JP2019115598A - Aroma generator - Google Patents

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中本 高道
Takamichi Nakamoto
高道 中本
ハイニング リー
Haining Lee
ハイニング リー
ケイヘイ セキ
Jing Ping Shi
ケイヘイ セキ
加藤 真悟
Shingo Kato
真悟 加藤
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Abstract

To provide an aroma generator that can reduce the aroma component supplied to an atomizer staying behind.SOLUTION: The aroma generator according to the present invention comprises: one or more injection units provided with a solenoid valve for injecting a liquid supplied from a liquid-storing unit that reserves the liquid; an atomization unit for atomizing the liquid injected from the injection unit; a coating layer formed on the surface of the atomization unit and having a water-and-oil-repellent property; and a control unit for intermittently opening and closing the solenoid valve of the injection unit to supply the liquid to the atomization unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液体を霧化させるための香り発生装置に関する。   The present invention relates to a fragrance generator for atomizing a liquid.

現実の空間を疑似的に再現する仮想空間が研究されている。仮想空間において、ディスプレイに表示された視覚情報である映像に連動して嗅覚情報を提供することが研究されている。嗅覚情報を提供することに関連する技術として、例えば、匂い成分を含む液体を霧化させる装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この装置は、液体を滴下するマイクロポンプと、滴下された液体を霧化する霧化部と、を有している。   A virtual space that simulates the real space has been studied. In virtual space, providing olfactory information in conjunction with an image which is visual information displayed on a display has been studied. As a technique related to providing olfactory information, for example, a device for atomizing a liquid containing an odor component is known (see, for example, Patent Document 1). This device has a micro pump for dropping a liquid, and an atomizing unit for atomizing the dropped liquid.

特許第5429993号公報Patent No. 542 9993

特許文献1に記載された装置は、霧化部にSAW(Surface Acoustic Wave)デバイスを用いている。低揮発性の匂い成分が含まれる液体は、濃度が低くても霧化された場合に人間は敏感に匂いを感じる性質がある。低揮発性の匂い成分が含まれる液体には、例えば、粘性が高いものがあり、溶媒で希釈しても霧化後の霧化部に匂い成分が残留する場合がある。このような低揮発性の匂い成分をSAWデバイスが用いられた霧化部において繰り返し使用した場合、異なる匂い成分が混合する可能性がある。   The apparatus described in Patent Document 1 uses a surface acoustic wave (SAW) device as an atomizing unit. Liquids that contain low-volatility odor components have the property that even when the concentration is low, humans are sensitive to smell when atomized. The liquid containing a low volatile odor component includes, for example, a liquid having a high viscosity, and even if it is diluted with a solvent, the odor component may remain in the atomized part after atomization. When such low volatile odor components are repeatedly used in the atomizing section in which the SAW device is used, different odor components may be mixed.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、霧化器に供給された匂い成分が霧化器に残留することを低減することができる香り発生装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a scent generating device capable of reducing the residual odor component supplied to the atomizer to the atomizer. I assume.

本発明に係る香り発生装置は、液体を溜める液溜め部から供給される液体を射出する1つ以上の電磁弁を備える射出部と、前記射出部から射出された前記液体を霧化する霧化部と、前記霧化部の表面に形成された撥水撥油性を有するコーティング層と、前記射出部の前記電磁弁を間欠的に開閉させて前記液体を前記霧化部に供給させる制御部と、を備えるものである。   A fragrance generating apparatus according to the present invention comprises an injection unit including one or more solenoid valves for injecting a liquid supplied from a liquid storage unit that holds the liquid, and an atomization to atomize the liquid injected from the injection unit. Part, a coating layer having water and oil repellency formed on the surface of the atomization part, and a control part for intermittently opening and closing the solenoid valve of the injection part to supply the liquid to the atomization part , Is provided.

本発明はこのような構成により、射出された微量の液体の霧化を促進させると共に、霧化部に残留する液体を低減することができる。   According to such a configuration, the present invention can promote atomization of a small amount of ejected liquid and reduce the liquid remaining in the atomization section.

本発明は更に、前記コーティング層は、非晶質フッ化化合物により形成されているものであってもよい。   In the present invention, the coating layer may further be formed of an amorphous fluoride compound.

本発明はこのような構成により、射出された微量の液体を液滴の状態に保つことができる。   According to such a configuration, the present invention can keep a small amount of ejected liquid in the form of droplets.

本発明は更に、前記コーティング層は、シランカップリング処理された前記非晶質フッ化化合物により形成されているものであってもよい。   Still further, according to the present invention, the coating layer may be formed of the amorphous fluorinated compound subjected to silane coupling treatment.

本発明はこのような構成により、コーティング層を強化すると共に、コーティング層が霧化部から剥離することを防止することができる。   According to such a configuration, the present invention can strengthen the coating layer and prevent the coating layer from peeling off from the atomization portion.

本発明は更に、前記コーティング層が形成された前記霧化部は、前記液体を所定方向に飛散させるものであってもよい。   Still further, according to the present invention, the atomizing unit in which the coating layer is formed may scatter the liquid in a predetermined direction.

本発明はこのような構成により、霧化部に滴下された液体の飛散方向を調整することができる。   According to such a configuration, the present invention can adjust the scattering direction of the liquid dropped to the atomizing unit.

本発明は更に、前記電磁弁は、1回の開閉で所定量の前記液体を射出し、前記制御部は、任意の周波数、デューティー比及び回数で前記電磁弁を開閉させ、前記電磁弁から任意の体積の前記液体を射出するものであってもよい。   Furthermore, according to the present invention, the solenoid valve ejects a predetermined amount of the liquid in one opening and closing, the control unit opens and closes the solenoid valve at an arbitrary frequency, a duty ratio, and a number of times, The volume of the liquid may be ejected.

本発明はこのような構成により、複数の電磁弁を任意の制御態様でそれぞれ制御することができるため、任意の体積の異なる種類の液体を霧化部にそれぞれ供給することができる。   According to such a configuration, the present invention can control a plurality of solenoid valves in an arbitrary control mode, and can supply different types of liquid having different volumes to the atomization unit.

本発明は更に、前記制御部は、第1電圧の第1矩形波と、前記第1電圧より低い電圧の第2電圧の第2矩形波との合成波形を任意の周波数で発生させて前記電磁弁を制御するものである。   Still further, according to the present invention, the control unit generates a composite waveform of a first rectangular wave of a first voltage and a second rectangular wave of a second voltage lower than the first voltage at an arbitrary frequency to generate the electromagnetic wave. It controls the valve.

本発明はこのような構成により、第1電圧の第1矩形波と、前記第1電圧より低い電圧の第2電圧の第2矩形波との合成波形を電磁弁の制御に用いることで、第1電圧の第1矩形波を用いる場合と同等の電磁弁の制御結果を実現しつつ、電磁弁の消費電力及び電磁弁に発生する熱を低減することができる。   The present invention uses such a configuration to control the solenoid valve by using a composite waveform of the first rectangular wave of the first voltage and the second rectangular wave of the second voltage lower than the first voltage. Power consumption of the solenoid valve and heat generated in the solenoid valve can be reduced while realizing the same control result of the solenoid valve as in the case of using the first rectangular wave of one voltage.

本発明は更に、前記霧化部は、弾性表面波を発生させるSAWデバイスを備えるものである。   In the present invention, the atomization unit further includes a SAW device that generates a surface acoustic wave.

本発明は、本発明はこのような構成により、加熱することなく弾性表面波によって液体を霧化することができる。   According to the present invention, the liquid can be atomized by the surface acoustic wave without heating.

本発明に係る香り発生装置は、液体を供給するための供給口が形成された圧力容器を備え、前記液体を保持する前記圧力容器の内部空間が加圧されることにより前記供給口から前記液体を外部に供給する液溜め部と、前記液溜め部から供給される液体を射出する1つ以上の電磁弁を備える射出部と、前記射出部から射出された前記液体を霧化する霧化部と、前記霧化部の表面に形成された撥水撥油性を有するコーティング層と、前記射出部の前記電磁弁を間欠的に開閉させて前記液体を前記霧化部に供給させる制御部と、を備えるものである。   The fragrance generating apparatus according to the present invention includes a pressure vessel having a supply port for supplying a liquid, and the internal space of the pressure vessel for holding the liquid is pressurized to the liquid from the supply port. And an injection unit including a liquid storage unit for supplying water to the outside, and one or more solenoid valves for injecting the liquid supplied from the liquid storage unit, and an atomization unit for atomizing the liquid injected from the injection unit A coating layer having water and oil repellency formed on the surface of the atomization unit, and a control unit for intermittently opening and closing the solenoid valve of the injection unit to supply the liquid to the atomization unit; Is provided.

本発明はこのような構成により、液溜め部の配置を自由に変更でき、霧化部に液体がこぼれて匂いの残留が生じることを防止することができる。   According to such a configuration, the present invention can freely change the arrangement of the liquid reservoir, and can prevent the liquid from spilling into the atomizing portion and the occurrence of the residual odor.

本発明に係る香り発生装置によると、霧化器に供給した匂い成分が霧化器に残留することを低減することができる。   According to the fragrance generating apparatus of the present invention, the odor component supplied to the atomizer can be reduced from remaining in the atomizer.

第1実施形態の香り発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fragrance generation apparatus of 1st Embodiment. コーティング層が形成された霧化部の断面図である。It is sectional drawing of the atomization part in which the coating layer was formed. 射出部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the injection | emission part. 射出部の電磁弁の動作を示す断面図である。It is sectional drawing which shows operation | movement of the solenoid valve of an injection | emission part. 香り発生装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of a fragrance generation device. 電磁弁に矩形波を入力した場合の電磁弁の動作を示すグラフである。It is a graph which shows operation | movement of the solenoid valve at the time of inputting a square wave to a solenoid valve. 電磁弁にh形波形を入力した場合の電磁弁の動作を示すグラフである。It is a graph which shows operation | movement of a solenoid valve at the time of inputting a h-shaped waveform to a solenoid valve. 駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a drive circuit. 駆動回路に入力される信号を示す表である。It is a table | surface which shows the signal input into a drive circuit. 駆動回路に入力される信号を示すグラフである。It is a graph which shows the signal input into a drive circuit. 電極部で生成される弾性表面波で液体を霧化する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which atomizes a liquid by the surface acoustic wave produced | generated by an electrode part. 液体試料の特性と希釈率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the characteristic of a liquid sample, and a dilution rate. 香り発生装置による液体の霧化方法の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the atomization method of the liquid by an aroma generator. 霧化部に入力される間欠的な正弦波の入力電力を示す図である。It is a figure which shows the input electric power of the intermittent sine wave input into an atomization part. 所定の繰り返し周期により霧化部において霧化される水の霧化現象を示す図である。It is a figure which shows the atomization phenomenon of the water atomized in an atomization part by a predetermined | prescribed repetition cycle. 所定の繰り返し周期により霧化部において霧化される水の霧化現象を示す図である。It is a figure which shows the atomization phenomenon of the water atomized in an atomization part by a predetermined | prescribed repetition cycle. 所定の繰り返し周期により霧化部において霧化される水の霧化現象を示す図である。It is a figure which shows the atomization phenomenon of the water atomized in an atomization part by a predetermined | prescribed repetition cycle. 所定の繰り返し周期により霧化部において霧化される水の霧化現象を示す図である。It is a figure which shows the atomization phenomenon of the water atomized in an atomization part by a predetermined | prescribed repetition cycle. 比較例のコーティング層が形成されていない圧電基板の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the piezoelectric substrate in which the coating layer of the comparative example is not formed. コーティング層が形成された圧電基板の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the piezoelectric substrate in which the coating layer was formed. コーティング層が形成された圧電基板の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the piezoelectric substrate in which the coating layer was formed. コーティング層が形成された圧電基板の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the piezoelectric substrate in which the coating layer was formed. 比較例のコーティング層が形成されていない圧電基板における霧化現象を示す図である。It is a figure which shows the atomization phenomenon in the piezoelectric substrate in which the coating layer of a comparative example is not formed. コーティング層が形成された圧電基板における霧化現象を示す図である。It is a figure which shows the atomization phenomenon in the piezoelectric substrate in which the coating layer was formed. 親水性の圧電基板および疎水性の圧電基板上のラベンダーの霧化現象の比較結果である。It is a comparison result of the atomization phenomenon of the lavender on a hydrophilic piezoelectric substrate and a hydrophobic piezoelectric substrate. 異なる種類の液体サンプルについて測定された残留時間を示す図である。FIG. 6 shows measured residence times for different types of liquid samples. 液体サンプルの希釈率と残留時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dilution rate of a liquid sample, and residence time. コーティング層が形成された霧化部によって生成されたオレンジの匂い強度分布を示す図である。It is a figure which shows the odor intensity distribution of the orange produced | generated by the atomization part in which the coating layer was formed. コーティング層が形成された霧化部によって生成されたラベンダーの匂い強度分布を示す図である。It is a figure which shows the odor intensity distribution of the lavender produced | generated by the atomization part in which the coating layer was formed. コーティング層が形成された霧化部によって生成されたベータヨノンの匂い強度分布を示す図である。It is a figure which shows the odor intensity distribution of the beta yonone produced | generated by the atomization part in which the coating layer was formed. コーティング層が形成された霧化部上におけるオレンジの霧化後の匂いの残留強度分布を示す図である。It is a figure which shows residual intensity distribution of the odor after atomization of orange on the atomization part in which the coating layer was formed. コーティング層が形成された霧化部上におけるラベンダーの霧化後の匂いの残留強度分布を示す図である。It is a figure which shows residual intensity distribution of the smell after atomization of lavender on the atomization part in which the coating layer was formed. コーティング層が形成された霧化部上におけるベータヨノンの霧化後の匂いの残留強度分布を示す図である。It is a figure which shows the residual intensity distribution of the smell after atomization of the beta ionone on the atomization part in which the coating layer was formed. コーティング層が形成された霧化部とコーティング層が形成されていない霧化部とのオレンジの匂い残留性の差異を示す図である。It is a figure which shows the difference in the odor persistence of the orange with the atomization part in which the coating layer was formed, and the atomization part in which the coating layer is not formed. コーティング層が形成された霧化部とコーティング層が形成されていない霧化部とのラベンダーの匂い残留性の差異を示す図である。It is a figure which shows the difference in the odor persistence of the lavender of the atomization part in which the coating layer was formed, and the atomization part in which the coating layer is not formed. コーティング層が形成された霧化部とコーティング層が形成されていない霧化部とのベータヨノンの匂い残留性の差異を示す図である。It is a figure which shows the difference in the odor persistence of the beta ionone of the atomization part in which the coating layer was formed, and the atomization part in which the coating layer is not formed. 第2実施形態の香り発生装置の射出部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the injection | emission part of the fragrance generation apparatus of 2nd Embodiment. 香り発生装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of a fragrance generation device.

