JP2021171714A - 帯電ミスト発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物に対して効果的にミストを噴霧できる帯電ミスト発生装置を提供する。【解決手段】帯電ミスト発生装置１００は、複数の貫通孔１１が形成された金属製で板状の第１電極１０であって、グランド電位に印加される第１電極１０と、複数の貫通孔１１からミストＭを発生させるミスト発生部１１０と、ミストＭが通過できる貫通部２１が形成された第２電極２０と、第１電極１０に対して第２電極２０に正の電圧を印加するための電圧印加部１２０と、第２電極２０に正の電圧を電圧印加部１２０に印加させる第１制御と、第２電極２０に電圧を電圧印加部１２０に印加させない第２制御とを選択的に切り替える制御部１９０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、帯電ミスト発生装置に関する。

従来、除菌、脱臭等に用いられるミストを発生させる装置が知られている。この種のミストが噴霧される人間等の対象物は、正又は負に帯電している場合が多い。そのため、この種のミストは、当該対象物に応じて電極等を用いて正又は負に帯電される。これにより、ミストは、対象物に噴霧されやすくなる。

特許文献１には、薬液にグランド電圧を印加し、当該薬液をノズルから吐出し、さらに、当該薬液を、高電圧が印加された環状電極の近傍を通過させて帯電させる噴霧装置が開示されている。また、特許文献２には、対向電極と、液体と接触する電極との間に電圧を印加し、当該液体をノズルから吐出させて帯電させる噴霧装置が開示されている。

特開２００７−２１６１６４号公報 特開２０１３−０９４７１８号公報

このような帯電したミストを発生する装置には、対象物に対して効果的にミストを噴霧できることが要求される。

本発明は、対象物に対して効果的にミストを噴霧できる帯電ミスト発生装置を提供する。

本発明の一態様に係る帯電ミスト発生装置は、複数の貫通孔が形成された金属製で板状の第１電極であって、グランド電位が印加される第１電極と、前記複数の貫通孔からミストを発生させるミスト発生部と、前記ミストが通過できる貫通部が形成された第２電極と、前記第１電極に対して前記第２電極に正の電圧を印加するための電圧印加部と、前記第２電極に正の電圧を前記電圧印加部に印加させる第１制御と、前記第２電極に電圧を前記電圧印加部に印加させない第２制御とを選択的に切り替える制御部と、を備える。

本発明によれば、対象物に対して効果的にミストを噴霧できる帯電ミスト発生装置を提供できる。

図１は、実施の形態に係る帯電ミスト発生装置の構成を示す概略下面図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態に係る帯電ミスト発生装置の断面図である。 図３は、図２のＩＩＩ線で囲まれた領域を拡大して示す、実施の形態に係る帯電ミスト発生装置が備えるミスト発生部の断面図である。 図４は、帯電列を例示する図である。

以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。

また、本明細書において、殺菌とは、例えば、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌等の菌類、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ．（大腸菌）、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．（緑膿菌）、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｓｐ．（肺炎桿菌）等の細菌、Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ． ｓｐ．（黒カビ）、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ（黒コウジカビ）等のカビ類を含む真菌類、及び／又は、ノロウィルス等のウィルスを分解して菌等の全体数を減らすことを意味し、除菌又は滅菌する意味も含む。なお、上記の殺菌の対象とする菌類、細菌類、真菌、ウィルス等は一例であり、限定されるものではない。

また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。各実施の形態では、Ｚ軸方向を鉛直方向又は前方とし、Ｚ軸に垂直な方向（ＸＹ平面に平行な方向）を水平方向としている。なお、Ｚ軸正方向を鉛直上方とし、Ｚ軸負方向側に向けてミストを発生するとして説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態に係る帯電ミスト発生装置１００の構成を示す概略断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態に係る帯電ミスト発生装置１００の断面図である。図３は、図２のＩＩＩ線で囲まれた領域を拡大して示す、実施の形態に係る帯電ミスト発生装置１００が備えるミスト発生部１１０の断面図である。

