JP3179884U - Electrostatic atomizer - Google Patents
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Abstract
【課題】室内環境、例えば車の室内などをはじめ、冷蔵庫の庫内などの環境を改善すべく、不揮発性のビタミン類やカテキンなどの機能性成分や金属ナノコロイドを混合した水溶液を、微細なナノサイズのミストとして静電霧化装置の放出ピン部材から空気中に大量に放出させる静電霧化装置を提供する。
【解決手段】不揮発性機能性成分を含む機能性水溶液16を収容する給水容器11と、給水容器の周囲に複数突設して形成され、吸い上げ特性を有する放出ピン部材14と、放出ピン部材を固定する保水材15と、保水材を介して放出ピン部材を負に帯電させる直流電源13に接続された装着台19とを備え、給水容器から機能性水溶液を吸い上げて放出ピン部材から機能性成分を含むナノミストを外部に放出する。
【選択図】図2[PROBLEMS] To improve the indoor environment, for example, the interior of a refrigerator or the like, such as the interior of a car, with a fine aqueous solution mixed with functional components such as non-volatile vitamins and catechins and metal nanocolloids. Disclosed is an electrostatic atomizer that discharges a large amount of nano-sized mist from the discharge pin member of the electrostatic atomizer into the air.
A water supply container 11 for storing a functional aqueous solution 16 containing a non-volatile functional component, a discharge pin member 14 having a plurality of protrusions formed around the water supply container and having a suction property, and a discharge pin member. A water retention material 15 to be fixed and a mounting base 19 connected to a DC power source 13 for negatively charging the discharge pin member through the water retention material, and a functional component from the discharge pin member by sucking up the functional aqueous solution from the water supply container The nano mist containing is released to the outside.
[Selection] Figure 2
Description
本考案は、機能性成分を含む液体を霧化させた超微細なミストを、空気中などの外部、例えば車の室内や冷蔵庫の庫内等へ出する静電霧化装置に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic atomizer that outputs an ultrafine mist obtained by atomizing a liquid containing a functional component to the outside such as in the air, for example, the interior of a car or the refrigerator.
従来、ビタミン類などの機能性成分は、健康サプリメントや医薬品をはじめとして、化粧品や衣類などに使用されており、健康サプリメントの摂取、医薬品の服用、化粧品の塗用、または衣類の着用などによって、人体に直接吸収させるという利用方法が主体であった。
また、揮発性の機能性成分は、抗酸化または抗菌などの目的で家電にも利用されているが、不揮発性の機能成分は、真水や揮発性溶媒であるアルコールなどに溶解させて用いても、任意に空気中に放出させることは困難であった。
Conventionally, functional ingredients such as vitamins have been used in cosmetics and clothing, including health supplements and pharmaceuticals. The main method of use is to absorb directly into the human body.
In addition, volatile functional components are also used in home appliances for the purpose of anti-oxidation or antibacterial purposes, but non-volatile functional components may be used by dissolving them in fresh water or volatile solvent alcohol. It was difficult to arbitrarily release it into the air.
これらを空気中に放出させる手段として、例えば空気清浄機や加湿器などに内蔵され液体を霧化する霧化装置として、超音波を利用して液体を霧化する超音波霧化装置が知られている。一般に、超音波霧化装置は、超音波を発生する超音波発生手段として圧電素子を備えており、超音波発生手段から出力された超音波により、霧化対象の不揮発性機能性成分含有液をミストとして放出することが可能である。しかし、超音波により発生させたミストは粒子が目視可能な程度に大きく、湿度過剰や濡れが生じて腐食やカビなどを発生させることがあった。 As means for releasing these components into the air, for example, as an atomizing device built in an air purifier or a humidifier to atomize a liquid, an ultrasonic atomizing device that atomizes the liquid using ultrasonic waves is known. ing. In general, an ultrasonic atomizer includes a piezoelectric element as an ultrasonic wave generating unit that generates ultrasonic waves, and a non-volatile functional component-containing liquid to be atomized is generated by ultrasonic waves output from the ultrasonic wave generating unit. It can be released as mist. However, the mist generated by ultrasonic waves is so large that the particles can be visually observed, and excessive humidity or wetting may occur, causing corrosion or mold.
また、液体を霧化する霧化装置としては、超音波霧化装置の他に、特許文献1に開示されているように、キャピラリ電極またはキャピラリ電極及び対極電極に高電圧を印加することにより液体を霧化する静電霧化装置が知られている。
この種の静電霧化装置としては、例えば、液体を入れた容器と、容器から液体を吸い上げるキャピラリ(細管)と、キャピラリの備えた電極と接地極との間に高電圧を印加する高電圧電源とを有しているものが知られている。
Further, as an atomizing device for atomizing a liquid, in addition to an ultrasonic atomizing device, as disclosed in Patent Document 1, a liquid is applied by applying a high voltage to a capillary electrode or a capillary electrode and a counter electrode. An electrostatic atomizer that atomizes the water is known.
As this type of electrostatic atomizer, for example, a high voltage that applies a high voltage between a container containing a liquid, a capillary (capillary tube) that draws the liquid from the container, and an electrode provided on the capillary and a ground electrode What has a power supply is known.
このように、近年、エアコンや空気清浄機では、フィルターを利用して空気を清浄化し、在室者に快適な室内環境を提供している。更に近年は、エアコンや空気清浄機からミストを放出し、室内の湿度調節や脱臭、除菌効果も期待できる商品が販売されている。 As described above, in recent years, air conditioners and air purifiers use a filter to clean the air and provide a comfortable indoor environment for the occupants. Furthermore, in recent years, products that release mist from air conditioners and air purifiers and can be expected to control indoor humidity, deodorize, and disinfect bacteria have been sold.
