JP2008238060A - Electrostatic atomizing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、静電霧化現象によりナノメータサイズの帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic atomizer that generates nanometer-sized charged fine particle water by an electrostatic atomization phenomenon.
従来から放電電極と、放電電極に水を供給する水供給手段とを備え、放電電極に高電圧を印加することで放電電極に保持される水を霧化させ、帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置が知られている。放電電極に水を供給する供給手段としては、吸い上げ式と結露式がある。 Conventionally, a discharge electrode and a water supply means for supplying water to the discharge electrode have been provided, and electrostatic electricity that generates charged fine particle water by atomizing the water held by the discharge electrode by applying a high voltage to the discharge electrode. Atomization devices are known. As supply means for supplying water to the discharge electrode, there are a suction type and a dew condensation type.
結露式を用いた静電霧化装置として特許文献1に示されている発明が知られている。この従来の静電霧化装置Aは、図4に示すように、放電電極11と、放電電極11に対向して位置する対向電極12と、放電電極11に水を供給する水供給手段とを備え、放電電極11と対向電極12との間に高電圧を印加することで放電電極11に保持される水を霧化させ、帯電微粒子水を発生させるようになっている。放電電極11に水を供給する水供給手段としては、吸熱体13により放電電極11を冷却して空気中の水分を放電電極11に結露させることにより放電電極11に結露水を生成させるものである。
上記の図4で示した従来例において、放電電極11には高電圧が印加され、放電電極11の先端の放電部11aに生成された結露水が帯電し、この帯電した結露水にクーロン力が働き、この結露水が先端の尖った錐状に盛り上がる(テイラーコーン)。この時、印加される電圧が水の表面張力を超えて分裂、飛散(レイリー分裂)を起こさせることができる高電圧であれば、放電部11aに生成した結露水はテイラーコーン形状となってレイリー分裂を起こしてナノメータサイズの帯電微粒子水が発生するという静電霧化がなされ、大気中に放出される。
In the conventional example shown in FIG. 4 described above, a high voltage is applied to the
しかしながら、上記の従来例では、使用環境によっては発生する電界分布に傾きやばらつきが生じ、その場合には、(特に霧化の開始当初に)テイラーコーン形状が傾いて発生する場合が生じ得る。また、対向電極12が無い場合にはテイラーコーン形状が常に不安定に揺動する場合が生じ得る。その場合、飛散する霧化量が少なくなったり、霧化の開始が遅くなるといった不具合が発生する。ここで帯電微粒子水の発生を安定させ、帯電微粒子水の発生をより速やかに行うためには、電界分布を均一にさせる電極構造の新たな構成を別途追加する必要があり、その場合には、静電霧化装置Aが大型化してしまう問題がある。
However, in the above-described conventional example, the electric field distribution generated varies depending on the use environment, and in that case, the Taylor cone shape may be inclined (particularly at the beginning of atomization). Further, when the
本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その目的は、放電電極の周りの電界分布を均一にすることによって、帯電微粒子水の発生をより速やかに、安定して行うことができる静電霧化装置を提供することを課題とするものである。 The present invention was invented in view of the background art described above, and its purpose is to perform generation of charged fine particle water more quickly and stably by making the electric field distribution around the discharge electrode uniform. It is an object of the present invention to provide an electrostatic atomizer capable of performing the above.
上記課題を解決するために、本願請求項1記載の発明では、放電電極に水を供給する水供給手段を備え、放電電極に高電圧を印加することで放電電極に保持される水を霧化させる静電霧化装置において、放電電極を長手方向の軸線を回転軸として回転させる回転駆動部を備えたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present application includes water supply means for supplying water to the discharge electrode, and atomizes the water retained in the discharge electrode by applying a high voltage to the discharge electrode. The electrostatic atomizer to be provided has a rotation drive unit that rotates the discharge electrode about the longitudinal axis as the rotation axis.
