(57)【要約】【課題】十分な量の霧状の液体を噴霧する。【解決手段】静電霧化装置１は、液体２を収容するための液体槽１０と、液体２を噴出させるための複数の開口２７を有する噴出板２０と、複数の開口２７に対向して設けられた対向電極３０と、液体２と対向電極３０との間に所定の電圧を印加する電圧印加部４０とを備え、噴出板２０は、電極支持板２１と、電極支持板２１に支持された複数の放電電極２６とを有し、複数の放電電極２６の各々は、電極支持板２１から対向電極３０に向かって突出し、かつ、先端に開口２７を有し、対向電極３０は、複数の開口２７の各々の正面に対向して設けられた複数の第１貫通孔３２と、複数の第１貫通孔３２とは異なる位置に設けられた第２貫通孔３３とを有する。【選択図】図１
2019098244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容するための液体槽と、
前記液体を噴出させるための複数の開口を有する噴出板と、
前記複数の開口に対向して設けられた対向電極と、
前記液体と前記対向電極との間に所定の電圧を印加する電圧印加部とを備え、
前記噴出板は、
平板部と、
前記平板部に支持された複数の筒状部とを有し、
前記複数の筒状部の各々は、前記平板部から前記対向電極に向かって突出し、かつ、先端に前記開口を有し、
前記対向電極は、
前記複数の開口の各々の正面に対向して設けられた複数の第１貫通孔と、
前記複数の第１貫通孔とは異なる位置に設けられた第２貫通孔とを有する
静電霧化装置。
【請求項２】
前記第２貫通孔は、前記複数の第１貫通孔の各々に対して複数個ずつ設けられている
請求項１に記載の静電霧化装置。
【請求項３】
前記第１貫通孔毎に設けられた複数の前記第２貫通孔は、対応する前記第１貫通孔から等距離に位置している
請求項２に記載の静電霧化装置。
【請求項４】
前記第２貫通孔は、前記複数の第１貫通孔の各々に対して６個ずつ設けられており、
当該６個の前記第２貫通孔は、対応する前記第１貫通孔を中心とする正六角形の６個の頂点に位置している
請求項３に記載の静電霧化装置。
【請求項５】
前記複数の第１貫通孔は、正六角形のハニカム構造の各頂点に位置し、
前記複数の第１貫通孔のうち一の第１貫通孔と、当該一の第１貫通孔に隣り合う他の第１貫通孔との間に、２個の前記第２貫通孔が位置し、
当該２個の前記第２貫通孔は、前記一の第１貫通孔を中心とする６個の前記第２貫通孔のうちの２個であり、かつ、前記他の第１貫通孔を中心とする６個の前記第２貫通孔のうちの２個である
請求項４に記載の静電霧化装置。
【請求項６】
前記対向電極は、平板状の電極であり、
前記複数の第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記対向電極を厚み方向に貫通している
請求項１〜４のいずれか１項に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。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体に高電圧を印加することで液体に生じる静電気力を利用して、液体を霧化して噴霧する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５８３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、霧化される液体の量が不十分であるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、十分な量の霧状の液体を噴霧することができる静電霧化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る静電霧化装置は、液体を収容するための液体槽と、前記液体を噴出させるための複数の開口を有する噴出板と、前記複数の開口に対向して設けられた対向電極と、前記液体と前記対向電極との間に所定の電圧を印加する電圧印加部とを備え、前記噴出板は、平板部と、前記平板部に支持された複数の筒状部とを有し、前記複数の筒状部の各々は、前記平板部から前記対向電極に向かって突出し、かつ、先端に前記開口を有し、前記対向電極は、前記複数の開口の各々の正面に対向して設けられた複数の第１貫通孔と、前記複数の第１貫通孔とは異なる位置に設けられた第２貫通孔とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る静電霧化装置によれば、十分な量の霧状の液体を噴霧することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る静電霧化装置の構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係る静電霧化装置の複数の放電電極と対向電極との位置関係を示す断面図である。
【図３】実施の形態に係る静電霧化装置の複数の放電電極の平面レイアウトを示す平面図である。
