(57)【要約】【課題】常温では芳香成分の気化を抑制し、かつ弱い電圧を印加することにより芳香成分の気化量を調節し、かつ芳香成分の気化を長期間持続的に気化させることが可能であり、さらに芳香成分の液体貯蔵瓶を必要とせず、簡単な構造であると共に潜熱エネルギーを削減することができる芳香成分の気化方法及びそのための装置を提供する。【解決手段】原綿のセルロース繊維を炭化することによって得た炭化綿に、芳香成分を滴下又は浸透させて芳香成分を炭化綿に吸着させた後、該炭化綿に電圧を印加して電流を流し、芳香成分の気化量を調節しながら、持続的に気化させることを特徴とする芳香成分の気化方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原綿のセルロース繊維を炭化することによって得た炭化綿に、芳香成分を滴下又は浸透させて芳香成分を炭化綿に吸着させた後、該炭化綿に電圧を印加して電流を流し、芳香成分の気化量を調節しながら、持続的に気化させることを特徴とする芳香成分の気化方法。
【請求項２】
原綿のセルロース繊維を炭化することによって得た炭化綿からなる炭化綿布又は炭化綿布の積層体、該炭化綿布又は積層体の両端に電圧を印加して電流量を制御する電源ユニット、該炭化綿布又は積層体に芳香成分を滴下又は浸透させる芳香成分供給装置を備え、芳香成分を炭化綿に吸着させた後、当該炭化綿に電圧を印加して炭化綿に電流を流し、芳香成分の気化量を調節しながら、持続的に気化させることを特徴とする芳香成分の気化装置。
【請求項３】
前記炭化綿布又は炭化綿布の積層体及び電源ユニットを、芳香成分を大気に拡散させるためのスリット付容器に収容したことを特徴とする請求項２記載の芳香成分の気化装置。
【請求項４】
前記スリット付容器の下部に電源ユニットを設け、その上に前記炭化綿布又は炭化綿布の積層体を配置したことを特徴とする請求項２又は３記載の芳香成分の気化装置。
【請求項５】
前記電源ユニットと炭化綿布又は炭化綿布の積層体の間にファンを設置したことを特徴とする請求項４記載の芳香成分の気化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化綿を用いて芳香成分の気化量を調節し持続的に気化させる方法及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、芳香成分を室内に拡散させ、芳香を保つ方法がいくつか存在する。この方法の代表的なものは、芳香成分をスプレーで噴霧する方法である。この方法は、一瞬にして強烈な芳香を室内に漂わせることが可能であるが、噴霧部分に限定され、芳香の濃淡が偏るという欠点がある。また、その持続性は一般に低いという問題もある。
また、持続性という意味では、香を焚く（煙霧にする）という方法もあるが、これは煙霧にすることが可能であるという芳香材料に限定されるもので、一般化はできないという問題がある。
【０００３】
このため、アルコール等で希釈した芳香原料を、電気等による発熱体上に芳香成分を常時又は間歇的に滴下し、またこれをファンにより送風して、室内全体に芳香を保つ方法がある。この場合、気化量を調節するための手段として、前記電気発熱体以外に、ファンを設ける、超音波をかけて霧散を促進させる、静電気をかけてミストを発生させるという工夫がなされている。
しかし、これは芳香成分を常時又は間歇的に滴下するという制御装置が必要であること、あるいは超音波や静電気をかける制御装置が必要であり、装置は大掛かりになるという問題がある。
これはホテル、デパート、映画館、博覧会場等の大型の構造物で可能であっても、一般的な家庭で使用するような芳香性を持続させる方法には適合しない。
【０００４】
このため、アルコール等で希釈した芳香成分を瓶につめ、気化する出口を狭くして気化量を調節すること、あるいはポーラスな栓で気化量を制限する方法も採られている。
一般に、芳香成分は揮発性が高く、濃縮されたものは、強い臭みを有するものである。このことから、通常は、純水又はアルコールで希釈して使用されている。純水を使用する場合には、界面活性剤が必要であり、潜熱負荷が高いという問題がある。
また、この場合は自然気化を利用しているので、前記瓶の周囲に凝縮して濡れることがある。そして、この濡れた箇所に菌が付着して黴が発生する場合も多い。
【０００５】
