JP2007029772A

JP2007029772A - 噴霧装置

Info

Publication number: JP2007029772A
Application number: JP2005212328A
Authority: JP
Inventors: Masashi Kasuya; 昌司粕谷
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】電動ポンプを用いることなく原料液タンク等の液タンクの液体を噴霧より確実に噴霧すること。
【解決手段】原料液タンク６と連通する液出口部に原料液タンク６よりの液体を含浸する吸液媒体１０を設け、吸液媒体１０に含浸された液体を、振動子２１による多孔噴霧プレート２３の振動によって多孔噴霧プレート２３の微細孔より噴霧する。
【選択図】図４

Description

この発明は、噴霧装置に関し、特に、化粧用、衛生用として用いられる薬剤液等の原料液を噴霧、更には原料液を電気分解して噴霧する噴霧装置に関するものである。

化粧液や消毒液等の液体を電解して噴霧する電解液噴霧装置は、従来から様々な形態のものが知られている。このような噴霧装置は、一般に、ハウジングと、ハウジングに装着または収納され、原料液を蓄える原料液タンクと、原料液を電気分解する電解槽と、噴霧部とを有し、原料液タンクの原料液は、給液手段によって電解槽に送られ、電解槽で電気分解された後、噴霧部から人体や他の噴霧対象物に対して噴霧される。

従来の電解液噴霧装置の一例（例えば、特許文献１）を、図５を、参照して説明する。この電解液噴霧装置は、電解質水溶液タンク（原料液タンク）５０２と、給液手段としてのポンプ５０６と、電解槽５０８と、噴霧部５１０とを有する。

電解質水溶液タンク５０２に蓄えられた電解質水溶液（原料液）５０４は、電動ポンプ５０６によって電解槽５０８へ送られ、電解槽５０８によって電気分解される。電解槽５０８内の陽極側で生成される陽極電解水（酸性水）は、噴霧部５１０から外部に噴霧される。

電解槽５０８内の陰極側で生成された陰極電解水（アルカリ水）は、排出管５１２を通って廃液タンク５１４に送られ、廃液５１６として一時的に廃液タンク５１４内に貯留される。
特開２００２‐５２０６９号公報

前述した従来の電解液噴霧装置は、電解質水溶液タンク５０２内の原料液５０４を電解槽５０８に供給する給液手段として電動ポンプ５０６を用いており、タンク５０２内の原料液５０４を電解質水溶液タンク５０２の配置位置の如何に拘らずポンプ吐出圧によって電解槽５０８に確実に供給できる。

しかしながら、電動ポンプ５０６を用いると、噴霧装置全体の重量、外容積が大きくなり、コストも高くなる。また、電解槽５０８や電解槽５０８の作動を制御する制御装置の他に、電動ポンプ５０６にも電力を供給する必要があり、噴霧装置全体の電力消費量が多くなる。このことは、噴霧装置は携帯型で、電源が電池の場合、特に問題になる。更に、電動ポンプ５０６の作動音（騒音）や振動が発生するという問題もある。

また、電動ポンプ５０６が用いられると、初回の液体注入時に電動ポンプ５０６および電動ポンプ５０６の液体通路を電解質溶液で満たすための時間が必要であるため、液体注入後に電解液体を即時に噴霧できないといった問題が生じる。また、電動ポンプ５０６の液体通路は、洗浄することが困難であるため、不衛生である。更に、電動ポンプ５０６内に電解質溶液が残り、効率よく電解質溶液体を使用できないといった問題もある。

この発明が解決しようとする課題は、化粧用、衛生用として用いられ携帯性に優れた小型の噴霧装置において、電動ポンプを用いることなく原料液タンク等の液タンクの液体を噴霧より確実に噴霧することである。

この発明による噴霧装置は、液体を蓄える液タンクと、前記液タンクと連通する液通路及び液出口部と、前記液出口部からの液体を噴霧する噴霧機構と、少なくとも前記液通内の液体に抵抗を付与する液体調整機構とを備え、重力と前記液体調整機をパラメータとしてバランスさせて前記噴霧機構より所定流量の液体を噴霧する。

この発明による噴霧装置は、好ましくは、前記液体調整機構は前記液タンクよりの液体を含浸する吸液媒体である。

この発明による噴霧装置は、好ましくは、前記噴霧機構は、前記多孔噴霧プレートを板厚方向に振動させる振動子とを有し、前記吸液媒体に含浸された液体を前記振動子による前記多孔噴霧プレートの振動によって当該多孔噴霧プレートの微細孔より噴霧する。

