JPH0780369A - 超音波式吸入器用メッシュ部材及びその製造方法 - Google Patents
超音波式吸入器用メッシュ部材及びその製造方法Info
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- JPH0780369A JPH0780369A JP22976893A JP22976893A JPH0780369A JP H0780369 A JPH0780369 A JP H0780369A JP 22976893 A JP22976893 A JP 22976893A JP 22976893 A JP22976893 A JP 22976893A JP H0780369 A JPH0780369 A JP H0780369A
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Abstract
久性及び薬液等に対する耐腐食性が良好であると共に、
メンテナンスの頻度が少ない超音波式吸入器用メッシュ
部材、並びにその製造方法を提供することである。 【構成】 当接面側Aから霧化面側Bに向かって先細な
断面テーパ状の多数の微細孔2を有するメッシュ部材1
は、アルミナやジルコニア等のセラミックからなる。 【作用】 耐久性及び耐腐食性が向上し、目詰まりが起
こり難い。
Description
される多数の微細孔を持つメッシュ部材、並びにその製
造方法に関する。
般に図8に示すような超音波式吸入器に使用される。こ
こに示す吸入器は、液体(薬液)Lを入れるボトル70
と、このボトル70内に位置する下端71及びボトル7
0外に位置する上端72に開口する液体吸い上げ用貫通
孔(吸水孔)73を軸方向に有するパイプ(軸体)74
に、2個の環状振動子75,76を取付けた超音波ポン
プ(ダブルホーン振動子)77とを備える。メッシュ部
材80は、コイルバネ等の弾性部材(図示せず)によっ
てパイプ上端72に当接される。
させた高周波電圧を振動子75,76に印加すると、振
動子75,76の超音波振動によってパイプ74が上下
に振動する。これに伴い、ボトル70内の薬液Lがパイ
プ74の下端71から吸水孔73を通じて吸い上げら
れ、上端72の開口から出る。そして、上端72に当接
するメッシュ部材80によって、薬液Lが霧状になって
放散する。
化する方式の吸入器では、薬液をメッシュ部材の微細孔
に集め、圧力を加えて微細孔より霧状に噴出させるた
め、図9及び図10に示すように、メッシュ部材80の
微細孔81,82は、ダブルホーン振動子に当接する面
側Aを広く、霧化面側Bを狭くした断面テーパ状に形成
されたものが知られている。
の微細孔の径は数ミクロン単位で精度良く形成されなけ
ればならず、現在のところ主にNi(ニッケル)のエレ
クトロフォーミングやエキシマレーザによる加工により
メッシュ部材が製造されている。
ステンレス等の硬質な金属からなるダブルホーン振動子
の上端にメッシュ部材が当接されるため、ダブルホーン
振動子の超音波振動エネルギーがメッシュ部材に直接加
わり、特にメッシュ部材が樹脂等の柔軟な材質である場
合、図12においてメッシュ部材80の当接面側が振動
子の衝撃により削られ、その削れ屑90がメッシュ部材
80の微細孔81に詰まり易く、霧化能力が劣化する等
の問題が起こる。又、メッシュ部材がニッケルからなる
場合、使用する薬液によってはメッシュ部材が腐食する
問題もある。
ば図11に示すように、金属又は樹脂製のメッシュ部材
80’の全表面にAu、Pt、Ti等の金属をメッキ又
はスパッタリングしたり、或いは樹脂製のメッシュ部材
80’の全表面に上記金属をイオン注入したりするなど
して、被覆層83を形成し、表面強度及び耐腐食性を高
めたものもある。
は、その被覆材故にコストが高く、特に微細孔の被覆層
が超音波振動により削り取られ易い。しかも、被覆層の
形成に際してはピンホールが生じ易く、このピンホール
を防止するのは技術的に大変難しい。更には、上記メッ
シュ部材自身の削れ屑による目詰まり以外にも、薬液中
に比較的大きなゴミが存在すると、ゴミで微細孔が詰ま
ったり、或いは微細孔に薬液が付着したまま放置する
と、薬液が乾燥結晶化し、この結晶で微細孔が詰まった
りすることがある。微細孔が目詰まりを起こした場合に
は、メッシュ部材を充分に洗浄する必要があり、目詰ま
りが頻繁に起こるとメンテナンスが煩雑になる問題もあ
る。特に、樹脂等の柔軟な材質からなるメッシュ部材で
は、充分な剛性を確保するためにNi等の金属製のメッ
シュ部材に比べて数倍の厚みを要するが、これだとゴミ
や結晶が余計に微細孔に詰まり易くなる。
目してなされたもので、ダブルホーン振動子の超音波振
