JP4305115B2 - Electrostatic atomizer - Google Patents
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本発明は、水やアロマオイル等の液を静電霧化するための静電霧化装置に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic atomizer for electrostatic atomizing a liquid such as water or aroma oil.
従来から静電霧化装置として、液溜め部に溜まった液を多孔質材より構成した搬送部で毛細管現象で搬送し、電圧印可部により液印加電極と対向電極との間に高電圧を印加して搬送部で搬送される液を帯電させて霧化させるようにしたものが知られている。(例えば特許文献1参照)
従来の静電霧化の使用例では水を帯電させ霧化したものを噴霧させ、活性種(ヒドロキシラジカル、スーパーオキシサイド等)を持ったナノサイズのミストによって室内の空気、室内壁面等の付着物の脱臭を行っていた。その場合、液溜め部に液を入れた直後は搬送部が液溜め部の液を吸い上げて霧化するまでの立上がりに時間がかかっていたので、早い霧化が望まれている。
Conventionally, as an electrostatic atomizer, the liquid accumulated in the liquid reservoir is transported by capillary action in a transport section composed of a porous material, and a high voltage is applied between the liquid application electrode and the counter electrode by the voltage application section. Then, the liquid that is transported by the transport unit is known to be charged and atomized. (For example, see Patent Document 1)
In the conventional use of electrostatic atomization, water is charged and atomized and sprayed, and nano-sized mist with active species (hydroxy radical, superoxycide, etc.) attaches indoor air, indoor wall surface, etc. Kimono was deodorized. In that case, immediately after putting the liquid into the liquid reservoir, it took time until the conveying section sucked up the liquid in the liquid reservoir and atomized, so that quick atomization is desired.
ここで、空間内の脱臭を定期的に行う際、霧化対象の液が水の場合、水を液溜め部に入れたままで使用すると搬送部が水で濡れているので、霧化開始までの立ち上がりまでにあまり時間を要しないが、使用者が毎回好みの香りを霧化させるためにアロマオイルその他の剤を含んだ液を霧化させるような場合は、毎回の使用前に液溜め部に好みの剤を含んだ液を入れて使用するものであり、このように毎回の使用前に液溜め部に液を入れて霧化するものにおいては、液溜め部に液を入れて該液を搬送部で搬送して霧化を開始するまでの立上がりに上記のように時間がかかってしまう。またアロマオイルなどは常に香りが気化したり、酸化するので、使用後も液溜め部に入れ続けて使用することは少ない。この点でもアロマオイルその他の剤を含んだ液を静電霧化する場合は毎回の使用前にその都度液溜め部に液を入れる必要があり、したがって搬送部で液溜め部の液を吸い上げて霧化するまでの立上がりに時間がかかってしまうものである。 Here, when the deodorization in the space is periodically performed, if the liquid to be atomized is water, the transport section gets wet with water when used while the water is in the liquid reservoir, so the time until the atomization starts It takes a little time to start up, but if the user atomizes a liquid containing aroma oil or other agents in order to atomize the favorite fragrance every time, it should be put in the reservoir before each use. In this way, the liquid containing the desired agent is put into use, and in such a case where the liquid is put in the liquid reservoir before each use and atomized, the liquid is put in the liquid reservoir and the liquid is used. As described above, it takes a long time to start the atomization after being transported by the transport unit. In addition, since aroma oils are always vaporized or oxidized, they are rarely used continuously after use. In this respect as well, when electrostatically atomizing a liquid containing aroma oil or other agents, it is necessary to pour the liquid into the liquid reservoir before each use. Therefore, the liquid in the liquid reservoir is sucked up by the conveyor. It takes time to rise until it atomizes.
しかも、水、アロマオイル等粘性の違う液を同一の多孔質材よりなる搬送部で搬送するのであるが、水に適した毛細管現象を起こす孔径の細径孔を有する多孔質材の場合、アロマオイル等の水と異なる粘性の液には毛細管現象が最適に生じず、毛細管現象による良好な搬送ができないという問題がある。 Moreover, liquids with different viscosities, such as water and aroma oil, are transported by a transport section made of the same porous material. However, in the case of a porous material having pores with a diameter that causes capillary action suitable for water, There is a problem that the capillary phenomenon does not occur optimally in a liquid having a viscosity different from that of water, such as oil, and that good conveyance due to the capillary phenomenon is not possible.
これらの理由により、粘性の異なる多種類の液をなるべく早く搬送部で吸い上げて霧化できる静電霧化装置が望まれているのが現状である。
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、液溜め部に粘性の異なる液を入れても同一の搬送部で素早く吸い上げて霧化できる静電霧化装置を提供することを課題とするものである。 The present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and provides an electrostatic atomizer that can quickly suck up and atomize liquids having different viscosities in a liquid reservoir even by the same transport unit. This is a problem.
