专利名称：在机动车辆中使用的静电雾化器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设置在车辆中的静电雾化器。
技术背景
在车辆(如轿车等)内部，车辆空间成为密闭空间。这就造成了一个问题香烟等 物质的气味停留在车辆空间内。有鉴于此，提供了各种过滤型空气净化设备。但是，空气净 化设备不能去除粘附于车辆空间内的壁表面或座椅上的气味成分。
于是人们注意到用静电雾化水产生纳米尺寸带电水颗粒(或纳米尺寸的薄雾)的 静电雾化器。静电雾化器内产生的带电水颗粒含有自由基如超氧自由基或羟自由基。因此， 在去除气味成分、消灭病毒和真菌以及使过敏原物质失活方面该带电水颗粒都是有效的。 因此当将该带电的水颗粒供应到车辆空间内时，其能够去除存在于车辆空间的空气中和粘 附于车辆空间内的壁表面或座椅上的气味成分，还能够使粘附于座椅、地毯或坐垫的蜱躯 体失活，以及使得当打开或关闭车门时引入车辆空间内或通过人的衣服带入车辆空间内的 过敏原物质如花粉等失活。
日本专利申请公开号2006-151046公开了用于车辆的静电雾化器，其中带电水颗 粒和车辆的空调设备产生的气流一同被供至车辆空间内。
在这种常规静电雾化器中，放电电流被控制为具有特定参考值。
如上所述，由静电雾化器的静电雾化产生的纳米尺寸的带电水颗粒包含自由基并 且具有使真菌或病毒失活、去除气味成分和有效改善空气质量的功能。但是，在静电雾化期 间空气放电产生臭氧。该臭氧释放气味有时会令人感觉不适，尽管这种不适的程度因人而已
通常，带电水颗粒和作为副产物的臭氧具有这样的特征其数量与放电电流强度 成比例增加同时其浓度与离产生部位的距离成比例减小。
在静电雾化器被安装为可使带电水颗粒可被供至车辆的密闭空间内的情形下，作 为不适气味来源的臭氧在接近带电水颗粒出口处浓度更高。
特别地，独立于车辆空调设备安装且可连接于其的用于车辆的静电雾化器不能够 采用用于空调目的的气流稀释臭氧。因此，臭氧的气味令靠近出口的人感觉不适。发明内容
综上所述，本发明提供了一种静电雾化器，在人靠近出口时，其能够减少臭氧产生 量和靠近其出口处的臭氧浓度从而不会让人因为臭氧的气味感觉不适，并且在人远离出口 时，其能够增加带电水颗粒的产生量从而改善空气质量。
根据本发明的一个方面，提供了一种独立于车辆空调设备安装在车辆中的静电雾 化器，包括放电电极；用于对放电电极施加高电压的高电压施加单元；用于对放电电极供 水的供水单元；出口，在对放电电极施加高电压期间通过静电雾化产生的带电水颗粒和臭 氧通过所述出口被供至车辆空间内；用于测定出口与人体之间距离以产生检测信号的测距单元；以及控制单元，其用于控制高电压施加单元和供水单元从而控制放电电极的放电电 流，其中控制单元被构造为响应于测距单元的检测信号逐步地或连续地改变放电电流并且 使得当人体离出口较近时供应的放电电流值小于当人体远离出口时供应的放电电流值。
使用这种结构，通过测距单元测定上车的人(人体)与静电雾化器之间的距离。 在人体较接近出口的情形下，控制单元控制高电压施加单元和供水单元以使放电电极的放 电电流值变小。这就减少了带电水颗粒和臭氧的产生量，从而减少了从出口排出的臭氧量 和靠近出口的臭氧浓度。因此，可以避免较接近出口的人由于臭氧的气味感觉不适。相反， 如果人远离出口，控制单元控制高电压施加单元和供水单元以使放电电极的放电电流值变 大。这就增加了带电水颗粒的产生量，使得可以在车辆空间内提供改善空气质量的效果。虽 然臭氧的产生量随着放电电流值的增加而增加，还是可以避免人由于臭氧的气味而感觉不 适，因为人体远离出口并且因为臭氧浓度与出口和人体之间距离成比例减小。
