JP2018196862A - 液体噴霧装置及び携帯型美容機器 - Google Patents

液体噴霧装置及び携帯型美容機器 Download PDF

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Abstract

【課題】安定的に液体を噴霧することができる液体噴霧装置を提供する。【解決手段】液体１０を貯留するタンク２０１と、霧状にされた液体１０を吐出する吐出部２５１を有する噴霧装置２５０と、タンク２０１と吐出部２５１との間において液体１０の第一流路Ｆ１を形成する第一流路形成部２１０と、第一流路Ｆ１の途中に設けられ、タンク２０１からの液体を吐出部２５１に向けて送り出すポンプ２３０と、第一流路Ｆ１の、ポンプ２３０及び吐出部２５１の間の分岐位置２１７から分岐してタンク２０１に還流する第二流路Ｆ２を形成する第二流路形成部２２０とを備える。第一流路形成部２１０は、第一流路Ｆ１の分岐位置２１７及び吐出部２５１の間の位置に、第二流路Ｆ２の断面積よりも小さい断面積の流路を形成する小断面積部２１８を有する。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、液体噴霧装置、及び、液体噴霧装置を備える携帯型美容機器に関する。
特許文献１には、静電気力によって液体組成物を噴霧する静電噴霧装置が開示されている。この静電噴霧装置は、内部に液体組成物を内包するカートリッジを有し、カートリッジ内の液体組成分をギアポンプ等により吸い上げる構造を有しており、さらに、静電気力によって組成物を噴霧するためのノズルおよび電極を具備している。
特許第４４１５０１４号公報
例えば、ヘアドライヤーまたはヘアアイロン等の携帯型美容機器が、液体噴霧装置を備える場合、例えば液体の補充の際に、液体の流路に空気が入り込み、これにより、液体噴霧装置の内部における液体の流れの安定性が損なわれる場合がある。このことは、液体の噴霧の安定性を阻害する要因となる。また、携帯型美容機器は、ユーザが手で把持して使用するため、様々な姿勢にされ得る。このことも、液体の噴霧の安定性を阻害する要因となる。
また、例えば、噴霧される液体が無色かつ無臭である場合、ユーザは、当該液体が噴霧されているか否かの確認が容易ではない。また、例えば、毛髪の保護等のための液体の必要量が小量である場合、携帯型美容機器から噴霧される量も小量であり、その結果、ユーザが、液体の噴霧を感知できない場合もある。従って、例えば、液体噴霧装置を備える携帯型美容機器の信頼性を確保する観点から、安定的な液体の噴霧を実現することは重要である。
本発明は、本願発明者らが上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、安定的に液体を噴霧することができる液体噴霧装置及び液体噴霧装置を備える携帯型美容機器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る液体噴霧装置は、液体を貯留するタンクと、霧状にされた前記液体を吐出する吐出部を有する噴霧装置と、前記タンクと前記吐出部との間において前記液体の第一流路を形成する第一流路形成部と、前記第一流路の途中に設けられ、前記タンクからの前記液体を前記吐出部に向けて送り出すポンプと、前記第一流路の、前記ポンプ及び前記吐出部の間の分岐位置から分岐して前記タンクに還流する第二流路を形成する第二流路形成部とを備え、前記第一流路形成部は、前記第一流路の前記分岐位置及び前記吐出部の間の位置に、前記第二流路の断面積よりも小さい断面積の流路を形成する小断面積部を有する液体噴霧装置。
また、本発明の一態様に係る携帯型美容機器は、上記の液体噴霧装置と、ユーザにより把持される把持部とを備える。
本発明によれば、安定的に液体を噴霧することができる液体噴霧装置、及び、携帯型美容機器を提供することができる。
図１は、実施の形態に係るヘアケア装置の基本構成を示す図である。 図２Ａは、実施の形態に係る液体噴霧装置の基本構成を示す図である。 図２Ｂは、実施の形態に係る液体噴霧装置の一部の構成を示す拡大図である。 図３は、実施の形態に係る液体噴霧装置の具体的な構成例を示す図である。 図４は、検出部による検出結果に基づく液体噴霧装置の動作例を説明するための第１の図である。 図５は、検出部による検出結果に基づく液体噴霧装置の動作例を説明するための第２の図である。 図６は、検出部による検出結果に基づく液体噴霧装置の動作例を説明するための第３の図である。 図７は、実施の形態の変形例１に係る液体噴霧装置の一部の構成を示す図である。 図８は、実施の形態の変形例２に係る液体噴霧装置の一部の構成を示す図である。 図９は、実施の形態の変形例２に係る小断面積部の構成を示す断面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態及びその変形例を説明する。なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも本発明の包括的又は具体的な一例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置、動作の内容、動作の順序等は、一例であって本発明を限定するものではない。また、以下の実施の形態及び変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
また、以下の実施の形態及び変形例の説明において、平行、直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行である、とは、２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。
