(57)【要約】【課題】高い放熱効率を達成するための簡素化された構造を有する静電霧化装置を提供することを目的とする。【解決手段】本出願は、帯電した微粒子水を放電下で生成する霧化電極と、前記霧化電極を冷却し、前記霧化電極に結露を生じさせる冷却構造と、前記冷却構造が取り付けられる基板と、を備える静電霧化装置を開示する。前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第１冷却部と、前記霧化電極に対する冷却に起因して生じた熱を放出する第１放熱部と、を有する第１熱電素子を含む。前記基板は、前記第１放熱部に電気的に接続される第１導体領域を含む。【選択図】図１
2015136372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した微粒子水を放電下で生成する霧化電極と、
前記霧化電極を冷却し、前記霧化電極に結露を生じさせる冷却構造と、
前記冷却構造が取り付けられる基板と、を備え、
前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第１冷却部と、前記霧化電極に対する冷却に起因して生じた熱を放出する第１放熱部と、を有する第１熱電素子を含み、
前記基板は、前記第１放熱部に電気的に接続される第１導体領域を含むことを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
前記基板は、前記第１導体領域が形成される主面を含み、
前記霧化電極は、前記主面と交差する中心軸に沿って延びる電極棒であり、
前記電極棒は、前記主面から前記中心軸に沿って延びる周面を含み、
前記第１冷却部は、前記周面に対向することを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
【請求項３】
前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第２冷却部と、前記冷却に起因して生じた熱を放出する第２放熱部と、を有する第２熱電素子を含み、
前記第１放熱部、前記第１冷却部、前記第２冷却部及び前記第２放熱部は、前記中心軸と交差し、且つ、前記主面に沿って延びる直線上に整列することを特徴とする請求項２に記載の静電霧化装置。
【請求項４】
前記霧化電極に対向する環状電極と、
前記環状電極を保持する保持部と、前記保持部を前記基板上の所定位置において位置決めする位置決定部と、を有する保持構造と、を更に備え、
前記基板は、前記第１導体領域が形成される主面を含み、
前記霧化電極は、前記主面と交差する中心軸に沿って延びる電極棒であり、
前記所定位置において、前記環状電極は、前記中心軸と同軸に配置されることを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
【請求項５】
前記第１熱電素子は、前記第１冷却部と前記第１放熱部との間において前記基板に形成された開口領域を跨ぐことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の静電霧化装置。
【請求項６】
前記開口領域は、前記霧化電極を部分的に取り囲むことを特徴とする請求項５に記載の静電霧化装置。
【請求項７】
前記基板は、前記第１導体領域が形成される主面を含み、
前記霧化電極は、前記基板に形成された開口部に挿入される挿入部を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
【請求項８】
前記基板は、前記第１導体領域から離間した第２導体領域を含み、
前記第１冷却部は、前記第２導体領域に接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電霧化装置。
【請求項９】
前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第２冷却部と、前記冷却に起因して生じた熱を放出する第２放熱部と、を有する第２熱電素子を含み、
前記第２導体領域は、前記第１冷却部に半田によって接続される第１接続部と、前記第２冷却部に半田によって接続される第２接続部と、を含み、
前記第１接続部及び前記第２接続部は、前記霧化電極と前記冷却構造との間でセルフアライメント効果を生じさせるように配置されることを特徴とする請求項８に記載の静電霧化装置。
【請求項１０】
前記霧化電極は、前記基板に形成された開口部上に配置されることを特徴とする請求項９に記載の静電霧化装置。
【請求項１１】
前記冷却構造を作動させるための電力を出力する出力部と、
前記電力を、前記出力部から前記冷却構造へ伝達するためのコネクタと、を更に備え、
前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第２冷却部と、前記冷却に起因して生じた熱を放出する第２放熱部と、を有する第２熱電素子を含み、
前記第１導体領域は、前記第１放熱部に接続される第１放熱領域と、前記第２放熱部に接続される第２放熱領域と、を含み、
前記コネクタは、前記第１放熱領域と前記第２放熱領域とに接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電霧化装置。
【請求項１２】
前記冷却構造を作動させるための電力を出力する出力部と、
前記電力を、前記出力部から前記冷却構造へ伝達するためのワイヤ構造と、を更に備え、
前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第２冷却部と、前記冷却に起因して生じた熱を放出する第２放熱部と、を有する第２熱電素子を含み、
前記第１導体領域は、前記第１放熱部に接続される第１放熱領域と、前記第２放熱部に接続される第２放熱領域と、を含み、
前記ワイヤ構造は、前記出力部と前記第１放熱領域とに接続される第１ワイヤと、前記出力部と前記第２放熱領域とに接続される第２ワイヤと、を含むことを特徴とする請求項１又は２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、帯電した微粒子水を生成する静電霧化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電霧化装置は、放電下で帯電した微粒子水を生成する。生成された微粒子水は、脱臭や除菌といった用途に好適である。
【０００３】
静電霧化装置は、霧化電極と、霧化電極を冷却する熱電素子と、回路基板と、を有する（特許文献１を参照）。霧化電極は、棒状の突出部と、突出部よりも幅広の基台部と、を含む。幅広の基台部は、熱電素子上での安定的な霧化電極の固定を可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６７７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の静電霧化装置の熱電素子は、基台部に接触する冷却端部と、冷却端部とは反対側の放熱端部と、熱電素子へ電力を供給するための通電部材を含む。冷却端部は、低温になる一方で、放熱端部は高温になる。通電部材の使用の結果、静電霧化装置は、構造的に複雑になる。
【０００６】
特許文献１によれば、通電部材は、放熱の役割も担う。しかしながら、通電部材の周囲の空間の大きさといった設計的な制限によって、通電部材の大きさや形状の変更は制約される。したがって、従来の静電霧化装置は、小型化、簡素化や放熱性の調整等が容易ではないという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、小型化、簡略化や放熱性の調整等を容易に達成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】
【０００８】
本発明の一局面に係る静電霧化装置は、帯電した微粒子水を放電下で生成する霧化電極と、前記霧化電極を冷却し、前記霧化電極に結露を生じさせる冷却構造と、前記冷却構造が取り付けられる基板と、を備える。前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第１冷却部と、前記霧化電極に対する冷却に起因して生じた熱を放出する第１放熱部と、を有する第１熱電素子を含む。前記基板は、前記第１放熱部に電気的に接続される第１導体領域を含む。
【０００９】
上記構成によれば、第１導体領域は、第１放熱部に電気的に接続されるので、基板は、熱電素子への電力供給機能を有するだけでなく、熱電素子からの放熱を促すこともできる。したがって、静電霧化装置は、熱電素子の通電及び放熱を、簡素化された構造で達成することができる。