なお、図１においては、電圧印加部１２０の図示を省略している。また、図３においては、電圧印加部１２０と電気的に接続されている配線の図示を省略している。

帯電ミスト発生装置１００は、液体Ｌをミスト化して、大気中で浮遊する浮遊性を有するミストＭを噴出する噴霧装置である。例えば、帯電ミスト発生装置１００は、ミスト発生部１１０によって液体Ｌをミスト化することでミストＭを発生し、発生したミストに電圧を印加することで、ミストＭを帯電させる装置である。帯電ミスト発生装置１００は、図示しないポンプ等によって第１電極１０上に供給された液体Ｌを、ミスト発生部１１０によってミスト化することで無数のミストＭを複数の貫通孔１１から発生する。

ミストＭは、液体Ｌがミスト化されたミストを構成する複数の液体粒子のうちの１つである。帯電ミスト発生装置１００は、例えば、加湿装置又は冷却装置等に利用される。

ミストＭは、例えば、μｍオーダの径の微細な液体粒子であり、大気中で浮遊する浮遊性を有する。例えば、ミストＭの外径は、数μｍ程度である。例えば、ミストＭの外径は、１００μｍ以下である。また、例えば、ミストＭの外径は、６μｍ〜２０μｍである。

なお、例えば、液体Ｌは水であるが、液体Ｌが香料成分を含む場合には、帯電ミスト発生装置１００は、香料成分を含むミストＭを発生する香り発生器である。

帯電ミスト発生装置１００は、第１電極１０と、第２電極２０と、ミスト発生部１１０と、電圧印加部１２０と、気流生成部１３０と、筐体１４０と、取り付け台１５０と、支持体１６０と、制御部１９０と、を備える。

なお、図１及び図２では、制御部１９０を機能的なブロックとして表している。制御部１９０は、例えば、マイコン（マイクロコントローラ）等で実現され、帯電ミスト発生装置１００の図示しない外殻筐体の内部に配置されている。制御部１９０は、例えば、筐体１４０の外側に取り付けられていてもよい。

また、気流生成部１３０は、例えば、ファンであるが、図２では、ファンを模式的に示している。

第１電極１０は、複数の貫通孔１１が形成された金属製で板状の電極である。第１電極１０は、例えば、板厚が略均一である。また、複数の貫通孔１１は、それぞれ上面及び下面と直交する方向に延在しており、上面及び下面を貫通している。

なお、貫通孔１１の数は、第１電極１０に複数形成されていればよく、特に限定されない。

第１電極１０は、第１電極１０と対となる電極である第２電極２０に対向して配置される。具体的には、第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１は、第２電極２０に形成された貫通部２１と対向して配置されている。また、第１電極１０は、筐体１４０に収容されている。

第１電極１０は、グランドと接続されており、グランド電位（０Ｖ）が印加される。また、第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１から、第１電極１０上の供給された液体Ｌが、ミスト発生部１１０によってミスト化されて放出される。具体的には、第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１からは、ミスト発生部１１０によって第１電極１０が振動されることで、液体Ｌが放出されてミストＭが発生される。

第１電極１０は、導電性を有し、例えば、ステンレス等の金属材料を用いて形成されている。

複数の貫通孔１１は、それぞれ、第１電極１０を板厚方向（すなわち、Ｚ軸方向）に貫通している。複数の貫通孔１１の形状は、それぞれ扁平な円柱状である。なお、複数の貫通孔１１の開口の形状は、円形でなくてもよく、正方形、長方形、又は、楕円形等でもよい。

なお、複数の貫通孔１１の口径は、特に限定されない。要求されるミストＭの粒径に応じて適宜変更がなされてよい。

ミスト発生部１１０は、複数の貫通孔１１からミストＭを発生させる。具体的には、ミスト発生部１１０は、複数の貫通孔１１から液体Ｌを放出させることでミストＭを発生させる。本実施の形態では、ミスト発生部１１０は、第１電極１０を振動させることにより、複数の貫通孔１１からミストＭを発生させる圧電振動子である。例えば、当該圧電振動子は、第１電極１０と固定されている。そのため、当該圧電振動子が振動することで、第１電極１０も振動する。本実施の形態では、当該圧電振動子は、Ｚ軸方向に振動する。

