JPS59129066A - 液状香料を均一に蒸発させる方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液状香料を均一に蒸発させる方法および装置に
関する。さらに詳しくは本発明は・区分されだ液状香料
保持部材と香料蒸発部材とを毛細管部材で機能的に連結
した装置を使用する該方法および装置に関する。

今日公知の所謂芳香材は香料をたとえば■多孔質の保持
材に含浸保持させたもの若しくは、■かかる保持材全体
を液状香料を保有する胞状の容器に収納していづれも使
用時に該保持材を外気（室内空気）に露出せしめる如く
構成されている。しかし、これらの芳香材ないしは香料
蒸発装置には次の二つの欠点がある。すなわち、（１）
保持され若しくは逐次供給される２〜状香料組成物をそ
の各構成成分についてその組成割合に比例して蒸発させ
ることができない。換言すれば初期には、低沸点成分が
よシ多く蒸発し、終期には残留した高沸点成分ばかシが
蒸発する。したがって調合香料（市販の実用香料の殆ん
どが調合香料であり、本明細書においても香料とは別記
なき限り　調合香料を意味する）が当初意図した芳香は
、それが相持若しくは保持された芳香材の使用開始初期
にも終期にも殆んど期待できないことになろうこの問題
を裏面か・らみれば、所謂芳香材若しくは香料蒸発装置
（以下芳香材等という）に使用する香料は、少く共その
構成成分の沸点差が成る程度以上にならないようそのＭ
ｅｔ成成分成分約されるということである。

（２）他の一つの欠点は、公知の芳香材等における香料
の保持時間、換言すれば、芳香材製品としての使用寿命
は、使用環境（註　主として外気温または室温と通風速
度）によって左右され、それらに支配されないように蒸
発速度換言すれば使用寿命を調節または保持でき々いこ
とである。

この理由は、次の如くである。すなわち、公知の芳香材
等は、その基材若しくは蒸発部拐の全表面から香料を蒸
発させているが、当然のことながら香料の蒸発速度は、
外気（註　場合により室内）の温度に左右されるので、
その使用開始前に、予め該芳香材等の内部に何月分の香
料が保持もしくは持続され得るか予測できず、従って商
品としての芳香材等のか命も保証できないのである。こ
の欠点を消費者からみれば、公知の芳香材の寿命は一定
以上の期間を期待できないことになシ、この面からも消
費意欲を減退させている。

本発明者は、公知の芳香材埠に係る前記（１）および（
２）の欠点の解決法につき鋭意研究した。先づ容易に考
えられる着ぜは、一定の速度で香料（液状）を蒸発面に
滴下させ、該滴下させたものの余端を逐次蒸発させれば
よい。しかし、芳香材等に関しては０．５〜１ｆ／日程
度の微量の香料を蒸発させなければならず、簡易経済的
にそのような滴下装置を芳香材等に付加することは経済
性がない。他に考えられることは、滴下装置のバルブの
開閉を行うことであるが装置が複雑化する。

本発明者は、公知の芳香材等が香料保持部分と蒸発部分
とにつき一体的に構成されていることが前述の欠点の根
本原因であることに想到した。そして画部分を分離した
部材とし、両者を毛細管部材で機能的に連結し、この部
分の通過速度が蒸発速度を律速するように構成すれば、
前述の公知の芳香材等の二つの欠点が同時に解決できる
ことに想到して本発明を完成した。

以−Ｌの記述から明らかなように本発明（二発明）の目
的は、公知の芳香材等では、全く不可能であった長期（
註　例えば３ケ月以上）の持続使用が可能で、その芳香
（註　蒸発物の組成）の変化が、使用の初、中、終期を
Ｉｌｉ′１じて極めて少ない芳香材とその使用方法（註
　香料を蒸発させる方法）を提供することである。他の
目的は以下の記述によって明らかにされる、本発明は、
下記（１）ないしく７）の１１４成を有する。

