(57)【要約】【課題】効率よく装置内の温度を放熱することができる静電霧化装置を提供する。【解決手段】制御装置２０は、各種電子部品３０〜３６が回路基板３７上に搭載されて構成される。そして、電子部品３０〜３６の内、その動作により所定温度以上上昇する発熱の大きい電子部品３０〜３３を第１電子部品群４０とし、その第１電子部品群４０を放熱部としての放熱フィン１６と近接配置して、送風装置としての放熱ファン１７の冷却風が放熱フィン１６と共に第１電子部品群４０に供給され冷却されるように構成される。【選択図】図２
2010227774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧印加に基づいて放電を生じさせる放電電極と、
冷却部とその冷却部の冷却動作に基づく発熱を放出する放熱部を有してなり、前記冷却部にて空気中の水分から結露水を生成して前記放電電極に供給する水供給手段と、
前記水供給手段を構成する放熱部に冷却風を供給してその冷却を図る送風装置と、
前記放電電極、前記水供給手段及び前記送風装置の少なくとも１つの電源供給及びその制御を行う制御装置と、
をケース部材内に収容し、前記放電電極の放電に基づいてその供給された水を静電霧化させて放出する静電霧化装置であって、
前記制御装置は、各種電子部品が回路基板上に搭載されて構成されるものであり、
前記電子部品の内、その動作により所定温度以上上昇する発熱の大きい電子部品を第１電子部品とし、その第１電子部品を前記放熱部と近接配置して、前記送風装置の冷却風が前記放熱部と共に前記第１電子部品に供給され冷却されるように構成されたことを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の静電霧化装置において、
前記制御装置を構成する各種電子部品の内、前記第１電子部品より発熱の小さい電子部品を第２電子部品とし、また前記第１及び第２電子部品よりも筐体の大きな電子部品を第３電子部品とし、
前記第１及び第２電子部品間に、相互の雰囲気の交流の抑制を図るべく筐体の大となる前記第３電子部品が配置されたことを特徴とする静電霧化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の静電霧化装置において、
前記制御装置は、温度センサによる使用環境温度の検出に基づいて前記水供給手段の冷却動作を制御するものであり、
前記温度センサは、前記ケース部材に空気取込口を有する場合その空気取込口の近傍、又は前記第１電子部品より発熱の小さい電子部品である第２電子部品の近傍、又は前記ケース部材の外部に配置されたことを特徴とする静電霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を静電霧化させて放出する静電霧化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水が付着される放電電極に高電圧を印加して放電させることで、放電電極に付着された水にレイリー分裂を生じさせて静電霧化させることで微小サイズのミストを発生させる静電霧化装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の静電霧化装置では、ケース部材内に収容される放電電極がペルチェ素子（ペルチェモジュール）にて冷却されることで、空気中の水分を基にして放電電極に水が供給されるようになっている。そして、放電電極に高電圧を印加することで供給された水が静電霧化され微少サイズのミストが生成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３９６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の静電霧化装置では、放電電極に高電圧を印加するべく高電圧発生回路（高電圧印加部）等の各種回路が使用されている。この回路中には、トランジスタやコイルなど、比較的熱損失の大きい（発熱の大きい）電子部品が使用されており、これらの電子部品によって各種部材を収容したケース部材内で熱が発生し易くなっていた。
【０００６】
