JP6384377B2 - 超音波式ネブライザ - Google Patents

Description

この発明は超音波式ネブライザに関する。より詳しくは、この発明は、超音波振動子が発生する超音波振動を作用槽の作用液を介して薬剤槽に伝達して、上記薬剤槽内の薬液を霧化する超音波式ネブライザに関する。

従来、超音波式ネブライザとしては、例えば特許文献１（特開平０５−１３７７８６号公報）に開示されているように、超音波振動子が発生する超音波振動を作用槽の作用液を介して霧化槽（薬剤槽）に伝達して、上記霧化槽内の薬液を霧化するものが広く知られている。

特開平０５−１３７７８６号公報

ところで、本出願人は、別の出願で、この種の超音波式ネブライザであって、本体に対して作用槽（より具体的には、作用槽、薬剤槽および薬剤槽カバーを含む槽ユニット）を着脱可能に構成したものを提案している。その目的は、感染リスクを防止するなどの衛生上の観点から、ユーザ（医者や看護師など）が作用槽を簡単に洗浄および／または消毒できるようにするためである。

その超音波式ネブライザでは、本体に対して槽ユニットを着脱可能に構成したのに伴って、上記本体には本体側接点電極が設けられ、上記槽ユニットには槽側接点電極が設けられている。上記本体に上記槽ユニットが装着された状態で、上記本体から発振回路の出力が上記本体側接点電極、上記槽側接点電極を通して超音波振動子に印加される。これにより、上記超音波振動子が発生する超音波振動が上記作用槽の作用液を介して上記薬剤槽に伝達されて、上記薬剤槽内の薬液が霧化される。

ここで、仮に、上記本体に対して上記槽ユニットが装着されていない状態で、単にユーザの操作に基づいて霧化動作を開始すると、露出している上記本体側接点電極に上記発振回路の出力が現れる。このため、ユーザが上記本体側接点電極に触って感電する危険がある。また、単に上記槽ユニットを構成する複数の要素それぞれの装着の有無を検知する方式では、構成が複雑になる。

そこで、この発明の課題は、本体に対して着脱可能に構成された槽ユニットを備えた超音波式ネブライザであって、簡単な構成で、感電の危険を無くすことができる超音波式ネブライザを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の超音波式ネブライザは、
本体に対して着脱可能に構成された槽ユニットを備えた超音波式ネブライザであって、
上記槽ユニットは、
超音波振動子が組み込まれ、その超音波振動子に面して作用液を溜める作用槽と、
薬液を溜め、上記作用液に少なくとも底部が浸けられる薬剤槽と、
上記薬剤槽の上部を覆うとともに、上記本体に対して上記槽ユニットが装着された状態で上記本体に隣接して上記本体側から送風を取り込む風路を有する薬剤槽カバーとを、
順に上に重ねて配置されるように含み、さらに、
上記超音波振動子の電極に導通されている槽側接点電極を含み、
上記本体は、
上記超音波振動子を駆動すべき発振回路と、
上記発振回路の出力を送出すべき本体側接点電極とを備え、
上記本体に対して上記槽ユニットが装着された状態で、上記発振回路の出力が上記本体側接点電極、上記槽側接点電極を通して上記超音波振動子に印加されるようになっており、さらに、
上記薬剤槽カバーの上記風路を通して上記薬剤槽内へ送風を行う送風ファンと、
上記本体に対する上記槽ユニットの装着の有無として、上記薬剤槽カバーの上記風路が上記本体に隣接しているか否かを検知する薬剤槽カバー検知部と
を備えたことを特徴とする。

本明細書で、本体に対して槽ユニット「着脱可能に」構成されているとは、上記本体に対して上記槽ユニットが装着され得る形状になっており、かつ、上記本体から上記槽ユニットが取り外され得る形状になっていることを意味する。

また、「作用液」は、超音波振動を伝えられる媒体であれば良く、典型的には水が用いられる。「薬液」としては、例えば、生理食塩水や、生理食塩水とビソルボンとの混合液などが挙げられる。

この発明の超音波式ネブライザでは、上記槽ユニットは、作用槽と、薬剤槽と、薬剤槽カバーとを、順に上に重ねて配置されるように含んでいる。つまり、作用槽、薬剤槽が配置されなければ、薬剤槽カバーは配置され得ない。したがって、上記薬剤槽カバーの上記風路が上記本体に隣接していること（言い換えれば、上記薬剤槽カバーが正しく装着されていること）を上記薬剤槽カバー検知部が検知すれば、上記本体に対して上記槽ユニットを構成する全ての要素（作用槽、薬剤槽および薬剤槽カバーを含む。）が、装着されていると判断される。その場合、ユーザは上記槽ユニットに遮られて上記本体側接点電極に触れることができないため、上記発振回路の出力が上記本体側接点電極に現れたとしても、ユーザは感電する危険がない。一方、上記薬剤槽カバーの上記風路が上記本体に隣接してないことを上記薬剤槽カバー検知部が検知すれば、上記本体に対して上記槽ユニットを構成する要素のうち少なくとも薬剤槽カバーが装着されていない可能性がある。薬剤槽カバーが装着されていなければ、上記本体に対して上記槽ユニットの他の構成要素（作用槽、薬剤槽）も装着されていない可能性がある。したがって、上記発振回路の出力が上記本体側接点電極に現れると、ユーザが上記本体側接点電極に触って感電する危険がある。

このような考え方に基づいて、この発明の超音波式ネブライザでは、薬剤槽カバー検知部が、本体に対する槽ユニットの装着の有無として、上記薬剤槽カバーの上記風路が上記本体に隣接しているか否かを検知する。これにより、上記槽ユニットを構成する上記作用槽の装着の有無を検知しなくても、感電の危険を無くすことができる。したがって、簡単な構成で、感電の危険を無くすことができる。

なお、この超音波式ネブライザでは、噴霧動作時には、上記発振回路の出力は、上記本体側接点電極、上記槽側接点電極を通して上記超音波振動子に印加される。これによって、上記超音波振動子が発生する超音波振動が上記作用槽の作用液を介して上記薬剤槽に伝達されて、上記薬剤槽内の薬液が霧化される。霧化された薬液は、上記風路を通して上記薬剤槽内に取り込まれた送風に乗せて放出される。

