JP5652790B2 - 液体噴霧装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴霧装置に関し、特に、振動源とメッシュ部材とを用いて液体を噴霧する液体噴霧装置に関する。

国際公開第２００２／０２８５４５号（特許文献１）、特開平０７−２５６１７０号公報（特許文献２）、特開平０５−２２８４１０号公報（特許文献３）、特開平０７−３２８５０３号公報（特許文献４）、および、特開平０７−０８０３６８号公報（特許文献５）に開示されるように、振動源とメッシュ部材とを用いて液体を噴霧する液体噴霧装置が知られている。

一般的な液体噴霧装置は、液体を貯留する貯液部と、多数の微細孔を有するメッシュ部材と、メッシュ部に当接するように配置される振動源と、を備える。貯液部から、メッシュ部材と振動源との間に液体が供給される。メッシュ部材と振動源との間に供給された液体は、振動源が振動することによって、微細孔を通して外部に向けて噴霧される。

国際公開第２００２／０２８５４５号 特開平０７−２５６１７０号公報 特開平０５−２２８４１０号公報 特開平０７−３２８５０３号公報 特開平０７−０８０３６８号公報

本発明は、振動源とメッシュ部材とを用いて液体を噴霧する液体噴霧装置であって、液体を安定して噴霧することが可能な液体噴霧装置を提供することを目的とする。

本発明のある局面に基づく液体噴霧装置は、液体を貯留する貯液部と、先端部を含み、上記先端部の表面に凹部が形成された振動源と、多数の微細孔を含み、上記振動源の上記先端部の上記表面に当接して配置されるメッシュ部材と、を備え、上記先端部の外側から、上記先端部の上記表面および上記凹部に上記液体が供給され、上記振動源が振動することによって、上記先端部の上記表面および上記凹部に供給された上記液体は、上記微細孔を通して霧状に噴出される。

上記凹部は、溝状に延在するように形成されるとともに、延在方向に沿って互いに対向する第１端部と上記第１端部の反対側の第２端部とを有し、上記凹部は、上記第１端部が上記先端部の外周面に到達するように延びて設けられる。

好ましくは、上記凹部は、上記第２端部が上記先端部の外周面に到達するように延びて設けられる。

好ましくは、上記振動源の上記先端部の上記表面は円形であり、上記凹部の延在方向に対して直交する方向における上記凹部の幅は、上記先端部の上記表面の直径の５％以上５０％以下である。

好ましくは、上記先端部の上記表面からの上記凹部の深さは、０．０３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。

好ましくは、上記貯液部は、当該液体噴霧装置を上記振動源側に傾けたときに上記液体が上記振動源の上記先端部と上記メッシュ部材との接触部近傍にまで到達し、且つ、当該液体噴霧装置を水平状態に保ったときは上記液体が上記接触部近傍には到達しないように形成され、上記凹部は、当該液体噴霧装置を上記振動源側に傾ける方向に沿うように延びて設けられる。

好ましくは、上記先端部の上記表面の外縁は、所定の面取り寸法を有する面取り加工が施されており、上記先端部の上記表面からの上記凹部の深さは、上記面取り寸法よりも小さい。

好ましくは、上記面取り寸法は０．１ｍｍより大きく、上記深さは０．１ｍｍである。
好ましくは、上記メッシュ部材は、上記振動源の上記先端部の上記表面に対して所定の角度で傾斜するように取り付けられる。

好ましくは、上記メッシュ部材を上記振動源の上記先端部側に投影する投影視において、上記メッシュ部材の傾斜している方向と上記凹部の上記延在方向とが互いに交差するように、上記メッシュ部材は上記振動源の上記先端部に対して取り付けられる。

好ましくは、上記メッシュ部材は、上記メッシュ部材と上記振動源の上記先端部の上記表面とが互いに当接した状態を維持しつつ、上記振動源に対して回転可能に構成される。

本発明の他の局面に基づく液体噴霧装置は、液体を貯留する貯液部と、先端部を含み、上記先端部の表面に凹部が形成された振動源と、多数の微細孔を含み、上記振動源の上記先端部の上記表面に当接して配置されるメッシュ部材と、を備え、上記先端部の外側から、上記先端部の上記表面および上記凹部に上記液体が供給され、上記振動源が振動することによって、上記先端部の上記表面および上記凹部に供給された上記液体は、上記微細孔を通して霧状に噴出される。上記凹部は、上記先端部の上記表面において半球状に窪むように設けられる。

上記貯液部は、当該液体噴霧装置を上記振動源側に傾けたときに上記液体が上記振動源の上記先端部と上記メッシュ部材との接触部近傍にまで到達し、且つ、当該液体噴霧装置を水平状態に保ったときは上記液体が上記接触部近傍には到達しないように形成され、上記凹部は、当該液体噴霧装置を上記振動源側に傾けた状態においては上記振動源の上記先端部の上記表面上における重力方向の下側に位置する。

