JP2010099558A - 液体噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 噴霧の状態を制御し易い液体噴霧装置を提供すること。
【解決手段】
噴霧用の液体が蓄えられるタンク２と、液体を噴霧する噴霧ノズル３と、タンク２に蓄えられる液体を噴霧ノズル３に送るための流路を形成する管体８と、この管体８を介して液体をタンク２から噴霧ノズル３に送るポンプ５と、噴霧ノズル３とポンプ５とを繋ぐ管体８に設けられ、管体８の流路の開閉を行う電磁弁１２と、ポンプ５と電磁弁１２とを繋ぐ管体８の流路から分岐し、タンク２に繋がる分岐流路を形成する分岐管体９と、分岐管体９に配置され、分岐管体９の流路の開閉を行う電磁弁１３と、ポンプ５、電磁弁１２および電磁弁１３の動作を制御する制御部６と制御部６は、電磁弁１２を管体８の閉状態としている間に、電磁弁１３を分岐管体９の開状態とする時間を設けることとする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液体噴霧装置に関する。

液体噴霧装置の中には、例えば、特許文献１に開示されるように、タンク内の液体をポンプにより大気圧よりも高い圧力に加圧した状態で噴霧ノズルに供給し、高圧に加圧された液体が噴射ノズルから外部に吐出される際に、高圧の状態から一時に大気圧に圧力が低下することで液体が霧化されるように構成されるものがある。上述の構成を有する液体噴霧装置の中には、例えば、特許文献２に開示されているように、ポンプと噴霧ノズルの間の流路に弁を設け、この弁の開閉により、ポンプから噴霧ノズルに送られる液体の供給と非供給とを制御する構成のものもある。

特開平６−７９２０３号 特開２００３−１９４４７号

ところで、上述のような構成の液体噴霧装置では、噴射ノズルに供給される液体の加圧の状態、例えば、液体を加圧するときの圧力の上昇速度や、加圧を停止するときの圧力の低下速度によって、噴霧ノズルから噴射される液体が霧化される状態が変化する。そのため、上述のような構成の液体噴霧装置において、間欠的な噴霧を行おうとした場合には、次のような問題がある。

例えば、特許文献１に開示される構成の液体噴霧装置においては、ポンプを間欠動作させることで噴霧を間欠的に行うことができる。しかしながら、ポンプは停止状態から動作を開始したときに、ポンプを動作するモータが所定の回転速度になるまでに所定の時間を要する。そのため、噴霧の開示時に噴霧ノズルから液体が吐出を始めてから所定の霧化状態となるまでに時間を要する。また、モータは回転慣性を有するため、モータへの電源の供給が停止された後も所定の時間の間、回転を続ける。そのため、ポンプに対して停止制御を行った後も、ポンプから噴霧ノズルに液体が供給されるため、噴霧ノズルから液体の吐出が直ぐ停止しない。つまり、噴霧状態と停止状態との切り替えに際して、ポンプの動作特性を考慮する必要があり、噴霧の制御が難しいという問題がある。

また、特許文献２に開示される構成の液体噴霧装置においては、弁を開閉させることにより噴霧を間欠的にすることができる。つまり、弁を閉じた状態でポンプを駆動させ、弁とポンプとの間の流路内の圧力を高くした状態で弁を開くこととで、噴霧ノズルに一挙に高圧の液体が供給されるため、液体は噴霧ノズルから吐出を始めてから短時間で霧化状態となる。また、弁を閉じることで、直ちに噴霧ノズルへの液体の供給を停止することができる。しかしながら、間欠的な噴霧を行おうとしたときには、弁とポンプの圧力が大気圧に戻る前に弁が閉じられてしまうことがあり、噴霧の間欠動作を繰り返す間に、弁とポンプの間の圧力が徐々に高まってしまうことがある。その結果、間欠動作を続けていくうちに、噴霧の勢いが大きくなったり、あるいは噴霧量が多くなる等、液体の噴霧状態を一定の状態にすることができない場合が発生するという問題がある。

また、液体噴霧装置では、噴霧を停止する際に、噴霧ノズルからの液垂れを防止することが求められる。この点に関し、特許文献１においては、ノズルの吐出口の手前に、噴霧動作の停止に合わせて吐出口に対して吸引動作を行うピストンを設けることで、噴霧を停止する際の液垂れを防止する構成が開示されている。しかしながら、特許文献１の構成においては、噴霧開始時にピストンが吐出口に対して加圧方向に作動することがあり、噴霧を停止させる際にピストン側に吸引した液体が、噴霧開始時に吐出口からの液垂れとなってしまう虞がある。

そこで、本発明は、噴霧の状態を制御し易い液体噴霧装置を提供することを目的とする。また、噴霧の停止時および開始時に液垂れの発生を抑制することができる液体噴霧装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の液体噴霧装置は、噴霧用の液体が蓄えられる液体貯留部と、液体を噴霧する噴霧ノズルと、液体貯留部に蓄えられる液体を噴霧ノズルに送るための流路を形成する管体と、管体を介して液体を液体貯留部から噴霧ノズルに送るポンプと、噴霧ノズルとポンプとを繋ぐ管体に設けられ、流路の開閉を行う第１の流路開閉手段と、ポンプと第１の流路開閉手段とを繋ぐ管体の流路から分岐し、液体貯留部に繋がる分岐流路を形成する分岐管体と、分岐管体に配置され、分岐流路の開閉を行う第２の流路開閉手段と、ポンプ、第１の流路開閉手段および第２の流路開閉手段の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、第１の流路開閉手段を流路の閉状態としている間に、第２の流路開閉手段を分岐流路の開状態とする時間を設けることとする。

