JPH054059A - 液滴発生装置 - Google Patents

液滴発生装置

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JPH054059A
JPH054059A JP31424391A JP31424391A JPH054059A JP H054059 A JPH054059 A JP H054059A JP 31424391 A JP31424391 A JP 31424391A JP 31424391 A JP31424391 A JP 31424391A JP H054059 A JPH054059 A JP H054059A
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JP
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liquid
pressure chamber
storage container
droplet
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Application number
JP31424391A
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English (en)
Inventor
Seiji Yamamori
清司 山森
Hajime Oda
元 小田
Masayoshi Miura
眞芳 三浦
Kazufumi Ogawa
小川  一文
Sanemori Soga
眞守 曽我
Norihisa Mino
規央 美濃
Ikuo Akamine
育雄 赤嶺
Tsugio Kubo
次雄 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH054059A publication Critical patent/JPH054059A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers

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  • Special Spraying Apparatus (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調機器等に組み込まれた居住空間等の香り
環境を制御する香り発生装置等に適用される液滴発生装
置に関し、小型であって気泡の侵入を防止し、又気泡が
侵入したとしても除去が速やかに行える液滴発生装置を
実現することを目的とする。 【構成】 液体収納容器3と、圧力室11と、収納容器と
圧力室を連通する気泡除去通路20と、圧力室まで達する
ロッド22と、気泡除去通路を開閉する閉止部材23と、ロ
ッド付勢手段21と、閉止部材を下方に移動して気泡除去
通路を閉じることにより形成される液体供給通路10と、
撥液性物質で被膜された吐出ノズル4と、圧力発生手段
12、13とを有することにより、小型な構成で気泡の侵入
を防止し、たとえ侵入したとしても容易に除去できる液
滴発生装置を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空調機器、所謂エアコン
等に組み込まれ、居住空間やオフィス空間の香り環境を
コントロールできるようにした香り発生装置等に適用さ
れる液滴発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エアコン等に香り発生装置を組み込み、
香り環境をコントロールするようにした空気調和装置と
しては、例えば特開平1-1127828号公報に開示された装
置である。
【0003】また、微量液体の吐出方法としては、ドロ
ップ・オン・デマンド型インクジェットヘッド等に使用
されているビエゾ駆動のインク液滴吐出装置がある。
【0004】次に、図11について香り発生装置に適用さ
れる従来の液滴発生装置を簡単に説明すると、複数の香
りを充填したボンベ200を有し、制御回路500によってボ
ンベ200の配管300途中に設けた電気的に作動する噴霧量
制御弁400を開閉し、所望の香りの種類と噴霧量を制御
する。
【0005】また、図12は従来のピエゾ駆動型のインク
液滴吐出ヘッドであるが、振動板12に接着されたピエゾ
板13の両側に電気信号9を印加すると、ピエゾ板13が変
位し、これと協動する振動板12の変位によって、供給通
路10を介して供給された圧力室11内のインクに、急激な
