特開 2023-75863 噴霧器、加湿器、及び浄水装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023075863

(43)【公開日】2023-05-31

(54)【発明の名称】噴霧器、加湿器、及び浄水装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 5/057 20060101AFI20230524BHJP

   A61L 9/14 20060101ALI20230524BHJP

   C02F 1/00 20230101ALI20230524BHJP

   F24F 8/80 20210101ALI20230524BHJP

   F24F 8/30 20210101ALI20230524BHJP

   F24F 8/24 20210101ALI20230524BHJP

   F24F 6/00 20060101ALI20230524BHJP

【ＦＩ】

B05B5/057

A61L9/14

C02F1/00 A

F24F8/80 400

F24F8/80 140

F24F8/80 300

F24F8/80 250

F24F8/30

F24F8/24

F24F6/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021189040

(22)【出願日】2021-11-19

(71)【出願人】

【識別番号】596171384

【氏名又は名称】株式会社 徳武製作所

(71)【出願人】

【識別番号】594095349

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100199819

【弁理士】

【氏名又は名称】大行 尚哉

(72)【発明者】

【氏名】徳武 利洋

(72)【発明者】

【氏名】久保田 強

【テーマコード（参考）】

3L055

4C180

4F034

【Ｆターム（参考）】

3L055AA07

3L055BB20

3L055DA05

3L055DA11

4C180AA07

4C180AA16

4C180CB01

4C180DD12

4C180GG09

4C180HH02

4C180HH03

4C180HH05

4C180HH13

4C180MM10

4F034AA08

4F034BA32

4F034BB04

4F034BB07

4F034BB16

4F034BB25

(57)【要約】

【課題】コロナ放電を利用して生成した帯電したナノミストをより多く発生させるとともにより拡散効果高めた、新たな方式の噴霧器を提供する。
【解決手段】コロナ放電を行うための針電極３３を有し、噴霧器１の外部から取り入れた気体に向けて針電極３３により高電圧で放電しイオン風を発生させる放電部３と、液剤Ｗを貯留可能且つ放電部３近傍に配置されており、貯留されている液剤Ｗにイオン風が当たることで帯電したナノミストＮＭを発生させる霧化部５と、噴霧器１の内部の気体を移動させて風として送る送風部６と、を備え、放電部３が送風部６と霧化部５との間に配置されている構成の噴霧器１とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コロナ放電を利用して発生させたナノミストを放出する噴霧器であって、
前記コロナ放電を行うための針電極を有し、前記噴霧器の外部から取り入れた気体に向けて当該針電極により高電圧で放電しイオン風を発生させる放電部と、
前記放電部に前記高電圧を印加し、前記針電極による放電を制御する制御部と、
液剤を貯留可能且つ前記放電部近傍に配置されており、貯留されている当該液剤に前記イオン風が当たることで帯電したナノミストを発生させる霧化部と、
前記噴霧器の内部の気体を移動させて風として送る送風部と、を備え、
前記放電部が前記送風部と前記霧化部との間に配置されていることを特徴とする噴霧器。

【請求項2】

前記制御部は、前記放電部にパルス電圧を印加する、ことを特徴とする請求項１に記載の噴霧器。

【請求項3】

前記放電部は、それぞれに前記針電極を含む複数の放電ユニットを有し、
前記放電ユニットが前記イオン風全体の中心流に対して同心円上に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の噴霧器。

【請求項4】

使用状態において、前記送風部が気体を下向きの風として送る向きで配置され、当該送風部、前記放電部、及び前記霧化部が上下方向に重なるよう配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の噴霧器。

【請求項5】

前記送風部及び前記放電部の周囲に、前記霧化部で発生させた前記ナノミスト、及び前記下向きの風が当該霧化部に当たって上向きに転じた風が通るための排気側通風路をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の噴霧器。

【請求項6】

前記送風部及び前記放電部を囲う円筒形状の内壁筒と、
前記内壁筒を囲う円筒形状の外壁筒と、をさらに備え、
前記排気側通風路が内壁としての前記内壁筒と外壁としての前記外壁筒との間の空間として形成されていることを特徴とする請求項５に記載の噴霧器。

【請求項7】

前記排気側通風路は、外壁が透明体で形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の噴霧器。

【請求項8】

前記液剤として、水、機能水、又はゲル化状機能水が用いられることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の噴霧器。

【請求項9】

コロナ放電を利用して発生させたナノミストを放出する加湿器であって、
前記コロナ放電を行うための針電極を有し、前記加湿器の外部から取り入れた気体に向けて当該針電極により高電圧で放電しイオン風を発生させる放電部と、
前記放電部に前記高電圧を印加し、前記針電極による放電を制御する制御部と、
液剤を貯留可能且つ前記放電部近傍に配置されており、貯留されている当該液剤に前記イオン風が当たることで帯電したナノミストを発生させる霧化部と、
前記加湿器の内部の気体を移動させて風として送る送風部と、を備え、
前記放電部が前記送風部と前記霧化部との間に配置されていることを特徴とする加湿器。

【請求項10】

溶液に溶解されている物質を除去して当該溶液を浄水する浄水装置であって、
コロナ放電を行うための針電極を有し、前記浄水装置の外部から取り入れた気体に向けて当該針電極により高電圧で放電しイオン風を発生させる放電部と、
前記放電部に前記高電圧を印加し、前記針電極による放電を制御する制御部と、
前記溶液を貯留可能且つ前記放電部近傍に配置されており、貯留されている当該溶液に前記イオン風が当たることで帯電したナノミストを発生させる霧化部と、
前記浄水装置の内部の気体を移動させて風として送る送風部と、
前記霧化部で発生させた前記ナノミスト、及び前記下向きの風が当該霧化器に当たって上向きに転じた風が通るための排気側通風路と、
前記排気側通風路中又はその延長上において、微粒子が付着するよう接地されている被付着面を有する集塵部と、を備え、
前記放電部が前記送風部と前記霧化部との間に配置されていることを特徴とする浄水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、噴霧器、加湿器、及び浄水装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、コロナ放電を利用して帯電したナノミストを発生させ、そのナノミストを利用する噴霧器、加湿器、及び浄水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

