JP2010284625A - Electrostatic atomizer, and air conditioner - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic atomizer capable of allowing its water application electrode to maintain high water absorbency for a long time and of stably generating mist in a large amount for a long time. <P>SOLUTION: The electrostatic atomizer including a water application electrode that conveys water supplied from a water supply means to its atomizing tip member whereon the water is atomized by virtue of a high voltage applied thereto, is characterized in that the water application electrode is made from an expanded metallic material of a three-dimensional mesh structure constituted of continuous pores of high porosity and a large pore diameter. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、静電霧化現象によりナノメータサイズのミストを発生させる静電霧化装置、および静電霧化装置を搭載する空気調和機に関するものである。   The present invention relates to an electrostatic atomizer that generates nanometer-size mist by an electrostatic atomization phenomenon, and an air conditioner equipped with the electrostatic atomizer.

従来、水を搬送するセラミック多孔質体を水溜め部に直立させ、毛細管現象により水溜め部の水をその上端まで吸い上げさせ、そのセラミック多孔質体に高電圧を印加することで、針状に尖る上端にて、吸い上げた水を破砕して空気中に放出する静電霧化装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a ceramic porous body that transports water is brought upright in the water reservoir, the water in the water reservoir is sucked up to the upper end by capillary action, and a high voltage is applied to the ceramic porous body to form a needle shape. There has been proposed an electrostatic atomizer that crushes sucked-up water and releases it into the air at a sharp upper end (see, for example, Patent Document 1).

また、金属棒自体を冷却して、空気中の水分を直接金属棒表面に結露させ、金属棒に高電圧を印加することで、その先端に結露して付着している水を破砕して空気中に放出する静電霧化装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, the metal rod itself is cooled, moisture in the air is directly condensed on the surface of the metal rod, and a high voltage is applied to the metal rod to crush the water adhering to the tip of the metal rod and air. There has been proposed an electrostatic atomizer that discharges inside (see, for example, Patent Document 2).

水を高電圧によって破砕して生成されたミストは、粒径が3〜50nm(ナノメートル=10−9メートル)程度で、人体の角質細胞の大きさより小さいため、人体の角質に浸透して肌に保湿効果を付与するものであり、さらに肌表面を親水化する作用も有している。また、高電圧によりミストは帯電しているため、電位差を生じる人に寄りやすくなっている。 Mist produced by crushing water with high voltage has a particle size of about 3 to 50 nm (nanometer = 10-9 meters) and is smaller than the size of the horny cells of the human body. Moisturizing effect is imparted to the skin, and the skin surface is also made hydrophilic. Further, since the mist is charged by a high voltage, it is easy to approach a person who generates a potential difference.

特開2004−351276号公報JP 2004-351276 A 特開2006−68711号公報JP 2006-68711 A

従来の静電霧化装置の霧化する水に電圧を作用させる水印加電極としては、特許文献1に開示されるようなチタニア、ムライト、シリカ、アルミナなどのセラミックが一般的に使用されていた。セラミックは毛細管現象による吸水、搬送ができ、加工性がよいなどの利点があるが、内部の気孔率が低く、また気孔の径が小さいので、多孔質体ではあるが、内部は比較的目が詰まっている材料であるため、上端まで霧化する水を搬送するのに時間がかかり、静電霧化装置の運転開始からミスト発生までに時間がかかる、不純物により気孔が目詰まりし、長期間に渡って、吸水性や搬送性能を維持できない、という課題があった。また、電気抵抗率が高いため、セラミックに印加した高電圧が霧化させる水に十分に作用せず、霧化が起こりにくく、充分な量のミストが得られない、という課題もあった。   Ceramics such as titania, mullite, silica, and alumina as disclosed in Patent Document 1 are generally used as a water application electrode for applying a voltage to water to be atomized in a conventional electrostatic atomizer. . Ceramics have the advantage of being able to absorb and transport water by capillary action and have good workability, but the porosity is low and the pore diameter is small. Since it is a clogged material, it takes time to transport the water to be atomized to the upper end, it takes time from the start of operation of the electrostatic atomizer to the occurrence of mist, pores are clogged by impurities, and it takes a long time However, there was a problem that water absorption and conveyance performance could not be maintained. Further, since the electrical resistivity is high, there is a problem that a high voltage applied to the ceramic does not sufficiently act on the water to be atomized, the atomization hardly occurs, and a sufficient amount of mist cannot be obtained.

また、特許文献2で開示されているようなユーザの給水の手間が不要な静電霧化装置にあっては、金属棒が、セラミック多孔質体のような細孔を有していないため、吸水作用も搬送作用も備えておらず、金属棒先端表面に結露する水分付着量だけでは、霧化量(発生するミスト量)が少量しか得られない、またミストの発生が安定的でない、という課題があった。   In addition, in an electrostatic atomizer that does not require the user's water supply work as disclosed in Patent Document 2, the metal rod does not have pores such as a ceramic porous body. Neither water absorption nor transport is provided, and only a small amount of atomization (amount of mist generated) can be obtained with only the amount of moisture adhering to the tip of the metal rod, and the generation of mist is not stable. There was a problem.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、水供給手段から供給された水を早く確実に先端霧化部に導くことができ、長期に渡って安定して多くの量の静電ミストが得られる静電霧化装置、およびその静電霧化装置を用いて室内に多くの静電ミストを安定して放出できる空気調和機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can quickly and surely guide the water supplied from the water supply means to the tip atomization section, and can stably provide a large amount of water over a long period of time. It is an object of the present invention to provide an electrostatic atomizer capable of obtaining an amount of electrostatic mist, and an air conditioner capable of stably discharging a large amount of electrostatic mist into a room using the electrostatic atomizer.

この発明に係る静電霧化装置は、水を供給する水供給手段と、この水供給手段より供給される水を搬送し、高電圧が印加されることで、この水を先端霧化部で霧化させる水印加電極と、を備え、水印加電極が、三次元網目構造を有する発泡金属を材料として形成されているものである。   The electrostatic atomization device according to the present invention transports water supplied from the water supply means for supplying water and water supplied from the water supply means, and applies the high voltage to the water at the tip atomizing section. A water application electrode to be atomized, and the water application electrode is formed of a foam metal having a three-dimensional network structure as a material.

この発明に係る静電霧化装置は、三次元網目構造を有する発泡金属を材料として水印加電極を形成しているため、水供給手段から供給された水を早く確実に先端霧化部に導くとともに、効率よく水を帯電させることができ、長期に渡って安定して多くの量の静電ミストを発生させることができる、という効果を有する。   In the electrostatic atomizer according to the present invention, since the water application electrode is formed using a foam metal having a three-dimensional network structure as a material, the water supplied from the water supply means is quickly and reliably guided to the tip atomization section. At the same time, water can be charged efficiently, and a large amount of electrostatic mist can be generated stably over a long period of time.

実施の形態1を示す図で、静電霧化装置100の概略構成図。FIG. 3 shows the first embodiment, and is a schematic configuration diagram of the electrostatic atomizer 100. 実施の形態1を示す図で、静電霧化装置100の側面図。FIG. 5 shows the first embodiment and is a side view of the electrostatic atomizer 100. 実施の形態1を示す図で、水供給手段の冷却部8の概略構成図。FIG. 5 shows the first embodiment, and is a schematic configuration diagram of a cooling unit 8 of water supply means. 実施の形態1を示す図で、水印加電極2の概略構成図。FIG. 3 shows the first embodiment, and is a schematic configuration diagram of a water application electrode 2. 実施の形態1を示す図で、水印加電極2の変形例の概略構成図。FIG. 5 shows the first embodiment, and is a schematic configuration diagram of a modified example of the water application electrode 2. 実施の形態1を示す図で、変形例1の静電霧化装置150の側面図。FIG. 5 shows the first embodiment, and is a side view of an electrostatic atomizer 150 according to a first modification. 実施の形態1を示す図で、変形例2の静電霧化装置200の側面図。FIG. 5 shows the first embodiment, and is a side view of an electrostatic atomizer 200 of a second modification. 実施の形態1を示す図で、変形例2の静電霧化装置200に用いる水印加電極2の上面図。FIG. 5 shows the first embodiment, and is a top view of the water application electrode 2 used in the electrostatic atomizer 200 of the second modification. 実施の形態1を示す図で、変形例3の静電霧化装置300の側面図。FIG. 5 shows the first embodiment, and is a side view of an electrostatic atomizer 300 of a third modification. 実施の形態1を示す図で、変形例4の静電霧化装置400の側面図。FIG. 6 shows the first embodiment, and is a side view of an electrostatic atomizer 400 of a fourth modification. 実施の形態1を示す図で、変形例5の静電霧化装置500の側面図。FIG. 5 shows the first embodiment, and is a side view of an electrostatic atomizer 500 of a fifth modification. 実施の形態1を示す図で、水印加電極2に用いる発泡金属の説明用拡大概念図。FIG. 5 shows the first embodiment, and is an enlarged conceptual diagram for explaining metal foam used for the water application electrode 2. 実施の形態1を示す図で、発泡金属と比較例との吸水量を比較した図。The figure which shows Embodiment 1 and the figure which compared the water absorption of the foam metal and the comparative example. 実施の形態1を示す図で、発泡金属と比較例との電気抵抗率を比較した図。The figure which shows Embodiment 1 and the figure which compared the electrical resistivity of a foam metal and a comparative example. 実施の形態1を示す図で、発泡金属と比較例との静電霧化量を比較した図。The figure which shows Embodiment 1 and the figure which compared the amount of electrostatic atomization of a foam metal and a comparative example. 実施の形態1を示す図で、発泡金属の素材の違いによるオゾン発生量を比較した図The figure which shows Embodiment 1 is the figure which compared the ozone generation amount by the difference in the material of a foam metal 実施の形態1を示す図で、静電霧化装置100〜500のいずれかを備えた空気調和機50の縦断面図。It is a figure which shows Embodiment 1, and is a longitudinal cross-sectional view of the air conditioner 50 provided with either of the electrostatic atomizers 100-500.

実施の形態1.
図1乃至図17は実施の形態1を示す図であり、まず、図1乃至図4により、静電霧化装置100の構成を説明する。本実施の形態の静電霧化装置100は、図1に示すように、ナノメータ(10−9m)サイズの静電ミスト1を発生するために、水印加電極2と対向電極3とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
1 to 17 show the first embodiment. First, the configuration of the electrostatic atomizer 100 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the electrostatic atomizer 100 of the present embodiment includes a water application electrode 2 and a counter electrode 3 in order to generate an electrostatic mist 1 having a nanometer (10 −9 m) size. ing.

水印加電極2は、ともに板状の胴部28と先端霧化部29から成り、胴部28に供給された水を先端霧化部29に移動(搬送)する。先端霧化部29の先端(突端)が、対向電極3に向くように配置される。水印加電極2は材料に多孔質体が用いられるが、ここでは特に三次元網目状構造を有する金属多孔質体である発泡金属を用いている。これについは詳細を後述する。   The water application electrode 2 is composed of a plate-shaped body portion 28 and a tip atomizing portion 29, and moves (conveys) the water supplied to the body portion 28 to the tip atomizing portion 29. The tip (protruding tip) of the tip atomizing portion 29 is arranged so as to face the counter electrode 3. The water application electrode 2 is made of a porous material, but here, in particular, a foam metal that is a metal porous material having a three-dimensional network structure is used. Details will be described later.

水印加電極2と対向電極3との間には、高電圧電源部4から供給される約4〜6kVの高電圧が印加される。ここでは、対向電極3がグランド極となって電位0Vであり、水印加電極2に、−4〜−6kVのマイナスの直流電圧が印加される。   A high voltage of about 4 to 6 kV supplied from the high voltage power supply unit 4 is applied between the water application electrode 2 and the counter electrode 3. Here, the counter electrode 3 serves as a ground electrode and has a potential of 0 V, and a negative DC voltage of −4 to −6 kV is applied to the water application electrode 2.

水印加電極2の胴部28の形状は略矩形であり、その胴部28の上方には、所定の距離L1(図2参照)の隙間を空けて水供給手段の一部であるペルチェユニット6の冷却面に接する冷却部8の複数の冷却フィン8bが略水平方向に積層された状態で位置している。胴部28は、冷却フィン8bの積層方向に長辺方向幅(長手方向の幅)を伸ばして形成されている。すなわち、略矩形の胴部28の長辺方向(長手方向)が冷却部8の冷却フィン8bの積層方向に略一致している。   The shape of the body portion 28 of the water application electrode 2 is substantially rectangular, and a Peltier unit 6 that is a part of the water supply means is provided above the body portion 28 with a gap of a predetermined distance L1 (see FIG. 2). A plurality of cooling fins 8b of the cooling unit 8 in contact with the cooling surface are positioned in a state of being stacked in a substantially horizontal direction. The body part 28 is formed by extending the width in the long side direction (width in the longitudinal direction) in the stacking direction of the cooling fins 8b. That is, the long side direction (longitudinal direction) of the substantially rectangular trunk portion 28 substantially coincides with the stacking direction of the cooling fins 8 b of the cooling portion 8.

水印加電極2は、冷却フィン8bの下方に所定の距離L1の隙間を空けて位置し、冷却フィン8bの積層方向に長手方向(長辺方向)の幅を伸ばす平板状の胴部28を有している。そして、胴部28の短辺方向が冷却フィン8bの突出方向に略一致している。胴部28は、長辺方向の幅が短辺方向の幅の3倍以上ある細長い形状である。そして板状の水印加電極2は、その板厚が胴部28の短辺方向幅よりも小さいものである。   The water application electrode 2 is located below the cooling fins 8b with a gap of a predetermined distance L1, and has a plate-like body portion 28 that extends in the longitudinal direction (long side direction) in the stacking direction of the cooling fins 8b. is doing. And the short side direction of the trunk | drum 28 is substantially corresponded to the protrusion direction of the cooling fin 8b. The body portion 28 has an elongated shape having a width in the long side direction that is at least three times the width in the short side direction. The plate-like water application electrode 2 has a plate thickness smaller than the width in the short side direction of the body portion 28.

なお、胴部28の形状は略矩形と説明しているが、長辺と短辺のなす角度が直角である完全なる長方形に限定されるものではなく、短辺の長辺に対する角度が鋭角や鈍角である、すなわち、互いが平行な二辺の長辺に対して短辺が直角に接続しない平行四辺形や台形であってもよく、胴部28の形状の略矩形には、長方形だけでなく、このような平行四辺形や台形も含まれるものである。   In addition, although the shape of the trunk | drum 28 is demonstrated as a substantially rectangular shape, it is not limited to the complete rectangle whose angle which a long side and a short side make is a right angle, The angle with respect to the long side of a short side is an acute angle or It may be an obtuse angle, that is, a parallelogram or a trapezoid in which the short side is not connected to the long side of the two sides parallel to each other. Such parallelograms and trapezoids are also included.

さらに水印加電極2は、図1に示すように胴部28の長辺方向(長手方向)側面の途中に、その側面から突出するように先端霧化部29が形成されている。先端霧化部29は胴部28に連続する同じ厚さの板状突起で、その形状は上面視で三角形状である。三角形状の先端霧化部29は、底辺の面が胴部28の長辺方向側面につながり、頂点である先端29a(突端)が、対向電極3に向いている。この先端29aが対向電極3との放電部となる。なお、図1乃至図4においては、先端霧化部29である突起が1つの場合を示したが、突起が複数であってもよい。   Further, as shown in FIG. 1, the water application electrode 2 has a tip atomization portion 29 formed in the middle of the side surface in the long side direction (longitudinal direction) of the body portion 28 so as to protrude from the side surface. The tip atomizing portion 29 is a plate-like protrusion having the same thickness and continuing from the body portion 28, and its shape is triangular when viewed from above. In the triangular tip atomizing portion 29, the bottom surface is connected to the long side surface of the body portion 28, and the tip 29 a (protruding tip) that is the apex faces the counter electrode 3. The tip 29a becomes a discharge portion with the counter electrode 3. 1 to 4 show the case where there is one protrusion which is the tip atomizing portion 29, but there may be a plurality of protrusions.

また、先端霧化部29である突起の形状は、図5に示すように、胴部28につながる四角形状部分と、その四角形状部分に底辺の面がつながる三角形状部分とから成る、所謂、ホームベース形状であってもよく、その三角形状部分の頂点である先端29a(突端)を対向電極3に向けるようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 5, the shape of the projection that is the tip atomizing portion 29 is a so-called quadrilateral portion that is connected to the body portion 28 and a triangular portion that is connected to the bottom surface of the rectangular portion. The shape may be a home base shape, and the tip 29a (protruding end) that is the apex of the triangular portion may be directed toward the counter electrode 3.

水印加電極2の先端霧化部29は、上面視で図1のような三角形状であっても、図5のホームベース形状であっても、胴部28と同様に、板状で厚さを有し、胴部28と一体的に形成されており、対向電極3に向かう先端29aにも厚みがあり先端29aは線状に尖っている。先端29aは線状に尖っているので、その上端と下端に2つの角部が形成されている。   The tip atomizing portion 29 of the water application electrode 2 has a plate shape and a thickness as in the case of the trunk portion 28 regardless of whether it is a triangular shape as shown in FIG. 1 or a home base shape as shown in FIG. The tip 29a toward the counter electrode 3 is thick, and the tip 29a is pointed linearly. Since the tip 29a is pointed linearly, two corners are formed at its upper and lower ends.