また、エアコンや空気清浄機、加湿器などでは、室内環境を改善する手段として、コロナ放電を利用したマイナスイオンの発生装置や、水を蒸発させてミストを放出する加湿装置や電気分解を利用したアルカリイオン水のミストを付属機能として装備することがなされている。
例えば、水保持部内に収容されている水に負電圧を印加する印加電極と、接地されている対向電極と、前記の水に接触しているとともに前記対向電極に先端の針状霧化部を対向させて水保持部から吸い上げた水を静電霧化させる吸水体と、前記対向電極との間のコロナ放電でマイナスイオンを発生させるイオン化針とから成るマイナスイオン発生機能付の静電霧化装置を備えた空気清浄機が知られている(例えば、特許文献2参照)。
In air conditioners, air purifiers, humidifiers, etc., negative ion generators that use corona discharge, humidifiers that evaporate water and release mist, and electrolysis are used to improve the indoor environment. Alkaline ion water mist is equipped as an attached function.
For example, an application electrode for applying a negative voltage to water contained in the water holding unit, a grounded counter electrode, and a needle-like atomizing portion at the tip of the counter electrode that is in contact with the water. Electrostatic atomization with a negative ion generation function comprising a water absorbing body that electrostatically atomizes water sucked up from the water holding part and an ionization needle that generates negative ions by corona discharge between the counter electrodes. An air cleaner provided with a device is known (for example, see Patent Document 2).
ところで、特許文献1に開示された静電霧化装置では、高電圧電源が必要となり、高電圧を発生する高電圧回路などのコストが高くなるとともに取り扱いに注意が必要であった。また、静電霧化装置では、オゾンの発生に伴う異臭の発生などの懸念があり、これらの問題を解決するための対策を含めた装置全体のコストが高くなってしまうとともに、装置全体のサイズが大きくなってしまうという懸念点があった。 By the way, in the electrostatic atomizer disclosed by patent document 1, the high voltage power supply was needed, the cost of the high voltage circuit etc. which generate | occur | produce a high voltage became high, and the handling was necessary. In addition, in the electrostatic atomizer, there are concerns such as the generation of a strange odor due to the generation of ozone, which increases the cost of the entire device including measures for solving these problems, and the size of the entire device. There was a concern that would become larger.
また、特許文献2に開示されたマイナスイオン発生技術のように、市販されているナノサイズのミスト発生装置は、典型的なコロナ放電作用を利用しているため、マイナスイオンを大量に発生させたり、前記同様にオゾンが発生する。この原因はマイナスイオン量の発生量を大きくする目的でミスト放出基材の先端部を鋭利に尖った形状に形成していることにあり、そのため、ミスト放出基材の先端まで十分な水の吸い上げができず、保水量も少ないために十分なミスト量が得られないので、任意の水分量をミストとして放出することができない。 In addition, like the negative ion generation technique disclosed in Patent Document 2, a commercially available nano-sized mist generator uses a typical corona discharge action, and thus generates a large amount of negative ions. Like the above, ozone is generated. The cause of this is that the tip of the mist release substrate is formed in a sharp pointed shape for the purpose of increasing the amount of negative ions generated, so that sufficient water is drawn up to the tip of the mist release substrate. Since a sufficient amount of mist cannot be obtained because the amount of water retained is small, an arbitrary amount of water cannot be released as mist.
また、市販されている機能性成分の空気中への放出手段としては、揮発性成分以外ではビタミン類のイオン導入機が挙げられるが、超音波を利用した発生装置ではミスト粒子がミクロンサイズであり大き過ぎるため水滴となって結露しやすく、また、マイナスイオンを利用した発生装置ではミスト粒子がナノサイズと小さいものもあるが、車の室内のように狭い空間の中にオゾンなどの物質が放出されると健康上好ましくない。 Moreover, as a means for releasing functional components that are commercially available into the air, vitamins other than volatile components can be cited as iontophoresis devices. However, in ultrasonic generators, mist particles are micron-sized. Because it is too large, it tends to form water droplets and condense, and some generators using negative ions have nano-sized mist particles, but substances such as ozone are released into a narrow space like a car interior. It is not preferable for health.
そこで、本考案は、室内環境、例えば車の室内などをはじめ、冷蔵庫の庫内などの環境を改善すべく、不揮発性のビタミン類やカテキンなどの機能性成分を混合した水溶液を、微細なナノサイズのミストとして静電霧化装置の放出ピン部材から外部に大量に放出させる静電霧化装置を提供することを目的とする。
また、機能性水溶液に金属ナノコロイドを配合し、ナノサイズの超微細ミストを静電霧化装置の放出ピン部材から外部に大量に放出させ、室内や庫内の脱臭、除菌、鮮度保持などの効果を発揮する静電霧化装置を提供することを他の目的とする。
In view of this, the present invention is intended to improve the indoor environment, for example, the interior of a refrigerator, as well as the interior of a car, and an aqueous solution mixed with functional ingredients such as non-volatile vitamins and catechins. It is an object of the present invention to provide an electrostatic atomizer that discharges a large amount from the discharge pin member of the electrostatic atomizer as a size mist.
In addition, metallic nano colloids are blended into functional aqueous solutions, nano-sized ultra-fine mist is released in large quantities from the discharge pin member of the electrostatic atomizer, and deodorized, sterilized, preserved freshness, etc. Another object is to provide an electrostatic atomizer that exhibits the above effect.
(1)本考案の静電霧化装置は、前記目的を達成するために提案されたもので、不揮発性機能性成分を含む機能性水溶液を収容する給水容器と、
給水容器の周囲に複数突設して形成され、吸い上げ特性を有する放出ピン部材と、
該放出ピン部材を固定する保水材と、
該保水材を介して該放出ピン部材を負に帯電させる直流電源に接続された装着台を備え、
前記給水容器から機能性水溶液を吸い上げて前記放出ピン部材から機能性成分を含むミストを外部に放出することを特徴とする。
(1) The electrostatic atomizer of the present invention has been proposed in order to achieve the above object, and includes a water supply container that contains a functional aqueous solution containing a nonvolatile functional component;
A discharge pin member formed by projecting a plurality around the water supply container and having suction characteristics;
A water retention material for fixing the discharge pin member;
A mounting base connected to a DC power source for negatively charging the discharge pin member through the water retention material;
A functional aqueous solution is sucked up from the water supply container and mist containing a functional component is discharged from the discharge pin member to the outside.