動に対する耐久性及び薬液等に対する耐腐食性が良好で
あると共に、メンテナンスの頻度が少ない超音波式吸入
器用メッシュ部材、並びにその製造方法を提供すること
を目的とする。
に、請求項1記載の超音波式吸入器用メッシュ部材は、
アルミナ(Al2 O3 )やジルコニア(ZrO2 )等の
セラミックからなることを特徴とする。請求項2記載の
製造方法は、セラミック製メッシュ部材の製造方法であ
って、セラミックからなる平板状部材に、照射径を徐々
に小さくしながらエキシマレーザを照射し、多数の断面
テーパ状の微細孔を形成することを特徴とする。
微細孔がメッシュ部材の両面側からそれぞれ厚みの中心
部に向かって先細な断面テーパ状であることを特徴とす
る。
材の材質にセラミックを用いており、セラミックは一般
に高硬度であるため、硬い材質のダブルホーン振動子の
超音波振動衝撃を直接受けても、メッシュ部材の当接表
面が削れたりするような形状的破壊は極めて起こり難
く、削れ屑が原因の微細孔の目詰まりによる霧化能力の
劣化は殆ど起こらない。その上、セラミックは化学的に
安定しているため、様々な薬液に対して耐腐食性が高
い。従って、機械的且つ化学的耐久性能の極めて高いメ
ッシュ部材を提供できる。
材の厚みが厚いほど、つまり微細孔が長いほど起こり易
いが、メッシュ部材をセラミック製とすることで、セラ
ミック自体の剛性が高いので硬質な金属製メッシュ部材
並の厚みでそれと同等の霧化能力を得ることができ、ゴ
ミや結晶等の異物による目詰まりが発生し難くなる。こ
の結果、メッシュ部材の洗浄等のメンテナンスの頻度が
大幅に減る。
ックからなる平板状部材にテーパ状の微細孔を数ミクロ
ン単位で高精度に形成することができ、上記特長を有す
るセラミック製メッシュ部材を容易に製造できる。請求
項4記載のメッシュ部材では、微細孔がメッシュ部材の
両面側から厚み中心部に向かって先細な断面テーパ状に
なっているため、メッシュ部材の両面のいずれの面も当
接面又は霧化面として使用可能であり、異物が微細孔に
詰まっても、メッシュ部材を逆様にして使用すれば、異
物が噴霧によりテーパ状孔から吹き飛ばされるので、メ
ッシュ部材の目詰まりを容易に解消でき、メンテナンス
フリーに近くなる。加えて、メッシュ部材の表裏が存在
しなくなるため、吸入器の組立やメッシュ部材の管理が
簡単になる。
実施例に基づいて説明する。図1に一実施例に係るメッ
シュ部材1の部分拡大断面図を示す。このメッシュ部材
1は、アルミナやジルコニア等のセラミックからなり、
ダブルホーン振動子の当接面側はA側で、霧化面側はB
側である。又、メッシュ部材1は、従来の樹脂製や金属
製のものと同様に、当接面側から霧化面側に向かって先
細な断面テーパ状の多数の微細孔2を有し、微細孔2は
全体形状として円錐状である。図1から分かるように、
このメッシュ部材1は形状的には従来のものと何ら変わ
りはない。
法について述べる。これには、図2に示すように、微細
孔のテーパ径を数段階(ここでは5段階)に分けた径を
持つ円形の窓a1 ,・・・,a5 を有する加工マスク5
0を用いる。但し、説明し易くするために、ここでは1
枚のマスク50に5つの窓を示してあるが、実際には各
窓がそれぞれ別個に設けられた5枚のマスクを用意し、
マスクを順次取り替えて製造する。
細孔の当接面側Aに、窓a5 は霧化面側Bに、窓a2 ,
a3 ,a4 は途中の部分に対応する。まず、所定の厚み
及び大きさのセラミック製の平板状部材40に、最初に
加工マスク50の窓a1 を利用してエキシマレーザを照
射する。レーザは窓a1 により照射径が絞られているた
め、部材40には窓a1 と同径の穴b1 が形成される。
レーザ照射は、穴b1が所定の深さになるまで続けられ
る。
を照射し、穴b1 よりも深い穴b2を形成する。同様
に、窓a3 ,a4 を利用してエキシマレーザを照射し、
それぞれ穴b3 ,b4 を開ける。そして、窓a5 からエ
キシマレーザを照射して穴b5を形成し、部材40の当
接面側から霧化面側に貫通する孔を開ける。これによ
り、穴b1 から穴b5 に従って段階的に径の小さいテー
パ状の微細孔が形成される。
材40の厚みは50μm、穴b1 の径は70〜90μ
m、穴b5 の径は5μmである。このような製造方法に
より、精度の良い微細孔を持つセラミック製のメッシュ
部材を容易に提供できる。なお、この製造方法では、微
細孔を5段階に分割形成しているが、段階数はこれより
も多くても少なくても構わず、適宜選定すればよい。
又、加工マスクの窓の径、窓の数により様々な断面テー
パ状の微細孔を形成することができる。
ッシュ部材は、セラミックの性質上、ダブルホーン振動
子の超音波振動衝撃に対する耐久性、薬液に対する耐腐
