WO2012043122A1 - 静電霧化装置 - Google Patents

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heat
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崇史 大森
中田　隆行
雄輔 山田
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パナソニック株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B05B5/0533—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes
    • B05B5/0535—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes at least two electrodes having different potentials being held on the discharge apparatus, one of them being a charging electrode of the corona type located in the spray or close to it, and another being of the non-corona type located outside of the path for the material

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic atomizer that atomizes condensed water produced on the surface of a discharge electrode to generate charged fine particle water.
  • an electrostatic atomization apparatus including a cooling unit that cools a discharge electrode to supply water to the discharge electrode is known (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • This electrostatic atomizer cools a discharge electrode by a cooling unit and generates condensed water on the surface of the discharge electrode.
  • the electrostatic atomizer applies a high voltage to the discharge electrode to cause discharge, thereby atomizing the condensed water held at the tip of the discharge electrode to generate weakly acidic charged fine particle water.
  • This charged fine particle water contributes to moisture retention of skin and hair, deodorization of spaces and objects, and the like. For this reason, various effects can be acquired by mounting an electrostatic atomizer in various goods.
  • the cooling unit includes a plurality of thermoelectric elements.
  • the plurality of thermoelectric elements are sandwiched between a pair of circuit boards.
  • the pair of circuit boards is formed by forming a circuit on one side surface of insulating plates facing each other.
  • adjacent thermoelectric elements are electrically connected to each other by the circuit.
  • a discharge electrode is connected to the first circuit board on the heat absorption side via a cooling insulating plate, and a heat dissipation plate is connected to the second circuit board on the heat dissipation side.
  • thermoelectric element when the thermoelectric element is energized, the heat absorption side of the thermoelectric element cools the heat dissipation electrode via the circuit board, the insulating plate, and the cooling insulating plate, and this cooling condenses on the surface of the discharge electrode. Water is produced.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an electrostatic atomizer capable of adjusting the cooling state of the discharge electrode without controlling the cooling section.
  • an electrostatic atomizer includes a discharge electrode having a distal end portion and a proximal end portion, a cooling portion for cooling the discharge electrode, and discharge at the distal end portion of the discharge electrode.
  • the high voltage application unit that atomizes the condensed water held on the discharge electrode to generate charged fine particle water and the vicinity of the base end of the discharge electrode are held by the discharge electrode.
  • the heat capacity adjusting member capable of exchanging heat with the discharge electrode through the condensed water.
  • the heat capacity adjusting member is disposed so that condensed water accumulates between the heat capacity adjusting member and the base end portion of the discharge electrode.
  • the heat capacity adjusting member is disposed around the cooling unit.
  • the electrostatic atomizer further includes a heat-dissipating current-carrying member that supports the cooling unit and has conductivity and thermal conductivity, and the heat capacity adjustment member includes the heat capacity adjustment member and the heat-dissipation current-carrying member. It is preferable that the heat-dissipating current-carrying member is disposed so as to form a gap that can hold the condensed water therebetween.
  • the heat capacity adjusting member preferably has water absorption.
  • the heat capacity adjusting member is preferably made of a porous material.
  • the porous material is preferably ceramic or pumice.
  • the cooling unit preferably has a thermoelectric element that cools the discharge electrode when energized.
  • an electrostatic atomizer that can adjust the cooling state of the discharge electrode without controlling the cooling section.
  • (A) And (b) is a schematic block diagram of the electrostatic atomizer of 1st Embodiment.
  • (A) And (b) is a schematic block diagram of the electrostatic atomizer of 2nd Embodiment.
  • FIG. 1A is a schematic configuration diagram of the electrostatic atomizer according to the first embodiment.
  • the electrostatic atomizer includes a cooling unit 1, a discharge electrode 2, a counter electrode 3, a high voltage application unit 4, and a heat capacity adjustment member 5.
  • thermoelectric elements 11 constituting the cooling unit 1 are BiTe Peltier elements.
