(57)【要約】【課題】回転体の遠心力を利用して生成したミストを、回転体の周囲の特定方位から直接的に放出して、ミストの放出効率を著しく向上できるミスト生成装置を提供する。【解決手段】回転駆動されるミスト生成用の回転体３と液供給構造５を備えている。液供給構造５は、液体を回転体３に送出するノズル１５を備えている。液体をノズル１５から送出して、回転体３の周囲の３６０度未満の領域にミストを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるミスト生成用の回転体（３）と液供給構造（５）を備えており、
液供給構造（５）は、液体を回転体（３）に送出するノズル（１５）を備えており、
液体をノズル（１５）から送出して、回転体（３）の周囲の３６０度未満の領域にミストを生成することを特徴とするミスト生成装置。
【請求項２】
ノズル（１５）のノズル口（１８）が、回転体（３）の回転中心から径方向へ偏寄した位置に設けてある請求項１に記載のミスト生成装置。
【請求項３】
ノズル（１５）のノズル口（１８）が回転体（３）の径方向外側へ向かって指向させてある請求項１または２に記載のミスト生成装置。
【請求項４】
ノズル（１５）がノズル支持部（１７）で支持されており、
回転体（３）の回転中心と、ノズル（１５）のノズル支持部（１７）側の端部中心を結ぶ仮想基準線（Ｑ）を想定するとき、ノズル（１５）のノズル中心軸（Ｐ）が、仮想基準線（Ｑ）より回転体（３）の回転下手側に傾斜させてある請求項１から３のいずれかひとつに記載のミスト生成装置。
【請求項５】
ノズル（１５）が回転体（３）に対して変位可能に支持されており、
ノズル（１５）の回転体（３）に対する相対位置を変更して、回転体（３）で生成されるミストの放出領域（Ｚ）を調整できる請求項３または４に記載のミスト生成装置。
【請求項６】
ノズル（１５）を回転体（３）の径方向へ変位させてミストの放出領域（Ｚ）を調整する請求項２から５のいずれかひとつに記載のミスト生成装置。
【請求項７】
ノズル（１５）のノズル口（１８）から送出される液体の量を変更してミストの放出領域（Ｚ）を調整する請求項２から５のいずれかひとつに記載のミスト生成装置。
【請求項８】
回転体（３）がベース板（２１）およびカバー板（２３）と、ベース板（２１）およびカバー板（２３）の間に配置される１以上の回転基板（２２）を積層して構成されており、
回転基板（２２）には一群の衝突部（２４）が形成されて、カバー板（２３）の内縁（２７）が回転基板（２２）の内縁（２８）より径方向内側に位置させてあり、
ノズル（１５）のノズル口（１８）が、回転基板（２２）の内縁（２８）に臨む状態で、カバー板（２３）の内縁（２７）より径方向外側に位置させてある請求項１から７のいずれかひとつに記載のミスト生成装置。
【請求項９】
回転基板（２２）の内縁（２８）からノズル口（１８）までの径方向距離（ａ）が、カバー板（２３）の内縁（２７）からノズル口（１８）までの径方向距離（ｂ）より大きく設定してある請求項８に記載のミスト生成装置。
【請求項１０】
回転基板（２２）の内縁（２８）がテーパー状に形成してある請求項８または９に記載のミスト生成装置。
【請求項１１】
回転体（３）によるミストの放出角度（θ）が１８０度未満である請求項１から１０のいずれかひとつに記載のミスト生成装置。
【請求項１２】
回転体（３）によるミストの放出角度（θ）が１４度以上１０４度以下である請求項１１に記載のミスト生成装置。
【請求項１３】
回転体（３）によるミストの放出角度（θ）が１８度以上６４度以下である請求項１２に記載のミスト生成装置。
【請求項１４】
回転体（３）によるミストの放出角度（θ）が５６度以上６４度以下である請求項１３に記載のミスト生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水または美容用液などの液体を微細なミストにするミスト生成装置に関する。ミスト生成装置はミストを顔肌や首周りなどに散布して、肌を潤いのある状態にする加湿器として使用でき、あるいは喉や口腔を湿らせる吸入器として使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
本発明に係るミスト生成装置は、回転基板上に送給した液体を遠心力で跳ね飛ばして微細化するが、この種のミスト生成装置（液体霧化装置）は特許文献１に公知である。そこでは、皿状の液受体の液体放散面に凸起状体の一群を設けており、液受体をモーター（原動機）で回転駆動した状態で液体放散面の中央に液体を送給して微細なミストを生成し、液体放散面の周囲に放散する。本出願人は同様の原理でミストを生成するミスト生成装置を先に提案している（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−２６１６０号公報（請求項１、第１図）
【特許文献２】特開２０１４−１８７１３号公報（段落００５１、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のミスト生成装置によれば、液体を遠心力で跳ね飛ばして、液受体に設けた一群の凸起状体に衝突させて微細化できる。しかし、生成されたミストの全量が、液体放散面の周囲の全方位方向へ放出されてしまう。そのため、単に室内の湿度を調整するような場合には問題はないが、生成されたミストを特定の方向へ向かって送出したい場合に問題が生じる。ミストを特定の方向へ向かって送出するには、液受体の周囲を囲む送出通路を設けて、生成されたミストを放出口へ向かって変向案内する必要があるが、そうすると、液受体から放出されたミストの多くが、送出通路の壁に衝突して付着し液塊に戻ってしまう。そのため、生成したミストの一部が放出口から放出されるだけで、ミストの生成量に対するミスト放出量の割合、つまりミストの放出効率が著しく低くなるのを避けられない。