一実施形態の超音波式ネブライザでは、上記風路が上記本体に隣接していることを上記薬剤槽カバー検知部が検知したことを動作開始条件の一つとして、霧化動作を許容または禁止する制御を行う制御部を備えたことを特徴とする。

この一実施形態の超音波式ネブライザでは、制御部は、上記風路が上記本体に隣接していることを上記薬剤槽カバー検知部が検知したことを動作開始条件の一つとして、霧化動作を許容または禁止する制御を行う。

上記風路が上記本体に隣接しているとき、すなわち、上記本体に対して上記槽ユニットが装着されているとき、他の動作開始条件が充足されていれば、制御部によって霧化動作が許容される。したがって、上記本体から上記発振回路の出力が上記本体側接点電極、上記槽側接点電極を通して上記超音波振動子に印加され得る。これによって、上記超音波振動子が発生する超音波振動が上記作用槽の作用液を介して上記薬剤槽に伝達されて、上記薬剤槽内の薬液が霧化される。霧化された薬液は、上記風路を通して上記薬剤槽内に取り込まれた送風に乗せて放出される。

なお、「他の動作開始条件」としては、例えば、上記発振回路を冷却するための冷却ファンの停止（ロック）が無いこと、上記送風ファンを覆う送風カバーが装着されていることなどが挙げられる。

一方、上記風路が上記本体に隣接していないとき、すなわち、上記本体に対して上記槽ユニットの作用槽、薬剤槽が装着されていない可能性があるとき、制御部によって霧化動作が禁止される。すなわち、上記発振回路の出力が上記本体側接点電極に現れるのが禁止される。したがって、ユーザが上記本体側接点電極に触ったとしても、感電する危険がない。

一実施形態の超音波式ネブライザでは、
上記風路内に磁石が組み込まれ、
上記薬剤槽カバー検知部は、上記磁石の磁力によって、上記風路が上記本体に隣接しているか否かを検知することを特徴とする。

この一実施形態の超音波式ネブライザでは、上記風路内に磁石が組み込まれている。上記薬剤槽カバー検知部は、上記磁石の磁力によって、上記風路が上記本体に隣接しているか否かを検知する。このようにした場合、上記薬剤槽カバー検知部は、例えばホールＩＣ（磁気センサを含む集積回路）によって、簡単かつ安価に構成され得る。

以上より明らかなように、この発明の超音波式ネブライザによれば、簡単な構成で、感電の危険を無くすことができる。

この発明の一実施形態の超音波式ネブライザを分解状態で右斜め上方から見たところを示す図である。 図１の超音波式ネブライザを前方から見たところを示す図である。 上記超音波式ネブライザを槽ユニット装着状態で上方から見たところを示す図である。 図３におけるIV-IV線矢視断面を示す図である。 上記超音波式ネブライザが備える槽ユニットの構成を示す縦断面図（図２の紙面と平行な断面図）である。 上記槽ユニットの構成を示す別の縦断面図（図２の紙面と垂直な断面図）である。 上記槽ユニットに含まれた薬剤槽カバーの構成を示す断面図である。 上記超音波式ネブライザの本体において上記槽ユニットを収容するための収容部を上方から見たところを示す図である。 上記超音波式ネブライザの概略ブロック構成を示す図である。 本体に設けられたＣＰＵ（中央演算処理装置）による制御のフローを示す図である。 図１０のフローに対する比較例の制御フローを示す図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施形態の超音波式ネブライザ（全体を符号１で示す。）を分解状態で右斜め上方から見たところを示している。図２は、図１の超音波式ネブライザ１を前方から見たところを示している。

これらの図１，図２によって分かるように、この超音波式ネブライザ１は、大別して、本体２と、この本体２に対して着脱可能に構成された槽ユニット３とを備えている。

槽ユニット３は、作用槽４と、薬剤槽受け５と、薬剤槽６と、薬剤槽カバー７とを含んでいる。槽ユニット３のこれらの要素４，５，６，７は、工具を用いる必要なしに人の手で、順に上に重ねて嵌め込み式に組み立てられ、また、その逆に分解可能になっている。

本体２は、筐体をなす主部２ｂと、この主部２ｂの上面に設けられた前後方向に延びる持ち運び用の取っ手２ａとを備えている。主部２ｂの左半分（取っ手２ａよりも左側）には、槽ユニット３を取り囲んで収容するための略円筒状の収容部２ｕが設けられている。主部２ｂの後面側には、収容部２ｕに連なる開口２ｗが設けられている。開口２ｗの幅（左右方向の寸法）は、槽ユニット３の装着の便宜のために、人の拳が入り得る寸法に設定されている。収容部２ｕの底（主部２ｂの下部）には、槽ユニット３が装着されるべき着座台部２ｄ（図３、図４参照）が設けられている。図１，図２に示すように、取っ手２ａの前部には、薬剤槽カバー７に取り付けられた吸気ホース８（図９参照）の先端部を保持するためのＣ字状のホースホルダ２ｔが設けられている。

本体２の上面の右半分（取っ手２ａよりも右側）には、操作スイッチ部２４と、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示部２５と、ＬＣＤ（液晶表示素子）表示部２６とが設けられている。操作スイッチ部２４は、ユーザ（医師、看護師など）が連続噴霧時間を入力するためのタイマ調整キースイッチ２４Ａと、第１の操作部としての風量設定値を入力するための風量調整キースイッチ２４Ｂと、第２の操作部としての霧化量設定値を入力するための霧化量調整キースイッチ２４Ｃと、噴霧スタートまたはストップを指示するための噴霧スタート／ストップスイッチ２４Ｄとを含んでいる。なお、各キースイッチ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、それぞれ入力値を増減するためのアップキーとダウンキー（図１，図２中に左右一対の丸印で示す。）を含んでいる。ＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６は、後述するＣＰＵ２８（図９参照）から霧化量、風量、タイマ、噴霧スタート、エラーなどの状態を表す信号を受けて、表示する。

