JP4765556B2

JP4765556B2 - 静電霧化装置

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Publication number: JP4765556B2
Application number: JP2005317578A
Authority: JP
Inventors: 武志矢野; 利久平井; 澄夫和田; 晃秀須川; 多津彦 ▲松▼本; 昭輔秋定
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2025-10-31
Also published as: WO2007052583A1; EP1944092A4; CN101300079A; EP1944092B8; EP1944092B1; EP1944092A1; US7854403B2; US20100044476A1; TW200719979A; JP2007117971A; TWI313620B; CN100566849C; HK1123249A1

Description

本発明は、水を静電霧化させてナノメータサイズの帯電微粒子ミストを発生させる静電霧化装置に関するものである。

従来より、水を静電霧化させてナノメータサイズの帯電微粒子ミストを発生させる静電霧化装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

静電霧化装置は、放電極と、放電極に水を供給する水供給手段と、内部が霧化空間となってこの霧化空間内に放電極を保持する霧化部ケーシングと、放電極に高電圧を印加する高電圧印加部とを備え、放電極に高電圧を印加して放電極の表面に供給した水を霧化させることでナノメータサイズの帯電微粒子ミストを発生させるものである。

従来の静電霧化装置では、水供給手段を冷却部と放熱部とで構成して、冷却部を介して放電極を冷却することで放電極の表面に結露水を供給するようにしていた。
特許第３２６０１５０号公報

この従来の静電霧化装置は、空気清浄機やヘアードライヤー等の機器に組み込まれて使用されており、放熱部の冷却はこれらの機器が備えているファン等の送風手段にて送風することで行われていた。

このため、放熱部の冷却はこれらの機器がファン等の送風手段を備えていなければ効率的に行われないものであった。また、一つの完結した商品となっていないために、送風手段を備えた機器に組み込む場合でも霧化部ケーシング、高電圧印加部、冷却部及び放熱部を制御する制御部を別々に組み込まなければならず、組み込みや部品の交換が煩雑となるものであった。

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、その目的とするところは、一つの完結した商品として送風手段を備えていない機器にも組み込むことができると共に組み込みや部品の交換を容易に行うことが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。

前記課題を解決するために請求項１記載の静電霧化装置は、放電極１と対向電極２との間に高電圧を印加して放電極１に保持している水Ｗを霧化させる静電霧化装置であって、外殻となるケース４０内に、筒部１２ａと底部と該筒部１２ａの開口部に設けられた対向電極２とで形成されて放電極１を保持し内部が霧化空間Ｓ１となる霧化部ケーシング５０と、放電極１と対向配置した対向電極２と、冷却部５と放熱部６とからなり該冷却部５を介して放電極１を冷却することで放電極１の表面に結露水Ｗを供給する水供給手段３と、放電極１と対向電極２との間に高電圧を印加する高電圧印加部３０と、放熱部６での放熱を送風により促進させるための送風手段４４と、送風手段４４を制御する送風制御部と、水供給手段３を制御する水供給制御部とを備え、ケース４０によって囲まれ略密閉された空間となる加圧室６１を形成し、霧化部ケーシング５０の対向電極２の中央の開口が大気と連通するミスト吐出口２３となると共に筒部１２ａに加圧室６１から霧化空間Ｓ１内に空気が流入する空気流入口５２を形成し、放熱部６と送風手段４４とを近接して配置し、送風手段４４は加圧室６１の内圧を大気圧より高い状態とする加圧手段６２を兼用し、ケース４０の通気口８１から流入した空気が加圧室６１へと流入し、霧化空間Ｓ１内で生成したミストＭを空気流入口５２から霧化部ケーシング５０内に流入させた空気によってミスト吐出口２３から大気へと吐出させて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、一つの完結した商品とすることができて、放電極１や対向電極２、送風手段４４、高電圧印加部３０、水供給制御部、送風制御部といった部品を別々に組み込む必要がなくケース４０を組み込むだけで済んで、組み込みや部品の交換が容易となるものであり、また、送風手段４４を備えて放熱部６に近接配置しているため送風手段のない機器に組み込んでも放熱部６の放熱が良好に行われるものである。

