JP4645503B2 - Electrostatic atomizer - Google Patents

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Description

本発明は、対象空間内に帯電微粒子ミストを放出するに際して、対象空間側のマイナス帯電の影響を受けることなく帯電微粒子ミストを長時間に亘って安定的に生じさせるための技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for stably generating charged fine particle mist over a long period of time without being affected by negative charge on the target space side when discharging the charged fine particle mist into the target space.

従来から静電霧化装置として、例えば特許文献1が知られている。この特許文献1に示された従来例にあっては、液溜め部の液体を毛細管現象により放電電極の先端に搬送し、このように毛細管現象により放電電極の先端部に供給された液体を放電電極の先端部に表面張力により保持し、この放電電極の先端部に表面張力により保持された液体に高電圧を印加することで静電霧化して活性種(ラジカル)を含むナノメータサイズの帯電微粒子ミストを発生するようになっている。   For example, Patent Document 1 is known as an electrostatic atomizer. In the conventional example shown in Patent Document 1, the liquid in the liquid reservoir is conveyed to the tip of the discharge electrode by capillary action, and the liquid supplied to the tip of the discharge electrode by capillary action is discharged as described above. Nanometer-sized charged fine particles containing active species (radicals) by electrostatic atomization by applying a high voltage to the liquid held by the surface tension at the tip of the discharge electrode. Mist is generated.

この帯電微粒子ミストは活性種(ラジカル)を含み且つ極めて小さな粒径を有しているので、外部に放出された後は外部空間内の隅々まで飛散して殺菌、脱臭を行なうと共に、外部空間内に存在する物体に付着浸透して効果的に殺菌、脱臭を行なうことができる。   Since this charged fine particle mist contains active species (radicals) and has an extremely small particle size, it is sterilized and deodorized by being scattered to every corner in the external space after being released to the outside. It can be effectively sterilized and deodorized by adhering to and penetrating objects existing inside.

ところが、この静電霧化装置を例えば食品保管庫の庫内空間といった狭い対象空間内に設置し、該対象空間内に帯電微粒子ミストを長時間に亘って放出させようとするような場合には、対象空間を形成するハウジングの内壁や収納物体の表面に帯電微粒子ミストが付着して強くマイナス帯電し、このマイナス帯電の影響を受けて帯電微粒子ミストが安定的に生成され難くなるといった問題が生じる However, when this electrostatic atomizer is installed in a narrow target space such as a storage space of a food storage, for example, the charged fine particle mist is to be discharged into the target space for a long time. The charged fine particle mist adheres to the inner wall of the housing that forms the target space and the surface of the stored object and is strongly negatively charged. Due to the negative charge, the charged fine particle mist is difficult to be stably generated. .

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、対象空間内に帯電微粒子ミストを放出するに際して、対象空間側のマイナス帯電の影響を受けることなく帯電微粒子ミストを長時間に亘って安定的に生じさせることのできる静電霧化装置を提供することを課題とするものである。   The present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and when discharging charged fine particle mist into the target space, the charged fine particle mist is not affected by negative charging on the target space side for a long time. It is an object of the present invention to provide an electrostatic atomizer that can be stably generated.

上記課題を解決するために本発明を、放電電極3と、放電電極3に液体Wを供給する液供給手段と、放電電極3に高電圧を印加する高電圧印加手段と、放電電極3に近接して位置するハウジング10とを備え、放電電極3が保持する液体Wに高電圧を印加して生成されるマイナス帯電の帯電微粒子ミストを、ハウジング10が形成する対象空間S内に放出する静電霧化装置1において、帯電微粒子ミストが放出される対象空間Sに向けてプラスイオンを放出する除電手段を備え、該除電手段により、ハウジング10のマイナス帯電が放電電極3先端の液玉W1のコーン形状に影響を与えない程度まで除電を行うことを特徴したものとする。 In order to solve the above problems, the present invention is based on the discharge electrode 3, liquid supply means for supplying the discharge electrode 3 with liquid W, high voltage application means for applying a high voltage to the discharge electrode 3, and proximity to the discharge electrode 3. The electrostatic discharge discharges negatively charged charged fine particle mist generated by applying a high voltage to the liquid W held by the discharge electrode 3 into the target space S formed by the housing 10. The atomizing apparatus 1 includes a charge removing unit that discharges positive ions toward the target space S from which the charged fine particle mist is discharged. By the charge removing unit, the negative charge of the housing 10 is the cone of the liquid ball W1 at the tip of the discharge electrode 3. and those characterized by performing the neutralization to the extent that they do not affect the shape.

このようにすることで、対象空間Sを形成するハウジング10の内壁や、対象空間S内に収納される物体の表面に帯電微粒子ミストが付着してマイナス帯電するような場合であっても、除電手段により放出されるプラスイオンによってこのハウジング10や収納物体の除電を行うことができる。したがって、放電電極3先端に保持される液玉W1はこのハウジング10や収納物体のマイナス帯電の影響を受けずに安定的に静電霧化されることとなり、帯電微粒子ミストが安定的に生成されるものである。 In this way, even if the charged fine particle mist adheres to the inner wall of the housing 10 forming the target space S or the surface of the object stored in the target space S and is negatively charged, The housing 10 and the stored object can be neutralized by positive ions released by the means. Therefore, the liquid ball W1 held at the tip of the discharge electrode 3 is stably electrostatically atomized without being affected by the negative charge of the housing 10 and the stored object, and the charged fine particle mist is stably generated. Is.

また上記構成の静電霧化装置1にあっては、除電手段として、高電圧印加手段による放電電極3への電圧印加を、マイナス極性とプラス極性とで交互に入れ替えるものとすることも好適である。このようにすることで、除電用のプラスイオンはプラス極性に反転された放電電極3から放出されることとなるので、除電用の特別な装置を備えずともプラスイオンを放出することのできるコンパクトな静電霧化装置1となる。このとき、除電手段は、ハウジング10の体積固有抵抗が10 16 〜10 20 (Ω・cm)である場合には、少なくとも1時間に1回は極性をプラス極性に反転させる。 In the electrostatic atomizer 1 having the above-described configuration, it is also preferable that the voltage application to the discharge electrode 3 by the high voltage application unit is alternately switched between the negative polarity and the positive polarity as the static elimination unit. is there. By doing so, the positive ions for static elimination are emitted from the discharge electrode 3 that has been inverted to the positive polarity, so that compact ions can be emitted without a special device for static elimination. The electrostatic atomizer 1 is obtained. At this time, if the volume specific resistance of the housing 10 is 10 16 to 10 20 (Ω · cm) , the static elimination means reverses the polarity to the positive polarity at least once an hour.

