JP2006212588A

JP2006212588A - Air purification device and air purifier and humidifier

Info

Publication number: JP2006212588A
Application number: JP2005030080A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Tsuji; 由浩辻; Akira Kato; 亮加藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-02-07
Filing date: 2005-02-07
Publication date: 2006-08-17

Abstract

【課題】小型・軽量でありながら、長寿命で大量のイオンを含んだ微細水滴の噴霧が可能であり、脱臭・除菌・殺菌・防カビ・アレルゲン除去効果の高い空気浄化装置を提供する。
【解決手段】貯水タンク２と貯水タンク２に貯めた水３をある一定の圧力で搬送し、押出するポンプ５と、前記ポンプ５によって押し出された水を噴霧するための単一もしくは複数の微小孔１４を持つノズル部６と、前記ノズル部６の近傍に配置された針状電極９と、同じく前記ノズル部６の近傍に配置された対向電極８と、前記ノズル部６及び前期針状電極９と前記対向電極８との間に高電圧を印加する電圧印加部１０とを備え、前記ノズル部６及び前記針状電極９に高電圧を印加し、前記対向電極８をアースに接続して、前記ノズル部６より噴霧された水滴を微細化することを特徴とする空気浄化装置１。
【選択図】図１The present invention provides an air purifying apparatus that is small and lightweight, can spray fine water droplets containing a large amount of ions, has a long life, and has a high deodorizing / sterilizing / sterilizing / antifungal / allergen removing effect.
A water storage tank 2 and a water 5 stored in the water storage tank 2 are conveyed at a certain pressure to be extruded, a pump 5 for extruding, and a single or a plurality of minute sprays for spraying water pushed out by the pump 5 Nozzle portion 6 having a hole 14, needle electrode 9 disposed in the vicinity of nozzle portion 6, counter electrode 8 also disposed in the vicinity of nozzle portion 6, nozzle portion 6 and first needle electrode 9 and a voltage application unit 10 for applying a high voltage between the counter electrode 8, applying a high voltage to the nozzle unit 6 and the needle electrode 9, and connecting the counter electrode 8 to ground. The air purification apparatus 1 is characterized in that water droplets sprayed from the nozzle part 6 are refined.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、静電霧化技術を利用した、室内に浮遊する悪臭、浮遊菌、カビ、アレルゲン物質などを空中内で捕捉して、除去するための空気浄化装置に関するものである。 The present invention relates to an air purification apparatus for capturing and removing malodors, airborne bacteria, mold, allergen substances, and the like floating in a room in the air using electrostatic atomization technology.

従来から、静電霧化の技術を利用して、集塵、脱臭、殺菌を行うものが特許文献１や特許文献２等により提案されている。ここで、静電霧化とは、水等の液体に高電圧を印加すると、表面に働く静電気力によって不安定になり、液面や液滴が分裂して水が霧化する現象のことである。 Conventionally, Patent Document 1, Patent Document 2, and the like have been proposed that perform dust collection, deodorization, and sterilization using electrostatic atomization technology. Here, electrostatic atomization is a phenomenon in which when a high voltage is applied to a liquid such as water, it becomes unstable due to the electrostatic force acting on the surface, and the liquid surface and droplets break up to cause water to atomize. is there.

上記特許文献１に示されるものにあっては、ポンプ等の輸送手段によって送られてくる液体を導電性、または半導電性材料で造られ、且つ、高電圧が印加された吐出ノズルを通して空間内にイオン化された液体を噴霧するようにしたものであり、また、上記特許文献２に示されるものにおいては、空気清浄機内部のフィルタの下流部に配置された水タンクと水タンクより水を搬送する棒状吸水体と棒状吸水体に対向するように配置された対向電極と、棒状吸水体と対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを備え、棒状給水体と対向電極との間に高電圧を印加することにより棒状給水体の先端の水が霧化してミストを発生させ、フィルタにより浄化された空気と共に、ミストを室内に拡散させるようにしたものである。
特開２００１−１４９４６０号公報特開２００４−０８５１８５号公報 In the above-mentioned Patent Document 1, the liquid sent by transport means such as a pump is made of a conductive or semi-conductive material, and the inside of the space is passed through a discharge nozzle to which a high voltage is applied. The ionized liquid is sprayed on the water tank, and in the one disclosed in Patent Document 2, water is transported from a water tank and a water tank disposed downstream of the filter inside the air purifier. A rod-shaped water absorbing body, a counter electrode arranged to face the rod-shaped water absorbing body, and a voltage applying unit that applies a high voltage between the rod-shaped water absorbing body and the counter electrode. By applying a high voltage between them, the water at the tip of the rod-shaped water supply body is atomized to generate mist, and the mist is diffused into the room together with the air purified by the filter.
JP 2001-149460 A JP 2004-085185 A

上記特許文献１に示された従来例にあっては、例えば、工事現場や廃棄物処理場等のような比較的大きく、多少の騒音は気にならない空間においての集塵、脱臭、殺菌には利用することができるが、家庭内空間やオフィス等のような狭い空間や、人が生活する空間において利用するには水の噴霧量が多すぎることや、床面部や下側部を接地しなくてはならないなど、実用的とは言えなかった。また、ポンプ等の液体輸送手段を小型化する工夫が施されておらず、装置の小型化に配慮した構造となっていないことや、液体輸送量を制御する手段を備えていないことから任意の量の液体を必要なときに供給する構造となっていない。 In the conventional example shown in the above-mentioned Patent Document 1, for example, for collecting dust, deodorizing and sterilizing in a relatively large space such as a construction site or a waste disposal site, where some noise is not a concern. It can be used, but the amount of water spray is too large to use in a small space such as a home space or office, or a space where people live, and the floor or lower part is not grounded. It was not practical because it should not be. In addition, there is no contrivance for downsizing the liquid transporting means such as a pump, and there is no structure considering the downsizing of the apparatus, and there is no means for controlling the liquid transporting amount. It is not structured to supply an amount of liquid when needed.

一方、上記特許文献２に示された従来例にあっては、水を搬送する手段として吸水材を用いているため強制的に水を搬送することができず、霧化量としては微量であり、室内空間全体に微細水を行き渡らせるには不十分であるといえる。 On the other hand, in the conventional example shown in the above-mentioned Patent Document 2, since a water absorbing material is used as means for transporting water, water cannot be forcibly transported and the amount of atomization is very small. Therefore, it can be said that it is insufficient to spread fine water throughout the indoor space.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、装置の小型、軽量、低コスト化と、水の噴霧量を任意に制御することにより家庭内空間やオフィス等で使用することができ、また、長寿命で大量のイオンを含んだ微細水滴の噴霧が可能な、脱臭・除菌・殺菌・防カビ・アレルゲン除去効果の高い空気浄化装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and can be used in home spaces, offices, and the like by arbitrarily controlling the size, weight, and cost of the apparatus and the amount of water sprayed. Another object of the present invention is to provide an air purifying apparatus that is capable of spraying fine water droplets that can be used for a long period of time and contains a large amount of ions and that has a high deodorizing / sterilizing / sterilizing / antifungal / allergen removing effect.

上記目的を達成するために本発明の空気浄化装置は、請求項１記載の通り、貯水タンクと、タンクに貯めた水を押出する小型のポンプと、前記ポンプによって押し出された水を搬送する水路と、前記水路を通って搬送された水を噴霧するための単一もしくは複数の小孔を持つノズル部と、前記ノズル部と接触するように配置されるかあるいは、前記ノズル部の近傍に配置された単一もしくは複数の針状電極と、前記ノズル部及び前記針状電極の近傍に配置された対向電極と、前記ノズル部及び前記針状電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを備え、前記ノズル部及び前記針状電極に高電圧を印加し、前記対向電極をアースに接続して、前記ノズル部より噴霧された水滴を微細化することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an air purification apparatus according to the present invention comprises a water storage tank, a small pump for extruding water stored in the tank, and a water channel for conveying water pushed out by the pump. And a nozzle part having a single or a plurality of small holes for spraying water conveyed through the water channel, and arranged so as to be in contact with the nozzle part or in the vicinity of the nozzle part A high voltage is applied between the single or plural needle-shaped electrodes, the counter electrode disposed in the vicinity of the nozzle portion and the needle-shaped electrode, and the nozzle portion and the needle-shaped electrode and the counter electrode. And applying a high voltage to the nozzle part and the needle-like electrode, connecting the counter electrode to ground, and miniaturizing water droplets sprayed from the nozzle part. Is.

また、請求項２記載の空気浄化装置は、請求項１記載の空気浄化装置において、ノズル部が、単一もしくは複数の小孔を持つ導電性のプレートと、水路と前記プレートの間に配置され、前記プレートに水を行き渡らせるように中空となった絶縁性のプレート支持体からなることを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 2 is the air purification device according to claim 1, wherein the nozzle portion is disposed between a conductive plate having a single or a plurality of small holes, a water channel, and the plate. It is characterized by comprising an insulating plate support that is hollow to allow water to spread over the plate.

また、請求項３記載の空気浄化装置は、請求項１または２記載の空気浄化装置において、ノズル部後方に送風機を設けることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the air purification device according to the first or second aspect, a blower is provided behind the nozzle portion.

