(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液剤を貯留可能な霧化タンク、
前記霧化タンク内で液剤を霧化して微粒子を生成する超音波振動子が配設された霧化デバイス、
所定の回転数を保持可能な送風部材を備え、搬送エアを前記霧化タンクに設けられた送風口から前記霧化タンク内に押し込む送風機、
前記霧化タンクに設けられ、前記微粒子を前記搬送エアとともに送出する送出口、
及び、前記霧化タンク内において前記超音波振動子によって発生する液剤の液柱を受けるよう配設されるバッフルプレートを備え、
前記バッフルプレートは前記送風口から供給される搬送エアを遮る向きに配置され、
前記送風機の吸込口にＨＥＰＡフィルタが装着される、
噴霧装置。
【請求項２】
前記送風口は前記霧化タンクの天面に設けられるとともに、
前記送風機は、略水平方向に延設される前記送風部材の回転軸に直交する吸い込み面を有する吸込口と、前記送風口に接続され下方に前記搬送エアを吐出する吐出口とを備える
請求項１に記載の噴霧装置。
【請求項３】
前記霧化タンクから液剤を排出するドレン排出機構を有する、
請求項１又は２に記載の噴霧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液剤を空間に噴霧する噴霧装置において、微粒子を生成するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
水や所定の効果を奏する液剤を霧化して、空間に噴霧する種々の噴霧装置が開発されている。
【０００３】
このような噴霧装置において、噴霧された微粒子を隅々まで、かつ均等に空間内に拡散するためには、所望の粒径、特に、微粒子が空気中でブラウン運動を起こすことができる程度に小さな粒径を有する微粒子を安定して生成することが要求される。
【０００４】
このような噴霧装置の一例として、例えば、コンサートホール、ライブハウス、劇場ないしは映画館などの広いスペースにおいて、除菌作用を有する液剤を大量に噴霧する必要が生じる場合がある。そのような場合において、粒子の粒径が大きいと空間の隅々まで至る前に床面に落下してしまうとともに、床面や壁面、各種電気機器を湿らせてしまうこととなり、滑りやカビ、機器の故障の原因となるため好ましくない。そのため、空気中を長時間浮遊して除菌効果を発揮するよう、ブラウン運動を起こすことができる程度の小さな粒径を有する微粒子を発生させる必要がある。
【０００５】
一般的に、液剤を霧化して噴霧するためには、液剤が貯留されている霧化ユニットにおいて、超音波振動子等の振動子を用いて発生させた液柱をセパレータに衝突させて大きな液滴と小さな霧滴とに分離し、霧滴のみを送風機などから供給される搬送媒体を用いて搬送して空気中に拡散する技術が採用されている。（特許文献１、特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３０９２４８号公報
【特許文献２】実開昭６０−５０７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１や特許文献２に開示された技術によると、液滴から分離された霧滴を選択的に噴霧することが可能な噴霧装置を得ることができる。しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された技術は、超音波振動子によって霧化した粒子を空気中に噴霧することができるものの、霧化ユニットにおける細菌の繁殖の危険性については対応がなされていない。
【０００８】
つまり、ファンから吸い込んだ大気を霧化ユニット内に吹き込み、霧化された粒子を吹き込まれた大気によって押し出すことで噴霧を行うものであるが、大気中には雑菌や細菌が存在しており、それら大気中の雑菌や細菌はファンを通じて霧化ユニット内に吸い込まれる。
【０００９】
ところが、特許文献１や特許文献２に開示された技術では、雑菌や細菌を除去する手段がないため、吸い込まれた雑菌や細菌は霧化ユニット内で増殖し、タンク等に付着してカビの生成や汚染の原因となる。
【００１０】
このような霧化ユニット内のカビや汚染を除去するためには、霧化ユニットをいったん取り外して清掃する必要があるが、そのためには専門的な知識や工具が必要であり、手間がかかる。
【００１１】
本発明は、これらの課題に鑑み、霧化ユニットを取り外すことなく内部の汚染を防止することが可能であるとともに、ブラウン運動を起こすことができる程度微細な粒径を有する微粒子を生成することが可能な噴霧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】
【００１２】
本発明では、以下のような解決手段を提供する。
【００１３】
第１の特徴に係る噴霧装置は、液剤を貯留可能な霧化タンク、霧化タンク内で液剤を霧化して微粒子を生成する超音波振動子が配設された霧化デバイス、所定の回転数を保持可能な送風部材を備え、搬送エアを霧化タンクに設けられた送風口から霧化タンク内に押し込む送風機、霧化タンクに設けられ、微粒子を搬送エアとともに送出する送出口、及び、霧化タンク内において超音波振動子によって発生する液剤の液柱を受けるよう配設されるバッフルプレートを備え、バッフルプレートは送風口から供給される搬送エアを遮る向きに配置され、送風機の吸込口にＨＥＰＡフィルタが装着される。
【００１４】
第１の特徴に係る発明によれば、バッフルプレートは送風口から供給される搬送エアを遮る向きに配置されているため、送風機により供給される搬送エアがバッフルプレートに衝突することで圧力損失を引き起こして搬送圧力が低下し、ブラウン運動ができる程度の微細な微粒子のみを搬送ることが可能となる。そして、バッフルプレートは搬送エアが直接吹き付けられるものの、送風機の吸込口に設置されたＨＥＰＡフィルタにより、吸い込んだ大気中に存在する細菌や雑菌が除去されるため、バッフルプレートやその周囲に細菌を付着させることなく、霧化タンク内の汚染やカビの繁殖を防止することが可能な噴霧装置を提供することができる。
【００１５】
第２の特徴に係る噴霧装置は、第１の特徴に係る噴霧装置であって、送風口は霧化タンクの天面に設けられるとともに、送風機は、略水平方向に延設される送風部材の回転軸に直交する吸い込み面を有する吸込口と、送風口に接続され下方に搬送エアを吐出する吐出口とを備える。
【００１６】
第２の特徴に係る発明によれば、略水平方向に延設される回転軸に直交する吸込口を有し水平方向から搬送エアを吸い込むとともに、吸込口から略直角方向に変位した下方に搬送エアを吐出する形式であるため、送風機への吸込み圧力を強く維持することができる。そのため、風量を維持しつつ大きな圧力損失を引き起こすことができ、低圧力かつ大流量の搬送エアを発生させ、ブラウン運動ができる程度の微細な微粒子を大量に生成することができる。
【００１７】
このとき、強い吸引力により空気中の雑菌や細菌が送風機に吸い込まれることになるが、それら細菌類は吸込口に設置したＨＥＰＡフィルタによって除去される。特に、吸引力が強いため、吸引したエアに含まれる細菌類を確実にＨＥＰＡフィルタで捕捉することができる。
【００１８】
しかも、送風部材の回転軸に直交する吸い込み面を持ち略水平方向に空気を吸い込む吸込口にＨＥＰＡフィルタが装着されているため、ＨＥＰＡフィルタの設置面積を広く取ることができ、効果的に、しかも少ない圧力損失で空気中の細菌や雑菌を捕捉することが可能となる。
【００１９】
第３の特徴に係る噴霧装置は、第１又は第２の特徴に係る噴霧装置であって、霧化タンクから液剤を排出するドレン排出機構を有する。
【００２０】