コロナ放電を利用して帯電したナノミスト（以下、単に「ナノミスト」と記載する。）を発生させる技術が知られている。コロナ放電でナノミストを発生させる技術ではモータやヒータを使用せずにナノミストを発生させることができる。また、この技術で発生させたナノミストは、非常に粒子が小さいため浮遊性が高く、放出されることで広い範囲に拡散させることができる。本出願人は、この技術を利用して発生させるナノミストのメリットを生かした機器及び装置を提案してきた（例えば、特許文献１及び２を参照）。

【0003】

図１３は、本出願人が特許文献１で提案したコロナ放電でナノミストを発生させる装置の一例を示す。
図１４は、本出願人が特許文献２で提案したコロナ放電でナノミストを発生させる装置の一例を示す。

【0004】

特許文献１に示す水溶性薬剤を微粒化させて放出する装置８０１は、図１３に示すように、吸込み口８２７、霧化部８０５（ゲル状薬剤収納部）、容器内に針の両端が上下方向を向いたマイナスの高電圧が印加される針電極８３３、及び相手電極８３４（円筒電極８３４）を備えている。この装置８０１においては、吸込み口８２７から取り入れた気体に下向きの針電極８３３でコロナ放電し、下向流のイオン風を生じさせる。そして、この装置８０１においては、この下向流のイオン風を霧化部８０５に収納されている液剤Ｗ（ゲル状薬剤、又はゲル状薬剤中に取り込まれている水溶性薬剤）に当てることで液剤Ｗを蒸散・微粒化させてナノミストＮＭ（微粒化物）を発生させる。そして、この装置８０１においては、上昇流に転じた流れに載せたナノミストＮＭに上向きの針電極８３３でさらにコロナ放電し、さらなる上向流のイオン風で上昇流を加速させて外部へ放出する。特許文献１に示す水溶性薬剤を微粒化させて放出する装置８０１によれば、ナノミストＮＭの粒子が非常に小さく拡散効果が高いため、液剤Ｗに応じて効果的に広範囲にわたって殺菌、芳香させることができる。

【0005】

特許文献２に示す加湿空気清浄装置９０１は、図１４に示すように、液剤ＷからミストＭを発生させる霧発生装置９０８が設けられた加湿器本体と、霧発生装置９０８によって発生させたミストＭが導かれる部位に配置された針電極９３３と、相手電極９３４（円筒電極９３４）とを備えている。この装置９０１においては、霧化発生装置９０８によって発生させたミストＭに針電極９３３を用いてコロナ放電することで、ミストＭを微細化してナノミストＮＭを発生させるとともに、上昇のイオン風でナノミストＮＭの上昇流を加速させ外部に放出する。さらに、この装置９０１においては、ナノミストＮＭを送り出すように送風する送風部９０６（ナノミスト送風用ファン）を備えており、ナノミストＮＭをより強力に送り出して排出する。特許文献２に示す加湿空気清浄装置９０１によれば、霧発生装置９０８で霧化が補助され、またナノミストＮＭの粒子が非常に小さく拡散効果が高く、さらに送風部９０６によって拡散効果を高められるため、効果的に広範囲にわたって空気清浄効果をもたせて加湿することができる。なお、ミスト発生後の排気側通風路上に送風部を設け、ミストを勢いよく排出する構成の装置については、特許文献２に示す加湿空気清浄装置９０１以前から知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６５９２７９７号公報

【特許文献2】特許第６４７３９１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に示す装置における方式では、下向きのイオン風のみを利用して液剤を蒸散させてナノミストを発生させるため、放出する水分量（ナノミストの量）がある程度限られてしまう。また、特許文献１に示す装置においては、イオン風のみを利用してナノミストを放出するため、ナノミストの放出する勢いがある程度限られてしまう。

【0008】

また、特許文献２に示すに示す装置における方式では、ナノミストを送り出すように送風部を用いており、ナノミストを強力に放出することができるが特許文献１の装置とは異なり、別途超音波振動子及び超音波発信装置のような可動部を有する霧化装置を別途構成する必要がある。

【0009】

そこで、本発明は、コロナ放電を利用して帯電したナノミストをより多く発生させるとともにより拡散効果高めた、新たな方式の噴霧器、及び加湿器、並びにその新たな方式を利用した応用装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

［１］本発明の噴霧器は、コロナ放電を利用して発生させたナノミストを放出する噴霧器であって、コロナ放電を行うための針電極を有し、噴霧器の外部から取り入れた気体に向けて針電極により高電圧で放電しイオン風を発生させる放電部と、放電部に高電圧を印加し、針電極による放電を制御する制御部と、液剤を貯留可能且つ放電部近傍に配置されており、貯留されている液剤にイオン風が当たることで帯電したナノミストを発生させる霧化部と、噴霧器の内部の気体を移動させて風として送る送風部と、を備え、放電部が送風部と霧化部との間に配置されていることを特徴とする。

