(57)【要約】【課題】発生するオゾンを低濃度にして装置外に放出することのできる静電霧化装置及びそれを備えた美容装置を提供する。【解決手段】ハウジング２内において、放電電極３の下方にファンモータＭ１を設け、グランド電極５の上方に遮蔽板８を設ける。そして、放電電極３とグランド電極５との間で発生したオゾンを、ファンモータＭ１にて遮蔽板８に案内させる。遮蔽板８に案内されたオゾンは、遮蔽板８と衝突して乱流させ攪拌して希釈化する。そして、ハウジング２の上側開口部から放出されるオゾンは、オゾン濃度が低濃度となって、ハウジング２の上側開口部から放出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電部に供給された液体に高電圧を印加して静電霧化して帯電微粒子化された液体を生成する静電霧化装置であって、
前記放電部の下流側に向けて空気流を発生させる空気流発生手段を設けるとともに、前記放電部の下流側に乱気流を発生させる乱気流発生手段を設け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、
前記放電部は、放電電極と、中央部が円形の開口を有する環状のグランド電極とからなり、前記放電電極と前記グランド電極を、それぞれの中心軸線が一致するように配置するものであり、
前記空気流発生手段は、前記放電電極を挟んで前記グランド電極と反対側に配置され、前記放電電極から前記グランド電極の方向に前記空気流を発生するファンである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、
前記乱気流発生手段は、前記放電部を挟んで前記空気流発生手段と対向配置されていることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の静電霧化装置において、
前記放電部、前記空気流発生手段及び前記乱気流発生手段を、円筒状のハウジングに設けたことを特徴とする静電霧化装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の静電霧化装置において、
前記乱気流発生手段は、遮蔽板であることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１に記載の静電霧化装置において、
前記乱気流発生手段は、円錐キャップ形状をなしその開口部を空気流発生手段側に向けて配置したことを特徴とする静電霧化装置。
【請求項７】
請求項２〜４のいずれか１に記載の静電霧化装置において、
前記乱気流発生手段は、前記グランド電極に対して前記放電電極と反対側に配置され、前記グランド電極の中心軸線に対して交差する方向に空気流を発生する第２空気流発生手段あることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１に記載の静電霧化装置を備えたことを特徴とする美容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノメータサイズの帯電微粒子化された液体を生成する静電霧化装置及びそれを備えた美容装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水を発生させる静電霧化装置が知られている。静電霧化装置は、生成したナノメータサイズの帯電微粒子水をイオン風により、前方に飛散させる。そして、飛散した帯電微粒子水は、室内空気等の脱臭や、ダニ、花粉等のアレルゲン物質を不活性化させたり、又は、人の肌や髪に潤いとハリを与えることに利用される。
【０００３】
図５に示すように、静電霧化装置５０は、放電電極５１の前方にグランド電極５２を配置し、放電電極５１の先端部に毛細管現象を利用してタンク５３の水Ｗを供給した状態で、放電電極５１とグランド電極５２との間に高電圧発生装置５４にて高電圧を印加する。これによって、放電電極５１の先端部に供給された水Ｗは、静電霧化され活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水となる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
詳述すると、放電電極５１の先端部に水Ｗを供給した状態で、放電電極５１の先端側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５１とグランド電極５２との間に５ｋＶ程度の高電圧を印加する。高電圧が印加されると、放電電極５１に供給された水が帯電し、その帯電した水は、クーロン力の働きにより水の液面が局所的に円錐形状（テイラーコーン）に盛り上がる。そして、円錐状に盛り上がった水は、その水の先端に電荷が集中して電荷密度が高密度となり、高密度の電荷の反発力で弾けて、分裂・飛散（レーリー分裂）が繰り返されて静電霧化が行われて、活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水を大量に発生させる。
【０００５】
また、上記静電霧化装置５０の他に、放電電極５１の先端部に水Ｗを供給する手段として、図６に示すように、ペルチェ素子等の冷却手段５６を設けた静電霧化装置５７がある。これは、冷却手段５６の冷却面に放電電極５１の基端部を固着し、放電電極５１を冷却して、空気中の水分を放電電極５１の先端部で結露させその結露水を供給する。そして、放電電極５１の先端部の結露水をレーリー分裂させて静電霧化し、活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水を生成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０４９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
