JP2009255090A - 静電霧化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高粘性の液を搬送部で素早く吸い上げて霧化でき、また、粘性の異なる多種類の液をそれぞれ用いる場合でも効率よく液を吸い上げることができる静電霧化装置を提供する。
【解決手段】液溜め部１より液を搬送する搬送部２と、液溜め部１から搬送部２の先端に至る経路中の液に電圧を印加するための液印加電極４と、液印加電極４に高電圧を印加する電圧印可部６とを有する粘性の異なる多種類の液が使用可能な静電霧化装置である。搬送部２内に下部から上部に至る空洞部からなるほぼ直線状の吸い上げ用経路５を形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静電霧化装置に関するものである。

従来から静電霧化装置として、液溜め部に溜まった液を多孔質材より構成した搬送部で毛細管現象で搬送し、電圧印可部により液印加電極に高電圧を印加して搬送部で搬送される液を帯電霧化させるようにしたものが従来から知られている。（例えば特許文献１参照）
従来の静電霧化の使用例では水に噴霧させ、活性種（ヒドロキシラジカル、スーパーオキシサイド等）を持った名のサイズのミストによって室内の空気、室内壁面等の付着物の脱臭を行っていた。その場合、液溜め部に液を入れた直後は搬送部が液溜め部の液を吸い上げて霧化するまでの立上がりに時間がかかっていたので、早い霧化が望まれている。

ここで、空間内の脱臭を定期的に行う場合において、霧化対象の液が水の場合、水を液溜め部に入れたままで使用する場合には搬送部が水で濡れているので、あまり時間が必要でなく霧化を開始することができるが、アロマオイルその他の剤を含んだ液を霧化させる際には、使用者が毎回好みの香りを霧化させるような場合は毎回の使用前に液溜め部に好みの剤を含んだ液を入れて使用するので、液を搬送部で搬送して霧化が開始するまでに上記のように時間がかかってしまう。またアロマオイルなどは常に香りが気化したり、酸化するので、使用後も液溜め部に入れ続けて使用することは少ない。しかも、水、アロマオイル等粘性の違う液を同一の多孔質材よりなる搬送部で搬送するのであるが、水に適した毛細管現象を起こす孔径を有する多孔質材の場合、アロマオイル等の異なる粘性の液には毛細管現象が最適に生じず、毛細管現象による効率よい搬送ができないという問題がある。

これらの理由により、粘性の異なる多種類の液をなるべく早く搬送部で吸い上げて霧化できる静電霧化装置が望まれているのが現状である。

特許第３２６０１５０号公報

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、高粘性の液を搬送部で素早く吸い上げて霧化でき、また、粘性の異なる多種類の液をそれぞれ用いる場合でも効率よく液を吸い上げ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。

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、液溜め部１より液を搬送する搬送部２と、液溜め部１から搬送部２の先端に至る経路中の液に電圧を印加するための液印加電極４と、液印加電極４に高電圧を印加する電圧印可部６とを有する粘性の異なる多種類の液が使用可能な静電霧化装置において、搬送部２内に下部から上部に至る空洞部からなるほぼ直線状をし、径又は幅が異なる複数の吸い上げ用経路５を並設して成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、搬送部２内に形成したほぼ直線状の吸い上げ用経路５内を毛細管現象によって液が吸い上げられて早く搬送部２の上端部に搬送することができる。

また更に、径又は幅が異なる複数の吸い上げ用経路５を並設することで、表面張力係数、接触角、密度の異なる複数種類の液について、複数の吸い上げ用経路５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうちのいずれかに最適又は最適に近い幅又は径となる吸い上げ用経路５が存在することとなって、素早く且つ効率よく液を搬送することが可能となる。

また、更に接地電極を備えることも好ましく、また、吸い上げ用経路は幅が異なる複数の細長いスリット状をすることも好ましい。

本発明は、搬送部内に形成したほぼ直線状の吸い上げ用経路内を毛細管現象によって液が吸い上げられて早く搬送部の上端部に搬送することができる。

本発明の一実施形態の搬送部を示し、（ａ）は平面断面図であり、（ｂ）は縦断面図である。 他の実施形態の搬送部の平面断面図である。 静電霧化装置の分解斜視図である。 従来の静電霧化装置の搬送部を示し、（ａ）は平面断面図であり、（ｂ）は縦断面図である。

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。

静電霧化装置は図３に示すように、液溜め部１と、下端が液溜め部１内に入れられた液に浸される複数本の多孔質材からなる棒状の搬送部２と、これら搬送部２の保持及び液に対する電圧の印加のための液印加電極４と、絶縁体からなる保持部１２によって保持されていると共に上記複数本の棒状をした搬送部２の先端部と対向する対向部を備えている対向電極３と、上記液印加電極４と対向電極３との間に高電圧を印加する電圧印加部６とからなるもので、対向電極３と液印加電極４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してある。

搬送部２は多孔質材で棒状に形成するもので、本実施形態では粒径が２〜５００μｍのセラミック粒子からなり、その隙間の細孔が１〜２５０μｍで連続気泡状に配置されるように形成してある。搬送部２の上端は針状に尖った針状霧化部９となっており、複数本、図示例では６本の棒状の搬送部２が液印加電極４に取付けられている。これらの複数本の棒状の搬送部２は液印加電極４の中央１０を中心とする同心円上に等間隔で配置されていて、各搬送部２の上部が液印加電極４よりも上方に突出し、下部が液印加電極４から下方に突出して上記液溜め部１内に入れられた液と接触するようになっている。

