JP2016034610A - 霧化溶剤吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の発振によって溶剤を霧化する装置は、ファンから送風する流路と、微粒子の吹き出し流路とを別々に設けて、ルーバーを設けた吹出口で極超微粒子と送風とを合流させていたので小型化が妨げられていた点を解消する。
【解決手段】霧化溶剤吐出装置は、霧化槽６を構成するカバー６Ａと、カバー６Ａの天面に設けられる吹出キャップ６Ｂとを備え、吹出キャップ６Ｂの裏面に形成した２枚の壁面６Ｂａと、カバー６Ａの天面に形成した突部６Ａａとが嵌合して構成されるミスト送風路６ｂ、及びカバー６Ａには側面高さ方向に形成され、霧化槽６内部と区画される送風路６ａを連通させて一流路を形成し、ミスト送風路６ｂの流路上流から、霧化槽６内部へ風を流入させる空気流入孔６Ａｃと、霧化槽６内のミストを排出するミスト排出孔６Ａｅとを設けることとした。
【選択図】図４

Description

本発明は、送風用の流路と霧化した溶剤の吹き出し流路を連通させると共に、送風を整流して吐出させる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霧化あるいは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。

しかしながら、上記特許文献１のような装置では、１μｍ以下の極超微粒子だけを吐出しようとすると、ガイド槽を設けてなおかつ超音波発振器を設けた位置から吹出口に向けて大きな空間が必要となり、体積比率で貯槽に対して霧化及び吹き出しに要する構造が約２倍必要となっていて、小型化の妨げとなっていた。また、ファンから送風する流路と、微粒子の吹き出し流路とを別々に設けて、ルーバーを設けた吹出口で極超微粒子と送風とを合流させる構成であった点も小型化の妨げとなっていた。

一方、小型化に際する問題点としては、単純に特許文献１の構成の全ての部材のスケールを小さく、例えば溶剤の貯槽を小さくすればよいと言うものではなく、ある一定の溶剤の量は保証、つまり例えば溶剤が充填された貯槽やボトルは一定で、装置そのものだけを小型化し、かつ溶剤の使用期間はほぼ今までどおりであることが望まれていた。

特許第３０６７０８９号公報

本発明が解決しようとする問題点は、従来の特許文献１の装置は、１μｍ以下だけの極超微粒子だけを吐出しようとするとガイド槽及び超音波発振器の上方の空間が必要であったため、及びファンから送風流と微粒子の吹き出し流路とを別個に設けていたため、小型化が困難である点、また、単に装置の部材を小型化しても溶剤の使用期間が著しく短くなるようでは意味がない点である。

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、前記霧化槽を構成するカバーの天面に設けられる吹出キャップを備え、前記吹出キャップには、側面部に形成された吹出口と、裏面に形成された２枚の壁面とを有し、一方、前記カバーには、側面高さ方向に形成され、前記霧化槽内部と区画されると共に前記送出部と連通した送風路と、該カバーの天面に形成された突部と前記吹出キャップの壁面とが嵌合して形成され、前記送風路と連通したミスト送風路と、このミスト送風路の流路途中の幅方向中央に形成され、風流を調整する整流凸部と、この整流凸部の流路直前に形成され、前記霧化槽内部へ風を流入させる空気流入孔と、該カバーの天面で前記ミスト送風路の前記送風路と連通した側と反対側の端部に形成され、該霧化槽内と連通したミスト排出孔と、を有することを主要な特徴とした。

本発明は、霧化槽に、霧化槽の側面高さ方向に送風部から連通するが霧化槽内部とは区画された送風路を形成すると共に、該霧化槽の天面の凸部と吹出キャップの壁面とにより前記送風路と連通したミスト送風路を形成して一流路化し、このミスト送風路の風の流路途中において空気流入孔から該霧化槽内部に空気を流入させ、ミスト排出孔から該霧化槽内の霧化された溶剤を排出するようにしたので、送風方向を変える機構などを設ける必要がなく、特許文献１に必要であったガイド槽及び別個に設けていたファンからの送風路と微粒子の吹き出し流路とを統合でき、タンクと霧化槽の体積比率が１：１となり、小型化が可能となった。

つまり、特許文献１の構成において、本発明を採用すると仮定した場合、該特許文献１の溶剤の貯槽の体積をそのままで、全体を少なくとも約１／３小型化することが可能となる一方で、貯槽の体積はそのままなので、小型化しても溶剤の使用期間が短くなることがない。そして、送風路に整流凸部を設けて整流しているので、シンプルな構成により整流することができる。