（１）液状香料を蒸発させるに当り、イ、液状香料保持
部材と液状香料蒸発部材とが区分されており、かつ、口
９両部材が毛細管部利で連結され、へ該毛細管部材の断
面積が前記液状香料蒸発部材の表面積より著しく小さい
装置の前記液材 状香料保持部分に液状香料を充填し〜二、前記毛細管部
材を通じて該香料を前記蒸発部材に到達させ、ホ、該到
達した香料を迅速かつ定常的速度で全量蒸発させること
を特徴とする香料を均一に蒸発させる方法。

（２）液状香料保持部材内部の温度を一１０〜５０℃に
保持する前記第（１）項に記載の方法。

（３）液状香料蒸発部材の温度を一１０〜５０℃に保持
し、かつ、該部材の表面を通風若しくは無風状態に保持
する前記第（１）項に記載の方法。

（４）香料蒸発部材の表面積と毛細管部材の断面積の比
が５，０００〜２００．○ｏＯである前記第（１）項の
方法。

（５）液状香料保持部材、香料蒸発部材および両者を連
結する毛細管部材からなり、前記液状香材 料保持部分には、香料を保持する空間を有し、前記香料
蒸発部材は、香料蒸発面を有し、前記毛細管部材の一端
は、前記液状香料保持部材と他の一端は前記香料蒸発部
材と連結されていることを特徴とする液状香料を均一に
蒸発させる装置。

（６）香料保持部材が胞状の形状を有し、該部材の頚部
の上端は香料蒸発部材の支持体を兼ねている前記第（５
）項の装置。

（７）毛細管部材が紙、織物片、繊維糸、繊維束若しく
は毛細管束からなり、その両端部以外の位置に首部を有
し若しくは有さない前記第（５）項の装置。

本発明に使用する液状香料は、通常使用状態において液
体のいわゆる調合香料である。しかあるから本発明を適
用する意義を有する。該香料は、いわゆる香油の１１か
香水、オーデコロン等を含む５かかる香料の具体的棟Ｉ
としては、いわゆる花弁たとえば、ばら、ヘリオトロー
プ、ラベンダー等、かんきつ類たとえばレモン若しくは
ライ声等、常緑樹例えば松、えぞまつ等、香辛料たとえ
ば肉桂、バニラ、月けい樹葉等がある。

本発明（第二の発明）の装置は、公知の芳香材と異なり
、香料保持部材と香料蒸発部材と力天空間的に明確に区
分され、かつ、両者は、毛細管部材で機能的に連結され
ている点に特徴を有する。該香料保持部材は、その材質
、形状、寸法・構造の如何を問わず、その形態保持部分
（註　形態とは、形状、寸法、構造を意味する）ばなら
ないものではない。具体的には、該形態保持部分は、例
えば胞状、筒状、蓋を有する皿状のようないわゆる容器
状でその内部に前記香料保持部分に相当する空間を保有
するものであってよい。しかし、また画部分が一体的に
構成された各種発泡体、若しくは、紙、ノ（ルプ、繊維
織物若しくは不織布のような基材からつくられた一定形
態の吸収基材であってもよい。ただし、かかる吸収基材
の場合はその全表面（註後述の毛細管部材との連結口を
除く）が例えば金属箔、プラスチックケースなど不透過
性の材料若しくは容器で被覆され若しくは収納されてい
なければならない。そしてその空間量若しくは吸収基材
の香料保持量が、該部材の容器を支配する。かかる容量
は限定されないが、例えば０．１〜１０ｆ／日の香料蒸
発量に対して１日ないし１００日分の容量を必要とし、
香料の比重を仮に１．０とすると０．１〜１，０００−
の範囲内好ましくは５〜５００−の範囲内である。

装置を適用する可能性が大となる。

本発明を構成する香料蒸発部材は、その材質、形状、寸
法、構造の如何を問わず少くとも、蒸発部分と毛細管と
の連結部および支持体との接合部を持たなければならな
い。その他の存在は必須ではないが非蒸発部分を有して
いてもよい。

