JP6575573B2 - 吸入装置 - Google Patents

Description

本発明は、鼻水などの捕集物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が解消されるが、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、多量の鼻水を容易に除去できる電動式の吸入装置が普及してきている（例えば特許文献１および２参照。）。図１１（Ａ）は、特許文献１を参考にした従来の吸入装置２０１の断面図である。図１１（Ｂ）は、該吸入装置２０１の要部を示す分解斜視図である。

吸入装置２０１は、ケース２０２と、鼻水保存筒２０３と、鼻水吸入口２０４とを備えている。鼻水吸入口２０４は、鼻腔に挿入される部位であり、筒状に構成されている。鼻水保存筒２０３は、鼻水吸入口２０４とケース２０２との間に設けられており、内部に鼻水吸入口２０４から吸引する液体を貯留する空間が設けられている。ケース２０２は、吸入装置２０１の把持部であり、表面の一部に電源スイッチ２０５を備えている。また、ケース２０２は、内部に、バッテリ２０６、モータ２０７、偏心カム２０８、および真空発生手段（ポンプ）２０９を備えている。電源スイッチ２０５は、モータ２０７の駆動のオン／オフを切り替える。モータ２０７は、バッテリ２０６から電力の供給を受けて駆動し、偏心カム２０８を回転させる。ポンプ２０９は、ポンプ本体２１０とバルブ２１１と開閉板（弁部材）２１２，２１３を備えている。バルブ２１１と弁部材２１２，２１３とは、ポンプ本体２１０を閉塞するように取り付けられている。偏心カム２０８は、バルブ２１１をポンプ本体２１０に対して上下動させる。これにより、ポンプ本体２１０の内部で容積が変化して、ポンプ本体２１０の内部で気圧が変動する。弁部材２１２は、鼻水保存筒２０３に通じる吸引路に設けられており、ポンプ本体２１０に流体を吸引するように構成されている。弁部材２１３は、外部空間に通じる排出路に設けられており、ポンプ本体２１０から流体を排出するように構成されている。

また、けが等の治療に際し、創傷部位の表面に陰圧をかけることにより創傷部位の回復を促進させる陰圧閉鎖治療法と呼ばれる療法が存在する。例えば、特許文献３には、創傷部位の外周に密着する創傷包帯を備え、創傷部位から浸出液を除去する吸入装置が開示されている。

特開２００１−２１８８３１号公報 特表２０１０−５２７６３６号公報 特開２０１３−２５５８２４号公報

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問題となることがあった。例えば、鼻水等の吸引用の吸入装置では、乳幼児等がモータ音や振動に反応して体を動かし、鼻水の吸引作業を行い難くなる場合があった。また、陰圧閉鎖治療法用の吸入装置では、長時間にわたって装置を連続駆動する必要があるため、モータ音や振動に患者が不快感を覚えることがあった。特に、吸入装置を患部や肌に接触させて装着する場合には、振動によって非常に大きな不快感を患者が覚えることがあった。

そこで、本発明の目的は、使用時の音や振動を抑制できる吸入装置を提供することにある。

この発明に係る吸入装置は、流体を吸い込む吸入口と、前記流体を排出する排出口と、前記吸入口と前記排出口とを除いて外部から密閉された、前記流体が流れる流路と、前記流体に含まれる捕集物を貯蔵する貯蔵部と、を有する流路形成部と、前記流路の途中に設けられ、前記流路に連通する吸入側流路と前記流路に連通する排出側流路とを有する駆動部と、前記流路形成部の前記排出口に連通する内部空間と前記内部空間を大気開放する空気口とを有する筐体と、を備え、前記駆動部は、前記吸入側流路から前記排出側流路へ前記流体の流れを生じさせ、前記貯蔵部は、前記流路における前記駆動部よりも前記流体の流れの上流側に設けられ、前記駆動部において、前記流体に駆動力を伝える可動部の全体が前記流路内に配置されている。特には、前記駆動部は、駆動により前記流路内における吸入口側の流体圧を前記流路外部の流体圧に対して負圧とし、前記流路における排出口側の流体圧を前記流路外部の流体圧に対して正圧とすることが好ましい。

これらの構成では、密閉した流路内に駆動部を収容することで、流路内から駆動音や振動を漏れ難くできる。なお、駆動部における可動部を除くその他の部分は、流路形成部と別体に構成されてもよく、一体に構成されてもよい。一体に構成される場合には、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

この構成では、鼻水などの吸引作業を行うことができる携帯型の吸入装置を構成することができる上、流路形成部における排出口側からの駆動音や振動の漏れを筐体によって抑制できる。なお、筐体と流路形成部とは別体に構成されてもよく、一体に構成されてもよい。筐体と流路形成部とが一体に構成される場合にも、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

また、捕集物を貯蔵する貯蔵部を備えることにより、捕集物の取り扱いが容易となる。なお、貯蔵部と流路形成部を構成するその他の部分とは別体に構成されてもよく、一体に構成されてもよい。筐体と流路形成部を構成するその他の部分とが一体に構成される場合にも、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

前記流路形成部は、前記可動部が内部で動くことによって内部の容積が変動するポンプ室を更に有し、前記ポンプ室は、前記流路を介して外部と常に連通していることが好ましい。

この構成では、ポンプ室を開閉するバルブや弁のような複雑な機構が不要であり、吸入装置を簡易な構成とすることができる。また、駆動部が動作を停止する際にポンプ室の圧力が流路を介して速やかに大気圧に開放されるため、駆動部が動作を停止した後に鼻腔等が吸着され続けることが無い。このため、駆動部の動作停止時に圧力を開放するための操作が不要であり、吸入装置の肌離れや応答性が良く、この点でも利用者に不快感を与え難い。

