(57)【要約】【課題】機能性成分を安定して供給できる機能性成分の供給装置を提供する。【解決手段】本発明の供給装置（１）は、機能性成分を貯留して密閉できる容器（１０）と、容器に配設され容器外から容器内へ連通する導入部（１１）と、容器に配設され容器内から容器外へ連通する導出部（１２）と、容器内に配設され導出部を連通すると共に容器内にある機能性成分を外周面側から内周面側へ透過させる透過管（１３）とを備える。透過管は、シリコーン樹脂やフッ素樹脂等からなると好ましい。本発明の供給装置は、従来のダイナミックヘッドスペース法とは異なり、容器内の機能性成分を透過管を介して間接的に外部へ供給する。このため本発明の供給装置は、振動の多い自動車へ搭載されても、液漏れ等を生じずに、一定量の機能性成分を安定的に供給できる。【選択図】図１
2018154261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能性成分を貯留して密閉できる容器と、
該容器に配設され該容器外から該容器内へ連通する導入部と、
該容器に配設され該容器内から該容器外へ連通する導出部と、
該容器内に配設され該導入部と該導出部に連通すると共に、該容器内にある機能性成分を外周面側から内周面側へ透過し得る透過管と、
を備える機能性成分供給装置。
【請求項２】
前記透過管は、樹脂からなる請求項１に記載の機能性成分供給装置。
【請求項３】
前記樹脂は、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のいずれかである請求項２に記載の機能性成分供給装置。
【請求項４】
さらに、前記透過管内へ導入される気体と前記透過管の内周面との接触面積を調整する調整手段を備える請求項１〜３のいずれかに記載の機能性成分供給装置。
【請求項５】
さらに、前記容器内の機能性成分の温度を計測、加温または冷却できる温度調整手段を備える請求項１〜４のいずれかに記載の機能性成分供給装置。
【請求項６】
一つの前記容器に対して、前記導入部、導出部および前記透過管からなる供給系統が複数配設されている請求項１〜５のいずれか記載の機能性成分供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性成分を安定して供給できる機能性成分の供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、空調装置（エアコン）等を利用して、車室内に芳香成分（におい成分）を供給されるようになってきた。芳香成分を運転者が感取すると、運転者はリラックスした気分になったり、リフレッシュした気分になったりする。また芳香成分を調整することにより、運転者の集中力や覚醒の向上も図れる。
【０００３】
このような芳香成分の車室内への供給方法や装置に関しては多くの提案がなされており、例えば、下記の特許文献に関連した記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の芳香成分の供給装置は、基本的に、におい成分を貯留した容器内へ通気ガス（空気等）を直接導入して、その容器内にあるヘッドスペースガスを容器から直接的に導出させるダイナミックヘッドスペース法に基づいていた。
【０００６】
しかし、このような従来の供給装置では、自動車等の振動が多い場所に設置されると、放出ガスに芳香成分の液体が混入等して供給量（濃度）が不安定になったり、さらには液漏れ等を生じるおそれもあった。また、従来の供給装置では、基本的に、一つの供給系統に対して一つの容器が必要であり、供給系統を複数にする場合、容器数が増加して供給装置のコンパクト化を図ることが困難であった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、機能性成分を安定して供給できる機能性成分供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、その課題を解決すべく鋭意研究した結果、におい成分を少しづつ透過し得る樹脂製チューブ等を用いて、機能性成分を供給することを着想した。この発想を具現化し、発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。
【０００９】