根据本发明的另一方面，提供了一种独立于车辆空调设备安装在车辆中的静电雾 化器，包括放电电极；用于对放电电极施加高电压的高电压施加单元；用于对放电电极供 水的供水单元；出口，在对放电电极施加高电压期间通过静电雾化产生的带电水颗粒和臭 氧通过所述出口被供至车辆空间内；用于照明车辆内部的车辆内照明设备；用于开启/关 闭控制车辆内照明设备和产生开启/关闭信号的操纵开关；以及控制单元，其用于控制高 电压施加单元和供水单元从而控制放电电极的放电电流，其中控制单元被构造为响应于操 纵开关的开启/关闭信号改变放电电流并且使得当操纵开关开启时供应的放电电流值小 于当操纵开关保持关闭时供应的放电电流值。
在车辆内，车辆内照明设备通常指的是经常被开启以在车辆空间内阅读地图或文 件的阅读灯。在这种情形下，上了车辆的人在靠近车辆内照明设备的位置阅读地图或文件。 因此，如果操纵开关被开启，那么应当相信人较接近具有车辆内照明设备的静电雾化器并 且出口与人体之间的距离很短。控制单元控制高电压施加单元和供水单元以使放电电极的 放电电流值可以变小。这就减少了臭氧和带电水颗粒的产生量，从而减少了从出口排出的 臭氧量和靠近出口的臭氧浓度。因此，可以避免与静电雾化器的车辆内照明设备较接近的 人(即较接近出口的人)由于臭氧的气味感觉不适。相反，如果操纵开关保持关闭，应当相 信人远离具有车辆内照明设备的静电雾化器。因此，控制单元控制高电压施加单元和供水 单元以使放电电极的放电电流值可以变大。这就增加了带电水颗粒的产生量，使得可以在 车辆空间内提供改善空气质量的效果。虽然臭氧的产生量随着放电电流值的增加而增加， 还是可以避免人由于臭氧的气味而感觉不适，因为人体远离出口并且因为臭氧浓度与出口 和人体之间距离成比例减小。
根据上述的本发明，当人体离出口较近时供应的放电电流值被控制到小于当人体 远离出口时供应的放电电流值。在人体较接近出口的情形下，减少了臭氧的产生量从而减 小了靠近出口的臭氧浓度。因此，可以避免人由于臭氧的气味感觉不适。如果人远离出口， 放电电流值就增加，从而增加了带电水颗粒的产生量，使得可以在车辆空间内提供改善空 气质量的效果。虽然臭氧的产生量随着放电电流值的增加而增加，还是可以避免人由于臭 氧的气味而感觉不适，因为人体远离出口并且因为臭氧浓度与出口和人体之间距离成比例 减小。


本发明的目的和特征将根据下面对实施例的描述同时结合附图更为清楚，其中
图1为示出根据本发明一个实施例用于车辆的静电雾化器的示意性剖面图，其中 静电雾化器安装在车辆内；
图2为图1所示静电雾化器的示意性构造图3为表示静电雾化器内放电电流值与臭氧量之间关系的曲线图4为根据本发明另一实施例用于车辆的静电雾化器的示意性透视图，其中静电 雾化器安装在车辆内；并且
图5为图4所示静电雾化器的示意性构造图。
具体实施方式
现在参照图1-3描述本发明的一个实施例。
用于车辆的静电雾化器3安装在车辆1(如轿车等)的内部。静电雾化器3独立 于车辆1内提供的车辆空调设备(未示出)设置在车辆1中。在图1所示的实施例中，静 电雾化器3被安装在车辆1的车顶Ia内。
