JP4670711B2 - Electrostatic atomizer - Google Patents
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Description
本発明は、静電霧化現象によりナノメータサイズのマイナスイオンミスト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 negative ion mist by an electrostatic atomization phenomenon.
静電霧化装置とは、放電電極と、放電電極に対向して位置する対向電極と、放電電極に水を供給する供給手段とを備え、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てナノメータサイズで強い電荷を持つマイナスイオンミスト(以下、これをナノイオンミストという)を発生させるものである(特許文献1参照)。ナノイオンミストの粒径は3〜数十nm程度であって、人体の角質細胞の大きさである70nmよりも小さな粒径であるため、広範囲に飛散し、滞留時間が長く、壁面などの内部にも浸透し、高い脱臭効果や殺菌効果を発揮することができ、また、皮膚に対してはナノイオンミストの暴露により角質層表面の奥までも水分が十分に補給されて、高い保湿効果が得られ、また、毛髪の保湿効果等の効果も得られるようになっているので、多様な商品に備えることで多様な効果が得られるものである。 The electrostatic atomizer includes a discharge electrode, a counter electrode positioned opposite the discharge electrode, and a supply means for supplying water to the discharge electrode, and applies a high voltage between the discharge electrode and the counter electrode. In this way, water held in the discharge electrode is atomized to generate a negative ion mist (hereinafter referred to as nano ion mist) having a strong charge in the nanometer size (refer to Patent Document 1). The nano ion mist has a particle size of about 3 to several tens of nanometers, which is smaller than 70 nm, which is the size of the keratinocytes of the human body. Can penetrate the skin, exhibit high deodorizing and bactericidal effects, and the skin can be sufficiently replenished with water by the exposure of nano ion mist, resulting in a high moisturizing effect. In addition, since the effect of moisturizing the hair and the like can be obtained, various effects can be obtained by preparing for various products.
しかし、上記特許文献1に示されたような従来の静電霧化装置は、水の供給手段として、水が充填される水タンクと、水タンク内の水を毛細管現象により放電電極にまで搬送する水搬送部を備えた構造であることから、使用者は水タンク内に継続的に水を補給する必要があり、面倒な水補給の手間が強いられるという問題があった。また、上記の静電霧化装置においては、水タンクに補給する水が水道水のようなCa、Mg等の不純物を含む水であった場合には、この不純物が空気中のCO2と反応して水搬送部の先端にCaCO3やMgO等を析出付着させ、ナノイオンミストの発生を妨げるという問題があった。
However, the conventional electrostatic atomizer as disclosed in the above-mentioned
そこで、本発明者は本発明に至る過程で、放電電極を冷却して空気中の水分を結露させることで放電電極に結露水を生成させることを考えた。これだと、上記特許文献1に示される従来例のような水の補給作業が必要でなく、また、空気中の水分を結露させて結露水を得るので、従来のような水道水を供給するもののようにCaCO3やMgO等を析出付着させるというようなこともないことが判った。
Therefore, the present inventor considered that in the process leading to the present invention, the discharge electrode is cooled to condense moisture in the air to generate dew condensation water on the discharge electrode. If this is the case, water supply work as in the conventional example shown in
ところが、放電電極を冷却して空気中の水分を結露させることで放電電極に結露水を生成する場合、放電電極の先端の放電部以外の部分も冷却されて結露水が生成されるので、構造や使用環境によっては、放電部(又は放電部と放電部付近)の冷却効果、つまり、放電部(又は放電部と放電部付近)における結露水の生成効果が低下するという問題がある。更に、構造や使用環境によっては、放電部(又は放電部と放電部付近)に生成した結露水が放電電極の上記以外の部分に生成した結露水側に引かれて放電部の水が少なくなったりして、安定したテーラコーンの形成ができず、安定した放電ができないという問題があることが判明した。 However, when the condensed water is generated on the discharge electrode by condensing moisture in the air by cooling the discharge electrode, the structure other than the discharge part at the tip of the discharge electrode is also cooled to generate condensed water. Depending on the usage environment, there is a problem that the cooling effect of the discharge part (or the vicinity of the discharge part and the discharge part), that is, the generation effect of condensed water in the discharge part (or the vicinity of the discharge part and the discharge part) decreases. Furthermore, depending on the structure and usage environment, the condensed water generated in the discharge part (or in the vicinity of the discharge part and the discharge part) is drawn to the condensed water side generated in other parts of the discharge electrode, and the water in the discharge part decreases. As a result, it has been found that there is a problem that stable tailor cones cannot be formed and stable discharge cannot be performed.
