噴霧装置
【課題】電動ポンプを用いることなく原料液タンク等の液タンクの液を噴霧より確実に噴霧すること。
【解決手段】原料液タンク２１と連通する出口通路２２に原料液タンク２１の液体を含浸する吸液媒体２５を設け、吸液媒体２５に含浸された液体を、振動子５１による多孔噴霧プレート５２の振動によって多孔噴霧プレート５２の微細孔より噴霧する。出口通路２２には開閉弁３０を設け、オフ状態時に、液が吸液媒体２５より外部へ漏洩することを防止する。更に、出口通路２２を空気抜き口径とする。
【解決手段】原料液タンク２１と連通する出口通路２２に原料液タンク２１の液体を含浸する吸液媒体２５を設け、吸液媒体２５に含浸された液体を、振動子５１による多孔噴霧プレート５２の振動によって多孔噴霧プレート５２の微細孔より噴霧する。出口通路２２には開閉弁３０を設け、オフ状態時に、液が吸液媒体２５より外部へ漏洩することを防止する。更に、出口通路２２を空気抜き口径とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、噴霧装置に関し、特に、化粧用、衛生用として用いられる薬剤液等の原料液を噴霧、更には原料液を電気分解して噴霧する噴霧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化粧液や消毒液等の液体を電解して噴霧する電解液噴霧装置は、従来から様々な形態のものが知られている。このような噴霧装置は、一般に、ハウジングと、ハウジングに装着または収納され、原料液を蓄える原料液タンクと、原料液を電気分解する電解槽と、噴霧部とを有し、原料液タンクの原料液は、給液手段によって電解槽に送られ、電解槽で電気分解された後、噴霧部から人体や他の噴霧対象物に対して噴霧される。
【０００３】
従来の電解液噴霧装置の一例（例えば、特許文献１）を、図６を、参照して説明する。この電解液噴霧装置は、電解質水溶液タンク（原料液タンク）５０２と、給液手段としてのポンプ５０６と、電解槽５０８と、噴霧部５１０とを有する。
【０００４】
電解質水溶液タンク５０２に蓄えられた電解質水溶液（原料液）５０４は、電動ポンプ５０６によって電解槽５０８へ送られ、電解槽５０８によって電気分解される。電解槽５０８内の陽極側で生成される陽極電解水（酸性水）は、噴霧部５１０から外部に噴霧される。
【０００５】
電解槽５０８内の陰極側で生成された陰極電解水（アルカリ水）は、排出管５１２を通って廃液タンク５１４に送られ、廃液５１６として一時的に廃液タンク５１４内に貯留される。
【特許文献１】特開２００２‐５２０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来の電解液噴霧装置は、電解質水溶液タンク５０２内の原料液５０４を電解槽５０８に供給する給液手段として電動ポンプ５０６を用いており、タンク５０２内の原料液５０４を電解質水溶液タンク５０２の配置位置の如何に拘らずポンプ吐出圧によって電解槽５０８に確実に供給できる。
【０００７】
しかしながら、電動ポンプ５０６を用いると、噴霧装置全体の重量、外容積が大きくなり、コストも高くなる。また、電解槽５０８や電解槽５０８の作動を制御する制御装置の他に、電動ポンプ５０６にも電力を供給する必要があり、噴霧装置全体の電力消費量が多くなる。このことは、噴霧装置は携帯型で、電源が電池の場合、特に問題になる。更に、電動ポンプ５０６の作動音（騒音）や振動が発生するという問題もある。
【０００８】
また、電動ポンプ５０６が用いられると、初回の液体注入時に電動ポンプ５０６および電動ポンプ５０６の液体通路を電解質溶液で満たすための時間が必要であるため、液体注入後に電解液を即時に噴霧できないといった問題が生じる。また、電動ポンプ５０６の液体通路は、洗浄することが困難であるため、不衛生である。更に、電動ポンプ５０６内に電解質溶液が残り、効率よく電解質溶液を使用できないといった問題もある。
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、化粧用、衛生用として用いられ携帯性に優れた小型の噴霧装置において、電動ポンプを用いることなく原料液タンク等の液タンクの液を噴霧より確実に噴霧することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による噴霧装置は、液を蓄える液タンクと、前記液タンクと連通する出口通路と、前記出口通路と前記液タンクとの連通と遮断を行う開閉弁とを有し、前記出口通路を空気抜き口としたことを特徴とする。
【００１１】
この発明による噴霧装置は、液を蓄える液タンクと、前記液タンクと連通する出口通路の先端側に設けられ、前記液タンクよりの液体を含浸する吸液媒体と、前記出口通路の前記液タンク側において前記液タンクと前記吸液媒体との連通と遮断を行う開閉弁と、多数の微細孔を有し、一方の面にて前記吸液媒体に接触する多孔噴霧プレートと、前記多孔噴霧プレートを板厚方向に振動させる振動子とを有し、前記出口通路が空気抜き口とされ、前記吸液媒体に含浸された液体を前記振動子による前記多孔噴霧プレートの振動によって当該多孔噴霧プレートの微細孔より噴霧する。
【００１２】
この発明による噴霧装置は、好ましくは、前記出口通路の口径をＤ、前記出口通路の通路長をＬとすると、Ｄ／Ｌが１以上である。
【００１３】
この発明による噴霧装置は、好ましくは、前記出口通路の上面が液タンク側に向けて上り勾配に傾斜している、あるいは前記出口通路が液タンク側に向けて上り勾配に傾斜している。
【００１４】