また除電手段として、対象空間Sに向けてプラスイオンを放出させるイオン化針40を備えることも好適である。このようにすることで、対象空間S内にプラスイオンを放出する時間や方向等を、このイオン化針40の設置箇所や方向、印加電圧、印加時間等により自在に設定することが可能となる。   It is also preferable to provide an ionization needle 40 that discharges positive ions toward the target space S as a charge removal means. By doing in this way, it becomes possible to set freely the time, direction, etc. which discharge | release positive ion in the object space S with the installation location and direction, application voltage, application time, etc. of this ionization needle 40.

更に、上記構成の静電霧化装置1にあっては、対象空間S内の絶対湿度を検出する湿度検出手段11を備え、該湿度検出手段11の検出結果に応じて除電手段によるプラスイオンの放出量を制御することが好適である。対象空間S内の空気中に存在する水分はハウジング等のマイナス帯電を奪う性質を有し、したがってハウジング等からの一定時間当りの自然放電量は絶対湿度に応じて変化するので、このようにすることでプラスイオンの放出量を必要且つ十分な分だけに制御することが可能となる。このとき、除電手段によるプラスイオンの放出量を、絶対湿度が高くなるほどプラスイオンの放出量を抑制させるように制御する。 Furthermore, the electrostatic atomizer 1 having the above-described configuration includes the humidity detection unit 11 that detects the absolute humidity in the target space S, and the positive ion generated by the static elimination unit is detected according to the detection result of the humidity detection unit 11. It is preferable to control the release amount. Moisture present in the air in the target space S has the property of depriving the housing and the like from negative charge, and thus the amount of natural discharge per unit time from the housing and the like changes according to the absolute humidity. This makes it possible to control the release amount of positive ions to a necessary and sufficient amount. At this time, the amount of positive ions released by the static elimination means is controlled so as to suppress the amount of positive ions released as the absolute humidity increases.

本発明は、対象空間内に帯電微粒子ミストを放出するに際して、対象空間側のマイナス帯電の影響を受けることなく帯電微粒子ミストを長時間に亘って安定的に生じさせることができるという効果を奏する。   The present invention produces an effect that, when discharging charged fine particle mist into the target space, the charged fine particle mist can be stably generated over a long period of time without being affected by negative charging on the target space side.

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。図1〜図3には、本発明の実施形態における一例の静電霧化装置1を示している。本例の静電霧化装置1は、霧化用の液体Wを搬送するための液体搬送部2と、液体搬送部2の先端部である放電電極3と、放電電極3の先端と対向して位置する対向電極14と、液体Wに圧力を作用させて液体搬送部2の先端部に設けた放電電極3先端に液体Wを供給する加圧手段4と、放電電極3と対向電極14との間に高電圧を印加する電圧印加部5とを備えたものである。なお、以下の説明では液体Wが水の例で説明するので、液体Wは水Wとして表す。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings. 1 to 3 show an example of an electrostatic atomizer 1 according to an embodiment of the present invention. The electrostatic atomizer 1 of this example is opposed to the liquid transport unit 2 for transporting the atomizing liquid W, the discharge electrode 3 that is the tip of the liquid transport unit 2, and the tip of the discharge electrode 3. A counter electrode 14 that is positioned at a position, a pressurizing unit 4 that applies pressure to the liquid W to supply the liquid W to the tip of the discharge electrode 3 provided at the tip of the liquid transport unit 2, And a voltage applying unit 5 for applying a high voltage between the two. In the following description, since the liquid W is described as an example of water, the liquid W is represented as water W.

図1に示すように本例にあっては加圧手段4として、水頭圧により水Wに圧力を作用させて放電電極3の先端に水Wを供給するようになっている。液体搬送部2は図示例では筒状をしており、この液体搬送部2の内部の孔13部分の内径が先端の放電電極3部分を除いて毛細管現象が発生しない大きさの孔部13aとなっている。孔13の先端部は、先端が細径となるように孔径が次第に細くなっており、内部の水Wに圧力が作用しても孔13の最先端においては水Wが表面張力により液玉状態を保持し、孔13の最先端から水Wが垂れ流しされないような孔径としてある。   As shown in FIG. 1, in this example, as the pressurizing means 4, water W is supplied to the tip of the discharge electrode 3 by applying pressure to the water W by water head pressure. The liquid transport unit 2 has a cylindrical shape in the illustrated example, and the hole 13a inside the liquid transport unit 2 has a hole 13a having a diameter that does not cause capillary action except for the discharge electrode 3 at the tip. It has become. The tip of the hole 13 is gradually narrowed so that the tip has a small diameter. Even when pressure is applied to the water W inside, the water W is in a liquid ball state due to surface tension at the forefront of the hole 13. The hole diameter is such that the water W does not flow down from the forefront of the hole 13.

