WO2015059853A1 - 有効成分発生装置 - Google Patents

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WO2015059853A1
WO2015059853A1 PCT/JP2014/004156 JP2014004156W WO2015059853A1 WO 2015059853 A1 WO2015059853 A1 WO 2015059853A1 JP 2014004156 W JP2014004156 W JP 2014004156W WO 2015059853 A1 WO2015059853 A1 WO 2015059853A1
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discharge
electrode
electrode rod
active ingredient
discharge electrode
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純平 大江
山口　友宏
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for generating an active ingredient having effects such as deodorization and sterilization.
  • Patent Document 1 discloses an electrostatic atomizer used as an active ingredient generator.
  • the electrostatic atomizer includes a discharge electrode, an annular counter electrode, a voltage application unit, and a heat exchanger.
  • the counter electrode faces the discharge electrode.
  • the heat exchanger causes condensation on the discharge electrode.
  • the voltage application unit generates a discharge between the discharge electrode and the counter electrode. By the discharge generated between the discharge electrode and the counter electrode, water-containing fine particles (charged fine particle water) containing radicals are generated.
  • the discharge electrode is a substantially cylindrical body extending along an axis passing through the center of the counter electrode. Therefore, the distance between the discharge electrode and the counter electrode is substantially constant in position.
  • the cylindrical discharge electrode requires cutting and rolling processes. These manufacturing techniques are not suitable for mass production of discharge electrodes.
  • An object of the present invention is to provide an active ingredient generator that can be manufactured under a simplified manufacturing technique.
  • the active ingredient generator according to one aspect of the present invention includes an electrode rod and a discharge generation section that causes discharge from the electrode rod.
  • the electrode rod has a plate shape.
  • the active ingredient generator according to the present invention is manufactured under a simplified manufacturing technique.
  • FIG. 3 is a schematic side view of the discharge electrode shown in FIG. 2.
  • FIG. 6B is a schematic side view of the discharge electrode shown in FIG. 6A.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an active ingredient generator 100 according to the first embodiment. With reference to FIG. 1, an active ingredient generator 100 is described.
  • the active ingredient generator 100 includes an electrode rod 110 and a discharge generator 120.
  • the discharge generator 120 supplies electric energy to the electrode rod 110. As a result, discharge is generated from the electrode rod 110.
  • the electrode rod 110 has a plate shape. Therefore, the electrode rod 110 is easily and massively produced by punching a flat plate. In addition, the production technique of the electrode rod 110 does not limit the principle of this embodiment at all.
  • FIG. 2 is a schematic front view of the discharge electrode 200 exemplified as the electrode rod 110. With reference to FIG.1 and FIG.2, the discharge electrode 200 is demonstrated.
  • the discharge electrode 200 includes a base portion 210, an elongated rod portion 220 extending upward from the base portion 210, and a head portion 230 on the opposite side of the base portion 210.
  • the base 210 is widest for stable fixation.
  • the head 230 is connected to the upper end of the rod part 220.
  • the lower part of the head 230 is wider than the rod part 220.
  • the head 230 has a curved front shape that narrows upward.
  • the front shape of the discharge electrode 200 does not limit the principle of this embodiment at all.
  • the front shape of the electrode rod 110 is appropriately determined so that discharge can be obtained. As described above, since the electrode rod 110 is simply formed by punching a flat plate, the electrode rod 110 may have a complicated front shape.
  • FIG. 3 is a schematic side view of the discharge electrode 200. With reference to FIGS. 1 and 3, the discharge electrode 200 will be further described.
  • the discharge electrode 200 includes a flat first surface 241 and a flat second surface 242 opposite to the first surface 241.
  • the flatness of the first surface 241 and the second surface 242 may be the same level as the flatness of a general metal flat plate.
  • the head 230 includes a curved surface 231 between the first surface 241 and the second surface 242.
  • the electric discharge generator 120 supplies electric energy, electric discharge is generated from the curved surface 231.
  • the curved surface 231 is exemplified as the tip surface.
  • the electrode rod may be soldered for electrical and / or mechanical connection. Therefore, the surface of the electrode rod is preferably covered with a plating film. However, if the surface of the electrode rod is entirely covered with the plating film, the discharge from the electrode rod may cause the components of the plating film to scatter into the air.
  • the shape of the electrode rod described in connection with the first embodiment facilitates partial plating.
  • a technique for producing an electrode rod including a plated portion will be described.
  • FIG. 4 is a schematic flowchart showing a manufacturing process of a discharge electrode that can be used as the electrode rod of the first embodiment. With reference to FIG. 4, the manufacturing process of a discharge electrode is demonstrated.
  • Step S110 In step S110, a metal flat plate is prepared.
  • step S120 the plating process is partially applied to the metal flat plate.
  • Step S130 punching is applied to the metal flat plate. As a result, a large number of discharge electrodes are created simultaneously.
  • the conventional manufacturing technology for discharge electrodes is cutting and rolling. These conventional manufacturing techniques are not suitable for producing a large number of discharge electrodes simultaneously. On the other hand, since the manufacturing principle of the present embodiment allows a large number of discharge electrodes to be formed simultaneously, the discharge electrodes are formed in a short time and at a low cost as compared with the prior art.
  • the plating process for the discharge electrode is performed after cutting or rolling. Therefore, according to the prior art, the plating process is performed for each discharge electrode.