とろで、上記静電霧化装置５０，５７は、ナノメータサイズの帯電微粒子水を大量に発生とともに、オゾンが発生する。このオゾンは、オゾン濃度が高くなると、人体に良くないことが知られている。そこで、静電霧化装置５０，５７では、グランド電極５２を挟んで放電電極５１と反対側の位置に筒状のオゾン確保部材５８を設けている。そして、このオゾン確保部材５８によって、オゾンを筒内に確保し装置の外へのオゾンの放出を抑制している。
【０００８】
しかしながら、筒状のオゾン確保部材５８を設けた場合、静電霧化装置５０，５７は、全体的にサイズが大きくなり、コストも高くなるとともに、構造が複雑になり商品化するのに問題となっていた。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、発生するオゾンを低濃度にして装置外に放出できる静電霧化装置及びそれを備えた美容装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、放電部に供給された液体に高電圧を印加して静電霧化して帯電微粒子化された液体を生成する静電霧化装置であって、前記放電部の下流側に向けて空気流を発生させる空気流発生手段を設けるとともに、前記放電部の下流側に乱気流を発生させる乱気流発生手段を設けた。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、放電部で帯電粒子化された液体が生成される際に発生する高濃度のオゾンは、空気流発生手段にて乱気流発生手段側へ案内される。乱気流発生手段側に案内されたオゾンは、乱気流発生手段が起こす乱気流にて撹拌され、希釈化されて低濃度に均一化されて外部に飛散する。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の静電霧化装置において、前記放電部は、放電電極と、中央部が円形の開口を有する環状のグランド電極とからなり、前記放電電極と前記グランド電極を、それぞれの中心軸線が一致するように配置するものであり、前記空気流発生手段は、前記放電電極を挟んで前記グランド電極と反対側に配置され、前記放電電極から前記グランド電極の方向に前記空気流を発生するファンである。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、ファンは、放電部で発生する高濃度のオゾンを、放電電極からグランド電極の方向に吹き流す。吹き流された高濃度のオゾンは、乱気流発生手段による乱気流にて撹拌され、希釈化されて低濃度に均一化されて外部に飛散する。
【００１４】
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、前記乱気流発生手段は、前記放電部を挟んで前記空気流発生手段と対向配置されている。
請求項３に記載の発明によれば、放電部で発生する高濃度のオゾンは、空気流発生手段により、乱気流発生手段まで吹き流れる。吹き流された高濃度のオゾンは、乱気流発生手段による乱気流にて撹拌され、希釈化されて低濃度に均一化されて外部に飛散する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１に記載の静電霧化装置において、前記放電部、前記空気流発生手段及び前記乱気流発生手段を、円筒状のハウジング内に設けた。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、放電部で生成される帯電粒子化された液体と高濃度のオゾンは、ハウジング内を案内されて外部に飛散する。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１に記載の静電霧化装置において、前記乱気流発生手段は、遮蔽板である。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、吹き流されてきた高濃度のオゾンは、遮蔽板に衝突し撹拌され希釈化されて外部に飛散させる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１に記載の静電霧化装置において、前記乱気流発生手段は、円錐キャップ形状をなしその開口部を前記空気流発生手段側に向けて配置した。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、乱気流発生手段が、底面が開口した円錐キャップ形状をなし開口部を空気流発生手段側に向けて配置したことにより、吹き流されてきた高濃度のオゾンをより撹拌し希釈化するとともに、風切り音を低減させる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１に記載の静電霧化装置において、前記乱気流発生手段は、前記グランド電極に対して前記放電電極と反対側に配置され、前記グランド電極の中心軸線に対して交差する方向に空気流を発生する第２空気流発生手段ある。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、第２空気流発生手段は、吹き流された高濃度のオゾンを、空気流にて撹拌し希釈化する。
請求項８に記載の発明は、美容装置に請求項１〜７のいずれか１に記載の静電霧化装置を備えた。
【００２１】
請求項８に記載の発明によれば、人の肌や髪により潤いとハリを与えることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、発生するオゾンを低濃度にして装置外に放出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の静電霧化装置の一実施形態を説明するための概略構成図である。
