JP4016837B2 - 液体霧化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を一定量ずつ霧化部に安定して供給する送液機構を備えた液体霧化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば従来の携帯用超音波式液体霧化装置は一般に、液体（薬液）を貯留する貯液部と、この貯液部の液体が先端部に供給される振動源（例えば超音波ホーン振動子）と、この振動源の先端部端面に当接して配置された多数の微細孔を持つメッシュ部材とを備え、貯液部の液体を振動源とメッシュ部材との振動作用により霧化するものである。
【０００３】
即ち、貯液部の液体はメッシュ部材と振動源の先端部端面との間隙に入り、振動源の超音波振動によるメッシュ部材と振動源の先端部端面との振動作用により、液体はメッシュ部材の微細孔から微細液滴として放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、霧化動作を安定して行うには、貯液部から一定量の液体を霧化部に安定して供給する必要がある。しかしながら、実際には装置の使用時の傾き度合、外部からの振動、貯液部内の液体の残量等が影響し、霧化部への供給量が一定せず、霧化が不安定になることが多い。このような霧化不安定さは、高濃度の薬液を１回当たり一定量ずつ吸入するような薬液吸引治療にとって定量噴霧が安定せず、好ましくない。
【０００５】
本発明は、そのような問題点に着目してなされたものである。本発明の１の目的は、霧化部への送液量を一定にして１回毎の霧化量を安定させると共にそれを低コストで実現する液体霧化装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に従う液体霧化装置は、液体を貯留する貯液室と、貯液室から送液孔を通して所定量の液体が送り込まれる計量室と、計量室から給液孔を通して供給された液体を霧化する霧化部と、送液孔を開閉し計量室内の液体を押圧することにより給液孔を通して霧化部に液体を供給するためのピストンと、ピストンを一定速度で駆動するピストン駆動部とを備える。
【００１７】
上記のようなピストン駆動部を設けることにより、ピストンを一定速度で移動させることができ、ほぼ均一な力で薬液等の液体を押圧することができる。それにより、霧化部へ供給される液体の速度をほぼ一定にすることができ、初期の狙いどおりに霧化部に液体を付着させることができる。
【００１８】
上記の液体霧化装置は、計量室の一端を規定し、弾性部材に支持され、ピストンにより液体を押圧することにより移動して給液孔を開き、霧化部に液体を供給するための弁を備えることが好ましい。
【００１９】
また、上記霧化部は、メッシュ部材と、超音波振動子等の振動子とを含み、計量室から液体が供給される。この場合、本発明のピストン駆動部とを備えることにより、メッシュ部材上の所定位置に所定量の液体を供給することができる。
【００２０】
上記ピストン駆動部は、ピストンに弾性力を付与するスプリング等の弾性手段や、モータ、ソレノイドからなる群から選ばれた少なくとも１つの要素を含む。つまり、本発明のピストン駆動部は、バネ等による弾性力や、モータやソレノイドのように電磁力を利用して得られる力等の実質的に一定の力でピストンを駆動するものである。
【００２１】
上記の液体霧化装置は、送液孔を開いて貯液室から液体を計量室に送り込むことが可能な位置でピストンを固定するためのロック手段と、ロック手段による固定状態を解除するとともにピストン駆動部を作動させてピストンを駆動するためのリリーススイッチとを備えるものであってもよい。それにより、リリーススイッチを入れるだけでピストンを駆動することができ、簡易な操作で霧化部に一定量の液体を供給することができる。
【００２２】
また、上記の液体霧化装置は、上記リリーススイッチによってロック手段による固定状態が解除されたことを検知するためのロック解除検知手段と、該ロック解除検知手段によってロック手段によるピストンの固定状態が解除されたことが検知された後に液体の霧化動作を開始する霧化動作開始手段とを備えるものであてもよい。この場合には、ピストンのロック状態を解除した後に霧化部を自動的に作動させることができる。たとえば、ピストンのロック状態解除後であって所定時間経過後に液体の霧化動作を開始することができる。それにより、霧化部に液体が供給されたと同時あるいはその直後に液体の霧化を開始することができる。なお、本発明の霧化動作開始手段とは、液体の霧化を行うことができる動作を開始する手段のことであり、霧化動作を開始することにより実際に液体の霧化が開始する場合と、所定時間後に液体の霧化が開始する場合とがあり得る。
【００２３】
また、ピストン駆動部は、第１ロッドと、ピストンを押圧する第２ロッドと、第１と第２ロッドを接続する接続部材とを備えるものであってもよい。そして、第１ロッドの移動方向と、第２ロッドの移動方向とを異ならせる。それにより、ピストン駆動部とピストンとを１直線上に並べる必要がなくなり、ピストンの移動方向における液体霧化装置の長さを低減することができる。特に、第１ロッドと、ピストンおよび第２ロッドとを並列に配置し、第１と第２ロッドを反対方向に駆動することにより、液体霧化装置をコンパクト化することができる。
【００２４】
また、上記の液体霧化装置は、貯液室を内部に有するハウジングと、計量室を内部に有しピストンを受け入れるシリンダとを備える。この場合、シリンダとピストン駆動部とを、ハウジングに着脱自在に取り付けることが好ましい。
【００２５】
上記の液体霧化装置においては、ピストン駆動部は、ピストンに弾性力を付与する弾性手段として渦巻き状ばねを有する。これにより、渦巻き状ばねのばね定数を小さくすることにより一定量での霧化を容易に実現でき、かつ霧化部での薬液の飛び散りを防止できるとともに、装置の小型化をも図ることもできる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明を更に詳細に説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る液体霧化装置の外観斜視図を図１に示す。この液体霧化装置は、バッテリ収納部５（図３参照）や電気回路部等を内部に備える本体部１と、この本体部１に着脱自在に取付けられた給液ユニット２とで構成される。
【００４２】
給液ユニット２の一部破断斜視図を示す図２、及び装置内部の縦断面図を示す図３において、装置内部には、霧化すべき液体（薬液）を貯留しておく一次貯液部１０が配置され、この一次貯液部１０の底部には上下方向に変位可能な可動部材１２が液密に装着され、可動部材１２が一次貯液部１０の底壁を兼ねている。可動部材１２は下側に配置された押圧部材１４により圧力が加えられるようになっている。従って、一次貯液部１０内の薬液には圧力が加えられる。ここでは、可動部材１２、押圧部材１４等により一次送液部が構成される。また、一次貯液部１０を構成する部品や可動部材１２、押圧部材１４等は、給液ユニット２に着脱可能であり、洗浄が容易である。
【００４３】
一次貯液部１０の上部には、霧化部に送る液量を計量する二次貯液部１６が設けられ、この二次貯液部１６は送液路１８を通じて一次貯液部１０に連通している。二次貯液部１６は水平方向に延びる円柱状の空間（シリンダ）からなり、この円柱状の空間の一方側にピストン２０が移動可能に配置され、他方側に弁２２が変位可能に配置されている。ピストン２０にはコイルバネ５６が嵌挿され、コイルバネ５６によりピストン２０は図面の右方向に付勢されている。図３には示していないが、弁２２はコイルバネ５２（図４及び図１０参照）により図面の右方向に付勢され、コイルバネ５２の一端部は円柱状の空間の端部に取付けられたストッパ５４に係合している。ここでは、ピストン２０、弁２２、送液路２４、コイルバネ５２，５６等で二次送液部が構成される。
【００４４】
二次貯液部１６は送液路２４に通じ、送液路２４は吐出口２４ａを有し、吐出口２４ａがガイド溝２６に通ずる。また、ガイド溝２６には、送られてきた薬液の一部を一時的に貯留するバッファ部２８が上方向に付設されている。なお、ここでは、ガイド溝２６とバッファ部２８は二次貯液部１６や送液路２４を設けた部品と別部品に設けられているが、同一部品に一体形成してもよい。
【００４５】
なお、二次貯液部１６は送液のときは送液路２４に連通するが、送液以外のときは密閉状態である。つまり、一次貯液部１０から薬液が供給されるときは、二次貯液部１６は送液路１８に連通するが、送液路１８には薬液が充満しているため、二次貯液部１６の薬液が空気に触れることがなく、薬液の清浄さが保たれる。
【００４６】