アルコールで希釈した場合には、アルコールへの引火という問題がある。また、瓶詰めは、気が付かない間に、芳香入り瓶が倒れて、室内を汚染するという問題が少なからずある。このようなことから、従来は芳香成分の気化量を調節し持続的に気化させる有効な方法がなかったと言える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、常温では芳香成分の気化を抑制し、かつ弱い電圧を印加することにより芳香成分の気化量を調節し、かつ芳香成分の気化を長期間持続的に気化させることが可能であり、さらに芳香成分の液体貯蔵瓶を必要とせず、簡単な構造であると共に潜熱エネルギーを削減することができる、芳香成分の気化方法及びそのための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、芳香成分を担持する材料として炭化綿を使用し、これに電圧を印加することにより、上記の問題を解決できるとの知見を得た。
【０００８】
本発明は、この知見に基づいて、
１）原綿のセルロース繊維を炭化することによって得た炭化綿に、芳香成分を滴下又は浸透させて芳香成分を炭化綿に吸着させた後、該炭化綿に電圧を印加して電流を流し、芳香成分の気化量を調節しながら、持続的に気化させることを特徴とする芳香成分の気化方法
２）原綿のセルロース繊維を炭化することによって得た炭化綿からなる炭化綿布又は炭化綿布の積層体、該炭化綿布又は積層体の両端に電圧を印加して電流量を制御する電源ユニット、該炭化綿布又は積層体に芳香成分を滴下又は浸透させる芳香成分供給装置を備え、芳香成分を炭化綿に吸着させた後、当該炭化綿に電圧を印加して炭化綿に電流を流し、芳香成分の気化量を調節しながら、持続的に気化させることを特徴とする芳香成分の気化装置
３）前記炭化綿布又は炭化綿布の積層体及び電源ユニットを、芳香成分を大気に拡散させるためのスリット付容器に収容したことを特徴とする前記２）記載の芳香成分の気化装置
４）前記スリット付容器の下部に電源ユニットを設け、その上に前記炭化綿布又は炭化綿布の積層体を配置したことを特徴とする前記２）又は３）記載の芳香成分の気化装置
５）前記電源ユニットと炭化綿布又は炭化綿布の積層体の間にファンを設置したことを特徴とする前記４）記載の芳香成分の気化装置、を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の原綿のセルロース繊維を炭化することによって得た炭化綿に、芳香成分を滴下又は浸透させて芳香成分を炭化綿に吸着させた後、該炭化綿に電圧を印加して炭化綿に電流を流し、芳香成分の気化量を調節しながら、持続的に気化させることにより、芳香成分の気化を長期間、持続的に気化させることが可能であり、さらに芳香成分の液体貯蔵瓶を必要とせず、簡単な構造であると共に潜熱エネルギーを削減することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本願発明に使用する炭化綿の種類は特に制限はないが、すでに公知の方法によって製造された炭化綿（「新機能素材としての炭化綿」、雑誌「機能材料」ｐ．５０〜６３、２００３年３月号参照）を使用することができる。
この炭化綿は、原綿を、炭化したもので、物質の吸着を行うのに好適な材料である。これは、木綿の繊維構造を利用し、炭化することによって生まれる吸着力を利用したものであり、繊維間間隙を増やし、この木綿を炭化して得た炭化綿が物質の吸着に有効となる。原材料となる木綿（原綿）には織布、木綿糸が使用でき、特に制限はない。
【００１１】
この炭化綿は、木綿を４００〜１０００°Ｃで加熱炭化することによって製造することができる。一般に、炭化綿を製造するに当って、９００°Ｃ近辺の程度で炭化する場合に、最も良い吸着性能が得られると言われている。本願発明の特徴の一つは、このような炭化綿の吸着性の大きさを利用したものである。
また、
【００１２】
本願発明の使用の概念を示す説明図を、図１に示す。図１において、符号１は電源ユニットである。符号２は炭化綿、符号３は容器のスリット、符号４はファン、符号５は芳香成分、すなわち薬剤（芳香剤）である。図１の左図と右図の相異は、図１の左図にファン４を取付けたケースが右図である。このように、ファン４は必要に応じて設けられるもので、発明の必須の要件ではない。
なお、この図１は、本願発明の説明のために提示するものであり、これらに本願発明が制限されるものではないことは容易に理解されるべきことである。
【００１３】