【図２】静電霧化装置の別例を説明するための概略構成図である。
【図３】（ａ）（ｂ）静電霧化装置の別例を説明するための概略構成図と概略平断面図である。
【図４】静電霧化装置を備えた美容装置の全体斜視図である。
【図５】従来の静電霧化装置を説明するための概略構成図である。
【図６】従来の静電霧化装置を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した静電霧化装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態を説明するための静電霧化装置１の概略構成を示す。静電霧化装置１は、円筒形状のハウジング２内の中央位置に、液体としての水Ｗを貯留したタンクＴがハウジング２に対して図示しない支持部材にて支持固定されている。タンクＴには、放電部を構成する放電電極３が収容固定されている。放電電極３は、先端部が尖った棒状の電極であって、ハウジング２の中心軸線Ｌと一致するように、タンクＴの開口部に設けた支持部材４にて支持固定されている。
【００２５】
そして、放電電極３は、その基端部がタンクＴに貯留した水Ｗに浸され、先端部がタンクＴの開口部から上方へ中心軸線Ｌに沿って突出するように配置固定されている。タンクＴに貯留した水Ｗに浸された放電電極３は、毛細管現象にてタンクＴの水Ｗが毛細管現象にて放電電極３の先端部に供給される。
【００２６】
放電電極３の先端部より上方の中央位置には、放電部を構成するグランド電極５がハウジング２に対して図示しない支持部材にて支持固定されている。グランド電極５は、本実施形態ではカップ状（椀形状）をなし、内側に湾曲した湾曲面を下方に向けて放電電極３と対向させている。カップ状（椀形状）のグランド電極５は、その中央部の貫通孔６が貫通形成され、その貫通孔６の中心が前記中心軸線Ｌと一致するように配置されている。
【００２７】
放電電極３とグランド電極５との間には、放電電極３がマイナス電極となるように高電圧発生装置７にて高電圧（５ｋＶ）が印加される。高電圧が印加されることによって、放電電極３の先端部に供給された水Ｗは、レーリー分裂し静電霧化して、帯電微粒子化された液体としての活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水となる。この帯電微粒子水の発生とともに、オゾンが発生する。そして、放電電極３の先端部に供給された水Ｗから生成された帯電微粒子水は、オゾンとともに、グランド電極５の貫通孔６を介して上方に案内される。
【００２８】
タンクＴより下方の中央位置には、空気流発生手段としてのファンモータＭ１がハウジング２に対して図示しない支持部材にて支持固定されている。ファンモータＭ１は、その回転軸に固着したファンＦを回転させることにより、下方から上方に向かって流れる空気流を発生させ、該空気流によって、放電電極３とグランド電極５との間で発生した帯電微粒子水及びオゾンをグランド電極５より上方へ案内する。
【００２９】
このとき、放電電極３とグランド電極５との間で発生した帯電微粒子水及びオゾンの大部分は、グランド電極５に形成した貫通孔６を介して上方に案内され、残りの少数の帯電微粒子水及びオゾンはグランド電極５とハウジング２の内壁との間を通って上方に案内される。
【００３０】
そして、グランド電極５に形成した貫通孔６を介して上方に案内される帯電微粒子水及びオゾンは、上方に位置するグランド電極５がカップ状（椀形状）されていることから、貫通孔６に向かって収束しながら案内される。その結果、帯電微粒子水及びオゾンは、流速を速めて貫通孔６から上方に案内される。
【００３１】
グランド電極５の上方の中央位置には、乱気流発生手段としての遮蔽板８がハウジング２に対して図示しない支持部材にて支持固定されている。遮蔽板８は、本実施形態では円板であって、グランド電極５から５ｍｍ〜１０ｍｍ程度上方位置に配置されている。また、遮蔽板８は、その外径が、本実施形態では、グランド電極５の貫通孔６の内径より大きく、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度に形成されている。
【００３２】
そして、前記空気流によって、グランド電極５の貫通孔６を介して上方に案内されてくる帯電微粒子水とオゾンは、遮蔽板８の下面に衝突する。遮蔽板８に衝突したオゾンは、衝突することによって乱流し攪拌され希釈化されてオゾン濃度が低濃度となって、帯電微粒子水とともに遮蔽板８とハウジング２の内壁との間を通って上方に案内され、ハウジング２の上側開口部から放出される。
【００３３】
次に、上記のように構成した静電霧化装置の作用について説明する。
今、放電電極３の先端部にタンクＴの水Ｗを供給させているとともに、ファンモータＭ１のファンＦを回転させてハウジング２内に下方から上方に向かって空気流を発生させている。
【００３４】
この状態において、放電電極３とグランド電極５との間に、高電圧発生装置７から放電電極３がマイナス電極となるように高電圧（５ｋＶ）が印加されると、放電電極３の先端部に供給された水Ｗは、レーリー分裂し静電霧化して、活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水を生成する。この時、帯電微粒子水の発生とともに、オゾンが発生する。
【００３５】