先端霧化部29は、平板状の胴部28の長辺方向(長手方向)となる冷却フィン8bの積層方向に伸びる側面途中に胴部28と連続的に形成され、胴部28の長辺方向側面から対向電極3に向かって突出する板状突起であって、その形状は先端29aに向かうほど突起幅が細くなる形状で、先端29aは線状に尖った状態、もしくは線状に尖った状態に近しいくらいまで細い状態となっている。   The tip atomizing section 29 is formed continuously with the body section 28 in the middle of the side surface extending in the laminating direction of the cooling fins 8b, which is the long side direction (longitudinal direction) of the plate-shaped body section 28, and the long side of the body section 28 A plate-like protrusion that protrudes from the side surface toward the counter electrode 3, and has a shape in which the protrusion width becomes narrower toward the tip 29 a, and the tip 29 a is pointed linearly or pointed linearly It is thin enough to be close to the condition.

対向電極3は、導電性のある金属もしくは樹脂にて板状に成形されたもので、略中央に開口を有している。この開口が水印加電極2の先端霧化部29と対向するように、対向電極3は、先端霧化部29の先端29aと一定の距離を隔てて位置している。   The counter electrode 3 is formed into a plate shape with a conductive metal or resin, and has an opening at substantially the center. The counter electrode 3 is located at a certain distance from the tip 29 a of the tip atomizing portion 29 so that the opening faces the tip atomizing portion 29 of the water application electrode 2.

次に水印加電極2よりも上方に位置する水供給手段について説明する。図1に示す静電霧化装置100は、ペルチェユニット6と、そのペルチェユニット6の放熱面に接する放熱部7と、放熱面の反対側に位置する冷却面に接する冷却部8で構成される水供給手段を有する。そしてこの水供給手段で生成した水を水印加電極2の胴部28上面に重力により滴下させて供給する。   Next, the water supply means located above the water application electrode 2 will be described. An electrostatic atomizer 100 shown in FIG. 1 includes a Peltier unit 6, a heat radiating part 7 in contact with the heat radiating surface of the Peltier unit 6, and a cooling part 8 in contact with a cooling surface located on the opposite side of the heat radiating surface. It has water supply means. And the water produced | generated with this water supply means is dripped by gravity on the upper surface of the trunk | drum 28 of the water application electrode 2, and is supplied.

放熱部7も冷却部8もそれぞれペルチェユニット6と接するベース板とそのベース板の反ペルチェユニット側の面に略垂直に立設する複数のフィンを有する。放熱部7と冷却部8の複数のフィンは、各々のフィンが通過する空気流と略平行となるように通過する空気流と略直交する方向に積層される。ここでは、空気流が概ね重力方向であるため、放熱部7と冷却部8のそれぞれのフィンは、重力方向とほぼ直交する方向となる略水平方向に積層される。なお、冷却部8を効率よく冷却するために、放熱部7の方が冷却部8よりもフィンの表面積が大きく構成されている。   Each of the heat dissipating section 7 and the cooling section 8 has a base plate in contact with the Peltier unit 6 and a plurality of fins standing substantially vertically on the surface of the base plate on the side opposite to the Peltier unit. The plurality of fins of the heat dissipating unit 7 and the cooling unit 8 are stacked in a direction substantially orthogonal to the air flow passing through the fins so as to be substantially parallel to the air flow through which each fin passes. Here, since the airflow is generally in the direction of gravity, the fins of the heat radiating unit 7 and the cooling unit 8 are stacked in a substantially horizontal direction that is a direction substantially orthogonal to the direction of gravity. In order to cool the cooling unit 8 efficiently, the heat radiating unit 7 is configured to have a larger fin surface area than the cooling unit 8.

図3は冷却部8の概略構成図であるが、冷却部8は、ペルチェユニット6と接するベース板8aとそのベース板8aの反ペルチェユニット側の面に略垂直に立設する複数の冷却フィン8bを有している。複数の冷却フィン8bは上記のとおり略水平方向に積層される。図3に示すL2は、冷却フィン8bのその積層方向の幅であり、積層方向の一方の端に位置する冷却フィン8bの外側面から他方の端に位置する冷却フィン8bの外側面までの距離である。両端の冷却フィン8bを含み幅L2の範囲内に位置する複数の冷却フィン8bは、すべて空気中に露出されている。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the cooling unit 8. The cooling unit 8 includes a base plate 8 a in contact with the Peltier unit 6 and a plurality of cooling fins standing substantially vertically on the surface of the base plate 8 a on the side opposite to the Peltier unit. 8b. The plurality of cooling fins 8b are stacked in a substantially horizontal direction as described above. L2 shown in FIG. 3 is the width of the cooling fin 8b in the stacking direction, and the distance from the outer surface of the cooling fin 8b located at one end in the stacking direction to the outer surface of the cooling fin 8b positioned at the other end. It is. The plurality of cooling fins 8b including the cooling fins 8b at both ends and positioned within the range of the width L2 are all exposed to the air.

また、図3に示すL4は、冷却フィン8bの突出高さであり、ベース板8a上の基端から突端までの距離、すなわちベース板8aの反ペルチェユニット側の面から冷却フィン8b突端までの距離である。ここにおいて、複数の冷却フィン8bの下端面は全面が、水印加電極2の胴部28上面と所定の距離L1を空けて対向するように露出している。   Further, L4 shown in FIG. 3 is the protruding height of the cooling fin 8b, and the distance from the base end to the protruding end on the base plate 8a, that is, from the surface on the side opposite to the Peltier unit of the base plate 8a to the protruding end of the cooling fin 8b. Distance. Here, the entire lower end surfaces of the plurality of cooling fins 8b are exposed so as to face the upper surface of the body portion 28 of the water application electrode 2 with a predetermined distance L1.

もし、冷却部8を固定する保持枠などによって上記する冷却フィン8bの下端面の基端近傍が部分的に覆われるようであれば、距離L4は、その覆われた距離の分だけマイナスしたものとする。このような場合では、距離L4は、冷却フィン8bの下端面の突出方向の露出長さとなる。   If the vicinity of the base end of the lower end surface of the cooling fin 8b described above is partially covered by a holding frame or the like that fixes the cooling unit 8, the distance L4 is minus the amount of the covered distance. And In such a case, the distance L4 is the exposed length in the protruding direction of the lower end surface of the cooling fin 8b.

ペルチェユニット6内部には、複数のP型N型半導体接合が設けられており、低電圧電源部5から1〜5V程度の直流電圧がペルチェユニット6に印加されると、一方向に電流が流れ、ペルチェ効果によって放熱面の熱量が増え、冷却面では吸熱がなされる。これにより、放熱部7は暖められ、冷却部8は冷却される。   A plurality of P-type N-type semiconductor junctions are provided inside the Peltier unit 6, and when a DC voltage of about 1 to 5 V is applied to the Peltier unit 6 from the low voltage power supply unit 5, a current flows in one direction. The amount of heat on the heat radiating surface is increased by the Peltier effect, and heat is absorbed on the cooling surface. Thereby, the thermal radiation part 7 is warmed and the cooling part 8 is cooled.

ペルチェユニット6によって、冷却部8の温度が通過する空気の露点以下まで冷やされると、冷却部8の冷却フィン8bの表面にはその空気中の水分が結露した結露水10が生成される。生成された結露水10は、重力により冷却フィン8bの下端に向けて冷却フィン8bの表面を伝って落下し、下端まで伝った後で冷却フィン8bから重力により下方へ滴下される。通過する空気の流れは、重力方向とほぼ同じであるため、結露水10は、冷却フィン8bの上部側の表面に生成されやすく、下流に進むにしたがって空気中の水分がなくなっていくため、結露し難くなる。冷却フィン8bの下端面ではほとんど結露しない。   When the temperature of the cooling unit 8 is cooled below the dew point of the passing air by the Peltier unit 6, dew condensation water 10 in which moisture in the air is condensed is generated on the surface of the cooling fin 8b of the cooling unit 8. The generated condensed water 10 falls along the surface of the cooling fin 8b toward the lower end of the cooling fin 8b due to gravity, and drops down from the cooling fin 8b due to gravity after reaching the lower end. Since the flow of the passing air is almost the same as the direction of gravity, the condensed water 10 is easily generated on the surface on the upper side of the cooling fin 8b, and the moisture in the air disappears as it goes downstream. It becomes difficult to do. Little condensation occurs on the lower end surface of the cooling fin 8b.

放熱部7および冷却部8は、アルミニウムを材料として形成されている。アルミニウム製のフィンの一般的な水との接触角は50〜70度であるが、ここでは、少なくとも冷却フィン8bに、接触角が90度以上になるように撥水化処理を施すか、もしくは接触角が30度以下になるように親水処理を施して、生成された結露水10が冷却フィン8bの表面上を重力方向に移動しやすくし、生成された結露水10を素早く冷却フィン8bから滴下するようにしている。   The heat dissipating part 7 and the cooling part 8 are made of aluminum. The contact angle of aluminum fins with water in general is 50 to 70 degrees. Here, at least the cooling fins 8b are subjected to water repellency treatment so that the contact angle is 90 degrees or more, or Hydrophilic treatment is performed so that the contact angle is 30 degrees or less, and the generated condensed water 10 is easily moved on the surface of the cooling fin 8b in the direction of gravity, and the generated condensed water 10 is quickly removed from the cooling fin 8b. I try to dripping.

なお、水の接触角とは、固体表面上に水滴を乗せ、平衡になったときの水滴表面と固体表面のなす角度であり、水滴が冷却フィン8b表面に接触している接触点において、水滴が形成する接線と冷却フィン8b表面とがなす角度のことである。   The contact angle of water is an angle formed between the surface of the water droplet and the solid surface when the water droplet is placed on the solid surface and reaches equilibrium, and at the contact point where the water droplet contacts the surface of the cooling fin 8b. Is an angle formed by the tangent line formed by the surface and the surface of the cooling fin 8b.

ここで冷却部8の重力方向下方には、この冷却フィン8bの下端とは図2に示すように所定長さL1の空間を介して水印加電極2が配置されている。冷却部8と水印加電極2は、互いが直接的に接触する部分を有していない。冷却フィン8bの下端から滴下された結露水10は、水印加電極2の胴部28上面に落下する。すなわち、水印加電極2の略矩形の胴部28が、冷却フィン8bの積層方向に長辺方向を伸ばし、かつ冷却フィン8bの真下(直下)に距離L1の空間を隔てて配置されているのである。   Here, below the cooling unit 8 in the direction of gravity, the water applying electrode 2 is disposed through a space having a predetermined length L1 from the lower end of the cooling fin 8b as shown in FIG. The cooling unit 8 and the water application electrode 2 do not have a portion in direct contact with each other. The condensed water 10 dripped from the lower end of the cooling fin 8 b falls on the upper surface of the body portion 28 of the water application electrode 2. That is, the substantially rectangular trunk portion 28 of the water application electrode 2 extends in the long side direction in the stacking direction of the cooling fins 8b, and is disposed directly below (directly below) the cooling fins 8b with a space of a distance L1. is there.

胴部28の上面に重力落下した結露水10は、金属多孔質体の水印加電極2内部に吸水され、内部の互いが三次元的につながる空隙内を表面拡散により移動する。結露水10は、このような表面拡散現象により、水印加電極2の内部にて胴部28から先端霧化部29へと搬送される。   Condensed water 10 that has fallen by gravity onto the upper surface of the body portion 28 is absorbed into the water application electrode 2 of the metal porous body, and moves by surface diffusion in a space in which the inside is three-dimensionally connected. The condensed water 10 is conveyed from the trunk portion 28 to the tip atomizing portion 29 inside the water application electrode 2 by such a surface diffusion phenomenon.

水印加電極2の先端霧化部29の先端29a近傍まで水(結露水10)が搬送されると、グランド極である対向電極3に対して水印加電極2には、−4〜−6kVのマイナス高電圧が印加されているので、先端29a近傍の水にその高電圧がかかり、水印加電極2と同電位、すなわちマイナスの高電圧に帯電している。そのため、帯電している水は、静電界中のクーロン力の作用によって、先端29aから局所的に水印加電極2の外部へ引っ張られテーラーコーンと呼ばれる盛り上がりを形成する。このときテーラーコーンを形成している水は、水印加電極2に付いているので、引き続き帯電している。そして、作用するクーロン力が水の表面張力を超えることで、テーラーコーンを形成していた水が飛び出し、はじけるように分裂(この分裂はレイリー分裂と呼ばれている)を繰り返し、ナノメータサイズの帯電した静電ミスト1が生成される。静電ミスト1は対向電極3に向かって移動し、対向電極3の開口から外部へと放出される。   When water (condensation water 10) is transported to the vicinity of the tip 29a of the tip atomization portion 29 of the water application electrode 2, the water application electrode 2 has a voltage of -4 to -6 kV with respect to the counter electrode 3 that is the ground electrode. Since a negative high voltage is applied, the high voltage is applied to the water in the vicinity of the tip 29a and is charged to the same potential as the water application electrode 2, that is, a negative high voltage. Therefore, the charged water is pulled locally from the tip 29a to the outside of the water application electrode 2 by the action of Coulomb force in an electrostatic field, and forms a swell called a tailor cone. At this time, the water forming the tailor cone is attached to the water application electrode 2 and is continuously charged. Then, when the coulomb force acting exceeds the surface tension of water, the water that formed the tailor cone pops out and repeats splitting (this splitting is called Rayleigh splitting), and is charged with a nanometer size. The electrostatic mist 1 is generated. The electrostatic mist 1 moves toward the counter electrode 3 and is discharged from the opening of the counter electrode 3 to the outside.

ここで、帯電した水を先端霧化部29の先端29aから飛び出せるためには、電界の集中が必要である。この水印加電極2は、先端霧化部29が板状で形成されていて、放電部である先端29aが線状に尖っているので、少なくとも先端29aの上端と下端の2ヶ所の角部に電界を集中させることができる。   Here, in order for the charged water to jump out from the tip 29a of the tip atomizing section 29, it is necessary to concentrate the electric field. In this water application electrode 2, the tip atomizing portion 29 is formed in a plate shape, and the tip 29a which is a discharge portion is pointed linearly, so at least at the two corners of the upper end and the lower end of the tip 29a. The electric field can be concentrated.

このため、先端近傍を錘状(角錐や円錐)に形成して放電部となる先端を針状に尖らしたものでは、その針状尖端の1ヶ所でしか水のテーラーコーンが形成されないのに対して、線状に尖る先端29aでは、少なくとも上端と下端の角部2ヶ所で水のテーラーコーンを形成することができ、放電部を針状尖端とするものに比べて、静電ミスト1を効率よく多量に発生させることができる。なお、先端29aは線状に尖っているので、上端や下端の角部ほどではないが電界は集中するので、上下の角部の間であっても、水のテーラーコーンが形成されることもあり、静電ミスト1が効率よく多量に生成される。   For this reason, in the case where the vicinity of the tip is formed in a pyramid shape (a pyramid or a cone) and the tip serving as a discharge portion is pointed like a needle, a tailor cone of water is formed only at one point of the needle-like tip. Thus, the tip 29a that is linearly sharp can form a water tailor cone at least at the two corners of the upper and lower ends, making the electrostatic mist 1 more efficient than a tip having a discharge point as a needle-like tip. It can be generated in large quantities. Since the tip 29a is linearly pointed, the electric field is concentrated although not as much as the corners of the upper and lower ends, so that a tailor cone of water may be formed even between the upper and lower corners. Yes, a large amount of electrostatic mist 1 is efficiently generated.

電界を集中しやすくするために、先端霧化部29は、対向電極3に向かう上面視で三角形状の頂点部分の角度α(図4に示す)を鋭角に形成するのがよく、望ましくは60°以下がよい。上面視で三角形状の先端霧化部29の胴部28から最も離れた頂点部分の角度が角度αである。また、水印加電極2の製造工程や配送工程において、先端霧化部29が細長く突出していると、破損する恐れがあるので、破損を回避するために、先端霧化部29の突出高さL6(図4に示す)は、胴部28の短辺方向幅と同等以下とするのが好ましく、の頂点部分の角度αも15°以上がよい。   In order to make it easy to concentrate the electric field, the tip atomizing portion 29 should form an angle α (shown in FIG. 4) of a triangular apex portion with an acute angle when viewed from the top facing the counter electrode 3, preferably 60 ° or less is better. The angle of the apex portion that is farthest from the body portion 28 of the triangular tip atomizing portion 29 in the top view is the angle α. Further, in the manufacturing process and the delivery process of the water application electrode 2, if the tip atomizing portion 29 protrudes long and narrow, there is a risk of breakage. Therefore, in order to avoid damage, the protrusion height L6 of the tip atomizing portion 29 (Shown in FIG. 4) is preferably equal to or less than the width in the short side direction of the body portion 28, and the angle α of the apex portion is preferably 15 ° or more.

