靜電噴霧裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種靜電噴霧裝置(100)，具備噴射電極(1)、和配設(shè)于噴射電極(1)的附近且與噴射電極(1)之間被施加電壓的基準電極(2)，噴射電極(1)以及基準電極(2)分別配設(shè)于在裝置表面(30)形成的開口(11)以及開口(12)的內(nèi)部，開口(12)形成為使被霧化噴出的物質(zhì)向裝置表面附著的比例降低。
【專利說明】靜電噴霧裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠降低被霧化噴出的物質(zhì)向裝置表面附著的比例的靜電噴霧裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，將容器內(nèi)的液體從噴嘴進行噴射的噴霧裝置被應(yīng)用于廣泛的領(lǐng)域。作為這種噴霧裝置，已知利用電流體力學(EHD:Electro Hydrodynamics)將液體霧化來進行噴霧的靜電噴霧裝置。該靜電噴霧裝置在噴嘴的前端附近形成電場，利用該電場將噴嘴前端的液體霧化來進行噴射。作為公開這種靜電噴霧裝置的文獻，已知專利文獻I。
[0003]在先技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1: JP特表2004-530552號公報(2004年10月7日公開)
[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]但是，在現(xiàn)有技術(shù)中存在如下問題。
[0008]一般，靜電噴霧裝置通過在2個電極(管腳和毛細管)之間施加電壓而在兩個電極間形成電場。此時，電場被定向于管腳的方向，因此噴霧物質(zhì)容易向管腳的方向、即向靜電噴霧裝置的方向噴霧(以下，將該現(xiàn)象稱為回噴)。若由于回噴而使裝置表面處于濡濕的狀態(tài)，則用戶在把持裝置時會把手沾濕。靜電噴霧裝置有時也用于芳香油、農(nóng)產(chǎn)品用化學物質(zhì)、醫(yī)藥品、農(nóng)藥、殺蟲劑、空氣凈化劑等的噴霧等，因此優(yōu)選向裝置表面的回噴較少。
[0009]關(guān)于這一點，專利文獻I的技術(shù)并未言及抑制向裝置表面的回噴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明為了解決上述問題而作，其目的在于，提供一種能夠降低被霧化噴出的物質(zhì)向裝置表面附著的比例的靜電噴霧裝置。
[0011]解決課題的技術(shù)手段
[0012]為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置，具備:第I電極，其從前端對物質(zhì)進行霧化噴出；和第2電極，其配設(shè)于上述第I電極的附近，且與上述第I電極之間被施加電壓，所述靜電噴霧裝置的特征在于，上述第I電極以及上述第2電極分別配設(shè)于在裝置表面形成的第I開口部以及第2開口部的內(nèi)部，上述第2開口部形成為使被霧化噴出的上述物質(zhì)向上述裝置表面附著的比例降低。
[0013]在本申請發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置中，第I電極配設(shè)于第2電極的附近。此外，第I電極以及第2電極分別配設(shè)于在裝置表面形成的第I開口部以及第2開口部的內(nèi)部。而且，通過在第I電極與第2電極之間施加電壓，從而在兩個電極之間形成電場。從第I電極對帶正電(或者，帶負電)的液滴進行霧化噴出。第2電極將電極附近的空氣離子化，使空氣帶負電(或者，帶正電)。然后，帶負電的空氣通過在電極之間形成的電場與帶負電的空氣粒子間的推斥力而進行遠離第2電極的運動。該運動產(chǎn)生空氣的流動(以下，有時也稱為離子流)，通過該離子流將帶正電的液滴向遠離靜電噴霧裝置的方向進行霧化噴出。
[0014]此時，由于電場被定向于第2電極的方向，因此若是通常情況，則噴霧物質(zhì)向第2電極的方向、即向靜電噴霧裝置的方向霧化噴出，被霧化噴出的物質(zhì)容易附著到裝置表面(以下，有時也稱為回噴)。
