JP2009011957A - 静電噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴霧開始時の液体の粒子径を所定の粒子径に形成する。
【解決手段】容器部(31)と、容器部(31)に連通するノズル部(32)と、容器部(31)を圧迫する押圧機構(23)と、ノズル部(32)に電界を形成するカートリッジ側電極(16)と、押圧機構(23)が容器部(31)を圧縮するよりも前に、ノズル部(32)の先端に電界が形成されるよう構成される操作部(50)とを備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、静電噴霧装置に関し、特に、初期噴霧の適正化対策に係るものである。

従来より、容器内に貯留された液体を噴霧させるための液体噴霧装置として、容器の出口となるノズルに送り込まれた流体を、ノズルの先端から電界強度によって噴霧させる静電噴霧装置が知られている。このような静電噴霧装置を特許文献１に示す。特許文献１に示す静電噴霧装置は、一端が蝶番で連結された一対のケースからなるハウジングを備えている。各ケースには、弾性的に変形可能な材料のパッドが設けられている。この静電噴霧装置では、ハウジングを閉じる際に、パッドが液体を貯留する容器である小袋を挟み込みながら収縮する。小袋は、パッドによって圧縮され、小袋内の液体がノズルに供給される。次に、ノズルに電界を形成することで、小袋内の液体を噴霧させる。
特開平０５−１３８０８１号公報

しかしながら、従来の静電噴霧装置においては、図１０に示すように、容器を圧縮した後に電界を形成するよう構成されている。具体的に、図９(Ａ)に示すように、容器が圧縮されると、ノズル(a)に液体(b)が送り込まれる。更に容器が圧縮されると、図９(Ｂ)に示すように、ノズル(a)の先端に液体(b)が蓄積する、いわゆる液溜まり(d)が形成される。つまり、ノズル(a)の先端に液溜まり(d)が形成された状態で、ノズル(a)に電界が形成される。図１１に示すように、ノズル(a)の先端の液溜まり(d)は、表面張力が低いため、噴霧開始時において、通常噴霧時と同等の電界が形成されると、噴霧される液体の粒子径が所定の粒子径より大きく形成されてしまうという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、噴霧開始時における液体の粒子径を所定の粒子径に形成することを目的とする。

第１の発明は、液体が貯留される容器(31)と、該容器(31)の内部に連通するノズル部(32)と、該容器(31)の内部の液体を上記ノズル部(32)の先端に供給する液体搬送手段(15)と、所定の電圧が印加されて上記ノズル部(32)の先端に電界を形成する電界形成手段(16)とを備え、上記電界形成手段(16)の電界形成によって、ノズル部(32)の先端から液体を霧化状態で噴霧する静電噴霧装置を前提としている。そして、噴霧開始時における液体が、所定の粒子径となるよう上記電界形成手段(16)を制御する制御手段(28)を備えている。

上記第１の発明では、容器(31)の内部の液体をノズル部(32)の先端に送り込むと、ノズル部(32)の先端に電界を形成する。この電界強度によって、ノズル部(32)の先端の液体は外部へ引っ張られ、微細な液滴となってノズル部(32)の先端から噴霧される。

ここで、ノズル部(32)に電界が形成されないまま、ノズル部(32)の先端に液体が達すると、ノズル部(32)の先端に液溜まりが生じる。この液溜まりは表面張力が低いため、噴霧開始時に電界が形成されると、噴霧される液体の粒子径が所定の粒子径よりも大きくなってしまう。ところが、本発明では、噴霧開始時において電界形成手段(16)を制御する制御手段(28)を設けたため、液体の粒子径を所定の粒子径に形成して噴霧する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段(28)は、液体搬送手段(15)により液体がノズル部(32)の先端に達する前に、上記電界形成手段(16)が電圧を印加するように該電界形成手段(16)を制御する。

上記第２の発明では、ノズル部(32)の先端に液体が達する前に、電界形成手段(16)に所定の電圧を印加する。ノズル部(32)の先端に液体が達すると、液溜まりを形成することなく噴霧を開始する。このため、噴霧開始時において、噴霧する液体の粒子径を所定の粒子径に形成することができる。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記容器(31)は、柔軟な部材によって構成される一方、上記液体搬送手段(15)は、上記容器(31)を圧迫して、液体をノズル部(32)の先端に供給する加圧手段(23)を備えている。