圧力上昇を生じ、圧力室11の壁面の一部に設けられたノ
ズル4より微小インク液滴が吐出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の液滴発
生装置は、例えば香り発生装置に適用した場合には、そ
の対象空間をオフィスビルとしており、装置としてかな
り大掛かりで、一般には香りの集中管理を目的とするも
のである。このため装置も大型で高価であり、また各個
人の好みについても対応できないという課題を有してい
る。
【0007】また、ビエゾ振動子を用いた従来のインク
液滴吐出ヘッドを例えば前述の香り吐出装置として利用
できるが、気泡を吸入すると吐出不能となるため、気泡
を除去するための機構や手段を別途装置に備えることが
必要となり、コストアップの要因となっていた。
【0008】更に、気泡を除去する際に圧力室内の液体
を気泡と一緒に外部に排出しなければならないが、液体
として芳香液を用いたときには、排出された芳香液から
の香りの漏出が意図する所望の香り環境を阻害するとい
う課題がある。
【0009】そこで本発明の目的は、手軽な価格で小型
化を図ると共に、液滴発生部分に気泡が吸入されないよ
うにした液滴発生装置を提供するにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、所定の液体を収納する液体収納容器と、
この収納容器内の液体の液面よりも低位置におかれる圧
力室と、前記収納容器と前記圧力室を連通する気泡除去
通路と、前記収納容器の頂部外側から液体を通って前記
圧力室の頂部に達するロッドと、前記収納容器内の液体
の液面よりも低位置におかれかつ前記ロッドの先端に設
けられ前記気泡除去通路を開閉する閉止部材と、前記ロ
ッドを下方に付勢させる付勢手段と、前記収納容器内の
液体の液面よりも低位置におかれかつ前記気泡除去通路
を前記閉止部材によって閉止することにより形成されて
前記収納容器内の液体を前記圧力室へ供給する供給通路
と、前記収納容器内の液体の液面よりも低位置におかれ
かつ前記圧力室の壁面の一部に形成されかつ表面に撥油
性物質被膜を施した吐出ノズルと、前記圧力室内の液体
に急激な圧力上昇を生じさせる圧力発生手段とを備える
液滴発生装置にある。
【0011】
【作用】前述した本発明の構成によると、収納容器内の
液体は供給通路を通って圧力室に供給されるが、このと
き、吐出ノズルの位置は収納容器内の液体の液面より低
位置にあるため、吐出ノズルに正の静圧が作用するけれ
ども、その表面には撥油性被膜が施されているので、前
記ノズルからの液垂れはない。この状態において、圧力
発生手段を作用させると、圧力室内の液体は急激な圧力
上昇を生じ、前記吐出ノズルより液体の液滴が吐出され
ることになる。
【0012】また、圧力室内に気泡が吸入したときに
は、この気泡は気泡除去通路付近に溜まるので、付勢手
段に抗してロッドを上方に移動すると、閉止状態にあっ
た気泡除去通路が開放する。これにより、前記気泡除去
通路を通して圧力室内の気泡が収納容器内に移動し、圧
力室内の気泡が除去される。
【0013】
【実施例】以下、図1〜図10を用いて本発明の実施例の
詳細を説明する。
【0014】なお、以下に詳述する実施例は、本発明の
液滴発生装置を香り発生装置に適用した例である。
【0015】図1は本発明を施された香り発生装置の斜
視図であり、各々が着脱自在のカセット型香り発生装置
1は、内部に芳香液が収納される収納容器3と、前記芳
香液の微小液滴を吐出するノズル4を有する本体部5と
から構成される。そしてこの香り発生装置1は、図示し
ていないエアコンの一部を取り付けられたリード電極取
り出し用接点を兼ねたカセット用のホルダー2と、図示
していないビエゾ電極からのリード取り出し用接点と底
板を兼ねたPC板6とによって挟持され、ホルダー2の
バネ圧によってエアコンに固定される。
【0016】図2に示す金属製の収納容器3には、芳香
液8、例えば果物や花の香りを有する各種エステルやそ
れらの混合液等が収納されており、収納容器3の底部に
は芳香液8の微小液滴を電気信号9に応じて吐出させる
ための駆動部として、金属製の本体部5が接合されてい
る。
【0017】前記本体部5には上部が円錐状になった圧
力室11が形成されており、前記圧力室11と前記収納容器
3とは、前記圧力室11の頂部に形成された気泡除去通路
20の壁面の一部に形成された少なくとも1本以上の溝
と、閉止部材23で前記気泡除去通路20が閉止されること
によって形成される供給通路10によって連通している。
そして、この供給通路10を通して収納容器3内の芳香液
