JP2009090192A - Electrostatically atomizing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電霧化現象によりナノメータサイズの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 ion mist by an electrostatic atomization phenomenon.
静電霧化装置とは、先端が放電部となった放電電極(水搬送部)と、放電電極の先端の電極部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、特許文献2、特許文献3参照)。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 is a discharge electrode (water transport part) whose tip is a discharge part, a counter electrode positioned opposite to the electrode part at the tip of the discharge electrode, and supply means for supplying water to the discharge electrode An ion mist having a strong charge in the nanometer size by atomizing water held by the discharge electrode by applying a high voltage between the discharge electrode and the counter electrode (hereinafter referred to as a nano ion mist) (See
上記特許文献1に示された従来の静電霧化装置は、空気中の水分を冷却して結露水を放電電極に供給するようにしたもので、ペルチェモジュールの冷却部に放電電極の後端部を当接することで、放電電極を冷却し、このように放電電極を冷却することで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ようになっている。
The conventional electrostatic atomizer shown in the above-mentioned
また、特許文献2に示された従来の静電霧化装置は、ペルチェモジュールの冷却部に冷却板を接続すると共に冷却板に放電電極の後端部を接続し、冷却板を冷却することで空気中の水分を結露させ、冷却板に付着した結露水を冷却板に接続した放電電極に供給するようになっている。
Moreover, the conventional electrostatic atomizer shown by
また、特許文献3に示された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先端の放電部に搬送する水搬送部を備えたものである。
Moreover, the conventional electrostatic atomizer shown in
上記特許文献1、2にあっては、いずれも、放電電極と水供給手段を構成するペルチェモジュールの冷却部が直接又は冷却板を介して接触しているため、放電電極側から水供給手段を構成するペルチェモジュール側への漏電防止のために放電電極とペルチェモジュールとの絶縁封止が必要となり、装置の小型化に制約があるという問題があり、また、放電電極を、ペルチェモジュールの冷却部に直接又は冷却板を介して接続してあるので、放電電極とペルチェモジュールとの位置固定自由度が低く、機器組み込み設計の自由度が低く、機器の小型化に制約があるという問題がある。
In the
また、特許文献3に示された従来例にあっては、水タンクに水を継続的に補給する必要があるが、この水の補給に当っては、必ず静電霧化装置の運転を停止した状態(つまり、放電電極への高電圧の印加を停止した状態)で行わなければならず、このように静電霧化運転中に水タンクへの水の補給ができないので、きわめて不便である。また、この従来例にあっても、放電電極と水タンクとの位置固定自由度が低く、機器組み込み設計の自由度が低く、機器の小型化に制約があるという問題がある。
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、放電部側と水供給部側とを完全に電気的に縁をきることができ、また、機器組み込み設計の自由度が可能で機器の小型化が可能とな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 can completely separate the discharge part side and the water supply part side, and has a high degree of freedom in designing a device to be incorporated. It is an object of the present invention to provide an electrostatic atomizer that can be downsized.
