WO2013105356A1

WO2013105356A1 - 静電霧化装置

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Publication number: WO2013105356A1
Application number: PCT/JP2012/081158
Authority: WO
Inventors: 西村　和夫
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-07-18
Also published as: EP2803417A4; CN104023854A; US20140339343A1; CN104023854B; JP2013141645A; JP5891456B2; EP2803417A1

Abstract

　本発明の静電霧化装置は、対をなす熱電素子（２）と、対をなす熱電素子（２）の吸熱側同士を電気接続させる吸熱側電極体（４）と、熱電素子（２）の放熱側に電気接続される放熱側電極体（８）と、対をなす熱電素子（２）間への通電を制御する駆動回路（１２）を搭載した回路基板（２０）とを具備する。吸熱側電極体（４）が放電電極（６）を兼ね、放熱側電極体（８）が放熱部材（１０）を兼ねる。この放熱側電極体（８）は、回路基板（２０）と一体になるように接合される。

Description

静電霧化装置

　本発明は、帯電微粒子水を生成する静電霧化装置に関する。

　帯電微粒子水を生成する静電霧化装置が、例えば、日本国特許公開公報２０１０－２２７９２６号（以下、文献１）で提案されている。この静電霧化装置では、対をなす熱電素子の吸熱側同士を電気接続する吸熱側電極体が放電電極を兼ね、熱電素子の放熱側に接続される放熱側電極体が放熱部材を兼ねる。これにより、静電霧化装置のコンパクト化が図られる。

　上述した静電霧化装置において、放電電極を兼ねる吸熱側電極体の冷却性を向上させるには、放熱部材を兼ねる放熱側電極体を大型に形成し、放熱性を向上させることが考えられる。しかし、このようにした場合には、装置全体が大型化するという問題がある。

　本発明は、前記問題点に鑑みて発明したものであって、放電電極の冷却性の向上と装置全体のコンパクト化とが両立された静電霧化装置を提供することを、課題とする。

　前記課題を解決するために本発明を、下記構成を具備した静電霧化装置とする。

　本発明は、対をなす熱電素子と、放電電極を兼ねるように前記熱電素子に接合され、対をなす前記熱電素子の吸熱側同士を電気接続させる吸熱側電極体と、放熱部材を兼ねるように前記熱電素子の放熱側に電気接続される放熱側電極体と、対をなす前記熱電素子間への通電を制御する駆動回路を搭載した回路基板とを具備する静電霧化装置である。前記放熱側電極体が、前記回路基板と一体になるように接合されている。

　本発明の静電霧化装置では、前記吸熱側電極体と対向する箇所に設置される対極板を備え、前記対極板は、前記回路基板と一体になるように接合されていることが好ましい。

　本発明の静電霧化装置では、前記対極板に電圧を印加する電圧印加回路を備え、前記電圧印加回路は、前記回路基板と一体になるように搭載されていることが好ましい。

　本発明の静電霧化装置では、前記対極板は、前記回路基板上の導電パターンとして形成されることが好ましい。

　本発明の静電霧化装置では、前記回路基板は、厚み方向に貫通した貫通孔を有し、この貫通孔内に前記熱電素子を配置していることが好ましい。

　本発明の静電霧化装置では、前記放熱側電極体と前記回路基板の間に、弾性部材を介在させていることが好ましい。

　本発明の静電霧化装置では、前記吸熱側電極体は、弾性変形可能なバネ構造を有することが好ましい。

　本発明の静電霧化装置では、前記放熱側電極体には、過剰結露水の排水経路となる多孔質部材を配していることが好ましい。

　本発明の静電霧化装置では、前記対極板と導電パターンとが接続されていることが好ましい。

　本発明は、放電電極の冷却性の向上と装置全体のコンパクト化とが両立されるという効果を奏する。

本発明の実施形態１の静電霧化装置の断面図を示す。本発明の実施形態１の静電霧化装置における導電パターンの一例を示す。本発明の実施形態１の静電霧化装置における回路の概略図を示す。本発明の実施形態２の静電霧化装置の断面図である。本発明の実施形態３の静電霧化装置の断面図である。本発明の実施形態４の静電霧化装置の要部断面図である。本発明の実施形態５の静電霧化装置の断面図である。

