JP6929349B2 - 香り発生装置 - Google Patents

Description

本発明は香り発生装置に関する。

アロマオイルなどの香料を空間に拡散する装置が知られている。特許文献１には、ユーザの好みに応じて配合された香りを提供する香り調製装置が開示されている。この香り調製装置は、異なる種類の香料を収容し、放出量を制御可能な複数のカートリッジを備え得る。カートリッジから放出された香料は、カートリッジに対向して配置された吸収体に吸収され、送風機により揮発、拡散される。

特開平６−１８０６１号公報

特許文献１の香り調製装置は、指定された配合比に応じてカートリッジからの香料の放出量を制御することができる。しかしながら、香料の揮発性は種類ごとに異なるため、吸収体からの香料の揮発量を制御し、精度良く配合された香りを提供することは困難である。

本発明はこのような問題に鑑み、精度良く配合された香りを提供することが可能な香り発生装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る香り発生装置は、水を収容する水容器に設けられ、前記水を霧化するための第１の超音波振動子と、前記第１の超音波振動子により霧化された前記水を放出するための第１の放出孔と、複数種類の香料を個別に収容する複数の香料容器のそれぞれに設けられ、前記香料を霧化するための複数の第２の超音波振動子と、前記第１の放出孔の周囲に配置され、前記複数の第２の超音波振動子により霧化された前記香料を放出するための複数の第２の放出孔と、前記第１の超音波振動子および前記第２の超音波振動子の駆動を制御する制御部とを備える。

本発明の一実施形態に係る香り発生装置は、複数種類の香料を個別に収容する複数の香料容器と、前記複数の香料容器のそれぞれに設けられ、前記香料を霧化するための複数の超音波振動子と、前記複数の香料容器に囲まれた水容器と、前記複数種類の香料の配合情報に基づいて、所定の周期における前記複数の超音波振動子の駆動時間を個別に決定する制御部とを備える。

本発明によれば、精度良く配合された香りを提供することが可能な香り発生装置が提供される。

第１実施形態に係る香り発生装置の側面図である。 第１実施形態に係る香り発生装置の上面図である。 図２のＡ−Ａ’線断面図である。 図３のＢ−Ｂ’線断面図である。 第１実施形態に係るカートリッジの斜視図である。 第１実施形態に係るカートリッジの断面図である。 第１実施形態に係る香り発生装置のブロック図である。 第１実施形態に係る駆動回路の回路図である。 第１実施形態に係る超音波振動子の駆動制御を示す概念図である。 第１実施形態に係る香り発生装置の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る噴霧処理の詳細を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る香り発生装置の断面図である。 図１２のＢ−Ｂ’線断面図である。 第３実施形態に係る超音波振動子の駆動制御を示す概念図である。

［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る香り発生装置１０の側面図である。図２は、本実施形態に係る香り発生装置１０の上面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ’線断面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ’線断面図である。図１、図２に示すように、香り発生装置１０は、筐体１１、上部カバー１２、蓋部１３、噴霧孔１４、ハンドル１５、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１６、吸気孔１７、電源接続部１８を備えている。また、図３、図４に示すように、香り発生装置１０は、筐体１１内において、複数のカートリッジ２０（２０ａ〜２０ｇ）、格納板２１、ファン２２、バッテリ２３、制御基板３０を備えている。香り発生装置１０は、指定された配合情報に従って複数のカートリッジ２０内に収容された香料を霧化し、部屋などの空間に拡散させることができる。

筐体１１は、有底の円筒形状をなし、例えばＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂などの合成樹脂から形成される。筐体１１の上部には、上部カバー１２、蓋部１３が取り外し可能に設けられている。上部カバー１２、蓋部１３を取り外すことで、カートリッジ２０の交換を容易に行うことができる。上部カバー１２、蓋部１３は、筐体１１と同様にＡＢＳ樹脂などの合成樹脂から形成される。

上部カバー１２は円板形状の部材であって、筐体１１と嵌合して一体化される。上部カバー１２の上面は椀状に凹んでおり、凹んだ底部には円形の開孔１２ａが形成されている。上部カバー１２の縁部１２ｂは蓋部１３を囲むように隆起している。蓋部１３は、楕円形の板状の部材であって、開孔１２ａを跨ぐように載置される。蓋部１３の中央部は、長軸方向において僅かにくびれている。蓋部１３の長軸は開孔１２ａの直径よりも長く、蓋部１３の短軸は開孔１２ａの直径よりも短い。蓋部１３の下面には、開孔１２ａよりも小径の円柱状の突起が形成されている。噴霧孔１４は、上部カバー１２と蓋部１３の間の空間であり、蓋部１３の両側に位置する。噴霧孔１４は、筐体１１内で霧化された香料を香り発生装置１０の外部に放出するために用いられる。なお、上部カバー１２、蓋部１３、噴霧孔１４の形状および配置は図示の例に限定されない。

