(57)【要約】【課題】容器に貯留した液体に超音波振動を加えることによりミストを発生するようにしたミスト発生装置から吐出されるミスト流量を調節可能とし、及び当該装置から吐出されるミスト流を容易にかつ精確に視認可能とすること。【解決手段】ミスト原料液を貯留する容器内部及び該容器と連通したミスト導通部内部にそれぞれ第１ノズル及び第２ノズルを配置し、これらの第１ノズル及び第２ノズルから送出される第１空気流及び第２空気流の流量を調節して当該装置から吐出されるミスト流量を調節する。また、ミスト吐出し部を照明して視覚によりミスト流の追跡を容易かつ精確なものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に貯留した液体に超音波振動を加えることによりミストを発生するようにしたミスト発生装置において、
上記容器内部に設けられ、第１空気流を送給して該容器内部に発生したミストを攪拌する、第１ノズル；
上記容器と連絡したミスト導通部；
上記ミスト導通部内部に設けられ、該ミスト導通部内部に第２空気流を送給して該ミスト導通部の出口からミスト流を送出する、第２ノズル；及び
上記第１ノズルから送給される第１空気流の流量と第２ノズルから送給される第２空気流の流量とを調節することにより上記ミスト導通部から吐出されるミスト流量を調節する、ミスト流量調節機構部を具備することを特徴とする、ミスト発生装置。
【請求項２】
ミスト流量調節機構部が第１ノズルから容器内部に送給される空気流量を調節する第１制御バルブ手段と、第２ノズルからミスト導通部内部に送給される空気流量を調節する第２制御バルブ手段とを含み、上記第１制御バルブ手段の開度を、常に、第２制御バルブ手段の開度よりも大きくした状態下で上記第１ノズル及び第２ノズルから送出される空気流量差を変化させることにより上記ミスト導通部から吐出されるミスト流量を調節するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ミスト原料の液体が純水である、請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項４】
容器が縦形筒状体とされ、ミスト導通部が上記縦型筒状体に横方向に延びるように接続して構成された、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
容器の底部に超音波振動子を配置してミスト発生機構部を構成した、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のミスト発生装置。
【請求項６】
更に、ミスト導通部の末端部に伸縮自在な蛇腹状ホースを装着するとともに該蛇腹状ホースの先端部に着脱可能に伸長ノズルパイプを取り付けて構成した、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
更に、伸長ノズルパイプに、着脱可能にミスト照明器ホルダーを装着し、該ミスト照明器ホルダーに装着された照明器により伸長ノズルパイプの先端部を照明し、視覚により上記伸長ノズルパイプから吐出されるミスト流を追跡可能とした、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
照明器が１つ又は複数の発光素子又は電球を用いて構成された、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
更に、容器に装帯を装着し、該装帯を介して当該ミスト発生装置の操作者に懸架するようにした、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の携帯型ミスト発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミスト発生装置、詳しくは、気流トレーサーとして利用可能なミスト流を吐出するミスト発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、クリーンルームとかクリーンベンチ等において気流を監視するにあたり、容器に貯留した純水に超音波振動を加えてミスト流を発生させ、該ミスト流を視認することにより、当該ルーム内での気流追跡を行うことが知られている。
【０００３】
しかしながら、従来形式のミスト発生装置、とりわけ、操作者がミスト原料液を貯留したタンク又は容器を携帯するようにした、いわゆる、携帯型ミスト発生装置においては、当該装置から吐出されるミスト流量の調節は全く行われず、検出対象の気流の動向を精確に監視又は検出することができず、利便性において今ひとつ不満足なものであった。また、ミスト発生装置から吐出されるミスト流の痕跡を視認する、即ち、視覚による気流の追跡が容易ではなかった。
【０００４】
【特許文献】