《機能性成分供給装置》
（１）本発明の機能性成分供給装置は、機能性成分を貯留して密閉できる容器と、該容器に配設され該容器外から該容器内へ連通する導入部と、該容器に配設され該容器内から該容器外へ連通する導出部と、該容器内に配設され該導入部と該導出部に連通すると共に、該容器内にある機能性成分を外周面側から内周面側へ透過し得る透過管と、を備える。
【００１０】
（２）本発明の機能性成分供給装置（適宜、単に「供給装置」という。）によれば、従来のダイナミックヘッドスペース法とは異なり、容器内の機能性成分が透過管を介して間接的に外部へ安定して供給される。また本発明の供給装置の場合、容器内のヘッドスペースガス（機能性成分）が直接的に外部へ放出されることがないため、容器内における機能性成分の貯留（保管）形態、供給装置の配設等に関する自由度が非常に高い。従って本発明の供給装置は、走行中の振動や温度変化等が激しい自動車等へも搭載し易い。さらに、機能性成分を入れた一つの容器に対して、その容器内に複数の透過管を配置するだけで、各々任意量の機能性成分を、複数系統へ安定的に供給できる。従って本発明の供給装置を用いれば、機能性成分の供給系統の複数化と装置のコンパクト化とを両立できる。
【００１１】
《その他》
特に断らない限り本明細書でいう「ｘ〜ｙ」は下限値ｘおよび上限値ｙを含む。本明細書に記載した種々の数値または数値範囲に含まれる任意の数値を新たな下限値または上限値として「ａ〜ｂ」のような範囲を新設し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の供給装置の一形態を示す模式図である。
【図２】複数の供給系統を設けた供給装置を示す模式図である。
【図３】供給装置に設ける調整手段の一形態を示す模式図である。
【図４】供給装置からの機能性成分の供給量を測定する装置を示す模式図である。
【図５】容器に注入した機能性成分の液量と機能性成分の供給量との関係を示す散布図である。
【図６】容器へ機能性成分を注入した後の放置時間と機能性成分の供給量との関係を示す散布図である。
【図７】透過管への通気流量と機能性成分の供給量との関係を示す散布図である。
【図８】透過管の内周面の接触長さと機能性成分の供給量との関係を示すグラフである。
【図９】透過管の肉厚と機能性成分の供給量との関係を示す散布図である。
【図１０】機能性成分の種類と機能性成分の供給量との関係を示す棒グラフである。
【図１１】機能性成分を注入した容器の振動と機能性成分の供給量との関係を示す棒グラフである。
【図１２】容器内の機能性成分の温度と機能性成分の供給量との関係を示す散布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述した本発明の構成要素に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成要素を付加し得る。いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なる。
【００１４】
《供給装置》
（１）本発明の一形態である供給装置１を図１に模式的に示した。供給装置１は、におい成分（機能性成分）ｌの液体を収容した容器１０と、その容器１０の一方側面を液密に貫通する導入管１１（導入部）と、その容器１０の他方側面を液密に貫通する導出管１２（導出部）と、容器１０内にある導入管１１の内端部と導出管１２の内端部とを液密に連結する透過管１３とを備える。
【００１５】
におい成分ｌを容器１０に貯留した状態で所定時間経過すると、揮発したにおい成分ｌ（蒸気）が透過管１３の外周面１３１に吸着し、徐々に内部へ侵入（浸透）して、その内周面１３２へ到達する。導入管１１の外端側から通気ガスｄが導入されると、通気ガスｄは透過管１３の内周面１３２に接触しつつ、透過管１３を通過する。その際、透過管１３の内周面１３２から放出されるにおい成分ｌと通気ガスｄが混合され、導出管１２の外端側から混合ガスｍが導出される。導出管１２の外端部に配送配管（図略）を接続すれば、所望する場所へ所定量のにおい成分ｌを安定的に供給することが可能となる。
【００１６】
なお、通気ガスｄには、例えば、空気（特に清浄または無臭な空気）、窒素ガス、ヘリウムガス等を用いるとよい。
【００１７】
