JP2016034333A - 霧化溶剤吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来は、貯槽をハウジングに装着する際に溶剤が貯槽から不必要かつ不用意に漏洩することがある点、また、貯槽下端部で供給口周囲の液面高さが（該供給口高さより）低下しても該供給口を溶剤が表面張力によって塞いでしまい、貯槽内に空気が流入せず、該貯槽内から溶剤が安定的に供給されない点、を改善する。【解決手段】霧化溶剤吐出装置１は、タンク３の小径端部に供給孔３ａを形成して、この小径端部の内部に該供給孔３ａに向けて付勢するばね３ｂ（付勢部材）とこのばね３ｂの該供給孔３ａ側の端部に設けた弁体３ｃとを有する一方、本体２のタンク３を装着する有底無天状の挿入部２Ｃに流出孔２ｄを形成し、さらに、該挿入部２Ｃの底部中央に、供給孔３ａに挿入されて弁体３ｃをばね３ｂの付勢力に抗してタンク３内へ押し込んで開状態とする弁押軸２Ｄと、該供給孔３ａの内周縁部に部分的に接触する導出部２Ｅと、を設ける構成とした。【選択図】図２

Description

本発明は、貯槽をハウジングに装着する際に、溶剤が貯槽から不必要かつ不用意に漏洩したり、貯槽下端部で供給口周囲の液面高さが低下しても該供給口を溶剤が塞いで、該貯槽内から溶剤が安定的に供給されないといった不具合を改善した霧化溶剤吐出装置に関する。

フィトンチッドと称される化学物質は、植物が傷つけられた際に該植物や樹木から発散・放出されるもので、微生物の活動を抑制する作用をもつ他、殺菌力を有している。昨今では、疑似的な癒しや安らぎの森林浴効果を得るために、自然界成分の分析のうえ得た人工的フィトンチッド溶剤の希釈液を例えば噴霧するようになってきている。

例えば、特許文献１には、消臭剤水溶液を超音波発振にてミストに霧化し、超音波発振による霧化ミストを乗せた空気流を下方に向けて配置された超微粒子選択プレートに当て、３ミクロンを超える粗粒子ミストを自重にて落下させて空気流から除去することで、霧化ミストから３ミクロン以下の超微粒子ミストを選択して空気流と共に消臭すべき雰囲気中に吹き込むようにした消臭方法が示されている。

また、特許文献１には、上方部分に空気吹出口を有するハウジングと、ハウジング内に収納され、消臭剤水溶液を貯留し、下端に消臭剤水溶液の供給口を有する密閉構造の貯槽と、ハウジング内下方に収納され、貯槽の供給口が所定液面高さに配置されて貯槽から消臭剤水溶液が所定液面まで自然供給され、供給された消臭剤水溶液を超音波発振によって霧化する霧化槽と、ハウジング内の空気吹出口の背後に設けられ、空気吹出口に向けて空気を送給するファンと、ハウジング内に上下方向に延びて設けられ、霧化槽の主要液面と空気吹出口とに連通し、周壁が上方に向けて横断面積を減少させるように傾斜されて霧化槽の液面から飛散する飛沫を当てて自重にて落下させる一方、霧化槽から霧化飛散するミストをファンの空気流にて吸引させて実質的に凝集させることなく、１ミクロン以下の極超微粒子ミストを空気流に乗せるガイド槽と、超音波発振器及びファンを作動させる制御装置とを備えた消臭装置が示されている。

上記特許文献１の装置では、貯槽が密閉構造で供給口を備えた貯槽から溶剤（消臭水溶液）を霧化槽に供給する際、供給口が単なる孔である一方、ハウジング側では前記孔に挿入される軸が設けられた構成であったため、次の不具合が生じていた。

すなわち、特許文献１の装置は、貯槽をハウジングに装着する際に、該貯槽を開封（供給口を露出させるためにキャップを外すなど）する際には、供給口を上方に向けて行うが、この後、供給口を下方に向けて、ハウジングに対して装着するので、供給口を上方に向けた状態から下方に向ける際の該供給口の軌道中、及びハウジングの軸が供給口に挿入されるまでの間、溶剤が貯槽から不必要かつ不用意に漏洩することがあった。

また、特許文献１の装置において、貯槽を上記のように溶剤が漏洩することなく上手くハウジングに装着できたとしても、それは使用者の操作上の技術であって構造上の不具合を否定できず、さらに、貯槽をハウジングに装着した後においても次の不具合があった。

さらに、特許文献１の装置では、貯槽の供給口にハウジング側の軸が挿入されることで該貯槽をハウジングに装着する構成とされていたので、該貯槽をハウジングに装着しても、つまり供給口に軸が挿入されて、貯槽下端部で供給口周囲の液面高さが（該供給口高さより）低下しても該供給口を溶剤が表面張力により塞いで、貯槽内に空気が流入せず、よって該貯槽内から溶剤が供給されないことがあった。

前記該貯槽内から溶剤が常に供給されないのではなく、例えば装置自体が振動したり、供給口周囲の液面が傾いた状態で低下することで、供給口の孔面の一部だけが液面と離間して空気が貯槽に流入する隙間が生じれば、流入した空気分（体積）だけ、溶剤が供給されるが、換言すれば、そのようなタイミングが生じない限り、貯槽から溶剤が安定して供給されないということになる。この不具合は、装置が小型化されるなどにより貯槽及び供給口の孔径が小さいほど顕著となる。

特許第３０６７０８９号公報

本発明が解決しようとする問題は、従来の特許文献１の装置は、貯槽をハウジングに装着する際に、溶剤が貯槽から不必要かつ不用意に漏洩することがある点、また、貯槽下端部で供給口周囲の液面高さが（該供給口高さより）低下しても該供給口を溶剤が表面張力によって塞いでしまい、貯槽内に空気が流入せず、よって該貯槽内から溶剤が安定的に供給されない点、である。

