释放插针组件、雾产生组件及使用其的静电雾化装置

摘要

本发明公开了一种不用施加额外的高电压而可以释放大量喷雾的释放插针组件、组合该释放插针组件与含水组件的雾产生组件、及使用其的静电雾化装置。本发明提供一种向外部释放带有负电的喷雾17的静电雾化装置10所使用的组件，为一种释放插针组件11，由多孔体或纤维成型体的芯部11c、包含导电性材料及潮解性成分以覆盖该芯部是覆盖部11d所形成；又，本发明提供一种雾产生组件，具备该释放插针组件、用以于上部突出设置该释放插针组件的含水组件，该含水组件在其上表面设置用以突出设置该释放插针组件的凹部，使该释放插针组件突出设置于该凹部；此外，本发明提供一种静电雾化装置，具备释放插针组件，具有对该释放插针组件施加电压的施加电极。

权利要求

1.一种释放插针组件，是使用于将喷雾向外部释放的静电雾化装置的组件，其特征是由多孔体或纤维成型体的芯部、包含导电性材料及潮解性成分以覆盖该芯部的覆盖部所形成，其中所述潮解性成分为柠檬酸、氢氧化钠、碳酸钾、氯化镁、氯化钙、磷酸、磷酸盐中的任意一种。

2.如权利要求1所述的释放插针组件，在该释放插针组件中，在其底面部并没有形成该覆盖部。

3.一种雾产生组件，具备权利要求1或2所述的释放插针组件、用以于上部突出设置该释放插针组件的含水组件，其特征是该含水组件在其上表面设置用来突出设置该释放插针组件的凹部，使该释放插针组件突出设置于该凹部。

4.一种静电雾化装置，具备权利要求1或2所述的释放插针组件，其特征是具有对该释放插针组件施加电压的施加电极。

5.一种静电雾化装置，具备权利要求3所述的雾产生组件，其特征是具有对该雾产生组件的含水组件供给水溶液的蓄水部、对该释放插针组件施加电压的施加电极。

说明书

释放插针组件、雾产生组件及使用其的静电雾化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及将包含机能性成分的喷雾向外部释放的静电雾化装置中，不用施加额外的高电压而可以将大量喷雾向外部释放的释放插针组件、雾产生组件及使用其的静电雾化装置。

背景技术

[0002] 现有技术中静电雾化装置是将加入有维生素C、胺基酸等机能性成分的水，包含芳香油、除臭材料等不挥发性机能性成分的水，借由施加高电压使其雾化，释放成为喷雾。一般而言，静电雾化装置是从蓄水部利用毛细管现象输送水至释放插针组件的前端部，水被拉升至前端部由多孔体所形成的释放插针组件，借由于该释放插针组件施加高电压，从前端部释放出喷雾。

[0003] 然而，现有技术的静电雾化装置中，水槽所补给的水如同自来水般包含Ca、Mg等矿物质成分的水的情形时，此矿物质成分会与空气中的C02反应而于吸水体的雾化部使CaC03或MgO等析出附着，进而会妨碍喷雾的产生。

[0004] 对于此问题，已记载有一种静电雾化装置，借着于水输送线路中设置用以去除矿物质成分的离子交换部，在尖头状的雾化部，防止经由与空气中的C02的反应而产生的CaC03或MgO等的析出附着，即使没有进行定期性的保养也可继续使用(例如专利文献1)。

[0005] 【专利文献1】日本特开2009-255091号公报

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种释放插针组件、雾产生组件及使用其的静电雾化装置，然而，在现有的施加高电压、具有使喷雾产生的雾化部的静电雾化装置中，是在其构造，构成释放插针组件前端部的多孔体接触空气，由于引起氧化反应而附着有氧化物，会发生使多孔体堵塞的其它问题。如此多孔体若发生堵塞，会阻碍因毛细管现象所产生的水的输送，出现难以产生静电雾化的现象，因此要进行保养以去除在释放插针组件前端部所析出附着并堵塞的氧化物等，为了喷雾的释放而必须额外施加高电压。

[0007] 因此，本发明集中在用于喷雾释放的释放插针组件并持续研究的结果，借由在释放插针组件覆盖导电性材料及潮解性(deliquescency)成分，目的在于提供一种不用施加额外的高电压而可以释放大量喷雾的释放插针组件、组合该释放插针组件与含水组件的雾产生组件、及使用其的静电雾化装置。