具体的には、該蒸発部分は、単層若しくは複層の平面若
しくは曲面構造であってよく、他の立体的構造例えばハ
ニカム状、集束された管群状等の形状であってもよい。

そしてこれらの平面、曲面若しくは他の立体構造は、水
平面に平行、直角若しくは任意の傾斜角度をもって設置
若しくは使用できる。その材質は、香料が必要かつ十分
な速度で拡散できるものであればよく、具体的には、前
述の香料保持部材の場合と同様に、天然若しくは人工の
スポンジ状物質、紙、パルプ、繊維織物若しくは不織布
のような吸収基材を所望の形態に切断若しくは加工して
製作できる。その寸法は、限定されないが、本発明の装
置の好ましい香料蒸発Ｍｌ　（０，１〜１ｏｙ／日）、
香料保持容ｆｉ、　（０，１〜１０００　ｍ７りおよび
寿命（１日〜１００日）からして（０，１〜１０００ｃ
ｄ）の蒸発面を保有できる如く、単一の平面換算で０．
３　Ｘ　Ｏ，３ｃｌｎないし１０ｏ×１００ｃｒｎ好ま
しくは１．ＯＸ　１，０ｍ表いし３０Ｘ３０ｍあればよ
い。

かかる本発明の香料蒸発部材は後述の毛細管部材を通じ
て前述の香料保持部材と機能的に連結される。機能的に
とは香料が移動できる如くという意味である。そしてそ
のために必要な連結部の構成は次の如くである。先づ連
結部の位置、形状は限定されないが、例えば本発明の装
置が、上下方向に香料蒸発部材、毛細管部材および香料
保持部材のように並んでいる場合には、該蒸発部材の底
面、側面若しくは上面、若しくは、該部材が立体構造の
場合はその内部のいづれかに連結部を有・していればよ
く、その形状は、例えば直（曲）線状、孔状若しくは円
筒状等積々の形状をとることができる。該連結部の毛細
管部材端部との接続方法は、限定されず例えば接着、圧
着、嵌挿、融着若しくは編組（註　例えば蒸発部材が編
物、毛細管部材が間−材質の繊維からなる場合）のよう
な方法をとることができる。

本発明に係る蒸発部材には、さらに該部材と毛細管部材
および香料保持部材との空間的位置関係を規制する部材
支持体との接合部が事実上必要である。かかる接合部の
形状、構造、寸法は、該支持体の形状、構造および寸法
との相対的関係によって決定されるが、該支持体が、該
蒸発部材全体を支持、収納若しくは保持できる形態の場
合には、特別な接合部を設ける必要がない。しかし、該
接合部が、多点状、環状、平行線状等の平面形状をとる
如く部材支持体の形態（形状、構造、寸法）を決定して
もよい。かかる部材支持体と接合部との関係は前述の香
料保持部材と該支持体との関係についても同様である。

本発明を構成する毛細管部材は、液状物質（註　香料）
に対し、毛細管機能を有する繊維（フィラメント）軟材
料を集束、編組、製織、抄紙し若しくは単繊維状のまま
用いるものである。その他例えばガラス細管のような毛
細管も使用できる。かかる材料としては、天然若しくは
合成繊維をフィラメント状のまま若しくは短繊維を撚糸
して糸状にしだもの、これらのフィラメント若しくは糸
状物を集束したもの、または紐状に撚り合せたもの１フ
ィラメント若しくは糸を製織若しくは編組して織物若し
くは編物としたもの若しくは、短繊維を抄紙してシート
状、パルプ状若しくは紙状としだもの等である。

以上の中織物等のように２次元的な材料は、長片状に切
断して使用する。かかるフィラメント状、糸状若しくは
長片状の毛細管部材は、両端部と中央部分（註　端部以
外の部分）を有し、該中央部分には、香料の移動速度を
制限するだめの最狭部（首部）を設けてもよい。かかる
首部のＪＹｆ成方法は、例えば、長片状の紙片にあって
は、その中央部の断面の大部分を切欠くことによって構
成する。まだ、峡下１双の毛細管材料をそれらよシ著し
く断面積の小さい同一または他種の毛細管材料で接続し
て構成してもよい。

