JP2006305484A - 放出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 霧が集まった雲の中から、リング状の霧の塊を放出することができる放出装置を提供する。
【解決手段】 超音波振動により霧化された水分を溜めて雲２を形成可能な第１の容器１１と、その雲２に沈むように第１の容器１１の内部に配置された第２の容器１３および１４と、これらの第２の容器１３および１４の内圧を変動させる圧力制御ユニット１５とを有する放出装置１を提供する。第２の容器１３および１４の内圧を変動すると、吸排気口１７を介して雲２から霧を第２の容器１３および１４に充填し、その後、雲２からリング状の霧の塊３を放出できる。この放出装置１は、リング状の霧の塊３が放出される様子を楽しむことができる加湿装置あるいはインテリアとして提供できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、霧化された水分を放出して加湿器として利用したり、ドライアイスの白煙（霧、ミスト）の動きに変化を与えて楽しむことができる放出装置に関するものである。

水を気化あるいは霧化して吹出口から放出する加湿器が知られている。例えば、特開２００３−９７８３０号公報には、充電式の電池電源を備えた加湿器が開示されており、水槽内の水を気化あるいは霧化し、送風機により吹出口から放出する。

また、密閉されたケース内の気体を圧縮して放出口から発射する空気砲と称される技術が知られている。特開２００４−２９８６０７号公報には、空気砲に芳香ユニットを接続して、香料を散布する技術が記載されている。
特開２００３−９７８３０号公報 特開２００４−２９８６０７号公報

この加湿器においては、気化あるいは霧化された水分が送風機により吹出口から継続して放出される。吹出口から吹き出された直後の水分は白煙状に見えることが多く、加湿器から白煙が立ち上る様子が見られる。これに対し、本発明においては、白煙あるいは霧が断続的に放出される放出装置を提供することを目的としている。さらには、リング状になった霧あるいは白煙の塊が、その白煙の雲の中から断続的に放出される放出装置を提供することを目的としている。さらには、白煙の雲の中の様々な場所から様々なタイミングで白煙の塊を放出することができる放出装置を提供することを目的としている。

このような放出装置は、加湿器として使用することも可能であり、さらに、白煙の雲からリング状の白煙の塊が飛び出す様子を楽しむ器具として、さらには、インテリアとして、さらには、音楽と連動して雲からリング状の塊を放出するようなアミューズメント用の機器としてなど、様々な用途に用いることができる。また、放出する対象は、霧化された水分、ドライアイスの霧に限らず、様々な色の付いた煙であっても良い。さらには、低温の空気による雲から低温の空気のリングを放出し、その屈折率の相違を影絵のように表したりすることも可能である。

本発明においては、空気中に浮遊する第１の成分を溜めて、その第１の成分による擬似的な雲を形成可能な第１の容器と、その雲に沈むように第１の容器の内部に配置され、雲から第１の成分を吸って吹き出すための吸排気口を備えた第２の容器と、この第２の容器の内圧を変動し、吸排気口から雲の外に第１の成分を放出する変圧手段とを有する放出装置を提供する。第１の成分は、たとえば、超音波振動により発生させた霧状の水、ドライアイスの霧（白煙）、種々の色の煙、空気に浮遊するような形態の麟片、麟粉、温度差のある空気などであり、周囲の空気より重ければ、下方に溜めて、それらによる擬似的な雲を作ることができ、周囲の空気より軽ければ、上方に溜めて雲を作ることができる。

本発明の放出装置では、第２の容器が雲に沈むように配置されているので、第２の容器は第１の成分の雲によって覆い隠され外部からは見えず、それと第２の容器の周囲には第１の成分が浮遊している状態となる。その状態で、変圧手段により、第２の容器の内圧が低くなれば、吸排気口から周囲の第１の成分が第２の容器に充填され、第２の容器の内圧が高くなれば充填された第１の成分が雲の外に放出される。その際、第２の容器の吸排気口から放出される第１の成分は、第２の容器を空気砲として放出されるので、条件によってはリング状またはドーナツ状になり、雲の外側までリング形状を崩さずに放出される。