このように生成された静電ミスト1は、単にミストや微粒子水と呼ばれたり、帯電していることから、帯電ミストや帯電微粒子水と呼ばれたりすることがある。また、大きさがナノメータサイズであることから、ナノミストと呼ばれることもある。いずれであっても、水に高電圧をかけ、レイリー分裂により微細化させ生成する帯電したナノメータサイズのミスト(微粒子水)であり、ここでは、このようにして生成されたミストのことを静電ミスト1と呼ぶこととする。また、このように静電ミスト1を生成することを静電霧化と呼び、霧化するとは水をミスト化することである。そして、霧化量とは、静電ミスト1の生成量(発生量)のことである。   The electrostatic mist 1 generated in this way is simply called mist or fine particle water, or since it is charged, it may be called charged mist or charged fine particle water. Moreover, since the magnitude | size is a nanometer size, it may be called nanomist. In any case, it is a charged nanometer-size mist (fine particle water) generated by applying a high voltage to water and making it fine by Rayleigh splitting. Here, the mist generated in this way is electrostatically charged. It will be called mist 1. Moreover, producing | generating the electrostatic mist 1 in this way is called electrostatic atomization, and atomizing is making water mist. The atomization amount is the generation amount (generation amount) of the electrostatic mist 1.

図4は水印加電極2の概略構成図であるが、この図で示すL3は、上方に位置する冷却フィン8bと対向して露出される胴部28上面の長辺方向(長手方向)の幅で、冷却フィン8bの積層方向と同方向の幅である。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the water application electrode 2. L3 shown in this figure is the width in the long side direction (longitudinal direction) of the upper surface of the body portion 28 exposed to face the cooling fins 8b located above. Thus, the width is the same as the stacking direction of the cooling fins 8b.

例えば、胴部28の長辺方向の一端に高電圧電源部4との接続端子が装着され、その接続端子により、もしくはその接続端子を保護するために設置された別体のカバーにより、胴部28のその一端部分の上面が、冷却フィン8bに向かって露出されていない場合には、その一端部分は上記の幅L3には含まれない。幅L3は単に胴部28の長辺方向の長さではなく、上方に位置する冷却フィン8bと対向して露出される胴部28上面の長辺方向の幅であり、上方に露出をしていない部分は、幅L3には含めない。   For example, a connecting terminal to the high-voltage power supply unit 4 is attached to one end in the long side direction of the trunk portion 28, and the trunk portion is provided by the connecting terminal or by a separate cover installed to protect the connecting terminal. When the upper surface of the one end portion of 28 is not exposed toward the cooling fin 8b, the one end portion is not included in the width L3. The width L3 is not simply the length in the long side direction of the body portion 28 but the width in the long side direction of the upper surface of the body portion 28 exposed to face the cooling fins 8b located above, and is exposed upward. The part which does not exist is not included in the width L3.

また図5に示すL5は、L3と直交する方向の幅であり、冷却フィン8bと対向して露出されている胴部28上面の短辺方向の幅で、冷却フィン8bの突出方向と同方向の幅である。   Further, L5 shown in FIG. 5 is the width in the direction orthogonal to L3, the width in the short side direction of the upper surface of the body portion 28 exposed to face the cooling fin 8b, and the same direction as the protruding direction of the cooling fin 8b. Width.

ここで、この水印加電極2は、胴部28の幅L3が、上記した冷却フィン8bの積層方向幅L2と同等もしくは幅L2よりも大きくなるように形成されている。すなわち、幅L3≧幅L2となっている。また、胴部28の幅L5が、上記した冷却フィン8bの突出高さL4と同等もしくはL4よりも大きくなるように形成されている。すなわち、幅L5≧L4としている。   Here, the water application electrode 2 is formed such that the width L3 of the body portion 28 is equal to or larger than the width L2 of the cooling fins 8b in the stacking direction. That is, the width L3 ≧ the width L2. Further, the width L5 of the body portion 28 is formed to be equal to or larger than the protrusion height L4 of the cooling fin 8b described above. That is, the width L5 ≧ L4.

さらに、水印加電極2の胴部28に冷却フィン8b全体を重力方向に投影したときに、積層方向幅L2が胴部28の長辺方向幅L3と略一致するか、もしくは幅L3内に収まるように、また、高さL4が胴部28の短辺方向幅L5と略一致するか、もしくは幅L5内に収まるように、水印加電極2の胴部28は、冷却フィン8bに対して配置されている。   Further, when the entire cooling fin 8b is projected onto the body portion 28 of the water application electrode 2 in the direction of gravity, the stacking direction width L2 substantially coincides with the long side direction width L3 of the body portion 28 or falls within the width L3. In addition, the body portion 28 of the water application electrode 2 is disposed with respect to the cooling fin 8b so that the height L4 substantially coincides with the short side width L5 of the body portion 28 or falls within the width L5. Has been.

上方に位置する複数の冷却フィン8bと、その下方に隙間L1を介して冷却部8とは非接触に位置する水印加電極2の胴部28とは、このような位置関係にあるので、重力により複数の冷却フィン8bの下端から積層方向に幅広く滴下される多くの結露水10を、胴部28の上面が水受け取り面となって、無駄なく確実に受け取ることができ、それらを先端霧化部29に搬送できるので、安定して多くの量の静電ミスト1を発生させることができる。   Since the plurality of cooling fins 8b positioned above and the body portion 28 of the water application electrode 2 positioned below the cooling unit 8 through the gap L1 are in contact with each other, the gravity is Therefore, a large amount of condensed water 10 dripped widely in the stacking direction from the lower ends of the plurality of cooling fins 8b can be reliably received without waste, with the upper surface of the body portion 28 serving as a water receiving surface, and they are atomized at the tip. Since it can be conveyed to the unit 29, a large amount of electrostatic mist 1 can be generated stably.

また、冷却フィン8bの突出方向に対しても、高さL4の範囲を有する冷却フィン8b下端のいずれの突出方向位置から滴下された場合でも、胴部28の上面が水受け取り面となって、無駄なく確実に受け取ることができ、安定して多くの量の静電ミスト1を発生させることできる。   In addition, even if the cooling fin 8b is dropped from any position in the protruding direction at the lower end of the cooling fin 8b having a range of the height L4, the upper surface of the body portion 28 serves as a water receiving surface. It can be reliably received without waste, and a large amount of electrostatic mist 1 can be generated stably.

特に、冷却部8にて多くの結露水10を得るために、空気流と略直交する水平方向に冷却フィン8bを積層させ、水印加電極2の胴部28を平板状として、その積層方向に長辺方向の幅を伸ばすように形成していることにより、冷却フィン8bで効率よく多量に結露させた結露水10を胴部28の上面で無駄なく確実に受け取るので、静電ミスト1の発生が安定して継続される。   In particular, in order to obtain a large amount of condensed water 10 in the cooling unit 8, the cooling fins 8b are stacked in a horizontal direction substantially orthogonal to the air flow, and the body portion 28 of the water application electrode 2 is formed in a flat plate shape in the stacking direction. By forming so as to extend the width in the long side direction, the dew condensation water 10 efficiently condensed in a large amount by the cooling fins 8b is reliably received on the upper surface of the body portion 28 without waste, so that the generation of the electrostatic mist 1 is generated. Is continued stably.

なお、水供給手段の冷却部8は、必ずしも冷却フィン8bを備えていなくてもよく、冷却フィン8bを有している場合と比べれば、生成される結露水10の量は減少するが、平板状のベース板8aだけがペルチェユニット6の冷却面に接している構成であってもよい。この場合には、ベース板8aが冷却板となって、ペルチェユニット6と接する面の反対側の面(冷却フィン8bを備える場合であれば、複数の冷却フィン8bが突出する面)上に、結露水10が生成され、重力により下端に向けてその面上を伝って落下し、下端まで伝った後でベース板8aから重力により下方へ滴下される。   The cooling unit 8 of the water supply means does not necessarily include the cooling fins 8b, and the amount of the condensed water 10 that is generated is reduced as compared with the case where the cooling fins 8b are provided. The configuration may be such that only the base plate 8 a is in contact with the cooling surface of the Peltier unit 6. In this case, the base plate 8a serves as a cooling plate on the surface opposite to the surface in contact with the Peltier unit 6 (the surface from which the plurality of cooling fins 8b protrude if the cooling fins 8b are provided) Condensed water 10 is generated, falls on the surface toward the lower end by gravity, drops to the lower end, and then drops downward from the base plate 8a by gravity.

冷却部8が冷却フィン8bを持たずに冷却板となる平板状のベース板8aのみを有する上記のような構成である場合には、ベース板8aの水平方向の幅(長さ)に対して、水印加電極2の胴部28の幅L3を、同等もしくはそれより大きくなるように形成すればよい。すなわち、幅L3≧ベース板8aの水平方向の幅となっている。そして、水印加電極2の胴部28にベース板8aを重力方向に投影したときに、ベース板8aの水平方向の幅が胴部28の長辺方向幅L3と略一致するか、もしくは幅L3内に収まるように、水印加電極2の胴部28を、冷却部8に対して配置する。もちろん、ベース板8aの下方に距離L1の隙間を介して胴部28が位置し、冷却部8と水印加電極2は非接触である。   In the case where the cooling unit 8 has the above-described configuration having only the flat base plate 8a serving as a cooling plate without the cooling fins 8b, the horizontal width (length) of the base plate 8a is limited. The width L3 of the body portion 28 of the water application electrode 2 may be formed to be equal to or greater than that. That is, the width L3 ≧ the horizontal width of the base plate 8a. When the base plate 8a is projected onto the body portion 28 of the water application electrode 2 in the direction of gravity, the horizontal width of the base plate 8a substantially matches the long side width L3 of the body portion 28, or the width L3. The body part 28 of the water application electrode 2 is arranged with respect to the cooling part 8 so as to be accommodated in the inside. Of course, the trunk | drum 28 is located below the base board 8a through the clearance of the distance L1, and the cooling part 8 and the water application electrode 2 are non-contact.

このような位置関係とすることで、重力により冷却板となるベース板8aの下端から水平方向に幅広く滴下される結露水10を、胴部28の上面が水受け取り面となって、無駄なく確実に受け取ることができ、それらを先端霧化部29に搬送できるので、安定して多くの量の静電ミスト1を発生させることができる。   By adopting such a positional relationship, the condensed water 10 dripped widely in the horizontal direction from the lower end of the base plate 8a serving as a cooling plate due to gravity is reliably and efficiently used with the upper surface of the body portion 28 serving as a water receiving surface. Since they can be conveyed to the tip atomizing section 29, a large amount of electrostatic mist 1 can be generated stably.

すなわち、冷却フィン8bの有無に関わらず、水印加電極2の胴部28の幅L3を、冷却部8の水平方向幅と同等もしくはそれよりも大きくなるように形成し、すなわち、幅L3≧冷却部8の水平方向幅として、さらに水印加電極2の胴部28に冷却部8を重力方向に投影したときに、冷却部8の水平向幅が胴部28の長辺方向幅L3と略一致するか、もしくは幅L3内に収まるように配置することにより、重力により冷却部8から水平方向に幅広く滴下される結露水10を、胴部28の上面が水受け取り面となって、無駄なく確実に受け取ることができ、それらを先端霧化部29に搬送できるので、安定して多くの量の静電ミスト1を発生させることができる。   That is, regardless of the presence or absence of the cooling fin 8b, the width L3 of the body portion 28 of the water application electrode 2 is formed to be equal to or larger than the horizontal width of the cooling portion 8, that is, width L3 ≧ cooling. As the horizontal width of the portion 8, when the cooling portion 8 is further projected onto the body portion 28 of the water application electrode 2 in the direction of gravity, the horizontal width of the cooling portion 8 is substantially equal to the long side width L3 of the body portion 28. Or by placing it so as to be within the width L3, the condensed water 10 dripped widely in the horizontal direction from the cooling unit 8 due to gravity can be reliably and efficiently used with the upper surface of the body unit 28 serving as a water receiving surface. Since they can be conveyed to the tip atomizing section 29, a large amount of electrostatic mist 1 can be generated stably.

図3に示す冷却部8では、ベース板8aの左右端からも冷却フィン8bが突設しており、積層方向の幅L2が冷却部8の水平方向幅に該当する。ベース板8aは一般的に矩形状に形成され、その長手方向が通過する空気流の方向と直交するように配置される。冷却部8での結露水10の生成は、多くが冷却部8の(通過する空気流の)上流部で生じるため、そのように配置した方が、水分を多く含んだ空気流と接するベース板8a(のペルチェユニット6と接する面の反対側の面)の面積を稼げるからである。そのため、冷却部8で生成された結露水10は、水平方向に幅広く滴下されることになる。   In the cooling unit 8 shown in FIG. 3, the cooling fins 8 b protrude from the left and right ends of the base plate 8 a, and the width L <b> 2 in the stacking direction corresponds to the horizontal width of the cooling unit 8. The base plate 8a is generally formed in a rectangular shape, and is arranged so that its longitudinal direction is orthogonal to the direction of the air flow that passes. Most of the generation of the dew condensation water 10 in the cooling unit 8 occurs in the upstream part (of the passing air flow) of the cooling unit 8, and thus the base plate that comes into contact with the air flow containing a lot of moisture is provided. This is because the area of 8a (the surface opposite to the surface in contact with the Peltier unit 6) can be earned. Therefore, the dew condensation water 10 generated in the cooling unit 8 is dripped widely in the horizontal direction.

また、先端霧化部29を胴部28の長辺方向側面の途中に形成しているので、短辺方向側面に設けるのに比べて、胴部28で受け取った結露水10を素早く先端霧化部29に搬送できる。このため、結露水10が水印加電極2へ至るまでの経路が、重力による胴部28への直接的な滴下であることと相まって、この静電霧化装置100の運転開始から短時間で静電ミスト1を発生させることができる。各冷却フィン8bから同量の結露水10が滴下されるものとして、先端霧化部29が1つだけの場合には、胴部28の長辺方向側面にあって、冷却フィン8bの積層方向幅L2の中央に相当する位置に配置させるのが、水の搬送の安定度から最も好ましい。   Moreover, since the front end atomization part 29 is formed in the middle of the long side direction side surface of the trunk | drum 28, compared with providing in the short side direction side surface, the dew condensation water 10 received by the trunk | drum 28 is rapidly tip atomized. It can be conveyed to the section 29. For this reason, coupled with the fact that the path from the dew condensation water 10 to the water application electrode 2 is direct dripping onto the body portion 28 due to gravity, the static atomization apparatus 100 can be quietly moved in a short time from the start of operation. Electric mist 1 can be generated. Assuming that the same amount of dew condensation water 10 is dropped from each cooling fin 8b, when there is only one tip atomizing portion 29, it is on the side of the long side direction of the body portion 28 and the stacking direction of the cooling fins 8b It is most preferable to arrange at a position corresponding to the center of the width L2 from the stability of water conveyance.

なお、水印加電極2は、その周囲に冷却部8から滴下供給された結露水10を溜めないように構成されている。水印加電極2を固定する保持枠は水が溜まることがないように容器とはしないで、例えば、水印加電極2の下面(冷却部8と対向する上面の反対側の面)を含む周囲には下方への開口を設け、水印加電極2の保持枠からは不要な水は開口を通して排水させ、水印加電極2の周囲に水を溜めさせない。   In addition, the water application electrode 2 is configured so as not to accumulate the dew condensation water 10 dropped from the cooling unit 8 around the water application electrode 2. The holding frame for fixing the water application electrode 2 is not a container so that water does not collect, for example, around the lower surface of the water application electrode 2 (the surface opposite to the upper surface facing the cooling unit 8). Is provided with a downward opening, and unnecessary water is drained from the holding frame of the water application electrode 2 through the opening, and water is not accumulated around the water application electrode 2.

水印加電極2の周りに水を溜めない理由は、以下のとおりである。
(1)水印加電極2の上に水が溜まってくると、上に溜まった水の介在により水印加電極2(特に胴部28)と冷却部8(特に冷却フィン8b)との距離が短くなり、高電位である水印加電極2から冷却部8へ放電現象が発生する恐れがある。水印加電極2と冷却部8との間で放電現象が発生すると、水印加電極2と対向電極3との間での放電が不安定となり、正確な静電ミスト1の発生が阻害される。また、信頼性の点からも好ましくない。
The reason why water is not collected around the water application electrode 2 is as follows.
(1) When water accumulates on the water application electrode 2, the distance between the water application electrode 2 (particularly the body part 28) and the cooling part 8 (particularly the cooling fin 8 b) is short due to the interposition of the accumulated water. Therefore, a discharge phenomenon may occur from the water application electrode 2 having a high potential to the cooling unit 8. When a discharge phenomenon occurs between the water application electrode 2 and the cooling unit 8, the discharge between the water application electrode 2 and the counter electrode 3 becomes unstable, and the generation of accurate electrostatic mist 1 is inhibited. Further, it is not preferable from the viewpoint of reliability.

