特許 7236679 ミスト発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-02

(45)【発行日】2023-03-10

(54)【発明の名称】ミスト発生装置

(51)【国際特許分類】

   B81B 7/02 20060101AFI20230303BHJP

   B81C 99/00 20100101ALI20230303BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20230303BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20230303BHJP

   B05B 17/00 20060101ALI20230303BHJP

   A61L 9/14 20060101ALN20230303BHJP

   A61L 9/01 20060101ALN20230303BHJP

【ＦＩ】

B81B7/02

B81C99/00

B05C5/00 Z

B05C11/10

B05B17/00

A61L9/14

A61L9/01 Q

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021548818

(86)(22)【出願日】2020-09-14

(86)【国際出願番号】 JP2020034706

(87)【国際公開番号】W WO2021060052

(87)【国際公開日】2021-04-01

【審査請求日】2021-12-17

(31)【優先権主張番号】P 2019174931

(32)【優先日】2019-09-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】植田 充彦

(72)【発明者】

【氏名】大石 公輝

(72)【発明者】

【氏名】植村 真利子

(72)【発明者】

【氏名】澁谷 章吾

【審査官】清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０１２９５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５３５６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３７２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／００８４９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１１６９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００２／０６８１０４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ８１Ｂ １／００－７／０４

Ｂ８１Ｃ １／００－９９／００

Ｇ０１Ｎ ３７／００

Ｂ０５Ｃ ５／００－２１／００

Ｂ０５Ｂ １７／００－１７／０４

Ａ６１Ｌ ９／１４

Ａ６１Ｌ ９／０１

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１液体及び第２液体を供給する液供給部と、
前記第１液体を球状にした第１液滴を生成して前記第２液体に含める液滴生成部と、
前記液滴生成部から導入された前記第１液滴を含む前記第２液体を排出してミスト化させるための排出口を有する排出部と、
ファンと、を備え、
前記液供給部は、圧力を印加することで、前記第１液体及び前記第２液体を前記液滴生成部に供給し、前記液滴生成部で生成された前記第１液滴を含む前記第２液体を前記排出部に導入させ、且つ、前記第１液滴を含む前記第２液体が液柱を形成するように前記排出口から排出させることで、前記第１液滴を含む前記第２液体をミスト化させ、
前記ファンは、前記液柱の延在方向と交差する方向に向けて送風する、
ミスト発生装置。

【請求項2】

前記排出部は、前記排出口が設けられた排出面を有し、
前記排出口の周囲の排出面は、前記第１液滴を含む前記第２液体が排出される方向に突出している、
請求項１に記載のミスト発生装置。

【請求項3】

前記排出部は、前記第１液滴を含む前記第２液体が前記液滴生成部から導入される導入口と、前記排出口が設けられた排出面とを有し、
前記排出口は、前記導入口より小さい、
請求項１又は２に記載のミスト発生装置。

【請求項4】

前記排出面は、前記第２液体に対する撥液性を有する、
請求項２又は３に記載のミスト発生装置。

【請求項5】

さらに、前記液滴生成部と前記排出部とを繋ぐ接続流路と、
前記接続流路と繋がる調整流路と、
前記調整流路を介して、（ｉ）前記接続流路に位置する前記第２液体を回収する制御、及び、（ｉｉ）前記接続流路に前記第２液体を供給する制御、のうち、少なくとも一方の
制御を行う液調整部と、を備える、
請求項１～４のいずれか１項に記載のミスト発生装置。

【請求項6】

前記ファンの送風方向に平行な方向から見た場合、前記ファンは、前記液柱と重ならない位置に配置されている、
請求項１に記載のミスト発生装置。

【請求項7】

前記液滴生成部は、前記第１液滴を生成して前記第２液体に含めるための混合流路を有し、
前記ミスト発生装置は、前記混合流路と、前記混合流路と繋がれた前記排出口との組を複数備える、
請求項１～６のいずれか１項に記載のミスト発生装置。

【請求項8】

前記液供給部は、前記第１液体と、前記第１液体よりも揮発性が低い前記第２液体とを前記液滴生成部に供給する、
請求項１～７のいずれか１項に記載のミスト発生装置。

【請求項9】

前記液供給部は、前記第１液体と、前記第１液体よりも揮発性が低い第３液体と、前記第３液体よりも揮発性が高い前記第２液体とを前記液滴生成部に供給し、
前記液滴生成部は、前記第１液滴を含む前記第３液体を球状にした第２液滴を生成し、前記第２液滴を前記第２液体に含める、
請求項１～８のいずれか１項に記載のミスト発生装置。

【請求項10】

前記液滴生成部及び前記排出部を備える基板を有し、
前記液滴生成部は、
前記液供給部から前記第１液体が供給される第１液供給口と、
前記液供給部から前記第２液体が供給される第２液供給口と、
前記第１液供給口及び前記第２液供給口と繋がり、前記第１液滴を生成して前記第２液体に含めるための混合流路と、を有する、
請求項１～９のいずれか１項に記載のミスト発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ミスト発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ミストを発生させる装置がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

【0003】

特許文献１には、溶剤によって溶解させた薬剤調合物を当該溶剤とともに噴霧化できるように構成された吸引器が開示されている。

【0004】

特許文献２には、マイクロメートルオーダの径の流路（マイクロ流路）が形成された基板と、当該流路を通過した液体をミスト化する電子噴霧ノズルと、を備える装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特表２００９－５３２０７３号公報

【文献】特表２００７－５１９９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、従来、液滴の周囲を当該液滴とは異なる液体で覆ったミスト（多層ミスト）を発生させる装置があることで、多層ミストを大気中に存在できる時間を長くさせる方法がある。

【0007】

当該液滴には、例えば、殺菌、除菌等の効果がある液体が採用される。これにより、ミストは、当該液体の効果を発揮することができる。

【0008】

例えば、ミストを発生する装置は、複数のミストを発生する。ここで、複数のミストは、効果又はサイズ等、均質であることが要求される。

【0009】

本発明は、従来より均質に多層ミストを発生できるミスト発生装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様に係るミスト発生装置は、第１液体及び第２液体を供給する液供給部と、前記第１液体を球状にした第１液滴を生成して前記第２液体に含める液滴生成部と、前記液滴生成部から導入された前記第１液滴を含む前記第２液体を排出してミスト化させるための排出口を有する排出部と、を備え、前記液供給部は、圧力を印加することで、前記第１液体及び前記第２液体を前記液滴生成部に供給し、前記液滴生成部で生成された前記第１液滴を含む前記第２液体を前記排出部に導入させ、且つ、前記第１液滴を含む前記第２液体が液柱を形成するように前記排出口から排出させることで、前記第１液滴を含む前記第２液体をミスト化させる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、従来より均質に多層ミストを発生できるミスト発生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施の形態１に係るミスト発生装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係るミスト発生装置が備える基板を示す上面図である。

【図3】図３は、基板から放出された液柱からミストが発生する様子を示す模式図である。

【図4】図４は、図２の破線ＩＶで囲まれた領域を拡大して示す、実施の形態１に係るミスト発生装置が備える基板の排出口を示す部分拡大上面図である。

【図5】図５は、ファンによるミストへの送風の実験方法を説明するための図である。

【図6】図６は、ファンの位置に対するミストの発生状態の実験結果を示す図である。

【図7】図７は、ファンの位置に対するミストの発生状態の実験結果を示すグラフである。

【図8】図８は、実施の形態１の変形例１に係るミスト発生装置が備える基板の排出口を示す部分拡大上面図である。

【図9】図９は、実施の形態１の変形例２に係るミスト発生装置が備える基板の排出口を示す部分拡大上面図である。

【図10】図１０は、実施の形態１の変形例３に係るミスト発生装置が備える基板の排出口を示す部分拡大上面図である。

【図11】図１１は、実施の形態１の変形例４に係るミスト発生装置が備える基板の排出口を示す部分拡大上面図である。

【図12】図１２は、実施の形態１の変形例５に係るミスト発生装置が備える基板の排出口を示す部分拡大上面図である。

【図13】図１３は、実施の形態１の変形例６に係るミスト発生装置が備える基板の排出口を示す部分拡大上面図である。

【図14】図１４は、実施の形態２に係るミスト発生装置を示す斜視図である。

【図15】図１５は、実施の形態２に係るミスト発生装置が備える基板を示す上面図である。

【図16】図１６は、実施の形態２の変形例１に係るミスト発生装置を示す斜視図である。

【図17】図１７は、実施の形態２の変形例２に係るミスト発生装置を示す斜視図である。

【図18】図１８は、実施の形態３に係るミスト発生装置を示す斜視図である。

【図19】図１９は、実施の形態３に係るミスト発生装置が備える基板を示す上面図である。

【図20】図２０は、実施の形態４に係るミスト発生装置を示す上面図である。

【図21】図２１は、実施の形態４に係るミスト発生装置が備える液滴生成部及びミスト発生部を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。

