JP2014151228A - 静電霧化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極間に高電圧を印加する場合であっても正常に放電されやすい静電霧化装置を提供すること。
【解決手段】放電を発生させる放電電極と、該放電電極から所定の方向に離間された対向電極と、前記放電電極に液体を供給する液供給機構と、前記放電電極と前記対向電極との間で前記放電が発生するように電圧を印加する印加部と、を備え、前記対向電極は、第１巻回部と、該第１巻回部と前記所定の方向に並ぶ第２巻回部と、を含み、前記第１巻回部と前記第２巻回部とは、少なくとも１つの線材を用いて形成されることを特徴とする静電霧化装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、静電霧化装置に関する。

従来、ラジカルや酸性成分（たとえば窒素酸化物）を含む帯電微粒子水や、マイナスイオンを生成する静電霧化装置が知られている。ラジカルとしては、スーパーオキサイドラジカル、ヒドロキシラジカル、一酸化窒素ラジカルが例示される。静電霧化装置は、放電電極と、対向電極と、霧化される液体を放電電極に供給する液供給機構と、放電電極と対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加装置とを主に備える。電圧印加装置により電極間に高電圧が印加される場合、放電電極に供給された液体は、繰り返し分裂して飛散する（いわゆるレイリー分裂）。その結果、ラジカルを含むナノメータサイズの帯電微粒子水やマイナスイオンが生成される。帯電微粒子水は、イオン風に乗って、静電霧化装置の外部空間へ放出される。帯電微粒子水は、たとえば高い保湿効果、脱臭効果、ダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性化効果を発揮し得る。

近年、対向電極の形状を、放電電極の先端部を中心とする球状にした静電霧化装置が知られている（特許文献１参照）。この静電霧化装置では、高電圧を印加する場合に先端部の電界強度が増大されやすい。そのため、多くの帯電微粒子水が生成され得る。

特開２００９−２０２０９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の静電霧化装置は、対向電極に角となる部分（エッジ部分）が存在する。そのため、電極間に高電圧が印加される場合、当該エッジ部分に電界が集中し、正常な放電が妨げられる可能性がある。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、電極間に高電圧を印加する場合であっても正常に放電されやすい静電霧化装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の一局面の静電霧化装置は、放電を発生させる放電電極と、該放電電極から所定の方向に離間された対向電極と、前記放電電極に液体を供給する液供給機構と、前記放電電極と前記対向電極との間で前記放電が発生するように電圧を印加する印加部と、を備える。前記対向電極は、第１巻回部と、該第１巻回部と前記所定の方向に並ぶ第２巻回部と、を含む。前記第１巻回部と前記第２巻回部とは、少なくとも１つの線材を用いて形成される。

上記構成によれば、対向電極は、第１巻回部と、第１巻回部と所定の方向に並ぶ第２巻回部とを含む。第１巻回部と第２巻回部とは、少なくとも１つの線材を用いて形成される。線材には、電界が集中する部位が実質的に存在しない。そのため、静電霧化装置は、電極間に高電圧が印加される場合であっても正常に放電され得る。

上記構成において、前記少なくとも１つの線材は、前記第１巻回部と前記第２巻回部とを含む螺旋構造を形成する単一線材を含んでもよい。

上記構成によれば、少なくとも１つの線材は、第１巻回部と第２巻回部とを含む螺旋構造を形成する単一線材を含む。このように、第１巻回部と第２巻回部とは、単一線材により形成されるため、対向電極は、簡便かつ安価に構成され得る。また、単一線材は、螺旋構造を形成する。そのため、生じた帯電微粒子水は、当該螺旋構造の内側に規定される空間を通過して効率よく放出され得る。

上記構成において、前記第１巻回部の内径は、前記第２巻回部の内径よりも大きくてもよい。

上記構成によれば、第１巻回部の内径は第２巻回部の内径よりも大きい。そのため、線材の形状は、先端部に印加される電界強度が高められるよう調整され得る。その結果、帯電微粒子水やマイナスイオンは、効率よく生成され得る。

