JP4349182B2 - Electrostatic atomizer and air conditioner equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、静電霧化装置及びこれを備えた空気調和機に関し、詳しくは水溜め部のフロートを検出するリードスイッチを保護するための技術に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic atomizer and an air conditioner including the electrostatic atomizer, and more particularly to a technique for protecting a reed switch that detects a float in a water reservoir.
従来、空気調和機として空気中の塵や挨等を捕捉するフィルタや臭い分子を吸着する活性炭等のフィルタを備えたもの、或いは静電霧化の技術を利用して脱臭を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。ここで、静電霧化とは、セラミックのような多孔体で構成された搬送部で保持された水等の液体と対向電極との間に高電圧を印加し、毛細管現象で搬送部の先端まで運ばれた水が対向電極に向けて霧化するという現象である。 Conventionally, as an air conditioner, a filter equipped with a filter that captures dust or dust in the air, a filter such as activated carbon that adsorbs odor molecules, or a device that performs deodorization using electrostatic atomization technology is known. (For example, refer to Patent Document 1). Here, electrostatic atomization means that a high voltage is applied between a counter electrode and a liquid such as water held by a transport unit made of a porous material such as ceramic, and the tip of the transport unit is caused by capillary action. This is a phenomenon in which the water transported to the side is atomized toward the counter electrode.
ところで、水を霧化させる静電霧化装置にとって、水溜め部内の水位を検出する何らかの手段を設ける必要があるが、従来の静電霧化装置には簡易な検出方法がなかった。
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、静電霧化部が着脱自在な本体側タンクケースに、水溜め部内のマグネット付きフロートを検出するためのリードスイッチを設置することで、マグネット付きのフロートとリードスイッチによる検知方式で水溜め部の水位を簡単且つ確実に検知できるようにした静電霧化装置及びこれを備えた空気調和機を提供することを課題とするものである。 The present invention was invented in view of the above-described conventional problems, and a reed switch for detecting a float with a magnet in a water reservoir is installed in a main body side tank case to which an electrostatic atomizer is detachable. It is an object of the present invention to provide an electrostatic atomizer and an air conditioner equipped with the electrostatic atomizer that can easily and reliably detect the water level of the water reservoir by a detection method using a float with a magnet and a reed switch. To do.
前記課題を解決するために本発明に係る静電霧化装置は、水Wを溜める水溜め部1と、水溜め部1の水Wを水溜め部1の外部に位置する先端側へ搬送する多孔質の搬送部2と、搬送部2に高電圧を印加する電圧印加部5とを有して、搬送部2に高電圧を印加することにより搬送部2の水Wが霧化してミストを発生させる静電霧化部6と、上記水溜め部1を着脱自在に収納する本体側タンクケース18とを備えた静電霧化装置であって、水溜め部1の水位に合わせて浮き沈みするマグネット13付きフロート12と、フロート12のマグネット13から発生する磁界に反応して水溜め部1内の水位を検知するリードスイッチ15とを備えると共に、リードスイッチ15を、上記水溜め部1を着脱自在に収納する上記本体側タンクケース28の外面側に設けた保持部に、上記水溜め部内の水が多い時にオフとなり、当該水が少ない時にオンとなるように配置したことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, an electrostatic atomizer according to the present invention transports the