[第1実施形態]
以下、図面を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る香り発生装置1について説明する。
First Embodiment
Hereinafter, the fragrance generator 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示されるように香り発生装置1は、例えば匂い成分を有する液体を霧化し、匂い成分を含む気体を生成するための装置である。香り発生装置1は、液体Qを射出するための射出部10と、射出部10から射出された液体Qを霧化する霧化部30と、を備える。射出部10は、霧化部30の上方に配置されている。射出部10及び霧化部30は、後述の制御部50によって制御されている。射出部10は、制御部50の制御により、所定量の液体Q(微小液滴M)を先端から間欠的に射出し、霧化部30上に微小液滴Mを載置させる。   As shown in FIG. 1, the scent generating device 1 is, for example, a device for atomizing a liquid having an odor component to generate a gas including the odor component. The scent generating device 1 includes an ejection unit 10 for ejecting the liquid Q, and an atomization unit 30 that atomizes the liquid Q ejected from the ejection unit 10. The injection unit 10 is disposed above the atomization unit 30. The injection unit 10 and the atomization unit 30 are controlled by a control unit 50 described later. Under control of the control unit 50, the ejection unit 10 intermittently ejects a predetermined amount of liquid Q (microdroplet M) from the tip, and places the microdroplet M on the atomization unit 30.

霧化部30は、例えば弾性表面波(Surface Acoustic Wave:SAW)を発生させるSAWデバイスである。霧化部30は、矩形の板状体の圧電基板31と、圧電基板31上に形成された電極部33と、電極部33に隣接して圧電基板31上に形成された反射部35と、を備える。   The atomizing unit 30 is, for example, a SAW device that generates a surface acoustic wave (SAW). The atomizing unit 30 includes a rectangular plate-shaped piezoelectric substrate 31, an electrode unit 33 formed on the piezoelectric substrate 31, and a reflecting unit 35 formed on the piezoelectric substrate 31 adjacent to the electrode unit 33. Equipped with

圧電基板31は、ニオブ酸リチウム単結晶(LiNbO)等の圧電性材料によって形成されている。圧電基板31の端部には、例えば、弾性表面波を発生した場合に反射波が重ね合わされて定在波が発生することを防止するために、シリコーンゲルや弾性樹脂などの吸音材(不図示)が貼り付けられる。圧電基板31の下面側には、例えばアルミ基板(不図示)が配置される。アルミ基板は、霧化部30で発生する熱を放熱する。圧電基板31の上面31c側の霧化領域には、液体Qが載置される。液体Qは、例えば匂い成分を含んでいる。 The piezoelectric substrate 31 is formed of a piezoelectric material such as lithium niobate single crystal (LiNbO 3 ). For example, a sound absorbing material (not shown) such as silicone gel or elastic resin is provided at the end of the piezoelectric substrate 31 in order to prevent generation of a standing wave when a reflected wave is superimposed when a surface acoustic wave is generated. ) Is pasted. For example, an aluminum substrate (not shown) is disposed on the lower surface side of the piezoelectric substrate 31. The aluminum substrate dissipates the heat generated in the atomizing unit 30. The liquid Q is placed on the atomization area on the upper surface 31 c side of the piezoelectric substrate 31. The liquid Q contains, for example, an odor component.

電極部33は、圧電基板31の一端31a側に設けられている。電極部33は、上面31c側に設けられた一対の櫛歯状の電極(Inter Digital Transducer:IDT)からなる櫛形電極33a,33bを有する。櫛形電極33a,33bは、互いの複数の櫛歯状の電極(例えば21個)が交互に噛み合うように配列されている。   The electrode portion 33 is provided on one end 31 a side of the piezoelectric substrate 31. The electrode portion 33 has comb electrodes 33a and 33b formed of a pair of interdigital electrodes (Inter Digital Transducer: IDT) provided on the upper surface 31c side. The comb-shaped electrodes 33a and 33b are arranged such that a plurality of comb-teeth-shaped electrodes (for example, 21 pieces) are alternately meshed with each other.

一対の櫛形電極33a,33bと、圧電基板31と、によって生じる圧電効果により、弾性表面波が圧電基板31上に発生する。反射部35は、一対の櫛形電極35a,35bを備え、発生する弾性表面波を伝搬方向と反対側の方向に反射する。これにより、霧化部30は、後述のように液体Qを上面31cで移動させたり霧化させたりすることができる。   A surface acoustic wave is generated on the piezoelectric substrate 31 by the piezoelectric effect generated by the pair of comb electrodes 33 a and 33 b and the piezoelectric substrate 31. The reflecting portion 35 includes a pair of comb electrodes 35a and 35b, and reflects the generated surface acoustic wave in the direction opposite to the propagation direction. Thus, the atomization unit 30 can move or atomize the liquid Q on the upper surface 31 c as described later.

図2に示されるように、圧電基板31の上面31c側には、撥水撥油性を備えたコーティング層Pが形成されている。コーティング層Pは、載置された液体Qが霧化後に圧電基板31上に残留することを低減させる。コーティング層Pは、例えば、非晶質フッ化化合物の有機ポリマー(例えば、Cytop:登録商標)で形成された膜である。コーティング層Pの形成において、例えば、アミノ基を有するシランカップリング剤を用いて下処理が行われる。シランカップリング処理を行わない場合、コーティング層Pは、弾性表面波が発生した圧電基板31から容易に剥離するからである。   As shown in FIG. 2, on the upper surface 31 c side of the piezoelectric substrate 31, a coating layer P having water and oil repellency is formed. The coating layer P reduces the residual liquid Q placed on the piezoelectric substrate 31 after atomization. The coating layer P is, for example, a film formed of an organic polymer of an amorphous fluorinated compound (for example, Cytop (registered trademark)). In the formation of the coating layer P, for example, pretreatment is performed using a silane coupling agent having an amino group. When the silane coupling process is not performed, the coating layer P is easily peeled off from the piezoelectric substrate 31 in which the surface acoustic wave is generated.

下処理は、例えば、圧電基板31の上面31cに化学的処理によりシランカップリング剤からなる被覆を形成する。下処理において、例えば、シランカップリング剤が0.5[%]の割合で十分に加水分解された水溶液が生成される。その後、生成された水溶液に圧電基板31を5分間浸し、速度1.7[mm/s]で圧電基板31を引き上げて、圧電基板31の霧化領域にシランカップリング剤の被覆を形成する。その後、シランカップリング処理が施された圧電基板31の表面を脱イオン水で洗浄する。   In the pretreatment, for example, the upper surface 31c of the piezoelectric substrate 31 is chemically treated to form a coating made of a silane coupling agent. In the pretreatment, for example, an aqueous solution in which the silane coupling agent is sufficiently hydrolyzed at a rate of 0.5% is generated. Thereafter, the piezoelectric substrate 31 is immersed in the generated aqueous solution for 5 minutes, and the piezoelectric substrate 31 is pulled up at a speed of 1.7 [mm / s] to form a coating of a silane coupling agent on the atomized area of the piezoelectric substrate 31. Thereafter, the surface of the piezoelectric substrate 31 subjected to the silane coupling process is washed with deionized water.

その後、3%濃度の非晶質フッ化化合物溶液にシランカップリング処理が施された圧電基板31を2回、連続的に浸して圧電基板31を引き上げ、圧電基板31の表面に非晶質フッ化化合物溶液を塗布する。その後、表面に非晶質フッ化化合物溶液が塗布された圧電基板31を室温で30分放置した後、最終的に約150[℃]の雰囲気で60分間加熱し、非晶質フッ化化合物溶液を硬化させコーティング層Pを形成する。このような処理を行うことにより、コーティング層Pは、圧電基板31上に均一に形成される。   Thereafter, the piezoelectric substrate 31 subjected to the silane coupling treatment in a 3% concentration solution of amorphous fluoride compound is continuously immersed twice for pulling up the piezoelectric substrate 31, and amorphous fluorine is applied to the surface of the piezoelectric substrate 31. Apply a solution of Thereafter, the piezoelectric substrate 31 coated with the amorphous fluoride compound solution on the surface is allowed to stand at room temperature for 30 minutes, and finally heated for 60 minutes in an atmosphere of about 150 ° C. to form the amorphous fluoride compound solution To form a coating layer P. By performing such processing, the coating layer P is uniformly formed on the piezoelectric substrate 31.

コーティング層Pの厚さは、例えば、400[nm]である。この厚さは、例えば、QCM(Quartz Crystal Microbalance:水晶振動子マイクロバランス)法によって推定される。QCM法とは、同じ条件下で、コーティング前とコーティング後の金電極のそれぞれの周波数を測定し、周波数のシフトに基づいてコーティング層Pの厚さを推定するものである。   The thickness of the coating layer P is, for example, 400 nm. This thickness is estimated, for example, by the QCM (Quartz Crystal Microbalance) method. The QCM method is to measure the frequency of each of the gold electrode before and after coating under the same conditions, and estimate the thickness of the coating layer P based on the shift of the frequency.

このように、圧電基板31上に施されたシランカップリング処理により、圧電基板31とコーティング層Pとが化学的に結合する。シランカップリング処理が施されると、コーティング層Pが強化されると共に、弾性表面波が発生した圧電基板31からコーティング層Pが剥離することが防止される。   Thus, the piezoelectric substrate 31 and the coating layer P are chemically bonded by the silane coupling process performed on the piezoelectric substrate 31. When the silane coupling process is performed, the coating layer P is strengthened, and the peeling of the coating layer P from the piezoelectric substrate 31 in which the surface acoustic wave is generated is prevented.

図3に示されるように射出部10は、液体Qを溜める液溜め部11と、液溜め部11から供給される液体Qを射出する電磁弁15とを有する。液溜め部11は、例えばシリンジの容器である。液溜め部11は、液体Qを電磁弁15に供給するよう例えば鉛直に配置されている。液溜め部11は、液体Qの容器となる円筒形の本体部12を有する。   As shown in FIG. 3, the injection unit 10 includes a liquid reservoir 11 for storing the liquid Q, and a solenoid valve 15 for ejecting the liquid Q supplied from the liquid reservoir 11. The liquid reservoir 11 is, for example, a container of a syringe. The liquid reservoir 11 is, for example, vertically disposed to supply the liquid Q to the solenoid valve 15. The liquid reservoir 11 has a cylindrical main body 12 which is a container of the liquid Q.

本体部12には、液体Qが充填される。本体部12の容量は例えば数十[ml]程度である。本体部12の下端には、液体Qを吐出するための円筒形の吐出口12aが形成されている。液面Q1の高さから生じる液体Qの水頭圧によって吐出口12aから液体Qが吐出される。吐出口12aには、電磁弁15と液溜め部11とを接続する配管14の上流側の一端14aが接続されている。   The body portion 12 is filled with the liquid Q. The volume of the main body 12 is, for example, about several tens of ml. A cylindrical discharge port 12 a for discharging the liquid Q is formed at the lower end of the main body 12. The liquid Q is discharged from the discharge port 12a by the water head pressure of the liquid Q generated from the height of the liquid level Q1. The discharge port 12 a is connected to one end 14 a on the upstream side of a pipe 14 that connects the solenoid valve 15 and the liquid reservoir 11.

電磁弁15は、例えば円柱状のDCソレノイドバルブである。電磁弁15は、液体Qを下方に射出するよう鉛直に配置されている。電磁弁15は、内部に液体Qの流路Fが形成された筐体16と、筐体16を覆う円筒形の外筒17と、筐体16の流路Fの上流側に挿入された円柱状の磁心18と、筐体16の流路Fの下流側で摺動する円柱状のプランジャ19と、筐体16の下端16aに設けられた円板状の射出部材20と、プランジャ19を射出部材20に対して付勢するバネ21と、磁心18の周囲に設けられたコイル22とコイル22に接続された電極23と、を備える。   The solenoid valve 15 is, for example, a cylindrical DC solenoid valve. The solenoid valve 15 is vertically disposed to eject the liquid Q downward. The solenoid valve 15 has a housing 16 in which the flow path F of the liquid Q is formed, a cylindrical outer cylinder 17 covering the housing 16, and a circle inserted on the upstream side of the flow path F of the housing 16 A columnar magnetic core 18, a cylindrical plunger 19 sliding on the downstream side of the flow path F of the housing 16, a disk-shaped injection member 20 provided at the lower end 16a of the housing 16, and the plunger 19 are ejected. It comprises a spring 21 for urging the member 20, a coil 22 provided around the magnetic core 18, and an electrode 23 connected to the coil 22.