（２）本発明の別形態である供給装置２を図２に模式的に示した。供給装置２は、におい成分ｌの供給系統を複数有する。図２に示した各供給系統２１〜２３は、例えば、図１に示した導入管１１、導出管１２および透過管１３からなる供給系統と同構造とすればよい。
【００１８】
（３）供給装置は、さらに、透過管内へ導入される気体（または導入部から導出部まで流動する気体）と透過管の内周面との接触面積を調整する調整手段を備えてもよい。調整手段は、例えば、図３に示すように、透過管１３に対して、導入管１１および／または導出管１２を相対移動可能とすればよい。一例を挙げると、導出管１２の外周面に雄ねじ１２１を設け、それに螺合する雌ネジ１４を容器１０の側面に設ければよい。この場合、導出管１２を回転させることにより、導出管１２は透過管１３に対して進退可能となる。これにより、透過管１３内を流動する通気ガスｄと透過管１３の内周面１３２との接触領域（面積）が変化する。その接触面積を調整することにより、内周面１３２から通気ガスｄへのにおい成分ｌの導入量を制御できる。ここでいう導出管１２の雄ねじ１２１と容器１０に設けられた雌ネジ１４が、本発明でいう調整手段に相当する。
【００１９】
なお、導入管１１を透過管１３に対して進退可能としても、導入管１１と導出管１２の両方を透過管１３に対して進退可能としてもよい。さらにいえば、透過管１３の長さ自体を調整して、におい成分ｌの供給量を制御してもよい。
【００２０】
（４）供給装置は、さらに、容器内の機能性成分の温度を計測、加温または冷却できる温度調整手段を備えてもよい。上述した調整手段の他、温度調整手段によっても、機能性成分の供給量を制御できる。通常、容器内にある機能性成分の温度を上昇させることにより、透過管を通じて通気ガス中へ放出される機能性成分が多くなり、機能性成分の外部への供給量を増加させることができる。また、温度を冷却することにより、透過管を通じて通気ガス中へ放出される機能性成分が少なくなり、機能性成分の外部への供給量を減少させることができる。
【００２１】
《透過管》
本発明に係る透過管は、例えば、樹脂からなると好ましい。樹脂（特に合成樹脂）は、高分子が絡まってできており、機能性成分の分子がその高分子間を透過すると考えられる。このような樹脂として、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等がある。またフッ素樹脂には、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(ＦＥＰ)等がある。
【００２２】
透過管は、機能性成分を僅かに透過させつつ、その機能性成分に対して湿潤、膨潤、溶解（腐食）等をしないものが好ましい。従って、機能性成分の種類や機能性成分の供給量等に応じて、透過管の材質や形態（内径、肉厚等）が適切に選択されると好ましい。
【００２３】
《機能性成分》
本発明に係る機能性成分は、種々のものが対象となり、人の嗅覚により認識されるか否か（臭いの有無）を問わない。例えば、無臭な機能性成分でも、鼻口等から摂取されて、活動状況に応じた好ましい作用を人に及ぼすものもある。また、芳香の有無を問わず、緊張の緩和（リラックス効果）、集中力や覚醒の向上（リフレッシュ効果）等を促す機能性成分もある。勿論、本発明に係る機能性成分は、嗜好的な芳香成分でも良い。
【００２４】
機能性成分は、人に作用を及ぼすものでなくてもよい。例えば、野菜や果物等の鮮度を保持する成分、逆に果物等を追熟させる成分、防腐や防カビ等に効果がある成分などでもよい。また、機能性成分は、用途に応じた機能を発揮するものに限らず、単に測定、試験、実験等に用いるだけのものでもよい。
【００２５】
容器内における機能性成分の貯留形態は、その機能性成分や供給装置の用途等に応じて、適切に選択されればよい。例えば、容器内の機能性成分は、気体、液体、固体、高分子に湿潤させたもの等のいずれでもよい。機能性成分が液状であっても、本発明の供給装置によれば、液漏を確実に防止できる。
【００２６】
《用途》
本発明の供給装置を用いれば、車室内、家屋や職場の室内、種々の倉庫内、美術館内、博物館内、保冷庫内など様々な所望空間に、目的に沿った種々の機能性成分を安定的に供給できる。また本発明の供給装置は、分析装置や測定装置等に供されてもよい。
【実施例】