[0015]但是，在本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置中，第2開口部形成為使被霧化噴出的上述物質(zhì)向上述裝置表面附著的比例降低。即，第2開口部的形狀/大小等被適當調(diào)整，由此，被霧化噴出的上述物質(zhì)向上述裝置表面附著的比例被降低，因此能夠抑制回噴。此外，由于噴霧物質(zhì)向裝置表面的附著得到抑制，因而用戶在把持靜電噴霧裝置時不會將手沾濕，能夠使該裝置的可攜帶性提高。
[0016]進而，利用通過使第2開口部的形狀/大小變化從而離子流的強度發(fā)生變化這一特性，能夠?qū)σ旱蔚膸щ娏恳约耙旱蔚拇笮∵M行控制。液滴的帶電量以及液滴的大小是決定靜電噴霧裝置的用途中的噴霧物質(zhì)的效果的重要因素。因此，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置在抑制回噴的同時，通過進一步對液滴的帶電量以及液滴的大小進行控制，還能夠發(fā)揮能實現(xiàn)適合用途的噴霧的效果。
[0017]發(fā)明效果
[0018]本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置如上所述為以下構(gòu)成:上述第I電極以及上述第2電極分別配設(shè)于在裝置表面形成的第I開口部以及第2開口部的內(nèi)部，上述第2開口部形成為使被霧化噴出的上述物質(zhì)向上述裝置表面附著的比例降低。
[0019]因此，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置發(fā)揮能夠使被霧化噴出的物質(zhì)向裝置表面附著的比例降低的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是用于說明本實施方式所涉及的靜電噴霧裝置具有空氣供給用的開口的構(gòu)成的圖。
[0021]圖2是用于說明本實施方式所涉及的其他靜電噴霧裝置的主要部分構(gòu)成的圖。
[0022]圖3是用于說明本實施方式所涉及的其他靜電噴霧裝置的外觀的圖。
[0023]圖4是增大了開口直徑的情況下的靜電噴霧裝置的主視圖。
[0024]圖5是減小了開口直徑的情況下的靜電噴霧裝置的主視圖。
[0025]圖6是將開口形狀設(shè)為橢圓形的情況下的靜電噴霧裝置的主視圖。
[0026]圖7是將開口形狀設(shè)為橢圓形的情況下的靜電噴霧裝置的主視圖。
[0027]圖8是將開口形狀設(shè)為橢圓形的情況下的靜電噴霧裝置的主視圖。
[0028]圖9是說明空氣進出基準電極周圍的開口的樣態(tài)的圖。
[0029]圖10是說明使用了圖7所示的橢圓形的開口時的液滴的流動的圖。
[0030]圖11是說明使用了圖4所示的直徑較大的開口時的液滴的流動的圖。
[0031]圖12是說明使用了圖5所示的橢圓形的開口時的液滴的流動的圖。
[0032]圖13是說明使用了圖5所示的橢圓形的開口，并且，使用了圖1所示的開口時的液滴的流動的圖。
[0033]圖14是表示剛剛對空氣供給用的開口供給了煙之后的樣態(tài)的圖。
[0034]圖15是表示對空氣供給用的開口供給煙并經(jīng)過不久的時間后的樣態(tài)的圖。
[0035]圖16是用于說明使用了圖6所示的橢圓形的開口的情況下的回噴的樣態(tài)的圖。
[0036]圖17是用于說明圖4所示的、開口直徑大的情況下的回噴的樣態(tài)的圖。
[0037]圖18是用于說明對液滴的帶電量、以及液滴的大小進行控制的第I方法的圖。
[0038]圖19是表示基準電極周圍的開口直徑不同的情況下的粒徑的圖。
[0039]圖20是表示基準電極周圍的開口直徑不同的情況下的帶電量的圖。
[0040]圖21是用于說明對液滴的帶電量、以及液滴的大小進行控制的第2方法的圖。
[0041]圖22是表示有無開口的各情況下的粒徑的圖。
[0042]圖23是表示有無開口的各情況下的帶電量的圖。

【具體實施方式】
[0043]以下，參照附圖，對本實施方式所涉及的靜電噴霧裝置100等進行說明。在以下的說明中，對相同部件以及構(gòu)成要素賦予相同符號。它們的名稱以及功能也相同。因此，不再重復對它們的詳細說明。
[0044]〔關(guān)于靜電噴霧裝置的主要部分構(gòu)成〕