一方、ホーン振動子３０は、一次貯液部１０に近接して配置され、その先端部がガイド溝２６に対向している。ホーン振動子３０の先端部端面には、多数の微細孔を有するメッシュ部材３２が当接して配置され、メッシュ部材３２はコイルバネ３４によりホーン振動子３０の先端部端面に適度の力で押圧されている。霧化部は、ホーン振動子３０とメッシュ部材３２で構成される。
【００４７】
この構成により、一次貯液部１０の薬液は、送液路１８、二次貯液部１６、送液路２４、ガイド溝２６を介して、ホーン振動子３０とメッシュ部材３２との間隙に供給される。
【００４８】
他方、本体部１の上部には、操作部としてスライド式の給液ボタン４０が設けられ、給液ボタン４０は、二次貯液部１６に配置されたピストン２０を操作する水平方向の操作ロッド４２と、当該給液ボタン４０の下側に配置された電源スイッチ４６のレバー４６ａを操作する操作軸４４とを有する。霧化部に薬液を供給するときは、給液ボタン４０を図３の左側にスライドさせる。すると、給液ボタン４０の操作ロッド４２がピストン２０を押すだけでなく、操作軸４４が電源スイッチ４６のレバー４６ａを押し倒し、電源スイッチ４６がＯＮになる。給液ボタン４０から手を離すと、ピストン２０がコイルバネ５６により右側に移動するのに伴って、給液ボタン４０が図３の状態に戻り、電源スイッチ４６がＯＦＦになる。
【００４９】
なお、電源スイッチ４６のＯＮのタイミングは、二次貯液部１６の薬液が霧化部に送られるよりも早く設定され、霧化部に給液されるまでにホーン振動子３０が作動しており、霧化部への給液と同時に霧化が開始するようになっている。これにより、霧化動作の立ち上がりが俊敏になり、霧化動作が安定する。
【００５０】
霧化部への給液は操作部の操作により行われるため、操作部の操作と同時に霧化動作が開始されることになる。ここで、霧化動作とは、薬液を霧化する工程のみならず、以下に説明するように霧化部への給液の工程をも含むものを意味している。
【００５１】
この液体霧化装置の薬液の霧化動作について、図４〜図９に示す送液機構の模式図を参照して説明する。但し、上記と同じ要素には同一符号を付してある。まず図４において、シリンダ５０（上記二次貯液部１６を形成する円柱状の空間に相当）は、送液路１８を通じて一次貯液部１０（図４〜図９では図示せず）に連通すると共に、送液路２４を通じてガイド溝２６に連通している。
【００５２】
シリンダ５０内部の一方側には、送液路１８を開閉する弁機能も併有するピストン２０が移動可能に配置され、他方側には、送液路２４を開閉する弁２２が変位可能に配置されている。ピストン２０は前記コイルバネ５６により図面の下方向に付勢され、弁２２はコイルバネ５２により同じく下方向に付勢されている。コイルバネ５２の一端部は弁２２に取付けられ、他端部はシリンダ５０の端部に取付けられたストッパ５４に係合している。このシリンダ５０内部において、ピストン２０と弁２２との間の空間が二次貯液部１６になっており、一次貯液部１０から薬液が供給される。なお、二次貯液部１６の容量は、図５に示すようにシリンダ５０の内径φと長さＬにより〔（φ／２）2 π・Ｌ〕で求められ、予め１回の送液に必要な適量に設定されている。
【００５３】
このように構成された送液機構によれば、ピストン２０が送液路１８を開放し、弁２２が送液路２４を封鎖した図４の状態においては、一次貯液部１０には任意の圧力が加えられているので、一次貯液部１０の薬液が送液路１８を通じてシリンダ５０内の二次貯液部１６に流入し、二次貯液部１６が一定量の薬液で充填される。
【００５４】
図４の状態で、給液ボタン４０をスライドさせると、ピストン２０が押されて矢印方向（図面の上方向）に移動し、二次貯液部１６に充填された薬液にピストン２０からの圧力が加わり、弁２２が上方向に動き始める。ピストン２０が上方向に更に移動すると、やがて送液路１８がピストン２０により塞がれ、一次貯液部１０と二次貯液部１６とが遮断される（図５参照）。
【００５５】
ピストン２０が更に上方向に移動すると、弁２２も上方向に移動するので、送液路２４が開放され、二次貯液部１６の薬液が送液路２４を通り、吐出口２４ａからガイド溝２６に吐出され、霧化部に供給される（図６参照）。
【００５６】
弁２２は、ピストン２０の押圧力と吐出口２４ａからの薬液の吐出圧力とのバランスで、任意の位置（ここでは送液路２４を完全に開放する位置）に固定状態になっている。従ってピストン２０は、その固定状態の弁２２に接するまで移動し、更に弁２２と一体になって上方向に移動し、最終的に弁２２がストッパ５４に当たるまで移動する（図７参照）。この状態になると、二次貯液部１６の薬液は吐出口２４ａから完全に吐出される。
【００５７】
ここで、給液ボタン４０を解放すると、ピストン２０がコイルバネ５６で引き戻されるのに伴って、給液ボタン４０が元の位置に戻り、弁２２もコイルバネ５２の付勢力により元の位置に戻る。このとき、最初は図８に示すように、ピストン２０と弁２２が一体に下方向に移動するが、弁２２が送液路２４を閉じる定位置に戻ると、以後は図９に示すように、ピストン２０だけが下方向に移動する。
【００５８】
この状態で、ピストン２０が更に下方向に移動すると、二次貯液部１６が負圧状態になる。ピストン２０が送液路１８を開放するまで移動すると、二次貯液部１６の負圧と一次貯液部１０から薬液に加わる圧力により、一次貯液部１０の薬液が二次貯液部１６に充填され（図４参照）、次の送液動作まで待機状態となる。給液ボタン４０が再びスライドされれば、上記のような動作が繰り返され、霧化部に一定量の薬液が供給される。
【００５９】
上記送液機構は、実際には図３に示す装置では水平方向に配置されているが、次に、より具体的な動作について図１０〜図１４を参照して説明する。まず上記図４の状態に対応する図１０においては、一次貯液部１０に加えられた圧力により、薬液が送液路１８を通じて二次貯液部１６に一定量だけ充填される。このとき、電源スイッチ４６のレバー４６ａは、給液ボタン４０の操作軸４４で操作されず、電源スイッチ４６はＯＦＦになっている（図１５参照）。
【００６０】
図５の状態に対応する図１１では、給液ボタン４０をスライドさせると、ピストン２０が操作ロッド４２で押されて矢印方向に移動し、それに連れて弁２２も矢印方向に移動し、送液路１８がピストン２０で閉鎖される。このときは、図１６に示すように、給液ボタン４０が左側に移動するので、電源スイッチ４６のレバー４６ａが操作軸４４で押し倒され、電源スイッチ４６がＯＮになり、霧化部への給液前にホーン振動子３０が作動し始める。
【００６１】
図６の状態に対応する図１２では、弁２２の移動により送液路２４が開放され、二次貯液部１６の薬液が送液路２４に流入し、更にガイド溝２６を通じて霧化部に供給される。
【００６２】
図７の状態に対応する図１３では、ピストン２０が弁２２に接触するまで移動し、二次貯液部１６の一定量の薬液が全て送液路２４から霧化部に完全に送られる。但し、薬液は霧化部に一度に全部供給されるのではなく、図１７に示すように、薬液の一部はガイド溝２６に付設されたバッファ部２８に一時的に溜められ、霧化部へは適量の薬液が少しずつ供給される。
【００６３】
図９の状態に対応する図１４では、ピストン２０がコイルバネ５６により復帰すると共に、弁２２もコイルバネ５２により定位置に復帰し、送液路２４が弁２２により閉鎖される。更にピストン２０が引き戻されることにより、二次貯液部１６は負圧状態になり、ピストン２０が送液路１８を開放すると、図１０の状態に戻り、一次貯液部１０の薬液が二次貯液部１６に充填され、次の送液動作の準備が行われる。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、一次貯液部１０の液体は霧化部にそのまま送られるのではなく、一次貯液部１０と霧化部との間にある二次貯液部１６に一旦送液され、二次貯液部１６で霧化部への１回当たりの送液量が計量され、計量された液体が霧化部に送られるため、装置の使用時の傾き度合、外部からの振動、貯液部内の液体の残量等に関係なく、常に一定量の液体が霧化部に供給されることになり、霧化が安定する。また、安価な構成でそれを実現できる。
【００６５】
（実施の形態２）
図１８および図１９に示すように、液体霧化装置は、ハウジング１０１と、シリンダ１０２と、ピストン駆動部１２６と、霧化部１２７とを備える。
【００６６】
図１８に示すように、ハウジング１０１内には、電源部となる電池１０８と、霧化部を駆動するための霧化部駆動用回路基板１０７とが設けられている。図１９に示すように、該ハウジング１０１の側壁に凹部が設けられており、該凹部に薬液等の液体を収容したアンプル１０４が装着される。
【００６７】
アンプル１０４は、図１８に示すように、貯液室１０５と、ピストン１０６と、送液通路１０４ａとを有する。貯液室１０５には薬液（液体）が貯留され、薬液は、貯液室１０５から送液通路１０４ａおよび送液孔１１１を通して後述する計量室１０９に送り込まれる。
