JP2011075164A - 静電霧化装置を備えた送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、送風路の吹出し口の直ぐ近くにおいてオゾン臭が気にならないようにできる静電霧化装置を備えた送風装置を提供する。
【解決手段】吹出し口１から空気流を吹出す送風路２の外側に静電霧化により帯電微粒子水を生成する静電霧化装置３を配置し、静電霧化装置３で発生した帯電微粒子水を連通路４を介して送風路２内に供給するようにした送風装置５である。上記連通路４に活性炭を含有するハニカムフィルタ６を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静電霧化により帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置を備えた送風装置に関するものである。

従来から、静電霧化装置で発生させたナノメータサイズの帯電微粒子水を、車載用空調装置のような送風装置の吹出し口から吹出される空気流に乗せて自動車などの車両の室内、あるいは建物内の室内に放出することが知られている。

室内に放出されたナノメータサイズの帯電微粒子水はスーパーオキサイドラジカルやヒドロキシラジカルといったラジカルが含まれており、室内の壁、シート、ダッシュボード、カーテン等に付着した臭い成分の脱臭を行うことができると共に、人や衣服に付着して室内に持ち込まれた花粉等のアレルゲン物質を抑制したり、また、肌や髪に潤いを持たせることができる。

例えば、静電霧化装置で発生させたナノメータサイズの帯電微粒子水を送風装置の吹出し口から車室内に放出することで、帯電微粒子水に含まれているスーパオキサイドラジカルやヒドロキシラジカルといったラジカルにより車室内の脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化を行い、車室内空間を快適な空間にするようにしたものが、特許文献１、特許文献２により知られている。

静電霧化装置の放電電極に供給した水に高電圧を印加することで静電霧化して、ナノメータサイズの帯電微粒子水を生成する際、帯電微粒子水の発生と同時に空気放電によりオゾンが発生し、この発生した帯電微粒子とオゾンが車室内に放出されることになる。

ところが、吹出し口付近においてはオゾン濃度が高く、オゾンの臭いが気になるおそれがあった。

特開２００８−３７２４７号公報 特開２００７−１６３１０９号公報

本発明は上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、簡単な構成で、送風路の吹出し口の直ぐ近くにおいてオゾン臭が気にならないようにできる静電霧化装置を備えた送風装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような構成になっている。

本発明の静電霧化装置を備えた送風装置は、吹出し口１から空気流を吹出す送風路２の外側に静電霧化により帯電微粒子水を生成する静電霧化装置３を配置し、静電霧化装置３で発生した帯電微粒子水を連通路４を介して送風路２内に供給するようにした送風装置５である。本発明の特徴は、連通路４に活性炭を含有するハニカムフィルタ６を設けたことである。

このように連通路４に活性炭を含有するハニカムフィルタ６を設けることで、帯電微粒子水を送風路２内に供給するまでの間において、ハニカムフィルタ６で、帯電微粒子水を発生させる際に同時に空気放電により発生するオゾンを吸着して、帯電微粒子水を送風路２内に供給し、送風路２内を流れる空気流に乗せて吹出し口１から吹出すことができ、オゾンの臭いが気にならないようにできる。ここで、送風路２における連通路４との連通部分よりも下流側にハニカムフィルタ６を設けてオゾンを吸着することも考えられるが、この場合は、送風路２を流れる空気流の圧力損失が生じるため、好ましくなく、これに比べ、本発明のように連通路４に活性炭を含有するハニカムフィルタ６を設けると、送風路２を流れる空気流の圧力損失を防止しながら、オゾンの吸着ができる。

また、ハニカムフィルタ６に電圧を印加して、該ハニカムフィルタ６を静電霧化装置３で発生する帯電微粒子水と同じ極性に帯電させることが好ましい。

このような構成とすることで、帯電微粒子水がハニカムフィルタ６に付着して吸着されることがなく、帯電していないオゾンのみがハニカムフィルタ６に吸着され、帯電している帯電微粒子水がハニカムフィルタ６に吸着されることなく、帯電微粒子水をロス無く送風路２内に供給できる。

本発明は、上記のように連通路に活性炭を含有するハニカムフィルタを設けるので、静電霧化装置で発生させた帯電微粒子水を送風装置の送風路を流れる空気流に乗せて吹出し口から放出対象空間に吹出すに当り、簡単な構成で、帯電微粒子水を発生させる際に同時に発生するオゾンを吸着して、吹出し口の近くにおいてオゾン臭が発生しないようにでき、しかも、オゾン臭を吸着するに当たり、送風路を流れる空気流の圧損が生じないようにできる。

本発明の一実施形態の概略構成図である。 同上に用いるハニカムフィルタの一例を示す斜視図である。 同上に用いるハニカムフィルタの断面図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。