【００２７】
供給装置による機能性成分の供給量を種々の条件下で測定した。こうして得られた結果に基づいて本発明をより具体的に説明する。
【００２８】
《測定概要》
（１）装置構成
図４に示すように、供給装置１から供給されるにおい成分を、導出管１２の外端部に連結したガラス管９０内へ放出させ、下流側にエアポンプ９２が接続された捕集管９１に収集した。そして捕集管９１内に捕集されたにおい成分ｌを、ガスクロマトグラフィー質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）により測定した。なお、ガラス管９０の上流側からも希釈ガスを供給できるようにした。
【００２９】
（２）条件設定
透過管１３にはシリコーン樹脂製のチューブ（タイガースポリマー株式会社製  ＳＲ１５５４）を用いた。チューブは、内径：１ｍｍ、肉厚：１ｍｍ、長さ：３ｃｍとした。容器１０にはバイアル瓶を、導入管１１および導出管１２にはガラス管を用いた。捕集管に充填する吸着剤には有機系材（TENAX-TA）を用いた。
【００３０】
特に断らない限り、次のような条件設定下で測定を行った。通気ガスｄには窒素ガスを用いて、通気流量：１００ｍｌ／ｍｉｎとした。また、供給装置１の下流側（ガラス管９０の上流側）からもＮ２：２ｌ／ｍｉｎを供給した。におい成分ｌには、酢酸イソブチル（Isobutyl Acetate）を用いた。バイアル瓶に入れるにおい成分の液量は２ｍｌとした。各測定は、バイアル瓶を安定（無振状態）な台上に定置して、室温（２５℃）で行った。
【００３１】
（３）測定手順
におい成分を注入したバイアル瓶を密閉して２４時間放置した。その後、通気ガスｄ（Ｎ２）を２０分間通気した。これにより、におい成分のチューブ（透過管）への吸着、浸透と、その内周壁面からの揮発を安定化させた。
【００３２】
その後、導入管１１から通気ガスｄを１００ｍｌ／ｍｉｎ流した状態で、捕集管へ１分間ガスを捕集した。捕集管を加熱脱着ＧＣ／ＭＳに装着して、供給装置１から供給されたにおい成分を分析および定量した。
【００３３】
《測定内容》
１．におい成分の液量と供給量の関係
バイアル瓶に注入するにおい成分の液量を、０．５ｍｌ、１．０ｍｌ、２．０ｍｌまたは３．０ｍｌの４水準として、その液量とにおい成分の供給量（揮発量）との関係を調査した。こうして得られた結果を図５に示した。
【００３４】
図５から明らかなように、におい成分の供給量に対する液量の影響は実質的になかった。従って、本実施例に係る供給装置を用いれば、液量に関係なく、ほぼ一定量のにおい成分を安定供給できることがわかった。
【００３５】
２．放置時間と供給量の関係
におい成分（２ｍｌ）をバイアル瓶に密閉した後の放置時間を、１ｈｒ、３ｈｒ、６ｈｒ、２４ｈｒまたは３０ｈｒの５水準として、放置時間とにおい成分の供給量との関係を調査した。こうして得られた結果を図６に示した。
【００３６】
図６から明らかなように、放置時間が短い初期段階では、放置時間とにおい成分の供給量は漸増関係にあるが、一定時間経過した安定段階（平衡状態）に到達すると、におい成分の供給量は放置時間に関係なく、ほぼ一定量となることがわかった。
【００３７】
３．通気流量と供給量の関係
通気ガス（Ｎ２）の通気流量を５０ｍｌ／ｍｉｎ、１００ｍｌ／ｍｉｎ、２００ｍｌ／ｍｉｎの３水準として、通気流量とにおい成分の供給量との関係を調査した。なお、いずれの場合でも、通気ガス（Ｎ２）と希釈ガス（Ｎ２）の合計流量は、２．１ｌ／ｍｉｎ（一定）とした。こうして得られた結果を図７に示した。
【００３８】
図７から明らかなように、通気流量が５０ｍｌ／ｍｉｎおよび１００ｍｌ／ｍｉｎのときは、におい成分の供給量に変化は見られなかった。通気流量が２００ｍｌ／ｍｉｎになると、供給量が若干減少した。これは、通気流量（つまりチューブ内の流速）に、チューブの内周壁面から放出されるにおい成分量（放出（揮発）速度）が追いつかなくなったためと推察される。但し、チューブやにおい成分等に整合する所定範囲内の通気流量であれば、ほぼ一定量のにおい成分が安定供給できる。
【００３９】
４．透過管の長さ（接触面積）と供給量の関係
チューブの長さを２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍの４水準として、長さとにおい成分の供給量との関係を調査した。こうして得られた結果を図８に示した。