  • the manufacturing principle of the present embodiment enables simultaneous plating treatment for a large number of discharge electrodes. Therefore, according to the manufacturing principle of the present embodiment, the discharge electrode is produced in a short time and at a low cost as compared with the prior art.
  • 5A to 5D are schematic views of the manufacturing process of the discharge electrode. With reference to FIG. 4 thru
  • FIG. 5A is a schematic perspective view of the metal flat plate MP prepared in step S110.
  • the metal flat plate MP includes an upper surface US, a lower surface LS opposite to the upper surface US, and an edge surface PS that defines the contours of the upper surface US and the lower surface LS.
  • step S120 the upper surface US and the lower surface LS are partially covered with the masking material MK. Thereafter, a plating process is applied to the metal flat plate MP. As a result, as shown in FIG. 5C, the area exposed from the masking material MK is covered with the plating film (plating area). On the other hand, the region covered with the masking material MK is exposed from the plating film (non-plating region).
  • step S130 a large number of discharge electrodes are punched from the metal flat plate MP so as to straddle the boundary between the plating region and the non-plating region.
  • the plating process is applied to the upper surface US and the lower surface LS.
  • the plating process may be applied to one of the upper surface US and the lower surface LS.
  • FIG. 6A is a schematic front view of the discharge electrode 200A obtained by the above manufacturing technique.
  • 6B is a side view of the discharge electrode 200A shown in FIG. 6A.
  • the discharge electrode 200A is described with reference to FIGS. 6A and 6B.
  • a symbol used in common between the first embodiment and the second embodiment means that an element to which the common symbol is attached has the same function as that of the first embodiment. Therefore, description of 1st Embodiment is used for these elements.
  • the discharge electrode 200A includes a head 230.
  • Discharge electrode 200A further includes a base portion 210A and a rod portion 220A.
  • the discharge electrode 200A may be identical in shape to the first embodiment.
  • the discharge electrode 200A includes a flat first surface 241A and a flat second surface 242A opposite to the first surface 241A.
  • the first surface 241A includes a first plating surface 251 covered with a plating film and a first exposed surface 261 exposed from the plating film.
  • the second surface 242A includes a second plating surface 252 covered with the plating film and a second exposed surface 262 exposed from the plating film.
  • the first plating surface 251 and the second plating surface 252 are exemplified as the first portion.
  • the first exposed surface 261 and the second exposed surface 262 are exemplified as the second portion.
  • the base 210A includes a part of the first plating surface 251 and a part of the second plating surface 252.
  • the rod portion 220 ⁇ / b> A includes a part of the first plating surface 251, a part of the second plating surface 252, a part of the first exposed surface 261, and a part of the second exposed surface 262.
  • the head 230 includes a part of the first exposed surface 261 and a part of the second exposed surface 262. Since the head 230 including the curved surface 231 where the discharge occurs is formed in the non-plating region, the component of the plating film hardly scatters in the air even under the discharge.
  • an electrostatic atomizer capable of generating charged fine particle water as an active ingredient is constructed.
  • an electrostatic atomizer is described.
  • FIG. 7 is a schematic view of an electrostatic atomizer 300 exemplified as an active ingredient generator. With reference to FIG. 6A thru
  • the reference numerals used in common between the first to third embodiments indicate that the elements with the common reference numerals have the same functions as those of the first embodiment and / or the second embodiment. means. Therefore, description of 1st Embodiment and / or 2nd Embodiment is used for these elements.
  • the electrostatic atomizer 300 includes the discharge electrode 200A described in relation to the second embodiment.
  • the electrostatic atomizer 300 further includes a discharge generation unit 120A, a counter electrode 400, and a Peltier element module 500.
  • the Peltier element module 500 cools the discharge electrode 200A. As a result, condensation occurs on the discharge electrode 200A.
  • the Peltier element module 500 is exemplified as a cooling unit. If condensation occurs on the discharge electrode 200A, another cooling device may be used as the cooling unit.
  • the discharge electrode 200A is grounded.
  • the counter electrode 400 is separated from the discharge electrode 200A by a predetermined distance.
  • the discharge generator 120A applies a voltage between the discharge electrode 200A and the counter electrode 400 facing the discharge electrode 200A.
  • the voltage is set in the range of 1 kV to 10 kV.
  • 6A to 7 show the center axis CL of the discharge electrode 200A and the intersection point IP between the curved surface 231 and the center axis CL.
  • the discharge generation unit 120A applies a voltage between the discharge electrode 200A and the counter electrode 400, the dew condensation water moves toward the intersection point IP by electrostatic force to form a Taylor cone.
  • the electrostatic atomizer 300 can generate charged fine particle water.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view of the discharge electrode 200 ⁇ / b> A connected to the Peltier element module 500.
  • the connection structure between the discharge electrode 200A and the Peltier element module 500 will be described with reference to FIGS.
  • the Peltier element module 500 includes a first cooling surface 510 and a second cooling surface 520.
  • the first cooling surface 510 is in surface contact with the first plating surface 251.
  • the second cooling surface 520 is in surface contact with the second plating surface 252.
  • the discharge electrode 200 ⁇ / b> A is efficiently cooled by the first cooling surface 510 and the second cooling surface 520.
  • the first cooling surface 510 and the second cooling surface 520 are exemplified as cooling surfaces.
