JP2014064964A

JP2014064964A - ミスト発生装置

Info

Publication number: JP2014064964A
Application number: JP2012210142A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Miyake; 一也三宅
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-04-17

Abstract

【課題】電極から安定的に微細ミストを発生させることができ、しかもタンクを不要にして構造を小型化することが可能なミスト発生装置を提供する。
【解決手段】本発明のミスト発生装置は、電極４９を備えた霧化装置４１を本体１に設け、潮解性を有する電極４９を、本体１内の高湿度空間４５に配置して構成される。この場合、潮解性を有する電極４９によって空気中の水分を結露させ、電極４９に水を取り込むことにより、従来のタンクを不要にした小型の構造でありながら、本体１内の電極４９から微細ミストを発生させることが可能になる。また、電極４９は本体１内の高湿度空間４５に置かれるため、例えば室内の湿度が低く、空気中の水分を電極４９に取込めない環境であっても、高湿度空間４５の雰囲気中から水分を絶えず電極４９に取り込むことができ、安定的に微細ミストを発生させることが可能になる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電極を備えたミスト発生性能を有するミスト発生装置に関する。

この種のミスト発生装置として、例えば特許文献１には、棒状の電極とタンクとを備えた霧化装置を本体内に組み込み、毛細管現象によりタンクから電極に水を吸い上げつつ、電極に高電圧を印加することにより、霧化装置から微小な粒子径を有する微細ミストを発生させて、本体外に拡散させるものが知られている

特開２０１２−５０７０１号公報

しかし上述したミスト発生装置は、次のような課題があった。

電極から絶えず微細ミストを発生させるためには、タンクに水を常に貯留した状態にしなければならない。しかし、タンクの水が不足すれば微細ミストは安定的に発生できなくなり、またタンクを設けること自体、ミスト発生装置としての構造を小型化できない問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、電極から安定的に微細ミストを発生させることができ、しかもタンクを不要にして構造を小型化することが可能なミスト発生装置を提供することにある。

請求項１の発明では、潮解性を有する電極によって空気中の液体分を結露させ、電極に液体を取り込むことにより、従来のタンクを不要にした小型の構造でありながら、本体内の電極から微細ミストを発生させることが可能になる。また、電極は本体内の高湿度部位に置かれるため、例えば室内の湿度が低く、空気中の液体分を電極に取込めない環境であっても、高湿度部位の雰囲気中から液体分を絶えず電極に取り込むことができ、安定的に微細ミストを発生させることが可能になる。

請求項２の発明では、発熱体により室温よりも高い高温部を本体の内部に部分的に形成することができ、電極が置かれる高湿度部位において、空気中に含まれることができる蒸気量を増加させ、電極からより安定的に微細ミストを発生させることが可能になる。

請求項３の発明では、潮解性を有する電極によって空気中の液体分を結露させ、電極に液体を取り込むことにより、従来のタンクを不要にした小型の構造でありながら、本体内の電極に電圧を印加することで、当該電極から微細ミストを発生させることが可能になる。また、本体内には気化フィルタを含む加湿要素が組み込まれ、気化フィルタから本体外に放出される湿潤空気の流路中に電極が置かれるため、例えば室内の湿度が低く、空気中の液体分を電極に取込めない環境であっても、湿潤空気の流路中から液体分を絶えず電極に取り込むことができ、本体の外部に湿潤空気を供給して加湿を行ないながら、安定的に微細ミストを発生させることが可能になる。

請求項１の発明によれば、電極から安定的に微細ミストを発生させることができ、しかもタンクを不要にして構造を小型化することが可能なミスト発生装置を提供できる。

請求項２の発明によれば、電極からより安定的に微細ミストを発生させることが可能になる。

請求項３の発明によれば、本体の外部に湿潤空気を供給して加湿を行ないながら、電極から安定的に微細ミストを発生させることができ、しかもタンクを不要にして構造を小型化することが可能なミスト発生装置を提供できる。