また、請求項４記載の空気浄化装置は、請求項１乃至３記載の空気浄化装置において、水が噴霧される方向に先端がむくように、針状電極をプレートと垂直方向に一体化して設けることを特徴とするものである。ここで、一体化とは上記針状電極と前記プレートを互いに通電するように接合することである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the air purification device according to any one of the first to third aspects, wherein the needle-like electrode is integrated in a vertical direction with the plate so that the tip is peeled off in a direction in which water is sprayed. It is characterized by this. Here, the integration means that the needle electrode and the plate are joined so as to be energized.

また、請求項５記載の空気浄化装置は、請求項４記載の空気浄化装置において、対向電極が、ノズル部より後方もしくはプレート支持体の表面に配置されていることを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 5 is the air purification device according to claim 4, wherein the counter electrode is arranged behind the nozzle portion or on the surface of the plate support.

また、請求項６記載の空気浄化装置は、請求項４または５記載の空気浄化装置において、対向電極を円筒形状とし、ノズル部の周りを囲むように配置されたことを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 6 is the air purification device according to claim 4 or 5, characterized in that the counter electrode has a cylindrical shape and is arranged so as to surround the periphery of the nozzle portion. .

また、請求項７記載の空気浄化装置は、請求項１乃至３記載の空気浄化装置において、単一もしくは複数の針状電極が対向電極と一定の間隔をおいた位置で、且つ、前記針状電極の先端が前記対向電極の中心に向けられるように設けられたことを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 7 is the air purification device according to any one of claims 1 to 3, wherein the single or plural needle-like electrodes are located at a predetermined distance from the counter electrode, and the needle-like shape is provided. The tip of the electrode is provided so as to be directed to the center of the counter electrode.

また、請求項８記載の空気浄化装置は、請求項７記載の空気浄化装置において、対向電極を円筒形状もしくは格子状とすることを特徴とするものである。 An air purifier according to claim 8 is the air purifier according to claim 7, characterized in that the counter electrode has a cylindrical shape or a lattice shape.

また、請求項９記載の空気浄化装置は、請求項７または８記載の空気浄化装置において、凝集した水滴を再び貯水タンクに回収することを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 9 is the air purification device according to claim 7 or 8, wherein the condensed water droplets are collected again in the water storage tank.

また、請求項１０記載の空気浄化装置は、請求項１乃至９いずれかに記載の空気浄化装置において、ポンプが圧電素子を用いたダイヤフラム式の小型ポンプであることを特徴とするものである。ここで、圧電素子とは電気エネルギーを機械エネルギーに変換する素子である。具体的には内部に向きと大きさが変動する電場を与えることで微小変位の伸縮運動をする素子であり、ダイヤフラム式とはポンプ室の一部を弾性の隔膜（ダイヤフラム）で形成し、隔膜の伸縮運動によりポンプ室の容積を増減させ、さらにポンプの入り口と出口にそれぞれ逆止弁を設置することで液体や気体を一方方向に流す輸送方式であり、圧電素子を用いたダイヤフラム式ポンプとは、圧電素子によって隔膜を上下運動させることで液体や気体の搬送を行うポンプのことである。 An air purification device according to claim 10 is the air purification device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the pump is a diaphragm type small pump using a piezoelectric element. Here, the piezoelectric element is an element that converts electrical energy into mechanical energy. Specifically, it is an element that expands and contracts by giving a small displacement by applying an electric field whose direction and size changes inside. The diaphragm type is a part of the pump chamber formed by an elastic diaphragm (diaphragm). This is a transport system that allows liquid and gas to flow in one direction by increasing and decreasing the volume of the pump chamber by the expansion and contraction movement of the pump, and by installing check valves at the inlet and outlet of the pump, respectively, and a diaphragm type pump using a piezoelectric element Is a pump that conveys liquid or gas by moving the diaphragm up and down by a piezoelectric element.

また、請求項１１記載の空気浄化装置は、請求項１０記載の空気浄化装置において、ダイヤフラム式ポンプに与える電圧及び周波数を制御し、空中に噴霧する微細水滴の量を任意に変化させることを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 11 is characterized in that, in the air purification device according to claim 10, the voltage and frequency applied to the diaphragm pump are controlled to arbitrarily change the amount of fine water droplets sprayed in the air. It is what.

また、請求項１２記載の空気浄化装置は、請求項１乃至１１いずれかに記載の空気浄化装置において、微細水滴が除菌あるいは抗ウィルス成分を含むことを特徴とするものである。 An air purification device according to a twelfth aspect is the air purification device according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the fine water droplets include a sterilizing or antiviral component.

また、請求項１３記載の空気浄化装置は、請求１２記載の空気浄化装置において、除菌あるいは抗ウィルス成分がカテキン、タンニン酸、銀錯体イオン、次亜塩素酸イオン、過酸化水素、もしくはアルコールであることを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 13 is the air purification device according to claim 12, wherein the sterilization or antiviral component is catechin, tannic acid, silver complex ion, hypochlorite ion, hydrogen peroxide, or alcohol. It is characterized by being.

また、請求項１４記載の空気浄化装置は、請求項１乃至１１いずれかに記載の空気浄化装置において、微細水滴が脱臭作用を有する成分を含むことを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 14 is the air purification device according to any one of claims 1 to 11, wherein the fine water droplets include a component having a deodorizing action.

また、請求項１５記載の空気浄化装置は、請求項１４記載の空気浄化装置において、脱臭作用を有する成分がゼオライト、ビタミン等の化学吸着あるいは物理吸着作用を有する成分であることを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 15 is the air purification device according to claim 14, characterized in that the component having a deodorizing action is a component having a chemical adsorption or physical adsorption action such as zeolite or vitamin. It is.

また、請求項１６記載の空気浄化装置は、請求項１４記載の空気浄化装置において、脱臭作用を有する成分が過酸化水素、酸化チタン等、酸化作用を有する成分であることを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 16 is the air purification device according to claim 14, wherein the component having a deodorizing action is a component having an oxidizing action such as hydrogen peroxide or titanium oxide. is there.

また、請求項１７記載の空気浄化装置は、請求項１乃至１１いずれかに記載の空気浄化装置において、微細水滴が抗アレルゲン作用を有する成分を含むことを特徴とするものである。 An air purification device according to claim 17 is the air purification device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the fine water droplets contain a component having an anti-allergen action.

また、請求項１８記載の空気浄化装置は、請求項１７記載の空気浄化装置において、抗アレルゲン作用を有する成分がカテキン、タンニン酸、還元剤であることを特徴とするものである。 An air purifier according to claim 18 is characterized in that, in the air purifier according to claim 17, the components having an antiallergenic action are catechin, tannic acid, and a reducing agent.

また、請求項１９記載の空気浄化装置は、請求項１乃至１１いずれかに記載の空気浄化装置において、微細水滴がアロマ成分を含むことを特徴とするものである。 An air purification device according to claim 19 is the air purification device according to any one of claims 1 to 11, wherein the fine water droplets contain an aroma component.

また、請求項２０記載の空気浄化装置は、請求項１９記載の空気浄化装置において、アロマ成分がローズマリー、ミント、ラベンダー、フィトンチッドの抽出成分であることを特徴とするものである。 An air purifying apparatus according to claim 20 is the air purifying apparatus according to claim 19, wherein the aroma component is an extract component of rosemary, mint, lavender, and phytoncide.

また、請求項２１記載の空気浄化装置は、請求項１乃至２０いずれかに記載の空気浄化装置において、ノズル部の上流側に上記成分を担持した不織布を設けることを特徴とするものである。 The air purification device according to claim 21 is the air purification device according to any one of claims 1 to 20, characterized in that a nonwoven fabric carrying the above components is provided on the upstream side of the nozzle portion.

また、請求項２２記載の空気清浄機は、請求項１乃至２１いずれかに記載の空気浄化装置を備えることを特徴としたものである。 An air cleaner according to claim 22 is provided with the air purifier according to any one of claims 1 to 21.

また、請求項２３記載の加湿器は、請求項１乃至２１いずれかに記載の空気浄化装置を備えることを特徴としたものである。 A humidifier according to claim 23 is provided with the air purifier according to any one of claims 1 to 21.

本発明によれば、小型、軽量、低コスト、低騒音でありながら、長寿命で大量のイオンあるいは活性基を含んだ微細水滴の噴霧が可能であり、脱臭・除菌・殺菌・防カビ・抗アレルゲン作用、リフレッシュ効果の高い空気浄化装置を提供することができる。また、上記空気浄化装置を利用して空気清浄効果の高い空気清浄機や加湿器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to spray fine water droplets containing a large amount of ions or active groups with a long life while being small, light, low cost, and low noise. It is possible to provide an air purification device with high antiallergen action and refreshing effect. In addition, an air purifier or a humidifier having a high air purifying effect can be provided using the air purifying device.