【００６８】
シリンダ１０２は、ハウジング１０１に着脱自在に取り付けられ、ピストン１１２を受け入れる。該シリンダ１０２は、バルブカバー１０３と、計量室１０９と、吐出バルブ１１３と、バルブスプリング１１８と、給液孔１１０とを有する。
【００６９】
ピストン１１２は、送液孔１１１を開閉し、計量室１０９内に貯液室１０５からの薬液を供給するとともに、計量室１０９内の薬液を押圧することにより給液孔１１０を通して霧化部１２７に供給する。
【００７０】
図１８に示す計量室１０９は、一定量の薬液を計量するための箇所であり、計量室１０９の一方の壁面はピストン１１２の端面により構成され、計量室１０９の他方の壁面は吐出バルブ１１３の端面により構成される。
【００７１】
吐出バルブ１１３は、バルブスプリング１１８等の弾性部材を介してシリンダ１０２に弾性支持され、図１８における左右（水平）方向に移動可能である。ピストン１１２で計量室１０９内の薬液を押圧することにより、吐出バルブ１１３に圧力が加わり、バルブスプリング１１８が圧縮変形し、吐出バルブ１１３は図１８において左方向に移動する。それにより、給液孔１１０を開くことができる。
【００７２】
給液孔１１０は、計量室１０９に開口し、図示しない給液通路と連通し、該給液通路を通して計量室１０９内の薬液を霧化部１２７に送り込む。霧化部１２７に送り込まれた薬液は、霧化された後に噴霧され、患者に吸入される。
【００７３】
ピストン駆動部１２６は、ピストン１１２を一定速度で駆動し、ハウジング１０１に着脱自在に取り付けられる。このピストン駆動部１２６は、本実施の形態ではロッド１１４と、レバー１１５と、ピストンスプリング１１６と、リリースボタン１１７と、ロッドケース１２３と、ビス１２４とを有する。
【００７４】
ロッド１１４は、水平方向に延び、ピストン１１２と接続され、該ロッド１１４を介してピストン１１２を図１８における左方向に押圧することができる。ロッド１１４は、フランジ部１１４ｃを有し、該フランジ部１１４ｃにピストンスプリング１１６の一端を取り付けあるいは当接させる。
【００７５】
ピストンスプリング１１６は、ロッド１１４を介してピストン１１２に一定の弾性力を付与し、ピストン１１２を水平方向に一定速度で移動させる。このピストンスプリング１１６とロッド１１４とは、ともにロッドケース１２３内に収容され、ピストンスプリング１１６の他端は、ロッドケース１２３の壁面に支持される。ロッドケース１２３は、ビス１２４によりハウジング１０１に固定される。
【００７６】
レバー１１５は、ロッドケース１２３の一端側を覆うように取り付けられ、ピストン１１２とロッド１１４とをピストンスプリング１１６の弾性力に抗して所定位置にまで引き戻す際に用いる。
【００７７】
該レバー１１５は、側壁から突出する１対の係合爪１１５ａと、上方に突出する突出部（操作部）１１５ｂとを有する。係合爪１１５ａ間にピストン１１２の一端を受け入れ、係合爪１１５ａとピストン１１２の一端に設けたフランジ部１１２ａとを係合させる。
【００７８】
突出部１１５ｂを手で押圧して図１８における右側にレバー１１５をスライド移動させることにより、ピストン１１２とともにロッド１１４も図１８における右側に移動する。
【００７９】
リリースボタン１１７は、上下方向に押圧操作可能であり、ロック爪１２５を有する。該ロック爪１２５は、ロッド１１４のフランジ部１１４ｃと係合し、ロッド１１４の左方向への移動を規制する。したがって、突出部１１５ｂを手で押圧してピストン１１２とロッド１１４とを右側に移動させた際に、送液孔１１１を開いて貯液室１０５から薬液を計量室１０９に送り込むことが可能な位置でピストン１１２とロッド１１４とをロックすることができる。このとき、ピストンスプリング１１６は圧縮され、該圧縮による弾性力がロッド１１４に加わることとなる。
【００８０】
ピストン１１２とロッド１１４のロック状態を解除するには、リリースボタン１１７を下方に押す。それにより、ロック爪１２５とロッド１１４のフランジ部１１４ｃとの係合状態が解除され、同時にピストン駆動部１２６が作動し、圧縮されていたピストンスプリング１１６の弾性力によってピストン１１２とロッド１１４とが左側に移動する。
【００８１】
このように、ロック手段であるロック爪１２５と、リリーススイッチであるリリースボタン１１７とを備えることにより、リリースボタン１１７を押すだけでピストン１１２を駆動することができ、簡易な操作で霧化部１２７に一定量の液体を供給することができる。
【００８２】
上記の液体霧化装置は、好ましくは、リリースボタン１１７によってロック爪１２５による固定状態が解除されたことを検知するためのロック解除検知部と、該ロック解除検知部によってロック爪１２５によるピストン１１２の固定状態が解除されたことが検知された後に薬液の霧化動作を開始する霧化動作開始部とを備える。
【００８３】
この場合には、ピストン１１２のロック状態を解除した後に自動的に霧化部１２７を作動させることができ、たとえば、ピストン１１２のロック状態解除後であって所定時間経過後に薬液の霧化動作を開始することができる。それにより、霧化部１２７に薬液が供給されたと同時あるいはその直後に薬液の霧化を開始することができる。
【００８４】
霧化部１２７は、図１９に示すように、ホーン振動子（超音波振動子）１１９と、メッシュ部材１２０と、メッシュ部材ホルダ１２１と、メッシュ部材キャップ１２２とを備える。
【００８５】
メッシュ部材１２０は、多数の微細孔を有し、ホーン振動子１１９の先端部端面上に載置される。このとき、メッシュ部材１２０は、コイルバネを内装したメッシュ部材ホルダ１２１によりホーン振動子１１９の先端部端面に適度の力で押圧される。そして、メッシュ部材ホルダ１２１上にメッシュ部材キャップ１２２が取り付けられている。
【００８６】
次に、図２０〜図２３を用いて、本実施の形態２に係る液体霧化装置の動作について説明する。
【００８７】
図２０に示す初期状態からレバー１１５の突出部１１５ｂを手で右側に押す。それにより、図２１に示すようにレバー１１５が右側に移動し、それに伴いピストン１１２およびロッド１１４も右側に移動する。このとき、ピストンスプリング１１６は、ロッド１１４のフランジ部１１４ｃに押圧され、圧縮される。
【００８８】
また、ピストン１１２が右側に移動することにより、送液通路１０４ａおよび送液孔１１１が計量室１０９と連通し、負圧になった計量室１０９に貯液室１０５から薬液が充填される。
【００８９】
レバー１１５を所定量だけ移動させると、ロッド１１４のフランジ部１１４ｃの端部からロッド１１４の長手方向に延びる延長部が、リリースボタン１１７のロック爪１２５と係合し、レバー１１５、ピストン１１２およびロッド１１４が所定位置でロックされる。
【００９０】
次に、リリースボタン１１７を押し下げる。それにより、上記のフランジ部１１４ｃの延長部とロック爪１２５との係合状態を解除することができ、ピストン１１２およびロッド１１４を、圧縮されていたピストンスプリング１１６の弾性力により押圧することができる。
【００９１】
このように弾性力のような実質的に一定の力でピストン１１２およびロッド１１４を押圧することにより、図２２に示すように、ピストン１１２およびロッド１１４をほぼ一定速度で左側に移動させることができる。つまり、ほぼ均一な力で計量室１０９内の薬液をピストン１１２で押圧することができる。それにより、吐出バルブ１１３が薬液から圧力を受けて左側に移動し、給液孔１１０が開く。
【００９２】
そして、給液孔１１０を通して霧化部１２７へ薬液を供給することができる。このとき、ピストン１１２がほぼ一定の速度で駆動されるので、霧化部１２７へ供給される薬液の速度（勢い）をほぼ一定にすることができる。つまり、霧化部１２７へ薬液が勢い良く送り込まれたり、薬液の勢いが弱すぎるという事態を回避することができる。
【００９３】
その結果、霧化部１２７における初期の狙いどおりの位置に所望の流速で薬液を付着させることができ、霧化部１２７で薬液を確実かつ効率的に霧化することができ、霧化部１２７において霧化されないで残存する液量を低減することができる。
【００９４】
その後、ピストン１１２は、図２３に示すように、吐出バルブ１１３とほぼ当接する位置にまで移動し、計量室１０９内の一定量の薬液が全て所望の速度で送り出されることとなる。それにより、計量室１０９内からの薬液の吐出が完了する。
【００９５】
本実施の形態によれば、実施の形態１などに比べて、ピストンを一定速度で駆動することができる。以下、そのことを説明する。
【００９６】
上述した実施の形態１では、給液ボタン４０を手で操作するので、給液ボタン４０に加える力にばらつきが生じおそれがある。給液ボタン４０を押す力の大きさがばらつくと、ピストン２０の移動速度もばらつき、霧化部に送り込まれる薬液の速度も変化する。