上記構成において、前記少なくとも１つの線材は、前記所定の方向に沿って、内径が小さくなるように巻回されてもよい。

上記構成によれば、少なくとも１つの線材は、所定の方向に沿って、内径が小さくなるように巻回される。そのため、対向電極は、放電電極に面する部分の面積が大きくなる。その結果、先端部に印加される電界強度がより高められ得る。したがって、帯電微粒子水やマイナスイオンは、より効率よく生成され得る。

上記構成において、前記放電電極は、前記液体が供給される先端部を有し、前記少なくとも１つの線材は、前記先端部を中心とする球面状に巻回されてもよい。

上記構成によれば、少なくとも１つの線材は、先端部を中心とする球面状に巻回される。そのため、対向電極は、放電電極に面する部分の面積が大きくなる。また、高電圧を印加する際に、先端部に印加される電界強度が均一化され、特に高められ得る。その結果、帯電微粒子水やマイナスイオンは、特に効率よく生成され得る。

上記構成において、前記第１巻回部と、前記第２巻回部との間に隙間が形成されていてもよい。

上記構成によれば、第１巻回部と、第２巻回部との間に隙間が形成されている。この場合、生じたマイナスイオンが当該隙間から放出され得る。その結果、帯電微粒子水と同時にマイナスイオンも広範囲に放出され得る。

上記構成において、前記少なくとも１つの線材は、前記第１巻回部を形成する第１線材と、前記第２巻回部を形成する第２線材とを含んでもよい。前記第１線材は、無端構造を形成し、前記第２線材は、無端構造を形成してもよい。

上記構成によれば、少なくとも１つの線材は、第１巻回部を形成する第１線材と、第２巻回部を形成する第２線材とを含む。第１線材と第２線材とは、いずれも無端構造を形成する。そのため、生じた帯電微粒子水は、無端構造の内側に規定される空間を通過して効率よく放出され得る。

上記構成において、前記線材は、前記印加部と直接接続されてもよい。

上記構成によれば、線材は、印加部と直接接続される。そのため、線材は、たとえば印加部に接続するためのリード線やコネクタ端子が配設される必要がない。その結果、静電霧化装置は、構成が簡略化され、小型化、軽量化、低コスト化され得る。

本発明によれば、電極間に高電圧を印加する場合であっても正常に放電されやすい静電霧化装置が提供される。

第１の実施形態の静電霧化装置の概略図である。 対向電極の上面図である。 対向電極と放電電極との位置関係を説明する断面図である。 電圧印加装置により印加される直流電圧の波形を示す概略図である。 電圧印加装置により印加される直流電圧の波形を示す概略図である。 電圧印加装置により印加される交流電圧の波形を示す概略図である。 電圧印加装置により印加される交流電圧の波形を示す概略図である。 電圧印加装置により印加される交流電圧の波形を示す概略図である。 電圧印加装置により印加される交流電圧の波形を示す概略図である。 第２の実施形態における対向電極と放電電極との断面図である。 第３の実施形態における対向電極と放電電極との断面図である。 第４の実施形態における対向電極と放電電極との断面図である。 第５の実施形態における対向電極と放電電極との断面図である。 第６の実施形態における対向電極と放電電極との断面図である。 第７の実施形態における対向電極と放電電極との断面図である。 第８の実施形態における対向電極と放電電極との断面図である。 第１の実施形態の静電霧化装置の別例の概略図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の静電霧化装置の実施形態が、図面を参照して説明される。

＜静電霧化装置１０の全体構成＞
図１は、本実施形態の静電霧化装置１０の概略図である。図１を参照して、静電霧化装置１０の全体構成が説明される。静電霧化装置１０は、放電電極２０と、対向電極３０と、液体供給装置４０と、電圧印加装置５０とを主に含む。なお、本実施形態では、説明の明瞭化のため、矢印Ａ１の方向を上方と定義する。

