霧発生装置
【課題】本発明は、香料、医薬品など生活の中で使用する化学物質を霧に含有して放出するための超音波式霧発生装置であって、特に、小型で、大量の霧を効率よく発生する装置に関する。
【解決手段】
中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体と、各振動面に対向するように設けられた複数の超音波反射板とからなり、反射した超音波は、液体の所定領域に集中するように設定され、飛散液体は、霧搬送筒、又は、霧搬送管に導かれ外部に放出される。超音波反射板には、凹面鏡レンズを用いることができる。超音波は、超音波伝播媒体と超音波通過膜を介して、霧化対象液体の前記所定領域に集中するように設定できる。超音波発生体は、１枚の超音波振動子の両面を振動面として用いることができる。霧搬送筒には、霧に化学物質を含有させる機構を設けてもよい。液面付近に液中管を設け前記中心軸の周りに霧を集中させてもよい。
【解決手段】
中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体と、各振動面に対向するように設けられた複数の超音波反射板とからなり、反射した超音波は、液体の所定領域に集中するように設定され、飛散液体は、霧搬送筒、又は、霧搬送管に導かれ外部に放出される。超音波反射板には、凹面鏡レンズを用いることができる。超音波は、超音波伝播媒体と超音波通過膜を介して、霧化対象液体の前記所定領域に集中するように設定できる。超音波発生体は、１枚の超音波振動子の両面を振動面として用いることができる。霧搬送筒には、霧に化学物質を含有させる機構を設けてもよい。液面付近に液中管を設け前記中心軸の周りに霧を集中させてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、香料、医薬品、殺菌剤など生活の中で使用する化学物質を霧に含有して放出するための超音波式霧発生装置であって、特に、小型で、大量の霧を効率よく発生する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下では、化学物質として香料を例に、霧に香料を含有して放出する超音波式霧化装置について、従来の問題点を説明する。
【０００３】
板状超音波振動子を液体溜の中に入れ、超音波で当該液体を高速に振動させて霧を発生させる装置は、例えば、特開２００３−２４５５８０の超音波霧化装置、実登３１００８７３の加湿器などに開示されている。当該振動子は１メガヘルツを超える高周波で振動させることが可能なため霧の粒子径を極めて小さくできる。芳香発生装置への応用を考えると嗅覚特性の良い装置になりえる。
【０００４】
しかし、板状超音波振動子を高周波駆動する際、振動面に液体が存在しなくなると、超音波が当該素子の表面で反射し、超音波振動子自体が発熱して高温になる問題がある。
【０００５】
圧電素子の場合、素子が所定の温度を超えると、圧電分極特性が劣化する、あるいは、素子そのものが割れて破壊する。材料によっても異なるが、素子温度が８０度程度以上で分極が劣化し、１５０度程度以上で破壊することがある。磁気ひずみ効果を利用する素子でも同様の問題がある。
【０００６】
従って、高周波駆動する超音波振動子は、振動面の上に常に十分な液体が存在するようにして使用するのが一般的である。換言すると、少量の液体を高い周波数の超音波で霧化させる霧発生装置は、超音波振動子が破壊するリスクがあるため、従来、家庭用品の分野ではあまり製品化されていない。
【０００７】
家庭用として現在製品化されている超音波式霧発生装置は、通常、水または１種類の香料含有液体を霧化するものが多い。また、超音波振動子の上に十分な霧化対象液体を供給した状態で霧化する方式がほとんどである。
【０００８】
しかし、超音波振動子を多くの香料含有液体で浸し霧化する装置では、香料が無駄になる、飛散する液体の範囲が広いため、装置内部が汚染されるなどの問題がある。
【０００９】
前記超音波振動子が空焚き状態で破壊するリスクを少なくしつつ、少量の液体を霧化させる方法として、例えば、特開平３−６５２６４、特許第３５４７１３２号には、振動面を超音波伝播媒体で満たし、当該超音波伝播媒体に接するように超音波通過膜付き液体容器を用いる方法が提案されている。当該液体容器に香料含有液体を入れ霧化でき、また、液体容器を取り替えることによって霧の種類を変更できるなどの特徴がある。
【００１０】
しかし、超音波通過膜を使用すると、超音波エネルギーが損失する問題がある。また、前記超音波通過膜付き液体容器を取り外した状態で、超音波伝播媒体は露出し空気に触れるため、当該液体が腐敗する、汚れるなどの問題がある。清掃が面倒である。
【００１１】
後者の問題を解決するため、本発明者は、特願２００６−２２０８８６において、超音波通過膜を２枚使用する装置を発明している。１枚目の超音波通過膜は超音波伝播媒体の表面に、２枚目の超音波通過膜は液体容器の底部に設け、２枚の超音波通過膜が接触するように液体容器を設置して使用する。超音波は２枚の膜を通過し液体を霧化する。
【００１２】
この装置では、清掃が容易、メンテナンス性が良い、香料の切り替えが容易などの優れた特徴があるが、超音波通過膜が厚い、２枚の膜の接触性が悪い、膜の中間に空気が介在するなどの場合には、超音波エネルギーの損失が大きくなり、霧の発生量が低下する問題がある。
【００１３】
以上のように、超音波通過膜を用いる場合は、その枚数によらずエネルギー損失はあるので、霧発生量を確保することが課題になる。
【００１４】
また、超音波通過膜を用いず、単に水を霧化する場合においても、用途によっては、大量の霧を発生させたい場合がある。例えば、霧を舞台の演出などに利用する場合である。このような目的のために、特願２００４−３２０６３１には、複数の超音波振動子を水中に並べて霧化し、当該霧を一つの筒に集めて、送風装置を用いて筒から放出する装置が開示されている。
【００１５】
しかし、単に超音波振動子を並べた装置では、霧化槽を広くする必要があるため、装置が大型化する問題がある。また、霧の放出については、羽車により単に気流を発生させ搬送する装置では、霧の姿を美しく演出することは難しい。また、霧の放出を演出しながら、霧に香りを付ける装置は実現していない。
【００１６】
以上整理すると、小型で、大量の霧を美しく発生でき、香料含有液体を霧化できる、または、霧に香料を含有でき、清掃が簡単で、メンテナンス性が良い、超音波式霧発生装置は実現していない。
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−２４５５８０
【特許文献２】実登３１００８７３
【特許文献３】特開平３−６５２６４
【特許文献４】特許第３５４７１３２号
【特許文献５】特願２００６−２２０８８６
【特許文献６】特願２００４−３２０６３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、香料、医薬品、殺菌剤など生活の中で使用する化学物質を霧に含有して放出するための霧発生装置において、（１）小型な装置で大量の霧を効率よく発生する、少量の化学物質含有液体を効率よく霧化する、（２）部品点数を減らし製造を容易にし、安価に構成する、（３）霧に化学物質を含有させる機構を取り付けることができる、（４）装置内で化学物質が付着する範囲、汚れる範囲を少なくすると共に、清掃しやすい構造にする、（５）霧を目的の場所に美しく放出する、化学物質を効率よく利用者に提示する、霧の放出に変化を持たせ演出効果を上げる、などである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
＜手段１＞
本発明に係わる請求項１に記載の霧発生装置は、例えば、図１から図６に対応付けて説明すると、中心軸（ＣＴ）の周りに複数の振動面（４０Ｆ）を持つ超音波発生体（０５）と、当該各振動面に対向するように設けられた複数の超音波反射板（２５、または、２６）とからなり、当該複数の反射板で反射した超音波を用いて液体を霧化することを特徴とする。
【００２０】
前記手段１において、中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体（０５）は、ｎ角柱、または、ｎ角錐の部材（図２、図４、図５の４１など）に超音波振動子（４０）を取り付けて構成でき、当該取り付け部材（４１）と、前記複数の超音波反射板（２５、または、２６）とは、樹脂、または、金属素材を用いて、一体成型することができる（ＴＯＭ）。一体成型には、金型を用いることができる。
【００２１】
前記手段１において、前記反射板で反射した超音波は、図３、図４、図５に示すように、液中管（３０）の下端に導かれ、管の上端は液外の所定領域内に集中させることができる。この場合、複数の液中管は、上端が下端より内側に傾斜して設けられることが望ましい。
【００２２】
＜手段２＞
本発明に係わる請求項２に記載の霧発生装置は、例えば、図１から図６に対応付けて説明すると、前記手段１において、前記複数の反射板で反射した超音波は、液体の所定領域に集中するように設定され、当該所定領域で飛散する液体は、霧搬送筒内（８１）、または、霧搬送管内（２７）に導かれ外部に放出されることを特徴とする。
【００２３】
前記手段２において、前記反射板は、図１、図２、図６に示すように、霧化対象液体表面付近に焦点を結ぶ超音波凹面鏡レンズ（２５）で構成してもよい。
【００２４】
前記手段２において、前記霧搬送管には、液体が飛散する際に発生する散乱超音波を進行波に変換する超音波進行波管（２７）を用いてもよい。
【００２５】
前記手段２において、前記霧搬送筒内、または、霧搬送管内には、下部から空気を送る機構を設けることができる。当該送風機構は、空気砲の原理による瞬間気流発生装置（７４）、羽車式気流発生装置（７０）などを利用できる。
【００２６】
＜手段３＞
本発明に係わる請求項３に記載の霧発生装置は、例えば、図１、図２、図３、図６に対応付けて説明すると、前記手段１において、超音波は、超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）と、超音波通過膜（２３、２４）を介して、霧化対象液体（Ｌｉｑ２）の前記所定領域に集中するように設定されることを特徴とする。
【００２７】
前記手段３において、超音波通過膜は、図１、図２、図３に示すように、複数の層にすることができる。
【００２８】
＜手段４＞
本発明に係わる請求項４に記載の霧発生装置は、例えば、図１、図３、図６に対応付けて説明すると、前記手段１において、中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体は、１枚の板型超音波振動子（４０）の両面を振動面（４０Ｆ）として用いることを特徴とする。
【００２９】
＜手段５＞
本発明に係わる請求項５に記載の霧発生装置は、例えば、図１、図２、図４に対応付けて説明すると、前記手段２において、前記霧搬送筒内、または、霧搬送管内には、霧に化学物質を含有せしめる機構（１２）が設けられたことを特徴とする。
【００３０】
前記手段５において、前記化学物質含有機構（１２）は、図２に示すように、筒型の空気穴（ＡｉｒＰ）を集積した整流機構と、当該空気筒の近傍に設けられた化学物質蓄積機構とによって構成できる。
【００３１】
当該整流機構は、図２に示すように、ハニカム構造とすることができる。当該化学物質蓄積機構は、空気穴を設けた網状構造、または、ハニカム構造の部材に化学物質（Ｇｂ）を吸蔵させて構成できる。
【００３２】
前記化学物質は、液体、ジェル状物、ゲル状物、固体を用いることができる。
【００３３】
前記霧搬送筒内、または、霧搬送管内、または、前記整流機構、または、化学物質蓄積機構は、図４に示すように、加熱することができる（ＨＴ１）。
【００３４】
＜手段６＞
本発明に係わる請求項６に記載の霧発生装置は、例えば、図４、図５に対応付けて説明すると、中心軸（ＣＴ）の周りに設けた複数の超音波振動子（４０）と、当該振動子から発生する超音波を液中から液外に導く液中管（３０）と、当該複数の液中管から放出される飛散液体を所定の方向に放出するための霧搬送筒（８１）、又は、霧搬送管（２７）とからなり、各液中管（３０）は前記中心軸（ＣＴ）の周りに並べられ、当該各液中管の上端（Ｕｐ）の配置円（ＣｉｒＵ）は、下端（Ｌｗ）の配置円（ＣｉｒＬ）より小さくなるように、つまり、上端は下端より内側に傾斜して設けられ、かつ、上端は、当該周囲方向に傾斜して設けられ、飛散液体が前記中心軸方向に集中するように設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
＜手段１に係る効果＞
図１から図６に示すように、本発明では、中心軸（ＣＴ）の周りに複数の振動面（４０Ｆ）を持つ超音波発生体（０５）を用い、その周りに超音波反射板（２５、または、２６）を設けてその角度を調節すると、所定の領域の液体を効率よく霧化することができ、大量の霧を発生させることができる。また、液体飛散範囲が小さいため、装置を小型に構成できる。複数の振動面の動作数を変えることで、発生霧の量を段階的に変化させることができる。
【００３６】
