JPH0416223B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の分野 この発明は超音波霧化装置、特に複数個の超音
波振動子を備えた超音波霧化装置に関する。

(ロ) 従来技術とその問題点 一般に、エロゾール療法において、霧化された
液が気道のどの部位に沈着しやすいかは、その粒
子の大きさにより異なり、大きな粒子ほど上部気
道に、小さな粒子ほど下部気道（気管支）、そし
て肺胞に沈着すると云われている。そのため、同
じエロゾール治療を行うにしても、患部が鼻、
喉、肺等のいずれであるかにより異なる粒径の霧
化粒子を吸入してやることが望ましい。また、患
部が気道の各所に及ぶ場合には、種々の粒径の霧
化粒子が吸入されることも必要である。

しかしながら、従来の超音波霧化装置（吸入
器）は、単一の超音波振動子を用いており、した
がつて霧化粒子も、その振動周波数で決まり、患
者や部位に応じ、きめの細かい、効果的な治療を
行うことができなかつた。そこで、従来の超音波
霧化装置の欠点を解消するため、この出願の発明
者等は、共振周波数の異なる複数個の超音波振動
子を備え、これらの超音波振動子を自動走査回路
で走査駆動し、時分割に、すなわち時間順次に振
動させるように超音波霧化装置を創出し、別に出
願した。なお、この超音波霧化装置の自動走査化
の走査時間は固定であつた。

ところで、気道患者の患部は、上記したように
鼻、喉、肺等とまちまちであり、また症状、薬効
に個人差もあり、気道に吸入される霧化粒子も、
粒径の異なるものが常に等量であるよりも、粒径
毎に量を変えた方が治療効果が上がる場合があ
る。しかもその粒径毎の量比は、患者、部位によ
つて相違するから、出来るならこれら粒径毎の配
分比は医者等が外部から任意に変え得た方が望ま
しい。しかるに上記時間順次に振動させる超音波
霧化装置では、自動走査回路の走査時間が固定で
あるため、外部から粒径毎の量比を変更できない
という問題が残されていた。

(ハ) 発明の目的 この発明の目的は、上記に鑑み、種々の粒径を
持つ霧化粒子が得られ、しかも送出される霧化粒
子の粒径の量配分と、時分割間隔を任意に設定し
得る超音波霧化装置を提供することである。

(ニ) 発明の構成と効果 上記目的を達成するために、この発明の超音波
霧化装置は、媒体液を溜める外槽と、この外槽内
に収納され、霧化すべき液を溜める内槽と、前記
外槽の底部に設けられるそれぞれ共振周波数の異
なる複数個の超音波振動子と、これら超音波振動
子を駆動する回路と、前記超音波振動子を時間順
次に振動させる走査手段と、この走査手段による
走査動作のトータル時間を設定する時間設定手段
と、この時間設定手段で設定されるトータル時間
を前記各超音波振動子毎に配分する割合を設定す
る時間配分割合設定手段とから構成され、前記超
音波振動子を前記割合でトータル時間が配分割当
される時間間隔で、時間順次に振動させるように
している。

この発明の超音波霧化装置は、共振周波数の異
なる複数個の超音波振動子を時間順次に振動さ
せ、その時分割走査のトータル時間と、各超音波
振動子の振動時間配分を任意に変え得るものであ
るから、患者に合わせて、症状に合わせて、粒径
毎の霧化時間間隔と粒径毎の量配分を外部から医
者等が調整することができ、きめの細かい、効果
的な治療を行うことができる。

(ホ) 実施例の説明 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に
説明する。

第１図は、この発明の１実施例を示す超音波吸
入器の断面図である。同図において、１は外槽で
あつて、この外槽１内には振動エネルギーを伝達
する媒体液としての水が入れられている。

２は内槽であり、霧化すべき水、薬液等が入れ
られる。この内槽２の上面には、送風フアン（図
示外）よりの風を受け入れる送風口２ａ及び霧化
粒子を出力する出力口２ｂを備えている。また内
槽２のダイヤフラムで構成される底部２ｃは、下
方に凸の曲面を形成しており、槽内の略中央で霧
化作用が行われるようになつている。