図１中に示すように、本体２の右側面には、この超音波式ネブライザ１のための電源スイッチ４８が設けられている。また、本体２の右後部には、後述の送風ファンを覆う送風カバー２ｃが設けられている。

図５は、組み立てられた状態にある槽ユニット３の、図２の紙面と平行な縦断面を示している。図６は、そのような槽ユニット３の、図２の紙面と垂直な縦断面を示している。

これらの図５，図６によって分かるように、作用槽４は、上方へ開いており、略円筒状の内周壁４ａと、この内周壁４ａの下部を塞ぐ内底面４ｂと、内周壁４ａの周りを取り巻く略円筒状の外周壁４ｃと、この外周壁４ｃの下部を塞ぐ外底面４ｄと、内周壁４ａの上縁と外周壁４ｃの上縁とをつなぐ頂部４ｅと、外周壁４ｃに一体に取り付けられた持ち運び用の取っ手４ｔとを有している。作用槽４の内面を構成する内周壁４ａと内底面４ｂとが形成する槽内空間４ｉには、作用液（この例では、水）４Ｌが溜められる。内底面４ｂと外底面４ｄとの間には、隙間４ｈが設けられている。これにより、作用槽４は２重底構造になっている。

より詳しくは、作用槽４は、主に（取っ手４ｔを別にして）、内周壁４ａと外周壁４ｃをなすＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体）樹脂からなる第１の部材４Ａと、内底面４ｂをなすＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂からなる第２の部材４Ｂと、外底面４ｄをなすＰＰＳ樹脂からなる第３の部材４Ｃとで構成されている。第１の部材４Ａは、略円筒状で、その下部４Ａｂが下方へ凸状に湾曲し、内側に持ち上がって略円形の開口４Ａａを形成している。第２の部材４Ｂは、略円筒状で、その上部がＯリング４ｏを介して、第１の部材４Ａの開口４Ａａ内に液密に嵌合されている。第２の部材４Ｂの上部は、作用槽４の内底面４ｂを形成している。作用槽４（第２の部材４Ｂ）の内底面４ｂには、開口４Ｂａが形成されている。第３の部材４Ｃは、略角筒状の外形を有し、その上部がＯリング４ｏ′を介して、第２の部材４Ｂの下部の周りに液密に嵌合されている。第３の部材４Ｃの下部は塞がって、作用槽４の外底面４ｄを形成している。第３の部材４Ｃは、複数のねじ４ｓ（図５中に１つのみ示す。）によって、第１の部材４Ａの下部４Ａｂに取り付けられている。この結果、作用槽４は、第１の部材４Ａと第３の部材４Ｃとの間に第２の部材４Ｂを挟む態様で、一体に組み立てられている。なお、外底面４ｄ（第３の部材４Ｃ）には、作用槽４の脚４ｋが下方へ突起して設けられている。

作用槽４の２重底構造をなす隙間４ｈには、板状の超音波振動子１０が組み込まれている。超音波振動子１０の振動面は、内底面４ｂの下方から、この内底面４ｂに設けられた開口４Ｂａを通して槽内空間４ｉに面して配置されている。より詳しくは、超音波振動子１０は、枠状のゴム製ホルダ１０ｇに嵌まって保持されている。ゴム製ホルダ１０ｇは、図示しないねじによって内底面４ｂに取り付けられた押圧部材４ｊによって、内底面４ｂの開口４Ｂａの周りに下方から押しつけられている。これにより、超音波振動子１０がホルダ１０ｇとともに、槽内空間４ｉから開口４Ｂａを通して作用液４Ｌを漏らさない態様で組み込まれている。

また、槽内空間４ｉの予め定められた高さレベルには、作用液４Ｌの液面を検出するための水位センサ１５が配置されている。水位センサ１５は、作用槽４内の作用液４Ｌの水位が上記高さレベル（必要レベル）を越えているか否かを表す電圧信号を発生する。水位センサ１５は、内底面４ｂを貫通して、Ｏリング１５ｏによって液密に取り付けられている。

この例では、作用槽４の底部（第３の部材４Ｃ）に、外壁を貫通して、第１、第２、第３、第４の槽側接点電極１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂが設けられている（図１，図２中に作用槽４の前面側の第１、第２の槽側接点電極１１Ｂ，１２Ｂを示し、図５中に作用槽４の後面側の第３、第４の槽側接点電極１３Ｂ，１４Ｂを示し、図６中に第１、第３の槽側接点電極１１Ｂ，１３Ｂを示す。）。各槽側接点電極１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂは、それぞれＯリングによって、外壁に対して液密に取り付けられている（図６中に第１、第３の槽側接点電極１１Ｂ，１３Ｂに対応するＯリング１１ｏ，１３ｏを示す。）。図９中に示すように、第１、第２の槽側接点電極１１Ｂ，１２Ｂは、それぞれ配線８１，８２によって、超音波振動子１０の第１、第２の電極１０ｐ，１０ｎに導通されている。また、第３の槽側接点電極１３Ｂは、配線８３によって、水位センサ１５に導通されている。なお、図５，図６中の金属部材８１Ａ，８３Ａは、それぞれ配線８１，８３の一部をなしている。金属部材８４Ａは第４の槽側接点電極（ダミーの槽側接点電極）１４Ｂにつながっている。

なお、図５，図６に加えて、図１，図２中に示すように、作用槽４では、第１の部材４Ａの周方向に関して特定（前方から見て左右一対）の箇所が槽内へ向かって湾曲している。これにより、外周壁４ｃに左右一対の窪み４ｑ，４ｑが形成されている。また、内周壁４ａに左右一対の隆起４ｐ，４ｐが形成されている。窪み４ｑ，４ｑは、本体２（主部２ｂ）に対して槽ユニット３（作用槽４）を装着する際に、槽ユニット３（作用槽４）を案内するために用いられる。隆起４ｐ，４ｐは、作用槽４に対して薬剤槽受け５の向き（方位）を定めるために用いられる。

