ВОЗДУХОДУВКА ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ
HOT BLAST AIR BLOWER

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Данная заявка основывается на и притязает на выгодоприобретение из патентной заявки Японии № TOKUGAN 2007-197644 от 30 июля 2007 г., содержание которой полностью включено в данный документ в качестве ссылки.
Область техники
Изобретение относится к воздуходувке горячего дутья, такой как фен, имеющий электростатический распылитель, создающий заряженные частицы воды.
Уровень техники
Известны обычные электростатические распылители, один из которых описывается в выложенной патентной заявке Японии №2006-239632. Согласно описываемому в ней методу высокое напряжение прилагают к разрядному электроду, к которому поступает вода, и к противоэлектроду, расположенному напротив разрядного электрода, в результате чего между ними создается электрический разряд. При этом удерживаемая на разрядном электроде вода отталкивается к противоэлектроду и образует форму, называемую «конусом Тейлора»; причем на оконечности конуса Тейлора происходит рэлеевский распад, вследствие чего образуются заряженные наночастицы воды (нано-туман), и происходит их распыление.
В этом обычном электростатическом распылителе противоэлектрод заземлен на заданном расстоянии от одного конца разрядного электрода, и во время разряда отрицательное высокое напряжение, например, около -4,6 кВ, прикладывается к разрядному электроду, в результате чего между разрядным электродом и противоэлектродом создается сильное электрическое поле. Когда нано-туман, создаваемый в этом сильном электрическом поле, выталкивается и перемещается от разрядного электрода к противоэлектроду, то этот нано-туман легко притягивается к противоэлектроду, поскольку противоэлектрод заземлен и поэтому его электрический потенциал стабильный. Вследствие этого происходит нежелательное уменьшение количества нано-тумана, исходящего из электростатического распылителя. По этой причине желательно повысить эффективность выхода и количество нано-тумана, исходящего из электронного распылителя.
Данное изобретение разработано, принимая во внимание вышеупомянутое обстоятельство, и оно направлено на обеспечение воздуходувки горячего дутья, в которой будет увеличено количество исходящего нано-тумана.
Сущность изобретения
Согласно первому аспекту изобретения обеспечивается воздуходувка горячего дутья с электростатическим распылителем, испускающая заряженные частицы воды и выдувающая теплый воздух. Электростатический распылитель создает заряженные частицы воды путем электростатического распыления воды и содержит: разрядный электрод; противоэлектрод, расположенный напротив разрядного электрода; цепь генерирования высокого напряжения, которая прикладывает высокое напряжение к разрядному электроду и к противоэлектроду; и средство подачи воды, которое подает воду к разрядному электроду, при этом вода электростатически распыляется при ее поступлении на разрядный электрод. Цепь генерирования высокого напряжения выполнена подключением высокочастотного низкоимпедансного элемента между первичным входным зажимом, принимающим входное напряжение, и вторичным выходным зажимом низкого напряжения, подключенным к противоэлектроду и спаренным со вторичным выходным зажимом высокого напряжения, который выводит высокое напряжение, получаемое повышением входного напряжения, принимаемого первичным входным зажимом и затем прикладываемого к разрядному электроду.
Согласно второму аспекту изобретения обеспечена воздуходувка горячего дутья с электростатическим распылителем, испускающая заряженные частицы воды и выдувающая теплый воздух. Электростатический распылитель создает заряженные частицы воды электростатическим распылением воды и содержит: разрядный электрод; противоэлектрод, расположенный напротив разрядного электрода; цепь генерирования высокого напряжения, которая прикладывает высокое напряжение к разрядному электроду и к противоэлектроду; и средство подачи воды, которое подает воду к разрядному электроду, при этом вода электростатически распыляется при ее поступлении на разрядный электрод. Цепь генерирования высокого напряжения выполнена подключением высокочастотного низко-импедансного элемента между первичным входным зажимом, принимающим входное напряжение, и вторичным выходным зажимом высокого напряжения, который выводит высокое напряжение, получаемого повышением входного напряжения, принимаемого первичным входным зажимом и затем прикладываемого к разрядному электроду.
