JP4368934B1 - 液体収容システム、液体収容容器、および液体導出制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体収容容器に収容された液体を必要なときにのみ外部に導出させることができる新しい液体収容システム、液体収容容器、および液体導出制御方法を提供する
【解決手段】内部に収容した揮発性液体を毛細管現象によって外部に導出させる複数のナノサイズの貫通孔が設けられ、光照射時に親水性を示す光触媒膜１５が前記貫通孔表面に形成された液体収容容器１と、前記光触媒膜に向けて光を照射する照射手段２と、前記揮発性液体を外部に導出させる量に応じて前記照射手段２を制御する制御手段３と、を含む、液体収容システム。
【選択図】図１

Description

本開示は、液体収容システム、液体収容容器、および液体導出制御方法に関する。

内部に収容した液体を外部に導出させる液体収容容器として、たとえば、芳香剤容器がある。芳香剤容器は、一般に、小型のガラス瓶またはプラスチック容器などの容器であって、その容器内に揮発性の液状芳香剤を収容し、収容された芳香剤を吸液芯に浸透させながら容器の開口部を通じて外部に揮散させるものが多く知られている（たとえば、特許文献１参照）。このような従来の芳香剤容器は、使用開始前において芳香剤の揮発を防ぐために容器を密閉にするシール等が開口部に貼られ、初めて使用する際にはそのシール等を取り外して使用される。

特開２００３−２０５９８６号公報

しかしながら、従来の芳香剤容器は、シール等を取り外して使用を一旦開始すると、通常、内部に収容した芳香剤が全て無くなるまで揮散し続けることになり、芳香剤を揮散させる必要がないとき、たとえば、芳香剤容器を設置した部屋に人がいないときなどであっても芳香剤が輝散されるため、芳香剤を無駄に消費してしまうという問題点があった。

このような、必要がないときであっても内部に収容した芳香剤などの液体を外部に導出し続けてしまうといった問題は、芳香剤容器に限られず、内部に収容した液体を開口部を介して外部に導出し続ける仕組みからなる液体収容容器全般にわたって存在する。

そこで、上記問題点を解決し、液体収容容器に収容された液体を必要なときにのみ外部に導出させることができる新しい液体収容システム、液体収容容器、および液体導出制御方法を提供することが望まれる。

本開示の液体収容容器は、内部に収容した液体を毛細管現象によって外部に導出させる導出口が設けられ、光照射時に親水性を示す光触媒部を前記導出口表面に備える。

また、本開示の液体収容容器は、一部が開口され、内部に前記液体を収容する液体収容容器本体と、該液体収容容器本体の開口部を蓋う蓋とを含んで構成され、前記導出口が前記蓋に設けられていることもできる。

さらに、本開示の液体収容容器は、前記導出口が複数のナノサイズの貫通孔からなることもできる。

さらに、本開示の液体収容容器は、前記液体が揮発性液体とすることもできる。

本開示の液体収容システムは、上記の液体収容容器と、光触媒膜に向けて光を照射する照射手段とを含む。

また、本開示の液体収容システムは、前記液体収容容器および照射手段に加えて、前記液体を外部に導出させるか否かに応じて前記照射手段を制御する制御手段を含むこともできる。

本開示の液体導出制御方法は、内部に収容した液体を毛細管現象によって外部に導出させる導出口が設けられ、光照射を抑制した時に疎水性を示す光触媒膜が前記導出口表面に形成された液体収容容器において、前記光触媒膜に対して光の照射を抑制し、それによって前記導出口における毛細管現象による前記液体の導出を抑制することを含む。

また、本開示の液体導出制御方法は、さらに、前記光触媒膜に対して光を照射し、それによって前記導出口における毛細管現象による前記液体の導出を抑制することを含む。

本実施形態に係る液体収容システム１００の概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る液体収容容器１の概略した断面図を示す。 導出部１５の概略した断面図を示す。 本実施形態に係る液体収容容器１の変形例を示す。 本実施形態に係る液体収容システム１００の変形例を示す。