本発明では、複数の振動面と反射板の位置関係を正確に調整しないと、複数の超音波を液体の所定領域に集中させることは難しいが、前記のように、複数の超音波発生体を取り付ける部材と、複数の超音波反射板とを一体成型（ＴＯＭ）で製造することによって調整が不要になる。超音波振動子を当該取り付け部材に螺子止めする、または、差込んで固定することによって、前記調整の問題は、解決する。金型を用いた一体成型で製造すると、安価である。
【００３７】
本発明では、大量の液が動き飛散するため、液柱が発生する付近の液面には波が発生しやすい。液面が安定しないと霧化効率が低下する場合がある。そこで、図２（Ｄ）、図３、図４、図５のように、液柱（ＡＫ１）を取り囲むように、液中管（３０）を取り付けると、波の発生を抑制できる、また、液中での超音波の拡散を防止できる。このため、霧化効率は改善される。各液中管の先端が内側を向くように設定すると、飛散液体、または、霧を霧搬送筒（８１）、または、霧搬送管（２７）に導くことができる。小さな空間で大量の霧を発生させ、放出できる。
【００３８】
＜手段２に係る効果＞
図１から図６に示すように、複数の反射板（２５、または、２６）で反射した超音波（ＵＳ）は、液体の所定領域に集中するように設定され、当該所定領域で飛散する液体は、霧搬送筒（８１）、または、霧搬送管（２７）に導かれ外部に放出されるため、従来のように液体が広く飛散することはない。液体が飛散する範囲が限定的なので、装置を小型にできる。
【００３９】
特に、反射板に凹面鏡レンズを使用した場合は、液体が飛散する範囲は、図１、図２、図５のＡＫ１Ｃで示すように、極めて限定的であるため、装置を一層小型にできる。
【００４０】
また、当該液体飛散の際には指向性の強い散乱超音波が空中に放出されるため、当該超音波を硬い材質で所定の太さの管に導くと、超音波進行波となる。
【００４１】
超音波は管内を反射しながら先端に向かって進行するが、この際、発生した霧は、管の先端まで押し上げられ（搬送され）放出される。また、当該超音波によって管内の滴状液体の一部は霧化される。
【００４２】
図５、図６に示すように、超音波進行波管（２７）を用いると、気流発生機構を用いなくても霧を外部に放出でき、霧の量を増やすことができ、液体飛散範囲が狭いので、装置の小型化に効果的である。
【００４３】
前記霧搬送筒（８１）、または、霧搬送管（２７）の下部から空気を送ると、霧を離れたところに搬送できる。本発明では、大量の霧が発生するため、送風の量を制御することで、霧の演出が可能である。
【００４４】
特に、図１に示すように、空気砲（７４）を用いると、環状霧（Ｌｍ）を遠方まで飛行させることができる。空中に大きな霧の輪を作ると人の目を引くため、演出効果は高い。また、霧に香りを付ければ香り玉になる。離れた利用者にピンポイントで匂いを提示できる。
【００４５】
＜手段３に係る効果＞
図１、図２、図３、図６に示すように、超音波（ＵＳ）は、超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）と超音波通過膜（２４、２３）を介して、霧化対象液体（Ｌｉｑ２）の所定領域（ＡＫ１Ｃなど）に集中される構成であるため、少量の特殊液体を霧化できる。液体には、高級香料、医薬品、殺菌剤、消臭剤、殺虫剤などを入れることができる。
【００４６】
超音波通過膜を２枚以上にすることによって、霧化対象液体（Ｌｉｑ２）を超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）から、分離しやすくなる。霧化する際（使用中）は、超音波が超音波伝播媒体から霧化対象液体に通過しやすく、使用しない際は、霧化対象液体が入った容器（２０）を切り離し、別なところに保管することができる。霧化対象液体の取り扱いが極めて容易である。
【００４７】
また、図１、図２、図３に示すように、超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）は外気に触れないため、劣化しにくい。従って、超音波振動子（４０）、超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）、第１の超音波通過膜（２４）をユニット化できる。従来は、超音波振動子の振動面の清掃は面倒な作業であったが、ユニット化によって、当該振動面の清掃は殆ど不要になる。また、第１の超音波通過膜（２４）は、ユニットの上部に露出されるので、清掃しやすい。即ち、メンテナンスは極めて容易である。
【００４８】
一般に、超音波通過膜を複数にすると、超音波エネルギーの損失が懸念されるが、本発明では、複数の振動面（４０Ｆ）を持つ超音波発生体（０５）から発生する超音波を所定領域に集中する、即ち、強い超音波エネルギーを利用するため、複数の超音波通過膜が存在しても、液体を十分に霧化できる。香料、医薬品などの化学薬品を含有する霧を大量に発生させることができる。
【００４９】
＜手段４に係る効果＞
従来１枚の超音波振動子の片面のみを液体に接触させ使用していたため、効率が悪いが、本発明では、図１、図３、図６に示すように、超音波振動子（４０）の両面を液体に接触させ、両面から出る超音波を２枚の反射板（２５−１、２５−２、または、２６−１、２６−２）で同一方向に反射させて液体を霧化することができるため、霧化効率が向上する。また、小型に構成することができる。
【００５０】
＜手段５に係る効果＞
図１、図２、図４に示すように、本霧発生装置は、大量の霧を発生させることができるため、この霧を化学物質が蓄積された機構（１２）の近傍を通過させることによって、気化した化学物質は、霧に溶け込み化学物質含有霧となって放出される。化学物質が飛散する範囲が極めて限定的なので、清掃が容易でメンテナンス性がよい。また、構造が簡単なので、装置を小型に構成できる。
【００５１】
特に、前記化学物質含有機構（１２）に整流機構を用いると、霧の流れは一定するため、霧を所定の方向に放出しやすい。化学物質含有霧を放出する場合、目的とする方向に化学物質が放出されるので、無駄が少なく、効率がよい。また、霧が筒、または、管から真っ直ぐに放出されるため、美しく、癒し効果がある。
【００５２】
つまり、霧が乱れて放出される場合は、化学物質が無駄に放出され効率が悪い、美的でないなどの問題があるが、本発明の整流機構、化学物質蓄積機構を用いることにより、そのような問題が解決される。
【００５３】
図４に示すように、加熱手段（ＨＴ１）を用いることによって、化学物質の気化は促進するため、霧に含有する化学物質の濃度を上げることができる。また、温度を制御することによって（Ｃｏｎ２）、化学物質の濃度を制御することができる。
【００５４】
＜手段６に係る効果＞
本発明では、複数の振動面を使用するため、液柱が発生する付近の液面に波が発生しやすい。液面が安定しないと霧化効率が低下する場合がある。そこで、図４、図５のように、液柱（ＡＫ１）を取り囲むように液中管（３０）を取り付けると、波の発生を抑制できる、また、液中での超音波の拡散を防止できる。このため、霧化効率は改善される。
【００５５】
更に、各液中管（３０）は中心軸（ＣＴ）の周りに並べられ、各液中管の上端は下端より内側に傾斜して設けられ、かつ、上端は、当該周囲方向に傾斜して設けられるため（図４（Ｃ）、図５（Ｂ））、飛散液体は中心軸方向に集中する。従って、飛散液体、または、霧を霧搬送筒（８１）、または、霧搬送管（２７）に効率よく導くことができる。小さな空間で大量の霧を発生させ、放出できる。
【００５６】
特に、図５のように、凹面鏡レンズ（２５）を用いて超音波を集束し、液体を局所的に霧化させる場合、霧搬送管（２７）の中には超音波進行波が発生するため、気流発生手段を用いることなく、霧を放出できる。
【実施例１】
【００５７】
図１は、本発明の第１の実施例で、振動面を複数持つ超音波発生体０５と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、空気砲７４を用いて霧を放出する霧発生装置である。（Ａ）は本装置の縦断面図である。
【００５８】
同図において、０６は下部筐体である。内部の構成を説明する。４０は超音波振動子で、左右の面が振動面４０Ｆである。超音波は両側に放出される。ＣＴは２つの振動面の中心軸である。超音波は太い実線ＵＳで示す。４１は振動子４０を保持する機構で、内部に駆動回路を設けることができる。Ｃｏｎ１は、超音波振動子４０の動作出力、動作間隔、タイミングなどを制御する装置である。
【００５９】
４０は、円形板で、１ＭＨｚ以上の高周波で駆動され、１０ミクロン径以下の霧を発生することができる。具体的には、２．４ＭＨｚで駆動すると、３ミクロン径程度の霧を大量に発生することができる。この程度の微粒子になると、さらさらしており、皮膚に触れてもべたつき感はない。振動子を薄く製造できれば、更に、高周波で駆動することができる。
【００６０】
超音波反射板である凹面鏡レンズ２５−１、２５−２は、４０Ｆに対向するように設けられる。超音波は、当該反射板で反射し、上方の局所領域ＡＫ１Ｃに向かって進行する。
【００６１】
４１と、２５−１、２５−２は、プラスチック、金属などによって、一体成型することができる。斜線塗り潰し部分ＴＯＭは、金型を用いて一体成型した様子を示している。本発明では、超音波を所定の領域に導くために、超音波振動子と反射板の位置、および、角度の調整が難しいが、一体成型することによって、調整は不要である。超音波振動子４０は、螺子止め、または、差込などの手段によって、４１に装着できる。
【００６２】
１９は、振動面４０Ｆを満たすように液体を入れる容器であり、容器の一部が前記のように、凹面鏡レンズ２５を構成している。１９には、超音波伝播媒体Ｌｉｑ１として、水Ｗが入っている。Ｌｉｑ１としては、水以外に、アルコール、油、液状樹脂、シリコン樹脂などが適用できる。熱伝導率の高いものが望ましい。
【００６３】
１９の上部で、Ｌｉｑ１の界面には、超音波通過膜２４が設けられている。２４は反射した超音波が通過する第１の膜である。２４には、超音波の減衰を避けるため、Ｌｉｇ１と音響インピーダンスが近い物質が望ましい。シリコンゴム、塩化ビニール、軟質アクリル、その他の軟質素材薄膜が利用できる。超音波通過膜は、超音波の集束によって高温になる場合があるため、熱伝導率の高いものが望ましい。
【００６４】
霧化対象液体Ｌｉｑ２を入れる小型容器２０の底部には、第２の超音波通過膜２３が設けられている。膜は液体と音響インピーダンスが近いものが望ましいが、薄い膜であれば、素材の音響インピーダンスが合わなくて使用することができる。例えば、ステンレス、チタン合金、ガラス、貴金属合金、樹脂などの硬質素材薄膜を利用できる。
【００６５】
超音波通過膜には、実験の結果、硬度の高いガラスや金属の場合０．２ｍｍ以下の厚さ、硬度が低い樹脂やゴムの場合０．５ｍｍ以下の厚さが適している。
【００６６】
また、２３の底部は、同図のように、アーチ型を成し、２４に密着できるものが望ましい。２３をアーチ型にすることによって、２４に押し付けた場合、応力は膜面方向に分散するため、変形を生じにくい。薄い膜を用いても強く押し付けることができる。
【００６７】
２０３は、２０を脱着可能に保持する機構の一部である。２０は持ち上げることによって、下部筺体０６から分離することができる。
【００６８】
なお、２３を２４に強く押し付けることができない場合、両者の間に空気が入ることがある。空気が入ると、音響伝播インピーダンスが異なるため、超音波エネルギーの損失が大きくなる。そこで、２３と２４の間に、超音波伝播媒体Ｌｉｑ３を設けてもよい。同図では、Ｌｉｑ３に水Ｗを用いているが、水以外に、油、液体樹脂などを用いることができる。２３と２４の密着性が良い場合、Ｌｉｑ３は省略できるのは当然である。
【００６９】
前記、超音波通過膜として、２４が軟質、２３が硬質の場合を示したが、両者が軟質の平面膜を用いることもできる。また、２４を省略し、２３のみにしてもよい。
【００７０】
２０に入れる霧化対象液体Ｌｉｑ２としては、水Ｗ、香料含有水Ｗａ、液体医薬品、酒類、アルコール、殺菌作用のある液体、消臭作用のある液体、液体殺虫剤、その他の化学物質含有液体が適用できる。
【００７１】
例えば、Ｌｉｑ２としてミネラルウォータ、抗菌剤含有水、純水など、美容や健康に効果がある液体を用い、後に説明する香料含有機構１２を用いて、森林系香料を霧に含有させると、森林欲と似た効果が得られる。
【００７２】
超音波ＵＳは、Ｌｉｑ２の液面付近で集束し、液体を局所的に飛散させる。ＡＫ１は液面から盛り上がった液柱、ＡＫ１Ｃは液体飛散部分を示す。液体が飛散する際に大量の霧が発生する。また、超音波は、液体界面で激しく反射を繰り返し周囲に散乱する。散乱する超音波の指向性が強く、主に上部に散乱する。
【００７３】
次に、上部に設けられた霧放出機構０４について説明する。当該実施例では、０４は、霧搬送管２７、気圧発生容器２８、霧放出筒８０から構成される。２７の下部は、飛散液体ＡＫ１を取り込むため広げてある。２７は２８に取り付けられており、２８の下部は、筺体０６に被せるように取り付けられる。
【００７４】
動作を説明する。ＡＫ１Ｃで発生した霧ｍａ、滴状液体ＡＫ２、および、前記散乱超音波は、２７の下端に放出される。当該超音波は指向性が強いので、同図のように、２７内を反射しながら上方に進行する。つまり、管内に超音波進行波が発生する。管の太さは、２０ｍｍ以下が望ましいが、２０ｍｍ以上でも進行波を作る形状のものであればよい。
