JP5662705B2 - Electrostatic atomizer - Google Patents

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    • B05B7/0012—Apparatus for achieving spraying before discharge from the apparatus

Description

本発明は、帯電微粒子水を生成する静電霧化装置に関する。   The present invention relates to an electrostatic atomizer that generates charged fine particle water.

霧化液に電圧を印加することで、この霧化液を基にして帯電微粒子水を発生させることのできる静電霧化装置が知られている。ここで生じる帯電微粒子水は、各種の有効成分を含むものであり、ナノメータサイズの非常に小さな粒径を有することから、空間中に浮遊しながら隅々にまで行きわたりやすいといった利点や、付着対象物の表面の奥まった部分にまで到達しやすいといった利点がある（特許文献１等参照）。   There has been known an electrostatic atomizer capable of generating charged fine particle water based on an atomized liquid by applying a voltage to the atomized liquid. The charged fine particle water produced here contains various active ingredients and has a very small particle size of nanometer size, so it is easy to reach every corner while floating in the space, There is an advantage that it is easy to reach the deep part of the surface of the object (see Patent Document 1).

一方、帯電微粒子水の粒径が非常に小さいということは、蒸発しやすく、寿命が短くなるという面もある。そのため、帯電微粒子水を放出させる目的、帯電微粒子水を放出しようとする外部対象空間の広さ、等の各種条件に対応して、帯電微粒子水の粒径が制御可能であることが望ましい。   On the other hand, the fact that the particle size of the charged fine particle water is very small also tends to evaporate and shorten the lifetime. Therefore, it is desirable that the particle diameter of the charged fine particle water can be controlled in accordance with various conditions such as the purpose of discharging the charged fine particle water and the size of the external target space from which the charged fine particle water is to be discharged.

特開２００９−０９０２８２号公報JP 2009-090282 A

しかし、霧化液に電圧を印加させて帯電微粒子を生成するに際して、生成された時点での帯電微粒子の粒径を自在に制御することは、容易なことではない。   However, when generating charged fine particles by applying a voltage to the atomizing liquid, it is not easy to freely control the particle size of the charged fine particles at the time of generation.

本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであって、粒径を自在に制御した状態で帯電微粒子水を外部対象空間に放出す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。   This invention is invented in view of the said problem, Comprising: Problem to provide the electrostatic atomizer which can discharge | release charged fine particle water to an external object space in the state which controlled the particle size freely. And

前記課題を解決するために、本発明の静電霧化装置を、以下の構成を具備したものとする。   In order to solve the above-mentioned problems, the electrostatic atomizer of the present invention has the following configuration.

本発明の静電霧化装置は、霧化液に電圧を印加することで帯電微粒子水を生成する静電霧化装置本体と、前記帯電微粒子水が通過する通過スペースを有する筐体と、前記通過スペース内に粒径成長用の液体を蒸発させてなる蒸気を供給することで前記通過スペース内での前記液体の飽和度を高める飽和度制御手段とを具備し、前記飽和度制御手段によって、前記通過スペース内を前記液体の過飽和状態となるように制御し、前記過飽和状態となった前記通過スペース内を通過する前記帯電微粒子水を核として、前記蒸気を前記液体に凝縮させることで、前記帯電微粒子水の粒径を成長させることを特徴とする。 The electrostatic atomizer of the present invention includes an electrostatic atomizer main body that generates charged fine particle water by applying a voltage to the atomizing liquid, a housing having a passage space through which the charged fine particle water passes, Saturation control means for increasing the degree of saturation of the liquid in the passage space by supplying a vapor obtained by evaporating the liquid for particle size growth in the passage space, and by the saturation control means, By controlling the inside of the passage space to be in a supersaturated state of the liquid, condensing the vapor into the liquid with the charged fine particle water passing through the passage space in the supersaturated state as a nucleus, It is characterized by growing the particle diameter of charged fine particle water.

前記飽和度制御手段は、前記通過スペース内に前記蒸気を供給し且つ前記通過スペース内の温度を制御することで、前記通過スペース内の前記液体の飽和度を高めるものであることが好ましい。 The saturation control means, by controlling the temperature of the supplied and the passage space in front Ki蒸 air into the passage space, it is preferable that increase the saturation of the liquid in the passage space .

前記通過スペースは、上流側スペースと下流側スペースとを一連に有し、前記上流側スペースよりも前記下流側スペースが高温となるように温度制御したものであることが好ましい。   The passage space preferably has a series of an upstream space and a downstream space, and is temperature-controlled so that the downstream space has a higher temperature than the upstream space.

また、前記通過スペースは、上流側スペースと下流側スペースとを一連に有し、前記上流側スペースよりも前記下流側スペースが低温となるように温度制御したものであることも好ましい。   In addition, it is preferable that the passing space has an upstream space and a downstream space in series and is temperature-controlled so that the downstream space is cooler than the upstream space.

前記筐体は、前記帯電微粒子水と同一極の電圧を印加したものであることも好ましい。   It is also preferable that the case is one in which a voltage having the same polarity as that of the charged fine particle water is applied.

また、本発明の静電霧化装置においては、前記帯電微粒子水を放出させる外部対象空間の想定サイズを入力する入力部を具備し、前記入力部に入力された前記想定サイズと対応した粒径となるように前記帯電微粒子水の粒径を成長させることも好ましい。   Moreover, in the electrostatic atomizer of the present invention, the electrostatic atomizer includes an input unit that inputs an assumed size of the external target space from which the charged fine particle water is discharged, and a particle size corresponding to the assumed size input to the input unit. It is also preferable to grow the particle diameter of the charged fine particle water so that

前記飽和度制御手段は、大気中の水分を液化させる液化手段と、前記液化手段で液化された水を前記筐体に搬送する搬送部とを有することも好ましい。   The saturation control unit preferably includes a liquefaction unit that liquefies moisture in the atmosphere, and a transport unit that transports water liquefied by the liquefaction unit to the housing.