本願請求項2記載の発明では、上記請求項1記載の静電霧化装置において、水供給手段は、冷却部と放熱部を有するペルチェユニットであって、空気中の水分を基に放電電極に水が生成されるように、該ペルチェユニットの冷却部側に放電電極が設けられていることを特徴としている。 In the invention according to claim 2 of the present application, in the electrostatic atomizer according to claim 1, the water supply means is a Peltier unit having a cooling part and a heat radiating part, and the discharge electrode is based on moisture in the air. A discharge electrode is provided on the cooling part side of the Peltier unit so that water is generated.
本願請求項3記載の発明では、上記請求項1又は2記載の静電霧化装置において、放電電極と対向して位置する対向電極を備え、放電電極と対向電極との間に高電圧を印加することで、放電電極に保持される水を霧化させるものであることを特徴としている。 The invention according to claim 3 of the present application is the electrostatic atomizer according to claim 1 or 2, further comprising a counter electrode positioned opposite to the discharge electrode, and applying a high voltage between the discharge electrode and the counter electrode. By doing so, the water held by the discharge electrode is atomized.
本願請求項4記載の発明では、上記請求項1乃至3のいずれか一項に記載の静電霧化装置において、放電電極は、放電電極の回転により整気流を発生させる気流発生部を備えたことを特徴としている。 In the invention according to claim 4 of the present application, in the electrostatic atomizer according to any one of claims 1 to 3, the discharge electrode includes an airflow generation unit that generates a regulated airflow by rotation of the discharge electrode. It is characterized by that.
本願請求項5記載の発明では、上記請求項1乃至4のいずれか一項に記載の静電霧化装置において、放電電極の回転を制御する回転駆動制御部を備えたことを特徴としている。 The invention according to claim 5 of the present application is characterized in that the electrostatic atomizer according to any one of claims 1 to 4 further includes a rotation drive control unit that controls the rotation of the discharge electrode.
本願請求項6記載の発明では、上記請求項5記載の静電霧化装置において、回転駆動制御部は、放電電極への高電圧の印加を開始してから所定時間経過後に、放電電極を回転させるものであることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the electrostatic atomizer according to the fifth aspect, the rotation drive control unit rotates the discharge electrode after a predetermined time has elapsed since the start of application of a high voltage to the discharge electrode. It is characterized by the fact that
本願請求項7記載の発明では、上記請求項5記載の静電霧化装置において、放電電流値を計測する電流計測部を備え、回転駆動制御部は、電流計測部での計測値が予め記憶部に記憶された所定の値よりも小さい場合に放電電極を回転させるものであることを特徴としている。 According to the seventh aspect of the present invention, in the electrostatic atomization apparatus according to the fifth aspect, the current measurement unit that measures the discharge current value is provided, and the rotation drive control unit stores the measurement value in the current measurement unit in advance. The discharge electrode is rotated when it is smaller than a predetermined value stored in the section.
本願請求項8記載の発明では、上記請求項5記載の静電霧化装置において、放電電流値を計測する電流計測部を備え、回転駆動制御部は、電流計測部での計測値に応じて放電電極の回転速度を変更するものであることを特徴としている。 In the invention according to claim 8 of the present application, in the electrostatic atomization apparatus according to claim 5, the electrostatic atomizer includes a current measurement unit that measures a discharge current value, and the rotation drive control unit is configured to respond to a measurement value in the current measurement unit. It is characterized in that the rotational speed of the discharge electrode is changed.
本願請求項9記載の発明では、上記請求項5記載の静電霧化装置において、対象物までの距離を計測する距離計測部を備え、回転駆動制御部は、距離計測部での計測値に応じて放電電極の回転速度を変更するものであることを特徴としている。 In the invention according to claim 9 of the present application, in the electrostatic atomization apparatus according to claim 5, the electrostatic atomizer includes a distance measuring unit that measures the distance to the object, and the rotational drive control unit converts the measured value in the distance measuring unit to the measured value. Accordingly, the rotational speed of the discharge electrode is changed accordingly.
