。

また、貫通口は、回路基板の一方主面を正面視したとき、孔より広く、孔を含んでいることが好ましい。

この構成では、圧電ブロアから吐出される気体の全ては、貫通口を通過する。すなわち、圧電ブロアから吐出される気体が回路基板にあたって阻害されない。

したがって、この構成によれば、圧電ブロアの吸引力が低下することを防止できる。

また、吸入装置は、圧電ブロア及び回路基板を収納する筐体を備えることが好ましい。そして、筐体は、第１流路を介して吸引孔に連通し、筐体の外部に露出する第１開口部と、第２流路を介して吐出孔に連通し、筐体の外部に露出する第２開口部と、を有することが好ましい。

筐体は、第１開口部を有する第１筐体と、第２開口部を有する第２筐体と、から構成されることが好ましい。

本発明によれば、吸入装置本体のサイズを小型化できる。

本発明の第１の実施形態に係る吸入装置１０１の平面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る吸入装置１０１の側面断面図である。 図２に示す圧電ブロア８及び回路基板７の外観斜視図である。 図２に示す圧電ブロア８及び回路基板７の分解斜視図である。 図２に示す圧電ブロア８の拡大断面図である。 図２に示す圧電ブロア８の振動態様を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る吸入装置２０１の側面断面図である。 図７に示す圧電ブロア８及び回路基板７の分解斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る吸入装置３０１の側面断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る吸入装置４０１の主要部の側面断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る吸入装置５０１の主要部の側面断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る吸入装置６０１の側面断面図である。 図１２に示す圧電ブロア８及び回路基板６０７の外観斜視図である。 図１２に示す筐体６０４の主要部の外観斜視図である。 本発明の第７の実施形態に係る吸入装置７０１の側面断面図である。 本発明の第８の実施形態に係る吸入装置８０１の側面断面図である。 本発明の比較例に係る吸入装置９０１の側面断面図である。

以下、本発明の第１の実施形態に係る吸入装置について図を用いて説明する。

図１は、第１の実施形態に係る吸入装置１０１を天面側から視た平面断面図である。図２は、第１の実施形態に係る吸入装置１０１を側面側から視た側面断面図である。図３は、図２に示す圧電ブロア８及び回路基板７の外観斜視図である。図４は、図２に示す圧電ブロア８及び回路基板７の分解斜視図である。

なお、図１は、図２中に一点鎖線Ａ−Ａ’で示す位置の断面を示している。図１中の矢印は、気体の流れを示している。図２は、図１中に一点鎖線Ｂ−Ｂ’で示す位置の断面を示している。図２中の矢印は、気体の流れを示している。

図１および図２に示す吸入装置１０１は、ここでは鼻水等の液体吸入装置である。該吸入装置１０１は、全体として長手方向を有する長尺な形状であり、長手方向の一方（以下、前方と称する。）を患者等に向けて使用される。また、該吸入装置１０１は、長手方向に直交する幅方向と厚み方向とを有しており、厚み方向の寸法が幅方向の寸法よりも薄い薄型に構成されている。

吸入装置１０１の概略の構成は次のようなものである。吸入装置１０１は、ノズル２とセパレータ３と筐体４とを備えている。ノズル２、セパレータ３、および筐体４は、この記載順に長手方向の前方から後方にかけて並んでいる。

ノズル２は、吸入装置１０１の使用時に患者等の鼻腔に挿入され、鼻水等の流体を吸入する。セパレータ３は、吸入装置１０１の使用時にノズル２が吸引する流体に含まれる鼻水等の混合物を分離して貯留する。一方、流体から混合物が分離した気体（この実施形態では空気）は、セパレータ３から筐体４内へ吸引される。筐体４は、使用時に操作者等に把持される。

また、吸入装置１０１は、筐体４の内蔵部品としてバッテリ部６と回路基板７と圧電ブロア８とを備えている。バッテリ部６は、バッテリ６１とバッテリケース６２とを備えている。バッテリケース６２は、バッテリ６１を取り換え可能に保持している。

回路基板７は、給電回路等を構成しており、電源スイッチ７１を備えている。電源スイッチ７１は、筐体４に設けられた開口から外部に露出している。回路基板７は、電源スイッチ７１の押下状態に応じてバッテリ部６から圧電ブロア８への給電をオンまたはオフする。

