JP2011031191A - 静電霧化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】霧化量に相当する放電電流の検知精度を高め、その放電電流に基づく霧化量調整を好適に行うことができる静電霧化装置を提供する。
【解決手段】放電部７ａ，７ｂと、その放電部７ａ，７ｂに液体を供給する液体供給部８ａ，８ｂと、放電部７ａ，７ｂにおける放電電流を検知する放電電流検知部１２ａ，１２ｂと、検知した放電電流に基づいて放電部７ａ，７ｂと液体供給部８ａ，８ｂとを制御する制御部１０とが備えられ、放電電流検知部１２ａ，１２ｂが放電電流を検知するタイミングと、制御部１０が液体供給部８ａ，８ｂを制御するタイミングとを異なるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体を静電霧化させて放出する静電霧化装置に関するものである。

従来、液体供給部としてペルチェユニット等にて結露水が放電電極に供給されその放電電極にて放電が行われることで、帯電微粒子水が生成される静電霧化装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

このような静電霧化装置は、帯電微粒子水の生成量（霧化量）に相当する放電電流量を放電電流検知部にて検知し、その放電電流量に応じた検知信号を制御部に出力し、制御部は、その検知信号から霧化量を認識し、その時々の霧化量が最適となるようにペルチェユニットの駆動能力の調整やオンオフ制御を行っている。

特開２００７−１８１８３８号公報

ところで、放電電流検知部の検知信号に基づいてペルチェユニットの制御を行うため、検知信号にノイズが含まれていると、正確な放電電流量（霧化量）が検出できず、その時々の霧化量調整を好適に行うことができない。このため、検知信号からノイズを極力排除して、より正確な放電電流の検知が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、霧化量に相当する放電電流の検知精度を高め、その放電電流に基づく霧化量調整を好適に行うことができる静電霧化装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、放電部と、その放電部に液体を供給する液体供給部と、前記放電部における放電電流を検知する放電電流検知部と、検知した前記放電電流に基づいて前記放電部と前記液体供給部とを制御する制御部とを備える静電霧化装置であって、前記放電電流検知部が放電電流を検知するタイミングと、前記制御部が前記液体供給部を制御するタイミングとを異なるようにしたことをその要旨とする。

この発明では、放電電流検知部が放電部の放電電流を検知するタイミングと、制御部が液体供給部を制御するタイミングとを異なるようにしたため、液体供給部の制御（駆動能力の調整やオンオフ制御）に起因する電源ノイズが、検知した放電電流（検知信号）に極力含まれなくなる。このため、放電電流の検知、即ち霧化量の検知がより正確となり、その放電電流に基づく霧化量調整が好適に行われるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の静電霧化装置において、前記放電部は複数備えられ、その放電部に対応して前記放電電流検知部及び前記液体供給部は複数備えられるものであることをその要旨とする。

この発明では、放電部、その放電部に対応して放電電流検知部及び液体供給部が複数備えられるため、帯電微粒子水の放出量を増加させることが可能となる。またこのような複数構成においても、放電電流の検知精度が高く、霧化量調整が好適に行われる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の静電霧化装置において、前記放電部は２つ備えられ、その放電部に対応して前記放電電流検知部及び前記液体供給部はそれぞれ２つ備えられるものであり、前記各放電電流検知部は、交互に放電電流を検知することをその要旨とする。

この発明では、放電部、その放電部に対応して放電電流検知部及び液体供給部が２つ備えられ、各放電電流検知部が交互に放電電流を検知するため、放電電流検知部が複数であっても容易に放電電流検知を行うことが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の静電霧化装置において、前記液体供給部を制御した次の検知のタイミングでは、その制御した前記液体供給部と対をなす前記放電部の放電電流の検知を行わないことをその要旨とする。

この発明では、液体供給部を制御した次の検知タイミングでは、その制御した液体供給部と対をなす放電部の放電電流の検知を行わないため、制御直後の不安定な放電電流量（霧化量）の検知を防止でき、より正確な放電電流の検知を行うことが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の静電霧化装置において、前記複数の放電部に対し、放電させるための高電圧を印加する高電圧部は１つであることをその要旨とする。