　本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。

　図１（ａ）には、本発明の実施形態１の静電霧化装置の断面を例示している。

　本実施形態の静電霧化装置では、放電電極６を冷却する熱交換手段として、Ｐ型とＮ型のペルチェ素子からなる一対の熱電素子２Ａ，２Ｂを用いている。一対の熱電素子２Ａ，２Ｂ間に通電を行うことで、互いの熱電素子２Ａ，２Ｂの一端（第１端２０１Ａ、２０１Ｂ）側（図中上側）が吸熱側となり、他端（一対の熱電素子２Ａ，２Ｂの第２端２０２Ａ、２０２Ｂ）側（図中下側）が放熱側となる。

　一対の熱電素子２Ａ，２Ｂの吸熱側端面２０１Ａ、２０１Ｂには、図示略の半田を介して、静電霧化用の放電電極６を兼ねる吸熱側電極体４が接合される。

　言い換えると、本実施形態の静電霧化装置は、一対の第１熱電素子２Ａと第２熱電素子２Ｂとを備え、第１熱電素子２Ａと第２熱電素子２Ｂは、吸熱側にそれぞれ第１端２０１Ａ、２０１Ｂを有している。そして、第１端２０１Ａ、２０１Ｂには、吸熱側電極体４が接合され、この吸熱側電極体４は、静電霧化用の放電電極６を兼ねるように構成されている。この場合、第１端２０１Ａ、２０１Ｂは、それぞれ半田を介して吸熱側電極体４と接合していることが好ましい。

　上記吸熱側電極体４は、基台部１６の中央部から棒状部１８を一体に突設したものである。つまり、吸熱側電極体４は、基台部１６と棒状部１８とが一体となり、この棒状部１８は、基台部１６の中央部から対電板２８に向かって垂直方向に突設されている。

　また、一対の熱電素子２Ａ，２Ｂの放熱側端面（一対の熱電素子２の第２端２０２Ａ、２０２Ｂ）には、図示略の半田を介して、平板状の放熱側電極体８が一対一で接合される。

　言い換えると、本実施形態の静電霧化装置は、一対の第１熱電素子２Ａと第２熱電素子２Ｂとを備え、第１熱電素子２Ａと第２熱電素子２Ｂは、放熱側にそれぞれ第２端２０２Ａ、２０２Ｂを有している。そして、第２端２０２Ａ、２０２Ｂは、それぞれ第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂと接合している。ここで第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂは一対として構成され、平板状となっている。この場合、第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂは、それぞれ半田を介して第１熱電素子２Ａの第２端２０２Ａ及び第２熱電素子２Ｂの第２端２０２Ｂと接合するように構成されていることが好ましい。

　上記放熱側電極体８は、真鍮、アルミニウム、銅といった電気伝導性及び熱伝導性に優れた金属で形成される。

　これら放熱側電極体８は、回路基板２０上に実装される駆動回路１２に対して、回路基板２０を厚み方向に貫通するスルーホール等の第１接続部２２を通じて電気接続される。

　言い換えると、回路基板２０は、第１面３２及び第２面３０を備える。この回路基板２０の第２面３０に実装された駆動回路１２と第１放熱側電極体８Ａとが電気的に接続されるように、回路基板２０の厚み方向に貫通する第１接続部２２が形成されていることが好ましい。この場合、上記第１接続部２２は、スルーホール等が例示される。

　このような駆動回路１２や放熱側電極体８によって、一対の熱電素子２Ａ、２Ｂ間に通電がなされる。言い換えると、駆動回路１２と放熱側電極体８によって、一対の第１熱電素子２Ａ及び第２熱電素子２Ｂの間で通電がなされる。

