JP2008093532A - Electrostatic atomizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水を帯電した粒子状にして空気中に放出する静電霧化装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic atomizer that discharges water into charged particles in the air.
従来より、例えば、特許文献1に開示されているように、リラクゼーション効果や除菌及び消臭効果を持つ帯電した粒子状の水を得る装置として、静電霧化装置が知られている。この静電霧化装置は、水を貯留したタンクと、タンク内の水を吸い上げる棒状の吸水体と、吸水体の先端部近傍に配置された電極とを備えている。電極に高電圧を印加すると吸水体の先端部が実質的な電極として機能して吸水体の先端部に電荷が集中する。これにより、吸い上げられた水が表面張力を越えて分裂を繰り返してナノメーターサイズの径を有する帯電した粒子状になり、空気中に放出される。 Conventionally, as disclosed in, for example, Patent Document 1, an electrostatic atomizer is known as an apparatus for obtaining charged particulate water having a relaxation effect, a sterilization effect, and a deodorization effect. The electrostatic atomizer includes a tank that stores water, a rod-shaped water absorber that sucks up water in the tank, and an electrode that is disposed near the tip of the water absorber. When a high voltage is applied to the electrode, the tip of the water absorber functions as a substantial electrode, and charges are concentrated on the tip of the water absorber. As a result, the sucked-up water exceeds the surface tension and repeats splitting to form charged particles having a nanometer-size diameter, and is released into the air.
このようにして得られた帯電した粒子状の水は、超微細であるため、放出された後に約10分程度の長い時間に亘って空気中を浮遊するとともに、洋服等の繊維の中まで入り易くなり、上記各種効果を高いレベルで得ることができる。
ところで、特許文献1の静電霧化装置においては、粒子状の水が帯電しているため、静電霧化装置から外部に放出する際に、静電霧化装置を構成するケース等や周囲の部材等に付着して消失し易い。このため、せっかく静電霧化装置で多量の粒子状の水を発生させても、所定箇所に実際に供給される前に粒子状の水の数は激減してしまい、上述した各種の有用な効果が十分に得られない虞れがある。 By the way, in the electrostatic atomizer of patent document 1, since particulate water is electrically charged, when discharging | emitting outside from an electrostatic atomizer, the case etc. which comprise an electrostatic atomizer, etc. It easily adheres to the member and disappears. For this reason, even if a large amount of particulate water is generated by the electrostatic atomizer, the number of particulate water is drastically reduced before it is actually supplied to a predetermined location, and the various useful functions described above are used. There is a possibility that the effect cannot be sufficiently obtained.
本発明は斯かる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、帯電した粒子状の水を得て所定箇所に供給する場合に、供給するまでに減少してしまう粒子状の水の数を少なくすることにより、各種の有用な効果を効率良く得られるようにすることにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to reduce the amount of particulate matter that is reduced before being supplied when charged particulate water is obtained and supplied to a predetermined location. By reducing the number of water, various useful effects can be obtained efficiently.
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、上記静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを備え、上記導管部の内周面が円滑形状とされている構成とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an electrostatic atomizing portion for obtaining charged particulate water by applying a voltage to water, and the charged particulate shape obtained by the electrostatic atomizing portion. And a conduit portion for guiding the water, and the inner peripheral surface of the conduit portion has a smooth shape.
この構成によれば、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水が導管部により導かれるので、該粒子状の水が所定箇所に到達する前に拡散しなくなる。その結果、粒子状の水が静電霧化装置の周囲に存在する部材に付着しなくなり、消失数が減少する。さらに、この導管部の内周面が円滑形状であるため、導管部内の空気の流れは大きく乱れずスムーズな流れになり、粒子状の水は、このスムーズな空気の流れに乗って導管部を流れていく。これにより、粒子状の水が導管部の内周面に付着し難くなり、消失数が減少する。 According to this configuration, since the charged particulate water obtained in the electrostatic atomization section is guided by the conduit section, the particulate water does not diffuse before reaching the predetermined location. As a result, the particulate water does not adhere to the members existing around the electrostatic atomizer, and the number of disappearances is reduced. Furthermore, since the inner peripheral surface of the conduit portion has a smooth shape, the air flow in the conduit portion is not greatly disturbed and becomes a smooth flow, and the particulate water rides on the smooth air flow to the conduit portion. It flows. Thereby, particulate water becomes difficult to adhere to the inner peripheral surface of the conduit portion, and the number of disappearances decreases.
請求項2の発明では、水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、上記静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを備え、上記導管部を、該導管部の一端開口部側から見たとき、該一端開口部と他端開口部とが少なくとも一部互いに重複するように位置付けられている構成とする。 According to the second aspect of the present invention, there is provided an electrostatic atomizing portion that obtains charged particulate water by applying a voltage to water, and a conduit portion that guides the charged particulate water obtained by the electrostatic atomizing portion. And the conduit portion is positioned so that the one end opening portion and the other end opening portion are at least partially overlapped with each other when viewed from the one end opening portion side of the conduit portion.