放電電極２０は、放電を発生させるための電極である。放電電極２０は、略円柱状の主体部２１と、該主体部２１の一端に形成された略球形状の先端部２２とを備える。主体部２１の他端は、液体供給装置４０のペルチェ素子モジュール４１に接続される。放電電極２０は、熱伝導性および導電性を備える材料から構成される。このような材料としては、アルミニウムや銅、タングステン、チタン、ステンレスが例示される。放電電極２０は、後述する巻回された線材からなる対向電極３０の中心線Ｌ上に配置される。放電電極２０は、接地されている。先端部２２は、高電圧が印加される場合に、液体供給装置４０により供給された液体が集合する部位である。液体としては、水が例示される。なお、先端部２２の形状は略球形状に限定されず、たとえば、先鋭形状であってもよい。

対向電極３０は、放電電極２０と対をなす電極であり、放電電極２０の上方（矢印Ａ１方向）に離間して配置される。対向電極３０は、単一の線材から形成されている。線材は、リード線７０を介して電圧印加装置５０と接続されている。対向電極３０は、放電電極から所定の方向に離間された対向電極として例示される。

図２は、対向電極３０の上面図である。図３は、対向電極３０と放電電極２０との位置関係を説明する断面図である。図２および図３を参照して、対向電極３０と放電電極２０との位置関係が説明される。

図２および図３に示されるように、線材は、内径が略一定な円筒形状となるように螺旋状に隙間なく巻回されている。巻回された線材の一方の端部は、放電電極２０の先端部２２に向けて開口する（開口３１）。後述する帯電微粒子水の発生機構に基づいて発生する帯電微粒子水は、主に、該開口３１から線材の内部空間Ｓに進入し、他方の端部に形成された開口３２から外部空間に放出される。矢印Ａ２は、帯電微粒子水およびマイナスイオンの放出方向を示している。巻回された線材の形状は円筒形状に限定されず、電界が集中する部位が存在しない形状であればよい。このような形状としては、楕円筒状が例示される。

線材の巻き数は特に限定されず、１周以上であればよい。図１には、線材が４周巻かれた対向電極３０が例示されている。なお、本明細書において、説明の明瞭化のため、線材の巻き数は、開口３１側を１周目として計数される。また、線材のうち、１周目を構成する線材部分は第１線材部分６１、２周目を構成する線材部分は第２線材部分６２、３周目を構成する線材部分は第３線材部分６３、４周目を構成する線材部分は第４線材部分６４と称される。第１線材部分６１は、第１巻回部として例示される。第２線材部分６２は、第１巻回部と所定の方向に並ぶ第２巻回部として例示される。線材は、第１巻回部と第２巻回部とを含む螺旋構造を形成する単一線材を含む少なくとも１つの線材として例示される。

線材は、熱伝導性および導電性を備える材料から構成される。このような材料としては、アルミニウムや銅、タングステン、チタン、ステンレスなどの金属が例示される。線材は、耐食性を向上させるために、金、白金のような耐食性が高い材料により被覆されてもよい。

線材の断面形状は特に限定されず、電界が集中する部位が存在しない断面形状であればよい。このような断面形状としては、円形、楕円形が例示される。

なお、線材は、リード線７０を介して電圧印加装置５０と接続される以外に、電圧印加装置５０と直接接続されてもよい。この場合、リード線７０や、該リード線７０を接続するコネクタ端子（図示せず）は、省略される。そのため、静電霧化装置１０は、構成が簡略化され、小型化、軽量化、低コスト化され得る。この場合、線材は、印加部と直接接続される線材として例示される。

図１に戻り、液体供給装置４０は、放電電極２０の先端部２２に液体を供給するための装置である。液体供給装置４０は、ペルチェ素子モジュール４１と放熱フィン４２とを含む。ペルチェ素子モジュール４１は、熱電素子（図示せず）を含み、該熱電素子への通電により冷却される冷却面４１ａと、加熱される加熱面４１ｂとを備える。冷却面４１ａは、主体部２１の他端と接続される。加熱面４１ｂは、放熱フィン４２と接続される。液体供給装置４０は、放電電極に液体を供給する液供給機構として例示される。