8が圧力室11に供給される。
【0018】また、前記収納容器3には、その頂部に設
けた通気孔7から前記芳香液8及び前記気泡除去通路20
を通して圧力室11の頂部まで達するロッド22が設けら
れ、その先端には円錐形状の閉止部材23が形成されてい
る。そして、前記収納容器3の頂部とロッド22の頭部25
間にはコイルバネ21が取り付けられており、ロッド22を
常時下方に付勢している。これにより、前記閉止部材23
が前記気泡除去通路20で係止され、通常状態において気
泡除去通路20を閉止するようにしている。そして、前述
のように、閉止部材23が気泡除去通路20を閉止すること
によって、供給通路10が形成される。
【0019】前記圧力室11の底部には、金属製の振動板
12が接合され、その反対側の面にはピエゾ板13が接合さ
れる。
【0020】また、前述した圧力室11の壁面の一部に
は、前記芳香液8の微小液滴を吐出するためのノズル4
が設けられており、このノズル4の空気に接する側の面
に、撥油性物質、特にテトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプピレン共重合体(通称FEP)、テトラフル
オロエチレン重合体(通称PTFE)等のフッ素樹脂系
コーティング被膜また示性式がCF(CF(C
(CH)Si(CHSiCl、CF
(CF(CH(CHSi(C
SiClやCF(CH(CH
Si(CH15SiCl等から形成される化学吸着
単分子膜による撥油性被膜14が施されている。このノズ
ル4面は前記本体部5に形成された凹部15の底となるよ
うに配され、ノズル4面を外力から保護する。さらに前
記本体部5の底部にはピエゾ板13からの電極を取り出す
ため、例えば片面銅張り積層板で形成したリード電極板
16の絶縁側が本体部5に接着され、ピエゾ板13の電極面
からボンディング等によって引き出されたリード線17の
他端が前記リード電極板16の銅箔側に接続される。
【0021】次に、以上のように構成された香り発生装
置1の動作について説明する。香り発生装置1が図示し
ていないエアコン側に取付けられているホルダー2とP
C板6間にセットされると、ノズル4の位置が芳香液8
の液面より低いため、ノズル4開口部には正の静圧が作
用するが、ノズル4表面には前記撥油性被膜14を施して
いるため、表面張力が25dyne/cm前後の芳香液であって
も、ノズル4からの液垂れは発生せず、ノズル4開口部
に凸状のメニスカスを形成した安定な状態が保持され
る。
【0022】このような状態において、図示していない
リモコン等を介した駆動制御回路によって電気信号9が
ホルダー2とPC板6を介してピエゾ板13の両電極面に
印加されると、ピエゾ板13及びこれと協動する振動板12
の変位によって圧力室11内に急激な圧力上昇を生じる。
これによってノズル4からは電気信号9に応じた微小な
芳香液液滴が空中に吐出され、そのまま空気中で蒸発す
るか、図示していない液受けや加熱板等に付着後、蒸発
して香りを発生させる。
【0023】芳香液8の圧力室への供給は芳香液8の静
圧と振動板12とピエゾ部13が元の位置に復帰する作用に
よって供給通路10よりなされるが、振動板12の復帰時に
生じる負圧と芳香液8の正の静圧が相殺するためノズル
4部のメニスカスに作用する圧力は極めて小さい。この
ため、メニスカスの復帰が速く、気泡の吸収や不要な吐
出は起こらない。
【0024】なお、前記収納容器3の頂部に開けられ、
前記ロッド22が挿入されている孔の径は、前記ロッド22
径よりも僅かに大きく、前記ロッド22が滑る程度の隙間
となっている。この小さな隙間は香り発生装置1の休止
時における香りの漏出を最小限におさえ、かつ、芳香液
8の消費に伴う容積変化、温度や気圧による収納容器3
内の圧力変化を芳香液8の静圧のみにするための通気孔
7として機能する。
【0025】また、図3に示すように、なんらかの原因
で圧力室11に気泡24が吸入した場合、気泡24は芳香液8
より軽いため圧力室11内を上昇し、閉止部材23で閉止さ
れた気泡除去通路20近傍に溜まるので、ロッド22の頭部
25を指で摘んで静かに引き上げると、ロッド22はコイル
バネ21に抗して上昇し、図4のようにその先端に設けら
れた閉止部材23は収納容器3内に引き上げられる。する
と、圧力室11の頂部に形成された気泡除去通路20が大き
く開放され、気泡24は浮力により容易に気泡除去通路20
を通過して収納容器3側に移動し、圧力室11から除去さ
れる。
【0026】その後、ロッド22を摘んでいた頭部25をゆ
っくり戻すとロッド22はコイルバネ21の付勢作用で元の