(2)本考案の静電霧化装置は、前記(1)において、前記放出ピン部材が、セラミックス材料、合成樹脂材料、金属材料の多孔体、又は、繊維成型体の1種類または2種類以上を複合化して形成されたものであることを特徴とする。 (2) In the electrostatic atomizer of the present invention, in (1), the discharge pin member is one type or two or more types of ceramic material, synthetic resin material, porous metal material, or fiber molded body. It is characterized by being formed by compounding.
(3)本考案の静電霧化装置は、前記(1)または(2)において、前記放出ピン部材は、給水容器からの水溶液を吸み上げ、その先端部で前記ミストが放出されるように構成したことを特徴とする。 (3) In the electrostatic atomizer of the present invention, in the above (1) or (2), the discharge pin member sucks up the aqueous solution from the water supply container, and the mist is discharged at the tip portion thereof. It is characterized by comprising.
(4)本考案の静電霧化装置は、前記(1)〜(3)のいずれかにおいて、前記機能性水溶液に含まれる不揮発性機能性成分は、ビタミン類、ビタミン誘導体、カテキン、ヒアルロン酸、アミノ酸、コラーゲンのような有機系の水溶性成分、あるいは、銀又は食塩のような無機系可溶性成分のうちの1種類もしくは2種類以上を組み合わせたものであることを特徴とする。 (4) In the electrostatic atomizer of the present invention, in any one of the above (1) to (3), the non-volatile functional component contained in the functional aqueous solution is vitamins, vitamin derivatives, catechins, hyaluronic acid It is characterized in that it is a combination of one or more of organic water-soluble components such as amino acids and collagen, or inorganic soluble components such as silver or sodium chloride.
(5)本考案の静電霧化装置は、前記(1)〜(4)のいずれかにおいて、前記機能性水溶液に金属ナノコロイドを含むことを特徴とする。 (5) The electrostatic atomizer of the present invention is characterized in that, in any one of (1) to (4), the functional aqueous solution contains a metal nanocolloid.
(6)本考案の静電霧化装置は、前記(1)〜(5)のいずれかにおいて、前記金属ナノコロイドが、白金ナノコロイド、又は金ナノコロイド、又はパラジウム・ナノコロイドであることを特徴とする。 (6) In the electrostatic atomizer of the present invention, in any one of the above (1) to (5), the metal nanocolloid is a platinum nanocolloid, a gold nanocolloid, or a palladium nanocolloid. Features.
本考案の静電霧化装置によれば、次のようなすぐれた効果を奏する。
本考案の静電霧化装置は、不揮発性機能性成分を含む機能性水溶液を収容する給水容器と、給水容器の周囲に複数突設して形成され、吸い上げ特性を有する放出ピン部材と、該放出ピン部材を固定する保水材と、該保水材を介して該放出ピン部材を負に帯電させる直流電源に接続された装着台とを備え、前記給水容器から機能性水溶液を吸い上げて前記放出ピン部材から機能性成分を含むミストを外部に放出することを特徴とする。
したがって、本考案の静電霧化装置を、たとえば室内や車内に設置することで、室内環境を改善することができる。
The electrostatic atomizer of the present invention has the following excellent effects.
The electrostatic atomization device of the present invention includes a water supply container containing a functional aqueous solution containing a non-volatile functional component, a plurality of protrusions formed around the water supply container, and a discharge pin member having a sucking property, A water retaining material for fixing the discharge pin member; and a mounting base connected to a direct current power source for negatively charging the discharge pin member through the water retention material, and sucking up the functional aqueous solution from the water supply container. A mist containing a functional component is discharged from the member to the outside.
Therefore, the indoor environment can be improved by installing the electrostatic atomizer of the present invention, for example, indoors or in a vehicle.
本考案の放出ピン部材は、セラミックス材料、合成樹脂材料、金属材料の多孔体、又は、繊維成型体の1種類または2種類以上を複合化して形成されている。また、セラミックス材料等を棒状体として形成したものが挙げられる。放出ピン材を形成する材料が多孔体の場合、独立した微細泡の集合体であるよりも、無数の微細孔が連続しているものを使用する方が、水溶液が通過する上で都合がよい。 The discharge pin member of the present invention is formed by combining one or more of ceramic material, synthetic resin material, porous material of metal material, or fiber molded body. Moreover, what formed the ceramic material etc. as a rod-shaped body is mentioned. When the material forming the release pin material is a porous body, it is more convenient for the aqueous solution to pass through the use of a material having innumerable micropores than an aggregate of independent microbubbles. .
放出ピン部材は、給水容器内の水分を吸み上げ、その先端部で前記ミストが放出されるように構成されている。放出ピン部材を負に帯電させる直流電源により、放出ピン部材から自然放電現象が起こり、そのイオン風を利用して機能性成分をミストとともに大量に空気中に放出することができる。したがって、この静電霧化装置を、たとえば室内や車内に設置することで、室内環境を改善することができる。 The discharge pin member sucks up moisture in the water supply container, and is configured so that the mist is discharged at the tip. Due to the direct current power source that negatively charges the discharge pin member, a spontaneous discharge phenomenon occurs from the discharge pin member, and a large amount of functional components can be discharged into the air together with mist using the ionic wind. Therefore, the indoor environment can be improved by installing this electrostatic atomizer in, for example, a room or a vehicle.
前記機能性水溶液に含まれる不揮発性機能性成分は、ビタミン類、ビタミン誘導体、カテキン、ヒアルロン酸、アミノ酸、コラーゲンのような有機系の水溶性成分、あるいは、銀又は食塩のような無機系可溶性成分のうちの1種類もしくは2種類以上を組み合わせたものである。これら成分により、さまざまな室内環境に適用して環境改善を図ることができる。 Non-volatile functional components contained in the functional aqueous solution are organic water-soluble components such as vitamins, vitamin derivatives, catechins, hyaluronic acid, amino acids, collagen, or inorganic soluble components such as silver or sodium chloride. Of these, one type or a combination of two or more types. These components can be applied to various indoor environments to improve the environment.
