JP2003265994A - Spray head - Google Patents
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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
- B05B17/0638—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 spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices
- B05B17/0646—Vibrating plates, i.e. plates being directly subjected to the vibrations, e.g. having a piezoelectric transducer attached thereto
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- Special Spraying Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、噴霧装置に用いら
れ、超音波振動により液体を霧化し噴霧する噴霧ヘッド
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、噴霧装置は、医療用もしくは工業
用に広く用いられている。上記噴霧装置は、液体を霧化
し噴霧する噴霧ヘッドを備えている。上記噴霧ヘッド
は、例えば、特開平5−228410号公報に記載され
ているように超音波振動により液体を霧化し噴霧するも
のが提案されている。
【0003】上記噴霧ヘッドは、例えば、図10に示す
ように構成されている。図10は、従来の噴霧ヘッドを
示す説明図である。図10に示すように噴霧ヘッド10
0は、ホーン101の中心に貫通孔102が形成され、
この貫通孔102に連通するように放射部である振動板
103に噴射孔104が形成されている。また、上記噴
霧ヘッド100は、ホーン101の背後に液体供給接続
部105を設けると共に、この液体供給接続部105の
周囲の上記ホーン101の背後に超音波振動子106を
装着している。この超音波振動子106は、リード線1
07が接続され、このリード線107を介して図示しな
い駆動回路から駆動信号を供給されるようになってい
る。更に、上記噴霧ヘッド100は、上記液体供給接続
部105にホース108を接続すると共に、このホース
108に図示しないポンプを接続して液体を供給可能に
構成されている。
【0004】そして、上記噴霧ヘッド100は、上記ポ
ンプによって上記液体供給接続部105から上記ホーン
101の貫通孔102を通って上記振動板103の噴射
孔104に液体を供給されると共に、上記超音波振動子
106を駆動させて上記振動板103を超音波振動さ
せ、上記噴射孔104から液体を霧化し、噴霧するよう
になっている。このように構成された従来の噴霧ヘッド
100は、上記振動板103の前面に液体供給手段を設
けていないので構成が簡単になるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の噴霧ヘッドは、上記超音波振動子106の中心部に
液体供給接続部105を設けており、上記超音波振動子
106の中心部に貫通孔102を形成する構成となって
いる。このため、上記従来の噴霧ヘッド100は、必然
的に上記振動板103の中心部に超音波振動がほとんど
発生せず、この中心部において液体の霧化を行うことが
できない。従って、上記従来の噴霧ヘッド100は、上
記振動板103の全面を用いて、噴霧を行うことができ
ないので、霧化効率が悪いという問題がある。また、上
記従来の噴霧ヘッド100は、霧化を行う際、最も重要
となる液面管理を最適に行うことが困難である。
【0006】上記従来の噴霧ヘッド100は、液体の霧
化を行う際、液体が最適な状態で振動板に供給されなけ
れば、液体を霧化することが不可能である。ここで、液
体の最適な状態とは、上記振動板103に供給された液
膜厚さが均一になることである。上記従来の噴霧ヘッド
100は、液膜厚さの管理が非常にシビアであり、液体
の霧化を不安定とするばかりか、霧化を開始することす
ら困難である。また、上記従来の噴霧ヘッド100は、
液面管理が液体特性に左右され、液膜厚さを管理するた
めに各液体の特性に合わせる必要がある。ここで、人体
内への医療用途を考えると、使用される液体である薬液
の噴霧量や噴霧粒径は、症例・人体適用部位により異な
り、更に使用される薬液も多種の液体特性を有するもの
を使用する場合がある。また、上記振動板での液膜管理
は、霧化方向という点も重要となる。
【0007】上記従来の噴霧ヘッド100は、上記超音
波振動子106に対して、上記振動板103を鉛直上方
に配して霧化を行う場合、比較的液膜厚さは均一となる
が、上記超音波振動子106に対して、上記振動板10
3を鉛直上方以外に配される場合、液体は上記振動板1
03において液膜厚さに偏りが生じ、霧化量の低下を引
き起こす。ここで、噴霧ヘッドは、人体内への医療用途
を考えると、人体内では総じて、細い管内(気道、肺、
消化器官など)での噴霧が考えられ、細い管内に侵入で
き、様々な任意の方向に噴霧できる機能が必要である。
【0008】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
ものであり、様々な液体を安定に噴霧可能で且つ任意方
向への噴霧が可能な小型の噴霧ヘッドを提供することを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、超音波振動により液体を霧化し噴霧する噴霧
ヘッドにおいて、基端側に設けた圧電素子の微小変位を
増幅し、先端側へ伝達する共振器を有し、縦振動モード
の超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振
動子の先端側端面又はこの端面に設置した振動板に対し
て液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給手段か
ら供給される液体の供給圧力を損失させる圧力損失部材
と、を具備したことを特徴としている。この構成によ
り、様々な液体を安定に噴霧可能で且つ任意方向への噴
霧が可能な小型の噴霧ヘッドを実現する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)図1ないし図6は本発明の第1の
実施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態を
備えた医用噴霧システムを示す全体構成図、図2は図1
の噴霧カテーテルの先端側を示す説明図、図3は図2の
噴霧カテーテルの圧電素子群付近を示す断面説明図、図
4は図2の噴霧ヘッドを示す断面構成図、図5は図4の
超音波振動子の先端側を示す拡大図、図6は図5の変形
例を示す超音波振動子の先端側拡大図、図7は様々な微
細孔(メッシュ)を形成している多孔振動板を示す説明
図であり、図7(a)は同径の丸穴が複数形成されてい
る多孔振動板を示す説明図、図7(b)は異径の丸穴が
複数形成されている多孔振動板を示す説明図、図7
(c)は金網もしくは方形穴が複数形成されている多孔
振動板を示す説明図、図7(d)は同心円状にスリット
が複数形成されている多孔振動板を示す説明図、図7
(e)は複数のエッジ(波形)を有する同心円状のスリ
ットが複数形成されている多孔振動板を示す説明図であ
る。
【0011】本実施の形態では、医用噴霧装置、特に気
管支治療用に用いられる医用噴霧装置に本発明を適用し
て説明する。
【0012】図1に示すように本発明の第1の実施の形
態を備えた医用噴霧システム1は、内視鏡装置2と、医
用噴霧装置(以下、単に噴霧装置)3と、人工呼吸器4
とから構成される。尚、本実施の形態の医用噴霧システ
ム1は、内視鏡装置2と組み合わせるように構成してい
るが、噴霧装置3のみでもシステムを構成可能である。
【0013】前記内視鏡装置2は、図示しない撮像手段
を備えた電子内視鏡(以下、内視鏡)2aに光源装置
(不図示)及びビデオプロセッサ(不図示)を着脱自在
に接続して構成される。前記内視鏡装置2は、前記光源
装置から前記内視鏡2aに照明光が供給され、被写体を
照明する。照明された被写体像は、前記内視鏡2aの挿
入部先端部から取り込まれ、前記撮像装置で撮像され
る。前記ビデオプロセッサは、前記内視鏡2aの撮像装
置からの撮像信号を図示しない信号処理回路で信号処理
し、図示しないモニタに伝送して内視鏡画像を表示させ
るようになっている。
【0014】前記噴霧装置3は、気管支に挿入可能な細
長で軟性な可撓管10の先端側に設けられ、超音波振動
によって液体である薬液を霧化し噴霧する噴霧ヘッド1
1Aを備えた噴霧カテーテル11と、この噴霧カテーテ
ル11の前記噴霧ヘッド11Aを制御する制御装置12
とから主に構成されている。
【0015】前記噴霧カテーテル11は、前記可撓管1
0の後端側にコネクタ部13が延出されている。このコ
ネクタ部13は、中継コネクタ14を介して駆動信号線
15及び送液チューブ16を着脱自在に接続されること
で、前記制御装置12に接続されるようになっている。
【0016】また、前記噴霧カテーテル11は、前記可
撓管10の外周を前記噴霧ヘッド11Aの基端側からテ
フロン(登録商標)等の外装チューブ17に覆われてい
る。この外装チューブ17は、前記可撓管10の後端側
に設けたねじ止め固定部18により、前記可撓管10に
対して位置決め固定される。これら外装チューブ17及
びねじ止め固定部18は、前記噴霧カテーテル11の先
端側を管腔中央に位置決めするためのセンターリング手
段を構成している。
【0017】前記噴霧カテーテル11及び前記内視鏡2
aは、気管チューブ21に挿通されて気管支内に導出さ
れるようになっている。前記気管チューブ21は、この
体腔外側に設けた接続部であるエアウェイ22に圧力セ
ンサ23が設けられている。また、前記気管チューブ2
1は、接続チューブ24を介して前記人工呼吸器4が接
続されている。更に、前記気管チューブ21は、この先
端側を体腔内で固定するためのバルーン25が設けられ
ている。尚、この気管チューブ21は、一般的に使用さ
れている気管チューブであるので詳細な説明を省略す
る。
【0018】前記圧力センサ23は、前記制御装置12
