JP6805349B2 - 水粒子発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、霧化装置に係り、特に水粒子発生装置に関する。

業界の従来の高電圧コロナ霧化水粒子発生装置は、その冷却装置がエミッタ電極を冷却して周囲の空気中の水をエミッタ電極に凝縮させ、高圧電源から前記エミッタ電極に高電圧を印加すると、エミッタ電極に凝縮された水が高電圧コロナによって霧化される。エミッタ電極の放電および凝縮効果を達成するには、一般的に、エミッタ電極をテーパーを有する棒状に設計し、先端に行くほど柱体の直径が小さくなるようにする。エミッタ電極のテーパーを有する棒状の構造により、エミッタ電極上の凝縮水の分布は、最適な凝集効果を達成することができない。また、フランジを含むように、エミッタ電極の先端の排出ヘッドに対して構造設計を行い、前記排出ヘッドと前記棒との間の結合箇所において、前記フランジは、前記排出ヘッドと前記棒から径方向に外側に延在して、前記排出ヘッドの全円周を超えるように設置され、前記排出ヘッドは、徐々に小さくなり、外側に突出した側部輪郭を有する。簡単に言うと、排出ヘッドは、その先端が球状をなす排出ヘッドであり、その目的は、凝縮水を球状の排出ヘッドに凝縮し、且つ放電発生位置も球状の排出ヘッドに位置し、放電すると同時に、凝縮水を霧化させる効果を達成することにある。ただし、排出ヘッドの先端が球状の構造であるが、加工工程の要求が非常に高く、成形の不良率と加工コストが比較的高くなる。また、専門的に設置した排出ヘッドの構造は、排出ヘッドの先端部に装着されたピン電極にマッチングするためのものである。したがって、業界では、前記の問題を解決して、製品成形の歩留まりを向上させ、加工コストを低減させ、加工工程を簡素化させる方法をずっと鋭意検討している。

上記の従来技術に存在する問題を解決するために、本発明は、製品成形の歩留まりを向上させ、加工コストを低減させ、加工工程を簡素化させ、凝縮水の凝集効果を向上させる水粒子発生装置を提供する。

上記の技術問題を解決するために、本発明は、以下のような技術方案を採用し、本発明の水粒子発生装置は、
周囲の空気中の水をその上に凝縮させ、且つ中心軸の周りに回転対称な柱体であり、前記柱体の円周表面が凝縮水を凝集させる凝結表面である凝縮棒と、
前記凝縮棒と接触して前記凝縮棒の温度を下げて前記凝縮棒を冷却させる冷却器と、
霧化電極と、
前記霧化電極に高電圧を印加して、前記凝縮棒に付着した凝縮水が高電圧コロナにより励起されて霧化水粒子を形成する高圧電源と、を含む。

本発明の凝縮棒は、中心軸の周りに回転対称な柱体であり、前記柱体の円周表面は、凝縮水を凝集させる凝結表面であり、これにより、凝縮水を凝縮棒である柱体の凝結表面に凝縮させることができ、凝縮水のために利用可能な凝結面積がより大きくなる。凝縮棒が柱体であり、その円周表面には、傾斜したテーパー状の斜面がないため、空気中の水は、円柱体の凝結表面に均一に分布することができ、凝縮水は、一定の体積に凝集した場合、スムーズに下へ流れることができ、凝縮棒に含まれた水量が多すぎることによる霧化効果の低下を防止することができる。

前記の技術方案は、以下のような技術手段で、さらに完備されることができる。
前記凝縮棒の先端は、前記凝結表面から外側に広がる集水ヘッドを備え、前記集水ヘッドの外縁直径は、前記凝結表面の円周直径よりも大きい。本発明において、凝縮棒の先端には、集水ヘッドが設けられ、その外縁直径は、前記凝結表面の円周直径よりも大きい。前記凝結表面に凝縮水が発生した場合、集水ヘッドの遮蔽によって、凝縮水が気流により凝結表面から離脱することを効果的に防止することができる。

前記集水ヘッドの上面は、平坦面である。本発明では、凝縮棒が頂部で放電することを防止するために、特別に平坦面の集水ヘッドを設置し、これにより、凝縮棒に付着した帯電したイオンが凝縮棒の先端に移動することを防止する。