【０００５】
その点、特許文献２のミスト生成装置では、ベルマウス状の噴射口にミスト生成部を配置し、ミスト生成部から放出された直後のミストをマイナスに帯電させ、さらにファンで噴射口の外へ強制的に送給するので、特許文献１のミスト生成装置に送出通路を付加する場合に比べて、ミストの放出効率は格段に高い。しかし、高速回転する円板状の回転体の周囲にミストを放出するので、ロスがないわけではなく、一部のミストが噴射口に付着するのを避けられない。
【０００６】
本発明の目的は、回転体の遠心力を利用して生成したミストを、回転体の周囲の特定方位から直接的に放出できるようにして、ミストの放出効率を著しく向上できるミスト生成装置を提供することにある。
本発明の目的は、ミスト生成装置の用途に応じて、生成されるミストの放出方位と放出領域を設定できるミスト生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るミスト生成装置は、回転駆動されるミスト生成用の回転体３と液供給構造５を備えている。液供給構造５は、液体を回転体３に送出するノズル１５を備えている。液体をノズル１５から送出して、回転体３の周囲の３６０度未満の領域にミストを生成することを特徴とする。
【０００８】
ノズル１５のノズル口１８は、回転体３の回転中心から径方向へ偏寄した位置に設けてある。
【０００９】
ノズル１５のノズル口１８は回転体３の径方向外側へ向かって指向させてある。
【００１０】
ノズル１５はノズル支持部１７で支持する。回転体３の回転中心と、ノズル１５のノズル支持部１７側の端部中心を結ぶ仮想基準線Ｑを想定するとき、ノズル１５のノズル中心軸Ｐを、仮想基準線Ｑより回転体３の回転下手側に傾斜させる。
【００１１】
ノズル１５は回転体３に対して変位可能に支持する。ノズル１５の回転体３に対する相対位置を変更して、回転体３で生成されるミストの放出領域Ｚを調整する。例えば、ノズル１５のノズル口１８の指向方向やノズル中心軸Ｐの傾斜度合などを変更して、回転体３で生成されるミストの放出領域Ｚを調整する。
【００１２】
図１０に示すように、ノズル１５を回転体３の径方向へ変位させてミストの放出領域Ｚを調整する。
【００１３】
ノズル１５のノズル口１８から送出される液体の量を変更してミストの放出領域Ｚを調整する。
【００１４】
回転体３はベース板２１およびカバー板２３と、ベース板２１およびカバー板２３の間に配置される１以上の回転基板２２を積層して構成する。回転基板２２には一群の衝突部２４を形成する。カバー板２３の内縁２７は回転基板２２の内縁２８より径方向内側に位置させてある。ノズル１５のノズル口１８は、回転基板２２の内縁２８に臨む状態で、カバー板２３の内縁２７より径方向外側に位置させてある。
【００１５】
回転基板２２の内縁２８からノズル口１８までの径方向距離ａを、カバー板２３の内縁２７からノズル口１８までの径方向距離ｂより大きく設定する。
【００１６】
回転基板２２の内縁２８はテーパー状に形成する。
【００１７】
回転体３によるミストの放出角度θは１８０度未満とする。
【００１８】
回転体３によるミストの放出角度θは１４度以上１０４度以下とする。
【００１９】
回転体３によるミストの放出角度θは１８度以上６４度以下とする。
【００２０】
回転体３によるミストの放出角度θは５６度以上６４度以下とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のミスト生成装置は、ミスト生成用の回転体３と、液体を回転体３に供給する液供給構造５を備えており、液供給構造５は、液体を回転体３に送出するノズル１５を備えるようにした。ミスト生成時には、回転体３をモーター１４で回転駆動した状態で、ノズル１５から送出した液体を、遠心力によって回転体３の周縁から放出してミスト化する。ノズル１５から送出された液体は、遠心力を受けて周方向へ拡散しながら回転体３の周縁へと流動する。そのため、拡散した液体が回転体３の周縁まで流動して接線方向へ放出されるタイミングにずれが生じ、このずれ幅が大きいほど放出領域Ｚが拡がる。従って、ノズル１５における液体の送出タイミングを調整し、あるいは液体の送出量を調整するなどにより、回転体３の周囲の３６０度未満の任意の領域にミストを生成することができる。
【００２２】
以上のように、本発明のミスト生成装置によれば、遠心力を利用して生成したミストを、回転体３の周囲の特定方位から直接的に放出するので、ミスト放出量をミストの生成量に大幅に近づけてミストの放出効率を著しく向上できる。また、生成されるミストの放出方位と放出領域を自由に設定できるので、ミスト生成装置の用途に応じて最適化された放出領域Ｚを形成することができる。
【００２３】