如图2所示，静电雾化器3包括利放电电流工作的放电电极4，用于对放电电极 4施加高电压的高电压施加单元6，用于对放电电极4供水的供水单元5，出口 7(参见图 1)一一在对放电电极4施加高电压期间通过静电雾化产生的带电水颗粒和臭氧通过该出口 被供至车辆空间内，用于测定出口 7与人体之间距离的测距单元8，以及控制单元9，其用于 控制高电压施加单元6和供水单元5从而控制放电电极4的放电电流。
在图2所示的实施例中，供水单元5被构造为通过冷却空气中存在的湿气且通过 使用冷却单元如珀耳帖(Peltier)单元15等产生结露冷凝水从而为放电电极4供水。这 意味着冷却单元构成了将水供应给放电电极4的供水单元5。
珀耳帖单元15包括由高热导率的氧化铝或氮化铝制成的绝缘板，设置在绝缘板 一个表面上从而使其电路彼此相对的一对珀耳帖电路板，以及插入珀耳帖电路板之间的多 个基于铋碲的热电元件。该彼此邻接的热电元件使用其电路彼此电连接。珀耳帖单元15 被构造为当通过珀耳帖输入导线对热电元件供应电流时确保热量可从珀耳帖电路板之一 移向另一个。冷却部件16连接于珀耳帖电路板之一的外侧并且散热部件17连接于另一珀 耳帖电路板的外侧。在当前实施例中，使用散热翅片作为散热部件17。
放电电极4的后端部连接到珀耳帖单元15的冷却部件16。在放电电极4的前侧 处设置环状的相对电极18。
在静电雾化器3中，电流被供至珀耳帖单元15，即供水单元5，从而冷却冷却部件 16。一旦冷却部件16被冷却，放电电极4被冷却从而冷凝空气中存在的湿气，结果水(结 露冷凝水)被供至放电电极4的梢端。在该情形下，高电压施加单元6对供至放电电极4 梢端的水施加高电压，从而通过施加高电压，供至放电电极4梢端的水的平面被部分地累 积为锥形，最终形成泰勒锥(Taylor cone) 0电荷集中在由此形成的泰勒锥梢端上。因此， 在泰勒锥梢端处的电场强度变得更强，从而导致泰勒锥进一步增大。如果泰勒锥以这种方 式增大并且如果电荷集中在泰勒锥梢端上从而增加其电荷密度，那么泰勒锥梢端处存在的 水就以极大的能量(即具有增强密度电荷的斥力)被喷洒并且反复分裂和扩散(瑞利分裂(Rayleigh division))，从而产生纳米尺寸的大量带负电的水颗粒。该带电水颗粒从设置 在限定静电雾化器3轮廓的外壳2中的出口 7被供至车辆空间内。静电雾化产生的带电水 颗粒含有自由基如超氧自由基或羟自由基。因此，在去除气味成分、消灭病毒和真菌以及使 过敏原物质失活方面该带电水颗粒都是有效的。此外，该带电的水颗粒能够使粘附于座椅、 地毯或坐垫的蜱躯体失活，以及使得当打开或关闭车门时引入车辆空间内或通过人的衣服 带入车辆空间内的过敏原物质如花粉等失活。
在运行静电雾化器3期间当通过静电雾化产生带电水颗粒时通过空气放电产生 臭氧。该臭氧从出口 7连同带电水颗粒被供至车辆空间内。
在本实施例中，静电雾化器3包括用于测定出口 7与乘坐在车辆1上的人(或人 体)之间距离的测距单元8。测距单元8可使用例如红外传感器制成。如果在车辆1空间 内的检测区域中有人存在，红外传感器检测到该人的存在。在这种情形下，当人较接近检测 区域的出口 7时，红外传感器的检测输出就变大。当人远离出口 7时，红外传感器的检测输 出就变小。
在本发明中，控制单元9被构造为响应于从测距单元8发出的人体检测信号逐步 地或连续地改变放电电流。控制单元9控制放电电流，使得当人体离出口 7较近时供应的 放电电流值小于当人体远离出口 7时供应的放电电流值。换句话说，放电电流值基于安装 在车辆1车顶Ia中的静电雾化器3与人之间的距离而增加或减小。