図５，図６に加えて、図１，図２中に示すように、薬剤槽受け５は、作用槽４の槽内空間４ｉに収容される円筒状部分５ａと、この円筒状部分５ａの上端に沿って設けられた平坦な受け部５ｂと、この受け部５ｂの外縁に沿って設けられ、下方へ断面コの字状に開いた係合部５ｅと、上記受け部５ｂの内縁に沿って設けられ、上方へ突起した突起部５ｃとを有している。円筒状部分５ａの周方向に関して特定（前方から見て左右一対）の箇所に、下方へコの字状に開いた切り欠き５ｑ，５ｑが形成されている。図５，図６中に示すように、薬剤槽受け５は、係合部５ｅが作用槽４の頂部４ｅに嵌合することによって、上方から作用槽４に重ねて配置される。このとき、作用槽４の隆起４ｐに対して切り欠き５ｑを合わせることによって、作用槽４に対して薬剤槽受け５の向き（方位）が定められる。逆に、作用槽４から薬剤槽受け５を上方へ引き抜けば、作用槽４から薬剤槽受け５が取り外される。なお、薬剤槽受け５には、係合部５ｅの内側の周方向に関して特定の箇所に、薬剤槽カバー７を係止するための突起５ｆが設けられている。

薬剤槽６は、下方へ凸に略半球状に形成された主部６ａと、この主部６ａの上端に沿って設けられた平坦な段部６ｂと、この段部６ｂの外縁に沿って設けられ、下方へ断面コの字状に開いた係合部６ｅとを有している。薬剤槽６は、係合部６ｅが薬剤槽受け５の突起部５ｃに嵌合することによって、上方から薬剤槽受け５に重ねて配置される。逆に、薬剤槽受け５から薬剤槽６を上方へ引き抜けば、薬剤槽受け５から薬剤槽６が取り外される。薬剤槽６内には、霧化されるべき薬液６Ｌが溜められる。薬液６Ｌとしては、例えば、生理食塩水や、生理食塩水とビソルボンとの混合液などが挙げられる。槽ユニット３が組み立てられた状態では、薬剤槽６の底部は作用槽４内の作用液４Ｌに浸けられるようになっている。

図５、図６に加えて、薬剤槽カバー７を単独で示す図７に示すように、薬剤槽カバー７は、薬剤槽６の上方を覆うように上部が塞がれた短円筒状のカバー部７ｂと、カバー部７ｂに連通し側方へ延在する風路７ａと、カバー部７ｂに連通し上方へ延在する放出口７ｃとを有している。また、カバー部７ｂの周囲に沿って平坦なフランジ部７ｄが形成されている。さらに、このフランジ部７ｄの外縁に沿って、下方へ突起した環状の外縁部７ｆが形成されている。図７中に示すように、風路７ａの入口下部には、磁石取付用ケース７ｈとともに、本体２に対してこの薬剤槽カバー７が正しく装着されたか否かの検知のために用いられる磁石１７が組み込まれている。

図１、図２および図５中に示すように、薬剤槽カバー７には、外縁部７ｆの周方向に関して特定の箇所に、薬剤槽受け５の係合部５ｅに係止されるべき係合部７ｇが形成されている。図５、図６に示すように、薬剤槽カバー７は、カバー部７ｂの下部７ｅの周りにＯリング７ｏが取り付けられた状態で、上方から薬剤槽６に重ねて配置される。より詳しくは、薬剤槽カバー７によって、Ｏリング７ｏを介して、上方から薬剤槽６の係合部６ｅを押圧する。これとともに、薬剤槽カバー７をカバー部７ｂの中心（鉛直方向）の周りに少しだけ回転（この例では、上から見て時計回り）させることによって、係合部７ｇを薬剤槽受け５の突起５ｆの下に潜らせて係止させる。これにより、薬剤槽カバー７と薬剤槽受け５の突起部５ｃとの間にＯリング７ｏを介して薬剤槽６の係合部６ｅを挟む態様で、薬剤槽カバー７を薬剤槽受け５に対して取り付けるとともに、作用槽４（の取っ手４ｔ）に対して薬剤槽カバー７の風路７ａを所定の向き（方位）に配置する。この例では、作用槽４の取っ手４ｔに正対して見たとき、薬剤槽カバー７の風路７ａの入口が左を向くように配置される。逆に、薬剤槽カバー７をカバー部７ｂの中心の周りに少しだけ反時計回りに回転させ、薬剤槽カバー７を上方へ引き抜けば、薬剤槽カバー７が取り外される。

図３は本体２に対して槽ユニット３が装着された状態（槽ユニット装着状態）を上方から見たところを示している（本体２の前面が上、後面が下に描かれている。）。また、図４は図３におけるIV-IV線矢視断面を示している。

図３、図４に示すように、槽ユニット装着状態では、本体２の収容部２ｕの底の着座台部２ｄ上に槽ユニット３が取り付けられる。槽ユニット３は、作用槽４の取っ手４ｔが本体２の後方へ向き、取っ手４ｔの外側が本体２の後面と略一致する態様で取り付けられる。薬剤槽カバー７の風路７ａの入口は、本体２（主部２ｂ）の上方へ延在した配置になる。槽ユニット装着状態では、本体２に取り囲まれて槽ユニット３が保護され、本体２から槽ユニット３（特に、作用槽４）が不用意に離脱しなくなる。

図４中に示すように、本体２（主部２ｂ）の上部には、薬剤槽６への送風のための送風ファン（ファンを回転させるモータを含む。）３８が配置されている。送風ファン３８は、主部２ｂに対して着脱可能な送風カバー２ｃによって覆われている。送風カバー２ｃには、槽ユニット装着状態で槽ユニット３側の風路７ａに連通する送風口２ｅが設けられている。主部２ｂ内で、風路７ａの磁石１７の直下に相当する箇所には、薬剤槽カバー検知部４１が設けられている。薬剤槽カバー検知部４１は、ホールＩＣ（磁気センサを含む集積回路）を含み、薬剤槽カバー７に組み込まれた磁石１７の磁力によって、主部２ｂに対して薬剤槽カバー７が正しく装着されているか（送風口２ｅに風路７ａが合っているか）否かを検出する。

