WO2022201952A1 - 霧化器 - Google Patents

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WO2022201952A1
WO2022201952A1 PCT/JP2022/005431 JP2022005431W WO2022201952A1 WO 2022201952 A1 WO2022201952 A1 WO 2022201952A1 JP 2022005431 W JP2022005431 W JP 2022005431W WO 2022201952 A1 WO2022201952 A1 WO 2022201952A1
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WO
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supply port
liquid
gas supply
gas
liquid supply
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/005431
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English (en)
French (fr)
Inventor
美樹 池田
耕華 新
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to JP2023508767A priority Critical patent/JP7409557B2/ja
Publication of WO2022201952A1 publication Critical patent/WO2022201952A1/ja

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/02Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by air or other gas pressure applied to the liquid or other product to be sprayed or atomised
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge

Definitions

  • the present invention relates to an atomizer that mixes and atomizes liquid and gas.
  • Patent Document 1 an atomizer that mixes and atomizes a liquid and a gas has been disclosed (see Patent Document 1, for example).
  • the atomizer of Patent Document 1 performs atomization using the venturi effect. Specifically, compressed air is blown out from the nozzle hole to generate negative pressure around it, sucking out the liquid stored in the reservoir, and mixing the sucked-out liquid with the compressed air to achieve atomization. conduct.
  • an object of the present invention is to solve the above problems and to provide an atomizer capable of improving the amount of atomization.
  • an atomizer of the present invention mixes and atomizes a gas and a liquid, and is provided with a gas flow path and a gas supply port for supplying gas.
  • a supply member ; and a liquid supply member provided with a liquid flow path for supplying liquid and a liquid supply port, wherein the gas supply member has a gas supply surface as a surface forming the gas supply port.
  • the liquid supply port opens toward an axis orthogonal to a gas supply surface of the gas supply port, and the liquid supply member has a first inclined surface between the liquid supply port and the gas supply port.
  • the first inclined surface is inclined away from the axis with distance from the gas supply surface in a first cross section including the gas flow channel and the liquid flow channel, and the gas
  • the supply port When the supply port is viewed from above, it has a shape that approaches the upstream side in the liquid flow direction of the liquid supply port as the distance from the gas supply port increases.
  • the atomization amount can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of an atomizer according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of an atomizer according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a top view of an atomizer according to Embodiment 1.
  • FIG. Bottom view of the atomizer in Embodiment 1 FIG. 4 is a perspective view of the atomizer with the third case removed according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a perspective view of the atomizer with the third case removed according to the first embodiment;
  • 4 is a perspective view of a support member according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 7 is a perspective view of the atomizer shown in FIGS. 5 and 6 with the supporting member omitted.
  • 2 is a perspective view showing a longitudinal section of the atomizer in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a longitudinal section of the first case in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a longitudinal section of the first case in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a longitudinal section of the liquid supply member according to the first embodiment;
  • FIG. 2 is a perspective view showing the entire liquid supply member according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a perspective view of the atomizing section according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a perspective view showing a longitudinal section of the atomizing section in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the peripheral configuration of the atomizing section in Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the peripheral configuration of the atomizing section in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of the atomizing section in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the atomizing section in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of the atomizing section in Embodiment 1;
  • 2 is a plan view of the gas supply port in Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 1 is an enlarged perspective view of the atomizing section in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the atomizing section in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of the atomizing section in Embodiment 1;
  • 2 is a plan view of the gas supply port in Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 1 is an enlarged perspective view of the atomizing section in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the atomizing section in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is an enlarged plan
  • FIG. 2 is a plan view of the liquid supply port in Embodiment 1; Vertical cross-sectional view of an atomizing section including a liquid supply member according to Modification 1 Vertical cross-sectional view of an atomizing section including a liquid supply member according to Modification 2 Vertical cross-sectional view of an atomizing section including a liquid supply member according to Modification 3 Vertical cross-sectional view of an atomizing section including a liquid supply member according to Modification 4 Vertical cross-sectional view of an atomizing section including a liquid supply member according to Modification 5 Vertical cross-sectional view of an atomizing section including a liquid supply member according to Modification 6 Longitudinal cross-sectional view of an atomizing section including a liquid supply member according to Modification 7 Vertical cross-sectional view of an atomizing section including a liquid supply member according to Modification 8 A perspective view of an atomizer according to Embodiment 2
  • an atomizer for mixing and atomizing a gas and a liquid, comprising: a gas supply member provided with a gas flow path and a gas supply port for supplying the gas; a liquid supply member provided with a liquid flow path and a liquid supply port for supplying, the gas supply member has a gas supply surface as a surface forming the gas supply port, and the liquid supply port is , the gas supply port is open toward an axis orthogonal to the gas supply surface, the liquid supply member has a first inclined surface between the liquid supply port and the gas supply port, and the first In a first cross section including the gas channel and the liquid channel, the inclined surface is inclined away from the axis as the distance from the gas supply surface increases, and the gas supply port is viewed from above.
  • an atomizer having a shape that approaches the upstream side in the liquid flow direction of the liquid supply port as it moves away from the gas supply port when viewed from the direction.
  • a second aspect of the present invention provides the atomizer according to the first aspect, wherein the first inclined surface has a smoothly curved surface shape.
  • the liquid supply member is arranged upstream of the first inclined surface in the direction of flow of the gas and at a position facing the gas blown out from the gas supply port.
  • the atomizer according to the first aspect or the second aspect having a surface, wherein the second inclined surface in the first cross section is inclined so as to approach the axis as the distance from the gas supply surface increases. .
  • the second inclined surface has a direction in which the liquid flows in the liquid supply port as it moves away from the gas supply port.
  • a fifth aspect of the present invention provides the atomizer according to the third or fourth aspect, wherein the first inclined surface and the second inclined surface are connected by a ridgeline.
  • the ridge line approaches the upstream side in the liquid flow direction of the liquid supply port as the distance from the gas supply port increases.
  • the atomizer according to any one of the first to sixth aspects, wherein the liquid supply member further has a liquid supply surface forming the liquid supply port. do.
  • An eighth aspect of the present invention provides the atomizer according to the seventh aspect, wherein the liquid supply surface extends substantially parallel to the axis at the gas supply port.
  • the opening size of the liquid supply port is such that the maximum dimension in the horizontal direction orthogonal to the first cross section is larger than the maximum dimension in the vertical direction intersecting the horizontal direction.
  • the gas supply port has a maximum dimension in a horizontal direction orthogonal to the first cross section, which is larger than a maximum dimension in a vertical direction intersecting the horizontal direction.
  • An eleventh aspect of the present invention provides the atomizer according to any one of the first to tenth aspects, further comprising a piezoelectric pump for supplying gas to the gas supply port.
  • a twelfth aspect of the present invention provides the atomizer according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the gas supply member and the liquid supply member are separate members.
  • FIG. 1 to 4 are diagrams showing an atomizer 2 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1 and 2 are perspective views of the atomizer 2
  • FIG. 3 is a top view of the atomizer 2
  • FIG. 4 is a bottom view of the atomizer 2.
  • FIG. 1 and 2 are perspective views of the atomizer 2
  • FIG. 3 is a top view of the atomizer 2
  • FIG. 4 is a bottom view of the atomizer 2.
  • the atomizer 2 is a device that mixes and atomizes liquid and gas.
  • the atomizer 2 is used, for example, as a medical nebulizer.
  • Liquids are, for example, physiological saline, organic solvents (ethanol, etc.), drugs (steroids, ⁇ 2 stimulants, etc.), and gases are, for example, air.
  • the atomizer 2 shown in FIGS. 1 and 2 includes a case 4, a blowout nozzle 6, and a switch 8.
  • the atomizer 2 of Embodiment 1 is a handy type atomizer that can be used alone without being connected to other devices.
  • the atomizer 2 may incorporate a driving battery (not shown).
  • the switch 8 When the user presses the switch 8, the atomized liquid is blown out from the blowing nozzle 6 (see arrow A).
  • the horizontal direction is the X direction
  • the front-rear direction is the Y direction
  • the vertical direction is the Z direction.
  • the X direction and Y direction are also referred to as the "lateral direction".
  • the case 4 is a member that accommodates the internal parts of the atomizer 2 and constitutes the outer shell of the atomizer 2 .
  • the case 4 has a first case 10 , a second case 12 and a third case 14 .
  • the upper first case 10 and the middle second case 12 are fitted together, and the middle second case 12 and the lower third case 14 are fitted together.
  • the blow-out nozzle 6 is a nozzle that protrudes from the first case 10 .
  • the blow nozzle 6 protrudes upward from the upper surface of the atomizer 2 and forms a channel and an opening for blowing the atomized liquid.
  • the switch 8 is a member for switching ON/OFF of the operation of the atomizer 2 .
  • the switch 8 is provided on the front side of the atomizer 2 like the blowout nozzle 6 and is arranged between the second case 12 and the third case 14 .
  • a mark 16 is provided on the top surface of the first case 10 .
  • the mark 16 is a mark that makes it easier for the user to recognize the orientation of the atomizer 2 .
  • the mark 16 of the first embodiment is a triangular arrow in plan view.
  • the third case 14 may be provided with a power source lid 17 .
  • the power supply lid 17 is a lid that is detachably provided at a position that covers a power supply insertion portion 20 (FIG. 5), which will be described later.
  • the power cover 17 may not be provided, for example, a simple opening may be provided. If a power supply cover 17 is provided, it is even better because the power supply can be sealed.
  • the third case 14 has a bottom surface 18.
  • the bottom surface 18 constitutes the bottom surface of the atomizer 2 and has a flat shape so that the atomizer 2 can stand on its own.
  • 5 and 6 show perspective views of the atomizer 2 with the third case 14 removed.
  • a support member 19 As shown in FIGS. 5 and 6, inside the atomizer 2 are provided a support member 19, a power plug 20, two control boards 22 and 24, and two piezoelectric pumps 26 and 28. be done.
  • the support member 19 is a member that supports members such as the power plug 20, the control boards 22 and 24, the piezoelectric pumps 26 and 28, and the switch 8 (FIG. 6).
  • the support member 19 is fixed to the second case 12 with screws 29A and 29B.
  • the power supply insertion part 20 is a member having an opening for inserting a power supply such as an AC power supply.
  • the power plug 20 is electrically connected to each of the control boards 22 and 24 by wiring (not shown). By inserting a power supply into the power supply insertion part 20, it becomes possible to supply power to the control boards 22, 24 and the piezoelectric pumps 26, .
  • the control boards 22, 24 are circuit boards for driving the piezoelectric pumps 26, 28, respectively.
  • the control board 22 applies a driving voltage to drive the piezoelectric pump 26 at a predetermined frequency (eg, 20 kHz), and the control board 24 applies a driving voltage to drive the piezoelectric pump 28 at a predetermined frequency (eg, 20 kHz). do.