【００７５】
霧ｍａは当該進行波によって押し上げられ、管先端から放出される。また、管内の滴状飛散液体ＡＫ２の一部は当該超音波進行波によって霧化が継続される。従って、大量の霧が発生する。図１（Ａ）では、気流発生手段７４を併用する例を示しているが、気流発生手段を用いなくても霧を放出できる。
【００７６】
１２は、香料を蓄積するとともに、気体の流れを整える機構で、小さな径の空気筒ＡｉｒＰの集合で構成される。当該ＡｉｒＰの一部には、香料が蓄積される。同図では、ゲル状香料Ｇａを蓄積した状態を示している。霧は、ＡｉｒＰを通過する際に流れが整えられると共に、気化した香料を取り込む。なお、ＡｉｒＰに大量の霧を通過させると、過飽和状態になって目詰まりすることがあるため、周囲を加熱することができる。後に、図４で詳細に説明する。
【００７７】
図１（Ａ）では、香料ａを含有する水Ｗａを霧化し、当該香料含有霧ｍａを１２に通過させる例を示しているため、１２の上部からは、香料ａとｂを含有する霧ｍａｂが放出される。また、２０の中に純水、または、天然水を入れ、１２で香料ｂを含有することもできる。この場合は、香料含有霧ｍｂが放出される。つまり、本実施例では、１種類の香料を混入させることも、複数の香料を組み合わせて混入させることもできる。
【００７８】
８０は、霧を放出するための筒で、２７に回転自由に勘合されている。８０の先端を回転させることにより、霧の放出方向を変えることができる。
【００７９】
次に、霧を遠くまで美しく飛行させる気流発生手段について説明する。７４は空気砲式気流発生手段で、７５は空気圧縮膜、７７は７５を押し出す駆動装置である。Ｍｏｖｅは７５が動作する様子を示している。Ｃｏｎ３は７４の制御装置である。７４の下には、空気穴Ａｉｒと、空気穴開閉機構ＡｉｒＳＴが設けられている。
【００８０】
動作を説明する。７４の駆動によって、２８、２７、８０内の空気圧が高まると、２７内の霧ｍａは、８０先端から放出されるが、圧力が瞬間的に高い場合には、先端において環状霧Ｌｍになる。特に、８０の先端が腹部に比べて細くなっている場合には、美しい環状霧を生成する。同図のαは、先端角度で２０度から８０度の範囲に設定することが望ましい。Ｌｍは進行方向に渦を作りながら進むため形を崩さすに数ｍ飛行させることができる。装置内での気流を一点鎖線Ｆｇで示す。
【００８１】
空気砲７４の制御に関して、空気圧縮用膜７５を瞬間的に移動し、筒内（２７、または、８０）を加圧し、空気が当該筒を離れるまで当該膜をその位置に保持し、その後、ゆっくりと戻すように制御してもよい。この場合の空気圧縮膜を駆動する装置としては、サーボモータ、カム機構、リンク機構などで構成できる。この制御によって、美しい環状霧を作り、砲筒８０から真っ直ぐに飛行させることができる。
【００８２】
８０に大きなものを用いると、１０ｍを超える距離を飛行させることもできる。香りを含有する大きな霧の輪が飛行する様子は、不思議で興味を引く。映画館やイベント会場で使用すると演出効果が高い。
【００８３】
美しい香り玉を作るためには、２７、または、８０に霧が十分に溜まった後に、空気砲７４を作動することが望ましい。２７の上部の霧の量を計測する方法について説明する。４７はＬＥＤ、４８はフォトトランジスタで、両者でフォトカプラを構成している。霧の量が増えると、４７から４８への光量が少なくなるため、フォトトランジスタの電流も少なくなる。４８の電流値から霧の量を推定することができる。
【００８４】
ＡｉｒＳＴの機能について説明する。ＡｉｒＳＴを閉じた状態では、２８、２７内に気流を発生させる経路がないため、超音波振動子４０が動作中であっても、霧は放出されない。霧は筒の下部に留まる。ＡｉｒＳＴを開くと空気の通り道ができるため、振動子４０を動作すると、Ｆｇの経路で気流が発生する。霧は２７、８０を満たし、先端から静かに放出される。空気砲を動作すると、前記のように遠くに放出される。このように、ＡｉｒＳＴの開閉と空気砲の動作によって、多様な霧放出を行うことができる。
【００８５】
Ｃｏｎ３は、空気砲７４の動作出力、動作間隔、タイミングなどを制御してもよい。また、ＡｉｒＳＴには同図には示していない駆動制御装置Ｃｏｎ４を設けることができる。
【００８６】
これら制御装置を連携させると、更に美しい環状霧を作ることができる。例えば、ＡｉｒＳＴを開いた状態にして、超音波振動子４０を動作させ、霧を２７、８０の中に導き、筒内に十分な霧が溜まった状態で、４０を停止し、ＡｉｒＳＴを閉じ、空気砲７４を動作させると、筒に溜まった霧を確実に放出できる。
【００８７】
次に、１枚の超音波振動子の両側を使用する利点を説明する。図１（Ａ）のように、２つの振動面４０Ｆの間隔は極めて小さい。従って、超音波反射板２５−１、２５−２の間隔は小さくできる。２５で反射した超音波は、ＡＫ１Ｃに向って鋭角で進行する。このため、液体がＡＫ１Ｃで飛散する際、上方に強い指向性を持つ散乱超音波が発生する。当該散乱超音波を霧搬送管２７に導くと強い進行波が発生する。霧は、気流発生手段を省略しても効率よく放出できる。つまり、装置の小型化、経済化、霧発生および放出の効率化が達成できる。
【００８８】
また、同図には示していないが、２枚の超音波振動子を重ね合わせ、各々片側の振動面のみを使用してもよい。この場合、超音波伝播媒体Ｌｉｑ１を入れる容器は、図１（Ａ）より、少し大きくなる。
【００８９】
図１（Ｂ）は、（Ａ）の超音波発生体０５の代替として、超音波振動子４０を４枚用い、四角柱形状の振動子保持機構４１に取り付けた構成を示している。四角柱の側面が振動面４０Ｆとなる。４１の中には、駆動回路が内蔵されている。０５の周囲には、振動面に対向して４枚の凹面鏡レンズ２５が設けられている。図１（Ｃ）は、（Ｂ）の上面図である。
【００９０】
図１（Ｂ）（Ｃ）において、４つの振動面から出た超音波ＵＳは、凹面鏡レンズ２５で集束反射され４つの振動面の中心軸ＣＴの上方に向かって進行する。４枚の超音波振動子を用いると、大量の霧を発生させることができる。霧をＣＴの周りに集束させて、霧搬送管２７に導くので、装置は小型に構成できる。
【実施例２】
【００９１】
図２は、本発明の第２の実施例で、振動面を８個持つ超音波発生体０５と８枚の凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、羽車式気流発生手段７０を用いて大量の霧を放出する霧発生装置である。同図（Ａ）は、装置の縦断面図、（Ｂ）は、０５と２５の上面図、（Ｃ）は、香料蓄積兼気体整流機構１２の上面図の半分を示す図である。
【００９２】
図１と比較して異なる点を中心に説明する。図２（Ｂ）において、振動子保持機構４１は８角形を成す。中心軸ＣＴの周りに超音波振動子４０が取り付けられている。図１（Ａ）において、４０から出た超音波ＵＳは、２５で反射し、２０の液面Ｓｕｆ付近に集束し、液体Ｌｉｑ２を飛散させ、大量の霧が発生させる。この飛散液体と霧は、２７に導かれる。霧は上方へ搬送され、大きな滴状液体は落下する。ＡＫ３は２７の壁面を垂れる飛散液体である。
【００９３】
霧を放出するための気流発生機構７０は、羽根７１とモータ７２で構成される。Ｆｇで示すような気流が発生すると、霧は搬送管２７の先端から放出される。
【００９４】
１２はハニカム構造を成し、一部の穴にゲル化香料Ｇｂが蓄積されている。気体は筒型空気穴ＡｉｒＰによって整流されるため、霧は真っ直ぐ静かに上昇する。この様子は、美的である。
【００９５】
本実施例では、多くの超音波振動子を使用するため、２０の霧化対象液体Ｌｉｑ２の液面Ｓｕｆには大きな液柱ＡＫ１が発生する。また、２７の壁面から落下する液体などもあり、Ｓｕｆには波が発生する。この波の影響が大きいと、霧化が安定しないことがある。図２（Ｄ）の液中管３０は、この波を消去し、超音波の集束を高め、霧化効率を上げるためのものである。必要に応じて取り付けることができる。
【実施例３】
【００９６】
図３は、本発明の第３の実施例で、１つの超音波振動子４０の両側の振動面４０Ｆと２枚の平面反射板２６を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、羽根式気流発生手段７０を用いて霧を放出する霧発生装置である。同図（Ａ）は、装置の縦断面図、同図（Ｂ）は、超音波発生体０５と反射板２６の上面図である。図１、図２との違いを中心に説明する。
【００９７】
図３（Ａ）において、振動子保持機構４１と平面反射板２６−１、２６−２は、一体成型された構成物ＴＯＭである。当該構成物は、下部筺体０６に空気穴Ａｉｒを持つ機構を介して保持されている。２８は、霧放出筒８１の下部に空気を送るための気圧発生容器である。０６の底部には、羽根式気流発生手段７０が設けられている。
【００９８】
超音波通過膜２４の上には、超音波通過膜２３を底部に備えた小型液体容器２０が設けられ、２０の内部には、２本の液中管３０が設けられている。３１は、３０を２０に固定する保持機構である。２０の上には霧搬送筒８１が取り付けられている。８１の下部壁には、空気通過穴Ａｉｒが設けられている。２０、３０、３１、８１は一体化され霧放出機構０４を構成している。０４は、下部筺体０６に脱着可能に保持される。２０３は、脱着機構の一部である。０４は、持ち上げると筺体０６から外れる。
【００９９】
動作を説明する。２つの振動面４０Ｆを持つ超音波発生体０５から出た超音波ＵＳは、２６−１、２６−２に反射し、上方に進行する。
【０１００】
ここで、２６−１、２６−２は、図３（Ａ）に示すように、２つの超音波が互いに内側に進行するように、かつ、図３（Ｂ）に示すように、２つの超音波が上部で衝突しないように、すれ違うように角度が調整されている。（Ｂ）の回転矢印Ｋｅは反射板の回転方向を示す。つまり、反射板２６−１は、右側が紙面垂直方向に回転し、上側が紙面垂直方向に回転している。２６−２は対称に回転している。
【０１０１】
図３（Ａ）において、ＵＳは、超音波通過膜２４と２３を通過し、霧化対象液体Ｌｉｑ２の液面に向けて進行する。液面は押し上げられ、長い液柱ＡＫ１が２箇所で発生する。各液柱の先端では、超音波が激しく反射を繰り返し、液体が飛散し大量の霧を発生する。
【０１０２】
図３（Ｂ）に太い実線矢印で示すように、２６−１、２６−２で反射したＵＳは、方向がすれ違っているため、２つの液柱から出る飛散液体ＡＫ２、霧ｍａは衝突しない。狭い空間を有効に利用して大量の霧を発生させることができる。
【０１０３】
図３（Ａ）において、液中管３０は、下端がＬｉｑ２の中にあり、上端が空中にある。３０は、Ｌｉｑ２の波の影響を受けないようにするため、および、液中の超音波を集束するためのものであり、これにより霧化は促進される。
【０１０４】
本実施例では、狭い空間で発生した大量の霧が、霧搬送筒８１に導かれる。７０によって８１に上昇気流を作ると、当該霧は外部に放出される。装置は小型に構成できる。
【実施例４】
【０１０５】
図４は、本発明の第４の実施例で、中心軸ＣＴの周りに振動面４０Ｆを４個持つ超音波発生体０５と平面反射板２６と液中管３０を用いて霧を発生させ、香料蓄積機構１２を通過させて霧に香料を含有せしめ、羽根式気流発生装置７０を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。同図（Ａ）は、装置の縦断面図、同図（Ｂ）は、超音波発生体０５と反射板２６と液中管３０の上面図である。図３との違いを中心に説明する。
【０１０６】
図４（Ａ）において、４枚の超音波振動子４０は、四角柱状の保持機構４１に取り付けられている。液体容器１９の中には、霧化対象液体である水Ｗが蓄えられている。超音波通過膜はなく、霧搬送筒８１の下部には、空気通過穴Ａｉｒと液中管３０が設けられている。３０の下端Ｌｗは液中に、上端Ｕｐは空気中にある。
【０１０７】
液中管３０は４本あり、互いに内向きに（先端がＣＴの方向に）傾斜している。従って、図４（Ｂ）に示すように、４つの３０の上端Ｕｐが作る配置円ＣｉｒＵは、下端Ｌｗが作る配置円ＣｉｒＬより小さい。また、上端Ｕｐは配置円周方向に傾いている。これにより、同図のように、３０の上端Ｕｐから飛散する液体および霧は、狭い領域であっても、お互いに衝突することが少ない。４つの振動面４０Ｆの中心軸ＣＴの周りに、大量の霧ｍが発生するため、この霧を適当な径の霧搬送筒８１に導くことが可能である。
【０１０８】
気流発生装置７０によって、８１の下端に空気が送り込まれるため、霧ｍは８１の上方へ搬送される。８１の上部には、香料蓄積兼気体整流機構１２が設けられている。１２の下には、筒型空気穴ＡｉｒＰを多数持つ加熱手段ＨＴ１が設けられている。ＮＣは、空気穴の一部に設けられたニクロム線などの発熱体である。当該ＨＴ１によって、筒８１の内部、および、ゲル状香料Ｇｂは、温められる。香料は気化し、ＡｉｒＰ内を満たす。なお、Ｇｂの代わりに、液体香料、ジェル香料を用いることができる。
【０１０９】
８１内を上昇する霧ｍは、ＨＴ１のＡｉｒＰを通過する際に温められ、１２のＡｉｒＰを通過する際に香料ｂを取り込み、香料含有霧ｍｂとなって、Ｆｇの経路で放出される。加熱手段は、制御装置Ｃｏｎ２で制御される。
【０１１０】
このように、霧を局所的に発生させ、筒に導くことができるため、当該霧を温める、香料を含有する、放出するなどの対応が容易である。また、装置は小型に構成できる。前記振動面と反射板と液中管の特殊構成による効果である。