[0045]首先，利用圖2來說明靜電噴霧裝置100的主要部分構(gòu)成。圖2是用于說明靜電噴霧裝置100的主要部分構(gòu)成的圖。
[0046]靜電噴霧裝置100是用于芳香油、農(nóng)產(chǎn)品用化學物質(zhì)、醫(yī)藥品、農(nóng)藥、殺蟲劑、空氣凈化劑等的噴霧等的裝置，至少具備:噴射電極(第I電極)I ;基準電極(第2電極)2 ;電源裝置3;和電介質(zhì)10。另外，靜電噴霧裝置100也可以由如下構(gòu)成來實現(xiàn):將電源裝置3設(shè)置于外部，且與該電源裝置3連接。
[0047]噴射電極I具有金屬性毛細管(例如，304型不銹鋼等)等的導電性導管、和作為前端部的噴射部位。噴射電極I經(jīng)由電源裝置3與基準電極2連接，從噴射部位將噴霧物質(zhì)進行霧化噴出。另外，在以下的說明中，將噴霧物質(zhì)簡稱為“液體”。
[0048]基準電極2由金屬管腳(例如，304型鋼管腳等)等的導電棒構(gòu)成。噴射電極I以及基準電極2隔開一定間隔而分離，且相互平行地配置。此外，噴射電極I以及基準電極2例如相互隔開8mm的間隔而配置。
[0049]電源裝置3在噴射電極I與基準電極2之間施加高電壓。例如，電源裝置3在噴射電極I與基準電極2之間施加l-30kV之間的高電壓(例如，37kV)。若被施加高電壓則在電極間形成電場，在電介質(zhì)10的內(nèi)部產(chǎn)生電偶極子。此時，噴射電極I帶正電，基準電極2帶負電(反之也可)。然后，負的偶極子產(chǎn)生于離正的噴射電極I最近的電介質(zhì)10的表面，正的偶極子產(chǎn)生于離負的基準電極2最近的電介質(zhì)10的表面，帶電的氣體以及物質(zhì)種被噴射電極I以及基準電極2放出。
[0050]電介質(zhì)10由例如尼龍6、尼龍11、尼龍12、聚丙烯、尼龍66或聚乙酰-聚四氟乙烯混合物等的電介質(zhì)材料構(gòu)成。電介質(zhì)10在噴射電極安裝部6中對噴射電極I進行支撐，在基準電極安裝部7對基準電極2進行支撐。
[0051]接著，利用圖3來說明靜電噴霧裝置100的外觀。圖3是用于說明靜電噴霧裝置100的外觀的圖。
[0052]如圖所示，靜電噴霧裝置100為長方形狀(也可以為其他形狀)。在該裝置的一面，配設(shè)有噴射電極I以及基準電極2。如圖所示，噴射電極I位于基準電極2的附近。此夕卜，包圍噴射電極I而形成有環(huán)狀的開口 11，包圍基準電極2而形成有環(huán)狀的開口 12。在噴射電極I與基準電極2之間施加電壓，由此形成電場。從噴射電極I對帶正電的液滴進行霧化噴出?；鶞孰姌O2使電極附近的空氣離子化而帶負電。然后，帶負電的空氣通過在電極間形成的電場和帶負電的空氣粒子之間的推斥力而進行遠離基準電極2的運動。該運動產(chǎn)生空氣的流動(以下，有時也稱為離子流)，通過該離子流而將帶正電的液滴向遠離靜電噴霧裝置100的方向霧化噴出。
[0053]〔關(guān)于用于抑制回噴的構(gòu)成〕
[0054]在靜電噴霧裝置100中，通過在噴射電極I與基準電極2之間施加電壓從而在兩個電極間形成電場。此時，電場被定向于管腳的方向，因此被噴霧的液體容易向管腳的方向、即向裝置的方向霧化噴出，被霧化噴出的液體附著到裝置表面(以下，將此稱為回噴)。
[0055]因此，優(yōu)選抑制(降低)回噴，通過離子流使帶正電的液滴不附著于裝置表面。以下，說明用于抑制回噴的各種構(gòu)成。
[0056]〔基準電極2周圍的開口12的大小〕
[0057]通過在噴射電極I與基準電極2之間施加電壓，從而在基準電極2中產(chǎn)生離子流。由于生成離子流從而導致基準電極2周圍的空氣壓力下降，因此空氣流入到此處。于是，由于離子流與流入空氣混雜在一起而導致離子流成為湍流，該湍流能夠成為回噴的一個原因。因此，本申請
【發(fā)明者】們考察出通過使基準電極2周圍的開口 12的直徑、形狀變化從而能夠抑制回喂'。
[0058]另外，在以下的研宄中，基準電極2使用了其直徑為前端部不足0.1mm、軀體部為0.5mm的電極。優(yōu)選基準電極2的前端部銳利，由此，容易產(chǎn)生帶負電的空氣。
[0059](I)增大了開口 12的直徑的情況
[0060]利用圖4來說明增大了開口 12的直徑的情況下的回噴發(fā)生的容易度。圖4是增大了開口 12的直徑的情況下的靜電噴霧裝置100的主視圖。若開口 12的直徑變大則離子流減弱，因此難以從靜電噴霧裝置100對液滴進行霧化噴出，容易發(fā)生回噴。
