JP3969446B2 - 静電霧化装置 - Google Patents

Description

本発明は、水を保持する放電極に高電圧を印加することで帯電微粒子水を生成する静電霧化装置に関するものである。

従来から、放電極の表面に水を供給するとともに該放電極に高電圧を印加することで、放電極上に保持される水を霧化させて帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置が知られている。

例えば特許文献１には、放電極の微細連結孔での毛細管現象を利用してタンク内の水を放電極の表面にまで搬送する構成のものが開示されているが、上記構成にあってはタンク内に水を補給する手間が面倒であるといった問題や、タンク内の水中に含有される不純物の成分が微細連結孔中に詰まる恐れがあるといった問題があった。

そこで、上記問題を解決すべく例えば特許文献２には、冷却側及び放熱側を有するペルチェモジュールと、該ペルチェモジュールの冷却側に密着する冷却側伝熱板部と、該ペルチェモジュールの放熱側に密着する放熱側伝熱板部と、冷却側伝熱板部に立設される放電極とを具備する静電霧化装置が提案されている。

上記静電霧化装置にあっては、ペルチェモジュールにより冷却側伝熱板部を介して放電極を冷却し、該放電極上に空気中の水分を基に水を生成させる。そして放電極に高電圧を印加させることで放電極上に保持される水を霧化させ、帯電微粒子水を発生させるものである。これによれば水を補給するといった手間が不要であり、また生成される水は不純物を含まない結露水であり且つ放電極上に直接生成されるので、水中に含有される不純物の成分が詰まる恐れがないといった利点がある。しかしながら上記静電霧化装置にあっては、下記の点が問題となる。

即ち、上記静電霧化装置にあっては、ペルチェモジュール内に湿気が侵入することを防止するために該ペルチェモジュールを密閉させる必要があり、ここでの密閉を、静電霧化装置全体の外殻を成すハウジングを冷却側伝熱板部と放熱側冷却板部との間に介在させることで行っている。このため、冷却側伝熱板部と放熱側冷却板部との間に介在する部材量が大きくなっており、したがって冷却側伝熱板部と放熱側冷却板部との間での熱リークが大きくなるので、ペルチェモジュールを用いた放電極の冷却効率が低下してしまうといった問題がある。

また、ペルチェモジュール側とハウジング側とで熱膨張率が相違することから、この熱膨張率の相違によってペルチェモジュールのペルチェ素子接合部に力学的負荷がかかり、耐久性が低下するといった問題がある。
特許第３２６０１５０号公報 特開２００５−２９６７５３号公報

本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、ペルチェモジュールにより冷却側伝熱板部を介して放電極を冷却し、該放電極上に空気中の水分を基に水を生成させる構成の静電霧化装置において、ペルチェモジュールへの湿気の侵入を防止するとともに、ペルチェモジュールに密着する放熱側伝熱板部と冷却側伝熱板部との間の熱リークを小さくして放電極の冷却効率を向上させ、且つペルチェモジュールの熱変化に対する耐久性を向上させることを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明を、冷却側及び放熱側を有するペルチェモジュール１と、該ペルチェモジュール１の冷却側に密着する冷却側伝熱板部２と、該ペルチェモジュール１の放熱側に密着する放熱側伝熱板部３と、冷却側伝熱板部２に立設される放電極４とを具備し、ペルチェモジュール１により冷却側伝熱板部２を介して放電極４を冷却して該放電極４上に空気中の水分を基に水を生成させるとともに放電極４に高電圧を印加させることで、放電極４上に保持される水を霧化させて帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置において、低熱伝導率の剛体であり且つペルチェモジュール１との間に空気層Ｌを介した状態で冷却側伝熱板部２と放熱側伝熱板部３とに接合されてペルチェモジュール１を密閉する密閉枠体１４と、冷却側伝熱板部２と放熱側伝熱板部３の少なくとも一方に介在する高熱伝導性緩衝材１２とを具備したものとする。

