JP2018093919A

JP2018093919A - ミスト生成装置

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Publication number: JP2018093919A
Application number: JP2016238356A
Authority: JP
Inventors: 正治棚橋; Seiji Tanahashi; 宏恵近藤; Hiroe Kondo; 棚橋　正和; Masakazu Tanahashi; 正和棚橋
Original assignee: Tanah Process Ltd
Current assignee: Tanah Process Ltd
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2018-06-21

Abstract

【課題】ｐＨが調整されたミストを簡単に生成できるミスト生成装置を提供する。
【解決手段】開示されるミスト生成装置１００は、ｐＨが調整されたミストを生成する。装置１００は、水性液体Ａを入れる槽１１０と、槽１１０内に配置された電解ユニット１２０と、槽１１０内の水性液体Ａを霧化して装置外に放出する少なくとも１つの霧化器１３０と、を含む。電解ユニット１２０は、槽１１０を第１の槽１１１と第２の槽１１２とに仕切るように槽１１０内に配置されたセパレータ１２３と、第１の槽１１１に配置された第１の電極１２１と、第２の槽１１２に配置された第２の電極１２２とを含む。第１の電極１２１と第２の電極１２２とがセパレータ１２３を挟んで対向している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ｐＨが調整されたミストの生成装置に関する。

従来から、ミストを生成する美容機器が提案されている。たとえば、特開２０１４−０００５１７号公報（特許文献１）は、エアーノズルで気体を噴射して液体をミスト化する噴霧器を開示している。また、特開２０１６−６７８３１号公報（特許文献２）は、冷ミストを加熱する加熱部を含むミスト発生装置を開示している。

特開２０１４−０００５１７号公報特開２０１６−０６７８３１号公報

現在、ミストに新たな機能を持たせることが求められている。このような状況において、本発明は、ｐＨが調整されたミストを簡単に生成できるミスト生成装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態によるミスト生成装置は、ｐＨが調整されたミストを生成するミスト生成装置である。このミスト生成装置は、水性液体を入れる槽と、前記槽内に配置された電解ユニットと、前記槽内の前記水性液体を霧化して装置外に放出する少なくとも１つの霧化器と、を含む。前記電解ユニットは、前記槽を第１の槽と第２の槽とに仕切るように前記槽内に配置されたセパレータと、前記第１の槽に配置された第１の電極と、前記第２の槽に配置された第２の電極とを含む。前記第１の電極と前記第２の電極とが前記セパレータを挟んで対向している。

本発明によれば、ｐＨが調整されたミストを簡単に生成できるミスト生成装置が得られる。

図１は、実施形態１のミスト生成装置の一例を模式的に示す図である。図２は、実施形態１のミスト生成装置の他の一例を模式的に示す図である。図３は、実施形態２のミスト生成装置の一例を模式的に示す図である。図４は、本実施形態のミスト生成装置に用いられる電解ユニットの一例を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。以下の説明において特定の数値や特定の材料を例示する場合があるが、本発明はそれらの例示に限定されない。

（ミスト生成装置）
本実施形態のミスト生成装置は、ｐＨが調整されたミストを生成する装置である。このミスト生成装置は、水性液体を入れる槽と、当該槽内に配置された電解ユニットと、当該槽内の水性液体を霧化して装置外に放出する少なくとも１つの霧化器と、を含む。以下では、槽内に配置される水性液体を、「水性液体（Ａ）」と称する場合がある。

電解ユニットは、槽を第１の槽と第２の槽とに仕切るように槽内に配置されたセパレータと、第１の槽に配置された第１の電極と、第２の槽に配置された第２の電極とを含む。第１の電極と第２の電極とは、セパレータを挟んで対向している。電解ユニットは、槽内に配置された水性液体（Ａ）を電気分解する。電解ユニットが配置された槽は、「電解槽」と呼ばれることがある。

本実施形態の装置は、装置の作動に必要な電力を供給する電源を含んでもよい。装置の作動に必要な電力には、水性液体（Ａ）の電気分解および霧化に必要な電力が含まれる。装置が加熱器を含む場合、装置の作動に必要な電力には、加熱器の作動に必要な電力が含まれる。

電源の例には、二次電池や、コンセントから供給される交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣコンバータが含まれる。二次電池を用いる場合、装置は、二次電池の電圧を所定の電圧まで昇圧する昇圧回路を含んでもよい。本実施形態の装置では、装置の作動に必要な電力が、装置の外部に存在する電源から供給されてもよい。