に信号線23aで接続されている。この圧力センサ23
は、前記人工呼吸器4による吸気呼気時の圧力を検出
し、センサ信号を前記制御装置12に出力するようにな
っている。前記圧力センサ23は、検知する圧力の闇値
を前記人工呼吸器4による圧力上昇時と下降時、つまり
吸気開始時と終了時の闇値をそれぞれ別に設定可能であ
る。前記圧力センサ23は、アンプ分離型のデジタル又
はアナログ圧力センサである。前記圧力センサ23は、
前記制御装置12にて噴霧・送液駆動のタイミングを検
出することも可能である。従って、前記制御装置12
は、前記圧力センサ23からのセンサ信号に基づき、前
記噴霧ヘッド11Aを制御可能である。このことによ
り、本実施の形態では、前記制御装置12と前記人工呼
吸器4とを接続することなく、吸気呼気時のタイミング
に合わせて薬液の噴霧を行うことが可能となっている。
【0019】前記制御装置12は、前記噴霧カテーテル
11の前記噴霧ヘッド11Aへ駆動信号(交番電圧)を
出力して駆動する駆動回路31と、前記噴霧ヘッド11
Aに薬液を供給する送液部32と、この送液部32を駆
動する送液駆動部33と、前記送液部32からの薬液の
供給を制御する電磁弁34と、これらを制御する制御部
35とから構成される。また、前記制御装置12は、図
示しないスイッチ類を備えた操作パネル36の操作によ
り、前記制御部35及び前記駆動回路31が制御される
ようになっている。尚、前記制御部35は、例えばプロ
グラマブルコントローラであり、前記駆動回路31,前
記送液部32,前記送液駆動部33及び前記電磁弁34
を制御するためのプログラムを内蔵している。
【0020】前記制御部35は、前記圧力センサ23か
らのセンサ信号及び前記操作パネル36からの操作信号
に基づき、前記送液駆動部33へ送液開始又は停止信号
を出力するようになっている。前記送液駆動部33は、
前記制御部35からの信号に基づき、前記送液部32へ
駆動信号を出力するようになっている。前記送液部32
は、前記送液駆動部33からの駆動信号で駆動され、前
記噴霧カテーテル11へ薬液を供給するようになってい
る。このとき、前記制御部35は、前記電磁弁34へ開
閉信号を出力して、薬液の供給を制御している。尚、前
記電磁弁34は、送液停止時に前記送液部32からの薬
液がだらだらと供給されるのを防止するためのものであ
る。また、前記電磁弁34は、複数設けても良い。
【0021】前記送液部32は、薬液の残量を検出する
図示しないリミットセンサを備え、薬液が残り少なくな
ったとき、リミット検出信号を前記制御部35へ出力す
るようになっている。また、前記制御部35は、前記圧
力センサ23からのセンサ信号及び前記操作パネル36
からの操作信号又は前記送液部32からのリミット検出
信号に基づき、前記駆動回路31へ噴霧開始又は停止信
号を出力するようになっている。
【0022】前記駆動回路31は、前記噴霧ヘッド11
Aへ出力する駆動信号(交番電圧)の電流値を図示しな
い電流検知手段により検知するようになっている。前記
駆動回路31は、前記電流検知手段によりリークや断線
等を検知すると、前記制御部35へ非常停止信号を出力
すると共にシャットダウンするようになっている。ま
た、前記駆動回路31は、前記操作パネル36の図示し
ない非常停止ボタンの押下操作によっても、前記制御部
35へ非常停止信号を出力するようになっている。
【0023】また、前記噴霧カテーテル11は、前記外
装チューブ17の先端側付近に切れ込みをいれて4つに
分割し、センターリング部41を形成している。そし
て、前記可撓管10に対して前記ねじ止め固定部18を
先端側へずらすと、前記外装チューブ17の先端側が後
述の外装部材56に形成した当接部56a(図2参照)
で止められ、前記可撓管10に対して縮むことで、前記
センターリング部41が外周外向きに拡がるようになっ
ている。
【0024】ここで、前記外装チューブ17は、前記ね
じ止め固定部18により、前記可撓管10に対して位置
決め固定されることで、前記センターリング部41の外
周外向きへの拡がりが固定される。このことにより、前
記噴霧カテーテル11は、この先端側が気管支内の管腔
中央に位置決めされ、前記噴霧ヘッド11Aから噴霧さ
れる薬液が気管支内の管腔壁に付着することなく、目的
部位まで到達できるようになっている。
【0025】次に、図2及び図3を用いて前記噴霧カテ
ーテル11の先端側の構成について説明する。上述した
ように前記噴霧カテーテル11は、前記可撓管10の先
端側に前記噴霧ヘッド11Aを備えて構成されている。
【0026】図2に示すように前記噴霧ヘッド11A
は、厚さ方向に分極処理された圧電素子51aをこの分
極方向が交互に対向するように複数枚積層した圧電素子
群51及びこの圧電素子群51の微小変位を増幅するス
テンレス製の共振器52で構成される超音波振動子53
を有して構成されている。前記噴霧ヘッド11Aは、前
記超音波振動子53の外周及び噴霧側を覆うように、樹
脂製の円筒管54が前記共振器52の基端側大径部52
aの外周側面に固定されている。
【0027】前記円筒管54は、この先端側を内径方向
に向けて折返し部54aが形成されている。この折返し
部54aは、噴霧側及びこの噴霧側側面(外気に触れる
面)に例えばフッ素系の撥水膜55がコーティングされ
ている。尚、この円筒管54は、前記超音波振動子53
の噴霧側を覆うカバーを取り付け、前記超音波振動子5
3の外周側を覆うものと別体に構成しても良い。
【0028】前記噴霧ヘッド11Aは、この後端側を外
装部材56に保持固定されている。この外装部材56
は、この後端部を前記外装チューブ17で接続固定され
ている。前記外装部材56は、前記外装チューブ17の
先端側端面が当接する当接部56aを形成している。前
記外装チューブ17の先端側は、この当接部56aに当
接されて止められるようになっている。
【0029】前記噴霧ヘッド11Aの前記共振器52
は、この端面に例えば、ステンレス製の厚さ100μm
の円盤形状の多孔振動板57が接合固定されている。こ
の多孔振動板57は、後述するように微細孔(メッシ
ュ)が1つ以上形成されている。尚、この多孔振動板5
7は、後述するように、供給される薬液の供給圧力を損
失させる圧力損失部材を兼ねている。また、この多孔振
動板57の噴霧側には、更にこの振動板よりも微細で且
つ多数の微細孔(メッシュ)が複数形成されているメッ
シュプレート58が固定保持されている。このメッシュ
プレート58は、前記多孔振動板57と同様なステンレ
ス製の厚さ50μmの円盤形状に構成されている。
【0030】前記共振器52は、この細径部52cに形
成した空間部52dに例えば、内径φ0.3mmの薬液
供給排出管59の先端側が挿通固定されている。この薬
液供給排出管59の他端側は、薬液チューブ61に覆わ
れて前記中継コネクタ14まで延出している。また、前
記外装部材56の基端側に接続される前記可撓管10の
先端部10aは、この外装シース62を熱収縮チューブ
63で前記外装部材56の延出部56bとで挟持され、
更にその外周を金属リング64で固定している。
【0031】前記圧電素子群51は、前記共振器52の
基端側で保持固定されている。この圧電素子群51は、
図3に示すようにそれぞれの圧電素子51aの電極に駆
動信号線67が接続されている。これら電極は、前記圧
電素子51より突出した部分65が熱収縮チューブ66
でまとめられて前記駆動信号線67に挿通し、前記中継
コネクタ14まで延出している。
【0032】次に、図4及び図5を用いて前記噴霧ヘッ
ド11Aの詳細構成を説明する。前記超音波振動子53
は、前記圧電素子群51が前記共振器52の基端側大径
部52aに形成された収納部52f内に収納される。そ
して、前記超音波振動子53は、前記共振器52の基端
側大径部52aに形成した雌ねじ部68aに雄ねじ部6
8bが螺号されることで、前記圧電素子群51の先端側
端面が前記共振器52の前記収納部52f内の端面に押
圧固定されて前記圧電素子群51と前記共振器52とで
一体的に構成されるようになっている。尚、このとき、
前記共振器52は、−極に導通されるようになってい
る。
【0033】このことにより、前記超音波振動子53
は、前記圧電素子群51の接合に接着剤を用いないの
で、この接着剤の剥離やクラックによる特性変化が起こ
らず、前記共振器52の寿命を長くすることが可能とな
る。また、前記超音波振動子53は、雄ねじ部68bが
薬液に接しない部分に配置されているので、薬液が前記
圧電素子群51側に回り込むことがない。
【0034】前記圧電素子51aは、厚さ方向に分極処
理された圧電材料を用いて形成され、両端面に銀又はニ
ッケル電極がそれぞれパターニングされている。前記圧
電素子51aは、例えば厚さ0.2mm、外径2mm×
2mmの四角形状である。前記圧電素子51aは、例え
ば、分極方向が対向するように4枚積層して前記圧電素
子群51を構成している。尚、本実施の形態では、前記
圧電素子を4枚積層して圧電素子群51を構成している
が、積層枚数を増加させれば振幅を増大させ噴霧量を増
加でき、積層枚数を減少させれば、高周波数化され、粒
子径の微細化が図られることは言うまでもない。
【0035】前記圧電素子51aは、十極と−極とを前
記駆動信号線67であるリード線に接続されている。
尚、前記圧電素子51aは、十極と−極とを図示しない
フレキシブル基板を介して前記駆動信号線67に接続さ
れていても良い。また、各圧電素子51a間は、配線接
続を容易とするために図示しない電極板を設置しても良
い。これら駆動信号線67を介して、前記圧電素子51
aは、前記駆動回路31から間欠された正弦波又は矩形
波の駆動信号を所定の電圧・周波数・パルス数にて印加
されて微小変位するようになっている。
【0036】そして、前記噴霧ヘッド11Aは、前記圧
電素子群51で発生した超音波振動により、前記共振器
52を長手軸方向の縦振動モードで励起し、後述する貯
液部に貯液された薬液を前記多孔振動板57の噴霧側面
上に供給して、この多孔振動板57の噴霧側面上から霧
化し前記メッシュプレート58を介して噴霧させるよう
になっている。
【0037】前記共振器52は、この先端側大径部52
bに凹部71が形成され、この外周部端面でのみ前記多
孔振動板57が接合固定されている。このことにより、
前記共振器52は、前記凹部71によって、前記多孔振
動板57の振動変位が薬液接触による減衰を引き起こし
にくく、前記圧電素子群51に印加される電圧値が小さ
い値でも、容易に噴霧を可能とすると共に、逆に高い電