この構成によれば、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水が導管部により導かれるので、該粒子状の水の消失数が減少する。さらに、導管部の一端開口部と他端開口部との少なくとも一部が互いに重複しているので、導管部内には、一端開口部から他端開口部に亘り直線状に延びる領域が形成されることになる。従って、例えば、一端開口部から導管部に流入した粒子状の水は、上記直線状に延びる領域を流れて導出されることになる。これにより、導管部内で粒子状の水の流れを大きく曲げずに済むので、粒子状の水が導管部の内周面に付着し難くなり、消失数が減少する。 According to this configuration, since the charged particulate water obtained in the electrostatic atomization section is guided by the conduit section, the number of disappearances of the particulate water is reduced. Furthermore, since at least a part of the one end opening and the other end opening of the conduit portion overlap each other, a region extending linearly from the one end opening to the other end opening is formed in the conduit portion. It will be. Therefore, for example, the particulate water that has flowed into the conduit portion from the opening at one end flows out through the region extending linearly. Thereby, since it is not necessary to largely bend the flow of particulate water in the conduit portion, it becomes difficult for the particulate water to adhere to the inner peripheral surface of the conduit portion, and the number of disappearances is reduced.
請求項3の発明では、請求項1または2の発明において、電圧が印加されて生じる熱電効果によって周囲の空気の露点よりも低温となる低温部を有し、該空気中の水分を結露させて結露水を得るための熱電素子を備え、静電霧化部は、上記熱電素子によって得られた結露水に電圧を印加する構成とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there is provided a low temperature portion having a temperature lower than the dew point of the surrounding air due to a thermoelectric effect generated when a voltage is applied. A thermoelectric element for obtaining condensed water is provided, and the electrostatic atomizer is configured to apply a voltage to the condensed water obtained by the thermoelectric element.
この構成によれば、空気に含まれている水を利用して、粒子状の水を得ることが可能になる。 According to this configuration, it is possible to obtain particulate water by using water contained in the air.
請求項4の発明では、請求項1から3のいずれか1つの発明において、導管部の出口側開口部が、車両の空調装置を収容するインストルメントパネルに配置される構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the outlet side opening of the conduit portion is arranged in an instrument panel that houses the air conditioning device of the vehicle.
この構成によれば、導管部の出口側開口部から放出された帯電した粒子状の水を、空調装置から供給される空調風に乗せて車室に供給することが可能になる。 According to this configuration, the charged particulate water discharged from the outlet side opening of the conduit portion can be supplied to the passenger compartment on the conditioned air supplied from the air conditioner.
請求項1の発明によれば、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水を導く導管部を設け、この導管部の内周面を円滑形状としたので、所定箇所に供給するまでに減少してしまう粒子状の水の数を少なくして、十分な数の粒子状の水を供給することができ、帯電した粒子状の水による各種の有用な効果を効率良く得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the conduit portion that guides the charged particulate water obtained in the electrostatic atomization portion is provided, and the inner peripheral surface of the conduit portion has a smooth shape. It is possible to reduce the number of particulate water that is reduced by a sufficient amount and supply a sufficient number of particulate water, and to efficiently obtain various useful effects of charged particulate water. it can.
請求項2の発明によれば、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水を導く導管部を設け、この導管部を一端開口部側から見たとき、一端開口部と他端開口部とを少なくとも一部互いに重複させるようにしたので、所定箇所に供給するまでに減少してしまう粒子状の水の数を少なくして、帯電した粒子状の水による各種の有用な効果を効率良く得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, a conduit portion for guiding the charged particulate water obtained in the electrostatic atomization portion is provided, and when the conduit portion is viewed from one end opening side, the one end opening and the other end Since the openings are at least partially overlapped with each other, the number of particulate water that decreases before being supplied to a predetermined location is reduced, and various useful effects of charged particulate water can be obtained. It can be obtained efficiently.
請求項3の発明によれば、熱電素子で得られた結露水を利用して帯電した粒子状の水を得ることができるので、水の補給作業を行うことなく十分な数の粒子状の水を継続的に供給することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、導管部の出口側開口部を、車両の空調装置を収容したインストルメントパネルに配置することで、導管部の出口側開口部から放出された帯電した粒子状の水を空調風に乗せて車室の広い範囲に行き渡らせることができる。 According to the invention of claim 4, by arranging the outlet side opening part of the conduit part in the instrument panel containing the air conditioner of the vehicle, the charged particulate matter discharged from the outlet side opening part of the conduit part is provided. Water can be spread over a wide range of passenger compartments by air conditioning.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
図2は、本発明の実施形態に係る静電霧化装置Aが取り付けられた車両用空調装置Bを車両後側から見た図である。この空調装置Bは、図1に示すように、自動車の室内前端部に設けられたインストルメントパネルPの内部に収容された状態で車体及びインストルメントパネルPに固定されている。尚、以下の説明では特に説明しない場合、「前」及び「後」はそれぞれ「車両前後方向前」及び「車両前後方向後」を意味しており、「左」及び「右」は、それぞれ車体を基準とした「車幅方向左」及び「車幅方向右」を意味している。 FIG. 2 is a view of the vehicle air conditioner B to which the electrostatic atomizer A according to the embodiment of the present invention is attached as viewed from the vehicle rear side. As shown in FIG. 1, the air conditioner B is fixed to the vehicle body and the instrument panel P in a state of being accommodated in an instrument panel P provided at the front end of the interior of the automobile. Unless otherwise specified in the following description, “front” and “rear” mean “front in the vehicle front-rear direction” and “rear in the vehicle front-rear direction”, respectively, and “left” and “right” Means “left in the vehicle width direction” and “right in the vehicle width direction”.
