专利名称：静电雾化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种静电雾化设备，用于产生具有杀菌力的带电微粒雾气。
背景技术：
日本专利申请公开第H05-345156号公开了用于产生纳米尺寸的带电 微粒(纳米尺寸雾气)的传统静电雾化设备。在该设备中，在供给水的发 射电极和相对的电极之间施加高电压，使得在发射电极上保持的水瑞利崩 裂(Rayldgh breakup ),从而使水雾化。这种寿命长并且包含活性物质(基 (radical))的带电7jc微粒在整个环境空间中扩散，粘附到和/或穿透存在 于空间中的对象，其结果是可以对这些对象进行有效的杀菌和除臭。
带电微粒雾气包括活性物质(基)，因此这种雾气可以对存在于环境 空间中的细菌和有害物质产生杀菌和除臭的效果。通过包含在带电微粒雾 气中的活性物质(基)进行杀菌是在带电微粒雾气飞散期间或者当带电微 粒雾气粘附到目标对象上时细菌和有害物质被带电7JC微粒W吞噬的结 果。因此，仅在带电微粒雾气的飞散或者粘附期间观察到对细菌和有害物 质的去除效果。也就是说，仅在这些时间这种雾气对空间中存在的细菌和 有害物质有效。这是有问题的，因为一旦这种带电微粒雾气粘附到目标对 象上之后经过了一定时间后，不能期望这种去除效果对在空间中的对象上 出现或者粘附到该对象上的新细菌和有害物质有效。此外，还存在包含在 带电微粒雾气中的活性物质的杀菌效果对于使用了这种雾气的环境不够 的情况，因此在这种情况下需要更有效的杀菌效果。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种静电雾化设备，可以期望其 在产生带电微粒雾气之后还能产生好的杀菌效果，从而可以获得更好的杀 菌效果。根据本发明的静电雾化设备包括用于将杀菌金属离子溶出到要静电 雾化的液体中的金属离子溶出装置。这提供好的杀菌效果，因为由此将杀 菌金属离子增加到通过静电雾化所产生的带电孩W立雾气中固有地包含的 活性物质(基)中。即使在带电微粒粘附到目标对象一段时间之后，这些 金属离子也可以在粘附位置长时间存在。其结果是，这些金属离子可以对 之后粘附的有害物质以及细菌进行杀菌。
优选地，根据本发明的静电雾化设备包括储存罐，用于保持液体的 量；以及运载体，连接到储存罐，并且对运载体供给液体。在这种情况下， 运载体将液体馈送给放电端，在放电端通过施加高电压使液体雾化并且喷 出带电#^立雾气。优选地，金属离子溶出装置包括一组不同的金属体。这 些金属体浸入储存罐的液体中，以在金属体之间产生电势差，由此可以溶 出金属离子。由此，可以通过筒单的结构使金属离子ii^液体中。
优选地，从包括Ag、 Zn和Cu的组中选择溶出金属离子的金属体之
优选地，金属离子溶出装置具有电压发生器，用于在两种金属体之间 产生电势差。因此，可以通过经由在金属体之间施加的电压的变化改变金 属离子的溶出量来调节杀菌力。
此夕卜，根据本发明的静电雾化设备优选地包括用于测量液体的导电率 的装置，使得电压发生器根据测量的导电率改变在金属体之间施加的电 压。即使导电率随着所使用的液体而变化时，这也允许使金属离子的溶出 量达到目标值。其结果是，可以保持好的杀菌效果。
图1是示出根据本发明的静电雾化设备的实施例在第一工作模式下 工作时的示意图2是示出该实施例在第二工作模式下工作时的示意图3是根据该实施例的静电雾化设备的立体图4是去除了盖的根据该实施例的静电雾化设备的立体图；以及
图5是示出根据本发明的静电雾化设备的另一个实施例的示意图。
具体实施例方式
接下来，参考图l和2说明根据本发明的实施例的静电雾化设备。用 于喷射带电液体微粒雾气的静电雾化设备被配置为将杀菌金属离子溶出 到要喷射的带电#*立中。
静电雾化设备包括运载体IO,其尖端构成发射电极20;相对的电 极30，被布置为与发射电^Ut目对；高电压源60，用于在发射电极20和相 对的电极30之间施加高电压；控制器70;以及工作模式选择开关80。工 作模式选择开关80用于选择第一工作模式和第二工作模式，在第一工作 模式下，仅产生纳米尺寸(3nm至100nm)的带电微粒雾气；在第二工 作模式下，除了纳米尺寸的带电微粒雾气之外，还产生微米尺寸(O.ljim 至10jim)的带电微粒雾气。工作模式选择开关80向控制器70发出选择 指令。如下面描述的，控制器70根据第一工作模式或者第二工作模式调 节作用于供给运载体10的尖端的液体的压力。控制器70还控制高电压值。