【００９７】
霧化部へ吐出される薬液の速度が大きいと霧化部で薬液が飛散してしまい、霧化部へ吐出される薬液の速度が小さいと霧化部の所定位置に薬液が到達しない。そのため、初期の狙いどおりに霧化部に薬液が付着せず、霧化部に霧化されないで残存する液量が増大する。
【００９８】
また、ＷＯ００／６６２７７号には、簡単な操作で一定量の液体を噴霧室に供給するため、手動操作部材を操作して液体ボトル内のピストンを所定ストローク進出させる押込機構を有する液体噴霧装置が開示されている。しかし、この場合も、手動動作でピストンを駆動するので、前述の例と同様に、狙いどおりに霧化部に薬液が付着せず、霧化部に霧化されないで残存する液量が増大するという問題が生じ得る。
【００９９】
これに対して本実施の形態では、ピストンスプリング１１６の弾性力によりピストン１１２およびロッド１１４を押圧することができるため、ピストン１１２を一定速度で駆動することができる。よって、上記のような問題を防止することができる。
【０１００】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図２４〜図２９を用いて説明する。
【０１０１】
図２４および図２５に示すように、本実施の形態３では、ピストン１１２を駆動するためのピストン駆動部１２６の構成が実施の形態２とは主に異なっている。それ以外の構成については実施の形態２の場合と基本的に同様である。
【０１０２】
本実施の形態３におけるピストン駆動部１２６は、図２４および図２５に示すように、ロッド１１４ａ，１１４ｂと、レバー１１５と、ピストンスプリング１１６と、リリースボタン１１７と、上部レバープレート１２８と、下部レバープレート１２９と、レバーカバー１３０と、ビス１３４とを備える。
【０１０３】
ロッド１１４ａは、一端に縮径部と拡径部とを有し、他端にリング状部を有する。そして、縮径部をハウジング１０１の上面に設けた支持壁のＵ形の凹部上に載置する。それにより、拡径部と支持壁とを係合するこができ、ロッド１１４ａをハウジング１０１に取り付けることができる。
【０１０４】
ロッド１１４ａの中央部にはフランジ部を設け、該フランジ部と支持壁との間にピストンスプリング１１６を設置する。このピストンスプリング１１６によってフランジ部を押圧し、ロッド１１４ａを図２４における右側に駆動することができる。
【０１０５】
ロッド１１４ｂは、一端に上方に突出するピン部を有し、他端にリング状部を有する。上記のピン部をピストン結合ロッド１３３のリング状部に挿着する。ピストン結合ロッド１３３の一端に管状部を設け、該管状部にピストンカバー１３２を外嵌し、ピストンストッパ１３１を介在してピストン１１２の一端を管状部内に挿入する。
【０１０６】
ロッド１１４ａ，１１４ｂは、接続部材である上部および下部レバープレート１２８，１２９を介して接続される。上部および下部レバープレート１２８，１２９は、図２５に示すように、ハウジング１０１の上面に設けた筒状部１０１ａを受け入れる貫通孔とボス部１２９ｃとをそれぞれ有し、ハウジング１０１に回転自在に組み付けられる。
【０１０７】
下部レバープレート１２９は、ボス部１２９ｃの両側に１対のピン１２９ａ，１２９ｂを有し、ピン１２９ａを介してロッド１１４ａと接続され、ピン１２９ｂを介してロッド１１４ｂと接続される。より詳しくは、ロッド１１４ａ，１１４ｂのリング状部にピン１２９ａ，１２９ｂをそれぞれ挿入することにより、ロッド１１４ａ，１１４ｂを下部レバープレート１２９と接続することができる。
【０１０８】
図２４および図２５に示すように、ロッド１１４ａ，１１４ｂを略平行に配置し、ロッド１１４ａの移動方向と、ロッド１１４ｂの移動方向とを反対方向にしている。このようにロッド１１４ａ，１１４ｂの移動方向を異ならせることにより、ピストン駆動部１２６とピストン１１２とを１直線上に並べる必要がなくなり、ピストン１１２の移動方向における液体霧化装置の長さを低減することができる。また、ロッド１１４ａ，１１４ｂを略平行に配置することにより、液体霧化装置を幅方向にも縮小することができ、液体霧化装置をコンパクト化することができる。
【０１０９】
レバー１１５は、図２５に示すように、中央部に筒状部１０１ａを受け入れる貫通孔と、ピン１２９ｂを受け入れる長孔とを有する。該レバー１１５は、平板状であり、径方向に突出する突出部（操作部）１１５ｂを有する。該突出部を手で押圧することにより、レバー１１５を回転操作することができる。
【０１１０】
レバーカバー１３０は、レバー１１５上に載置され、該レバーカバー１３０上からビス１３４を筒状部１０１ａに螺着する。それにより、レバーカバー１３０、レバー１１５、上部および下部レバープレート１２８，１２９をハウジング１０１に取り付けることができる。
【０１１１】
リリースボタン１１７は、ハウジング１０１の側面に設けたスプリングケース１３６内に収納されたリリーススプリング１３５に弾性支持される。該リリースボタン１１７は、ロック爪１２５を有し、ロック爪１２５は、下部レバープレート１２９に設けた貫通孔に挿入される。それにより、下部レバープレート１２９がロックされる。
【０１１２】
上記のロック状態を解除するには、リリースボタン１１７の操作部を手で押して下方に押し下げる。それによりロック爪１２５が下方に移動して下部レバープレート１２９の貫通孔から抜け出し、下部レバープレート１２９のロック状態が解除される。
【０１１３】
次に、図２６〜図２９を用いて、本実施の形態における液体霧化装置の動作について説明する。
【０１１４】
図２６に示す初期状態からレバー１１５の突出部１１５ｂを手で左回り（反時計回り）に回転操作し、レバー１１５を所定角度回転操作する。それにより、図２７に示すように上部および下部レバープレート１２８，１２９が回転し、ロッド１１４ｂが右側に移動し、それに伴いピストン１１２も右側に移動する。このとき、ロッド１１４ａは左側に移動し、ピストンスプリング１１６は、ロッド１１４ａのフランジ部に押圧されて圧縮される。
【０１１５】
ピストン１１２が所定量以上右側に移動すると、送液孔１１１が開き、実施の形態２の場合と同様に、貯液室１０５から計量室１０９内に薬液が送り込まれる。このとき、吐出バルブ１１３によって給液孔は閉じられている。
【０１１６】
レバー１１５を所定量だけ回転させると、図２７に示すようにロック爪１２５が下部レバープレート１２９に設けた貫通孔に挿入され、ピストン１１２等を所定位置でロックすることができる。
【０１１７】
次に、リリースボタン１１７を押し下げることにより、図２８に示すようにロック爪１２５が下部レバープレート１２９に設けた貫通孔から抜け出し、下部レバープレート１２９とロック爪１２５との係合状態を解除することができる。それにより、圧縮されていたピストンスプリング１１６の弾性力によってロッド１１４ａ、ロッド１１４ｂ、上部および下部レバープレート１２８，１２９を駆動し、これらを介してピストン１１２を左側に移動させることができる。
【０１１８】
このようにスプリングの弾性力でピストン１１２を押圧することにより、実施の形態２の場合と同様に、ほぼ均一な力で計量室１０９内の薬液をピストン１１２で押圧することができる。
【０１１９】
それにより、吐出バルブ１１３が薬液から圧力を受けて左側に移動して給液孔１１０が開き、給液孔１１０を通して霧化部１２７へ薬液を供給することができる。本実施の形態の場合も、ピストン１１２をほぼ一定の速度で駆動することができるので、実施の形態２の場合と同様の効果が得られる。
【０１２０】
その後、ピストン１１２は、図２９に示すように、吐出バルブ１１３とほぼ当接する位置にまで移動し、計量室１０９内の一定量の薬液が全て所望の速度で霧化部１２７に供給されることとなる。それにより、計量室１０９からの薬液の吐出が完了する。
【０１２１】
本実施の形態では、実施の形態２と同様、ピストンスプリング１１６の弾性力によりピストン１１２を押圧することができるため、ピストン１１２を一定速度で駆動することができる。
【０１２２】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４とその変形例について、図３０〜図３９を用いて説明する。
【０１２３】
上述の実施の形態２，３では、ピストン１１２の駆動手段としてスプリングのような弾性部材を使用したが、モータ、ソレノイドのように電磁力を利用してピストン１１２を一定の力（速度）で駆動してもよい。本実施の形態では、スプリングのみならず、モータやソレノイド等を用いてピストン１１２を駆動する例について説明する。
【０１２４】
