JP2009125722A - Electrostatic atomizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、霧化電極から帯電微粒子液を放出する静電霧化装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic atomizer that discharges charged fine particle liquid from an atomizing electrode.
従来から、帯電微粒子液を外部空間にむけて放出することのできる静電霧化装置が知られている。この静電霧化装置は、霧化電極と、霧化電極に水等の霧化液を供給する液供給手段とを具備したものであり、霧化電極に高電圧を印加することで該霧化電極に保持される霧化液を静電霧化させて帯電微粒子液を生成し、生成された帯電微粒子液を外部空間に向けて放出するようになっている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, an electrostatic atomizer capable of discharging a charged fine particle liquid toward an external space is known. This electrostatic atomizer comprises an atomizing electrode and a liquid supply means for supplying an atomizing liquid such as water to the atomizing electrode. By applying a high voltage to the atomizing electrode, the fog The atomized liquid held by the atomizing electrode is electrostatically atomized to generate a charged fine particle liquid, and the generated charged fine particle liquid is discharged toward the external space (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上記構成の静電霧化装置においては、帯電微粒子液を外部空間に向けて放出する方向や位置は一定であって変更することができない。したがって、静電霧化装置を家電製品等の対象物に取り付けて外部空間に帯電微粒子液を放出させようとする場合、取り付け箇所等の制約により、狙いの箇所に向けて帯電微粒子液を効率的に放出させることが困難な場合がある。また、取り付け後はその一定箇所から一定方向に向けてしか帯電微粒液が放出されないので、帯電微粒子液を放出させようとする箇所を調整するには取り付け位置自体を変更する等の面倒な手間が必要になるという問題や、外部空間な広範な範囲に帯電微粒子液を拡散させることが困難であるという問題がある。
本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、装置を対象物に取り付けて帯電微粒子液を放出させるにあたって、放出方向や放出位置を適宜調整することが容易であり、外部空間に向けて効率的に帯電微粒子液を拡散させる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 has been invented in view of the above-mentioned problems, and when discharging the charged fine particle liquid by attaching the apparatus to an object, it is easy to appropriately adjust the discharge direction and the discharge position, and to the outside space. It is an object of the present invention to provide an electrostatic atomizer capable of efficiently diffusing a charged fine particle liquid.
上記課題を解決するために本発明を、霧化電極4と、霧化電極4に霧化液を供給する液供給手段とを具備し、霧化電極4に高電圧を印加することで該霧化電極4に保持される霧化液を静電霧化させて帯電微粒子液を生成するとともに外部空間に向けて放出する静電霧化装置において、帯電微粒子液の放出方向A2と放出位置の両方又は一方を可変自在とする可変手段を備えたものとする。このようにすることで、静電霧化装置を設置した後に可変手段を用いて、帯電微粒子液の放出方向A2や放出位置を適宜変更することができ、外部空間の狙いの箇所に帯電微粒子液を効率的に送り込むことが可能となる。
In order to solve the above problems, the present invention includes the atomizing
上記構成の静電霧化装置においては、上記可変手段として、装置を取り付ける対象物40に対して霧化電極4の姿勢と位置の両方又は一方を可変自在とする可変機構50を具備することが好適である。このように、霧化電極4自体の姿勢や位置を変更可能にすることで、外部空間の狙いの箇所に帯電微粒子液を効率的に送り込むことが容易となる。
In the electrostatic atomizer having the above-described configuration, the variable means may include a