【００１０】
上記構成において、前記基板は、前記第１導体領域が形成される主面を含んでもよい。前記霧化電極は、前記主面と交差する中心軸に沿って延びる電極棒であってもよい。前記電極棒は、前記主面から前記中心軸に沿って延びる周面を含んでもよい。前記第１冷却部は、前記周面に対向してもよい。
【００１１】
上記構成によれば、第１冷却部は、周面に対向するので、従来技術と比べて、基板と電極棒の先端との間の距離は短くなる。したがって、静電霧化装置は、小型化される。
【００１２】
上記構成において、前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第２冷却部と、前記冷却に起因して生じた熱を放出する第２放熱部と、を有する第２熱電素子を含んでもよい。前記第１放熱部、前記第１冷却部、前記第２冷却部及び前記第２放熱部は、前記中心軸と交差し、且つ、前記主面に沿って延びる直線上に整列してもよい。
【００１３】
上記構成によれば、第１冷却部及び第２冷却部は、霧化電極に接続されるので、霧化電極は効率的に冷却される。第１放熱部、第１冷却部、第２冷却部及び第２放熱部は、中心軸と交差し、且つ、主面に沿って延びる直線上に整列するので、第１放熱部は、第２放熱部から大きく離間する。この結果、第１放熱部及び第２放熱部からの放熱の効率は、高いレベルを維持することができる。
【００１４】
上記構成において、静電霧化装置は、前記霧化電極に対向する環状電極と、前記環状電極を保持する保持部と、前記保持部を前記基板上の所定位置において位置決めする位置決定部と、を有する保持構造と、を更に備えてもよい。前記基板は、前記第１導体領域が形成される主面を含んでもよい。前記霧化電極は、前記主面と交差する中心軸に沿って延びる電極棒であってもよい。前記所定位置において、前記環状電極は、前記中心軸と同軸に配置されてもよい。
【００１５】
上記構成によれば、保持部は、位置決定部によって、基板上の所定位置において位置決めされるので、環状電極は、電極棒の中心軸と同軸に配置される。環状電極と電極棒との同軸関係の結果、環状電極と電極棒との間で、帯電した微粒子水の生成に対して適切な放電が生じやすくなる。
【００１６】
上記構成において、前記第１熱電素子は、前記第１冷却部と前記第１放熱部との間において前記基板に形成された開口領域を跨いでもよい。
【００１７】
上記構成によれば、開口領域は、第１放熱部から第１冷却部への基板を通じた熱エネルギの移動を生じにくくすることができる。この結果、静電霧化装置は、高い放熱効率及び高い冷却効率の下で、帯電した微粒子水を生成することができる。
【００１８】
上記構成において、前記開口領域は、前記霧化電極を部分的に取り囲んでもよい。
【００１９】
上記構成によれば、開口領域は、霧化電極を部分的に取り囲むので、第１放熱部から第１冷却部への基板を通じた熱エネルギの移動は生じにくくなる。この結果、静電霧化装置は、高い放熱効率及び高い冷却効率の下で、帯電した微粒子水を生成することができる。
【００２０】
上記構成において、前記基板は、前記第１導体領域が形成される主面を含んでもよい。前記霧化電極は、前記基板に形成された開口部に挿入される挿入部を含んでもよい。
【００２１】
上記構成によれば、霧化電極は、開口部への挿入部の挿入によって、基板に適切に固定される。
【００２２】
上記構成において、前記基板は、前記第１導体領域から離間した第２導体領域を含んでもよい。前記第１冷却部は、前記第２導体領域に接続されてもよい。
【００２３】
上記構成によれば、第１冷却部が接続される第２導体領域は、第１導体領域から離間しているので、第１放熱部から第１冷却部への熱エネルギの移動は生じにくくなる。
【００２４】
上記構成において、前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第２冷却部と、前記冷却に起因して生じた熱を放出する第２放熱部と、を有する第２熱電素子を含んでもよい。前記第２導体領域は、前記第１冷却部に半田によって接続される第１接続部と、前記第２冷却部に半田によって接続される第２接続部と、を含んでもよい。前記第１接続部及び前記第２接続部は、前記霧化電極と前記冷却構造との間でセルフアライメント効果を生じさせるように配置されてもよい。
【００２５】
上記構成によれば、第１接続部及び第２接続部は、霧化電極と冷却構造との間でセルフアライメント効果を生じさせるように配置されるので、霧化電極及び冷却構造は、対して高い位置的精度の下で、基板に取り付けられる。
【００２６】
上記構成において、前記霧化電極は、前記基板に形成された開口部上に配置されてもよい。
【００２７】
上記構成によれば、第１冷却部及び第２冷却部からの冷却作用を受けやすい位置において、開口部が基板に形成されるので、基板は、不必要に冷却されない。したがって、霧化電極は、第１冷却部及び第２冷却部によって効率的に冷却される。加えて、不必要な半田は、開口部を通じて除去され得る。
【００２８】
上記構成において、静電霧化装置は、前記冷却構造を作動させるための電力を出力する出力部と、前記電力を、前記出力部から前記冷却構造へ伝達するためのコネクタと、を更に備えてもよい。前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第２冷却部と、前記冷却に起因して生じた熱を放出する第２放熱部と、を有する第２熱電素子を含んでもよい。前記第１導体領域は、前記第１放熱部に接続される第１放熱領域と、前記第２放熱部に接続される第２放熱領域と、を含んでもよい。前記コネクタは、前記第１放熱領域と前記第２放熱領域とに接続されてもよい。
【００２９】
上記構成によれば、冷却構造へ電力を供給するための構造的に簡素な回路が構築される。
【００３０】
上記構成において、静電霧化装置は、前記冷却構造を作動させるための電力を出力する出力部と、前記電力を、前記出力部から前記冷却構造へ伝達するためのワイヤ構造と、を更に備えてもよい。前記冷却構造は、前記霧化電極に接続される第２冷却部と、前記冷却に起因して生じた熱を放出する第２放熱部と、を有する第２熱電素子を含んでもよい。前記第１導体領域は、前記第１放熱部に接続される第１放熱領域と、前記第２放熱部に接続される第２放熱領域と、を含んでもよい。前記ワイヤ構造は、前記出力部と前記第１放熱領域とに接続される第１ワイヤと、前記出力部と前記第２放熱領域とに接続される第２ワイヤと、を含んでもよい。
【００３１】
上記構成によれば、第１放熱領域に伝達された熱エネルギは、第１ワイヤからも放出される。第２放熱領域に伝達された熱エネルギは、第２ワイヤからも放出される。したがって、静電霧化装置は、高い放熱効率の下で、帯電した微粒子水を生成することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る静電霧化装置は、小型化、簡略化や放熱性の調整等を容易に達成できる点において有利である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態の静電霧化装置の概念的なブロック図である。
【図２】第２実施形態の静電霧化装置の概略的な斜視図である。
【図３】セルフアライメント効果を得るための半田位置の設計を表す概念図である。
【図４】第３実施形態の静電霧化装置の概略的な斜視図である。
【図５Ａ】図４に示される静電霧化装置の電極棒の周りのプリント基板の概略的な拡大平面図である。
【図５Ｂ】図４に示される静電霧化装置の概略的な拡大平面図である。
【図６】第４実施形態の静電霧化装置の概略的な断面図である。
【図７】図６に示される静電霧化装置の電極棒が取り付けられる領域の周りにおけるプリント基板の概略的な拡大斜視図である。
【図８】第５実施形態の静電霧化装置の概略的な断面図である。
【図９】図８に示される静電霧化装置のプリント基板に取り付けられる電極棒の概略的な斜視図である。
【図１０】第６実施形態の静電霧化装置の概略的な斜視図である。
【図１１】図１０に示される静電霧化装置の拡大平面図である。
【図１２】第７実施形態の静電霧化装置の概略的な斜視図である。
【図１３】図１２に示される静電霧化装置の拡大平面図である。
【図１４】第８実施形態の静電霧化装置の電力供給経路を表す概略的なブロック図である。
【図１５Ａ】第９実施形態の静電霧化装置の概略的な展開斜視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａに示される静電霧化装置の概略的な斜視図である。