図３０に示すように、本実施の形態における液体霧化装置は、電源部１５０と、制御部１５１と、薬液有無検知部１５２と、定電流昇圧回路１５３と、発振回路１５４と、霧化部１２７と、電流検知部１５５と、メッシュ部材キャップ１２２と、吸気センサ１５６と、ピストン駆動部１２６と、貯液室１０５と、送液孔１１１と、ピストン１１２と、計量室１０９と、吐出バルブ１１３と、給液孔１１０とを備える。
【０１２５】
電源部１５０は、乾電池等で構成される。制御部１５１は、各部の動作を制御する。定電流昇圧回路１５３は、電源部１５０の出力を昇圧し、発振回路１５４と霧化部１２７とを定電流駆動する。
【０１２６】
霧化部１２７は、実施の形態２等と同様に、超音波振動子（ホーン振動子）と、メッシュ部材とを含む。電流検知部１５５は、超音波振動子に流れる電流を検知し、定電流昇圧回路１５３の定電流化を図る。
【０１２７】
薬液有無検知部１５２は、霧化部１２７における薬液の有無を検知し、検知結果を制御部１５１に入力し、制御部１５１により定電流昇圧回路１５３をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【０１２８】
超音波振動子上に薬液が存在するか否かは、超音波振動子のインピーダンスに依存する。具体的には、超音波振動子上に薬液が存在する場合にはインピーダンスが高く、超音波振動子上に薬液が存在しない場合にはインピーダンスが低くなる。
【０１２９】
超音波振動子のインピーダンスが上昇すると、発振回路１５４自体の入力インピーダンスが上昇し、定電流昇圧回路１５３の出力電圧が上昇する。この電圧を制御部に入力し、超音波振動子上に薬液が存在するか否かを検知する。
【０１３０】
吸気センサ１５６は、患者（使用者）の吸気をセンシングし、その検知結果に応じて制御部１５１により定電流昇圧回路５３をＯＮ／ＯＦＦ制御する。該吸気センサ１５６は、メッシュキャップ（マウスピース：吸入口）１２２あるいはその近傍に設置され、霧化部１２７で霧化された薬液を患者が吸入口から吸気したことを検知する。吸気をセンシングするには、患者の吸気による圧力変化や、気流の変化を検知すればよい。
【０１３１】
このように吸気センサ１５６を設けることにより、吸入口から患者が吸気したことを検知することができ、吸入口から患者が吸気したのに応じて薬液の霧化、あるいは霧化部１２７への薬液の供給等を行うことができ、霧化された薬液の噴霧のタイミングと患者の吸気のタイミングとのずれを小さくすることができる。
【０１３２】
ピストン駆動部１２６としては、実施の形態２，３の場合と同様の構成を採用することもできるが、図３６〜図３９に示すものを採用することもできる。
【０１３３】
たとえば図３６に示すように、ソレノイド１３８を使用してピストン１１２を駆動してもよい。この場合、ソレノイド１３８に電流を流すことにより、ピン１３７が左側に移動し、ロッド１１４を介してピストン１１２を左側に移動させる。それにより、定速でピストン１１２を駆動することができる。
【０１３４】
また、図３７に示すように、モータ１３９を用いてピストン１１２を駆動してもよい。この場合、ロッド１１４にギアを切っておき、モータ１３９とロッド１１４とをピニオンギア１４０を介して接続する。それにより、モータ１３９を駆動することによってピニオンギア１４０を回転させ、ロッド１１４を介してピストン１１２を左側に定速で移動させることができる。
【０１３５】
また、図３８に示すように、ロッド１１４にギア１４２を固定し、モータ１３９側にギア１４１を取り付け、ギア１４１とギア１４２を噛合わせるようにしてもよい。それにより、ギア１４１とギア１４２を介してモータ１３９からの動力をロッド１１４に伝達することができ、ピストン１１２を左側に定速で移動させることができる。
【０１３６】
また、図３９に示すように、回転式ソレノイド１４５を用いてピストン１１２を駆動してもよい。この場合、回転式ソレノイド１４５の回転により軸１４４に固定されたアーム１４３が回転し、アーム１４３に固定されたロッド１１４が押され、ピストン１１２を駆動することができる。それにより、ピストン１１２を左側に定速で移動させることができる。
【０１３７】
なお、メッシュ部材キャップ１２２、吐出バルブ１１３、貯液室１０５、計量室１０９、ピストン１１２、給液孔１１０、送液孔１１１については、実施の形態２，３と同様のものを使用可能であるので、説明は省略する。また、ピストン駆動部１２６にスプリングを含む場合には、ピストン駆動部１２６を制御部１５１で制御する必要はない。
【０１３８】
次に、本実施の形態における液体霧化装置の動作について説明する。
まず、図３１Ａ〜図３１Ｄ、図３２Ａおよび図３２Ｂを用いて、吸気センシングを行わない場合の動作について説明する。
【０１３９】
図３１Ａに示すように、ステップＳ１０において薬液を一定量計量する。薬液の計量の手法は、実施の形態２，３の場合と同様である。すなわち図３１Ｂに示すように、給液レバーを巻き上げ（ステップＳ１１）、ピストン１１２を駆動して送液孔１１１を開き、貯液室１０５から計量室１０９に薬液を供給する（ステップＳ１２）。このとき、バネが圧縮され（ステップＳ１３）、実施の形態２，３の場合と同様の手法でバネの伸張をラッチする（ステップＳ１４）。
【０１４０】
次に、図３１ＡのステップＳ２０において薬液を霧化部１２７に送液する。該薬液の送液は、図３１Ｃに示すように、実施の形態２，３で記載したリリースボタンを操作する等してバネのラッチを解除し（ステップＳ２１）、バネを伸張させる（ステップＳ２２）。それにより、バネによりロッド１１４を介してピストン１１２が押され、ピストン１１２により計量室１０９内の薬液が押圧され、吐出バルブ１１３が移動して給液孔１１０が開き、霧化部１２７へ送液することができる（ステップＳ２３）。
【０１４１】
次に、図３１ＡのステップＳ３０において薬液を霧化部１２７において霧化した後に噴霧する。この薬液の噴霧は、次の手法で行う。まず図３１Ｄに示すように、ロッド１１４はバネの弾性力により移動するが（ステップＳ３１）、該ロッド１１４の位置を検知し（ステップＳ３２）、ロッド１１４が規定位置に達したことが検知されたのに応じて電源部１５０をＯＮ状態にする（ステップＳ３３）。
【０１４２】
ロッド１１４の位置は、たとえばロッド１１４の適所に磁石を設け、対応するハウジング１０１内に設けた磁力感応スイッチ（たとえばリードリレーやホール素子）で検出することができる。このようにロッド１１４の位置を検知することにより、霧化部１２７への給液が開始されることを予め検知することができる。
【０１４３】
ロッド１１４が所定位置に達したのに応じて制御部（霧化動作開始部）１５１により電源部１５０をＯＮ状態にし、霧化部１２７への給液開始前後の所望の時期に、自動的に薬液の霧化動作を開始することができる。
【０１４４】
なお、霧化部１２７への給液開始を予め検知できるものであれば他の給液検知手段を採用可能である。たとえば、ピストン１１２と吐出バルブ１１３の少なくとも一方の位置を検知するための位置センサを設け、これを給液検知手段として機能させてもよい。吐出バルブ１１３の位置は、たとえば吐出バルブ１１３に磁石を設け、対応するハウジング１０１内に設けた磁力感応スイッチ（たとえばリードリレーやホール素子）で検出することができる。
【０１４５】
上記のような位置センサを設けることにより、位置センサによってピストン１１２と吐出バルブ１１３の少なくとも一方が所定位置に達したことが検知されたのに応じて自動的に薬液の霧化動作を開始することができる。それにより、霧化部１２７に薬液が供給された直後あるいはそれ以前に薬液の霧化動作を開始することができる。
【０１４６】
また、ピストン駆動部１２６がモータやソレノイドを含む場合には、霧化動作開始手段は、モータあるいはソレノイドの駆動信号が入力された後に液体の霧化動作を開始するものであってもよい。
【０１４７】
電源部１５０をＯＮ状態にした後、定電流昇圧回路１５３により電池電位の昇圧を行う（ステップＳ３４）。その後、ステップＳ３５において、ホーン振動子（超音波振動子）１１９に流れる電流が規定値であるか否かを検知し、電流が規定値以上である場合には、ホーン振動子１１９を駆動し（ステップＳ３６）、薬液の霧化動作を行う。
【０１４８】
図３２Ｂに示すように、ホーン振動子１１９上に薬液があるときはインピーダンスは比較的大きく、薬液を霧化するにつれてインピーダンスは低下し、ホーン振動子１１９上に薬液がなくなると最もインピーダンスは低くなる。
【０１４９】
そこで、ステップＳ３７においてホーン振動子１１９の昇圧電位が規定値以上か否かを検知し、昇圧電位が図３２Ａに示すように所定値（スレッシュ電圧Ｖ１）以下となった時に、ホーン振動子１１９上に薬液がなくなったものと判断し（ステップＳ３８）、図３１Ｄおよび図３２Ａに示すように電源を切る（ステップＳ４０）。
【０１５０】