第３の特徴に係る発明によれば、霧化タンク内に残留する液剤をドレン排出機構によって排出するだけで、霧化タンク内を清浄に保つことができる。特に、送風機の吸い込み口にＨＥＰＡフィルタを設置しているため、外気から雑菌や細菌が流入することがない。そのため、霧化タンクを取り外して清掃する必要もなく、専門知識や専用の工具がなくとも、残留液剤の排出作業のみで、霧化タンク内を清浄に維持することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、霧化ユニットを取り外すことなく内部の汚染を防止することが可能であるとともに、ブラウン運動を起こすことができる程度微細な粒径を有する微粒子を生成することが可能な噴霧装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】図１Ａは、本実施形態に係る噴霧装置１の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本実施形態に係る噴霧装置１のカバー部材８０を外した状態の正面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本実施形態に係る噴霧装置１のカバー部材８０を外した状態の右側面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本実施形態に係る噴霧装置１のカバー部材８０を外した状態の背面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本実施形態に係る霧化ユニット１０の部分拡大斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本実施形態に係る霧化ユニット１０の使用時の状態における模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本実施形態に係る噴霧装置１の吹き出しユニット３０の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本実施形態に係る噴霧装置１の吹き出しユニット３０の平面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本実施形態に係る噴霧装置１の吹き出しユニット３０の正面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本実施形態に係る噴霧装置１の吹き出しユニット３０の底面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本実施形態に係る据付ユニット６０の正面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本実施形態に係るベース部材６１の底面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本実施形態に係るトップ部材６３の、トップ部材カバー６３ｇを外した状態における平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図４ＤのＡ−Ａ断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本実施形態に係るトップ部材６３の底面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、本実施形態に係るトップ部材カバー６３ｇの平面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、液剤補給時におけるトップ部材６３と吹き出しユニット３０の斜視図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る霧化装置１を使用した液剤の霧化方法のフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは、変形例２に係る霧化ユニット１０の使用時の状態における模式図を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、変形例３に係る霧化ユニット１０の使用時の状態における模式図を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、変形例３に係る霧化ユニット１０の使用時の状態における模式図を示す。
【図７Ｄ】図７Ｄは、変形例３に係る霧化ユニット１０の使用時の状態における模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
【００２４】
［噴霧装置の全体構成］
図１を用いて、本実施形態に係る噴霧装置１の全体構成を説明する。図１Ａは斜視図を示し、図１Ｂはカバー部材８０を外した状態の正面図を示し、図１Ｃはカバー部材８０を外した状態の右側面図を示し、図１Ｄはカバー部材８０を外した状態の背面図を示す。なお、図１Ｂにおいては、液位センサ１５、制御ユニット５０及び電源ユニット７０は省略して図示し、図１Ｃにおいては、電源ユニット７０は省略して図示する。
【００２５】
図１Ａ〜図１Ｄに示すように、本実施形態の噴霧装置１は、水や液剤を霧化して微粒子を生成し搬送する霧化ユニット１０と、霧化ユニットに供給するための液剤を貯留するタンクユニット２０と、霧化ユニット１０で生成された微粒子を吹き出す吹き出しユニット３０と、霧化ユニット１０で生成された微粒子の送出及び霧化ユニット１０への液剤の供給を行う供給ユニット４０と、各機器の制御を行う制御ユニット５０と、それぞれのユニット同士を固定する据付ユニット６０と、各機器に電力を供給する電源ユニット７０と、それぞれのユニットを覆うカバー部材８０によって構成される。
【００２６】
また、本実施形態においては、液剤として、除菌効果のある亜塩素酸水溶液を使用することを想定し、噴霧装置１は、空気中に浮遊するウィルスや細菌を死滅させる除菌装置として使用される。
【００２７】
［霧化ユニット１０の構成］
図１及び図２を使用して、本実施形態に係る霧化ユニット１０について説明する。図２Ａは霧化ユニット１０の部分拡大斜視図を示し、図２Ｂは霧化ユニット１０の使用時の様子を示す模式図である。なお、図２Ａにおいては、送風機１３及びＨＥＰＡフィルタ１３ｆの図示を省略している。
【００２８】
図２Ａに示すように、霧化ユニット１０は、所定の幅を有し液剤を貯留可能な霧化タンク１１と、霧化タンク１１内において液剤を霧化して微粒子を生成する超音波振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・が幅方向及び奥行き方向に複数配設された霧化デバイス１２と、所定の回転数を保持可能な図示しない送風部材を備え、液剤の微粒子を搬送するための搬送エアを、霧化タンク１１に設けられた送風口１１ｂから霧化タンク１１内に押し出して供給する送風機１３と、超音波振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・によって発生する液剤の液柱を受けるよう配設される二枚のバッフルプレート１４ａ、１４ｂと、霧化タンク１１内の液位を検知する液位センサ１５とを備える。
【００２９】
霧化タンク１１は、タンクユニット２０から供給される液剤を貯留して霧化するためのものであり、所定の幅を有する略直方体の形状を呈する。霧化タンク１１の天面１１ｄには供給口１１ａが形成されており、後述する供給ユニット４０の液剤供給ポンプ４１を介してタンクユニット２０から供給された液剤が供給口１１ａを介して霧化タンク１１内に流入する。また、霧化タンク１１の天面１１ｄには送風口１１ｂが形成されており、送風機１３からの搬送エアが送風口１１ｂを通じて霧化タンク１１内に流入する。さらに、霧化タンク１１の天面１１ｄには送出口１１ｃが形成されており、霧化タンク１１内で霧化された微粒子が搬送エアとともに送出口１１ｃから送出される。霧化タンク１１は後述する据付ユニット６０の下部ベース６１に、例えばねじ止めなどの周知の手段によって固定される。このとき、霧化タンク１１は、据付ユニット６０の六本の柱状部材６２によって画定される領域の内側に配設される。なお、霧化タンク１１はポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）によって形成される。また、本実施形態においては、霧化タンク１１の天面１１ｄは、霧化タンク１１の本体部分に装着される天面部材によって形成される。
【００３０】
また、霧化タンク１１は図示しないドレン排出機構を備える。ドレン排出機構は、霧化タンク１１の側面下部に穿設された排出口と、排出口に接続されるとともに略下方に屈曲した流路と、流路途中に設けられる排出弁とによって構成される。通常の使用時においては排出弁を閉として締め切っているが、排出弁を開として解放することで、霧化タンク１１内に残留する液剤を流路を経由して排出することができる。なお、霧化タンク１１に接続される流路は、カバー部材８０を貫通するよう構成し、流路の略下方に屈曲した部位と排出弁をカバー部材８０の外方に位置させるようにしてもよい。このようにすれば、カバー部材８０を取り外すことなく、残留した液剤の排出作業を行うことができる。
【００３１】
