(57)【要約】【課題】水微粒子生成時の騒音を低減する。【解決手段】電圧印加部３は、静電霧化部２ａの霧化電極４と対向電極７間に電圧を印加してから所定時間経過した後に、静電霧化部２ｂの霧化電極４と対向電極７間に電圧を印加する。このような電圧印加タイミングによれば、静電霧化部２ａからの音圧が大きくなる時間帯に静電霧化部２ｂからの音圧が小さくなり、逆に静電霧化部２ａからの音圧が小さくなる時間帯に静電霧化部２ｂからの音圧が大きくなるので、騒音の周波数は２倍の大きさになる。この結果、発生する騒音の周波数は人間の耳の感度が低い周波数や可聴域以上の周波数になるので、人により感知される騒音レベルをより小さくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の霧化電極と、霧化電極の先端部分に対し対向配置された対向電極と、霧化電極表面に水を生成する装置とを有する静電霧化部と、霧化電極と対向電極間に電圧を印加する電荷印加部とを備えることにより、霧化電極の先端部分に形成された水滴を静電霧化する静電霧化装置であって、
前記静電霧化部を複数備え、前記電圧印加部はそれぞれ霧化電極と対向電極間に電圧を印加するタイミングを複数の静電霧化部間でずらす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であって、
前記電圧印加部は、静電霧化する静電霧化部が１つになるように電圧を印加するタイミングをずらすことを特徴とする静電霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水に高電圧を印加することにより水微粒子を生成する低騒音の静電霧化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、円筒形状の霧化電極と、霧化電極の先端部分に対し対向配置された対向電極と、霧化電極を冷却することにより霧化電極表面に大気中の水分を結露させる冷却装置と、霧化電極と対向電極間に高電圧を印加することにより霧化電極の先端部分に形成された水滴を静電霧化する電圧印加部とを備える静電霧化装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。このような装置によれば、ナノサイズで電荷を有する水微粒子を生成することができる。
【特許文献１】特開２００５−１３１５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の静電霧化装置によれば、水微粒子の生成に伴い騒音が発生することが知られている。このような背景から、低騒音の静電霧化装置の提供が望まれている。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、低騒音の静電霧化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る静電霧化装置の特徴は、柱状の霧化電極と、霧化電極の先端部分に対し対向配置された対向電極と、霧化電極表面に水を生成する装置とを有する静電霧化部と、霧化電極と対向電極間に電圧を印加する電荷印加部とを備えることにより、霧化電極の先端部分に形成された水滴を静電霧化する静電霧化装置であって、静電霧化部を複数備え、電圧印加部はそれぞれ霧化電極と対向電極間に電圧を印加するタイミングを複数の静電霧化部間でずらすことにある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る静電霧化装置によれば、騒音の周波数を高くすることができるので、発生する騒音の周波数が人間の耳の感度が低い周波数や可聴域以上の周波数になり、人が感じる騒音レベルを小さくすることができる。また、本発明に係る静電霧化装置によれば、複数の静電霧化部を設けたことにより静電霧化部一つあたりの水微粒子の生成量を減らすことができるので、騒音を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
一般に、静電霧化装置は、（１）霧化電極４と対向電極７間に印加された高電圧によるクーロン力によって霧化電極４の先端部分に形成された水滴２１が図３（ａ），（ｂ）に示すように変形し、（２）図３（ｃ）に示すように、水滴２１の形状が対向電極７に向かって鋭利な形状になり、水滴２１の先端部分にマイナスの電荷が集中し、（３）図３（ｄ）に示すように水滴２１がレイリー分裂を起こすることにより水微粒子が放出され、（４）水微粒子の放出に伴い帯電量が減少することによって水滴２１が図３（ｅ）に示すように表面張力により霧化電極４側に引きつけられるという過程を繰り返すことにより水微粒子を周期的に生成する。
【０００８】
本願発明の発明者らは、このような過程で水微粒子を生成する静電霧化装置の騒音について精力的な研究を重ねてきた結果、音圧が周期的に変化することを知見した。そこで、本願発明の発明者らは、静電霧化装置を複数設け、ある静電霧化装置からの音圧が小さく時間帯を他の静電霧化装置からの音圧が大きくなる時間帯に調整し、騒音の周波数を高くすることにより、人により感知される騒音レベルを小さくできるという技術的思想を想到するに至った。以下、図面を参照して、このような技術的思想の一実施形態となる静電霧化装置の構成と動作について詳しく説明する。