[0061]因此，對能夠?qū)㈤_口 12的直徑增大到何種程度進行了確認后得知:對于開口 12而言，若其直徑與基準電極2的軀體部的直徑相比為25倍以上，或者，與基準電極2的前端部的直徑相比為150倍以上，則離子流減弱，流入空氣容易從開口 12的端部入侵開口 12的內(nèi)部?？梢哉f若空氣入侵開口 12的內(nèi)部，則離子流容易變?yōu)橥牧?，回噴的可能性提高?br> [0062]換言之，對于開口 12而言，通過使其直徑小于基準電極2的軀體部的直徑的25倍、以及基準電極2的前端部的直徑的150倍的至少任意一方，能夠使回噴不易產(chǎn)生。
[0063](2)減小了開口 12的直徑的情況
[0064]利用圖5來說明減小了開口 12的直徑的情況下的回噴發(fā)生的容易度。圖5是減小了開口 12的直徑的情況下的靜電噴霧裝置100的主視圖。
[0065]雖然若減小開口 12的直徑則離子流變強，但是從噴射電極I向垂直方向霧化噴出的液滴的一部分未完全加入從基準電極2產(chǎn)生的離子流，由此可能產(chǎn)生回噴。因此，對于開口 12而言，優(yōu)選將其直徑設(shè)為1.5mm?12.5mm,即，設(shè)為基準電極2的前端部的直徑的15倍?125倍，或者，基準電極2的軀體部的直徑的3倍?25倍。進而，對于開口 12而言，優(yōu)選將其直徑設(shè)為2.5mm?4.5mm，即，設(shè)為基準電極2的前端部的直徑的25倍?45倍，或者，基準電極2的軀體部的直徑的5倍?9倍。通過使開口 12的直徑處于上述的數(shù)值范圍內(nèi)，能夠使從噴射電極I霧化噴出的液滴的大部分加入離子流，能夠抑制回噴。
[0066]〔基準電極2周圍的開口12的形狀〕
[0067](I)將開口 12的形狀設(shè)為橢圓形的情況(A)
[0068]利用圖6來說明將開口 12的形狀設(shè)為橢圓形的情況下的回噴發(fā)生的容易度。圖6是將開口 12的形狀設(shè)為橢圓形的情況下的靜電噴霧裝置100的主視圖。另外，開口 12的橢圓形狀被定位成其長軸與連結(jié)基準電極2和噴射電極I的線段大體一致。
[0069]在圖6的構(gòu)成中，離子流變?nèi)?，而且，從噴射電極I向垂直方向霧化噴出的液滴的一部分未完全加入離子流，容易發(fā)生向附圖右側(cè)(基準電極2側(cè))的回噴。
[0070]因此，在將開口 12的形狀設(shè)為圖6的橢圓形的情況下，優(yōu)選將短軸方向的寬度設(shè)為1.5mm?12.5mm。進一步優(yōu)選將短軸方向的寬度設(shè)為2.5mm?4.5mm，即，設(shè)為基準電極2的前端部的直徑的25倍?45倍，或者，基準電極2的軀體部的直徑的5倍?9倍。而且，長軸方向的寬度優(yōu)選設(shè)為短軸方向的寬度的1.5?3.5倍。由此，能夠使從噴射電極I霧化噴出的液滴的大部分加入尚子流，能夠抑制回噴的發(fā)生。
[0071](2)將開口 12的形狀設(shè)為橢圓形的情況(B)
[0072]利用圖7來說明將開口 12的形狀設(shè)為橢圓形的情況下的回噴。圖7是將開口 12的形狀設(shè)為橢圓形的情況下的靜電噴霧裝置100的主視圖。另外，開口 12的橢圓形狀被定位成其短軸與連結(jié)基準電極2和噴射電極I的線段大體一致。
[0073]在圖7的構(gòu)成中，離子流的速度減弱。但是，從噴射電極I霧化噴出的液滴的大部分加入離子流，回噴得到抑制。離子流的強度通過使短軸側(cè)的橢圓形的寬度變化而被最佳化。橢圓形的尺寸可以與參照圖6說明過的橢圓形的長軸/短軸的尺寸同樣。
[0074](3)將開口 12的形狀設(shè)為橢圓形的情況(C)
[0075]利用圖8來說明將開口 12的形狀設(shè)為橢圓形的情況下的回噴。圖8是將開口 12的形狀設(shè)為橢圓形的情況下的靜電噴霧裝置100的主視圖。另外，開口 12的橢圓形狀被定位成其長軸以及短軸相對于連結(jié)噴射電極I和基準電極2的線段具有角度。
[0076]如圖8所示，開口 12的橢圓形可以被定位成相對于連結(jié)噴射電極I和基準電極2的線段具有角度，且該角度可以適當變更。即，為了使液滴向遠離靜電噴霧裝置100的方向霧化噴出，可以將長軸/短軸的長度適當最佳化。
