(57)【要約】【課題】  外部に放出する静電霧化により発生する発生成分の放出割合や性質を可変することができる。【解決手段】  放電電極１と、放電電極１から距離を隔てて位置する対向電極２と、放電電極１に水を供給する水供給手段３と、放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加する高電圧印加手段４とを具備し、放電電極１が保持する水に高電圧を印加して帯電微粒子水を放出する静電霧化装置５である。対向電極２として形状の異なる複数の電極部６を有する。複数の電極部６のうち任意の電極部６を選択して放電電極１と対向する対向位置に配設自在とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極と、放電電極から距離を隔てて位置する対向電極と、放電電極に水を供給する水供給手段と、放電電極と対向電極との間に高電圧を印加する高電圧印加手段とを具備し、放電電極が保持する水に高電圧を印加して帯電微粒子水を放出する静電霧化装置において、上記対向電極として形状の異なる複数の電極部を有し、上記複数の電極部のうち任意の電極部を選択して放電電極と対向する対向位置に配設自在として成ることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
形状の異なる複数の電極部をスライドすることで、任意の電極部を放電電極と対向させて成る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】
形状の異なる複数の電極部を回転することで、任意の電極部を放電電極と対向させて成ることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
【請求項４】
形状の異なる複数の電極部を合わせて放電電極と対向させて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか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、放電電極が保持する水に高電圧を印加することで、静電霧化現象を利用して帯電微粒子水を生成するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１などにより、放電電極１と、放電電極１から距離を隔てて位置する対向電極２と、放電電極１に水を供給する水供給手段３と、放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加する高電圧印加手段４とを具備し、放電電極１が保持する水に高電圧を印加して帯電微粒子水を放出する静電霧化装置５が知られている。上記特許文献１に示されるものは図７に示す概略構成図のようなもので、水供給手段３としては、ペルチェユニット１０の冷却部１１に放電電極１を接続することで構成してあり、放電電極１を冷却することで、空気中の水分を結露水として生成して放電電極１に供給するようにしている。
【０００３】
この静電霧化装置５は、高電圧印加手段４によって放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加することで電界を発生させ、放電電極１が保持する水にマイナスの電荷を集中させることで水に分裂、飛散を繰り返す静電霧化現象を発生させ、この静電霧化現象によって、活性種（ラジカル）を含む弱酸性のナノメータサイズの帯電微粒子水を生成し、このようにして生成した帯電微粒子水は、電気力線に乗せて装置外の空間へと放出され、高い保湿効果、脱臭効果、及びダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性効果等を発揮する。
【０００４】
上記静電霧化装置５からの発生成分は、帯電微粒子水の他に空気負イオンを発生させるのであるが、対向電極２の中央の開口部１６から放出される空気負イオンの量は対向電極２の形状により変化し、例えば、対向電極２が図７に示す特許文献１のような中央部に開口部１６を有するリング板状のものの場合には空気負イオンが大量に放出され、図８に示すような対向電極２が放電電極１を向く内面が半球面状をし且つ頂部が開口部１６となっている場合には空気負イオンが殆ど放出されない。
【０００５】
すなわち、静電霧化の際に電気力線により開口部１６から外部に放出する方向の力が与えられて開口部１６側に向けて移動した帯電微粒子水はナノメータサイズであるとはいえ空気負イオンよりもはるかに大きいため慣性力により電極部６に吸引されずにそのまま開口部１６から外部に放出される量が多いが、空気負イオンは帯電微粒子水よりもはるかに小さいため、内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する対向電極２においては略半球状をした内面に吸引されてしまって、頂部の開口部１６から外部には殆ど放出されないからである。
【０００６】
しかしながら、従来の静電霧化装置５にあっては、１つの静電霧化装置５には１つの決まった形状の対向電極２が固定的に１つ存在するのみであるため、空気負荷イオンの放出量は一定であり、したがって、従来にあっては開口部１６から外部に放出される帯電微粒子水と空気負荷イオンとの割合等の放出される発生成分の放出割合や、あるいは、帯電微粒子水の性質を可変することはできなかった。