機能性水溶液に金属ナノコロイドを含んでおり、また金属ナノコロイドは、白金ナノコロイド、金ナノコロイド、又はパラジウム・ナノコロイドである。これら金属ナノコロイドの作用により、消臭、除菌効果を有効に得ることができる。 The functional aqueous solution contains a metal nanocolloid, and the metal nanocolloid is a platinum nanocolloid, a gold nanocolloid, or a palladium nanocolloid. Due to the action of these metal nanocolloids, deodorizing and sterilizing effects can be obtained effectively.
上記のように、本考案の静電霧化装置は、不揮発性機能性成分を含むナノサイズのミスト(微粒子水)を大量に空気中、例えば車の室内や冷蔵庫の庫内に放出させることができ、室内や庫内の壁に結露して水分でべとつかせることがなく、消臭、除菌作用を有効に得ることができる。 As described above, the electrostatic atomizer of the present invention can release a large amount of nano-sized mist (particulate water) containing a non-volatile functional component in the air, for example, in the interior of a car or a refrigerator. The deodorizing and sterilizing action can be effectively obtained without dew condensation on the walls in the room or in the cabinet and sticking with moisture.
以下、本考案を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本考案に係る静電霧化装置の実施の一形態を示す概略図である。図2は、図1に示す本考案に係る静電霧化装置の縦断面図である。図示するように、本考案に係る静電霧化装置10は、不揮発性機能性成分を含む機能性水溶液16を収容する給水容器11と、給水容器11の周囲に複数突設して形成され、吸い上げ特性を有する放出ピン部材14と、放出ピン部材14をその周囲に固定する保水材15と、保水材15を介して放出ピン部材14を負に帯電させる直流電源13に接続された装着台19を下部に備え、給水容器11から機能性水溶液16を吸い上げて放出ピン部材14の先端部14aから機能性成分を含むナノサイズのミストを外部に放出するように構成されている。
また、放出ピン部材14の保護のために、放出ピン部材14を覆うようにカバー部材12が装着台19の上部に設けられている。カバー部材12は、給水容器11を保水材15の中心位置に位置決めして設置させるように、その上部に給水容器11の径と略同径の穴が空けられている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an electrostatic atomizer according to the present invention. 2 is a longitudinal sectional view of the electrostatic atomizer according to the present invention shown in FIG. As shown in the figure, an
Further, in order to protect the
また、不揮発性機能成分を含む機能性水溶液16は、給水容器11に充填されており、給水容器11の下面に張設された隔膜18を通過して、平板上を呈する多孔質の保水材15内部へと流出するようになっている。すなわち、使用時において、給水容器11の隔膜18を覆う給水キャップ17を取り外して、隔膜18を保水材15に接触するようにカバー部材12の上方からその中心に嵌装すると、給水容器11内の機能性水溶液16は、隔膜18を通過して保水材15全体に浸透し、放出ピン部材14へと毛細管現象により吸い上げられ、負に帯電した放出ピン部材14の先端部14aからナノミストとして空気中に放出される。
Moreover, the functional
保水材15や放出ピン部材14は、優れた吸水力および保水力を備えており、セラミックス材料、合成樹脂材料や金属材料などの、多孔体又は繊維成型体の1種類または2種類以上を複合化して形成されたものが挙げられる。
The
多孔体や繊維成型体の保水材15を構成するセラミックス材料としては、シリカ、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニアのような単一酸化物、または、ムライト、ゼオライト、ベントナイト、セビオライト、アタパルジャイト、シリマナイト、カオリン、セリサイト、珪藻土、長石、蛙目粘度、珪酸塩化合物(パーライト、バナミキュライト、セリサイトなど)が挙げられ、天然繊維材料としては、パルプ繊維、綿、ウール繊維、麻繊維などが挙げられ、合成樹脂材料としては、ポリエステル、ナイロンやレーヨン、ウレタン(ポリウレタンを含む)、アクリル、ポリプロピレンなどが挙げられ、金属材料としては、ステンレス、銅、チタン、スズ、プラチナ、金、銀などが挙げられる。
The ceramic material constituting the
多孔体や繊維成型体の形状の他にも、ハニカム構造やコルゲート構造が挙げられ、パイプ状、シート状、プリーツ状なども挙げられる。必要条件としては、優れた吸水力および保水力を有するということである。 In addition to the shape of the porous body and the fiber molded body, a honeycomb structure and a corrugated structure are exemplified, and a pipe shape, a sheet shape, a pleat shape, and the like are also exemplified. The necessary condition is that it has excellent water absorption and water retention.