【0014】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。

【0015】

また、本明細書において、殺菌とは、例えば、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌等の菌類、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ．（大腸菌）、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．（緑膿菌）、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｓｐ．（肺炎桿菌）等の細菌、Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ． ｓｐ．（黒カビ）、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ（黒コウジカビ）等のカビ類を含む真菌類、及び／又は、ノロウィルス等のウィルスを分解して菌等の全体数を減らすことを意味し、除菌又は滅菌する意味も含む。なお、上記の殺菌の対象とする菌類、細菌類、真菌、ウィルス等は一例であり、限定されるものではない。

【0016】

また、以下の実施の形態では、基板から第１液体の液滴を含む第２液体が排出される方向を水平方向とし、ファンが送風する送風方向を上方として説明する場合がある。

【0017】

（実施の形態１）
［構成］
図１～図４を参照して、実施の形態１に係るミスト発生装置の構成について説明する。

【0018】

図１は、実施の形態１に係るミスト発生装置１００を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係るミスト発生装置１００が備える基板１１０を示す上面図である。

【0019】

ミスト発生装置１００は、液滴状の第１液体３００である第１液滴３２０を含む第２液体３０１をミスト化した多層ミストであるミスト４００として噴出する噴霧装置である。

【0020】

例えば、第１液体３００が次亜塩素酸等の殺菌成分又は除菌成分を含む場合には、ミスト発生装置１００は、殺菌装置又は除菌装置等として利用される。また、例えば、第１液体３００が香料成分を含む場合には、ミスト発生装置１００は、香料成分を含むミスト４００を発生するアロマ発生器として利用される。

【0021】

ミスト発生装置１００は、液供給部２１０と、基板１１０と、ファン２２０と、制御部２００と、を備える。基板１１０は、液滴生成部５００と、ミスト発生部（排出部）５１０と、を備える。

【0022】

なお、制御部２００を機能的なブロックとして表している。

【0023】

以下、ミスト発生装置１００が備える各構成要素の詳細について説明する。

【0024】

＜液供給部＞
液供給部２１０は、第１液体３００及び第２液体３０１を基板１１０（具体的には、液滴生成部５００）に供給する装置である。液供給部２１０は、第１液供給部２１１と、第２液供給部２１２と、を備える。

【0025】

第１液供給部２１１は、第１液体３００を基板１１０に供給する装置である。第１液供給部２１１は、例えば、第１液体３００を収容する容器と、当該容器と基板１１０とを繋ぐ配管と、当該容器に収容された第１液体３００を、当該配管を介して基板１１０に送液するポンプと、を備える。

【0026】

また、第１液供給部２１１は、例えば、ポンプにより圧力を印加して第１液体３００を基板１１０に形成された第１液供給口１２１に送液する。

【0027】

第２液供給部２１２は、第２液体３０１を基板１１０に供給する装置である。第２液供給部２１２は、例えば、第２液体３０１を収容する容器と、当該容器と基板１１０とを繋ぐ配管と、当該容器に収容された第２液体３０１を、当該配管を介して基板１１０に送液するポンプと、を備える。

【0028】

また、第２液供給部２１２は、例えば、ポンプにより圧力を印加して第２液体３０１を基板１１０に形成された第２液供給口１２２に送液する。

【0029】

また、液供給部２１０は、圧力を印加することで、第１液体３００及び第２液体３０１を液滴生成部５００に供給し、液滴生成部５００で生成された第１液滴３２０を含む第２液体３０１をミスト発生部５１０に導入させ、且つ、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が液柱３１０を形成するように排出口１４０から排出させることで、第１液滴３２０を含む第２液体３０１をミスト化させる。つまり、液供給部２１０は、第１液体３００及び第２液体３０１を液滴生成部５００に供給し、且つ、供給した第１液体３００及び第２液体３０１がミスト発生部５１０から排出されるように、第１液体３００及び第２液体３０１に圧力を印加する。本実施の形態では、第１液供給部２１１及び第２液供給部２１２は、圧力を印加することで、第１液体３００及び第２液体３０１を液滴生成部５００に供給し、液滴生成部５００で生成された第１液滴３２０を含む第２液体３０１をミスト発生部５１０に導入させ、且つ、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が液柱３１０を形成するように排出口１４０から排出させることで、第１液滴３２０を含む第２液体３０１をミスト化させる。

【0030】

このように、ミスト発生装置１００では、液供給部２１０が第１液体３００及び第２液体３０１を供給する液供給圧力によって、第１液体３００及び第２液体３０１に流路１３０を通過させ、第２液体３０１が液柱３１０を形成するように、第１液滴３２０を含む第２液体３０１を、排出口１４０から排出させることでミスト化させる。

【0031】

第１液体３００は、例えば、除菌又は殺菌等の効果を発揮する液体である。第１液体３００は、例えば、次亜塩素酸を含む水性の液体である。或いは、第１液体３００は、例えば、香料を含む油性の液体である。

【0032】

第２液体３０１は、例えば、第１液体３００よりも低い揮発性を有する液体である。つまり、本実施の形態では、液供給部２１０は、第１液体３００と、第１液体３００よりも揮発性が低い第２液体３０１とを液滴生成部５００に供給する。第２液体３０１は、第１液体３００よりも揮発しにくくすることで、第１液体３００が空気中で気化してしまうのを遅らせる役割を担う。なお、第２液体３０１は、不揮発性の液体でもよい。これにより、ミスト４００は、空間に存在する物体と接触するまでは機能せずに浮遊し続け、空間に存在する物体と接触してはじめて第１液体３００が有する効果を発揮できる。

【0033】

また、例えば、第１液体３００及び第２液体３０１が混ざり合わないようにするために、第１液体３００及び第２液体３０１の一方は油性であり、他方は水性でもよい。

【0034】

このような構成によれば、第１液体３００と第２液体３０１とは、混ざり合いにくくなる。そのため、このような構成によれば、第１液滴３２０を含む第２液体３０１からなるミスト４００の大気中での浮遊時間をより長くすることができる。

【0035】

また、第２液体３０１は、第１液体３００よりも粘度が高くてもよい。

【0036】

＜基板＞
基板１１０は、液供給部２１０から供給された第１液体３００を液滴にして第２液体３０１に含ませ、液滴状の第１液体３００である第１液滴３２０を含む第２液体３０１を液柱３１０にして放出することで、ミスト４００を発生させるための基板である。基板１１０は、第１液体３００及び第２液体３０１が流れる流路１３０を備えるマイクロ流路チップである。流路１３０は、第１流路１３１と、第２流路１３２と、混合流路１３３と、接続流路１３７と、排出流路１３６と、混合部１３９と、を含む。第１流路１３１と、第２流路１３２と、混合流路１３３と、接続流路１３７と、排出流路１３６とは、液体（第１液体３００及び第２液体３０１）が移動可能に繋がれている。本実施の形態では、基板１１０は、平面視で矩形の平板状の板体である。

【0037】

流路１３０の径（より具体的には、流路１３０の延在方向に直交する断面における流路幅）は、特に限定されない。流路１３０の径は、例えば、数μｍ～数１００μｍである。第１流路１３１、第２流路１３２等の各流路の径は、同じでもよいし、異なっていてもよい。

【0038】

基板１１０は、液滴生成部５００と、ミスト発生部５１０と、液滴生成部５００とミスト発生部５１０とを接続する接続流路１３７と、を備える。

【0039】

液滴生成部５００は、液供給部２１０から供給された第１液体３００を液滴にして第２液体３０１に含ませ、液滴状の第１液体３００を含む第２液体３０１を生成する。本実施の形態では、液滴生成部５００は、基板１１０の一部分である。