上記課題を解決するため、本発明は、溶剤を収納したタンクと、このタンクから供給される溶剤を貯留する貯留部と、この貯留部に設けられ、該貯留部に貯留した溶剤を超音波発振により霧化する発振部と、この発振部で霧化された溶剤を内部で浮遊させて所定粒径の霧化溶剤を排出口から流出させる霧化槽と、この霧化槽の排出口から流出した所定粒径の霧化溶剤を外部に送り出す送出部と、全体を制御する制御部と、を備えた霧化溶剤吐出装置において、前記タンクは、上下一方の端部が他方に対して小径とされると共に小径端部に供給孔が形成され、かつ該小径端部の内部に該供給孔に向けて付勢する付勢部材とこの付勢部材の該供給孔側の端部に設けた弁体とを有し、一方、本体の前記タンクを装着する部位は、該タンクの小径端部が挿入される有底無天状の挿入部と、この挿入部の内周壁の一部に貯留部へ溶剤を送るための流出孔と、が形成され、さらに、前記挿入部の底部中央に、前記供給孔に挿入されて前記弁体を前記付勢部材の付勢力に抗して前記タンク内へ押し込んで開状態とする弁押軸と、該供給孔の内周縁部に部分的に接触する導出部と、が設けられる構成としたことを主要な特徴とした。

本発明は、タンクには付勢部材と弁体とを設けているので、供給孔を上に向けた状態から、本体の挿入部に小径端部を挿入すべく、供給孔を下に向ける軌道、及びタンクを挿入部に装着するまでの間において、弁体が供給孔を閉状態とするので、タンクから溶剤が流出することがない。

また、本発明は、挿入部における溶剤の液面が（溶剤が貯留部へ供給され、霧化されて消費されることで）タンクの供給孔の位置よりも液面高さが低くなれば、導出部により供給孔内径縁部の表面張力を打破して溶剤が導出されると同時に空気がタンク内に流入して、このタンクに流入した空気分だけ新に溶剤が（挿入部の液面高さが供給孔位置程度になるまで）供給されるから、安定して溶剤を供給し続けることができる。

本発明の霧化溶剤吐出装置の外観構成を示す分解斜視図である。 本発明の霧化溶剤吐出装置の図１のＡ−Ａ線概略断面図である。 本発明の霧化溶剤吐出装置のタンクの小径端部の構造を示す分解斜視図である。 本発明の霧化溶剤吐出装置の本体を示す斜視図である。 本発明の霧化溶剤吐出装置の本体における、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、である。 本発明の霧化溶剤吐出装置の概略回路ブロック図である。 本発明の霧化溶剤吐出装置における制御部による動作フローチャートである。 霧化溶剤吐出装置の発振部において運転時間とオペアンプ入力電圧との関係のグラフであり、実線は本発明によるフィードバック信号線を設けた場合、破線はフィードバック信号線を設けていない場合、を示す。

本発明は、貯槽をハウジングに装着する際に、溶剤が貯槽から不必要かつ不用意に漏洩したり、該供給口を溶剤が塞いで、貯槽内に空気が流入せず、よって該貯槽内から溶剤が安定的に供給されない点を、タンクの小径端部に供給孔を形成して、この小径端部の内部に自然長で該供給孔に向けて付勢する付勢部材とこの付勢部材の該供給孔側の端部に設けた弁体とを有することとし、一方、本体のタンクを装着する有底無天状の挿入部に貯留部へ溶剤を送るための流出孔を形成し、さらに、該挿入部の底部中央に、供給孔に挿入されて弁体を付勢部材の付勢力に抗してタンク内へ押し込んで開状態とする弁押軸と、該供給孔の内周縁部に部分的に接触する導出部と、を突設する形態で実施することで、改善を図った。

ここで、本発明による課題が解決できる原理について説明する。まず、タンクに関しては、通常、供給孔の径が小さければ、タンク内の内圧がかからない（タンク内に空気が流入しない）限り、該供給孔の開口面が水平の場合は表面張力によって溶剤が流出することがない。

例えば、タンクをゆっくりと傾けると、供給孔の開口面に表面張力が生じず、供給孔の液面と内周縁部とが接していない部位からタンク内に空気が流入し、タンク内に流入した分だけ溶剤がタンクから漏洩する。

つまり、本願で課題としたうち「貯槽をハウジングに装着する際に、溶剤が貯槽から不必要かつ不用意に漏洩することがある」（部材名は特許文献１のまま）点は、上記原理、つまり、タンク（特許文献１では貯槽）を上下反転したときに、タンク内の溶剤の液面に対し、供給孔が相対的に内周縁部全周に接触しない状態が生じることによって生じる。

そこで、本発明では、タンクの小径端部に自然長で該供給孔に向けて付勢する付勢部材を内装し、この付勢部材の供給孔側の端部に供給孔を閉状態としておくための弁体を設けることで、付勢部材に抗して弁体をタンク内に押し込まない限りは、表面張力が生じようが打破されようが、物理的に供給孔が閉状態とされたままであるので、上記課題は解消できることとなる。

さらに、本願で課題としたうち「貯槽下端部で供給口周囲の液面高さが低下しても該供給口を溶剤が塞いで、貯槽内に空気が流入せず、よって該貯槽内から溶剤が安定的に供給されない」（部材名は特許文献１のまま）点は、本発明においては、まず、上記のとおり、タンクの供給孔を弁体が閉状態としているので、そのままではタンク内の溶剤は供給されない。

そこで、本発明では、本体の挿入部の底部中央、すなわちタンクを装着すべく挿入部に挿入したときに該タンクの供給孔に対応する位置に、弁押軸を設けている。この弁押軸により、弁体をタンク内に押し込み、これにより供給孔は開状態となる。