筐体16は、円筒形に形成された部材である。筐体16は、例えば樹脂で成型されている。筐体16には、コイルを形成するための段差16cが形成されている。段差16cは、筐体16の外形が径方向に縮小するように形成されている。段差16cの周囲には、複数の層を形成するように銅線が巻かれ、コイル22が形成されている。筐体16の内部には、貫通孔となる流路Fが形成されている。   The housing 16 is a cylindrically formed member. The housing 16 is molded of, for example, a resin. The casing 16 is formed with a step 16 c for forming a coil. The step 16 c is formed such that the outer shape of the housing 16 is reduced in the radial direction. A copper wire is wound around the step 16 c so as to form a plurality of layers, and a coil 22 is formed. A flow path F to be a through hole is formed in the housing 16.

流路Fの上流側には、磁心18が挿入され、筐体16の上端16bにおいて流路Fの上流側を塞いでいる。磁心18の直径は、流路Fの直径よりも小さくなるように形成されている。これにより、筐体16と磁心18との間には隙間Sが生じている。磁心18の周囲に位置するように、コイル22が配置されている。磁心18は、例えばステンレス鋼で形成され、コイル22が通電された際、磁化される。磁心18の上端18aには、管路18dが形成されている。管路18dは、筐体16の外部に突出している。管路18dの上端18eは、配管14の下流側の他端14bに接続されている。   The magnetic core 18 is inserted on the upstream side of the flow path F, and the upper end 16 b of the housing 16 blocks the upstream side of the flow path F. The diameter of the magnetic core 18 is formed to be smaller than the diameter of the flow path F. Thus, a gap S is generated between the housing 16 and the magnetic core 18. The coil 22 is arranged to be located around the magnetic core 18. The magnetic core 18 is formed of, for example, stainless steel, and is magnetized when the coil 22 is energized. A conduit 18 d is formed at the upper end 18 a of the magnetic core 18. The conduit 18 d protrudes to the outside of the housing 16. The upper end 18 e of the conduit 18 d is connected to the other end 14 b on the downstream side of the pipe 14.

管路18dの内部には液体Qの流路18cが形成されている。流路18cは、管路18dの上端18eから磁心18の中心軸線に沿って磁心18の途中まで延在し、磁心18の途中で曲げられて側方に向かって貫通するよう形成されている。これにより、流路18cは、流路Fと連続し、液体Qの通り道が確保される。   The flow path 18c of the liquid Q is formed inside the conduit 18d. The flow path 18c extends from the upper end 18e of the conduit 18d to the middle of the magnetic core 18 along the central axis of the magnetic core 18, and is bent in the middle of the magnetic core 18 so as to penetrate laterally. Thereby, the flow path 18c is continuous with the flow path F, and the passage of the liquid Q is secured.

筐体16の流路Fの下流側には、流路Fの径より広い径のプランジャ19の収容空間Rが形成されている。収容空間Rには、プランジャ19が挿入されている。プランジャ19は、例えばステンレス鋼で形成されている。プランジャ19の先端部19bは尖形に形成されている。プランジャ19の外周面の一部には、プランジャ19の径方向に突出し、周方向に延在する円環状のバネ台座19cが形成されている。バネ台座19cには、プランジャ19の周囲を巻くように配置されたコイル状のバネ21の下端21aが載置されている。   On the downstream side of the flow passage F of the housing 16, an accommodation space R of a plunger 19 having a diameter larger than that of the flow passage F is formed. The plunger 19 is inserted into the accommodation space R. The plunger 19 is formed of, for example, stainless steel. The tip 19b of the plunger 19 is formed in a pointed shape. On a part of the outer peripheral surface of the plunger 19, an annular spring pedestal 19c which protrudes in the radial direction of the plunger 19 and extends in the circumferential direction is formed. A lower end 21 a of a coil-shaped spring 21 disposed so as to wind around the plunger 19 is mounted on the spring pedestal 19 c.

バネ21の上端21bは、収容空間Rと流路Fの径の差によって形成された段差に引っ掛かっている。バネ21は、プランジャ19を下方に付勢している。これによりプランジャ19は、収容空間R内を上下に摺動自在となる。コイル22が通電されると、磁心18が磁化されてプランジャ19が磁気吸引されて上方に摺動する。プランジャ19が上方に摺動すると、プランジャ19の上端19aが磁心18の下端18bに当接する。この位置がプランジャ19の上死点となる(図3参照)。   The upper end 21 b of the spring 21 is caught by a step formed by the difference in diameter between the accommodation space R and the flow path F. The spring 21 biases the plunger 19 downward. As a result, the plunger 19 can slide up and down in the housing space R. When the coil 22 is energized, the magnetic core 18 is magnetized, and the plunger 19 is magnetically attracted and slides upward. When the plunger 19 slides upward, the upper end 19 a of the plunger 19 abuts on the lower end 18 b of the magnetic core 18. This position is the top dead center of the plunger 19 (see FIG. 3).

筐体16の下端16aには、射出部材20が配置され、流路Fの下流側を塞いでいる。射出部材20は、例えばサファイアで形成されている。射出部材20には、プランジャ19の先端部19bの形状に合致するようにすり鉢状に凹んだオリフィス20aが形成されている。オリフィス20aの中央には外部空間に対して貫通している射出口20bが形成されている。射出口20bの径は、例えば0.076[mm]である。ここで、オリフィス20aは、射出口20bが形成されている簡易な構成を備えているため、液体Qが高粘度であっても液体Qは、オリフィス20aを通過することができる。   An injection member 20 is disposed at the lower end 16 a of the housing 16 and blocks the downstream side of the flow path F. The injection member 20 is formed of, for example, sapphire. The ejection member 20 is formed with an orifice 20a recessed in a bowl shape so as to conform to the shape of the tip 19b of the plunger 19. At the center of the orifice 20a, an ejection port 20b penetrating to the external space is formed. The diameter of the injection port 20b is, for example, 0.076 [mm]. Here, since the orifice 20a has a simple configuration in which the injection port 20b is formed, the liquid Q can pass through the orifice 20a even if the liquid Q has a high viscosity.

コイル22が通電されていない状態では、オリフィス20aに、バネ21で付勢されたプランジャ19の先端部19bが密着する。従って、プランジャ19の先端部19bがオリフィス20aに当接する位置がプランジャ19の下死点となる。プランジャ19の先端部19bがオリフィス20aに当接している状態では、液体Qが外部空間に漏れることはない。   When the coil 22 is not energized, the tip 19b of the plunger 19 urged by the spring 21 is in close contact with the orifice 20a. Therefore, the position where the tip 19 b of the plunger 19 abuts on the orifice 20 a is the bottom dead center of the plunger 19. When the tip 19b of the plunger 19 is in contact with the orifice 20a, the liquid Q does not leak to the external space.

コイル22に通電され、プランジャ19が上方に摺動し、その後、コイル22への通電が停止してプランジャ19が下方に摺動してプランジャ19の先端部19bが再びオリフィス20aに当接するという1サイクルが行われた場合、射出口20bから液体Qの微小液滴Mが射出される。微小液滴Mの射出量は、例えば3[nl]〜4[nl]の微小量である。微小液滴Mの射出量は、これに限らずプランジャ19移動ストロークや射出口20bの径の変更等の電磁弁15の構成の変更によって異なる値となり得る。   The coil 22 is energized, the plunger 19 slides upward, and then the coil 22 is deenergized, the plunger 19 slides downward, and the tip 19b of the plunger 19 abuts on the orifice 20a again 1 When the cycle is performed, the microdroplet M of the liquid Q is ejected from the ejection port 20b. The ejection amount of the micro droplet M is, for example, a minute amount of 3 nl to 4 nl. The ejection amount of the microdroplet M can be a different value depending on the change of the configuration of the solenoid valve 15 such as the movement stroke of the plunger 19 and the change of the diameter of the injection port 20b.

図4(A)に示されるように、電磁弁15のコイル22に通電されていない状態では、プランジャ19は、バネ21の付勢力によって先端部19bがオリフィス20aに密着している。電磁弁15のコイル22に通電して電圧を加えると、コイルに発生する磁界によって磁心18が磁化される。そうすると、磁化された磁心18の磁界によってプランジャ19には上方に向かう磁気吸引力が作用する。   As shown in FIG. 4A, when the coil 22 of the solenoid valve 15 is not energized, the tip end 19b of the plunger 19 is in close contact with the orifice 20a by the biasing force of the spring 21. When the coil 22 of the solenoid valve 15 is energized to apply a voltage, the magnetic core 18 is magnetized by the magnetic field generated in the coil. Then, the magnetic attraction force directed upward acts on the plunger 19 by the magnetic field of the magnetized magnetic core 18.

図4(B)に示されるように、コイル22の磁界が更に強まると、プランジャ19に加わっているバネ21の付勢力に対してプランジャ19に作用する磁化された磁心18の磁界の磁気吸引力の方が強くなり、プランジャ19は、上方に摺動する。このとき、プランジャ19の上端19aと磁心18の下端18bとの間の空間を満たしていた液体Qは、プランジャ19の上方への移動によってできるプランジャ19の先端部19bの下方の空間に移動する。   As shown in FIG. 4B, when the magnetic field of the coil 22 is further strengthened, the magnetic attraction force of the magnetic field of the magnetized magnetic core 18 acting on the plunger 19 against the biasing force of the spring 21 applied to the plunger 19 Is stronger, and the plunger 19 slides upward. At this time, the liquid Q filling the space between the upper end 19a of the plunger 19 and the lower end 18b of the magnetic core 18 moves to the space below the tip 19b of the plunger 19 which is generated by the upward movement of the plunger 19.

プランジャ19が上方へ移動する際において、上方から液体Qには液溜め部11に溜められた液体Qの水頭圧によって生じる圧力が加わっているため、液体Qは上方に逆流しない。そして、プランジャ19が上方へ移動する際において、オリフィス20aの射出口20bの径が微小(=0.076[mm])であり、かつ、収容空間R内に移動した液体Qの圧力が外部空間の大気圧に対して高い状態となっているため、射出口20bから収容空間Rに空気が逆流することはない。   When the plunger 19 moves upward, since the pressure generated by the water head pressure of the liquid Q stored in the liquid reservoir 11 is applied to the liquid Q from above, the liquid Q does not reversely flow upward. Then, when the plunger 19 moves upward, the diameter of the injection port 20b of the orifice 20a is minute (= 0.076 [mm]), and the pressure of the liquid Q moved into the accommodation space R is the external space Therefore, air does not flow backward from the outlet 20 b to the accommodation space R.

図4(C)に示されるように、コイル22への通電が停止されると、コイル22の磁界が無くなると共に磁心18の磁界が消磁する。その後、バネ21の付勢力によってプランジャ19は、下方に移動し先端部19bがオリフィス20aに再び密着する。このとき、収容空間R内に移動した液体Qは、プランジャ19に押圧されることによって圧力が高められる。この圧力は、外部空間の大気圧に対して高い状態となっているので、射出口20bから液体Qの微小液滴Mが射出される。プランジャ19が下死点に移動する際、プランジャ19の上端19aには負圧が生じ、射出された微小液滴Mの体積分の液体Qが上方から供給される。   As shown in FIG. 4C, when the energization of the coil 22 is stopped, the magnetic field of the coil 22 disappears and the magnetic field of the magnetic core 18 is demagnetized. Thereafter, the plunger 19 is moved downward by the biasing force of the spring 21 and the tip end 19b comes in close contact with the orifice 20a again. At this time, the pressure of the liquid Q moved into the accommodation space R is increased by being pressed by the plunger 19. Since this pressure is higher than the atmospheric pressure in the external space, the microdroplet M of the liquid Q is ejected from the ejection port 20b. When the plunger 19 moves to the bottom dead center, a negative pressure is generated at the upper end 19a of the plunger 19, and the liquid Q corresponding to the volume of the ejected microdroplet M is supplied from above.

ここで、液溜め部11に充填された液体Qの位置水頭が変化すると、流路F内の圧力が変化して、上方から供給される液体Qの量が変化し得る。しかし、本実施形態で消費する液体Qの量は例えば1.5[ml]以下であり、1.5[ml]の液体Qの減少分で生じる液溜め部11の位置水頭の変化で生じる圧力の変化の影響は無視できるほど小さいことが実験的に分かっている。   Here, when the position head of the liquid Q filled in the liquid reservoir 11 changes, the pressure in the flow path F changes, and the amount of the liquid Q supplied from above can change. However, the amount of the liquid Q consumed in the present embodiment is, for example, 1.5 [ml] or less, and the pressure generated by the change of the position head of the liquid reservoir 11 caused by the decrease of the liquid Q of 1.5 [ml]. It has been experimentally found that the influence of the change in is negligible.

上記の通り、コイル22に対して通電と切断とを連続的に繰り返すことにより、射出部10から液体Qの微小液滴Mが間欠的に射出される。   As described above, the microdroplet M of the liquid Q is intermittently ejected from the ejection unit 10 by continuously repeating energization and cutting of the coil 22.

射出された微小液滴Mは、霧化部30上で受け止められる(図1参照)。射出部10と霧化部30との間の距離は、例えば10mm程度である。微小液滴Mが間欠的に射出され続けると、微小液滴Mが霧化部30上で順次霧化され大気中に拡散される。   The ejected microdroplet M is received on the atomization unit 30 (see FIG. 1). The distance between the injection unit 10 and the atomization unit 30 is, for example, about 10 mm. As the microdroplet M continues to be intermittently ejected, the microdroplet M is sequentially atomized on the atomization unit 30 and diffused into the atmosphere.

次に香り発生装置1を制御するための構成について説明する。   Next, the configuration for controlling the scent generating device 1 will be described.

図5に示されるように、香り発生装置1において制御部50は、入力部60で入力された情報に基づいて射出部10と霧化部30とを制御する。制御部50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。また、制御部50の機能部のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働するものであってもよい。   As shown in FIG. 5, in the scent generating device 1, the control unit 50 controls the ejection unit 10 and the atomization unit 30 based on the information input by the input unit 60. The control unit 50 is realized, for example, by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) executing a program. Further, some or all of the functional units of the control unit 50 may be realized by hardware such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or FPGA (Field-Programmable Gate Array). , Software and hardware may cooperate.