本発明の一実施例を示す加湿装置の前面方向から見た斜視図である。同上、加湿装置の背面方向から見た斜視図である。同上、加湿装置の分解斜視図である。同上、本体背面から見た模式的な構造を示す一部を拡大した切欠き断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明におけるミスト発生装置としての加湿装置の好ましい実施例を説明する。

図１〜図４は、本発明の一実施例における加湿装置を示している。先ず、加湿装置の全体的な構成について、図１〜図３を参照しながら説明すると、１は背面側を開口した略円筒有底状の本体、２は本体の背面開口を塞ぐ後カバー、３は後カバー２を覆うように本体１の背面に取り付けられる後パネル、４は本体１の前面に取り付けられる前パネルである。本実施例では、何れも樹脂製の本体１，後パネル３および前パネル４により、加湿装置の外観をなす外郭部材が形成される。

本体１には、複数枚の羽根５を放射状に配置してなるファン６と、ファン６の駆動源となる送風モータ７が設けられ、送風モータ７の回転軸８をファン６の中心部に形成した孔部９に貫通させ、ファン６の背面側から突出する回転軸８の先端部にスピンナー１０を螺着することにより、ファン６が回転軸８に取付け固定される。その他に本体１は、ファン６の外周を取り囲むドーナツ形で円環状の気化フィルタ１１と、気化フィルタ１１の下側に配設するトレイ１２と、気化フィルタ１１に液体である水を送り込む給水用のギアモータ１３と、をそれぞれ備えている。

ファン６は、側面から空気を吸い込み、外周から空気を吐き出すターボファンやシロッコファンとして構成される。また、送風モータ７の回転軸８は、その軸方向が本体１の前後方向に一致するように配置される。

本体１の上面部には、複数のボタンからなる操作部１６やＬＥＤなどの表示部１７を備えた操作パネル１８が設けられると共に、本体１に対して起伏自在な略Ｌ字状のハンドル１９が設けられる。また、本体１の左右側面部には、多数の開口を有する排気口２０がそれぞれ設けられる。排気口２０は、ファン６の排気方向に直交して、ファン６の外周を取り囲むように形成される。

前記後パネル３には、多数の開口を有する吸気口２１が設けられる。吸気口２１は、ファン６の吸気方向である回転軸８の軸方向に直交して形成される。また、吸気口２１からファン６に向かう空気の流れを遮断しないように、後パネル３とファン６との間にある中間部材としての後カバー２には、空気の流通口２２が開口形成される。

本体１と前パネル４との間には、液体供給源としてのタンク２３が着脱自在に配設される。タンク２３は周知のように、水を収納する容器２４と、容器２４の口部に着脱可能に装着されるキャップ２５とからなる。キャップ２５には図示しない弁体が設けられており、キャップ２５を下にしてタンク２３を直立状態で本体１に装着したときに、トレイ１２側から弁体が押され、タンク２３内の水が有底状に形成されたトレイ１２の貯留部２７に送出されるようになっている。このときの貯留部２７内の液位は、タンク２３に収納される水の残量に拘らず、タンク２３の下端の位置に規定される。なお、タンク２３を本体１から頻繁に着脱する関係で、前パネル４も本体１に対して、例えば爪嵌合などにより着脱自在に配設される。

気化フィルタ１１は、ドラム状に形成されたフィルタ支持体としてのフィルタケース３１に、帯状のフィルタ素材３２が巻付くように取り付けられている。フィルタケース３１は、リング状に形成された前後一対の枠体３３，３４の間に、複数本の支柱３５を連結して形成され、フィルタ素材３２は各支柱３５の外側に配設される。

