WO2006070739A1

WO2006070739A1 - 噴霧装置

Info

Publication number: WO2006070739A1
Application number: PCT/JP2005/023780
Authority: WO
Inventors: Mamoru Okumoto; Noboru Koyama
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2006-07-06
Also published as: JP2006181544A; JP3901189B2

Abstract

　　水溶液（50）を貯留する溶液タンク（20）と、溶液タンク（20）に連通する噴霧ノズル（31）とを備えている。噴霧ノズル（31）の先端は、溶液タンク（20）の液面よりも低く、噴霧ノズル（31）の先端部の水溶液（50）が電界内に位置するように電界を形成し、噴霧ノズル（31）の先端から水溶液（50）を霧化状態で放出させる。一方、水溶液噴霧の停止中には、噴霧ノズル（31）内の水溶液（50）が電界内に位置するように電界を形成し、噴霧ノズル（31）内で水溶液（50）の移動を誘起させる。特に、水溶液噴霧の停止中の電界の形成及び消滅を繰り返すことにより、噴霧ノズル（31）の先端の水溶液（50）は、噴霧ノズル（31）に対して出たり、引っ込んだりする挙動を示し、水溶液（51）は、この移動によって攪拌される。

Description

明細書

噴霧装置

技術分野

[0001] 本発明は、噴霧装置に関し、特に、ノズノレ先端の詰まり対策に係るものである。

背景技術

[0002] 従来より、噴霧装置には、電気流体力学（EHD : Electro Hydrodynamics)により液体を霧化して噴霧する静電噴霧装置が知られている。この静電噴霧装置は、例えば細径管の開口端の近傍に電界を形成し、その電界の不平等性を用いて細径管内の液体を霧化して噴霧する。

[0003] 例えば、特許文献 1や特許文献 2は、静電噴霧装置で構成された吸入器が開示されている。この吸入器は、例えば喘息や気管支炎等のの治療薬を霧化し、微細な液滴状になった薬剤を鼻から吸入させるために用いられる。また、特許文献 3には、静電噴霧装置で構成された手持ち式のスプレー装置が開示されている。このスプレ一装置は、液状ファンデーションや香水等の化粧品を霧化し、微細な液滴状になつた化粧品を肌に付着させるために用いられる。

[0004] これらの特許文献に開示された吸入器やスプレー装置では、細径管であるノズルの先端近傍に電界が形成され、ノズルの先端から放出される液体が霧化される。その際、これらの吸入器やスプレー装置において、液滴が放出されるノズルの先端へは、ポンプやモータを用いた押し出し機構を利用して霧化対象の液体が供給される特許文献 1 :特開昭 62— 197071号公報

特許文献 2 :特表 2002— 532163号公報

特許文献 3 :特表 2003— 507166号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 上述した従来の噴霧装置は、液体の噴霧対策については考慮されているものの、ノズル先端の詰まりにつレヽては何ら考慮されてレ、ないとレ、う問題があった。 [0006] つまり、液体である水溶液の種類によっては、溶媒の水分子のみがミスト化し、溶質はミストにならない問題がある。したがって、水溶液の種類によって、該水溶液の噴霧を継続していると、溶媒の飛ぶ比率がわずかに高くなる場合がある。この場合、ノズノレ先端における水溶液の溶質濃度が高くなり、粘度が徐々に高くなり、霧化量が漸次減少する。この結果、最後には、ノズノレ先端が詰まるという問題があった。

[0007] 従来、この場合、何らの手段がなされていないことから、使用者が手で詰まった溶質等を拭き取るなどの操作を行っていた。

[0008] 本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、ノズノレ先端の詰まりが生起しなレ、ようにすることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 先ず、第 1の発明は、液体 (50)を貯留する容器 (20)と、該容器 (20)に連通するノズノレ (31)とを備え、上記ノズノレ (31)の先端力液体 (50)を霧化状態で放出する噴霧装置を対象としている。そして、上記ノズル (31)内の液体 (50)が電界内に位置するように該電界を形成し、上記ノズノレ (31)内で液体 (50)の移動を誘起する攪拌手段（19 )を備えている。

[0010] 上記第 1の発明では、攪拌手段（19)が電界を形成すると、ノズル (31)内で液体（5 0)の移動が誘起される。上記液体（51)は、この移動によって攪拌されることになる。この結果、ノズノレ (31)の内部における液体（50)の溶質濃度の上昇が抑制される。

[0011] また、第 2の発明は、上記第 1の発明において、上記ノズル (31)の先端が上記容器 (20)の液面よりも低く位置する一方、少なくともノズル (31)の先端部の液体（50)が電界内に位置するように該電界を形成し、上記ノズル (31)の先端から液体 (50)を霧化状態で放出させる放出手段（18)を備えている。