先ず、射出部10の構成について説明する。射出部10において電磁弁15は、第1駆動部25によって駆動される。第1駆動部25は、制御部50によって制御される。第1駆動部25は、電磁弁15を駆動する駆動回路26と、駆動回路26を動作させるためのパルス信号を発生させる信号発生器27と、パルス信号のパルスを計測するパルスカウンタ28と、を備える。   First, the configuration of the injection unit 10 will be described. The solenoid valve 15 in the injection unit 10 is driven by the first drive unit 25. The first drive unit 25 is controlled by the control unit 50. The first drive unit 25 includes a drive circuit 26 for driving the solenoid valve 15, a signal generator 27 for generating a pulse signal for operating the drive circuit 26, and a pulse counter 28 for measuring the pulse of the pulse signal. Prepare.

制御部50は、操作者が入力部60で入力した情報に基づいて、信号発生器27を制御して任意の周波数及び任意のデューティー(duty)比でパルス信号を発生させる。駆動回路26は、信号発生器27が出力したパルス信号に基づいて矩形波を発生する。電磁弁15は、駆動回路26から出力された矩形波によって間欠的に動作する。矩形波の電圧は、例えば24[V]である。   The control unit 50 controls the signal generator 27 based on the information input by the operator at the input unit 60 to generate a pulse signal with an arbitrary frequency and an arbitrary duty ratio. The drive circuit 26 generates a rectangular wave based on the pulse signal output from the signal generator 27. The solenoid valve 15 operates intermittently by the rectangular wave output from the drive circuit 26. The voltage of the rectangular wave is, for example, 24 [V].

図6に示されるように、24[V]の電圧の矩形波を電磁弁15に与えた場合、電圧が立ち上がった後、プランジャ19は、上昇して上死点で停止する(図3参照)。そして、電圧が立ち下がった後、プランジャ19は、下降して下死点で停止する(図3参照)。プランジャ19が上死点で停止している間、コイル22には電力が供給され続け、電力を消費すると共に熱を発生させる。熱が発生するとコイル22の抵抗値が増加し、コイル22から発生する磁界が減少し、電磁弁15の駆動力が低下する場合がある。   As shown in FIG. 6, when a square wave of 24 [V] voltage is applied to the solenoid valve 15, after the voltage rises, the plunger 19 ascends and stops at the top dead center (see FIG. 3). . Then, after the voltage falls, the plunger 19 descends and stops at the bottom dead center (see FIG. 3). While the plunger 19 is at top dead center, the coil 22 continues to be powered, consuming power and generating heat. When heat is generated, the resistance value of the coil 22 may increase, the magnetic field generated from the coil 22 may decrease, and the driving force of the solenoid valve 15 may decrease.

図7に示されるように、プランジャ19が上死点で停止している間に電磁弁15に与える電圧を下げて、消費電力を低下させると共に、コイル22から発生する熱を低減させる制御を行う。電磁弁15の1サイクルの制御において、プランジャ19を最初に上昇させる第1電圧をコイル22に与え、プランジャ19を上死点まで到達させる。その後、プランジャ19が上死点で停止している間は、プランジャ19を上死点に留めておくだけの第2電圧をコイル22に与えておけばよい。   As shown in FIG. 7, while the plunger 19 is stopped at the top dead center, the voltage applied to the solenoid valve 15 is lowered to reduce the power consumption and to reduce the heat generated from the coil 22. . In control of one cycle of the solenoid valve 15, a first voltage for raising the plunger 19 first is applied to the coil 22 to cause the plunger 19 to reach top dead center. Thereafter, while the plunger 19 is stopped at the top dead center, a second voltage may be applied to the coil 22 to keep the plunger 19 at the top dead center.

ここで、第1電圧V1は、例えば24[V]であり、第2電圧V2は例えば5[V]である。このようなh形波形を入力する制御をおこなっても、電磁弁15の動作を24[V]の電圧の矩形波を電磁弁15に与えた場合と比して同じにすることができる。   Here, the first voltage V1 is, for example, 24 [V], and the second voltage V2 is, for example, 5 [V]. Even when control is performed to input such an h-shaped waveform, the operation of the solenoid valve 15 can be made the same as in the case where a rectangular wave of 24 [V] voltage is applied to the solenoid valve 15.

図8に示されるように、駆動回路26は、信号が入力される2つの入力S1,S2を有し、2つの入力S1,S2に入力される信号の入力態様によって0,V1,V2の3通りの電圧を選択的に出力する。駆動回路26は、例えばバイポーラトランジスタを用いたスイッチング回路であり、2つの入力S1,S2のOn/Offによって回路を切り替えることができる。駆動回路26の構成は1例であり、同様の電圧の出力形態を備えていれば他の回路を用いてもよい。   As shown in FIG. 8, the drive circuit 26 has two inputs S1 and S2 to which a signal is input, and depending on the input mode of the signals input to the two inputs S1 and S2, three of 0, V1, and V2 Selectively output the street voltage. The drive circuit 26 is a switching circuit using, for example, a bipolar transistor, and can switch the circuit by turning on / off two inputs S1 and S2. The configuration of the drive circuit 26 is an example, and another circuit may be used as long as it has the same voltage output form.

例えば、信号の入力態様は、以下のように設定される。
(1)入力S1:Onかつ入力S2:On
入力S1に第1信号を入力し、かつ、入力S2に第2信号を入力した場合、駆動回路26における全てのトランジスタT1〜T3がOnとなり、駆動回路26は、電磁弁15に対して第1電圧V1を出力する。第1信号及び第2信号は、例えば2.5[V]〜5[V]の矩形波が用いられる。
(2)入力S1:Onかつ入力S2:Off
入力S1に第1信号を入力し、かつ、入力S2に第2信号を入力しない場合、トランジスタT3のみがOnとなり、駆動回路26は、電磁弁15に対して第2電圧V2を出力する。
(3)入力S1:Off
入力S1に第1信号を入力しない場合、トランジスタT3がOffとなり、入力S2への信号入力にかかわらず、駆動回路26は、電磁弁15に対して0[V]を出力する。
For example, the input mode of the signal is set as follows.
(1) Input S1: On and Input S2: On
When the first signal is input to the input S1 and the second signal is input to the input S2, all the transistors T1 to T3 in the drive circuit 26 are turned on, and the drive circuit 26 outputs the first signal to the solenoid valve 15. Output voltage V1. For example, rectangular waves of 2.5 [V] to 5 [V] are used as the first signal and the second signal.
(2) Input S1: On and Input S2: Off
When the first signal is input to the input S1 and the second signal is not input to the input S2, only the transistor T3 is turned on, and the drive circuit 26 outputs the second voltage V2 to the solenoid valve 15.
(3) Input S1: Off
When the first signal is not input to the input S1, the transistor T3 is turned off, and the drive circuit 26 outputs 0 [V] to the solenoid valve 15 regardless of the signal input to the input S2.

図9及び図10に示されるように、駆動回路26は、2つの入力S1,S2に入力される、周期が等しく、かつ、デューティー比(矩形波のパルス幅と周期との比)が異なる矩形波からなる信号によって、第1電圧V1と第2電圧V2とを有する矩形波の合成波形からなる任意のh形波形を出力することができる。例えば、入力S1に矩形波からなる第1信号を入力する。そして、同時に入力S2に矩形波からなる第2信号を入力する。   As shown in FIGS. 9 and 10, the drive circuit 26 is a rectangular input to the two inputs S1 and S2 that has the same period and different duty ratios (ratios of pulse width and period of the rectangular wave). An arbitrary h-shaped waveform composed of a composite waveform of rectangular waves having the first voltage V1 and the second voltage V2 can be output by the signal composed of waves. For example, a first signal consisting of a rectangular wave is input to the input S1. At the same time, a second signal consisting of a rectangular wave is input to the input S2.

このとき、第2信号の周期を第1信号と等しくし、かつ、矩形波の幅を第1信号よりも狭く設定すると、駆動回路26は、階段状のh形波形を出力することができる。駆動回路26に対してこのような制御を行うことによって、電磁弁15の消費電力を低減すると共に、熱の発生を低減することができる。   At this time, when the cycle of the second signal is made equal to the first signal and the width of the rectangular wave is set narrower than that of the first signal, the drive circuit 26 can output a stepped h-shaped waveform. By performing such control on the drive circuit 26, power consumption of the solenoid valve 15 can be reduced, and heat generation can be reduced.

第1信号及び第2信号の矩形波の周期及びパルス幅は、電磁弁15から射出する液体Qの粘度に基づいて適宜変更してもよい。第1信号及び第2信号の矩形波の周期及びパルス幅は、液体Qの粘度の違いによって行われる実験で得られる実験データに基づいて設定される。例えば、第1信号のパルス幅をプランジャ19が上昇するのに必要な0.5[ms]と設定し、第2信号のパルス幅を液体Qの粘度上昇に従って拡げる制御を行ってもよい。即ち、制御部50は、任意の周波数、回数、及びデューティー比によって電磁弁15を開閉させ、電磁弁15から任意の量の液体Qを射出することができる。   The cycle and pulse width of the rectangular wave of the first signal and the second signal may be changed as appropriate based on the viscosity of the liquid Q ejected from the solenoid valve 15. The period and pulse width of the rectangular wave of the first signal and the second signal are set based on experimental data obtained in an experiment performed due to the difference in viscosity of the liquid Q. For example, the pulse width of the first signal may be set to 0.5 [ms] necessary for the plunger 19 to ascend, and control may be performed to expand the pulse width of the second signal as the viscosity of the liquid Q increases. That is, the control unit 50 can open and close the solenoid valve 15 with an arbitrary frequency, number of times, and a duty ratio, and can eject an arbitrary amount of liquid Q from the solenoid valve 15.

次に、霧化部30を制御するための構成について説明する。   Next, a configuration for controlling the atomizing unit 30 will be described.

霧化部30は、電極部33と、電極部を駆動するための第2駆動部34とを備える(図5参照)。第2駆動部34は、制御部50によって制御される。第2駆動部34は、電極部33を駆動するための信号電圧を発生するRFアンプ38と、RFアンプ38にパルス信号を供給する信号発生器39と、を備える。   The atomization unit 30 includes an electrode unit 33 and a second drive unit 34 for driving the electrode unit (see FIG. 5). The second drive unit 34 is controlled by the control unit 50. The second drive unit 34 includes an RF amplifier 38 that generates a signal voltage for driving the electrode unit 33, and a signal generator 39 that supplies a pulse signal to the RF amplifier 38.

RFアンプ38は、信号発生器39から出力された所定の周期とパルス幅を有するパルス信号を増幅して、所定の周期とパルス幅を有する駆動電力を発生する。霧化部30は、第2駆動部34によって駆動電力が与えられることにより液体Qの移動や霧化を行う。ここで、駆動電力は、例えば信号発生器39で生成される10MHzのRF信号が用いられる。   The RF amplifier 38 amplifies a pulse signal having a predetermined period and pulse width output from the signal generator 39 to generate driving power having a predetermined period and pulse width. The atomization unit 30 moves and atomizes the liquid Q by the drive power supplied thereto by the second drive unit 34. Here, as the driving power, for example, a 10 MHz RF signal generated by the signal generator 39 is used.

図11に示されるように、圧電性材料からなる圧電基板31は、外部から電界を与えられると歪む性質がある。一対の櫛形電極33a,33bに駆動電力を与えると圧電効果により、隣り合う櫛形電極33a,33b間の圧電基板31にひずみが生じ圧電基板31の上面31c上に弾性表面波Wが励振される。駆動電力の強度を変化させると弾性表面波Wの振幅が変化し、所定の振幅に対して上面31cに載置された液体Q(M)が上面31cを流動したり霧化されたりする現象が生じる。   As shown in FIG. 11, the piezoelectric substrate 31 made of a piezoelectric material has a property of being distorted when an electric field is applied from the outside. When driving power is applied to the pair of comb electrodes 33a and 33b, distortion occurs in the piezoelectric substrate 31 between the adjacent comb electrodes 33a and 33b due to the piezoelectric effect, and a surface acoustic wave W is excited on the upper surface 31c of the piezoelectric substrate 31. When the intensity of the driving power is changed, the amplitude of the surface acoustic wave W changes, and there is a phenomenon that the liquid Q (M) placed on the upper surface 31c flows or atomizes the upper surface 31c at a predetermined amplitude. It occurs.

所定の振幅において液体Qにおいて表面張力波Cが励振され、液体Qは、細かい粒Dとなって大気中に飛散して霧化される。液体Qが弾性表面波Wによって流動したり霧化されたりする現象をアコースティックストリーミング現象という。即ち、所定の駆動電力を電極部33に与えることにより、所定の振幅を有する弾性表面波Wを圧電基板31に発生させると、弾性表面波Wが伝搬した液体Qに表面張力波Cが励振され、液体Qは流動したり霧化されたりする。本実施形態では、反射部35で反射された弾性表面波Wの反射波が液体Qに伝搬する弾性表面波Wにさらに加わる。   The surface tension wave C is excited in the liquid Q at a predetermined amplitude, and the liquid Q becomes fine particles D and is scattered in the atmosphere and atomized. The phenomenon in which the liquid Q flows or is atomized by the surface acoustic wave W is called an acoustic streaming phenomenon. That is, when a surface acoustic wave W having a predetermined amplitude is generated in the piezoelectric substrate 31 by applying a predetermined driving power to the electrode portion 33, the surface tension wave C is excited by the liquid Q in which the surface acoustic wave W has propagated. The liquid Q flows or is atomized. In the present embodiment, the reflected wave of the surface acoustic wave W reflected by the reflecting portion 35 is further added to the surface acoustic wave W propagating to the liquid Q.

