JP6112911B2 - キャビテーション発生装置 - Google Patents
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Description
この脂肪吸引法として、脂肪除去デバイスが、例えば、特許文献1に開示されている。この脂肪除去では、深針が灌注スリーブと、超音波振動を発生する圧電結晶変換器を内蔵したハウジングとを備える。灌注スリーブは、中空挿入体を備えている。灌注スリーブは、深針先端に灌注液を直接注入する。灌注スリーブは、脂肪が除去されている体腔に灌注液の局部的な流れを与える。この灌注スリーブは、深針にスナップ嵌めし、容易に取り外せる。
しかし、特許文献1に記載されるような超音波振動源を有する装置は、ボルト締めランジュバン振動子と、ホーン構造等とを適用するために、部品点数が多く、構成が複雑である。このために、装置が大型化するという課題がある。また、超音波振動による熱を適用するために、熱を嫌う個所には使用できないという課題もある。
従って、本発明の目的は、小型化可能で、熱処理を要しない、容易に高効率で脂肪除去ができるキャビテーション発生装置を提供することである。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態のキャビテーション発生装置1の概略図である。
本実施形態の脂肪除去デバイスであるキャビテーション発生装置1は、流体供給源(図示せず)から流体を供給される第1の管部2と、第1の管部2の所定の位置で第1の管部より細径の流路を形成される第2の管部3と、第2の管部3の外側側面に設置される振動発生源8と、第2の管部3で振動発生源8の設置位置に対向する位置に形成されるキャビテーション作用部5と、を有している。ここで、所定の位置とは、例えば、キャビテーションを発生させたい対象に接する第1の管部3の一部分である。図1に示すように、断面A−Aは、第1の管部2の断面であり、断面B−Bは、第2の管部3の断面である。以下で、流体の流れの上流、例えば、第1の管部2の圧力をP0、流速をV0とし、周囲より細径の流路、例えば、第2の管部3の圧力をP0’とし、流速をV0’とする。
キャビテーション作用部5は、第2の管部3において振動発生源8の設置位置に対向する位置に形成されている。キャビテーション作用部5は、振動発生源8で発生された振動によって第2の流路で圧力が変動し、飽和蒸気圧よりも周期的に低い圧力(負圧)に達することで、一連のキャビテーション(現象)が発生する。このために、キャビテーション作用部5でキャビテーションの圧壊による衝撃波が作用する。従って、キャビテーション発生装置1は、キャビテーション作用部5が対象部分80、例えば、脂肪組織等に当接された時、キャビテーション作用部5で脂肪組織を粉砕して、乳化する事で、除去できる。
第2の実施形態のキャビテーション発生装置1は、第2の管部3が異なっており、以外の構成要素は第1の実施形態と同等な構成であるため、第1の実施形態と同等な構成要素は、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第2の実施形態で、第1及び第2の管部2、3は、長手方向に延長する円筒形状である。第1及び第2の管部2、3は、弾性部材、例えば、シリコン若しくは樹脂等、または金属部材等を用いて形成することができる。
さらに尚、第1及び第2の管部2、3は、円筒形状としたが、断面が楕円の筒形状でもよいし、四角柱形状でもよい。
第3の実施形態のキャビテーション発生装置1は、形状が異なっており、以外の構成要素は、第1の実施形態とほぼ同等であるため、第1の実施形態と同等の構成要素は、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第3の実施形態のキャビテーション発生装置1は、内側に圧入若しくは挿入されて固定される内部部材4と、先端部にキャビテーション作用部5を有するケース部材9と、を有している。
ケース部材9は、例えば、先端部が略球形状の円筒型である。キャビテーション作用部5は、ケース部材9の先端に形成されている。尚、キャビテーション作用部5は、対象物の大きさに合わせて、開口の大きさを変更してもよい。
また、内壁部材7Bとケース部材9とは、流体が接する面が曲面であるために、渦の発生が抑制される。従って、キャビテーションが効率的に発生される。
変形例の内部部材4は、相互に反対に設けられ、長手軸に沿う2つの側面が平面になるように形成されている。内壁部材7Bは、流路に当たる面が流体の流れ方向に沿って曲面に形成されている。