これを解決するため本発明者は、図8に示すように放電電極1の周りに断熱材7を密着させると共に先端の放電部4aを外部に露出させることで、放電電極1を冷却手段2で冷却して空気中の水分を放電電極1に結露させるに当たって放電電極1の放電部4a(又は放電部4aと放電部4a付近)のみに結露水を生成させ、放電電極1の外部への露出部分以外の部分には結露水が生成しないようにすることを考えた。
In order to solve this, the inventor makes the
しかしながら、このものにおいては断熱材7を放電電極1の周りに密着させて設けるので、放電電極1の外部への露出部分で余剰の結露水が多量に生成された場合、放電に寄与しない余剰結露水が断熱材7の表面側に流れて溜まって余剰結露水が図8のように断熱材7から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うように比較的大きな水の塊Wとなり、このため安定したテーラコーンが形成できず、安定した放電ができなくなってしまうという問題が発生することが判った。
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、水の補給の手間がかからず、しかもCaCO3やMgO等を析出付着させ、ナノイオンミストの発生を妨げるという現象もなく、更に、放電電極の先端部を効果的に冷やして放電霧化で必要な箇所でのみ結露水を生成させて、安定したテーラコーンの形成ができて安定した放電ができ、しかも、放電電極の外部への露出部分で余剰に結露水が生成された場合に、放電に寄与しない余剰結露水が断熱材の表面側に溜まって断熱材の表面から放電電極の先端部全体を覆うような水の塊ができず放電を安定させ、更に、周囲の環境が乾燥化した際に周囲環境に水分を供給できて安定して結露水の生成ができて安定した放電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 has been invented in view of the above-mentioned conventional problems, and does not require the trouble of replenishing water, and there is no phenomenon of preventing the generation of nano ion mist by depositing and adhering CaCO 3 or MgO. Furthermore, the tip of the discharge electrode is effectively cooled to generate dew condensation water only where it is necessary for discharge atomization, so that a stable tailor cone can be formed and stable discharge can be achieved. When excessive condensed water is generated at the exposed part of the water, excess condensed water that does not contribute to discharge accumulates on the surface of the heat insulating material and covers the entire tip of the discharge electrode from the surface of the heat insulating material. Provided is an electrostatic atomizer capable of stabilizing discharge and stabilizing discharge, and further capable of supplying moisture to the surrounding environment when the surrounding environment is dried, stably generating condensed water, and performing stable discharge. This is a problem.
上記課題を解決するために本発明に係る静電霧化装置は、放電電極1と、該放電電極1を冷却して空気中の水分を結露させて放電電極1に結露水を供給するための冷却手段2と、放電電極1に生成した上記結露水を静電霧化するために放電電極1に高電圧を印加するための高電圧印加部3とを備え、放電電極1の周りに放電電極1の突出方向側が開口となった小間隙6を介して断熱材7を設けると共に放電電極1の先端の放電部4aを露出させて成ることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an electrostatic atomizer according to the present invention is provided for supplying condensed water to the
