專利名稱：靜電霧化器及具有靜電霧化器的熱空氣吹風機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生帶電液體微粒的靜電霧化器，并且還涉及一 種熱空氣吹風機，該熱空氣吹風機配備有靜電霧化器以及傳送加熱的 空氣的空氣吹送單元。
背景技術：
已知在日本專利申請待審No. 11-300975中公開的一種傳統(tǒng)的設 備。根據(jù)該專利申請中所公開的液體霧化器所采納的技術，該液體霧 化器具有浸沒在液體中的噴射電極以及位于液體外部的、與噴射電極 相對的反電極，并通過向噴射電極提供具有可控脈寬的脈沖電壓、然 后啟動液體霧化器，來產(chǎn)生精細微粒，其中每一個微粒具有可以控制 的不同的微粒大小，從而可以以低電壓產(chǎn)生非常高密度的、在大小上 變化較少的細小的微粒。
在這個傳統(tǒng)的液體霧化器中，僅脈寬控制和脈沖電壓調節(jié)不足以 改進靜電霧化在高電場中的性能，因此，期望增加每一個微粒上的靜 電放電并減小微粒的大小，以進一步改進靜電霧化的性能。
此外，在這一傳統(tǒng)的霧化器中，由脈沖供給單元供給的脈沖用于 電極啟動控制器，以產(chǎn)生施加至噴射電極的脈沖電壓。因此，需要提 供有利地導致部件數(shù)目增加和復雜的電路結構的脈沖供給單元。
鑒于這些問題己經(jīng)實現(xiàn)了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種靜電 霧化器，該靜電霧化器可以進一步減小帶電的液體微粒的微粒大小， 從而改進性能，并在結構對其進行縮小和簡化。本發(fā)明的另一目的是
提供一種可以傳送熱空氣并噴射精細帶電液體微粒的熱空氣吹風機。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種靜電霧化器，該靜電霧化 器通過由響應于向放電電極的電壓施加而形成的電場引起的放電對提 供給放電電極的液體進行霧化。靜電霧化器包括產(chǎn)生施加至放電電極 的脈沖電壓的電壓產(chǎn)生單元，該電壓產(chǎn)生單元包括轉換單元，將輸 入AC信號轉換為脈沖信號；以及觸發(fā)裝置(igniter)，將轉換單元所 獲得的脈沖信號升高到施加至放電電極的脈沖電壓的電壓值。


結合附圖，根據(jù)下列描述和所附權利要求，本發(fā)明的示例性實施 例將變得更加顯而易見。應理解，這些附圖僅僅是示例性實施例，因 此不應被理解為限制本發(fā)明范圍，將通過利用附圖，使用附加特征和 細節(jié)來描述本發(fā)明的典型實施例，在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的靜電霧化器的配置；
圖2是靜電霧化器的電壓波形圖3示出了高壓控制電路和平滑/整流電路的電路結構；
圖4示出了電場與在靜電霧化時觀察到的精細液體微粒之間的關
系；
圖5是施加至放電電極的電壓的電壓波形圖； 圖6示出了施加至放電電極的電壓與放電時間時的放電電流之間 的關系；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的靜電霧化器的配置；以及 圖8示出了根據(jù)配備有靜電霧化器的本發(fā)明的第三實施例的熱空 氣吹風機的結構。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。 [第一實施例]
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的靜電霧化器的配置。
參照圖l，靜電霧化器具有整流器電路1、高壓產(chǎn)生電路2、放電 單元3、供水單元4、電容器5 (5a、 5b)、以及電阻器(6a、 6b)。
該整流器電路1通過全波整流和半波整流對工業(yè)用的AC電源7 所供應的交流電進行整流，在全波整流的情況中，整流器電路l向高 壓產(chǎn)生電路2提供諸如圖2的電壓波形圖中的VI所示的整流后的信 號。
