JP2011152499A - 静電霧化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効率を保ったまま部品点数を減らすことができる静電霧化装置を提供する。
【解決手段】放電電極１が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極１に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置である。静電霧化装置は、熱電素子２１の一端側に放電電極１を冷却する吸熱部２７が設けられると共に、他端側に放熱部２３が設けられたペルチェユニット２と、放熱部２３を保持し放電電極１を支持する筐体４とを備えている。筐体４はその一部に放熱フィン形状を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電電極に結露した水を基にして帯電微粒子水を生成する静電霧化装置に関し、詳しくは、静電霧化装置に設けられた放熱のための構造に関する。

従来から、放電電極に結露した水を基にして帯電微粒子水を生成する静電霧化装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この静電霧化装置は、例えば図１０に示されるようなもので、放電電極９０と、放電電極９０を冷却するためのペルチェユニット９１と、ペルチェユニット９１により吸熱した熱を外部に放熱する放熱フィン体９２とを有している。

このペルチェユニット９１は、複数の熱電素子９３の両側を回路板９４で挟みこんで構成されている。回路板９４は、絶縁基板の一方の主面に回路パターンが形成されたものであり、熱電素子９３の放熱側の端部同士、あるいは吸熱側の端部同士を接続する。この回路板９４に電流を流すと、ペルチェ効果により、ペルチェユニット９１の吸熱側の側面（吸熱部９７）と放熱側の側面（放熱部９８）とに温度差が生じる。このとき放熱側に移動した熱は、放熱フィン体９２を介して外部に放熱される。

放電電極９０は筐体９５により支持されている。筐体９５は、放熱フィン体９２と相互に連結可能な構成となっており、固着具９６を介して放熱フィン体９２と組み合わせられる。筐体９５と放熱フィン体９２とで放電電極９０及びペルチェユニット９１が挟持・固定されており、これらは放電電極９０にペルチェユニット９１の吸熱部９７が接触し、且つ放熱フィン体９２に放熱部９８が接触した状態で保持されている。

上記構成の静電霧化装置によれば、ペルチェユニット９１に電流を印加することで吸熱部９７に接続した放電電極９０が冷却され、空気中の水分が放電電極９０の表面に結露する。この状態で高圧リード線９９を介して放電電極９０に高電圧を印加すると、放電電極９０の表面の結露水が霧化して帯電微粒子水が生成される。

特開２００６−０００８２６号公報

ところで上記従来の静電霧化装置は、放熱フィン体９２と筐体９５とがそれぞれ別個の部品であり、しかも放熱フィン体９２と筐体９５との連結には固着具９６を要する。このため、この従来の静電霧化装置は部品点数の増大を招くものとなっていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放熱効率を保ったまま部品点数を減らす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、本発明の静電霧化装置は以下の構成とする。

本願の請求項１に係る発明は、放電電極１が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極１に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置である。静電霧化装置は、熱電素子２１の一端側に放電電極１を冷却する吸熱部２７が設けられると共に、他端側に放熱部２３が設けられたペルチェユニット２と、放熱部２３を保持し放電電極１を支持する筐体４とを備えている。筐体４はその一部に放熱フィン形状を有している。

ペルチェユニット２に電流を印加すると、吸熱部２７により放電電極１が冷却され、この放電電極１に結露水が生成される。一方、ペルチェユニット２により吸熱された熱は、放熱部２３・筐体４を経て、筐体４の放熱フィン形状をした部分を介して放熱される。つまり、筐体４を通じて効果的な放熱が可能となり、筐体４とは別体の放熱フィンの部品を無くすことができるので、部品点数を減らすことが可能となる。

また、本発明の筐体４における放熱フィン形状をした部分が、結露水の霧化時に発生するイオン風Ｗに晒されるように放電電極１の近傍に位置しているのが好ましい。

結露水が表面に付着した放電電極１に電圧が印加されると、結露水が霧化して帯電微粒子水が生成されるが、このとき放電に伴ってイオン風Ｗが発生する。このイオン風Ｗに筐体４の放熱フィン形状をした部分が晒されるようにすることにより、筐体４の放熱フィン形状をした部分と、外気との熱交換が促進される。これにより、筐体４の放熱フィン形状をした部分の放熱効率を向上させて、放電電極１の冷却効率を高めることができる。