圧電ブロア８は、筐体４内の流路に負圧を生じさせ、セパレータ３から筐体４内に気体を吸引する。

以下に、各部の詳細な構成について説明する。

ノズル２は、一体の弾性材料からなる。ノズル２は、前方ほど細くなるように外形に傾斜がついている。そして、ノズル２には、吸入口９０と流路９１とが設けられている。吸入口９０は、ノズル２の前方端に設けられた、鼻水等を含む外部の流体を吸入する開口である。

流路９１は、ノズル２の内側を長手方向に貫通して設けられており、吸入口９０に通じている。このノズル２は、セパレータ３の前方側に気密した状態で連結されており、セパレータ３から取り外し可能になっている。

セパレータ３は、ケース部３１と筒状部３２とキャップ部３３と筒状部３４とを備えている。ケース部３１は、後方に開口する箱状の部材である。筒状部３２は、ケース部３１に付設された筒状の部位であり、ケース部３１の前方面から前方に突出し、ケース部３１の開口内底面から後方に伸びている。

筒状部３２の前方端には、ノズル２が嵌め合わされている。キャップ部３３は、ケース部３１の後方に嵌め合わされる蓋状の部材である。筒状部３４は、キャップ部３３に付設された筒状の部位であり、キャップ部３３から前方に伸びている。

また、セパレータ３には流路９２，９３，９４が設けられている。流路９２は、筒状部３２の内側を長手方向に貫通して設けられており、ノズル２の流路９１に通じている。流路９３は、ケース部３１の内側に設けられており、筒状部３２の流路９２と通じている。流路９４は、筒状部３４の内側を長手方向に貫通して設けられており、ケース部３１の流路９３と通じている。

筒状部３２と筒状部３４とは、ケース部３１の内部で長手方向に互い違いになるように配置され、流路９３を介して流路９２と流路９４とは通じている。このことによってノズル２からセパレータ３に導かれた流体に含まれる鼻水等の液体は、ケース部３１の内部（流路９３）から漏出し難くなっており、流体に含まれる気体のみがセパレータ３から筐体４内へ吸引される。

キャップ部３３の後方面には凹部３５が設けられている。このセパレータ３は、この凹部３５に筐体４を嵌め込むことで、筐体４の前方側に気密した状態で連結されている。凹部３５の内底面にはフィルタ３６が設けられている。

フィルタ３６は、不織紙状やスポンジ状の膜体であり、セパレータ３側から筐体４側に鼻水等の液体が漏出することを防ぐ機能を有している。なお、フィルタ３６は必ずしも設けなくても良い。

また、セパレータ３は、ねじ３７によって筐体４と連結されており、ねじ３７を外すことによって筐体４から分離可能となっている。また、ケース部３１とキャップ部３３との間も、ねじ３７を外すことによって分割可能となっている。

このため、セパレータ３からの鼻水の除去と洗浄が可能である。各部の連結部分には気密のために適宜オーリングを設けている。なお、各部は、ねじ３７の他の連結手段を用いて分離可能に連結されていてもよく、各々が一体に構成されていてもよい。

筐体４は、下筐体４１と上筐体４２とバッテリカバー４３とによって構成されている。下筐体４１は、厚み方向の天面側に開口が開いた薄手の箱状である。上筐体４２は、厚み方向の底面側に開口が開いた薄手の箱状である。

上筐体４２は、容器状となるように下筐体４１に連結されている。このため、下筐体４１、バッテリカバー４３、及び上筐体４２の一部は、内部空間１００を構成している。内部空間１００には、バッテリ部６と回路基板７と圧電ブロア８とが収納されている。

下筐体４１には、バッテリ部６のバッテリ６１を取り換え可能にするための開口が天面側に設けられており、バッテリカバー４３は、当該開口を覆うように下筐体４１の天面側に取り付けられている。下筐体４１には、詳細を後述する排気口４７が設けられている。内部空間１００は、上筐体４２とバッテリカバー４３との継ぎ目部分や排気口４７を介して筐体４の外部空間と通じ外気圧と等しくなっている。

下筐体４１と上筐体４２とは、内部空間１００において回路基板７を支持している。

また、上筐体４２の内側には、流路９５及び流路９６が設けられている。流路９５は、セパレータ３の流路９４に通じている。流路９５は、流路９４と通じている箇所から上筐体４２の内側を長手方向の後方に延び、途中で逆Ｕ字状に屈曲し、流路９６に通じている。流路９６は、円柱状であり、圧電ブロア８の吸引孔８９に通じている。