液体供給装置４０の構成は特に限定されず、たとえば、放熱フィン４２は、放熱板に変更されてもよい。また、ペルチェ素子モジュール４１は、熱交換機能を備える他のモジュールに変更されてもよい。さらに、液体供給装置４０は、放電電極２０を多孔質材や細孔を有する材料で構成し、この放電電極２０の基端部側を、液タンク（図示せず）内に貯められた液体に浸す構成を採用してもよい。

電圧印加装置５０は、対向電極３０に高電圧を印加するための装置である。電圧印加装置５０は、電源回路（図示せず）と、高圧トランス部（図示せず）とを含む。高圧トランス部は、電源回路からの電圧を昇圧するトランス、ダイオードおよび抵抗を主に含む。電源回路は、トランスへ電源電圧を印加する。トランスは、印加された電源電圧を昇圧する。昇圧された電圧は、ダイオード、抵抗を介して対向電極３０にプラスの高電圧として印加される。電圧印加装置５０は、放電電極と対向電極との間で放電が発生するように電圧を印加する印加部として例示される。

なお、上記した放電電極２０、対向電極３０および液体供給装置４０は、たとえば、筐体（図示せず）内に適切に配置され得る。この場合、放電電極２０において、静電霧化現象は、外部環境に影響されることなく安定的に生じ得る。このような筐体の材料としては、樹脂や金属を採用し得る。樹脂としては、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、ポリカーボネート、液晶ポリマー、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）が例示される。筺体の放熱性を向上させるために、樹脂には、熱伝導性フィラーが混入され得る。金属としては、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金が例示される。このような材料により筺体が構成される場合、液体供給装置４０の放熱が筺体を介しても行われ得る。そのため、放電電極２０の冷却効率が向上し得る。

＜帯電微粒子水の発生機構＞
次に、本実施形態の静電霧化装置１０を用いる場合の帯電微粒子の発生機構が説明される。ペルチェ素子モジュール４１は、通電により冷却面４１ａが冷却される。該冷却面４１ａは、主体部２１の他端と接続されているため、放電電極２０は、冷却される。その結果、放電電極２０には、空気中の水蒸気が結露して付着する。この状態で電圧印加装置５０によって先端部２２がマイナス電極となり電荷が集中するように高電圧が印加されると、先端部２２の周囲に電界が発生する。その結果、放電電極２０に結露した水は、帯電する。帯電した水にはクーロン力が働くため、水は、先端部２２に集合し、その後、局所的に円錐形状に盛り上がる。この円錐形状となった水（テイラーコーン 図１において参照符号Ｗで示されている）の先端に電荷が集中すると、電荷が高密度となる。水Ｗは、電荷の反発力で弾けるようにして分裂、飛散（レイリー分裂）を繰り返し、静電霧化される。この静電霧化現象により、ラジカルを含むナノメータサイズの帯電微粒子水やマイナスイオンが生成される。このとき、極性に従って移動するマイナスイオンは、空気中の気体分子と衝突してイオン風を発生させる。帯電微粒子水は、このイオン風に乗って、開口３２から静電霧化装置１０の外へ放出される。

電圧印加装置５０により印加される電圧の大きさは特に限定されず、上記静電霧化現象が起こり得る大きさであればよい。このような電圧の大きさとしては、対向電極３０に対する放電電極２０の電圧が−５ｋＶとなる電圧が例示される。図４Ａおよび図４Ｂは、電圧印加装置５０により印加される直流電圧の波形を示す概略図である。図５Ａ〜図５Ｄは、電圧印加装置５０により印加される交流電圧の波形を示す概略図である。図４Ａ、図４Ｂおよび図５Ａ〜図５Ｄを参照して、電圧印加装置５０により印加される電圧の波形が説明される。電圧印加装置５０により印加される電圧は、正負いずれかの直流電圧（図４Ａおよび図４Ｂ参照）または交流電圧（図５Ａ〜図５Ｄ参照）である。交流電圧の場合、周波数は限定されない。また、電圧は、周期波形を有していればよく、波形は正弦波に限定されない。