前記液化手段は、結露水を生成するペルチェモジュールからなることも好ましい。   It is also preferable that the liquefying means comprises a Peltier module that generates condensed water.

本発明は、粒径を自在に制御したうえで帯電微粒子水を外部対象空間に放出することができるという効果を奏する。   The present invention has an effect that the charged fine particle water can be discharged to the external target space while the particle size is freely controlled.

本発明の実施形態における第１例の静電霧化装置の基本構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the basic composition of the electrostatic atomizer of the 1st example in embodiment of this invention. 同上の静電霧化装置から放出した帯電微粒子水の粒径測定の結果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the result of the particle size measurement of the charged fine particle water discharge | released from the electrostatic atomizer same as the above. 同上の帯電微粒子水の寿命測定の結果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the result of the lifetime measurement of charged fine particle water same as the above. 同上の寿命測定に用いる測定系を示す概略図である。It is the schematic which shows the measurement system used for a lifetime measurement same as the above. 本発明の実施形態における第２例の静電霧化装置の基本構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the basic composition of the electrostatic atomizer of the 2nd example in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における第３例の静電霧化装置の基本構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the basic composition of the electrostatic atomizer of the 3rd example in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における第４例の静電霧化装置の基本構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the basic composition of the electrostatic atomizer of the 4th example in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における第５例の静電霧化装置の基本構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the basic composition of the electrostatic atomizer of the 5th example in embodiment of this invention.

本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。   The present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.

図１には、本発明の実施形態における第１例の静電霧化装置の基本構成を概略的に示している。本例の静電霧化装置は、霧化液１となる水に電圧を印加することで帯電微粒子水Ｍを生成する静電霧化装置本体２と、生成された帯電微粒子水Ｍを通過させる通過スペースＳを有する筐体３と、通過スペースＳ内に粒径成長用の液体４となる水の蒸気を供給することでこの通過スペースＳ内での液体４の飽和度を高める飽和度制御手段とを具備する。   In FIG. 1, the basic composition of the electrostatic atomizer of the 1st example in embodiment of this invention is shown roughly. The electrostatic atomizer of this example passes the generated charged fine particle water M through the electrostatic atomizer main body 2 that generates charged fine particle water M by applying a voltage to the water that becomes the atomizing liquid 1. A casing 3 having a passage space S, and saturation control means for increasing the saturation degree of the liquid 4 in the passage space S by supplying water vapor as the particle size growth liquid 4 into the passage space S. It comprises.

静電霧化装置本体２は、霧化液１を保持させる霧化電極１０と、この霧化電極１０に対して所定電圧を印加する電圧印加部１１と、この霧化電極１０に対して霧化液１を供給する液供給手段とを備えている。ここでの液供給手段は、霧化電極１０を冷却するペルチェモジュール１２からなる。つまり、吸熱側と放熱側を有する熱交換器であるペルチェモジュール１２の該吸熱側に、冷却板１３を介して霧化電極１０を接続させ、霧化液１となる結露水を霧化電極１０に直接生成する構造である。   The electrostatic atomizer main body 2 includes an atomizing electrode 10 for holding the atomizing liquid 1, a voltage applying unit 11 for applying a predetermined voltage to the atomizing electrode 10, and a fog for the atomizing electrode 10. Liquid supply means for supplying the chemical liquid 1. The liquid supply means here includes a Peltier module 12 that cools the atomizing electrode 10. That is, the atomization electrode 10 is connected to the heat absorption side of the Peltier module 12 which is a heat exchanger having a heat absorption side and a heat radiation side via the cooling plate 13, and the condensed water that becomes the atomization liquid 1 is atomized by the atomization electrode 10. This structure is generated directly.

ペルチェモジュール１２の放熱側には、フィン形状の放熱部２８を接続させている。ペルチェモジュール１２内に配される多数のペルチェ素子（図示略）は、冷却制御部１４に電気接続されている。冷却制御部１４は、ペルチェモジュール１２による霧化電極１０の冷却を制御し、これにより、霧化電極１０に対する霧化液１の供給を制御する。   A fin-shaped heat radiation portion 28 is connected to the heat radiation side of the Peltier module 12. A large number of Peltier elements (not shown) arranged in the Peltier module 12 are electrically connected to the cooling control unit 14. The cooling control unit 14 controls the cooling of the atomizing electrode 10 by the Peltier module 12, and thereby controls the supply of the atomizing liquid 1 to the atomizing electrode 10.

ケース１５は、霧化電極１０やペルチェモジュール１２を収容するものである。ケース１５は、霧化電極１０を囲む静電霧化空間１６を有し、この静電霧化空間１６の霧化電極１０の先端部と対向する位置に、開口１７を設けている。この開口１７には、リング状の電極１８を配している。   The case 15 accommodates the atomizing electrode 10 and the Peltier module 12. The case 15 has an electrostatic atomization space 16 surrounding the atomization electrode 10, and an opening 17 is provided at a position facing the tip of the atomization electrode 10 in the electrostatic atomization space 16. A ring-shaped electrode 18 is disposed in the opening 17.

電圧印加部１１は、電極１８との間で霧化電極１０にマイナスの高電圧を印加する。電圧が印加された霧化電極１０では、この霧化電極１０に保持される霧化液１に高電圧が印加されることで、霧化電極１０の先端部において静電霧化現象を生じ、マイナス帯電の帯電微粒子水Ｍを生成する。生成された帯電微粒子水Ｍは、リング状である電極１８の中心孔を通じて、ケース１５外（図中上方向）に放出される。   The voltage application unit 11 applies a negative high voltage to the atomizing electrode 10 between the electrode 18. In the atomization electrode 10 to which a voltage is applied, an electrostatic atomization phenomenon is generated at the tip of the atomization electrode 10 by applying a high voltage to the atomization liquid 1 held by the atomization electrode 10. Negatively charged charged fine particle water M is generated. The generated charged fine particle water M is discharged out of the case 15 (upward in the figure) through the center hole of the ring-shaped electrode 18.

