(57)【要約】【課題】メンテナンスが不要で長期にわたる連続運転にも問題を招くことのない静電霧化装置及びこれを備えた加湿装置を提供する。【解決手段】毛細管現象によって水を搬送する水搬送部材４０と、水搬送部材４０が搬送する水に対して電圧を印加する水印加電極４１と、水搬送部材４０と対向して位置する対向電極４２と、水印加電極４１と対向電極４２との間に高電圧を印加する高電圧印加部と、水印加電極４１と対向電極４２と水搬送部材４０を内部に保持する筐体部４３と、筐体部４３内に蒸気を供給することで水搬送部材４０に水を供給する蒸気発生部４４とを具備して成る静電霧化装置３１とする。また、加湿装置に、加湿用のミスト発生手段として上記静電霧化装置３１を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛細管現象によって水を搬送する水搬送部材と、水搬送部材に水を供給する水供給部と、水搬送部材が搬送する水に対して電圧を印加する水印加電極と、水搬送部材と対向して位置する対向電極と、水印加電極と対向電極との間に高電圧を印加する高電圧印加部と、水印加電極と対向電極と水搬送部材を内部に保持する筐体部とを備えた静電霧化装置であって、上記水供給部が、筐体部内に蒸気を供給する蒸気発生部であることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
筐体部の内部空間における水搬送部材の上流側周辺部分を、蒸気発生部から供給される蒸気を結露させる結露空間とした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】
結露空間を、供給される蒸気が環流する環流空間としたことを特徴とする請求項２記載の静電霧化装置。
【請求項４】
筐体部内に、水搬送部材の上流側部分と接触する吸水体を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の静電霧化装置。
【請求項５】
筐体部内に空気を送り込む送風部と、送風部から送り込まれる空気を水搬送部材と対向電極との隙間に導く送風経路とを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の静電霧化装置。
【請求項６】
送風経路が、送風部から送り込まれた空気が水搬送部材に直接当ることを防止する遮蔽板を有するものである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】
請求項１〜６のいずれか記載の静電霧化装置を加湿用のミスト発生手段として備えたことを特徴とする加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電霧化装置及びこれを備えた加湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電霧化装置とは、毛細管現象を生じ得る水搬送体中に保持される水と対向電極との間に高電圧を印加し、水搬送体先端の水を対向電極に向けて霧化するものであり（特許文献１参照）、室内の湿度調整等を目的として用いられる。このような静電霧化装置において、水搬送体に供給される水が例えば、水道水、電解水、ｐＨ調整水、ミネラルウォータ、ビタミンＣやアミノ酸等の有効成分が入った水、アロマオイルや芳香剤や消臭材等が入った水、等の場合、水の中にＣａやＭｇ等の陽イオンが溶け込んでおり、これら陽イオンが毛細管現象で水搬送体の先端にまで引き上げられた際には、空気中のＣＯ２と反応して水搬送体の先端部にＣａＣＯ３やＭｇＯ等が析出付着して、静電霧化の発生を妨げてしまうことがある。このため、従来の静電霧化装置においては、付着析出したＣａＣＯ３やＭｇＯ等を取り除く為に定期的なメンテナンスが必要とされていた。