【図４】実施の形態に係る静電霧化装置の対向電極の平面図である。
【図５】実施の形態に係る静電霧化装置の対向電極の要部を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、本発明の実施の形態に係る静電霧化装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１１】
また、本明細書において、垂直又は同じなどの要素間の関係性を示す用語、及び、円形又は正六角形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
【００１２】
（実施の形態）
［概要］
まず、本実施の形態に係る静電霧化装置の概要について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る静電霧化装置１の構成を示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態に係る静電霧化装置１は、液体槽１０と、噴出板２０と、対向電極３０と、電圧印加部４０と、ポンプ５０と、コントローラ６０とを備える。噴出板２０は、電極支持板２１と、複数の放電電極２６とを備える。
【００１４】
なお、図１では、コントローラ６０を機能的なブロックとして表している。コントローラ６０は、例えばマイコン（マイクロコントローラ）などで実現され、静電霧化装置１の外殻筐体（図示せず）の内部に配置されている。コントローラ６０は、例えば液体槽１０の外側に取り付けられていてもよい。
【００１５】
図２は、本実施の形態に係る静電霧化装置１の複数の放電電極２６と対向電極３０との位置関係を示す断面図である。具体的には、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面であって、２つの放電電極２６の各々の中心軸Ｊを通る断面を示している。
【００１６】
静電霧化装置１は、液体２を霧化して噴出する噴霧装置である。具体的には、静電霧化装置１は、液体２に高電圧を印加して静電気力を発生させ、発生させた静電気力によって液体２を微細化し霧化させる。
【００１７】
本実施の形態では、図２に示すように、静電霧化装置１は、液体槽１０内に容れられた液体２を複数の放電電極２６の各々の先端へ導き、先端に設けられた開口２７から液体２を霧状にして噴出する。具体的には、電圧印加部４０が複数の放電電極２６と対向電極３０との間に高電圧を印加することで、複数の放電電極２６の各々の先端に電界が集中する。放電電極２６の内部の流路２９を通って開口２７から出た液体２は、電界によって形状が変化し、テーラーコーン３を形成する。テーラーコーン３の先端で液体２が微細化されることで、ミスト４が生成される。
【００１８】
複数の放電電極２６の各々の先端で生成されたミスト４は、対向電極３０に向けて放出される。ミスト４を対向電極３０の前方に放出させるために、対向電極３０には、放電電極２６の正面に第１貫通孔３２が設けられている。これにより、ミスト４は、第１貫通孔３２を介して対向電極３０の前方に放出される。なお、「前方」とは、ミスト４が放出される方向であって、対向電極３０を基準として放電電極２６とは反対側の方向である。
【００１９】
しかしながら、ミスト４の一部は、対向電極３０に遮られてしまい、対向電極３０の前方に放出されるミスト４の量が減少する。これに対して、本実施の形態では、対向電極３０には、さらに、第２貫通孔３３が設けられている。ミスト４は、第１貫通孔３２だけでなく、第２貫通孔３３を介して前方に放出される。
【００２０】
したがって、本実施の形態に係る静電霧化装置１は、対向電極３０の前方に放出されるミスト４の量を多くすることができる。また、図２に示すように、複数の放電電極２６の各々からミスト４が放出されるので、本実施の形態に係る静電霧化装置１は、十分な量の霧状の液体２を噴霧することができる。
【００２１】
なお、液体２は、例えば機能水である。機能水は、人為的な処理によって再現性のある有用な機能を獲得した水溶液の中で、処理と機能とに関して科学的根拠が明らかにされたもの、及び、明らかにされようとしているものである。具体的には、機能水は、次亜塩素酸水などの電解水、又は、オゾン水などである。本実施の形態では、液体２は、電解質を含む水溶液であるが、これに限らない。液体２は、水でもよく、アルコール溶液でもよい。液体２の電気伝導度は、例えば、１μＳ／ｃｍ以上１０５μＳ／ｃｍ以下である。
【００２２】
ミスト４は、例えばナノメートルオーダー又はマイクロメートルオーダーの径の微細な液体粒子の集合である。例えば、ミスト４を構成する液体粒子の径は、１０ｎｍ以上１μｍ以下である。
【００２３】
本実施の形態に係る静電霧化装置１は、液体２の機能に応じて様々なデバイスに利用される。例えば、液体２が殺菌又は除菌性能を有する場合、静電霧化装置１は、殺菌装置又は除菌装置などに利用される。あるいは、静電霧化装置１は、加湿器などに利用されてもよい。