この発明による噴霧装置は、液体を蓄える液タンクと、前記液タンクと連通する液出口部に設けられ、前記液タンクよりの液体を含浸する吸液媒体と、多数の微細孔を有し、一方の面にて前記吸液媒体に接触あるいは接触する多孔噴霧プレートと、前記多孔噴霧プレートを板厚方向に振動させる振動子とを有し、前記吸液媒体に含浸された液体を前記振動子による前記多孔噴霧プレートの振動によって当該多孔噴霧プレートの微細孔より噴霧する。

この発明による噴霧装置は、好ましくは、前記吸液媒体は、前記多孔噴霧プレートが静止している状態で、前記液タンクに予め定められた最大液位まで液体を注入された状態において及ぼされる最大圧力水頭に抗して液体を漏洩することなく含浸する。

この発明による噴霧装置は、更に、液出口部に前記液タンクよりの液体を電解する電解作用部が設けられており、電解液噴霧装置として機能する。

この発明による噴霧装置によれば、一方の面をもって吸液媒体に接触した多孔噴霧プレートが振動子によって板厚方向に振動することにより、吸液媒体から液体を吸引する吸引力（吸引圧）が吸液媒体に含浸（吸収）された液に作用し、吸液媒体に含浸されている液が多孔噴霧プレートの微細孔より前方へ噴霧される。

これにより、液タンク内の液体を圧送する電動ポンプを設ける必要がなくなる。電動ポンプを設けなければ、その分だけ、噴霧装置全体の重量、体積、コストを減少、低減させることができ、噴霧装置全体の電力消費も少なくなる。

電動ポンプを省く場合には、液タンクの液が吸液媒体に円滑に導かれるよう、液タンクを吸液媒体の配置位置より高い高さ位置に配置し、圧力水頭の作用によって液タンク内の液が吸液媒体へ導かれるようにすることが好ましい。

この場合、通液抵抗手段としても機能する吸液媒体が、多孔噴霧プレートが静止している状態で、液タンクに予め定められた最大液位まで液体を注入された状態において及ぼされる最大圧力水頭に抗して液体を漏洩することなく含浸することにより、特別な弁機構を液出口部に設けなくても、多孔噴霧プレートが静止しているオフ状態において、液が吸液媒体より染み出して外部へ漏洩するような不具合を生じることがなく、携帯時に、衣服やバッグ等を汚すことがない。

また、多孔噴霧プレートは、圧力水頭の影響を受けることなく、つまり、液タンクの液位（液残量）の変化に拘らず、自身の振動による吸引圧（一定圧）によって定量噴霧を行うことができる。

本発明による噴霧装置を電解液噴霧装置として適用した一実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。

電解液噴霧装置１は、図１、図２に示されているように、本体ハウジング２と、本体ハウジング２に着脱自在に取り付けられる給液ユニット４とから成る。この場合、給液ユニット４は、給液ユニット４の両側部に突設された係止片４２を本体ハウジング２に形成された係止孔４０に挿入して係止させるとともに、給液ユニット４の上端縁部に形成された一対の係止爪４４を本体ハウジング２の係止溝４６に係止させることにより、本体ハウジング２に取り外し可能に装着される。

なお、図１は給液ユニット４が本体ハウジング２より取り外された状態を、図２は給液ユニット４が本体ハウジング２に取り付けられた状態を各々示している。

給液ユニット４は原料液を蓄える原料液タンク６を有する。図３、図４に示されているように、原料液タンク６の下底部には下部通路部６ｂが一体形成されている。下部通路部６ｂは、原料液タンク６と連通する液出口部として、原料液タンク６の底部に開口した液出口６ａに連通する液出口通路（通液路）８を、下部通路部６ｂの先端に取り付けられた液出口先端部材９と共に画定している。液出口通路８には原料液タンク６の原料液が流れ込む。

液出口部材９には液出口通路８を上下方向に横切って延在する一対の棒状電極１９ａ、１９ｂが取り付けられている。棒状電極１９ａ、１９ｂは、電極間に液出口通路８の原料液を満たされ、これを電気分解する。棒状電極１９ａ、１９ｂの電極ギャップは、０．２〜１．０ｍｍ程度に設定され、後述する吸液媒体１０の配置位置に可及的に接近した位置に設けられることが好ましい。

各電極１９ａ、１９ｂに印加される電力の極性は、制御部３６により所定の時間間隔で互いに切り換えられる。印加する電力の極性を所定時間毎に切り換えることにより、陰極側と陽極側との原料液が効率良く混合される。極性切り換え時間間隔は、２〜１２００回／分が好ましく、１２０回〜６００回／分が更に好ましい。