上記第３の発明では、上記加圧手段(23)が、柔軟な部材によって構成された容器(31)を圧迫する。容器(31)が圧迫されると、容器(31)の内部圧力が上昇する。容器(31)の内部の液体は、内部圧力に押出されてノズル部(32)の先端に移動する。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記加圧手段(23)を加圧状態と加圧停止状態とに切り換える加圧切換手段(55)が設けられる一方、上記制御手段(28)は、電界形成手段(16)を電圧の印加状態と印加停止状態とに切り換える電圧印加手段(54)とを備え、上記電圧印加手段(54)は、加圧切換手段(55)と連動して、容器(31)が加圧される前に、電界形成手段(16)を電圧の印加状態に切り換えるように構成されている。

上記第４の発明では、電圧印加手段(54)が、電界形成手段(16)を電圧印加状態に切り換える。続いて、加圧切換手段(55)を加圧状態に切り換える。従って、ノズル部(32)の先端に液体が達する前に、電界形成手段(16)に所定の電圧を印加する。ノズル部(32)の先端に液体が達すると、液溜まりを形成することなく噴霧を開始する。このため、噴霧開始時において、噴霧する液体の粒子径を所定の粒子径に形成することができる。

第５の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段(28)は、液体搬送手段(15)により液体がノズル部(32)の先端に達した際に、定常噴霧時における電界形成手段(16)の定常印加電圧より高い初期電圧を電界形成手段(16)が出力するように該電界形成手段(16)を制御する。

上記第５の発明では、電界形成手段(16)は、ノズル部(32)の先端に液体が達した際に、定常噴霧時の印加電圧より高い電圧を初期電圧として出力する。このため、ノズル部(32)の先端に液溜まりが生じても、この液溜まりを短時間に噴霧することができる。この結果、噴霧開始後、速やかに、噴霧する液体の粒子径を所定の粒子径に移行させることができる。

第６の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段(28)は、液体搬送手段(15)により液体がノズル部(32)の先端に達した際に、定常噴霧時における電界形成手段(16)の定常印加電圧より低い初期電圧を電界形成手段(16)が出力するように該電界形成手段(16)を制御する。

上記第６の発明では、電界形成手段(16)は、ノズル部(32)の先端に液体が達した際に、定常時の印加電圧より低い電圧を初期電圧として出力する。ノズル部(32)の先端に形成された液溜まりは、液体の表面張力が低いため、定常時の印加電圧を初期電圧として出力すると、噴霧される液体の粒子径が大きく形成されてしまう。ところが、本発明では、初期電圧を定常時の印加電圧よりも低く設定するため、噴霧する液体の粒子径が大きくなるのを防止することができる。このため、噴霧開始時において、液体を所定の粒子径に形成して噴霧する。

第７の発明は、上記第６の発明において、上記制御手段(28)は、初期電圧を印加開始から除々に定常印加電圧に増大するように電界形成手段(16)を制御する。

上記第７の発明では、電界形成手段(16)は、ノズル部(32)の先端に液体が達した際に、定常時の印加電圧より低い電圧を初期電圧として出力する。次に、初期電圧を除々に増大する。噴霧開始時において、ノズル部(32)の先端に形成された液溜まりを、定常時の印加電圧より低い電圧を印加して噴霧する。液溜まりを噴霧すると、ノズル部(32)の先端の表面張力が高くなる。このため、印加する電圧を除々に増加させることで、ノズル部(32)の先端に形成される液溜まり量に応じた電界を形成することができる。これにより、噴霧開始時から継続して、液体を所定の粒子径に形成して噴霧することができる。

上記本発明によれば、ノズル部(32)の先端に電界を形成する電界形成手段(16)を制御することのできる制御手段(28)を設けている。このため、上記制御手段(28)により、噴霧される液体の粒子径を所定の粒子径に形成することができる。この結果、噴霧開始時において、噴霧される液体を所定の粒子径に形成して噴霧させることができる。