また、本発明の筐体４には、放電電極１に近づく程帯電微粒子水の放出方向に位置するようにテーパ状に傾斜した傾斜突部４２が、放電電極１の周囲を覆うように設けられるのが好ましい。

上記のように放電に伴いイオン風Ｗが発生するが、このイオン風Ｗは、傾斜突部４２のテーパ状の傾斜に沿って帯電微粒子水の放出方向に流れる。このとき放電電極１は、周囲が傾斜突部４２にて覆われているため、イオン風Ｗが放電電極１に直接当たることが防止される。つまり、傾斜突部４２のテーパ状の傾斜によりイオン風Ｗの流通方向を制御して、冷却された放電電極１にそれよりも暖かいイオン風Ｗが当たるのを防止する。これにより、冷却された放電電極１がイオン風Ｗに当たって温度上昇してしまうのを防ぐことができる。

本願の請求項４に係る発明は、放電電極１が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極１に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置である。本発明の静電霧化装置は、熱電素子２１の一端側に放電電極１を冷却する吸熱部２７が設けられると共に、他端側に熱電素子２１へ通電するための電極を兼ねた放熱部２３が設けられたペルチェユニット２を備えている。また、放熱部２３を保持し放電電極１を支持する筐体４をさらに備えている。放熱部２３は、筐体４から露出した部分に放熱フィン形状を有している。

放熱部２３を介してペルチェユニット２に電流が印加されると、吸熱部２７により放電電極１が冷却され、この放電電極１に結露水が生成される。一方、ペルチェユニット２により吸熱された熱は、放熱部２３を経て、放熱部２３の放熱フィン形状をした部分を介して放熱される。つまり、放熱部２３にて効果的な放熱が可能となり、しかも放熱部２３は電極を兼ねているので、熱電素子２１に通電するためだけの電極や放熱フィンを新たに設けなくてもよい。これにより部品点数を減らすことが可能となる。

本願の請求項５に係る発明は、放電電極１が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極１に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置である。本発明の静電霧化装置は、熱電素子２１の一端側に放電電極１を冷却する吸熱部２７が設けられると共に、他端側に熱電素子２１へ通電するための電極を兼ねた放熱部２３が設けられたペルチェユニット２を備えている。また本発明は、放熱部２３を保持し放電電極１を支持する筐体４をさらに備えている。放熱部２３の筐体４に保持された部分は、筐体４の外形に沿った形状となるように広がっている。

ペルチェユニット２に電流が印加された際に吸熱部２７により吸熱された熱は、放熱部２３・筐体４を経て筐体４の表面から放熱されるが、放熱部２３から筐体４への伝熱は、放熱部２３の筐体４に保持された部分を介して行なわれる。このとき、放熱部２３の筐体４に保持された部分は、筐体４の外形に沿った形状となるように広がっており、放熱部２３と筐体４との接触面積が大きくなっているため、筐体４への伝熱が効果的に行なわれる。つまり、仮に放熱フィンが無くても放熱効果は良好に保たれるため、部品点数を削減することも可能となる。

本願の請求項６に係る発明は、放電電極１が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極１と対向電極６との間に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置である。本発明の静電霧化装置は、熱電素子２１の一端側に放電電極１を冷却する吸熱部２７が設けられると共に、他端側に放熱部２３が設けられたペルチェユニット２を備えている。対向電極６は、その一部に放熱フィン形状を有している。

放電電極１と対向電極６との間に電圧が印加された場合に対向電極６が熱を帯びることがあるが、対向電極６はその一部に放熱フィン形状を有しているため、その熱は、対向電極６の放熱フィン形状をした部分を介して放熱される。つまり、熱を帯びた対向電極６の熱が放熱されるに際して、放熱フィンの部品を新たに設けなくても効果的な放熱が可能となるため、部品点数を削減することができる。

本願の請求項７に係る発明は、放電電極１が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極１に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置である。熱電素子２１の一端側に放電電極１を冷却する吸熱部２７が設けられると共に、他端側に熱電素子２１へ通電するための電極を兼ねた放熱部２３が設けられたペルチェユニット２を備えている。放熱部２３の露出部２６は、熱放射率の高い膜によって被覆されている。