以下、本開示を実施するための好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。本実施形態においては、液体収容容器として、芳香剤用の芳香剤容器を例にとって説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。

図１は、本開示の実施形態に係る液体収容システム１００の概略構成を示すブロック図である。また、図２は、本実施形態に係る液体収容容器１の断面図を示す。

液体収容システム１００は、図１に示すように、芳香剤容器１、光を照射する照射手段２、照射手段２の光の照射を制御する制御手段３を備える。

芳香剤容器１は、芳香を周囲に輝散する容器であって、芳香剤容器本体（液体収容容器本体）１０と、蓋１１とを含む。芳香剤容器１は、ユーザの所望の場所、たとえば、リビングルームなどの部屋の中、車の中に設置することができる。

芳香剤容器本体１０は、一部が開口され、内部に揮発性の液状芳香剤（以下、「芳香剤」と称する）１２を収容するものであって、透明なガラス容器を用いることができる。なお、芳香剤容器本体１０は、ガラス容器に限られず、光を透過させる透明な容器であればよく、たとえば、透明なプラスチック製の容器を用いることもできる。

芳香剤容器１に収容される芳香剤１２は、芳香剤として一般に用いられる揮発性の液体であって、たとえば、ラベンダー、バラなどの花木、レモンなどの果物の芳香成分を含んだ液体を用いることができる。

蓋１１は、芳香剤容器本体１０の開口した部分を覆うものである。蓋１１は、図１および図２に示すように、たとえば、蓋部１３と、突出部１４と、導出部１５とを含むことができる。

蓋部１３は、主として芳香剤容器本体１０の開口した部分を密閉して覆う部分であって、外縁には芳香剤容器本体１０の開口した形状に合わせて当接し、着脱可能に結合するための結合部（図示せず）を有する。また、蓋部１３は、液体収容容器１の内外の圧力差を調整するための空気穴（図示せず）を有する。

突出部１４は、蓋部１３の中心に位置し、一端を芳香剤容器本体１０内部に突出させ、他端を蓋部１３の上部に僅かに突出させて、蓋部１３の取付部（図示せず）によって蓋部１３との間を密閉させて設けることができる。また、突出部１４は、その内部が中空の円柱状に形成され、一端に導出部１５が設けられ、他端は開口されている。図３は、突出部１４の下部に設けられる導出部１５の概略した断面図を示す。

導出部１５は、図３に示すように、芳香剤１２を毛細管現象によって外部に導出させる導出口１６が設けられる部分であって、たとえば、ナノポーラス膜として形成できる。導出部１５の導出口１６表面には、光照射時に親水性を示す光触媒膜１７が、導出口１６表面と、導出部１５の下部表面とにそれぞれ形成されている。

導出口１６は、導出部１５に形成された複数のナノサイズの貫通孔であり、該貫通孔を介して内部に収容した芳香剤１２を毛細管現象によって外部に導出させる。なお、貫通孔のサイズは、ナノサイズに限らず、芳香剤１２を毛細管現象によって吸い上げ可能である一方、水圧による芳香剤１２の導出を抑止できるサイズであればよい。芳香剤容器１の使用量、使用期間などに応じて適宜変更することができ、たとえば、数μｍとすることもできる。また、貫通孔における芳香剤１２が流通する経路の長さ（距離）も、前記サイズと同様に、適宜調整することができる。また、導出口１６（導出部１５）は、突出部１４の下部表面に設けられる場合に限られず、たとえば、突出部１４の側面および下部表面、または突出部１４の下部表面を閉じて突出部１４の側面のみに設けることもできる。