(2)水印加電極2は多孔質体で構成されるが、水印加電極2内の水分量が多いと、テーラーコーンを形成した水の表面張力に対してクーロン力が勝てずに、水が先端霧化部29の先端29aから離れにくくなり、すなわち、先端29aからなかなか飛び出さないことになって、静電ミスト1の発生が阻害される。水印加電極2は、内部の空隙(気孔)を水で飽和させない方が静電ミスト1の発生効率がよい。   (2) Although the water application electrode 2 is composed of a porous body, if the water content in the water application electrode 2 is large, the Coulomb force cannot be overcome against the surface tension of the water forming the tailor cone, It becomes difficult to separate from the tip 29a of the tip atomizing portion 29, that is, it does not easily jump out from the tip 29a, and the generation of the electrostatic mist 1 is inhibited. The water application electrode 2 has better generation efficiency of the electrostatic mist 1 if the internal voids (pores) are not saturated with water.

(3)ペルチェユニット6が水に浸かると、信頼性の点で不具合が生じる。ペルチェユニット6は、P型N型半導体が直列接続された構成であり、P型N型半導体のいずれかが水の侵入により故障すると使用不能となる。
これらの理由から、水印加電極2の周囲には、水を溜めない構成が必要なのである。
(3) When the Peltier unit 6 is immersed in water, a malfunction occurs in terms of reliability. The Peltier unit 6 has a configuration in which P-type N-type semiconductors are connected in series, and becomes unusable if any of the P-type N-type semiconductors breaks down due to water intrusion.
For these reasons, it is necessary to have a structure that does not collect water around the water application electrode 2.

なお、対向電極3は、水印加電極2との電位差を一定に保つために設置しているが、対向電極3を設置しないで気中との放電(気中の浮遊電位との放電)で静電ミスト1を発生させるようにしてもよい。また、この静電霧化装置100を搭載する機器のあらかじめ電位が0V近辺にある部材(例えば、空気調和機の室内機に搭載するとして、室内機内部に設置される室内熱交換器)を対向電極3の代替として用いて、水印加電極2との電位差を保つようにして静電ミスト1を生成するようにしてもよい。   The counter electrode 3 is installed in order to keep the potential difference with the water application electrode 2 constant. However, the counter electrode 3 is not installed and is statically discharged by discharge in the air (discharge from the floating potential in the air). The electric mist 1 may be generated. In addition, a member (for example, an indoor heat exchanger installed inside an indoor unit when mounted on an indoor unit of an air conditioner) having a potential in the vicinity of 0 V in advance of a device on which the electrostatic atomizer 100 is mounted is opposed. As an alternative to the electrode 3, the electrostatic mist 1 may be generated so as to maintain a potential difference from the water application electrode 2.

この静電霧化装置100では、放熱部7および冷却部8に重力方向、すなわち上方から下方への空気流が通過するが、冷却部8における吸熱量低下を防止して効率よく冷却フィン8bの温度を下げるために、冷却部8への通風量(通過する空気流の量)は、放熱部7に比べて少なくしている。その実現手段としては、放熱部7はその上流側を開放状態にして放熱部7を通過する空気流に通風抵抗を与えないが、冷却部8側では、上流側に囲いやリブなどを設けて流入口の開口を制限して通風量を下げる。このように通風量を下げて冷却部8を通過する空気流の流速を0.1m/s程度の微風状態まで小さくし、空気流が冷却熱を奪って流出してしまうことを避けている。この結果、冷却フィン8bを効率よく冷却できる。   In this electrostatic atomizer 100, the air flow in the direction of gravity, that is, from the upper side to the lower side, passes through the heat dissipating unit 7 and the cooling unit 8, but the heat absorption amount in the cooling unit 8 is prevented from decreasing and the cooling fin 8b is efficiently In order to lower the temperature, the amount of air flow to the cooling unit 8 (the amount of airflow that passes through) is made smaller than that of the heat radiating unit 7. As a means for realizing this, the heat dissipating part 7 is open on the upstream side and does not give airflow resistance to the air flow passing through the heat dissipating part 7, but on the cooling part 8 side, an enclosure or a rib is provided on the upstream side. Reduce the air flow by limiting the opening of the inlet. In this way, the flow rate of the air flow passing through the cooling unit 8 is reduced to a slight wind state of about 0.1 m / s by reducing the amount of ventilation, and the air flow is prevented from taking out the cooling heat and flowing out. As a result, the cooling fin 8b can be efficiently cooled.

そして流速はたいへん小さいが、冷却部8には空気流が存在するので、水分を含んだ新しい空気が入れ替わるように流入することになり、冷却部8周囲の空気が乾燥してしまうことがなく、効率よく冷却された冷却フィン8bの表面には、結露水10が安定して生成される。   And although the flow velocity is very small, since there is an air flow in the cooling unit 8, it will flow in so that new air containing moisture will be exchanged, and the air around the cooling unit 8 will not dry, Condensed water 10 is stably generated on the surfaces of the cooling fins 8b cooled efficiently.

水印加電極2は金属多孔質体から成るものなので、胴部28の上面のどこに結露水10が滴下されても、受け取った水を先端霧化部29に搬送する性質を持っている。   Since the water application electrode 2 is made of a metal porous body, the water application electrode 2 has a property of transporting the received water to the tip atomization unit 29 wherever the condensed water 10 is dropped on the upper surface of the body unit 28.

すなわち、水印加電極2自身が、水受け取り部であり、水搬送手段であり、かつ霧化部(静電ミスト1の発生部)である、というように、3つの機能を備えているのである。このため、素早く水を先端霧化部29に集めて、効率よく正確に安定して静電霧化させることができる、という効果を有するのである。   That is, the water application electrode 2 itself has three functions such as a water receiving part, a water transport means, and an atomization part (generation part of the electrostatic mist 1). . For this reason, it has the effect that water can be quickly gathered in the tip atomization part 29, and can be made electrostatic atomization efficiently and accurately stably.

この静電霧化装置100では、図2に示すように、水印加電極2の胴部28が、ペルチェユニット6の冷却面に接する冷却部8の重力方向下方に、冷却部8とは直接に接することのない離れた位置で、所定の距離L1の隙間を空けて設置される。   In this electrostatic atomizer 100, as shown in FIG. 2, the body portion 28 of the water application electrode 2 is directly below the cooling unit 8 in the gravity direction of the cooling unit 8 in contact with the cooling surface of the Peltier unit 6. It is installed with a gap of a predetermined distance L1 at a position where it does not touch.

ここで所定の隙間L1は、水印加電極2と冷却部8とが電気的につながらない距離が必要となる。高電位にある胴部28から冷却部8への放電を起こさないために、胴部28の冷却フィン8bに対向して露出される上面には、先端霧化部29のような電界を集中させてしまう突起を設けずに平坦状に形成する。そして、胴部28と冷却部8間の空間の絶縁破壊を回避するために、距離L1は最低でも3mm必要となる。   Here, the predetermined gap L1 requires a distance that the water application electrode 2 and the cooling unit 8 are not electrically connected. In order not to cause discharge from the body portion 28 at a high potential to the cooling unit 8, an electric field like the tip atomizing unit 29 is concentrated on the upper surface of the body unit 28 that is exposed to face the cooling fins 8 b. It is formed in a flat shape without providing projections. And in order to avoid the dielectric breakdown of the space between the trunk | drum 28 and the cooling part 8, the distance L1 needs at least 3 mm.

さらに、結露水10を冷却フィン8bから胴部28へと滴下するようにしているため、冷却フィン8bの下端から落下する直前の水滴の長さが、冷却フィン8bと胴部28との絶縁距離を実質的に短くしてしまうことなるので、その分も考慮すると、距離L1は、少なくとも5mmは必要であり、冷却フィン8bの下端から5mm以上の隙間L1を空けて胴部28を設置するのがよい。   Furthermore, since the dew condensation water 10 is dripped from the cooling fin 8b to the body part 28, the length of the water droplet immediately before dropping from the lower end of the cooling fin 8b is the insulation distance between the cooling fin 8b and the body part 28. In view of this, the distance L1 must be at least 5 mm, and the body portion 28 is installed with a gap L1 of 5 mm or more from the lower end of the cooling fin 8b. Is good.

これに加えて、水印加電極2や冷却部8をそれぞれ保持する周囲の部材への沿面放電なども考慮放電に対する信頼性を満足する隙間L1を適宜設定すればよい。   In addition to this, the gap L1 that satisfies the reliability for the discharge considering the creeping discharge to the surrounding members respectively holding the water application electrode 2 and the cooling unit 8 may be appropriately set.

この静電霧化装置100では、冷却部8と、冷却部8に向かって露出している胴部28の上面との間には、空間以外に、冷却部8から滴下する水を集める集水部材や滴下する水を胴部28に案内するガイド部材、また、滴下する水を胴部28に至る前に一時的に溜めておく保水部材などを介在させず、直接的に重力により結露水10を胴部28上面に滴下する。冷却部8から胴部28への水の移動を妨げる要素は何もない。これにより、冷却部8にて生成された結露水10を、短時間で素早く確実に水印加電極2へと供給することができる。   In this electrostatic atomizer 100, the water collecting that collects water dripped from the cooling unit 8 in addition to the space between the cooling unit 8 and the upper surface of the body unit 28 exposed toward the cooling unit 8. Condensed water 10 is directly formed by gravity without a member, a guide member for guiding dripping water to the trunk portion 28, or a water retaining member for temporarily collecting dripping water before reaching the trunk portion 28. Is dropped on the upper surface of the body portion 28. There are no elements that hinder the movement of water from the cooling section 8 to the body section 28. Thereby, the dew condensation water 10 produced | generated in the cooling part 8 can be supplied to the water application electrode 2 quickly and reliably in a short time.

そして、水印加電極2と冷却部8とが非接触であることにより、ペルチェユニット6に高電圧がかかって、ペルチェユニット6が壊れてしまう心配がない。このように、高電圧が印加される部位が水印加電極2に限定される。   And since the water application electrode 2 and the cooling unit 8 are not in contact with each other, there is no fear that the Peltier unit 6 is broken due to a high voltage applied to the Peltier unit 6. Thus, the part to which a high voltage is applied is limited to the water application electrode 2.

また、水印加電極2の材料として金属多孔質体(詳細は後述する)を用いることで、胴部28の一部に水が供給されれば、内部の空隙を表面拡散により進み、先端霧化部29まで素早く搬送することができ、運転開始から静電ミスト1の発生までの時間を短くできる。   In addition, by using a metal porous body (details will be described later) as the material for the water application electrode 2, if water is supplied to a part of the body portion 28, it proceeds through the internal voids by surface diffusion and is atomized at the tip. It can be quickly conveyed to the unit 29, and the time from the start of operation to the generation of the electrostatic mist 1 can be shortened.

次に、実施の形態1のいくつかの変形例について説明する。図6は、変形例1の静電霧化装置150を示す。図1の静電霧化装置100においては、水印加電極2の先端霧化部29が、胴部28の長辺方向側面上に冷却フィン8bの突出方向と同方向に突出していたが、この静電霧化装置150では、その面とは反対側の長辺方向側面上に、冷却フィン8bの突出方向とは反対方向、すなわち放熱部7のフィン突出方向に突出するように設けている。対向電極3もその時の先端霧化部29に対向するように放熱部7側に設けられる。このような配置にすると、冷却部8に比べて流量が大きい放熱部7を通過する空気流にのせて対向電極3の開口から放出された静電ミスト1を広く拡散させることができる効果が追加される。   Next, some modifications of the first embodiment will be described. FIG. 6 shows an electrostatic atomizer 150 according to the first modification. In the electrostatic atomizer 100 of FIG. 1, the tip atomizing portion 29 of the water application electrode 2 protrudes in the same direction as the protruding direction of the cooling fin 8 b on the long side surface of the trunk portion 28. In the electrostatic atomizer 150, it is provided on the side surface in the long side opposite to the surface so as to protrude in the direction opposite to the protruding direction of the cooling fin 8b, that is, in the fin protruding direction of the heat radiating unit 7. The counter electrode 3 is also provided on the heat radiating part 7 side so as to face the tip atomizing part 29 at that time. With such an arrangement, there is an additional effect that the electrostatic mist 1 emitted from the opening of the counter electrode 3 can be widely diffused on the air flow passing through the heat radiating unit 7 having a larger flow rate than the cooling unit 8. Is done.

ただし、変形例1のような場合では、通過する流量の大なる空気流によって、水のテーラーコーン形成やレイリー分裂が阻害され、正確で安定した静電ミスト1の発生が損なわれる懸念があるため、先端霧化部29と対向電極3、およびその両者間の空間の上流側(ただし放熱部7よりは下流側)には、図6に示すように庇30を設置して空気流を遮り、静電ミスト1の生成部分に空気流が通過することを抑制した方がよい。   However, in the case of the modified example 1, there is a concern that tailor cone formation and Rayleigh splitting of water are hindered by an air flow having a large flow rate to pass, and generation of an accurate and stable electrostatic mist 1 may be impaired. The tip atomizing section 29 and the counter electrode 3, and the upstream side of the space between them (but the downstream side of the heat dissipating section 7), as shown in FIG. It is better to suppress the air flow from passing through the generation part of the electrostatic mist 1.

次に図7と図8により、変形例2の静電霧化装置200について説明する。変形例2の静電霧化装置200は、先端霧化部29の胴部28に対する位置が、図1に示した静電霧化装置100のように先端霧化部29の突起位置が胴部28の長辺方向側面上ではなく、胴部28の端部(短辺方向側面上)に設けられる。   Next, the electrostatic atomizer 200 of the modification 2 is demonstrated with FIG. 7 and FIG. In the electrostatic atomizer 200 of Modification 2, the position of the tip atomizing section 29 relative to the trunk section 28 is the same as the position of the projection of the tip atomizing section 29 as in the electrostatic atomizer 100 shown in FIG. It is provided not on the side surface in the long side direction of 28 but on the end portion (on the side surface in the short side direction) of the body portion 28.

この場合も静電霧化装置100と同様に、胴部28を結露水10が滴下される複数の冷却フィン8bの積層方向に一致する方向に長辺方向を伸ばして設置する。図8はこの静電霧化装置200に用いられる水印加電極2の上面図であり、この図に示す寸法L3とL5は、静電霧化装置100における水印加電極2のL3とL5(図4参照)と同じ寸法を表しており、冷却フィン8bの寸法L2、L4(図3参照)との位置関係も静電霧化装置100と同様である。これにより、複数の冷却フィン8bから滴下する結露水10を直接胴部28上面で無駄なく確実に受け取ることができる。   Also in this case, like the electrostatic atomizer 100, the trunk portion 28 is installed with its long side direction extended in a direction that coincides with the stacking direction of the plurality of cooling fins 8b onto which the condensed water 10 is dropped. FIG. 8 is a top view of the water application electrode 2 used in the electrostatic atomizer 200. The dimensions L3 and L5 shown in this figure are L3 and L5 of the water application electrode 2 in the electrostatic atomizer 100 (FIG. 8). 4) and the positional relationship with the dimensions L2 and L4 of the cooling fin 8b (see FIG. 3) is the same as that of the electrostatic atomizer 100. Thereby, the dew condensation water 10 dripped from the plurality of cooling fins 8b can be reliably received directly on the upper surface of the body portion 28 without waste.

先端霧化部29である突起は冷却フィン8bの積層方向に突出するため、突出した先端霧化部29の前方に対向電極3を設ける。変形例2の静電霧化装置200も、水印加電極2自身が、水受け取り部であり、水搬送手段であり、かつ霧化部(静電ミスト1発生部)である、というように、3つの機能を備えており、効率的に水を先端霧化部29に集めて、効率よく安定して静電霧化させることができるとともに、長辺方向の途中に突起が存在しないため、水印加電極2の配送作業が容易となって配送作業の信頼性が増す効果が得られる。   Since the protrusion which is the tip atomizing portion 29 protrudes in the stacking direction of the cooling fins 8 b, the counter electrode 3 is provided in front of the protruding tip atomizing portion 29. In the electrostatic atomization apparatus 200 of Modification 2, the water application electrode 2 itself is a water receiving unit, a water transport unit, and an atomization unit (electrostatic mist 1 generation unit). Since it has three functions, water can be efficiently collected at the tip atomization section 29 and can be efficiently and stably electrostatically atomized, and there is no protrusion in the middle of the long side. The delivery work of the additional electrode 2 becomes easy, and the effect of increasing the reliability of the delivery work is obtained.

図9は変形例3の静電霧化装置300の側面図である。図1の静電霧化装置100との差異は、水印加電極2(先端霧化部29および胴部28)の設置角度である。静電霧化装置100では、水印加電極2は、水平に設置され、冷却部8も、冷却フィン8bの積層方向および突出高さ方向ともに水平となっており、冷却フィン8bの下端面と水印加電極2の上面は、冷却フィン8bの積層方向にも突出高さ方向にも平行であった。   FIG. 9 is a side view of the electrostatic atomizer 300 of the third modification. The difference from the electrostatic atomizer 100 of FIG. 1 is the installation angle of the water application electrode 2 (the tip atomization part 29 and the trunk | drum 28). In the electrostatic atomizer 100, the water application electrode 2 is installed horizontally, and the cooling unit 8 is also horizontal in both the stacking direction and the protruding height direction of the cooling fins 8b. The upper surface of the additional electrode 2 was parallel to both the stacking direction of the cooling fins 8b and the protruding height direction.

