JP4407223B2 - Electrostatic atomizer - Google Patents
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本発明は、静電霧化装置に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic atomizer.
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霧化させるようにしたものが従来から知られている。(例えば特許文献1参照)
従来の静電霧化の使用例では水に噴霧させ、活性種(ヒドロキシラジカル、スーパーオキシサイド等)を持った名の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. Conventionally, a solution in which the liquid transported by the transport unit is charged and atomized is known. (For example, see Patent Document 1)
In the conventional use of electrostatic atomization, water is sprayed and deodorized substances such as indoor air and indoor walls are deodorized by a mist with the name of an active species (hydroxy radical, superoxycide, etc.). It was. In that case, immediately after putting the liquid into the liquid reservoir, it took time until the transport section sucked up the liquid in the liquid reservoir and atomized it, so that quick atomization is desired.
ここで、空間内の脱臭を定期的に行う場合において、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場合には搬送部が水で濡れているので、あまり時間が必要でなく霧化を開始することができるが、アロマオイルその他の剤を含んだ液を霧化させる際には、使用者が毎回好みの香り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ので、液を搬送部で搬送して霧化が開始するまで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。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を有する多孔質材の場合、アロマオイル等の異なる粘性の液には毛細管現象が最適に生じず、毛細管現象による効率よい搬送ができないという問題がある。 Here, when the deodorization in the space is performed periodically, if the liquid to be atomized is water, the transport unit is wet with water when used while the water is in the liquid reservoir. Atomization can be started without the need for time, but when atomizing a liquid containing aroma oil or other agents, the user should atomize the favorite scent every time. Since a liquid containing a favorite agent is put in the liquid reservoir part before use, it takes time as described above until the liquid is transported by the transport part and atomization is started. In addition, aroma oils are always vaporized or oxidized, so they are rarely used after being used in the reservoir. 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 a pore size that causes capillary action suitable for water, different aroma oils, etc. There is a problem in that the capillary phenomenon does not occur optimally in the viscous liquid, and efficient transport due to the capillary phenomenon cannot be performed.
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、高粘性の液を搬送部で素早く吸い上げて霧化でき、また、粘性の異なる多種類の液をそれぞれ用いる場合でも効率よく液を吸い上げることが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-mentioned conventional problems, and can quickly suck and atomize a highly viscous liquid in the transport section. Also, even when using various kinds of liquids having different viscosities, the present invention is efficient. An object of the present invention is to provide an electrostatic atomizer capable of sucking up a liquid.
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、液溜め部1より液を搬送する搬送部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とを有する粘性の異なる多種類の液が使用可能な静電霧化装置において、搬送部2内に下部から上部に至る空洞部からなるほぼ直線状をし、幅が異なる複数の細長いスリット状の吸い上げ用経路5を並設して成ることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, an electrostatic atomizer according to the present invention includes a
このような構成とすることで、搬送部2内に形成したほぼ直線状の吸い上げ用経路5内を毛細管現象によって液が吸い上げられて早く搬送部2の上端部に搬送することができる。
By adopting such a configuration, the liquid is sucked up by the capillary phenomenon in the substantially
また更に、幅が異なる複数の細長いスリット状の吸い上げ用経路5を並設することで、表面張力係数、接触角、密度の異なる複数種類の液について、複数の吸い上げ用経路5a,5b,5c,5dのうちのいずれかに最適又は最適に近い幅となる吸い上げ用経路5が存在することとなって、素早く且つ効率よく液を搬送することが可能となる。
Furthermore , by arranging a plurality of elongated slit-
本発明は、搬送部内に形成したほぼ直線状の吸い上げ用経路内を毛細管現象によって液が吸い上げられて早く搬送部の上端部に搬送することができる。 In the present invention, the liquid is sucked up by the capillary phenomenon in the substantially straight suction path formed in the transport section and can be quickly transported to the upper end of the transport section.