【０００９】
〔静電霧化装置の構成〕
本発明の実施形態となる静電霧化装置１は、図１に示すように、２つの静電霧化部２ａ，２ｂと、静電霧化部２ａ，２ｂの霧化電極４と対向電極７間に電圧を印加する電圧印加部３を備え、静電霧化部２ａ，２ｂは、霧化電極４を冷却することにより霧化電極４表面に大気中の水分を結露させる冷却装置５と、霧化電極４と冷却装置５間を電気的に絶縁することにより霧化電極２と対向電極５間に印加された高電圧が冷却装置３側にリークすることを防止する絶縁部６と、霧化電極４の先端部分に対し所定間隔をあけて対向配置されたリング状の対向電極７と、対向電極７を保持するハウジング８と、冷却装置５とハウジング８を支持する支持基板９とを主な構成要素として備える。なお、本明細書中では、静電霧化部２ａ，２ｂ間で共通する部材について同一符号を付し、重複する説明は省略している。
【００１０】
なお、上記霧化電極４は、真鍮等の熱伝導性が良い材料によって形成された円柱状の部材である。また、上記冷却装置５は、半導体電子熱交換素子であるペルチェ素子により構成され、ペルチェ素子の吸熱側が絶縁部６に接合されている。これにより、冷却装置５は絶縁部６を介して霧化電極４を冷却することができる。
【００１１】
また、一般にペルチェ素子は耐水性に乏しいので、絶縁部６は霧化電極４を冷却することにより生成された結露水が冷却装置５側に侵入することを防止する。なお、霧化電極４表面に生成させる水分量は、霧化電極４の冷却温度と先端形状により制御し、霧化電極４の先端部分に過剰な水分が付着しないようにすることが望ましい。
【００１２】
また、本実施形態では、冷却装置５によって霧化電極４を冷却することにより霧化電極４の先端部分に水を供給することとしたが、水を貯蔵する水貯蔵部を設けると共に、霧化電極４を多孔質材料によって構成することにより、毛細管現象を利用して水貯蔵部に貯蔵されている水を霧化電極４の先端部分に供給するようにしてもよい。
【００１３】
また、本実施形態では、１台の電圧印加部３によって静電霧化部２ａ，２ｂの霧化電極４と対向電極７間に電圧を印加することとしたが、静電霧化部２ａ，２ｂそれぞれに電圧印加部３を設けるようにしてもよい。
【００１４】
〔静電霧化装置の動作〕
このような構成を有する静電霧化装置１は以下に示す生成過程により水微粒子を生成する。すなわち、静電霧化部２ａ，２ｂは、図２に示すような音圧が小さい時間帯Ｔ１と音圧が大きい時間帯Ｔ２から成る周期Ｔで騒音を発生する。そこで、電圧印加部３は、静電霧化部２ａの霧化電極４と対向電極７間に電圧を印加してから時間Ｔ１経過した後に、静電霧化部２ｂの霧化電極４と対向電極７間に電圧を印加する。なお、霧化電極２と対向電極７間に流れる電流は、水微粒子の発生の有無に応じて変化し、図３（ｄ）に示すように水微粒子が発生している際に大きくなるので、音圧が小さい時間帯Ｔ１と大きい時間帯Ｔ２はこの電流値をモニタすることにより判別することができる。
【００１５】
このような電圧印加タイミング、すなわち静電霧化部２ａ，２ｂ間で電圧の印加タイミングをずらすことにより、静電霧化部２ａからの音圧が大きくなる時間帯に静電霧化部２ｂからの音圧が小さくなり、逆に静電霧化部２ａからの音圧が小さくなる時間帯に静電霧化部２ｂからの音圧が大きくなるので、騒音の周波数は２倍の大きさになる。この結果、発生する騒音の周波数は人間の耳の感度が低い周波数や可聴域以上の周波数になるので、人により感知される騒音レベルを小さくすることができる。また、複数の静電霧化部２ａ，２ｂを設けることにより静電霧化部一つあたりの水微粒子の生成量を減らすことができるので、騒音を小さくすることができる。
【００１６】
なお、本実施形態では、静電霧化部を２つ設け、一方の静電霧化部からの音圧が低減する時間帯を他方の静電霧化部からの音圧が大きくなる時間帯に調整することにより、騒音の周波数を高くするようにしたが、２つ以上の静電霧化部を設け、音圧が大きくなる時間帯を静電霧化部間でずらすことにより、騒音の周波数を２倍以上に高くするようにしてもよい。このような構成によれば、静電霧化部が２つである場合よりも周波数がさらに高くなるので、人により感知される騒音レベルをより小さくすることができる。
【００１７】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態となる静電霧化装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す静電霧化部から発生する騒音を示す波形図である。
【図３】従来の静電霧化装置における水微粒子の生成過程の流れを示す模式図である。
【符号の説明】
【００１９】
１：静電霧化装置
２ａ，２ｂ：静電霧化部
３：電圧印加部
４：霧化電極
５：冷却装置
６：絶縁部
７：対向電極
８：ハウジング
９：支持基板
【図１】
2007167760.tif 000003
【図２】
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【図３】
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