ノズル１５のノズル口１８を、回転体３の回転中心から径方向へ偏寄した位置に設けると、ノズル口１８から吐出された液滴を回転基板２２の特定の領域にのみ供給して、液滴が供給された特定の領域で液体をミスト化して、ミストの放出方位と放出領域Ｚを調整できる。例えば、ノズル口１８の位置が回転体３の回転中心に近づくと、ノズル口１８から吐出された液滴が遠心力を受けて周方向へ拡散する範囲が拡がるので、放出領域Ｚは大きくなる。しかし、ノズル口１８の位置が回転体３の回転中心から遠ざかると、ノズル口１８から吐出された液滴が遠心力を受けて周方向へ拡散する範囲が小さくなるので、特定の領域のみで液体をミスト化できる。従って、ノズル口１８の回転体３の回転中心に対する偏寄量を調整することにより、ミストの放出方位と放出領域Ｚを調整できる。
【００２４】
ノズル口１８が回転体３の径方向外側を指向するようにノズル１５を配置すると、ノズル口１８から送出される液体（液滴）を、ノズル中心軸Ｐに沿って遅滞なくしかも切れの良い状態で、回転体３に送給できる。従って、液滴の一部が遅れてミスト化される量を可能な限り減少して、放出領域Ｚを設定通りに形成して噴霧することができる。
【００２５】
ノズル支持部１７で支持したノズル１５のノズル中心軸Ｐを、仮想基準線Ｑより回転体３の回転下手側に傾斜させると、ノズル口１８から送出された液滴の送出方向を回転基板２２の回転方向に沿わせることができるので、液滴が受液部２６に衝突して跳ね返るのを極力避けることができる。さらに、液滴の一部が遅れてミスト化される量を可能な限り減少して、放出領域Ｚを設定通りに形成して噴霧することができる。
【００２６】
ノズル１５を回転体３に対して変位可能に支持したミスト生成装置によれば、ノズル１５の回転体３に対する相対位置を変更することにより、液滴が遠心力を受けて周方向へ拡散する範囲を大小に異ならせて、回転体３で生成されるミストの放出領域Ｚを調整することができる。
【００２７】
ノズル１５を回転体３の径方向へ変位させると、ノズル口１８から吐出された液滴が回転体３の周縁に達するまでの時間が変化し、遠心力を受けた液滴が周方向へ拡散する範囲を大小に変更できるので、回転体３で生成されるミストの放出領域Ｚを必要に応じて大小に調整できる。
【００２８】
ノズル１５のノズル口１８から送出される液体の量を変更すると、液体の量に応じて遠心力を受けた液体が周方向へ拡散する範囲が変化するので、ミストの放出領域Ｚを必要に応じて大小に調整することができる。また、ノズル口１８から回転体３へ送出される液体の量を精密に制御するだけで、ミストの放出領域Ｚを調整できるので、例えば、ノズル口１８の位置や指向方向を調整してミストの放出領域Ｚを調整する場合に比べて、ミスト生成装置の構造を簡素化できる。
【００２９】
ベース板２１およびカバー板２３と、これら両者２１・２３の間に配置した回転基板２２で回転体３を構成し、回転基板２２に一群の衝突部２４を設けると、遠心力を受けた液滴を衝突部２４に繰返し衝突させて、より微細で均質なミストを生成できる。また、カバー板２３の内縁２７を回転基板２２の内縁２８より径方向内側に位置させ、ノズル口１８をカバー板２３の内縁２７より径方向外側に位置させると、ノズル口１８から吐出された液滴やミストがカバー板２３の上面側へ回込むのを防止して、ミスト放出量をミストの生成量に近づけてミストの放出効率をさらに向上できる。
【００３０】
回転基板２２の内縁２８からノズル口１８までの径方向距離ａを、カバー板２３の内縁２７からノズル口１８までの径方向距離ｂより大きく設定すると、回転基板２２に衝突して跳ね返った液滴や、ミスト化された微細な液滴が、回転体３の中央部側へ飛散するのを防止できる。従って、ノズル口１８から放出した液滴の全量をミスト化して、ミストの放出効率をさらに向上できるうえ、ノズル１５が回転基板２２に接触するのを確実に防止できる。さらに、常に一定位置に液滴を送出して、ミストの放出領域Ｚの形状がばらつくのを防止できる。
【００３１】
回転基板２２の内縁２８をテーパー状に形成すると、ノズル口１８から吐出された液滴を、衝突部２４が形成してある空間へ的確に導入できる。また、回転基板２２の内縁２８に衝突した液滴をベース板２１に向かって跳ね返らせて、跳ね返った液滴がカバー板２３の上面側や、回転体３の中央部側へ飛散するのを防止できる。
【００３２】
回転体３によるミストの放出角度θが１８０度未満であるミスト生成装置は、ミスト生成装置の前面においてのみミストが放出される。回転体３によるミストの放出角度θが小さい場合には、ミスト生成装置を喉や口腔を湿らせる吸入器として使用することができる。また、回転体３によるミストの放出角度θが大きい場合には、ミスト生成装置を室内の空気の湿度を調整するための加湿器として使用することができる。
【００３３】
回転体３によるミストの放出角度θを１４度以上１０４度以下にすると、ミスト生成装置で生成したミストの拡がり幅Ｂを好適化でき、とくに、ミスト生成装置を顔肌や首周りなどの肌面を潤いのある状態にする加湿器として使用する場合に拡がり幅Ｂを好適化できる。散布対象となる人体の平均的な顔幅Ｆは１６ｃｍ、平均的な肩幅Ｇは３８ｃｍであるが、ミストの放出角度θが１４度未満であると、ミストの拡がり幅Ｂが小さすぎて、ミストの散布に時間が掛かりすぎてしまう。また、ミストの放出角度θが１０４度を越えると、ミストの拡がり幅Ｂが平均的な肩幅Ｇを越えて大きくなるため、散布したミストが無駄になりやすい。従って、ミスト生成装置を顔肌や首周りなどの肌面を潤す加湿器として使用する場合には、ミストの放出角度θが１４度以上１０４度以下であると、ミストの拡がり幅Ｂを好適化できる。