【００２４】
以下では、静電霧化装置１が備える各構成要素の詳細について説明する。
【００２５】
［液体槽］
液体槽１０は、液体２を収容するための容器である。液体槽１０は、例えばステンレスなどの金属材料を用いて形成されているが、樹脂材料を用いて形成されていてもよい。このとき、液体槽１０は、液体２の性質に応じて、耐酸性若しくは耐アルカリ性又はこれらの両方の性質を有する材料を用いて形成されていてもよい。
【００２６】
液体槽１０の形状は、例えば、上面が開放された直方体状であるが、これに限らない。液体槽１０の形状は、立方体又は円柱状でもよく、扁平なトレイ状でもよい。本実施の形態では、液体槽１０の開放された上面が噴出板２０によって覆われている。具体的には、液体槽１０と噴出板２０とが組み合わされて、放電電極２６の開口２７以外から液体２が漏れ出ないように密閉容器を形成している。液体槽１０には、ポンプ５０及び配管５１を介して、機能水の貯水槽又は生成装置（図示せず）などが接続されている。
【００２７】
［噴出板］
噴出板２０は、液体２を噴出させるための複数の開口２７を有する。具体的には、噴出板２０は、平板部の一例である電極支持板２１と、複数の筒状部の一例である複数の放電電極２６とを備える。複数の開口２７は、放電電極２６の各々の先端に設けられている。
【００２８】
電極支持板２１は、複数の放電電極２６を支持する板状の部材である。電極支持板２１は、例えば樹脂材料を用いて形成されているが、金属材料を用いて形成されていてもよい。このとき、電極支持板２１は、液体２の性質に応じて、耐酸性若しくは耐アルカリ性又はこれらの両方の性質を有する材料を用いて形成されていてもよい。
【００２９】
電極支持板２１には、複数の放電電極２６が圧入されることで固定されている。例えば、電極支持板２１には、複数の開口２７を設けるべき位置にそれぞれ貫通孔が設けられ、当該貫通孔に放電電極２６が挿入されて固定されている。電極支持板２１は、板厚が均一な平板であるが、これに限らず、湾曲板であってもよい。
【００３０】
電極支持板２１は、液体槽１０に固定されている。なお、電極支持板２１は、液体槽１０と同一の材料を用いて、液体槽１０と一体に形成されていてもよい。
【００３１】
複数の放電電極２６は、電極支持板２１に支持された複数の筒状部の一例である。複数の放電電極２６の各々は、電極支持板２１から対向電極３０に向かって突出している。複数の放電電極２６の各々は、先端に開口２７を有する。また、図２に示すように、複数の放電電極２６の各々は、後端に開口２８を有し、かつ、開口２８から開口２７に至る流路２９を有する。
【００３２】
なお、放電電極２６の先端とは、電極支持板２１から対向電極３０に向かう方向のプラス側である。つまり、放電電極２６の先端は、放電電極２６の最も対向電極３０に近い部分であり、前方の端部である。放電電極２６の後端は、先端とは反対側の端部である。
【００３３】
本実施の形態では、複数の放電電極２６は、互いに同じ構成を有する。放電電極２６の形状は、内径ｒ及び外径Ｒが均一な円筒状である。具体的には、開口２７及び開口２８の形状はそれぞれ、円形である。流路２９の形状は、流路面積が均一の円柱状である。内径ｒは、流路２９の径であり、例えば０．３ｍｍであるが、これに限らない。また、外径Ｒは、例えば０．５ｍｍであるが、これに限らない。例えば、外径Ｒは、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲でもよい。
【００３４】
なお、放電電極２６の内径ｒ及び外径Ｒの少なくとも一方は、後端から先端に向かって漸次小さくなってもよい。例えば、後端側の開口２８より先端側の開口２７が小さくてもよく、流路２９の形状は、円錐台状であってもよい。
【００３５】
放電電極２６の後端は、液体２に接触する位置に位置している。具体的には、放電電極２６の後端は、液体槽１０の内部に位置している。これにより、液体２は、放電電極２６の後端側の開口２８から放電電極２６内の流路２９を通って先端側の開口２７まで導かれる。
【００３６】
放電電極２６は、電極支持板２１の主面２２に対して垂直に立設されている。主面２２は、電極支持板２１の対向電極３０に対向する面であり、液体２とは反対側の面である。本実施の形態では、放電電極２６は、外径Ｒに対する高さｈの比（以下、アスペクト比と記載する）が４以上である。すなわち、ｈ≧４Ｒを満たしている。ここで、放電電極２６の高さｈは、図２に示すように、放電電極２６の先端から主面２２までの距離で表される。高さｈは、例えば２ｍｍ以上である。
【００３７】
放電電極２６のアスペクト比が大きい程、放電電極２６の先端に電界が集中しやすくなる。このため、放電電極２６のアスペクト比は、６以上でもよい。本発明者らの検討により、アスペクト比が４以上であれば、テーラーコーン３の形状が安定し、ミスト４の噴霧量が安定することが確認された。一方で、アスペクト比が４より小さい場合、テーラーコーン３の形状が不安定となることが確認された。