Согласно третьему аспекту изобретения в воздуходувке горячего дутья согласно первому и второму аспектам изобретения высокочастотный низко-импедансный элемент расположен внутри воздуходувки горячего дутья в положении, в котором на него почти не воздействует электрически заряженный разрядный электрод.
Согласно воздуходувке горячего дутья в соответствии с первым аспектом изобретения электрический потенциал вторичного выходного зажима низкого напряжения задан стабильным и несколько превышающим заземляющий потенциал, в результате чего заряженные частицы воды можно создавать стабильно и поэтому испускать их в большем, чем ранее, количестве.
Согласно воздуходувке горячего дутья в соответствии со вторым аспектом изобретения электрический потенциал вторичного выходного зажима низкого напряжения задан стабильным и несколько превышающим заземляющий потенциал, в результате чего заряженные частицы воды можно создавать стабильно и поэтому испускать их в большем, чем ранее, количестве.
Согласно воздуходувке горячего дутья в соответствии с третьим аспектом изобретения электрический потенциал вторичного выходного зажима можно стабилизировать для обеспечения стабильного разряда.
Краткое описание чертежей
Приводимые в качестве примера осуществления изобретения данные поясняются в приводимом ниже описании и в прилагаемой формуле изобретения, совокупно с прилагаемыми чертежами. Предполагается, эти чертежи показывают только приводимые в качестве примера осуществления, и поэтому они не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения; и приводимые в качестве примера осуществления изобретения более конкретно и более подробно излагаются с обращением к прилагаемым чертежам, на которых:
Фиг.1 - схема, показывающая конфигурацию электростатического распылителя, которым оборудована воздуходувка горячего дутья в соответствии с первым осуществлением изобретения;
Фиг.2 - схема, показывающая конструкцию воздуходувки горячего дутья, имеющей электростатический распылитель согласно первому осуществлению изобретения;
Фиг.3 - схема, показывающая конструкцию изолирующей трубки для конденсатора;
Фиг.4 - схема, показывающая изменение электрического потенциала вторичного вывода, при не подключенном конденсаторе; и
Фиг.5 - схема, показывающая изменение электрического потенциала вторичного вывода, с подключенным конденсатором; и
Фиг.6 - схема, показывающая конфигурацию электростатического распылителя в воздуходувке горячего дутья согласно второму осуществлению изобретения.
Подробное описание предпочтительных осуществлений
Предпочтительные осуществления изобретения излагаются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 - схема, показывающая конфигурацию электростатического распылителя, которым оборудована воздуходувка горячего дутья в соответствии с первым осуществлением изобретения; и Фиг.2 - схема, показывающая выполнение фена как пример воздуходувки горячего дутья с электростатическим распылителем, который показан на Фиг.1.
Обращаясь к Фиг.1: электростатический распылитель содержит цепь 1 регулирования напряжения, цепь 2 генерирования высокого напряжения, устройство разряда 3, блок 4 подачи воды, конденсатор 5(5а, 5b) и резистор 6(6а, 6b).
Цепь 1 регулирования напряжения принимает электричество с напряжением 100 В или 200 В от источника 7 электропитания переменного тока, и если принимаемое напряжение превышает 100 В, то цепь 1 регулирования напряжения трансформирует его до 100 В, и подает напряжение 100 В в цепь 21 управления высоким напряжением цепи 2 генерирования высокого напряжения. Поэтому даже если источник 7 электропитания переменного тока, напряжение которого может быть разным в разных странах, используется для приема электричества от нее, то унифицированное напряжение электропитания можно подавать в цепь 21 регулирования высокого напряжения в цепи 2 генерирования высокого напряжения.
Цепь 2 генерирования высокого напряжения состоит из цепи 21 управления высоким напряжением, из повышающего трансформатора 22 и из сглаживающей/выпрямляющей цепи 23 и генерирует высокое напряжение повышением напряжения, поступающего от цепи 1 регулирования напряжения.