本発明の放出装置では、最初のうち、すなわち第２の容器の内圧を変動させる前の段階では、第２の容器内には第１の成分は含まれていない。第１の成分により擬似的な雲を生成した後、第２の容器の内圧を揺動させて吸排気を繰り返すうちに、第２の容器内の空気は第１の成分の雲と同一となり、第２の容器は第１の成分により充満されることになる。したがって、本発明の放出装置においては、変圧手段により、第２の容器の内圧を揺動させるだけで、雲の中から断続的にリング状の第１の成分の塊を放出させることができる。

この放出装置においては、第２の容器は雲の中に隠れた状態になるので、この放出装置を見ているユーザには、第１の成分の雲の中から、リング状の第１の成分の塊あるいは小さな雲が自発的に飛び出してくるように見える。そして、雲から放出された第１の成分の塊は、空気中に分散して消えるか、あるいは、空気との比重差により雲の中に戻るので、その過程あるいは挙動を楽しむことができる。例えば、水分の霧であれば、放出された水分は空気中に蒸発するので、本発明の放出装置は、加湿器としての機能を果たす。

複数の第２の容器を第１の容器の異なる位置に配置することにより、雲の様々な場所から第１の成分の塊を放出することができる。さらに、変圧手段により、複数の第２の容器の内圧を同期して制御することにより複数の塊を同時に雲から放出したり、非同期で制御することにより複数の場所から順番に放出することができる。また、様々な場所からメロディーにしたがって放出することにより、メロディーを目で見て楽しむことができる。さらに、各々の第２の容器の吸排気口のサイズを変えることにより、異なる場所から異なる大きさのリング状の塊を放出することも可能になる。さらに、第１の容器の中の複数の第２の容器の位置を動かすことも可能であり、第１の成分の雲の中から、第１の成分の塊を放出するパターンは様々に設定できる。

第２の容器の内圧を変動する１つの方法は、変圧手段が、第２の容器と連通路を介して接続された変圧ユニットを備えていることである。変圧ユニットにより、適当なタイミングで第２の容器の内圧を変動させることができる。

第２の容器の内圧を変動する他の１つの方法は、第２の容器の容積を変動させる容積変動部材を備えており、変圧手段によって第２の容器の内部の容積変動部材の位置を相対的に動かすことにより内圧を変動させることである。相対的に動かすとは、第２の容器を固定し、それに対して容積変動部材、例えば、ピストン、振動板あるいは振動膜を動かしても良く、容積変動部材を固定して第２の容器を動かしても良く、さらに、第２の容器と容積変動部材の双方を動かしても良いことを意味する。相対的に動かす機構は様々なものがあり、メリーゴーランドのようなリンク機構をモータで駆動するもの、電磁石を用いて駆動するもの、流体を用いて駆動するものなどがある。

第１の成分が霧化された水である場合のように、第１の容器内に、第１の成分に係る液相と気相とを安定して保持できる場合は、第１の容器の雲の下に液体を保持できるようにしておくことが望ましい。第１の成分が水であれば、超音波振動装置などの雲発生装置を第１の容器内に設置することにより、第１の容器内の水から第１の成分である霧を生成できる。さらに、第１の容器内の液体を第２の容器の内圧を変えるための媒体として利用できる。そのために、第２の容器を液体と連通させ、変圧手段は、第２の容器の内部の液体の液面を相対的に動かすようにすることが望ましい。液面を相対的に動かすとは、液面が安定している場合は、第２の容器を液面に対して上下に動かしても良く、第２の容器が安定している場合は、液面を波立てて液体を第２の容器に対して上下に動かしても良く、さらには、第２の容器が波に漂わせるようにして双方を動かしても良いことを意味する。さらに、第２の容器を液体と連通することにより、第２の容器に吸い込まれてドレン化した水分を第１の容器内に回収することができるというメリットもある。