　加えて、これら平板状である放熱側電極体８Ａ，８Ｂは、第１放熱側電極体８Ａと第２放熱側電極体８Ｂからなる。ここで、第１放熱側電極体８Ａは、第１熱電素子２Ａの第２端２０２Ａと接合する第１放熱面８０１Ａを有し、第２放熱側電極体８Ｂは、第２熱電素子２Ｂの第２端２０２Ｂと接合する第２放熱面８０１Ｂを有する。この場合、放熱側電極体８Ａ，８Ｂの外表面（第１放熱側電極体８Ａの第１放熱面８０１Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂの第２放熱面８０１Ｂ）からは、高効率で放熱がなされる。つまり、放熱側電極体８Ａ，８Ｂ自体が、熱交換手段のための放熱部材１０を兼ねる。

　一対の放熱側電極体８Ａ，８Ｂの外表面（第１放熱側電極体８Ａの第１放熱面８０１Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂの第２放熱面８０１Ｂ）には、筐体２６は、第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂを架設して接合されている。この筐体２６は、ＰＢＴ、ＰＰＳ、ポリカーボネート、液晶ポリマー等の樹脂で形成された絶縁性の筒型部材であり、放熱側電極体８Ａ，８Ｂから筐体２６を介しても放熱が行われるように設けている。

　この筐体２６内に、一対の熱電素子２Ａ，２Ｂと、放電電極６を兼ねる吸熱側電極体４が収容される。また、この筐体２６には、吸熱側電極体４の棒状部１８先端と対向する箇所に、リング状の対極板２８が設けられている。この場合、対極板２８は筐体２６に支持されていることが好ましい。また、対極板２８は、ＳＵＳ、銅、白金等の金属や、導電性の樹脂を用いてリング状に成型したものが例示される。更に、対極板２８と筐体２６は、接着剤やネジを用いて接合させてもよいし、樹脂からなる筐体２６との間で対極板２８をヒートシールしてもよい。

　対極板２８は、回路基板２０の第一面３０上に実装される電圧印加回路１４に対して、回路基板２０を厚み方向に貫通するスルーホール等の第２接続部２４を通じて電気接続される。この電圧印加回路１４によって、対極板２８に対して静電霧化用の高電圧が印加される。

　具体的には、回路基板２０の第一面３０において、本実施形態の静電霧化装置は、第１導電パターン２５Ａと第２導電パターン２５Ｂと第３導電パターン２５Ｃとを備えている。ここで、第１導電パターン２５は第１接続部２２を有し、第２導電パターン２５Ｂは第２接続部２４を有し、第３導電パターン２５Ｃは第３接続部２１を有している。この第３接続部２１は、回路基板２０の厚み方向に少なくとも回路基板２０及び第１放熱側電極体８Ａ又は第２放熱側電極体８Ｂを貫通するように設けられ、且つ対電板２８と接続されるように構成されている。この場合、第３接続部２１としてはスルーホール等が挙げられ、このような第３接続部２１は、少なくとも貫通孔が設けられた第１放熱側電極体８Ａ又は第２放熱側電極体８Ｂとは絶縁されるように形成されているとよい。

　また、駆動回路１２及び電圧印加回路１４は、第２接続部２４を介して第２導電パターン２５Ｂによって接続されている。これにより、駆動回路１２は、吸熱側電極体４と電気接続され、第１接続部２２及び第２接続部２４を介して一巡する電気流路が形成される（図１（ｂ）参照）。

　このような第１導電パターン２５Ａ、第２導電パターン２５Ｂ、そして第３導電パターン２５Ｃは、導電ペースト等の導電材料からなり、エッチング等の処理により形成することができる。

　この場合、第２導電パターン２５Ｂ及び第３導電パターン２５Ｃは互いに重なり合わないように配置されていることが好ましい。だたし、これに限定されることはなく、第２導電パターン２５Ｂ及び第３導電パターン２５Ｃが重なるように配置されたとしても、第２導電パターン２５Ｂと第３導電パターン２５Ｃとの間に絶縁膜が設けられているとよい。

　そして、本実施形態の静電霧化装置では、この平板状の放熱側電極体８を、駆動回路１２と電圧印加回路１４を搭載する回路基板２０の第一面３０上に、一体に接合させている。

　具体的には、図示のように、平坦な第一面３０と第二面３２を有する回路基板２０の第一面３０側に、駆動回路１２と電圧印加回路１４を実装している。そして、この第一面３０とは逆方向をむく第二面３２側に、平板状である一対の放熱側電極体８を積層させている。一対の放熱側電極体８は、この第二面３２上にて、僅かなスペースを介して互いの端縁部３４同士を付き合わせている。