また請求項２記載の発明は、請求項１において、ケース４０に該ケース４０内を二つの空間に仕切る仕切り７４を設け、一方の空間９１に、放電極１と、対向電極２と、冷却部５及び放熱部６と、送風手段４４とを設けると共に、他方の空間９２に、高電圧印加部３０と、送風制御部と、水供給制御部とを設け、送風手段４４からの送風を他方の空間９２に流入させる開口７５を仕切り７４に形成して成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、高電圧印加部３０や送風制御部、水供給制御部を放電極１や対向電極２等の水が静電霧化される部分と仕切ることができると共に、一方の空間９１に設けた送風手段４４からの送風を高電圧印加部３０、送風制御部、水供給制御部を設けた他方の空間９２に流すことができて、これらの機器による空間９２内の温度の上昇を防止することができる。

また請求項３記載の発明は、請求項２において、高電圧印加部３０から放電極１と対向電極２とに通電するためのリード線６７を挿通する切欠７４ａを仕切り７４に形成して成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、切欠７４ａを介してリード線６７を両空間９１、９２に配置することができる。

本発明にあっては、一つの完結した商品とすることができて、放電極や対向電極、送風手段、高電圧印加部、水供給制御部、送風制御部といった部品を別々に組み込む必要がなくケースを組み込むだけで済んで、組み込みや部品の交換が容易となるものであり、また、送風手段を備えているため送風手段のない機器に組み込んでも放熱部の放熱が良好に行われる。また、ケース内に部品を収容するため、放電極等の部品を直に触れなくても良いため、ケースを絶縁体で形成することで感電したりする惧れがなく、設置場所の制約も受けず多くの場所に設置することが可能となる。

以下、本発明を添付図面に示す一例の実施形態に基づいて説明する。

静電霧化装置は図３に示すように外殻をケース本体４１とケース蓋４２とからなるケース４０にて構成してあり、このケース４０内に図１に示すように、霧化ユニット４３と、後述するモータファンからなり加圧手段６２を兼用する送風手段４４と、送風手段４４を制御する送風制御部と水供給手段３を制御する水供給制御部とを兼ねた送風及び水供給制御部４５と、放電極１と対向電極２との間に高電圧を印加する高電圧印加部３０を収納配置している。なお、ケース４０については後で詳述する。

霧化ユニット４３は、図２に示すように、放電極１と、放電極１に対向して位置する対向電極２と、内部が霧化空間Ｓ１となると共に霧化空間Ｓ１内に放電極１を保持する霧化部ケーシング５０と、放電極１に空気中の水分を結露又は氷結させて水Ｗを供給する水供給手段３とを備え、放電極１と対向電極２との間に高電圧を印加することで放電極１に保持される水Ｗを霧化させる。

水供給手段３は、本実施形態では冷却部５と放熱部６とを備えたペルチェユニット７にて主体が構成される。冷却部５は放電極１と熱的に接続してあり、また、放電極１の先端部を曲面状に凸曲した凸曲面部８である放電部１ａとしてある。ここで、静電霧化について説明する。

放電極１の先端部の放電部１ａに水Ｗが生成され且つ保持された状態で、放電極１の放電部１ａ側がマイナス電極となって電荷が集中するように該放電極１と対向電極２との間に高電圧を印加すると、図５に示すように放電極１と対向電極２との間にかけられた高電圧により放電極１の先端部の放電部１ａに保持された水Ｗと対向電極２との間にクーロン力が働いて、水Ｗの液面が局所的に錐状に盛り上がり（テーラーコーンＴ）が形成される。このようにテーラーコーンＴが形成されると、該テーラーコーンＴの先端に電荷が集中してこの部分における電界強度が大きくなって、これによりこの部分に生じるクーロン力が大きくなり、更にテーラーコーンＴを成長させる。そして、上記クーロン力が水Ｗの表面張力を超えると、テーラーコーンＴ形状となった水Ｗが***（レイリー***）を繰り返し、ナノメータサイズのマイナスイオンのミストＭを大量に生成させるものである。

この時、上述したように水供給手段３として冷却部５と放熱部６とを備えたペルチェユニット７を用いることで、空気中の水分を結露又は氷結（以下結露の例で説明する）させて水Ｗを供給可能となって水Ｗを放電極１に補給する必要がなく、しかも生成される水Ｗに不純物が含まれないので付着物除去の手間も必要でなく、加えて、放電極１の表面に水Ｗが直に生成される構造であるから冷却を開始してから素早くナノメータサイズのマイナスイオンのミストＭを生成することが可能となり、例えばヘアドライヤー等の短時間だけ使用する商品に設けるのにも適したものとなる。また、ペルチェユニット７によってコンパクトでありながら素早く且つ強力に放電極１を冷却して給電水Ｗを生成して水Ｗを自動供給できる。