本発明の香料蒸発装置は、空１ｉ、ｌｊ的に明確に区分
された香料保持部材と香料蒸発部材とを毛細管部材で空
間的に連結した構成を有する。したがって、そのように
構成し７た際毛細管部材の一部が外部空間に直接暴露さ
れる場合がある。この暴繕部分における香料の蒸発量は
、香料蒸発装置忙おける蒸発量に較べて問題にならない
程度である場合が多いがかかる部分で香料の低佛点部分
がよシ多く蒸発することは、好ましくないから、との部
分に毛細管被覆部材を取付けることによシかかる蒸発を
防止できる。そしてかかる部材に、前述の部側支持体の
機能を兼用させることかできる。また、香料保持部材の
頚部を前述の被覆部材兼部材支持体となるように構成（
第３図の７）することもできる。

次に本発明に係る毛細管部材（Ｂ）が蒸発部材（ト）に
香料（Ｃ）を移動させる機構について考察する。

液状香料を重力に抗して蒸発面に移動させる力は該香料
（液状ソ裏面張力であり、　（１３）におけるハ 細隙が毛細管として機能する。（Ｂ）を一本の等価（均
質）な毛細管と考えると（Ｑの上昇圧力△ｐ１゛２； △ｐ＝−ｃｏｓθ （ただし轡：表面張力、ｒ：毛細管半径）２； 従って、△ｐ　＝　−ｃｏｓθ＝ｈｏργ （ただし、ρは（Ｃ）の密度） となり、（Ｃ）は高さ６０以上には上昇し得ない。また
一方（５）が水平面である場合、（Ｃ）がこの（ト）の
面に拡がる力は重力には無関係である。しだがって本発
明の装置においては、（ト）と蒸発部材中）との垂直距
離がｈＯ以下であれば（Ｃ）は（ト）上に無限に拡散で
きる。上式から明らか々ように△ｐ−ｈρなる圧力が（
ｑを（ト）上に移送している力である。この力によって
（Ｃ）は（ト）上に移送され（ト）上で制限なく拡がり
、蒸発のために充分な面積をぬらしたとき（ト）上に移
送されてくる竜と（４）上で蒸発する量がバランスして
、該移送速度によって蒸発速度を律するととができるの
である。該移送力の根源は（Ｃ）の界面張力にあるから
、本発明の装置が使用される温度は、室温内外でなくて
も一１０℃〜５０℃の範囲では、せいぜい１０％位しか
変化しない。そして通常温度の上昇に伴って表面張力は
低下するので、蒸発律速という公知の芳香材等と異なり
、夏期に香料が早く蒸発して失なわれるという欠点は回
避できる。すなわち、本発明の香料蒸発装置においては
、使用時の気温、湿度、風速等の外的条件が相当変動し
ても香料の蒸発速度はほぼ一定に保ちうると考えられる
。

前述の（Ｃ）の上昇圧力となる△ｐは一義的には定まら
ないが、本発明にかかる装置について具体的に測定する
ことは容易である。すなわち、（Ｂ）の先端部’ｅ（Ｄ
）中に保持されている（Ｃｌに浸漬した際（Ｂ）上を（
Ｃ）が上昇する速度を測定すればよい。

す々わち、下式 ％式％（１） で液の上昇速度を表現できるからこれを解くとか得られ
る。この式にｔｌ、ｔ２・・・・・・・・・・・・にお
ける観測値ｈｌ、　ｈ２　　・・・・・・・・・を代入
してｋを求めると△ｐは計算によって求め得る。