この発明による噴霧装置は、更に、前記出口通路に前記液タンクよりの液体を電解する電解作用部が設けられており、電解液噴霧装置として機能する。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による噴霧装置によれば、一方の面をもって吸液媒体に接触した多孔噴霧プレートが振動子によって板厚方向に振動することにより、吸液媒体から液を吸引する吸引力（吸引圧）が吸液媒体に含浸（吸収）された液に作用し、吸液媒体に含浸されている液が多孔噴霧プレートの微細孔より前方へ噴霧される。
【００１６】
これにより、液タンク内の液を圧送する電動ポンプを設ける必要がなくなる。電動ポンプを設けなければ、その分だけ、噴霧装置全体の重量、体積、コストを減少、低減させることができ、噴霧装置全体の電力消費も少なくなる。
【００１７】
電動ポンプを省く場合には、液タンクの液が吸液媒体に円滑に導かれるよう、液タンクを吸液媒体の配置位置より高い高さ位置に配置し、圧力水頭の作用によって液タンク内の液が吸液媒体へ導かれるようにすることが好ましい。
【００１８】
液タンクと吸液媒体との連通と遮断を行う開閉弁が設けられているから、多孔噴霧プレートが静止しているオフ状態において、開閉弁が閉弁していることにより、吸液媒体が含浸している液が吸液媒体より染み出して外部へ漏洩するような不具合を生じることがない。これにより、携帯時に、衣服やバッグ等を汚すことがない。
【００１９】
液タンクに対する液の注入は、開閉弁が閉弁している状態で行われるから、最初は、出口通路は空気で満たされており、開閉弁が開弁することにより、液タンクの液が出口通路へ流れる。このとき、出口通路が空気抜き口径とされていることにより、出口通路の空気は、液タンクへ円滑に流れ出し、出口通路に空気が閉じ込められるエアーロック現象の発生が回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明による噴霧装置を電解液噴霧装置として適用した一実施形態を、図１を参照して説明する。
【００２１】
電解液噴霧装置は、本体ハウジング１０と、本体ハウジング１０に着脱自在に取り付けられる給液ユニット（ハウジング）２０とを有する。
【００２２】
給液ユニット２０は原料液を蓄える原料液タンク２１を有する。原料液タンク２１の底部側の前壁部には、横穴状の出口通路２２が開口形成されている。出口通路２２は一端２２Ａにて原料液タンク２１の底部領域に直接連通している。
【００２３】
出口通路２２は、空気抜き口径、例えば、８ｍｍ以上の口径に設定されている。また、図３に示されているように、出口通路２２の口径をＤ、出口通路２２の通路長Ｌとすると、Ｄ／Ｌが１以上になるように、口径Ｄ、通路長Ｌを設定されている。
【００２４】
出口通路２２の他端、すなわち、先端２２Ｂには、裏押キャップ２３、前部キャップ２４によって吸液媒体２５が取り付けられている。
【００２５】
吸液媒体２５は、発泡ポリウレタン等の弾性を有する発泡樹脂により構成され、毛細管現象による液含浸性（液吸浸性）を有してあり、裏面１０Ａ側にて出口通路２２に連通していることにより、出口通路２２の液体を含浸（吸浸）する。
【００２６】
この液タンク、通液路構造では、吸液媒体２５の配置位置より高い高さ位置に原料液タンク２１が配置されるから、原料液タンク２１内の原料液が、タンク底部の液出口６ａより、圧力水頭の作用によって液出口通路８、吸液媒体２５に円滑に導かれる。
【００２７】
裏押キャップ２３には傾斜下面２３Ａを呈する突起部２３Ｂが形成されている。突起部２３Ｂは出口通路２２内に位置し、傾斜下面２３Ａは出口通路２２の傾斜天井面をなす。この傾斜下面２３Ａによる出口通路２２の傾斜天井面は、原料液タンク２１へ向けて上がり勾配、つまり、空気抜き勾配の傾斜面をなしている。
【００２８】
出口通路２２には当該出口通路２２を上下方向に横切って延在する一対の棒状電極２６（図１では、紙面の前後に重なっているので、その一つのみが描かれている）が取り付けられている。この一対の棒状電極２６は、電極間に出口通路２２内の原料液を満たされ、これを電気分解する。棒状電極２６の電極ギャップは、０．２〜１．０ｍｍ程度に設定されていることが好ましい。
【００２９】
各電極に印加される電力の極性は、制御部（図不示）により所定の時間間隔で互いに切り換えられる。極性を所定時間毎に切り換えることにより、陰極側と陽極側との原料液が効率良く混合される。極性切り換え時間間隔は、２〜１２００回／分が好ましく、１２０回〜６００回／分が更に好ましい。
【００３０】
本体ハウジング１０内には噴霧部５０が設けられている。本体ハウジング１０の前部には噴霧部５０の前方に位置する噴霧口５５が開口している。
【００３１】
噴霧部５０は、上端部５１Ａを本体ハウジング２より支持（図示省略）されたピエゾ振動子５１と、ピエゾ振動子５１の下端部（自由端）５１Ｂに取り付けられた多孔噴霧プレート５２とを有する。
【００３２】
多孔噴霧プレート５２は、図２に示されているように、孔径が１８〜２４μｍ程度の微細孔５３を多数貫通形成され、一方の面（裏面）のうち、多数の微細孔５３を設けられている部分にて吸液媒体２５の先端面２５Ｂに軽く接触している。また、多孔噴霧プレート２５のうち、多数の微細孔５３が設けられている部分が本体ハウジング１０の噴霧口５５に位置的に対応する。
【００３３】
ピエゾ振動子５１は、交流電圧あるいはパルス電圧を印加されることにより、励振し、多孔噴霧プレート５２を板厚方向に振動させる。
【００３４】
給液ユニット２０には出口通路２２の一端２２Ａ、つまり、原料液タンク２１に対する開口端２２Ａを開閉する開閉弁３０が設けられている。開閉弁３０は、ゴム状弾性体等により構成され、正面に環状リップ部３１を形成されている。
【００３５】
開閉弁３０は、水平移動するスライド弁であり、図１に示されているように、環状リップ部３１にて出口通路２２の開口端２２Ａの周りのタンク壁による弁座面２７に着座することにより、原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５との連通を遮断（閉弁）し、図１に示されているより図１にて右方に移動することにより、環状リップ部３１が弁座面２７より離間し、原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５との連通を確立（開弁）する。