上記インストルメントパネルPの前端部には、フロントウインドガラス(図示せず)の内面に空調風を供給するためのデフロスト口100が形成されている。また、インストルメントパネルPの車両右側である運転席側及び左側である助手席側には、乗員の上半身近傍に空調風を供給するための運転席側のサイドベント口101及び助手席側のサイドベント口101がそれぞれ設けられている。さらに、インストルメントパネルPの左右略中央部には、乗員の上半身近傍に空調風を供給するための2つのセンタベント口102が設けられている。
A
図2に示すように、上記空調装置Bは、送風機ユニット2と、空調ユニット3と、空調制御装置5(図5に示す)とを備えている。上記送風機ユニット2は、図1に示すように、インストルメントパネルP内の助手席側に位置付けられ、上記空調ユニット3は、インストルメントパネルP内の左右方向略中央部に位置付けられている。
As shown in FIG. 2, the air conditioner B includes a
上記送風機ユニット2は、樹脂製の送風用ケース10を備えている。この送風用ケース10の上部には、図4にも示すように、車室に開口する内気導入口11と、車室外に連通するダクト(図示せず)に接続される外気導入口12とが形成されている。送風用ケース10の内部には、上記内気導入口11と外気導入口12とを選択的に開閉する内外気切替ダンパ13が配設されている。図2に示すように、送風用ケース10の上部外面には、上記内外気切替ダンパ13を作動させる内外気切替用アクチュエータ14が取り付けられている。このアクチュエータ14は、上記空調制御装置5に接続されて、該空調制御装置5から出力される制御信号により作動するようになっている。このアクチュエータ14により内外気切替ダンパ13を作動させることで、空調装置Bは、内気導入口11を開きかつ外気導入口12を閉じる内気循環モードと、内気導入口11を閉じかつ外気導入口12を開く外気導入モードとに切り替えられる。
The
図2に示すように、上記送風用ケース10内の下半部には、空調ファンを構成する遠心式ファン16が回転軸を上下方向に向けた状態で収容されている。このファン16の下方には、ファン駆動モータ17が配置されている。このファン駆動モータ17は、送風用ケース10に取り付けられた状態で上記空調制御装置5に接続され、該空調制御装置5から出力される制御信号により作動するようになっている。ファン駆動モータ17の回転速度は空調制御装置5により設定される。上記ファン駆動モータ17が回転することにより、空気が上記内気導入口11または外気導入口12から送風用ケース10内に導入されるようになっている。この導入された空気は、送風用ケース10の下部における空調ユニット3側から吹き出すようになっている。
As shown in FIG. 2, a
上記空調ユニット3は、樹脂製の空調用ケース20を備えている。この空調用ケース20の下部における送風機ユニット2側には、図示しないが、導入口が形成されており、この導入口から送風機ユニット2の空気が導入されるようになっている。図4に示すように、上記空調用ケース20の内部には、冷却用熱交換器21と、加熱用熱交換器22とが収容されている。冷却用熱交換器21は、チューブアンドフィンタイプのものであり、冷凍サイクルの一要素である蒸発器で構成されている。冷凍サイクルは、上記冷却用熱交換器21の他に、冷媒を圧縮する圧縮機23と、圧縮機23から吐出された冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器24と、冷媒の気液分離を促進させる受液器25と、冷媒の圧力を減圧する減圧弁26とを備えており、これらが冷媒配管27を用いて順に接続されて構成されている。上記圧縮機23は、エンジンEの動力により駆動されるようになっている。
The
上記圧縮機23が作動すると冷却用熱交換器21に減圧された冷媒が流入し、該冷却用熱交換器21の表面温度が低下する。この冷却用熱交換器21の表面温度は、該冷却用熱交換器21の空気流れ下流側の面に取り付けられた温度検出センサ28で検出されるようになっている。この温度検出センサ28は、上記空調制御装置5に接続されている。
When the
上記加熱用熱交換器22は、上記冷却用熱交換器21の空気流れ方向下流側に配置されている。この加熱用熱交換器22は、チューブアンドフィンタイプの熱交換器であり、エンジンEの冷却水が循環するヒータコアで構成されている。加熱用熱交換器22には、エンジンEの冷却水通路(図示せず)に連通するヒータ配管30が接続されている。また、空調用ケース20内には、冷却用熱交換器21を通過した空気を、加熱用熱交換器22に流さずに該加熱用熱交換器22の下流側へ導くバイパス通路31が設けられている。
The
上記空調用ケース20内の冷却用熱交換器21と加熱用熱交換器22との間には、加熱用熱交換器22を通過する空気量を設定するエアミックスダンパ32が配設されている。空調用ケース20の外面には、図2に示すように、上記エアミックスダンパ32を作動させる温度制御用アクチュエータ33が取り付けられている。このアクチュエータ33は、上記空調制御装置5に接続され、該空調制御装置5から出力される制御信号により作動するようになっている。このアクチュエータ33によりエアミックスダンパ32を作動させることで、冷却用熱交換器21を通過した全空気のうち、加熱用熱交換器22を通過する空気量が設定される。そして、この加熱用熱交換器22を通過した空気と、それ以外のバイパス通路31を流れた空気とが、加熱用熱交換器22の下流側で混合し、これにより、空調風が生成される。つまり、エアミックスダンパ32の作動状態により空調風の温度が変更されるようになっている。上記冷却用熱交換器21、加熱用熱交換器22、バイパス通路31及びエアミックスダンパ32により、本発明の温度調節部が構成されている。
Between the
上記空調用ケース20の上部における車両後側には、ベント導出口(図示せず)が形成され、このベント導出口には、上記インストルメントパネルPのセンタベント口102に連通するセンタベントダクト35と、運転席側のサイドベント口101に連通する運転席側サイドベントダクト36と、助手席側のサイドベント口101に連通する助手席側サイドベントダクト36とが接続されている。図3に示すように、これら運転席側及び助手席側サイドベントダクト36,36の先端側は後側へ向けて折り曲げられ、その端部に吹出口36aが形成されている。また、上記空調用ケース20の上部における車両前側には、デフロスト導出口(図示せず)が形成され、このデフロスト導出口には、上記デフロスト口100に連通するデフロストダクト38が接続されている。空調用ケース20の両側部には、フット導出口(図示せず)が形成され、このフット導出口には、運転席乗員の足元近傍及び助手席乗員の足元近傍まで延びるフットダクト39がそれぞれ接続されている。上記センタベントダクト35、運転席側及び助手席サイドベントダクト36,36、デフロストダクト38及びフットダクト39は樹脂製である。