ハンドル１５は、筐体１１の外周に沿った円弧状の部材であり、例えば皮革、合成樹脂などから形成される。ハンドル１５の両端は、それぞれ筐体１１の側面上部において回転可能に取り付けられており、ユーザはハンドル１５を把持することで香り発生装置１０を自由に持ち運ぶことができる。ユーザは、例えば居間、書斎、寝室などのように、生活シーンに合わせて香り発生装置１０の設置場所を変更するとよい。

ＬＥＤ１６は、筐体１１の側面下部に設けられ、香り発生装置１０の電源のオン・オフ状態を示すために用いられる。吸気孔１７は、筐体１１の側面下部に設けられ、筐体１１内に空気を取り込むために用いられる。吸気孔１７の形状、配置、数などは特に限定されない。吸気孔１７には異物の侵入を防止するための格子部材が設けられてもよい。

電源接続部１８は、筐体１１の側面下部に設けられ、バッテリ２３を充電するために用いられる。電源接続部１８は、例えばマイクロＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子を備え、ＵＳＢケーブルを介して接続された外部装置から電力供給を受けることが可能である。

カートリッジ２０は円柱状をなし、内部に液体の香料を収容する。格納板２１は、複数のカートリッジ２０を格納可能であって、筐体１１内の中央部に設けられる。格納板２１は、合成樹脂などから形成され、上板２１ａ、下板２１ｂ、連結部材２１ｃを有する。上板２１ａ、下板２１ｂは、水平方向に対向して配置された円形の部材であって、連結部材２１ｃにより互いに連結される。下板２１ｂは筐体１１の内壁に固定され、連結部材２１ｃは上板２１ａを下から支持する。上板２１ａにはカートリッジ２０とほぼ同径の保持穴が複数形成されており、カートリッジ２０は保持穴に挿入された状態で下板２１ｂ上に載置される。カートリッジ２０は格納板２１から容易に着脱可能である。

格納板２１に格納されるカートリッジ２０の数は特に限定されず、複数のカートリッジ２０には異なる種類の香料が収容され得る。カートリッジ２０には香料に代えて水が収容されてもよい。例えば図４に示すように、格納板２１には７つのカートリッジ２０ａ〜２０ｇが格納される。本実施形態では、平面視において筐体１１の中心に配置されたカートリッジ２０ｇには水が収容され、カートリッジ２０ｇの周囲に配置された６つのカートリッジ２０ａ〜２０ｆにはそれぞれ異なる種類の香料が収容される。以下の説明において、カートリッジ２０ａ〜２０ｆに収容される香料をそれぞれ香料Ａ〜Ｆとする。

ファン２２は、例えばプロペラファン、シロッコファン、ターボファンなどであって、羽根車、モータユニットを備える。ファン２２は、筐体１１内の底部において吸気孔１７の近傍に配置され、吸気孔１７を介して吸引した空気を上方に向けて送出する。

ファン２２の上方に設けられた下板２１ｂには、筐体１１の内壁に沿って流路２１ｄが形成されており、ファン２２からの空気は、流路２１ｄを通ってカートリッジ２０の周囲に流入する。流入した空気は、筐体１１とカートリッジ２０の間の空間を上昇し、上部カバー１２の下面に沿って蓋部１３の下方に導かれ、噴霧孔１４から排出される。カートリッジ２０内の香料（または水）は、空気の流れに乗って噴霧孔１４から放出され、周囲の空間に拡散する。

バッテリ２３は、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池であって、所定の直流電力を出力する。バッテリ２３は、筐体１１内の底部において電源接続部１８の近傍に配置され、電源接続部１８を介して接続された外部電源によって充電される。バッテリ２３は、電源接続部１８を介さずに非接触式の無線給電によって充電されるように構成されてもよい。

制御基板３０は、不図示の配線を介してカートリッジ２０、ファン２２、バッテリ２３、ＬＥＤ１６などと電気的に接続されている。制御基板３０には、香り発生装置１０の各部を駆動、制御するための各種電子回路が実装される。なお、香り発生装置１０には、バッテリ２３からの電力供給をオン・オフするための電源ボタン、香料の配合情報に合わせたＢＧＭ（background music）を出力するためのスピーカなどが設けられていてもよい。

続いて、カートリッジ２０を詳細に説明する。図５は本実施形態に係るカートリッジ２０の斜視図であり、図６は本実施形態に係るカートリッジ２０の断面図である。カートリッジ２０は、香料容器２０１、振動子ケース２０２、吸液体２０３、接続部２０４、超音波振動子２１０を備えている。

香料容器２０１は有底の円筒形状をなし、例えば透明なガラスなどから形成される。香料容器２０１内には液状の香料Ｐが収容される。香料Ｐは、香料の原液であってもよく、固体または液体の香料を有機溶媒に溶解したものであってもよい。あるいは、それらに増粘剤やゲル化剤を加えて粘度を高めた液体であってもよい。香料Ｐは、例えばエッセンシャルオイル、フレグランスオイルなどであって、芳香成分を含む液体であれば特に限定されない。