上記第２の発明によれば、ノズル部(32)の先端に液体が達する前に、電界形成手段(16)に電圧を印加するようにした。これにより、ノズル部(32)の先端に液溜まりが形成される前に、電界を形成することができる。つまり、液溜まりが形成される前に、確実に液体を噴霧させることができる。この結果、噴霧開始時において、液体を所定の粒子径に形成して噴霧させることができる。

上記第３の発明によれば、容器(31)を加圧することで、ノズル部(32)の先端に液体を移動させるようにしたため、簡易な構成で、液体をノズル部(32)の先端に搬送することができる。

上記第４の発明によれば、電圧印加手段(54)が電界形成手段(16)を電圧印加状態にした後に、加圧切換手段(55)が容器(31)を加圧状態となるように、加圧切換手段(55)と電圧印加手段(54)とを連動させるよう構成した。これにより、ノズル部(32)の先端に液溜まりが形成される前に、電界を形成することができる。つまり、液溜まりが形成される前に、確実に液体を噴霧させることができる。この結果、噴霧開始時において、液体を所定の粒子径に形成して噴霧させることができる。

上記第５の発明によれば、ノズル部(32)の先端に液体が達した際に、電界形成手段(16)の印加電圧を、定常噴霧時に印加される電圧よりも高くなるようにした。このため、ノズル部(32)の先端に形成された液溜まりを、高い電界強度によって短時間で噴霧させることができる。この結果、噴霧開始後から短時間で、液体を所定の粒子径に形成して噴霧させることができる。

上記第６の発明によれば、ノズル部(32)の先端に液体が達した際に、電界形成手段(16)の印加電圧を、定常噴霧時に印加される電圧よりも低くなるようにした。ノズル部(32)の先端に形成された液溜まりは、液体の表面張力が低いため、定常時の印加電圧を初期電圧として出力すると、噴霧される液体の粒子径が大きく形成されてしまう。ところが、本発明では、初期電圧を定常時の印加電圧よりも低く設定するため、噴霧される液体の粒子径が大きくなるのを防止することができる。このため、噴霧開始時において、液体を所定の粒子径に形成して噴霧させることができる。

上記第７の発明によれば、電界形成手段(16)は、ノズル部(32)の先端に液体が達する際に、定常噴霧時の印加される電圧よりも低い電圧を初期電圧として出力した。このため、噴霧開始時において、ノズル部(32)の先端に液溜まりが形成されても、定常時の印加電圧より低い電圧を初期電圧として出力するため、噴霧される液体の粒子径が大きくなるのを防止することができる。次に、印加電圧を初期電圧から除々に増大させて、ノズル部(32)の先端の液溜まりを噴霧させるようにした。液溜まりを噴霧させると、ノズル部(32)の先端の液体の表面張力が除々に高くなる。ノズル部(32)の先端に形成された液溜まり量が減少するのに伴い、印加する電圧を除々に増加させるようにしたため、ノズル部(32)の先端の液体量に応じた電界を形成することができる。この結果、噴霧開始時から継続して、液体を所定の粒子径に形成して噴霧することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〈発明の実施形態１〉
本実施形態１は、静電噴霧装置に本発明を適用したものである。

図１及び図２に示すように、本発明に係る静電噴霧装置(10)は、本体部(20)と、噴霧カートリッジ(30)とを備えている。この静電噴霧装置(10)では、噴霧カートリッジ(30)が本体部(20)に対して着脱可能となっている。

上記噴霧カートリッジ(30)は、扁平な袋状容器として構成された容器部(31)と、容器部(31)の内部に連通するノズル部(32)とを備えている。噴霧カートリッジ(30)は、容器部(31)が圧縮されると、容器部(31)の内部の液体がノズル部(32)を通じて排出されるように構成されている。噴霧カートリッジ(30)は、容器部(31)の内部の液体が少なくなると交換される。

具体的に容器部(31)は、図３に示すように、液体を浸透させない比較的柔軟な材料によって形成されている。容器部(31)は、２枚の矩形状シート(31a)を重ね合わせることによって形成されている。２枚の矩形状シート(31a)は、４辺のうちの３辺が互いに貼り合わされ、１辺が菱形状のシール部材(31b)を介して接続されている。容器部(31)の内部には、空気が混入しない状態で、保湿成分や抗酸化成分を含んだ液体が貯留されている。この液体は、電気抵抗率が１．０×１０^４Ωｃｍ以上１．０×１０^７Ωｃｍ以下の範囲の値になるように濃度が調節されている。