このような構成とすることで、水溜め部1が着脱自在な本体側タンクケース18に、水溜め部1のフロート12を検出するためのリードスイッチ15を設置しているので、液面レベルの変化に応じてフロート12内に収容されたマグネット13が上下動し、マグネット13とリードスイッチ15との距離が変化するため、マグネット13から発生する磁界も変化し、この磁界の変化によって水無しか水有りかを簡単且つ確実に検出することが可能となる。
With such a configuration, the
また、上記水溜め部1の底部1aに、フロート12が水溜め部1の底部1aより低い位置まで移動可能となるように窪み57を設けるのが好ましく、この場合、フロート12は水溜め部1の底部1aより低い位置まで移動でき、フロート12が窪み57に沈んでしまった状態で水溜め部1の水Wがほとんど残っていない状態となる。これにより、水溜め部1内の水Wをほとんど残さず最後まで使用することが可能となり、しかも水Wが若干あるのに水Wが無いと報知するという誤解を招く報知を回避できるようになる。
Moreover, it is preferable to provide a
また、上記フロート12を縦筒形に形成すると共に、マグネット13をフロート12の縦軸Nの方向に着磁させるのが好ましく、この場合、フロート12が縦軸M回りに回転した時でも磁界の向きが変わらないため、リードスイッチ15が反応しない箇所が存在してしまうおそれがなく、安定した検知範囲を確保できるようになる。従って、フロート12の回転防止や位置決め用の部材なども必要でなく、そのうえ回転防止によってフロート12の摺動性が悪くなるという問題も生じないものである。
The
また、上記本体側タンクケース18に静電霧化部6を検出する検出スイッチ20を配設するのが好ましく、この場合、本体側タンクケース18に静電霧化部6を設置する際に、正しく設置されないとフロート12とリードスイッチ15の距離が変わってしまい、正しく検知できなくなってしまうが、検出スイッチ20によって正しく設置されたかどうかを検出して使用者に知らせることが可能となる。
Moreover, it is preferable to arrange a
また、本発明に係る空気調和機21は、上記静電霧化装置40と、モータ22によって駆動されるファン23と風洞24とからなる送風機とを備え、吸込み口25から吸い込んだ空気をフィルター部26で濾過した後、吐出口27から外部に放出させる空気調和機であって、吸込み口25から吐出口27に至るまでの空気流路28中に上記静電霧化装置40を配設し、空気調和機21の前面開口部に静電霧化装置40を所定位置に固定するための前パネル29を着脱自在に取り付けたことを特徴としている。
The
このような構成とすることで、水漏れによる浸水や汚れ、または人が触れることによるリードスイッチ15の破損を防止できる効果に加えて、前パネル29を空気調和機21の前面開口部に嵌め込むだけで、前パネル29を利用して静電霧化装置40を空気調和機21内の所定位置に固定できるようになり、従って、静電霧化装置40を空気調和機21内に固定するために専用の部品を別に設ける必要がなく、構造を簡素化することができる。
With such a configuration, in addition to the effect of preventing the
本発明に係る静電霧化装置にあっては、マグネット付きのフロートとリードスイッチによる検知方式で水溜め部の水位を簡単且つ確実に検知できるようになる。 In the electrostatic atomizer according to the present invention, the water level of the water reservoir can be detected easily and reliably by a detection method using a float with a magnet and a reed switch.
また本発明に係る静電霧化装置を備えた空気調和機にあっては、マグネット付きのフロートとリードスイッチによる検知方式で水溜め部の水位を簡単且つ確実に検知できる静電霧化装置を、簡単な構造で、空気調和機の前パネルを利用して所定位置に固定可能となる。 Moreover, in the air conditioner equipped with the electrostatic atomizer according to the present invention, an electrostatic atomizer that can easily and reliably detect the water level of the water reservoir by a detection method using a float with a magnet and a reed switch. With a simple structure, the front panel of the air conditioner can be used to fix in place.
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.
本実施形態の静電霧化装置40は、図1〜図3に示すように、静電霧化部6と、静電霧化部6を着脱自在に収納する本体側タンクケース18とで構成されている。静電霧化部6は、水Wを溜める水溜め部1と、水溜め部1より水Wを搬送する多孔質の搬送部2と、搬送部2による水Wの搬送方向に対向するように配置された対向電極3と、搬送部2と対向電極3との間に高電圧を印加する電圧印加部5とを備え、上記搬送部2と対向電極3との間に高電圧を印加することにより搬送部2の水Wが霧化してミストを発生させるものである。さらに水溜め部1内には、水溜め部1の水位に合わせて浮き沈みするマグネット13付きフロート12が収納され、一方、本体側タンクケース18の外面側にはフロート12のマグネット13から発生する磁界に反応して水溜め部1内の水位を検知するリードスイッチ15が設置されている。