放熱部２３の露出部２６が熱放射率の高い膜によって被覆されていると、放熱部２３から高効率で放熱が行なわれる。つまり、仮に放熱フィンを省略したとしても、ペルチェユニット２の放熱部２３による放熱効果は十分に確保される。これにより、部品点数を削減することも可能となる。

本願発明によれば、放熱効率を保ったまま部品点数を減らすことができる静電霧化装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態を説明するための斜視図である。 図１中の面Ａにおける断面図である。 同上の筐体を省略した概略図である。 第２の実施形態を説明するための一部を分解した斜視図である。 第３の実施形態を説明するための斜視図である。 第４の実施形態を説明するための斜視図である。 （ａ）は第５の実施形態を説明するための斜視図であり（ｂ）は筐体を省略した斜視図である。 第６の実施形態を説明するための一部を分解した斜視図である。 第７の実施形態を説明するための斜視図である。 従来例を説明するための側断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。以下、説明の便宜上、放電電極１の基部−先端方向を上下方向と定義し、特に放電電極１の先端側を上方とする。すなわちこの場合、帯電微粒子水の放出方向とは、下方から上方に向いた方向を意味する。

第１の実施形態の静電霧化装置は、図１に示されるように、放電電極１と、放電電極１を冷却するペルチェユニット２と、ペルチェユニット２及び放電電極１を保持する筐体４とを備えている。またこの静電霧化装置は、放電電極１及びペルチェユニット２にそれぞれ給電する直流電源７０と、放電電極１に高電圧を印加する高電圧印加手段７１とをさらに備えている。

放電電極１は、図２に示されるように、平面視円形状の基台部１１の中央から放電部１２が上方に突出した形状となっている。放電部１２は、球状の先端電極部１３と、先端電極部１３に連設された柱形状の柱状部１４とを有している。放電電極１は、真鍮，アルミ，銅，タングステン，チタン等の金属によって形成されており、耐食性を向上するために金めっきや白金めっき等の表面処理が施されている。

なお、放電電極１の材質は金属に限定されず、電気伝導性の高い材質であれば、導電性の樹脂、カーボン等の他の材質を用いてもよい。また、放電電極１には表面処理が必ずしも施されている必要はない。表面処理が施されないと後述の熱電素子２１とのはんだ接合が困難な場合が生じるが、この場合には放電電極１の略全部又は一部にニッケルめっきを施せば、はんだ接合が可能となる。

ペルチェユニット２は、図１に示されるように、一対の熱電素子２１と、熱電素子２１の一方の端部同士を相互に電気的に繋ぐ連結部２２と、熱電素子２１の連結部２２とは反対側の端部に設けられた放熱部２３とを有している。

熱電素子２１にはＢｉＴｅ系の熱電素子２１が用いられている。熱電素子２１としてＰ型とＮ型の素子を各１つずつ有している。ここで、上述のようにＰ型の熱電素子２１とＮ型の熱電素子２１とは連結部２２にて電気的に接続されており、Ｎ型の熱電素子２１からＰ型の熱電素子２１に向けて電流が流れるような構成となっている。そのため、これら一対の熱電素子２１の連結部２２側の端部が吸熱側となり、その反対側の端部が放熱側となっている。

連結部２２は放電電極１の基台部１１がその機能を兼用している。基台部１１が、一対の熱電素子２１同士を電気的に且つ機械的に接続しており、放電電極１（放電部１２）を冷却して結露水を生成するための吸熱部２７となっている。

放熱部２３は熱電素子２１の放熱側の端部にそれぞれ設けられている。放熱部２３は熱電素子２１に電圧を印加するための電極と、放電電極１に電圧を印加するための電極と、熱電素子２１による放熱を効果的に行なうための放熱部分とを兼ねる。本実施形態の放熱部２３は通電方向に長い長尺な放熱用通電部材２４にて構成されている。各放熱用通電部材２４は、熱電素子２１が接合される側の保持部２５と、保持部２５よりも表面積が大きく形成された露出部２６とで構成されている。放熱用通電部材２４は、薄板状の金属片から構成されており、真鍮，アルミ，銅等の電気伝導性及び熱伝導性に優れる材質が好適に用いられる。

熱電素子２１と基台部１１、ならびに熱電素子２１と放熱用通電部材２４は、それぞれはんだ接合にて接続されている。なお、はんだ接合が困難な場合には、接合部分にニッケルめっきを施したうえで、はんだ接合してもよいし、導電性の接着剤により接着してもよい。