装着台19は、給水容器11、カバー部材12,放出ピン14及び保水材15が一体化されたものを嵌め込み装着固定すると同時に、直流電源13の負極を接続することで、保水材15を介して放出ピン14を負に帯電させるようになっている。
また、装着台19の周縁には、ランプ20がカバー部材12の外周に沿って等間隔に配列されており、夜間等の暗所において給水容器11を照らすことで、その場所を認識しやすくなると共に、高級感や演出効果を醸し出すことができる。
使用されるランプ20の種類は限定するものではないが、LEDランプを使用することが好ましい。LEDランプは、小型で、振動や衝撃に強く、寿命が長いなどの利点を有するからである。また、配列されるランプの発光色も特に限定されず、白色、アンバー色、青色、緑色など所望の発光色のものを採用することができる。各ランプは同一の発光色であってもよいことは勿論、異なる発光色のランプを含んでいても良い。
The mounting
Moreover, the lamp |
The kind of the
直流電源13は、例えば、1〜10kV程度のDCマイナス電圧を発生させる電源であって、その負極が導線を介して装着台19に接続され、装着台19を通して保水材15に電源が接続されることにより、水または機能性成分を含む水溶液を保持する保水材15を負に帯電させている。直流電源13の負極を装着台19を通して保水材15に接続することにより、電流は最も放電し易い場所を求めて流れ、通常、先端が尖っている場所や金属など通電性に優れた場所に集まる性質を利用して、放出ピン部材14へと集まることになる。
The
図3は、不揮発性機能性成分を含む機能性水溶液を収容する給水容器11の説明図である。給水容器11の底面には、隔膜18が張設されており、未使用時において給水キャップ17が、隔膜18を覆うように取り付けられている。
給水容器11の使用時において、まず給水キャップ17を給水容器11から外し保水材15に接触させて設置すると、給水容器11内部に充填されている機能性水溶液16は、給水容器11の底面に張設された隔膜18より保水材15へと流出する。機能性水溶液16は隔膜18を徐々に通過して保水材15へと流出するため、機能性水溶液の過剰供給を防止することが可能である。
給水キャップ17の給水容器11への装着方法は限定されるものではなく、例えば給水容器11の外周に雄ねじ部を形成し給水キャップ17の内周に雌ねじ部を形成することにより、給水キャップ17を外蓋として給水容器11に被着させる装着方法、または、凸部と凹部とで構成される凹凸によるキャップと本体の嵌合構造による装着方法等により装着することができる。
隔膜18としては、通水性が少ないものとして例えばセロファン等の半透膜が挙げられる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a
When the
The method of attaching the
Examples of the
機能性水溶液16の機能性成分としては、ビタミンC(L−アスコルビン酸)、ビタミンCエステル((L−アスコルビン酸リン酸マグネシウム、L−アスコルビン酸リン酸ナトリウム、リン酸アスコルビンマグネシウムなど)、ビタミンA、ビタミンB、ビタミンD、ビタミンDα−リボ酸、アミノ酸、茶菓抽出物(カテキン、タンニン、サポニン、テアニン、カフェインなど)、ヒアルロン酸、コラーゲン、アロマ精油(ラベンダー、ローズマリー、レモングラス、ティートリー、セージ、クローブ、オレンジ、グレープフルーツ、シナモン、ジャスミンなど)、コーヒー豆、茶菓、ワサビ、ヒノキチオール、キチン、キトサン、プロポリスなどのような有機系可溶性成分が挙げられ、その他、無機物(無機系可溶性成分)では、銀または食塩が挙げられる。
Functional components of the functional
ここで、「機能性」とは、生活環境を快適にして、健康に改善できる性質をいい、消臭性(脱臭、分解など)、抗微生物性(抗菌性、殺菌性、静菌性、抗カビ性、抗ウイルス性など)、リラクゼイション性(アロマテラピー性)、保湿性、抗酸化性、有害小生物忌避性、静電気抑制性、防塵性などのうち、少なくとも一種類の性質を有することを意味する。 Here, “functionality” means a property that makes the living environment comfortable and can improve health, deodorization (deodorization, decomposition, etc.), antimicrobial (antibacterial, bactericidal, bacteriostatic, antibacterial) Must have at least one type of properties such as mold, antiviral, etc., relaxation (aromatherapy), moisturizing, antioxidant, harmful organism repellent, antistatic, dustproof, etc. means.
図4は、図1に示す実施例の静電霧化装置10に設けられた放出ピン部材14の配設状況を示す上面図である。図に示すように、複数本の放出ピン部材14が、給水容器11の周囲に沿って等間隔に配設される構造となっている。
配設される放出ピン部材の本数は、特に限定するものではないが3〜12本程度が好ましい。
FIG. 4 is a top view showing an arrangement state of the
Although the number of the discharge | release pin members arrange | positioned is not specifically limited, About 3-12 are preferable.
図5は、放出ピン部材14の先端形状を示す概略側面図であり、(a)は略平坦状の先端部を有する放出ピン部材を示す要部拡大図で、(b)は細長鋭利状の三角錐形状の先端部を有する放出ピン部材を示す要部拡大図で、(c)は三角錐形状の先端部を有する放出ピン部材を示す要部拡大図で、(d)は丸み形状の先端部を有する放出ピン部材を示す要部拡大図で、(e)は丸みを有し、細長状の先端部を有する放出ピン部材を示す要部拡大図である。
図示するように、放出ピン部材14は、棒状体(スティック体)として形成され、機能性水溶液16を1〜100nm程度の微細なナノミストとして放出する部材であり、保水材15の片面(一面)に、先端を上方に向けて複数本(例えば、3〜12本程度)突設されている。
このように放出ピン部材14を棒状体として形成することにより放出ピン部材14からナノサイズのミストが放出され易くなり、また、保水材15に放出ピン部材14を複数本突設することにより、機能性成分を含むナノミストの放出量を増大させることができる。
FIG. 5 is a schematic side view showing the tip shape of the
As shown in the drawing, the
By forming the
放出ピン部材14の先端部14aの構造は、フラット面よりも先細りになった構造が好ましいが、先端部14aが鋭利に尖っている必要はなく、適度な丸みを帯びた形状であってもよい。
また、放出ピン部材14の先端部14aの断面形状は、エッジがある四角形状(図5(a)参照)よりも、丸みを帯びた円もしくは楕円(図5(d)、(e)参照)であること(つまり鋭角尖端よりも曲面で形成すること)が好ましく、このように形成することにより、放出するミストに大量の機能性成分を含ませることができる。
また、放出ピン部材14は、直径が数mm(例えば2〜3mm)で、長さは数十mm(例えば30mm)に形成される。
なお、放出ピン部材14の長さや径、本数、および先端部14aの形状に応じてミストの放出量が異なり、その詳細については後述する実施例において考察する。
The structure of the
Further, the cross-sectional shape of the
Further, the
Note that the amount of mist discharged differs depending on the length and diameter of the
さらに、放出ピン部材14が機能性水溶液を保水できる率は、30〜150%程度が好ましく、下限についてより好ましくは70%以上であり、上限についてより好ましくは110%以下である。
そして、放出ピン部材14は、保水材15よりも高い吸水力を有することが好ましい。これは、保水材15に吸水した機能性成分を含む水溶液を保水材15に留まらせることなく、効率よく放出ピン部材14へと吸い上げ供給させるためである。
Further, the rate at which the
The
放出ピン部材14としては、セラミックス繊維(セラミックスファイバー、ガラス繊維など)、有機繊維(ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ナイロン繊維など)、金属繊維(ステンレス繊維、銅繊維、チタン繊維など)を棒状体として形成したものが挙げられる。
その他、セラミックス粒子や金属粒子を棒状体として焼結させた多孔体や、ウレタン樹脂やスチレン樹脂などの発泡体を棒状体として形成したものが挙げられる。なお、多孔体の場合、独立した微細泡の集合体であるよりも、無数の微細孔が連続しているものであることが、水溶液が通過する上で都合がよい。
As the
Other examples include porous bodies obtained by sintering ceramic particles and metal particles as rod-like bodies, and foams such as urethane resins and styrene resins formed as rod-like bodies. In the case of a porous body, it is convenient for the aqueous solution to pass through that the infinite number of micropores are continuous rather than an aggregate of independent microbubbles.