A vent outlet (not shown) is formed on the rear side of the vehicle at the upper part of the
図4に示すように、上記空調用ケース20内のセンタベントダクト35及びサイドベントダクト36、36の上流端部近傍には、該上流端開口を開閉するベントダンパ40が配設されている。また、空調用ケース20内のデフロストダクト38の上流端部近傍には、該上流端開口を開閉するデフロストダンパ41が配設され、フットダクト39の上流端部近傍には、該上流端開口を開閉するフットダンパ42が配設されている。
As shown in FIG. 4, a
空調用ケース20の外面には、図2に示すように、上記ベントダンパ40、デフロストダンパ41及びフットダンパ42を作動させる吹出モード切替用アクチュエータ43が配設されている。この吹出モード切替用アクチュエータ43は、上記空調制御装置5に接続され、該空調制御装置5から出力される制御信号により作動するようになっている。また、空調制御装置5には、インストルメントパネルPに設けられた乗員操作用ダイヤル104が接続されている。
As shown in FIG. 2, a blow-out
上記吹出モード切替用アクチュエータ43によりベントダンパ40を全開とし、かつデフロストダンパ41及びフットダンパ42を閉じると、空調風がベント口101,102から吹き出すベントモードとなる。また、上記アクチュエータ43により、ベントダンパ40及びフットダンパ42を半分開き、かつデフロストダンパ41を閉じると、バイレベルモードとなる。また、上記アクチューエータ43により、デフロストダンパ41を開き、かつベントダンパ40及びフットダンパ42を閉じると、デフロストモードとなる。尚、吹出モードは、アクチュエータ43の作動によって上記した吹出モード以外にも、デフフットモードやフットモードにも切り替えられるようになっている。本発明の空調風を各導出口に振り分けて吹出モードを切り替えるダンパは、上記ベントダンパ40、デフロストダンパ41及びフットダンパ42で構成されている。
When the
図5に示すように、上記空調制御装置5には、車室内の温度を検出する内気温度センサ66が接続されている。空調制御装置5は、センサ66及びダイヤル104の入力信号に基づいて、空調風の目標温度を決定し、温度調節用アクチュエータ33を制御する。また、空調制御装置5は、自動モードとされているときには、空調風量が目標温度に見合った最適な風量となるようにファン駆動モータ17への印加電圧を変更し、また、最適な吹出モードとなるように吹出モード切替用アクチュエータ43を制御する。尚、上記吹出モードは、乗員が上記ダイヤル104で任意の吹出モードに切り替えることも可能である。
As shown in FIG. 5, the air
上記静電霧化装置Aは、図2及び図3に示すように、運転席側サイドベントダクト36の吹出口36a近傍に配置され、該サイドベントダクト36やインストルメントパネルPに設けたブラケット(図示せず)に固定されている。この静電霧化装置Aは、空気に含まれる水分を結露させて集め、この集めた水から帯電した粒子状の水を得て放出するように構成されたものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the electrostatic atomizer A is disposed in the vicinity of the
上記静電霧化装置Aは、図6に示すように、帯電した粒子状の水を生成する静電霧化部70と、この静電霧化部70で生成した粒子状の水を導く導管部71と、送風機75とを備えている。静電霧化部70は、図7に示すように、ケース72と、ケース72内に収容された結露水生成部73と、放電部74と、制御部としての静電霧化制御装置76とを備えている。上記ケース72は、樹脂材を矩形箱状に成形してなるものである。ケース72の内部は、その略中央部に配置された仕切壁72aにより、静電霧化制御装置76を収容する第1空間R1と、結露水生成部73、放電部74及び送風機75を収容する第2空間R2とに仕切られている。ケース72の第2空間R2側の端壁部には、略中央部近傍に、略円形の放出孔72bが貫通形成されている。この放出孔72bの周縁部は、ケース72の外方へ突出し、環状の突条部を形成している。ケース72の第2空間R2側の両側壁には、細長いスリット形状を有する複数の通風孔72cがそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 6, the electrostatic atomizer A includes an
上記結露水生成部73は、熱電効果を有する熱電素子としてのペルチェ素子78と、アルミニウム合金等の金属材からなる放熱用フィン79とを備えている。ペルチェ素子78は、周知のように、電圧を印加することで高温部78aと低温部78bができる素子である。ペルチェ素子78の高温部78aが放熱用フィン79に接触しており、高温部78aの熱が放熱用フィン79によって放熱されるようになっている。この結露水生成部73は、図6や図7に示すように、上記第2空間R2の仕切壁72aに接近して配置されている。
The dew condensation
上記放電部74は、電気を通さない樹脂材を略円筒状に成形した筒部材80と、放電電極81と、対向電極82とを備えている。筒部材80は、ペルチェ素子78の周囲を囲む大きさとされ、中心線方向一端部には、放熱用フィン79に固定されるフランジが形成されている。筒部材80の内周面には、放電電極81を保持する保持板部80aが形成されている。また、筒部材80の周壁部には、中心線方向中間部に、周方向に延びるスリット形状の複数の貫通孔80bが周方向に互いに離れて形成されている。
The
上記対向電極82は、導電性を有する金属材料を筒部材80と略同じ径のリング状に成形してなるものであり、筒部材80のフランジと反対側の端部に固定されている。この対向電極82からはリード線(図示せず)が延びており、接地されている。
The