本発明の請求項１記載の発明は、貯水タンクと、タンクに貯めた水を押出する小型のポンプと、前記ポンプによって押し出された水を搬送する水路と、前記水路を通って搬送された水を噴霧するための単一もしくは複数の小孔を持つノズル部と、前記ノズル部と接触するように配置されるかあるいは、前記ノズル部の近傍に配置された単一もしくは複数の針状電極と、前記ノズル部及び前記針状電極の近傍に配置された対向電極と、前記ノズル部及び前記針状電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを備え、前記ノズル部及び前記針状電極に高電圧を印加し、前記対向電極をアースに接続して、前記ノズル部より噴霧された水滴を微細化することを特徴とするものである。 The invention according to claim 1 of the present invention includes a water storage tank, a small pump for extruding water stored in the tank, a water channel for conveying water pushed out by the pump, and water conveyed through the water channel. A nozzle part having a single or a plurality of small holes for spraying, and a single or a plurality of needle-like electrodes arranged in contact with the nozzle part or arranged in the vicinity of the nozzle part The nozzle unit, and a counter electrode disposed in the vicinity of the needle electrode, and a voltage application unit that applies a high voltage between the nozzle unit and the needle electrode and the counter electrode, the nozzle unit In addition, a high voltage is applied to the needle-like electrode, the counter electrode is connected to ground, and water droplets sprayed from the nozzle portion are refined.

また、請求項２記載の発明は、ノズル部が、単一もしくは複数の小孔を持つ導電性のプレートと、水路と前記プレートの間に配置され、前記プレートに水を行き渡らせるように中空となった絶縁性のプレート支持体からなることを特徴とするものである。 In the invention according to claim 2, the nozzle part is disposed between the conductive plate having a single or a plurality of small holes, and between the water channel and the plate, and is hollow so as to spread water to the plate. It is characterized by comprising an insulating plate support.

ノズル部を構成するプレートは、プレートの板厚を薄くすることで、マイクロオーダーの微小孔を設けたとしても圧力損失を抑えることができ、また、プレートに微小孔を加工する際、孔径および微細孔の数を細かに制御できるため、ポンプの排圧に合わせた最良のプレートを容易に形成することができる。こうすることで、排圧の低い小型のポンプでもプレートから極細の水柱を吐出することが可能となる。プレートから吐出された水柱は極細であるため、プレートに高電圧を印加することで効率よく静電霧化させて微細な水粒を発生させることが可能となる。また、ノズル部近傍に対向電極を設置して、プレートに高電圧を印加し、対向電極をアースに接続することでプレートの微小孔から発射された水粒は過剰の電荷が与えられ、そして過剰に与えられた電荷を保持するだけの表面積を得ようとして分裂を起こすことによって、さらに微細化され微細水滴となり、イオン風に乗せて放出できる。また、プレートと対向電極との間の大きな電位差のために起こる極微小の放電によってプレート近傍に存在する空気分子の一部は電離し、イオンおよび活性基に変換されると同時にプレートの小孔から供給された微小水滴に溶け込むことによって、微細水滴にイオンおよび活性基を内包させることができる。ここでいうイオンとは酸素や水蒸気などの気体分子が電子と衝突して電離する際に得られる空気イオンのことであり、具体的には酸素に電子が結合したＯ₂ ^-などが挙げられる。また活性基とは酸素や水蒸気などの気体分子が電離する際に得られる酸化作用の強い反応体であり、代表としてＯＨ・（ＯＨラジカル）等が挙げられる。なお、ノズル部近傍とは、電極間に極微少の放電電流が流れ得る距離であり、例えば、マイナス数ｋＶの電圧をノズル部に印加する場合、対向電極は１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度離すと良い。また、突起のないプレートにおいては、対向電極との間に空気の過剰な電離が起きて大きな放電が起こることはないために放電によりオゾンが過剰に発生することを抑制することができるという作用を有する。更に、ノズル部近傍に針状電極を設置し、高電圧を印加することで、針先端部と対向電極との間で起こる放電によりイオン及び活性基の発生量を大幅に向上させることができる。且つ、プレートから発射された電荷を持った微細水滴は、針状電極が生み出す電場により反発力を受け、さらに広範囲にわたって拡散させることができる。これらのことから、装置を小型、軽量化することができ、設置場所を問わず室内空間に長寿命且つ多量のイオンを含んだ微細水滴を放出することが可能である。 By reducing the plate thickness of the plate that makes up the nozzle section, pressure loss can be suppressed even when micro-order micro holes are provided, and when processing micro holes in the plate, the hole diameter and fineness can be reduced. Since the number of holes can be finely controlled, it is possible to easily form the best plate according to the exhaust pressure of the pump. By doing so, even a small pump with a low exhaust pressure can discharge an extremely fine water column from the plate. Since the water column discharged from the plate is extremely thin, it is possible to generate fine water droplets by efficiently performing electrostatic atomization by applying a high voltage to the plate. In addition, by installing a counter electrode in the vicinity of the nozzle, applying a high voltage to the plate, and connecting the counter electrode to ground, the water droplets fired from the microholes in the plate are given an excessive charge, and excessive By splitting in an attempt to obtain a surface area sufficient to hold the charge applied to the film, it is further miniaturized to form fine water droplets that can be released on an ion wind. In addition, some of the air molecules present in the vicinity of the plate are ionized and converted into ions and active groups by the extremely small discharge that occurs due to the large potential difference between the plate and the counter electrode, and at the same time from the small holes in the plate. By dissolving in the supplied fine water droplets, ions and active groups can be included in the fine water droplets. The ion here is an air ion obtained when gas molecules such as oxygen and water vapor collide with electrons and ionize, and specifically include O ₂ ⁻ in which electrons are bonded to oxygen. The active group is a reactant having a strong oxidizing action that is obtained when gas molecules such as oxygen and water vapor are ionized, and representative examples thereof include OH · (OH radical). The vicinity of the nozzle portion is a distance at which a very small discharge current can flow between the electrodes. For example, when a voltage of minus several kV is applied to the nozzle portion, the counter electrode is preferably separated by about 10 mm to 15 mm. In addition, in a plate without protrusions, since excessive ionization of air does not occur between the counter electrode and large discharge does not occur, it is possible to suppress excessive generation of ozone due to discharge. Have. Furthermore, by installing a needle electrode in the vicinity of the nozzle portion and applying a high voltage, the amount of ions and active groups generated can be greatly improved by the discharge that occurs between the needle tip and the counter electrode. Further, the fine water droplets having electric charges emitted from the plate are repelled by the electric field generated by the needle-like electrode, and can be diffused over a wider range. Accordingly, the apparatus can be reduced in size and weight, and it is possible to discharge fine water droplets containing a long life and a large amount of ions into the indoor space regardless of the installation location.

また、請求項３記載の発明は、送風機を備え、前記送風機により微細化された水滴を空気浄化装置外に吹出すことを特徴とするものである。 The invention described in claim 3 is provided with a blower, and the water droplets refined by the blower are blown out of the air purification device.

静電霧化により微細化された水粒は、送風機の風で容易に細かく砕かれ、さらに微細化し、イオン化する。目に見えなくなるほど微細化した水粒は、送風機の風に乗って室内の広い範囲にわたって拡散させることができるという作用を有する。 The water droplets refined by electrostatic atomization are easily crushed by the wind of the blower, and further refined and ionized. Water droplets that are so fine that they become invisible have an effect that they can be diffused over a wide range in the room by riding on the wind of a blower.

また、請求項４記載の発明は、水が噴霧される方向に先端がむくように、針状電極をプレートと垂直方向に一体化して設けることを特徴とするものである。 The invention according to claim 4 is characterized in that the needle-like electrode is provided integrally with the plate in a direction perpendicular to the direction in which water is sprayed.

プレートの中心に針状電極を取り付け、その同心円状に微小孔を設ける。こうすることでプレートと針状電極が互いに通電可能になるので、特に配線を必要とせず、装置の構造が簡略化される。また、針状電極をプレートの中心に配置することで、針の先端を中心に微細水滴を放射状に噴霧することができるという作用を有する。 A needle electrode is attached to the center of the plate, and micro holes are provided concentrically. By doing so, the plate and the needle-like electrode can be energized to each other, so that no wiring is required and the structure of the apparatus is simplified. Further, by arranging the needle-like electrode at the center of the plate, there is an effect that fine water droplets can be sprayed radially around the tip of the needle.

また、請求項５記載の発明は、対向電極が、ノズル部より後方もしくはプレート支持体の表面に配置されていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 5 is characterized in that the counter electrode is arranged behind the nozzle portion or on the surface of the plate support.

対向電極をノズル部の後方周囲もしくは絶縁性のプレート支持体の表面に、プレートと接触しないように設ける。こうすることで静電霧化によりイオン化した微細水滴は後方から対向電極による引力を受ける。しかし、プレートより吐出される勢いが勝るため、微細水滴がプレートを中心として同心円上に広角に拡散される。そのため、凝集によって水滴の大きさを増加させることなく、また対向電極に付着させることなく全ての微細水滴を室内に供給することができるという作用を有する。また、ノズル部の水吐出部よりも後方に対向電極を設けることで、ノズル部後方に水が流れる心配がないために、何らかの原因で水滴が溜まり、水膜が生成された際に、高電圧印加部とアースとの間に過剰電流が流れて火花放電を起こすということがなく、特別な絶縁を施さなくとも、安全性を確保できるという作用を有する。 The counter electrode is provided around the rear of the nozzle part or on the surface of the insulating plate support so as not to contact the plate. By doing so, the fine water droplets ionized by electrostatic atomization are attracted by the counter electrode from the rear. However, since the momentum discharged from the plate is superior, fine water droplets are diffused at a wide angle concentrically around the plate. Therefore, there is an effect that all the fine water droplets can be supplied into the room without increasing the size of the water droplets due to aggregation and without adhering to the counter electrode. Also, by providing the counter electrode behind the water discharge part of the nozzle part, there is no fear of water flowing behind the nozzle part, so when a water film accumulates for some reason and a water film is generated, a high voltage is generated. An excess current does not flow between the application unit and the ground, and spark discharge is not caused, and safety can be ensured without special insulation.