トレイ１２は、前述した貯留部２７の他に、ギアモータ１３を駆動源として、貯留部２７に貯留した水を気化フィルタ１１に導いて供給する給水手段３７を備える。給水手段３７は、ギアモータ１３の回転軸に連結する回動自在な歯車３８や、貯留部２７に貯留する水を汲み上げるための回動自在な柄杓３９の他に、柄杓３９で汲み上げた水を、気化フィルタ１１の内側に導いて給水するシャワーユニット４０などを備えて構成される。そして、ギアモータ１３の回転力が歯車３８に与えられると、歯車３８に噛合する気化フィルタ１１がファン６の周りを回転すると共に、気化フィルタ１１の回転力が柄杓３９に伝達することで、いわゆる水汲み水車構造をなす柄杓３９が貯留部２７内の水を汲み上げて、気化フィルタ１１の内側からフィルタ素材３２に向けて給水を行なう構成となっている。

本実施例では、送風モータ７を中心として、その周囲にファン６と、気化フィルタ１１が配置されている。ここで、操作部１６のボタン（例えば、運転切／入ボタン）を操作して、加湿装置の運転を開始すると、送風モータ７に所定の電力が供給され、本体１の内部でファン６が回転軸８を中心に回転する。これにより、吸気口２１から流通口２２を通してファン６の後側面から取り込まれた加湿用空気は、ファン６の外周方向に向きを変えて気化フィルタ１１を通過する。また、加湿装置の運転時には、必要に応じてギアモータ１３に所定の電力が供給されるので、本体１の内部で気化フィルタ１１を回転させつつ、気化フィルタ１１の内側からフィルタ素材３２に向けて水が供給され、フィルタ素材３２は常に水を含んだ状態になる。したがって、前記ファン６の回転に伴い気化フィルタ１１を通過する加湿用空気は、フィルタ素材３２から水分を奪って、本体１の側面に形成された排気口２０に湿潤空気として排出される。

４１は、本体１内部に組み込まれた霧化装置である。霧化装置４１は、加湿装置の運転時に操作部１６の別なボタン（例えば、ピコイオンボタン）を操作することで動作し、操作パネル１８と排気口２０との間に形成されたミスト放出口４２から、マイナスイオンを帯電した微小な粒子径を有する微細ミストが放出されるようになっている。

次に、本実施例の加湿装置に関する特徴的部分について、図４を参照しながらさらに詳しく説明する。本体１の内部は、ファン６の回転に伴って、気化フィルタ１１を通過する前の加湿用空気で満たされる低湿度空間４４と、気化フィルタ１１を通過した後の湿潤空気で満たされる高湿度空間４５に区画される。つまり、気化フィルタ１１の上流側には低湿度空間４４が形成され、気化フィルタ１１の下流側には低湿度空間４４よりも湿度の高い高湿度空間４５が形成される。霧化装置４１は、本体１内部の高湿度部位に相当する高湿度空間４５に配置される。

霧化装置４１は、本体１内部に形成された電極取付部４８に、先端を先細り形にして上方に向けた棒状の電極４９を装着して構成され、電極４９は図示しない電圧印加部と電気的に接続される。ここで注目すべきは、霧化装置４１には電極４９に水を供給するタンクが存在せず、代わりに電極４９の表面に吸湿性を持たせる処理が施されている、ということである。具体的には、電極４９は高電圧発生部からの高電圧が印加される母材５０と、この母材５０の表面に形成される潮解性物質５１とにより構成される。母材５０は、例えば多孔質のセラミックスや多孔質のポリエステルの集合体から成る。また潮解性物質５１は、例えばポリリン酸カリウムとリン酸カリウムの混合物を用いることができ、この混合物中に母材５０を浸漬することで、電極４９の表面に潮解性物質５１が一様に形成される。

図４に示す加湿装置では、気化フィルタ１１の外周に空気清浄フィルタ５３が設けられる。この空気清浄フィルタ５３は、具体的には空気を清浄化するための集塵フィルタや脱臭フィルタからなる。集塵フィルタは、空気中のごみや塵埃を取り除くためのもので、例えばプリーツ加工されたＨＥＰＡフィルタや電気集塵装置などが適用できる。また、脱臭フィルタは空気中の臭気を取り除くためのもので、例えば光触媒や活性炭などを利用したものなどが適用できる。ここでは、集塵フィルタや脱臭フィルタの何れかを空気清浄フィルタ５３としてもよいし、集塵フィルタと同心で、集塵フィルタの外周方向内側または外周方向外側に、脱臭フィルタを配置して、これらを空気清浄フィルタ５３としてもよい。また、集塵フィルタと脱臭フィルタとを一体的な構造とした空気清浄フィルタ５３でもよい。