【0011】

本発明の噴霧器は、噴霧器の外部から取り入れた気体に向けて針電極により高電圧で放電しイオン風を発生させる放電部と放電部に高電圧を印加し、針電極による放電を制御する制御部とを備えており、放電部においてイオン風が発生する。また、この噴霧器は、液剤を貯留可能且つ放電部近傍に配置されている霧化部を備えており、貯留されている液剤にイオン風が当たることで帯電したナノミストを発生させる。さらに、この噴霧器は、噴霧器の内部の気体を移動させて風として送る送風部を備え、放電部が送風部と霧化部との間に配置されている。すなわち、この噴霧器は、送風部で発生させる風で後押しされて流速が高められた放電部で発生するイオン風が噴霧器に貯留された液剤に当たるよう構成されている。これにより、この噴霧器によれば、液剤の蒸散する量が多くなるため、より多くの帯電したナノミストを発生させることができる。また、この噴霧器によれば、噴霧器内の気体の流速が送風部で高められるため、より勢いよくナノミストを放出しナノミストの拡散効果を高めることができる。なお、この噴霧器によれば、コロナ放電を利用してナノミストを生成するため、粒子が非常に小さいナノミストを放出することができることはもちろんである。

【0012】

その結果、本発明の噴霧器は、コロナ放電を利用して帯電したナノミストをより多く発生させるとともにより拡散効果高めた新たな方式の噴霧器となる。

【0013】

［２］本発明の噴霧器においては、制御部は、放電部にパルス電圧を印加するよう構成しても良い。

【0014】

このように構成することで、より省電力で効率的にナノミストを発生させることが可能となる。

【0015】

［３］本発明の噴霧器においては、放電部は、それぞれに針電極を含む複数の放電ユニットを有し、放電ユニットが前記イオン風全体の中心流に対して同心円上に配置されていることが好ましい。

【0016】

このように構成することで、装置内において、より広くより均等にイオン風を発生させることができるため、より多くのナノミストを発生させることが可能となる。

【0017】

［４］本発明の噴霧器においては、使用状態において、送風部が気体を下向きの風として送る向きで配置され、送風部、放電部、及び霧化部が上下方向に重なるよう配置されていることが好ましい。

【0018】

このように構成することで、霧化部に液剤を表面露出させた状態で貯留できるとともに、液剤表面に垂直に勢いよくイオン風を当てることができるため、より多くのナノミストを発生させることが可能となる。

【0019】

［５］本発明の噴霧器においては、送風部及び放電部の周囲に、霧化部で発生させたナノミスト、及び下向きの風が霧化部に当たって上向きに転じた風が通るための排気側通風路をさらに備えることが好ましい。

【0020】

このように構成することで、発生したナノミストが排気側通風路に導かれてスムーズに流れやすくなるため、滞りなくナノミストを放出することが可能となる。

【0021】

［６］また、本発明の噴霧器においては、送風部及び放電部を囲う円筒形状の内壁筒と、内壁筒を囲う円筒形状の外壁筒と、をさらに備え、排気側通風路が内壁としての内壁筒と外壁としての外壁筒との間の空間として形成されていてもよい。

【0022】

このように構成することで、広く均等な排気側通風路にすることができ、より滞りなくナノミストを放出することが可能となる。

【0023】

［７］本発明の噴霧器においては、排気側通風路は、外壁が透明体で形成されていてもよい。

【0024】

このように構成することで、排気側通風路の内側の壁を利用した特長ある意匠を形成することが可能となる。

【0025】

［８］本発明の噴霧器においては、液剤として、水、機能水、又はゲル化状機能水が用いられる。

【0026】

このような液剤に対しイオン風を当てることにより、帯電したナノミストを発生させることができる。

【0027】

［９］本発明の加湿器は、コロナ放電を利用して発生させたナノミストを放出する加湿器であって、コロナ放電を行うための針電極を有し、加湿器の外部から取り入れた気体に向けて針電極により高電圧で放電しイオン風を発生させる放電部と、放電部に高電圧を印加し、針電極による放電を制御する制御部と、液剤を貯留可能且つ放電部近傍に配置されており、貯留されている液剤にイオン風が当たることで帯電したナノミストを発生させる霧化部と、加湿器の内部の気体を移動させて風として送る送風部と、を備え、放電部が送風部と霧化部との間に配置されていることを特徴とする。

【0028】

本発明の加湿器は、基本的には前述の噴霧器と同様の構成であるため、前述の噴霧器と同様の効果を奏する。さらに補足すると、本発明の加湿器は、放出されるミストの粒子が非常に小さく水分が空気中に溶け込みやすい。これにより、本発明の加湿器では、ナノミストが空気中を漂い広範囲に拡散しやすく、また放出したミストが空気中に溶け込めずに床等に落ちることで蒸発する際の気化熱による室温低下を引き起こすといった問題も少ない。このため本発明の加湿器によれば、無駄な液剤を使わずに快適に効率よく使用空間を加湿することができる。

【0029】

その結果、本発明の加湿器は、コロナ放電を利用して帯電したナノミストをより多く発生させるとともにより拡散効果高めた新たな方式の加湿器となる。

【0030】

［１０］本発明の浄水装置は、溶液に溶解されている物質を除去して溶液を浄水する浄水装置であって、コロナ放電を行うための針電極を有し、浄水装置の外部から取り入れた気体に向けて針電極により高電圧で放電しイオン風を発生させる放電部と、放電部に高電圧を印加し、針電極による放電を制御する制御部と、放電部に高電圧を印加し、針電極による放電を制御する制御部と、溶液を貯留可能且つ放電部近傍に配置されており、貯留されている溶液にイオン風が当たることで帯電したナノミストを発生させる霧化部と、浄水装置の内部の気体を移動させて風として送る送風部と、霧化部で発生させたナノミスト、及び下向きの風が霧化器に当たって上向きに転じた風が通るための排気側通風路と、排気側通風路中又はその延長上において、微粒子が付着するよう接地されている被付着面を有する集塵部と、を備え、放電部が送風部と霧化部との間に配置されていることを特徴とする。