[0077]進而，開口 12不限于橢圓，可以適當設(shè)計為使液滴加入離子流并使液滴向遠離靜電噴霧裝置100的方向霧化噴出的形狀、尺寸。因此，圖6?圖8所示的開口 12的橢圓形狀為一例，不限于此。
[0078]以上，說明了通過使基準電極2周圍的開口 12的直徑、形狀變化來抑制回噴的構(gòu)成。不過，為了抑制回噴，靜電噴霧裝置100也可以以如下構(gòu)成來實現(xiàn)。
[0079]例如，可以考慮在使靜電噴霧裝置100豎立時，噴射電極I和基準電極2在垂直方向排列的構(gòu)成、在噴射電極I的兩側(cè)配置2個基準電極2的構(gòu)成。此外，也可以考慮使噴射電極I以及/或者基準電極2的電極形狀變化的構(gòu)成、使兩個電極的電荷的正負反轉(zhuǎn)的構(gòu)成等?；蛘?，也可以考慮利用磁場產(chǎn)生單元使液滴向遠離靜電噴霧裝置100的方向霧化噴出的構(gòu)成。
[0080]〔關(guān)于空氣供給用的開口〕
[0081]接著，說明通過與使基準電極2周圍的開口 12的大小、形狀變化的構(gòu)成不同的構(gòu)成，來抑制回噴的構(gòu)成。具體來說，是通過向基準電極2周圍的開口 12供給空氣來使離子流成為層流，由此抑制回噴的構(gòu)成。利用圖9對此進行說明。圖9是說明空氣進出基準電極2周圍的開口 12的樣態(tài)的圖。圖中的箭頭表示空氣的流動。
[0082]若離子流發(fā)生，則基準電極2的開口 12附近的空氣壓力下降，因此空氣進入到該空氣壓力下降的區(qū)域。此時，若被供給空氣的區(qū)域僅為開口 12附近，則離子流成為湍流，這可能成為回噴的主要原因。
[0083]因此，本申請
【發(fā)明者】們研宄出了如下方法:通過與開口 12不同的開口來向開口 12供給空氣，從而使離子流成為層流，由此抑制回噴。利用圖1對此進行說明。圖1是用于說明靜電噴霧裝置110具有空氣供給用的開口(空氣供給口)15的構(gòu)成的圖。圖中的箭頭表示空氣的流動。另外，對于利用圖3等說明過的內(nèi)容，省略說明。
[0084]如圖所示，靜電噴霧裝置110具有開口 15。開口 15形成于使靜電噴霧裝置110豎立時的基準電極2側(cè)的側(cè)面即表面31，該表面31是與配設(shè)有噴射電極I以及基準電極2的表面30相鄰的表面。開口 15在靜電噴霧裝置110的內(nèi)部與開口 12連通。
[0085]靜電噴霧裝置110通過具有開口 15，從而確保了從開口 15向開口 12供給空氣的供給路徑。由此，從開口 15流入的空氣自然被供給到因離子流的發(fā)生而導致基準電極2的開口 12附近的空氣壓力下降的區(qū)域。而且，通過從開口 15流入的空氣而使離子流成為層流，向靜電噴霧裝置110的回噴得到抑制。
[0086]若開口 15過小則成為對空氣流動的阻力而不優(yōu)選。因此，開口 15比開口 12面積大較為理想，在開口 15為環(huán)狀的情況下，優(yōu)選直徑為0.6mm以上，在橢圓的情況下，優(yōu)選短徑的直徑為0.6mm以上。由此，回噴更好地得到抑制。
[0087]另外，開口 15不需要形成于圖1所示的表面31，也可以形成于使靜電噴霧裝置110豎立時的、靜電噴霧裝置110的上表面、背面、或者靜電噴霧裝置110的表面31的對置面。此外，開口 15的形狀沒有特別限定，可以為環(huán)狀、矩形狀等。
[0088]〔關(guān)于回噴的抑制效果〕
[0089]接著，利用附圖來說明通過上述各種構(gòu)成而得到的效果。
[0090](使基準電極2周圍的開口12的大小變化時的效果)
[0091]利用圖10、圖11來說明使基準電極2周圍的開口 12的大小變化時的效果。圖10是說明使用了圖7所示的橢圓形的開口 12時的液滴的流動的圖。圖11是說明使用了圖4所示的直徑較大的開口 12時的液滴的流動的圖。另外，圖10以及圖11是使靜電噴霧裝置豎立時的、從上表面利用高速照相機對運轉(zhuǎn)中的該靜電噴霧裝置進行了拍攝的照片。此外，圖中沿著液滴被霧化噴出的方向記載了虛線，該虛線與表面30所構(gòu)成的角度越大則表示離子流越強，該角度越小則表示離子流越弱。這在后述的圖12等中也是同樣。
