JPH0824739A - 超音波噴霧器 - Google Patents

超音波噴霧器

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JPH0824739A
JPH0824739A JP7180781A JP18078195A JPH0824739A JP H0824739 A JPH0824739 A JP H0824739A JP 7180781 A JP7180781 A JP 7180781A JP 18078195 A JP18078195 A JP 18078195A JP H0824739 A JPH0824739 A JP H0824739A
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JP
Japan
Prior art keywords
hat
shaped ridge
liquid
ultrasonic atomizer
ultrasonic
Prior art date
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Pending
Application number
JP7180781A
Other languages
English (en)
Inventor
Olaf Haack
ハーク オラフ
Der Linden Klaus Van
フアン デア リンデン クラウス
Randolf Mock
モツク ランドルフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPH0824739A publication Critical patent/JPH0824739A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体と空気との境界層での超音波の反射によ
るエネルギー損失が比較的小さく、１０μｍ以下の直径
を有する喉に入り易い液滴が大量に形成されるように比
較的小さい液体容積が噴霧される超音波噴霧器を提供す
る。 【構成】 電気的に励起可能な圧電セラミックス４と、
この圧電セラミックス４に作用結合する結合基体６とを
備え、噴霧すべき液体に接触する結合基体の表面が帽子
状隆起部１２として形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体噴霧を行うための超
音波噴霧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】多数の技術的用途においては液体からエ
アロゾルを作ることが必要である。特に、医学的用途に
とっては、例えば気管支鎮痙薬のような薬を喉に入り易
いエアロゾルで噴霧することが必要である。
【０００３】ヨーロッパ特許出願公開第０２４６５１５
号公報により、振幅変成器を圧電セラミック板上に取り
付けし、この振幅変成器を、圧電セラミック板の方から
先細にし、次に噴霧器皿に向って拡大するようにした特
に液体噴霧を行うための超音波ＭＨｚ振動子が公知であ
る。この噴霧器皿は噴霧すべき液体を収容するための凹
面状表面（凹面鏡）を有している。このような超音波噴
霧器を作動すると、噴霧器皿内に液体の適当な高さが形
成されていない場合には液体と空気との境界層での超音
波の反射によりエネルギーの高い損失が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、液体
と空気との境界層での超音波の反射による上述のエネル
ギー損失が比較的小さくなり、１０μｍ以下の直径を有
する喉に入り易い液滴が大量に形成されるように例えば
約５０μｌの比較的小さい液体容積が噴霧される超音波
噴霧器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、電気的に励起可能な圧電セラミックスと、この圧
電セラミックスに作用結合する結合基体とを備え、噴霧
すべき液体に接触する結合基体の表面が帽子状隆起部と
して形成され、この帽子状隆起部及び結合基体が金属中
実物質から構成されることによって解決される。
【０００６】なお、帽子状隆起部とはほぼ凸面状の表面
を持つ隆起部を一般的に意味する。この“ほぼ凸面状”
とは隆起部の表面を平坦に形成することもできることを
意味する。隆起部は必ずしも回転対称形に形成する必要
はない。
【０００７】
【作用効果】本発明によれば、超音波を圧電セラミック
スから結合基体内へ入射させて隆起部の上部範囲に集束
させることが可能になる。表面が噴霧すべき液体で濡れ
ると、十分に大量の超音波エネルギーが液体内へ入射す
る。何故ならば、ほぼ凸面状の表面によって噴霧過程中
に特に有利な液体高さ（濡れ）が生じ、それにより喉に
入り易い大量の液滴を持つ比較的小さい液体容積の完全
な噴霧が達成されるからである。さらに、噴霧すべき液
体に接触する結合基体の表面は容易に洗浄することがで
きる。何故ならば、帽子状隆起部、すなわち、隆起部の
ほぼ凸面状の表面には窪みやアンダーカット部が設けら
れていないからである。
【０００８】本発明の特に有利な実施態様によれば、結
合基体は帽子状隆起部の底部が隆起部の周縁部から突出
する板として形成され、この板は隆起部とは反対側に圧
電セラミックスを収容するためのリングを有する。この
ようにすれば、通常板として形成される圧電セラミック
スを簡単に取り付けることができる。隆起部の周縁部か
ら突出する板は励起エネルギーの音響的隘路を形成す
る。
【０００９】これにより、一方では超音波が周囲容器内
へ移行する際のエネルギー損失を無視できるようにな
り、他方では励起エネルギーはこれによって特に大量に
帽子状隆起部内へ入射し、液体噴霧を行うために利用さ
れる。圧電セラミックスをはめ込み式に収容するための
リングが隆起部とは反対側に設けられるので、帽子状隆
起部の底部に不所望な液体溜めが形成されるのを回避で
きる。さらに、リングが例えば金属から切削される場
合、このリングは結合基体の製造工程時に固定手段とし
て使うことができる。
【００１０】従って、上述したように、結合基体は有利
なことに金属、特にチタンまたはチタン合金から構成さ
れる。
【００１１】噴霧すべき液体を隆起部上に均一に分散さ
せるために、帽子状隆起部がほぼ回転対称形であると有
利である。帽子状隆起部は特に断面が放物線状、楕円形
状、また同様に指数曲線状に形成することができる。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。この図面には本発明による超音波噴霧器の概略
縦断面図が示されている。
【００１３】超音波噴霧器２は圧電セラミック板４と、
結合基体６と、ダイヤフラム８とを含んでいる。圧電セ
ラミック板４はこの実施例では図示されていない電極を
備えており、この電極は圧電セラミックスを励起する図
示されていない電気的振動回路に接続されている。圧電
セラミック板４はこの実施例では厚み方向の共振で作動
され、音響波は回転対称軸線１０に対してほぼ平行に放
射される。
【００１４】結合基体６は単一の金属部材から成り、チ
タン又はチタン合金から作られている。結合基体６は３
つの異なった部分を有している。
【００１５】第１の部分は帽子状、この実施例では回転
対称形放物線状の隆起部１２である。この隆起部１２は
この実施例では約４ｍｍの高さと約１０ｍｍの直径とを
有している。
【００１６】第２の部分は放物線状隆起部１２の底部１
４から始まり、板１６として隆起部１２の周縁部から突
出して広がっている。
【００１７】第３の部分は板１６の隆起部１２とは反対
側に設けられたリング１８である。このリング１８内に
はダイヤフラム８と圧電セラミック板４とが埋込まれて
いる。ダイヤフラム８は特にプラスチックから形成され
ている。
【００１８】超音波噴霧器２を作動する際、医学的用途
の場合には大抵比較的僅かな量の液体ｆが供給管２０を
介して隆起部１２の最高部位へ滴下される。液体ｆの粘
性及び隆起部１２の領域における結合基体６の金属表面
への液体ｆの付着力に応じて、液体ｆは比較的均一でか
つほぼ等しい厚みの液体高さでもって隆起部１２の表面
上に分散される、すなわち、噴霧される液体ｆにより表
面の濡れが生ずる。圧電セラミック板４を励起すると、
隆起部１２の表面上に均一に分散された液体ｆが噴霧さ
れる。その際、メガヘルツ範囲で励起されると、１０μ
ｍ以下の直径を持つ大量の液滴が生じる。隆起部１２の
表面上に僅かな液体高さを形成することによって、液体
と空気との境界面での超音波の反射によるエネルギー損
失は生じない。これにより喉に入り易いエアロゾルが迅
速に形成される。このエアロゾルは例えば喘息患者によ
ってエアロゾル化された気管支鎮痙薬の形態で吸入する
ことができる。結合基体６は特にチタン又はチタン合金
から形成されているので、結合基体６と噴霧すべき液体
ｆとは僅かな音響抵抗差しか有さず、このことにより音
圧の反射係数が良くなる。
【００１９】隆起部１２の形成にあたっては、この隆起
部は回転対称形であることを必ずしも必要としない。隆
起部１２は、噴霧すべき液体の水溜めとして作用する
“凹面鏡”が生じなければ、最高部位を平坦状に形成す
ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による超音波噴霧器の一実施例を示す概
略縦断面図。
【符号の説明】
２ 超音波噴霧器 ４ 圧電セラミック板 ６ 結合基体 ８ ダイヤフラム １０ 回転対称軸線 １２ 隆起部 １４ 底部 １６ 板 １８ リング ２０ 供給管 ｆ 液体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス フアン デア リンデン ドイツ連邦共和国 96450 コブルク ケ ーニヒス ベルガーシユトラーセ ２ (72)発明者 ランドルフ モツク ドイツ連邦共和国 81739 ミユンヘン ルートヴイツヒ‐エアハルト‐アレー 29

