WO2004105959A1 - 静電霧化装置及びこれを用いた空気清浄機 - Google Patents

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liquid
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capillary
carrier
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Hiroshi Suda
Takayuki Nakada
Tomonori Tanaka
Tomohiro Yamaguchi
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Matsushita Electric Works, Ltd.
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    • A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
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    • B05B5/0255—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns spraying and depositing by electrostatic forces only
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening

Definitions

  • the present invention relates to a useless electrostatic atomizer that discharges liquid as fine charged particles and an air cleaner using the same.
  • Japanese Patent Publication No. 2001-286546 discloses a conventional electrostatic atomizer.
  • This electrostatic atomizer changes the liquid ejected from the nozzle into fine charged particles by applying a high voltage between a nozzle that atomizes the liquid and an electrode that is arranged close to the nozzle orifice. It is. In this case, a spray mechanism for ejecting the liquid from the nozzle is required.
  • Japanese Patent Publication No. 3260 150 discloses another conventional electrostatic atomizer. This electrostatic atomizer uses a metal, glass, or plastic capillary structure as a liquid carrier instead of using a nozzle and a liquid atomizing mechanism, and uses the capillary action to move the tip of the carrier.
  • the liquid is supplied to the discharge end by capillary action, and a high voltage is applied to the discharge end to charge the liquid and discharge it as fine charged particles.
  • the liquid to be atomized, C a if it contains mineral components such as M g, these minerals proceeds the tip of the capillary structure, and C0 2 in air On the other hand, it may be deposited and adhered as 0 3 ⁇ 3 ⁇ ! ⁇ 1 ⁇ 0 etc., making it difficult for electrostatic atomization to occur. Is required. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to overcome the above-described problems, and uses a capillary structure that does not require a liquid atomizing mechanism such as a nozzle as a liquid carrier, while also using a capillary carrier tip.
  • An object of the present invention is to provide an electrostatic atomizer that can stably perform electrostatic atomization over a long period of time by eliminating the deposition of minerals at the discharge end and an air purifier incorporating the electrostatic atomizer.
  • the electrostatic atomizer of the present invention includes a capillary transport body, the capillary transport body has a liquid collecting end and a discharge end opposite to the liquid collecting end, and the liquid collecting end collects the liquid and collects the liquid. It is transported to the discharge end.
  • the apparatus further includes a first electrode for electrically charging the liquid, a second electrode facing the discharge end, and a voltage source.
  • the first electrode is electrically connected to the carrier at a point apart from the discharge end along the length of the carrier.
  • the voltage source is connected between the first and second electrodes.
  • a pressure is applied to charge the liquid at the discharge end and discharge it as fine charged particles.
  • a feature of the present invention is that a capillary carrier is selected from at least one of a plurality of materials having different equipotential points based on criteria satisfying the following conditions.
  • the pH of the liquid used is If it is 10 or less, the capillary carrier is formed of at least one selected from alumina, titania, zirconia, and silica materials. These ceramic materials have a pH of less than 9 at the equipotential point and come into contact with the liquid at pH 10; at the time of £, the inner wall surface of the capillary carrier becomes negatively charged, causing a small liquid flow path.
  • An electric double layer is formed inside the capillaries, that is, an immobile layer of positive charges is formed on the inner wall surface of the capillary carrier, and a positive layer is further diffused thereon to form a diffusion layer.
  • a positive layer is further diffused thereon to form a diffusion layer.
  • Positive ions that is, floating ions of mineral components such as Ca10 and Mg + can be kept away from the discharge end.
  • the first electrode is set to a positive potential with respect to the second electrode, and the second electrode is discharged from the discharge end of the capillary carrier!
  • the capillary carrier is made of magnesia alone or magnesia. It is formed of a mixed material with alumina.
  • the ceramic material of Yeura et al. Has a higher pH at the equipotential point than the pH of the liquid, and when it comes into contact with the liquid, the inner wall surface inside the capillary transport body becomes positively charged.
  • the electrostatic atomizer having such a configuration is incorporated in a device such as an air purifier.
  • the air purifier has a filter for trapping contaminants in the housing and a fan for circulating air through the filter.
  • the atomizer is located in the housing downstream of the fan and the filter. This makes it possible to remove contaminants with a filter and put it in a clean air stream to discharge the finely charged liquid particles into the room indoors. It can be performed.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electrostatic atomizer according to one embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 is a schematic diagram showing the operation of the above device.