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、放電部1と、放電部1側に水を供給するための水供給部2と、放電部1に供給された水に高電圧を印加するための高電圧印加手段3とを備えて、高電圧を印加することで放電部1に供給された水を静電霧化する静電霧化装置Aにおいて、水供給部2側から供給される水を受け取る水受け取り部5を放電部1側に設け、水供給部2と水受け取り部5とを空間6を介して非接触として成ることを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, an electrostatic atomizer according to the present invention has a
このような構成とすることで、放電部1側と水供給部2側とを電気的に縁を切ることができる。したがって、水供給部2がペルチェモジュール13を用いて空気中の水分を結露させて生成した水を供給するものの場合は、漏電防止のために放電部1とペルチェモジュール13との絶縁封止を行う必要がなく、また、水供給部2が水タンクの場合、静電霧化装置Aの運転中であっても、静電霧化装置Aの運転停止することなく水の補給を安全に行うことができる。また、放電部1側と水供給部2側とが接続してないので、機器組み込み設計の自由度が可能で機器の小型化が可能となる。
By setting it as such a structure, the edge can be cut | disconnected electrically at the
また、先端部が放電部1となった水搬送部4に水受け取り部5を設けることが好ましい。
Moreover, it is preferable to provide the
このような構成とすることで、水供給部2から先端部が放電部1となった水搬送部4に空間6を介して水を供給でき、装置の小型化が図れることになる。
By setting it as such a structure, water can be supplied through the
また、放電部1に水受け取り部5を設けることが好ましい。
Moreover, it is preferable to provide the
このような構成とすることで、放電部1に空間6を介して水供給部2から水を直接供給でき、放電部1の先端部に直接供給された水を効果的に静電霧化できる。
With such a configuration, water can be directly supplied from the
また、放電部1に水溜め部7を接続し、該水溜め部7が水供給部2側から供給される水を受け取る水受け取り部5となっていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the water reservoir 7 is connected to the
このような構成とすることで、水供給部2から放電部1に接続した水溜め部7に空間6を介して水を供給でき、水溜め部7に溜めた水を放電部1に継続して安定して供給できて、静電霧化を継続且つ安定してできる。
With such a configuration, water can be supplied from the
また、水受け取り部5が多孔質体12であることが好ましい。
In addition, the
このような構成とすることで、水供給部2から空間6を介して供給された水を多孔質体12で安定して保水して、放電部1に継続して安定して供給できて、静電霧化を継続且つ安定してできる。
By adopting such a configuration, the water supplied from the
また、水供給部2から供給される水を水受け取り部5にガイドするためのガイド部8を設けることが好ましい。
Moreover, it is preferable to provide the
このような構成とすることで、水供給部2から空間6を介して供給される水をガイド部8でガイドしながら確実に水受け取り部5に供給することができる。
With such a configuration, the water supplied from the
また、水供給部2から供給される水の余剰水を回収するための回収部9を設けることが好ましい。
Moreover, it is preferable to provide the collection |
このような構成とすることで、水供給部2から空間6を介して供給される余剰水を回収部9で回収することができ、水漏れ等を防止できる。
By setting it as such a structure, the excess water supplied through the
また、回収部9で回収した水を水供給部2に戻すための戻し手段10を設けることが好ましい。
Moreover, it is preferable to provide a
このような構成とすることで、回収部9で回収した水を再利用することができ、その分、水供給部2がペルチェモジュール13であるものにおいては、ペルチェモジュール13の運転時間が少なくでき、また、水供給部2が水タンク20であるものにおいては、水タンク20への水の補給から次の水の補給までの時間が長くなる。
By adopting such a configuration, the water recovered by the
また、水供給部2に回収部9に設けて回収部付き水供給ユニット11を形成し、該回収部付き水供給ユニット11を2つ用意して、2つの回収部付き水供給ユニット11のうち、一つの回収部付き水供給ユニット11を空間6を介して水受け取り部5の上方に配置すると共に、他の一つの回収部付き水供給ユニット11を水受け取り部5の下方に空間6を介して配置し、上記2つの回収部付き水供給ユニット11の配置位置を入れ替え自在とすることが好ましい。
Further, the
このような構成とすることで、回収部付き水供給ユニット11を2つ用意して、一つの回収部付き水供給ユニット11で放電部1に水を供給し、他の一つの回収部付き水供給ユニット11で余剰水を回収し、一定量余浄水が溜まると、配置位置を入れ替えることで、上記と同様に水の供給と回収とを行うことができる。
By adopting such a configuration, two
本発明は、上記のように、放電部側に水供給部側から供給される水を受け取る水受け取り部を設け、水供給部と水受け取り部とを空間を介して非接触としてあるので、放電部側と水供給部側とを完全に電気的に縁をきることができて、漏電等の心配がなくて安全であり、また、水供給部と水受け取り部とを空間を介して非接触としてあるので、機器組み込み設計の自由度が可能で機器の小型化が可能となる。 As described above, the present invention is provided with the water receiving part that receives the water supplied from the water supply part side on the discharge part side, and the water supply part and the water receiving part are not in contact with each other through the space. The water supply side and the water supply side can be completely electrically separated from each other, and there is no worry about leakage etc., and the water supply part and the water receiving part are not contacted via a space. As a result, the degree of freedom in device integration design is possible and the device can be downsized.