香料容器２０１の上部には振動子ケース２０２が設けられている。振動子ケース２０２は、上部が閉じられた円筒形状をなし、例えば合成樹脂などで形成される。振動子ケース２０２の内径は香料容器２０１の外径とほぼ等しく、香料容器２０１の上部は振動子ケース２０２により閉塞される。振動子ケース２０２は香料容器２０１に固着されていてもよく、香料容器２０１から取り外し可能であってもよい。振動子ケース２０２の上面中央には、円形の放出孔２０２ａが形成される。

振動子ケース２０２内には、超音波振動子２１０と、吸液体２０３の一部（拡散部２０３ｂ）とが収容される。吸液体２０３の鉛直方向の断面はＴ字形であって、吸液体２０３は、下部に形成された円柱状の吸い上げ部２０３ａと、上部に形成された円板状の拡散部２０３ｂを含む。吸い上げ部２０３ａは、毛細管現象を利用して香料Ｐを拡散部２０３ｂにまで吸い上げるためのものであり、例えば不織布、フェルト、スポンジなどの多孔質で吸液性に富む材料から形成される。吸い上げ部２０３ａの下端は、香料容器２０１の内底面に当接するように配置され、吸い上げ部２０３ａの上端は、拡散部２０３ｂの下面中央に連結される。

拡散部２０３ｂは、吸い上げ部２０３ａと一体的に形成されており、吸い上げ部２０３ａからの香料Ｐを吸収する。拡散部２０３ｂとしては、吸い上げ部２０３ａと同様の材料を用いることができる。拡散部２０３ｂの上面中央には、円形の凹部が設けられており、該凹部により超音波振動子２１０が保持される。すなわち、拡散部２０３ｂは、上面視において円環状に形成され、その中心部分に超音波振動子２１０が配置される。なお、吸液体２０３と超音波振動子２１０の形状および配置は図示の例に限定されない。例えば、吸液体２０３を一定の径を有する円柱形状とし、吸液体２０３の上端部において、吸液体２０３の周囲に円環形状の超音波振動子２１０を配置してもよい。

超音波振動子２１０は、不図示の配線を介して接続部２０４に接続されており、接続部２０４からの信号に応じて超音波振動を発することができる。超音波振動は拡散部２０３ｂに伝播し、拡散部２０３ｂに吸収されている香料Ｐは、超音波振動によって微小な粒子となり、拡散部２０３ｂの表面から飛散して霧化される。霧化した香料Ｐは、放出孔２０２ａからカートリッジ２０の外部に放出される。

接続部２０４は、振動子ケース２０２の外側面に設けられ、カートリッジ２０を香り発生装置１０の本体に対して電気的に接続するために用いられる。具体的には、接続部２０４は、制御基板３０から延びる不図示の配線を介して制御基板３０と連結される。例えば、接続部２０４は２ピンのメスコネクタを備え、これに対応して制御基板３０からの配線の端部に２ピンのオスコネクタを設けることができる。また、接続部２０４は、カートリッジ２０のＩＤ（Identification）、収容された香料の種類などが記憶されたＩＣ（Integrated Circuit）チップを含み得る。ＩＣチップはカートリッジ２０の残量検知を行うために用いることも可能であり、例えば、カートリッジ２０の容量を予めＩＣチップに記憶させておき、香料Ｐの放出量から香料Ｐの残量を検出することができる。

図７は、本実施形態に係る香り発生装置１０のブロック図である。香り発生装置１０は、制御基板３０において、制御部３００、メモリ３０１、タイマ３０２、無線通信モジュール３０３、ファン駆動回路３０４、電源回路３０５、ＬＥＤ駆動回路３０６、複数の駆動回路３１０（３１０ａ〜３１０ｇ）を備えている。

制御部３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含み、香り発生装置１０の各部を統括的に制御する。ＲＯＭは不揮発性メモリから構成され、ＣＰＵによって実行される制御プログラムを記憶する。制御プログラムは、ネットワークを介してサーバからダウンロードされてもよい。ＲＡＭはＣＰＵの動作に必要なメモリ領域を提供する。制御部３００は、所定の制御プログラムを読み出し実行することにより、香り発生装置１０の制御を実現することができる。例えば、制御部３００は、メモリ３０１に予め格納された情報、または無線通信モジュール３０３から受信した情報に基づいて、複数の駆動回路３１０の動作タイミングを制御することができる。

メモリ３０１は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであって、香料の配合情報、カートリッジ２０の残量情報、香り発生装置１０のステータス情報などを記憶する。配合情報には香料の種類Ａ〜Ｆと配合比率が含まれる。タイマ３０２は、入力されたクロック信号をカウントし、経過時間を計測することができる。タイマ３０２は、独立して動作する複数のカウンタを備えていてもよい。