上記ノズル部(32)は、例えば樹脂製のノズルである。ノズルは、内径が基端部から先端部に亘って一様に形成されている。ノズルの内径（直径）は、例えば０．２ｍｍに形成される。ノズル部(32)の内部は、容器部(31)の内部と連通している。なお、ノズル部(32)には、送り込まれる単位時間当たりの液体の量を調整するために、先端に向かう液体の流路抵抗となる抵抗体を設けてもよい。ノズル部(32)は、容器部(31)のシール部材(31b)の中央部に取り付けられている。ノズル部(32)には、後述する本体側電極と接触するカートリッジ側電極(16)が設けられている。カートリッジ側電極(16)は、ノズル部(32)の外周面に露出するとともに、ノズル部(32)の内部の液体に接触している。カートリッジ側電極(16)は、ノズル部(32)の先端部に電界を形成するための電界形成手段を構成している。

上記本体部(20)は、ハウジング(21)と、台座用部材(22)と、押圧機構(23)と、電源部(24)と、操作部(50)とを備えている。押圧機構(23)及び台座用部材(22)は、噴霧カートリッジ(30)のノズル部(32)に液体を供給する液体搬送手段(15)を形成している。

上記ハウジング(21)は、対となる第１ケース(41)及び第２ケース(42)を備えている。第１ケース(41)と第２ケース(42)とは、ハウジング(21)が開閉可能となるように、一端が蝶番(46)によって連結されている。閉じられた状態のハウジング(21)は、断面視で概ね楕円形状に形成されている。第１ケース(41)及び第２ケース(42)は、両方とも概ね同形状の碗状に形成されている。第２ケース(42)には、ハウジング(21)を閉鎖するために、第１ケース(41)に掛止めされる爪状部材(48)が設けられている。この静電噴霧装置(10)では、第２ケース(42)が第１ケース(41)の下側になるように設置される。また、第２ケース(42)には、図示はしないが、ハウジング(21)を支持するための脚部が設けられている。なお、ハウジング(21)には、取り付けられた噴霧カートリッジ(30)のノズル部(32)の角度を調節するための角度調節機構を設けてもよい。また、上記脚部がノズル部(32)の角度を調節できるように構成されていてもよい。

上記台座用部材(22)は、第２ケース(42)の開放面を覆うように取り付けられている。台座用部材(22)の中央付近には、容器部(31)を設置するための容器設置部(43)が形成されている。また、台座用部材(22)の外周部の蝶番(46)に対向する位置には、切り欠き部(44)が形成されている。切り欠き部(44)には、ノズル部(32)を保持するためのノズル保持部材(45)が設けられている。ノズル保持部材(45)は、ノズル部(32)を挟持することでノズル部(32)を保持している。ノズル保持部材(45)には、カートリッジ側電極(16)に接触する本体側電極が設けられている。本体側電極と電源部(24)とは、電気的に接続されており、電源部(24)から本体側電極に電圧が出力されるよう構成されている。

上記押圧機構(23)は、第１ケース(41)の内部に設けられている。押圧機構(23)は、定荷重ゼンマイ(25)と、押圧部材(26)と、一対のガイド部材(27)とを備え、容器部(31)を圧縮する加圧手段を構成している。押圧機構(23)は、定荷重ゼンマイ(25)で発生する荷重によって押圧部材(26)を下方に移動させる。押圧部材(26)は、平板状に形成され、両端部がガイド部材(27)に取り付けられ、容器部(31)を平面状に押圧するように構成されている。

具体的に、定荷重ゼンマイ(25)は、一端が第１ケース(41)に取り付けられ、他端が押圧部材(26)の支柱(26a)に取り付けられている。定荷重ゼンマイ(25)は、一定の曲率に形成された帯状の金属板が渦巻き状に巻かれているゼンマイである。定荷重ゼンマイ(25)は、ストロークが所定値を超えると、それ以上ストロークが大きくなっても復元力が一定になるという特性を有している。

上記ガイド部材(27)は、ハウジング(21)が閉じた状態において、押圧部材(26)を支持している。ガイド部材(27)は、押圧部材(26)が容器設置部(43)の底面に対して平行に保たれた状態で下方に移動するように構成されている。