  • the first plating surface 251 and the second plating surface 252 are in contact with the Peltier element module 500.
  • one of the first plating surface 251 and the second plating surface 252 may contact the cooling unit.
  • FIG. 9 is a schematic side view of the discharge electrode 201 made of a metal flat plate having a thickness (T1) of less than 0.3 mm.
  • the setting of the thickness (T) of the discharge electrode 200A will be described with reference to FIGS.
  • the discharge electrode 201 is the same as the discharge electrode 200A described with reference to FIG. 7 except for the thickness dimension.
  • the code used in common between the discharge electrode 201 and the discharge electrode 200A means that the element to which the common code is attached is the same as the discharge electrode 200A. Therefore, the description regarding the discharge electrode 200A is incorporated in these elements.
  • the Peltier element module 500 adheres condensed water to the curved surface 231. However, if the distance between the first surface 241A and the second surface 242A (that is, the thickness of the discharge electrodes 200A and 201) is too short, the curved surface 231 may hold a sufficient amount of condensed water. Can not. Since the electrostatic force generated by the discharge from the curved surface 231 that holds an insufficient amount of condensed water exceeds the surface tension of the condensed water, all the condensed water may be scattered from the discharge electrodes 200A and 201.
  • the discharge electrode 200 ⁇ / b> A is made of a metal flat plate having a thickness (T) of 0.3 mm or more, a sufficient amount of condensed water is held by the curved surface 231. Since the discharge electrode 201 has a thickness (T1) of less than 0.3 mm, the curved surface 231 cannot hold a sufficient amount of condensed water. Therefore, a sufficient amount of charged fine particle water is not generated under the use of the discharge electrode 201.
  • FIG. 10 is a schematic side view of the discharge electrode 202 made of a flat metal plate having a thickness (T2) exceeding 10 mm.
  • the setting of the thickness (T) of the discharge electrode 200A will be described with reference to FIGS.
  • the discharge electrode 202 is the same as the discharge electrode 200A described with reference to FIG. 7 except for the thickness dimension.
  • the code used in common between the discharge electrode 202 and the discharge electrode 200A means that the element to which the common code is attached is the same as the discharge electrode 200A. Therefore, the description regarding the discharge electrode 200A is incorporated in these elements.
  • the Peltier element module 500 causes the dew condensation water CW to adhere to the curved surface 231.
  • the curved surface 231 includes a first region 271 covered with the condensed water CW and a second region 272 exposed from the condensed water CW.
  • the discharge from the second region 272 hardly contributes to the generation of charged fine particle water, but generates a lot of ozone. If arc discharge occurs from the second region 272, the discharge electrodes 200A and 202 may be worn.
  • the distance between the first surface 241A and the second surface 242A that is, the thickness (T) of the discharge electrode 200A
  • T thickness
  • T The thickness (T) of the discharge electrode 200A may be determined according to factors such as the cooling capacity of the Peltier element module 500 and the humidity of the use environment of the electrostatic atomizer 300. According to the present inventors, if the discharge electrode 200A is made of a metal flat plate having a thickness of 10 mm or less, the ratio of the first region 271 to the area of the curved surface 231 increases, and the charged fine particle water is efficient. Is generated.
  • the counter electrode 400 includes an annular lower surface 410.
  • the lower surface 410 includes an inner edge 411 that defines a circular opening 401 centered on the central axis CL.
  • the shortest distance between the boundary line between the first surface 241A and the curved surface 231 and the inner edge 411 and / or the shortest distance between the boundary line between the second surface 242A and the curved surface 231 and the inner edge 411 is In the following description, this is referred to as “interelectrode distance D”.
  • the dew condensation water CW forms a Taylor cone around the intersection point IP as described above, so the first surface 241A and the curved surface
  • the boundary between the second surface 231 and / or the boundary between the second surface 242A and the curved surface 231 tends to be the second region 272.
  • the interelectrode distance D is set such that the discharge energy released from the first region 271 is larger than the discharge energy released from the second region 272. According to the present inventors, if the inter-electrode distance D is 0.5 mm or more, the boundary between the first surface 241A and the curved surface 231 and / or the second surface 242A and the curved surface 231 are present. Discharge from the boundary is less likely to occur.
  • the interelectrode distance D is excessively long, the discharge between the counter electrode 400 and the discharge electrode 200A is less likely to occur. According to the present inventors, if the inter-electrode distance D is 100 mm or less, appropriate discharge is likely to occur between the counter electrode 400 and the discharge electrode 200A. In the present embodiment, the interelectrode distance D is exemplified as the predetermined distance.
  • design values shown in the following table may be used for designing the electrostatic atomizer 300.
  • the embodiment described above mainly includes the following features.
  • the active ingredient generator includes an electrode bar and a discharge generation unit that causes a discharge from the electrode bar.
  • the electrode rod has a plate shape.
  • the electrode rod since the electrode rod has a plate shape, the electrode rod is easily created. Therefore, the production of the active ingredient generator is also simplified.
  • the electrode rod includes a flat first surface, a flat second surface opposite to the first surface, and a tip surface formed between the first surface and the second surface. And may be included.
  • the discharge generation unit may generate the discharge from the tip surface.
  • the thickness of the tip surface is determined by the distance between the first surface and the second surface, the characteristics of the discharge from the tip surface are appropriately determined by the design of the thickness of the tip surface. Adjusted.