前記可動部は、駆動電圧の印加により変形する圧電体と、前記圧電体が貼り付けられた弾性体と、を備えることが好ましい。

この構成では、駆動部で、モータのように摺動が生じることがなく、駆動部で生じる駆動音や振動を更に抑制することができる。

前記流路は排出側での総断面積が、吸入側での総断面積よりも小さいことが好ましい。

この構成では、流路形成部の排出口側から漏れる駆動部の駆動音や振動を抑制できる。

前記駆動部が吸入する流体の流れる方向と、前記駆動部が排出する流体の流れる方向と、が略同一であることが好ましい。

この構成では、排出口側での流体の経路長を短く（または経路長を略ゼロに）でき、流体の経路で生じる流体の圧力損失を抑制できる。これにより、外部から吸入する流体の流量や流速の増加や、装置サイズの小型化を図ることができる。また、駆動部前後の流体の経路は流体のバッファとなるため、流体の経路長が長ければ、駆動部が駆動を開始してから流体が所定の圧力となるまでに要する時間が長くなってしまう。しかしながら本構成では、流体の経路長を短くできるのでバッファを小さくでき、駆動部が駆動を開始してから流体が所定の圧力となるまでに要する時間が短い、応答性の高い吸入装置を構成することができる。

前記吸入装置は、前記流体に含まれる捕集物を遮蔽するフィルタを更に備えることが好ましい。

この構成では、流体に含まれる捕集物が駆動部に達することを防ぐことができ、駆動部を安定して駆動できる。また、フィルタによって、流路形成部における吸入口側からの駆動音や振動の漏れを抑制できる。

前記吸入装置は、前記吸入口に通じる開口を有し、創傷部位に貼り付けられる保護フィルムを更に備えてもよい。

この構成では、吸入装置を陰圧閉鎖治療法に用いることができる。そして、この吸入装置では、駆動音や振動が抑制されるので、陰圧閉鎖治療法を受ける患者が不快感を覚えることを抑制でき、吸入装置を患部や肌に接触させて装着することが容易になる。

前記貯蔵部は、前記吸入口に通じる袋口部と、前記袋口部を除いて密閉した内側空間を有する膨縮自在な膨縮部と、を備える、袋状の内部キャニスタであることが好ましい。

この構成では、吸入口から吸入する流体が流路に直接流れ込むことを防ぐことができる。また、内部キャニスタによって、流路形成部からの駆動音や振動の漏れを抑制できる。なお、内部キャニスタと流路形成部とは別体に構成されてもよく、一体に構成されてもよい。内部キャニスタと流路形成部とが一体に構成される場合にも、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

前記袋口部は、前記吸入口から着脱自在であることが好ましい。

この構成では、外部から吸入した流体の吸入装置からの取り出しが容易にできるようになり、また、流路の洗浄のような作業が不要になる。

前記袋口部は、前記膨縮部と前記吸入口とを密閉して繋げることが好ましい。また、前記膨縮部は、内部に液体を固定化する固定材を更に備えることが好ましい。

これらの構成では、内部キャニスタからの流体の漏れをより確実に防ぐことができる。

前記流体は、気体であることが好ましい。

この構成では、駆動部で発生した音が気体を媒介して伝わりやすいため、流路形成部による遮蔽の効果により、流路の外への音の伝播を顕著に抑制できる。

本発明によれば、駆動音や振動の発生自体を抑制することや、発生した駆動音や振動が外部に漏れることを抑制できる。

第１の実施形態に係る吸入装置の側面図および要部の側面断面図である。 第１の実施形態に係る吸入装置における圧電式駆動部の分解斜視図である。 第１の実施形態に係る吸入装置における圧電式駆動部の動作図である。 第２の実施形態に係る吸入装置の側面図である。 第３の実施形態に係る吸入装置の側面図である。 第４の実施形態に係る吸入装置の側面図である。 駆動部の固定方法を例示する要部の断面図である。 第５の実施形態に係る吸入装置の側面断面図である。 第６の実施形態に係る吸入装置を陰圧閉鎖治療法に利用する形態を示す模式図である。 第６の実施形態に係る吸入装置の要部の断面図である。 従来構成に係る吸入装置を説明する図である。

以下、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。

以下、吸入装置の使用時に、吸引作業を受ける患部等に向けられる方向を前方と呼び、流体が吸引される方向を後方と呼ぶ。

図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る吸入装置９の側面図である。

吸入装置９は、ここでは鼻水等の液体吸入装置であり、流路形成部１と筐体４とを備えている。流路形成部１は、吸入装置９の前方端に配されており、使用時に患部等に向けられる。筐体４は、吸入装置９の後方端に配されており、使用時に操作者等に把持される。

流路形成部１は、ノズル１１とセパレータ１２と駆動部１３と貯蔵部１４とを備えている。ノズル１１とセパレータ１２と駆動部１３と貯蔵部１４とは、それぞれ分離可能に構成し、これにより各々の洗浄を容易としている。また、ノズル１１とセパレータ１２と駆動部１３と貯蔵部１４との連結部分には、図示しないパッキン等を設けており、これにより各連結部分を密閉している。なお、ノズル１１とセパレータ１２と駆動部１３と貯蔵部１４とは、各々適宜に一体に構成してもよい。

筐体４は、上端および下端が閉塞した筒状の部材である。筐体４の内部には、バッテリや給電回路等の図示しない部品を収容する内部空間５を設けている。筐体４の外面の前方には、内部空間５に通じる連結口６を設けている。筐体４の外面の後方には、内部空間５に通じる複数の空気口７を設けている。連結口６は、流路形成部１の後端側が挿入され、これにより、流路形成部１と筐体４とを連結するようにしている。流路形成部１と筐体４との連結部分には、図示しないパッキン等を設けており、これにより連結部分を密閉している。なお、流路形成部１と筐体４とは、一体に構成してもよく、その場合には、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