圧を印加することにより、より高粘度の薬液又は、低表
面張力の薬液又は比較的大きな分散粒子を含む薬液を噴
霧することができる。尚、前記先端側大径部52bの端
面(外気に触れる面)は、前記撥水膜55が形成されて
いない。
【0038】前記共振器52は、前記細径部52cに形
成した前記空間部52dが前記凹部71に連通して前記
薬液供給排出管59から供給される薬液を貯液するため
の貯液部72を形成している。この貯液部72は、前記
薬液供給排出管59から供給される薬液を貯液すると共
に、この貯液した薬液を前記多孔振動板57に供給する
流路になっている。前記共振器52は、例えば、全長6
mmで、前記基端側大径部52aを外径略φ4mm、前
記先端側大径部52bを外径略φ3mm、前記細径部5
2cを外径略φ0.8mm、内径略φ0.5mmに形成
している。
【0039】このことにより、前記共振器52は、この
断面積を前記細径部52cで減少させている。このた
め、前記共振器52は、前記圧電素子群51で発生する
微小変位に共振励振する振動振幅の拡大率が向上し、単
なる円筒共振器52よりも大振幅を得られ易くなってい
る。また、前記共振器52は、振動腹位置に形成された
先端側大径部52bが付加質量となり、この先端側大径
部52bと細径部52cとの接続部52dで大きな変形
を誘引するようになっている。このことにより、前記共
振器52は、先端側大径部52bの外周部(多孔振動板
57の接合外周部)において、最大変位となる縦振動モ
ードが励振され、前記多孔振動板57と共に屈曲振動を
行う。結果として、前記多孔振動板57は、前記共振器
52に共振励振し、大振幅振動を励起して前記共振器5
2の先端側大径部52bの中央部付近において、最大振
幅が得られるようになっている。
【0040】そして、前記噴霧ヘッド11Aは、前記貯
液部72から前記多孔振動板57に供給された薬液がこ
の微細孔(メッシュ)に形成した液体メニスカスの表面
にキャピラリー波を発生させ、このキャピラリー波によ
って前記多孔振動板57の微細孔(メッシュ)から霧化
され、前記メッシュプレート58を介して噴霧されるよ
うになっている。
【0041】そして、前記噴霧ヘッド11Aは、前記多
孔振動板57に供給された薬液がこの微細孔(メッシ
ュ)に形成した液体メニスカスの表面にキャピラリー波
を発生させ、このキャピラリー波によって前記多孔振動
板57の微細孔(メッシュ)から薬液を霧化し、前記メ
ッシュプレート58を介して噴霧するようになってい
る。
【0042】ここで、従来の噴霧ヘッドは、前記薬液供
給排出管59から前記貯液部72を介して供給される薬
液の供給圧力が大きいと、前記多孔振動板57の微細孔
(メッシュ)上において、薬液の液体特性や噴霧方向に
より形成される液体の膜厚さが不均一となる。従って、
従来の噴霧ヘッドは、最も効率良く噴霧を行える液膜の
状態を維持することができなくなる。そこで、本実施の
形態の噴霧ヘッド11Aは、供給される液体(薬液)の
供給圧力を損失させる圧力損失部材を設けて構成する。
【0043】即ち、図5に示すように噴霧ヘッド11A
は、圧力損失部材として、供給される薬液に圧力損失を
起こさせる程度に少ない孔数の微細孔(メッシュ)を形
成するように前記多孔振動板57を構成している。尚、
この多孔振動板57に形成される微細孔(メッシュ)
は、開口径が例えば、100μmに形成されている。更
に、前記多孔振動板57の噴霧側に設けられる前記メッ
シュプレート58は、前記多孔振動板57との間に数十
〜数百μm程度、例えば50μmのギャップ73が形成
されるようにリング部材74が設けられている。
【0044】尚、前記多孔振動板57及びメッシュプレ
ート58は、噴霧側面(外気に触れる面)に前記撥水膜
55がコーティングされている。また、前記多孔振動板
57、メッシュプレート58及びリング部材74は、前
記共振器52の先端側大径部52bに形成された前記凹
部71の外周部端面で、レーザ溶接により一度に接合固
定されるようになっている。
【0045】そして、前記リング部材74により形成さ
れる前記多孔振動板57と前記メッシュプレート58と
のギャップ73の距離は、前記多孔振動板57の振動に
伴い変動するようになっている。このことにより、前記
貯液部72に貯液される薬液は、前記多孔振動板57の
振動に伴って前記メッシュプレート58と前記多孔振動
板57とのギャップ73の距離が変化することで、前記
多孔振動板57の微細孔(メッシュ)から自給される。
【0046】また、このとき、前記薬液供給排出管59
から前記貯液部72を介して供給される薬液は、前記多
孔振動板57の微細孔(メッシュ)以外の部分にて一旦
阻まれた後、前記多孔振動板57の微細孔(メッシュ)
から自給されるので、薬液の供給圧力を損失させること
が可能となる。そして、前記多孔振動板57上の薬液
は、この薬液の表面張力により前記メッシュプレート5
8にて液膜厚さを最適に保持されるようになっている。
【0047】従って、前記噴霧ヘッド11Aは、気管支
等の人体内の細い管腔内で噴霧方向を変化させても、薬
液の供給圧力が減じられて前記多孔振動板57の微細孔
(メッシュ)から自給されると共に、メッシュプレート
58によりその表面張力で保持されるので、前記多孔振
動板57上での薬液の液膜厚さに偏りを生じることがな
い。
【0048】尚、前記メッシュプレート58と前記多孔
振動板57とのギャップ73の距離が変化することで、
薬液に対して相対的にメッシュプレート58が振動して
いるとみなすことができる。このことにより、薬液は、
薬液自身のキャピラリー波による振動に加えて、メッシ
ュ82の振動により薬液の波頭の分離(霧化)がより効
率的に発生する。
【0049】また、ここで得られる噴霧粒径は、主に薬
液に励起されたキャピラリー波の波長に支配される。従
って、例えば、メッシュ82の穴径が100μmのメッ
シュプレート58を用いても、得られる噴霧粒径は、1
00μmまでの範囲の噴霧粒径が得られ、ピーク粒径を
10μm以下とすることができる。また、所望される粒
径に対して、相当に大きいメッシュサイズにより噴霧を
行うことができるので、分散粒子があるような薬液でも
目詰まりなく噴霧を行うことができる。
【0050】この結果、本実施の形態は、様々な液体を
安定に噴霧可能で且つ任意方向への噴霧が可能な小型の
噴霧ヘッド11Aを実現できる。尚、図6に示すように
前記メッシュプレート58は、その端部を前記多孔振動
板57に弾性的で且つ耐薬品性のシリコーンゴム等の接
着剤75で固定するように構成しても良い。
【0051】また、前記多孔振動板57及び前記メッシ
ュプレート58は、例えば図7に示すように様々な微細
孔(メッシュ)81を形成したものを用いても良い。
尚、図7は、前記多孔振動板57に種類の異なる微細孔
81を形成したものを代表例として示している。図7
(a)に示す多孔振動板57Aは、微細孔81として同
径の丸穴が複数形成されている。これに対して図7
(b)に示す多孔振動板57Bは、微細孔81として異
なる径の丸穴が複数形成されている。また、図7(c)
に示す多孔振動板57Cは、微細孔81として金網もし
くは方形穴が複数形成されている。また、これら多孔振
動板57A〜57Cに対して、図7(d)に示す多孔振
動板57Dは、微細孔81として同心円状にスリットが
複数形成されている。また、これに対して、図7(e)
に示す多孔振動板57Eは、微細孔81として複数のエ
ッジ(波形)を有する同心円状のスリットが複数形成さ
れている。
【0052】これら図7(a)〜(d)に示す多孔振動
板57(57A〜57E)は、この微細孔81の開口部
面積がプレートの剛性を失わせない程度に大きく形成さ
れている。これら多孔振動板57(57A〜57E)
は、この微細孔81の開口面積が噴霧量に関与し、開口
面積が大きいほど噴霧量を増大させることができる。
【0053】また、これら多孔振動板57(57A〜5
7E)は、この微細孔81の開口幅が目詰まりを起こさ
ない程度に拡く形成されている。即ち、微細孔81の開
口幅は、表面張力の低い薬液でも表面張力により液面を
保持できる程度に狭く形成されている。このため、噴霧
ヘッド11Aは、噴霧方向を変化させても安定して噴霧
を行うことが可能である。更に、これら多孔振動板57
(57A〜57E)は、この微細孔81開口部の周長が
噴霧粒径に多少関与し、噴霧粒径を共振周波数のみでは
なく、微細孔81のサイズを変更することでより柔軟に
対応できる。
【0054】尚、本実施の形態は、医用噴霧装置、特に
気管支治療用に用いられる医用噴霧装置に本発明を適用
して構成しているが、本発明はこれに限定されず、気管
支治療用以外で用いられる噴霧ヘッド11Aを備えた医
用噴霧装置に本発明を適用して構成しても良いし、ま
た、医用噴霧装置以外の、例えば、工業用に用いられる
噴霧ヘッド11Aを備えた噴霧装置に本発明を適用して
構成しても構わない。
【0055】(第2の実施の形態)図8及び図9は本発
明の第2の実施の形態に係り、図8は本発明の第2の実
施の形態の噴霧ヘッドを示す断面構成図、図9は図8の
超音波振動子の先端側を示す拡大図である。上記第1の
実施の形態は、供給される薬液の圧力損失部材として前
記多孔振動板57を用いて構成しているが、本第2の実
施の形態は貯液部内に圧力損失部材を設けて構成する。
それ以外の構成は、上記第1の実施の形態とほぼ同様な
ので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明
する。
【0056】図8に示すように本第2の実施の形態の噴
霧ヘッド11Bは、前記共振器52の細径部52cの外
周と前記円筒管54の内径との間に前記薬液供給排出管
59の先端開口が設けられ、この薬液供給排出管59か
ら供給される薬液を貯液するための貯液部72Bを形成
している。また、前記共振器52は、この端面に前記多
孔振動板57の代わりに、振動板として例えば、ステン
レス製の厚さ100μmの円盤形状の無孔振動板91が
接合固定されている。一方、図9に示すように前記円筒
管54は、この内径と前記共振器52の前記先端側大径
部52bの外周とから形成される円環隙間(又は円環噴
霧ギャップとも言う)92が約数百μm程度になるよう
に同軸組立され構成される。
【0057】更に、前記円筒管54は、この折返し部5
4aに上記第1の実施の形態で説明したのと同様な前記
メッシュプレート58を弾性的で且つ耐薬品性のシリコ
ーンゴム等の接着剤75で固定保持して構成されてい
る。尚、このメッシュプレート58は、上記第1の実施
