静电雾化装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请为于2010年8月25日提交、申请号为200980106330. 6、发明名称为"静电 雾化装置"的中国专利申请的分案申请。所述母案申请的国际申请日为2009年2月17日， 国际申请号为PCT/JP2009/052674。
技术领域
[0002] 本发明涉及产生带电的微小液体粒子雾的静电雾化装置。
【背景技术】
[0003] 过去，如在日本已公开的专利公报第2005-131549号中所公开的，已知存在静电 雾化装置。上述日本已公开的专利公报中披露的静电雾化装置包括：放电电极；与放电电 极隔开的相对电极；输水器（液体供应部件），该输水器被配置用于向放电电极供应用于雾 化的液体；以及高压施加单元（高压施加部件），该高压施加单元被配置用于在放电电极和 相对电极之间施加高压。在所述静电雾化装置中，高压施加单元在相对电极和放电电极之 间产生电场，以使负电荷集中于放电电极所保持的液体上，从而产生静电雾化现象，其中， 液体被反复地分解和扩散（瑞利分解，Rayleigh disintegration)。这种静电雾化现象会 产生包含原子团（活性种，active species)的、纳米尺寸的带电微小水粒子雾。带电微小 水粒子雾由离子风引起的气流携带着而被排出。这样，所述静电雾化装置会产生诸如高保 湿行为、除臭效果和对过敏原（例如扁虱和花粉）的灭活效应等。
[0004] 上述静电雾化装置的相对电极被成形为环状，在其中心设置有孔（发射器端口）。 这个相对电极被布置成使得放电电极的端部被暴露在所述孔中。因此，高压施加单元产生 的电场在相对电极的内表面和放电电极的端部之间延伸，并且该电场仅在放电电极的端部 和发射器端口的周边之间的狭窄区域变强。因此，放电电极的端部上的电场的集中度较低。 这样，难于产生和排放大量的、包含原子团的带电微小水粒子。
【发明内容】
[0005] 鉴于上述不足，本发明旨在提出一种静电雾化装置，该静电雾化装置能够在放电 电极和相对电极之间产生电场，同时加强放电电极的端部处的电场集中度，由此产生并排 放大量的、包含原子团的带电微小液体粒子雾。
[0006] 根据本发明的静电雾化装置包括：放电电极；与所述放电电极隔开的相对电极； 液体供应部件，该液体供应部件被配置用于向所述放电电极的端部供应液体；以及电压施 加部件，该电压施加部件被配置用于在所述放电电极的端部和所述相对电极之间施加电 压，以从向所述放电电极的端部供应的液体中产生带电微小液体粒子雾。所述相对电极被 设置有用于通过其向外排出带电微小液体粒子雾的孔。所述相对电极被成形为具有凹陷的 表面，所述凹陷的表面与所述放电电极相对，并且包围所述发电电极的端部。所述相对电极 被设置有筒状电极，该筒状电极从所述孔的周边开始远离所述放电电极地延伸。
[0007] 根据本发明，在所述放电电极的端部和所述相对电极的位于所述放电电极侧的表 面之间产生强电场，以覆盖宽泛的范围。另外，在所述筒状电极的内圆周和所述放电电极的 端部之间的空隙中也产生电场。因此，放电电极的端部处的电场集中度会大大提高。结果， 电荷会有效地集中于放电电极上所承载的液体上。由此，能够产生大量的、包含原子团的带 电微小液体粒子的雾。另外，如同被吸引向所述筒状电极的内圆周，带电微小液体粒子雾进 入所述相对电极的孔。其后，带电微小液体粒子雾通过所述筒状电极，然后通过所述排放端 口而被排出。这样，能够排出大量的、包含原子团的带电微小液体粒子雾。
[0008] 在一个优选实施例中，凹陷的表面包括以所述放电电极的端部为中心并且具有恒 定的半径的球形表面。
[0009] 根据本发明，能够在所述放电电极的端部和所述表面的至少一部分之间产生强电 场，以覆盖宽泛的范围。
[0010] 在一个优选实施例中，所述筒状电极的轴方向与所述球形表面的通过所述孔的中 心的径向对齐。
[0011] 根据本发明，能够通过所述孔来释放带电微小液体粒子雾，同时使得尽可能少的 带电微小液体粒子雾保留在相对电极的内表面上。
[0012] 在一个优选实施例中，所述静电雾化装置满足关系式0. 1〈0/21?〈1，其中，0是所述 筒状电极的内直径，并且R是所述球形表面的半径。