また、送風カバー２ｃの内側には、主部２ｂに対して送風カバー２ｃが装着されたか否かの検知のために用いられる磁石３９が取り付けられている。主部２ｂ内で、送風カバー２ｃの磁石３９の直下に相当する箇所には、送風カバー検知部４０が設けられている。送風カバー検知部４０は、ホールＩＣを含み、送風カバー２ｃに取り付けられた磁石３９の磁力によって、主部２ｂに対して送風カバー２ｃが装着されているか否かを検出する。

主部２ｂ内の下部には、後述するＡＣ−ＤＣ変換部２０と、放熱部３５とが配置されている。

図８は、本体２において槽ユニット３を収容するための収容部２ｕを上方から見たところを示している（本体２の前面側が下、後面側が上に描かれている。）。収容部２ｕの内面の周方向に関して特定（前方から見て左右一対）の箇所に、作用槽４の窪み４ｑ，４ｑ（図１，図２参照）に嵌合すべき隆起２ｐ，２ｐが形成されている。収容部２ｕの底の着座台部２ｄには略矩形の窪み２ｑが形成され、この窪み２ｑの側壁２ｑ１から突出するように第１、第２、第３、第４の本体側接点電極１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａが設けられている。これらの第１、第２、第３、第４の本体側接点電極１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａは、図示しないコイルばねによって側壁２ｑ１から突出する向きに付勢されている。なお、作用液４Ｌ等が万一こぼれた場合のために、窪み２ｑの底壁２ｑ２は中央に向かって次第に低くなるように傾斜しており、底壁２ｑ２の中央には排水口２ｏが設けられている。

図８中に示した本体２の収容部２ｕ内の着座台部２ｄに対して、作用槽４（または槽ユニット３。この段落において以下同様。）は、正立した姿勢で上方から下方へ降ろされることによって装着される。このとき、作用槽４の窪み４ｑ，４ｑ（図２，図５参照）が収容部２ｕの内面の隆起２ｐ，２ｐに嵌合して、水平面内で作用槽４が案内される。また、作用槽４の略角筒状の底部（第３の部材４Ｃ）が着座台部２ｄの窪み２ｑに嵌合することによって、本体２に対して作用槽４の向き（方位）が定まる（なお、本体２に対する作用槽４の向きは、作用槽４の取っ手４ｔの向きによって概ね定まっている。）。第１、第２、第３、第４の本体側接点電極１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａは、作用槽４が上方から降ろされて着座したとき、それぞれ作用槽４の第１、第２、第３、第４の槽側接点電極１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂに接触して導通する。逆に、作用槽４は、本体２の着座台部２ｄから上方へ引き抜かれることによって、本体２から取り外される。

このように、この超音波式ネブライザ１では、本体２に対して作用槽４が着脱可能に構成されている。また、既述のように、作用槽４に対して、薬剤槽受け５を介して薬剤槽６、薬剤槽カバー７が着脱可能に構成されている。したがって、ユーザ（医者や看護師など）は、例えば、槽ユニット装着状態で、まず本体２から槽ユニット３（作用槽４、薬剤槽受け５、薬剤槽６、薬剤槽カバー７を含む。）を取り外し、続いて、槽ユニット３の作用槽４から薬剤槽カバー７、薬剤槽６、薬剤槽受け５を順に取り外すことによって、作用槽４のみを容易に取り出すことができる。または、槽ユニット装着状態で、まず薬剤槽受け５から薬剤槽６、薬剤槽カバー７を取り外し、続いて作用槽４から薬剤槽受け５を取り外し、さらに本体２から作用槽４を取り外すことによって、作用槽４のみを容易に取り出すことができる。したがって、作用槽４を単独で簡単に洗浄および／または消毒することができる。また、薬剤槽カバー７、薬剤槽６、薬剤槽受け５もそれぞれ単独で、簡単に洗浄および／または消毒液で消毒することができる。

図９は、この超音波式ネブライザ１（槽ユニット装着状態にある）の概略ブロック構成を模式的に示している。なお、図９では、簡単のため、薬剤槽受け５、第４の本体側接点電極１４Ａ、第４の槽側接点電極１４Ｂ等の図示は省略されている。

本体２（主部２ｂ）には、既述の電源スイッチ４８と、ＡＣ（交流）プラグ４９と、ＡＣ−ＤＣ変換部２０と、表示基板５０と、制御基板５１と、発振ユニット部３４と、この発振ユニット部３４に沿って配置された放熱部３５および冷却ファン３６と、電流調整部３７と、送風カバー検知部４０と、薬剤槽カバー検知部４１とが設けられている。表示基板５０には、既述の操作スイッチ部２４、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示部２５およびＬＣＤ（液晶表示素子）表示部２６に加えて、ブザー部２７と、このこの超音波式ネブライザ１全体の動作を制御するＣＰＵ２８とが搭載されている。制御基板５１には、第１のＤＣ−ＤＣ変換部２１と、第２のＤＣ−ＤＣ変換部２２と、渇水検知部２９と、送風モータ制御部３０と、発振ユニット制御部３１と、冷却ファンロック検知部３２とが搭載されている。

ＡＣプラグ４９は、商用交流電源（この例では、ＡＣ１００Ｖ）に接続される。電源スイッチ４８は、この超音波式ネブライザ１全体の電源をオン／オフするために用いられる。

ＡＣ−ＤＣ変換部２０は、商用交流電源からのＡＣ１００ＶをＤＣ４８Ｖに変換する。このＤＣ４８Ｖは、発振ユニット部３４や超音波振動子１０を動作させるための電源として用いられる。

第１のＤＣ−ＤＣ変換部２１は、そのＤＣ４８ＶをＤＣ１２Ｖに降圧する。このＤＣ１２Ｖは、送風カバー検知部４０、送風ファン３８、冷却ファン３６を動作させるための電源として用いられる。

第２のＤＣ−ＤＣ変換部２２は、そのＤＣ１２ＶをＤＣ５Ｖに降圧する。このＤＣ５Ｖは、主にシステム電源として、表示基板５０上の要素２４〜２８を動作させるために用いられる。

操作スイッチ部２４は、既述のように、ユーザ（医師、看護師など）が霧化量、風量、タイマ、噴霧スタートなどのスイッチ入力を行うために設けられている。操作スイッチ部２４は、スイッチ入力をＣＰＵ２８へ伝達する。