の形態で説明したのと同様に、前記リング部材74を用
いて構成しても良い。この場合、前記リング部材74
は、前記メッシュプレート58を前記シリコーンゴム等
の接着剤75で固定し、更にこのメッシュプレート58
を取り付けたリング部材74を前記円筒管54の前記折
返し部54aに固定保持して構成する。尚、前記メッシ
ュプレート58は、上記第1の実施の形態で説明したの
と同様に噴霧側面(外気に触れる面)に前記撥水膜55
がコーティングされている。
【0058】前記メッシュプレート58は、前記無孔振
動板91との間に上記第1の実施の形態で説明したのと
同様な大きさのギャップ93が形成されている。このギ
ャップ93は、前記無孔振動板91の振動に伴い距離が
変動するようになっている。このことにより、前記貯液
部72Bに貯液される薬液は、前記円筒管54の内径と
前記共振器52の前記先端側大径部52bの外周とから
形成される円環隙間92を介して前記無孔振動板91の
縁端部付近から振動板上へ導かれ、この無孔振動板91
の振動に伴って前記無孔振動板91と前記メッシュプレ
ート58との距離が変化することにより自給される。そ
して、前記無孔振動板91上の薬液は、この薬液の表面
張力により前記メッシュプレート58にて液膜厚さを最
適に保持されるようになっている。
【0059】そして、前記無孔振動板91上の薬液は、
この振動板上でキャピラリー波を励起され、このキャピ
ラリー波により前記無孔振動板91全面から霧化され
て、前記メッシュプレート58の微細孔(メッシュ)を
介して噴霧されるようになっている。
【0060】本実施の形態では、前記噴霧ヘッド11B
は、前記共振器52の細径部52cの外周と前記円筒管
54の内径との間に形成した前記貯液部72B内に圧力
損失部材を設けて構成する。即ち、前記噴霧ヘッド11
Bは、前記円筒管54の内径側で、且つ前記共振器52
の基端側太径部52aの上端面から先端側太径部52b
の下端面との間に、圧力損失部材としてスポンジやウレ
タン又は繊維やフィルタ等の多孔質で弾性的な多孔質弾
性体94を設けて構成している。
【0061】このことにより、前記薬液供給排出管59
から前記貯液部72Bを介して供給される薬液は、前記
多孔質弾性体94中を通過することで、供給圧力を損失
されて負圧にて前記円環隙間92を介して前記ギャップ
92からにじみ出るように供給される。そして、前記無
孔振動板91上の薬液は、前記メッシュプレート58に
対する表面張力により液膜厚さを最適に保持されるよう
になっている。
【0062】従って、前記噴霧ヘッド11Bは、気管支
等の人体内の細い管腔内で噴霧方向を変化させても、薬
液の供給圧力が減じられて負圧にて前記無孔振動板91
上に自給されると共に、メッシュプレート58によりそ
の表面張力で保持される。このため、前記噴霧ヘッド1
1Bは、前記メッシュプレート58と前記円筒管54の
折返し部54aとの間から薬液が滲みだすこと無く、前
記無孔振動板91上での薬液の液膜厚さに偏りを生じる
ことがない。そして、前記無孔振動板91上の薬液は、
この無孔振動板91上でキャピラリー波を励起され、こ
のキャピラリー波により前記無孔振動板91全面から霧
化されて、噴霧されるようになっている。
【0063】また、このとき、前記無孔振動板91と前
記メッシュプレート58とのギャップ93の距離が変化
することで、薬液に対して相対的にメッシュプレート5
8が振動しているとみなすことができる。このことによ
り、薬液は、薬液自身のキャピラリー波による振動に加
えて、微細孔81の振動により薬液の波頭の分離(霧
化)がより効率的に発生するようになっている。従っ
て、本第2の実施の形態の噴霧ヘッド11Bは、上記第
1の実施の形態よりもより一層効率的に噴霧可能であ
る。
【0064】尚、本実施の形態では、前記共振器52の
先端側大径部52bに前記無孔振動板91を設置する構
成となっているが、前記無孔振動板91を用いることな
く前記共振器52の空間部52dを埋めて一体的に共振
器を構成し、この先端側大径部52bの先端側端面に薬
液を供給するように構成しても良い。尚、本発明は、以
上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【0065】[付記]
(付記項1) 超音波振動により液体を霧化し噴霧する
噴霧ヘッドにおいて、基端側に設けた圧電素子の微小変
位を増幅し、先端側へ伝達する共振器を有し、縦振動モ
ードの超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音
波振動子の先端側端面又はこの端面に設置した振動板に
対して液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給手
段から供給される液体の供給圧力を損失させる圧力損失
部材と、を具備したことを特徴とする噴霧ヘッド。
【0066】(付記項2) 前記圧力損失部材は、前記
液体供給手段からの液体の流路中に配置される弾性的な
多孔質部材であることを特徴とする付記項1に記載の噴
霧ヘッド。
【0067】(付記項3) 前記振動板が前記圧力損失
部材であることを特徴とする付記項1に記載の噴霧ヘッ
ド。
【0068】(付記項4) 前記振動板は、無孔振動板
であることを特徴とする付記項1に記載の噴霧ヘッド。
【0069】(付記項5) 前記超音波振動子の端面径
方向に所定隙間を有して設置される円筒管を設けたこと
を特徴とする付記項1に記載の噴霧ヘッド。
【0070】(付記項6) 前記共振器の外周側が液体
の流路であることを特徴とする付記項1に記載の噴霧ヘ
ッド。
【0071】(付記項7) 前記共振器の内部が液体の
流路であることを特徴とする付記項1に記載の噴霧ヘッ
ド。
【0072】(付記項8) 前記圧力損失部材は、前記
液体供給手段からの液体に圧力損失を起こさせる程度に
少ない孔数の微細孔を複数形成した多孔振動板であるこ
とを特徴とする付記項1に記載の噴霧ヘッド。
【0073】(付記項9) 前記円筒管は、前記超音波
振動子の外周を覆うように前記共振器の基端側に設けら
れ、前記超音波振動子が縦振動モードで超音波振動する
のに伴い、前記液体供給手段から供給される液体が前記
共振器の先端側端面又はこの端面に設置した振動板に対
して自給されるよう前記共振器の先端側端面径方向に所
定隙間を形成して設置されることを特徴とする付記項5
に記載の噴霧ヘッド。
【0074】(付記項10) 前記円筒管の先端側端面
にメッシュプレートを設置し、このメッシュプレートと
前記共振器の先端側端面又は前記振動板との間で、液体
がその表面張力により液膜厚さを保持されることを特徴
とする付記項5に記載の噴霧ヘッド。
【0075】(付記項11) 前記メッシュプレートが
前記円筒管に弾性的に固定されることを特徴とする付記
項10に記載の噴霧ヘッド。
【0076】(付記項12) 前記振動板と前記メッシ
ュプレートとが弾性的にシリコーンで固定されているこ
とを特徴とする付記項10に記載の噴霧ヘッド。
【0077】(付記項13) 前記振動板と前記メッシ
ュプレートとが共に、レーザ溶接で前記共振器に固定さ
れていることを特徴とする付記項10に記載の噴霧ヘッ
ド。
【0078】(付記項14) 前記振動板と前記メッシ
ュプレートと間にスペーサを有することを特徴とする付
記項10に記載の噴霧ヘッド。
【0079】(付記項15) 超音波振動により液体を
霧化し噴霧する噴霧ヘッドにおいて、基端側に設けた圧
電素子の微小変位を増幅して先端側へ伝達する共振器を
有し、超音波振動を発生するための超音波振動子と、こ
の超音波振動子の前記共振器に対して、前記圧電素子を
液体と接しない後端側に押圧固定する押圧固定手段と、
を具備したことを特徴とする噴霧ヘッド。
【0080】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、様
々な液体を安定に噴霧可能で且つ任意方向への噴霧が可
能な小型の噴霧ヘッドを実現できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Spray head that atomizes and sprays liquid by ultrasonic vibration
About. [0002] In recent years, spraying apparatuses have been used for medical or industrial purposes.
Widely used for The above spray device atomizes liquid
And a spray head for spraying. Above spray head
Is described in, for example, JP-A-5-228410.
Liquid is atomized and sprayed by ultrasonic vibration as
It has been proposed. [0003] The above-mentioned spray head is shown, for example, in FIG.
It is configured as follows. FIG. 10 shows a conventional spray head.
FIG. As shown in FIG.
0 has a through hole 102 formed at the center of the horn 101,
A diaphragm which is a radiating portion so as to communicate with the through hole 102
An injection hole 104 is formed in 103. In addition,
The fog head 100 has a liquid supply connection behind the horn 101
And a liquid supply connection portion 105.
Behind the surrounding horn 101, the ultrasonic vibrator 106
I am wearing it. The ultrasonic transducer 106 is connected to the lead wire 1
07 is connected and is not shown through this lead wire 107.
