专利名称：静电雾化装置以及吹风机的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过电场使水滴微小化的静电雾化装置和使用该静电雾 化装置的吹风机。
背景技术：
静电雾化现象是公知的，所述静电雾化现象是利用毛细管现象把液 体吸取到毛细构造体的前端，并使该液体带上静电荷，使所述具有静电 荷的液滴,人毛细构造体的前端朝着相对电极雾化，从而产生作为纳米级
的且具有强电荷的喷雾的纳米离子(专利文献l、 2)。在专利文献l中示 出如下内容，毛细构造体的下部浸入放有液体的筒体(槽体)中，并把 液体吸取到该毛细构造体的上端；另一方面，使;故置在筒体内的毛细构 造体的下端附近带有高电压，毛细构造体自身成为电极(以下也将其称 为"放电电极，，)。又公开有如下方法在该情况下，将处于接地电位的 房屋的墙壁、天棚、地板取为相对电极，使液滴朝此处飞跳的方法、以 及设置环状相对电极的方法。
在专利文献2中示出有如下内容，使用珀尔贴(Peltier)元件来替 代水槽，所述水槽用来把水提供给作为放电电极的毛细构造体(水搬运 部)。即使空气中的水分(水蒸汽)凝结在由珀尔贴元件冷却的水供给 部上，并把凝结的水搬运到毛细构造体的前端。另外， 一方面毛细构造 体(放电电极)带有高电压，另一方面还需要给珀尔贴元件提供电流， 因而需要使珀尔贴元件与毛细构造体之间形成电绝缘。由于毛细构造体 带有水分，所以需要提高防水性以确保高电压的毛细构造体的周边部与 珀尔贴元件的电绝缘性。
在专利文献3中公开有如下内容，为了实现这种珀尔贴元件的防水， 而且为防止由热应力带来的珀尔贴元件的石皮损，而通过浇筑封装树脂来密封珀尔贴元件的周围。
(专利文献1)特许第3260150号
(专利文献2 )特开2005 - 131549号公报
(专利文献3 )特开2007 - 21371号公报
在专利文献1~3中示出的内容，由于是通过毛细管现象将水滴吸取 到一方电极(放电电极)的前端，所以该电极结构为毛细构造体，它的 下端需要与水滴供给机构(集液槽、珀尔贴元件)相连。因而，存在该 放电电极的设计自由度、水滴供给机构的配置自由度低下的问题。
此外，若通过在专利文献3中示出的浇筑封装树脂来密封珀尔贴元 件，则带来的问题是，有可能因浇筑封装树脂的注入压导致珀尔贴元件 的供电用配线短路或是断裂，以及为了防止浇筑封装树脂的泄漏而会使 结构复杂。而且，还有必要在施加高电压的毛细构造体(放电电极)与 珀尔贴元件的吸热面之间夹持电绝缘材料，从而存在该电绝缘材料使毛 细构造体与珀尔贴元件之间的热传递变差的问题。
发明内容
本发明鉴于这种情况而提出，第一目的是提供一种静电雾化装置， 无需给水滴供给机构施加高电压，可以简单进行防水处理，不必进行水 滴供给机构与放电电极之间的电绝缘处理，可增大放电电极的设计自由 度和水滴供给机构的配置自由度，高效率地雾化水。第二目的是提供使 用了该静电雾化装置的吹风机。
根据本发明，第一目的可由如下静电雾化装置来实现，所述静电雾 化装置通过在被施加有高电压的电极之间形成的电场使水滴微小化，其 中，具有水滴供给机构，所述水滴供给机构与各电极相绝缘，且向各电 极之间的靠近一方电极的位置供给水滴。
也可通过如下静电雾化装置来实现同样的目的，所述静电雾化装置 通过在被施加有高电压的电极之间形成的电场使水滴微小化，其中，包 括导电体，与各电极相绝缘，且配置在与一方电极的间隔狭小的位置； 水滴供给机构，向该导电体供给水滴。此外，第二目的可通过如下吹风机来实现，所述吹风机具有在技术 方案1 ~ 11中任一项所述的静电雾化装置。