前記炭化綿は織布又は不織布を用いることができる。これらを積層したものでも良い。炭化綿を電源ユニット１の上に設置して、この炭化綿の両端に、電圧を印加するための、電極端子を取付ける。この場合、電源ユニット１の上に炭化綿を載せているが、特にこの例に限定さられものではなく、容器のスペースがあれば、容器のいずれに設置しても良い。前記のように、電源ユニット１の上に炭化綿を載せた場合には、容器内のスペースを効率的に利用できるという利点を有する。
容器には、スリットを形成して、炭化綿から気化する芳香剤が自由に拡散できるようにする。このスリットの形状、配置も任意である。
【００１４】
この炭化綿に電圧を印加して電流を流し、芳香成分の気化量を調節しながら、持続的に気化させる。電圧の印加量は、芳香発生装置の大きさにもよるが、０．１〜１０Ｖ程度が良い。０．１Ｖ未満では、芳香の気化量が十分でないという理由であり、また、１０Ｖを超えると急激な揮発が見られ、芳香成分の消耗量が大きくなるという、一般的な理由による。
しかし、この印加電圧は、揮発し難い芳香成分であれば、電圧を大きくし、揮発し易い芳香成分であれば、印加電圧を小さくすることができる。また、先に述べたように、芳香発生装置の規模によって調整することもできるので、特に印加電圧に制限を設ける必要はなく、任意に設定可能である。
【００１５】
図１のように、芳香成分５を少量滴下する。この芳香成分５は、滴下せずに、芳香成分を含有する液に浸漬して、炭化綿に芳香成分を浸透させても良い。これによって、芳香成分は炭化綿に沁み込み、炭化綿は芳香成分を吸着する。
この炭化綿は後述することからも明らかなように、極めて特異な作用をする。炭化綿は疎水性を示し、芳香成分を吸着する。一般の天然繊維の高次構造は親水性である。
【００１６】
常温でかつ電圧をかけない状態では、炭化綿から芳香成分が気化することは殆んどない。また、４０°Ｃ程度の加熱でも、芳香成分の気化は非常に少ない。
これは炭化綿の極めて特殊な吸着性によるものである。因みに、炭化綿を全く使用しない場合には、後述する試験からも明らかなように、室温でも芳香成分の気化は著しく、それだけ芳香成分の消失も激しい。  
【００１７】
次に、芳香成分５を滴下し又は含浸させた炭化綿に、１〜１０Ｖ程度の電圧を印加すると、室温でも芳香成分が気化してくる。電圧の印加により炭化綿の表面が若干高くなるが、炭化綿の内部まで加熱されているわけではなく、また電圧を印加しなかった場合の、気化が開始される温度よりも低温で、芳香成分が気化する現象が見られる。このことから、これは炭化綿の加熱のみによる現象とは考え難い。
【００１８】
後述するテストにより、電流による効果についての確認と、解明を行ったが、いずれにしても、炭化綿に電流を流すことにより、吸着した芳香成分を炭化綿から離脱させ、気化させることが可能である。
このように、本願発明は、炭化綿の使用と該炭化綿に電圧を印加することにより、芳香成分の抑制及び芳香成分の気化量をコントロールすることができ、芳香成分の気化を長期間、持続的に気化させることが可能であるという、極めて著しい効果を得ることができる。
【００１９】
次に、本発明の原綿のセルロース繊維を炭化することによって得た炭化綿に、芳香成分を滴下又は浸透させて芳香成分を炭化綿に吸着させた後、該炭化綿に電圧を印加して電流を流し、芳香成分の気化量を調節しながら、持続的に気化させた場合の具体例と、結果を評価する試験を実施した。なお、この具体例は、本発明の理解を容易にし、効果を確認するためのものであって、本発明はこれらの例に制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思想に基づく、他の実施例又は変形は、当然本発明に包含されるものである。
【００２０】
（実施例１）  
［芳香成分濃度と温度との関係の調査］
炭化綿は、原綿を９００°Ｃで２０時間炭化を行った炭化綿を使用した。図２に示す恒温槽を使用し、該恒温槽中に密閉容器（テドラーバッグ）を入れ、この密閉容器中に、１ｍＬの香料（３％メントール、エタノール溶液）を滴下した炭化綿を封入した。
この場合、電圧３Ｖを印加した場合と、全く印加しない場合の２種類について実施した。また、コントロール（比較例）として、同様の密閉容器中に、同じ香料を滴下して試験を行った。この場合は、炭化綿を使用しない。
恒温槽は、図３に示すように、温度２５°Ｃ〜５０°Ｃの範囲で、５°Ｃ間隔で、加熱した場合の容器中のガスを、サンプリングし、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ−ＭＳ）で測定した。また、炭化綿の表面温度を熱電対温度計により測定した。
【００２１】