  • the active ingredient generator may further include a cooling unit that cools the electrode rod and causes dew condensation on the electrode rod.
  • the cooling unit may include a cooling surface in surface contact with at least one of the first surface and the second surface.
  • the cooling surface can easily come into surface contact with at least one of the first surface and the second surface.
  • the cooling unit can efficiently generate condensation on the electrode rod. Therefore, the active ingredient generator can efficiently generate charged fine particle water.
  • the electrode rod may include a first portion covered with a plating film and a second portion exposed from the plating film.
  • the first portion may contact the cooling surface.
  • the second portion may include the tip surface.
  • the electrode rod since the electrode rod has a plate shape, the first portion and the second surface are easily formed. Since the first part is covered with the plating film, the electrode rod is easily fixed to the cooling part. Since the second portion is exposed from the plating film, the discharge from the tip surface does not damage the plating film. Therefore, the charged fine particle water hardly contains the component of the plating film.
  • the tip surface may hold condensed water generated due to the condensation.
  • the tip surface retains the dew condensation water, so that the active ingredient generator can efficiently generate charged fine particle water.
  • the active ingredient generator may further include a counter electrode spaced apart from the electrode rod by a predetermined distance.
  • the front end surface may include a first region covered with the condensed water and a second region exposed from the condensed water.
  • the predetermined distance may be set such that the discharge energy released from the first region is larger than the discharge energy released from the second region.
  • the active component The generator can generate charged fine particle water efficiently.
  • the predetermined distance may be set to a value of 0.5 mm to 100 mm.
  • the discharge generation unit may apply a voltage of 1 kV to 10 kV between the electrode rod and the counter electrode.
  • the distance between the electrode rod and the counter electrode is set to a value of 0.5 mm or more and 100 mm or less, and the discharge generator applies a voltage of 1 kV or more and 10 kV or less.
  • the generator can generate charged fine particle water efficiently.
  • the second surface may be separated from the first surface by not less than 0.3 mm and not more than 10 mm.