ところが、弁押軸だけで供給孔を開状態としても、挿入部の溶剤の液面が該供給孔の内周縁部に部分的に接触するよう、つまり溶剤の表面張力を打破するよう、波打たない限り、供給孔の内周縁部全周に溶剤が接触している状態なので表面張力が保たれてタンク内の溶剤が流出しない。すなわち、この現象が、本願の課題で言う、挿入部の液面が供給孔位置まで低下しても溶剤を安定して供給することのできない要因となっていた。

上記に関しては、本発明は、弁押軸の近傍に、供給孔の内周縁部に部分的に接触する導出部を設けることで、挿入部の溶剤の液面が供給孔の位置まで低下すれば、溶剤液面上に現れる導出部が表面張力を打破することとなり、このとき、弁押軸と導出部との隙間からタンク内に空気が流入し、空気が流入した分だけ内圧がかかりタンク内から溶剤が流出することとなる。よって、本発明であれば、溶剤液面が波うたなくても、溶剤を安定して供給することができる。

さらに、本発明は、上記構成において、挿入部の底部に、流出孔の付近を低位とする斜面を形成することで、タンク内から挿入部へ流出した溶剤が該挿入部の死角で留まらせることなく速やかに流出孔へ送ることができる。

また、本発明は、上記構成において、弁押軸の軸断面が十字状とすることで、導出部との隙間が確保され、タンク内の溶剤の挿入部へ向けた速やかな流出と、タンク内への空気流入を確実にすることができる。

さらに、本発明は、上記構成において、導出部に流出孔側を下方とする斜面を形成することで、表面張力を打破し、供給孔の内周縁部（開口）付近から流出する溶剤に方向性のある流れを作ることができ、表面張力が打破された以降、この流れに続いて安定的に溶剤を流出させることができる。

以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。本発明における霧化溶剤吐出装置１は、例えばハードウェア構成としては図１及び図５に示す構成とされている。なお、本実施例における霧化溶剤吐出装置１は、フィトンチッド溶剤を霧化吐出するに最適な構成とされている。２は、後述する制御部や、各部を設けた本体である。以下、このフィトンチッド溶剤を霧化した状態をミストと言う。

３は、本例では特にフィトンチッド溶剤を収納したタンクである。このタンク３は、ボトルのキャップを外してこのキャップ側を下方に向けて本体２に接続するようになっている。４は、本体２内部に設けられた供給路２Ａを介してタンク２から供給された溶剤をミストにするために貯留する貯留部である。

この貯留部４は、具体的には、本体２の上面においてタンク３を接続する部位と所定間隔を存して隣接した箇所に形成された窪みである。そして、上記供給路２Ａは、本体２内部においてタンク３からこの貯留部４までを接続している。貯留部４は、該貯留部４から霧化されて溶剤が消費される毎にタンク３から一定量だけ溶剤が供給されるようになっている。

本例の霧化溶剤吐出装置１は、前提としてポンプなどによって溶剤を供給する構成ではなくタンク３から貯留部４へ該タンク３からの溶剤の自重滴下による流動で順次供給される。したがって、本発明の霧化溶剤吐出装置１は、水平に配置されることにより、前述のとおり、該貯留部４から霧化されて溶剤が消費される毎にタンク３から一定量だけ溶剤が供給される。

供給路２Ａは、図４及び図５に詳細に示すように、本体２の一方側面部（図２においては紙面手前）側にタンク３から該本体２の外形中央部位まで直線状に形成されたタンク側流路２ａと、他方側面部（図２においては紙面奥）側に本体２の外形中央部位から貯留部４へ形成された直線状の貯留部側流路２ｂと、該本体２の側面方向（図２の紙面手前−奥方向）に該タンク側流路２ａと貯留部流路２ｂとを接続する直線状の接続路２ｃとからなる。

このようにタンク３側から貯留部４側に至る供給路２Ａを直線でなる略Ｓ（又はＺ）字の鉤状に屈曲させて形成することで、例えばタンク側流路２ａが下側になるように転倒しても貯留部側流路２ｂに残存する溶剤はタンク３側には流れにくく、例えば貯留部側流路２ｂが下側になるように転倒してもタンク側流路２ａに残存する溶剤は貯留部４側には流れにくく、よって、転倒により供給路２Ａと、タンク３側又は貯留部４側とにある溶剤が直ちに一度に一方行へ流れることを防止することができる。

さらに、本例では、接続部２ｃの途中部位に、止水部２Ｂを設けている。止水部２Ｂは筐体２Ｂａ内に例えばステンレス製のボール２Ｂｂ（図２及び図４では不図示）が挿入された構成となっている。

筐体２Ｂａは、対向する壁面に、タンク３側からの分断された接続路２ｃと、貯留部４側への分断された接続路２ｃと、が各々連通接続する孔２Ｂｃ，２Ｂｃ（図５参照）が形成され、また、内底面には、孔２Ｂｃ，２Ｂｃが形成された壁面間の中央へ下方に傾斜した斜面で形成され、（本体２が水平ならば）ボール２Ｂｂを壁面間中央に定置させる谷部２Ｂｄが形成されている。

このようにすることで、本例においては、タンク側流路２ａが下側、又は貯留部側流路２ｂが下側、のどちらに転倒しても、その転倒に先立って傾斜した下方側にボール２Ｂｂが移動して該下方側に位置することとなる孔２Ｂｃを塞ぐので、上記鉤状の供給路２Ａの効果と相俟って、より確実に転倒や傾斜による過剰な溶剤の流動による不要部位への溶剤の漏洩を抑制することができる。

続いて、タンク３から貯留部４へ溶剤を供給するための構造について説明する。概略的には、上記の通り、溶剤はタンク３を装着した本体２の供給路２Ａを介して貯留部４へ供給されるが、本発明の霧化溶剤吐出装置１は、次の構造を採用することで溶剤を安定かつ確実に貯留部４へ供給することができる。