また、放電極１の先端部を曲面状に凸曲した凸曲面部８としたことで、放電極１の先端部が平坦面の場合に比べて、テーラーコーンＴを形成する場所が凸曲面部８の頂部に特定されて一定の決まった位置で安定してテーラーコーンＴを形成することができ、また、凸曲面部８の頂部の水Ｗを通る電束密度が大きくなって放電極１の先端の凸曲面部８に生成した結露水Ｗを安定してテーラーコーンＴとして形成でき、更に、放電極１の先端部が平坦面の場合に比べて、水の形状が同量の水の場合、凸曲形状をしているので、この点でもテーラーコーンＴが安定して形成されることになり、更に、このように放電極１の先端部の形状をテーラーコーンＴが安定して形成できるように形成したにもかかわらず、曲面状に凸曲した凸曲面部８であってエッジ部分が無いため、形成されたテーラーコーンＴの先端に大きな電界が集中してナノメータサイズのマイナスイオンミストＭが生成されて空気中に飛び出した直後であっても、先が尖った錐形状のもののように放電極１の錐形状の最先端の尖った金属部分が露出して金属放電が生じ易いというような問題がなくて、金属放電を抑制できる。

また、放電極１を、主体部９と、主体部９の先端に設けられる凸曲面部８よりなる放電部１ａとで構成し、主体部９と放電部１ａとの境界部分の外面に凹部１０又は凸部又は凹凸部を設けることが好ましい。このような構成とすることで、主体部９と放電部１ａである凸曲面部８との境界部分の外面に形成した凹部１０又は凸部又は凹凸部が障害となって、放電極１の主体部９で生成された結露水Ｗが凸曲面部８部分で生成された結露水Ｗに吸収され難く、凸曲面部８においてテーラーコーンＴを形成するための結露水Ｗが過剰となることがなく、凸曲面部８で生成された結露水ＷだけでテーラーコーンＴが形成されることになって、一定の大きさ、形状のテーラーコーンＴが安定して形成されることになり、粒径がより小さいナノメータサイズのマイナスイオンミストＭが安定して生成できるものである。

また、放電極１を、柱状をした主体部９の先端部に凸曲面部８よりなる放電部１ａを形成することで構成し、主体部９の側面部と凸曲面部８との境界が弧状に面取りした面取り部１１となっていることが好ましい。このような構成とすることで、柱状の材料の先端部を曲面状に凸曲するように加工するだけで、放電極１を形成できて、放電極１の形成が簡単にでき、しかも、主体部９の側面部と凸曲面部８との境界が弧状に面取りした面取り部１１となっているので、凸曲面部８自体にエッジが存在しないだけでなく、主体部９の側面部と凸曲面部８との境界にもエッジが存在せず、よりいっそう金属放電を抑制して、ナノメータサイズのマイナスイオンミストＭを安定して生成できるものである。

ペルチェユニット７について説明する。ペルチェユニット７の冷却部５側に上述したように放電極１を熱的に接続して放電極１自体を冷却自在としている。図１に示す実施形態では、ペルチェユニット７に連結させてある支持枠１２の先端に対向電極２を支持させることで、放電極１と対向電極２とを所定の間隔を隔てて互いに対向する位置に固定させている。上記ペルチェユニット７は、熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板１３の片面側に回路１４を形成してある一対のペルチェ回路板１５を、互いの回路１４が向き合うように対向させ、多数列設してあるＢｉＴｅ系の熱電素子１６を両ペルチエ回路板１５間で挟持すると共に隣接する熱電素子１６同士を両側の回路１４で電気的に接続させ、ペルチェ入力リード線１７を介してなされる熱電素子１５への通電により一方のぺルチェ回路板１５側から他方のペルチェ回路板１５例に向けて熱が移動するように設けたものである。更に、上記一方の側（以下、冷却側という）のペルチェ回路板１５の外側にはアルミナや窒化アルミニウム等からなる高熱伝導性及び高耐電性の高い冷却用絶縁板１８を接続してあり、また、上記他方の側（以下、放熱側という）のペルチェ回路板１５の外側にはアルミナや窒化アルミニウム等からなる高熱伝導性の放熱板１９を接続してある。なお、上記ペルチェ回路板１５としてはエポキシ樹脂やポリイミド樹脂からなる絶縁板に回路１４を形成したものであってもよいし、これらの樹脂に熱伝導性の高いフィラーを含有させたものであってもよい。