また、上記の静電霧化装置では、放電電極に対して水を供給するべくペルチェ素子を用いている。このため、放電電極を冷却する際において、ペルチェ素子を構成する吸熱側の金属板とは反対側の金属板から熱が発生されていた。
【０００７】
上述のように、静電霧化装置では、装置内（ケース部材内）に発熱し易い部材が複数あり、これらが装置内に点在して配置されることで装置全体に熱が籠もりやすく、回路特性や冷却特定に支障を来す虞があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、効率よく装置内の温度を放熱することができる静電霧化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、高電圧印加に基づいて放電を生じさせる放電電極と、冷却部とその冷却部の冷却動作に基づく発熱を放出する放熱部を有してなり、前記冷却部にて空気中の水分から結露水を生成して前記放電電極に供給する水供給手段と、前記水供給手段を構成する放熱部に冷却風を供給してその冷却を図る送風装置と、前記放電電極、前記水供給手段及び前記送風装置の少なくとも１つの電源供給及びその制御を行う制御装置と、をケース部材内に収容し、前記放電電極の放電に基づいてその供給された水を静電霧化させて放出する静電霧化装置であって、前記制御装置は、各種電子部品が回路基板上に搭載されて構成されるものであり、前記電子部品の内、その動作により所定温度以上上昇する発熱の大きい電子部品を第１電子部品とし、その第１電子部品を前記放熱部と近接配置して、前記送風装置の冷却風が前記放熱部と共に前記第１電子部品に供給され冷却されるように構成されたことをその要旨とする。
【００１０】
この発明では、制御装置は、各種電子部品が回路基板上に搭載されて構成される。そして、電子部品の内、その動作により所定温度以上上昇する発熱の大きい電子部品を第１電子部品とし、その第１電子部品が放熱部と近接配置され、送風装置の冷却風が放熱部と共に第１電子部品に供給され冷却されるように構成される。つまり、発熱し易い部材である第１電子部品と放熱部とを近接（集合）させ、これらを１つの送風装置にて冷却できるため、効率よく装置内の温度を放熱でき、本装置（ケース部材）内のその他の箇所で発生する熱を低減できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の静電霧化装置において、請求項１に記載の静電霧化装置において、前記制御装置を構成する各種電子部品の内、前記第１電子部品より発熱の小さい電子部品を第２電子部品とし、また前記第１及び第２電子部品よりも筐体の大きな電子部品を第３電子部品とし、前記第１及び第２電子部品間に、相互の雰囲気の交流の抑制を図るべく筐体の大となる前記第３電子部品が配置されたことをその要旨とする。
【００１２】
この発明では、制御装置を構成する各種電子部品の内、第１電子部品より発熱の小さい電子部品を第２電子部品とし、また第１及び第２電子部品よりも筐体の大きな電子部品を第３電子部品とし、第１及び第２電子部品間に、相互の雰囲気の交流の抑制を図るべく筐体の大となる第３電子部品が配置される。つまり、制御装置を構成する電子部品の内で筐体の大きな第３電子部品を第１及び第２電子部品間に配置することで、第１電子部品にて発生する熱が第２電子部品側に伝わることを抑制でき、第２電子部品側に与える熱の影響を抑えることができる。そのため、第２電子部品側において所望の回路特性を得ることが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の静電霧化装置において、前記制御装置は、温度センサによる使用環境温度の検出に基づいて前記水供給手段の冷却動作を制御するものであり、前記温度センサは、前記ケース部材に空気取込口を有する場合その空気取込口の近傍、又は前記第１電子部品より発熱の小さい電子部品である第２電子部品の近傍、又は前記ケース部材の外部に配置されたことをその要旨とする。
【００１４】