【０１１１】
本実施例において、超音波振動子保持機構４１は、正四角柱でなくてもよい。図４（Ｃ）に示す保持機構は、四角錐形を成す。振動面４０Ｆはやや上方を向いている。このようにすることで、振動面に対向する４枚の反射板同士の間隔を狭くできる。また、反射板に進入する超音波の入射角を鈍角にすることができる。小型で霧化効率を上げることができる。また、清掃が容易である。
【０１１２】
本実施例は、複数の液柱ＡＫ１が衝突しないように、超音波振動子４０、反射板２６、液中管３０を配置することが一つの特徴であるが、この考え方は、反射板を用いない場合にも拡張することができる。即ち、複数の超音波振動子を液槽下部に円形に配置し、各振動子の設置角度を調整することで、図４（Ｂ）に示すような液柱を発生させることができる。
【０１１３】
即ち、振動子から放出される超音波の方向を、配置円の中心軸の方向に傾け、更に、配置円の円周方向に傾けることで実現できる。この場合、液中管は、超音波の方向に設置すればよい。このように、平面反射板の場合には、省略することもできるが、反射板を用いた方が装置の小型化には効果的である。
【実施例５】
【０１１４】
図５は、本発明の第５の実施例で、図４において、平面反射板の代わりに凹面鏡レンズ２５を用い、霧ｍを霧搬送管２７に導いて放出する霧発生装置である。同図（Ａ）は、装置の縦断面図、同図（Ｂ）は、超音波発生体０５と反射板２５と液中管３０の上面図である。香料含有機構１２は省略している。
【０１１５】
振動面４０Ｆと凹面鏡レンズ２５を４組使用し、液面４箇所で霧を発生させる。超音波で押し上げられる液柱ＡＫ１は、図４に比べて小さい。また、液柱ＡＫ１の方向は、図４と同様に先端が中心軸ＣＴの方へ傾き、液中管の上端配置円ＣｉｒＵの円周方向に傾いている。ＡＫ１Ｃは液体が主に飛散する範囲を示す。
【０１１６】
このように、液体の飛散範囲を狭く、かつ、飛散液体同士が衝突しないように工夫している。また、液体が飛散する際に散乱する超音波は上方向に指向性を持つため、霧搬送管２７内で進行波を作ることができる。気流発生手段を用いなくても霧を放出できる。図４に比べて更に、小型に構成できる。また、霧化効率を上げることができる。
【実施例６】
【０１１７】
図６は、本発明の第６の実施例で、１つの超音波振動子４０の両側の振動面と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２（Ｗａ）を霧化し、超音波進行波管２７と加熱手段ＨＴ２を用いて霧を放出する霧発生装置である。
【０１１８】
霧化対象液体Ｌｉｑ２を入れる小型液体容器２０と、霧搬送管２７は勘合機構、または、螺子機構などによって接続されている。通常は、一体化して使用する。２０と２７との間には、香料含有液体Ｗａを２０に供給するための穴が設けられている。０１は、Ｗａを蓄積する容器である。
【０１１９】
２７の外側には、加熱手段ＨＴ２が設けられ、筒を温めている。筒内には上昇気流が発生する。ＡＫ１Ｃ付近で発生した霧は、２７内に発生する超音波進行波と前記熱上昇気流によって放出される。霧は、霧放出筒８０から静かに上昇する。その様子は、線香の煙を連想させ美しい。
【０１２０】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階において、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することが可能である。また、上記実施形態は、種々の段階の発明が含まれており、適宜な組み合わせにより実施してもよい。更に、上記各実施例の構成要素は、その目的を踏まえて適宜省略する、または、周知慣用技術で補うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
（１）霧演出装置；大量の霧を美しく放出できる、また、香りを混入することができるため、雰囲気を演習する装置として利用できる。多くの人が集まる場所、結婚式場、音楽会、各種ショー、遊園地などで、感動を演出、雰囲気を盛り上げるアイテムとして使用できる。音楽や映像に合わせて、大量の霧に香りを付けて放出すると面白さが増す。霧の発生に合わせて水滴音、水流音を発生させてもよい。大きな電子看板の前を通過するお客の関心を引くツールとして使用することもできる。また、学校の教室などで、香りに関連する教育を行う場合も遠隔から香りをピンポイントで提示できるため有効である。
【０１２２】
（２）冷房装置；夏場に霧ゲートを作り、その下を通ると、体が濡れることはなく、気化熱で冷やされる。雲の中を歩くような感覚が演出できる。霧に森林香料を含有すると森の中を歩く感じ（臨場感）を作ることができる。
【０１２３】
（３）高機能芳香発生装置；少量の香料で大きな嗅覚刺激が得られるので高級自然香料（天然香料）を使用できる。複数種類の香りを切り替えて提示することで高い癒し効果が得られる。また、香料含有霧を空中に美しく放出できるので、視覚的な癒し効果が得られる。霧の放出にあわせて音響や音楽を発生させる、あるいは、映像を提示すると、癒し効果は更に高い。
【０１２４】
当該芳香発生装置は、ストレス解消や苦痛緩和の要求が高い病院の待合室、ホテルの客室、集中力を高めたい子供の勉強部屋、汗臭さを解消したいスポーツ練習場、安らかな眠りを誘発させたい寝室、特別な顧客にサービスする航空会社、銀行などのロビー、会議室などに最適である。また、パチンコ店など空気の汚れた場所で爽快感を演出する際にも効果的である。
【０１２５】
（４）感染症予防空気清浄装置；天然香料には免疫力を高め、ウイルスを撃退する作用のあるものがある。これらを霧として放出することにより、感染症予防として利用できる。例えば、風邪の予防には、ヒノキ、レモン、ハーブ系の香りが効果的である。花粉症にはユーカリ、ペパーミントなどが効果的である。次亜塩素酸ナトリウムは殺菌作用あるので、水に溶かし噴霧することで感染症予防になる。病院や老人ホームなど身体的弱者の生活空間に適している。また、霧化の際に大量のマイナスイオンが発生するので森林浴と同様なリフレッシュ効果がある。エアコンやファンヒータに連動させることも可能である。
【０１２６】
（５）分留装置；エタノール水溶液を超音波で霧化すると、霧のエタノール濃度が高くなる。これによって、エタノールと水を分離することができる。超音波を利用すると常温で霧化できるため、品質の劣化を防止しつつ効率の良い分留が可能である。
【０１２７】
（６）香り発生時計；複数の香りを時刻に対応させ、時報として利用できる。例えば、朝は、ベルガモット、レモン、ペパーミント、コーヒーなど爽やかな目覚めの良い香り、昼間は、グレープフルーツ、シダーウッドなど集中力を高めるリフレッシュな香り、夜は、ラベンダー、ローズウッド、スイートオレンジなどのリラックスな香りを霧と共に放出する。
【０１２８】
（７）防災警報装置；地震、津波、テロなどによって大きな災害が予想される場合、危険を知らせる警報として、霧発生装置、または、香り付き霧発生装置を使用できる。テレビやラジオ放送で危険を知らせる特殊信号を送信する。受信端末は当該信号を受信すると、霧を放出し視聴者に注意を喚起する。異変を確実に知らせる手段として効果的である。また、危険な場所への立ち入りを制限するために、人が当該場所に近づいたことをセンサで検知し、当該場所に所定の香り付き霧を放出できる。
【０１２９】
（８）殺虫剤噴霧装置；大量の霧に殺虫剤を混入して放出すると、効率よく殺虫できる。霧は目視できるため、薬剤が噴霧された場所を確認できる。利用者は、薬剤を避けながら作業できる。
【０１３０】
（９）霧スクリーン；本発明は、大量の霧をコンパクトに発生できる、また、霧放出筒の先端に霧の流れを整流する機構を設けることができる。このため、霧発生装置を天井に取り付け、下方に向けて大量の霧を流すと霧のスクリーンを生成できる。当該スクリーンに映像を投影し、スクリーン背面から前面に向けて音を発生させると、面白い演出装置となる。スクリーンは音の通過の障害にならないため、音像の定位にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の第１の実施例で、振動面を複数持つ超音波発生体０５と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、空気砲７４を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【図２】本発明の第２の実施例で、振動面を８個持つ超音波発生体と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、ファン７０を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【図３】本発明の第３の実施例で、１つの超音波振動子の両側の振動面と平面反射板２６を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、ファン７０を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【図４】本発明の第４の実施例で、振動面を４個持つ超音波発生体０５と平面反射板２６と液中管３０を用いて霧を発生させ、香料蓄積機構１２を通過させて霧に香料を含有せしめ、ファン７０を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【図５】本発明の第５の実施例で、図４において、反射板に凹面鏡レンズ２５を用い、霧を霧搬送管２７に導いて放出する霧発生装置である。
【図６】本発明の第６の実施例で、１つの超音波振動子の両側の振動面と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、超音波進行波管２７と加熱手段ＨＴ２を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【符号の説明】
【０１３２】
０１・・・・・液体容器
０４・・・・・霧放出機構
０５・・・・・振動面を複数持つ超音波発生体
０６・・・・・下部筐体
１２・・・・・香料蓄積兼気体整流機構
１９・・・・・超音波振動子の振動面を満たすように液体を入れる容器
２０・・・・・超音波通過膜付き小型液体容器
２０３・・・・脱着機構の一部
２３、２４・・超音波通過膜
２５・・・・・超音波集束反射板（超音波凹面鏡レンズ）
２６・・・・・平面反射板
２７・・・・・霧搬送管（超音波進行波管）
２８・・・・・気圧発生容器
３０・・・・・液中管
３１・・・・・液中管保持機構
４０・・・・・超音波振動子
４０Ｆ・・・・振動面
４１・・・・・超音波振動子取り付け部（保持機構）および駆動回路
４７・・・・・ＬＥＤ
４８・・・・・フォトトランジスタ
７０・・・・・羽車式気流発生手段
７１・・・・・羽根
７２・・・・・モータ
７４・・・・・空気砲式気流発生手段
７５・・・・・空気圧縮用膜
７７・・・・・駆動装置
８０・・・・・霧放出筒
８１・・・・・霧搬送筒
ａ、ｂ・・・・化学物質（香料）
Ａｉｒ・・・・空気穴
ＡｉｒＰ・・・整流作用のある筒型の空気穴
ＡｉｒＳＴ・・空気穴開閉機構
ＡＫ１・・・・液柱
ＡＫ１Ｃ・・・液体飛散部分
ＡＫ２・・・・滴状飛散液体
ＡＫ３・・・・壁面を垂れる液体
ＣｉｒＵ・・・液中管の上端配置円
ＣｉｒＬ・・・液中管の下端配置円
Ｃｏｎ１・・・液体霧化手段の制御装置（超音波振動子駆動制御装置）
Ｃｏｎ２・・・加熱手段の制御装置
Ｃｏｎ３・・・気流発生手段の制御装置
ＣＴ・・・・・中心軸
Ｆｇ・・・・・霧の放出経路
Ｇｂ・・・・・ゲル状の香料ｂ
ＨＴ１・・・・加熱手段（筒内部加熱式）
ＨＴ２・・・・加熱手段（筒外側加熱式）
Ｌｉｑ１・・・超音波伝播媒体、または、霧化対象液体
Ｌｉｑ２・・・霧化対象液体
Ｌｉｑ３・・・超音波伝播媒体
Ｌｍ・・・・・霧の固まり、または、環状霧
Ｌｗ・・・・・液中管の下端
ｍ・・・・・・水の霧
ｍａ・・・・・化学物質（香料）ａを含有する霧
ｍａｂ・・・・化学物質（香料）ａとｂを含有する霧
ＮＣ・・・・・ニクロム線
Ｓｕｆ・・・・液体表面
ＴＯＭ・・・・一体成型物
Ｕｐ・・・・・液中管の上端
ＵＳ・・・・・超音波
【技術分野】
【０００１】
本発明は、香料、医薬品、殺菌剤など生活の中で使用する化学物質を霧に含有して放出するための超音波式霧発生装置であって、特に、小型で、大量の霧を効率よく発生する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下では、化学物質として香料を例に、霧に香料を含有して放出する超音波式霧化装置について、従来の問題点を説明する。
【０００３】
板状超音波振動子を液体溜の中に入れ、超音波で当該液体を高速に振動させて霧を発生させる装置は、例えば、特開２００３−２４５５８０の超音波霧化装置、実登３１００８７３の加湿器などに開示されている。当該振動子は１メガヘルツを超える高周波で振動させることが可能なため霧の粒子径を極めて小さくできる。芳香発生装置への応用を考えると嗅覚特性の良い装置になりえる。
【０００４】
しかし、板状超音波振動子を高周波駆動する際、振動面に液体が存在しなくなると、超音波が当該素子の表面で反射し、超音波振動子自体が発熱して高温になる問題がある。