前記集水ヘッドと前記凝結表面は、滑らかに移行して接続されている。凝縮棒に付着した帯電したイオンが尖り角の接続箇所に移動して放電現象が発生することを防止するために、前記集水ヘッドと前記凝結表面は、特に滑らかに移行し、接続尖り角が発生することを防止する。

前記集水ヘッドと前記凝結表面は、内側に凹む円弧を介して移行して接続されている。装置が気流中にある場合、凝縮水は、凝結表面から集水ヘッドに向かって移動する可能性がある。凝縮水が集水ヘッドの上方に流動することを防止するために、特別に前記集水ヘッドと前記凝結表面を内側に凹む円弧移行構造に設計した。円弧移行構造は、凝縮水の運動方向を縦方向から横方向に変化するように案内し、これにより、凝縮水は、集水ヘッドの周囲に排出される。

前記凝縮棒の凝結表面は、上から下まで円周外径が徐々に増大する緩流段差部を備える。均一に凝縮する効果を保障するために、本発明では、円柱体の凝縮棒を設計し、これにより、凝縮水は、一定の体積に凝集された場合、スムーズに下へ流れることができる。凝縮水が下へ流れた後、凝縮棒上の凝縮水が突然減少する。一定量の霧化媒体が凝縮棒に付着されることを保障するために、本発明では、徐々に増大する緩流段差部を特別に設計し、緩流段差部に常に水が保存されて、放電霧化に使用され、これにより、凝縮棒の材料の安全性と使用寿命を保障する。

前記霧化電極は、エミッタ電極と対向電極とを含み、前記エミッタ電極は、前記凝縮棒であり、前記対向電極は、前記凝縮棒の隣に設置され、前記高圧電源は、前記凝縮棒と前記対向電極との間に印加される。凝縮棒を霧化電極の一つとするのは、霧化ギャップおよび霧化効果を制御するのに有利である。

または、前記霧化電極は、エミッタ電極と対向電極とを含み、前記エミッタ電極と前記対向電極は、凝縮棒の両側にそれぞれ設置され、前記高圧電源は、前記エミッタ電極と前記対向電極との間に印加される。凝縮棒の両側に位置するエミッタ電極および対向電極を特別に設置することにより、凝縮棒の機能をさらに専門化させて、放電機能を負担する必要がなく、凝縮棒の加工工程を簡素化させ、最適な凝縮効果を実現することができる。

前記凝結表面には、集水溝が設けられ、前記集水溝は、前記凝結表面を周回して凹む環状の集水溝である。凝縮棒上の霧化媒体の付着を保障するために、本発明では、特に集水溝を設置し、凝結表面を周回して凹む環状の集水溝は、集水溝内の凝縮水の量を均一に保障することができ、放電霧化効果が優れる。

または、前記凝結表面には、集水溝が設けられ、前記集水溝は、前記凝縮棒の軸心方向に沿って設置されている縦方向の集水溝であり、前記縦方向の集水溝は、前記凝結表面の円周に沿って配置されている。円周に沿って配置された縦方向の集水溝は、より多くの環境に適用されることができ、集水溝は、互いに干渉しない、最低の凝縮水量を保障することができる。

従来技術に比べて、上記の技術方案を採用した後、本発明は、以下のような利点を有する。
本発明の水粒子発生装置は、均一な凝縮水の凝結表面を備え、優れた凝縮水の凝集効果を達成し、凝縮水の量の制御が均衡し、凝縮水が容易に離脱しない。凝縮棒の歩留まりが高く、寿命が比較的長い。凝縮棒が凝縮に使用されるだけであってもよく、放電機能を負担してもよい。凝縮棒の構造は、様々な使用環境に適用することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る水粒子発生装置の模式図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る凝縮棒の模式図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る凝縮棒の正面図である。 図４は、本発明の第２の実施形態に係る水粒子発生装置の模式図である。 図５は、本発明の第２の実施形態に係る凝縮棒の模式図である。 図６は、本発明の第３の実施形態に係る凝縮棒の模式図である。