この発明では、制御装置により、温度センサによる使用環境温度の検出に基づいて水供給手段の冷却動作が制御される。そして、温度センサは、ケース部材に空気取込口を有する場合その空気取込口の近傍、又は第１電子部品より発熱の小さい電子部品である第２電子部品の近傍、又はケース部材の外部に配置される。そのため、温度センサを第１電子部品による熱の影響を受けにくくできるため、温度センサによってより確実に使用環境温度を測定できる。そのため、放電電極を使用環境温度に合わせて好適に結露させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、効率よく装置内の温度を放熱することができる静電霧化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態における静電霧化装置の断面図である。
【図２】同上における静電霧化装置の断面図である。
【図３】同上における静電霧化装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２は、本実施形態の静電霧化装置の概略構成を示す。図１及び図２に示すように、静電霧化装置１０は、ケース部材１１を備えるとともに、ケース部材１１内には放電電極１２が収容されている。ケース部材１１は、金属材や樹脂材、又はこれらの複合部材が用いられる。尚、金属材で構成した場合では発生しうるノイズ等から後述する各回路２１〜２６を保護する場合に用いられ、樹脂材で構成した場合では絶縁性を確保する場合に好適である。
【００１８】
放電電極１２はケース部材１１の先端開口部１１ａに向かって延びるように設けられるとともに、放電電極１２の先端はケース部材１１の先端開口部１１ａ側を向いている。そのケース部材１１の先端開口部１１ａには、放電電極１２と対向する円環状の対向電極１３が配置されている。対向電極１３の孔１３ａの中心は放電電極１２における軸心の延長線上となるように配置されている。
【００１９】
放電電極１２の基端部には、その放電電極１２を冷却して放電電極１２の周囲の空気中の水分から放電電極１２の表面に結露水を生成するための冷却部としてのペルチェ素子１５が当接配置されている。ペルチェ素子１５は、２つの金属板（図示略）間に複数の熱電素子（図示略）が挟持されて構成され、電源供給に基づいて冷却作用を生じさせる素子である。このペルチェ素子１５の後面１５ａには放熱部としての放熱フィン１６が当接配置されており、この放熱フィン１６は、所定間隔を隔てて平板状の複数（例えば５本）のフィン部１６ａがペルチェ素子１５側とは反対側に延びるように形成されている。そして、ペルチェ素子１５の熱電素子に電力が供給されると、そのペルチェ素子１５が放電電極１２等から熱を吸収するとともに放熱フィン１６（フィン部１６ａ）にてその放熱がなされ、これにより放電電極１２が冷却されて結露し、放電電極１２にその結露水が生じる（供給される）ようになっている。尚、本実施形態では、ペルチェ素子１５及び放熱フィン１６にて水供給手段が構成されている。
【００２０】
また、放熱フィン１６の側方には、その放熱フィン１６のフィン部１６ａの平面方向に沿って風を送る送風装置としての放熱ファン１７が配置されている。放熱ファン１７は、その動作によって、ケース部材１１の長手方向略中間位置の側面１１ｂに形成される空気取込口１１ｃから空気（外気）をケース部材１１内に取り込み、前記側面１１ｂとは反対側の側面１１ｄに形成される空気排出口１１ｅからケース部材１１内の空気（熱）を外部に放出するものである。これにより、放熱フィン１６の放熱が効率良く行われてペルチェ素子１５による冷却効果の向上が図られ、またケース部材１１内の雰囲気温度の低下も図られる。
【００２１】
ケース部材１１内において、放熱フィン１６の基端側には制御装置２０が配置されている。制御装置２０は、図３に示すように、高電圧発生回路２１、高電圧検出回路２２、放電電流検出回路２３、ペルチェ用電源回路２４、温度測定回路２５、及びマイコン（マイクロコンピュータ）２６を備えている。高電圧発生回路２１は、放電電極１２にてコロナ放電を生じさせるべくその放電電極１２に高電圧を生成して供給し、マイコン２６は、生成する高電圧を高電圧検出回路２２を介して検出し、また放電電流を放電電流検出回路２３を介して検出し、各検出に基づいて高電圧発生回路２１を制御している。また、ペルチェ用電源回路２４は、ペルチェ素子１５にて冷却動作を行わせるべくそのペルチェ素子１５に電源を生成して供給し、マイコン２６は、ケース部材１１内の雰囲気温度を温度測定回路２５を介して検出し、その検出に基づいてペルチェ用電源回路２４を制御している。