【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】
【０００７】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、静電霧化により発生して対向電極の開口部から外部に放出される発生成分の放出割合や性質を可変することができる静電霧化装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る静電霧化装置は、放電電極１と、放電電極１から距離を隔てて位置する対向電極２と、放電電極１に水を供給する水供給手段３と、放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加する高電圧印加手段４とを具備し、放電電極１が保持する水に高電圧を印加して帯電微粒子水を放出する静電霧化装置５において、上記対向電極２として形状の異なる複数の電極部６を有し、上記複数の電極部６のうち任意の電極部６を選択して放電電極１と対向する対向位置に配設自在として成ることを特徴とするものである。
【０００９】
このように形状の異なる複数の電極部６の中から任意の形状の電極部６を選択して放電電極１と対向する位置に配設することで、対向電極２の開口部１６から外部に放出される静電霧化で発生する発生成分の放出割合や性質を任意に可変することができる。
【００１０】
また、形状の異なる複数の電極部６をスライドすることで、任意の電極部６を放電電極１と対向させたり、あるいは、形状の異なる複数の電極部６を回転することで、任意の電極部６を放電電極１と対向させることが好ましい。
【００１１】
このような構成とすることで、スライドや回転という簡単な機構で目的とする電極部６を放電電極１と対向させる位置に配設することができる。
【００１２】
また、形状の異なる複数の電極部６を合わせて放電電極１と対向させることが好ましい。
【００１３】
このような構成とすることで、形状の異なる複数の電極部６を合わせて放電電極１と対向させることで、個々の電極部６とは異なる形状の複合化された電極部６を形成して放電電極１と対向させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、上記のように対向電極として形状の異なる複数の電極部を有し、上記複数の電極部のうち任意の電極部を選択して放電電極と対向する対向位置に配設自在としたので、任意の形状の電極部を選択して放電電極と対向配置できて、簡単な構成で対向電極の開口部から外部に放出される静電霧化で発生する発生成分の放出割合や性質を任意に可変でき、これにより静電霧化で発生させて外部に放出する発生成分の放出割合や性質を使用目的に応じて容易に選択することができる。
【００１５】
また、電極部をスライドさせたり回転させたりできるものにおいては、スライドや回転により目的とする電極部を簡単に対向電極と対向することができて、機構が簡略化する。
【００１６】
また、形状の異なる複数の電極部を合わせて放電電極と対向させるものにおいては、個々の電極部とは異なる形状の複合化された電極部を簡単に形成して放電電極と対向させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１８】
静電霧化装置５は、放電電極１と、放電電極１と対向する対向電極２と、放電電極１に水を供給する水供給手段３と、放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加する高電圧印加手段４とを具備したものである。
【００１９】
ここで、本発明においては、対向電極２として形状の異なる複数の電極部６を有していて、この複数の電極部６のうち任意の電極部６を選択して放電電極１と対向する対向位置に配設自在とした点に特徴がある。
【００２０】
図１には本発明の静電霧化装置５の一実施形態の概略構成図が示してある。図１に示す実施形態においてはペルチェユニット１０のような冷却手段により空気中の水分を冷却して結露水を生成することで放電電極１に水を供給するようになっている。したがって、本実施形態ではペルチェユニット１０のような冷却手段が放電電極１に水を供給する水供給手段３を構成している。
【００２１】
ペルチェユニット１０は、熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板の片面側に回路を形成してある一対のペルチェ回路板１２を、互いの回路が向き合うように対向させ、多数列設してある例えばＢｉＴｅ系の熱電素子１３を両ペルチェ回路板１２間で挟持すると共に隣接する熱電素子１３同士を両側の回路で電気的に接続させ、ペルチェ入力リード線２３を介してなされる熱電素子１３への通電により一方のペルチェ回路板１２側から他方のペルチェ回路板１２側に向けて熱が移動するように構成したものである。更に、上記一方の側のペルチェ回路板１２の外側には冷却部１１を接続してあり、また、上記他方の側のペルチェ回路板１２の外側には放熱部１４が接続してあり、実施形態では放熱部１４として放熱フィンの例が示してある。ペルチェユニット１０の冷却部１１には放電電極１の後端部が接続してある。
【００２２】
放電電極１は絶縁材料からなる筒状をした基材１５で囲まれており、該基材１５の先端開口部１５ａに用意された形状の異なる複数の電極部６の中から任意の電極部６を選択して配設される。
【００２３】
