JP5581624B2

JP5581624B2 - 静電霧化装置

Info

Publication number: JP5581624B2
Application number: JP2009181415A
Authority: JP
Inventors: 真毅竿山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2029-08-04
Also published as: JP2011031201A

Description

本発明は、水に高電圧を印加することにより水微粒子を生成する低騒音の静電霧化装置に関する。

従来のこの種の静電霧化装置の構成は以下のようになっていた。

すなわち、静電霧化手段は、放電電極と、この放電電極に対向して配置された対向電極と、前記放電電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する高圧印加部と、前記放電電極を冷却する冷却部と、この冷却部の熱を放熱する放熱フィン部とから形成し、前記放電電極の先端部に吸音型の第１の消音手段を設けた構成となっていた。（例えば、これに類似する先行文献は下記特許文献１に記載されている）。

特開２００７−２８９９１８号公報

上記従来例における課題は、静電霧化装置の騒音が大きいということであった。

すなわち、従来の物においては、放電電極を冷却部によって冷却することにより、放電電極の先端に空気中の水分を結露させ、その結露させた水に高電圧を印加し、マイナスの電荷を集中させることにより水微粒子を生成していた。この水微粒子の生成に伴い騒音が発生するものである。

そこで、放電電極の先端部に吸音型の消音手段を設けていた。これにより、放電電極と対向電極から発生する騒音の内、放電電極の先端方向に広がる騒音を低減していた。

しかし、放電電極と対向電極から発生する騒音の内、放電電極の周囲方向に広がる騒音は低減できない為、静電霧化装置の騒音が問題となっていた。

そこで本発明は、静電霧化装置の低騒音化を目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明は、吹出口と固定用開口とを設けた本体ケースと、この本体ケース内に静電霧化手段を設け、この静電霧化手段は、放電電極と、この放電電極に対向して配置された対向電極と、前記放電電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する高圧印加部と、前記放電電極を冷却する冷却部と、この冷却部の熱を放熱する放熱フィン部とから形成し、この放熱フィン部は前記固定用開口に嵌合すると共に、前記固定用開口から前記本体ケースの外側に突出し、前記固定用開口が設けられる前記本体ケースの面に複数の吸込口を備え、前記対向電極と前記吹出口との間に第１の消音手段を設け、前記対向電極および前記放電電極を囲むように第２の消音手段を備え、前記第１の消音手段は、吸音型消音手段で、前記第２の消音手段は、共鳴型消音手段で構成され、前記共鳴型消音手段は、前記本体ケース内に前記対向電極および前記放電電極の周囲を囲む壁部を設け、この壁部の内面側の第１の空室部と、前記壁部の外面側の第２の空室部とを備え、前記第１の空室部と前記第２の空室部とを連通する第１の連通部と第２の連通部とを設け、これにより、初期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、吹出口と固定用開口とを設けた本体ケースと、この本体ケース内に静電霧化手段を設け、この静電霧化手段は、放電電極と、この放電電極に対向して配置された対向電極と、前記放電電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する高圧印加部と、前記放電電極を冷却する冷却部と、この冷却部の熱を放熱する放熱フィン部とから形成し、この放熱フィン部は前記固定用開口に嵌合すると共に、前記固定用開口から前記本体ケースの外側に突出し、前記固定用開口が設けられる前記本体ケースの面に複数の吸込口を備え、前記対向電極と前記吹出口との間に第１の消音手段を設け、前記対向電極および前記放電電極を囲むように第２の消音手段を備え、前記第１の消音手段は、吸音型消音手段で、前記第２の消音手段は、共鳴型消音手段で構成され、前記共鳴型消音手段は、前記本体ケース内に前記対向電極および前記放電電極の周囲を囲む壁部を設け、この壁部の内面側の第１の空室部と、前記壁部の外面側の第２の空室部とを備え、前記第１の空室部と前記第２の空室部とを連通する第１の連通部と第２の連通部とを設けたものであり、吸音型消音手段と共鳴型消音手段の２種類の消音方法を用いるので、異なった周波数帯の消音効果があり、共鳴型消音手段は、本体ケース内に対向電極および放電電極の周囲を囲む壁部を設け、この壁部の内面側の第１の空室部と、壁部の外面側の第２の空室部とを備え、第１の空室部と第２の空室部とを連通する第１の連通部と第２の連通部とを設けたので、第１の空室部内の対向電極および放電電極から発生した騒音は、第１の連通部および第２の連通部から第２の空室部に伝わり、この第２の空室部内で反射音と進行音とが干渉することで、騒音を低減することができ、静電霧化装置の低騒音化ができるものである。