槽は、電解ユニットおよび水性液体（Ａ）を内部に配置できるものであればよい。槽は、樹脂その他の材料で形成できる。槽内において水性液体（Ａ）を配置可能な体積は、５ｃｍ³〜１０００ｃｍ³の範囲（たとえば１０ｃｍ³〜２００ｃｍ³の範囲）にあってもよい。

水性液体（Ａ）の量に対して電極面積が小さすぎると、水性液体（Ａ）のｐＨの変化が遅くなる。また、電極の面積に対する水性液体（Ａ）の量を小さくしすぎると、使用できる水性液体（Ａ）の量が少なくなる。そのため、ミスト生成装置は、以下の条件（ａ）を満たしてもよい。
（ａ）槽に配置可能な水性液体（Ａ）の体積Ｖｃｍ³を、電極の面積Ｓｃｍ²で除した値（Ｖ／Ｓ）が、１〜１５（ｃｍ）の範囲（たとえば１〜１０（ｃｍ）の範囲や１〜５（ｃｍ）の範囲）にある。

ここで、電極の面積Ｓは、電極の外形から求めた面積である。たとえば、電極の外形が四角形であるネット状の電極である場合、外形の縦と横とをかけた値を面積Ｓとする。第１の電極の面積と第２の電極の面積とが異なる場合、いずれか小さい方の面積を面積Ｓとする。

セパレータは、第１の電極と第２の電極とが短絡することを防止するとともに、第１の槽内の液体と第２の槽内の液体との混合をある程度抑制する。ただし、セパレータは、水性液体（Ａ）を遮断せず、通過させる。すなわち、セパレータは、第１の槽内の液体と第２の槽内の液体との混合速度が高くなりすぎることを防止する。この目的を達成できる限り、第１の槽と第２の槽とがセパレータによって完全に分断されるように槽が仕切られていなくてもよい。たとえば、槽の一部に仕切られていない部分があってもよい。典型的には、槽のうち、水性液体（Ａ）が存在する部分がセパレータを含む仕切りによって仕切られている。

セパレータの例には、布状（シート状）のセパレータが含まれ、たとえば、織布、不織布、その他の布からなるセパレータが含まれる。セパレータは、通液性を有するシートであってもよい。セパレータの好ましい一例は、親水性の布である。親水性の布の例には、綿からなる布や、親水性樹脂の繊維からなる布が含まれる。セパレータは、ポリプロピレン等の合成繊維からなるものであってもよい。セパレータは、通常、イオン交換能を有さない材料で形成される。すなわち、セパレータは、通常、イオン交換膜ではない。

セパレータは、通常、電極の短絡を防止できる材料（たとえば絶縁性の材料）で形成される。セパレータは、絶縁性の合成樹脂、絶縁性の天然材料（綿など）、およびその他の絶縁性材料で形成してもよい。

第１の電極とセパレータとの間、および／または、第２の電極とセパレータとの間に、絶縁性のスペーサが配置されてもよい。スペーサの例には、液体が通過する部分（たとえば貫通孔やスリットなど）が形成された絶縁性の板やネットが含まれる。そのようなスペーサは、ポリプロピレン等の合成樹脂で形成できる。スペーサを用いることによって、電極間隔を一定にすることができ、さらに、電極同士の短絡を抑制できる。

第１の槽内の液体と第２の槽内の液体との混合速度が高くなりすぎることを防止するため、セパレータの通液性は高すぎないことが好ましい。セパレータの通液性は、セパレータの通気性とある程度の関連性がある。セパレータは、以下の条件（ｂ）を満たしてもよい。
（ｂ）セパレータの通気性をＪＩＳＬ１０９６のフラジール形法で測定したときの測定値（通過空気量）が、１０〜２００ｃｍ³／ｃｍ²・ｓの範囲（たとえば３０〜２００ｃｍ³／ｃｍ²・ｓの範囲）にある。

第１および第２の電極には、水の電気分解に適した電極が用いられる。電極は金属電極であってもよい。電極に用いられる金属の例には、チタン、ニッケル、白金、および電極に用いることが可能なその他の金属が含まれる。水の電気分解を容易にするために、電極の表面には白金が存在することが好ましい。好ましい電極の一例は、白金でコートされた金属（たとえばチタン）で構成された電極である。第１の電極と第２の電極とは、同じであってもよいし、異なってもよい。

第１および第２の電極が白金層でコートされている場合、白金層の厚さを、たとえば０．１μｍ〜２０μｍの範囲（たとえば０．３μｍ〜２０μｍの範囲）としてもよい。電気分解によって白金層は徐々に薄くなる。そのため、長期の使用を可能にするためには、白金層の厚さを０．３μｍ以上とすることが好ましい。