[0012] 上記第 2の発明では、放出手段（18)が電界を形成すると、ノズル (31)の先端で液体 (50)が霧化され、液体（50)がノズノレ (31)の先端から噴霧される。この発明では、ノズノレ (31)の先端がタンク（20)の液面よりも低位置に位置し、ノズル (31)の先端とタンク（20)内の液面との間にヘッド差がある。液体（50)が霧化されるノズル（31)の先端へは、このヘッド差によってタンク（20)内の液体が供給される。

[0013] また、第 3の発明は、上記第 2の発明において、上記攪拌手段（19)と放出手段（1 8)とが電界を形成するための一対の電極（31, 35)を備えている。

[0014] 上記第 3の発明では、一対の電極 (31, 35)が攪拌手段（19)と放出手段（18)とで共用される。

[0015] また、第 4の発明は、上記第 1の発明において、上記攪拌手段（19)がー対の電極

(31, 35)間の印可電圧のオン及びオフを所定のサイクルで繰り返すように構成されている。

[0016] 上記第 4の発明では、攪拌手段（19)が印可電圧をオンして電界が形成されると、液体 (50)はノズル (31)の先端力、らで徐々に膨出する。その後、上記攪拌手段（19) が印加電圧をオフして電界が消滅すると、ノズル (31)の先端力膨出した液体（50) はノズル（31)の内部に引っ込むことになる。この電界の形成及び消滅を繰り返すことにより、ノズノレ (31)の先端の液体（50)は、ノズル (31)に対して出たり、引っ込んだりする挙動を示し、上記液体 (51)は、この移動によって攪拌される。

[0017] また、第 6の発明は、上記第 1の発明において、上記攪拌手段（19)がー対の電極

(31, 35)間の電界の強さを変化させる強弱動作を所定のサイクルで繰り返すように構成されている。

[0018] 上記第 6の発明では、攪拌手段（19)が電界の強さを大きくすると、液体 (50)はノズノレ (31)の先端力で徐々に膨出する。その後、上記攪拌手段（19)が電界の強さを小さくすると、ノズル (31)の先端力膨出した液体 (50)はノズノレ (31)の内部に引っ込むことになる。この電界強さの変化を繰り返すことにより、ノズル (31)の先端の液体（5 0)は、ノズル (31)に対して出たり、引っ込んだりする挙動を示し、上記液体 (51)は、この移動によって攪拌される。

[0019] また、第 8の発明は、上記第 1の発明において、上記攪拌手段（19)がー対の電極

(31, 35)間の電界の方向を反転させる反転動作を所定のサイクルで繰り返すように構成されている。

[0020] 上記第 8の発明では、攪拌手段（19)が所定の 1方向の電界を形成すると、液体（5 0)はノズル (31)の先端力、らで徐々に膨出する。その後、上記攪拌手段（19)が電界の方向を反転すると、ノズノレ (31)の先端から膨出した液体 (50)はノズノレ (31)の内部に引っ込むことになる。この電界の方向の反転を繰り返すことにより、ノズル (31)の先端の液体（50)は、ノズノレ (31)に対して出たり、引っ込んだりする挙動を示し、上記液体 (51)は、この移動によって攪拌される。

[0021] また、第 5、 7及び 9の発明は、上記第 4、 6及び 8の何れ力 1の発明において、上記攪拌手段（19)が 0. 1Hz以上で且つ 10. 0Hz以下のサイクルで行うように構成されている。

[0022] 上記第 9の発明では、電界の形成と消滅、電界の強さの変化、又は電界の方向の反転が液体 (50)の挙動に合わせて行われ、液体（51)の移動が確実に誘起される

[0023] また、第 10の発明は、上記第 1の発明において、上記攪拌手段（19)が液体噴霧の停止中に動作するように構成されてレ、る。

[0024] 上記第 10の発明では、液体噴霧の停止中に液体（50)の攪拌が行われるので、ノズル (31)の詰まりが抑制される。

[0025] また、第 11の発明は、上記第 1の発明において、上記攪拌手段（19)が液体の噴霧動作の途中で動作するように構成されている。

[0026] 上記第 11の発明では、液体の噴霧動作中に液体（50)の攪拌が行われるので、ノズル（31)の詰まりが抑制される。

[0027] また、第 12の発明は、上記第 1の発明において、上記攪拌手段（19)が液体移動を所定時間毎に行うように構成されている。

[0028] 上記第 12の発明では、所定時間毎に液体 (50)の攪拌が行われるので、ノズノレ (3

1)の詰まりが確実に抑制される。

[0029] また、第 13の発明は、上記第 1の発明において、上記液体（50)が 40%以下の γ

—ァミノ酪酸を含む水溶液又は 30%以下のテアニンを含む水溶液である構成としている。

[0030] 上記第 13の発明では、所定の水溶液を適用する場合、ノズル (31)の詰まりが確実に抑制される。

発明の効果

[0031] 以上のように、上記第 1の発明によれば、ノズル (31)内の液体移動を誘起させるようにしたために、該ノズノレ (31)内の液体（50)を攪拌することができるので、ノズル (31 )の詰まりを確実に抑制することができる。