The
図2の例では、静電霧化部6は水溜め部1を下部に備えたもので、円筒状で且つ周面に通風孔7が開口するホルダー8と、該ホルダー8の上部に配された対向電極3と、ホルダー8の下部に嵌め込まれて水Wに対する電圧印加を担う印加電極4と、この印加電極4によって保持されている搬送部2を構成する複数本の棒状吸水体2aとで構成されており、カップ状に形成されている上記水溜め部1の上端開口縁の外面の突起は、例えば、上記ホルダー8の下部に装着されている印加電極4の外周フランジ部に設けられている係合凹所にバヨネット係合することで取り付けられている。
In the example of FIG. 2, the
対向電極3と印加電極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されることで導電性を有しているもので、ホルダー8の上部に被せられる対向電極3はその外周面に形成された接続用突部の外面に接触する接地用接触板を通じて接地される。ホルダー8の下部内に嵌め込み固定されてホルダー8内面のリブで押さえ固定されている印加電極4も同じく、その外周面に形成された接続用突部の外面に接触する接触板を介し高電圧を印加する電圧印加部5に接続されている。
The
上記棒状吸水体2aは、上が針状に尖ったもので、複数本、図2の例では3本の棒状吸水体2aが印加電極4に取り付けられている。これら棒状吸水体2aは同一円周上に等間隔で配置されて、上部が印加電極4よりも上方に突出し、下部は下方に突出して上記水溜め部1内に入れられた水Wと接触する。
The rod-shaped water absorber 2a has a needle-like top, and a plurality of rod-shaped water absorbers 2a in the example of FIG. These rod-
図1及び図2(b)中の10は印加電極4から下方に突出している円筒状のスカートで、上記複数本の棒状吸水体2aの外側を囲んでいるとともに、その下端は棒状吸水体2a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11が被せられている。印加電極4における該スカート10は、水溜め部1内に入れられた水Wと接触することで水Wに高電圧を印加すると同時に、上記格子状保護カバー11と共にセラミックで形成されている棒状吸水体2aの保護を行うものである。
In FIG. 1 and FIG. 2B,
一方、ホルダー8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(a)に示すように、中央に開口部16を有するとともに、この開口部16の縁は上方から見た時、上記複数本の棒状吸水体2aの上端の針状部2b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4に電圧印加部5を接続するとともに、棒状吸水体2aが毛細管現象で水Wを吸い上げている時、棒状吸水体2aの上端の針状部2bが印加電極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して水Wを搬送する搬送部2を構成する棒状吸水体2aの先端と対向電極3との問に高電圧が印加されることになる。なお、上記開口部16には格子状保護カバー17が被せられることで、開口部16を通じて棒状吸水体2aに手指などが接触することが防止されている。
On the other hand, the
図3に静電霧化部6の原理図を示す。今、水Wを入れた水溜め部1を装着して、印加電極4のスカート10に水Wを接触させると同時に、棒状吸水体2aに毛細管現象で水W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4に高電圧発生源となる電圧印加部5を接続して、印加電極4にマイナスの電圧を印加すると、搬送部2を構成する棒状吸水体2aの先端と対向電極3との問に高電圧が印加されることとなる。この電圧が水W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、棒状吸水体2aの上端の針状部2bに達した水W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ミストMとなる霧化を生じさせる静電霧化がなされる。
FIG. 3 shows a principle diagram of the
ここで、本発明においては、図1に示すように、印加電極4の内部にはフロート12が配置され、そのフロート12内にはマグネット13が固定されている。このマグネット13付きフロート12全体の比重は水Wの比重1よりも小さく設定され、これにより、水溜め部1の水位に合わせて浮き沈みするようになっている。またフロート12の中心部には貫通穴12aが貫設されており、その貫通穴12aに棒状のガイドピン14を通すことで、上下方向に安定した摺動が可能となる。
Here, in the present invention, as shown in FIG. 1, a
本例ではフロート12を縦筒形とし、その内部にマグネット13を固定しているが、図4ではマグネット13をフロート12の径方向(図の横方向)に着磁させており、図5ではマグネット13をフロート12の縦軸Dの方向(図の縦方向)に着磁させている。ちなみに図4の場合は、フロート12が縦軸D回りに矢印イで示すように回転した時に磁界の向きが変わってしまい、リードスイッチ15が反応しない箇所などが存在してしまうことがあり、この場合、フロート12の回転防止や位置決め用の部材などを別途必要とし、またこの場合、フロート12の摺動性が悪くなる問題もある。そこで、図5に示すように、フロート12の縦軸Dの方向に着磁をするのが好ましく、この場合は、フロート12が縦軸D回りに回転しても磁界の向きは変わらなくなるので、回転防止などの部材が必要でなくなり、しかも安定した検知範囲を確保できるようになる。
In this example, the