当該圧電振動子は、例えば、グランド電位（０Ｖ）が印加される第３電極３０と、第３電極との間に電圧が印加される第４電極４０と、第３電極３０と第４電極４０との間に位置する圧電素子５０と、を有する。つまり、第４電極４０には、第３電極３０の電圧を基準とした交流電圧が印加（具体的には、第３電極３０に印加される電圧に対して交流電圧が印加）される。また、本実施の形態では、第１電極１０と第３電極３０とは、電気的に接続されている。より具体的には、第１電極１０と第３電極３０とは、接触して配置されている。

ミスト発生部１１０は、取り付け台１５０に取り付けられている。

取り付け台１５０は、ミスト発生部１１０が取り付けられる台である。ミスト発生部１１０は、例えば、ねじ１８０等によって取り付け台１５０に取り付けられている。取り付け台１５０は、例えば、樹脂材料等によって形成されている。

また、本実施の形態では、ミスト発生部１１０は、弾性体１７０を介して取り付け台１５０に取り付けられている。

弾性体１７０は、弾性を有し、取り付け台１５０とミスト発生部１１０との間に配置される弾性部材である。弾性体１７０は、例えば、ばね、ゴム等の樹脂材料である。本実施の形態では、弾性体１７０は、オーリングである。

また、ミスト発生部１１０（より具体的には、第３電極３０）と弾性体１７０とは、隙間なく密着されている。また、弾性体１７０と取り付け台１５０とは、隙間なく密着されている。また、本実施の形態では、複数の貫通孔１１は、それぞれ口径が６μｍ〜１０μｍ程度である。これにより、第１電極１０上に位置する液体Ｌは、ミスト発生部１１０により第１電極１０が振動されなければ、第１電極１０上に保持された状態となる。

また、取り付け台１５０は、第２電極２０の上下を覆う支持体１６０（より具体的には、第２電極２０の上面側に配置された支持体１６０の上面）に固定されている。

第２電極２０は、ミストＭが通過できる貫通部２１が形成された電極である。本実施の形態では、第２電極２０は、環状である。具体的には、貫通部２１は、例えば、上面視で第２電極２０の中央に設けられており、帯電ミスト発生装置１００がミストＭを発生する方向（噴霧方向）に、第２電極２０を貫通するように設けられている。また、本実施の形態では、帯電ミスト発生装置１００の噴霧方向は、ミスト発生部１１０である圧電振動子の振動方向、及び、複数の貫通孔１１の貫通方向それぞれと平行な方向である。

第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１から発生されたミストＭは、第２電極２０に向けて発生される。第２電極２０には、複数の貫通孔１１に対向する位置に、貫通部２１が設けられている。具体的には、第２電極２０には、複数の貫通孔１１から発生したミストＭが通過する位置に貫通部２１が設けられている。これにより、ミストＭは、貫通部２１を介して第２電極２０の下方に発生される。

また、例えば、複数の貫通孔１１は、それぞれ、ミストＭを発生する側（本実施の形態では、Ｚ軸負方向側）に向けて孔径が漸次縮径している。例えば、複数の貫通孔１１は、それぞれ、漏斗状となっている。具体的には、図３に示すように、複数の貫通孔１１には、それぞれ、ミストＭを発生する方向（本実施の形態では、Ｚ軸負方向）に対して傾斜したテーパ状の面である傾斜部１２が形成されている。

なお、貫通孔１１における上側の孔径（液体Ｌが貫通孔１１に導入される側の開口部）と、貫通孔１１における下側の孔径（ミストＭが発生される側の開口部）との比率は、特に限定されない。貫通孔１１における下側の孔径が１０μｍ程度の場合、ミストＭの粒径は、１０μｍ〜２０μｍ程度となる。

第２電極２０は、筐体１４０の外部（より具体的には、筐体１４０の下方）に配置されている。具体的には、筐体１４０の下側には開放された開口部が設けられており、当該開口部に第２電極２０が配置されている。

第２電極２０は、例えば、平板状である。第２電極２０は、例えば、板厚が略均一である。

また、第２電極２０は、例えば、第１電極１０と平行になるように配置されている。具体的には、第１電極１０の下面は、第２電極２０の上面と平行である。

第２電極２０は、導電性を有し、例えば、ステンレス等の金属材料を用いて形成されている。

貫通部２１は、第２電極２０を板厚方向（すなわち、Ｚ軸方向）に貫通している。また、貫通部２１は、第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１から発生されたミストＭを通過させるために設けられている。貫通部２１の形状は、例えば、扁平な円柱状である。なお、貫通部２１の開口の形状は、円形でなくてもよく、正方形、長方形、又は、楕円形等でもよい。