すなわち、本発明は、図３に示すように、タンク３が、上下一方の端部が他方に対して小径とされ、小径端部に供給孔３ａが形成されている。本例では、この小径端部の外周にキャップ（不図示）が設けられ、本体２に装着時にこのキャップを小径端部の外周から外し、キャップを外すと、小径端部の端面に形成された供給孔３ａが露出する。

タンク３の小径端部の内部には、自然長で該供給孔に向けて付勢する付勢部材としての例えば弦巻状のばね３ｂと、このばね３ｂの該供給孔３ａ側の端部に設けた弁体３ｃとを有している。

一方、本体２のタンク３を装着する部位は、図４及び図５に示すように、該タンク３の小径端部が挿入される有底無天状の挿入部２Ｃと、この挿入部２Ｃの内周壁の一部に貯留部４へ溶剤を送るために供給路２Ａ（タンク側流路２ａ）と接続した流出孔２ｄと、が形成されている。

さらに、本例では挿入部２Ｃの底部に流出孔２ｄの付近を低位とする斜面２ｅが形成されており、この底部中央には供給孔３ａに挿入されて弁体３ｃをばね３ｂの付勢力に抗してタンク３内へ押し込んで開状態とする弁押軸２Ｄと、該供給孔３ａの内周縁部に部分的に接触する導出部２Ｅと、が互いに若干の隙間を存して突設されている。

また、本例では、弁押軸２Ｄは例えば軸断面が十字状とされ、一方、導出部２Ｅは、流出孔２ｄ側を下方とする斜面２Ｅａが形成され、かつ頂面に水平部２Ｅｂが形成された断面視台形状とされている。

続いて、本発明の霧化溶剤吐出装置１におけるタンク３から挿入部２Ｃに溶剤が供給される状況について説明する。タンク３は、小径端部に自然長で供給孔３ａに向けて付勢するばね３ｂを内装し、このばね３ｂの供給孔３ａ側の端部に該供給孔３ａを閉状態としておくための弁体３ｃを設けている。

こうすることで、タンク３はばね３ｂに抗して弁体３ｃをタンク３内に押し込まない限りは供給孔３ａが閉状態とされたままとなるので、使用前で小径端部を上方にしてキャップを外した状態から、本体２の挿入部２Ｃへ挿入すべく該タンク３を小径端部（供給孔３ａ）を下方に向ける途中で、溶剤がタンク３から流出することが防止される。

また、挿入部２Ｃの底部中央に、弁押軸２Ｄ及び導出部２Ｅを設けることで、挿入部２Ｃに挿入したタンク３を、弁押軸２Ｄによってタンク３の弁体３ｃを該タンク３内に押し込み、これにより供給孔３ａを開状態することができる。

弁押軸２Ｄが弁体３Ｃを所定位置まで押し込んだとき（タンク３を挿入部２Ｃにしっかりと挿入して装着が完了すると）、今、挿入部２Ｃには溶剤が満たされていない状況では、導出部２Ｃ（の水平部２Ｅｄ）が該供給孔３ａの内周縁部に（内周縁部の全周ではなく）部分的に接触する。

このとき、タンク３の供給孔３ａの内周部位における溶剤の表面張力が打破されて溶剤がタンク３から流出すると同時に、弁押軸２Ｄと導出部２Ｅとの隙間からタンク３内に空気が流入し、空気が流入した分だけ内圧がかかりタンク３内から溶剤がさらに流出する。

タンク３から流出した溶剤は、斜面２Ｅａを伝わって挿入部２Ｃの底部、本例では挿入部２Ｃの底部の斜面２ｅを流れて、流出孔２ｄから供給路２Ａにおけるタンク側流路２ａ、接続路２ｃ、貯留部側流路２ｂ、を経て貯留部４へ流れ、貯留部４に所定量の溶剤が満たされ、最終的に挿入部２Ｃでも供給孔３ａの位置まで液面高さが上昇すると、該供給孔３ａに空気が流入する余地がなくなるので、タンク３からの溶剤の供給が停止する。

また、貯留部４において、発振部５で溶剤を霧化し、ここで溶剤が消費されると、挿入部２Ｃではしだいに溶剤液面が低下して、導出部２Ｅの水平部２Ｅｄつまり供給孔３ａが液面上に露出する。このとき、上記同様、導出部２Ｅが供給孔３ａの内周縁部における表面張力を打破すると同時に弁押軸２Ｄと導出部２Ｅとによりタンク３内に空気を送り、これにより溶剤がタンク３から流出（供給）される。

５は、貯留部４の窪みの底部に設けられ、該貯留部４に貯留された溶剤を超音波発振により霧化する発振部である。この発振部５は、振動子を例えば約２．５ＭＨｚで振動させることで、フィトンチッド溶剤を１μｍ以下の粒径でミスト化する。

６は、貯留部４の上方を覆い、発振部５で霧化された溶剤を内部で浮遊させて所定粒径のミストを排出口から流出させる霧化槽である。霧化槽６は、有天筒状とされたカバー６Ａによって外内部を区画することで形成されている。

カバー６Ａは、側周面に後述送出ファン７からの風を導く送風路６ａが上下方向に形成されており、天面において、送風路６ａが設けられた側から直径方向に対向する方向にミスト送風路６ｂが、該天面に取り付けられる吹出キャップ６Ｂの裏面側と共に形成されている。

ミスト送風路６ｂは、吹出キャップ６Ｂの裏面に流路を形成する壁面６Ｂａと、カバー６Ａの天井部に形成された突部６Ａａとで形成される隙間により形成される。カバー６Ａの突部６Ａａには、その流路中に、送風路６ａ側から順に、他溶剤充填凹部６Ａｂ、空気流入孔６Ａｃ、整流凸部６Ａｄ、ミスト排出孔６Ａｅが形成されている。