さらに、請求項６記載の発明は、対向電極を円筒形状とし、ノズル部の周りを囲むように配置されたことを特徴とするものである。 Furthermore, the invention described in claim 6 is characterized in that the counter electrode has a cylindrical shape and is arranged so as to surround the nozzle portion.

こうすることで、プレート及び針状電極と対向電極の間に均一な放電を起こすことが可能であり、プレートから吐出された水柱に均一な電荷を与えることができるという作用を有する。 By doing so, it is possible to generate a uniform discharge between the plate and the needle-like electrode and the counter electrode, and it is possible to give a uniform charge to the water column discharged from the plate.

また、請求項７記載の発明は、単一もしくは複数の針状電極が対向電極と一定の間隔をおいた位置で、且つ、前記針状電極の先端が前記対向電極の中心に向けられるように設けられたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 7 is such that a single or a plurality of needle-like electrodes are at a certain distance from the counter electrode, and the tip of the needle-like electrode is directed to the center of the counter electrode. It is provided.

こうすることでノズルから吐出された微細水滴が針状電極と対向電極間で発生する放電場を通過する際に、さらに微細化され、イオンおよび活性基を微小水滴に内包させることができるという作用を有する。また、静電霧化によりイオン化した微細水滴は前方から対向電極による引力を受ける。微細水滴はノズルより吐出される勢いに加えて、対向電極からの引力を受けて速度を増し、より遠くまで噴霧できるという作用を有する。ここで、一定の間隔とは針状電極と対向電極との間に極微少の放電電流が流れ得る距離であり、針状電極が複数の場合、それぞれの針先端部と対向電極の間隔が全て同じになるように配置することである。 In this way, when the fine water droplets discharged from the nozzle pass through the discharge field generated between the needle electrode and the counter electrode, the fine water droplets are further miniaturized, and ions and active groups can be included in the fine water droplets. Have Moreover, the fine water droplet ionized by electrostatic atomization receives the attractive force by a counter electrode from the front. In addition to the momentum discharged from the nozzle, the fine water droplets have the effect of increasing the speed in response to the attractive force from the counter electrode and spraying further. Here, the fixed interval is a distance at which a very small discharge current can flow between the needle electrode and the counter electrode. When there are a plurality of needle electrodes, the interval between the needle tip and the counter electrode is all It is to arrange to be the same.

また、請求項８記載の発明は、上記対向電極を円筒形状もしくは格子状であることを特徴とするものである。 The invention according to claim 8 is characterized in that the counter electrode has a cylindrical shape or a lattice shape.

対向電極を円筒形状にした場合、噴霧された微細水滴は対向電極の円筒空間の中を通過する際、凝集によって質量の大きくなった水滴は対向電極で捕捉され、質量が小さく、室内空間に拡散されやすい微細水滴のみを効率よく空中に放出することができるという作用を有する。また、対向電極を格子状とする場合も同様の作用が得られる。 When the counter electrode has a cylindrical shape, when the sprayed fine water droplets pass through the cylindrical space of the counter electrode, water droplets that have increased in mass due to agglomeration are captured by the counter electrode, have a small mass, and diffuse into the indoor space. Only the fine water droplets that are easily applied can be efficiently discharged into the air. The same effect can be obtained when the counter electrode is formed in a lattice shape.

また、請求項９記載の発明は、上記対向電極で捕らえた水滴を再び貯水タンクに回収することを特徴とするものである。 The invention described in claim 9 is characterized in that the water droplets captured by the counter electrode are collected again in the water storage tank.

これは、上記貯水タンクを対向電極の下側に設置することが最も簡便であるが、それができない場合は対向電極と貯水タンクの間に水路を設けてもよい。こうすることで、凝集した水滴は再び貯水タンクに回収されるため、タンク内の水を入れ替える負担が軽減されるという作用を有する。 It is most convenient to install the water storage tank below the counter electrode. If this is not possible, a water channel may be provided between the counter electrode and the water storage tank. By doing so, the condensed water droplets are collected again in the water storage tank, so that the burden of replacing the water in the tank is reduced.

また、請求項１０記載の発明は、ポンプが圧電素子を用いたダイヤフラム式の小型なポンプであることを特徴とするものである。 The invention described in claim 10 is characterized in that the pump is a small diaphragm type pump using a piezoelectric element.

近年、パソコンなどの精密機械の冷却システムや医療分野における薬液搬送装置、その他様々な分野でマイクロポンプと称される微少量の液体や気体の輸送制御が可能なポンプの開発が盛んに行われている。その輸送機構は実に様々であるが、中でも圧電素子に交流電圧を印加して機械運動を起こさせ、圧電素子と重なるように設けられた弁を備えた隔膜を上下に動かすことによって液体の吸引と押出を同時に行うマイクロポンプは機構が単純であるため、小型、軽量であるだけでなく、低コスト化が実現される。さらに、モーターや回転軸を使わず駆動源として圧電素子を用いていることから、低消費電力、低騒音、低電磁ノイズが実現される。また、他の輸送機構よりも低流量が可能であり、流量としては数ｍｌ／ｍ程度である。さらに、ダイヤフラムを任意の振幅および速度で運動させることにより、一定かつ任意の量の水を供給することが可能である。 In recent years, cooling systems for precision machines such as personal computers, chemical solution transport devices in the medical field, and pumps capable of controlling the transport of small amounts of liquids and gases, called micropumps, have been actively developed in various other fields. Yes. There are various transport mechanisms, but in particular, an AC voltage is applied to the piezoelectric element to cause mechanical movement, and a diaphragm equipped with a valve provided so as to overlap the piezoelectric element is moved up and down. The micropump that performs extrusion at the same time has a simple mechanism, so that it is not only small and lightweight, but also low in cost. Furthermore, since a piezoelectric element is used as a drive source without using a motor or a rotating shaft, low power consumption, low noise, and low electromagnetic noise are realized. Further, a lower flow rate is possible than other transport mechanisms, and the flow rate is about several ml / m. Furthermore, it is possible to supply a constant and arbitrary amount of water by moving the diaphragm at an arbitrary amplitude and speed.

これにより空気浄化装置の小型、軽量、さらに低コスト、低騒音化が可能である。しかも、流量が数ｍｌ／ｍ程度であるならば、貯水タンクも大きいものを必要とせず、装置の小型化に都合が良い。さらにこの流量であれば湿度にはほとんど影響はなく、しかも静電霧化で微細水滴として存在するため家庭やオフィスなどの比較的狭い室内空間であっても結露する心配はなく、人が生活する場においても快適性を損なうことはない。且つ、長寿命で多量のイオンを含んだ微細水が室内空間を浄化し得るには十分な量である。さらに搬送物質を自ら吸引できる自己吸引性をもつために、ポンプを貯水タンクの下側に配置する必要がなく、装置のフリーレイアウトが可能である。 As a result, the air purification device can be reduced in size, weight, cost, and noise. Moreover, if the flow rate is about several ml / m, a large water storage tank is not required, which is convenient for downsizing the apparatus. Furthermore, with this flow rate, there is almost no effect on humidity, and there is no risk of condensation even in a relatively small indoor space such as a home or office because it is present as fine water droplets by electrostatic atomization. There is no loss of comfort even at the venue. Moreover, the amount of fine water containing a long life and containing a large amount of ions is sufficient to purify the indoor space. Furthermore, since it has a self-suctioning property capable of sucking the carrier substance by itself, it is not necessary to arrange a pump below the water storage tank, and a free layout of the apparatus is possible.

また、請求項１１記載の発明は、上記ダイヤフラム式ポンプに与える電圧及び周波数を制御し、空中に噴霧する微細水滴の量を任意に変化させることを特徴とするものである。 The invention described in claim 11 is characterized in that the voltage and frequency applied to the diaphragm pump are controlled to arbitrarily change the amount of fine water droplets sprayed into the air.

ダイヤフラム式ポンプの駆動源である圧電素子は印加する電圧および周波数を変化させることによって機械運動の振幅の幅および速度が変化する。これにより、印加する電圧および周波数を制御することで空気浄化に必要な水の供給量を必要に応じて制御することができるという作用を有する。 The piezoelectric element, which is the driving source of the diaphragm pump, changes the amplitude and width of the mechanical motion by changing the applied voltage and frequency. Thereby, it has the effect | action that the supply_amount | feed_rate of water required for air purification can be controlled as needed by controlling the voltage and frequency to apply.