  • One thermoelectric element 11 is a P-type Peltier element, and the other thermoelectric element 11 is an N-type Peltier element.
  • the heat dissipation energization member 12 is mechanically and electrically joined directly to the heat dissipation side (lower side in FIG. 1A) of each thermoelectric element 11.
  • Each heat radiating energizing member 12 is formed of a material having conductivity and thermal conductivity (brass, aluminum, copper, etc.).
  • the heat dissipating current-carrying members 12 connected to the thermoelectric elements 11 are electrically connected to each other by lead wires 14 via a voltage application unit 13 made of a DC power source.
  • the discharge electrode 2 is formed of a material having high thermal conductivity and high conductivity (aluminum, copper, tungsten, titanium, stainless steel, etc.) and has a substantially cylindrical shape. Further, the discharge electrode 2 has a spherical discharge portion 2a at the distal end portion, and has a bowl-shaped base portion 2b extending radially outward at the proximal end portion. The discharge electrode 2 has a base end surface, that is, an end surface in the axial direction opposite to the discharge portion 2a in the base portion 2b, which is mechanically connected to the heat absorption side (upper side in FIG. 1A) of the pair of thermoelectric elements 11. And electrically connected to each other. Accordingly, the pair of thermoelectric elements 11 are electrically connected via the discharge electrode 2.
  • thermoelectric element 11 when the pair of thermoelectric elements 11 are energized from the voltage application unit 13 through the lead wire 14, the heat radiation energizing member 12, and the discharge electrode 2, the action of the thermoelectric element 11 causes Heat is transferred to the heat dissipation energization member 12 on the heat dissipation side. As a result, the discharge electrode 2 is directly cooled by the thermoelectric element 11, and condensed water W is generated on the surface of the discharge electrode 2.
  • the counter electrode 3 is disposed at a position facing the discharge part 2a of the discharge electrode 2.
  • An annular discharge hole 3 a is formed through the center of the counter electrode 3.
  • a high voltage application unit 4 is connected to the counter electrode 3.
  • the heat capacity adjusting member 5 is formed in the vicinity of the base end portion of the discharge electrode 2 so as to be able to exchange heat with the discharge electrode 2 through the condensed water W generated on the surface of the discharge electrode 2. .
  • the heat capacity adjustment member 5 is formed around the base portion 2b of the discharge electrode 2 and is integrally formed with each heat dissipation energization member 12 so as to embed each heat dissipation energization member 12.
  • the heat capacity adjusting member 5 is formed of a resin material having electrical insulation.
  • the electrostatic atomizer configured as described above, when the discharge electrode 2 is cooled by the cooling unit 1, the air around the discharge electrode 2 is cooled and moisture in the air is condensed to form the surface of the discharge electrode 2. Condensed water W is generated. In the state where the dew condensation water W is held on the surface of the discharge portion 2a of the discharge electrode 2 in particular, the discharge electrode 2 becomes a negative electrode, and the charge is concentrated between the discharge electrode 2 and the counter electrode 3 so that the charges are concentrated. A high voltage is applied by the voltage application unit 4. Then, electrostatic atomization occurs due to discharge at the discharge part 2a which is the tip of the discharge electrode 2, and a large amount of charged fine particle water M is generated. The generated charged fine particle water M is attracted toward the counter electrode 3, and is discharged to the outside of the electrostatic atomizer through the discharge hole 3 a of the counter electrode 3.
  • thermoelectric element 11 Since the cooling state of the discharge electrode 2 can be adjusted by the heat capacity adjustment member 5, even when the electrostatic atomizer is used to cool the discharge electrode 2 by the thermoelectric element 11, the energization to the thermoelectric element 11 is controlled. The cooling state of the discharge electrode 2 can be adjusted without this.
  • FIG. 2A shows a schematic configuration diagram of the electrostatic atomizer of the second embodiment.
  • the electrostatic atomizer of the second embodiment includes a heat capacity adjusting member 21 instead of the heat capacity adjusting member 5 (see FIG. 1A) of the first embodiment.