高壓產(chǎn)生電路2包括高壓控制電路21、可操作作為升壓變壓器的 觸發(fā)裝置22、以及平滑/整流電路23，并且升高整形器電路1所供應 的整形后的電壓V1，以產(chǎn)生高壓脈沖信號。
一旦從整形器電路1接收到整形后的信號，高壓控制電路21就基 于該整形后的信號產(chǎn)生脈沖形的信號，該脈沖形的信號具有高于工業(yè) 用的AC電壓的頻率，并適于向觸發(fā)裝置22輸入，也就是說適于觸發(fā) 裝置22的升高操作。例如，這個脈沖形的信號是由圖2的電壓波形圖 中的V2示出的脈沖信號。將所產(chǎn)生的脈沖信號提供給觸發(fā)裝置22。
觸發(fā)裝置22具有連接至高壓控制電路21的初級線圈以及連接至 平滑/整流電路23的次級線圈，并升高高壓控制電路21所提供的脈沖 電壓，從而產(chǎn)生由次級線圈預先設置的大約-3kV至-4kV的正或負高 脈沖電壓。將所產(chǎn)生的脈沖電壓提供給向平滑/整流電路23。
一旦接收到頻率比AC電源7的頻率高的升高后的脈沖電壓時， 連接至觸發(fā)裝置22的次級線圈的平滑/整流電路23對脈沖電壓進行平 滑和整流，從而產(chǎn)生其頻率己經(jīng)被大致地減少至AC電源7的頻率的 脈沖信號，例如，諸如由圖2的電壓波形圖中的V3指示的負電壓脈 沖信號。將所產(chǎn)生的脈沖信號提供給放電單元3。
放電單元3具有放電電極31以及反向集電極(例如，接地電極 32)，該反向集電極在放電電極與其之間產(chǎn)生高電場。高電場中的放電 產(chǎn)生帶電的(例如，帶負電的)微粒水(離子化的薄霧，下面簡稱為 離子薄霧)和帶電的(例如，帶負電的)離子，從而實現(xiàn)靜電霧化。
在第一實施例和后面說明的其它實施例中，將水作為要被霧化的 液體進行處理，但是液體不局限于水，并且可以是例如通過向水中添
加其它物質、并將它們混合而制備的液體。
放電電極31連接至平滑/整流電路23的高電壓輸出側上提供的端 子，并將通過平滑/整形電路23獲得的高脈沖電壓施加至該放電電極 31。將接地電極32布置在距放電電極預定距離處，并給出到其的地電 勢。接地電極31和放電電極32在二者之間產(chǎn)生高電場，以執(zhí)行放電。
供水單元4供應用于由放電單元3執(zhí)行靜電霧化的水。例如供水 單元4具有用于存儲水的儲水池，并將存儲在儲水池中的水提供給放 電電極31。備選地，供水單元4具有例如Peltier模塊作為制冷單元， 用于將放電電極31冷卻到露點以下以獲得放電電極31的冷凝水。
如上所述，當使用除水以外的液體來進行靜電霧化時，可以將預 先準備的液體存儲在儲水池中，以代替存儲水。
電容器5由串聯(lián)在平滑/整流電路23的低電壓輸出側上提供的端 子與AC電源7之間的兩個電容器5a和5b構成。電容器5充當高頻 低阻抗元件，以連接平滑/整流電路23的低電壓輸出側上的端子與AC 電源7。
電阻器6由串聯(lián)在平滑/整流電路23的低電壓輸出側上提供的端 子與AC電源7之間的兩個電阻器6a和6b構成。電阻器6充當確保 電路穩(wěn)定操作的元件，并連接平滑/整流電路23的低電壓輸出側上的 端子與AC電源7。
例如，如圖3中所示地配置圖1所示的高壓控制電路21和平滑/ 整流電路23。
如圖3所示，高壓控制電路21具有電阻器211、開關設備212 (諸 如在達到預定參考電壓時進行切換的SIDAC)、以及電容器213。平滑 /整流電路23具有二極管231和電容器232。在高壓控制電路21從整 流器電路1接收到整流后的信號時，經(jīng)由電阻器211對電容器213進 行充電，并在電荷電勢達到參考電壓時，開關設備212從"關"切換 至"開"，相應地給電容器213通電。經(jīng)由開關元件212，將在電容器 213中充電的電荷電壓施加至觸發(fā)裝置22，然后電容器213的電壓降 至參考電壓以下，因此開關設備212切換至"關"。由此重復這個操作， 以產(chǎn)生前面已經(jīng)說明過的、如圖2中的V2所示的脈沖信號。
利用這樣的配置，將高壓產(chǎn)生電路2所產(chǎn)生的脈沖信號的電壓設 置為高電壓(離子薄霧噴射電壓)，以便通過放電單元3的放電產(chǎn)生離 子薄霧，以及在將該電壓施加至放電電極31時也不會發(fā)生泄漏，盡管 該電壓根據(jù)電壓施加的持續(xù)時間而不同，但是例如該電壓大約為 -3.3kV。