電極の形状に特に限定はない。第１および第２の電極はそれぞれ、全体としては平板状の電極であることが好ましい。そのような電極の例には、複数の金属線を１つの平面に沿うように配置することによって形成された電極が含まれる。具体的には、電極は、ネット状の電極であってもよい。あるいは電極は、エキスパンドメタルであってもよい。

第１の電極と第２の電極とはセパレータを挟んで対向している。好ましい一例では、第１の電極、セパレータ、および第２の電極が互いに平行に配置される。好ましい一例では、第１の電極と第２の電極とを結ぶすべての直線上にセパレータが存在している。

好ましい一例では、第１の電極、第２の電極、およびセパレータが、鉛直方向に平行に配置される。その場合には通常、それらはそれぞれ、全体としては平らな形状を有する。ただし、それらは、鉛直方向とは異なる方向（たとえば水平方向）に平行に配置されてもよい。

電解ユニットは交換可能としてもよい。電解ユニットが交換式である場合、電極の性能の低下に対し、電極ユニットを交換することによって対応できる。

水性液体（Ａ）は、水を含む液体である。水性液体（Ａ）の溶媒中の水の含有率は、通常、５０質量％以上（８０質量％以上や９０質量％以上や１００質量％）である。水性液体（Ａ）の例には、水、水溶液、その他の美容液が含まれる。なお、ペットボトルなどに詰められて市販されている水および水道水などはイオンを含むため厳密には水溶液であるが、一般には水として扱われているため、この明細書では水の例に含める。水性液体（Ａ）は、化粧水等の美容液であってもよい。

意図的に塩を溶解させた電解液は、低電圧で電気分解が可能である点で好ましい。しかし、塩を溶解させた電解液を用いる場合、ユーザは、電解液を調製するか、あるいは特定の電解液を購入する必要がある。一方、水道水や市販の水は、ユーザが入手しやすく廃棄も容易である。それらの点で、水道水や市販の水を使用することが好ましい。

一方、水道水などの水は電気伝導率が低い。そのため、比較的低い電圧で水を電気分解するには、第１の電極と第２の電極との距離を小さくする必要がある。第１の電極と第２の電極との距離は、以下の条件（ｃ）を満たしてもよい。
（ｃ）第１の電極と第２の電極との距離が、０．２〜５ｍｍの範囲（たとえば０．３〜２ｍｍの範囲）にある。

電気分解時に第１の電極と第２の電極との間に印加される直流電圧は、以下の条件（ｄ）を満たしてもよい。
（ｄ）電気分解時に第１の電極と第２の電極との間に印加される直流電圧が、３Ｖ〜６０Ｖの範囲（たとえば５Ｖ〜３０Ｖの範囲）にある。

第１の電極と第２の電極との間には、水性液体（Ａ）中の水の電気分解が生じるように直流電圧を印加する。ここで、電圧印加の条件には、電圧の印加方向が異なる以下の条件（１）または（２）がある。
（１）第１の電極がアノードとなり第２の電極がカソードとなるようにそれらの電極間に直流電圧を印加する。
（２）第１の電極がカソードとなり第２の電極がアノードとなるようにそれらの電極間に直流電圧を印加する。

上記条件（１）の電気分解によれば、第１の電極（アノード）では、酸素ガスおよび水素イオン（Ｈ⁺）が生成される。一方、第２の電極（カソード）では、水素ガスおよび水酸化物イオン（ＯＨ^-）が生成される。その結果、第１の電極が配置されている第１の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨは低下し、第２の電極が配置されている第２の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨは上昇する。第１の槽内の水性液体（Ａ）と第２の槽内の水性液体（Ａ）との混合はセパレータによって制限されている。そのため、第１の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨと第２の水性液体（Ａ）のｐＨとが異なる状態となる。ただし、セパレータは水性液体（Ａ）の移動を完全に遮断しているわけではないため、電気分解を停止して長時間放置した場合、第１の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨと第２の水性液体（Ａ）のｐＨとの差は小さくなる。

水性液体（Ａ）として中性近傍の水（たとえばｐＨが６〜８程度の水）を上記条件（１）で電気分解することによって、第１の槽内の水性液体（Ａ）を酸性とし、第２の槽内の水性液体（Ａ）をアルカリ性とすることが容易にできる。ここで、霧化器によって第１の槽内の水性液体（Ａ）を霧化して放出する場合について考える。条件（１）の電気分解を行うとともに第１の槽内の水性液体（Ａ）を霧化して放出すると、霧化器からは酸性のミストが放出される。

