(57)【要約】  噴霧化中に安全な液体レベルを維持するための噴霧器カップであって、カップは、噴霧器カップの充填液体レベルに対応する位置における液体、または該位置より下の液体を感知する第１部材と、第１部材から電気的に絶縁され、かつ噴霧器カップの充填液体レベルに対応する位置に配置された第２部材と、を備え、カップが充填液体レベルまで液体で充填されていない場合には、第１部材、液体、および第２部材は、電気的接続回路を形成せず、カップが充填液体レベルまで液体で充填されている場合には、第１部材、液体、および第２部材が共に、電気的接続回路を形成する。
2014527614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体レベルセンサを有する噴霧器カップであって、
前記噴霧器カップの充填液体レベルに対応する位置における液体、または該位置より下の液体を感知する第１部材と、
前記第１部材から電気的に絶縁され、かつ前記噴霧器カップの前記充填液体レベルに対応する位置に配置された第２部材と、
を備え、かつ
前記カップが前記充填液体レベルまで液体で充填されていない場合には、前記第１部材、前記液体、および前記第２部材は、電気的接続回路を形成せず、および
前記カップが前記充填液体レベルまで液体で充填されている場合には、前記第１部材、前記液体、および前記第２部材が共に、電気的接続回路を形成する、液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項２】
前記第１および第２感知部材が電気抵抗性および電気容量性から独立して選択される。
【請求項３】
前記第２部材が導電レベルセンサである、請求項１または２に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項４】
前記センサが前記カップの壁の絶縁開口部を通過する、請求項３に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項５】
前記カップの壁の前記絶縁開口部が絶縁スリーブを囲む開口部である、請求項４に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項６】
前記第１部材が前記噴霧器カップである、請求項１に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項７】
前記導電性噴霧器カップが導電性プラスチックカップまたは金属カップである、請求項６に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項８】
液体レベルセンサを有する噴霧器カップであって、
導電性噴霧器カップと、前記カップから電気的に絶縁され、かつ前記カップが噴霧される液によって充填される場合に、前記カップ、液体、および導電センサが共に導電回路を形成するように配置された導電センサとを備える、液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項９】
前記導電性噴霧器カップが金属カップである、請求項８に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１０】
前記導電性噴霧器カップが導電性プラスチックカップである、請求項８に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１１】
前記センサが導電レベルセンサである、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１２】
前記センサが前記導電性噴霧器カップ内の充填液体レベルに対応する位置に配置される、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１３】
前記センサが前記カップの壁の絶縁開口部を通過する、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１４】
前記カップの壁の前記絶縁開口部が絶縁スリーブを囲む開口部である、請求項１３に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１５】
前記絶縁スリーブが液体の液滴が前記センサおよび前記カップとともに回路を完成することができないような距離まで前記カップの前記壁を越えて延在する、請求項１４に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１６】
前記絶縁スリーブが前記カップの前記壁を少なくとも１ｍｍの距離を越えて延在する、請求項１５に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１７】