液体搬送部2の後端部には、水頭圧調整部となる液体溜め部6を連通させてある。図中の符号7は液体補給用のタンクであり、マイクロポンプ等のポンプ15によりタンク7内に溜まっている水Wを液体溜め部6に補給して、液体溜め部6の水位(液位)を放電電極3の先端よりも高い所定設定水位に保つようにしている。具体的には、液体溜め部6内に水位センサ16が設けてあり、水位センサ16により液体溜め部6内の水位を検知するとともに、液体溜め部6内の水位が放電電極3の先端よりも高い所定設定水位よりも下がるとこれを検知し、制御部17からの制御によりポンプ15を駆動して液体溜め部6内の水位が所定水位に復帰するようにタンク7内の水を供給するようになっている。したがって、液体搬送部2の先端部の放電電極3の先端に表面張力により形成される液玉W1には常に決められた一定の水頭圧が作用するものである。この水頭圧は、放電電極3の最先端に表面張力により液玉W1が形成されることを阻害しない程度のものになるよう予め設定してある。   A liquid reservoir 6 serving as a hydraulic head pressure adjusting unit is communicated with the rear end of the liquid transport unit 2. Reference numeral 7 in the figure denotes a tank for liquid replenishment, and water W stored in the tank 7 is replenished to the liquid reservoir 6 by a pump 15 such as a micropump, and the water level (liquid level) of the liquid reservoir 6. Is kept at a predetermined set water level higher than the tip of the discharge electrode 3. Specifically, a water level sensor 16 is provided in the liquid reservoir 6, and the water level in the liquid reservoir 6 is detected by the water level sensor 16, and the water level in the liquid reservoir 6 is higher than the tip of the discharge electrode 3. This is detected when the water level falls below a high predetermined set water level, and the water in the tank 7 is supplied so that the pump 15 is driven by the control from the control unit 17 so that the water level in the liquid reservoir 6 returns to the predetermined water level. It has become. Therefore, a constant fixed head pressure always acts on the liquid ball W1 formed by the surface tension at the tip of the discharge electrode 3 at the tip of the liquid transport unit 2. This water head pressure is set in advance so that it does not hinder the formation of the liquid ball W1 due to the surface tension at the forefront of the discharge electrode 3.

図2、図3には、上記静電霧化装置1の概略斜視図が示してある。液体溜め部6やタンク7等はベース26に取付けてあり、このベース26にカバー27を取付けて液溜め部6やタンク7を覆うことで、ユニット化されてコンパクトとなった静電霧化装置1が構成される。図示例ではカバー27に設けた孔28から液体搬送部2先端の放電電極3が突出しており、カバー27に設けた対向電極14が上記放電電極3の先端の前方位置に配置してある。タンク7は透明又は半透明の材料で形成してあり、カバー27に水位窓29が設けてあってタンク7内の水位の確認ができるとともに、タンク7内の水位が低くなるとタンク7上部の給水口30から給水するようになっている。   2 and 3 are schematic perspective views of the electrostatic atomizer 1. The liquid reservoir 6 and the tank 7 are attached to the base 26, and a cover 27 is attached to the base 26 to cover the liquid reservoir 6 and the tank 7, so that the electrostatic atomizer is unitized and made compact. 1 is configured. In the illustrated example, the discharge electrode 3 at the tip of the liquid transport unit 2 protrudes from a hole 28 provided in the cover 27, and the counter electrode 14 provided on the cover 27 is disposed at a position in front of the tip of the discharge electrode 3. The tank 7 is made of a transparent or translucent material, and a water level window 29 is provided on the cover 27 so that the water level in the tank 7 can be confirmed. When the water level in the tank 7 becomes low, the water supply above the tank 7 is supplied. Water is supplied from the mouth 30.

上記構成から成る静電霧化装置1にあっては、液体搬送部2先端の放電電極3に水Wが供給されて表面張力により液玉W1が形成される状態で、適宜箇所に備えてある操作部9を操作して帯電微粒子ミストの生成をオンに設定すれば、このオン指令を受けた制御部17によって制御される電圧印加部5が、放電電極3がマイナス電極となって電荷が集中するように該放電電極3と対向電極14との間に高電圧(8kV程度)を印加し、ナノメータサイズの帯電微粒子ミストと、ミクロンサイズの帯電微粒子ミストとを同時に生成させる。   In the electrostatic atomizer 1 having the above-described configuration, water W is supplied to the discharge electrode 3 at the tip of the liquid transport unit 2 and the liquid ball W1 is formed by surface tension. When the operation unit 9 is operated to set the generation of charged fine particle mist to ON, the voltage application unit 5 controlled by the control unit 17 that has received this ON command causes the discharge electrode 3 to be a negative electrode and the charge is concentrated. As described above, a high voltage (about 8 kV) is applied between the discharge electrode 3 and the counter electrode 14 to simultaneously generate nanometer-sized charged fine particle mist and micron-sized charged fine particle mist.

上記ナノメータサイズの帯電微粒子ミストとミクロンサイズの帯電微粒子ミストとが同時に生成される理由は、下記の通りであると考えられる。即ち、液体搬送部2先端の放電電極3に表面張力により液玉W1が形成された状態で、電圧印加部5により高電圧を印加すると、放電電極3の先端に表面張力により液玉状に保持された水Wが帯電し、帯電した水にクーロン力が働くことで液玉W1が局所的に円錐形状(テイラーコーン)に盛り上がる。そして円錐形状となった水Wの最先端に電荷が集中して電荷の密度が高密度となり、高密度の電荷の反発力ではじけるようにして最先端の水Wが***・飛散(レーリー***)を繰り返して静電霧化を行い、主としてナノメータサイズの帯電微粒子ミストを大量に発生させる。加えて、テイラーコーンとなった液玉W1には前述のように加圧手段4による加圧力が作用していることで、液玉W1の表面は表面張力により保たれる液玉状態が僅かな力でも破れ得る不安定な状態となっており、このため、最先端のように電荷が集中する箇所ではない液玉W1の最先端以外の表面部分においても、高電圧の印加により液玉W1から表面の一部が千切れて***・飛散するものである。この部分においては、電荷が最先端ほど集中しておらず水Wを***させるエネルギーも小さいので、主としてミクロンサイズの帯電微粒子ミストが生成されるのである。   The reason why the nanometer-sized charged fine particle mist and the micron-sized charged fine particle mist are simultaneously generated is considered as follows. That is, when a high voltage is applied by the voltage application unit 5 in a state in which the liquid ball W1 is formed by the surface tension on the discharge electrode 3 at the tip of the liquid transport unit 2, the tip of the discharge electrode 3 is held in a liquid ball shape by the surface tension. The charged water W is charged, and the Coulomb force acts on the charged water, so that the liquid ball W1 rises locally in a conical shape (Taylor cone). The charge concentrates at the leading edge of the conical water W, the charge density becomes high, and the leading edge water W breaks and scatters (Rayleigh splitting) by repelling with the repulsive force of the high density charge. Is repeated to generate a large amount of charged fine particle mist mainly of nanometer size. In addition, the pressure applied by the pressurizing means 4 acts on the liquid ball W1 that has become a Taylor cone, as described above, so that the surface of the liquid ball W1 is slightly maintained by surface tension. It is in an unstable state that can be broken even by force. For this reason, the surface of the liquid ball W1 other than the most advanced part of the liquid ball W1 that is not a point where charges are concentrated as in the most advanced state can be removed from the liquid ball W1 by applying a high voltage. A part of the surface breaks up and splits and scatters. In this portion, the charge is not concentrated as much as the leading edge and the energy for splitting the water W is small, so that mainly micron-sized charged fine particle mist is generated.