＜本実施形態の静電霧化装置１０が奏する特有の効果＞
本実施形態において、対向電極３０は、螺旋状に巻回された線材により形成される。線材には、放電電極３０に面する面において電界が集中する部位（エッジ部分）が実質的に存在しない。その結果、電極間に高電圧が印加される場合であっても、放電電極２０は、正常に放電され得る。また、静電霧化現象により生じる帯電微粒子水は、螺旋構造の内側に規定される空間Ｓを通過して開口３２より効率よく放出され得る。さらに、対向電極３０は、単一の線材により形成されている。そのため、対向電極３０は、簡便かつ安価に構成され得る。

また、対向電極３０は、線材により形成されているため、電圧印加装置５０と直接接続し得る。この場合、静電霧化装置１０は、たとえばリード線７０やコネクタ端子が省略される。その結果、静電霧化装置１０は、構成が簡略化され、小型化、軽量化、低コスト化され得る。

（第２の実施形態）
以下、本発明の静電霧化装置の別の実施形態が、図面を参照して説明される。本実施形態の静電霧化装置は、対向電極３０に代えて、対向電極３０ａを備える以外は、第１の実施形態の静電霧化装置１０と同様の構成である。そのため、重複する説明は適宜省略される。

図６は、対向電極３０ａと放電電極２０との断面図である。図６を参照して、対向電極３０ａの具体的な形状が説明される。

対向電極３０ａは、隣り合うそれぞれの線材部分の外周が接触しないように巻回されている。具体的には、第１線材部分６１ａと第２線材部分６２ａ、第２線材部分６２ａと第３線材部分６３ａ、第３線材部分６３ａと第４線材部分６４ａとは、それぞれ外周が接触しないように巻回されている。そのため、第１線材部分６１ａと第２線材部分６２ａとの間、第２線材部分６２ａと第３線材部分６３ａとの間、第３線材部分６３ａと第４線材部分６４ａとの間には、それぞれ隙間Ｓ１が形成されている。隙間Ｓ１は、第１巻回部と第２巻回部との間に形成されている隙間として例示される。

上記した静電霧化現象により生成される帯電微粒子水とマイナスイオンとは、開口３２ａ以外にも、該隙間Ｓ１から静電霧化装置１０の外へ放出され得る。矢印Ａ３は、帯電微粒子水およびマイナスイオンの放出方向を示している。そのため、静電霧化装置１０によれば、帯電微粒子水やマイナスイオンは、より広範囲に拡散され、高い保湿効果、脱臭効果、ダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性化効果を発揮し得る。

なお、隙間Ｓ１の幅および位置は特に限定されない。すなわち、隙間Ｓ１はいずれの線材部分の間に形成されてもよい。

（第３の実施形態）
以下、本発明の静電霧化装置の別の実施形態が、図面を参照して説明される。本実施形態の静電霧化装置は、対向電極３０ａに代えて、対向電極３０ｂを備える以外は、第２の実施形態の静電霧化装置と同様の構成である。そのため、重複する説明は適宜省略される。