本願請求項1記載の発明の静電霧化装置においては、放電電極を長手方向の軸線を回転軸として回転させる回転駆動部を備えることにより、放電電極を回転させることができる。放電電極を回転させることによって、各部品の寸法誤差や組立て誤差によって生じる放電電極の寸法精度や位置精度等のばらつきによる放電電極の周りの電界分布の不均一を解消することができる。放電電極の周りの電界分布が均一にすることによって、放電電極の先端に供給された水が帯電し、先端の尖った錐状に盛り上がった形状(テイラーコーン形状)が安定するので、帯電微粒子水の発生をより速やかに、安定して行うことができる。 In the electrostatic atomizer according to the first aspect of the present invention, the discharge electrode can be rotated by including a rotation drive unit that rotates the discharge electrode about the longitudinal axis as the rotation axis. By rotating the discharge electrode, it is possible to eliminate non-uniformity of the electric field distribution around the discharge electrode due to variations in the dimensional accuracy and position accuracy of the discharge electrode caused by the dimensional error and assembly error of each component. Since the electric field distribution around the discharge electrode is made uniform, the water supplied to the tip of the discharge electrode is charged, and the shape raised in a cone shape with a sharp tip (Taylor cone shape) is stabilized. Can be generated more promptly and stably.
本願請求項2記載の発明の静電霧化装置においては、特に、ペルチェユニットを用いた水供給手段によって、空気中の水分を基に放電電極に水を生成させるので、さらに、水が放電電極の先端に速やかに集まるため、帯電微粒子水の発生をより速やかに行うことができる。 In the electrostatic atomizer according to the second aspect of the present invention, in particular, water is generated in the discharge electrode based on the moisture in the air by the water supply means using the Peltier unit. As a result, the charged fine particle water can be generated more quickly.
本願請求項3記載の発明の静電霧化装置においては、特に、対向電極を設けることにより、電界強度が強まるのでテイラーコーン形状がさらに安定し、帯電微粒子水の発生を安定して行える。また、水供給手段としてペルチェユニットを用いた場合には、電界強度によって、水が放電電極の先端にさらに速やかに集まるため、帯電微粒子水の発生をより速やかに行うことができる。 In the electrostatic atomizer according to the third aspect of the present invention, in particular, by providing the counter electrode, the electric field strength is increased, so that the Taylor cone shape is further stabilized and the generation of charged fine particle water can be stably performed. Further, when the Peltier unit is used as the water supply means, the water is more quickly collected at the tip of the discharge electrode due to the electric field strength, so that the charged fine particle water can be generated more rapidly.
本願請求項4記載の発明の静電霧化装置においては、特に、気流発生部を具備することで、帯電微粒子水の飛散方向へ気流を発生させることができる。このことによって、帯電微粒子水をより遠くへ飛散させることができる。 In the electrostatic atomizer according to the fourth aspect of the present invention, in particular, by providing the air flow generation unit, it is possible to generate the air flow in the scattering direction of the charged fine particle water. Thereby, the charged fine particle water can be scattered further.
本願請求項5記載の発明の静電霧化装置においては、特に、放電電極の回転を制御する回転駆動制御部を備えているので、回転の開始及び停止、又は回転速度の変更などができ、状況に応じた適切な放電電極の回転を行うことができる。 In the electrostatic atomizer of the invention according to claim 5 of the present application, in particular, since it includes a rotation drive control unit that controls the rotation of the discharge electrode, the rotation can be started and stopped, or the rotation speed can be changed. The discharge electrode can be appropriately rotated according to the situation.
本願請求項6記載の発明の静電霧化装置においては、特に、放電電極への高電圧の印加を開始してから所定時間経過後に、放電電極を回転させる回転駆動制御部を備えたことにより、結露水が放電電極の先端(放電部)に集まる前に放電電極が回転することを防止することができる。このことによって、回転風による結露の阻害をなくし、安定した結露水が放電電極の先端(放電部)に速やかに集まるため、帯電微粒子水の発生をより速やかに行うことができる。 In the electrostatic atomizer according to the sixth aspect of the present invention, in particular, by including a rotation drive control unit that rotates the discharge electrode after a predetermined time has elapsed since the start of application of a high voltage to the discharge electrode. It is possible to prevent the discharge electrode from rotating before condensed water collects at the tip (discharge portion) of the discharge electrode. This eliminates the inhibition of dew condensation caused by the rotating wind, and stable condensed water quickly gathers at the tip (discharge portion) of the discharge electrode, so that charged fine particle water can be generated more quickly.