また、第２電極２０は、支持体１６０によって上下から挟まれている。なお、第２電極２０の側方側（例えば、下面視した場合に第２電極２０の中央側）は、支持体１６０によって覆われておらず、露出している。

支持体１６０は、第２電極２０を保護する保護部材である。支持体１６０には、貫通部２１と対応する位置（例えば、下面視した場合に貫通部２１と重なる位置）に貫通孔１１が形成されている。

また、第２電極２０の上方に位置する支持体１６０には、筐体１４０及び取り付け台１５０が固定されている。

また、第２電極２０の下方に位置する支持体１６０は、下方に向かうにつれて当該開口部が拡径している。これにより、当該開口部から発生されるミストＭが支持体１６０に付着しにくくなる。

支持体１６０は、例えば、樹脂材料等によって形成されている。

なお、第２電極２０と支持体１６０とは、一体に形成されていてもよい。

電圧印加部１２０は、第１電極１０にグランド電位（０Ｖ）を印加し、且つ、第２電極２０に正の高電圧を印加するための電源部である。本実施の形態では、電圧印加部１２０は、第１電圧印加部１２１と、第２電圧印加部１２２と、を備える。

第１電圧印加部１２１は、第２電極２０に正の高電圧を印加する。第１電圧印加部１２１は、第２電極２０と金属配線等を介して電気的に接続されている。

第１電圧印加部１２１は、第２電極２０に高電圧を印加することで、第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１から発生されたミストＭを帯電させる。ここで、高電圧とは、例えば、グランド電位（０Ｖ）を基準とした場合に、１ｋＶ程度以上であるが、特に限定されない。本実施の形態では、第１電圧印加部１２１は、第２電極２０に５ｋＶを印加する。

また、第１電圧印加部１２１は、例えば、第１電極１０に電圧が印加されている状態においても、第２電極２０に電圧を印加しないように、第２電極２０に電圧を印加する場合と印加しない場合とが選択的に切り替えられるようになっている。選択的に電圧の印加のするしないを切り替えるための構成要路は、特に限定されない。例えば、第１電圧印加部１２１は、選択的に電圧の印加のするしないを切り替えるための構成要路として、スイッチを備える。

第１電圧印加部１２１は、例えば、コンバータ等を含む昇圧電源回路で実現される。例えば、第１電圧印加部１２１は、商用電源等の図示しない外部電源から受けた電力に基づいて上記した電圧を生成して、生成した電圧を第１電極１０と第２電極２０とに印加することで、ミストＭを正又は負に帯電させる。

第２電圧印加部１２２は、第３電極３０及び第４電極４０に電圧を印加する。本実施の形態では、第２電圧印加部１２２は、第３電極３０にグランド電位を印加し、第３電極３０と第４電極４０との間に交流電圧を印加する。具体的には、第２電圧印加部１２２は、第３電極３０に印加される電圧を基準とした交流電圧を第４電極４０に印加する。より具体的には、第２電圧印加部１２２が第３電極３０をグランドに接続する（つまり、第３電極３０にグランド電位（０Ｖ）を印加する）ことで、第３電極３０と電気的に接続された第１電極１０は、第３電極３０と同じグランド電位（０Ｖ）となる。第２電圧印加部１２２は、第３電極３０と第４電極４０とに金属配線等を介して電気的に接続されている。

なお、第１電圧印加部１２１が、第１電極１０と第２電極２０とに電圧を印加し、第２電圧印加部１２２が、第３電極３０と第４電極４０とに電圧を印加してもよい。この場合、第１電極１０と第３電極３０とは、電気的に絶縁していてもよい。

第２電圧印加部１２２は、例えば、コンバータ等を含む昇圧電源回路で実現される。例えば、第２電圧印加部１２２は、商用電源等の図示しない外部電源から受けた電力に基づいて上記した電圧を生成して、生成した電圧を第３電極３０と第４電極４０とに印加することで、第１電極１０を振動させる。