第２の容器の内圧を変動する、さらに異なる方法は、変圧手段によって、底の少なくとも一部が開口になった第２の容器を、その底が第１の容器の底に対して持ち上がるように動かした後に落下することである。落下した後に第２の容器が第１の容器の底で塞がれるような状態になっていると、落下により第２の容器の内圧が急激に高まるので、それにより、吸排気口から第１の成分の塊を放出することができる。

第１の成分による雲を生成する雲発生手段を有する放出装置は、雲から第１の成分の塊が放出される現象を長時間にわたり継続できる。超音波振動により霧化された水を第１の成分として使用する放出装置は、水の供給が容易であること、放出装置が開放系でも安全であること、加湿器として使用できることなど多くのメリットを備えており、本発明の放出装置の最も望ましい形態の１つである。

以下に図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。図１に、本発明に係る放出装置を稼動させた状態を、斜視図を用いて示してある。また、図２に、放出装置１の概略構成を断面図により示してある。この放出装置１は、底２１を備え、上方が開放されたボックス型の第１の容器１１と、その下方に配置され、超音波振動を用いて霧を発生する霧発生装置１２とを備えている。したがって、第１の容器１１に水４を入れて、霧発生装置１２を作動させると、第１の容器１１の中に霧化された水分を浮遊した状態で溜めることができ、それにより第１の容器１１の中に擬似的な雲２を形成することができる。

さらに、放出装置１は、第１の容器１１の内部に、雲２に沈むように配置された２つの第２の容器１３および１４と、第１の容器１１の外部に配置され、第２の容器１３および１４に連通管３１を介して接続された圧力制御ユニット１５とを有している。第２の容器１３および１４は、上面中央に円形に開いた吸排気口１７を備えており、圧力制御ユニット１５により第２の容器１３および１４の内部が減圧されると、この吸排気口１７を介して第１の容器１１に溜められた雲２から霧を内部に吸い込み、第２の容器１３および１４の内部が加圧されると、内部に溜まった霧を上方に放出する。その結果、図１に示すように、第１の容器１１の擬似的な霧２の中から上方に向かって、リング状またはドーナツ状の霧の塊３が放出される。したがって、この放出装置１は、霧化された水分を第１の成分として、第１の容器１１の内部に擬似的な雲２を形成し、外部の圧力制御ユニット１５を備えた変圧手段により第２の容器１３および１４の内圧を変動することにより雲２から外に霧の塊３を放出する。

第１の容器１１は、中央部分２２に超音波振動子２３が取り付けられ、超音波振動子２３と水４とが効率よく接触するように一段低くなった底２１を備えている。超音波振動子２３は、外部電源または内蔵しているバッテリーにより、霧発生装置１２の駆動ユニット２４を介してメガヘルツ帯で振動して効率良く霧を生成するように制御される。第１の容器１１の内部には、超音波振動子２３の上部に、１個の大孔２７およびその周辺に形成された多数の小孔２８を有する多孔板２６が、水面４ａよりもやや離れた位置に配置されている。多孔板２６は、大径の孔２７が超音波振動子２３のほぼ真上になるように支持されており、超音波振動により発生する水柱３５を通過させて空中で水を効率よく霧化させることができる。また、大きな孔２７の周囲には、小さな孔２８が開いた多孔板２６があるので、大きな孔２７を通って上方で霧化された霧が水面４ａに落下して消滅してしまうのを防止できる。本例の放出装置１において、さらに、水面４ａに沿って僅かな風（空気）を送り込むと、その空気が多孔板２６の小孔２８から上方に吹き出し、霧２の落下をさらに防止することができる。このように多孔板２６を配置したり、さらに、多孔板２６を配置すると共に多孔板２６の下の領域に空気を送り込んだりすると、生成した霧が消滅し難くなり、第１の容器１１の内部に霧を効率良く漂わせることができる。