また、さらに、上述の液体噴霧装置は、制御手段は、ポンプを動作しながら、第２の流路開閉手段を分岐管体の閉状態としている間に、第１の流路開閉手段を管体の閉状態から所定の時間だけ開状態とすることで噴霧ノズルから液体を噴霧し、この所定時間の開状態が終了する前に、第２の流路開閉手段を分岐管体の開状態とすることとする。

また、さらに、上述の液体噴霧装置は、制御手段は、ポンプを停止するタイミングと第２の流路開閉手段を分岐管体の開状態とするタイミングとを同一とすることとする。

また、さらに、上述の液体噴霧装置は、分岐管体が前記管体から分岐する位置は、第一の流路開閉手段の近傍であることとする。

噴霧用の液体が蓄えられる液体貯留部と、液体を噴霧する噴霧ノズルと、液体貯留部に蓄えられる液体を噴霧ノズルに送るための流路を形成する管体と、管体を介して液体を液体貯留部から噴霧ノズルに送るポンプと、噴霧ノズルとポンプとを繋ぐ管体に設けられ、流路の開閉を行う第１の流路開閉手段と、ポンプと第１の流路開閉手段とを繋ぐ管体の流路から分岐し、ポンプと第１の流路開閉手段とを繋ぐ管体の内部の圧力よりも低い圧力の低圧部に繋がる分岐流路を形成する分岐管体と、分岐管体に配置され、分岐流路の開閉を行う第２の流路開閉手段と、ポンプ、第１の流路開閉手段および第２の流路開閉手段の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、ポンプを動作しながら、第２の流路開閉手段を分岐管体の閉状態としている間に、第１の流路開閉手段を管体の閉状態から所定の時間だけ開状態とすることで噴霧ノズルから液体を噴霧し、この所定時間の開状態が終了する前に、第２の流路開閉手段を分岐管体の開状態とすることとする。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る液体噴霧装置１の実施の形態について説明する。図１は、液体噴霧装置１の外観の構成を示す外観図である。図２は、液体噴霧装置１の配管系統図である。図３は、液体噴霧装置１の噴霧制御のタイミングを示すタイミングチャートである。

（液体噴霧装置１の全体構成）
図１に示すように、液体噴霧装置１は、噴霧用の液体を貯留する貯留部としてのタンク２と、噴霧ノズル３等を有するヘッド部４と、タンク２から噴霧ノズル３に液体を供給するポンプ５と、液体噴霧装置１の動作を制御する制御部６等と、これらを所定位置に支持するフレーム体７を有している。タンク２からポンプ５の間、およびポンプ５から噴霧ノズル３の間は、管体８により接続されている。タンク２内の液体は、管体８内を流れて噴霧ノズル３に供給される。つまり、管体８は、タンク２内の液体を噴霧ノズル３に送るための流路を形成している。また、ヘッド部４において、管体８からは分岐管体９が分岐されている。分岐された分岐管体９はタンク２に接続されている。

フレーム体７は、基盤部７Ａと、この基盤部７Ａに対して上方に立設される２本の支柱７Ｂ，７Ｂ等より構成されている。２本の支柱７Ｂ，７Ｂは互いに平行に配置されている。タンク２は、例えば、ポリエチレン樹脂等から形成され、フレーム体７の基盤部７Ａに対して取り外し可能に取り付けられている。タンク２には、タンク内外に連通する管体１０が設けられている。タンク２の外部は大気圧であり、管体１０により、タンク２の内部の圧力は、タンク２の外部の大気圧と平衡な状態とされる。つまり、管体１０を介してタンク２の内部と外部が連通することで、タンク２の内部が、常時、大気圧に保持される。

ポンプ５は、本実施の形態では、電磁プランジャ(アーマチュア)を断続する電磁力とばね力でピストンを往復運動させることによって流体を吸入・吐出する電磁ポンプが使用されている。ポンプ５としては、電磁ポンプの他、モータにより渦巻き羽根を回転するいわゆる渦巻きポンプ、あるいはタービンポンプやカスケードポンプ等を使用することができる。

ヘッド部４は、直方体の筐体１１を有している。図２に示すように、ヘッド部４には、噴霧ノズル３と、電磁弁１２と、電磁弁１３と、物体検出センサ１４等が備えられている。筐体１１は、例えば、アルミケースから構成されている。電磁弁１２および電磁弁１３は、筐体１１の内部に配置されている。噴霧ノズル３は、液体の吐出口１５が筐体１１の底板に形成される開口部（図示外）から下方に向けて突出されるように、筐体１１の内部に配置されている。また、物体検出センサ１４は、筐体１１の側板の外側に取り付けられている。

噴霧ノズル３は、噴霧ノズル３に供給される液体の圧力により、供給される液体を霧化状態で噴射する、いわゆる１流体ノズルが使用されている。また、噴霧ノズル３は、円錐状に液体が噴霧されるように構成されている。なお、本実施の形態の説明においては、霧化状態とは、噴射された液体が霧状（ミスト状）に漂う状態の他、ミストとして漂う液体粒子よりも大きな粒子で霧吹き状に噴射される状態を含むものとする。

電磁弁１２，１３は、共に、ソレノイド（コイル）の中にプランジャ（可動鉄片）が配置され、ソレノイドへの通電、非通電によりプランジャを動かし、この動きによって弁（バルブ）を、流路を閉鎖する位置と開放する位置とに変位させ、流路の閉鎖および開放を行う構成となっている。