上記放電電極81は、導電性を有する金属材料を棒状に成形してなるものであり、筒部材80内に配置され、基端部が、上記保持板部80aを貫通した状態で該保持部材80aに固定されている。放電電極81の基端部には、先端側に比べて大径の円板部が設けられ、該円板部は、上記ペルチェ素子78の低温部78b側に、板状の絶縁材83を介在させた状態で配置されている。この絶縁材83は伝熱性を有しており、ペルチェ素子78の低温部78bによって放電電極81が冷却されるようになっている。また、放電電極81の先端部は、先細に形成されている。放電電極81は、保持板部80aから対向電極82側へ突出した部分が、先端部を除いて断熱材84で覆われている。また、放電電極81には、リード線85が接続されている。図6や図7に示すように、放電部74は、第2空間R2の放出孔72b側に配置されており、この状態で、筒部材80の対向電極82側の開口部が放出孔72bと略一致している。
The
上記送風機75は、詳細は図示しないが、矩形状の枠と、枠内の中央部に配置された状態で該枠に固定されたモータと、モータの出力軸に連結された軸流ファンとで構成されており、各種冷却部分に用いられる周知の構造のものである。送風機75は、図6や図7に示すように、ケース72の第2空間R2において、放熱フィン79とケース72の通風孔72cとの間に配置されている。この送風機75のファンは、上記通風孔72cから空気を吸い込む方向に回転し、これにより、図7に矢印で示すように、吸い込まれた空気の一部は、放熱用フィン79の間を通って反対側の通風孔72cから排出され、残りは、ケース72内を放出孔72b側へ流れて筒部材80の貫通孔80bから該筒部材80の内部に流れ込んで放出孔72bから排出されるようになっている。
Although not shown in detail, the
上記導管部71は、図6に示すように、ポリ塩化ビニルを真っ直ぐな円管状に成形してなるものである。この導管部71は、放出孔72bに接続される基端開口部71aから、出口側開口を構成する先端開口部71bに亘って内径の変化がなく、同じ断面形状を有しており、内周面が凹凸のない円滑形状とされている。導管部71を先端開口部71b側から見ると、該導管部71における基端開口部71aと先端開口部71bとが重複している。また、導管部71は、図7に示すように、基端開口部71aの内側にケース72の突条部を嵌入した状態で該ケース72に取り付けられている。尚、導管部71の内径は、先端側へ行くほど小さくしてもよい。この場合、導管部71の断面形状を中心線方向両端に亘って相似形状とするのが好ましい。
As shown in FIG. 6, the
上記静電霧化制御装置76は、図9に示すように、CPU88と、ペルチェ素子電源部89と、高電圧発生部90とを備えており、ペルチェ素子電源部89及び高電圧発生部90はCPU88に接続され、CPU88によりコントロールされるようになっている。上記送風機75のモータはCPU88に接続され、上記ペルチェ素子78はペルチェ素子電源部89に接続され、上記放電電極81のリード線85は高電圧発生部90に接続されている。また、静電霧化制御装置76には、静電霧化部70及び送風機75を、作動状態と非作動状態とに切り替えるON/OFFスイッチ91が接続されている。このON/OFFスイッチ91は、本発明の切替スイッチであり、静電霧化装置Aを構成している。さらに、静電霧化制御装置76と空調制御装置5とは信号線で接続されており、静電霧化制御装置76には、空調装置Bのファン駆動モータ17が作動しているか否かが電気信号として入力されるようになっている。
As shown in FIG. 9, the electrostatic
上記ベルチェ素子電源部89は、ペルチェ素子78に電圧を印加するように構成されている。ペルチェ素子電源部89からの出力電圧は変化するようになっており、このペルチェ素子電源部89の出力電圧は、ペルチェ素子78の低温部78bの温度が周囲の空気の露点よりも低くなるように設定されている。また、上記高電圧発生部90は、例えば、6000Vくらいの電圧を発生して放電電極81に印加するように構成されている。
The Beltier element
上記静電霧化制御装置76は、ON/OFFスイッチ91がOFFとされているときには、送風機75のモータ、ペルチェ素子78及び放電電極81へ電圧を印加せず、一方、ONとされているときには、これらモータ、ペルチェ素子78及び放電電極81に電圧を印加するように構成されている。また、静電霧化制御装置76は、空調装置Bのファン駆動モータ17が作動していることを検出すると、ON/OFFスイッチ91の状態に関わらず、上記モータ、ペルチェ素子78及び放電電極81に電圧を印加するようになっている。尚、図6に示す符号92は配線である。
The electrostatic
図2及び図3に示すように、上記静電霧化装置Aの導管部71の先端側は、運転席側サイドベントダクト36の前壁部を貫通して該ダクト36内に突出しており、先端開口部71bは、サイドベントダクト36の吹出口36a近傍に位置している。図2に示すように、サイドベントダクト36を吹出口36a側から見たときに、先端開口部71bが吹出口36aと重複している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the distal end side of the
ここで、図10及び図11に基づいて、静電霧化装置Aから放出された粒子状の水の数の変化を測定した結果について説明する。まず、図10に示す測定結果のグラフは、横軸に経過時間をとり、縦軸に放出された粒子状の水の数をとり、これらの関係が導管部71の有無及び導管部71の長さによってどのように変わるかを示したものである。この測定条件としては、車室を想定した所定の大きさの部屋に上記静電霧化装置Aを置いて継続して作動させ、さらに、ナノメーターサイズの粒子状の水をカウント可能なカウンター(図示せず)を用い、このカウンターを、導管部71の先端開口部71bから該導管部71の中心線方向に10cm離して配置して所定時間毎に計測するようにした。また、図中の「無」は、導管部71をケース72から取り外した状態であり、また、「10cm」、「30cm」、「50cm」は、それぞれ、導管部71の長さを示している。
Here, based on FIG.10 and FIG.11, the result of having measured the change of the number of the particulate water discharged | emitted from the electrostatic atomizer A is demonstrated. First, in the graph of the measurement result shown in FIG. 10, the horizontal axis represents elapsed time, the vertical axis represents the number of particulate water discharged, and these relationships are the presence / absence of the