如果人上了车辆1，人与静电雾化器3之间的距离就被红外传感器，即安装于车顶 Ia中静电雾化器3的测距单元8，进行测定。在人较接近静电雾化器3的情形下，红外传感 器的检测输出变大。控制单元9响应于该红外传感器的检测信号来控制高电压施加单元6 和供水单元5的珀耳帖冷却控制电路14，这样放电电极4的放电电流值可变小。这就减少 了带电水颗粒的产生量。如图3可见，如果放电电流值变小，臭氧的产生量就减少。因此， 接近出口 7的臭氧浓度降低，避免了较接近出口 7的人由于臭氧的气味而感觉不适。
如果人远离静电雾化器3，红外传感器的检测输出变小。控制单元9响应于该红外 传感器的检测信号来控制高电压施加单元6和供水单元5的珀耳帖冷却控制电路14，这样 放电电极4的放电电流值可变大。这就增加了带电水颗粒的产生量，使得可以在车辆空间 内提供改善空气质量的效果。虽然臭氧的产生量随着放电电流值的增加而增加，还是可以 避免人由于臭氧的气味而感觉不适，因为人体远离出口 7并且因为臭氧浓度与出口 7和人 体之间距离成比例减小。
在本实施例中，响应于测距单元8的人体检测信号用控制单元9改变放电电流工 作执行如下。预先设定多个级别的阈值(如高和低两个级别的阈值)作为构成测距单元8 的红外传感器的人体检测输出值。如果检测输出值小于低阈值，则放电电流值被控制为变 高。如果检测输出值等于或大于低阈值并且小于高阈值，那么放电电流值被控制为变得中 等。如果检测输出值等于或大于高阈值，则放电电流值被控制为变低。显然，若合适也可使 用单个阈值。如上所述，控制单元9响应于测距单元8的人体检测信号逐步地改变放电电 流。可选地，控制单元9也可以响应于测距单元8的人体检测信号连续地改变放电电流。
接下来，将参照图4和5描述本发明的另一实施例。
在本实施例中，与前述实施例相同的结构在描述中省略。下面仅描述不同的结构。
本实施例的静电雾化器3包括用放电电流运行的放电电极4，用于对放电电极4施加高电压的高电压施加单元6，用于对放电电极4供水的供水单元5，出口 7——通过对放 电电极4施加高电压导致的静电雾化产生的带电水颗粒和臭氧通过该出口被供至车辆空 间内，用于照明车辆1内部的车辆内照明设备10，用于开启/关闭控制车辆内照明设备10 的操纵开关11，以及控制单元9，其用于控制高电压施加单元6和供水单元5的珀耳帖冷却 控制电路14从而控制放电电极4的放电电流。
在图4所示的实施例中，静电雾化器3位于车辆1车顶Ia的前端部中。车辆内照 明设备10设置在限定静电雾化器3轮廓的外壳2的下表面上。出口 7形成于外壳2的后 表面上(面对车辆1后侧的表面)。用于开启/关闭控制车辆内照明设备10的操纵开关 11被设置在外壳2中。
在车辆1中，车辆内照明设备10通常指的是经常被开启以在车辆空间内阅读地图 或文件的阅读灯。在这种情形下，上了车辆1的人在靠近车辆内照明设备10的位置阅读地 图或文件。因此，如果操纵开关11被开启，那么应当相信人较接近具有车辆内照明设备10 的静电雾化器3并且出口 7与人体之间的距离很短。当操纵开关11保持关闭时，应当相信 人远离具有车辆内照明设备10的静电雾化器3。
因此在本实施例中，控制单元9响应于车辆内照明设备10的操纵开关11的开启/ 关闭信号来改变放电电流。如果操纵开关11开启，控制单元9认为人较接近静电雾化器3 的出口 7并且使得放电电流值小于当操纵开关11保持关闭时(即当认为人远离静电雾化 器3的出口 7时)供应的放电电流值。