この発明では、複数の放電部にそれぞれ高電圧を印加する高電圧部が１つであるため、小型軽量で安価な構成とすることが可能となる。
請求項６に記載の発明は、１〜５のいずれか１項に記載の静電霧化装置において、前記液体供給部は、ペルチェユニットの冷却動作にて前記放電部の電極に結露を生じさせ結露水として供給する冷却装置にて構成されていることをその要旨とする。

この発明では、ペルチェユニットによって放電部の電極が冷却され、放電部の電極に空気中の水分から結露を生じさせその結露水が静電霧化に用いられる。これにより、静電霧化のための液体をタンク等の貯留手段を用いることなく対応できるため、静電霧化装置の小型軽量化や、液体をその都度供給する手間を省略できる。

本発明によれば、霧化量に相当する放電電流の検知精度を高め、その放電電流に基づく霧化量調整を好適に行うことができる静電霧化装置を提供することができる。

本実施形態における静電霧化装置の概略構成図である。 本実施形態における液体供給部の制御タイミングと放電電流検知タイミングとの関係を示したタイミング図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、静電霧化装置１は、静電霧化による帯電微粒子水（ナノサイズのイオンミスト）の生成及び放出を行わせるべく電源回路２を通じて、高電圧部３と、液体供給部用電源回路４ａ，４ｂと、ファン５と、制御部用電源回路６とに電源供給が行われる。高電圧部３は、自身が１つに対して２つの放電部７ａ，７ｂに高電圧を印加し、各放電部７ａ，７ｂの放電電極７ｃ，７ｄと対向電極７ｅ，７ｆとの間でコロナ放電を生じさせる。２つの放電部７ａ，７ｂに対応させて２つの液体供給部８ａ，８ｂが備えられ、各液体供給部用電源回路４ａ，４ｂは各液体供給部８ａ，８ｂにそれぞれ電源供給を行う。本実施形態において液体供給部８ａ，８ｂはペルチェユニット（冷却装置）にて構成されている。

このような放電部７ａ，７ｂと液体供給部８ａ，８ｂとからなる静電霧化部９は、ペルチェユニットよりなる液体供給部８ａ，８ｂの駆動により放電部７ａ，７ｂ（放電電極７ｃ，７ｄ）を冷却して放電電極７ｃ，７ｄの表面に結露を生じさせつつ、放電部７ａ，７ｂに高電圧部３から高電圧を印加して放電電極７ｃ，７ｄの周りにコロナ放電を生じさせることで、結露水の静電霧化にて帯電微粒子水を生成している。この生成された帯電微粒子水はファン５の送風により使用者等に向けて放出される。このとき、放電部７ａ，７ｂ及び液体供給部８ａ，８ｂが２つずつ設けられることから、より多くの帯電微粒子水の放出が可能となっている。尚、帯電微粒子水は、使用者の肌の角質層表面の隙間に浸透可能であり、使用者の肌に潤いとハリを与えて高い美容作用や健康作用が得られるものである。

また本実施形態では、２つの放電部７ａ，７ｂに対して高電圧部３を１つとし、小型軽量で安価な構成としている。このため、高電圧部３が放電部７ａ，７ｂに電力供給を行う場合において、放電部が１つの場合と比較して２倍の出力電力が必要とされる。従って、放電部が１つの場合と同様の割合で出力調整を行うと時間が２倍かかるため、本実施形態の高電圧部３では時間当たりの出力調整を２倍とし、放電部が１つの場合と同様に２つの放電部７ａ，７ｂの出力調整が可能となっている。

制御部１０は、制御部用電源回路６からの電源供給に基づいて動作し、静電霧化動作を制御する高電圧部３及び液体供給部８ａ，８ｂと、静電霧化装置１の作動状態等の表示を行う表示部１１との制御を行う。制御部１０は、高電圧部３についてはその時々の目標放電電圧となるように制御を行い、液体供給部８ａ，８ｂについては放電電流検知部１２ａ，１２ｂからの検知信号を参照しながら制御している。