圧電ブロア８は、板状であり、流路９５及び流路９６を気密するように、上筐体４２に接合されている。そして、圧電ブロア８は、圧電ブロア８の天面の中央付近に開口する吸引孔８９と、圧電ブロア８の底面の中心に開口する吐出孔９９と、を有している。圧電ブロア８は、回路基板７の上筐体４２側の第１主面（一方主面）上に実装されている。

なお、圧電ブロア８と回路基板７の接合方法としては、例えば、接着剤による接着、両面テープによる固定、ネジによる締結、駆動回路上に設けた突起への篏合、スポット溶接、掘り込み部への嵌め合い等により行われる。

回路基板７は、電源線Ｌ１を介してバッテリ６１に接続している。回路基板７の第１主面上には、給電パターン７８が実装されている。回路基板７の下筐体４１側の第２主面（他方主面）上には、複数の電子部品８５が実装されている。回路基板７は、バッテリ６１の電源電圧から駆動電圧を生成する。そして、回路基板７は、圧電ブロア８に駆動電圧を印加して圧電ブロア８を駆動する。

ここで、回路基板７は、吐出孔９９と対向する貫通口７７を有する。貫通口７７は、回路基板７の第１主面を正面視したとき、吸引孔８９および吐出孔９９のうち、吐出孔９９と重なる。貫通口７７は、回路基板７の第１主面を正面視したとき、吐出孔９９より広く、吐出孔９９を含んでいる。

この吸入装置１０１では、電源スイッチ７１がオンされて圧電ブロア８が駆動すると、圧電ブロア８は、流路９６から気体を吸引孔８９から吸引し、吐出孔９９から貫通口７７を介して内部空間１００に気体を吐出する。吐出孔９９から吐出された気体は、排気口４７から排出される。これにより、流路９６には負圧が発生することになる。

したがって、吸入装置１０１の全体としては、筐体４で流路９６に発生する負圧によって、筐体４の流路９５、セパレータ３の流路９４，９３，９２、およびノズル２の流路９１に流体の流れが生じ、ノズル２の吸入口９０から外部の流体が吸引されることになる。

なお、吸入口９０が、本発明の第１開口部に相当する。排気口４７が、本発明の第２開口部に相当する。流路９６，流路９５，流路９４，流路９３，流路９２、および流路９１が、本発明の第１流路に相当する。内部空間１００が、本発明の第２流路に相当する。ノズル２、セパレータ３、及び流路９６，流路９５を構成する上筐体４２の部分が、本発明の第１筐体に相当する。下筐体４１、バッテリカバー４３、及び内部空間１００を構成する上筐体４２の部分が、本発明の第２筐体に相当する。

ここで、圧電ブロア８の詳細な構成について説明する。

図５は、圧電ブロア８の周辺を拡大して示す側面断面図である。圧電ブロア８は、圧電素子８１と、構造体８２と、電極端子８８と、を備えている。構造体８２は、円板状である。構造体８２の天面の中央付近には、吸引孔８９が開口している。また、構造体８２の底面の中心には、吐出孔９９が開口している。また、この構造体８２の内側には、流路９７とポンプ室９８とが設けられている。

流路９７は、吸引孔８９及び吐出孔９９に通じている。ポンプ室９８は、薄い円柱状の空間であり、吐出孔９９に面する流路９７の一部に通じている。このポンプ室９８は、流路９７とともに吸入装置１０１における流路の一部を構成している。

構造体８２は、例えばステンレススチール（ＳＵＳ）から構成されている。構造体８２におけるポンプ室９８の内天面は、屈曲振動が可能な振動板８３として構成されている。振動板８３は円板状であり、底面がポンプ室９８に面していて、天面に圧電素子８１が貼付されている。振動板８３の底面は、ポンプ室９８を間に介して吐出孔９９と対向している。

圧電素子８１は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスから構成されている。圧電素子８１は、厚み方向に薄い円板状であり、交流の駆動電圧が回路基板７から印加されることで圧電素子８１の面方向に伸縮しようとする圧電性を有している。

圧電素子８１の両主面には、電極が設けられている。圧電素子８１の両主面の電極は、電極端子８８に接続している。電極端子８８は、回路基板７の給電パターン７８に接合している。

