(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧電源の基準電位よりも低電位側又は高電位側のいずれか一方に接続する第１放電電極と、この第１放電電極に対向する第１対向電極と、この第１対向電極に接続する第２放電電極と、この第２放電電極に対向し且つ前記高圧電源の基準電位よりも低電位側又は高電位側のいずれか他方に接続する第２対向電極とを備え、前記第１対向電極と前記第２放電電極を前記高圧電源の基準電位点に接続し、前記第１放電電極、前記第２放電電極に液を供給する液供給手段を備えて成ることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
前記第１放電電極と前記第１対向電極の電位差と、前記第２放電電極と前記第２対向電極の電位差が同じであることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
【請求項３】
前記第１放電電極と前記第１対向電極の電位差と、前記第２放電電極と前記第２対向電極の電位差が異なることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電霧化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電電極の先端部に水を供給し、放電電極と対向電極との間に高電圧を印加することで、ナノメータサイズの帯電微粒子水を生成することが従来から知られている。
【０００３】
また、多量の帯電微粒子水を生成するため、放電電極と対向電極とよりなる静電霧化部を、単一の高圧電源に並列接続することも特許文献１により知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３４５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示された従来例は、放電電極と対向電極との間の距離の差により、距離が近い方に多くの放電電流が流れ、静電霧化が早く開始され易い。この開始され易い方の放電電極で静電霧化が開始されると、放電電極の先端部に供給された水がクーロン力で引張られて対向電極側に向けてテイラーコーンとして形成され、よりいっそう対向電極までの距離が短くなり、この放電電極には多くの放電電流が流れる。
【０００６】
このようにして、複数の静電霧化部のうち、早く静電霧化が開始され易い方のみ静電霧化を行い、他の静電霧化部ではあまり静電霧化が行われない現象が生じるおそれがあり、結果的に複数の静電霧化部を設けたにもかかわらず、静電霧化量の大幅な増加を発揮できないという問題がある。
【０００７】
また、上記特許文献１に示された従来例は、高圧電源に並列に接続した複数の霧化電極に対して各々抵抗を直列接続して霧化電極と対向電極との間の電極間電圧を調整して各静電霧化部における放電状態を統一しようとしている。しかし、複数の抵抗を調整するのは難しく、特に、テイラーコーンの形成はばらつきがあり、各放電部における静電霧化量を目的の量に設定するのが難しく、結局、このものも静電霧化量の増加が十分発揮できるとは言い難い。
【０００８】
本発明の上記従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、静電霧化量を増加させることができる静電霧化装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の静電霧化装置は、高圧電源の基準電位よりも低電位側又は高電位側のいずれか一方に接続する第１放電電極と、この第１放電電極に対向する第１対向電極と、この第１対向電極に接続する第２放電電極と、この第２放電電極に対向し且つ前記高圧電源の基準電位よりも低電位側又は高電位側のいずれか他方に接続する第２対向電極とを備え、前記第１対向電極と前記第２放電電極を前記高圧電源の基準電位点に接続し、前記第１放電電極、前記第２放電電極に液を供給する液供給手段を備えて成ることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記第１放電電極と前記第１対向電極の電位差と、前記第２放電電極と前記第２対向電極の電位差が同じであることが好ましい。
【００１１】