上述の各部の概略の動作は次のようなものである。ノズル１１は、患者の鼻腔等に挿入して用いられ、鼻水等の流体を吸引する。セパレータ１２は、ノズル１１が吸引した流体に含まれる鼻水等の捕集物と気体とを分離する。貯蔵部１４は、セパレータ１２が分離した捕集物を貯留する。駆動部１３は、セパレータ１２が分離した気体を吸引して筐体４の内部空間５に排出する。筐体４の内部空間５は、複数の空気口７を介して筐体４の外部空間と通じることで、外部空間とほぼ同じ気圧に維持されており、このため、駆動部１３が排出した気体は筐体４の内部空間５で拡散して圧力や流速が低下する。

なお、複数の空気口７は、流路形成部１の駆動部１３で生じる駆動音や振動が外部に漏れることを抑制するために、筐体４の上端近傍に配置される駆動部１３から大きく離して、筐体４の下端近傍に設けると好適である。

図１（Ｂ）は、流路形成部１の側面断面図である。流路形成部１の内部には流路２を設けている。流路２は、セパレータ１２の内部に設けた上室２３と、貯蔵部１４の内部に設けた下室２６と、ノズル１１の内部に設けた流路２１と、駆動部１３の内部に設けた流路２８と、を互いに密閉した状態で通じるように接続したものである。

ノズル１１は、前方端に近づくほど外形が細くなるように傾斜をつけた円筒状の部材である。ノズル１１の前方端は、鼻水等を含む外部の流体を吸入する吸入口２０を設けている。ノズル１１の内部は、吸入口２０に通じる流路２１を設けている。鼻水等を含む外部の流体は、吸入口２０から流路２１を介してセパレータ１２に吸引される。なお、ノズル１１は、流路形成部１を構成するその他の部分と分離可能に構成してもよく、また、流路形成部１を構成するその他の部分と一体に構成してもよい。ノズル１１を流路形成部１と一体に構成する場合には、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

セパレータ１２は、箱状の部材である。セパレータ１２の前方面は、ノズル１１の後方端が挿入される開口２２を設けている。セパレータ１２の後方面は、駆動部１３の前方端が挿入される開口２４を設けている。セパレータ１２の下方面は、貯蔵部１４の上方端が挿入される開口２５を設けている。セパレータ１２の内部は、開口２２と開口２４と開口２５とに通じる上室２３を設けている。上室２３において、ノズル１１の後方端と駆動部１３の前方端とは、互いに所定の間隔を空けた状態で対向するように配置している。鼻水等を含む外部の流体は、ノズル１１の流路２１から上室２３に吸引され、上室２３の内部で下方に滴下する。これにより、セパレータ１２が吸引する流体に含まれる鼻水等の液体と気体とが分離される。なお、セパレータ１２も、流路形成部１を構成するその他の部分と分離可能に構成してもよく、また、一体に構成してもよい。セパレータ１２を流路形成部１と一体に構成する場合にも、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

貯蔵部１４は、筒状の部材である。貯蔵部１４の内部は、下室２６を設けている。下室２６は、貯蔵部１４の上方端に開口しており、セパレータ１２で分離されて滴下する鼻水等の液体を貯留する。なお、貯蔵部１４も、流路形成部１を構成するその他の部分と分離可能に構成してもよく、また、一体に構成してもよい。貯蔵部１４を流路形成部１と一体に構成する場合にも、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

駆動部１３は、筒状体３１とフィルタ３２と圧電式駆動部３３とを備えている。筒状体３１は、筒状の部材である。筒状体３１の前方端は、セパレータ１２で分離された気体を吸引する内部吸入口２７を設けている。筒状体３１の後方端は、内部吸入口２７から吸引した気体を排出する排出口２９を設けている。筒状体３１の内部は、内部吸入口２７と排出口２９とに通じる流路２８を設けている。フィルタ３２と圧電式駆動部３３とは、それぞれ流路２８を閉塞するように流路２８に収容されている。フィルタ３２は、圧電式駆動部３３の前方側に設けた、不織紙状やスポンジ状の膜体であり、圧電式駆動部３３側に鼻水等の液体が流入することを防いでいる。なお、筒状体３１も、流路形成部１を構成するその他の部分と分離可能に構成してもよく、また、一体に構成してもよい。筒状体３１を流路形成部１と一体に構成する場合にも、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

以上のように流路形成部１は構成されている。

次に、圧電式駆動部３３について、より詳細に説明する。圧電式駆動部３３は、特許請求の範囲に記載の駆動部に相当するものであり、流路２８から気体を吸入し排出口２９に排出する。これにより、圧電式駆動部３３は、流路形成部１の内部（流路２）に、吸入口２０から流路２１、上室２３、および流路２８を介して排出口２９に向かう流体の流れを生じさせる。

図２は、圧電式駆動部３３の分解斜視図である。

圧電式駆動部３３は、圧電素子３４Ａと、補強板３４Ｂと、浮き端子３４Ｃと、ダイヤフラム形成板３７Ａと、対向板３７Ｂと、ケース部３５Ａと、カバー部３５Ｂと、を備える。圧電素子３４Ａと、補強板３４Ｂと、ダイヤフラム形成板３７Ａと、対向板３７Ｂとは、互いに積層され、ケース部３５Ａとカバー部３５Ｂとの間に挟み込まれて、固定されている。圧電式駆動部３３は、図示する天面側、すなわちカバー部３５Ｂ側が前述の筒状体３１の内部吸入口２７に向き、図示する底面側、すなわちケース部３５Ａ側が前述の筒状体３１の排出口２９に向くように配置される。