一方、電圧の印加方向が逆である条件（２）の電気分解を行うとともに第１の槽内の水性液体（Ａ）を霧化して放出すると、霧化器からはアルカリ性のミストが放出される。そのため、電圧の印加方向を切り替えることによって、酸性のミストおよびアルカリ性のミストのいずれをも任意に放出することが可能である。なお、電気分解によって、カソード側の水性液体（Ａ）の溶存水素濃度が上昇する。

一例の用途では、以下の条件（ｅ）が満たされることが好ましい。
（ｅ）電気分解によって、アノード側の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨが２以上６未満となり、カソード側の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨが８より大きく１３以下となる。たとえば、電気分解によって、アノード側の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨが２以上４未満（または２〜５．５の範囲）となり、カソード側の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨが９以上１２未満となる。好ましい一例では、電気分解を１分間行ったとき、および、１５分間行ったときに、水性液体（Ａ）のｐＨが上記範囲にある。換言すれば、これらの条件が満たされるように、電気分解の条件（電圧および／または電流）を制御する。

上記少なくとも１つの霧化器は、第１の霧化器と第２の霧化器とを含んでもよい。この場合、第１の霧化器は第１の槽内の水性液体（Ａ）を霧化して装置外に放出し、第２の霧化器は第２の槽内の水性液体（Ａ）を霧化して装置外に放出してもよい。第１の霧化器と第２の霧化器とは、異なる種類の霧化器であってもよいが、通常は同じ種類の霧化器である。

霧化器が１つのみの場合、酸性のミストとアルカリ性のミストとを同時に放出することができない。さらに、霧化器が１つのみの場合、酸性のミストとアルカリ性のミストとを切り替える際にある程度の時間を要する。２つの霧化器を用いることによって、そのような問題を解消できる。

霧化器に特に限定はなく、公知の霧化器を用いてもよい。霧化器は、加熱によって水性液体（Ａ）を霧化するものであってもよい。あるいは、霧化器は、以下の条件（ｆ）を満たしてもよい。
（ｆ）霧化器は、加熱以外の方法によって水性液体（Ａ）を霧化するものである。たとえば、霧化器は、超音波によって水性液体（Ａ）を霧化するものであってもよい。

加熱によって水性液体（Ａ）を霧化させた場合、ミストのｐＨが水性液体（Ａ）のｐＨから大きく変化することがある。そのため、加熱以外の方法によって水性液体（Ａ）を霧化する霧化器を用いることが好ましい。なお、超音波によって水性液体（Ａ）を霧化する場合、超音波の印加に付随して水性液体（Ａ）の温度が上昇する場合があるが、水性液体（Ａ）の加熱によって霧化しているわけではない。

加熱によらない霧化器の例には、振動による霧化器（たとえば超音波による霧化器）と、送風による霧化器とが含まれる。超音波による霧化器は、超音波振動子を含み、超音波によって水性液体（Ａ）を霧化する。送風による霧化器は、たとえばコンプレッサーを用いたネブライザで一般に使用されている。加熱による霧化器および加熱によらない霧化器はすでに公知であり、様々な種類の霧化器が市販されている。

超音波による霧化器の一例は、水性液体（Ａ）を吸い上げる管と、吸い上げた水性液体（Ａ）を霧化する超音波振動子とを含む。水性液体（Ａ）の吸い上げは、毛細管現象を利用して行ってもよい。あるいは、超音波による霧化器は、超音波振動子を水性液体（Ａ）中に投入して水性液体（Ａ）を霧化するタイプのものであってもよい。

電気分解によって水性液体（Ａ）のｐＨが変化するが、その変化は電極近傍で生じ、水性液体（Ａ）の拡散等によって槽内に広がる。そのため、電極近傍の方がｐＨ変化が早く生じる。その点で、吸水部（吸水口）を有する霧化器を用いる場合、その吸水部は、電極の近傍にあることが好ましい。一例では、以下の条件（ｇ）が満たされる。
（ｇ）霧化器の吸水部と、吸水部が配置されている槽内にある電極との距離が、０〜３０ｍｍの範囲（たとえば０〜１５ｍｍの範囲）にある。当該距離は、３〜３０ｍｍの範囲（たとえば３〜１５ｍｍの範囲）にあってもよい。