上記構成の静電霧化装置とすることで、ペルチェモジュール１への湿気の侵入が防止されるとともに、冷却側伝熱板部２と放熱側伝熱板部３との間にはペルチェモジュール１と低熱伝導率の密閉枠体１４とが介在するだけの構成になるので、冷却側伝熱板部２と放熱側伝熱板部３との間の熱リークによって冷却効率が低下することが抑制されるものである。しかも、剛体である密閉枠体１４とペルチェモジュール１との間に介在することとなる冷却側伝熱板部２及び放熱側伝熱板部３の少なくとも一方には高熱伝導性緩衝材１２を設けてあるので、ペルチェモジュール１側と密閉枠体１４側の熱膨張率の相違によってペルチェモジュール１のペルチェ素子７接合部にかかる力学的負荷は緩和され、熱変化に対する耐久性が向上するものである。

また、上記構成の静電霧化装置にあっては、上記冷却側伝熱板部２が、高熱伝導性緩衝材１２を挟む一対の伝熱板８，１０を有するものであり、且つ上記一対の伝熱板８，１０のうち上記密閉枠体１４と接合される側の伝熱板１０の平板面の寸法を、他方の伝熱板８の平板面の寸法よりも大きく形成することも好適である。このようにすることで、密閉枠体１４と冷却側伝熱板部２との接触面積を大きく確保して密閉性を高めるとともに、高熱伝導性緩衝材１２を挟んでペルチェモジュール１側にある伝熱板８が剛体である収納枠体１４と接触することを防止して、高熱伝導性緩衝材１２の緩衝作用を確保することができる。

また、上記構成の静電霧化装置にあっては、上記冷却側伝熱板部２が、高熱伝導性緩衝材１２を挟む一対の伝熱板８，１０を有するものであり、且つ上記一対の伝熱板８，１０の対向面の少なくとも一方には、高熱伝導性緩衝材１２の流出防止用の突起部２１を形成してあることも好適である。このようにすることで、組立時の過加圧により高熱伝導性緩衝材１２が流出して緩衝作用が確保できなくなるといった事態を防止することができる。

また、上記冷却側伝熱板部２が、高熱伝導性緩衝材１２を介してペルチェモジュール１の冷却側と密着するものであることも好適である。このようにすることで冷却側伝熱板部２の部材を省略することができる。したがってコストを削減することができ、また冷却側伝熱板部２全体の熱容量の低減により冷却効率が向上するものである。

また、上記放熱側伝熱板部３が放熱フィン１３から成り、高熱伝導性緩衝材１２を介して該放熱フィン１３がペルチェモジュール１の放熱側と密着するものであることも好適である。このようにすることで放熱側伝熱板部３の部材を省略することができる。したがってコストを削減することができ、また放熱側伝熱板部３全体の熱抵抗の低減により冷却効率が向上するものである。

なお、以上述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜組合せ可能である。

本発明は、ペルチェモジュールにより冷却側伝熱板部を介して放電極を冷却し、該放電極上に空気中の水分を基に水を生成させる構成の静電霧化装置において、ペルチェモジュールへの湿気の侵入を防止するとともに、ペルチェモジュールに密着する放熱側伝熱板部と冷却側伝熱板部との間の熱リークを小さくして放電極の冷却効率を向上させ、且つペルチェモジュールの熱変化に対する耐久性を向上させるという効果を奏するものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。図１には、本発明の実施形態における第１例の静電霧化装置を示している。本例の静電霧化装置は、冷却側と放熱側を有するペルチェモジュール１を用いたもので、該ペルチェモジュール１の冷却側に密着する後述の冷却側伝熱板部２に放電極４を立設してこれを冷却自在としている。

具体的には、絶縁性であり且つ熱伝導率の高い材料から成りその片面側に電気回路６を形成してある一対の平板状の基板５を、互いの電気回路６側が向い合うように対向させ、複数対（本例では１２対）列設してあるペルチェ素子７を両基板５間で挟持するとともに、隣接するペルチェ素子７同士が両側の電気回路６で電気的に接続されるように半田付けし、ペルチェ入力リード２３を介して為されるペルチェ素子７への通電によって一方の基板５（以下、これを「冷却側伝熱回路基板８」という）から他方の基板５（以下、これを「放熱側伝熱回路基板９」という）に向けて熱が移動するように設けてある。