【0031】

本発明の浄水装置は、集塵部以外については基本的には前述の噴霧器と同様の構成であるため、ナノミストが集塵部に導かれるまでは前述の噴霧器と同様の効果を奏する。すなわち、本発明の浄水装置では、コロナ放電を利用して帯電した非常に粒子の小さいナノミストがより多く発生し集塵部に導かれる。そのうえで、本発明の浄水装置は、排気側通風路中又はその延長上において、微粒子が付着するよう接地されている被付着面を有する集塵部を備えており、ナノミストに溶け込んでいる微粒子を析出させることができる。このため、本発明の浄水装置によれば、より多く発生させたナノミストからしっかり微粒子を取り除くことができるため、物質が溶け込んでいる溶液を浄水することができる。

【0032】

その結果、本発明の浄水装置は、コロナ放電を利用して帯電したナノミストをより多く発生させる新たな方式を利用した浄水装置となる。

【発明の効果】

【0033】

本発明によれば、コロナ放電を利用して帯電したナノミストをより多く発生させるとともにより拡散効果高めた新たな方式の噴霧器、及び加湿器、並びにその新たな方式を利用した浄水装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】実施形態１における加湿器の構成を示す模式図である。

【図2】実施形態１における加湿器の上面図である。

【図3】実施形態１における放電ユニットの配置図である。

【図4】実施形態１における放電ユニットの側面図である。

【図5】実施形態１における制御部による制御電圧を示す図である。

【図6】実施形態１における放電ユニットを用いた加湿実験結果を示すグラフである。

【図7】実施形態２における加湿器の構成を示す模式図である。

【図8】実施形態２における吸気側放電ユニットの配置図である。

【図9】実施形態２における吸気側放電ユニットの側面図である。

【図10】実施形態２における排気側放電ユニットの側面図である。

【図11】実施形態３における浄水装置の構成を示す模式図である。

【図12】その他の実施形態における噴霧器の構成を示す模式図である。

【図13】特許文献１に示す水溶性薬剤を微粒化させて放出する装置を説明する図である（従来技術）。

【図14】特許文献２に示す加湿空気清浄装置を説明する図である（従来技術）。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、図面を参照して本発明の一実施形態である噴霧器について説明するが、本発明は、これらの実施形態に限定されるわけではない。なお、各図面は必ずしも実際の寸法を厳密に反映したものではない。また、本明細書においては、使用時に水平面に設置された噴霧器の姿勢を基準に「上下方向」及び「水平方向」といった方向を用いて説明する場合がある。

【0036】

［実施形態１］
（１－１．加湿器１の構成）
図１は、実施形態１における加湿器１の構成を示す模式図である。図２は、実施形態１における加湿器１の上面図である。図３は、実施形態１における放電ユニットの配置図である。図４は、実施形態１における放電ユニットの側面図である。図５は、実施形態１における制御部による制御電圧を示す図である。

【0037】

本発明に係る噴霧器については、滅菌器、アロマディフューザ等、さまざまな機器に応用できるが、本実施形態においては、室内を加湿するための優れた特性を活かして加湿器１として構成した一例を説明する。加湿器１は、図１に示すように、筐体２を有し筐体２の内部空間でコロナ放電を利用して水等の液剤ＷからナノミストＮＭを発生させ、そのナノミストＮＭを筐体２の外部へ放出する噴霧器である。加湿器１は、筐体２の内部に、コロナ放電を行う放電部３と、放電部３に高電圧を印加する制御部４と、霧化させる液剤Ｗを貯留可能な霧化部５と、筐体２内部で送風する送風部６と、を備えている。

【0038】

筐体２は、内壁筒２１と、内壁筒２１を囲う外壁筒２２と、内壁筒２１及び外壁筒２２の上方の開口を覆う天板２３と、内壁筒２１及び外壁筒２２の下方の開口を覆う底板２４とを有しており、全体的には外形略円柱状の筐体である。

【0039】

内壁筒２１は、上下方向に一直線に延びた円筒形状を有し、内側に内壁面に囲われた空間である吸気側通風路２５が形成されている（図３も参照）。内壁筒は、例えば、アルミ材、樹脂材、ガラス材等で形成されればよいが、本実施形態の内壁筒２１は、アルミ材で形成されている。

【0040】

外壁筒２２は、内壁筒２１と同軸で上下方向に一直線に延びた円筒形状を有し、内周面と内壁筒２１の外周面との間に空間である排気側通風路２６が形成されている（図３も参照）。外壁筒２２は、上下方向の長さ（高さ）が内壁筒２１の上下方向の長さ（高さ）と同等になるよう形成されている。外壁筒は、例えば、アルミ材、樹脂材、ガラス材等で形成されればよいが、本実施形態の外壁筒２２は、透明なアクリル材（透明体）で形成されている。これにより、加湿器１では、外壁筒２２を透過させて、内壁筒２１の外周面を視認することが可能である。

【0041】

天板２３は、水平方向に広がる円盤形状を有し、内壁筒２１及び外壁筒２２の上方開口に蓋をするようにして、内壁筒２１及び外壁筒２２の上端に固定されている。天板２３の外径寸法は、外壁筒２２の外径寸法と同等に形成されている。天板は、例えば、アルミ材、樹脂材、ガラス材等で形成されればよいが、本実施形態の天板２３は、アルミ材で形成されている。天板２３には、操作ボタン（不図示）が配置されている。天板２３には、上面から下面まで貫通し、吸気側通風路２５と重なる位置において円環に沿って整列した複数の吸気孔２７が形成されている（図２も参照）。また、天板２３には、上面から下面まで貫通し、排気側通風路２６と重なる位置において円環に沿って整列した複数の排気孔２８が形成されている（図２も参照）。なお、排気孔２８は、当ピッチで円環に沿って整列した円形の上側座繰りと、上側座繰りと同様のピッチで円環に沿って整列するとともに上側座繰りとの位置が半ピッチずれている下側座繰りとの重なり部分として形成されている。これにより、排気孔２８については、両面切削加工が可能な装置で製造することで工数を削減して形成することができるうえ、意匠性の高い貫通孔となっている。