本実施形態の装置は、槽内の水性液体（Ａ）を加熱するための加熱器を含んでもよい。

水性液体（Ａ）を第１の水性液体とする。このとき、本実施形態の装置は、第２の水性液体が配置される他の槽と、他の槽内の第２の水性液体を霧化して装置外に放出する他の霧化器と、をさらに含んでもよい。第２の水性液体は、第１の水性液体（水性液体（Ａ））と同じかまたは異なる。この構成によれば、ｐＨ調整がされていない水性液体を霧化して利用することが可能である。第２の水性液体は、上述した水であってもよいし、美容用の液体（化粧水等）であってもよい。

本実施形態の装置は、第２の水性液体を加熱するための加熱器を含んでもよい。水性液体（Ａ）を加熱するための加熱器、および、第２の水性液体を加熱するための加熱器に限定はなく、液体を加熱するための公知の加熱器を用いてもよい。本実施形態の装置を美容器として用いる場合、ミストを皮膚にあてたときに適切な温度となるように水性液体を加熱すればよい。

電気分解される前の水性液体（Ａ）は、以下の条件（ｈ）を満たしてもよい。
（ｈ）電気分解される前の水性液体（Ａ）の電気伝導率が、５０μＳ／ｃｍ〜２０００μＳ／ｃｍの範囲（たとえば１００μＳ／ｃｍ〜３００μＳ／ｃｍの範囲）にある。

電気伝導率が低すぎると、電気分解するために高電圧が必要になる。一方、電気伝導率が高い水性液体（Ａ）を準備するには、水に塩を添加したりすることが必要になる。その点で、条件（ｈ）が満たされることが好ましい。

電気分解に用いられる水性液体（Ａ）（すなわち、電気分解前の水性液体（Ａ））は、以下の条件（ｉ）を満たしてもよい。
（ｉ）電気分解前の水性液体（Ａ）の硬度（アメリカ硬度）が、２００以下（たとえば１００以下）である。

カルシウムイオンやマグネシウムイオンは、水酸化物イオンと錯体を形成する。そのため、硬度が高すぎると、電気分解によるｐＨの変化が小さくなる場合がある。その点で、水性液体（Ａ）の硬度は、２００以下（０〜２００の範囲）であることが好ましく、１００以下（０〜１００の範囲）であってもよい。水性液体（Ａ）の硬度は、２０〜１００の範囲にあってもよい。

一方で、水性液体（Ａ）中のイオン濃度が低すぎると、ｐＨを変動させることができない。そのため、水性液体（Ａ）中のアルカリ金属イオン濃度が一定値以上であることが好ましい。アルカリ金属イオンは水酸化物イオンと錯体を形成しないため、カルシウムイオンやマグネシウムイオンのような影響はない。アルカリ金属イオンとしては、カリウムイオンおよびナトリウムイオンを考慮すればよい。一方、アルカリ金属イオンの濃度が高すぎると、ｐＨの変動が大きくなりすぎる場合がある。

上記の点を考慮して、本実施形態のミスト生成装置を所定の用途（たとえば美容用）に用いる場合の好ましい一例では、以下の条件（ｊ）が満たされてもよい。好ましい一例では、条件（ｉ）および条件（ｊ）が共に満たされる。
（ｊ）電気分解に用いられる水性液体（Ａ）中のアルカリ金属イオンの濃度が、５×１０^-5〜１×１０^-1ｍｏｌ／Ｌの範囲（たとえば１×１０^-4〜１×１０^-2ｍｏｌ／Ｌの範囲や１×１０^-4〜１×１０^-3ｍｏｌ／Ｌの範囲）にある。

当該濃度は、５×１０^-5〜１×１０^-2ｍｏｌ／Ｌの範囲や１×１０^-4〜５×１０^-3ｍｏｌ／Ｌの範囲にあってもよい。ここでアルカリ金属イオンの濃度として例示した数値範囲について、「アルカリ金属イオンの濃度」を、「ナトリウムイオンの濃度」、または、「ナトリウムイオンおよびカリウムイオンの合計の濃度」に置き換えてもよい。

電気分解に用いられる水性液体（Ａ）は、以下の条件（ｋ）を満たしてもよい。２つの霧化器を用いて酸性のミストとアルカリ性のミストの両方を利用する場合、以下の条件を満たすことが特に好ましい。
（ｋ）電気分解に用いられる水性液体（Ａ）のｐＨが５〜９の範囲（たとえば６〜８の範囲）にある。

本実施形態の装置は、コントローラを含んでもよい。コントローラは、演算処理装置と記憶装置とを含む。記憶装置には、自動的または半自動的に装置を駆動するために必要なプログラムなどが格納される。コントローラには、一般的なコントローラで用いられる技術および構成を適用することが可能である。