図７は、対向電極３０ｂと放電電極との断面図である。図７を参照して、第２の実施形態において上記した隙間Ｓ１とは異なる隙間が形成された対向電極の例が説明される。

対向電極３０ｂにおいて、第１線材部分６１ｂと第２線材部分６２ｂとは隙間なく巻回されている。一方、第２線材部分６２ｂと第３線材部分６３ｂとの間には、隙間Ｓ２が形成されており、第３線材部分６３ｂと第４線材部分６４ｂとの間には、隙間Ｓ３が形成されている。本実施形態の静電霧化装置によれば、帯電微粒子水とマイナスイオンとは、開口３２ｂ以外にも、隙間Ｓ２と隙間Ｓ３とから静電霧化装置の外へ放出され得る。隙間Ｓ３の幅は、隙間Ｓ２の幅よりも大きいため、帯電微粒子水とマイナスイオンとは、隙間Ｓ２よりも隙間Ｓ３から放出されやすい。その結果、本実施形態の静電霧化装置は、帯電微粒子水とマイナスイオンとを放出させる方向や量を調整し得る。したがって、帯電微粒子水やマイナスイオンは、静電霧化装置が載置される空間の形状等に合わせて、開口３２ｂ、隙間Ｓ２および隙間Ｓ３から適切に拡散され得る。その結果、静電霧化装置は、高い保湿効果、脱臭効果、ダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性化効果を発揮し得る。

（第４の実施形態）
以下、本発明の静電霧化装置の別の実施形態が、図面を参照して説明される。本実施形態の静電霧化装置は、対向電極３０に代えて、対向電極３０ｃを備える以外は、第１の実施形態の静電霧化装置１０と同様の構成である。そのため、重複する説明は適宜省略される。

図８は、対向電極３０ｃと放電電極２０との断面図である。図８を参照して、対向電極３０ｃの具体的な形状が説明される。

対向電極３０ｃにおいて、線材により形成される螺旋の径は、上方に向かって縮径されている。すなわち、第１線材部分６１ｃの螺旋内径（第１内径ｒ１）は、第２線材部分６２ｃの螺旋内径（第２内径ｒ２）よりも大きく、第２線材部分６２ｃの螺旋内径ｒ２は、第３線材部分６３ｃの螺旋内径（第３内径ｒ３）よりも大きく、第３線材部分６３ｃの螺旋内径ｒ３は、第４線材部分６４ｃの螺旋内径（第４内径ｒ４）よりも大きい。第１線材部分６１ｃの内径は、第２巻回部の内径よりも大きい第１巻回部の内径として例示される。線材は、所定の方向に沿って内径が小さくなるように巻回される少なくとも１つの線材として例示される。

対向電極３０ｃは、第１線材部分６１ｃから第４線材部分６４ｃにかけて、一定の縮径率に基づいて縮径されている。対向電極３０ｃは、このように縮径されているため、放電電極２０に面する部分の面積が大きくなる。その結果、先端部２２の電界強度は高められやすい。したがって、帯電微粒子水やマイナスイオンは、効率よく生成され得る。

なお、線材の縮径率は特に限定されない。すなわち、線材の縮径率は、一定であってもよく、一定でなくてもよい。

（第５の実施形態）
以下、本発明の静電霧化装置の別の実施形態が、図面を参照して説明される。本実施形態の静電霧化装置は、対向電極３０ｃに代えて、対向電極３０ｄを備える以外は、第４の実施形態の静電霧化装置と同様の構成である。そのため、重複する説明は適宜省略される。

図９は、対向電極３０ｄと放電電極との断面図である。図９を参照して、縮径率が一定でない線材の例が説明される。

対向電極３０ｄにおいて、第１線材部分６１ｄから第２線材部分６２ｄへは縮径されていない（縮径率がゼロ）。そのため、第１線材部分６１ｄの螺旋内径ｒ１と第２線材部分６２ｄの螺旋内径ｒ２とは同じである。一方、第２線材部分６２ｄから第３線材部分６２ｄへは比較的大きく縮径されている。そのため、第２線材部分６２ｄの螺旋内径ｒ２は、第３線材部分６３ｄの螺旋内径ｒ３よりも大きい。また、第２線材部分６２ｄと第３線材部分６３ｄとの間には、隙間Ｓ４が形成されている。さらに、第３線材部分６３ｄから第４線材部分６４ｄへは、第２線材部分６２ｄから第３線材部分６２ｄへの縮径率よりも小さな縮径率に基づいて縮径されている。そのため、第３線材部分６３ｄの螺旋内径ｒ３は、第４線材部分６４ｄの螺旋内径ｒ４よりも大きい。また、第３線材部分６３ｄと第４線材部分６４ｄとの間には、隙間が形成されていない。