（実施の形態）
以下、実施の形態に係るヘアケア装置及び液体噴霧装置について図面を用いて説明する。
［１．ヘアケア装置］
まず、実施の形態に係るヘアケア装置の構成概要について図１を用いて説明する。図１は、実施の形態に係るヘアケア装置１００の基本構成を示す図である。
本実施の形態に係るヘアケア装置１００は、携帯型美容機器の一例であり、本実施の形態では、ヘアドライヤーである。
図１に示すように、ヘアケア装置１００は、本体部１０１及び把持部１０２を備える。本体部１０１は、外郭を構成するハウジング１１０を有しており、ハウジング１１０内には、空洞１１１が形成されている。空洞１１１には、長手方向（図１の左右方向）の一方側（図１の右側）の吸入口１１２から、他方側（図１の左側）の吐出口１１３に至る送風流路１１１ａが形成されるとともに、各種電気部品が収容されている。
ハウジング１１０の下部には、ユーザが手で握る部分としての把持部１０２が、本体部１０１の長手方向と交差する方向に結合されている。ヘアケア装置１００の使用時には本体部１０１と把持部１０２とで略Ｔ字状あるいは略Ｌ字状（本実施の形態では略Ｔ字状）の外観を呈するように構成されている。
把持部１０２は、本体部１０１側の根元部１０２ｂと先端部１０２ａとを有している。把持部１０２の側面には、スライド式の電源スイッチ１２２が設けられており、把持部１０２の突出端部（先端部１０２ａ）からは、電源コード１２４が引き出されている。また、根元部１０２ｂにおいて、連結部１２５を介して回動可能に本体部１０１と連結されている。これにより、ヘアケア装置１００を、先端部１０２ａが本体部１０１に沿う位置まで折り畳まれた姿勢にすることができる。
また、本体部１０１における送風流路１１１ａ内の上流側（吸入口１１２に近い側）には、送風機の一例である、ファン１１９及びモータ１２０が配置されている。
ファン１１９の下流側（ファン１１９よりも吐出口１１３に近い側）には、ファン１１９からの送風を加熱するヒータ１１８が配置されている。ヒータ１１８は、例えば、帯状かつ波板状の電気抵抗体を、送風流路１１１ａの内周に沿って巻回して配置することで形成されている。
また、送風流路１１１ａの上側には、送風流路１１１ａとは別に設けられた分岐流路１１１ｂが存在する。分岐流路１１１ｂには、本実施の形態に係る液体噴霧装置２００の構成要素が配置されている。具体的には、液体を貯留するタンク２０１と、霧状にされた液体を吐出する吐出部２５１と、タンク２０１から供給される液体を吐出部２５１に向けて送り出すポンプ２３０とが分岐流路１１１ｂに配置されている。本実施の形態では、吐出部２５１は、放電エネルギーにより液体を微細化することで、当該液体を霧化する。液体噴霧装置２００の構成の詳細については、図２Ａ〜図３を用いて後述する。
本実施の形態では、モータ１２０、ポンプ２３０及び吐出部２５１等の、電力により動作する構成要素への電力供給及び動作制御を行う回路ユニット１５０が、把持部１０２もしくは本体１０１の内部に配置されている。なお、各構成要素への電力供給及び動作制御を行うための電気回路は、１つの基板に集約されてもよく、複数の基板に分散されてもよい。
以上のように構成されたヘアケア装置１００の基本的な動作を説明する。
ユーザがスライド式の電源スイッチ１２２をＯＮにすることで、電源コード１２４を通じて、回路ユニット１５０に電力が供給されて、回路ユニット１５０が駆動される。
駆動された回路ユニット１５０は、ポンプ２３０と吐出部２５１に電流を流す。ポンプ２３０に電流を供給することでタンク２０１内の液体は吐出部２５１に供給され、液体は霧化され、油分及び薬剤等を含むミストとして吐出部２５１から吐出される。
また、電源スイッチ１２２がＯＮにされた場合、モータ１２０とヒータ１１８とに電力が供給され、モータ１２０が回転駆動されることにより、ファン１１９が回転されて、空気流が形成される。具体的には、外部から吸入口１１２を介して送風流路１１１ａ内に流入した空気が、送風流路１１１ａ内を通って吐出口１１３から外部に排出されることにより空気流が形成される。また、ヒータ１１８に電力が供給されることにより、ファン１１９によって送風された空気が加熱されて、温風吐出口１１３ｂから温風として外部に吹き出されて、ユーザの毛髪に供給される。このとき、ミスト放出口１１３ａより外部に放出されたミストは、上述のように、吐出口１１３から外部に排出された空気流に乗って、ユーザの毛髪に供給される。
次に、以上のように構成されたヘアケア装置１００が備える液体噴霧装置２００について、図２Ａ〜図３を用いて説明する。
［２．液体噴霧装置］
まず、図２Ａ及び図２Ｂを用いて、液体噴霧装置２００の基本構成及び基本動作について説明する。図２Ａは、実施の形態に係る液体噴霧装置２００の基本構成を示す図である。図２Ｂは、実施の形態に係る液体噴霧装置２００の一部の構成を示す拡大図である。なお、図２Ａ及び図２Ｂでは、第一流路形成部２１０及び第二流路形成部２２０については、流路に平行な断面で図示されている。また、点線の矢印によって液体の流れが模式的に表されており、液体そのものの図示は省略されている。これらの液体及び流路に関する事項は、後述する図３〜図８にも適用される。
図２Ａに示すように、液体噴霧装置２００は、吐出部２５１を有する噴霧装置２５０と、タンク２０１と、第一流路形成部２１０と、ポンプ２３０と、第二流路形成部２２０とを備える。
