JP2008246468A - 圧電噴霧システムによって噴霧される流体の分配方法及び該方法を実施するための噴霧システム - Google Patents
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Abstract
【課題】様々な流動性及び配合をもちしかも分極可能であったり或いは分極可能でない流体を噴霧可能にする噴霧システム及び方法を提供する。
【解決手段】噴霧サイクル中圧電噴霧装置3の流体送りチャンバー内に少なくとも1つの容器から1つの流れ方向に流出する流体を受け、噴霧サイクルの終わりにチャンバーに含まれた流体を取り除くための流体は、チャンバーに送り込む1つの方向に及びチャンバーを空にする反対の方向に駆動されるポンプによって、流体の流れ方向を逆転させる流体を分配する。
【選択図】図1
【解決手段】噴霧サイクル中圧電噴霧装置3の流体送りチャンバー内に少なくとも1つの容器から1つの流れ方向に流出する流体を受け、噴霧サイクルの終わりにチャンバーに含まれた流体を取り除くための流体は、チャンバーに送り込む1つの方向に及びチャンバーを空にする反対の方向に駆動されるポンプによって、流体の流れ方向を逆転させる流体を分配する。
【選択図】図1
Description
本発明は、圧電噴霧システム及び該システムによって噴霧される少なくとも1つの流体を分配する方法に関するものである。
圧電噴霧装置は、例えば室内芳香剤のような低粘性の液体を噴霧するために広く使用されている。
毛管現象による吸上げ作用は、セラミックによって振動されるダイヤフラムに送り込む働きをしている。
これらの装置は、例えば化粧用ファンデーションなどの比較的粘性のある流体を噴霧するのには適していない。
国際公開第2005/075095号には、流体を噴霧器の先端部に送るポンプを備え、該流体に電界を掛ける静電噴霧システムが開示されている。そのような噴霧システムは、電界の影響下で流体を分極させて分散させるのに適するようにするために流体を特別な配合にする必要があるという欠点をもっている。
本発明は特に、様々な流動性及び配合をもちしかも分極可能であったり或いは分極可能でない流体を噴霧可能にする噴霧システム及び方法を提供するものである。
したがって、本発明の特徴の1つにおいて、本発明は、圧電噴霧装置の流体送りチャンバー内に、噴霧サイクル中に、少なくとも1つの容器からの1つの流れ方向に流れる流体を受け、噴霧サイクルの終わりにチャンバーに収容した流体を取り除くために流体の流れ方向を反転することから成る流体の分配方法流体を提供する。
本発明により、時間的に間隔を置いた2度の利用の間に送りチャンバー内で生じる流体のあらゆる乾燥及び重大な固着が回避されるので、流体さらには比較的粘性のある流体を圧電噴霧装置によって幾度でも噴霧することができるようになる。
送りチャンバーは圧電装置の振動ダイヤフラムによって少なくとも部分的に画定されている。
圧電装置を利用することで必要に応じて比較的広い噴霧を実現することができる。
一例によれば、流体は、チャンバーに送り込む1つの方向に及びチャンバーを空にする反対の方向に駆動されるポンプによって流れさせられ得る。
一例によれば、ポンプは、任意ではあるが幾つかのセットの歯を備えた例えば楕円形或いは他の形態の2つの回転部材を備えてもよい。
2つの回転部材は相互に接触して回転できる。歯が無い場合には、例えば摩擦或いは適当な機械的接続で一方の部材が他方の部材に対して摺動することがないようにする手段を設けてもよい。
ポンプは、停止時にチャンバーと容器の間のあらゆる連通を閉じるよう構成され得、これにより特に流体が1つ以上の揮発性の溶剤を含んでいる場合に、流体保存の改善に寄与することができる。
圧電噴霧装置の動作は、流体の流れ方向が逆転された後のみに中断することができる。一例によれば、圧電装置の動作は、流体の流れ方向の逆転から0.5秒に等しいか或いはそれより長い時間の間維持され得る。この持続時間は例えば0.5秒から2秒の範囲であり得る。これにより、残留量の流体を噴霧することでチャンバーを空にするのをさらに改善することができる。
圧電装置は、噴霧サイクルの開始時に流体が流れさせられる前に始動することができる。これによって、実際に噴霧開始前に圧電装置が比較的安定した動作速度に到達できることによって噴霧流体のサイズ分配を改善できる。