電磁弁１２は、ポンプ５と噴霧ノズル３とを接続する管体８に設けられている。この電磁弁１２は、管体８により形成されるポンプ５と噴霧ノズル３との間の流路を閉鎖したり開放する役目を担うものであり、第１の流路開閉手段として機能する。

電磁弁１２とポンプ５の間の管体８には一端がタンク２に接続される分岐管体９が接続されている。タンク２には、管体１０が設けられているため、内部は大気圧となっている。つまり、分岐管体９は、電磁弁１２とポンプ５の間の管体８により形成される流路から分岐し、内部が大気圧となっている大気圧部として機能するタンク２に接続される分岐流路を形成する。

分岐管体９には、電磁弁１３が設けられている。この電磁弁１３は、分岐管体９により形成される流路を閉鎖したり開放する役目を担うものであり、第２の流路開閉手段として機能する。

物体検出センサ１４は、物体検出センサ１４の検出エリア内に物体が在るか無いかを検出する機能を有する。物体検出センサ１４は、投光部と受光部を有し、投光部から出射した光が物体に当って反射した光を受光部で受光し、受光部における受光状態に基づいて、投光部から所定の距離（検出エリア）内に物体が在るか無いかの存在を検出する構成となっている。この物体検出センサ１４から出力される信号は、後述するように、液体噴霧装置１から液体を噴霧するためのトリガー信号となる物体検出信号１６として利用される。

図１に示すように、ヘッド部４は、フレーム体７から側方に突出する杆体１７の先端側に取り付けられている。杆体１７は、取付部１８を介してフレーム体７に取り付けられている。取付部１８は、杆体１７を、フレーム体７に対して上下方向（図中矢印Ａ方向）に移動可能に、かつ、水平面に沿う方向（図中矢印Ｂ方向）に回転可能に、さらに、杆体１７がフレーム体７から突出する距離（図中Ｃ）を調整可能に、フレーム体７に対して支持する構造となっている。つまり、ヘッド部４は、フレーム体７から側方に向けて突出した位置に配置され、フレーム体７に対する位置を適宜に換えることができる。

制御部６は、ポンプ５と、電磁弁１２，１３に対して動作の指令を出すＣＰＵ（Central
Processing Unit）の他、ポンプ５および電磁弁１２，１３に電力を供給するための電源装置等が備えられている。制御部６は、アルミケース等から構成されるボックス１９内に収容されている。ボックス１９の側面には、電源スイッチや噴霧時間の調整つまみ等を有する操作部１９Ａが設けられている。

（液体噴霧装置１の動作）
次に、上述のように構成される液体噴霧装置１の動作について、図３を参照しながら説明する。

図３は、液体噴霧装置１の物体検出センサ１４と、ポンプ５と、電磁弁１２，１３の動作タイミングを示すタイミングチャートを示す。図３の（Ａ）は、物体検出センサ１４から出力される信号を物体検出信号１６として示すものであり、物体検出センサ１４から制御部６に入力される信号である。図３の（Ｂ）は、ポンプ５の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。ポンプ５は、制御部６からポンプ５に出力されるポンプ制御信号に基づいて、駆動と停止が制御される。また、図３の（Ｃ）は、電磁弁１２の開閉タイミングを示すタイミングチャートである。電磁弁１２は、制御部６から電磁弁１２に出力される電磁弁１２に対する駆動制御信号に基づいて、開閉動作が制御される。そして、図３の（Ｄ）は、電磁弁１３の開閉タイミングを示すタイミングチャートである。電磁弁１３は、制御部６から電磁弁１３に出力される電磁弁１３に対する駆動制御信号に基づいて、開閉動作が制御される。なお、液体噴霧装置１は、液体噴霧装置１の動作に先立ち、電磁弁１２は閉鎖状態とされ、電磁弁１３は開放状態となっている。

本実施の形態では、液体噴霧装置１を、例えば、図４に示すように、ベルトコンベアー２０上を搬送される果実Ｆに対して除菌用のアルコールを噴霧するために用いる場合を例にとって説明する。したがって、タンク２には、アルコールが貯留され、噴霧ノズル３からはアルコールが噴霧される。なお、アルコールが噴霧された果実Ｆに対して、所定の処理、例えば、皮むきや切断加工等が施されるようにしてもよい。皮むきや切断加工等が施される場合には、ベルトコンベアー２０の搬送方向の下流に皮むき装置あるいは切断装置等の加工装置が配置されることになる。

液体噴霧装置１は、ベルトコンベアー２０上を搬送される果実Ｆが、噴霧ノズル３に対して所定の位置に搬送されたときに、所定の時間、アルコールを噴霧するように構成されている。噴霧ノズル３に対する所定の位置は、噴霧ノズル３から噴霧されるアルコールを果実Ｆの所定の部分に噴霧することができる位置である。つまり、物体検出センサ１４は、ベルトコンベアー２０上を搬送されてくる果実Ｆが、噴霧ノズル３に対して所定の位置に搬送されたときに、果実Ｆの存在を検出し、その検出信号として物体検出信号１６を制御部６のＣＰＵに対して出力するように、投射光の位置や、受光部の光検出位置等が設定されている。したがって、ベルトコンベアー２０上を搬送されてくる果実Ｆが、噴霧ノズル３に対して所定の位置に搬送されると、物体検出センサ１４からは、図３（Ａ）に示すように、果実Ｆが所定位置に搬送されたことを示す物体検出信号１６が出力される。