また、請求項１２記載の発明は微細水滴が除菌および／あるいは抗ウィルス成分を含むことを特徴とするものである。 The invention described in claim 12 is characterized in that the fine water droplets include a sterilizing and / or antiviral component.

イオンを含んだ微細水滴は、除菌および抗ウィルス効果を有しており、微細水滴の噴霧により室内空間の除菌およびウィルスを除去することは可能であるが、微細水滴に上記成分を含有することでその効果をより一層高めることが可能である。また、貯水タンク内の水に上記成分を含ませておけば、貯水タンク内の菌発生を抑制することもできるという作用を有する。 Fine water droplets containing ions have antibacterial and antiviral effects, and it is possible to disinfect indoor spaces and remove viruses by spraying fine water droplets, but the above components are contained in fine water droplets. This can further enhance the effect. Moreover, if the said component is included in the water in a water storage tank, it has the effect | action that the microbe generation | occurrence | production in a water storage tank can also be suppressed.

上記成分としては請求項１３に記載するようにカテキン、タンニン酸、銀錯体イオン、次亜塩素酸イオン、過酸化水素エタノール等アルコール類などが挙げられるが、水溶性で除菌および／あるいは抗ウィルス効果を有している物質であればなんら限定されるものではない。 Examples of the component include catechin, tannic acid, silver complex ion, hypochlorite ion, and alcohols such as hydrogen peroxide ethanol as described in claim 13, but are water-soluble and sterilized and / or antiviral. The substance is not limited as long as the substance has an effect.

また、請求項１４記載の発明は微細水滴が脱臭成分を含むことを特徴とするものである。 The invention according to claim 14 is characterized in that the fine water droplets contain a deodorizing component.

イオンを含んだ微細水滴は、脱臭効果を有しており、微細水滴の噴霧により室内空間の脱臭は可能であるが、微細水滴に上記脱臭成分を含有することでその効果をより一層高めることができるという作用を有する。 Fine water droplets containing ions have a deodorizing effect, and it is possible to deodorize indoor spaces by spraying fine water droplets, but the effect can be further enhanced by containing the above deodorizing components in the fine water droplets. Has the effect of being able to.

上記脱臭成分としては請求項１５および１６に記載するようにゼオライト、ビタミン等、化学吸着あるいは物理吸着作用を有する成分、過酸化水素、酸化チタン等、酸化作用を有する成分が挙げられる。 Examples of the deodorizing component include a component having a chemical adsorption or physical adsorption action, such as zeolite and vitamin, and a component having an oxidizing action, such as hydrogen peroxide and titanium oxide.

また、請求項１７記載の発明は微細水滴が抗アレルゲン作用を有する成分を含むことを特徴とするものである。 The invention according to claim 17 is characterized in that the fine water droplets contain a component having an antiallergen action.

イオンを含んだ微細水滴は、抗アレルゲン作用を有しており、微細水滴の噴霧により室内空間のアレルゲンの不活化は可能であるが、微細水滴に上記抗アレルゲン作用を有する成分を含有することでその効果をより一層高めることができるという作用を有する。 Fine water droplets containing ions have an anti-allergen action, and it is possible to inactivate allergens in indoor spaces by spraying fine water drops, but by containing the above-mentioned anti-allergen action components in fine water drops It has the effect | action that the effect can be improved further.

上記抗アレルゲン作用を有する成分としては請求項１８に記載するようにカテキン、タンニン酸、還元剤等が挙げられる。 Examples of the component having an antiallergen action include catechin, tannic acid, a reducing agent and the like as described in claim 18.

また、請求項１９記載の発明は微細水滴がアロマ成分を含むことを特徴とするものである。 The invention according to claim 19 is characterized in that the fine water droplets contain an aroma component.

イオンを含んだ微細水滴はリフレッシュ作用を有しており、微細水滴の噴霧によりリフレッシュ効果を高めることが可能であるが、微細水滴に上記アロマ成分を含有することでその効果をより一層高めることができるという作用を有する。 Fine water droplets containing ions have a refreshing action, and it is possible to enhance the refreshing effect by spraying fine water droplets, but the effect can be further enhanced by containing the aroma component in the fine water droplets. Has the effect of being able to.

上記アロマ成分としては請求項２０に記載するようにローズマリー、ミント、ラベンダー、フィトンチッド等の抽出成分が挙げられるが、アロマ効果を有している物質であればなんら限定されるものではない。 Examples of the aroma component include extract components such as rosemary, mint, lavender, and phytoncide as described in claim 20, but are not limited as long as the substance has an aroma effect.

また、請求項１２、１４、１５、１７、１９記載の上記成分を担持した不織布をノズル部の上流側に設けるのも良い。これにより、ポンプによって搬送された水に不織布に担持された上記成分が溶け込み、それら上記成分の溶け込んだ水がノズル部によって微細化され室内空間に上記成分を拡散することができるという作用を有する。 In addition, a nonwoven fabric carrying the above-described components according to claims 12, 14, 15, 17, and 19 may be provided on the upstream side of the nozzle portion. Thereby, the said component carry | supported by the nonwoven fabric melt | dissolves in the water conveyed by the pump, and it has the effect | action that the water which these said components melt | dissolved can be refined | miniaturized by a nozzle part, and the said component can be spread | diffused in indoor space.

請求項２２記載の空気清浄機は、上記請求項１乃至２１に記載の空気浄化装置を備えることを特徴としたものである。上記請求項１乃至２１に記載の空気浄化装置を、空気清浄フィルタ、送風機を有する空気清浄機に積み込み、イオンおよび活性基を含んだ微細水滴を室内に供給することによって、取り込んだ空気中に含まれる粉塵や臭気成分、もしくは菌やウィルス、アレルゲン等を空気清浄フィルタによって分離、除去、不活化するのみならず、室内空間に存在するこれら有害成分をも分解もしくは不活化することができるという作用を有する。 An air cleaner according to a twenty-second aspect includes the air purifying device according to the first to twenty-first aspects. The air purifying device according to any one of claims 1 to 21 is loaded into an air purifier having an air purifying filter and a blower and supplying fine water droplets containing ions and active groups into the room. In addition to separating, removing, and inactivating dust, odor components, bacteria, viruses, allergens, etc. with an air cleaning filter, these harmful components present in indoor spaces can also be decomposed or inactivated. Have.

請求項２３記載の加湿器は、請求項１乃至２１記載の空気浄化装置と、送風手段とを備え、上記空気浄化装置により発生した微細水滴を上記送風手段によって更に微細化し、高湿度な空気を室内へ供給することを特徴とする。 A humidifier according to a twenty-third aspect comprises the air purification device according to the first to twenty-first aspects and an air blowing means, and fine water droplets generated by the air purification device are further refined by the air blowing means to generate high-humidity air. It is characterized by being supplied indoors.

これにより、加湿フィルタ等の加湿構造体を必要とせず、加湿器本体の小型化が可能となる。また、ヒーター等の空気加熱手段を上記送風手段と上記空気浄化装置の間に設けるのも良い。これにより、微細水滴を気化させて加湿効率を上げることが可能となるという作用を有する。 Thereby, humidification structures, such as a humidification filter, are not required, but a humidifier main body can be reduced in size. Further, air heating means such as a heater may be provided between the air blowing means and the air purification device. Thereby, it has the effect | action that it becomes possible to vaporize a fine water droplet and to raise humidification efficiency.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施の形態１）
本発明の空気浄化装置を図１に示す。図１に示すように、空気浄化装置１は、貯水タンク２と、貯水タンク２に貯めた水３を押出する小型のポンプ５と、ポンプ５によって押し出された水３を搬送する水路４と、水路４を通って搬送された水３を噴霧するための単一もしくは複数の小孔を持つノズル部６と、ノズル部６の中心部に設置された針状電極８と、ノズル部６の後方にノズル部６を取り囲むように配置された円筒形状の対向電極７と、ノズル部６及び針状電極８と対向電極７との間に高電圧を印加する電圧印加部９とを備えなり、貯水タンク２に貯めた水３をポンプ５により、水路４を通ってノズル部６へ搬送かつ押出することで水柱１１が吐出される。このときノズル部６及び針状電極８に高電圧を印加し、対向電極７をアースに接続することで、水柱１１が静電霧化により微細化され微細水滴１２が放出される。微細水滴１２は送風機１０によってさらに細かくされ、室内空間の広範囲に亘って供給される。この微細水滴１２はイオンあるいは活性基を含んでいるため反応性が高く、除菌、脱臭、殺菌などの効果がある。 (Embodiment 1)
The air purification apparatus of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the air purification device 1 includes a water storage tank 2, a small pump 5 that extrudes the water 3 stored in the water storage tank 2, a water channel 4 that conveys the water 3 extruded by the pump 5, A nozzle part 6 having a single or a plurality of small holes for spraying the water 3 conveyed through the water channel 4, a needle-like electrode 8 installed in the center of the nozzle part 6, and the rear of the nozzle part 6 A cylindrical counter electrode 7 disposed so as to surround the nozzle part 6, and a voltage application part 9 for applying a high voltage between the nozzle part 6 and the needle electrode 8 and the counter electrode 7. A water column 11 is discharged by conveying and pushing water 3 stored in the tank 2 to the nozzle section 6 through the water channel 4 by the pump 5. At this time, a high voltage is applied to the nozzle portion 6 and the needle electrode 8 and the counter electrode 7 is connected to the ground, whereby the water column 11 is refined by electrostatic atomization and the fine water droplet 12 is discharged. The fine water droplets 12 are further refined by the blower 10 and supplied over a wide range of the indoor space. Since the fine water droplets 12 contain ions or active groups, they are highly reactive and have effects such as sterilization, deodorization, and sterilization.