噴霧システムが正常な利用状態にあるとき底部に位置するチャンバーの端部に配置されたチャネルを介して少なくとも1つの流体がチャンバーに供給され得る。
この方法の実施にあたっては、チャンバーの傾きが検出される。これによって、噴霧システムはチャンバーを完全に空にするために適している方向性にないということをユーザーに知らせることができる。チャンバーの傾きがチャンバーを空にするのに好ましくない場合には、音声及び/又は視覚信号を発信することができる。
流体がチャンバーへ向かって流れる時間の長さを計測することができる。流体が流れる時間の長さを関数として、容器がどの程度空になったかについてユーザーに知らせるため音声及び/又は視覚信号を発信することができる。
チャンバーは少なくとも2つの容器から噴霧するための流体、例えば異なる色の2つの流体を受けることができる。
流体は空気の吸込みなしに容器から取り出すことができる。
チャンバーは、1ml以下又は1mlの容量、例えば0.25ml乃至0.75mlの範囲の容量をもつことができる。
一例として、噴霧中にチャンバーに向かう流体の流量は、0.1g/分乃至5g/分の範囲、例えば0.7g/分乃至0.9g/分の範囲にすることができる。
噴霧される流体は、あらゆる化粧品或いはケア製品、例えば化粧用組成物特にファンデーション或いは日焼け用組成物であり得る。
本発明の別の特徴によれば、本発明はまた、
・噴霧のための少なくとも1つの流体を収容する容器と、
・圧電装置に送る送りチャンバーと、
・チャンバーに向かって流体を容器から流れさせる流れ発生システムと、
・チャンバーを空にするために噴霧サイクルの最後に流体の流れ方向を逆転するように流れ発生システムを制御する制御回路と、
を有して成る流体噴霧システムを提供する。
・噴霧のための少なくとも1つの流体を収容する容器と、
・圧電装置に送る送りチャンバーと、
・チャンバーに向かって流体を容器から流れさせる流れ発生システムと、
・チャンバーを空にするために噴霧サイクルの最後に流体の流れ方向を逆転するように流れ発生システムを制御する制御回路と、
を有して成る流体噴霧システムを提供する。
流れ発生システムは、容器に固定されたポンプを備えることができ、ポンプ及び容器のアセンブリーは例えば補充容器に属してもよい。
噴霧システムは、噴霧サイクルを引き起こすスイッチ例えば押しボタンを備えてもよい。
噴霧システムは、第一のカップリング部材を駆動する電気モーターを備えてもよく、モーターによって駆動される第一のカップリング部材の回転が第二のカップリング部材の回転及びポンプの作動と同時に生じるように、第一のカップリング部材と共動するように構成された第二のカップリング部材をポンプが備えている。
圧電噴霧装置は通常容器から切り離すことができ、或いは変形例では容器に不変的に固定されてもよい。
本発明は、限定されない実施形態についての以下の詳細な説明を読むこと及び添付図面を検討することにより良く理解され得る。
図1に示す噴霧システム1はハウジング2を備え、このハウジング2は圧電噴霧装置3を収容しており、圧電噴霧装置3はハウジング2の開口部4を通って流体できる。
一例によれば、図1に示すように、開口部4は正面開口部であって、その軸線はハウジング2の長手方向軸線Xに直角に伸びているが、ハウジング2については本発明の範囲を越えることなく他の幾つかの構成が可能である。
上記の例によれば、開口部4は取り外し可能なキャップ5に形成され、取り外し可能なキャップ5は、解錠タブ6、例えば直径方向に相対しているタブを操作することによってハウジングの底部から切り離すことができる。
キャップ5を取り外すことで、図2から図4にそれ自体示されている補充部材10にアクセスすることができる。
図7に概略的に示すように、噴霧システム1は電源11を備え、電源11は交換できるように、例えばキャップ5の下側で及び/又はハッチ(図示されていない)を取り外した後にアクセス可能である。変形例では電源11は補充部材10と一体に構成され得る。
噴霧システム1はまた制御回路12を備え、この制御回路12は、以下に詳細に説明するように、噴霧サイクル中、圧電装置3の動作及び電気モーター13の動作を制御する働きをしている。