制御部６は、物体検出センサ１４から出力される図３（Ａ）に示す物体検出信号１６を検出すると、ポンプ５、電磁弁１２、電磁弁１３を図３（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すタイミングで動作する。

先ず、制御部６は、物体検出信号１６を受けて、図３（Ｂ）に示すようにポンプ５の駆動を開始する。また、制御部６は、物体検出信号１６を受けて、図３（Ｄ）に示すように電磁弁１３を開放状態から閉鎖状態にする。このとき、制御部６は、ポンプ５の駆動開始と電磁弁１３が開放状態から閉鎖状態に切り替わるタイミングが同時になるように、ポンプ５の駆動制御と電磁弁１３の開閉動作を制御する。

続いて、制御部６は、図３（Ｃ）に示すように、ポンプ５の駆動を開始してから所定時間Ｔ１が経過した後、電磁弁１２を閉鎖状態から開放状態にする。そして、制御部６は、電磁弁１２が開放状態にされてから所定時間Ｔ２が経過した時に、ポンプ５の駆動を停止する（図３（Ｂ）参照）。また、制御部６は、ポンプ５の駆動を停止するのと同時に電磁弁１３を開放状態にする（図３（Ｄ）参照）。さらに、制御部６は、ポンプ５の動作を停止すると共に電磁弁１３を開放状態した後、所定時間Ｔ３が経過した後、電磁弁１２を閉鎖状態とする（図３（Ｃ）参照）。

次に、上述のタイミングで、ポンプ５、電磁弁１２および電磁弁１３の駆動が制御された場合の噴霧ノズル３からのアルコールの噴霧状態等について説明する。

果実Ｆがベルトコンベアー２０上の所定位置に搬送され、図３（Ａ）に示すように物体検出センサ１４から物体検出信号１６が出力されることで、ポンプ５の駆動が開始され（図３（Ｂ）参照）、タンク２からアルコールが噴霧ノズル３の側に供給される。このとき、ポンプ５の駆動の開始と同時に制御部６は、電磁弁１３を開放状態から閉鎖状態にする（図３（Ｄ）参照）。つまり、電磁弁１２および電磁弁１３は共に閉鎖状態となる。

ところで、電磁弁１３が開放状態となっているときは、管体８は分岐管体９を介してタンク２に開放されている。ポンプ５が停止状態であり、電磁弁１３が開放され、管体８が分岐管体９を介してタンク２に開放されている状態であるときは、タンク２内が大気圧であるため、管体８内の圧力も大気圧になっている。これに対し、電磁弁１２および電磁弁１３が共に閉鎖されている状態のときは、ポンプ５から電磁弁１２の間の管体８の内部は密閉された空間となっている。このため、ポンプ５が駆動されることで、電磁弁１２とポンプ５の間の管体８内の圧力は、ポンプ５の動作時間が経過するに従って大気圧から徐々に高い圧力になっていく。

そして、ポンプ５が駆動されてから所定時間Ｔ１が経過した時に、電磁弁１２が開放されると（図３（Ｃ）参照）、電磁弁１２から噴霧ノズル３に一気にアルコールが供給され、噴霧ノズル３からアルコールが噴霧される。上述のように、電磁弁１２と電磁弁１３が閉鎖された状態でポンプ５が駆動されると、電磁弁１２とポンプ５との間の管体８の管内は高圧状態となる。このように、電磁弁１２とポンプ５との間の圧力を高圧状態にして電磁弁１２を開放すると、噴霧ノズル３からアルコールが吐出を始めてから極めて短い時間で霧化状態となる。

そして、電磁弁１２を開放状態としてから所定時間Ｔ２が経過した後、電磁弁１２を開放状態に保持したまま、ポンプ５の駆動を停止するのと同時に電磁弁１３を開放状態にする（図３（Ｂ），（Ｄ）参照）。電磁弁１３を開放状態にすることで、管体８が分岐管体９を介して大気圧のタンク２に開放され、管体８の内圧が大気圧に低下する。そのため、噴霧ノズル３に供給されるアルコールの圧力が低下する。これに併せてポンプ５の駆動が停止されるため、噴霧ノズル３からのアルコールの噴霧が停止する。このようにポンプ５の駆動が停止するタイミングと電磁弁１３を開放状態にするタイミングを同時にすることで、噴霧ノズル３に供給されるアルコールの送圧を急激に低くすることができ、噴霧の収束を素早く行うことができる。つまり、切れの良い噴霧を行うことができる。

また、ポンプ５の駆動を停止すると共に電磁弁１３を開放状態とした時から、所定時間Ｔ３が経過した後、電磁弁１２を閉鎖状態とする（図３（Ｃ）参照）。このように、電磁弁１２を開放状態としたまま、ポンプ５の駆動を停止としながら電磁弁１３を開放状態にすることで、噴霧ノズル３からの噴霧を停止する際の液垂れの発生を抑えることができる。

これは、次のような理由によるものと推察できる。つまり、噴霧ノズル３からアルコールが噴霧されている間、すなわち、電磁弁１３が閉鎖状態でポンプ５が駆動している間は、ポンプ５により噴霧ノズル３側にアルコールが供給されるため、噴霧ノズル３とポンプ５との間の管体８の管内は、大気圧よりも圧力の高い高圧となっている。したがって、ポンプ５の駆動を停止した後も、直ちに圧力が大気圧に戻ることなく管体８の管内には余圧が残っている。そして、この余圧が残っている状態で、電磁弁１３を開放状態とすると、管体８の管内の圧力は、分岐管体９から大気圧のタンク２側に開放されることになる。