上記課題を解決するために本発明に係る静電霧化装置は、粘性の異なる複数種類の液から任意の液を選んで入れる液溜め部1と、該液溜め部1に入れた液を液溜め部1より搬送する多数の細径孔8を有する多孔質材からなる搬送部2と、搬送部2による液の搬送方向に対向するように配置された対向電極3と、液溜め部1から搬送部2の対向電極側先端に至る経路中の液に電圧を印加するための液印加電極4と、液印加電極4と対向電極3との間に高電圧を印加する電圧印可部6とを有する静電霧化装置において、多孔質材からなる搬送部2に存在する多数の細径孔8が、液溜め部1に選択的に入れられる粘性の異なる複数種類の液のそれぞれの粘性に対応した最適の毛細管現象を起こす孔径の細径孔8が集まって分布する孔径の異なる複数のグループに分類されて該複数のグループが搬送部2における液の搬送方向に並存していることを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, an electrostatic atomizer according to the present invention includes a
このような構成とすることで、多孔質材よりなる搬送部2で液溜め部1内に入れた液5を搬送するに当たって、液溜め部1内に水、アロマオイル等の粘性の異なる液5を好みに応じて入れても、それぞれの粘性に対応した最適の毛細管現象を起こす孔径の細径孔が集まって分布しているグループが存在するので、好みに応じて液溜め部1内に入れる種々の粘性の異なる液5を同一の搬送部2により効果的に素早く搬送して霧化することができるものである。
With such a configuration, when the
本発明は、多孔質材よりなる搬送部で液溜め部内に入れた液を搬送するに当たって、多孔質材からなる搬送部に存在する多数の細径孔が孔径の異なる複数のグループに分類されて該複数のグループが搬送部における液の搬送方向に並存させるという簡単な構成により、液溜め部内に水、アロマオイル等の粘性の異なる液を好みに応じて入れても、同一の搬送部により効果的に素早く搬送して霧化することができる。 In the present invention, when transporting the liquid contained in the liquid reservoir in the transport section made of a porous material, a large number of small diameter holes existing in the transport section made of the porous material are classified into a plurality of groups having different hole diameters. Even if liquids with different viscosities, such as water and aroma oil, are placed in the liquid reservoir according to preference, the plurality of groups can coexist in the liquid transport direction in the transport section. Can be transported quickly and atomized.
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。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
静電霧化装置は図1、図2に示すように、液溜め部1と、下端が液溜め部1内に入れられた液5に浸される複数本の多孔質材からなる棒状の搬送部2と、これら搬送部2の保持及び液5に対する電圧の印加のための液印加電極4と、絶縁体からなる保持部12によって保持されていると共に上記複数本の棒状をした搬送部2の先端部と対向する対向部を備えている対向電極3と、上記液印加電極4と対向電極3との間に高電圧を印加する電圧印加部6とからなるもので、対向電極3と液印加電極4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してある。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the electrostatic atomizer is a rod-shaped transport made of a
搬送部2は多孔質セラミック、多孔質金属等の多孔質材で棒状に形成してある。ここで、多孔質セラミックの場合、例えば粒子径が2〜500μm、毛細管は1〜250μmが望ましい。棒状の搬送部2の上端は針状に尖った針状霧化部9となっている。この棒状の搬送部2は、複数本、図示例では6本の棒状の搬送部2が液印加電極4に取付けられている。これらの複数本の棒状の搬送部2は液印加電極4の中央10を中心とする同心円上に等間隔で配置されていて、各搬送部2の上部が液印加電極4よりも上方に突出し、下部が液印加電極4から下方に突出して上記液溜め部1内に入れられた液5と接触するようになっている。
The
対向電極3は、中央に開口部11を有すると共に、この開口部11の縁は上方から見た場合前記複数本の搬送部2の上端の各針状霧化部9を中心とする同一径の複数の円弧Rを滑らかにつないだ形状となっている。対向電極3を接地し、液印加電極4に電圧印加部6を接続して高電圧を印加すると共に、多孔質材で形成されている搬送部2が毛細管現象により液溜め部1に入れてある液5を吸い上げている時、搬送部2の上端の針状霧化部9が液印加電極4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。電圧印加部6としては、500V/mm以上、例えば700〜1200V/mmの電解強度を与えることができるものが好ましい。
The
そして、電圧印可部6により搬送部4と対向電極3との間に高電圧を印加することで、高電圧により搬送部4先端の液5が帯電して霧化してナノサイズのミストを発生するものであり、このようにして発生したナノサイズのミストは活性種を含有しており、この活性種を含有するナノサイズのミストは、例えば、室内に送出すると活性種を含有するナノサイズのミストにより室内の空気の脱臭及び室内の空気の脱臭及び室内壁面等に付着した臭いを除去することができるものである。