本実施形態においては、冷却側のペルチェ回路板１５の絶縁板１３と冷却用絶縁板１８とで冷却部５を形成し、放熱側のペルチェ回路板１５の絶縁板１３と放熱板１９とで放熱部６を形成するものであり、熱電素子１６を介して冷却部５側から放熱部６側へと熱が移動するようになっている。なお、放熱板１９の代りに放熱フィンを備えて放熱部６を形成してもかまわない。上記支持枠１２は、ＰＢＴ樹脂やポリカーボネート樹脂やＰＰＳ樹脂等の絶縁材料を用いて両端の貫通した略円筒状の筒部１２ａにて主体が構成され、筒部１２ａの一端側の開口部の外周縁にはその全周に亘って連結用のフランジ部２２を突設するとともに、他端側の開口部にはインサート成形等により一体成形したリング状の対向電極２を位置させており、対向電極の中央の開口がミスト吐出口２３となっている。上記フランジ部２２には周方向に等間隔を隔てて複数のねじ孔２４を貫設しており、該ねじ孔２４を介してフランジ部２２を放熱板１９の周縁部にねじ２０でねじ止めすることで支持枠１２をペルチェユニット７に連結させている。連結手段としては上記ねじ止めに限定されず、例えば、支持枠１２をペルチェユニット７に加圧しながら両者を接着してもよい。支持枠１２の内周面からはその内部空間を霧化空間Ｓ１と封止空間Ｓ２とに二分割するための隔壁２５を延設しており、この隔壁２５の中央には両空間Ｓ１、Ｓ２を連通させる連通孔２６が設けてある。

なお、上記のように支持枠１２に対向電極２を固定するのではなく、支持枠１２の放電極１と対向する箇所に導電性膜を被覆することで対向電極２を形成するようにしてもよい。

上記放電極１は、アルミニウムや銅、タングステン、チタン、ステンレス等の熱伝導性及び導電性の高い材料を用いて形成してあり、この放電極１は主体部９と主体部９の先端部に形成された放電部１ａとで構成してあり、本発明においては、主体部９の先端に設けた放電部１ａを主体部９の軸心の延長方向に曲面状に凸曲した凸曲面部８により構成したことに特徴がある。この主体部９の先端部に形成される放電部１ａとなる凸曲面部８はエッジが無く且つ中央部が外周部に比べて突出するように曲面状に凸曲したもので、例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｅ）のような半球形状あるいは、図４（ｃ）、図４（ｄ）のような球形状、あるいは、図４（ｆ）乃至図４（ｉ）のように頂部がエッジとならず丸みをもった山型形状（ここで、図４（ｆ）、図４（ｈ）のものは主体部９の軸心が主体部９と放電部１ａとの境界と交わる点をＯとした場合、該点Ｏから放電部１ａである凸曲面部８の頂部までの寸法をｍ１、点Ｏから主体部９の軸心が主体部９と放電部１ａとの境界の外面までの寸法をｍ２とした場合、ｍ１＞ｍ２となっている例であり、また、図４（ｇ）、図４（ｉ）のものはｍ１＜ｍ２の例である）等が例示できるが、もちろん、上記例にのみ限定されず、凸曲面部８としては、中央部が外周部に比べて突出するように曲面状に凸曲した頂部となったものであれば他の形状をしていてもよいものである。また、主体部９は柱状（例えば、円柱）をしており、主体部９の下端部には主体部９よりも大径の被挟持部９ａが設けてある。また、図４（ａ）乃至（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）に示す実施形態においては、柱状をした主体部９と放電部１ａとの境界部分の外面に凹部１０が設けた例である。上記のような構成の放電極１はペルチェユニット７の冷却部５に設けられるのであるが、添付図面に示す実施形態においては、支持枠１２をペルチェユニット７に連結する際に、上記放電極１の主体部９を支持枠１２に設けた隔壁２５の連通孔２６に嵌め込んで放電部１ａ側を空間Ｓ１内に位置さ、被挟持部９ａ側を封止空間Ｓ２内に位置させることで、支持枠１２の隔壁２５が放電極１の被挟持部９ａとペルチェユニット７の冷却用絶縁板１８とを挟み込むものであり、この挟み込みによって放電極１がペルチェユニット７の冷却部５側に押圧されて接続状態となる。また、図中２７は封止部材であって、ペルチェユニット７内部を封止している。支持枠１２の霧化空間Ｓ１側の側周壁には図１に示すように後述する複数の空気流入口５２が形成してあって、霧化空間Ｓ１は対向電極２の固定されているミスト吐出口２３や空気流入口５２を介して外部空間と連通する状態となっている。図中２９は、支持枠１２の霧化空間Ｓ１内において一端側が放電極１に接続されるとともに他端側が支持枠１２外に引き出されて高電圧印加部３０に接続されるように金属又は導電性プラスチックを用いて形成した高圧リード線であり、この高圧リード線２９を介して放電極１と電気的に接続された高電圧印加部３０を更に対向電極２と電気的に接続させることで放電極１と対向電極２との間に高電圧を印加するようになっている。しかして、上記構成の霧化ユニット４３において、熱電素子１６に対してペルチェ入力リード線１７を介して通電を行うと、各熱電素子１６内において同一方向への熱の移動が生じ、この熱移動の冷却側に接続される冷却部５を介して放電極１が冷却され、放電極１の周囲の空気が冷却されることで、空気中の水分が結露して液化されて放電極１の表面に水（結露水）Ｗが生成されるものである。そして、放電極１の先端部の放電部１ａに水Ｗが保持された状態で、上述したようにレイリー***によりナノメータサイズのマイナスイオンのミストＭを大量に生成させる。