ここで、フィトンチッド溶剤を霧化吐出するには、１μｍ以下とするのが最適であると特許文献１に記載されているが、本発明構成としても１μｍ以下の極超微粒子だけを吐出できる原理について説明する。

特許文献１では、ガイド槽において霧化溶剤が超微粒子選択シートに当てて３μｍを超える霧化溶剤を落下させて、１μｍ以下の極超微粒子とこれを超える微粒子の選択を行っていたが、本発明では、霧化槽に直接的に送風を流入させることで、霧化槽内空気を撹拌し、粒子同士を衝突させる一方、撹拌気流を抜けて上昇する１μｍ以下の超極微粒子をミスト排出口から該霧化槽内の余剰空気と共に排出する。

すなわち、本発明では、特許文献１における超微粒子選択シートの機能を霧化槽内に空気を流入させて撹拌気流を形成することで機能させている。この結果、本発明は、ガイド槽（超微粒子選択プレート）を排して体積を小さくしながらも特許文献１と同様に１μｍ以下の超極微粒子のみを排出することができることとなった。

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における霧化槽の斜視図である。 本発明の霧化溶剤吐出装置における霧化槽周辺の断面図である。 本発明の霧化溶剤吐出装置における吹出キャップであり、（ａ）は表側から視た斜視図、（ｂ）は裏側から視た斜視図、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、溶剤の使用期間を著しく短くすることなく、また、１μｍ以下の極超微粒子の霧化溶剤を選択的に吐出可能なまま小型化を図るために、霧化槽を構成するカバーの天面に設けられる吹出キャップに、側面部に形成された吹出口と、裏面に形成された２枚の壁面とを有し、一方、カバーには、側面高さ方向に形成され、霧化槽内部と区画されると共に送出部と連通した送風路と、該カバーの天面に形成された突部と前記吹出キャップの壁面とが嵌合して形成され、送風路と連通したミスト送風路と、このミスト送風路の流路途中の幅方向中央に形成され、風流を調整する整流凸部と、この整流凸部の流路直前に形成され、霧化槽内部へ風を流入させる空気流入孔と、該カバーの天面で前記ミスト送風路の送風路と連通した側と反対側の端部に形成され、該霧化槽内と連通したミスト排出孔と、を有する形態にて実施される。

また、上記において、ミスト送風路における空気流路の途中位置に、他溶剤を貯留することのできる他溶剤充填凹部を形成すれば、例えば芳香性の気流に霧化溶剤を乗せて排出することができるようになる。

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〜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。

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、図３及び図４に詳細に示すように、図示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、天井部において、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、該天井部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内へ突出した有底円筒部の側周面の一部がミスト送風路６ｂの空気の流れと反転した方向に空気が吹き出すように切欠かれ、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いる。この二等辺で挟まれた辺部は、送風路からの空気が垂直に衝突するように配置され、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を介してカバー６Ａ（霧化槽６）内に流入するようになっている。

ミスト排出部６Ａｅは、カバー６Ａ内へ突出した有底略円筒部の側周面の一部、すなわちミスト送風路６ｂの空気の流れと同方向側の一部、が切欠かれ、この切欠きを介してカバー６Ａ内に充満し、浮遊する所定粒径のミストが、順次、空気流入孔６Ａｃから流入した空気と共に、順次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。この概略的な送風経路を図２に実線矢印にて示している。

ここで、本発明について、詳細な流路の説明と該流路を中心とした効果について説明する、本発明は、霧化槽６を構成するカバー６Ａにおいて、送風用の流路と、微粒子の吹き出し流路とを送風路６ａ及びミスト送風路６ｂを連通させて一流路化している。そして、ミスト送風路６ｂの流路途中で空気流入孔６Ａｃを介して霧化槽６内に空気を流入させ、流入しない空気はそのまま吹出キャップ６Ｂの吹き出し口に向けて整流凸部６Ａｄで整流されて送られる。

ミスト送風路６ｂにおいて、整流凸部６Ａｄの二等辺で挟まれた辺部に衝突した空気は、空気流入孔６Ａｃを介してカバー６Ａ内に流入する。このとき、上記のとおり空気流入孔６Ａｃの切欠きが該ミスト送風路６ｂの空気の流れと反転する方向に吹き出すよう形成されているので、カバー６Ａ（霧化槽６）内で、一旦、空気が内周壁に衝突する。

また、空気流入孔６Ａｃは、ミスト送風路６ｂの空気の流路径に較べて細い（狭い）径であるため、ベンチュリ効果が生じる。したがって空気流入孔６Ａｃを抜けた空気は、流速が早くなり、内周壁に衝突し、該内周壁に沿って霧化槽６内で充満するミストを両周方向から螺旋状に撹拌することとなる。