図示した例によれば、噴霧システム1は、ハウジング2の頂部に配置された押しボタン15を備えている。押しボタン15はキャップ5に形成された対応する開口部を通ることができる。
噴霧システム1はまた、少なくとも1つの音声及び/又は発光警報装置17例えば発光ダイオード(LED)及びできれば図7に概略的に示されている少なくとも1つの傾斜計19を以下に説明する機能を実行するために備えることができる。
図2に示すように、補充部材10は、例えば分配するための少なくとも1つの流体を収容する可撓性ポーチの形態の容器20を備えている。流体は適当には空気の吸込みなしに容器20から取り出すことができる。
図示例によれば、補充部材10はさらに圧電装置3をを備え、この圧電装置3は容器20に固定されたハウジング22に収容されている。
圧電装置3は、圧電物質で作られたリング(図示されていない)と、しばしばグリッドとしても見なされ、リングによって振動するように機械的に駆動される有孔ダイヤフラムとを備えることができる。リングは円形状或いは非円形状であり、例えばセラミック、特にジルコン酸鉛(PZT、圧電性ジルコン酸チタン酸塩)、メタニオブ酸鉛(PN、圧電性ニオブ酸塩)、チタン酸バリウム、或いは酸化亜鉛で構成される。フランス国特許出願第FR2886174号は圧電装置の一例を開示している。
例として、有孔ダイヤフラムの直径は、6mmより大きいか或いは等しく、例えば7mmに等しい。例として、ダイヤフラムは100以上の孔例えば150の孔を有している。
例として、孔の直径は20μm乃至40μmの範囲にあり、例えば30μmに等しい。
例として、孔はダイヤフラムの中央領域に位置している。
例として、ダイヤフラムは、例えば外径20mm、内径5mm、厚さ0.5mm乃至0.7mmの範囲、例えば0.6mmに等しいセラミックの部片に接着剤で接着される。
セラミックは、例えば100mVの最高最低振幅で100kHzの正弦波電圧によって励起され得る。
制御回路12は、励起電流を圧電物質のリングへ供給でき、周波数の励起をその共振値に維持できる電子構成要素を備えている。
容器20は、例えば一方で圧電装置3を保護しながら容器を交換できるようにするために、適当には取外し可能な仕方でハウジング22に接続されることができる。
特に普遍的にハウジング2に緊締された際、容器20は任意ではあるが、容器に流体を補充できるような仕方で構成することができ、またこの目的のために開口部を備えることができる。
上述の例によれば、ハウジング22は圧電装置3のみならずポンプ26も収納しており、ポンプ26は、容器20から、圧電装置3に流体を供給する送りチャンバー27に向かって流体を流れさせる働きをしている。チャンバー27の片側は圧電装置の振動ダイヤフラムによって画定されている。
一例として、ポンプ26は、相互に接触して回転する2つの回転部材28、29を備え、したがってポンプが休止中、チャンバー27と容器20の間の連通を閉じることを可能にしている。
ポンプ26は第一のカップリング部材30によって回転され得、この第一のカップリング部材30は、ハウジング22の面のうちの1つからアクセスでき、また図7に単に概略的に示す第二のカップリング部材31と共動するように設けられ、第二のカップリング部材31はモーター13により駆動される。したがって、回転は、モーターから第一及び第二のカップリング部材30及び31を介して回転部材28及び29に伝達され得る。
適当には、噴霧システムはモーター13と第二のカップリング部材31との間に逓降(ステップダウン)歯車装置を備えてもよい。
上述の例では、ハウジング22はまた圧電装置3に給電するための導電体32を備え、ハウジング2は制御回路12に接続された関連する電気的な接触部材を収容している。
補充部材30がハウジング2に装着されると、第一、第二のカップリング部材30、31は共働し、導電体32には制御回路12によって給電され得る。
噴霧サイクル中、噴霧システム1は、図11に示すような以下のサイクルで動作できる。
初めに、ステップ40において、押しボタン15の押し下げが制御回路12によって検知される。
次に、ステップ41において、制御回路12は圧電装置3を起動させ、その後ステップ42において、モーターを起動させてチャンバー27に向かって流体を流れさせる。