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気的に励起可能な圧電セラミックス
    （４）と、この圧電セラミックス（４）に作用結合する
    結合基体（６）とを備え、噴霧すべき液体（ｆ）に接触
    する結合基体（６）の表面は帽子状隆起部（１２）とし
    て形成され、この帽子状隆起部（１２）及び結合基体
    （６）は金属中実物質から構成されることを特徴とする
    超音波噴霧器。
  2. 【請求項２】 結合基体（６）は帽子状隆起部（１２）
    の底部（１４）が隆起部（１２）の周縁部から突出する
    板（１６）として形成され、この板（１６）は隆起部
    （１２）とは反対側に圧電セラミックス（４）を収容す
    るためのリング（１８）を有することを特徴とする請求
    項１記載の超音波噴霧器。
  3. 【請求項３】 結合基体（６）はチタン又はチタン合金
    から形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の
    超音波噴霧器。
  4. 【請求項４】 帽子状隆起部（１２）はほぼ回転対称形
    をしていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記
    載の超音波噴霧器。
  5. 【請求項５】 帽子状隆起部（１２）は断面が楕円形に
    形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の１つ
    に記載の超音波噴霧器。
  6. 【請求項６】 帽子状隆起部（１２）は断面が放物線状
    に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の１
    つに記載の超音波噴霧器。
  7. 【請求項７】 帽子状隆起部（１２）は断面が指数関数
    に基づいて形成されていることを特徴とする請求項１乃
    至４の１つに記載の超音波噴霧器。
  8. 【請求項８】 帽子状隆起部（１２）は約４ｍｍの高さ
    と約１０ｍｍの直径とを有することを特徴とする請求項
    １乃至７の１つに記載の超音波噴霧器。
  9. 【請求項９】 帽子状隆起部（１２）のほぼ最高部位に
    達する液体（ｆ）の供給管（２０）を有することを特徴
    とする請求項１乃至８の１つに記載の超音波噴霧器。
  10. 【請求項１０】 圧電セラミックス（４）はダイヤフラ
    ム（８）によって囲まれていることを特徴とする請求項
    １乃至９の１つに記載の超音波噴霧器。
JP7180781A 1994-06-29 1995-06-23 超音波噴霧器 Pending JPH0824739A (ja)

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DE4422822 1994-06-29

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EP (1) EP0689879B1 (ja)
JP (1) JPH0824739A (ja)
AT (1) ATE196436T1 (ja)
CA (1) CA2152747A1 (ja)
DE (1) DE59508726D1 (ja)
ES (1) ES2151009T3 (ja)

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