無線通信モジュール（無線通信部）３０３は、外部装置との間で無線通信を行うためのインタフェースである。無線通信モジュール３０３はアンテナ、トランシーバ回路を備え、Bluetooth（登録商標）、無線ＬＡＮなどの通信方式を用いて外部装置との接続を確立することができる。外部装置には、スマートフォン、タブレットコンピュータなどの通信端末の他、ウェブサーバなどのネットワークサーバが含まれ得る。無線通信モジュール３０３は、外部装置から香料の配合情報を受信すると、受信した配合情報をメモリ３０１に記憶する。配合情報は単に更新されてもよく、更新履歴とともに記憶されてもよい。無線通信モジュール３０３は、香料の配合情報の他、香り発生装置１０の動作を指示する各種命令（噴霧停止命令、電源オン・オフ命令など）を外部装置から受信することができる。

ファン駆動回路３０４は、ファン２２と接続され、制御部３００からの信号に基づいてファン２２を駆動する。例えば、ファン駆動回路３０４はファン２２のモータユニットに駆動信号を出力し、モータユニットは駆動信号に応じて羽根車を回転させ、羽根車は空気の流れを発生させる。電源回路３０５は、ＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータ、レギュレータ回路を備え、バッテリ２３の電力を変換して香り発生装置１０の各部に供給する。

ＬＥＤ駆動回路３０６は、ＬＥＤ１６と接続され、制御部３００からの信号に基づいてＬＥＤ１６を駆動する。例えば、ＬＥＤ駆動回路３０６は、ＬＥＤ１６の駆動電流を調節することにより、ＬＥＤ１６の発光強度、点灯パターンを制御することができる。なお、ＬＥＤ１６は、電源状態を示すＬＥＤの他、演出用のＬＥＤを含み得る。例えば、発光色が異なる複数のＬＥＤを筐体１１内に設け、筐体１１の一部を透明または半透明とすることにより、ＬＥＤ１６に間接照明、イルミネーションとしての機能を持たせてもよい。

複数の駆動回路３１０は、それぞれ対応する超音波振動子２１０と接続され、制御部３００からの信号に基づいて超音波振動子２１０を個別に駆動する。超音波振動子２１０は、例えば板状の圧電セラミックスと、その両面に形成された電極とを備え、駆動回路３１０から共振周波数の電圧が印加されると伸縮を繰り返し、超音波振動を発生させる。例えば、超音波振動の周波数は１ＭＨｚ〜３ＭＨｚであり、超音波振動により霧化される香料Ｐおよび水の平均的な粒径は１μｍ〜１０μｍ程度である。

続いて、駆動回路３１０の構成と動作を詳細に説明する。図８は、駆動回路３１０の回路図である。駆動回路３１０は、発振器３１１、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ３１２、抵抗Ｒ、ダイオードＤ、コイルＬを含む。ＭＯＳトランジスタ３１２のゲート端子は抵抗Ｒを介して発振器３１１に接続され、ＭＯＳトランジスタ３１２のソース端子は接地されている。ＭＯＳトランジスタ３１２のドレイン端子は、直列に配置されたダイオードＤ、コイルＬを介して、電圧源ＶＤＤに接続されている。超音波振動子２１０は、ダイオードＤ、コイルＬと並列に接続されている。

発振器３１１は、超音波振動子２１０の共振周波数の電圧信号を生成し、抵抗Ｒを介してＭＯＳトランジスタ３１２のゲート端子に入力する。ＭＯＳトランジスタ３１２が発振器３１１からの電圧信号によってオン状態になると、電圧源ＶＤＤからの電流がコイルＬを通って流れる。ＭＯＳトランジスタ３１２がオフ状態になると、コイルＬに電圧が誘起され、ダイオードＤの導通方向を通ってコイルＬに蓄積されたエネルギーが超音波振動子２１０に転送される。すなわち、超音波振動子２１０には、電圧源ＶＤＤの電圧より高い電圧が印加される。ダイオードＤは、超音波振動子２１０からの電流の戻りをブロックするため、ＭＯＳトランジスタ３１２が次にオン状態になるまで超音波振動子２１０には高い電圧が印加された状態が保たれる。このように、ＭＯＳトランジスタ３１２のスイッチング動作により超音波振動子２１０を駆動することが可能である。なお、駆動回路３１０の構成は、図示の例に限定されるものではない。

図９は、本実施形態に係る超音波振動子２１０の駆動制御を示す概念図であって、タイムスロット０１からタイムスロット０５までの各カートリッジの噴霧動作の一例を示している。図９において、横軸は時間を表し、縦軸はカートリッジＩＤ１〜ＩＤ６を表している。ＩＤ１〜ＩＤ６は、カートリッジ２０ａ〜２０ｆのそれぞれの識別番号である。タイムスロットは周期的な時間区間であって、タイムスロットの周期Ｔは予め定められている。タイムスロット毎の各カートリッジの動作時間Ｘ１〜Ｘ６は、香料の配合情報に応じて決定される。例えば、香料Ａ〜Ｆの配合比率が６：３：２：０：１：０である場合、カートリッジ２０ａ〜２０ｆの動作時間Ｘ１〜Ｘ６を、それぞれ６秒、３秒、２秒、０秒、１秒、０秒に決定する。なお、本実施形態では周期Ｔ＝６秒とするがこれに限定されず、１０秒、３０秒、６０秒など任意の長さとしてよい。