好ましくは、上記凹部の底面部の表面粗さは、上記表面の表面粗さよりも粗くなるように形成される。

本発明によれば、振動源とメッシュ部材とを用いて液体を噴霧する液体噴霧装置であって、液体を安定して噴霧することが可能な液体噴霧装置を得ることができる。

実施の形態１における液体噴霧装置の外観構成を示す斜視図である。 実施の形態１における液体噴霧装置に備えられるボトルユニットを示す斜視図である。 実施の形態１における液体噴霧装置に備えられるボトルユニットの分解した状態を示す第１斜視図である。 実施の形態１における液体噴霧装置に備えられるボトルユニットの分解した状態を示す第２斜視図である。 実施の形態１における液体噴霧装置に備えられるボトルユニットの分解した状態を示す断面図である。 図２中のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面を示す斜視図である。 図６に対応する断面図である。 図７中におけるメッシュ部材の近傍を拡大して示す断面図である。 実施の形態１における液体噴霧装置に用いられるボトルユニットの噴霧時の状態を示す断面図である。 実施の形態１における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子を示す斜視図である。 実施の形態１における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子を示す平面図である。 実施の形態１における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子の先端部の表面の近傍を示す側面図である。 図１２中のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態１における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子の噴霧時の状態を示す断面図である。 実施の形態２の比較例における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子を示す平面図である。 実施の形態２における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子を示す平面図である。 図１６中のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態３における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子を示す平面図である。 図１８中のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態４における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子を示す斜視図である。 実施の形態５における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子を示す斜視図である。 実施の形態５の変形例における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子の噴霧時の状態を示す断面図である。 実施の形態６における液体噴霧装置を示す斜視図である。

本発明に基づいた各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。特に制限が無い限り、各実施の形態に示す構成を適宜組み合わせて用いることは、当初から予定されていることである。

［実施の形態１］
（液体噴霧装置１００）
図１を参照して、本実施の形態における液体噴霧装置１００について説明する。図１は、液体噴霧装置１００の外観構成を示す斜視図である。液体噴霧装置１００は、本体部２０およびボトルユニット３０を備える。

（本体部２０）
本体部２０は、表面に電源スイッチ２１を有する。本体部２０の内部には、液体噴霧装置１００を駆動する（後述するホーン振動子４０を振動させる）ための電源（図示せず）および電気回路（図示せず）などが設けられる。ボトルユニット３０は、本体部２０に対して着脱可能に取り付けられる。

（ボトルユニット３０）
以下、ボトルユニット３０の詳細について、図２〜図８を参照して説明する。図２は、ボトルユニット３０を示す斜視図である。図３は、ボトルユニット３０の分解した状態を示す第１斜視図である。図４は、ボトルユニット３０の分解した状態を示す第２斜視図である。図５は、ボトルユニット３０の分解した状態を示す断面図である。

図６は、図２中のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面の斜視図である。図６においては、図示上の便宜のため、メッシュ部材１（図３〜図５参照）（詳細は後述する）は図示されていない。図６においては、同様に、メッシュ部材１、支持部材５０，５２、密閉支持パッキン５１、および外側メッシュキャップ５５についても図示されていない（これらについても詳細は後述する）。図７は、図６に対応する断面図である。図８は、図７中におけるメッシュ部材１の付近を拡大して示す断面図である。

図２〜図５に示すように、ボトルユニット３０は、メッシュ部材１（図１，図３〜図５参照）、ボトル部３１（貯液部）、および、ホーン振動子４０（振動源）（図３〜図５参照）を備える。

（メッシュ部材１）
メッシュ部材１は、多数の微細孔（図示せず）を有する。メッシュ部材１は、たとえば、所定の比率で合金されたＮｉ−Ｐｄ（ニッケル−パラジウム）から構成される。詳細は後述されるが、メッシュ部材１（図１，図３〜図５参照）は、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２に当接するように配置される。

（ボトル部３１）
図５〜図８を参照して、ボトル部３１の底面は、傾斜するように形成される。ボトル部３１の内部には、薬液などの液体Ｌ（図７参照）が貯留される。

ボトル部３１には、ホーン振動子４０とは反対側に位置する注液口３３と、ホーン振動子４０に近づくにつれ徐々に細くなる先端開口３２とが設けられる。注液口３３を閉塞するように、キャップ３５が取り付けられる。キャップ３５は、支持部３５Ｔによって矢印ＡＲ３５方向（図２参照）に回動可能に支持される。

キャップ３５がボトル部３１に取り付けられることによって、ボトル部３１の注液口３３は閉塞される。キャップ３５が注液口３３を閉塞した状態は、キャップ３５の上部に設けられた固定部３５Ｋによって保持される。