【0042】

底板２４は、水平方向に広がる円盤形状を有し、内壁筒２１及び外壁筒２２の下方開口に蓋をするようにして、内壁筒２１及び外壁筒２２の下端に固定されている。底板２４の外径寸法は、外壁筒２２の外径寸法と同等に形成されている。底板は、例えば、アルミ材、樹脂材、ガラス材等で形成されればよいが、本実施形態の底板２４は、アルミ材で形成されている。底板２４には、上面から下面まで貫通し、吸気側通風路２５と重なる位置、及び排気側通風路２６と重なる位置において複数の通気孔が形成されている。これにより、底板２４の下面側で吸気側通風路２５と排気側通風路２６とが連通している。

【0043】

放電部３は、コロナ放電を行うための放電ユニット３１を有している。放電部では放電ユニットの数をその後に発生させるナノミストＮＭの量等に応じて適宜設定すればよいが、本実施形態の放電部３は、図３に示すよう二つの放電ユニット３１を有している。放電部３において、二つの放電ユニット３１は、放電部３の中心軸Ｌ１を中心とした放電ユニット配置架空円Ｃ１に沿って、均等に配置されている。

【0044】

放電ユニット３１は、底板２４の上面に固定されている。放電ユニット３１は、高電圧で放電するための放電プラグ３２を有している。放電ユニットでは放電プラグの数をその後に発生させるナノミストＮＭの量等に応じて適宜設定すればよいが、本実施形態の放電ユニット３１は、図３に示すよう三つの放電プラグ３２を有している。放電ユニット３１において、三つの放電プラグ３２は、放電ユニット３１の中心軸Ｌ２を中心とした針電極配置架空円Ｃ２に沿って、均等に配置されている。

【0045】

放電プラグ３２は、針状の針電極３３を有し、放電プラグ固定ベース３５に下向きに固定されている。放電プラグ３２の下方にはそれぞれの放電プラグ３２に対応する円筒状の相手電極３４（円筒電極３４）が相手電極固定ベース３６に固定配置されており、放電部３においては、下向きに突出する針電極３３から相手電極３４に向けて加湿器１の外部から取り入れた気体を介し、高電圧で放電することで下向きのイオン風を発生させる。発生するイオン風は相手電極３４の内側を抜けて下方の霧化部５へ向かう。放電プラグ３２には－４，０００Ｖ～－１５，０００Ｖのマイナスの高電圧が印加される。正放電よりも負放電の方が高い流速のイオン風を得やすい。但し、必要に応じてプラスの高電圧を印加するよう構成されていてもよい。

【0046】

制御部４は、いわゆる電子部品が配置された電子基板であり、後述の送風部６の上方において筐体２の内壁筒２１内側に収まる位置に配置されており、内壁筒２１の内壁に固定されている。制御部４は、後述の送風部６や放電部３に電源を供給するよう、送風部６や放電部３と電気的に繋がっている。制御部４は、前述したように放電部３における針電極３３に高電圧を印加し、針電極３３による放電を制御する。制御部は、針電極に対し図５（ａ）に示すような直流電圧を印加するよう構成されていてもよいが、実施形態の制御部４は、針電極３３に対し図５（ｂ）に示すようなパルス電圧を印加するよう構成されている。

【0047】

霧化部５は、図１に示すように、筐体２と同様の外径の有底円筒形状を有しており、液剤Ｗを貯留可能な容器である。霧化部５は、筐体２の直下で、放電部３の近傍に配置されている。このような配置により、霧化部５では、貯留されている液剤Ｗに放電部３で発生したイオン風が当たると、液剤Ｗが蒸散しナノミストＮＭが発生する。霧化部５に貯留させる液剤Ｗとしては、水、並びに芳香成分や除菌成分や消臭成分から選ばれた１種以上の成分を含む機能水が選ばれる。また、加湿器１に用いられる液剤Ｗとしては、液体のものが採用されているが、高吸水性樹脂等により多量の水や水溶性薬剤を吸収してゲル化状になったものを採用してもよい。

【0048】

送風部６は、いわゆる送風ファンであり、加湿器１の内部の気体を移動させて風として送る。送風部６は、放電部３の上方において筐体２の内壁筒２１内側に収まる位置に配置されており、内壁筒２１の内壁に固定されている。送風部６は、気体を下向きの風として送る向きで配置されている。送風ファンとしては、例えば、プロペラタイプのファンやシロッコタイプのファンを採用できる。

【0049】

このように構成された加湿器１においては、送風部６、放電部３、及び霧化部５が上下方向に重なるよう配置されているとともに、放電部３が送風部６と霧化部５との間に配置されている。また、加湿器１においては、送風部６及び放電部３の周囲に、排気側通風路２６が形成されている。加湿器１においては、吸気孔２７から吸い込まれ吸気側通風路２５を流れる下向きの風が霧化部５に当たって上向きに転じる風と霧化部５で発生させたナノミストＮＭとが排気側通風路２６通り、排気孔２８から放出される。この際、加湿器１においては、吸気側通風路２５を流れる下向きの風が送風部６及び放電部３で発生するイオン風で加速されることで、霧化部５でのナノミストＮＭの発生量が増加しているとともに霧化部５に当たって上向きに転じる風の風速が高められている。加湿器１が霧化部５で発生するナノミストＮＭは、粒径が３００ｎｍ以下で超微小である。