次に、圧電ブロア８の振動態様について説明する。図６は、圧電ブロア８の振動態様を示す模式図である。図６中の矢印は、気体の流れを示している。

圧電素子８１と振動板８３とは、互いに貼付されてユニモルフ構造を構成している。交流の駆動電圧が回路基板７から電極端子８８を介して圧電素子８１の両電極に印加されると、圧電素子８１が伸縮する。そして、圧電素子８１と振動板８３とは、圧電素子８１の伸縮によって図６（Ｂ）（Ｃ）に示すように周期的に同心円状に屈曲振動する。

具体的には、図６（Ａ）に示す静止状態から圧電素子８１が伸びようとする場合には、図６（Ｂ）に示すように、振動板８３が圧電素子８１側（底面側）に凸に屈曲してポンプ室９８の体積が増大する。これにより、ポンプ室９８に負圧が生じ、ポンプ室９８に連通する流路９７に負圧が伝わり、流路９７の流体がポンプ室９８に吸引される。

次に、圧電素子８１が縮もうとすると、図６（Ｃ）に示すように、振動板８３がポンプ室９８側（天面側）に凸に屈曲してポンプ室９８の体積が減少する。これにより、ポンプ室９８の気体が吐出孔９９から貫通口７７を介して外部（内部空間１００）に吐出されるとともに、その気体の流れに引き込まれて流路９７内の気体が吐出孔９９から貫通口７７を介して外部（内部空間１００）に吐出される。内部空間１００に吐出された気体は、排気口４７から筐体４の外部へ排出される（図２参照）。

このように、圧電ブロア８では、圧電素子８１と振動板８３との屈曲振動に伴い、ポンプ室９８では周期的な体積変動と圧力変動とが繰り返し生じ、気体の流れに慣性力が働くようになる。これにより、流路９７の流体が吐出孔９９から吐出される気体の流れが定常的に生じるようになる。

この圧電ブロア８では、部材同士が摩擦（摺動）することが無いため、従来の電動モータ式の駆動部よりも、発生する駆動音や振動が小さい。したがって、吸入装置１０１から外部空間に漏れる圧電ブロア８の駆動音や振動は極めて小さなものになる。

また、吸入装置１０１は、圧電ブロア８から吐出される気体を、回路基板７の貫通口７７から通過させている。そのため、吸入装置１０１は、圧電ブロア８を回路基板７の近傍または回路基板７上に配置することができる。

すなわち、吸入装置１０１は、回路基板７および圧電ブロア８を重ねて配置できるため、図１７に示す吸入装置９０１のように回路基板９０７および圧電ブロア８を長手方向へ並べて配置しなくとも済む。

したがって、吸入装置１０１によれば、装置本体のサイズを小型化できる。

また、吸入装置１０１は、回路基板７上に圧電ブロア８を直接実装している。そのため、吸入装置１０１は、回路基板７に設けた貫通口７７による強度低下を補い、更なる強度向上を図ることができる。

また、圧電ブロア８は、給電パターン７８に接合する電極端子８８を有している。

そのため、吸入装置１０１は、圧電ブロア８と回路基板７とを接続する給電線Ｌ２（図１７参照）を省略できる。これにより、構成の簡略化、低スペース化、及び低コスト化を実現できる。

また、貫通口７７は、回路基板７の一方主面を正面視したとき、孔より広く、孔を含んでいる。

そのため、吸入装置１０１では、圧電ブロア８から吐出される気体の全ては、貫通口７７を通過する。すなわち、圧電ブロア８から吐出される気体が回路基板７にあたって阻害されない。

したがって、吸入装置１０１によれば、圧電ブロア８の吸引力が低下することを防止できる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る吸入装置について説明する。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る吸入装置２０１の側面断面図である。図８は、図７に示す圧電ブロア８及び回路基板７の分解斜視図である。

なお、図７は、模式図であり、説明簡略化のため詳細な図示を省略している。図７中の矢印は、気体の流れを示している。

第２の実施形態に係る吸入装置２０１が吸入装置１０１と相違する点は、回路基板７及び圧電ブロア８の配置である。その他の点は、吸入装置１０１と同じであるため、説明を省略する。

圧電ブロア８は、回路基板７の第１主面（一方主面）上に実装されている。回路基板７の貫通口７７は、吸引孔８９と対向する。貫通口７７は、回路基板７の第１主面を正面視したとき、吸引孔８９と重なる。なお、圧電ブロア８の電極端子８８は、回路基板７の給電パターン７８に接合している。