  • the second surface is separated from the first surface by 0.3 mm or more, so that the tip surface can appropriately hold the dew condensation water. Since the second surface is separated from the first surface by 10 mm or less, the edge portion of the tip surface is not excessively close to the counter electrode. Therefore, the discharge from the second region is less likely to occur.
  • the principle of the present embodiment is suitably used for an apparatus that produces a beneficial effect such as deodorization or sterilization using discharge.

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Abstract

　本出願は、電極棒と、前記電極棒からの放電を引き起こす放電生成部と、を備える有効成分発生装置を開示する。前記電極棒は、板形状である。前記電極棒は、平坦な第１面と、前記第１面とは反対側の平坦な第２面と、前記第１面と前記第２面との間に形成された先端面と、を含んでもよい。前記放電生成部は、前記放電を、前記先端面から生じさせてもよい。

Description

有効成分発生装置
　本発明は、脱臭や除菌といった効果を有する有効成分を発生させる装置に関する。
　特許文献１は、有効成分発生装置として利用される静電霧化装置を開示する。静電霧化装置は、放電電極と、環状の対向電極と、電圧印加部と、熱交換器と、を備える。対向電極は、放電電極に対向する。熱交換器は、放電電極上で結露を生じさせる。電圧印加部は、放電電極と対向電極との間で放電を生じさせる。放電電極と対向電極との間で生じた放電によって、ラジカルを含有する水の微粒子（帯電微粒子水）が生成される。
　放電電極は、対向電極の中心を通過する軸線に沿って延びる略円柱体である。したがって、放電電極と対向電極との間の距離は、位置的に略一定である。
　円柱形状の放電電極は、切削加工や転造加工を必要とする。これらの製造技術は、放電電極を大量に生産するには不向きである。
特開２００６－６８７１１号公報
　本発明は、簡素化された製造技術の下で製造可能な有効成分発生装置を提供することを目的とする。
　本発明の一局面に係る有効成分発生装置は、電極棒と、前記電極棒からの放電を引き起こす放電生成部と、を備える。前記電極棒は、板形状である。
　本発明に係る有効成分発生装置は、簡素化された製造技術の下で製造される。
　本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
第１実施形態の有効成分発生装置の概略的なブロック図である。 図１に示される有効成分発生装置の電極棒として例示される放電電極の概略的な正面図である。 図２に示される放電電極の概略的な側面図である。 放電電極の製造工程を表す概略的なフローチャートである（第２実施形態）。 図４に示される放電電極の製造工程の概略図である。 図４に示される放電電極の製造工程の概略図である。 図４に示される放電電極の製造工程の概略図である。 図４に示される放電電極の製造工程の概略図である。 図４に示される製造工程によって得られた放電電極の概略的な正面図である。 図６Ａに示される放電電極の概略的な側面図である。 第３実施形態の静電霧化装置の概略図である。 図７に示される静電霧化装置のペルチエ素子モジュールに接続された放電電極の概略的な斜視図である。 ０．３ｍｍ未満の厚さ（Ｔ１）の金属平板から作成された放電電極の概略的な側面図である。 １０ｍｍを超える厚さ（Ｔ２）の金属平板から作成された放電電極の概略的な側面図である。
　添付の図面を参照して、有効成分発生装置に関する様々な実施形態が以下に説明される。有効成分発生装置は、以下の説明によって、明確に理解可能である。「上」、「下」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とする。したがって、これらの用語は、限定的に解釈されるべきものではない。
　＜第１実施形態＞
　図１は、第１実施形態の有効成分発生装置１００の概略的なブロック図である。図１を参照して、有効成分発生装置１００が説明される。
　有効成分発生装置１００は、電極棒１１０と、放電生成部１２０と、を備える。放電生成部１２０は、電極棒１１０に電気エネルギを供給する。この結果、電極棒１１０から放電が生ずる。
　電極棒１１０は、板形状である。したがって、平板に対する打抜加工によって、電極棒１１０は、容易に且つ大量に作成される。尚、電極棒１１０の作成技術は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
　図２は、電極棒１１０として例示される放電電極２００の概略的な正面図である。図１及び図２を参照して、放電電極２００が説明される。
　放電電極２００は、基台部２１０と、基台部２１０から上方に延出する細長いロッド部２２０と、基台部２１０とは反対側の頭部２３０と、を含む。基台部２１０は、安定的な固定のために最も幅広である。頭部２３０は、ロッド部２２０の上端に接続される。頭部２３０の下部は、ロッド部２２０よりも幅広である。頭部２３０は、上方に向けて狭まる湾曲した正面形状を有する。尚、放電電極２００の正面形状は、本実施形態の原理を何ら限定しない。電極棒１１０の正面形状は、放電が得られるように適切に決定される。上述の如く、電極棒１１０は、平板に対する打抜加工によって簡便に作成されるので、電極棒１１０は、複雑な正面形状を有してもよい。
　図３は、放電電極２００の概略的な側面図である。図１及び図３を参照して、放電電極２００が更に説明される。
　放電電極２００は、平坦な第１面２４１と、第１面２４１とは反対側の平坦な第２面２４２と、を含む。第１面２４１及び第２面２４２の平面度は、一般的な金属平板の平面度と同レベルであってもよい。
　頭部２３０は、第１面２４１と第２面２４２との間の湾曲面２３１を含む。放電生成部１２０が電気エネルギを供給すると、放電は、湾曲面２３１から発生する。本実施形態において、湾曲面２３１は、先端面として例示される。
　＜第２実施形態＞