このように、第１の容器１１の内部には、霧化した水分による雲２と、その下で霧の液相である水４とが共存した状態となる。第２の容器１３および１４の内部も同様であり、水面４ａの下となる容器の側壁の下部に第１の容器１１に繋がる貫通孔１９が形成されており、第２の容器１３および１４の内部にも水面４ａが形成されている。したがって、第１の容器１１および第２の容器１３および１４においては、霧化された水分２は、凝縮すると水４となり、再び、超音波振動子２３により霧化される。このため、第２の容器１３および１４から雲２の外に放出された塊３を除き、放出装置１の内部で循環し、ドレンの処理などは不要な構造となっている。また、圧力制御ユニット１５との連通管３１は、水面４ａの上で繋がるようになっている。

圧力制御ユニット１５は、連通管３１により第２の容器１３および１４に接続された変圧室３２と、変圧室３２の容積を変えることができる振動板３３と、この振動板３３を駆動する機構３４とを備えている。駆動機構３４により振動板３３を上下動することにより変圧室３２の内圧が変動し、それに伴って第２の容器１３および１４の内圧を変動することができる。駆動機構３４により、適当な周期で変圧室３２の内圧を揺動することにより、第２の容器１３および１４からリング状の塊３を周期的に放出することができる。また、メロディーなどに合わせて変圧室３２の内圧を制御することにより、そのメロディーに合わせてリング状の霧の塊３を放出することができる。また、それぞれの第２の容器１３および１４に対して、独立した変圧室３２を備えた圧力制御ユニット１５を取り付けることにより、第２の容器１３および１４から異なるタイミングでリング状の霧の塊３を放出することができる。

この放出装置１は、超音波振動子２３を駆動すると、超音波振動により水４が霧化され、その霧化された水が第１の容器１１に溜まって雲２が形成され、その雲２に第２の容器１３および１４が隠された状態になる。次に、圧力制御ユニット１５により、第２の容器１３および１４の内圧を変動させると、雲２を形成している霧が吸排気口１７から第２の容器１３および１４に吸い込まれた後に上方に放出される。第２の容器１３および１４の内圧の変動を適切に制御することにより、雲２から上方に向かってリング状になった霧の塊３が放出される。リング状の霧の塊３は、第２の容器１３および１４の内圧が揺動する周期で放出され、第２の容器１３および１４は雲２に沈んで放出装置１の外からは見えないので、雲２の内部からリング状の塊３が周期的に放出されるのが見える。従来の加湿器では、ファンにより連続的に煙のような霧が放出されるだけなのに対し、本例の放出装置１においては、周期的に霧あるいは白煙の小さな塊３が、大きな塊である雲２の中から放出される。このため、本例の放出装置１は、加湿機能に加えて、霧あるいは白煙が放出される状態を見て楽しむことができ、単なる加湿器ではなく、インテリアとしての付加価値のある加湿器、さらには、娯楽的な要素を含んだ加湿器として提供できる。

図３に放出装置の異なる例を模式的に示してある。この放出装置１ａは、第１の容器１１の内部の水面４ａに適当な周期の波を形成できる波動機構４１を備えている。また、第２の容器１３および１４は、それぞれの容器の内部の水面４ｂおよび４ｃが第１の容器１１の水面４ａにほぼ同期して変動するように底が開放されている。すなわち、第２の容器１３および１４の内部の水４は第１の容器内の水４と連通した状態になっている。この放出装置１ａでは、第２の容器１３および１４の内圧は、それぞれの容器の水面４ｂおよび４ｃが上下に動くことによって変動する。したがって、波動機構４１が変圧手段として機能する。例えば、第２の容器１３においては、水面４ｂが下がると内圧が下がって、周囲の雲２から吸排気口１７から霧を吸い込み、水面４ｂが上がると内圧が上がって、吸排気口１７から霧の塊３を放出する。もう一方の第２の容器１４においても同様である。そして、それぞれの容器の水面４ｂおよび４ｃは、第１の容器１１の水面４ａの波動によって順番に変化するので、第２の容器１３および１４からは異なるタイミングで、非同期に、リング状の霧の塊３が放出される。