例えば、電極部33が液体Qに第1振幅の弾性表面波Wを与えると液体Qは、上面31cで電極部33から離間する方向に移動する。そして、電極部33に入力される駆動電力が上げられて、液体Qに第2振幅の弾性表面波Wを与えると液体Qに表面張力波Cが励振され、上面31cで霧化される。霧化部30において、レイリー角
θ=sin−1(c/csaw
に基づく散乱角において大量のミストを生成することができる。ここで、cは液体の縦波速度であり、とcSAWは、SAWデバイスの基板上のSAW速度である。電極部33に与えられる駆動電力の値は、液体Qの種類に応じて予め実験等により取得しておけばよい。
For example, when the electrode portion 33 applies the surface acoustic wave W of the first amplitude to the liquid Q, the liquid Q moves in a direction away from the electrode portion 33 on the upper surface 31 c. Then, the drive power input to the electrode unit 33 is raised, and when the surface acoustic wave W of the second amplitude is applied to the liquid Q, the surface tension wave C is excited in the liquid Q and atomized on the upper surface 31c. In the atomizing unit 30, the Rayleigh angle θ R = sin −1 (c f / c saw )
A large amount of mist can be generated at scattering angles based on. Where c f is the longitudinal wave velocity of the liquid and c SAW is the SAW velocity on the substrate of the SAW device. The value of the drive power to be applied to the electrode unit 33 may be obtained in advance by experiment or the like according to the type of liquid Q.

高粘度のアルコールおよび香水の一部については、エタノールによる希釈が実施された。図12は、液体試料の特性と希釈率との関係を示す図である。   For some of the high viscosity alcohols and perfumes, dilution with ethanol was performed. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the characteristics of the liquid sample and the dilution rate.

霧化部30で液体Qを霧化する場合、滴下される液体Qの液滴の体積が小さいほど霧化が起こりやすい傾向がある。理想的には、滴下される液体Qの液滴が1滴ごとに霧化が完了してから次の液体Qの滴下が開始される方法がよい。このため、液体Qの種類の違いに応じて最適な電磁弁15のパルスの周波数[Hz]と、パルス回数と、デューティー比との関連性を測定によって予め定めておけばよい。従って、香り発生装置1では、滴下される液体Qの種類の違いによって電磁弁15のパルスの周波数[Hz]と、パルス回数と、デューティー比とを任意に調整できるため、液体Qの霧化を効率的に行うことができる。   When the liquid Q is atomized in the atomizing unit 30, the smaller the volume of the droplets of the liquid Q to be dropped, the more likely the atomization occurs. Ideally, it is preferable that atomization of the droplets of the liquid Q to be dropped is completed after each droplet is dropped and then the next drop of the liquid Q is started. Therefore, the relevance between the pulse frequency [Hz] of the electromagnetic valve 15 and the number of pulses and the duty ratio may be determined in advance by measurement in accordance with the difference in the type of the liquid Q. Therefore, in the aroma generator 1, the frequency [Hz] of the pulse of the solenoid valve 15, the number of pulses, and the duty ratio can be arbitrarily adjusted according to the difference in the type of the liquid Q to be dropped. It can be done efficiently.

上述した霧化部30は、制御部50で制御される場合を例示したが、予め決定された所定の駆動電力で電極部33を駆動した状態の霧化部30に対して、電磁弁15を制御して液体Qを射出してもよい。   The atomizing unit 30 described above exemplifies the case where it is controlled by the control unit 50, but the electromagnetic valve 15 is used for the atomizing unit 30 in a state where the electrode unit 33 is driven with a predetermined drive power. You may control and inject the liquid Q.

次に、香り発生装置1による液体Qの霧化方法について説明する。   Next, the atomization method of the liquid Q by the fragrance generator 1 will be described.

図13は、香り発生装置1による液体Qの霧化方法の処理の流れを示すフローチャートである。制御部50は、液体Qの種類に応じて決定されている所定のパルスの周波数[Hz]と、パルス回数と、デューティー比を有する所定の信号を信号発生器27で発生させる。駆動回路26は、信号発生器27が出力した所定の信号に基づいて電磁弁15を間欠的に開閉させて液体Qを霧化部30上に射出する(ステップS100)。   FIG. 13 is a flow chart showing the process flow of the method of atomizing the liquid Q by the scent generating device 1. The control unit 50 causes the signal generator 27 to generate a predetermined signal having the frequency [Hz] of the predetermined pulse determined according to the type of the liquid Q, the number of pulses, and the duty ratio. The drive circuit 26 intermittently opens and closes the solenoid valve 15 based on the predetermined signal output from the signal generator 27 to eject the liquid Q onto the atomization unit 30 (step S100).

制御部50は、信号発生器39を制御してパルス信号を発生させる。RFアンプ38は、信号発生器39から入力されたパルス信号を増幅して所定の周期とパルス幅を有する駆動電力を発生し、電極部33を駆動する。電極部33は、駆動電力に基づいて弾性表面波Wを発生し、射出された液体Qを霧化する(ステップS110)。   The control unit 50 controls the signal generator 39 to generate a pulse signal. The RF amplifier 38 amplifies the pulse signal input from the signal generator 39 to generate drive power having a predetermined cycle and pulse width, and drives the electrode unit 33. The electrode unit 33 generates a surface acoustic wave W based on the driving power, and atomizes the ejected liquid Q (step S110).

次に、香り発生装置1を用いた実験について説明する。   Next, an experiment using the fragrance generator 1 will be described.

図14に示されるように、霧化部30には、正弦波の入力電力が一定周期で間欠的に入力される。このように電力を入力すると、一定の繰り返し周期で連続的な正弦波を入力する場合に比して、霧化部30に供給される入力電力を低く抑えることができ、霧化部30が加熱によって損傷することを防止することができる。入力される正弦波に関連する変数は、例えば、ピーク間電圧(駆動電圧)Vpp、デューティサイクルc=TH/Tr、繰り返し周期Trと設定される。最適な駆動電圧Vppと噴霧速度との関係は、実験的に求められる。   As shown in FIG. 14, the input power of a sine wave is intermittently input to the atomization unit 30 at a constant cycle. When power is input in this manner, the input power supplied to the atomizing unit 30 can be suppressed to a low level as compared with the case where a continuous sine wave is input at a constant repetition cycle, and the atomizing unit 30 heats Can prevent damage. The variable related to the input sine wave is set, for example, as a peak-to-peak voltage (drive voltage) Vpp, a duty cycle c = TH / Tr, and a repetition cycle Tr. The relationship between the optimum drive voltage Vpp and the spray speed can be determined experimentally.

図15から図18に示されるように、香り発生装置1において、600[nL]の水を異なる繰返し周期Trで霧化する実験が行われた。図示されるように、香り発生装置1による霧化実験を異なる繰り返し周期Trで行い、時間的に連続した写真が撮像された。実験において、駆動電圧Vppは約85[V]、デューティサイクルは10[%]に設定された。霧化部30によって消費される有効電力は約1.8[W]と計算された。   As shown in FIG. 15 to FIG. 18, in the fragrance generator 1, an experiment was performed to atomize 600 nL of water at different repetition periods Tr. As illustrated, the atomization experiment by the fragrance generation apparatus 1 was performed at different repetition periods Tr, and photographs continuous in time were taken. In the experiment, the drive voltage Vpp was set to about 85 [V] and the duty cycle to 10 [%]. The active power consumed by the atomization unit 30 was calculated to be about 1.8 [W].

図15に示されるように、繰り返し周期Tr=1[ms]の場合、SAWストリーミングによる霧化は33[ms]で現れた。その後、液体が全て霧化されるまで、細くて細いミストが生成された。液体が霧化されるまでのプロセス全体は1秒未満であった。   As shown in FIG. 15, in the case of the repetition period Tr = 1 [ms], the atomization by the SAW streaming appeared at 33 [ms]. Thereafter, a thin and thin mist was generated until all the liquid was atomized. The entire process to atomize the liquid was less than 1 second.

図16に示されるように、繰り返し周期Trが10[ms]のとき、図15と同様の処理が行われた。生成されたミストは、繰り返し周期Trが1[ms]の場合よりも集中的であり、より高い霧化効率が示された。   As shown in FIG. 16, when the repetition period Tr is 10 [ms], the same processing as that of FIG. 15 is performed. The generated mist was more concentrated than when the repetition cycle Tr was 1 [ms], and higher atomization efficiency was shown.

図17に示されるように、繰り返し周期Trが100[ms]の場合、2つの連続する反復サイクル間において、1つのサイクルが中断することが明らかに見て取れる。サイン信号(図14参照)が10[ms]の間持続したため、最初の繰り返しサイクルは33msで開始し、次のフレーム(67[ms])で停止した(繰り返しサイクル100[ms]×デューティサイクル10[%])。133[ms]経過後、2回目のサイクルに近づき、ミストが再び生成された。その後、霧化は、合計で約17サイクル繰り返された。1.6[s]の時点で、すべての液体が霧化された。   As shown in FIG. 17, when the repetition period Tr is 100 ms, it can be clearly seen that one cycle is interrupted between two consecutive repetition cycles. The first repetition cycle started at 33 ms and stopped at the next frame (67 [ms]) since the sine signal (see FIG. 14) lasted for 10 [ms] (repetition cycle 100 [ms] × duty cycle 10 [%]). After 133 [ms], the second cycle was approached and mist was generated again. Thereafter, atomization was repeated for about 17 cycles in total. At 1.6 [s], all liquid was atomized.

図18に示されるように、繰り返し周期Trが1[s]程度の場合、1サイクルにおける霧化は100[ms]持続し、他のどの繰り返し周期による霧化の場合よりもはるかに劇的になった。そして、すべての液体を霧化するためには、3サイクルが必要であった。   As shown in FIG. 18, when the repetition cycle Tr is about 1 [s], atomization in one cycle lasts 100 [ms] and is much more dramatic than in the case of atomization with any other repetition cycle. became. And three cycles were required to atomize all the liquid.

上記の香り発生装置1による異なる繰り返し周期Trのそれぞれの霧化実験において、平均電力はいずれの場合も同じであったにもかかわらず、霧化は繰り返し周期Tr=1[s]の場合に最も高い強度を示した。繰り返し周期Tr=1[s]の場合、大きな瞬時的な電力が1[s]周期で100[ms]にわたって持続的に供給されるためである。繰り返し周期Trが1[ms]と10[ms]とのようにあまりにも小さすぎる場合、トータルパワーが時間領域で多数のサイクルに平均化されるため、噴霧強度が緩和された。   In the atomization experiments of different repetition periods Tr by the above-mentioned aroma generator 1, although the average power is the same in either case, the atomization is the most frequent in the case of the repetition period Tr = 1 [s] It showed high strength. This is because, in the case of the repetition cycle Tr = 1 [s], large instantaneous power is continuously supplied for 100 [ms] in 1 [s] cycle. If the repetition period Tr is too small, such as 1 [ms] and 10 [ms], the total power is averaged into a large number of cycles in the time domain, and the spray strength is relaxed.

繰り返し周期Trが1[s]以上で行われる反復サイクルでは、1サイクルにおいて繰り返し周期Trが1[s]の場合よりもより多くの液体を霧化することができたが、連続した霧化の間の時間間隔も増加させた。   In the repetition cycle in which the repetition cycle Tr is performed at 1 [s] or more, more liquid can be atomized in one cycle than in the case where the repetition cycle Tr is 1 [s], but in the continuous atomization The time interval between them was also increased.

以上の結果より、香り発生装置1において、特に繰り返し周期Trが100[ms]から1[s]の間の条件が、匂いの迅速かつ時間的な強度変化が必要とされるような瞬時かつ劇的な霧化に適しているといえる。さらに、図15から図18の最後の画像に示されるように、大きな直径を有する多数の霧状粒子が霧化部30の表面上に戻ってくることが観察された。これらの粒子の2回目の霧化は観察されなかった。繰り返し周期Trが1[s]の場合、大きな直径を有する霧状粒子の量は最小であった。   From the above results, in the aroma generator 1, particularly, the condition that the repetition period Tr is between 100 ms and 1 s is instantaneous and plays such that a rapid and temporal intensity change of the odor is required. It can be said that it is suitable for Furthermore, as shown in the last images of FIGS. 15 to 18, it was observed that a large number of mist-like particles having a large diameter come back on the surface of the atomization unit 30. The second atomization of these particles was not observed. When the repetition period Tr was 1 [s], the amount of misty particles having a large diameter was minimum.

大規模な粒子の生成は、霧化の初期段階での音響放射の漏れによる液滴の形成された頂点に発生したピンチオフ現象に起因し、且つ、後の段階で微小な粒子の生成に不可欠となることが知られている。上記実験においては、異なる各繰り返しサイクルで大規模な粒子が生成されたことを示している。   Large-scale particle generation is attributed to the pinch-off phenomenon generated at the top of the formed droplet due to the leak of acoustic radiation in the early stage of atomization, and is essential for the generation of minute particles in the later stage It is known to be. In the above experiment, it is shown that large scale particles were generated in each different repetition cycle.

したがって、各分配および霧化のための液体量は、生成される多数の霧状粒子の量を最小限に抑えつつ、液体を1回の繰り返し周期Tr=1[s]で完全に霧化できることを確認するために、200[nL]以内に制限された。   Therefore, the amount of liquid for each distribution and atomization can completely atomize the liquid in one repetition cycle Tr = 1 [s] while minimizing the amount of many atomized particles generated. In order to confirm, it was limited within 200 [nL].

次に、コーティング層Pの表面における霧化現象について説明する。   Next, the atomization phenomenon on the surface of the coating layer P will be described.

