霧化装置
【課題】 液体供給室に発生した気泡を、外部に排出する機能を備えた霧化装置を提供する。
【解決手段】 霧化装置１００は、複数の孔３ａが形成された振動板３、振動板３を振動させる振動手段（圧電振動子４）とを有する霧化器１と、霧化器１に液体を供給する液体供給室５と、液体を貯蔵する液体貯蔵室６と、配液管７と、液体貯蔵室６に貯蔵された液体１４を液体供給室５に搬送する液体搬送手段（マイクロブロア１１）とを備えるとともに、液体供給室５に空気排出孔９を形成し、空気排出孔９を、気体は通過させるが液体は通過させない防水通気フィルタ１０により塞いだ。
【解決手段】 霧化装置１００は、複数の孔３ａが形成された振動板３、振動板３を振動させる振動手段（圧電振動子４）とを有する霧化器１と、霧化器１に液体を供給する液体供給室５と、液体を貯蔵する液体貯蔵室６と、配液管７と、液体貯蔵室６に貯蔵された液体１４を液体供給室５に搬送する液体搬送手段（マイクロブロア１１）とを備えるとともに、液体供給室５に空気排出孔９を形成し、空気排出孔９を、気体は通過させるが液体は通過させない防水通気フィルタ１０により塞いだ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を霧化する霧化装置に関し、さらに詳しくは、振動板の裏面側に液体を供給する液体供給室内に、空気排出孔が形成された霧化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加湿、芳香、消臭、殺虫、洗浄、成膜などの用途で、液体を霧化する霧化装置が実用化されている。
【０００３】
この霧化装置は、たとえば、微細な複数の孔（ノズル孔）を有する金属などからなる振動板を振動させておき、その振動板の裏面側に液体を供給することにより、孔から振動板の表面側に液体を噴霧するものである。
【０００４】
そして、振動板の裏面側に液体を供給する方法としては、たとえば、特許文献１（特開２００９‐１６８３２８号公報）に開示されるように、フェルトなどからなる給液芯を用い、給液芯の一方端を振動板の裏面側に当接させるとともに、他方端を液体貯蔵室に含浸させることにより、毛細管現象を利用して、液体貯蔵室から振動板の裏面側に液体を供給する方法などが採用されている。
【０００５】
しかしながら、この給液芯を用いた霧化装置には、液体貯蔵室に液体を注入してから、使用を開始できるまでに、長時間を要するという問題があった。すなわち、液体貯蔵室に液体を注入しても、液体は、すぐには給液芯の一方端にまで吸上げられず、給液芯の一方端に液体が吸上げられるまで、数十分間、待たなければならない場合があった。
【０００６】
そこで、この問題を解決したものとして、フェルトなどからなる給液芯に代えて、ファン、モーターなどの動力で、配液管を用い、液体貯蔵室から、振動板の裏面側に液体を供給する液体供給室に、液体を吸上げる、あるいは押上げるようにした霧化装置が知られている。たとえば、特許文献２（特開平６‐６３４７４号公報）には、ファンで液体を吸上げるようにした霧化装置が開示されている。
【０００７】
図７に、動力で液体を搬送するようにした霧化装置の一例として、動力にマイクロブロアを用い、液体を押上げるようにした霧化装置６００を示す。（なお、本件の出願人において、この構造の霧化装置をＰＣＴ／ＪＰ２００９／００５９７８、ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／０５１３８６として特許出願しているが、本件の出願時点においてはいずれも未公開である。）
霧化装置６００は、霧化器１０１を備える。霧化器１０１は、両主面を貫通して複数の孔１０２ａが形成された振動板１０２と、振動板１０２を振動させる振動手段（圧電振動子）１０３とを有する。
【０００８】
また、霧化装置６００は、液体を貯蔵する液体貯蔵室１０５と、霧化器１０１に液体を供給する液体供給室１０４とを備え、液体貯蔵室１０５と液体供給室１０４との間は配液管１０６により接続されている。
【０００９】
また、霧化装置６００は、液体貯蔵室１０５に空気を送り込むマイクロブロア１０７および配気管１０８と、液体貯蔵室１０５に送り込んだ空気の逆流を防ぐための弁１０９とを備える。
【００１０】
マイクロブロア１０７により液体貯蔵室１０５に空気を送り込むと、液体貯蔵室１０５は気密性が保たれているため、液体貯蔵室１０５上部の空気部分１０５ａの気圧が上昇し、液体貯蔵部１０５に貯蔵された液体１１０の表面を押下げる。この結果、液体１１０は配液管１０６内を押上げられ、液体供給室１０４に搬送される。
【００１１】
液体供給室１０４に液体１１０が満たされた状態で、振動板１０２を振動させると、孔１０２ａから振動板１０２の表面側に液体が噴霧される。
【００１２】
配液管１０６を用い、マイクロブロア１０７で液体１１０を押上げるようにした霧化装置６００は、マイクロブロア１０７を駆動してから数十秒で、振動板１０２の裏面側に液体１１０を供給することができるため、従来の、フェルトなどの給液芯を用いた霧化装置に比べて、使用開始の待ち時間が短くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９‐１６８３２８号公報
【特許文献２】特開平６‐６３４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した、振動板の裏面側に液体供給室を備えた霧化装置６００においても、次のような問題があった。
【００１５】
まず、従来の、フェルトなどの給液芯を用いた霧化装置に比べて、使用開始の待ち時間が極めて短くなっているが、それでもなお、３０秒程度の時間を要しており、さらに短縮することが望まれている。すなわち、マイクロブロア１０７を駆動して、液体貯蔵部１０５から配液管１０６を経由して液体１１０を液体供給室１０４に押上げる際には、液体供給室１０４および配液管１０６の内部の空気を外気に排出しなければならないが、この排気を、振動板１０２に形成された直径数μｍの孔１０２ａからおこなわなければならず、一気に排出することができなかった。
【００１６】
また、霧化装置６００を使用している際に、図８に示すように、液体供給室１０４内の液体１１０に気泡１１１が発生してしまい、液体１１０と振動板１０２との間に溜まってしまい、振動板１０２を振動させても、液体１１０を霧化できないという問題があった。すなわち、振動板１０２の振動により、液体１１０が振動すると、キャビテーション現象と呼ばれる現象により、液体１１０に気泡１１１が発生する。気泡１１１は、振動板１０２の孔１０２ａを塞ぐため、振動板１０２を振動させても、液体１１０を霧化させることができなくなってしまうことがある。
【００１７】
この場合には、マイクロブロア１０７により液体貯蔵室１０５に空気を送り続け、液体貯蔵室１０５上部の空気部分１０５ａの気圧をさらに上昇させて、液体供給室１０４に液体１１０を押上げる力を強めて、気泡１１１を振動板１０２の孔１０２ａから外気に排出しなければならないが、気泡の排出が完了するまでにある程度の時間を要し、その間、液体の霧化が停止してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上述した、振動板の裏面側に液体を供給する液体供給室を備えた霧化装置が有する問題を解決するためになされたものである。