しかし、図9に示す変形例3の静電霧化装置300では、冷却部8は静電霧化装置100と同じく水平のままであるが、水印加電極2を、胴部28から先端霧化部29(胴部28の長辺方向側面に突設)に向かって重力方向に角度θ1(図9参照)だけ傾斜させて設置している。角度θ1の大きさは、5〜30°程度である。   However, in the electrostatic atomizer 300 of the third modification shown in FIG. 9, the cooling unit 8 remains horizontal in the same manner as the electrostatic atomizer 100, but the water application electrode 2 is atomized from the body portion 28 to the tip. It is inclined by an angle θ1 (see FIG. 9) in the direction of gravity toward the portion 29 (projecting on the side surface in the long side direction of the body portion 28). The magnitude of the angle θ1 is about 5 to 30 °.

このように水印加電極2を設置した静電霧化装置300では、胴部28から先端霧化部29への水の搬送に、内部空隙の表面拡散による移動だけでなく、重力を利用できることになり、例えば、冷却部8で生成される結露水10が少ない場合でも、胴部28で受け取った結露水10を素早く先端霧化部29へ搬送できる効果を有する。   In the electrostatic atomizer 300 in which the water application electrode 2 is installed in this way, not only the movement of the internal gap due to the surface diffusion but also the gravity can be used for transporting the water from the trunk portion 28 to the tip atomization portion 29. Thus, for example, even when the condensed water 10 generated by the cooling unit 8 is small, the condensed water 10 received by the body 28 can be quickly conveyed to the tip atomizing unit 29.

次に、図10は変形例4の静電霧化装置400の側面図である。図9の静電霧化装置300とは、水印加電極2(先端霧化部29および胴部28)の傾斜方向が逆となっている点が異なる。図10に示す変形例4の静電霧化装置400では、冷却部8は静電霧化装置300同様に水平のままであるが、水印加電極2を、胴部28から先端霧化部29(胴部28の長辺方向側面に突設)に向かって反重力方向に角度θ2(図10参照)だけ傾斜させて設置している。角度θ2の大きさは、5〜30°程度である。   Next, FIG. 10 is a side view of the electrostatic atomizer 400 of Modification 4. 9 differs from the electrostatic atomizer 300 of FIG. 9 in that the inclination direction of the water application electrode 2 (the tip atomization portion 29 and the body portion 28) is reversed. In the electrostatic atomizer 400 of Modification 4 shown in FIG. 10, the cooling unit 8 remains horizontal as in the electrostatic atomizer 300, but the water application electrode 2 is moved from the body unit 28 to the tip atomizing unit 29. It is installed by being inclined by an angle θ2 (see FIG. 10) in the antigravity direction (projected on the side surface in the long side direction of the body portion 28). The magnitude of the angle θ2 is about 5 to 30 °.

このように水印加電極2を設置した静電霧化装置400では、例えば冷却部8に供給される空気の湿度が高く、結露水10が過剰に胴部28へ滴下される場合に、余剰水分を先端霧化部29の突出方向と反対方向へと排水させることができる。この静電霧化装置400では、余剰水分を先端霧化部29とは反対側から排水することにより、余剰水分が先端霧化部29の先端29aへ流れ込まないので、余剰水分により静電ミスト1の発生が阻害されることがなく、正確に安定して静電ミスト1を発生させることができる。   In the electrostatic atomizer 400 in which the water application electrode 2 is installed in this manner, for example, when the humidity of the air supplied to the cooling unit 8 is high and the condensed water 10 is dripped excessively onto the trunk unit 28, the excess moisture Can be drained in a direction opposite to the protruding direction of the tip atomizing portion 29. In this electrostatic atomizer 400, excess water is drained from the side opposite to the tip atomizing section 29, so that excess moisture does not flow into the tip 29a of the tip atomizing section 29. Therefore, the electrostatic mist 1 can be generated accurately and stably.

なお、胴部28から先端霧化部29に向かって反重力方向に傾斜させて設置しても、水印加電極2は金属多孔質体から成るので、内部が水で飽和していなければ、内部の空隙(気孔)を表面拡散により、重力に逆らって水を先端霧化部29に搬送することができる。   Even if the water application electrode 2 is made of a metal porous body even if it is installed to be inclined in the anti-gravity direction from the body portion 28 toward the tip atomization portion 29, the inside is not saturated with water. Water can be conveyed to the tip atomization section 29 against the gravity by surface diffusion of the voids (pores).

次に、図11は変形例5の静電霧化装置500の側面図である。図1の静電霧化装置100との差異は、冷却部8の設置角度である。図11に示す変形例5の静電霧化装置500では、冷却部8を、ペルチェユニット6側であるベース板8a(冷却フィン8bの基端)から冷却フィン8bの突端に向かって重力方向に角度θ3(図11参照)だけ傾斜させて設置している。角度θ3の大きさは、10〜30°程度である。   Next, FIG. 11 is a side view of the electrostatic atomizer 500 of the fifth modification. The difference from the electrostatic atomizer 100 in FIG. 1 is the installation angle of the cooling unit 8. In the electrostatic atomizer 500 of the modified example 5 shown in FIG. 11, the cooling unit 8 is moved in the direction of gravity from the base plate 8a (base end of the cooling fin 8b) on the Peltier unit 6 side toward the protruding end of the cooling fin 8b. Inclined by an angle θ3 (see FIG. 11). The magnitude of the angle θ3 is about 10 to 30 °.

このように冷却部8を設置した静電霧化装置500では、冷却フィン8bの表面に結露した水は、重力により冷却フィン8bの突端側へと導かれながら、下端へと伝っていくことになる。このため、冷却フィン8bの下端から滴下される水の滴下位置を、冷却フィン8bの突端側の狭い範囲に限定することができる。   In the electrostatic atomizer 500 in which the cooling unit 8 is installed in this way, water condensed on the surface of the cooling fin 8b is transmitted to the lower end while being guided to the protruding end side of the cooling fin 8b by gravity. Become. For this reason, the dripping position of the water dripped from the lower end of the cooling fin 8b can be limited to a narrow range on the protruding end side of the cooling fin 8b.

図1の静電霧化装置100では、冷却フィン8bの突出高さL4の範囲がすべて滴下位置であったが、この静電霧化装置500においては、結露水10の滴下位置の範囲をL4よりも狭くすることができる。このため、水印加電極2の胴部28の短辺方向幅をL4よりも小さくすることが可能となる。すなわち、静電霧化装置100に比べて胴部28の短辺方向幅を小さくすることができる。冷却フィン8bと対向して露出されている胴部28上面の短辺方向の幅L5(図5参照)を、この静電霧化装置500は、静電霧化装置100よりも小さくできるのである。   In the electrostatic atomizer 100 of FIG. 1, the range of the protrusion height L4 of the cooling fins 8b is the dropping position, but in the electrostatic atomizer 500, the range of the dropping position of the condensed water 10 is L4. Can be made narrower. For this reason, it becomes possible to make the width | variety of the short side direction of the trunk | drum 28 of the water application electrode 2 smaller than L4. That is, the width in the short side direction of the body portion 28 can be reduced as compared with the electrostatic atomizer 100. The electrostatic atomizer 500 can make the width L5 (see FIG. 5) in the short side direction of the upper surface of the body portion 28 exposed to face the cooling fin 8b smaller than the electrostatic atomizer 100. .

これにより、先端霧化部29への胴部28短辺方向の搬送距離が短くなるので、この静電霧化装置500は、胴部28で受け取った結露水10の先端霧化部29への搬送を、図1の静電霧化装置100よりもさらに素早く行うことができるようになり、運転開始から静電ミスト1が発生するまでの時間をより短縮することができる、という効果が得られる。   Thereby, since the conveyance distance of the trunk | drum 28 short side direction to the front-end | tip atomization part 29 becomes short, this electrostatic atomization apparatus 500 to the front-end atomization part 29 of the condensed water 10 received by the trunk | drum 28 is provided. The conveyance can be performed more quickly than the electrostatic atomizer 100 of FIG. 1, and the effect that the time from the start of operation to the generation of the electrostatic mist 1 can be further reduced can be obtained. .

また、水印加電極2の体積を減少させることができ、省資源化、低コスト化も図ることができる。なお、図11に示す静電霧化装置500の水印加電極2の設置角度は、図1の静電霧化装置100と同じく水平のままであるが、図9の変形例3や図10の変形例4のように傾斜させてもよく、そのように傾斜させれば、変形例3や変形例4の効果を合わせて奏することができる。   Moreover, the volume of the water application electrode 2 can be reduced, and resource saving and cost reduction can also be achieved. The installation angle of the water application electrode 2 of the electrostatic atomizer 500 shown in FIG. 11 remains horizontal as in the electrostatic atomizer 100 of FIG. You may make it incline like the modification 4, and if it inclines in such a way, the effect of the modification 3 and the modification 4 can be show | played together.

なお、先に述べたが、水印加電極2内の水分量が多いと、テーラーコーンを形成した水の表面張力に対してクーロン力が勝てずに、水が先端霧化部29の先端29aから離れにくくなり、すなわち、先端29aからなかなか飛び出さないことになって、静電ミスト1の発生が阻害されることがあるので、水印加電極2は、内部の空隙(気孔)を水で飽和させない方が静電ミスト1の発生効率がよい。そのため、ペルチェユニット6への通電を制御して、水印加電極2が水で飽和しないように、結露水10の生成量をコントロールするのがよい。   As described above, when the amount of water in the water application electrode 2 is large, the Coulomb force cannot be won against the surface tension of the water that forms the tailor cone, and the water is supplied from the tip 29 a of the tip atomizing portion 29. The water application electrode 2 does not saturate the internal voids (pores) with water because it is difficult to separate, that is, it does not easily jump out of the tip 29a and the generation of the electrostatic mist 1 may be inhibited. The generation efficiency of the electrostatic mist 1 is better. Therefore, it is preferable to control energization to the Peltier unit 6 to control the amount of the condensed water 10 generated so that the water application electrode 2 is not saturated with water.

これまでは、複数の変形例を含め、静電霧化装置の構造、特に水印加電極2の形状や設置構成について説明してきたが、ここからは、水印加電極2の構造について詳細に説明する。ここまで説明してきたこの実施の形態における静電霧化装置100〜500のすべてにおいて、水印加電極2はその材料として金属多孔質体である発泡金属を用いて形成されている。   So far, the structure of the electrostatic atomizer including a plurality of modifications, particularly the shape and installation configuration of the water application electrode 2 have been described. From here, the structure of the water application electrode 2 will be described in detail. . In all of the electrostatic atomizers 100 to 500 according to this embodiment that have been described so far, the water application electrode 2 is formed using a foam metal that is a metal porous body as its material.

従来の静電霧化装置では、水の搬送と放電を兼ねる多孔質体材料として、チタニア、ムライト、シリカ、アルミナなどのセラミックが使用されていた(例えば特許文献1)。セラミックは毛細管現象で水の搬送ができ、また加工性がよい、高電圧からの耐摩耗性にも優れるなどの利点を有している。   In conventional electrostatic atomizers, ceramics such as titania, mullite, silica, and alumina have been used as a porous material that also serves as water transport and discharge (for example, Patent Document 1). Ceramics have the advantages of being able to transport water by capillary action, having good workability, and excellent wear resistance from high voltages.

しかしながら、セラミックは、内部の気孔率(気孔の含有割合)が10〜50%程度、気孔の孔径(呼び孔径)が0.1〜1.0μm、大きくても3.0μmと、多孔質体ではあるが、内部は比較的目が詰まった材料であり、先端の放電部まで霧化する水を毛細管現象で搬送するのに時間がかかり、運転開始からミスト発生までに時間がかかる、また、不純物により気孔が目詰まりしたり、水がブリッジしたりして、長期間に渡って、吸水性や搬送性能を高く維持できない、という欠点があった。さらに、セラミックは体積抵抗率(電気抵抗率)が高いため、霧化させる水に、セラミックに印加した高電圧が十分に作用せず、霧化が起こりにくく、充分な量のミストが得られないという課題もあった。   However, ceramic has an internal porosity (pore content ratio) of about 10 to 50% and a pore diameter (nominal pore diameter) of 0.1 to 1.0 μm, at most 3.0 μm. However, the inside is a relatively clogged material, and it takes time to transport the atomized water to the discharge part at the tip by capillary action, and it takes time from the start of operation to the occurrence of mist. As a result, the pores are clogged or the water is bridged, so that the water absorption and the conveyance performance cannot be maintained high over a long period of time. Furthermore, since ceramic has a high volume resistivity (electrical resistivity), the high voltage applied to the ceramic does not sufficiently act on the water to be atomized, the atomization hardly occurs, and a sufficient amount of mist cannot be obtained. There was also a problem.

また、放電側の電極として、多孔質材料でなく金属棒を使用する場合では、金属棒は内部に気孔が存在しないため、放電部となる先端まで水を搬送することができない。そのため、金属棒そのものを冷却して先端表面に直接結露水を生成させる場合もあるが、金属棒の先端表面で結露する水だけでは、水分量が少なく、充分な量のミストが得られないという課題があった。   Further, when a metal rod is used instead of a porous material as an electrode on the discharge side, since the metal rod has no pores inside, water cannot be transported to the tip serving as a discharge portion. For this reason, the metal rod itself may be cooled to generate dew condensation water directly on the tip surface, but with only the water condensed on the tip surface of the metal rod, the amount of moisture is small and a sufficient amount of mist cannot be obtained. There was a problem.

そこで、本実施の形態では、充分な吸水性能、搬送性能を持ちながら、低い電気抵抗率(体積低効率)、高い電気伝導性を有して、霧化する水に効率よく電気を伝えて帯電させることができる材料として、金属多孔質体である発泡金属を、水印加電極2の材料として用いるに至った。   Therefore, in this embodiment, while having sufficient water absorption performance and conveyance performance, it has a low electrical resistivity (volume low efficiency) and high electrical conductivity, and efficiently transmits electricity to the atomized water for charging. As a material that can be made, a metal foam, which is a metal porous body, has been used as a material for the water application electrode 2.

ここで発泡金属とは、三次元網目状構造を持つ金属多孔質体と定義する。三次元網目状構造は、スポンジに代表される樹脂発泡体として知られており、これと同じ構造である。金属多孔質体としては、焼結金属がよく知られているが、発泡金属が焼結金属と相違する点は、三次元網目構造により、気孔率が高いこととその気孔の孔径が大きいことである。   Here, the foam metal is defined as a porous metal body having a three-dimensional network structure. The three-dimensional network structure is known as a resin foam typified by sponge and has the same structure. Sintered metal is well known as a porous metal body. The difference between foam metal and sintered metal is that the porosity is high and the pore diameter is large due to the three-dimensional network structure. is there.

発泡金属は、スラリーと呼ばれる金属を含有する液体の混合物中に、発泡剤を投入してこれを発泡させた状態で、非常に高い温度で焼結して作られる。これにより、各種金属や合金を素材とした発泡体を作ることができる。このように製作した発泡金属は、連続気孔構造を有する。これまでは、主にフィルター、触媒担持体、燃料電池用ガス拡散層などに使用されていたが、今回、静電霧化装置の電極材料として優れた特性を有することを見出した。   The foam metal is made by sintering at a very high temperature in a state where a foaming agent is introduced into a liquid mixture containing a metal called a slurry and foamed. Thereby, the foam made from various metals and alloys can be made. The foam metal thus produced has a continuous pore structure. So far, it has been mainly used for filters, catalyst carriers, gas diffusion layers for fuel cells, etc., but now it has been found that it has excellent characteristics as an electrode material for electrostatic atomizers.

発泡金属の最も顕著な特徴は、高い気孔率にある。気孔率とは、空隙率ともいい、気孔の含有割合を示すもので、発泡金属内部にどれだけ吸水できるかを調べることで評価できる。この評価方法は、液体中の物体が排除した液体の重さに等しい浮力を受けるというアルキメデスの原理に従っている。   The most prominent feature of the foam metal is its high porosity. Porosity is also referred to as porosity and indicates the content ratio of pores, and can be evaluated by examining how much water can be absorbed inside the foam metal. This evaluation method follows Archimedes' principle that an object in the liquid is subjected to buoyancy equal to the weight of the excluded liquid.

本実施の形態の水印加電極2に使用する発泡金属では、三次元網目状構造により、その気孔率を60〜98%と非常に高く設定することが可能である。したがって、発泡金属内部に、すなわち水印加電極2がたくさん吸水することができる。しかし、あまり気孔率が大きすぎると、吸水力を大きくできても、吸水した水が漏れ出す恐れがあるので、水印加電極2としては、気孔率を60〜90%に設定するのがよい。   In the foam metal used for the water application electrode 2 of the present embodiment, the porosity can be set as very high as 60 to 98% due to the three-dimensional network structure. Therefore, a lot of water application electrode 2 can absorb water inside the foam metal. However, if the porosity is too large, even if the water absorption force can be increased, the absorbed water may leak out. Therefore, the water application electrode 2 is preferably set to a porosity of 60 to 90%.

一方、多孔質体として従来から用いられてきたチタニアやムライトなどのセラミックでは、気孔率は10〜50%程度、多くは35%前後であることが多い。また、発泡金属ではない一般的な焼結金属の場合も気孔率は高いものでも50%程度であり、発泡金属の気孔率は明らかに高いものである。   On the other hand, in ceramics such as titania and mullite that have been conventionally used as a porous body, the porosity is about 10 to 50%, and often around 35%. Also, in the case of a general sintered metal that is not a foam metal, even if the porosity is high, it is about 50%, and the porosity of the foam metal is clearly high.