フィードバックループおよび液体充填リザーバーと組み合わせた、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１８】
前記噴霧器カップの基部に配置された、または隣接する超音波振動子をさらに備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項１９】
前記超音波振動子が前記噴霧器カップの前記基部の少なくとも一部分を形成する、請求項１８に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項２０】
前記超音波振動子が前記カップ内の前記液体に直接作用して、超音波エネルギーを前記カップ内の前記液体に与え、それにより前記液体の表面からエアロゾルが発生する、請求項１９に記載の液体レベルセンサを有する噴霧器カップ。
【請求項２１】
作動中に噴霧器カップ内の液体レベルを維持する方法であって、該方法は、
噴霧器カップの充填液体レベルに対応する位置に、または当該位置より下に第１部材を設けるステップと、
前記噴霧器カップの充填液体レベルに対応する位置の液体に接触するように、前記第１部材から電気的に絶縁された第２部材を設けるステップと、
前記充填レベルに達するまで十分な液体を前記噴霧器カップに提供し、それにより前記第１部材、前記液体、および前記第２部材の間の電気的接続回路を完成させる、ステップと、
を備え、
それによって、前記充填レベルより下に前記液体レベルが低下することが前記第１部材、前記液体、および前記第２部材の間の前記回路の遮断を引き起こし、かつ
それによって前記回路の前記遮断が、前記噴霧器カップへのさらなる液体の分配を引き起こす、方法。
【請求項２２】
動作中に噴霧器カップ内の液体レベルを維持する方法であって、該方法は、
導電性噴霧器カップに対し導電センサを充填レベルに配置するステップであって、前記導電センサは、前記導電性噴霧器カップから電気的に絶縁されている、ステップと、
前記充填レベルに達するように十分な液体を導電性噴霧器カップに提供し、それにより前記カップ、前記液体、および前記センサの間の回路を完成させるステップと、
を備え、かつ
それによって前記充填レベルより下に前記液体レベルが低下することが前記カップ、前記液体、および前記センサの間の回路の遮断を引き起こし、かつ
それによって前記回路の前記遮断が導電性噴霧器カップへのさらなる液体の分配を引き起こす、方法。
【請求項２３】
前記回路の前記遮断に応じて十分なさらなる液体が前記導電性噴霧器カップに分配され、前記回路が回復し、かつリザーバーの液体のさらなる分配が停止する、請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記回路の前記遮断が、ただちに前記リザーバーのさらなる液体の分配を引き起こす、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記回路の前記遮断が所定時間後に前記リザーバーのさらなる液体の分配を引き起こす、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
超音波振動子に作用接触する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の噴霧器カップ。
【請求項２７】
殺菌チャンバと流体連通するよう配置された、請求項２６に記載の噴霧器カップ。
【請求項２８】
殺菌に使用される前記液体が過酸化水素水、または過酢酸溶液である、請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
充填レベルの、または充填レベル以下の前記センサが、前記噴霧器カップ内の液体の深さを少なくとも５ｍｍに維持するよう構成されている、請求項２１〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
充填レベルの、または充填レベル以下の前記センサが、前記噴霧器カップ内の前記液体の量が約少なくとも１．５ｃｍ３の液体となる場合に、前記振動子をスイッチオフするよう構成されている、請求項２１〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌用エアロゾルを生成するための液体の超音波かくはんの使用を採用して殺菌するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
明細書を通して従来技術の議論は、このような従来技術が広く知られている、またはこの分野における共通の一般知識の一部を形成していることを認めるものとして考慮されるべきではない。
【０００３】