【図１５Ｃ】図１５Ａに示される静電霧化装置の他の概略的な斜視図である。
【図１６】第１０実施形態の静電霧化装置の概略的な平面図である。
【図１７】第１１実施形態の静電霧化装置の概略的な展開斜視図である。
【図１８】図１７に示される静電霧化装置の保持枠によって保持された環状電極の概略的な斜視図である。
【図１９】第１２実施形態の静電霧化装置の概略的な展開斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
添付の図面を参照して、静電霧化装置に関する様々な実施形態が以下に説明される。静電霧化装置は、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。
【００３５】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の静電霧化装置１００の概念的なブロック図である。図１を参照して、静電霧化装置１００が説明される。
【００３６】
静電霧化装置１００は、霧化電極２００と、冷却構造３００と、基板４００と、を備える。冷却構造３００は、熱電素子３１０を含む。熱電素子３１０は、一般的に市販されるものであってもよい。本実施形態の原理は、熱電素子３１０の詳細な構造によっては何ら限定されない。
【００３７】
熱電素子３１０は、冷却部３１１と放熱部３１２とを含む。冷却部３１１は、霧化電極２００に接触してもよい。代替的に、冷却部３１１は、半田によって霧化電極２００に接続されてもよい。冷却部３１１と霧化電極２００との間での熱エネルギ及び電気エネルギの伝達が生ずるならば、冷却部３１１と霧化電極２００との間の接続技術は、本実施形態の原理を何ら限定しない。本実施形態において、第１熱電素子は、熱電素子３１０によって例示される。第１冷却部は、冷却部３１１によって例示される。第１放熱部は、放熱部３１２によって例示される。
【００３８】
熱電素子３１０が取り付けられる基板４００は、導体領域４１０を含む。導体領域４１０は、放熱部３１２に接触してもよい。代替的に、導体領域４１０は、半田によって、放熱部３１２に接続されてもよい。導体領域４１０と放熱部３１２との間での熱エネルギ及び電気エネルギの伝達が生ずるならば、導体領域４１０と放熱部３１２との間の接続技術は、本実施形態の原理を何ら限定しない。本実施形態において、第１導体領域は、導体領域４１０によって例示される。
【００３９】
熱電素子３１０は、導体領域４１０を通じて伝達された電力を受ける。この結果、冷却部３１１は、非常に低温になる。一方、放熱部３１２は、非常に高温になる。
【００４０】
上述の如く、冷却部３１１は、霧化電極２００に接続される。したがって、霧化電極２００は、冷却部３１１によって冷却される。この結果、霧化電極２００に結露が生ずる。結露の結果、霧化電極２００に結露水が付着する。静電霧化装置１００が霧化電極２００を用いて、放電を生じさせると、帯電した微粒子水が生成される。放電を利用した微粒子水の生成技術として、既知の様々な技術が利用されてもよい。本実施形態の原理は、放電発生技術によっては何ら限定されない。
【００４１】
上述の如く、放熱部３１２は、導体領域４１０に接続される。放熱部３１２は、霧化電極２００に対する冷却に起因して生じた熱を放出する。熱は、放熱部３１２から導体領域４１０へ伝達される。
【００４２】
導体領域４１０は、基板４００の広い面積を占めてもよい。この場合、導体領域４１０は、効率的に放熱することができる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
第１実施形態の静電霧化装置は、１つの熱電素子を備える。代替的に、静電霧化装置は、複数の熱電素子を備えてもよい。静電霧化装置に組み込まれる熱電素子の数は、静電霧化装置の原理を何ら限定しない。第２実施形態において、一対の熱電素子を有する静電霧化装置が説明される。尚、第２実施形態の静電霧化装置は、第１実施形態に関連して説明された静電霧化装置の設計原理に基づいて構築されている。
【００４４】
図２は、第２実施形態の静電霧化装置１００Ａの概略的な斜視図である。図１及び図２を参照して、静電霧化装置１００Ａが説明される。
【００４５】
静電霧化装置１００Ａは、電極棒２００Ａと、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、プリント基板４００Ａと、を備える。第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０は、一般的に市販されるものであってもよい。本実施形態の原理は、第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０の詳細な構造によっては何ら限定されない。第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０の組は、図１を参照して説明された冷却構造３００に対応する。
【００４６】
第１熱電素子３２０は、第１冷却端３２１と第１放熱端３２２とを含む。第１冷却端３２１は、電極棒２００Ａに接触してもよい。代替的に、第１冷却端３２１は、半田によって電極棒２００Ａに接続されてもよい。第１冷却端３２１と電極棒２００Ａとの間での熱エネルギ及び電気エネルギの伝達が生ずるならば、第１冷却端３２１と電極棒２００Ａとの間の接続技術は、本実施形態の原理を何ら限定しない。第１熱電素子３２０は、図１を参照して説明された熱電素子３１０に対応する。第１冷却端３２１は、図１を参照して説明された冷却部３１１に対応する。第１放熱端３２２は、図１を参照して説明された放熱部３１２に対応する。
【００４７】
第２熱電素子３３０は、第２冷却端３３１と第２放熱端３３２とを含む。第２冷却端３３１は、電極棒２００Ａに接触してもよい。代替的に、第２冷却端３３１は、半田によって電極棒２００Ａに接続されてもよい。第２冷却端３３１と電極棒２００Ａとの間での熱エネルギ及び電気エネルギの伝達が生ずるならば、第２冷却端３３１と電極棒２００Ａとの間の接続技術は、本実施形態の原理を何ら限定しない。本実施形態において、第２冷却部は、第２冷却端３３１によって例示される。第２放熱部は、第２放熱端３３２によって例示される。
【００４８】
第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０は、ＢｉＴｅ系のペルチエ素子であってもよい。第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０のうち一方は、Ｐ型の熱電材料から形成されてもよい。第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０のうち他方は、Ｎ型の熱電材料から形成されてもよい。
【００４９】
第１熱電素子３２０、第２熱電素子３３０及び電極棒２００Ａが取り付けられるプリント基板４００Ａは、上面４２０と、第１放熱領域４３０と、第２放熱領域４４０と、を含む。第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０は、上面４２０に形成される。第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０は、優れた熱伝導特性と優れた導電率とを有する材料から形成される。第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０は、一般的なプリント基板の製造に用いられるプリント技術によって作成された薄膜層であってもよい。この場合、第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０を形成する銅箔の面積、形状や厚みといった設計パラメータの変更によって、第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０の放熱特性は、容易に且つ適切に調整される。したがって、第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０の設計（面積、形状や厚さといったパラメータの設定）は、静電霧化装置１００Ａに要求される性能や他の要求事項に応じて調整されてもよい。尚、本実施形態の原理は、第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０の形成技術によっては何ら限定されない。