ガスクロマトグラフィーのメントールピーク面積（濃度相関）と恒温槽温度との関係を図３に示す。この図３から、メントール香料を滴下した炭化綿を用いたが、この炭化綿に電圧を印加しない場合については、恒温槽内の温度が３０°Ｃになっても、メントールピーク面積、すなわち恒温槽内のメントール濃度の増加が殆んどなく、炭化綿にメントールが吸着されたままで、放出されていなことが分る。
この傾向は恒温槽の温度が３５°Ｃ、さらには４０°Ｃになって、やや放出する傾向あるが、その量は少ない。ここで恒温槽が４５°Ｃを超えることになって、急速に香料の放出が確認できた。これはすなわち、炭化綿は４５°Ｃを超えるような温度でなければ、芳香成分が炭化綿に吸着されたままで、放出が抑制されることを意味するものである。これは、炭化綿の大きな特徴である。
【００２２】
次に、同様の恒温槽において、炭化綿を使用せずに、直接恒温槽にメントール香料を滴下した場合は、恒温槽が２５°Ｃにおいて、すでに多量のメントール香料が測定された。これは温度が高くなるにつれ増加するが、揮発が促進されることから、当然の帰結と言える。メントール香料の常温での揮発が著しく、これは拡散により、メントール香料の急速な消失を意味する。
【００２３】
上記炭化綿を用いて、芳香成分を炭化綿に吸着されたままでは、実用的価値は少ないといえる。ここで、メントール香料を滴下した炭化綿について、３Ｖの微弱な電圧を印加した場合の試験データを同様に、図３に示す。
この炭化綿に電圧３Ｖを印加した場合、恒温槽が２５°Ｃの場合、すなわち常温近傍において、すでにメントールピーク面積は６５０に達しており、メントール香料の放出が認められた。この放出量は、炭化綿にメントール香料を吸着させない場合、すなわち恒温槽に、直にメントール香料を適用した場合と同等であった。
【００２４】
この場合、上記の通り、炭化綿の表面温度を熱電対温度計により測定したが、この場合の表面温度は３１°Ｃであった。この表面温度は３１°Ｃという温度は、先に説明した電圧をかけない状態の３０°Ｃと同等であるから、本来は殆んどメントール香料が放出されない温度である。それにもかかわらず、炭化綿に電圧を印加することによって、多量のメントール香料が放出されたことは、電圧の印加によって電流が炭化綿に流れた結果に起因するものであることが明瞭である。
さらに、この３Ｖの電圧を印加した場合については、恒温槽の温度の増加と共に、メントール香料の放出が見られた。この傾向は、炭化綿を使用しない場合と同等の経緯となった。  
【００２５】
炭化綿に電圧を印加した場合の、芳香成分の放出の原因を推定したが、必ずしもその理由は明確でないところがあるが、次のような理由が考えられる。その一は、炭化綿に電流が流れることにより、炭化綿（グラファイト）の親水性が上がり、水蒸気を吸着し易くなるとともに、前記香料成分も揮発し易くなると考えられる。一般に、親水性の評価は接触角の測定により確認できるが、本炭化綿は水が浸透してしまうので、測定不能であった。したがって、これは仮説に留まらざるを得ないが、理由の一つと考えられる。
【００２６】
その二として考えられるものは、通電により発熱するのは炭化綿自体であるが、炭化綿の吸着部が局所的に加熱されて、測定した表面温度よりも高くなり、この結果、芳香成分の放出が促進されたということである。
しかし、微小な炭化綿の吸着部の検証を行うことは、事実上困難であった。したがって、これもまた仮説の域をでることはできなかった。
このように理由は定かでないにしても、炭化綿に電圧を印加することにより、炭化綿に吸着した芳香成分の放出は、現実なものとして把握できるものである。現象の説明が明確でないことを理由に、本願発明の新規性及び進歩性を否定する論拠にはできないことは理解されるべきものである。  
【００２７】
（実施例２）
［印加電圧の大小と炭化綿からの芳香成分の放出］  
次に、印加電圧の大小で、吸着したメントールのどのように変化するかついて、同様に試験を実施した。この結果を図４に示す。この図４に示す例では、いずれも室温（２５°Ｃ）で実施したものである。炭化綿に電圧を印加しない場合、すなわち０Ｖの場合、炭化綿からメントールの放出は、６０分後も殆んど認められなかった。
これに対して、１０Ｖを印加した場合は、２０分後に到るまでに急速に濃度が上昇した。その後、低下するがこれは炭化綿に吸着したメントールが消耗したことによる。
【００２８】