在將該高電壓施加至放電電極31時，在放電電極31與接地電極 32之間產(chǎn)生高電場。從供水單元4向放電電極31供水。在這種情況 中，當將脈沖信號施加至放電電極31時，由于如上所述的在放電電極 31與接地電極32之間產(chǎn)生的高電場，供給放電電極31的水被靜電霧 化，從而產(chǎn)生離子薄霧。所產(chǎn)生的離子薄霧攜帶靜電電荷，并因此從 放電電極31轉移至接地電極32 (因為在放電電極31和接地電極32 之間存在高電場)。通過來自諸如風扇之類的空氣吹送單元的空氣流， 有效地將這一轉移中的離子薄霧噴射到外部。應注意，甚至在沒有空 氣吹送單元的情況下，也能夠噴射所產(chǎn)生的離子薄霧，但是可以通過 利用空氣吹送單元來進一步增加噴射效率。
如上所描述，根據(jù)第一實施例，通過向放電電極31施加脈沖信號， 可以在放電電極31與接地電極32之間產(chǎn)生高電場，而不會在放電操 作期間引起泄漏電流。高電場的產(chǎn)生增加了噴射的每一微粒的放電的 能量，并且在高電場條件下的靜電霧化也能夠增加離子薄霧上的靜電 電荷。因此，在放電操作期間的電場密度與減小至某微小尺寸的微粒 數(shù)目之間的關系顯示出了如圖4所示的特性，這意味著較高的電場導 致己經(jīng)減小至某一尺寸(例大約5nm)的離子薄霧微粒的數(shù)目的增 加。
一種與傳統(tǒng)的方法相比進一步增加電場密度的可能的方法時升高 應用于放電電極的電壓，但是當升高應用的電壓時，會產(chǎn)生泄漏電流。 為了克服這個問題，如在第一實施例中說明的，施加的電壓從持續(xù)恒 定電壓信號變化為間歇脈沖信號，從而可以升高施加的電壓，而不會 引起泄漏電流。 ，
與此同時，在不使用在第一實施例中被采用以輸入脈沖信號的觸 發(fā)裝置，而使用輸入用于產(chǎn)生脈沖信號的高頻正弦波的普通升壓變壓
器時，必須從高壓控制電路21向這個升壓變壓器提供適合輸入至升壓 變壓器的高頻的、間歇信號。因此，需要產(chǎn)生這種信號的電路結構， 該電路結構能夠增加部件數(shù)目和電路大小，并使電路結構更加復雜。
在第一實施例中，代替普通的升壓變壓器，采用觸發(fā)裝置來輸入 脈沖形的信號，并升高所施加的電壓，與使用普通的升壓變壓器的情 況相比，該觸發(fā)裝置實現(xiàn)了小尺寸、簡單的結構。此外，如圖5所示， 當采用觸發(fā)裝置時，與使用普通的升壓變壓器(高壓變壓器的方法) 的情況相比，能夠在不引起泄露電流的情況下縮短可適用于放電電極 的最大電壓的輸出時間(施加時間)，從而可以將所施加的電壓設置為 較大的值，由此產(chǎn)生高電場。
當向放電電極持續(xù)施加恒定的電壓時，與施加脈沖信號的情況相 比，所施加的電壓較低，以防止如上所述的泄漏電流。因此，為了產(chǎn) 生離子薄霧并獲得其效果，需要產(chǎn)生離子薄霧的放電電流值。假設將 離子薄霧施加至頭發(fā)，以在其上獲得效果，這個放電電流值是由在圖 6所示的在頭發(fā)上出現(xiàn)的效果處的變壓器使用輸出特性(恒定電壓施 加時的電壓-電流特性)上的點指示的值。這個放電電流值比也在圖6 中示出的出現(xiàn)在頭發(fā)上的效果處的變壓器使用輸出特性(恒定電壓施 加時的電壓-電流特性)上的點指示的值，由此增加了電流消耗。
在第一實施例中，能夠容易地獲得高電壓，從而可以降低需要用 以產(chǎn)生離子薄霧的放電電流。因此，可以降低電流消耗。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的靜電霧化器的配置。 參照圖7，第二實施例的特征在于限流電路8，例如，在高壓產(chǎn)生
電路2的平滑/整流電路23與放電單元3的放電電極31之間提供電阻
器，以便限制從高壓產(chǎn)生電路2獲得的、并經(jīng)由限流電路8施加至放
電電極31的高壓脈沖信號的電流。
除了在第一實施例中實現(xiàn)的優(yōu)點，通過使用限流電路8來限制限