以下、図面と結合して、本発明について詳細に説明する。

第１の実施形態：
本実施形態は、水粒子発生装置を提供し、図１〜図３に示すように、水粒子発生装置は、周囲の空気中の水をその上に凝縮させ、且つ中心軸の周りに回転対称な柱体であり、前記柱体の円周表面が凝縮水を凝集させる凝結表面１１である凝縮棒１と、前記凝縮棒１と接触して前記凝縮棒１の温度を下げて前記凝縮棒１を冷却させる冷却器２と、霧化電極３と、前記霧化電極に高電圧を印加して、凝縮棒に付着した凝縮水が高電圧コロナにより励起されて霧化水粒子を形成する高圧電源（図示せず）とを含む。本発明の凝縮棒１は、中心軸の周りに回転対称な柱体であり、前記柱体の円周表面は、凝縮水を凝集させる凝結表面１１であり、これにより、凝縮水を凝縮棒である柱体の凝結表面に凝縮させることができ、凝縮水のために利用可能な凝結面積がより大きくなる。凝縮棒１が柱体であり、その円周表面には、傾斜したテーパー状の斜面がないため、空気中の水は、円柱体の凝結表面に均一に分布することができ、凝縮水は、一定の体積に凝集した場合、スムーズに下へ流れることができ、凝縮棒１に含まれた水量が多すぎることによる霧化効果の低下を防止することができる。

前記凝縮棒１の先端は、凝結表面１１から外側に広がる集水ヘッド１２を備え、前記集水ヘッド１２の外縁直径は、前記凝結表面の円周直径よりも大きい。本発明において、凝縮棒１の先端には、集水ヘッド１２が設置され、その外縁直径は、前記凝結表面の円周直径よりも大きい。前記凝結表面に凝縮水が発生した場合、集水ヘッド１２の遮蔽によって、凝縮水が気流により凝結表面から離脱することを効果的に防止することができる。前記集水ヘッド１２の上面は、平坦面である。本発明において、凝縮棒１がこの頂部で放電することを防止するために、特別に平坦面の集水ヘッド１２を設置し、これにより、凝縮棒１に付着された帯電したイオンが凝縮棒の先端に移動することを防止することができる。

前記集水ヘッド１２と前記凝結表面１１は、滑らかに移行して接続される。凝縮棒１に付着された帯電したイオンが尖り角の接続箇所に移動して放電現象が発生することを防止するために、前記集水ヘッド１２と前記凝結表面１１は、特に滑らかに移行し、接続尖り角が発生することを防止する。

前記凝縮棒の凝結表面１１には、上から下まで円周外径が徐々に増大する緩流段差部１３が設けられる。均一に凝縮する効果を保障するために、本発明では、円柱体の凝縮棒を設計し、これにより、凝縮水は、一定の体積に凝集された場合、スムーズに下へ流れることができ、凝縮水が下へ流れた後、凝縮棒１上の凝縮水が突然減少する。一定量の霧化媒体が凝縮棒１に付着されることを保障するために、本発明では、徐々に増大する緩流段差部１３を特別に設計し、緩流段差部１３に常に水が保存されて、放電霧化に使用され、これにより、凝縮棒１の材料の安全性と使用寿命を保障する。

本実施形態において、前記霧化電極２は、エミッタ電極と対向電極とを含み、前記エミッタ電極は、凝縮棒であり、前記対向電極は、凝縮棒の隣に設置され、前記高圧電源は、凝縮棒と対向電極との間に印加される。凝縮棒を霧化電極の一つとするのは、霧化ギャップおよび霧化効果を制御するのに有利である。

第２の実施形態：
本実施形態と第１の実施形態の相違点は、以下の通りである。図４及び図５に示すように、前記霧化電極２は、エミッタ電極と対向電極とを含み、前記エミッタ電極と対向電極は、凝縮棒１の両側にそれぞれ設置され、前記高圧電源は、エミッタ電極と対向電極との間に印加される。凝縮棒１の両側に位置するエミッタ電極および対向電極を特別に設置することにより、凝縮棒１の機能をさらに専門化させて、放電機能を負担する必要がなく、これにより、凝縮棒の加工工程を簡素化させ、最適の凝縮効果を実現することができる。

本実施形態において、前記凝結表面１１には、集水溝１４が設けられ、前記集水溝は、凝結表面を周回して凹む環状の集水溝である。凝縮棒上の霧化媒体の付着を保障するために、本発明では、特に集水溝１４を設置し、凝結表面を周回して凹む環状の集水溝は、集水溝１４内の凝縮水の量を均一に保障することができ、放電霧化効果が優れる。