時刻０すなわちタイムスロット０１の開始時において、すべてのカートリッジＩＤ１〜ＩＤ６は噴霧を開始する。各カートリッジは、噴霧開始から動作時間が経過すると、噴霧を休止する。カートリッジＩＤ１の動作時間Ｘ１は、タイムスロットの周期Ｔと同じであるため、結果的にカートリッジＩＤ１は休止することなく噴霧を行う。また、カートリッジＩＤ４、ＩＤ６の動作時間Ｘ４、Ｘ６は０秒であるため、結果的にカートリッジＩＤ４、ＩＤ６は噴霧を行わない。次のタイムスロット０２の開始時においても、すべてのカートリッジＩＤ１〜ＩＤ６は噴霧を開始し（カートリッジＩＤ４、ＩＤ６は噴霧を行わない）、各カートリッジは噴霧開始から動作時間が経過すると、噴霧を休止する。以降のタイムスロットにおいても同様に、カートリッジＩＤ１〜ＩＤ６は噴霧動作を間欠的に繰り返す。

図１０は、本実施形態に係る香り発生装置１０の処理を示すフローチャートである。まず、ユーザの操作または外部装置からの命令により、香り発生装置１０の電源がオンされると、制御部３００は図１０のフローチャートの処理を開始する。

まず、制御部３００は、メモリ３０１に記憶された設定情報を読み出し、水の噴霧の有無を判断する（ステップＳ１０１）。水の噴霧が有りにセットされている場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、制御部３００は、水が収容されたカートリッジ２０ｇを識別し、カートリッジ２０ｇの動作を開始する（ステップＳ１０２）。すなわち、制御部３００は、駆動回路３１０ｇを介して超音波振動子２１０ｇを連続して駆動させる。水の噴霧は、水の噴霧が無しにセットされるまで継続して実行される。水の噴霧が無しにセットされている場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、制御部３００は、香料の配合情報がセット済か否かを判断する（ステップＳ１０３）。すなわち、制御部３００は、メモリ３０１に香料の配合情報が記憶されているか否かを判断する。

香料の配合情報がセットされていない場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、制御部３００は、無線通信モジュール３０３を介して外部装置から配合情報が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０４）。ここで配合情報は、例えば「Ｓ６３２０１０Ｅ」のような所定のフォーマットで受信され得る。「Ｓ」と「Ｅ」の記号は、データの始まりと終わりを表し、「Ｓ」と「Ｅ」の間の６つの数字は、香料Ａ〜Ｆの配合比率を表している。

配合情報が入力された場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、制御部３００は、メモリ３０１に配合情報をセットする（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部３００は、配合情報に基づいて香料Ａ〜Ｆが収容されたカートリッジ２０ａ〜２０ｆを識別し、カートリッジ２０ａ〜２０ｆのそれぞれ対応付けた動作時間をメモリ３０１に格納する。配合情報をセットした後、制御部３００は、無線通信モジュール３０３を介して外部装置から噴霧停止命令が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１１）。また、配合情報が入力されていない場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、制御部３００はステップＳ１１１に進み、噴霧停止命令が入力されたか否かを判断する。

香料の配合情報がセットされている場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、制御部３００は吐出情報がセット済みか否かを判断する（ステップＳ１０６）。すなわち、制御部３００は、メモリ３０１に吐出情報が記憶されているか否かを判断する。吐出情報には香料の噴霧が実行中であることを示すフラグ、香料の残量情報などが含まれ得る。

吐出情報がセットされていない場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、制御部３００は、配合情報と吐出情報を用いて、香料の残量が充分か否かを判断する（ステップＳ１０７）。すなわち、制御部３００は、配合情報に従って噴霧を行った場合の各香料の残量推移を予測し、所定時間（例えば１〜２時間）噴霧が継続可能か否かを判断する。香料の残量が不足する場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、制御部３００は配合情報の修正を行う（ステップＳ１０８）。例えば、制御部３００は、所定時間前に残量がゼロになると予測された種類の香料の配合比率を低下させる。香料の残量が不足していない場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、制御部３００は配合情報の修正を行わない。

続いて、制御部３００は、各カートリッジの間欠時間をセットする（ステップＳ１０９）。図９に示したように、制御部３００は、周期Ｔのタイムスロットを設定し、各タイムスロットにおけるカートリッジ２０ａ〜２０ｆの動作開始と動作終了のタイミングを決定する。制御部３００は、タイマ３０２による計時を開始するとともに、駆動回路３１０ａ〜３１０ｆを介して超音波振動子２１０ａ〜２１０ｆを駆動し、香料の噴霧処理を実行する（ステップＳ１１０）。香料の吐出情報がセットされている場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、制御部３００は、ステップＳ１１１において噴霧停止命令が入力されるまで香料の噴霧処理（ステップＳ１１０）を継続する。