図１に示す実施形態では、対向電極２として形状の異なる３種類の電極部６（電極部６ａ、電極部６ｂ、電極部６ｃ）を備えている例である。
【００２４】
電極部６ａは中央部に円状の開口部１６を有するリング板状の電極部６である。また、電極部６ｂは内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する電極部６である。また、電極部６ｃは内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する電極部６を複数の輪切りにした電極部６であり、輪切りにされた複数の輪切り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ……１７ｎはいずれも中央部に円状の開口部１６’を有するリング板状をしているが、この複数の輪切り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ……１７ｎの各開口部１６’は、輪切り部１７ａの開口部１６’より輪切り部１７ｂの開口部１６’がやや小径で、輪切り部１７ｂの開口部１６’の開口部１６’より輪切り部１７ｃの開口部１６’がやや小径となるように、順次径が小さくなるようになっている。
【００２５】
図１の実施形態では、上記形状の異なる複数種類の電極部６を用意し、この複数の電極部６のうちから任意の電極部６を選択して筒状をした基材１５の先端開口部１５ａに配置してねじ具などの取付け手段により着脱自在に取付けて放電電極１と対向させるようにしている。ここで、電極部６ｃを取付ける場合は、複数の輪切り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ……１７ｎのうち、開口部１６’が連続する任意枚数の輪切り部１７ａ、１７ｂ……を重ねた状態で取付けるもので、重ねる枚数により異なる形状の複合された電極部６ｃが形成できる。また、開口部１６’が連続する輪切り部１７ａ、１７ｂ……の重ねる枚数により最上部に位置する輪切り部の開口部１６’が内面が半球状をした電極部６ｃの頂部に位置する開口部１６となるものであり、これにより、重ねる枚数を選択することで頂部に位置する開口部１６の径を任意の径のものに設定することができる。
【００２６】
本発明の静電霧化装置は、高電圧印加手段４によって放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加することで電界を発生させ、放電電極１に保持する水が帯電すると共に帯電した水にクーロン力が働いて先端が尖ったテーラーコーンとなり、このテーラーコーンの先端に電荷が集中して電荷の密度が高密度となり、先端部分の水が大きなエネルギー（高密度となった電荷の反発力）を受けて表面張力を超えてはじけるようにして水が分裂・飛散（レイリー分裂）を繰り返して静電霧化を行い、活性種（ラジカル）を含むナノメータサイズの帯電微粒子水が発生する。このようにして空気中で水を静電霧化することで生成されるナノメータサイズの帯電微粒子水は弱酸性を示す。上記のようにして生成した帯電微粒子水は、電気力線に乗せて電極部６の開口部１６の外の空間へと放出され、高い保湿効果、脱臭効果、及びダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性効果等を発揮する。
【００２７】
ところで、静電霧化装置５を用いて静電霧化すると、帯電微粒子水の他に空気負イオンが発生する。
【００２８】
ここで、図１のように形状の異なる複数種類の電極部６の中から例えば中央部に開口部１６を有するリング板状の電極部６ａを選んで放電電極１と対向するように取付けた場合には、対向電極２の中央の開口部１６から帯電微粒子水だけでなく、空気負イオンが放出される。
【００２９】
一方、図１の形状の異なる複数種類の電極部６のうち、内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する電極部６ｂや、あるいは電極部６ｃを放電電極１と対向するように取付けた場合には、対向電極２の中央の開口部１６から帯電微粒子水は放出されるが、空気負イオンは殆ど放出されない。
【００３０】
これは、帯電微粒子水は電気力線により開口部１６から外部に放出する方向の力が与えられて開口部１６側に向けて移動するとナノメータサイズであるため電極部６に吸引されるものが比較的少なくて慣性力よりそのまま開口部１６から外部に放出されるが、空気負イオンは帯電微粒子水よりもはるかに小さいため、内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する電極部６ｂや電極部６ｃの場合は、頂部の開口部１６に至るまでの間に半球面状となった電極部６ｂや電極部６ｃの内面に吸引されてしまって、頂部の開口部１６から外部には殆ど放出されないからである。
【００３１】
このように、対向電極２が形状の異なる複数の電極部６を備えているので、その中から任意の形状の電極部６を選択して放電電極１に対向配設することで、電極部６の開口部１６から外部に放出される静電霧化で発生する発生成分である帯電微粒子水と空気負荷イオンとの放出割合を変化させることができる。
【００３２】
また、電極部６ｃを取付ける際に、複数の輪切り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ……１７ｎの重ねる枚数を選択することで、内面が半球面状となった電極部６の頂部に位置する開口部１６の径を変えることができる。