【００１９】
その手段として、本発明の霧化装置は、両主面を貫通して複数の孔が形成された振動板、および、その振動板を振動させる振動手段とを有する霧化器と、その霧化器に接して配置され、霧化器に液体を供給する液体供給室と、液体を貯蔵する液体貯蔵室と、液体貯蔵室と前記液体供給室とを接続する配液管と、配液管を経由して、液体貯蔵室に貯蔵された液体を液体供給室に搬送する液体搬送手段とを備えるとともに、液体供給室に、液体供給室と外気とをつなぐ空気排出孔を形成し、その空気排出孔を、気体は通過させるが、液体は通過させない、防水通気フィルタにより塞いだ構造とした。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の霧化装置は、上記構造としたため、使用開始時に、液体供給室や配液管の内部の空気を、液体供給室に設けた空気排出孔から、一気に外気に排出することができるため、液体搬送手段を駆動してから、極めて短時間で、振動板の裏面側を液体で満たすことができる。すなわち、使用開始の待ち時間を、極めて短くすることができる。なお、空気排出孔は、気体は通過させるが、液体は通過させない、防水通気フィルタにより塞がれているため、液体供給室に満たされた液体が、空気排出孔から外部に漏れ出すことはない。
【００２１】
また、本発明の霧化装置は、キャビテーション現象により液体供給室内の液体に発生した気泡を、空気排出孔から外気に排出することができるため、気泡が液体と振動板との間に溜まることがなく、気泡により液体の霧化が停止されてしまうことがない。
【００２２】
なお、空気排出孔の少なくとも一部が、液体供給室の底面であって、振動板に形成された孔に対向する部分に形成することができる。振動板の孔が形成された部分の直下の液体には、振動板から離れる方向（下方向）の対流が生じているため、この部分に空気排出孔を形成した場合には、気泡を空気排出孔から効率的に排出することができる。
【００２３】
また、液体搬送手段は、節電のために、間欠的に駆動することが好ましい。すなわち、液体搬送手段は常時駆動させておかなくても、液体貯蔵室に空気を送り込み、気圧を上げて、液体を液体供給室に送り込み、気泡を空気排出孔から排出した後は、しばらく停止させて、液体搬送手段の駆動に用いる電力を節電することができる。この場合でも、液体貯蔵室の上部の空気部分の気圧が上がっているため、すぐに液体が逆流することはなく、液体供給室には液体が満たされた状態にあり、液体が霧化（消費）されて、液体供給室の液体が不足するまで、液体の霧化を継続することができる。なお、間欠的な駆動による節電は、液体搬送手段を電池で駆動する場合に、より大きな利点となる。
【００２４】
また、空気排出孔は、液体供給室の、霧化器と接する領域よりも外周側の領域に形成するようにすることができる。上述したように、液体搬送手段を間欠的に駆動した場合、振動板の孔と空気排出孔との距離が小さいと、液体搬送手段を停止させた際に、気泡がだんだんつながって大きな塊になり、振動板から空気排出孔まで空気の経路ができてしまい、液体を霧化できなくなってしまうことがある。この場合には、再び液体搬送手段を駆動させて、液体貯蔵室の気圧を上げて、液体を液体供給室に送り込み、大きな塊の気泡を空気排出孔から外気に排出しなければならないが、排出後に液体搬送手段を再び停止させると、すぐに大きな塊の気泡ができてしまう。このため、間欠的駆動の停止時間を短くせざるを得ず節電効果が小さい、あるいは間欠的な駆動をすることができず節電できないということがあるが、空気排出孔を、液体供給室の、霧化器と接する領域よりも外周側の領域に形成し、振動板と空気排出孔の距離を十分に大きくすると、気泡が大きな塊になることがないため、霧化機能に影響を与えることなく、液体搬送手段を間欠的に駆動し、節電をはかることができる。
【００２５】
また、空気排出孔を、液体供給室の天井面に形成し、かつ、天井面を傾斜させるようにしても良い。この場合には、気泡がスムーズに空気排出孔に向かい、効率良く気泡を外気に排出することができる。
【００２６】
また、空気排出孔を、液体供給室に、複数個形成するようにしても良い。この場合には、近くの空気排出孔から、気泡を効率よく外気に排出することができる。
【００２７】
また、配液管に、液体供給室から液体貯蔵室への液体の逆流を防止する逆流防止弁を設けても良い。上述したように、液体搬送手段を間欠的に駆動すれば節電することができるが、液体搬送手段を停止させた際に、液体供給室側から液体貯蔵室側に液体が逆流し、振動板の裏面側に接する液体がなくなり、霧化できなくなるおそれがあるため、間欠的な駆動の停止時間を長くすることは難しい。しかしながら、配液管に逆流防止弁を設けるようにすれば、液体の逆流を防ぐことができるため、液体搬送手段の停止時間を長くすることができ、より節電をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる霧化装置１００を示す断面図である。
【図２】図１に示した本発明の第１実施形態にかかる霧化装置１００の要部を示す断面図である。
【図３】図３（Ａ）は本発明の第２実施形態にかかる霧化装置２００の要部を示す断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の鎖線Ｘ‐Ｘ部分を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかる霧化装置３００の要部を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかる霧化装置４００を要部を示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態にかかる霧化装置５００を示す断面図である。
【図７】本件出願人において特許出願済みの霧化装置６００を示す断面図である。
【図８】図７に示した本件出願人において特許出願済みの霧化装置６００の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
［第１実施形態］
図１、図２に、本発明の第１実施形態にかかる霧化装置１００を示す。ただし、図１は霧化装置１００の断面図、図２は霧化装置１００の要部の断面図である。なお、図１は、描画の都合上、細部を簡略化して示している。
【００３０】
霧化装置１００は、霧化器１を備える。
【００３１】
霧化器１は、振動板３に、振動手段として圧電振動子４を取付けた構造からなる。
【００３２】
振動板３は、たとえば、ＳＵＳ系金属からなり、たとえば、直径１５．０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの円板形状からなる。そして、振動板３には、ノズル孔として、たとえば、直径１０μｍ以下の孔３ａが、数百個形成されている。
