JP2009186113A - 静電噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の噴霧による冷却効果の向上対策。
【解決手段】液体を霧化させ、且つ帯電させた状態で放出する帯電霧化機構（10）を備えた静電噴霧装置を対象としている。帯電霧化機構（10）を冷風機（40）に取り付けるための取付台（30）を備えているため、帯電した液体を人体（P）に確実に付着させることができる。これにより、付着した液体が人体から直接気化熱を奪うため、噴霧による冷却効果を高めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、静電噴霧装置に関し、特に、液体の噴霧による冷却効果の向上対策に係るものである。

従来より、室内温度の冷却を目的として、霧状の水を気化して冷却した空気を吹き出す加湿機能付き空気調和装置が知られている。

特許文献１に示された加湿冷風機は、超音波振動子によって霧化させた水を気化させることで冷却させた空気を室内へ吹き出すよう構成されている。
特開平９−８９２８５号公報

しかしながら、従来の加湿手段（例えば、超音波振動子）によって霧化された水の気化による冷却では室内空気を十分に冷却させることができない。つまり、ミスト状の水滴は、人体に付着した際の気化熱で冷感を与えることになるが、従来の加湿手段は、室内全体の空気を冷却するようにしているので、冷却効果が低いという問題があった。このため、別途備えた空気調和装置によって室内空気を十分に冷却させる必要がある。ところが、空気調和装置を使用して室内空気を冷却すると、空気調和装置の消費電力量が増加するという問題があった。一方、従来の静電噴霧装置は、個別に卓上等に設置するように構成されているので、冷感効果が低いという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、液体の噴霧による冷却効果を高めることを目的とする。

第１の発明は、噴霧溶液を霧化させ、且つ帯電させた状態で放出する帯電霧化手段（10）を備えた静電噴霧装置であって、上記帯電霧化手段（10）を、空気調和装置（40）に取り付けるための取付部材（30）を備えている。

上記第１の発明では、空気調和装置（40）から調和された空気が吹き出る。一方、帯電霧化手段（10）から微細な水滴が帯電した状態で吹き出る。この帯電した水滴は、対象物（P）との電位差により、該対象物（P）に向かって移動して付着する。つまり、本発明は、帯電霧化手段（10）から噴霧された霧状の水を対象物（P）（人等）に供給するよう構成されている。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記取付部材（30）は、空気調和装置（40）の吹出口（45）の形成された吹出部（43）の上方に取り付け可能に構成されている。

上記第２の発明では、空気調和装置（40）の吹出口（45）から調和された空気が吹き出る。一方、帯電霧化手段（10）によって、上記吹出口（45）の形成された吹出部（43）の上方から微細な水滴が帯電した状態で吹き出る。このため、帯電した水滴は、吹出口（45）から吹き出た調和空気の気流に巻き込まれることなく、対象物（P）に向かって移動する。

第３の発明は、上記第１の発明において、上記帯電霧化手段（10）は、噴霧方向を変更させる噴霧方向可変機構を備えている。

上記第３の発明では、帯電霧化手段（10）から微細な水滴が帯電した状態で吹き出る。一方、角度調整機構（31）によって、吹き出る方向を変更する。つまり、本発明は、対象物（P）の位置に対応して帯電霧化手段（10）の噴霧方向を調整できるよう構成されている。

上記本発明によれば、帯電した微細な水滴を噴霧させる帯電霧化手段（10）を、空気調和装置（40）に取り付けたため、調和空気を吹き出す一方、帯電した水滴を電位差により対象物（P）（人等）に付着させることができる。これにより、付着した水滴が、対象物（P）から気化熱を直接奪うことになるため、該対象物（P）を確実に冷却することができる。この結果、空気調和装置（40）から送られる空気温度を相対的に上げることができるため、該空気調和装置（40）の消費電力量を確実に低減させることができる。

上記第２の発明によれば、帯電霧化手段（10）を空気調和装置（40）の吹出口（45）の形成された吹出部（43）の上方に設けたため、帯電した水滴を吹出口（45）の上方から噴霧させることができる。これにより、噴霧された水滴が、吹出口（45）から吹き出た調和空気の気流に巻き込まれるのを確実に防止することができる。この結果、帯電した水滴を、確実に対象物（P）に供給することができる。