【００３３】
実験によれば、内面が半球面状となった電極部６を用いた場合、開口部１６の径を変えても、開口部１６から外部に放出されるのは慣性力の影響を受ける帯電微粒子水が大半で、空気負イオンの放出量が極めて少ないことに変わりがないことが判明した。
【００３４】
しかし、内面が半球面状となった電極部６の開口部１６の径が変わると、理由は不明だが放出される帯電微粒子水の酸性の強弱やラジラル量が変化することが判った。
【００３５】
すなわち、実験によると、開口部１６の径を小さくすると酸性が強くなり、また、開口部１６の径が大きくなると開口部１６から外部に放出されるラジカルの絶対量が増えることが判明した。したがって、電極部６ｃを取付ける際に、複数の輪切り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ……１７ｎの重ねる枚数を増やして開口部１６の径を小さくすると酸性が強くなり、重ねる枚数を減らして開口部１６の径を大きくすると開口部１６から放出されるラジカル量が増えることになる。
【００３６】
次に、図２、図３には本発明の他の実施形態が示してある。本実施形態では、筒状をした基材１５の先端開口部１５ａにスライド部材１８を筒状の基材１５の軸芯と直交する方向にスライド自在に取付けてあり、該スライド部材１８に複数の電極部６が取付けてある。この実施形態ではスライド部材１８に中央部に円状の開口部１６を有するリング板状の電極部６ａと、内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する電極部６ｂとが取付けてあり、スライド部材１８をスライドさせて、図２（ａ）、図３（ａ）のように基材１５の先端開口部１５ａに電極部６ａを配置させて放電電極１と対向させたり、あるいは、図２（ｂ）、図３（ｂ）のように基材１５の先端開口部１５ａに電極部６ｂを配置させて放電電極１と対向させるのを選択できるようになっている。
【００３７】
このように中央部に円状の開口部１６を有するリング板状の電極部６ａと、内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する電極部６ｂとを選択して放電電極１と対向させることで、前述した実施形態と同様に、電極部６の開口部１６から外部に放出される静電霧化により発生する発生成分である帯電微粒子水と空気負荷イオンとの放出割合を変化させることができる。
【００３８】
また、図４、図５には本発明の更に他の実施形態が示してある。本実施形態では、筒状をした基材１５の先端開口部１５ａの側方に基材１５の中心軸と平行に軸部１９を設け、該軸部１９に回転部材２０を取付け、回転部材２０に複数の電極部６が取付けてある。図４、図５に示す実施形態では回転部材２０に中央部に円状の開口部１６を有するリング板状の電極部６ａと、内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する電極部６ｂとが取付けてあり、回転部材２０を回転させて、図４（ａ）、図５（ａ）のように基材１５の先端開口部１５ａに電極部６ａを配置させて放電電極１と対向させたり、あるいは、図４（ｂ）、図５（ｂ）のように基材１５の先端開口部１５ａに電極部６ｂを配置させて放電電極１と対向させるのを選択できるようになっている。
【００３９】
このように中央部に円状の開口部１６を有するリング板状の電極部６ａと、内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する電極部６ｂとを選択して放電電極１と対向させることで、前述した実施形態と同様に、電極部６の開口部１６から外部に放出する静電霧化により発生する発生成分である帯電微粒子水と空気負荷イオンとの放出割合を変化させることができる。
【００４０】
次に、図６に本発明の更に他の実施形態が示してある。本実施形態では、筒状をした基材１５の先端開口部１５ａに電極部６ｃを移動自在に取付けた電極変換部２１が設けてある。この電極変換部２１は図６の実施形態では複数のレール部２２により構成してある。複数のレール部２２は筒状をした基材１５の軸芯と直交方向に長くなり且つ軸芯と平行な方向に多段に形成してある。複数のレール部２２にはそれぞれ上記電極変換部２１を構成する開口部１６’が連続して変化する複数の輪切り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ……１７ｎが１つずつスライド自在に取付けてあり、放電電極１に最も近い方から離れるほうにかけて順次１段目のレール部２２、２段目のレール部２２……ｎ段目のレール部２２とすると、１段目のレール部２２に開口部１６’の径が最も大きい輪切り部１７ａがスライド自在に取付けられ、２段目のレール部２２に次に開口部１６’の径が大きい輪切り部１７ｂがスライド自在に取付けられ……というようにして順次開口部１６’の径の異なるものがスライド自在に取付けてある。
【００４１】
そして、図６（ａ）のように、１段目に位置する開口部１６’の径が最も大きい輪切り部１７ａのみを移動して基材１５の先端開口部１５ａに配設して放電電極１に対向させる場合、図６（ｂ）のように、輪切り部１７ａ、１７ｂの２つを移動して基材１５の先端開口部１５ａに配設して放電電極１に対向させる場合、あるいは、図６（ｃ）のように輪切り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの４つを移動して基材１５の先端開口部１５ａに配設して放電電極１に対向させる場合等、移動させる輪切り部の数を選択することで、略半球状の形状及び頂部の開口部１６の径を変えることができる。