【００３６】
開閉弁３０は、ベローズ部３２を一体に有し、ベローズ部３２の端部３２Ａによって給液ユニット２０に気密に固定連結されている。開閉弁３０には弁駆動プランジャ３３の先端部３３Ａが気密に固定連結されている。弁駆動プランジャ３３は、ベローズ部３２内にあり、中心部に形成されたガイド孔３４が給液ユニット２０に形成されたガイド軸部２８に軸線方向（図１にて左右方向）に摺動可能に嵌合している。
【００３７】
弁駆動プランジャ３３と給液ユニット２０との間には圧縮コイルばね３５が取り付けられている。圧縮コイルばね３５は、弁駆動プランジャ３３を、図１にて左方、すなわち閉弁方向に付勢している。
【００３８】
給液ユニット２０にはピン３６によって回動レバー３７の下端３７Ａが回動可能に取り付けられている。回動レバー３７はピン３６を枢点として略左右方向に回動可能になっている。
【００３９】
回動レバー３７は、上端３７Ｂにフォーク部３８を一体に有する。フォーク部３９は、弁駆動プランジャ３３の後端部３３Ｂに形成されたフランジ部３９と係合し、回動レバー３７の図１にて時計廻り方向の回動により、弁駆動プランジャ３３を、圧縮コイルばね３５のばね力に抗して図１にて左方、すなわち開弁方向に移動させる。
【００４０】
本体ハウジング１０には電気スイッチ６１が取り付けられている。電気スイッチ６１は、オン・オフスイッチであり、図示省略の制御回路によって棒状電極２６とピエゾ振動子５１に対する電圧印加をオン・オフする。
【００４１】
電気スイッチ６１はプシュ式のアクチュエータロッド６２を有する手動式のものであり、アクチュエータロッド６２の先端に押しボタン６３が取り付けられている。
【００４２】
電気スイッチ６１は、押しボタン６３によってアクチュエータロッド６２を押し込まれると、オンし、内部に設けられているラッチ部（図示省略）のラッチ作用によってオン状態と押しボタン６３の押込移動状態を維持し、もう一度、押しボタン６３によってアクチュエータロッド６２を押し込まれると、ラッチ部のラッチ作用を解除してオフすると共に押しボタン６３の押込移動状態を解除する。
【００４３】
押しボタン６３にはプシュロッド６４が一体形成されている。プシュロッド６４は、アクチュエータロッド６２の動作方向（水平方向）と同方向に延びて本体ハウジング１０のガイド面部１１上をスライドする水平部６４Ａと、水平部６４Ａの先端に起立形成された起立部６４Ｂとを有する横転Ｌ形をなしている。
【００４４】
プシュロッド６４の起立部６４Ｂの上端には半円状の押し部６４Ｃが形成されている。回動レバー３７の中間部には突起部３７Ｃが形成されている。突起部３７Ｃはプシュロッド６４の押し部６２Ｃと正対向している。これにより、押しボタン６３が押されると、プシュロッド６４の押し部６４Ｃが回動レバー３７の突起部３７Ｃに当たり、回動レバー３７を図１にて時計廻り方向に回動させる。この回動レバー３７の時計廻り方向の回動によって弁駆動プランジャ３３が圧縮コイルばね３５のばね力に抗して図１にて右方に移動する。
【００４５】
つぎに、上述の構成による電解液噴霧装置の作用について説明する。
【００４６】
押しボタン６３が押されると、電気スイッチ６１がオン状態になると、一対の棒状電極２６に電圧が印加されると共に、ピエゾ振動子５１に交流電圧あるいはパルス電圧が印加され、ピエゾ振動子５１が励振する。これにより、多孔噴霧プレート２３が板厚方向に振動する。
【００４７】
また、押しボタン６３が押されると同時に、回動レバー３７がプシュロッドによって押されて図１にて時計廻り方向に回動し、弁駆動プランジャ３３が圧縮コイルばね３５のばね力に抗して図１にて右方に移動する。これにより、開閉弁３０も同方向に移動し、リップ部３１が弁座面２７より離間し、原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５とが連通する。
【００４８】
これにより、原料液タンク２１の原料液が出口通路２２に流れ、原料液は電圧印されている棒状電極２６によって電気分解されて電解液となって吸液媒体２５に含浸される。
【００４９】
このとき、原料液タンク２１に対する原料液の注入後、最初のオン動作時で、開閉弁３０によって閉じられていた出口通路２２が空気で満たされていても、出口通路２２が空気抜き口径、例えば、８ｍｍ以上の口径で、しかも、出口通路２２の口径Ｄと通路長Ｌとの比Ｄ／Ｌが１以上であることにより、出口通路２２の空気は、原料液タンク２１へ円滑に速やかに流れ出し、出口通路２２に空気が閉じ込められるエアーロック現象が発生することがない。
【００５０】
更に、裏押キャップ２３の突起部２３Ｂの傾斜下面２３Ａによって出口通路２２の傾斜天井面が、原料液タンク２１へ向けて上がり勾配の傾斜面をなしているから、出口通路２２の空気が、原料液タンク２１へ、より一層、円滑に速やかに流れ出し、出口通路２２に空気が閉じ込められるエアーロック現象が発生することがない。
【００５１】
なお、これらの空気抜き効果は、棒状電極２６による電気分解時に出口通路２２に発生するガスに対しても同様に得られる。
【００５２】
多孔噴霧プレート２３は、交流電圧あるいはパルス電圧の印加によって超音波あるいはそれに近い振動数で、板厚方向に１０μｍ程度の振幅で振動しており、一方の面が吸液媒体２５の先端面２５Ｂに接触していることにより、吸液媒体２５に振動が伝えられ、吸液媒体２５に含浸している電解液に対して吸引力（吸引圧）が作用する。
【００５３】