食性が高い。又、金属製のメッシュ部材並の厚さでそれ
と同等の霧化性能が得られるので、ゴミや結晶等の異物
による目詰まりを起こし難く、メンテナンスを余り行わ
なくてもよい。
3に示すような断面形状の微細孔3でも構わない。この
微細孔3は、霧化面側のみが断面テーパ状であり、その
他の部分は断面長方形状になっている。この形状の微細
孔3では、霧化作用により異物が霧化面側から吹き飛ば
され易くなり、異物による目詰まりが一層発生し難くな
る。しかも、目詰まりを起こした場合でも、洗浄する際
に洗浄液が微細孔に進入し易くなり、充分な洗浄を簡単
に行うことができる。
それぞれ厚みの中心部に向かって先細な断面テーパ状に
なっているメッシュ部材の例を図4及び図5に示す。こ
れらのメッシュ部材5,7はいずれも従来と同様に金属
製又は樹脂製でも、或いはセラミック製でもよい。図4
のメッシュ部材5では、部材5の両面側から厚みの中心
部に向かって延びるテーパ状孔6a,6bにより微細孔
が形成され、断面テーパ形状が直線的である。一方、図
5のメッシュ部材7では、曲線的なテーパ状孔8a,8
bによって微細孔が形成されている。
ッシュ部材5で説明すると、まず図6においてテーパ状
孔6aを当接面側にして使用し、孔6aにゴミや結晶等
の異物10が進入すると、孔6a,6b間の狭路が異物
10で塞がれる。しかし、図7のように、メッシュ部材
5の表裏を逆向きにすると、即ちテーパ状孔6bを当接
面側にすると、孔6aに詰まっていた異物10が超音波
振動により孔6aの外部に放出され、目詰まりが簡単に
解消される。
材7でも同等である。これに加えて、メッシュ部材の表
裏が存在しないため、どちらの面を当接面又は霧化面に
してもよく、吸入器の組立の際にメッシュ部材の表裏を
確認する必要がなく、メッシュ部材の組み込みが容易と
なるだけでなく、メッシュ部材の管理もたやすくなる。
以上説明したように構成されるため、下記の効果を有す
る。 (1)請求項1記載のメッシュ部材では、アルミナやジ
ルコニア等のセラミックからなるため、ダブルホーン振
動子の超音波振動衝撃によるメッシュ部材の削れ等の形
状的破壊が起こり難く、削れ屑による目詰まりで霧化能
力が劣化するようなことが殆どない上に、使用する液体
(薬液)によってメッシュ部材が腐食することもない。
従って、機械的且つ化学的耐久性能の極めて高いメッシ
ュ部材を提供できる。
部材並の厚さにしても、それと同等の霧化性能を得るこ
とが可能であり、薄肉化により目詰まりの発生を更に抑
えることが可能である。 (2)請求項2記載の製造方法では、微細孔を数ミクロ
ン単位で精度良く形成することができ、セラミック製の
メッシュ部材を容易に製造することができる。 (3)請求項4記載のメッシュ部材では、微細孔がメッ
シュ部材の両面側からそれぞれ厚みの中心部に向かって
先細な断面テーパ状であるから、異物による目詰まりを
起こしても部材の面を逆向きにして噴霧させれば、異物
がテーパ状の孔から簡単に吹き飛ばされるので、目詰ま
りの解消が容易であり、メンテナンスが楽になる。
め、どちらの面を当接面又は霧化面としてもよく、吸入
器へのメッシュ部材の組み込みが簡便になり、メッシュ
部材の管理もし易くなる。
である。
ック製メッシュ部材の製造方法を説明するための図であ
る。
部材の部分拡大断面図である。
ュ部材の一例を示す部分拡大断面図である。
ュ部材の別例を示す部分拡大断面図である。
す部分拡大断面図である。
る作用を説明するための部分拡大断面図である。
ある。
面図である。
部材の部分拡大断面図である。
示す部分拡大断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】超音波式吸入器に使用される多数の微細孔
を持つメッシュ部材において、前記メッシュ部材はセラ
ミックからなることを特徴とする超音波式吸入器用メッ
シュ部材。 - 【請求項2】セラミックからなる平板状部材に、照射径
を徐々に小さくしながらエキシマレーザを照射し、多数
の断面テーパ状の微細孔を形成することを特徴とする超
音波式吸入器用メッシュ部材の製造方法。 - 【請求項3】前記セラミックは、アルミナ(Al
2 O3 )又はジルコニア(ZrO2 )であることを特徴
とする請求項1記載の超音波式吸入器用メッシュ部材。 - 【請求項4】超音波式吸入器に使用される多数の微細孔
を持つメッシュ部材において、前記メッシュ部材の微細
孔は、メッシュ部材の両面側からそれぞれ厚みの中心部
に向かって先細な断面テーパ状であることを特徴とする
超音波式吸入器用メッシュ部材。
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