そして、上記の冷却側伝熱回路基板８の電気回路６が形成してある側と反対側の平板面には、高熱伝導性緩衝材１２を挟んで冷却側伝熱基板１０を密着させており、上記冷却側伝熱基板１０の高熱伝導性緩衝材１２が密着する側と反対側の平板面中央に、放電極４を立設させてある。

また、上記の放熱側伝熱回路基板９の電気回路６が形成してある側と反対側の平板面には、高熱伝導性緩衝材１２を挟んで放熱側伝熱基板１１を密着させており、この放熱側伝熱基板１１の高熱伝導性緩衝材１２が密着する側と反対側の平板面には、高熱伝導性の放熱フィン１３を密着させてある。なお、上記した冷却、放熱側伝熱回路基板８，９、及び冷却側、放熱側伝熱基板１０，１１はいずれもアルミナ製の高熱伝導性基板であり、放熱フィン１３はアルミニウム合金製の部材である。

即ち本例の静電霧化装置にあっては、複数対のペルチェ素子７とこれらを電気的に接続させる電気回路６とでペルチェモジュール１を形成し、該ペルチェモジュール１の冷却側に密着する冷却側伝熱回路基板８と冷却側伝熱基板１０とで冷却側伝熱板部２を形成し、更に、該ペルチェモジュール１の放熱側に密着する放熱側伝熱回路基板９と放熱側伝熱基板１１と放熱フィン１３とで放熱側伝熱板部３を形成する構造になっている。そして、上記冷却側伝熱板部２を成す部材８，１０中、及び上記放熱側伝熱板部３を成す部材９，１１，１３中に共に高熱伝導性緩衝材１２を介在させた構造である。

そして、上記ペルチェモジュール１を密閉するために備えてある密閉枠体１４は、平板状の底壁１４ａの周縁から側周壁１４ｂを延設して成る容器状の剛体部材であり、底壁１４ａの中央部分には放電極４を挿通させるための貫通孔１５を有している。この密閉枠体１４は、低熱伝導率であり且つ絶縁性、高遮水性の材料を用いて成形される。

そして、上記の底壁１４ａ中央に貫通孔１５を有する容器状の密閉枠体１４内に冷却側伝熱板部２やペルチェモジュール１を収容するとともに底壁１４ａの貫通孔１５に放電極４を挿通してこれを密閉枠体１４外に突出させ、側周壁１４ｂの先端開口縁から外方に延設されるフランジ部１４ｃを放熱側伝熱基板１１及び放熱フィン１３の周縁部と突き合せる。この状態で、冷却側においては密閉枠体１４の底壁１４ａと冷却側伝熱基板１０の周縁部とを接着剤１６を介して接合させる。また放熱側においては、密閉枠体１４のフランジ部１４ｃの内周側半部と放熱側伝熱基板１１とを接着剤１６を介して固着させるとともに、上記フランジ部１４ｃの内周側半部から段差を介して延設される外周側半部と放熱フィン１３とをねじ具１７を介して固着させる。上記接着剤１６としては、低熱伝導率であり且つ絶縁性、高遮水性のものを用いる。

これにより、密閉枠体１４と放熱側伝熱基板１１とで囲まれる密閉空間内に、冷却側伝熱板部２とペルチェモジュール１と放熱側伝熱板部３の一部（具体的に列挙すれば、冷却側伝熱基板１０、冷却側の高熱伝導性緩衝材１２、冷却側伝熱回路基板８、冷却側の電気回路６、ペルチェ素子７、放熱側の電気回路６、放熱側伝熱回路基板９、放熱側の高熱伝導性緩衝材１２）を収容することができる。なお、上記密閉空間内には樹脂等を封入せず、密閉枠体１４の側周壁１４ｂとペルチェモジュール１との間に空気層Ｌが介在するように設ける。

更に図示のように、密閉枠体１４から一体に延設される支持体２０の先端には、放電極４の先端から所定距離を隔てて位置するように対向電極１８を支持させている。上記対向電極１８は、電気伝導率の高い材料を用いて平面視リング状に形成したものである。また上記放電極４は、電気伝導率及び熱伝導率の高い材料を用いて細長い円柱形状に形成したものであり、対向電極１８と放電極４とは高電圧リード１９等を介して高圧印加部（図示せず）に電気的に接続させてある。なお、上記密閉枠体１４と支持体２０は別体であってもよい。