[0092]若對圖10以及圖11進行比較，則關(guān)于虛線與表面30所構(gòu)成的角度，圖10比圖11更大。這是因為如下原因引起的:圖10的橢圓形的開口與圖11的增大了直徑的開口相比面積更小，因此離子流的速度更快。根據(jù)該結(jié)果可以看出，根據(jù)開口 12的面積的大小能夠給離子流的速度帶來變化。
[0093](關(guān)于空氣供給用的開口15所產(chǎn)生的效果)
[0094]利用圖12、圖13來說明空氣供給用的開口 15所產(chǎn)生的效果。圖12是說明利用了圖5所示的圓形的開口 12時的液滴的流動的圖。圖13是說明利用了圖5所示的圓形的開口 12，并且，利用了圖1所示的開口 15時的液滴的流動的圖。
[0095]在靜電噴霧裝置100中未形成空氣供給用的開口 15的圖12的情況下，雖然由于開口 12的面積小因而離子流的速度變強，但如圖12所示，有時離子流成為湍流，被霧化噴出的液滴呈旋渦狀。
[0096]另一方面，在表不具有開口 15的靜電噴霧裝置110的圖13的情況下，雖然由于開口 12的面積小因而離子流變強，但通過從開口 15供給的空氣而將離子流保持為層流。由此，能夠進一步提尚回喂'的抑制效果。
[0097]在此，在利用了圖5所示的圓形的開口 12，并且，利用了圖1所示的開口 15的情況下，向開口 15送煙，通過觀察該煙的流動來確認離子流所產(chǎn)生的效果。圖14是表示剛剛對空氣供給用的開口 15供給了煙之后的樣態(tài)的圖。圖15是表示對空氣供給用的開口 15供給煙并經(jīng)過了不久的時間之后的樣態(tài)的圖。
[0098]圖14表示剛剛對空氣供給用的開口 15供給了煙之后的樣態(tài)，從基準電極2周圍的開口 12開始出現(xiàn)煙。另外，開口 12為直徑4_的環(huán)狀，開口 15為一邊7.5_的正方形。圖15表示向空氣供給用的開口 15供給煙并經(jīng)過了不久的時間之后的樣態(tài)，示出煙捕捉了帶正電的液滴的樣態(tài)。如各圖所示，通過從開口 15向開口 12供給空氣，從而離子流成為層流，作為該效果，能夠抑制向靜電噴霧裝置110的回噴。
[0099]在此，利用圖16來說明回噴的抑制效果。圖16是用于說明利用了圖6所示的橢圓形的開口 12的情況下的回噴的樣態(tài)的圖。另外，橢圓形的開口 12的尺寸為:長軸方向的長度10mm、短軸方向的長度4mm。此外，基準電極2與導電體13連接，從未圖示的電源裝置經(jīng)由導電體13而被施加電壓。
[0100]此外，作為對回噴的抑制效果進行比較的對象而示出圖17。圖17是用于說明圖4所示的、開口 12的直徑較大的情況下的回噴的樣態(tài)的圖。不過，開口 12不是環(huán)狀，而是設(shè)為12.5mmX 15mm的矩形。在圖16、圖17中都進行為期I日的噴霧試驗，并分別對附著在露出于外部空氣的導電體13上的液滴的量進行了比較。
[0101]結(jié)果，在圖16中沒有看到液滴向?qū)щ婓w13的附著，與此相對，在圖17中看到了液滴向?qū)щ婓w13的附著(在圖17中，導電體13反射出白色，這表示在導電體13上附著有液滴)。即，可知通過使用橢圓形的開口 12，從而與開口 12的直徑較大的情況相比顯著地提高了回噴的抑制效果。
[0102]像這樣，為了抑制回噴可以采用各種方法，可以通過使基準電極2周圍的開口 12的大小或形狀變化的方法、從開口 15向開口 12進行空氣供給的方法、以及將這些方法適當組合等各種方法來抑制回噴。這些方法無需對裝置主體大幅進行設(shè)計變更就能夠?qū)崿F(xiàn)，而且還發(fā)揮能夠以低成本來實現(xiàn)的效果。
[0103]〔關(guān)于液滴的帶電量以及液滴的大小〕
[0104]〔基準電極2周圍的開口12的大小〕
[0105]利用圖18來說明對液滴的帶電量以及液滴的大小進行控制的方法。圖18是用于說明對液滴的帶電量以及液滴的大小進行控制的第I方法。
[0106]第I方法是利用根據(jù)基準電極2周圍的開口 12的大小而變化的離子流的強度來對液滴的帶電量以及液滴的大小進行控制的方法。為了確認其效果，進行了基于2個類型的靜電噴霧裝置10a以及靜電噴霧裝置10b的確認試驗。