殺菌装置は、医療、食品、および包装産業において胞子、菌類およびバクテリアなどの伝染性物質を殺し、それによりそれらの伝播を予防するために使用されている。典型的な殺菌装置は、ほとんどすべてのこれらの伝染性物質を効果的に殺す１組の物理的条件を殺菌チャンバ内に作る。
【０００４】
滅菌エアロゾルでの殺菌が必要な物に接触するのは、殺菌における１つの知られた方法である。従来技術の典型的なエアロゾル殺菌装置は、入口弁および出口弁を有する殺菌チャンバと、入口弁を介してチャンバと流体連通するエアロゾル発生器（典型的には噴霧器）と、エアロゾル発生器の上流にあり、かつ流体連通するファンと、を有する。
【０００５】
使用時には、殺菌が必要な物がチャンバ内に配置され、チャンバはシールされる。エアロゾル入口弁が開かれ、かつ出口弁は閉じられる。ファンがチャンバに係合され、ファンはエアロゾル発生器を通る、または通過したガス流を作る。殺菌室内のパッシブベントにより必要に応じ圧力平衡を可能にし、殺菌室へのガス流の出入りを可能にする。所望の殺菌剤を収容するエアロゾル発生器が作動して、数多くの小さい殺菌剤の液滴をガス流内へ導入する。液滴は、ガス流によって運ばれて、殺菌室へ移動するエアロゾルを作る。殺菌剤は、チャンバの中身に作用し、必要に応じて病原体を殺す。
【０００６】
殺菌用途によく適しているとされる噴霧器の１つのタイプは、超音波噴霧器である。
【０００７】
超音波噴霧器では、殺菌液はカップ内に配置され、該カップは超音波振動子の上に置かれてそれに接触する。通常、超音波振動子は、電気刺激に応じて大きさまたは形が変化する圧電性結晶である。交流電流を高周波数（数ＭＨｚのオーダー）で結晶に印加することにより、結晶が対応する周波数で振動する。今度はこのエネルギーが殺菌液に伝達する。カップおよび振動子は、通常エネルギーの分配が殺菌液に集中するように構成することができる。エネルギーにより液体から小さい微液滴が形成され、浮遊する。通常、エアロゾル粒子のネブラント（ｎｅｂｕｌａｎｔ）または霧を共に形成する多くの粒子がある。そしてこのネブラントは、殺菌チャンバに運ばれる。
【０００８】
このような装置の１つの課題は、殺菌液が完全に消費され、カップが空になる場合、装置の継続動作が損傷を引き起こすことがある−エネルギーがネブラントによって消散されることなく、振動子およびカップに保持され、装置をオーバーヒートさせることになり、例えば振動子の層間剥離、または脱分極によって振動子ユニットを不可逆的に損傷することがある、ということである。
【０００９】
このような装置の別の課題は、殺菌液がカップに過剰に充填された場合、振動子にかかる荷重が増え、システム効率が低減する場合があり、殺菌エアロゾルの供給不足を引き起こし、結果的に殺菌の失敗となる可能性があるということである。
【００１０】
「殺菌」は、胞子の濃度の６対数減少値を達成することができるプロセスとして一般的に定義されている。「消毒」は、類似のプロセスであり、相違点は、殺菌効果が低いということである。「殺菌」は、「消毒」を含み、かつ「消毒／殺菌」は、「消毒および／または殺菌」の省略形である。本願において、「消毒」および「殺菌」は、区別しないで使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
超音波殺菌装置の構造上の要求により、超音波カップ内の液体が適切なレベルにあるかを判定することは、簡単な作業ではない。殺菌液は通常、毒性および腐食性が強い過酸化水素を含み、カップおよび振動子がしっかり密封されたシステム内に維持されることが要求される。場合によっては高温で毒性および腐食性の過酸化液および蒸気に繰り返しさらされることに耐えるために、任意の感知手段を十分頑丈にする必要がある。さらに環境内の流体および流体がはねる可能性により、振動子素子の破壊または殺菌エアロゾルの供給不足を導く可能性のある誤検出および検出もれを避けるために、センサは、能力が非常に正確であることが要求される。
【００１２】
したがって、殺菌状態に対する繰り返しの露出に耐え得る頑丈な、超音波カップ内の液体レベルを決定するセンサが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
広い第１態様において、本発明は、液体レベルセンサを有する噴霧器カップを提供し、該噴霧器カップは、
噴霧器カップの充填液体レベルに対応する位置における液体、または該位置より下の液体を感知する第１部材と、
第１部材から電気的に絶縁され、かつ噴霧器カップの充填液体レベルに対応する位置に配置された第２部材と、
を備え、かつ
カップが充填液体レベルまで液体で充填されていない場合には、第１部材、液体、および第２部材は、電気的接続回路を形成せず、および
カップが充填液体レベルまで液体で充填されている場合には、第１部材、液体、および第２部材が共に、電気的接続回路を形成する。