【０００５】
圧電素子の場合、素子が所定の温度を超えると、圧電分極特性が劣化する、あるいは、素子そのものが割れて破壊する。材料によっても異なるが、素子温度が８０度程度以上で分極が劣化し、１５０度程度以上で破壊することがある。磁気ひずみ効果を利用する素子でも同様の問題がある。
【０００６】
従って、高周波駆動する超音波振動子は、振動面の上に常に十分な液体が存在するようにして使用するのが一般的である。換言すると、少量の液体を高い周波数の超音波で霧化させる霧発生装置は、超音波振動子が破壊するリスクがあるため、従来、家庭用品の分野ではあまり製品化されていない。
【０００７】
家庭用として現在製品化されている超音波式霧発生装置は、通常、水または１種類の香料含有液体を霧化するものが多い。また、超音波振動子の上に十分な霧化対象液体を供給した状態で霧化する方式がほとんどである。
【０００８】
しかし、超音波振動子を多くの香料含有液体で浸し霧化する装置では、香料が無駄になる、飛散する液体の範囲が広いため、装置内部が汚染されるなどの問題がある。
【０００９】
前記超音波振動子が空焚き状態で破壊するリスクを少なくしつつ、少量の液体を霧化させる方法として、例えば、特開平３−６５２６４、特許第３５４７１３２号には、振動面を超音波伝播媒体で満たし、当該超音波伝播媒体に接するように超音波通過膜付き液体容器を用いる方法が提案されている。当該液体容器に香料含有液体を入れ霧化でき、また、液体容器を取り替えることによって霧の種類を変更できるなどの特徴がある。
【００１０】
しかし、超音波通過膜を使用すると、超音波エネルギーが損失する問題がある。また、前記超音波通過膜付き液体容器を取り外した状態で、超音波伝播媒体は露出し空気に触れるため、当該液体が腐敗する、汚れるなどの問題がある。清掃が面倒である。
【００１１】
後者の問題を解決するため、本発明者は、特願２００６−２２０８８６において、超音波通過膜を２枚使用する装置を発明している。１枚目の超音波通過膜は超音波伝播媒体の表面に、２枚目の超音波通過膜は液体容器の底部に設け、２枚の超音波通過膜が接触するように液体容器を設置して使用する。超音波は２枚の膜を通過し液体を霧化する。
【００１２】
この装置では、清掃が容易、メンテナンス性が良い、香料の切り替えが容易などの優れた特徴があるが、超音波通過膜が厚い、２枚の膜の接触性が悪い、膜の中間に空気が介在するなどの場合には、超音波エネルギーの損失が大きくなり、霧の発生量が低下する問題がある。
【００１３】
以上のように、超音波通過膜を用いる場合は、その枚数によらずエネルギー損失はあるので、霧発生量を確保することが課題になる。
【００１４】
また、超音波通過膜を用いず、単に水を霧化する場合においても、用途によっては、大量の霧を発生させたい場合がある。例えば、霧を舞台の演出などに利用する場合である。このような目的のために、特願２００４−３２０６３１には、複数の超音波振動子を水中に並べて霧化し、当該霧を一つの筒に集めて、送風装置を用いて筒から放出する装置が開示されている。
【００１５】
しかし、単に超音波振動子を並べた装置では、霧化槽を広くする必要があるため、装置が大型化する問題がある。また、霧の放出については、羽車により単に気流を発生させ搬送する装置では、霧の姿を美しく演出することは難しい。また、霧の放出を演出しながら、霧に香りを付ける装置は実現していない。
【００１６】
以上整理すると、小型で、大量の霧を美しく発生でき、香料含有液体を霧化できる、または、霧に香料を含有でき、清掃が簡単で、メンテナンス性が良い、超音波式霧発生装置は実現していない。
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−２４５５８０
【特許文献２】実登３１００８７３
【特許文献３】特開平３−６５２６４
【特許文献４】特許第３５４７１３２号
【特許文献５】特願２００６−２２０８８６
【特許文献６】特願２００４−３２０６３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、香料、医薬品、殺菌剤など生活の中で使用する化学物質を霧に含有して放出するための霧発生装置において、（１）小型な装置で大量の霧を効率よく発生する、少量の化学物質含有液体を効率よく霧化する、（２）部品点数を減らし製造を容易にし、安価に構成する、（３）霧に化学物質を含有させる機構を取り付けることができる、（４）装置内で化学物質が付着する範囲、汚れる範囲を少なくすると共に、清掃しやすい構造にする、（５）霧を目的の場所に美しく放出する、化学物質を効率よく利用者に提示する、霧の放出に変化を持たせ演出効果を上げる、などである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
＜手段１＞
本発明に係わる請求項１に記載の霧発生装置は、例えば、図１から図６に対応付けて説明すると、中心軸（ＣＴ）の周りに複数の振動面（４０Ｆ）を持つ超音波発生体（０５）と、当該各振動面に対向するように設けられた複数の超音波反射板（２５、または、２６）とからなり、当該複数の反射板で反射した超音波を用いて液体を霧化することを特徴とする。
【００２０】
前記手段１において、中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体（０５）は、ｎ角柱、または、ｎ角錐の部材（図２、図４、図５の４１など）に超音波振動子（４０）を取り付けて構成でき、当該取り付け部材（４１）と、前記複数の超音波反射板（２５、または、２６）とは、樹脂、または、金属素材を用いて、一体成型することができる（ＴＯＭ）。一体成型には、金型を用いることができる。
【００２１】
前記手段１において、前記反射板で反射した超音波は、図３、図４、図５に示すように、液中管（３０）の下端に導かれ、管の上端は液外の所定領域内に集中させることができる。この場合、複数の液中管は、上端が下端より内側に傾斜して設けられることが望ましい。
【００２２】
＜手段２＞
本発明に係わる請求項２に記載の霧発生装置は、例えば、図１から図６に対応付けて説明すると、前記手段１において、前記複数の反射板で反射した超音波は、液体の所定領域に集中するように設定され、当該所定領域で飛散する液体は、霧搬送筒内（８１）、または、霧搬送管内（２７）に導かれ外部に放出されることを特徴とする。
【００２３】
前記手段２において、前記反射板は、図１、図２、図６に示すように、霧化対象液体表面付近に焦点を結ぶ超音波凹面鏡レンズ（２５）で構成してもよい。
【００２４】
前記手段２において、前記霧搬送管には、液体が飛散する際に発生する散乱超音波を進行波に変換する超音波進行波管（２７）を用いてもよい。
【００２５】
前記手段２において、前記霧搬送筒内、または、霧搬送管内には、下部から空気を送る機構を設けることができる。当該送風機構は、空気砲の原理による瞬間気流発生装置（７４）、羽車式気流発生装置（７０）などを利用できる。
【００２６】
＜手段３＞
本発明に係わる請求項３に記載の霧発生装置は、例えば、図１、図２、図３、図６に対応付けて説明すると、前記手段１において、超音波は、超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）と、超音波通過膜（２３、２４）を介して、霧化対象液体（Ｌｉｑ２）の前記所定領域に集中するように設定されることを特徴とする。
【００２７】
前記手段３において、超音波通過膜は、図１、図２、図３に示すように、複数の層にすることができる。
【００２８】
＜手段４＞
本発明に係わる請求項４に記載の霧発生装置は、例えば、図１、図３、図６に対応付けて説明すると、前記手段１において、中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体は、１枚の板型超音波振動子（４０）の両面を振動面（４０Ｆ）として用いることを特徴とする。
【００２９】
＜手段５＞
本発明に係わる請求項５に記載の霧発生装置は、例えば、図１、図２、図４に対応付けて説明すると、前記手段２において、前記霧搬送筒内、または、霧搬送管内には、霧に化学物質を含有せしめる機構（１２）が設けられたことを特徴とする。
【００３０】
前記手段５において、前記化学物質含有機構（１２）は、図２に示すように、筒型の空気穴（ＡｉｒＰ）を集積した整流機構と、当該空気筒の近傍に設けられた化学物質蓄積機構とによって構成できる。
【００３１】
当該整流機構は、図２に示すように、ハニカム構造とすることができる。当該化学物質蓄積機構は、空気穴を設けた網状構造、または、ハニカム構造の部材に化学物質（Ｇｂ）を吸蔵させて構成できる。
【００３２】
前記化学物質は、液体、ジェル状物、ゲル状物、固体を用いることができる。
【００３３】
前記霧搬送筒内、または、霧搬送管内、または、前記整流機構、または、化学物質蓄積機構は、図４に示すように、加熱することができる（ＨＴ１）。
【００３４】
＜手段６＞
本発明に係わる請求項６に記載の霧発生装置は、例えば、図４、図５に対応付けて説明すると、中心軸（ＣＴ）の周りに設けた複数の超音波振動子（４０）と、当該振動子から発生する超音波を液中から液外に導く液中管（３０）と、当該複数の液中管から放出される飛散液体を所定の方向に放出するための霧搬送筒（８１）、又は、霧搬送管（２７）とからなり、各液中管（３０）は前記中心軸（ＣＴ）の周りに並べられ、当該各液中管の上端（Ｕｐ）の配置円（ＣｉｒＵ）は、下端（Ｌｗ）の配置円（ＣｉｒＬ）より小さくなるように、つまり、上端は下端より内側に傾斜して設けられ、かつ、上端は、当該周囲方向に傾斜して設けられ、飛散液体が前記中心軸方向に集中するように設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
＜手段１に係る効果＞
図１から図６に示すように、本発明では、中心軸（ＣＴ）の周りに複数の振動面（４０Ｆ）を持つ超音波発生体（０５）を用い、その周りに超音波反射板（２５、または、２６）を設けてその角度を調節すると、所定の領域の液体を効率よく霧化することができ、大量の霧を発生させることができる。また、液体飛散範囲が小さいため、装置を小型に構成できる。複数の振動面の動作数を変えることで、発生霧の量を段階的に変化させることができる。
【００３６】
本発明では、複数の振動面と反射板の位置関係を正確に調整しないと、複数の超音波を液体の所定領域に集中させることは難しいが、前記のように、複数の超音波発生体を取り付ける部材と、複数の超音波反射板とを一体成型（ＴＯＭ）で製造することによって調整が不要になる。超音波振動子を当該取り付け部材に螺子止めする、または、差込んで固定することによって、前記調整の問題は、解決する。金型を用いた一体成型で製造すると、安価である。
【００３７】
本発明では、大量の液が動き飛散するため、液柱が発生する付近の液面には波が発生しやすい。液面が安定しないと霧化効率が低下する場合がある。そこで、図２（Ｄ）、図３、図４、図５のように、液柱（ＡＫ１）を取り囲むように、液中管（３０）を取り付けると、波の発生を抑制できる、また、液中での超音波の拡散を防止できる。このため、霧化効率は改善される。各液中管の先端が内側を向くように設定すると、飛散液体、または、霧を霧搬送筒（８１）、または、霧搬送管（２７）に導くことができる。小さな空間で大量の霧を発生させ、放出できる。
【００３８】
＜手段２に係る効果＞
図１から図６に示すように、複数の反射板（２５、または、２６）で反射した超音波（ＵＳ）は、液体の所定領域に集中するように設定され、当該所定領域で飛散する液体は、霧搬送筒（８１）、または、霧搬送管（２７）に導かれ外部に放出されるため、従来のように液体が広く飛散することはない。液体が飛散する範囲が限定的なので、装置を小型にできる。
【００３９】
特に、反射板に凹面鏡レンズを使用した場合は、液体が飛散する範囲は、図１、図２、図５のＡＫ１Ｃで示すように、極めて限定的であるため、装置を一層小型にできる。
【００４０】
また、当該液体飛散の際には指向性の強い散乱超音波が空中に放出されるため、当該超音波を硬い材質で所定の太さの管に導くと、超音波進行波となる。
【００４１】
超音波は管内を反射しながら先端に向かって進行するが、この際、発生した霧は、管の先端まで押し上げられ（搬送され）放出される。また、当該超音波によって管内の滴状液体の一部は霧化される。
【００４２】
図５、図６に示すように、超音波進行波管（２７）を用いると、気流発生機構を用いなくても霧を外部に放出でき、霧の量を増やすことができ、液体飛散範囲が狭いので、装置の小型化に効果的である。
【００４３】
前記霧搬送筒（８１）、または、霧搬送管（２７）の下部から空気を送ると、霧を離れたところに搬送できる。本発明では、大量の霧が発生するため、送風の量を制御することで、霧の演出が可能である。
【００４４】
特に、図１に示すように、空気砲（７４）を用いると、環状霧（Ｌｍ）を遠方まで飛行させることができる。空中に大きな霧の輪を作ると人の目を引くため、演出効果は高い。また、霧に香りを付ければ香り玉になる。離れた利用者にピンポイントで匂いを提示できる。
【００４５】
＜手段３に係る効果＞