また、前記第１放電電極と前記第１対向電極の電位差と、前記第２放電電極と前記第２対向電極の電位差が異なることも好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、第１対向電極と第２放電電極を高圧電源の基準電位点に接続し、第１放電電極、第２放電電極に液を供給する液供給手段を備えているので、第１放電電極と第１対向電極の電位差、第２放電電極と第２対向電極の電位差をそれぞれ固定的な電位差にできる。これにより、第１放電電極と第１対向電極との間で行われる静電霧化、第２放電電極と第２対向電極との間で行われる静電霧化をそれぞれ安定して行うことができ、静電霧化量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の静電霧化装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
静電霧化装置は、２つの静電霧化部７ａ、７ｂを備えている。一方の静電霧化部７ａは、第１放電電極２と、この第１放電電極２に対向する対向電極３で構成する。また、他方の静電霧化部７ｂは、第２放電電極４と、この第２放電電極４に対向する第２対向電極５で構成する。
【００１６】
第１放電電極２を、高圧電源１の基準電位よりも低電位側又は高電位側のいずれか一方に接続する。また、第１対向電極３と第２放電電極４とを接続し、第２対向電極５を高圧電源１の基準電位よりも低電位側又は高電位側のいずれか他方に接続する。
【００１７】
また、第１対向電極３と第２放電電極４を接続している回路の途中を高圧電源１の基準電位点に接続する。
【００１８】
第１放電電極２、第２放電電極４にはそれぞれ液供給手段６により液が供給されるようになっている。そして、第１放電電極２と第１対向電極３との間、第２放電電極４と第２対向電極５との間に高圧電源１から高電圧を印加することで、第１放電電極２の先端部に供給された液を静電霧化すると共に、第２放電電極４の先端部に供給された液を静電霧化する。
【００１９】
図１に示す実施形態では、高圧電源１の基準電位（実施形態では基準電位が０Ｖ）よりも低電位側である負極に第１放電電極２を接続し、高圧電源１の正極に第２対向電極５を接続している。また、図１に示す実施形態では、第１放電電極２と第１対向電極３の電位差Ｖ１と、第２放電電極４と第２対向電極５の電位差Ｖ２が同じになるように設定している。
【００２０】
液供給手段６により供給される液としては、水、あるいは、水に有効成分を混入した水溶液、あるいは、水以外の液が採用できる。
【００２１】
第１放電電極２の先端部、第２放電電極４の先端部に液を供給するには、液溜め部に溜めた液を毛細管現象を利用して供給したり、加圧により液を供給したり、重力を利用して流下又は滴下することで液を供給したり、あるいは、ペルチェユニット６ａのような冷却手段により空気中の水分を冷却して結露水を生成することで第１放電電極２、第２放電電極４に液（水）を供給するようになっている。
【００２２】
図１に示す実施形態では、第１放電電極２、第２放電電極４に液を供給する液供給手段６を冷却手段により構成している。以下、第１放電電極２、第２放電電極４に供給される液を水として説明する。
【００２３】
ペルチェユニット６ａは、一対のペルチェ回路板を、互いの回路が向き合うように対向させ、多数列設してある熱電素子を両ペルチェ回路板間で挟持すると共に隣接する熱電素子同士を両側の回路で電気的に接続している。そして熱電素子に通電すると、一方のペルチェ回路板側から他方のペルチェ回路板側に向けて熱が移動するように構成している。
【００２４】
一方の側のペルチェ回路板の外側には冷却部９を接続している。また、他方の側のペルチェ回路板の外側には放熱部１０を接続しており、実施形態では放熱部１０として放熱フィンの例を示している。
【００２５】
ペルチェユニット６ａに通電することで、第１放電電極２、第２放電電極４を冷却して空気中の水分を結露水として第１放電電極２、第２放電電極４に生成させることで、水を供給するようになっている。
【００２６】
なお、図１に示す実施形態では、第１放電電極２、第２放電電極４を冷却するペルチェユニット６ａが別々の例を示しているが、単一のペルチェユニット６ａの冷却部９に第１放電電極２と第２放電電極４を接続してもよい。この場合は、ペルチェユニット６ａが一つでよく、静電霧化装置の小型化に寄与する。
【００２７】
静電霧化装置を運転すると、ペルチェユニット６ａに通電されて冷却部９が冷却され、冷却部９が冷却されることで第１放電電極２、第２放電電極４がそれぞれ冷却され、空気中の水分を結露して第１放電電極２の先端部、第２放電電極４の先端部に水（結露水）を供給する。
【００２８】
このように第１放電電極２の先端部に水が供給され、第２放電電極４の先端部に水が供給された状態で、第１放電電極２と第１の対向電極３、第２の放電電極４と第２の対向電極５との間に高電圧を印加する。高電圧を印加すると、第１放電電極２、第２の放電電極４の各先端部に供給された水の液面が局所的に錐状に盛り上がり（テイラーコーン）が形成され、第１放電電極２、第２の放電電極４の各先端部で静電霧化が行われる。