【0040】

液滴生成部５００は、第１液供給口１２１と、第２液供給口１２２と、第１流路１３１と、第２流路１３２と、混合流路１３３と、混合部１３９と、を備える。具体的には、液滴生成部５００は、液供給部２１０から第１液体３００が供給される第１液供給口１２１と、液供給部２１０から第２液体３０１が供給される第２液供給口１２２と、第１液供給口１２１及び第２液供給口１２２と第１流路１３１及び第２流路１３２を介して繋がり、第１液体３００を球状（液滴状）にした第１液滴３２０を生成して第２液体３０１に含めるための混合流路１３３と、を有する。

【0041】

基板１１０は、第１液供給部２１１によって第１液体３００が導入される第１液供給口１２１と、第２液供給部２１２によって第２液体３０１が導入される第２液供給口１２２と、を備える。

【0042】

第１液供給口１２１は、第１液供給部２１１によって第１液体３００が供給される開口部である。第１液供給口１２１は、第１流路１３１に繋がれている。

【0043】

第２液供給口１２２は、第２液供給部２１２によって第２液体３０１が供給される開口部である。第２液供給口１２２は、第２流路１３２に繋がれている。

【0044】

第１流路１３１と第２流路１３２とは、いずれも、混合部１３９を介して混合流路１３３と繋がれている。本実施の形態では、第１流路１３１と第２流路１３２とは、混合部１３９でＴ字に分岐している。第１流路１３１と第２流路１３２とは、例えば、Ｙ字に分岐していてもよい。

【0045】

第１流路１３１が第２流路１３２と交差しているために、第１流路１３１を流れる第１液体３００の流速及び第２液体３０１が第２流路１３２を流れる流速のそれぞれが適切に制御されることで、第１液体３００は、個々に分断されて球状の液体粒子（液滴）となる。

【0046】

第２液体３０１は、第１流路１３１及び第２流路１３２の交点である混合部１３９で、第１液体３００が球状となるように第１液体３００を覆って、言い換えると、第１液滴３２０を含んで混合流路１３３に流れる。

【0047】

混合流路１３３は、液滴生成部５００とミスト発生部５１０とを繋ぐ接続流路１３７と繋がれている。接続流路１３７は、ミスト発生部５１０が備える排出流路１３６と繋がれている。

【0048】

なお、例えば、基板１１０における、第１流路１３１、第２流路１３２、及び、混合流路１３３は、第１液体３００及び第２液体３０１が水性であるか油性であるかによって、濡れ性が異なっていてもよい。

【0049】

例えば、第１液体３００が水性である場合、第１液体３００が通過する第１流路１３１は、油性（油相）に対する濡れ性よりも、水性（水相）に対する濡れ性が高くなるように形成されていてもよい。

【0050】

また、例えば、第２液体３０１が油性である場合、第２液体３０１が通過する第２流路１３２及び混合流路１３３は、水性に対する濡れ性よりも、油性に対する濡れ性が高くなるように形成されていてもよい。

【0051】

こうすることで、第１液体３００及び第２液体３０１は、第１液体３００及び第２液体３０１が通過する流路１３０で流れやすくなる。また、こうすることで、例えば、第２液体３０１は、混合部１３９で、第１液体３００が球状となるように、つまり、第１液滴３２０が形成されるように、第１液体３００を覆いやすくなる。

【0052】

なお、流路１３０の濡れ性は、基板１１０に採用される材料、及び、流路１３０の内表面の形状等によって調整される。本実施の形態では、１つの基板１１０に流路１３０が全て形成されている例を示しているが、これに限定されない。例えば、基板１１０は、濡れ性の異なる流路を備える複数の基板から実現されてもよい。

【0053】

上記した流路１３０の濡れ性は、ミスト発生部５１０が備える流路（例えば、排出流路１３６）の濡れ性についても同様である。

【0054】

ミスト発生部５１０は、液滴状の第１液体３００を含む第２液体３０１を液柱３１０にして放出することで、ミスト４００を発生させるための構成である。本実施の形態では、ミスト発生部５１０は、基板１１０の一部分である。ミスト発生部５１０は、導入口１３８と、排出流路１３６と、排出口１４０と、を備える。

【0055】

導入口１３８は、接続流路１３７と繋がる開口部である。接続流路１３７を流れる第１液滴３２０を含む第２液体３０１は、導入口１３８に導入される。

【0056】

排出流路１３６は、導入口１３８及び排出口１４０と繋がる流路である。排出口１４０からは、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が柱状となった液柱３１０として排出される。

【0057】

図３は、基板１１０から排出された液柱３１０からミスト４００が発生する様子を示す模式図である。

【0058】

図３の（ａ）に示すように、第１液滴３２０を含む第２液体３０１は、柱状の液柱３１０としてミスト発生部５１０（より具体的には、排出口１４０）から排出される。

【0059】

第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出口１４０から液柱３１０を形成するように排出されるために、例えば、制御部２００は、液供給部２１０の基板１１０への第１液体３００及び第２液体３０１の単位時間当たりの供給量を制御する。

【0060】

次に、図３の（ｂ）に示すように、液柱３１０の表面にわずかなくびれが生じる。第２液体３０１が第１液体３００と比較して揮発性が低く、且つ、粘度の高いことで、第２液体３０１が起点となり、液柱３１０の表面にわずかなくびれが生じる。

【0061】

次に、図３の（ｃ）に示すように、表面張力によりくびれが成長して液柱３１０が分裂して、第１液滴３２０を覆う第２液体３０１からなる多層ミストであるミスト４００が形成される。

【0062】

ミスト４００における第１液滴３２０の外径（粒径）は、例えば、１０μｍ以下である。

【0063】

このような構成によれば、ミスト４００は、自重ですぐに落下することなく、且つ、大気中での浮遊時間をより長くされ得る。

【0064】

なお、ミスト４００における第１液滴３２０の外径は、５μｍ以下でもよい。また、ミスト４００における第１液滴３２０の外径は、１０ｎｍ以上３μｍ以下でもよい。

【0065】

ミスト４００における第１液滴３２０の外径及び第２液体３０１の膜厚は、例えば、基板１１０に形成される流路１３０のサイズ、形状、並びに、第１液体３００及び第２液体３０１が流路１３０を流れる流量及び流速等によって制御される。

【0066】

図４は、図２の破線ＩＶで囲まれた領域を拡大して示す、実施の形態１に係るミスト発生装置が備える基板の排出口を示す部分拡大上面図である。

【0067】

排出口１４０は、排出流路１３６と繋がり、排出流路１３６を通過した第１液滴３２０を含む第２液体３０１を基板１１０の外部に排出するために基板１１０に形成されている開口部である。本実施の形態では、排出口１４０は、基板１１０の側面である排出面１４１に設けられている。

【0068】

基板１１０に採用される材料は、特に限定されない。基板１１０に採用される材料は、例えば、ガラス材料、樹脂材料、金属材料、又は、シリコン等の無機材料等である。

【0069】

＜ファン＞
ファン２２０は、液柱３１０の延在方向と交差する方向に向けて送風する送風機である。具体的には、ファン２２０は、排出口１４０の近傍に配置され、液柱３１０から分裂することで発生したミスト４００に送風する。例えば、ファン２２０は、鉛直下方側から鉛直上方側へ向けて送風する。また、例えば、基板１１０は、ファン２２０の鉛直上方側に配置され、ファン２２０の直上に向けて、排出口１４０から第１液滴３２０を含む第２液体３０１を水平方向に排出する。

【0070】

また、例えば、ファン２２０は、ファン２２０の送風方向に平行な方向から見た場合（本実施の形態では、上面視した場合）、液柱３１０と重ならない位置に配置されている。ここで、例えば、液柱３１０と重ならない位置とは、上面視した場合に、液柱３１０の先端部と、ファン２２０とが重ならない位置である。また、例えば、液柱３１０と重ならない位置とは、上面視した場合に、液柱３１０の先端部と、ファン２２０が備える外郭筐体ではなく、風を生成するための羽部とが重ならない位置である。

【0071】

＜制御部＞
制御部２００は、ミスト発生装置１００の全体的な動作を制御する制御装置である。具体的には、制御部２００は、液供給部２１０及びファン２２０の動作を制御する。例えば、制御部２００は、液供給部２１０を制御することで、基板１１０に供給される第１液体３００等の液量の制御、及び、第１液体３００等の液体を基板１１０に供給するタイミングの制御を行う。また、例えば、制御部２００は、ファン２２０を制御することで、ファン２２０に発生させる風の風量、風速、及び、ファン２２０の駆動タイミングを制御する。

【0072】

制御部２００は、例えば、マイクロコントローラ等で実現される。具体的には、制御部２００は、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサ等で実現される。制御部２００は、各動作を実行する専用の電子回路で実現されてもよい。