　電極棒は、電気的な接続及び／又は機械的な接続のために半田付されることもある。したがって、電極棒の表面は、鍍金皮膜によって覆われることが好ましい。しかしながら、電極棒の表面が全体的に鍍金皮膜によって覆われるならば、電極棒からの放電は、鍍金皮膜の成分の空中への飛散を引き起こすこともある。第１実施形態に関連して説明された電極棒の形状は、部分的な鍍金処理を容易にする。第２実施形態において、鍍金部分を含む電極棒の作成技術が説明される。
　図４は、第１実施形態の電極棒として利用可能な放電電極の製造工程を表す概略的なフローチャートである。図４を参照して、放電電極の製造工程が説明される。
　（ステップＳ１１０）
　ステップＳ１１０において、金属平板が用意される。
　（ステップＳ１２０）
　ステップＳ１２０において、鍍金処理が、金属平板に対して部分的に施与される。
　（ステップＳ１３０）
　ステップＳ１３０において、抜打加工が金属平板に対して施与される。この結果、多数の放電電極が、同時に作成される。
　従来の放電電極の製造技術は、切削加工や転造加工である。これらの従来の製造技術は、多数の放電電極を同時に作成することには不向きである。一方、本実施形態の製造原理は、多数の放電電極を同時に作成することを許容するので、従来技術と較べて、放電電極は、短時間且つ低コストで作成される。
　従来技術によれば、放電電極に対する鍍金処理は、切削加工や転造加工の後に行われる。したがって、従来技術によれば、鍍金処理は、放電電極毎に行われる。一方、本実施形態の製造原理は、多数の放電電極に対する同時の鍍金処理を可能にする。したがって、本実施形態の製造原理によれば、従来技術と較べて、放電電極は、短時間且つ低コストで作成される。
　図５Ａ乃至図５Ｄは、放電電極の製造工程の概略図である。図４乃至図５Ｄを参照して、放電電極の製造工程が更に説明される。
　図５Ａは、ステップＳ１１０において用意される金属平板ＭＰの概略的な斜視図である。金属平板ＭＰは、上面ＵＳと、上面ＵＳとは反対側の下面ＬＳと、上面ＵＳ及び下面ＬＳの輪郭を規定する縁面ＰＳと、を含む。
　図５Ｂに示される如く、ステップＳ１２０において、上面ＵＳ及び下面ＬＳは、マスキング材ＭＫによって部分的に被覆される。その後、鍍金処理が、金属平板ＭＰに対して施与される。この結果、図５Ｃに示される如く、マスキング材ＭＫから露出した領域は、鍍金皮膜によって覆われる（鍍金領域）。一方、マスキング材ＭＫによって覆われた領域は、鍍金皮膜から露出する（非鍍金領域）。
　図５Ｄに示される如く、ステップＳ１３０において、鍍金領域と非鍍金領域との間の境界を跨ぐように、多数の放電電極は、金属平板ＭＰから抜き打ちされる。
　本実施形態において、鍍金処理は、上面ＵＳと下面ＬＳとに施与される。代替的に、鍍金処理は、上面ＵＳ及び下面ＬＳのうち一方に施与されてもよい。
　図６Ａは、上述の製造技術によって得られた放電電極２００Ａの概略的な正面図である。図６Ｂは、図６Ａに示される放電電極２００Ａの側面図である。図６Ａ及び図６Ｂを参照して、放電電極２００Ａが説明される。第１実施形態と第２実施形態との間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第１実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第１実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
　第１実施形態と同様に、放電電極２００Ａは、頭部２３０を含む。放電電極２００Ａは、基台部２１０Ａと、ロッド部２２０Ａと、を更に含む。放電電極２００Ａは、第１実施形態と形状的に同一であってもよい。
　放電電極２００Ａは、平坦な第１面２４１Ａと、第１面２４１Ａとは反対側の平坦な第２面２４２Ａと、を含む。第１面２４１Ａは、鍍金皮膜に覆われた第１鍍金面２５１と、鍍金皮膜から露出した第１露出面２６１と、を含む。第２面２４２Ａは、鍍金皮膜に覆われた第２鍍金面２５２と、鍍金皮膜から露出した第２露出面２６２と、を含む。本実施形態において、第１鍍金面２５１及び第２鍍金面２５２は、第１部分として例示される。第１露出面２６１及び第２露出面２６２は、第２部分として例示される。
　基台部２１０Ａは、第１鍍金面２５１の一部と、第２鍍金面２５２の一部と、を含む。ロッド部２２０Ａは、第１鍍金面２５１の一部と、第２鍍金面２５２の一部と、第１露出面２６１の一部と、第２露出面２６２の一部と、を含む。頭部２３０は、第１露出面２６１の一部と、第２露出面２６２の一部と、を含む。放電が生ずる湾曲面２３１を含む頭部２３０は、非鍍金領域内で形成されるので、放電下においても鍍金皮膜の成分は、空中にほとんど飛散しない。
　＜第３実施形態＞
　第１実施形態に関連して説明された有効成分発生装置の設計原理に基づいて、帯電微粒子水を有効成分として生成することができる静電霧化装置が構築される。第３実施形態において、静電霧化装置が説明される。
　図７は、有効成分発生装置として例示される静電霧化装置３００の概略図である。図６Ａ乃至図７を参照して、静電霧化装置３００が説明される。第１実施形態乃至第３実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第１実施形態及び／又は第２実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第１実施形態及び／又は第２実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
　静電霧化装置３００は、第２実施形態に関連して説明された放電電極２００Ａを備える。静電霧化装置３００は、放電生成部１２０Ａと、対向電極４００と、ペルチエ素子モジュール５００と、を更に備える。ペルチエ素子モジュール５００は、放電電極２００Ａを冷却する。この結果、放電電極２００Ａ上で結露が生ずる。本実施形態において、ペルチエ素子モジュール５００は、冷却部として例示される。尚、放電電極２００Ａ上で結露が生ずるならば、冷却部として、他の冷却装置が用いられてもよい。
　本実施形態において、放電電極２００Ａは、接地されている。対向電極４００は、放電電極２００Ａから所定距離だけ離間している。放電生成部１２０Ａは、放電電極２００Ａと、放電電極２００Ａに対向する対向電極４００と、の間に電圧を印加する。本実施形態において、電圧は、１ｋＶ以上１０ｋＶ以下の範囲に設定される。
　図６Ａ乃至図７は、放電電極２００Ａの中心軸ＣＬ並びに湾曲面２３１と中心軸ＣＬとの交点ＩＰを示す。放電生成部１２０Ａが、放電電極２００Ａと対向電極４００との間に電圧を印加すると、結露水は、静電気力によって、交点ＩＰに向けて移動し、テイラーコーンを形成する。