また、発泡金属の他の大きな特徴として、気孔径が大きいことが挙げられる。図12に発泡金属の説明のための拡大概念図を示す。図12は、平面(二次元)状で示しているため、各々の気孔が独立しているように見えるが、実際の発泡金属は、三次元的に気孔が連続している連続気孔構造体である。図12に示すように、本実施の形態の静電霧化装置100〜500にて水印加電極2として用いられる発泡金属は、焼き固まった金属部22と空隙部となる気孔21で構成される。ここで、気孔21の直径を孔径と定義する。孔径は、電子顕微鏡で撮影される画像により、その大きさを判断することができる。また、水銀圧入式ポロシメータやガス吸着測定装置を使って、孔径だけでなく、気孔の分布状態を測定することも可能である。   Another major feature of the foam metal is a large pore diameter. FIG. 12 shows an enlarged conceptual diagram for explaining the foam metal. Since FIG. 12 shows a plane (two-dimensional) shape, each pore appears to be independent, but the actual foam metal is a continuous pore structure in which the pores are three-dimensionally continuous. is there. As shown in FIG. 12, the foam metal used as the water application electrode 2 in the electrostatic atomizers 100 to 500 of the present embodiment is composed of the baked and solidified metal portion 22 and the pores 21 that become the void portion. . Here, the diameter of the pores 21 is defined as the hole diameter. The size of the hole diameter can be determined from an image taken with an electron microscope. It is also possible to measure not only the pore diameter but also the pore distribution using a mercury intrusion porosimeter or a gas adsorption measuring device.

水印加電極2の発泡金属の孔径は10〜1000μmが妥当であるが、孔径が50〜600μmの発泡金属が、吸水性や目詰まり防止の観点から好適であり、さらに剛性や生産性(加工性)を考慮すると150〜300μmが最適である。   The pore diameter of the foam metal of the water application electrode 2 is 10 to 1000 μm, but the foam metal with a pore diameter of 50 to 600 μm is suitable from the viewpoint of water absorption and clogging, and further has rigidity and productivity (workability). ) Is optimally 150 to 300 μm.

セラミックのように孔径が10μm未満であると、孔径が細かくなり過ぎて(小さ過ぎて)目詰まりする危険性が高いし、吸水量も小さい。また、気孔21の大きさを安定して小さく揃えることは発泡金属の製造上、困難なものである。逆に、孔径が1000μmを超えると、連続する気孔21を通して吸水した水が漏れ出しやすくなり、水を胴部28から先端霧化部29へと搬送しがたくなる。   When the pore diameter is less than 10 μm like ceramic, the pore diameter becomes too fine (too small) and there is a high risk of clogging, and the amount of water absorption is also small. In addition, it is difficult to stably arrange the pores 21 in a small size in the production of foam metal. On the other hand, when the pore diameter exceeds 1000 μm, the water absorbed through the continuous pores 21 is likely to leak, making it difficult to transport the water from the body portion 28 to the tip atomizing portion 29.

ここで、水印加電極2に使用している発泡金属と、従来から放電側の電極に使用されていたセラミック多孔質体との吸水量の比較を行う。図13にその結果を図示する。オーステナイト系ステンレスのSUS316を素材とした発泡金属である実施例1では、吸水量が約0.4g/cmであり、チタンを素材とした発泡金属である実施例2では、約0.5g/cmである。一方、セラミック材では、比較例1のムライト、比較例2のチタニアともに、約0.2g/cmであり、発泡金属が、セラミックの2倍の吸水性能を有していることがわかる。 Here, the amount of water absorption between the metal foam used for the water application electrode 2 and the ceramic porous body conventionally used for the electrode on the discharge side is compared. FIG. 13 illustrates the result. In Example 1, which is a foam metal made of SUS316 of austenitic stainless steel, the water absorption is about 0.4 g / cm 3. In Example 2, which is a foam metal made of titanium, about 0.5 g / cm cm 3 . On the other hand, in the ceramic material, the mullite of Comparative Example 1 and the titania of Comparative Example 2 are both about 0.2 g / cm 3 , and it can be seen that the foam metal has a water absorption performance twice that of ceramic.

高い気孔率と大きい孔径を内部に持つ発泡金属は、図13に示すようにセラミックに比べて高い吸水性能を有する。吸水性能が高い(言い方を変えれば吸水量が多い)ということは、内部を水が移動できる量および移動速度も大きいことを意味する、すなわち搬送性能も高いことになる。そのため、発泡金属から成る水印加電極2は、セラミックで形成する場合よりも先端霧化部29に素早く水を移動でき、かつ吸水量が多いことで、静電霧化装置100〜500の運転開始から静電霧化が始まるまでの時間が短くできるとともに、胴部28から先端霧化部29への水の搬送が一時的に途絶えて、静電霧化が途切れてしまうような事態を防止して、正確に安定して静電ミスト1を発生させることができる。   A foam metal having a high porosity and a large pore diameter has higher water absorption performance than ceramic as shown in FIG. High water absorption performance (in other words, a large amount of water absorption) means that the amount of water that can move inside and the moving speed are large, that is, the conveyance performance is also high. Therefore, the water application electrode 2 made of foam metal can move water to the tip atomization portion 29 more quickly than the case where the water application electrode 2 is made of ceramic, and the water absorption amount is large, so that the operation of the electrostatic atomizers 100 to 500 starts. The time from the start of electrostatic atomization to the start of electrostatic atomization can be shortened, and the transportation of water from the body part 28 to the tip atomization part 29 is temporarily interrupted, preventing the situation where electrostatic atomization is interrupted. Thus, the electrostatic mist 1 can be generated accurately and stably.

また、発泡金属は内部の三次元的に連続した気孔21を主として表面拡散により水が移動するので、水印加電極2の設置方向は、重力方向とは無関先端霧化部29を天井方向に向けたり、水平に向けたりして使用できる。そして、連続気孔構造であり、その気孔21の孔径が大きいので、長期に渡って目詰まりすることなく、安定して水を先端霧化部29へと搬送できる。   In addition, since the metal moves mainly through surface diffusion through the three-dimensionally continuous pores 21 inside the foam metal, the direction of installation of the water application electrode 2 is not related to the direction of gravity, and the tip atomizing portion 29 is directed toward the ceiling. Or can be used horizontally. And since it is a continuous pore structure and the pore diameter of the pore 21 is large, water can be stably conveyed to the tip atomization part 29 without clogging over a long period of time.

続いて、図14に発泡金属と他の多孔質体との電気抵抗率を比較した結果を、図15に発泡金属から成るこの実施の形態の水印加電極2と、この水印加電極2と同一形状でセラミックにて形成した水印加電極との静電霧化量を比較した結果を示す。ここで、静電霧化量とは、ミスト発生量であり、上記の水印加電極を用いて静電霧化装置が単位時間当たりに生成した(水印加電極から飛び出した)静電ミスト1の重量を示すもので、規定容積箱内部の湿度上昇度から試算することができる。なお、図15において、高電圧電源部4の供給電圧は同一としている。   Next, FIG. 14 shows the result of comparison of the electrical resistivity between the foam metal and another porous body. FIG. 15 shows the water application electrode 2 of this embodiment made of foam metal and the same as the water application electrode 2. The result of having compared the amount of electrostatic atomization with the water application electrode formed with the ceramic by the shape is shown. Here, the electrostatic atomization amount is the amount of mist generated, and the electrostatic atomizer generated by the electrostatic atomization device per unit time using the above-described water application electrode (jumped out from the water application electrode). This indicates the weight and can be calculated from the degree of increase in humidity inside the specified volume box. In FIG. 15, the supply voltage of the high voltage power supply unit 4 is the same.

静電霧化装置100〜500では、水印加電極2の先端霧化部29の水に高電圧が作用し、高電圧の印加により作られるクーロン力が、水の表面張力を上回ることで、先端29aから帯電している水が飛び出し、次々と破砕(レイリー分裂)して静電ミスト1として対向電極3の開口から気中に放出される。従って、水印加電極2に存在する水に効率よく電気をかけることが重要である。すなわち、高電圧電源部4から供給された高電位を、ロスをいかに少なくして水印加電極2に存在する水(冷却フィン8bから滴下された結露水10)に伝えて水を帯電させられるかが重要であり、そのためには、水印加電極2自身が有する電気抵抗が小さいほどその抵抗で消費されるロスを小さくでき、電気伝導性が高まって効率よく水を帯電できる。そして、水印加電極2の電気抵抗は、その材料によって特定されることが多い。   In the electrostatic atomizers 100 to 500, the high voltage acts on the water of the tip atomization unit 29 of the water application electrode 2, and the Coulomb force created by the application of the high voltage exceeds the surface tension of the water, so that the tip The charged water jumps out from 29a, and is crushed one after another (Rayleigh split) and discharged as electrostatic mist 1 from the opening of the counter electrode 3 into the air. Therefore, it is important to efficiently apply electricity to the water present in the water application electrode 2. In other words, how can the high potential supplied from the high voltage power supply unit 4 be transferred to the water (condensed water 10 dripped from the cooling fins 8b) present in the water application electrode 2 with a reduced loss to charge the water? Therefore, the smaller the electrical resistance of the water application electrode 2 itself, the smaller the loss consumed by the resistance, and the higher the electrical conductivity, the more efficiently the water can be charged. And the electrical resistance of the water application electrode 2 is often specified by the material.

発泡金属の電気抵抗率は、発泡体であるとは言えあくまで金属であって導体であるので、素材がステンレス鋼であるSUS316の実施例1でも、チタンの実施例2であっても、1×10−7Ω・m程度と電気抵抗が非常に小さく、電気を良く通す、すなわち電流によるロスを小さくして効率よく水に電気を流して帯電させることができる。一方で、セラミック材の電気抵抗率は、比較例1に示すムライトで1×1014Ω・m、比較例2に示すチタニアで1×1012Ω・mと電気抵抗は大きく、セラミック材は、導体とは言えず、半導体から絶縁体の間である。比較例3の樹脂発泡体であるスポンジと同程度の高い電気抵抗率を示す。 The electrical resistivity of the foam metal is a metal, although it is a foam, and is a conductor. Therefore, even in Example 1 of SUS316, which is made of stainless steel, or in Example 2 of titanium, 1 × The electric resistance is as small as about 10 −7 Ω · m, and it can conduct electricity well, that is, it can be charged efficiently by flowing electricity through water with reduced loss due to current. On the other hand, the electrical resistivity of the ceramic material is 1 × 10 14 Ω · m for mullite shown in Comparative Example 1 and 1 × 10 12 Ω · m for titania shown in Comparative Example 2, and the ceramic material is large. It is not a conductor but between the semiconductor and the insulator. A high electrical resistivity equivalent to that of the sponge, which is the resin foam of Comparative Example 3, is exhibited.

このように、発泡金属を材料として水印加電極2を形成することで、セラミックを材料とするものよりも効率よく水を帯電させることができる。すなわち、高電圧電源部4が供給する高電圧が同じ大きさであれば、発泡金属を材料として形成されているこの実施の形態における水印加電極2を用いた方が、セラミックを材料とする場合よりも、水に電流が伝わりやすく、効率よく水を帯電することができる。発泡金属を材料として水印加電極2を形成することで、電気抵抗が小さくなるので、静電霧化で消費される電力を、セラミックを材料とするものよりも小さくすることができ、省エネルギー化に貢献できる。   Thus, by forming the water application electrode 2 using a foam metal as a material, water can be charged more efficiently than those using a ceramic as a material. In other words, if the high voltage supplied by the high voltage power supply unit 4 is the same magnitude, the use of the water application electrode 2 formed in this embodiment made of foam metal is made of ceramic. As a result, current can be easily transmitted to water and water can be charged efficiently. By forming the water application electrode 2 using a foam metal as a material, the electric resistance is reduced, so that the electric power consumed by electrostatic atomization can be made smaller than that using a ceramic material, thereby saving energy. Can contribute.

また図15により、水印加電極を同一形状にして、高電圧電源部4の供給電圧を同一とした場合の静電霧化量を比較すると、発泡金属を材料として形成した水印加電極2の静電霧化量は、発泡金属の素材がSUS316の実施例1、チタンの実施例2ともに、水印加電極2の1本あたり約0.15cc/hrであった。一方、セラミック材では、それが比較例1に示すムライトで0.06cc/hrで、比較例2に示すチタニアで0.08cc/hrであり、発泡金属の実施例よりも少なかった。   Further, referring to FIG. 15, when the amount of electrostatic atomization is compared when the water application electrode has the same shape and the supply voltage of the high voltage power supply unit 4 is the same, the static electricity of the water application electrode 2 formed of foam metal is used as the static electricity. The amount of electro-atomization was about 0.15 cc / hr per water application electrode 2 in both Example 1 where the foam metal material was SUS316 and Example 2 where titanium was used. On the other hand, in the ceramic material, it was 0.06 cc / hr for the mullite shown in Comparative Example 1 and 0.08 cc / hr for the titania shown in Comparative Example 2, which was less than that of the foam metal example.

同じセラミックであっても、チタニアの方がムライトよりも静電霧化量が多いが、図14から、チタニアの電気抵抗率が、ムライトよりも2桁低いことがわかる。図14、図15において、セラミック同士、すなわち比較例1と比較例2を比べることでもわかるが、水印加電極が電気を通しやすい(電気抵抗率が小さい)方が水に効率よく電気をかけられ帯電でき、先端霧化部29の先端29aに形成された水のテーラーコーンがクーロン力によって飛び出しやすくなって、静電霧化量が増加するといえる。これらの結果から、導体であり電気抵抗率が低い発泡金属を静電霧化装置100〜500の水印加電極2に用いた場合、従来のセラミック材に比べて、霧化する水に高電圧を効率よく印加でき(帯電させることができ)、高電圧電源部4の供給電圧が同じ大きさであれば、静電霧化量(静電ミスト1の発生量)を増やすことができる。   Even with the same ceramic, titania has a larger amount of electrostatic atomization than mullite, but FIG. 14 shows that the electrical resistivity of titania is two orders of magnitude lower than that of mullite. In FIGS. 14 and 15, it can be seen that ceramics, that is, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are compared with each other. However, the water application electrode is more likely to conduct electricity (the electric resistivity is smaller), so that electricity can be efficiently applied to water. It can be said that the tailor cone of water formed at the tip 29a of the tip atomizing portion 29 can be easily ejected by Coulomb force, and the amount of electrostatic atomization increases. From these results, when a foam metal that is a conductor and has a low electrical resistivity is used for the water application electrode 2 of the electrostatic atomizers 100 to 500, a higher voltage is applied to the water to be atomized than the conventional ceramic material. If the voltage can be efficiently applied (charged) and the supply voltage of the high-voltage power supply unit 4 is the same, the amount of electrostatic atomization (the amount of generated electrostatic mist 1) can be increased.

なお、発泡金属の水印加電極2は、厚みが0.5mm〜5.0mm程度の大きなシート状発泡金属体を作成し、それから所望の形状(連続する胴部28と先端霧化部29)に切り出して製作する。シート状発泡金属体を板厚方向に複数枚積み重ねて、複数枚を同時に切り出すことで大量生産が可能である。切り出しは、ワイヤーカットやレーザーカットにより行われる。その他トムソン刃やプレスによる打ち抜き、機械切削による削り出し、手切断、曲げ加工など各種の加工方法を用いて、所望の形状に加工することができる。この水印加電極2では利用することはないが、発泡金属は、溶接やロウ付による接合も可能である。   In addition, the water application electrode 2 of a foam metal creates a large sheet-like foam metal body having a thickness of about 0.5 mm to 5.0 mm, and then forms a desired shape (a continuous body portion 28 and a tip atomization portion 29). Cut out and produce. Mass production is possible by stacking a plurality of sheet-like foam metal bodies in the thickness direction and cutting out the plurality of sheets simultaneously. Cutting is performed by wire cutting or laser cutting. In addition, it can be processed into a desired shape using various processing methods such as punching with a Thomson blade or a press, machining by mechanical cutting, manual cutting, and bending. Although this water application electrode 2 is not used, the metal foam can be joined by welding or brazing.

次に、図16に発泡金属の素材(材質)の違いによるオゾン発生量の比較結果を示す。水印加電極2から対向電極3に向かって放電が起こる場合、放電に伴ってオゾンが生成される。オゾンは、適量であればその殺菌作用を利用することにより有益であるが、生成量が過多となると、その青臭い臭気から人間にとっては異臭と感じられたり、酸化作用や腐食作用を人間や周囲の物質に及ぼしたりすることもある。従って、静電ミスト1を放出するための静電霧化装置100〜500においては、放電により生成されるオゾンの発生量をできるだけ抑えたい。   Next, the comparison result of the ozone generation amount by the difference in the raw material (material) of a foam metal is shown in FIG. When a discharge occurs from the water application electrode 2 toward the counter electrode 3, ozone is generated along with the discharge. Ozone is beneficial by using its bactericidal action if it is in an appropriate amount, but if the amount produced is excessive, the blue smell of odor will be felt to humans as a strange odor, or the oxidizing and corrosive action will be affected by humans and surroundings. May also affect the substance. Therefore, in the electrostatic atomizers 100 to 500 for discharging the electrostatic mist 1, it is desirable to suppress the generation amount of ozone generated by the discharge as much as possible.