【0073】

制御部２００は、例えば、ミスト発生装置１００の図示しない外殻筐体の内部に配置されている。

【0074】

なお、制御部２００は、液供給部２１０及びファン２２０を制御することができればよく、無線信号を送信することで液供給部２１０及びファン２２０を制御できるように、液供給部２１０及びファン２２０と無線通信可能に接続されていてもよいし、液供給部２１０及びファン２２０と制御線等により接続されていてもよい。

【0075】

［効果等］
以上のように、実施の形態１に係るミスト発生装置１００は、第１液体３００及び第２液体３０１を供給する液供給部２１０と、第１液体３００を球状にした第１液滴３２０を生成して第２液体３０１に含める液滴生成部５００と、液滴生成部５００から導入された第１液滴３２０を含む第２液体３０１を排出してミスト化させるための排出口１４０を有するミスト発生部５１０と、を備える。液供給部２１０は、水圧を印加することで、第１液体３００及び第２液体３０１を液滴生成部５００に供給し、液滴生成部５００で生成された第１液滴３２０を含む第２液体３０１をミスト発生部５１０に導入させ、且つ、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が液柱３１０を形成するように排出口１４０から排出させることで、第１液滴３２０を含む第２液体３０１をミスト化させる。

【0076】

従来の装置では、例えば、液滴を液体内に生成する装置と液滴を含む液体をミスト化する装置とは、別々である。そのために、従来の装置では、液滴を含む液体をミスト化すると、ミストの中に含まれる液滴の数が不安定となる場合がある。ミスト発生装置１００によれば、第１液体３００を液滴にして第２液体３０１に含め、さらに、第１液滴３２０を含む第２液体３０１を液柱３１０にしてミスト化するまでに、第１液体３００及び第２液体３０１には、液供給部２１０から印加される水圧しか印加されない。そのため、液供給部２１０により、第１液滴３２０の数が安定して排出口１４０に供給され続ける。これにより、ミスト４００に含まれる第１液滴３２０の個数は、安定化され得る。また、ミスト４００の径は、安定化され得る。これらにより、ミスト発生装置１００によれば、従来より均質に多層ミスト（ミスト４００）を発生できる。

【0077】

また、例えば、ミスト発生装置１００は、さらに、液柱３１０の延在方向と交差する方向に向けて送風するファン２２０を備える。

【0078】

これによれば、ファン２２０は、例えば、上方に向けて送風することで、ミスト４００を上方に飛ばすことができるため、ミスト４００を長時間の浮遊させることができる。また、ファン２２０によって液柱３１０の分裂を促進できるために、液柱３１０の効率的なミスト化を期待できる。

【0079】

また、例えば、ファン２２０の送風方向に平行な方向から見た場合、ファン２２０は、液柱３１０と重ならない位置に配置されている。

【0080】

本発明者らは、鋭意検討した結果、ファン２２０の送風方向に平行な方向から見た場合、ファン２２０は、液柱３１０と重ならない位置に配置されていることで、ミスト４００の径を安定化させることができることを見出した。

【0081】

図５は、ファン２２０によるミスト５４０への送風の実験方法を説明するための図である。

【0082】

本実験では、ノズル５２０から液体５３０を排出させ、排出させた液体５３０にファン２２０によって送風する。ノズル５２０の内径は、１１０μｍとし、ノズル５２０から排出される液体５３０の流量を約２０μＬ／ｓとした。この場合、液柱５５０の延在方向の長さは、０．１ｍｍ程度となった。また、ノズル５２０は、ファン２２０の送風方向に平行な方向にファン２２０から１０ｍｍ離間させた。また、ファン２２０は、送風方向に平行な方向から見た場合、４０ｍｍ四方の矩形とした。

【0083】

図６は、ファン２２０の位置に対するミスト５４０の発生状態の実験結果を示す図である。図７は、ファン２２０の位置に対するミスト５４０の発生状態の実験結果を示すグラフである。図６及び図７には、送風方向に直交する方向（言い換えると、ノズル５２０から液体５３０が排出される方向、又は、液柱５５０の延在方向）における、ファン２２０の中心からノズル５２０の液体５３０を排出する端部までの距離をＹとして、当該Ｙの値を変化させた実験結果を示している。なお、図７に示すエラーバーは、本実験で径を測定したミスト５４０の数Ｎ＝２０における標準偏差を示す。

【0084】

図６及び図７に示すように、風速が１０ｍ／ｓ以上の領域に液柱５５０が位置している場合、つまり、ファン２２０により発生された風が強く液柱５５０にあたっている場合、風速が１０ｍ／ｓ以上の領域に液柱５５０が位置していない場合と比較して、つまり、ファン２２０により発生された風がさほど液柱５５０にあたっていない場合と比較して、ミスト５４０の径のばらつきが大きい。

【0085】

以上の結果から、ミスト発生装置１００は、ファン２２０により発生された風を液柱３１０にあたりにくくすることで、径が安定したミスト４００を発生させることができる。そのため、例えば、ファン２２０の送風方向に平行な方向から見た場合、ファン２２０は、液柱３１０と重ならない位置に配置されていることで、ファン２２０により発生された風を液柱３１０にあたりにくくして安定した径のミスト４００を発生でき、且つ、ミスト４００をファン２２０が発生させた風で長時間浮遊させることができる。

【0086】

また、例えば、液供給部２１０は、第１液体３００と、第１液体３００よりも揮発性が低い第２液体３０１とを液滴生成部５００に供給する。

【0087】

これによれば、第１液体３００（第１液滴３２０）が第２液体３０１に覆われていない場合と比較して、第１液体３００が空気中に浮遊できる時間を長くできる。

【0088】

また、例えば、ミスト発生装置１００は、液滴生成部５００及びミスト発生部５１０を備える基板１１０を有する。液滴生成部５００は、液供給部２１０から第１液体３００が供給される第１液供給口１２１と、液供給部２１０から第２液体３０１が供給される第２液供給口１２２と、第１液供給口１２１及び第２液供給口１２２と繋がり、第１液体３００を球状にした液滴を生成して第２液体３０１に含めるための混合流路１３３と、を有する。

【0089】

これによれば、液滴生成部５００とミスト発生部５１０とが一つの基板１１０で実現され得る。これにより、液滴生成部５００とミスト発生部５１０とでそれぞれ別の装置が不要となるため、ミスト発生装置１００の部品点数が削減され得る。また、ミスト発生装置１００は、部品点数が削減されることで、従来より安価に製造され得る。

【0090】

［変形例］
続いて、図８～図１３を参照して、実施の形態１の変形例に係るミスト発生装置について説明する。なお、以下で説明する変形例は、ミスト発生装置１００が備える基板１１０のミスト発生部５１０における排出口１４０近傍が異なる。以下で説明する変形例の説明においては、実施の形態１に係るミスト発生装置１００と実質的に同様の構成については、同様の符号を付し、説明を簡略化又は省略する場合がある。なお、以下に示す図８～図１３は、図４に対応する部分拡大上面図である。

【0091】

＜変形例１＞
図８は、実施の形態１の変形例１に係るミスト発生装置が備える基板１１０ａの排出口１４０を示す部分拡大上面図である。

【0092】

実施の形態１の変形例１に係るミスト発生装置が備える基板１１０ａのミスト発生部５１０ａが有する排出口１４０の周囲の排出面１４１ａは、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出される方向（例えば、図８の紙面右側）に突出している。具体的には、排出面１４１ａには、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出口１４０から排出される方向に対して傾斜して突出した突出部１４２が形成されている。

【0093】

このように、例えば、ミスト発生部５１０ａは、排出口１４０が設けられた排出面１４１ａを有する。この場合、排出口１４０の周囲の排出面１４１ａは、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出される方向に突出している。

【0094】

これによれば、排出口１４０の周囲の排出面１４１ａが突出していない場合と比較して、第１液滴３２０を含む第２液体３０１は、排出面１４１ａに付着しにくくなる。言い換えると、第１液滴３２０を含む第２液体３０１は、排出面１４１ａに濡れ広がりにくくなる。そのため、これにより、第２液体３０１が垂れることなく排出口１４０から勢いよく吐出されやすくなるため、液柱３１０が形成されやすくなる。また、液柱３１０を形成しやすくすることで、第１液体３００及び第２液体３０１に液供給部２１０が印加する水圧の条件を広げることができる。そのため、第１液体３００及び第２液体３０１に採用される液体（材料、言い換えると、物性）の条件を広げることができる。これにより、ミスト発生装置の汎用性が向上され得る。