タンク２０１は、例えば着脱式の容器であり、油分及び薬剤等を含有する液体を貯留している。第一流路形成部２１０は、タンク２０１と吐出部２５１との間において液体の第一流路Ｆ１を形成する部材であり、例えば、樹脂製の筒状部材である。ポンプ２３０は、第一流路Ｆ１の途中に設けられ、タンク２０１からの液体を吐出部２５１に向けて送り出す電動ポンプである。第二流路形成部２２０は、第一流路Ｆ１の、ポンプ２３０及び吐出部２５１の間の分岐位置２１７から分岐してタンク２０１に還流する第二流路Ｆ２を形成する部材であり、例えば、樹脂製の筒状部材である。なお、第一流路形成部２１０は、単一の筒状部材で構成されていてもよく、互いに別体である複数の筒状部材によって構成されてもよい。第二流路形成部２２０についても同じである。
また、図２Ｂに示すように、第一流路形成部２１０は、第一流路Ｆ１の分岐位置２１７及び吐出部２５１の間の位置に、第二流路Ｆ２の断面積Ｓ２よりも小さい断面積Ｓ１の流路を形成する小断面積部２１８を有する。本実施の形態では、筒状部材である第一流路形成部２１０の、内径が他よりも小さな部分が小断面積部２１８として配置されている。なお、断面積Ｓ２及び断面積Ｓ１のそれぞれは、流路に直交する断面の面積である。
ここで、本実施の形態において、液体を貯留するタンク２０１は、着脱式（取り換え式）の容器であり、ユーザがタンク２０１を交換すること（ヘアケア装置１００に装着されたタンク２０１を、新たなタンク２０１と取り換えること）で、液体噴霧装置２００に対する液体の補充が行われる。また、タンク２０１は、例えば、柔軟性を有するラミネートフィルムで形成された袋状の容器であり、交換の前の時点では、タンク２０１内は液体で満たされている。
しかし、タンク２０１の交換の際には、タンク２０１または第一流路形成部２１０について完全に気密を維持しながら交換することは困難であり、第一流路形成部２１０への空気の混入が生じる。
この場合、タンク２０１から吐出部２５１へ向かう第一流路Ｆ１内に、気泡が混入する。つまり、非圧縮性流体である液体に、圧縮性流体である空気が混じることになる。
液体に発生した気泡について何ら対処しない場合、ポンプ２３０が第一流路Ｆ１の途中で液体に背圧を与えた場合であっても、気泡が圧縮されることで、その背圧が吸収され、これにより、背圧が吐出部２５１の内部に存在する液体に到達しない状態が形成される。つまり、ポンプ２３０が正常に駆動しているにも関わらず、吐出部２５１から霧状の液体（ミスト）が吐出されない状態が発生する。また、液体が、無色かつ無臭であり、さらにミストとして吐出される量が小量である場合、ユーザは、ミストがヘアケア装置から正常に吐出されているか否かを判断できない。そのため、仮に、ユーザによる、ポンプ２３０の流量（単位時間当たりの液体の送り出し量、以下同じ）が調整可能である場合であっても、ミストが適切に吐出されるようにポンプ２３０の流量を調整することは困難である。
この点に関し、本実施の形態に係る液体噴霧装置２００では、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第一流路Ｆ１の分岐位置２１７からタンク２０１に向かう第二流路Ｆ２が形成されており、かつ、分岐位置２１７と吐出部２５１との間に小断面積部２１８が設けられている。
つまり分岐位置２１７から見た場合、断面積が大きな流路（第二流路Ｆ２）と、断面積が小さな流路（小断面積部２１８）の２つの流路が存在する。そのため、気泡を含む液体は、分岐位置２１７において、抵抗がより小さな第二流路Ｆ２へ進行し、これにより、気泡が第一流路Ｆ１から除去される。つまり、気泡が第二流路Ｆ２に逃がされる。
その結果、第一流路Ｆ１において、分岐位置２１７から吐出部２５１の間は、タンク２０１から供給された液体で形成される非圧縮性流体で満たされる。これにより、ポンプ２３０から与えられる背圧により、吐出部２５１から安定してミストが吐出される。
なお、ポンプ２３０によって流体に与えられる背圧の一部は、第二流路Ｆ２が存在することにより失われる。しかし、予め、第二流路Ｆ２が存在することによる損失を考慮した上で、ポンプ２３０の流量の調整を行っておくことで、分岐位置２１７から吐出部２５１に向かう液体に、ミストの安定的な吐出を実現できる程度の背圧を与えることは可能である。
次に、本実施の形態に係る液体噴霧装置２００の、より具体的な構成例及び動作例について、図３〜図６を用いて説明する。
図３は、実施の形態に係る液体噴霧装置２００の具体的な構成例を示す図である。図４〜図６は、検出部３４０による検出結果に基づく液体噴霧装置２００の動作例を説明するための第１〜第３の図である。なお、図４では、検出部３４０及び制御部３００に着目した構成例が図示されており、説明が不要な構成要素の図示は省略されている。また、図５及び図６では、液体噴霧装置２００の姿勢の例を示しており、吐出部２５１、ポンプ２３０、及びタンク２０１等の液体の流路形成に関わる構成要素を図示し、他の構成要素の図示は省略されている。
図３に示すように、液体噴霧装置２００は、図２Ａに示した構成要素に加えて、電磁弁２８０及び２９０と、電圧印加部２６０と、電磁弁駆動部３２０と、ポンプ駆動部３３０と、制御部３００とを備える。なお、電圧印加部２６０、電磁弁駆動部３２０、ポンプ駆動部３３０、及び制御部３００は、本実施の形態では、把持部１０２に内蔵された回路ユニット１５０に含まれている。また、電圧印加部２６０、電磁弁駆動部３２０、及び、ポンプ駆動部３３０のそれぞれは、制御部３００からの指示に従って動作する。また、以下で説明される制御部３００による各種の情報処理は、例えば、演算装置（例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））が、メモリ等の記憶装置から読み出した所定のプログラムを実行することにより実現される。