霧化デバイス１２は霧化タンク１１内の底部に配設された複数の超音波振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・を備えるデバイスであり、電源ユニット７０から供給される電力によって作動して超音波を発する。本実施形態に係る霧化デバイス１２は、霧化タンク１１の奥行き方向にわたって２列、幅方向にわたって３列の超音波振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆが平面状に配設されており、霧化タンク１１内の広範囲にわたって液剤を霧化して微粒子を発生させる。霧化デバイス１２を作動させると、液面からは配列された超音波振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・ごとに、それぞれの超音波振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・の上方に向けて液柱が発生する。
【００３２】
送風機１３は、制御ユニット５０からの信号に応じて回転数を制御可能な図示しない送風部材を備えており、霧化された液剤を搬送するための搬送エアを送風口１１ｂを通じて霧化タンク１１内に供給するものであり、搬送エアを吐出する図示しない吐出口が霧化タンク１１の送風口１１ｂに接続され、下方に向けて送風可能に配設される。本実施形態において、送風機１３は電源ユニット７０から供給される電力によって駆動され、制御ユニット５０からの信号に応じて印加電圧を変化させることで回転数を制御する。
【００３３】
また、図２Ｂに示すように、送風機１３は、略鉛直下向きの吐出口と、吐出口に直交する吸込口を有し、回転軸の軸方向から吸い込んだ空気を径方向へ吹き出す遠心ファンとして形成される。つまり、略水平に配設された図示しない送風部材の回転軸の軸方向から水平方向に空気を吸い込み、送風部材によって圧力が印可されて略鉛直下向きの吐出口から径方向に空気が押し出されて霧化タンク１１内に供給される。
【００３４】
本実施形態における送風機１３は、略水平方向に延設される回転軸に直交する吸込口を有し水平方向から搬送エアを吸い込むとともに、吸込口から略直角方向に変位した下方に搬送エアを吐出する形式であるため、送風機への吸込み圧力を強く維持することができる。そのため、風量を維持しつつ大きな圧力損失を引き起こすことができ、低圧力かつ大流量の搬送エアを発生させ、ブラウン運動ができる程度の微細な微粒子を大量に生成することができる。
【００３５】
また、このとき、送風部材の回転軸に直交する吸い込み面を持ち略水平方向に空気を吸い込む吸込口にＨＥＰＡフィルタ１３ｆが装着されているため、ＨＥＰＡフィルタ１３ｆの設置面積を広く取ることができ、効果的に空気中の細菌や雑菌を捕捉することが可能となる。しかも、本実施形態における送風機１３は送風部材の回転軸の軸方向から吸い込み径方向から吐出する遠心ファンの形式を有し吸引力が強いため、吸引したエアに含まれる細菌類を確実にＨＥＰＡフィルタで捕捉することができる。
【００３６】
また、同じ細菌の除去効率を発揮するにしても、ＨＥＰＡフィルタ１３ｆの設置面積を広く取ることによって少ない圧力損失で効果を発揮することができるため、過大な送風機を設置する必要はない。特に、本発明の噴霧装置においては、後述するように、霧化タンク１１に吹き込む搬送エアをバッフルプレート１４ａ、１４ｂに衝突させることで霧化タンク１１内で圧力損失を引き起こし、ブラウン運動をすることができる小さな微粒子のみを搬送するものであるから、霧化タンク１１内に供給されるよりも前に大きな圧力損失が発生することは避けなければならない。
【００３７】
なお、吸込口に装着するＨＥＰＡフィルタ１３ｆは着脱可能に形成し、定期的に洗浄できるようにすることが好ましい。
【００３８】
次に、二枚のバッフルプレート１４ａ、１４ｂについて説明する。バッフルプレート１４ａ、１４ｂはステンレス鋼によって形成された平板状の部材であり、その基本的機能は、霧化デバイス１２の超音波振動によって発生した液滴を大きな液滴と小さな微粒子とに分けることである。つまり、それぞれの超音波振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・の上方に液柱が発生すると、液柱に含まれる粒径の大きな液滴はバッフルプレート１４ａ、１４ｂに衝突して下方に流れ霧化タンク１１に貯留される液層に還流する。一方、液柱に含まれる粒径の小さな霧滴は、バッフルプレート１４ａ、１４ｂ近傍に浮遊した状態となり、送風機１３によって供給される搬送エアに伴い送出口１１ｃへ搬送される。このように、バッフルプレート１４ａ、１４ｂの働きによって、超音波振動によって発生した粒径の大きな液滴と粒径の小さな霧滴とを分離することができる。
【００３９】
このような基本的機能に加え、本実施形態に係るバッフルプレート１４ａ、１４ｂは、さらに、後述する機能を発揮できるよう、下記のように配設される。
【００４０】
本実施形態に係るバッフルプレート１４ａ（本発明における第一バッフルプレート）は、送風口１１ｂの下方であって、超音波振動子のうち霧化タンク１１の幅方向一端側に配設された超音波振動子１２ａ、１２ｄの上方に配設される。
【００４１】
また、バッフルプレート１４ａは、一端が霧化タンク１１の天面１１ｄに接続される接続部１４ａｃ（本発明における第一接続部）を有するとともに、他端が霧化タンク１１の幅方向一端側の側面と所定の間隔を隔てて配設されるエッジ部１４ａｅ（本発明における第一エッジ部）を有するよう、霧化タンク１１の幅方向一端側に向けて斜め下方に傾斜して配設される。
【００４２】
バッフルプレート１４ｂ（本発明における第二バッフルプレート）は、供給口１１ａ及び送出口１１ｃの下方であって、超音波振動子のうち霧化タンク１１の幅方向他端側に配設された超音波振動子１２ｃ、１２ｆの上方に配設される。
【００４３】
また、バッフルプレート１４ｂは、一端が霧化タンク１１の天面に接続される接続部１４ｂｃ（本発明における第二接続部）を有するとともに、他端が霧化タンク１１の幅方向他端側、つまり、バッフルプレート１４ａが配設される側とは逆側の側面と所定の間隔を隔てて配設されるエッジ部１４ｂｅ（本発明における第二エッジ部）を有するよう、バッフルプレート１４ａとは逆方向、つまり、霧化タンク１１の幅方向他端側に向けて斜め下方に傾斜して配設される。
【００４４】
つまり、バッフルプレート１４ａの端部は霧化タンク１１の幅方向一端側の側面と所定の間隔を隔てるよう配設され、バッフルプレート１４ｂの端部は霧化タンク１１の幅方向他端側の側面と所定の間隔を隔てるよう配設される。
【００４５】
そして、送風口１１ｂはバッフルプレート１４ａの接続部１４ａｃよりも幅方向一端側に設けられるとともに、送出口１１ｃはバッフルプレート１４ｂの接続部１４ｂｃよりも幅方向他端側に設けられる。
【００４６】
液位センサ１５は霧化タンク１１内に貯留されている液剤の液位を検知するためのものであり、本実施形態においては霧化タンク１１の外部に配設されたフロート式のものが使用される。この場合、霧化タンク１１には、適宜の高さに図示しない流通孔が設けられており、流通孔を通じて液位センサ１５に液剤が流入する。流通孔を通じて接続された霧化タンク１１と液位センサ１５は同じ圧力下におかれるため、液位センサ１５内の液位と霧化タンク１１内の液位は同じ値となる。このようにして、外付けの液位センサ１５によって霧化タンク１１の液位が検知されるが、液位を計測できるものであればこれに限ったものではない。本実施形態における液位センサ１５は、所定の第一液位ｈ１、及び、第一液位ｈ１よりも高い第二液位ｈ２を検知するために使用される。
【００４７】
停止センサ１６は、液位センサ１５と同様に、霧化タンク１１内に貯留されている液剤の液位を検知するためのものであるが、後述するように、噴霧装置１の運転を強制的に停止することを判別するための液位を検知するものである。
【００４８】
上述の通り、霧化タンク１１は、据付ユニット６０の六本の柱状部材６２によって画定される領域の内側に配設されるが、同様に、霧化ユニット１０を構成する各機器も、六本の柱状部材６２によって画定される領域の内側に配設される。言い換えると、平面で見たときに、複数の柱状部材６２が最も外側に位置し、複数の柱状部材６２に囲まれる領域の内側に各機器が位置するように配設される。
【００４９】
［タンクユニット２０の構成］