噴霧停止命令が入力された場合（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、制御部３００は、水および香料のすべての噴霧を停止する（ステップＳ１１２）。すなわち、制御部３００は、駆動回路３１０ａ〜３１０ｇを介して超音波振動子２１０ａ〜２１０ｇの駆動を停止させる。制御部３００はＬＥＤ１６を消灯し、香り発生装置１０の電源をオフにする。なお、制御部３００は、カートリッジ２０ａ〜２０ｇのいずれかの残量がゼロになった場合にも、超音波振動子２１０ａ〜２１０ｇのすべての駆動を停止し得る。

図１１は、本実施形態に係る噴霧処理の詳細を示すフローチャートである。まず、制御部３００は、現在のタイムスロットが終了したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。例えば、タイムスロットの周期Ｔが６秒である場合、制御部３００は、計時開始から６秒が経過したか否かを判断する。タイムスロットが終了していない場合（ステップＳ２０１でＮＯ）、制御部３００は、タイムスロットが終了するまで待機する。タイムスロットが終了した場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、制御部３００は、タイマ３０２を用いて新たな計時を開始する（ステップＳ２０２）。すなわち、次のタイムスロットにおいて、タイムスロットの開始時点からの経過時間がタイマ３０２によって測定される。続いて、制御部３００は、超音波振動子２１０ａ〜２１０ｇの駆動を開始する（ステップＳ２０３）。制御部３００は、駆動時間が０秒にセットされた超音波振動子の駆動を行わない。

次に、制御部３００は、駆動中の超音波振動子２１０の駆動時間が終了したか否かを判断する（ステップＳ２０４）。すなわち、制御部３００は、現在のタイムスロットにおける経過時間が超音波振動子２１０の駆動時間を超えた否かを判断する。例えば、超音波振動子２１０ａ〜２１０ｆの駆動時間がそれぞれ、６秒、３秒、２秒、０秒、１秒、０秒である場合、制御部３００は、計時開始から１秒、２秒、３秒が経過したか否かを判断する。ここで、駆動時間が６秒（すなわち周期Ｔと同じ）にセットされた超音波振動子２１０ａについては、駆動時間の判断処理（ステップＳ２０４）と後述する駆動休止処理（ステップＳ２０５）を省略することができる。

駆動時間が終了していない場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、制御部３００は、駆動時間が終了まで待機する。駆動中の超音波振動子２１０の少なくとも１つの駆動時間が終了した場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、制御部３００は、対応する駆動回路３１０を介して、駆動時間が終了した超音波振動子２１０の駆動を休止する（ステップＳ２０５）。例えば、制御部３００は、計時開始から１秒が経過した場合に超音波振動子２１０ｅの駆動を休止し、計時開始から２秒が経過した場合に超音波振動子２１０ｃの駆動を休止し、計時開始から３秒が経過した場合に超音波振動子２１０ｂの駆動を休止する。制御部３００は、ステップＳ２０１に戻り、次のタイムスロットに対するステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を繰り返す。

本実施形態においては、香り発生装置１０の中央に水を収容するカートリッジ２０ｇが配置され、その周囲に異なる種類の香料を収容する複数のカートリッジ２０ａ〜２０ｆが配置される。カートリッジ２０ａ〜２０ｆには、それぞれ超音波振動子２１０ａ〜２１０ｆが設けられており、香料の配合比率に基づきタイムスロット内で駆動時間と休止時間がセットされる。各カートリッジから霧化される香料の量は超音波振動子の駆動時間に比例しており、霧化された香料は筐体１１内の空間において均一に混合され、ファン２２による空気の流れによって噴霧孔１４から外部に放出される。これにより、配合比率に応じて精度良く配合された香りをユーザに提供することができる。

カートリッジ２０ｇに収容された水は常に霧化されており、霧化された水は、霧化された複数種類の香料と筐体１１内の空間で混合され、噴霧孔１４から筐体１１外に拡散される。複数種類の香料を収容するカートリッジ２０ａ〜２０ｆの放出孔２０２ａは、水を収容するカートリッジ２０ｇの放出孔２０２ａの周囲に配置されているため、ファン２２による気流によって複数種類の香料を霧化された水に対してほぼ均等に混合させることができる。これにより、配合精度を向上させることが可能となる。

さらに、水の噴霧によって香り発生装置１０の周囲の湿度が調節され、ユーザが感じる香りの強さを高めることができる。また、霧化された香料粒子のサイズは種類によって異なり得るが、霧化された水粒子と香料粒子とが混合することにより、空間を漂う粒子の重さのばらつきが抑制され、香料の種類によって生じ得る拡散速度の違いを低減することができる。

霧化された水は容易に視認されるため、香料とともに水を噴霧することで、ユーザに香りの発生を視覚的に実感させ、香りの効果を向上させることができる。さらに、香り発生装置１０の動作の確認が容易になるとともに、霧の流れ、揺らぎによる癒し効果も期待できる。

［第２実施形態］
上述の実施形態における香り発生装置１０においては、着脱可能なカートリッジ２０ｇに水が収容されているが、装置本体と固定された容器に水が収容されてもよい。本実施形態における香り発生装置１０について、第１実施形態における香り発生装置１０と異なる構成を中心に説明する。