一例として、ユーザーが押しボタン15を押し続けている限り噴霧を行うことができる。
ステップ43において、押しボタンの解放が検知されると、圧電装置3の動作が維持されるが、モーター13の回転方向は逆転され、それでステップ44で、ポンプ26はチャンバー27を空にする。予定の持続時間を過ぎると、ステップ45において、圧電装置3は停止され得る。
チャンバー27には、その底部分に配置されたチャネル48によって流体が供給され得る。このチャネル48の断面は好ましくは小さくできている。
傾斜計19を使用することで、制御回路12は、チャンバー27を完全に空にする最善の姿勢にあるのではなく、特に図6の例の場合のようにヘッド・アップ状態にないことを、例えば光及び/又は音響信号を発生することでユーザーに知らせるよう構成することができる。
適当には、制御回路12はまた、モーター13を作動してポンプ26が駆動され流体をチャンバー27へ供給している時間の長さをモニターすることができる。このようにして計測されたこの動作時間は予定の値と比較することができ、制御回路12は例えば音響及び/又は光の信号を発信することで容器がまさに空になろうとしているということをユーザーに警告するよう構成することができる。
一例として、警報装置17は、容器20が空である或いは空に近いとき、色を変える或いは光を放つ発光ダイオード(LED)である。LEDはまた装置が正常に動作しているということを示するために点灯することもできる。
本発明は、容器20からチャンバー27に向かって或いは反対の方向に流体を流れさせる1つの特定の駆動手段に限定されるものではなく、様々なタイプのポンプ、例えば蠕動ポンプ、或いは歯車ポンプ、或いはネジポンプを使用することができる。
容器20はまた、図8に示すように、ピストン65によって少なくとも一部を画定され得、またモーター13は推進部材50を駆動する用に働くことができ、推進部材50は、チャンバー27に流体を送ること或いはチャンバー27を空にすることが望ましいどうかに依存して、ピストン65を1つの方向或いは他の方向に動かすことができる。
本発明は、単一流体を噴霧するために限定されるものではなく、一例としてハウジング2は、図9に示すように、例えばできればそれぞれ2つの流体の各々を噴霧するための2つの開口部4a及び4bをハウジングを設けて、それぞれの噴霧装置3と各々に関連する少なくとも2つの補充部材を受けることができる。
噴霧システム1は切り替え装置52を備えることができ、この切り替え装置52によりユーザーは、流体の一つ又はその他の流体を選択することができ、或いは実際に、ユーザーによって決定される割合で2つの流体を同時に噴霧でき、このような状況の下で、例えば、制御回路において、移送されることになる流体の相対的な割合の関数として、種々の回転速度で対応するポンプを駆動するそれぞれのモーターを制御することができる。
図10に示すように、複数の流体はまた単一開口部を通って一緒に噴霧するようにできる。
そうした状況では、噴霧システムは、噴霧のために2つの流体をそれぞれ収容する2つの容器と、どちらも噴霧装置と一体に構成された単一チャンバーに送る働きをする対応する複数のポンプとを備えることができる。
圧電装置は、様々な方法で作られることができる。また、例えばあらゆる形状の振動ダイヤフラムを有することができる。本発明は特別な形状を有する圧電装置に供給するチャンバーに限定するものではない。圧電装置に対する送りチャンバーの形状は、特に振動ダイヤフラムの形状に依存することができる。
変形例では、補充部材はまたポンプ駆動モーターを備えている。こうした状況によれば、モーターを駆動するための電気を供給することができるようにするために付加的な電気的接触部材を補充部材に設けることができる。
別の変形例では、噴霧システムは容器の他は何も備えていない補充部材を有している。
噴霧システムは、取り外し可能な補充部材を有する必要がない。そうした状況では、容器は噴霧システムのハウジング内に普遍的に設けることができ、また任意ではあるが流体を再充填することができる。
圧電装置の送りチャンバーに流体を供給するために使用したポンプはまた、適当には、例えば圧電装置の送りチャンバーからの流体に代わって容器を充填するために使用される供給源からの流体を、ポンプで吸引できるように設けた切り替え装置を備えて容器を充填するために使用することができる。