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２６０１５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、メンテナンスが不要で長期にわたる連続運転にも問題を招くことのない静電霧化装置及びこれを備えた加湿装置を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明を、毛細管現象によって水を搬送する水搬送部材４０と、水搬送部材４０に水を供給する水供給部３２と、水搬送部材４０が搬送する水に対して電圧を印加する水印加電極４１と、水搬送部材４０と対向して位置する対向電極４２と、水印加電極４１と対向電極４２との間に高電圧を印加する高電圧印加部と、水印加電極４１と対向電極４２と水搬送部材４０を内部に保持する筐体部４３とを備えた静電霧化装置３１であって、上記水供給部３２が、筐体部４３内に蒸気を供給する蒸気発生部４４であることを特徴としたものとする。
【０００６】
上記静電霧化装置３１において、水搬送部材４０に水を保持させた状態で高電圧印加部により水印加電極４１と対向電極４２との間に高電圧の電界を発生させると、水搬送部材４０に保持された水が静電霧化され、高帯電のミストとして放出されることとなる。ここで、本発明においては蒸気発生部４４を水搬送部材４０に水を供給する水供給部３２としているので、ＣａやＭｇ等の陽イオンが溶け込んだ水を用いた場合であっても、この水を蒸気発生部４４にて加熱蒸発させた時点でＣａやＭｇ等の陽イオンの含有率が極めて低い状態となるので、水搬送部材４０にＣａやＭｇ等の陽イオンが供給されることが殆どなく、空気中のＣＯ２との反応により水搬送部材４０にＣａＣＯ３やＭｇＯ等が析出付着することは防止される。このため、付着析出したＣａＣＯ３やＭｇＯ等を取り除く為の定期的なメンテナンスが不要で長期にわたる連続使用にも問題を招くことがないものである。
【０００７】
また、上記静電霧化装置３１において、筐体部４３の内部空間における水搬送部材４０の上流側周辺部分を、蒸気発生部４４から供給される蒸気を結露させる結露空間４５とすることも好適である。このようにすることで、結露空間４５内での蒸気の結露により得た水を水搬送部材４０の上流側部分に速やかに供給することができる。
【０００８】
また、上記静電霧化装置３１において、結露空間４５を、供給される蒸気が環流する環流空間５０とすることも好適である。このようにすることで、蒸気が環流空間５０内を環流する間に冷却させて結露させることができるので、大きな空間を要することなく効率的に多くの水を水搬送部４０に供給することができる。
【０００９】
また、上記静電霧化装置３１において、筐体部４３内に、水搬送部材４０の上流側部分と接触する吸水体３９を設けることも好適である。このようにすることで、吸水体３９を介して水搬送部材４０の上流側部分に効率的に水を供給することができる。
【００１０】
また、上記静電霧化装置３１において、筐体部４３内に空気を送り込む送風部２９と、送風部２９から送り込まれる空気を水搬送部材４０と対向電極４２との隙間に導く送風経路３８とを設けることも好適である。このようにすることで、送風部２９から送風経路３８を介して送り出した空気によって、静電霧化により発生させた高帯電のミストを勢いよく且つ広範囲に拡散させることができる。
【００１１】
また、上記静電霧化装置３１において、送風経路３８が、送風部２９から送り込まれた空気が水搬送部材４０に直接当ることを防止する遮蔽板３７を有するものであることも好適である。このようにすることで、水搬送部材４０に保持される水が自然蒸散により流出することを防止することができる。
【００１２】
また、本発明を、上記静電霧化装置３１を加湿用のミスト発生手段として備えた加湿装置１とすることも好適である。このようにすることで、静電霧化装置３１を用いて高帯電で小径のミストを放出することができるとともに、該静電霧化装置３１の水搬送部材４０にＣａＣＯ３やＭｇＯ等が析出付着することが防止されているので定期的なメンテナンスが不要で長期にわたる連続使用にも問題を招くことのない、加湿装置１とすることができるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて説明する。図１〜図３には、本発明の実施の形態における一例の静電霧化装置３１を示しており、図４〜図６には上記静電霧化装置３１を加湿用のミスト発生手段として備えた加湿装置１を示している。まず、静電霧化装置３１の構造について以下に詳述する。