  • the heat capacity adjusting member 21 is made of ceramic which is a porous material having water absorption.
  • the heat capacity adjusting member 21 is formed in the vicinity of the base end portion of the discharge electrode 2 so as to be able to exchange heat with the discharge electrode 2 through the condensed water W generated on the surface of the discharge electrode 2.
  • the heat capacity adjusting member 21 has a plate-like shape and includes a through hole 21a formed so as to penetrate in the thickness direction.
  • the heat capacity adjusting member 21 has the discharge electrode 2 inserted through the through-hole 21a, and the base portion 2b and the axial direction (discharge) on the base end side of the discharge electrode 2 from the axial center of the discharge electrode 2. It is disposed at a position close to the axial direction of the electrode 2.
  • the discharge electrode 2 and the heat capacity adjusting member 21 are not in contact with each other, and a slight gap is formed between the outer peripheral surface of the discharge electrode 2 and the inner peripheral surface of the through hole 21a. Further, the heat capacity adjusting member 21 faces the heat radiation energizing member 12 in the axial direction of the discharge electrode 2, and a gap 22 capable of holding the condensed water W between the heat capacity adjusting member 21 and the heat radiation energizing member 12. Is formed.
  • the dew condensation water W is generated excessively on the surface of the discharge electrode 2.
  • excessive dew condensation water W flows along the surface of the discharge electrode 2 toward the base end of the discharge electrode 2, and further, the heat capacity adjusting member 21 and the heat dissipation energizing member 12. It flows in the gap 22 between the two.
  • the condensed water W adhering to the surface of the discharge electrode 2 may be absorbed by the heat capacity adjusting member 21 from the inner peripheral surface of the through hole 21a.
  • the cooling unit 1 includes the discharge electrode 2, the heat capacity adjustment member 21, and the discharge electrode 2 and the heat capacity adjustment member 21.
  • the excessive dew condensation water W in the meantime will be cooled. Therefore, even if the energization to the thermoelectric element 11 is constant, that is, the cooling capacity of the cooling unit 1 is constant, it is difficult to cool the discharge electrode 2. As a result, the temperature of the discharge electrode 2 is increased, and thus excessive dew condensation water W is suppressed from being generated on the surface of the discharge electrode 2.
  • the heat capacity adjusting member 21 absorbs the excessive dew condensation water W, the excessive dew condensation water W rises toward the front end side of the discharge electrode 2 from the heat capacity adjustment member 21, and the water pool due to the excessive dew condensation water W is generated. The increase is suppressed. Therefore, an increase in the dew condensation water W that makes the discharge at the discharge part 2a provided at the tip of the discharge electrode 2 unstable is suppressed.
  • the heat capacity adjusting member 21 Since the heat capacity adjusting member 21 has water absorption, the heat capacity adjusting member 21 can absorb excessive dew condensation water W adhering to a portion other than the tip portion where discharge for generating charged fine particle water M is performed in the discharge electrode 2. it can. As a result, it is possible to suppress an increase in excessive dew condensation water W that makes the discharge at the tip of the discharge electrode 2 unstable. Furthermore, it is possible to prevent the base end portion of the discharge electrode 2 from freezing.
  • the porous material forming the heat capacity adjusting member 21 is ceramic, the porous heat capacity adjusting member 21 can be easily formed.
  • the cooling unit 1 includes only one pair of thermoelectric elements 11.
  • the cooling unit 1 may have a configuration including a plurality of pairs of thermoelectric elements 11.
  • the plurality of thermoelectric elements 11 may be electrically connected via the circuit boards by being sandwiched between the pair of circuit boards.
  • the discharge electrode 2 is installed on the circuit board on the heat absorption side.
  • the cooling unit 1 is configured to cool the discharge electrode 2 by the action of the thermoelectric element 11.
  • the cooling unit 1 is not limited to the configuration of each of the above embodiments as long as the cooling unit 1 is configured to contact the proximal end portion of the discharge electrode 2 and cool the discharge electrode 2. Even if it does in this way, there can exist an effect similar to (1) of the said 1st Embodiment.