光触媒膜１７は、導出口１６表面と、導出部１５の下部表面とにそれぞれ形成された光触媒の膜である。光触媒として、たとえば、酸化チタン（ＴｉＯ₂）を用いることができる。光触媒膜１７は、紫外線などの光が照射されている状態では、光触媒が光励起されて光触媒膜１７の表面が高度に親水化され、光が照射されていない状態では、光触媒膜１７の表面（層）は疎水化される。このような光触媒膜は、たとえば特開平１０−６７５１６など従来の方法で形成することができる。なお、光触媒は、酸化チタンに限られず、照射される光の種類に応じて適切な物質を用いることができる。また、光触媒膜１７は、導出口１６表面と、導出部１５の下部表面とにそれぞれ形成される場合に限られず、少なくとも芳香剤１２が毛細管現象によって外部への導出を防ぐために導出口１６表面に設けられればよく、導出部１５の下部表面および上部表面においては、光触媒膜１７を適宜形成したり、省略することができる。

ここで、図３を参照しながら、導出口１６および光触媒膜１７を通じて芳香剤１２の外部への導出を制御できる原理について説明する。光触媒膜１７に光が照射されていない状態では、光触媒膜１７は疎水性を示すため、芳香剤１２が毛細管現象によって導出口１６を通して外部に導出されることを抑制する。一方、光触媒膜１７に光が照射されている状態では、光触媒膜１７は親水性を示すことになり、芳香剤１２が毛細管現象によって導出口１６を通して外部に導出されるようになる。そして、外部に導出された芳香剤１２は空気と接触して輝散される。したがって、光触媒膜１７への光の照射を制御することで、芳香剤１２の外部への導出量を制御することができる。

なお、蓋部１３は、芳香剤容器１の使用開始前に導出口１６を完全に密閉するためのシールなどの密閉手段（図示せず）を、たとえば、突出部１４の開口された端を蓋うように設けることもできる。また、突出部１４の形状、蓋部１３に配置される位置および数は、上記のものに限られず、種々の変形が可能である。また、突出部１４は、その内部に、たとえば、従来から一般的に用いられる吸芯材を挿入することもできる。吸芯材を挿入することで、導出口１６から導出された芳香剤１２を吸芯剤で吸い上げてから輝散させることができる。たとえば、図４に示すように、突出部１４は、円錐状に形成されることもでき、または、突出部１４の数を２つ設けることもできる。また、ナノポーラス膜の製造方法は、たとえば、特開２００８−１４２６５９号公報に記載の方法を採用することができる。

照射手段２は、光触媒膜１７に向けて光を照射することができる光源であって、光触媒膜１７を光励起させる特定の光波長をもつ光を照射する。特定の光波長としては、たとえば、酸化チタンの光触媒による反応を起こさせることができる３８０ｎｍ以下の紫外線である。なお、光源は、光触媒膜１７に応じて照射する光波長を適宜調整して設けることができる。

制御手段３は、芳香剤１２を外部に導出させる量に応じて照射手段２を制御するものであって、ケーブルを介して照射手段２と接続される。たとえば、制御手段３は、照射手段２の光源のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるスイッチなどの切換え手段として機能し、芳香剤容器１を使用する状況下においては、制御手段３を用いて照射手段２をＯＮとする。制御手段３は、ユーザ自身がＯＮ／ＯＦＦを切り替える操作を直接行うこともできるが、この場合に限られず、たとえば、人の存在または物音を感知する従来から一般に用いられているセンサーと連動させて、人が存在するとセンサーが感知したとき、自動的にＯＮに切り替ええるように設定することもできる。また、制御手段３は、タイマーでＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように設定することもできる。

以上のように構成される液体収容システム１００の使用方法を、以下に説明する。

まず、ユーザは、芳香剤容器１を所望の位置に設置する。芳香剤容器１を初めて使用する場合、ユーザは、蓋部１１に設けられたシールなどの密閉手段を取り外した後、芳香剤容器１を所望の位置、たとえば、リビングルームの片隅に設置する。また、ユーザは、芳香剤容器１内の光触媒膜１７に対して光を照射させる照射手段２を、芳香剤容器１の光触媒膜１７に向けて特定の光波長をもつ光が照射されるように設置する。