図１、図２、図３、図６に示すように、超音波（ＵＳ）は、超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）と超音波通過膜（２４、２３）を介して、霧化対象液体（Ｌｉｑ２）の所定領域（ＡＫ１Ｃなど）に集中される構成であるため、少量の特殊液体を霧化できる。液体には、高級香料、医薬品、殺菌剤、消臭剤、殺虫剤などを入れることができる。
【００４６】
超音波通過膜を２枚以上にすることによって、霧化対象液体（Ｌｉｑ２）を超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）から、分離しやすくなる。霧化する際（使用中）は、超音波が超音波伝播媒体から霧化対象液体に通過しやすく、使用しない際は、霧化対象液体が入った容器（２０）を切り離し、別なところに保管することができる。霧化対象液体の取り扱いが極めて容易である。
【００４７】
また、図１、図２、図３に示すように、超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）は外気に触れないため、劣化しにくい。従って、超音波振動子（４０）、超音波伝播媒体（Ｌｉｑ１）、第１の超音波通過膜（２４）をユニット化できる。従来は、超音波振動子の振動面の清掃は面倒な作業であったが、ユニット化によって、当該振動面の清掃は殆ど不要になる。また、第１の超音波通過膜（２４）は、ユニットの上部に露出されるので、清掃しやすい。即ち、メンテナンスは極めて容易である。
【００４８】
一般に、超音波通過膜を複数にすると、超音波エネルギーの損失が懸念されるが、本発明では、複数の振動面（４０Ｆ）を持つ超音波発生体（０５）から発生する超音波を所定領域に集中する、即ち、強い超音波エネルギーを利用するため、複数の超音波通過膜が存在しても、液体を十分に霧化できる。香料、医薬品などの化学薬品を含有する霧を大量に発生させることができる。
【００４９】
＜手段４に係る効果＞
従来１枚の超音波振動子の片面のみを液体に接触させ使用していたため、効率が悪いが、本発明では、図１、図３、図６に示すように、超音波振動子（４０）の両面を液体に接触させ、両面から出る超音波を２枚の反射板（２５−１、２５−２、または、２６−１、２６−２）で同一方向に反射させて液体を霧化することができるため、霧化効率が向上する。また、小型に構成することができる。
【００５０】
＜手段５に係る効果＞
図１、図２、図４に示すように、本霧発生装置は、大量の霧を発生させることができるため、この霧を化学物質が蓄積された機構（１２）の近傍を通過させることによって、気化した化学物質は、霧に溶け込み化学物質含有霧となって放出される。化学物質が飛散する範囲が極めて限定的なので、清掃が容易でメンテナンス性がよい。また、構造が簡単なので、装置を小型に構成できる。
【００５１】
特に、前記化学物質含有機構（１２）に整流機構を用いると、霧の流れは一定するため、霧を所定の方向に放出しやすい。化学物質含有霧を放出する場合、目的とする方向に化学物質が放出されるので、無駄が少なく、効率がよい。また、霧が筒、または、管から真っ直ぐに放出されるため、美しく、癒し効果がある。
【００５２】
つまり、霧が乱れて放出される場合は、化学物質が無駄に放出され効率が悪い、美的でないなどの問題があるが、本発明の整流機構、化学物質蓄積機構を用いることにより、そのような問題が解決される。
【００５３】
図４に示すように、加熱手段（ＨＴ１）を用いることによって、化学物質の気化は促進するため、霧に含有する化学物質の濃度を上げることができる。また、温度を制御することによって（Ｃｏｎ２）、化学物質の濃度を制御することができる。
【００５４】
＜手段６に係る効果＞
本発明では、複数の振動面を使用するため、液柱が発生する付近の液面に波が発生しやすい。液面が安定しないと霧化効率が低下する場合がある。そこで、図４、図５のように、液柱（ＡＫ１）を取り囲むように液中管（３０）を取り付けると、波の発生を抑制できる、また、液中での超音波の拡散を防止できる。このため、霧化効率は改善される。
【００５５】
更に、各液中管（３０）は中心軸（ＣＴ）の周りに並べられ、各液中管の上端は下端より内側に傾斜して設けられ、かつ、上端は、当該周囲方向に傾斜して設けられるため（図４（Ｃ）、図５（Ｂ））、飛散液体は中心軸方向に集中する。従って、飛散液体、または、霧を霧搬送筒（８１）、または、霧搬送管（２７）に効率よく導くことができる。小さな空間で大量の霧を発生させ、放出できる。
【００５６】
特に、図５のように、凹面鏡レンズ（２５）を用いて超音波を集束し、液体を局所的に霧化させる場合、霧搬送管（２７）の中には超音波進行波が発生するため、気流発生手段を用いることなく、霧を放出できる。
【実施例１】
【００５７】
図１は、本発明の第１の実施例で、振動面を複数持つ超音波発生体０５と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、空気砲７４を用いて霧を放出する霧発生装置である。（Ａ）は本装置の縦断面図である。
【００５８】
同図において、０６は下部筐体である。内部の構成を説明する。４０は超音波振動子で、左右の面が振動面４０Ｆである。超音波は両側に放出される。ＣＴは２つの振動面の中心軸である。超音波は太い実線ＵＳで示す。４１は振動子４０を保持する機構で、内部に駆動回路を設けることができる。Ｃｏｎ１は、超音波振動子４０の動作出力、動作間隔、タイミングなどを制御する装置である。
【００５９】
４０は、円形板で、１ＭＨｚ以上の高周波で駆動され、１０ミクロン径以下の霧を発生することができる。具体的には、２．４ＭＨｚで駆動すると、３ミクロン径程度の霧を大量に発生することができる。この程度の微粒子になると、さらさらしており、皮膚に触れてもべたつき感はない。振動子を薄く製造できれば、更に、高周波で駆動することができる。
【００６０】
超音波反射板である凹面鏡レンズ２５−１、２５−２は、４０Ｆに対向するように設けられる。超音波は、当該反射板で反射し、上方の局所領域ＡＫ１Ｃに向かって進行する。
【００６１】
４１と、２５−１、２５−２は、プラスチック、金属などによって、一体成型することができる。斜線塗り潰し部分ＴＯＭは、金型を用いて一体成型した様子を示している。本発明では、超音波を所定の領域に導くために、超音波振動子と反射板の位置、および、角度の調整が難しいが、一体成型することによって、調整は不要である。超音波振動子４０は、螺子止め、または、差込などの手段によって、４１に装着できる。
【００６２】
１９は、振動面４０Ｆを満たすように液体を入れる容器であり、容器の一部が前記のように、凹面鏡レンズ２５を構成している。１９には、超音波伝播媒体Ｌｉｑ１として、水Ｗが入っている。Ｌｉｑ１としては、水以外に、アルコール、油、液状樹脂、シリコン樹脂などが適用できる。熱伝導率の高いものが望ましい。
【００６３】
１９の上部で、Ｌｉｑ１の界面には、超音波通過膜２４が設けられている。２４は反射した超音波が通過する第１の膜である。２４には、超音波の減衰を避けるため、Ｌｉｇ１と音響インピーダンスが近い物質が望ましい。シリコンゴム、塩化ビニール、軟質アクリル、その他の軟質素材薄膜が利用できる。超音波通過膜は、超音波の集束によって高温になる場合があるため、熱伝導率の高いものが望ましい。
【００６４】
霧化対象液体Ｌｉｑ２を入れる小型容器２０の底部には、第２の超音波通過膜２３が設けられている。膜は液体と音響インピーダンスが近いものが望ましいが、薄い膜であれば、素材の音響インピーダンスが合わなくて使用することができる。例えば、ステンレス、チタン合金、ガラス、貴金属合金、樹脂などの硬質素材薄膜を利用できる。
【００６５】
超音波通過膜には、実験の結果、硬度の高いガラスや金属の場合０．２ｍｍ以下の厚さ、硬度が低い樹脂やゴムの場合０．５ｍｍ以下の厚さが適している。
【００６６】
また、２３の底部は、同図のように、アーチ型を成し、２４に密着できるものが望ましい。２３をアーチ型にすることによって、２４に押し付けた場合、応力は膜面方向に分散するため、変形を生じにくい。薄い膜を用いても強く押し付けることができる。
【００６７】
２０３は、２０を脱着可能に保持する機構の一部である。２０は持ち上げることによって、下部筺体０６から分離することができる。
【００６８】
なお、２３を２４に強く押し付けることができない場合、両者の間に空気が入ることがある。空気が入ると、音響伝播インピーダンスが異なるため、超音波エネルギーの損失が大きくなる。そこで、２３と２４の間に、超音波伝播媒体Ｌｉｑ３を設けてもよい。同図では、Ｌｉｑ３に水Ｗを用いているが、水以外に、油、液体樹脂などを用いることができる。２３と２４の密着性が良い場合、Ｌｉｑ３は省略できるのは当然である。
【００６９】
前記、超音波通過膜として、２４が軟質、２３が硬質の場合を示したが、両者が軟質の平面膜を用いることもできる。また、２４を省略し、２３のみにしてもよい。
【００７０】
２０に入れる霧化対象液体Ｌｉｑ２としては、水Ｗ、香料含有水Ｗａ、液体医薬品、酒類、アルコール、殺菌作用のある液体、消臭作用のある液体、液体殺虫剤、その他の化学物質含有液体が適用できる。
【００７１】
例えば、Ｌｉｑ２としてミネラルウォータ、抗菌剤含有水、純水など、美容や健康に効果がある液体を用い、後に説明する香料含有機構１２を用いて、森林系香料を霧に含有させると、森林欲と似た効果が得られる。
【００７２】
超音波ＵＳは、Ｌｉｑ２の液面付近で集束し、液体を局所的に飛散させる。ＡＫ１は液面から盛り上がった液柱、ＡＫ１Ｃは液体飛散部分を示す。液体が飛散する際に大量の霧が発生する。また、超音波は、液体界面で激しく反射を繰り返し周囲に散乱する。散乱する超音波の指向性が強く、主に上部に散乱する。
【００７３】
次に、上部に設けられた霧放出機構０４について説明する。当該実施例では、０４は、霧搬送管２７、気圧発生容器２８、霧放出筒８０から構成される。２７の下部は、飛散液体ＡＫ１を取り込むため広げてある。２７は２８に取り付けられており、２８の下部は、筺体０６に被せるように取り付けられる。
【００７４】
動作を説明する。ＡＫ１Ｃで発生した霧ｍａ、滴状液体ＡＫ２、および、前記散乱超音波は、２７の下端に放出される。当該超音波は指向性が強いので、同図のように、２７内を反射しながら上方に進行する。つまり、管内に超音波進行波が発生する。管の太さは、２０ｍｍ以下が望ましいが、２０ｍｍ以上でも進行波を作る形状のものであればよい。
【００７５】
霧ｍａは当該進行波によって押し上げられ、管先端から放出される。また、管内の滴状飛散液体ＡＫ２の一部は当該超音波進行波によって霧化が継続される。従って、大量の霧が発生する。図１（Ａ）では、気流発生手段７４を併用する例を示しているが、気流発生手段を用いなくても霧を放出できる。
【００７６】
１２は、香料を蓄積するとともに、気体の流れを整える機構で、小さな径の空気筒ＡｉｒＰの集合で構成される。当該ＡｉｒＰの一部には、香料が蓄積される。同図では、ゲル状香料Ｇａを蓄積した状態を示している。霧は、ＡｉｒＰを通過する際に流れが整えられると共に、気化した香料を取り込む。なお、ＡｉｒＰに大量の霧を通過させると、過飽和状態になって目詰まりすることがあるため、周囲を加熱することができる。後に、図４で詳細に説明する。
【００７７】
図１（Ａ）では、香料ａを含有する水Ｗａを霧化し、当該香料含有霧ｍａを１２に通過させる例を示しているため、１２の上部からは、香料ａとｂを含有する霧ｍａｂが放出される。また、２０の中に純水、または、天然水を入れ、１２で香料ｂを含有することもできる。この場合は、香料含有霧ｍｂが放出される。つまり、本実施例では、１種類の香料を混入させることも、複数の香料を組み合わせて混入させることもできる。
【００７８】
８０は、霧を放出するための筒で、２７に回転自由に勘合されている。８０の先端を回転させることにより、霧の放出方向を変えることができる。
【００７９】
次に、霧を遠くまで美しく飛行させる気流発生手段について説明する。７４は空気砲式気流発生手段で、７５は空気圧縮膜、７７は７５を押し出す駆動装置である。Ｍｏｖｅは７５が動作する様子を示している。Ｃｏｎ３は７４の制御装置である。７４の下には、空気穴Ａｉｒと、空気穴開閉機構ＡｉｒＳＴが設けられている。
【００８０】
動作を説明する。７４の駆動によって、２８、２７、８０内の空気圧が高まると、２７内の霧ｍａは、８０先端から放出されるが、圧力が瞬間的に高い場合には、先端において環状霧Ｌｍになる。特に、８０の先端が腹部に比べて細くなっている場合には、美しい環状霧を生成する。同図のαは、先端角度で２０度から８０度の範囲に設定することが望ましい。Ｌｍは進行方向に渦を作りながら進むため形を崩さすに数ｍ飛行させることができる。装置内での気流を一点鎖線Ｆｇで示す。
【００８１】
空気砲７４の制御に関して、空気圧縮用膜７５を瞬間的に移動し、筒内（２７、または、８０）を加圧し、空気が当該筒を離れるまで当該膜をその位置に保持し、その後、ゆっくりと戻すように制御してもよい。この場合の空気圧縮膜を駆動する装置としては、サーボモータ、カム機構、リンク機構などで構成できる。この制御によって、美しい環状霧を作り、砲筒８０から真っ直ぐに飛行させることができる。
【００８２】
８０に大きなものを用いると、１０ｍを超える距離を飛行させることもできる。香りを含有する大きな霧の輪が飛行する様子は、不思議で興味を引く。映画館やイベント会場で使用すると演出効果が高い。