【0095】

なお、図８には、上面視で排出口１４０の近傍が第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出される方向に突出した排出面１４１ａを示している。排出面１４１ａは、基板１１０ａを側面視した場合に、（基板１１０の主面（上面）に平行な方向であって、且つ、排出面１４１ａに平行な方向から見た場合に）、排出口１４０の周囲の排出面１４１ａが、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出される方向（例えば、図８の紙面右側）に突出していてもよい。

【0096】

＜変形例２＞
図９は、実施の形態１の変形例２に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｂの排出口１４０を示す部分拡大上面図である。

【0097】

実施の形態１の変形例２に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｂのミスト発生部５１０ｂが備える排出口１４０の周囲の排出面１４１ｂは、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出される方向に突出している。具体的には、排出面１４１ｂには、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出口１４０から排出される方向に対して傾斜せずに突出した突出部１４２ａが形成されている。

【0098】

＜変形例３＞
図１０は、実施の形態１の変形例３に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｃの排出口１４０を示す部分拡大上面図である。

【0099】

実施の形態１の変形例３に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｃのミスト発生部５１０ｃが備える排出口１４０の周囲の排出面１４１ｃは、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出される方向に突出している。具体的には、排出面１４１ｃには、排出口１４０の周囲に溝部１４３が形成されることで、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出口１４０から排出される方向に対して突出した突出部１４２ｂが形成されている。

【0100】

変形例１～３に示すように、突出部の形状は、排出面において、排出口１４０の周囲がさらにその周囲よりも排出口１４０から第１液滴３２０を含む第２液体３０１が排出される方向に突出していればよく、特に限定されない。

【0101】

＜変形例４＞
図１１は、実施の形態１の変形例４に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｄの排出口１４０ａを示す部分拡大上面図である。

【0102】

実施の形態１の変形例４に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｄのミスト発生部５１０ｄが備える排出流路１３６は、縮径部１３６ａを介して排出口１４０と繋がる。排出流路１３６は、導入口１３８と同じ径で一様に延在している。

【0103】

縮径部１３６ａは、導入口１３８及び排出流路１３６よりも径が小さい流路である。縮径部１３６ａは、排出口１４０ａと同じ径で一様に延在している。

【0104】

例えば、排出口１４０ａの径（言い換えると、縮径部１３６ａの径）は、導入口１３８の径（言い換えると、排出流路１３６の径）の半分以程度となっている。例えば、導入口１３８の径を１とし、排出口１４０ａの径をｘとした場合、ｘがとり得る値の範囲は、０．５＜ｘ＜１でもよい。

【0105】

このように、例えば、ミスト発生部５１０ｄは、第１液滴３２０を含む第２液体３０１が液滴生成部５００から導入される導入口１３８と、排出口１４０ａが設けられた排出面１４１ｄと、を有する。ここで、例えば、排出口１４０ａは、導入口１３８より小さい。

【0106】

これによれば、液供給部２１０が第２液体３０１へ印加する水圧を変更することなく、導入口１３８から導入された時の第１液滴３２０を含む第２液体３０１の流速よりも、排出口１４０ａから排出される時の第１液滴３２０を含む第２液体３０１の流速の方が大きくできる。そのため、第１液滴３２０を適切に生成しつつ、且つ、排出口１４０ａから排出される時の第１液滴３２０を含む第２液体３０１の流速を大きくできる。排出口１４０ａから排出される時の第１液滴３２０を含む第２液体３０１の流速を大きくすることで、液柱３１０が形成されやすくなる。また、液柱３１０を形成しやすくすることで、第１液体３００及び第２液体３０１に液供給部２１０が印加する水圧の条件を広げることができる。そのため、第１液体３００及び第２液体３０１に採用される液体（材料、言い換えると、物性）の条件を広げることができる。これにより、ミスト発生装置の汎用性が向上され得る。

【0107】

＜変形例５＞
図１２は、実施の形態１の変形例５に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｅの排出口１４０ａを示す部分拡大上面図である。

【0108】

実施の形態１の変形例５に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｅのミスト発生部５１０ｅが有する縮径部１３６ｂは、排出流路１３６から排出口１４０ａに向かうにつれて漸次的に縮径している。このように、排出口１４０ａは、排出流路１３６（導入口１３８）より径が小さければよい。

【0109】

＜変形例６＞
図１３は、実施の形態１の変形例６に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｆの排出口を示す部分拡大上面図である。

【0110】

実施の形態１の変形例６に係るミスト発生装置が備える基板１１０ｆのミスト発生部５１０ｆが備える排出面１４１ｅは、第２液体３０１に対する撥液性を有する。例えば、排出面１４１ｅには、第２液体３０１に対して撥液性を有する撥液部材１６０が製膜（形成）されている。

【0111】

こうすることで、排出口１４０ａから排出された第２液体３０１は、排出面１４１ｅに付着しにくくなる。これにより、第２液体３０１は、垂れることなく排出口１４０ａから勢いよく吐出されやすくなる。そのため、液柱３１０が形成されやすくなる。

【0112】

なお、撥液部材１６０は、排出面１４１ｅ全体に設けられていてもよいし、排出面１４１ｅにおける排出口１４０ａ近傍にのみ設けられていてもよい。

【0113】

また、撥液部材１６０に採用される材料は、第２液体３０１に対して撥液性を有していればよく、特に限定されない。また、排出面１４１ｅには、撥液部材１６０が設けられるのではなく、加工等によって撥液性が付与されてもよい。

【0114】

（実施の形態２）
以下、実施の形態２に係るミスト発生装置について説明する。なお、実施の形態２に係るミスト発生装置の説明においては、実施の形態１に係るミスト発生装置１００との差異点を中心に説明する。実施の形態２に係るミスト発生装置の説明においては、実施の形態１に係るミスト発生装置１００と実質的に同様の構成については、同様の符号を付し、説明を簡略化又は省略する場合がある。

【0115】

［構成］
図１４は、実施の形態２に係るミスト発生装置１００ａを示す斜視図である。図１５は、実施の形態２に係るミスト発生装置１００ａが備える基板１１０ｇを示す上面図である。

【0116】

ミスト発生装置１００ａは、液供給部２１０と、基板１１０ｇと、制御部２００ａと、液調整部２３０と、を備える。ミスト発生装置１００ａのように、本発明に係るミスト発生装置は、ファン２２０を備えてもよいし、備えなくてもよい。

【0117】

なお、制御部２００ａを機能的なブロックとして表している。

【0118】

基板１１０ｇは、液滴生成部５００と、ミスト発生部５１０と、を備える。また、基板１１０ｇは、流路１３０ａを備える。流路１３０ａは、第１流路１３１と、第２流路１３２と、混合流路１３３と、接続流路１３７ａと、排出流路１３６と、調整流路１３５と、を含む。

【0119】

基板１１０ｇは、液滴生成部５００とミスト発生部５１０とを繋ぐ接続流路１３７ａと繋がる調整流路１３５を備える点が、基板１１０と異なる。

【0120】

調整流路１３５は、流路１３０ａを流れる第２液体３０１の量を調整するための流路である。調整流路１３５は、一端が接続流路１３７ａと繋がれている。また、調整流路１３５は、他端が基板１１０ｇが備える開口である調整口１５０と繋がれている。調整口１５０は、液調整部２３０と繋がれている。

【0121】

液調整部２３０は、（ｉ）接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１を回収する制御、及び、（ｉｉ）接続流路１３７ａに第２液体３０１を供給する制御、のうち、少なくとも一方の制御を行う装置である。本実施の形態では、液調整部２３０は、接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１を回収する制御を行う。

【0122】

接続流路１３７ａに流れる第２液体３０１が適切に回収されることで、接続流路１３７ａを流れる第１液滴３２０の間隔が適切に調整され得る。これにより、ミスト４００に適切な量の第１液滴３２０を含めやすくできる。

【0123】

液調整部２３０は、例えば、第２液体３０１を収容するための容器と、当該容器と基板１１０ｇが備える開口である調整口１５０とを繋ぐ配管と、当該配管を介して基板１１０ｇから第２液体３０１を当該容器に回収するポンプと、を備える。