Цепь 21 управления высоким напряжением соединена с цепью 1 регулирования напряжения через первичный входной зажим 24 цепи 2 генерирования высокого напряжения. Цепь 21 управления высоким напряжением принимает через первичный входной зажим 24 электроэнергию, напряжение которой отрегулировано цепью 1 регулирования напряжения, и управляет электропитанием первичной обмотки повышающего трансформатора 22.
Повышающий трансформатор 22 имеет первичную обмотку, соединенную с цепью 21 управления высоким напряжением, и вторичную обмотку, соединенную со сглаживающей/выпрямляющей цепью 23. Повышающий трансформатор 22 повышает напряжение, поступающее из цепи 21 управления высоким напряжением, генерирует положительное или отрицательное высокое напряжение, задаваемое заранее вторичной обмоткой, например, приблизительно, -4 кВ, и подает генерированное высокое напряжение в сглаживающую/выпрямляющую цепь 23.
Сглаживающая/выпрямляющая цепь 23 соединена со вторичной обмоткой повышающего трансформатора 22. Сглаживающая/выпрямляющая цепь 23 принимает переменное высокое напряжение от повышающего трансформатора 22, сглаживает и выпрямляет переменное высокое напряжение и выводит постоянное высокое напряжение, полученное сглаживанием и выпрямлением, через вторичный выходной зажим 25а высокого напряжения цепи 2 генерирования высокого напряжения.
Устройство разряда 3 состоит из разрядного электрода 31 и противоэлектрода 32. Разрядный электрод 31 соединен со вторичным выходным зажимом 25а высокого напряжения цепи 2 генерирования высокого напряжения, и на него поступает высокое напряжение от сглаживающей/выпрямляющей цепи 23 через вторичную выходную цепь 25а высокого напряжения. Противоэлектрод 32 расположен напротив разрядного электрода на заданном от него расстоянии и соединен со вторичным выходным зажимом 25b низкого напряжения цепи 2 генерирования высокого напряжения.
Блок 4 подачи воды подает на разрядный электрод 31 воду, используемую для электростатического распыления, выполняемого устройством разряда 3. Блок 4 подачи воды имеет, например, емкость для воды, подаваемой на разрядный электрод 31; или имеет, например, модуль Пельтье в качестве охлаждающего средства для охлаждения разрядного электрода 31 ниже точки росы, чтобы получать водяной конденсат на разрядном электроде 31.
Конденсатор 5 состоит из двух конденсаторов 5а и 5b, подключенных последовательно между первичным входным зажимом 24 и вторичным выходным зажимом 25b низкого напряжения. Конденсатор 5 служит в качестве высокочастотного низкоимпедансного элемента и соединяет эти зажимы друг с другом, и задает значение электрического потенциала вторичного выходного зажима 25b низкого напряжения, приблизительно равное значению электрического потенциала первичного входного зажима 24.
Конденсатор 5 может состоять только из одного конденсатора, но, предпочтительно, он состоит из двух соединенных последовательно конденсаторов. Если используются два конденсатора и на одном из них происходит короткое замыкание, то можно обеспечить соединение между первичным входным зажимом 24 и вторичным выходным зажимом 25b низкого напряжения через низко-импедансный элемент, за счет чего исключается возможность нарушения низкоимпедансного состояния: за счет использования конденсатора для соединения обоих зажимов друг с другом.
Помимо этого, согласно Фиг.3, закрыв конденсатор 5 таким изолятором, как изолирующая трубка 33, можно обеспечить изолирование конденсатора 5, чтобы предотвратить короткое замыкание, обусловленное физическим контактом с другими компонентами.
Обращаясь к Фиг.2: ниже приводится описание принципиальной конструкции фена, являющегося примером воздуходувки горячего дутья с электростатическим распылителем, показываемым на Фиг.1.