図４に放出装置のさらに異なる例を模式的に示してある。この放出装置１ｂは、水面４ａに波を形成する代わりに、第２の容器１３および１４を水面４ａに対して上下に動かして、それぞれの容器の内圧を変動させるものである。そのため、この放出装置１ｂは、２つの第２の容器１３および１４をアーム４２で連結し、メリーゴーランドのように第１の容器１１の雲２の内部で旋回させながら上下に動かす駆動機構４３を備えている。この放出装置１ｂでは、第２の容器１３および１４の内圧は、それぞれの容器が水面４ａに対して上下に動くことにより変動する。したがって、駆動機構４３が変圧手段として機能する。例えば、第２の容器１３においては、容器１３が水面４ａに対して上がると内圧が下がって、周囲の雲２から吸排気口１７から霧を吸い込み、容器１３が水面４ａに対して下がると内圧が上がって、吸排気口１７から霧の塊３を放出する。もう一方の第２の容器１４においても同様である。そして、それぞれの容器１３および１４の高さは、アーム４２の旋回により順番に変化するので、第２の容器１３および１４からは異なるタイミングで、非同期に、リング状の霧の塊３が放出される。さらに、第２の容器１３および１４の位置も動くので、第１の容器１１の内部の雲２の様々なところから異なるタイミングでリング状の塊３が放出される。この放出装置１ｂに、上述した波動機構４１を組み合わせることも可能である。そのような放出装置１ｂでは、水面４ａの波動と、駆動装置４３による第２の容器１３および１４の動きにより、それぞれの容器の内圧が複雑に変動し、様々な大きさの霧の塊３が、様々なタイミングで、様々な高さで放出され、予測し難い霧の動きを見ることができる。

第２の容器１３および１４の内圧の変化率（変化速度）を、吸排気口１７から霧を吸い込むときと、放出するときとで変えることはリング状の霧の塊３を放出するために有効なことがある。放出するときに内圧の変化を大きくすることにより、雲２からより遠くに霧の塊３を放出することができ、また、リング状の形態を維持することができるからである。そのため、駆動機構４３により、第２の容器１３および１４を上下に動かす際に、これらの容器１３および１４を持ち上げられた後に落下させることにより、圧縮側の変化率を上げることができる。例えば、アーム４２の中央４２ａに、上昇側が斜面となり、下降側が垂直になったカムを取り付けてアーム４２の上下動を制御することにより、第２の容器１３および１４の高さ方向の動きを制御できる。

第２の容器１３および１４を持ち上げた後に落下させる動きは、水面４ａが形成されないような放出装置においても有用である。例えば、第１の容器１１の底２１に霧による雲２が形成されている場合、第２の容器１３を持ち上げると、吸排気口１７からのみならず底からも雲２を形成している霧が容器１３の内部に入り、次に、底２１に対して容器１３を落下させると、容器１３の内圧が急激に上昇するので、吸排気口１７から霧の塊３を放出することができる。

図５に放出装置のさらに異なる例を模式的に示してある。この放出装置１ｃは、各々の第２の容器１３および１４の容積を変動させる可撓性の振動膜４４と、この振動膜４４を駆動するための駆動機構４５とを備えている。この放出装置１ｃでは、第２の容器１３および１４の内圧は、それぞれの容器の振動膜４４が上下に動くことにより変動する。したがって、駆動機構４５が変圧手段として機能する。例えば、第２の容器１３においては、振動膜４４が下がると内圧が下がって、周囲の雲２から吸排気口１７から霧を吸い込み、振動膜４４が上がると内圧が上がって、吸排気口１７から霧の塊３を放出する。もう一方の第２の容器１４においても同様である。そして、それぞれの容器１３および１４の振動膜４４は、それぞれの駆動装置４５により異なるタイミングで上下に駆動できるので、第２の容器１３および１４からは異なるタイミングで、非同期に、リング状の霧の塊３を放出できる。同期して放出することも可能である。この放出装置１ｃにおいても、振動膜４４を上下に動かす代わりに、容器１３および１４を上下に動かすことにより、振動膜４４を上下に振動させることが可能であり、振動膜４４の代わりに容器１３および１４を上下に駆動しても良い。