圧電素子３４Ａは、特許請求の範囲に記載の圧電体に相当する。圧電素子３４Ａは、円板状であって両面に電極が形成されている。圧電素子３４Ａの底面側に設けられる電極は、他の部材を介して基準電位に接続される。圧電素子３４Ａの天面側に設けられた電極は、浮き端子３４Ｃを介して、給電回路（不図示）から交流の駆動電圧が印加される。

補強板３４Ｂは、圧電素子３４Ａと実質的に同じ外形状を有し、圧電素子３４Ａの底面に接合されている。補強板３４Ｂは、圧電素子３４Ａとダイヤフラム形成板３７Ａとの線膨脹係数差に起因する変形を抑制するために設けられており、圧電素子３４Ａとダイヤフラム形成板３７Ａとの双方よりも線膨脹係数が大きい材料（または双方よりも線膨脹係数が小さい材料）からなる。

ダイヤフラム形成板３７Ａは、円板状であって周縁部が厚く構成されていて、中央部が両面ともに周縁部から凹んでいる。ダイヤフラム形成板３７Ａの周縁部は、一方の主面がカバー部３５Ｂに接触し、他方の主面が対向板３７Ｂに接触する。ダイヤフラム形成板３７Ａの中央部はダイヤフラム３７を構成するものであり、補強板３４Ｂを介して圧電素子３４Ａの底面と接合されている。このダイヤフラム３７は、圧電素子３４Ａの駆動によって屈曲振動する、特許請求の範囲に記載の弾性体に相当するものである。したがって、ダイヤフラム３７と圧電素子３４Ａと補強板３４Ｂとが、特許請求の範囲に記載の可動部を構成している。

対向板３７Ｂは、中央に貫通孔を有するとともに、外周から外側に突出する複数の係止片３７Ｄを備えている。対向板３７Ｂは、ダイヤフラム形成板３７Ａの周縁部と実質的な大きさが等しく、ダイヤフラム形成板３７Ａの中央部（ダイヤフラム３７）と間隔をあけた状態で対向し、ダイヤフラム形成板３７Ａの周縁部と接触する。このため、対向板３７Ｂとダイヤフラム３７との間には、後述するポンプ室４２となる空間が形成されることになる。

なお、対向板３７Ｂとダイヤフラム形成板３７Ａと補強板３４Ｂとは導電性を有する材料からなり、対向板３７Ｂの外周から外側に突出する複数の係止片３７Ｄのうちの一つは、圧電素子３４Ａの他方の主面の電極を基準電位に接続するための端子を兼ねている。

ケース部３５Ａは、圧電素子３４Ａと補強板３４Ｂと浮き端子３４Ｃとダイヤフラム形成板３７Ａと対向板３７Ｂとを収容する内部空間を有する箱状であって、内底面の中央に後述する排出側流路４３となる貫通孔を有するとともに、内側壁部分に対向板３７Ｂの複数の係止片３７Ｄを係止する係止溝３５Ｄを有している。係止溝３５Ｄの深さはケース部の側壁部分の厚みよりも浅くしていて、これにより、ケース部３５Ａの内底面と対向板３７Ｂとの間には、後述する接続室４４となる空間が形成されることになる。

カバー部３５Ｂは、ケース部３５Ａを覆う蓋状であり、ケース部３５Ａの外側面に係止される係止爪３５Ｅと、対向板３７Ｂの係止片３７Ｄをケース部３５Ａの係止溝３５Ｄに押しつける弾性片３５Ｆとを備えている。

ここで、ケース部３５Ａにおける係止溝３５Ｄの深さは、対向板３７Ｂとダイヤフラム形成板３７Ａの周縁部との合計の厚みと実質的に等しくしていて、これにより、ダイヤフラム形成板３７Ａをケース部３５Ａと対向板３７Ｂとの間に挟みこんで固定するようにしている。

図３は、圧電式駆動部３３の断面図である。

圧電式駆動部３３の内部には、吸入側流路４１と、ポンプ室４２と、排出側流路４３と、接続室４４と、が設けられる。

吸入側流路４１は、ケース部３５Ａの内部で、ダイヤフラム形成板３７Ａおよび対向板３７Ｂの外周よりも外側にできる空間である。接続室４４は、ケース部３５Ａの内部で、ケース部３５Ａの内底面と対向板３７Ｂとの間にできる空間である。ポンプ室４２は、ケース部３５Ａの内部で、ダイヤフラム形成板３７Ａと対向板３７Ｂとの間にできる空間である。排出側流路４３は、ケース部３５Ａの内底面に形成された貫通孔である。吸入側流路４１と排出側流路４３とは、接続室４４を介して互いに繋がっている。ポンプ室４２は、接続室４４の排出側流路４３が繋がる位置に、排出側流路４３と対向するように繋がっている。

このように構成された圧電式駆動部３３では、圧電素子３４Ａに交流駆動電圧が印加されることで、圧電素子３４Ａが主面の面内方向に伸縮しようとする。しかしながら、圧電素子３４Ａは、補強板３４Ｂを介してダイヤフラム３７に接合されているために、補強板３４Ｂおよびダイヤフラム３７とともに同心円状に屈曲振動する。具体的には、圧電素子３４Ａが縮もうとするときには、図３（Ａ）に示すように、ダイヤフラム３７がポンプ室４２側（後方）に凸に屈曲する。逆に、圧電素子３４Ａが伸びようとするときには、図３（Ｂ）に示すように、ダイヤフラム３７が圧電素子３４Ａ側（前方）に凸に屈曲する。このようにして、圧電素子３４Ａとダイヤフラム３７とは屈曲振動し、これに伴いポンプ室４２では周期的な体積変動と圧力変動とが生じる。