　言い換えると、回路基板２０の第一面３０及び第二面３２において、第二面３２は第一面３０とは反対側に位置し、この第二面３２側に平板状の一対の放熱側電極体８Ａ，８Ｂが積層されている。この場合、上記一対の放熱側電極体８Ａ，８Ｂは、第１放熱側電極体８Ａと第２放熱側電極体８Ｂとで構成される。そして、上記第二面３２側で、第１放熱側電極体８Ａの第１端縁部３４Ａと第２放熱側電極体８Ｂの第２端縁部３４Ｂとの間で僅かなスペースが設けられている。これにより、第１放熱側電極体８Ａの第１端縁部３４Ａと第２放熱側電極体８Ｂの第２端縁部３４Ｂとが上記スペースを介して付き合わせるように構成されている。

　熱電素子２Ａ，２Ｂは、放熱側電極体８Ａの端縁部３４Ａ上及び放熱側電極体８Ｂの端縁部３４Ｂ上にそれぞれ立設され、一対の熱電素子２Ａ，２Ｂ間に架設される吸熱側電極体４は、回路基板２０の第二面３２と対向する位置に支持される。筐体２６は、これら熱電素子２Ａ，２Ｂ及び吸熱側電極体４を囲むように放熱側電極体８Ａ，８Ｂ上に接合される。

　具体的には、本実施形態の静電霧化装置は、一対の第１熱電素子２Ａと第２熱電素子２Ｂとを備え、第１熱電素子２Ａ及び第２熱電素子２Ｂは、それぞれ第１放熱側電極体８Ａの第１端縁部３４Ａ上及び第２放熱側電極体８Ｂの第２端縁部３４Ｂに設けられている。また吸熱側電極体４は、第１熱電素子２Ａと第２熱電素子２Ｂとの間に架設され、且つ回路基板２０の第二面３２と対向する位置に支持される。更に、筐体２６は、第１熱電素子２Ａ，第２熱電素子２Ｂ及び吸熱側電極体４を囲むように第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂと接合して架設されている。

　前記構成を備える本実施形態の静電霧化装置では、まず駆動回路１２により、一対の放熱側電極体８Ａ，８Ｂと吸熱側電極体４を介して、一対の熱電素子２Ａ，２Ｂ間に一定方向での通電を行う。これにより吸熱側電極体４を直接的に冷却し、吸熱側電極体４の表面に結露水を生成する。放電電極６を兼ねる吸熱側電極体４に結露水が付着した状態で、電圧印加回路１４により対極板２８に所定電圧を印加することで、棒状部１８の先端側に生じる電界によって結露水が静電霧化され、帯電微粒子水が生成及び放出される（図１（ｃ）参照）。

　そして、本実施形態の静電霧化装置では、一対の熱電素子２Ａ，２Ｂと、吸熱側電極体４と、一対の放熱側電極体８Ａ，８Ｂとを備える霧化ブロック５０と、駆動回路１２及び電圧印加回路１４を搭載する回路基板２０とが、上述のように一体化されている。これにより、静電霧化装置全体がコンパクト化される。また、本実施形態の静電霧化装置によれば、放熱部材１０を兼ねる一対の放熱側電極体８Ａ、８Ｂを、回路基板２０の第二面３２全体を利用して大きく設けることができる。これにより放熱性が向上し、ひいては放電電極６を兼ねる吸熱側電極体４の冷却性が向上する。

　次に、本発明の実施形態２の静電霧化装置について、図２に基づいて説明する。なお、上述した実施形態１と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

　本実施形態の静電霧化装置では、回路基板２０の中央部分に、厚み方向に貫通した貫通孔３６を形成している。一対の放熱側電極体８Ａ，８Ｂは回路基板２０中に埋設し、各放熱側電極体８Ａ，８Ｂの端縁部３４Ａ、３４Ｂを貫通孔３６内に露出させている。