一方、リードスイッチ15は、一対のリード片50A,50Bを備え、リード片50A,50Bの付き合わせ部には、マグネット13が近接するとそれに伴う磁界変化によって電気的な開閉動作を繰り返す対向する2つの接点部50a,50bが設けられ、各接点部50a,50bはガラス管50cにて封止されている。このリードスイッチ15は、図1に示すように、本体側タンクケース18の外面側に設けた保持部56にて固定されており、水溜め部1内の水Wが多い時にはフロート12は浮いているので接点部50a,50bがOFFになり、水Wが少ない時にはフロート12が沈んでくるので接点部50a,50bがONになる。これにより、水溜め部1内の水位を検知できるようになっている。
On the other hand, the
しかして、静電霧化部6が本体側タンクケース18に対して着脱自在となっている静電霧化装置40においては、リードスイッチ15を本体側タンクケース18に設置している。このときリードスイッチ15を本体側タンクケース18の内側に設置してもよいが、水溜め部1からの水漏れによる浸水や汚れ、または人が触れることによる破損などが起こってしまう。そこで、本体側タンクケース18の外側の人に触れられない箇所にリードスイッチ15を設けることで上記問題点を解消できる。つまり、フロート12のマグネット13から発生する磁界に反応するリードスイッチ15を本体側タンクケース18の外側に設けることによって、水溜め部1からの液漏れによる浸水や汚れ、または人が触れることによるリードスイッチ15の破損を防止できる効果が得られる。
Therefore, in the
次に、フロート12が浮き始める喫水面は、フロート12上面から少し下がった位置から始まるので、水溜め部1の水Wがある程度残っているにもかかわらずフロート12は沈んでしまう。つまり、フロート12が沈んだ状態でもフロート12の最下部から水面までの垂直距離の分だけ水Wが残存しているため、水溜め部1の底に少し水Wが溜まった状態となる。そこで本発明では、水溜め部1の底部1aに、フロート12が水溜め部1の底部1aより低い位置まで移動可能となるように窪み57を設けている。本例では窪み57の大きさはフロート12よりもひと回り大きく、フロート12の大部分が入り込むことができる程度に形成されている。これにより、フロート12が水溜め部1の底部1aより低い位置まで移動することができ、フロート12が窪み57に沈んでしまった状態では水溜め部1の水Wがほとんど残っていない状態となるため、水溜め部1内の水Wをほとんど残さず最後まで使用することが可能となる。また、水Wが若干あるのに水無しとする誤報知を回避できる利点もある。
Next, the draft surface at which the
次に、本体側タンクケース18に静電霧化部6を設置したときに、正しく設置されないとフロート12とリードスイッチ15の距離が変わってしまい、正しく検知できなくなってしまう。そこで、本例では、本体側タンクケース18の内側にリミットスイッチ等のような検出スイッチ20を配設し、検出スイッチ20からの出力によって静電霧化部6の設置が正しく行なわれたことを報知するようにしている。報知は、音声或いは光等、いずれの方式であってもよい。しかして、静電霧化部6を検出スイッチ20で検出して使用者に報知することで、使用者は静電霧化部6が本体側タンクケース18内に正確に装着されているかどうかの確認が容易に行なえるようになり、取り扱い性が向上する。
Next, when the
図6〜図8は、上記構成の静電霧化装置40を備えた空気調和機21の一例を示している。この空気調和機21は、モータ22によって駆動されるファン23と風洞24とからなる送風機を備えており、背面の吸込み口25から吸い込んだ空気をフィルター部26で濾過した後、吐出口27から外部に放出するようになっている。なお本例では、吸込み口25からの空気をファン23の前面から吸引する径路以外に、ファン23の外周部を迂回してファン23の背面から吸引する迂回径路とを有している。さらに、空気調和機21における吸込み口25から吐出口27に至るまでの空気流路28中には静電霧化装置40が配設してある。また空気調和機21の前面開口部には静電霧化装置40を所定位置に固定するための前パネル29が着脱自在に取り付けられている。本例では、前パネル29を設置した状態で前パネル29の裏面より突出したリブ30が静電霧化装置40を上から押圧することで、静電霧化装置40を所定の位置に固定できるようになっている。
6-8 has shown an example of the
しかして、空気調和機21内から静電霧化によって発生するナノメータサイズの帯電ミストを発生させて、空気の脱臭等がより効果的に行なわれるものとなり、しかも、本体側タンクケース18から静電霧化部6を取り出した際に、リードスイッチ15は本体側タンクケース18の外面の人に触れられない箇所に設置されているため、水漏れによる浸水や汚れ、または人が触れることによるリードスイッチ15の破損を防止できる効果が得られる。そのうえ、前パネル29を空気調和機21の前面開口部に嵌め込むだけで、前パネル29を利用して静電霧化装置40を空気調和機21内の所定位置に固定できるので、静電霧化装置40を空気調和機21内に固定するために専用の部品を別に設ける必要がなく、構造の複雑化を防止できる。
As a result, nanometer-sized charged mist generated by electrostatic atomization from inside the
1 水溜め部
1a 底部
2 搬送部
3 対向電極
5 電圧印加部
6 静電霧化部
12 フロート
13 マグネット
15 リードスイッチ
18 本体側タンクケース
20 検出スイッチ
21 空気調和機
22 モータ
23 ファン
24 風洞
25 吸込み口
26 フィルター部
27 吐出口
28 空気流路
29 前パネル
40 静電霧化装置
57 窪み
M 縦軸
W 水
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