この構成において、圧電ブロア８は駆動時、気体を回路基板７の貫通口７７を介して吸引孔８９から吸引し、吐出孔９９から気体を吐出する。

吸入装置２０１は、圧電ブロア８に吸引される気体を、回路基板７の貫通口７７から通過させている。そのため、吸入装置２０１は、圧電ブロア８を回路基板７の近傍または回路基板７上に配置することができる。

すなわち、吸入装置２０１は、回路基板７および圧電ブロア８を重ねて配置できるため、図１７に示す吸入装置９０１のように回路基板７および圧電ブロア８を長手方向へ並べて配置しなくとも済む。

したがって、吸入装置２０１によれば、吸入装置１０１と同様に、装置本体のサイズを小型化できる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る吸入装置について説明する。

図９は、本発明の第３の実施形態に係る吸入装置３０１の側面断面図である。

なお、図９は、模式図であり、説明簡略化のため詳細な図示を省略している。図９中の矢印は、気体の流れを示している。

第３の実施形態に係る吸入装置３０１が吸入装置１０１と相違する点は、回路基板７及び圧電ブロア８の配置である。吸入装置３０１では、回路基板７及び圧電ブロア８の配置に併せて、厚みの厚いセパレータ３０３及び筐体３０４を備えている。その他の点は、吸入装置１０１と同じであるため、説明を省略する。

この実施形態においても、圧電ブロア８は、回路基板７の第１主面（一方主面）上に実装されている。回路基板７の貫通口７７は、吐出孔９９と対向する。また、貫通口７７は、回路基板７の第１主面を正面視したとき、吸引孔８９および吐出孔９９のうち、吐出孔９９と重なる。貫通口７７は、回路基板７の第１主面を正面視したとき、吐出孔９９より広く、吐出孔９９を含んでいる。

吸入装置３０１は、圧電ブロア８から吐出される気体を、回路基板７の貫通口７７から通過させている。そのため、吸入装置３０１は、圧電ブロア８を回路基板７の近傍または回路基板７上に配置することができる。

すなわち、吸入装置３０１は、回路基板７および圧電ブロア８を重ねて配置できるため、図１７に示す吸入装置９０１のように回路基板９０７および圧電ブロア８を長手方向へ並べて配置しなくとも済む。

したがって、吸入装置３０１によれば、吸入装置１０１と同様に、装置本体のサイズを小型化できる。吸入装置３０１によれば、長手方向の長さを、吸入装置１０１より短くできる。

さらに、吸入装置３０１では、吐出孔９９及び回路基板７の貫通口７７がバッテリに向くよう、回路基板７及び圧電ブロア８が配置されている。すなわち、吐出孔９９から回路基板７の貫通口７７を介して吐出される気体がバッテリにあたるよう、回路基板７及び圧電ブロア８が配置されている。これにより、吸入装置３０１は、さらに、バッテリ６１を冷却することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る吸入装置について説明する。

図１０は、本発明の第４の実施形態に係る吸入装置４０１の主要部の側面断面図である。

なお、図１０は、模式図であり、説明簡略化のため詳細な図示を省略している。図１０中の矢印は、気体の流れを示している。

第４の実施形態に係る吸入装置４０１が吸入装置１０１と相違する点は、排気口４７を有さない筐体４０４を備える点である。その他の点は、吸入装置１０１と同じであるため、説明を省略する。

吸入装置４０１では、筐体４０４が排気口４７を有さないため、吐出孔９９から回路基板７の貫通口７７を介して吐出される気体が筐体４０４にあたり、回路基板７の第２主面の面方向へ流れる。これにより、吸入装置４０１は、さらに、回路基板７上の複数の電子部品８５を冷却することができる。

次に、本発明の第５の実施形態に係る吸入装置について説明する。

図１１は、本発明の第５の実施形態に係る吸入装置５０１の主要部の側面断面図である。

なお、図１１は、模式図であり、説明簡略化のため詳細な図示を省略している。図１１中の矢印は、気体の流れを示している。

第５の実施形態に係る吸入装置５０１が吸入装置１０１と相違する点は、カバー５０４を備える点である。カバー５０４は、支持部５０５によって回路基板７に取り付けられている。支持部５０５は、通気孔５０６を有する。その他の点は、吸入装置１０１と同じであるため、説明を省略する。