【００３８】
放電電極２６は、導電性を有し、例えばステンレスなどの金属材料を用いて形成されている。このとき、放電電極２６は、液体２の性質に応じて、耐酸性若しくは耐アルカリ性又はこれらの両方の性質を有する材料を用いて形成されていてもよい。
【００３９】
図３は、本実施の形態に係る静電霧化装置１の複数の放電電極２６の平面レイアウトを示す平面図である。図３では、複数の放電電極２６をその配置位置に応じて放電電極２６ａ〜２６ｄとして表している。以下の説明において、放電電極２６ａ〜２６ｄを特に区別しない場合は、放電電極２６として説明する。
【００４０】
図３に示すように、静電霧化装置１は、１９本の放電電極２６を備える。なお、放電電極２６の本数は、特に限定されず、複数であればよい。放電電極２６の本数が多い程、静電霧化装置１が生成するミスト４の量を増加させることができる。例えば、放電電極２６の本数は、１２本以上である。
【００４１】
図２に示すように、複数の放電電極２６のうち、隣り合う２つの放電電極２６間の距離ｐは、これらの２つの放電電極２６の各々の外径Ｒの１０倍以上である。すなわち、ｐ≧１０Ｒを満たしている。本実施の形態では、外径Ｒが０．５ｍｍであるので、距離ｐは、例えば、５ｍｍ以上である。なお、本実施の形態において、隣り合う２つの放電電極２６とは、１つの放電電極２６と、当該１つの放電電極２６に最も近い放電電極２６とである。
【００４２】
ここで、距離ｐは、隣り合う２つの放電電極２６の中心間の距離である。例えば、距離ｐは、２本の中心軸Ｊ間の距離である。なお、中心軸Ｊは、円形の開口２７及び開口２８の各々の中心を通る仮想的な軸である。
【００４３】
また、距離ｐは、外径Ｒの１６倍以上であってもよい。具体的には、外径Ｒが０．５ｍｍであるので、距離ｐは、例えば８ｍｍ以上であってもよい。例えば、距離ｐが８ｍｍ以上である場合、放電電極２６の本数によらず、安定したミスト４の生成が可能になる。
【００４４】
本実施の形態では、複数の放電電極２６はそれぞれ、所定の位置と、当該位置を中心とする同心状の１以上の正六角形の頂点とにそれぞれ配置されている。具体的には、図３に示すように、放電電極２６ａが電極支持板２１の中心に位置している。残りの放電電極２６は、放電電極２６ａを中心として、その周りに環状に配置されている。つまり、放電電極２６ｂ〜２６ｄは、放電電極２６ａを囲んで配置された複数の筒状部の一例である。
【００４５】
具体的には、６つの放電電極２６ｂは、放電電極２６ａを中心とする仮想的な正六角形ｈｇ１の各頂点に配置されている。さらに、６つの放電電極２６ｃは、放電電極２６ａを中心とする正六角形ｈｇ２の各頂点に配置されている。６つの放電電極２６ｄは、正六角形ｈｇ２の各辺の中点に配置されている。
【００４６】
正六角形ｈｇ１と正六角形ｈｇ２とは、放電電極２６ａを中心とする同心状の正多角形の一例である。正六角形ｈｇ２は、正六角形ｈｇ１より大きい。具体的には、正六角形ｈｇ２の一辺の長さは、正六角形ｈｇ１の一辺の長さの２倍である。正六角形ｈｇ１の一辺の長さは、図２に示す距離ｐに等しい。
【００４７】
なお、放電電極２６の本数が２０本以上である場合、２０本目〜３７本目の放電電極２６は、一辺の長さが距離ｐの３倍になる正六角形の頂点及び辺の三等分点に配置される。さらに、放電電極２６の本数が多くなる場合には、一辺の長さが距離ｐの４倍になる正六角形の頂点及び辺の四等分点に配置される。このように、本実施の形態では、複数の放電電極２６は、所定の位置と、当該位置を中心とする同心状のｎ個の正六角形であって、各々の一辺の長さが距離ｐの１〜ｎ倍の正六角形の頂点及びｎ等分点に配置されている。
【００４８】
図３に示すように、１９本の放電電極２６のうち、任意の１本の放電電極２６の周りには、距離ｐで等距離に位置する３本〜６本の放電電極２６が位置している。つまり、任意の１本の放電電極２６に対して、隣り合う複数の放電電極２６は全て等距離に位置している。具体的には、複数の放電電極２６は、正六角形のハニカム構造の各頂点に位置している。これにより、電極支持板２１の平面視において、複数の放電電極２６は、局所的に集中せずに、面内で均一になるように分散して配置される。
【００４９】
［対向電極］
対向電極３０は、図１及び図２に示すように、複数の開口２７に対向して配置されている。本実施の形態では、対向電極３０は、噴出板２０の電極支持板２１と平行になるように配置されている。具体的には、対向電極３０の後面は、電極支持板２１の主面２２と平行である。
【００５０】
対向電極３０は、導電性を有し、例えばステンレスなどの金属材料を用いて形成されている。このとき、対向電極３０は、液体２の性質に応じて、耐酸性若しくは耐アルカリ性又はこれらの両方の性質を有する材料を用いて形成されていてもよい。
【００５１】
対向電極３０は、平板部３１と、複数の第１貫通孔３２と、複数の第２貫通孔３３とを有する。平板部３１は、導電性を有し、電圧印加部４０と接続されている。平板部３１は、板厚が略均一である。