Drive signal is supplied from a new drive circuit.
You. Further, the spray head 100 is connected to the liquid supply connection.
Connect the hose 108 to the part 105 and
Connect a pump (not shown) to 108 to supply liquid
It is configured. [0004] The spray head 100 is
Pump from the liquid supply connection 105 to the horn
Injection of the diaphragm 103 through the through hole 102 of 101
The liquid is supplied to the hole 104 and the ultrasonic vibrator
The diaphragm 103 is driven by ultrasonic vibration by driving the
So that the liquid is atomized and sprayed from the injection hole 104.
It has become. Conventional spray head configured as above
100 is provided with a liquid supply means on the front face of the diaphragm 103.
There is an advantage that the configuration is simplified because it is not lit. [0005] However, the above described
The conventional spray head is located at the center of the ultrasonic vibrator 106.
A liquid supply connection portion 105, the ultrasonic vibrator
The through hole 102 is formed at the center of the
I have. For this reason, the conventional spray head 100 is inevitable.
Ultrasonic vibration is almost at the center of the diaphragm 103
It is possible to atomize the liquid in this center without generating
Can not. Therefore, the conventional spray head 100 described above
Spraying can be performed using the entire surface of the diaphragm 103.
However, there is a problem that the atomization efficiency is poor. Also on
The conventional spray head 100 is the most important when atomizing.
It is difficult to optimally perform liquid level management. [0006] The above-mentioned conventional spray head 100 is a liquid mist.
Liquid must be supplied to the diaphragm in an optimal condition
If so, it is impossible to atomize the liquid. Where the liquid
The optimal state of the body is the liquid supplied to the diaphragm 103.
That is, the film thickness becomes uniform. The above conventional spray head
100 is very severe in liquid film thickness management,
Not only makes the atomization of the
Is difficult. Further, the conventional spray head 100 described above
The liquid level control depends on the liquid characteristics and the liquid film thickness is controlled.
Therefore, it is necessary to match the characteristics of each liquid. Where the human body
Considering the medical use inside, the chemical liquid that is used
Spray size and spray particle size differ depending on the case and application site.
In addition, the chemical used has various liquid properties.
May be used. In addition, liquid film management on the diaphragm
Is also important in the direction of atomization. [0007] The conventional spray head 100 includes the supersonic
The diaphragm 103 is placed vertically above the wave
Liquid film thickness is relatively uniform when atomizing
However, with respect to the ultrasonic vibrator 106, the vibration plate 10
When the liquid crystal 3 is arranged other than vertically above the liquid, the liquid
At 03, the liquid film thickness was biased, leading to a decrease in the amount of atomization.
Wake up. Here, the spray head is used for medical purposes inside the human body.
Considering that, in the human body, in general, thin ducts (airway, lungs,
Spraying in the digestive tract, etc.)
And a function capable of spraying in various arbitrary directions is required. [0008] The present invention has been made in view of these circumstances.
That can spray various liquids stably and
To provide a small spray head capable of spraying
Aim. [0009] In order to achieve the above object,
The present invention is directed to atomizing and spraying a liquid by ultrasonic vibration.
In the head, the small displacement of the piezoelectric element
Has a resonator that amplifies and transmits to the tip side, longitudinal vibration mode
An ultrasonic vibrator for generating ultrasonic vibration of the ultrasonic vibrator;
For the end face on the tip side of the rotor or the diaphragm installed on this end face
Liquid supply means for supplying liquid by means of
Pressure loss member that reduces the supply pressure of the liquid supplied from
And characterized in that: With this configuration
Various liquids can be sprayed stably and sprayed in any direction.
A small spray head capable of fog is realized. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention;
An embodiment will be described. (First Embodiment) FIGS. 1 to 6 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a medical spraying system provided with FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing the distal end side of the nebulization catheter of FIG.
Sectional explanatory view showing the vicinity of the piezoelectric element group of the nebulization catheter, FIG.
4 is a cross-sectional configuration diagram showing the spray head of FIG. 2, and FIG.
FIG. 6 is an enlarged view showing the tip side of the ultrasonic transducer, and FIG. 6 is a modification of FIG.
FIG. 7 is an enlarged view of the tip side of an ultrasonic transducer showing an example.
Description showing a porous diaphragm having pores (mesh)
FIG. 7A shows a case where a plurality of round holes having the same diameter are formed.
FIG. 7 (b) is an explanatory view showing a perforated diaphragm having different diameters.
Explanatory drawing showing a plurality of perforated diaphragms, FIG.
(C) is a perforated wire mesh or a plurality of square holes
Explanatory drawing showing a diaphragm, FIG. 7D shows concentric slits
Explanatory view showing a porous diaphragm in which a plurality of holes are formed, FIG.
(E) is a concentric slot having a plurality of edges (waveforms).
FIG. 3 is an explanatory view showing a multi-hole diaphragm formed with a plurality of slots.
You. In the present embodiment, a medical spraying device, particularly
The present invention is applied to a medical spray device used for bronchial treatment.
Will be explained. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
A medical spray system 1 having a state is provided with an endoscope device 2 and a medical
Spraying device (hereinafter simply referred to as a spraying device) 3 and a respirator 4
It is composed of The medical spray system according to the present embodiment
The system 1 is configured to be combined with the endoscope device 2.
However, the system can be configured only with the spray device 3. The endoscope device 2 includes an image pickup means (not shown).
Endoscope (hereinafter referred to as an endoscope) 2a having a light source device
(Not shown) and video processor (not shown)
Connected to. The endoscope apparatus 2 includes the light source
Illumination light is supplied from the device to the endoscope 2a to
Light up. The illuminated subject image is inserted into the endoscope 2a.
It is taken in from the leading end of the
You. The video processor includes an imaging device of the endoscope 2a.
Process image signals from the device with a signal processing circuit (not shown)
And transmits it to a monitor (not shown) to display the endoscope image.
It has become so. The spraying device 3 is a thin device that can be inserted into bronchi.
Ultrasonic vibration is provided on the distal end side of the long and flexible flexible tube 10.
Spray head 1 for atomizing and spraying liquid chemicals
1A and a spray catheter 11
Control device 12 for controlling the spray head 11A of the nozzle 11
It is mainly composed of The nebulizing catheter 11 is connected to the flexible tube 1.
The connector portion 13 extends to the rear end side of the “0”. This
The connector 13 is connected to a drive signal line via a relay connector 14.
15 and liquid supply tube 16 are detachably connected
, And is connected to the control device 12. Further, the nebulizing catheter 11 is provided with
The outer circumference of the flexible tube 10 is taped from the proximal end side of the spray head 11A.
It is covered with an outer tube 17 such as Freon (registered trademark).
You. The outer tube 17 is provided on the rear end side of the flexible tube 10.
The flexible tube 10 is fixed to the
The positioning is fixed. These outer tubes 17 and
The screw fixing portion 18 is provided at the tip of the nebulizing catheter 11.
Centering hand to position the end side in the center of the lumen
Constitutes a stage. The nebulizing catheter 11 and the endoscope 2
a is inserted into the tracheal tube 21 and led out into the bronchi.
It is supposed to be. The tracheal tube 21
A pressure cell is connected to an airway 22 which is a connection portion provided outside the body cavity.
The sensor 23 is provided. In addition, the tracheal tube 2
1 indicates that the ventilator 4 is connected via a connection tube 24.
Has been continued. Further, the tracheal tube 21 is
A balloon 25 for fixing the end side in the body cavity is provided.
ing. The tracheal tube 21 is generally used.
Detailed description is omitted because this is a tracheal tube.
You. The pressure sensor 23 is connected to the controller 12
Are connected by a signal line 23a. This pressure sensor 23
Detects the pressure at the time of inspiration and expiration by the respirator 4
Then, a sensor signal is output to the control device 12.
ing. The pressure sensor 23 detects the dark value of the detected pressure.
At the time of pressure rise and fall by the respirator 4, that is,
The dark value at the start and end of intake can be set separately.
You. The pressure sensor 23 is an amplifier-separated type digital or
Is an analog pressure sensor. The pressure sensor 23 includes:
The control device 12 detects the timing of the spray / liquid feed drive.
It is also possible to put out. Therefore, the controller 12
Is based on a sensor signal from the pressure sensor 23,
The spray head 11A can be controlled. By this
In the present embodiment, the control device 12 and the artificial call
Timing at the time of inspiration and expiration without connecting to the inhaler 4
It is possible to perform the spraying of the chemical solution according to the time. The control device 12 includes the nebulizing catheter.
11 to the spray head 11A.
A driving circuit 31 for outputting and driving, and the spray head 11
A, and a liquid sending section 32 for supplying a chemical solution to A.
A liquid feed drive unit 33 that moves,
Solenoid valve 34 for controlling supply, and control unit for controlling these
35. In addition, the control device 12
By operating the operation panel 36 having switches (not shown)
The control unit 35 and the drive circuit 31 are controlled.
It has become. The control unit 35 is, for example, a professional
The drive circuit 31 is a grammable controller.
The liquid supply section 32, the liquid supply drive section 33, and the solenoid valve 34
It has a built-in program for controlling. The control unit 35 detects whether the pressure sensor 23
These sensor signals and operation signals from the operation panel 36
Based on the above, a liquid sending start or stop signal is sent to the liquid sending driving unit 33.
Is output. The liquid sending drive unit 33 includes:
Based on the signal from the control unit 35, to the liquid sending unit 32
A drive signal is output. The liquid sending section 32
Is driven by a drive signal from the liquid sending drive unit 33,
The liquid medicine is supplied to the nebulizing catheter 11.
You. At this time, the control unit 35 opens the solenoid valve 34.
A close signal is output to control the supply of the chemical. In addition, before
The electromagnetic valve 34 is configured to stop the liquid supply from the liquid supply unit 32 when the liquid supply is stopped.