储存罐40连接到运载体10的后端。通过运载体10将存储在储存罐 40中的诸如水的液体供给发射电极20的尖端。除了水之外，根据本发明 的静电雾化设备还可以用于各种液体。然而，将基于使用水作为液体的示 例来说明本实施例。
供给发射电极20的尖端的水由于表面张力形成水滴。当对发射电极 20施加例如-8kV的高电压时，在相对的电极30和发射电极20的尖端处 的放电端之间形成高压电场。因此，水滴变成带静电，并JUUL射电极的 尖端喷出作为带电#^立雾气M。当在发射电极20和相对的电极30之间 施加高电压时，在发射电极20的尖端处保持的水和相对的电极30之间产 生库仑力，这时由于水表面的局部上升形成泰勒锥(Taylor cone) TC。 然后，电荷集中于泰勒锥TC的尖端处，由此使该部分的电场强度增大。 其结果是，在该区域中产生的库仑力变得较大，使泰勒锥TC向更远生长。 当这些库仑力超过水W的表面张力时，泰勒锥重复破裂(瑞利崩裂)，在 该过程中产生大量纳米级的带电水微粒的雾气。该雾气随着气流产生离子 风，^UL射电极20流向相对的电极30，并且通it^目对的电极30喷出。
泵52将7jc从补充罐50补充到储存罐40中。位于不同高度的水位传 感器41、 42、 43将储存罐40中的液面水平输出到控制器70。控制器70 以下列方式控制泵52，使得根据工作模式选择开关80选择的工作模式将 储存罐40中的水面保持在第一水位传感器41的位置或者第二水位传感器 42的位置。运载体10形成为管。形成发射电极20的运载体10的前端是毛细管 18。以不引起毛细管现象的方式并且以储存罐40中的水的7jC压头作用于 供给发射电极20的尖端的水滴上的方式，设置运载体在后端从储存罐40 延伸到在前端的发射电极20的一部分12的内径。主管12的尖端的内径 朝其形成毛细管的前端逐渐减小。水在作为毛细管的发射电极的尖端处通 it^面张力形成水滴。设置第一水位传感器41、第二水位传感器42和第 三7JC位传感器的位置，使得传送不阻碍通W面张力形成水滴的7jC压头。 该7jC压头作用于通过施加高电压而形成的泰勒锥TC上。
水平地布置运载体10的中心轴，而耦合到运载体10的后端的储存罐 40在垂直方向上具有高度。如图1所示，在将运载体10充满水并且产生 作用于泰勒锥TC上的最小水压头所需的最小7jC位处形成第一水位传感 器41。如图2所示，第二水位传感器42布置在第一7jC位传感器41上方， 产生高于最小水压头的预定7JC压头。第三7jC位传感器43决定所允许的最 大7jc压头。最小7jC压头是在泰勒锥TC的尖端处通过高电压引起的崩裂仅 形成纳米尺寸的带电微粒雾气的值。预定7jC压头是通过除泰勒锥TC的尖
寸的带电微粒的压力。在7jC位上升到第二7K位传感器42之上并且到达第 三水位传感器43的情况下，控制器70使泵52停止。利用表面张力保持 泰勒锥TC的形状。然而，通过上述预定7jC压头的作用，在电荷集中的泰 勒锥的最前端外部的表面部分处，通过施加高电压泰勒锥的表面的一部分 崩裂并且飞散。电荷在最前端外部的部分处集中的程度没有达到电荷在最 前端集中的程度，因此在这些部分水的崩裂能量较小。相信这使得主要形 成微米尺寸的带电微粒雾气。
因此，如上所述，在预定7JC压头作用于供给发射电极20的尖端的水 上时施加高电压，这使得通#勒锥TC的尖端处的崩裂形成纳米尺寸的 带电微粒雾气，并且通迚秦勒锥TC的尖端之外的部分处的崩裂形成微米 尺寸的带电微粒雾气。这些雾气喷出，彼此扩散，并扩散到空间中。由于 持续将7K供给发射电极20，因此连续产生雾气。
纳米尺寸的带电微粒雾气包括活性物质(基)。这些活性物质对空间 中存在的有害物质进行杀菌、除臭或者分解。微米尺寸的带电微粒在空间 中扩散，对空间进行加湿。
通过除了上述7JC位传感器之外还设置其它7K位传感器，使得作用于发 射电极20上的水压头在第一水位传感器41的水压头和第三7jC位传感器43的7jc压头之间变化。这允许调节纳米尺寸的带电微粒雾气和微米尺寸 的带电微粒雾气的微粒尺寸分布，并且调节纳米尺寸的带电微粒雾气和微 米尺寸的带电微粒雾气的比例。
储存罐40包括一对由不同金属制成的金属体91、 92，每一个金属体 的下端浸入水中。Ag、 Zn或者Cu用作金属。Ag、 Zn或者Cu溶出具有 杀菌力的金属离子。本实施例使用Ag和Cu金属体，通过使用电压发生 器卯在Ag和Cu金属体之间施加电压，使得Ag+金属离子溶出到储存罐 40中的水中。其结果是，^UL射电极20的尖端喷出的带电微粒吸收这些 金属离子，并将其释放到环境空间中。由此，通过包含在带电銜险中的金 属离子和活性物质(基)的合成作用增强了对环境空间的杀菌。尤其是， 金属离子粘附到环境空间中存在的物质上，在那里长时间停留。其结果是， 在释放充电微粒雾气之后可以有效地去除入侵到环境空间中的有害物质 和细菌。