液出口先端部材９の最先端部には筒状取付部９ａが形成されている。筒状取付部９ａには液体調整機構として吸液媒体１０が取り付けられている。筒状取付部９ａの底部には連通孔９ｂが開口している。

吸液媒体１０は、発泡ポリウレタン等の弾性を有する発泡樹脂により構成され、毛細管現象による液含浸性（液吸浸性）と、流路抵抗、表面張力等による通液抵抗性とを有する。吸液媒体１０は、一端１０ａ側で連通孔９ｂによって液出口通路８と連通し、棒状電極１９ａ、１９ｂによって電気分解された液出口通路８の電解液体を含浸（吸浸）する。

この液タンク−通液路構造では、吸液媒体１０の配置位置より高い高さ位置に原料液タンク６が配置されるから、原料液タンク６内の原料液が、タンク底部の液出口６ａより、圧力水頭の作用によって液出口通路８、吸液媒体１０に円滑に導かれる。

吸液媒体１０は、後述する噴霧部２０の多孔噴霧プレート２３が静止しているオフ状態で、図４に示されているように、原料液タンク６に、予め定められた最大液位Ｌｍａｘまで原料液を注入された状態において及ぼされる最大圧力水頭Ｈｍａｘに抗して原料液（電解液）を漏洩することなく含浸する液抵抗性（保水力）を有する。

このよう保水力は、吸液媒体１０の材質、発泡率、流路方向長等の選定によって、最適値に設定できる。

図１、図２に戻り、本体ハウジング２内には電解液体を噴霧する噴霧部２０が設けられている。本体ハウジング２の前部には噴霧部２０の前方に位置する噴霧口２２が開口している。本体ハウジング２の前部には噴霧口２２を開閉する開閉カバー２６が取り付けられている。

噴霧部２０は、図３、図４に示されているように、上端側を本体ハウジング２より支持（図示省略）されたピエゾ振動子２１と、ピエゾ振動子２１の下端部（自由端）に取り付けられた多孔噴霧プレート２３とを有する。

多孔噴霧プレート２３は孔径が１８〜２４μｍ程度の微細孔２３ａを多数貫通形成され、一方の面（裏面）２３ｂのうち、多数の微細孔２３ａを設けられている部分にて吸液媒体１０の先端面１０ｂに軽く接触している。また、多孔噴霧プレート２３のうち、多数の微細孔２３ａが設けられている部分が本体ハウジング２の噴霧口２２に位置的に対応する。

図１、図２に示されているように、本体ハウジング２内には、マイクロプロセッサを含む制御部３６と、乾電池３０による電源部３２が設けられている。

制御部３６は、本体ハウジング２の前部に設けられている手動スイッチ３９のオン、オフによってオン、オフし、棒状電極１９ａ、１９ｂに対する電圧印加と、ピエゾ振動子２１の駆動を制御する。

ピエゾ振動子２１は、制御部３６による制御によって交流電圧あるいはパルス電圧を印加されることにより、励振し、多孔噴霧プレート２３を板厚方向に振動させる。これにより、多孔噴霧プレート２３は、超音波あるいはそれに近い振動数で、板厚方向に１０μｍ程度の振幅で振動し、一方の面２３ｂが吸液媒体１０の先端面１０ｂに接触していることにより、吸液媒体１０に振動が伝えられ、吸液媒体１０に含浸している電解液に対して吸引力（吸引圧）が作用する。

これにより、吸液媒体１０に含浸している電解液は、先端面１０ｂ側への吸引作用を受け、多孔噴霧プレート２３の微細孔２３ａを通る際に微細液滴になり、多孔噴霧プレート２３の前面側にある噴霧口２２より本体ハウジング２の前方に拡散噴霧される。

上述したように、本実施形態の電解液噴霧装置１は、多孔噴霧プレート２３の振動によって吸液媒体１０に含浸している電解液に対して吸引圧が作用するから、この吸引圧によって原料液タンク６の原料液が、液出口通路８を通り、途中で、棒状電極１９ａ、１９ｂによって電気分解され、電解液となって吸液媒体１０に吸浸される。

これにより、原料液タンク６の原料液を、棒状電極１９ａ、１９ｂによる電解部、噴霧部２０に圧送する電動ポンプを設ける必要がなくなる。

電動ポンプを必要としないことにより、電解液噴霧装置１全体の重量、体積、コストを減少、低減させることができ、噴霧装置全体の電力消費も少なくなる。電力消費量の低減は、携帯型の電解液噴霧装置１で、電源が乾電池３０の場合、電池交換の頻度を少なくできる。また、電動ポンプの作動音（騒音）や振動の問題も解消される。