上記構成から成る本例の静電霧化装置は、ペルチェモジュール１を放電極４に水を供給する為の手段として用いたものであって、ペルチェモジュール１内のペルチェ素子７への通電により冷却側伝熱板部２を介して放電極４自体を冷却し、放電極４の表面上に空気中の水分を基にして水を生成させる構造である。そして、高圧印加部によって放電極４側がマイナス電極となって電荷が集中するように放電極４と対向電極１８との間に高電圧を印加させることで、放電極４上に直接生成されて保持される水を先端部分に引き寄せるとともに該先端部分で静電霧化現象により霧化させ、ナノメータサイズを含む粒径で高い電荷を持つ帯電微粒子水を発生させることができる。この帯電微粒子水は、リング状を成す対向電極１８の中央穴（図示せず）を通過して静電霧化装置の外部へと放出されるものである。

ここでの静電霧化現象とは、放電極４と対向電極１８との間に印加した電圧により放電極４に保持される水が帯電し、この帯電した水にクーロン力が働くことで該水の液面が局所的に円錐形状（テイラーコーン）を成すように盛り上がり、円錐形状となった水の先端に電荷が集中して高密度となった電荷の反発力で弾けるようにして水が分裂、飛散（レイリー分裂）して静電霧化を行う現象であると考えられる。

つまり本例の静電霧化装置においては、使用者自身が水を補給する手間が不要であるとともに、生成される水は不純物を含まない水であり且つ放電極４上に直接生成されるものであるから、水中に含有される不純物の成分が詰まるといった恐れがない。

加えて、上記密閉枠体１４によりペルチェモジュール１を密閉させてあるので、ペルチェモジュール１に湿気が侵入することが防止されるものである。

そして本例の静電霧化装置にあっては、このようなペルチェモジュール１の密閉を、上記密閉枠体１４をペルチェモジュール１との間に空気層Ｌを介した状態で冷却側伝熱板部２及び放熱側伝熱板部３と接合させることで実現していることから、冷却側伝熱板部２と放熱側冷却板部３との間に介在する部材量が小さくなっている。しかも上記密閉枠体１４は熱伝導率が低いものであるから、冷却側伝熱板部２と放熱側冷却板部３との間のトータルでの熱リーク量は非常に抑制されたものとなる。したがって本例の静電霧化装置にあっては、ペルチェモジュール１を用いた放電極４の冷却効率の低下が防止されるものである。

加えて、ペルチェモジュール１側と密閉枠体１４側とで熱膨張率が相違するものの、ここで生じる力学的負荷は冷却側伝熱板部２内及び放熱側冷却板部３内に介在させてある柔軟な高熱伝導性緩衝材１２によって吸収されるので、温度変化に伴ってペルチェモジュール１のペルチェ素子７接合部にかかる力学的負荷は軽減され、耐久性の低下が防止されるものである。

なお本例にあっては、高熱伝導性緩衝材１２として熱伝導性シリコングリースを用い、密閉枠体１４としてＬＣＰ樹脂製の部材を用い、接着剤１６としてエポキシ系接着剤を用いているが、他の材質のものであっても構わない。

ここでの高熱伝導性緩衝材１２は、熱伝導率が０．７Ｗ／ｍＫ以上のものとする。また、低熱伝導率である密閉枠体１４は、熱伝導率が０．６Ｗ／ｍＫ以下のものとする。

次に、本発明の実施形態における第２例の静電霧化装置について図２に基づいて説明するが、第１例と同様に構成については同一符号を付すとともに詳しい説明を省略する。図示の如く本例の静電霧化装置は、第１例の構成から冷却側伝熱板部２においては冷却側伝熱基板１０と高熱伝導性緩衝材１２を省略し、放熱側伝熱板部３においては放熱側伝熱基板１１を省略したものである。