ポンプ室４２は、体積が減少する際に、接続室４４に正圧をかける。すると、接続室４４の気体が排出側流路４３を介して外部に排出されようとする。また、ポンプ室４２は、体積が増大する際に、接続室４４に負圧をかける。すると、接続室４４に、吸入側流路４１の気体が吸引されようとする。このようにして生じた気体の流れに慣性力が働くことによって、排出側流路４３から排出される気体には、吸入側流路４１の気体や外部の気体が引き込まれるようになる。そして、圧電式駆動部３３では、吸入側流路４１側から排出側流路４３への気体の流れが定常的に生じるようになる。

以上のように構成した圧電式駆動部３３において、可動部にあたるダイヤフラム３７と圧電素子３４Ａと補強板３４Ｂとは、流路形成部１の密閉された内部（流路２，２８）に全体が収容されることになるので、圧電式駆動部３３で発生する駆動音や振動は、流路形成部１から外部に漏れ難くなる。また、圧電式駆動部３３の前方にフィルタ３２が設けられるために、圧電式駆動部３３で発生する駆動音や振動は、流路形成部１の前方側に漏れ難くなる。また、圧電式駆動部３３の後方に筐体４が設けられるために、圧電式駆動部３３で発生する駆動音や振動は、流路形成部１の後方側に漏れ難くなる。

また、圧電式駆動部３３では、部材同士が摩擦（摺動）することが無く、従来のモータ式の駆動部よりも、発生する駆動音や振動を小さくできる。そして、圧電式駆動部３３は、バルブや弁のような流路を閉じる部材が無く、常に吸入側流路４１と排出側流路４３とが連通する状態にある。したがって、圧電式駆動部３３を停止するだけで流路２の負圧を圧電式駆動部３３の吸入側流路４１および排出側流路４３を介して速やかに大気開放させることができ、ノズル１１の患部との吸着を解消することができる。このため、バルブや弁を開くような操作が不要であり、ノズル１１の肌離れが良く、利用者に不快感を与え難い。また、バルブや弁のような複雑な機構が不要であり、負圧を発生させる際や負圧を開放させる際の応答性を高められる。

さらには、圧電式駆動部３３は、後方に開口する排出側流路４３の合計の断面積が、前方に開口する吸入側流路４１の合計の断面積よりも小さくなるように構成している。このような構成にすることによって、圧電式駆動部３３から排出側流路４３を介して外部に漏れようとする圧電式駆動部３３の駆動音や振動を抑制できる。

また、この構成では、圧電式駆動部３３は、図１中に点線の矢印で示すように、吸入する気体の流れる方向と排出する気体の流れる方向とを略同一にして、前方面から流体を吸入し後方面に流体を排出するように構成している。このような構成にすることによって、圧電式駆動部３３を収容する流路形成部１では、流体の経路を略直線状にでき、その上、圧電式駆動部３３の後方での経路長を極めて短く（経路長を略ゼロに）することができる。すると、流路形成部１の内部で生じる流体の圧力損失を抑制でき、流路形成部１が吸引する流体の流量や流速を増加させることや、流路形成部１のサイズを小型化することができる。また、圧電式駆動部３３の前後での流体の経路長が短くなることにより、流体のバッファを小さくすることができる。これにより、圧電式駆動部３３が駆動を開始してから、流体が所定の圧力となるまでに要する時間を短くでき、吸入装置９および流路形成部１の動作応答性を高められる。

以上のように本実施形態に係る吸入装置９は構成することができる。

なお、本実施形態で説明した駆動部１３への給電回路は、筐体４の内部に設けるのではなく、駆動部１３と一体に設けるようにしてもよい。一体化する場合には、筐体４などの構成を省いて、更に構造を簡略化することができる。また、ノズル１１や貯蔵部１４の形状は、筒状に限らず、他の形状であってもよい。例えば、母乳吸引装置や痰吸入装置として吸入装置９を用いる場合には、漏斗状やストロー状にノズル１１を構成してもよい。また、流路２において、流体に含まれる気体と捕集物（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、流路２を複数の室に区画して接続したり、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、圧電式駆動部３３の構造も、上記以外の構造であってもよい。例えば、圧電式駆動部３３に設ける排出側流路の数や、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、圧電式駆動部３３における可動部にあたるダイヤフラム３７と圧電素子３７Ａと補強板３４Ｂとを除く他の部分は、適宜、流路形成部１を構成する部材と一体に構成してもよい。一体に構成する場合には、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

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４は、第２の実施形態に係る吸入装置５１の側面図である。

吸入装置５１は、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成を備えるが、前述の第１の実施形態に係る構成とは異なる構成の筐体５４を備えている。筐体５４は、流路形成部１を構成するノズル１１、セパレータ１２、駆動部１３、貯蔵部１４のうちの、セパレータ１２、駆動部１３、および貯蔵部１４を内部に収容しており、ノズル１１のみを外部に突出させている。

本発明は吸入装置５１のように構成してもよく、このように構成することで、駆動部１３で発生して、セパレータ１２や貯蔵部１４に漏れる駆動音や振動を、外部に漏れ難くすることができる。

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５は、第３の実施形態に係る吸入装置６１の側面図である。

吸入装置６１は、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成を備えるが、前述の第１の実施形態に係る構成とは異なる構成の筐体６４を備えている。筐体６４は、前後方向に延びる筒状であり、駆動部１３の後方に対向する位置に空気口６５を有している。

本発明は吸入装置６１のように構成してもよく、このように構成することで、吸入装置６１のサイズを小型化できる、また、流体の経路を全体として直線状にすることができ、流体の経路で生じる圧力損失を更に抑制できる。

