[发明专利]静电雾化器

说明书

技术领域

本发明涉及静电雾化设备，尤其是涉及用于生成纳米雾的静电雾化设 备。

背景技术

日本专利申请公开第H5-345156号公开了用于生成纳米级的带电微 小水微粒(纳米雾)的常规静电雾化设备。在该设备中，在提供有水的发 射电极与相对电极之间施加高电压，以引起发射电极上保持的水的瑞利破 碎(Rayleigh breakup)，从而将水雾化。这样得到的、寿命长并且包含原 子团(radical)的带电微小水微粒可以大量扩散到空间中。这些水微粒因 而可以有效作用于附着在室内墙壁、衣服或窗帘上的恶臭成分，以便除臭。

然而，上述设备依赖于装有水的水箱，其中水通过毛细管作用提供给 发射电极，因此用户必须补充水箱。为了避免该过程，可以提供热交换部 分，用于通过将周围的空气冷却来凝聚水，从而将通过热交换部分凝聚的 水(冷凝水)提供给发射电极。然而，该方法的问题在于：在热交换部分 凝聚水以及将冷凝水给送到发射电极至少需要花费数分钟。

如果可以通过冷却发射电极，在发射电极上以冷凝水的形式形成用于 静电雾化的水，则不需要向发射电极提供水。然而，该方法涉及有关发射 电极冷却的问题。如果发射电极冷却过度，则发射电极上可能附着过多的 冷凝水，而发射电极冷却不足可能不能在发射电极上形成冷凝水，结果妨 碍雾化。

因为放电电压是不变的，所以冷凝水越多意味着放电电流越大，而冷 凝水越少意味着放电电流减小。因此，通过监视放电电流并通过根据放电 电流值调整冷却装置的冷却程度，可以一直保证在发射电极上有适量的冷 凝水。然而，当在发射电极上形成冷凝水所需的时间期间也进行这种控制 时，会出现不能进行控制的问题，或者在发射电极上几乎不形成冷凝水。

发明内容

鉴于传统技术的以上问题，本发明的目的是提供一种静电雾化设备， 该静电雾化设备不需要补充水的装置，并允许保持稳定的放电条件来生成 纳米雾。

本发明的静电雾化设备包括：发射电极；相对电极，与发射电极相对 布置；冷却装置，用于将周围空气中的水凝聚在发射电极上；以及高压源， 用于在发射电极和相对电极之间施加高电压。高电压被施加到冷凝水，从 而冷凝水变得带有静电，使得微小水微粒从发射电极顶端的放电端释放。 所述设备包括用于使带电微小水微粒被稳定喷射的控制器，该控制器具有 起始控制模式和正常控制模式。正常控制模式工作在发射电极上形成了适 量冷凝水的情况下。通过监视发射电极和相对电极之间流过的电流，并且 通过根据放电电流通过冷却装置控制发射电极的冷却程度，调整发射电极 上冷凝水的量。放电电流与从发射电极喷射的水的带电微小微粒的量成正 比变化。因此，通过进行控制使得放电电流变得恒定，可以最优化调整从 发射电极喷射的水的带电微小微粒的量。因此，控制器具有预定目标放电 电流附近的、预定宽度的目标放电电流范围。控制器控制冷却装置使得放 电电流位于目标放电电流范围内。初始控制模式在启动之后立即开始并直 到发射电极上形成适量的冷凝水，即，初始控制模式一直工作直到放电电 流位于目标放电电流范围内。在初始控制模式下，控制冷却装置使得以预 定冷却速率冷却发射电极。以预定冷却速率这样冷却发射电极，直到放电 电流达到预定目标放电电流范围，使得防止由于冷却装置的冷却控制的延 迟而引起的发射电极的过冷却而形成过多的冷凝水，其中延迟是由发射电 极的热容量引起的，如同在启动期间执行正常控制模式的情况那样，其中 基于放电电流控制发射电极的温度。之后，当切换到正常控制模式时，可 以稳定地控制冷却。通过在发射电极上一直形成适量的冷凝水，从而可以 生成纳米带电微小微粒。

优选地，控制器被配置为当放电电流第一次达到目标放电电流范围并 满足预定条件时执行正常控制模式。

这样的预定条件之一被限定为使得当放电电流第一次达到目标放电 电流范围时，控制器控制冷却装置以在固定时间间隔内维持发射电极的温 度，其中在该固定时间间隔期间，放电电流保持在目标放电电流范围内。