【００５０】
プリント基板４００Ａは、図１を参照して説明された基板４００に対応する。第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０の組は、図１を参照して説明された導体領域４１０に対応する。本実施形態において、主面は、上面４２０によって例示される。
【００５１】
第１放熱領域４３０は、第１放熱端３２２に接触してもよい。代替的に、第１放熱領域４３０は、半田によって、第１放熱端３２２に接続されてもよい。第１放熱領域４３０と第１放熱端３２２との間での熱エネルギ及び電気エネルギの伝達が生ずるならば、第１放熱領域４３０と第１放熱端３２２との間の接続技術は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
【００５２】
第２放熱領域４４０は、第２放熱端３３２に接触してもよい。代替的に、第２放熱領域４４０は、半田によって、第２放熱端３３２に接続されてもよい。第２放熱領域４４０と第２放熱端３３２との間での熱エネルギ及び電気エネルギの伝達が生ずるならば、第２放熱領域４４０と第２放熱端３３２との間の接続技術は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
【００５３】
本実施形態において、第１放熱領域４３０、第１熱電素子３２０、電極棒２００Ａ、第２熱電素子３３０及び第２放熱領域４４０は、第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０の動作に利用される電力の供給するための回路を形成する。第１冷却端３２１及び第２冷却端３３１は、電力供給下で、非常に低温になる。一方、第１放熱端３２２及び第２放熱端３３２は、非常に高温になる。
【００５４】
上述の如く、第１冷却端３２１及び第２冷却端３３１は、電極棒２００Ａに接続される。したがって、電極棒２００Ａは、第１冷却端３２１によって冷却される。この結果、電極棒２００Ａに結露が生ずる。結露の結果、電極棒２００Ａに結露水が付着する。静電霧化装置１００Ａが電極棒２００Ａを用いて、放電を生じさせると、帯電した微粒子水が生成される。放電を利用した微粒子水の生成技術として、既知の様々な技術が利用されてもよい。本実施形態の原理は、放電発生技術によっては何ら限定されない。電極棒２００Ａは、図１を参照して説明された霧化電極２００に対応する。
【００５５】
上述の如く、第１放熱端３２２は、第１放熱領域４３０に接続される。第１放熱端３２２は、電極棒２００Ａに対する冷却に起因して生じた熱を放出する。熱は、第１放熱端３２２から第１放熱領域４３０へ伝達される。
【００５６】
上述の如く、第２放熱端３３２は、第２放熱領域４４０に接続される。第２放熱端３３２は、電極棒２００Ａに対する冷却に起因して生じた熱を放出する。熱は、第２放熱端３３２から第２放熱領域４４０へ伝達される。
【００５７】
図２は、上面４２０に略直交する中心線ＣＬを示す。電極棒２００Ａは、中心線ＣＬに沿って上面４２０から延びる。本実施形態において、中心軸は、中心線ＣＬによって例示される。尚、中心軸は、上面４２０に対して直角でなくともよい。中心軸と上面４２０との間の角度は、静電霧化装置の設計及び／又は静電霧化装置が組み込まれる様々な装置の設計に応じて適切に決定されてもよい。
【００５８】
電極棒２００Ａは、基台２１０とロッド２２０とを含む。基台２１０は、上面４２０に据え付けられる。ロッド２２０は、基台２１０から中心線ＣＬに沿って上方に延びる。基台２１０は、ロッド２２０よりも太いので、電極棒２００Ａは、プリント基板４００Ａに安定的に据え付けられる。電極棒２００Ａは、真鍮、アルミニウム、銅、タングステンやチタンといった金属材料から形成されてもよい。代替的に、電極棒２００Ａは、高い導電率を有する樹脂材料やカーボン材料といった材料から形成されてもよい。
【００５９】
基台２１０は、上面４２０から中心線ＣＬに沿って延びる周面２１１を含む。第１冷却端３２１及び第２冷却端３３１は、周面２１１に対向する。周面２１１が、第１冷却端３２１及び第２冷却端３３１に半田によって接続されるならば、周面２１１は、ニッケルやスズといった鍍金材料に覆われてもよい。この場合、基台２１０は、半田によって、第１冷却端３２１及び第２冷却端３３１に適切に接続される。代替的に、周面２１１は、金や白金といった良好な耐食特性を有する鍍金材料によって覆われてもよい。電極棒２００Ａの表面処理は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
【００６０】
ロッド２２０は、基台２１０から上方に延びる胴部２２１と、胴部２２１の上端に形成された頭部２２２と、を含む。基台２１０は、第１冷却端３２１と第２冷却端３３１とによって挟まれるので、電極棒２００Ａは、効果的に冷却される。この結果、電極棒２００Ａに結露が生ずる。静電霧化装置１００Ａは、頭部２２２に強い電界を生じさせる。結露の結果、電極棒２００Ａに付着した結露水は、強い電界によって、頭部２２２に引き寄せられ、テイラーコーンを形成する。その後の放電によって、結露水は、帯電された微粒子水に変換される。
【００６１】
電極棒２００Ａは、プリント基板４００Ａに直接的に接続されるので、中心線ＣＬに沿う方向の寸法（すなわち、厚さ寸法）は小さい。したがって、静電霧化装置１００Ａは、小型化され得る。
【００６２】
図２は、中心線ＣＬに直交する直線ＡＬを示す。直線ＡＬは、上面４２０に沿って描かれている。図２に示される如く、第１放熱端３２２、第１冷却端３２１、電極棒２００Ａ、第２冷却端３３１及び第２放熱端３３２は、直線ＡＬ上に整列している。これらのうち第１放熱端３２２は、第２放熱端３３２から最も離れている。したがって、静電霧化装置１００Ａは、高い放熱効率の下で、帯電した微粒子水を生成することができる。
【００６３】
＜第３実施形態＞
基板に取り付けられる霧化電極の位置的な精度は、放電に影響を与える。霧化電極が、半田によって、基板に固定されるならば、セルフアライメント効果の下で霧化電極の位置が適切に調整され得る。セルフアライメント効果は、複数の半田付位置間での溶融した半田の表面張力のバランスによって得られる。第３実施形態において、セルフアライメント効果の下で適切に位置調整された霧化電極を有する静電霧化装置が説明される。
【００６４】
図３は、セルフアライメント効果を得るための半田位置の設計を表す概念図である。図２及び図３を参照してセルフアライメント効果を得るための半田位置に関する設計原理が説明される。
【００６５】
図３は、基板の表面ＳＳと、表面ＳＳ内に描かれた仮想円ＶＣと、仮想円ＶＣの中心点ＣＰと、を示す。仮想円ＶＣによって囲まれた領域は、図２を参照して説明された電極棒２００Ａの配置領域として考えられてもよい。中心点ＣＰは、上面４２０と中心線ＣＬの交点として考えられてもよい。
【００６６】
図３は、仮想円ＶＣ上に均等に分配された６つの点Ｐ１〜Ｐ６を更に示す。６つの点Ｐ１〜Ｐ６は、半田接続される部位を意味する。尚、「均等」との用語は、数学的に精密な円弧の分割を意味していない。セルフアライメント効果が生ずるのに十分な精度の下で、６つの点Ｐ１〜Ｐ６が仮想円ＶＣ上に分配されていればよい。
【００６７】
６つの点Ｐ１〜Ｐ６のうちいくつかは、霧化電極、冷却構造及び基板間の接続に利用される接続点として選択されてもよい。残りの点は、霧化電極と基板との間の接続に利用される接続点として選択されてもよい。図２を参照して説明された静電霧化装置１００Ａのように、２つの熱電素子が利用されるならば、６つの点Ｐ１〜Ｐ６のうち２つが霧化電極、冷却構造及び基板間の接続に利用される接続点として選択される。残りの４つの点は、霧化電極と基板との間の接続に利用される接続点として選択される。
【００６８】
セルフアライメント効果を得るための接続点は、６つに限られない。接続点の数は、熱電素子の数、霧化電極と基板との間の接続強度に対する要求や他の設計事項に応じて適切に設定される。４つの接続点が利用されるならば、仮想円ＶＣに内接する正方形の頂点が接続点として設定される。３つの接続点が利用されるならば、仮想円ＶＣに内接する正三角形の頂点が接続点として設定される。すなわち、設計者は、接続点の数に対応する頂点数を有する正多角形を描き、正多角形の重心位置を霧化電極の中心軸の位置に設定し、且つ、頂点の位置を接続点として設定してもよい。
【００６９】