上記第３の発明によれば、帯電霧化手段（10）が、角度調整機構（31）を設けるようにしたため、帯電霧化手段（10）の噴霧方向を変えることができる。これにより、帯電した水滴を、異なる位置の対象物（P）（人等）に向かって噴霧することができる。この結果、帯電した水滴を、確実に対象物（P）に供給することができる。

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。

本発明に係る実施形態は、静電噴霧装置（1）を、室内の机（50）等に設けられている冷風機（40）に取り付けているものである。

図１〜図３に示すように、この静電噴霧装置（1）は、噴霧溶液である液体を霧化させると共に、該液体に電圧を付与して帯電させる帯電霧化手段である帯電霧化機構（10）と、帯電霧化機構（10）を冷風機（40）に取り付けるための取付部材である取付台（30）とを有している。

上記冷風機（40）は、比較的小空間を冷却するための小型の空気調和装置である。この冷風機（40）は、取り込んだ室内空気を冷却する冷風機本体（41）と、該冷風機（40）から吹き出される冷却空気をダクト（42）を介して吹き出す吹出部である一対の吹出ユニット（43）とを有している。

上記冷風機本体（41）は、図示はしないが、圧縮機、凝縮器、膨張弁、および蒸発器を備え、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する冷媒回路が形成されている。冷風機本体（41）は、図２に示すように、机（50）の背面に設置されている。

上記吹出ユニット（43）は、図２に示すように、使用者の机（50）の上に左右２台設けられ、２方向に延びるダクト（42）を介して送られた上記冷風機（40）の冷却空気を、それぞれ使用者に向かって吹き出すよう構成されている。吹出ユニット（43）は、縦長の直方体状に形成され、背面下部にダクト（42）が取り付けられる導入口が形成される一方、前面上部に導入口から導入された冷却空気を吹き出す吹出口（45）が形成されている。

上記帯電霧化機構（10）は、上部ケーシング（20a）および下部ケーシング（20b）が上下一体で形成されるケーシング（20）と、該ケーシング（20）の下部に取り付けられる取付台（30）とを備えている。

上記上部ケーシング（20a）は、矩形の箱状に形成され、その内部に、液体が充填された容器（21）と、該容器（21）に挿入されるノズル（22）と、上記容器（21）内の液体をノズルに供給する液搬送機構（23）と、上記ノズルの先端に電界を形成する電界形成機構（26）と、該電界形成機構（26）および上記液搬送機構（23）を制御するコントローラ（28）とを収容している。

上記容器（21）は、矩形の箱状に形成され、その内部に液体が充填されている。

上記ノズル（22）は、容器（21）の液体を外部に噴霧させるためのものである。ノズル（22）は、後端から先端に亘って内径が一様なチューブ状に形成され、後端が容器（21）の内部で開口する一方、先端がケーシング（20）の外部で開口している。

上記液搬送機構（23）は、モータ部（25）が取り付けられたピストン（24）を備え、該ピストン（24）が、シリンダである容器（21）内に設けられている。つまり、液搬送機構（23）は、ピストン（24）を、容器（21）内において移動させることで、容器（21）内の液体をノズル（22）に供給するよう構成されている。

上記電界形成機構（26）は、線材（27）によってノズル（22）と電気的に接続された電源を有している。つまり、電界形成機構（26）は、電源が、電池からの出力電圧を高電圧に変換し、該高電圧を線材（27）を介してノズル（22）に供給することで、該ノズル（22）の先端に電界を形成するよう構成されている。

上記コントローラ（28）は、上記液搬送機構（23）および電界形成機構（26）に接続されて、それぞれを制御している。まず、液搬送機構（23）においては、ノズル（22）に対する容器（21）内の液体の供給量を調整している。具体的には、ピストン（24）に接続されるモータ部（25）の回転数を制御することで、容器（21）内でのピストン（24）の移動量を制御している。これにより、ノズル（22）に供給する液体量を調整している。次に、電界形成機構（26）においては、電源から出力される電圧を調整している。具体的には、出力される電圧値と、電圧印加のＯＮおよびＯＦＦとを制御している。