気流生成部１３０は、ミスト発生部１１０の外側を通過して、貫通部２１を通過する気流Ａを生成するファンである。例えば、気流生成部１３０は、筐体１４０の外部から筐体１４０の内部に向かうように気流Ａを生成する。

気流生成部１３０は、例えば、筐体１４０の上部に配置される。具体的には、筐体１４０の上側には開放された開口部が設けられており、当該開口部に気流生成部１３０が配置されている。

筐体１４０は、ミスト発生部１１０を収容し、第２電極２０及び気流生成部１３０が配置される箱体である。また、例えば、気流生成部１３０は、ミスト発生部１１０と筐体１４０との間を通過して、さらに、貫通部２１を通過する気流Ａを生成する。

本実施の形態では、筐体１４０は、上下両側が開放された筒状となっている。筐体１４０の上側の開口部には気流生成部１３０が配置されており、筐体１４０の下側の開口部には第２電極２０が配置されている。

また、例えば、気流生成部１３０とミスト発生部１１０と第２電極２０とは、並んで配置されている。本実施の形態では、気流生成部１３０とミスト発生部１１０と第２電極２０とは、この順にＺ軸方向に並んで配置されている。

なお、気流生成部１３０とミスト発生部１１０と第２電極２０との並び順は、この順に限定されない。

例えば、気流生成部１３０とミスト発生部１１０と第２電極２０との並び方向（本実施の形態では、Ｚ軸方向）から見た場合に、ミスト発生部１１０は、貫通部２１に配置され、ミスト発生部１１０と第２電極２０との間には、空間Ｓが設けられている。

空間Ｓは、気流生成部１３０が生成した気流Ａが通過する流路である。空間Ｓが設けられることにより、気流生成部１３０で生成された気流Ａは、第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１から発生されたミストＭを、側方に広げずに貫通部２１から帯電ミスト発生装置１００の外部に発生させやすくすることができる。

制御部１９０は、帯電ミスト発生装置１００の全体的な動作を制御する制御装置である。具体的には、制御部１９０は、電圧印加部１２０及び気流生成部１３０の動作を制御する。例えば、制御部１９０は、第１電圧印加部１２１を制御することで、第２電極２０に電圧を印加するタイミング、及び、電圧の大きさ等を制御する。また、制御部１９０は、第２電極２０に正の電圧を電圧印加部１２０（より具体的には、第１電圧印加部１２１）に印加させる第１制御と、第２電極２０に電圧を電圧印加部１２０（より具体的には、第１電圧印加部１２１）に印加させない第２制御とを選択的に切り替える。例えば、制御部１９０は、第１電圧印加部１２１が備えるスイッチを制御することで、上記した第１制御と、上記した第２制御とを選択的に切り替える。

例えば、制御部１９０は、第１制御と第２制御とを繰り返し切り替える。例えば、制御部１９０は、第１所定時間、第１制御を実行し、その後に、第２所定時間、第２制御を実行し、さらにその後に、第１所定時間、第１制御を実行するように、第１制御と第２制御とを交互に実行し続ける。

なお、第１所定時間と第２所定時間とは、同じでもよいし異なってもよい。また、これらの所定時間は、予め任意に定めらえてよく、特に限定されない。これらの所定時間は、例えば、１秒でもよいし、１０秒でもよいし、１００秒でもよい。例えば、帯電ミスト発生装置１００は、ユーザからのこれらの所定時間を指示する指示情報を受け付けるボタン、タッチパネル等の図示しない受付部を備えてもよい。制御部１９０は、当該受付部が受け付けた指示情報に基づいて、これらの所定時間を設定してもよい。また、制御部１９０は、時間を計測するためにＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）等の計時部を備えてもよい。