タンクユニット２０は、霧化タンク１１に供給する液剤を一時的に貯留しておくためのものであり、霧化ユニット１０の上方に配置される。タンクユニット２０は略直方体の形状を呈しており、上面には、後述するトップ部材６３の液剤補給口６３ｅに連通する流入口が開口する。また、底面には、供給ユニット４０の液剤供給管４２に接続される接続口が開口する。タンクユニット２０は後述する据付ユニット６０の六本の柱状部材６２によって画定される領域の内側に配設されるよう、例えばねじ止め等の周知の手段によって柱状部材６２に固定される。このとき、タンクユニット２０の外面にフランジ部を設け、フランジ部において柱状部材６２との接続を行うようにしてよい。タンクユニット２０の略中央部には、上下方向に凹部２０ａが形成されており、霧化タンク１１から吹き出しユニット３０に微粒子と搬送エアを供給する供給パイプ４３が当該凹部２０ａを通ることができるよう構成される。タンクユニット２０の容量は、霧化タンク１１の容量よりも大きく、タンクユニット２０への一回の液剤の補給によって、霧化タンク１１への液剤の供給を複数回にわたって行うことができるため、長時間にわたって運転を継続することが可能である。なお、タンクユニット２０は、霧化タンク１１と同様に、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）によって形成される。
【００５０】
［吹き出しユニット３０の構成］
図３を用いて、吹き出しユニット３０について説明する。図３Ａは吹き出しユニット３０の斜視図を、図３Ｂは吹き出しユニット３０の平面図を、図３Ｃは吹き出しユニット３０の正面図を、図３Ｄは吹き出しユニット３０の底面図を示す。
【００５１】
吹き出しユニット３０は、霧化ユニット１０で生成された微粒子を搬送エアとともに吹き出すためのものであり、据付ユニット６０の最上部に配設されるトップ部材６３から上方に突出するように設置される。吹き出しユニット３０は、所定の幅、奥行き及び高さを有する無底の略筒状の吹き出し部材３１によって形成され、上端には斜め上方に傾斜し、幅方向にスリット状に形成された噴霧口３２を有する。吹き出し部材３１の下端には、後述するトップ部材６３の係止凹部６３ｂに挿入可能な複数の図示しない係止爪部が形成される。
【００５２】
吹き出し部材３１の内部には、天面の内側から区画壁３３が突設され、区画壁３３に囲まれる領域に供給ユニット４０の供給パイプ４３を接続することで、霧化ユニット１０からの微粒子と搬送エアが吹き出しユニット３０内に流入するようになっている。この点について、図５Ａに示すトップ部材６３の、トップ部材カバー６３ｇを外した状態における平面図を参照して説明すると、トップ部材６３の天面には、供給ユニット４０の供給パイプ４３に接続される接続口６３ａが開口する。同時に、トップ部材６３の天面には、吹き出しユニット３０の下端部に形成される図示しない係止爪部が係止される係止凹部６３ｂが形成される。そして、吹き出しユニット３０の係止爪部がトップ部材６３の係止凹部６３ｂに係止されると、区画壁３３の下端がトップ部材６３における接続口６３ａの周囲にシールして密着され、区画壁３３の内側領域と供給ユニット４０の供給パイプ４３が接続口６３ａを介して接続される。
【００５３】
そして、区画壁３３の内側領域の上端には、斜め上方に傾斜したスリット状の噴霧口３２が形成され、接続口６３ａから区画壁３３の内側領域に流入した微粒子及び搬送エアが、噴霧口３２から噴霧される。
【００５４】
［供給ユニット４０の構成］
図１に戻り、供給ユニット４０の構成について説明する。
【００５５】
図１Ｂ〜図１Ｄに示すように、供給ユニット４０は、タンクユニット２０に貯留された液剤を霧化ユニット１０に供給するための液剤供給ポンプ４１と、液剤供給ポンプ４１に接続されタンクユニット２０と霧化ユニット１０の間で液剤を流通させる液剤供給管４２と、霧化ユニット１０で生成された微粒子と搬送エアを噴霧ユニットに供給する供給パイプ４３によって構成される。
【００５６】
液剤供給管４２は、タンクユニット２０の底面に形成された図示しない接続口と液剤供給ポンプ４１の入口とを接続するとともに、液剤供給ポンプ４１の出口と霧化タンク１１の天面に形成された供給口１１ａとを接続する。
【００５７】
つまり、液剤供給ポンプ４１と液剤供給管４２を用いることで、タンクユニット２０に貯留される液剤を、必要に応じて供給口１１ａから霧化タンク１１内に供給することができる。
【００５８】
なお、本実施形態においては、液剤供給ポンプ４１としてチューブポンプが使用されるが、これに限ったものではない。
【００５９】
供給パイプ４３は、霧化タンク１１の天面に形成された送出口１１ｃとトップ部材６３の接続口６３ａとを接続する。
【００６０】
つまり、霧化タンク１１で生成された微粒子は、搬送エアとともに送出口１１ｃから送出され、供給パイプ４３を流通してトップ部材６３の接続口６３ａから吹き出しユニット３０に形成される区画壁３２の内側領域に流入した後、噴霧口３１から噴霧される。
【００６１】
本実施形態においては、供給パイプ４３は蛇腹状のフレキシブルチューブによって構成されるが、これに限ったものではない。また、供給パイプ４３はタンクユニット２０の略中央部に形成された上下方向の凹部を通り、送出口１１ｃと接続口６３ａとを接続する。
【００６２】
［制御ユニット５０の構成］
制御ユニット５０は、送風機１３の駆動や液剤供給ポンプ４１の駆動を制御するものであり、周知の回路やスイッチ等によって構成される。
【００６３】
［据付ユニット６０の構成］
図４を用いて据付ユニット６０について説明する。図４Ａは、据付ユニット６０の正面図を、図４Ｂは図４ＡのＡ−Ａ断面図を、図４Ｃはベース部材６１の底面図を示す。
【００６４】
据付ユニット６０は、上記各ユニットや部材を固定するためのものであり、下部ベース６１と、複数の柱状部材６２と、トップ部材６３と、複数の脚部６４とによって構成される。
【００６５】
下部ベース６１は、据付ユニット６０の下端に位置する平面矩形状の板状の部材であり、霧化タンク１１を固定するとともに、複数の柱状部材６２下端部を固定する。本実施形態においては、下部ベース６１の四辺に上方に突出する立ち上がり部６１ａを備え、各立ち上がり部６１ａにおいて、複数の柱状部材６２の下端部が図示しないねじ止めによって固定されている。また、下部ベース６１の四つの隅部には、噴霧装置１を床面に設置するための脚部６４を接続する接続口６１ｂが設けられる。接続口６１ｂには雌ねじが形成されており、脚部６４に形成される雄ねじ部が回動可能に接続される。
【００６６】
柱状部材６２は、略鉛直方向に配設される複数の柱状の部材であり、複数の柱状部材で画定される領域の内側の領域を各ユニットが配設される領域として画定するとともに、各ユニットを固定する部材である。図４Ｂに示すように、本実施形態においては、六本の柱状部材６２を用いて各ユニットが配設される内側領域を画定する。各柱状部材６２の下端部は下部ベース６１の立ち上がり部６１ａに固定されるとともに、上端部はトップ部材６３に、図示しないねじ止めによって固定される。つまり、六本の柱状部材６２は、下部ベース６１とトップ部材６３とを接続する。なお、図４Ａ及び図４Ｂにおいては、理解を補助するために、立ち上がり部６１ａ及び柱状部材６２の厚みを大きく描いている。
【００６７】
そして、柱状部材６２の中間部分においては、タンクユニット２０や制御ユニット５０等を固定するための図示しない固定部が配置される。
【００６８】
特に、柱状部材６２の上方においては、タンクユニット２０を固定するための固定部の一つとして機能するボルトを挿通可能な図示しない挿通孔が同一高さに複数配置されており、タンクユニット２０の所定高さに配設された雌ねじ部に当該ボルトをねじ止めすることで、タンクユニット２０を柱状部材６２に固定することができるようになっている。
【００６９】
このようにして、鉛直方向に配設される複数の柱状部材６２によって囲まれる領域に各機器を配設することで、各機器は縦方向に積み重なるように配設される。そして、平面で見たときに柱状部材６２が最も外側に配置される部材であるため、後述するカバー部材８０を柱状部材６２に巻き付けるように配設することが可能となる。このとき、カバー部材８０は凹凸のない形状を呈するため、カバー部材８０を装着した噴霧装置１は、様々な環境に適合するすっきりとした印象を与える外観を得ることができる。
【００７０】