本発明の先行特許文献には、超音波振動式ミスト発生装置であって、薬液の噴霧に使用される装置として特開２００２−１８３３５号公報があり、揮発性香料等の揮散成分の放散に使用される装置として特開２００２−１１９５８４号公報がある。しかしながら、本発明の発明者は、上記のようなミスト発生装置から吐出されるミスト流の流量調節に関する先行技術文献について調査をしたが、当該出願時点においては、適当なものを見つけることができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、基本的に、ミスト原料液を貯留する容器内部及び該容器と連通したミスト導通部内部にそれぞれ第１ノズル及び第２ノズルを配置して、これらの第１ノズル及び第２ノズルから送出される第１空気流及び第２空気流の流量を調節することにより上記ミスト導通部から吐出されるミスト流量を調節可能とした、ミスト発生装置を提供することにある。
本発明のもう１つの目的は、当該装置から吐出されるミスト流を確実にかつ容易に視認可能としたミスト発生装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のミスト発生装置は、ミスト原料液を貯留する容器内部に設けられ、第１空気流を送給して該容器内部に発生したミストを攪拌する、第１ノズル；上記容器と連絡したミスト導通部；上記ミスト導通部内部に設けられ、該ミスト導通部内部に第２空気流を送給して該ミスト導通部の出口からミスト流を送出する、第２ノズル；及び上記第１ノズルから送給される第１空気流の流量と第２ノズルから送給される第２空気流の流量とを調節することにより上記ミスト導通部から吐出されるミスト流量を調節する、ミスト流量調節機構部を具備することを特徴とする。
また、上記ミスト導通部の末端部に着脱可能に伸長ノズルパイプを取り付ける一方、該伸長ノズルパイプに着脱可能にミスト照明器ホルダーを装着し、該ミスト照明器ホルダーに固定された照明器から伸長ノズルパイプの先端部を照明し、視覚により当該伸長ノズルパイプから吐出されるミスト流の追跡を容易としたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るミスト発生装置の基本的構成及び作用について、添付図面とともに詳細に説明する。なお、図３に示すように、装帯３８を介して操作者（図示しない）の肩に掛けて吊り下げ可能とした携帯型式のものに限らず、所定位置に固定する据付式のものとか、当該装置の底部にキャスターを装着した移動式のものとすることができる。
【０００８】
【実施例】
図１及び図２は、本発明の一実施例である携帯型ミスト発生装置の概略部分断面図を示し、図３は上記ミスト発生装置の外観を示す。なお、本実施例において、ミスト原料液として純水（Ｈ２Ｏ）が用いられたが、当該装置の利用目的に応じて他の液体を用いることができる。
【０００９】
上記携帯型ミスト発生装置は、概略、ミスト原料の純水１を貯留する縦型筒状容器３とミスト発生機構部５とミスト導通部１４とミスト流量調節機構部２４と当該装置の容器３の本体部を持ち運び用の装帯３８とから形成される。
【００１０】
上記容器３は、ポリカーボネイト樹脂を用いて一体成形された上端開放の円筒状容器である。容器３の底部にミスト発生機構部５が配置され、該ミスト発生機構部５の上端面に対応する下限液面レベルＬ１から当該容器３に貯留される純水１の上限液面レベルＬ２を可視指示する、サイフォン式液面レベル計８が設けてある。この上限液面レベルＬ２より若干上方の部位に横方向にミスト導通部１４が延びている。また、容器３の側壁部において、ミスト導通部１４の入口部と対向する直径上の部位に第１取付け穴１０が設けられ、該第１取付け穴１０に第１エアパイプ１１が挿入され、該第１エアパイプ１１の先端部に設けられた第１ノズル１２の開口が予め定められた高さ位置に設定される。なお、第１エアパイプ１１の第１取付け穴１０からの挿入量が調節可能とされる。このようにして、第１エアパイプ１１の挿入長さ、したがって、第１ノズル１２が容器３内に貯留された純水１の液面から離間する距離を適宜に調節することにより、該第１ノズル１２から送出される空気流による純水液面の上部に発生したミストを攪拌する作用が調節可能とされる。なお、ミスト導通部１４は、本実施例におけるように、容器３と一体的に形成されたものに限らず、適当な材料、たとえば、軽金属等を用いて形成されたディスクリートなパイプ部材を用いて形成したものであってもよい。
【００１１】
一方、上記ミスト導通部１４の基部の近くに第２取付け穴１５が設けられ、該第２取付け穴１５に第２エアパイプ１６が挿入され、該第２エアパイプ１６の先端部に設けられた第２ノズル１７が当該ミスト導通部１４の略軸心位置に固定される。
【００１２】
上記ミスト発生機構部５は、上記容器３の内側底部に公知の超音波振動子ユニット６を配置して構成される。上記超音波振動子ユニット６は公知の高周波電圧信号を用いて作動され、容器３の内部に配置された超音波振動子ユニット６の上部と接触する純水１に超音波振動エネルギーが加えられることにより、該容器３の内部に貯留された純水１の液面からミストが発生する。
【００１３】
上記容器３の開放上端部にはプラスチック製の蓋体９が着脱可能に装着される。容器３の上端部から蓋体９を取り外して該容器３の上端開口からミスト原料の純水１が補給可能とされる。