[0107]靜電噴霧裝置10a將基準電極2周圍的開口 12的直徑設(shè)定為基準電極2的前端部的直徑(0.1mm)的125倍。靜電噴霧裝置10b將基準電極2周圍的開口 12的直徑設(shè)定為基準電極2的前端部的直徑(0.1mm)的40倍。即，靜電噴霧裝置10a與靜電噴霧裝置10b相比將開口 12的直徑設(shè)定得較大。在這2個類型的靜電噴霧裝置中，分別對液滴的帶電量以及液滴的大小進行了比較。圖19、圖20中示出其結(jié)果。
[0108]圖19是表示基準電極2周圍的開口 12的直徑不同的情況下的粒徑的圖。橫軸表示液滴的直徑(μ m)，縱軸表示液滴數(shù)。圖20是表示基準電極2周圍的開口 12的直徑不同的情況下的帶電量的圖。橫軸表示取樣時間(秒)，縱軸表示電流值(fA)。
[0109]如圖20所示，開口 12的直徑小(小的開口)的一方與直徑大(大的開口)的一方相比，液滴的直徑小的比例提高。此外，如圖20所示，開口 12的直徑小(小的開口)的一方比直徑大(大的開口)的一方帶電量更多。作為該結(jié)果的背景，可以考慮如下理由。
[0110]在靜電噴霧裝置中，液滴被帶電(充電)，該液滴越蒸發(fā)則液體的每單位體積的帶電量越強。而且，若充電變強，則液滴因庫倫力而分裂為多個液滴。即，液滴的帶電量大的液滴變小較快。
[0111]關(guān)于這一點，靜電噴霧裝置10a與靜電噴霧裝置10b相比開口 12的直徑更大。因此，在靜電噴霧裝置10a中在基準電極2周圍的開口 12生成的離子流變?nèi)?，液滴的滯留時間變長。由此，在靜電噴霧裝置10a中，與靜電噴霧裝置10b相比帶正電的液滴和帶負電的空氣之間的中和更容易進展。因此，在靜電噴霧裝置10a中，與靜電噴霧裝置10b相比，液滴的帶電量更少(圖20)，因此，液滴容易變大(圖19)。
[0112]另外，在圖20的各實線的上下記載了灰色區(qū)域。這表示每個取樣時間的電流值的位移，上述各實線表示其平均值。這關(guān)于后述的圖23也是同樣。
[0113]〔關(guān)于空氣供給用的開口15所產(chǎn)生的影響〕
[0114]利用圖12來說明對液滴的帶電量以及液滴的大小進行控制的方法。圖21是用于說明對液滴的帶電量以及液滴的大小進行控制的第2方法的圖。
[0115]第2方法是利用根據(jù)開口 15的存在與否而變化的離子流的性質(zhì)(湍流、層流)來對液滴的帶電量以及液滴的大小進行控制的方法。為了確認其效果，使用了 2個類型的靜電噴霧裝置10a以及靜電噴霧裝置110a。靜電噴霧裝置10a與圖18所示的靜電噴霧裝置10a是同一裝置。靜電噴霧裝置IlOa是在圖1所示的靜電噴霧裝置110中相互對置地形成了 2個開口 15的裝置。這2個開口在圖21中被賦予參照編號開口 15a、15b。另外，各個開口為 1mmX 10mm。
[0116]在靜電噴霧裝置10a中，如同利用圖4說明過的那樣，在基準電極2周圍的開口12生成的離子流容易成為湍流。另一方面，靜電噴霧裝置IlOa通過從2個開口 15a以及開口 15b供給的空氣，從而離子流容易成為層流。在這2個靜電噴霧裝置中，對各自的液滴的帶電量以及液滴的大小進行了比較。在圖22、圖23中示出其結(jié)果。
[0117]圖22是表示有無開口 15的各情況下的粒徑的圖。橫軸表示液滴的直徑(y m)，縱軸表示液滴數(shù)。圖23是表示有無開口的各情況下的帶電量的圖。橫軸表示取樣時間(秒)，縱軸表示電流值(fA)。
[0118]如圖22所示，靜電噴霧裝置110a(有開口 )與靜電噴霧裝置100a(無開口 )相比液滴更小。此外，如圖23所示，靜電噴霧裝置10a(無開口)的帶電量少。作為其理由可以考慮以下幾點。
[0119]如上所述，在靜電噴霧裝置中，液滴被帶電(充電)，該液滴越蒸發(fā)則液體的每單位體積的帶電量越強。而且，若充電變強，則液滴因庫倫力而分裂為多個液滴。即，液滴的帶電量大的液滴的尺寸變小較快。
[0120]關(guān)于這一點，對于靜電噴霧裝置10a而言，離子流容易成為湍流，與離子流成為層流的靜電噴霧裝置IlOa相比帶正電的液滴和帶負電的空氣的中和容易進展。因此，靜電噴霧裝置10a與靜電噴霧裝置I1a相比，液滴的帶電量更少(圖23)，因此，液滴容易變大(圖 22)。
[0121]此外，由于靜電噴霧裝置具有開口 15，因而離子流成為層流，如圖22所示液滴的粒徑分布向左側(cè)(小徑側(cè))移動。在靜電噴霧裝置IlOa中，與靜電噴霧裝置10a相比小徑的液滴增加3倍。此外，在靜電噴霧裝置10a中平均粒徑為1.2 μ m，而在靜電噴霧裝置IlOa中，平均粒徑為0.77 μπι。進而，在靜電噴霧裝置IlOa中，液滴的帶電量大幅增加。如圖23所示，在靜電噴霧裝置IlOa中，與靜電噴霧裝置10a相比電流值成為3倍。