このような構成とすることで、放電電極1には空気中の水分を基にして水が供給されるので水を補給する必要がなく、しかも生成される水には不純物が含まれないので付着物除去の手間も不要な静電霧化装置となる。加えて、放電電極1に直接水が生成される構造なので冷却を開始してから素早い時間でミストを発生させることが可能であり、例えばヘアドライヤ等の短時間だけ使用する商品に備えるにも適したものとなる。そして、放電電極1の周りに放電電極1の突出方向側が開口となった小間隙6を介して断熱材7を設けてあるので、小隙間6が外部空間の空気流れの影響を受け難くてこの部分が断熱空間として機能し、放電電極1を冷却手段2で冷却して空気中の水分を放電電極1に結露させるに当たって放電電極1の外部に露出した部分でのみに結露水が生成され、他の部分には結露水が生成せず、これにより放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)の冷却効果が向上し、放電電極1の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に安定して結露水を生成でき、また、この部分に生成された結露水の量が多い場合には小隙間6の放電電極1の突出方向側の開口5から小隙間6内に余剰結露水が流れ込み、これにより、断熱材7から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができる。また、周囲環境が乾燥化した場合、小隙間6に入った水が周囲環境に供給されて放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水を生成でき、この点でも安定して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水を生成して静電霧化を行える。
With this configuration, water is supplied to the
また、断熱材7の表面を放電電極1に近づく程放電電極1の突出方向側となるように傾斜した傾斜面8とすることが好ましい。
Moreover, it is preferable to make the surface of the
このような構成とすることで、静電霧化により生成されたナノイオンミストを搬送するために送風手段により放電電極1の突出方向に送風した場合に、風の一部が断熱材7の表面に沿って流れるが、この断熱材7の表面が傾斜面8であるため、傾斜面8に沿って風が流れて放電電極1の突出方向に流れることになり、小隙間6の開口5付近で空気の渦を発生させるようなことがない。このため、生成されたナノイオンミストを渦に巻き込むことがなく、空気流に乗って効果的にナノイオンミストを放出することができる。また、開口5付近で空気の渦流の発生がないので、小隙間6内の空気を撹乱して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4a及び放電部4a付近の部分)以外の部分から熱を奪うことがなくて、小隙間6の断熱性を低下させない。また、放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4a及び放電部4a付近の部分)に生成された結露水の量が多い場合に、一部の結露水が小隙間6の開口5を越えて断熱材7の表面に流れても、傾斜面8に沿って放電電極1から離れる方向に流すことができて、これにより、断熱材7から放電電極1の外部に露出した部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができる。
By adopting such a configuration, when air is blown in the protruding direction of the
また、小隙間6に流れた水を溜めるための水溜め用凹所9を設けることが好ましい。
Further, it is preferable to provide a water reservoir recess 9 for storing the water flowing in the
このような構成とすることで、小隙間6に流れた余剰結露水を水溜め用凹所9に溜めることができて、よりいっそう断熱材7から放電電極1の外部に露出した部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができる。しかも、周囲環境が乾燥化した場合、水溜め用凹所9に溜まった水が周囲環境に供給されて放電電極1の外部に露出した部分に結露水を生成でき、この点でも安定して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4a及び放電部4a付近の部分)に結露水の生成をして静電霧化を行える。
By adopting such a configuration, surplus dew condensation water that has flowed into the
また、断熱材7が保水性を有する多孔質材料により形成してあることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the
このような構成とすることで、余剰結露水を多孔質材料の断熱材7に水を保水でき、よりいっそう断熱材7の表面から放電電極1の外部に露出した部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができる。しかも、周囲環境が乾燥化した場合、多孔質材料の断熱材7に保水した水が周囲環境に供給されて放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4a及び放電部4a付近の部分)に結露水を生成でき、より安定して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4a及び放電部4a付近の部分)に結露水の生成をして静電霧化を行える。
By adopting such a configuration, it is possible to retain excess condensed water in the
また、断熱材7の表面に余剰結露水を入れる凹部10を形成することが好ましい。
Moreover, it is preferable to form the
このような構成とすることで、断熱材7の凹部10に余剰結露水を保水でき、よりいっそう断熱材7から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができる。しかも、周囲環境が乾燥化した場合、断熱材7に設けた凹部10に保水した水が周囲環境に供給されて放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4a及び放電部4a付近の部分)に結露水を生成でき、より安定して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4a及び放電部4a付近の部分)に結露水の生成をして静電霧化を行える。