即ち、放電極４は冷却側伝熱回路基板８の電気回路６を設けてある側とは反対側の平板面中央に立設させ、該平板面の放電極４を囲む周縁部にて接着剤１６を介して密閉枠体１４と接合させている。また放熱フィン１３は、放熱側伝熱回路基板９の電気回路６を設けてある側とは反対側の平板面に、高熱伝導性緩衝材１２を介して密着させてある。そして上記密閉枠体１４と放熱側伝熱板部３との接合は、密閉枠体１４のフランジ部１４ｃを接着剤１６及びねじ具１７を介して放熱フィン１３と固着させることで行っている。

上記の如く本例にあっては高熱伝導性緩衝材１２が放熱側伝熱板部３側にのみ介在する構成であるが、この構成にあっても温度変化に伴ってペルチェモジュール１のペルチェ素子７接合部にかかる力学的負荷は軽減されて耐久性の低下が防止されるものである。しかも、第１例の構成と比較して部材が省略されているのでコストが削減される。更に、冷却側伝熱板部２の部材が省略されることで冷却側伝熱板部２全体の熱容量が減少し、また放電極４までの熱抵抗が減少するので、冷却効率が向上するものである。また放熱側伝熱板部３の部材が省略されることによっても、放熱フィン１３までの熱抵抗が減少して冷却効率は向上するものである。

なお本例にあっては第１例とは異なり、高熱伝導性緩衝材１２として熱伝導性ゲルペーストを用いているが、材料としてはこれに限定されない。

次に、本発明の実施形態における第３例の静電霧化装置について図３に基づいて説明するが、第１例と同様に構成については同一符号を付すとともに詳しい説明を省略する。図示の如く本例の静電霧化装置は、第１例の構成から放熱側伝熱板部３の放熱側伝熱基板１１と高熱伝導性緩衝材１２を省略したものである。

即ち、本例の放熱フィン１３は、放熱側伝熱回路基板９の電気回路６を設けてある側とは反対側の平板面に密着させてある。そして密閉枠体１４と放熱側伝熱板部３との接合は、フランジ部１４ｃの内周側半部と放熱側伝熱回路基板９とを接着剤１６を介して固着させるとともに、上記フランジ部１４ｃの外周側半部と放熱フィン１３とをねじ具１７を介して固着させることで行っている。

上記の如く本例にあっては高熱伝導性緩衝材１２が冷却側伝熱板部２側にのみ介在する構成であるが、この構成にあっても温度変化に伴ってペルチェモジュール１のペルチェ素子７接合部にかかる力学的負荷は軽減されて耐久性の低下が防止されるものである。しかも、第１例の構成と比較して放熱側伝熱板部３の部材が省略されているので、コストが削減されるとともに、放熱フィン１３までの熱抵抗が減少して冷却効率が向上するものである。

なお本例にあっては第１例と異なり、冷却側伝熱基板１０として窒化アルミニウム製の高熱伝導性基板を用いているが、材料としてはこれに限定されない。

次に、本発明の実施形態における第４例の静電霧化装置について図４に基づいて説明するが、既述した第３例と同様に構成については同一符号を付すとともに詳しい説明を省略する。図示の如く本例の静電霧化装置は第３例の構成に加えて、冷却側伝熱板部２の冷却側伝熱基板１０の平板面の寸法を、冷却側伝熱回路基板８の平板面の寸法よりも各辺２ｍｍずつ大きく形成した構成である。

つまり本例にあっては、冷却側伝熱板部２において高熱伝導性緩衝材１２を挟む一対の伝熱板（即ち冷却側伝熱基板１０と冷却側伝熱回路基板８）のうちで密閉枠体１４と接合される側の伝熱板（即ち冷却側伝熱基板１０）の寸法が大きいことで、密閉枠体１４との接着面積が増大されて密閉の信頼性が向上するものである。加えて、冷却側伝熱回路基板８が密閉枠体１４と接触することが防止されるので、高熱伝導性緩衝材１２による力学的負荷の軽減作用が確保されるものである。

次に、本発明の実施形態における第５例の静電霧化装置について図５に基づいて説明するが、既述した第３例と同様に構成については同一符号を付すとともに詳しい説明を省略する。図示の如く本例の静電霧化装置は第３例の構成に加えて、冷却側伝熱板部２において高熱伝導性緩衝材１２を挟む一対の伝熱板（即ち冷却側伝熱基板１０と冷却側伝熱回路基板８）の対向面の少なくとも一方（図示例では冷却側伝熱基板１０の対向面）に、高熱伝導性緩衝材１２の流出を防止するための突起部２１を形成した構成である。