  • Fig. 4 and IH5 are schematic diagrams showing the effect of electroosmotic flow generated in the capillary carrier used in the above equipment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of an air purifier incorporating a rising device.
  • the electrostatic atomizer M is, for example, manufactured so as to generate nanometer-sized charged fine particle water which is obtained by making water fine and charged.
  • the electrostatic atomizer M includes a base 1 O for holding a plurality of capillary carriers 20, a cylindrical body 30 surrounding the upper surface of the base 10, and a cylindrical body 30. It comprises an electrode plate 40 housed in the upper end opening, and a water tank 50 detachably attached to the lower surface of the base 10.
  • Each capillary carrier 20 is a porous ceramic rod having a diameter of about 5 mm and a length of about 7 Omm.
  • the tip of the part that penetrates the base 10 and protrudes to the upper surface side of the base 10 is pointed, and this is set as the discharge end 21, and the part that protrudes to the lower surface of the base 10 is liquid Collection end 22.
  • the liquid collecting end 22 is immersed in water in the water tank 50, absorbs water from the liquid collecting end 22, and transports the water to the discharge end 21 by capillary action.
  • the base 10 is formed of a conductive synthetic resin, and functions as a first electrode that applies a potential to each of the capillary carriers 20.
  • a terminal 12 connected to the high-voltage power supply 70 is provided on a part of the peripheral surface of the base 10.
  • An electrode tube 14 protrudes from the lower surface of the base 10 into the water tank 50 so as to apply the same potential as the water in the water tank 50 and the capillary transfer body 20.
  • the high-voltage power supply 70 applies, for example, a high voltage E having an electric field strength of 500 V / mm between the base 10 and the electrode plate 40, and as a result, as shown in FIG. Electrostatic atomization occurs between the discharge end 21 of the discharge electrode 21 and the electrode plate 40 that constitutes the second electrode facing the discharge end 21. Fine water is charged as charged particles from the discharge end 21 to the electrode plate. It is to be released toward 40. That is, due to the action of high voltage, the water sent from the discharge end 21 is laid-split to generate negatively charged water of charged fine particles, thereby discharging the mist of the charged fine water.
  • a high voltage E having an electric field strength of 500 V / mm between the base 10 and the electrode plate 40, and as a result, as shown in FIG. Electrostatic atomization occurs between the discharge end 21 of the discharge electrode 21 and the electrode plate 40 that constitutes the second electrode facing the discharge end 21. Fine water is charged as charged particles from the discharge end 21 to the electrode plate. It is to be released toward
  • the electrode plate 4 ⁇ is made of a conductive synthetic resin and has a circular outer periphery, is molded into an open shape at the center, and forms an opening edge 41 at the periphery of the center opening.
  • the peripheral edge 41 is in close proximity to the discharge end 21 of each $ ffl tube carrier 2 O, and discharge is performed between the opening edge 41 and the discharge end 21.
  • a terminal 48 connected to a high-voltage power supply is formed on a part of the electrode plate 40 in the circumferential direction.
  • a continuous or wedge-shaped high voltage is applied between the electrode plate 40 and the base 10 from the high voltage source.
  • the capillary carrier 20 is a porous ceramic having a particle diameter of 2 to 500 im and a porosity of 10 to 7%, and water is passed by a capillary action through a fine channel formed inside. Conveyed to discharge end 21.
  • ceramic one of alumina, titania, zirconia, silica, and magnesium is a mixture of any combination, depending on whether the fine particles emitted from the discharge end 21 are charged positively or negatively. Still, it is still selected by the pH of the water used.
  • the electrostatic atomizer of the present invention uses a capillary transporter 20 side as a negative electrode and a polar plate 40 side as a ground electrode to be negatively charged; A method of applying a voltage of + and positively charging it to release fine particles of water can be selected. To release particles of water that are negatively charged, set the equipotential point of the ceramic material to P
  • the ceramic material is selected such that H is lower than the pH of the water used.
  • the pH at the equipotential point of the ceramic material is shown in the table below.
  • the reason for selecting the ceramic material in consideration of the pH of the water used for o is that if the water used contains mineral components such as Mg and Ca, these components will proceeds to the discharge end 21, sealed explosion from being precipitated as C0 2 and Han'asa and M gO Yu C AC0 3 in the air, but to prevent the electrostatic atomizing is impaired by the precipitation of such components is there. That is, the use of electroosmotic flow in the capillary tube prevents Mg ions and Ca ions dispersed in water from proceeding to the discharge end 21.