本願請求項7記載の発明の静電霧化装置においては、特に、放電電流値を計測する電流計測部をさらに備え、回転駆動制御部は、電流計測部での計測値が予め記憶部に記憶された所定の値よりも小さい場合に放電電極を回転させるものであるので、電流値が低く放電が不安定な場合にのみ回転させることができる。このことによって、不要な電力を使用することなく、消費されるエネルギー効率を上げることができる。 In the electrostatic atomizer according to the seventh aspect of the present invention, particularly, the electrostatic atomizer further includes a current measurement unit that measures the discharge current value, and the rotation drive control unit stores the measurement value in the current measurement unit in the storage unit in advance. Since the discharge electrode is rotated when it is smaller than the predetermined value, it can be rotated only when the current value is low and the discharge is unstable. As a result, the energy efficiency consumed can be increased without using unnecessary power.
本願請求項8記載の発明の静電霧化装置においては、特に、放電電流値を計測する電流計測部をさらに備え、回転駆動制御部は、電流計測部での計測値に応じて放電電極の回転速度を変更するものであるので、放電電流値が低く放電が不安定な場合(結露が少ない)には回転速度を遅くして結露しやすくし、放電電流値が高く放電が不安定な場合(結露が多い)場合には回転速度を速くして余分な結露水を飛散や乾燥などによって除去しやすくすることができる。このことによって、テイラーコーン形状が安定するので、帯電微粒子水の発生を安定して行うことができる。さらに、結露水が放電電極の先端(放電部)に速やかに集まるため、帯電微粒子水の発生をより速やかに行うことができる。 In the electrostatic atomization apparatus according to the eighth aspect of the present invention, in particular, the electrostatic atomizer further includes a current measuring unit that measures the discharge current value, and the rotation drive control unit is configured to detect the discharge electrode according to the measured value in the current measuring unit. Since the rotation speed is changed, if the discharge current value is low and the discharge is unstable (condensation is low), the rotation speed is slowed to make condensation easy, and the discharge current value is high and the discharge is unstable. In the case of (condensation is high), the rotational speed can be increased to make it easy to remove excess condensed water by scattering or drying. As a result, the Taylor cone shape is stabilized, so that generation of charged fine particle water can be performed stably. Furthermore, since condensed water gathers rapidly at the tip (discharge part) of the discharge electrode, charged fine particle water can be generated more quickly.
本願請求項9記載の発明の静電霧化装置においては、特に、対象物までの距離を計測する距離計測部をさらに備え、回転駆動制御部は、距離計測部での計測値に応じて放電電極の回転速度を変更するものであるので、帯電微粒子水を対象物の位置に合わせて飛散させることができる。 In the electrostatic atomization apparatus according to the ninth aspect of the present invention, in particular, the electrostatic atomization device further includes a distance measurement unit that measures the distance to the object, and the rotational drive control unit discharges according to the measurement value in the distance measurement unit. Since the rotation speed of the electrode is changed, the charged fine particle water can be scattered according to the position of the object.