ここで、放電電流検知部１２ａ，１２ｂは、対応する放電部７ａ，７ｂの各放電電流量を検知し、その放電電流量に基づく検知信号を制御部１０に出力している。制御部１０は、放電電流検知部１２ａ，１２ｂからの検知信号を受けて放電電流量を把握する。即ち、帯電微粒子水の生成量（霧化量）は放電電流と比例関係にあるため、制御部１０はその放電電流量から霧化量を把握し、霧化量が目標値よりも多いときには液体供給部８ａ，８ｂの少なくとも１つの駆動能力を低下若しくは停止し、また霧化量が目標値から少なくなったときには液体供給部８ａ，８ｂの少なくとも１つの駆動能力を上昇若しくは停止していたものを稼働するよういうような制御を行い、その時々の霧化量が最適となるように制御する。

また本実施形態では、放電電流検知部１２ａ，１２ｂによる放電電流（霧化量）の検知タイミングと、制御部１０における液体供給部（ペルチェユニット）８ａ，８ｂの制御タイミングとがずらされている。図２に示すように、液体供給部８ａ，８ｂの制御は、時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄ…という一定周期で行われ、放電電流検知部１２ａ，１２ｂの検知は、時間ｔａｂ，ｔｂｃ，ｔｃｄ…という一定周期で行われ、互いが例えば半周期ずれるように設定されている。

図２に示す液体供給部８ａ，８ｂ等の制御は一例であり、時間ｔａにて液体供給部８ａがオフし、液体供給部８ｂはオンのまま維持され、時間ｔｂにて液体供給部８ｂがオフし、液体供給部８ａはオフのまま維持される。また、時間ｔｃにて液体供給部８ａがオンし、液体供給部８ｂはオフのまま維持され、時間ｔｄにて液体供給部８ｂがオンし、液体供給部８ａはオンのまま維持される。従って、液体供給部８ａ，８ｂに対応する放電部７ａ，７ｂの放電電流量変化（霧化量変化）は液体供給部８ａ，８ｂがオフしてから緩やかに減少し、液体供給部８ａ，８ｂがオンしてから緩やかに増加する変化となる。

このような液体供給部８ａ，８ｂ等の制御に対し、放電電流検知部１２ａ，１２ｂの検知は、図２にて矢印で示すように、時間ｔａｂにて放電電流検知部１２ｂが検知、時間ｔｂｃにて放電電流検知部１２ａが検知、時間ｔｃｄにて放電電流検知部１２ｂが検知する。つまり、放電電流検知部１２ａ，１２ｂの検知は交互に行われ、また液体供給部８ａを制御した次の検知タイミングでは放電電流検知部１２ｂによる検知、液体供給部８ｂを制御した次の検知タイミングでは放電電流検知部１２ａによる検知というように、制御した液体供給部８ａ，８ｂと対をなす放電部７ａ，７ｂの放電電流の検知を行わないようにしている。

このように放電電流検知部１２ａ，１２ｂによる放電電流（霧化量）の検知タイミングと、制御部１０における液体供給部８ａ，８ｂの制御タイミングとをずらしたことで、液体供給部８ａ，８ｂの制御に起因する電源ノイズが、検知した放電電流（検知信号）に含まれることが抑えられる。このため、制御部１０での放電電流の検知、即ち霧化量の検知がより正確となり、その放電電流に基づく制御部１０の液体供給部８ａ，８ｂを介した霧化量調整が好適に行われるようになっている。また、液体供給部８ａ，８ｂを制御した次の検知タイミングでは、その制御した液体供給部８ａ，８ｂと対をなす放電部７ａ，７ｂの放電電流の検知を行わないようにしているため、制御直後の不安定な放電電流量（霧化量）の検知を防止でき、このことも正確な放電電流の検知に寄与し、霧化量調整をより好適に行うことが可能となっている。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、放電電流検知部１２ａ，１２ｂが放電部７ａ，７ｂの放電電流を検知するタイミングと、制御部１０が液体供給部８ａ，８ｂを制御するタイミングとを異なるようにしたため、液体供給部８ａ，８ｂの制御（駆動能力の調整やオンオフ制御）に起因する電源ノイズが、検知した放電電流（検知信号）に極力含まれなくなる。このため、放電電流の検知、即ち霧化量の検知がより正確となり、その放電電流に基づく霧化量調整を好適に行うことができる。