  • the piezoelectric pumps 26 and 28 are piezoelectric pumps using piezoelectric elements (which may also be called “micro blowers”, “micro pumps”, etc.). Specifically, it has a structure in which a piezoelectric element (not shown) is attached to a metal plate (not shown), and by supplying AC power to the piezoelectric element and the metal plate, unimorph mode bending deformation occurs. gas is transported. Such a piezoelectric pump incorporates a valve function diaphragm (not shown) that restricts gas flow in one direction.
  • FIG. 7 A perspective view of the support member 19 is shown in FIG. As shown in FIG. 7, the support member 19 has a plurality of mounting portions 30, 32, 34, 36, 38, 39.
  • the attachment portion 30 is an opening for attaching the power supply insertion portion 20 and is provided on the rear surface side of the support member 19 .
  • the mounting portions 32, 34 are openings for mounting the control boards 22, 24, respectively.
  • Mounting portions 36, 38 are openings for mounting piezoelectric pumps 26, 28, respectively.
  • the mounting portion 39 is an opening for mounting the switch 8 and is provided on the front side of the support member 19 .
  • the support member 19 further has a nozzle portion 40 .
  • the nozzle part 40 is a tubular member forming a flow path for flowing the air generated by the piezoelectric pumps 26 and 28 downstream.
  • the nozzle portion 40 is formed so as to penetrate the upper surface portion 41 of the support member 19, and has an upstream end 40A on one side (ie, lower side) of the upper surface portion 41 and an upstream end 40A on the other side (ie, upper side) of the upper surface portion 41. It has a downstream end 40B.
  • FIG. 8 shows a perspective view of the atomizer 2 shown in FIGS. 5 and 6 with the support member 19 omitted.
  • connection channel member 42 is a tubular member that forms a channel for connecting the piezoelectric pumps 26 and 28 together.
  • the connection channel member 44 is a tubular member that forms a channel for connecting the piezoelectric pump 28 to the downstream side.
  • the connection channel member 42 connects the piezoelectric pumps 26 , 28 in series.
  • the piezoelectric pump 26 has an upstream end 26A and a downstream end 26B.
  • the upstream end 26A is open to the atmosphere, and the downstream end 26B is connected to the connecting channel member 42.
  • Piezoelectric pump 28 has an upstream end 28A and a downstream end 28B.
  • the upstream end 28A is connected to the connecting channel member 42, and the downstream end 28B is connected to the connecting channel member 44.
  • FIG. 1 shows a downstream end 26A and a downstream end 26B.
  • the piezoelectric pump 26 sucks air from the upstream end 26A and discharges it to the connection channel member 42 via the downstream end 26B.
  • the piezoelectric pump 28 sucks the air supplied from the connecting channel member 42 from the upstream end 28A and discharges it to the connecting channel member 44 via the downstream end 28B.
  • connection channel member 44 is connected to the upstream end 40A of the nozzle portion 40 shown in FIG.
  • the nozzle portion 40 has an upper portion protruding from the upper surface portion 41 so as to include the downstream end 40B and is inserted into an opening 46 provided in the bottom portion of the first case 10 shown in FIG.
  • FIG. 9 A configuration around the opening 46 of the first case 10 will be described with reference to FIGS. 9 to 13.
  • FIG. 9 A configuration around the opening 46 of the first case 10 will be described with reference to FIGS. 9 to 13.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a longitudinal section of the atomizer 2.
  • FIG. 10A and 10B are perspective views showing longitudinal sections of the first case 10
  • FIGS. 11A and 11B are respectively a perspective view showing a longitudinal section of the liquid supply member 56 and a perspective view showing the whole. .
  • the nozzle part 40 is inserted through the opening 46 of the first case 10 into the gas supply member 50 provided on the first case 10 .
  • the gas supply member 50 is a cylindrical portion having a gas supply port 52 formed at its tip, and a gas flow path 54 is formed therein.
  • the gas supply member 50 of Embodiment 1 is provided integrally with the first case 10 and positioned in the central portion of the first case 10 .
  • the first case 10 including the gas supply member 50 may be called a "gas supply member.”
  • the gas flow path 54 extends from the opening 46 of the first case 10 to the gas supply port 52 .
  • the gas flow path 54 is a flow path through which the gas supplied from the downstream end 40 ⁇ /b>B of the nozzle portion 40 inserted into the opening 46 flows to the gas supply port 52 .
  • the gas supplied from the nozzle portion 40 passes through the gas flow path 54 of the gas supply member 50 and from the gas supply port 52 . blown upwards.
  • a liquid supply member 56 is attached to the outside of the gas supply member 50 .
  • the liquid supply member 56 is a member that forms a liquid supply port 58 for supplying liquid.
  • the liquid supply member 56 further forms a liquid suction port 59 at the bottom for sucking liquid.
  • the liquid supply member 56 of Embodiment 1 is a separate member from the gas supply member 50 .
  • a liquid reservoir 55 is provided around the gas supply member 50 and the liquid supply member 56 .
  • the liquid storage portion 55 is a portion that stores liquid to be supplied to the liquid supply member 56 .
  • the liquid reservoir 55 of Embodiment 1 is formed by a bottom surface 55A provided inside the first case 10 and an inner peripheral surface 55B adjacent to the bottom surface 55A.
  • the liquid reservoir 55 faces the liquid suction port 59 of the liquid supply member 56 .
  • illustration of the liquid stored in the liquid storage section 55 is omitted.
  • the liquid supply member 56 includes a mounting portion 60 and a flow path forming portion 62. As shown in FIGS. 11A and 11B, the liquid supply member 56 includes a mounting portion 60 and a flow path forming portion 62. As shown in FIGS. 11A and 11B, the liquid supply member 56 includes a mounting portion 60 and a flow path forming portion 62. As shown in FIGS. 11A and 11B, the liquid supply member 56 includes a mounting portion 60 and a flow path forming portion 62. As shown in FIGS.
  • the attachment portion 60 is a portion for attaching the liquid supply member 56 to the gas supply member 50 described above.
  • the mounting portion 60 is formed in a cylindrical shape and has a shape in which an upper end portion 64 protrudes inward.
  • the gas supply member 50 is arranged in the inner space of the mounting portion 60 , and the liquid supply member 56 is placed outside the gas supply member 50 in a state in which the upper surface of the gas supply member 50 is in contact with the upper end portion 64 of the mounting portion 60 . It is attached.
  • the channel forming portion 62 is a portion that forms the liquid channel 66 .
  • the liquid channel 66 is a channel extending from the liquid supply port 58 to the liquid suction port 59 .
  • the liquid channel 66 of the first embodiment extends upward from the liquid suction port 59 , then bends at a substantially right angle and extends laterally to the liquid supply port 58 .
  • the gas supply port 52 and the liquid supply port 58 are arranged at positions close to each other.
  • the gas supply member 50 forming the gas supply port 52 and the liquid supply member 56 forming the liquid supply port 58 constitute an "atomization section M" that mixes and atomizes the gas and the liquid.
  • FIG. 12A is a perspective view showing the peripheral configuration of the atomizing section M
  • FIG. 12B is a perspective view showing a longitudinal section including the peripheral configuration of the atomizing section M
  • FIG. FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing the peripheral configuration of the atomizing section M. As shown in FIG.
  • the gas supply port 52 and the liquid supply port 58 are close to each other, the gas supply port 52 is open upward, and the liquid supply port 58 is laterally (fog). rear of the generator 2). As shown in FIG. 13, the liquid supply port 58 opens in a direction facing the gas flow P blown out from the gas supply port 52 .
  • the gas supply port 52 is located at the tip of the reduced diameter portion 54A where the diameter of the gas flow path 54 is reduced.
  • the air can be carried to the vicinity of the gas supply port 52 in the gas flow path 54 with little resistance, and the air blown out from the gas supply port 52. can improve the flow velocity of
  • the liquid supply port 58 is located at the tip of the reduced diameter portion 66A in which the diameter of the liquid flow path 66 is reduced. According to such a flow path configuration, atomization by the venturi effect can be performed according to the gas flow P blown out from the gas supply port 52 .
  • Control boards 22 and 24 drive piezoelectric pumps 26 and 28, respectively, to generate compressed air. Gas as compressed air generated by the piezoelectric pumps 26 and 28 is blown upward from the gas supply port 52 via the nozzle portion 40 .
  • a negative pressure is generated in the peripheral area including the liquid supply port 58 according to the gas flow P from the gas supply port 52 .
  • the liquid stored in the liquid storage portion 55 is sucked from the liquid suction port 59 into the liquid channel 66, and a liquid flow Q flowing toward the liquid supply port 58 is generated (Venturi effect).
  • a liquid flow Q discharged from the liquid supply port 58 to the outside is atomized by being mixed with a gas flow P, which is compressed air. The atomized liquid advances upward through the inner space of the first case 10 and is blown out from the blowing nozzle 6 while being classified.
  • FIG. 14 is an enlarged perspective view of the atomizing section M
  • FIG. 15 is an enlarged longitudinal sectional view of the atomizing section M
  • FIG. 16 is an enlarged plan view of the atomizing section M.
  • FIG. 15 particularly shows a cross section (first cross section) including the gas flow direction P1 at the gas supply port 52 and the liquid flow direction Q1 at the liquid supply port 58 . In other words, it is a cross section including the gas channel 54 and the liquid channel 66 .
  • FIG. 16 is a plan view of the gas supply port 52.
  • the gas supply member 50 has a gas supply surface 68 as a surface forming the gas supply port 52 .
  • the gas supply surface 68 of Embodiment 1 has a flat shape, and the gas supply port 52 is formed flush with the gas supply surface 68 .
  • the gas flow direction P1 at the gas supply port 52 can be defined as the direction in which the gas flow path 54 extends at the gas supply port 52 . Since the gas flow path 54 of Embodiment 1 is connected substantially perpendicularly to the gas supply surface 68 , the gas flow direction P ⁇ b>1 at the gas supply port 52 is substantially perpendicular to the gas supply surface 68 .
  • the liquid supply member 56 has a first inclined surface 70 , a second inclined surface 72 , a liquid supply surface 74 and a third inclined surface 76 .
  • a second inclined surface 72, a first inclined surface 70, a liquid supply surface 74, and a third inclined surface 76 are provided in this order from the upstream side in the gas flow direction P1.
  • the first inclined surface 70, the second inclined surface 72, and the third inclined surface 76 are all inclined with respect to the gas flow direction P1 at the gas supply port 52 and the axis P2 including the gas flow direction P1. It is a sloping surface.
  • Axis P2 is a virtual straight line orthogonal to gas supply port 52, and is a virtual line at the center of a minimum circle including gas supply port 52 drawn.
  • the axis P2 is a virtual straight line perpendicular to the gas supply surface 68 of the gas supply port 52 .
  • first inclined surface 70 and the third inclined surface 76 are inclined away from the axis P2 including the gas flow direction P1 as they move away from the gas supply surface 68 along the gas flow direction P1.
  • second inclined surface 72 inclines toward the axis P2 including the gas flow direction P1 as it moves away from the gas supply surface 68 along the gas flow direction P1.
  • the liquid supply surface 74 is a surface forming the liquid supply port 58 .