[0032] 特に、上記第 2の発明によれば、静電霧化を行う放出手段（18)を適用するので、ノズル (31)内の液体の圧送力が小さいことから、ノズル (31)内の液体（50)を攪拌することによって、ノズノレ (31)の詰まりをより確実に抑制することができる。

[0033] また、上記第 3の発明によれば、上記攪拌手段（19)と放出手段（18)が電界を形成するための一対の電極（31， 35)を兼用しているので、部品点数の削減を図ることができる。

[0034] また、上記第 4、 6及び 8の発明によれば、上記攪拌手段（19)がー対の電極（31， 35)間の印加電圧のオン及びオフを繰り返す力、、電界の強さを変化させる力 \又は電界の方向を反転させるようにしているため、簡易な制御によってノズノレ (31)の詰まりを抑制することができる。

[0035] また、上記第 5、 7及び 9の発明によれば、上記攪拌手段（19)が 0. 1Hz以上で、 10. 0Hz以下のサイクルで印加電圧のオン及びオフを繰り返すので、液体（50)の挙動に合わせて電界の形成と消滅とが行われる。この結果、液体 (51)の移動が確実に誘起されることから、攪拌効果を確実に発揮させることができる。

[0036] また、上記第 10及び 11の発明によれば、上記攪拌手段（19)が液体噴霧の停止中に動作するか、又は液体の噴霧動作の途中で動作するので、溶質濃度の上昇を抑制することができることから、ノズル (31)の詰まりを抑制することができる。

[0037] また、上記第 12の発明によれば、上記攪拌手段（19)の攪拌を所定時間毎に行うようにしているので、ノズル (31)の詰まりをより確実に抑制することができる。

[0038] また、上記第 13の発明によれば、上記液体（50)力 40%以下の γ—ァミノ酪酸を含む水溶液又は 30%以下のテアニンを含む水溶液である場合、所定時間毎の攪拌によって所定の噴霧量を確実に確保することができる。

図面の簡単な説明

[0039] [図 1]図 1は、本発明の実施形態を示す噴霧装置の概略構成図である。

[図 2]図 2は、噴霧装置の噴霧カートリッジの斜視図である。

[図 3]図 3は、噴霧装置の噴霧カートリッジの分解斜視図である。

[図 4]図 4は、噴霧装置の噴霧カートリッジの要部を示す断面図である。園 5]図 5 (A)は、噴霧中における噴霧ノズルの先端を図示する断面図であり、図 5 (

B)は、噴霧の停止中における噴霧ノズルの先端を図示する断面図である。

園 6]図 6は、噴霧装置が取り付けられる空気清浄機の概略斜視図である。

園 7]図 7は、噴霧動作と攪拌動作とを示すタイムチャート図である。

[図 8]図 8 (A)、（B)及び (C)は、攪拌動作を示す噴霧ノズルの先端を示す断面図であ

園 9]図 9は、攪拌を行う場合と行わない場合との噴霧量を示す特性図である。

符号の説明

10 噴霧装置

17 制御部

18 放出手段

19 攪拌手段

20 溶液タンク

31 噴霧ノズル（電極)

35 リング電極（電極）

50 水溶液（液体）

発明を実施するための最良の形態

[0041] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

[0042] 図 1に示すように、本実施形態の噴霧装置（10)は、静電霧化を行うもので、噴霧カートリッジ（15)と電源（16)と制御器（17)とを備えている。

[0043] 上記噴霧カートリッジ（15)は、図 2及び図 3に示すように、タンクである溶液タンク（ 20)と、ノズルユニット（30)と、電極ホルダー (40)と、リング電極（35)とを備えている。

[0044] 上記溶液タンク（20)のタンク本体 (21)は、やや扁平な直方体形状に形成された中空の容器である。該タンク本体 (21)の天板には、空気抜き孔（25)が形成されている。上記タンク本体（21)の底面（22)は、タンク本体（21)の背面（図 1における右側面 )から前面（図 1における左側面）へ向かって傾斜し、タンク本体 (21)は、その背面側よりも前面側の方が深くなつている。

[0045] 上記タンク本体 (21)の前面には、管部（23)が設けられている。該管部（23)は、比較的短い円管状に形成され、タンク本体 (21)の前面力概ね水平方向へ突出している。上記管部（23)は、タンク本体 (21)の前面の下端寄りで、且つ該前面の幅方向の概ね中央に配置されている。また、上記タンク本体（21)の前面を形成する壁には貫通孔 (24)が形成され、該貫通孔 (24)を介してタンク本体 (21)の内部空間と管部（2 3)とが連通している。