【００３３】
圧電振動子４は、リング形状の圧電体セラミックからなり、図示しないが、駆動するための電極が、リング形状の上面に形成されている。圧電振動子４は、たとえば、厚み０．５ｍｍ、外径が１０．０ｍｍ、リングの内径が６．０ｍｍからなる。圧電振動子４は、予め、上面と下面との間が分極されているものを用いる。分極方向は、上面から下面の方向であっても良いし、逆に、下面から上面の方向であっても良い。圧電振動子４は、振動板３に、同心状に取付けられている。
【００３４】
霧化器１において、圧電振動子４の上面に形成された電極と振動板３との間に、所定の周波数の交流電圧を印加すると、圧電振動子４は、たとえば拡がり方向に伸縮する。そして、圧電振動子４が拡がり方向に伸縮することにより、振動板３が上下方向に屈曲する。
【００３５】
また、霧化装置１００は、霧化器１に液体を供給する液体供給室５と、液体を貯蔵する液体貯蔵室６とを備え、液体貯蔵室６と液体供給室５との間は配液管７により接続されている。
【００３６】
液体供給室５は、図２に示すように、配液管７の先端に取付けられた、あるいは、配液管７の先端に一体的に形成された、基台５ａに、下パッキン８ａ、上パッキン８ｂを介して、霧化器１を取付けることによって構成されている。基台５ａは、金属、樹脂などで形成される。下パッキン８ａ、上パッキン８ｂは、ゴム、樹脂などで形成される。
【００３７】
液体供給室５には、本発明の特徴的な構成である、空気排出孔９が形成されている。本実施形態においては、空気排出孔９は、液体供給室５の底面であって、振動板３の孔３ａに対向する部分に形成されている。空気排出孔９が形成されているため、液体供給室５や配液管７の内部の空気を、一気に外気に排出することができるため、液体搬送手段を駆動してから、極めて短時間で、振動板の裏面側を液体で満たすことができる。空気排出孔９の形状・径は、振動板３の孔３ａの数・径や液体１４の粘性等の霧化条件に合わせて種々設定することができる。
【００３８】
空気排出孔９は、気体は通過させるが、液体は通過させない、防水通気フィルタ１０により塞がれている。防水通気フィルタ１０により塞がれているため、液体供給室５に満たされた液体が、空気排出孔９から外部に漏れ出すことはない。防水通気フィルタ１０には、たとえば、住友電工製の「ポアフロン・メブルレン」、日東電工製の「ＴＥＭＩＳＨ」、ゴアテックス製の「ベントフィルタ」などを用いることができる。防水通気フィルタ１０は、空気排出孔９の周辺に、両面テープ、接着剤、熱圧着などの方法により、張り付けられている。
【００３９】
配液管７は、金属、樹脂などからなり、霧化装置１００の単位時間当たりの霧化量などを考慮して、適切な内径が選択されている。
【００４０】
液体貯蔵室６も、金属、樹脂などからなる。液体貯蔵室６は、気密性が保たれている。液体貯蔵室６には、図示しないが、液体注入孔が設けられていても良い。
【００４１】
霧化装置１００は、さらに、液体貯蔵室６に空気を送り込むマイクロブロア１１および配気管１２と、液体貯蔵室６に送り込んだ空気の逆流を防ぐための弁１３とを備える。
【００４２】
マイクロブロア１１は、本発明における液体搬送手段に該当する。マイクロブロア１１には、たとえば、特開２００９−９７３９３号公報などに記載されたものを用いることができる。マイクロブロア１１により液体貯蔵室６に空気を送り込むと、液体貯蔵室６は気密性が保たれているため、液体貯蔵室６上部の空気部分６ａの気圧が上昇し、液体貯蔵部６に貯蔵された液体１４の液面を押下げる。この結果、液体１４は配液管７内を押上げられ、液体供給室５に搬送される。
【００４３】
なお、マイクロブロア１１は、霧化器１００の運転中、常時、駆動されるものであっても良いし、間欠的に駆動されるものであっても良い。後者の場合には、別途、制御回路が必要になるが、マイクロブロア１１を駆動する電力の節電をはかることができる。
【００４４】
なお、マイクロブロア１１の間欠的な駆動においては、予め定められた周期で、駆動、停止を繰り返す方法、あるいは、液体供給室５の液体１４の状態をモニタリングしておき、マイクロブロア１１を駆動して液体供給室５に液体１４を満たした後、いったんマイクロブロア１１を停止し、所定量の液体が霧化（消費）された時点で、マイクロブロア１１の駆動を再開する方法などを採用することができる。
【００４５】
以上の構造からなる、第１実施形態にかかる霧化装置１００は、たとえば、霧化器１を構成する部品を準備し、それらを組立てて霧化器１を作製するとともに、液体供給室５、液体貯蔵室６、配液管７などの部品、防水通気フィルタ１０、マイクロブロア１１などを準備し、これらを霧化器１とともに組立てて、製造することができる。
【００４６】
霧化装置１００を使用する際は、まず、液体貯蔵室６に、霧化させる液体１４を注入する。
【００４７】
次に、マイクロブロア１１を駆動し、空気を液体貯蔵室６に送り込み、液体貯蔵室６上部の空気部分６ａの気圧を上昇させる。この結果、液体貯蔵室６に貯蔵された液体１４の液面は押し下げられるとともに、一部は配液管７を通って押上げられ、液体供給室５に搬送される。このとき、液体供給室５や配液管７の内部の空気は、空気排出孔９から外部に一気に排出されるとともに、空気排出孔９は防水通気フィルタ１０により塞がれているため、液体供給室５に満たされた液体が、空気排出孔９から外部に漏れ出すことはなく、霧化装置１００においては、極めて短い時間で、液体供給室５に液体１４を満たすことができる。
【００４８】
次に、圧電振動子４に形成された１対の電極間に、所定の周波数の交流電圧を印加し、圧電振動子４を広がり方向に伸縮させ、振動板３を上下方向に振動させる。この結果、液体供給室５に満たされた液体１４は、振動板３の孔３ａから、振動板３の表面側に噴霧される。
【００４９】
なお、このとき、キャビテーション現象により液体１４に発生した気泡１６は、振動板３の振動により発生した、振動板３から離れる方向（下方向）の対流に乗り、防水通気フィルタ１０を通って、空気排出孔９から外気に排出される。すなわち、気泡１６が、振動板３の裏面側に溜まることがない。したがって、霧化装置１００においては、気泡１６に起因して霧化不良が発生することがない。
【００５０】
以上、本発明の第１実施形態にかかる霧化装置１００の構造と、製造方法および使用方法の一例について説明した。しかしながら、本発明が、これらの内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の設計変更をなすことができる。
【００５１】
たとえば、液体搬送手段は、マイクロブロア１１には限定されず、他の動力、たとえば、モーターや、ポンプ、ファンであっても良い。
【００５２】
また、振動手段である圧電振動体４は、上述した形状、電極の配置には限られず、他の構造のものを使用しても良い。また、振動手段は、圧電振動体ではなく、たとえば、電磁的に振動を発生させるものであっても良い。
【００５３】
（実験例）