図４は、第３実施形態の静電霧化装置１００Ｂの概略的な斜視図である。図１、図３及び図４を参照して、静電霧化装置１００Ｂが説明される。第２実施形態及び第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２実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【００７０】
第２実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｂは、電極棒２００Ａと、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、を備える。静電霧化装置１００Ｂは、プリント基板４００Ｂを更に備える。プリント基板４００Ｂは、図１を参照して説明された基板４００に対応する。
【００７１】
第２実施形態と同様に、プリント基板４００Ｂは、上面４２０と、第１放熱領域４３０と、第２放熱領域４４０と、を含む。プリント基板４００Ｂは、電極棒２００Ａから離間した第２導体領域（後述される）を更に備える。第２導体領域は、図３を参照して説明された設計原理にしたがって形成される。第２導体領域は、電極棒２００Ａとプリント基板４００Ｂとの半田接続、第１熱電素子３２０、電極棒２００Ａ及びプリント基板４００Ｂ間の半田接続並びに第２熱電素子３３０、電極棒２００Ａ及びプリント基板４００Ｂ間の半田接続に利用されるので、第２導体領域は、電極棒２００Ａの周囲に形成される。
【００７２】
図５Ａは、電極棒２００Ａの周りのプリント基板４００Ｂの概略的な拡大平面図である。図５Ｂは、電極棒２００Ａ周りの静電霧化装置１００Ｂの概略的な拡大平面図である。図３乃至図５Ｂを参照して、静電霧化装置１００Ｂが更に説明される。
【００７３】
プリント基板４００Ｂは、４つの導体領域４５１〜４５４を備える。４つの導体領域４５１〜４５４は、上述の第２導体領域として用いられる。４つの導体領域４５１〜４５４それぞれは、第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０から離間している。
【００７４】
図５Ａは、仮想円ＶＣを示す。仮想円ＶＣは、電極棒２００Ａの配置領域を示す。４つの導体領域４５１〜４５４の位置は、仮想円ＶＣに内接する正方形の頂点それぞれに略対応する。
【００７５】
図５Ａ及び図５Ｂは、ＸＹ座標を示す。「Ｘ軸方向」との用語は、電極棒２００Ａ、第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０が整列する方向を意味する。「Ｙ軸方向」との用語は、Ｘ軸に略直交する方向を意味する。
【００７６】
導体領域４５１，４５２の組は、Ｘ軸方向に整列する。導体領域４５３，４５４の組は、Ｙ軸方向に整列する。導体領域４５１，４５２それぞれにおいて溶融された半田の表面張力のバランスは、セルフアライメント効果の下で、電極棒２００Ａの位置をＸ軸方向に適切に調整する。導体領域４５３，４５４それぞれにおいて溶融された半田の表面張力のバランスは、セルフアライメント効果の下で、電極棒２００Ａの位置をＹ軸方向に適切に調整する。
【００７７】
導体領域４５１は、電極棒２００Ａ、第１冷却端３２１及びプリント基板４００Ｂの間の半田接続に利用される。導体領域４５２は、電極棒２００Ａ、第２冷却端３３１及びプリント基板４００Ｂの間の半田接続に利用される。導体領域４５３，４５４の組は、電極棒２００Ａとプリント基板４００Ｂとの間の接続に利用される。本実施形態において、第１接続部は、導体領域４５１によって例示される。第２接続部は、導体領域４５２によって例示される。
【００７８】
＜第４実施形態＞
熱電素子は、霧化電極だけでなく、霧化電極の周囲の基板の領域をも冷却する。基板の冷却に利用されるエネルギは、霧化電極への冷却効率の悪化を意味する。第４実施形態において、霧化電極に対する冷却効率を向上させる技術が説明される。
【００７９】
図６は、第４実施形態の静電霧化装置１００Ｃの概略的な断面図である。図６を参照して、静電霧化装置１００Ｃが説明される。第３実施形態及び第４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３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３実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【００８０】
第３実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｃは、電極棒２００Ａと、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、を備える。静電霧化装置１００Ｃは、プリント基板４００Ｃを更に備える。プリント基板４００Ｃは、図１を参照して説明された基板４００に対応する。
【００８１】
図７は、電極棒２００Ａが取り付けられる領域の周りにおけるプリント基板４００Ｃの概略的な拡大斜視図である。図６及び図７を参照して、静電霧化装置１００Ｃが更に説明される。
【００８２】
第３実施形態と同様に、プリント基板４００Ｃは、上面４２０と、第１放熱領域４３０と、第２放熱領域４４０と、導体領域４５１〜４５４と、を含む。プリント基板４００Ｃには、開口部４６０が形成される。電極棒２００Ａは、開口部４６０上に設置される。基台２１０は、開口部４６０を塞ぐ。
【００８３】
プリント基板４００Ｃに開口部４６０が形成されるので、プリント基板４００Ｃの冷却のために第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０が消費する電力は少なくなる。したがって、電極棒２００Ａは、効率的に冷却される。
【００８４】
導体領域４５１〜４５４は、開口部４６０に隣接する。電極棒２００Ａ、第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０の半田接続に利用された半田の一部は、開口部４６０内に現れることもある。開口部４６０内に現れた余剰の半田は、開口部４６０を介して除去されてもよい。余剰の半田が除去されるので、プリント基板４００Ｃに対する電極棒２００Ａの取付精度は向上する。加えて、余剰の半田の落下によって引き起こされる様々な不具合は生じにくくなる。
【００８５】
＜第５実施形態＞
基板に形成された開口部は、霧化電極の固定に利用されてもよい。第５実施形態において、開口部を利用した霧化電極の固定技術が説明される。
【００８６】
図８は、第５実施形態の静電霧化装置１００Ｄの概略的な断面図である。図１及び図８を参照して、静電霧化装置１００Ｄが説明される。第４実施形態及び第５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４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４実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【００８７】
第４実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｄは、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、プリント基板４００Ｃと、を備える。静電霧化装置１００Ｄは、電極棒２００Ｄを更に備える。電極棒２００Ｄは、図１を参照して説明された霧化電極２００に対応する。
【００８８】
図９は、プリント基板４００Ｃに取り付けられる電極棒２００Ｄの概略的な斜視図である。図８及び図９を参照して、電極棒２００Ｄが説明される。
【００８９】
第４実施形態と同様に、電極棒２００Ｄは、基台２１０とロッド２２０とを含む。電極棒２００Ｄは、基台２１０から下方の突出する突出部２３０を更に含む。突出部２３０は、プリント基板４００Ｃに形成された開口部４６０に挿入される。本実施形態において、挿入部は、突出部２３０によって例示される。
【００９０】
突出部２３０の断面が開口部４６０と形状的に略一致するならば、電極棒２００Ｄは、半田なしでプリント基板４００Ｃに固定されてもよい。代替的に、本実施形態の原理は、第３実施形態に関連して説明された半田接続技術とともに利用されてもよい。突出部２３０が開口部４６０に挿入された後に、基台２１０が、プリント基板４００Ｃ、第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０に半田によって接続されるならば、電極棒２００Ｄは、プリント基板４００Ｃに強固に固定される。