  • the liquid supply surface 74 is formed between the first inclined surface 70 and the third inclined surface 76 and connects the first inclined surface 70 and the third inclined surface 76 .
  • the liquid supply surface 74 of the first embodiment is a surface substantially parallel to the gas flow direction P1 and the axis P2 of the gas supply port 52 .
  • the liquid supply surface 74 of Embodiment 1 forms the liquid supply port 58 at the lower end. Therefore, the liquid supply port 58 is formed continuously with the first inclined surface 70 and the ridgeline 80 described later.
  • the first slanted surface 70 and the second slanted surface 72 are formed continuously and connected to each other by the ridgeline 78 .
  • the first inclined surface 70 and the liquid supply surface 74 are continuously formed and connected to each other at a ridgeline 80
  • the liquid supply surface 74 and the third inclined surface 76 are continuously formed and connected to each other at a ridgeline 82. It is connected.
  • the second inclined surface 72 is arranged at an angle with respect to the flow direction P1 of the gas blown out from the gas supply port 52 and the axis P2.
  • the gas blown out from the gas supply port 52 collides with the second inclined surface 72 and is blown upward while curving in a direction away from the liquid supply member 56 .
  • the first inclined surface 70 is inclined in the opposite direction to the second inclined surface 72 .
  • the peripheral area of the first inclined surface 70 becomes a recessed area with respect to the gas flow P, the negative pressure is less likely to diffuse to the surroundings, and the negative pressure increases. Since the liquid supply port 58 is provided in the vicinity of the first inclined surface 70, which is the negative pressure generation area, a strong negative pressure is generated around the liquid supply port 58, and the liquid can be sucked with a strong suction force.
  • the liquid supply port 58 is provided at a position protruding from the imaginary plane 84 including the first inclined surface 70 (see arrow R).
  • the virtual surface 84 is a virtual surface that is flush with the first inclined surface 70 .
  • the liquid supply port 58 is placed at a position closer to the gas flow P, i. It can be placed where strong negative pressure is generated. As a result, it is possible to improve the liquid suction force due to the venturi effect, and to improve the atomization amount.
  • the liquid supply surface 74 forming the liquid supply port 58 can also be configured as a surface substantially parallel to the gas flow direction P1 and the axis P2. Accordingly, the liquid atomized by the atomizing section M can be smoothly guided along the liquid supply surface 74 .
  • each of the first inclined surface 70, the second inclined surface 72, the liquid supply surface 74 and the third inclined surface 76 of Embodiment 1 has a curved shape.
  • the curvature is made into the shape of an arc with a constant.
  • the ridgelines 78 , 80 , and 82 all move away from the gas supply port 52 in the lateral direction (X direction), and the liquid supply port It has a shape approaching the upstream side (arrow Q2) in the liquid flow direction Q1 at 58 .
  • the first inclined surface 70, the second inclined surface 72, the liquid supply surface 74, and the third inclined surface 76 also have shapes approaching the upstream side Y1.
  • the gas blown out from the gas supply port 52 rises while spreading slightly in the X direction, which is the horizontal direction.
  • variations in the distance to the liquid supply port 58 are reduced.
  • the liquid discharged from the liquid supply port 58 more uniformly merges with the gas flow P, enabling uniform atomization, leading to an improvement in the amount of atomization.
  • the first inclined surface 70, the second inclined surface 72, the liquid supply surface 74, and the third inclined surface 76 all have smooth curved surface shapes, and the ridgelines 78, 80, and 82 are also gentle when viewed from above. It has a curved shape. As a result, turbulence is less likely to occur in the gas blown out from the gas supply port 52, the gas flow P rises smoothly, and the flow velocity can be maintained, so that the Venturi effect can be easily generated.
  • FIGS. 17 and 18, plan views of the gas supply port 52 and the liquid supply port 58 are shown in FIGS. 17 and 18, respectively.
  • the gas supply port 52 of Embodiment 1 forms a horizontally long rectangular opening.
  • the gas supply port 52 has a horizontal width L1 and a vertical width L2.
  • the horizontal width L1 is the length along the X direction corresponding to the horizontal direction of the gas supply port 52
  • the vertical width L2 is the length along the Y direction corresponding to the vertical direction of the gas supply port 52.
  • the width L1 is the maximum horizontal dimension of the gas supply port 52
  • the vertical width L2 is the maximum vertical dimension of the gas supply port 52.
  • the horizontal width L1 is set larger than the vertical width L2.
  • the gas supply port 52 By forming the gas supply port 52 into a horizontally long shape, the gas flow P blown out from the gas supply port 52 can be increased while expanding in the lateral direction, and a negative pressure can be generated over a wide range. . As a result, atomization can be performed in a wide range, and the particle size can be made smaller while improving the atomization amount.
  • the liquid supply port 58 of Embodiment 1 forms a laterally long opening formed by connecting semicircles with two straight lines.
  • the liquid supply port 58 has a horizontal width L3 and a vertical width L4.
  • the width L3 is the length along the X direction corresponding to the horizontal direction of the liquid supply port 58
  • the vertical width L4 is the length along the Z direction corresponding to the vertical direction of the liquid supply port 58.
  • the width L3 is the maximum horizontal dimension of the liquid supply port 58
  • the vertical width L4 is the maximum vertical dimension of the liquid supply port 58.
  • the horizontal width L3 is set larger than the vertical width L4.
  • the liquid supply port 58 By forming the liquid supply port 58 to have a horizontally long shape, the liquid supply port 58 can receive a wide range of negative pressure generated according to the gas flow P that spreads in the lateral direction, and the range of atomization is increased. It can be spread out, leading to improved atomization and reduced particle size.
  • the atomizer 2 of Embodiment 1 is an atomizer that mixes and atomizes gas and liquid, and is provided with the gas flow path 54 and the gas supply port 52 for supplying the gas. It comprises a gas supply member 50 and a liquid supply member 56 provided with a liquid channel 66 and a liquid supply port 58 for supplying liquid.
  • the gas supply member 50 has a gas supply surface 68 as a surface forming the gas supply port 52 .
  • the liquid supply port 58 opens toward an axis P2 perpendicular to the gas supply surface 68 of the gas supply port 52 .
  • the liquid supply member 56 has a first inclined surface 70 between the liquid supply port 58 and the gas supply port 52 .
  • the first inclined surface 70 separates from the axis P2 as the distance from the gas supply surface 68 increases in a cross section including the gas flow path 54 and the liquid flow path 66 (the cross section shown in FIG. 15; also referred to as a "first cross section"). , and has a shape that approaches the upstream side (arrow Q2) in the liquid flow direction Q1 as the distance from the gas supply port 52 increases when the gas supply port 52 is viewed from above.
  • the first inclined surface 70 by providing the first inclined surface 70, a negative pressure is generated according to the gas flow P from the gas supply port 52, and the liquid is sucked out from the liquid supply port 58 by the venturi effect. It can be atomized.
  • the first inclined surface 70 in a shape approaching the upstream side of the liquid flow direction Q1, compared to the case of forming a straight line, the distance from an arbitrary position of the first inclined surface 70 to the liquid supply port 58 is reduced. are equalized. As a result, variations in the negative pressure generated around the first inclined surface 70 are reduced, and the amount of atomization by the venturi effect can be improved.
  • the liquid supply member 56 has a wall portion W that restricts a space H in which the gas discharged from the gas supply port 52 flows in a direction (horizontal direction) intersecting the flow direction P1 of the gas. (first inclined surface 70, second inclined surface 72, liquid supply surface 74, third inclined surface 76).
  • the wall portion W has a first inclined surface 70 upstream of the liquid supply port 58 in the gas flow direction P1, and the first inclined surface 70 expands the space H along the gas flow direction P1. is inclined with respect to the gas flow direction P1.
  • the first inclined surface 70 has a smoothly curved surface shape. According to such a configuration, by forming the first inclined surface 70 into a curved surface shape, the gas flow P flowing along the first inclined surface 70 becomes smooth, and atomization can be stabilized.
  • the liquid supply member 56 is located upstream of the first inclined surface 70 in the gas flow direction P1 and at a position facing the gas blown out from the gas supply port 52. It has two slopes 72 .
  • the second inclined surface 72 inclines so as to approach the axis P2 as the distance from the gas supply surface 68 increases. According to such a configuration, by providing the second inclined surface 72 , the flow P of the gas supplied from the gas supply port 52 can collide with the second inclined surface 72 to change the direction. Further, as shown in FIG. 15, in the case of a shape in which the second inclined surface 72 covers the width of the gas supply port 52, the flow velocity of the air after colliding with the second inclined surface 72 increases.
  • the second inclined surface 72 moves away from the gas supply port 52 in the liquid flow direction in the liquid supply port 58 . It has a shape approaching the upstream side (arrow Q2) of Q1. According to such a configuration, the second inclined surface 72 has a shape approaching the upstream side in the liquid flow direction Q1, so that, similarly to the first inclined surface 70, the effect of improving the atomization amount due to the venturi effect can be achieved. can play.
  • the first inclined surface 70 and the second inclined surface 72 are connected by a ridgeline 78 . According to such a configuration, by forming the first inclined surface 70 and the second inclined surface 72 continuously with the ridge line 78, the negative pressure generated around the first inclined surface 70 can be increased.
  • the liquid supply port 58 can also be arranged at a position close to the negative pressure generating location.
  • the ridge line 78 becomes more distant from the gas supply port 52 when the gas supply port 52 is viewed from above as shown in FIG. has a shape approaching the upstream side (arrow Q2) in the flow direction Q1.
  • variations in the distance from an arbitrary position of the ridgeline 78 to the liquid supply port 58 are smaller than when the ridgeline 78 has a straight shape.
  • the variation in the negative pressure around the ridge line 78 is also reduced, and the particles can be atomized in a wider range, leading to an increase in the atomization amount and a reduction in the particle size.
  • the liquid supply member 56 further has a liquid supply surface 74 forming the liquid supply port 58 .
  • the liquid supply port 58 can be easily formed by providing the liquid supply surface 74 .
  • the liquid supply surface 74 extends substantially parallel to the axis P2 of the gas supply port 52 . With such a configuration, the atomized liquid droplets can be guided along the liquid supply surface 74 in a desired direction.
  • the gas supply port 52 has a width L1, which is the maximum dimension in the horizontal direction (X direction) perpendicular to the first cross section shown in FIG. Y direction) is larger than the vertical width L2, which is the maximum dimension. According to such a configuration, negative pressure can be generated in a wider range.
  • the opening dimension of the liquid supply port 58 is such that the width L3, which is the maximum dimension in the horizontal direction (X direction) perpendicular to the first cross section shown in FIG. It is larger than the vertical width L4, which is the maximum dimension in the vertical direction (Z direction). According to such a configuration, the liquid supply port 58 can receive a wide range of negative pressure, and the atomization amount can be improved.
  • the atomizer 2 of Embodiment 1 further includes piezoelectric pumps 26 and 28 for supplying gas to the gas supply port 52 . According to such a configuration, when the piezoelectric pumps 26 and 28 having a smaller output than motor pumps or the like are used, it is possible to more effectively improve the atomization amount.