　頭部２３０は、第１面２４１Ａ及び第２面２４２Ａを２等分する平面に向けて狭まるので、電界は、交点ＩＰの周囲で形成されたテイラーコーンの周りで集中する。電界の集中の結果、テイラーコーンを通じた放電が発生する。したがって、静電霧化装置３００は、帯電微粒子水を生成することができる。
　図８は、ペルチエ素子モジュール５００に接続された放電電極２００Ａの概略的な斜視図である。図７及び図８を参照して、放電電極２００Ａとペルチエ素子モジュール５００との間の接続構造が説明される。
　ペルチエ素子モジュール５００は、第１冷却面５１０と、第２冷却面５２０と、を含む。第１冷却面５１０は、第１鍍金面２５１に面接触する。第２冷却面５２０は、第２鍍金面２５２に面接触する。放電電極２００Ａは、第１冷却面５１０及び第２冷却面５２０によって、効率的に冷却される。本実施形態において、第１冷却面５１０及び第２冷却面５２０は、冷却面として例示される。
　本実施形態において、第１鍍金面２５１及び第２鍍金面２５２がペルチエ素子モジュール５００に接触する。代替的に、第１鍍金面２５１及び第２鍍金面２５２のうち一方が冷却部に接触してもよい。
　図９は、０．３ｍｍ未満の厚さ（Ｔ１）の金属平板から作成された放電電極２０１の概略的な側面図である。図７及び図９を参照して、放電電極２００Ａの厚さ（Ｔ）の設定が説明される。尚、放電電極２０１は、厚さ寸法を除いて、図７を参照して説明された放電電極２００Ａと同一である。放電電極２０１と放電電極２００Ａとの間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、放電電極２００Ａと同一であることを意味する。したがって、放電電極２００Ａに関する説明は、これらの要素に援用される。
　ペルチエ素子モジュール５００は、湾曲面２３１に結露水を付着させる。しかしながら、第１面２４１Ａと第２面２４２Ａとの間の距離（即ち、放電電極２００Ａ，２０１の厚さ）が短すぎるならば、湾曲面２３１は、十分な量の結露水を保持することができない。不十分な量の結露水を保持する湾曲面２３１からの放電により生ずる静電気力が結露水の表面張力を上回るので、結露水全てが放電電極２００Ａ，２０１から飛散することもある。本発明者等によれば、放電電極２００Ａが、０．３ｍｍ以上の厚さ（Ｔ）の金属平板から作成されるならば、十分な量の結露水が、湾曲面２３１によって保持される。放電電極２０１は、０．３ｍｍ未満の厚さ（Ｔ１）を有するので、湾曲面２３１は、十分な量の結露水を保持できない。したがって、放電電極２０１の使用の下では、十分な量の帯電微粒子水は生成されない。
　図１０は、１０ｍｍを超える厚さ（Ｔ２）の金属平板から作成された放電電極２０２の概略的な側面図である。図７及び図１０を参照して、放電電極２００Ａの厚さ（Ｔ）の設定が説明される。尚、放電電極２０２は、厚さ寸法を除いて、図７を参照して説明された放電電極２００Ａと同一である。放電電極２０２と放電電極２００Ａとの間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、放電電極２００Ａと同一であることを意味する。したがって、放電電極２００Ａに関する説明は、これらの要素に援用される。
　ペルチエ素子モジュール５００は、湾曲面２３１に結露水ＣＷを付着させる。この結果、湾曲面２３１は、結露水ＣＷによって覆われた第１領域２７１と、結露水ＣＷから露出した第２領域２７２と、を含むことになる。第２領域２７２からの放電は、帯電微粒子水の生成にほとんど寄与しない一方で、オゾンを多く発生させる。第２領域２７２からアーク放電が生ずるならば、放電電極２００Ａ，２０２の摩耗を引き起こすこともある。本実施形態において、第１面２４１Ａと第２面２４２Ａとの間の距離（即ち、放電電極２００Ａの厚さ（Ｔ））は、湾曲面２３１の面積に対する第１領域２７１の比率が大きくなるように設定される。放電電極２００Ａの厚さ（Ｔ）は、ペルチエ素子モジュール５００の冷却能力や静電霧化装置３００の使用環境の湿度といった因子に応じて決定されてもよい。本発明者等によれば、放電電極２００Ａが、１０ｍｍ以下の厚さの金属平板から作成されるならば、湾曲面２３１の面積に対する第１領域２７１の比率が大きくなり、帯電微粒子水は効率的に生成される。
　本実施形態において、対向電極４００は、環状の下面４１０を含む。下面４１０は、中心軸ＣＬを中心とする円形の開口部４０１を規定する内縁４１１を含む。
　第１面２４１Ａと湾曲面２３１との間の境界線と内縁４１１との間の最短距離及び／又は第２面２４２Ａと湾曲面２３１との間の境界線と内縁４１１との間の最短距離は、以下の説明において、「電極間距離Ｄ」と称される。
　放電生成部１２０Ａが、対向電極４００と放電電極２００Ａとの間に電圧を印加すると、上述の如く、結露水ＣＷは、交点ＩＰの周りでテイラーコーンを形成するので、第１面２４１Ａと湾曲面２３１との間の境界及び／又は第２面２４２Ａと湾曲面２３１との間の境界は、第２領域２７２になりやすい。
　電極間距離Ｄが、過度に短いならば、第１面２４１Ａと湾曲面２３１との間の境界及び／又は第２面２４２Ａと湾曲面２３１との間の境界での電界集中が、テイラーコーンでの電界集中より大きくなるので、これらの境界からの放電が生じやすくなる。すなわち、第２領域２７２からの放電が生じやすくなる。本実施形態において、電極間距離Ｄは、第１領域２７１から放出される放電エネルギが、第２領域２７２から放出される放電エネルギよりも大きくなるように設定される。本発明者等によれば、電極間距離Ｄが、０．５ｍｍ以上であるならば、第１面２４１Ａと湾曲面２３１との間の境界及び／又は第２面２４２Ａと湾曲面２３１との間の境界からの放電は生じにくくなる。
　電極間距離Ｄが、過度に長いならば、対向電極４００と放電電極２００Ａとの間の放電が生じにくくなる。本発明者等によれば、電極間距離Ｄが、１００ｍｍ以下であるならば、対向電極４００と放電電極２００Ａとの間で適切な放電が生じやすくなる。本実施形態において、電極間距離Ｄは、所定距離として例示される。
　上述の様々な知見から、以下の表に示される設計値が、静電霧化装置３００の設計に利用されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上述された実施形態は、以下の特徴を主に備える。