【００４０】
図８から明らかなように、におい成分の供給量は、通気ガスと透過管の内周面との接触面積を指標するチューブ長と比例関係にあることがわかった。従って、本実施例に係る供給装置の場合、例えば、チューブ長を調整することにより、におい成分の供給量を制御できる。
【００４１】
５．チューブの肉厚と供給量の関係
チューブの肉厚を０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍの３水準として、チューブの肉厚とにおい成分の供給量との関係を調査した。こうして得られた結果を図９に示した。
【００４２】
図９から明らかなように、チューブの肉厚を大きくなると、におい成分の供給量が若干減少傾向となるものの、実質的に観れば、チューブの肉厚を所定範囲内とする限り、ほぼ一定量のにおい成分が安定供給されることがわかった。
【００４３】
６．におい成分の種類と供給量の関係
におい成分の種類とその供給量の関係を調査した。におい成分として、酢酸イソブチル（Isobutyl Acetate（Ｃ６Ｈ１２Ｏ２、沸点：１１８℃））、青葉アルコール（cis-3-Hexen-1-ol（Ｃ６Ｈ１２Ｏ、沸点：１５６℃））、α―ピネン（（-）-α-Pinene（Ｃ１０Ｈ１６、沸点：１５６℃））またはバニリン（Vanillin（Ｃ８Ｈ８Ｏ３、沸点：２８５℃））の４種を用いた。こうして得られた結果を図１０に示した。
【００４４】
図１０から明らかなように、におい成分の種類により供給量は異なった。におい成分とチューブ（透過管）との親和性、におい成分の蒸気圧等が異なるためと考えられる。従って、におい成分の種類や供給装置の要求仕様等に応じて、チューブ（透過管）の材質や形態、容器内の蒸気圧等を適切に選択すれば、いずれのにおい成分であっても安定的に供給可能であることがわかった。
【００４５】
７．振動による供給量の影響
バイアル瓶の載置面（底面）をボルテックスミキサーで２０分間高速振動させて、バイアル瓶内のにおい成分（液体）を撹拌しながら、におい成分の供給量を測定した。このときの供給量と、加振をしないとき（無振時）の供給量とを比較して図１１に示した。
【００４６】
図１１から明らかなように、振動の有無は、におい成分の供給量へほとんど影響しないことがわかった。従って、本実施例の供給装置は、振動の多い車両等に搭載されても、一定量のにおい成分がほぼ安定的に供給できる。
【００４７】
８．温度による供給量の関係
におい成分を入れたバイアル瓶の底部側をウォーターバスに浸漬して、におい成分を２５℃、４０℃または６５℃に２０分間保持して、におい成分の温度とその供給量の関係を調査した。こうして得られた結果を図１２に示した。
【００４８】
図１２から明らかなように、におい成分の温度が高くなるほど、その供給量が多くなることがわかった。温度の上昇とともににおい成分の蒸気圧が高くなるためと考えられる。従って、におい成分の種類や供給装置の要求仕様に応じて、におい成分を適切に加温または冷却すれば、におい成分の供給量を制御することもできる。また、図８と図１２から、におい成分の温度をモニタして、その温度に応じてチューブ長を調整すれば、におい成分の温度が変化しても、におい成分を加温または冷却することなく、におい成分の供給量を制御できる。
【符号の説明】
【００４９】
１    供給装置
１１  導入管
１２  導出管
１３  透過管
ｌ    におい成分
ｄ    通気ガス
ｍ    混合ガス
【図１】
2018154261.tif 000003
【図２】
2018154261.tif 000004
【図３】
2018154261.tif 000005
【図４】
2018154261.tif 000006
【図５】
2018154261.tif 000007
【図６】
2018154261.tif 000008
【図７】
2018154261.tif 000009
【図８】
2018154261.tif 000010
【図９】
2018154261.tif 000011
【図１０】
2018154261.tif 000012
【図１１】
2018154261.tif 000013
【図１２】
2018154261.tif 000014