【0124】

なお、基板１１０ｇが備える調整流路１３５の数は、特に限定されない。また、ミスト発生装置１００ａが備える液調整部２３０の数は、特に限定されない。

【0125】

制御部２００ａは、ミスト発生装置１００ａの全体的な動作を制御する制御装置である。具体的には、制御部２００ａは、液供給部２１０、及び、液調整部２３０の動作を制御する。例えば、制御部２００ａは、液調整部２３０を制御することで、接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１の液量を減らす制御、及び、接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１の液量を減らすタイミングの制御を行う。

【0126】

なお、制御部２００ａは、液調整部２３０を制御することができればよく、無線信号を送信することで液調整部２３０を制御できるように、液調整部２３０と無線通信可能に接続されていてもよいし、液調整部２３０と制御線等により接続されていてもよい。

【0127】

［変形例］
続いて、図１６及び図１７を参照して、実施の形態２の変形例に係るミスト発生装置について説明する。なお、以下で説明する変形例の説明においては、実施の形態２に係るミスト発生装置１００ａと実質的に同様の構成については、同様の符号を付し、説明を簡略化又は省略する場合がある。

【0128】

＜変形例１＞
液調整部は、接続流路１３７ａに第２液体３０１を供給することで、接続流路１３７ａに流れる第１液体の液滴の間隔を調整してもよい。

【0129】

図１６は、実施の形態２の変形例１に係るミスト発生装置１００ｂを示す斜視図である。なお、図１６では、制御部２００ｂを機能的なブロックとして表している。

【0130】

ミスト発生装置１００ｂは、ミスト発生装置１００ａと液調整部２３０ａが異なる。

【0131】

液調整部２３０ａは、接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１を供給する制御を行う装置である。

【0132】

接続流路１３７ａに第２液体３０１が適切に供給されることで、接続流路１３７ａを流れる第１液滴３２０の間隔が適切に調整され得る。これにより、ミスト４００に適切な量の第１液滴３２０を含めやすくできる。

【0133】

また、第２液体３０１が供給されることで、液供給部２１０が第２液体３０１へ印加する水圧を変更することなく、排出口１４０から排出される時の第１液滴３２０を含む第２液体３０１の流速を大きくできる。そのため、第１液滴３２０の間隔を適切に制御しつつ、且つ、排出口１４０から排出される時の第１液滴３２０を含む第２液体３０１の流速を大きくできる。

【0134】

液調整部２３０ａは、例えば、第２液体３０１を収容する容器と、当該容器と基板１１０ｇが備える開口である調整口１５０とを繋ぐ配管と、当該容器に収容されている第２液体３０１を当該配管を介して基板１１０ｇに供給するポンプと、を備える。

【0135】

制御部２００ｂは、ミスト発生装置１００ｂの全体的な動作を制御する制御装置である。具体的には、制御部２００ｂは、液供給部２１０、及び、液調整部２３０ａの動作を制御する。例えば、制御部２００ｂは、液調整部２３０ａを制御することで、接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１の液量を増やす制御、及び、接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１の液量を増やすタイミングの制御を行う。

【0136】

＜変形例２＞
図１７は、実施の形態２の変形例２に係るミスト発生装置１００ｃを示す斜視図である。なお、図１７では、制御部２００ｂを機能的なブロックとして表している。

【0137】

ミスト発生装置１００ｃは、ミスト発生装置１００ｂと基板１１０ｈが異なる。具体的には、基板１１０ｈが備える調整流路１３５ａが、基板１１０ｇが備える調整流路１３５と異なる。

【0138】

調整流路１３５は、図１６に示すように、接続流路１３７ａが延在する方向に直交する方向に延在している。一方、調整流路１３５ａは、図１７に示すように、接続流路１３７ａが延在する方向に直交せずに交差する方向に延在している。例えば、調整流路１３５ａは、接続流路１３７ａを流れる第２液体３０１の進行方向に沿う方向に調整流路１３５ａを流れる第２液体３０１が進行するように、基板１１０ｈに設けられている。また、例えば、調整流路１３５ａは、混合流路１３３と接続流路１３７ａとのなす角度が鋭角となるように、基板１１０ｈに設けられている。

【0139】

これによれば、液調整部２３０ａが第２液体３０１を接続流路１３７ａに供給することにより、排出口１４０から排出される時の第１液滴３２０を含む第２液体３０１の流速を大きくしやすくできる。

【0140】

［効果等］
以上のように、本開示に係るミスト発生装置は、例えば、液供給部２１０と、液滴生成部５００と、ミスト発生部５１０と、液滴生成部５００とミスト発生部５１０とを繋ぐ接続流路１３７ａと、接続流路１３７ａと繋がる調整流路１３５と、調整流路１３５を介して、（ｉ）接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１を回収する制御、及び、（ｉｉ）接続流路１３７ａに第２液体３０１を供給する制御、のうち、少なくとも一方の制御を行う液調整部と、を備える。上記説明したように、ミスト発生装置１００ａは、調整流路１３５を介して、（ｉ）接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１を回収する制御を行う液調整部２３０を備える。また、ミスト発生装置１００ｂは、（ｉｉ）接続流路１３７ａに第２液体３０１を供給する制御を行う液調整部２３０ａと、を備える。

【0141】

これによれば、接続流路１３７ａに流れる第２液体３０１の液量が適切に制御されることで、接続流路１３７ａを流れる第１液滴３２０の間隔を適切に調整しやすくできる。これにより、ミスト４００に適切な量の第１液滴３２０を含めやすくできる。

【0142】

なお、本開示に係るミスト発生装置は、調整流路１３５を介して、（ｉ）接続流路１３７ａに位置する第２液体３０１を回収する制御、及び、（ｉｉ）接続流路１３７ａに第２液体３０１を供給する制御、の両方の制御を行う液調整部を備えてもよい。或いは、本開示に係るミスト発生装置は、液調整部２３０と液調整部２３０ａの両方を備えてもよい。

【0143】

（実施の形態３）
以下、実施の形態３に係るミスト発生装置について説明する。なお、実施の形態３に係るミスト発生装置の説明においては、実施の形態１に係るミスト発生装置１００との差異点を中心に説明する。実施の形態３に係るミスト発生装置の説明においては、実施の形態１に係るミスト発生装置１００と実質的に同様の構成については、同様の符号を付し、説明を簡略化又は省略する場合がある。

【0144】

図１８は、実施の形態３に係るミスト発生装置１００ｄを示す斜視図である。図１９は、実施の形態３に係るミスト発生装置１００ｄが備える基板１１０ｉを示す上面図である。

【0145】

ミスト発生装置１００ｄは、第１液滴３２０を第３液体３０２で包んだ液滴である第２液滴３３０を含む第２液体３０１ａをミスト化した多層ミストであるミスト４０１として噴出する噴霧装置である。

【0146】

なお、ミスト４０１における第１液滴３２０及び第２液滴３３０の外径、第２液体３０１ａ及び第３液体３０２のそれぞれの膜厚は、例えば、基板１１０ｉに形成される流路１３０ｂのサイズ、形状、並びに、第１液体３００、第２液体３０１ａ、及び、第３液体３０２が流路１３０ｂを流れる流量及び流速等によって制御される。

【0147】

ミスト発生装置１００ｄは、液供給部２１０ａと、基板１１０ｉと、ファン２２０と、制御部２００ｃと、を備える。基板１１０ｉは、液滴生成部５００ａと、ミスト発生部５１０と、を備える。

【0148】

なお、制御部２００ｃを機能的なブロックとして表している。

【0149】

液供給部２１０ａは、第１液体３００、第２液体３０１ａ、及び、第３液体３０２を基板１１０ｉ（具体的には、液滴生成部５００ａ）に供給する装置である。液供給部２１０ａは、第１液供給部２１１と、第２液供給部２１２と、第３液供給部２１３と、を備える。

【0150】

第３液供給部２１３は、第３液体３０２を基板１１０ｉに供給する装置である。第３液供給部２１３は、例えば、第３液体３０２を収容する容器と、当該容器と基板１１０ｉとを繋ぐ配管と、当該容器に収容された第３液体３０２を、当該配管を介して基板１１０ｉに送液するポンプと、を備える。