【0050】

（１－２．加湿器１の加湿効果）
図６は、実施形態１における放電ユニット３１を用いた加湿実験結果を示すグラフである。

【0051】

加湿器１は、上述のように霧化部５で発生するナノミストＮＭの粒径が３００ｎｍ以下で超微小である。このため、加湿器１で放出したナノミストＮＭは、放出した室内空間の空気中にすぐに溶け込み、通常の３μｍ以上の粒径のミストを放出するような加湿器と比べ僅かな量で効果的に室内を加湿する。これを裏付けるように、－３ｋＶを印加した放電ユニット３１を用いての１ｍ^３の空間における加湿効果は、図６に示す通りとなる。これからわかるように、放電ユニット３１で発生させるナノミストＮＭは、全体的に空間内の含有水蒸気量Ｄ２を上昇させていき、相対湿度Ｄ３を上昇させていく。この際、驚くべきことに、放電ユニット３１で発生させるナノミストＮＭは、空間内の温度Ｄ１を、ほとんど変化させない。これは、ナノミストＮＭの粒径が超微小であり空気中にすぐに溶け込みやすく、溶け込めなかったとしても空気中に長く浮遊できることから、一旦床に落ちて蒸発する際の気化熱が奪われることにより空間温度を低下させる現象を起こさせ難いためだと考えられる。なお、この実験において、３５０分間に放出した水量は、わずか３．８６４ｇである。よって、加湿器１は、室内温度を低下させずに室内空間を少ない水の量で加湿する優れた加湿器として構成されている。

【0052】

（１－３．実施形態１における作用・効果）
加湿器１は、その外部から取り入れた気体に向けて針電極３３により高電圧で放電しイオン風を発生させる放電部３と、放電部３に高電圧を印加し、針電極３３による放電を制御する制御部４とを備えており、放電部３においてイオン風が発生する。また、加湿器１は、液剤Ｗを貯留可能且つ放電部３近傍に配置されている霧化部５を備えており、貯留されている液剤Ｗにイオン風が当たることで帯電したナノミストＮＭを発生させる。さらに、加湿器１は、その内部の気体を移動させて風として送る送風部６を備え、放電部３が送風部６と霧化部５との間に配置されている。すなわち、加湿器１は、送風部６で発生させる風で後押しされて流速が高められた放電部３で発生するイオン風が加湿器１に貯留された液剤Ｗに当たるよう構成されている。これにより、加湿器１によれば、液剤Ｗの蒸散する量が多くなるため、より多くのナノミストＮＭを発生させることができる。また、加湿器１によれば、加湿器１内の気体の流速が送風部６で高められるため、より勢いよくナノミストＮＭを放出しナノミストＮＭの拡散効果を高めることができる。なお、加湿器１によれば、コロナ放電を利用してナノミストＮＭを生成するため、粒子が非常に小さいナノミストＮＭを放出することができることはもちろんである。

【0053】

さらに補足すると、加湿器１は、放出されるミストの粒子が非常に小さく水分が空気中に溶け込みやすい。これにより、加湿器１では、ナノミストＮＭが空気中を漂い広範囲に拡散しやすく、また放出したミストが空気中に溶け込めずに床等に落ちることで蒸発する際の気化熱による室温低下を引き起こすといった問題も少ない。このため加湿器１によれば、無駄な液剤Ｗを使わずに快適に効率よく使用空間を加湿することができる。

【0054】

その結果、加湿器１は、コロナ放電を利用して帯電したナノミストＮＭをより多く発生させるとともにより拡散効果高めた新たな方式の噴霧器となる。

【0055】

加湿器１においては、制御部４は、放電部３にパルス電圧Ｅ２を印加するよう構成されている。これにより、より省電力で効率的にナノミストＮＭを発生させることが可能となる。

【0056】

加湿器１においては、放電部３は、それぞれに針電極３３を含む複数の放電ユニット３１を有し、放電ユニット３１がイオン風全体の中心流に対して放電ユニット配置架空Ｃ１上に配置されている。これにより、装置内において、より広くより均等にイオン風を発生させることができるため、より多くのナノミストＮＭを発生させることが可能となる。

【0057】

加湿器１においては、使用状態において、送風部６が気体を下向きの風として送る向きで配置され、送風部６、放電部３、及び霧化部５が上下方向に重なるよう配置されている。これにより、霧化部５に液剤Ｗを表面露出させて状態で貯留できるとともに、液剤Ｗ表面に垂直に勢いよくイオン風を当てることができるため、より多くのナノミストＮＭを発生させることが可能となる。

【0058】

加湿器１においては、送風部６及び放電部３の周囲に、霧化部５で発生させたナノミストＮＭ、及び下向きの風が霧化部５に当たって上向きに転じた風が通るための排気側通風路２６をさらに備えている。これにより、発生したナノミストＮＭが排気側通風路２６に導かれてスムーズに流れやすくなるため、滞りなくナノミストＮＭを放出することが可能となる。

【0059】

加湿器１においては、送風部６及び放電部３を囲う円筒形状の内壁筒２１と、内壁筒２１を囲う円筒形状の外壁筒２２と、をさらに備え、排気側通風路２６が内壁としての内壁筒２１と外壁としての外壁筒２２との間の空間として形成されている。これにより、広く均等な排気側通風路２６にすることができ、より滞りなくナノミストＮＭを放出することが可能となる。

【0060】

加湿器１においては、排気側通風路２６は、外壁が透明体で形成されている。これにより、排気側通風路２６の内側の壁を利用した特長ある意匠を形成することが可能となる。

【0061】

加湿器１においては、液剤Ｗとして、水、機能水、又はゲル化状機能水が用いられる。このような液剤に対しイオン風を当てることにより、帯電したナノミストＮＭを発生させることができる。

【0062】

［実施形態２］
図７は、実施形態２における加湿器１０１の構成を示す模式図である。図８は、実施形態２における第１の放電ユニット１３１の配置図である。図９は、実施形態２における第１の放電ユニット１３１の側面図である。図１０は、実施形態２における第２の放電ユニット２３１の側面図である。