【００１４】
上記第１エアパイプ１１及び第２エアパイプ１６が分岐管２５の２つの出力ポートに接続されるとともに該分岐管２５の入力ポートに、当該ミスト発生装置の外部に配置される移動式小形エアポンプ２２の出力ポートが接続される。更に、上記分岐管２５の２つの出力ポートの近くに配置されたコック２６−１、２６−２を介して上記第１エアパイプ１１及び第２エアパイプ１６と接続される。これらのコック２６−１、２６−２の開度を調節することにより、上記エアポンプ２２から第１エアパイプ１１及び第２エアパイプ１６に、それぞれ、送給される空気流量が調節される。第２エアパイプ１６から第２ノズル１７を介してミスト導通部１４の内部に送給される空気流量は、好ましくは、常に、第１エアパイプ１１から第１ノズル１２を介して容器３の本体内部に送給される空気流量を下回るものとされる。このようにして、図６とともに詳細に後述するように、容器３の本体内部への空気流量とミスト導通部１４内部への空気流量の差値に応じて、該ミスト導通部１４からその出口側に向かって送出される、したがって、当該ミスト発生装置から吐出されるミスト流量が調節可能とされる。
【００１５】
上記ミスト導通部１４の末端部にアングル継手１９を介して蛇腹式伸縮ホース２０が接続され、更に、該伸縮ホースの先端部に、図示しないパイプ継手を介して、軽金属パイプを用いて形成された全長約１００ｃｍ〜３０ｃｍの伸長ノズルパイプ２１が連結される。この伸長ノズルパイプ２１の先端部に設けられたノズルからミスト流が吐出される。なお、伸長ノズルパイプ２１の先端部の周面に複数の噴出孔（図示しない）を設け、該先端部のノズルに着脱可能としたキャップ（図示しない）を装着し、当該伸長ノズルパイプ２１の先端側部からミスト流を吐出すようにしてもよい。
【００１６】
上記伸長ノズルパイプ２１に、当該ノズルパイプの先端部から吐出されるミスト流を照明する照明器を搭載したミスト照明器ホルダー２７が取り付けられる。ミスト照明器ホルダー２７は、図４及び図５に示されるように、複数個、例えば、６個の白色光半導体発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明用の発光素子２８及び反射面部材２９を収容する、円筒状の第１収納部３０と、電池又はバッテリ３２の照明用電源を収容する、第２収納部３３を有するとともに当該ホルダー２７の長手軸に沿って形成された貫通穴３５を有し、該貫通穴３５の内周面に２つのシリコンゴム製の保持リング３６、３６が中心線に沿って間隔をあけて埋設されている。ミスト照明器ホルダー２７の貫通穴３５及び両保持リング３６、３６内に上記伸長ノズルパイプ２１を圧入することにより当該ミスト照明器ホルダー２７が伸長ノズルパイプ２１に固定される。
【００１７】
上記ミスト照明器ホルダー２７における発光素子２８は、白色光ＬＥＤに代えて、ハロゲン電球（図示しない）を用いることができる。発光素子２８は、公知の図示しない手動スイッチを介して上記電池３２と直列接続して電気回路が形成され、当該ミスト発生装置の操作者が上記手動スイッチをＯＮとすることにより各発光素子２８が点灯し、伸長ノズルパイプ２１の先端部に向けて投光し、該伸長ノズルパイプ２１から吐出されるミスト流を照明する。これにより、操作者は、視覚により容易にかつ確実に伸長ノズルパイプ２１から吐出されるミスト流を追跡することができる。
【００１８】
上記容器３の本体部の外周部にストリップ状の装帯３８が装着され、該装帯３８を介して当該ミスト発生装置の操作者は容器３の本体部を担いで運搬する、すなわち、携帯することが容易となる。
【００１９】
次に、上記構成のミスト発生装置における、伸長ノズルパイプ２１から吐出されるミスト流の流量調節作用について説明する。
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上記実施例のミスト発生装置を用いて次の実験を行なった。即ち、第１エアパイプ１１と接続されたコック２６−１の開度、従って、第１ノズル１２から容器３の内部に送給される空気流量を種々に変化させるとともに、第２エアパイプ１６と接続されたコック２６−２の開度、従って、第２ノズル１７からミスト導通部１４に送給される空気流量を種々に変化させた場合、上記ミスト導通部１４と蛇腹式伸縮ホース２０を介して接続された伸長ノズルパイプ２１から吐出されるミスト流量（ｃｍ３／分）の測定結果を、表１及び図６に示す。図６のグラフにおいて、コック２６−２のバルブ開度、したがって、第２エアパイプ１６に送給される空気流量をパラメータとして、コック２６−１のバルブ開度に対する伸長ノズルパイプ２１から吐出されるミスト流量（ｃｍ３／分）の関係を示す。
【表１】
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【００２０】