【００９１】
＜第６実施形態＞
熱エネルギは、高温領域から低温領域へ向かう。したがって、熱エネルギは、放熱部から冷却部へ流れやすい。放熱部から冷却部への熱エネルギの移動は、霧化電極に対する冷却効率を低下させることもある。第６実施形態において、放熱部から冷却部への熱エネルギの移動を低減させるための技術が説明される。
【００９２】
図１０は、第６実施形態の静電霧化装置１００Ｅの概略的な斜視図である。図１及び図１０を参照して、静電霧化装置１００Ｅが説明される。第４実施形態及び第６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４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４実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【００９３】
第４実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｅは、電極棒２００Ａと、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、を備える。静電霧化装置１００Ｅは、プリント基板４００Ｅを更に備える。プリント基板４００Ｅは、図１を参照して説明された基板４００に対応する。
【００９４】
図１１は、電極棒２００Ａの周りにおける静電霧化装置１００Ｅの拡大平面図である。図１０及び図１１を参照して、静電霧化装置１００Ｅが更に説明される。
【００９５】
第４実施形態と同様に、プリント基板４００Ｅは、上面４２０と、第１放熱領域４３０と、第２放熱領域４４０と、導体領域４５１〜４５４と、を含む。プリント基板４００Ｅには、第１開口領域４７１及び第２開口領域４７２が形成される。第１開口領域４７１は、第１冷却端３２１と第１放熱端３２２との間に形成される。第２開口領域４７２は、第２冷却端３３１と第２放熱端３３２との間に形成される。したがって、電極棒２００Ａが設置される領域は、第１開口領域４７１と第２開口領域４７２との間に挟まれる。
【００９６】
第１熱電素子３２０は、第１開口領域４７１を跨ぐ。この結果、第１冷却端３２１は、電極棒２００Ａに近接する。第１放熱端３２２は、第１放熱領域４３０に接触する。第１冷却端３２１は、第３実施形態に関連して説明された如く、半田によって、導体領域４５１に固定される。同様に、第１放熱端３２２は、第１放熱領域４３０に、半田によって固定される。本実施形態において、開口領域は、第１開口領域４７１によって例示される。
【００９７】
第１開口領域４７１が存在するので、第１放熱端３２２からの放熱に起因する熱エネルギは、第１冷却端３２１に向かいにくくなる。したがって、第１冷却端３２１は、電極棒２００Ａを効率的に冷却することができる。
【００９８】
第２熱電素子３３０は、第２開口領域４７２を跨ぐ。この結果、第２冷却端３３１は、電極棒２００Ａに近接する。第２放熱端３３２は、第２放熱領域４４０に接触する。第２冷却端３３１は、第３実施形態に関連して説明された如く、半田によって、導体領域４５２に固定される。同様に、第２放熱端３３２は、第２放熱領域４４０に、半田によって固定される。
【００９９】
第２開口領域４７２が存在するので、第２放熱端３３２からの放熱に起因する熱エネルギは、第２冷却端３３１に向かいにくくなる。したがって、第２冷却端３３１は、電極棒２００Ａを効率的に冷却することができる。
【０１００】
＜第７実施形態＞
導体領域は、高い熱伝導率を有するので、導体領域として利用される基板の領域は全体的に高温になりやすい。したがって、霧化電極が設置される領域は、導体領域として利用される領域から可能な限り熱的に隔離されることが好ましい。第７実施形態において、霧化電極が設置される領域を熱的に隔離するための技術が説明される。
【０１０１】
図１２は、第７実施形態の静電霧化装置１００Ｆの概略的な斜視図である。図１及び図１２を参照して、静電霧化装置１００Ｆが説明される。第６実施形態及び第７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６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６実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【０１０２】
第６実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｆは、電極棒２００Ａと、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、を備える。静電霧化装置１００Ｆは、プリント基板４００Ｆを更に備える。プリント基板４００Ｆは、図１を参照して説明された基板４００に対応する。
【０１０３】
第６実施形態と同様に、プリント基板４００Ｆは、上面４２０と、第１放熱領域４３０と、第２放熱領域４４０と、を含む。以下の説明において、上面４２０は、第１領域４２１、第２領域４２２及び第３領域４２３に区分される。「第１領域４２１」との用語は、第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０が形成される広い領域を意味する。「第２領域４２２」との用語は、電極棒２００Ａが固定される島領域を意味する。「第３領域４２３」との用語は、第１領域４２１と第２領域４２２との間で延びる橋梁領域を意味する。
【０１０４】
図１３は、第２領域４２２の周りにおける静電霧化装置１００Ｆの拡大平面図である。図１２及び図１３を参照して、静電霧化装置１００Ｆが更に説明される。
【０１０５】
第６実施形態と同様に、導体領域４５１〜４５４を含む。プリント基板４００Ｆには、略Ｃ字型の開口領域４７０が形成される。開口領域４７０は、第２領域４２２を部分的に取り囲む。したがって、第２領域４２２は、第３領域４２３のみを介して、第１領域４２１に接続される。
【０１０６】
第６実施形態と同様に、第１熱電素子３２０は、開口領域４７０を跨ぐ。したがって、第１放熱端３２２から第１冷却端３２１への熱の移動は生じにくくなる。
【０１０７】
第６実施形態と同様に、第２熱電素子３３０は、開口領域４７０を跨ぐ。したがって、第２放熱端３３２から第２冷却端３３１への熱の移動は生じにくくなる。
【０１０８】
第１放熱端３２２が放出した熱エネルギは、第１放熱領域４３０へ伝達される。第２放熱端３３２が放出した熱エネルギは、第２放熱領域４４０へ伝達される。第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０は、高い熱伝導率を有するので、第１領域４２１は全体的に高い温度になる。
【０１０９】
上述の如く、第２領域４２２は、第３領域４２３のみを介して、第１領域４２１に接続される。したがって、第１領域４２１から第２領域４２２への熱の移動は、第３領域４２３を経由するルートに略制限される。したがって、第１冷却端３２１及び第２冷却端３３１は、電極棒２００Ａを効率的に冷却することができる。
【０１１０】
＜第８実施形態＞
一対の放熱領域が、冷却構造への電力供給に利用されることは、静電霧化装置の構造的な簡素化に貢献する。第８実施形態において、一対の放電領域を利用した冷却構造への電力供給技術が説明される。
【０１１１】
図１４は、第８実施形態の静電霧化装置１００Ｇの電力供給経路を表す概略的なブロック図である。図１４を参照して、静電霧化装置１００Ｇが説明される。第２実施形態及び第８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２実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【０１１２】
第２実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｇは、電極棒２００Ａと、プリント基板４００Ａと、を備える。静電霧化装置１００Ｇは、冷却構造３００Ｇと、制御部５００と、を更に備える。冷却構造３００Ｇは、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、を含む。
【０１１３】
制御部５００は、冷却構造３００Ｇの適切な動作のために調整された電流を出力する。制御部５００は、電極棒２００Ａ及び／又は冷却構造３００Ｇの温度を検出するセンサを備えてもよい。制御部５００は、センサからの出力に応じて、電流の大きさを調整する調整部を備えてもよい。本実施形態において、出力部は、制御部５００によって例示される。電力は、制御部５００から出力される電流によって例示される。