By adopting such a configuration, it is possible to retain excess condensed water in the
また、断熱材7の放電電極1の突出方向側の表面から水溜め用凹所9に至る孔11を形成することが好ましい。
Moreover, it is preferable to form the
このような構成とすることで、余剰結露水を孔11から水溜め用凹所9にながして保水でき、よりいっそう断熱材7から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができる。しかも、周囲環境が乾燥化した場合、水溜め用凹所9に保水した水が周囲環境に供給されて放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4a及び放電部4a付近の部分)に結露水を生成でき、より安定して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4a及び放電部4a付近の部分)に結露水の生成をして静電霧化を行える。
By adopting such a configuration, it is possible to retain excess dew condensation water from the
また、断熱材7の表面を親水処理することが好ましい。
Moreover, it is preferable to hydrophilically treat the surface of the
このような構成とすることで、断熱材7の表面の水が表面張力を失い、よりいっそう断熱材7の表面から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができる。しかも、断熱材7の表面の水が表面張力を失うので、水を小隙間6側にスムーズに流すことができる。
By setting it as such a structure, the water of the surface of the
本発明は、放電電極を冷却手段で冷却して放電電極に結露水を生成させるので水の補給の手間がかからず、水道水を毛細管現象で放電電極の先端に供給するもののようにCaCO3やMgO等が析出付着してナノイオンミストの発生を妨げるという現象もなく、更に、放電電極の周りに小隙間を介して設けた断熱材の存在により静電霧化に必要な箇所でのみ効果的に結露水を発生させて、安定したテーラコーンの形成ができて安定して静電霧化ができ、しかも、放電電極の外部への露出部分に余剰に結露水が生成された場合に、断熱材の表面から放電電極の外部に露出した部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができ、更に、周囲の環境が乾燥化した際に周囲環境に水分を供給できて安定して結露水の生成ができて安定した放電ができる。 In the present invention, since the discharge electrode is cooled by the cooling means to generate dew condensation water on the discharge electrode, there is no need for replenishment of water, and CaCO 3 is supplied like tap water to the tip of the discharge electrode by capillary action. There is no phenomenon that deposits and deposits of MgO, etc. and prevents the generation of nano ion mist, and furthermore, it is effective only at the place necessary for electrostatic atomization due to the presence of a heat insulating material provided around the discharge electrode through a small gap In the case where condensation water is generated, a stable tailor cone is formed, electrostatic atomization is stable, and excessive condensation water is generated on the exposed part of the discharge electrode. It is possible to prevent the formation of a mass of water that covers the whole exposed part of the discharge electrode from the surface of the electrode, and it is possible to discharge stably and to supply moisture to the surrounding environment when the surrounding environment dries. Condensed water is generated stably And stable discharge.
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