　言い換えると、上記静電霧化装置では、回路基板２０の中央部分に、厚み方向に貫通した貫通孔３６が設けられている。この回路基板２０には、一対の第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂが埋設されている。第１放熱側電極体８Ａの第１端縁部３４Ａと第２放熱側電極体８Ｂの第２端縁部３４Ｂは、それぞれ貫通孔３６の中心側で露出されるように構成されている。

　この貫通孔３６内にて、一対の放熱側電極体８Ａ，８Ｂの端縁部３４Ａ、３４Ｂ上に熱電素子２Ａ，２Ｂをそれぞれ立設し、一対の熱電素子２Ａ、２Ｂ間に吸熱側電極体４を架設している。そして、貫通孔３６の内周面うち、放電電極６を兼ねる吸熱側電極体４の棒状部１８先端と対向する開口３８近傍の箇所に、導電パターンからなる対極板２８を実装している。駆動回路１２と電圧印加回路１４は、回路基板２０が有する平坦面のうち開口３８側の面に実装され、対極板２８や放熱側電極体８に電気接続される。

　言い換えると、本実施形態の静電霧化装置は、一対の第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂを備えている。第１放熱側電極体８Ａは第１端縁部３４Ａを有し、第２放熱側電極体８Ｂは第２端縁部３４Ｂ有している。また、上記第１端縁部３４Ａと上記第２端縁部３４Ｂとの間で僅かなスペースが設けられている。これにより、第１放熱側電極体８Ａの第１端縁部３４Ａと第２放熱側電極体８Ｂの第２端縁部３４Ｂとが上記スペースを介して付き合わせるように構成されている。また、第１端縁部３４Ａ及び第２端縁部３４Ｂには、それぞれ第１熱電素子２Ａ及び第２熱電素子２Ｂが設けられ、第１熱電素子２Ａ及び第２熱電素子２Ｂには吸熱側電極体４が架設されている。更に、放電電極６を兼ねる吸熱側電極体４の棒状部１８先端と対向する箇所に貫通孔３６の縁３７が位置する。この縁３７近傍の貫通孔３６の内周面及び回路基板２０の第１面３０には、縁３７に沿って対電板２８が実装されている。また更に、駆動回路１２と電圧印加回路１４は、回路基板２０の第１面に設けられ、且つ対電板２８及び放熱側電極体８と電気接続されるようになっている。

　ここで、回路基板２０の第一面３０において、本実施形態の静電霧化装置は、第１導電パターン２５Ａと第２導電パターン２５Ｂと第３導電パターン２５Ｃとを備えている。ここで、第１導電パターン２５は第１接続部２２を有し、第２導電パターン２５Ｂは第２接続部２４を有している。また、第３導電パターン２５Ｃは対電板２８となるように、電圧印加回路１４と接続されている。

　また、駆動回路１２及び電圧印加回路１４は、第２導電パターン２５Ｂによって接続されている。これにより、駆動回路１２は、吸熱側電極体４と電気接続され、第１接続部２２及び第２接続部２４を介して一巡する電気流路が形成される。ただし、駆動回路１２は、第３導電パターン２５Ｃとは電気接続されていない。

　この場合、第２導電パターン２５Ｂ及び第３導電パターン２５Ｃは互いに重なり合わないように配置されていることが好ましい。

　本実施形態の静電霧化装置においても、実施形態１と同様に、駆動回路１２によって一対の熱電素子２Ａ，２Ｂ間に通電を行って吸熱側電極体４を冷却し、表面に結露水を付着させる。ここで、電圧印加回路１４によって対極板２８に所定電圧を印加し、棒状部１８先端にて結露水を静電霧化させ、生成された帯電微粒子水を貫通孔３６の開口３８を通じて外部に放出することができる。