（後述実施例２．３参照） 以下、実施例および比較例によって本発明を説明する。

実施例１．比較例１．２ 容１ｉ　１００　ｍｌの三角フラスコ（註　本発明の香
料保持部材）の口部に夫々一定サイズに切断した１紙（
東洋ｒ紙■製ｌ６２）の角片若しくは円形片面中央部に
巾２　ｍＩｓ香料保持面までの長さ３０Ｗｍの毛細管部
材を取付けた部材（註　香料蒸発部材と毛細管部材とを
結合したもの）を載せ、かつ、前記毛細管部材を前記三
角フラスコ内に挿入し、該フラスコ内には、市販のレモ
ン香料（液状）を満たしてフラスコ口部上級までの長さ
３０ｍｍとした。各側における芳香蒸発部材のサイズは
次のとおりである。

比較例１　３０Ｘ３０（９００）　　　　　１５３１ｔ
ｔ　　２　３０Ｘ６０（１８００）　　　　３０６０実
施例１　１１０ｐＩ　（９４９９）　　　１６１５５以
上のように設定して各例毎に時Ｍ当りの累積蒸発量を測
定したところ下記第１〜３表のようになった。

第１表　比較例１の香料累積蒸発量 第２表　比較例２の香料累積蒸発量 第３表　実施例１の香料累積蒸発貴 註＊単位経過時間毎の蒸発量ｄを（蒸発面積−２）当り
および単位時間ｈ「当りで表現したもの：計算例第１表
の２０時間で０．２Ｆ蒸発した場合 第１〜３表から明らかなように香料蒸発部材表面積／毛
細管部材断面積が１５３１の比較例１では１４６時間以
降の蒸発速度は事実上０となυ高沸点成分のみ残存する
こととなって以後は芳１材としての機能を事実上喪失し
ている。同じく３０６０の比較例２では’１６６時間以
降も蒸発はしているが、その速度は、最初の１／２０以
下に低下し、蒸発速度が均一に保たれ得ないのみならず
、その芳香組成も大巾に変化していることが推察される
。これに対して、該面積比が：Ｌ６１５５の実施例１で
は、当初の２２時間と１４４時間〜１６７時間の２３時
間では、むしろ後者の方が蒸発速度が大であり、香料の
蒸発速度がほぼ均一に保たれていることが明らかである
。

つぎに下記実施例２および３に使用した装置である第１
図および本発明の他の実施態様である第２．３図につい
て説明する。

各図は、本発明の装置の側面図であり、夫々透明容器を
使用している。各図において、ｌは香料保持部材、２は
香料蒸発部材、３は毛細管部材・４は液状香料、５は香
料蒸発面、６は毛細管部材被覆部材、７は香料保持部材
頚部である。各図において明らかなように液状香料４は
香料保持部材ｌ中に適量保持され、その内部に毛細管部
材３が挿入されその先端は液状香料４中に浸漬されてい
る。−！た、毛細管部材３の他端は、香料保持部材２と
接続され、香料保持部材２は毛細管部材被覆部材６の上
端と接続され支持されている（第２図の場合）。そして
該部材の下端は香料保持部材頚部７に挿通固定されてい
る。これに対し、第１，３図では毛細管部材被覆部材は
使用されず、代シに香料保持部材頚部７が被覆部材を兼
ねている。液状香料４は毛細管部材３内を界面張力によ
り重力に抗して上昇し香料蒸発部材２に到達し、該２の
表面に拡散しつつ蒸発する。そして、該拡散部分の面積
は、液状香料の供給速度と蒸発速度が均衡する面積とな
る。

実施例２ 本実施例では噂液状香料保持部材として外径４０　ｍｍ
　ｌ　、全高９０ｍｍ、口部の高さ１５闘、口部の外径
２０酬ダのポリエチレン製ビンを使用゛　し、液状香料
蒸発部材として直径１１０ｍｍ・グのＡ５Ａ定量ｒ紙（
東洋１紙■）を毛細管部材とシテ木、％ｌｆｉ糸（３０
番）（直径０．１４ｍ）１本を使用した。水平に静置し
た該ポリエチレン製ヒ゛ン内に約２０＋ｍの深さに液状
香料（レモン臭）を入て、前記１紙の中心点に前記木綿
糸を連結し、該糸の先端部分を該ビン内に充分に挿入し
た。この液状香料が充填された本発明の蒸発装置を用い
、室温で一定時間経過毎に装置全体を秤量することによ
って蒸発量を求め併せて香料・　　蒸発部材表面の濡れ
面積を観察したところ下記第４表のようになった。