吸入装置５０１では、カバー５０４を備えるため、吐出孔９９から回路基板７の貫通口７７を介して吐出される気体がカバー５０４にあたり、回路基板７の第２主面の面方向へ流れる。これにより、吸入装置５０１は、さらに、回路基板７上の複数の電子部品８５を冷却することができる。

次に、本発明の第６の実施形態に係る吸入装置について説明する。

図１２は、本発明の第６の実施形態に係る吸入装置６０１の側面断面図である。図１３は、図１２に示す圧電ブロア８及び回路基板６０７の外観斜視図である。図１４は、図１２に示す筐体６０４の主要部の外観斜視図である。

なお、図１２は、模式図であり、説明簡略化のため詳細な図示を省略している。図１２中の矢印は、気体の流れを示している。

第６の実施形態に係る吸入装置６０１が吸入装置１０１と主に相違する点は、回路基板６０７及び筐体６０４である。回路基板６０７は、吸入装置１０１の回路基板７より長手方向に長い。複数の電子部品８５と圧電ブロア８とは、回路基板６０７の同一面上に実装されている。

また、筐体６０４は、回路基板６０７の長手方向の長さに併せて長手方向に長くなっている。筐体６０４は、排気口４７を有さず、Ｕ字状の突起６４０及び壁部６４１を有している。突起６４０の上面は、圧電ブロア８の底面に接合している。セパレータ６０３も、筐体６０４の長手方向の長さに併せて長手方向に長くなっている。

なお、その他の吸入装置６０１の構成は、吸入装置１０１の構成と同じであるため、説明を省略する。

この構成において、圧電ブロア８は駆動時、貫通口７７を介して気体を吸引孔８９から吸引し、吐出孔９９から外部に吐出する。

吸入装置６０１は、圧電ブロア８が吸引する気体を、回路基板６０７の貫通口７７から通過させている。そのため、吸入装置６０１は、圧電ブロア８を回路基板６０７の近傍または回路基板６０７上に配置することができる。

すなわち、吸入装置６０１は、回路基板６０７および圧電ブロア８を重ねて配置できるため、図１７に示す吸入装置９０１のように回路基板６０７および圧電ブロア８を長手方向へ並べて配置しなくとも済む。

したがって、吸入装置６０１によれば、吸入装置１０１と同様に、装置本体のサイズを小型化できる。

ここで、吸入装置６０１では筐体６０４が、排気口４７を有さず、Ｕ字状の突起６４０及び壁部６４１を有している。そのため、吐出孔９９から吐出される気体は、突起６４０及び壁部６４１にあたり、回路基板６０７上の複数の電子部品８５側へ流れる。

これにより、吸入装置６０１は、さらに、回路基板６０７上の複数の電子部品８５を冷却することができる。

また、複数の電子部品８５と圧電ブロア８とが回路基板６０７の同一面上に実装されているため、吸入装置６０１は、装置本体の厚みを吸入装置１０１より薄くできる。

ここで、ｎ個の圧電ブロアを直列または並列に配置した場合でも、吸入装置１００と同様の効果を奏する。

まず、ｎ個の圧電ブロアを直列に配置した場合について説明する。

図１５は、本発明の第７の実施形態に係る吸入装置７０１の側面断面図である。

なお、図１５は、ｎ＝２のときの図である。また、図１５は、模式図であり、説明簡略化のため詳細な図示を省略している。図１５中の矢印は、気体の流れを示している。

第７の実施形態に係る吸入装置７０１が吸入装置１０１と相違する点は、圧電ブロア２８を備える点である。その他の点は、吸入装置１０１と同じであるため、説明を省略する。

圧電ブロア２８の構成は、圧電ブロア８の構成と同じである。圧電ブロア２８の吐出孔９９が圧電ブロア８の吸引孔８９に接続するよう、圧電ブロア８及び圧電ブロア２８は積層されている。すなわち圧電ブロア２８は、圧電ブロア８と直列に配置されている。なお、圧電ブロア２８の電極端子８８は、回路基板７の給電パターンに接続している。

そして、圧電ブロア８は、回路基板７の上筐体４２側の第１主面（一方主面）上に実装されている。回路基板７の貫通口７７は、吐出孔９９と対向する。貫通口７７は、回路基板７の第１主面を正面視したとき、吐出孔９９と重なる。