電磁弁２８０は、開閉弁の一例であり、本実施の形態では、小断面積部２１８の位置に配置されている。電磁弁２８０は、第一流路Ｆ１を遮断するように動作する可動部２８１と、可動部２８１の動作を駆動するモータ等である駆動部２８２とを有する。また、電磁弁２９０は、第二流路Ｆ２の途中に配置されている。電磁弁２９０は、第二流路Ｆ２を遮断するように動作する可動部２９１と、可動部２９１の動作を駆動するモータ等である駆動部２９２とを有する。
電磁弁２８０及び２９０は、電磁弁駆動部３２０によって動作が制御される。例えば、電源スイッチ１２２がＯＦＦからＯＮにされた場合に、電磁弁駆動部３２０は、電磁弁２８０及び２９０に流路を開放するための制御を行う。具体的には、電磁弁駆動部３２０は、第一流路Ｆ１を遮断する遮断状態にあった可動部２８１を動作（移動または回動）させ、第一流路Ｆ１を開放する開放状態に移行させる。電磁弁２９０についても同様に、電磁弁駆動部３２０の制御の下で動作し、可動部２９１が、第二流路Ｆ２を開放する開放状態に移行する。
また、このとき、ポンプ駆動部３３０は、ポンプ２３０の作動を開始する。また、ポンプ２３０には、タンク２０１に収容された液体１０が供給されている。これにより、ポンプ２３０による背圧が、電磁弁２８０よりも吐出部２５１側の液体１０に作用し、吐出部２５１からのミストの吐出が開始される。
また、電源スイッチ１２２がＯＮからＯＦＦにされた場合に、電磁弁駆動部３２０は、電磁弁２８０及び２９０に流路を遮断するための制御を行う。具体的には、電磁弁駆動部３２０は、第一流路Ｆ１を開放する開放状態にあった可動部２８１を動作（移動または回動）させ、第一流路Ｆ１を遮断する遮断状態に移行させる。電磁弁２９０についても同様に、電磁弁駆動部３２０の制御の下で動作し、可動部２９１が、第二流路Ｆ２を遮断する遮断状態に移行する。
また、このとき、ポンプ駆動部３３０は、ポンプ２３０の作動を停止する。これにより、ポンプ２３０による液体１０への背圧の付与が停止し、かつ、電磁弁２８０よりも吐出部２５１側の液体１０は、外気圧によって吐出部２５１から漏れださない状態となる。
本実施の形態に係る噴霧装置２５０は、吐出部２５１と、誘引電極２５９と、電圧印加部２６０とを有している。吐出部２５１は、真鍮等の導電性の材料で構成されている。吐出部２５１には、第一流路Ｆ１を介して供給される液体１０貯留する貯留室２５１ａと、貯留室２５１ａの内部の液体１０を外部に流出させる流出孔２５１ｂとが形成されている。貯留室２５１ａの内部の液体１０は、第一流路Ｆ１を介して背圧が付与されることで、流出孔２５１ｂから流出する。流出孔２５１ｂから流出した液体１０は、放電エネルギーによってミスト化（霧化）される。具体的には、以下のように、誘引電極２５９と吐出部２５１との間に電圧が付与されることで液体１０のミスト化及び吐出が行われる。
誘引電極２５９は、吐出部２５１の流出孔２５１ｂと対向する位置に配置された、金属等の導電性の材料で構成された部材である。誘引電極２５９には、ミストを放出するための開口部２５９ａが形成されている。
電圧印加部２６０は、電源スイッチ１２２がＯＦＦからＯＮにされた場合に、吐出部２５１及び誘引電極２５９の間に電圧を印加する。例えば、誘引電極２５９は電圧印加部２６０を介して接地されており、吐出部２５１には、電圧印加部２６０によって正の電圧が印加される。これにより、吐出部２５１と誘引電極２５９との間で放電が発生し、放電のエネルギーにより、吐出部２５１の流出孔２５１ｂから流出する液体１０がミスト化（霧化）される。また、正に帯電したミストは、誘引電極２５９に向かって飛び、誘引電極２５９の開口部２５９ａを通過して外部に放出される。なお、このとき、流出孔２５１ｂから流出した液体１０はテイラーコーンを形成している。テイラーコーンは、液体１０によって形成された、流出孔２５１ｂの周縁に付着して広がった部分を底面とする紡錘形状または円錐形状の部分である。
このように、誘引電極２５９の開口部２５９ａから飛び出した正に帯電したミストは、ヘアケア装置１００の吐出口１１３（図１参照）から外部に排出された空気流に乗って、ユーザの、マイナスに帯電した毛髪に供給される。
上記のように構成された液体噴霧装置２００において、ミストの吐出量は、ポンプ２３０による背圧の大きさによって調整することができる。つまり、ポンプ２３０の流量を調整することで、ミストの吐出量を調整することが可能である。
ここで、仮に、ヘアケア装置１００が、吐出口１１３が鉛直上方を向く姿勢にされた場合、つまり、液体噴霧装置２００の第一流路Ｆ１における液体１０の流れる向きが、鉛直上方に向けられた場合を想定する。この場合、液体噴霧装置２００は、鉛直上方に向かってミストを吐出する必要がある。つまり、携帯型美容機器であるヘアケア装置１００は、ユーザが手に持って使用する機器であり、かつ、様々な姿勢で使用される可能性がある。そのため、最もミストの吐出が困難な姿勢において、ミストの吐出量（例えば必要最小限の量）を保証する必要がある。
従って、液体噴霧装置２００では、鉛直上方に向かって、必要最小限の量のミストを吐出できる程度の背圧が液体１０に与えられるように、ポンプ２３０の流量が調整される。例えば、ポンプ２３０よりも吐出部２５１側に存在する液体１０の総重量及び、ポンプ２３０よりも吐出部２５１側における流路抵抗等が考慮されて、ポンプ２３０の流量が調整される。これにより、ヘアケア装置１００がどのような姿勢で使用された場合であっても、例えば、人の毛髪の保護または質の改善等に必要な量のミストの吐出が保証される。