　本実施形態の静電霧化装置では、回路基板２０の貫通孔３６内に一対の熱電素子２Ａ，２Ｂ及び吸熱側電極体４を配置している。このことから、余剰結露水が生じた場合であっても貫通孔３６を通じて排出され、回路基板２０中に水が溜まることが抑制され、信頼性が向上する。また、実施形態１のような筐体２６を別途設けずとも、この貫通孔３６の内周面が、一対の熱電素子２Ａ，２Ｂ及び吸熱側電極体４を囲み、且つ対極板２８を支持することができるため、コンパクト化や低コスト化がなされる。加えて、この対極板２８は回路基板２０上の導電パターンとして形成されるので、実施形態１のような対極板２８を別途取り付ける必要がなく、部品点数が削減される。

　次に、本発明の実施形態３の静電霧化装置について、図３に基づいて説明する。なお、上述した実施形態１と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

　本実施形態の静電霧化装置では、平板状であり、且つ一対の放熱側電極体８Ａ，８Ｂと、同じく平板状である回路基板２０との間に、シリコン系ゴム等からなる平板状の弾性部材４０を層状に介在させている。この弾性部材４０は、例えばシリコン系の接着剤を回路基板２０の第二面３２に塗布することで形成してもよい。

　この場合、第１接続部２２及び第２接続部２４は、それぞれ回路基板２０の厚み方向に少なくとも回路基板２０及び弾性部材４０を貫通するように設けられている。これにより第１接続部２２は第１放熱側電極体８Ａと接続され、第２接続部２４は第２放熱側電極体８Ｂと接続されるように構成されている。

　更に、本実施形態においては、回路基板２０の第一面３０側に駆動回路１２と電圧印加回路１４を搭載し、第二面３２側に弾性部材４０と放熱側電極体８を順に積層させている。

　また、一対の放熱側電極体８Ａ、８Ｂ上に、一対の熱電素子２Ａ，２Ｂ、吸熱側電極体４、筐体２６及び対極板２８を搭載している。

　つまり、本実施形態の静電霧化装置は、一対の第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂを備える。第１放熱側電極体８Ａには第１熱電素子２Ａが設けられ、第２放熱側電極体８Ｂには第２熱電素子２Ｂが設けられている。これにより第１熱電素子２Ａ及び第２熱電素子２Ｂは対として形成される。ここで、吸熱側電極体４は第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂに架設されており、筐体２６は、吸熱側電極体４、第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂを囲むように、第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂに架設されている。更に、筐体２６には対極板２８が搭載されている。

　また、本実施形態の静電霧化装置においても、実施形態１と同様に、第１導電パターン２５Ａと第２導電パターン２５Ｂと第３導電パターン２５Ｃとを備えることができる。

　本実施形態の静電霧化装置では、霧化ブロック５０と回路基板２０との間に弾性部材４０が介在するため、回路基板２０が熱で伸縮する場合であってもこの伸縮を弾性部材４０によって吸収し、霧化ブロック５０側に応力が作用して破損等を生じることが抑えられる。そのため、信頼性がさらに向上する。

　次に、本発明の実施形態４の静電霧化装置について、図４に示す要部に基づいて説明する。なお、上述した実施形態１と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

　本実施形態の静電霧化装置では、放電電極６を兼ねる吸熱側電極体４に、弾性変形可能なバネ構造を設けている。具体的には、実施形態１のような平板状の基台部１６の代わりに、一対の熱電素子２Ａ，２Ｂとそれぞれ接合する一対の接合部４４Ａ，４４Ｂと、一対の接合部４４Ａ，４４Ｂを棒状部１８に対して弾性的に結合させる板バネ部４６とを有している。

　つまり、本実施形態の静電霧化装置は、放電電極６を兼ねる吸熱側電極体４を備え、この吸熱側電極体４は弾性変形するようなバネ構造を有している。また、吸熱側電極体４は、一対の第１接合部４４Ａ及び第２接合部４４Ｂと、棒状部１８と、板バネ部４６とを備えている。上記第１接合部４４Ａ及び第２接合部４４Ｂは、それぞれ第１熱電素子２Ａ及び第２熱電素子２Ｂと接合している。更に、上記板バネ部４６は棒状部１８を基準にして各第１接合部４４Ａ及び第２接合部４４Ｂと弾性的に結合するように構成されている。