  • Figure 4 shows the capillary transporter 20 in the case of using the capillary transporter 20 with a material whose pH at the equipotential point is lower than that of water to generate and release fine particles of negatively charged water. It shows the electroosmotic flow generated inside.
  • a porous capillary carrier 20 is formed of silica
  • the silanol groups are dissociated by contact with water, and the inner wall of the capillary is negatively charged. Is formed, and a positive charge is diffused thereon to form a diffusion layer, thereby forming an electric double layer.
  • S in the figure indicates the slip surface in the electric double layer
  • Z indicates the zeta potential.
  • the pH of the water used is 10 or more, use a ceramic material whose DH at the equipotential point is 10 or less, and if the pH of the water is 7 to 10 , PH at equipotential point A ceramic material lower than 7 is used, and by combining one or more of ⁇ : the capillary ceramic carrier 20 made of a porous ceramic with the desired basket at the equipotential point is obtained. create.
  • Figure 5 shows, contrary to the above example, that the brass is charged using a material whose pH at the equipotential point is higher than the 5 shows an electroosmotic flow generated inside the capillary transporter 20 when the flow is performed.
  • the capillary transport body 20 is formed of magnesia
  • the inner wall of the capillary is positively charged by contact with water, and an immobile layer of negative charge is formed thereon, and a negative layer is further formed thereon.
  • the electric charge is diffused and a diffusion layer is formed to form an electric double layer.
  • a plurality of opening windows 32 are formed on the outer peripheral wall of the cylindrical body 30.
  • an air flow discharged from the central opening of the electrode plate 40 can be created.
  • the charged fine particle water generated between the electrode plate 21 and the electrode plate 40 can be sent to a wide space in a misted state by being put on this air flow.
  • the charged fine particle water can be obtained by using the forced air flow generated by the air purifier “! 00”.
  • the air purifier 100 collects the fan 110 and dust in the eight housings 101 provided with the air suction port 120 and the air discharge port 104. It is equipped with a filter 120.
  • the electrostatic atomizer M is a filter 1 20 In addition, it is arranged downstream of the fan 110 and near the air blower 104 of the air purifier 100.
  • the mist of the charged particle water generated by the electrostatic atomization is reduced to about 0.02 ml / min at an electric field strength of 500 V / mm or more, with the tip diameter of the capillary carrier 20 being 0.5 mfn or less, 3 to 1 O
  • Onm particle size and ultra-fine particles of nanometer size while containing active species such as hydroxyl radical, superoxide, nitric oxide radical, and oxygen radical in combination with oxygen in the air. Can be.
  • active species such as hydroxyl radical, superoxide, nitric oxide radical, and oxygen radical in combination with oxygen in the air.
  • Such mist of charged particle water is When released, it is possible to deodorize adhering substances adhering to the indoor walls and the like.
  • the following equation is a deodorization reaction equation between the active species showing the deodorizing effect of these active species and the odor.
  • Acetaldehyde CH 3 CHO + 6 ⁇ OH + 0 2 — 2C0 2 +5 H 2 0
  • Applicable to atomization include water containing active ingredients such as vitamin C and amino acids, and water containing aroma oil, fragrances, deodorants, and the like, as well as, for example, colloid solutions such as cosmetic lotions.