更に、上記可変機構50は、装置を取り付ける対象物40に対して霧化電極4を所定軸中心に回動自在に支持する軸支機構55であることが好適である。このようにすることで、霧化電極4を軸中心に回動させるだけで帯電微粒子液を送り込む狙いの箇所を容易に変更することができる。
Furthermore, the
また、上記可変機構50は、装置を取り付ける対象物40に対して霧化電極4をスライド自在に支持するスライド機構70であることも好適である。このようにすることで、霧化電極4をスライド移動させるだけで帯電微粒子液を送り込む狙いの箇所を容易に変更することができる。
The
また、上記可変機構50を駆動させる駆動モータ60を具備することも好適である。このようにすることで、直接手で触れ難い場所にあっても霧化電極4を容易に移動させることができ、また、自動的に霧化電極4を移動させながら帯電微粒子液を放出させることで、外部空間の広範囲な領域に亘って帯電微粒子液を拡散させることが可能となる。
It is also preferable to include a
また上記構成の静電霧化装置においては、上記可変手段として、霧化電極4から放出される帯電微粒子液を通過させる開口23と、該開口23に接続されて帯電微粒子液の放出方向A2と放出位置の両方又は一方を可変する可動吐出部32とを具備することも好適である。このようにすることで、静電霧化装置を設置した後に可動吐出部32を用いて、帯電微粒子液の放出方向A2や放出位置を適宜変更することができ、外部空間の狙いの箇所に帯電微粒子液を効率的に送り込むことが可能となる。
In the electrostatic atomizer having the above configuration, as the variable means, an
請求項1に係る発明は、装置を対象物に取り付けて帯電微粒子液を放出させるにあたって、可変手段を用いて放出方向や放出位置を適宜調整することができ、外部空間に向けて効率的に帯電微粒子液を拡散させることができるという効果を奏する。 In the invention according to claim 1, when discharging the charged fine particle liquid by attaching the apparatus to the object, the discharge direction and the discharge position can be appropriately adjusted using the variable means, and the charging can be efficiently performed toward the external space. There is an effect that the fine particle liquid can be diffused.
また請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加えて、霧化電極自体の姿勢や位置を変更可能にすることで、外部空間の狙いの箇所に帯電微粒子液を効率的に送り込むことが容易になるという効果を奏する。
In addition to the effect of the invention according to claim 1, the invention according to
また請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明の効果に加えて、霧化電極を軸中心に回動させるだけで帯電微粒子液を送り込む狙いの箇所を容易に変更することができるという効果を奏する。
In addition to the effect of the invention according to
また請求項4に係る発明は、請求項2に係る発明の効果に加えて、霧化電極をスライド移動させるだけで帯電微粒子液を送り込む狙いの箇所を容易に変更することができるという効果を奏する。
In addition to the effect of the invention according to
また請求項5に係る発明は、請求項2〜4に係る発明の効果に加えて、霧化電極を容易に移動させることができるという効果や、自動的に霧化電極を移動させながら外部空間の広範囲な領域に亘って帯電微粒子液を拡散させることができるという効果を奏する。
In addition to the effects of the inventions according to
また請求項6に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加えて、霧化電極は固定したままで、可動吐出部を用いることで帯電微粒子液の放出方向や放出位置を適宜変更し、外部空間の狙いの箇所に帯電微粒子液を効率的に送り込むことが可能になるという効果を奏する。 In addition to the effect of the invention according to claim 1, the invention according to claim 6 appropriately changes the discharge direction and discharge position of the charged fine particle liquid by using the movable discharge portion while the atomizing electrode is fixed. There is an effect that the charged fine particle liquid can be efficiently fed to the target portion of the external space.