この構成において、圧電ブロア２８は駆動時、気体を吸引孔８９から吸引し、吐出孔９９から気体を吐出する。圧電ブロア８は駆動時、圧電ブロア２８の吐出孔９９から吐出された気体を、吐出孔９９から回路基板７の貫通口７７及び排気口４７を介して吸入装置７０１の外部に吐出する。

吸入装置７０１は、圧電ブロア８が吐出する気体を、回路基板７の貫通口７７から通過させている。そのため、吸入装置７０１は、圧電ブロア８、２８を回路基板７の近傍または回路基板７上に配置することができる。

すなわち、吸入装置７０１は、回路基板７および圧電ブロア８、２８を重ねて配置できるため、図１７に示す吸入装置９０１のように回路基板７および圧電ブロア８、２８を長手方向へ並べて配置しなくとも済む。

したがって、吸入装置７０１によれば、吸入装置１０１と同様に、装置本体のサイズを小型化できる。

また、吸入装置７０１では、２個の圧電ブロア８、２８が直列に配置されている。そのため、吸入装置７０１は、圧電ブロア８を１個配置した場合と比べて最大吸引圧力を２倍に増加させることができる。

なお、吸入装置７０１では、ｎ＝２、すなわち２個の圧電ブロア８、２８が直列に配置されているが、これに限るものではない。実施の際は、ｎ≧３の場合、すなわち３個以上の圧電ブロアが直列に配置されていてもよい。この場合、最大吐出流量をｎ倍に増加させることができる。

次に、ｎ個の圧電ブロアを並列に配置した場合について説明する。

図１６は、本発明の第８の実施形態に係る吸入装置８０１の側面断面図である。

なお、図１６は、ｎ＝２のときの図である。また、図１６は、模式図であり、説明簡略化のため詳細な図示を省略している。図１６中の矢印は、気体の流れを示している。

第８の実施形態に係る吸入装置８０１が吸入装置６０１と相違する点は、貫通口８７７及び圧電ブロア２８を備え、突起６４０を備えない点である。その他の点は、吸入装置６０１と同じであるため、説明を省略する。

圧電ブロア２８の構成は、圧電ブロア８の構成と同じである。圧電ブロア２８は、回路基板６０７の圧電ブロア８と同じ第１主面（一方主面）上に実装されている。

また、回路基板６０７は、貫通口８７７を有する。回路基板６０７の貫通口８７７は、吸引孔８９と対向する。貫通口８７７は、回路基板６０７の第１主面を正面視したとき、吸引孔８９と重なる。なお、圧電ブロア２８の電極端子８８は、回路基板６０７の給電パターンに接合している。

また、圧電ブロア８は、回路基板６０７の第１主面（一方主面）上に実装されている。回路基板６０７の貫通口７７は、吸引孔８９と対向する。貫通口７７は、回路基板６０７の第１主面を正面視したとき、吸引孔８９と重なる。

すなわち、圧電ブロア８及び圧電ブロア２８は、並列に配置されている。

この構成において、圧電ブロア２８は駆動時、貫通口８７７を介して気体を吸引孔８９から吸引し、吐出孔９９から外部に吐出する。圧電ブロア８は駆動時、貫通口７７を介して気体を吸引孔８９から吸引し、吐出孔９９から外部に吐出する。

吸入装置８０１は、圧電ブロア８、２８が吸引する気体を、回路基板６０７の貫通口７７、８７７から通過させている。そのため、吸入装置８０１は、圧電ブロア８、２８を回路基板６０７の近傍または回路基板６０７上に配置することができる。

すなわち、吸入装置８０１は、回路基板６０７および圧電ブロア８、２８を重ねて配置できるため、図１７に示す吸入装置９０１のように回路基板６０７および圧電ブロア８、２８を並べて長手方向へ配置しなくとも済む。

したがって、吸入装置８０１によれば、吸入装置１０１と同様に、装置本体のサイズを小型化できる。

また、吸入装置８０１では、２個の圧電ブロア８、２８が並列に配置されている。そのため、吸入装置８０１は、圧電ブロア８を１個配置した場合と比べて最大吸引流量を２倍に増加させることができる。

なお、吸入装置８０１では、ｎ＝２、すなわち２個の圧電ブロア８、２８が並列に配置され、回路基板６０７が２つの貫通口７７、８７７を有しているが、これに限るものではない。実施の際は、ｎ≧３の場合、すなわち３個以上の圧電ブロアが並列に配置され、回路基板が３個以上の貫通口（すなわち圧電ブロアと同数の貫通口）を有していてもよい。この場合、最大吸引流量をｎ倍に増加させることができる。