これにより、吸液媒体２５に含浸している電解液は、先端面２５Ｂ側への吸引作用を受け、多孔噴霧プレート５２の微細孔５３を通る際に微細液滴になり、多孔噴霧プレート５３の前方にある噴霧口５５より本体ハウジング１０の前方に拡散噴霧される。
【００５４】
上述したように、本実施形態の電解液噴霧装置は、多孔噴霧プレート５２の振動によって吸液媒体２５に含浸している電解液に対して吸引圧が作用するから、この吸引圧によって原料液タンク２１の原料液が、出口通路２２を通り、途中で、棒状電極２６によって電気分解され、電解液となって吸液媒体２５に吸浸される。
【００５５】
これにより、原料液タンク２１の原料液を、棒状電極２６による電解部、噴霧部５０に圧送する電動ポンプを設ける必要がなくなる。
【００５６】
電動ポンプを必要としないことにより、電解液噴霧装置１全体の重量、体積、コストを減少、低減させることができ、噴霧装置全体の電力消費も少なくなる。電力消費量の低減は、携帯型の電解液噴霧装置で、電源が乾電池の場合、電池交換の頻度を少なくできる。また、電動ポンプの作動音（騒音）や振動の問題も解消される。
【００５７】
また、電動ポンプによる場合には、初回の液体注入時に電動ポンプおよび電動ポンプの液体通路を電解質溶液で満たすための時間が必要であり、液体注入後に電解液を即時に噴霧できないといった問題があるが、電動ポンプを必要としないことにより、このような問題も解消される。更に、電動ポンプ内に電解質溶液が残り、効率よく電解質溶液を使用できないといった問題も解消される。
【００５８】
押しボタン６３がもう一度押されて電気スイッチ６１がオフ状態になると、一対の棒状電極２６に対する電圧印加と、ピエゾ振動子５１に対する電圧印加が停止され、多孔噴霧プレート２３が静止する。
【００５９】
このときには、電気スイッチ６１のラッチ解除によって押しボタン６３が元に位置に戻り、圧縮コイルばね３５のばね力によって弁駆動プランジャ３３が圧縮コイルばね３５のばね力に抗して図１にて左方に移動する。これにより、開閉弁３０が同方向に移動し、環状リップ部３１をもって弁座面２７に着座し、原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５との連通が遮断される。
【００６０】
このように、多孔噴霧プレート２３が静止しているオフ状態では、開閉弁３０によって原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５との連通が遮断されるから、原料液タンク２１内の原料液による圧力水頭が吸液媒体２５に作用しなくなり、出口通路２２の原料液タンク２１側が塞がれていることと相まって、吸液媒体２５が含浸している液が吸液媒体２５より染み出して外部へ漏洩することがない。これにより、携帯時に、衣服やバッグ等を汚すことがない。
【００６１】
なお、出口通路２２は、他の実施形態として、空気抜き性の改善のために、図４に示されているように、出口通路２２の上面２２Ｃが原料液タンク２１側に向けて上り勾配に傾斜していてもよい。また、出口通路２２自体が原料液タンク２１側に向けて上り勾配に傾斜していてもよい。
【００６２】
上述の実施形態では電解液噴霧装置としたが、本発明による噴霧装置は、電解液の噴霧に限られることはなく、種々の噴霧装置として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による噴霧装置の一実施形態に係る電解液噴霧装置の要部の縦断面図である。
【図２】本発明による噴霧装置の一実施形態に係る電解液噴霧装置の噴霧部の斜視図である。
【図３】本発明による噴霧装置の一実施形態に係る電解液噴霧装置の要部の部分的な縦断面図である。
【図４】本発明による噴霧装置の他の実施形態の要部の部分的な縦断面図である。
【図５】本発明による噴霧装置の他の実施形態の要部の部分的な縦断面図である。
【図６】従来の電解液噴霧装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 本体ハウジング
１１ ガイド面部
２０ 給液ユニット
２１ 原料液タンク
２２ 出口通路
２３ 裏押キャップ
２４ 前部キャップ
２５ 吸液媒体
２６ 棒状電極
２７ 弁座面
２８ ガイド軸部
３０ 開閉弁
３１ 環状リップ部
３２ ベローズ部
３３ 弁駆動プランジャ
３４ ガイド孔
３５ 圧縮コイルばね
３６ ピン
３７ 回動レバー
３８ フォーク部
３９ フランジ部
５０ 噴霧部
５１ ピエゾ振動子
５２ 多孔噴霧プレート
５３ 微細孔
５５ 噴霧口
６１ 電気スイッチ
６２ アクチュエータロッド
６３ 押しボタン
１ プシュロッド
【技術分野】
【０００１】
この発明は、噴霧装置に関し、特に、化粧用、衛生用として用いられる薬剤液等の原料液を噴霧、更には原料液を電気分解して噴霧する噴霧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化粧液や消毒液等の液体を電解して噴霧する電解液噴霧装置は、従来から様々な形態のものが知られている。このような噴霧装置は、一般に、ハウジングと、ハウジングに装着または収納され、原料液を蓄える原料液タンクと、原料液を電気分解する電解槽と、噴霧部とを有し、原料液タンクの原料液は、給液手段によって電解槽に送られ、電解槽で電気分解された後、噴霧部から人体や他の噴霧対象物に対して噴霧される。
【０００３】
従来の電解液噴霧装置の一例（例えば、特許文献１）を、図６を、参照して説明する。この電解液噴霧装置は、電解質水溶液タンク（原料液タンク）５０２と、給液手段としてのポンプ５０６と、電解槽５０８と、噴霧部５１０とを有する。
【０００４】
電解質水溶液タンク５０２に蓄えられた電解質水溶液（原料液）５０４は、電動ポンプ５０６によって電解槽５０８へ送られ、電解槽５０８によって電気分解される。電解槽５０８内の陽極側で生成される陽極電解水（酸性水）は、噴霧部５１０から外部に噴霧される。