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図1、図2には、本発明の実施の形態における第1例の静電霧化装置を示している。本例の静電霧化装置は、柱状の主体部4aを有する霧化電極4と、霧化電極4の先端部4bに対して所定間隔を隔てて位置するリング状の対向電極6と、この霧化電極4と対向電極6との間に高電圧を印加する高電圧印加部21と、霧化電極4の先端部4bに対して霧化液となる水を供給する液供給手段とを具備するものである。上記液供給手段は、放熱部3と冷却部2とを有するペルチェユニット1を用いたもので、ペルチェユニット1の放熱部3側に霧化電極4を接続させて冷却自在とすることで、霧化液となる結露水が霧化電極4の表面に生成されるようになっている。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings. 1 and 2 show a first example of an electrostatic atomizer according to an embodiment of the present invention. The electrostatic atomizer of this example includes an atomizing
上記ペルチェユニット1は、絶縁板25のえnがわのの。きを片面側に回路8を形成して成る一対のペルチェ回路板7を、互いの回路8側が向い合うように対向させ、多数列設してある熱電素子9を両ペルチェ回路板7間で挟持するとともに隣接する熱電素子9同士を両側の回路8で電気的に接続させた構造である。図示しないリード線を介して熱電素子9に通電をすると、図中上方の冷却側のペルチェ回路板7側から図中下方の放熱側のペルチェ回路板7側に向けて熱が移動するようになっている。
The Peltier unit 1 is made of an
冷却側のペルチェ回路板7の絶縁板25の外側には高熱伝導性及び高耐電性の高い冷却用絶縁板10を接続させており、放熱側のペルチェ回路板7の絶縁板25のえn外側には高熱伝導性の放熱板11を接続させている。本例では冷却側のペルチェ回路板7の絶縁板25と冷却用絶縁板10とで冷却部2を形成し、放熱側のペルチェ回路板7の絶縁板25と放熱板11とで放熱部3を形成している。
A
図中の符号5は絶縁材料を用いてキャップ状に形成される収納枠体であり、図中下端の開口縁部にはその全周に亘って連結用のフランジ部12を突設している。このフランジ部12には周方向に等間隔を隔てて複数の固定具13を貫通させており、該固定部13を介してフランジ部12と放熱板11を連結固定させている。収納枠体5から図中上方に支柱19が延設してあり、該支柱19に上記対向電極6を支持させている。また、収納枠体5の頂壁14の中央には連通穴15を穿設している。
上記霧化電極4は、円柱状を成す主体部4aの基端側に大径の被挟持部4cを形成したものであり、上記霧化電極4の主体部4aを連通穴15に嵌合させるとともに先端部4b側を収納枠体5外に突出させ、被挟持部4cをペルチェユニット1の冷却用絶縁板10と収納枠体5の頂壁14とで挟持することによって、霧化電極4をペルチェユニット1の冷却部2側に押圧して接続状態としている。図中の符号18は、エポキシ樹脂から成る封止樹脂である。また、図中の符号20は、一端側が霧化電極4に接続されるとともに他端側が収納枠体5外に引き出されて高電圧印加部21に接続される高圧リード線である。
The atomizing
上記構成の静電霧化装置は、図中に概略的に示す筐体30内に収納されたうえで、装置を取り付ける対象物40に対して固定具31を用いて固定される。筐体30は、上記の霧化電極4、対向電極6、ペルチェユニット1、高電圧印加部21等の各構成を収納するもので、外面に形成してある開口23に対向電極6の中央開口を連通させている。なお、図示はしていないが上記筐体30には、霧化電極4の周囲に新鮮な外気を送り込むための窓部や、ペルチェユニット1の放熱部3に外気を当てて空冷するための窓部が設けてある。
The electrostatic atomizer having the above-described configuration is housed in a
そして、本例にあっては、後述のように霧化電極4から対向電極6側に向けて吐出される帯電微粒子液の放出方向A2及び放出位置を可変自在とする可変手段として、帯電微粒子液が通過することとなる上記開口23に、側面視円弧状に屈曲したパイプ状の可動吐出部32を連通接続させている。この可動吐出部32は上記のように屈曲形成したことで、その上流端の導入口32aに帯電微粒子液が導入される方向である導入方向A1と、下流端の放出口32bから帯電微粒子液が外部空間に向けて放出される方向である放出方向A2とを相違させたものである。可動吐出部32の上流端部は、筐体30の開口23に対してその中心軸回りに回動自在に連結させているので、可動吐出部32の回転位置を例えば180度違えることで、図1と図2で対比されるように帯電微粒子液の放出方向A2や放出位置(即ち吐出口32bの位置)を変更自在としている
上記構成の静電霧化装置において、ペルチェユニット1の熱電素子9に対して通電を行うと、冷却部2を介して霧化電極4が冷却される。そして、霧化電極4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して霧化電極4表面に水が生成される。ここで高電圧印加部21により霧化電極4の先端部4b側がマイナス電極となって電荷が集中するように該霧化電極4と対向電極6との間に高電圧を印加すると、先端部4bに保持される水が大きなエネルギを受けていわゆるレイリー分裂を繰返し、帯電微粒子液を大量に発生させる。
In this example, the charged fine particle liquid is used as a variable means for making the discharge direction A2 and the discharge position of the charged fine particle liquid discharged from the