次に、トップ部材６３について、図５を用いて説明する。図５Ａはトップ部材６３の、トップ部材カバー６３ｇを外した状態における平面図を、図５Ｂは図５ＡのＡ−Ａ断面図を、図５Ｃはトップ部材６３の底面図を、図５Ｄはトップ部材カバー６３ｇの平面図を、図５Ｅは液剤補給時におけるトップ部材６３と吹き出しユニット３０の斜視図を示す。
【００７１】
トップ部材６３は据付ユニット６０の最上部に位置する部材であり、各柱状部材６２の上端部に固定されるとともに、噴霧装置１全体の最上部において吹き出しユニット３０を固定する部材である。トップ部材６３は、図５Ｂ及び図５Ｅに示すように、側壁を有する、角部に丸みを帯びた無底の平面略矩形状の筒状部材からなる。
【００７２】
図５Ａ及び図５Ｃに示すように、トップ部材６３の天面には、供給ユニット４０の供給パイプ４３に接続される接続口６３ａが開口する。同時に、トップ部材６３の天面には、吹き出し部材３１の下端部に形成される図示しない係止爪部が係止される係止凹部６３ｂが形成される。
【００７３】
さらに、トップ部材６３の天面には、下方に向けて局所的に高さが低くなる天面凹部６３ｃと、天面凹部６３ｃを覆う開閉可能な扉部６３ｄとを備えるとともに、天面凹部６３ｃには、タンクユニット２０の上面に形成された図示しない流入口に接続される液剤補給口６３ｅを備える。液剤補給口６３ｅの内面には雌ねじが形成されており、雄ねじ部を有する図示しないキャップ部材が螺着されるよう構成される。
【００７４】
トップ部材６３と複数の柱状部材６２との接続は、天面に設けられた複数のネジ穴６３ｆから図示しないボルトを挿通し、当該ボルトを各柱状部材６２の上端に設けられた図示しない雌ねじ部にねじ止めすることによって行われる。あるいは、柱状部材６２に雌ねじ部を設ける代わりに、ボルトとナットを用いて接続してもよい。トップ部材６３と柱状部材６２を接続した後、トップ部材６３の天面は、図５Ｅに示すように、図５Ｄに示すトップ部材カバー６３ｇによって覆われる。
【００７５】
［電源ユニット７０の構成］
電源ユニット７０は、家庭用や商用の電源に接続し、各機器に電力を供給するユニットである。具体的には、電源タップに接続するケーブルや、噴霧装置１自体の電源スイッチ７１等が電源ユニット７０に含まれる。
【００７６】
［カバー部材８０の構成］
カバー部材８０は、複数の柱状部材６２の周囲に配設され、各機器を覆う部材である。
【００７７】
具体的には、図１Ａに示すように、トップ部材６３の下方から下部ベース６１までの高さを覆うように複数の柱状部材６２の周囲に巻き付けられて配設される。カバー部材８０は弾性を有するステンレス鋼の板状部材を、曲げ加工によって屈曲することによって形成される。
【００７８】
ここで、噴霧装置１を構成するにあたり、鉛直方向に配設される複数の柱状部材６２によって囲まれる領域に霧化ユニット１０やタンクユニット２０等の各機器を配設しているため、平面で見たときに柱状部材６２が最も外側に配置される。そのため、カバー部材８０を柱状部材６２に巻き付けるように配設することが可能となる。このとき、カバー部材８０は凹凸のない形状を呈するため、カバー部材８０を装着した噴霧装置１は、様々な環境に適合するすっきりとした印象を与える外観を得ることができる。
【００７９】
［噴霧装置１を使用した噴霧方法］
次に、図６に示すフローチャートを用いて、本実施形態に係る霧化装置１を使用した液剤の霧化方法について説明する。
【００８０】
〔ステップＳ１００：液剤の補給〕
まず、霧化装置１を始動するに先立ち、タンクユニット２０に液剤を補給する（ステップＳ１００）。
【００８１】
タンクユニット２０に液剤を補給する際には、ユーザはトップ部材６３の天面に設けられた開閉可能な扉部６３ｄを開け、液剤補給口６３ｅに装着された図示しないキャップを取り外し、天面凹部６３ｃに形成される液剤補給口６３ｅに液剤を流し込む。液剤を補給し終えたらキャップを締め、扉部６３ｄを閉める。
【００８２】
このように、液剤補給口６３ｅが開閉可能な扉部６３ｄに覆われているため、使用しないときには液剤補給口６３ｅを扉部６３で覆うことができ、すっきりとした外観を保持することができる。特に、液剤補給口６３ｅは天面凹部６３ｃに形成されているため、扉部６３ｄを閉めるとトップ部材６３の天面は吹き出しユニット３０を除けば同一平面を有するため、とりわけ優れた外観性を発揮できる。
【００８３】
〔ステップＳ１１０：液剤の供給開始〕
ステップＳ１００においてタンクユニット２０に液剤が補給されると、ユーザは電源ユニット７０を構成する図示しない電源コードを一般家庭用又は商業用の電源に接続した上で、同様に電源ユニット７０を構成する電源スイッチ７１を入れる。電源スイッチ７１を入れると、制御ユニット５０は液剤供給ポンプ４１を作動し、タンクユニット２０に投入された液剤の、霧化タンク１１への供給を開始する（ステップＳ１１０）。
【００８４】
タンクユニット２０に貯留された液剤の霧化タンク１１への供給は下記のように行われる。つまり、制御ユニット５０からの信号によって液剤供給ポンプ４１が駆動し、それに伴いタンクユニット２０底面に形成された図示しない接続口から液剤が流出し、液剤供給管４２と液剤供給ポンプ４１を通って、霧化タンク１１の上面に形成された供給口１１ａから霧化タンク１１内に流入する。
【００８５】
〔ステップＳ１２０〜Ｓ１３０：第二液位の判定〜液剤の供給停止〕
ステップＳ１１０において液剤の供給が開始されると同時に、制御ユニット５０は液位センサ１５による液位の判定を開始し、霧化タンク１１内の液位が所定の第二液位ｈ２に達したかを判定する（ステップＳ１２０）。
【００８６】
液位センサ１５によって検知した液位が第二液位ｈ２に達しない場合、すなわちステップＳ１２０においてＮの場合、制御ユニット５０は液剤供給ポンプ４１による供給を継続し、第二液位ｈ２に達した場合、すなわちステップＳ１２０においてＹになると、制御ユニット５０は液剤供給ポンプ４１による供給を停止する（ステップＳ１３０）。
【００８７】
〔ステップＳ１４０：液剤の霧化〕
ステップＳ１３０において液剤の供給が停止されると、制御ユニット５０は霧化ユニット１０における液剤の霧化を開始する（ステップＳ１４０）。なお、ステップＳ１４０における霧化運転の開始は、液位センサ１５によって検知した液位が第一液位ｈ１に達したことをトリガーとして行うよう制御しても構わない。その場合、霧化運転と液剤の供給が同時に行われることとなるが、早期に霧化運転を開始することができて好ましい。
【００８８】
霧化ユニット１０において液剤の霧化を行うに際し、制御ユニット５０は送風機１３による搬送エアの送風を開始するとともに、霧化デバイス１２による液剤の霧化を開始する。
【００８９】
霧化デバイス１２の作動に伴い、図２Ｂに示すように、各超音波振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・の上方には液柱が立ち上がる。液柱には大小様々な粒径を有する粒子が含まれるが、液柱が接触するように超音波振動子の上方において斜め下方に傾斜して配設されたバッフルプレート１４ａ、１４ｂに対し、液柱に含まれる粒径の大きな液滴が接触して下方に流れ、貯留されている液層に還流するとともに、粒径の小さな霧滴のみが空中に浮遊する。
【００９０】
また、送風機１３の作動に伴い、搬送エアが送風口１１ｂから下方に向けて供給され、空中に浮遊する粒径の小さな霧滴を搬送して、送出口１１ｃから送出させる。
【００９１】
このとき、霧化タンク１１の幅方向一端側に設けられたバッフルプレート１４ａは、送風口１１ｂの下方で、かつ、幅方向一端側の超音波振動子１２ａ、１２ｄの上方に配設されているため、送風機１３から供給される搬送エアが直接液面や液柱に到達することが防止されるとともに、液面から立ち上がる液柱や液滴が送風口１１ｂから流入し直接送風機１３に到達することが防止される。そのため、液剤の霧化や搬送エアの供給がお互いを妨げることなく機能し、それにより、粒子の粒径の選別の性能が担保される。
【００９２】
また、送風機１３から供給された搬送エアはバッフルプレート１４ａの一側の面に衝突し、バッフルプレート１４ａの一側の面に沿って流動するため、その際に圧力損失が発生し、粒子を搬送するための圧力が低下する。搬送エアの圧力が低下するため、バッフルプレート１４ａ、１４ｂに衝突することで液滴と小さな粒子とに分離された液剤から、通常搬送できる程度の大きさの粒子よりもさらに小さな微粒子のみが搬送エアによって搬送される。
【００９３】