　上述の実施形態の一局面に係る有効成分発生装置は、電極棒と、前記電極棒からの放電を引き起こす放電生成部と、を備える。前記電極棒は、板形状である。
　上記構成によれば、電極棒は、板形状であるので、電極棒は、容易に作成される。したがって、有効成分発生装置の製造も簡素化される。
　上記構成において、前記電極棒は、平坦な第１面と、前記第１面とは反対側の平坦な第２面と、前記第１面と前記第２面との間に形成された先端面と、を含んでもよい。前記放電生成部は、前記放電を、前記先端面から生じさせてもよい。
　上記構成によれば、先端面の厚さは、第１面と第２面との間の距離によって決定されるので、先端面からの放電の特性は、先端面の厚さの設計によって適切に調整される。
　上記構成において、有効成分発生装置は、前記電極棒を冷却し、前記電極棒上で結露を生じさせる冷却部を更に備えてもよい。前記冷却部は、前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも一方に面接触する冷却面を含んでもよい。
　上記構成によれば、第１面及び第２面は、平坦であるので、冷却面は、第１面及び第２面のうち少なくとも一方に容易に面接触することができる。冷却面の面接触の結果、冷却部は、電極棒上で結露を効率的に生じさせることができる。したがって、有効成分発生装置は、帯電微粒子水を効率的に発生させることができる。
　上記構成において、前記電極棒は、鍍金皮膜に覆われた第１部分と、前記鍍金皮膜から露出した第２部分と、を含んでもよい。前記第１部分は、前記冷却面に接触してもよい。前記第２部分は、前記先端面を含んでもよい。
　上記構成によれば、電極棒は、板形状であるので、第１部分及び第２面は、容易に形成される。第１部分は、鍍金皮膜に覆われているので、電極棒は冷却部に容易に固定される。第２部分は、鍍金皮膜から露出しているので、先端面からの放電は、鍍金皮膜を損傷させない。したがって、帯電微粒子水は、鍍金皮膜の成分を含有しにくくなる。
　上記構成において、前記先端面は、前記結露に起因して生じた結露水を保持してもよい。
　上記構成によれば、先端面は、結露水を保持するので、有効成分発生装置は、帯電微粒子水を効率的に発生させることができる。
　上記構成において、有効成分発生装置は、前記電極棒から所定距離だけ離間した対向電極を更に備えてもよい。前記先端面は、前記結露水によって覆われた第１領域と、前記結露水から露出した第２領域と、を含んでもよい。前記第１領域から放出される放電エネルギが前記第２領域から放出される放電エネルギよりも大きくなるように、前記所定距離は設定されてもよい。
　上記構成によれば、第１領域から放出される放電エネルギが第２領域から放出される放電エネルギよりも大きくなるように、電極棒と対向電極との間の距離は設定されるので、有効成分発生装置は、帯電微粒子水を効率的に発生させることができる。
　上記構成において、前記所定距離は、０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の値に設定されてもよい。前記放電生成部は、前記電極棒と前記対向電極との間に、１ｋＶ以上１０ｋＶ以下の電圧を印加してもよい。
　上記構成によれば、電極棒と対向電極との間の距離は、０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の値に設定され、且つ、放電生成部は、１ｋＶ以上１０ｋＶ以下の電圧を印加するので、有効成分発生装置は、帯電微粒子水を効率的に発生させることができる。
　上記構成において、前記第２面は、前記第１面から０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下だけ離間してもよい。
　上記構成によれば、第２面は、第１面から０．３ｍｍ以上離間するので、先端面は、結露水を適切に保持することができる。第２面は、第１面から１０ｍｍ以下だけ離間するので、先端面の縁部は、対向電極に過度に近接しない。したがって、第２領域からの放電は生じにくくなる。
　本実施形態の原理は、放電を利用して、脱臭や殺菌といった有益な効果を生じさせる装置に好適に利用される。

Claims (8)

  1. 　電極棒と、
    　前記電極棒からの放電を引き起こす放電生成部と、を備え、
    　前記電極棒は、板形状であることを特徴とする有効成分発生装置。
  2. 　前記電極棒は、平坦な第１面と、前記第１面とは反対側の平坦な第２面と、前記第１面と前記第２面との間に形成された先端面と、を含み、
    　前記放電生成部は、前記放電を、前記先端面から生じさせることを特徴とする請求項１に記載の有効成分発生装置。
  3. 　前記電極棒を冷却し、前記電極棒上で結露を生じさせる冷却部を更に備え、
    　前記冷却部は、前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも一方に面接触する冷却面を含むことを特徴とする請求項２に記載の有効成分発生装置。
  4. 　前記電極棒は、鍍金皮膜に覆われた第１部分と、前記鍍金皮膜から露出した第２部分と、を含み、
    　前記第１部分は、前記冷却面に接触し、
    　前記第２部分は、前記先端面を含むことを特徴とする請求項３に記載の有効成分発生装置。
  5. 　前記先端面は、前記結露に起因して生じた結露水を保持することを特徴とする請求項３又は４に記載の有効成分発生装置。
  6. 　前記電極棒から所定距離だけ離間した対向電極を更に備え、
    　前記先端面は、前記結露水によって覆われた第１領域と、前記結露水から露出した第２領域と、を含み、
    　前記第１領域から放出される放電エネルギが前記第２領域から放出される放電エネルギよりも大きくなるように、前記所定距離は設定されることを特徴とする請求項５に記載の有効成分発生装置。
  7. 　前記所定距離は、０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の値に設定され、
    　前記放電生成部は、前記電極棒と前記対向電極との間に、１ｋＶ以上１０ｋＶ以下の電圧を印加することを特徴とする請求項６に記載の有効成分発生装置。
  8. 　前記第２面は、前記第１面から０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下だけ離間していることを特徴とする請求項７に記載の有効成分発生装置。
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