この測定結果から明らかなように、導管部71が無い場合には、導管部71がある場合に比べて粒子状の水の数が全体的に少ない。これは、導管部71が無いとケース72の放出孔72bから放出された粒子状の水がカウンターに到達する前に、周囲に飛散してケース72に付着して消失するためである。また、導管部71を装着した場合においては、導管部71の長さが短いほど粒子状の水の数は多くなることが分かる。これは、導管部71が長いと、粒子状の水が導管部71を流れる間に導管部71の内周面に付着して消失する数が増えるためである。
As is apparent from this measurement result, when there is no
また、図11に示すグラフは、放出された粒子状の水の数が導管部71の形状によってどのように変わるかを示したものであり、計測条件等は、上記と同じである。図中の「ストレート」とは、本実施形態の導管部71のように真っ直ぐに延びたものであり、「90゜1曲げ」とは、直角に屈曲した部分を1つだけ設けたものであり、「90゜2曲げ」とは、直角に屈曲した部分を2つ設けたものであり、「90゜3曲げ」とは、直角に屈曲した部分を3つ設けたものである。これら導管部71の内周面は円滑形状とされている。この測定結果から明らかなように、導管部71の内周面形状を円滑形状とした場合には、屈曲部分の有無及び屈曲部分の数によって粒子状の水の数はあまり変化しないことが分かる。
Further, the graph shown in FIG. 11 shows how the number of discharged particulate water changes depending on the shape of the
次に、上記のように構成された空調装置B及び静電霧化装置Aの動作について説明する。空調制御装置5は、自動モードにあるときには、乗員による設定温度や車室の温度状態等に基づいて空調風の目標温度を決定して温度調節用アクチュエータ33を作動させるとともに、ファン駆動モータ17を回転させ、さらに、空調風の吹出モードを設定して吹出モード切替用アクチュエータ43を作動させる。
Next, operations of the air conditioner B and the electrostatic atomizer A configured as described above will be described. When in the automatic mode, the air
また、静電霧化装置AのON/OFFスイッチ91がONにされていると、静電霧化制御装置76は、ペルチェ素子78、静電霧化部70及び送風機75に電圧を印加する。ペルチェ素子78に加される電圧は、低温部78bが周囲の空気の露点よりも低い温度となるように設定されており、この値は、シュミレーション等により予め求められている値である。
Further, when the ON /
上記ペルチェ素子78に電圧が印加されると、低温部78bの温度が低下するとともに、高温部78aの温度が上昇する。上昇した高温部78aの熱は、放熱フィン79により放熱される。このとき、送風機75によりケース72内に吸い込まれた空気がフィン79間を通っているので、高温部78aを十分に冷却することが可能になり、よって、低温部78bの温度が空気の露点以下まで確実に下がる。この低温部78bにより放電電極81が冷却されると、断熱材で囲まれていない先端部において、空気に含まれている水が凝縮して結露水が得られる。この結露水は、電圧が印加されている放電電極81の先端部で分裂(レイリー分裂)し、粒径がナノメーター(nm)サイズの帯電した粒子状の水になる。また、放電電極81と対極電極82との間では、凝縮水の分裂と同時にマイナスイオンが発生する。上記のようにして得られた粒子状の水は、送風機75の風により、筒部材80から放出孔72bを介して導管部71に流入し、該導管部71により運転席側サイドベントダクト36内に導かれる。このとき、空調装置Bの吹出モードがベントモードやバイレベルモードとされていると、運転席側サイドベントダクト36内に流入した粒子状の水は、空調風に乗って吹出口36a及びサイドベント口101を介して運転席乗員の上半身近傍へ向けて吹き出す。この粒子状の水は、浮遊時間が長いので、空調風の流れにより車室の後部にまで到達し、やがて、車室全体に行き渡る。
When a voltage is applied to the
また、空調装置Bの吹出モードがベントダクト35,36から空調風が供給されない吹出モードとされている場合においても、静電霧化装置Aの送風機75が作動しているので、この送風機75から送られて筒部材80を通って放出孔72bから排出される風により、粒子状の水を運転席側サイドベントダクト36から乗員近傍に供給することが可能になる。
In addition, even when the blowing mode of the air conditioner B is the blowing mode in which the conditioned air is not supplied from the
また、空調装置Bのファン駆動モータ17が作動していると、静電霧化装置AのON/OFFスイッチ91がOFFとされていても、静電霧化制御装置76は、ペルチェ素子78、静電霧化部70及び送風機75に電圧を印加するため、粒子状の水を空調風の流れにより車室全体に行き渡らせることが可能である。
In addition, when the
以上説明したように、静電霧化部70で得た粒子状の水を導管部71により運転席側サイドベントダクト36の内部まで導くようにしたので、粒子状の水が運転席側サイドベントダクト36の内部に到達する前に拡散しなくなる。これにより、粒子状の水が静電霧化装置Aの周囲に存在するベントダクト36等に付着しなくなり、消失数を減少できる。さらに、この導管部71の内周面が円滑形状であるため、導管部71内の空気の流れは大きく乱れずスムーズな流れになり、粒子状の水は、このスムーズな空気の流れに乗って導管部71を流れていく。さらに、中心線に沿って見た導管部71の基端開口部71aが先端開口部71bと重複しているので、導管部71に流入した粒子状の水は、略直線状に流れて先端開口部71bから導出される。これにより、粒子状の水の流れが導管部71内で大きく曲げられることはない。これらのことにより、粒子状の水が導管部71の内周面に付着し難くなり、消失数が減少し、十分な数の粒子状の水を車室に供給することができ、該粒子状の水による各種の有用な効果を効率良く得ることができる。