【００３４】
回転体３によるミストの放出角度θを１８度以上６４度以下とすると、ミスト生成装置で生成したミストの拡がり幅Ｂを好適化でき、とくに、ミスト生成装置を顔肌や首周りなどの肌面を潤いのある状態にする加湿器として使用する場合に拡がり幅Ｂをさらに好適化できる。ミストの放出角度θが１８度未満であると、好適なミストの拡がり幅Ｂが得られるときのミスト生成装置から顔までの距離Ｌが大きすぎるため腕が疲れやすい。また、ミストの放出角度θが６４度を越えると、ミストの拡がり幅Ｂが平均的な肩幅Ｇを越えて大きくなるため、散布したミストが無駄になりやすい。
【００３５】
回転体３によるミストの放出角度θを５６度以上６４度以下とすると、ミスト生成装置で生成したミストの拡がり幅Ｂを好適化でき、とくに、ミスト生成装置を顔肌や首周りなどの肌面を潤いのある状態にする加湿器として使用する場合に拡がり幅Ｂを最も好適化できる。ミストの放出角度θが５６度未満であると、ミスト生成装置から顔までの距離Ｌが最適距離（１５ｃｍ）である場合に、好適なミストの拡がり幅Ｂが得られない。また、ミストの放出角度θが６４度を越えると、ミストの拡がり幅Ｂが平均的な肩幅Ｇを越えて大きくなるため、散布したミストが無駄になりやすい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るミスト生成装置の回転体の一部破断平面図である。
【図２】本発明に係るミスト生成装置の原理説明図である。
【図３】回転体から放出されたミストの放出領域を示す横断平面図である。
【図４】回転体とノズルの配置構造を示す断面図である。
【図５】ノズルの詳細構造を示す断面図である。
【図６】ミスト生成装置によるミストの拡がり幅と人体の関係を示す説明図である。
【図７】ミスト生成装置から顔までの距離と、ミストの放出角度を変化させた場合のミストの拡がり幅の変化を示す図表である。
【図８】ミスト生成装置から顔までの距離と、ミストの放出角度を変化させた場合のミストの拡がり幅の変化を示す図表である。
【図９】ノズルの支持構造を変更した別の実施例を示す断面図である。
【図１０】ノズルの支持構造を変更したさらに別の実施例を示す断面図である。
【図１１】回転体の構造を変更した別の実施例を示す断面図である。
【図１２】衝突部の別の実施例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（実施例）  図１ないし図８は、本発明に係るミスト生成装置の実施例を示す。本発明における前後、左右、および上下とは、図２および図３に示す交差矢印、および方向を示す文字表示に従うものとする。図２においてミスト生成装置は、縦長の本体ケース１を有し、同ケース１の上部に設けた放出スロット２の内部にミスト生成用の回転体３が配置してある。また、本体ケース１の内部には、回転体３を高速度で回転駆動するモーター４と、液体を回転体３に供給する液供給構造５と、２次電池６などが配置してある。符号７は制御基板、８は本体ケース１の背面上部に設けた、モーター４を起動するためのスイッチである。放出スロット２の前面は開放されており、図３に示すように回転体３が時計回転方向へ回転駆動されるとき、放出スロット２の前面の右半側からミストを放出できる。
【００３８】
液供給構造５は、液体を収容するタンク１０と、回転体３の上方に配置されるサブタンク１１と、タンク１０から導出されサブタンク１１に接続される液送給路１２と、液送給路１２の中途部に設けられてタンク１０内の液体をサブタンク１１へ送給するポンプ１３およびモーター１４と、サブタンク１１の下部に設けたノズル１５と、ノズル１５内の液体を吐出操作する市販のピエゾ素子（送出体）１６などで構成してある。タンク１０は本体ケース１に対して着脱可能に装着してある。図４に示すように、サブタンク１１は少量の液体を貯留するために設けてあり、その下部に設けた垂直のノズル支持部１７でノズル１５を支持している。ノズル支持部１７の断面が四角筒状に形成してあるのに対して、ノズル１５の断面は丸筒状に形成してある。
【００３９】
ピエゾ素子１６はノズル１５の突出基部と対向する壁面に固定してあり、ピエゾ素子１６に印加される電圧を制御することにより、ノズル１５のノズル口１８から吐出される液滴の噴出量を精密に制御できる。ノズル支持部１７の下部には、ピエゾ素子１６で加圧された液体の逆流を防ぐ区分壁１９が形成してある。ピエゾ素子１６の作動回数に応じてモーター１４が一定時間だけ起動されて、所定量の液体をポンプ１３でサブタンク１１へ送給する。
【００４０】
回転体３は、モーター４の出力軸４ａに固定される円形のベース板２１と、ベース板２１上に積層される２個の回転基板２２と、回転基板２２の上面を覆うカバー板２３で構成してある。この実施例ではベース板２１を２層構造としたが、単層構造であってもよい。回転基板２２は金属板に電鋳加工を施して形成してあり、各基板２２の下面側にミスト生成用の一群の衝突部２４が形成してある。図１に示すように、衝突部２４は回転基板２２の中央部を除く板面の全体に設けてあり、周方向へ所定間隔をあけた状態で列設されて板面の下面側に衝突壁列を構成している。衝突部２４を平面から見るときの形状は逆台形状とした。各衝突壁列において周方向に隣接する衝突部２４の間は、遠心力で跳ね飛ばされる液体が通過する液通路２５になっており、径方向外側の衝突壁列の衝突部２４が、径方向内側の液通路２５と対向するように配置してある。こうした衝突部２４の配置形態を採用することにより、遠心力で跳ね飛ばされる液体を繰返し衝突部２４に衝突させて、微細なミストを生成することができる。