上記電源部(24)は、第２ケース(42)の下部に備えられている。電源部(24)は、第２ケース(42)に収納された電池からの出力電圧を例えば６ｋＶの高電圧に変換して、本体側電極に出力するように構成されている。本体側電極に出力された電圧は、カートリッジ側電極(16)を介してノズル部(32)の内部の液体に印加される。なお、電源部(24)は、０ｋＶ以上１２ｋＶ以下の値に電圧を変換するように構成されていればよい。

次に本発明の特徴部分である操作部(50)について説明する。

図２及び図４(Ａ,Ｂ)に示すように、上記操作部(50)は、第１ケース(41)に設けられている。操作部(50)は、押圧部材(26)の上部に取り付けられている。操作部(50)は、使用者が、操作部(50)を回転させることで、静電噴霧装置(10)の発停をすることができるように構成されている。

具体的に、操作部(50)は、操作本体部(51)とダイヤル(53)と回転軸(52)と接点部(54)とを備え、制御部(28)を形成している。使用者が、ダイヤル(53)を手動で回転させると、回転軸(52)を中心に、操作本体部(51)が回転するように構成されている。

図４(Ｂ)に示すように、上記操作本体部(51)は、中央部が円筒状に形成されている。上記操作本体部(51)の中心部には、回転軸(52)が貫通して取り付けられている。操作本体部(51)の上部には、扇状のフランジ部(55)が形成されている。フランジ部(55)の頂部は、押圧部材(26)を、所定の高さに固定するよう構成されている。つまり、上記フランジ部(55)の頂部が押圧部材(26)の支柱(26a)に当接している状態(図２)においては、押圧部材(26)が定荷重ゼンマイ(25)のバネ力に拘りなく、所定の高さに保持され、容器部(31)は押圧されない。この状態から、操作部(50)を回転させると、フランジ部(55)が支柱(26a)より離れ、押圧部材(26)の規制が解除され、定荷重ゼンマイ(25)のバネ力によって、容器部(31)が押圧される。

上記回転軸(52)は、第１ケース(41)に支持されている。回転軸(52)が回転すると、ダイヤル(53)及び操作本体部(51)が一体となって回転するように構成されている。

上記接点部(54)は、操作本体部(51)の下方に設けられている。上記フランジ部(55)は、所定の円弧長さに設定され、押圧部材(26)の移動解除の前に接点部(54)に接するように構成されている。ダイヤル(53)を回転させると、フランジ部(55)の右端が接点部(54)に接触する。フランジ部(55)は、右端が接点部(54)に接触すると、電源部(24)から、本体側電極を介してカートリッジ側電極(16)に所定の電圧が出力されるように構成されている。

上記ダイヤル(53)は、回転軸(52)を中心に、Ｆ方向に回転可能に構成されている。ダイヤル(53)は、使用者が操作できるように、ダイヤル(53)の一部が第１ケース(41)の外側に露出している。使用者が、ダイヤル(53)を回転させると、操作本体部(51)及び回転軸(52)が一体で回転するように構成されている。

−運転動作−
ここで、先ず操作部(50)の動作について説明する。

図４(Ｂ)に示すように、静電装置(10)の運転動作がオフの状態の時は、フランジ部(55)の中心は、Ｃの位置で固定される。次に、ダイヤル(53)をＦ方向に回転させ、フランジ部(55)の左端をＤの位置に移動させる。フランジ部(55)の左端をＤの位置に移動させると、フランジ部(55)の右下端が接点部(54)と接触する。これにより、電源部(24)から本体側電極を介してカートリッジ側電極(16)に所定の電圧が出力される。更に、ダイヤル(53)をＦ方向に回転させ、フランジ部(55)の左端をＥの位置に移動させると、フランジ部(55)が支柱(26a)より離れ、押圧部材(26)の規制が解除される。そして、押圧部材(26)は、定荷重ゼンマイ(25)の荷重を受けて下方に移動する。下方に移動した押圧部材(26)は、容器部(31)に当接し、容器部(31)を押圧する。