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3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. 3, the electrostatic atomizer includes a
搬送部2は多孔質材で棒状に形成するもので、本実施形態では粒径が2〜500μmのセラミック粒子からなり、その隙間の細孔が1〜250μmで連続気泡状に配置されるように形成してある。搬送部2の上端は針状に尖った針状霧化部9となっており、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、電解強度が500V/mm以上、特に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
そして、本発明においては、図1に示すように、搬送部2内に下部から上部に至る空洞部からなるほぼ直線状の吸い上げ用経路5を形成したことに特徴がある。
As shown in FIG. 1, the present invention is characterized in that a substantially
すなわち、従来のようにほぼ直線状の吸い上げ用経路5を設けていないものの場合には、図4に示すように多孔質材からなる搬送部2内の連続気泡状に連なった細孔内をランダムに上昇することとなり、特に立ち上がり時に液がはじめに搬送部2の上端の針状霧化部9に到達するのに時間がかかってしまうのを、本願では搬送部2内に形成したほぼ直線状の吸い上げ用経路5内を毛細管現象によって液が吸い上げられて早く搬送部2の上端の針状霧化部9に到達することができる。なお、図中の矢印は液の搬送路を示す。
In other words, in the case where the substantially
次に、他の実施形態について図2に基いて説明する。この実施形態においては、搬送部2内に幅が異なる複数の細長いスリット状の吸い上げ用経路5(5a,5b,5c,5d)を並設してある。なお、この幅が異なる複数の細長いスリット状の吸い上げ用経路5の替わりに、径が異なる複数の略円形状の吸い上げ用経路5を設けてもよい。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a plurality of elongated slit-shaped suction paths 5 (5a, 5b, 5c, 5d) having different widths are arranged in parallel in the
ここで、幅又は径の異なる吸い上げ用経路5による液の吸い上げについて説明する。まず、細長いスリット状の吸い上げ用経路5の場合、ある所定の高さh(m)まで液を吸い上げるには、スリット幅を数1の数式に示すd(m)とすればよい。
Here, the liquid suction by the
数1中のσ(N/m)は表面張力係数であり、θ(deg)は接触角であり、g(m/s2)は重力加速度であり、ρ(kg/m3)は液の密度である。液は、スリット幅をd(m)以下とすることで所定の高さh(m)よりも高く吸い上げられるが、スリット幅を小さくすると搬送面積(即ち搬送量)が小さくなるため前記d(m)程度とするのがよい。この時、このスリット状の吸い上げ用経路5内を液が吸い上げられて直線状に上昇して素早く上端部の針状霧化部9に到達することができる。またなお、略円形状をした吸い上げ用経路5の場合には、径を数2の数式に示すd(m)とすればよい。ただし、数2中の他の符号は数1中の符号と同じである。
In
これらの数式からもわかるように、最適なスリット幅又は径d(m)は、液に依存する量σ(N/m)、θ(deg)、ρ(kg/m3)によって変わる、つまり、液に依存するものである。そこで、複数種類の液を用いる場合、各液に最適又は最適に近いスリット幅又は径となる吸い上げ用経路5が存在するように、予めスリット幅又は径が異なる複数種類の吸い上げ用経路5(本実施形態では四種類の吸い上げ用経路5a,5b,5c,5d)を設けてある。このようにすることで、例えば種々のアロマオイル等の液をそれぞれ使用する場合、各アロマオイルは粘性や密度等の特性(即ち上記σ、θ、ρ)がそれぞれ異なるが、四種類の吸い上げ用経路5a,5b,5c,5dのうちのいずれかに最適又は最適に近い幅又は径となる吸い上げ用経路5が存在することとなって、素早く且つ効率よく液を針状霧化部9へと搬送することが可能となる。
As can be seen from these equations, the optimum slit width or diameter d (m) varies depending on the amounts σ (N / m), θ (deg), and ρ (kg / m 3 ) depending on the liquid. It depends on the liquid. Therefore, when a plurality of types of liquids are used, a plurality of types of
1 液溜め部
2 搬送部
3 対向電極
4 液印加電極
5 吸い上げ用経路
6 電圧印可部
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