【０００５】
電解槽５０８内の陰極側で生成された陰極電解水（アルカリ水）は、排出管５１２を通って廃液タンク５１４に送られ、廃液５１６として一時的に廃液タンク５１４内に貯留される。
【特許文献１】特開２００２‐５２０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来の電解液噴霧装置は、電解質水溶液タンク５０２内の原料液５０４を電解槽５０８に供給する給液手段として電動ポンプ５０６を用いており、タンク５０２内の原料液５０４を電解質水溶液タンク５０２の配置位置の如何に拘らずポンプ吐出圧によって電解槽５０８に確実に供給できる。
【０００７】
しかしながら、電動ポンプ５０６を用いると、噴霧装置全体の重量、外容積が大きくなり、コストも高くなる。また、電解槽５０８や電解槽５０８の作動を制御する制御装置の他に、電動ポンプ５０６にも電力を供給する必要があり、噴霧装置全体の電力消費量が多くなる。このことは、噴霧装置は携帯型で、電源が電池の場合、特に問題になる。更に、電動ポンプ５０６の作動音（騒音）や振動が発生するという問題もある。
【０００８】
また、電動ポンプ５０６が用いられると、初回の液体注入時に電動ポンプ５０６および電動ポンプ５０６の液体通路を電解質溶液で満たすための時間が必要であるため、液体注入後に電解液を即時に噴霧できないといった問題が生じる。また、電動ポンプ５０６の液体通路は、洗浄することが困難であるため、不衛生である。更に、電動ポンプ５０６内に電解質溶液が残り、効率よく電解質溶液を使用できないといった問題もある。
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、化粧用、衛生用として用いられ携帯性に優れた小型の噴霧装置において、電動ポンプを用いることなく原料液タンク等の液タンクの液を噴霧より確実に噴霧することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による噴霧装置は、液を蓄える液タンクと、前記液タンクと連通する出口通路と、前記出口通路と前記液タンクとの連通と遮断を行う開閉弁とを有し、前記出口通路を空気抜き口としたことを特徴とする。
【００１１】
この発明による噴霧装置は、液を蓄える液タンクと、前記液タンクと連通する出口通路の先端側に設けられ、前記液タンクよりの液体を含浸する吸液媒体と、前記出口通路の前記液タンク側において前記液タンクと前記吸液媒体との連通と遮断を行う開閉弁と、多数の微細孔を有し、一方の面にて前記吸液媒体に接触する多孔噴霧プレートと、前記多孔噴霧プレートを板厚方向に振動させる振動子とを有し、前記出口通路が空気抜き口とされ、前記吸液媒体に含浸された液体を前記振動子による前記多孔噴霧プレートの振動によって当該多孔噴霧プレートの微細孔より噴霧する。
【００１２】
この発明による噴霧装置は、好ましくは、前記出口通路の口径をＤ、前記出口通路の通路長をＬとすると、Ｄ／Ｌが１以上である。
【００１３】
この発明による噴霧装置は、好ましくは、前記出口通路の上面が液タンク側に向けて上り勾配に傾斜している、あるいは前記出口通路が液タンク側に向けて上り勾配に傾斜している。
【００１４】
この発明による噴霧装置は、更に、前記出口通路に前記液タンクよりの液体を電解する電解作用部が設けられており、電解液噴霧装置として機能する。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による噴霧装置によれば、一方の面をもって吸液媒体に接触した多孔噴霧プレートが振動子によって板厚方向に振動することにより、吸液媒体から液を吸引する吸引力（吸引圧）が吸液媒体に含浸（吸収）された液に作用し、吸液媒体に含浸されている液が多孔噴霧プレートの微細孔より前方へ噴霧される。
【００１６】
これにより、液タンク内の液を圧送する電動ポンプを設ける必要がなくなる。電動ポンプを設けなければ、その分だけ、噴霧装置全体の重量、体積、コストを減少、低減させることができ、噴霧装置全体の電力消費も少なくなる。
【００１７】
電動ポンプを省く場合には、液タンクの液が吸液媒体に円滑に導かれるよう、液タンクを吸液媒体の配置位置より高い高さ位置に配置し、圧力水頭の作用によって液タンク内の液が吸液媒体へ導かれるようにすることが好ましい。
【００１８】
液タンクと吸液媒体との連通と遮断を行う開閉弁が設けられているから、多孔噴霧プレートが静止しているオフ状態において、開閉弁が閉弁していることにより、吸液媒体が含浸している液が吸液媒体より染み出して外部へ漏洩するような不具合を生じることがない。これにより、携帯時に、衣服やバッグ等を汚すことがない。
【００１９】
液タンクに対する液の注入は、開閉弁が閉弁している状態で行われるから、最初は、出口通路は空気で満たされており、開閉弁が開弁することにより、液タンクの液が出口通路へ流れる。このとき、出口通路が空気抜き口径とされていることにより、出口通路の空気は、液タンクへ円滑に流れ出し、出口通路に空気が閉じ込められるエアーロック現象の発生が回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明による噴霧装置を電解液噴霧装置として適用した一実施形態を、図１を参照して説明する。
【００２１】
電解液噴霧装置は、本体ハウジング１０と、本体ハウジング１０に着脱自在に取り付けられる給液ユニット（ハウジング）２０とを有する。
【００２２】
給液ユニット２０は原料液を蓄える原料液タンク２１を有する。原料液タンク２１の底部側の前壁部には、横穴状の出口通路２２が開口形成されている。出口通路２２は一端２２Ａにて原料液タンク２１の底部領域に直接連通している。
【００２３】