すなわち、対向電極と吹出口との間に第１の消音手段を設け、対向電極および放電電極を囲むように第２の消音手段を設けたので、放電電極の先端方向に広がる騒音および放電電極の周囲方向に広がる騒音を低減できる。

これらの結果により、静電霧化装置の低騒音化ができるものである。

本発明の実施の形態１の静電霧化装置の概略側面図本発明の実施の形態１の静電霧化装置の概略展開図本発明の実施の形態１の静電霧化装置の概略断面を示す図本発明の実施の形態１の静電霧化装置の第１のケース内面を示す図本発明の実施の形態１の静電霧化装置の第１のケース外面を示す図

以下、本実施形態を添付図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１および図２に示すように、本実施形態の静電霧化装置は、本体ケース１と、この本体ケース１内には静電霧化手段装着部１ａと、高圧印加部装着部２とを備えている。この高圧印加部装着部２と静電霧化手段装着部１ａとを連通する連結連通部３を備えている。本体ケース１は、一面が開口した略箱形状の第１のケース４と、平板形状で中央上部に凸形状を有した第２のケース５とから形成され、第１のケース４には略四角形状の固定用開口１４とを設け、第２のケース５の円筒状の凸形状中央に円形状の吹出口１５を備えている。本体ケース１には、静電霧化手段６である、放電電極７と、この放電電極７に対向して配置された対向電極８と、放電電極７を冷却する冷却部１０と、この冷却部１０の熱を放熱する放熱フィン部１１とを備え、高圧印加部装着部２内には、静電霧化手段６である、放電電極７と対向電極８との間に高電圧を印加する高圧印加部９を備えている。

具体的には、放電電極７は平板形状の平面板部１２と、この平面板部１２の中央部から垂直方向に延びた円柱形状の円柱部１３とから形成している。この放電電極７の円柱部１３の先端側には、略円筒形状の対向電極８を備え、放電電極７の平面板部１２側には、平板形状のペルチェ素子１８である冷却部１０を設けている。この冷却部１０の他面には、複数の平板形状のフィン部１６が並んだ放熱フィン部１１を備えている。この放熱フィン部１１は固定用開口１４に嵌合すると共に、固定用開口１４から本体ケース１の外側にフィン部１６が突出し、固定用開口１４の周縁に複数の吸込口１７を備えている。

ここで、静電霧化手段６の動作について説明する。まず、ペルチェ素子１８に通電を行なうと、放電電極７の平面板部１２との接触面側から、放熱フィン部１１へ熱が移動し、放電電極７が冷却されることになる。これにより、放電電極７の円柱部１３の先端部１９が冷却されるので、複数の吸込口１７から円柱部１３の先端部１９に流れ込んだ空気が冷やされ、先端部１９で結露が発生し、先端部１９表面に水が生成される。次に、高圧印加部９によって、放電電極７と対向電極８との間に高電圧が印加すると、放電電極７の先端部１９がマイナス電極となって電荷が集中し、先端部１９表面の水と対向電極８との間にクーロン力が働いて、水が錘状に盛り上がる錘状部を形成する。この錘状部の先端に更に電荷が集中すると、水の表面張力を超えて分裂、飛散を繰返し、マイナスに帯電した帯電微粒子水を生成するものである。