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Abstract

多孔質セラミックの毛細構造体を液体の搬送体として使用して、搬送体の先端の放電端から液体の帯電微粒子を放出する。放電端からマイナスの帯電微粒子を放出する場合は、等電位点でのｐＨが使用する液体のｐＨよりも低い材料の毛細構造体とすることで、毛細管内部で発生する電気浸透流に乗せて、Ca２＋やMg２＋等のイオンを放電端から遠ざけることができる。この結果、毛細管搬送体の放電端でこれらのイオンが空気中のＣＯ2と反応してＣａＣＯ３やＭｇＯ等として析出することを無くし、長期に亘って安定した静電霧化効果を維持できる。

Description

明細書
静電霧化装置及びこれを用いだ空気清浄機
技術分野
本発明は液体を微細な帯電粒子として放出するだめの静電霧化装置及びこれを用いた 空気清浄機に関するちのである。
背景技術
曰本特許公報特閧 200 1— 286546は、 従来の静電霧化装置を開示している。 この静電霧化装置は液体を霧化するノズルと、 ノズルの噴射口に近接配置した電極との 間に高電圧を印加することで、 ノズルから噴射される液体を微細な帯電粒子に変えるも のである。 この場合は、 ノズルから液体を噴出させるための噴霧機構が必要である。 日本特許公報特許 3260 1 50号は、 従来の別の静電霧化装置を開示している。 こ の静電霧化装置は、 ノズルと液体の霧化機構を使用する代わりに 金属、 ガラス、 また はプラスチックの毛細構造体を液体の搬送体として使用し、 毛細管作用を利用して搬送 体先端の放電端へ毛細管作用によって液体を供給し、 放電端へ高電圧を印加することで 液体を帯電させて微細な帯電粒子として放出するものである。 この装置にあっては、 霧 化される液体に、 C a、 M g等のミネラル成分が含まれている場合、 これらのミネラル 成分が毛細構造体の先端部に進み、 空気中の C02と反 して、 0 3〇〇3ゃ!\ 1 §0等と して析出付着して静電霧化が起こり難くなつてしまうことがあるため、 この析出物を定 期的に取り除 <メンテナンスが必要となるという問題が発生する。 発明の開示
本発明は、 上記の問題点を克服するために成され ^ちのであり、 ノズルのような液体 霧化機構が必要でない毛細構造体を液体の搬送体として使用しながらも、 毛細管搬送体 先端の放電端でのミネラルの析出を無くして、 長期に亘つて安定した静電霧化が可能と なっ 静電霧化装置及びこの静電霧化装置を内蔵する空気清浄機を提供するちのである。 本発明の静電霧化装置は毛細管搬送体を備え、 この毛細管搬送体は液体収集端及びこ れと反対側の放電端とを有し、 上記液体収集端が液体を収集してこの液体を上記放電端 に搬送する。 この装置には、 更に、 液体を電気的に帯電させる第 1電極と、 上記放電端 に対向する第 2電極、 及び電圧源を備える。 第 1電極は、 搬送体の長さ方向に沿って放 ¾端から離れ /£点で搬送体に電気接続される。 電圧源は第 1電極と第 2電極との間に電 圧を印加して、 放電端で液体を帯電させてこれを微細な帯電粒子として放出する。 本発 明の特徴とするところは、 毛細管搬送体を、 以下の条件を満足する基準に基づいて、 異 なる等電位点を有する複数の材料の少なくとち一つから選択したことである。
a) 第 1電極が第 2電極に対して負電位に帯電される時は、 等電位点での材料の p Hが 液体の p Hより低い、
b) 第 1電極が第 2電極に対して正電位に帯電される時は、 等電位点での材料の p Hが 液体の p Hより高い。
この条件を満足することにより、 搬送体の毛細管内において、 放電端から液体収集端に 向かう電気浸透流を作り出すことができる。 この結果、 液体に C a、 Mg等のミネラル 成分が含まれる場合、 液体自体を毛細管作用により放電端へ搬送しながらも、 ミネラル 成分の浮遊粒子を、 この電気浸透流に乗せて放電端から遠ざけることができて、 ミネラ ル成分が放電端に析出することを防止できる。 この^め、 度 に放電端をクリーニング する必要が無く、 長期に亘つて安定し 7£静電霧化効喿を維持できる。