本実施形態の装置は、必要に応じて他の機器を含む。たとえば、本実施形態の装置は、各種のセンサ（ｐＨ計など）、表示装置、入力装置、スイッチ、タイマ、その他の機器を含んでもよい。

本実施形態の装置では、上記の条件（ａ）〜（ｋ）の少なくとも１つが満たされてもよく、条件（ａ）〜（ｋ）の任意の組み合わせが満たされてもよい。条件（ａ）〜（ｋ）はそれぞれ、上述したように、以下に関する条件である。
（ａ）槽内に配置可能な水性液体（Ａ）の体積Ｖを電極の面積Ｓで除した値
（ｂ）セパレータの通気性
（ｃ）電極間距離
（ｄ）印加電圧の大きさ
（ｅ）電気分解によるｐＨ変化の範囲
（ｆ）霧化器の霧化方法
（ｇ）霧化器の吸水部と電極との距離
（ｈ）電気分解される前の水性液体（Ａ）の電気伝導率
（ｉ）水性液体（Ａ）の硬度
（ｊ）水性液体（Ａ）中のアルカリ金属イオンの濃度
（ｋ）電気分解される前の水性液体（Ａ）のｐＨ

本実施形態の装置を美容機器として用いる場合の一例では、条件（ｃ）を満たすことが好ましく、さらに、条件（ａ）および／または条件（ｇ）を満たしてもよい。これらの場合のいずれかの一例では、さらに条件（ｄ）および／または条件（ｆ）を満たしてもよい。上記の場合のいずれかの一例では、さらに、条件（ｂ）を満たしてもよい。上記の場合のいずれかの一例では、さらに、条件（ｈ）、（ｉ）、および（ｊ）のいずれか１つ、またはいずれか１つを除く２つの組み合わせ、または３つのすべてが満たされてもよい。上記の場合のいずれでも、さらに、条件（ｅ）および／または条件（ｋ）が満たされてもよい。

（ミスト生成方法）
別の観点では、本発明は、ミスト生成方法に関する。以下では、このミスト生成方法を、「ミスト生成方法（Ｍ）」または「生成方法（Ｍ）」と称する場合がある。この生成方法では、本実施形態の生成装置を用いてミストを生成する。そのため、本実施形態の生成装置について説明した事項については、重複する説明を省略する場合がある。また、生成方法（Ｍ）について説明した事項は、本実施形態の生成装置に適用できる。

ミスト生成方法（Ｍ）は、上記槽内に配置された水性液体（Ａ）の中の水を電気分解することによって、槽内の水性液体（Ａ）のｐＨを変化させる工程（Ｉ）と、ｐＨが変化した水性液体（Ａ）を霧化させる工程（II）とを含む。

工程（II）は、工程（Ｉ）と同時に行ってもよいし、工程（Ｉ）の電気分解後に行ってもよい。第１の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨと第２の槽内の水性液体（Ａ）のｐＨとの差は、電気分解によって大きくなるが、電気分解停止後に徐々に小さくなる。そのため、工程（Ｉ）の電気分解の停止から長時間が経過する前に工程（II）を行うことが好ましい。

本実施形態の装置および方法によれば、ｐＨが所定の範囲にあるミストを放出できる。そのようなｐＨは、任意の用途に利用できる。たとえば、弱酸性（たとえばｐＨが３以上で６未満）の水はアストリンゼン効果を有するといわれているため、弱酸性のミストはそのような効果が期待できる。また、弱アルカリ性（たとえばｐＨが８より大きく１１以下）の水は、角質を落としたり肌の汚れを落としたりする効果を有するといわれているため、弱アルカリ性のミストはそのような効果が期待できる。そのため、本実施形態の装置は、美容機器として用いることができる。さらに、ｐＨを所定値とすることによって、消毒、洗浄、その他の効果を有するミストとして利用することが可能である。

本実施形態の装置の例について、図面を参照しながら以下に説明する。なお、以下で説明する実施形態は本発明の一例であり、実施形態の各構成は、上述した他の構成に置き換えることができる。以下の説明において、同様の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。また、以下の図では、配線などの一部の部品の図示を省略する場合がある。以下では、水性液体として中性近傍の水（たとえば水道水）を用いる場合について説明しているが、そのような水とは異なる水性液体を用いてもよい。

（実施形態１）
実施形態１では、本発明の装置の一例について説明する。実施形態１のミスト生成装置１００の構成を、図１に模式的に示す。装置１００は、槽１１０、槽１１０内に配置された電解ユニット１２０、霧化器１３０、および電源（図示せず）を含む。