また、例えば、ヘアケア装置１００が、吐出口１１３が鉛直上方を向く姿勢にされた場合、電磁弁２９０を作動させることで、第二流路Ｆ２を遮断してもよい。これにより、第二流路Ｆ２が存在することによる第一流路Ｆ１における背圧の損失量が抑制されるため、ポンプ２３０が液体１０に付与する背圧が、ミストの吐出に効率よく使用される。
なお、本実施の形態において、タンク２０１は、上述のように、柔軟性を有するラミネートフィルムで形成された袋状の容器である。そこで、例えば、タンク２０１の側面に付勢力が与えられるように、バネ等の弾性部材を配置してもよい。これにより、液体噴霧装置２００が様々な姿勢で使用される場合であっても、タンク２０１から第一流路Ｆ１への液体１０の流入が保証される。
また、電源ＯＮ時におけるポンプ２３０の流量は一定である必要はなく、例えば、制御部３００が、ユーザの指示を、スイッチまたはダイヤル等を介して取得し、取得した指示に応じてポンプ２３０の流量を変更してもよい。つまり、ヘアケア装置１００からのミストの吐出量が、ユーザからの指示に応じて変更されてもよい。
また、センサ等により、ヘアケア装置１００（または、液体噴霧装置２００）の姿勢を検出し、検出した結果に応じてミストの吐出量を調整することも可能である。
例えば、図４に示すように、液体噴霧装置２００の姿勢を検出する検出部３４０を、ヘアケア装置１００に備えさせる。検出部３４０は、例えば加速度センサまたはジャイロセンサ等の、物体の傾きを検出するセンサである。液体噴霧装置２００の制御部３００は、検出部３４０の検出結果を取得することで、液体噴霧装置２００がどのような姿勢であるかを判断することができる。
検出部３４０は、例えば、液体噴霧装置２００が、鉛直方向において、吐出部２５１がタンク２０１よりも上方に位置する姿勢であるか否かを示す検出結果を、制御部３００に出力する。つまり、簡単に言うと、検出部３４０は、液体噴霧装置２００が上向きの姿勢であるか否かを示す検出結果を制御部３００に出力する。
例えば、図５に示すように、液体噴霧装置２００の姿勢が上向きである場合、制御部３００は、検出部３４０から液体噴霧装置２００が上向きの姿勢であることを示す検出結果を取得する。この場合、制御部３００は、ポンプ２３０の流量を増加させるよう、ポンプ駆動部３３０を制御する。
つまり、制御部３００は、液体噴霧装置２００の姿勢が上向きではないと判断する場合（例えば、鉛直方向において、吐出部２５１がタンク２０１以下に位置する姿勢である場合）は、ポンプ２３０の流量をＶ１となるように、ポンプ駆動部３３０を制御する。また、制御部３００は、液体噴霧装置２００の姿勢が上向きであると判断する場合は、ポンプ２３０の流量をＶ２（Ｖ２＞Ｖ１）となるように、ポンプ駆動部３３０を制御する。
これにより、液体噴霧装置２００が上向きである場合に、ポンプ２３０が液体１０に付与する背圧を増加させることができ、その結果、ミストが安定的に吐出される。なお、液体噴霧装置２００が上向きである場合、上述のように、電磁弁２９０を作動させることで、第二流路Ｆ２を遮断してもよい。これにより、ポンプ２３０が液体１０に付与する背圧が、ミストの吐出に効率よく使用される。
また、制御部３００は、液体噴霧装置２００の姿勢が下向きであると判断した場合に、ポンプの流量を変更することもできる。
検出部３４０は、例えば、液体噴霧装置２００が、鉛直方向において、吐出部２５１がタンク２０１よりも下に位置する姿勢であるか否かを示す検出結果を、制御部３００に出力する。つまり、簡単に言うと、検出部３４０は、液体噴霧装置２００が下向きの姿勢であるか否かを示す検出結果を制御部３００に出力する。
例えば、図６に示すように、液体噴霧装置２００の姿勢が下向きである場合、制御部３００は、検出部３４０から液体噴霧装置２００が下向きの姿勢であることを示す検出結果を取得する。この場合、制御部３００は、ポンプ２３０の流量を減少させるよう、ポンプ駆動部３３０を制御する。
つまり、制御部３００は、液体噴霧装置２００の姿勢が下向きではないと判断する場合（例えば、鉛直方向において、吐出部２５１がタンク２０１以上に位置する姿勢である場合）は、ポンプ２３０の流量をＶ１となるように、ポンプ駆動部３３０を制御する。また、制御部３００は、液体噴霧装置２００の姿勢が上向きであると判断する場合は、ポンプ２３０の流量をＶ２（Ｖ３＜Ｖ１）となるように、ポンプ駆動部３３０を制御する。
これにより、液体噴霧装置２００が下向きである場合に、ポンプ２３０が液体１０に付与する背圧を減少させることができ、これにより、ミストの吐出量が必要以上に増加することが抑制される。
なお、制御部３００は、検出部３４０からの検出結果に応じて、ポンプ２３０の流量を多段階で変更してもよい。例えば、液体噴霧装置２００が水平な姿勢（例えば、鉛直方向において、吐出部２５１とタンク２０１とが同じ位置である場合）におけるポンプ２３０の流量Ｖｓを基準として、ポンプ２３０の流量を増減してもよい。つまり、液体噴霧装置２００の上向きの角度（仰角）が増加するほどポンプ２３０の流量をＶｓから増加させ、かつ、液体噴霧装置２００の下向きの角度（俯角）が増加するほどポンプ２３０の流量をＶｓから減少させる。これにより、液体噴霧装置２００がどのような姿勢をとった場合であっても、ポンプ２３０が液体１０に付与する背圧を、当該姿勢の変更に追随して変更することができる。その結果、液体噴霧装置２００（ヘアケア装置１００）の姿勢に依存しない、ミストの吐出量の安定化がより精度よく実行される。