また、バッフルプレート１４ａの一側の面に沿って流動した搬送エアが、エッジ部１４ａｅと霧化タンク１１の一端側の面の間から流出する際に、バッフルプレート１４ａの他側の面、つまり液柱が接触する領域には負圧の領域が形成されるが、その負圧領域においては搬送エアの圧力が一層低下するため、粒径の非常に小さな微粒子以外は搬送することができず、下方の液面に落下することになる。そのため、ブラウン運動を起こすことができる程度に粒径の小さな微粒子のみが搬送エアによって下流側に搬送される。
【００９４】
このようなメカニズムによって、単にバッフルプレートで液柱を受けるよりも微細な粒子を搬送エアによって搬送することができ、ブラウン運動を起こすことができる程度に小さな微粒子のみを選択的に噴霧することが可能な噴霧装置を提供することができる。
【００９５】
また、バッフルプレート１４ａは、一端が霧化タンク１１の天面１１ｄに接続される接続部１４ａｃ（第一接続部）を有するとともに、他端が霧化タンク１１の幅方向一端側の側面と所定の間隔を隔てるエッジ部１４ａｅ（第一エッジ部）を有するよう、斜め下方に傾斜して配設される。そして、送風機１３から供給される搬送エアを霧化タンク１１内の外周側を通過させるべく、内方から外方に向けて突出して配設されている。
【００９６】
バッフルプレート１４ａのこのような構造により、送風口１１ｂから下向きに供給された搬送エアは、バッフルプレート１４ａの配設方向にしたがって流れの向きを斜め下方に変化させ、霧化タンク１１の一端側の側面とバッフルプレート１４ａのエッジ部１４ａｅとの間に形成される間隙を通過して霧化タンク１１の液層付近の底部に至る。底部に至った搬送エアは他端側の側面に向かって方向を転換し、液面近傍を霧化タンク１１の他端側の側面に向かって流通する。そして、霧化タンク１１の他端側の側面近傍で向きを上方に転換し、天面１１ｄに形成された送出口１１ｃに向けて流れる。また、一部の搬送エアは、霧化タンク１１の一端側の側面とバッフルプレート１４ａの他端部との間に形成される間隙を通過した後、バッフルプレート１４ａ液柱を受ける側の面に回り込んでから、霧化タンク１１内に旋回流を形成し、送出口１１ｃから流出する。
【００９７】
このようにして、送風口１１ｂから下向きに供給された搬送エアは、バッフルプレート１４ａの配設方向にしたがって霧化タンク１１の内部でゆるやかな旋回流を形成し、一部は液柱を受ける側の面に回り込んでから、一部は霧化タンク１１内の外周側を通過したうえで、送出口１１ｂから送出される。
【００９８】
そして、送風口１１ｂから供給された搬送エアが霧化タンク１１内の外周側を通過してゆるやかな旋回流を形成するため、旋回流の発生に伴う遠心力の効果によって、微細な粒子とさらに微細な微粒子とに分離され、微粒子のみが搬送エアに搬送される。
【００９９】
さらに、本実施形態においては、送風口１１ｂと送出口１１ｃとが、霧化タンク１１の天面１１ｄであってバッフルプレート１４ａを挟んで互いに逆側における箇所に設けられる。
【０１００】
そのため、バッフルプレート１４ａを挟んだ旋回流を形成することができ、旋回流による遠心分離の効果を高めることができる。
【０１０１】
このようにして、本実施形態における霧化ユニット１０は、送風機１３とバッフルプレート１４ａが協働することによって、ブラウン運動を起こすことができる程度に小さな微粒子のみを選択的に生成して送出することができる。
【０１０２】
また、本実施形態においては、バッフルプレート１４ｂは、一端が霧化タンク１１の天面に接続される接続部１４ｂｃ（第二接続部）を有するとともに、他端が霧化タンク１１の幅方向他端側、つまり、バッフルプレート１４ａが配設される側とは逆側の側面と所定の間隔を隔てるエッジ部１４ｂｅ（第二エッジ部）を備えるよう、バッフルプレート１４ａとは逆方向の斜め下方に向けて配設される。
【０１０３】
そして、バッフルプレート１４ｂは送出口１１ｃの下方で、かつ、幅方向他端側の超音波振動子１２ｃ、１２ｆの上方に配設されている。そのため、超音波振動子１２ｃ、１２ｆによって発生した液柱に含まれる粒径の大きな液滴がバッフルプレート１４ｂの下面に接触して下方に流れ、貯留されている液層に還流するとともに、粒径の小さな霧滴のみが空中に浮遊する。
【０１０４】
このとき、搬送エアの圧力はバッフルプレート１４ａとの接触によって低下しているため、通常搬送できる程度の大きさの粒子よりもさらに小さな微粒子のみが搬送エアによって搬送される。このようにして、バッフルプレート１４ｂ近傍で発生した粒子に関しても、粒径の小さな微粒子のみを選別して搬送することができる。
【０１０５】
また、送風口１１ｂは霧化タンク１１の天面１１ｄにおいてバッフルプレート１４ａの接続部１４ａｃよりも幅方向一端側に設けられるとともに、送出口１１ｃはバッフルプレート１４ｂの接続部１４ｂｃよりも幅方向他端側に設けられることにより、霧化タンク１１内に形成される旋回流はバッフルプレート１４ａ及びバッフルプレート１４ｂを挟んで霧化タンク１１内全体にわたって形成される大きなものとなる。そのため、搬送エアの遠心力による微粒子の選定がより強化され、ブラウン運動を起こすことができる程度に微細な微粒子のみを確実に選別して噴霧することができる。
【０１０６】
また、送風機１３からは、吸込口に設置されたＨＥＰＡフィルタ１３ｆで細菌や雑菌が除去された搬送エアが霧化タンク１１内に押し込まれる。そのため、霧化タンク１１内や供給ユニット３０内などにおける雑菌や細菌による汚染を抑制することができ、頻繁な清掃やメンテナンスを実施しなくとも、霧化タンク１１内や供給ユニット３０内などの清潔を維持することが可能となる。
【０１０７】
特に、送風部材の回転軸に直交する面を持ち略水平方向に空気を吸い込む吸込口にＨＥＰＡフィルタ１３ｆが装着されているため、ＨＥＰＡフィルタ１３ｆの設置面積を広く取ることができ、効果的に、しかも少ない圧力損失で空気中の細菌や雑菌を捕捉することが可能となる。
【０１０８】
ところで、バッフルプレート１４ａは送風口１１ｂから供給される搬送エアを遮る向きに配置されているため、送風機１３により供給される搬送エアがバッフルプレート１４ａに衝突することで圧力損失を引き起こして搬送圧力が低下し、ブラウン運動ができる程度の微細な微粒子のみを搬送ることが可能となる。そして、バッフルプレート１４ａは搬送エアが直接吹き付けられるものの、送風機１３の吸込口に設置されたＨＥＰＡフィルタ１３ｆにより、吸い込んだ大気中に存在する細菌や雑菌が除去されるため、バッフルプレート１４ａやその周囲に細菌を付着させることなく、霧化タンク１１内の汚染やカビの繁殖を防止することが可能となる。
【０１０９】
また、送風機１３は略水平方向に延設される回転軸に直交する吸込口を有し水平方向から搬送エアを吸い込むとともに、吸込口から略直角方向に変位した下方に搬送エアを吐出する形式であるため、送風機１３への吸込み圧力を強く維持することができる。そのため、風量を維持しつつ大きな圧力損失を引き起こすことができ、低圧力かつ大流量の搬送エアを発生させ、ブラウン運動ができる程度の微細な微粒子を大量に生成することができる。
【０１１０】
このとき、強い吸引力により空気中の雑菌や細菌が送風機１３に吸い込まれることになるが、それら細菌類は吸込口に設置したＨＥＰＡフィルタ１３ｆによって除去される。特に、吸引力が強いため、吸引したエアに含まれる細菌類を確実にＨＥＰＡフィルタ１３ｆで捕捉することができる。
【０１１１】
しかも、送風部材の回転軸に直交する吸い込み面を持ち略水平方向に空気を吸い込む吸込口にＨＥＰＡフィルタ１３ｆが装着されているため、ＨＥＰＡフィルタ１３ｆの設置面積を広く取ることができ、効果的に、しかも少ない圧力損失で空気中の細菌や雑菌を捕捉することが可能となる。
【０１１２】
〔ステップＳ１５０〜Ｓ１６０：第一液位の判定〜液剤の補充開始〕
図６のフローチャートに戻る。ステップＳ１４０において液剤の霧化が開始されると、制御ユニット５０は液位センサ１５による液位の判定を開始し、霧化タンク１１内の液位が、第一液位ｈ１を下回ったかどうかを判定する（ステップＳ１５０）。
【０１１３】
液位センサ１５によって検知した液位が第一液位ｈ１を確保できている場合、すなわちステップＳ１５０においてＮの場合、制御ユニット５０はそのまま霧化を継続し、第一液位ｈ１を下回った場合、すなわちステップＳ１５０においてＹになると、制御ユニット５０は液剤供給ポンプ４１による液剤の補充を開始する（ステップＳ１６０）。
【０１１４】
ステップＳ１６０における液剤の補充は、ステップＳ１１０と同様に、液剤供給ポンプ４１を作動することによって行われる。この場合、霧化運転を継続しながら、液剤供給ポンプ４１による液剤の霧化タンク１１への補充を同時に行うことができる。