なお、本例では霧化電極１０との対向位置に電極１８を配し、この電極１８との間で霧化電極１０に所定の電圧を印加しているが、電極１８を配さない場合であっても、霧化電極１０に高電圧を印加すれば霧化液１を基にして帯電微粒子水Ｍを生成することができる。   In this example, the electrode 18 is disposed at a position facing the atomizing electrode 10, and a predetermined voltage is applied to the atomizing electrode 10 between the electrodes 18, but the electrode 18 is not disposed. Even if it exists, if the high voltage is applied to the atomization electrode 10, the charged fine particle water M can be produced | generated based on the atomization liquid 1. FIG.

冷却制御部１４と電圧印加部１１とは、制御回路１９によって制御される。図中の符号２０は電流計であり、電極１８と霧化電極１０との間の電流値を計測して制御回路１９に入力する。制御回路１９は、入力された電流値により放電状態を検知する。   The cooling control unit 14 and the voltage application unit 11 are controlled by a control circuit 19. Reference numeral 20 in the figure denotes an ammeter, which measures a current value between the electrode 18 and the atomizing electrode 10 and inputs it to the control circuit 19. The control circuit 19 detects the discharge state based on the input current value.

筐体３は、軸方向両端に開口を有する筒状の構造体である。この筐体３は、その一端側の開口が静電霧化空間１６の開口１７と連通するように、静電霧化装置本体２（ここでは筐体３の端面）に接続される。筐体３の内部空間が前記通過スペースＳとなり、筐体３の他端側の開口が、前記通過スペースＳを通過した帯電微粒子水Ｍを外部対象空間へと放出する放出口２１となる。   The housing 3 is a cylindrical structure having openings at both axial ends. The housing 3 is connected to the electrostatic atomizer main body 2 (here, the end surface of the housing 3) so that the opening on one end side thereof communicates with the opening 17 of the electrostatic atomizing space 16. The internal space of the housing 3 becomes the passing space S, and the opening on the other end side of the housing 3 becomes the discharge port 21 for discharging the charged fine particle water M that has passed through the passing space S to the external target space.

筐体３は、通過スペースＳに面する筒型の内側部分２２と、この内側部分２２を囲む同じく筒型の外側部分２３とを有する。内側部分２２は、液体４となる水分を十分に保持することのできる多孔質体からなり、外側部分２３は非多孔質体からなる。   The housing 3 has a cylindrical inner portion 22 facing the passage space S and a similarly cylindrical outer portion 23 surrounding the inner portion 22. The inner portion 22 is made of a porous body that can sufficiently hold the moisture that becomes the liquid 4, and the outer portion 23 is made of a non-porous body.

飽和度制御手段は、液体４となる水を筐体３の内側部分２２にまで順次搬送するものであり、空気中の水分を液化させる液化手段２４と、この液化手段２４で液化された水を筐体３に搬送する搬送部２５とを有する。液化手段２４は、結露水を生成するためのペルチェモジュール２６からなる。搬送部２５は、吸熱側と放熱側を有する熱交換器であるペルチェモジュール２６の該吸熱側にて生成される結露水を、毛細管現象により筐体３の内側部分にまで順次搬送する多孔質部材からなる。これにより、水補給の手間なく継続的に液体４を供給することができる。   The saturation control means sequentially conveys the water to be the liquid 4 to the inner part 22 of the housing 3, and liquefies means 24 for liquefying moisture in the air and water liquefied by the liquefaction means 24. And a transport unit 25 for transporting the housing 3. The liquefying means 24 includes a Peltier module 26 for generating condensed water. The transport unit 25 is a porous member that sequentially transports the condensed water generated on the heat absorption side of the Peltier module 26 that is a heat exchanger having a heat absorption side and a heat dissipation side to the inner part of the housing 3 by capillary action. Consists of. Thereby, the liquid 4 can be continuously supplied without the trouble of water replenishment.

ペルチェモジュール２６の放熱側には、フィン形状の放熱部２７を接続させている。ペルチェモジュール２６内に配される多数のペルチェ素子（図示略）は、霧化液１生成用のペルチェモジュール２６と同様、冷却制御部１４に電気接続されている。冷却制御部１４は、ペルチェモジュール２６による液体４の生成を制御し、これにより、筐体３に対する液体４の供給、ひいては通過スペースＳ内での液体４の飽和度を制御する。   A fin-shaped heat radiation portion 27 is connected to the heat radiation side of the Peltier module 26. A number of Peltier elements (not shown) arranged in the Peltier module 26 are electrically connected to the cooling control unit 14 in the same manner as the Peltier module 26 for generating the atomizing liquid 1. The cooling control unit 14 controls the generation of the liquid 4 by the Peltier module 26, and thereby controls the supply of the liquid 4 to the housing 3, and consequently the degree of saturation of the liquid 4 in the passage space S.

このように、本例の静電霧化装置が備える制御回路１９は、冷却制御部１４を介して霧化液１と液体４の供給を制御し、電圧印加部１１を介して霧化電極１０に対する電圧印加を制御する。   As described above, the control circuit 19 included in the electrostatic atomizer of this example controls the supply of the atomizing liquid 1 and the liquid 4 via the cooling control unit 14 and the atomizing electrode 10 via the voltage applying unit 11. The voltage application to is controlled.