【００１４】
本例の静電霧化装置３１は、多孔質体から成る複数本の棒状部材であり毛細管現象によって基端側から先端側へと水を搬送する水搬送部材４０と、この水搬送部材４０を保持し且つ該水搬送部材４０が搬送する水に対して電圧を印加する水印加電極４１と、複数本の水搬送部材４０の先端部と対向して位置する対向電極４２と、水印加電極４１と対向電極４２との間に高電圧を印加する高電圧印加部（図示せず）と、水印加電極４１や対向電極４２や水搬送部材４０を内部に保持した筒状部材であり水搬送部材４０の先端側前方にミスト吐出口１８を開口させてある筐体部４３とを備えている。
【００１５】
上記電霧化装置３１において、水搬送部材４０に水を保持させた状態で高電圧印加部により水印加電極４１に高電圧を印加すると、水搬送部材４０に保持された水には該水搬送部材４０の先端と対向電極４２との間に発生する高電圧の電界により、静電霧化現象が生じる。即ち、水搬送部材４０に保持される水は高帯電のミストとして対向電極４２側に向けて放出され、ミスト吐出口１８から外部に吐出されることとなる。なお、図１中の４９はイオン化針であり、これに高電圧を負荷し、対向電極４２との間でのコロナ放電によりマイナスイオンを発生させることで、静電霧化現象を生じやすくするものである。
【００１６】
上記筐体部４３の内部空間は、水印加電極４１を挟んで水搬送部材４０の基端側の部分（即ち、水搬送部材４０の上流側周辺部分）である結露空間４５と、水搬送部材４０の先端側の部分（即ち、水搬送部材４０の下流側周辺部分）である霧化空間４６とに大別される。上記筐体部４３には、結露空間４５と連通した蒸気導入パイプ４７を外方に延設しており、この蒸気導入パイプ４７の先端を蒸気発生部４４に接続することで、該蒸気発生部４４から発生した蒸気を蒸気導入パイプ４７を介して結露空間４５内に供給するようになっている。結露空間４５は、該結露空間４５内に供給された蒸気が環流される間に冷却され凝縮して水に戻るような環流空間５０となっており、ここで得られた水が水搬送部材４０の基端側に供給されるものである。
【００１７】
また、本例においては、筐体部４３の結露空間４５内に、保水性があり毛細管現象を生じ得る吸水体３９を水搬送部材４０の基端側部分（即ち上流側部分）と接触するように設けており、結露空間４５内で蒸気の凝縮により得られた水を吸水体３９の毛細管現象により効率的に水搬送部材４０に供給するようになっている。
【００１８】
このように、本例の加湿装置１においては蒸気発生部４４が水搬送部材４０に水を供給する水供給部３２となっており、蒸気発生部４４にて水を加熱蒸発させてＣａやＭｇといった陽イオンの含有率の極めて低い蒸気状態にしたうえで、これを再度凝集して得られる水が水搬送部材４０に供給されるようになっているので、空気中のＣＯ２と反応して水搬送部材４０の先端部にＣａＣＯ３やＭｇＯ等が析出付着することは防止されるものである。
【００１９】
また、上記筐体部４３には、霧化空間４６を外部に開放する通風接続口４８を水搬送部材４０の側方にて開口するように設けている。更に、筐体部４３の外部には、通風接続口４８を介して筐体部４３内に空気を送り込む送風部２９を設けており、筐体部４３には、送風部２９から通風接続口４８を介して送り込まれる空気を水搬送部材４０と対向電極４２との隙間に導く送風経路３８を形成しているので、図１中の矢印で示すように、該通風接続口４８から導入した空気は水搬送部材４０の先端部前方へと送り込まれ、ミスト吐出口１８から吐出されるようになっている。この空気の流れに乗せて、静電霧化で生じた高帯電のミストをミスト吐出口１８から外部に広範囲に拡散させることができる。なお、送風経路３８中には、通路接続口４８と水搬送部材４０との間に遮蔽板３７を設けて、送風部２９から送り込まれた空気が水搬送部材４０に直接当ることなく迂回して水搬送部材４０の先端部前方へと送り込まれるようにしているので、水搬送部材４０からの自然蒸発による水の流出は防止されるものである。
【００２０】