他溶剤充填凹部６Ａｂは、カバー６Ａ内に連通しておらず、ここに例えばアロマ溶剤を充填することができるようになっている。空気流入孔６Ａｃは、カバー６Ａ内へ突出した円筒部の側周面の一部が切欠かれ、この切欠かれた部位から送風路６ａの空気が該カバー６Ａ内へ流入するようになっている。

整流凸部６Ａｄは、平面視で二等辺三角形状とされた柱体とされ、二等辺で挟まれた辺部の中点部位が空気流入孔６Ａｃの周縁に近設されており、この二等辺で挟まれた辺部に送風路６ａからの空気が一部衝突してカバー６Ａ内に該空気流入孔６Ａｃを介して流入するようになっている。

ミスト排出部６Ａｅは、カバー６Ａ内に充満し、浮遊する一定粒径のミストが、順次、空気流入孔６Ａｃから流入した空気と共に、排出されるよう形成されている。このミスト排出部６Ａｅから排出されたミストは、上記整流凸部６Ａｄの両側を通過した送風路６ａからの空気によりミスト送風路６ｂ外、すなわち外部へ排出される。

７は、本体２内に設けられ、送風路６ａに向けて吸気した外気を加速させて送るための送風ファンである。この送風ファン７は、本体２内への配置上、シロッコファンが採用されている。

８は、タンク３の全体と、霧化槽６の一部を露出した状態で覆うフードである。このフード８を設けることで、全体がすっきりした外観となると共に、本体２上面の露出した部材を埃等から保護する役目を担っている。

続いて、霧化溶剤吐出装置１の電気系統の構成について説明する。制御部１０は、本体２の内部において、基板１０Ａに設けられている。この制御部１０に、以下の各電子素子及び回路並びに信号線が設けられている。なお、電源アダプタＡは、制御部１０の電源接続部２０に接続されている。

貯留部４における供給路２Ａの溶剤が排出される部位より下側で、発振部５である振動子が位置する部位より上方には、本例では静電容量がしきい値以下である場合に溶剤が無いとして検知する液検知センサ１１が設けられている。また、貯留部４の底部には霧化槽６の内部を照明してミスト発生状況を演出するための照明１２（色の異なる照明１２Ａ，１２Ｂ）が設けられている。

なお、本例における液検知手法については、上記の静電容量の変化を検知する手法に限らず、例えば液面（高さ）検知のフロートスイッチ、液面低下による出力電圧の変動を検知して振動子のオン・オフ制御するリミッタ回路、液体の有無を検知する超音波センサでもよいが、静電容量の変化を検知する手法であれば、最も誤動作が少なく、また、しきい値設定により適正なフィトンチッド溶剤であるか否かまで判別することもできるというメリットがある。

本例ではタンク３と霧化槽６を水平方向に並べて見る本体２の側面部位には、操作部１３及び表示部１４が設けられている。操作部１３には、運転スイッチ１３ａ、タイマ運転及びエコ運転を切り替える運転切替スイッチ１３ｂ、照明１２のオン・オフ及び色を切り替える照明切替スイッチ１３ｃ、ミストの発生量を切り替えるミスト量切替スイッチ１３ｄが設けられている。

表示部１４には、運転表示１４ａ、給液表示１４ｂ、３時間タイマ表示１４ｃ、エコ運転表示１４ｄ、ミスト量の、弱運転表示１４ｅ、中運転表示１４ｆ、強運転表示１４ｇ、が設けられている。

制御部１０は、図６の回路ブロック図に示すように構成されている。電源は電源接続部２０を介して、Ｖ１及びＶ２が供給される。マイクロコンピュー３４には、液検知センサ１１が接続された液検知回路３５及び液検知センサのオン・オフ信号回路３６、ミスト発生量切替スイッチ１３ｄを構成する霧化量電圧設定回路３７（弱設定ＶＲ３８、中設定ＶＲ３９、強設定ＶＲ４０）が接続されている。

さらに、マイクロコンピュータ３４には、発振部５の発振電圧供給回路４１、送風ファンの運転回路４２、発振部５の振動子駆動電圧信号線４３及び運転回路４４が接続されている。

運転回路４４は、トランジスタＱ１、チョークコイル４５、ダイオード４６、抵抗４７、コンデンサ４８、フィードバック信号線４９、オペアンプ５０、により構成されており、オペアンプ５０に振動子駆動電圧信号線４３とフィードバック信号線４９とが接続されている。マイクロコンピュータ３４と運転回路４４とは、霧化設定電圧測定端子（−）５１、霧化電圧設定測定端子（＋）５２を介して接続されている。

すなわち、本例では、振動子駆動電圧信号線４３を、オペアンプ５０の＋入力に接続し、トランジスタＱ１のエミッタに接続されたチョークコイル４５のエミッタとグランド間の電圧をオペアンプ５０の−入力に接続して、チョークコイル４５のエミッタとグランド間の電圧が一定になるようにフィードバックさせている。

さらに、マイクロコンピュータ３４には、照明１２Ａの運転信号線５３、照明１２Ｂの運転信号線５４がそれぞれ接続されている。

また、マイクロコンピュータ３４と、上述の液検知回路３５とは液検知回路信号線５５により、上述の液検知センサのオン・オフ信号回路３６とは液検知回路のチェック信号線５６により、接続されている。

さらに、マイクロコンピュータ３４と、霧化量電圧設定回路３７の、弱設定ＶＲ３８とは弱設定信号線５７により、中設定ＶＲ３９とは中設定信号線５８により、強設定ＶＲ４０とは強設定信号線５９により、各々接続されている。