第３の実施形態：
本実施形態と第１の実施形態の相違点は、以下の通りである。図６に示したように、前記集水ヘッド１２と前記凝結表面１１は、内側に凹む円弧を介して移行して接続される。装置が気流中にある場合、凝縮水は、凝結表面１１から集水ヘッド１２に向かって移動する可能性があり、凝縮水が集水ヘッド１２の上方に流動することを防止するために、特別に前記集水ヘッド１２と前記凝結表面１１を内側に凹む円弧移行構造に設計し、内側に凹む円弧移行構造は、凝縮水の運動方向を縦方向から横方向に変化するように案内し、これにより、凝縮水は、集水ヘッド１２の周囲に排出される。

本実施形態において、前記凝結表面１１には、集水溝１４が設けられ、前記集水溝１４は、凝縮棒１の軸心方向に沿って設置される縦方向の集水溝であり、前記縦方向の集水溝は、凝結表面の円周に沿って配置される。円周に沿って配置された縦方向の集水溝１４は、より多くの環境に適用することができ、集水溝は、互いに干渉しない、最低の凝縮水量を保障することができる。

上記の実施形態は、単に本発明の好適な実施形態だけであり、本発明のすべての実施例ではなく、当業者は、本発明の原理に基づいて、様々な変形を行うことができる。このような変形は、本発明の技術思想を逸脱しない限り、いずれも本発明の特許請求の範囲で定義された範囲に含まれるべきである。

本出願は、出願番号がＣＮ２０１７２０６５１３５１．８であって、出願日が２０１７年５月３１日である中国特許出願に基づいて提出し、優先権を主張し、前記の中国特許出願のすべての内容を本出願に援用する。

１：凝縮棒、１１：凝結表面、１２：集水ヘッド、１３：緩流段差部、１４：集水溝、２：冷却器、３：霧化電極

Claims (8)

1. 周囲の空気中の水をその上に凝縮させ、且つ中心軸の周りに回転対称な柱体であり、前記柱体の円周表面が凝縮水を凝集させる凝結表面である凝縮棒と、
   前記凝縮棒と接触して前記凝縮棒の温度を下げて前記凝縮棒を冷却させる冷却器と、
   霧化電極と、
   前記霧化電極に高電圧を印加して、前記凝縮棒に付着した凝縮水が高電圧コロナにより励起されて霧化水粒子を形成する高圧電源と、を含み、
   前記霧化電極は、エミッタ電極と対向電極とを含み、前記エミッタ電極は、前記凝縮棒であり、前記対向電極は、前記凝縮棒の隣に設置され、前記高圧電源は、前記凝縮棒と対向電極との間に印加され、または、
   前記霧化電極は、エミッタ電極と対向電極とを含み、前記エミッタ電極と前記対向電極は、前記凝縮棒の両側にそれぞれ設置され、前記高圧電源は、前記エミッタ電極と前記対向電極との間に印加されることを特徴とする水粒子発生装置。
2. 前記凝縮棒の先端は、前記凝結表面から外側に広がる集水ヘッドを備え、前記集水ヘッドの外縁直径は、前記凝結表面の円周直径よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の水粒子発生装置。
3. 前記集水ヘッドの上面は、平坦面である
   ことを特徴とする請求項２に記載の水粒子発生装置。
4. 前記集水ヘッドと前記凝結表面とは、滑らかに移行して接続されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の水粒子発生装置。
5. 前記集水ヘッドと前記凝結表面とは、内側に凹む円弧を介して移行して接続されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の水粒子発生装置。
6. 前記凝縮棒の凝結表面は、上から下まで円周外径が徐々に増大する緩流段差部を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の水粒子発生装置。
7. 前記凝結表面には、集水溝が設けられ、前記集水溝は、前記凝結表面を周回して凹む環状の集水溝である
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の水粒子発生装置。
8. 前記凝結表面には、集水溝が設けられ、前記集水溝は、前記凝縮棒の軸心方向に沿って設置されている縦方向の集水溝であり、前記縦方向の集水溝は、前記凝結表面の円周に沿って配置されている
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の水粒子発生装置。

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