気化フィルタ１１の上流側にある本体１内の低湿度空間４４には、例えばシーズヒータなどの発熱体５５が設けられる。図４に示す発熱体５５は、ファン６と気化フィルタ１１との間に設けられているが、例えば吸気口２１とファン６との間に発熱体５５を設けてもよい。また、発熱体５５はシーズヒータ以外のものを使用してもよい。

そして、図４に示す加湿装置では、加湿装置としての運転を開始させるのに伴い、ファン６が回転軸８を中心に回転すると、吸気口２１から流通口２２を通してファン６の後側面から本体１内の低湿度空間４４に加湿用空気が取り込まれる。この加湿用空気はファン６の外周方向に向きを変え、気化フィルタ１１を通過することで湿潤空気となり、さらに湿潤空気は空気清浄フィルタ５３を通過して清浄化され、本体１内の高湿度空間４５から排気口２０を通して、清浄化された湿潤空気が本体１の外部に排出される。

また、湿潤空気が送り込まれる高湿度空間４５には、潮解性を有する電極４９が配置されるので、湿潤空気に含まれる水分が、電極４９の表面に形成された潮解性物質５１に吸収されて取り込まれる。ここで、操作部１６の特定のボタン（例えば、ピコイオンボタン）を操作すると、霧化装置４１において放電電極である電極４９と、図示しない別な対向電極との間に電圧印加部から高電圧が印加され、電極４９の先端への電荷の集中が起こる。そのため、電極４９の先端へ吸い上げられた水と対向電極との間にクーロン力が働いて水が帯電し、このクーロン力が水の表面張力を超えると水が分裂（レイリー分裂）を繰り返すことで、ＯＨラジカル（ハイドロキシラジカル又は水酸化ラジカル）などのラジカル（radical又はフリーラジカル、遊離基）たる活性種を含有したピコメートルサイズの粒子径の微細ミストが発生し、ミスト放出口４２から本体１の外部に大量の微細ミストが放散される。

ところで、潮解性を有する電極４９は、空気中の水分をその表面に結露させて水を取り込む性質を有しているが、空気中の水分が少ない低湿度環境では、電極４９に水が溜まりにくい状態となり、結果的に電極４９からミストが発生できない場合がある。そこで本実施例では、本体１に備えた加湿要素としてのファン６を含む気化フィルタ１１と、気化フィルタ１１から本体１の外方へ気化した水分を放出する途中に、霧化装置４１の電極４９を配設して、気化フィルタ１１から発生した水分を、潮解性を有する電極４９へ効果的に取り込めるように工夫している。このようにすることで、本体１外の室内の湿度が低く、室内の空気中から電極４９へ水分を取り込めない環境であっても、気化フィルタ１１からの水分を電極４９に効果的に取り込んで、安定的に微細ミストを発生させることが可能となる。

また、室温が低い状況では、空気中に含まれることができる水蒸気量が少なくなるので、必要に応じて発熱体５５を通電し、気化フィルタ１１を通して送り出される湿潤空気の温度を上昇させるのが好ましい。この場合、電極４９を配置した高湿度空間４５に高温部が形成されるので、湿潤空気中に含まれることができる水蒸気量が増加し、結果的に電極４９からより安定的に微細ミストを発生させることが可能になる。なお発熱体５５は、例えば本体１の外部の温度を検知する温度検知部を備え、この温度検知部からの温度情報により、室温が所定値以下であったら通電を行なう構成としてもよいし、操作部１６の操作入力により、使用者の好みに応じて通電できる構成としてもよい。

