JP2004358359A - 静電霧化装置及びこれを用いた空気清浄器 - Google Patents

Abstract

【課題】霧化量を安定できるのは勿論のこと、尚且つ霧化量を増大し、オゾンの発生を極力抑えることができる静電霧化装置及びこれを用いた空気清浄器を提供する。
【解決手段】水溜部より水を搬送するための吸水性を有する搬送部を有する。該搬送部の搬送方向側に配置され且つ前記搬送部に対向する対向電極部３ａを有する。水溜部から搬送部の対向電極部３ａ側先端に至る経路中の水に電圧を印加できる印加電極２を有する。印加電極２と対向電極部３ａの間に高電圧を印加する電圧印加部１４を有する。前記対向電極部３ａを円弧状に形成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水を周囲に噴霧させる静電霧化装置及びこれを用いた空気清浄器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から液体に高電圧を印加し、電解中に液体をさらすと水が霧化するという現象を利用した静電霧化装置が知られており、空気清浄器や脱臭機等に内蔵して利用されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
上記の空気清浄器としては、例えば水溜部より水を搬送する搬送部と、該搬送部の搬送方向側に配置され且つ前記搬送部に対向する円筒状の対向電極部と、水溜部から搬送部の対向電極部側先端に至る経路中の水に電圧を印加できる印加電極と、印加電極と対向電極部の間に高電圧を印加する電圧印加部とを有するものが知られている。
【０００４】
しかしながらこのものは対向電極部を円筒状に形成しているため、搬送部から霧化された帯電ミストが対向電極に殆ど吸着されてしまい、外部まで放出されず、結果霧化量の減少につながっていた。またこのため、印加電極と対向電極の間に流れる放電電流が大きくなり、オゾン濃度が高くなるという問題も生じる。
【０００５】
また上記とは別に対向電極を設けていない霧化装置もあるが、この場合放電電流が安定せず、霧化量を安定させることができなかった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２８６５４６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、霧化量を安定できるのは勿論のこと、尚且つ霧化量を増大し、オゾンの発生を極力抑えることができる静電霧化装置及びこれを用いた空気清浄器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、水溜部より水を搬送するための吸水性を有する搬送部と、該搬送部の搬送方向側に配置され且つ前記搬送部に対向する対向電極部３ａと、水溜部から搬送部の対向電極部３ａ側先端に至る経路中の水に電圧を印加できる印加電極２と、印加電極２と対向電極部３ａの間に高電圧を印加する電圧印加部１４とを有する静電霧化装置において、前記対向電極部３ａを円弧状に形成してなることを特徴とするものである。
【０００９】
このように対向電極部３ａを設けることで、放電電流が安定して霧化量を安定することができるのは勿論のこと、尚且つ対向電極部３ａを円弧状に形成することで、搬送部から霧化された帯電ミストを円弧Ｒの開口側から外部に放出しやすくでき、従って対向電極部３ａに吸着されるミスト量を減少させて霧化量を増大することができ、またこれにより印加電極２と対向電極部３ａの間に流れる放電電流を小さくしてオゾン濃度を減少させることができる。
【００１０】
また請求項２は請求項１記載の静電霧化装置において、上記搬送部を複数有し、各々の搬送部に対向する複数の対向電極部３ａを有し、隣接する円弧状の対抗電極部３ａの円弧Ｒと円弧Ｒをつなぐコーナー部１３を対向電極部３ａとは反対側に凸となる円弧状に形成してなることを特徴とするものである。
【００１１】
このように搬送部を複数有し、各々の搬送部に対向する上記対向電極部３ａを配設し、隣接する円弧状の対抗電極部３ａの円弧Ｒと円弧Ｒをつなぐコーナー部１３を対向電極部３ａとは反対側に凸となる円弧状に形成することで、コーナー部１３への異常放電の発生を防止できる。
【００１２】
また請求項３は送風用のファン８２及び除塵用のフィルタ８１を備えると共に、ファン８２及びフィルタ８１の下流側に請求項１又は請求項２のいずれかの項に記載の静電霧化装置１が配されていることを特徴とするものである。
【００１３】