次に、上記静電霧化装置３１を加湿用のミスト発生手段として備えた加湿装置１の構造について詳述する。加湿装置１のハウジング２０には、正面に水位パネル２４と操作部２３とを設けており、両側面には可倒式の取っ手２５を接続させており、また、背面には空気浄化用フィルタを内蔵したフィルタケースを設けている。加湿装置１の内部には、シャーシ４をハウジング２０と接続させて設けている。シャーシ４には、釜６を下側に保持した釜固定リング７を、パッキン５を介在させてねじ固定しており、釜６の外周面にはヒータ１９を配置している。上記釜６及びヒータ１９が本例の蒸気発生部４４となっており、この蒸気発生部４４において釜６内に貯まった水をヒータ１９への通電により加熱蒸発させて、粒径が数μｍ以上の蒸気を発生させるようになっている。蒸気発生部４４の斜め上方には、給水タンク８を着脱自在に装着しており、給水タンク８の下方には、給水タンク８を所定箇所に装着した状態で該給水タンク８と接続されるように、貯水部（図示せず）をシャーシ４に支持させて設けている。貯水部と釜６とは連通パイプ１０により連通接続されており、給水タンク８に充填された水は、一旦貯水部９に貯められた後に連通パイプ１０を通って釜６内に供給される。
【００２１】
蒸気発生部４４の上方には、下方の開口した蒸気誘導筒１４がシャーシ４に立設した状態で保持されている。蒸気誘導筒１４の上部側面には接続口１４ａを開口させており、この接続口１４ａには、両端が開口した筒状の吐出パイプ１６の一端１６ａ側を連通接続させている。吐出パイプ１６の他端１６ｂ側はハウジング２０の正面から外部に突出させており、この外部に突出した他端１６ｂ側の開口が、加湿装置１の正面方向に開口する第二ミスト吐出口１５となっている。しかして、上記の蒸気誘導筒１４と吐出パイプ１６とから成る蒸気供給経路２２を介して、蒸気発生部４４にて発生させた蒸気が、加湿装置１の正面に設けた第二ミスト吐出口１５から加湿用のミストとして正面方向に吐出されるものである。
【００２２】
上記吐出パイプ１６は略水平に設置されたものであり、吐出パイプ１６の流路途中には、シャーシ４に支持される送風パイプ１７を下方から上方へと貫通させている。送風パイプ１７の吐出パイプ１６内に位置する貫入部分１７ａの側面には、第二ミスト吐出口１５側に向けてスリット状に開口する送風口１１を設けており、また、送風パイプ１７の上端部１７ｂには、送風口１２を上方に開口させ設けている。加えて、送風パイプ１７の上記貫入部分１７ａより下側の部分には、該送風パイプ１７とフィルタケースとを連通させる風路１３を接続しており、送風パイプ１７の下端開口には、上方に向けて送風を行うモータファン２を接続させているので、モータファン２を稼動させることで、フィルタケースから吸入された空気が空気浄化用フィルタにより浄化されたうえで、風路１３及び送風パイプ１７を通り、送風口１１と送風口１２の両側から吐出されるようになっている。
【００２３】
ここで、前記した静電霧化装置３１は、筐体部４３の通風接続口４８内に送風パイプ１７の上端部１７ｂが挿入されるように、吐出パイプ１６の上方に設置されているので、モータファン２により送られる空気の一部が、送風パイプ１７の上端部１７ｂの送風口１２側を通って筐体部４３内に導入され、送風経路３８を通って水搬送部材４０の先端部前方に送り込まれて、ミスト吐出口１８から吐出されるものである。このように、本例の加湿装置１においては、上記のモータファン２が、静電霧化装置３１の筒体部４３内に空気を送り込む送風部２９となっている。静電霧化装置３１は、筐体部４３のミスト吐出口１８を開口させてある先端部をハウジング２０から外部に僅かに突出させて設置しているので、ミスト吐出口１８から吐出される空気は、加湿装置１の外部へと吐出されるようになっている。また、送風口１１側から吐出された空気は、吐出パイプ１６を通過し第二ミスト吐出口１５から外部に吐出されるものである。
【００２４】
また、静電霧化装置３１は、吐出パイプ１６の上方に設置された状態で、筐体部４３の蒸気導入パイプ４７の下端開口部が吐出パイプ１６内に挿入されるようになっているので、即ち、蒸気発生部４４で発生させた蒸気の一部が、蒸気導入パイプ４７を介して結露空間４５内にまで供給されるものである。
【００２５】