  • the porous material forming the heat capacity adjusting member 21 is ceramic, but may be pumice. Even in this case, the porous heat capacity adjusting member 21 can be easily formed. Further, the heat capacity adjusting member 21 may be formed of a sponge having water absorption. The heat capacity adjusting member 21 may be formed of a material having water absorption other than the porous material.
  • the heat capacity adjusting members 5 and 21 are provided in the vicinity of the base end portion of the discharge electrode 2 so as to be able to exchange heat with the discharge electrode 2 through the condensed water W generated on the surface of the discharge electrode 2.
  • the shape and arrangement position are not limited to those of the above embodiments.
  • the electrostatic atomizer is formed such that a high voltage is applied between the discharge electrode 2 and the counter electrode 3 disposed to face the discharge portion 2a of the discharge electrode 2.
  • the electrostatic atomizer may be configured not to include the counter electrode 3 and to apply a high voltage to the discharge electrode 2.

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Abstract

　静電霧化装置は、先端部（２a）、および基端部（２ｂ）を有する放電電極（２）と、放電電極（２）を冷却する冷却部（１）と、放電電極（２）の先端部（２a）で放電させることにより放電電極（２）に保持された結露水（Ｍ）を霧化させて帯電微粒子水を発生させる高電圧印加部（４）と、放電電極（２）の基端部（２ｂ）の近傍に設けられ、放電電極（２）に保持された結露水（Ｍ）を介して放電電極（２）と熱交換可能な熱容量調節部材（５，２１）とを備える。

Description

静電霧化装置
　本発明は、放電電極の表面に生成された結露水を霧化させて帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置に関するものである。
　従来、放電電極に水を供給するために放電電極を冷却する冷却部を備えた静電霧化装置が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。この静電霧化装置は、冷却部によって放電電極を冷却して放電電極の表面に結露水を生成する。静電霧化装置は、放電電極に高電圧を印加して放電させることにより、放電電極の先端部に保持された結露水を霧化させて弱酸性で電荷を持つ帯電微粒子水を発生させる。この帯電微粒子水は、皮膚や毛髪の保湿、空間や物の脱臭等に貢献する。このため、静電霧化装置を様々な商品に搭載することで多様な効果を得ることができる。