第１の実施形態にかかる霧化装置１００の使用開始の待ち時間（マイクロブロア１１を駆動させてから液体供給室５が液体１４で満たされるまでの時間）を、配液管７の内径と、押上げ高さ（液体貯蔵室６内の液体１４の水面から振動板３の裏面までの距離）を変化させたうえで測定した。また、比較例として、空気排出孔および防水通気フィルタを有さない霧化装置の使用開始の待ち時間を同様に測定した。なお、比較例の霧化装置の他の構成は、霧化装置１００と同じにした。
【００５４】
表１に、測定結果を示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
霧化装置１００の使用開始の待ち時間は、いずれの条件においても、比較例よりも短かった。これは、霧化装置１００は、液体供給室５および配液管７の内部の空気を、空気排出孔９と振動板３の孔３ａから外気に排出できるのに対し、比較例の霧化装置は、振動板３の孔３ａのみから外気に排出しなければならないためである。
［第２実施形態］
図３に、本発明の第２実施形態にかかる霧化装置２００を示す。なお、図３（Ａ）は霧化装置２００の要部を示す断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の鎖線Ｘ‐Ｘ部分を示す断面図である。
【００５７】
霧化装置２００においては、液体供給室１５の底面（基台１５ａ）に、合計４個の空気排出孔１９を形成した。そして、各空気排出孔１９を、防水通気フィルタ２０で塞いだ。霧化装置２００の他の構成は、図１、図２に示した、第１実施形態にかかる霧化装置１００と同じにした。
【００５８】
霧化装置２００においては、４個の空気排出孔１９から、効率良く、気泡１６を外気に排出することができる。
［第３実施形態］
図４に、本発明の第３実施形態にかかる霧化装置３００を示す。なお、図４は、霧化装置３００の要部を示す断面図ある。
【００５９】
霧化装置３００においては、液体供給室２５が霧化器１と接する領域よりも外周側の領域の、液体供給室２５の天井面に空気排出孔２９を形成した。そして、空気排出孔２９を、防水通気フィルタ３０で塞いだ。また、霧化装置３００においては、霧化器１を取付けるための下パッキン８ａ’に、平板状のものを用いた。霧化装置３００の他の構成は、図１、図２に示した、第１実施形態にかかる霧化装置１００と同じにした。
【００６０】
霧化装置３００においては、振動板３の孔３ａと空気排出孔２９との距離が大きいため、マイクロブロア１１（図示せず）を停止させても、気泡１６は大きな塊にならず、霧化機能が妨げられることがない。したがって、霧化装置３００においては、霧化機能に影響を与えることなく、マイクロブロア１１を間欠的に駆動することができ、マイクロブロア１１を駆動するための電力の節電をはかることができる。
［第４実施形態］
図５に、本発明の第４実施形態にかかる霧化装置４００を示す。なお、図５は、霧化装置４００の要部を示す断面図ある。
【００６１】
霧化装置４００は、図４に示した、第３実施形態にかかる霧化装置３００の構成の一部を変更した。すなわち、霧化装置４００においては、液体供給室３５の天井面を斜めに、傾斜をもたせて形成し、霧化装置１などを、液体供給室に３５に対して、斜めに取付けた。霧化装置４００の他の構成は、図４に示した、第３実施形態にかかる霧化装置３００と同じにした。
【００６２】
霧化装置４００においては、気泡１６の浮力を利用して、気泡１６を空気排出孔２９の近傍まで移動させることができるため、効率的に気泡１６を外気に排出することができる。特に、振動板３の孔３ａと空気排出孔２９との距離が大きい場合、マイクロブロア１１を停止させたとしても気泡１６は大きな塊にならないメリットがある半面、気泡１６が抜けにくくなる恐れがあるが、本構成を利用すれば、たとえ振動板３の孔３ａと空気排出孔２９との距離が大きい場合であっても、気泡１６が効率的に排出される。
［第５実施形態］
図６に、本発明の第５実施形態にかかる霧化装置５００を示す。なお、図６は、霧化装置５００の断面図ある。
【００６３】
霧化装置５００においては、液体貯蔵室６と液体供給室５との間の配液管７に、液体の逆流を防止する逆流防止弁１７を設けた。霧化装置５００の他の構成は、図１、図２に示した、第１実施形態にかかる霧化装置１００と同じにした。
【００６４】
霧化装置５００は、マイクロブロア１１の間欠駆動に適している。すなわち、逆流防止弁１７は、マイクロブロア１１を駆動して、液体貯蔵室６に空気を送り込み、液体貯蔵室６の上部の空気部分６ａの気圧を上昇させて液体１４の液面を押し下げて、配液管７中の液体１４を押上げる際には、浮かび上がり、液体１４を通す。一方、マイクロブロア１１を停止させ、しばらくして空気部分６ａの気圧が下がると、逆流防止弁１７は自重で下に落込み、配液管７を塞ぎ、液体供給室５から液体貯蔵室６に液体１４が逆流するのを防止する。
【００６５】
霧化装置５００は、マイクロブロア１１の停止中に、逆流により、液体供給室５の液体１４が減少することがないため、霧化により液体供給室５の液体１４が不足するまで、十分に長いマイクロブロア１１の停止時間を設定することができ、大きな節電効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１：霧化器
３：振動板
３ａ：孔
４：圧電振動体
５、１５、２５、３５：液体供給室
６：液体貯蔵室
６ａ：空気部分
７：配液管
８ａ、８ａ’：下パッキン
８ｂ：上パッキン
９、１９、２９：空気排出孔
１０、２０、３０：防水通気フィルタ
１１：マイクロブロア（液体搬送手段）
１２：配気管
１３：弁
１４：液体
１６：気泡
１７：逆流防止弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を霧化する霧化装置に関し、さらに詳しくは、振動板の裏面側に液体を供給する液体供給室内に、空気排出孔が形成された霧化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加湿、芳香、消臭、殺虫、洗浄、成膜などの用途で、液体を霧化する霧化装置が実用化されている。
【０００３】
この霧化装置は、たとえば、微細な複数の孔（ノズル孔）を有する金属などからなる振動板を振動させておき、その振動板の裏面側に液体を供給することにより、孔から振動板の表面側に液体を噴霧するものである。
【０００４】
そして、振動板の裏面側に液体を供給する方法としては、たとえば、特許文献１（特開２００９‐１６８３２８号公報）に開示されるように、フェルトなどからなる給液芯を用い、給液芯の一方端を振動板の裏面側に当接させるとともに、他方端を液体貯蔵室に含浸させることにより、毛細管現象を利用して、液体貯蔵室から振動板の裏面側に液体を供給する方法などが採用されている。
【０００５】
しかしながら、この給液芯を用いた霧化装置には、液体貯蔵室に液体を注入してから、使用を開始できるまでに、長時間を要するという問題があった。すなわち、液体貯蔵室に液体を注入しても、液体は、すぐには給液芯の一方端にまで吸上げられず、給液芯の一方端に液体が吸上げられるまで、数十分間、待たなければならない場合があった。
【０００６】