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６は、第４の実施形態に係る吸入装置７１の側面図である。

吸入装置７１は、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成を備えるが、前述の第１の実施形態に係る構成とは異なる構成のノズル７２を備えている。吸入装置７１は、母乳吸引装置として構成されており、ノズル７２は乳房の形状に合わさるような漏斗状に構成されている。

本発明は吸入装置７１のように構成してもよく、このように構成することで、小型で静音な母乳吸引装置を構成することができる。

次に、吸入装置における駆動部の固定方法を説明する。

図７（Ａ）および図７（Ｂ）では、流路形成部８２と圧電式駆動部８３とを、ねじ止めすることにより固定している。流路形成部８２と圧電式駆動部８３との弾性が高い場合には、ねじ止めのみで密閉することも可能であるが、好ましくは、流路形成部８２と圧電式駆動部８３との接触面にシール材を設けるとよい。また、図７（Ａ）では圧電式駆動部８３の吸入口側の面を流路形成部８２に当てており、図７（Ｂ）では圧電式駆動部８３の排出口側の面を流路形成部８２に当てている。流路形成部８２の内部では、吸入口側から排出口側に流体の流れが生じるので、図７（Ｂ）に示すように、圧電式駆動部８３の排出口側の面を流路形成部８２に当てるほうが、流路形成部８２と圧電式駆動部８３とをより密着させることができる。

図７（Ｃ）および図７（Ｄ）では、流路形成部８２と圧電式駆動部８３とを、外周方向に配した弾性部材８４を介した嵌め合いにより固定している。弾性部材８４は、接着剤やゴム製パッキン等である。

図７（Ｅ）および図７（Ｆ）では、流路形成部８２に蓋部材８５を設けて、圧電式駆動部８３を吸入口側と排出口側とから挟み込むことにより、流路形成部８２と流路形成部８２とを固定している。この場合にも弾性部材８４を設けるようにすると好適である。

図７（Ｇ）では、流路形成部８２に圧電式蓋部材８５を設けて、弾性部材８４を吸入口側と排出口側とから挟み込むことにより固定し、駆動部８３を外周方向から弾性部材８４により挟んで、圧電式駆動部８３を固定している。

以上のような様々な方法で、流路形成部と圧電式駆動部とは密閉した状態で連結することができる。なお、流路形成部と圧電式駆動部とは、その他の適宜の方法で固定しても良い。

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８は、第５の実施形態に係る吸入装置９１の側面図である。

吸入装置９１は、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成を備えるが、前述の第１の実施形態とは異なる構成の流路形成部９２を備えている。流路形成部９２は、第１の実施形態で設けていた貯蔵部１４に替えて、内部キャニスタ９４を設けた構成である。

内部キャニスタ９４は、概略の構成が袋状であり、流路形成部９２の内部（流路２）に収容されている。内部キャニスタ９４は、内部に内側空間９８が設けられており、袋口部９６と膨縮部９５とを備えている。膨縮部９５はＰＥＴ等の樹脂材料からなる袋状の部材であり、膨縮自在（ここでは塑性変形自在）である。なお、膨縮部９５は、ゴム等の弾性材料で構成されて弾性変形自在であってもよい。袋口部９６は、膨縮部９５の開口部に取り付けられた環状の部材であり、流路形成部９２の内部（流路２）でノズル１１の後端部に密閉した状態で取り付けられている。袋口部９６は、ノズル１１の後端部から脱着自在である。また、袋口部９６には、ノズル１１側から膨縮部９５に流入する流体の流れを遮らず、膨縮部９５側からノズル１１に流出しようとする流体の流れを遮る逆止弁９７が設けられている。

内部キャニスタ９４は、吸入装置９１の使用前は、膨縮部９５の内側空間９８が潰れた収縮状態である。このような状態で吸入装置９１を駆動すると、駆動部１３が流路２の内部の空気を排出口２９から外部に排出する。これにより、流路２の内部が負圧になり、膨縮部９５が膨張しようとする。これにより、膨縮部９５の内側空間９８も負圧となり、ノズル１１から外部の流体を吸入する。なお、内部キャニスタ９４が完全に膨張しきった場合には、それ以上、ノズル１１から外部の流体を吸入することができなくなるので、内部キャニスタ９４をノズル１１の後端部から取り外して、新しい内部キャニスタ９４と交換することで、再び、ノズル１１から外部の流体を吸入することができるようになる。

この吸入装置９１のように、流路形成部９２の内部に内部キャニスタ９４を設けることで、鼻水等の粘性液体が流路２に直接流入することを防ぐことができ、駆動部１３の流路等が詰まって、吸入装置９１が動作不能になることを防ぐことができる。そして、内部キャニスタ９４のみの交換によって、吸入した流体を吸入装置９１から取り出すことができ、流路形成部９２の洗浄のような作業が不要になる。

本発明は吸入装置９１のように構成してもよく、このように構成することで、より利便性の高い吸引装置を構成することができる。なお、内部キャニスタ９４は、流路形成部９２を構成するその他の部分と分離可能に構成してもよく、また、流路形成部９２を構成するその他の部分と一体に構成してもよい。内部キャニスタ９４を流路形成部９２と一体に構成する場合には、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

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９（Ａ）は、第６の実施形態に係る吸入装置１０１の使用態様を示す模式図である。