帯電微粒子液は霧化電極4と対向して位置する対向電極6に向けて移動し、対向電極6の中央穴を通過して開口23内に至り、導入口32aを通じて可動吐出部32内に導入される。導入された帯電微粒子液は、パイプ状の可動吐出部32内の屈曲した流路内を通過しながら進行方向を変えた後に、放出口32bから図示の矢印A2方向に向けて放出される。
The charged fine particle liquid moves toward the
上記構成の静電霧化装置によれば、この静電霧化装置の外殻を成す筐体30を電化製品や各種設備等の適宜の対象物40に取り付け固定した後に、可動吐出部32を回動させることでその放出方向A2を狙いの方向に適宜変更するとともに放出位置を変更することが可能である。これにより、装置自体を対象物40に装着する際の取り付け位置の制約が低減され、結果として、外部空間に向けて効率的に帯電微粒子液を拡散させるように対象物40に装置を固定することが容易となる。
According to the electrostatic atomizer having the above-described configuration, the
また、図示はしていないが、可動吐出部32を回動駆動させるための駆動源となるモータと、モータの動力を可動吐出部32に伝達する動力伝達機構とを筐体30に配しておくことも好ましい。これによれば、可動吐出部32を回転させることが容易になるとともに、可動吐出部32を自動的に回動させながら帯電微粒子液を放出させた場合には、外部空間の更に広範囲な領域に亘って帯電微粒子液を拡散させることが可能となる。
Although not shown, a
図3には、本発明の実施形態における第2例の静電霧化装置を示している。なお、本例の基本的な構成は上記した第1例の構成と同様なので、第1例と一致する構成については詳しい説明を省略し、第1例とは相違する本例の特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。 In FIG. 3, the electrostatic atomizer of the 2nd example in embodiment of this invention is shown. Since the basic configuration of this example is the same as the configuration of the first example described above, detailed description of the configuration that matches the first example is omitted, and the characteristic configuration of this example that is different from the first example Only is described in detail below.
本例の静電霧化装置は、帯電微粒子液の放出方向A2と放出位置を可変自在とするための可変手段として、第1例のような可動吐出部32を備えるのでなく、装置を取り付ける対象物40に対して霧化電極4自体の姿勢と位置を可変自在とする可変機構50を備えた点に特徴を有している。
The electrostatic atomizer of this example is not provided with the
ここでの可変機構50は、霧化電極4、対向電極6、ペルチェユニット1、高電圧印加部21等の各構成を収納する筐体30に形成される連結部51と、装置を取り付ける対象物40に対して固定具52を介して固着される固定部材53と、この固定部材53及び連結部51を回動自在に連結させる軸体54とから成る軸支機構55である。軸体54は、霧化電極4の軸心Cとは直交する方向の軸心を有し、且つ、霧化電極4の軸心Cとは交差することない位置にその軸心が位置するように設けている。
Here, the
上記構成の静電霧化装置によれば、この静電霧化装置の固定部材53を適宜の対象物40に取り付け固定した後に、軸体54(つまり該軸体54の軸心)を中心として装置本体ごと霧化電極4や対向電極6を回動させてその姿勢及び位置を変更することで、開口23(本例ではこれが放出口となる)を通じて外部空間に放出される帯電微粒子液の放出方向A2を狙いの方向に変更し、また放出位置(即ち開口23の位置)を変更することが可能である。なお、図示はしていないが、適宜の固定手段により筐体30は回転後の位置及び姿勢で固定しておく。これにより、装置自体を対象物40に装着する際の取り付け位置の制約が低減され、結果として、外部空間に向けて効率的に帯電微粒子液を拡散させるように対象物40に装置を固定することが容易となる。
According to the electrostatic atomizer having the above configuration, after fixing and fixing the fixing
図4には、本発明の実施形態における第3例の静電霧化装置を示している。なお、本例の基本的な構成は上記した第2例の構成と同様なので、第2例と一致する構成については詳しい説明を省略し、第2例とは相違する本例の特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。 In FIG. 4, the electrostatic atomizer of the 3rd example in embodiment of this invention is shown. Since the basic configuration of this example is the same as the configuration of the second example described above, detailed description of the configuration that matches the second example is omitted, and the characteristic configuration of this example that is different from the second example Only is described in detail below.