図1〜図3は、本願発明の第1の実施形態である静電霧化装置を示している。図1に示すように、静電霧化装置Aは、放電電極11に水を供給する水供給手段であるペルチェユニット13を備え、放電電極11に高電圧を印加することで放電電極11に保持される水を霧化させるものであって、放電電極11を長手方向の軸線を回転軸50として回転させる回転駆動部20を備えている。また、ペルチェユニット13は、冷却部14と放熱部15を有し、空気中の水分を基に放電電極11に水が生成されるように、該ペルチェユニット13の冷却部14側に放電電極11が設けられている。また、放電電極11と対向して位置する対向電極12を備え、放電電極11と対向電極12との間に高電圧を印加することで、放電電極11に保持される水を霧化させるものである。さらに、放電電極11は、放電電極11の回転により整気流を発生させる気流発生部23を備えている。
1 to 3 show an electrostatic atomizer which is a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the electrostatic atomizer A includes a Peltier
さらに、放電電極11の回転を制御する回転駆動制御部31を備えており、回転駆動制御部31は、放電電極11への高電圧の印加を開始してから所定時間経過後に、放電電極11を回転させるものである。また、放電電流値を計測する電流計測部32を備え、回転駆動制御部31は、電流計測部32での計測値が予め記憶部33に記憶された所定の値よりも小さい場合に放電電極11を回転させるものであり、電流計測部32での計測値に応じて放電電極11の回転速度を変更するものである。また、対象物までの距離を計測する距離計測部34を備え、回転駆動制御部31は、距離計測部34での計測値に応じて放電電極11の回転速度を変更するものである。
Furthermore, a rotation
以下、この実施形態の静電霧化装置をより具体的詳細に説明する。図1に示すように、静電霧化装置Aは静電霧化ユニット10、回転駆動部20、高電圧印加部30、回転駆動制御部31、電流計測部32、記憶部33及び距離計測部34で構成されている。
Hereinafter, the electrostatic atomizer of this embodiment will be described in more detail. As shown in FIG. 1, the electrostatic atomizer A includes an
静電霧化ユニット10は、冷却部14と放熱部15とペルチェモジュール16とを有するペルチェユニット13の冷却部14上に放電電極11を立設するとともに、この放電電極11の側方を囲むように断面円環状を成す保持部材19の先端開口縁部に対向電極12を固定させたものである。
The
ペルチェユニット13は、通電により冷却側及び放熱側を形成するペルチェモジュール16を用いたものであり、ペルチェモジュール16の冷却側に冷却部14が接続されており、ペルチェモジュール16の放熱側に放熱部15が接続されている。なお、冷却部14としては熱伝導率が高く且つ電気伝導率の低い(絶縁性の)材料を用い、放熱部15としては熱伝導率の高い材料(例えばアルミニウム)を用いる。
The
放電電極11は冷却部14上に立設されて円柱形状の部材であり、熱伝導率が高く且つ電気伝導率の高い材料(例えば銅)を用いてその先端は鋭利な円錐状となるように形成されている。なお、放電電極11の先端の放電部11aは、球状となるように形成されていてもよい。放電電極11には高電圧印加部30より、例えば±2〜15kV程度の高電圧が印加され、保持部材19の先端開口縁部の放電電極11と対をなす位置に設置される対向電極12は放電電極11に印加される高電圧よりも十分に低い電圧が印加される。なお、対向電極12は、接地されていてもよい。このとき、対向電極12は静電霧化の安定のために存在することが望ましいが、放電電極11に印加される電圧が±10kV以上などのように十分に高い電圧であれば存在しなくても良い。
The
帯電微粒子水を発生させる原理は以下の通りである。まず、ペルチェモジュール16に通電を行い、冷却部14によって放電電極11を冷却する。放電電極11が露点温度よりも下回ると空気中の水分が放電電極11に結露し始める。このようにして放電電極11に結露水が十分に生成されると、放電電極11と対向電極12との間に高電圧を印加する。放電電極11と対向電極12との間に高電圧を印加すると、放電電極11の先端の放電部11aに生成された結露水が帯電し、この帯電した結露水にクーロン力が働き、この結露水が先端の尖った錐状に盛り上がる(テイラーコーン)。この時、印加される電圧が水の表面張力を超えて分裂、飛散(レイリー分裂)を起こさせることができる高電圧であれば、放電部11aに生成した結露水はテイラーコーン形状となってレイリー分裂を起こしてナノメータサイズの帯電微粒子水が発生するという静電霧化がなされ、大気中に放出される。
The principle of generating charged fine particle water is as follows. First, the Peltier module 16 is energized and the
このようにして発生したナノメータサイズの帯電微粒子水は活性種(ヒドロキシラジカル、スパーオキサイド等)を持ったナノメータサイズの帯電微粒子水であるため、これを室内に放出することで、室内の空気の脱臭のみならず、室内壁面や衣類等に付着して壁面や衣類等の臭いを除去することができ、また、このような付着脱臭性能に加え、更に、アレルゲン除去性能、除菌性能等がある。 The nanometer-sized charged fine particle water generated in this way is a nanometer-sized charged fine particle water having active species (hydroxy radicals, superoxide, etc.). In addition to being able to remove the odor of the wall surface, clothing, etc. by adhering to the indoor wall surface, clothing, etc., there are allergen removal performance, sterilization performance, etc. in addition to such adhesion deodorization performance.