そこで発泡金属により形成された水印加電極2におけるオゾンの発生量を実験により調査した。実験内容は、水印加電極2に所定の同じ大きさの高電圧を付与した場合に、42L(リットル)箱(42L槽)内部のオゾン濃度の定常値を調査するものである。   Therefore, the amount of ozone generated in the water application electrode 2 formed of foam metal was investigated by experiment. The content of the experiment is to investigate the steady value of the ozone concentration inside the 42 L (liter) box (42 L tank) when a predetermined high voltage is applied to the water application electrode 2.

図16において、比較例4に示す発泡金属は、オーステナイト系ステンレスとして一般的によく知られているSUS304(ニッケル含有量8〜10.5%、クロム含有量18〜20%)であるが、この場合のオゾン発生量として、42L槽内部のオゾン濃度が1.2ppmとなった。一方、同じオーストナイト系ステンレスであるが、ニッケル含有量が11〜15%、クロム含有量が16〜20%で、かつモリブデンが1〜4%含有されたSUS316を用いた実施例1の場合では、42L槽のオゾン濃度は、比較例1のSUS304に比べ約60%の0.7ppmとなった。   In FIG. 16, the foam metal shown in Comparative Example 4 is SUS304 (nickel content: 8 to 10.5%, chromium content: 18 to 20%), which is generally well known as an austenitic stainless steel. As the amount of ozone generated in this case, the ozone concentration inside the 42L tank was 1.2 ppm. On the other hand, in the case of Example 1 using SUS316 which is the same austenitic stainless steel but has a nickel content of 11 to 15%, a chromium content of 16 to 20% and a molybdenum content of 1 to 4%. The ozone concentration in the 42 L tank was about 60% 0.7 ppm compared to SUS304 of Comparative Example 1.

同じオーステナイト系ステンレスであっても、ニッケルの含有量が多く、また、モリブデンが数%含有されている方が、オゾン発生量が少ないことがわかった。そのため、ステンレスを素材とする発泡金属により水印加電極2を形成する場合では、ニッケルの含有量が11%以上で、モリブデンが1〜4%含有されたオーステナイト系ステンレスを素材とするのがよい。実施例1のSUS316以外でも、SUS316L、SUS317が、ニッケルの含有量が11%以上で、モリブデンを含有しており、オゾン発生量をSUS304に比べて少なくできる。   It was found that even if the same austenitic stainless steel was used, the amount of ozone generation was smaller when the nickel content was higher and the molybdenum content was several percent. Therefore, when the water application electrode 2 is formed of a foam metal made of stainless steel, it is preferable to use austenitic stainless steel containing 11% or more of nickel and 1 to 4% of molybdenum. In addition to SUS316 of Example 1, SUS316L and SUS317 have a nickel content of 11% or more and contain molybdenum, so that the amount of ozone generated can be reduced compared to SUS304.

図16において実施例2で示すチタンが素材の発泡金属で形成されたものが、オゾン発生量が最も少なく、42L槽のオゾン濃度が0.03ppmで、比較例4(SUS304)の1/40、実施例1(SUS316)の1/23と、大幅にオゾン発生量を抑制できることがわかった。また、実施例3で示すニッケルを素材とした発泡金属を用いた場合では42L槽内部のオゾン濃度は0.3ppmとなり、実施例2(チタン)ほどのオゾン発生の抑制効果は得られないが、実施例1(SUS316)よりもオゾン発生の抑制効果が大きい。   In FIG. 16, the titanium shown in Example 2 formed of a foam metal is the smallest amount of ozone generated, the ozone concentration in the 42 L tank is 0.03 ppm, and is 1/40 of Comparative Example 4 (SUS304). It was 1/23 of Example 1 (SUS316), and it was found that the amount of generated ozone can be significantly suppressed. Moreover, in the case of using a foam metal made of nickel as shown in Example 3, the ozone concentration inside the 42L tank is 0.3 ppm, and the ozone generation suppression effect as in Example 2 (titanium) cannot be obtained. The effect of suppressing ozone generation is greater than in Example 1 (SUS316).

このようなオゾン発生抑制効果は、発泡金属の素材が還元作用を及ぼすことで、生成されたオゾンが分解されるためと考えられる。すなわち、水印加電極2の材料として、還元作用のある金属を素材とすることで、オゾン発生量を抑制できる。そして、図16の実施例においては、チタンがオゾンの還元作用が最も強く働くものと考察される。チタンほどではないが、実施例3の結果からニッケルも還元作用が働くものといえる。そのため、オーステナイト系ステンレスにおいては、ニッケルの含有量が多いSUS316の方がオゾン発生量を抑制できると考えられ、モリブデンもオゾンを還元する作用を及ぼしていると考えられる。また、水印加電極2の材料として発泡金属を使用することにより、水を効率よく帯電させられるので、オゾンそのものの生成が少ないということも考えられる。   Such an ozone generation suppression effect is considered to be because the generated ozone is decomposed by the reducing action of the foam metal material. That is, the amount of ozone generated can be suppressed by using a metal having a reducing action as the material of the water application electrode 2. In the embodiment of FIG. 16, it is considered that titanium has the strongest ozone reducing action. Although not as much as titanium, it can be said from the results of Example 3 that nickel also has a reducing action. Therefore, in austenitic stainless steel, it is considered that SUS316 having a higher nickel content can suppress the amount of ozone generated, and molybdenum also has an effect of reducing ozone. Further, by using a foam metal as the material of the water application electrode 2, water can be charged efficiently, so that it is conceivable that the ozone itself is hardly generated.

また、水印加電極2から対向電極3へ放電が起こる場合、放電に伴ってヒドロキシルラジカルやスーパーオキサイドといったラジカル(活性種)が生成されることもあるが、このようなラジカルは、化学的に反応性が極めて高く、活性であるが故に非常に不安定な物質であり、酸素や窒素など空気中の分子とすぐに反応するので、空気中で極めて短寿命であり、生成されてもほぼ瞬時に消滅してしまうため、たとえラジカルが生成されたとしても、それらが静電ミスト1とともに放出されることはないし、静電ミスト1がラジカルを含むこともない。   In addition, when a discharge occurs from the water application electrode 2 to the counter electrode 3, radicals (active species) such as hydroxyl radicals and superoxide may be generated along with the discharge, but such radicals react chemically. It is a very unstable substance because it is highly active and active, and reacts quickly with molecules in the air such as oxygen and nitrogen, so it has a very short life in the air, and even if produced, it is almost instantaneous Since they disappear, even if radicals are generated, they are not released together with the electrostatic mist 1 and the electrostatic mist 1 does not contain radicals.

以上の結果から、水印加電極2として最も好ましい材料は、チタンを素材とした発泡金属であると言える。また、SUS316、チタン、ニッケルを素材として用いた発泡金属では、高電圧を印加することによる電気腐食や電気摩耗も防ぐことができ、長期に渡って水印加電極2の形状、特に先端霧化部29の尖り形状を保持することができる。そのため、静電霧化を長期に渡って安定して実施することができる、という効果も得られる。この効果においても、特にチタンを素材とするものが材料の特性から顕著である。   From the above results, it can be said that the most preferable material for the water application electrode 2 is a foam metal made of titanium. Moreover, in the foam metal using SUS316, titanium, or nickel as a raw material, it is possible to prevent electric corrosion and electric wear due to application of a high voltage, and the shape of the water application electrode 2, particularly the tip atomization portion, over a long period of time. 29 sharp points can be maintained. Therefore, the effect that electrostatic atomization can be implemented stably over a long period of time is also obtained. Also in this effect, those using titanium as a raw material are particularly remarkable from the characteristics of the material.

これまで、発泡金属は、高い気孔率と大きい孔径の三次元網目構造を有するので、高い吸水性と搬送性(水の移動速度が速い性質)を持つことを説明してきた。また、このような性質を利用して、本実施の形態に示す静電霧化装置の水印加電極2の材料として発泡金属が好適であることを説明してきた。ここで更に、発泡金属を酸化処理することにより、内部の気孔21表面の親水性が向上し、水印加電極2の吸水性と搬送性が高まることを見出した。酸化処理は、発泡金属を酸素雰囲気に曝すことでなし得る。   So far, foam metal has been described to have high water absorption and transportability (property of water movement speed) because it has a three-dimensional network structure with high porosity and large pore diameter. Moreover, it has been described that a metal foam is suitable as a material for the water application electrode 2 of the electrostatic atomizer shown in the present embodiment by utilizing such properties. Further, it has been found that by oxidizing the foam metal, the hydrophilicity of the surface of the internal pores 21 is improved and the water absorption and transportability of the water application electrode 2 are improved. The oxidation treatment can be performed by exposing the foam metal to an oxygen atmosphere.

酸化処理による親水性向上は、素材がチタンである場合に特に顕著である。チタンを酸化処理すると、表面層は酸化チタンに近い性質となる。酸化チタンは紫外線などのエネルギーを受けると周りにある水と反応して最表面に水酸基(OH基)を作るため、水と非常になじみやすい性質(高い親水性)を有するようになる。このため、水が表面拡散で移動する際に、水が止まることなく広がって進むので、発泡金属の内部で水を効率よく素早く移動させることができる。素材がチタンの発泡金属では、酸化処理を行ったものが、酸化処理を行っていないものに比べて水の移動速度が5倍程度速くなるという結果が得られている。   The hydrophilicity improvement by the oxidation treatment is particularly remarkable when the material is titanium. When titanium is oxidized, the surface layer becomes close to titanium oxide. When titanium oxide receives energy such as ultraviolet rays, it reacts with surrounding water to form a hydroxyl group (OH group) on the outermost surface, and thus has a property (high hydrophilicity) that is very compatible with water. For this reason, when water moves by surface diffusion, since water spreads and advances without stopping, water can be efficiently moved quickly inside the foam metal. In the case of a foam metal made of titanium, the result of the oxidation treatment is about 5 times faster when the oxidation treatment is performed than when the oxidation treatment is not performed.

素材がチタン以外のニッケルなど他の金属材料を素材とする発泡金属の場合でも、酸化処理の際に表面に親和性を有する層を作るので、水へのなじみ性(親水性)が向上する。ただし、素材がチタンである発泡金属を酸化処理した場合の親水性の向上効果が顕著であり、水の移動速度が速くなって、水印加電極2における吸水性と搬送性の向上効果が高い。酸素雰囲気に曝す酸化処理では、発泡金属で形成された水印加電極2の外表面のみではなく、高い気孔率と大きな孔径を備えた連続気孔構造により、連続気孔を通過して内部の気孔21に面する表面にも酸化処理がなされ、気孔21に臨む内表面も含めた金属部22のすべての表面に対して親水性が向上し、水の移動速度を高めることができる。このため、静電霧化装置100〜500の運転開始から静電ミスト1の放出までの時間を短くできる。   Even when the material is a foam metal made of another metal material such as nickel other than titanium, a layer having an affinity for the surface is formed during the oxidation treatment, so that the compatibility with water (hydrophilicity) is improved. However, the effect of improving the hydrophilicity is remarkable when the metal foam is made of titanium, and the effect of improving the water absorption and transportability of the water application electrode 2 is high because the water moving speed is increased. In the oxidation treatment exposed to an oxygen atmosphere, not only the outer surface of the water application electrode 2 formed of a foam metal but also a continuous pore structure having a high porosity and a large pore diameter passes through the continuous pores into the internal pores 21. The facing surface is also oxidized, so that the hydrophilicity of all the surfaces of the metal part 22 including the inner surface facing the pores 21 is improved, and the movement speed of water can be increased. For this reason, the time from the start of operation of the electrostatic atomizers 100 to 500 to the discharge of the electrostatic mist 1 can be shortened.

以上のように、本実施の形態に係る静電霧化装置の水印加電極2は、三次元網目構造を有する発泡金属を材料に用いて形成されていることを特徴の一つとしている。このため、吸水量が多く、水の移動速度が速いので、静電霧化装置の運転開始から霧化が始まる(静電ミスト1が放出される)までの時間が早い。そして、発泡金属は、電気抵抗率が低くて電気伝導性に優れているため、霧化する水に効率よく電気をかけられ帯電でき、霧化量が増加する、という効果を有する。   As described above, the water application electrode 2 of the electrostatic atomizer according to the present embodiment is characterized in that it is formed using a foam metal having a three-dimensional network structure as a material. For this reason, since the amount of water absorption is large and the moving speed of water is fast, the time from the start of operation of the electrostatic atomizer to the start of atomization (electrostatic mist 1 is released) is fast. And since a metal foam has low electrical resistivity and is excellent in electrical conductivity, it has the effect that it can be charged by efficiently applying electricity to the water to be atomized and the amount of atomization increases.

また、電気腐食や電気摩耗を防止でき、長期に渡って水印加電極2の形状、特に先端霧化部29の尖り形状を保持することができる。そのため、静電霧化を長期に渡って安定して実施することができる、という効果を有する。   In addition, electric corrosion and electric wear can be prevented, and the shape of the water application electrode 2, particularly the sharp shape of the tip atomizing portion 29 can be maintained over a long period of time. Therefore, it has the effect that electrostatic atomization can be implemented stably over a long period of time.

また、高い気孔率のために多量の水を吸水することができるとともに、孔径が大きいために、長期に渡って目詰まりすることなく長期に渡って安定した高い吸水性と搬送性を維持でき、静電霧化を長期に渡って安定して実施できる、という効果を有する。   In addition, it can absorb a large amount of water because of its high porosity, and because of its large pore size, it can maintain a stable high water absorption and transportability for a long time without clogging for a long time, It has the effect that electrostatic atomization can be carried out stably over a long period of time.

また、発泡金属の素材に、還元作用のある金属である、チタンやニッケル、また、ニッケルを11%以上、かつモリブデンを数%含有するオースナイト系ステンレスのいずれかを用いることで、放電によって生成されるオゾンの発生量を抑制できる、という効果を有する。この効果は、特にチタンを素材とした発泡金属で水印加電極2を形成した場合に顕著である。   In addition, the material of the foam metal is titanium or nickel, which is a metal having a reducing action, and is generated by electric discharge by using any of austenitic stainless steel containing 11% or more of nickel and several percent of molybdenum. The amount of generated ozone can be suppressed. This effect is particularly remarkable when the water application electrode 2 is formed of a foam metal made of titanium.

また、発泡金属の表面を、焼結後に酸化処理したものを材料として水印加電極2を形成すれば、内部表面の親水性が高まり、水の移動速度が更に向上する、という効果を有する。   Further, if the water application electrode 2 is formed using a material obtained by oxidizing the surface of the foam metal after sintering, the hydrophilicity of the inner surface is increased, and the water moving speed is further improved.

なお、ここまで説明してきた三次元網目構造を有する発泡金属は、その高い吸水性と搬送性から、本実施の形態で示す静電霧化装置100〜500の水印加電極2に限らず、他の形態の静電霧化装置であっても、放電部までの水搬送を兼ねる電極に用いれば、本実施の形態の水印加電極2と同様な効果を得ることができる。例えば特許文献1の静電霧化装置では、水供給手段となる水溜め部の水をセラミック多孔質体からなる直立した搬送体に毛細管現象でその上端まで搬送させ、針状に尖る上端に水のテーラーコーンを形成させてミストを生成するが、この搬送体(水印加電極2に相当するものである)を、セラミックではなく、ここまで説明した発泡金属で形成すれば、水の搬送速度が著しく上昇し、セラミックで形成する場合よりも運転開始から静電霧化までの時間が短縮できるし、また、放電部となる針状に尖った上端が、電気腐食や電気摩耗することを防止でき、長期に渡って尖り形状を維持でき、セラミックで形成する場合よりも静電霧化を長期に渡って安定して実施できるようになる。   In addition, the foam metal which has the three-dimensional network structure demonstrated so far is not restricted to the water application electrode 2 of the electrostatic atomizer 100-500 shown in this Embodiment from the high water absorption and conveyance property, Others Even if it is an electrostatic atomizer of this form, if it uses for the electrode which serves also as the water conveyance to a discharge part, the effect similar to the water application electrode 2 of this Embodiment can be acquired. For example, in the electrostatic atomizer of Patent Document 1, water in a water reservoir serving as a water supply means is conveyed up to its upper end by a capillary phenomenon on an upright conveying body made of a ceramic porous body, and water is formed at the upper end that is pointed like a needle. The tailor cone is formed to produce mist, but if this carrier (corresponding to the water application electrode 2) is made of the above-described foam metal instead of ceramic, the water conveyance speed can be increased. The time from the start of operation to electrostatic atomization can be shortened compared with the case of forming with ceramic, and the needle-shaped upper end that becomes the discharge part can be prevented from electric corrosion and electric wear. The sharp shape can be maintained over a long period of time, and electrostatic atomization can be carried out stably over a long period of time as compared with the case of forming with ceramic.