以上の操作部(50)の構成による、押圧部材(26)の位置、容器部(31)の内圧及びカートリッジ側電極(16)の出力電圧の関係について図５に示す。上記構成によって、容器部(31)を圧縮する前に、カートリッジ側電極(16)のに電圧を出力する。これにより、ノズル部(32)の先端に液体が送り込まれる前に、ノズル部(32)の先端に電界を形成する。

次に、本実施形態１の静電噴霧装置(10)について説明する。この静電噴霧装置(10)では、いわゆるコーンジェットモードのＥＨＤ噴霧が行われる。

この静電噴霧装置(10)は、使用者が噴霧カートリッジ(30)をハウジング(21)の容器設置部(43)に設置してからハウジング(21)を閉じると運転可能な状態となる。噴霧カートリッジ(30)を設置すると、定荷重ゼンマイ(25)のストロークが、噴霧カートリッジ(30)の設置前に比べて容器部(31)の厚み分だけ大きくなる。この状態で、押圧部材(26)は、最上位に固定され、定荷重ゼンマイ(25)で発生する荷重が加わっている。

使用者がダイヤル(53)を回転させると、電源部(24)から本体側電極を介してカートリッジ側電極(16)に所定の電圧が出力される。カートリッジ側電極(16)から電圧が出力されると、ノズル部(32)の先端に電界が形成される。このとき、例えば、６ｋＶの電圧がノズル部(32)の先端に印加される。

引き続いて、使用者がダイヤル(53)を回転させると、フランジ部(55)が支柱(26a)より離れ、押圧部材(26)の規制が解除される。押圧部材(26)は、定荷重ゼンマイ(25)のバネ力によって、容器部(31)を押圧する。押圧された容器部(31)の内部の液体を、ノズル部(32)の先端に送り込む。ここで、ノズル部(32)の先端には、既に電界が形成されているため、ノズル部(32)の先端に送り込まれた液体が分極し、ノズル部(32)の先端の気液界面の近傍に＋（プラス）の電荷が集まる。そして、ノズル部(32)の先端では、気液界面が引き延ばされて円錐状となり、この円錐状となった気液界面の頂部から一部の水溶液が引きちぎられて液滴化する。

なお、この実施形態の印加電圧の大きさ及び液体の電気抵抗率であれば、ノズル部(32)から飛散する液滴の大きさは、概ね５０μｍから２００μｍの範囲の大きさになる。ノズル部(32)から飛散した液体は、ノズル部(32)の先端から４０〜５０ｃｍ程度離れた距離まで到達する。使用者が、５０ｃｍ程度前方に、顔面にノズル部(32)を向けて静電噴霧装置(10)を設置すると、飛散した液滴が使用者の顔面に付着する。

−実施形態１の効果−
上記実施形態１に係る発明では、使用者がダイヤル(53)を回転させると、カートリッジ側電極(16)に電圧が出力される。更に、ダイヤル(53)を回転させると、押圧部材(26)が移動するようにした。これにより、容器部(31)が圧縮される前に、ノズル部(32)の先端に電界を形成することができる。つまり、液溜まりが形成される前に、確実に液体を噴霧させることができる。この結果、噴霧開始時に、液体を所定の粒子径に形成して噴霧させることができる。

〈本実施形態１の変形例〉
次に、本実施形態１の変形例について説明する。

本変形例は、実施形態１が操作部(50)を設けたのに代えて、図６に示すように、電源部(24)に、本体側電極に出力される電圧を制御するための制御部(28)を設けるようにしたものである。

使用者が静電噴霧装置(10)を動作させると、制御部(28)は、電源部(24)から本体側電極を介してカートリッジ側電極(16)に所定の電圧を出力する。カートリッジ側電極(16)から電圧が出力されると、ノズル部(32)の先端に電界が形成される。このとき、例えば、６ｋＶの電圧がノズル部(32)の先端に印加される。

一方、使用者が静電噴霧装置(10)を動作させると、押圧部材(26)が、定荷重ゼンマイ(25)の荷重を受けて下方に移動する。下方に移動した押圧部材(26)は、容器部(31)に当接し、容器部(31)を押圧する。押圧された容器部(31)の内部の液体は、ノズル部(32)の先端に移動する。このとき、ノズル部(32)の先端には既に電界が形成されているため、静電噴霧装置(10)は、ノズル部(32)の先端に送り込まれた液体を噴霧する。