そして、生成したミストＭを空気流入口５２から霧化部ケーシング５０内に流入させた空気によってミスト吐出口２３から大気へと吐出させるもので、以下に説明する。

霧化部ケーシング５０は、内部が霧化空間Ｓ１となってこの霧化空間Ｓ１内に放電極１を保持するもので、本実施形態では上述した支持枠１２の略円筒状をした筒部１２ａおよび底部となる隔壁２５と、対向電極２とで形成される。霧化部ケーシング５０の側壁５１の一部に霧化空間Ｓ１からミストＭを大気中に吐出するミスト吐出口２３を形成するもので、これは上述したように対向電極２の中央の開口をミスト吐出口２３としている。また、霧化部ケーシング５０の前記ミスト吐出口２３を形成した部分を中心とする周囲の側壁５１に空気流入口５２を形成するもので、本実施形態では前記周囲の側壁５１である支持枠１２の筒部１２ａに該筒部１２の軸方向から見て中心部に位置するミスト吐出口２３を中心として略対称（点対称）となる位置に複数の空気流入口５２を形成してある。霧化空間Ｓ１は、前記ミスト吐出口２３と空気流入口５２とにおいてのみ霧化部ケーシング５０外と連通されており、それ以外の部分においては閉塞されている。

そして、空気流入口５２を形成した側壁５１の外周の空間、すなわち支持枠１２の筒部１２ａの周囲の空間には略密閉された空間となる加圧室６１を形成するもので、本実施形態ではケース４０によって囲むことで加圧室６１を形成している。ここで、ケース４０について説明する。

ケース４０は、本実施形態では略矩形箱状をしたもので、一面側を開口する略矩形箱状のケース本体４１の開口にケース蓋４２をネジ４７によって固定して構成される。ケース４０には、該ケース４０内の空間を二つの空間（９１、９２）に仕切る仕切り７４を設け、一方の空間９１に、放電極１と、対向電極２と、冷却部５及び放熱部６と、送風手段４４とを設けると共に、他方の空間９２に、高電圧印加部３０と、送風及び水供給制御部４５とを設けてあり、水Ｗが静電霧化される空間９１と制御装置を設ける空間９２とに仕切られている。また、仕切り７４の送風手段４４に近い部分に開口７５を形成してあり、一方の空間９１に設けた送風手段４４からの送風を高電圧印加部３０、送風及び水供給制御部４５を設けた他方の空間９２に流すことができて、これらの機器による空間９２内の温度の上昇を防止することができる。他方の空間９２に流入した空気は、ケース４０の前記空間９２の開口７５から離れた部分に形成した吐出口８２から吐出される。