図19に示されるように、コーティング層Pが形成されていない圧電基板31上に、射出部10によってエタノール1[μL]が射出されると、液体が親水性により薄膜状に広がった。コーティング層Pが形成されていない圧電基板31上に、液体香料が射出された場合、高揮発性の溶媒は急速に蒸発し、圧電基板31の表面に溶質が残留した。これに対し、400[nm]厚のコーティング層Pが形成された圧電基板31上に、射出部10によってエタノール1[μL]が射出されると、疎水性により液体の広がりが妨げられた。   As shown in FIG. 19, when 1 μL of ethanol is injected by the injection unit 10 onto the piezoelectric substrate 31 on which the coating layer P is not formed, the liquid spreads in a thin film due to hydrophilicity. When the liquid fragrance was injected onto the piezoelectric substrate 31 in which the coating layer P was not formed, the highly volatile solvent evaporated rapidly, and the solute remained on the surface of the piezoelectric substrate 31. On the other hand, when 1 μL of ethanol is injected by the injection unit 10 onto the piezoelectric substrate 31 on which the coating layer P having a thickness of 400 nm is formed, the spreading of the liquid is hindered by the hydrophobicity.

図20に示されるように、コーティング層Pが形成された圧電基板31上のエタノール1[μL]は、球形の液滴となり、その形状は、約40°の接触角で維持された。   As shown in FIG. 20, 1 [μL] of ethanol on the piezoelectric substrate 31 on which the coating layer P was formed became spherical droplets, and the shape was maintained at a contact angle of about 40 °.

図21及び図22に示されるように、水の場合、コーティング層Pが形成された圧電基板31上において、液滴の形状は、接触角が約50°から110°の範囲となるように増加した。   As shown in FIGS. 21 and 22, in the case of water, on the piezoelectric substrate 31 on which the coating layer P is formed, the shape of the droplets increases so that the contact angle is in the range of about 50 ° to 110 °. did.

図23には、比較例として、コーティング層Pが形成されていない親水性の圧電基板31A上に200[nL]のラベンダーの香料が含まれる液体を射出した後に霧化する状態が示されている。液体には、例えば、エタノールの溶媒を用いて50倍に希釈されたラベンダーの香料が含まれている(図12参照)。図示されるように、コーティング層Pが形成されていない親水性の圧電基板31A上では、液体は、射出された直後(図23の0[s]の画像)に広い領域で薄膜状に広がった。その後(図23の17[ms]の画像)、霧化部30Aに駆動電力が与えられると、液体の自由表面に沿って霧化が発生した。   FIG. 23 shows, as a comparative example, a state in which a liquid containing 200 [nL] lavender perfume is ejected after being sprayed onto the hydrophilic piezoelectric substrate 31A on which the coating layer P is not formed. . The liquid contains, for example, lavender perfume diluted 50-fold with a solvent of ethanol (see FIG. 12). As illustrated, on the hydrophilic piezoelectric substrate 31A in which the coating layer P is not formed, the liquid spreads in a thin film in a wide area immediately after the ejection (image of 0 [s] in FIG. 23). . After that (image of 17 [ms] in FIG. 23), when driving power is applied to the atomizing unit 30A, atomization occurs along the free surface of the liquid.

33[ms]の時点では、液体の中心で霧化が強く発生した。図23の33[ms]の画像において丸で囲まれた領域に示されるように、ミストが液体の上方だけでなく斜め上方向にも飛散した。100[ms]の時点において、霧化が停止した。また、液体の薄膜が圧電基板31A上に残留した。残った液体が一定の厚さよりも薄いと推定される薄膜の状態では、液体に表面張力波Cが励振されず、液体が二次的に霧化されずに圧電基板31A上に残留する。溶媒が急速に蒸発するにつれて、圧電基板31A上には依然として部分的にラベンダーの溶質が残留し、霧化部30Aの周囲の空間に深刻なにおいの残留をもたらした。   At 33 [ms], atomization occurred strongly at the center of the liquid. As shown by the encircled area in the image of 33 [ms] in FIG. 23, the mist was scattered not only above the liquid but also obliquely upward. At 100 [ms], atomization stopped. In addition, a thin film of liquid remained on the piezoelectric substrate 31A. In the thin film state in which the remaining liquid is estimated to be thinner than a certain thickness, the surface tension wave C is not excited by the liquid, and the liquid is not atomized secondarily and remains on the piezoelectric substrate 31A. As the solvent was rapidly evaporated, a lavender solute still partially remained on the piezoelectric substrate 31A, and a serious odor remained in the space around the atomizing unit 30A.

図24には、コーティング層Pが形成されている疎水性の圧電基板31上に200[nL]のラベンダーの香料が含まれる液体を射出した後に霧化する状態が示されている。対照的に、コーティング層Pが形成されている圧電基板31上では、球形の液滴の形状が最初に維持されていた(図24の0[s]の画像)。その後(図24の17[ms]の画像)、霧化部30に第2駆動部34によって駆動電力が与えられると、液体に表面張力波Cが励振されて液滴の自由表面が不安定になり、大量の粒子が放出され、上方に向かってより集中したミストが発生した。   FIG. 24 shows a state in which a liquid containing 200 nL of lavender perfume is ejected onto the hydrophobic piezoelectric substrate 31 on which the coating layer P is formed, and then atomized. In contrast, on the piezoelectric substrate 31 on which the coating layer P was formed, the shape of the spherical droplet was initially maintained (image of 0 [s] in FIG. 24). After that (image of 17 [ms] in FIG. 24), when driving power is applied to the atomizing unit 30 by the second driving unit 34, the surface tension wave C is excited in the liquid and the free surface of the droplet becomes unstable. As a result, a large amount of particles were released, and a more concentrated mist was generated upward.

図24の33[ms]の画像に示されるように、図23の33[ms]の画像に比して、コーティング層Pが形成された霧化部30は、液体を上方に所定角度で飛散させた。親水性の圧電基板31A上に残っている液体と比較して、図24の600[ms]の画像に示されるように、疎水性基板の方がより小さな領域により少ない液体が残留した。   As shown in the image of 33 ms in FIG. 24, the atomizing unit 30 in which the coating layer P is formed scatters the liquid upward at a predetermined angle, as compared to the image of 33 ms in FIG. I did. Compared to the liquid remaining on the hydrophilic piezoelectric substrate 31A, as shown in the image of 600 [ms] in FIG. 24, less liquid remained in the smaller region of the hydrophobic substrate.

上記の比較実験によって、親水性の圧電基板31A上における霧化は、非常に不安定であることが見出された。親水性の圧電基板31A上においては、噴霧強度に対する霧化の一貫性は、複数回の試行によっては保証されなかった。これは、親水性の圧電基板31A上の液体の香料の初期状態を各投与において同一に保つことが困難であり、このことが液体を霧化する際に、液体の拡散速度および蒸発速度に影響を与えたためである。   By the above comparative experiment, it was found that the atomization on the hydrophilic piezoelectric substrate 31A was very unstable. On the hydrophilic piezoelectric substrate 31A, the consistency of atomization to the spray strength was not guaranteed by multiple trials. This makes it difficult to keep the initial state of the liquid perfume on the hydrophilic piezoelectric substrate 31A identical in each administration, which affects the diffusion rate and evaporation rate of the liquid when atomizing the liquid. For giving

一方、疎水性の圧電基板31上に射出された液体は、一定の接触角が形成された液滴となり、液体を霧化する際に、複数回の試行において液滴が同一の初期形状を維持しようとするのが観察された。疎水性の圧電基板31上において、液体−固体界面において低摩擦力により液滴が移動しやすくなることに関して、ラベンダーの香料が含まれる液体の液量が500[nL]未満のときには、霧化する前に液滴の移動が発生しないことが判明した。   On the other hand, the liquid ejected onto the hydrophobic piezoelectric substrate 31 becomes droplets having a certain contact angle, and when atomizing the liquid, the droplets maintain the same initial shape in a plurality of trials. It was observed to try. With respect to the fact that droplets are easy to move due to low frictional force at the liquid-solid interface on the hydrophobic piezoelectric substrate 31, atomization occurs when the liquid volume of the liquid containing lavender perfume is less than 500 [nL] It turned out that no droplet movement occurred before.

図25は、親水性の圧電基板31Aおよび疎水性の圧電基板31上の200[nL]のラベンダーの霧化現象の比較結果である。上記と同様の現象は、オレンジおよびベータヨノンの香料が含まれる液体の霧化についても観察された。   FIG. 25 is a comparison result of the atomization phenomenon of lavender of 200 [nL] on the hydrophilic piezoelectric substrate 31 A and the hydrophobic piezoelectric substrate 31. The same phenomenon as above was also observed for the atomization of liquids containing orange and beta yonone perfumes.

次に霧化部30に射出された液体の霧化後の残留時間について説明する。実験において、霧化された液体の粒子のサイズは数マイクロメートル以内に均一に分布することができないことが実証されている。霧化部30において霧化時のピンチオフ段階での大規模な粒子の生成は、霧化後の霧化部30の表面上に残留する少量の粒子をもたらす可能性がある。これらの粒子は、液体の揮発性に応じて数秒または数十秒以内に蒸発する。   Next, the remaining time after atomization of the liquid injected to the atomizing unit 30 will be described. In experiments it has been demonstrated that the size of the atomized liquid particles can not be uniformly distributed within a few micrometers. Large-scale particle generation in the pinch-off stage during atomization in the atomization unit 30 may result in a small amount of particles remaining on the surface of the atomization unit 30 after atomization. These particles evaporate within seconds or tens of seconds depending on the volatility of the liquid.

従って、液体の霧化が終了した時点から霧化部30上の液体の完全な消滅までの時間として残留時間を定義した。将来的な嗅覚ディスプレイに要求される性能を満たすために、残留時間は、1つの匂いが次の匂いの放出を妨害ように5秒未満であることが望ましい。   Therefore, the remaining time is defined as the time from the end of the liquid atomization to the complete disappearance of the liquid on the atomization unit 30. To meet the performance required for future olfactory displays, it is desirable that the residence time be less than 5 seconds so that one odor interferes with the emission of the next.

図26は、異なる種類の液体サンプルについて測定された残留時間を示す図である。液体量は、例えば、200[nL]である。全ての液体試料について、液体香料の揮発性が高いため、残留時間は、1〜3秒の範囲であった。   FIG. 26 shows the measured residence times for different types of liquid samples. The liquid amount is, for example, 200 nL. The residence time was in the range of 1 to 3 seconds due to the high volatility of the liquid perfume for all liquid samples.

図27に示されるように、ある液体については、残留時間は希釈率に関係している。液体の希釈率をより高めると、エタノールのように液体の揮発性が高くなることが予測される。このため、希釈された1−オクタノール(1:400)とベータヨノン(1:500)が最も迅速に蒸発し、ほぼ残留時間が1.3秒になったのはこのためでである(図26参照)。   As shown in FIG. 27, for some liquids, the residence time is related to the dilution rate. Higher dilutions of the liquid are expected to increase the volatility of the liquid, such as ethanol. For this reason, diluted 1-octanol (1: 400) and beta yonone (1: 500) evaporate most rapidly, which is the reason why the remaining time is approximately 1.3 seconds (see FIG. 26). ).

次に匂い残留強度に関する官能検査について説明する。官能検査の準備段階として、提供された香りの匂い強度および匂いの残留を評価するために、15人の被験者が官能試験に参加し、匂いの強さを評価した。官能検査では、以下のように5段階の匂い強度Wを定義する。W=0は、匂いが嗅がれていないことを表す。W=5は、試薬ボトルで1[mL]の液体香料を嗅いだ場合の最高強度である。   Next, the sensory test on the residual odor intensity will be described. As a preparatory step of the sensory test, 15 subjects participated in the sensory test to evaluate the odor intensity to evaluate the odor intensity and odor residue of the provided odor. In the sensory test, the odor intensity W of five levels is defined as follows. W = 0 represents that the smell is not sniffed. W = 5 is the maximum strength when the reagent bottle sniffs 1 [mL] of liquid perfume.

電磁弁15が制御されることによって射出される各液体の容積は約100[nL]である。試験では、DCファンを使用して弱い風を発生させ、生成された香りの拡散および提供をスピードアップする。霧化部30の匂い源から被験者の鼻までの距離は約50[mm]であった。霧化後の匂いの残留を評価するために、香り発生装置1を直ちに試験臭のない別の空間に移動させた。被験者は香り発生装置1の霧化部30に残留した匂いを嗅ぐように求められた。   The volume of each liquid ejected by the control of the solenoid valve 15 is about 100 nL. In the test, DC fans are used to generate a weak wind to speed up the diffusion and provision of the generated scent. The distance from the odor source of the atomizing unit 30 to the nose of the subject was about 50 [mm]. In order to evaluate the residual odor after atomization, the aroma generator 1 was immediately moved to another space free of the test odor. The subject was asked to smell the odor remaining in the atomizing unit 30 of the aroma generator 1.

図28から図30は、コーティング層Pが形成された霧化部30によって生成された3つの液体香料の匂い強度分布を示す図である。オレンジとラベンダーの場合、15人の被験者のうち12人以上が強度3以上を選択した(図28および図29参照)。これは100[nL]の液体香水の霧化ミストが強い匂いをユーザに与えることを意味する。この他、匂いに時間的な強度変化があることが判明した。   FIGS. 28-30 is a figure which shows the odor intensity distribution of three liquid fragrance | flavor produced | generated by the atomization part 30 in which the coating layer P was formed. In the case of orange and lavender, 12 or more out of 15 subjects selected the intensity 3 or higher (see FIG. 28 and FIG. 29). This means that the atomization mist of 100 [nL] liquid perfume gives the user a strong smell. Besides this, it was found that the smell had temporal intensity change.