以上説明したように、本実施の形態に係る液体噴霧装置２００は、液体１０を貯留するタンク２０１と、霧状にされた液体１０を吐出する吐出部２５１を有する噴霧装置２５０と、タンク２０１と吐出部２５１との間において液体１０の第一流路Ｆ１を形成する第一流路形成部２１０と、第一流路Ｆ１の途中に設けられ、タンク２０１からの液体を吐出部２５１に向けて送り出すポンプ２３０と、第一流路Ｆ１の、ポンプ２３０及び吐出部２５１の間の分岐位置２１７から分岐してタンク２０１に還流する第二流路Ｆ２を形成する第二流路形成部２２０とを備える。第一流路形成部２１０は、第一流路Ｆ１の分岐位置２１７及び吐出部２５１の間の位置に、第二流路Ｆ２の断面積よりも小さい断面積の流路を形成する小断面積部２１８を有する。
この構成によれば、液体噴霧装置２００では、第一流路Ｆ１の分岐位置２１７から分岐する第二流路Ｆ２が設けられており、かつ、分岐位置２１７よりも吐出部２５１の側に小断面積部２１８が設けられている。そのため、例えば、仮に、第一流路Ｆ１に気泡が混入した場合であっても、気泡を第二流路Ｆ２に逃がすことができる。その結果、第一流路Ｆ１において、分岐位置２１７から吐出部２５１の間は、タンク２０１から供給された液体１０で形成される非圧縮性流体で満たされる。その結果、ポンプ２３０から与えられる背圧により、吐出部２５１から安定してミストが吐出される。従って、本実施の形態に係る液体噴霧装置２００によれば、安定的に液体１０を噴霧することができる。
また、実施の形態に係る液体噴霧装置２００は、ポンプ２３０の動作を制御することで、ポンプ２３０による液体１０の送り出し量を変更する制御部３００を備える。
この構成によれば、ポンプ２３０が、吐出部２５１に向けて送り出す液体１０に付与する背圧を、制御部３００によって制御することができる。これにより、例えば、液体１０の粘性等の特性、液体噴霧装置２００の使用状態もしくは使用環境、または、ユーザの指示等に応じて、ポンプ２３０が液体１０に与える背圧を調整することができる。その結果、吐出部２５１からのミストの安定した吐出がより確実化される。
また、実施の形態に係る液体噴霧装置２００において、制御部３００は、液体噴霧装置２００の姿勢を検出する検出部３４０から検出結果を取得し、取得した検出結果が、液体噴霧装置２００の姿勢が、上向きの姿勢であることを示す場合、ポンプ２３０による液体１０の送り出し量を増加させる。
この構成によれば、液体噴霧装置２００が上向きである場合、つまり、液体１０に重力が作用することで、ミストの吐出が難しくなる場合において、ポンプ２３０が液体１０に付与する背圧を増加させることができ、これにより、ミストが安定的に吐出される。
また、実施の形態に係る液体噴霧装置２００において、吐出部２５１には、液体１０を貯留する貯留室２５１ａと、貯留室２５１ａの内部の液体１０を外部に流出させる流出孔２５１ｂとが形成されている。噴霧装置２５０はさらに、吐出部２５１の流出孔２５１ｂと対向する位置に配置された誘引電極２５９と、吐出部２５１及び誘引電極２５９の間に電圧を印加する電圧印加部２６０とを有する。
この構成によれば、例えば、噴霧される液体１０（つまり、ミスト）をプラスに帯電させることができ、これにより、マイナスに帯電した毛髪にミストが付着しやすくなる。その結果、油分または薬剤等の成分を含むミストを、ユーザの毛髪に効率よく供給することができる。また、ミストを構成する液滴のそれぞれは、例えばプラスに帯電しているため、液滴の凝集が生じ難く液滴が微細化しやすい。これにより、比較的に広い範囲に均等にミストを供給することができる。
また、実施の形態に係るヘアケア装置１００は、液体噴霧装置２００と、ユーザにより把持される把持部１０２とを備える。
この構成によれば、ユーザが手に持って、様々な姿勢で使用されるヘアケア装置１００であって、ミストを安定的に吐出することができるヘアケア装置１００が実現される。
なお、ヘアケア装置１００が備える液体噴霧装置２００の構成は、上記実施の形態で説明された構成に限定されない。そこで、以下に、液体噴霧装置２００についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。
（変形例１）
図７は、実施の形態の変形例１に係る液体噴霧装置２００ａの一部の構成を示す図である。図７に示す液体噴霧装置２００ａは、噴霧装置２５０に換えて噴霧装置３５０を備えている。
噴霧装置３５０は、吐出部３５１を備え、吐出部３５１には、第一流路Ｆ１を介して液体１０が供給される。この構成に関しては、上記実施の形態に係る噴霧装置２５０と共通する。しかし、本変形例に係る噴霧装置３５０は、ミストの発生手法が、上記実施の形態に係る噴霧装置２５０とは異なる。
具体的には、本変形例において、吐出部３５１には、液体１０を貯留する貯留室３５１ａと、貯留室３５１ａの内部の液体１０を外部に吐出する吐出孔３５１ｂとが形成されている。噴霧装置３５０はさらに、貯留室３５１ａの内部の液体１０に対し、貯留室３５１ａの内方に向けて繰り返し加圧する加圧部３５２を有する。
加圧部３５２は、例えば、圧電素子であり、貯留室３５１ａを構成する壁の一部として配置される。圧電素子である加圧部３５２は、所定の電圧が印加されることで、貯留室３５１ａの内部の液体１０を押すように変形し、その結果、吐出孔３５１ｂから、微細な液滴となった液体１０が吐出される。また、圧電素子への電圧の印加が断続的に繰り返されることで、圧電素子は厚み方向（図７の上下方向）に振動し、その結果、霧状にされた液体１０（つまりミスト）が、吐出孔３５１ｂから吐出される状態となる。さらに、例えば図１に示すように、ヘアケア装置１００に、送風機（ファン１１９及びモータ１２０）が備えられていることで、吐出孔３５１ｂから吐出されたミストは、吐出口１１３から外部に排出された空気流に乗って、ユーザの毛髪に供給される。