また、マイクロコンピュータ３４と、発振電圧供給回路４１及び送風ファンの運転回路４２並びに送風ファン７とは送風ファンの運転信号線６０により接続されている。

その他、操作部１３の、運転スイッチ１３ａ、運転切替スイッチ１３ｂ、照明切替スイッチ１３ｃ、ミスト発生量切替スイッチ１３ｄ、及び、表示部１４の、運転表示１４ａ、給液表示１４ｂ、３時間タイマ表示１４ｃ、エコ運転表示１４ｄ、弱運転表示１４ｅ、中運転表示１４ｆ、強運転表示１４ｇ、は、それぞれ信号線６１〜７２によりマイクロコンピュータ３４と接続されている。

上記構成において、マイクロコンピュータ３４のＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）には正常性確認部Ｐが蓄積されている。正常性確認部Ｐは、マイクロコンピュータ３４における制御プログラムである。すなわち、本例の霧化溶剤吐出装置１には、正常性確認部Ｐにより機器全体を動作する制御部１０を備えていることとなる。以下、霧化溶剤吐出装置１における全体動作について図７を参照して説明する。

制御部１０の電源接続部２０に電源が接続され、ＡＣ１００Ｖが印可されると、上記各電子素子及び電気回路が動作を開始する準備がなされ、マイクロコンピュータ３４は、全体制御用のプログラムを実行する。

このとき、マイクロコンピュータ３４は、霧化溶剤吐出装置１に上記のように電源接続がなされた際に、最初に、正常性確認部Ｐが実行される。正常性確認部Ｐは、図７に示す手順で正常性を確認する。

マイクロコンピュータ３４は、霧化溶剤吐出装置１が電源接続され、マイクロコンピュータ３４における正常性確認部Ｐが実行されると（＃１でＹｅｓ）、マイクロコンピュータ３４は、操作部１３の各操作スイッチのショート（短絡）故障が無いかを確認する（＃２）。

＃２で、操作部１３の各操作スイッチのいずれかに異常があれば（＃２でＹｅｓ）、マイクロコンピュータ３４は正常性確認部Ｐにしたがって照明１２Ａを点滅させ（＃３）、処理は＃２へ戻る。このようにしておけば、操作部１３の部位において短絡故障により作動しないことが把握できる。

＃３の後、この状態を放置している場合は＃２から＃３をループして照明１２Ａが点滅し続け、このとき、何らかの要因で一時的なものであって正常に戻った場合、あるいは操作部１３の異常が無い場合(＃２でＮｏ)は、処理は＃４へ進む。

＃４では、貯留部４に溶剤が有るかを液検知センサ１１からの信号に基づいて確認する。溶剤が無い場合（＃４でＮｏ）、マイクロコンピュータ３４は、正常性確認部Ｐにしたがって給液表示１４ｂを点滅させる（＃５）。

＃４において、本例は、例えば液検知センサ１１による液有り又は液無しの判断に関しては、発振部５（振動子）と液検知センサ１１間の静電容量が３．６ｐＦ以下となった場合は液無しと、静電容量が３．６ｐＦより高く３４．６ｐＦ以下となった場合は液無しではないが少ないと、静電容量が２５２ｐＦ以上の場合は液有りと、各々判断する。

マイクロコンピュータ３４は、液検知回路３５に対してオン信号を送り、液検知センサ１１と液検知回路３５と通電し、液検知センサ１１が液有りの信号を返すと、液検知回路信号線５５はＬｏｗとなり、液有りと判断する（＃４でＹｅｓ）。一方、液検知センサ１１が液無しの信号を返すと、液検知回路信号線５５はＨｉとなり、マイクロコンピュータ３４は液無しと判断し、給液表示１４ｂを点滅させる（＃４でＮｏ）。

ちなみに、給液表示１４ｂが点滅した（＃５）後、すなわちマイクロコンピュータ３４が液無しと判断しているとき、処理は＃２に戻って＃５までループし、溶剤の入ったタンク３をセットし、タンク３から溶剤が貯留部４に送られて所定量を満たす（静電容量が少なくとも３．６ｐＦより高くなる）まで給液表示１４ｂを点滅させ、液検知センサ１１が液有りと判断したとき（＃４でＹｅｓ）、給液表示１４ｂを消灯させる。

次に、マイクロコンピュータ３４は、正常性確認部Ｐにしたがって液検知センサ１１及び液検知回路３５の正常性の確認を行う。＃６に処理が進む場合は、＃４で液有りを判断している場合であるが、＃６では、マイクロコンピュータ３４は、液検知センサのオン・オフ信号回路３６からオフ信号を出力実行して、液検知センサ１１と液検知回路３５とを電気的に切り離し、疑似的に液無しが判断される状況とする。

マイクロコンピュータ３４は、＃６で液検知センサのオン・オフ信号回路３６からオフ信号を出力し、液検知回路３５は液検知回路信号線５５がＨｉとなることを確認する。このとき、＃４で液有りの際に液検知回路信号線５５がＬｏｗとなり、＃６において液検知回路信号線５５がＨｉとなれば、正常と判断し（＃７でＹｅｓ）、処理は＃１１へ進む。

一方、＃７で、液無し状態を検知できない、すなわち液検知回路信号線５５がＨｉとならない場合は、確認すべく、マイクロコンピュータ３４は、液検知センサのオン・オフ信号回路３６からオフ信号を出力実行し（＃８）、＃６〜＃９を５回繰り返したか否かを確認し（＃９）、５回に満たない場合（＃９でＮｏ）は、＃６へ戻って＃９まで繰り返し、５回確認した（＃９でＹｅｓ）後、液検知センサ１１・液検知回路３５いずれか又は両方の故障として、照明１２Ａ、照明１２Ｂを点滅させる（＃１０）。

