JP4114549B2

JP4114549B2 - 静電霧化装置とこれを備えた空気清浄機

Info

Publication number: JP4114549B2
Application number: JP2003160001A
Authority: JP
Inventors: 友規田中; 洋須田; 隆行中田; 友宏山口
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: JP2004358360A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電霧化装置とこれを備えた空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ミストを発生させる霧化装置として、特許第３２６０１５０号公報（特許文献１）に示されているような静電霧化装置がある。これは水を収容した水タンクと、水タンク内の水を毛細管現象で吸い上げて先端の針状霧化部に導く吸水体と、吸水体の針状霧化部に対向する対向電極と、水タンク内の水に印加電極を介して電圧を印加する高圧発生回路とからなり、対向電極との間の放電箇所となる吸水体の針状霧化部に存在する水にレイリー分裂を起こさせて霧化することでミストを発生させるものである。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２６０１５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、吸水体は水タンクの蓋によって保持しておくことになるが、この場合、水タンク内の水が少なくなって吸水体の下端よりも水位が下がると、静電霧化が生じなくなる。
【０００５】
上記蓋を印加電極で構成して印加電極が吸水体で保持している水に電圧を印加するようにすれば、吸水体の下端よりも水位が下がってもさらに静電霧化を続行させることができるが、この場合、吸水体で保持している水と印加電極との電気的接触度合いは安定せず、時には静電霧化が発生しにくくなることがある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは水に対する高電圧の印加を確実に行うことができる静電霧化装置とこれを備えた空気清浄機を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明にかかる静電霧化装置は、霧化させるための水を収容する水タンクと、上記水に電圧を印加する印加電極と、上記水に接触しているとともに一端に霧化部を備えている吸水体と、吸水体の上記霧化部に対向している対向電極とを備えて、吸水体が水タンクから吸い上げた水を吸水体の霧化部において静電霧化させる静電霧化装置において、印加電極は水タンクの上部に位置して吸水体の途中を保持しているとともに水タンク内に垂下されて水タンク内の水と接触する垂下部を備えていることに特徴を有している。印加電極で吸水体の途中を保持することで、水タンク内の水位が下がって吸水体に触れなくなっても水に対する高電圧の印加状態を保つことができるものであり、しかも印加電極は水タンク内に垂下されて水タンク内の水と接触する垂下部を備えているために、印加電極と吸水体との間の電気的接触度合いがよくなくても、水に対する高電圧の印加を確実に行うことができる。
【０００８】
この時、印加電極の垂下部が吸水体を囲む筒状として形成されていると、吸水体の保護を垂下部によって行うことができる。
【０００９】
また、印加電極の筒状の垂下部の下端開口部に保護カバーを取り付けておけば、吸水体の保護をより確実に行うことができる。
【００１０】
また、印加電極の筒状の垂下部にスリットを設けておけば、水タンクを印加電極に装着する時、筒状垂下部内の空気がスリットを通じて外部に出るために水がスムーズに筒状垂下部内に入る。
【００１１】