つまり、本変形例に係る吐出部３５１は、いわゆるインクジェット式に液滴を発生させる装置である。このような手法であっても、ポンプ２３０（図３参照）が液体１０に与える背圧によって、吐出部３５１に液体１０が安定して供給されることで、吐出部３５１は、安定してミストを吐出することができる。
なお、加圧部３５２として、貯留室３５１ａ内の液体１０を加熱するヒータが採用されてもよい。この場合、ヒータである加圧部３５２が、液体１０を瞬時に加熱することで、液体１０を沸騰させ、これにより液体１０に気泡を発生させる。その結果、貯留室３５１ａの内部において、気泡によって液体１０が加圧され、その結果、吐出孔３５１ｂから液滴が吐出される。この動作が繰り返し行われることで、霧状にされた液体１０（つまりミスト）が、吐出孔３５１ｂから吐出される状態となる。このように、加圧部３５２は、液体１０に気泡を発生させることで、液体１０を加圧する部品であってもよい。
（変形例２）
図８は、実施の形態の変形例２に係る液体噴霧装置２００ｂの一部の構成を示す図である。図９は、実施の形態の変形例２に係る小断面積部２１８の構成を示す断面図である。具体的には、図９は、図８における第一流路形成部２１０の内部のＩＸ−ＩＸ線断面が図示されており、液体１０が通過する流路断面にはドットが付されている。
本変形例に係る液体噴霧装置２００ｂにおいて、第一流路形成部２１０は、第一流路Ｆ１の分岐位置２１７及び吐出部２５１の間の位置に、第二流路Ｆ２の断面積Ｓ２よりも小さい断面積Ｓ１の流路を形成する小断面積部２１８ａを有している。この構成に関しては、上記実施の形態に係る液体噴霧装置２００と共通する。
しかし、本変形例に係る小断面積部２１８ａは、電磁弁２８０によって形成されている点で、上記実施の形態に係る液体噴霧装置２００とは異なる。
具体的には、本変形例において、小断面積部２１８ａは、電磁弁２８０を有し、電磁弁２８０は、第一流路Ｆ１を遮断するように動作する可動部２８１と、可動部２８１の動作を駆動する駆動部２８２とを含む。
上記構成において、液体噴霧装置２００ｂの通常の使用時では、可動部２８１は、図８及び図９に示すように、例えば、筒状部材である第一流路形成部２１０の内径の半分程度まで突出した状態にされる。これにより、第二流路Ｆ２の断面積Ｓ２よりも小さい断面積Ｓ１の流路を形成することができる。また、上述のように、例えば、電源スイッチ１２２がＯＮからＯＦＦにされた場合に、制御部３００からの指示に応じて、可動部２８１を、第一流路Ｆ１を遮断する遮断状態に移行させることができる。
このように、電磁弁２８０による第一流路Ｆ１の遮断の程度を調整することで、電磁弁２８０によって小断面積部２１８ａを形成することができ、かつ、例えばミストの吐出が必要ない期間において第一流路Ｆ１を遮断することもできる。
なお、電磁弁２８０による第一流路Ｆ１の遮断の程度を３段階以上で調整することも可能である。つまり、駆動部２８２は、可動部２８１を、第一流路Ｆ１を遮断する遮断状態、第一流路Ｆ１を開放する開放状態、及び、第一流路Ｆ１の一部のみを遮断する一部遮断状態の、少なくとも３段階で動作させてもよい。
すなわち、図９を用いて説明すると、Ｓ１がゼロとなる状態が遮断状態であり、Ｓ１が、第一流路形成部２１０の内部の断面積と一致する状態が開放状態であり、Ｓ１が、ゼロより大きく、かつ、第一流路形成部２１０の内部の断面積よりも小さい状態が一部遮断状態である。
このように、電磁弁２８０を多段階で動作させることで、小断面積部２１８ａにおける断面積Ｓ１の変更（調整）が可能である。これにより、例えば、吐出部２５１（図３参照）への単位時間当たりの液体１０の供給量を増加及び減少させることができる。その結果、ミストの吐出量が変更される。つまり、電磁弁２８０による第一流路Ｆ１の遮断の程度を変更することで、ヘアケア装置１００から吐出されるミストの量の調整が行われてもよい。
また、この場合、制御部３００が検出部３４０（図４参照）からの検出結果を取得し、取得した検出結果に応じて電磁弁２８０を制御してもよい。例えば、検出結果が、液体噴霧装置２００ｂが上向きの姿勢であることを示す場合、制御部３００は、小断面積部２１８ａにおける断面積Ｓ１を増加させるように電磁弁２８０を制御してもよい。また、例えば、検出結果が、液体噴霧装置２００ｂが下向きの姿勢であることを示す場合、制御部３００は、小断面積部２１８ａにおける断面積Ｓ１を減少させるように電磁弁２８０を制御してもよい。このような電磁弁２８０の動作制御を行うことで、ミストの吐出が安定化されてもよい。また、この電磁弁２８０の動作制御は、上述の、検出部３４０の検出結果に基づくポンプ２３０の流量制御とともに行われてもよい。これにより、例えば、液体噴霧装置２００ｂ（ヘアケア装置１００）の姿勢が様々に変更された場合において、より確実に、液体噴霧装置２００ｂのミストの吐出量の安定化が図られる。
なお、電磁弁２８０の動作による上記効果は、上記実施の形態のように、筒状部材である第一流路形成部２１０の、内径が他よりも小さな部分である小断面積部２１８に電磁弁２８０が配置されている場合においても奏される。
（他の実施の形態）
以上のように、本発明の技術の例示として、上記実施の形態及びその変形例を説明した。しかしながら、本発明は、これらに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行うことも可能である。
例えば、上記実施の形態で、霧化する液体１０は、油分及び薬剤等を含むとしたが、液体１０が含有する成分の種類に特に限定はない。例えば、液体噴霧装置２００が、人体の皮膚にミストを供給するための携帯型美容機器に備えられる場合、例えば、皮膚の保湿または状態の改善に適した薬剤等を液体１０が含有すればよい。