添付図面には本発明の送風装置５として自動車のような車両に設ける空調装置５ａの例が示してある。

空調装置５ａは、図１に示すように、上流側端部が室外の空気又は室内（自動車の車内）１１の空気を吸い込むための吸込み口７となり、且つ、下流側端部が吸い込んで空調した空気を車両の室内１１に吹き出すための吹出し口１となった送風路２と、送風路２内に配置された送風ファン８と空調のための熱交換器９とを備えている。

空調装置５ａに設けた熱交換器９は送風ファン８で送風された空気を冷却したり、加温したりして空調するためのものであり、実施形態では熱交換器９として例えばエバポレータとヒーターを用いてある。

静電霧化装置３は上記送風路２の外側に配置してあり、該静電霧化装置３と送風路２とが連通路４で連通してある。

送風路２内における上記熱交換器９や、送風ファン８よりも下流側で且つ吹出し口１の上流位置の送風路２の壁部に設けた連通孔２３に、連通路４の下流側端部が連通している。

静電霧化装置３は図１に示すようなもので、送風路２の外側に配置して送風路２を構成するダクトまたは他の部材に取付けられるもので、いわゆる外付けである。

静電霧化装置３は、放電電極１２と、放電電極１２が配置された静電霧化室１３と、放電電極１２の先端に供給する水供給手段１４と、放電電極１２に供給された水に高電圧を印加して静電霧化により帯電微粒子水を生成するための高電圧印加手段２２とを備えたもので、添付図面に示す実施形態では水供給手段１４がペルチェユニット１５のような冷却手段により空気中の水分を冷却して結露水を生成することで放電電極１２に水を供給するようになっている。したがって、本実施形態では冷却手段が放電電極１２に水を供給する水供給手段１４を構成している。

また、添付図面に示す実施形態では、絶縁性を有する略筒状をした本体ケース１６の内部を仕切り１７で仕切り、本体ケース１６内の仕切りで仕切った片側半分に水供給手段１４であるペルチェユニット１５を内装し、本体ケース１６内の他の片側半分が静電霧化室１３となっている。

ペルチェユニット１５は、熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板の片面側に回路を形成してある一対のペルチェ回路板を、互いの回路が向き合うように対向させ、多数列設してあるＢｉＴｅ系の熱電素子を両ペルチェ回路板間で挟持すると共に隣接する熱電素子同士を両側の回路で電気的に接続させ、ペルチェ入力リード線を介してなされる熱電素子への通電により一方のペルチェ回路板側から他方のペルチェ回路板側に向けて熱が移動するように構成したものである。上記一方の側のペルチェ回路板の外側には冷却部１８を接続してあり、また、上記他方の側のペルチェ回路板の外側には放熱部１９が接続してあり、実施形態では放熱部１９として放熱フィンの例が示してある。

ペルチェユニット１５の冷却部１８側に放電電極１２の後端部が接続してあって、該放電電極１２が本体ケース１６内の仕切り１７に設けた孔を嵌通して静電霧化室１３内に突出している。

図１に示す実施形態では、筒状をした本体ケース１６の先端開口部に環状をした対向電極２０が設けてある。なお、対向電極２０を設けない場合であってもよい。

本体ケース１６の静電霧化室１３の周囲の壁部となった部分には周方向の複数個所に内外に開口する開口が設けてある。

筒状をした本体ケース１６の先端には筒状をした連通路４の一端が接続してあって、上記環状をした対向電極２０の中央孔が連通路４に連通している。

連通路４には、活性炭を含有するハニカムフィルタ６が設けてある。ハニカムフィルタ６は図２に示すようなものが用いられる。このハニカムフィルタ６は、活性炭を含有するフィルムを用いて多数の襞状の山部と谷部とからなる波状シート６ａと、平状シート６ｂとを形成し、この波状シート６ａと平状シート６ｂとを図３に示すように交互に重ねて両端が開口した多数の空隙６ｃを有するハニカム状に形成することで得られる。

そして、上記活性炭を含有するハニカムフィルタ６は、上記空隙６ｃの両端開口がそれぞれ連通路４の上流側と下流側に開口するように連通路４内に配置される。

図１に示す実施形態では、送風路２の壁部の外側に、針状をした放電電極１２が送風路２の上記壁部と平行となるように静電霧化装置３を隣接配置してあり、このため筒状をした本体ケース１６が上記送風路２の隣接する壁部と平行となっており、この筒状をした本体ケース１６と送風路２の壁部に設けた連通孔２３とを弧状をした連通路４により連通接続してあり、これにより、静電霧化装置３を送風路２の外側にコンパクトに配置し、しかも、生成された帯電微粒子水をスムーズに送風路２内に供給できるようにしてある。

空調装置５ａを運転すると、送風ファン８が運転されて吸込み口７から室外（車外）の空気又は室内（車内）１１の空気を送風路２内に吸い込み、熱交換器９で設定温度に調整された空気が送風路２を流れて吹出し口１から室内（車内）１１に吹き出される。