　特許文献１及び特許文献２に記載された静電霧化装置では、冷却部は、複数の熱電素子を備えている。そして、複数の熱電素子は、一対の回路板にて挟持されている。一対の回路板は、互いに対向する絶縁板の片側面に回路を形成してなるものである。一対の回路板では、当該回路によって隣り合う熱電素子が電気的に互いに接続されている。また、吸熱側となる第１の回路板には冷却用絶縁板を介して放電電極が接続され、放熱側となる第２の回路板には放熱板が接続されている。そして、この静電霧化装置では、熱電素子に通電されると、熱電素子の吸熱側が回路板、絶縁板、冷却用絶縁板を経て放熱電極を冷却し、この冷却によって放電電極の表面に結露水が生成される。
特開２００６－８２６号公報 特開２００６－６１０７２号公報（第４図）
　ところで、特許文献１及び特許文献２に記載された静電霧化装置では、放電電極の冷却状態によっては、放電電極の表面に過剰に結露水が生成されることがある。そして、過剰に生成された結露水が放電電極の根元に多く溜まると、放電電極の先端部での放電が不安定になることがある。そのため、過剰に生成された結露水が放電電極の根元に溜まることを抑制するために、冷却部による冷却能力を調整する制御回路を静電霧化装置に備えることが考えられていた。しかし、このような冷却部を制御する制御回路を静電霧化装置に備えると、当該静電霧化装置のコストが増大されるという問題があった。
　本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、冷却部を制御することなく放電電極の冷却状態を調整することができる静電霧化装置を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の静電霧化装置は、先端部と、基端部とを有する放電電極と、前記放電電極を冷却する冷却部と、前記放電電極の前記先端部で放電させることにより前記放電電極に保持された結露水を霧化させて帯電微粒子水を発生させる前記高電圧印加部と、前記放電電極の前記基端部の近傍に設けられ、前記放電電極に保持された前記結露水を介して前記放電電極と熱交換可能な前記熱容量調節部材とを備える。
　この静電霧化装置において、前記熱容量調節部材は、前記熱容量調節部材と前記放電電極の前記基端部との間に結露水が溜まるように配置されることが好ましい。
　この静電霧化装置において、前記熱容量調節部材は、前記冷却部の周囲に配置されることが好ましい。
　この静電霧化装置において、前記冷却部を支持し、且つ導電性及び熱伝導性を有する放熱用通電部材をさらに備え、前記熱容量調節部材は、前記熱容量調節部材と前記放熱用通電部材との間の前記結露水を保持可能な隙間が形成されるように前記放熱用通電部材と対向して配置されることが好ましい。
　この静電霧化装置において、前記熱容量調節部材は、吸水性を有することが好ましい。
　この静電霧化装置において、前記熱容量調節部材は、多孔質材よりなることが好ましい。
　この静電霧化装置において、前記多孔質材は、セラミック若しくは軽石であることが好ましい。
　この静電霧化装置において、前記冷却部は、通電されると前記放電電極を冷却する熱電素子を有することが好ましい。
　本発明によれば、冷却部を制御することなく放電電極の冷却状態を調整することができる静電霧化装置を提供できる。
（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態の静電霧化装置の概略構成図。 （ａ）及び（ｂ）は第２実施形態の静電霧化装置の概略構成図。
　（第１実施形態）
　以下、本発明を具体化した第１実施形態の静電霧化装置を図面に従って説明する。
　図１（ａ）は、本第１実施形態の静電霧化装置の概略構成図を示す。図１（ａ）に示すように、静電霧化装置は、冷却部１と、放電電極２と、対向電極３と、高電圧印加部４と、熱容量調節部材５とを備えている。
　冷却部１を構成する一対の熱電素子１１は、ＢｉＴｅ系のペルチェ素子である。そして、一方の熱電素子１１はＰ型のペルチェ素子であるとともに、他方の熱電素子１１はＮ型のペルチェ素子である。そして、各熱電素子１１の放熱側（図１（ａ）において下側）には、機械的に且つ電気的に放熱用通電部材１２がそれぞれ直接接合されている。各放熱用通電部材１２は、導電性及び熱伝導性を有する材料（真鍮、アルミニウム、銅等）にて形成されている。そして、各熱電素子１１に接続された放熱用通電部材１２は、直流電源からなる電圧印加部１３を介してリード線１４にて互いに電気的に接続されている。