As described above, since the particulate water obtained by the
また、ペルチェ素子78により空気に含まれている水を結露させて、この結露水を利用して帯電した粒子状の水を生成するようにしたので、水の補給作業を行うことなく十分な数の粒子状の水を継続的に供給することができる。
In addition, since water contained in the air is condensed by the
また、ベントダクト36から空調風が供給されない吹出モードの場合に、静電霧化部790で得た粒子状の水を送風機75の風に乗せてベントダクト36から乗員近傍に効果的に供給することができる。これにより、空調装置Bの吹出モードによらず、リラクゼーション効果を得ることができる。
Moreover, in the blowing mode in which the conditioned air is not supplied from the
また、本実施形態では、導管部71の先端開口部71bを空調装置Bのベントダクト36内に開口させることにより、インストルメントパネルPに設置するようにしている。これにより、帯電した粒子状の水を空調装置Bから吹き出す空調風に乗せて車室に広く行き渡らせることができる。さらに、図示しないが、導管部71の先端開口部71bは、インストルメントパネルPの表面に開口させ、かつ、ベントダクト36の吹出口36a近傍に位置付けるようにしてもよい。これにより、帯電した粒子状の水を、ベントダクト36の吹出口36aから吹き出す空調風によって車室内へ早くかつ均一に供給することができる。
Moreover, in this embodiment, it is made to install in the instrument panel P by opening the front-end |
また、本実施形態では、導管部71をポリ塩化ビニルで構成しているが、他の樹脂材を用いて構成してもよい。
Moreover, in this embodiment, although the conduit |
また、本実施形態では、導管部71をケース72と別体としているが、導管部71をケース72に一体成形してもよい。
In this embodiment, the
また、例えば、図12に示す変形例1のように、導管部71の基端側に消音器95を設けてもよい。この消音器95は、厚肉筒状に形成されており、導管部71と略同径の内筒部材96と、この内筒部材96よりも大きい外筒部材97と、内筒部材96と外筒部材97との間に設けられた吸音材98とで構成されている。内筒部材96には、多数の貫通孔96aが形成されている。これにより、静電霧化装置Aの放電時の音や送風機75の音が吸音材98により吸音されるので、導管部71から洩れる音の大きさを小さくでき、静粛性を高めることができる。
For example, a
また、導管部71を蛇腹形状としてもよい。この場合、導管部71が屈曲し易くなるため、静電霧化装置Aのレイアウトの自由度が向上する一方、導管部71の内周面に凹凸形状ができるので、導管部71を流れる空気の流れが乱れてしまい、粒子状の水が導管部71の内周面に付着して消失し易い。この蛇腹タイプの導管部71を用いた場合における粒子状の水の数の変化を測定した結果を示す図13から明らかなように、蛇腹形状でかつ中心線が真っ直ぐに延びる導管部71は、屈曲部分がある導管部71に比べて粒子状の水の数が多くなる。尚、この測定条件は、図11に示す測定結果のものと同じである。
Moreover, it is good also considering the
つまり、蛇腹形状の導管部71のように内部で乱流が発生し易い場合には、導管部71は真っ直ぐに延びる形状に近い方が、粒子状の水の数が多くなる。よって、蛇腹形状の導管部71を用いる場合、図14に示す変形例2のように、導管部71を曲げる際には、導管部71を先端開口部71b側から見たとき((b)に示す)に、該導管部71における先端開口部71bと基端開口部71aとが少なくとも一部互いに重複するように曲がりを設定するのが好ましい。このことで、導管部71内には、基端開口部71aから先端開口部71bまで直線状に延びる領域(図中に斜線で示した領域)が形成されることになり、その結果、粒子状の水を導管部71内で直線状に流すことが可能になり、粒子状の水が消失する量を少なくできる。
That is, when the turbulent flow is likely to occur inside like the bellows-shaped
また、上記実施形態では、静電霧化装置Aを車両用空調装置Bに装着した場合について説明したが、これに限らず、静電霧化装置Aは、車両用以外の住居や店舗用の空調装置に装着することも可能である。また、静電霧化装置Aを空気清浄機等に装着することも可能である。さらに、静電霧化装置Aを単独でインストルメントパネルPの任意の箇所に設置するようにしてもよい。この場合にも、送風機75の作動により、帯電した粒子状の水を車室の全体に行き渡らせることが可能である。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the electrostatic atomizer A was mounted | worn with the vehicle air conditioner B, it is not restricted to this, The electrostatic atomizer A is for residences and stores other than vehicles. It can also be installed in an air conditioner. It is also possible to attach the electrostatic atomizer A to an air cleaner or the like. Furthermore, you may make it install the electrostatic atomizer A in the arbitrary places of the instrument panel P independently. Also in this case, the charged particulate water can be spread over the entire passenger compartment by the operation of the