第 1電極を第 2電極に対して負電位として、 毛細管搬送体の放電端から第 2電極に向 かう液体の粒子を負の帯電粒子とするように設定する場合、 使用する液体の p Hが 1 0 以下であれば、 毛細管搬送体は、 アルミナ、 チタニア、 ジルコニァ、 シリカの材料から 選択されだ少なくとち一つで形成される。 これらのセラミック材料は等電位点での p H が 9より小さく、 p H 1 0の液体と接触し; £時に毛細管搬送体の内壁面がマイナスに帯 電することになり、 微少な液体流路内において電気 2重層を形成する すなわち、 毛細 管搬送体の内壁面上に正電荷の不動層が形成され、 更にその上に正電荷が拡散し 拡散 層が形成される。 この状態で、 毛細管搬送体の液体収集端側を負極に帯電させると、 拡 散層での正電荷が液体収集端に移動する電気浸透流が毛細管搬送体内で発生して、 液体 中に存在するプラスイオン、 すなわち、 C a十、 Mg+等のミネラル成分の浮遊イオン を放電端から遠ざけることができる。
一方、 第 1電極を第 2電極に対して正電位として、 毛細管搬送体の放電端から第 2電 極に！ ¾けて放出される液体の微粒子を正の帯電粒子とするように設定する場合、 使用す る液体の p Hが 1 0以上であれば、 毛細管搬送体は、 マグネシア単独、 或いは、 マグネ シァとアルミナとの混合材料で形成される。 匚れらのセラミック材料は等電位点での p Hが液体の p Hより高くなり、 液体と接触し 時に毛細管搬送体内の内壁面がプラスに 帯電することになり、 微少な液体流路内において、 毛細管搬送体の内壁面に負電荷の不 動層を作りだし、 更にその上に負電荷が拡散しだ拡散層が形成されて電気 2重層が形成 される。 この状態で、 毛細管搬送体の液体収集端側を正極に帯電させると、 拡散層での 負電荷が液体収集端側に移動する電気浸透流が毛細管搬送体内で起こり、 液体中に存在 する C a十、 Mg+等の浮遊イオンは、 毛細管内壁面に捕捉されるか或いは電気浸透流 に引きずられることになり、 これらのイオンが毛細管搬送体の放電端に進 ことが実質 的に阻止でぎる。
このような構成の静電霧化装置を空気清浄機等の機器に組み込 ¾ことが望ましい。 空 気清浄機は汚染物質を捕捉するフィルタと、 このフィルタを通して空気を循環させるフ ァンとをハウジングに備えるもので、 霧化装置をファンとフィルタの下流側のハウジン グ内に配置する。 これにより、 フィルタで汚染物質を除去し きれいな空気流に乗せて 液体の微細帯電微粒子を室内空間へ広く放出することができ、 微細帯電粒子が発揮する 脱臭効果により広し、範囲に亘る室内の脱臭を行うことができる。
上述の課題ゆこれ以外の利点は、 図面を参照して説明する実施形態の説明で明確にさ れる。 囡面の簡単な説明
図 1は本発明の一実施形態に係る静電霧化装置の分解斜視図。
2は同上の装置の縦断面図。
図 3は同上の装置の作用を示す概略図。
図 4及び IH5は同上の装置に使用される毛細管搬送体で発生する電気浸透流の作用を示 す概略図。
図 6は罔上の装置を組み込んだ空気清浄機の一例を示す断面図。 発明を実施する めの最良の形態
本発明の一実施例に係る静電霧化装置 Mは、 一例として水を微細化して帯電させだナ ノメータサイズの帯電微粒子水を生成するだめに制作され ちのである。 図 1 ~3に示 すように、 静電霧化装置 Mは、 複数の毛細管搬送体 20を保持する基台 1 Oと、 基台 1 0の上面を包囲する筒体 30、 筒体 30の上端開口に収める電極プレー卜 40と、 基台 1 0の下面側に着脱自在に取り付けられる水タンク 50とで構成される。 各毛細管搬送 体 20は、 直径が約 5mm、 長さが約 7 Ommの多孔質の棒体として多孔質セラミ ' ク で形成されて基台 1 0を貫通し、 基台 1 0の上面側に突出する部分の先端を尖らせて、 ここを放電端 21とし、基台 1 0の下面側に突出する部分を液体収集端 22としている。 この液体収集端 22は、 水タンク 50内の水に浸され、 ここから水を吸収して毛細管作 用により放電端 2 1へ水を搬送する。 基台 1 0は、 導電性合成樹脂により成形され、 各 毛細管搬送体 20に電位を与える第 1電極として作用する。 基台 1 0の周面の一部に高 圧電源 70に接続される端子 1 2が設けられている。 基台 1 0の下面からは水タンク 5 0内に電極筒 1 4が突出して、 水タンク 50内の水ちまた毛細管搬送体 20と同電位を 印加させるよラになっている。