筐体４は平面視円形状をしている。筐体４の中央には円形の放電電極収容部４３が凹設されており、この放電電極収容部４３の周縁には傾斜突部４２が設けられている。この傾斜突部４２は放電電極１の周囲を覆うように形成されている。傾斜突部４２の突出先端は、図２に示されるように、放電電極１の先端と略同じ位置か、或いは放電電極１の先端よりも上方に位置している。傾斜突部４２はテーパ状に傾斜した傾斜面４４を有しており、その傾斜面４４は放電電極１に近づく程上方に位置するように傾斜している。

さらに筐体４は、図１に示されるように、その一部に放熱フィン形状となった放熱フィン部４５が形成されている。この放熱フィン部４５は複数の羽状突片４６を有している。この羽状突片４６は、平面視において放電電極１を中心として放射状に並設されており、傾斜突部４２の傾斜面４４から上方に向けて突設されている。各羽状突片４６は、相互に離間して設けられており、対向する羽状突片４６間は通風のための通気路４７となっている。

筐体４には、絶縁性材料が用いられており、ＰＢＴ，ＰＰＳ，ポリカーボネート，液晶ポリマー，ＡＢＳ等の樹脂が好適に用いられる。筐体４の樹脂中には熱伝導性フィラーが混入されており、筐体４の放熱性がさらに良好となっている。なお、筐体４の材質として、ＳＵＳ，アルミニウム，アルミニウム合金，銅，銅合金等の金属が用いられてもよい。後記の第２の実施形態のように対向電極６が設けられる場合には、対向電極６と筐体４との間が絶縁される必要がある。

筐体４は放電電極１を内部に収容している。図１に示されるように、筐体４には互いに略対向した２つの放熱用通電部材２４の保持部２５が埋設されている。すなわち筐体４は放熱用通電部材２４の保持部２５を保持している。放熱用通電部材２４の保持部２５の先端は、筐体４の放電電極収容部４３の奥面に沿っており且つ上方に露出した状態となっている。この状態で放電電極１及び一対の熱電素子２１が、各放電電極１間を電気的に且つ機械的に繋ぐようにして接合されている。

放熱用通電部材２４の外方側の端部には貫通孔からなる電気入力部３１が設けられている。この電気入力部３１には、図３に示されるように、それぞれリード線７２の一端が接続されると共に、その他端には直流電源７０が接続されており、全体として電気回路が形成されている。さらにこの電気回路の一部には高電圧印加手段７１が接続されている。

上記構成の静電霧化装置において、直流電源７０により電力を供給すると、リード線７２・放熱用通電部材２４を介してＮ型熱電素子２１からＰ型熱電素子２１に向けて電流が流れる。このとき、Ｎ型熱電素子２１と基台部１１（連結部２２）の接合部分、及びＰ型熱電素子２１と基台部１１（連結部２２）との接合部分の両方で吸熱作用が起こる。この吸熱作用によって放電電極１の放電部１２は冷却され、空気中の水分を基にして結露が起こる。なおこの結露により生成された水を結露水と称する。

一方、吸熱部２７にて吸熱した熱は、Ｎ型熱電素子２１と放熱用通電部材２４の接合部分、及びＰ型熱電素子２１と放熱用通電部材２４との接合部分の両方で放熱される。この熱は、放熱用通電部材２４の保持部２５（筐体４に埋設された部分）から筐体４外に向けて伝導するが、その大部分が放熱用通電部材２４の保持部２５を介して筐体４に伝導する。そして筐体４に伝導した熱は、筐体４の放熱フィン部４５を介して放熱される。なお筐体４に伝導しなかった熱は、放熱用通電部材２４の露出部２６を介して外部に放出される。

放熱フィン部４５により筐体４の表面積が大きくなっているため、ペルチェユニット２の放熱能力は向上する。この結果、吸熱部２７による吸熱が効果的に行なわれ、放電電極１の冷却能力が向上する。

次に、放電電極１に結露水が生成された後、高電圧印加手段７１により放電電極１に高電圧を印加する。すると放電電極１の表面に付着した結露水が霧化して、ナノメータサイズの粒径の帯電微粒子水が大量に生成される。帯電微粒子水が生成されると、放電によって生じるイオンの泳動によって周囲の空気が励起されて空気流が生じ、イオン風Ｗが発生する。

