WO2007052583A1 - 静電霧化装置 - Google Patents

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WO2007052583A1
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air flow
discharge electrode
air
high voltage
housing
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Takeshi Yano
Sumio Wada
Akihide Sugawa
Tatsuhiko Matsumoto
Shousuke Akisada
Toshihisa Hirai
Original Assignee
Matsushita Electric Works, Ltd.
Hirai, Kishiko
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    • F24F6/14—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic atomizer that electrostatically atomizes water to generate nanometer-sized charged fine particle mist.
  • an electrostatic atomizer that generates nanometer-sized charged fine particle mist by electrostatic atomization of water.
  • the electrostatic atomizer includes a discharge electrode, water supply means for supplying water to the discharge electrode, a spray cylinder that is internally formed into an atomization space and holds the discharge electrode in the atomization space, and a discharge electrode.
  • a high voltage applying unit that applies a high voltage to the discharge electrode to generate nanometer-sized charged fine particle mist by atomizing the water supplied to the surface of the discharge electrode by applying a high voltage to the discharge electrode.
  • the water supply means is composed of a heat exchanger having a cooling part and a heat radiating part, and the condensed water is formed on the surface of the discharge electrode by cooling the discharge electrode through the cooling part.
  • nanometer-sized ions generated in the atomization space are discharged outside by blowing air.
  • the present invention was invented in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to incorporate an electrostatic atomizing unit together with a heat exchanger, a cooling fan, and a high voltage source. It is an object of the present invention to provide an electrostatic atomizer that can efficiently dissipate heat of these components and can efficiently discharge mist of charged fine particle water.
  • An electrostatic spraying apparatus includes a housing and an electrostatic atomizing unit accommodated in the housing.
  • the electrostatic atomization unit is composed of a discharge electrode, a counter electrode disposed opposite to the discharge electrode, a water supply means for supplying water to the discharge electrode, and a spray cylinder surrounding the discharge electrode.
  • a discharge port exposed to the outside of the housing is formed at one end in the axial direction.
  • a high voltage source for applying a high voltage is housed between the discharge electrode and the counter electrode, and water supplied to the discharge electrode by the high voltage is placed at the tip of the discharge electrode !, The charged fine particle water is produced by electrostatic atomization, and the charged fine particle water is discharged from the discharge electrode tip in a state of being atomized from the discharge electrode tip through the counter electrode.
  • the water supply means is a heat exchanger having a cooling unit and a heat radiating unit, and the cooling unit cools the discharge electrode to generate condensed water on the discharge electrode.
  • a fan that creates a forced air flow for cooling the heat radiating portion and a linear air passage that allows the air flow to flow are provided, and the heat radiating portion is exposed in the air passage.
  • the spray tube of the electrostatic atomization unit is formed with an air flow inlet for introducing the air flow created by the fan, and the mist of the charged fine particle water is discharged out of the housing by being put on this air flow.
  • the electrostatic atomization unit and the high-voltage power supply are arranged on both sides of the air passage, respectively, and a first air intake port for supplying a forced air flow generated by the fan to the electrostatic atomization unit side, and A third air intake for supplying to the high voltage source side is arranged upstream of the second air intake for introducing the forced air flow into the air passage. In this way, the heat dissipating part of the heat exchanger is cooled so as to promote the cooling of the discharge electrode.
  • the electrostatic atomization unit and the high voltage source are arranged, upstream of the blowing path.
  • the electrostatic atomization unit can be supplied with fresh air before it is heat-exchanged, preventing the discharge electrode from being cooled. The generation of mist of charged fine particle water can be performed stably.
  • the housing is formed with a partition partitioning the interior into a first space and a second space.
  • the electrostatic atomization unit and the fan are accommodated in the first space and the air supply path is formed.
  • the second space accommodates the high voltage source, a rotation control circuit that controls the rotational speed of the fan, and a temperature control circuit that controls the temperature of the cooling section of the heat exchanger.
  • the third air intake is provided in the partition wall. For this reason, the heat dissipation of the temperature control circuit is promoted and the stable operation is guaranteed.