図1には本発明の静電霧化装置の概略構成図を示し、図2には要部断面図を示している。本例の静電霧化装置は、放電電極1と、該放電電極1を冷却して空気中の水分を結露させて放電電極1に結露水を供給するための冷却手段2と、放電電極1に生成した上記結露水を静電霧化するために放電電極1に高電圧を印加するための高電圧印加部3とを備えて構成してある。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the electrostatic atomizer of the present invention, and FIG. The electrostatic atomizer of this example includes a
冷却手段2は熱交換器により構成してあって実施例ではペルチェユニット13を用いてある。ペルチェユニット13は、熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムから成る絶縁板の片面側に回路を形成してある一対のペルチェ回路板を、互いの回路側が向い合うように対向させ、多数列設してあるBiTe系の熱電素子を両ペルチェ回路板間で挟持するとともに隣接する熱電素子同士を両側の回路で電気的に接続させてペルチェモジュール14を構成し、ペルチェ入力リード線15を介して為される熱電素子への通電により一方のペルチェ回路板側から他方のペルチェ回路板側に向けて熱が移動するように設けたものであり、上記ペルチェモジュール14の一方の側が冷却側、他方の側が放熱側となっている。
The cooling means 2 is constituted by a heat exchanger, and in the embodiment, a
ペルチェモジュール14の冷却側のペルチェ回路板の外側にはセラミック、アルミナや窒化アルミニウム等から成り高熱伝導性及び電気的絶縁性の高い冷却用絶縁板16を接続させており、上記他方の側(以下、放熱側という)のペルチェ回路板の外側にはアルミニウム等の金属から成る高熱伝導性の放熱板17を接続させている。なお、上記ペルチェ回路板としてはエポキシ樹脂やポリイミド樹脂から成る絶縁板に回路を形成したものであってもよいし、これら樹脂に熱伝導性の高いフィラーを含有させたものであってもよい。
A cooling insulating
放電電極1は銅や銅合金等の熱伝導性のよい材料により形成してあり、放電電極1の先端部4の先端が放電部4aとなったもので後端をペルチェユニット13の冷却側、図1の実施形態では冷却用絶縁板16に接続してある。先端部4は球状や先端が尖った錘状の部分を備えていてその最先端が放電部4aとなっている。
The
上記ペルチェモジュール14は冷却用絶縁板16及び冷却用絶縁板16と放電電極1の後端の接続部を含めて樹脂製のハウジング21の下部のペルチェユニット収納用凹部19を被せて覆うと共にハウジング21のペルチェユニット収納用凹部19の上底部に設けた孔20から放電電極1を突出させてハウジング21の内部の放電用空所内に位置させている。ここで、冷却用絶縁板16とハウジング21のペルチェユニット収納用凹部19の底面とが熱硬化性樹脂などの封止用の接着剤30を介して水密的に固着してあり、更に、ハウジング21の下部が放熱板17に熱硬化性樹脂などの封止用の接着剤30を介して水密的に固着してある。これによりハウジング21のペルチェユニット収納用凹部19内に内装されたペルチェモジュール14内が封止され水が浸入しないようになっている。また、
また、ハウジング21には高電圧印加板22が装着してあり、金属製の高電圧印加板22を放電電極1に圧入して高電圧印加板22と放電電極1とを機械的、電気的に接続してある。
The
The
ハウジング21の上部には上記放電電極1の先端の放電部4aから一定の距離をおいて対向電極12が設けてあり、この対向電極12はSUSなどの腐蝕に強い材料により形成してある。
A
上記高電圧印加板22と対向電極12とは高電圧印加部3にそれぞれ高圧リード線を介して接続してあり、高電圧印加部3から放電電極1と対向電極12との間に高電圧が印加されるようになっている。
The high
ハウジング21のペルチェユニット収納用凹部19の上底部の孔20からハウジング21の放電用空所内に突出した放電電極1は周りに小隙間6を介して断熱材7を設けてあると共に放電電極1の先端の放電部4aが外部に露出している。ここで、添付図面に示す実施形態では、放電電極1の球状や錘状となった部分を備えた先端部4が外部に露出している例が示してある(つまり、先端(最先端)の放電部4aだけでなく、放電部4a付近の部分も外部に露出しているが、必ずしもこれにのみ限定されず、放電電極1の先端の放電部4aのみが外部に露出するものであってもよい。小隙間6は放電電極1の突出方向側が放電電極1の周方向を囲むように環状をした開口5となっている。この小隙間6は隙間寸法が短くて外部空間の空気の流れに影響されないようになっていて断熱用空間として機能するようになっていて、放電電極1の外部に露出した部分である放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)の冷却効果を向上させるようになっていると共に放電電極1の外部に露出した部分(先端部4)以外の部分で結露が発生しないようになっている。この小隙間6の隙間巾寸法は0.2〜1.0mmとするのが好ましく、0.2mm以下だと水が表面張力により開口5側から小間隙6内に十分に排出されず、余剰結露水が放電電極1の先端の放電部4a付近に溜まって放電が不安定になるため好ましくなく、また、隙間巾寸法が1.0mm以上となると、放電電極1に流入した風が放電電極1に当たる面積が増加し、小間隙6による断熱性能が低下して放電電極1の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)の冷却性能の低下を引き起こすので好ましくない。
The
小隙間6の放電電極1の突出方向と反対側の端部側には小隙間6に流れた水を溜めるための水溜め用凹所9を設けてあり、水溜め用凹所9は添付図面に示す実施形態では断熱材7の裏面側の中央部を凹ませることで形成してある。