　前記放電電極２は、熱伝導性及び導電性の高い材料（アルミニウム、銅、タングステン、チタン、ステンレス等）にて形成されるとともに、略円柱状を有している。また、放電電極２は、その先端部に球体状の放電部２ａを有し、その基端部に径方向外側に延設された鍔状の基台部２ｂを有する。そして、放電電極２は、その基端面、即ち基台部２ｂにおける放電部２ａと反対側の軸方向の端面が、一対の熱電素子１１の吸熱側（図１（ａ）において上側）と機械的に且つ電気的に接続されている。従って、一対の熱電素子１１は、放電電極２を介して電気的に接続されている。そして、前記冷却部１では、リード線１４、放熱用通電部材１２及び放電電極２を通じて電圧印加部１３から一対の熱電素子１１に通電すると、熱電素子１１の作用により、吸熱側の放電電極２から放熱側の放熱用通電部材１２へ熱が移動される。その結果、熱電素子１１によって直接的に放電電極２が冷却されて放電電極２の表面に結露水Ｗが生成される。
　また、放電電極２の放電部２ａと対向する位置に、前記対向電極３が配置されている。対向電極３の中央には、円環状の放出孔３ａが貫通形成されている。この対向電極３には、高電圧印加部４が接続されている。
　また、前記熱容量調節部材５は、放電電極２の基端部の近傍で、放電電極２の表面に生成された結露水Ｗを介して放電電極２と熱交換可能となるように形成されている。本実施形態では、熱容量調節部材５は、放電電極２の基台部２ｂの周囲に形成されるとともに、各前記放熱用通電部材１２を埋設するように各放熱用通電部材１２にそれぞれ一体に形成されている。また、熱容量調節部材５は、電気絶縁性を有する樹脂材料にて形成されている。
　上記のように構成された静電霧化装置では、冷却部１によって放電電極２が冷却されると、放電電極２の周囲の空気が冷却されて空気中の水分が結露し放電電極２の表面に結露水Ｗが生成される。そして、放電電極２の特に放電部２ａの表面に結露水Ｗが保持された状態で、放電電極２がマイナス電極となって電荷が集中するように放電電極２と対向電極３との間に高電圧印加部４によって高電圧が印加される。すると、放電電極２の先端部である放電部２ａでの放電により静電霧化が生じて帯電微粒子水Ｍが大量に発生される。発生された帯電微粒子水Ｍは、対向電極３側へと引き付けられ、対向電極３の放出孔３ａを通って静電霧化装置の外部に放出される。
　このとき、冷却部１による放電電極２の冷却が過剰になると、放電電極２の表面に結露水Ｗが過剰に生成される。図１（ｂ）に示すように、過剰な結露水Ｗは、放電電極２の表面を伝って放電電極２の基端部付近に溜まっていく。そして、過剰な結露水Ｗが更に生成されると、この過剰な結露水Ｗは熱容量調節部材５に接触する。その結果、放電電極２は、過剰な結露水Ｗを介して熱容量調節部材５と熱交換可能となる。過剰な結露水Ｗを介して放電電極２と熱容量調節部材５とが熱交換可能となると、冷却部１は、放電電極２、熱容量調節部材５、及び、放電電極２と熱容量調節部材５との間の過剰な結露水Ｗを冷却することになる。従って、熱電素子１１への通電が一定、即ち冷却部１の冷却能力が一定であっても、放電電極２を冷却し難くなる。そして、結果的に放電電極２の温度が上昇されるため、放電電極２の表面に過剰な結露水Ｗが生成されることが抑制される。
　尚、放電電極２の基端部に溜まっていた過剰な結露水Ｗが徐々に減少されて熱容量調節部材５に接触しなくなると、冷却部１は、熱容量調節部材５を冷却することなく放電電極２を冷却する。このため、結露水Ｗの生成が促進されるようになる。
　以上説明したように、本第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　（１）放電電極２が過剰に冷却されて過剰に結露水Ｗが生成された場合、過剰に生成された結露水Ｗを介して放電電極２の基端部と熱容量調節部材５とが熱交換可能となる。そして、放電電極２と熱容量調節部材５との間で過剰な結露水Ｗを介して熱移動が行われるため、冷却部１の冷却能力が一定であっても、放電電極２を冷却し難くなる。従って、放電電極２が過剰に冷却されることが抑制されることから、冷却部１を制御することなく放電電極２の冷却状態を調整することができる。そして、放電電極２が冷却され難くなると、生成される結露水Ｗの量が減少するため、過剰な結露水Ｗが生成されることが抑制される。