流電路8施加至放電電極31的脈沖信號的電流，確保穩(wěn)定地產(chǎn)生離子薄霧。 —
圖8是電吹風的結構的示意圖，該電吹風是根據(jù)本發(fā)明的第三實 施例的配備有圖1或圖7所示的靜電霧化器的熱空氣吹風機的示例。
參照圖8，電吹風具有構成主要部件的外殼81，還具有與外殼81 成一體的手柄82，將手柄82提供在外殼81的下壁，以使其向下突出。 在外殼81中，提供了用于從進氣口 87吸入空氣的風扇84，以及用于 使風扇84旋轉的電動機83。在電動機83的下側，提供了加熱單元85, 將加熱器86布置在加熱單元85上，以便選擇性地對風扇84送來的空 氣進行加熱，并在加熱器86被選擇性地放電時產(chǎn)生暖風，這里所產(chǎn)生 的暖風經(jīng)由送風口 88送到外部。
在手柄82中，提供了開關89,用于接通/切斷電動機83、加熱器 86和靜電霧化器，并且也切換電吹風的其它功能。
在高壓產(chǎn)生單元2、放電單元3和供水單元4在外殼81的上壁的 前端部分中，這些連同電壓調整電路1 (未示出) 一起構成了圖1或 圖7所示的靜電霧化器。通過由風扇84產(chǎn)生的、然后被引到引入通道 卯中的空氣流，沿與來自送風口 88吹送空氣的同一方向，將放電單 元3所產(chǎn)生的離子薄霧噴射出。
電容器被布置在外殼81內(nèi)的進氣口 87與風扇84之間的上壁上， 并經(jīng)由導線(未示出)連接至高壓產(chǎn)生電路2。
如上所述，通過在吹風機上安裝圖1所示的根據(jù)第一實施例的靜 電霧化器或圖7所示的根據(jù)第二實施例的靜電霧化器作為熱空氣吹風 機，可以將從吹風機噴射出的離子薄霧微粒減小至精細的微粒大小， 增加離子薄霧上的靜電電荷，此外還增加了具有精細微粒大小的離子 薄霧的數(shù)量。這增強了進入頭發(fā)的離子薄霧的滲透性，并提高了在頭 發(fā)上的潮濕效果。
此外，通過將施加至放電電極31的脈沖信號的電壓幅度設置在帶 電的離子噴射電壓與離子薄霧噴射電壓之間，可以提供有效的因素， 即，只要靜電霧化器正在運轉，那么就能夠一直噴射提供吹干效果的 離子和提供潮濕效果的離子霧之一或二者。
盡管本發(fā)明的發(fā)明人己經(jīng)參考本發(fā)明的實施例對本發(fā)明進行了描 述，構成本發(fā)明的公開的一部分的論述和附圖不應被認為是對本發(fā)明
的限制。也就是說，本領域的技術人員基于前述實施例所構成的各個 備選實施例、示例和操作技術當然落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1、一種靜電霧化器，通過由響應于向放電電極施加的電壓而形成的電場引起的放電，對供給放電電極的液體進行靜電霧化，所述靜電霧化器包括電壓產(chǎn)生單元，產(chǎn)生要施加至放電電極的脈沖電壓，其中所述電壓產(chǎn)生單元包括轉換單元，將輸入AC信號轉換為脈沖信號；以及觸發(fā)裝置，將由轉換單元獲得的脈沖信號升高到要施加至放電電極的脈沖電壓的電壓值。
2、 根據(jù)權利要求l的靜電霧化器，還包括限流單元，所述限流單 元限制要施加至放電電極的脈沖電壓的電流值。
3、 一種熱空氣吹風機，包括 根據(jù)權利要求l的靜電霧化器；以及 傳送暖風的熱空氣吹風單元。
全文摘要
提供了一種靜電霧化器及具有靜電霧化器的熱空氣吹風機，該靜電霧化器能夠通過由響應于向放電電極施加的電壓而形成的電場引起的放電，對供給放電電極的液體進行靜電霧化。該靜電霧化器具有產(chǎn)生要施加至放電電極的脈沖信號的高壓產(chǎn)生電路，該高壓產(chǎn)生電路包括高壓控制電路，將輸入AC信號轉換為脈沖信號；以及觸發(fā)裝置，將由高壓控制單元獲得的脈沖信號升高到要施加至放電電極的脈沖電壓的電壓值。
文檔編號B05B5/025GK101391243SQ200810160939
公開日2009年3月25日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權日2007年9月21日
發(fā)明者仲宗根英俊, 宮田博光, 齋田至 申請人:松下電工株式會社