本実施形態に係る吸入装置１０１は、陰圧閉鎖治療法に用いられるものである。陰圧閉鎖治療法とは、創傷部位の治癒過程で、創傷包帯により創傷部位を湿潤状態に保つことで、創傷部位の回復を促進させる療法である。吸入装置１０１は、吸入部１０２と創傷包帯１０３とを備えている。創傷包帯１０３は、陰圧閉鎖治療法を受ける患者の創傷部位１１１を覆うように、創傷部位１１１の周囲に貼り付けられる。吸入部１０２は、創傷包帯１０３の表面に取り付けられ、創傷包帯１０３に密閉した状態で覆われる創傷部位１１１の周囲に陰圧をかけ、創傷部位１１１から発生する滲出液を吸引する。

図９（Ｂ）は、吸入装置１０１の概略の構成を示す分解斜視図である。図９（Ｃ）は、吸入装置１０１の創傷部位への取り付け状態について示す模式図である。

創傷包帯１０３は、保護フィルム１０４、吸収部材１０５、被覆部材１０６、及びガーゼ１０７を備えている。ガーゼ１０７、被覆部材１０６、吸収部材１０５、及び保護フィルム１０４は、この記載順に創傷部位１１１側から配置されている。

ガーゼ１０７は、創傷部位１１１における創内部に露出する粘膜に当接するように配置される。

被覆部材１０６は、創内部の形状に合わせて成形された後、創内部を埋めるようにガーゼ１０７より上側に配置される。被覆部材１０６は、液体を通過させる多孔質材料からなる。被覆部材１０６としては、例えば、創傷部位の形状に応じて成形しやすいポリウレタンフォーム等が利用可能である。

吸収部材１０５は、被覆部材１０６より上側に配置される。吸収部材１０５は、液体を吸収し、吸収した液体を保持する。吸収部材１０５としては、例えば、綿、高吸水性高分子が分散されてなるゲル、等が利用可能である。

保護フィルム１０４は、液体及び気体の通過を防止するフィルムであり、開口１０８を有している。また、保護フィルム１０４は、創傷部位側の面に皮膚への貼り付けのための接着剤（不図示）が塗布されている。保護フィルム１０４の外形は、吸収部材１０５、被覆部材１０６、及びガーゼ１０７の全体を覆うことができるように、吸収部材１０５、被覆部材１０６、及びガーゼ１０７よりも大面積に構成されている。そして、保護フィルム１０４は、吸収部材１０５、被覆部材１０６、及びガーゼ１０７から露出する外周部を接着面として、創傷部位１１１の周囲の皮膚表面１１２に貼りつけられる。これにより、保護フィルム１０４と創傷部位１１１との間に閉鎖空間１１０が形成される。

吸入部１０２は、外形状が薄手の箱型であり、創傷包帯１０３側に取り付けられる主面に吸入口１０９を備えている。吸入部１０２の創傷包帯１０３への取り付けは、例えば接着テープによって行われる。吸入部１０２の吸入口１０９は、保護フィルム１０４の開口１０８に対向するように配置され、創傷包帯１０３に覆われる閉鎖空間１１０から流体（浸出液）を吸引する。

図１０は、吸入部１０２の断面図である。

吸入部１０２は、流路形成部１２０と、内部キャニスタ１２１と、圧電式駆動部１２２と、駆動回路１２３と、圧力センサ１２４と、バッテリ１２５と、を備えている。流路形成部１２０は、内部隔壁１３０を備えている。内部隔壁１３０は、流路形成部１２０の内部空間を、流路１３１と筐体内室１３９とに区画している。また、流路形成部１２０は、筐体内室１３９に面しておらず、かつ、流路１３１に面している位置に開口が設けられており、該開口が流路１３１の吸入口１３２を構成している。また、内部隔壁１３０にも開口が設けられており、該開口が流路１３１の排出口１３３を構成している。そして、流路１３１は、吸入口１３２と排出口１３３とを除いて密閉されている。また、流路形成部１２０は、流路１３１に面しておらず、かつ、筐体内室１３９に面している位置に、空気口１３８が設けられている。空気口１３８は、筐体内室１３９を外部空間を通じさせて、筐体内室１３９を外気圧とほぼ同じ圧力にしている。筐体内室１３９は、駆動回路１２３と、圧力センサ１２４と、バッテリ１２５と、を収容している。

圧電式駆動部１２２は、流路１３１で排出口１３３に取り付けられている。バッテリ１２５は、駆動回路１２３を介して圧電式駆動部１２２や圧力センサ１２４に電力を供給する。圧力センサ１２４は、流路１３１の気圧を検出する。駆動回路１２３は、流路１３１の気圧が一定となるように、圧電式駆動部１２２を制御する。

内部キャニスタ１２１は、流路１３１に収容されており、流路１３１の吸入口１３２に取り付けられている。内部キャニスタ１２１は、概略の構成が袋状であり、内部に内側空間１３４が設けられており、袋口部１２６と膨縮部１２７とを備えている。膨縮部１２７はＰＥＴ等の樹脂材料からなる袋状の部材であり、膨縮自在（ここでは塑性変形自在）である。袋口部１２６は、膨縮部１２７の開口部に取り付けられた環状の部材であり、流路１３１の吸入口１３２に密閉した状態で取り付けられている。袋口部１２６は、吸入口１３２から脱着自在である。また、袋口部１２６には、吸入口１３２から膨縮部１２７に流入する流体の流れを遮らず、膨縮部１２７側から吸入口１３２に流出しようとする流体の流れを遮る逆止弁１２８が設けられている。なお、内部キャニスタ１２１の内側空間１３４にも、綿、高吸水性高分子が分散されてなるゲル、等の浸出液を固定化する固定材を設けるようにしてもよい。