そこで、この問題を解決したものとして、フェルトなどからなる給液芯に代えて、ファン、モーターなどの動力で、配液管を用い、液体貯蔵室から、振動板の裏面側に液体を供給する液体供給室に、液体を吸上げる、あるいは押上げるようにした霧化装置が知られている。たとえば、特許文献２（特開平６‐６３４７４号公報）には、ファンで液体を吸上げるようにした霧化装置が開示されている。
【０００７】
図７に、動力で液体を搬送するようにした霧化装置の一例として、動力にマイクロブロアを用い、液体を押上げるようにした霧化装置６００を示す。（なお、本件の出願人において、この構造の霧化装置をＰＣＴ／ＪＰ２００９／００５９７８、ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／０５１３８６として特許出願しているが、本件の出願時点においてはいずれも未公開である。）
霧化装置６００は、霧化器１０１を備える。霧化器１０１は、両主面を貫通して複数の孔１０２ａが形成された振動板１０２と、振動板１０２を振動させる振動手段（圧電振動子）１０３とを有する。
【０００８】
また、霧化装置６００は、液体を貯蔵する液体貯蔵室１０５と、霧化器１０１に液体を供給する液体供給室１０４とを備え、液体貯蔵室１０５と液体供給室１０４との間は配液管１０６により接続されている。
【０００９】
また、霧化装置６００は、液体貯蔵室１０５に空気を送り込むマイクロブロア１０７および配気管１０８と、液体貯蔵室１０５に送り込んだ空気の逆流を防ぐための弁１０９とを備える。
【００１０】
マイクロブロア１０７により液体貯蔵室１０５に空気を送り込むと、液体貯蔵室１０５は気密性が保たれているため、液体貯蔵室１０５上部の空気部分１０５ａの気圧が上昇し、液体貯蔵部１０５に貯蔵された液体１１０の表面を押下げる。この結果、液体１１０は配液管１０６内を押上げられ、液体供給室１０４に搬送される。
【００１１】
液体供給室１０４に液体１１０が満たされた状態で、振動板１０２を振動させると、孔１０２ａから振動板１０２の表面側に液体が噴霧される。
【００１２】
配液管１０６を用い、マイクロブロア１０７で液体１１０を押上げるようにした霧化装置６００は、マイクロブロア１０７を駆動してから数十秒で、振動板１０２の裏面側に液体１１０を供給することができるため、従来の、フェルトなどの給液芯を用いた霧化装置に比べて、使用開始の待ち時間が短くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９‐１６８３２８号公報
【特許文献２】特開平６‐６３４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した、振動板の裏面側に液体供給室を備えた霧化装置６００においても、次のような問題があった。
【００１５】
まず、従来の、フェルトなどの給液芯を用いた霧化装置に比べて、使用開始の待ち時間が極めて短くなっているが、それでもなお、３０秒程度の時間を要しており、さらに短縮することが望まれている。すなわち、マイクロブロア１０７を駆動して、液体貯蔵部１０５から配液管１０６を経由して液体１１０を液体供給室１０４に押上げる際には、液体供給室１０４および配液管１０６の内部の空気を外気に排出しなければならないが、この排気を、振動板１０２に形成された直径数μｍの孔１０２ａからおこなわなければならず、一気に排出することができなかった。
【００１６】
また、霧化装置６００を使用している際に、図８に示すように、液体供給室１０４内の液体１１０に気泡１１１が発生してしまい、液体１１０と振動板１０２との間に溜まってしまい、振動板１０２を振動させても、液体１１０を霧化できないという問題があった。すなわち、振動板１０２の振動により、液体１１０が振動すると、キャビテーション現象と呼ばれる現象により、液体１１０に気泡１１１が発生する。気泡１１１は、振動板１０２の孔１０２ａを塞ぐため、振動板１０２を振動させても、液体１１０を霧化させることができなくなってしまうことがある。
【００１７】
この場合には、マイクロブロア１０７により液体貯蔵室１０５に空気を送り続け、液体貯蔵室１０５上部の空気部分１０５ａの気圧をさらに上昇させて、液体供給室１０４に液体１１０を押上げる力を強めて、気泡１１１を振動板１０２の孔１０２ａから外気に排出しなければならないが、気泡の排出が完了するまでにある程度の時間を要し、その間、液体の霧化が停止してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上述した、振動板の裏面側に液体を供給する液体供給室を備えた霧化装置が有する問題を解決するためになされたものである。
【００１９】
その手段として、本発明の霧化装置は、両主面を貫通して複数の孔が形成された振動板、および、その振動板を振動させる振動手段とを有する霧化器と、その霧化器に接して配置され、霧化器に液体を供給する液体供給室と、液体を貯蔵する液体貯蔵室と、液体貯蔵室と前記液体供給室とを接続する配液管と、配液管を経由して、液体貯蔵室に貯蔵された液体を液体供給室に搬送する液体搬送手段とを備えるとともに、液体供給室に、液体供給室と外気とをつなぐ空気排出孔を形成し、その空気排出孔を、気体は通過させるが、液体は通過させない、防水通気フィルタにより塞いだ構造とした。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の霧化装置は、上記構造としたため、使用開始時に、液体供給室や配液管の内部の空気を、液体供給室に設けた空気排出孔から、一気に外気に排出することができるため、液体搬送手段を駆動してから、極めて短時間で、振動板の裏面側を液体で満たすことができる。すなわち、使用開始の待ち時間を、極めて短くすることができる。なお、空気排出孔は、気体は通過させるが、液体は通過させない、防水通気フィルタにより塞がれているため、液体供給室に満たされた液体が、空気排出孔から外部に漏れ出すことはない。
【００２１】
また、本発明の霧化装置は、キャビテーション現象により液体供給室内の液体に発生した気泡を、空気排出孔から外気に排出することができるため、気泡が液体と振動板との間に溜まることがなく、気泡により液体の霧化が停止されてしまうことがない。
【００２２】
なお、空気排出孔の少なくとも一部が、液体供給室の底面であって、振動板に形成された孔に対向する部分に形成することができる。振動板の孔が形成された部分の直下の液体には、振動板から離れる方向（下方向）の対流が生じているため、この部分に空気排出孔を形成した場合には、気泡を空気排出孔から効率的に排出することができる。
【００２３】
また、液体搬送手段は、節電のために、間欠的に駆動することが好ましい。すなわち、液体搬送手段は常時駆動させておかなくても、液体貯蔵室に空気を送り込み、気圧を上げて、液体を液体供給室に送り込み、気泡を空気排出孔から排出した後は、しばらく停止させて、液体搬送手段の駆動に用いる電力を節電することができる。この場合でも、液体貯蔵室の上部の空気部分の気圧が上がっているため、すぐに液体が逆流することはなく、液体供給室には液体が満たされた状態にあり、液体が霧化（消費）されて、液体供給室の液体が不足するまで、液体の霧化を継続することができる。なお、間欠的な駆動による節電は、液体搬送手段を電池で駆動する場合に、より大きな利点となる。