このように空気清浄器に、送風用のファン８２及び除塵用のフィルタ８１を備えると共に、ファン８２及びフィルタ８１の下流側に請求項１又は請求項２のいずれかの項に記載の静電霧化装置１が配されることで、静電霧化により生成されたミストがファン８２の送風に乗って広がるために拡散性が良好になり、これによりミストが有している活性種によるところの室内空気中の臭気成分や室内壁面への付着物についての脱臭機能を有効に利用することができる。また静電霧化装置１付近を通過する空気はフィルタ８１でろ過された正常な空気となるため、静電霧化装置１が汚れることがなく、汚れが原因で静電霧化が生じにくくなることを防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例を図１〜５に基づいて詳述する。図３に示す静電霧化装置１は霧化させることになる水を収容した水タンク６を下部に備えたもので、円筒状で且つ周面に通風孔１２が開口するホルダー１０と、該ホルダー１０の上部に配された対向電極３と、ホルダー１０の下部に嵌め込まれて水に対する電圧印加を担う印加電極２と、この印加電極２によって保持されている複数本の棒状の吸水体４と、同じく印加電極２によって保持されているイオン化針５と、印加電極２と対向電極部３の間に高電圧を印加する電圧印加部１４とで構成されている。すなわち本実施形態では水溜部として上記水タンク６を用い、水溜部より水を搬送するための吸水性を有する搬送部として吸水体４を用いている。
【００１５】
図２等に示すようカップ状に形成されている上記水タンク６は、その上端開口縁の外面の突起６０が上記ホルダー１０の下部に装着されている印加電極２の外周フランジ部２１に設けられている係合凹所２９にバヨネット係合することで取り付けられている。
【００１６】
対向電極３と印加電極２は共にカーボンのような導電材を混入した合成樹脂やＳＵＳのような金属で形成されることで導電性を有しているもので、図３に示すようにホルダー１０の上部に被せられる対向電極３はその外周面に形成された接続用突部３０の外面に接触する接地用接触板７１を通じて接地される。ホルダー１０の下部内に嵌め込み固定されてホルダー１０内面のリブ１１で押さえ固定されている印加電極２も同じく外周面に形成された接続用突部２０の外面に接触する接触板７２を介して電圧印加部１４としての高電圧発生源に接続される。
【００１７】
前記棒状の吸水体４は、気孔率１０〜７０％の多孔質セラミックで形成されてその上端が円錐や角錐のように針状に尖ったもので、複数本、図示例では６本の吸水体４が印加電極２に取り付けられている。これら吸水体４は印加電極２の中央に配されたイオン化針５を中心とする同一円上に等間隔で配置されて、上部が印加電極２よりも上方に突出し、下部は下方に突出して上記水タンク６内に入れられた水と接触する。
【００１８】
図３中２２は印加電極２から下方に突出している円筒状のスカートで、上記複数本の吸水体４の外側を囲んでいるとともに、その下端は吸水体４の下端よりも下方に位置し、下端開口には格子状の格子状保護カバー１７が被せられている。印加電極２における該スカート２２は、水タンク６内に入れられた水と接触することで水に高電圧を印加すると同時に、上記格子状保護カバー１７と共にセラミックで形成されている吸水体４の保護を行うものである。
【００１９】
ここで、印加電極２は、水タンク６が連結された時、水タンク６の上面開口を略密閉してしまうことで、傾いた時にも水タンク６内の水が漏れ出ることがないようにしており、この関係で上記スカート２２の周方向の一部にはスカート２２の上下方向全長にわたるスリット２３を設けて、水を入れた水タンク６の装着時に上記スリット２３によってスカート２２で囲まれた空間内の空気を抜いてスカート２２内への水の流入を許すようにしている。
【００２０】
ホルダー１０の上面開口を閉じるように装着された対向電極３は、図１に示すように各々の吸水体４の搬送方向側に配置され且つ各々の吸水体４に対向する対向電極部３ａを複数備えており、各対向電極部３ａは円弧状に形成され、これら隣接する円弧状の対抗電極部３ａの円弧Ｒと円弧Ｒをつなぐコーナー部１３は対向電極部３ａの円弧Ｒの凸方向と反対側に凸となる円弧状に形成されている。詳述すると対向電極３は中央に開口部３１を有するとともに、この開口部３１の縁は上方から見た時、前記複数本の吸水体４の上端の針状部を中心とする複数の同一径の円弧Ｒを他の円弧ｒで滑らかにつないだものとなっており、該開口部３１の縁の円弧Ｒを対向電極部３ａとし、円弧ｒをコーナー部１３としている。上記対向電極３を接地し、印加電極２に高電圧発生源を接続するとともに、吸水体４が毛細管現象で水を吸い上げている時に、吸水体４の上端の針状部が印加電極２側の実質的な電極として機能し、同時に、対向電極３の対向電極部３ａ（円弧Ｒ）が実質的な電極として機能する。なお、上記開口部３１には格子状保護カバー１６が被せられることで、開口部３１を通じてイオン化針５や吸水５に手指などが接触することが防止されている。
【００２１】
今、水を入れた水タンク６を装着して、印加電極２のスカート２２に水を接触させると同時に、吸水体４に毛細管現象で水を吸い上げさせ、さらに対向電極３を接地するとともに印加電極２に高電圧発生源を接続して、印加電極２にマイナスの電圧を印加した時、この電圧が水に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、吸水体４の上端の針状部に達した水はここでレイリー分裂を起こしてナノメータサイズの粒子径の霧化を生じさせる静電霧化がなされる。
【００２２】
ここで対向電極部部３ａの形状を円弧状としたのは、吸水体４から霧化される帯電ミストを円弧Ｒの開口側から外部に放出しやすくなり、従って対向電極３に吸着されるミスト量を減少させて霧化量を増大でき、またこれにより印加電極２と対向電極部３に流れる放電電流も小さくなり、オゾン濃度を減少させることができるからである。
【００２３】