上記のようにしてナノメータサイズの帯電微粒子ミスト、及びミクロンサイズの帯電微粒子ミストが生成されると水が消費されてゆくが、放電電極3の先端には絶えず表面張力で液玉W1が形成されるように加圧手段4により水Wが供給されるので、継続してナノメータサイズの帯電微粒子ミスト、及びミクロンサイズの帯電微粒子ミストが生成され続けることになる。上記のようにして生成されるナノメータサイズの帯電微粒子ミストとミクロンサイズの帯電微粒子ミストには、活性種(ラジカル)が含まれる。   When nanometer-sized charged fine particle mist and micron-sized charged fine particle mist are generated as described above, water is consumed, but a liquid ball W1 is constantly formed at the tip of the discharge electrode 3 by surface tension. Thus, since the water W is supplied by the pressurizing means 4, nanometer-sized charged fine particle mist and micron-sized charged fine particle mist are continuously generated. The nanometer-sized charged fine particle mist and the micron-sized charged fine particle mist generated as described above contain active species (radicals).

このように同時生成されたナノメータサイズの帯電微粒子ミストとミクロンサイズの帯電微粒子ミストは、放電電極3と対向して位置する対向電極14に向けて移動し、ハウジング10に囲まれて形成される所定の対象空間S内に放出される。対象空間S内に放出されたナノメータサイズの帯電微粒子ミストは対象空間S内の隅々まで飛散し、この帯電微粒子ミストに含まれる活性種(ラジカル)によって対象空間S内の殺菌、脱臭、有害物質の分解等を行うとともに、この帯電微粒子ミストが対象空間S内に位置する物体に付着浸透することで、該物体の殺菌、脱臭、有害物質の分解等を行なうことができる。上記ナノメータサイズの帯電微粒子ミストだけでは粒径が極めて小さいので、対象空間Sやこの対象空間S内の物体の加湿には十分でないが、本発明においては同時にミクロンサイズの帯電微粒子ミストを放出するので、これらの加湿を十分に行なえる。   The nanometer-sized charged fine particle mist and the micron-sized charged fine particle mist generated simultaneously as described above move toward the counter electrode 14 positioned opposite to the discharge electrode 3 and are formed by being surrounded by the housing 10. Are released into the target space S. The nanometer-sized charged fine particle mist released into the target space S is scattered to every corner of the target space S, and the active species (radicals) contained in the charged fine particle mist sterilize, deodorize, and harmful substances in the target space S. In addition, the charged fine particle mist adheres and penetrates into an object located in the target space S, so that the object can be sterilized, deodorized, and harmful substances decomposed. The nanometer-sized charged fine particle mist alone has a very small particle size, and is not sufficient for humidifying the target space S or an object in the target space S. However, in the present invention, a micron-sized charged fine particle mist is simultaneously released. These humidifications can be performed sufficiently.

そして、本例の静電霧化装置1の制御部17にあっては図4に示すように、操作部9のスイッチを操作して帯電微粒子ミストの生成をオンに設定してある間には、放電電極3がマイナス電極となって電荷が集中するように該放電電極3と対向電極14との間に一定時間(以下これを「通常極性時間T1」という)だけ8kV程度の高電圧を印加して帯電微粒子ミストを生成させる通常極性モードと、放電電極3がプラス電極となって電荷が集中するように該放電電極3と対向電極14との間に一定時間(以下これを「極性反転時間T2」という)だけ8kV程度の逆極性の高電圧を印加してプラスイオンを生成させる極性反転モードとを、交互に切り替えながら帯電微粒子ミストの生成を継続していくようになっている。   And in the control part 17 of the electrostatic atomizer 1 of this example, as shown in FIG. 4, while operating the switch of the operation part 9 and setting generation | occurrence | production of charged fine particle mist to ON, A high voltage of about 8 kV is applied between the discharge electrode 3 and the counter electrode 14 for a certain period of time (hereinafter referred to as “normal polarity time T1”) so that the discharge electrode 3 becomes a negative electrode and charges are concentrated. Normal polarity mode in which charged fine particle mist is generated and the discharge electrode 3 becomes a positive electrode and the charge is concentrated so that the charge is concentrated (hereinafter referred to as “polarity inversion time”). The generation of the charged fine particle mist is continued while alternately switching the polarity inversion mode in which a positive voltage is generated by applying a high voltage having a reverse polarity of about 8 kV).

ここで、静電霧化装置1で生成される帯電微粒子ミストが対象空間Sを形成するハウジング10の内壁に大量に付着して該ハウジング10全体が強くマイナス帯電してしまうと、放電電極3先端の液玉W1の上記テイラーコーンが、近接して位置するハウジング10内壁のマイナス帯電の影響を受けて安定したコーン形状に形成され難くなる。これに対して本例にあっては帯電微粒子ミストの生成がオンとなっている間にマイナス極性とプラス極性とが交互に入れ替わるように放電電極3への電圧印加がなされ、これによって上記の如く帯電微粒子ミストを放出する通常極性モードとプラスイオンを放出する極性反転モードとが交互に入れ替わるようにしてあるので、この極性反転モード中に放出されるプラスイオンによってハウジング10のマイナス帯電が除電されることとなる。したがってハウジング10が強くマイナス帯電されることがないので、帯電微粒子ミストを長時間に亘って放出させる場合であっても、放電電極3先端の液玉W1の上記テイラーコーンは安定的したコーン形状に形成され、帯電微粒子ミストが安定的に生成されるようになっている。   Here, when a large amount of charged fine particle mist generated by the electrostatic atomizer 1 adheres to the inner wall of the housing 10 forming the target space S and the entire housing 10 is strongly negatively charged, the tip of the discharge electrode 3 The Taylor cone of the liquid ball W1 is less likely to be formed into a stable cone shape due to the influence of negative charging on the inner wall of the housing 10 located in the vicinity. On the other hand, in this example, while the generation of the charged fine particle mist is on, the voltage is applied to the discharge electrode 3 so that the negative polarity and the positive polarity are alternately switched. Since the normal polarity mode for discharging charged fine particle mist and the polarity reversal mode for discharging positive ions are alternately switched, the negative charge of the housing 10 is neutralized by the positive ions released during the polarity reversal mode. It will be. Accordingly, since the housing 10 is not strongly negatively charged, the Taylor cone of the liquid ball W1 at the tip of the discharge electrode 3 has a stable cone shape even when the charged fine particle mist is discharged for a long time. Thus, the charged fine particle mist is stably generated.