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乃至図9にはそれぞれ水供給部2が空気中の水分を冷却して生成した結露水を供給するようにした例が示してある。
FIGS. 1 to 9 show examples in which the
図中13はペルチェモジュールであり、図1乃至図5の実施形態ではペルチェモジュール13の冷却部に接続した冷却板14が水供給部2を構成している。図中15はペルチェモジュールの放熱部に接続されるフィンのような放熱部材である。
In the figure,
ペルチェモジュール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、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13の一方の側が冷却側、他方の側が放熱側となっている。なお、このペルチェモジュール13は防湿のためにシールしてある方が好ましい。
The Peltier
ペルチェモジュール13の冷却部と冷却板14との間には熱伝導性グリース等を介在させて接触熱抵抗を下げてあり、また、ペルチェモジュール13の放熱部と放熱部材15との間には熱伝導性グリース等を介在させて接触熱抵抗を下げてある。
A thermal conductive grease or the like is interposed between the cooling part of the Peltier
冷却板14はアルミ、銅、又はそれらの合金により形成してあり、防錆処理をおこなうのが好ましい。また、親水処理を行い、結露水を滴下し易くするのが好ましい。
The cooling
また、放熱部材15はアルミ、銅、又はそれらの合金により形成してある。
The
ペルチェモジュール13に通電すると、冷却板14が冷やされ、これにより、空気中の水分が冷やされて冷却板14の表面に結露水が生成するように構成してある。
When the
この水供給部2である冷却板14に生成した結露水は冷却板14から重力あるいは他の移動手段により移動して後述の放電部1側に設けた水受け取り部5に水を供給するようになっている。なお、添付図面において矢印イは重力方向を示している。
The condensed water generated on the
放電部1側には水受け取り部5が設けてある。図1乃至図5に示す実施形態においては、先端部が放電部1となった水搬送部4自体に水受け取り部5を設けた例であり、図6乃至図8に示す実施形態において、放電部1に水溜め部7を接続し、該水溜め部7が水供給部2側から供給される水を受け取る水受け取り部5となっている例である。
A
いずれの実施形態においても、水供給部2の下方に空間6を介して先端部が放電部1の水受け取り部5を位置させるようになっている。このように、水供給部2の下方に空間6を介して水受け取り部5を位置させることで、水供給部2と水受け取り部5とは非接触、つまり、電気的に縁が切れた状態となっている。
Also in any embodiment, the front-end | tip part positions the
これらの実施形態においては先端が鋭角に尖った錘状となった棒状の水搬送部4を横向きに配置したものであり、水搬送部4の錘状となった先端が放電部1となっている。この先端部が放電部1となった棒状の水搬送部4は例えば多孔質セラミック、多孔質金属、フェルト等の多孔質体12で構成してあり、本実施形態では上方に位置する水供給部2から滴下する水を多孔質体12よりなる水搬送部4で受け取るようになっており、したがって、多孔質体12よりなる水搬送部4自体が水受け取り部5となっている。
In these embodiments, the rod-shaped
図1の実施形態では、水供給部2である冷却板14を垂直に設置し、冷却板14の表面に結露した結露水を重力により表面に沿って流下させて、冷却板14の下端部から下方に滴下させ、この滴下する水を多孔質体12よりなる水搬送部4の水受け取り部5である上面部で受け取るようになっている。
In the embodiment of FIG. 1, the cooling
また、図2の実施形態では、水供給部2である冷却板14を横向き(実施例では重力方向に対して垂直)に設置し、冷却板14の表面に結露した結露水を重力により下方に滴下させ、水供給部2から滴下する水を多孔質体12よりなる水搬送部4の長手方向の広範な領域の水受け取り部5である上面部で受け取るようになっている。この図2の実施形態は水供給部2における結露水の生成から水受け取り部5への水の供給が早くでき、これにより運転開始から静電霧化の発生開始までに要する時間が短くなる。
In the embodiment of FIG. 2, the cooling