図２にノズル部の代表的な構造を示す。金属など導電性を有するプレート１３に同じく導電性の針状電極８と、微小孔１５を設けた構造となっている。針状電極８はプレート１３の中心部に通電性を有するように接合されている。この時、接合部に水漏れがなければ、接合方法になんら制限はない。また、プレート１３と針状電極８の材料を金属のような導電性を有するものにすることで特別な導通加工なしで直接電圧を印加することができるので、ノズル部の簡略化にもなる。なお、プレート１３の材質として金属を用いているが、ある一定の強度と導電性を有するのであれば他の材質のものを用いても効果に差を生じない。プレート１３は、水路４とプレート１３との間に配置された中空のプレート支持体１４に固定されている。プレート１３とプレート支持体１４の接合面は接着剤などで密着させ、水の漏出がないようにするとよい。なお、プレート１３とプレート支持体１４をインサートモールドなどで一体成型してもよい。なお、プレート支持体１４の材質として樹脂を用いているが、絶縁性を有するのであれば他の材料を用いてもその効果に差を生じない。また、プレート１３は円盤形であり、微小孔１５が単一の場合は針状電極８の横側、複数の場合は針状電極８の同心円状に等角間隔で配置されるとよい。プレート１３の大きさは特に制限はないが、小型化を考慮すれば円形状においてその径を数ｍｍ〜１５ｍｍ程度にするのがよい。微小孔１５の数、微小孔１５の径、プレート１３の板厚はポンプ５の排圧に合わせて決定するのが望ましいが、微小孔１５の孔径はあまり大きすぎると水柱が太くなり電圧を印加しても効率よく微細化できないため、概ね１００μｍ以下が好ましく、またプレート１３の板厚は１０〜３００μｍの範囲にあることが好ましい。微小孔１５はエッチング加工により形成されるが、微小孔１５を形成できるのであればその方法に限定する必要はない。 FIG. 2 shows a typical structure of the nozzle portion. Similarly, a conductive plate-like electrode 8 and minute holes 15 are provided on a conductive plate 13 such as metal. The needle electrode 8 is joined to the central portion of the plate 13 so as to have electrical conductivity. At this time, if there is no water leakage at the joint, there is no limitation on the joining method. Moreover, since the voltage of the plate 13 and the needle-like electrode 8 can be directly applied without special conduction processing by making the material such as metal conductive, the nozzle portion can be simplified. In addition, although the metal is used as the material of the plate 13, as long as it has a certain strength and conductivity, there is no difference in effect even if another material is used. The plate 13 is fixed to a hollow plate support 14 disposed between the water channel 4 and the plate 13. The joint surface between the plate 13 and the plate support 14 is preferably brought into close contact with an adhesive or the like so as not to leak water. In addition, you may integrally mold the plate 13 and the plate support body 14 with an insert mold. In addition, although resin is used as a material of the plate support body 14, if it has insulation, even if it uses other materials, a difference will not be produced in the effect. The plate 13 has a disk shape, and is preferably arranged at equiangular intervals on the lateral side of the needle electrode 8 when there is a single minute hole 15 and concentrically with the needle electrode 8 when there are a plurality of micro holes 15. The size of the plate 13 is not particularly limited, but in consideration of miniaturization, the diameter of the plate 13 is preferably about several to 15 mm in a circular shape. The number of micro holes 15, the diameter of the micro holes 15, and the plate thickness of the plate 13 are preferably determined in accordance with the exhaust pressure of the pump 5, but if the hole diameter of the micro holes 15 is too large, the water column becomes thick and voltage is applied. However, since it cannot be efficiently miniaturized, the thickness is preferably about 100 μm or less, and the thickness of the plate 13 is preferably in the range of 10 to 300 μm. Although the microhole 15 is formed by etching, it is not necessary to limit to the method as long as the microhole 15 can be formed.

対向電極７は円筒形状で、ノズル部６の後方にプレート支持体１４を覆うようにして配置すると良い。対向電極７の形状については棒状、板状など様々な形状が考えられるが、円筒形状にすることで、プレート１３及び針状電極８と対向電極７の間に均一な放電を起こすことが可能であり、プレート１３から吐出された水柱に均一な電荷を与えることができるという作用を有する。円筒形の径はプレート支持体１４よりも一回り程度大きいことが好ましい。さらに、対向電極７をノズル部６の後方に配置することで、静電霧化によりイオン化した微細水滴は後方から対向電極７による引力を受ける。しかし、プレート１３より吐出される勢いが勝るため、微細水滴がノズル部６を中心として同心円上に広角に拡散される。そのため、凝集によってその大きさを増加させることなく、また対向電極７に付着させることなく全ての微細水滴を室内に供給することができるという作用を有する。また、ノズル部６後方に水が流れる心配がないために、何らかの原因で水滴が溜まり、水膜が生成された際に、高電圧印加部とアースとの間に過剰電流が流れて火花放電を起こすということがなく、特別な絶縁を施さなくとも、安全性を確保できるという作用を有する。対向電極の配置場所は、空気絶縁が確保できる距離であることが好ましい。より好ましくはノズル部６よりも数ｍｍ〜１０ｍｍ後方である。また、プレート支持体１４の表面に対向電極７を配置してもよい。例えば、導電性のテープを支持体表面に巻く、あるいは導電性塗料を支持体表面に塗布するなど、導電性を確保できるならば材料、方法に制限はない。こうすることで、プレート支持体１４と対向電極７が一体化され、ノズル部６の簡略化になる。 The counter electrode 7 has a cylindrical shape, and is preferably arranged so as to cover the plate support 14 behind the nozzle portion 6. Various shapes such as a rod shape and a plate shape can be considered as the shape of the counter electrode 7, but by making it cylindrical, it is possible to cause a uniform discharge between the plate 13 and the needle electrode 8 and the counter electrode 7. There is an effect that a uniform charge can be given to the water column discharged from the plate 13. The cylindrical diameter is preferably larger than the plate support 14 by about one turn. Furthermore, by disposing the counter electrode 7 behind the nozzle portion 6, the fine water droplets ionized by electrostatic atomization receive an attractive force by the counter electrode 7 from the rear. However, since the momentum discharged from the plate 13 is superior, fine water droplets are diffused at a wide angle on a concentric circle around the nozzle portion 6. Therefore, there is an effect that all the fine water droplets can be supplied into the room without increasing the size due to aggregation and without adhering to the counter electrode 7. In addition, since there is no fear of water flowing behind the nozzle part 6, when a water droplet accumulates for some reason and a water film is generated, an excessive current flows between the high voltage application part and the ground, and spark discharge occurs. It does not wake up and has the effect of ensuring safety without special insulation. The location of the counter electrode is preferably a distance that can ensure air insulation. More preferably, it is several mm to 10 mm behind the nozzle portion 6. Further, the counter electrode 7 may be disposed on the surface of the plate support 14. For example, the material and method are not limited as long as the conductivity can be ensured, such as winding a conductive tape around the support surface or applying a conductive paint to the support surface. By doing so, the plate support 14 and the counter electrode 7 are integrated, and the nozzle portion 6 is simplified.

ポンプ５は様々な形態のものを用いてもその効果に差は生じないが、圧電素子と隔壁で構成されたダイヤフラム式マイクロポンプを用いることによって装置の小型化を実現することができる。動作電圧１０〜３００Ｖ、動作周波数２〜２０Ｈｚの範囲で電圧を印加することで水の供給量を任意に制御することが可能で、また消費電力は数Ｗと非常に小さいことが特徴である。また、このときポンプの最大流量は１０００μｌ／ｍ以上、ポンプの最大排圧は４５ｋＰａ以上である。ポンプの大きさはおよそ２０ｍｍ角、厚さ５ｍｍ以下であり非常に小型であるため装置の小型化を実現することが可能となる。 Even if pumps of various forms are used, there is no difference in the effect. However, the use of a diaphragm type micro pump composed of a piezoelectric element and a partition wall makes it possible to reduce the size of the apparatus. It is characterized in that the supply amount of water can be arbitrarily controlled by applying a voltage in the range of an operating voltage of 10 to 300 V and an operating frequency of 2 to 20 Hz, and the power consumption is as small as several W. At this time, the maximum flow rate of the pump is 1000 μl / m or more, and the maximum exhaust pressure of the pump is 45 kPa or more. Since the size of the pump is approximately 20 mm square and the thickness is 5 mm or less, and the size of the pump is very small, it is possible to reduce the size of the apparatus.