しかして、上記構成の加湿装置１において、給水タンク８内に水を充填した状態で、蒸気発生部４４と静電霧化装置３１とを稼動させた場合には（ここで送風部２９については稼動させていない。稼動させた場合についてはまた後述する。）、以下のように動作する。つまり、給水タンク８から蒸気発生部４４に供給された水が加熱蒸発されて粒径が数μｍ以上の蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気供給経路２２（即ち蒸気誘導筒１４及び吐出パイプ１６）を通じて、加湿装置１の正面に設けた第二ミスト吐出口１５から加湿用のミストとして正面方向に吐出させる。同時に、静電霧化装置３１においては、蒸気発生部４４にて生じた蒸気の一部を蒸気供給経路２２の経路途中から蒸気導入パイプ４７を介して導入し、この蒸気を筐体部４３内の結露空間４５内にて凝集して得た水を基に、上述した静電霧化現象により高帯電であり粒径が１〜数十ｎｍのミストを発生させて加湿装置１の正面に設けたミスト吐出口１８から正面方向に吐出させるものである。
【００２６】
本例の加湿装置１の静電霧化装置３１から発生するミストは、粒径が１〜数十ｎｍであるから、室内の循環気流に乗って遠方にまで行き届くとともに、人体の角質層表面の隙間の奥にまで充分に水が供給されるものである。また、高帯電であることから皮膚への付着性能にも優れている。加えて、本例の加湿装置１においては、蒸気発生部４４から発生する蒸気の一部も加湿用のミストとして直接外部に吐出されるので、部屋全体を短時間で所望の湿度にまで上昇させ且つ維持することが容易である。つまり、本例の加湿装置１は、蒸気発生部４４から発生する蒸気の一部を粒径が数μｍ以上である比較的大径のミストとして直接暴露させ、これにより人体の肌や喉に対して短時間で飽和近くまで水を供給したうえで、蒸気発生部４４から発生する蒸気の一部を結露させて得た水を基に静電霧化装置３１で発生させた粒径が１〜数十ｎｍの比較的小径である高帯電のミストを暴露させ、これにより人体の肌や喉の水分量を更に上昇させていくことができるものである。ここで、既述したように、本例の加湿装置１においては蒸気発生部４４を水供給部３２としているので、水搬送部材４０にＣａＣＯ３やＭｇＯ等が析出付着することは防止されている。
【００２７】
次に、上記加湿装置１において、蒸気発生部４４及び静電霧化装置３１の稼動と共に、送風部２９（即ちモータファン２）を稼動させた場合について述べる。この場合、既述したように、フィルタケースから吸入されて浄化された空気が送風パイプ１７の送風口１１と送風口１２の両側から吐出され、送風口１１から吐出された空気が吐出パイプ１６を通過して第二ミスト吐出口１５から外部に吐出され、また、送風口１２から吐出された空気が静電霧化装置３１の筐体部４３内に送り込まれてミスト吐出口１８から外部に吐出される。そして、この送風部２９の稼動により第二ミスト吐出口１５から外部に吐出される空気の流れが、同じく第二ミスト吐出口１５から吐出されるミストを外方に向けて強力に誘引し、また、送風部２９によりミスト吐出口１８から外部に吐出される空気の流れが、同じくミスト吐出口１８から吐出されるミストを外方に向けて強力に誘引するものである。
【００２８】
なお、本例の加湿装置１においては蒸気発生部４４での加熱蒸発により発生させた蒸気を二手に分岐させて、静電霧化装置３１への水供給用と外部への直接吐出用の二通りの用途に用いているが、これに限らず、蒸気発生部４４での加熱蒸発により発生させた蒸気の全てを静電霧化装置３１に供給し、蒸気発生部４４を静電霧化装置３１の水供給部３２としてのみ用いても構わない。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態における他例の静電霧化装置６１について、図７に基づいて説明する。なお、他例の静電霧化装置６１の構成は一例の静電霧化装置３１の構成と略同一であるから、一致する構成については同符号を付して説明を省略し、相違する構成についてのみ異符号を付して以下に述べる。他例の静電霧化装置６１においては、水搬送部材４０の水印加電極４１に保持される部分よりも基端側の部分（即ち、結露空間４５内に位置する上流側の部分）６２を、水搬送部材４０の水印加電極４１に保持される部分よりも先端側の部分（即ち、霧化空間４６内に位置する上流側の部分）６３よりも断面積が大きくなるように形成している。これにより、筐体部４３の結露空間４５内に供給される蒸気や水と接触し得る水搬送部材４０の表面積を大きく設けることができ、水搬送部材４０により多くの水を搬送させることが可能となる。なお、他例の筐体部４３内には吸水体３９を設けていない。