なお、液体１０の粘性は、液体噴霧装置２００による霧化に適した粘性（例えば水と同程度）の粘性であることが好ましい。
また、液体１０を収容するタンク２０１の材料は、ラミネートフィルム以外であってもよい。例えば、タンク２０１の材料として、液体１０に対する耐性を有するリジッドな樹脂材料または金属材料が採用されてもよい。
また、タンク２０１は取り換え式である必要はない。つまり、タンク２０１は、液体噴霧装置２００に対して着脱自在ではなく、固定されていてもよい。この場合であっても、例えば、タンク２０１が、開閉可能な注液口を有することで、注液口から、シリンジ等を用いてタンク２０１に液体１０を補充することができる。
また、液体噴霧装置２００が備えられる携帯型美容機器としてのヘアケア装置１００は、ヘアドライヤーとは異なる種類の機器であってもよい。例えば、ヘアアイロンがヘアケア装置１００として採用されてもよい。
また、第一流路形成部２１０及び第二流路形成部２２０のそれぞれは、筒状部材である必要はない。例えば樹脂の塊の内部に、液体１０が流通するための通路を設けることで、第一流路形成部２１０及び第二流路形成部２２０が構成されてもよい。
以上、本発明に係る液体噴霧装置及び携帯型美容機器について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態または変形例に施したものや、実施の形態及び変形例における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
本発明に係る液体噴霧装置及び携帯型美容機器は、例えば、ヘアドライヤー、ヘアアイロン等の電気機器に適用できる。
１０ 液体
１００ ヘアケア装置
１０１ 本体部
１０２ 把持部
１０２ａ 先端部
１０２ｂ 根元部
１１０ ハウジング
１１１ 空洞
１１１ａ 送風流路
１１１ｂ 分岐流路
１１２ 吸入口
１１３ 吐出口
１１３ａ ミスト放出口
１１３ｂ 温風吐出口
１１８ ヒータ
１１９ ファン
１２０ モータ
１２２ 電源スイッチ
１２４ 電源コード
１２５ 連結部
１５０ 回路ユニット
２００、２００ａ、２００ｂ 液体噴霧装置
２０１ タンク
２１０ 第一流路形成部
２１７ 分岐位置
２１８、２１８ａ 小断面積部
２２０ 第二流路形成部
２３０ ポンプ
２５０、３５０ 噴霧装置
２５１、３５１ 吐出部
２５１ａ、３５１ａ 貯留室
２５１ｂ 流出孔
２５９ 誘引電極
２５９ａ 開口部
２６０ 電圧印加部
２８０、２９０ 電磁弁
２８１、２９１ 可動部
２８２、２９２ 駆動部
３００ 制御部
３２０ 電磁弁駆動部
３３０ ポンプ駆動部
３４０ 検出部
３５１ｂ 吐出孔
３５２ 加圧部

Claims (8)

  1. 液体を貯留するタンクと、
    霧状にされた前記液体を吐出する吐出部を有する噴霧装置と、
    前記タンクと前記吐出部との間において前記液体の第一流路を形成する第一流路形成部と、
    前記第一流路の途中に設けられ、前記タンクからの前記液体を前記吐出部に向けて送り出すポンプと、
    前記第一流路の、前記ポンプ及び前記吐出部の間の分岐位置から分岐して前記タンクに還流する第二流路を形成する第二流路形成部とを備え、
    前記第一流路形成部は、前記第一流路の前記分岐位置及び前記吐出部の間の位置に、前記第二流路の断面積よりも小さい断面積の流路を形成する小断面積部を有する
    液体噴霧装置。
  2. さらに、前記ポンプの動作を制御することで、前記ポンプによる前記液体の送り出し量を変更する制御部を備える
    請求項１記載の液体噴霧装置。
  3. 前記制御部は、前記液体噴霧装置の姿勢を検出する検出部から検出結果を取得し、取得した検出結果が、前記液体噴霧装置の姿勢が、上向きの姿勢であることを示す場合、前記ポンプによる前記液体の送り出し量を増加させる
    請求項２記載の液体噴霧装置。
  4. 前記小断面積部は、開閉弁を有し、
    前記開閉弁は、前記第一流路を遮断するように動作する可動部と、前記可動部の動作を駆動する駆動部とを含む
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体噴霧装置。
  5. 前記駆動部は、前記可動部を、前記第一流路を遮断する遮断状態、前記第一流路を開放する開放状態、及び、前記第一流路の一部のみを遮断する一部遮断状態の、少なくとも３段階で動作させる
    請求項４記載の液体噴霧装置。
  6. 前記吐出部には、前記液体を貯留する貯留室と、前記貯留室の内部の前記液体を外部に流出させる流出孔とが形成されており、
    前記噴霧装置はさらに、
    前記吐出部の前記流出孔と対向する位置に配置された誘引電極と、
    前記吐出部及び前記誘引電極の間に電圧を印加する電圧印加部とを有する
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体噴霧装置。
  7. 前記吐出部には、前記液体を貯留する貯留室と、前記貯留室の内部の前記液体を外部に吐出する吐出孔とが形成されており、
    前記噴霧装置はさらに、前記貯留室の内部の前記液体に対し、前記貯留室の内方に向けて繰り返し加圧する加圧部を有する
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体噴霧装置。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体噴霧装置と、
    ユーザにより把持される把持部と
    を備える携帯型美容機器。
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