This is to prevent the liquid from being supplied too much.
You. Further, a plurality of the solenoid valves 34 may be provided. The liquid sending section 32 detects the remaining amount of the chemical solution.
Equipped with a limit sensor (not shown) to reduce
Output a limit detection signal to the control unit 35
It has become so. Further, the control unit 35 controls the pressure
Sensor signal from force sensor 23 and operation panel 36
Operation signal or limit detection from the liquid sending section 32
A signal to start or stop spraying is sent to the drive circuit 31 based on the signal.
Signal is output. The drive circuit 31 includes the spray head 11
The current value of the drive signal (alternating voltage) output to A is not shown.
Current detection means. Said
The drive circuit 31 detects a leak or disconnection by the current detecting means.
Output an emergency stop signal to the control unit 35
As well as shutting down. Ma
In addition, the drive circuit 31 is a diagram showing the operation panel 36.
No pressing of the emergency stop button causes the control
An emergency stop signal is output to 35. The nebulizing catheter 11 is connected to the outside
Make a cut near the distal end of the mounting tube 17 to make four
It is divided to form a centering portion 41. Soshi
Then, the screw fixing portion 18 is attached to the flexible tube 10.
When it is shifted to the distal end side, the distal end side of the outer tube 17 is
The contact portion 56a formed on the exterior member 56 described above (see FIG. 2).
And contracted with respect to the flexible tube 10,
The center ring portion 41 expands outward in the outer periphery.
ing. Here, the outer tube 17 is
The position of the flexible tube 10 with respect to the flexible tube 10 is determined by the fastening portion 18.
By being fixed and fixed, the outside of the center ring portion 41 is
The outward extension is fixed. This allows
The distal end side of the nebulizing catheter 11 has a lumen in the bronchus.
It is positioned at the center and sprayed from the spray head 11A.
The target solution does not adhere to the luminal wall in the bronchi
It is possible to reach the site. Next, referring to FIG. 2 and FIG.
The configuration on the tip side of the satellite 11 will be described. Mentioned above
As described above, the spraying catheter 11 is connected to the tip of the flexible tube 10.
The spray head 11A is provided on the end side. As shown in FIG. 2, the spray head 11A
Separates the piezoelectric element 51a polarized in the thickness direction by this amount.
Piezoelectric elements with multiple layers stacked so that polar directions alternately face each other
Group 51 and a switch for amplifying the minute displacement of the piezoelectric element group 51.
Ultrasonic vibrator 53 composed of Tenres resonator 52
Is configured. The spray head 11A is
The tree is covered so as to cover the outer periphery of the ultrasonic vibrator 53 and the spray side.
A fat-made cylindrical tube 54 is provided on the base end side large-diameter portion 52 of the resonator 52.
a is fixed to the outer peripheral side surface. The cylindrical tube 54 has its distal end side in the inner diameter direction.
A folded portion 54a is formed toward. This turn
The portion 54a is provided on the spray side and on the spray side surface (exposed to outside air).
Surface) is coated with a fluorine-based water-repellent film 55, for example.
ing. The cylindrical tube 54 is connected to the ultrasonic vibrator 53.
A cover for covering the spray side of the ultrasonic vibrator 5
3 may be configured separately from the one that covers the outer peripheral side. The spray head 11A has its rear end outside.
It is held and fixed to the mounting member 56. This exterior member 56
Is connected and fixed at its rear end by the outer tube 17.
ing. The exterior member 56 is formed of the exterior tube 17.
A contact portion 56a with which the distal end surface abuts is formed. Previous
The distal end of the outer tube 17 contacts the contact portion 56a.
It is designed to be touched and stopped. The resonator 52 of the spray head 11A
Is, for example, a stainless steel 100 μm thick
Is fixedly joined. This
The porous diaphragm 57 has fine pores (mesh holes) as described later.
1) are formed. In addition, this porous diaphragm 5
7 is to reduce the supply pressure of the supplied chemical solution as described later.
Also serves as a pressure loss member to be lost. In addition, this porous vibration
The spray side of the moving plate 57 is further finer than this diaphragm and
Mesh with multiple fine holes (mesh)
The shroud 58 is fixedly held. This mesh
The plate 58 is a stainless steel plate similar to the porous diaphragm 57.
It is configured in a disc shape with a thickness of 50 μm made of stainless steel. The resonator 52 is formed in the small diameter portion 52c.
For example, a chemical solution having an inner diameter of 0.3 mm
The distal end side of the supply / discharge pipe 59 is inserted and fixed. This medicine
The other end of the liquid supply / discharge pipe 59 is covered with the chemical tube 61.
And extends to the relay connector 14. Also before
The flexible tube 10 connected to the base end of the exterior member 56
The distal end portion 10a is formed by connecting the outer sheath 62 to a heat-shrinkable tube.
At 63, it is sandwiched by the extending portion 56b of the exterior member 56,
Further, the outer periphery is fixed by a metal ring 64. The group of piezoelectric elements 51 is
It is held and fixed at the proximal end. This piezoelectric element group 51 includes:
As shown in FIG. 3, the electrodes of each piezoelectric element 51a are driven.
The motion signal line 67 is connected. These electrodes are
The portion 65 protruding from the element 51 is a heat-shrinkable tube 66.
And inserted into the drive signal line 67,
It extends to the connector 14. Next, referring to FIG. 4 and FIG.
The detailed configuration of the node 11A will be described. The ultrasonic transducer 53
Means that the piezoelectric element group 51 has a large diameter on the base end side of the resonator 52.
It is stored in the storage part 52f formed in the part 52a. So
Then, the ultrasonic transducer 53 is a base end of the resonator 52.
The male screw part 6 is formed on the female screw part 68a formed on the side large diameter part 52a.
8b is screwed on the tip side of the piezoelectric element group 51.
The end face is pressed against the end face of the resonator 52 inside the storage portion 52f.
The piezoelectric element group 51 and the resonator 52 are
It is configured integrally. At this time,
The resonator 52 is configured to conduct to the negative pole.
You. As a result, the ultrasonic vibrator 53
Does not use an adhesive to join the piezoelectric element group 51.
This causes a change in the characteristics due to peeling of this adhesive and cracks.
Therefore, the life of the resonator 52 can be extended.
You. The ultrasonic vibrator 53 has a male screw portion 68b.
Since it is located in a part that does not come in contact with the chemical,
It does not go around to the piezoelectric element group 51 side. The piezoelectric element 51a is polarized in the thickness direction.
Silver or nickel on both end surfaces.
The respective nickel electrodes are patterned. The pressure
The electric element 51a has, for example, a thickness of 0.2 mm and an outer diameter of 2 mm.
It is a 2 mm square shape. The piezoelectric element 51a is, for example,
For example, four piezoelectric elements are stacked so that the polarization directions are opposite to each other.
The child group 51 is constituted. Note that, in the present embodiment,
A piezoelectric element group 51 is formed by laminating four piezoelectric elements.
However, increasing the number of layers increases the amplitude and increases the amount of spray.
If the number of stacked layers is reduced, higher
Needless to say, the diameter of the element can be reduced. The piezoelectric element 51a has ten poles and a minus pole in front.
The driving signal line 67 is connected to a lead wire.
Incidentally, the piezoelectric element 51a has ten poles and a negative pole not shown.
Connected to the drive signal line 67 via a flexible substrate
It may be. Further, a wiring connection is provided between the piezoelectric elements 51a.
An electrode plate (not shown) may be installed to facilitate connection.
No. Via these drive signal lines 67, the piezoelectric element 51
a is a sine wave or a rectangle intermittent from the drive circuit 31
Apply wave drive signal at specified voltage, frequency and pulse number
Then, a small displacement is made. Then, the spray head 11A is
The ultrasonic vibration generated in the element group 51 causes the resonator
52 is excited in the longitudinal vibration mode in the longitudinal axis direction,
The chemical stored in the liquid part is sprayed on the side surface of the porous diaphragm 57.
From the spray side of the perforated diaphragm 57
And spray it through the mesh plate 58.
It has become. The resonator 52 includes a large-diameter portion 52 on the distal end side.
b, a concave portion 71 is formed,
The hole diaphragm 57 is joined and fixed. This allows
The resonator 52 is formed by the recess 71 so that
The vibration displacement of the moving plate 57 causes damping due to chemical contact.
And the voltage value applied to the piezoelectric element group 51 is small.
Even at a low value, it is easy to spray
By applying pressure, a higher viscosity chemical solution or lower
Spray a chemical solution with surface tension or a chemical solution containing relatively large dispersed particles.
Can be fog. In addition, the end of the large diameter portion 52b on the distal end side
On the surface (the surface that comes into contact with the outside air), the water-repellent film 55 is formed.
Not in. The resonator 52 is formed in the small diameter portion 52c.
The formed space portion 52d communicates with the concave portion 71 and
To store the chemical supplied from the chemical supply and discharge pipe 59
Is formed. This liquid storage 72 is
When the chemical supplied from the chemical supply / discharge pipe 59 is stored,
Then, the stored chemical solution is supplied to the porous diaphragm 57.
It is a channel. The resonator 52 has, for example, a total length of 6
mm, the outer diameter of the proximal-side large-diameter portion 52a is approximately φ4 mm,
The large-diameter portion 52b on the front end side has an outer diameter of approximately φ3 mm,
2c with outer diameter of approximately 0.8mm and inner diameter of approximately 0.5mm
are doing. As a result, the resonator 52 is
The cross-sectional area is reduced by the small diameter portion 52c. others
Therefore, the resonator 52 is generated in the piezoelectric element group 51.
The expansion rate of the vibration amplitude that excites the resonance with minute displacement is improved,
Larger amplitude than the cylindrical resonator 52
You. Further, the resonator 52 is formed at a vibration antinode position.
The distal-side large-diameter portion 52b has an additional mass.