ボトル部３１の先端開口３２は、ホーン振動子４０の先端部４１に対向している。詳細は後述されるが、ボトル部３１内に貯留された液体Ｌは、ホーン振動子４０の先端部４１の外側から、先端部４１の表面４２に供給される。

ここで、ボトル部３１は、ボトル部３１は、液体噴霧装置１００（図１参照）を水平状態（図７に示す水平状態）に保ったときには、ホーン振動子４０の先端部４１の表面（図３等における表面４２）とメッシュ部材１との接触部（霧化部）近傍に液体Ｌが到達しないように形成される。一方、ボトル部３１は、液体噴霧装置１００（図１参照）をホーン振動子４０側に傾けた噴霧状態（図９に示す傾斜状態）においては、ホーン振動子４０の先端部４１の表面（図３等における表面４２）とメッシュ部材１との接触部（霧化部）近傍まで液体Ｌが到達するように形成される。

具体的には、本実施の形態においては、ボトル部３１は、大容量部分Ｂと、この大容量部分Ｂに先端開口３２を通じて連通し、ホーン振動子４０の先端部４１に対向する小容量部分ｂとを有する。小容量部分ｂは、霧化された薬液を噴霧するボトルユニット３０の開口部６０の内壁６２（図６参照）とホーン振動子４０の先端部４１との間において、環状の空間Ｓ（図５参照）を形成する。

小容量部分ｂは、液体Ｌが小容量部分ｂの内部の空間Ｓ（図５参照）に到達した状態においては、この液体Ｌ（図９における液体ＬＬ）が霧化部近傍に接触するように形成される。小容量部分ｂは、空間Ｓ内に供給された液体ＬＬ（図９参照）が僅かな液量であっても、液体ＬＬが霧化部に達するように形成される。当該構成によって、液体噴霧装置１００（図１参照）をホーン振動子４０側に傾けた噴霧状態（図９に示す傾斜状態）においては、ボトル部３１の大容量部分Ｂから小容量部分ｂに流入した液体ＬＬ（図９参照）は、ホーン振動子４０の先端部４１の周囲および表面４２に付着する。

空間Ｓを形成する内壁６２とホーン振動子４０の先端部４１との間隔は、大容量部分Ｂの液体Ｌが無くなる直前の微少量時に小容量部分ｂの液体ＬＬが、霧化部近傍までメッシュ部材１と先端部４１との間の表面張力により供給されるように設定されるとよい。

ボトル部３１は、通常の噴霧時（図９の傾斜状態）以外の仮置き時の姿勢（たとえば図７に示す水平状態）において、大容量部分Ｂの液体Ｌが一定量以下になったときに、大容量部分Ｂの液体Ｌと小容量部分ｂの液体ＬＬとが互いに分離するように形成される。小容量部分ｂが大容量部分Ｂよりも高い位置にあるので、大容量部分Ｂに液体Ｌが一杯に入っておらず、しかも液面が先端開口３２よりも下に位置する場合、小容量部分ｂの液体ＬＬがホーン振動子４０の先端部４１の周囲に僅量残るだけで、他の液体Ｌは大容量部分Ｂに貯留される。

なお、ボトル部３１にキャップ３５を取り付け、開口部６０に後述する外側メッシュキャップ５５および内側メッシュキャップ５７を取り付けた状態では、ボトル部３１の内部は、キャップ３５に形成された外気導入用の穴（図示せず）を除いて液密に保持される。

（ホーン振動子４０）
図５および図６を参照して、上述のとおり、ホーン振動子４０は、ボトル部３１の先端開口３２に対向するように配置される。ホーン振動子４０は、ボトルユニット３０に設けられた開口部６０の下側に位置する。ホーン振動子４０の上側において、開口部６０に対して後述する外側メッシュキャップ５５および内側メッシュキャップ５７が着脱可能に取り付けられる。

（支持部材５０・支持部材５２）
図７および図８（ならびに図３〜図５）を参照して、支持部材５０および支持部材５２は、メッシュ部材１を支持部材５０および支持部材５２の間に挟んだ状態で、互いに嵌合可能に構成される。メッシュ部材１は、ホーン振動子４０の先端部４１上において、互いに嵌合する支持部材５０および支持部材５２よって挟持される。支持部材５０および支持部材５２は、メッシュ部材１を挟持しつつ、メッシュ部材１がホーン振動子４０の表面４２に対して当接するようにメッシュ部材１を固定する。

（密閉支持パッキン５１・内側メッシュキャップ５７・外側メッシュキャップ５５）
互いに嵌合する支持部材５０および支持部材５２は、環状に形成される密閉支持パッキン５１の内周部に取り付けられる。互いに嵌合する支持部材５０および支持部材５２は、密閉支持パッキン５１によって、内側メッシュキャップ５７に取り付けられる。密閉支持パッキン５１の外周部が、内側メッシュキャップ５７に嵌合する。密閉支持パッキン５１によって、支持部材５０，５２と内側メッシュキャップ５７との間の空隙が密閉される。