この場合、マイナスイオンを含んだミストを放出させるには、対向電極12を接地し、放電電極11に負の高電圧を印加するか、あるいは、対向電極12に正の高電圧を印加し、放電電極11を接地すればよい。また、プラスイオンを含んだミストを放出させるには、対向電極12を接地し、放電電極11に正の高電圧を印加するか、あるいは、対向電極12に負の高電圧を印加し、放電電極11を接地すればよい。
In this case, in order to release mist containing negative ions, the
このペルチェモジュール16による結露の場合は、放電電極11の冷却効率向上のために、ペルチェモジュール16の反対側の表面からの熱を放出する放熱部15はフィン形状の放熱フィン15aを有し、また放熱部15への送風装置(図示せず)が存在することが望ましい。
In the case of dew condensation due to the Peltier module 16, in order to improve the cooling efficiency of the
図1に示すように、ペルチェユニット13には、回転駆動部20が接続されており、放電電極11及びペルチェユニット13は、回転軸50を中心に回転することができる。回転駆動部20は、回転動力を生じるモータ部22と、ペルチェユニット13を先端に配設した回転支持軸21とを備えている。さらに、モータ部22は回転駆動制御部31からの信号によって、回転駆動の開始及び停止または回転速度を変更することが出来るものであり、回転駆動制御部31は、モータ部22の回転駆動の開始及び停止または回転速度を制御することができる。モータ部22の回転動力は、回転支持軸21によってペルチェユニット13に伝達されて、ペルチェユニット13及び放電電極11が回転する。ここで、回転軸50は、放電電極11の長手方向の軸線と一致している。
As shown in FIG. 1, a
対向電極12及び保持部材19は、ペルチェユニット13及び放電電極11と共には回転せずに、別途固定されている。放電電極11が回転し、対向電極12が固定されていることによって、各部品の寸法誤差や組立て誤差によって生じる放電電極11と対向電極12との距離のばらつきによる放電電極の周りの電界分布の不均一を解消することができる。
The
なお、本実施形態では、ペルチェユニット13及び放電電極11が回転し、対向電極12が固定されている静電霧化装置Aを示しているが、対向電極12がペルチェユニット13及び放電電極11とは別の回転駆動部を有して回転するものであってもよい。また、放電電極11と気流発生部23のみが回転し、その他の部分は回転しないものであってもよい。また、静電霧化ユニット10全体が一体となって回転するものであってもよい。
In this embodiment, the electrostatic atomizer A in which the
また、放電電極11は、基部11bの回転によって帯電微粒子水の飛散方向へ気流を発生することができる気流発生部23を備えている。気流発生部23は、放電電極11の回転によって気流を発生させることのできる複数の羽形状の部材によって構成されており、放電電極11の基部11bに周設されている。モータ部22の回転駆動によって静電霧化ユニット10が回転軸50を軸に回転した場合に、気流発生部23も同様に回転軸50を軸に回転する。このことによって、気流発生部23は、放電電極11の周囲に、帯電微粒子水が飛散する方向へ気流を発生させることができる。なお、気流発生部23は、静電霧化ユニットを回転させる回転駆動部20とは別の回転駆動する構成を有して、単独で回転することができるものであってもよい。
In addition, the
さらに、放電電極11と対向電極12と高電圧印加部30とで形成されている回路内には、該回路内に流れる放電電流値を測定する電流計測部32が備えられ、回転駆動制御部31は、高電圧印加部30及び電流計側部32と電気的に接続されている。回転駆動制御部31は、電流計側部32で計測された放電電流値と、予め記憶部33に記憶されている回転開始の閾値となる電流値とを用いて、回転駆動部20の回転駆動の制御を行う。
Further, in the circuit formed by the