上記下部ケーシング（20b）は、その外形が半球状に形成され、上部ケーシング（20a）の下側に取り付けられている。

上記取付台（30）は、上記帯電霧化機構（10）を上記冷風機（40）の吹出ユニット（43）に取り付けるためのものである。取付台（30）は、略直方体状の箱体に形成され、上面に、上記下部ケーシング（20b）の下面に対応した碗状の凹部が形成されている。これにより、取付台（30）の上面凹部に下部ケーシング（20b）を嵌め合わせることで、ノズル（22）の噴霧角度を調整することができる。つまり、取付台（30）および下部ケーシング（20b）は、角度調整機構（31）を構成している。また、上記取付台（30）は、吹出ユニット（43）の上面に接着等されて取り付けられている。

−運転動作−
本実施形態の静電噴霧装置（1）を使用するときは、まず、電源スイッチ（図示なし）をＯＮにすると、ノズル（22）に電界が形成されると共に、溶液が容器（21）から単位時間当たりにわずかな量ずつ送り出されてノズル（22）の先端に移動する。ここで、電源からノズル（22）を介してノズル（22）内の液体に電荷が付与されるため、液体が分極し、ノズル（22）の先端の気液界面の近傍に例えば＋（プラス）の電荷が集まる。そして、ノズル（22）の先端では、気液界面が引き延ばされて円錐状となり、この円錐状となった気液界面の頂部から一部の液体が引きちぎられて液滴化する。この作用が繰り返し発生してノズル（22）から液体の液滴が対象物（P）である人体に向かって噴霧される。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、冷風機（40）から吹き出る冷風と共に、帯電霧化機構（10）を用いて帯電した微細な水滴を、人体に直接供給するようにしたため、人体に付着した水滴の気化熱により人体を確実に冷却することができる。これにより、冷風機（40）から吹き出される空気温度を相対的に上げることができる。この結果、冷風機（40）の消費電力量を確実に低減させることができる。また、帯電霧化機構（10）を、冷風機（40）の吹出ユニット（43）の上方に設置したため、噴霧した液体が、吹出口（45）から吹き出される冷却空気に巻き込まれるのを確実に防止することができる。これにより、帯電した微細な水滴を、確実に人体へ供給することができる。

〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

本実施形態に係る液搬送機構（23）は、例えば、容器（21）を柔軟な部材で形成して該容器を一定の力で圧迫することにより所定量の溶液を徐々に送り出す機構を用いてもよい。

また、本発明は、本実施形態に係る冷風機（40）に限らず、例えば空気清浄機等を含む空気調和装置全般において用いることができる。

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、液体の噴霧による冷却効果の向上対策について有用である。

本実施形態に係る静電噴霧装置の取り付け状態を示す正面図である。 本実施形態に係る静電噴霧装置の使用状態を示す平面図である。 本実施形態に係る静電噴霧装置の使用状態を示す側面図である。 （Ａ）は本実施形態に係る静電噴霧装置を示す概略断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に係る静電噴霧装置の噴霧角度を変えた概略断面図である。

符号の説明

１０ 帯電霧化機構
３０ 取付台
３１ 角度調整機構
４０ 冷風機
４３ 吹出ユニット
４５ 吹出口

Claims (3)

1. 噴霧溶液を霧化させ、且つ帯電させた状態で放出する帯電霧化手段（10）を備えた静電噴霧装置であって、
   上記帯電霧化手段（10）を空気調和装置（40）に取り付けるための取付部材（30）を備えている
   ことを特徴とする静電噴霧装置。
2. 請求項１において、
   上記取付部材（30）は、空気調和装置（40）の吹出口（45）が形成された吹出部（43）の上方に取り付け可能に構成されている
   ことを特徴とする静電噴霧装置。
3. 請求項１において、
   上記帯電霧化手段（10）は、噴霧方向を調整する角度調整機構（31）を備えている
   ことを特徴とする静電噴霧装置。

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