[0008] (1)本发明的释放插针组件是使用在将雾向外部释放的静电雾化装置的组件，其特征为由多孔体或纤维成型体的芯部、包含导电性材料及潮解性成分以覆盖该芯部的覆盖部所形成。

[0009] (2)本发明的释放插针组件是在(1)中，在其底面部并没有形成该覆盖部。

[0010] (3)本发明的雾产生组件，具备(1)或(2)的释放插针组件、用于在上部突出设置该释放插针组件的含水组件，其特征为该含水组件在其上表面设置用以突出设置该释放插针组件的凹部，使该释放插针组件突出设置于该凹部。

[0011] (4)本发明的静电雾化装置，具备(1)或(2)的释放插针组件，其特征为具有对该释放插针组件施加电压的施加电极。

[0012] (5)本发明的静电雾化装置，具备(3)的雾产生组件，其特征是具有对该雾产生组件的含水组件供给水溶液的蓄水部、对该释放插针组件施加电压的施加电极。

[0013] 本发明的释放插针组件是雾产生组件，由多孔体或纤维成型体的芯部、包含导电性材料及潮解性成分以覆盖该芯部的覆盖部所形成，导电性材料是可达到不用施加高电压而可以释放大量喷雾的效果。

[0014] 又，覆盖部所包含的潮解性成分是可吸收释放插针组件周围的水分，从释放插针组件的前端释放成为喷雾，可省略来自蓄水部的水分补给。

[0015] 又，在其底面部，根据不形成覆盖部，可以从含水组件使释放插针组件的芯部容易吸收水溶液。

附图说明

[0016] 图1为本发明实施型态的静电雾化装置的概略图。

[0017] 图2为本发明的实施例1的释放插针组件的构造说明图，(a)为纵剖面图、(b)为底面图。

[0018] 图3为本发明的实施例1的释放插针组件突出设置于含水组件的状态说明图，(a)为纵剖面图、(b)为上表面图、(c)表示含水组件的其它实施型态的上表面图。

[0019] 符号说明

[0020] 10    静电雾化装置

[0021] 11    实施例1之释放插针组件

[0022] 11a   前端部

[0023] 11b   底面部

[0024] 11c   芯部

[0025] 11d   覆盖部

[0026] 12    蓄水部

[0027] 13    含水组件

[0028] 13a   导电层

[0029] 13b   凹部

[0030] 14    电源部

[0031] 15    施加电极

[0032] 16    水溶液

[0033] 17    喷雾

具体实施方式

[0034] 以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

[0035] 请参考图1，本发明涉及一种释放插针组件由多孔体或纤维成型体的芯部、包含导电性材料及潮解性成分以覆盖该芯部的覆盖部所形成。

[0036] 又，在其底面部以没有形成该覆盖部更为理想。

[0037] 又，本发明的静电雾化装置借由对释放插针施加电压，使释放插针所保持的水分雾化，释放成为喷雾。

[0038] 静电雾化装置为具备蓄水部、保持从保水部吸收的水的含水组件、突出设置于含水组件并将喷雾向外部释放的释放插针组件、以及对释放插针组件施加电压的施加电极。

[0039] 其中，释放插针组件为突出设置于含水组件，所发挥的作用为吸引含水组件所保持的水分或包含机能性成分的水分(本说明书中称为水溶液)，从释放插针组件的前端部向外部释放成为喷雾。

[0040] 因此，释放插针组件必须具备高吸水力及保水力。

[0041] 释放插针组件由多孔体或纤维成型体构成的芯部、包含导电性材料及潮解性成分以形成覆盖该芯部的覆盖部所形成。

[0042] 多孔体或纤维成型体是将陶瓷材料、金属材料、合成树脂材料、天然树脂材料的1种或2种以上复合化所形成。

[0043] 释放插针组件的芯部为其网眼状空隙可发挥作为水溶液的流道的作用。

[0044] 所谓释放插针组件的多孔体，是指于内部拥有无数个微小的空缺(vacancy)的材料，该多孔体比起独立的微气泡的集合体，以使用无数个微细孔连贯者在吸引水溶液上较为理想。