イオン風Ｗは、放熱フィン部４５の羽状突片４６間に設けられた通気路４７内を流通する。すなわち、イオン風Ｗは、通気路４７内に取り込まれた後、傾斜突部４２の傾斜面４４に沿って筐体４中央に向かい、そのまま上昇する流れを辿る。通気路４７内を流通するイオン風Ｗは、放熱フィン部４５と熱交換するため、温度が上昇する。一方、このイオン風Ｗに晒された放熱フィン部４５は、この熱交換によって温度が下降する。

このとき暖められたイオン風Ｗが放電電極１にふき当てられると、放電電極１の温度が上昇して、吸熱部２７による冷却能力が低下してしまう。しかし本実施形態の放電電極１は、傾斜突部４２によってその周囲が覆われているため、熱交換によって暖められたイオン風Ｗの影響を受けにくい。すなわち本実施形態の静電霧化装置は、放熱フィン部４５による放熱能力を向上させつつ、そのイオン風Ｗの流通方向を制御することにより、イオン風Ｗが吹き当てられることによる吸熱部２７の冷却能力の低下も同時に防ぐ。

このように、筐体４により効果的な放熱が可能となり、筐体４とは別体の放熱フィンの部品を無くすことができるので、部品点数を減らすことが可能となる。また、本実施形態の静電霧化装置は、効果的な熱交換を実現するため、放熱フィン部４５を小さくすることもでき、コンパクト化を図ることも可能となる。さらに本実施形態の静電霧化装置は、筐体４が樹脂により形成されているため、従来のような放熱フィン体を金属で成形するものに比べて、軽量化を図ることもできる。

次に、第２の実施形態について図４に基づいて説明する。なお、本実施形態は第１の実施形態と大部分において同じであるため、同じ部分においては同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

本実施形態の静電霧化装置は、対向電極６が設けられている点で第１の実施形態の静電霧化装置と異なっている。

本実施形態の静電霧化装置には、図４に示されるように、放電電極１と対向する位置に対向電極６が設けられており、この対向電極６は接地されている。対向電極６は、平面視リング形状に形成されており、中央に帯電微粒子水を通過させるための円形の放出孔６１が穿設されている。対向電極６の外周の一部からは、径外方向に突出した給電部６２が形成されている。対向電極６には、ＳＵＳ，銅，白金等の金属や、導電性の樹脂が好適に用いられる。

なお放電電極１は、導電性材料を用いて樹脂表面に電極をパターニングすることで形成されていてもよいし、対向電極６の耐食性を向上させるため、金，白金等の耐食性の高い材料によりコーティングされていてもよい。また対向電極６の形状は、静電霧化現象を安定的に発生させることのできる形状であれば他の形状であってもよい。例えば、放電電極１を囲むような形状のドーム型に対向電極６を形成した場合には、放電電極１に対して電界をさらに集中させやすいという利点を有する。

上記構成の対向電極６は、筐体４の対向電極支持部４１に支持固定されている。本実施形態の対向電極支持部４１は放熱フィン部４５の羽状突片４６により構成されており、対向電極６は羽状突片４６の上端に取り付けられる。筐体４の対向電極支持部４１と対向電極６との接合には、ネジや接着剤が用いられる。なお、本実施形態の筐体４は樹脂により構成されているため、筐体４と対向電極６との接合にはヒートシールによることも可能である。

上記構成の第２の実施形態の静電霧化装置においては、放電電極１に対する一定の位置関係で対向電極６が配置されているため、外部環境に影響されることなく、放電電極１において静電霧化現象が安定的に行なわれる。しかもこの対向電極６は、放熱フィン部４５を利用して支持されていて、通気路４７の一部を構成しているため、熱を帯びた場合にはイオン風Ｗを利用して効果的に熱交換が可能である。

次に、第３の実施形態について図５に基づいて説明する。なお、本実施形態は第１の実施形態と大部分において同じであるため、同じ部分においては同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

本実施形態の静電霧化装置は、筐体４の有する放熱フィン部４５が、上部に設けられたものではなく外周面に設けられたものである点で、第１の実施形態の静電霧化装置と異なっている。