【００２２】
このような制御装置２０は、各種電子部品３０〜３６等が回路基板３７上に搭載されて構成され、各回路２１〜２３を構成する電子部品３０〜３６は、大別して第１及び第２電子部品群４０，４１に分けられる。
【００２３】
第１電子部品群４０は、ダイオード、ＦＥＴ等のスイッチング素子、レギュレータ及びインダクタ等、本装置１０の使用中において雰囲気温度より所定温度（例えば２０度）以上上昇し得る、つまり熱損失の大きい（発熱の大きい）電子部品の集合である。一方、第２電子部品群４１は、電解コンデンサやヒューズ等の第１電子部品群４０のものよりも温度上昇しない、つまり熱損失の小さい（発熱の小さい）電子部品の集合である。第１電子部品群４０の電子部品３０〜３３は回路基板３７上において前記放熱フィン１６側に近接配置されて放熱ファン１７の冷却風が当たるようになっており、第２電子部品群４１の電子部品３４，３５は回路基板３７上において前記放熱フィン１６よりも離間位置に配置される。
【００２４】
また本実施形態では、第１，第２電子部品群４０，４１の間に、第１，第２電子部品群４０，４１の電子部品３０〜３５よりも背高で幅方向に連続する筺体の大きい高電圧印加モジュール等の第３電子部品としての電子部品３６が配置されている。つまり、発熱の大きい第１電子部品群４０にて温められた空気が第２電子部品群４１側に流れるのがその電子部品３６にて抑制される構成になっている。
【００２５】
上記のように構成された静電霧化装置１０では、マイコン２６により、ペルチェ素子１５に対してペルチェ用電源回路２４から電力が供給されることで、ペルチェ素子１５の前面１５ｂ側が冷却される。そしてこのようにペルチェ素子１５の放電電極１２との当接側が冷却されることで放電電極１２が冷却され、空気中の水分が結露して放電電極１２に水（結露水）が供給されるようになっている。
【００２６】
そして、放電電極１２に水が供給された状態において、高電圧発生回路２１により放電電極１２と対向電極１３との間に高電圧を印加すると、放電電極１２と対向電極１３との間に印加された高電圧により、供給された水が分裂・飛散（レイリー分裂）を繰り返し、プラス若しくはマイナスに帯電した微小サイズのミストが大量に生成される。そして生成されたミストは、ケース部材１１の先端開口部１１ａ側に向かって外部に放出されるようになっている。
【００２７】
また、上記のように構成された静電霧化装置１０においてペルチェ素子１５に電力を供給する場合、放熱ファン１７の駆動にて空気取込口１１ｃから空気（外気）が取り込まれる。そして、放熱ファン１７の駆動によりこの取り込まれた空気が空気排出口１１ｅ側に運ばれるため、取り込まれた空気の流路中に配置された放熱フィン１６及び第１電子部品群４０の熱がその取り込まれた空気（冷却風）とともに空気排出口１１ｅから外部へと排出される。このとき、電子部品３６を構成する筐体の大きい高電圧印加モジュールにより、第２電子部品群４１側への空気の流れが遮られるため、放熱フィン１６及び第１電子部品群４０にて熱せられた空気が第２電子部品群４１側に到達することが抑制される。そのため、放熱フィン１６及び第１電子部品群４０にて発生した熱によって第２電子部品群４１に与える影響を抑えることができ、所望の回路特性を得ることが可能となる。
【００２８】
また、静電霧化装置１０内（ケース部材１１内）の第２電子部品群４１側に温度を計測する温度測定回路２５を配置したことで、第１電子部品群４０の電子部品３０〜３３による熱の影響を受けにくくでき、第１電子部品群４０側と比較して外気温度に近い温度（使用環境温度）を計測することができるため、その温度に応じてペルチェ素子１５を冷却することができる。そのため、マイコン２６により放電電極１２をその使用環境温度に合わせて好適に結露させることが可能となる。