【００５２】
複数の第１貫通孔３２及び複数の第２貫通孔３３はいずれも、平板部３１を板厚方向（すなわち、前後方向）に貫通している。複数の第１貫通孔３２及び複数の第２貫通孔３３はいずれも、複数の開口２７から噴出される霧化した液体２、すなわち、ミスト４を通過させるために設けられている。
【００５３】
ミスト４は、図２に示すように、テーラーコーン３の先端から円錐状に広がって放出される。このため、第１貫通孔３２の開口径φ１が大きい程、ミスト４を通過させやすくなる。
【００５４】
一方で、第１貫通孔３２が大きすぎる場合、放電電極２６と対向電極３０との距離が大きくなるので、放電電極２６の先端に高電界が印加されにくくなる。また、放電電極２６と対向電極３０とが近すぎる場合、電極間での絶縁破壊が発生しやすくなる。第１貫通孔３２の開口径φ１は、例えば放電電極２６の外径Ｒの５倍以上１０倍以下である。
【００５５】
本実施の形態では、第１貫通孔３２の開口径φは、例えば１ｍｍ以上２．２５ｍｍ以下の範囲である。また、電極間距離Ｌは、例えば３ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲である。ここで、図２に示すように、複数の第１貫通孔３２の各々の開口端と、対応する放電電極２６の先端とを結ぶ線Ｋと、中心軸Ｊとがなす角度をθで表す。線Ｋは、中心軸Ｊを含む断面において、放電電極２６の先端の外周端と、第１貫通孔３２の下端側の開口端とを結ぶ線である。
【００５６】
このとき、ｔａｎθは、以下の式（１）で表される範囲になる。
【００５７】
１ｍｍ／２５ｍｍ＝０．０４≦ｔａｎθ≦２．２５ｍｍ／３ｍｍ＝０．７５  （１）
【００５８】
式（１）から、角度θは、３°以上３７°以下となる。
【００５９】
第１貫通孔３２及び第２貫通孔３３の詳細な形状及び配置などは、図４及び図５を用いて後で説明する。
【００６０】
［電圧印加部］
電圧印加部４０は、液体２と対向電極３０との間に所定の電圧を印加する。本実施の形態では、電圧印加部４０は、対向電極３０と液体槽１０とに接続されている。具体的には、液体槽１０が接地されており、液体２にグランド電位を与える。電圧印加部４０は、対向電極３０に正の電位を与えることで、対向電極３０と液体２との間に所定の電圧を印加する。
【００６１】
なお、電圧印加部４０は、液体槽１０の代わりに複数の放電電極２６の各々に接続されていてもよい。電極支持板２１が導電性材料を用いて形成されている場合には、電圧印加部４０は、電極支持板２１に接続されていてもよい。あるいは、電圧印加部４０は、導電性の配管５１に接続されていてもよい。また、電圧印加部４０は、液体２に接触する位置に設けられた電極（図示せず）に接続されていてもよい。また、例えば、液体槽１０の内部で液体２に接触する位置に金属製のメッシュを配置し、電圧印加部４０は、当該メッシュに接続されていてもよい。
【００６２】
電圧印加部４０が印加する所定の電圧は、例えば、４．５ｋＶ以上１０ｋＶ以下の直流電圧である。あるいは、所定の電圧は、３．５ｋＶ以上８．５ｋＶ以下であってもよい。なお、所定の電圧は、パルス電圧、脈流電圧、又は、交流電圧でもよい。
【００６３】
電圧印加部４０は、具体的には、コンバータなどを含む電源回路で実現される。例えば、電圧印加部４０は、商用電源などの外部電源から受けた電力に基づいて所定の電圧を生成して、液体２と対向電極３０との間に印加する。
【００６４】
［ポンプ］
ポンプ５０は、貯水槽に貯められた機能水又は生成装置によって生成された機能水を、液体２として液体槽１０に供給する送液装置の一例である。ポンプによる液体槽１０への機能水の供給量を調整することで、放電電極２６内の流路２９を通って開口２７まで導く液体２の量が調整される。
【００６５】
例えば、ポンプ５０は、複数の放電電極２６の各々の開口２７に、１時間当たり１０μＬ以上６０μＬ以下の液体２が供給されるように、機能水の供給量を調整する。これにより、静電霧化装置１がＮ本の放電電極２６を備える場合、静電霧化装置１の全体としては、１時間当たり１０×ＮμＬ以上６０×ＮμＬのミスト４が生成されて放出される。
【００６６】
配管５１は、機能水を液体２として液体槽１０に供給するために設けられている。例えば、配管５１は、液体槽１０と、機能水の生成装置（図示せず）とを接続している。本実施の形態では、図１に示すように、配管５１の途中にポンプ５０が設けられている。
【００６７】
配管５１は、例えばステンレスなどの金属材料を用いて形成されている。このとき、配管５１は、液体２の性質に応じて、耐酸性若しくは耐アルカリ性又はこれらの両方の性質を有する材料を用いて形成されていてもよい。
【００６８】
［コントローラ］