電解ユニット１２０は、第１の電極１２１、第２の電極１２２、およびセパレータ１２３を含む。セパレータ１２３は、槽１１０を第１の槽１１１と第２の槽１１２とに仕切るように槽１１０内に配置されている。第１の電極１２１は第１の槽１１１内に配置され、第２の電極１２２は第２の槽１１２内に配置されている。第１の電極１２１と第２の電極１２２とは、セパレータ１２３を挟んで対向している。槽１１０内には、中性近傍の水Ａ（水性液体（Ａ））が配置される。

図１に示すように、第１の槽１１１は開口部１１１ａを有してもよく、第２の槽１１２は開口部１１２ａを有してもよい。水Ａを電気分解すると、アノードでは酸素ガスが生成され、カソードでは水素ガスが生成される。開口部１１１ａおよび１１２ａを、これらのガスの放出口として利用することができる。また、これらの開口部を、給水口として利用することもできる。なお、開口部１１１ａおよび１１２ａには、槽１１０内の内圧が高まったときだけ開放される機構（弁など）を設けてもよい。

セパレータ１２３は、槽１１０を第１の槽１１１と第２の槽１１２とに仕切るように槽１１０内に配置されている。図１に示す一例のように、セパレータ１２３は、槽１１０の仕切り板１１０ａなどとともに槽１１０を仕切ってもよい。あるいは、槽１１０は、セパレータ１２３のみによって仕切られてもよい。いずれの場合でも、槽１１０が、セパレータ１２３によって第１の槽１１１と第２の槽１１２とに仕切られていることに変わりはない。

霧化器１３０は、水Ａを吸い上げるための管１３１と、管１３１で吸い上げられた水Ａを霧化する霧化部１３２とを含む。管１３１には、吸水口１３１ａが形成されている。管１３１の内部には、毛管現象によって水Ａを吸い上げる物質が詰められている。吸水口１３１ａから吸水された水Ａは、管１３１を通って霧化部１３２に送られる。霧化部１３２は超音波振動子を含み、超音波振動によって水Ａを霧化して装置の外部に放出する。

霧化器１３０の管１３１は、第１の槽１１１内に配置されている。この構成によれば、第１の槽１１１内の水Ａが霧化されて放出される。なお、図１に示す例では、霧化部１３２は、槽１１０の外部に配置されている。

電源は、第１の電極１２１と第２の電極１２２との間に、水の電気分解に必要な直流電圧を印加する。上述したように、第１の電極１２１がアノードとなるように電圧を印加した場合、第１の電極において水素イオンが生成され、第２の電極において水酸化物イオンが生成される。その結果、第１の槽１１１内の水Ａは酸性となり、第２の槽１１２内の水Ａはアルカリ性となる。酸性の水Ａを霧化器１３０によって霧化して放出することによって、酸性のミストを利用できる。さらに、第１の電極１２１がカソードとなるように電圧を印加することによって、第１の槽１１１内の水Ａをアルカリ性にできる。この場合、アルカリ性のミストを利用できる。

実施形態１の装置１００は、２つの霧化器１３０を含んでもよい。２つの霧化器１３０を含む装置１００の構成を、図２に模式的に示す。２つの霧化器１３０は、第１の槽１１１と第２の槽１１２とに１つずつ配置されている。この構成によれば、ｐＨ値が異なる２種類のミストを同時に利用できる。たとえば、電気分解に用いる水性液体（Ａ）として中性近傍の水を用いた場合、酸性のミストおよびアルカリ性のミストの両方またはいずれか一方を、任意に選択して利用できる。この構成によれば、アルカリ性のミストと酸性のミストとの切り替えに時間を要しない。この場合、一方のミストを利用した後すぐに、他方のミストを中和のために用いることができる。

（実施形態２）
実施形態２では、本発明の装置の他の一例について説明する。実施形態２の装置１００の構成を、図３に模式的に示す。図３の装置１００は、他の槽２１０および霧化器２３０を含む点で、図２に示した装置１００とは異なる。

他の槽２１０は、槽１１０と流路などでつながっていてもよいが、槽１１０と分離していてもよい。他の槽２１０が槽１１０と流路などでつながっている場合、槽１１０と槽２１０とで同じ水性液体（Ａ）を利用できる。槽１１０と槽２１０とが分離している場合、槽１１０と槽２１０とに同じ液体を配置してもよいし、異なる液体を配置してもよい。

霧化器２３０は、霧化器１３０と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。

図３に示した装置によれば、ｐＨが調整された液体を霧化して利用するとともに、ｐＨが調整されていない液体を霧化して利用することが可能である。この構成によれば、ユーザのニーズに応じた様々なミストを生成することができる。