[0045] 例如，可列举有使陶瓷粒子或金属粒子烧结成为棒状体的多孔体、将胺甲酸乙酯树脂或苯乙烯树脂等发泡体形成为棒状体者。

[0046] 所谓释放插针组件的纤维成型体，为汇集多数个纤维状物自我溶接或者借由接着剂等，部分或者整体接着多数个纤维状物而一体化，例如可列举有将陶瓷纤维(陶瓷纤维(ceramic fiber)、玻璃纤维等)、有机纤维(聚酯纤维、嫘萦纤维、尼龙纤维等)、金属纤维(不锈钢纤维、铜纤维、钛纤维)或混合该等，形成为棒状体。

[0047] 陶瓷材料是指如二氧化硅、氧化铝、氧化镁(magnesia)、氧化钛(titania)、zirconia(氧化锆)之类的单一氧化物、或是富铝红柱石(mullite)、沸石(zeolite)、膨土(bentonite)、海泡石(sepiolite)、镁铝海泡石(attapulgite)、硅线石(sillimanite)、高岭土、绢云母(sericite)、硅藻土(kieselguhr)、长石、陶土(gairome clay)、硅酸盐化合物(波来铁(pearlite)、蛭石(vermiculite)、绢云母)等任一种，或者包含上述成分中至少一种的组合而成的材料，但不仅限于此。

[0048] 金属材料可列举不锈钢、铜、钛、锡、白金、金、银等，但不仅限于此。

[0049] 合成树脂材料可列举聚酯、尼龙或嫘萦、胺甲酸乙酯(含聚氨酯)、丙烯、聚丙烯等，但并不仅限于此。天然树脂材料可列举纸浆纤维、棉、毛纤维、麻纤维等，但并不仅限于此。

[0050] 纤维成型体是将多个根中空纤维、汇集成束固定化而形成。

[0051] 中空纤维为内部有空洞的吸管状的纤维，使用和极细管、毛细管、中空丝等为同义。中空纤维的外径为0.2mm以下，较佳为0.1mm以下，内径为10μm以上50μm以下较佳。

[0052] 中空纤维所使用的原料为若可加工成为中空纤维，有机材料、无机材料之任一者皆可，例如可列举尼龙6(登录商标)、尼龙66(登录商标)、芳香族聚酰胺(aromatic polyamide)等聚酰胺系的各种纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丁烯对苯二甲酸酯(PBT)、聚乳酸、聚甘醇酸、聚碳酸酯(polycarbonate)等聚酯系的各种纤维、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)等丙烯系的各种纤维、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃(polyolefin)系的各种纤维、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)等聚甲基丙烯酸盐(polymethacrylate)系的各种纤维、聚乙烯醇(polyvinyl alcoho1)系的各种纤维、聚二氯亚乙烯(polyvinylidene chloride)系的各种纤维、聚乙烯(polyvinyl)系的各种纤维、聚氨酯(polyurethane)系的各种纤维、酚(pheno1)系的各种纤维、聚二氟亚乙烯(polyvinylidene fluoride)或聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)等所构成的氟系的各种纤维、碳奈米管(carbon nanotube)等碳系纤维等材料。

[0053] 再者，芯部为多孔体或者纤维成型体之外，若是具有优异吸水力及保水力的构造，亦可列举有蜂巢构造或波浪构造、或管状、片状、绉褶状等。

[0054] 释放插针组件的形状为可列举有形成剖面为圆形的棒状体，但不仅限于此，也可以是椭圆柱形状、圆锥形状、角柱形状等。而且，释放插针组件前端部系相比平面状，以带有圆弧的曲面形状较理想。如果是锐利尖状的形状，由于电流不会流至释放插针组件前端部，无法充分保持住水溶液，因此释放插针组件前端部是带有适度圆弧的形状最理想。

[0055] 根据上述多孔体或纤维成型体所形成的芯部的材质以及构造，水溶液的吸水特性有所不同，因此通过测定每小时的水溶液的吸收量，决定该多孔体或纤维成型体的释放性能。释放性能由芯部所具有的每小时吸水率来决定性能，不管什么原料，其吸水率较适当的是30～100％左右，特别是区分材质而言，陶瓷材料较佳的是30～80％，金属材料较佳的是10～60％，合成树脂材料以及天然树脂材料较佳的是70～110％。另外，吸水率是指相对处于绝对干燥状态的多孔体或纤维成型体质量，处于饱和状态的多孔体或纤维成型体所含的总水量的百分比。