内部部材4は、ケース部材9の内部に装着され、装着された際に、2つの側面部分がケース部材9の内壁に接する。
第4の実施形態のキャビテーション発生装置1は、振動部13の構成が異なっており、以外は、前述の実施形態とほぼ同等であるため、前述の実施形態と同等の構成要素は、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
図8Aに示すように、振動発生源8は、先端部にホーン10が装着されている。ホーン部10の先端面は、第2の管部3の内壁となるように設置されている。ホーン部10は、略円錐形状に形成され、図8B及び図8Cに示すように、基端部に向かって径が大きくなる。ホーン部10は、例えばチタンなどの金属部材で形成されている。
本実施形態によれば、ホーン10で振幅を拡大できるために、要求されるキャビテーションを発生するための振動発生源8を縮小することができる。従って、キャビテーション発生装置1は、小型化可能であり、容易に高効率でキャビテーションの発生ができ、このため対象物を除去することができる。
第5の実施形態のキャビテーション発生装置1は、キャビテーション作用部5の構成が異なっており、以外の構成要素は、前述の実施形態とほぼ同等であるため、前述の実施形態と同等の構成要素は、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第5の実施形態のキャビテーション発生装置1は、第2の管部3で破砕若しくは溶融されていない、乳化前の対象物の塊が内部に吸入されないようにキャビテーション作用部5に内部への吸入防止部材12が設置されている。
第6の実施形態のキャビテーション発生装置1は、キャビテーション作用部5の構成が異なっており、以外の構成要素は、前述の実施形態とほぼ同等であるために、前述の実施形態と同等の構成要素は、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
図11Aに示すように、第6の実施形態のキャビテーション発生装置1は、振動発生源8が内壁部材7の先端部において、キャビテーション作用部5よりも流体の流れの上流側に設置されている。ここで振動発生源は、長手方向に沿って振動してもよいし、図11Bに示すように長手方向に垂直な方向に振動しても良い。
本実施形態によれば、キャビテーション発生装置11A、11Bは、流れによるキャビテーションの移動を考慮し、キャビテーション作用部5で圧壊プロセスが生じるように振動発生源8が設置されている。従って、効率的にキャビテーションを対象物に作用することができる。
Claims (7)
- キャビテーションが発生する媒体を流通する第1の流路を内側に設けられた第1の管部と、
前記第1の管部の所定の部分で流路が周囲の管径より細く形成された第2の流路と、
前記キャビテーションを発生させる振動発生部と、
前記発生したキャビテーションを対象物に作用させるキャビテーション作用部と、を有し、
前記振動発生部は、前記第2の流路を振動させて圧力を変動させ、前記キャビテーションを発生させるキャビテーション発生装置。 - 先端部に前記キャビテーション作用部を有する円筒形状ケース部材と、
前記円筒形状ケース部材の内部を径方向に2分割する内壁部材と、
前記内壁部材と前記円筒形状ケース部材の内壁との間に前記第1の流路を形成し、
前記キャビテーション作用部の近傍では、前記内壁部材と前記円筒形状ケース部材の内壁との間に前記第2の流路を形成する請求項1に記載のキャビテーション発生装置。 - 前記振動発生部は、前記第2の流路の外側側面に設置される請求項1又は2に記載のキャビテーション発生装置。
- 前記振動発生部は、キャビテーション作用部側の端部にホーンが装着される請求項1乃至3のうちのいずれか1つに記載のキャビテーション発生装置。
- 前記キャビテーション作用部が、吸入防止部材を有する請求項1乃至4のうちのいずれか1つに記載のキャビテーション発生装置。
- 前記吸入防止部材は、弾性率が筋肉と同等の部材で、メッシュ状に形成される請求項5に記載のキャビテーション発生装置。
- 前記振動発生部は、媒体の流れの方向で前記キャビテーション作用部の設置位置よりも上流に設置される請求項1乃至6のうちのいずれか1つに記載のキャビテーション発生装置。
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