つまり、電磁弁１３を開放状態とすることにより、噴霧ノズル３とポンプ５との間の管体８は、分岐管体９を介して、タンク２内に繋がる。このタンク２内は、ポンプ５の駆動を停止した直後の管体８内の圧力に比べて圧力の低い低圧部となっている。したがって、電磁弁１３が開放されると、噴霧ノズル３とポンプ５との間の管体８の管内には、タンク２に繋がる分岐管体９に向かって負圧が発生する。そして、この負圧により噴霧ノズル３と電磁弁１２との間に残留するアルコールが分岐管体９の側に流れ、電磁弁１２と噴霧ノズル３との間のアルコールの残留量を少なくすることができる。このように、電磁弁１２と噴霧ノズル３との間のアルコールの残留量を少なくした状態で、電磁弁１２を閉鎖することで、噴霧ノズル３からの液垂れを抑えた状態で、アルコールの噴霧を終了することができる。また、電磁弁１２と噴霧ノズル３との間のアルコールの残留量が少ない状態であるため、噴霧を開始する際の液垂れが発生し難いものとなっている。

なお、分岐管体９が管体８から分岐する分岐位置２２は、電磁弁１２にできるだけ近い位置にすることで、液垂れを効果的に防ぐことができる。具体的には、分岐位置２２と電磁弁１２の弁体の位置との間の流路長が、ポンプ５から電磁弁１２の弁体の位置までの流路長の５分の１以下であることが好ましく、１０分の１以下とすることでさらに確実に液垂れを防止することができる。

以上のように、物体検出センサ１４からの物体検出信号１６に対応してポンプ５、電磁弁１２、電磁弁１３の一連の動作が行われる。そして、物体検出センサ１４の検出エリア内に次の果実Ｆが搬送され、物体検出センサ１４から物体検出信号１６が出力される度に、上述した動作が繰り替えされる。つまり、液体噴霧装置１は、物体検出信号１６の入力に対応して、噴霧ノズル３から間欠的にアルコールが噴霧される。

なお、所定時間Ｔ１、Ｔ２は、操作部１９Ａにおいて、噴霧の強さや噴霧量に合わせて適宜に設定される。例えば、所定時間Ｔ１が長くなると、管体８内の内圧がより高くなった状態で電磁弁１２が開放されるため、噴霧ノズル３から噴射する液体の噴射の勢いが強くなる。また、噴射される液体の量も多くなる。逆に所定時間Ｔ１が短くなると、管体８内の内圧があまり高くない状態で電磁弁１２が開放されるため、噴霧ノズル３から噴射する液体の噴射の勢いは弱く、噴射される量も少ない。

また、所定時間Ｔ２の長さを変えることで、噴射している時間を変えることができるので、噴霧ノズル３から噴射する液体の噴射量を調整することができる。つまり、所定時間Ｔ２が長くなれば噴射している時間が長くなり噴射量は多くなる。逆に、所定時間Ｔ２が短くなれば噴射している時間が短くなるので、噴射量は少なくなる。

また、所定時間Ｔ３は、管体８や管体９の太さや、ポンプ５によりアルコールを噴霧ノズル３に送る際の流量や送圧等を考慮し、液垂れが発生しないように適宜に設定を行う。なお、本実施の形態では、液体噴霧装置１を、アルコールを噴霧する装置としているが、アルコール以外の液体を噴霧する目的で使用する場合には、噴霧する液体の粘度に応じて、液垂れが発生しないように所定時間Ｔ３の設定を適宜に行う。

以上のように、所定時間Ｔ１，Ｔ２を調整することで、噴霧対象や噴霧目的等に合わせて、噴霧の強さや噴霧量を適宜に設定することができる。また、所定時間Ｔ３を調整することで、液体噴霧装置１の構成や噴霧する液体の粘度等の性状に応じて、液垂れが発生しないように噴霧を終了することができる。

ところで、ポンプ５が駆動を開始する前には、電磁弁１３は開放状態であり、管体８は分岐管体９を介して、タンク２に開放されている。つまり、噴霧ノズル３からの液体の噴霧を間欠的に繰り返し行う場合、ポンプ５が駆動を開始する前には、管体８の内部は、常に、大気圧であり一定の圧力となっている。したがって、間欠的に行われる各噴霧毎の噴霧の強さや噴霧量等を、所定時間Ｔ１，Ｔ２に対応した一定のものとすることができる。つまり、間欠的に行われる各噴霧毎の噴霧の強さや噴霧量等を一定のものにしようとしたときに、仮に、ポンプ５が駆動を開始する前の管体８の内部の圧力が、噴霧毎に異なる場合には、管体８内の圧力を圧力センサ等により検出し、検出された圧力に応じて、所定時間Ｔ１，Ｔ２を設定する必要がある。しかしながら、ポンプ５の駆動が終わった後、次回の駆動が開始されるまでの間、電磁弁１３を開放状態とし、管体８の内圧を大気圧に戻すことで、間欠的に行われる各噴霧毎の噴霧の強さや噴霧量等所定時間Ｔ１，Ｔ２に対応した一定のものとすることができるため、噴霧の強さや噴霧量等の設定を容易に行うことができる。