本例の静電霧化装置は、帯電微粒子液の放出方向A2や放出位置を可変自在とする可変手段を成す可変機構50に、この可変機構50を駆動させる駆動モータ60を備えた点に特徴を有している。本例の可変機構50を成す軸支機構55は、筐体30から突出して形成される放熱板11に貫通固定させてある軸体54と、この軸体54の両端部を軸支する対象物40側の軸支部56と、上記駆動モータ60とから成る。なお、本例では軸体54を、霧化電極4の軸心Cとは直交する方向の軸心を有し、且つ、霧化電極4の軸心Cと交差する位置にその軸心が位置するように設けている。
The electrostatic atomizer of the present example is characterized in that a
上記構成の静電霧化装置によれば、駆動モータ60を適宜駆動させることで軸体54(つまり該軸体54の軸心)を中心として装置本体ごと霧化電極4や対向電極6を回動させてその姿勢及び位置を変更することで、開口23を通じて外部空間に放出される帯電微粒子液の放出方向A2を狙いの方向に変更するとともに放出位置を変更することが可能である。これにより、装置自体を対象物40に装着する際の取り付け位置の制約が低減され、結果として、外部空間に向けて効率的に帯電微粒子液を拡散させるように対象物40に装置を固定することが容易となる。
According to the electrostatic atomizing device having the above-described configuration, the
また、駆動モータ60により軸体54を自動的に往復回動させつつ筐体30の開口23から外部空間に向けて帯電微粒子液を放出させることも好ましい。これによれば、外部空間の更に広範囲な領域に亘って帯電微粒子液を拡散させることが可能となる。
It is also preferable to discharge the charged fine particle liquid from the
図5には、本発明の実施形態における第4例の静電霧化装置を示している。なお、本例の基本的な構成は上記した第3例の構成と同様なので、第3例と一致する構成については詳しい説明を省略し、第3例とは相違する本例の特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。 In FIG. 5, the electrostatic atomizer of the 4th example in embodiment of this invention is shown. Since the basic configuration of this example is the same as the configuration of the third example described above, detailed description of the configuration that matches the third example is omitted, and the characteristic configuration of this example that is different from the third example Only is described in detail below.
本例の静電霧化装置は、可変機構50として形成した軸支機構55の軸体54が、霧化電極4の軸心Cとは平行な方向の軸心を有し、且つ、霧化電極4の軸心Cとは距離を隔てた位置にその軸心が位置するように設けている点で、第3例とは相違する。つまり、本例の軸支機構55は、筐体30から突出して形成される放熱板11に一端側を固定させてある軸体54と、この放熱板11から突出する軸体54の他端部と接続されるように対象物40側に固定してある駆動モータ60とから成り、上記のように軸体54は霧化電極4とは距離を隔てた平行な位置に設けてある。
In the electrostatic atomizer of this example, the
上記構成の静電霧化装置によれば、駆動モータ60を適宜駆動させることで軸体54(つまり該軸体54の軸心)を中心として装置本体ごと霧化電極4や対向電極6を回動させてその位置を変更させ、開口23から外部空間に向けて帯電微粒子液を放出する位置を狙いの位置に変更することが可能である。これにより、外部空間に向けて効率的に帯電微粒子液を拡散させるように放出位置を適宜調整することが容易となる。
According to the electrostatic atomizing device having the above-described configuration, the
また、駆動モータ60により軸体54を自動的に往復回動させつつ筐体30の開口23から外部空間に向けて帯電微粒子液を放出させることも好ましい。これによれば、外部空間の更に広範囲な領域に亘って帯電微粒子液を拡散させることが可能となる。
It is also preferable to discharge the charged fine particle liquid from the
図6には、本発明の実施形態における第5例の静電霧化装置を示している。なお、本例の基本的な構成は上記した第4例の構成と同様なので、第4例と一致する構成については詳しい説明を省略し、第4例とは相違する本例の特徴的な構成についてのみ以下に詳述する。 In FIG. 6, the electrostatic atomizer of the 5th example in embodiment of this invention is shown. Since the basic configuration of this example is the same as the configuration of the fourth example described above, detailed description of the configuration that matches the fourth example is omitted, and the characteristic configuration of this example that is different from the fourth example Only is described in detail below.