Согласно Фиг.2 фен имеет корпус 81, формирующий основной блок, и ручку 82, выполненную заодно с корпусом 81 на нижней стенке корпуса 81 и выступающую в направлении вниз. В корпусе 81 установлен вентилятор 84, втягивающий воздух из входного отверстия 87 для воздуха, и электродвигатель 83, который вращает вентилятор 84. После электродвигателя 83 по потоку установлено нагревающее устройство 85, на котором расположен нагреватель 86, для избирательного нагрева воздуха, идущего от вентилятора 84, и обеспечения теплого воздуха, когда нагреватель 86 избирательно запитывается электричеством; причем теплый воздух проходит через дутьевое отверстие 88 наружу.
В ручке 82 расположен выключатель 89 для включения/выключения электродвигателя 83, нагревателя 86 и электростатического распылителя, и также для включения других функций фена.
На передней части верхней стенки корпуса 81 расположены: цепь 2 генерирования высокого напряжения, устройство разряда 3, блок 4 подачи воды, включающий в себя показываемый на Фиг.1 электростатический распылитель и цепь 1 регулирования напряжения (не показана). Нано-туман, создаваемый устройством разряда 3, идет в том же направлении, что и воздух, выдуваемый из дутьевого отверстия 88, и потоком воздуха от вентилятора 84 затем вводится во входной канал 90.
На верхней стенке в корпусе 81 между входным отверстием 87 для воздуха и вентилятором 84 расположен конденсатор 5, соединенный с цепью 2 генерирования высокого напряжения по проводу (не показан).
В этой конструкции: когда электроэнергия подается от источника 7 электропитания переменного тока и напряжение электропитания превышает 100 В, то это напряжение регулируется цепью 1 регулирования напряжения до значения 100 В и затем подается в цепь 2 генерирования высокого напряжения. Напряжение из цепи 2 генерирования высокого напряжения повышается повышающим трансформатором 22 для обеспечения переменного тока высокого напряжения. Этот переменный ток высокого напряжения сглаживается и выпрямляется сглаживающей/выпрямляющей цепью 23, чтобы выработать постоянный ток высокого напряжения. Это выработанное постоянное напряжение прикладывается к разрядному электроду 31 устройства разряда 3 через вторичный выходной зажим 25а высокого напряжения, и затем между разрядным электродом 31 и противоэлектродом 32 создается сильное электрическое поле.
При этом на разрядный электрод 31 подается вода из блока 4 подачи воды, и вода, подаваемая на разрядный электрод 31, электростатически распыляется сильным электрическим полем, создаваемым между разрядным электродом 31 и противоэлектродом 32, и при этом создается нано-туман - согласно приводимому выше описанию. Поскольку созданный таким образом нано-туман электрически заряжен, он перемещается от разрядного электрода 31 к противоэлектроду 32 по причине созданного между ними сильного электрического поля и затем выходит наружу с потоком воздуха, создаваемым вентилятором 84.
Если конденсатор 5 не установлен между первичным входным зажимом 24 и вторичным выходным зажимом 25b низкого напряжения, и поэтому вторичный выходной зажим 25b низкого напряжения находится в низко-импедансном состоянии, то электрические потенциалы вторичного выходного зажима 25b низкого напряжения и вторичного выходного зажима 25а высокого напряжения изменяются согласно Фиг. 4А и 4В, соответственно, во время создания и выхода наружу нано-тумана, согласно приводимому выше описанию.
Например, при приложении высокого напряжения к разрядному электроду 31 величиной около -4 кВ, амплитуда V1 изменения потенциала находится в приблизительных пределах 1 кВ, и изменение потенциала вторичного выходного зажима 25b низкого напряжения становится значительным по отношению к напряжению, прикладываемому к разрядному электроду 31. Поэтому, когда изменение потенциала вторичного выходного зажима 25b низкого напряжения становится значительным и нестабильным, то создаваемый нано-туман притягивается к разрядному электроду 31 или к противоэлектроду 32, и поэтому его выход наружу затрудняется.
Напротив, когда конденсатор 5 установлен согласно первому осуществлению и поэтому вторичный выходной зажим 25b низкого напряжения находится в низко-импедансном состоянии, тогда электрические потенциалы вторичного выходного зажима 25b низкого напряжения и вторичного выходного зажима 25а высокого напряжения изменяются согласно Фиг.5А и 5В, соответственно.