【００２４】
また、空気排出孔は、液体供給室の、霧化器と接する領域よりも外周側の領域に形成するようにすることができる。上述したように、液体搬送手段を間欠的に駆動した場合、振動板の孔と空気排出孔との距離が小さいと、液体搬送手段を停止させた際に、気泡がだんだんつながって大きな塊になり、振動板から空気排出孔まで空気の経路ができてしまい、液体を霧化できなくなってしまうことがある。この場合には、再び液体搬送手段を駆動させて、液体貯蔵室の気圧を上げて、液体を液体供給室に送り込み、大きな塊の気泡を空気排出孔から外気に排出しなければならないが、排出後に液体搬送手段を再び停止させると、すぐに大きな塊の気泡ができてしまう。このため、間欠的駆動の停止時間を短くせざるを得ず節電効果が小さい、あるいは間欠的な駆動をすることができず節電できないということがあるが、空気排出孔を、液体供給室の、霧化器と接する領域よりも外周側の領域に形成し、振動板と空気排出孔の距離を十分に大きくすると、気泡が大きな塊になることがないため、霧化機能に影響を与えることなく、液体搬送手段を間欠的に駆動し、節電をはかることができる。
【００２５】
また、空気排出孔を、液体供給室の天井面に形成し、かつ、天井面を傾斜させるようにしても良い。この場合には、気泡がスムーズに空気排出孔に向かい、効率良く気泡を外気に排出することができる。
【００２６】
また、空気排出孔を、液体供給室に、複数個形成するようにしても良い。この場合には、近くの空気排出孔から、気泡を効率よく外気に排出することができる。
【００２７】
また、配液管に、液体供給室から液体貯蔵室への液体の逆流を防止する逆流防止弁を設けても良い。上述したように、液体搬送手段を間欠的に駆動すれば節電することができるが、液体搬送手段を停止させた際に、液体供給室側から液体貯蔵室側に液体が逆流し、振動板の裏面側に接する液体がなくなり、霧化できなくなるおそれがあるため、間欠的な駆動の停止時間を長くすることは難しい。しかしながら、配液管に逆流防止弁を設けるようにすれば、液体の逆流を防ぐことができるため、液体搬送手段の停止時間を長くすることができ、より節電をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる霧化装置１００を示す断面図である。
【図２】図１に示した本発明の第１実施形態にかかる霧化装置１００の要部を示す断面図である。
【図３】図３（Ａ）は本発明の第２実施形態にかかる霧化装置２００の要部を示す断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の鎖線Ｘ‐Ｘ部分を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかる霧化装置３００の要部を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかる霧化装置４００を要部を示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態にかかる霧化装置５００を示す断面図である。
【図７】本件出願人において特許出願済みの霧化装置６００を示す断面図である。
【図８】図７に示した本件出願人において特許出願済みの霧化装置６００の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
［第１実施形態］
図１、図２に、本発明の第１実施形態にかかる霧化装置１００を示す。ただし、図１は霧化装置１００の断面図、図２は霧化装置１００の要部の断面図である。なお、図１は、描画の都合上、細部を簡略化して示している。
【００３０】
霧化装置１００は、霧化器１を備える。
【００３１】
霧化器１は、振動板３に、振動手段として圧電振動子４を取付けた構造からなる。
【００３２】
振動板３は、たとえば、ＳＵＳ系金属からなり、たとえば、直径１５．０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの円板形状からなる。そして、振動板３には、ノズル孔として、たとえば、直径１０μｍ以下の孔３ａが、数百個形成されている。
【００３３】
圧電振動子４は、リング形状の圧電体セラミックからなり、図示しないが、駆動するための電極が、リング形状の上面に形成されている。圧電振動子４は、たとえば、厚み０．５ｍｍ、外径が１０．０ｍｍ、リングの内径が６．０ｍｍからなる。圧電振動子４は、予め、上面と下面との間が分極されているものを用いる。分極方向は、上面から下面の方向であっても良いし、逆に、下面から上面の方向であっても良い。圧電振動子４は、振動板３に、同心状に取付けられている。
【００３４】
霧化器１において、圧電振動子４の上面に形成された電極と振動板３との間に、所定の周波数の交流電圧を印加すると、圧電振動子４は、たとえば拡がり方向に伸縮する。そして、圧電振動子４が拡がり方向に伸縮することにより、振動板３が上下方向に屈曲する。
【００３５】
また、霧化装置１００は、霧化器１に液体を供給する液体供給室５と、液体を貯蔵する液体貯蔵室６とを備え、液体貯蔵室６と液体供給室５との間は配液管７により接続されている。
【００３６】
液体供給室５は、図２に示すように、配液管７の先端に取付けられた、あるいは、配液管７の先端に一体的に形成された、基台５ａに、下パッキン８ａ、上パッキン８ｂを介して、霧化器１を取付けることによって構成されている。基台５ａは、金属、樹脂などで形成される。下パッキン８ａ、上パッキン８ｂは、ゴム、樹脂などで形成される。
【００３７】
液体供給室５には、本発明の特徴的な構成である、空気排出孔９が形成されている。本実施形態においては、空気排出孔９は、液体供給室５の底面であって、振動板３の孔３ａに対向する部分に形成されている。空気排出孔９が形成されているため、液体供給室５や配液管７の内部の空気を、一気に外気に排出することができるため、液体搬送手段を駆動してから、極めて短時間で、振動板の裏面側を液体で満たすことができる。空気排出孔９の形状・径は、振動板３の孔３ａの数・径や液体１４の粘性等の霧化条件に合わせて種々設定することができる。
【００３８】
空気排出孔９は、気体は通過させるが、液体は通過させない、防水通気フィルタ１０により塞がれている。防水通気フィルタ１０により塞がれているため、液体供給室５に満たされた液体が、空気排出孔９から外部に漏れ出すことはない。防水通気フィルタ１０には、たとえば、住友電工製の「ポアフロン・メブルレン」、日東電工製の「ＴＥＭＩＳＨ」、ゴアテックス製の「ベントフィルタ」などを用いることができる。防水通気フィルタ１０は、空気排出孔９の周辺に、両面テープ、接着剤、熱圧着などの方法により、張り付けられている。
【００３９】
配液管７は、金属、樹脂などからなり、霧化装置１００の単位時間当たりの霧化量などを考慮して、適切な内径が選択されている。