本実施形態の静電霧化装置の筐体４は、図５に示されるように、平面視略円形状をした樹脂により主体が構成されており、その外周縁に立設片４９が全周に亙って上方に立設されている。また立設片４９を含む外側面からは側方に向けて羽状突片４６が突設されている。筐体４における立設片４９よりも中心側の上面は、平坦な部分となっており、熱電素子２１及び放電電極１実装用の作業を容易に行わせるためのスペースとなっている。

上記構成によれば、まず放熱用通電部材２４のみを埋設させた状態で筐体４を成形し、その後熱電素子２１及び放電電極１を実装するような製造方法を採用する場合に利点を有する。すなわち、熱電素子２１及び放電電極１が収容される放電電極収容部４３の周辺にスペースがあるため、熱電素子２１及び放電電極１を実装する作業を行い易い。

なお、上記構成の静電霧化装置に対し、第２の実施形態における対向電極６を用いた構成を採用することももちろん可能である。

次に、第４の実施形態について図６に基づいて説明する。なお、本実施形態は第１の実施形態と大部分において同じであるため、同じ部分においては同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

本実施形態の静電霧化装置は放熱用通電部材２４の形状に特徴がある。すなわち、本実施形態の静電霧化装置は、図６に示されるように、放熱部２３を構成する放熱用通電部材２４の一部が放熱フィン形状をした熱交換部２８となっている。この熱交換部２８は、複数の羽片２９と通気用隙間３０とを交互に並設して構成されており、各羽片２９は、放熱用通電部材２４の露出部２６の外縁から側方に向けて突設されている。なお、放熱用通電部材２４の材質や保持部２５などの構成は、第１の実施形態と同様の構成となっている。

筐体４は、平面視円形状となっており、その中央に放電電極収容部４３が凹設されている。筐体４の外周縁の上面には一対の対向電極支持部４１が上方に向けて突設されており、各対向電極支持部４１は、筐体４中心を通過する仮想線上にそれぞれが位置している。なお、本実施形態の静電霧化装置には対向電極６が装着されていないが、対向電極支持部４１が設けられていることで、事後的に対向電極６の設置が可能となっている。つまり対向電極６を取り付けるか否かの選択を使用者が適宜行なうことができる。

上記構成の静電霧化装置によれば、放熱部２３を介してペルチェユニット２に電流が流れると、吸熱部２７により放電電極１が冷却され、その冷却により放電電極１に結露水が生成される。一方、ペルチェユニット２により吸熱された熱は、放熱部２３を経て、放熱部２３の熱交換部２８及び筐体４を介して放熱される。このとき、熱交換部２８は放熱フィン形状をしており、しかも対向する各羽片２９間が通気用隙間３０となっているため、効果的な放熱効果が得られる。これにより、放熱フィンを別部材として新たに設けなくても良好な放熱効果が得られるため、部品点数を減らすことが可能となる。

なお、本実施形態の放熱用通電部材２４を第１〜３の実施形態にそれぞれ適用することも当然可能である。本実施形態の放熱用通電部材２４をこれらに適用することにより、第１〜３の実施形態におけるペルチェユニット２の放熱効果を、一層向上させることができる。

次に、第５の実施形態について図７に基づいて説明する。なお、本実施形態は第１の実施形態と大部分において同じである。また筐体４の構成については、第４の実施形態と同様の構成となっている。そのため、同じ部分においては同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

本実施形態の静電霧化装置は、放熱部２３の筐体４に保持された部分（すなわち保持部２５）の形状に特徴を有している。すなわち、この放熱部２３を構成する放熱用通電部材２４は、図７（ｂ）に示されるように、熱電素子２１が接合される側の保持部２５と、保持部２５と連設された平面視略矩形状の露出部２６とで構成されている。保持部２５は、一方の放熱用通電部材２４で略半円状をしており、一対の保持部２５で合わせて略円形状となるような形状である。一対の保持部２５は、それぞれが接触しないように離間しており、電流を流した場合に、電流が熱電素子２１を通過せずに短絡することがないようになっている。一対の保持部２５はその外縁が筐体４の外形に沿うような形状となるように表面が広げられており、一対の保持部２５が合わせられると、その形状が筐体４の水平方向の断面形状と略一致する。