【００４１】
ベース板２１に積層した回転基板２２とカバー板２３は、ベース板２１に固定した複数個のピン（図示していない）で締結固定されており、この組付け状態におけるカバー板２３の内縁２７は回転基板２２の内縁２８より径方向内側に位置させてある（図５参照）。このように、カバー板２３をひさし状に張出すことにより、ノズル口１８から吐出された液体がカバー板２３の上面側へ回込むのを防止できる。また、積層固定された回転基板２２の内縁２８は上すぼまりテーパー状に形成してあって、ノズル口１８から吐出された液滴を、衝突部２４が形成してある空間へ的確に導入できるようにしている。回転基板２２の内縁２８に達した液体は、内縁２８に臨む受液口３５から各回転基板２２の下面へと入り込んで行く。
【００４２】
上記のミスト生成装置において、ノズル１５の配置形態を以下のように設定することにより、回転体３で生成したミストを、回転体３の周囲の特定方位から放出できるようにしている。まず、図３に示すように、ノズル１５のノズル口１８を、回転体３の回転中心Ｘから径方向へ変位した位置に位置させた。また、図５に示すようにノズル１５のノズル口１８を、回転基板２２の内縁２８に臨む状態で、カバー板２３の内縁２７より径方向外側に位置させて、ノズル口１８から吐出された液滴やミストがカバー板２３の上面側へ回込むのを防止できるようにした。さらに、図４に示すようにノズル１５のノズル口１８が回転体３の径方向外側を指向するようにし、さらにノズル中心軸Ｐを回転体３の水平の回転平面に対して下り傾斜させて、液体を受液部２６に向かって送出できるようにした。この実施例では、ノズル支持部１７の中心軸線と、ノズル中心軸Ｐが挟む角度を８６度として、ノズル中心軸Ｐを回転平面に対して４度だけ下り傾斜させた。受液部２６はノズル中心軸Ｐの延長線と、上すぼまりテーパー状の回転基板２２の内縁２８とが交差する付近にある。
【００４３】
上記のノズル１５の配置形態に加えて、図３に示すように回転体３の回転中心Ｘと、ノズル１５のノズル支持部１７側の端部中心を結ぶ仮想基準線Ｑを想定するとき、ノズル１５のノズル中心軸Ｐを仮想基準線Ｑより回転体３の回転下手側へ傾斜させた。この実施例では、ノズル中心軸Ｐの仮想基準線Ｑに対する傾斜角度αを６５度とした。さらに、図５に示すように、下側の回転基板２２の内縁２８からノズル口１８までの径方向距離ａを、カバー板２３の内縁２７からノズル口１８までの径方向距離ｂより大きく設定して、回転基板２２に衝突して跳ね返った液滴や、ミスト化された微細な液滴が、回転体３の中央部側へ飛散するのを防止した。こうしたミスト生成装置によれば、ノズル口１８から放出したミストの全量をミスト化してミストの放出効率をさらに向上でき、さらにノズル１５が回転基板２２に接触するのを確実に防止できる。
【００４４】
上記のようなノズル１５の配置形態を採用したうえで、ピエゾ素子１６を断続的に駆動してノズル１５のノズル口１８から液体を断続的に吐出することにより、例えば図３に示す放出領域Ｚにおいてミストを放出できる。高速度で回転している回転基板２２の受液部２６に液滴が断続的に吐出されると、液滴は液通路２５を通り抜けながら衝突部２４に次々に衝突して微細化されミスト化される。また、最外縁に位置する衝突壁列から跳ね飛ばされたミストは、受液部２６よりも回転下手側の回転基板２２の周縁から接線方向へ放出される。なお、ピエゾ素子１６を連続的に駆動して、ノズル１５のノズル口１８から液体を連続的に吐出してもよい。
【００４５】
ノズル口１８から吐出された液滴の、受液部２６から回転基板２２の周縁に至るまでの流動態様は必ずしも一様ではなく、そのため、最外縁に位置する衝突壁列から跳ね飛ばされたミストが、回転基板２２の周縁から接線方向へ放出されるタイミングにばらつきが生じる。この放出タイミングのばらつきによって、一定の放出領域Ｚに限ってミストが放出される。このときの放出領域Ｚは、先に説明したノズル中心軸Ｐの傾斜角度αと、受液部２６に向かって吐出される液体の量と、回転基板２２の回転速度などによって変化する。さらに、ノズル口１８の回転基板２２に対する配置位置の違いによって、ミストの放出が大きく変化する。例えば図３においてはノズル口１８が時計の文字盤の１時の位置に配置してあるが、ノズル口１８を２時あるいは３時の位置に配置すると、放出領域Ｚを形成する位置が回転基板２２の回転下手側へずれることになる。このように、ノズル口１８の回転基板２２に対する周方向の配置位置を変更することにより、放出領域Ｚの放出方位を調整して、所望の放出方位からミストを放出できる。
【００４６】
上記構成のミスト生成装置によれば、回転体３が回転駆動されるときの遠心力で液体を衝突部２４に繰返し衝突させてミストを生成し、生成されたミストを回転体３の周囲の特定方位から直接的に放出して扇形の放出領域Ｚに散布できる。こうしたミスト生成装置によれば、放出スロット２の内周面にミストが付着することがないので、ミスト放出量をミスト生成量に可及的に近づけることができ、従来のミスト生成装置に比べてミストの放出効率を著しく向上できる。また、ノズル中心軸Ｐの傾斜角度αと、受液部２６に向かって吐出される液体の量と、回転基板２２の回転速度などを変更することにより、生成されるミストの放出方位と放出領域を自由に設定できるので、ミスト生成装置の用途に応じて最適な形状の放出領域Ｚを形成することができる。例えば、ミスト生成装置を室内の湿度を調整する加湿器として使用する場合には、放出領域Ｚの放出角度θを１８０度にして、生成したミストをミスト生成装置の前方に限って放出することができる。また、ミスト生成装置を喉や口腔を湿らせる吸入器として使用する場合には、放出領域Ｚの放出角度θを１０度にして、生成したミストの指向性を高めて喉の奥まで放出することができる。