そのため、本実施形態の静電霧化装置によれば、上記した静電霧化現象により生成される帯電微粒子水とマイナスイオンとは、開口３２ｄ以外にも、隙間Ｓ４から静電霧化装置の外へ放出され得る。また、対向電極３０ｄは、第２線材部分６２ｄから第３線材部分６３ｄと、第３線材部分６３ｄから第４線材部分６４ｄとにかけて縮径されているため、放電電極２０に面する部分の面積が大きくなる。その結果、先端部２２の電界強度が高められやすい。したがって、本実施形態の静電霧化装置によれば、帯電微粒子水やマイナスイオンが多く生成され、高い保湿効果、脱臭効果、ダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性化効果が発揮され得る。

（第６の実施形態）
以下、本発明の静電霧化装置の別の実施形態が、図面を参照して説明される。本実施形態の静電霧化装置は、対向電極３０に代えて、対向電極３０ｅを備える以外は、第１の実施形態の静電霧化装置１０と同様の構成である。そのため、重複する説明は適宜省略される。

図１０は、対向電極３０ｅと放電電極２０との断面図である。図１０を参照して、対向電極３０ｅの具体的な形状が説明される。

対向電極３０ｅに含まれる線材は、先端部２２を中心とする球面状に隙間なく巻回されている。そのため、巻回された線材の内周端縁から先端部２２までの距離ｒ５は、いずれの場所においても等しい。その結果、対向電極３０ｅは、放電電極２０に面する部分の面積が特に大きくなる。また、先端部２２に印加される電界強度は、均一化される。したがって、先端部２２に印加される電界強度が特に高められ、帯電微粒子水やマイナスイオンは、特に効率よく生成され得る。生成された帯電微粒子水やマイナスイオンは、開口３２ｅより放出され得る。

なお、線材は、先端部２２を中心とする球面状に巻回されつつ、隙間が形成されるように巻回されてもよい。

（第７の実施形態）
以下、本発明の静電霧化装置の別の実施形態が、図面を参照して説明される。本実施形態の静電霧化装置は、対向電極３０ｅに代えて、対向電極３０ｆを備える以外は、第６の実施形態の静電霧化装置と同様の構成である。そのため、重複する説明は適宜省略される。

図１１は、対向電極３０ｆと放電電極との断面図である。図１１を参照して、隙間が形成され、かつ、先端部２２を中心とする球面状に巻回された線材の例が説明される。

対向電極３０ｆにおいて、第１線材部分６１ｆと第２線材部分６２ｆとの間には、隙間Ｓ５が形成されている。そのため、本実施形態の静電霧化装置によれば、上記した静電霧化現象により生成される帯電微粒子水とマイナスイオンとは、開口３２ｆ以外にも、隙間Ｓ５から静電霧化装置の外へ放出され得る。また、線材は、先端部２２を中心とする球面状に巻回されているため、対向電極３０ｆは、放電電極２０に面する部分の面積が大きくなる。そのため、先端部２２に印加される電界強度は、均一化される。その結果、先端部２２に印加される電界強度が高められ、帯電微粒子水やマイナスイオンは、効率よく生成され得る。したがって、静電霧化装置は、高い保湿効果、脱臭効果、ダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性化効果を発揮し得る。

（第８の実施形態）
以下、本発明の静電霧化装置の別の実施形態が、図面を参照して説明される。本実施形態の静電霧化装置は、対向電極３０に代えて、対向電極３０ｇを備える以外は、第１の実施形態の静電霧化装置１０と同様の構成である。そのため、重複する説明は適宜省略される。