このように、放熱用通電部材２４の保持部２５の形状は、その外縁を筐体４の外縁に沿うようにしてその表面が広げられ、筐体４の断面形状と略一致しているため、放熱部２３と筐体４との接触面積は通常のもの（例えば図１〜６等に示されたもの）よりも大きい。これにより放熱用通電部材２４から筐体４への伝熱効率が向上する。つまり、仮に放熱フィンが設けられていなくても放熱効果は良好に保たれるため、放熱フィンの部品を削減することが可能となる。

なお、本実施形態の放熱部２３材の保持部２５の形状を第１〜４の実施形態にそれぞれ適用することも当然可能である。本実施形態の保持部２５の形状をこれらに適用することにより、第１〜４の実施形態におけるペルチェユニット２の放熱効果を、一層向上させることができる。特に、筐体４を通した放熱を効果的に行なう第１の実施形態に適用することでより顕著な効果を奏する。

次に、第６の実施形態について図８に基づいて説明する。なお、本実施形態の放電電極１・ペルチェユニット２・直流電源７０・高電圧印加手段７１の構成は第２の実施形態と同じ構成である。また筐体４の構成については、第４の実施形態と同様の構成となっている。そのため、同じ部分においては同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

本実施形態の静電霧化装置は、対向電極６を有しており、その対向電極６の形状に特徴を有している。すなわち本実施形態の対向電極６は、対向電極６の上面（放電電極１と対向する側とは反対側の面）に放熱フィン形状をした対向電極放熱部６３が形成されている。また対向電極６は、平面視リング形状に形成されており、中央に円形の放出孔６１が穿設されている。複数の突片６４が放出孔６１を放射状に囲むようにして突設されており、これらが対向電極放熱部６３を構成している。さらに、対向電極６は、放電電極１と対向する位置に設けられており、接地されている。なお、対向電極６の材質等その他の構成は、第２の実施形態の対向電極６の構成と同様である。

上記構成の対向電極６は、筐体４の対向電極支持部４１に装着される。このとき、筐体４と対向電極６とは熱伝導性グリースを介して接続されている。これにより、放熱用通電部材２４から筐体４に伝熱した熱が、さらに対向電極６に効率良く伝導するようになる。つまり、ペルチェユニット２の放熱用通電部材２４の露出部２６・筐体４の表面・対向電極６の対向電極放熱部６３のいずれの部分においても放熱が行なわれ、放熱効率が大幅に向上する。

ところで、放電電極１と対向電極６との間に電圧を印加した場合には、対向電極６が熱を帯びることがある。しかし本実施形態の対向電極６は、その一部に放熱フィン形状を有しており、表面積を増大させているため、対向電極６に発生した熱は放熱フィン形状となった部分を介して効果的に放熱される。このため、熱を帯びた対向電極６の熱を放熱するに当たって、放熱フィンの部品を新たに設けなくても効果的な放熱が可能となるため、部品点数を削減することも可能となる。

なお、本実施形態の対向電極６の形状を第２〜５の実施形態にそれぞれ適用することも当然可能である。本実施形態の対向電極６をこれらに適用することにより、第２〜５の実施形態におけるペルチェユニット２の放熱効果を、一層向上させることができる。

次に、第７の実施形態について図９に基づいて説明する。なお、本実施形態の放電電極１・直流電源７０・高電圧印加手段７１の構成は第１の実施形態と同じ構成である。また筐体４の構成については、第４の実施形態と同様の構成となっている。そのため、同じ部分においては同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。

本実施形態の静電霧化装置は、放熱用通電部材２４が熱放射率の高い膜によって覆われている点に特徴を有している。具体的に本実施形態の放熱用通電部材２４には、アルマイト処理がなされている（図９中のハッチング部分）。ここで、アルマイト処理を放熱用通電部材２４の全面に施すと、アルマイト処理面にははんだが付かないため不都合が生じる。このため熱電素子２１との接合部分には、アルマイト処理による被膜を削り取る必要がある。

このように放熱部２３の露出部２６が熱放射率の高い膜によって被覆されていると、放熱部２３から高効率で放熱が行なわれる。つまり、放熱フィンが無くてもペルチェユニット２の放熱部２３による放熱効果は十分に確保される。これにより、部品点数を削減することも可能となる。

ここで熱放射率の高い膜としては、例えば、黒色顔料（カーボンブラック）を塗工したものであってもよい。

また熱放射率の高い膜は、本実施形態では放熱用通電部材２４の略全面に亙って処理がなされているが、本発明では少なくとも放熱用通電部材２４の露出部２６を被膜していればよいものとする。