図2に示すように、高電圧印加部30によって高電圧印加が開始されたと回転駆動制御部31によって判断された(S100)後、電流計側部32によって計測された放電電流値の値と、予め記憶部33に記憶されている回転開始の閾値となる電流値との比較を行う(S101)。計測された放電電流値が前記閾値より小さい場合には、回転駆動制御部31は、一定時間経過後にモータ部22の回転駆動を開始する制御を行う(S102)。ここで、一定時間経過後にモータ部22を回転駆動させることによって、結露水が放電部11aに集まる前に放電電極11が回転することを防止することができる。このことによって、回転風による放電電極での結露の阻害をなくすことができる。また、計測された放電電流値が前記閾値より大きくなった場合には、回転駆動制御部31は、モータ部22の回転駆動を停止する制御を行う(S103)。さらに、高電圧の印加が停止した場合には、モータ部22の回転駆動を停止して(S104)、処理を終了する。
As shown in FIG. 2, the value of the discharge current value measured by the
さらに、モータ部22が回転駆動している場合には、電流計測部32によって計測された放電電流値の値に応じてモータ部22の回転速度を変更することができる(S105)。放電電流値が小さい場合は、霧化量が少なく、放電電極11に供給される結露水が少ないと判断できるので、回転速度を低下させて結露し易くし、反対に放電電流値が大きい場合には、放電電極11に供給されている結露水が多いと判断できるので、回転速度を速くして、放電電極11に供給されている余分な結露水を飛散又は乾燥等をすることによって除去する。
Furthermore, when the
また、静電霧化装置Aは、帯電微粒子水を飛散させる対象物までの距離を測定する距離測定部34を備えている。ここで、対象物とは、室内で静電霧化装置Aを使用する場合には、帯電微粒子水の活性化による除菌や脱臭等を行うことができる対象である室内壁面や衣類等である。距離測定部34は、例えば、赤外線を用いた測距センサ等を用いるものであり、静電霧化装置Aから室内壁面や衣類等までの距離を測定することができる。回転駆動制御部31は、距離測定部34からの測定結果の信号によって、対象物までの距離に応じた帯電微粒子水の霧化量を制御するために、適切なモータ部22の回転速度を算出して、モータ部22へ制御信号を送信して制御を行う。対象物までの距離が遠い場合には、回転速度を速くして、放電電極11に周設されている気流発生部23による気流を増大させ、放電部11aで発生した帯電微粒子水を気流によって、より遠くまで飛散させることが可能となる。なお、外部環境とこれに対応する帯電微粒子液滴の最適な発散量との関係を予め記憶部33に記憶させておいて、回転駆動制御部31が当該関係を参照することによって制御内容を決定することもできる。
Moreover, the electrostatic atomizer A is provided with the
したがって、放電電極11を長手方向の軸線を回転軸として回転させる回転駆動部20を備えることにより、放電電極11を回転させることができる。放電電極11を回転させることによって、各部品の寸法誤差や組立て誤差によって生じる放電電極11の寸法精度や位置精度等のばらつきによる放電電極11の周りの電界分布の不均一を解消することができる。放電電極11の周りの電界分布が均一にすることによって、放電電極11の先端に供給された水が帯電し、先端の尖った錐状に盛り上がった形状(テイラーコーン形状)が安定するので、帯電微粒子水の発生をより速やかに、安定して行うことができる。
Therefore, the
また、ペルチェユニット13を用いて、空気中の水分を基に放電電極11に水を生成させるので、さらに、水が放電電極11の先端の放電部11aに速やかに集まるため、帯電微粒子水の発生をより速やかに行うことができる。
In addition, since water is generated in the
また、対向電極12を設けることにより、電界強度が強まるのでテイラーコーン形状がさらに安定し、帯電微粒子水の発生を安定して行える。また、水供給手段としてペルチェユニット13を用いた場合には、電界強度によって、水が放電電極11の先端の放電部11aにさらに速やかに集まるため、帯電微粒子水の発生をより速やかに行うことができる。
Further, by providing the
さらに、気流発生部23を具備することで、帯電微粒子水の飛散方向へ気流を発生させることができる。このことによって、帯電微粒子水をより遠くへ飛散させることができる。 Furthermore, by providing the air flow generation unit 23, it is possible to generate an air flow in the scattering direction of the charged fine particle water. Thereby, the charged fine particle water can be scattered further.