出口通路２２は、空気抜き口径、例えば、８ｍｍ以上の口径に設定されている。また、図３に示されているように、出口通路２２の口径をＤ、出口通路２２の通路長Ｌとすると、Ｄ／Ｌが１以上になるように、口径Ｄ、通路長Ｌを設定されている。
【００２４】
出口通路２２の他端、すなわち、先端２２Ｂには、裏押キャップ２３、前部キャップ２４によって吸液媒体２５が取り付けられている。
【００２５】
吸液媒体２５は、発泡ポリウレタン等の弾性を有する発泡樹脂により構成され、毛細管現象による液含浸性（液吸浸性）を有してあり、裏面１０Ａ側にて出口通路２２に連通していることにより、出口通路２２の液体を含浸（吸浸）する。
【００２６】
この液タンク、通液路構造では、吸液媒体２５の配置位置より高い高さ位置に原料液タンク２１が配置されるから、原料液タンク２１内の原料液が、タンク底部の液出口６ａより、圧力水頭の作用によって液出口通路８、吸液媒体２５に円滑に導かれる。
【００２７】
裏押キャップ２３には傾斜下面２３Ａを呈する突起部２３Ｂが形成されている。突起部２３Ｂは出口通路２２内に位置し、傾斜下面２３Ａは出口通路２２の傾斜天井面をなす。この傾斜下面２３Ａによる出口通路２２の傾斜天井面は、原料液タンク２１へ向けて上がり勾配、つまり、空気抜き勾配の傾斜面をなしている。
【００２８】
出口通路２２には当該出口通路２２を上下方向に横切って延在する一対の棒状電極２６（図１では、紙面の前後に重なっているので、その一つのみが描かれている）が取り付けられている。この一対の棒状電極２６は、電極間に出口通路２２内の原料液を満たされ、これを電気分解する。棒状電極２６の電極ギャップは、０．２〜１．０ｍｍ程度に設定されていることが好ましい。
【００２９】
各電極に印加される電力の極性は、制御部（図不示）により所定の時間間隔で互いに切り換えられる。極性を所定時間毎に切り換えることにより、陰極側と陽極側との原料液が効率良く混合される。極性切り換え時間間隔は、２〜１２００回／分が好ましく、１２０回〜６００回／分が更に好ましい。
【００３０】
本体ハウジング１０内には噴霧部５０が設けられている。本体ハウジング１０の前部には噴霧部５０の前方に位置する噴霧口５５が開口している。
【００３１】
噴霧部５０は、上端部５１Ａを本体ハウジング２より支持（図示省略）されたピエゾ振動子５１と、ピエゾ振動子５１の下端部（自由端）５１Ｂに取り付けられた多孔噴霧プレート５２とを有する。
【００３２】
多孔噴霧プレート５２は、図２に示されているように、孔径が１８〜２４μｍ程度の微細孔５３を多数貫通形成され、一方の面（裏面）のうち、多数の微細孔５３を設けられている部分にて吸液媒体２５の先端面２５Ｂに軽く接触している。また、多孔噴霧プレート２５のうち、多数の微細孔５３が設けられている部分が本体ハウジング１０の噴霧口５５に位置的に対応する。
【００３３】
ピエゾ振動子５１は、交流電圧あるいはパルス電圧を印加されることにより、励振し、多孔噴霧プレート５２を板厚方向に振動させる。
【００３４】
給液ユニット２０には出口通路２２の一端２２Ａ、つまり、原料液タンク２１に対する開口端２２Ａを開閉する開閉弁３０が設けられている。開閉弁３０は、ゴム状弾性体等により構成され、正面に環状リップ部３１を形成されている。
【００３５】
開閉弁３０は、水平移動するスライド弁であり、図１に示されているように、環状リップ部３１にて出口通路２２の開口端２２Ａの周りのタンク壁による弁座面２７に着座することにより、原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５との連通を遮断（閉弁）し、図１に示されているより図１にて右方に移動することにより、環状リップ部３１が弁座面２７より離間し、原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５との連通を確立（開弁）する。
【００３６】
開閉弁３０は、ベローズ部３２を一体に有し、ベローズ部３２の端部３２Ａによって給液ユニット２０に気密に固定連結されている。開閉弁３０には弁駆動プランジャ３３の先端部３３Ａが気密に固定連結されている。弁駆動プランジャ３３は、ベローズ部３２内にあり、中心部に形成されたガイド孔３４が給液ユニット２０に形成されたガイド軸部２８に軸線方向（図１にて左右方向）に摺動可能に嵌合している。
【００３７】
弁駆動プランジャ３３と給液ユニット２０との間には圧縮コイルばね３５が取り付けられている。圧縮コイルばね３５は、弁駆動プランジャ３３を、図１にて左方、すなわち閉弁方向に付勢している。
【００３８】
給液ユニット２０にはピン３６によって回動レバー３７の下端３７Ａが回動可能に取り付けられている。回動レバー３７はピン３６を枢点として略左右方向に回動可能になっている。
【００３９】
回動レバー３７は、上端３７Ｂにフォーク部３８を一体に有する。フォーク部３９は、弁駆動プランジャ３３の後端部３３Ｂに形成されたフランジ部３９と係合し、回動レバー３７の図１にて時計廻り方向の回動により、弁駆動プランジャ３３を、圧縮コイルばね３５のばね力に抗して図１にて左方、すなわち開弁方向に移動させる。
【００４０】
本体ハウジング１０には電気スイッチ６１が取り付けられている。電気スイッチ６１は、オン・オフスイッチであり、図示省略の制御回路によって棒状電極２６とピエゾ振動子５１に対する電圧印加をオン・オフする。
【００４１】
電気スイッチ６１はプシュ式のアクチュエータロッド６２を有する手動式のものであり、アクチュエータロッド６２の先端に押しボタン６３が取り付けられている。
【００４２】
電気スイッチ６１は、押しボタン６３によってアクチュエータロッド６２を押し込まれると、オンし、内部に設けられているラッチ部（図示省略）のラッチ作用によってオン状態と押しボタン６３の押込移動状態を維持し、もう一度、押しボタン６３によってアクチュエータロッド６２を押し込まれると、ラッチ部のラッチ作用を解除してオフすると共に押しボタン６３の押込移動状態を解除する。