コントローラ６０は、静電霧化装置１の全体的な動作を制御する。具体的には、コントローラ６０は、電圧印加部４０及びポンプ５０の動作を制御する。例えば、コントローラ６０は、電圧印加部４０を制御することで、対向電極３０と液体２との間に電圧を印加するタイミング、及び、電圧の大きさなどを制御する。また、コントローラ６０は、ポンプ５０を制御することで、液体槽１０に液体２として供給する機能水の量を制御する。
【００６９】
コントローラ６０は、例えば、マイクロコントローラなどで実現される。具体的には、コントローラ６０は、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどで実現される。コントローラ６０は、各動作を実行する専用の電子回路で実現されてもよい。
【００７０】
［対向電極の貫通孔］
以下では、対向電極３０に設けられた第１貫通孔３２及び第２貫通孔３３の詳細について、図４及び図５を用いて説明する。
【００７１】
図４は、本実施の形態に係る静電霧化装置１の対向電極３０の平面図である。図５は、本実施の形態に係る静電霧化装置１の対向電極３０の要部を拡大して示す平面図である。具体的には、図５は、図４の一点鎖線で囲まれた領域Ｖを示している。
【００７２】
複数の第１貫通孔３２は、複数の開口２７の各々の正面に対向して設けられている。具体的には、複数の第１貫通孔３２は、複数の開口２７と一対一に対応している。複数の第１貫通孔３２の各々は、対応する開口２７を有する放電電極２６の中心軸Ｊが通過する位置に設けられている。例えば、図２に示すように、放電電極２６の中心軸Ｊは、対応する第１貫通孔３２の中心を通過するが、これに限らない。中心軸Ｊは、第１貫通孔３２の中心からずれた位置を通過してもよい。第１貫通孔３２と放電電極２６とが一対一で対応しているので、隣り合う２つの第１貫通孔３２間の距離は、隣り合う２つの放電電極２６間の距離ｐに一致する。
【００７３】
なお、本実施の形態において、２つの貫通孔間の距離は、平面視における２つの各々の貫通孔の中心間の距離である。平面視における貫通孔の中心は、例えば、貫通孔の平面視形状の重心に相当する。
【００７４】
本実施の形態では、複数の第１貫通孔３２は、放電電極２６と同様に、正六角形のハニカム構造の各頂点に位置している。図４では、正六角形のハニカム構造を一点鎖線で図示している。複数の第１貫通孔３２の各々の中心が、ハニカム構造の各頂点に位置している。
【００７５】
複数の第１貫通孔３２の各々の形状は、扁平な円柱状である。本実施の形態では、複数の第１貫通孔３２は、互いに同じ大きさ及び同じ形状を有するが、大きさ及び形状の少なくとも一方が異なっていてもよい。
【００７６】
複数の第２貫通孔３３は、複数の第１貫通孔３２とは異なる位置に設けられている。本実施の形態では、第２貫通孔３３は、第１貫通孔３２の各々に対して複数個ずつ設けられている。このとき、第１貫通孔３２毎に設けられた複数の第２貫通孔３３は、対応する第１貫通孔３２から等距離に位置している。
【００７７】
複数の第２貫通孔３３の各々の形状は、扁平な円柱状である。本実施の形態では、複数の第２貫通孔３３は、互いに同じ大きさ及び同じ形状を有するが、大きさ及び形状の少なくとも一方が異なっていてもよい。
【００７８】
本実施の形態では、図４に示すように、第２貫通孔３３の開口径φ２は、第１貫通孔３２の開口径φ１より大きい。例えば、第１貫通孔３２の開口径φ１は、２ｍｍであり、第２貫通孔３３の開口径φ２は、３ｍｍである。なお、これらの開口径の数値は一例に過ぎず、これらに限定されない。また、第２貫通孔３３の開口径φ２と第１貫通孔３２の開口径φ１とは互いに等しくてもよい。あるいは、第２貫通孔３３の開口径φ２は、第１貫通孔３２の開口径φ１より小さくてもよい。
【００７９】
本実施の形態では、１つの第１貫通孔３２に対して、６個の第２貫通孔３３が設けられている。具体的には、図５に示すように、１つの第１貫通孔３２１の周りに、６個の第２貫通孔３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３１ｄ、３３１ｅ及び３３１ｆが設けられている。また、１つの第１貫通孔３２２の周りに、６個の第２貫通孔３３２ａ、３３２ｂ、３３２ｃ、３３２ｄ、３３２ｅ及び３３２ｆが設けられている。
【００８０】
なお、図５に示す第１貫通孔３２１及び３２２は、複数の第１貫通孔３２のうち隣り合う２つの第１貫通孔３２である。また、第２貫通孔３３１ａ〜３３１ｆ及び３３２ａ〜３３２ｆはそれぞれ、複数の第２貫通孔３３の１つである。
【００８１】
６個の第２貫通孔３３１ａ〜３３１ｆは、第１貫通孔３２１を中心とする正六角形の６個の頂点に位置している。つまり、６つの第２貫通孔３３１ａ〜３３１ｆの各々と第１貫通孔３２１との距離は等しい。同様に、６個の第２貫通孔３３２ａ〜３３２ｆは、第１貫通孔３２２を中心とする正六角形の６個の頂点に位置している。なお、図５には、正六角形の６つの辺、及び、正六角形の中心と６つの頂点の各々とを結ぶ線とを破線で図示している。
【００８２】