３Ｖを印加した場合は、同様に２０分後到るまで、濃度の上昇があるが、その量は１０Ｖの濃度ほどではない。そして、６０分後も、その量は持続していることが分る。このメントールの放出量は、炭化綿への吸着量にもよるものであるから、その持続性は炭化綿への吸着量を調整することによっても延長することができることが分る。
また、図には示さないが、この印加電圧を小さくすることにより、炭化綿からの放出量を抑制し、調整することができることが分る。電圧の印加の大小は、炭化綿に吸着される芳香成分の種類によって、変化させることになるが、炭化綿への電圧の印加が極少なくても、電圧の印加は炭化綿への通電効果を及ぼすことになるので、少ない場合でも炭化綿からの芳香成分法室の効果は存在する。
したがって、ｍＶオーダーでもその効果は否定されるべきではない。本願発明は、これらを全て包含するものである。
【００２９】
（実施例３）
［メントール以外の芳香成分の調査］
上記実施例１と同様に、２５°Ｃの恒温槽中に密閉容器（テドラーバッグ）を入れ、この密閉容器にオレンジ、マンダリン、ライム、レモン、ベルガモン、ラベンダー、ペパーミント、メントールの香料、１ｍＬを滴下した炭化綿を封入した。
そして９０分後、密閉容器中のガスをサンプリングし、ＧＣ−ＭＳで測定した。この場合、電圧３Ｖを印加した場合と、電圧無印加とを比較した。この結果を図５に示す。この場合、対比の便宜のために、メントールの香料１ｍＬを滴下した炭化綿の例も、同時に示す。
【００３０】
この図５に示すように、オレンジ、マンダリン、ライム、レモン、ベルガモン、ラベンダー、ペパーミント、メントールいずれの場合も、電圧無印加の場合に較べ、電圧を印加したものは、芳香成分の揮発（発生）が確認された。
芳香成分の種類により、多少の差異があり、電圧無印加の場合に２５°Ｃでも揮発が確認されるケースがある。また、３Ｖの電圧印加で、前記メンソールほどの揮発がない場合もある。しかし、以上の例で最も低いレモンのケースでも、炭化メンへの３Ｖの電圧印加で、無電圧印加に較べて３倍以上の芳香成分の揮発（発生）が確認された。
これは明らかに、炭化綿への電圧の印加が、炭化綿２吸着した芳香成分の揮発発生を促進していることが確認できる。
【００３１】
芳香成分として、８種類を選択したが、いずれも芳香成分が、炭化綿により吸着され、それが電圧の印加によって、吸着が開放されているのが分る。ここの表示しない芳香成分においても、程度の差異があっても当然に、同様の事象が発生することが予想できる。
それは、芳香成分の種類の問題ではなく、炭化綿を使用したことによる吸着性の効果と、常温においては、芳香成分の発生が抑制され、電圧を印加することによって、芳香成分の揮発（発生）が行われるという事象に基づくものである。
したがって、芳香成分の種類に限定される必要がないことが、当然に理解されるべきものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の原綿のセルロース繊維を炭化することによって得た炭化綿に、芳香成分を滴下又は浸透させて芳香成分を炭化綿に吸着させた後、該炭化綿に電圧を印加して炭化綿に電流を流し、芳香成分の気化量を調節しながら、持続的に気化させることにより、芳香成分の気化を長期間、持続的に気化させることが可能であり、さらに芳香成分の液体貯蔵瓶を必要とせず、簡単な構造であると共に潜熱エネルギーを削減することができるという優れた効果を有する。したがって、炭化綿を用いて芳香成分の気化量を調節し持続的に気化させる方法及びそのための装置として有用である  
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本願発明の適用の概念を示す説明図である。
【図２】芳香成分濃度と温度との関係を調べるために使用する恒温槽の説明図である。
【図３】ガスクロマトグラフィーのメントールピーク面積（濃度相関）と恒温槽温度との関係を示す図である。
【図４】炭化綿にメントールを滴下した場合の、炭化綿への電圧印加の影響を調べた結果を示す図である。
【図５】各種芳香成分を炭化綿に滴下した場合の、電圧を印加したことによる影響を調べた結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１．電源ユニット
２．炭化綿
３．スリット
４．ファン
５．芳香成分（薬剤）
【図１】
2009039206.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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