上記の実施の形態において、ポンプ５の駆動停止と電磁弁１３の開放するタイミングとを同一としている。このように、ポンプ５の送圧による加圧の停止と噴霧ノズル３の開放を同時に行うことで、ポンプ５の駆動停止と電磁弁１３の開放するタイミングとが異なる場合に比べて、噴霧ノズル３に供給されるアルコールの送圧を急激に下げることができる。そのため、噴霧ノズル３からの噴霧の収束を素早いものとすることがきる。

また、上記の実施の形態に係る液体噴霧装置１では、管体１０を介してタンク２の内部と外部とを連通させ、タンク２の内部を大気圧としているが、管体１０を設けない場合であっても、管体８や分岐管体９とタンク２の接続部等に形成される隙間を介してタンク２の内部と外部とが連通する構成としてもよい。噴霧ノズル３から１回の噴霧で吐出されるアルコールの量は、０．１ｃｃ程度である。したがって、管体１０を設けない構成としても、管体８や分岐管体９とタンク２の接続部等に形成される隙間を介して、噴霧ノズル３からの噴霧量に応じた空気はタンク２の外部から内部に流入することができ、タンク２の内部を大気圧に保持することができる。

また、上記の実施の形態に係る液体噴霧装置１では、分岐管体９はタンク２に繋がり、再びタンク２から噴霧ノズル３に供給可能な構成となっているが、タンク２とは異なる容器に排出するようにしてもよい。係る容器を例えば蓋のない大気に開口した容器とした場合にも、分岐管体９は大気圧部に繋がることになる。

（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。上述の第１の実施の形態に係る液体噴霧装置１においては、管体１０等により、タンク２の内部と外部とを連通させ、タンク２の内部を大気圧に保持する構成となっている。これに対し、管体１０を設けることなく、タンク２の内部と外部とに空気の流入と流出がないようにタンク２内を気密な状態としてもよい。このような場合には、噴霧ノズル３から噴霧が行われ、タンク２内のアルコールの体積が減少するに従ってタンク２内の圧力も低下する。このため、上述の第１の実施の形態で説明したように、電磁弁１２を開放状態としたまま、ポンプ５の駆動を停止としながら電磁弁１３を開放状態とすることで、噴霧ノズル３とポンプ５との間の管体８の管内に、分岐管体９を介してタンク２の側に負圧が発生する。これにより、噴霧ノズル３からの噴霧を停止する際の液垂れの発生を抑えることができる。

つまり、図３に示すように、電磁弁１２を開放状態としたままポンプ５の駆動を停止すると共に電磁弁１３を開放状態とする。そして、この電磁弁１３の開放の後、所定時間Ｔ３が経過するのを待って、電磁弁１２を閉鎖状態とする（図３（Ｃ）参照）。このように、電磁弁１２を開放状態としたまま、ポンプ５の駆動を停止すると共に電磁弁１３を開放状態にすることで、噴霧ノズル３とポンプ５との間の管体８の管内に、分岐管体９を介してタンク２の側に負圧が発生する。そして、この負圧により噴霧ノズル３と電磁弁１２との間に残留するアルコールが分岐管体９の側に流れ、電磁弁１２と噴霧ノズル３との間のアルコールの残留量を少なくすることができ、噴霧ノズル３からの噴霧を停止する際の液垂れの発生を抑えることができる。また、電磁弁１２と噴霧ノズル３との間のアルコールの残留量が少ない状態であるため、噴霧を開始する際の液垂れが発生し難いものとなっている。

以上のように本発明の実施の形態に係る液体噴霧装置１は、噴霧用の液体であるアルコールが蓄えられる液体貯留部としてのタンク２と、アルコールを噴霧する噴霧ノズル３と、タンク２に蓄えられるアルコールを噴霧ノズル３に送るための流路を形成する管体８と、管体８を介してアルコールをタンク２から噴霧ノズル３に送るポンプ５と、噴霧ノズル３とポンプ５とを繋ぐ管体８に設けられ、管体８により形成される流路の開閉を行う第１の流路開閉手段としての電磁弁１２と、ポンプ５と電磁弁１２とを繋ぐ管体８の流路から分岐し、液体貯留部であるタンク２に繋がる分岐流路を形成する分岐管体９と、分岐管体９に配置され、分岐流路の開閉を行う第２の流路開閉手段としての電磁弁１３と、ポンプ５、電磁弁１２および電磁弁１３の動作を制御する制御手段としての制御部６とを備え、制御部６は、電磁弁１２を管体８により形成される流路の閉状態としている間に、電磁弁１３を分岐流路の開状態とする時間を設けている。

このように液体噴霧装置１を構成することにより、電磁弁１２が管体８による流路を閉じている状態で、電磁弁１３を開いて分岐管体９により形成される分岐流路を大気に開放するため、ポンプ５と電磁弁１２との間の管体８内の圧力を大気圧とすることができる。そのため、ポンプ５を駆動し、ポンプ５と電磁弁１２との間の管体８内にアルコールの供給を開始する際には、大気圧の状態から管体８内の圧力を上昇させることができる。つまり、ポンプ５の駆動開始からの時間と管体８内の圧力とを対応させることができ、噴霧ノズル３から噴霧される液体の噴霧状態を制御し易い。

また、液体噴霧装置１においては、制御部６を、ポンプ５を動作しながら、電磁弁１３を分岐管体９の閉状態としている間に、電磁弁１２を管体８の閉状態から所定の時間だけ開状態とすることで噴霧ノズル３からアルコールを噴霧し、この所定時間の開状態が終了する前に、電磁弁１３を分岐管体９の開状態とするものとしてもよい。