  • the gas supply member 50 and the liquid supply member 56 are separate members. With such a configuration, the degree of freedom in designing each member is improved.
  • FIG. 19A is a longitudinal sectional view of an atomization section M1 including a liquid supply member 156 according to Modification 1.
  • FIG. Modification 1 differs from Embodiment 1 in that the liquid supply surface 174 forming the liquid supply port 158 is inclined with respect to the gas flow direction P1 in the gas supply port 52 .
  • the liquid supply surface 174 is inclined in a direction approaching the axis P2 including the gas flow direction P1 as the distance from the gas supply surface 68 increases.
  • a reduced diameter portion 166 A of the liquid channel 166 extends to a liquid supply port 158 formed in the liquid supply surface 174 .
  • the liquid supply port 158 is arranged at a position that protrudes further from the imaginary plane 84 including the first inclined surface 70 compared to the liquid supply port 58 of the first embodiment (see arrow R1). ). Thereby, the negative pressure generated around the liquid supply port 158 can be increased, and the atomization amount can be improved.
  • the first inclined surface 70 serves as a part of the wall portion W1 that limits the space H1 in which the gas discharged from the gas supply port 52 flows in the direction intersecting with the flow direction P1 of the gas. is also provided on the upstream side in the gas flow direction P1. The first inclined surface 70 is inclined with respect to the gas flow direction P1 so as to expand the space H1 along the gas flow direction P1.
  • FIG. 19B is a vertical cross-sectional view of the atomization section M2 including the liquid supply member 256 according to Modification 2.
  • FIG. Modification 2 differs from Embodiment 1 in that, like Modification 1, a liquid supply surface 274 forming a liquid supply port 258 is inclined with respect to the gas flow direction P1.
  • the liquid supply surface 274 is inclined away from the axis P2 including the flow direction P1 of the gas as the distance from the gas supply surface 68 increases.
  • a reduced diameter portion 266 A of the liquid channel 266 extends to a liquid supply port 258 formed in the liquid supply surface 274 .
  • the liquid supply port 258 is arranged at a position protruding from the imaginary plane 84 including the first inclined plane 70 (see arrow R2). As a result, similarly to the first embodiment and the first modification, the negative pressure generated around the liquid supply port 258 can be increased, and the effect of improving the atomization amount can be achieved.
  • the first inclined surface 70 serves as a part of the wall portion W2 that limits the space H2 in which the gas discharged from the gas supply port 52 flows in the direction intersecting the gas flow direction P1. is also provided on the upstream side in the gas flow direction P1. The first inclined surface 70 is inclined with respect to the gas flow direction P1 so as to expand the space H2 along the gas flow direction P1.
  • FIG. 19C is a vertical cross-sectional view of an atomization section M3 including a liquid supply member 356 according to Modification 3.
  • FIG. Modification 3 differs from Embodiment 1 in that the liquid supply port 358 is provided at a locally projected position on the first inclined surface 370 .
  • the first inclined surface 370 has a protrusion 371.
  • the projecting portion 371 is an extension of the reduced diameter portion 366A of the liquid channel 366, and has, for example, a cylindrical shape. Even in such a case, the liquid supply port 358 is arranged at a position protruding from the imaginary plane 384 including the first inclined plane 370 (see arrow R3). As a result, similarly to the first embodiment and other modified examples, it is possible to increase the negative pressure generated around the liquid supply port 358 and improve the atomization amount.
  • FIG. 19D is a vertical cross-sectional view of an atomization section M4 including a liquid supply member 456 according to Modification 4.
  • FIG. Modification 4 differs from Embodiment 1 in that the liquid supply surface 472 forming the liquid supply port 458 is an inclined surface.
  • the liquid supply surface 472 is inclined in a direction approaching the axis P2 including the gas flow direction P1 as the distance from the gas supply surface 68 increases.
  • a reduced diameter portion 466 A of the liquid channel 466 extends to a liquid supply port 458 formed in the liquid supply surface 472 .
  • the liquid supply port 458 is arranged at a position protruding from the imaginary plane 84 including the first inclined surface 70 (see arrow R4), and the effect of improving the atomization amount can be achieved.
  • FIG. 19E is a vertical cross-sectional view of an atomization section M5 including a liquid supply member 556 according to Modification 5.
  • FIG. Modification 5 differs from Modification 4 shown in FIG. 19D in that the liquid supply port 558 formed in the liquid supply surface 572 is provided at a position adjacent to the third inclined surface 574 .
  • a reduced diameter portion 566 A of the liquid channel 566 extends to a liquid supply port 558 formed in the liquid supply surface 572 .
  • the liquid supply port 558 is arranged at a position protruding from the imaginary plane 84 including the first inclined surface 70 (arrow R5), and the effect of improving the atomization amount can be achieved.
  • FIG. 19F is a vertical cross-sectional view of an atomization section M6 including a liquid supply member 656 according to Modification 6.
  • FIG. Modification 6 differs from Modifications 4 and 5 in that the liquid supply port 658 formed in the liquid supply surface 672 is provided at an intermediate position that is not adjacent to both the first inclined surface 70 and the third inclined surface 674. .
  • a reduced diameter portion 666 A of the liquid channel 666 extends to a liquid supply port 658 formed in the liquid supply surface 672 . Even in such a case, the liquid supply port 658 is arranged at a position protruding from the imaginary plane 84 including the first inclined surface 70 (arrow R6), and the effect of improving the atomization amount can be achieved.
  • FIG. 19G is a vertical cross-sectional view of an atomization section M7 including a liquid supply member 756 according to Modification 7.
  • FIG. 7 the liquid supply surface 772 and the third inclined surface 774 forming the liquid supply port 758 are inclined so as to protrude more than the first inclined surface 70 and the second inclined surface 72, as shown in FIG. 19D. is different from Modification 4 shown in FIG.
  • a reduced diameter portion 766 A of the liquid channel 766 extends to a liquid supply port 758 formed in the liquid supply surface 772 .
  • the liquid supply port 758 is arranged at a position protruding from the imaginary plane 84 including the first inclined surface 70 (arrow R7), and the atomization amount can be improved.
  • FIG. 19H is a vertical cross-sectional view of an atomization section M8 including a liquid supply member 856 according to Modification 8.
  • FIG. 19H is a vertical cross-sectional view of an atomization section M8 including a liquid supply member 856 according to Modification 8.
  • the first inclined surface 70 and the second inclined surface 72 are inclined so as to project more than the liquid supply surface 872 and the third inclined surface 874 forming the liquid supply port 858.
  • a reduced diameter portion 866 A of the liquid channel 866 extends to a liquid supply port 858 formed in the liquid supply surface 872 .
  • the liquid supply port 858 is arranged at a position protruding from the imaginary plane 84 including the first inclined surface 70 (arrow R8), and the effect of improving the atomization amount can be achieved.
  • Embodiment 2 An atomizer according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. Note that in the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. Also, the same or equivalent configurations are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the atomizer 1002 of Embodiment 2 differs from the atomizer 2 of Embodiment 1 in that it is used as part of a stationary nebulizer device 1000 instead of a handy type nebulizer.
  • FIG. 20 is a perspective view of a nebulizer device 1000 having an atomizer 1002 according to Embodiment 2.
  • FIG. 20 is a perspective view of a nebulizer device 1000 having an atomizer 1002 according to Embodiment 2.
  • a nebulizer device 1000 shown in FIG. 20 includes an atomizer 1002, a case 1004, and a tube 1006.
  • the atomizer 1002 is a member corresponding to the first case 10 and the second case 12 in the atomizer 2 of the first embodiment.
  • the atomizer 1002 incorporates an atomizing section M (not shown) similar to the atomizer 2 of the first embodiment, and mixes the compressed air supplied from the case 1004 with the liquid to form a mist. become The atomized liquid is blown out from the blowing nozzle 1008 (see arrow A).
  • a case 1004 is a member for supplying compressed air to the atomizer 1002 .
  • the case 1004 corresponds to the third case 14 in the atomizer 2 of Embodiment 1, and incorporates members (not shown) such as a piezoelectric pump and a substrate for generating compressed air.
  • a driving switch 1010 is provided on the front surface of the case 1004 . When the user presses switch 1010 , compressed air is generated inside case 1004 and supplied to atomizer 1002 through tube 1006 .
  • the internal structure of the atomizer 1002 is the same as the internal structures of the first case 10 and the second case 12 of the atomizer 2 of Embodiment 1, so the description is omitted.
  • the user can use the atomized liquid by blowing it out from the blowing nozzle 1008 while holding the atomizer 1002 connected to the case 1004. .
  • the atomizer 1002 of the second embodiment has an atomizing section M having a structure similar to that of the atomizer 2 of the first embodiment, the same effect of improving the atomization amount can be obtained.
  • the present invention has been described above with reference to the first and second embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
  • the present invention is not limited to such a case, and one or three or more piezoelectric pumps may be provided.
  • the present invention is useful for medical, cosmetic, and other atomizers.