内側メッシュキャップ５７は、ボトルユニット３０に設けられた開口部６０を覆うように、開口部６０の周りに取り付けられる。内側メッシュキャップ５７は、内側メッシュキャップ５７の支持部５７Ｔが、ボトル部３１側に設けられた支持部３８Ｔによって回動可能に軸支される。内側メッシュキャップ５７の外側を覆うように、外側メッシュキャップ５５が設けられる。

内側メッシュキャップ５７が開口部６０の周りに取り付けられた状態においては、密閉支持パッキン５１によって、内側メッシュキャップ５７と開口部６０との間に形成される空隙が密閉される。当該密閉によって、ボトル部３１内に貯留された液体Ｌおよび液体ＬＬは、ボトル部３１から外部に漏れないように保たれる。これにより、液体噴霧装置１００を傾けた場合であっても、ボトル部３１の内部の液体Ｌおよび液体ＬＬが外部に漏れることはない。

ここで、メッシュ部材１は、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２に適度な力で接触させておく必要がある。製作上に生じる各部品の寸法ばらつき、または、各部品を組み付ける際に生じるばらつきなどによって、メッシュ部材１の表面４２に対する接触圧には、ばらつきが生じる場合がある。

本実施の形態における液体噴霧装置１００においては、メッシュ部材１を挟持する支持部材５０，５２が、密閉支持パッキン５１により支持される。メッシュ部材１は、密閉支持パッキン５１を通してホーン振動子４０の先端部４１の表面４２に接触するため、密閉支持パッキン５１自身の弾性により上記のばらつきが吸収される。したがって液体噴霧装置１００においては、メッシュ部材１と先端部４１の表面４２との安定な位置関係が保持されている。

上述のとおり、内側メッシュキャップ５７の支持部５７Ｔが、ボトル部３１側に設けられた支持部３８Ｔによって回動可能に軸支される。当該構成によって、内側メッシュキャップ５７は、内側メッシュキャップ５７の内側にメッシュ部材１、支持部材５０，５２、および密閉支持パッキン５１を一体的に取り付けた状態で、開口部６０に対して着脱自在に取り付けられる。

内側メッシュキャップ５７にメッシュ部材１が取り付けられているため、内側メッシュキャップ５７を開口部６０に対して取り外す（内側メッシュキャップ５７を回動させる）ことで、メッシュ部材１を容易に洗浄することが可能となっている。

（液体噴霧装置１００の動作）
ボトルユニット３０を本体部２０（図１参照）に取り付けた液体噴霧装置１００を机上などに置いた状態では、図７のようにボトルユニット３０は水平になり、ボトル部３１内の液体Ｌはボトル部３１の底部に溜まっている。

液体噴霧装置１００を手で持ってホーン振動子４０側に傾けると、図９のようにボトルユニット３０が傾き、ボトル部３１の大容量部分Ｂの液体Ｌが先端開口３２から小容量部分ｂの空間Ｓ内に流入する。空間Ｓ内の液体ＬＬは、ホーン振動子４０の先端部４１の外側から、先端部４１の表面４２とメッシュ部材１との接触部近傍に到達する。

この状態で、本体部２０の電源スイッチ２１（図１参照）を押せば、ホーン振動子４０が超音波振動し、メッシュ部材１とホーン振動子４０の先端部４１の表面４２との超音波振動により、液体ＬＬがメッシュ部材１の微細孔を通して噴出され、開口部６０（図３〜図５参照）から霧状の液体ＬＬが噴霧される。この噴霧中において、本実施の形態における液体噴霧装置１００には、先端部４１の表面４２に凹部４３（詳細は後述する）が形成されているため、小容量部分ｂから液体Ｌ（液体ＬＬ）が少量ずつメッシュ部材１まで安定して供給される。

ボトル部３１の大容量部分Ｂの液体Ｌが微少量になっても（図９参照）、小容量部分ｂの液体ＬＬは、上記したようにホーン振動子４０の先端部４１と内壁６２（図６参照）との表面張力により、霧化部近傍まで上昇し、さらにホーン振動子４０の振動によりメッシュ部材１まで供給されることができる。

一方、通常の使用時以外の状態（たとえば、一時的に噴霧動作を休止したり、液体噴霧装置１００を机上などに置いた場合）では、ボトル部３１の大容量部分Ｂに満杯に近い液体Ｌが入っている以外は、液体Ｌは小容量部分ｂの内壁６２にわずかに付着し、液体Ｌのほとんどは大容量部分Ｂに貯留される。電源スイッチ２１を切り忘れた場合などでも、液体Ｌが無駄に消費されることが防止される。液体Ｌが無くなった時のオートパワーオフ機能と組み合わせれば、電池の無駄な消費も防げる。