このように液体噴霧装置１を構成することにより噴霧ノズル３からの液垂れを防止することができる。つまり、管体８内は、ポンプ５により噴霧ノズル３に液体が送られ圧力が高くなっている。この状態で、電磁弁１２の所定の時間の開状態が終了する前に、分岐管体９が開状態となることで、電磁弁１２と噴霧ノズル３との間に在る液体は、圧力の低い分岐管体９側に流れる。そのため、電磁弁１２を管体８の閉状態とした後に噴霧ノズル３から液体が垂れることを防止することができる。

また、液体噴霧装置１においては、制御部６を、ポンプ５を停止するタイミングと電磁弁１３を分岐管体９の開状態とするタイミングとを同一とするものとしてもよい。

このように液体噴霧装置１を構成することにより、噴霧ノズル３からの噴霧の収束を素早く行うことができる。

また、液体噴霧装置１においては、分岐管体９が管体８から分岐する位置は、電磁弁１２の弁体の位置の近傍であることとしてもよい。

また、液体噴霧装置１は、噴霧用の液体であるアルコールが蓄えられる液体貯留部としてのタンク２と、アルコールを噴霧する噴霧ノズル３と、タンク２に蓄えられるアルコールを噴霧ノズル３に送るための流路を形成する管体８と、管体８を介してアルコールをタンク２から噴霧ノズル３に送るポンプ５と、噴霧ノズル３とポンプ５とを繋ぐ管体８に設けられ、管体８により形成される流路の開閉を行う第１の流路開閉手段としての電磁弁１２と、ポンプ５と電磁弁１２とを繋ぐ管体８の流路から分岐し、ポンプ５と電磁弁１２とを繋ぐ管体８の内部の圧力よりも低い圧力の低圧部であるタンク２に繋がる分岐流路を形成する分岐管体９と、分岐管体９に配置され、分岐流路の開閉を行う第２の流路開閉手段としての電磁弁１３と、ポンプ５、電磁弁１２および電磁弁１３の動作を制御する制御手段としての制御部６を備え、制御部６は、ポンプ５を動作しながら、電磁弁１３を分岐管体９の閉状態としている間に、電磁弁１２を管体８の閉状態から所定の時間だけ開状態とすることで噴霧ノズル３からアルコールを噴霧し、この所定時間の開状態が終了する前に、電磁弁１３を分岐管体９の開状態とすることとする。

このように液体噴霧装置１を構成することにより噴霧ノズル３からの液垂れを防止することができる。つまり、管体８内は、ポンプ５により噴霧ノズル３に液体が送られ圧力がタンク２の内部よりも高くなっている。この状態で、電磁弁１２の所定の時間の開状態が終了する前に、分岐管体９が開状態となることで、電磁弁１２と噴霧ノズル３との間に在る液体は、管体８内よりも圧力の低いタンク２に繋がる分岐管体９側に流れる。そのため、電磁弁１２を管体８の閉状態とした後に噴霧ノズル３から液体が垂れることを防止することができる。また、噴霧を開始する際の液垂れを発生し難いものとすることができる。

（変形例１）
上記の各実施の形態において、ポンプ５は、電磁弁１３の開閉のタイミングに合わせて駆動停止が行われているが、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すように、ポンプ５を常時駆動状態とし、電磁弁１３の開閉により、電磁弁１２とポンプ５との間の加圧状態を制御してもよい。図５（Ａ）は、物体検出センサ１４から出力される物体検出信号１６の出力状況を示している。図５（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、それぞれポンプ５、電磁弁１２、電磁弁１３の動作のタイミングを示すタイミングチャートを示している。つまり、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すように、ポンプ５を常時駆動状態とした場合であっても、電磁弁１３を開放すれば、電磁弁１２とポンプ５との間の管体８内の圧力は分岐管体９を介して大気圧となり、電磁弁１３を閉鎖すれば、閉鎖時間に応じて、電磁弁１２とポンプ５との間の管体８内の圧力は高圧になっていく。そして、電磁弁１３を閉鎖してから電磁弁１２を開放するまでの時間Ｔ１と、電磁弁１２を開放し、かつ、電磁弁１３を閉鎖している時間Ｔ２、および電磁弁１２と電磁弁１３を共に開放している時間Ｔ３を調整することで、所定の噴霧および液垂れの防止を行うことができる。

（変形例２）
上記の各実施の形態において、管体８の流路、および分岐管体９の流路を開閉する流路開閉手段は電磁弁を用いているが、電磁弁に限らず、電動弁を使用することもできる。しかしながら、電磁弁を用いることにより、弁体の開閉、すなわち管体８により形成される流路および管体９により形成される分岐流路の開閉を素早く行うことができ、そのため、電磁弁１２が閉鎖状態から開放状態になったときに、電磁弁１２から噴霧ノズル３にアルコールを一気に供給することができ、噴霧ノズル３からアルコールが吐出を始めてから短い時間で霧化状態とすることができる。また、電磁弁１３を閉じて噴霧を中断する際にも、電磁弁１３が素早く開放することで、噴霧ノズル３に供給されるアルコールの送圧を急激に低くすることができ、噴霧の収束を素早く行うことができる。