また、仕切り７４には切欠７４ａが形成してあり、高電圧印加部３０から放電極１と対向電極２とに通電するためのリード線６７を挿通されている。仕切り７４の両側の空間９１、９２をまたいで配線可能となる。

このケース本体４１の一面にミスト吐出口２３を配置するための開口を形成してある。この開口は、霧化部ケーシング５０の支持枠１２の筒部１２ａの径と略同径に形成してあり、支持枠１２の筒部１２ａの対向電極２を設けた端部がこの開口の内周縁と固定されて閉塞される。また、霧化部ケーシング５０の筒部１２ａの対向電極２を設けた側と反対側の端部（本実施形態ではフランジ部２２の外端縁）と、ケース本体４１の前記開口を形成した面に隣接する面の内壁との間に仕切り４９を設け、ケース４０内の上記一方の空間９１を仕切り４９及び霧化部ケーシング５０のフランジ部２２とによって更に加圧室６１と後述の放熱室６５とに仕切ると共に、該仕切り４９の一部に流入口６４が形成してあって該流入口６４を介して放熱室６５から加圧室６１に空気が流入可能となっている。これにより加圧室６１は、前記流入口６４と霧化部ケーシング５０の空気流入口５２を介して外部に連通する以外はケース４０と仕切り４９及び霧化部ケーシング５０のフランジ部２２によって略密閉した状態となる。

放熱室６５には、水供給手段３のペルチェユニット７の放熱部６が配置される。そして、ケース４０の前記放熱室６５に対応する部分の対向する壁面に通気口８１を設けて放熱経路７１を形成し、放熱部６での放熱を促進させるために放熱部６の空冷を行うものである。本実施形態ではケース４０の前記流入口６４を形成した部分の近傍の側壁に流入側の通気口８１ａを形成すると共に、流入側の通気口８１ａと反対側の側壁に流出側の通気口８１ｂを形成して、この間を放熱経路７１としてある。そして更に、放熱経路７１の流入側の通気口８１ａのすぐ内側に加圧手段６２を兼用するモータファンからなる送風手段４４を設け、この送風手段４４の下流側に放熱経路７１と流入口６４を介して加圧室６１へ送風するための経路７２とに分流する分流部７３を設けてある。本実施形態では、加圧室６１へ送風するための経路７２は分流部７３の先端から後端までの間のみとなるが経路の長さは問題とはならない。

次に、この静電霧化装置の動作について説明する。

送風及び水供給制御部４５により水供給手段３のペルチェユニット７に通電し、冷却部５を介して放電極１を冷却させて結露水を放電極１の表面に供給する。高電圧印加部３０により放電極１と対向電極２との間に高電圧を印加し、水を静電霧化させてミストを発生させる。静電霧化によるミストの発生は上述した通りである。

送風及び水供給制御部４５により送風手段４４のモータファンを作動させ、ケース４０の流入側の通気口８１から空気を流入させる。流入した空気は、分流部７３にて放熱経路７１と加圧室６１への経路７２とに分流される。放熱経路７１に分流された空気により放熱室６５の放熱部６が冷却され、この空気は流出側の通気口８１ｂよりケース４０外に流出される。

また加圧室６１への経路７２に分流された空気が加圧室６１に流入することで、加圧室６１の内圧は大気圧より高い状態となる。そして、霧化部ケーシング５０の周囲の側壁５１（支持枠１２の筒部１２ａ）に形成した空気流入口５２より内部の霧化空間Ｓ１内に空気が流入するのであるが、霧化空間Ｓ１はミスト吐出口２３を介して大気と連通していて霧化空間Ｓ１の内圧は加圧室６１の内圧よりも低い状態となり、この差圧により生じる空気の流れによって加圧室６１から霧化空間Ｓ１内に空気が流入する。この時、空気流入口５２を支持枠１２の筒部１２ａの軸方向から見て略対称となる位置に複数形成してあるため、筒部１２ａの中心部の放電極１に向かって均等に空気が流入すると共にその後はミスト吐出口２３に向かって空気が流れて流出するため、霧化部ケーシング５０内に空気が偏って流入したりすることがなく、霧化空間Ｓ１内に流入した空気が渦流となってミスト吐出口２３からミストＭが吐出されなかったり、霧化空間Ｓ１の壁面にミストＭが付着してミスト吐出口２３から吐出されるミストＭが減少してしまうといったことを防止することができて、霧化空間Ｓ１にて発生したミストＭを効率良く外部に吐出させることが可能となるものである。