そして、放電電極11の回転を制御する回転駆動制御部31を備えているので、回転の開始及び停止、又は回転速度の変更などができ、状況に応じた適切な放電電極11の回転を行うことができる。
And since the rotation
また、放電電極11への高電圧の印加を開始してから所定時間経過後に、放電電極11を回転させる回転駆動制御部31を備えたことにより、結露水が放電電極の先端の放電部11aに集まる前に放電電極11が回転することを防止することができる。このことによって、回転風による結露の阻害をなくし、安定した結露水が放電電極11の先端の放電部11aに速やかに集まるため、帯電微粒子水の発生をより速やかに行うことができる。
In addition, by providing a rotation
また、放電電流値を計測する電流計測部32をさらに備え、回転駆動制御部31は、電流計測部32での放電電流値が予め記憶部33に記憶された所定の値よりも小さい場合に放電電極11を回転させるものであるので、放電電流値が低く放電が不安定な場合にのみ回転させることができる。このことによって、不要な電力を使用することなく、消費されるエネルギー効率を上げることができる。さらに、回転駆動制御部31は、電流計測部32での放電電流値に応じて放電電極11の回転速度を変更するものであるので、放電電流値が低く放電が不安定な場合(結露が少ない場合)には回転速度を遅くして結露しやすくし、放電電流値が高く放電が不安定な場合(結露が多い場合)には回転速度を速くして余分な結露水を飛散や乾燥などによって除去しやすくすることができる。このことによって、テイラーコーン形状が安定するので、帯電微粒子水の発生を安定して行うことができる。さらに、結露水が放電部11aに速やかに集まるため、帯電微粒子水の発生をより速やかに行うことができる。
The rotation
さらに、対象物までの距離を計測する距離計測部34をさらに備え、回転駆動制御部31は、距離計測部34での計測値に応じて放電電極11の回転速度を変更するものであるので、帯電微粒子水を対象物の位置に合わせて飛散させることができる。
Furthermore, since the
図3は、本願発明の第2の実施形態である静電霧化装置を示している。ここでは、上記第1の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項(構成、作用効果等)については、上記第1の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。 FIG. 3 shows an electrostatic atomizer that is a second embodiment of the present invention. Here, only matters different from those in the first embodiment will be described, and other matters (configuration, operational effects, and the like) are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.
図3に示すように、静電霧化ユニット10は、霧化する対象である液体を予め貯水部17に貯水しておき、貯水部17から放電電極11まで液体を供給する吸い上げ式を用いたものである。この場合には、放電電極11の内部には、断面円形状又は断面楕円形状をした空洞が形成されており、水頭圧又は毛細管現象を利用して、この空洞を放電電極11の先端の放電部11aまで液体が搬送される。この場合、放電電極11の下端が直接に貯水部17に挿設された構造となっている。なお、別部材である液体供給部材(図示せず)を介して貯水部17から放電電極11へ液体を供給する構造としてもよい。この場合、液体供給部材に、セラミックやフェルト材等の多孔質部材を使用し、毛細管現象を利用した液供給を行うことができる。
As shown in FIG. 3, the
A 静電霧化装置
10 静電霧化ユニット
11 放電電極
12 対向電極
13 ペルチェユニット
14 冷却部
15 放熱部
15a 放熱フィン
16 ペルチェモジュール
17 貯水部
19 保持部材
20 回転駆動部
21 回転支持軸
22 モータ部
30 高電圧印加部
31 回転駆動制御部
32 電流計側部
33 記憶部
34 距離計測部
50 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS A
Claims (9)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007082633A JP2008238060A (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Electrostatic atomizing apparatus |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010227806A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Electrostatic atomizer |
US8991203B2 (en) | 2009-03-27 | 2015-03-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Electrostatic atomizing apparatus, appliance, air conditioner, and refrigerator |
CN105013642A (en) * | 2015-07-07 | 2015-11-04 | 胥常委 | Negative oxygen ion nano mist movement and generator |
-
2007
- 2007-03-27 JP JP2007082633A patent/JP2008238060A/en active Pending
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