また、例えば、制御部１９０は、第２電圧印加部１２２を制御することで、第３電極３０と第４電極４０に電圧を印加するタイミング、及び、電圧の大きさ等を制御する。また、例えば、制御部１９０は、気流生成部１３０を制御することで、気流生成部１３０に気流を生成させるタイミング、及び、風量等を制御する。さらに、例えば、帯電ミスト発生装置１００は、図２に示す液体Ｌが収容される空間に液体Ｌを供給するポンプ及び配管等の供給部を備えてもよい。また、当該空間に収容された液体Ｌの量を検出する水位センサ等のセンサを備えてもよい。この場合、例えば、制御部１９０は、液体Ｌを連続的に同じ水量で供給するため、水位センサ等で水量をリアルタイムにセンシングしながら、水量が減少した際には、図示しないポンプ等で液体Ｌを追加供給する制御を持っていてもよい。

制御部１９０は、例えば、マイクロコントローラ等で実現される。具体的には、制御部１９０は、電圧印加部１２０及び気流生成部１３０等と通信するための通信インターフェース、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサ等で実現される。制御部１９０は、各動作を実行する専用の電子回路で実現されてもよい。

なお、制御部１９０は、電圧印加部１２０及び気流生成部１３０を制御することができればよく、無線信号を送信することで電圧印加部１２０及び気流生成部１３０を制御してもよいし、電圧印加部１２０及び気流生成部１３０と制御線等により接続されていてもよい。

［効果等］
以上説明したように、実施の形態に係る帯電ミスト発生装置１００は、複数の貫通孔１１が形成された金属製で板状の第１電極１０であって、グランド電位が印加される第１電極１０と、複数の貫通孔１１からミストＭを発生させるミスト発生部１１０と、ミストＭが通過できる貫通部２１が形成された第２電極２０と、第１電極１０に対して第２電極２０に正の電圧を印加するための電圧印加部１２０と、第２電極２０に正の電圧を電圧印加部１２０に印加させる第１制御と、第２電極２０に電圧を電圧印加部１２０に印加させない第２制御とを選択的に切り替える制御部１９０と、を備える。

図４は、帯電列を例示する図である。

例えば、帯電ミスト発生装置１００が発生するミストＭが噴霧される対象物となる人間及び植物等は、正に帯電している。帯電ミスト発生装置１００は、第２電極２０に正の電圧を印加することで第２電極２０を正に帯電させる。これにより、ミストＭは、負に帯電される。そのため、帯電ミスト発生装置１００が発生するミストＭが噴霧される対象物となる人間及び植物等にミストＭが付着されやすくなる。

例えば、この種のミストを発生する従来の装置では、ミストを発生する部分は、ノズル（筒体）となっている。そのため、従来の装置では、ミストを発生するノズルの先端とミストが通過する電極との間に高電圧を印加することで、ミストの電荷量を多くできるが、ミストの発生量を多くできない。また、ノズルを多くすることでミストの発生量を多くできるが、この場合、ノズルの先端の位置によっては当該先端とミストが通過する電極との間に印加する電圧が安定しない。そのため、この場合、ミストの電荷量を多くできない。

そこで、帯電ミスト発生装置１００がミストＭを発生する複数の貫通孔１１が形成された第１電極１０は、平板状となっている。これにより、帯電ミスト発生装置１００は、複数の貫通孔１１によってミストＭを多く発生でき、且つ、第１電極１０が平板状であることで第１電極１０と第２電極２０との間に印加される電圧が安定するため、ミストＭの帯電量を多くできる。

また、対象物となる人間及び植物等は、正に帯電していたとしても、負に帯電しているミストＭが噴霧され続けると、その表面がミストＭによって負に帯電する。そのため、対象物となる人間及び植物等が正に帯電していたとしても、負に帯電しているミストＭが噴霧し続けると、効果的に対象物にミストＭが噴霧（暴露）されにくくなる。そこで、帯電ミスト発生装置１００は、第２電極２０に正の電圧を電圧印加部１２０に印加させる第１制御と、第２電極２０に電圧を電圧印加部１２０に印加させない第２制御とを選択的に切り替える。