また、上記実施形態では、静電霧化装置Aの導管部71の先端側をサイドベントダクト36内に突出させるようにしたが、これに限らず、導管部71の先端側をセンタベントダクト35やデフロストダクト38、フットダクト39内に突出させるようにしてもよい。さらに、導管部71の先端側を上記ダクト35、36、38、39に突出させることなく、該ダクト35、36、38、39の外部で吹出口36a近傍に配置してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the front end side of the conduit |
以上説明したように、本発明に係る静電霧化装置は、自動車の車室に搭載するのに適している。 As described above, the electrostatic atomizer according to the present invention is suitable for being mounted in a vehicle compartment.
16 遠心式ファン(空調ファン)
20 空調用ケース
21 冷却用熱交換器
22 加熱用熱交換器
31 バイパス通路
32 エアミックスダンパ
36 サイドベントダクト
36 吹出口
40 ベントドア
41 デフロストドア
42 フットドア
70 静電霧化部
71 導管部
71a 基端開口部(他端開口部)
71b 先端開口部(一端開口部)
75 送風機
76 静電霧化制御装置(制御部)
78 ペルチェ素子(熱電素子)
78b 低温部
91 ON/OFFスイッチ(切替スイッチ)
A 静電霧化装置
16 Centrifugal fan (air conditioning fan)
DESCRIPTION OF
71b Tip opening (one end opening)
75
78 Peltier element (thermoelectric element)
78b
A Electrostatic atomizer
Claims (4)
上記静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを備え、
上記導管部の内周面が円滑形状とされていることを特徴とする静電霧化装置。 An electrostatic atomizer that obtains charged particulate water by applying a voltage to the water;
A conduit portion for guiding charged particulate water obtained in the electrostatic atomization portion,
The electrostatic atomizer characterized by the inner peripheral surface of the said conduit | pipe part being made into the smooth shape.
上記静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを備え、
上記導管部を、該導管部の一端開口部側から見たとき、該一端開口部と他端開口部とが少なくとも一部互いに重複するように位置付けられていることを特徴とする静電霧化装置。 An electrostatic atomizer that obtains charged particulate water by applying a voltage to the water;
A conduit portion for guiding charged particulate water obtained in the electrostatic atomization portion,
The electrostatic atomization characterized in that the one end opening and the other end opening are positioned so as to at least partially overlap each other when the conduit portion is viewed from one end opening side of the conduit portion. apparatus.
電圧が印加されて生じる熱電効果によって周囲の空気の露点よりも低温となる低温部を有し、該空気中の水分を結露させて結露水を得るための熱電素子を備え、
静電霧化部は、上記熱電素子によって得られた結露水に電圧を印加することを特徴とする静電霧化装置。 In the electrostatic atomizer of Claim 1 or 2,
It has a low-temperature part that is lower than the dew point of the surrounding air due to the thermoelectric effect that occurs when a voltage is applied, and includes a thermoelectric element for condensing moisture in the air to obtain condensed water,
The electrostatic atomizer is configured to apply a voltage to the condensed water obtained by the thermoelectric element.
導管部の出口側開口部が、車両の空調装置を収容するインストルメントパネルに配置されることを特徴とする静電霧化装置。 In the electrostatic atomizer as described in any one of Claim 1 to 3,
The electrostatic atomizer characterized by the outlet side opening part of a conduit | pipe part being arrange | positioned at the instrument panel which accommodates the air conditioner of a vehicle.
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