本実施形態における特徴は、対向電極８と吹出口１５との間に第１の消音手段２０を設け、対向電極８および放電電極７を囲むように第２の消音手段２１を設けたことである。

すなわち、対向電極８と吹出口１５との間に第１の消音手段２０を設け、対向電極８および放電電極７を囲むように第２の消音手段２１を設けたので、放電電極７の先端方向に広がる騒音および放電電極７の周囲方向に広がる騒音を低減できる。

また、第１の消音手段２０は、吸音型消音手段２２で、第２の消音手段２１は、共鳴型消音手段２３で構成されたものである。すなわち、吸音型消音手段２２と共鳴型消音手段２３の２種類の消音方法を用いるので、異なった周波数帯の消音効果があるので、より低騒音化ができるものである。

また、吸音型消音手段２２は、吹出口１５と対向電極８とを連通する連通孔２４を有する吸音材２５で構成したものである。具体的には、吸音型消音手段２２である円柱形状の吸音材２５は、吹出口１５と対向電極８との間に設けられ、この円柱形状の吸音材２５の中央部に円柱形状の連通孔２４を備えている。この連通孔２４の直径は、略円筒形状で構成した対向電極８の直径とほぼ同じであり、円柱形状の吸音材２５の円部分の面積は、第１のケース４の固定用開口１４の面積より大きいものである。

すなわち、吸音型消音手段２２は、吹出口１５と対向電極８とを連通する連通孔２４を有する吸音材２５で構成したので、放電電極７および対向電極８とから発生する騒音は、吹出口１５と対向電極８とを連通する吸音材２５の連通孔２４を通過する間に、騒音が低減される。

また、対向電極８は略円筒形状で構成し、吸音型消音手段２２である吸音材２５の連通孔２４は円柱形状で、吸音材２５の連通孔２４の直径は対向電極８の直径とほぼ同じであるので、帯電微粒子水の発生が安定しやすくなると思われる。すなわち、放電電極７から飛び出すマイナスに帯電した帯電微粒子水が、略円筒形状の対向電極８の内部を介して、吸音材２５の連通孔２４に流れる場合に、一部の帯電微粒子水は、吸音材２５の連通孔２４を通過し、吹出口１５より飛び出るが、他の帯電微粒子水は、吸音材２５の連通孔２４の内面に帯電すると思われる。この帯電によって帯電微粒子水が減少すると考えられるが、帯電微粒子水によって吸音材２５の連通孔２４の内面が所定量マイナスに帯電することにより、帯電微粒子水の帯電による減少が抑制され、安定して帯電微粒子水が発生すると思われる。つまり、吸音材２５の連通孔２４の内面の表面積が小さいほど、帯電微粒子水の発生が安定しやすくなると思われるので、吸音材２５の連通孔２４の直径は対向電極８の直径とほぼ同じであると、帯電微粒子水の発生が安定しやすくなると思われる。

また、吸音型消音手段２２である吸音材２５は円柱形状で、この吸音材２５の円部分の面積は、第１のケース４の固定用開口１４の面積より大きい構成としたので、放電電極７および対向電極８とから発生する騒音で、吹出口１５と対向電極８とを連通する吸音材２５の連通孔２４を通過せず、吹出口１５方向に発生する騒音を吸音材２５の円部分で、騒音を低減することができる。

また、共鳴型消音手段２３は、本体ケース１内に対向電極８および放電電極７の周囲を囲む壁部２６を設け、この壁部２６の内面側の第１の空室部２７と、壁部２６の外面側の第２の空室部２８とを備え、第１の空室部２７と第２の空室部２８とを連通する第１の連通部２９と第２の連通部３０とを設けたものである。ここで、第１の空室部２７は、少なくとも壁部２６の内面と吸音型消音手段２２の吸音材２５と静電霧化手段６の放熱フィン部１１により囲まれ形成され、第２の空室部２８は、少なくとも壁部２６の外面と本体ケース１により囲まれ形成されている。そして、第１の連通部２９は、吸音型消音手段２２の吸音材２５と壁部２６の端部との間に設けた隙間部３１で構成し、第２の連通部３０は、壁部２６に設けた複数の開口部３２で構成したものである。具体的には、本体ケース１内に対向電極８および放電電極７の周囲を囲む略四角筒形状の壁部２６を設け、この壁部２６は、本体ケース１である第１のケース４の内面から第２のケース５方向に延びたものである。隙間部３１は、壁部２６の端部と第２のケース５の内面との間に設け、開口部３２は対向した壁部２６に、略四角筒形状の壁部２６の中心に対して点対称な位置に設けたものである。この開口部３２を有した壁部２６の外面から、この壁部２６の外面に対向した本体ケース１の内面までの距離は、壁部２６の内面から壁部２６の内面に対向した壁部２６の内面までの距離より長い構成としたものである。