  • an air flow path is formed between the third air intake port and a discharge port at one end of the housing, and the rotation control circuit and the temperature control circuit are integrated. It is desirable that the control module is disposed upstream of the high pressure source along the air flow path. As a result, the high voltage source power rotation control circuit and temperature control circuit that generate a large amount of heat can be thermally protected, and more stable operation is guaranteed.
  • the partition wall is provided with a hole through which a lead wire for connecting a high voltage power source from the high voltage source to the electrostatic atomizing unit is passed.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electrostatic atomizer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an electrostatic atomizing unit used in the electrostatic atomizer described above.
  • FIG. 3 is a partially cutaway top view of the electrostatic atomizer.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the formation of a tailor cone generated on the discharge electrode of the electrostatic atomizer.
  • FIG. 6 (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H), and (I) are a part of examples of discharge electrodes used in the electrostatic atomizer described above. Omitted front view.
  • the electrostatic atomizer includes an electrostatic atomizing unit 10 and a housing 100 that accommodates the electrostatic atomizing unit 10.
  • the housing 100 includes a case body 101 and a case lid 102 that covers one surface of the case body 101.
  • the electrostatic atomizing unit 10 includes a discharge electrode 20, a counter electrode 30, It has a spray tube 50 that holds the heat exchanger ⁇ 40.
  • the discharge electrode 20 is disposed on the central axis of the spray cylinder 50, the rear end portion is fixed to the bottom wall 51 of the spray cylinder 50, and the tip projects into the spray cylinder 50.
  • the counter electrode 30 has a ring shape with a circular window in the center, and the center of the circular window 52 is fixed to the tip of the spray cylinder 50 along with the central axis of the spray cylinder 50, with respect to the discharge end at the tip of the discharge electrode 20.
  • the spray cylinder 50 is separated along the axial direction. This circular window defines the outlet at the tip of the spray cylinder 50.
  • the discharge electrode 20 and the counter electrode 30 are connected to a high voltage source 90 via an electrode terminal 21 and a ground terminal 31, respectively.
  • the high voltage source 90 is composed of a transformer and applies a predetermined high voltage between the discharge electrode 20 and the grounded counter electrode 30, and applies a negative voltage (for example, 4.6 kV) to the discharge electrode 20.
  • a high-voltage electric field is generated between the discharge end 22 at the tip of the discharge electrode 20 and the inner peripheral edge of the circular window 32 of each counter electrode 30, and water supplied onto the discharge electrode 20 is discharged as described later. Charges with static electricity and discharges charged fine particles of water from the discharge end 22 as mist.
  • the water W held at the discharge end 22 at the distal end of the discharge electrode 20 and the counter electrode 30 is high voltage applied between the discharge electrode 20 and the counter electrode 30.
  • the coulomb force acts on the surface of the water W, and the surface of the water W rises locally to form a tailor cone T.
  • the electric charge concentrates on the tip of the tailor cone T and the electric field strength in this portion increases, and the Coulomb force generated in this portion increases, and the tailor cone T is further grown.
  • the tailor cone T repeats splitting (Rayleigh splitting), generating a large amount of nanometer-sized charged fine particle water mist.
  • the mist travels toward the counter electrode 30 and is discharged to the outside through the discharge port 52.
  • a plurality of air inlets 54 are formed on the peripheral wall of the spray cylinder 50, and the mist is discharged from the discharge port 52 on the pressurized air that also takes in this force.
  • a heat exchanger 60 composed of a Peltier effect thermoelectric module is attached to the back side of the bottom wall of the spray cylinder 50, and the discharge electrode 20 is coupled to the cooling side of the heat exchanger ⁇ 60, so that the discharge electrode When the water is cooled to a temperature below the dew point of water, moisture contained in the surrounding air is condensed on the discharge electrode, and this heat exchange defines the supply means for supplying water to the discharge electrode 20.
  • This heat exchanger 60 is configured by connecting a plurality of thermoelectric elements 62 in parallel between a pair of conductive circuit boards, and is supplied from a control module 200 housed in a housing. The discharge electrode 20 is cooled at a cooling rate determined by the variable voltage.
  • One conductive circuit board on the cooling side is thermally coupled to the flange 24 at the rear end of the discharge electrode 20 via insulating members 63 and 65, and the other conductive circuit board on the heat dissipation side is connected to the heat sink 68 via the insulating member 66. It is thermally coupled to.