通常極性モードの通常極性時間T1と極性反転モードの極性反転時間T2は、極性反転モード中に放出されるプラスイオンによりハウジング10のマイナス帯電が液玉W1のコーン形状に影響を与えない程度にまで除電されるよう適宜設定する。例えば体積固有抵抗が1016〜1020(Ω・cm)のポリスチレン製のハウジング10を用いて容積70Lの対象空間Sを形成してある場合には、少なくとも1時間に1回以上は極性反転モードとなり、且つ1回の極性反転時間T2が5分程度となるよう設定することが好ましい。 The normal polarity time T1 in the normal polarity mode and the polarity reversal time T2 in the polarity reversal mode are such that the negative charge of the housing 10 does not affect the cone shape of the liquid ball W1 due to the positive ions released during the polarity reversal mode. Set as appropriate to eliminate static electricity. For example, when the target space S having a volume of 70 L is formed using a polystyrene housing 10 having a volume resistivity of 10 16 to 10 20 (Ω · cm), the polarity reversal mode is performed at least once per hour. In addition, it is preferable to set the polarity reversal time T2 for about 5 minutes.

また、図5の変形例に示すように、帯電微粒子ミストを放出させる対象空間S内の絶対湿度を検出する湿度検出手段11を備えておき、この湿度検出手段11を用いて検出される絶対湿度に応じて上記の通常極性時間T1及び極性反転時間T2を設定するよう制御部17を設けることが好適である。これは、対象空間S内の空気中に存在する水分がハウジング10のマイナス帯電を奪う性質を有し、したがって絶対湿度が高くなるほどハウジング10からの単位時間当たりの自然放電量が増加するからであって、検出される絶対湿度が高くなるほどに極性反転時間T2を短く設定してプラスイオンの放出量を抑制させるようにすることで、必要十分な極性反転時間T2を挟んで帯電微粒子ミストを安定的に且つ大量に放出することが可能となる。具体的には、例えば湿度検出手段11により検出される絶対湿度が予め設けてある所定の閾値を超えれば、極性反転時間T2が短く変更されるようにすればよい。   Further, as shown in the modification of FIG. 5, a humidity detection unit 11 that detects the absolute humidity in the target space S from which the charged fine particle mist is discharged is provided, and the absolute humidity detected by using the humidity detection unit 11. Accordingly, it is preferable to provide the control unit 17 so as to set the normal polarity time T1 and the polarity reversal time T2 described above. This is because the moisture present in the air in the target space S has the property of depriving the housing 10 of negative charge, and therefore the amount of natural discharge per unit time from the housing 10 increases as the absolute humidity increases. Thus, the polarity reversal time T2 is set to be shorter as the detected absolute humidity becomes higher to suppress the release amount of positive ions, so that the charged fine particle mist can be stabilized with the necessary and sufficient polarity reversal time T2 interposed therebetween. And a large amount can be released. Specifically, for example, if the absolute humidity detected by the humidity detecting means 11 exceeds a predetermined threshold value provided in advance, the polarity reversal time T2 may be changed short.

湿度検出手段11としては、対象空間S内の温度と相対湿度から絶対温度を検出するものを用いてもよいし、対象空間S内が略一定の湿度に保持される条件下であれば温度のみから絶対温度を検出するものであってもよいし、また対象空間S内が略一定の温度に保持される条件下であれば相対温度のみから絶対温度を検出するものであってもよい。   As the humidity detection means 11, a device that detects the absolute temperature from the temperature in the target space S and the relative humidity may be used, or only the temperature if the target space S is maintained at a substantially constant humidity. The absolute temperature may be detected from the absolute temperature, or the absolute temperature may be detected only from the relative temperature as long as the target space S is maintained at a substantially constant temperature.

上記構成から成る本例の静電霧化装置1は、様々な対象空間Sに帯電微粒子ミストを供給する装置として使用することができる。   The electrostatic atomizer 1 of the present example configured as described above can be used as an apparatus for supplying charged fine particle mist to various target spaces S.

例えば図6には、本例の静電霧化装置1を食品保管庫12に備えた場合を示している。食品保管庫12は、その庫内空間に食品を収納させておく食品収納部22と、食品収納部22内の温度を目的とする温度にするための冷却部又は加熱部よりなる温度調整部23とを備えたものである。食品収納部22の開口部には開閉蓋(図示せず)が設けてある。また、食品保管庫12には更に電源スイッチ24、温度調整の操作を行うための温度調整操作部25が設けてある。そして、食品収納部22の庫内空間に食品を収納し、温度調整操作部25を操作して収納する食品の保存に最適の温度に調整し、電源スイッチ24をオンにすると、食品収納部22内が温度調整操作部25で設定された設定温度に温度制御されるとともに、電源スイッチ24のオンと連動して静電霧化装置1においては帯電微粒子ミスト生成がオンとなり、食品収納部22内にナノメータサイズの帯電微粒子ミストとミクロンサイズの帯電微粒子ミストとが、高電圧印加の極性反転により途中で極性反転モードを周期的に挟みながら放出されるようになっている。   For example, FIG. 6 shows a case where the food storage 12 includes the electrostatic atomizer 1 of this example. The food storage 12 includes a food storage unit 22 that stores food in the internal space, and a temperature adjustment unit 23 that includes a cooling unit or a heating unit for setting the temperature in the food storage unit 22 to a target temperature. It is equipped with. An opening / closing lid (not shown) is provided at the opening of the food storage unit 22. The food storage 12 is further provided with a power switch 24 and a temperature adjustment operation unit 25 for performing temperature adjustment operations. When the food is stored in the interior space of the food storage unit 22, the temperature adjustment operation unit 25 is operated to adjust the temperature to an optimum temperature for storing the stored food, and the power switch 24 is turned on, the food storage unit 22 is turned on. The inside is controlled to the set temperature set by the temperature adjustment operation unit 25, and in conjunction with the turning on of the power switch 24, the generation of charged fine particles mist is turned on in the electrostatic atomizer 1, and the inside of the food storage unit 22 In addition, nanometer-sized charged fine particle mist and micron-sized charged fine particle mist are discharged while periodically inverting the polarity reversal mode in the middle by polarity reversal of high voltage application.