[0013] 根据本发明，能够将有效范围内的原子团的数量保持为有保证的性能范围。
【附图说明】
[0014] 图1是示出根据本发明的一个实施例的静电雾化装置的示意性截面图，
[0015] 图2A是示出在相对电极未被设置筒状电极的情况下放电电极和相对电极之间的 电场的说明性视图，
[0016] 图2B是示出在相对电极被设置有筒状电极的情况下放电电极和相对电极之间的 电场的说明性视图，
[0017] 图3A是示出上述静电雾化装置的放电电极和相对电极之间的尺度关系的示意性 侧视图，
[0018] 图3B是示出原子团的数量相对于图3A中所示的尺度关系的依赖关系的图，
[0019] 图4A是示出上述静电雾化装置的一个变型的示意性侧视图，
[0020] 图4B是示出上述静电雾化装置的一个变型的示意性侧视图，
[0021] 图5是示出上述静电雾化装置的一个变型的尺度关系的示意性侧视图，以及
[0022] 图6是示出上述静电雾化装置的一个变型中的相对电极的透视图。
【具体实施方式】
[0023] 图1是示出根据本发明的一个实施例的静电雾化装置10的示意图。本实施例的 静电雾化装置10包括放电电极20、相对电极30、液体供应装置（液体供应部件）40和电压 施加装置（高压施加部件）50。
[0024] 放电电极20被成形为杆状。另外，放电电极20的端部21被成形为球形。相对比 地，放电电极20的基座22被成形为板状。另外，放电电极20由金属中具有高导热率的材 料（例如铝）来制成。注意，放电电极20的端部21可以不是球形，而是尖锐的形状。
[0025] 电压施加装置50电连接到放电电极20和相对电极30中的每一个，并且被配置用 于在放电电极20和相对电极30之间施加电压。电压施加装置50被配置用于在放电电极 20和相对电极30之间施加足够的电压，以从放电电极20的端部上承载的液体中产生带电 微小液体粒子雾。而且，电压施加装置50被配置用于在放电电极20和相对电极30施加电 压，使得放电电极20的端部21作为负电极，从而使得电荷集中在放电电极20的端部21上。
[0026] 液体供应装置40被配置用于向放电电极20的端部21供应用于静电雾化的液体 (未示出）。在本实施例中，将水用作用于静电雾化的液体。液体供应装置40是通过利用 放电电极20和?自尔贴单元（peltier unit)41来实现的。?自尔贴单元41的冷却部分42与 放电电极20的基座22接触。换句话说，冷却部分42热耦合到放电电极20的基座22。液 体供应装置40被配置用于通过控制珀尔贴单元41来使得放电电极20冷却到周围空气的 露点以下。即，液体供应装置40通过利用结露（表面凝结）而向放电电极20的端部21供 水。在静电雾化装置10中，通过结露而存在于放电电极20的表面上的水（结露水）被用 作用于静电雾化的液体。液体供应装置40并不局限于上述实例。例如，液体供应装置40 可以通过利用放电电极20和被配置为存储液体的液体箱（未示出）来实现。在这种情况 下，放电电极20可以由具有细孔的材料或多孔材料（例如多孔陶瓷等）来制成，并且可以 被布置成使得其基座22浸于液体箱中存储的液体中。
[0027] 相对电极30的主体33被形成为半球形盘状，并且由金属制成。主体33的中心设 置有孔（以下称为"第一孔"）31，通过该孔向外排放带电微小水粒子雾。相对电极30与放 电电极20间隔开，其中，主体33的内表面32面向放电电极20。简而言之，相对电极30的 内表面32限定了相对电极的与放电电极20相对的表面。
[0028] 这个内表面32是包围放电电极20的端部21的凹陷表面（凹面）。当在相对电极 30的与通过放电电极20的端部21的平面对应的截面观看时，内表面32的轮廓是以放电电 极20的端部21为中心的圆弧，其半径等于端部21和相对电极30之间的最短距离（即放 电距离）R。
[0029] 特别地，在本实施例中，相对电极30的内表面32包括球形表面，该球形表面以放 电电极20的端部21为中心，并且具有恒定的半径R。即，相对电极30的具有围绕放电电极 20的端部21的内表面32的整个主体33被限定为其中在相对电极30和放电电极20的端 部21之间的距离是最短距离R的部分。因此，在整个主体33和放电电极20的端部21之 间产生强电场，以覆盖三维