Then, by applying a high voltage between the
ここで、本発明においては、多数の細径孔8を有する多孔質材からなる搬送部2の構造、特に、多数の細径孔8を孔径の分布が複数種類に分類されるように配置したことに特徴がある。
Here, in the present invention, the structure of the
すなわち、多数の細径孔8を有する棒状をした多孔質材よりなる搬送部2は、多数の細径孔8を、複数の孔径により複数のグループに分類し(つまり孔径が同一又はほぼ同一又はある孔径を中心に分布する細径孔8を纏めてグループ化し、このようにして孔径の異なる複数のグループに分類し)、この孔径の異なる複数種類のグループが搬送部2における液の搬送方向に並存していている(つまり孔径の異なる複数種類のグループの位置が水平断面で異なった位置に並存するようにこれら孔径の異なる複数種類のグループが配置してある)。
That is, the
図3は図2のX−X線における棒状の搬送部2の断面図の一実施形態を示しているが、この図3に示す実施形態では搬送部2に、孔径の大きい細径孔8が集まったグループ(細径孔群A)、と、孔径が小さい細径孔8が集まったグループ(細径孔群C)と、孔径が上記細径孔群Aに属する細径孔8の孔径よりも小さく且つ細径孔群Bに属する細径孔8の孔径よりも大きい細径孔8が集まったグループ(細径孔群B)との3種類のグループに分類してあり、この細径孔8の孔径の異なる3種類のグループが棒状をした搬送部2の中心部に径の大きい細径孔群Aを配設し、その外周部に径が中くらいの細径孔群Bを配置し、更にその外周部である搬送部2の最外周部に径が小さい細径孔群Cを配置したもので、中心から外に行く程径が小さいグループとなるように配置してある。
FIG. 3 shows an embodiment of a cross-sectional view of the rod-
上記のようにして多孔質材からなる搬送部2に存在する多数の細径孔8が孔径の異なる複数のグループに分類されて該複数のグループが搬送部2における液の搬送方向に並存するように配設される。
As described above, a large number of small-
もちろん、孔径の異なる複数種類のグループが搬送部2における液の搬送方向に並存させるに当たって、上記の図3の配置に限定されず、図4に示すように搬送部2を水平に切断した断面において、径の小さい細径孔群Cの中に島状に径の大きい細径孔群A、径が中くらいの細径孔群Bが位置するように配置してもよく、あるいは、図5に示すように棒状の搬送部2の一側部側から他側部側にかけて細径孔群A、細径孔群C、細径孔群Bというように一側部側から他側部側に行く程径が小さいグループとなるように配置してもよいものである。
Of course, when a plurality of types of groups having different hole diameters coexist in the liquid transport direction in the
また、上記のグループ分けも上記3種類に分類するだけでなく、2種類又は4種類以上に分類してもよい。 Further, the above grouping may be classified not only into the above three types but also into two types or four or more types.
各細径孔群A、8B、8C……に属する細径孔8の径は、それぞれ、水、アロマオイル等のそれぞれ使用する粘性の異なる各液5に対応して、各液5が毛細管で上昇するための最適の毛細管の径に設定してある。したがって、液溜め部1に水、アロマオイル等粘性の異なる液5が入った場合、それぞれの粘性の液5に対応した最適の毛細管現象を起こす孔径の細径孔8が一つの纏まった細孔孔群として存在するので、粘性の異なる液5を同一の搬送部2により効果的に素早く搬送して霧化することができるものであり、これにより、粘性の異なる液5であっても液溜め部1に入れて霧化するまでの立ち上げ時間を短くできることになる。
The diameters of the small-
上記のように多孔質材からなる搬送部2に存在する多数の細径孔8が孔径の異なる複数のグループに分類されて該複数のグループが搬送部2における液の搬送方向に並存させるのであるが、各グループにおける細径孔8の孔径は以下のようにして求めて最適の孔径に設定するものである。
As described above, a large number of small-
すなわち、図6の模式図において、毛細管の直径(m)をdとし、液5が毛細管を上昇する高さをhとし、接触角をθをとすると、毛細管の直径(m)dは以下の数1で示す数式により求めることができる。
That is, in the schematic diagram of FIG. 6, when the capillary diameter (m) is d, the height at which the
上記数1に示す数式おいて、σは液5の表面張力係数(N/m)、gは自由落下加速度、ρは液5の密度(kg/m3)である。
In the numerical formula shown in the
ところで、上記数1で示す数式における液5の表面張力係数(N/m)であるσ、液5の密度(kg/m3)ρ、接触角であるθは、使用する液5の種類(例えば水、アロマオイル等)により個々に決まっており、したがって、液の種類毎に一定の高さhだけ液5が上昇するための最適の毛細管の直径dを上記数1に示される数式により求めることができるものである。
By the way, σ which is the surface tension coefficient (N / m) of the liquid 5 in the numerical formula shown in the
このようにして使用する液5の種類にそれぞれ対応して、搬送部2に孔径により分類して並存させた複数のグループ(複数の細径孔群)における各細径孔8の孔径を上記数1に示す数式によりそれぞれ求める。
Corresponding to the types of
1 液溜め部
2 搬送部
3 対向電極
4 液印加電極
5 液
6 電圧印可部
8 細径孔
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