  • the heat radiating plate 66 is fixed to the rear end of the spray cylinder 50, and holds the heat exchange 60 between the heat radiating plate 66 and the bottom wall 51 of the spray cylinder 50.
  • the heat radiating plate 68 may be provided with heat radiating fins for promoting heat radiating.
  • the control module 200 controls the heat exchanger 60 so as to maintain an appropriate temperature according to the environmental temperature and the environmental humidity, that is, an electrode temperature at which a sufficient amount of water can be condensed on the discharge electrode.
  • the electrostatic atomizing unit 10 configured as described above is disposed at the center of the front end portion (upward in FIG. 1) in the housing 100 containing the fan 120.
  • the discharge port 52 at the tip of the spray cylinder 50 is aligned with the opening formed in the front end surface of the housing 100.
  • a front partition 112 and a rear partition 114 are formed in the housing 100, and the rear end of the spray cylinder 50 and the heat sink 68 are coupled to the front partition 102, and the periphery of the spray cylinder 50 is formed at the front end in the housing 100.
  • a pressurized air chamber 70 into which the pressurized air produced by the fan 120 is introduced is formed.
  • the pressurized air chamber 70 is configured to take in the pressurized air flow only by the first air intake 72 formed in a portion close to the fan 120, and air is not introduced from other portions.
  • the inside of the housing 100 is isolated from the other parts.
  • the fan 120 takes in air from an air port 116 formed on one side of the housing 100 and supplies pressurized air from the first air inlet 72 into the pressurized air chamber 70.
  • This pressurized air is introduced into the spray cylinder 50 from the air inlet 54 of the electrostatic atomizer unit 10 to create an air flow discharged from the discharge port 52 of the spray cylinder 50, and is put on this air stream to form the spray cylinder.
  • the mist generated inside is exhausted outside the Uzing 100.
  • a straight air blowing path 80 for cooling the heat sink 68 is formed, and the second air at one end of the blowing path 80 is formed.
  • the air flow from the fan 120 is taken in through the intake port 82, and the opening force at the other end of the air passage 70 is also released to the outside through the air exhaust port 118 formed on the side surface of the housing 100.
  • the rear partition 114 is formed over the entire length of the housing 100 in the lateral direction, and the electrostatic atomization unit 10, the fan 120, the pressurized air chamber 70, and the air passage 80 are arranged in the first space in front of the rear partition 114.
  • the rear bulkhead 11 The high voltage source 90 is accommodated in the second space behind 4.
  • the electrostatic atomization unit 10 and the high voltage source are respectively provided on both sides of the air duct 80 that is on a straight line, that is, the first space in front and the second space behind the air path 80, respectively. 90 are arranged in a state of being separated from each other.
  • the control module 200 includes a temperature control circuit that controls the temperature on the cooling side of the heat exchanger 60 to a temperature that causes condensation on the discharge electrode 20 according to the ambient temperature and humidity, and the temperature of the discharge electrode 20.
  • the rotation control circuit that controls the rotation of the fan 120 is integrated and controls the heat exchanger 60 and the fan 120 based on the information from the temperature sensor and humidity sensor installed in the housing 100.
  • the rear partition 114 is provided with a third air intake 92 for taking in the air flow from the fan 120, and promotes the release of heat generated in this space.
  • the air introduced into this space is discharged to the outside through a discharge port 115 provided on the side surface of the housing 100.
  • the first air inlet 72 and the third air inlet 92 are formed upstream of the second air inlet 82 of the air flow path 80, and fresh air is supplied from the electrostatic atomizing unit 10 and the high voltage source. 90 and control module 200 are supplied.
  • the control module 200 is disposed upstream of the high voltage source 90 in the air flow path from the third air intake port 92 to the discharge port 115, and the control module 200 generates a large amount of heat. 200 is thermally protected and a stable control operation is performed.
  • a notch-shaped hole 117 is formed at one end of the rear partition 114 corresponding to one end of the housing 110 provided with the discharge port 115, and the lead wire 202 led out from the high voltage source 200 is connected to the hole 117 and It is connected to the electrostatic atomization unit 10 through a hole 119 at one end of the front partition 112.