つまり、この場合にあっては食品保管庫12の電源スイッチ24が静電霧化装置1の操作部9を兼ねるものであり、また食品収納部22の庫内空間が帯電微粒子ミストを放出する対象空間Sとなっている。   That is, in this case, the power switch 24 of the food storage 12 serves also as the operation unit 9 of the electrostatic atomizer 1, and the interior space of the food storage unit 22 emits charged fine particle mist. It is a space S.

食品収納部22内の対象空間Sにナノメータサイズの帯電微粒子ミストとミクロンサイズの帯電微粒子ミストとを放出すると、放出されたナノメータサイズの帯電微粒子ミストは対象空間S内の隅々まで飛散し、該帯電微粒子ミストに含まれる活性種(ラジカル)により対象空間S内の殺菌、脱臭、有害物質の分解等を行なうとともに、対象空間S内に位置する物体(この場合は食品収納部22内に保管している食品)に付着浸透して殺菌、脱臭、有害物質の分解等を行なう。また、放出されたミクロンサイズの帯電微粒子ミストにより対象空間S内の加湿、及び対象空間S内の物体への加湿が十分に行なわれる。食品収納部22内の対象空間Sには種々の食品を保管することができるが、特に葉野菜を保管する場合に効果がある。   When nanometer-sized charged fine particle mist and micron-sized charged fine particle mist are discharged into the target space S in the food storage unit 22, the discharged nanometer-sized charged fine particle mist is scattered to every corner in the target space S, The active species (radicals) contained in the charged fine particle mist sterilize, deodorize, and decompose harmful substances in the target space S, and store objects in the target space S (in this case, the food storage unit 22). Sterilize, deodorize, decompose harmful substances, etc. In addition, the discharged micron-sized charged fine particle mist sufficiently humidifies the target space S and humidifies the object in the target space S. Although various foods can be stored in the target space S in the food storage unit 22, it is particularly effective when storing leafy vegetables.

そして、このように帯電微粒子ミストを放出する対象空間Sが食品収納部22の庫内空間である場合においても、図4に基づいて既述したように放電電極3から帯電微粒子ミストを放出する通常極性モードと、放電電極3への高電圧印加を極性反転して該放電電極3からプラスイオンを放出する極性反転モードとを一定周期で交互に切り替えるようにしてあることで、食品収納部22の対象空間Sを形成するハウジング10の除電が極性反転モード中になされ、ハウジング10が強くマイナス帯電することが防止される。   Even when the target space S from which the charged fine particle mist is discharged is the internal space of the food storage unit 22 as described above, the charged fine particle mist is normally discharged from the discharge electrode 3 as described above with reference to FIG. The polarity mode and the polarity inversion mode in which the application of a high voltage to the discharge electrode 3 is inverted to release positive ions from the discharge electrode 3 are alternately switched at a constant cycle, so that the food storage unit 22 The charge removal of the housing 10 forming the target space S is performed during the polarity reversal mode, and the housing 10 is prevented from being strongly negatively charged.

加えて、特に対象空間S内に収納される物体がラップに包まれる野菜等である場合にはラップ部分に帯電微粒子ミストが付着して強くマイナス帯電され易くなるのだが、極性反転モード中にはこの収納物体のマイナス帯電もプラスイオンにより効果的に除電される。   In addition, especially when the object stored in the target space S is a vegetable or the like wrapped in a wrap, the charged fine particle mist adheres to the wrap portion and is likely to be strongly negatively charged. The negative charge of the stored object is also effectively removed by positive ions.

したがって、本例の静電霧化装置1を備えた食品保管庫12にあっては、放電電極3先端の液玉W1の上記テイラーコーンが安定的したコーン形状に形成されるとともに、帯電微粒子ミストが安定的に生成されることとなる。   Therefore, in the food storage 12 provided with the electrostatic atomizer 1 of this example, the Taylor cone of the liquid ball W1 at the tip of the discharge electrode 3 is formed in a stable cone shape, and the charged fine particle mist. Will be generated stably.

また、このように対象空間Sが食品収納部22の庫内空間である場合においても、図5に基づいて上記したように対象空間S内の絶対湿度を検出する湿度検出手段11を備え、該湿度検出手段11の検出結果に応じて通常極性時間T1と極性反転時間T2を設定し、これによりプラスイオンの放出量を制御することは好ましい。特に本例の食品保管庫12が冷蔵庫である場合には対象空間S内の湿度は略一定に保持されるので、上記湿度検出手段11として温度計を備えてこの温度計の検出結果から推定される絶対湿度に基づいて通常極性時間T1及び極性反転時間T2を設定してもよい。   In addition, even when the target space S is the internal space of the food storage unit 22 as described above, the humidity detection means 11 that detects the absolute humidity in the target space S is provided as described above with reference to FIG. It is preferable to set the normal polarity time T1 and the polarity reversal time T2 according to the detection result of the humidity detection means 11, and thereby control the release amount of positive ions. In particular, when the food storage 12 of this example is a refrigerator, the humidity in the target space S is kept substantially constant, so that the humidity detection means 11 is provided with a thermometer and is estimated from the detection result of this thermometer. The normal polarity time T1 and the polarity inversion time T2 may be set based on the absolute humidity.