つまり、本発明の液体霧化装置は、振動子のインピーダンスを検知するためのインピーダンス検知手段（ステップＳ３７）と、インピーダンスが所定値以下となったのに応じて振動子の振動を停止させるための振動子停止手段（ステップＳ４０）とを備える。それにより、メッシュ部材１２０上に霧化すべき薬液が存在しなくなったのに応じてホーン振動子１１９の振動を停止させることができ、無駄な電力消費を抑制するとともにホーン振動子１１９の長寿命化を図ることができる。
【０１５１】
次に、吸気センシングを行う場合の動作について図３３Ａ〜図３３Ｄ、図３４Ａおよび図３４Ｂを用いて説明する。
【０１５２】
図３３Ａに示す例では、上述の例と同様の手法でステップＳ１０において薬液を計量し、その後ステップＳ２０において患者が吸気したことを検知する。患者による吸気は、上述の吸気センサ１５６により検知する。そして、図３３Ｃに示すように、患者による吸気が検知（ステップＳ２１）されたのに応じて電源を入れ（ステップＳ２２）、ソレノイドなどによるラッチの解除（ステップＳ２３）を行ってバネを伸張させ（ステップＳ２４）、霧化部１２７へ薬液を送液する（ステップＳ３０）。つまり、吸気センサ１５６によって患者による吸気が検知されたのに応じて霧化部１２７への薬液の供給を行う。
【０１５３】
霧化部１２７へ薬液を送液した後、薬液の霧化を行い、図３３Ａに示すように、ステップＳ４０において霧化された薬液の噴霧を行う。噴霧は、図３１Ａ〜図３１Ｄに示す例と同様の手法で行う。具体的には、図３３Ｄに示すように、定電流昇圧回路１５３による電池電位の昇圧（ステップＳ４１）、ホーン振動子１１９に流れる電流の検知（ステップＳ４２）、ホーン振動子１１９の定出流駆動（ステップＳ４３）、昇圧電位の検知（ステップＳ４４）の各ステップを経て行う。
【０１５４】
そして、昇圧電位が図３４Ａに示すように所定値（スレッシュ電圧Ｖ１）以下となった時に、メッシュ部材１２０上に霧化すべき薬液が存在しなくなったものと判断し（ステップＳ４５）、電源をＯＦＦする（ステップＳ５０）。それにより、メッシュ部材１２０上に霧化すべき薬液が存在しなくなったのに応じてホーン振動子１１９の振動を停止することができる。
【０１５５】
次に、図３５Ａ〜図３５Ｄを用いて、吸気センシングを行う場合の他の動作例について説明する。
【０１５６】
図３５Ａに示すように、薬液の計量（ステップＳ１０）を行い、その後霧化部１２７へ薬液を送液する（ステップＳ２０）。薬液の計量の手法は図３３Ａ〜図３３Ｄに示す例と同様であり、霧化部１２７へ薬液の送液の手法は図３４Ａ、図３４Ｂに示す例と同様である。
【０１５７】
次に、患者の吸気を検知する（ステップＳ３０）。図３５Ｄに示すように、患者が吸気したか否かを吸気センサ１５６で検知し（ステップＳ３１）、患者が吸気したのに応じて電源をＯＮ状態にする（ステップＳ３２）。つまり、吸気センサ１５６によって患者による吸気が検知されたのに応じて霧化部１２７における液体の霧化動作を開始する。
【０１５８】
そして、図３３Ａ〜図３３Ｄに示す場合と同様に、電池電位の昇圧（ステップＳ３３）、ホーン振動子１１９に流れる電流の検知（ステップＳ３４）、ホーン振動子１１９の定出流駆動（ステップＳ３５）、昇圧電位の検知（ステップＳ３６）を行い、昇圧電位が図３４Ａ，Ｂに示すように所定値（スレッシュ電圧Ｖ１）以下となった時に、メッシュ部材１２０上に霧化すべき薬液が存在しなくなったものと判断し（ステップＳ３７）、電源をＯＦＦする（ステップＳ５０）。
【０１５９】
本実施の形態では、特表平８−５０２６８９号に比較して電池寿命や振動子の寿命を長くすることができ、またＷＯ００／６６２７７号に比較して薬剤の吸入ロスを小さくすることができる。以下、そのことについて説明する。
【０１６０】
特表平８−５０２６８９号には、薄膜を振動させて液体を霧化する装置において、計量された所定量の液体を全て霧化すべく、当該所定量の液体の霧化に必要な振動時間よりも長い時間上記薄膜を振動させる発明が記載されている。
【０１６１】
ところが、このように薄膜を長い時間振動させることにより、薄膜を振動させるための電池寿命が短くなるばかりでなく、振動子を無負荷状態で長時間振動させることとなり振動子の寿命も短くなるという問題があった。
【０１６２】
これに対して本実施の形態では、給液検知手段１６０と霧化動作開始手段１５１とを備えるので、霧化部１２７への給液が開始される前後の所望の時期に、自動的に液体の霧化動作を開始することができる。それにより、液体を霧化させるために振動子を採用する場合には、無負荷状態での駆動時間を少なくすることができ、無駄な電力消費を抑制するとともに振動子の長寿命化を図ることができる。また、霧化部１２７に液体を供給する直前に予め振動子を振動させることにより、計量室１０９からの給液量がばらついた時でも、振動子への極端な負荷増を予防することができ、噴霧を連続的に行うことができる。
【０１６３】
また本実施の形態では、インピーダンス検知手段（ステップＳ３７）と振動子停止手段（ステップＳ４０）とを備えているので、メッシュ部材１２０上に液体が存在しなくなったのに応じて振動子の振動を停止させることができる。それにより、無駄な電力消費を抑制するとともに、無負荷状態での振動子の駆動をも抑制して振動子の長寿命化を図ることができる。
【０１６４】
また、上述したＷＯ００／６６２７７号では、手動動作で霧化部に薬液を供給する場合、薬液の吸入時に手動動作で薬液を霧化部に送り込んで霧化した後に噴霧させ、それを使用者が吸い込むこととなる。そのため、霧化された薬液の噴霧のタイミングと、使用者の吸気のタイミングとのずれが大きくなり、薬液をうまく吸い込めないという問題もあった。特に、吸入する薬液の量が微量である場合には、噴霧と吸気のタイミングがずれることにより、薬剤の吸入ロスが大きくなる。
【０１６５】
これに対して本実施の形態では、吸気検知手段（吸気センサ１５６）を備えているので、患者の吸気に応じて液体の霧化動作や、霧化部への液体の供給等を行うことができる。それにより、霧化された液体の噴霧のタイミングと使用者の吸気のタイミングとのずれを小さくすることができ、使用者による薬剤の吸入ロスを低減することができる。
【０１６６】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５について、図４０〜４４を用いて説明する。
【０１６７】
図４０および図４１に示すように、本実施の形態５では、ピストン（図示せず）を駆動するためのピストン駆動部１２６においてレバースプリング２１６に渦巻きばねを用いた点において実施の形態３の構成と異なる。
【０１６８】
ピストン駆動部１２６は、プッシュロッド１１４ｂと、巻き上げレバー１１５と、リリースレバー１１７と、レバープレート１２８と、リリーススプリング１３５と、Ｅ−リング２０１と、スイッチレバー２０２と、レバーシャフト２１４と、レバースプリング２１６とを備える。
【０１６９】
プッシュロッド１１４ｂは、係合凸部１１４ｄとラック１１４ｃとを有し、かつハウジング１０１に設けられたガイド１０１ｃによってスライド可能に支持されている。レバープレート１２８は、プッシュロッド１１４ｂのラック１１４ｃに噛み合うピニオン１２８ａを有し、かつハウジング１０１に設けられた筒状部１０１ａに回転可能に嵌められている。巻き上げレバー１１５は、手で操作可能な操作部１１５ｂを有し、かつレバープレート１２８の凹部１２８ｂに係合可能な係合凸部１１５ｃを有している。
【０１７０】
レバーシャフト２１４は、ハウジング１０１内部から筒状部１０１ａの貫通孔内に挿通され、それによりレバープレート１２８と巻き上げレバー１１５との各孔を貫通し、巻き上げレバー１１５から突き出した先端にＥ−リング２０１を嵌められている。また、このレバーシャフト２１４はスイッチレバー２０２をも貫通しており、それにより、スイッチレバー２０２はレバーシャフト２１４とともに回転する。このレバーシャフト２１４の下端部には、渦巻きばねよりなるレバースプリング２１６が配置されている。
【０１７１】
このレバースプリング２１６は、図４２に示されるように内周側端部がレバーシャフト２１４の割れ部２１４ａに挟まれ、かつ外周側端部がハウジング１０１内部に設けられたリブ部１０１ｄに引っ掛けられることにより支持されている。
【０１７２】
リリースレバー１１７は、レバープレート１２８に設けられた孔に嵌入可能なロック爪１２５を有し、かつリリーススプリング１３５により上方に付勢されている。
【０１７３】
なお、レバースプリング２１６の下方からはバッテリーユニット１０８ａをハウジング１０１内に挿入することができ、かつバッテリーユニット１０８ａをハウジング１０１内に挿入した後はボトムカバーユニット１０１ｂによりハウジング１０１を閉じることができる。
【０１７４】
このように構成されたピストン駆動部１２６は、プッシュロッド１１４ｂの係合凸部１１４ｄが結合ロッド１３３の孔と係合することによりピストンを駆動させることができる。