これによれば、制御部１９０が第２制御を実行している場合、液体Ｌは、貫通孔１１を通過する際に、第１電極１０との噴出帯電の原理によって正に帯電する。噴出帯電の原理とは、ミスト発生部１１０による振動によって液体Ｌに加わる高圧力で、貫通孔１１が負に帯電し、液体Ｌが正に帯電し、液体Ｌの電荷の中和が追い付かずにミストＭとして貫通孔１１から放出されるため、正に帯電したミストＭが発生する原理である。これにより、制御部１９０が第２制御を実行している場合、貫通孔１１から発生されるミストＭは、正に帯電する。そのため、帯電ミスト発生装置１００は、元々が正に帯電している人間及び植物等の表面がミストＭによって負に帯電したとしても、正に帯電したミストＭを噴霧することで、対象物に対して効果的にミストＭを噴霧し続けることができる。また、例えば、正又は負の一方の電荷で対象物の表面が覆われた場合に、他方の電荷に帯電したミストＭを噴霧することで、当該対象物の裏面にミストＭが回り込んで当該対象物に付着する性質であるミストＭの回り込み性を上げることができる。以上のことから、帯電ミスト発生装置１００によれば、ミストＭを多く発生でき、ミストＭの帯電量を多くでき、且つ、対象物に対して効果的にミストＭを噴霧できる。

また、例えば、複数の貫通孔１１は、それぞれ、ミストＭを発生する側に向けて孔径が漸次縮径している。

このような構成によれば、貫通孔１１の孔径が一定の場合と比較して、液体ＬがミストＭとなる際に液体Ｌに加わる水圧を高めることができる。これによれば、液体Ｌに加わる摩擦力が大きくできるため、ミストＭの帯電量をさらに増やすことができる。

また、例えば、ミスト発生部１１０は、第１電極１０を振動させることにより、複数の貫通孔１１からミストＭを発生させる圧電振動子である。

このような構成によれば、簡便な構成で、所望のタイミングで第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１からミストＭを発生させることができる。

また、例えば、当該圧電振動子は、グランド電位が印加される第３電極３０と、第３電極３０の電圧を基準とした交流電圧が印加される第４電極４０と、第３電極３０と第４電極４０との間に位置する圧電素子５０と、を有し、第１電極１０と第３電極３０とは、電気的に接続されている。

このような構成によれば、第１電極１０の電位を、第３電極３０の電位と同じ電位であるグランド電位（０Ｖ）にすることができる。そのため、第１電極１０の電位が変動なく安定するため、高電圧が印加される第２電極２０と第１電極１０との電圧が一定に保たれやすくなる。これにより、第１電極１０と第２電極２０との間に安定した電界が形成されることから、ミストＭの安定した帯電が可能になる。

また、第１電極１０は、０Ｖ以下の電圧が印加される圧電振動子の第３電極３０と電気的に接続されている。そのため、第１電極１０で噴出帯電が連続的に発生した場合に、第１電極１０が過剰に負に帯電することなく、圧電振動子の回路（例えば、第２電圧印加部１２２）に負の電荷を逃がすことができる。これにより、第１電極１０で連続的な噴出帯電による正に帯電したミストＭの放出が可能となる。同様に、第２電極２０によってミストＭを連続的に負に帯電させる場合においても、第１電極１０が正に帯電することなく、圧電振動子の回路（例えば、第２電圧印加部１２２）に正の電荷を逃がすことができる。これにより、第１電極１０で連続的な噴出帯電による負に帯電したミストＭの放出が可能となる。

また、例えば、制御部１９０は、第１制御と第２制御とを繰り返し切り替える。

このような構成によれば、帯電ミスト発生装置１００は、切り替えるタイミングを適切に制御することで、対象物に対してさらに効果的にミストＭを噴霧し続けることができる。

また、例えば、帯電ミスト発生装置１００は、さらに、ミスト発生部１１０の外側を通過して、貫通部２１を通過する気流Ａを生成する気流生成部１３０を備える。

このような構成によれば、気流生成部１３０で生成された気流Ａによって、第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１から発生されたミストＭを、貫通部２１から帯電ミスト発生装置１００の外部に発生させやすくすることができる。

また、例えば、帯電ミスト発生装置１００は、さらに、ミスト発生部１１０を収容し、第２電極２０及び気流生成部１３０が配置される筐体１４０を備え、気流生成部１３０は、ミスト発生部１１０と筐体１４０との間を通過して、貫通部２１を通過する気流Ａを生成する。

このような構成によれば、筐体１４０によって気流Ａが流れる方向が制限されるため、気流生成部１３０で生成された気流Ａによって、第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１から発生されたミストＭを、さらに側方に広げにくくして貫通部２１から帯電ミスト発生装置１００の外部に発生させやすくすることができる。