Large deformation at the connection part 52d between the part 52b and the small diameter part 52c
Is to attract. As a result,
The vibrator 52 is provided at an outer peripheral portion of the large-diameter portion 52b on the distal end side (a porous diaphragm).
57 at the outer peripheral portion).
Is excited, and a bending vibration is generated together with the porous diaphragm 57.
Do. As a result, the perforated diaphragm 57 is connected to the resonator
52, and a large-amplitude vibration is excited so that the resonator 5
2 near the center of the tip-side large-diameter portion 52b.
The width is obtained. The spray head 11A is provided with the storage head.
The chemical supplied from the liquid part 72 to the porous diaphragm 57 is
Of liquid meniscus formed in fine pores (mesh)
A capillary wave is generated by the capillary wave.
Atomization from the fine holes (mesh) of the perforated diaphragm 57
And sprayed through the mesh plate 58.
Swelling. Then, the spray head 11A is
The chemical solution supplied to the hole diaphragm 57 has the fine holes (mesh holes).
Capillary wave on the surface of the liquid meniscus formed in
Is generated, and the capillary vibration is generated by the capillary wave.
The chemical is atomized from the fine holes (mesh) of the plate 57,
Spray plate 58
You. Here, the conventional spray head is provided with
Drug supplied from the supply / discharge pipe 59 via the liquid storage 72
When the supply pressure of the liquid is high,
(Mesh) on the liquid characteristics and spray direction of the chemical
Thus, the thickness of the formed liquid becomes uneven. Therefore,
Conventional spray heads use a liquid film that can spray most efficiently.
The state cannot be maintained. Therefore, this implementation
The spray head 11 </ b> A in the form is provided with a supplied liquid (chemical liquid).
A pressure loss member for reducing the supply pressure is provided. That is, as shown in FIG.
Is a pressure loss member that applies pressure loss to the supplied chemical liquid.
Form micropores (mesh) with a small number of holes to raise
The perforated diaphragm 57 is configured so as to be formed. still,
Fine holes (mesh) formed in the porous diaphragm 57
Has an opening diameter of, for example, 100 μm. Change
Next, the mesh provided on the spray side of the perforated diaphragm 57 will be described.
The shroud 58 has several tens of
Forming a gap 73 of about several hundred μm, for example, 50 μm
Ring member 74 is provided. The perforated diaphragm 57 and the mesh plate
The port 58 has the water-repellent film on the spray side surface (the surface that is exposed to outside air).
55 are coated. In addition, the multi-hole diaphragm
57, mesh plate 58 and ring member 74
The recess formed in the large-diameter portion 52b on the distal end side of the resonator 52
At the outer peripheral end face of the part 71, the joint
Is to be determined. The ring member 74 forms
The perforated diaphragm 57 and the mesh plate 58
Of the gap 73 corresponds to the vibration of the perforated diaphragm 57.
It fluctuates accordingly. By this,
The chemical liquid stored in the liquid storage section 72 is
With the vibration, the mesh plate 58 and the multi-hole vibration
By changing the distance of the gap 73 with the plate 57,
Self-supplied from the fine holes (mesh) of the porous diaphragm 57. At this time, the chemical solution supply / discharge pipe 59
The chemical supplied from the reservoir 72 through the reservoir 72 is
Once at a portion other than the fine holes (mesh) of the hole diaphragm 57
After being blocked, the fine holes (mesh) of the perforated diaphragm 57
The supply pressure of the chemical solution is lost because it is self-supplied from
Becomes possible. Then, the chemical solution on the porous diaphragm 57
Is caused by the surface tension of this chemical solution.
At 8, the liquid film thickness is kept optimal. Therefore, the spray head 11A is
Even if the spray direction is changed in a narrow lumen inside the human body,
The supply pressure of the liquid is reduced and the fine holes of the porous diaphragm 57 are reduced.
Self-supplied from (mesh) and mesh plate
58, the surface tension is maintained.
The liquid film thickness of the chemical solution on the moving plate 57 is not biased.
No. The mesh plate 58 and the porous plate
By changing the distance of the gap 73 with the diaphragm 57,
The mesh plate 58 vibrates relative to the chemical solution.
Can be considered. As a result, the chemical solution
In addition to the vibration caused by the capillary wave of the drug solution itself,
Separation (atomization) of the wave front of the chemical solution is more effective
Occurs at a constant rate. The spray particle size obtained here mainly depends on the drug.
It is governed by the wavelength of the capillary wave excited by the liquid. Subordinate
For example, a mesh 82 having a hole diameter of 100 μm.
Even with the use of the shplate 58, the resulting spray particle size is 1
A spray particle size in the range of up to 00 μm is obtained, and the peak particle size is
It can be 10 μm or less. Also the desired grain
Spray with a considerably large mesh size for the diameter
Because it can be performed, even with a chemical solution with dispersed particles
Spraying can be performed without clogging. As a result, in the present embodiment, various liquids
Small size that can spray stably and spray in any direction
The spray head 11A can be realized. In addition, as shown in FIG.
The mesh plate 58 has its end portion subjected to the multi-hole vibration.
The plate 57 is made of an elastic and chemical-resistant silicone rubber or the like.
You may comprise so that it may be fixed with the adhesive 75. The perforated diaphragm 57 and the mesh
For example, as shown in FIG.
A hole (mesh) 81 may be used.
Note that FIG. 7 shows that the porous diaphragm 57 has different types of fine holes.
81 is shown as a representative example. FIG.
The multi-hole diaphragm 57A shown in FIG.
A plurality of round holes having a diameter are formed. In contrast, FIG.
The porous diaphragm 57B shown in FIG.
A plurality of round holes having different diameters are formed. FIG. 7 (c)
The porous diaphragm 57C shown in FIG.
In addition, a plurality of square holes are formed. In addition, these porous vibrations
With respect to the moving plates 57A to 57C, the multi-hole vibration shown in FIG.
The moving plate 57D has concentric slits as the fine holes 81.
A plurality is formed. On the other hand, FIG.
The porous diaphragm 57E shown in FIG.
A plurality of concentric slits having a
Have been. The multi-hole vibrations shown in FIGS.
The plate 57 (57A to 57E) has an opening portion of the fine hole 81.
The area is large enough not to lose the rigidity of the plate.
Have been. These perforated diaphragms 57 (57A to 57E)
Indicates that the opening area of the fine holes 81 is related to the spray amount,
The spray amount can be increased as the area increases. The perforated diaphragms 57 (57A to 57A)
7E), the opening width of the fine holes 81 is clogged.
It is formed so that it does not spread. That is, the opening of the fine holes 81
The width of the mouth can be adjusted by the surface tension even with a chemical solution with a low surface tension.
It is formed narrow enough to hold. Because of this, spray
The head 11A stably sprays even if the spray direction is changed.
It is possible to do. Furthermore, these multi-hole diaphragms 57
(57A to 57E) indicate that the peripheral length of the opening of the fine hole 81 is
It has some influence on the spray particle size.
More flexible by changing the size of the micro holes 81
Can respond. In this embodiment, a medical spraying device, in particular,
The present invention is applied to a medical spray device used for bronchial treatment
Although the present invention is not limited to this, the trachea
A doctor equipped with a spray head 11A used for purposes other than support treatment
The present invention may be applied to a spray device for
In addition, other than the medical spray device, for example, used for industrial
Applying the present invention to a spraying device having a spraying head 11A
It may be configured. (Second Embodiment) FIG. 8 and FIG.
FIG. 8 relates to the second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram showing a spray head according to an embodiment.
It is an enlarged view showing the tip side of an ultrasonic transducer. The first
In the embodiment, the pressure loss member of the supplied chemical liquid is used as the pressure loss member.
Although it is configured using the perforated diaphragm 57, the second actual
In this embodiment, a pressure loss member is provided in the liquid storage section.
Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment.
Therefore, the description is omitted, and the same components are denoted by the same reference numerals.
I do. As shown in FIG. 8, the injection according to the second embodiment
The fog head 11B is located outside the small diameter portion 52c of the resonator 52.
Between the circumference and the inner diameter of the cylindrical tube 54
59 is provided with a tip opening,
Forming a liquid storage part 72B for storing the chemical liquid supplied from
are doing. Further, the resonator 52 is provided with
Instead of the hole diaphragm 57, for example, stainless steel is used as the diaphragm.
Disc-shaped non-porous diaphragm 91 with a thickness of 100 μm
Bonded and fixed. On the other hand, as shown in FIG.
The tube 54 has this inner diameter and the larger diameter on the tip side of the resonator 52.
An annular gap (or an annular injection formed from the outer periphery of the portion 52b)
(Also called fog gap) 92 is about several hundred μm
And coaxially assembled. Further, the cylindrical tube 54 is provided with the folded portion 5
4a is the same as that described in the first embodiment.
The mesh plate 58 is made of an elastic and chemically resistant silicon.
And is fixed and held by an adhesive 75 such as rubber rubber.
You. The mesh plate 58 is provided in the first embodiment.
As described in the embodiment, the ring member 74 is used.
May be configured. In this case, the ring member 74
Can be used to replace the mesh plate 58 with the silicone rubber or the like.
Of the mesh plate 58.
The ring member 74 attached with the
It is configured to be fixedly held on the return portion 54a. In addition, the Messi
The lock plate 58 is the same as that described in the first embodiment.
Similarly to the above, the water repellent film 55
Is coated. The mesh plate 58 is provided with the non-porous vibration
As described in the first embodiment between the moving plate 91 and
A gap 93 having a similar size is formed. This gi
The distance between the cap 93 and the vibration of the non-porous diaphragm 91 increases.
It fluctuates. This allows the liquid
The chemical solution stored in the portion 72B has an inner diameter of the cylindrical tube 54 and
From the outer periphery of the tip-side large-diameter portion 52b of the resonator 52
Of the non-perforated diaphragm 91 through the annular gap 92 formed.