　本実施形態の静電霧化装置では、一対の熱電素子２Ａ，２Ｂ間に架設される吸熱側電極体４自体がバネ性を有しているため、回路基板２０が熱伸縮し、これに伴い放熱側電極体８が変位する場合であっても、この変位による影響を吸熱側電極体４は受けにくくなる。そのため、熱電素子２や吸熱側電極体４に応力が作用して破損等を生じることが抑えられ、信頼性が向上する。

　ここで、本実施形態における吸熱側電極体４は、実施形態１－３の静電霧化装置に実装して応用利用することができる。

　次に、本発明の実施形態５の静電霧化装置について、図５に基づいて説明する。なお、上述した実施形態２と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

　本実施形態の静電霧化装置では、一対の放熱側電極体８Ａ、８Ｂに、一枚のセラミック板からなる多孔質部材４８を接触させて設けている。この多孔質部材４８は、過剰結露水の排水経路として用いられる。また、本実施形態では、貫通孔３６の一方の開口３８の縁３７に、実施形態１と同様の部材からなる対極板２８を搭載している。

　具体的には、回路基板２０の中央部分に貫通孔３６を形成し、一対の放熱側電極体８Ａ、８Ｂと多孔質部材４８は回路基板２０中に埋設している。そして、貫通孔３６内に、各放熱側電極体８Ａ，８Ｂの端縁部３４Ａ、３４Ｂと、多孔質部材４８の中央部分を露出させている。多孔質部材４８は、吸熱側電極体４を熱電素子２Ａ、２Ｂに実装する側とは反対側の位置にて、放熱側電極体８に積層させる。多孔質部材４８の外縁部は、回路基板２０の外周面から露出させて設ける。

　言い換えると、本実施形態の静電霧化装置では、回路基板２０の中央部分に貫通孔３６が形成され、一対の第１放熱側電極体８Ａ及び第２放熱側電極体８Ｂと、多孔質部材４８とが回路基板２０中に埋設されている。上記貫通孔３６の中心側には、第１放熱側電極体８Ａの第１端縁部３４Ａと、第２放熱側電極体８Ｂの第２端縁部３４Ｂとが設けられ、且つ多孔質部材４８の中央部分が露出させているように設けられている。更に多孔質部材４８は、吸熱側電極体４を第１熱電素子２Ａ及び第２熱電素子２Ｂを架設するように実装させる側とは反対側に位置し、放熱側電極体８Ａ，８Ｂに積層されている。また更に、多孔質部材４８の外縁部（図示せず）は、回路基板２０の外周面（図示せず）から露出するように設けられている。

　また、本実施形態の静電霧化装置においても、実施形態２と同様に、第１導電パターン２５Ａと第２導電パターン２５Ｂと第３導電パターン２５Ｃとを備えることができる。この第３導電パターン２５Ｃは対極板２８と接続されるように構成されている。ここで、第３導電パターン２５Ｃは、縁３７近傍の貫通孔３６の内周面及び回路基板２０の第１面３０に形成されてもよく、縁３７近傍の回路基板２０の第１面３０に形成されてもよい。しかし、第３導電パターン２５Ｃは、縁３７近傍の回路基板２０の第１面３０に形成されていることが好ましい。ただし、第３導電パターン２５Ｃは、実施形態２と同様に、駆動回路１２とは接続されていない。

　本実施形態の静電霧化装置において余剰結露水が生じた場合は、この余剰結露水が多孔質部材４８内での毛細管現象によって外部へ搬送されてゆく。そのため、回路基板２０中に水が溜まることが抑制され、信頼性が向上する。

　ここで、本実施形態の静電霧化装置において、実施形態４の吸熱側電極体４を実装して応用利用することができる。

　以上説明したように、本発明の実施形態１－５の静電霧化装置は、対をなす熱電素子２Ａ、２Ｂと、放電電極６を兼ねるように各熱電素子２Ａ，２Ｂに接合させ、且つ対をなす熱電素子２Ａ、２Ｂの吸熱側同士に電気接続する吸熱側電極体４と、放熱部材１０を兼ねるように熱電素子２Ａ，２Ｂの放熱側に電気接続する放熱側電極体８Ａ，８Ｂと、対をなす熱電素子２Ａ，２Ｂ間への通電を制御する駆動回路１２を搭載した回路基板２０とを具備する。そして、放熱側電極体８は、回路基板２０上に一体に接合されている。