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Abstract

霧化器は、気体を供給するための気体供給口を設けた気体供給部材と、液体を供給するための液体供給口を設けた液体供給部材と、を備え、気体供給部材は、気体供給口を形成する面としての気体供給面を有し、液体供給口は、気体供給口における気体供給面に直交する軸に向けて開口しており、液体供給部材は、液体供給口と気体供給口との間に第1傾斜面を有し、第1傾斜面は、気体流路と液体流路とを含む第1断面において、気体供給面から遠ざかるにつれて、気体供給口に直交する軸から離れるように傾斜しており、且つ、気体供給口を平面視する方向から見たときに、気体供給口から離れるにつれて、液体供給口における液体の流れ方向の上流側に近付く形状を有する。

Description

霧化器
 本発明は、液体と気体を混合して霧化する霧化器に関する。
 従来より、液体と気体を混合して霧化する霧化器が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1の霧化器は、ベンチュリー効果を利用して霧化を行う。具体的には、ノズル孔から圧縮空気を噴き出してその周辺に陰圧を発生させることで貯留部に貯留されている液体を吸い出して、吸い出した液体を圧縮空気と混合することで、霧化を行う。
特開2013―132471明細書
 特許文献1に開示されるような構成を含めて、霧化量をより向上させることが求められている。
 従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、霧化量を向上させることができる霧化器を提供することにある。
 前記目的を達成するために、本発明の霧化器は、気体と液体を混合して霧化する霧化器であって、気体を供給するための気体流路及び気体供給口を設けた気体供給部材と、液体を供給するための液体流路及び液体供給口を設けた液体供給部材と、を備え、前記気体供給部材は、前記気体供給口を形成する面としての気体供給面を有し、前記液体供給口は、前記気体供給口における気体供給面に直交する軸に向けて開口しており、前記液体供給部材は、前記液体供給口と気体供給口との間に第1傾斜面を有し、前記第1傾斜面は、前記気体流路と前記液体流路とを含む第1断面において、前記気体供給面から遠ざかるにつれて、前記軸から離れるように傾斜しており、且つ、前記気体供給口を平面視する方向から見たときに、前記気体供給口から離れるにつれて、前記液体供給口における液体の流れ方向の上流側に近付く形状を有する。
 本発明の霧化器によれば、霧化量を向上させることができる。
実施形態1における霧化器の斜視図 実施形態1における霧化器の斜視図 実施形態1における霧化器の上面図 実施形態1における霧化器の下面図 実施形態1における第3ケースを外した状態の霧化器の斜視図 実施形態1における第3ケースを外した状態の霧化器の斜視図 実施形態1における支持部材の斜視図 図5、図6に示す霧化器からさらに支持部材を省略した斜視図 実施形態1における霧化器の縦断面を示す斜視図 実施形態1における第1ケースの縦断面を示す斜視図 実施形態1における第1ケースの縦断面を示す斜視図 実施形態1における液体供給部材の縦断面を示す斜視図 実施形態1における液体供給部材の全体を示す斜視図 実施形態1における霧化部の斜視図 実施形態1における霧化部の縦断面を示す斜視図 実施形態1における霧化部の周辺構成を示す縦断面図 実施形態1における霧化部を拡大した斜視図 実施形態1における霧化部を拡大した縦断面図 実施形態1における霧化部を拡大した平面図 実施形態1における気体供給口を平面視した図 実施形態1における液体供給口を平面視した図 変形例1に係る液体供給部材を含む霧化部の縦断面図 変形例2に係る液体供給部材を含む霧化部の縦断面図 変形例3に係る液体供給部材を含む霧化部の縦断面図 変形例4に係る液体供給部材を含む霧化部の縦断面図 変形例5に係る液体供給部材を含む霧化部の縦断面図 変形例6に係る液体供給部材を含む霧化部の縦断面図 変形例7に係る液体供給部材を含む霧化部の縦断面図 変形例8に係る液体供給部材を含む霧化部の縦断面図 実施形態2における霧化器の斜視図
 本発明の第1態様によれば、気体と液体を混合して霧化する霧化器であって、気体を供給するための気体流路及び気体供給口を設けた気体供給部材と、液体を供給するための液体流路及び液体供給口を設けた液体供給部材と、を備え、前記気体供給部材は、前記気体供給口を形成する面としての気体供給面を有し、前記液体供給口は、前記気体供給口における気体供給面に直交する軸に向けて開口しており、前記液体供給部材は、前記液体供給口と気体供給口との間に第1傾斜面を有し、前記第1傾斜面は、前記気体流路と前記液体流路とを含む第1断面において、前記気体供給面から遠ざかるにつれて、前記軸から離れるように傾斜しており、且つ、前記気体供給口を平面視する方向から見たときに、前記気体供給口から離れるにつれて、前記液体供給口における液体の流れ方向の上流側に近付く形状を有する、霧化器を提供する。
 本発明の第2態様によれば、前記第1傾斜面は、滑らかに湾曲した曲面形状を有する、第1態様に記載の霧化器を提供する。
 本発明の第3態様によれば、前記液体供給部材は、前記第1傾斜面よりも気体の流れ方向の上流側、且つ前記気体供給口から吹き出される気体に面する位置に、第2傾斜面を有し、前記第2傾斜面は、前記第1断面において、前記気体供給面から遠ざかるにつれて前記軸に近付くように傾斜する、第1態様又は第2態様に記載の霧化器を提供する。
 本発明の第4態様によれば、前記第2傾斜面は、前記気体供給口を平面視する方向から透視したときに、前記気体供給口から離れるにつれて、前記液体供給口における液体の流れ方向の上流側に近付く形状を有する、第3態様に記載の霧化器を提供する。
 本発明の第5態様によれば、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面は稜線で接続されている、第3態様又は第4態様に記載の霧化器を提供する。
 本発明の第6態様によれば、前記稜線は、前記気体供給口を平面視する方向から見たときに、前記気体供給口から離れるにつれて前記液体供給口における液体の流れ方向の上流側に近付く形状を有する、第5態様に記載の霧化器を提供する。
 本発明の第7態様によれば、前記液体供給部材はさらに、前記液体供給口を形成する液体供給面を有する、第1態様から第6態様のいずれか1つに記載の霧化器を提供する。
 本発明の第8態様によれば、前記液体供給面は、前記気体供給口における前記軸に略平行に延びる、第7態様に記載の霧化器を提供する。
 本発明の第9態様によれば、前記液体供給口の開口寸法は、前記第1断面に直交する横方向の最大寸法が、当該横方向に交差する縦方向の最大寸法よりも大きい、第1態様から第8態様のいずれか1つに記載の霧化器を提供する。
 本発明の第10態様によれば、前記気体供給口は、前記第1断面に直交する横方向の最大寸法が、当該横方向に交差する縦方向の最大寸法よりも大きい、第1態様から第9態様のいずれか1つに記載の霧化器を提供する。
 本発明の第11態様によれば、前記気体供給口へ気体を供給するための圧電ポンプをさらに備える、第1態様から第10態様のいずれか1つに記載の霧化器を提供する。
 本発明の第12態様によれば、前記気体供給部材と前記液体供給部材は別体である、第1態様から第11態様のいずれか1つに記載の霧化器を提供する。
 以下に、本発明にかかる実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
 図1~図4は、本発明の実施形態1に係る霧化器2を示す図である。図1、図2は、霧化器2の斜視図であり、図3は、霧化器2の上面図であり、図4は、霧化器2の下面図である。
 霧化器2は、液体と気体を混合して霧化する装置である。霧化器2は例えば、医療用のネブライザーとして使用される。液体は例えば、生理食塩水、有機溶剤(エタノール等)、薬剤(ステロイド、β2刺激薬等)であり、気体は例えば、空気である。
 図1、図2に示す霧化器2は、ケース4と、吹出ノズル6と、スイッチ8とを備える。実施形態1の霧化器2は、他の装置と接続することなく単独で使用することができるハンディタイプの霧化器である。霧化器2には駆動用の電池(図示せず)が内蔵されてもよい。ユーザがスイッチ8の押下操作を行うことで、霧化された液体が吹出ノズル6から吹き出される(矢印A参照)。図1、図2に示すように、自立した状態の霧化器2の方向に関して、左右方向をX方向、前後方向をY方向、上下方向をZ方向とする。X方向とY方向は「横方向」とも称する。
 ケース4は、霧化器2の内部部品を収容し、霧化器2の外郭を構成する部材である。ケース4は、第1ケース10と、第2ケース12と、第3ケース14とを有する。上段の第1ケース10と中段の第2ケース12が互いに篏合し、中段の第2ケース12と下段の第3ケース14が互いに篏合する。
 吹出ノズル6は、第1ケース10に突設して形成されたノズルである。吹出ノズル6は、霧化器2の上面から上方に突出し、霧化された液体を吹き出す流路および開口を形成する。
 スイッチ8は、霧化器2の動作のON/OFFを切り替えるための部材である。スイッチ8は、吹出ノズル6と同様に霧化器2の前面側に設けられており、第2ケース12と第3ケース14の間に配置される。
 図2、図3に示すように、第1ケース10の上面には目印16が設けられている。目印16は、霧化器2の向きをユーザが認識しやすくするためのマークである。実施形態1の目印16は、平面視で三角形状の矢印である。
 図2に示すように、第3ケース14には電源蓋17を設けてもよい。電源蓋17は、後述する電源差込部20(図5)を覆う位置に着脱可能に設けられる蓋である。電源蓋17に代えて、単なる開口を設ける等、電源蓋17を設けない場合であってもよい。電源蓋17が設けられている場合は電源部分を封止できるため、なお良い。
 図4に示すように、第3ケース14は底面18を有する。底面18は、霧化器2の底面を構成する面であって、霧化器2を自立可能とするように平坦な形状を有する。
 第3ケース14を外した状態の霧化器2の斜視図を図5、図6に示す。
 図5、図6に示すように、霧化器2の内部には、支持部材19と、電源差込部20と、2つの制御基板22、24と、2つの圧電ポンプ26、28とが設けられる。
 支持部材19は、電源差込部20、制御基板22、24、圧電ポンプ26、28およびスイッチ8(図6)等の部材を支持する部材である。支持部材19は、ネジ29A、29Bによって第2ケース12に固定される。電源差込部20は、AC電源等の電源を差し込むための開口を形成した部材である。電源差込部20は、図示しない配線によって制御基板22、24のそれぞれに電気的に接続されている。電源差込部20に電源を差し込むことで、制御基板22、24および圧電ポンプ26、28に給電可能となる。制御基板22、24は、圧電ポンプ26、28をそれぞれ駆動するための回路基板である。制御基板22は、圧電ポンプ26を所定周波数(例えば20kHz)で駆動するように駆動電圧を印加し、制御基板24は、圧電ポンプ28を所定周波数(例えば20kHz)で駆動するように駆動電圧を印加する。
 圧電ポンプ26、28はそれぞれ、圧電素子を用いた圧電ポンプである(「マイクロブロア」、「マイクロポンプ」等と称してもよい。)。具体的には、圧電素子(図示せず)を金属板(図示せず)に貼り合わせた構造を有し、圧電素子および金属板に交流電力を供給することにより、ユニモルフモードの屈曲変形を生じさせて気体の輸送を行う。このような圧電ポンプには、気体の流れを一方向に制限するバルブ機能のダイヤフラム(図示せず)が内蔵されている。