この空調装置５ａの運転の際に、静電霧化装置３を運転すると、ペルチェユニット１５に通電されて冷却部１８が冷却され、冷却部１８が冷却されることで放電電極１２が冷却され、空気中の水分を結露して放電電極１２の先端に水（結露水）を供給する。このように放電電極１２に水が供給された状態で上記放電電極１２の先端に供給された水に高電圧を印加することで、該高電圧により放電電極１２の先端部に供給された水の液面が局所的に錐状に盛り上がり（テーラーコーン）が形成される。テーラーコーンが形成されると、該テーラーコーンの先端に電荷が集中してこの部分における電界強度が大きくなって、更にテーラーコーンを成長させる。このようにテーラーコーンが成長し該テーラーコーンの先端に電荷が集中して電荷の密度が高密度となると、テーラーコーンの先端部分の水が大きなエネルギー（高密度となった電荷の反発力）を受け、表面張力を超えて分裂・飛散（レイリー分裂）を繰り返してマイナスに帯電したナノメータサイズの帯電微粒子水が大量に生成される。

この静電霧化により帯電微粒子水を生成する際、同時にオゾンが発生する。

静電霧化装置３で生成された帯電微粒子水及びオゾンは連通路４に流れる。ここで、帯電微粒子水及びオゾンは、連通路４に活性炭を含有するハニカムフィルタ６の複数の空隙６ｃを通過する際、ハニカムフィルタ６に付着するが、帯電微粒子水が付着することで、ハニカムフィルタ６が次第に帯電微粒子水の極性と同じ極性に帯電し、空隙６ｃを通過する帯電微粒子水とハニカムフィルタ６とが同極となるため、反発して帯電微粒子水はハニカムフィルタ６に付着することなく空隙６ｃを通過して連通孔２３から送風路２内に供給され、送風路２内を流れる空気流に乗って送風路２の吹出し口１から室内（車内）１１に供給される。

室内１１に放出されたナノメータサイズの帯電微粒子水は室内１１を浮遊して室内１１の内壁、シート、ダッシュボード、カーテン、室内１１の人の衣服や毛髪等に付着する。

水を霧化させて発生させたナノメータサイズの帯電微粒子水（ナノミスト）はスーパーオキサイドラジカルやヒドロキシラジカルといったラジカルが含まれていているので、室内１１の内壁、シート、ダッシュボード、カーテン、室内１１の人の衣服や毛髪等に付着した臭い成分の脱臭を行うことができると共に、人や衣服に付着して室内に持ち込まれた花粉等のアレルゲン物質も抑制することができ、殺菌、除菌をしたり、また、肌や髪に潤いを持たせることができる。また、帯電微粒子水はナノメータサイズと小さいので、室内１１の隅々まで浮遊し、また繊維等の内部に侵入して内部まで脱臭、殺菌、除菌、アレルゲン物質の抑制等を図ることができる。

上記のように帯電微粒子水は初期だけハニカムフィルタ６に付着するが、ハニカムフィルタ６が帯電微粒子水の付着で同極に帯電すると、以降は反発しあって付着することなく送風路２に供給されるが、オゾンは帯電していないので、活性炭を含有するハニカムフィルタ６に継続して吸着され続けられることになる。

したがって、吹出し口１から放出されるオゾン量が抑制され、室内１１の吹出し口１の近くであってもオゾン臭を感じないようにできる。

ここで、図１に示すように、静電霧化装置３の運転時に、ハニカムフィルタ６に電圧を印加して、該ハニカムフィルタ６を静電霧化装置３で発生する帯電微粒子水と同じ極性に帯電させるようにしてもよい。このように、ハニカムフィルタ６に電圧を印加して、該ハニカムフィルタ６を静電霧化装置３で発生する帯電微粒子水と同じ極性に帯電させると、静電霧化装置３の運転初期から、帯電微粒子水がハニカムフィルタ６に付着して吸着されることがなく、帯電していないオゾンのみがハニカムフィルタ６に吸着されることになり、静電霧化装置３の運転初期から帯電微粒子水をロス無く送風路２内に供給できる。

上記実施形態では送風装置５としては、自動車のような車両に設ける空調装置５ａの例を示したが、これにのみ限定されず、建物の室内に設置される空調装置や、あるいは熱交換器９のない送風のみを行う送風装置であってもよい。

１ 吹出し口
２ 送風路
３ 静電霧化装置
４ 連通路
５ 送風装置
６ ハニカムフィルタ

Claims (2)

1. 吹出し口から空気流を吹出す送風路の外側に静電霧化により帯電微粒子水を生成する静電霧化装置を配置し、静電霧化装置で発生した帯電微粒子水を連通路を介して送風路内に供給するようにした送風装置であって、連通路に活性炭を含有するハニカムフィルタを設けて成ることを特徴とする静電霧化装置を備えた送風装置。
2. ハニカムフィルタに電圧を印加して、ハニカムフィルタを静電霧化装置で発生する帯電微粒子水と同じ極性に帯電させることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置を備えた送風装置。
   

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