【００８３】
美しい香り玉を作るためには、２７、または、８０に霧が十分に溜まった後に、空気砲７４を作動することが望ましい。２７の上部の霧の量を計測する方法について説明する。４７はＬＥＤ、４８はフォトトランジスタで、両者でフォトカプラを構成している。霧の量が増えると、４７から４８への光量が少なくなるため、フォトトランジスタの電流も少なくなる。４８の電流値から霧の量を推定することができる。
【００８４】
ＡｉｒＳＴの機能について説明する。ＡｉｒＳＴを閉じた状態では、２８、２７内に気流を発生させる経路がないため、超音波振動子４０が動作中であっても、霧は放出されない。霧は筒の下部に留まる。ＡｉｒＳＴを開くと空気の通り道ができるため、振動子４０を動作すると、Ｆｇの経路で気流が発生する。霧は２７、８０を満たし、先端から静かに放出される。空気砲を動作すると、前記のように遠くに放出される。このように、ＡｉｒＳＴの開閉と空気砲の動作によって、多様な霧放出を行うことができる。
【００８５】
Ｃｏｎ３は、空気砲７４の動作出力、動作間隔、タイミングなどを制御してもよい。また、ＡｉｒＳＴには同図には示していない駆動制御装置Ｃｏｎ４を設けることができる。
【００８６】
これら制御装置を連携させると、更に美しい環状霧を作ることができる。例えば、ＡｉｒＳＴを開いた状態にして、超音波振動子４０を動作させ、霧を２７、８０の中に導き、筒内に十分な霧が溜まった状態で、４０を停止し、ＡｉｒＳＴを閉じ、空気砲７４を動作させると、筒に溜まった霧を確実に放出できる。
【００８７】
次に、１枚の超音波振動子の両側を使用する利点を説明する。図１（Ａ）のように、２つの振動面４０Ｆの間隔は極めて小さい。従って、超音波反射板２５−１、２５−２の間隔は小さくできる。２５で反射した超音波は、ＡＫ１Ｃに向って鋭角で進行する。このため、液体がＡＫ１Ｃで飛散する際、上方に強い指向性を持つ散乱超音波が発生する。当該散乱超音波を霧搬送管２７に導くと強い進行波が発生する。霧は、気流発生手段を省略しても効率よく放出できる。つまり、装置の小型化、経済化、霧発生および放出の効率化が達成できる。
【００８８】
また、同図には示していないが、２枚の超音波振動子を重ね合わせ、各々片側の振動面のみを使用してもよい。この場合、超音波伝播媒体Ｌｉｑ１を入れる容器は、図１（Ａ）より、少し大きくなる。
【００８９】
図１（Ｂ）は、（Ａ）の超音波発生体０５の代替として、超音波振動子４０を４枚用い、四角柱形状の振動子保持機構４１に取り付けた構成を示している。四角柱の側面が振動面４０Ｆとなる。４１の中には、駆動回路が内蔵されている。０５の周囲には、振動面に対向して４枚の凹面鏡レンズ２５が設けられている。図１（Ｃ）は、（Ｂ）の上面図である。
【００９０】
図１（Ｂ）（Ｃ）において、４つの振動面から出た超音波ＵＳは、凹面鏡レンズ２５で集束反射され４つの振動面の中心軸ＣＴの上方に向かって進行する。４枚の超音波振動子を用いると、大量の霧を発生させることができる。霧をＣＴの周りに集束させて、霧搬送管２７に導くので、装置は小型に構成できる。
【実施例２】
【００９１】
図２は、本発明の第２の実施例で、振動面を８個持つ超音波発生体０５と８枚の凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、羽車式気流発生手段７０を用いて大量の霧を放出する霧発生装置である。同図（Ａ）は、装置の縦断面図、（Ｂ）は、０５と２５の上面図、（Ｃ）は、香料蓄積兼気体整流機構１２の上面図の半分を示す図である。
【００９２】
図１と比較して異なる点を中心に説明する。図２（Ｂ）において、振動子保持機構４１は８角形を成す。中心軸ＣＴの周りに超音波振動子４０が取り付けられている。図１（Ａ）において、４０から出た超音波ＵＳは、２５で反射し、２０の液面Ｓｕｆ付近に集束し、液体Ｌｉｑ２を飛散させ、大量の霧が発生させる。この飛散液体と霧は、２７に導かれる。霧は上方へ搬送され、大きな滴状液体は落下する。ＡＫ３は２７の壁面を垂れる飛散液体である。
【００９３】
霧を放出するための気流発生機構７０は、羽根７１とモータ７２で構成される。Ｆｇで示すような気流が発生すると、霧は搬送管２７の先端から放出される。
【００９４】
１２はハニカム構造を成し、一部の穴にゲル化香料Ｇｂが蓄積されている。気体は筒型空気穴ＡｉｒＰによって整流されるため、霧は真っ直ぐ静かに上昇する。この様子は、美的である。
【００９５】
本実施例では、多くの超音波振動子を使用するため、２０の霧化対象液体Ｌｉｑ２の液面Ｓｕｆには大きな液柱ＡＫ１が発生する。また、２７の壁面から落下する液体などもあり、Ｓｕｆには波が発生する。この波の影響が大きいと、霧化が安定しないことがある。図２（Ｄ）の液中管３０は、この波を消去し、超音波の集束を高め、霧化効率を上げるためのものである。必要に応じて取り付けることができる。
【実施例３】
【００９６】
図３は、本発明の第３の実施例で、１つの超音波振動子４０の両側の振動面４０Ｆと２枚の平面反射板２６を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、羽根式気流発生手段７０を用いて霧を放出する霧発生装置である。同図（Ａ）は、装置の縦断面図、同図（Ｂ）は、超音波発生体０５と反射板２６の上面図である。図１、図２との違いを中心に説明する。
【００９７】
図３（Ａ）において、振動子保持機構４１と平面反射板２６−１、２６−２は、一体成型された構成物ＴＯＭである。当該構成物は、下部筺体０６に空気穴Ａｉｒを持つ機構を介して保持されている。２８は、霧放出筒８１の下部に空気を送るための気圧発生容器である。０６の底部には、羽根式気流発生手段７０が設けられている。
【００９８】
超音波通過膜２４の上には、超音波通過膜２３を底部に備えた小型液体容器２０が設けられ、２０の内部には、２本の液中管３０が設けられている。３１は、３０を２０に固定する保持機構である。２０の上には霧搬送筒８１が取り付けられている。８１の下部壁には、空気通過穴Ａｉｒが設けられている。２０、３０、３１、８１は一体化され霧放出機構０４を構成している。０４は、下部筺体０６に脱着可能に保持される。２０３は、脱着機構の一部である。０４は、持ち上げると筺体０６から外れる。
【００９９】
動作を説明する。２つの振動面４０Ｆを持つ超音波発生体０５から出た超音波ＵＳは、２６−１、２６−２に反射し、上方に進行する。
【０１００】
ここで、２６−１、２６−２は、図３（Ａ）に示すように、２つの超音波が互いに内側に進行するように、かつ、図３（Ｂ）に示すように、２つの超音波が上部で衝突しないように、すれ違うように角度が調整されている。（Ｂ）の回転矢印Ｋｅは反射板の回転方向を示す。つまり、反射板２６−１は、右側が紙面垂直方向に回転し、上側が紙面垂直方向に回転している。２６−２は対称に回転している。
【０１０１】
図３（Ａ）において、ＵＳは、超音波通過膜２４と２３を通過し、霧化対象液体Ｌｉｑ２の液面に向けて進行する。液面は押し上げられ、長い液柱ＡＫ１が２箇所で発生する。各液柱の先端では、超音波が激しく反射を繰り返し、液体が飛散し大量の霧を発生する。
【０１０２】
図３（Ｂ）に太い実線矢印で示すように、２６−１、２６−２で反射したＵＳは、方向がすれ違っているため、２つの液柱から出る飛散液体ＡＫ２、霧ｍａは衝突しない。狭い空間を有効に利用して大量の霧を発生させることができる。
【０１０３】
図３（Ａ）において、液中管３０は、下端がＬｉｑ２の中にあり、上端が空中にある。３０は、Ｌｉｑ２の波の影響を受けないようにするため、および、液中の超音波を集束するためのものであり、これにより霧化は促進される。
【０１０４】
本実施例では、狭い空間で発生した大量の霧が、霧搬送筒８１に導かれる。７０によって８１に上昇気流を作ると、当該霧は外部に放出される。装置は小型に構成できる。
【実施例４】
【０１０５】
図４は、本発明の第４の実施例で、中心軸ＣＴの周りに振動面４０Ｆを４個持つ超音波発生体０５と平面反射板２６と液中管３０を用いて霧を発生させ、香料蓄積機構１２を通過させて霧に香料を含有せしめ、羽根式気流発生装置７０を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。同図（Ａ）は、装置の縦断面図、同図（Ｂ）は、超音波発生体０５と反射板２６と液中管３０の上面図である。図３との違いを中心に説明する。
【０１０６】
図４（Ａ）において、４枚の超音波振動子４０は、四角柱状の保持機構４１に取り付けられている。液体容器１９の中には、霧化対象液体である水Ｗが蓄えられている。超音波通過膜はなく、霧搬送筒８１の下部には、空気通過穴Ａｉｒと液中管３０が設けられている。３０の下端Ｌｗは液中に、上端Ｕｐは空気中にある。
【０１０７】
液中管３０は４本あり、互いに内向きに（先端がＣＴの方向に）傾斜している。従って、図４（Ｂ）に示すように、４つの３０の上端Ｕｐが作る配置円ＣｉｒＵは、下端Ｌｗが作る配置円ＣｉｒＬより小さい。また、上端Ｕｐは配置円周方向に傾いている。これにより、同図のように、３０の上端Ｕｐから飛散する液体および霧は、狭い領域であっても、お互いに衝突することが少ない。４つの振動面４０Ｆの中心軸ＣＴの周りに、大量の霧ｍが発生するため、この霧を適当な径の霧搬送筒８１に導くことが可能である。
【０１０８】
気流発生装置７０によって、８１の下端に空気が送り込まれるため、霧ｍは８１の上方へ搬送される。８１の上部には、香料蓄積兼気体整流機構１２が設けられている。１２の下には、筒型空気穴ＡｉｒＰを多数持つ加熱手段ＨＴ１が設けられている。ＮＣは、空気穴の一部に設けられたニクロム線などの発熱体である。当該ＨＴ１によって、筒８１の内部、および、ゲル状香料Ｇｂは、温められる。香料は気化し、ＡｉｒＰ内を満たす。なお、Ｇｂの代わりに、液体香料、ジェル香料を用いることができる。
【０１０９】
８１内を上昇する霧ｍは、ＨＴ１のＡｉｒＰを通過する際に温められ、１２のＡｉｒＰを通過する際に香料ｂを取り込み、香料含有霧ｍｂとなって、Ｆｇの経路で放出される。加熱手段は、制御装置Ｃｏｎ２で制御される。
【０１１０】
このように、霧を局所的に発生させ、筒に導くことができるため、当該霧を温める、香料を含有する、放出するなどの対応が容易である。また、装置は小型に構成できる。前記振動面と反射板と液中管の特殊構成による効果である。
【０１１１】
本実施例において、超音波振動子保持機構４１は、正四角柱でなくてもよい。図４（Ｃ）に示す保持機構は、四角錐形を成す。振動面４０Ｆはやや上方を向いている。このようにすることで、振動面に対向する４枚の反射板同士の間隔を狭くできる。また、反射板に進入する超音波の入射角を鈍角にすることができる。小型で霧化効率を上げることができる。また、清掃が容易である。
【０１１２】
本実施例は、複数の液柱ＡＫ１が衝突しないように、超音波振動子４０、反射板２６、液中管３０を配置することが一つの特徴であるが、この考え方は、反射板を用いない場合にも拡張することができる。即ち、複数の超音波振動子を液槽下部に円形に配置し、各振動子の設置角度を調整することで、図４（Ｂ）に示すような液柱を発生させることができる。
【０１１３】
即ち、振動子から放出される超音波の方向を、配置円の中心軸の方向に傾け、更に、配置円の円周方向に傾けることで実現できる。この場合、液中管は、超音波の方向に設置すればよい。このように、平面反射板の場合には、省略することもできるが、反射板を用いた方が装置の小型化には効果的である。
【実施例５】
【０１１４】
図５は、本発明の第５の実施例で、図４において、平面反射板の代わりに凹面鏡レンズ２５を用い、霧ｍを霧搬送管２７に導いて放出する霧発生装置である。同図（Ａ）は、装置の縦断面図、同図（Ｂ）は、超音波発生体０５と反射板２５と液中管３０の上面図である。香料含有機構１２は省略している。
【０１１５】
振動面４０Ｆと凹面鏡レンズ２５を４組使用し、液面４箇所で霧を発生させる。超音波で押し上げられる液柱ＡＫ１は、図４に比べて小さい。また、液柱ＡＫ１の方向は、図４と同様に先端が中心軸ＣＴの方へ傾き、液中管の上端配置円ＣｉｒＵの円周方向に傾いている。ＡＫ１Ｃは液体が主に飛散する範囲を示す。
【０１１６】
このように、液体の飛散範囲を狭く、かつ、飛散液体同士が衝突しないように工夫している。また、液体が飛散する際に散乱する超音波は上方向に指向性を持つため、霧搬送管２７内で進行波を作ることができる。気流発生手段を用いなくても霧を放出できる。図４に比べて更に、小型に構成できる。また、霧化効率を上げることができる。
【実施例６】
【０１１７】
図６は、本発明の第６の実施例で、１つの超音波振動子４０の両側の振動面と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２（Ｗａ）を霧化し、超音波進行波管２７と加熱手段ＨＴ２を用いて霧を放出する霧発生装置である。
【０１１８】
霧化対象液体Ｌｉｑ２を入れる小型液体容器２０と、霧搬送管２７は勘合機構、または、螺子機構などによって接続されている。通常は、一体化して使用する。２０と２７との間には、香料含有液体Ｗａを２０に供給するための穴が設けられている。０１は、Ｗａを蓄積する容器である。
【０１１９】