在开启操纵开关11以点亮车辆内照明设备10的情形下，控制单元9响应于操纵 开关11的开启信号控制高电压施加单元6和供水单元5的珀耳帖冷却控制电路14，使得放 电电极4的放电电流值可以变小。这就降低了臭氧的产生量以及带电水颗粒的产生量。因 此，接近出口 7的臭氧浓度降低，这避免较接近出口 7的人由于臭氧的气味而感觉不适。
相反，如果关闭操纵开关11以熄灭车辆内照明设备10，控制单元9响应于操纵开 关11的关闭信号控制高电压施加单元6和供水单元5的珀耳帖冷却控制电路14，使得放电 电极4的放电电流值可以变大。这就增加了带电水颗粒的产生量，使得可以提供改善车辆 空间内空气质量的效果。虽然臭氧的产生量随着放电电流值的增加而增加，还是可以避免 人由于臭氧的气味而感觉不适，因为人体远离出口 7并且因为臭氧浓度与出口 7和人体之 间距离成比例减小。
尽管用于车辆的静电雾化器3安装在根据前述实施例的车辆1的车顶Ia中，但本 发明不仅限于此。静电雾化器3可安装于车辆空间内的任何随意位置。
由于静电雾化器3独立于车辆1的空调设备安装在车辆1中，因此可以将静电雾 化器3设置在车辆空间的后部。
尽管在前述实施例中使用了相对电极18，但可以省略相对电极18。
尽管已经根据实施例示出和描述了本发明，本领域技术人员应当理解在不脱离所 附权利要求限定的本发明范围的情况下可做出各种改变和改进。
权利要求
1.安装在车辆中的静电雾化器，包括 放电电极；用于对所述放电电极施加高电压的高电压施加单元； 用于对所述放电电极供水的供水单元；出口，在对所述放电电极施加高电压期间通过静电雾化产生的带电水颗粒和臭氧通过 所述出口被供至车辆空间内；用于测定所述出口与人体之间距离以产生检测信号的测距单元；以及 控制单元，其用于控制高电压施加单元和供水单元从而控制放电电极的放电电流， 其中，所述控制单元被构造为响应于测距单元的检测信号逐步地或连续地改变放电电 流并且使得当人体离所述出口较近时供应的放电电流值小于当人体远离所述出口时供应 的放电电流值。
2.安装在车辆中的静电雾化器，包括 放电电极；用于对所述放电电极施加高电压的高电压施加单元； 用于对所述放电电极供水的供水单元；出口，在对所述放电电极施加高电压期间通过静电雾化产生的带电水颗粒和臭氧通过 所述出口被供至车辆空间内；用于照明车辆内部的车辆内照明设备；用于开启/关闭控制所述车辆内照明设备和产生开启/关闭信号的操纵开关；以及 控制单元，其用于控制高电压施加单元和供水单元从而控制放电电极的放电电流， 其中，所述控制单元被构造为响应于操纵开关的开启/关闭信号改变放电电流并且使 得当操纵开关开启时供应的放电电流值小于当操纵开关保持关闭时供应的放电电流值。
全文摘要
一种静电雾化器，包括放电电极；用于对放电电极施加高电压的高电压施加单元；用于对放电电极供水的供水单元；出口，在对放电电极施加高电压期间通过静电雾化产生的带电水颗粒和臭氧通过所述出口被供至车辆空间内；用于测定出口与人体之间距离以产生检测信号的测距单元；以及控制单元，其用于控制高电压施加单元和供水单元从而控制放电电极的放电电流。所述控制单元被构造为响应于测距单元的检测信号改变放电电流并且使得当人体离出口较近时供应的放电电流值小于当人体远离出口时供应的放电电流值。
文档编号A61L9/14GK102029232SQ20101050283
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年9月30日
发明者上垣英圣, 井坂笃, 小幡健二, 松本润一 申请人:松下电工株式会社