セラミックスまたは樹脂、金属等の多孔質構造は、水の吸水特性で放出性能が決定され、特に時間当たりの水の吸い上げ量が重要である。
これらの性能は、多孔体のもつ時間当たりの吸水率で性能が決定され、いずれの素材においてもその吸水率は30〜100%程度が適しているが、特に材質別にみれば、セラミックス材料では30〜80%が好ましく、樹脂では70〜110%が好ましく、金属では10〜60%が好ましい。
For porous structures such as ceramics, resins, metals, etc., the release performance is determined by the water absorption characteristics of water, and the amount of water taken up per hour is particularly important.
These performances are determined by the water absorption rate per hour of the porous body, and the water absorption rate of about 30 to 100% is suitable for any material. -80% is preferable, 70-110% is preferable for the resin, and 10-60% is preferable for the metal.
さらに、図6に示すように、棒状体の放出ピン部材14について、種々のものがある。例えば、多孔体であり無数の微細孔が連続している連続気孔のものがある((a)参照)。
また、放出ピン部材14を繊維成型体構造に形成する場合の具体的な構成として、セラミックスでは、セラミックスファイバーと呼ばれるガラス質またはシリカやムライト結晶質の繊維をバインダーを用いて成形したものや焼結体が挙げられ、合成樹脂では、ポリエステルやナイロン、アクリルなどの繊維があり、短繊維はそれらをバインダーを使って編んだり、または短繊維を絡んだりして成型したものがある((b)参照)。
また、長繊維はそれらを束ねて(収束して)任意の太さになるようにしたものを適切な使用でカットして用いる(縦断面図(c)参照)。
Furthermore, as shown in FIG. 6, there are various rod-shaped
Further, as a specific configuration when forming the
In addition, long fibers are bundled (converged) so as to have an arbitrary thickness, and are cut by appropriate use (see longitudinal sectional view (c)).
これらの繊維成型体構造では、機能性成分を含む水溶液を保水材15から毛細管現象により吸い上げることができるが、放出ピン部材の径が細いと水の移動が遅く、時間当たりのミスト放出量が少ないため、必要に応じて放出ピンの径を調整する必要がある。
なお、放出ピン部材14は、円筒形状以外の形状、例えば円錐形、角注形など様々な形状を取り得る。
In these fiber molded body structures, an aqueous solution containing a functional component can be sucked up from the
In addition, the
ここで、放出ピン部材14の材質について述べる。放出ピン部材14の材質を、ポリエステル繊維と多孔質セラミックスとで比較した場合、ポリエステル繊維と多孔質セラミックスでは、ポリエステル繊維の方が高い吸い上げ能力を示す。これは、ポリエステル繊維の場合には繊維がすべて長さ方向に束ねられた状態に成型されていることに比べ、セラミックスでは多孔体のマトリックスが網目状態であり、容易に移動しにくい点が理由として挙げられる。
Here, the material of the
しかし、放出ピン部材14の加湿能力として見た場合には、吸い上げ能力は少なくても、放出ピン部材14全体から水分が蒸散するので加湿量からみればポリエステル繊維のものとの有意差は小さくなる。
ポリエステル繊維のものは前述したような構造で成型されているので、セラミックスに比べて放出ピン部材の周囲からの蒸散量は少ない。
However, when viewed as the humidifying capacity of the
Since the polyester fiber is molded with the structure as described above, the amount of transpiration from the periphery of the discharge pin member is smaller than that of ceramics.
つまり、ナノミストによる消臭性能や除菌性能を期待する場合や、機能性成分であるビタミンCやカテキンなど揮発力が期待できない成分の放出にはポリエステル繊維のものが適している。
また、加湿力を重視したり、放出ピン部材14の不燃性を必要としたりする場合には、多孔質セラミックス製のものが適している。セラミックス製の多孔体の気孔率を変えれば、保水率はある程度コントロール可能であるが、ポリエステル繊維のものと同等の水吸い上げ速度を得るには至らない。
また、大きな保水量を期待すると多孔体自体の強度が低下し、組立作業や輸送時の振動等で折れたり割れたりする危険性が高くなる傾向がある。
That is, polyester fiber is suitable for the case where deodorizing performance and sterilizing performance by nanomist are expected, and for the release of components such as vitamin C and catechin that are functional components that cannot be expected to volatilize.
Further, when the emphasis is placed on the humidifying power or the non-combustibility of the
In addition, when a large amount of water is expected, the strength of the porous body itself is lowered, and there is a tendency that the risk of being broken or broken due to vibration during assembly work or transportation is increased.