 支持部材19の斜視図を図7に示す。図7に示すように、支持部材19は、複数の取付部30、32、34、36、38、39を有する。取付部30は、電源差込部20を取り付けるための開口部であり、支持部材19の後面側に設けられている。取付部32、34はそれぞれ、制御基板22、24を取り付けるための開口部である。取付部36、38はそれぞれ、圧電ポンプ26、28を取り付けるための開口部である。取付部39は、スイッチ8を取り付けるための開口部であり、支持部材19の前面側に設けられている。
 支持部材19はさらに、ノズル部40を有する。ノズル部40は、圧電ポンプ26、28が発生させた空気を下流側に流すための流路を形成した筒状の部材である。ノズル部40は、支持部材19の上面部41を貫通するように形成されており、上面部41に対して一方側(すなわち下側)に上流端40Aを有し、他方側(すなわち上側)に下流端40Bを有する。
 図5、図6に示す霧化器2からさらに支持部材19を省略した斜視図を図8に示す。
 図8に示すように、霧化器2の内部にはさらに、2つの接続流路部材42、44が設けられている。接続流路部材42は、圧電ポンプ26、28同士を接続するための流路を形成する筒状の部材である。接続流路部材44は、圧電ポンプ28を下流側に接続するための流路を形成する筒状の部材である。接続流路部材42によって、圧電ポンプ26、28は直列に接続される。気体供給源として2つの圧電ポンプ26、28を設けることで、気体の供給量を向上させることができる。
 圧電ポンプ26は、上流端26Aと下流端26Bとを有する。上流端26Aは大気に開放されており、下流端26Bは接続流路部材42に接続されている。圧電ポンプ28は、上流端28Aと下流端28Bとを有する。上流端28Aは接続流路部材42に接続されており、下流端28Bは接続流路部材44に接続されている。
 図8に示す流路構成によれば、圧電ポンプ26は上流端26Aから空気を吸い込んで、下流端26Bを介して接続流路部材42へ吐出する。圧電ポンプ28は接続流路部材42から供給される空気を上流端28Aから吸い込んで、下流端28Bを介して接続流路部材44へ吐出する。
 接続流路部材44は、図7に示したノズル部40の上流端40Aに接続される。ノズル部40は、下流端40Bを含むように上面部41から突出した上側の部分が、図8に示す第1ケース10の底部に設けられた開口46に挿入される。
 第1ケース10の開口46の周辺構成について、図9~図13を用いて説明する。
 図9は、霧化器2の縦断面を示す斜視図である。図10A、図10Bはそれぞれ、第1ケース10の縦断面を示す斜視図であり、図11A、図11Bはそれぞれ、液体供給部材56の縦断面を示す斜視図と、全体を示す斜視図である。
 図9に示すように、ノズル部40は、第1ケース10の開口46を介して、第1ケース10に設けられた気体供給部材50に挿入される。気体供給部材50は、先端に気体供給口52を形成した筒状の部分であり、内部に気体流路54が形成されている。実施形態1の気体供給部材50は、第1ケース10と一体的に設けられており、第1ケース10の中央部に位置する。気体供給部材50を含む第1ケース10を「気体供給部材」と称してもよい。
 気体流路54は、第1ケース10の開口46から気体供給口52まで延びる。気体流路54は、開口46に挿入されたノズル部40の下流端40Bから供給される気体を気体供給口52へ流す流路である。図9に示すように、ノズル部40が気体供給部材50に挿通された状態で、ノズル部40から供給される気体は、気体供給部材50の気体流路54を介して、気体供給口52から上方に吹き出される。
 気体供給部材50の外側には、液体供給部材56が取り付けられる。液体供給部材56は、液体を供給するための液体供給口58を形成する部材である。液体供給部材56はさらに、液体を吸い出すための液体吸込口59を底部に形成する。実施形態1の液体供給部材56は、気体供給部材50とは別体の部材である。
 図9に示すように、気体供給部材50および液体供給部材56の周囲には、液体貯留部55が設けられる。液体貯留部55は、液体供給部材56に供給するための液体を貯留する部分である。実施形態1の液体貯留部55は、第1ケース10の内部に設けられた底面55Aと、底面55Aに隣接する内周面55Bとによって形成される。液体貯留部55は、液体供給部材56の液体吸込口59に面している。図面では、液体貯留部55に貯留されている液体の図示を省略する。
 図11A、図11Bに示すように、液体供給部材56は、取付部60と、流路形成部62とを備える。
 取付部60は、前述した気体供給部材50に液体供給部材56を取り付けるための部分である。取付部60は円筒状に形成されるとともに、上端部64を内側に突出させた形状を有する。取付部60の内部空間に気体供給部材50を配置して、気体供給部材50の上面を取付部60の上端部64に当接させた状態で、気体供給部材50の外側に液体供給部材56が取り付けられる。
 流路形成部62は、液体流路66を形成する部分である。液体流路66は、液体供給口58から液体吸込口59まで延びる流路である。実施形態1の液体流路66は液体吸込口59から上方に延びた後、略直角に折れ曲がり、液体供給口58まで横方向に延びる。
 図9に示すように、気体供給部材50の外側に液体供給部材56を取り付けた状態で、気体供給口52と液体供給口58は近接する位置に配置される。気体供給口52を形成する気体供給部材50と液体供給口58を形成する液体供給部材56によって、気体と液体を混合して霧化する「霧化部M」が構成される。
 霧化部Mの周辺構成について、図12A、図12B、図13を用いて説明する。図12Aは、霧化部Mの周辺構成を示す斜視図であり、図12Bは、霧化部Mの周辺構成を含む縦断面を示す斜視図である。図13は、霧化部Mの周辺構成を示す縦断面図である。
 図12A、図12B、図13に示すように、気体供給口52と液体供給口58が互いに近接した状態で、気体供給口52は上方に向かって開口し、液体供給口58は横方向(霧化器2の後方)に向かって開口する。液体供給口58は、図13に示すように、気体供給口52から吹き出される気体の流れPに面する方向に開口している。
 図13、図12Bに示すように、気体供給口52は、気体流路54の径が小さくなった縮径部54Aの先端に位置する。縮径部54Aを設けて気体流路54の出口付近のみを細くすることで、気体流路54において気体供給口52の付近まで抵抗が少なく空気を運ぶことができ、気体供給口52から吹き出す空気の流速を向上させることができる。同様に、液体供給口58は、液体流路66の径が小さくなった縮径部66Aの先端に位置する。このような流路構成によれば、気体供給口52から吹き出される気体の流れPに応じて、ベンチュリー効果による霧化を行うことができる。
 ここで、ベンチュリー効果による霧化を生じさせるための霧化器2の動作について説明する。まず、ユーザがスイッチ8の押下操作を行うことで、霧化器2を作動させる。制御基板22、24が圧電ポンプ26、28をそれぞれ駆動し、圧縮空気を発生させる。圧電ポンプ26、28が発生させた圧縮空気としての気体は、ノズル部40を介して、気体供給口52から上方に吹き出される。
 気体供給口52からの気体の流れPに応じて、液体供給口58を含む周辺領域に陰圧が発生する。これにより、液体貯留部55に貯留されている液体が液体吸込口59から液体流路66へ吸い込まれ、液体供給口58へ向かって流れる液体の流れQが生じる(ベンチュリー効果)。液体供給口58から外部に吐出される液体の流れQは、圧縮空気である気体の流れPに混合されることで霧化される。霧化された液体は第1ケース10の内部空間を上方に進み、分級されながら吹出ノズル6から吹き出される。
 上記構成を有する霧化器2において、霧化部Mにおける霧化量を向上させるために、液体供給部材56の形状等を工夫している。具体的には、図14~図16を用いて説明する。
 図14は、霧化部Mを拡大した斜視図であり、図15は、霧化部Mを拡大した縦断面図であり、図16は、霧化部Mを拡大した平面図である。図15は特に、気体供給口52における気体の流れ方向P1と、液体供給口58における液体の流れ方向Q1とを含む断面(第1断面)を示す。言い換えれば、気体流路54と液体流路66を含む断面である。図16は、気体供給口52を平面視する方向から見た図である。
 図14、図15に示すように、気体供給部材50は、気体供給口52を形成する面として気体供給面68を有する。実施形態1の気体供給面68は平坦な形状を有し、気体供給口52を気体供給面68と面一に形成する。
 図15に示すように、気体供給口52における気体の流れ方向P1は、気体供給口52において気体流路54が延びる方向として規定できる。実施形態1の気体流路54は、気体供給面68に対して略垂直に接続するため、気体供給口52における気体の流れ方向P1は、気体供給面68に対して略垂直な方向である。
 液体供給部材56は、第1傾斜面70と、第2傾斜面72と、液体供給面74と、第3傾斜面76とを有する。気体の流れ方向P1の上流側から順に、第2傾斜面72、第1傾斜面70、液体供給面74、第3傾斜面76の順に設けられる。
 図15に示すように、第1傾斜面70、第2傾斜面72および第3傾斜面76はともに、気体供給口52における気体の流れ方向P1および気体の流れ方向P1を含む軸P2に対して傾斜する面である。軸P2は、気体供給口52に対して直交する仮想的な直線であり、気体供給口52を含む最小の円を描いたときの円の中心における仮想線である。言い換えれば、軸P2は、気体供給口52における気体供給面68に対して直交する仮想的な直線である。第1傾斜面70および第3傾斜面76は特に、気体の流れ方向P1に沿って気体供給面68から遠ざかるにつれて、気体の流れ方向P1を含む軸P2から離れる方向に傾斜する。一方、第2傾斜面72は、気体の流れ方向P1に沿って気体供給面68から遠ざかるにつれて、気体の流れ方向P1を含む軸P2に近付く方向に傾斜する。
 液体供給面74は、液体供給口58を形成する面である。液体供給面74は、第1傾斜面70と第3傾斜面76の間に形成されており、第1傾斜面70と第3傾斜面76を接続する。実施形態1の液体供給面74は、気体供給口52における気体の流れ方向P1および軸P2に略平行な面である。実施形態1の液体供給面74は、液体供給口58を下端部に形成している。このため、液体供給口58は、第1傾斜面70および後述する稜線80に連続して形成される。
 実施形態1では、第1傾斜面70と第2傾斜面72は連続的に形成され、稜線78で互いに接続されている。同様に、第1傾斜面70と液体供給面74は連続的に形成され、稜線80で互いに接続されており、液体供給面74と第3傾斜面76は連続的に形成され、稜線82で互いに接続されている。
 図15、図14に示すように、第2傾斜面72は、気体供給口52から吹き出される気体の流れ方向P1および軸P2に対して角度をもって配置されている。気体供給口52から吹き出される気体は第2傾斜面72に衝突し、液体供給部材56から離れる方向に湾曲しながら上方に向かって吹き出される。これに対して、第1傾斜面70は第2傾斜面72とは逆方向に傾斜している。これにより、第1傾斜面70の周辺領域は気体の流れPに対して凹んだ領域となり、陰圧が周囲に拡散しにくく、陰圧が高くなる。陰圧発生域である第1傾斜面70の近傍に液体供給口58を設けているため、液体供給口58の周辺で強い陰圧が発生し、強い吸引力で液体を吸引することができる。
 実施形態1では特に、図15に示す断面において、液体供給口58を第1傾斜面70が含まれる仮想面84に対して突出させた位置に設けている(矢印R参照)。仮想面84は第1傾斜面70と面一に存在する仮想的な面である。このような液体供給口58の配置によれば、第1傾斜面70が含まれる仮想面84と面一な位置に設ける場合に比べて、液体供給口58を気体の流れPに近い箇所、すなわち強い陰圧が発生する箇所に配置することができる。これにより、ベンチュリー効果による液体の吸引力を向上させることができ、霧化量を向上させることができる。