由于水滴供给机构与靠近它的一方电极(放电电极)各自分开，所 以无需对水滴供给机构施加高电压。因而，放电电极的防水、绝缘处理 很简单。此外，由于放电电极无需作为毛细构造体，所以它的设计自由 度增大，水滴供给机构的配置自由度增大。在把珀尔贴元件用于水滴供 给机构的情况下，不用对珀尔贴元件进行与放电电极相绝缘的处理，可 有效利用珀尔贴元件的吸热作用，高效凝结水滴。
在两电极之间配置导电体并向着该导电体供给水滴的情况下，可进 一步增大设计自由度。
根据本发明，可以认为是如同下述这样的方式雾化并离子化。向靠 近一方电极(放电电极)的位置供给的水滴，在形成在两个电极之间的 强电场引起的感应电荷的作用下，水滴内的电荷分布变得不均匀，水滴 两端被两个电极吸引。此时的引力F同电荷和电场强度的乘积成正比例，
且该作用力F大于水滴的表面张力，因而水滴被分裂(雷利分裂、静电
雾化)。因而，被离子化为与放电电极的极性相反的微小水滴被吸附在放
电电极上。而离子化后带有可被相对电极吸引的微、水滴朝着相对电极
跳跃，若该相对电极是环状电极，则穿过该环状电极向外飞出。
在导电体位于两个电极之间的情况下，在导电体与接近该导电体的 放电电极之间会产生放电(电暈放电)，通过产生在导电体的另一端和相 对电极之间的强电场，使提供给导电体的水滴雷利分裂并微小化。由此， 带了电(离子化)而具有与相对电极相反的极性的微小水滴向外飞出。 另外，离子化的微小水滴也可通过其它手段生成。
如果与由水滴供给机构供给的水滴接近的一方电极(放电电极)取 为针状、另一方电极(相对电极)取为环状，则形成在放电电极的前端
的电场强度非常大(技术方案2)。因而，水滴易于微小化，可高效放出 离子化的微小水滴。在导电体位于两电极之间的情况下，与接近导电体 的一端的针状放电电极之间的电场强度变大而易于放电。因而，高压电 施加在导电体的另一端与相对电极之间，通过该强电场使得水滴微小化且离子化(技术方案4)。
环状的相对电极可以由形成有开口部的导体平板来形成，且导电体 大体呈杆状，它的前端附近面向作为该相对电极的开口部的中央附近(技 术方案5)。在该情况下，通过改变导电体的长度和配置，可以改变相对 电极的配置，使设计自由度增大。
杆状导电体的除前端以外的部分与针状》文电电极的前端相对，它的 前端面对环状相对电极的中央附近，由此，易于在杆状导电体与》文电电 极前端之间放电，在相对电极一侧水滴易于微小化以及离子化，此外， 可使各电极以及导电体的配置和设计自由度增大(技术方案6)。在该情 况下，通过使杆状导电体与放电电极相互交叉，作为相对电极的导体平 板相对导电体倾斜，可以得到同样效果(技术方案7)。
此外，如果设置有形成从针状放电电极流向相对电极的空气流的送 风机，则可以把通过相对电极后的离子化的微小水滴高效向外排出(技 术方案8 )。
水滴供给机构可以由珀尔贴元件形成。在该情况下，导电体是固定 在该珀尔贴元件的吸热面上的立杆，通过冷却该立杆使空气中的水蒸汽 凝结在杆上(技术方案9)。若该立杆是以它的前端向下的方式来配置， 则可以借助重力使凝结在杆上的水滴顺利下流到下端(前端)，从而可在 与它的下端面对的环状相对电极之间，对水滴进行有效的微小化、离子 化处理(技术方案IO)。另外，立杆可以向上或是横向立起。可以认为， 在该情况下，凝结在立杆上水滴通过作用于水滴的引力F而^皮运送到电 场强度较大的前端，并在此静电雾化。
水滴供给机构并不限定于珀尔贴元件，也可通过其它方法供给水滴。 例如，可以通过毛细管现象把水滴供给到电极间的确定位置(技术方案 11)。在该情况下，通过毛细构造体从水槽中吸取水，且它的前端面对靠 近放电电极的确定位置。