図１２は、対向電極３０ｇと放電電極２０との断面図である。図１２を参照して、対向電極３０ｇの具体的な形状が説明される。

対向電極３０ｇは、複数の線材から形成されている。具体的には、対向電極３０ｇは、第１線材部分６１ｇを形成する第１線材と、第２線材部分６２ｇを形成する第２線材と、第３線材部分６３ｇを形成する第３線材と、第４線材部分６４ｇを形成する第４線材とから形成されている。第１線材、第２線材、第３線材および第４線材は、それぞれ円環構造を形成する。第１線材は、第１巻回部を形成する第１線材として例示される。第２線材は、第２巻回部を形成する第２線材として例示される。

第１線材部分６１ｇから第４線材部分６４ｇは、内径ｒ６が略一定な円筒形状となるように隙間なく重ね合わされている。このように第１線材部分６１ｇから第４線材部分６４ｇが重ね合わされる結果、対向電極３０ｇは、内部に空間Ｓａを備える。上記した静電霧化現象により生じる帯電微粒子水は、空間Ｓａを通過して開口３２ｇより効率よく放出され得る。

重ね合わされる線材の数は特に限定されず、２以上であればよい。図１２には、４個の線材（第１線材から第４線材）が重ね合わされた対向電極３０ｇが例示されている。重ね合わされる線材の形状は円環状に限定されず、電界が集中する部位が存在しない形状であればよい。このような形状としては、楕円状が例示される。

（その他の実施形態）
本発明が実施形態により説明されたが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば以下のような実施形態がある。

図１３は、第１の実施形態の静電霧化装置１０の別例（静電霧化装置１０ａ）の概略図である。上記した第１の実施形態では、放電電極２０が接地され、対向電極３０に電圧印加装置５０が接続された態様を例示した。これに代えて、本発明では、図１３に示されるように、放電電極２０ａに電圧印加装置５０ａが接続され、対向電極３０ｈが接地される態様を採用してもよい。他にも、本発明では、放電電極と対向電極とに電圧印加装置が接続される態様（図示せず）を採用してもよい。

本発明の静電霧化装置は、帯電微粒子水を生成する静電霧化装置に好適である。具体的には、本発明の静電霧化装置は、たとえば保湿効果、脱臭効果、ダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性化効果を発揮するための静電霧化装置の用途に好適である。

１０ 静電霧化装置
２０ 放電電極
２１ 主体部
２２ 先端部
３０ 対向電極
４０ 液体供給装置
４１ ペルチェ素子モジュール
４２ 放熱フィン
５０ 電圧印加装置
６１ 第１線材部分
６２ 第２線材部分
６３ 第３線材部分
６４ 第４線材部分

Claims (8)

1. 放電を発生させる放電電極と、
   該放電電極から所定の方向に離間された対向電極と、
   前記放電電極に液体を供給する液供給機構と、
   前記放電電極と前記対向電極との間で前記放電が発生するように電圧を印加する印加部と、を備え、
   前記対向電極は、第１巻回部と、該第１巻回部と前記所定の方向に並ぶ第２巻回部と、を含み、
   前記第１巻回部と前記第２巻回部とは、少なくとも１つの線材を用いて形成されることを特徴とする静電霧化装置。
2. 前記少なくとも１つの線材は、前記第１巻回部と前記第２巻回部とを含む螺旋構造を形成する単一線材を含むことを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
3. 前記第１巻回部の内径は、前記第２巻回部の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
4. 前記少なくとも１つの線材は、前記所定の方向に沿って、内径が小さくなるように巻回されることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
5. 前記放電電極は、前記液体が供給される先端部を有し、
   前記少なくとも１つの線材は、前記先端部を中心とする球面状に巻回されることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
6. 前記第１巻回部と、前記第２巻回部との間に隙間が形成されていることを特徴とする、請求項１記載の静電霧化装置。
7. 前記少なくとも１つの線材は、前記第１巻回部を形成する第１線材と、前記第２巻回部を形成する第２線材とを含み、
   前記第１線材は、無端構造を形成し、
   前記第２線材は、無端構造を形成することを特徴とする、請求項１記載の静電霧化装置。
8. 前記線材は、前記印加部と直接接続される、請求項１記載の静電霧化装置。

Images