搬送部２５を通じて搬送された液体４が筐体３の内側部分２２に保持されると、筐体３内の通過スペースＳは、液体４である水の飽和度が高い状態（つまり、湿度の高い状態）となる。そのため、開口１７を通じて通過スペースＳ内に導入された帯電微粒子水は、液体４の飽和度が高い状態にある通過スペースＳ内を通過した後に、放出口２１を通じて外部対象空間に放出される。   When the liquid 4 transported through the transport unit 25 is held by the inner part 22 of the housing 3, the passage space S in the housing 3 is in a state in which the water that is the liquid 4 is highly saturated (that is, the humidity is high). State). Therefore, the charged fine particle water introduced into the passage space S through the opening 17 passes through the passage space S where the degree of saturation of the liquid 4 is high, and then is discharged into the external target space through the discharge port 21.

通過スペースＳ内において、帯電微粒子水Ｍには、これを核として液体４である水分が順次凝縮されてゆく。これにより、帯電微粒子水Ｍは、静電霧化装置本体２にて生成された直後よりも粒径を増大させたうえで、外部対象空間へと放出される。   In the passage space S, the charged fine particle water M is successively condensed with water as the liquid 4 with this as a nucleus. Thereby, the charged fine particle water M is discharged into the external target space after the particle diameter is increased more than immediately after it is generated in the electrostatic atomizer main body 2.

上述したように、本例の静電霧化装置では、帯電微粒子水Ｍが通過する通過スペースＳを有する筐体３と、通過スペースＳ内に液体４の蒸気を供給することで通過スペースＳ内での液体４の飽和度を高める飽和度制御手段とを備えている。そして、通過スペースＳ内を通過する帯電微粒子水Ｍにこれを核として液体４を凝縮させることで、液体４の粒径を成長させるように設けている。   As described above, in the electrostatic atomizer of this example, the inside of the passage space S by supplying the vapor of the liquid 4 into the housing 3 having the passage space S through which the charged fine particle water M passes and the passage space S is supplied. And a saturation control means for increasing the saturation of the liquid 4. And it is provided so that the particle size of the liquid 4 may grow by condensing the liquid 4 with the charged fine particle water M passing through the passage space S as a nucleus.

本例の静電霧化装置によれば、静電霧化装置本体２においてナノメータサイズの微小な粒径を有する帯電微粒子水Ｍをまず生成し、筐体３を通過する際に、帯電微粒子水Ｍの粒径を好ましい程度にまで増大させたうえで、外部対象空間に吐出することができる。つまり、帯電微粒子水Ｍの生成後に、その粒径を自在に成長させたうえで吐出することができる。   According to the electrostatic atomizer of this example, the charged fine particle water M having a minute particle size of nanometer size is first generated in the electrostatic atomizer main body 2, and the charged fine particle water is passed through the housing 3. After increasing the particle size of M to a preferable level, it can be discharged into the external target space. That is, after the charged fine particle water M is generated, the particle diameter can be freely grown and then discharged.

しかも、本例の静電霧化装置では、筐体３を上流側ブロック３０と下流側ブロック３１に分け、上流側ブロック３０を冷却し、下流側ブロック３１を加熱するように設けている。上流側ブロック３０を冷却するための冷却手段は、ペルチェモジュール２６の吸熱側と上流側ブロック３０との間をつなぐ伝熱部材３２からなる。また、下流側ブロック３１を加熱するための加熱手段は、下流側ブロック３１に密着または近接して設けた加熱ヒータ３３からなる。加熱ヒータ３３は、加熱制御部３４を介して制御回路１９に接続される。   Moreover, in the electrostatic atomizer of this example, the housing 3 is divided into the upstream block 30 and the downstream block 31, the upstream block 30 is cooled, and the downstream block 31 is heated. The cooling means for cooling the upstream block 30 includes a heat transfer member 32 that connects between the heat absorption side of the Peltier module 26 and the upstream block 30. The heating means for heating the downstream block 31 includes a heater 33 provided in close contact with or close to the downstream block 31. The heater 33 is connected to the control circuit 19 via the heating control unit 34.

筐体３内の通過スペースＳは、上流側ブロック３０内のスペースである上流側スペースＳ１と、下流側ブロック３１内のスペースである下流側スペースＳ２とに分かれる。上流側スペースＳ１と下流側スペースＳ２とは一直線状に連通し、上流側スペースＳ１よりも下流側スペースＳ２が高温となるように温度制御される。   The passage space S in the housing 3 is divided into an upstream space S1 that is a space in the upstream block 30 and a downstream space S2 that is a space in the downstream block 31. The upstream space S1 and the downstream space S2 communicate with each other in a straight line, and the temperature is controlled so that the downstream space S2 has a higher temperature than the upstream space S1.

このように、通過スペースＳが、上流側スペースＳ１と下流側スペースＳ２とを一連に有し、上流側スペースＳ１よりも下流側スペースＳ２が高温となるように温度制御したものであることで、通過スペースＳ内を通過する帯電微粒子水Ｍの粒径が効率的に増大するようになっている。   In this way, the passing space S has a series of the upstream space S1 and the downstream space S2, and the temperature is controlled so that the downstream space S2 has a higher temperature than the upstream space S1, The particle diameter of the charged fine particle water M passing through the passage space S is efficiently increased.

つまり、帯電微粒子水Ｍは、まず低温側である上流側スペースＳ１内に導入され、次いで、高温側である下流側スペースＳ２内に導入され、この下流側スペースＳ２内を通過したうえで外部対象空間に吐出される。ここで、高温側である下流側スペースＳ２内においては、液体４である水の蒸気（つまり水蒸気）が、高温で存在する。そして、この下流側スペースＳ２内においては、低温側である上流側スペースＳ１から導入された低温の帯電微粒子水Ｍや水蒸気からなるエアロゾルの大部分が、その軸中心側エリアＡ（図中の斜線部参照）を通過してゆく。   That is, the charged fine particle water M is first introduced into the upstream space S1 which is the low temperature side, and then introduced into the downstream space S2 which is the high temperature side, and passes through the downstream space S2 before being externally targeted. It is discharged into the space. Here, in the downstream space S2 which is the high temperature side, water vapor (that is, water vapor) which is the liquid 4 exists at a high temperature. In the downstream space S2, most of the aerosol composed of low-temperature charged fine particle water M and water vapor introduced from the upstream space S1, which is the low temperature side, is in the axial center side area A (the hatched line in the figure). Part).