  • the air inlets 54 in the spray cylinder 50 are arranged at equiangular intervals along the circumferential direction, and are arranged in a diametrically opposed manner around the axis of the spray cylinder 50. .
  • an air flow pressurized toward the discharge electrode 20 on the axial center of the spray cylinder 50 flows evenly, and the generation of vortex flow in the spray cylinder 50 is suppressed, and mist is effectively generated from the discharge port 52. It is possible to create an air flow that releases air.
  • the inner surface of the side wall 113 on the opposite side of the first air intake 72 as viewed from the electrostatic spray unit 10 extends from the outer surface of the spray cylinder 50. It is possible to prevent the occurrence of turbulent flow in the space between them and efficiently introduce pressurized air into the spray cylinder 50 via the air inlet 54 facing this space. As a result, the mist generated in the spray cylinder 50 can be effectively discharged to the outside.
  • a recess 28 is formed in the discharge electrode 20 immediately behind the discharge end 22 having a curved tip. As a result, excessive condensation of water condensed on the discharge electrode 20 other than the discharge end 22 to the tailor cone formed on the discharge end 22 is suppressed, and the tailor cone T having a certain size and shape is stabilized. Thus, a nanometer-sized negative ion mist having a smaller particle size can be stably generated.
  • the discharge electrode 20 may have other shapes shown in FIGS. 6 (A) to (I).

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Abstract

　静電霧化装置はハウジングと、ハウジング内に収容された静電霧化ユニットとを備える。静電霧化ユニットは放電電極及び熱交換器を備える。熱交換器は放電電極を冷却して結露水を発生させる。放電電極には高電圧が印加されて、放電電極の先端で結露水が静電霧化されて帯電微粒子水のミストを発生する。ハウジング内には、熱交換器の放熱を促進させる空気流を作り出すファンと、放電電極に印加する高電圧を発生する高電圧源とが内蔵され、空気流の送風路に熱交換器の放熱側が露出する。静電霧化ユニットには空気流を導入する空気流入口が形成されて、この空気流に乗せて帯電微粒子水のミストを放出する。送風路の両側に静電霧化ユニットと高圧電源とが配置され、ファンで作り出す空気流を、静電霧化ユニット側に供給する第1空気取り入れ口と、上記高電圧源側に供給する第３の空気取り入れ口が、強制空気流を送風路に導入する第2の空気取り入れ口の上流側に配置される。