第４表　実施例２の蒸発量と蒸発面ぬれ面積同表に明ら
か々ように、蒸発部材における液状香料によるぬれ面積
は約６ｃｒｎりないし７．５１ｍグの円形の範囲内にあ
り、約４４．１６ｃｒｎ２を上限としてこれ以下２８．
２　”ｃＰｎ２以上の表面積内で香料がほぼ一定の速度
で蒸発していることが判る。

平均の蒸発速度は０．００９６　ｆｒ　Ａｒ　０従って
、このような条件で木綿糸（毛細管部材）から定量ｆ紙
（香料蒸発部材）に送られてくる香料の量および単位蒸
発面積当り、単位時間当りの蒸発速度も求めることがで
きる。

実施例３ 蒸発部材としての木綿糸を２本使用したことおよび経過
時間を４５３時間までとしたことおよびレモン香料の仕
込量を１２．５２増加した以外は実施例２と同様に行な
った。結果ｆ：第５表に示す。

第５表　実施例３の蒸発量 第５表つづき 上表から平均蒸発速度は０．０１８３Ｆ／ｈｒと計算さ
れた。この速度は実施例２の該速度の２倍（０，０１９
２ｒ／ｈｒ）となるべきであるが、この２倍値よりやや
小さい。しかしながら、約４５０時間もの長時間を通じ
てほぼ一定の蒸発速度を示している。これは、前述の考
察のように香料が二本の木綿糸（毛細管部材）を通じて
蒸発面に輸送される速度が装置全体としての蒸発速度を
律速していることを明らかにしている。

【図面の簡単な説明】

第１．２および３図はそれぞれ本発明の装置の例示であ
る。各図において、１は香料保持部材、２は香料蒸発部
材、３は毛細管部材である。 以上 代理人　弁理士　　野　中　克　彦 井　１循　　　　　　　を２旧 停　３固

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）液状香料を蒸発させるに当り、イ、液状香料保持
   部材と液状香料蒸発部材とが区分されており、かつ、口
   １両部材が毛細管部材で連結され、へ該毛細管部材の断
   面積が前記液状香料蒸発部材の表面積より著しく小さい
   装置の前記液状香料蒸発部材に液状香料を充填し、＝、
   前記毛細管部材を通じて該香料を前記蒸発部材に到達さ
   せ、ホ、該到達した香料を迅速かつ定常的速度で全量蒸
   発させることを特徴とする香料を均一に蒸発させる方法
   。
2. （２）液状香料保持部材内部の温度を一１０〜５０℃に
   保持する特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。
3. （３）液状香料蒸発部材の温度を一１０〜５０℃に保持
   し、かつ、該部材の表面を通風若しくは無風状態に保持
   する特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。
4. （４）香料蒸発部材の表面積と毛細管部材の断面積の比
   が５，０００〜２００，０００である特許請求の範囲第
   （１）項の方法。
5. （５）液状香料保持部材、香料蒸発部材および両者を連
   結する毛細管部材からなり、前記液状香＃ 料保持部分には、香料を保持する空間を有し、前記香料
   蒸発部材は、香料蒸発面を有し、前記毛細管部材の一端
   は、前記液状香料保持部材と他の一端は前記香料蒸発部
   材と連結されていることを特徴とする液状香料を均一に
   蒸発させる装置。
6. （６）香料保持部材が瓶状の形状を有し、該部材の頚部
   の上端は香料蒸発部材の支持体を兼ねている特許請求の
   範囲第（５）項の装ｊＩイ。
7. （７）毛細管部材が紙、織物片、繊維糸、繊維束若しく
   は毛細管束からなり、その両端部以外の位置に首部を有
   し若しくは有さない特許請求の範囲第（５）項の装置。