そして本発明にかかる空気清浄機は、送風用のファン及び除塵用のフィルターを備えるとともに、請求項１〜４のいずれかの項に記載の静電霧化装置がファン及びフィルターの下流側に配されていることに特徴を有している。フィルターによる空気清浄化と同時にミストの発生を安全に得ることができるものであり、しかもフィルターよりも下流側に静電霧化装置を配しているために、空気中の塵埃で静電霧化装置の機能が損なわれてしまうことが殆どないものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図示例の静電霧化装置１は霧化させることになる水を収容した水タンク６を下部に備えたもので、円筒状で且つ周面に通風孔１２が開口するホルダー１０と、該ホルダー１０の上部に配された対向電極３と、ホルダー１０の下部に嵌め込まれて水に対する電圧印加を担う印加電極２と、この印加電極２によって保持されている複数本の棒状吸水体４と、同じく印加電極２によって保持されているイオン化針５とで構成されており、カップ状に形成されている上記水タンク６は、その上端開口縁の外面の突起６０が上記ホルダー１０の下部に装着されている印加電極２の外周フランジ部２１に設けられている係合凹所２９にバヨネット係合することで取り付けられている。
【００１３】
対向電極３と印加電極２は共にカーボンのような導電材を混入した合成樹脂やＳＵＳのような金属で形成されることで導電性を有しているもので、ホルダー１０の上部に被せられる対向電極３は図３に示すようにその外周面に形成された接続用突部３０の外面に接触する接地用接触板７１を通じて接地される。ホルダー１０の下部内に嵌め込み固定されてホルダー１０内面のリブ１１で押さえ固定されている印加電極２も同じく外周面に形成された接続用突部２０の外面に接触する接触板７２を介して高電圧発生源に接続される。
【００１４】
前記棒状吸水体４は、多孔質セラミックで形成されてその上端が針状に尖った針状霧化部となっているもので、複数本、図示例では６本の吸水体４が印加電極２に取り付けられている。これら吸水体４は印加電極２の中央に配されたイオン化針５を中心とする同心円上に等間隔で配置されて、上部が印加電極２よりも上方に突出し、下部は下方に突出して上記水タンク６内に入れられた水と接触する。
【００１５】
図中２２は印加電極２から下方に突出している円筒状の垂下部で、上記複数本の吸水体４の外側を囲んでいるとともに、その下端は吸水体４の下端よりも下方に位置し、下端開口には格子状の格子状保護カバー１７が被せられている。印加電極２における該垂下部２２は、水タンク６内に入れられた水と接触することで水に高電圧を印加すると同時に、上記格子状保護カバー１７と共にセラミックで形成されているために脆い吸水体４の保護を行うものである。
【００１６】
ここで、印加電極２は、水タンク６が連結された時、水タンク６の上面開口を略密閉してしまうことで、傾いた時にも水タンク６内の水が漏れ出ることがないようにしており、この関係で上記垂下部２２の周方向の一部には垂下部２２の上下方向全長にわたるスリット２３を設けて、水を入れた水タンク６の装着時に上記スリット２３によって垂下部２２で囲まれた空間内の空気を抜いて垂下部２２内への水の流入を許すようにしている。
【００１７】
ホルダー１０の上面開口を閉じるように装着された対向電極３は、図２に示すように中央に開口部３１を有するとともに、この開口部３１の縁は上方から見た時、前記複数本の吸水体４の上端の針状部を中心とする複数の同一径の円弧Ｒを他の円弧ｒで滑らかにつないだものとなっている。対向電極３を接地し、印加電極２に高電圧発生源を接続するとともに、吸水体４が毛細管現象で水を吸い上げている時、吸水体４の上端の針状霧化部が印加電極２側の実質的な電極として機能すると同時に、対向電極３の上記円弧Ｒが実質的な電極として機能するものである。なお、上記開口部３１には格子状保護カバー１６が被せられることで、開口部３１を通じてイオン化針５や吸水体４に手指などが接触することが防止されている。
【００１８】
今、水を入れた水タンク６を装着して、印加電極２の垂下部２２に水を接触させると同時に、吸水体４に毛細管現象で水を吸い上げさせ、さらに対向電極３を接地するとともに印加電極２に高電圧発生源を接続して、印加電極２に負電圧を印加した時、この電圧が水にレイリー分裂を起こさせることができる高電圧であれば、吸水体４の上端の針状霧化部に達した水はここでレイリー分裂を起こしてナノメータサイズの粒子径の霧化を生じさせる静電霧化がなされる。
【００１９】
また、この静電霧化装置１では印加電極２によって保持されているイオン化針５にも負電圧が同時に印加され、対向電極３との間でのコロナ放電によってマイナスイオンの発生もなされる。この時、電極間の距離が同じであればマイナスイオン発生のために必要な電圧よりも静電霧化に必要な電圧の方が高いことから、ここでは吸水体４の上端の針状部から対向電極３までの距離Ｌ１よりも、イオン化針５から対向電極３までの距離Ｌ２をかなり長くすることで静電霧化の方を生じやすくしている。もっとも、水タンク６内の水が無くなるとともに吸水体４で保持している水も霧化されてなくなれば、上記マイナスイオンの発生のみが継続して行われる。