【００４７】
さらに、ノズル１５から吐出される液体の噴出量をピエゾ素子１６で精密に制御することにより、ミストの放出量を精密に設定できるので、ミスト生成装置の用途に応じて最適の量のミスト放出し散布できる。例えば、ミスト生成装置を顔肌や首周りなどに化粧水や美容液などの美容用液を散布する美容用液散布器として使用する場合には、微細化したミストの適量を放出して顔肌や首周りなどに霞状のミストを散布することができる。さらに、ピエゾ素子１６で液体を強制的にノズル口１８から吐出するので、化粧水や美容液などの美容用液などの粘性が高い液体であっても液滴を確実に吐出することができ、さらに生成したミストを人体へ向かって無駄なく放出し散布できる。
【００４８】
本実施例では、ノズル１５のノズル口１８を、回転体３の回転中心から径方向へ偏寄した位置に位置させるようにした。こうしたノズル１５の配置形態を採用すると、ノズル口１８から吐出された液滴を回転基板２２の特定の領域にのみ供給して、液滴が供給された特定の領域で液体をミスト化して、ミストの放出方位と放出領域Ｚを調整できる。これは、回転体３の駆動回転数を一定とした場合に、ノズル口１８の位置が回転体３の回転中心から遠ざかるほど、ノズル口１８から吐出された液滴が遠心力を受けて周方向へ拡散する範囲を狭めて、特定の領域のみで液体をミスト化できるからである。逆に、ノズル口１８の位置が回転体３の回転中心に近づくと、ノズル口１８から吐出された液滴が遠心力を受けて周方向へ拡散する範囲が拡がるので、放出領域Ｚの放出角度θを大きくすることができる。放出角度θは０度以上３６０度未満の任意の角度に設定できる。
【００４９】
また、本実施例では、ノズル１５のノズル口１８が回転体３の径方向外側を指向するようにし、さらにノズル中心軸Ｐを回転体３の水平の回転平面に対して下り傾斜させるようにした。こうしたノズル１５の配置形態を採用すると、ノズル１５内の液体をピエゾ素子１６で精密に制御した状態で、ノズル中心軸Ｐに沿って遅滞なくしかも切れの良い状態で液滴を吐出して回転基板２２に送給できる。従って、液滴の一部が遅れてミスト化される量を可能な限り減少して、放出領域Ｚを設定通りに形成して噴霧することができる。
【００５０】
さらに、本実施例では、ノズル１５のノズル中心軸Ｐを仮想基準線Ｑより回転体３の回転下手側へ傾斜させるようにした。このように、ノズル中心軸Ｐを仮想基準線Ｑより回転体３の回転下手側へ傾斜させると、ノズル口１８から送出された液滴の送出方向を回転基板２２の回転方向に沿わせることができるので、液滴が受液部２６に衝突して跳ね返るのを極力避けることができる。さらに、液滴の一部が遅れてミスト化される量を可能な限り減少して、放出領域Ｚを設定通りに形成して噴霧することができる。
【００５１】
本発明者はミスト生成装置を、顔肌などを潤いのある状態にする加湿器として応用する場合を想定して、図６に示すように、ミスト生成装置から顔までの距離Ｌと、ミストの放出角度θを変化させた場合に、ミストの拡がり幅Ｂがどのように変化するかを試算し評価した。散布対象となる人体の平均的な顔幅Ｆは１６ｃｍとし、平均的な肩幅Ｇは３８ｃｍとして、これらの数値を評価基準とした。なお、受液部２６に向かって吐出される液滴の量と、回転基板２２の回転速度は一定とした。
【００５２】
その結果を図７および図８の図表に示している。これらの図表から、例えばミストの放出角度θが５６度である場合に、ミスト生成装置から顔までの距離Ｌを５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ・・と徐々に増加させた場合には、ミストの拡がり幅Ｂが５．３ｃｍ、１０．６ｃｍ、１６．０ｃｍ、２１．３ｃｍ・・と増加するのが判る。また、ミスト生成装置から顔までの距離Ｌを３５ｃｍとした場合には、ミストの放出角度θが１０度、１２度、１４度、１６度・・と徐々に増加するのに伴って、ミストの拡がり幅Ｂが６．１ｃｍ、７．４ｃｍ、８．６ｃｍ、９．８ｃｍ・・と増加するのが判る。
【００５３】
評価は優評価、良評価、可評価、不可評価の４段階に分かれており、先の顔幅Ｆと肩幅Ｇを基準にしてミストの拡がり幅Ｂを評価した。
不可評価は、上腕と下腕の折曲げ角度が８０度（リラックス角度）である場合のミストの拡がり幅Ｂが、顔幅Ｆ（１６ｃｍ）以下の値であるか、肩幅Ｇ（３８ｃｍ）以上の値である場合の、放出角度θと顔までの距離Ｌの組み合わせである。図７および図８においては、不可評価の領域はハッチングあるいはクロスハッチングが施されておらず白地にミストの拡がり幅Ｂの数値が表示してある。
可評価は、上腕と下腕の折曲げ角度がリラックス角度である場合のミストの拡がり幅Ｂが、顔幅Ｆ（１６ｃｍ）以上であり、しかも肩幅Ｇ（３８ｃｍ）以下の値であり、さらに可評価の数値の個数が各放出角度θにおいて４個未満である場合の、放出角度θと顔までの距離Ｌの組み合わせである。図７および図８においては、可評価の領域は図に向かって右下がりハッチングが施してある。