２７の外側には、加熱手段ＨＴ２が設けられ、筒を温めている。筒内には上昇気流が発生する。ＡＫ１Ｃ付近で発生した霧は、２７内に発生する超音波進行波と前記熱上昇気流によって放出される。霧は、霧放出筒８０から静かに上昇する。その様子は、線香の煙を連想させ美しい。
【０１２０】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階において、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することが可能である。また、上記実施形態は、種々の段階の発明が含まれており、適宜な組み合わせにより実施してもよい。更に、上記各実施例の構成要素は、その目的を踏まえて適宜省略する、または、周知慣用技術で補うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
（１）霧演出装置；大量の霧を美しく放出できる、また、香りを混入することができるため、雰囲気を演習する装置として利用できる。多くの人が集まる場所、結婚式場、音楽会、各種ショー、遊園地などで、感動を演出、雰囲気を盛り上げるアイテムとして使用できる。音楽や映像に合わせて、大量の霧に香りを付けて放出すると面白さが増す。霧の発生に合わせて水滴音、水流音を発生させてもよい。大きな電子看板の前を通過するお客の関心を引くツールとして使用することもできる。また、学校の教室などで、香りに関連する教育を行う場合も遠隔から香りをピンポイントで提示できるため有効である。
【０１２２】
（２）冷房装置；夏場に霧ゲートを作り、その下を通ると、体が濡れることはなく、気化熱で冷やされる。雲の中を歩くような感覚が演出できる。霧に森林香料を含有すると森の中を歩く感じ（臨場感）を作ることができる。
【０１２３】
（３）高機能芳香発生装置；少量の香料で大きな嗅覚刺激が得られるので高級自然香料（天然香料）を使用できる。複数種類の香りを切り替えて提示することで高い癒し効果が得られる。また、香料含有霧を空中に美しく放出できるので、視覚的な癒し効果が得られる。霧の放出にあわせて音響や音楽を発生させる、あるいは、映像を提示すると、癒し効果は更に高い。
【０１２４】
当該芳香発生装置は、ストレス解消や苦痛緩和の要求が高い病院の待合室、ホテルの客室、集中力を高めたい子供の勉強部屋、汗臭さを解消したいスポーツ練習場、安らかな眠りを誘発させたい寝室、特別な顧客にサービスする航空会社、銀行などのロビー、会議室などに最適である。また、パチンコ店など空気の汚れた場所で爽快感を演出する際にも効果的である。
【０１２５】
（４）感染症予防空気清浄装置；天然香料には免疫力を高め、ウイルスを撃退する作用のあるものがある。これらを霧として放出することにより、感染症予防として利用できる。例えば、風邪の予防には、ヒノキ、レモン、ハーブ系の香りが効果的である。花粉症にはユーカリ、ペパーミントなどが効果的である。次亜塩素酸ナトリウムは殺菌作用あるので、水に溶かし噴霧することで感染症予防になる。病院や老人ホームなど身体的弱者の生活空間に適している。また、霧化の際に大量のマイナスイオンが発生するので森林浴と同様なリフレッシュ効果がある。エアコンやファンヒータに連動させることも可能である。
【０１２６】
（５）分留装置；エタノール水溶液を超音波で霧化すると、霧のエタノール濃度が高くなる。これによって、エタノールと水を分離することができる。超音波を利用すると常温で霧化できるため、品質の劣化を防止しつつ効率の良い分留が可能である。
【０１２７】
（６）香り発生時計；複数の香りを時刻に対応させ、時報として利用できる。例えば、朝は、ベルガモット、レモン、ペパーミント、コーヒーなど爽やかな目覚めの良い香り、昼間は、グレープフルーツ、シダーウッドなど集中力を高めるリフレッシュな香り、夜は、ラベンダー、ローズウッド、スイートオレンジなどのリラックスな香りを霧と共に放出する。
【０１２８】
（７）防災警報装置；地震、津波、テロなどによって大きな災害が予想される場合、危険を知らせる警報として、霧発生装置、または、香り付き霧発生装置を使用できる。テレビやラジオ放送で危険を知らせる特殊信号を送信する。受信端末は当該信号を受信すると、霧を放出し視聴者に注意を喚起する。異変を確実に知らせる手段として効果的である。また、危険な場所への立ち入りを制限するために、人が当該場所に近づいたことをセンサで検知し、当該場所に所定の香り付き霧を放出できる。
【０１２９】
（８）殺虫剤噴霧装置；大量の霧に殺虫剤を混入して放出すると、効率よく殺虫できる。霧は目視できるため、薬剤が噴霧された場所を確認できる。利用者は、薬剤を避けながら作業できる。
【０１３０】
（９）霧スクリーン；本発明は、大量の霧をコンパクトに発生できる、また、霧放出筒の先端に霧の流れを整流する機構を設けることができる。このため、霧発生装置を天井に取り付け、下方に向けて大量の霧を流すと霧のスクリーンを生成できる。当該スクリーンに映像を投影し、スクリーン背面から前面に向けて音を発生させると、面白い演出装置となる。スクリーンは音の通過の障害にならないため、音像の定位にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の第１の実施例で、振動面を複数持つ超音波発生体０５と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、空気砲７４を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【図２】本発明の第２の実施例で、振動面を８個持つ超音波発生体と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、ファン７０を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【図３】本発明の第３の実施例で、１つの超音波振動子の両側の振動面と平面反射板２６を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、ファン７０を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【図４】本発明の第４の実施例で、振動面を４個持つ超音波発生体０５と平面反射板２６と液中管３０を用いて霧を発生させ、香料蓄積機構１２を通過させて霧に香料を含有せしめ、ファン７０を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【図５】本発明の第５の実施例で、図４において、反射板に凹面鏡レンズ２５を用い、霧を霧搬送管２７に導いて放出する霧発生装置である。
【図６】本発明の第６の実施例で、１つの超音波振動子の両側の振動面と凹面鏡レンズ２５を用いて、小型液体容器２０の香料含有液体Ｌｉｑ２を霧化し、超音波進行波管２７と加熱手段ＨＴ２を用いて当該霧を放出する霧発生装置である。
【符号の説明】
【０１３２】
０１・・・・・液体容器
０４・・・・・霧放出機構
０５・・・・・振動面を複数持つ超音波発生体
０６・・・・・下部筐体
１２・・・・・香料蓄積兼気体整流機構
１９・・・・・超音波振動子の振動面を満たすように液体を入れる容器
２０・・・・・超音波通過膜付き小型液体容器
２０３・・・・脱着機構の一部
２３、２４・・超音波通過膜
２５・・・・・超音波集束反射板（超音波凹面鏡レンズ）
２６・・・・・平面反射板
２７・・・・・霧搬送管（超音波進行波管）
２８・・・・・気圧発生容器
３０・・・・・液中管
３１・・・・・液中管保持機構
４０・・・・・超音波振動子
４０Ｆ・・・・振動面
４１・・・・・超音波振動子取り付け部（保持機構）および駆動回路
４７・・・・・ＬＥＤ
４８・・・・・フォトトランジスタ
７０・・・・・羽車式気流発生手段
７１・・・・・羽根
７２・・・・・モータ
７４・・・・・空気砲式気流発生手段
７５・・・・・空気圧縮用膜
７７・・・・・駆動装置
８０・・・・・霧放出筒
８１・・・・・霧搬送筒
ａ、ｂ・・・・化学物質（香料）
Ａｉｒ・・・・空気穴
ＡｉｒＰ・・・整流作用のある筒型の空気穴
ＡｉｒＳＴ・・空気穴開閉機構
ＡＫ１・・・・液柱
ＡＫ１Ｃ・・・液体飛散部分
ＡＫ２・・・・滴状飛散液体
ＡＫ３・・・・壁面を垂れる液体
ＣｉｒＵ・・・液中管の上端配置円
ＣｉｒＬ・・・液中管の下端配置円
Ｃｏｎ１・・・液体霧化手段の制御装置（超音波振動子駆動制御装置）
Ｃｏｎ２・・・加熱手段の制御装置
Ｃｏｎ３・・・気流発生手段の制御装置
ＣＴ・・・・・中心軸
Ｆｇ・・・・・霧の放出経路
Ｇｂ・・・・・ゲル状の香料ｂ
ＨＴ１・・・・加熱手段（筒内部加熱式）
ＨＴ２・・・・加熱手段（筒外側加熱式）
Ｌｉｑ１・・・超音波伝播媒体、または、霧化対象液体
Ｌｉｑ２・・・霧化対象液体
Ｌｉｑ３・・・超音波伝播媒体
Ｌｍ・・・・・霧の固まり、または、環状霧
Ｌｗ・・・・・液中管の下端
ｍ・・・・・・水の霧
ｍａ・・・・・化学物質（香料）ａを含有する霧
ｍａｂ・・・・化学物質（香料）ａとｂを含有する霧
ＮＣ・・・・・ニクロム線
Ｓｕｆ・・・・液体表面
ＴＯＭ・・・・一体成型物
Ｕｐ・・・・・液中管の上端
ＵＳ・・・・・超音波
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体と、
当該各振動面に対向するように設けられた複数の超音波反射板とからなり、当該複数の反射板で反射した超音波を用いて液体を霧化することを特徴とする霧発生装置
【請求項２】
請求項１において、
前記複数の反射板で反射した超音波は、液体の所定領域に集中するように設定され、当該所定領域で飛散する液体は、霧搬送筒内、または、霧搬送管内に導かれ外部に放出されることを特徴とする霧発生装置
【請求項３】
請求項１において、
超音波は、超音波伝播媒体と超音波通過膜を介して、霧化対象液体の前記所定領域に集中するように設定されることを特徴とする霧発生装置
【請求項４】
請求項１において、
中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体は、１枚の板型超音波振動子の両面を振動面として用いることを特徴とする霧発生装置
【請求項５】
請求項２において、
前記霧搬送筒内、または、霧搬送管内には、霧に化学物質を含有せしめる機構が設けられたことを特徴とする霧発生装置
【請求項６】
中心軸の周りに設けた複数の超音波振動子と、当該振動子から発生する超音波を液中から液外に導く液中管と、当該複数の液中管から放出される飛散液体を所定の方向に放出するための霧搬送筒、又は、霧搬送管とからなり、
各液中管は前記中心軸の周りに並べられ、当該各液中管の上端の配置円は、下端の配置円より小さくなるように、つまり、上端は下端より内側に傾斜して設けられ、かつ、上端は、当該周囲方向に傾斜して設けられ、飛散液体が前記中心軸方向に集中するように設定されることを特徴とする霧発生装置
【請求項１】
中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体と、
当該各振動面に対向するように設けられた複数の超音波反射板とからなり、当該複数の反射板で反射した超音波を用いて液体を霧化することを特徴とする霧発生装置
【請求項２】
請求項１において、
前記複数の反射板で反射した超音波は、液体の所定領域に集中するように設定され、当該所定領域で飛散する液体は、霧搬送筒内、または、霧搬送管内に導かれ外部に放出されることを特徴とする霧発生装置
【請求項３】
請求項１において、
超音波は、超音波伝播媒体と超音波通過膜を介して、霧化対象液体の前記所定領域に集中するように設定されることを特徴とする霧発生装置
【請求項４】
請求項１において、
中心軸の周りに複数の振動面を持つ超音波発生体は、１枚の板型超音波振動子の両面を振動面として用いることを特徴とする霧発生装置
【請求項５】
請求項２において、
前記霧搬送筒内、または、霧搬送管内には、霧に化学物質を含有せしめる機構が設けられたことを特徴とする霧発生装置
【請求項６】
中心軸の周りに設けた複数の超音波振動子と、当該振動子から発生する超音波を液中から液外に導く液中管と、当該複数の液中管から放出される飛散液体を所定の方向に放出するための霧搬送筒、又は、霧搬送管とからなり、
各液中管は前記中心軸の周りに並べられ、当該各液中管の上端の配置円は、下端の配置円より小さくなるように、つまり、上端は下端より内側に傾斜して設けられ、かつ、上端は、当該周囲方向に傾斜して設けられ、飛散液体が前記中心軸方向に集中するように設定されることを特徴とする霧発生装置
【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２００８−１００２０４（Ｐ２００８−１００２０４Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８８３１９（Ｐ２００６−２８８３１９）
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（３０１００６２３１）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（３０１００６２３１）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]