【００２９】
テイラーコーンが形成されて静電霧化がなされるのは以下のような理由による。
【００３０】
つまり、第１放電電極２、第２の放電電極４の各先端部にテイラーコーンが形成されると、該テイラーコーンの先端部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って、更にテイラーコーンを成長させる。このようにテイラーコーンが成長し該テイラーコーンの先端部に電荷が集中して電荷の密度が高密度となると、テイラーコーンの先端部分の水が大きなエネルギー（高密度となった電荷の反発力）を受ける。このように、テイラーコーンの先端部分の水が大きなエネルギーを受けると、表面張力を超えて分裂・飛散（レイリー分裂）を繰り返してマイナスに帯電したナノメータサイズの帯電微粒子水を大量に生成する。
【００３１】
このように、第１放電電極２、第２放電電極４の各先端部に供給された水を静電霧化することで生成されるナノメータサイズの帯電微粒子水にはスーパーオキサイドラジカルやヒドロキシラジカルといったラジカルが含まれる。したがって、ナノメータサイズの帯電微粒子水を放出対象空間に放出することで、帯電微粒子水に含まれているスーパオキサイドラジカルやヒドロキシラジカルといったラジカルにより放出対象空間内の脱臭、除菌、アレルゲン物質の不活性化を行うことができる。
【００３２】
ここで、図１の実施形態においては、高圧電源１の基準電位よりも低電位側の負極に第１放電電極２を接続し、高電位側の正極に第２対向電極５を接続し、第１放電電極２と第１対向電極３の電位差Ｖ１と、第２放電電極４と第２対向電極５の電位差Ｖ２を同じに設定しているので、Ｖ１＝Ｖ２で且つＶ１、Ｖ２が設定された値に固定化される。したがって、２つの静電霧化部７ａ、７ｂにおける放電量を同じにでき、静電霧化量が安定し、２つの静電霧化部７ａ、７ｂにおいて、マイナスに帯電したほぼ同一粒子径のナノメータサイズの帯電微粒子水を安定して多量に生成できる。例えば、２つの静電霧化部７ａ、７ｂにおいて、いずれも平均粒子径が１０〜３０ナノメータの帯電微粒子水を安定して大量に生成できる。
【００３３】
次に、他の実施形態を示す。
【００３４】
本実施形態においては、第１放電電極２と第１対向電極３の電位差Ｖ１と、第２放電電極４と第２対向電極５の電位差Ｖ２が異なるように設定している。
【００３５】
つまり、Ｖ１≠Ｖ２で且つＶ１、Ｖ２がそれぞれ設定された値に固定化される。したがって、一方の静電霧化部７ａの放電量が設定された放電量となり、安定して静電霧化が行われる。また、他方の静電霧化部７ｂも上記静電霧化部７ａの放電量とは異なる別の設定された放電量となり、安定して静電霧化が行われる。
【００３６】
ここで、第１放電電極２、第２放電電極４にそれぞれ供給する水の供給量や、Ｖ１、Ｖ２を任意に設定することで、一方の静電霧化部７ａの静電霧化量と別の静電霧化部７ｂの静電霧化量を異ならせたり、一方の静電霧化部７ａで生成するナノメータサイズの帯電微粒子水の平均粒子径と、他方の静電霧化部７ｂ生成するナノメータサイズの帯電微粒子水の平均粒子径を異ならせることができる。例えば、一方の静電霧化部７ａで平均粒子径が１０〜３０ナノメータの帯電微粒子水を安定して生成し、他方の静電霧化部７ａで平均粒子径が９０〜１１０ナノメータの帯電微粒子水を安定して生成することができる。
【００３７】
これにより、例えば、第１放電電極２で生成した帯電微粒子水の放出空間と、第２放電電極４で生成した帯電微粒子水の放出空間を異ならせた場合、一方側と他方側とで帯電微粒子水の放出量や、放出する帯電微粒子水の平均粒子径を異ならせることが可能となる。また、第１放電電極２、第２放電電極４で生成した帯電微粒子水をそれぞれ同一空間に放出する場合、帯電微粒子水の放出量を多くできるだけでなく、放出するナノメータサイズの帯電微粒子水として平均粒子径の巾が広い（平均粒子径のピーク値が２つある）帯電微粒子水を放出できる。
【００３８】
図１の実施形態では、第１放電電極２を低電位側である負極、第２対向電極５を高電位側である正極に接続したが、第１放電電極２を高電位側、第２対向電極５を低電位側に接続してもよく、この場合は、２つの静電霧化部７ａ、７ｂともプラスに帯電したナノメータサイズの帯電微粒子水を安定して多量に生成できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  高圧電源
２  第１放電電極
３  第１対向電極
４  第２放電電極
５  第２対向電極
６  液供給手段
【図１】
0005432792.tif 000002