マイクロコンピュータ３４は、＃１０で照明１２Ａ、照明１２Ｂが点滅している間、処理は＃２まで戻り、＃１０までの処理を繰り返し、照明１２Ａ、照明１２Ｂを点滅させ続ける。このように、液検知センサ１１を含めて液検知回路３５についての正常性を複数回確認することで、故障や誤動作又は正常であることの判断の信頼性が向上し、故障や誤判定を抑制することができる。

一方、上記＃７で、マイクロコンピュータ３４は、正常性確認部Ｐにより液検知センサ１１及び液検知回路３５が正常であることを確認すると（＃７でＹｅｓ）、該正常性確認部Ｐにより液検知センサのオン・オフ信号回路３６からオン信号を出力し、常時監視状態としつつ（＃１１）、処理は＃１２へ進む。なお、該正常性確認部Ｐにより液検知センサのオン・オフ信号回路３６からオフ信号を出力するのは、＃６における故障のチェックのときだけである。

こうして各部のチェックを済ませて運転スイッチ１３ａが押されるまで待機状態となり（＃１２でＮｏ）、運転スイッチ１３ａが押されると（＃１２でＹｅｓ）、この場合、溶剤有無（液検知）の正常である状況なので、マイクロコンピュータ３４は、正常性確認部Ｐにしたがい、運転表示１４ａと照明１２Ａを点灯させる。

続いて、マイクロコンピュータ３４は、正常性確認部Ｐにしたがい、霧化電圧中設定信号線５８、発振電圧供給回路４１及び送風ファンの運転回路４２から送風ファンの運転信号線６０を介して信号が出力され、霧化電圧中設定信号線５８からは霧化量電圧設定回路３７の中設定ＶＲ３９で設定された電圧が、発振電圧供給回路４１を経て、振動子駆動電圧信号線４３からオペアンプ５０の＋入力に印可される。

オペアンプ５０の＋入力に印可された霧化量電圧設定回路３７の中設定ＶＲ３９の電圧により、運転回路４４のトランジスタＱ１を例えば約２．５ＭＨｚで振動、すなわち発振部５を振動させ、同時にマイクロコンピュータ３４は、中運転表示１４ｆを点灯させる（＃１３）。

タンク３から供給されて貯留部４で貯留された溶剤は、上記発振部５の発振（振動）により霧化され、霧化槽６に充満する。一方、発振電圧供給回路４１及び送風ファンの運転回路４２から運転信号線６０を介して信号が出力されているので、上記発振部５の発振と共に、送風ファン７が駆動され、取り込まれた外気が、カバー６Ａの送風路６ａにより空気流入口６Ａｃを介して該カバー６Ａ内に送られる。

カバー６Ａ内に送られた外気は、該カバー６Ａ内で充満するミストと共に、順次、ミスト排出孔６Ａｅから送出され、ミスト送風路６ｂに送られる外気と合流して吹き出しキャップ６Ｂから排出される。

なお、＃１３において、霧化溶剤吐出装置１は、運転スイッチ１３ａが操作された以降、一定時間経過するまでは、後述の操作部１３の各操作スイッチにしたがって作動し、操作部１３の操作スイッチに応じた表示部１４の表示がなされる。

例えば、運転開始時の霧化量は上記のとおり、中設定とされているが、好みにより、例えばミスト発生量切替スイッチ１３ａを操作して強設定にすると、マイクロコンピュータ３４は、強設定信号線５９より霧化量電圧設定回路３７へ信号が出力され、強設定ＶＲ４０で設定された電圧が、発振電圧供給回路４１を経て、振動子駆動電圧信号線４３からオペアンプ５０の＋に入力されて、運転回路４４により発振部５が当該設定に応じて振動して中設定より多くのミストが発生する。

同様に、ミスト発生量切替スイッチ１３ａを操作すると、一回押す毎に、順に中→強→弱→中…のように切り替えられ、このとき、表示部１４の表示も中運転表示１４ｆ→強運転表示１４ｇ→弱運転表示１４ｅ→中運転表示１４ｆ…の順に操作に対応して表示も切り替わって点灯、消灯する。

また、運転中、運転回路４４において、トランジスタＱ１は、動作継続に伴いトランジスタＱ１自身の温度が上昇して電流増幅率（ｈｆｅ）が上昇し、かつトランジスタＱ１の温度上昇に伴ってチョークコイル４５の電流も増加する。この結果、オペアンプ５０の入力電圧が一定であっても発振部５の振幅が増大して、図８の破線で示すように、チョークコイル４５に発生している電圧量がしだいに増加し、霧化量の設定は一定ながら霧化量が増加する。

そこで、本例では、チョークコイル４５に発生した電圧をダイオード４６、抵抗４７、コンデンサ４８を介してオペアンプ５０の−入力にフィードバックさせ、チョークコイル４５の電圧が振動子駆動電圧信号線４３から供給される電圧とほぼ同じとなるように制御するようにしている。こうすることで、図８の実線に示すように時間が経過してもほぼ一定となり、霧化量が増加変動することを抑制することができる。

運転を継続すると、例えば本例では３０分継続すると、マイクロコンピュータ３４は、正常性確認部Ｐにしたがって、運転を一定時間（３０分）継続したか否かを判断し（＃１４）、一定時間継続した場合（＃１４でＹｅｓ）、送風ファンの運転信号線６０を介して発振電圧供給回路４１と送風ファンの運転回路４２の動作を停止させ、発振部５と送風ファン７を停止させ（＃１５）、処理は溶剤の有無の検知（＃４）へ戻る。

＃１５から＃４へ戻って液検知と共に、液検知センサ１１及び液検知回路３５の誤動作確認、すなわち正常性の確認を一定時間毎に繰り返すことで、溶剤の有無だけでなく、液検知センサ１１及び液検知回路３５の誤動作や異常を確認でき、異常や誤動作があれば、そのまま使用が続けられることなく、報知されるので、空焚きに起因する大きなトラブルになることを防止することができる。