下流側スペースＳ２内に存在する高温の水蒸気は、低温側にむけて拡散する傾向を有する。したがって、下流側スペースＳ２内に存在する高温の水蒸気は、前記エアロゾルが通過して比較的低温となる軸中心側エリアＡ側に集中するように移動する。このため、高温側である下流側スペースＳ２内においては、軸中心側エリアＡ側が過飽和状態になりやすく、この軸中心側エリアＡを通過する帯電微粒子水Ｍに水分が効率的に凝縮して、帯電微粒子水Ｍの粒径を増大させる。つまり、通過スペースＳ内を通過する帯電微粒子水Ｍが、より効率的に成長する仕組みとなっている。   The high temperature water vapor present in the downstream space S2 has a tendency to diffuse toward the low temperature side. Accordingly, the high temperature water vapor existing in the downstream space S2 moves so as to concentrate on the axial center side area A side where the aerosol passes and becomes relatively low temperature. For this reason, in the downstream space S2 which is the high temperature side, the axial center side area A side is easily oversaturated, and moisture is efficiently condensed in the charged fine particle water M passing through the axial center side area A. The particle diameter of the charged fine particle water M is increased. That is, the charged fine particle water M that passes through the passage space S grows more efficiently.

なお、上流側スペースＳ１と下流側スペースＳ２との間で温度差を生じさせる手段は、前記の冷却手段や加熱手段に限定されない。つまり、他の手段で上流側スペースＳ１を冷却し、下流側スペースＳ２を加熱してもよいし、上流側スペースＳ１の冷却のみを行うか、或いは、下流側スペースＳ２の加熱だけを行うものであってもよい。   Note that means for generating a temperature difference between the upstream space S1 and the downstream space S2 is not limited to the cooling means and the heating means. That is, the upstream space S1 may be cooled by other means and the downstream space S2 may be heated, or only the upstream space S1 may be cooled, or only the downstream space S2 may be heated. There may be.

図２、図３には、実験結果を示している。ここでは、成長条件として、筐体３の上流側ブロック３０を１５℃、下流側ブロック３１を６０℃に保持したうえで、静電霧化装置本体２にて発生した帯電微粒子水Ｍを、ファンを用いて１．５Ｌ／ｍの流量で筐体３内を通過させた。   2 and 3 show the experimental results. Here, as the growth conditions, the upstream block 30 of the housing 3 is maintained at 15 ° C. and the downstream block 31 is maintained at 60 ° C., and the charged fine particle water M generated in the electrostatic atomizer main body 2 is supplied to the fan. Was passed through the housing 3 at a flow rate of 1.5 L / m.

図２の実験結果からは、筐体３を通過させない場合（成長なしの場合）に比べて、筐体３を通過させた場合（成長ありの場合）には、外部に吐出された帯電微粒子水Ｍの粒径が約５倍（体積にして約１２５倍）に成長していることが分かる。   From the experimental results shown in FIG. 2, the charged fine particle water discharged to the outside when the casing 3 is passed (when growth is present) as compared to when the casing 3 is not allowed to pass (when growth is not present). It can be seen that the particle size of M grows about 5 times (about 125 times in volume).

そして、図３の実験結果から、筐体３を通過させない場合（成長なしの場合）に比べて、筐体３を通過させた場合（粒径を約５倍に成長させた場合）には、外部に吐出された帯電微粒子水Ｍの寿命が７倍程度に向上していることが分かる。ここでの寿命計測は、図４に示す計測系により行った。この計測系では、静電霧化装置から吐出される帯電微粒子水Ｍを、銅管３５内を通過させたうえで、イオン濃度計測器３６により計測させる。銅管３５の長さ寸法は、０．０１〜５０ｍの範囲内で選択自在である。   From the experimental results shown in FIG. 3, when the casing 3 is passed (when the particle size is grown about 5 times) compared to when the casing 3 is not allowed to pass (when there is no growth), It can be seen that the life of the charged fine particle water M discharged to the outside is improved by about 7 times. The lifetime measurement here was performed by the measurement system shown in FIG. In this measurement system, the charged fine particle water M discharged from the electrostatic atomizer is passed through the copper tube 35 and then measured by the ion concentration measuring device 36. The length dimension of the copper pipe 35 is freely selectable within a range of 0.01 to 50 m.

本例では、上流側スペースＳ１と下流側スペースＳ２との間に温度差が生じるように温度制御しているが、通過スペースＳ内で温度差を生じさせない場合であっても、液体４の蒸気が高い飽和度で存在する通過スペースＳ内を通過させれば、帯電微粒子水Ｍの粒径を成長させることができる。このとき、通過スペースＳへの蒸気の供給とともに、あるいは蒸気の供給に代えて、通過スペースＳ内全体を冷却するように温度制御してもよい。通過スペースＳ内に存在する蒸気量が同一であっても、雰囲気の温度を下げることで飽和度を高めることができる。   In this example, the temperature is controlled so that a temperature difference is generated between the upstream space S1 and the downstream space S2. However, even if the temperature difference is not generated in the passage space S, the vapor of the liquid 4 Can pass through the passage space S existing at a high degree of saturation, the particle diameter of the charged fine particle water M can be grown. At this time, the temperature may be controlled so as to cool the entire inside of the passage space S together with the supply of the steam to the passage space S or instead of the supply of the steam. Even if the amount of steam present in the passage space S is the same, the saturation can be increased by lowering the temperature of the atmosphere.

次に、本発明の実施形態における第２例の静電霧化装置について、図５に基づいて説明する。なお、以下においては、本例の構成のうち第１例と同様のものについての詳しい説明を省略し、本例の特徴的な構成についてのみ詳述する。   Next, the electrostatic atomizer of the 2nd example in embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. In the following, detailed description of the configuration of this example that is the same as that of the first example will be omitted, and only the characteristic configuration of this example will be described in detail.