以上のように、本実施例におけるミスト発生装置としての加湿装置は、電極４９を備えた霧化装置４１を本体１に設けたものにおいて、その表面に潮解性物質５１を形成した潮解性を有する電極４９を、本体１内の高湿度部位である高湿度空間４５に配置して構成される。

この場合、潮解性を有する電極４９によって空気中の水分を結露させ、電極４９に水を取り込むことにより、従来のタンクを不要にした小型の構造でありながら、本体１内の電極４９から微細ミストを発生させることが可能になる。また、電極４９は本体１内の高湿度空間４５に置かれるため、例えば室内の湿度が低く、空気中の水分を電極４９に取込めない環境であっても、高湿度空間４５の雰囲気中から水分を絶えず電極４９に取り込むことができ、安定的に微細ミストを発生させることが可能になる。そのため、電極４９から安定的に微細ミストを発生させることができ、しかもタンクを不要にして構造を小型化することが可能になる。

また好ましくは、本体１内に発熱体５５を設けて部分的に高温部を形成し、高湿度空間４５の相対湿度を上げるように構成される。このようにすると、発熱体５５により室温よりも高い高温部を本体１の内部に部分的に形成することができ、電極４９が置かれる高湿度空間４５において、空気中に含まれることができる水蒸気量を増加させ、電極４９からより安定的に微細ミストを発生させることが可能になる。

さらに本実施例では、本体１内に気化フィルタ１１を備え、この気化フィルタ１１は回転するファン６と共に、気化フィルタ１１で吸水した水をファン６からの送風によって気化して本体１外に放出する加湿要素を構成しており、気化フィルタ１１の外側すなわち下流側にあって、本体１内には、その表面に潮解性物質５１を形成した潮解性を有する電極４９を備え、潮解性によって吸水した電極４９に高電圧を印加して、電極４９から静電霧化した微細ミストを本体１外に放出する構成を有している。

この場合も、潮解性を有する電極４９によって空気中の液体分を結露させ、電極４９に水を取り込むことにより、従来のタンクを不要にした小型の構造でありながら、本体１内の電極４９に高電圧を印加することで、電極４９から微細ミストを発生させることが可能になる。また、本体１内には気化フィルタ１１やファン６を含む加湿要素が組み込まれ、気化フィルタ１１から本体１外に放出される湿潤空気の流路中に電極４９が置かれるため、例えば室内の湿度が低く、空気中の水分を電極４９に取込めない環境であっても、湿潤空気の流路中から水分を絶えず電極４９に取り込むことができ、本体１の外部に湿潤空気を供給して加湿を行ないながら、安定的に微細ミストを発生させることが可能になる。したがって、本体１の外部に湿潤空気を供給して加湿を行ないながら、電極４９から安定的に微細ミストを発生させることができ、しかもタンクを不要にして構造を小型化することが可能になる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。例えば、潮解性物質５１は、実施例中に示した材料に限定されることはなく、空気中の水分を取り込める如何なる吸湿材料であっても構わない。また、本体１の内部構造において、各部の形状や配置などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更が可能である。

１本体
６ファン（加湿要素）
１１気化フィルタ（加湿要素）
４１霧化装置
４５高湿度空間（高湿度部位）
４９電極
５５発熱体

Claims

電極を備えた霧化装置を本体に設けたミスト発生装置において、
潮解性を有する前記電極を、前記本体内の高湿度部位に配置したことを特徴とするミスト発生装置。
前記本体内に発熱体を設けて部分的に高温部を形成し、前記高湿度部位の相対湿度を上げるように構成したことを特徴とする請求項１記載のミスト発生装置。
本体内に気化フィルタを備え、
この気化フィルタは、吸液した液体を送風によって気化して前記本体外に放出する加湿要素を構成し、
前記気化フィルタの外側にあって、前記本体内に潮解性を有する電極を備え、
前記潮解性によって吸液した前記電極に電圧を印加して、前記電極から静電霧化したミストを前記本体外に放出する構成としたことを特徴とするミスト発生装置。