また、通常の噴霧時以外のとき（図７に示す水平状態のとき）は、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２とメッシュ部材１との接触部には液体Ｌが供給されない。メッシュ部材１には液体Ｌが供給されないため、液体Ｌの滲み出しおよび液体Ｌの液漏れが生じることもない。ボトル部３１内の液体Ｌ，ＬＬが外部に漏れることもない。

（ホーン振動子４０）
ここで、図１０〜図１４を参照して、本実施の形態における液体噴霧装置１００（図１参照）に用いられるホーン振動子４０について詳細に説明する。図１０は、本実施の形態におけるホーン振動子４０を示す斜視図である。図１１は、ホーン振動子４０を示す平面図である。図１２はホーン振動子４０の先端部４１の表面４２の近傍を示す側面図である。図１３は、図１２中のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。図１４は、ホーン振動子４０の噴霧時の状態を示す断面図である。

図１０〜図１４に示すように、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２には、表面４２の略直径方向に沿って、溝状に延在する凹部４３が設けられる。ホーン振動子４０は、液体噴霧装置１００をホーン振動子４０側に傾ける方向に沿って凹部４３が延在するように、回転方向における位相が位置決めされた状態で固定されるとよい。

本実施の形態における凹部４３は、第１端部４３ａおよび第２端部４３ｂを有する。第１端部４３ａおよび第２端部４３ｂは、凹部４３の延在方向に沿って互いに対向している。第２端部４３ｂは、第１端部４３ａの反対側に位置している。本実施の形態における凹部４３は、第１端部４３ａおよび第２端部４３ｂの双方が、先端部４１の外周面に到達するように延びて設けられている。

図１１に示すように、本実施の形態におけるホーン振動子４０の先端部４１の表面４２は、円形状に形成される。表面４２の直径は、たとえば約３．５ｍｍである。凹部４３の延在方向（図１１紙面上下方向）に対して直交する方向（図１１紙面左右方向）における凹部４３の幅４３Ｄは、たとえば約１．０ｍｍである。幅４３Ｄは、表面４２の直径の５％以上５０％以下であるとよい。凹部４３の幅４３Ｄが広くなり過ぎる（表面４２の面積が過度に減少する）と、噴霧状態が不安定となり、良好な噴霧が得られない場合がある。一方、凹部４３の幅４３Ｄが小さくなり過ぎると、凹部４３本来の効果が得られない場合がある。したがって、幅４３Ｄは、表面４２の直径の５％以上５０％以下であるとよい。

図１２および図１３を参照して、凹部４３の表面４２からの深さ４３Ｈは、たとえば約０．１ｍｍである。深さ４３Ｈは、０．０３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるとよい。深さ４３Ｈの値が当該範囲内に含まれなくなると、噴霧状態が不安定となり、良好な噴霧が得られない場合がある。凹部４３の幅が狭く、深さ４３Ｈが深すぎると、清掃面で好ましくない場合もある。また、凹部４３の深さ４３Ｈが浅すぎると、凹部４３本来の効果が得られない場合がある。したがって、深さ４３Ｈは、０．０３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるとよい。また、凹部４３の底面４３ｃの表面は、表面４２の表面よりも粗く形成される（底面４３ｃの表面粗さ＞表面４２の表面粗さ）。

図１３を参照して、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２の外縁は、所定の加工半径４１Ｒ（面取り寸法）を有するＲ面取り加工が施されている。加工半径４１Ｒは、０．１ｍｍ（Ｒ０．１ｍｍ）より大きく、たとえば約０．２ｍｍである。

先端部４１の表面４２からの凹部４３の深さ４３Ｈは、加工半径４１Ｒよりも小さく設けられるとよい。凹部４３がエンドミルなどによって切削形成された場合、凹部４３の第１端部４３ａまたは第２端部４３ｂには、バリが形成される場合がある。凹部４３の形成の後に表面４２の外縁にＲ面取り加工が施される場合、先端部４１の表面４２からの凹部４３の深さ４３Ｈが加工半径４１Ｒよりも小さく設けられることによって、バリを除去することが可能となる。

Ｒ面取り加工に限られず、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２の外縁は、所定の面取り寸法を有するＣ面取り加工が施されていてもよい。この場合も、面取り寸法は、０．１ｍｍ（Ｃ０．１ｍｍ）より大きく、たとえば約０．２ｍｍであるとよい。当該構成によっても、上記のバリを除去することが可能となる。

図１４を参照して、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２に凹部４３が設けられていることによって、メッシュ部材１と表面４２との間には、凹部４３の形状に対応する空間が形成されている。上述のとおり、ボトル部３１からホーン振動子４０側に向かって液体Ｌ（液体ＬＬ）が供給される。液体Ｌ（液体ＬＬ）は、ホーン振動子４０の先端部４１の外側から、先端部４１の表面４２に供給される。