また、ＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６は、ＣＰＵ２８から霧化量、風量、タイマ、噴霧スタート、エラーなどの状態を表す信号を受けて、表示する。

ブザー部２７は、ＣＰＵ２８からタイマ終了やエラーなどの状態を表す信号を受けて、音で報知する。

渇水検知部２９は、槽ユニット装着状態で水位センサ１５から出力される電圧信号を受けて、作用槽４内の作用液４Ｌが必要レベルまで満たされているか否かを表す検知信号をＣＰＵ２８に伝達する。

送風モータ制御部３０は、ＣＰＵ２８から送風ファン３８の回転数を制御するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を受けて、そのＰＷＭ信号に応じて送風ファン３８を駆動する。

送風ファン３８は、この例ではシロッコファンと、このシロッコファンを送風モータ制御部３０からのＰＷＭ信号に応じた回転数で回転させるモータとを含んでいる。駆動される送風ファン３８は、送風口２ｅを通して、槽ユニット３側へ送風９０を行う。

発振ユニット制御部３１は、ＣＰＵ２８から超音波振動子１０による霧化量を制御するためのＰＷＭ信号を受けて、発振ユニット部３４に伝達する。

発振ユニット部３４は、この例ではコルピッツ発振回路を含み、発振ユニット制御部３１から超音波振動子１０を駆動するためのＰＷＭ信号を受けて、そのＰＷＭ信号に基づいて発振波形（交流発振電位）を生成して超音波振動子１０へ出力する。

放熱部３５は、この例ではフィンを有する金属板（銅板など）からなっている。放熱部３５は、発振ユニット部３４から伝達された熱を、冷却ファン３６からの風によって本体２の外部へ放出する。

電流調整部３７は、発振ユニット部３４が超音波振動子１０へ流す電流を調整する。

冷却ファンロック検知部３２は、冷却ファン３６が停止（ロック）した際に発生する電圧信号（これを「冷却ファンロック信号」と呼ぶ。）を受けて、ＣＰＵ２８に入力可能な電圧レベルに変換する。その電圧変換された冷却ファンロック信号は、ＣＰＵ２８に入力される。冷却ファンがロックした場合、ＣＰＵ２８は、ＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に冷却ファン３６が停止した旨のエラーを表示し、噴霧動作を停止する制御を行う。

送風カバー検知部４０は、既述のように、送風カバー２ｃに取り付けられた磁石３９の磁力によって、主部２ｂに対して送風カバー２ｃが装着されているか否かを検出する。その送風カバー２ｃが装着されているか否かを表す検知結果は、ＣＰＵ２８に入力される。送風カバー２ｃが装着されていない場合、ＣＰＵ２８は、ＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に送風カバー２ｃが装着されていない旨のエラーを表示し、噴霧動作を停止する制御を行う。

また、薬剤槽カバー検知部４１は、薬剤槽カバー７に組み込まれた磁石１７の磁力によって、主部２ｂに対して薬剤槽カバー７が正しく装着されているか（送風口２ｅに風路７ａが合っているか）否かを検出する。その薬剤槽カバー７が正しく装着されているか否かを表す検知結果は、ＣＰＵ２８に入力される。薬剤槽カバー７が正しく装着されていない場合、ＣＰＵ２８は、ＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に薬剤槽カバー７が正しく装着されていない旨のエラーを表示し、噴霧動作を停止する制御を行う。

槽ユニット装着状態では、既述のように、第１、第２の本体側接点電極１１Ａ，１２Ａは、それぞれ第１、第２の槽側接点電極１１Ｂ，１２Ｂに接触して導通している。噴霧動作時には、本体２内の発振ユニット部３４からの出力が、第１、第２の本体側接点電極１１Ａ，１２Ａ、第１、第２の槽側接点電極１１Ｂ，１２Ｂを通して、超音波振動子１０の電極１０ｐ，１０ｎに印加される。これにより、作用槽４内の超音波振動子１０が駆動されて超音波振動を発生する。この超音波振動は、作用液４Ｌを介して、薬剤槽６内の薬液６Ｌに伝達され、これにより、薬剤槽６内の薬液６Ｌが霧化される。霧化された薬液（エアロゾル）９１は、送風ファン３８からの送風９０に乗せて、この例では吸気ホース８とマウスピース９とを通して、患者へ供給される。なお、マウスピース９に代えて、吸入マスクや、鼻孔からの吸入のためのガラスオリーブなどを含んでもよい。

さて、仮に、本体２に対して槽ユニット３が装着されていない状態で、単にユーザの操作に基づいて霧化動作を開始すると、露出している本体側接点電極１１Ａ，１２Ａに発振ユニット部３４の出力が現れる。このため、ユーザが本体側接点電極１１Ａ，１２Ａに触って感電する危険がある。また、槽ユニット３を構成する複数の要素（例えば、作用槽４と薬剤槽カバー７）それぞれの装着の有無を検知する方式では、構成が複雑になる。ここで、この例では、槽ユニット３は、作用槽４と、薬剤槽受け５と、薬剤槽６と、薬剤槽カバー７とを、順に上に重ねて配置されるように含んでいる。つまり、作用槽４、薬剤槽受け５および薬剤槽６が配置されなければ、薬剤槽カバー７は配置され得ない。したがって、薬剤槽カバー７が正しく装着されていること（薬剤槽カバー７の風路７ａが本体２に隣接して送風口２ｅに合っていること）を薬剤槽カバー検知部４１が検知すれば、本体２に対して槽ユニット３を構成する全ての要素（作用槽４、薬剤槽受け５、薬剤槽６および薬剤槽カバー７）が、装着されていると判断される。その場合、ユーザは槽ユニット３に遮られて本体側接点電極１１Ａ，１２Ａに触れることができないため、発振ユニット部３４の出力が本体側接点電極１１Ａ，１２Ａに現れたとしても、ユーザは感電する危険がない。一方、薬剤槽カバー７が正しく装着されていないことを薬剤槽カバー検知部４１が検知すれば、本体２に対して槽ユニット３の構成要素のうち少なくとも薬剤槽カバー７が装着されていない可能性がある。薬剤槽カバー７が装着されていなければ、本体２に対して槽ユニット３の他の構成要素（作用槽４、薬剤槽受け５および薬剤槽６）も装着されていない可能性がある。したがって、発振ユニット部３４の出力が本体側接点電極１１Ａ，１２Ａに現れるのを禁止するのが望ましい。そのようにした場合、ユーザが本体側接点電極１１Ａ，１２Ａに触ったとしても、感電の危険を無くすことができる。