【０１７５】
なお、これ以外の構成については上述した実施の形態３の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１７６】
次に、図４３および図４４を用いて、本実施の形態における液体霧化装置の動作について説明する。
【０１７７】
図４３に示す初期状態から巻き上げレバー１１５の操作部１１５ｂを手で左回り（反時計回り）に回転操作し、巻き上げレバー１１５を所定角度回転させる。それにより、レバープレート１２８が回転し、プッシュロッド１１４ｂと結合ロッド１３３とが右側にスライドし、ピストン（図示せず）も右側に移動する。このとき、レバーシャフト２１４の回転により渦巻きばねよりなるレバースプリング２１６は巻き上げられ、巻き上げレバー１１５を右回り（時計回り）に回転させようとする付勢力が発生する。
【０１７８】
ピストンが所定量以上右側に移動すると、実施の形態２および３と同様にして、貯液室（図示せず）から計量室（図示せず）内に薬液が送り込まれる。このとき、吐出バルブ（図示せず）によって給液孔（図示せず）は閉じられている。
【０１７９】
巻き上げレバー１１５を所定量だけ回転させると、図４４に示すようにロック爪１２５がレバープレート１２８に設けられた孔１２８ｃにリリーススプリング１３５の付勢力により嵌入され、ピストン等を所定位置でロックしたロック状態となる。
【０１８０】
次に、リリースレバー１１７を押し下げることにより、ロック爪１２５がレバープレート１２８に設けた孔１２８ｃから抜け出し、レバープレート１２８とロック爪１２５とのロック状態が解除される。それにより、巻き上げられていたレバースプリング２１６の付勢力によってレバープレート１２８が右回り（時計回り）に回転し、プッシュロッド１１４ｂと結合ロッド１３３とが左側にスライドする。
【０１８１】
このようにレバースプリング２１６の付勢力でピストン（図示せず）を押圧することにより、実施の形態２および３と同様に、ほぼ均一な力で計量室（図示せず）内の薬液をピストン（図示せず）で押圧することができる。それにより、実施の形態２および３と同様にして、霧化部１２７へ薬液を供給することができる。
【０１８２】
なお、本実施の形態５についても実施の形態４の態様を適用することができる。
【０１８３】
本実施の形態では、実施の形態２および３と同様、レバースプリング２１６の付勢力によりピストンを押圧することができるため、ピストンを一定速度で駆動することができる。
【０１８４】
また本実施の形態の液体霧化装置は、実施の形態２および３と比較して、一定量での霧化を容易に実現でき、かつ霧化部１２７での薬液の飛び散りを防止できるとともに、装置の小型化をも図ることができるという有利な点を有している。以下、そのことについて説明する。
【０１８５】
図４５を参照して、通常、ばねにおいては、ばねにかかる力Ｆと変位量Ｘとが正比例し、その関係を示す直線の傾きがばね定数となる。ここで、ばね定数を大きくすると、巻き上げ状態（ばねが一番縮んだ状態）の時のばねにかかる力Ｆとピストン１１２を押しきった状態（ばねが一番伸びた状態）の時のばねにかかる力Ｆとの差が大きくなる。この力Ｆの差は、ばねがピストン１１２を押す速度の差に比例する。すなわち、巻き上げ状態（ばねが一番縮んだ状態）の位置では、ばねがピストン１１２を押す速度は大きく、ピストン１１２を押しきった状態（ばねが一番伸びた状態）の位置では、ばねがピストン１１２を押す速度はそれよりも小さくなり、速度の変化度合が大きくなる。これにより、本実施の形態の液体霧化装置を量産する上で、ばねの個体差によるバラツキにより一定量での霧化を実現することが難しくなる。
【０１８６】
なお、ここでの「速度の変化度合」は、実施の形態１の手動操作の場合の速度変化に比べると十分小さく、実質的には一定速度と見なせる程度の変化割合である。
【０１８７】
また、ピストン１１２を押しきった状態でのばねにかかる力Ｆは、バルブスプリング１１８に抗して吐出バルブ１１３を十分に押し下げ、計量室１０９の薬液を給液孔１１０から押し出す力が最低限度必要である。そのため、ばね定数が大きいと、巻ききった時のばねには、より大きな力Ｆがかかることになり、ばねがピストン１１２を押す速度もその分速くなる。それにより、吐出バルブ１１３が少し押し込まれ、押し込まれた分だけ計量室１０９からアンプル１０４へ逆流する薬液量が少なくなり、結果として霧化部に供給される薬液が増える現象が発生する。この現象は、ばねの個体差や部品の劣化や薬液の粘性状態によるバラツキが大きく、一定量での霧化を実現することが難しくなる。
【０１８８】
また、ばね定数が大きいと、ピストン１１２がアンプル１０４とつながる送液通路１０４ａを超えた位置では、ばねによりピストン１１２を押す速度がより速くなり、薬液が霧化部１２７へ速い速度で移動するため霧化部１２７で薬液の飛び散りが生じ易くなり、これも一定量での霧化の実現を阻害することになる。
【０１８９】
そこで、ばね定数の小さいばねを用いると、ばねがピストン１１２を押す速度の速度差が小さくなるため、その分、一定量での霧化が容易となり、かつ霧化部１２７での薬液の飛び散りも生じなくなる。しかし、この場合、ばねがピストン１１２を押圧する力を大きくしようとすると、ばねの変位量Ｘが大きくなるため、ばね全体の長さを長くする必要がある。よって、実施の形態２および３のようにピストンスプリング１１６にコイルばねを用いた場合には、らせん形状のコイルばねの長手方向にサイズが大きくなるため、装置を小型化することが難しくなる。
【０１９０】
これに対して、本実施の形態では、レバースプリング２１６として渦巻きばねが用いられている。この渦巻きばねを長くするためには、渦巻き方向に長くする必要がある。しかし、渦巻き方向に長くする場合、円周方向に長さを確保することができるため、長手方向に長くなるコイルばねよりも、渦巻きばねのサイズを小さく維持することができる。よって、渦巻きばねを用いた本実施の形態の液体霧化装置は、実施の形態２および３の構成よりも小型化に適している。
【０１９１】
以上より、本実施の形態の液体霧化装置は、レバースプリング２１６としてばね定数の小さい渦巻きばねを用いることにより、一定量での霧化を容易に実現でき、かつ霧化部１２７での薬液の飛び散りを防止できるとともに、装置の小型化をも図ることができる。
【０１９２】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【０１９３】
【産業上の利用可能性】
本発明は、霧化部への送液量を一定にして霧化を安定させると共にそれを低コストで実現するための液体霧化装置に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態に係る液体霧化装置の外観斜視図である。
【図２】 同実施形態の液体霧化装置における給液ユニットの一部破断斜視図である。
【図３】 同実施形態の液体霧化装置の縦断面図である。
【図４】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、二次貯液部に薬液を充填する状態を示す模式図である。
【図５】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、二次貯液部の薬液をピストンで押圧する状態を示す模式図である。
【図６】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、二次貯液部の薬液を霧化部に送液する状態を示す模式図である。
【図７】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、二次貯液部の薬液を霧化部に完全に送液した状態を示す模式図である。
【図８】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、二次貯液部の薬液送液後の状態を示す模式図である。
【図９】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、二次貯液部の薬液送液後に更にピストンが引き戻された状態を示す模式図である。
【図１０】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、図４の状態に対応する状態を示す縦断面図である。
【図１１】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、図５の状態に対応する状態を示す縦断面図である。
【図１２】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、図６の状態に対応する状態を示す縦断面図である。