【0151】

また、第３液供給部２１３は、例えば、ポンプにより水圧を印加して第３液体３０２を基板１１０ｉに形成された第３液供給口１２３に送液する。

【0152】

また、液供給部２１０ａは、水圧を印加することで、第１液体３００、第２液体３０１ａ、及び、第３液体３０２を液滴生成部５００ａに供給し、液滴生成部５００ａで生成された第１液滴３２０を含む第３液体３０２を球状にした第２液滴３３０を生成し、生成した第２液滴３３０を含む第２液体３０１ａをミスト発生部５１０に導入させ、且つ、第２液滴３３０を含む第２液体３０１ａが液柱３１１を形成するように排出口１４０から排出させることで、第２液滴３３０を含む第２液体３０１ａをミスト化させる。つまり、液供給部２１０ａは、第１液体３００、第２液体３０１ａ、及び、第３液体３０２を液滴生成部５００ａに供給し、且つ、供給した第１液体３００、第２液体３０１ａ、及び、第３液体３０２がミスト発生部５１０から排出されるように、第１液体３００、第２液体３０１ａ、及び、第３液体３０２に水圧を印加する。本実施の形態では、第１液供給部２１１、第２液供給部２１２、及び、第３液供給部２１３は、水圧を印加することで、第１液体３００、第２液体３０１ａ、及び、第３液体３０２を液滴生成部５００ａに供給し、液滴生成部５００ａで生成された第２液滴３３０を含む第２液体３０１ａをミスト発生部５１０に導入させ、且つ、第２液滴３３０を含む第２液体３０１ａが液柱３１１を形成するように排出口１４０から排出させることで、第２液滴３３０を含む第２液体３０１ａをミスト化させる。

【0153】

ここで、例えば、第２液体３０１ａは、揮発性が高く、空気中に少量ずつ放出されると、しばらくした後で揮発して姿を消す（つまり、気体となる）性質が強い液体である。例えば、第２液体３０１ａは、第３液体３０２より高い揮発性を有する。

【0154】

第２液体３０１ａを高い揮発性とすることで、空気中にミスト４０１が存在する場合に、すぐに第２液体３０１ａは揮発する。そのため、ミスト４０１は、第２液体３０１ａが揮発してなくなる。

【0155】

また、例えば、第３液体３０２は、第１液体３００よりも低い揮発性を有する。つまり、液供給部２１０ａは、第１液体３００と、第１液体３００よりも揮発性が低い第３液体３０２と、第３液体３０２よりも揮発性が高い第２液体３０１ａとを液滴生成部５００ａに供給する。また、例えば、第３液体３０２は、第１液体３００と混ざり合わないようにするために、第１液体３００が水性の場合には油性であり、第１液体３００が油性の場合には水性である。

【0156】

また、例えば、第２液体３０１ａは、第３液体３０２と混ざり合わないようにするために、第３液体３０２が水性の場合には油性であり、第３液体３０２が油性の場合には水性である。

【0157】

基板１１０ｉは、液供給部２１０ａから供給された第１液体３００を液滴にした第１液滴３２０を生成して第３液体３０２に含ませ、さらに、第１液滴３２０を含む第３液体３０２を液滴にした第２液滴３３０を生成して第２液体３０１ａに含ませ、さらに、第２液滴３３０を含む第２液体３０１ａを液柱３１１にして放出することで、ミスト４０１を発生させるための基板である。基板１１０ｉは、第１液体３００、第２液体３０１、及び、第３液体３０２が流れる流路１３０ｂを備えるマイクロ流路チップである。流路１３０ｂは、第１流路１３１と、第２流路１３２と、混合流路１３３ａ、１３３ｂと、第３流路１３４と、接続流路１３７と、排出流路１３６と、を含む。第１流路１３１と、第２流路１３２と、混合流路１３３ａ、１３３ｂと、第３流路１３４と、接続流路１３７と、排出流路１３６とは、液体（第１液体３００、第２液体３０１ａ、及び、第３液体３０２）が移動可能に繋がれている。

【0158】

基板１１０ｉは、液滴生成部５００ａと、ミスト発生部５１０と、液滴生成部５００ａとミスト発生部５１０とを接続する接続流路１３７と、を備える。

【0159】

液滴生成部５００ａは、第１液滴３２０を含む第３液体３０２を球状にした第２液滴３３０を生成し、第２液滴３３０を第２液体３０１ａに含める。具体的には、液滴生成部５００ａは、液供給部２１０ａから供給された第１液体３００を液滴にした第１液滴３２０を生成して第３液体３０２に含ませ、さらに、第１液滴３２０を含む第３液体を液滴にした第２液滴３３０を生成して第２液体３０１ａに含ませる。本実施の形態では、液滴生成部５００ａは、基板１１０ｉの一部分である。

【0160】

液滴生成部５００ａは、第１液供給口１２１と、第２液供給口１２２と、第３液供給口１２３と、第１流路１３１と、第２流路１３２と、第３流路１３４と、混合流路１３３ａ、１３３ｂと、を備える。具体的には、基板１１０ｉは、第１液供給口１２１と、第２液供給口１２２と、第３液供給口１２３と、第１流路１３１と、第２流路１３２と、第３流路１３４と、混合流路１３３ａ及び混合流路１３３ｂと、を備える。

【0161】

第１流路１３１と第３流路１３４とは、いずれも、混合部１３９ａを介して混合流路１３３ａと繋がれている。

【0162】

第１流路１３１が第３流路１３４と交差しているために、第１流路１３１を流れる第１液体３００の流速及び第３液体３０２が第３流路１３４を流れる流速のそれぞれが適切に制御されることで、第１液体３００は、個々に分断されて球状の液体粒子（液滴）となる。

【0163】

第３液体３０２は、第１流路１３１及び第３流路１３４の交点である混合部１３９ａで、第１液体３００が球状となるように第１液体３００を覆って、言い換えると、第１液滴３２０を含んで混合流路１３３ａに流れる。

【0164】

混合流路１３３ａは、混合部１３９ｂを介して第２流路１３２及び混合流路１３３ｂと繋がれている。言い換えると、混合流路１３３ａと第２流路１３２とは、いずれも、混合部１３９ｂを介して混合流路１３３ｂと繋がれている。本実施の形態では、混合流路１３３ａと第２流路１３２とは、混合部１３９ｂでＴ字に分岐している。混合流路１３３ａと第２流路１３２とは、例えば、Ｙ字に分岐していてもよい。

【0165】

混合流路１３３ａが第２流路１３２と交差しているために、混合流路１３３ａを流れる第１液滴３２０を含む第３液体３０２の流速及び第２液体３０１ａが第２流路１３２を流れる流速のそれぞれが適切に制御されることで、第１液滴３２０を含む第３液体３０２は、個々に分断されて球状の液体粒子（液滴）となる。

【0166】

第２液体３０１ａは、混合流路１３３ｂ及び第２流路１３２の交点である混合部１３９ｂで、第１液滴３２０を含む第３液体３０２が球状となるように第３液体３０２を覆って、言い換えると、第２液滴３３０を含んで混合流路１３３ｂに流れる。

【0167】

混合流路１３３ｂは、液滴生成部５００ａとミスト発生部５１０とを繋ぐ接続流路１３７と繋がれている。

【0168】

なお、例えば、基板１１０ｉにおける、第３流路１３４、及び、混合流路１３３ａ、１３３ｂは、第２液体３０１ａ及び第３液体３０２が水性であるか油性であるかによって、濡れ性が異なっていてもよい。

【0169】

例えば、第３液体３０２が油性である場合、第３液体３０２が通過する第３流路１３４及び混合流路１３３ａは、水性に対する濡れ性よりも、油性に対する濡れ性が高くなるように形成されていてもよい。

【0170】

こうすることで、例えば、第３液体３０２は、混合部１３９ａで、第１液体３００が球状となるように、つまり、第１液体３００の液滴が形成されるように、第１液体３００を覆いやすくなる。

【0171】

また、例えば、第２液体３０１ａが水性である場合、第２液体３０１ａが通過する第２流路１３２及び混合流路１３３ｂは、油性に対する濡れ性よりも、水性に対する濡れ性が高くなるように形成されていてもよい。

【0172】

こうすることで、例えば、第２液体３０１ａは、混合部１３９ｂで、第１液滴３２０を含む第３液体３０２が球状となるように、つまり、第３液体３０２の液滴が形成されるように、第３液体３０２を覆いやすくなる。