図１０は、上述の考え方に沿って創出された、ＣＰＵ２８が制御部として噴霧動作（霧化動作と送風動作とを同時に行う。）を許容するか否かを判断する制御フローを示している。

ｉ） 本体２の電源スイッチ４８がオンされると、ＣＰＵ２８は、図１０のステップＳ１に示すように、薬剤槽カバー検知部４１の検知結果に基づいて、本体２に対して薬剤槽カバー７が正しく装着されているか（送風口２ｅに風路７ａが合っているか）否かを判断する。ここで、薬剤槽カバー７が正しく装着されていないときは（ステップＳ１でＮＯ）、図１中に示したＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に薬剤槽カバー７が装着されていない旨のエラーを表示し、噴霧動作を禁止することを表す噴霧動作禁止フラグを立てる（図１０のステップＳ５）。一方、薬剤槽カバー７が正しく装着されているときは（ステップＳ１でＹＥＳ）、本体２に対して槽ユニット３が装着されていると判断して、次のステップＳ２へ進む。

ii） ステップＳ２では、ＣＰＵ２８は、渇水検知部２９の検知結果に基づいて、作用槽４内の作用液４Ｌが必要レベルまで満たされているか否かを判断する。ここで、作用槽４内の作用液４Ｌが必要レベルまで満たされていないときは（ステップＳ２でＮＯ）、図１中に示したＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に作用槽４内の作用液４Ｌが不足している旨のエラーを表示し、噴霧動作を禁止することを表す噴霧動作禁止フラグを立てる（図１０のステップＳ５）。一方、ステップＳ２で、作用槽４内の作用液４Ｌが必要レベルまで満たされているときは（ステップＳ２でＹＥＳ）、次のステップＳ３へ進む。

iii） ステップＳ３では、ＣＰＵ２８は、ＣＰＵ２８は、他の動作開始条件が充足されているか否かを判断する。他の動作開始条件としては、図９中に示した冷却ファン３６の停止（ロック）が無いこと（冷却ファンロック検知部３２によって検知される。）、送風カバー２ｃが装着されていること（送風カバー検知部４０によって検知される。）が含まれる。他の動作開始条件が充足されていない場合（ステップＳ３でＮＯ）、図１中に示したＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に非充足の動作開始条件を示すエラーを表示し、噴霧動作禁止フラグを立てる（図１０のステップＳ１１）。

iv） 一方、図１０のステップＳ３で他の動作開始条件が充足されている場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、ＣＰＵ２８は、ステップＳ４へ進んで、噴霧動作禁止フラグを解除して、噴霧動作を許容することを表す噴霧動作許容フラグを立てる。これにより、全ての動作開始条件が充足されている場合のみ、噴霧動作を許容することができる。

ＣＰＵ２８は、本体２の電源スイッチ４８がオンされている限り、周期的にステップＳ１〜ステップＳ５の処理を繰り返す。そして、噴霧動作許容フラグが立っている状態で、操作スイッチ部２４の噴霧スタートスイッチ２４Ｄが押されると、噴霧動作を開始する制御を行う。一方、噴霧動作禁止フラグが立っている状態では、操作スイッチ部２４の噴霧スタートスイッチ２４Ｄが押されても、噴霧動作を開始しない。

このように、この超音波式ネブライザ１によれば、まず本体２に対して薬剤槽カバー７が正しく装着されていれば、本体２に対して槽ユニット３が装着されていると判断し図１０のステップＳ１）、続いて、槽ユニット３の装着が前提となる、作用槽４内の作用液４Ｌが必要レベルまで満たされているか否かを判断している（図１０のステップＳ２）。すなわち、本体２に対する槽ユニット３の装着の有無として、本体２に対して薬剤槽カバー７が正しく装着されているか否かを判断している。そして、本体２に対して薬剤槽カバー７が正しく装着されていることを動作開始条件の一つとして、噴霧動作を許容または禁止している。これにより、槽ユニット３を構成する作用槽４の装着の有無を検知しなくても、感電の危険を無くすことができる。例えば、作用槽４の装着の有無を検知するために、例えば図９中に破線で示すように、作用槽４に磁石１６を設け、本体２にその磁石１６の磁力を検知する作用槽検知部（ホールＩＣを含む。）４２を設けるような必要が無い。したがって、簡単な構成で、感電の危険を無くすことができる。

また、薬剤槽カバー７の装着を検知する方式は、薬剤槽カバー７の風路７ａに磁石１７を設け、ホールＩＣを含む薬剤槽カバー検知部４１によって検知する方式であるから、簡単かつ安価に構成され得る。

上述の図１０のフローでは、ＣＰＵ２８が噴霧動作を許容するか否かを判断するために、薬剤槽カバー７の装着の有無（ステップＳ１）、作用液４Ｌの水位レベルの充足／非充足（ステップＳ２）、他の動作開始条件の充足／非充足（ステップＳ３）を順に判断している。ただし、判断の順序はこれに限られるものではなく、例えば互いに並行して判断（並列処理）してもよい。

図１１は、図１０に対する比較例の制御フローを示している。この制御フローは、本体２に対する作用槽４の装着の有無を検知するための作用槽検知部が設けられていること（例えば、図９中に破線で示すように、作用槽４に磁石１６が設けられ、本体２にその磁石１６の磁力を検知する作用槽検知部（ホールＩＣを含む。）４２が設けられていること）を仮定している。