 液体供給口58を突出させた位置に設けることで、液体供給口58を形成する液体供給面74も気体の流れ方向P1および軸P2に略平行な面として構成することができる。これにより、霧化部Mによって霧化された液体を液体供給面74に沿ってスムーズに案内することができる。
 図14~図16に示すように、実施形態1の第1傾斜面70、第2傾斜面72、液体供給面74および第3傾斜面76はいずれも、曲面形状を有している。実施形態1では特に、曲率が一定の円弧形状としている。
 図16に示すように、気体供給口52を平面視する方向から見たときに、稜線78、80、82はいずれも、気体供給口52から横方向(X方向)に離れるにつれて、液体供給口58における液体の流れ方向Q1の上流側(矢印Q2)に近付く形状を有する。第1傾斜面70、第2傾斜面72、液体供給面74および第3傾斜面76も同様に、上流側Y1に近付く形状を有する。
 気体供給口52から吹き出される気体は、横方向であるX方向にもやや広がりながら上昇するところ、第1傾斜面70、第2傾斜面72およびそれらの面を接続する稜線78が上流側(矢印Q2)に近付く形状を有することで、液体供給口58までの距離のバラつきが小さくなる。これにより、液体供給口58から吐出される液体は気体の流れPに対してより均一に合流することとなり、均一的に霧化を行うことができ、霧化量の向上につながる。
 また実施形態1では、第1傾斜面70、第2傾斜面72、液体供給面74および第3傾斜面76はいずれも滑らかな曲面形状を有し、稜線78、80、82も平面視で緩やかに湾曲した形状を有する。これにより、気体供給口52から吹き出される気体に乱流が生じにくくなり、気体の流れPはスムーズに上昇し、流速を保つことができるため、ベンチュリー効果も発現しやすくなる。
 次に、気体供給口52、液体供給口58をそれぞれ平面視した図を図17、図18に示す。
 図17に示すように、実施形態1の気体供給口52は、横長の矩形状の開口を形成する。気体供給口52は、横幅L1と縦幅L2を有する。横幅L1は、気体供給口52の横方向に相当するX方向に沿った長さであり、縦幅L2は、気体供給口52の縦方向に相当するY方向に沿った長さである。横幅L1は、気体供給口52の横方向の最大寸法であり、縦幅L2は、気体供給口52の縦方向の最大寸法である。実施形態1では、横幅L1が縦幅L2よりも大きく設定される。
 気体供給口52を横長の形状とすることで、気体供給口52から吹き出される気体の流れPを横方向に広がりを持たせながら上昇させることができ、広範囲に陰圧を発生させることができる。これにより広い範囲で霧化を行うことができ、霧化量を向上させるとともに粒子径をより小さくすることができる。
 図18に示すように、実施形態1の液体供給口58は、半円と半円を2つの直線で接続した横長の開口を形成する。液体供給口58は、横幅L3と縦幅L4を有する。横幅L3は、液体供給口58の横方向に相当するX方向に沿った長さであり、縦幅L4は、液体供給口58の縦方向に相当するZ方向に沿った長さである。横幅L3は、液体供給口58の横方向の最大寸法であり、縦幅L4は、液体供給口58の縦方向の最大寸法である。実施形態1では、横幅L3が縦幅L4よりも大きく設定される。
 液体供給口58を横長形状とすることで、横方向に広がりをもって吹き出される気体の流れPに応じて広範囲に発生する陰圧を液体供給口58によって広く受けることができ、霧化の範囲を広げることができ、霧化量の向上および粒子径の低減につながる。
 上述したように、実施形態1の霧化器2は、気体と液体を混合して霧化する霧化器であって、気体を供給するための気体流路54及び気体供給口52を設けた気体供給部材50と、液体を供給するための液体流路66及び液体供給口58を設けた液体供給部材56とを備える。気体供給部材50は、気体供給口52を形成する面としての気体供給面68を有する。液体供給口58は、気体供給口52における気体供給面68に直交する軸P2に向けて開口している。液体供給部材56は、液体供給口58と気体供給口52との間に第1傾斜面70を有する。第1傾斜面70は、気体流路54と液体流路66とを含む断面(図15に示す断面。「第1断面」とも称する。)において、気体供給面68から遠ざかるにつれて、軸P2から離れるように傾斜しており、且つ、気体供給口52を平面視する方向から見たときに、気体供給口52から離れるにつれて、液体の流れ方向Q1の上流側(矢印Q2)に近付く形状を有する。
 このような構成によれば、第1傾斜面70を設けることで、気体供給口52からの気体の流れPに応じて陰圧を発生させて、ベンチュリー効果により液体供給口58から液体を吸い出して霧化させることができる。また、第1傾斜面70を液体の流れ方向Q1の上流側に近付く形状とすることで、一直線状の形状とする場合に比べて、第1傾斜面70の任意の位置から液体供給口58までの距離が均一化される。これにより、第1傾斜面70の周辺で生じる陰圧のバラつきが小さくなり、ベンチュリー効果による霧化量を向上させることができる。
 なお、第1傾斜面70に関連して、次の通り言い換えることもできる。すなわち、図15に示すように、液体供給部材56は、気体供給口52から吐出した気体が流れる空間Hを、気体の流れ方向P1に対して交差する方向(横方向)に制限する壁部W(第1傾斜面70、第2傾斜面72、液体供給面74、第3傾斜面76)を有する。壁部Wは、液体供給口58よりも気体の流れ方向P1の上流側に第1傾斜面70を有し、第1傾斜面70は、空間Hを気体の流れ方向P1に沿って拡大するように気体の流れ方向P1に対して傾斜する。後述する変形例1~8ではこの説明を省略しているが、同様に言い換えてもよい。
 また実施形態1の霧化器2では、第1傾斜面70は、滑らかに湾曲した曲面形状を有する。このような構成によれば、第1傾斜面70を曲面形状とすることで、第1傾斜面70に沿って流れる気体の流れPがスムーズになり、霧化を安定化させることができる。
 また実施形態1の霧化器2では、液体供給部材56は、第1傾斜面70よりも気体の流れ方向P1の上流側、且つ気体供給口52から吹き出される気体に面する位置に、第2傾斜面72を有する。第2傾斜面72は、図15に示す断面において、気体供給面68から遠ざかるにつれて軸P2に近付くように傾斜する。このような構成によれば、第2傾斜面72を設けることで、気体供給口52から供給される気体の流れPを第2傾斜面72に衝突させて方向を変えることができる。また、図15に示すように、気体供給口52の幅に対して第2傾斜面72が覆いかぶさるような形状の場合、第2傾斜面72に衝突した後の空気の流速は増加する。
 また実施形態1の霧化器2では、第2傾斜面72は、気体供給口52を平面視する方向から透視したときに、気体供給口52から離れるにつれて、液体供給口58における液体の流れ方向Q1の上流側(矢印Q2)に近付く形状を有する。このような構成によれば、第2傾斜面72を液体の流れ方向Q1の上流側に近付く形状とすることで、第1傾斜面70と同様に、ベンチュリー効果による霧化量を向上させる効果を奏することができる。
 また実施形態1の霧化器2では、第1傾斜面70と第2傾斜面72は稜線78で接続されている。このような構成によれば、第1傾斜面70と第2傾斜面72を稜線78で連続的に形成することで、第1傾斜面70の周辺で発生する陰圧を高くすることができ、液体供給口58も陰圧発生箇所に近い位置に配置することができる。
 また実施形態1の霧化器2では、稜線78は、図16に示すように気体供給口52を平面視する方向から見たときに、気体供給口52から離れるにつれて、液体供給口58における液体の流れ方向Q1の上流側(矢印Q2)に近付く形状を有する。このような構成によれば、稜線78の形状が一直線状である場合に比べて、稜線78の任意の位置から液体供給口58までの距離のバラつきが小さくなる。これにより、稜線78の周辺における陰圧のバラつきも小さくなり、より広範囲で霧化させることができ、霧化量の向上及び粒子径の低減につながる。
 また実施形態1の霧化器2では、液体供給部材56はさらに、液体供給口58を形成する液体供給面74を有する。このような構成によれば、液体供給面74を設けることで、液体供給口58を容易に形成することができる。
 また実施形態1の霧化器2では、液体供給面74は、気体供給口52における軸P2に略平行に延びる。このような構成によれば、霧化された液滴を液体供給面74に沿って所望の方向に案内することができる。
 また実施形態1の霧化器2では、気体供給口52は、図15に示す第1断面に直交する横方向(X方向)の最大寸法である横幅L1が、横方向に交差する縦方向(Y方向)の最大寸法である縦幅L2よりも大きい。このような構成によれば、より広範囲に陰圧を発生させることができる。
 また実施形態1の霧化器2では、液体供給口58の開口寸法は、図15に示す第1断面に直交する横方向(X方向)の最大寸法である横幅L3が、横方向に交差する縦方向(Z方向)の最大寸法である縦幅L4よりも大きい。このような構成によれば、広範囲に生じる陰圧を液体供給口58で広く受けることができ、霧化量を向上させることができる。
 また実施形態1の霧化器2では、気体供給口52へ気体を供給するための圧電ポンプ26、28をさらに備える。このような構成によれば、モータポンプ等に比べて出力が小さい圧電ポンプ26、28を用いた場合に、霧化量を向上させる作用をより効果的に奏することができる。
 また実施形態1の霧化器2では、気体供給部材50と液体供給部材56は別体である。このような構成によれば、それぞれの部材の設計の自由度が向上する。
(変形例1~8)
 次に、液体供給部材56の断面形状の変形例について、図19A~図19Hを用いて説明する。
 図19Aは、変形例1に係る液体供給部材156を含んだ霧化部M1の縦断面図である。変形例1では、液体供給口158を形成する液体供給面174が、気体供給口52における気体の流れ方向P1に対して傾斜している点が、実施形態1と異なる。
 図19Aに示す例では、液体供給面174は、気体供給面68から遠ざかるにつれて、気体の流れ方向P1を含む軸P2に近付く方向に傾斜している。液体流路166の縮径部166Aは、液体供給面174に形成される液体供給口158まで延びる。当該構成によれば、液体供給口158は、実施形態1の液体供給口58と比較して、第1傾斜面70を含む仮想面84に対してより突出した位置に配置される(矢印R1参照)。これにより、液体供給口158の周辺で生じる陰圧を高くすることができ、霧化量を向上させることができる。なお、第1傾斜面70は、気体供給口52から吐出した気体が流れる空間H1を、気体の流れ方向P1に対して交差する方向に制限する壁部W1の一部として、液体供給口158よりも気体の流れ方向P1の上流側に設けられる。第1傾斜面70は、気体の流れ方向P1に沿って空間H1を拡大するように気体の流れ方向P1に対して傾斜する。
 図19Bは、変形例2に係る液体供給部材256を含んだ霧化部M2の縦断面図である。変形例2では、変形例1と同様に、液体供給口258を形成する液体供給面274が、気体の流れ方向P1に対して傾斜している点が、実施形態1と異なる。
 図19Bに示す例では、液体供給面274は、気体供給面68から遠ざかるにつれて、気体の流れ方向P1を含む軸P2から離れる方向に傾斜している。液体流路266の縮径部266Aは、液体供給面274に形成される液体供給口258まで延びる。このような場合でも、液体供給口258は第1傾斜面70を含む仮想面84に対して突出した位置に配置される(矢印R2参照)。これにより、実施形態1や変形例1と同様に、液体供給口258の周辺で生じる陰圧を高くして、霧化量を向上させる効果を奏することができる。なお、第1傾斜面70は、気体供給口52から吐出した気体が流れる空間H2を、気体の流れ方向P1に対して交差する方向に制限する壁部W2の一部として、液体供給口258よりも気体の流れ方向P1の上流側に設けられる。第1傾斜面70は、気体の流れ方向P1に沿って空間H2を拡大するように気体の流れ方向P1に対して傾斜する。