本例の静電霧化装置では、霧化電極１０を冷却するためのペルチェモジュール１２を、筐体３に搬送するための結露水を生成する液化手段２４としても利用している。   In the electrostatic atomizer of this example, the Peltier module 12 for cooling the atomizing electrode 10 is also used as the liquefying means 24 for generating condensed water for transporting to the housing 3.

このペルチェモジュール１２の吸熱側の第一の部分には、冷却板１３を介して霧化電極１０を接続させている。これにより、前記第一の部分により霧化電極１０を冷却し、霧化液１となる結露水を霧化電極１０に直接生成する。   The atomizing electrode 10 is connected to the first portion on the heat absorption side of the Peltier module 12 via the cooling plate 13. Thereby, the atomization electrode 10 is cooled by said 1st part, and the dew condensation water used as the atomization liquid 1 is produced | generated directly on the atomization electrode 10. FIG.

また、ペルチェモジュール１２の吸熱側の第二の部分には、結露水生成用の冷却板４０を接続させている。これにより、前記第二の部分により冷却板４０を冷却し、液体４となる結露水を冷却板４０上に生成する。冷却板４０には、多孔質部材からなる搬送部４１を接続させている。この搬送部４１は、冷却板４０上で生成される結露水を、毛細管現象により筐体３の内側部分２２にまで順次搬送する。   Further, a cooling plate 40 for generating condensed water is connected to the second portion on the heat absorption side of the Peltier module 12. Thereby, the cooling plate 40 is cooled by the second portion, and condensed water that becomes the liquid 4 is generated on the cooling plate 40. A conveying unit 41 made of a porous member is connected to the cooling plate 40. This conveyance part 41 conveys the dew condensation water produced | generated on the cooling plate 40 to the inner part 22 of the housing | casing 3 sequentially by a capillary phenomenon.

ペルチェモジュール１２に電気接続される冷却制御部１４は、霧化電極１０の冷却を制御することで霧化液１の供給を制御するとともに、冷却板４０の冷却を制御して液体４の供給を制御する。   The cooling control unit 14 electrically connected to the Peltier module 12 controls the cooling of the atomizing electrode 10 to control the supply of the atomizing liquid 1 and also controls the cooling of the cooling plate 40 to supply the liquid 4. Control.

また、ペルチェモジュール１２には、筐体３の外周面に沿うように伝熱部材４２を接続させている。この伝熱部材４２は、ペルチェモジュール２６の吸熱側と上流側ブロック３０との間をつなぎ、上流側ブロック３０の冷却を行うものである。   Further, a heat transfer member 42 is connected to the Peltier module 12 along the outer peripheral surface of the housing 3. The heat transfer member 42 connects the heat absorption side of the Peltier module 26 and the upstream block 30 and cools the upstream block 30.

本例の静電霧化装置によれば、構造のコンパクト化や低コスト化を図ることができる。   According to the electrostatic atomizer of this example, the structure can be made compact and the cost can be reduced.

次に、本発明の実施形態における第３例の静電霧化装置について、図６に基づいて説明する。なお、以下においては、本例の構成のうち第２例と同様のものについての詳しい説明を省略し、本例の特徴的な構成についてのみ詳述する。   Next, the electrostatic atomizer of the 3rd example in the embodiment of the present invention is explained based on FIG. In the following, detailed description of the configuration of this example that is the same as that of the second example will be omitted, and only the characteristic configuration of this example will be described in detail.

本例の静電霧化装置では、筐体３の上流側ブロック３０に密着または近接した加熱ヒータ５０を設け、この上流側ブロック３０を加熱することで、上流側スペースＳ１よりも下流側スペースＳ２が低温となるように温度制御する。加熱ヒータ５０は、加熱制御部５１を介して制御回路１９に接続される。この場合においても、以下に述べるように、通過スペースＳ内を通過する帯電微粒子水Ｍの粒径が効率的に増大する。   In the electrostatic atomizer of the present example, a heater 50 that is in close contact with or close to the upstream block 30 of the housing 3 is provided, and the upstream block 30 is heated to thereby provide a downstream space S2 rather than the upstream space S1. The temperature is controlled so that the temperature becomes low. The heater 50 is connected to the control circuit 19 via the heating control unit 51. Even in this case, as described below, the particle diameter of the charged fine particle water M passing through the passage space S is efficiently increased.

帯電微粒子水Ｍは、まず高温側である上流側スペースＳ１内に導入され、次いで、低温側である下流側スペースＳ２内に導入され、この下流側スペースＳ２内を通過したうえで外部対象空間に吐出される。高温側から低温側に導入された帯電微粒子水Ｍの周囲は、通過の際に温度低下することで過飽和状態となり、過飽和状態となった液体４の蒸気が、帯電微粒子水Ｍを核として凝縮する。つまり、下流側スペースＳ２内を通過する帯電微粒子水Ｍに水分が効率的に凝縮し、帯電微粒子水Ｍの粒径を増大させることで、帯電微粒子水Ｍが効率的に成長する仕組みとなっている。   The charged fine particle water M is first introduced into the upstream space S1 which is the high temperature side, then introduced into the downstream space S2 which is the low temperature side, and passes through the downstream space S2 before entering the external target space. Discharged. The periphery of the charged fine particle water M introduced from the high temperature side to the low temperature side becomes supersaturated when the temperature is lowered during passage, and the vapor of the liquid 4 in the supersaturated state condenses using the charged fine particle water M as a nucleus. . That is, the water is efficiently condensed in the charged fine particle water M passing through the downstream space S2, and the charged fine particle water M grows efficiently by increasing the particle diameter of the charged fine particle water M. Yes.