【００４３】
押しボタン６３にはプシュロッド６４が一体形成されている。プシュロッド６４は、アクチュエータロッド６２の動作方向（水平方向）と同方向に延びて本体ハウジング１０のガイド面部１１上をスライドする水平部６４Ａと、水平部６４Ａの先端に起立形成された起立部６４Ｂとを有する横転Ｌ形をなしている。
【００４４】
プシュロッド６４の起立部６４Ｂの上端には半円状の押し部６４Ｃが形成されている。回動レバー３７の中間部には突起部３７Ｃが形成されている。突起部３７Ｃはプシュロッド６４の押し部６２Ｃと正対向している。これにより、押しボタン６３が押されると、プシュロッド６４の押し部６４Ｃが回動レバー３７の突起部３７Ｃに当たり、回動レバー３７を図１にて時計廻り方向に回動させる。この回動レバー３７の時計廻り方向の回動によって弁駆動プランジャ３３が圧縮コイルばね３５のばね力に抗して図１にて右方に移動する。
【００４５】
つぎに、上述の構成による電解液噴霧装置の作用について説明する。
【００４６】
押しボタン６３が押されると、電気スイッチ６１がオン状態になると、一対の棒状電極２６に電圧が印加されると共に、ピエゾ振動子５１に交流電圧あるいはパルス電圧が印加され、ピエゾ振動子５１が励振する。これにより、多孔噴霧プレート２３が板厚方向に振動する。
【００４７】
また、押しボタン６３が押されると同時に、回動レバー３７がプシュロッドによって押されて図１にて時計廻り方向に回動し、弁駆動プランジャ３３が圧縮コイルばね３５のばね力に抗して図１にて右方に移動する。これにより、開閉弁３０も同方向に移動し、リップ部３１が弁座面２７より離間し、原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５とが連通する。
【００４８】
これにより、原料液タンク２１の原料液が出口通路２２に流れ、原料液は電圧印されている棒状電極２６によって電気分解されて電解液となって吸液媒体２５に含浸される。
【００４９】
このとき、原料液タンク２１に対する原料液の注入後、最初のオン動作時で、開閉弁３０によって閉じられていた出口通路２２が空気で満たされていても、出口通路２２が空気抜き口径、例えば、８ｍｍ以上の口径で、しかも、出口通路２２の口径Ｄと通路長Ｌとの比Ｄ／Ｌが１以上であることにより、出口通路２２の空気は、原料液タンク２１へ円滑に速やかに流れ出し、出口通路２２に空気が閉じ込められるエアーロック現象が発生することがない。
【００５０】
更に、裏押キャップ２３の突起部２３Ｂの傾斜下面２３Ａによって出口通路２２の傾斜天井面が、原料液タンク２１へ向けて上がり勾配の傾斜面をなしているから、出口通路２２の空気が、原料液タンク２１へ、より一層、円滑に速やかに流れ出し、出口通路２２に空気が閉じ込められるエアーロック現象が発生することがない。
【００５１】
なお、これらの空気抜き効果は、棒状電極２６による電気分解時に出口通路２２に発生するガスに対しても同様に得られる。
【００５２】
多孔噴霧プレート２３は、交流電圧あるいはパルス電圧の印加によって超音波あるいはそれに近い振動数で、板厚方向に１０μｍ程度の振幅で振動しており、一方の面が吸液媒体２５の先端面２５Ｂに接触していることにより、吸液媒体２５に振動が伝えられ、吸液媒体２５に含浸している電解液に対して吸引力（吸引圧）が作用する。
【００５３】
これにより、吸液媒体２５に含浸している電解液は、先端面２５Ｂ側への吸引作用を受け、多孔噴霧プレート５２の微細孔５３を通る際に微細液滴になり、多孔噴霧プレート５３の前方にある噴霧口５５より本体ハウジング１０の前方に拡散噴霧される。
【００５４】
上述したように、本実施形態の電解液噴霧装置は、多孔噴霧プレート５２の振動によって吸液媒体２５に含浸している電解液に対して吸引圧が作用するから、この吸引圧によって原料液タンク２１の原料液が、出口通路２２を通り、途中で、棒状電極２６によって電気分解され、電解液となって吸液媒体２５に吸浸される。
【００５５】
これにより、原料液タンク２１の原料液を、棒状電極２６による電解部、噴霧部５０に圧送する電動ポンプを設ける必要がなくなる。
【００５６】
電動ポンプを必要としないことにより、電解液噴霧装置１全体の重量、体積、コストを減少、低減させることができ、噴霧装置全体の電力消費も少なくなる。電力消費量の低減は、携帯型の電解液噴霧装置で、電源が乾電池の場合、電池交換の頻度を少なくできる。また、電動ポンプの作動音（騒音）や振動の問題も解消される。
【００５７】
また、電動ポンプによる場合には、初回の液体注入時に電動ポンプおよび電動ポンプの液体通路を電解質溶液で満たすための時間が必要であり、液体注入後に電解液を即時に噴霧できないといった問題があるが、電動ポンプを必要としないことにより、このような問題も解消される。更に、電動ポンプ内に電解質溶液が残り、効率よく電解質溶液を使用できないといった問題も解消される。
【００５８】
押しボタン６３がもう一度押されて電気スイッチ６１がオフ状態になると、一対の棒状電極２６に対する電圧印加と、ピエゾ振動子５１に対する電圧印加が停止され、多孔噴霧プレート２３が静止する。
【００５９】
このときには、電気スイッチ６１のラッチ解除によって押しボタン６３が元に位置に戻り、圧縮コイルばね３５のばね力によって弁駆動プランジャ３３が圧縮コイルばね３５のばね力に抗して図１にて左方に移動する。これにより、開閉弁３０が同方向に移動し、環状リップ部３１をもって弁座面２７に着座し、原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５との連通が遮断される。
【００６０】