図１２は、本実施形態に係る香り発生装置１０の断面図である。図１３は、図１２のＢ−Ｂ’線断面図である。香り発生装置１０は、筐体１１、上部カバー１２、蓋部１３、噴霧孔１４、吸気孔１７、電源接続部１８、複数のカートリッジ２０（２０ａ〜２０ｆ）、格納板２１、ファン２２、バッテリ２３、水容器２４、制御基板３０を備えている。

水容器２４は、給水部２４ａ、貯水部２４ｂ、超音波振動子２１０ｇを備えている。給水部２４ａは、円筒形状をなし、カートリッジ２０ａ〜２０ｆに囲まれている。給水部２４ａの上端面は、カートリッジ２０ａ〜２０ｆの上端面とほぼ同じ高さになるように配置されている。給水部２４ａは貯水部２４ｂに水を注ぐための供給孔であるとともに、貯水部２４ｂで霧化された水を水容器２４の外部に放出するための放出孔である。貯水部２４ｂは、下板２１ｂの下方に設けられ、給水部２４ａの下端は下板２１ｂを貫通して貯水部２４ｂに連結されている。

貯水部２４ｂは、有底の円筒形状の容器であって給水部２４ａよりも大きい径を有する。貯水部２４ｂの上面は閉じられており、上面中央には円形の開孔が形成されている。開孔は給水部２４ａの下端部と連結されており、給水部２４ａと貯水部２４ｂとは一体的に形成されている。なお、水容器２４全体が格納板２１と一体的に形成されていてもよい。

格納板２１に格納されるカートリッジ２０の数は特に限定されず、複数のカートリッジ２０には異なる種類の香料が収容され得る。例えば図１３に示すように、格納板２１には６つのカートリッジ２０ａ〜２０ｆが格納される。本実施形態では、平面視において筐体１１の中心に配置された水容器２４に水が収容され、水容器２４の周囲に配置された６つのカートリッジ２０ａ〜２０ｆにはそれぞれ異なる種類の香料が収容される。

超音波振動子２１０ｇは水容器２４の底部中央に設けられる。超音波振動子２１０ｇは、不図示の配線を介して制御基板３０に接続されており、制御基板３０からの信号に応じて超音波振動を発することができる。貯水部２４ｂに貯留されている水は、超音波振動によって微小な粒子となり、水面から飛散して霧化される。霧化した水は、給水部２４ａから水容器２４の外部に吐出される。

本実施形態においては、水を収容する水容器２４は香料を収容するカートリッジ２０ａ〜２０ｆの下方に固定されているが、水容器の放出孔（給水部２４ａ）は、カートリッジ２０ａ〜２０ｆの放出孔２０２ａに囲まれるように配置されている。したがって、第１実施形態と同様に、精度良く配合された香りをユーザに提供することができる。

［第３実施形態］
図１４は、第３実施形態に係る超音波振動子２１０の駆動制御を示す概念図であって、タイムスロット０１からタイムスロット０３までの各カートリッジの噴霧動作の一例を示している。本実施形態の香り発生装置１０は、省電力モードで超音波振動子２１０を駆動する。図１４において、横軸は時間を表し、縦軸はカートリッジＩＤ１〜ＩＤ６を表している。ＩＤ１〜ＩＤ６は、カートリッジ２０ａ〜２０ｆのそれぞれの識別番号である。タイムスロットは周期的な時間区間であって、タイムスロットの周期Ｔは予め定められている。タイムスロット毎の各カートリッジの動作時間Ｘ１〜Ｘ６は、タイムスロットの周期Ｔと、香料の配合情報とに応じて決定される。例えば、周期Ｔが６秒であり、香料Ａ〜Ｆの配合比率が６：３：２：０：１：０である場合、カートリッジ２０ａ〜２０ｆの動作時間Ｘ１〜Ｘ６を、それぞれ３秒、１．５秒、１秒、０秒、０．５秒、０秒に決定する。本実施形態において、動作時間Ｘ１〜Ｘ６の総和はタイムスロットの周期Ｔに等しい。なお、周期Ｔの長さは限定されず、１０秒、３０秒、６０秒など任意の長さとしてよい。

時刻０すなわちタイムスロット０１の開始時において、まずカートリッジＩＤ１が噴霧を開始する。カートリッジＩＤ１は、噴霧開始から動作時間Ｘ１が経過すると、噴霧を休止する。カートリッジＩＤ１の噴霧が休止すると、次にカートリッジＩＤ２が噴霧を開始し、噴霧開始から動作時間Ｘ２が経過すると、噴霧を休止する。以降のカートリッジＩＤ３〜ＩＤ６も同様に、噴霧の開始と休止を順次行う。カートリッジＩＤ４、ＩＤ６の動作時間Ｘ４、Ｘ６は０秒であるため、結果的にカートリッジＩＤ４、ＩＤ６は噴霧を行わない。次のタイムスロット０２の開始時においても、カートリッジＩＤ１から順に噴霧の開始と休止を行う（カートリッジＩＤ４、ＩＤ６は噴霧を行わない）。以降のタイムスロットにおいても同様に、カートリッジＩＤ１〜ＩＤ６は噴霧動作を間欠的に繰り返す。なお、動作時間Ｘ１〜Ｘ６の総和はタイムスロットの周期Ｔより短くてもよい。例えば、タイムスロットの開始と同時にカートリッジＩＤ１〜ＩＤ６の噴霧を順次行い、最後のカートリッジＩＤ６の噴霧が終了してから現在のタイムスロットが終了するまでの間、すべてのカートリッジの噴霧を休止してもよい。