On the end of the
上記の構成の静電霧化装置は、熱電素子に対して通電を行うと、各熱電素子内において同一方向への熱の移動が生じ、ペルチェユニット13の片面側が冷却される。このペルチェユニット13の片面の冷却側に設けた冷却用絶縁板16を介して放電電極1が冷却され、放電電極1の周囲の空気が冷却されることで、空気中の水分が結露等により液化されて放電電極1の外部に露出した部分である先端部4に結露水が生成される。そして、放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水が生成され且つ保持された状態で、高電圧印加部3により放電電極1の放電部側がマイナス電極となって電荷が集中するように該放電電極1と対向電極12との間に5kV程度の高電圧を印加すると、放電部に保持される水が帯電し、帯電した水にクーロン力が働き、水の液面が局所的に円錐形状(テイラーコーン)に盛り上がり、円錐形状となった水の先端に電荷が集中して電荷の密度が高密度となり、高密度の電荷の反発力ではじけるようにして水が分裂・飛散(レーリー分裂)を繰り返して静電霧化を行い、ナノイオンミストを大量に発生させる。ナノイオンミストは放電電極1と対向して位置する対向電極12に向けて移動し、ハウジング21の開口内に固定される対向電極12の中央穴を通過して静電霧化装置の外部へと放出される。
In the electrostatic atomizer having the above-described configuration, when the thermoelectric elements are energized, heat is transferred in the same direction in each thermoelectric element, and one side of the
このように放電電極1を冷却手段2であるペルチェユニット13により冷却して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に空気中の水分を結露させて水を生成させ、この生成した水を放電霧化することで、従来のように水を補給する手間が必要でなく、また、空気中の水分を結露させて水を放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に生成させるので水道水のように不純物を含まないので付着物除去の手間が不要となり、更に、放電電極1に直接水が生成される構造なので冷却を開始してから素早い時間でミストを発生させることが可能であり、例えばヘアドライヤ等の短時間だけ使用する商品に備えるにも適したものとなる。
In this way, the
しかも、上記のように、放電電極1を冷却して結露水を生成させるものであるにもかかわらず、放電電極1の周りに小隙間6を介して断熱材7を設けたので、放電電極1を冷却手段2で冷却して空気中の水分を放電電極1に結露させるに当たって外部への露出部分である放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水が生成され、他の部分には結露水が生成しない、または抑制されることなる。したがって、本発明によれば、放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)を効果的に冷却させて安定して結露水を生成でき、安定した放電ができて、安定して静電霧化ができる。また、放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水を生成する際に余剰結露水が生じた場合は、発生した余剰結露水が開口5から小隙間6内に流れ込む。小隙間6に流れ込んだ余剰結露水は小隙間6に連通した水溜め用凹所9に溜まる。したがって、断熱材7の表面(放電電極1の突出方向側の面)から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊ができるのを防止でき、安定した放電ができる。また、周囲環境が乾燥化した場合、湿度が低下して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)における結露が発生しないような事態が生じるおそれがあるが、このような場合、小隙間6、水溜め用凹所9に入った余剰結露水が蒸発して周囲環境に供給されて放電電極1の外部への露出部分に結露水を生成でき、この点でも安定して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水の生成をして静電霧化を行えることになる。
Moreover, although the
ところで、断熱材7の表面を図4のように放電電極1の突出方向と直角となるような面とした場合、静電霧化により生成されたナノイオンミストを搬送するために送風手段により放電電極1の突出方向に送風すると、図4の矢印ロのように断熱材7の表面に沿って流れた空気流が放電電極1に衝突して放電電極1の衝突部分で空気流が渦を巻き、発生したナノイオンミストを巻き込んで効率よくナノイオンミストを放出できず、更に、開口5付近で空気の渦流の発生し、小隙間6内の空気を撹乱して放電電極1の外部への露出部分以外の部分でも熱を奪うことになって、小隙間6の断熱性を低下させ、放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)の冷却効果が低下する場合が生じ得るが、上記のように、断熱材7の表面を放電電極1に近づく程放電電極1の突出方向側となるように傾斜した傾斜面8とすることで、図3の矢印イのように傾斜面8に沿って風が流れて放電電極1の突出方向に流れることになり、生成されたナノイオンミストを空気流にのせて効果的に放出することができ、また、小隙間6の開口5付近で空気の渦が発生しないので、小隙間6内の空気を撹乱して放電電極1の外部への露出部分以外の部分から熱を奪うことがなくて、小隙間6の断熱性を低下させない。しかも、断熱材7の表面を放電電極1に近づく程放電電極1の突出方向側となるように傾斜した傾斜面8とすることで、放電電極1の外部への露出部分に生成された結露水の量が多い場合に、一部の結露水が小隙間6の開口5を越えて断熱材7の表面に流れても、傾斜面8に沿って放電電極1から離れる方向に流すことができ、断熱材7の表面から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができることになる。