上記突起部２１は高熱伝導性緩衝材１２を囲む位置に突設されており、突起部２１先端が冷却側伝熱回路基板８の対向面に当ることで、組立時の過加圧によって高熱伝導性緩衝材１２が流出して緩衝作用が望めなくなるといった事態が防止されるものである。

次に、本発明の実施形態における第６例の静電霧化装置について図６に基づいて説明するが、第１例と同様に構成については同一符号を付すとともに詳しい説明を省略する。図示の如く本例の静電霧化装置は、第１例の構成から放熱側伝熱板部３の放熱側伝熱基板１１を省略したものである。

即ち、本例の放熱フィン１３は、放熱側伝熱回路基板９の電気回路６を設けてある側とは反対側の平板面に、高熱伝導性緩衝材１２を介して密着させてある。そして上記密閉枠体１４と放熱側伝熱板部３との接合は、密閉枠体１４のフランジ部１４ｃを接着剤１６及びねじ具１７を介して放熱フィン１３と固着させることで行っている。

上記の如く本例にあっては第１例の構成と比較して放熱側伝熱板部３の部材が省略されているので、コストが削減されるとともに、放熱フィン１３までの熱抵抗が減少して冷却効率が向上するものである。

なお本例にあっては第１例と異なり、冷却側伝熱回路基板８及び放熱側伝熱回路基板９として銅張ポリイミド基板を用い、高熱伝導性緩衝材１２として熱伝導性ゲルシートを用いているが、材料としてはこれに限定されない。

ここで、図１０には本例の静電霧化装置の密閉枠体１４内にエポキシ系封止材３０を注入し、密閉枠体１４内の冷却側伝熱板部２、ペルチェモジュール１、放熱側伝熱板部３を封止させた場合の例を比較用に示している。このようにエポキシ系封止材３０を注入した場合、ペルチェモジュール１の密閉性向上には寄与するものの、冷却側伝熱板部２と放熱側伝熱板部３との間に介在する部材量が大きくなって熱リークが大きくなってしまい、冷却効率の低下を招くことになる。したがって、図１０のようにエポキシ系封止材３０を注入するのではなく密閉枠体１４とペルチェモジュール１との間に空気層Ｌを確保しておくことが好適である。

次に、本発明の実施形態における第７例の静電霧化装置について図７に基づいて説明するが、第６例と同様に構成については同一符号を付すとともに詳しい説明を省略する。図示の如く本例の静電霧化装置は、既述した第６例の構成から更に冷却側伝熱回路基板８と放熱側伝熱回路基板９とを省略したものである。

即ち、本例にあってはペルチェモジュール１の電気回路６を基板上に形成するのではなく、ペルチェ素子７間に銅回路片２２を接合させることで電気回路６を形成した所謂両側スケルトン構造となっている。そして該ペルチェモジュール１の冷却側が高熱伝導性緩衝材１２を介して冷却側伝熱基板１０と密着し、該ペルチェモジュール１の放熱側が高熱伝導性緩衝材１２を介して放熱フィン１３と密着する構成である。

上記の如く本例にあっては、第６例の構成と比較して更に冷却側伝熱板部２及び放熱側伝熱板部３の部材が省略されているので、更にコストが削減されるとともに冷却効率が向上するものである。

なお本例にあっては第６例とは異なり、高熱伝導性緩衝材１２として熱伝導性ゴムシートを用いているが、材料としてはこれに限定されない。

次に、本発明の実施形態における第８例の静電霧化装置について図８に基づいて説明するが、既述した第２例と同様に構成については同一符号を付すとともに詳しい説明を省略する。図示の如く本例の静電霧化装置は、既述した第２例の構成から更に放熱側伝熱板部３の放熱側伝熱回路基板９を省略したものである。

即ち、本例にあってはペルチェモジュール１の放熱側の電気回路６を基板上に形成するのではなく、ペルチェ素子７間に銅回路片２２を接合させることで放熱側の電気回路６を形成した所謂片側スケルトン構造となっている。上記ペルチェモジュール１の放熱側は高熱伝導性緩衝材１２を介して放熱フィン１３と密着させてある。