【００４２】
本実施形態においては、前述の図１の実施形態において内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する電極部６を複数の輪切りにした電極部６ｃのところで説明したのと同じ作用効果を有しており、更に、これに加えて、複数段のレール部２２に沿って輪切り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ……１７ｎを任意枚数に移動して放電電極１に対向する位置に重ねて配置できて、簡単に形状および開口部１６の径を変えることができる。
形状の異なる複数の電極部６の中から任意の形状の電極部６を選択して放電電極１と対向させることで、前述の図１に示す実施形態の説明で述べたような電極部６の開口部１６から外部に放出する静電霧化により発生する発生成分の放出割合や性質を可変することができる。
【００４３】
次に、上記各実施形態に示す静電霧化装置５の使用の一例につき説明する。すなわち、本発明の静電霧化装置５は形状の異なる複数の電極部６の中から任意の形状の電極部６を選択的に放電電極１に対向させるようにして、開口部１６から外部に放出する静電霧化における発生成分の放出割合や性質を可変するのであるが、本発明の静電霧化装置５は様々な機器に組み込んで使用することができる。
【００４４】
その一例として静電霧化装置５をヘアドライヤに組み込んだ例で説明する。ヘアドライヤに静電霧化装置５を組み込んだものにおいて、放電電極１に形状の異なる複数の電極部６の中から電極部６ａを選択して対向させた場合は、前述のように帯電微粒子水と空気負荷イオンとを外部に放出するので、帯電微粒子水により毛髪の保湿効果を与えることができると共に、帯電微粒子水に含まれるラジカルにより毛髪の脱臭ができ、また、菌の繁殖を抑制でき、また、同時に空気負荷イオン（マイナスイオン）によりキューティクルを保護して毛髪の強度を向上させると共に艶のある毛髪にすることができ、特に、女性が使用する場合に適している。一方、放電電極１に形状の異なる複数の電極部６の中から電極部６ｂや電極部６ｃを選択して対向させた場合は、前述のように、空気負荷イオンは殆ど外部に放出されることなく帯電微粒子水が主として放出されるので、頭皮の老廃物に対してラジカルが作用して、分解、脱臭効果を発揮したり、老廃物を頭皮から剥離させる作用をし、また、頭皮からの老廃物（皮脂等）を頭皮から剥離させる作用により頭皮を健康に保つ作用をし、特に男性が使用する場合に適している。このように女性が使用する場合と、男性が使用する場合とで、放電電極１に対向する対向電極２の電極部６の形状を選択することで、目的に応じて開口部１６から外部に放出する静電霧化で発生した発生成分の放出割合や性質を可変することができる。
【００４５】
なお、上記各実施形態では放電電極１を冷却して空気中の水分を結露させることで放電電極１に水を供給するようにした例を示したが、水供給手段３としてタンクなどの水溜め部に溜めた水を毛細管現象などにより放電電極１に供給するようにしたものであってもよいのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の静電霧化装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】同上の他の実施形態を示し、（ａ）（ｂ）はそれぞれ形状の異なる複数の電極部の中から任意の電極部を選択して放電電極に対向させた例を示す概略構成図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は同上の斜視図である。
【図４】同上の更に他の実施形態を示し、（ａ）（ｂ）はそれぞれ形状の異なる複数の電極部の中から任意の電極部を選択して放電電極に対向させた例を示す概略構成図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は同上の斜視図である。
【図６】同上の更に他の実施形態を示し、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ形状の異なる複数の電極部を順次スライドして重ねることで放電電極に対向させた例を示す概略構成図である。
【図７】従来例の静電霧化装置の一例の概略構成図である。
【図８】従来例の静電霧化装置の他例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  放電電極
２  対向電極
３  水供給手段
４  高電圧印加手段
５  静電霧化装置
６  電極部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009172557.tif 000006
【図５】
2009172557.tif 000007
【図６】
2009172557.tif 000008
【図７】
2009172557.tif 000009
【図８】
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