また、図3の実施形態では、水供給部2から滴下する水を多孔質体12よりなる水搬送部4の先端部で受け取るようになっている。このものも、運転開始から静電霧化の発生開始までに要する時間が短くなる。
In the embodiment of FIG. 3, the water dripped from the
図1、図2に示す実施形態においては、水受け取り部5で受け取られた水は水搬送部4が多孔質体12であるため多孔質体12に保水されると共に毛細管現象により水搬送部4の先端の放電部1に供給される。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the water received by the
また、図3に示す実施形態においては、多孔質体12よりなる水搬送部4の先端部に供給された水は多孔質体12の先端の放電部1に供給されると共に水の一部は毛細管現象により多孔質体12の先端部以外の部位である多孔質体12の長手方向の中央部や後部にも保水されることになる。
In the embodiment shown in FIG. 3, the water supplied to the tip of the
また、図4に示す実施形態においては、横向きとなった棒状の水搬送部4の上面部に長手方向にわたって凹部16を形成して該凹部16を水受け取り部5としたもので、水供給部2から滴下する水を空間6を介して凹部16よりなる水受け取り部5で受け取り、この水受け取り部5で受け取った水を凹部16を通じて先端部の放電部1に供給するようになっている。この実施形態では水搬送部4が多孔質体でなくてもよい。
Further, in the embodiment shown in FIG. 4, the
また、図5に示す実施形態は、水供給部2である冷却板14の下端部に集水用のガイド部8を設けた例である。つまり、冷却板14の表面に結露した結露水が下方に流れ、これをガイド部8でガイドしながらガイド部8の最下端の落下部に流し、落下部から空間6を介して下方に位置する放電部1側に設けた水受け取り部5に滴下するようになっている。
Further, the embodiment shown in FIG. 5 is an example in which a water collecting
また、図6、図7、図8に示す実施形態においては、放電部1に水溜め部7を接続してあり、この水溜め部7が水供給部2側から供給される水を受け取る水受け取り部5となっている例である。すなわち、実施形態では水溜め部7は上方が開口しており、水供給部2の下方に空間6を介して上記水溜め部7の上開口部が位置するように配置してある。
In the embodiment shown in FIGS. 6, 7, and 8, a water reservoir 7 is connected to the
この図6、図7、図8に示す実施形態においては、水溜め部7に溜まった水を水搬送部4を介して水搬送部4の先端部の放電部1に供給するようになっている。ここで、水搬送部4の後端部を直接水溜め部7に連通接続してもよく、あるいは、水溜め部7と水搬送部4の後端部とを通水用接続部17を介して連通接続してもよい。また、図6、図7、図8に示す実施形態においては、水搬送部4としては前述の実施形態同様多孔質体12で構成してもよく、あるいは、後端部から先端部の放電部1にかけて連続する通水孔を形成したものであってもよい。また、通水用接続部17も多孔質体12で構成したり、あるいは前後端にかけて連通する通水孔を形成したものであってもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 6, 7, and 8, the water accumulated in the water reservoir 7 is supplied to the
また、図8の実施形態においては、水溜め部7の上開口にガイド部8を設けてある。このガイド部8は一部(実施形態では中央部に)に孔を設けてあって、この孔が最も低くなるように上面部が下り傾斜しており、水供給部2から重力で滴下した水をガイド部8の下り傾斜した上面部で受けて最下端の孔側にガイドして水溜め部7に流すようになっている。図8において8aは空気抜き孔であって、ガイド部8に設けてある。
Further, in the embodiment of FIG. 8, the
また、図7の実施形態においては、水受け取り部5を構成する水溜め部7内に多孔質体12を充填してあり、多孔質体12が水供給部2から供給される水を受け取ると同時に保水するようにしており、このように一旦保水した水を水搬送部4を介して水搬送部4の先端部の放電部1に供給するようにしてある。
In the embodiment of FIG. 7, the