対向電極３は、中央に開口部１１を有すると共に、この開口部１１の縁は上方から見た場合前記複数本の搬送部２の上端の各針状霧化部９を中心とする同一径の複数の円弧Ｒを滑らかにつないだ形状となっている。対向電極３を接地し、液印加電極４に電圧印加部６を接続して高電圧を印加すると共に、多孔質材で形成されている搬送部２が毛細管現象により液溜め部１に入れてある液を吸い上げている時、搬送部２の上端の針状霧化部９が液印加電極４側の実質的な電極として機能すると同時に、対向電極３の上記円弧Ｒが実質的な電極として機能するものである。電圧印加部６としては、電解強度が５００Ｖ／ｍｍ以上、特に７００〜１２００Ｖ／ｍｍの電解強度を与えることができるものが好ましい。

そして、電圧印可部６により搬送部４と対向電極３との間に高電圧を印加することで、高電圧により搬送部４先端の液が帯電して霧化してナノサイズのミストを発生するものであり、このようにして発生したナノサイズのミストは活性種を含有しており、この活性種を含有するナノサイズのミストは、例えば、室内に送出すると活性種を含有するナノサイズのミストにより室内壁面等に付着した臭いを除去することができるものである。

そして、本発明においては、図１に示すように、搬送部２内に下部から上部に至る空洞部からなるほぼ直線状の吸い上げ用経路５を形成したことに特徴がある。

すなわち、従来のようにほぼ直線状の吸い上げ用経路５を設けていないものの場合には、図４に示すように多孔質材からなる搬送部２内の連続気泡状に連なった細孔内をランダムに上昇することとなり、特に立ち上がり時に液がはじめに搬送部２の上端の針状霧化部９に到達するのに時間がかかってしまうのを、本願では搬送部２内に形成したほぼ直線状の吸い上げ用経路５内を毛細管現象によって液が吸い上げられて早く搬送部２の上端の針状霧化部９に到達することができる。なお、図中の矢印は液の搬送路を示す。

次に、他の実施形態について図２に基いて説明する。この実施形態においては、搬送部２内に幅が異なる複数の細長いスリット状の吸い上げ用経路５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を並設してある。なお、この幅が異なる複数の細長いスリット状の吸い上げ用経路５の替わりに、径が異なる複数の略円形状の吸い上げ用経路５を設けてもよい。

ここで、幅又は径の異なる吸い上げ用経路５による液の吸い上げについて説明する。まず、細長いスリット状の吸い上げ用経路５の場合、ある所定の高さｈ（ｍ）まで液を吸い上げるには、スリット幅を数１の数式に示すｄ（ｍ）とすればよい。

数１中のσ（Ｎ／ｍ）は表面張力係数であり、θ（ｄｅｇ）は接触角であり、ｇ（ｍ／ｓ２）は重力加速度であり、ρ（ｋｇ／ｍ３）は液の密度である。液は、スリット幅をｄ（ｍ）以下とすることで所定の高さｈ（ｍ）よりも高く吸い上げられるが、スリット幅を小さくすると搬送面積（即ち搬送量）が小さくなるため前記ｄ（ｍ）程度とするのがよい。この時、このスリット状の吸い上げ用経路５内を液が吸い上げられて直線状に上昇して素早く上端部の針状霧化部９に到達することができる。またなお、略円形状をした吸い上げ用経路５の場合には、径を数２の数式に示すｄ（ｍ）とすればよい。ただし、数２中の他の符号は数１中の符号と同じである。

これらの数式からもわかるように、最適なスリット幅又は径ｄ（ｍ）は、液に依存する量σ（Ｎ／ｍ）、θ（ｄｅｇ）、ρ（ｋｇ／ｍ３）によって変わる、つまり、液に依存するものである。そこで、複数種類の液を用いる場合、各液に最適又は最適に近いスリット幅又は径となる吸い上げ用経路５が存在するように、予めスリット幅又は径が異なる複数種類の吸い上げ用経路５（本実施形態では四種類の吸い上げ用経路５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を設けてある。このようにすることで、例えば種々のアロマオイル等の液をそれぞれ使用する場合、各アロマオイルは粘性や密度等の特性（即ち上記σ、θ、ρ）がそれぞれ異なるが、四種類の吸い上げ用経路５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうちのいずれかに最適又は最適に近い幅又は径となる吸い上げ用経路５が存在することとなって、素早く且つ効率よく液を針状霧化部９へと搬送することが可能となる。

１ 液溜め部
２ 搬送部
３ 対向電極
４ 液印加電極
５ 吸い上げ用経路
６ 電圧印可部

Claims (3)

1. 液溜め部より液を搬送する搬送部と、液溜め部から搬送部の先端に至る経路中の液に電圧を印加するための液印加電極と、液印加電極に高電圧を印加する電圧印可部とを有する粘性の異なる多種類の液が使用可能な静電霧化装置において、搬送部内に下部から上部に至る空洞部からなるほぼ直線状をし、径又は幅が異なる複数の吸い上げ用経路を並設して成ることを特徴とする静電霧化装置。
2. 更に接地電極を備えて成ることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
3. 吸い上げ用経路は、幅が異なる複数の細長いスリット状をして成ることを特徴とする請求項１又は２記載の静電霧化装置。

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