高圧電源 70は、 例えば、 500V/mmの電界強度の高電 Eを基台 1 0と電極プレ 一卜 40との間に印加して、 この結果、 囡3に示すように、 毛細管搬送体 20の放電端 2 1とこれに対向して第 2電極を構成する電極プレー卜 40との間で静電霧化現象が発 生し、 微細な水を帯電粒子として放電端 2 1から電極プレー卜 40に向けて放出させる ちのである。 すなわち、 高電圧の作用により、 放電端 2 1から送り出される水にレイり —分裂を起こさせて、 マイナスに帯電した帯電微粒子水を発生させて、 帯電微粒子水の ミス卜を放出する。
電極プレー卜 4◦は導電性合成樹脂で円形の外周を有し、 中央が開口しだ形に成型さ れ、 中央開口の周縁に開口縁部 41を形成する。 この閧ロ縁部 41は各€$ffl管搬送体 2 Oの放電端 2 1に近接対向し、 開口縁部 41と放電端 2 1との間で放電が行われる。 電 極プレート 40の周方向の一部には、高圧電源に接続される端子 48が形成されている。 高電圧源からは連続した或いは レス状の高電圧が電極プレー卜 40と基台 1 0との間 に印加される。
毛細管搬送体 20は、 粒径が 2〜500 i mで気孔率 1 0〜7〇％となつだ多孔質セ ラミックであり、 内部に形成される微細な流路を通し 毛細管作用によつて水を放電端 2 1へ搬送する。 セラミックとしては、 アルミナ、 チタニア、 ジルコニァ、 シリカ、 マ グネシァの一つま 7≥は任意の組み合わせの混合物であり、 放電端 2 1から放出される微 粒子をプラスかマイナスのどちらに帯電させるかによつて、 まだ、 使用する水の p Hに よって選択される。
すなわち、 本発明の静電霧化装置は、 毛細管搬送体 20側を負極とし霪極プレート 4 0側をグランド電極として、 マイナスに帯電させ; £7の微粒子を放出させる方式と、 こ れと逆の電圧を印加してプラスに帯電させ 水の微粒子を放出させる方式とを選べる。 マイナスに帯電した水の微粒子を放出させる場合は、 セラミツク材料の等電位点の P
Hが使用される水の p Hよりも低くなるように、 セラミック材料を選択する。 セラミツ ク材料の等電位点での p Hを下表に示す。
Figure imgf000007_0001
このよ oに使用する水の p Hを考慮してセラミツク材料を選択する理由は、 使用する 水に Mgゆ C a等のミネラル成分が含まれる場合に、 これらの成分が毛細管搬送体 2 O の放電端 21へ進み、 空気中の C02と反麻し M gOゆ C aC03として析出するのを防 止し、 このような成分の析出によって静電霧化作用が損なわれることを防ぐものである。 すなわち、 毛細管内での電気浸透流を利用して、 水内に分散している Mgイオンや、 C aイオンが放電端 2 1に進 のを防止することである。
図 4は、等電位点での p Hが水の p Hよりち低い材料で毛細管搬送体 20を使用して、 マイナスに帯電しだ水の微粒子を生成 ·放出する場合における、 毛細管搬送体 20内部 に発生する電気浸透流を示す。 例えば、 シリカで多孔質の毛細管搬送体 20を形成して レ、る場合は、水との接触でシラノール基が乖離して毛細管の内壁がマイナスに帯電して、 その上にブラス電荷の不動層が形成され、 更にその上にプラス電荷が拡散し 拡散層が 形成されて、 電気 2重層を構成する。 図中の Sは電気二重層におけるすべり面を示し、 Zはゼータ電位を示す。 この伏態において、 例えば、 電極プレー卜 40をグランド電極 とし、 放電端 2 1から液体収集端 22側に離れた所を負極となる電場がかけられると、 図中の矢印で示すように、 負極側に向かう電気浸透流が発生し、 水に分散している M g イオンや C aイオンを放電端 2 1から遠ざける方向に移動させる。 これにより、 水自体 は毛細管作甩により、 放電端 21側に移動させながら、 Mgイオンや C aイオンが放電 端 2 1側に進 ¾のを阻止できる。