Description

明 細 書
静電霧化装置
技術分野
[0001] 本発明は、水を静電霧化させてナノメータサイズの帯電微粒子ミストを発生させる静 電霧化装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来より、例えば、国際特許公開 WO 2005/097339に示されるように、水を静電霧 ィ匕させてナノメータサイズの帯電微粒子ミストを発生させる静電霧化装置が知られて いる。この静電霧化装置は、放電電極と、放電電極に水を供給する水供給手段と、 内部が霧化空間となってこの霧化空間内に放電電極を保持する噴霧筒と、放電電 極に高電圧を印加する高電圧印加部とを備え、放電電極に高電圧を印加して放電 電極の表面に供給した水を霧化させることでナノメータサイズの帯電微粒子ミストを 発生させるものである。
[0003] この静電霧化装置では、水供給手段を冷却部と放熱部とを有する熱交^^で構成 され、冷却部を介して放電電極を冷却することで放電電極の表面に結露水を供給す るようにしており、ファンによる送風によって放熱部での放熱を促進させると共に、前 記霧化空間にて発生したナノメータサイズのイオンを送風によって外部に吐出させる ようにしている。
[0004] し力しながら、この従来の静電霧化装置にあっては、ファンにて作り出される空気流 を熱交^^の放熱部と静電霧化ユニット側とに確実に分離させて供給することが難し いという問題がある。更に、このような静電霧化装置では、放電電極に印加する高電 圧を発生させる高電圧源を内蔵することが望まれるが、高電圧源を配置する位置に よっては高電圧源力もの熱によって放熱部での放熱効果を妨げたり、或いは、放電 電極自体を暖めてしまうことがあるため、高電圧源を効果的冷却することが望まれる。 発明の開示
[0005] 本発明は上記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、 静電霧化ユニットが熱交換器や冷却用のファンや高電圧源と共に内蔵され、これら の部品の放熱を効率良く行うことができて、帯電微粒子水のミストを効率よく放出する 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。
[0006] 本発明に係る静電噴霧装置は、ハウジングとハウジング内に収容された静電霧化 ユニットとを備える。静電霧化ユニットは放電電極と、放電電極に対向して配置された 対向電極と、放電電極に水を供給する水供給手段と、放電電極を囲む噴霧筒とで構 成され、噴霧筒の軸方向一端にハウジング外部に露出する吐出口が形成される。ハ ウジング内に、上記放電電極と上記対向電極との間に高電圧を印加する高電圧源が 収容されて、上記高電圧により上記放電電極に供給された水を放電電極の先端に お!、て静電霧化させて帯電微粒子水を作り出し、この帯電微粒子水を上記放電電 極先端から上記の対向電極を通過させて上記噴霧筒先端の吐出口から霧化された 状態で放出させる。上記水供給手段は冷却部と放熱部とを有する熱交換器であり、 上記冷却部によって上記の放電電極を冷却して放電電極上に結露水を発生させる 。ハウジング内には、上記の放熱部を冷却するための強制空気流を作り出すファンと 、この空気流を流す直線状の送風路が備えられ、上記送風路内に上記放熱部が暴 露される。静電霧化ユニットの噴霧筒にはファンで作り出された空気流を導入する空 気流入口が形成されて、この空気流に乗せて上記の帯電微粒子水のミストをハウジ ング外に放出する。上記送風路の両側にそれぞれ上記静電霧化ユニットと上記高圧 電源とが配置され、上記ファンで作り出す強制空気流を、静電霧化ユニット側に供給 するための第 1空気取り入れ口と、上記高電圧源側に供給するための第 3の空気取り 入れ口が、強制空気流を送風路に導入する第 2の空気取り入れ口の上流側に配置さ れる。このように、放電電極の冷却を促進させるように熱交^^の放熱部を冷却する 空気の送風路の両側に、静電霧化ユニットと高電圧源とが配置され、送風路の上流 側に設けた第 1及び第 3の空気取り入れ口からそれぞれ静電霧化ユニットと高電圧源 とにファンで作り出される空気流を供給するため、熱交^^の放熱を促進させること 及びノ、ウジングに内蔵する熱の発生源である高電圧源を冷却できることに加えて、 静電霧化ユニットへは熱交換される前の新鮮な空気を供給することができ、放電電 極の冷却を妨げることなく帯電微粒子水のミストの発生を安定して行うことができる。