本发明的静电雾化装置可以适用于各种医疗设备和美容设备等。例 如，可以适用于吹风机(技术方案12)。在该情况下，通过把放电电极取 为阴极、相对电极取为阳极，可以放出负离子化的微小水滴，将该^f效小
7水滴喷吹到头发上，可提高整理头发的效果。另外，如果放电电极和相 对电极的极性与上述相反，则可以放出正离子化了的樣么小水滴，从而可 以根据使用目的，分别使用按照需要的极性离子化的微小水滴。
图1是作为本发明的一实施例的吹风机的俯视图2是同一吹风机沿图1中的II - II线的剖视图3是仅选取静电雾化装置并对其加以表示的俯视图4是所述静电雾化装置沿图3中IV-IV线的侧视图5是所述静电雾化装置的仰视图6是要部放大了的侧剖视图7是沿图6中的VII箭头方向的视图8是表示又一实施例的概要图。
附图标记il明
16、 110静电雾化装置
24副空气通^各
34、 106送风机组件
36、 116静电雾化组件
38基板
44、 112针状放电电极
50珀尔贴元件(水滴供给机构)
54导电体
58、 114相对电极(导体平板) 60开口部
具体实施方式
(实施例1)
图1是作为本发明的一实施例的吹风机的俯视图；图2是同一吹风机沿图1中的[I - II线的剖视图；图3是仅选取静电雾化装置并加以表 示的俯视图；图4是该静电雾化装置沿IV-IV线的剖视图；图5是该静 电雾化装置的仰视图；图6是要部放大了的侧剖视图；图7是沿图6中 的VII箭头方向的视图。
如图1、 2所示，在该吹风机2中，在大体圆筒状的壳体4的下部可 折叠地安装有握持部6，在壳体4的后端形成有外气的主吸入口 8,在壳 体4的前端形成有被加热的空气的主排出口 10。其结果是，在壳体4内 形成主空气流路12。此外，壳体4的上部向上方膨胀，在该膨胀部14 的内部收容有后述的静电化装置16。
在壳体4的内部收容有把外气从主吸入口 8吸入壳体4的内部的 主送风机18;收容在马达收容部20内的、驱动并使该主送风机18旋转 的主马达(未图示)；位于主送风机下游侧的、加热空气的加热器22等 设备。
在膨胀部14的内部形成与壳体4内的主空气流路12相平行的副空 气流路24,副空气流路24的一端(后端)是副吸入口 26,它的另一端 (前端)是副排出口 28。在该副空气流路24内收容有副送风机组件34, 由把外气从副吸入口 26吸入的副送风才几30和驱动该副送风才几30的副马 达32—体化而成；静电雾化组件36,位于副送风机30的下游侧，产生 离子化的微小水滴(纳米离子水滴)。
本实施例中，静电雾化装置16由送风机组件34和静电雾化组件36 形成。静电雾化组件36装配在水平基板38上，所述基板38保持在副空 气流路24的内壁上。在该基板38上形成有靠近送风机组件34设置的四 方开口 40、和由此开口而设置在空气的下游侧的珀尔贴元件安装座42(图 6)。用来保持放电电极44的保持座46从下方嵌合且固定在开口 40中。 弯折成曲柄状的针状放电电极44固定在该保持座46上。
在把保持座46固定在基板38上的状态下，放电电极44沿着基板38 的下表面向空气的下游方向延伸，另一端伸到基板38的上表面而能够与 高压配线连接。珀尔贴元件安装座42由竖立在基板38的上表面上的多 个立壁48包围，安装在该安装座42上的珀尔贴元件50通过这些立壁48定位并固定。该珀尔贴元件50作为使空气中的水蒸汽凝结以提供水滴的
水滴供给^4勾。