【００１４】
液体は、一般的に水溶液ベース、例えば過酸化水素水溶液である。
【００１５】
第１および第２部材は、電気的抵抗センサおよび電気容量センサから独立して選択することができる。
【００１６】
第１および第２部材は、抵抗性とすることができる、または第１センサ部材は、抵抗性および第２センサ部材は容量性、または第１センサ部材は容量性、および第２センサ部材は抵抗性、または第１および第２センサ部材は容量性、とすることができる。
【００１７】
部材は、カップの壁の絶縁開口部を通過することができ、好ましくは、カップの壁の絶縁開口部は、絶縁スリーブを囲む開口部である。
【００１８】
一実施形態において、第１部材は、導電性プラスチックカップ、金属カップ、または液体に直接接触しない導電部材を組み込む非導電性カップなどの噴霧器カップである。
【００１９】
第２態様によると、本発明は、液体レベルセンサを有する噴霧器カップを提供し、
導電性噴霧器カップと、カップから電気的に絶縁され、かつカップが噴霧される液によって充填される場合に、カップ、液体、および導電センサが共に電気接続回路を形成するように配置された導電センサとを備える。
【００２０】
導電性噴霧器カップは、金属性カップ（例えばアルミニウムまたはステンレス鋼）または導電性プラスチックカップとすることができる。
【００２１】
センサは、導電性レベルセンサである。
【００２２】
好ましくはセンサは、導電性噴霧器カップにおいて充填液体レベルに対応する位置に配置される。
【００２３】
１つの好ましい実施形態において、センサは、カップの壁の絶縁開口部を通過する。カップの壁の絶縁開口部は、絶縁スリーブを囲む開口部とすることができる。
【００２４】
好ましくは、絶縁スリーブは、液体の液滴がセンサおよびカップとの回路を完成することができないような距離までカップの壁を越えて延在する。
【００２５】
第３態様において、本発明は、フィードバックループおよび液体充填リザーバーと組み合わさった先の態様による液体レベルセンサを有する噴霧器カップを提供する。
【００２６】
第４態様において、本発明は、作動中に噴霧器カップ内の液体レベルを維持する方法に関連し、該方法は、
噴霧器カップの充填液体レベルに対応する位置に、または当該位置より下に第１部材を設けるステップと、
噴霧器カップの充填液体レベルに対応する位置の液体に接触するように、第１部材から電気的に絶縁された第２部材を設けるステップと、
前記充填レベルに達するまで十分な液体を噴霧器カップに提供し、それにより第１部材、液体、および第２部材の間の電気的接続回路を完成させる、ステップと、
を備え、
それによって、充填レベルより下に液体レベルが低下することが第１部材、液体、および第２部材の間の回路の遮断を引き起こし、かつ
それによって回路の遮断が、噴霧器カップへのさらなる液体の分配を引き起こす。
【００２７】
第５態様によると、本発明は、動作中に噴霧器カップ内の液体レベルを維持する方法を提供し、該方法は、
導電性噴霧器カップに対し導電センサを充填レベルに配置するステップであって、前記導電センサは、導電性噴霧器カップから電気的に絶縁されている、ステップと、
前記充填レベルに達するように十分な液体を導電性噴霧器カップに提供し、それによりカップ、液体、およびセンサの間の回路を完成させるステップと、
を備え、かつ
それによって充填レベルより下に液体レベルが低下することがカップ、液体、およびセンサの間の回路の遮断を引き起こし、かつ
それによって今度は回路の遮断が導電性噴霧器カップへのさらなる液体の分配を引き起こす。
【００２８】
好ましくは、回路の遮断に応じて十分なさらなる液体が導電性噴霧器カップに分配されると、回路が回復し、かつリザーバーのさらなる液体の分配が停止する。
【００２９】
一実施形態において、回路の遮断は、ただちにリザーバーのさらなる液体の分配を引き起こす。このような実施形態は、超音波噴霧が進行している間に液体がカップに分配される場合に使用することができる。
【００３０】
代替の実施形態において、回路の遮断は、所定の時間後に、または所定の時間にリザーバーのさらなる液体の分配を引き起こす。この特定の実施形態は、超音波噴霧が進行中でないときに液体がカップに分配される場合、すなわち個別の非重複の噴霧期間および液体レベル感知期間が用いられる場合に使用することができる。このような場合、液体レベルの感知は、噴霧期間より前に起こることができ、または所定の噴霧期間が終了した後に起こることができる。各場合において、液体レベルの判定は、噴霧器カップへの液体の分配、またはプロセスの終了（液体レベルが感知閾値より下の場合）という結果となる、またはプロセス継続（レベルが感知閾値より上の場合）という結果となる。
【００３１】
第６態様において、本発明は、超音波振動子に作用接触する第１態様による噴霧器カップを提供する。