このように、共鳴型消音手段２３は、本体ケース１内に対向電極８および放電電極７の周囲を囲む壁部２６を設け、この壁部２６の内面側の第１の空室部２７と、壁部の外面側の第２の空室部２８とを備え、第１の空室部２７と第２の空室部２８とを連通する第１の連通部２９と第２の連通部３０とを設けたので、第１の空室部２７内の対向電極８および放電電極７から発生した騒音は、第１の連通部２９および第２の連通部３０から第２の空室部２８に伝わり、この第２の空室部２８内で反射音と進行音とが干渉することで、騒音を低減することができる。ここで、第１の連通部２９と第２の連通部３０の開口面積が異なるので、異なった周波数帯の消音効果がある。

また、第１の空室部２７は、少なくとも壁部２６の内面と吸音型消音手段２２の吸音材２５と静電霧化手段６の放熱フィン部１１により囲まれ形成されたので、第１の空室部２７内の対向電極８および放電電極７から発生した騒音は、この第１の空室部２７内で、吸音型消音手段２２である吸音材２５に伝わり易くなり、この吸音材２５での更に騒音を低減することができる。

また、第１の連通部２９は、吸音型消音手段２２の吸音材２５と壁部２６の端部との間に設けた隙間部３１で構成されているので、第１の空室部２７内の対向電極８および放電電極７から発生した騒音は、第１の連通部２９から隙間部３１を介して第２の空室部２８に伝わる。つまり、共鳴型消音手段２３の縮小部分にあたる隙間部３１の一部、および共鳴型消音手段２３の拡大部分にあたる第２の空室部２８の一部を吸音型消音手段２２である吸音材２５で構成することにより、吸音材２５と壁部２６とで挟まれた隙間部３１部分を通過する時に、吸音型消音手段２２である吸音材２５に伝わり易くなり、この吸音材２５で騒音を低減することができる。

また、第２の連通部３０は、対向した壁部２６に設けた複数の開口部３２で構成し、この開口部３２を有した壁部２６の外面から、この壁部２６の外面に対向した本体ケース１の内面までの距離は、壁部２６の内面から、この壁部２６の内面に対向した壁部２６の内面までの距離より長い構成としたので、第１の空室部２７内の対向電極８および放電電極７から発生した騒音は、開口部３２を介し、第２の空室部２８に伝わり易くなり、第２の空室部２８で反射音と進行音とが干渉することで、騒音を低減すると共に、第２の空室部２８の体積は、第１の空室部２７の体積より大きいので、第１の空室部２７と第２の空室部２８では異なった周波数帯の消音効果があるので、より低騒音化ができるものである。

また、本体ケース１は、一面が開口した略箱形状の第１のケース４と、平板形状で中央部に凸形状を有した第２のケース５とから形成されたものである。具体的には、本体ケース１は、第１のケース４にはこの第１のケース４の内面から第２のケース５方向に延びた略四角筒形状の壁部２６を備え、第２のケース５には、この第２のケース５の外面から外方向に突出した端面が塞がれた円筒形状の凸形状を備えているので、本体ケース１は箱形状ではあるが、共鳴体とはなり難いものである。つまり、例えば、空気調和機にこの静電霧化装置を搭載した場合に、空気調和機が発する騒音に共鳴することを抑制することができる。