（２）本実施形態では、放電部７ａ，７ｂ、その放電部７ａ，７ｂに対応して放電電流検知部１２ａ，１２ｂ及び液体供給部８ａ，８ｂが２つ備えられるため、帯電微粒子水の放出量を増加させることができる。

（３）本実施形態では、放電電流検知部１２ａ，１２ｂが交互に放電電流を検知するため、放電電流検知部１２ａ，１２ｂが２つであっても容易に放電電流検知を行うことができる。

（４）本実施形態では、液体供給部８ａ，８ｂを制御した次の検知タイミングでは、その制御した液体供給部８ａ，８ｂと対をなす放電部７ａ，７ｂの放電電流の検知を行わないため、制御直後の不安定な放電電流量（霧化量）の検知を防止でき、より正確な放電電流の検知に寄与できる。

（５）本実施形態では、２つの放電部７ａ，７ｂにそれぞれ高電圧を印加する高電圧部３が１つであるため、小型軽量で安価な構成とすることができる。
（６）本実施形態では、液体供給部８ａ，８ｂペルチェユニットによって構成され、ペルチェユニットによって放電電極７ｃ，７ｄが冷却され、放電電極７ｃ，７ｄに空気中の水分から結露を生じさせその結露水が静電霧化に用いられる。これにより、静電霧化のための液体をタンク等の貯留手段を用いることなく対応できるため、静電霧化装置１の小型軽量化や、液体をその都度供給する手間を省略できる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、図２において制御部１０は液体供給部８ａ，８ｂを停止若しくは稼動するオンオフ制御を行うものであったが、液体供給部８ａ，８ｂの駆動能力を低下若しくは上昇させる電圧制御を行ってもよい。

・上記実施形態では、放電部７ａ，７ｂにそれぞれ対応する放電電流検知部１２ａ，１２ｂを備えたが、その時々において一方の検知であれば、放電電流検知部を１つに統合してもよい。

・上記実施形態では、放電電流検知部１２ａ，１２ｂによる検知を交互としたが、同時に行ってもよい。
・上記実施形態では、２つの放電部７ａ，７ｂに対して高電圧部３を１つで構成したが、各放電部７ａ，７ｂに対して高電圧部３を個別に設けてもよい。

・上記実施形態では、放電部７ａ，７ｂや液体供給部８ａ，８ｂ等をそれぞれ２つ用いて構成したが、１つ若しくは３つ以上用いて構成してもよい。

１…静電霧化装置、３…高電圧部、７ａ，７ｂ…放電部、７ｃ，７ｄ…放電電極（電極）、８ａ，８ｂ…液体供給部、１０…制御部、１２ａ，１２ｂ…放電電流検知部。

Claims (6)

1. 放電部と、その放電部に液体を供給する液体供給部と、前記放電部における放電電流を検知する放電電流検知部と、検知した前記放電電流に基づいて前記放電部と前記液体供給部とを制御する制御部とを備える静電霧化装置であって、
   前記放電電流検知部が放電電流を検知するタイミングと、前記制御部が前記液体供給部を制御するタイミングとを異なるようにしたことを特徴とする静電霧化装置。
2. 請求項１に記載の静電霧化装置において、
   前記放電部は複数備えられ、その放電部に対応して前記放電電流検知部及び前記液体供給部は複数備えられるものであることを特徴とする静電霧化装置。
3. 請求項２に記載の静電霧化装置において、
   前記放電部は２つ備えられ、その放電部に対応して前記放電電流検知部及び前記液体供給部はそれぞれ２つ備えられるものであり、
   前記各放電電流検知部は、交互に放電電流を検知することを特徴とする静電霧化装置。
4. 請求項２又は３に記載の静電霧化装置において、
   前記液体供給部を制御した次の検知のタイミングでは、その制御した前記液体供給部と対をなす前記放電部の放電電流の検知を行わないことを特徴とする静電霧化装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の静電霧化装置において、
   前記複数の放電部に対し、放電させるための高電圧を印加する高電圧部は１つであることを特徴とする静電霧化装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電霧化装置において、
   前記液体供給部は、ペルチェユニットの冷却動作にて前記放電部の電極に結露を生じさせ結露水として供給する冷却装置にて構成されていることを特徴とする静電霧化装置。

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