霧化槽６（カバー６Ａ）の内周壁に衝突した空気は、後に流速が低下し、穏やかにミストを撹拌して、ミスト同士の衝突が生じなかった粒子と、ミスト同士が衝突して粒径が大きくなった粒子と、を生じさせる。ミスト同士の衝突が生じなかった粒子は、浮遊し続け、霧化槽６内の余剰空気による撹拌気流に乗ってミスト排出口６Ａｅへ向かう。

ミスト排出口６Ａｅは、上記のとおり空気流入孔６Ａｃの切欠き方向とは反対（つまりミスト送風路６ｂにおける空気の流れと同方向）に切欠かれているので、霧化槽６内における上方へ直線状に排出されるミスト（空気）は切欠き以外の部位に衝突して遮断される。つまり、撹拌によるミスト同士の衝突及びミスト排出口６Ａｅの切欠き以外の部位で衝突をしなかった粒子が真に１μｍ以下の超極微粒子のミストとされ、ミスト排出口６Ａｅから流出する。

ミスト排出口６Ａｅから流出した１μｍ以下のミストは、整流凸部６Ａｄで整流されかつ該整流凸部６Ａｄの両側部において流路幅が絞られた経路を通過後のベンチュリ効果によってミスト排出口６Ａｅ付近で負圧（サクションノズル効果）が生じ、該ミスト排出口６Ａｅ近辺で滞留することなく効率よく外部へ吐出される。

ちなみに、ミスト送風路６ｂの流路途中に設けた他溶剤充填凹部６Ａｂに充填した他溶剤は、ここで揮発する成分（例えば芳香成分）が、送風路６ａ（広径）を抜けてミスト送風路６ｂ（細径）へ流入して上記同様にベンチュリ効果によりミスト送風路６ｂを流れる空気に乗って送られることとなる。

なお、この他溶剤充填凹部６Ａｂに芳香目的の他溶剤を充填し、本発明の霧化溶剤吐出装置１にフィトンチッド溶剤を使用するという場合は、該フィトンチッド溶剤に消臭機能を有するので互いの機能的成分を相殺する可能性がある。その場合は、該他溶剤充填凹部６Ａｂの位置をミスト送風路６ｂの途中であって、整流凸部６Ａｄより下流位置、最も最適にはミスト排出孔６Ａｅより下流位置、に設けるとよく、こうすれば互いの溶剤の機能を相殺するが抑制することができる。

このようにすることで、本発明は、従来小型化を阻害していた送風用の流路と、ミストの吹き出し流路とを一流路化して従来装置と較べて体積比（溶剤を同量使用するとしたならば）で当該部分だけで少なくとも１／３小型化が可能となり、なおかつ１μｍ以下の超極微粒子だけを吐出できることができるようになった。

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、保体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、本発明は、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、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。このようにすることで、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、溶剤の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。

本発明構造は、フィトンチッド溶剤を１μｍ以下の極超微粒子に霧化する装置に適用したが、例えば水を発振部により霧化して吐出するいわゆる加湿器や冷風器に採用しても有用である。

１ 霧化溶剤吐出装置
２ 本体
３ タンク
４ 貯留部
５ 発振部
６ 霧化槽
６ａ 送風路
６ｂ ミスト送風路
６Ａ カバー
６Ａａ 凸部
６Ａｂ 他溶剤充填凹部
６Ａｃ 空気流入孔
６Ａｄ 整流凸部
６Ａｅ ミスト排出孔
６Ｂ吹出キャップ
６Ｂａ 壁面
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 (2)

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、前記霧化槽を構成するカバーの天面に設けられる吹出キャップを備え、前記吹出キャップには、側面部に形成された吹出口と、裏面に形成された２枚の壁面とを有し、一方、前記カバーには、側面高さ方向に形成され、前記霧化槽内部と区画されると共に前記送出部と連通した送風路と、該カバーの天面に形成された突部と前記吹出キャップの壁面とが嵌合して形成され、前記送風路と連通したミスト送風路と、このミスト送風路の流路途中の幅方向中央に形成され、風流を調整する整流凸部と、この整流凸部の流路直前に形成され、前記霧化槽内部へ風を流入させる空気流入孔と、該カバーの天面で前記ミスト送風路の前記送風路と連通した側と反対側の端部に形成され、該霧化槽内と連通したミスト排出孔と、を有することを特徴とする霧化溶剤吐出装置。
2. ミスト送風路における空気流路の途中位置に、他溶剤を貯留することのできる他溶剤充填凹部を形成したことを特徴とする請求項１記載の霧化溶剤吐出装置。

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