【００５４】
良評価は、上腕と下腕の折曲げ角度がリラックス角度である場合のミストの拡がり幅Ｂが、顔幅Ｆ（１６ｃｍ）以上であり、しかも肩幅Ｇ（３８ｃｍ）以下の値であり、さらに良評価の数値の個数が各放出角度θにおいて４個以上である場合の、放出角度θと顔までの距離Ｌの組み合わせである。図７において、可評価の領域は図に向かって左下がりハッチングが施してある。なお、図７において、距離Ｌが７５ｃｍと、８０ｃｍであるとき、ミストの拡がり幅Ｂが顔幅Ｆ以上であり、しかも肩幅Ｇ以下の値となる場合があるが、距離Ｌが平均的な腕の長さ（７０ｃｍ）を越えるため、評価から除外している。
優評価は、上腕と下腕の折曲げ角度がリラックス角度である場合のミストの拡がり幅Ｂが、顔幅Ｆ（１６ｃｍ）以上であり、しかも肩幅Ｇ（３８ｃｍ）以下の値であり、さらに優評価の数値の個数が各放出角度θにおいて４個以上であり、加えて優評価がミスト生成装置から顔までの距離Ｌが最適距離（１５ｃｍ）である場合を含んでいる場合の、放出角度θと顔までの距離Ｌの組み合わせである。図７および図８においては、優評価の領域は図に向かってクロスハッチングが施してある。以上の結果から、ミスト生成装置から顔までの距離Ｌは１５ｃｍから７０ｃｍの範囲内が好適であり、ミストの放出角度θは１４度から１０４度の範囲内が好適であることになる。なお、図８において、距離Ｌが１０ｃｍであるとき、ミストの拡がり幅Ｂが顔幅Ｆ以上であり、しかも肩幅Ｇ以下の値となる場合があるが、距離Ｌが１５ｃｍ未満であると、リラックスできないうえ、高速度で回転する回転体３の回転音が使用者に恐怖感を与えるのを避けるために、評価から除外した。
【００５５】
上記のように、顔肌などを潤いのある状態にする加湿器においては、回転体３によるミストの放出角度θが１４度以上１０４度以下である可評価の領域においてミストを生成することが好ましい。ミストの放出角度θが１４度未満であると、ミストの拡がり幅Ｂが小さすぎて、ミストの散布に時間が掛かりすぎてしまう。また、ミストの放出角度θが１０４度を越えると、ミストの拡がり幅Ｂが大きすぎるので、散布したミストが無駄になりやすい。
【００５６】
また、加湿器においては、回転体３によるミストの放出角度θが１８度以上６４度以下である良評価の領域においてミストを生成することがさらに好ましい。ミストの放出角度θが１８度未満であると、好適なミストの拡がり幅Ｂが得られるときのミスト生成装置から顔までの距離Ｌが大きすぎるため疲れやすい。また、ミストの放出角度θが６４度を越えると、ミストの拡がり幅Ｂが平均的な肩幅Ｇを越えて広がるため、散布したミストが無駄になりやすい。
【００５７】
さらに、加湿器においては、回転体３によるミストの放出角度θが５６度以上６４度以下である優評価の領域においてミストを生成することが最も好ましい。ミストの放出角度θが５６度未満であると、ミスト生成装置から顔までの距離Ｌが最適距離（１５ｃｍ）である場合に、好適なミストの拡がり幅Ｂが得られない。また、ミストの放出角度θが６４度を越えると、ミストの拡がり幅Ｂが大きすぎて、散布したミストが無駄になりやすい。
【００５８】
図９は、ノズル１５の支持構造を変更した別の実施例を示す。そこでは、ノズル１５とサブタンク１１を屈曲可能な連通路３０で接続し、サブタンク１１と一体に設けたノズル支持部１７の下端に、ノズル１５に設けたブラケット３１をピン３２で連結して、ノズル１５を回転体３に対して上下傾動可能に支持した。また、ノズル支持部１７とブラケット３１の間に、皿ばね（図示していない）をピン３２に外嵌する状態で配置して、上下いずれかに傾動操作されたノズル１５を皿ばねの摩擦力で位置保持できるようにした。他は上記の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施例においても同じとする。
【００５９】
上記のように支持したノズル１５を、実線で示す状態から例えば想像線で示すように下向きに傾動操作すると、ノズル中心軸Ｐの傾斜角度が大きくなり、ノズル口１８から吐出された液滴の受液部２６の位置が、ベース板２１の中心側へ近づく。逆に、ノズル１５を実線で示す状態から上向きに傾動操作すると、ノズル中心軸Ｐが水平に近づき、受液部２６の位置がベース板２１の径方向外側へ移動する。従って、ノズル中心軸Ｐの傾斜角度を変更することにより、ノズル口１８から吐出された液滴が衝突部２４に到達する時間を変化させて、その間に液滴が遠心力を受けて周方向へ拡散する範囲を大小に変更し、回転体３で生成されるミストの放出領域Ｚを調整できる。
【００６０】
図１０は、ノズル１５の支持構造を変更したさらに別の実施例を示す。そこでは、ノズル中心軸Ｐが垂直になる状態でノズル１５を支持し、ノズル１５およびピエゾ素子１６を回転体３の径方向へ移動操作できるようにした。また、ノズル１５がサブタンク１１を兼ねるようにして、液体をポンプ１３で少量ずつノズル１５へ送給できるようにした。上記のようにノズル１５を径方向へ移動操作すると、図９で説明したノズル１５と同様に、ノズル口１８から吐出された液滴が衝突部２４に到達する時間を変化させて、その間に液滴が遠心力を受けて周方向へ拡散する範囲を大小に変更できるので、回転体３で生成されるミストの放出領域Ｚを調整できる。この実施例における受液部２６はベース板２１の上面であり、液体が受液口３５まで到達するのに時間がかかるため、周方向へ拡散する範囲が大きく拡がり放出領域Ｚの放出角度θが大きくなる。図９および図１０の別実施例から理解できるように、ノズル１５の回転体３に対する相対位置を変更することにより、回転体３で生成されるミストの放出領域Ｚを調整できる。