静電霧化装置は必ずしも円筒形状である必要はない。図7は、本考案に係る静電霧化装置の実施の他の一形態を示す概略図である。図示するように、ナノサイズのミストを放出する静電霧化装置10は、図1で示した円筒形の静電霧化装置とその形状を四角柱とした以外は同様の構造を有する。
本実施形態の静電霧化装置は、給水容器11、カバー部材12、装着台19、全て四角柱形であり、給水容器の寸法は、2cm(縦)×2cm(横)×5cm(高さ)程度の大きさであり、カバー部材12の寸法は、4cm(縦)×4cm(横)×3cm(高さ)程度、装着台19の寸法は、4cm(縦)×4cm(横)×2cm(高さ)程度の大きさである。
本考案に係る静電霧化装置は、室内や車内への設置に際して邪魔にならない程度の適度な大きさである。
The electrostatic atomizer does not necessarily have a cylindrical shape. FIG. 7 is a schematic view showing another embodiment of the electrostatic atomizer according to the present invention. As shown in the figure, the
The electrostatic atomizer of the present embodiment is a
The electrostatic atomizer according to the present invention has an appropriate size so that it does not get in the way when installed indoors or in a vehicle.
図8は、図7の実施形態に係る静電霧化装置における放出ピン部材14の設置状況を示す上面図である。図に示すように、複数本の放出ピン部材14が給水容器周囲に沿って等間隔に並ぶ構造となっている。
FIG. 8 is a top view showing an installation state of the
また、機能性水溶液16は、前記機能性成分に加え、金属ナノコロイドを含む水溶液であってもよい。ここで金属ナノコロイドとは、白金ナノコロイド、金ナノコロイド、パラジウム・ナノコロイドなどを指す。水溶液における金属ナノコロイドの水溶液濃度は約0.001%〜0.01%程度とすることが好ましい。
The functional
金属ナノコロイドとは、ナノメートルサイズの粒径の白金微粉末をコロイド状態に制御したものであり、平均粒径が1〜100nm程度の、白金や金、パラジウムからなる貴金属微粒子とこの貴金属微粒子をコロイド化する有機物からなるコロイド化剤からなる。 Metal nano-colloid is a nanometer-sized platinum fine powder controlled in a colloidal state, and has an average particle diameter of about 1 to 100 nm of noble metal fine particles made of platinum, gold and palladium, and noble metal fine particles. It consists of a colloidal agent made of an organic material to be colloided.
コロイド化剤としては、増粘剤、界面活性剤、カルボキシル基を化学構造中に含むカルボキシル基含有化合物が挙げられ、ポリアクリル酸(Na、Kなどの塩を含む)、ポリメタクリル酸(Na、Kなどの塩を含む)、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリビニルピロリドン(特に、ポリ−1−ビニル−2−ピロリドン)、ポリビニルアルコール、アミノペクチン、ペクチン、メチルセルロース、メチルスロース、グルタチオン、シクロデキストリン、ポリシクロデキストリン、ドデカンチオール、有機酸(クエン酸などのヒドロキシカルバン酸)、グリセリン脂肪酸エステル(ポリソルべー卜)、カチオン性ミセル−臭化セチルトリメチルアンモニウム、界面活性剤(アニオン性、カチオン性、両性、ノニオン性)、アルキル硫酸エステルのアルカリ金属塩、それらの混合物が例示できる。 Examples of colloidal agents include thickeners, surfactants, carboxyl group-containing compounds that contain a carboxyl group in the chemical structure, polyacrylic acid (including salts such as Na and K), polymethacrylic acid (Na, K), polyacrylic acid ester, polymethacrylic acid ester, polyvinylpyrrolidone (especially poly-1-vinyl-2-pyrrolidone), polyvinyl alcohol, aminopectin, pectin, methylcellulose, methylsulose, glutathione, cyclo Dextrin, polycyclodextrin, dodecanethiol, organic acid (hydroxycarbanoic acid such as citric acid), glycerin fatty acid ester (polysorbate), cationic micelle-cetyltrimethylammonium bromide, surfactant (anionic, cationic) , Bisexual, nonionic) Alkyl alkali metal salt of sulfuric acid ester, mixtures thereof can be exemplified.
コロイド化剤がカルボキシル基含有化合物である場合は、微細粒子に対して、カルボキシル基のモル数が白金のモル数を基準として80〜180程度になるように含有させることが望ましい。 When the colloidal agent is a carboxyl group-containing compound, it is desirable to contain the fine particles so that the number of moles of carboxyl groups is about 80 to 180 on the basis of the number of moles of platinum.
金属ナノコロイドを配合した水溶液をナノミストとして発生する方法は、以上の如く構成された静電霧化装置10を用いて行われ、給水容器11から不揮発性の機能性成分と共に金属ナノコロイドを配合した水溶液16を保持した放出ピン14に、直流電源13の負極を装着台19を介して接続し、負に帯電させるものである。
The method of generating an aqueous solution containing metal nanocolloid as nanomist is performed using the
このように不揮発性の機能性成分を含む水溶液16を保持した放出ピン14を負に帯電させると、放出ピン部材14の先端部14aまで電流が流れることで自然放電現象が起こり、その放電作用でイオン風が発生し、このイオン風を利用して水やビタミン類等の機能性成分をナノサイズ(1〜100nm程度)の目に見えない微細なナノミストとして空気中に放出させることができる。
When the
放出ピン部材14から放出される機能性成分を含むナノミストの粒子は、およそ1〜100nm程度の大きさになっているので、エアコンや空気清浄機などの送風ファンの風を利用して室内の隅々まで飛散させることができる。
また、放出ピン部材14は常に十分な湿潤状態であり、上述したように、放出ピン部材14を構成する多孔質材料の保水量、放出ピン部材14の長さおよび径や先端部14aの形状、本数または形状(棒形状や円筒形状等)により、水や機能性成分のミストを放出する性能が異なる。
Since the nano mist particles containing the functional component discharged from the
Further, the
以上説明したように、本考案に係る静電霧化装置は、保水材に吸い上げ特性を有する放出ピン部材を突設して形成され、保水材を装着固定する装着台と、装着台を介して負極が接続され放出ピン部材を負に帯電させる直流電源とを備える。
放出ピン部材が帯電した負に対する正の対極を備えていないので、放出ピン部材から自然放電現象が起こり、風を利用してナノサイズのミストを大量に放出させることができる。
そして、正の対極を備えていないので、放出するミストにオゾンを全く発生させずに済み、また、機能性成分を効率よく含ませてミスト化することができる。
As described above, the electrostatic atomizer according to the present invention is formed by protruding a discharge pin member having a suction property on a water retaining material, and a mounting base for mounting and fixing the water retaining material, and a mounting base. And a DC power source that is connected to the negative electrode and negatively charges the discharge pin member.