図５に示すように、上記制御部(28)は、容器部(31)が押圧される前に、カートリッジ側電極(16)に定常噴霧時の出力電圧（６ｋＶ）を出力するようにしたため、ノズル部(32)の先端に液体が送り込まれる前に、ノズル部(32)の先端に電界を形成することができる。その他の構成及び動作は実施形態１と同様である。

〈発明の実施形態２〉
次に本発明の実施形態２について図面に基づき詳細に説明する。

本実施形態２は、実施形態１が操作部(50)を設けたのに代えて、図６に示すように、電源部(24)に、本体側電極に出力される電圧を制御するための制御部(28)を設けるようにしたものである。

使用者が静電噴霧装置(10)を動作させると、押圧部材(26)が、定荷重ゼンマイ(25)の荷重を受けて下方に移動する。下方に移動した押圧部材(26)は、容器部(31)に当接し、容器部(31)を押圧する。この状態で、制御部(28)は、電源部(24)から本体側電極を介してカートリッジ側電極(16)に電圧を出力する。このときの出力電圧は０ｋＶに設定されている。そして、制御部(28)は、出力される電圧を除々に増加させ、最終的に、制御部(28)は出力される電圧を定常噴霧時の出力電圧である６ｋＶまで増加させるよう制御する。

上記制御部(28)は、図７に示すように、容器部(31)が押圧された際に、カートリッジ側電極(16)に、定常噴霧時の出力電圧よりも低い電圧（０ｋＶ）を出力するとともに、除々に出力電圧を増加させるようにしたため、ノズル部(32)の先端に液溜まりが形成されたとしても、低い電界強度であるため、噴霧される液体の粒子が大きくなるのを確実に防止することができる。また、ノズル部(32)の先端の液体が噴霧されるのに伴い、カートリッジ側電極(16)に出力される電圧を高くなるよう制御している。これらの結果、噴霧開始時から継続して、液体を所定の粒子径に形成して噴霧させることができる。その他の構成及び動作は実施形態１と同様である。

〈発明の実施形態３〉
次に本発明の実施形態３について図面に基づき詳細に説明する。

本実施形態３は、実施形態２の制御部(28)が電圧を除々に増加させるのに代え、定常噴霧時の出力電圧よりも大きな初期電圧を印加するようにしたものである。

具体的に、使用者が静電噴霧装置(10)を動作させると、押圧部材(26)が、定荷重ゼンマイ(25)の荷重を受けて下方に移動する。下方に移動した押圧部材(26)は、容器部(31)に当接し、容器部(31)を押圧する。この状態で、制御部(28)は、電源部(24)から本体側電極を介してカートリッジ側電極(16)に電圧を出力する。このときの出力電圧は１２ｋＶに設定されている。そして、制御部(28)は、噴霧開始後、所定時間経過がすると出力される電圧を、定常噴霧時の出力電圧である６ｋＶまで低下させるよう制御する。

上記制御部(28)は、図８に示すように、容器部(31)が圧縮された際に、カートリッジ側電極(16)に定常噴霧時の出力電圧よりも高い電圧（１２ｋＶ）が出力されるようにしたため、ノズル部(32)の先端に液溜まりが形成されたとしても、高い電界強度によって短時間で噴霧させることができる。この結果、噴霧開始後、短時間で、液体を所定の粒子径に形成して噴霧させることができる。その他の構成及び動作は実施形態１と同様である。

〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態１、２、３及び実施形態１の変形例について、噴霧する液体としてテアニンの水溶液を用いてもよい。また、カテキンやプロアントシアニジン等の抗酸化剤の水溶液を用いてもよい。また、微生物の繁殖を抑制する機能や微生物を死滅させる機能を有する物質を含んだ液体を用いてもよい。また空気中の臭気分子を中和などによる化学変化で無臭化する物質を含んだ液体を用いてもよい。また、アレルゲンとなるタンパク質の抗原部位を化学的に変化させる物質を含んだ液体を用いてもよい。また、空気中の有害物質を化学変化によって無害化する物質を含んだ液体を用いてもよい。また、各種の香料や害虫の忌避剤等を含んだ液体を用いてもよい。