このように、多孔噴霧プレート２３が静止しているオフ状態では、開閉弁３０によって原料液タンク２１と出口通路２２、吸液媒体２５との連通が遮断されるから、原料液タンク２１内の原料液による圧力水頭が吸液媒体２５に作用しなくなり、出口通路２２の原料液タンク２１側が塞がれていることと相まって、吸液媒体２５が含浸している液が吸液媒体２５より染み出して外部へ漏洩することがない。これにより、携帯時に、衣服やバッグ等を汚すことがない。
【００６１】
なお、出口通路２２は、他の実施形態として、空気抜き性の改善のために、図４に示されているように、出口通路２２の上面２２Ｃが原料液タンク２１側に向けて上り勾配に傾斜していてもよい。また、出口通路２２自体が原料液タンク２１側に向けて上り勾配に傾斜していてもよい。
【００６２】
上述の実施形態では電解液噴霧装置としたが、本発明による噴霧装置は、電解液の噴霧に限られることはなく、種々の噴霧装置として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による噴霧装置の一実施形態に係る電解液噴霧装置の要部の縦断面図である。
【図２】本発明による噴霧装置の一実施形態に係る電解液噴霧装置の噴霧部の斜視図である。
【図３】本発明による噴霧装置の一実施形態に係る電解液噴霧装置の要部の部分的な縦断面図である。
【図４】本発明による噴霧装置の他の実施形態の要部の部分的な縦断面図である。
【図５】本発明による噴霧装置の他の実施形態の要部の部分的な縦断面図である。
【図６】従来の電解液噴霧装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 本体ハウジング
１１ ガイド面部
２０ 給液ユニット
２１ 原料液タンク
２２ 出口通路
２３ 裏押キャップ
２４ 前部キャップ
２５ 吸液媒体
２６ 棒状電極
２７ 弁座面
２８ ガイド軸部
３０ 開閉弁
３１ 環状リップ部
３２ ベローズ部
３３ 弁駆動プランジャ
３４ ガイド孔
３５ 圧縮コイルばね
３６ ピン
３７ 回動レバー
３８ フォーク部
３９ フランジ部
５０ 噴霧部
５１ ピエゾ振動子
５２ 多孔噴霧プレート
５３ 微細孔
５５ 噴霧口
６１ 電気スイッチ
６２ アクチュエータロッド
６３ 押しボタン
１ プシュロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液を蓄える液タンクと、
前記液タンクと連通する出口通路と、
前記出口通路と前記液タンクとの連通と遮断を行う開閉弁とを有し、
前記出口通路を空気抜き口としたことを特徴とする噴霧装置。
【請求項２】
液を蓄える液タンクと、
前記液タンクと連通する出口通路の先端側に設けられ、前記液タンクよりの液体を含浸する吸液媒体と、
前記出口通路の前記液タンク側において前記液タンクと前記吸液媒体との連通と遮断を行う開閉弁と、
多数の微細孔を有し、一方の面にて前記吸液媒体に接触する多孔噴霧プレートと、
前記多孔噴霧プレートを板厚方向に振動させる振動子とを有し、
前記出口通路が空気抜き口とされ、
前記吸液媒体に含浸された液体を前記振動子による前記多孔噴霧プレートの振動によって当該多孔噴霧プレートの微細孔より噴霧する噴霧装置。
【請求項３】
前記出口通路の口径をＤ、前記出口通路の通路長をＬとすると、Ｄ／Ｌが１以上である請求項１または２記載の噴霧装置。
【請求項４】
前記出口通路の上面が液タンク側に向けて上り勾配に傾斜している請求項１〜３の何れか１項の噴霧装置。
【請求項５】
前記出口通路が液タンク側に向けて上り勾配に傾斜している請求項１〜３の何れか１項の噴霧装置。
【請求項６】
前記出口通路に前記液タンクよりの液体を電解する電解作用部が設けられている請求項１〜５の何れか１項記載の噴霧装置。
【請求項１】
液を蓄える液タンクと、
前記液タンクと連通する出口通路と、
前記出口通路と前記液タンクとの連通と遮断を行う開閉弁とを有し、
前記出口通路を空気抜き口としたことを特徴とする噴霧装置。
【請求項２】
液を蓄える液タンクと、
前記液タンクと連通する出口通路の先端側に設けられ、前記液タンクよりの液体を含浸する吸液媒体と、
前記出口通路の前記液タンク側において前記液タンクと前記吸液媒体との連通と遮断を行う開閉弁と、
多数の微細孔を有し、一方の面にて前記吸液媒体に接触する多孔噴霧プレートと、
前記多孔噴霧プレートを板厚方向に振動させる振動子とを有し、
前記出口通路が空気抜き口とされ、
前記吸液媒体に含浸された液体を前記振動子による前記多孔噴霧プレートの振動によって当該多孔噴霧プレートの微細孔より噴霧する噴霧装置。
【請求項３】
前記出口通路の口径をＤ、前記出口通路の通路長をＬとすると、Ｄ／Ｌが１以上である請求項１または２記載の噴霧装置。
【請求項４】
前記出口通路の上面が液タンク側に向けて上り勾配に傾斜している請求項１〜３の何れか１項の噴霧装置。
【請求項５】
前記出口通路が液タンク側に向けて上り勾配に傾斜している請求項１〜３の何れか１項の噴霧装置。
【請求項６】
前記出口通路に前記液タンクよりの液体を電解する電解作用部が設けられている請求項１〜５の何れか１項記載の噴霧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２９７７３（Ｐ２００７−２９７７３Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１２３３９（Ｐ２００５−２１２３３９）
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００１７７６１２）株式会社ミクニ (332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００１７７６１２）株式会社ミクニ (332)
【Ｆターム（参考）】
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