【0063】

実施形態２における加湿器１０１は、室内空間を加湿するための加湿器である。実施形態２における加湿器１０１は、基本的には実施形態１の加湿器１と同様の構成を有するが、放電部の構成が加湿器１と異なる。すなわち、図７に示すように、実施形態１の加湿器１が吸気側通風路２５に放電ユニット３１を有する放電部３を備えていたのに対し、加湿器１０１は、吸気側通風路２５に放電ユニット３１とは構成が異なる吸気側放電ユニット１３１を有する吸気側放電部１０３備えているとともに、排気側通風路２６にも排気側放電ユニット２３１を有する排気側放電部２０３を備えている。以下において、放電部（吸気側放電部１０３及び排気側放電部２０３）以外の構成については実施形態１の加湿器１と同様であるため、図面に実施形態１で用いた図と同じ符号を付して説明を省略する。

【0064】

吸気側放電部１０３は、コロナ放電を行うための吸気側放電ユニット１３１を有している。

【0065】

吸気側放電ユニット１３１は、実施形態１の放電ユニットと同様に底板２４の上面に固定されている。吸気側放電ユニット１３１は、高電圧で放電するための放電プラグ３２を有している。吸気側放電ユニットでは放電プラグ３２の数をその後に発生させるナノミストＮＭの量等に応じて適宜設定すればよいが、実施形態２の吸気側放電ユニット１３１は、図８に示すよう所定の間隔で整列された４本の細長い角棒状の放電プラグ固定ベース１３５を有しており、それぞれの放電プラグ固定ベース１３５には、ある程度狭い間隔且つ等間隔で放電プラグ３２が４本配置されている。すなわち、吸気側放電ユニット１３１には、放電プラグ３２が４×４のマトリックス状に配置されている。

【0066】

また、吸気側放電ユニット１３１は、放電プラグ３２の放電先として針電極３３が伸びる方向に広がる金属板状の吸気側相手電極１３４（プレート電極１３４）を複数枚有している。放電ユニットではプレート電極を放電プラグに対応させて配置すればよいが、実施形態２の吸気側放電ユニット１３１においては、図８に示すような平面視において、１列（４本）の放電プラグ３２の各列間及び外側に吸気側相手電極１３４が等間隔で平行に５枚配置されている。５枚の相手電極１３４（プレート電極１３４）は、各相手電極１３４間に配置されたプレート連結スタッド１３６で繋がり一体化している。

【0067】

プレート電極は、１枚で複数本の針電極３３と対応するように設けることが集積度を高める上で好ましく、実施形態２の吸気側相手電極１３４では、図９に示すように、１枚で４本の針電極３３と対応している（１列の針電極の両側に配置されているため、２枚で４本の針電極３３と対応しているともいえる）。吸気側相手電極１３４は、図９に示すように、針電極３３の下方に配置されるが、その針電極３３に近い側の稜線形状が波型となっている。さらに詳しくは、この稜線形状は、針電極３３に近い部分１３４ａが高く針電極３３から遠い部分１３４ｂが低くなっている。また、この稜線形状は、針電極３３に近い部分１３４ａ周りが緩やかな曲線状であり、針電極３３から最も遠い部分１３４ｂが尖った変曲点となっている。これは、稜線部分に水分が付着した場合に、水分が針電極３３から遠ざかるように流れ、針電極３３に近い部分に水分が溜まりにくく、放電プラグ３２からしっかり放電させるための工夫である。

【0068】

排気側放電部２０３は、コロナ放電を行うための排気側放電ユニット２３１を有している。

【0069】

排気側放電ユニット２３１は、排気側通風路２６中に固定されている。排気側放電ユニット２３１は、高電圧で放電するための放電プラグ３２と、放電プラグ３２の放電先として針電極３３が伸びる方向に広がる金属板状の排気側相手電極２３４（プレート電極２３４）を有している。排気側放電ユニット２３１は、排気側相手電極２３４の稜線形状以外、基本的には針電極３３が上方に向かって伸びている吸気側放電ユニット１３１を上下反転させた構造となっている。このため、以下の説明では、排気側相手電極２３４の稜線形状についてのみ説明し、その他の説明を省略する。

【0070】

排気側相手電極２３４は、図１０に示すように、針電極３３の上方に配置されるが、その針電極３３に近い側の稜線形状が波型となっている。さらに詳しくは、この稜線形状は、針電極３３に近い部分２３４ａが高く針電極３３から遠い部分２３４ｂが低くなっている。また、この稜線形状は、針電極３３に近い部分２３４ａ周りが緩やかな曲線状であり、針電極３３から最も遠い部分２３４ｂが尖った変曲点となっている。これは、稜線部分に水分が付着した場合に、水分が針電極３３から遠ざかるように流れ、針電極３３に近い部分に水分が溜まりにくく、放電プラグ３２からしっかり放電させるための工夫である。

【0071】

実施形態２の加湿器１０１によれば、吸気側通風路２５に配置された吸気側放電部１０３の他排気側放電部２０３も備えているため、霧化部５で発生したナノミストＮＭに対して、排気側放電部２０３でさらにコロナ放電を行うことでイオン風がより強められるため、ナノミストＮＭの拡散効果をより高めることができる。

【0072】

吸気側放電ユニット１３１又は排気側放電ユニット２３１によれば、複数本の針電極３３に対応するようなプレート状の吸気側相手電極１３４又は排気側相手電極２３４を有しているため、針電極３３を密に配置でき、イオン風の量、スピード、を増強させ、多くのナノミストを発生させることが可能となる。また、吸気側放電ユニット１３１又は排気側放電ユニット２３１によれば、複数本の針電極３３に対応するようなプレート状の吸気側相手電極１３４又は排気側相手電極２３４を有しているため、部品点数、組み込み工数を削減することが可能となる。