芳香剤１２を外部に輝散させたい場合、ユーザは、芳香剤１２を外部に導出させる量に応じて照射手段２に光を照射させるように制御手段３を操作する。すなわち、ユーザは、照射手段２の光源を「ＯＮ」にするように制御手段３を操作することで、照射手段２の光源から光が照射される状態となり、光触媒膜１７が疎水性から親水性を示すように変化する。なお、制御手段３は、光の照射のＯＮ／ＯＦＦのみに限られず、たとえば、光の照射範囲を調整することによって、芳香剤１２の導出量を調整することもできる。

芳香剤１２の外部への輝散を抑制させたい場合、ユーザは、芳香剤１２を外部に導出させるのを止めるため、照射手段２の光源に光の照射をＯＦＦするように制御手段３を操作する。すなわち、ユーザは、照射手段２の光源を「ＯＦＦ」にするように制御手段３を操作することで、光源からの光照射が止まるため、光触媒膜１５が親水性から疎水性に変化し、導出口１６から芳香剤１２の導出を抑制することができる。

以上のように、本実施形態の液体収容システム１００によれば、芳香剤容器の導出口表面に光触媒膜を形成することによって、光触媒膜への光の照射に応じて芳香剤容器に収容された液体の外部への導出量を制御でき、その結果、芳香剤容器に収容された液体の使用効率を大きく向上させることができる。

また、本実施形態の液体収容システム１００によれば、芳香剤容器１の導出部１５（導出口１６）を、突出部１４の下部表面に設けている。このように構成することで、芳香剤容器本体１０の内部に収容された芳香剤１２が揮散することで消費され、芳香剤容器本体１０の液体表面が下部に降下していっても、芳香剤１２を常に導出部１５に接したままの状態にすることができる。
＜変形例１＞
以上のように本開示の好適な実施形態について説明したが、本開示は、以上の実施形態に限定されるべきものではなく、特許請求の範囲に表現された思想および範囲を逸脱することなく、種々の変形、追加、および省略が当業者によって可能である。

たとえば、上記実施形態のように、本開示は、照射手段２および制御手段３を必ずしも有する必要はなく、太陽光や部屋の蛍光灯などの光を利用することもできる。たとえば、太陽光から照射される光で光触媒膜１５が光励起されるようにした場合、芳香剤容器１を部屋の窓際に配置すれば、カーテンまたはブラインドを開けたとき、すなわち、人が部屋にいるときに芳香剤を揮散させることができる。また、部屋の蛍光灯から照射される光で光触媒膜１５が光励起されるようにした場合、芳香剤容器１を部屋の蛍光灯の光が当たる場所に配置すれば、部屋の蛍光灯を点けたとき、すなわち、人が部屋にいるときに芳香剤を揮散させることができる。この結果、芳香剤を揮散させる必要がないとき、たとえば、芳香剤容器を設置した部屋に人がいないときなどは芳香剤の消費を抑えることができる。さらに、本開示の一例として、芳香剤容器１を、光を発する発光部を有する装置、たとえば、ＴＶの内部であって、かつ、芳香剤容器１から輝散された芳香剤がＴＶの外部に放出するように設置することもでき、この場合、ＴＶ画面を映すために必要な光を一部、芳香剤容器１に分けて供給することで、ＴＶを点けることに連動して芳香剤を輝散させることもできる。
＜変形例２＞
また、上記実施形態のように、本開示は、芳香剤容器１を１つのみに限らず、複数の芳香剤容器を併せて用いてもよく、たとえば、それぞれ芳香剤が異なる２つの芳香剤容器を用意して、必要に応じて一方又は両方の芳香剤１２を輝散させるように光の照射先を切り替えることもできる。
＜変形例３＞
さらに、上記実施形態のように、本開示は、芳香剤容器１と、照射手段２および制御手段３とを必ずしも別々に設ける必要はなく、たとえば、図５に示すように、芳香剤容器１の下部に照射手段２および制御手段３を一体化して設けることもできる。この場合、蓋１１および芳香剤容器本体の側面は、透明体である必要はなく、色、文字等装飾することもできる。
＜変形例４＞
さらに、上記実施形態において、芳香剤容器１は一部が開口され、内部に液体を収容する芳香剤容器本体１０と、芳香剤容器本体１０の開口した部分を蓋う蓋部１１とを含んで構成される場合を説明したが、この場合に限られず、たとえば、芳香剤容器本体１０と蓋部１１とが一体化しているものを用いることもできる。また、上記実施形態のように、突出部１４および導出部１５は、蓋部１１の一部として設ける場合に限られず、たとえば、芳香剤容器本体１０の側面に設けることもできる。なお、芳香剤容器１を、内部に前記液体を収容する芳香剤容器本体１０と、芳香剤容器本体１０の開口した部分を蓋う蓋部１１とを含んで構成することで、内部に収容した芳香剤１２が消費されて無くなったときは、蓋部１１を芳香剤容器本体１０から取り外すことで容易に芳香剤１２を補充することができる。
＜変形例５＞
さらに、上記実施形態において、導出部１５に光触媒膜１７を形成することの１つの方法として、導出部１５自体を光触媒材料で形成し、光触媒材料に導出口１６を設けて、表面が光照射時に親水性を示す膜部となるようにすることもできる。
＜変形例６＞
さらに、上記実施形態では、液体収容容器として芳香剤容器を例にとって説明したが、本開示は、芳香剤容器に限られない。本開示の液体収容容器に収容する液体は、液状の芳香剤１２に限られず、毛細管現象によって外部に導出可能な液体であればよく、たとえば、消臭剤、殺虫剤、防虫剤などの各種液体とすることもできる。また、本開示の液体収容容器に収容する液体は、揮発性液体に限られず、不揮発性の液体を用いることもできる。