 図19Cは、変形例3に係る液体供給部材356を含んだ霧化部M3の縦断面図である。変形例3では、第1傾斜面370において局所的に突出した位置に液体供給口358を設けている点が、実施形態1と異なる。
 図19Cに示す例では、第1傾斜面370は突出部371を有する。突出部371は、液体流路366の縮径部366Aを延長した部分であり、例えば円筒状の形状を有する。このような場合でも、液体供給口358は第1傾斜面370を含む仮想面384に対して突出した位置に配置される(矢印R3参照)。これにより、実施形態1や他の変形例と同様に、液体供給口358の周辺で生じる陰圧を高くして霧化量を向上させる効果を奏することができる。
 図19Dは、変形例4に係る液体供給部材456を含んだ霧化部M4の縦断面図である。変形例4では、液体供給口458を形成する液体供給面472が傾斜面である点が、実施形態1と異なる。
 図19Dに示す例では、液体供給面472は、気体供給面68から遠ざかるにつれて、気体の流れ方向P1を含む軸P2へ近付く方向に傾斜している。液体流路466の縮径部466Aは、液体供給面472に形成される液体供給口458まで延びる。このような場合でも、液体供給口458は第1傾斜面70を含む仮想面84に対して突出した位置に配置され(矢印R4参照)、霧化量を向上させる効果を奏することができる。
 図19Eは、変形例5に係る液体供給部材556を含んだ霧化部M5の縦断面図である。変形例5では、液体供給面572に形成される液体供給口558が第3傾斜面574に隣接する位置に設けられる点が、図19Dに示す変形例4と異なる。液体流路566の縮径部566Aは、液体供給面572に形成される液体供給口558まで延びる。このような場合でも、液体供給口558は第1傾斜面70を含む仮想面84に対して突出した位置に配置され(矢印R5)、霧化量を向上させる効果を奏することができる。
 図19Fは、変形例6に係る液体供給部材656を含んだ霧化部M6の縦断面図である。変形例6では、液体供給面672に形成される液体供給口658が、第1傾斜面70と第3傾斜面674の両方に隣接しない中間位置に設けられる点が、変形例4、5と異なる。液体流路666の縮径部666Aは、液体供給面672に形成される液体供給口658まで延びる。このような場合でも、液体供給口658は第1傾斜面70を含む仮想面84に対して突出した位置に配置され(矢印R6)、霧化量を向上させる効果を奏することができる。
 図19Gは、変形例7に係る液体供給部材756を含んだ霧化部M7の縦断面図である。変形例7では、液体供給口758を形成する液体供給面772および第3傾斜面774が、第1傾斜面70および第2傾斜面72よりも突出するように傾斜している点が、図19Dに示す変形例4と異なる。液体流路766の縮径部766Aは、液体供給面772に形成される液体供給口758まで延びる。このような場合でも、液体供給口758は第1傾斜面70を含む仮想面84に対して突出した位置に配置され(矢印R7)、霧化量を向上させることができる。
 図19Hは、変形例8に係る液体供給部材856を含んだ霧化部M8の縦断面図である。変形例8では、液体供給口858を形成する液体供給面872および第3傾斜面874よりも、第1傾斜面70および第2傾斜面72の方が突出するように傾斜している点が、図19Gに示す変形例7と異なる。液体流路866の縮径部866Aは、液体供給面872に形成される液体供給口858まで延びる。このような場合でも、液体供給口858は第1傾斜面70を含む仮想面84に対して突出した位置に配置され(矢印R8)、霧化量を向上させる効果を奏することができる。
(実施形態2)
 本発明に係る実施形態2の霧化器について、図20を用いて説明する。なお、実施形態2では、主に実施形態1と異なる点について説明する。また、同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
 実施形態2の霧化器1002は、ハンディタイプのネブライザではなく、据え置きタイプのネブライザ装置1000の一部として用いられる点が、実施形態1の霧化器2と異なる。
 図20は、実施形態2における霧化器1002を備えるネブライザ装置1000の斜視図である。
 図20に示すネブライザ装置1000は、霧化器1002と、ケース1004と、チューブ1006とを備える。
 霧化器1002は、実施形態1の霧化器2における第1ケース10および第2ケース12に対応する部材である。霧化器1002の内部には、実施形態1の霧化器2と同様の霧化部M(図示せず)を内蔵しており、ケース1004から供給される圧縮空気と液体を混合させて霧化する。霧化された液体は吹出ノズル1008から吹き出される(矢印A参照)。
 ケース1004は、霧化器1002に圧縮空気を供給するための部材である。ケース1004は、実施形態1の霧化器2における第3ケース14に対応し、圧縮空気を発生させるための圧電ポンプや基板などの部材(図示せず)を内蔵する。ケース1004の前面には駆動用のスイッチ1010が設けられている。ユーザがスイッチ1010を押下すると、ケース1004の内部で圧縮空気が発生し、チューブ1006を通じて霧化器1002に供給される。
 霧化器1002の内部構造は、実施形態1の霧化器2における第1ケース10および第2ケース12の内部構造と同様であるため、説明を省略する。
 図20に示すような据え置きタイプのネブライザ装置1000によれば、ユーザは、ケース1004に接続された霧化器1002を持ちながら、霧化された液体を吹出ノズル1008から吹き出して利用することができる。また、実施形態2の霧化器1002は実施形態1の霧化器2と同様の構造の霧化部Mを有することで、霧化量を向上させる効果を同様に奏することができる。
 以上、上述の実施形態1、2を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、2つの圧電ポンプ26、28を設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、1つ又は3つ以上の圧電ポンプを設けてもよい。
 本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
 本発明は、医療用、美容用等の霧化器に有用である。
 2 霧化器
 4 ケース
 6 吹出ノズル
 8 スイッチ
 10 第1ケース
 12 第2ケース
 14 第3ケース
 16 目印
 17 電源蓋
 18 底面
 19 支持部材
 20 電源差込部
 22、24 制御基板
 26 圧電ポンプ
 26A 上流端
 26B 下流端
 28 圧電ポンプ
 28A 上流端
 28B 下流端
 30、32、34、36、38、39 取付部
 40 ノズル部
 40A 上流端
 40B 下流端
 41 上面部
 42、44 接続流路部材
 46 開口
 50 気体供給部材
 52 気体供給口
 54 気体流路
 54A 縮径部
 55 液体貯留部
 55A 底面
 55B 内周面
 56 液体供給部材
 58 液体供給口
 59 液体吸込口
 60 取付部
 62 流路形成部
 64 上端部
 66 液体流路
 66A 縮径部
 68 気体供給面
 70 第1傾斜面
 72 第2傾斜面
 74 液体供給面
 76 第3傾斜面
 78、80、82 稜線
 84 仮想面
 156 液体供給部材
 158 液体供給口
 166 液体流路
 166A 縮径部
 174 液体供給面
 256 液体供給部材
 258 液体供給口
 266 液体流路
 266A 縮径部
 274 液体供給面
 356 液体供給部材
 358 液体供給口
 366 液体流路
 366A 縮径部
 370 第1傾斜面
 371 突出部
 384 仮想面
 456 液体供給部材
 458 液体供給口
 466 液体流路
 466A 縮径部
 472 液体供給面
 474 第3傾斜面
 556 液体供給部材
 558 液体供給口
 566 液体流路
 566A 縮径部
 572 液体供給面
 574 第3傾斜面
 656 液体供給部材
 658 液体供給口
 666 液体流路
 666A 縮径部
 672 液体供給面
 674 第3傾斜面
 756 液体供給部材
 758 液体供給口
 766 液体流路
 766A 縮径部
 772 液体供給面
 774 第3傾斜面
 856 液体供給部材
 858 液体供給口
 866 液体流路
 866A 縮径部
 872 液体供給面
 874 第3傾斜面
 1000 ネブライザ装置
 1002 霧化器
 1004 ケース
 1006 チューブ
 1008 吹出ノズル
 1010 スイッチ

Claims (12)

  1.  気体と液体を混合して霧化する霧化器であって、
     気体を供給するための気体流路及び気体供給口を設けた気体供給部材と、
     液体を供給するための液体流路及び液体供給口を設けた液体供給部材と、を備え、
     前記気体供給部材は、前記気体供給口を形成する面としての気体供給面を有し、
     前記液体供給口は、前記気体供給口における前記気体供給面に直交する軸に向けて開口しており、
     前記液体供給部材は、前記液体供給口と気体供給口との間に第1傾斜面を有し、
     前記第1傾斜面は、前記気体流路と前記液体流路とを含む第1断面において、前記気体供給面から遠ざかるにつれて、前記軸から離れるように傾斜しており、且つ、前記気体供給口を平面視する方向から見たときに、前記気体供給口から離れるにつれて、前記液体供給口における液体の流れ方向の上流側に近付く形状を有する、霧化器。
  2.  前記第1傾斜面は、気体供給口を平面視する方向から見たときに、滑らかに湾曲した曲面形状を有する、請求項1に記載の霧化器。
  3.  前記液体供給部材は、前記第1傾斜面よりも気体の流れ方向の上流側、且つ前記気体供給口から吹き出される気体の流れに面する位置に、第2傾斜面を有し、
     前記第2傾斜面は、前記第1断面において、前記気体供給面から遠ざかるにつれて前記軸に近付くように傾斜する、請求項1又は2に記載の霧化器。
  4.  前記第2傾斜面は、前記気体供給口を平面視する方向から透視したときに、前記気体供給口から離れるにつれて、前記液体供給口における液体の流れ方向の上流側に近付く形状を有する、請求項3に記載の霧化器。
  5.  前記第1傾斜面と前記第2傾斜面は稜線で接続されている、請求項3又は4に記載の霧化器。
  6.  前記稜線は、前記気体供給口を平面視する方向から見たときに、前記気体供給口から離れるにつれて前記液体供給口における液体の流れ方向の上流側に近付く形状を有する、請求項5に記載の霧化器。
  7.  前記液体供給部材はさらに、前記液体供給口を形成する液体供給面を有する、請求項1から6のいずれか1つに記載の霧化器。
  8.  前記液体供給面は、前記気体供給口における前記軸に略平行に延びる、請求項7に記載の霧化器。
  9.  前記液体供給口の開口寸法は、前記第1断面に直交する横方向の最大寸法が、当該横方向に交差する縦方向の最大寸法よりも大きい、請求項1から8のいずれか1つに記載の霧化器。
  10.  前記気体供給口は、前記第1断面に直交する横方向の最大寸法が、当該横方向に交差する縦方向の最大寸法よりも大きい、請求項1から9のいずれか1つに記載の霧化器。
  11.  前記気体供給口へ気体を供給するための圧電ポンプをさらに備える、請求項1から10のいずれか1つに記載の霧化器。
  12.  前記気体供給部材と前記液体供給部材は別体である、請求項1から11のいずれか1つに記載の霧化器。
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