【００３０】
次に、本発明の実施の形態における更に他例の静電霧化装置７１について、図７に基づいて説明する。なお、更に他例の静電霧化装置７１の構成は一例の静電霧化装置３１の構成と略同一であるから、一致する構成については同符号を付して説明を省略し、相違する構成についてのみ異符号を付して以下に述べる。更に他例の静電霧化装置７１においては、水搬送部材４０の水印加電極４１に保持される部分よりも基端側の部分（即ち、結露空間４５内に位置する上流側の部分）６２に、少なくとも一箇所の凹部７２を設けている。これにより、筐体部４３の結露空間４５内に供給される蒸気や水と接触し得る水搬送部材４０の表面積を大きく設けることができ、水搬送部材４０により多くの水を搬送させることが可能となる。本例においても、筐体部４３内には吸水体３９を設けていない。
【００３１】
なお、他例や更に他例の静電霧化装置６１，７１においても、一例の静電霧化装置３１と同様に加湿用のミスト発生手段として加湿装置１に備えることができ、この場合に同様の作用効果が奏されることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
上記のように本発明の静電霧化装置や、これを備えた加湿装置にあっては、ＣａやＭｇ等の陽イオンが溶け込んだ水を用いた場合であっても、この水を蒸気発生部で加熱蒸発させてＣａやＭｇ等の陽イオンの含有率が極めて低い状態にすることができるので、静電霧化装置の水搬送部材にまでＣａやＭｇ等の陽イオンが供給されることが殆どなくなり、空気中のＣＯ２との反応により水搬送部材にＣａＣＯ３やＭｇＯ等が析出付着することが防止される。このため、付着析出したＣａＣＯ３やＭｇＯ等を取り除く為の定期的なメンテナンスが不要で、問題を招くことなく長期にわたり連続使用することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における一例の静電霧化装置を示す説明図である。
【図２】同上の静電霧化装置を示す斜視図である。
【図３】同上の静電霧化装置を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】同上の静電霧化装置を備えた加湿装置を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図５】図４（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明の実施の形態における他例の静電霧化装置を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態における更に他例の静電霧化装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１  加湿装置
２９  送風部
３１  静電霧化装置
３７  遮蔽板
３８  送風経路
３９  吸水体
４０  水搬送部材
４１  水印加電極
４２  対向電極
４３  筐体部
４４  蒸気発生部
４５  結露空間
４６  霧化空間
５０  環流空間
【図１】
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【図２】
2004358362.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004358362.tif 000006
【図５】
2004358362.tif 000007
【図６】
2004358362.tif 000008
【図７】
2004358362.tif 000009
【図８】
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