Аналогично, как и в предыдущем примере, когда прилагаемое к разрядному электроду 31 высокое напряжение приблизительно равно -4 кВ, то амплитуда V2 изменения потенциала изменяется около 100 В, и изменение потенциала вторичного выходного зажима 25b низкого напряжения становится существенно меньшим по отношению к напряжению, прикладываемому к разрядному электроду 31. То есть изменение потенциала вторичного выходного зажима 25b низкого напряжения и небольшое, и стабильное, и его электрический потенциал стабильно задан в значении, превышающем значение потенциала заземления, в результате чего можно исключить ситуации, когда созданный нано-туман притягивается к разрядному электроду 31 или к противоэлектроду 32. Вследствие этого созданный нано-туман легко выходит наружу с создаваемым вентилятором 84 потоком воздуха, в результате чего увеличивается количество исходящего нано-тумана - по сравнению с конструкциями известного уровня техники, в которых электрический потенциал противоэлектрода 32 задан в значении потенциала заземления.
[Второе осуществление]
Фиг.6 - схема, показывающая конфигурацию электростатического распылителя в воздуходувке горячего дутья согласно второму осуществлению изобретения. Второе осуществление, как показано на Фиг.2, отличается тем, что один из двух конденсаторов конденсатора 5 соединен со вторичным выходным зажимом 25а высокого напряжения вместо вторичного выходного зажима 25b низкого напряжения - в противоположность первому осуществлению согласно Фиг.1, чтобы обеспечить соединение между первичным входным зажимом 24 и вторичным выходным зажимом 25а высокого напряжения через конденсатор 5. Прочие компоненты те же, что и в первом осуществлении.
В этом втором осуществлении конденсатор 5 служит в качестве высокочастотного низко-импедансного элемента, соединяющего первичный входной зажим 24 и вторичный выходной зажим 25а высокого напряжения друг с другом. Причем электрический потенциал вторичного выходного зажима 25а высокого напряжения изменяется, как показано на Фиг.5В, и электрический потенциал вторичного выходного зажима 25b низкого напряжения, изменяющийся по существу так же, как и потенциал вторичного выходного зажима 25а высокого напряжения, изменяется почти в соответствии с Фиг.5А.
Соответственно, это второе осуществление может обеспечить тот же выгодный эффект, что и в первом осуществлении.
[Третье осуществление]
Ниже приводится описание электростатического распылителя в воздуходувке горячего дутья в соответствии с третьим осуществлением изобретения. Третье осуществление отличается тем, что конденсатор 5 установлен как можно дальше от разрядного электрода 31; и прочие компоненты те же, что и в первом, и втором осуществлениях.
Разрядный электрод 31 заряжается легко, поскольку к нему прикладывается высокое напряжение и выполняется электростатическое распыление. Поэтому когда конденсатор 5 расположен вблизи разрядного электрода 31, то на конденсатор 5 беспрепятственно воздействует электрически заряженный разрядный электрод 31. Поэтому воздействие на изменения электрических потенциалов вторичных выводов цепи 2 генерирования высокого напряжения происходит через конденсатор 5, и поэтому высокое напряжение, поступающее на разрядный электрод 31, становится нестабильным, в результате чего затрудняется стабильный разряд.
В третьем осуществлении конденсатор 5 расположен как можно дальше, то есть он находится в положении, в котором на него почти не влияет электрически заряженный разрядный электрод 31, например, на верхней стенке в корпусе 81 между входным отверстием 87 для воздуха и вентилятором 84, согласно Фиг. 2; и соединен с цепью 2 генерирования высокого напряжения по проводу (не показан), благодаря чему устранен упоминаемый выше недостаток. Поэтому можно обеспечить стабильный разряд и стабильное образование нано-тумана.
Хотя разработанное авторами данное изобретение изложено со ссылкой на его осуществление, но описание и являющиеся его составной частью чертежи не ограничивают данное изобретение. То есть выполняемые специалистом в данной области техники различные альтернативные осуществления, примеры и рабочие методы на основе излагаемого выше осуществления входят, разумеется, в объем данного изобретения.