本実施の形態では、第１貫通孔３２１と第１貫通孔３２２との間には、２個の第２貫通孔３３が位置している。当該２個の第２貫通孔３３は、図５に示すように、第２貫通孔３３１ｂと、第２貫通孔３３１ｃとの２個であり、かつ、第２貫通孔３３２ｆと、第２貫通孔３３２ｅとの２個である。すなわち、第２貫通孔３３１ｂと第２貫通孔３３２ｆとは同じ貫通孔であり、第２貫通孔３３１ｃと第２貫通孔３３２ｅとは同じ貫通孔である。このように、隣り合う２つの第１貫通孔３２の各々の周囲に位置する６個の第２貫通孔３３のうち２個は、共通している。このため、例えば、第２貫通孔３３１ｂ（３３２ｆ）と第１貫通孔３２１との距離は、第２貫通孔３３１ｂ（３３２ｆ）と第１貫通孔３２２との距離に等しい。
【００８３】
このように、対向電極３０には、開口面積が異なる２種類の第１貫通孔３２及び第２貫通孔３３がそれぞれ複数個ずつ設けられている。対向電極３０を前方から見た場合、複数の第１貫通孔３２及び複数の第２貫通孔３３は、対称な位置関係で配置されている。対称な位置関係は、例えば、線対称、点対称又は回転対称などである。なお、複数の第１貫通孔３２及び複数の第２貫通孔３３は、対称な位置関係ではなく、例えば、ミスト４を噴出させたい方向などの所定の方向に偏って配置されていてもよい。
【００８４】
［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る静電霧化装置１は、液体２を収容するための液体槽１０と、液体２を噴出させるための複数の開口２７を有する噴出板２０と、複数の開口２７に対向して設けられた対向電極３０と、液体２と対向電極３０との間に所定の電圧を印加する電圧印加部４０とを備える。噴出板２０は、平板部の一例である電極支持板２１と、電極支持板２１に支持された複数の筒状部の一例である放電電極２６とを有する。複数の放電電極２６の各々は、電極支持板２１から対向電極３０に向かって突出し、かつ、先端に開口２７を有する。対向電極３０は、複数の開口２７の各々の正面に対向して設けられた複数の第１貫通孔３２と、複数の第１貫通孔３２とは異なる位置に設けられた第２貫通孔３３とを有する。
【００８５】
これにより、対向電極３０には第１貫通孔３２と第２貫通孔３３とが設けられているので、ミスト４は、第１貫通孔３２だけでなく、第２貫通孔３３も介して前方に放出される。したがって、対向電極３０に遮られるミスト４の量を少なくすることができるので、十分な量のミスト４を噴霧することができる。
【００８６】
また、複数の放電電極２６が電極支持板２１から対向電極３０に向かって突出しているので、複数の放電電極２６の各々の先端に電界が集中しやすくなり、テーラーコーン３の形状が安定する。したがって、複数の放電電極２６の各々でミスト４を安定して生成することができるので、静電霧化装置１は、全体として十分な量のミスト４を噴霧することができる。
【００８７】
また、例えば、第２貫通孔３３は、複数の第１貫通孔３２の各々に対して複数個ずつ設けられている。
【００８８】
これにより、対向電極３０に遮られるミスト４の量を更に少なくすることができるので、より十分な量のミスト４を噴霧することができる。
【００８９】
また、例えば、第１貫通孔３２毎に設けられた複数の第２貫通孔３３は、対応する第１貫通孔３２から等距離に位置している。
【００９０】
これにより、放電電極２６を中心とした場合のミスト４が放出される方向の偏りを抑制することができる。このため、複数の放電電極２６を中心として均等に広がるように、十分な量のミスト４を噴霧することができる。
【００９１】
また、例えば、第２貫通孔３３は、複数の第１貫通孔３２の各々に対して６個ずつ設けられている。当該６個の第２貫通孔３３は、対応する第１貫通孔３２を中心とする正六角形の６個の頂点に位置している。
【００９２】
これにより、放電電極２６を中心とした場合のミスト４が放出される方向の偏りを更に抑制することができる。このため、複数の放電電極２６を中心として更に均等に広がるように、より十分な量のミスト４を噴霧することができる。
【００９３】
また、例えば、複数の第１貫通孔３２は、正六角形のハニカム構造の各頂点に位置している。複数の第１貫通孔３２のうち一の第１貫通孔３２１と、一の第１貫通孔３２１に隣り合う別の第１貫通孔３２２との間に、２個の第２貫通孔３３が位置している。当該２個の第２貫通孔３３は、一の第１貫通孔３２１を中心とする６個の第２貫通孔３３のうちの２個であり、かつ、他の第１貫通孔３２２を中心とする６個の第２貫通孔３３のうちの２個である。
【００９４】
これにより、複数の放電電極２６の各々と対向電極３０との距離が離れ過ぎないようにしつつ、対向電極３０に設けられる第１貫通孔３２及び第２貫通孔３３の大きさを大きくすることができる。したがって、複数の放電電極２６の各々でのミスト４の発生量を確保しつつ、対向電極３０より前方に十分な量のミスト４を放出することができる。
【００９５】
また、例えば、対向電極３０は、平板状の電極である。複数の第１貫通孔３２及び第２貫通孔３３は、対向電極３０を厚み方向に貫通している。