The non-porous diaphragm 91 is guided onto the diaphragm from near the edge.
The non-perforated diaphragm 91 and the mesh
Self-sufficiency is obtained by changing the distance to the port 58. So
Then, the chemical solution on the non-porous diaphragm 91 is placed on the surface of this chemical solution.
The liquid film thickness is minimized on the mesh plate 58 by tension.
It is kept properly. The chemical on the non-porous diaphragm 91 is
Capillary waves are excited on this diaphragm, and this capillary
It is atomized from the entire surface of the non-porous diaphragm 91 by the rally wave.
Then, the fine holes (mesh) of the mesh plate 58 are removed.
It is designed to be sprayed through. In this embodiment, the spray head 11B
Are the outer circumference of the small diameter portion 52c of the resonator 52 and the cylindrical tube.
And pressure inside the liquid storage portion 72B formed between
It is configured by providing a loss member. That is, the spray head 11
B is the inside diameter of the cylindrical tube 54 and the resonator 52
From the upper end surface of the base end side large diameter portion 52a to the front end side large diameter portion 52b.
Sponge or urethane as a pressure loss member
Porous and elastic porous bullets such as tongues, fibers and filters
The body 94 is provided. Thus, the chemical solution supply / discharge pipe 59
Is supplied from the liquid storage section 72B through the liquid storage section 72B.
Supply pressure is lost by passing through the porous elastic body 94
The gap through the annular gap 92 at a negative pressure.
It is supplied so as to ooze from 92. And said nothing
The chemical solution on the hole diaphragm 91 is transferred to the mesh plate 58.
Liquid film thickness is maintained optimally by surface tension
It has become. Accordingly, the spray head 11B is
Even if the spray direction is changed in a narrow lumen inside the human body,
The liquid supply pressure is reduced and the non-porous diaphragm 91 is
As well as being self-supplied on the
The surface tension is maintained. For this reason, the spray head 1
1B is a view of the mesh plate 58 and the cylindrical tube 54.
The drug solution does not seep out from between the folded portion 54a and
The liquid film thickness of the chemical solution on the non-porous diaphragm 91 becomes uneven.
Nothing. The chemical on the non-porous diaphragm 91 is
Capillary waves are excited on the non-porous diaphragm 91,
Fog from the entire surface of the non-porous diaphragm 91 by the capillary wave
And sprayed. At this time, the non-perforated diaphragm 91 and the front
The distance of the gap 93 from the mesh plate 58 changes.
By doing so, the mesh plate 5
8 can be considered to be vibrating. By this
The chemical solution is subject to vibration caused by the capillary wave of the chemical solution itself.
In addition, the separation of the wave front of the chemical solution (mist
) Occur more efficiently. Follow
Thus, the spray head 11B of the second embodiment is
It is possible to spray more efficiently than in the first embodiment.
You. In this embodiment, the resonator 52
A structure in which the non-perforated diaphragm 91 is installed in the large-diameter portion 52b on the distal end side.
However, the use of the non-porous diaphragm 91 is not required.
And the cavity 52d of the resonator 52 is filled to resonate integrally.
A medicine container is formed, and a medicine is provided on the distal end surface of the distal large-diameter portion 52b.
You may comprise so that a liquid may be supplied. Note that the present invention
The present invention is not limited to only the above-described embodiments.
Various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. [Supplementary notes] (Supplementary note 1) The liquid is atomized and sprayed by ultrasonic vibration.
In the spray head, the minute change of the piezoelectric element
Has a resonator that amplifies the position and transmits it to the tip,
An ultrasonic vibrator for generating ultrasonic vibration of the
To the end face of the wave oscillator or the diaphragm installed on this end face
Liquid supply means for supplying liquid to the liquid supply means,
Pressure loss that reduces the supply pressure of the liquid supplied from the stage
A spray head comprising: a member. (Appendix 2) The pressure loss member is
Elastically arranged in the flow path of the liquid from the liquid supply means
Item 1. The injection member according to Item 1, wherein the injection member is a porous member.
Fog head. (Supplementary Note 3) The diaphragm may be configured so that the pressure loss
The spray head according to claim 1 is a member.
De. (Additional Item 4) The diaphragm is a non-porous diaphragm.
The spray head according to claim 1, wherein: (Appendix 5) End face diameter of the ultrasonic transducer
A cylindrical tube installed with a predetermined gap in the direction
The spray head according to claim 1, characterized in that: (Supplementary Note 6) The outer peripheral side of the resonator is liquid
The spray passage according to claim 1, characterized in that
Good. (Supplementary Note 7) The inside of the resonator is made of liquid
The spray head according to claim 1, wherein the spray head is a flow path.
De. (Additional Item 8) The pressure loss member is
To the extent that pressure loss occurs in the liquid from the liquid supply means
This is a multi-hole diaphragm with a small number of micro holes.
The spray head according to claim 1, characterized in that: (Appendix 9)
Provided on the base end side of the resonator so as to cover the outer periphery of the vibrator.
The ultrasonic vibrator vibrates ultrasonically in a longitudinal vibration mode.
With the above, the liquid supplied from the liquid supply means is
The end face of the resonator or the diaphragm installed on this end face
In the radial direction of the front end face of the resonator so as to be self-supplied.
Additional item 5 characterized by being installed with a constant gap formed.
A spray head according to item 1. (Additional Item 10) The end face on the tip side of the cylindrical tube
Install a mesh plate in this mesh plate
Between the end face of the resonator or the diaphragm,
Is characterized in that the film thickness is maintained by its surface tension
6. The spray head according to claim 5, wherein (Appendix 11) The mesh plate is
Additional note characterized by being elastically fixed to the cylindrical tube
Item 11. A spray head according to Item 10. (Additional Item 12) The diaphragm and the mesh
The plate is elastically fixed with silicone.
The spray head according to claim 10, characterized in that: (Appendix 13) The diaphragm and the mesh
Are fixed to the resonator by laser welding.
The spray head according to claim 10, characterized in that
De. (Additional Item 14) The diaphragm and the mesh
Characterized in that it has a spacer between
Item 11. A spray head according to Item 10. (Supplementary Item 15) The liquid is removed by ultrasonic vibration.
For the spray head that atomizes and sprays, the pressure
A resonator that amplifies the minute displacement of the electric element and transmits it to the tip side
An ultrasonic vibrator for generating ultrasonic vibration;
With respect to the resonator of the ultrasonic transducer, the piezoelectric element
Pressing and fixing means for pressing and fixing to the rear end side not in contact with the liquid,
A spray head comprising: According to the present invention as described above,
Various liquids can be sprayed stably and can be sprayed in any direction.
An efficient and small spray head can be realized.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を備えた医用噴霧シ
ステムを示す全体構成図
【図2】図1の噴霧カテーテルの先端側を示す説明図
【図3】図2の噴霧カテーテルの圧電素子群付近を示す
断面説明図
【図4】図2の噴霧ヘッドを示す断面構成図
【図5】図4の超音波振動子の先端側を示す拡大図
【図6】図5の変形例を示す超音波振動子の先端側拡大
図
【図7】様々な微細孔(メッシュ)を形成している多孔
振動板を示す説明図
【図8】本発明の第2の実施の形態の噴霧ヘッドを示す
断面構成図
【図9】図8の超音波振動子の先端側を示す拡大図
【図10】従来の噴霧ヘッドを示す説明図
【符号の説明】
1 …医用噴霧システム
2 …内視鏡装置
3 …噴霧装置(医用噴霧装置)
10 …可撓管
11 …噴霧カテーテル
11A …噴霧ヘッド
12 …制御装置
51 …圧電素子群
51a …圧電素子
52 …共振器
53 …超音波振動子
54 …円筒管
57 …多孔振動板(圧力損失部材)
58 …メッシュプレート
73 …ギャップ
74 …リング部材BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a medical spray system provided with a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a distal end side of the spray catheter of FIG. FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view showing the vicinity of a piezoelectric element group of the nebulization catheter of FIG. 2; FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram showing a nebulization head of FIG. 2; FIG. 5 is an enlarged view showing the tip side of the ultrasonic transducer of FIG. 6 is an enlarged view of the tip side of an ultrasonic vibrator showing a modified example of FIG. 5 [FIG. 7] An explanatory view showing a porous diaphragm having various fine holes (mesh) [FIG. FIG. 9 is an enlarged view showing the tip side of the ultrasonic transducer shown in FIG. 8; FIG. 10 is an explanatory view showing a conventional spray head; Spray system 2 Endoscope device 3 Spray device (medical spray device) 10 Flexible tube 11 Spray catheter 1 A: Spray head 12: Control device 51: Piezoelectric element group 51a: Piezoelectric element 52: Resonator 53: Ultrasonic vibrator 54: Cylindrical tube 57: Porous diaphragm (pressure loss member) 58: Mesh plate 73: Gap 74: Ring member
Claims (1)
噴霧ヘッドにおいて、 基端側に設けた圧電素子の微小変位を増幅し、先端側へ
伝達する共振器を有し、縦振動モードの超音波振動を発
生する超音波振動子と、 前記超音波振動子の先端側端面又はこの端面に設置した
振動板に対して液体を供給する液体供給手段と、 前記液体供給手段から供給される液体の供給圧力を損失
させる圧力損失部材と、 を具備したことを特徴とする噴霧ヘッド。Claims: 1. A spray head for atomizing and spraying a liquid by ultrasonic vibration, comprising a resonator for amplifying a minute displacement of a piezoelectric element provided on a base end side and transmitting the displacement to a tip end side. An ultrasonic vibrator that generates ultrasonic vibrations in a longitudinal vibration mode; a liquid supply unit that supplies liquid to a distal end surface of the ultrasonic vibrator or a diaphragm installed on the end surface; and the liquid supply unit. And a pressure loss member for reducing a supply pressure of the liquid supplied from the spray head.
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