[0007] 好ましくは、上記ハウジングに、内部を第 1空間と第 2空間とに仕切る隔壁が形成さ れて、第 1空間内に上記静電霧化ユニットと、上記ファンが収容されると共に上記送 風路が形成される。第 2空間内には上記の高電圧源と、ファンの回転数を制御する回 転制御回路と、上記熱交換器の冷却部の温度を制御する温度制御回路とが収容さ れる。この隔壁に上記の第 3の空気取り入れ口が設けられる。このため、回転制御回 路ゃ温度制御回路の放熱が促進され、安定した動作が保証される。
[0008] 更に、上記第 2空間内では、上記第 3の空気取り入れ口とハウジング一端の排出口 との間に空気流路が形成され、上記の回転制御回路と上記温度制御回路とを一体 化した制御モジュールが上記空気流路に沿って上記高圧源の上流側に配置される ことが望ましい。これにより、発熱量が大きな高電圧源力 回転制御回路や温度制御 回路を熱的に保護できて、より安定した動作が保証される。
[0009] また、上記隔壁には、記高圧源からの高圧電源を上記静電霧化ユニットに接続す るためのリード線が貫通する孔が設けられることが好ましい。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明の一実施形態に係る静電霧化装置の縦断面図。
[図 2]同上の静電霧化装置に使用する静電霧化ユニットの断面図。
[図 3]同上の静電霧化装置の一部切欠上面図。
圆 4]同上の静電霧化装置の外観図を示し、（A)は正面図、（B)は右側面図、（C)は 底面図。
[図 5]同上の静電霧化装置の放電電極に発生するテーラーコーンの形成について説 明する概略図。
[図 6] (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) (I)はそれぞれ同上の静電霧化装置に使用 する放電電極の一例示す一部省略正面図。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 本発明の一実施形態に係る静電霧化装置を添付図面に基づいて説明する。図 1 に示すように、静電霧化装置は静電霧化ユニット 10とこれを収容するハウジング 100 とで構成される。ハウジング 100は、図 4に示すように、ケース本体 101と、ケース本 体 101の一面を塞ぐケース蓋 102とで構成される。
[0012] 図 2に最も良く示すように、静電霧化ユニット 10は、放電電極 20、対向電極 30、及 び熱交^^ 40を保持する噴霧筒 50を備える。放電電極 20は噴霧筒 50の中心軸上 に配置され、後端部を噴霧筒 50の底壁 51に固定し、先端を噴霧筒 50内に突出させ る。対向電極 30は中央に円形窓を有するリング状であり、円形窓 52の中心を噴霧筒 50の中心軸に併せて噴霧筒 50の先端に固定され、放電電極 20の先端の放電端に 対して噴霧筒 50の軸方向に沿って離間する。この円形窓が噴霧筒 50先端の吐出口 を規定する。放電電極 20と対向電極 30はそれぞれ電極端子 21と接地端子 31を介 して高電圧源 90に接続される。高電圧源 90はトランスで構成されて所定の高電圧を 放電電極 20と接地された対向電極 30との間に印加するもので、負の電圧（例えば、 4. 6kV)を放電電極 20に与えることで、放電電極 20先端の放電端 22と各対向電 極 30の円形窓 32の内周縁との間に高電圧電界を発生させ、後述するように、放電 電極 20上に供給される水を静電気で帯電させて、放電端 22から水の帯電微粒子を ミストとして放出する。
[0013] この場合、図 5に示すように放電電極 20と対向電極 30との間に印加される高電圧 により放電電極 20先端の放電端 22に保持された水 Wと対向電極 30との間にクーロ ン力が働いて、水 Wの表面が局所的に盛り上がってテーラーコーン Tが形成される。 すると、テーラーコーン Tの先端に電荷が集中してこの部分における電界強度が大き くなつて、この部分に生じるクーロン力が大きくなり、更にテーラーコーン Tを成長させ る。その後、クーロン力が水 Wの表面張力を超えると、テーラーコーン Tが分裂 (レイリ 一分裂)を繰り返し、ナノメータサイズの帯電微粒子水のミストを大量に生成させるも のである。このミストは対向電極 30に向けて進み、吐出口 52を通して外部に放出さ れる。噴霧筒 50の周壁には複数の空気流入口 54が形成され、ここ力も取り入れる加 圧された空気に乗せてミストを吐出口 52から放出する。