Since the discharge pin member does not have a positive counter electrode with respect to negative charge, a spontaneous discharge phenomenon occurs from the discharge pin member, and a large amount of nano-sized mist can be discharged using the wind.
Since no positive counter electrode is provided, it is not necessary to generate ozone at all in the mist to be emitted, and the functional component can be efficiently contained to make a mist.
また、不揮発性機能性成分を含む水溶液が保水材に担持され、放出ピン部材から不揮発性機能性成分を含むナノミストを放出するように構成したので、様々な雰囲気の環境改善に対応させることができる。そして、消臭、除菌作用を有効に得ることができる。 In addition, since the aqueous solution containing the non-volatile functional component is supported on the water retention material and the nano pin containing the non-volatile functional component is released from the release pin member, it can cope with environmental improvements in various atmospheres. . And deodorizing and disinfecting action can be obtained effectively.
また、放出ピン部材および保水材が、セラミックス材料、合成樹脂材料、金属材料の多孔体、又は、繊維成型体の1種類または2種類以上を複合化して形成されたので、吸い上げ力に優れた放出ピン部材を実現することができる。 Also, the discharge pin member and the water retaining material are formed by combining one or more of ceramic material, synthetic resin material, porous material of metal material, or fiber molding, so that it has excellent suction power A pin member can be realized.
また、放出ピン部材は棒形状を有するので、機能性成分を含むナノミストが放出され易くなり、複数本の放出ピン部材を突設することにより、機能性成分を含むナノミストの放出量を増大させることができる。 In addition, since the release pin member has a rod shape, the nanomist containing the functional component is easily released, and by projecting a plurality of release pin members, the release amount of the nanomist containing the functional component can be increased. Can do.
また、保水材に担持される不揮発性機能性成分は、ビタミン類、ビタミン誘導体、カテキン、ヒアルロン酸、アミノ酸、コラーゲンのような有機系の水溶性成分、あるいは、銀または食塩のような無機系可溶性成分のうちの1種類もしくは2種類以上を組み合わせたものであるので、放出ピン部材への機能性成分の供給量または溶出量、吸い上げ速度を制御することができ、機能性成分の放出速度または放出量が制御可能となり、長期的な放出寿命を期待できる。 In addition, the non-volatile functional component supported by the water retaining material is an organic water-soluble component such as vitamins, vitamin derivatives, catechin, hyaluronic acid, amino acids, collagen, or an inorganic soluble component such as silver or salt. Since one or two or more of the components are combined, the supply amount or elution amount of the functional component to the release pin member and the suction speed can be controlled, and the release rate or release of the functional component The amount can be controlled and a long-term release life can be expected.
先端部まで保水した放出ピン部材と直流電源の負極を接続した場合、大気中の水蒸気との間に放電現象が起き、OHラジカルが発生するが、オゾンは発生しないように構成されており、放出ピン部材への機能性成分の供給量または溶出量、吸い上げ速度を制御することができ、機能性成分の放出速度または放出量を制御することができる。
また、微粒子径が小さいミストほど、OHラジカルを多く含むので、化学反応による無臭化や抗菌、抗カビ効果に優れている。
When the discharge pin member that holds water up to the tip is connected to the negative electrode of the DC power supply, a discharge phenomenon occurs between the water vapor in the atmosphere and OH radicals are generated, but ozone is not generated, and release The supply amount or elution amount of the functional component to the pin member and the suction speed can be controlled, and the release rate or release amount of the functional component can be controlled.
In addition, a mist having a smaller fine particle diameter contains more OH radicals, and thus has superior bromide-free, antibacterial and antifungal effects due to chemical reaction.
10 静電霧化装置
11 給水容器
12 カバー部材
13 直流電源
14 放出ピン部材
14a 先端部
15 保水材
16 機能性水溶液
17 給水キャップ
18 隔膜
19 装着台
20 LEDランプ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
給水容器の周囲に複数突設して形成され、吸い上げ特性を有する放出ピン部材と、
該放出ピン部材を固定する保水材と、
該保水材を介して該放出ピン部材を負に帯電させる直流電源に接続された装着台とを備え、
前記給水容器から機能性水溶液を吸い上げて前記放出ピン部材から機能性成分を含むミストを外部に放出することを特徴とする静電霧化装置。 A water supply container containing a functional aqueous solution containing a non-volatile functional component;
A discharge pin member formed by projecting a plurality around the water supply container and having suction characteristics;
A water retention material for fixing the discharge pin member;
A mounting base connected to a DC power source for negatively charging the discharge pin member through the water retention material;
An electrostatic atomizer that sucks up a functional aqueous solution from the water supply container and discharges mist containing a functional component from the discharge pin member to the outside.
あるいは、銀又は食塩のような無機系可溶性成分のうちの1種類もしくは2種類以上を組み合わせたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の静電霧化装置。 Non-volatile functional components contained in the functional aqueous solution include vitamins, vitamin derivatives, catechins, hyaluronic acid, amino acids, organic water-soluble components such as collagen,
Alternatively, the electrostatic atomizer according to any one of claims 1 to 3, wherein one or more of inorganic soluble components such as silver or salt are combined.
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