【００２０】
図４及び図５は上記静電霧化装置１を備えた空気清浄機７を示している。モータ８３に寄って駆動されるファン８２と風洞７０とからなる送風機を備えて、前面の吸い込み口７６から吸い込んだ空気をフィルター部８１で濾過した後、吹き出し口７７から外部に放出するのであるが、この空気清浄機７における吸い込み口７６から吹き出し口７７に至るまでの空気流路のうち、上記送風機における風洞７０内で且つ吹き出し口７７の近傍位置に上記静電霧化装置１が配設されている。
【００２１】
静電霧化で生じたナノメータサイズの粒子径のミストであるナノサイズミストは拡散性が元々高いが、送風機による送風に乗って広がるためにさらに拡散性が良好になっているものであり、このためにナノサイズミストが有している活性種によるところの室内空気中の臭気成分や室内壁面への付着物についての脱臭機能を有効に利用することができる。特に図示例のものでは、風洞７０の一部に設けた収納凹所７３内に静電霧化装置１を配置した時、接触板７１，７２と前記接続用突部２０，３０との接触を可能とするために収納凹所７３の壁面に明けた開口部７４（図３参照）と静電霧化装置１のホルダー１０における通風孔１２を通じて、静電霧化装置１の内部に一部の風が流入するために、霧化が促進されて霧化量が増大するとともにミストが風に乗って飛散しやすくなっている。
【００２２】
また、風洞７０内に静電霧化装置１が配されているものの、静電霧化装置１付近を通過する空気はフィルター部８１で濾過された清浄な空気であり、このために静電霧化装置１が汚れることはなく、上述のように一部の風が静電濾過装置１内に入るものの、汚れが原因で静電霧化が生じにくくなることが殆どないものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る静電霧化装置においては、水タンク内の水の水位が吸水体の下端よりも下がっても水に対する高電圧の印加状態を保つことができて吸水体が保持している水の静電霧化を続行させることができるものであり、しかも印加電極の垂下部の存在により、印加電極と吸水体との間の電気的接触度合いがよくなくても、水に対する高電圧の印加を確実に行うことができる。
【００２４】
また本発明にかかる空気清浄機は、フィルターによる空気清浄化と同時にミストの発生とマイナスイオンの発生とを得ることができる上に、空気中の塵埃で静電霧化装置が汚れてそのの機能が損なわれてしまうことが殆どないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の断面図である。
【図２】同上の格子状カバーを外した状態の平面図である。
【図３】同上の断面図である。
【図４】本発明に係る空気清浄機の一例の縦断面図である。
【図５】同上の横断面図である。
【符号の説明】
１静電霧化装置
２印加電極
３対向電極
４吸水体
６水タンク

Claims

霧化させるための水を収容する水タンクと、上記水に電圧を印加する印加電極と、上記水に接触しているとともに一端に霧化部を備えている吸水体と、吸水体の上記霧化部に対向している対向電極とを備えて、吸水体が水タンクから吸い上げた水を吸水体の霧化部において静電霧化させる静電霧化装置において、印加電極は水タンクの上部に位置して吸水体の途中を保持しているとともに水タンク内に垂下されて水タンク内の水と接触する垂下部を備えていることを特徴とする静電霧化装置。
印加電極の垂下部は吸水体を囲む筒状として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。
印加電極の筒状の垂下部の下端開口部には保護カバーが取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の静電霧化装置。
印加電極の筒状の垂下部にはスリットが設けられていることを特徴とする請求項２または３記載の静電霧化装置。
送風用のファン及び除塵用のフィルターを備えるとともに、ファン及びフィルターの下流側に請求項１〜４のいずれかの項に記載の静電霧化装置が配されていることを特徴とする空気清浄機。