以上のような構成によれば、ケース４０内に静電霧化に必要な機器がコンパクトに納まって一つの完結した商品とすることができて、放電極１や対向電極２、送風手段４４、高電圧印加部３０、水供給制御部、送風制御部といった部品を別々に組み込む必要がなくケース４０を組み込むだけで済んで、組み込みや部品の交換が容易となるものであり、また、送風手段４４を備えて放熱部６に近接配置しているため送風手段のない機器に組み込んでも放熱部６の放熱が良好に行われるものである。

また、図６に示すように、加圧室６１の流入口６４と反対側の内壁面を、霧化部ケーシング５０の側壁５１（すなわち支持枠１２の筒部１２ａ）の外面からの距離が略一定となるような曲率に形成することが好ましい。これにより、加圧室６１の流入口６４を形成した側と反対側の部分での乱流の発生を防止できて、空気を効率良く霧化空間Ｓ１に流入させることが可能となる。

また更に、霧化部ケーシング５０の側壁５１に形成する空気流入口５２を、加圧室６１の流入口６４と対向しない部分に形成することが好ましい。これにより、流入口６４を介して加圧室６１に流入した空気が霧化部ケーシング５０の空気流入口５２より直接霧化空間Ｓ１内に流入して、霧化空間Ｓ１内での乱流の発生を防止することが可能となる。

また、ケース４０の外側にＬＥＤ等からなる表示部４８を設け、静電霧化が正常に行われているか否かを表示するようにしてもよい。これは、上記制御装置への通電量を計測したりすることで、水供給手段３での水Ｗの結露や放電極１と対向電極２との間の放電による静電霧化が所定通り行われているか否かを判定し、正常であれば表示部４８を点灯させると共に異常であれば点滅させるようにして報知する。

本発明の静電霧化装置の一実施形態の断面図である。同上の静電霧化ユニットの拡大断面図である。同上の静電霧化装置の外観図であり、（ａ）は通気口を設けた側から見た側面図であり、（ｂ）はケース蓋を設けた側から見た側面図であり、（ｃ）はミスト吐出口を設けた側から見た側面図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）は同上の放電極の各実施例を示す一部省略正面図である。放電極におけるテーラーコーンの形成について説明する説明図である。他の実施形態のケースを一部切欠した状態においてミスト吐出口を設けた側から見た側面図である。

符号の説明

１放電極
２対向電極
３水供給手段
３０高電圧印加部
４０ケース
４４送風手段
５冷却部
６放熱部

Claims

放電極と対向電極との間に高電圧を印加して放電極に保持している水を霧化させる静電霧化装置であって、外殻となるケース内に、筒部と底部と該筒部の開口部に設けられた対向電極とで形成されて放電極を保持し内部が霧化空間となる霧化部ケーシングと、放電極と対向配置した対向電極と、冷却部と放熱部とからなり該冷却部を介して放電極を冷却することで放電極の表面に結露水を供給する水供給手段と、放電極と対向電極との間に高電圧を印加する高電圧印加部と、放熱部での放熱を送風により促進させるための送風手段と、送風手段を制御する送風制御部と、水供給手段を制御する水供給制御部とを備え、ケースによって囲まれ略密閉された空間となる加圧室を形成し、霧化部ケーシングの対向電極の中央の開口が大気と連通するミスト吐出口となると共に筒部に加圧室から霧化空間内に空気が流入する空気流入口を形成し、放熱部と送風手段とを近接して配置し、送風手段は加圧室の内圧を大気圧より高い状態とする加圧手段を兼用し、ケースの通気口から流入した空気が加圧室へと流入し、霧化空間内で生成したミストを空気流入口から霧化部ケーシング内に流入させた空気によってミスト吐出口から大気へと吐出させて成ることを特徴とする静電霧化装置。
ケースに該ケース内を二つの空間に仕切る仕切りを設け、一方の空間に、放電極と、対向電極と、冷却部及び放熱部と、送風手段とを設けると共に、他方の空間に、高電圧印加部と、送風制御部と、水供給制御部とを設け、送風手段からの送風を他方の空間に流入させる開口を仕切りに形成して成ることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
高電圧印加部から放電極と対向電極とに通電するためのリード線を挿通する切欠を仕切りに形成して成ることを特徴とする請求項２記載の静電霧化装置。