図30に示されるように、ベータヨノンについては、強度2および4に2つのピークがあり、強度5は選択されなかった。匂いの残留の評価のために、香り発生装置1の実際の使用における2回の連続した霧化の間に数秒の間隔があったが、意図的に匂いの残留を高めるために、より厳しい条件(5回の反復サイクル)が実験に設定された。   As shown in FIG. 30, for beta-nonone, there were two peaks at intensities 2 and 4 and intensity 5 was not selected. There were intervals of several seconds between two consecutive atomizations in the actual use of the aroma generator 1 for the assessment of odor retention, but more severe conditions to intentionally increase the odor retention (5 repeated cycles) were set in the experiment.

図31から図33は、コーティング層Pが形成された霧化部30上における5回の反復サイクルの霧化後の匂いの残留の強度分布を示す図である。オレンジとラベンダーの場合、強度は主に1−3の範囲に分布していた。ベータヨノンについては、被験者の大部分は匂いを感じなかった。これは、臭気強度が比較的弱く、ベータヨノンの希釈率が高いために生じたものである。匂いの残留は、主に噴霧中に大規模な粒子が生成されたことに起因する。   31 to 33 are diagrams showing the intensity distribution of the residual odor after atomization of five repeated cycles on the atomizing unit 30 in which the coating layer P is formed. In the case of orange and lavender, the intensity was mainly distributed in the range of 1-3. Most of the subjects did not smell about beta yonone. This is due to the relatively weak odor intensity and the high dilution of beta yonone. The residue of the odor is mainly due to the generation of large particles during spraying.

図34から図36は、コーティング層Pが形成された霧化部30の匂い残留性の差異を示す図である。図において、コーティング層Pが形成されていない霧化部30Aの匂い強度Wuncoatedとコーティング層Pが形成された霧化部30の匂い強度Wcoatedとの差が示されている。
uncoated−Wcoated>0
となる場合、コーティング層Pが形成された霧化部30の匂いの残留は、コーティング層Pが形成されていない霧化部30Aと比較して改善されたことを示している。
FIG. 34 to FIG. 36 are diagrams showing differences in the odor persistence of the atomizing portion 30 in which the coating layer P is formed. In the figure, the difference between the odor intensity W uncoated of the atomizing portion 30A where the coating layer P is not formed and the odor intensity W coated of the atomizing portion 30 where the coating layer P is formed is shown.
W uncoated- W coated > 0
In this case, the residual odor of the atomizing unit 30 in which the coating layer P is formed is improved as compared to the atomizing unit 30A in which the coating layer P is not formed.

図34に示されるように、オレンジに関して、コーティング層Pが形成された霧化部30に残留する匂いは、15人の被験者のうち9人が低強度であると評価した。   As shown in FIG. 34, with regard to orange, the odor remaining in the atomizing portion 30 in which the coating layer P was formed was evaluated as low in strength by 9 out of 15 subjects.

図35に示されるように、ラベンダーに関して、コーティング層Pが形成された霧化部30に残留する匂いは、2人の被験者がより強い匂いを嗅ぎ取ったため、ラベンダーの匂いの残留の改善がより重要となる。   As shown in FIG. 35, with regard to lavender, the smell remaining in the atomizing unit 30 in which the coating layer P is formed is more strongly improved by the improvement of the scent of lavender since two subjects sniff out a stronger smell. It becomes important.

図36に示されるように、ベータヨノンに関して、対照的に、霧化部30および霧化部30Aの両方で匂いの残留が弱かったため、ほとんどの被験者は、匂いの残留の違いを区別することができなかった。しかし、図36に示されるように、霧化部30にいて残留する匂いの強度は減少したという傾向が見られる。   As shown in FIG. 36, with regard to beta yonone, in contrast, most subjects were able to distinguish differences in residual odor since the residual odor was weak in both the atomizing part 30 and the atomizing part 30A. It was not. However, as shown in FIG. 36, there is a tendency that the intensity of the residual odor in the atomizing unit 30 has decreased.

上述したように、香り発生装置1によると、霧化効率の改善のためにコーティング層Pが形成された霧化部30は、コーティング層Pが形成されていない霧化部よりも霧化効率を向上することができる。コーティング層Pが形成された霧化部30により、香り発生装置1は、液体香料の飛沫が拡散を防ぐと共に、液滴により大きな接触角を形成することにより安定した液体状態を維持することができる。コーティング層Pが形成された霧化部30により、香り発生装置1は、霧化部30に残留する液体を大幅に減少させることができる。香り発生装置1によると、霧化効率の改善のためにコーティング層Pが形成された霧化部30は、コーティング層Pが形成されていない霧化部よりも霧化効率を向上することができる。   As described above, according to the scent generating device 1, the atomizing portion 30 in which the coating layer P is formed for the improvement of the atomization efficiency is more atomizing efficiency than the atomizing portion in which the coating layer P is not formed. It can be improved. By the atomization unit 30 in which the coating layer P is formed, the aroma generating device 1 can maintain a stable liquid state by preventing the diffusion of the liquid perfume droplets and forming a large contact angle by the droplets. . By the atomization part 30 in which the coating layer P was formed, the aroma generator 1 can reduce the liquid which remains in the atomization part 30 significantly. According to the fragrance generation apparatus 1, the atomization part 30 in which the coating layer P is formed for the improvement of the atomization efficiency can improve the atomization efficiency more than the atomization part in which the coating layer P is not formed. .

[第2実施形態]
第1実施形態では、射出部10において液溜め部11は、電磁弁15の上方に配置され、液体Qを落下させて電磁弁15内に液体Qを供給していた。液溜め部11の本体部12に液体を注入する際に、液体Qが霧化部30にこぼれないようにするために、電磁弁15の配置に制約が生じていた。液体Qが霧化部30にこぼれると、匂いの残留の原因となるため、液溜め部11の配置の変更が必要な場合がある。さらに、液溜め部11と電磁弁15との間の流路に気泡があると、液体が電磁弁15に引き込まれずに射出を開始することができない。第2実施形態では、液溜め部が電磁弁15と別体として配置される構成を例示する。以下の説明では、第1実施形態と同一の構成については同一の名称、符号を用い、重複する説明については適宜省略する。
Second Embodiment
In the first embodiment, the liquid reservoir 11 in the ejection unit 10 is disposed above the solenoid valve 15 to drop the liquid Q and supply the liquid Q into the solenoid valve 15. In order to prevent the liquid Q from spilling into the atomizing unit 30 when the liquid is injected into the main body 12 of the liquid reservoir 11, the arrangement of the solenoid valve 15 is restricted. If the liquid Q spills into the atomizing unit 30, it may be necessary to change the arrangement of the liquid reservoir 11 because it causes odor residue. Furthermore, if there are air bubbles in the flow path between the liquid reservoir 11 and the solenoid valve 15, the liquid can not be drawn into the solenoid valve 15 and the ejection can not be started. In the second embodiment, a configuration in which the liquid reservoir is disposed separately from the solenoid valve 15 is illustrated. In the following description, the same name and code are used for the same configuration as the first embodiment, and the overlapping description is appropriately omitted.

図37に示されるように、香り発生装置1Aの射出部10Aにおいて、液溜め部11Aは、電磁弁15と別体に配置されている。液溜め部11Aと電磁弁15とは、可撓性を有する配管14Aを介して接続されている。液溜め部11Aには、更に、液溜め部11Aに気体を供給するためのポンプ(加圧部)Kが可撓性を有する配管14Bを介して接続されている。ポンプKは、例えば、モータで駆動されるエアポンプである。ポンプKには、この他、コンプレッサーやボンベが用いられてもよく、気体が供給されるものであればどのようなものを用いてもよい。   As shown in FIG. 37, in the injection unit 10A of the scent generation device 1A, the liquid reservoir 11A is disposed separately from the solenoid valve 15. The liquid reservoir 11A and the solenoid valve 15 are connected via a flexible pipe 14A. Further, a pump (pressurizing unit) K for supplying a gas to the liquid reservoir 11A is connected to the liquid reservoir 11A via a flexible piping 14B. The pump K is, for example, an air pump driven by a motor. Other than this, a compressor or a cylinder may be used as the pump K, and any pump may be used as long as it can supply a gas.

配管14A,14Bは、例えばフッ素樹脂(PolyTetraFluoroEthylene:PTFE)チューブである。液溜め部11Aは、円形の開口部12Bが形成された瓶状の本体部12Aと、開口部12Bを塞ぐための蓋部Hとを備える。   The pipes 14A and 14B are, for example, a fluorine resin (PolyTetraFluoroEthylene: PTFE) tube. The liquid reservoir 11A includes a bottle-like main body 12A in which a circular opening 12B is formed, and a lid H for closing the opening 12B.

本体部12Aは、例えばバイアル瓶である。本体部12Aの頂部には円形の開口部11Aが形成されている。本体部12Aの内部には、液体Qが注がれて、本体部12Aの内部に保持される。液体Qが容器本体12Aに溜められた状態で、開口部12Bが円形の蓋Hにより塞がれる。   The main body 12A is, for example, a vial. A circular opening 11A is formed at the top of the main body 12A. The liquid Q is poured into the inside of the main body 12A and held inside the main body 12A. With the liquid Q stored in the container body 12A, the opening 12B is closed by the circular lid H.

蓋Hは、例えばゴム等の弾性体で形成されている。蓋Hは、開口部12Bを覆うキャップ状に形成されていてもよい。蓋Hが開口部12Bを塞いだ際、開口部12Bの内壁と蓋Hの端部が密着する。蓋Hには、2個の貫通孔G1,G2が形成されている。貫通孔G1には、本体部12Aに溜められた液体Qを外部に供給するための供給管L1が隙間なく挿通されている。供給管L1は、例えばステンレス鋼のパイプで形成されている。   The lid H is formed of, for example, an elastic body such as rubber. The lid H may be formed in a cap shape covering the opening 12B. When the lid H closes the opening 12B, the inner wall of the opening 12B is in close contact with the end of the lid H. In the lid H, two through holes G1 and G2 are formed. A supply pipe L1 for supplying the liquid Q stored in the main body 12A to the outside is inserted into the through hole G1 without a gap. The supply pipe L1 is formed of, for example, a stainless steel pipe.

供給管L1の下端L1aは、液面Q1から下方の位置で、且つ、容器本体12Aの底部12Dから上方に離間する位置に位置決めされている。供給管L1の下端L1aは、本体部12A内の液体Qに浸かっている。供給管L1の上端L1bは、蓋Hから上方に突出する位置に位置決めされている。このような構成により、供給管L1の上端L1bは、本体部12Aの内部から液体Qを外部に供給するための供給口となる。供給管L1の上端L1bには、電磁弁15と液溜め部11Aとを接続する配管14Aの上流側の一端14cが被せられて接続されている。   The lower end L1a of the supply pipe L1 is positioned below the liquid level Q1 and at a position spaced upward from the bottom 12D of the container body 12A. The lower end L1a of the supply pipe L1 is immersed in the liquid Q in the main body 12A. The upper end L1b of the supply pipe L1 is positioned at a position projecting upward from the lid H. With such a configuration, the upper end L1b of the supply pipe L1 serves as a supply port for supplying the liquid Q from the inside of the main body 12A to the outside. The upper end L1b of the supply pipe L1 is connected to an upstream end 14c of a pipe 14A that connects the solenoid valve 15 and the liquid reservoir 11A.

配管14Aの下流側の他端14dは、電磁弁15の管路18dの上端18eに被せて接続されている。配管14Aは、例えば、液溜め部11Aと電磁弁15とをサイフォン状に接続している。   The other end 14 d on the downstream side of the pipe 14 A is connected to the upper end 18 e of the pipe line 18 d of the solenoid valve 15. The pipe 14A connects, for example, the liquid reservoir 11A and the solenoid valve 15 in a siphon shape.

貫通孔G2には、本体部12A内に気体を供給するための吸気管L2が隙間なく挿通されている。吸気管L2は、例えば、ステンレス鋼のパイプで形成されている。吸気管L2の下端L2aは、液面Q1から上方の位置で位置決めされている。吸気管L2の上端L2bは、蓋Hから上方に突出する位置に位置決めされている。吸気管L2の上端L2bには、ポンプKと液溜め部11Aとを接続する配管14Bの下流側の一端14fが被せられて接続されている。   An intake pipe L2 for supplying gas into the main body 12A is inserted into the through hole G2 without a gap. The intake pipe L2 is formed of, for example, a stainless steel pipe. The lower end L2a of the intake pipe L2 is positioned at a position above the liquid level Q1. The upper end L2b of the intake pipe L2 is positioned at a position projecting upward from the lid H. The upper end L2b of the intake pipe L2 is connected to a downstream end 14f of a pipe 14B that connects the pump K and the fluid reservoir 11A.

配管14Bの上流側の他端14eは、ポンプKに接続されている。配管14Aは、電磁弁15と接続しているため、本体部12Aは、密閉容器(圧力容器)となる。そして、本体部12A内には液面Q1より上方に気室(内部空間)Uが形成される。このような構成により、液溜め部11Aは、電磁弁15から離間して自由に配置される。液溜め部11Aは、液面Q1の高さが電磁弁15の吐出口20bの高さより上方になるように配置されることが望ましいが、後述の理由により、そうでなくてもよい。   The other end 14 e on the upstream side of the pipe 14 B is connected to the pump K. Since the pipe 14A is connected to the solenoid valve 15, the main body 12A is a closed container (pressure container). An air chamber (internal space) U is formed above the liquid level Q1 in the main body 12A. With such a configuration, the liquid reservoir 11A is freely disposed apart from the solenoid valve 15. The liquid reservoir 11A is preferably disposed so that the height of the liquid level Q1 is higher than the height of the discharge port 20b of the solenoid valve 15, but this may not be the case for the reason described later.

次に、香り発生装置1Aの使用方法について説明する。   Next, a method of using the fragrance generator 1A will be described.