By the way, when the surface of the
本発明において使用する断熱材7の材質としては例えばポリカーボネート、ジュラコン、ABS、PP、PBT、PA、ウレタン系樹脂等の樹脂、あるいは、セラミックやフェルト等が使用できる。
As a material of the
ここで、断熱材7が保水性を有する多孔質材料により形成してもよい。断熱材7を多孔質製のセラミック、フェルト、発泡性ポリアミド、あるは発泡性ウレタン樹脂等の多孔質材料で形成してもよい。このように断熱材7を保水性を有する多孔質材料により形成することで、多孔質材料の断熱材7に余剰結露水を保水でき、よりいっそう断熱材7から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができることになる。しかも、周囲環境が乾燥化した場合、多孔質材料の断熱材7に保水した水が周囲環境に供給されて放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水を生成でき、この点でもより安定して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水の生成をして静電霧化を行える。
Here, you may form the
図5には本発明の他の実施形態が示してある。本実施形態においては、断熱材7の表面に余剰結露水を入れる凹部10を形成してある。放電電極1の外部への露出部分で結露水が生成される際に余剰結露水が生成された場合、前述のように開口5から余剰結露水が小隙間6内に流れ込むのであるが、余剰結露水が多い場合、一部の余剰結露水が断熱材7の表面に流れることがある。このように余剰結露水の一部が断熱材7の表面に流れても、この余剰結露水が断熱材7の表面の凹部10に溜まって保水されることになり、断熱材7の表面から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにでき、安定した放電ができる。しかも、周囲環境が乾燥化した場合、断熱材7に設けた凹部10に保水した水が蒸発して周囲環境に供給されて放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水を生成でき、より安定して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水の生成をして静電霧化を行えることになる。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In the present embodiment, a
図6には本発明の更に他の実施形態が示してある。本実施形態は断熱材7の表面から水溜め用凹所9に至る孔11を形成してある。本実施形態においては、余剰結露水の一部が断熱材7の表面に流れても、この余剰結露水は断熱材7の表面の孔11から水溜め用凹所9に流れて溜まって保水されることになり、断熱材7の表面から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにでき、安定した放電ができる。しかも、周囲環境が乾燥化した場合、水溜め用凹所9に保水した水が周囲環境に供給されて放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水を生成でき、より安定して放電電極1の先端の放電部4a(又は、放電部4aと放電部4a付近の部分)に結露水の生成をして静電霧化を行える。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a
図7には本発明の更に他の実施形態が示してある。本実施形態においては、断熱材7の放電電極1の表面を親水処理して親水処理部24を形成してある。本実施形態においては、余剰結露水の一部が断熱材7の表面に流れても、断熱材7の表面が親水処理してあるので断熱材7の表面の水が表面張力を失い、よりいっそう断熱材7の表面から放電電極1の外部への露出部分全体を覆うような水の塊が発生しないようにできて安定した放電ができる。しかも、断熱材7の放電電極1の突出方向側の面の水が表面張力を失うので、水を開口5から小隙間6側にスムーズに流すことができ、また、凹部10を設けた場合には凹部10にスムーズに入って保水することができ、また、孔11を設けた場合には孔11にスムーズに水を流すことができる。
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the surface of the
なお、いずれの実施形態においても、水溜め用凹所9は単なる空間であってもよいが、吸水性を有する部材を充填し、水溜め用凹所9内において吸水性を有する部材に水を保水させてもよい。
In any of the embodiments, the
なお、上記いずれの実施形態においても、水溜め用凹所9内に吸湿性を有する多孔質材料を内装してもよく、この場合には多孔質材料に水が保水されるので保水効果がより確実となる。
In any of the above-described embodiments, a porous material having hygroscopicity may be provided in the
1 放電電極
2 冷却手段
3 高電圧印加部
4a 放電部
5 開口
6 小隙間
7 断熱材
8 傾斜面
9 水溜め用凹所
10 凹部
11 孔
DESCRIPTION OF
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