[0046] 上記ノズルユニット（30)は、図 3及び図 4に示すように、ノズノレである噴霧ノズノレ（3 1)とノズノレホルダー（32)とを備えてレ、る。

[0047] 上記噴霧ノズル (31)は、ステンレス製の円管で構成されている。上記ノズルホルダー（32)は、円筒型で有底のキャップ状に形成されている。上記ノズノレホルダー（32 )は、その内径が管部（23)の外径と概ね等しぐ溶液タンク（20)の管部（23)が揷入されている。更に、上記ノズルホルダー（32)には、噴霧ノズノレ (31)の基端部が揷入されている。そして、上記溶液タンク（20)にノズノレユニット（30)を取り付けると、噴霧ノズノレ（31)がタンク本体（21)の前面から概ね水平方向へ突出し、更に、噴霧ノズル（31) が管部（23)及び貫通孔 (24)を介してタンク本体 (21)の内部空間に連通する。

[0048] 上記ノズルホルダー (32)には、端子部（33)が設けられてレ、る。この端子部（33)は、ノズノレホルダー（32)の外周面から突出し、ノズルホルダー（32)の開口端側（図 3における奥側）に位置してレ、る。上記ノズルホルダー（32)は、端子部（33)を含む全体が樹脂等の導電性材料によって構成されている。そして、上記噴霧ノズノレ (31)は、ノズノレホルダー（32)と電気的に接続され、第 1電極を構成している。

[0049] 上記電極ホルダー (40)は、内筒部（41)と外筒部（42)とを備えてレ、る。内筒部（41 )と外筒部 (42)とは、共に円筒状に形成され、互いに同軸に配置され、基端側で互いに連結されて一体化されている。内筒部（41)の内径は、ノズルホルダー（32)の外径と概ね等しくなつている。上記電極ホルダー（40)は、内筒部（41)及び外筒部（42) の基端側をタンク本体 (21)に向けて内筒部（41)をノズノレホルダー（32)に嵌め込み、該ノズノレホルダー（32)に取り付けられている。この電極ホルダー（40)は、その全体が樹脂等の非導電性材料で構成されてレ、る。

[0050] 上記リング電極（35)は、円環状に形成され、端子部（36)が設けられている。該端子部（36)は、リング電極（35)の外周からその径方向の外側へ突出している。リング電極（35)は、全体が導電性樹脂によって構成され、第 2電極を構成している。このリング電極（35)は、電極ホルダー (40)における外筒部（42)の先端側（図 4における左端側）の外周縁部に嵌め込まれている。上記リング電極（35)は、電極ホルダー（40)が非導電性材料であるので、噴霧ノズル (31)から電気的に絶縁されている。

[0051] 上記タンク本体 (21)内には、液体である水溶液（50)、つまり、人体に有益な物質の水溶液（50)、例えば 40%以下の γ—アミノ酪酸を含む水溶液又は 30%以下のテァニンを含む水溶液が貯留されている。タンク本体 (21)内における液面（51)の位置は、タンク本体 (21)の下部から水平方向へ延びる噴霧ノズル (31)の先端よりも高くなつている。タンク本体 (21)内の液面（51)と噴霧ノズル (31)の先端との間にはヘッド差があり、このヘッド差によってタンク本体（21)内の水溶液（50)が噴霧ノズノレ（31)の先端へ供給される。

[0052] 上記噴霧ノズル（31)の詳細な形状や、該噴霧ノズノレ（31)とリング電極（35)との詳細な位置関係について、図 4を参照しながら説明する。

[0053] 上記噴霧ノズル（31)の外径は、 0.7mmであり、内径 (D)は、 0.4mmである。上記噴霧ノズノレ（31)の肉厚 (t)は、 0.15mmであり、肉厚は、全長に亘つて一定である。リング電極（35)の内周面と噴霧ノズノレ（31)の外周面との距離、即ち半径方向における噴霧ノズノレ（31)とリング電極（35)との距離 (L )は、 5. Ommである。また、リング電極（3

1

5)は、噴霧ノズル (31)の先端よりもタンク本体 (21)寄りに配置されている。噴霧ノズル (31)の先端面とリング電極（35)の前面との距離、即ち水平方向における噴霧ノズル（ 31)の先端とリング電極（35)との距離 (L )は、 5.0mmである。

2

[0054] 上記電源（16)は、直流高電圧電源である。該電源（16)の正極端子がノズルホルダー（32)の端子部（33)を介して噴霧ノズル (31)に電気的に接続され、その負極端子がリング電極（35)の端子部（36)に電気的に接続されている。電源（16)の負極端子は、接地（アース）されている。上記電源（16)をオンすると、噴霧ノズル (31)とリング電極（35)との間に 6kV程度の電圧が印加される。