なお、前記各実施形態において、ノズル２の形状は、上述の例に限らず、他の形状であってもよい。例えば、母乳吸入装置や痰吸入装置として吸入装置１０１を用いる場合には、漏斗状やストロー状にノズル２を構成してもよい。

また、前記各実施形態にでは、セパレータ３において、流体に含まれる気体と混合物（液体）とを分離する構造は、上記以外の構造であってもよい。例えば、セパレータ３に弁構造を採用したりすることでも、流体に含まれる気体と液体とを容易に分離することができる。

また、前記各実施形態において、圧電ブロア８の構造も、上記以外の構造であってもよい。例えば、圧電ブロア８に設ける吐出側流路の数や、吸入側流路の数、それぞれの経路等を適宜に変更することができる。

また、前記各実施形態では気体として空気を用いているが、これに限るものではない。例えば、空気以外の気体であっても適用できる。

また、前記各実施形態において、吸入する対象となる流体は、液体に限られず、固体やゲル状の物質であってもよい。本発明は、微小な埃や粉塵を回収する集塵装置や、工作物に塗布しすぎた糊や接着剤を回収する装置などへの応用も可能である。

最後に、前記各実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Ｌ１…電源線
Ｌ２…給電線
２…ノズル
３…セパレータ
４…筐体
６…バッテリ部
７…回路基板
８…圧電ブロア
１０…固定部
１１…開口部
２８…圧電ブロア
３１…ケース部
３２…筒状部
３３…キャップ部
３４…筒状部
３５…凹部
３６…フィルタ
４１…下筐体
４２…上筐体
４３…バッテリカバー
４７…排気口
６１…バッテリ
６２…バッテリケース
７１…電源スイッチ
７７…貫通口
７８…給電パターン
８１…圧電素子
８２…構造体
８３…振動板
８５…電子部品
８８…電極端子
８９…吸引孔
９０…吸入口
９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７…流路
９８…ポンプ室
９９…吐出孔
１００…内部空間
１０１…吸入装置
２０１…吸入装置
３０１…吸入装置
３０３…セパレータ
３０４…筐体
４０１…吸入装置
４０４…筐体
５０１…吸入装置
５０４…カバー
５０５…支持部
６０１…吸入装置
６０３…セパレータ
６０４…筐体
６０７…回路基板
６４０…突起
６４１…壁部
７０１…吸入装置
８０１…吸入装置
８７７…貫通口
９０１…吸入装置
９０４…筐体
９０７…回路基板

Claims (6)

1. 吸引孔、吐出孔、前記吸引孔と前記吐出孔とを連通する流路、前記吐出孔と連通するポンプ室、前記ポンプ室が形成された振動板、および前記振動板を振動させる圧電素子を備える構造体を含む圧電ブロアと、
   前記構造体の外部に配され、前記吸引孔または前記吐出孔と対向する貫通口を有し、前記圧電素子に駆動電圧を印加して前記圧電ブロアを駆動する回路基板と、
   を備え、
   前記貫通口は、前記回路基板を平面視したとき、前記吸引孔および前記吐出孔のうち、対向する方の孔と重なる、
   吸入装置。
2. 前記圧電ブロアは、前記回路基板に実装されている、
   請求項１に記載の吸入装置。
3. 前記回路基板には、前記駆動電圧を供給するための給電パターンが設けられ、
   前記圧電ブロアは、前記給電パターンに接合する電極端子を有する、
   請求項２に記載の吸入装置。
4. 前記貫通口は、前記回路基板を平面視したとき、前記吸引孔および前記吐出孔のうち、対向する方の孔を含んでいる、
   請求項１から３のいずれかに記載の吸入装置。
5. 前記圧電ブロア及び前記回路基板を収納する筐体を備え、
   前記筐体は、第１流路を介して前記吸引孔に連通し、前記筐体の外部に露出する第１開口部と、第２流路を介して前記吐出孔に連通し、前記筐体の外部に露出する第２開口部と、を有する、
   請求項１から４のいずれかに記載の吸入装置。
6. 前記筐体は、前記第１開口部を有する第１筐体と、前記第２開口部を有する第２筐体と、から構成される、
   請求項５に記載の吸入装置。

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