本例の静電霧化装置は、帯電微粒子液の放出位置を可変自在とする可変機構50として、第5例のような霧化電極4等を所定軸中心に回動自在に支持する軸支機構55ではなく、対象物40に対して霧化電極4等をスライド自在に支持するスライド機構70を備えた点に特徴を有している。
The electrostatic atomizer of this example is a shaft support that rotatably supports the
このスライド機構70は、筐体30から突出して形成される放熱板11に貫設してあるネジ孔71と、このネジ孔71に螺合する送りネジ72と、送りネジ72を回転駆動するために対象物40側に配される駆動モータ60と、所定の送り方向に装置本体をガイドするガイド部73とから成る。ネジ孔71及びこれに螺合する送りネジ72の軸心は、霧化電極4の軸心Cとは直交する方向に形成している。つまり、上記スライド機構70によれば、霧化電極4を含む装置本体を霧化電極の軸心Cの方向(つまり開口23を通じて霧化電極4から外部空間に向けて帯電微粒子液が放出される放出方向A2)とは直交する方向に沿って、霧化電極4の位置を変更することができる。なお上記ガイド部73は、対象物40側に設けてある断面T字状の突条部74と、この突条部74がスライド自在に嵌入する放熱板11側の図示しない溝部とから成る。
The
上記構成の静電霧化装置によれば、駆動モータ60を適宜駆動させることで突条部74に沿って装置本体ごと霧化電極4や対向電極6がスライド移動し、外部空間に向けて帯電微粒子液を放出する開口23の位置を狙いの位置に変更することが可能である。これにより、外部空間に向けて効率的に帯電微粒子液を拡散させるように放出位置を適宜調整することができる。
According to the electrostatic atomizer having the above-described configuration, the
また、駆動モータ60により装置本体を往復スライドさせつつ筐体30の開口23から外部空間に向けて帯電微粒子液を放出させることも好ましい。これによれば、外部空間の更に広範囲な領域に亘って帯電微粒子液を拡散させることが可能となる。
It is also preferable to discharge the charged fine particle liquid from the
なお、上記した各例においては、対向電極6を備えて該対向電極6との間で霧化電極4に高電圧を印加する構成としているが、対向電極6を備えることなく霧化電極4に高電圧を印加する構成であってもよい。いずれの場合であっても、霧化電極4で帯電微粒子液を生成して外部空間に放出することが可能である。
In each of the above examples, the
また、可変手段についても、帯電微粒子液の放出方向A2と放出位置の両方又は一方を可変するものであればよい。更に、この可変手段を成す可変機構50の構成についても、霧化電極4の姿勢と位置の両方又は一方を可変自在とするものであればよい。
The variable means may be any means that can change both or one of the discharge direction A2 and the discharge position of the charged fine particle liquid. Furthermore, the configuration of the
4 霧化電極
23 開口
32 可動吐出部
40 対象物
50 可変機構
55 軸支機構
60 駆動モータ
70 スライド機構
A2 放出方向
4
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