[0055] また、上記噴霧装置（10)は、図 6に示すように、例えば空気清浄機 (90)に設けられている。この場合、静電噴霧装置（10)の電源（16)と制御器（17)は、空気清浄機 (9 0)のケーシング (91)内に収納される。一方、上記噴霧装置（10)の噴霧カートリッジ（1 5)は、空気清浄機 (90)のケーシング (91)に対して着脱自在となっている。上記空気清浄機 (90)のケーシング (91)に噴霧カートリッジ（15)を取り付けると、噴霧ノズル (31 )の先端が空気清浄機 (90)の吹出口（92)の上方に位置する。そして、噴霧ノズル (3 1)の先端から噴霧された水溶液（50)の液滴は、空気清浄機 (90)から吹き出された空気と共に室内へ供給される。溶液タンク（20)が空 (カラ）になった場合には、噴霧力ートリッジ（15)が新しいものに交換される。

[0056] 尚、上記噴霧装置（10)は、空気清浄機 (90)の他、空調機に設けられていてもよいことは勿論である。

[0057] 上記制御器（17)は、電源（16)のスイッチングを行うものであって、制御手段を構成している。該制御器（17)は、本願の特徴として、水溶液（50)の放出手段（18)と水溶液 (50)の攪拌手段（19)とを備えてレ、る。

[0058] 上記放出手段（18)は、一対の電極である噴霧ノズノレ（31)とリング電極（35)との間に電圧を印可し、少なくともノズル (31)の先端部の水溶液（50)が電界内に位置するように該電界を形成し、上記ノズル (31)の先端から水溶液（50)を霧化状態で放出させるように構成されている。

[0059] 具体的に、上記放出手段（18)は、電源（16)のオン及びオフを交互に繰り返すように構成されている。上記放出手段（18)は、電源（16)をオンしている時間（オン時間）と電源（16)をオフしている時間（オフ時間）の比率、すなわちデューティー比を、溶液タンク（20)内の液面（51)の高さに応じて調節するように構成されている。

[0060] 上記攪拌手段（19)は、一対の電極である噴霧ノズノレ (31)とリング電極（35)との間に電圧を印可し、ノズル (31)内の水溶液（50)が電界内に位置するように該電界を形成し、上記ノズノレ (31)内の水溶液移動を誘起するように構成されている。そして、上記放出手段（18)の電極である噴霧ノズノレ (31)とリング電極 (35)は、攪拌手段（19)の電極を兼用している。

[0061] 上記攪拌手段（19)は、図 7に示すように、噴霧ノズノレ (31)とリング電極 (35)との間の印可電圧のオン及びオフを所定のサイクルで繰り返すように構成されている。具体的に、上記攪拌手段（19)は、 0. 1Hz以上で、且つ 10. OHz以下のサイクルで電源（ 16)のオン及びオフを行うように構成されてレ、る。 [0062] 更に、上記攪拌手段（19)は、水溶液噴霧の停止中に動作するように構成されている。つまり、上記放出手段（18)による水溶液 (50)の噴霧時（図 7A参照）は攪拌手段（19)による攪拌動作 (図 7B参照）を休止するように構成されている。また、上記攪拌手段（19)は、水溶液移動を誘起する攪拌動作を所定時間毎に行うように構成されている。

[0063] ここで、上記攪拌手段（19)の動作原理について説明する。

[0064] 上記攪拌手段（19)が印加電圧のオン及びオフ、つまり、電源（16)のオン及びォフを繰り返し、電界の形成及び消滅を繰り返す。上記攪拌手段（19)が電源（16)をォンして電界を形成すると、図 8 (A)〜（C)に示すように、水溶液（50)はノズル (31)の先端力、らで徐々に膨出する。その後、上記攪拌手段（19)が電源（16)をオフして電界が消滅すると、ノズル (31)の先端力、ら膨出した水溶液（50)はノズノレ (31)の内部に引つ込むことになる。したがって、この電界の形成及び消滅を繰り返すと、ノズノレ（31)の先端の水溶液（50)は、ノズノレ (31)に対して出たり、引っ込んだりする挙動を示す。つまり、上記水溶液（50)は、移動によって攪拌されることになる。その後、この電界の形成及び消滅を続けると、水溶液（50)の霧化が行われることになる。

[0065] そこで、上記攪拌手段（19)は、水溶液（50)の霧化が行われる前に攪拌動作を停止するように構成されている。

[0066] また、上述したように、攪拌動作は、水溶液（50)がノズノレ (31)の先端に対して出たり入ったりする挙動であるところ、電源（16)のオン及びオフのサイクルが水溶液（50 )の挙動より早くても攪拌効果が発揮されない。逆に、電源（16)のオン及びオフのサイタルが緩やかであると、水溶液（50)の加速度が生じ難く攪拌効果が発揮されない。

[0067] そこで、上述したように、上記攪拌手段（19)は、 0. 1Hz以上で、 10. OHz以下のサイクルで電源（16)のオン及びオフを行うように構成されてレ、る。