上述した実施形態のミスト生成装置に用いることができる電極ユニットの他の一例を図４に示す。図４に示すように、電解ユニット１２０は、第１の電極１２１とセパレータ１２３との間に配置されたスペーサ１２４、および、第２の電極１２２とセパレータ１２３との間に配置されたスペーサ１２４を含んでもよい。なお、一方のスペーサ１２４を省略してもよい。電解ユニット１２０は、さらに、第１の電極１２１の外側に配置された押さえ板１２５、および、第２の電極１２２の外側に配置された押さえ板１２５を含んでもよい。スペーサ１２４および押さえ板１２５はそれぞれ、液体が通過可能な構造を有する。たとえば、それらには、液体が通過可能な貫通孔（スリット状の貫通孔を含む）が形成されていてもよい。

上述した装置の槽内には、液体を加熱するための加熱器が配置されていてもよい。そのような加熱器の一例は、防水性を有する抵抗ヒータである。あるいは、ミスト生成装置は、生成されたミストを加熱する加熱器を有してもよい。

実施例によって、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
実施例１では、本発明の装置を用いて槽内の水のｐＨを変化させる実験を行った。装置には、図１に示した装置１００と同様の構成を有する装置を用いた。ただし、電解ユニット１２０として、図４に示した構造を有する電解ユニット１２０（ただしスペーサ１２４は１枚のみ）を用いた。

電極には、チタン製のエキスパンドメタル（チタン製のメッシュ）を白金コートしたものを用いた。電極のサイズは、横３０ｍｍ×高さ２５ｍｍとした。セパレータには、布製のセパレータを用いた。槽の底部のサイズは、２２ｍｍ×３４ｍｍとした。槽内に、２０ｃｍ³の水を配置した。水としては、２種類の水道水を用いた。

ｐＨが７．２５で電気伝導率が２３１μＳ／ｃｍの水道水を電気分解した。そのときのアノード側の槽の水のｐＨ、および、カソード側の槽の水のｐＨを測定した結果を表１に示す。電気分解としては、０．１５Ａの定電流が電極間に流れるように電圧印加を行う条件と、３０Ｖの定電圧を電極間に印加する条件の２つの条件で行った。

ｐＨが７．９４で電気伝導率が１９０μＳ／ｃｍの水道水を電気分解した結果を表２に示す。電気分解では、０．１５Ａの定電流が電極間に流れるように電圧印加を行った。

以上の結果に示されるように、電気分解によって、アノード側の水を弱酸性とし、カソード側の水を弱アルカリ性とすることができた。また、電気分解を１５分間続けても、ｐＨが過剰に変動することはなかった。すなわち、特別な制御装置をつけなくても、ｐＨを所定の範囲とすることができた。

本発明は、ミスト生成装置に利用できる。

１００ミスト生成装置
１１０槽
１１１第１の槽
１１２第２の槽
１２０電解ユニット
１２１第１の電極
１２２第２の電極
１２３セパレータ
１３０、２３０霧化器
２１０他の槽

Claims

ｐＨが調整されたミストを生成するミスト生成装置であって、
水性液体を入れる槽と、
前記槽内に配置された電解ユニットと、
前記槽内の前記水性液体を霧化して装置外に放出する少なくとも１つの霧化器と、を含み、
前記電解ユニットは、前記槽を第１の槽と第２の槽とに仕切るように前記槽内に配置されたセパレータと、前記第１の槽に配置された第１の電極と、前記第２の槽に配置された第２の電極とを含み、
前記第１の電極と前記第２の電極とが前記セパレータを挟んで対向している、ミスト生成装置。
前記少なくとも１つの霧化器は、第１の霧化器と第２の霧化器とを含み、
前記第１の霧化器は前記第１の槽内の前記水性液体を霧化して装置外に放出し、
前記第２の霧化器は前記第２の槽内の前記水性液体を霧化して装置外に放出する、請求項１に記載のミスト生成装置。
前記霧化器は、超音波によって前記水性液体を霧化する、請求項１または２に記載のミスト生成装置。
前記槽内の前記水性液体を加熱するための加熱器を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のミスト生成装置。
前記水性液体が第１の水性液体であり、
第２の水性液体が配置される他の槽と、前記他の槽内の前記第２の水性液体を霧化して装置外に放出する他の霧化器と、をさらに含み、
前記第２の水性液体が前記第１の水性液体と同じかまたは異なる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のミスト生成装置。