上記実施例のミスト発生装置によれば、図６のグラフに示されるように、第２エアパイプ１６からミスト導通部１４に送給されるエア流量、言い換えれば、ミスト送出し用のエア流量を一定とし、コック２６−１の開度、言い換えれば、第１エアパイプ１１から容器３の内部のミスト発生機構部５において発生されたミスト攪拌用のエア流量を増大するにつれて、ミスト発生量、したがって、吐出しミスト流量が増大することが分かった。また、コック２６−１のバルブ開度をゼロ、即ち、ミスト攪拌用のエア流量をゼロとしたまま、コック２６−２のバルブ開度、即ち、ミスト送出用のエア流量を変化させても、ミスト吐出し流量はゼロ、即ち、伸長ノズルパイプ２１から吐出されるミスト流はゼロであった。なお、上記コック２６−２のバルブ開度、即ち、ミスト送出用の空気流量が、上記コック２６−１のバルブ開度、即ち、ミスト攪拌用の空気流量を上回る状態とされると、図６に示されるように、ミスト発生量、すなわち、吐出しミスト流量は、減少する傾向が見られた。
【００２１】
更に、上記コック２６−２を閉じ、即ち、そのバルブ開度をゼロとするとともに上記コック２６−１のバルブ開度を、９０度又は４５度に維持した状態でエアポンプ２２を、Ｈｉ運転、Ｌｏ運転したとき、上記超音波振動子ユニット６により容器３内の水消費量、即ち、ミスト変換量を比較した結果が図７に示される。図７に示されるように、エアポンプ２２の運転状態、即ち、該エアポンプ２２からコック２６−１及び第１エアパイプ１１を介して容器３の内部に送給されるミスト攪拌用のエア流量が増大すると、それに略比例して、上記水消費量、即ち、ミスト変換量が増大することが見出された。
【００２２】
以上の実験結果により明らかにされたように、容器３の内部に、ミスト攪拌用の圧縮空気を送給する第１ノズル１２を設けることに加えて、ミスト導通部１４の内部にミスト送出用の圧縮空気を送給する第２ノズル１７を設け、上記第１ノズル１２から容器３の内部、特に、ミスト発生部に向けて送給するミスト攪拌用のエア流量と、上記第２ノズル１７からミスト導通部１４の内部、特に、該ミスト導通部の軸心に沿ってミスト送給用のエア流量とを調節することにより、当該ミスト発生装置（伸長ノズルパイプ２１）から吐出されるミスト流量を、有効に調節することが出来た。特に、コック２６−２のバルブ開度は、常に、コック２６−１のバルブ開度より小さくした状態を維持して該ミスト攪拌用のコック２６−１のバルブ開度を変化させることにより、高レベルの吐出しミスト流量をもって該吐出しミスト流量の調節を行うことが出来た。なお、上記実施例においては、専ら、クリーンルームとか、クリーンベンチ等における気流の追跡に適用する場合について説明したが、本発明は、これに限らず、たとえば、薬剤の噴霧散布とか、部屋の加湿等に使用するために変形したものも、本発明の技術的範囲に包含されることは勿論のことである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のミスト発生装置においては、ミスト運搬媒質の空気流を有効に利用してムラのない均質のミスト流を発生することができるのみならず、従来形式のミスト発生装置においては不可能であった発生したミスト流量を有効に調節可能であり、したがって、精度の良いかつ信頼性の高い気流追跡を行うことができる。
【００２４】
また、吐出しミスト流を照明することにより容易にかつ確実に該ミスト流を視認することが可能であり、クリーンルームとかクリーンベンチ等における気流の監視を能率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るミスト発生装置の主要構成部分の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線横断面図である。
【図３】図１のミスト発生装置全体の外観を示す図である。
【図４】図１のミスト発生装置に適用できるミスト照明器ホルダーの縦断面図である。
【図５】図５のミスト照明器ホルダーを前方から見た平面図である。
【図６】本発明の実施例のミスト発生装置におけるミスト流量調節作用についての実験結果を示すグラフである。
【図７】上記ミスト発生装置におけるミスト攪拌用エア流量を変化させた場合のミスト原料液の水のミスト変換量の比較実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１  ミスト原料の純水
３  縦型円筒状容器
５  ミスト発生機構部
６  超音波振動子ユニット
８  サイフォン式液面レベル計
９  蓋体
１０  第１取付け穴
１１  第１エアパイプ
１２  第１ノズル
１４  ミスト導通部
１５  第２取付け穴
１６  第２エアパイプ
１７  第２ノズル
１９  アングル継手
２０  蛇腹式伸縮ホース
２１  伸長ノズルパイプ
２２  移動式エアポンプ
２４  ミスト流量調節機構部
２５  分岐管
２６−１、２６−２  コック
２７  ミスト照明器ホルダー
２８  発光素子（ＬＥＤ）
２９  反射面部材
３０  第１収納部
３２  電池
３３  第２収納部
３５  貫通穴
３６  保持リング
３８  装帯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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