[0014] 噴霧筒 50の底壁の裏側にはペルチェ効果熱電モジュールで構成された熱交換器 60が取り付けられ、この熱交^^ 60の冷却側に放電電極 20が結合されて、放電電 極が水の露点以下の温度に冷却されることで、周囲の空気中に含まれる水分を放電 電極に凝集させるものであり、この熱交 が水を放電電極 20へ供給する供給 手段を規定する。この熱交換器 60は、一対の導電回路板の間に複数の熱電素子 62 を並列に接続して構成され、ハウジング内に収めた制御モジュール 200から与えられ る可変の電圧によって決まる冷却速度で放電電極 20を冷却する。冷却側となる一方 の導電回路板は放電電極 20後端のフランジ 24へ絶縁部材 63、 65を介して熱結合 され、放熱側となる他方の導電回路板に絶縁部材 66を介して放熱板 68に熱結合さ れる。この放熱板 66は噴霧筒 50の後端に固定され、放熱板 66と噴霧筒 50の底壁 5 1との間に、熱交 60を保持する。放熱板 68には放熱を促進させる放熱フィンを 設けることも可能である。制御モジュール 200は環境温度と環境湿度に応じた適切な 温度、即ち、十分な量の水を放電電極上に凝集できる電極温度を維持するように、 熱交換器 60を制御する。
[0015] このようにして構成された静電霧化ユニット 10は、図 1に示すように、ファン 120を内 蔵したハウジング 100内の前端部（図 1では上方向）の中央に配置され、ハウジング 1 00の前端面に形成した開口に噴霧筒 50先端の吐出口 52を一致させる。ハウジング 100内には前隔壁 112と後隔壁 114が形成され、前隔壁 102に噴霧筒 50の後端部 及び放熱板 68が結合されて、ハウジング 100内の前端部において、噴霧筒 50の周 囲にファン 120によって作り出される加圧空気が導入される加圧空気室 70が形成さ れる。加圧空気室 70はファン 120に近接する部分に形成した第 1空気取り入れ口 72 によってのみ加圧空気流を取り込みむように構成され、これ以外の部分から空気が 導入されることが無 、ように、ハウジング 100の内部にぉ 、てその他の部分と隔離さ れている。ファン 120はハウジング 100の一側面に形成した空気口 116から空気を取 り込んで加圧した空気を第 1の空気取り入れ口 72から加圧空気室 70内に供給する。 この加圧空気は静電霧化ユニット 10の空気流入口 54から噴霧筒 50内に導入されて 、噴霧筒 50の吐出口 52から排出される空気流を作り出し、この空気流に乗せて噴霧 筒内で発生するミストをノ、ウジング 100の外部に放出させる。
[0016] 前隔壁 112及び放熱板 68と後隔壁 114との間には放熱板 68を冷却するための直 線状の空気の送風路 80が形成され、送風路 80の一端の第 2の空気取り入れ口 82を 通してファン 120からの空気流を取り込み、送風路 70の他端の開口力もハウジング 1 00の側面に形成した空気排出口 118を介して外部に放出する。後隔壁 114はハウ ジング 100の横方向の全長に亘つて形成されて、後隔壁 114より前方の第 1空間に 静電霧化ユニット 10、ファン 120、加圧空気室 70、送風路 80が配置され、後隔壁 11 4より後方の第 2空間に高電圧源 90が収容される。この結果、直線上となった送風路 80の両側、即ち、送風路 80を境にした前方の第 1空間と後方の第 2空間に、それぞ れ静電霧化ユニット 10と、高電圧源 90とが互いに離間した状態で配置される。
[0017] 後隔壁 114の後方のハウジング 100内部に形成される空間には、高電圧源 90に カロえて、熱交^^ 60による放電電極 20の冷却温度及びファン 120で作り出される風 量を制御する制御モジュール 200が収容される。この制御モジュール 200は、周囲 の温度や湿度に応じて放電電極 20に結露を生じさせるような温度に熱交換器 60の 冷却側の温度を制御する温度制御回路と、放電電極 20の温度に応じてファン 120 の回転を制御する回転制御回路が一体ィ匕されたものであり、ハウジング 100内に設 けた温度センサや湿度センサからの情報を基にして、熱交換器 60やファン 120を制 御するための制御信号を作り出す。後隔壁 114にはファン 120からの空気流を取り込 む第 3の空気取り入れ口 92が設けられ、この空間内で発生する熱の放出を促進させ る。この空間内に導入された空気はハウジング 100の側面に設けた排出口 115を経 て外部に排出される。第 1の空気取り入れ口 72及び第 3の空気取り入れ口 92は、送 風路 80の第 2空気取り入れ口 82より上流側に形成され、新鮮な空気が静電霧化ュ ニット 10及び高電圧源 90や制御モジュール 200側に供給される。