上記の如く本例にあっては、第２例の構成と比較して更に放熱側伝熱板部３の部材が省略されているので、更にコストが削減されるとともに冷却効率が向上するものである。

なお本例にあっては第２例とは異なり、高熱伝導性緩衝材１２として熱伝導性ゴムシートを用いているが、材料としてはこれに限定されない。

次に、本発明の実施形態における第９例の静電霧化装置について図９に基づいて説明するが、既述した第３例と同様に構成については同一符号を付すとともに詳しい説明を省略する。図示の如く本例の静電霧化装置は、既述した第３例の構成から更に冷却側伝熱板部２の冷却側伝熱回路基板８を省略したものである。

即ち、本例にあってはペルチェモジュール１の冷却側の電気回路６を基板上に形成するのではなく、ペルチェ素子７間に銅回路片２２を接合させることで冷却側の電気回路６を形成した所謂片側スケルトン構造となっている。上記ペルチェモジュール１の冷却側は高熱伝導性緩衝材１２を介して冷却側伝熱基板１０と密着させてある。

上記の如く本例にあっては、第３例の構成と比較して更に冷却側伝熱板部２の部材が省略されているので、更にコストが削減されるとともに冷却効率が向上するものである。

なお本例にあっては第３例とは異なり、高熱伝導性緩衝材１２として熱伝導性ゴムシートを用いているが、材料としてはこれに限定されない。

以上、各例の静電霧化装置について説明したが、上記各例の構成を適宜組合せた静電霧化装置としてもよいことは勿論である。

本発明の実施形態における第１例の静電霧化装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態における第２例の静電霧化装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態における第３例の静電霧化装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態における第４例の静電霧化装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態における第５例の静電霧化装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態における第６例の静電霧化装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態における第７例の静電霧化装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態における第８例の静電霧化装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態における第９例の静電霧化装置を示す概略断面図である。 本発明の比較例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ ペルチェモジュール
２ 冷却側伝熱板部
３ 放熱側伝熱板部
４ 放電極
８ 冷却側伝熱回路基板
１０ 冷却側伝熱基板
１２ 高熱伝導性緩衝材
１３ 放熱フィン
１４ 密閉枠体
２１ 突起部
Ｌ 空気層

Claims (5)

1. 冷却側及び放熱側を有するペルチェモジュールと、該ペルチェモジュールの冷却側に密着する冷却側伝熱板部と、該ペルチェモジュールの放熱側に密着する放熱側伝熱板部と、冷却側伝熱板部に立設される放電極とを具備し、ペルチェモジュールにより冷却側伝熱板部を介して放電極を冷却して該放電極上に空気中の水分を基に水を生成させるとともに放電極に高電圧を印加させることで、放電極上に保持される水を霧化させて帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置において、低熱伝導率の剛体であり且つペルチェモジュールとの間に空気層を介した状態で冷却側伝熱板部と放熱側伝熱板部とに接合されてペルチェモジュールを密閉する密閉枠体と、冷却側伝熱板部と放熱側伝熱板部の少なくとも一方に介在する高熱伝導性緩衝材とを具備することを特徴とする静電霧化装置。
2. 上記冷却側伝熱板部が、高熱伝導性緩衝材を挟む一対の伝熱板を有するものであり、且つ上記一対の伝熱板のうち上記密閉枠体と接合される側の伝熱板の平板面の寸法を、他方の伝熱板の平板面の寸法よりも大きく形成することを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
3. 上記冷却側伝熱板部が、高熱伝導性緩衝材を挟む一対の伝熱板を有するものであり、且つ上記一対の伝熱板の対向面の少なくとも一方には、高熱伝導性緩衝材の流出防止用の突起部を形成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電霧化装置。
4. 上記冷却側伝熱板部が、高熱伝導性緩衝材を介してペルチェモジュールの冷却側と密着するものであることを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
5. 上記放熱側伝熱板部が放熱フィンから成り、高熱伝導性緩衝材を介して該放熱フィンがペルチェモジュールの放熱側と密着するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の静電霧化装置。

Images