【００６１】
図１１は、回転体３の構造を変更した別の実施例を示す。そこでは、回転基板２２を省略して、ベース板２１とカバー板２３で回転体３を構成した。カバー板２３の径方向中途部と周縁には、３ないし６個のピン状のスペーサ３３が等間隔おきに設けてあり、ベース板２１とカバー板２３の間は液体の通過を許す空間になっている。回転体３を高速度で回転駆動した状態でノズル１５から液滴を送出すると、液滴は遠心力を受けて周方向へ拡散しながらベース板２１に沿って流動し、同板２１の周縁から接線方向へ放出されてミスト化する。なお、液滴の一部はスペーサ３３に衝突して微細化されるが、殆どの液滴はベース板２１の周縁から接線方向へ放出されることでミスト化される。
【００６２】
図１において説明した衝突部２４の平面視形状は逆台形状としたが、その場合には、径方向中央側の底辺と斜辺で挟む内隅部の角度が鈍角となる。そのため、衝突部２４の底辺に衝突して微細化された液滴の大半は、液通路２５を通過して径方向外側の衝突部２４へと跳ね飛ばされるが、一部の液滴は内隅部から斜辺部へと回込み、斜辺部に沿って流動することがある。つまり、鈍角の内隅部では微細化された液滴の全量を、キレの良い状態で液通路２５へ送ることができず、液滴の一部は斜辺に沿って流動する間に結合して、大きな液滴になることがある。こうした衝突部２４の内隅部における液滴のキレを向上するために、衝突部２４の平面視形状を図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように変更して、微細化された液滴のほぼ全量を液通路２５へ送給できるようにした。
【００６３】
具体的には、図１２（ａ）に示すように、衝突部２４の平面視形状を等脚台形状に形成して、内隅部３８の角度が鋭角になるようにした。また、図１２（ｂ）においては、斜辺部を内凹み湾曲面で形成して、内隅部３８の角度をさらに小さく鋭くした。図１２（ｃ）においては、等脚台形の上辺部分を部分円弧で形成して、内隅部３８の角度が鋭角になるようにした。このように、内隅部３８の角度を鋭角に形成すると、衝突部２４の底辺に衝突して微細化された液滴は、遠心力を受けて内隅部３８から径方向外側へ跳ね飛ばされるため、液滴が斜辺部へ回り込むのを解消して、液滴のほぼ全量を液通路２５へ送給して、微細で均質なミストを生成できる。なお、衝突部２４の平面視形状は、三角形や五角形などに形成することができ、要は内隅部３８の角度が鋭角であれば、平面視形状は任意形状に形成できる。
【００６４】
上記の実施例では、ミストの放出角度θを１４度から１０４度の範囲内で選定したが、ミスト生成装置の用途によっては、回転体３によるミストの放出角度θを３６０度未満とすることができ、例えば、単に室内の湿度を調整するような場合にはミストの放出角度θを３６０度未満として、ミスト生成装置の周囲の空間にミストを散布することができる。また、回転体３によるミストの放出角度θを１８０度未満として、壁際に設置したミスト生成装置の前方の１８０度未満の範囲の空間にミストを散布してもよい。その場合のミスト生成装置は、回転体３の周囲を囲むハウジングを省略できる。
【００６５】
上記の実施例ではピエゾ素子１６で液体を吐出したがその必要はなく、小形のダイヤフラムポンプやチューブポンプ、あるいは薬注用の電磁定量ポンプなどを送出体にして、液体を断続的に吐出してもよい。また、自重による液滴の落下作用で回転体３に液滴を送出することができる。ノズル１５のノズル中心軸Ｐは、回転体３の水平の回転平面に対して下り傾斜させる必要はなく、ノズル中心軸Ｐが水平になるようにノズル１５を配置してもよい。また、図２に示す実施例では、回転体３を放出スロット２内に配置したが、回転体３の周囲を囲むハウジングは、必ずしも設ける必要はない。例えば、ミスト生成装置を、人の手が届かない高い場所に設置される屋外型のミスト散布装置や、洗濯機の洗濯槽内に配置されて、洗剤や柔軟剤をミスト化して散布する散布器として応用する場合には、回転体３の周囲を囲むハウジングを省略することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  本体ケース
２  放出スロット
３  回転体
４  モーター
５  液供給構造
１０  タンク
１１  サブタンク
１２  液送給路
１３  ポンプ
１５  ノズル
１６  ピエゾ素子
１７  ノズル支持部
１８  ノズル口
２１  ベース板
２２  回転基板
２３  カバー板
Ｐ  ノズル中心軸
Ｑ  仮想基準線
【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】
2017006172.tif 000009
【図８】
2017006172.tif 000010
【図９】
2017006172.tif 000011
【図１０】
2017006172.tif 000012
【図１１】
2017006172.tif 000013
【図１２】
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