また円弧状の対抗電極部３ａの円弧Ｒと円弧Ｒをつなぐコーナー部１３を円弧状としたのは、コーナー部１３にエッジ等の尖った部位があると、そこに向かって吸水体４の先端から異常放電をする可能性があるからであり、このようにコーナー部１３を円弧状に形成することで、この尖った部位への異常放電の発生を防止している。
【００２４】
また、この静電霧化装置１ではイオン化針５にも高い負電圧が同時に印加され、対向電極３との間でのコロナ放電によってマイナスイオンの発生もなされる。この時、電極間の距離が同じであればマイナスイオン発生のために必要な電圧よりも静電霧化に必要な電圧の方が高いことから、ここでは吸水体４の上端の針状部から対向電極３までの距離Ｌ１よりも、イオン化針５から対向電極３までの距離Ｌ２をかなり長くすることで静電霧化の方を生じやすくしている。もっとも、水タンク６内の水が無くなるとともに吸水体４で保持している水も霧化されてなくなれば、上記マイナスイオンの発生のみが継続して行われる。
【００２５】
図４及び図５は上記静電霧化装置１が配された空気清浄機７である。該空気清浄機７は、モータ８３によって駆動される送風用のファン８２と風洞７０とからなる送風機、除塵用のフィルタ８１を備えており、前面の吸い込み口７６から吸い込んだ空気を除塵用のフィルター８１で濾過した後、吹き出し口７７から外部に放出するのである。そして上記静電霧化装置１は、ファン８２及びフィルタ８１の下流側、すなわち空気清浄機７における吸い込み口７６から吹き出し口７７に至るまでの空気流路のうち、上記送風機における風洞７０内で且つ吹き出し口７７の近傍位置に配設されている。
【００２６】
静電霧化で生じたナノメータサイズの粒子径のミストであるナノサイズミストは拡散性が元々高いが、送風機による送風に乗って広がるためにさらに拡散性が良好になっているものであり、このためにナノサイズミストが有している活性種によるところの室内空気中の臭気成分や室内壁面への付着物についての脱臭機能を有効に利用することができる。特に図示例のものでは、風洞７０の一部に設けた収納凹所７３内に静電霧化装置１を配置した時、接触板７１，７２と前記接続用突部２０，３０との接触を可能とするために収納凹所７３の壁面に明けた開口部７４と静電霧化装置１のホルダー１０における通風孔１２を通じて、静電霧化装置１の内部に一部の風が流入するために、霧化が促進されて霧化量が増大するとともにミストが風に乗って飛散しやすくなっている。
【００２７】
また、風洞７０内に静電霧化装置１が配されているものの、静電霧化装置１付近を通過する空気はフィルター部８１で濾過された清浄な空気であり、このために静電霧化装置１が汚れることはなく、上述のように一部の風が静電濾過装置１内に入るものの、汚れが原因で静電霧化が生じにくくなることが殆どないものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の静電霧過装置は、霧化量を増大でき、またこれにより印加電極と対向電極に流れる放電電流も小さくできてオゾン濃度を減少させることができる。
【００２９】
また本発明の空気清浄器は、静電霧化により生成されたミストがファンの送風に乗って広がるために拡散性が良好になり、ミストが有している活性種によるところの室内空気中の臭気成分や室内壁面への付着物についての脱臭機能を有効に利用することができる。また静電霧化装置付近を通過する空気はフィルタでろ過された正常な空気であるため、静電霧化装置が汚れることがなく、汚れが原因で静電霧化が生じにくくなることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す静電霧化装置の平面図である。
【図２】同上の静電霧化装置本体の断面図である。
【図３】同上の静電霧化装置の断面及び静電霧化装置本体と電圧印加部の電気接続を示す説明図である。
【図４】同上の空気清浄器の静電霧化装置を備えた空気清浄器の背面断面図である。
【図５】同上の空気清浄器の静電霧化装置を備えた空気清浄器の側断面図である。
【符号の説明】
Ｒ 円弧
１ 静電霧化装置
２ 印加電極
３ａ 対向電極部
１３ コーナー部
１４ 電圧印加部

Claims (3)

1. 水溜部より水を搬送するための吸水性を有する搬送部と、該搬送部の搬送方向側に配置され且つ前記搬送部に対向する対向電極部と、水溜部から搬送部の対向電極部側先端に至る経路中の水に電圧を印加できる印加電極と、印加電極と対向電極部の間に高電圧を印加する電圧印加部とを有する静電霧化装置において、前記対向電極部を円弧状に形成してなることを特徴とする静電霧化装置。
2. 上記搬送部を複数有し、各々の搬送部に対向する複数の対向電極部を有し、隣接する円弧状の対抗電極部の円弧と円弧をつなぐコーナー部を対向電極部と反対側に凸となる円弧状に形成してなることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
3. 送風用のファン及び除塵用のフィルタを備えると共に、ファン及びフィルタの下流側に請求項１又は請求項２のいずれかの項に記載の静電霧化装置が配されていることを特徴とする空気清浄器。

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