金属离子的溶出量根据电压发生器卯在金属体91、 92之间施加的电 压而变化。通过溶出量调节器100,调节溶出量。控制器70控制电压发生 器卯，使得产生与溶出量调节器IOO设置的值相对应的电压，由此使预 定量的金属离子溶出到储存罐40中的水中。
该静电雾化设备包括导电率传感器94，用于测量M射电极20喷出 的液体的导电率。控制器70基于测量的导电率改变在金属体91、 92之间 施加的电压，由此以溶出量调节器100设置的量溶出金属离子。金属离子 的溶出量取决于M射电极20喷出的液体的导电率。因此，根据导电率 改变在金属体之间施加的电压，可以与所使用的液体的种类无关地以希望 的量溶出金属离子。当预先将所使用的液体种类的数量设置为一种时，可 以省略导电率传感器以及基于导电率传感器的控制功能。如图所示，除了 将导电率传感器94设置在运载体10内部之外，还可以将导电率传感器 94设置在储存罐40中。
上述实施例示出了溶出Ag+离子的示例。然而，本发明不必局限于 Ag+离子。本发明可以使用Cu+、 Zn+或者其它金属离子，根据所希望的金 属离子类型选择两种类型的金属体的组合。
此外，上述实施例示出了选择第一工作模式和第二工作模式的示例。 然而，本发明不限于上述实施例。静电雾化设备可以单独在任一工作模式 下工作，或者以通过增大发射电极的尖端的压力产生微米尺寸的带电#*立
的方式工作。在所有情况下，产生的带电微粒吸收金属离子，使得这些金属离子被释放到环境空间中，由此提供好的杀菌效果。
如图3和4所示，构成静电雾化设备的各个部件组装在壳体1000中。壳体1000包括基体110和覆盖基体110的盖120。与储存罐40集成为单个单元的运载体IO、补充罐50和泵52附着到基体110，而在盖120处保持相对的电极30。发射电极20和相对的电极30暴露于壳体1000外部。构成高电压源60、控制器70和溶出量调节器100的电部件布置在壳体1000中。在盖120中形成窗口 122，使得可以通过窗口 122检查由透明材料形成的补充罐50中的7jC位。补充罐50设置有帽54，通过其可以按照需要加水。
图5示出了本发明的另一个实施例，除了去除了电压发生器卯和用于控制电压发生器卯的功能之外，与上述实施例相同。因此，用相同的附图标记表示相同的部件，并且省略了重复说明。在本实施例中，具有不同离子化倾向的两种类型的金属体91、 92在储存罐40外部电连接，使得来自这些金属体之一的金属离子由于在这两个金属体之间形成的电势差而溶出到储存罐40中的液体中。
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权利要求
1. 一种静电雾化设备，包括金属离子溶出装置，用于将杀菌金属离子溶出到要静电雾化的液体中。
2. 根据权利要求1所述的静电雾化设备，其中所述设备包括储存罐，被配置为保持所述液体的量；以及运载体，连接到所述储存罐以对所述运载体供给所述液体并且将所述液体馈送到放电端，在放电端通过施加高电压使所述液体雾化，所述金属离子溶出装置包括浸入所述储存罐中的液体中的一组不同的金属体，在所述金属体之间提供电势差，以便溶出所述金属离子。
3. 根据权利要求1或2所述的静电雾化设备，其中从包括Ag、 Zn和Cu的组中选择在所述液体中溶出所述金属离子的所述金属体之一。
4. 根据权利要求2所述的静电雾化设备，其中所述金属离子溶出装置包括电压发生器，用于在所述金属体之间拔:供所述电势差。
5. 根据权利要求4所述的静电雾化设备，其中所述电压发生器在所述金属体之间提供变化的电压，以便调节所述金属离子的溶出量。
6. 根据权利要求4所述的静电雾化设备，还包括被配置为测量所述液体的导电率的装置，所述电压发生器被配置为根据测量的所述液体的导电率改变所述金属体之间的电压差，以便调节所述金属离子的溶出量。
全文摘要
本发明公开了一种用于喷出带电微粒雾气的静电雾化设备，包括用于将杀菌金属离子溶出到要静电雾化的液体中的金属离子溶出装置。金属离子被带电微粒吸收，并与带电微粒一起喷射到环境空间中，由此产生杀菌效果。通过改变在两种金属体之间施加的电压来调节金属离子的溶出量。
文档编号B05B5/16GK101466474SQ200780021718
公开日2009年6月24日 申请日期2007年5月22日 优先权日2006年6月13日
发明者中田隆行, 宫田隆弘, 町昌治, 须田洋 申请人:松下电工株式会社