【００３２】
第７態様において、本発明は、殺菌チャンバと流体連通するよう配置された第１または第５態様による噴霧器カップを提供する。
【００３３】
殺菌に使用される液体は、好ましくは過酸化水素水、または過酢酸溶液である。
【００３４】
文脈が明らかに要求していない限り、明細書および特許請求の範囲を通して、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」等の語句は、排他的とは反対の包括的な意味、または網羅的な意味、つまり「含むが限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」という意味に解釈されるべきである。
【００３５】
明瞭に記載していない限り、導電性（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）および伝導（ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ）は、区別せずに使用され、ＡＣおよびＤＣ電流を組み込む。
【００３６】
本発明において、噴霧器カップは、基部、上方に延在する壁、および開口上部を有し、それによって使用時にカップ内に収容されるバルク液体から直接噴霧化した霧を生成することができる。超音波振動子は、噴霧器カップの基部に、または基部に隣接して好ましく配置される、あるいは、超音波振動子は、噴霧器カップの基部の少なくとも一部分を形成する。後者において、超音波振動子は、カップ内の液体に直接作用し、基部においてカップの液体に超音波エネルギーを与え、それにより液体表面からエアロゾルを発生させる結果となる。超音波振動子の１面のみがカップの液体に接触する、または伝達可能であり、カップの液体は振動子を通過しない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の噴霧器カップの概略図を示す。
【図２】本発明の好ましい噴霧器カップを示す。
【図３】本発明の好ましい噴霧器カップを示す。
【図４】動作環境における本発明の好ましい噴霧器カップの組み立て図である。
【図５ａ】本発明の代替の実施形態を示す。
【図５ｂ】本発明の代替の実施形態を示す。
【図６】本発明のさらなる他の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明は、超音波殺菌装置内で見受けられるような厳しい環境に耐えるのに十分単純および頑丈な設計であるとともに、カップ内の液体レベルの検出が可能噴霧器カップを提供する。
【００３９】
装置の一般的な原理は、少なくとも１つのセンサ部材が「上部」充填レベルに配置され、かつ他方は充填位置に、または充填位置より下に配置され、それは、「下部」位置と呼ばれる（液体がない場合に互いに隔離される場合は両方のセンサが充填位置となり得るが）。カップが液体で充填されると、上部センサ部材、下部センサ部材、および液体が回路を形成する。液体が消費されると、液体の上部レベルは、上部センサより下に低下し、回路が遮断され、それにより追加的な液体の分配を引き起こし、カップを補充する。
【００４０】
センサは、同じもの、または異なるものとすることができ、かつ容量性または導電性のいずれかとすることができる。選択肢を以下の表に示す。
【００４１】
【表１】
2014527614.tif 000003
【００４２】
装置は、図面に関連して説明され、センサは、両方の導電性であり、かつ充填レベルの、または充填レベル以下にある一方のセンサがカップそのものである。
【００４３】
噴霧器カップ１は、超音波振動子２に作用係合する。振動子は、カップ３の基部３に接触する。振動子２の作動は、カップ１内に存在する液体を超音波処理するよう機能する。通常過酸化水素水溶液を含むカップ内の液体は、好都合に少なくとも充填レベル４に充填される。振動子２が作動し、かつ液体が超音波処理されてネブラントに変換され、液体のレベルが落ちると、噴霧化プロセスは、準最適となることができ、非常に低い液体レベルに近づき、液体は、超音波エネルギーを分散することができない可能性があり、かつ振動子２は、加熱し始め、場合によっては破壊的な結果を伴う。
【００４４】
本発明は、充填レベル４に配置されたセンサ５を含む。充填レベルは、装置の他の動作パラメータが指定され、最適な液体レベルの高さを達成するように選択することができる。この場合、位置決めは、カップ１内の開口部６によって達成され、該開口部内に絶縁スリーブ７によって囲まれるセンサ５が配置される。絶縁スリーブは、任意の適切な材料、例えば化学的耐性のあるＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＥＥＫ、ＰＴＦＥ等とすることができる。
【００４５】
