JPS6078661A

JPS6078661A - 超音波霧化装置

Info

Publication number: JPS6078661A
Application number: JP18801283A
Authority: JP
Inventors: Kei Asai; 慶朝井; Hiroto Yamamoto; 山本　洋人
Original assignee: Tateisi Electronics Co; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1983-10-06
Publication date: 1985-05-04
Also published as: JPH0416223B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、大きな粒子はど上部気道に、小さな粒子はど
下部気道く気管支）、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、したがって霧化粒子も
、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った。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
ようにした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
であった。

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９）
Ｊ果が上がる場合がある。

しかもその粒径毎の量比は、患者、部位によって相違す
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（￥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。

（ボ）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は外槽であって、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、送風ファン（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っている。

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ット３が配設されている。これら
超音波振動子ユニット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ック図を第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．
７６　ＭＨｚ、　２．８　Ｍｌｌｚと異なるものが使用
される。

１０ａ、１０ｂはアナログスイッチであり、これらアナ
ログスイッチがオンされると、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４ａ、４ｂが振動するようにな
っている。

１１はアナログスイッチ１０ａ１１０ｂ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
ロセッサ）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ば信号Ｓ’ａ、Ｓｂのトータル時間を設定するため
のボリュウム（時間設定手段）であり、このトータル時
間設定ボリュウム１２の設定電圧は、Ａ／Ｄ変換器１３
でデジタル値に変換され、ＣＰＵ１ｌに取込まれるよう
になっている。１４ば、トータル時間設定ボリュウム１
２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ュウム（時間配
分割合設定手段）であり、この配分比設定ボリュウム１
４の設定電圧は、Ａ／Ｄ変換器１５でデジタル値に変換
され、ＣＰＵＩ　１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、Ｉ−一タル時間を
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、１２’ａはトータル時間設定ボリュウ
ム１２のツマミ、１４ａは配分比設定ボリュウム１４の
ツマミ、１６は電源スイツチボタンである。ツマミ１２
ａを回ずことにより、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
されるようになっている。

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に霧化ず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。

ＣＰＵＩＩは、ステップＳＴ（以下ＳＴと略称する）■
で、トータル時間設定ボリュウム１２、Ａ／Ｄ変換器１
３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、配分比設定ボリュウム１４、Ａ／Ｄ変換
器１５を経て取込まれる配分比率％を読込む（Ｓｒ１）
。そしてＴ×％／１００を算出しく５Ｔ３）、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（Ｓｒ
４）。

次に、ＣＰＵ１１に内蔵のタイマに時間Ｔａをセントす
るとともに、信号Ｓａを出力し、アナログスイッチ１０
ａをオンする（Ｓｒ５、Ｓ　Ｔ　６　）。

アナログスイッチ１０ａのオンにより、駆動回路９ａに
電源電圧子Ｖが与えられ付勢される。そして０．７６Ｍ
Ｈｚ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
アンプするまで（時間Ｔａが経過するまで）続＜　（Ｓ
ｒ１）。

タイマがタイムアツプすると、信号Ｓａがオフとなり、
アナログスイッチ１０ａがオフして、超音波振動子４ａ
の振動が停止する（Ｓｒ８）。と同時にタイマに時間Ｔ
ｂがセソ１−され、信号ｓｂが出力され、アナログスイ
ッチｌＯｂがオンされる。（Ｓｒ９．５ＴＩＯ）。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２．８　Ｍ　Ｉｌｚ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、タイマがタイムアンプす
るまで、すなわち時間Ｔｂが経過するまで継続される（
ＳＴＩＩ）。

ここでタイマがタイムアンプすると、信号ｓｂがオフと
なり、アナログスイッチ１０ｂがオフして、超音波振動
子４ｂの振動が停止する（ＳｒＩ２）。そして電源スイ
ツチオフ等による貧化終了でない限り（ＳＴ１’３）、
スタートにリターンし、以後もＳＴＩ〜Ｓ’ｒ１２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Ｔ
ｂ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１２ａによっ
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１２’ａとツマ
ミ１４．　ａ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でき、非常にきめの細かい
治療を行うことができる。

なお、上記実施例超音波吸入器において、設定し得る１
・−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ッ
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、　４ａ・４ｂ：超音波振動子、９ａ・９ｂ：
駆動回路、　１１：ＣＰＵ。１２ニド−タル時間設定ボリュウム、１４：時間配分比設定ボリュウム特許出願人　立石電機株式会社代理人　弁理士　中　村　茂　信

Claims

【特許請求の範囲】

（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。