[0056] 在芯部的周围，形成包含导电性材料及潮解性成分以覆盖该芯部的覆盖部。

[0057] 导电性材料若为具有导电性的材料则没有特别规定，例如可列举石墨粉末或金属粉末等。

[0058] 潮解性成分为可列举多磷酸盐(polyphosphate)、磷酸二氢钾(KDP)、柠檬酸(citric acid)、氢氧化钠、碳酸钾(potassium carbonate)、氯化镁(magnesium chloride)、氯化钙(calcium chloride)、磷酸、磷酸盐等。

[0059] 磷酸盐系可适当选择磷酸钾。

[0060] 该等成分是通过具有潮解性，可吸收周围的水分而使释放插针组件中保持水溶液。

[0061] 因此，可使来自后述的蓄水槽的水溶液的补充减量，或者可省略蓄水槽。

[0062] 又，本发明的释放插针组件也可以在底面部不形成覆盖部。

[0063] 借此，可从含水组件容易使芯部吸收水溶液。

[0064] 形成覆盖芯部的周围的覆盖部，可借由例如以下方式形成。

[0065] 首先，将作为导电性材料的导电性石墨微粒子，与潮解性成分、黏合剂、界面活性剂等混合，制成导电性调整液。

[0066] 黏合剂可列举有丙烯系乳胶。

[0067] 界面活性剂可列举有阴离子系、非离子系、阳离子系的界面活性剂。

[0068] 将以上述方法制成的导电性调整液涂布于芯部的周围。

[0069] 或者，于导电性调整液中浸渍芯部一分钟左右。

[0070] 然后将在芯部的周围形成导电性覆盖部的释放插针组件，在室温下干燥约一个小时之后，在设定为80℃的干燥机中干燥3小时以上。

[0071] 再者，突出设置于含水组件的释放插针组件的底面部，可容易进行来自底面部的吸水，因此在释放插针组件的底面部可去除导电性覆盖部。

[0072] 此种不在释放插针组件的底面部上形成覆盖部的方法没有特别限定，可以使用遮蔽胶带等预先覆盖住底面部避免涂布，从其上喷涂导电性调整液等来达成。

[0073] 覆盖有导电性材料的释放插针组件，与没有覆盖的释放插针组件相比，由于电阻值大幅度降低，无需施加额外的高电压，就可以向外部释放大量喷雾。

[0074] 又，覆盖导电性石墨的情形，在覆盖表面上没有发生氧化反应，所以氧化物不会堵塞释放插针组件，可以经过长时间无需保养维护而稳定地实施静电雾化。

[0075] 关于电阻值和喷雾产生量之间的关系，将会在后述的实施例中详细说明。

[0076] 本发明的雾产生组件，是由释放插针组件、用以于上部突出设置该释放插针组件的含水组件所构成。

[0077] 含水组件在其上表面设置凹部，用以突出设置释放插针组件，在其下表面具有导电层，使该释放插针组件突出设置于凹部，设定释放插针组件的底面部与含水组件下表面所设置的导电层之间具有通电性。

[0078] 突出设置释放插针组件的含水组件，是与释放插针组件的芯部相同，由将陶瓷材料、金属材料、合成树脂材料、天然树脂材料之1种或2种以上复合化所形成的多孔体或纤维成型体所形成，形状没有特别限定，但从静电雾化装置整体构成而言，以具有所定的厚度的矩形状为理想。

[0079] 再者，含水组件与释放插针组件相比，具有较低的吸水力以及保水力就足够，使保水材料所吸收的水溶液不保留在含水组件中，而是吸引至释放插针组件，向外部释放喷雾。

[0080] 含水组件的凹部是设置单数或者多数，其排列成一列或圆周状等，可依静电装置的设计上适当决定。

[0081] 本发明的静电雾化装置，具备雾产生组件，且具有对雾产生组件的含水组件供给水溶液的蓄水部、对释放插针组件施加电压的施加电极。

[0082] 对释放插针组件施加高电压的施加电极，例如，是产生4～10kV左右DC负电压的电源，其负极经由导线连接至含水组件的下表面的导电层，使保持水溶液的含水组件带负电。因此，通过使含水组件与释放插针组件具有通电性地相连接，负电流会往释放插针组件聚集，利用自然放电现象，可以从释放插针组件向外部释放带有负电荷的喷雾。