理想的に、充填レベルの、または充填レベル以下のセンサは、噴霧器カップ内の液体のレベルが所定レベルより低下する場合に、さらなる液体を噴霧器カップに導入するように、ポンプのスイッチを入れる、またはバルブを開くよう構成される（またはリザーバーが空の場合は、振動子のスイッチをオフする）。好ましい実施形態において、所定レベルは、カップの基部、または振動子の表面から少なくとも５ｍｍである。つまり、下部液体レベルセンサは、カップの基部から５ｍｍ以上に配置されており、音波エネルギーを吸収し、振動子を破壊的な層間剥離から防ぐのに十分な液体があることを確実にするために、カップは常に、カップの基部において最低５ｍｍの深さを保持する。
【００４６】
ほとんどの超音波振動子のサイズに基づく噴霧器カップの典型的な直径は、少なくとも約２０ｍｍであるため、液体が最低量１．５ｃｍ３以下に低下することがないように充填センサは通常配置される。
【００４７】
本発明の主な目的は、乾燥し続けることから噴霧器を保護することであるが、本発明の噴霧器カップはまた、上部および下部センサレベルの設定により、噴霧器の最適な性能を決定することができる。超音波振動子は、カップ内にエネルギーを集中させて液滴の霧を生じさせる。場合によっては、満杯のカップ、または下部液体レベルのカップのどちらから霧が生成されるかによって、霧および液滴の形状が変化することがある。上部および下部センサのレベルは、最適な液体レベルにするように振動子およびカップの設計に基づいて決定することができる。これは、使用時に本発明の噴霧器カップが、常に最適な状態の霧を提供することができるということを意味する。
【００４８】
センサは、ＡＣ励起結合された液体レベルセンサである。励起信号は、任意の適切な形、例えば５Ｖｐ−ｐ６ｋＨｚ方形波とすることができ、かつコンデンサを介してセンサ電極に結合される。これは、センサ電極にＤＣ電位がないことを確実にし、液体の電気分解の問題を回避する。
【００４９】
液体レベルが充填レベル４にある場合、液体はセンサ５に接触する。センサは、アルミニウム、またはステンレス鋼のセンサピン５ａを有し、それは、ピンがある場所の液体に接触する。カップ内のＨ２Ｏ２レベルが電極に接触するのに十分高い場合に電極信号レベルの低下が起こる。これは、センサおよび接地された金属カップの間に形成された導電経路を介してアースに信号の一部を分流する。
【００５０】
装置の使用時には、噴霧化プロセスの結果としてカップ内の液体が消費され、液体レベルが低下する。そのうち、液体レベルがサブ充填レベル８に低下する。このレベルにおいて、ピン５ａはもはや液体に接触せず、センサ５は、検知を停止し、その情報は、経路９を介してコントローラ１０に供給される。
【００５１】
コントローラ１０が所定の閾値以下の低い電極信号を検出する場合は、十分な液体がカップ内にあることが推測される。コントローラ１０が所定の閾値より上の高い電極信号を検出する場合は、カップ内にある液体が不十分であることが推測される。
【００５２】
センサ５によって検出された液体レベルが不十分の場合、コントローラ１０は、バルブ１１の開口を引き起こし、それにより、リザーバー１２からカップ１に追加の液体が重力またはポンプにより流れることができる。あるいは、ポンプ作用されていない場合にリザーバー１２を閉じるために蠕動ポンプを１１で使用することができる。
【００５３】
コントローラ１０は、液体レベルの低下を検出後すぐに、または液体レベルの低下が検出されてから所定時間後のいずれかで液体の放出を引き起こすよう構成することができ、所定時間とは、通常数秒であり、それは液体レベルがサブ充填レベル８より下に低下する間の時間であるが、カップの基部に到達するほど長くはない。このように、安全かつおよび運用上有用な液体レベルが維持される。
【００５４】
スイッチングは、定量的ではなく定性的（「オン−オフ」）であるため、より頑丈であり、かつエラーまたは再校正が必要となる可能性が低い。また、オン−オフ電圧の差が大きいため、システムは、再校正または標準化をせずに多くの殺菌液を容易に運用することができる。
【００５５】
そのうえ、噴霧化およびカップへの液体の分配（最充填）が同時にまたは連続して起こる装置にカップを使用することができる。例えば、より大きい装置においては、噴霧化は連続的に起こることがあり、所定の液体レベルを維持するように、噴霧化が進行している間に充填が随時起こる。しかし、他の実施形態においては、噴霧化は時々起こり、このような場合には、噴霧化していな間に液体レベルの感知を行うことが好都合である。例えば、感知は、噴霧化が開始される前、または噴霧化の合間に起こる。このような場合、不十分なレベルが検出されると、噴霧器カップは、噴霧化が開始される前に再充填される。
【００５６】
