JP4595348B2 - Electrostatic atomizer - Google Patents
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Description
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、図5に示すように、液溜め部1に溜まった液を多孔質材より構成した搬送部2で毛細管現象で搬送し、電圧印可部6により液印加電極4と対向電極3との間に高電圧を印加して搬送部2で搬送される液を帯電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)。図6(a)(b)にこの静電霧化装置の搬送部2を示す。図6中の9は搬送部2の上端部の中央部(平面視における中心部)に形成される針状霧化部を示し、搬送部2中の曲線矢印は液の搬送経路の一例を示す。
Conventionally, as an electrostatic atomizer, as shown in FIG. 5, the liquid accumulated in the liquid reservoir 1 is conveyed by a capillary phenomenon in a
従来の静電霧化の使用例では水を噴霧させ、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2がその下端面や外周面等の外表面から液溜め部の液を毛細管現象により吸い込んで針状霧化部9まで搬送してこの針状霧化部9で霧化するまでの立上がりに時間がかかっており、搬送部2における液の搬送速度を速めることが望まれるものであった。
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、その目的とするところは、搬送部が液を外表面から吸い込んで液が霧化される中央部に速く搬送す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 was invented in view of the above-described conventional problems, and the object of the present invention is that the transport unit sucks the liquid from the outer surface and quickly transports it to the central part where the liquid is atomized. It is an object of the present invention to provide an electrostatic atomizer that can be used.
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とを有する静電霧化装置において、搬送部2に、該搬送部2の外周面から外方に開口し前記外周面から中心方向へ向かう穴5を設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、搬送部2内に形成した穴5によって搬送部2の外周面から外方に開口しから中心方向へ向かって液が速く搬送され、搬送部2の中心にある静電霧化部9に液が速く搬送されることとなって立上がりに時間がかからない霧化が可能となる。
In order to solve the above problems, an electrostatic atomizer according to the present invention includes a
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、穴5を搬送部2の上端部近傍から下端部近傍に亘って形成して成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、この穴5によって搬送部2の外周面から中心方向へ向かって液が速く搬送されるのに加えて、液が吸い上げられて直線状に上昇して素早く上端部の中央部の針状霧化部9に到達でき、より一層速い立上がりが可能となる。
The invention of
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、穴5を平面視において搬送部2の中心軸に対称に複数設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、静電霧化の効率がより一層向上する。
The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of
本発明は、搬送部内に形成した穴によって搬送部の外周面から中心方向へ向かって液が速く搬送され、搬送部の中心にある静電霧化部に液が速く搬送されることとなって立上がりの素早い霧化が可能となる。 In the present invention, the liquid is quickly transported from the outer peripheral surface of the transport unit toward the center by the hole formed in the transport unit, and the liquid is transported quickly to the electrostatic atomization unit at the center of the transport unit. Atomization with quick rise is possible.
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5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. 5, the electrostatic atomizer includes a liquid reservoir portion 1, a rod-
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の上端部の中央部(平面視における中心部)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込んでいる時、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 counter electrode 3 has an
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内に外周面から中心方向へ向かう穴5を設けたことに特徴がある。
As shown in FIG. 1, the present invention is characterized in that a
すなわち、従来のように搬送部2内に外周面から中心方向へ向かう穴5を設けていないものの場合には、図6(a)の矢印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移動することとなり、特に立ち上がり時に液がはじめに搬送部2の上端部の中心部の針状霧化部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内に外周面から中心方向へ向かう穴5内を形成したことで搬送部2の外周面から中心部への液の移動が速くなって中心部にある針状霧化部9に従来と比べて速く到達でき、これによって立上がりに時間がかからない霧化が可能となる。
That is, in the case where the
また、特に搬送部2の外周面から中心方向へ向う穴5を形成した場合、すなわち、穴5が搬送部2の外周面から外方に開口している場合には、搬送部2の外周面に接する液がこの開口から毛細管現象にて吸い込まれることとなり、搬送部2の中心方向への液をより一層効率よく(多くの液を速く)搬送することができる。
In particular, when the
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、穴5を搬送部2の上端部又は上端部近傍から下端部又は下端部近傍に亘って形成してある。ここで、穴5による液の吸い上げについて説明する。穴5によってある所定の高さh(m)まで液を吸い上げるには、穴5の水平断面における幅を(式1)に示すd(m)とすればよい。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the
d=2・σ・cosθ/(h・g・ρ)・・・(式1)
(式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、穴5の水平断面における幅を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、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、この穴5によって搬送部2の外周面から中心方向へ向かって液が速く搬送されるのに加えて、液が吸い上げられて直線状に上昇して素早く上端部の中央部の針状霧化部9に到達でき、より一層速い立上がりが可能となる。
d = 2 · σ · cos θ / (h · g · ρ) (Expression 1)
In (Equation 1), σ (N / m) is the surface tension coefficient, θ (deg) is the contact angle, g (m / s2) is the gravitational acceleration, and ρ (kg / m3) is the liquid Density. The liquid is sucked higher than the predetermined height h (m) by setting the width in the horizontal section of the
また、(式1)からもわかるように、最適な穴5の水平断面における幅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、液によって異なるものである。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幅となる穴5が存在するように、予め幅が異なる複数種類の穴5を設けてもよい。このようにすることで、粘性の異なる種々のアロマオイル等の液を使用する場合でも液が速く搬送されることとなる。
Further, as can be seen from (Equation 1), the width d (m) in the horizontal cross section of the
次に、更に他の実施形態について図3に基いて説明する。この実施形態においては、穴5を平面視において搬送部2の中心軸に対称に複数設けてある。このようにすることで、複数の穴5によって図4に示すように液を中心方向に搬送可能となり、一部の穴5において液の搬送が遅い場合でも他の穴5において液を速く搬送することが可能となり、効率良く搬送部2の中心部に液を搬送することが可能となり、静電霧化の効率がより一層向上する。
Next, still another embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a plurality of
1 液溜め部
2 搬送部
3 対向電極
4 液印加電極
5 穴
6 電圧印可部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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---|---|---|---|---|
JP2001070851A (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-21 | Tokai Corp | Ultrasonic spraying device |
JP2003079714A (en) * | 2001-09-14 | 2003-03-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Air cleaner |
JP4407223B2 (en) * | 2003-10-01 | 2010-02-03 | パナソニック電工株式会社 | Electrostatic atomizer |
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