[0068] 具体的に、上記攪拌手段（19)は、上記水溶液（50)が、 40%以下の _Ί—アミノ酪酸を含む水溶液又は 30%以下のテアニンを含む水溶液である場合、 1. OHzのサイクルで、 10分ごとに、 7秒間行うように構成されている。

[0069] 尚、上記攪拌手段（19)の電源（16)のオン及びオフのサイクルは、放出手段（18) の電源（16)のオン及びオフのサイクルよりも極めて小さく設定されている。つまり、上記放出手段（18)は、水溶液（50)を噴霧させるために電源（16)のオン及びオフを繰り返す一方、上記攪拌手段（19)は、水溶液（50)の移動を誘起させるために電源（16) のオン及びオフを繰り返すように構成されてレ、る。

[0070] 一運転動作一

次に、上記噴霧装置（10)の運転動作について説明する。この噴霧装置（10)は、いわゆるコーンジェットモードの EHD噴霧が行われる。

[0071] 先ず、上記噴霧カートリッジ（15)は、溶液タンク（20)内の液面（51)が噴霧ノズル（ 31)の先端よりも上に位置し、溶液タンク（20)内の液面（51)と噴霧ノズノレ (31)の先端との間にヘッド差がある状態となっている。このため、噴霧ノズノレ (31)の先端に形成される気液界面（52)には、ヘッド差に起因する液圧が作用している。

[0072] また、放出手段（18)による電源（16)のオフ状態、つまり、噴霧ノズル (31)とリング電極（35)とが同電位の状態において、噴霧ノズル (31)の先端に形成された気液界面（52)では、図 5(B)に示すように、表面張力とヘッド差に起因する液圧とが均衡した状態となっている。このため、電源（16)をオフした状態でも、噴霧ノズノレ (31)の先端力水溶液（50)が流出することはない。内径が 0.4mmの噴霧ノズル（31)を用いる噴霧装置（10)において、テアニン水溶液の濃度が 10質量％である場合は、噴霧ノズル (31)の先端の気液界面（52)に 20mmH〇の液圧が作用しても、噴霧ノズル (31)

2

の先端からの水溶液（50)の漏洩が阻止される。

[0073] 上記放出手段（18)による電源（16)のオン状態、つまり、噴霧ノズノレ (31)とリング電極（35)との間に電位差がある状態では、噴霧ノズル (31)の先端近傍に電界が形成される。また、噴霧ノズル (31)内の水溶液（50)が分極し、噴霧ノズノレ (31)の先端の気液界面（52)近傍に + (プラス）の電荷が集まる。そして、噴霧ノズル (31)の先端では、図 5(A)に示すように、気液界面（52)が引き延ばされて円錐状となり、この円錐状となった気液界面（52)の頂部から一部の水溶液（50)が引きちぎられるようにして液滴化する。

[0074] 上記噴霧ノズル (31)の先端からは、例えばテアニン水溶液の微細な液滴が放出され、この液滴が室内の空気中へ供給される。在室者は、呼吸する際に空気中の液滴を空気と共に吸い込む。在室者に吸い込まれた液滴は、肺胞の粘膜に付着する。液滴に含まれるテアニンは、肺胞の粘膜を通って在室者の体内に取り込まれる。なお、テアニンは、興奮を抑えてリラックスさせる作用があるといわれている。

[0075] ここで、吸気中に含まれる液滴を在室者の肺胞へ到達させるには、液滴の直径を所定の範囲内にすることが必要である。つまり、液滴の直径が大きすぎると、在室者に吸い込まれた液滴は、気道の粘膜に捕捉されてしまって肺胞まで到達しない。逆に、液滴の直径が小さすぎると、在室者に吸い込まれた液滴は、肺胞の粘膜に捕捉されずに呼気と共に排出されてしまう。これらの事情を考慮すると、上記噴霧装置（10 )力噴霧される液滴の直径は、 10nm以上で且つ以下であるのが望ましぐ更には 50nm以上で且つ 2 μ m以下であるのがー層望ましレ、。

[0076] 上述したように、噴霧カートリッジ（15)では、噴霧ノズル (31)の先端から液滴化された水溶液（50)が放出されてゆく。このため、噴霧ノズノレ (31)内へ水溶液（50)が補給されなければ、噴霧ノズノレ (31)内の水溶液（50)の量が減少してしまって噴霧を継続できなくなる。一方、この噴霧カートリッジ（15)では、噴霧ノズル (31)の先端が溶液タンク（20)内の液面（51)よりも低い位置に設けられており、溶液タンク（20)内の液面 (51)と噴霧ノズノレ (31)の先端との間にヘッド差がある。そのため、このヘッド差によつて噴霧ノズル (31)内へ溶液タンク（20)内の水溶液（50)が噴霧ノズル (31)へ補給され、噴霧ノズル (31)からの噴霧が継続的に行われる。つまり、本実施形態の噴霧装置（10)におレ、て、溶液タンク（20)内の水溶液（50)を噴霧ノズノレ (31)へ供給するためのポンプ等の部材は不要である。