このように、本例の静電霧化装置の通過スペースＳは、上流側スペースＳ１と下流側スペースＳ２と一連に有し、上流側スペースＳ１よりも下流側スペースＳ２が低温となるように温度制御したものである。そのため、通過スペースＳ内を通過する帯電微粒子水Ｍの粒径が効率的に増大するようになっている。   Thus, the passage space S of the electrostatic atomizer of this example has a series of the upstream space S1 and the downstream space S2, and the temperature is such that the downstream space S2 has a lower temperature than the upstream space S1. Controlled. Therefore, the particle diameter of the charged fine particle water M passing through the passage space S is efficiently increased.

本例の成長プロセスは第１例の成長プロセスとは相違するが、いずれのプロセスにおいても、温度差を設けない場合と比較してより効率的に帯電微粒子水Ｍが成長する。なお、上流側スペースＳ１と下流側スペースＳ２との間で温度差を生じさせる手段は、前記の加熱手段に限定されない。つまり、例えば下流側スペースＳ２を冷却することで温度差を生じさせてもよいし、上流側スペースＳ１の加熱と下流側スペースＳ２の冷却を組み合わせてもよい。加熱や冷却の方式についても適宜選択が可能である。   Although the growth process of this example is different from the growth process of the first example, in any process, the charged fine particle water M grows more efficiently than the case where no temperature difference is provided. Note that means for generating a temperature difference between the upstream space S1 and the downstream space S2 is not limited to the heating means. That is, for example, the temperature difference may be generated by cooling the downstream space S2, or the heating of the upstream space S1 and the cooling of the downstream space S2 may be combined. The heating and cooling methods can also be selected as appropriate.

次に、本発明の実施形態における第４例の静電霧化装置について、図７に基づいて説明する。なお、以下においては、本例の構成のうち第１例と同様のものについての詳しい説明を省略し、本例の特徴的な構成についてのみ詳述する。   Next, the electrostatic atomizer of the 4th example in the embodiment of the present invention is explained based on FIG. In the following, detailed description of the configuration of this example that is the same as that of the first example will be omitted, and only the characteristic configuration of this example will be described in detail.

本例の静電霧化装置では、電圧印加部１１によって、帯電微粒子水Ｍが通過する筐体３に対してマイナスの電圧を印加するように設けている。これにより、マイナス帯電の帯電微粒子水Ｍが筐体３内を通過する際に、帯電微粒子水Ｍと筐体３との間に斥力を働かせ、帯電微粒子水Ｍが筐体３内面に吸着することを抑制する。   In the electrostatic atomizer of this example, the voltage application unit 11 is provided to apply a negative voltage to the casing 3 through which the charged fine particle water M passes. Thereby, when the negatively charged charged fine particle water M passes through the inside of the housing 3, a repulsive force is exerted between the charged fine particle water M and the housing 3 so that the charged fine particle water M is adsorbed on the inner surface of the housing 3. Suppress.

なお、筐体３への電圧印加手段としては、筐体３の少なくとも内面に帯電微粒子水Ｍと同一極の電圧を印加するものであればよい。   Note that any means for applying a voltage to the housing 3 may be used as long as a voltage having the same polarity as that of the charged fine particle water M is applied to at least the inner surface of the housing 3.

次に、本発明の実施形態における第５例の静電霧化装置について、図８に基づいて説明する。なお、以下においては、本例の構成のうち第１例と同様のものについての詳しい説明を省略し、本例の特徴的な構成についてのみ詳述する。   Next, the electrostatic atomizer of the 5th example in the embodiment of the present invention is explained based on FIG. In the following, detailed description of the configuration of this example that is the same as that of the first example will be omitted, and only the characteristic configuration of this example will be described in detail.

本例の静電霧化装置では、使用者が操作可能な箇所に、帯電微粒子水Ｍを放出させる外部対象空間の想定サイズを入力することのできる入力部７０を備えている。ここでの想定サイズとしては、例えば部屋の床面積を基準としたものを用いる。この場合、８畳、１６畳、２４畳等の床面積を選択可能とするスイッチ類を入力部７０に設けておく。   In the electrostatic atomizer of this example, the input unit 70 capable of inputting the assumed size of the external target space from which the charged fine particle water M is discharged is provided at a location operable by the user. As the assumed size here, for example, a size based on the floor area of the room is used. In this case, switches that can select floor areas such as 8 tatami mats, 16 tatami mats, and 24 tatami mats are provided in the input unit 70.

制御回路１９は、外部対象空間に放出される帯電微粒子水Ｍの粒径が、入力部７０に入力された想定サイズ（８畳、１６畳、２４畳等）に対応した粒径となるように、電圧印加部１１や冷却制御部１４を制御する。この電圧印加部１１や冷却制御部１４の制御により、筐体３内の通過スペースＳの温度、上流側スペースＳ１と下流側スペースＳ２の温度差、筐体３内への液体４の搬送量、等の適宜パラメータのうち少なくとも一つを制御し、最終的に帯電微粒子水Ｍがどの程度の粒径にまで成長するかを制御する。   The control circuit 19 sets the particle size of the charged fine particle water M released to the external target space to a particle size corresponding to the assumed size (8 tatami mats, 16 tatami mats, 24 tatami mats) input to the input unit 70. The voltage application unit 11 and the cooling control unit 14 are controlled. By controlling the voltage application unit 11 and the cooling control unit 14, the temperature of the passing space S in the housing 3, the temperature difference between the upstream space S 1 and the downstream space S 2, the transport amount of the liquid 4 into the housing 3, At least one of the appropriate parameters such as the above is controlled, and finally, to what particle size the charged fine particle water M grows is controlled.

