TOP > 国内特許検索 > 霧化装置及びそれを用いた霧化方法

霧化装置及びそれを用いた霧化方法 新技術説明会

国内特許コード P190016261
掲載日 2019年8月20日
出願番号 特願2009-043151
公開番号 特開2010-194471
登録番号 特許第5392753号
出願日 平成21年2月25日(2009.2.25)
公開日 平成22年9月9日(2010.9.9)
登録日 平成25年10月25日(2013.10.25)
発明者
  • 磯部 佳成
  • 加藤 泰生
出願人
  • 地方独立行政法人山口県産業技術センター
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 霧化装置及びそれを用いた霧化方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】超音波振動によって粘度の高い液体であってもサブミクロンオーダーのミストを生成することが可能な霧化装置及びそれを用いた霧化方法を提供する。
【解決手段】霧化装置は、上部が開放され,内部に液体1が満たされた液槽2と、この液槽2の内部に対向するように,かつ、液体1の液面1aと法線4a,4bとがそれぞれ所定の角度α、αをなすように傾斜した状態で配置される超音波発振子3a,3bと、この超音波発振子3a,3bを駆動する駆動手段とを備えている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

液体の霧化技術は、医療用吸入器や加湿器あるいは液体燃料燃焼装置等に代表されるように様々な分野で用いられている。そして、液体を霧化する方法には、例えば、ノズル等を用いた圧力エネルギーによるもの、高速気流を利用するもの、高速で回転する物体に液体を供給して回転体周縁や表面から微粒化させるもの、超音波振動によるものなどがある。一般的に、粘度1mPa・secの水から生成されるミストの平均粒径は、ノズルによる方法では数10μmであり、超音波振動による方法では5μm程度である。通常、ノズルによる方法が最も安価であるため、ハンドリングの容易さにウェイトを置く場合などのように生成されるミストの粒径が比較的大きくても良い場合には、ノズルによる方法が用いられる。これに対し、粒径の小さなミストを必要とする場合には、構造が簡単な超音波振動による方法が用いられる。
このような超音波振動によって液体を霧化する技術について、近年、盛んに研究や開発がなされている。そして、それらに関して既にいくつかの発明や考案が開示されている。

例えば、特許文献1には、「液体霧化装置及び液体霧化方法」という名称で、被検体の所定の部位に投与される液体を無化する装置とその霧化方法に関する発明が開示されている。
特許文献1に開示された発明は、薬液保持部内の薬液に電圧を印加する電圧印加部と、尖端部に超音波振動を加える超音波発生部とを備えるものである。
このような構造によれば、液体に電圧を印加することで尖端部が形成され、この尖端部にさらに超音波振動を加えることによって液体が霧化されて微細な粒径を有するミストが安定して吐出されるという作用を有する。

次に、特許文献2には、「超音波霧化器」という名称で、超音波振動子と多数の微細孔を有する噴霧メッシュを用いた医用噴霧装置に関する発明が開示されている。
特許文献2に開示された発明は、小径部が設けられたステップ小型超音波ホーンを有する超音波振動子と、この超音波振動子の振動面と所定の間隔を持って対向するように配置され,超音波振動子とともに噴霧液層の一部を構成する噴霧メッシュと、噴霧液槽と、この噴霧液槽の上方に設けられた噴霧液補給用のボトルとを備えるものである。
このような構造によれば、超音波が照射された液体が噴霧メッシュの微細孔を通過する際に霧化されてミストとなって吐出されるという作用を有する。

さらに、特許文献3には、「超音波霧化装置」という名称で、重力によって微粒子を選別して噴出させる霧化装置に関する発明が開示されている。
特許文献3に開示された発明は、霧化される液体が所定の液面まで注入された霧化容器と、発振器から発振出力が供給されるとともに,霧化容器の下部に装着される超音波振動子とが筐体の内部に設置され、筐体の側壁にファンが装着されるとともに、上端に傘状部材が装着されたパイプ部材が,霧化容器の上部の筐体にほぼ垂直に装着され、パイプ部材と傘状部材の間に噴出口が設けられた構造となっている。
このような構造によれば、霧化容器内の液体が超音波で霧化され、ファンからの送風によって液柱から千切れた後、パイプ部材の中を上昇する際に大きな径の粒子は落下し、小さな粒子のみが噴出口から噴出されるという作用を有する。

産業上の利用分野

本発明は、液体に超音波振動を与えて霧化させる装置とそれを用いた霧化方法に係り、特に、サブミクロンオーダーの液体微粒子(以下、ミストという。)を生成することが可能な霧化装置及びそれを用いた霧化方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
上部に気層を有し下部に液体が収容される液槽と、
前記液体の内部にその液面に対して傾斜した状態で設置される複数の超音波発振手段と、
この超音波発振手段を駆動する駆動手段とを備え、
前記超音波発振手段は前記液面近傍の同一箇所に向けて超音波振動をそれぞれ放射可能にかつ前記液面を平面視した場合に前記同一箇所を中心として点対称をなすように配置され、
前記駆動手段は前記超音波発振手段を互いに異なる周波数であって、かつ、キャビテーションが起きないような高い周波数で振動させることを特徴とする霧化装置。

【請求項2】
前記超音波発振手段はその発振面の法線が前記液面に対して50~60°の角度をなすように傾斜して設置されることを特徴とする請求項1記載の霧化装置。

【請求項3】
液面近傍の所定の箇所に向けて、その斜め下方にあって前記液面を平面視した場合に前記所定の箇所を中心として点対称をなす複数の箇所から、互いに異なる周波数であって、かつ、キャビテーションが起きないような高い周波数の超音波振動をそれぞれ放射させることを特徴とする霧化方法。

【請求項4】
前記液面を側面視した場合に、前記超音波振動が前記液面に対して50~60°の角度をなすように放射されることを特徴とする請求項3記載の霧化方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2009043151thum.jpg
出願権利状態 登録


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close