【００２９】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）制御装置２０は、各種電子部品３０〜３６が回路基板３７上に搭載されて構成される。そして、電子部品３０〜３６の内、その動作により所定温度以上上昇する発熱の大きい電子部品３０〜３３を第１電子部品群４０とし、その第１電子部品群４０が放熱部としての放熱フィン１６と近接配置され、送風装置としての放熱ファン１７の冷却風が放熱フィン１６と共に第１電子部品群４０に供給され冷却されるように構成される。つまり、発熱し易い部材である第１電子部品群４０（電子部品３０〜３３）と放熱フィン１６とを近接（集合）させ、これらを１つの放熱ファン１７にて冷却できるため、効率よく装置１０（ケース部材１１）内の温度を放熱でき、本装置１０（ケース部材１１）内のその他の箇所で発生する熱を低減できる。
【００３０】
（２）制御装置２０を構成する各種電子部品３０〜３６の内、第１電子部品群４０を構成する電子部品３０〜３３より発熱の小さい電子部品３４，３５を第２電子部品群４１とし、また第１及び第２電子部品群４０，４１よりも筐体の大きな電子部品を第３電子部品３６とし、第１及び第２電子部品群４０，４１間に、相互の雰囲気の交流の抑制を図るべく筐体の大となる第３電子部品３６が配置される。つまり、制御装置２０を構成する電子部品３０〜３６の内で筐体の大きな第３電子部品３６を第１及び第２電子部品群４０，４１間に配置することで、第１電子部品群４０側の電子部品３０〜３３にて発生する熱が第２電子部品群４１側に伝わることを抑制でき、第２電子部品群４１側に与える熱の影響を抑えることができる。そのため、第２電子部品群４１側において所望の回路特性を得ることが可能となる。
【００３１】
（３）制御装置２０により、温度センサとしての温度測定回路２５による使用環境温度の検出に基づいて水供給手段を構成するペルチェ素子１５の冷却動作が制御される。そして、温度測定回路２５は、第１電子部品群４０の電子部品３０〜３３より発熱の小さい電子部品である第２電子部品群４１の電子部品３４，３５の近傍に配置される。そのため、温度測定回路２５を第１電子部品群４０による熱の影響を受けにくくできるため、温度測定回路２５によってより確実に使用環境温度を測定できる。そのため、放電電極１２を使用環境温度に合わせて好適に結露させることが可能となる。
【００３２】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、温度測定回路２５を第１電子部品群４０側と比較して熱損失の小さい第２電子部品群４１側に配置したが、これに限らない。例えば、ケース部材１１の外部や空気取込口１１ｃ近傍に配置しても上記（３）に記載の効果と同様の効果を奏することができる。
【００３３】
・上記実施形態では、温度測定回路２５を設けたが、省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、第１電子部品群４０及び第２電子部品群４１間に筐体の大きい高電圧印加モジュールによって構成される第３電子部品３６を配置する構成としたが、これに限らない。例えば、第３電子部品３６を省略してもよい。要は、第１電子部品群４０と第２電子部品群４１とが十分に離間されていればよい。
【００３４】
・上記実施形態では、高電圧発生回路２１、高電圧検出回路２２及び放電電流検出回路２３を構成する電子部品３０〜３６にて第１電子部品群４０、第２電子部品群４１及び第３電子部品３６を構成したが、例えば、ペルチェ用電源回路２４等の制御装置２０を構成するその他の回路においても第１電子部品群４０、第２電子部品群４１等に分けてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０…静電霧化装置、１１…ケース部材、１１ｃ…空気取込口、１２…放電電極、１５…冷却部としてのペルチェ素子、１６…放熱部としての放熱フィン、１７…送風装置としての放熱ファン、２０…制御装置、２１…高電圧発生回路、２５…温度センサとしての温度測定回路、３０〜３３…第１電子部品群を構成する電子部品、３４，３５…第２電子部品群を構成する電子部品、３６…第３電子部品、４０…第１電子部品群、４１…第２電子部品群。
【図１】
2010227774.tif 000003
【図２】
2010227774.tif 000004
【図３】
2010227774.tif 000005