この帯電微粒子水とオゾンは、下方から上方に向かって流れる空気流によって、グランド電極５の貫通孔６を介して上方に案内される。そして、グランド電極５の貫通孔６を介して上方に案内されたオゾンは、遮蔽板８に衝突し、遮蔽板８の下側において乱流し攪拌される。その結果、オゾンは希釈化されてオゾン濃度が低濃度となって、帯電微粒子水とともに遮蔽板８とハウジング２の内壁との間を通って上方に案内され、ハウジング２の上側開口部から放出される。
【００３６】
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、放電電極３の下方にファンモータＭ１を設けるとともに、グランド電極５の上方（下流側）に遮蔽板８を設けた。従って、ファンモータＭ１によって、放電電極３とグランド電極５との間で発生したオゾンは、グランド電極５の貫通孔６を介して上方に案内される。そして、グランド電極５の貫通孔６を介して上方に案内されるオゾンは、遮蔽板８と衝突して乱流させ攪拌して希釈化する。その結果、ハウジング２の上側開口部から放出されるオゾンは、オゾン濃度が低濃度となって、ハウジング２の上側開口部から放出される。
（２）上記実施形態によれば、グランド電極５をカップ状（椀形状）に形成し、グランド電極５に形成した貫通孔６を介して上方に案内される帯電微粒子水及びオゾンを、貫通孔６に向かって収束させ流速を上げるようにしている。その結果、遮蔽板８に衝突するオゾンを、より乱流させ攪拌して希釈化させることができる。
【００３７】
尚、上記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、乱気流発生手段としての遮蔽板８を平板で構成した。これを、図２に示すように、円錐キャップ形状なした遮蔽部材８ａを、開口部をグランド電極５に向けて配置して実施してもよい。これにより、オゾンをより撹拌し希釈化して低濃度するとともに、風切り音を低減させることができる。
【００３８】
・上記実施形態では、グランド電極５をカップ状（椀形状）に形成した。これを、図２及び図３に示すように、中央部に貫通孔６ａを形成した円板形状のグランド電極５ａで実施してもよい。
【００３９】
・上記実施形態では、ハウジング２の中央位置に乱気流発生手段としての遮蔽板８を配置した。これを、図３（ａ）に示すように、ハウジング２の筒部にノズル１１を貫設する。そして、図３（ｂ）に示すように、ハウジング２内に配置されたノズル１１のノズル口１１ａは、ハウジング２の中心軸線Ｌに対して直交する方向に拡開形成する。一方、ノズル１１の基端部に、第２空気流発生手段としての第２ファンモータＭ２を配設し、該ファンモータＭ２のファンＦが回転して発生する空気流をノズル１１のノズル口１１ａから、ハウジング２の中心軸線Ｌに向かって案内し、該空気流にてオゾンを撹拌して希釈化し低濃度するようにして実施してもよい。
【００４０】
なお、図３（ａ）（ｂ）では、オゾンを攪拌する空気流と、帯電微粒子水及びオゾンを上方に案内する空気流をそれぞれ別々に作っていたが、これを１つのファンモータで空気流を生成し、それをそれぞれの空気流として分配するようにして実施してもよい。
【００４１】
・上記実施形態では、放電電極３を、タンクＴの水Ｗに浸して、毛細管現象にて放電電極３の先端部に水Ｗを供給する構成しにした。これを、図６に示すように、ペルチェ素子等の冷却手段５６にて放電電極３を冷却して、空気中の水分を放電電極３の先端部で結露させその結露水を供給する形式の静電霧化装置に応用してもよいことは勿論である。
【００４２】
・上記実施形態では、静電霧化装置に注目して説明したが、図４示す大径のスチームミストと帯電微粒子水を適宜発生させて人の肌や髪に潤いとハリを与える美容装置２０に具体化させてもよい。
【００４３】
図４に示す美容装置２０は、筺体２０ａの上面にスチームミスト吐出口２１と帯電微粒子水吐出口２２が設けられている。
スチームミスト吐出口２１は、スチームミストが放出される。スチームミストは、筐体２０ａ内で、タンクの水をヒータで気化し、その気化したスチームを高圧放電装置にて微細化して生成される。そして、スチームミスト吐出口２１から放出されるスチームミストは、人の肌に当てることにより肌のケアがなされる。
【００４４】
一方、帯電微粒子水吐出口２２は、活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水が放出される。活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水は、帯電微粒子水吐出口２２内に設けた上記各実施形態で説明した静電霧化装置１にて生成され。そして、帯電微粒子水吐出口２２から放出される帯電微粒子水によって、肌や髪に潤いとハリが与えられる。このとき、帯電微粒子水吐出口２２から帯電微粒子水とともに放出されるオゾンは、撹拌され希釈化されて低濃度になって放出される。
【００４５】
・上記実施形態では、液体として水を霧化してナノメータサイズの帯電微粒子水を生成する静電霧化装置に具体化したが、水以外の液体（例えば、化粧水、薬液等）を霧化してナノメータサイズの帯電微粒子液を生成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…静電霧化装置、２…ハウジング、３…放電電極、５，５ａ…グランド電極、６，６ａ…貫通孔、７…高電圧発生装置、８…遮蔽板、８ａ…遮蔽部材、１１…ノズル、１１ａ…ノズル口、２０…美容装置、２１…スチームミスト吐出口、２２…帯電微粒子水吐出口、Ｆ…ファン、Ｌ…中心軸線、Ｔ…タンク、Ｗ…水、Ｍ１…ファンモータ、Ｍ２…第２ファンモータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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