[0018] 制御モジュール 200は第 3の空気取り入れ口 92から排出口 115に至る空気流路に おいて、高電圧源 90の上流側に配置され、発熱量が大きい高電圧源 90から制御モ ジュール 200が熱的に保護され、安定した制御動作が行われる。排出口 115が設け られたハウジング 110の一側端に対応する後隔壁 114の一端には切り欠き状の孔 1 17が形成され、高電圧源 200から導出されるリード線 202がこの孔 117及び前隔壁 112の一端の孔 119を通して静電霧化ユニット 10に接続される。
[0019] 図 3に示すように、噴霧筒 50における空気流入口 54は周方向に沿って等角度間 隔で配列され、噴霧筒 50の軸の回りに直径方向で対向する形に配列される。これに より、噴霧筒 50の軸中心上の放電電極 20に向けて加圧された空気流が均等に流れ 、噴霧筒 50内での渦流の発生を抑制し、吐出口 52から効果的にミストを放出させる 空気流を作り出すことが出来る。また、同図に示すように、静電噴霧ユニット 10から見 て第 1の空気取り入れ口 72と反対側となる側壁 113の内面は、噴霧筒 50の外面から の距離が略一定となる曲面とされ、この間の空間での乱流の発生を防ぎ、この空間に 面する空気流入口 54を介して加圧空気を効率よく噴霧筒 50内に導入することがで き、その結果、噴霧筒 50で発生するミストを外部に効果的に放出することが出来る。
[0020] 放電電極 20には先端が曲面となった放電端 22の直ぐ後方に凹所 28が形成される ことが望ましい。これにより、放電端 22以外の放電電極 20上で結露する水が放電端 22上に形成されるテーラーコーンへ過剰に吸収されるのが抑制され、一定の大きさ 及び形状のテーラーコーン Tが安定して形成されることになり、粒径がより小さいナノ メータサイズのマイナスイオンミストが安定して生成できるものである。
[0021] 放電電極 20としては、その他図 6 (A)〜（I)に示される形状のものが使用できる。

Claims

請求の範囲
[1] ノ、ウジングと、ハウジング内に収容された静電霧化ユニットとを備え、
静電霧化ユニットは、放電電極と、放電電極に対向して配置された対向電極と、放電 電極に水を供給する水供給手段と、放電電極を囲む噴霧筒とで構成され、 上記噴霧筒の軸方向一端にハウジング外部に露出する吐出口が形成され、 ハウジング内に、上記放電電極と上記対向電極との間に高電圧を印加する高電圧 源が収容されて、上記高電圧により上記放電電極に供給された水を放電電極の先 端にぉ 、て静電霧化させて帯電微粒子水を作り出し、この帯電微粒子水を上記放電 電極先端から上記の対向電極を通過させて上記噴霧筒先端の吐出口から霧化され た状態で放出させる静電霧化装置において、
上記水供給手段は冷却部と放熱部とを有する熱交^^であり、上記冷却部によって 上記の放電電極を冷却して放電電極上に結露水を発生させ、
上記ハウジング内に、上記の放熱部を冷却するための強制空気流を作り出すファン と、
この強制空気流を流す直線状の送風路が備えられ、上記送風路内に上記放熱部が 露出し、
上記静電霧化ユニットの上記噴霧筒には上記の空気流を導入する空気流入口が形 成されてこの空気流に乗せて帯電微粒子水のミストを上記ハウジング外に放出する、 上記送風路の両側にそれぞれ上記静電霧化ユニットと上記高圧電源とが配置され、 上記ファンで作り出す強制空気流を、静電霧化ユニット側に供給するための第 1空気 取り入れ口と、上記高電圧源側に供給するための第 3の空気取り入れ口とが、上記 送風路へ強制空気流を供給する第 2の空気取り込み口の上流側に配置されたことを 特徴とする静電霧化装置。
[2] 上記ハウジングに、内部を第 1空間と第 2空間とに仕切る隔壁が形成され、第 1空間内 に上記静電霧化ユニットと、上記ファンが収容されると共に、上記送風路が形成され 第 2空間内に、上記の高電圧源と、ファンの回転数を制御する回転制御回路と、上記 熱交換器の冷却温度を制御する温度制御回路が収容され、上記隔壁に上記の第 3 の空気取り入れ口が形成されたことを特徴とする静電霧化装置。
[3] 上記ハウジングに排出口が形成されて、上記第 2空間内で上記第 3の空気取り入れ 口とこの排出口との間に空気流路が形成され、上記の回転制御回路と上記温度制 御回路とを一体ィヒした制御モジュールが上記空気流路に沿って上記高圧源の上流 側に配置されたことを特徴とする静電霧化装置。
[4] 上記高圧源からの高圧電源を上記静電霧化ユニットに接続するためのリード線が貫 通する孔が上記隔壁に形成されたことを特徴とする静電霧化装置。
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