另外，珀尔贴元件50是这样的在作为》文热面的上表面上具有》文热 板52，在作为吸热面的下表面中央上向着下方竖立有金属制杆状导电体 54。该杆状导电体54穿过设置在基板38上的窗口 56 (图6 )而伸向下 方。所述针状;故电电极44的前端沿水平方向与该导电体54的前端以外 的位置、在本实施例中如图6等示出的导电体54的中央附近接近。
在图6中，58是作为相对电极的金属制导体平板，导体平板58倾斜 大约45 °配置在基板38的下表面，设置在该导体平板58上的圆形开口 部60的内周缘是环状。上述导电体54的下端从上方朝着下方，面对着 该环状电极的中央附近(参照图6、 7)。
另外，该相对电极58是这样安装的，即相对电极58固定在图6 中示出的保持座62上，再使该保持座62与突出设置在基板38的下表面 上的卡合爪64 (图5 )卡合。在此处，保持座62保持导体平板58倾斜 且朝向空气的流动方向开口，穿过开口部60的空气能够通过该保持座 62。
图3中66是珀尔贴元件50的电源，与从珀尔贴元件50引出的并且 固定在基板38的上表面上的电配线68、 68连接。图4中70是高电压电 源，且阴极与针状放电电极44连接，阳极与作为相对电极的导体平板58 连接。
下面说明该实施例的工作。 一旦通过设置在握持部6上的开关接通 电源，则主马达和主加热器22工作，外气被引导到主空气流路12中， 且由加热器22加热而从主排出口 IO排出。此外，通过副空气流路24内 的送风机组件34的工作，外气流入到副空气流路24而沿着静电雾化组 件36的基板38的上下面流动。流到基板38的上表面上的空气冷却珀尔 贴元件50的放热板52,从副排出口 28流到外部。
沿基板38的下表面流动的空气，从放电电极44起朝着由珀尔贴元 件50冷却的杆状导电体54、相对电极58的开口部60流动，并流向副排 出口 28。自外部流入的空 中的水蒸汽与冷却的导电体54接触而冷凝，并且在导电体54的表面上凝结。该结露而得的水(凝结水)由重力作用 而下降，流向导电体54的下端。
另一方面，由于在ii电电极44与相对电极58之间施加有高电压， 所以能够在放电电极44的前端与相对电极58之间设置的狭小间隙形成 强电场。在该电场内的导电体54上，在放电电极44对着的位置和与相 对电极58相对的前端之间产生感应电荷，在隔着狭小间隙相对的放电电 极44和导电体54之间产生放电(电晕放电)。因而，隔着较大间隙而相 对的导电体54的前端和相对电极58的开口部60的内周缘之间能够形成 强电场。该电场集中在导电体54的前端，因而电场密度(电场强度)显 著增大。
结果存在于导电体54的下端的水滴产生雾化，带有负电(离子化) 的微小水滴向着相对电极58的开口 60跳跃。送风机组件34产生的风把 该离子化的微小水滴从副排出口 28运向外部，并且与从主排出口 10排 出的暖风一同排出。另外，分裂的、带有正电的微小水滴附着在导电体 54的前端，中和后再次静电雾化。
(实施例2 )
图8是又一实施例的概要图。该实施例是，以不使导电体位于两电 极之间的方式来供给水滴。在该图中，IOO是空气通路，外气通过由送风 机102以及马达104构成的送风机组件106来引导。在送风机组件106 的下游侧设置有静电雾化组件108，由此形成静电雾化装置110。
静电雾化组件106包括前端朝向空气的流下方向的针状放电电极 112;位于该放电电极的下游侧的环状相对电极114;位于所述的两电极 112、 114之间的、且把水滴供给到靠近放电电极112的位置的水滴供给 机构116。该水滴供给机构116具有水箱118、和借助毛细化现象上吸该 水箱118内的水分的毛细构造体120，该毛细构造体120的上端靠近放电 电极的前端。122是高压电源，该高压电源的阴极与放电电极112连接， 阳极与相对电极114连接。