また、上記実施形態１、２、３及び実施形態１の変形例は、本発明を定荷重ゼンマイ(25)と押圧部材(26)と噴霧カートリッジ(30)等で構成される液体搬送装置(15)を有する静電噴霧装置(10)に適用したが、本発明は、各種の静電噴霧装置に適用することができる。

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、静電噴霧装置の初期噴霧の適正化について有用である。

本発明の実施形態１に係る静電噴霧装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る静電噴霧装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態１に係る噴霧カートリッジを示す斜視図である。 (Ａ)は本発明の実施形態１に係る操作部を示す側面外観図であり、(Ｂ)は本発明の実施形態１に係る操作部を示す正面外観図である。 本発明の実施形態１及び実施形態１の変形例に係る押圧部材位置、容器部内圧及び電圧と時間との関係を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態１の変形例、実施形態２及び実施形態３に係る静電噴霧装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態２に係る押圧部材位置、容器部内圧及び電圧と時間との関係を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態３に係る押圧部材位置、容器部内圧及び電圧と時間との関係を示すタイミングチャートである。 (Ａ)はノズル部を示す概略断面図であり、(Ｂ)は液溜まりが形成されたノズル部を示す概略断面図である。 容器部内圧及び電圧と時間との関係を示すタイミングチャートである。 液溜まりと液体の表面張力と電界値との関係を示す比較図である。

符号の説明

１０ 静電噴霧装置
１５ 液体搬送装置
１６ カートリッジ側電極
２３ 押圧機構
２８ 制御部
３１ 容器部
３２ ノズル部
５０ 操作部
５４ 接点部
５５ フランジ部

Claims (7)

1. 液体が貯留される容器(31)と、該容器(31)の内部に連通するノズル部(32)と、該容器(31)の内部の液体を上記ノズル部(32)の先端に供給する液体搬送手段(15)と、所定の電圧が印加されて上記ノズル部(32)の先端に電界を形成する電界形成手段(16)とを備え、
   上記電界形成手段(16)の電界形成によって、ノズル部(32)の先端から液体を霧化状態で噴霧する静電噴霧装置であって、
   噴霧開始時における液体が、所定の粒子径となるよう上記電界形成手段(16)を制御する制御手段(28)を備えている
   ことを特徴とする静電噴霧装置。
2. 請求項１において、
   上記制御手段(28)は、液体搬送手段(15)により液体がノズル部(32)の先端に達する前に、上記電界形成手段(16)が電圧を印加するように該電界形成手段(16)を制御する
   ことを特徴とする静電噴霧装置。
3. 請求項２において、
   上記容器(31)は、柔軟な部材によって構成される一方、
   上記液体搬送手段(15)は、上記容器(31)を圧迫して、液体をノズル部(32)の先端に供給する加圧手段(23)を備えている
   ことを特徴とする静電噴霧装置。
4. 請求項３において、
   上記加圧手段(23)を加圧状態と加圧停止状態とに切り換える加圧切換手段(55)が設けられる一方、
   上記制御手段(28)は、電界形成手段(16)を電圧の印加状態と印加停止状態とに切り換える電圧印加手段(54)とを備え、
   上記電圧印加手段(54)は、加圧切換手段(55)と連動して、容器(31)が加圧される前に、電界形成手段(16)を電圧の印加状態に切り換えるように構成されている
   ことを特徴とする静電噴霧装置。
5. 請求項１において、
   上記制御手段(28)は、液体搬送手段(15)により液体がノズル部(32)の先端に達した際に、定常噴霧時における電界形成手段(16)の定常印加電圧より高い初期電圧を電界形成手段(16)が出力するように該電界形成手段(16)を制御する
   ことを特徴とする静電噴霧装置。
6. 請求項１において、
   上記制御手段(28)は、液体搬送手段(15)により液体がノズル部(32)の先端に達した際に、定常噴霧時における電界形成手段(16)の定常印加電圧より低い初期電圧を電界形成手段(16)が出力するように該電界形成手段(16)を制御する
   ことを特徴とする静電噴霧装置。
7. 請求項６において、
   上記制御手段(28)は、初期電圧を印加開始から除々に定常印加電圧に増大するように電界形成手段(16)を制御する
   ことを特徴とする静電噴霧装置。

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