さらに、液体Ｌ（液体ＬＬ）は、先端部４１の外側から、ホーン振動子４０における先端部４１の表面４２とメッシュ部材１との間に供給される。この際、液体Ｌ（液体ＬＬ）は、先端部４１の外側から、凹部４３によって形成された空間内に流れつつ、メッシュ部材１の下面側にも到達することができる（図１４中の矢印ＡＲ参照）。

凹部４３内には、液体Ｌが溜まる。メッシュ部材１に供給される液体Ｌ（液体ＬＬ）の量は、表面４２に凹部４３が設けられることによって、メッシュ部材１と表面４２との間で局所的に増加する。メッシュ部材１には、安定して液体Ｌ（液体ＬＬ）が供給されることが可能となる。

メッシュ部材１に安定して液体Ｌ（液体ＬＬ）が供給されている状態で、本体部２０（図１参照）の電源スイッチ２１が押される。ホーン振動子４０が超音波振動し、メッシュ部材１とホーン振動子４０の先端部４１の表面４２との超音波振動により、小容量部分ｂの液体ＬＬがメッシュ部材１まで供給され、液体ＬＬがメッシュ部材１の微細孔から液滴として放出され、開口部６０から噴霧される。噴霧中においても、凹部４３を通して液体Ｌ（液体ＬＬ）が少量ずつメッシュ部材１まで確実に供給される。

メッシュ部材１に対して液体Ｌ（液体ＬＬ）が途切れることなく安定して供給される。したがって、本実施の形態における液体噴霧装置１００によれば、安定して液体Ｌ（液体ＬＬ）を噴霧することができる。

また、液体噴霧装置１００をホーン振動子４０側に傾ける方向に沿ってホーン振動子４０の凹部４３が延在している場合（図１４に示す状態）、メッシュ部材１に対して液体Ｌ（液体ＬＬ）はより一層途切れることなく安定して供給されることができる。

また、凹部４３が表面４２の中央に設けられている場合、ホーン振動子４０の振動エネルギーは表面４２の中央に集中するため、より安定して連続する噴霧状態を得ることが可能となる。

また、本実施の形態における凹部４３は、第１端部４３ａおよび第２端部４３ｂの双方が、先端部４１の外周面に到達するように延びて設けられている。凹部４３の両端部が開放されているため、液体Ｌがメッシュ部材１に対して過度に供給される（オーバーフロー）ことが抑制される。

［実施の形態２］
図１５〜図１７を参照して、本実施の形態における液体噴霧装置について説明する。ここでは、上述の実施の形態１における液体噴霧装置１００（図１参照）との相違点について説明する。

図１５に示すように、ホーン振動子４０の表面４２には、表面４２に凹部４３が設けられることによって、４つの角部Ｐが形成される。先端部４１の表面４２の外縁にＲ面取り加工が施されない場合であっても、同様に４つの角部Ｐが形成される。

メッシュ部材１が、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２に対して平行な状態で、表面４２に当接しているとする。この場合、メッシュ部材１は、先端部４１の表面４２との超音波振動により、４つの角部Ｐから局所的な応力を受けて、メッシュ部材１のうちの角部Ｐと接触する部分は破損し易くなる。

図１６は、本実施の形態における液体噴霧装置に用いられるホーン振動子４０を示す平面図である。図１７は、図１６中のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。

図１６および図１７を参照して、本実施の形態においては、メッシュ部材１が、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２に対して所定の角度θ１（図１７参照）で傾斜するように取り付けられる。当該構成によれば、メッシュ部材１のうちの角部Ｐと接触する部分が２つに減る。メッシュ部材１の破損する部分が減るとともに、メッシュ部材１の破損する可能性を低減することが可能となる。

［実施の形態３］
図１８および図１９を参照して、本実施の形態における液体噴霧装置について説明する。ここでは、上述の実施の形態２における液体噴霧装置（図１６，図１７）との相違点について説明する。

図１８および図１９を参照して、メッシュ部材１は、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２に対して所定の角度θ１（図１９参照）で傾斜するように取り付けられる。換言すると、メッシュ部材１は、矢印ＤＲ１方向に傾斜するように取り付けられる。

図１８に示すように、本実施の形態においては、メッシュ部材１をホーン振動子４０の先端部４１側に投影する投影視において、メッシュ部材１の傾斜している方向（矢印ＤＲ１方向）と凹部４３の延在している方向（矢印ＤＲ２）方向とが互いに交差するように、メッシュ部材１はホーン振動子４０の先端部４１の表面４２に対して取り付けられる。

すなわち、上記の投影視においては、メッシュ部材１の傾斜している方向（矢印ＤＲ１方向）と凹部４３の延在方向（矢印ＤＲ２）方向との間には、所定の角度θ２が設けられている。

当該構成によれば、メッシュ部材１は、先端部４１の表面４２に対して、角部Ｐには接触せず、角部Ｐ以外の縁部Ｒにおいて接触することとなる。メッシュ部材１の破損する可能性をより一層低減することが可能となる。