場合によっては、充填レベルより上まで噴霧器をいっぱいにすることが望ましいことがある。この場合、過充填状態を検出するためにより高いレベルにさらなる過充填センサを使用することができる。あるいは、過充填レベルは、再充填液体体積流量および液体の検出および最充填の中断の間の遅延時間によって決定することができる。
【００５７】
振動子をスイッチオフする前、またはさらに液体を導入する前にさらなる所定時間間隔を含むことができるように下部レベルを選択することができる。
【００５８】
カップは、任意のタイプの導電性材料、例えば、アルミニウムなどの金属から作ることができる、または別の方法としては、カップは、導電性プラスチックから作ることができる。代替の実施形態において、カップは、導電性材料から作られないが、その代わりに充填レベルにおいてカップの内側に配置された適切な導電部分を有する。
【００５９】
装置のさらなる実施形態は、図２および図３に示される。カップ１は、必要に応じて底部に向かってテーパー状とすることができる。この装置のリザーバーは、リザーバーの底部にあるポート１３を介して充填することがわかる。図４は、組立図である。
【００６０】
図５ａおよび図５ｂは、本発明の代替の実施形態を示す。この場合、カップ１は、導電性ではないが、センサ部材（例えばあるタイプの電極）によって回路が完成し、液体が充填レベル４にある場合のみに回路が完成する。
【００６１】
さらなる実施形態が図６に示される。この場合、液体レベルセンサ５は、カップ本体１から離れて配置されるが、カップ内の液体と流体連通し、カップの充填レベル４に対応するレベルに配置される。
【００６２】
装置の使用時には、噴霧化プロセスの結果としてカップ内の液体が消費され、液体レベルが低下する。そのうち、液体レベルは、サブ充填レベル８に低下する。このレベルでは、液体は、充填レベル４に対応するレベルに沿って位置するセンサ５を有する出口管２０に残っていない。センサ５は、液体の存在を検出できず、コントローラ１０に増加の信号を伝える。そしてセンサは出口管において液体の存在を検出し、今度はコントローラ１０がカップ内の液体が不十分であると推測する。そしてコントローラ１０は、バルブ１１の開口を引き起こし、重力またはポンプ作用により追加的な液体がリザーバー１２からカップ１へ流れることができる。あるいは、ポンプ作用をしない場合にリザーバー１２を閉じるために蠕動ポンプを１１で使用することができる。
【００６３】
コントローラ１０は、液体レベルの低下を検出後すぐに、または液体レベルの低下が検出されてから所定時間後のいずれかで液体の放出を引き起こすよう構成することができ、所定時間とは、通常数秒であり、それは液体レベルがサブ充填レベル８より下に低下する間の時間であるが、カップの基部に到達するほど長くはない。このように、安全かつおよび運用上有用な液体レベルが維持される。
【００６４】
そのうえ、述べたように、片方または両方のセンサが導電性である必要ではない。片方または両方のセンサを容量性とすることができる。容量性センサは、板を有し、該板は、液体に直接接触せず障壁層によって物理的に分離されているが、電気的に結合されている。通常、容量性センサは、カップの外側に存在することができる、またはカップの壁材料の内側に配置され、障壁層を形成する。液体が容量性センサに隣接する障壁層に接触する場合、回路が完全な場合にはＡＣ電流が流れることができる（例えば液体に直接接触するか、または流体に容量性接触する他のセンサ部材によって）。
【００６５】
直接センサの場合、電流は、ＡＣまたはＤＣとすることができるが、液体の電気分解を招く可能性があるのでＤＣは好ましくない。容量性センサ、または混合容量性／導電センサの場合は、ＡＣが要求される。
【符号の説明】
【００６６】
１  噴霧器カップ
２  超音波振動子
３  基部
４  充填レベル
５  液体レベルセンサ
５ａ  センサピン
６  開口部
７  絶縁スリーブ
８  サブ充填レベル
９  経路
１０  コントローラ
１１  バルブ
１２  リザーバー
１３  ポート
２０  出口管
【図１】
2014527614.tif 000004
【図２】
2014527614.tif 000005
【図３】
2014527614.tif 000006
【図４】
2014527614.tif 000007
【図５ａ】
2014527614.tif 000008
【図５ｂ】
2014527614.tif 000009
【図６】
2014527614.tif 000010
【国際調査報告】
2014527614.tif 000011
2014527614.tif 000012
2014527614.tif 000013
2014527614.tif 000014
2014527614.tif 000015
2014527614.tif 000016
2014527614.tif 000017