【０１１４】
制御部５００は、プリント基板４００Ａと一体的に形成されたプリント回路であってもよい。代替的に、制御部５００は、プリント基板４００Ａとは別異に設けられた基板上に形成された制御回路であってもよい。本実施形態の原理は、制御部５００の構造によっては何ら限定されない。
【０１１５】
適切に調整された電流は、第１放熱領域４３０へ出力される。第１放熱領域４３０は、導電性の材料から形成されるので、電流は、第１放熱領域４３０に接触する第１放熱端３２２に入力される。第１冷却端３２１は、電極棒２００Ａに接続されるので、電流は、その後、第１冷却端３２１から電極棒２００Ａへ出力される。
【０１１６】
電極棒２００Ａは、第２冷却端３３１に接続される。したがって、電流は、電極棒２００Ａから第２冷却端３３１へ入力される。第２放熱端３３２は、導電性材料から形成された第２放熱領域４４０に接続されるので、電流は、その後、第２放熱端３３２から放熱領域４４０へ出力される。最終的に、電流は、第２放熱領域４４０から制御部５００へ戻る。
【０１１７】
上述の如く、冷却構造３００Ｇへ電力を供給するための回路は、容易に形成される。図１４に示される電流の向きは、本実施形態の原理を何ら限定しない。電流の向きは、図１４に示される方向とは反対であってもよい。本実施形態の原理は、第２実施形態乃至第７実施形態に関連して説明された様々な静電霧化装置に適用可能である。
【０１１８】
＜第９実施形態＞
第８実施形態の原理は、一般的に入手可能なコネクタの使用を許容する。第９実施形態において、一般的に入手可能なコネクタを備える静電霧化装置が説明される。
【０１１９】
図１５Ａは、第９実施形態の静電霧化装置１００Ｈの概略的な展開斜視図である。図１５Ｂは、静電霧化装置１００Ｈの概略的な斜視図である。図１５Ｃは、静電霧化装置１００Ｈの他の概略的な斜視図である。図１５Ａ乃至図１５Ｃを参照して、静電霧化装置１００Ｈが説明される。第７実施形態及び第９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７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７実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【０１２０】
第７実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｈは、電極棒２００Ａと、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、プリント基板４００Ｆと、を備える。静電霧化装置１００Ｈは、コネクタ６００を更に備える。コネクタ６００は、市販されるものであってもよい。
【０１２１】
コネクタ６００は、第１端子６１０と、第２端子６２０と、第１端子６１０及び第２端子６２０を保持する保持ブロック６３０と、を備える。保持ブロック６３０が、第１放熱領域４３０と第２放熱領域４４０との間の絶縁領域を跨ぐように、コネクタ６００は、プリント基板４００Ｆ上に設置される。この結果、第１端子６１０は、第１放熱領域４３０に接続される。第２端子６２０は、第２放熱領域４４０に接続される。
【０１２２】
第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０は、一般的な印刷技術の下で形成可能である。したがって、コネクタ６００の形状（例えば、第１端子６１０及び第２端子６２０の位置）に併せて、第１放熱領域４３０及び第２放熱領域４４０が設計されてもよい。
【０１２３】
コネクタ６００は、制御回路（図示せず（第８実施形態に関連して説明された制御部））に接続されてもよい。この結果、第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０を動作させるための電力は、コネクタ６００を通じて、適切に供給される。
【０１２４】
＜第１０実施形態＞
第９実施形態に関連して説明されたコネクタに代えて、ワイヤ構造が制御部と冷却構造との間の電気的な接続に利用されてもよい。ワイヤ構造が、高い熱伝導率を有するワイヤを用いて形成されるならば、ワイヤ構造も、静電霧化装置の高い放熱効率に寄与することになる。第１０実施形態において、ワイヤ構造を備える静電霧化装置が説明される。
【０１２５】
図１６は、第１０実施形態の静電霧化装置１００Ｉの概略的な平面図である。図１６を参照して、静電霧化装置１００Ｉが説明される。第７実施形態及び第１０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７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７実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【０１２６】
第７実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｉは、電極棒２００Ａと、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、プリント基板４００Ｆと、を備える。静電霧化装置１００Ｉは、ワイヤ構造６５０を更に備える。ワイヤ構造６５０は、第１ワイヤ６５１と第２ワイヤ６５２とを含む。第１ワイヤ６５１は、第１放熱領域４３０に接続される。第２ワイヤ６５２は、第２放熱領域４４０に接続される。
【０１２７】
第１ワイヤ６５１は、第１放熱領域４３０に接続される接続端６５３と、接続端６５３とは反対側の基端部６５４と、を含む。基端部６５４は、プリント基板４００Ｆから離れた位置に存在してもよい。第１ワイヤ６５１は、基端部６５４において、制御回路（図示せず（第８実施形態に関連して説明された制御部））に接続されてもよい。第１ワイヤ６５１が、高い熱伝導率を有する線材（例えば、銅線）であるならば、第１放熱領域４３０だけでなく第１ワイヤ６５１からも熱エネルギは放出される。
【０１２８】
第２ワイヤ６５２は、第２放熱領域４４０に接続される接続端６５５と、接続端６５５とは反対側の基端部６５６と、を含む。基端部６５６は、プリント基板４００Ｆから離れた位置に存在してもよい。第２ワイヤ６５２は、基端部６５６において、上述の制御回路に接続されてもよい。第２ワイヤ６５２が、高い熱伝導率を有する線材（例えば、銅線）であるならば、第２放熱領域４４０だけでなく第２ワイヤ６５２からも熱エネルギは放出される。
【０１２９】
ワイヤ構造６５０は、第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０への電力供給の役割だけでなく、第１熱電素子３２０及び第２熱電素子３３０からの熱の空中放出の役割も担うことができる。したがって、静電霧化装置１００Ｉは、高い放熱効率の下で、帯電した微粒子水を生成することができる。
【０１３０】
＜第１１実施形態＞
帯電した微粒子水は、霧化電極の先端部に集中した電界に起因して生じた放電現象の下で生成される。霧化電極の先端部に電界を集中させるために、霧化電極に対向して、環状電極が配置されることもある。霧化電極が、環状電極に対して同軸に配置されるならば、微粒子水の生成に適した放電が、霧化電極と環状電極との間に発生する。第１１実施形態において、霧化電極と環状電極との間の同軸配置を可能にする技術が説明される。尚、「同軸」との用語は、霧化電極の中心軸と環状電極の中心との間の完全な一致を意味しない。「同軸」との用語は、霧化電極と環状電極との間で、霧化電極を中心とした略均等な放電を得るのに十分に、霧化電極の中心軸と環状電極の中心とが近接している状態を意味する。
【０１３１】
図１７は、第１１実施形態の静電霧化装置１００Ｊの概略的な展開斜視図である。図１７を参照して、静電霧化装置１００Ｊが説明される。第９実施形態及び第１１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９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９実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【０１３２】