【００４０】
液体貯蔵室６も、金属、樹脂などからなる。液体貯蔵室６は、気密性が保たれている。液体貯蔵室６には、図示しないが、液体注入孔が設けられていても良い。
【００４１】
霧化装置１００は、さらに、液体貯蔵室６に空気を送り込むマイクロブロア１１および配気管１２と、液体貯蔵室６に送り込んだ空気の逆流を防ぐための弁１３とを備える。
【００４２】
マイクロブロア１１は、本発明における液体搬送手段に該当する。マイクロブロア１１には、たとえば、特開２００９−９７３９３号公報などに記載されたものを用いることができる。マイクロブロア１１により液体貯蔵室６に空気を送り込むと、液体貯蔵室６は気密性が保たれているため、液体貯蔵室６上部の空気部分６ａの気圧が上昇し、液体貯蔵部６に貯蔵された液体１４の液面を押下げる。この結果、液体１４は配液管７内を押上げられ、液体供給室５に搬送される。
【００４３】
なお、マイクロブロア１１は、霧化器１００の運転中、常時、駆動されるものであっても良いし、間欠的に駆動されるものであっても良い。後者の場合には、別途、制御回路が必要になるが、マイクロブロア１１を駆動する電力の節電をはかることができる。
【００４４】
なお、マイクロブロア１１の間欠的な駆動においては、予め定められた周期で、駆動、停止を繰り返す方法、あるいは、液体供給室５の液体１４の状態をモニタリングしておき、マイクロブロア１１を駆動して液体供給室５に液体１４を満たした後、いったんマイクロブロア１１を停止し、所定量の液体が霧化（消費）された時点で、マイクロブロア１１の駆動を再開する方法などを採用することができる。
【００４５】
以上の構造からなる、第１実施形態にかかる霧化装置１００は、たとえば、霧化器１を構成する部品を準備し、それらを組立てて霧化器１を作製するとともに、液体供給室５、液体貯蔵室６、配液管７などの部品、防水通気フィルタ１０、マイクロブロア１１などを準備し、これらを霧化器１とともに組立てて、製造することができる。
【００４６】
霧化装置１００を使用する際は、まず、液体貯蔵室６に、霧化させる液体１４を注入する。
【００４７】
次に、マイクロブロア１１を駆動し、空気を液体貯蔵室６に送り込み、液体貯蔵室６上部の空気部分６ａの気圧を上昇させる。この結果、液体貯蔵室６に貯蔵された液体１４の液面は押し下げられるとともに、一部は配液管７を通って押上げられ、液体供給室５に搬送される。このとき、液体供給室５や配液管７の内部の空気は、空気排出孔９から外部に一気に排出されるとともに、空気排出孔９は防水通気フィルタ１０により塞がれているため、液体供給室５に満たされた液体が、空気排出孔９から外部に漏れ出すことはなく、霧化装置１００においては、極めて短い時間で、液体供給室５に液体１４を満たすことができる。
【００４８】
次に、圧電振動子４に形成された１対の電極間に、所定の周波数の交流電圧を印加し、圧電振動子４を広がり方向に伸縮させ、振動板３を上下方向に振動させる。この結果、液体供給室５に満たされた液体１４は、振動板３の孔３ａから、振動板３の表面側に噴霧される。
【００４９】
なお、このとき、キャビテーション現象により液体１４に発生した気泡１６は、振動板３の振動により発生した、振動板３から離れる方向（下方向）の対流に乗り、防水通気フィルタ１０を通って、空気排出孔９から外気に排出される。すなわち、気泡１６が、振動板３の裏面側に溜まることがない。したがって、霧化装置１００においては、気泡１６に起因して霧化不良が発生することがない。
【００５０】
以上、本発明の第１実施形態にかかる霧化装置１００の構造と、製造方法および使用方法の一例について説明した。しかしながら、本発明が、これらの内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の設計変更をなすことができる。
【００５１】
たとえば、液体搬送手段は、マイクロブロア１１には限定されず、他の動力、たとえば、モーターや、ポンプ、ファンであっても良い。
【００５２】
また、振動手段である圧電振動体４は、上述した形状、電極の配置には限られず、他の構造のものを使用しても良い。また、振動手段は、圧電振動体ではなく、たとえば、電磁的に振動を発生させるものであっても良い。
【００５３】
（実験例）
第１の実施形態にかかる霧化装置１００の使用開始の待ち時間（マイクロブロア１１を駆動させてから液体供給室５が液体１４で満たされるまでの時間）を、配液管７の内径と、押上げ高さ（液体貯蔵室６内の液体１４の水面から振動板３の裏面までの距離）を変化させたうえで測定した。また、比較例として、空気排出孔および防水通気フィルタを有さない霧化装置の使用開始の待ち時間を同様に測定した。なお、比較例の霧化装置の他の構成は、霧化装置１００と同じにした。
【００５４】
表１に、測定結果を示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
霧化装置１００の使用開始の待ち時間は、いずれの条件においても、比較例よりも短かった。これは、霧化装置１００は、液体供給室５および配液管７の内部の空気を、空気排出孔９と振動板３の孔３ａから外気に排出できるのに対し、比較例の霧化装置は、振動板３の孔３ａのみから外気に排出しなければならないためである。
［第２実施形態］
図３に、本発明の第２実施形態にかかる霧化装置２００を示す。なお、図３（Ａ）は霧化装置２００の要部を示す断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の鎖線Ｘ‐Ｘ部分を示す断面図である。
【００５７】
霧化装置２００においては、液体供給室１５の底面（基台１５ａ）に、合計４個の空気排出孔１９を形成した。そして、各空気排出孔１９を、防水通気フィルタ２０で塞いだ。霧化装置２００の他の構成は、図１、図２に示した、第１実施形態にかかる霧化装置１００と同じにした。
【００５８】
霧化装置２００においては、４個の空気排出孔１９から、効率良く、気泡１６を外気に排出することができる。
［第３実施形態］
図４に、本発明の第３実施形態にかかる霧化装置３００を示す。なお、図４は、霧化装置３００の要部を示す断面図ある。
【００５９】
霧化装置３００においては、液体供給室２５が霧化器１と接する領域よりも外周側の領域の、液体供給室２５の天井面に空気排出孔２９を形成した。そして、空気排出孔２９を、防水通気フィルタ３０で塞いだ。また、霧化装置３００においては、霧化器１を取付けるための下パッキン８ａ’に、平板状のものを用いた。霧化装置３００の他の構成は、図１、図２に示した、第１実施形態にかかる霧化装置１００と同じにした。
【００６０】
霧化装置３００においては、振動板３の孔３ａと空気排出孔２９との距離が大きいため、マイクロブロア１１（図示せず）を停止させても、気泡１６は大きな塊にならず、霧化機能が妨げられることがない。したがって、霧化装置３００においては、霧化機能に影響を与えることなく、マイクロブロア１１を間欠的に駆動することができ、マイクロブロア１１を駆動するための電力の節電をはかることができる。
［第４実施形態］