さらに、本実施形態の静電霧化装置は放熱用通電部材２４のみに熱放射率の高い膜を被膜したものだが、放熱用通電部材２４のみならず、筐体４・対向電極６を上記皮膜にて覆えば、より効果的な放熱効果を得ることが可能となる。

また、本実施形態の熱放射率の高い膜を第１〜６の実施形態にそれぞれ適用することも当然可能である。本実施形態の熱放射率の高い膜をこれらに適用することにより、第１〜６の実施形態におけるペルチェユニット２の放熱効果を、一層向上させることができる。

以上、第１〜７の実施形態の静電霧化装置を、説明の便宜上、放電電極１の基部−先端方向を上下方向と定義して説明したが、本発明は上下方向が限定されるものではない。

また、第１〜７の実施形態の放電電極１は、放電電極１の基台部１１が連結部２２を兼ねるような構成となり、コンパクトな構成となっていたが、本発明の静電霧化装置は、従来の構成のように連結部２２と放電電極１とが別々の部材であってもよい。また、連結部２２と放電電極１との間に耐電圧且つ高熱伝導性の絶縁板を介装し、放電電極１に高圧リード線７２を接続して、放電電極１に直接高電圧を印加させるものであってもよい。

１ 放電電極
１１ 基台部
１２ 放電部
１３ 先端電極部
１４ 柱状部
２ ペルチェユニット
２１ 熱電素子
２２ 連結部
２３ 放熱部
２４ 放熱用通電部材
２５ 保持部
２６ 露出部
２７ 吸熱部
３１ 電気入力部
４ 筐体
４２ 傾斜突部
４３ 放電電極収容部
４４ 傾斜面
４５ 放熱フィン部
４６ 羽状突片
４７ 通気路
Ｗ イオン風

Claims (7)

1. 放電電極が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置であって、
   熱電素子の一端側に放電電極を冷却する吸熱部が設けられると共に、他端側に放熱部が設けられたペルチェユニットと、
   放熱部を保持し放電電極を支持する筐体とを備え、
   筐体は、その一部に放熱フィン形状を有していることを特徴とする、静電霧化装置。
2. 前記放熱フィン形状をした部分が、結露水の霧化時に発生するイオン風に晒されるように放電電極の近傍に位置している、請求項１記載の静電霧化装置。
3. 前記筐体には、放電電極に近づく程帯電微粒子水の放出方向に位置するようにテーパ状に傾斜した傾斜突部が、放電電極の周囲を覆うように設けられている、請求項２記載の静電霧化装置。
4. 放電電極が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置であって、
   熱電素子の一端側に放電電極を冷却する吸熱部が設けられると共に、他端側に熱電素子へ通電するための電極を兼ねた放熱部が設けられたペルチェユニットと、
   放熱部を保持し放電電極を支持する筐体とを備え、
   放熱部は、筐体から露出した部分に放熱フィン形状を有していることを特徴とする、静電霧化装置。
5. 放電電極が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置であって、
   熱電素子の一端側に放電電極を冷却する吸熱部が設けられると共に、他端側に熱電素子へ通電するための電極を兼ねた放熱部が設けられたペルチェユニットと、
   放熱部を保持し放電電極を支持する筐体とを備え、
   放熱部の筐体に保持された部分は、筐体の外形に沿った形状となるように広がっていることを特徴とする、静電霧化装置。
6. 放電電極が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極と対向電極との間に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置であって、
   熱電素子の一端側に放電電極を冷却する吸熱部が設けられると共に、他端側に放熱部が設けられたペルチェユニットを備え、
   対向電極は、その一部に放熱フィン形状を有していることを特徴とする、静電霧化装置。
7. 放電電極が冷却されることでその表面に結露水が生成され、その放電電極に電圧が印加されることで結露水を霧化させて帯電微粒子水を生成する静電霧化装置であって、
   熱電素子の一端側に放電電極を冷却する吸熱部が設けられると共に、他端側に熱電素子へ通電するための電極を兼ねた放熱部が設けられたペルチェユニットを備え、
   放熱部の露出部は、熱放射率の高い膜によって被覆されていることを特徴とする、静電霧化装置。

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