以上の理由により、 使 Sされる水の p Hが 1 0以上であれぱ、 等電位点の D Hが 1 0 以下となるセラミック材料を使用し、 水の p Hが 7〜1 0であれぱ、 等電位点の PHが 7より低くいセラミツク材料を使用するものであり、 一種ま はそれ以 ±:を組み合わせ ることで、 等電位点での PHが所望の籠となった多孔質セラミック製の毛細管搬送体 2 0を作成する。
図 5は、 上の事例とは逆に、 等電位点での p Hが水の p Hよりも高い材料で毛細管搬 送体 20を使用して、 ブラスに荷電し /£水の微粒子を放出される場合における毛細管搬 送体 20内部に発生する電気浸透流を示す。 例えば、 マグネシアで毛細管搬送体 20を 形成している場合は、 水との接触で、 毛細管の内壁がプラスに帯電して、 その上にマイ ナス電荷の不動層が形成され、 更にその上にマイナス電荷が拡散し 拡散層 ¾ 成され て電気 2重層を構成する。 この状態において、 例えば、 電極プレー卜 40側をグランド 電極とし、 放電端 2 1から液体収集端 22側に離れだ所を正極とする電場がかけられる と、 図中の矢印で示すように、 正極側に向かう電気浸透流が発生し、 水に分散している Mgイオンゆ C aイオンをこの流れに引き込んで放電端 2 1から遠ざける方向に移動さ せる。 これにより、 水自体は毛細管作用により、 放電端 21側に移動させながら、 M g イオンや C aイオンが放電端 2 1側に進 ¾のを阻止できる。
筒体 30の外周壁には、 複数の開口窓 32が形成され、 ここから空気流を取り込 こ とで、 電極プレー卜 40の中央開口から吐出される空気流を作り出すことができ、 放電 端 21と電極プレー卜 40との間で発生する帯電微粒子水をこの空気流に乗せてミス卜 状態で広い空間へ送る出すことができる。 例えば、 図 6に示すように、 上記の静電霧化 装置 Mを空気清浄機 1 00に組み込こ ことで、 空気清浄機"！ 00で作り出される強制 空気流を利用して、 帯電微粒子水を広い範囲に亘つて飛散させることができる。 空気清 浄機 1 00は空気吸い込みロ1 02と空気吹き出しロ1 04を備えた八ウジング 1 01 内に、 ファン 1 1 0及び塵埃を捕集するフィルタ 1 20を備えたもので、 ファン 1 1 0 によりフィルタ 1 20を通して外部の空気を吸引し、 清浄な空気を空気吹き出しロ1 0 4から放出する。 静電霧化装置 Mは、 フィルタ 1 20及びファン 1 1 0より下流側で、 空気清浄機 1 00の空気吹き出しロ1 04の近傍に配置される。
静電霧化で生じる帯電粒子水のミストは、 毛細管搬送体 20の尖端径を 0. 5mfn以 下として、 電界強度 500 V/mm以上において毎分 0. 02m l程度にした畤、 3~ 1 O Onmの粒径となつ^ナノメータサイズの超微細な粒子となる共に、 空気中の酸素 と反廂してヒドロキシルラジカル、 スーパーオキサイド、 一酸化窒素ラジカル、 酸素ラ ジカルなどの活性種を含 ¾ことができる。 このような帯電粒子水のミス卜は室内空間に 放出された時、 室内の空気ゆ室内壁面等に付着している付着物の脱臭を行うことができ る。 以下の式は、 これらの活性種による脱臭効果を示す活性種と臭気との脱臭反¾式で おる。
アンモニア 2ΝΗ3+6 · ΟΗ→Ν2+6 Η20
ァセ卜アルデヒド CH3CHO+6 · OH+02— 2C02+5 H20
画 CH3COOH + 4■ OH+02→2 · C02+4H20
メタンガス CH4+4 · OH+02— C02+4H20
一酸化炭素 CO+2 - 0H- C02+H20 .