また、例えば、気流生成部１３０とミスト発生部１１０と第２電極２０との並び方向から見た場合に、ミスト発生部１１０は、貫通部２１に配置され、ミスト発生部１１０と第２電極２０との間には、空間Ｓが設けられている。

このような構成によれば、空間Ｓが設けられることにより、気流生成部１３０で生成された気流Ａによって、第１電極１０に形成された複数の貫通孔１１から発生されたミストＭを、さらに側方に広げにくくして貫通部２１から帯電ミスト発生装置１００の外部にさらに発生させやすくすることができる。

（その他の実施の形態）
以上、本発明に係る帯電ミスト発生装置について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、帯電ミスト発生装置１００は、下方にミストＭを発生するが、これに限らない。帯電ミスト発生装置１００によるミストＭの噴霧方向は、下方に限らず、上方、側方又は斜め方向でもよい。

また、例えば、液体Ｌは、加湿又は冷却するための水道水でもよいし、殺菌等の効果を有する次亜塩素酸を含む水性の液体でもよいし、香料等を含む油性の液体等でもよい。

また、例えば、制御部１９０は、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）等の時間を計測するための計時部をさらに備えてもよい。例えば、制御部１９０は、予め任意に定められた時刻に、ミストＭを発生させてもよい。

また、上記実施の形態において、制御部１９０等の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、或いは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、制御部１９０等の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。

また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。或いは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１０ 第１電極
１１ 貫通孔
２０ 第２電極
２１ 貫通部
３０ 第３電極
４０ 第４電極
５０ 圧電素子
１００ 帯電ミスト発生装置
１１０ ミスト発生部
１２０ 電圧印加部
１２１ 第１電圧印加部
１２２ 第２電圧印加部
１３０ 気流生成部
１４０ 筐体
１９０ 制御部
Ａ 気流
Ｌ 液体
Ｍ ミスト
Ｓ 空間

Claims (8)

1. 複数の貫通孔が形成された金属製で板状の第１電極であって、グランド電位が印加される第１電極と、
   前記複数の貫通孔からミストを発生させるミスト発生部と、
   前記ミストが通過できる貫通部が形成された第２電極と、
   前記第１電極に対して前記第２電極に正の電圧を印加するための電圧印加部と、
   前記第２電極に正の電圧を前記電圧印加部に印加させる第１制御と、前記第２電極に電圧を前記電圧印加部に印加させない第２制御とを選択的に切り替える制御部と、を備える
   帯電ミスト発生装置。
2. 前記複数の貫通孔は、それぞれ、前記ミストを発生する側に向けて孔径が漸次縮径している
   請求項１に記載の帯電ミスト発生装置。
3. 前記ミスト発生部は、前記第１電極を振動させることにより、前記複数の貫通孔から前記ミストを発生させる圧電振動子である
   請求項１又は２に記載の帯電ミスト発生装置。
4. 前記圧電振動子は、グランド電位が印加される第３電極と、前記第３電極の電圧を基準とした交流電圧が印加される第４電極と、前記第３電極と前記第４電極との間に位置する圧電素子と、を有し、
   前記第１電極と前記第３電極とは、電気的に接続されている
   請求項３に記載の帯電ミスト発生装置。
5. 前記制御部は、前記第１制御と前記第２制御とを繰り返し切り替える
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電ミスト発生装置。
6. さらに、前記ミスト発生部の外側を通過して、前記貫通部を通過する気流を生成する気流生成部を備える
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯電ミスト発生装置。
7. さらに、前記ミスト発生部を収容し、前記第２電極及び前記気流生成部が配置される筐体を備え、
   前記気流生成部は、前記ミスト発生部と前記筐体との間を通過して、前記貫通部を通過する気流を生成する
   請求項６に記載の帯電ミスト発生装置。
8. 前記気流生成部と前記ミスト発生部と前記第２電極との並び方向から見た場合に、
   前記ミスト発生部は、前記貫通部に配置され、
   前記ミスト発生部と前記第２電極との間には、空間が設けられている
   請求項６又は７に記載の帯電ミスト発生装置。

Images