根据该实施例，在针状电极112的前端，电场密度(电场强度)显 著变大。因而，从毛细构造体12G的上端供给的水滴通过强电场而雾化， 负离子化了的微小水滴被风传送，穿过相对电极114而被排出。
权利要求
1. 一种静电雾化装置，通过在被施加有高电压的电极之间形成的电场使水滴微小化，其特征在于，具有水滴供给机构，所述水滴供给机构与各电极相绝缘，且向各电极之间靠近一方电极的位置供给水滴。
2. 根据权利要求l所述的静电雾化装置，其特征在于， 一方电极为针状放电电极，另一方电极为具有环状开口的相对电才及，水滴供给机构 向着靠近放电电极的位置供给水滴。
3. 根据权利要求2所述的静电雾化装置，其特征在于，具有形成从 放电电极向相对电极流动的空气流的送风机。
4. 根据权利要求1 ~ 3中任一项所述的静电雾化装置，其特征在于， 水滴供给机构通过毛细管现象来供给水滴。
5. —种静电雾化装置，通过在被施加有高电压的电极之间形成的电 场使水滴微小化，其特征在于，包括导电体，与各电极相绝缘，且配置在与一方电极的间隔狭小 的位置；水滴供给机构，向该导电体供给水滴。
6. 根据权利要求5所述的静电雾化装置，其特征在于，靠近导电体 的一方电极的电极是前端尖的针状放电电极，远离导电体的另一方电极 是具有环状开口的相对电极。
7. 根据权利要求6所述的静电雾化装置，其特征在于，环状的相对 电极由形成了开口部的导体平板形成，导电体大体呈杆状，且它的前端 附近面向作为相对电极的导体平板的开口部的中央附近。
8. 根据权利要求7所述的静电雾化装置，其特征在于，杆状导电体 除前端以外的部分与针状放电电极的前端相对。
9. 根据权利要求8所述的静电雾化装置，其特征在于，杆状导电体 相对针状放电电极交叉配置，作为相对电极的导体平板相对杆状导电体 倾斜。
10. 根据权利要求6所述的静电雾化装置，其特征在于，具有形成从放电电极向相对电极流动的空气流的送风机。
11. 根据权利要求5~10中任一项所述的静电雾化装置，其特征在 于，水滴供给机构由珀尔贴元件形成，杆状导电体固定在该珀尔贴元件 的吸热面上。
12. 根据权利要求11所述的静电雾化装置，其特征在于，珀尔贴元 件的杆状导电体向下立起，导电体除前端以外的部分靠近大体水平的针 状放电电极，导电体的前端面对着由倾斜配置的导体平板构成的环状相 对电极的中央附近。
13. 根据权利要求5~10中任一项所述的静电雾化装置，其特征在 于，水滴供给机构通过毛细管现象来供给水滴。
14. 一种吹风机，其特征在于，具有权利要求1~13中任一项所述 的静电雾化装置。
全文摘要
一种静电雾化装置，无需对水滴供给机构施加高电压，可以简单进行防水处理，不必进行水滴供给机构与放电电极之间的电绝缘处理，可增大放电电极的设计自由度和水滴供给机构的配置自由度，高效率地雾化水。所述静电雾化装置(16)通过在被施加有高电压的电极(44)、(58)之间形成的电场使水滴微小化，其中，具有水滴供给机构(50)，所述水滴供给机构(50)与各电极(44)、(58)相绝缘，且向各电极(44)、(58)之间靠近一方电极(44)的位置供给水滴。
文档编号B05B5/025GK101444771SQ20081013206
公开日2009年6月3日 申请日期2008年8月29日 优先权日2007年11月28日
发明者小泽彻也, 田中健一 申请人:株式会社泉精器制作所