水搬送部4の先端部に設けた放電部1の先端から一定の距離をおいて対向電極19が設けてある。また、水搬送部4には高電圧印加板18が接続してあり、該高電圧印加板18と対向電極19とは高電圧印加手段3にそれぞれ高圧リード線を介して接続してあり、高電圧印加手段3から放電部1に供給された水と対向電極19との間に高電圧が印加されるようになっている。
A
上記の構成の静電霧化装置は、ペルチェモジュール13の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、ペルチェモジュール13の冷却部が冷却されて冷却板14が冷やされ、これにより、空気中の水分が冷やされて冷却板14の表面に結露水が生成する。冷却板14の表面に生成された結露水は、冷却板14から重力により滴下し、空間6を介して下方に位置する放電部1側に設けた水受け取り部5に供給され、水受け取り部5に供給された水は放電部1に供給される。
In the electrostatic atomizer having the above configuration, when the thermoelectric elements of the
このように放電部1に水が供給された状態で、高電圧印加手段3により放電部1に供給された水に負又は正の3〜10kV程度の高電圧を印加すると、放電部1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に盛り上がってテイラーコーンが形成され、このテイラーコーンの先端に電荷が集中して電荷の密度が高密度となり、テイラーコーンの先端部分の水が大きなエネルギー(高密度となった電荷の反発力)を受けて表面張力を超えてはじけるようにして水が分裂・飛散(レイリー分裂)を繰り返して静電霧化を行い、活性種(ラジカル)を含むナノメータサイズの帯電微粒子水が発生する。ナノメータサイズの帯電微粒子水は放電部1と対向して位置する対向電極19に向けて移動し、静電霧化装置の外部へと放出される。
When water is supplied to the
このナノメータサイズの帯電微粒子水はナノメータサイズと極めて小さいために空気中に長時間浮遊すると共に拡散性が高いため、霧化対象空間内の隅々まで浮遊して、霧化対象空間の内面や霧化対象空間内に収納した収納物に付着するものであり、しかも、ナノメータサイズの帯電微粒子水は活性種が水分子に包み込まれるようにして存在するため脱臭効果、カビや菌の除菌や繁殖の抑制効果があり、また、活性種が水分子に包み込まれるようにして存在するナノメータサイズの帯電微粒子水は遊離基単独で存在する場合より寿命が長いため、上記拡散性、脱臭効果、カビや菌の除菌や繁殖の抑制効果がより向上することになる。また、ナノメータサイズの帯電微粒子水は保湿効果があるため、保湿する効果がある。 Since this nanometer-sized charged fine particle water is extremely small as nanometer size, it floats in the air for a long time and has high diffusivity, so it floats to every corner of the atomization target space, The nanometer-sized charged fine particle water is present in such a way that the active species are encapsulated in water molecules, and thus deodorizing effect, mold and fungus sterilization and propagation In addition, the nanometer-sized charged fine particle water that exists in such a manner that the active species is encapsulated in water molecules has a longer life than the case where it exists as a free radical alone, so that the diffusibility, deodorizing effect, mold and The sterilization effect of bacteria and the suppression effect of reproduction will be further improved. In addition, since nanometer-sized charged fine particle water has a moisturizing effect, it has an effect of moisturizing.