このようにプレート１３の厚みを極力薄くできることから微小孔１５の圧力損失を下げることが可能となるために、排圧の低い小型のダイヤフラム式ポンプであっても微小孔１５から水を噴霧することができ、装置の小型化を実現することが可能となる。 Since the thickness of the plate 13 can be made as thin as possible in this way, it is possible to reduce the pressure loss of the microhole 15, so that water can be sprayed from the microhole 15 even in a small diaphragm pump with low exhaust pressure. Therefore, it is possible to reduce the size of the apparatus.

本発明によって得られた図１の構成を持つ空気浄化装置１を用いて、発生するイオン数の測定を行った。比較対照として針状電極は設置せず、プレートのみに電圧印加し、静電霧化させた場合と、水の吐出はせずに、針状電極の放電のみの場合、以上３通りについて測定を行った。印加電圧は全て−６ｋＶとし、ユニット前方３０ｃｍの場所にイオンカウンターを設置して測定した。結果を表１に示す。 The number of generated ions was measured using the air purification apparatus 1 having the configuration of FIG. 1 obtained by the present invention. As a comparison, needle electrodes are not installed, voltage is applied only to the plate and electrostatic atomization is performed, and water discharge is not performed and needle electrodes are discharged only. went. The applied voltages were all -6 kV, and an ion counter was installed 30 cm in front of the unit for measurement. The results are shown in Table 1.

表１に示すように、静電霧化のみと針状電極の放電のみのイオン発生量を単純に足し合わせたイオン数よりも、静電霧化と針状電極放電を同時行った場合のほうがイオン数が大幅に増えていることがわかった。このことから、静電霧化と針状電極放電を組み合わせることで、より多くのイオンや活性基を放出することができるといえる。 As shown in Table 1, the electrostatic atomization and acicular electrode discharge are performed at the same time rather than the number of ions obtained by simply adding the ion generation amount of only electrostatic atomization and only the discharge of the acicular electrode. It was found that the number of ions increased significantly. From this, it can be said that more ions and active groups can be released by combining electrostatic atomization and acicular electrode discharge.

次に、本発明によって得られた図１の構成を持つ空気浄化装置１を６４リットルのチャンバーに入れ、アンモニアの濃度変化を測定した。比較対照として、装置がない場合およびプレート１３による静電霧化のみの場合についても同様に測定した。印加電圧は−６ｋＶとし、検知管によりアンモニア濃度の径時変化を測定した。結果を表２に示す。 Next, the air purification apparatus 1 having the configuration of FIG. 1 obtained according to the present invention was placed in a 64-liter chamber, and the change in ammonia concentration was measured. As a comparative control, the same measurement was performed for the case where there was no device and the case of only electrostatic atomization using the plate 13. The applied voltage was −6 kV, and the change in ammonia concentration with time was measured with a detector tube. The results are shown in Table 2.

表２に示すように、装置を作動させた場合、装置を作動させなかった場合と比較して有為な差が確認された。また、針状電極８による放電を付加することで、アンモニアの除去性能が更に向上することがわかった。本発明における空気浄化装置が空間におけるアンモニア等の臭気成分の除去に有効であることがわかった。 As shown in Table 2, when the apparatus was operated, a significant difference was confirmed as compared with the case where the apparatus was not operated. It was also found that the ammonia removal performance was further improved by adding a discharge by the needle electrode 8. It has been found that the air purifier according to the present invention is effective for removing odorous components such as ammonia in the space.

さらに本発明によって得られた図１の構成を持つ空気浄化装置１のオゾン発生濃度の測定を行った。プレート１３に長さ１０ｍｍの針状電極８を取り付け、ノズル部６の後方約１０ｍｍに直径２０ｍｍφの円筒形状を持つ対向電極７を設置した。プレート１３に高電圧を印加し、対向電極７をアースに接続したときの放電電流とオゾン発生濃度を表２に示す。オゾン発生濃度は対向電極７から５０ｍｍ離れた位置の空気をサンプリングし、オゾンモニターを用いて測定を行った。 Further, the ozone generation concentration of the air purifier 1 having the configuration of FIG. 1 obtained by the present invention was measured. A needle electrode 8 having a length of 10 mm was attached to the plate 13, and a counter electrode 7 having a cylindrical shape with a diameter of 20 mmφ was installed approximately 10 mm behind the nozzle portion 6. Table 2 shows the discharge current and the ozone generation concentration when a high voltage is applied to the plate 13 and the counter electrode 7 is connected to the ground. The ozone generation concentration was measured by sampling air at a position 50 mm away from the counter electrode 7 and using an ozone monitor.

表３に示すように、本発明における空気浄化装置作動時の放電電流は０．１μＡオーダーと微少であり、過剰な放電電流が流れるような放電とならないため、イオンおよび活性基を含んだ微細水滴のみを発生させ、オゾンの発生を抑制できることがわかった。 As shown in Table 3, since the discharge current when the air purifying apparatus according to the present invention operates is as small as 0.1 μA and does not result in a discharge in which an excessive discharge current flows, fine water droplets containing ions and active groups It was found that ozone generation can be suppressed.

（実施の形態２）
次に、ノズル部６の前方に単一もしくは複数の針状電極８が円筒形状の対向電極７と一定の間隔をおいた位置で、且つ、針状電極８の先端が円筒の中心に向けられるように設けた空気浄化装置１の構成を図３を用いて説明する。 (Embodiment 2)
Next, a single or a plurality of needle-like electrodes 8 are located at a certain distance from the cylindrical counter electrode 7 in front of the nozzle portion 6 and the tip of the needle-like electrode 8 is directed to the center of the cylinder. The structure of the air purification apparatus 1 provided in this way will be described with reference to FIG.

こうすることでノズル部６から吐出された微細水滴１２が針状電極８と対向電極間７で発生する放電場を通過する際に、さらに微細化され、より多くのイオンおよび活性基を微小水滴１２に内包させることができるという作用を有する。また、静電霧化によりイオン化した微細水滴１２は前方から対向電極７による引力を受ける。微細水滴１２はノズル部６より吐出される勢いに加えて、対向電極７からの引力を受けて速度を増し、より遠くまで噴霧できるという作用を有する。対向電極７の円筒径は吐出ノズルよりも一回り程度大きいことが好ましく、また、円筒の奥行き寸法は数ｍｍから１０ｍｍの範囲であることが好ましい。ノズル部６と対向電極７の間隔としては５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲にあることが好ましく、針状電極８と対向電極７の間隔としては１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。また、対向電極７を格子状とする場合も同様の作用が得られる。 In this way, when the fine water droplet 12 discharged from the nozzle unit 6 passes through the discharge field generated between the needle electrode 8 and the counter electrode 7, the fine water droplet 12 is further miniaturized, and more ions and active groups are made into fine water droplets. 12 can be included. The fine water droplets 12 ionized by electrostatic atomization are attracted by the counter electrode 7 from the front. In addition to the momentum discharged from the nozzle unit 6, the fine water droplets 12 have an effect of receiving an attractive force from the counter electrode 7, increasing the speed, and spraying further. The cylindrical diameter of the counter electrode 7 is preferably about one larger than that of the discharge nozzle, and the depth of the cylinder is preferably in the range of several mm to 10 mm. The distance between the nozzle portion 6 and the counter electrode 7 is preferably in the range of 5 mm to 50 mm, and the distance between the needle electrode 8 and the counter electrode 7 is preferably in the range of 10 mm to 20 mm. Further, the same effect can be obtained when the counter electrode 7 is formed in a lattice shape.

また、噴霧された微細水滴１２が円筒空間の中を通過する際、凝集によって大きくなった水滴は対向電極７で捕らえて、反応性の高い、粒形の小さい微細水滴１２のみを効率よく空中に放出することができる。なお、実施の形態２では対向電極７に付着した水滴を回収するために、対向電極７の真下に貯水タンク２を設けたが、対向電極７と貯水タンク２の間に水滴回収用の水路を設けても効果に差異を生じない。 Further, when the sprayed fine water droplets 12 pass through the cylindrical space, the water droplets that have become larger due to aggregation are captured by the counter electrode 7, and only the fine water droplets 12 having high reactivity and small particle shape are efficiently put into the air. Can be released. In the second embodiment, the water storage tank 2 is provided immediately below the counter electrode 7 in order to recover the water droplets attached to the counter electrode 7. However, a water channel for water droplet recovery is provided between the counter electrode 7 and the water storage tank 2. Even if provided, there is no difference in effect.

（実施の形態３）
図４、図５を用いて本発明の空気浄化装置を備えた空気清浄機の構成を説明する。図４は空気清浄機の側面図であり、図５は正面図である。 (Embodiment 3)
The structure of the air cleaner provided with the air purification apparatus of this invention is demonstrated using FIG. 4, FIG. FIG. 4 is a side view of the air cleaner, and FIG. 5 is a front view.