また、本体ケース１内に高圧印加部装着部２を備え、この高圧印加部装着部２と静電霧化手段装着部１ａとを連通する連結連通部３を設け、高圧印加部装着部２内に高圧印加部９を備えたものであるので、第１の空室部２７内の対向電極８および放電電極７から発生した騒音は、第１の連通部２９および第２の連通部３０から第２の空室部２８に伝わり、更に連結連通部３を介して高圧印加部装着部２に伝わり、高圧印加部装着部２内で共鳴することで、騒音を低減することができる。

以上のように本発明は、吹出口と固定用開口とを設けた本体ケースと、この本体ケース内に静電霧化手段を設け、この静電霧化手段は、放電電極と、この放電電極に対向して配置された対向電極と、前記放電電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する高圧印加部と、前記放電電極を冷却する冷却部と、この冷却部の熱を放熱する放熱フィン部とから形成し、この放熱フィン部は前記固定用開口に嵌合すると共に、前記固定用開口から前記本体ケースの外側に突出し、前記放熱フィン部に複数の吸込口を備え、前記対向電極と前記吹出口との間に第１の消音手段を設け、前記対向電極および前記放電電極を囲むように第２の消音手段を備えたものであり、静電霧化装置の低騒音化ができるものである。

従って、家庭用や事務所用などの、空気調和機等に搭載される静電霧化装置として活用が期待されるものである。

１本体ケース
１ａ静電霧化手段装着部
２高圧印加部装着部
３連結連通部
４第１のケース
５第２のケース
６静電霧化手段
７放電電極
８対向電極
９高圧印加部
１０冷却部
１１放熱フィン部
１２平面板部
１３円柱部
１４固定用開口
１５吹出口
１６フィン部
１７吸込口
１８ペルチェ素子
１９先端部
２０第１の消音手段
２１第２の消音手段
２２吸音型消音手段
２３共鳴型消音手段
２４連通孔
２５吸音材
２６壁部
２７第１の空室部
２８第２の空室部
２９第１の連通部
３０第２の連通部
３１隙間部
３２開口部

Claims

吹出口と固定用開口とを設けた本体ケースと、この本体ケース内に静電霧化手段を設け、この静電霧化手段は、放電電極と、この放電電極に対向して配置された対向電極と、前記放電電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する高圧印加部と、前記放電電極を冷却する冷却部と、この冷却部の熱を放熱する放熱フィン部とから形成し、この放熱フィン部は前記固定用開口に嵌合すると共に、前記固定用開口から前記本体ケースの外側に突出し、前記固定用開口が設けられる前記本体ケースの面に複数の吸込口を備え、前記対向電極と前記吹出口との間に第１の消音手段を設け、前記対向電極および前記放電電極を囲むように第２の消音手段を備え、前記第１の消音手段は、吸音型消音手段で、前記第２の消音手段は、共鳴型消音手段で構成され、前記共鳴型消音手段は、前記本体ケース内に前記対向電極および前記放電電極の周囲を囲む壁部を設け、この壁部の内面側の第１の空室部と、前記壁部の外面側の第２の空室部とを備え、前記第１の空室部と前記第２の空室部とを連通する第１の連通部と第２の連通部とを設けた静電霧化装置。
第１の空室部は、少なくとも前記壁部の内面と前記吸音型消音手段の吸音材と前記静電霧化手段の前記放熱フィン部により囲まれ形成された請求項１に記載の静電霧化装置。
第１の連通部は、前記吸音型消音手段の前記吸音材と前記壁部の端部との間に設けた隙間部で構成された請求項２に記載の静電霧化装置。
第２の連通部は、対向した前記壁部に設けた複数の開口部で構成し、この開口部を有した前記壁部の外面から、この前記壁部の外面に対向した前記本体ケースの内面までの距離は、前記壁部の内面から前記壁部の内面に対向した前記壁部の内面までの距離より長い構成とした請求項１に記載の静電霧化装置。
本体ケースは、静電霧化手段装着部と高圧印加部装着部とを備えこの高圧印加部装着部と前記静電霧化手段装着部とを連通する連結連通部を設け、前記高圧印加部装着部に前記高圧印加部を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の静電霧化装置。