［実施の形態４］
図２０を参照して、本実施の形態における液体噴霧装置について説明する。本実施の形態における液体噴霧装置においては、ホーン振動子４０Ａが用いられる。ホーン振動子４０Ａにおいては、先端部４１の表面４２に、凹部４３Ａが設けられる。

本実施の形態における凹部４３Ａは、第１端部４３ａが先端部４１の外周面に到達するように形成される。第２端部４３ｂは、先端部４１の外周面には到達していない。本実施の形態のように、凹部４３Ａが表面４２を横断するように設けられていない場合、表面４２上に供給された液体Ｌは、凹部４３Ａ内において貯留されることができる。

凹部４３Ａ内において液体Ｌが貯留されることによって、液体Ｌは、メッシュ部材１に対して途切れることなく安定して供給されることができる。結果として、液体Ｌは、安定して噴霧されることが可能となる。

また、実施の形態４の構成に、上述の実施の形態２または上述の実施の形態３の構成を適用することによって、メッシュ部材１の破損する可能性を低減することが可能となる。

［実施の形態５］
図２１を参照して、本実施の形態における液体噴霧装置について説明する。本実施の形態における液体噴霧装置においては、ホーン振動子４０Ｂが用いられる。ホーン振動子４０Ｂにおいては、先端部４１の表面４２に、凹部４３Ｂが設けられる。凹部４３Ｂは、先端部４１の表面４２において半球状に窪むように設けられる。この場合も、上述の実施の形態４と同様に、表面４２上に供給された液体Ｌは、凹部４３Ｂ内において貯留されることができる。

凹部４３Ｂ内において液体Ｌが貯留されることによって、液体Ｌは、メッシュ部材１に対して途切れることなく安定して供給されることができる。結果として、液体Ｌは、安定して噴霧されることが可能となる。

［実施の形態５の変形例］
図２２を参照して、凹部４３Ｂは、本変形例における液体噴霧装置をホーン振動子４０側に傾けた状態においては、ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２上における重力方向の下側に位置するように設けられているとよい。当該構成によれば、凹部４３Ｂ内に液体Ｌが溜まり易くなる。

凹部４３Ｂ内において液体Ｌが貯留されることによって、液体Ｌは、メッシュ部材１に対してより一層途切れることなく安定して供給されることができる。結果として、液体Ｌは、安定して噴霧されることが可能となる。

［実施の形態６］
図２３は、本実施の形態における液体噴霧装置２００を示す斜視図である。ここでは、上述の実施の形態１との相違点について説明する。本実施の形態における外側メッシュキャップ５５は、ボトル部３１に対して着脱可能に構成され、かつ、ボトル部３１に対して位置決めされない状態で取り付けられる（外側メッシュキャップ５５は、矢印ＤＲ方向において、任意の角度で取り付けられる）。

外側メッシュキャップ５５に保持されたメッシュ部材１は、メッシュ部材１とホーン振動子４０（図示せず）の先端部４１（図示せず）の表面４２（図示せず）とが互いに当接した状態を維持しつつ、ホーン振動子４０に対して回転可能となる。

たとえば、使用者が、外側メッシュキャップ５５をメッシュ部材１とともにボトル部３１から取り外し、メッシュ部材１を洗浄したとする。使用者が、メッシュ部材１を外側メッシュキャップ５５とともにボトル部３１に対して再び取り付ける。外側メッシュキャップ５５は、ボトル部３１に対して回転方向の位置決めがなされない状態で取り付けられる（任意の位相で取り付けられる）。

メッシュ部材１のホーン振動子４０（図示せず）に対する取付状態は、外側メッシュキャップ５５の着脱のたびに変更されることが企図される。当該構成によれば、メッシュ部材１に対してホーン振動子４０の表面４２（図示せず）の当接する姿勢が毎回変更されることが企図される。メッシュ部材１と凹部４３（図示せず）との当接位置が毎回変更されることが企図される（メッシュ部材１に対する負荷が集中することが抑制される）ため、メッシュ部材１の破損する可能性を低減することが可能となる。

以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。たとえば、凹部４３，４３Ａ，４３Ｂの数は複数であってもよい。ホーン振動子４０の先端部４１の表面４２には、液体噴霧装置１００を傾斜しなくても供給されるように構成されてもよい。