[0077] 一方、上記放出手段（18)による水溶液 (50)の噴霧時 (図 7A参照）は攪拌手段（1

9)による攪拌動作（図 7B参照）を休止してレ、る。

[0078] そして、上記上記放出手段（18)による水溶液 (50)の噴霧が停止すると、上記攪拌手段（19)は、水溶液移動を誘起する攪拌動作を所定時間毎に行うことになる。上記攪拌手段（19)は、電源（16)のオン及びオフを繰り返し、電界の形成及び消滅を繰り返す。

[0079] 上記攪拌手段（19)が電源（16)をオンして電界を形成すると、図 8 (A)〜（C)に示すように、水溶液（50)はノズノレ (31)の先端からで徐々に膨出する。その後、上記攪拌手段（19)が電源（16)をオフして電界が消滅すると、ノズル (31)の先端力膨出した水溶液（50)はノズル (31)の内部に引っ込むことになる。この電界の形成及び消滅を繰り返すことにより、ノズル (31)の先端の水溶液（50)は、ノズノレ (31)に対して出たり、引っ込んだりする挙動を示し、上記水溶液（50)は、この移動によって攪拌されることになる。

[0080] この結果、ノズル (31)の先端部における水溶液（50)の溶質濃度の上昇が抑制される。

[0081] 上記攪拌手段（19)による攪拌動作を行うようにすると、図 9Cに示すように、噴霧量の低下が抑制される。つまり、攪拌を行わない場合、図 9Dに示すように、噴霧量が時間と共に低下し、且つ噴霧量が大きくばらつくことになる。これに対し、図 9Cに示すように、攪拌を所定時間毎に行うようにすると、ほぼ一定の噴霧量が確保される。

[0082] 一実施形態 1の効果一

以上のように、本実施形態では、ノズノレ (31)内の水溶液移動を誘起させるようにしたために、該ノズノレ (31)内の水溶液 (50)を攪拌することができるので、ノズノレ (31)の詰まりを確実に抑制することができる。

[0083] 特に、静電霧化を行う放出手段（18)を適用した場合、ノズル (31)内の水溶液（50 )の圧送力が小さいことから、ノズル (31)内の水溶液（50)を攪拌することによって、ノズノレ (31)の詰まりをより確実に抑制することができる。

[0084] また、上記攪拌手段（19)と放出手段（18)が電界を形成するための電極である噴霧ノズノレ (31)とリング電極（35)とを兼用しているので、部品点数の削減を図ることができる。

[0085] また、上記攪拌手段（19)が電源（16)のオン及びオフを繰り返すようにしているため、簡易な制御によってノズル (31)の詰まりを抑制することができる。

[0086] また、上記攪拌手段（19)が 0. 1Hz以上で、 10. 0Hz以下のサイクルで電源（16) のオン及びオフを繰り返すので、水溶液（50)の挙動に合わせて電界の形成と消滅とが行われる。この結果、水溶液（50)の移動が確実に誘起されることから、攪拌効果を確実に発揮させることができる。

[0087] また、上記攪拌手段（19)が水溶液噴霧の停止中に動作するので、溶質濃度の上昇を抑制することができることから、ノズノレ (31)の詰まりを抑制することができる。 [0088] また、上記攪拌手段（19)の攪拌を所定時間毎に行うようにしているので、ノズノレ（

31)の詰まりをより確実に抑制することができる。

[0089] また、上記水溶液（50) 1S 40%以下の γ —ァミノ酪酸を含む水溶液又は 30%以下のテアニンを含む水溶液である場合、所定時間毎の攪拌によって所定の噴霧量を確実に確保することができる。

[0090] 〈その他の実施形態〉

本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

[0091] 上記実施形態においては、攪拌手段（19)が電源（16)のオン及びオフを繰り返すようにした力電界の方向を反転させる反転動作を繰り返すようにしてもよい。つまり、噴霧ノズノレ (31)が正電位、リング電極 (35)が負電位の状態と、噴霧ノズル (31)が負電位、リング電極（35)が正電位の状態とを交互に繰り返すようにしてもよい。

[0092] この場合、上述した実施形態と同様に、攪拌手段（19)が 1方向の電界を形成すると、図 8 (A)〜（C)に示すように、水溶液（50)はノズノレ (31)の先端からで徐々に膨出する。その後、上記攪拌手段（19)が電界の方向を反転すると、ノズノレ (31)の先端から膨出した水溶液（50)はノズル（31)の内部に引っ込むことになる。この電界の方向の反転を繰り返すことにより、ノズノレ (31)の先端の水溶液（50)は、ノズル (31)に対して出たり、引っ込んだりする挙動を示し、上記水溶液（50)は、この移動によって攪拌されることになる。