なお、上記に示した放出装置は本発明の幾つかの例にすぎず、さらに様々な変更が可能である。まず、第２の容器の数は１つでも良く、３つ以上でも良い。１つの第２の容器に複数の吸排気口１７を形成することも可能である。これらの第２の容器は、容器のサイズ、形状が一致していても、一致していなくても良く、また、吸排気口の大きさを変えることも可能である。また、水面に波を形成する機構や、複数の第２の容器を上下に動かす機構としては公知の様々なタイプの機構を採用することができる。例えば、第２の容器はアームを用いたリンク機構の代わりに、第１の容器の内周面に沿って動くリンク機構でも動かすことができ、また、マグネットにより上下に動かしたり、空気圧により上下に動かしたりすることも可能である。

また、第１の容器１１は、霧などの成分を溜めて、それにより雲２が形成できれば良く、形状、大きさは問わない。さらに、空気より軽い成分を溜めて雲を形成する場合は、下方が開放された容器であることが望ましい。雲を形成する成分は、水分の霧に限定されることはない。しかしながら、水を超音波振動により霧化したものは、生成が容易で、安全であり、加湿器として使用できるなどといったメリットがある。雲を形成する成分としては、ドライアイスにより形成された白煙がある。また、白煙に限らず、他の色の付いた煙により雲を形成することも可能である。さらには、第１の容器内に適当な攪拌機構を内蔵することにより、麟粉、チャフなどを、雲から小さな塊を放出する成分として使用することも可能である。

本発明に係る放出装置を使用状態で示す斜視図である。 図１に示す放出装置の断面図である。 本発明の異なる放出装置を模式的に示す図である。 本発明のさらに異なる放出装置を模式的に示す図である。 本発明のさらに異なる放出装置を模式的に示す図である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ、１ｃ 放出装置
２ 霧による雲
３ リング状の霧の塊
１１ 第１の容器
１３、１４ 第２の容器
１５ 圧力制御ユニット（変圧手段）
１７ 吸排気口

Claims (8)

1. 空気中に浮遊する第１の成分を溜めて、その第１の成分による擬似的な雲を形成可能な第１の容器と、
   前記雲に沈むように前記第１の容器の内部に配置され、前記雲から前記第１の成分を吸って吹き出すための吸排気口を備えた第２の容器と、
   この第２の容器の内圧を変動して、前記吸排気口から前記雲の外に前記第１の成分を放出する変圧手段とを有する放出装置。
2. 請求項１において、前記第１の容器の異なる位置に配置された複数の前記第２の容器を有し、前記変圧手段は、前記複数の第２の容器の内圧を非同期で変動する、放出装置。
3. 請求項１において、前記変圧手段は、前記第２の容器と連通路を介して接続された変圧ユニットを備えている放出装置。
4. 請求項１において、前記第２の容器の容積を変動させる容積変動部材を有し、
   前記変圧手段は、前記第２の容器の内部の前記容積変動部材の位置を相対的に動かす、放出装置。
5. 請求項１において、前記第１の容器は、前記雲の下に液体を保持し、前記第２の容器は前記液体と連通しており、
   前記変圧手段は、前記第２の容器の内部の前記液体の液面を相対的に動かす、放出装置。
6. 請求項１において、前記第１の容器は底を備えており、
   前記第２の容器は底の少なくとも一部が開口であり、
   前記変圧手段は、前記第２の容器を前記第１の容器の底に対して持ち上げた後に落下する、放出装置。
7. 請求項１において、前記第１の成分による雲を生成する雲発生手段を有する放出装置。
8. 請求項１において、前記第１の成分は、超音波振動により霧化された水である、放出装置。