【0173】

なお、流路１３０ｂの濡れ性は、基板１１０ｉに採用される材料、及び、流路１３０ｂの内表面の形状等によって調整される。

【0174】

上記した流路１３０ｂの濡れ性は、ミスト発生部５１０が備える流路（例えば、排出流路１３６）の濡れ性についても同様である。

【0175】

＜制御部＞
制御部２００ｃは、ミスト発生装置１００ｄの全体的な動作を制御する制御装置である。具体的には、制御部２００ｃは、液供給部２１０ａ及びファン２２０の動作を制御する。例えば、制御部２００ｃは、液供給部２１０ａを制御することで、制御部２００が行う制御内容に加えて、さらに、基板１１０ｉに供給される第３液体３０２の液量の制御、及び、第３液体３０２を基板１１０に供給するタイミングの制御を行う。

【0176】

なお、制御部２００ｃは、液供給部２１０ａを制御することができればよく、無線信号を送信することで液供給部２１０ａを制御できるように、液供給部２１０ａと無線通信可能に接続されていてもよいし、液供給部２１０ａと制御線等により接続されていてもよい。

【0177】

［効果等］
以上のように、ミスト発生装置１００ｄが備える液供給部２１０ａは、第１液体３００と、第１液体３００よりも揮発性が低い第３液体３０２と、第３液体３０２よりも揮発性が高い第２液体３０１ａとを液滴生成部５００ａに供給し、液滴生成部５００ａは、第１液滴３２０を含む第３液体３０２を球状にした第２液滴３３０を生成し、第２液滴３３０を第２液体３０１ａに含める。

【0178】

これによれば、第２液体３０１ａを高い揮発性とすることで、空気中にミスト４０１が存在する場合に、すぐに第２液体３０１ａは揮発する。そのため、ミスト４０１は、第２液体３０１ａが揮発してなくなることで、生成されてすぐに粒径が小さくなり且つ軽くなる。これにより、ミスト４０１（第１液体３００）は、空気中でさらに長く浮遊できる。

【0179】

（実施の形態４）
以下、実施の形態４に係るミスト発生装置について説明する。なお、実施の形態４に係るミスト発生装置の説明においては、実施の形態１に係るミスト発生装置１００との差異点を中心に説明する。実施の形態４に係るミスト発生装置の説明においては、実施の形態１に係るミスト発生装置１００と実質的に同様の構成については、同様の符号を付し、説明を簡略化又は省略する場合がある。

【0180】

［構成］
図２０は、実施の形態４に係るミスト発生装置１００ｅを示す上面図である。図２１は、実施の形態４に係るミスト発生装置１００ｅが備える液滴生成部５００ｂ及びミスト発生部５１０ｇを示す上面図である。

【0181】

ミスト発生装置１００ｅは、液供給部２１０と、基板１１０ｊと、ファン２２０と、制御部２００と、を備える。

【0182】

なお、図２０においては、第１液供給部２１１は、全ての第１液供給口１２１に第１液体３００を供給しているが、一部図示を省略している。

【0183】

また、図２０においては、第２液供給部２１２は、全ての第２液供給口１２２に第２液体３０１を供給しているが、一部図示を省略している。

【0184】

また、図２０においては、制御部２００及び液供給部２１０（第１液供給部２１１及び第２液供給部２１２）を機能的なブロックとして示している。

【0185】

基板１１０ｊは、液滴生成部５００ｂと、ミスト発生部５１０ｇと、を備える。

【0186】

液滴生成部５００ｂは、複数の第１液供給口１２１と、複数の第２液供給口１２２と、を備える。複数の第１液供給口１２１のそれぞれには、第１液供給部２１１によって第１液体３００を供給される。また、複数の第２液供給口１２２のそれぞれには、第２液供給部２１２によって第２液体３０１を供給される。

【0187】

ミスト発生部５１０ｇは、排出口１４０を複数備える。

【0188】

このような構成によれば、ミスト発生装置１００ｅは、一度に多くのミスト４００を発生できる。

【0189】

本実施の形態では、液滴生成部５００ｂは、第１液滴３２０（例えば、図２参照）を生成して第２液体３０１（例えば、図２参照）に含めるための混合流路１３３を複数有する。より具体的には、ミスト発生装置１００ｅは、混合流路１３３と、混合流路１３３と繋がれた排出口１４０との組を複数備える。本実施の形態では、ミスト発生装置１００ｅは、混合流路１３３と、混合流路１３３と繋がれた排出口１４０との組を８組備える。なお、ミスト発生装置１００ｅは、混合流路１３３と、混合流路１３３と繋がれた排出口１４０との組を７組以下備えてもよいし、９組以上備えてもよい。

【0190】

複数の第２液供給口１２２のそれぞれに供給された第２液体３０１は、複数の流路１３０（より具体的には、複数の混合流路１３３）を通過して複数の第１液供給口１２１のそれぞれに供給された第１液体３００を球状にして含み、複数の排出口１４０のそれぞれからミスト化されて、上面して基板１１０ｊの中心に向かって排出される。

【0191】

基板１１０ｊは、上面視で環状に形成されている。ファン２２０は、上面視で基板１１０ｊの環状の中央部であって、基板１１０ｊとは重ならない位置に配置されている。

【0192】

なお、本実施の形態では、基板１１０ｊは、環状であり、上面視で基板１１０ｊの内側の側面に排出口１４０が設けられている。例えば、基板は、上面視で矩形であり、側面に排出口１４０が複数並んで設けられていてもよい。また、１つの側面にのみ排出口１４０が設けられていてもよいし、複数の側面それぞれに排出口１４０が設けられていてもよい。

【0193】

（その他の実施の形態）
以上、本発明に係るミスト発生装置について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

【0194】

例えば、上記実施の形態では、ミスト発生装置１００ｄは、第１液体３００、第２液体３０１、及び、第３液体３０２の３つの液体（１つの液滴及び２つの液層）からなるミスト４０１を発生する。ミスト発生装置は、例えば、３以上の混合流路と４以上の導入口とが形成された基板によって４つ以上の液体（１つの液滴及び３つ以上の液層）からなるミストを発生してもよい。

【0195】

また、例えば、液滴生成部及びミスト発生部は、基板ではなく流路を有するノズルで実現されてもよい。

【0196】

また、例えば、上記実施の形態では、基板１１０の上面に第１液供給口１２１及び第２液供給口１２２が形成されている。第１液供給口１２１及び第２液供給口１２２が形成される位置は、特に限定されない。第１液供給口１２１及び第２液供給口１２２は、基板１１０の側面に形成されていてもよいし、基板１１０の下面に形成されていてもよい。

【0197】

また、例えば、上記実施の形態では、基板１１０の側面に排出口１４０が形成されている。排出口１４０が形成される位置は、特に限定されない。排出口１４０は、基板１１０の上面に形成されていてもよいし、基板１１０の下面に形成されていてもよい。

【0198】

また、例えば、上記実施の形態４では、ミスト発生装置１００ｅは、複数の排出口１４０を備える。例えば、上記実施の形態４では、ミスト発生装置１００ｅは、混合流路１３３と、混合流路１３３と繋がれた排出口１４０との組を複数備える。このように、ミスト発生装置は、１つの混合流路に対して１つの排出口が繋がれた組を備えてもよい。或いは、ミスト発生装置は、１つの混合流路に対して複数の排出口が繋がれた組を備えてもよい。或いは、ミスト発生装置は、複数の混合流路に対して１つの排出口が繋がれた組を備えてもよい。或いは、ミスト発生装置は、これらの組を任意の組み合わせで備えてもよい。

【0199】

また、例えば、制御部２００等の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、或いは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

【0200】

また、制御部２００等の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

【0201】

１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。

【0202】

また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。或いは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【0203】

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0204】

１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ ミスト発生装置
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇ、１１０ｈ、１１０ｉ、１１０ｊ 基板
１２１ 第１液供給口
１２２ 第２液供給口
１３３、１３３ａ、１３３ｂ 混合流路
１３５、１３５ａ 調整流路
１３７、１３７ａ 接続流路
１３８ 導入口
１４０、１４０ａ 排出口
１４１、１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ、１４１ｅ 排出面
１４２、１４２ａ、１４２ｂ 突出部
２１０、２１０ａ 液供給部
２２０ ファン
２３０、２３０ａ 液調整部
３００ 第１液体
３０１、３０１ａ 第２液体
３０２ 第３液体
３１０、３１１、５５０ 液柱
３２０ 第１液滴
３３０ 第２液滴
４００、４０１、５４０ ミスト
５００、５００ａ、５００ｂ 液滴生成部
５１０、５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ、５１０ｄ、５１０ｅ、５１０ｆ、５１０ｇ ミスト発生部（排出部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】