位置に戻り、同時にロッド22の先端に設けられた閉止部
材23が気泡除去通路20を閉止し、図2に示した元の正常
な状態に復帰する。
【0027】(実施例2〜7)図5は本発明の第2実施
例による香り発生装置の要部断面図であり、この香り発
生装置にあっては、閉止部材23の表面に供給通路10用の
溝を形成してあり、図6は本発明の第3実施例による香
り発生装置の要部断面図であり、この香り発生装置にお
いては、閉止部材23に供給通路10を形成してある。
【0028】そして、図7は本発明の第4実施例による
香り発生装置の要部断面図であり、この香り発生装置で
は、閉止部材23の表面に供給通路10用の隙間を形成する
ための突起26が設けられる。また、図8は本発明の第5
実施例による香り発生装置であり、この香り発生装置
は、付勢手段であるコイルバネ21を収納容器3内に備え
ており、また、図9は本発明の第6実施例による香り発
生装置であり、この香り発生装置は付勢手段としてのネ
ジ27が設けられる。つまり、このネジ27は収納容器3の
頂部とロッド22に設けられるから、ロッド22の頭部25を
回転することにより、ロッド22が上下移動できるから、
頭部25を回転させてロッド22を移動させると、その先端
にある閉止部材23が、気泡除去通路20に係止されるた
め、ロッド22が下方に付勢される。
【0029】さらに、図10は本発明の第7実施例による
香り発生装置を示し、この香り発生装置においては、付
勢手段としてロッド22の頭部25を重量のある重りとされ
る。
【0030】これらの実施例の構成、動作および作用
は、基本的に前記図2〜図4にて説明した実施例と同様
であるので、重複を避けるため、説明は省略する。
【0031】なお、前記香り発生装置の構成材料、特に
収納容器3は金属の他、プラスチックス、ガラス、セラ
ミック等の透明材料を使用することによって芳香液8の
残量を目で確認することができる。また、収納容器3は
型成型によりコストダウンも可能となる。
【0032】さらに、前述した供給通路は、2つに限ら
ず、3つ以上であってもよい。また、前述した香り発生
装置は、カセット式なので、芳香液の種類を数多く揃え
ることにより、各人の好みにあった香り選択することも
できるのは明らかである。
【0033】なお、本発明は前記香り発生装置のみに限
定利用されるものではなく、高速応答性を要求されるイ
ンクジェット記録装置等の液滴発生装置としても使用で
きることは勿論である。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、液滴発生
装置の小型化を図ることができ、また安価に構成するこ
とができる。また、本発明の液滴発生装置にあっては、
液滴発生部分における気泡の吸入を防止することがで
き、仮に気泡が吸入されても、これを容易に除去するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を施した香り発生装置の全体斜視図
【図2】同香り発生装置の断面図
【図3】圧力室に気泡が入った状態を示す同香り発生装
置の要部断面図
【図4】圧力室から気泡を除去する際の動作状態を示す
同香り発生装置の断面図
【図5】本発明の第2実施例による香り発生装置の要部
断面図
【図6】本発明の第3実施例による香り発生装置の要部
断面図
【図7】本発明の第4実施例による香り発生装置の要部
断面図
【図8】本発明の第5実施例による香り発生装置の要部
断面図
【図9】本発明の第6実施例による香り発生装置の要部
断面図
【図10】本発明の第7実施例による香り発生装置の要部
断面図
【図11】従来の香り発生装置の概念図
【図12】従来のインクジットヘッドの断面図
【符号の説明】
1 香り発生装置 3 収納容器 4 ノズル 7 通気孔 10 供給通路 11 圧力室 12 振動板 13 ピエゾ板 14 撥油性被膜 16 リード電極板 20 気泡除去通路 21 コイルバネ 22 ロッド 23 閉止部材 24 気泡 25 頭部 26 突起
フロントページの続き (72)発明者 小川 一文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 曽我 眞守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 美濃 規央 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 赤嶺 育雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 久保 次雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の液体を収納する液体収納容器と、