図５に、本発明の第４実施形態にかかる霧化装置４００を示す。なお、図５は、霧化装置４００の要部を示す断面図ある。
【００６１】
霧化装置４００は、図４に示した、第３実施形態にかかる霧化装置３００の構成の一部を変更した。すなわち、霧化装置４００においては、液体供給室３５の天井面を斜めに、傾斜をもたせて形成し、霧化装置１などを、液体供給室に３５に対して、斜めに取付けた。霧化装置４００の他の構成は、図４に示した、第３実施形態にかかる霧化装置３００と同じにした。
【００６２】
霧化装置４００においては、気泡１６の浮力を利用して、気泡１６を空気排出孔２９の近傍まで移動させることができるため、効率的に気泡１６を外気に排出することができる。特に、振動板３の孔３ａと空気排出孔２９との距離が大きい場合、マイクロブロア１１を停止させたとしても気泡１６は大きな塊にならないメリットがある半面、気泡１６が抜けにくくなる恐れがあるが、本構成を利用すれば、たとえ振動板３の孔３ａと空気排出孔２９との距離が大きい場合であっても、気泡１６が効率的に排出される。
［第５実施形態］
図６に、本発明の第５実施形態にかかる霧化装置５００を示す。なお、図６は、霧化装置５００の断面図ある。
【００６３】
霧化装置５００においては、液体貯蔵室６と液体供給室５との間の配液管７に、液体の逆流を防止する逆流防止弁１７を設けた。霧化装置５００の他の構成は、図１、図２に示した、第１実施形態にかかる霧化装置１００と同じにした。
【００６４】
霧化装置５００は、マイクロブロア１１の間欠駆動に適している。すなわち、逆流防止弁１７は、マイクロブロア１１を駆動して、液体貯蔵室６に空気を送り込み、液体貯蔵室６の上部の空気部分６ａの気圧を上昇させて液体１４の液面を押し下げて、配液管７中の液体１４を押上げる際には、浮かび上がり、液体１４を通す。一方、マイクロブロア１１を停止させ、しばらくして空気部分６ａの気圧が下がると、逆流防止弁１７は自重で下に落込み、配液管７を塞ぎ、液体供給室５から液体貯蔵室６に液体１４が逆流するのを防止する。
【００６５】
霧化装置５００は、マイクロブロア１１の停止中に、逆流により、液体供給室５の液体１４が減少することがないため、霧化により液体供給室５の液体１４が不足するまで、十分に長いマイクロブロア１１の停止時間を設定することができ、大きな節電効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１：霧化器
３：振動板
３ａ：孔
４：圧電振動体
５、１５、２５、３５：液体供給室
６：液体貯蔵室
６ａ：空気部分
７：配液管
８ａ、８ａ’：下パッキン
８ｂ：上パッキン
９、１９、２９：空気排出孔
１０、２０、３０：防水通気フィルタ
１１：マイクロブロア（液体搬送手段）
１２：配気管
１３：弁
１４：液体
１６：気泡
１７：逆流防止弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両主面を貫通して複数の孔が形成された振動板と、前記振動板を振動させる振動手段とを有する霧化器と、
前記霧化器に接して配置され、前記霧化器に液体を供給する液体供給室と、
液体を貯蔵する液体貯蔵室と、
前記液体貯蔵室と前記液体供給室とを接続する配液管と、
前記配液管を経由して、前記液体貯蔵室に貯蔵された液体を前記液体供給室に搬送する液体搬送手段と、を備えた霧化装置であって、
前記液体供給室に、当該液体供給室と外気とをつなぐ空気排出孔が形成され、
前記空気排出孔が、気体は通過させるが、液体は通過させない、防水通気フィルタにより塞がれている霧化装置。
【請求項２】
前記空気排出孔がの少なくとも一部が、前記液体供給室の底面であって前記振動板に形成された前記孔に対向する部分に形成されている、請求項１に記載された霧化装置。
【請求項３】
前記空気排出孔が、前記液体供給室の、前記霧化器と接する領域よりも外周側の領域に形成されている、請求項１に記載された霧化装置。
【請求項４】
前記空気排出孔が、前記液体供給室の天井面に形成され、かつ、前記天井面が傾斜している、請求項３に記載された霧化装置。
【請求項５】
前記空気排出孔が、前記液体供給室に、複数個形成されている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載された霧化装置。
【請求項６】
前記液体搬送手段が、間欠的に駆動される、請求項１ないし５のいずれか１項に記載された霧化装置。
【請求項７】
前記液体搬送手段が、前記液体貯蔵室に空気を送り込むマイクロブロアである、請求項１ないし６のいずれか１項に記載された霧化装置。
【請求項８】
前記配液管に、液体の逆流を防止する逆流防止弁が形成されている、請求項１ないし７のいずれか１項に記載された霧化装置。
【請求項１】
両主面を貫通して複数の孔が形成された振動板と、前記振動板を振動させる振動手段とを有する霧化器と、
前記霧化器に接して配置され、前記霧化器に液体を供給する液体供給室と、
液体を貯蔵する液体貯蔵室と、
前記液体貯蔵室と前記液体供給室とを接続する配液管と、
前記配液管を経由して、前記液体貯蔵室に貯蔵された液体を前記液体供給室に搬送する液体搬送手段と、を備えた霧化装置であって、
前記液体供給室に、当該液体供給室と外気とをつなぐ空気排出孔が形成され、
前記空気排出孔が、気体は通過させるが、液体は通過させない、防水通気フィルタにより塞がれている霧化装置。
【請求項２】
前記空気排出孔がの少なくとも一部が、前記液体供給室の底面であって前記振動板に形成された前記孔に対向する部分に形成されている、請求項１に記載された霧化装置。
【請求項３】
前記空気排出孔が、前記液体供給室の、前記霧化器と接する領域よりも外周側の領域に形成されている、請求項１に記載された霧化装置。
【請求項４】
前記空気排出孔が、前記液体供給室の天井面に形成され、かつ、前記天井面が傾斜している、請求項３に記載された霧化装置。
【請求項５】
前記空気排出孔が、前記液体供給室に、複数個形成されている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載された霧化装置。
【請求項６】
前記液体搬送手段が、間欠的に駆動される、請求項１ないし５のいずれか１項に記載された霧化装置。
【請求項７】
前記液体搬送手段が、前記液体貯蔵室に空気を送り込むマイクロブロアである、請求項１ないし６のいずれか１項に記載された霧化装置。
【請求項８】
前記配液管に、液体の逆流を防止する逆流防止弁が形成されている、請求項１ないし７のいずれか１項に記載された霧化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１１３０４（Ｐ２０１２−１１３０４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４９７２７（Ｐ２０１０−１４９７２７）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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