フィルタ１８の後方にファン１９を搭載した空気清浄機１６において、ファン１９の下流側に空気浄化装置１を設置し、吸い込み口１７より導入された汚れた空気をフィルタ１８で清浄化した後、吹き出し口２０より送風する際、空気浄化装置１より噴霧した微細水滴１２を送風に乗せて室内空間に供給する仕組みとなっている。図４に示す実施形態ではファン１９の上方に空気浄化装置１を配置して、吹き出し口２０から微細水滴１２を放出しているが、空気浄化装置１がファン１９の下流側にあり、吹き出し口２０より微細水滴１２を放出できる形態であるならば、特に配置は制限しない。イオンおよび活性基を含んだ微細水滴１２を室内に供給することによって、取り込んだ空気中に含まれる粉塵や臭気成分、もしくは菌やウィルス、アレルゲン等を空気清浄フィルタによって分離、除去、不活化するのみならず、室内空間に存在するこれら有害成分をも分解もしくは不活化することが可能である。 In the air purifier 16 in which the fan 19 is mounted behind the filter 18, the air purification device 1 is installed on the downstream side of the fan 19, and the dirty air introduced from the suction port 17 is cleaned by the filter 18, and then blown out. When the air is blown from the mouth 20, the fine water droplets 12 sprayed from the air purification device 1 are supplied to the indoor space by being put on the air. In the embodiment shown in FIG. 4, the air purification device 1 is arranged above the fan 19 and the fine water droplets 12 are discharged from the blowout port 20. However, the air purification device 1 is on the downstream side of the fan 19 and the blowout port. If it is the form which can discharge | release the fine water droplet 12 from 20, arrangement | positioning will not be restrict | limited. By supplying fine water droplets 12 containing ions and active groups into the room, dust, odor components, bacteria, viruses, allergens, etc. contained in the taken-in air are only separated, removed, and inactivated by an air cleaning filter. In addition, these harmful components existing in the indoor space can be decomposed or inactivated.

（実施の形態４）
図６を用いて本発明の空気浄化装置を備えた加湿装置の構成を説明する。 (Embodiment 4)
The structure of the humidification apparatus provided with the air purification apparatus of this invention is demonstrated using FIG.

ファン１９の下流側に空気加熱手段２２を備えた加湿装置２１において、空気加熱手段２２のさらに下流側に空気浄化装置１を設置し、空気加熱手段２２によって温められた乾燥空気が吹き出し口２０より送風する際、水槽２３から導入され、空気浄化装置１によって噴霧された微細水滴１２を素早く気化させ、加湿された空気を室内空間に供給する仕組みとなっている。 In the humidifying device 21 having the air heating means 22 on the downstream side of the fan 19, the air purification device 1 is installed further downstream of the air heating means 22, and the dry air warmed by the air heating means 22 is discharged from the outlet 20. When the air is blown, the fine water droplets 12 introduced from the water tank 23 and sprayed by the air purification device 1 are quickly vaporized, and humidified air is supplied to the indoor space.

本実施形態において、加湿フィルタ等の加湿構造体を必要とせず、加湿装置本体の小型化が可能となる。また、図６に示す本実施形態では空気加熱手段２２をファン１９と空気浄化装置１の間に設けているが、加熱しなくても微細水滴１２による加湿効果は十分あるため、室内空間の湿度に合わせて空気加熱手段２２を作動あるいは停止させることで消費電力の削減にも効果がある。 In the present embodiment, a humidifying structure such as a humidifying filter is not required, and the humidifier main body can be downsized. In the present embodiment shown in FIG. 6, the air heating means 22 is provided between the fan 19 and the air purification device 1. However, since the humidification effect by the fine water droplets 12 is sufficient without heating, the humidity of the indoor space Accordingly, the air heating means 22 is operated or stopped in accordance with the power consumption, which is effective in reducing power consumption.

本発明の空気浄化装置を用いることにより、小型、軽量、低コスト、低騒音でありながら、室内の除菌、脱臭、殺菌能力の高い空気浄化装置を提供することができ、家庭用、業務用の空気清浄機やエアコンなどに搭載することで、フィルタだけでは取りきれない汚れや臭いも浄化し、快適な室内環境の実現が期待できる。また、フィルタを設けずに空気を浄化しながら加湿できる加湿装置としての利用も期待できる。 By using the air purifying apparatus of the present invention, it is possible to provide an air purifying apparatus having high sterilizing, deodorizing, and sterilizing capacity indoors while being small, light, low cost, and low noise. By installing it in air cleaners and air conditioners, it is possible to purify dirt and odors that cannot be removed with filters alone, and to realize a comfortable indoor environment. Moreover, the utilization as a humidification apparatus which can humidify, purifying air, without providing a filter can also be anticipated.

本発明の実施の形態１の空気浄化装置の概略断面図Schematic sectional view of the air purification device according to Embodiment 1 of the present invention. 同実施の形態１のノズル部の概略図Schematic of the nozzle part of the first embodiment 同実施の形態２の空気浄化装置の概略断面図Schematic sectional view of the air purification device of the second embodiment 同実施の形態３の空気清浄機の側面断面図Side surface sectional drawing of the air cleaner of Embodiment 3 同実施の形態３の空気清浄機の正面断面図Front sectional view of the air cleaner of the third embodiment 同実施の形態４の加湿装置の断面図Sectional drawing of the humidification apparatus of Embodiment 4

Explanation of symbols

１空気浄化装置
２貯水タンク
３水
４水路
５ポンプ
６ノズル部
７対向電極
８針状電極
９電圧印加部
１０送風機
１１水柱
１２微細水滴
１３プレート
１４プレート支持体
１５微小孔
１６空気清浄機
１７吸い込み口
１８フィルタ
１９ファン
２０吹き出し口
２１加湿装置
２２空気加熱手段
２３水槽 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air purification apparatus 2 Water storage tank 3 Water 4 Water channel 5 Pump 6 Nozzle part 7 Counter electrode 8 Needle electrode 9 Voltage application part 10 Blower 11 Water column 12 Fine water droplet 13 Plate 14 Plate support 15 Micro hole 16 Air cleaner 17 Suction port 18 Filter 19 Fan 20 Air outlet 21 Humidifier 22 Air heating means 23 Water tank

Claims

A water storage tank, a small pump for extruding water stored in the tank, a water channel for transporting water pushed out by the pump, and a single or a plurality of small water sprays for spraying the water transported through the water channel A nozzle part having a hole, a single or a plurality of needle-like electrodes arranged in contact with the nozzle part or in the vicinity of the nozzle part, and the vicinity of the nozzle part and the needle-like electrode A counter electrode disposed on the nozzle unit, and a voltage application unit that applies a high voltage between the nozzle unit and the needle electrode and the counter electrode, and applies a high voltage to the nozzle unit and the needle electrode. The air purification apparatus is characterized in that the counter electrode is connected to the ground, and water droplets sprayed from the nozzle portion are made finer.

The nozzle part is composed of a conductive plate having a single or a plurality of small holes, and an insulating plate support which is disposed between a water channel and the plate and is hollow so as to allow water to reach the plate. The air purifier according to claim 1.

The air purification apparatus according to claim 1, further comprising a blower, wherein the water droplets refined by the blower are blown out of the air purification apparatus.

The air cleaning device according to any one of claims 1 to 3, wherein the needle-like electrode is provided so as to be integrated with the plate in a direction perpendicular to a direction in which water is sprayed.

The air purification apparatus according to claim 4, wherein the counter electrode is arranged behind the nozzle portion or on the surface of the plate support.

6. The air purifier according to claim 4, wherein the counter electrode has a cylindrical shape and is disposed so as to surround the nozzle portion.

The single or a plurality of needle-like electrodes are provided at a position spaced apart from the counter electrode, and the tip of the needle-like electrode is directed to the center of the counter electrode. The air purifier according to any one of 1 to 3.

The air purification apparatus according to claim 7, wherein the counter electrode has a cylindrical shape or a lattice shape.

The air purifier according to claim 7 or 8, wherein the condensed water droplets are collected again in the water storage tank.

The air purification device according to any one of claims 1 to 9, wherein the pump is a diaphragm type small pump using a piezoelectric element.

The air purifier according to claim 10, wherein the voltage and frequency applied to the diaphragm pump are controlled to arbitrarily change the amount of fine water droplets sprayed into the air.

The air purification apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the fine water droplets include a sterilizing or antiviral component.

13. The air purification apparatus according to claim 12, wherein the sterilizing or antiviral component is catechin, tannic acid, silver complex ion, hypochlorite ion, hydrogen peroxide, or alcohol.

The air purification apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the fine water droplet includes a component having a deodorizing action.

The air purification apparatus according to claim 14, wherein the deodorizing component is a component having a chemical or physical adsorption action, such as zeolite or vitamin.

15. The air purifier according to claim 14, wherein the deodorizing component is a component having an oxidizing action, such as hydrogen peroxide or titanium oxide.

The air purification apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the fine water droplets contain a component having an antiallergen action.

The air purification apparatus according to claim 17, wherein the anti-allergen component is catechin, tannic acid, or a reducing agent.

The air purification device according to any one of claims 1 to 11, wherein the fine water droplets contain an aroma component.

The air purification apparatus according to claim 19, wherein the aroma component is an extract component of rosemary, mint, lavender, or phytoncide.

The air purifier according to any one of claims 1 to 20, wherein a non-woven fabric carrying the component is provided on the upstream side of the nozzle portion.

An air cleaner comprising the air purification device according to any one of claims 1 to 21.

A humidifier comprising the air purification device according to any one of claims 1 to 21.