なお、運転スイッチ１３ａが操作され、その後、＃１４〜＃４の処理を繰り返す間、＃１４の処理の度に、運転スイッチ１３ｂが操作されて運転が停止されたか否かを判断するようにしており（＃１６）、運転が停止された場合（＃１６でＹｅｓ）、運転を停止し（＃１７）、処理は＃２へ戻る。

運転切替スイッチ１３ｂが操作されなければ（＃１７でＮｏ）、後述、タイマ設定時間が経過したか否かを判断し（＃１８）、タイマ設定時間が経過した場合（＃１８でＹｅｓ）、運転を停止し（＃１９）、処理は＃２へ戻る。一方、タイマ設定時間が経過していない場合（＃１８でＮｏ）、処理は＃２０へ進む。ただし、タイマ時間が設定されていなくても、本例では、運転が８時間継続すると（＃１８でＹｅｓ）、運転は停止される。

運転スイッチ１３ｂが操作された後、運転切替スイッチ１３ｂが操作されなければ、上記のとおり８時間継続すると運転が停止されるが、運転切替スイッチ１３ｂが操作されると本例では３時間タイマが作動する。このとき、表示部１４の３時間タイマ表示１４ｃが点灯する。タイマ設定時間が経過すると（＃１８でＹｅｓ）、運転が停止されると共に、３時間タイマ表示１４ｃが消灯する。

＃１４，＃１６，＃１８でいずれもＮｏの場合は、処理は＃２０に進み、＃４と同様の処理である液有り又は液無しを検知するようにしている。＃２０で液有りの場合（＃２０でＹｅｓ）、処理は＃１４に戻り、＃１４，＃１６，＃１８，＃２０を繰り返す。つまり、＃１４〜＃２０を繰り返すことで一定時間毎に常時液量を確認していることになる。

一方、＃２０で液無しの場合（＃２０でＮｏ）、給液表示１４ｂを点滅させて（＃２１）、運転を停止し（＃２２）、処理は＃２へ戻り、待機状態となる。

運転停止時は、全ての表示が消灯するが、電源が接続された状態で溶剤が不足しているなど各部に異常がある場合は、給液表示１４ｂなどその異常部位に対応する表示が点滅する（＃３，＃５，＃１０，＃２１）。

また、運転切替スイッチ１３ｂは、運転初期の無操作状態（８時間タイマ）から順に一回押す毎に３時間タイマ→エコモード運転→８時間タイマ…の順に切り替えることができる。エコモード運転は、通常運転を５分行い、次の５分は停止、すなわち発振部５と送風ファン７を停止させ、これを繰り返すというものである。エコモード運転時は、表示部１４のエコ運転表示１４ｄが点灯する。

なお、運転が切り替えられても、溶剤が無いことが検知された場合（＃２０でＮｏ）や、液検知回路３５及び液検知センサ１１に異常が生じた場合、運転を停止し、異常部位の表示部１４の点滅させる。

ちなみに、操作部１３の照明切替スイッチ１３ｃは、まず運転初期（照明切替スイッチ１３ｃを無操作）には照明１２Ａが点灯し、一回操作すると、照明１２Ａが消灯して照明１２Ｂが点灯し、もう一回操作すると、照明１２Ｂが消灯して照明１２Ａと共に全消灯する。これにより、霧化槽６におけるミストと照明による演出効果が期待できる。

本発明は、フィトンチッド溶剤を霧化吐出する装置に限らず、小径端部を有したタンク（ボトル）から、このタンクの小径端部を下方に向けて本体に装着して溶剤を流出させる装置、例えば芳香装置や加湿器等に用いて有用である。

１ 霧化溶剤吐出装置
２ 本体
２ｄ 流出孔
２ｅ 斜面
２Ｃ 挿入部
２Ｄ 弁押軸
２Ｅ 導出部
２Ｅａ 斜面
２Ｅｂ 水平部
３ タンク
３ａ 供給孔
３ｂ ばね
３ｃ 弁体
４ 貯留部
５ 発振部
６ 霧化槽
７ 送風ファン
１０ 制御部
１１ 液検知センサ
１２ 照明
１３ 操作部
１４ 表示部
３４ マイクロコンピュータ
３５ 液検知回路
Ｐ 正常性確認部

Claims (4)

1. 溶剤を収納したタンクと、このタンクから供給される溶剤を貯留する貯留部と、この貯留部に設けられ、該貯留部に貯留した溶剤を超音波発振により霧化する発振部と、この発振部で霧化された溶剤を内部で浮遊させて所定粒径の霧化溶剤を排出口から流出させる霧化槽と、この霧化槽の排出口から流出した所定粒径の霧化溶剤を外部に送り出す送出部と、全体を制御する制御部と、を備えた霧化溶剤吐出装置において、前記タンクは、上下一方の端部が他方に対して小径とされると共に小径端部に供給孔が形成され、かつ該小径端部の内部に該供給孔に向けて付勢する付勢部材とこの付勢部材の該供給孔側の端部に設けた弁体とを有し、一方、本体の前記タンクを装着する部位は、該タンクの小径端部が挿入される有底無天状の挿入部と、この挿入部の内周壁の一部に貯留部へ溶剤を送るための流出孔と、が形成され、さらに、前記挿入部の底部中央に、前記供給孔に挿入されて前記弁体を前記付勢部材の付勢力に抗して前記タンク内へ押し込んで開状態とする弁押軸と、該供給孔の内周縁部に部分的に接触する導出部と、が設けられていることを特徴とする霧化溶剤吐出装置。
2. 挿入部の底部に、流出孔の付近を低位とする斜面が形成されていることを特徴とする請求項１記載の霧化溶剤吐出装置。
3. 弁押軸は、軸断面が十字状とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の霧化溶剤吐出装置。
4. 導出部は、流出孔側を下方とする斜面が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の霧化溶剤吐出装置。

Images