第９実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｊは、電極棒２００Ａと、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、コネクタ６００と、を備える。静電霧化装置１００Ｊは、プリント基板４００Ｊと、保持枠７００と、環状電極８００と、を更に備える。
【０１３３】
第９実施形態と同様に、プリント基板４００Ｊは、第１放熱領域４３０と第２放熱領域４４０とを含む。プリント基板４００Ｊには、略Ｃ字型の開口領域４７０が形成されている。
【０１３４】
開口領域４７０に加えて、プリント基板４００Ｊには、４つの取付穴４７５〜４７８が形成されている。取付穴４７５〜４７８は、プリント基板４００Ｊ上への保持枠７００の取付に用いられる。
【０１３５】
保持枠７００は、環状電極８００を保持する枠部７１０と、枠部７１０から下方に突出する４つのボス７１５〜７１８と、を備える。ボス７１５は、取付穴４７５に挿入される。ボス７１６は、取付穴４７６に挿入される。ボス７１７は、取付穴４７７に挿入される。ボス７１８は、取付穴４７８に挿入される。したがって、ボス７１５〜７１８と一体的に形成された枠部７１０は、プリント基板４００Ｊ上の所定の位置に位置決めされる。本実施形態において、保持構造は、保持枠７００によって例示される。保持部は、枠部７１０によって例示される。位置決定部は、ボス７１５〜７１８によって例示される。尚、保持構造は、ボスと取付穴との嵌合構造に限定されない。保持構造は、環状の電極を基板上の所定位置に位置決めすることができる様々な構造を有してもよい。例えば、基板が凸部を有するならば、保持構造は、凸部に相補的な凹部を有してもよい。
【０１３６】
図１８は、保持枠７００によって保持された環状電極８００の概略的な斜視図である。図１７及び図１８を参照して、静電霧化装置１００Ｊが更に説明される。
【０１３７】
環状電極８００は、中心線ＣＬ１を中心に螺旋状に巻回された環状部８１０と、環状部８１０から延び、枠部７１０によって保持される保持線８２０と、を含む。図１７には、電極棒２００Ａの中心線ＣＬが示されている。ボス７１５〜７１８が、取付穴４７５〜４７８にそれぞれ挿入されると、中心線ＣＬ１は、中心線ＣＬに一致する。若しくは、中心線ＣＬ１は、中心線ＣＬに近接した位置に配置される。すなわち、取付穴４７５〜４７８へのボス７１５〜７１８の挿入によって、環状電極８００と電極棒２００Ａとの同軸構造が形成されることになる。
【０１３８】
静電霧化装置１００Ｊは、保持線８２０を通じて、環状電極８００に高い電圧を印加する。この結果、環状部８１０と電極棒２００Ａとの間に、高い電位差が引き起こされる。高い電位差に起因して生じた放電によって、電極棒２００Ａの上端に集まる結露水は、帯電した微粒子水になる。
【０１３９】
＜第１２実施形態＞
導体領域中に開口部が形成されるならば、熱電素子から放出された熱エネルギは、開口部を通じて、空気中に排出され得る。第１２実施形態において、導体領域中に形成された開口部を有する静電霧化装置が説明される。
【０１４０】
図１９は、第１２実施形態の静電霧化装置１００Ｋの概略的な展開斜視図である。図１及び図１９を参照して、静電霧化装置１００Ｋが説明される。第７実施形態及び第１２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７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７実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【０１４１】
第７実施形態と同様に、静電霧化装置１００Ｋは、電極棒２００Ａと、第１熱電素子３２０と、第２熱電素子３３０と、を備える。静電霧化装置１００Ｋは、プリント基板４００Ｋを更に備える。プリント基板４００Ｋには、略Ｃ字型の開口領域４７０が形成されている。
【０１４２】
プリント基板４００Ｋは、第１放熱領域４３０Ｋと第２放熱領域４４０Ｋとを含む。第１放熱領域４３０Ｋは、第１熱電素子３２０から放出された熱エネルギの放散の役割を担う。第２放熱領域４４０Ｋは、第２熱電素子３３０から放出された熱エネルギの放散の役割を担う。プリント基板４００Ｋは、図１を参照して説明された基板４００に対応する。第１放熱領域４３０Ｋ及び第２放熱領域４４０Ｋは、図１を参照して説明された導体領域４１０に対応する。
【０１４３】
プリント基板４００Ｋには、複数の放熱穴４８０が形成される。複数の放熱穴４８０の一部は、第１放熱領域４３０Ｋに形成される。残りの放熱穴４８０は、第２放熱領域４４０Ｋに形成される。第１放熱領域４３０Ｋ及び第２放熱領域４４０Ｋに対応して放熱穴４８０が形成されるので、熱は、第１放熱領域４３０Ｋ及び第２放熱領域４４０Ｋから空気中へ放出されやすくなる。したがって、静電霧化装置１００Ｋは、高い放熱効率の下で、帯電した微粒子水を生成することができる。
【０１４４】
上述の様々な実施形態の原理は、静電霧化装置の用途に応じて、組み合わされてもよい。当業者は、上述の実施形態の開示に基づいて、様々な装置を構築可能である。例えば、放熱を促すためのリブやフィンの形成といった追加も、上述の実施形態の原理内で容易に行われる。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
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。
【符号の説明】
【０１４６】
１００〜１００Ｋ・・・・・・・・・・・静電霧化装置
２００・・・・・・・・・・・・・・・・霧化電極
２００Ａ，２００Ｄ・・・・・・・・・・電極棒
２１１・・・・・・・・・・・・・・・・周面
２３０・・・・・・・・・・・・・・・・突出部
３００，３００Ｇ・・・・・・・・・・・冷却構造
３１１・・・・・・・・・・・・・・・・冷却部
３１２・・・・・・・・・・・・・・・・放熱部
３１０・・・・・・・・・・・・・・・・熱電素子
３２０・・・・・・・・・・・・・・・・第１熱電素子
３２１・・・・・・・・・・・・・・・・第１冷却端
３２２・・・・・・・・・・・・・・・・第１放熱端
３３０・・・・・・・・・・・・・・・・第２熱電素子
３３１・・・・・・・・・・・・・・・・第２冷却端
３３２・・・・・・・・・・・・・・・・第２放熱端
４００・・・・・・・・・・・・・・・・基板
４１０・・・・・・・・・・・・・・・・導体領域
４２０・・・・・・・・・・・・・・・・上面
４３０，４３０Ｋ・・・・・・・・・・・第１放熱領域
４４０，４４０Ｋ・・・・・・・・・・・第２放熱領域
４５１〜４５４・・・・・・・・・・・・導体領域
４６０・・・・・・・・・・・・・・・・開口部
４７０・・・・・・・・・・・・・・・・開口領域
４７１・・・・・・・・・・・・・・・・第１開口領域
４７２・・・・・・・・・・・・・・・・第２開口領域
５００・・・・・・・・・・・・・・・・制御部
６００・・・・・・・・・・・・・・・・コネクタ
６５０・・・・・・・・・・・・・・・・ワイヤ構造
６５１・・・・・・・・・・・・・・・・第１ワイヤ
６５２・・・・・・・・・・・・・・・・第２ワイヤ
７００・・・・・・・・・・・・・・・・保持枠
７１０・・・・・・・・・・・・・・・・枠部
７１５〜７１８・・・・・・・・・・・・ボス
８００・・・・・・・・・・・・・・・・環状電極
ＡＬ・・・・・・・・・・・・・・・・・直線
ＣＬ・・・・・・・・・・・・・・・・・中心線
【図１】
2015136372.tif 000003
【図２】
2015136372.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015136372.tif 000013
【図１１】
2015136372.tif 000014
【図１２】
2015136372.tif 000015
【図１３】
2015136372.tif 000016
【図１４】
2015136372.tif 000017
【図１５Ａ】
2015136372.tif 000018
【図１５Ｂ】
2015136372.tif 000019
【図１５Ｃ】
2015136372.tif 000020
【図１６】
2015136372.tif 000021
【図１７】
2015136372.tif 000022
【図１８】
2015136372.tif 000023
【図１９】
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