一酸化窒素 2NO+4 · OH→N2+2 · 02+2H20
ホルムアルデヒド HCHO+4 · OH→C02+3 H2〇
尚、 上述の実施形態では、 水を使用して帯電微粒子水のミストを発生させる事例を説明 したが、 本発明はこの実施形態に限定されるちのではなく、 水以外の種 の液体の静電 霧化に適用できる。 適用できる液体としては、 ビタミン Cゆアミノ酸等の有効成分が入 つだ水、 ァロマオイルや芳香剤や消臭材等が入った水の他に、 例えば、 化粧ローション のようなコロイド溶液等がある。

Claims

請求の範囲
1 . 以下の構成よりなる静電霧化装置、
毛細管搬送体、 この毛細管搬送体は液体収集端及びこれと反対側の放電端とを有し、 上 記液体収集端が液体を収集してこの液体を上記放電端に搬送する；
上記液体を電気的に帯電させる第 1電極、 この第 1雹極は放電端から搬送体の長さ方向 に沿って離れた点で搬送体に電気接続され、
上記放電端に対向する第 2電極、
電圧源、 この電圧源は第 1電極と第 2電極との間に電圧を印加して、 放電端で液体を帯 電させてこれを微細な帯電粒子として放出する、
上記毛細管搬送体は、 以下の条件を満足する基準に基づいて、 異なる等電位点を有する 複数の材料の少なぐとち一つから選択される、
第 1電極が第 2電極に対して負電位に帯電される時は、 等電位点での材料の D Hが液体 の p Hよ <0低い、
第 1電極が第 2電極に対して正電位に帯電される時は、 等電位点での材料の p Hが液体 の O Hよ鳴、。
2. 請求項 1に記載の静電霧化装置において、
上記装置は ρ Ηが 1 0以下の液体に使用され、
上記電圧源が第 2電極に対して第 1電極に負電圧を印加し、
上記毛細管搬送体は、 アルミナ、 チタニア、 ジルコニァ、 シリカの材料から選択されだ 少なくとち一つである。
3. 上記請求項 1に記載の静電霧化装置において、
上記装置は ρ Ηが 1 0以上の液体に使用され、
上記電圧源が第 2電極に対して第 1電極に正電圧を印加し、
上記毛細管搬送体は、 マグネシアゆマグネシアとアルミナの混合物から選択されだ少な ぐとち一つである。
4. 請求項"!に記載の静電霧化装置を含 空気清浄機であって、 この空気清浄機は、 汚染物質を捕捉するフィルタと、 このフィルタを通して空気を循環 させるファンとを備え^八ウジングを有し、
上記静電霧化装置は上記八ウジング内で上記ファンと上記フィルタの下流側に配置され た。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106237967A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 深圳市潜能环保实业有限公司 消毒剂混合反应装置及空气净化装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4925242B2 (ja) * 2005-04-25 2012-04-25 パナソニック株式会社 消臭装置
JP4534853B2 (ja) * 2005-04-25 2010-09-01 パナソニック電工株式会社 静電霧化装置
JP4551288B2 (ja) * 2005-07-15 2010-09-22 パナソニック株式会社 空気調和機
JP5338077B2 (ja) * 2008-01-22 2013-11-13 ダイキン工業株式会社 静電噴霧装置
JP4818399B2 (ja) 2009-06-15 2011-11-16 三菱電機株式会社 静電霧化装置及び空気調和機
JP5808889B2 (ja) * 2010-04-07 2015-11-10 株式会社ノリタケカンパニーリミテド コアシェル粒子の製造方法
JP2012065979A (ja) * 2010-09-27 2012-04-05 Panasonic Corp 機能ミスト発生装置
JP2012021763A (ja) * 2011-08-22 2012-02-02 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62144774A (ja) * 1985-12-19 1987-06-27 Agency Of Ind Science & Technol 液体の微粒化方法
JP2001286546A (ja) * 2000-04-07 2001-10-16 Ricoh Elemex Corp 消臭剤噴霧装置
JP3260150B2 (ja) * 1990-11-12 2002-02-25 ザ プラクター アンド ギャムブル カンパニー カートリッジおよび静電噴霧装置
JP2002203657A (ja) * 2000-12-27 2002-07-19 Daikin Ind Ltd イオン発生器
JP2003014261A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Sharp Corp 加湿装置
JP2003079714A (ja) * 2001-09-14 2003-03-18 Matsushita Electric Works Ltd 空気清浄機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62144774A (ja) * 1985-12-19 1987-06-27 Agency Of Ind Science & Technol 液体の微粒化方法
JP3260150B2 (ja) * 1990-11-12 2002-02-25 ザ プラクター アンド ギャムブル カンパニー カートリッジおよび静電噴霧装置
JP2001286546A (ja) * 2000-04-07 2001-10-16 Ricoh Elemex Corp 消臭剤噴霧装置
JP2002203657A (ja) * 2000-12-27 2002-07-19 Daikin Ind Ltd イオン発生器
JP2003014261A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Sharp Corp 加湿装置
JP2003079714A (ja) * 2001-09-14 2003-03-18 Matsushita Electric Works Ltd 空気清浄機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106237967A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 深圳市潜能环保实业有限公司 消毒剂混合反应装置及空气净化装置
CN106237967B (zh) * 2016-08-31 2019-01-29 深圳市皓明实业有限公司 消毒剂混合反应装置及空气净化装置

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