１ 液体収容容器、
２ 照射手段、
３ 制御手段、
１０ 液体収容容器本体、
１１ 液体収容容器の蓋、
１２ 芳香剤、
１３ 突出部、
１４ 導出口、
１５ 光触媒膜。

Claims (8)

1. 内部に収容した揮発性液体を毛細管現象によって外部に導出させる複数のナノサイズの
   貫通孔が設けられ、光照射時に親水性を示す光触媒膜が前記貫通孔表面に形成された液体
   収容容器と、
   前記光触媒膜に向けて光を照射する照射手段と、
   前記揮発性液体を外部に導出させる量に応じて前記照射手段を制御する制御手段と、
   を含む、液体収容システム。
2. 内部に収容した液体を毛細管現象によって外部に導出させる導出口が設けられ、光照射
   時に親水性を示す光触媒膜を前記導出口表面に備え、
   前記光触媒膜への光の照射に応じて前記内部に収容した液体が外部に導出する、
   液体収容容器。
3. 一部が開口され、内部に前記液体を収容する液体収容容器本体と、該液体収容容器本体
   の開口した部分を蓋う蓋とを含んで構成され、
   前記導出口が前記蓋に設けられている、請求項２に記載の液体収容容器。
4. 前記導出口は、複数のナノサイズの貫通孔からなる、請求項２に記載の液体収容容器。
5. 前記液体は、揮発性液体である、請求項２に記載の液体収容容器。
6. 請求項２に記載の液体収容容器と、
   前記光触媒膜に向けて光を照射する照射手段と、
   を含む、液体収容システム。
7. 内部に収容した液体を毛細管現象によって外部に導出させる導出口が設けられ、光照射
   を抑制した時に疎水性を示す光触媒膜が前記導出口表面に形成された液体収容容器におい
   て、
   前記光触媒膜に対して光の照射を抑制し、それによって前記導出口における毛細管現象
   による前記液体の導出を抑制する
   ことを含む、液体導出制御方法。
8. さらに、前記光触媒膜に対して光を照射し、それによって前記導出口における毛細管現
   象による前記液体の導出を促進する
   ことを含む、請求項７に記載の液体導出制御方法。

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