【０１１５】
特に、供給口１１ａがバッフルプレート１１ｂの上方に形成されているため、供給口１１ａから供給される液剤はバッフルプレート１１ｂを伝って液体の状態で霧化タンク１１内に貯留される液層に落下する。つまり、供給口１１ａから供給される液剤は超音波振動の影響を受けることなく、液層に補充される。そのため、本実施形態における微粒子の選別性能に影響を与えることなく、液剤を補充することができる。
【０１１６】
〔ステップＳ１７０〜Ｓ１８０：第二液位の判定〜液剤の供給停止〕
ステップＳ１６０において液剤の補充が開始されると同時に、制御ユニット５０は液位センサ１５による液位の判定を開始し、霧化タンク１１内の液位が所定の第一液位ｈ１よりも高い第二液位ｈ２に達したかを判定する（ステップＳ１７０）。
【０１１７】
液位センサ１５によって検知した液位が第二液位ｈ２に達しない場合、すなわちステップＳ１７０においてＮの場合、制御ユニット５０は液剤供給ポンプ４１による供給を継続し、第二液位ｈ２に達した場合、すなわちステップＳ１７０においてＹの場合、制御ユニット５０は液剤供給ポンプ４１による供給を停止する（ステップＳ１８０）。
【０１１８】
その後は、ユーザにより電源スイッチ７１が切られるまで、再びステップＳ１５０に戻り、第一液位の判定から液剤の供給までを繰り返し行うよう制御してもよい。
【０１１９】
このようにすることで、霧化タンク１１内の液剤の液位を第一液位ｈ１と第二液位ｈ２の間に保持することができ、ユーザが液位の増減を気にすることなく、自動で長時間にわたって運転を継続することができる。
【０１２０】
また、制御ユニット５０は常時、停止センサ１６を用いて、第一液位ｈ１よりも低い第３液位ｈ３を下回ったかどうかを判定するよう構成してもよい。停止センサ１６が第３液位ｈ３を下回ったことを検知した場合、制御ユニット５０は送風機１３及び霧化デバイス１２の動作を直ちに停止する。
【０１２１】
このようにすることで、液剤が極端に少ない状況における霧化デバイス１２の作動を抑制し、いわゆる空焚きを防止することができる。
【０１２２】
また、このとき、制御ユニット５０は運転を停止すると同時に、警報音を鳴らすか、あるいは、警告灯を点灯させることで、ユーザに空焚き状態となったことを通知させるよう構成してもよい。このようにすることで、ユーザは空焚き状態になったことを認知することができる。
【０１２３】
［噴霧装置１を使用した粒径の調整］
次に、本実施形態における噴霧装置１を使用して噴霧する微粒子の粒径を所望の値に調整する方法について説明する。
【０１２４】
上述の通り、制御ユニット５０は送風機１３に印加する電圧を制御することによって、送風機１３の送風部材の回転数を制御することができる。そして、送風部材の回転数を上げることで、噴霧口３２から噴霧される微粒子の粒径を小さくすることができる。逆に、送風部材の回転数を下げることで、噴霧口から噴霧される微粒子の粒径を大きくすることができる。この送風部材の回転数変化に伴って噴霧される粒子の粒径を変化させることができるメカニズムについて、以下に説明する。
【０１２５】
一般には、送風部材の回転数を制御すると、回転数の変化に伴って風量が変化する。例えば、送風部材の回転数を上げると風量が増加し、回転数を下げると風量が減少する。しかしながら、風圧自体は変化しないため、搬送エアによる搬送の能力は変化せず、回転数を変化させることにより搬送可能な粒子の粒径を変化させることはできない。
【０１２６】
一方、本発明においては、送風機１３から供給される搬送空気の送風口１１ｂがバッフルプレート１４ａの上方に配設されているため、送風口１１ｂから供給される搬送エアがバッフルプレート１４ａの一側の面に衝突し、圧力損失が生じる。
【０１２７】
搬送エアの圧力損失を引き起こした状態で送風部材の回転数を制御すると、搬送エアの風量変化に対して風圧の変化を大きくすることができる。例えば、送風部材の回転数を上げると、搬送エアの風量が増加することで、バッフルプレート１４ａへの接触に伴って発生する圧力損失が増加するため、搬送エアの圧力が低下し、粒子を搬送する能力が低減する。そのため、回転数を変化させる前と比して、粒径の小さな粒子を搬送することとなる。
【０１２８】
逆に、送風部材の回転数を下げると、搬送エアの風量は減少し、バッフルプレート１４ａへの接触に伴って発生する圧力損失が減少するため、搬送エアの圧力が上昇し、粒子を搬送する能力が向上する。そのため、回転数を変化させる前と比して、粒径の大きな粒子を搬送することとなる。
【０１２９】
このようにして、圧力損失の増減を利用して、搬送できる粒子の粒径を変化させることができる。
【０１３０】
また、本実施形態においては、搬送エアはバッフルプレート１４ａのエッジ部１４ａｅと霧化タンク１１との間に形成される間隔を通った後、バッフルプレート１４ａにおける液柱を受ける側の面に回り込んでから送出口１１ｃに至るため、バッフルプレート１４ａの周りに送出口に向けた搬送エアの緩やかな旋回流が形成される。
【０１３１】
そして、送風部材の回転数を制御することによって、風量が変化するため、霧化された粒子に印加する遠心力が変化し、つまり、搬送可能な粒子の粒径を変化させることができる。例えば、送風部材の回転数を上げると、搬送エアの風量が増加することで、旋回流に随伴される粒子に印加される遠心力が増加し、粒径の比較的小さな粒子が分離されるため、粒径の非常に小さな粒子のみを搬送することとなる。
【０１３２】
逆に、送風部材の回転数を下げると、搬送エアの風量は減少し、旋回流に随伴される粒子に印加される遠心力が低下するため、粒子を分離する能力が弱まり、粒径の大きな粒子も搬送できるようになる。
【０１３３】
このようにして、制御ユニット５０によって送風機１３の送風部材の回転数を制御することで、所望の粒径の微粒子を噴霧口３２から噴霧することが可能となる。
【０１３４】
＜変形例１＞
図６に示すフローチャートのステップＳ１１０において、液剤供給ポンプ４１を用いてタンクユニット２０から霧化タンク１１に液剤を供給するようにしたが、液剤供給ポンプ４１に代えて電磁弁を使用して液剤を供給するよう構成することも可能である。
【０１３５】
つまり、液剤供給管４２の途中に、制御ユニット５０からの信号によって開閉可能な電磁弁を配設し、制御ユニット５０から開信号が発せられると電磁弁を開放して液剤を供給する。このとき、タンクユニット２０が霧化タンク１１の上方に配設されているため、重力を用いて液剤を供給することができ、液剤供給ポンプ４１を使用するよりも迅速に、かつ、消費電力も必要なく液剤を供給することができる。特に、始動時において液剤を霧化タンク１１に供給する際に重力を用いて供給することで、電源スイッチ７１を入れてから霧化開始までの時間を短縮することができ、使い勝手の良い噴霧装置１を提供することができる。
【０１３６】
＜変形例２＞
図７を用いて、霧化ユニット１０の構成の変形例について説明する。バッフルプレート１４ａ、１４ｂを、斜め下方に傾斜させて配設する代わりに、天面から鉛直下方に配設したのち霧化タンク１１の側面に向けて水平方向に屈曲させて配設することができる。
【０１３７】
特に、図７Ａに示すように、バッフルプレート１４ａを天面１１ｄから鉛直下方に垂下させたのち霧化タンク１１の幅方向一端側の側面に向けて水平方向に屈曲させ、エッジ部１４ａｅを霧化タンク１１の幅方向一端側の側面と所定の間隔を隔てて配置する。このようにすることで、上記と同様に、バッフルプレート１４ａの一側の面に送風機１３からの搬送エアを接触させて圧力損失を引き起こすことができる。その結果、バッフルプレート１４ａの他側の面に接触した液柱から微粒子だけを搬送することができ、ブラウン運動を起こすことができる程度に小さな微粒子のみを選択的に噴霧することが可能な噴霧装置１を提供することができる。
【０１３８】
また、バッフルプレート１４ａをこのような構成にしても、搬送エアがエッジ部１４ａｅと霧化タンク１１の幅方向一端側の側面との間を通りバッフルプレート１４ａの下方を通るため、霧化タンク１１内に旋回流を形成することができる。その結果、遠心力による分離の効果を利用して、バッフルプレート１４ａの他側の面に接触した液柱から微粒子だけを搬送することができ、ブラウン運動を起こすことができる程度に小さな微粒子のみを選択的に噴霧することが可能な噴霧装置１を提供することができる。
【０１３９】
＜変形例３＞