ｉ） 本体２の電源スイッチ４８がオンされると、ＣＰＵ２８は、図１１のステップＳ１１に示すように、作用槽検知部４２の検知結果に基づいて、本体２に対して作用槽４が装着されているか否かを判断する。ここで、作用槽４が装着されていないときは（ステップＳ１１でＮＯ）、図１中に示したＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に作用槽４が装着されていない旨のエラーを表示し、噴霧動作を禁止することを表す噴霧動作禁止フラグを立てる（図１１のステップＳ１６）。一方、本体２に対して作用槽４が装着されているときは（ステップＳ１１でＹＥＳ）、次のステップＳ１２へ進む。

ii） ステップＳ１２では、ＣＰＵ２８は、渇水検知部２９の検知結果に基づいて、作用槽４内の作用液４Ｌが必要レベルまで満たされているか否かを判断する。ここで、作用槽４内の作用液４Ｌが必要レベルまで満たされていないときは（ステップＳ１２でＮＯ）、図１中に示したＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に作用槽４内の作用液４Ｌが不足している旨のエラーを表示し、噴霧動作を禁止することを表す噴霧動作禁止フラグを立てる（図１１のステップＳ１６）。一方、ステップＳ１２で、作用槽４内の作用液４Ｌが必要レベルまで満たされているときは（ステップＳ１２でＹＥＳ）、次のステップＳ１３へ進む。

iii） ステップＳ１３では、ＣＰＵ２８は、薬剤槽カバー検知部４１の検知結果に基づいて、本体２（主部２ｂ）に対して薬剤槽カバー７が正しく装着されているか（送風口２ｅに風路７ａが合っているか）否かを判断する。ここで、本体２（主部２ｂ）に対して薬剤槽カバーが正しく装着されていないときは（ステップＳ１３でＮＯ）、図１中に示したＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に薬剤槽カバー７が正しく装着されていない旨のエラーを表示し、噴霧動作を禁止することを表す噴霧動作禁止フラグを立てる（図１１のステップＳ１６）。一方、ステップＳ１３で、薬剤槽カバーが正しく装着されているときは（ステップＳ１３でＹＥＳ）、次のステップＳ１４へ進む。

iv） 次に、図１１のステップＳ１４で、ＣＰＵ２８は、他の動作開始条件が充足されているか否かを判断する。他の動作開始条件としては、図９中に示した冷却ファン３６の停止（ロック）が無いこと（冷却ファンロック検知部３２によって検知される。）、送風カバー２ｃが装着されていること（送風カバー検知部４０によって検知される。）が含まれる。他の動作開始条件が充足されていない場合（ステップＳ１４でＮＯ）、図１中に示したＬＥＤ表示部２５およびＬＣＤ表示部２６に非充足の動作開始条件を示すエラーを表示し、噴霧動作禁止フラグを立てる（図１１のステップＳ１６）。

ｖ） 一方、図１１のステップＳ１４で他の動作開始条件が充足されている場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ＣＰＵ２８は、ステップＳ１５へ進んで、噴霧動作禁止フラグを解除して、噴霧動作を許容することを表す噴霧動作許容フラグを立てる。これにより、全ての動作開始条件が充足されている場合のみ、噴霧動作を許容することができる。

ＣＰＵ２８は、本体２の電源スイッチ４８がオンされている限り、周期的にステップＳ１１〜ステップＳ１６の処理を繰り返す。そして、噴霧動作許容フラグが立っている状態で、操作スイッチ部２４の噴霧スタートスイッチ２４Ｄが押されると、噴霧動作を開始する制御を行う。一方、噴霧動作禁止フラグが立っている状態では、操作スイッチ部２４の噴霧スタートスイッチ２４Ｄが押されても、噴霧動作を開始しない。

この図１１のフローによっても、感電の危険を無くすことができる。ただし、図１０の制御フローに比して、最初に本体２に対する作用槽４の装着の有無を検知するステップＳ１１の分だけ、ステップ数が増加している。なお、図１１中の判断の順序は、これに限られるものではなく、図１０のフローに関して述べたのと同様に、例えば互いに並行して判断（並列処理）してもよい。

上述の実施形態は例示に過ぎず、この発明の範囲から逸脱することなく種々の変形が可能である。上述した実施の形態の中の種々の特徴は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、それらの特徴同士の組みあわせも可能である。

１ 超音波式ネブライザ
２ 本体
２ｕ 収容部
３ 槽ユニット
４ 作用槽
５ 薬剤槽受け
６ 薬剤槽
７ 薬剤槽カバー
７ａ 風路
１０ 超音波振動子

Claims (3)

1. 本体に対して着脱可能に構成された槽ユニットを備えた超音波式ネブライザであって、
   上記槽ユニットは、
   超音波振動子が組み込まれ、その超音波振動子に面して作用液を溜める作用槽と、
   薬液を溜め、上記作用液に少なくとも底部が浸けられる薬剤槽と、
   上記薬剤槽の上部を覆うとともに、上記本体に対して上記槽ユニットが装着された状態で上記本体に隣接して上記本体側から送風を取り込む風路を有する薬剤槽カバーとを、
   順に上に重ねて配置されるように含み、さらに、
   上記超音波振動子の電極に導通されている槽側接点電極を含み、
   上記本体は、
   上記超音波振動子を駆動すべき発振回路と、
   上記発振回路の出力を送出すべき本体側接点電極とを備え、
   上記本体に対して上記槽ユニットが装着された状態で、上記発振回路の出力が上記本体側接点電極、上記槽側接点電極を通して上記超音波振動子に印加されるようになっており、さらに、
   上記薬剤槽カバーの上記風路を通して上記薬剤槽内へ送風を行う送風ファンと、
   上記本体に対する上記槽ユニットの装着の有無として、上記薬剤槽カバーの上記風路が上記本体に隣接しているか否かを検知する薬剤槽カバー検知部と
   を備えたことを特徴とする超音波式ネブライザ。
2. 請求項１に記載の超音波式ネブライザにおいて、
   上記風路が上記本体に隣接していることを上記薬剤槽カバー検知部が検知したことを動作開始条件の一つとして、霧化動作を許容または禁止する制御を行う制御部を備えたことを特徴とする超音波式ネブライザ。
3. 請求項１または２に記載の超音波式ネブライザにおいて、
   上記風路内に磁石が組み込まれ、
   上記薬剤槽カバー検知部は、上記磁石の磁力によって、上記風路が上記本体に隣接しているか否かを検知することを特徴とする超音波式ネブライザ。

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