【図１３】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、図７の状態に対応する状態を示す縦断面図である。
【図１４】 同実施形態の液体霧化装置の送液機構において、図９の状態に対応する状態を示す縦断面図である。
【図１５】 同実施形態の液体霧化装置の主要部において、電源スイッチがＯＦＦの状態を示す縦断面図である。
【図１６】 同実施形態の液体霧化装置の主要部において、電源スイッチがＯＮの状態を示す縦断面図である。
【図１７】 同実施形態の液体霧化装置の給液ユニットにおいて、二次貯液部の薬液が霧化部に供給されるときの状態を示す一部破断斜視図である。
【図１８】 本発明の実施の形態２における液体霧化装置の断面図である。
【図１９】 図１８に示す液体霧化装置の分解斜視図である。
【図２０】 図１８に示す液体霧化装置の初期状態を示す部分断面斜視図である。
【図２１】 図１８に示す液体霧化装置の吸液状態を示す部分断面斜視図である。
【図２２】 図１８に示す液体霧化装置の薬液吐出状態を示す部分断面斜視図である。
【図２３】 図１８に示す液体霧化装置の薬液吐出完了状態を示す部分断面斜視図である。
【図２４】 本発明の実施の形態３における液体霧化装置の斜視図である。
【図２５】 図２４に示す液体霧化装置の分解斜視図である。
【図２６】 図２４に示す液体霧化装置の初期状態を示す部分断面斜視図である。
【図２７】 図２４に示す液体霧化装置の吸液状態を示す部分断面斜視図である。
【図２８】 図２４に示す液体霧化装置の薬液吐出状態を示す部分断面斜視図である。
【図２９】 図２４に示す液体霧化装置の薬液吐出完了状態を示す部分断面斜視図である。
【図３０】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３１Ａ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行わない場合の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図３１Ｂ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行わない場合の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図３１Ｃ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行わない場合の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図３１Ｄ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行わない場合の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図３２Ａ】 霧化動作時におけるホーン振動子の電圧値の変化を示す図である。
【図３２Ｂ】 ホーン振動子のインピーダンスの変化を示す図である。
【図３３Ａ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行う場合の動作例を示すフローチャートである。
【図３３Ｂ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行う場合の動作例を示すフローチャートである。
【図３３Ｃ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行う場合の動作例を示すフローチャートである。
【図３３Ｄ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行う場合の動作例を示すフローチャートである。
【図３４Ａ】 霧化動作時におけるホーン振動子の電圧値の変化を示す図である。
【図３４Ｂ】 ホーン振動子のインピーダンスの変化を示す図である。
【図３５Ａ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行う場合の他の動作例を示すフローチャートである。
【図３５Ｂ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行う場合の他の動作例を示すフローチャートである。
【図３５Ｃ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行う場合の他の動作例を示すフローチャートである。
【図３５Ｄ】 本発明の実施の形態４における液体霧化装置で吸気センシングを行う場合の他の動作例を示すフローチャートである。
【図３６】 本発明のピストン駆動部の他の例を示す模式図である。
【図３７】 本発明のピストン駆動部のさらに他の例を示す模式図である。
【図３８】 本発明のピストン駆動部のさらに他の例を示す模式図である。
【図３９】 本発明のピストン駆動部のさらに他の例を示す模式図である。
【図４０】 本発明の実施の形態５における液体霧化装置の分解斜視図である。
【図４１】 図４０に示す液体霧化装置の部分断面斜視図である。
【図４２】 レバースプリングを支持する構成を説明するための図である。
【図４３】 図４０に示す液体霧化装置の初期状態を示す斜視図である。
【図４４】 図４０に示す液体霧化装置の巻上げ状態を示す斜視図である。
【図４５】 ばねの変位量Ｘとばねにかかる力Ｆとの関係を示す図である。

Claims (10)

1. 液体を貯留する貯液室と、
   前記貯液室から送液孔を通して所定量の前記液体が送り込まれる計量室と、
   前記計量室から給液孔を通して供給された前記液体を霧化する霧化部と、
   前記送液孔を開閉し、前記計量室内の前記液体を押圧することにより前記給液孔を通して前記霧化部に前記液体を供給するためのピストンと、
   前記ピストンを一定速度で駆動するピストン駆動部と、
   前記計量室の一端を規定し、弾性部材に支持され、前記ピストンにより前記液体を押圧することにより移動して前記給液孔を開き、前記霧化部に前記液体を供給するための弁とを備えた、液体霧化装置。
2. 前記送液孔の前記ピストンによる開閉は、前記ピストンが移動することによりなされ、
   前記ピストンが前記送液孔を閉鎖する位置まで移動したのち、計量された液体を押圧するようにさらに移動することで、前記ピストンとは計量室を挟んで反対側の一端に位置する前記弁が前記弾性部材の弾性力に抗して移動して前記給液孔を開く、請求項１に記載の液体霧化装置。
3. 前記ピストンおよび前記弁は、同一のシリンダ内に移動可能に配置されて、前記ピストンと前記弁とに挟まれる前記シリンダ内の空間に計量室を形成し、
   前記シリンダ内壁の前記ピストンが駆動されて移動する範囲内に前記送液孔の端部が開口し、
   前記シリンダ内壁の前記弁が前記ピストンの移動に伴なって前記弾性部材の弾性力に抗して移動する範囲内に前記給液孔の端部が開口する、請求項１に記載の液体霧化装置。
4. 前記霧化部は、メッシュ部材と振動子とを含み、前記計量室から前記液体が供給される、請求項１に記載の液体霧化装置。
5. 前記ピストン駆動部は、前記ピストンに弾性力を付与する弾性手段、モータおよびソレノイドからなる群から選ばれた少なくとも１つの要素を含む、請求項１に記載の液体霧化装置。
6. 前記送液孔を開いて前記貯液室から前記液体を前記計量室に送り込むことが可能な位置で前記ピストンを固定するためのロック手段と、
   前記ロック手段による固定状態を解除するとともに前記ピストン駆動部を作動させて前
   記ピストンを駆動するためのリリーススイッチと、
   を備えた、請求項１に記載の液体霧化装置。
7. 前記リリーススイッチによって前記ロック手段による固定状態が解除されたことを検知するためのロック解除検知手段と、
   前記ロック解除検知手段により前記ロック手段による前記ピストンの固定状態が解除されたことが検知された後に、前記液体の霧化動作を開始する霧化動作開始手段とを備えた、請求項６に記載の液体霧化装置。
8. 前記ピストン駆動部は、第１ロッドと、前記ピストンを押圧する第２ロッドと、前記第１と第２ロッドを接続する接続部材とを備え、
   前記第１ロッドの移動方向と、前記第２ロッドの移動方向とを異ならせた、請求項１に記載の液体霧化装置。
9. 前記貯液室を内部に有するハウジングと、
   前記計量室を内部に有し、前記ピストンを受け入れるシリンダとを備え、
   前記シリンダと前記ピストン駆動部とを、前記ハウジングに着脱自在に取り付けた、請求項１に記載の液体霧化装置。
10. 前記ピストン駆動部は、前記ピストンに弾性力を付与する弾性手段として渦巻き状ばねを有する、請求項１に記載の液体霧化装置。

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