作業者は、本体部12Aに液体Qを注入した後、配管14A,141Bが電磁弁15とポンプKとに接続された状態の蓋Hを本体部12Aの開口部12Bに嵌め込む。この状態では、供給管L1、配管14A、および電磁弁15のそれぞれの内部の流路には空気が残留している。ここで、作業者は、ポンプKを作動させると共に、電磁弁15を作動させる。   The operator injects the liquid Q into the main body 12A, and then inserts the lid H in a state where the pipes 14A and 141B are connected to the solenoid valve 15 and the pump K into the opening 12B of the main body 12A. In this state, air remains in the flow path inside each of the supply pipe L1, the pipe 14A, and the solenoid valve 15. Here, the operator operates the pump K and operates the solenoid valve 15.

そうすると、配管14Bを介して本体部12Aの気室UにポンプKから供給された空気が流入して加圧されると共に、電磁弁15の吐出口20bから空気が排出される。このとき、気室Uに流入する空気の量は、電磁弁15から排出される空気の量より大きいため、気室Uの気圧が大気圧より高くなる。この状態で、電磁弁15を作動させ続けると、供給管L1、配管14A、および電磁弁15のそれぞれの内部の流路に残留した空気が吐出口20bから排出され続け、液体Qが供給管L1、配管14A、および電磁弁15のそれぞれの内部の流路に流入する。そして、空気が全て排出された後、液体Qが吐出口20bから吐出される。   Then, the air supplied from the pump K flows into the air chamber U of the main body 12A through the pipe 14B and is pressurized, and the air is discharged from the discharge port 20b of the solenoid valve 15. At this time, since the amount of air flowing into the air chamber U is larger than the amount of air discharged from the solenoid valve 15, the air pressure of the air chamber U becomes higher than the atmospheric pressure. In this state, when the solenoid valve 15 continues to operate, the air remaining in the flow path inside each of the supply pipe L1, the pipe 14A, and the solenoid valve 15 continues to be discharged from the discharge port 20b, and the liquid Q is supplied to the feed pipe L1. , The pipe 14A, and the flow path inside the solenoid valve 15, respectively. Then, after all the air is discharged, the liquid Q is discharged from the discharge port 20b.

作業者は、液体Qが吐出口20bから吐出されたのを確認した後、ポンプKを停止させる。つまり、香り発生装置1Aでは、ポンプKを作動させることにより、供給管L1、配管14A、および電磁弁15のそれぞれの内部の流路に残留した空気を排出(以下、電磁弁15のエア抜きという)することができる。   The operator stops the pump K after confirming that the liquid Q is discharged from the discharge port 20b. That is, in the fragrance generating apparatus 1A, by operating the pump K, the air remaining in the flow paths inside the supply pipe L1, the pipe 14A, and the solenoid valve 15 is discharged (hereinafter referred to as air venting of the solenoid valve 15). )can do.

気室Uの圧力が大気圧より高まっているので、その後は電磁弁15を作動させると吐出口20bから液体Qが吐出され続ける。配管14A,14Bが接続された状態でポンプKを停止した状態では、ポンプKに空気は逆流せず、気室Uの気密性は保たれている。気室Uの圧力が大気圧より高まった状態で、ポンプKを停止させた後に電磁弁15を作動させ続けると、液面Q1が低下する。   Since the pressure of the air chamber U is higher than the atmospheric pressure, thereafter, when the solenoid valve 15 is operated, the liquid Q continues to be discharged from the discharge port 20b. When the pump K is stopped in a state where the pipes 14A and 14B are connected, air does not flow back to the pump K, and the airtightness of the air chamber U is maintained. When the pressure in the air chamber U is higher than the atmospheric pressure and the solenoid valve 15 is kept operating after the pump K is stopped, the liquid level Q1 drops.

液面Q1が低下した状態でも、気室Uの気圧は大気圧よりも高い状態になるように予め加圧されている。従って、液溜め部11Aは、必ずしも液面Q1の高さが電磁弁15の吐出口20bの高さより上方に位置するように配置されていなくてもよい。気室Uの圧力が高まった状態で電磁弁15を作動させると、気室Uが大気圧である場合に比して、液体の吐出量が増加するが、その増加量は、実用上無視できるほど小さい。   Even when the liquid level Q1 is lowered, the air pressure in the air chamber U is pressurized in advance so as to be higher than the atmospheric pressure. Therefore, the liquid reservoir 11A may not necessarily be disposed such that the height of the liquid surface Q1 is located above the height of the discharge port 20b of the solenoid valve 15. When the solenoid valve 15 is operated with the pressure in the air chamber U increased, the discharge amount of the liquid increases as compared with the case where the air chamber U is at the atmospheric pressure, but the increase can be practically ignored So small.

図38に示されるように、香り発生装置1Aにおいて、ポンプKは、制御部50により制御されてもよい。制御部50は、香り発生装置1Aの使用開始時において、ポンプKと電磁弁15を作動させ、ポンプKを所定時間の間作動させる。所定時間は、電磁弁15の作動開始から電磁弁15のエア抜きが終了するまでの時間を計測して設定されてもよいし、パルスカウンタ28のカウント数に基づいて、設定されてもよい。   As shown in FIG. 38, in the fragrance generator 1A, the pump K may be controlled by the control unit 50. The control unit 50 operates the pump K and the solenoid valve 15 to operate the pump K for a predetermined time at the start of use of the fragrance generator 1A. The predetermined time may be set by measuring the time from the start of operation of the solenoid valve 15 to the end of air removal of the solenoid valve 15, or may be set based on the count number of the pulse counter 28.

上述した様に、香り発生装置1Aによると、電磁弁15のエア抜きをすることができる。香り発生装置1Aによると、液溜め部11Aの配置を自由に変更でき、霧化部30に液体Qがこぼれて匂いの残留が生じることを防止することができる。   As described above, according to the scent generating device 1A, the air of the solenoid valve 15 can be removed. According to the fragrance generating apparatus 1A, the arrangement of the liquid reservoir 11A can be freely changed, and the liquid Q can be prevented from spilling into the atomizing unit 30 to prevent the remaining of the odor.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   While certain embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.

例えば、上記実施形態では、霧化部30に形成されたコーティング層Pにシランカップリング処理が施された非晶質フッ化化合物の有機ポリマーを用いているが、(1)霧化部30の表面に均一に形成できること、(2)撥水撥油性を有すること、(3)霧化部30と剥離しないこと、(4)霧化部30で発生する弾性表面波で破壊されないこと、の上記(1)から(4)の各条件を満たすものであれば他のものを用いてもよい。   For example, in the above embodiment, although the organic polymer of the amorphous fluoride compound in which the silane coupling treatment is performed is used for the coating layer P formed in the atomizing unit 30, (1) in the atomizing unit 30 (2) having water and oil repellency, (3) not peeling off from the atomizing portion 30, (4) not being broken by surface acoustic waves generated in the atomizing portion 30, As long as each condition (1) to (4) is satisfied, another one may be used.

その他、上記の電磁弁15を含む射出部10は、1つ以上備えられていてもよい。この場合、制御部50は、複数の電磁弁15を制御し、異なる液体を電磁弁15に射出させるように構成されていてもよい。   In addition, the injection part 10 containing said solenoid valve 15 may be equipped with one or more. In this case, the control unit 50 may be configured to control the plurality of solenoid valves 15 and cause the solenoid valves 15 to eject different liquids.

1、1A…香り発生装置、10、10A…射出部、11、11A…液溜め部、12、12A…本体部、12B…開口部、12a…吐出口、14、14A、14B…配管、14a、14c…一端、14b、14d…他端、15…電磁弁、16…筐体、16a…下端、16b…上端、16c…段差、17…外筒、18…磁心、18a…上端、18b…下端、18c…流路、18d…管路、18e…上端、19…プランジャ、19a…上端、19b…先端部、19c…バネ台座、20…射出部材、20a…オリフィス、20b…射出口、21…バネ、21a…下端、21b…上端、22…コイル、23…電極、25…第1駆動部、26…駆動回路、27…信号発生器、28…パルスカウンタ、30…霧化部、31…圧電基板、31a…一端、31c…上面、33…電極部、33a…櫛形電極、33b…櫛形電極、34…第2駆動部、35…反射部、35a…櫛形電極、35b…櫛形電極、38…アンプ、39…信号発生器、50…制御部、60…入力部、100…サイクル、c…デューティサイクル、F…流路、G1、G2…貫通孔、H…蓋、K…ポンプ、L1…供給管、L2…吸気管、M…微小液滴、P…コーティング層、R…収容空間、S…隙間、T1…トランジスタ、T2…トランジスタ、T3…トランジスタ、U…気室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A ... Aroma generation apparatus, 10, 10A ... Ejection part, 11, 11A ... Liquid storage part, 12, 12A ... Main body part, 12B ... Opening part, 12a ... Discharge port, 14, 14A, 14B ... Piping, 14a, 14c: one end, 14b, 14d: the other end, 15: solenoid valve, 16: housing, 16a: lower end, 16b: upper end, 16c: step, 17: outer cylinder, 18: magnetic core, 18a: upper end, 18b: lower end, 18c: flow path, 18d: pipeline, 18e: upper end, 19: plunger, 19a: upper end, 19b: tip, 19c: spring seat, 20: injection member, 20a: orifice, 20b: injection opening, 21: spring, 21a: lower end, 21b: upper end, 22: coil, 23: electrode, 25: first drive unit, 26: drive circuit, 27: signal generator, 28: pulse counter, 30: atomization unit, 31: piezoelectric substrate, 31a ... one end, 31c Upper surface 33 electrode portion 33a comb electrode 33b comb electrode 34 second drive portion 35 reflection portion 35a comb electrode 35b comb electrode 38 amplifier 39 signal generator 50 ... control unit, 60 ... input unit, 100 ... cycle, c ... duty cycle, F ... flow passage, G1, G2 ... through hole, H ... lid, K ... pump, L1 ... supply pipe, L2 ... intake pipe, M ... Microdroplet, P: coating layer, R: accommodation space, S: clearance, T1: transistor, T2: transistor, T3: transistor, U: air chamber

Claims (8)

液体を溜める液溜め部から供給される液体を射出する1つ以上の電磁弁を備える射出部と、
前記射出部から射出された前記液体を霧化する霧化部と、
前記霧化部の表面に形成された撥水撥油性を有するコーティング層と、
前記射出部の前記電磁弁を間欠的に開閉させて前記液体を前記霧化部に供給させる制御部と、を備える、
香り発生装置。
An ejection unit provided with one or more solenoid valves for ejecting the liquid supplied from a liquid reservoir that holds the liquid;
An atomizing unit for atomizing the liquid ejected from the ejection unit;
A water- and oil-repellent coating layer formed on the surface of the atomizing unit;
A control unit that intermittently opens and closes the solenoid valve of the injection unit to supply the liquid to the atomization unit;
Aroma generator.
前記コーティング層は、非晶質フッ化化合物により形成されている、
請求項1に記載の香り発生装置。
The coating layer is formed of an amorphous fluoride compound.
The fragrance generator according to claim 1.
前記コーティング層は、シランカップリング処理された前記非晶質フッ化化合物により形成されている、
請求項2に記載の香り発生装置。
The coating layer is formed of the amorphous fluorinated compound subjected to silane coupling treatment.
The fragrance generator according to claim 2.
前記コーティング層が形成された前記霧化部は、前記液体を所定方向に飛散させる、
請求項1から3のうちいずれか1項に記載の香り発生装置。
The atomizing unit in which the coating layer is formed scatters the liquid in a predetermined direction,
The fragrance generator according to any one of claims 1 to 3.
前記電磁弁は、1回の開閉で所定量の前記液体を射出し、
前記制御部は、任意の周波数、デューティー比及び回数で前記電磁弁を開閉させ、前記電磁弁から任意の体積の前記液体を射出する、
請求項1から4のうちいずれか1項に記載の香り発生装置。
The solenoid valve ejects a predetermined amount of the liquid at one opening and closing,
The control unit opens and closes the solenoid valve at an arbitrary frequency, a duty ratio, and a number of times, and ejects an arbitrary volume of the liquid from the solenoid valve.
The fragrance generator according to any one of claims 1 to 4.
前記制御部は、第1電圧の第1矩形波と、前記第1電圧より低い電圧の第2電圧の第2矩形波との合成波形を任意の周波数で発生させて前記電磁弁を制御する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の香り発生装置。
The control unit generates a composite waveform of a first rectangular wave of a first voltage and a second rectangular wave of a second voltage lower than the first voltage at an arbitrary frequency to control the solenoid valve.
The fragrance generator according to any one of claims 1 to 5.
前記霧化部は、弾性表面波を発生させるSAWデバイスを備える、
請求項1から6のいずれか1項に記載の香り発生装置。
The atomizing unit includes a SAW device that generates a surface acoustic wave.
The fragrance generator according to any one of claims 1 to 6.
液体を供給するための供給口が形成された圧力容器を備え、前記液体を保持する前記圧力容器の内部空間が加圧部により加圧されることにより前記供給口から前記液体を外部に供給する液溜め部と、
前記液溜め部から供給される液体を射出する1つ以上の電磁弁を備える射出部と、
前記射出部から射出された前記液体を霧化する霧化部と、
前記霧化部の表面に形成された撥水撥油性を有するコーティング層と、
前記射出部の前記電磁弁を間欠的に開閉させて前記液体を前記霧化部に供給させる制御部と、を備える、
香り発生装置。
The pressure vessel is provided with a supply port for supplying a liquid, and the internal space of the pressure vessel holding the liquid is pressurized by a pressurizing unit to supply the liquid from the supply port to the outside. A liquid reservoir,
An ejection unit comprising one or more solenoid valves that eject the liquid supplied from the liquid reservoir;
An atomizing unit for atomizing the liquid ejected from the ejection unit;
A water- and oil-repellent coating layer formed on the surface of the atomizing unit;
A control unit that intermittently opens and closes the solenoid valve of the injection unit to supply the liquid to the atomization unit;
Aroma generator.
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