内部キャニスタ１２１は、吸入部１０２の使用前は、膨縮部１２７の内側空間１３４が潰れた収縮状態である。このような状態で吸入部１０２を駆動すると、圧電式駆動部１２２が流路１３１の内部の空気を排出口１３３から筐体内室１３９に排出する。これにより、流路１３１の内部が負圧になり、膨縮部１２７が膨張しようとする。これにより、膨縮部１２７の内側空間１３４も負圧となり、吸入口１３２から外部の流体、すなわち、保護フィルム１０４と創傷部位１１１との間の閉鎖空間１１０から浸出液を吸入する。なお、内部キャニスタ１２１が完全に膨張しきった場合には、それ以上、浸出液を吸入することができなくなるので、内部キャニスタ１２１を流路形成部１２０の内部から取り出して、新しい内部キャニスタ１２１と交換することで、再び、保護フィルム１０４と創傷部位１１１との間の閉鎖空間１１０から浸出液を吸入することができるようになる。

この吸入装置１０１のように、内部キャニスタ１２１を設けることで、浸出液が流路１３１に直接流入することを防ぐことができ、圧電式駆動部１２２の流路等が詰まって、吸入装置１０１が動作不能になることを防ぐことができる。そして、内部キャニスタ１２１のみの交換によって、浸出液を吸入装置１０１から取り出すことができ、流路１３１の洗浄のような作業が不要になる。

本発明は吸入装置１０１のように構成してもよく、このように構成することで、陰圧閉鎖治療法に用いる吸引装置を高い利便性のものにすることができる。なお、本実施形態では、創傷包帯１０３に対して直接、吸入部１０２を装着する場合を例に説明したが、創傷包帯１０３と吸入部１０２との間をチューブ等で接続し、吸入部１０２を創傷部位１１１から離れた位置に装着するようにしてもよい。また、内部キャニスタ１２１は、流路形成部１２０を構成するその他の部分と分離可能に構成してもよく、また、流路形成部１２０を構成するその他の部分と一体に構成してもよい。内部キャニスタ１２１を流路形成部１２０と一体に構成する場合には、吸引装置の全体として部材間の連結される部分が減るので、より一層の静音化を図ることができる。

本発明は、特許請求の範囲に記載に該当する構成であれば、以上に説明した以外のどのような構成であっても実施することができる。

また、本発明の実施形態においては、吸引装置で、捕集物である液体を吸入する例を示したが、捕集物は液体以外の固体やゲル状の物質であってもよい。また、本発明の実施形態においては、吸入装置で、捕集物とともに吸入する流体として気体を吸入する例を示したが、捕集物とともに吸入する流体は水等の液体やコロイド溶液であってもよい。この場合、流体よりも比重が重いゲルや固体を捕集物として分離貯留することが可能である。また、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。静粛な環境においてこれらの装置を利用したい場合や、これらの装置の振動を抑える場合に本発明の構成は有効である。

１…流路形成部
２…流路
４…筐体
５…内部空間
６…連結口
７…空気口
９…吸入装置
１１…ノズル
１２…セパレータ
１３…駆動ユニット
１４…液体容器
２０…吸入口
２１，２８…流路
２２，２４，２５…開口
２３…上室
２６…下室
２７…内部吸入口
２９…排出口
３１…筒状体
３２…フィルタ
３３…圧電式駆動部
３４Ａ…圧電素子
３４Ｂ…補強板
３５Ａ…ケース部
３５Ｂ…カバー部
３７Ａ…ダイヤフラム形成板
３７Ｂ…対向板
４１…吸入側流路
４２…ポンプ室
４３…排出側流路
４４…接続室
９１…吸入装置
９２…流路形成部
９４…内部キャニスタ
９５…膨縮部
９６…袋口部
１０１…吸入装置
１０２…吸入部
１０３…創傷包帯
１０４…保護フィルム
１２０…流路形成部
１２１…内部キャニスタ
１２６…袋口部
１２７…膨縮部

Claims (9)

1. 流体を吸い込む吸入口と、前記流体を排出する排出口と、前記吸入口と前記排出口とを除いて外部から密閉された、前記流体が流れる流路と、前記吸入口に密閉して連通し、前記排出口に連通しない膨縮部と、を有する流路形成部と、
   前記流路の途中に設けられ、前記流路に連通する吸入側流路と前記流路に連通する排出側流路とを有する駆動部と、
   を備え、
   前記駆動部は、前記吸入側流路から前記排出側流路へ前記流体の流れを生じさせ、
   前記駆動部における前記排出側流路の合計の断面積が前記吸入側流路の断面積よりも小さく、
   前記膨縮部は、前記流路における前記駆動部よりも前記流体の流れの上流側に設けられ、
   前記駆動部において、前記流体に駆動力を伝える可動部の全体が前記流路内に配置される、吸入装置。
2. 前記駆動部は、駆動により前記流路外部の流体圧に対して前記流路内部における吸入口側の流体圧を負圧とし、前記流路における排出口側の流体圧を正圧とする、請求項１に記載の吸入装置。
3. 前記流路形成部は、前記可動部が内部で動くことによって内部の容積が変動するポンプ室を更に有し、
   前記ポンプ室は、前記流路を介して外部と常に連通している、
   請求項１または２に記載の吸入装置。
4. 前記可動部は、駆動電圧の印加により変形する圧電体と、前記圧電体が貼り付けられた弾性体と、を備える、
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の吸入装置。
5. 前記駆動部が吸入する流体の流れる方向と、前記駆動部が排出する流体の流れる方向と、が略同一である、
   請求項１乃至請求項４に記載の吸入装置。
6. 前記駆動部を除く前記流路が略直線状に形成されている、
   請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の吸入装置。
7. 前記流体に含まれる捕集物を遮蔽するフィルタを更に備える、
   請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の吸入装置。
8. 前記吸入口に通じる開口を有し、創傷部位に貼り付けられる保護フィルムを更に備える、
   請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の吸入装置。
9. 前記流体は、気体である、
   請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の吸入装置。

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