ところで、本発明においては、水供給部2と、放電部1側に設けた水受け取り部5とを空間6を介して非接触としてあるので、放電部1側と水供給部2側とが電気的に縁を切った状態となり、この結果、水供給部2側に帯電微粒子水を生成するための静電霧化のために印加する高電圧がかからず、したがって、水供給部2側における高電圧によるトラブルが発生しない。したがって、上記実施形態のように、水供給部2がペルチェモジュール13を用いて空気中の水分を結露させて生成した水を供給するものにおいては、漏電防止のために放電部1とペルチェモジュール13との絶縁封止を行う必要がない。また、放電部1側と水供給部2側とが接続してなくて非接触であるので、機器組み込み設計の自由度が可能で機器の小型化が可能となる。
By the way, in this invention, since the
なお、上記各実施形態において、水供給部2から供給された水のうち、水受け取り部5で受け取れなかった水は水受け取り部5の下方に空間を介して水を回収する回収部を設けてここで溜めて自然乾燥により乾燥したり、あるいは、ドレインを設けて排出するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the water that was not received by the
上記各実施形態において、図9に示すように冷却板14の下端に先端が尖った三角形をした集水滴下部14aを設けると、冷却板14の表面に生成した結露水を三角形となった集水滴下部14aに効果的に集水して下端の尖った部分から効果的に水を滴下できる。
In each of the above-described embodiments, when the water collecting / dropping
なお、上記各実施形態において、各部材はそれぞれハウジング等に適宜固定される。 In each of the above embodiments, each member is appropriately fixed to a housing or the like.
次に、図10乃至図15に基づいて本発明の他の実施形態につき説明する。この図10乃至図15に示す実施形態は、それぞれ水供給部2が水タンク20により構成してある点において、前述の実施形態と異なるが、他の基本的な構成、作用は同じなので、以下の説明では重複する説明は省略する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The embodiment shown in FIG. 10 to FIG. 15 is different from the above-described embodiment in that the
図10に示すように、先端部が放電部1となった水搬送部4を装着したハウジングに21に放電部1と対向するように対向電極19が取付けてある。このハウジング21の上面部に水供給部2としての水タンク20が配置してある。水タンク20の下部には供給管22が設けてあり、供給管22の先端である下端が先が細くなっていて、ここから下方に水を重力で滴下するようになっている。
As shown in FIG. 10, a
先端部が放電部1となった棒状の水搬送部4は例えば多孔質セラミック、多孔質金属、フェルト等の多孔質体12で構成してあり、本実施形態では上方に位置する水供給部2でる水タンク20の供給管22から滴下する水を多孔質体12よりなる水搬送部4で受け取るようになっており、したがって、多孔質体12よりなる水搬送部4自体が水受け取り部5となっている。
The rod-shaped
この先端部が放電部1となった水搬送部4は上記水タンク20の供給管22の下方に空間6を介して配置してあり、両者は空間6を介して非接触の関係となっていて電気的に縁が切れている。
The
なお、図10に示す実施形態では、水搬送部4の先端部に水を滴下して受け取るようになっているが、前述の実施形態と同様に水搬送部4の長手方向の中央部や後部にて水を滴下して受け取るようにしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 10, water is dropped and received at the front end of the
ハウジング21の下面部には上記水タンク20の下部には上記先端部が放電部1となった水搬送部4の下方に空間を介して回収部9が配置してあり、両者は空間6を介して非接触の関係となっていて電気的に縁が切れている。
On the lower surface of the
本実施形態においては、水タンク20の水が供給管22の下端から滴下し、この滴下する水が空間6を介して下方に位置する放電部1側に設けた水受け取り部5に供給され、水受け取り部5に供給された水が放電部1に供給される。
In the present embodiment, water in the