【0073】

なお、吸気側放電ユニット１３１又は排気側放電ユニット２３１では、放電プラグ３２が４×４のマトリックス状に配置されているものと説明したが、放電ユニットにおいてはこの配置に限定されるものではなく、例えば放電プラグが周状に配置されているものでもよく、千鳥状に配置されているものでもよい。また、それに合わせて相手電極のプレート形状を変形させ、一枚当たりに対応する放電プラグ数を調整すればよい。

【0074】

［実施形態３］
図１１は、実施形態３における浄水装置３０１の構成を示す模式図である。

【0075】

実施形態３における浄水装置３０１は、溶液Ｗに溶解されている物質を除去して溶液を浄水する浄水装置である。実施形態３における浄水装置３０１は、基本的には実施形態１の加湿器１と同様の構成を有するが、集塵部８をさらに備えている点が加湿器１と異なる。すなわち、浄水装置３０１は、実施形態１の加湿器１の内部構成と同様、筐体２、放電部３、制御部（不図示）、霧化部５、及び送風部６を備えており、さらに、筐体２の排気孔２８の上方、に集塵部８を備えている。以下において、筐体２、放電部３、制御部（不図示）、霧化部５、及び送風部６の構成については実施形態１の加湿器１と同様であるため、説明を省略し、異なる構成の集塵部８についてのみ説明する。

【0076】

集塵部８は、排気側通風路２６中又はその延長上において、微粒子が付着するよう接地（アース）されている被付着面８１ａを含む付着板８１を備えている。付着板８１は、板状に形成されたアルミニウム当の金属板によって構成されている。付着板８１は、上下方向又は水平方向に対し、傾斜して配置されている。

【0077】

このように構成された浄水装置３０１は、集塵部８以外については基本的には実施形態１の加湿器１と同様の構成であるため、ナノミストＮＭが集塵部８に導かれるまでは前述の加湿器１と同様の効果を奏する。すなわち、浄水装置１０１では、コロナ放電を利用して生成した非常に粒子の小さいナノミストＮＭがより多く発生し、集塵部８に導かれる。そのうえで、浄水装置１０１は、排気側通風路２６中又はその延長上において、微粒子が付着するよう接地されている被付着面８１ａを有する集塵部８を備えており、ナノミストＮＭに溶け込んでいる微粒子を析出させることができる。このため、浄水装置１０１によれば、より多く発生させたナノミストＮＭからしっかり微粒子を取り除くことができるため、物質が溶け込んでいる溶液を浄水することができる。

【0078】

その結果、浄水装置３０１は、コロナ放電を利用して帯電したナノミストＮＭをより多く発生させる新たな方式を利用した浄水装置となる。

【0079】

［その他の形態］
（１）上記実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ、角度等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。

【0080】

（２）上記した実施形態において、吸気孔２７及び排気孔２８については天板２３に形成されているものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、次のような配置であってもよい。

【0081】

図１２は、その他の実施形態における噴霧器の構成を示す模式図である。図１２に示す噴霧器４０１は、基本的には実施形態１の加湿器１と同様の構成を有するが、吸気孔及び排気孔の位置が加湿器１と異なる。すなわち、噴霧器４０１は、吸気孔４２７及び排気孔４２８が筐体２の側面に形成されている。

【0082】

（３）上記した実施形態において、加湿器１が円柱形状を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、直方体形状であっても良いし、表面に凹凸があってもよい。

【0083】

（４）上記した実施形態において、放電ユニット３１は、放電部３の中心軸Ｌ１を中心とした放電ユニット配置架空円Ｃ１に沿って、均等に配置されており、放電プラグ３２は、放電ユニット３１の中心軸Ｌ２を中心とした針電極配置架空円Ｃ２に沿って、均等に配置されているものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放電ユニットが単数であってもよいし、放電プラグが単数であってもよい。

【0084】

（５）上記した実施形態において、噴霧器として、加湿器１及び浄水装置１０１を例に挙げて説明したが、本発明の概念はこれらの例のように、発生させたナノミストＮＭを利用するものに限定されない。本発明は、例えば、霧化部を被乾燥物の配置部として構成することで、乾燥器として利用できる。

【0085】

（６）上記した実施形態において、一例として外壁筒２２が透明体であるものとして説明したがこのことについて補足する。このように外壁筒を透明体にすれば、例えば、外壁筒の端部にＬＥＤ等の発光素子を配置して導光筒として用いて優れた意匠を形成することも可能となる。またこのように外壁筒を透明体にすれば、例えば、透けて見える内壁筒の表面をデザインしたり発光させたりすることで優れた意匠を形成することも可能となる。

【符号の説明】

【0086】

１，１０１‥加湿器（噴霧器）、２‥筐体、３‥放電部、４‥制御部、５‥霧化部、６‥送風部、８‥集塵部、２１‥内壁筒、２２‥外壁筒、２３‥天板、２４‥底板、２５‥吸気側通風路、２６‥排気側通風路、２７，４２７‥吸気孔、２８，４２８‥排気孔、３１‥放電ユニット、３２‥放電プラグ、３３‥針電極、３４‥相手電極、１０３‥吸気側放電部、１３１‥吸気側放電ユニット、１３４‥吸気側相手電極、２０３‥排気側放電部、２３１‥排気側放電ユニット、２３４‥排気側相手電極、３０１‥浄水装置、４０１‥噴霧器，Ｃ１‥放電ユニット配置架空円、Ｃ２‥針電極配置架空円、Ｄ１‥温度、Ｄ２‥含有水蒸気量、Ｄ３‥相対湿度、Ｅ２‥パルス電圧、ＮＭ‥ナノミスト、Ｗ‥液剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】