したがって、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ メッシュ部材、２０ 本体部、２１ 電源スイッチ、３０ ボトルユニット、３１ ボトル部、３２ 先端開口、３３ 注液口、３５ キャップ、３５Ｋ 固定部、３５Ｔ，３８Ｔ，５７Ｔ 支持部、４０，４０Ａ，４０Ｂ ホーン振動子（振動源）、４１ 先端部、４１Ｒ 加工半径（面取り寸法）、４２ 表面、４３，４３Ａ，４３Ｂ 凹部、４３Ｄ 幅、４３Ｈ 深さ、４３ａ 第１端部、４３ｂ 第２端部、４３ｃ 底面、５０，５２ 支持部材、５１ パッキン、５５ 外側メッシュキャップ、５７ 内側メッシュキャップ、６０ 開口部、６２ 内壁、１００，２００ 液体噴霧装置、ＡＲ，ＤＲ１，ＤＲ２ 矢印、Ｂ 大容量部分、ｂ 小容量部分、Ｌ，ＬＬ 液体、Ｐ 角部、Ｒ 縁部、Ｓ 空間。

Claims (12)

1. 液体を貯留する貯液部と、
   先端部を含み、前記先端部の表面に凹部が形成された振動源と、
   多数の微細孔を含み、前記振動源の前記先端部の前記表面に当接して配置されるメッシュ部材と、を備え、
   前記先端部の外側から、前記先端部の前記表面および前記凹部に前記液体が供給され、
   前記振動源が振動することによって、前記先端部の前記表面および前記凹部に供給された前記液体は、前記微細孔を通して霧状に噴出され、
   前記凹部は、溝状に延在するように形成されるとともに、延在方向に沿って互いに対向する第１端部と前記第１端部の反対側の第２端部とを有し、
   前記凹部は、前記第１端部が前記先端部の外周面に到達するように延びて設けられる、液体噴霧装置。
2. 前記凹部は、前記第２端部が前記先端部の外周面に到達するように延びて設けられる、請求項１に記載の液体噴霧装置。
3. 前記振動源の前記先端部の前記表面は円形であり、
   前記凹部の延在方向に対して直交する方向における前記凹部の幅は、前記先端部の前記表面の直径の５％以上５０％以下である、
   請求項１または２に記載の液体噴霧装置。
4. 前記先端部の前記表面からの前記凹部の深さは、０．０３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、
   請求項１から３のいずれかに記載の液体噴霧装置。
5. 前記貯液部は、当該液体噴霧装置を前記振動源側に傾けたときに前記液体が前記振動源の前記先端部と前記メッシュ部材との接触部近傍にまで到達し、且つ、当該液体噴霧装置を水平状態に保ったときは前記液体が前記接触部近傍には到達しないように形成され、
   前記凹部は、当該液体噴霧装置を前記振動源側に傾ける方向に沿うように延びて設けられる、
   請求項１から４のいずれかに記載の液体噴霧装置。
6. 前記先端部の前記表面の外縁は、所定の面取り寸法を有する面取り加工が施されており、
   前記先端部の前記表面からの前記凹部の深さは、前記面取り寸法よりも小さい、
   請求項１から５のいずれかに記載の液体噴霧装置。
7. 前記面取り寸法は０．１ｍｍより大きく、
   前記深さは０．１ｍｍである、
   請求項６に記載の液体噴霧装置。
8. 前記メッシュ部材は、前記振動源の前記先端部の前記表面に対して所定の角度で傾斜するように取り付けられる、
   請求項１から７のいずれかに記載の液体噴霧装置。
9. 前記メッシュ部材を前記振動源の前記先端部側に投影する投影視において、前記メッシュ部材の傾斜している方向と前記凹部の前記延在方向とが互いに交差するように、前記メッシュ部材は前記振動源の前記先端部に対して取り付けられる、
   請求項８に記載の液体噴霧装置。
10. 前記メッシュ部材は、前記メッシュ部材と前記振動源の前記先端部の前記表面とが互いに当接した状態を維持しつつ、前記振動源に対して回転可能に構成される、
    請求項１から９のいずれかに記載の液体噴霧装置。
11. 液体を貯留する貯液部と、
    先端部を含み、前記先端部の表面に凹部が形成された振動源と、
    多数の微細孔を含み、前記振動源の前記先端部の前記表面に当接して配置されるメッシュ部材と、を備え、
    前記先端部の外側から、前記先端部の前記表面および前記凹部に前記液体が供給され、
    前記振動源が振動することによって、前記先端部の前記表面および前記凹部に供給された前記液体は、前記微細孔を通して霧状に噴出され、
    前記凹部は、前記先端部の前記表面において半球状に窪むように設けられ、
    前記貯液部は、当該液体噴霧装置を前記振動源側に傾けたときに前記液体が前記振動源の前記先端部と前記メッシュ部材との接触部近傍にまで到達し、且つ、当該液体噴霧装置を水平状態に保ったときは前記液体が前記接触部近傍には到達しないように形成され、
    前記凹部は、当該液体噴霧装置を前記振動源側に傾けた状態においては前記振動源の前記先端部の前記表面上における重力方向の下側に位置する、
    液体噴霧装置。
12. 前記凹部の底面部の表面粗さは、前記表面の表面粗さよりも粗くなるように形成される、
    請求項１から１１のいずれかに記載の液体噴霧装置。

Images