このように放電部1に水が供給された状態で、高電圧印加手段3により放電部1の供給された水に負又は正の3〜10kV程度の高電圧を印加することで、前述のように静電霧化がなされて、活性種(ラジカル)を含むナノメータサイズの帯電微粒子水が発生する。ナノメータサイズの帯電微粒子水は放電部1と対向して位置する対向電極19に向けて移動し、静電霧化装置の外部へと放出される。
As described above, by applying a negative or positive high voltage of about 3 to 10 kV to the water supplied to the
供給管22から供給された水のうち、水受け取り部5で受け取れなかった水(余剰水)は水受け取り部5の下方に空間を介して回収部9で受けられ、ここで溜まって自然乾燥により乾燥するようになっている。もちろん、ドレインを設けて排出するようにしてもよい。更に、回収部9を着脱自在な構成とすることで、回収部9を外して外部に排水するようにしてもよい。
Of the water supplied from the
本実施形態においては、水供給部2である水タンク20の水が少なくなると、水を補給するものである。
In the present embodiment, when the water in the
図11には水タンク20を用いた他の実施形態が示してあり、この実施形態においては、回収部9に水を回収すると共に、回収部9に回収した水を戻し手段10により水供給部2である水タンク20に戻すようになっている。すなわち、図11の実施形態では一端が回収部9に接続され且つ他端が水タンク20の上方に位置する返送管23の途中にポンプ24を設けて戻し手段10を構成してある。
FIG. 11 shows another embodiment using a
このように回収部9で回収した水を戻し手段10により水供給部2に戻すようにすることで、回収部9で回収した水を再利用することができ、その分、水タンクへの水の補給から次の水の補給までの時間が長くなる。なお、この回収部9を設けて戻し手段10により水供給部2に戻すようにするものは、前述の水供給部2がペルチェモジュール13の場合にも適用でき、回収した水を冷却板14の表面に返送するようにすると、ペルチェモジュール13の運転時間が少なくできる。
Thus, by returning the water recovered by the
また、前述の実施形態においては、重力を利用して水タンク20の水が供給管22の下端から滴下するようにした例で説明したが、図12に示すように、ポンプ35を用いて水タンク20の水を供給管22の先端から先端部が放電部1となった水搬送部4の水受け取り部5に供給するようにしてもよい。この場合は、ポンプ35により目的とする水量の水を安定して水搬送部4の水受け取り部5に供給することができる。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the water in the
図13、図14には本発明の更に他の実施形態が示してある。この実施形態では、水供給部2である水タンク20に回収部9を設けた回収部付き水供給ユニット11を用いた例である。
13 and 14 show still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a
すなわち、水タンク20は回収部9を兼用する上方が開口したタンク部26の下部に内部が嵌め込み突部27が突設してある。嵌め込み突部27は内部が中空でゴムボールのような弁28が内装してあり、該嵌め込み突部27の上面部にタンク部26と連通する上孔29aを設けると共に嵌め込み突部27の下面部に下孔29bを設け、更に、嵌め込み突部27内に設けたばね材30により弁28を下方に押付けて弁28により下孔29bを閉塞している。
That is, the
またハウジング21の上面部には供給管22が嵌挿して装着してあり、該供給管22の上部は筒状の被嵌め込み部31となっており、該被嵌め込み部31内には上向きとなったピン32が内装してある。供給管22の下端部の真下に空間6を介して先端部が放電部1となった水搬送部4が配置してある。
A
また、ハウジング21の下面部には回収部付き水供給ユニット11を着脱自在に配置するための着脱取付け部33が設けてある。
In addition, a
そして、本実施形態においては、回収部付き水供給ユニット11を2個用意し、一つの回収部付き水供給ユニット11は嵌め込み突部27を供給管22の上部の被嵌め込み部31に着脱自在に嵌め込み、他の一つの回収部付き水供給ユニット11は着脱取付け部33に着脱自在に取付ける。
And in this embodiment, the two
上記被嵌め込み部31に着脱自在に嵌め込む方の回収部付き水供給ユニット11(上に位置する回収部付き水供給ユニット11)はタンク部26に水を満水にし、着脱取付け部33に着脱自在に取付けた回収部付き水供給ユニット11(下に位置する回収部付き水供給ユニット11)はタンク部26を空にしておく。
The