一般的に、粒径が大きくなるほど寿命が向上し、その一方で、外部対象空間の隅々にまでは行き渡りにくくなる。これに対し、入力される想定サイズが小さい場合と大きな場合とで、帯電微粒子水Ｍの成長の度合いが相違するように設定しておく。具体的には、前者の場合には後者の場合よりも大きな粒径で帯電微粒子水Ｍが放出されるように、各パラメータを設定しておく。   In general, the larger the particle size, the longer the life, while it is difficult to reach every corner of the external target space. On the other hand, the degree of growth of the charged fine particle water M is set differently when the assumed size to be inputted is small and when it is large. Specifically, in the former case, each parameter is set so that the charged fine particle water M is released with a larger particle diameter than in the latter case.

このように、本例では、帯電微粒子水Ｍを放出させる外部対象空間の想定サイズを入力する入力部７０を具備し、入力部７０に入力された想定サイズと対応した粒径となるように帯電微粒子水Ｍを成長させるように設けている。これにより、多様な外部対象空間にそれぞれ対応した粒径で、帯電微粒子水Ｍを放出することができる。   Thus, in this example, the input unit 70 for inputting the assumed size of the external target space from which the charged fine particle water M is discharged is provided, and the particle size corresponding to the assumed size input to the input unit 70 is charged. The fine particle water M is provided to grow. Thereby, the charged fine particle water M can be discharged with particle sizes corresponding to various external target spaces.

以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記各例の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、各例において適宜の設計変更を行うことや、各例の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment shown to an accompanying drawing, this invention is not limited to embodiment of each said example, If it is in the range which this invention intends, in each example suitably It is possible to change the design of the above and to apply a combination of the configurations of the examples as appropriate.

１ 霧化液
２ 静電霧化装置本体
３ 筐体
４ 液体
１０ 霧化電極
１２ ペルチェモジュール
２４ 液化手段
２５ 搬送部
２６ ペルチェモジュール
３０ 上流側ブロック
３１ 下流側ブロック
４１ 搬送部
７０ 入力部
Ｍ 帯電微粒子水
Ｓ 通過スペース
Ｓ１ 上流側スペース
Ｓ２ 下流側スペース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Atomization liquid 2 Electrostatic atomizer main body 3 Case 4 Liquid 10 Atomization electrode 12 Peltier module 24 Liquefaction means 25 Conveyance part 26 Peltier module 30 Upstream side block 31 Downstream side block 41 Conveyance part 70 Input part M Charged particulate water S Passing space S1 Upstream space S2 Downstream space

Claims (8)

霧化液に電圧を印加することで帯電微粒子水を生成する静電霧化装置本体と、前記帯電微粒子水が通過する通過スペースを有する筐体と、前記通過スペース内に粒径成長用の液体を蒸発させてなる蒸気を供給することで前記通過スペース内での前記液体の飽和度を高める飽和度制御手段とを具備し、前記飽和度制御手段によって、前記通過スペース内を前記液体の過飽和状態となるように制御し、前記過飽和状態となった前記通過スペース内を通過する前記帯電微粒子水を核として、前記蒸気を液体に凝縮させることで、前記帯電微粒子水の粒径を成長させることを特徴とする静電霧化装置。 An electrostatic atomizer main body that generates charged fine particle water by applying a voltage to the atomized liquid, a housing having a passage space through which the charged fine particle water passes, and a liquid for particle size growth in the passage space A saturation control means for increasing the saturation of the liquid in the passage space by supplying vapor obtained by evaporating the liquid, and the liquid space is supersaturated in the passage space by the saturation control means. The particle size of the charged fine particle water is grown by condensing the vapor into a liquid using the charged fine particle water passing through the passage space in the supersaturated state as a nucleus. Electrostatic atomizing device characterized. 前記飽和度制御手段は、前記通過スペース内に前記蒸気を供給し且つ前記通過スペース内の温度を制御することで、前記通過スペース内の前記液体の飽和度を高めるものであることを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。   The saturation control means increases the saturation of the liquid in the passage space by supplying the vapor into the passage space and controlling the temperature in the passage space. The electrostatic atomizer of Claim 1. 前記通過スペースは、上流側スペースと下流側スペースとを一連に有し、前記上流側スペースよりも前記下流側スペースが高温となるように温度制御したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電霧化装置。   The said passing space has an upstream space and a downstream space in series, and is temperature-controlled so that the downstream space has a higher temperature than the upstream space. 2. The electrostatic atomizer according to 2. 前記通過スペースは、上流側スペースと下流側スペースとを一連に有し、前記上流側スペースよりも前記下流側スペースが低温となるように温度制御したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電霧化装置。   The said passing space has an upstream space and a downstream space in series, and is temperature-controlled so that the downstream space has a lower temperature than the upstream space. 2. The electrostatic atomizer according to 2. 前記筐体は、前記帯電微粒子水と同一極の電圧を印加したものであ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。   The electrostatic atomizer according to any one of claims 1 to 4, wherein the casing is applied with a voltage having the same polarity as that of the charged fine particle water. 前記帯電微粒子水を放出させる外部対象空間の想定サイズを入力する入力部を具備し、前記入力部に入力された前記想定サイズと対応した粒径となるように前記帯電微粒子水を成長させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の静電霧化装置。   An input unit for inputting an assumed size of an external target space from which the charged fine particle water is discharged; and growing the charged fine particle water so as to have a particle size corresponding to the assumed size input to the input unit. The electrostatic atomizer as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記飽和度制御手段は、大気中の水分を液化させる液化手段と、前記液化手段で液化された水を前記筐体に搬送する搬送部とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の静電霧化装置。   The said saturation control means has a liquefaction means to liquefy the water | moisture content in air | atmosphere, and the conveyance part which conveys the water liquefied by the said liquefaction means to the said housing | casing, The any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. The electrostatic atomizer as described in any one of Claims. 前記液化手段は、結露水を生成するペルチェモジュールからなることを特徴とする請求項７に記載の静電霧化装置。   The electrostatic atomizer according to claim 7, wherein the liquefying unit includes a Peltier module that generates condensed water.
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