　これにより、静電霧化装置全体がコンパクト化されるとともに、放熱部材１０を兼ねる放熱側電極体８Ａ，８Ｂを大きく設けることもでき、これにより、放熱部材１０での放熱性ひいては放電電極６の冷却性が向上する。つまり、放電電極６の冷却性の向上と装置全体のコンパクト化が両立される。

　さらに、本発明の実施形態１－５の静電霧化装置では、吸熱側電極体４と対向する箇所に設置される対極板２８を備え、対極板２８は回路基板２０上に一体に接合されている。これにより、対極板２８を備える静電霧化装置全体の、更なるコンパクト化や低コスト化が図られる。

　さらに、本発明の実施形態１－５の静電霧化装置では、対極板２８に電圧を印加する電圧印加回路１４を備え、電圧印加回路１４は回路基板２０上に一体に搭載されている。これにより、電圧印加回路１４を備える静電霧化装置全体の、更なるコンパクト化や低コスト化が図られる。

　また、本発明の実施形態２の静電霧化装置において、対極板２８は、回路基板２０上の導電パターンとして形成される。これにより、対極板２８を備える静電霧化装置全体の、更なるコンパクト化や低コスト化が図られる。

　また、本発明の実施形態２，５の静電霧化装置において、回路基板２０は、厚み方向に貫通した貫通孔３６を有し、この貫通孔３６内に熱電素子２を配置している。この貫通孔３６が排水経路となることで、過剰結露水が回路基板２０に溜まることが抑制される。

　また、本発明の実施形態３の静電霧化装置においては、放熱側電極体８と回路基板２０の間に、弾性部材４０を介在させている。これにより、回路基板２０の熱伸縮を弾性部材４０によって吸収することができ、熱電素子２Ａ，２Ｂ等に破損を生じることが抑えられる。

　また、本発明の実施形態４の静電霧化装置において、吸熱側電極体４は、弾性変形可能なバネ構造を有する。これにより、回路基板２０の熱伸縮による影響を吸熱側電極体４が受けにくくなり、熱電素子２Ａ，２Ｂ等に破損を生じることが抑えられる。

　また、本発明の実施形態５の静電霧化装置において、放熱側電極体８には、過剰結露水の排水経路となる多孔質部材４８を配している。この多孔質部材４８を通じて排水されることで、過剰結露水が回路基板２０に溜まることが抑制される。

　以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記各例の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、各例において適宜の設計変更を行うことや、各例の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。

Claims

対をなす熱電素子と、
放電電極を兼ねるように前記熱電素子に接合され、且つ対をなす前記熱電素子の吸熱側同士を電気接続させる吸熱側電極体と、
放熱部材を兼ねるように前記熱電素子の放熱側に電気接続される放熱側電極体と、
対をなす前記熱電素子間への通電を制御する駆動回路を搭載した回路基板と、を具備し、前記放熱側電極体は、前記回路基板と一体になるように接合されていることを特徴とする静電霧化装置。
前記吸熱側電極体と対向する箇所に設置される対極板を備え、
前記対極板は、前記回路基板と一体になるように接合されていることを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
前記対極板に電圧を印加する電圧印加回路を備え、
前記電圧印加回路は、前記回路基板と一体になるように搭載されていることを特徴とする請求項２に記載の静電霧化装置。
前記対極板は、前記回路基板上に導電パターンとして形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の静電霧化装置。
前記回路基板は、厚み方向に貫通した貫通孔を有し、この貫通孔内に前記熱電素子を配置していることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の静電霧化装置。
前記放熱側電極体と前記回路基板の間に、弾性部材を介在させていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の静電霧化装置。
前記吸熱側電極体は、弾性変形可能なバネ構造を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の静電霧化装置。
前記放熱側電極体には、過剰結露水の排水経路となる多孔質部材を配していることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の静電霧化装置。
前記対極板と導電パターンとが接続されていることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の静電霧化装置。