　（２）熱容量調節部材５にて放電電極２の冷却状態を調整できるため、熱電素子１１にて放電電極２を冷却する静電霧化装置であっても、熱電素子１１への通電を制御することなく放電電極２の冷却状態を調整することができる。
　（３）放電電極２の基端部に溜まった過剰な結露水Ｗを介して放電電極２と熱容量調節部材５とが熱交換可能となると、冷却部１による放電電極２の過剰な冷却が抑制されるため、放電電極２の基端部が凍結することが抑制される。
　（第２実施形態）
　以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。尚、上記第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
　図２（ａ）は、本第２実施形態の静電霧化装置の概略構成図を示す。本第２実施形態の静電霧化装置は、上記第１実施形態の熱容量調節部材５（図１（ａ）参照）に代えて、熱容量調節部材２１を備えている。
　熱容量調節部材２１は、吸水性を有する多孔質材であるセラミックにて形成されている。そして、熱容量調節部材２１は、放電電極２の基端部の近傍で、放電電極２の表面に生成された結露水Ｗを介して放電電極２と熱交換可能となるように形成されている。詳しくは、熱容量調節部材２１は、板状をなすとともに、厚さ方向に貫通形成された貫通孔２１ａを備えている。そして、熱容量調節部材２１は、貫通孔２１ａに放電電極２が挿通されるとともに、放電電極２の軸方向の中央よりも同放電電極２の基端部側で基台部２ｂと軸方向（放電電極２の軸方向）に近接する位置に配置されている。放電電極２と熱容量調節部材２１とは非接触となっているとともに、放電電極２の外周面と貫通孔２１ａの内周面との間には僅かな隙間が形成されている。また、熱容量調節部材２１は、放電電極２の軸方向に放熱用通電部材１２と対向するとともに、熱容量調節部材２１と放熱用通電部材１２との間には、結露水Ｗを保持可能な隙間２２が形成されている。
　そして、本第２実施形態の静電霧化装置では、冷却部１による放電電極２の冷却が過剰になると、放電電極２の表面に結露水Ｗが過剰に生成される。図２（ｂ）に示すように、過剰な結露水Ｗは、放電電極２の表面を伝って同放電電極２の基端部の方へ流れ、更に、熱容量調節部材２１と放熱用通電部材１２との間の隙間２２に流れていく。このとき、放電電極２の表面に付着した結露水Ｗは、貫通孔２１ａの内周面から熱容量調節部材２１に吸収されるものもある。そして、過剰な結露水Ｗが隙間２２内に充填されると、結露水Ｗの一部が、熱容量調節部材２１に接触するとともに吸水される。これにより、放電電極２は、隙間２２内の過剰な結露水Ｗを介して熱容量調節部材２１と熱交換可能となる。過剰な結露水Ｗを介して放電電極２と熱容量調節部材２１とが熱交換可能となると、冷却部１は、放電電極２、熱容量調節部材２１、及び、放電電極２と熱容量調節部材２１との間の過剰な結露水Ｗを冷却することになる。従って、熱電素子１１への通電が一定、即ち冷却部１の冷却能力が一定であっても、放電電極２を冷却し難くなる。そして、結果的に放電電極２の温度が上昇されるため、放電電極２の表面に過剰な結露水Ｗが生成されることが抑制される。
　また、熱容量調節部材２１は過剰な結露水Ｗを吸収するため、熱容量調節部材２１よりも放電電極２の先端側の方へ過剰な結露水Ｗが盛り上がる等、過剰な結露水Ｗによる水溜りが大きくなることが抑制される。従って、放電電極２の先端部に設けられた放電部２ａでの放電を不安定にするような結露水Ｗの増大が抑制される。
　尚、放電電極２の基端部に溜まっていた過剰な結露水Ｗが徐々に減少されて熱容量調節部材２１に接触しなくなると、冷却部１は、熱容量調節部材２１を冷却することなく放電電極２を冷却するようになるため、結露水Ｗの生成が促進されるようになる。
　以上説明したように、本第２実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）及び（２）と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
　（４）熱容量調節部材２１は、吸水性を有するため、放電電極２において帯電微粒子水Ｍを発生させるための放電が行われる先端部以外の部位に付着した過剰な結露水Ｗを吸収することができる。その結果、放電電極２の先端部での放電を不安定にさせる過剰な結露水Ｗが増大することを抑制できる。更に、放電電極２の基端部が凍結することも抑制できる。