これより、本実施の形態の静電霧化装置100〜500のいずれかを、空気調和機50の内部に搭載した場合について説明する。図17は静電霧化装置100〜500のいずれかを備えた空気調和機50の断面図である。空気調和機50は、一般的な壁掛け型のものである。   From this, the case where any of the electrostatic atomizers 100-500 of this Embodiment is mounted in the air conditioner 50 is demonstrated. FIG. 17 is a cross-sectional view of an air conditioner 50 including any one of the electrostatic atomizers 100 to 500. The air conditioner 50 is a general wall-hanging type.

空気調和機50は、室内空気を吸い込む吸い込み口41と、調和空気を室内へ吹き出す吹き出し口42と、室内空気から調和空気を生成する逆V字型の熱交換器51(前面上部熱交換器51a、前面下部熱交換器51b、背面熱交換器51cからなる)と、熱交換器51で結露した水を受けるドレンパン40(二箇所)と、送風ファン43とを備えている。空気調和機50本体の上方に位置する吸い込み口41から送風ファン43の回転によって流入した室内空気は、熱交換器51を通過する際に冷凍サイクルの冷媒と熱交換されて温度湿度が調節されて、送風ファン43を通過して、下方に位置する吹き出し口42から調和空気となって室内に吹き出される。   The air conditioner 50 includes a suction port 41 for sucking indoor air, a blowout port 42 for blowing conditioned air into the room, and an inverted V-shaped heat exchanger 51 (an upper front heat exchanger 51a for generating conditioned air from the room air). A front lower heat exchanger 51 b and a rear heat exchanger 51 c), drain pans 40 (two places) for receiving water condensed by the heat exchanger 51, and a blower fan 43. The indoor air that has flowed in through the rotation of the blower fan 43 from the suction port 41 located above the air conditioner 50 main body is heat-exchanged with the refrigerant of the refrigeration cycle when passing through the heat exchanger 51, and the temperature and humidity are adjusted. Then, the air passes through the blower fan 43 and is blown into the room as conditioned air from the outlet 42 located below.

吹き出し口42には、吹き出される調和空気の風向を変更できる左右風向板44と上下風向板45が設置されていて、吹き出し流の吹き出し方向が調整されている。吹き出し流の左右方向の風向を変更可能な左右風向板44が、吹き出し流の上下方向の風向を変更可能な上下風向板45の上流側に位置している。また、ドレンパン40で回収した熱交換器51の結露水は、図示しないドレンホースを通って、屋外に排出される。   A left and right wind direction plate 44 and an up and down wind direction plate 45 that can change the wind direction of the conditioned air to be blown out are installed at the blowout port 42, and the blowout direction of the blowout flow is adjusted. A left and right wind direction plate 44 that can change the wind direction in the left and right direction of the blown flow is located upstream of the vertical wind direction plate 45 that can change the vertical direction of the blown flow. Moreover, the dew condensation water of the heat exchanger 51 collected by the drain pan 40 is discharged outdoors through a drain hose (not shown).

ここで、この空気調和機50では、静電霧化装置100〜500のいずれかを、前面下部熱交換器51bの風上側(上流側)、もしくは背面熱交換器51cの風上側(上流側)のいずれかであって、ドレンパン40の上方に設置している。ドレンパン40の上方に静電霧化装置100〜500のいずれかを設置すれば、冷却部8の結露水10が多量であって余剰水分が生じた場合であっても、ドレンパン40がそのような余剰水分を受け取って、熱交換器51の結露水といっしょに屋外へ排出するので、設置した静電霧化装置100〜500のいずれかの余剰水分が室内へ漏れ出す恐れがない。   Here, in this air conditioner 50, any one of the electrostatic atomizers 100 to 500 is connected to the windward side (upstream side) of the front lower heat exchanger 51b or the windward side (upstream side) of the rear heat exchanger 51c. Or above the drain pan 40. If any one of the electrostatic atomizers 100 to 500 is installed above the drain pan 40, the drain pan 40 can be used even when the condensed water 10 in the cooling unit 8 is large and excessive moisture is generated. Since excess moisture is received and discharged to the outside together with the dew condensation water of the heat exchanger 51, there is no possibility that excess moisture in any of the installed electrostatic atomizers 100 to 500 leaks into the room.

空気調和機50に、静電霧化装置100〜500のいずれかを設置することにより、静電霧化装置から放出された多量の静電ミスト1を、吸い込み口41から吸い込まれた室内空気といっしょに熱交換器51を通過させ、吹き出し口42から調和空気ととともに、室内へ放出させることができる。   By installing any one of the electrostatic atomizers 100 to 500 in the air conditioner 50, a large amount of electrostatic mist 1 discharged from the electrostatic atomizer is extracted from the indoor air sucked from the suction port 41. The heat exchanger 51 can be passed together and discharged into the room together with the conditioned air from the outlet 42.

空気調和機50の吹き出し口42から調和空気とともに、室内へ静電霧化装置100〜500のいずれかで生成された多量のナノメータサイズの静電ミスト1が放出されるが、静電ミスト1はマイナスに帯電しているので、電位差のある人体へ寄りやすく、そして、静電ミスト1の大きさは人体の角質細胞より小さいため、顔や首など露出している肌に浸透して、ユーザに保湿効果を付与する。これにより、以下の効果が得られる。   A large amount of nanometer-sized electrostatic mist 1 generated by one of the electrostatic atomizers 100 to 500 is released into the room together with the conditioned air from the outlet 42 of the air conditioner 50. Since it is negatively charged, it is easy to move to a human body with a potential difference, and since the size of the electrostatic mist 1 is smaller than the horny cells of the human body, it penetrates into exposed skin such as the face and neck, Provides moisturizing effect. Thereby, the following effects are acquired.

(1)暖房運転時のユーザの肌保湿効果が高まる(肌の水分量が増加する)。
(2)肌の水分量が増加することで、ユーザの体感温度は高まる。
(3)その分、暖房時の設定室温を下げることができ、その分空気調和機50の消費電力量が低下し、省エネルギー化に貢献(寄与)する。
(1) The user's skin moisturizing effect during heating operation increases (the amount of moisture in the skin increases).
(2) The user's perceived temperature increases as the amount of moisture in the skin increases.
(3) The set room temperature at the time of heating can be lowered correspondingly, and the power consumption of the air conditioner 50 is reduced correspondingly, contributing to (contributing to) energy saving.

暖房運転時に使用者の顔や首など露出している部分の肌の水分量が25%増加すると、室内湿度が約20%RH増加したことに相当する。そして、室内湿度の約20%RHの増加は、人の体感温度が約1deg上昇することに相当する。暖房運転時に設定温度を1deg下げれば、空気調和機50の消費電力量を約10%削減することができる。   When the moisture content of the exposed skin such as the user's face and neck during the heating operation increases by 25%, this corresponds to an increase in indoor humidity by about 20% RH. An increase of about 20% RH in indoor humidity corresponds to an increase in the human sensible temperature by about 1 deg. If the set temperature is lowered by 1 deg during the heating operation, the power consumption of the air conditioner 50 can be reduced by about 10%.

なお、熱交換器51の風上側に静電霧化装置100〜500のいずれかを設置するにあたって、いずれの場合であっても、冷却フィン8bや放熱部7のフィンの積層方向が空気調和機50本体の左右方向となるように配置するのがよい。これにより吸い込み口41からの吸い込み空気流が、フィンに沿って流れるようになって放熱部7の放熱が促進される。そして、放熱部7が熱交換器51と向き合うように配置した方が、放熱部7を通過する空気(室内吸い込み空気)流の流量が多くなり、放熱がより促進されてよい。   In any case, when installing any of the electrostatic atomizers 100 to 500 on the windward side of the heat exchanger 51, the stacking direction of the cooling fins 8b and the fins of the heat radiating unit 7 is the air conditioner. It is good to arrange so that it may become the left-right direction of 50 main bodies. Thereby, the suction air flow from the suction port 41 flows along the fins, and the heat radiation of the heat radiating unit 7 is promoted. And the direction arrange | positioned so that the thermal radiation part 7 may oppose the heat exchanger 51 may increase the flow volume of the air (indoor suction air) flow which passes the thermal radiation part 7, and heat dissipation may be accelerated | stimulated more.

また、放熱部7を熱交換器51と向き合わせて配置する場合、静電霧化装置100、静電霧化装置300(変形例3)、静電霧化装置400(変形例4)、静電霧化装置500のいずれかであれば、図6に示す静電霧化装置150(変形例1)と同様に、先端霧化部29を胴部28の放熱部7側の長辺方向側面上に、冷却フィン8bの突出方向とは反対方向に突出するように設ければ、放熱部7を通過する流量の多い空気流にのせて静電ミスト1を吹き出し口42まで素早く確実に導くことができ、それにより、吹き出し口42からの多くの静電ミスト1の放出を、空気調和機50の運転開始から短時間で実施できる。なお、この場合静電ミスト1の生成部分の上方には、図6に示すように庇30を設置して、静電ミスト1の生成部分への空気流の通過を抑制した方がよい。   Moreover, when arrange | positioning the thermal radiation part 7 facing the heat exchanger 51, the electrostatic atomizer 100, the electrostatic atomizer 300 (modification 3), the electrostatic atomizer 400 (modification 4), static If it is any one of the electroatomizers 500, the front end atomization part 29 is replaced with the side surface in the long side on the heat radiating part 7 side of the body part 28, similarly to the electrostatic atomizer 150 shown in FIG. On the top, if it is provided so as to protrude in the direction opposite to the protruding direction of the cooling fin 8b, the electrostatic mist 1 can be quickly and surely guided to the blowout port 42 on the air flow having a large flow rate passing through the heat radiating portion 7. Accordingly, a large amount of electrostatic mist 1 can be released from the outlet 42 in a short time from the start of the operation of the air conditioner 50. In this case, it is better to install a gutter 30 above the generation part of the electrostatic mist 1 as shown in FIG. 6 to suppress the passage of the air flow to the generation part of the electrostatic mist 1.

そして、水印加電極2を還元性のある金属、特にチタンを素材とする発泡金属で形成することにより、放電により生成されるオゾンの発生量を抑制できるので、吹き出し口42から調和空気とともにオゾンが吹き出され、ユーザが異臭と感じたり、保湿効果を要求するユーザの人体に酸化作用を及ぼしたりすることがない。また、上記したように、放電に伴ってラジカル(活性種)が生成されたとしても、短寿命であって消滅してしまうので、吹き出し口42からラジカルが吹き出されることはなく、吹き出される静電ミスト1にラジカルが含まれることもないので、保湿効果を要求するユーザの人体にラジカルが酸化作用を及ぼすことはない。帯電してはいるが、ナノメータサイズの純粋な水が、ユーザの肌に浸透するので、肌に悪影響を与えることなく、保湿効果を高められる。   Since the water application electrode 2 is formed of a reducing metal, particularly a foam metal made of titanium, the amount of ozone generated by the discharge can be suppressed. It is blown out so that the user does not feel a strange odor or oxidize the user's human body that requires a moisturizing effect. In addition, as described above, even if radicals (active species) are generated along with discharge, they are short-lived and disappear, so that radicals are not blown out from the blowout opening 42 but are blown out. Since radicals are not included in the electrostatic mist 1, radicals do not oxidize the human body of the user who requires a moisturizing effect. Although charged, nanometer-sized pure water penetrates the user's skin, so that the moisturizing effect can be enhanced without adversely affecting the skin.

なお、静電霧化装置100〜500において、水印加電極2の材料として三次元網目構造を有する発泡金属を用いてきたが、例えば、水を毛細管現象で搬送するセラミックや非発泡の一般的な焼結金属、樹脂発泡体など他の多孔質体を用いて水印加電極2を形成しても、発泡金属を用いることによる種々の効果は得られないが、上記した水印加電極2(胴部28と先端霧化部29)の形状や構成、冷却部8(水供給手段)と水印加電極2との位置関係、水印加電極2の設置角度や冷却部8の設置角度による、冷却部8で生成された水を無駄なく素早く先端霧化部29へ導き、安定して多くの量の静電ミスト1を発生させることができる、という効果は得ることができる。   In addition, in the electrostatic atomizers 100 to 500, a foam metal having a three-dimensional network structure has been used as the material of the water application electrode 2. For example, a ceramic or non-foaming general material that transports water by capillary action is used. Even if the water application electrode 2 is formed using another porous body such as a sintered metal or a resin foam, various effects due to the use of the foam metal cannot be obtained. 28 and the tip atomization section 29), the positional relationship between the cooling section 8 (water supply means) and the water application electrode 2, the installation angle of the water application electrode 2 and the installation angle of the cooling section 8, and the cooling section 8 It is possible to obtain the effect that the water generated in (1) can be quickly and efficiently led to the tip atomization unit 29 and a large amount of electrostatic mist 1 can be stably generated.

1 静電ミスト、2 水印加電極、3 対向電極、4 高電圧電源部、5 低電圧電源部、6 ペルチェユニット、7 放熱部、8 冷却部、8a ベース板、8b 冷却フィン、10 結露水、21 気孔、22 金属部、28 胴部、29 先端霧化部、29a 先端、40 ドレンパン、41 吸い込み口、42 吹き出し口、43 送風ファン、44 左右風向板、45 上下風向板、50 空気調和機、51 熱交換器、51a 前面上部熱交換器、51b 前面下部熱交換器、51c 背面熱交換器、100 静電霧化装置、150 静電霧化装置、200 静電霧化装置、300 静電霧化装置、400 静電霧化装置、500 静電霧化装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrostatic mist, 2 Water application electrode, 3 Counter electrode, 4 High voltage power supply part, 5 Low voltage power supply part, 6 Peltier unit, 7 Heat radiation part, 8 Cooling part, 8a Base plate, 8b Cooling fin, 10 Condensation water, 21 pores, 22 metal parts, 28 body parts, 29 tip atomization parts, 29a tips, 40 drain pans, 41 suction ports, 42 outlets, 43 blow fans, 44 left and right wind direction plates, 45 up and down wind direction plates, 50 air conditioners, 51 heat exchanger, 51a front upper heat exchanger, 51b front lower heat exchanger, 51c back heat exchanger, 100 electrostatic atomizer, 150 electrostatic atomizer, 200 electrostatic atomizer, 300 electrostatic fog Device, 400 electrostatic atomizer, 500 electrostatic atomizer.

Claims (8)

水を供給する水供給手段と、
この水供給手段より供給される水を搬送し、高電圧が印加されることで、この水を先端霧化部で霧化させる水印加電極と、を備え、
前記水印加電極が、三次元網目構造を有する発泡金属を材料として形成されていることを特徴とする静電霧化装置。
Water supply means for supplying water;
A water application electrode that transports the water supplied from the water supply means and atomizes the water at the tip atomization unit by applying a high voltage, and
The electrostatic atomizer characterized in that the water application electrode is made of a foam metal having a three-dimensional network structure.
前記水印加電極の材料として用いられる発泡金属は、内部の気孔率が60〜90%で、孔径が50〜600μmであることを特徴とする請求項1に記載の静電霧化装置。   2. The electrostatic atomizer according to claim 1, wherein the foam metal used as a material of the water application electrode has an internal porosity of 60 to 90% and a pore diameter of 50 to 600 μm. 前記水印加電極の材料として用いられる発泡金属は、チタンが素材であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電霧化装置。   The electrostatic atomizer according to claim 1 or 2, wherein the metal foam used as a material of the water application electrode is made of titanium. 前記水印加電極の材料として用いられる発泡金属は、ニッケルが素材であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電霧化装置。   The electrostatic atomizer according to claim 1, wherein the metal foam used as a material for the water application electrode is nickel. 前記水印加電極の材料として用いられる発泡金属は、モリブデンを含有するオーステナイト系のステンレスが素材であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電霧化装置。   The electrostatic atomizer according to claim 1, wherein the foam metal used as a material for the water application electrode is made of austenitic stainless steel containing molybdenum. 前記水印加電極の材料として用いられる発泡金属は、表面が酸化処理されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の静電霧化装置。   The electrostatic atomizer according to any one of claims 1 to 5, wherein a foam metal used as a material of the water application electrode has an oxidized surface. 前記水供給手段は、ペルチェユニットとその冷却面に接する冷却部を具備し、この冷却部に結露した水を滴下して前記水印加電極に供給するものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の静電霧化装置。   The water supply means includes a Peltier unit and a cooling unit in contact with the cooling surface thereof, and drops condensed water to the cooling unit and supplies the water application electrode to the water application electrode. The electrostatic atomizer in any one of 6. 室内空気を吸い込む吸い込み口と、調和空気を室内へ吹き出す吹き出し口と、前記調和空気を生成する熱交換器と、前記熱交換器で結露した水を受けるドレンパンと、を備えた空気調和機において、
請求項1乃至7のいずれかに記載の静電霧化装置が、前記熱交換器の風上側で、かつ、前記ドレンパンの上方に設置されていることを特徴とする空気調和機。
In an air conditioner comprising: a suction port for sucking room air; a blowout port for blowing conditioned air into the room; a heat exchanger that generates the conditioned air; and a drain pan that receives water condensed in the heat exchanger.
An air conditioner, wherein the electrostatic atomizer according to any one of claims 1 to 7 is installed on the windward side of the heat exchanger and above the drain pan.
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