【００９６】
これにより、複数の放電電極２６の各々の先端と対向電極３０との間の距離が均等になるので、複数の放電電極２６の各々の先端に発生する電界の大きさを均等にすることができる。したがって、複数の放電電極２６の各々からミスト４を安定し生成することができる。
【００９７】
（その他）
以上、本発明に係る静電霧化装置について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００９８】
例えば、上記の実施の形態では、電極支持板２１が液体２の上面を覆うように設けられ、複数の放電電極２６が上方に向かって突出する例を示したが、これに限らない。例えば、電極支持板２１は、液体２の下面又は側面を覆っていてもよく、複数の放電電極２６は、下方、側方又は斜め方向に突出していてもよい。静電霧化装置１によるミスト４の噴霧方向は、上方に限らず、下方、側方又は斜め方向でもよい。
【００９９】
また、例えば、噴出板２０は、導電性の放電電極２６の代わりに、絶縁性の材料を用いて形成された筒状のノズルを備えてもよい。例えば、液体２に接地電位を供給することで、ノズルが導電性を有しなくても、ノズルの先端でテーラーコーン３を形成することができ、ミスト４を安定して噴霧することができる。
【０１００】
また、例えば、噴出板２０は、電極支持板２１と複数の放電電極２６とが一体に形成されていてもよい。噴出板２０は、例えば金属材料又は樹脂材料を用いた射出成形により一体的に形成されてもよい。
【０１０１】
また、例えば、対向電極３０は、平板状の電極でなくてもよく、例えば、滑らかに湾曲した電極板であってもよい。第１貫通孔３２及び第２貫通孔３３はそれぞれ、厚み方向に電極板を貫通していてもよく、放電電極２６の突出方向に電極板を貫通していてもよい。
【０１０２】
また、例えば、複数の放電電極２６の配置の形状は、正六角形に限らず、正多角形でもよい。例えば、複数の放電電極２６は、一辺の長さがｐ、２ｐ又は３ｐなどの正方形の頂点及び等分点に配置されていてもよい。また、例えば、複数の放電電極２６は、格子の各交点に配置されていてもよい。
【０１０３】
また、例えば、複数の放電電極２６の形状は互いに異なっていてもよい。例えば、図３において、複数の放電電極２６のうち外側に位置する放電電極２６ｃ及び２６ｄは、中央に位置する放電電極２６ａより高さが低くてもよい。あるいは、放電電極２６ｃ及び２６ｄは、放電電極２６ａより高さが高くてもよい。
【０１０４】
また、例えば、対向電極３０には、１つのみの第２貫通孔３３が設けられていてもよい。つまり、第２貫通孔３３の個数は、１つのみでもよく、複数個でもよい。また、例えば、第１貫通孔３２及び第２貫通孔３３の開口の形状は、円形でなくてもよく、正方形、長方形又は楕円形などでもよい。
【０１０５】
また、上記実施の形態において、コントローラ６０などの構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、あるいは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【０１０６】
また、コントローラ６０などの構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
【０１０７】
１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）などが含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又は、ＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）も同じ目的で使うことができる。
【０１０８】
また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。あるいは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【０１０９】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  静電霧化装置
２  液体
１０  液体槽
２０  噴出板
２１  電極支持板（平板部）
２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ  放電電極（筒状部）
２７  開口
３０  対向電極
３２、３２１、３２２  第１貫通孔
３３、３３１ａ、３３１ｂ、３３１ｃ、３３１ｄ、３３１ｅ、３３１ｆ、３３２ａ、３３２ｂ、３３２ｃ、３３２ｄ、３３２ｅ、３３２ｆ  第２貫通孔
４０  電圧印加部
【図１】
2019098244.tif 000003
【図２】
2019098244.tif 000004
【図３】
2019098244.tif 000005
【図４】
2019098244.tif 000006
【図５】
2019098244.tif 000007