　（５）熱容量調節部材２１を多孔質材にて形成することにより、容易に吸水性を持たせることができる。
　（６）熱容量調節部材２１を形成する多孔質材がセラミックであるため、多孔質な熱容量調節部材２１を容易に形成することができる。
　尚、本発明の各実施形態は、以下のように変更してもよい。
　・上記各実施形態では、冷却部１は、熱電素子１１を一対のみ備えている。しかしながら、冷却部１は、熱電素子１１を複数対備えた構成であってもよい。また、複数の熱電素子１１は、一対の回路板にて挟持されることにより該回路板を介して電気的に接続されてもよい。この場合、吸熱側の回路板に放電電極２が据え付けられる。
　・上記各実施形態では、冷却部１は、熱電素子１１の作用により放電電極２を冷却する構成となっている。しかしながら、冷却部１は、放電電極２の基端部に接触して該放電電極２を冷却する構成であれば、上記各実施形態の構成に限らない。このようにしても、上記第１実施形態の（１）と同様の作用効果を奏することができる。
　・上記第２実施形態では、熱容量調節部材２１を形成する多孔質材はセラミックであるが、軽石であってもよい。このようにしても、多孔質な熱容量調節部材２１を容易に形成することができる。また、熱容量調節部材２１は、吸水性を有するスポンジにて形成されてもよい。また、熱容量調節部材２１は、多孔質材以外の吸水性を有する材料にて形成されてもよい。
　・熱容量調節部材５，２１は、放電電極２の基端部の近傍で、放電電極２の表面に生成された結露水Ｗを介して放電電極２と熱交換可能となるように設けられるのであれば、その形状及び配置位置は上記各実施形態のものに限らない。
　・上各記実施形態では、静電霧化装置は、放電電極２と該放電電極２の放電部２ａと対向して配置された対向電極３との間に高電圧が印加されるように形成されている。しかしながら、静電霧化装置は、対向電極３を備えず、放電電極２に高電圧が印加される構成であってもよい。また、帯電除去板等、放電電極２の周囲に配置された静電霧化装置の構成部品によって、対向電極３の役割を果たすようにしてもよい。
　１…冷却部、２…放電電極、４…高電圧印加部、５，２１…熱容量調節部材、１１…熱電素子、１２…放熱用通電部材、２２…隙間、Ｍ…帯電微粒子水、Ｗ…結露水。

Claims (8)

  1. 　静電霧化装置であって、
    　先端部と、基端部とを有する放電電極と、
    　前記放電電極を冷却する冷却部と、
    　前記放電電極の前記先端部で放電させることにより前記放電電極に保持された結露水を霧化させて帯電微粒子水を発生させる高電圧印加部と、
    　前記放電電極の前記基端部の近傍に設けられ、前記放電電極に保持された前記結露水を介して前記放電電極と熱交換可能な前記熱容量調節部材とを備える、静電霧化装置。
  2. 　請求項１に記載の静電霧化装置において、
    　前記熱容量調節部材は、前記熱容量調節部材と前記放電電極の前記基端部との間に前記結露水が溜まるように配置される、静電霧化装置。
  3. 　請求項２に記載の静電霧化装置において、
    　前記熱容量調節部材は、前記冷却部の周囲に配置される、静電霧化装置。
  4. 　請求項２に記載の静電霧化装置において、
    　前記冷却部を支持し、且つ導電性及び熱伝導性を有する放熱用通電部材をさらに備え、
    　前記熱容量調節部材は、前記熱容量調節部材と前記放熱用通電部材との間の前記結露水を保持可能な隙間が形成されるように前記放熱用通電部材と対向して配置される、静電霧化装置。
  5. 　請求項１に記載の静電霧化装置において、
    　前記熱容量調節部材は、吸水性を有する、静電霧化装置。
  6. 　請求項５に記載の静電霧化装置において、
    　前記熱容量調節部材は、多孔質材よりなる、静電霧化装置。
  7. 　請求項６に記載の静電霧化装置において、
    　前記多孔質材は、セラミック若しくは軽石である、静電霧化装置。
  8. 　請求項１に記載の静電霧化装置において、
    　前記冷却部は、通電されると前記放電電極を冷却する熱電素子を有する、静電霧化装置。
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