[0083] 在静电雾化装置所具备的蓄水部，不仅可收纳水溶液，同时利用毛细管现象等，经常向含水组件供给此水溶液。蓄水部的容量和形状等没有特别限定，可根据喷雾释放量适当加以选择。

[0084] 蓄水部所收纳的水溶液，比如水，可运用具有各种功能性成分之水溶液。功能性水溶液之功能性成分可以列举出维生素C(L-抗坏血酸)、维生素C酯(L-抗坏血酸磷酸镁(L-ascorbic acid magnesium phosphate)、L-抗坏血酸磷酸钠(L-ascorbic acid sodium phosphate)、磷酸抗坏血酸镁(magnesium ascorbyl phosphate)等)、维生素A、维生素B、维生素D、维生素D硫辛酸(d-lipoic acid)、胺基酸、茶果萃取物(儿茶素、丹宁酸、皂角苷、茶氨酸、咖啡因等)、玻尿酸(hyaluronic acid)、胶原蛋白、芳香精油(熏衣草、迷迭香、柠檬草、茶树、鼠尾草、丁香、香橙、葡萄柚、肉桂、茉莉等)、咖啡豆、茶果、芥末、扁柏醇(hinokitio1)、几丁质(chitin)、几丁聚糖(chitosan)、蜂胶等之类的有机是可溶性成分，其它在无机物(无机系可溶性成分)可列举出银或食盐。另外，也可以使用白金纳米粒子、钯纳米粒子等。

[0085] 此处所谓的“功能性”是指可以优化生活环境、改善健康的性质，表示在消臭性(除臭、分解等)、抗微生物性(抗菌性、杀菌性、静菌性、抗霉性、抗病毒性等)、舒缓性、保湿性、抗氧化性、驱虫性、抗静电性、防尘性等之中，至少具有一种性质。

[0086] 以下，针对本发明之实施例，参照图式详细说明。

[0087] 实施例1

[0088] 图1表示本发明实施型态之静电雾化装置10的概略图。在图中，静电雾化装置10是具备蓄水部12、从蓄水部12吸水且保持水溶液的含水组件13、突出设置在含水组件13上表面且向外部释放喷雾的释放插针组件11、以及对释放插针组件11施加高电压的施加电极15。

[0089] 又释放插针组件11为突出设置在含水组件13上表面所设的凹部13b，电源部14的施加电极15为连接含水组件13下表面所形成的导电层13a，而释放插针组件11的覆盖部11d具有通电性。

[0090] 而释放插针组件11带有负电，同时从释放插针组件11的底面部11b吸引水溶液16，从释放插针组件11的前端部11a向外部释放带有负电的喷雾17。

[0091] 图2表示实施例1的释放插针组件11的构造说明图，(a)是纵剖面图、(b)是底面图。

[0092] 图3表示实施例1的释放插针组件突出设置于含水组件的状态说明图，(a)是纵剖面图、(b)是上表面图、(c)表示含水组件的其它实施型态的上表面图。

[0093] 释放插针组件11的芯部11c是形成将聚乙烯纤维成束的直径约5mm、长度约30mm的纤维成型体，此纤维成型体的周围形成约0.1mm后度的导电性覆盖部11d。

[0094] 又在释放插针组件11的底面部11b，去除覆盖部11d，在将释放插针组件11突出设置于含水组件13的上表面时，形成从其底面部11b容易吸收水溶液。

[0095] 释放插针组件11为了将由多孔质体或纤维成型体所形成的芯部11c覆盖，在其周围形成混合导电性石墨粉末的覆盖部11d。

[0096] 覆盖部11d的形成是将导电性石墨粉末、界面活性剂、潮解性成分(柠檬酸)、黏合剂(丙烯系乳胶)、水分别以20质量％(以下为质量％)：2％：10％：5％：残余的比例混合制成导电性调整液。

[0097] 而将此导电性调整液涂布于释放插针组件的芯部的周围干燥形成。

[0098] 再者，于释放插针组件11的底面部11b使用遮蔽胶带后喷涂，因此释放插针组件11的底面部11b并未形成覆盖部。

[0099] 本发明的释放插针组件是在向外部释放喷雾的静电雾化装置中，无需施加额外的高电压，即可将大量薄雾释放到外部，所以产业上的可利用性非常高。

[0100] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。