[0093] また、上記攪拌手段（19)は、電界の強さを変化させる強弱動作を繰り返すようにしてもよレ、。つまり、噴霧ノズノレ（31)とリング電極（35)との間において、電界強さが大きい状態と、電界強さが小さい状態とを交互に繰り返すようにしてもよい。

[0094] この場合、上述した実施形態と同様に、攪拌手段（19)が電界の強さを大きくすると、図 8 (A)〜（C)に示すように、水溶液（50)はノズノレ (31)の先端からで徐々に膨出する。その後、上記攪拌手段（19)が電界の強さを小さくすると、ノズル (31)の先端から膨出した水溶液（50)はノズル (31)の内部に引っ込むことになる。この電界の強さの強弱を繰り返すことにより、ノズル (31)の先端の水溶液（50)は、ノズノレ (31)に対して出たり、引っ込んだりする挙動を示し、上記水溶液（50)は、この移動によって攪拌されることになる。 [0095] また、上記実施形態は、攪拌手段（19)が水溶液噴霧の停止中に動作するようにしたが、本発明は、攪拌手段（19)が水溶液噴霧の動作の途中で動作するようにしてもよレ、。つまり、上記放出手段（18)による水溶液（50)の噴霧時（図 7A参照）の途中におレ、て、攪拌手段（19)による攪拌動作（図 7B参照）力 S行われるようにしてもょレ、。

[0096] また、上記実施形態は、静電霧化を行う放出手段（18)を設けるようにしたが、本発明の攪拌手段（19)は、超音波霧化を行う放出手段を設けた噴霧装置に設けてもよぐオリフィスを用レ、た放出手段を設けた噴霧装置に設けてもよぐまた、加熱式霧化を行う放出手段を設けた噴霧装置に設けてもよい。

[0097] また、水溶液（50)は、実施形態の水溶液に限られるものではなぐ本発明は、常温において揮発し得ない成分を含む水溶液など、各種の液体に適用することができることは勿論である。

[0098] また、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

産業上の利用可能性

[0099] 以上説明したように、本発明は、液体を霧化して噴霧する噴霧装置について有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 液体 (50)を貯留する容器 (20)と、該容器 (20)に連通するノズノレ (31)とを備え、上記ノズノレ (31)の先端から液体 (50)を霧化状態で放出する噴霧装置であって、

上記ノズル (31)内の液体 (50)が電界内に位置するように該電界を形成し、上記ノズノレ (31)内で液体 (50)の移動を誘起する攪拌手段（19)を備えている

ことを特徴とする噴霧装置。

[2] 請求項 1において、

上記ノズル (31)の先端が上記容器 (20)の液面よりも低く位置する一方、少なくともノズル (31)の先端部の液体（50)が電界内に位置するように該電界を形成し、上記ノズル (31)の先端から液体 (50)を霧化状態で放出させる放出手段（18)を備えている

ことを特徴とする噴霧装置。

[3] 請求項 2において、

上記攪拌手段（19)と放出手段（18)とが電界を形成するための一対の電極 (31, 3 5)を備えている

ことを特徴とする噴霧装置。

[4] 請求項 1において、

上記攪拌手段（19)は、一対の電極 (31， 35)間の印可電圧のオン及びオフを所定のサイクルで繰り返すように構成されている

ことを特徴とする噴霧装置。

[5] 請求項 4において、

上記攪拌手段（19)は、 0. 1Hz以上で且つ 10. 0Hz以下のサイクルで行うように構成されている

ことを特徴とする噴霧装置。

[6] 請求項 1において、

上記攪拌手段（19)は、一対の電極（31， 35)間の電界の強さを変化させる強弱動作を所定のサイクルで繰り返すように構成されている

ことを特徴とする噴霧装置。

[7] 請求項 6において、

ことを特徴とする噴霧装置。

[8] 請求項 1において、

上記攪拌手段（19)は、一対の電極 (31， 35)間の電界の方向を反転させる反転動作を所定のサイクルで繰り返すように構成されている

ことを特徴とする噴霧装置。

[9] 請求項 8において、

ことを特徴とする噴霧装置。

[10] 請求項 1において、

上記攪拌手段（19)は、液体噴霧の停止中に動作するように構成されていることを特徴とする噴霧装置。

[11] 請求項 1において、

上記攪拌手段（19)は、液体の噴霧動作の途中で動作するように構成されていることを特徴とする噴霧装置。

[12] 請求項 1において、

上記攪拌手段（19)は、液体移動を所定時間毎に行うように構成されていることを特徴とする噴霧装置。

[13] 請求項 1において、

上記液体（50)は、 40%以下の γ _アミノ酪酸を含む水溶液又は 30%以下のテァニンを含む水溶液である

ことを特徴とする噴霧装置。