送風口１１ｂや送出口１１ｃを、霧化タンク１１の天面１１ｄではなく、側面に配設することができる。
【０１４０】
図７Ｂに示すように、送風口１１ｂを霧化タンク１１の幅方向一端側の側面に配設した場合であっても、エッジ部１４ａｅの位置よりも上方に配設されれば、送風口１１ｂから流入した搬送空気はバッフルプレート１４ａに接触するため、搬送エアの圧力損失を引き起こすことができ、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
また、図７Ｃに示すように、送出口１１ｃを霧化タンク１１の幅方向他端側の側面に配設した場合であっても、エッジ部１４ｂｃの位置よりも上方に配設されれば、霧化タンク１１内に旋回流を形成することができ、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１４２】
また、図７Ｄに示すように、送風口１１ｂを配設する位置を、吹き込んだ搬送エアがバッフルプレート１４ａに接触しない位置に配設するようにしてもよい。このような場合であっても、搬送エアが霧化タンク１１の幅方向一端側の側面とエッジ部１４ａｅとの間を通りバッフルプレート１４ａの下方を通るため、霧化タンク１１内に旋回流を形成することができ、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１４３】
このようにして、バッフルプレート１４ａ、１４ｂの配置や形状を変更したもの、あるいは、送風口１１ｂや送出口１１ｃの配置を変更したものであっても、本発明で説明した現象を起こすことができるものであれば、本発明の範囲に含まれる。
【０１４４】
以上説明された本発明の効果についてまとめると、以下のようになる。
【０１４５】
本発明の噴霧装置１は、液剤を貯留可能な霧化タンク１１、霧化タンク１１内で液剤を霧化して微粒子を生成する超音波振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・が配設された霧化デバイス１２、所定の回転数を保持可能な送風部材を備え、搬送エアを霧化タンクに設けられた送風口から霧化タンク内に押し込む送風機、霧化タンクに設けられ、微粒子を搬送エアとともに送出する送出口、及び、霧化タンク内において超音波振動子によって発生する液剤の液柱を受けるよう配設されるバッフルプレートを備え、バッフルプレートは送風口から供給される搬送エアを遮る向きに配置され、送風機の吸込口にＨＥＰＡフィルタが装着される。
【０１４６】
本発明によれば、バッフルプレートは送風口から供給される搬送エアを遮る向きに配置されているため、送風機により供給される搬送エアがバッフルプレートに衝突することで圧力損失を引き起こして搬送圧力が低下し、ブラウン運動ができる程度の微細な微粒子のみを搬送ることが可能となる。そして、バッフルプレートは搬送エアが直接吹き付けられるものの、送風機の吸込口に設置されたＨＥＰＡフィルタにより、吸い込んだ大気中に存在する細菌や雑菌が除去されるため、バッフルプレートやその周囲に細菌を付着させることなく、霧化タンク内の汚染やカビの繁殖を防止することが可能な噴霧装置を提供することができる。
【０１４７】
また、本発明は、送風口は霧化タンクの天面に設けられるとともに、送風機は、略水平方向に延設される送風部材の回転軸に直交する吸い込み面を有する吸込口と、送風口に接続され下方に搬送エアを吐出する吐出口とを備える。
【０１４８】
上記事項によれば、略水平方向に延設される回転軸に直交する吸込口を有し水平方向から搬送エアを吸い込むとともに、吸込口から略直角方向に変位した下方に搬送エアを吐出する形式であるため、送風機への吸込み圧力を強く維持することができる。そのため、風量を維持しつつ大きな圧力損失を引き起こすことができ、低圧力かつ大流量の搬送エアを発生させ、ブラウン運動ができる程度の微細な微粒子を大量に生成することができる。
【０１４９】
このとき、強い吸引力により空気中の雑菌や細菌が送風機に吸い込まれることになるが、それら細菌類は吸込口に設置したＨＥＰＡフィルタによって除去される。特に、吸引力が強いため、吸引したエアに含まれる細菌類を確実にＨＥＰＡフィルタで捕捉することができる。
【０１５０】
しかも、送風部材の回転軸に直交する吸い込み面を持ち略水平方向に空気を吸い込む吸込口にＨＥＰＡフィルタが装着されているため、ＨＥＰＡフィルタの設置面積を広く取ることができ、効果的に、しかも少ない圧力損失で空気中の細菌や雑菌を捕捉することが可能となる。
【０１５１】
さらに、本発明は、霧化タンクから液剤を排出するドレン排出機構を有する。
【０１５２】
上記事項によれば、霧化タンク内に残留する液剤をドレン排出機構によって排出するだけで、霧化タンク内を清浄に保つことができる。特に、送風機の吸い込み口にＨＥＰＡフィルタを設置しているため、外気から雑菌や細菌が流入することがない。そのため、霧化タンクを取り外して清掃する必要もなく、専門知識や専用の工具がなくとも、残留液剤の排出作業のみで、霧化タンク内を清浄に維持することができる。
【０１５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【０１５４】
また、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【０１５５】
例えば、ＨＥＰＡフィルタだけでなく、ＵＬＰＡフィルタを使用したものも、本発明の概念に含みうる。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
この発明の噴霧装置は、様々な種類の液体を噴霧する、種々の噴霧装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１５７】
１                    噴霧装置
１０                  霧化ユニット
１１                霧化タンク
１１ａ            流入口
１１ｂ            送風口
１１ｃ            送出口
１１ｄ            天面
１２                霧化デバイス
１２ａ、ｂ・・・  超音波振動子
１３                送風機
１３ｆ            ＨＥＰＡフィルタ
１４ａ、ｂ          バッフルプレート
１５                液位センサ
１６                停止センサ
２０                  タンクユニット
３０                  吹き出しユニット
３１                吹き出し部材
３２                噴霧口
４０                  供給ユニット
５０                  制御ユニット
６０                  据付ユニット
６１                下部ベース
６２                柱状部材
６３                トップ部材
６４                脚部
７０                  電源ユニット
８０                  カバー部材
【要約】
【課題】霧化ユニットを取り外すことなく内部の汚染を防止することが可能であるとともに、ブラウン運動を起こすことができる程度微細な粒径を有する微粒子を生成することが可能な噴霧装置を提供する。
【解決手段】本発明の噴霧装置は、液剤を貯留可能な霧化タンク、霧化タンク内で液剤を霧化して微粒子を生成する超音波振動子が配設された霧化デバイス、所定の回転数を保持可能な送風部材を備え、搬送エアを霧化タンクに設けられた送風口から霧化タンク内に押し込む送風機、霧化タンクに設けられ、微粒子を搬送エアとともに送出する送出口、及び、霧化タンク内において超音波振動子によって発生する液剤の液柱を受けるよう配設されるバッフルプレートを備え、バッフルプレートは送風口から供給される搬送エアを遮る向きに配置され、送風機の吸込口にＨＥＰＡフィルタが装着される。
【選択図】図２Ｂ【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
0006978145.tif 000006
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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