また特に図示はしないが、本例の静電霧化装置1を設置して帯電微粒子ミストを放出させる対象空間Sとしては、図6に示した食品収納部22のような収納庫の庫内空間に限定されず、例えば洗濯機において洗濯対象物を収納する洗濯籠内の空間や、衣類乾燥機、食器乾燥機等において乾燥対象物を収納する乾燥籠内の空間といったように、ハウジング10により囲まれて形成される限定された庫内空間であって該ハウジング10のマイナス帯電や収納物体のマイナス帯電が放電電極3先端の液玉W1のコーン形状に影響を及ぼすようなものであれば、同様の構成が適用可能であることは勿論である。   Further, although not particularly illustrated, the target space S in which the electrostatic atomizer 1 of the present example is installed to discharge the charged fine particle mist is an internal space of a storage such as the food storage unit 22 shown in FIG. For example, a space in a laundry basket for storing a laundry object in a washing machine or a space in a drying basket for storing a drying object in a clothes dryer, a tableware dryer, etc. As long as it is a limited internal space formed in such a manner that the negative charge of the housing 10 or the negative charge of the stored object affects the cone shape of the liquid ball W1 at the tip of the discharge electrode 3, the same applies. Of course, the following configuration is applicable.

次に、本発明の実施形態における他例の静電霧化装置1について、図7、図8に基づいて説明する。なお、本例にあっては、帯電微粒子ミストが放出される対象空間Sに向けてプラスイオンを放出する除電手段以外の構成については上記した一例と同様の構成であるから、一例と同様の構成については同一符号を付して詳しい説明を省略し、一例とは相違する構成についてのみ以下に詳述する。   Next, another example of the electrostatic atomizer 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, since the configuration other than the static elimination unit that discharges positive ions toward the target space S from which the charged fine particle mist is discharged is the same as the above example, the same configuration as the above example The same reference numerals are assigned to the components, detailed description thereof is omitted, and only the configuration different from the example will be described in detail below.

本例にあっては、マイナス帯電の除電手段として、一例のように放電電極3への電圧印加をマイナス極性とプラス極性とで交互に入れ替えるようにするのではなく、対象空間Sに向けてプラスイオンを放出させるイオン化針40を放電電極3とは別に備えてある。図示例ではイオン化針40を一本だけ備えてあるが、複数本備えてあっても構わない。   In this example, as a negative charge neutralization means, the voltage application to the discharge electrode 3 is not switched alternately between the negative polarity and the positive polarity as in the example, but is added toward the target space S. An ionization needle 40 for releasing ions is provided separately from the discharge electrode 3. In the illustrated example, only one ionization needle 40 is provided, but a plurality of ionization needles 40 may be provided.

上記イオン化針40は細長形状であり且つその先端部分が先鋭形状を成す電極針であって、放電電極3にマイナス電圧を印加するための電圧印加部5とは別の電圧印加部41により8kV程度のプラス電圧を印加してコロナ放電を発生させ、これにより対象空間S内にプラスイオンを放出させるようになっている。   The ionization needle 40 is an elongated electrode needle having a sharp tip, and is about 8 kV by a voltage application unit 41 different from the voltage application unit 5 for applying a negative voltage to the discharge electrode 3. The positive voltage is applied to generate corona discharge, thereby releasing positive ions into the target space S.

そして、本例の静電霧化装置1にあっては、操作部9のスイッチを操作して帯電微粒子ミストの生成をオンに設定してある間には、電圧印加部5により放電電極3がマイナス電極となって電荷が集中するように該放電電極3と対向電極14との間に8kV程度の高電圧が印加されて帯電微粒子ミストを生成させるとともに、電圧印加部41によりイオン化針40がプラス電極となってコロナ放電を生じさせるように上記放電電極3とは逆極性の高電圧が印加されてプラスイオンを生成させるようになっている。   And in the electrostatic atomizer 1 of this example, while operating the switch of the operation part 9 and setting generation | occurrence | production of the charged fine particle mist to ON, the discharge electrode 3 is set by the voltage application part 5. A high voltage of about 8 kV is applied between the discharge electrode 3 and the counter electrode 14 so as to concentrate the charge as a negative electrode, thereby generating charged fine particle mist and the ionization needle 40 is added by the voltage application unit 41. A high voltage having a polarity opposite to that of the discharge electrode 3 is applied so as to generate corona discharge as an electrode to generate positive ions.

このイオン化針40から放出されるプラスイオンによってハウジング10のマイナス帯電が除電されることとなるので、ハウジング10が強くマイナス帯電されることがなく、したがって放電電極3から帯電微粒子ミストを長時間に亘って放出させる場合であっても、放電電極3先端の液玉W1の上記テイラーコーンは安定的したコーン形状に形成され、帯電微粒子ミストが安定的に生成されるようになっている。   Since the negative charge of the housing 10 is neutralized by the positive ions released from the ionization needle 40, the housing 10 is not strongly negatively charged. Therefore, the charged fine particle mist is discharged from the discharge electrode 3 for a long time. In this case, the Taylor cone of the liquid ball W1 at the tip of the discharge electrode 3 is formed in a stable cone shape, so that charged fine particle mist is stably generated.

本例にあってはイオン化針40への電圧印加は間欠的に行うようになっている。ここでのイオン化針40への電圧印加の時間周期は、イオン化針40から放出されるプラスイオンによりハウジング10のマイナス帯電が液玉W1のコーン形状に影響を与えない程度にまで除電されるよう適宜設定すればよい。例えば体積固有抵抗が1016〜1020(Ω・cm)のポリスチレン製のハウジング10を用いて容積70Lの対象空間Sを形成してある場合には、5分程度の電圧印加が1時間に1回以上行われるよう設定することが好ましい。 In this example, voltage application to the ionization needle 40 is performed intermittently. The time period of the voltage application to the ionization needle 40 here is appropriately set so that the negative charge of the housing 10 is neutralized by the positive ions released from the ionization needle 40 so as not to affect the cone shape of the liquid ball W1. You only have to set it. For example, when a target space S having a volume of 70 L is formed using a polystyrene housing 10 having a volume resistivity of 10 16 to 10 20 (Ω · cm), a voltage application of about 5 minutes is applied 1 time per hour. It is preferable to set to be performed more than once.