外槽１の底部１ａは摺鉢状に形成されており、
その斜面中央部に２個の穴１ｂが設けられ、この
各穴１ｂにそれぞれ超音波振動子ユニツト３が配
設されている。これら超音波振動子ユニツト３
は、超音波振動子４、ゴムリング５、振動子押さ
え６及び電極金具７から構成されている。そして
各超音波振動子４は、外槽１の底部１ａの中心よ
り、等距離の同心円上に配され、かつその振動面
が内槽２の底部２ｃの曲面に接する平面と平行と
なるように配置されている。

８は駆動回路、制御用のCPU、電源回路等を
含む電子回路部であり、この電子回路部８の駆動
回路に、リード線により、超音波振動子４の電極
金具７が接続されている。

電子回路８の電源回路を除く主要部のブロツク
図を第２図に示している。９ａ，９ｂは、それぞ
れ超音波振動子４ａ，４ｂを駆動するための駆動
回路であり、発振回路を含んでいる。

超音波振動子４ａと４ｂは、共振周波数がそれ
ぞれ0.76MHz、2.8MHzと異なるものが使用され
る。

１０ａ，１０ｂはアナログスイツチであり、こ
れらアナログスイツチがオンされると、対応する
駆動回路９ａ，９ｂに電源電圧＋Ｖが供給され、
その駆動回路が作動して対応する超音波振動子４
ａ，４ｂが振動するようになつている。

１１はアナログスイツチ１０ａ，１０ｂを個別
にオンするための信号Sa，Sbを出力するCPU
（マイクロプロセツサ）である。信号Sa，Sbは時
分割で、すなわち時間順次に出力される。１２は
信号Sa，Sbのトータル時間を設定するためのボ
リユウム（時間設定手段）であり、このトータル
時間設定ボリユウム１２の設定電圧は、Ａ／Ｄ変
換器１３でデジタル値に変換され、CPU１１に
取込まれるようになつている。１４は、トータル
時間設定ボリユウム１２で設定されるトータル時
間を、信号SaとSbに配分するための配分比を設
定するためのボリユウム（時間配分割合設定手
段）であり、この配分比設定ボリユウム１４の設
定電圧は、Ａ／Ｄ変換器１５でデジタル値に変換
され、CPU１１に取込まれる。CPU１１は、ト
ータル時間信号及び配分比信号を受け、トータル
時間を配分比に応じて配分計算し、その配分割当
時間に対応するパルス幅の信号Sa，Sbを出力す
る。

第３図は、上記実施例超音波吸入器のケース側
面の操作部を示しており、１２ａはトータル時間
設定ボリユウム１２のツマミ、１４ａは配分比設
定ボリユウム１４のツマミ、１６は電源スイツチ
ボタンである。ツマミ１２ａを回すことにより、
１から30秒までのトータル時間設定がなされ、ツ
マミ１４ａを回すことにより、細（小）径と大径
の霧化粒子配分を０％から100％まで設定される
ようになつている。

次に、第４図のフロー図を参照して、上記超音
波吸入器の動作について説明する。

外槽１に媒体液、内槽２に霧化すべき液を入れ
た状態で、電源スイツチボタン１６が押され、電
源が投入されると、動作がスタートする。

CPU１１は、ステツプST（以下STと略称す
る）１で、トータル時間設定ボリユウム１２、
Ａ／Ｄ変換器１３を経て取込まれるトータル時間
のインターバルＴを読込む。続いて、配分比設定
ボリユウム１４、Ａ／Ｄ変換器１５を経て取込ま
れる配分比率％を読込む（ST2）。そしてＴ×
％／100を算出し（ST3）、さらにトータルのイン
ターバルＴから時間Taを減算して、超音波振動
子４ｂに割当てられる時間Tbを算出する
（ST4）。