（変形例３）
上記の各実施の形態では、液体噴霧装置１はアルコールの噴霧用として説明したが、水、香料、防腐剤等の各種の液体を噴霧する場合にも使用することができる。

（変形例４）
なお、電磁弁１３は、図６に示すように、分岐管体９が管体８から分岐する分岐位置２２よりもタンク２に近い位置に設けてもよい。このように、分岐位置２２よりもタンク２に近い位置に設けた場合でも、液垂れの発生には悪影響を与えない。つまり、電磁弁１３の配置は、自由度が高く、フレーム体７に設けることとすると、ヘッド部４をコンパクトにすることができ、果実Ｆ等の噴霧対象とヘッド部４の位置関係の自由度を増すことができる。

（変形例５）
また、物体検出センサ１４は、筐体１１の側面に限らず、筐体１１の底面等、噴霧対象物の形状や噴霧ノズル３に対する搬送方向等を考慮し、噴霧対象物を検出し易い適宜の個所に設置することが好ましい。

（変形例６）
また、物体検出センサ１４は、投光部と受光部を有する光電型のセンサに限らず、噴霧対象物に接触して作動される機械的なスイッチ等を用いてもよい。

（変形例７）
また、噴霧ノズル３の噴霧形状は、円錐状に限らず、扇状、直線状等、噴霧対象物の形状や搬送速度等を考慮した形状とすることが好ましい。

本発明の実施の形態に係る液体噴霧装置の外観の構成を示す外観図である。 図１に示す液体噴霧装置の配管系統図である。 図１に示す液体噴霧装置の噴霧制御のタイミングを示すタイミングチャートである。 図１に示す液体噴霧装置の実際の使用例を示す図である。 図１に示す液体噴霧装置の噴霧制御についての変形例を示す図である。 図１に示す液体噴霧装置の変形例を示す図である。

符号の説明

１ ・・・ 液体噴霧装置
２ ・・・ タンク（液体貯留部）
３ ・・・ 噴霧ノズル
５ ・・・ ポンプ
６ ・・・ 制御部（制御手段）
８ ・・・ 管体
９ ・・・ 分岐管体
１２ ・・・ 電磁弁（第１の流路開閉手段）
１３ ・・・ 電磁弁（第２の流路開閉手段）

Claims (5)

1. 噴霧用の液体が蓄えられる液体貯留部と、
   上記液体を噴霧する噴霧ノズルと、
   上記液体貯留部に蓄えられる上記液体を上記噴霧ノズルに送るための流路を形成する管体と、
   上記管体を介して上記液体を上記液体貯留部から上記噴霧ノズルに送るポンプと、
   上記噴霧ノズルと上記ポンプとを繋ぐ上記管体に設けられ、上記流路の開閉を行う第１の流路開閉手段と、
   上記ポンプと上記第１の流路開閉手段とを繋ぐ上記管体の流路から分岐し、上記液体貯留部に繋がる分岐流路を形成する分岐管体と、
   上記分岐管体に配置され、上記分岐流路の開閉を行う第２の流路開閉手段と、
   上記ポンプ、上記第１の流路開閉手段および上記第２の流路開閉手段の動作を制御する制御手段と、
   を備え、
   上記制御手段は、上記第１の流路開閉手段を上記流路の閉状態としている間に、上記第２の流路開閉手段を上記分岐流路の開状態とする時間を設ける、
   ことを特徴とする液体噴霧装置。
2. 請求項１に記載の液体噴霧装置において、
   前記制御手段は、前記ポンプを動作しながら、前記第２の流路開閉手段を前記分岐管体の閉状態としている間に、前記第１の流路開閉手段を前記管体の閉状態から所定の時間だけ開状態とすることで前記噴霧ノズルから前記液体を噴霧し、この所定時間の開状態が終了する前に、前記第２の流路開閉手段を前記分岐管体の開状態とする
   ことを特徴とする液体噴霧装置。
3. 請求項２に記載の液体噴霧装置において、
   前記制御手段は、前記ポンプを停止するタイミングと前記第２の流路開閉手段を前記分岐管体の開状態とするタイミングとを同一とする
   ことを特徴とする液体噴霧装置。
4. 請求項１から３のいずれか１に記載の液体噴霧装置において、
   前記分岐管体が前記管体から分岐する位置は、前記第一の流路開閉手段の近傍であることを特徴とする液体噴霧装置。
5. 噴霧用の液体が蓄えられる液体貯留部と、
   上記液体を噴霧する噴霧ノズルと、
   上記液体貯留部に蓄えられる上記液体を上記噴霧ノズルに送るための流路を形成する管体と、
   上記管体を介して上記液体を上記液体貯留部から上記噴霧ノズルに送るポンプと、
   上記噴霧ノズルと上記ポンプとを繋ぐ上記管体に設けられ、上記流路の開閉を行う第１の流路開閉手段と、
   上記ポンプと上記第１の流路開閉手段とを繋ぐ上記管体の流路から分岐し、上記ポンプと上記第１の流路開閉手段とを繋ぐ上記管体の内部の圧力よりも低い圧力の低圧部に繋がる分岐流路を形成する分岐管体と、
   上記分岐管体に配置され、上記分岐流路の開閉を行う第２の流路開閉手段と、
   上記ポンプ、上記第１の流路開閉手段および上記第２の流路開閉手段の動作を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、上記ポンプを動作しながら、上記第２の流路開閉手段を上記分岐管体の閉状態としている間に、上記第１の流路開閉手段を上記管体の閉状態から所定の時間だけ開状態とすることで上記噴霧ノズルから上記液体を噴霧し、この所定時間の開状態が終了する前に、上記第２の流路開閉手段を上記分岐管体の開状態とする
   ことを特徴とする液体噴霧装置。

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