また、本例にあっても、帯電微粒子ミストを放出させる対象空間S内の絶対湿度を検出する湿度検出手段11を備えておき、この湿度検出手段11の検出結果に応じてイオン化針40からのプラスイオンの放出量を制御することが好適である。具体的には、例えば湿度検出手段11により検出される絶対湿度が予め設けてある所定の閾値を超えれば、イオン化針40への1回毎の電圧印加時間が短く変更されるようにすればよい。   Also in this example, the humidity detection means 11 for detecting the absolute humidity in the target space S from which the charged fine particle mist is discharged is provided, and the ionization needle 40 is supplied according to the detection result of the humidity detection means 11. It is preferable to control the release amount of positive ions. Specifically, for example, if the absolute humidity detected by the humidity detecting means 11 exceeds a predetermined threshold value provided in advance, the time for applying the voltage to the ionization needle 40 may be changed short. .

なお、上記した各例にあってはナノメータサイズの帯電微粒子ミストとミクロンサイズの帯電微粒子ミストを生成するようにしているが、これに限定される訳ではなく、ナノメータサイズの帯電微粒子ミストのみを生成するものであっても構わない。液供給手段も、放電電極3に液体Wを供給するものであれば他の構成であってもよい。また、放電電極3に高電圧を印加する高電圧印加手段においても図示例には限定されず、例えば対向電極14を備えずに放電電極3に高電圧を印加させるような構成であってもよい。更に、静電霧化する液体Wも水には限定されず、例えば抗菌剤や殺菌剤から成る液体Wを放電電極3に供給するようにしてもよい。   In each of the above examples, nanometer-sized charged fine particle mist and micron-sized charged fine particle mist are generated. However, the present invention is not limited to this, and only nanometer-sized charged fine particle mist is generated. It doesn't matter if you do it. The liquid supply means may have another configuration as long as it supplies the liquid W to the discharge electrode 3. Further, the high voltage applying means for applying a high voltage to the discharge electrode 3 is not limited to the illustrated example. For example, the high voltage may be applied to the discharge electrode 3 without providing the counter electrode 14. . Further, the liquid W to be electrostatically atomized is not limited to water. For example, the liquid W made of an antibacterial agent or a bactericidal agent may be supplied to the discharge electrode 3.

本発明の実施形態における一例の静電霧化装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the electrostatic atomizer of an example in embodiment of this invention. 同上の静電霧化装置の斜視図である。It is a perspective view of an electrostatic atomizer same as the above. 同上の静電霧化装置のカバーを外した状態の斜視図である。It is a perspective view of the state which removed the cover of the electrostatic atomizer same as the above. 同上の静電霧化装置の通常極性モードと極性反転モードの切り替えを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows switching of the normal polarity mode and polarity reversal mode of an electrostatic atomizer same as the above. 同上の静電霧化装置の変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification of an electrostatic atomizer same as the above. 同上の静電霧化装置を備えた食品保管庫の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the food storage provided with the electrostatic atomizer same as the above. 本発明の実施形態における他例の静電霧化装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the electrostatic atomizer of the other example in embodiment of this invention. 同上の静電霧化装置を備えた食品倉庫の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the food warehouse provided with the electrostatic atomizer same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

1 静電霧化装置
3 放電電極
11 湿度検出手段
40 イオン化針
S 対象空間
W 液体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrostatic atomizer 3 Discharge electrode 11 Humidity detection means 40 Ionization needle S Target space W Liquid

Claims (6)

放電電極と、放電電極に液体を供給する液供給手段と、放電電極に高電圧を印加する高電圧印加手段と、放電電極に近接して位置するハウジングとを備え、放電電極が保持する液体に高電圧を印加して生成されるマイナス帯電の帯電微粒子ミストを、ハウジングが形成する対象空間内に放出する静電霧化装置において、帯電微粒子ミストが放出される対象空間に向けてプラスイオンを放出する除電手段を備え、該除電手段により、ハウジングのマイナス帯電除電を行うことを特徴とする静電霧化装置。 A discharge electrode; a liquid supply means for supplying a liquid to the discharge electrode; a high voltage application means for applying a high voltage to the discharge electrode; and a housing positioned in proximity to the discharge electrode. In an electrostatic atomizer that discharges negatively charged charged particle mist generated by applying a high voltage into the target space formed by the housing, positive ions are released toward the target space where charged particle mist is discharged. It comprises a discharging means for, by該除conducting means, the electrostatic atomizing device which is characterized in that the neutralization of the negatively charged housing. 除電手段として、高電圧印加手段による放電電極への電圧印加を、マイナス極性とプラス極性とで交互に入れ替えるものとすることを特徴とする請求項1に記載の静電霧化装置。   2. The electrostatic atomizer according to claim 1, wherein as the charge eliminating means, voltage application to the discharge electrode by the high voltage applying means is alternately switched between a negative polarity and a positive polarity. 除電手段は、ハウジングの体積固有抵抗が10The static elimination means has a volume specific resistance of the housing of 10 1616 〜10-10 2020 (Ω・cm)である場合には、少なくとも1時間に1回は極性をプラス極性に反転させることを特徴とする請求項2に記載の静電霧化装置。The electrostatic atomizer according to claim 2, wherein in the case of (Ω · cm), the polarity is reversed to a positive polarity at least once per hour. 除電手段として、対象空間に向けてプラスイオンを放出させるイオン化針を備えることを特徴とする請求項1に記載の静電霧化装置。The electrostatic atomizer according to claim 1, further comprising an ionization needle that discharges positive ions toward the target space as the charge removal unit. 対象空間内の絶対湿度を検出する湿度検出手段を備え、該湿度検出手段の検出結果に応じて除電手段によるプラスイオンの放出量を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の静電霧化装置。5. The apparatus according to claim 1, further comprising a humidity detection unit configured to detect absolute humidity in the target space, wherein the amount of positive ions emitted by the charge removal unit is controlled in accordance with a detection result of the humidity detection unit. The electrostatic atomizer described in the paragraph. 除電手段によるプラスイオンの放出量を、絶対湿度が高くなるほどプラスイオンの放出量を抑制させるように制御することを特徴とする請求項5に記載の静電霧化装置。6. The electrostatic atomizer according to claim 5, wherein the amount of positive ions emitted by the static eliminating means is controlled so as to suppress the amount of positive ions emitted as the absolute humidity increases.
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