次に、CPU１１に内蔵のタイマに時間Taをセ
ツトするとともに、信号Saを出力し、アナログ
スイツチ１０ａをオンする（ST5、ST6）。アナ
ログスイツチ１０ａのオンにより、駆動回路９ａ
に電源電圧＋Ｖが与えられ付勢される。そして
0.76MHzの超音波振動子４ａが振動する。この振
動が媒体液を通じて内槽２中の薬液に伝達され
て、薬液が霧化され、比較的大径の霧化粒子が送
出される。この状態すなわち超音波振動子４ａに
よる霧化作用は、タイマがタイムアツプするまで
（時間Taが経過するまで）続く（ST7）。

タイマがタイムアツプすると、信号Saがオフ
となり、アナログスイツチ１０ａがオフして、超
音波振動子４ａの振動が停止する（ST8）。と同
時にタイマに時間Tbがセツトされ、信号Sbが出
力され、アナログスイツチ１０ｂがオンされる。
（ST9、ST10）。これにより、駆動回路９ｂに電
源電圧＋Ｖが与えられて付勢される。そして
2.8MHzの超音波振動子４ｂが振動する。そして
今度は小径の霧化粒子が送出される。この超音波
振動子４ｂによる霧化作用は、タイマがタイムア
ツプするまで、すなわち時間Tbが経過するまで
継続される（ST11）。

ここでタイマがタイムアツプすると、信号Sb
がオフとなり、アナログスイツチ１０ｂがオフし
て、超音波振動子４ｂの振動が停止する
（ST12）。そして電源スイツチオフ等による霧化
終了でない限り（ST13）、スタートにリターン
し、以後もST1〜ST12の処理動作が繰り返され
る。すなわちトータル時間をＴとし、このトータ
ル時間のインターバルＴがTaとTbに配分され、
超音波振動子４ａと４ｂによる霧化作用が繰り返
される。つまり、大径と小径の霧化作用が、Ta
とTbの時間毎に繰り返し送出される。

上記したように、インターバルＴはツマミ１２
ａによつて、１から30秒まで変更可能であり、ま
た時間TaとTbの配分比も、ツマミ１４ａにより
０から100％まで変更可能であるから、操作者は
ツマミ１２ａとツマミ１４ａを調整することによ
り、トータルインターバル30秒以内で、大径と小
径の比率を任意に変えて霧化粒子を気道に吸入す
ることができ、非常にきめの細かい治療を行うこ
とがきる。

なお、上記実施例超音波吸入器において、設定
し得るトータルインターバルは最高30秒としてい
るが、この値は他の適当な値に変更しても良いこ
というまでもない。

また、上記実施例超音波吸入器においては、説
明の便宜上、２つの超音波振動子を時間順次に振
動させる場合について説明したが、この発明は、
共振周波数の異なる超音波振動子を３個以上設け
て、時間順次に動作させる場合にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す超音波吸入
器の断面図、第２図は同超音波吸入器の電子回路
部を示すブロツク図、第３図は同超音波吸入器の
操作部を示す図、第４図は同超音波吸入器の動作
を説明するためのフロー図である。 １：外槽、１ａ：外槽の底部、２：内槽、４
ａ，４ｂ：超音波振動子、９ａ，９ｂ：駆動回
路、１１：CPU、１２：トータル時間設定ボリ
ユウム、１４：時間配分比設定ボリユウム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 媒体液を溜める外槽と、この外槽内に収納さ
   れ、霧化すべき液を溜める内槽と、前記外槽の底
   部に設けられるそれぞれ共振周波数の異なる複数
   個の超音波振動子と、これら超音波振動子を駆動
   する回路と、前記超音波振動子を時間順次に振動
   させる走査手段と、この走査手段による走査動作
   のトータル時間を設定する時間設定手段と、この
   時間設定手段で設定されるトータル時間を前記各
   超音波振動子毎に配分する割合を設定する時間配
   分割合設定手段とを備え、前記超音波振動子を前
   記割合でトータル時間が配分割当てされる時間間
   隔で、時間順次に振動させることを特徴とする超
   音波霧化装置。