適当には、補充部材はその内部に収容した流体の性質についてハウジング、例えばハウジングにおける接触器と共動するレリーフ部分に通知する手段を備えることができ、接触器の状態は制御回路によって分析される。
補充部材はまた、その内部に収容された流体を表示する情報を、できれば付加的な特徴、例えば圧電装置に送られるべき流量などの流体噴霧条件に関連する情報と共に含む電子記憶装置或いはバーコードを備えることができる。
一例として、圧電装置は国際公開第WO91/16997号で開示されているような形状のものにすることができる。
用語「備える」、「有する」は、そうでないと特定されない限り「少なくとも1つを備える」、「少なくとも1つを有する」と同義であるとして理解されるべきである。
1:噴霧システム
2:ハウジング
3:圧電噴霧装置
4:ハウジング2の開口部
5:取り外し可能なキャップ
6:解錠タブ
10:補充部材
11:電源
12:制御回路
13:電気モーター
15:押しボタン
17:音声及び/又は発光警報装置
19:傾斜計
20:容器
22:ハウジング
26:ポンプ
27:送りチャンバー
28:回転部材
29:回転部材
30:第一のカップリング部材
31:第二のカップリング部材
32:導電体
2:ハウジング
3:圧電噴霧装置
4:ハウジング2の開口部
5:取り外し可能なキャップ
6:解錠タブ
10:補充部材
11:電源
12:制御回路
13:電気モーター
15:押しボタン
17:音声及び/又は発光警報装置
19:傾斜計
20:容器
22:ハウジング
26:ポンプ
27:送りチャンバー
28:回転部材
29:回転部材
30:第一のカップリング部材
31:第二のカップリング部材
32:導電体
Claims (10)
- 圧電噴霧装置の流体送りチャンバー内に、噴霧サイクル中に、少なくとも1つの容器からの1つの流れ方向に流れる流体を受け、噴霧サイクルの終わりにチャンバーに収容した流体を取り除くために流体の流れ方向を反転することを特徴とする流体の分配方法。
- 流体が、チャンバーに送る1つの方向に及びチャンバーを空にする反対の方向に駆動されるポンプによって流されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- ポンプが、2つの回転部材を備えていることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- ポンプが、停止の際、チャンバーと容器の間の全ての連通を閉じることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 流体の流れ方向が逆転された後に、圧電噴霧装置の動作が中断されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 流体が噴霧サイクルの初めに流される前に、圧電噴霧装置が作動されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 流体がチャンバーに向かって流れる時間の長さが計測されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- ・噴霧のための少なくとも1つの流体を収容する容器と、
・圧電装置に送る送りチャンバーと、
・チャンバーに向かって流体を容器から流れさせる流れ発生システムと、
・チャンバーを空にするために噴霧サイクルの最後に流体の流れ方向を逆転するように流れ発生システムを制御する制御回路と、
を有することを特徴とする流体噴霧システム。 - 流体を流れさせるシステムがポンプを備えていることを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 第一のカップリング部材を駆動する電気モーターを備え、モーターによって駆動される第一のカップリング部材の回転が第二のカップリング部材の回転及びポンプの作動と同時に生じるように、第一のカップリング部材と共動するように構成された第二のカップリング部材をポンプが備えていることを特徴とする請求項8に記載のシステム。
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