    この収納容器内の液体の液面よりも低位置におかれる圧
    力室と、前記収納容器と前記圧力室を連通する気泡除去
    通路と、前記収納容器の頂部外側から液体を通って前記
    圧力室の頂部に達するロッドと、前記収納容器内の液体
    の液面よりも低位置におかれかつ前記ロッドの先端に設
    けられ前記気泡除去通路を開閉する閉止部材と、前記ロ
    ッドを下方に付勢させる付勢手段と、前記収納容器内の
    液体の液面よりも低位置におかれかつ前記気泡除去通路
    を前記閉止部材によって閉止することにより形成されて
    前記収納容器内の液体を前記圧力室へ供給する供給通路
    と、前記収納容器内の液体の液面よりも低位置におかれ
    かつ前記圧力室の壁面の一部に形成されかつ表面に撥油
    性物質被膜を施した吐出ノズルと、前記圧力室内の液体
    に急激な圧力上昇を生じさせる圧力発生手段とを備える
    液滴発生装置。
  2. 【請求項2】 撥油性物質被膜がテトラフルオロエチレ
    ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体で形成されてな
    る請求項1記載の液滴発生装置。
  3. 【請求項3】 撥油性物質被膜がテトラフルオロエチレ
    ン重合体で形成されてなる請求項1記載の液滴発生装
    置。
  4. 【請求項4】 撥油性物質被膜がテトラフルオロエチレ
    ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体で形
    成されてなる請求項1記載の液滴発生装置。
  5. 【請求項5】 撥油性物質被膜が示性式CF(C
    (CH(CHSi(CH
    iClから形成される化学吸着単分子膜である請求項
    1記載の液滴発生装置。
  6. 【請求項6】 撥油性物質被膜が示性式CF(C
    (CH(CHSi(CH
    iClから形成される化学吸着単分子膜である請求項
    1記載の液滴発生装置。
  7. 【請求項7】 撥油性物質被膜が示性式CF(C
    (CHSi(CH16SiClから
    形成される化学吸着単分子膜である請求項1記載の液滴
    発生装置。
  8. 【請求項8】 圧力発生手段がピエゾ型電気機械変換器
    である請求項1記載の液滴発生装置。
  9. 【請求項9】 気泡除去通路は付勢手段によって気泡除
    去操作以外は常に閉止部材で閉止されている請求項1記
    載の液滴発生装置。
  10. 【請求項10】 閉止部材が円錐状である請求項1記載
    の液滴発生装置。
  11. 【請求項11】 供給通路が気泡除去通路壁に形成さ
    れ、且つ、圧力室から収納容器まで通じた、少なくとも
    1つ以上の溝である請求項1記載の液滴発生装置。
  12. 【請求項12】 供給通路が閉止部材の表面に形成さ
    れ、且つ、圧力室から収納容器までに通じた、少なくと
    も1つ以上の溝である請求項1記載の液滴発生装置。
  13. 【請求項13】 供給通路が閉止部材を貫通してなる請
    求項1記載の液滴発生装置。
  14. 【請求項14】 供給通路が閉止部材の表面に設けられ
    た少なくとも1つ以上の突起によって、気泡除去通路壁
    とに形成される隙間である請求項1記載の液滴発生装
    置。
  15. 【請求項15】 付勢手段に抗してロッドの頭部を引き
    上げて、戻すことによって、圧力室内の気泡を除去する
    請求項1記載の液滴発生装置。
  16. 【請求項16】 付勢手段が収納容器の外頂部に備えら
    れている請求項1記載の液滴発生装置。
  17. 【請求項17】 付勢手段が収納容器内に備えられてい
    る請求項1記載の液滴発生装置。
  18. 【請求項18】 付勢手段がコイルバネである請求項1
    記載の液滴発生装置。
  19. 【請求項19】 付勢手段がねじである請求項1記載の
    液滴発生装置。
  20. 【請求項20】 付勢手段がロッドの自重である請求項
    1記載の液滴発生装置。
JP31424391A 1990-11-30 1991-11-28 液滴発生装置 Pending JPH054059A (ja)

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