また、電動ポンプによる場合には、初回の液体注入時に電動ポンプおよび電動ポンプの液体通路を電解質溶液で満たすための時間が必要であり、液体注入後に電解液体を即時に噴霧できないといった問題があるが、電動ポンプを必要としないことにより、このような問題も解消される。更に、電動ポンプ内に電解質溶液が残り、効率よく電解質溶液体を使用できないといった問題も解消される。

また、本実施形態では、吸液媒体１０が、多孔噴霧プレート２３が静止しているオフ状態で、原料液タンク６に、予め定められた最大液位Ｌｍａｘまで原料液を注入された状態において及ぼされる最大圧力水頭Ｈｍａｘに抗して原料液（電解液）を漏洩することなく含浸する液抵抗性（保水力）を有するから、特別な弁機構を液出口通路８に設けなくても、多孔噴霧プレート２３が静止しているオフ状態において、原料液（電解液）が吸液媒体１０より染み出して外部へ漏洩するような不具合を生じることがなく、携帯時に、衣服やバッグ等を汚すことがない。

また、吸液媒体１０が最大圧力水頭Ｈｍａｘに抗して原料液（電解液）を漏洩することなく含浸する液抵抗性（保水力）を有することにより、多孔噴霧プレート２３は、圧力水頭の影響を受けることなく、つまり、原料液タンク６の原料液の液位（液残量）の変化に拘らず、自身の振動による吸引圧（一定圧）のみが噴霧に関与した状態で定量噴霧を行うことができる。

これにより、原料液タンク６の液残量が多いときには、噴霧量が多く、原料液タンク６の液残量が少なくなると、噴霧量が減少するようなことがなく、原料液タンク６の原料液が無くなるまで、一定量の噴霧が行われるようになる。

なお、上述の実施形態では電解液噴霧装置としたが、本発明による噴霧装置は、電解液の噴霧に限られることはなく、種々の噴霧装置として適用できる。

本発明による噴霧装置の一実施形態に係る電解液噴霧装置の分解斜視図である。本発明による噴霧装置の一実施形態に係る電解液噴霧装置の斜視図である。一実施形態による電解液噴霧装置の要部の斜視図である。一実施形態による電解液噴霧装置の要部の断面図である。従来の電解液噴霧装置の一例を示す図である。

符号の説明

１電解液噴霧装置
２本体ハウジング
６原料液タンク
８液出口通路
１０吸液媒体
１９ａ、１９ｂ棒状電極
２０噴霧部
２１ピエゾ振動子
２３多孔噴霧プレート
２６開閉カバー
３０乾電池
３２電源部
３６制御部
１手動スイッチ

Claims

液体を蓄える液タンクと、
前記液タンクと連通する液通路及び液出口部と、
前記液出口部からの液体を噴霧する噴霧機構と、
少なくとも前記液通内の液体に抵抗を付与する液体調整機構とを備え、
重力と前記液体調整機をパラメータとしてバランスさせて前記噴霧機構より所定流量の液体を噴霧する噴霧装置。
前記液体調整機構は前記液タンクよりの液体を含浸する吸液媒体である請求項１記載の噴霧装置。
前記噴霧機構は、前記多孔噴霧プレートを板厚方向に振動させる振動子とを有し、
前記吸液媒体に含浸された液体を前記振動子による前記多孔噴霧プレートの振動によって当該多孔噴霧プレートの微細孔より噴霧する請求項２記載の噴霧装置。
液体を蓄える液タンクと、
前記液タンクと連通する液出口部に設けられ、前記液タンクよりの液体を含浸する吸液媒体と、
多数の微細孔を有し、一方の面にて前記吸液媒体に接触する多孔噴霧プレートと、
前記多孔噴霧プレートを板厚方向に振動させる振動子とを有し、
前記吸液媒体に含浸された液体を前記振動子による前記多孔噴霧プレートの振動によって当該多孔噴霧プレートの微細孔より噴霧する噴霧装置。
前記吸液媒体は、前記多孔噴霧プレートが静止している状態で、前記液タンクに予め定められた最大液位まで液体を注入された状態において及ぼされる最大圧力水頭に抗して液体を漏洩することなく含浸する請求項２又は３記載の噴霧装置。
液出口部に前記液タンクよりの液体を電解する電解作用部が設けられている請求項１〜５の何れか１項記載の噴霧装置。