本実施形態においては、常にカートリッジＩＤ１〜ＩＤ６のうちの１つが駆動されるため、複数カートリッジの同時駆動による消費電力のピークを低減し、各タイムスロット内における消費電力を平滑化することができる。

［変形実施形態］
上述の実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるものではない。すなわち、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施可能である。

例えば、水を収容するカートリッジの容量を、香料を収容するカートリッジの容量よりも大きくしてもよく、水を霧化するための超音波振動子の駆動時間を香料の配合情報に応じて制御してもよい。また、タイムスロットにおける各カートリッジの動作開始のタイミングは任意であって、タイムスロットにおける各カートリッジの動作開始時間をカートリッジごとに異ならせることも可能である。

なお、カートリッジに収容された香料および水を霧化するための駆動源は超音波振動子に限定されない。例えば、カートリッジにヒータなどの発熱体を設け、加熱によって香料および水を揮散させてもよい。

１０ 香り発生装置
１１ 筐体
１２ 上部カバー
１３ 蓋部
１４ 噴霧孔
２０ カートリッジ
２１ 格納板
２２ ファン
２３ バッテリ
２４ 水容器
３０ 制御基板
２０１ 香料容器
２０２ 振動子ケース
２０２ａ 放出孔
２０３ 吸液体
２０４ 接続部
２１０ 超音波振動子
３００ 制御部
３０１ メモリ
３１０ 駆動回路

Claims (15)

1. 水を収容する水容器に設けられ、前記水を霧化するための第１の超音波振動子と、
   前記第１の超音波振動子により霧化された前記水を放出するための第１の放出孔と、
   複数種類の香料を個別に収容する複数の香料容器のそれぞれに設けられ、前記香料を霧化するための複数の第２の超音波振動子と、
   前記第１の放出孔の周囲に配置され、前記複数の第２の超音波振動子により霧化された前記香料を放出するための複数の第２の放出孔と、
   前記第１の超音波振動子および前記第２の超音波振動子の駆動を制御する制御部とを備える香り発生装置。
2. 前記制御部は、前記複数種類の香料の配合情報に基づいて前記複数の第２の超音波振動子の駆動時間を個別に制御する請求項１に記載の香り発生装置。
3. 前記配合情報を受信するための無線通信部を備える請求項２に記載の香り発生装置。
4. 前記制御部は、前記第１の超音波振動子を連続して駆動させる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の香り発生装置。
5. 前記複数の第２の放出孔は、平面視において円環状に配置される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の香り発生装置。
6. 前記第１の放出孔が上部に形成された前記水容器と、
   前記複数の第２の放出孔がそれぞれ上部に形成された前記複数の香料容器と、
   前記水容器および前記複数の香料容器を格納する筐体と、
   前記筐体内において前記水容器と前記複数の香料容器の下方に設けられ、前記筐体の上部に向けて空気の流れを発生させるファンとを備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の香り発生装置。
7. 霧化された前記水および前記香料は、前記筐体内の空間において混合され、前記筐体の上部に形成された噴霧孔から外部に放出される請求項６に記載の香り発生装置。
8. 前記香料容器は、前記筐体に対して着脱可能なカートリッジである請求項６または７に記載の香り発生装置。
9. 前記水容器は、前記筐体に対して着脱可能なカートリッジである請求項６乃至８のいずれか１項に記載の香り発生装置。
10. 前記水容器は、前記筐体に対して固定され、前記第１の放出孔を介して供給された水を貯留する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の香り発生装置。
11. 前記第１の超音波振動子は、前記水容器の底部に設けられる請求項１０に記載の香り発生装置。
12. 複数種類の香料を個別に収容する複数の香料容器と、
    前記複数の香料容器のそれぞれに設けられ、前記香料を霧化するための複数の超音波振動子と、
    前記複数の香料容器に囲まれた水容器と、
    前記複数種類の香料の配合情報に基づいて、所定の周期における前記複数の超音波振動子の駆動時間を個別に決定する制御部とを備える香り発生装置。
13. 前記配合情報は、香料の種類と配合比率を含み、前記制御部は、各超音波振動子により霧化される香料の種類を識別し、前記駆動時間を前記配合比率に応じて決定する請求項１２に記載の香り発生装置。
14. 前記制御部は、外部装置から前記配合情報が受信されたときに前記駆動時間を決定する請求項１３に記載の香り発生装置。
15. 前記制御部は、前記周期の開始時点から前記駆動時間が経過するまでの間、各超音波振動子を駆動させる請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の香り発生装置。

Images