そして、上に位置する回収部付き水供給ユニット11の嵌め込み突部27を被嵌め込み部31に嵌め込むと、ピン32が下孔29bを挿通して弁28をばね材30に抗して押し上げることで、下孔29bが開放され、タンク部26内の水が上孔29aを、下孔29bを経て供給管22に供給されて、供給管22の下端から滴下し、この滴下する水が空間6を介して下方に位置する放電部1側に設けた水受け取り部5に供給し、水受け取り部5に供給された水を放電部1に供給し、高電圧を印加して静電霧化を行う。
And if the
この場合、供給管22から供給された水のうち、水受け取り部5で受け取れなかった水(余剰水)は水受け取り部5の下方に空間を介して下に位置する回収部付き水供給ユニット11の回収部9を兼用するタンク部26で受けられて溜められる。
In this case, of the water supplied from the
上に位置する回収部付き水供給ユニット11のタンク部26内の水が無くなるか又は僅かになると、上に位置する回収部付き水供給ユニット11、下に位置する回収部付き水供給ユニット11をそれぞれ取り外し、今まで下に位置していて水を回収した方の回収部付き水供給ユニット11の嵌め込み突部27を被嵌め込み部31に嵌め込み、タンク部26内の水が無くなるか僅かになった方の回収部付き水供給ユニット11を着脱取付け部33に着脱自在に取付ける。
When the water in the
このようにして、上下入れ替えて再び、供給管22の下端から滴下し、この滴下する水が空間6を介して下方に位置する放電部1側に設けた水受け取り部5に供給され、水受け取り部5に供給された水が放電部1に供給し、高電圧を印加して静電霧化を行う。
In this way, the water is exchanged upside down and dripped again from the lower end of the
このように、回収部付き水供給ユニット11を2つ用意して、一つの回収部付き水供給ユニット11で放電部1に水を供給し、他の一つの回収部付き水供給ユニット11で余剰水を回収し、一定量余浄水が溜まると、配置位置を入れ替えることで、上記と同様に水の供給と回収とを行うことができる。
In this way, two
静電霧化により水が消費されていくが、上記のように回収した水を再使用することで、タンク部26への水の補給から次の水の補給までの時間が長くなる。
Water is consumed by electrostatic atomization, but by reusing the water collected as described above, the time from the supply of water to the
図15には弁28の他の例が示してあり、この実施形態では、タンク部26の底部に孔36を設け、タンク部26の底部にねじりコイルばねのようなばね材30により弁28を回動自在に取付け、ばね材30の弾性力で弁28により孔36を閉塞してある。そして、上記孔36を供給管22の上端部に嵌め込むと供給管22の上端部で弁28をばね材30の弾性力に抗して押し上げ回動することで弁28が開となって、タンク部26の水を供給管22に供給するようになっている。
FIG. 15 shows another example of the
上記した水供給部2を水タンク20により構成したものにおいては、水を水タンク20に補給する必要があるが、上記のように、水供給部2と水受け取り部5とを空間6を介して非接触としてあるので、水タンク20側と、静電霧化のために高電圧を印加している側とは電気的に縁が切られていることになり、この結果、静電霧化装置Aの運転中であっても、静電霧化装置Aの運転停止することなく水タンク20に水の補給を安全に行うことができる。また、放電部1側と水供給部2側とが接続してないので、機器組み込み設計の自由度が可能で機器の小型化が可能となる。
In the case where the
なお、添付図面において符号Wは水を示している。 In the attached drawings, the symbol W indicates water.
上記各実施形態では対向電極を設けて静電霧化をする例で説明したが、対向電極を設けないものであってもよい。 In each of the above embodiments, the counter electrode is provided and described as an example of electrostatic atomization. However, the counter electrode may not be provided.
1 放電部
2 水供給部
3 高電圧印加手段
4 静電霧化装置
5 水受け取り部
6 空間
7 水溜め部
8 ガイド部
9 回収部
10 戻し手段
11 回収部付き水供給ユニット
12 多孔質体
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