[0122]以上，如同利用圖18?圖23說明過的那樣，通過對基準電極2周圍的開口 12的大小進行調(diào)整，再有，根據(jù)靜電噴霧裝置是否具有開口 15，從而能夠?qū)σ旱蔚拇笮∫约耙旱蔚膸щ娏窟M行控制。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)與芳香目的、殺蟲目的等的用途相應(yīng)的合適的噴霧。而且，通過對基準電極2周圍的開口 12的大小進行調(diào)整，再有，通過具有開口 15，還能夠抑制回噴，因此能夠在對液滴大小以及液滴的帶電量進行控制的同時，還一起實現(xiàn)對回噴的抑制。
[0123](補足)
[0124]此外，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置也可以為如下構(gòu)成:在裝置表面形成有第2電極用空氣供給口，該第2電極用空氣供給口與上述第2開口部在本裝置的內(nèi)部連通，并且，在本裝置的驅(qū)動時向上述第2開口部供給空氣。
[0125]通過在第I電極與第2電極之間施加電壓，從而在第2電極產(chǎn)生離子流。由于生成離子流故而導致第2電極周圍的空氣壓力下降，因此空氣流入到此處。于是，由于離子流與流入空氣混雜在一起而導致離子流成為湍流，該湍流可能成為回噴的一個原因。
[0126]關(guān)于這一點，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置通過具備上述構(gòu)成，從而在本裝置的驅(qū)動時從第2電極用空氣供給口向第2開口部供給空氣，因此能夠使離子流成為層流。由此，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置使得被霧化噴出的物質(zhì)不易附著到裝置表面，能夠抑制回噴。
[0127]此外，在本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置中，也可以為如下構(gòu)成:裝置表面由多個面構(gòu)成，上述第2電極用空氣供給口形成于與配設(shè)有上述第I電極以及上述第2電極的面不同的面。
[0128]考慮在與配設(shè)有第I電極以及第2電極的面相同的面形成第2電極用空氣供給口的情況。此時，離子流發(fā)生的第2開口部和向第2開口部供給空氣的第2電極用空氣供給口將會形成在同一面內(nèi)。由此，因離子流與流入空氣混雜在一起而導致離子流成為湍流，該湍流可能成為回噴的一個原因。
[0129]關(guān)于這一點，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置通過使離子流發(fā)生的面與供給空氣的面不同，能夠使離子流成為層流。因此，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置能夠使被霧化噴出的物質(zhì)不易附著到裝置表面。
[0130]此外，在本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置中，也可以為如下構(gòu)成:上述第2電極用空氣供給口的開口面積比上述第2開口部的開口面積更大。
[0131]本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置通過具備上述構(gòu)成，從而減輕對從第2電極用空氣供給口向第2開口部供給的空氣的阻力，使空氣向第2開口部的流動順暢。由此，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置能夠使離子流成為層流，使被霧化噴出的物質(zhì)不易附著到裝置表面。
[0132]此外，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置也可以為如下構(gòu)成:在裝置表面形成有第I電極用空氣供給口，該第I電極用空氣供給口與上述第I開口部在本裝置的內(nèi)部連通，并且，在本裝置的驅(qū)動時向上述第I開口部供給空氣。
[0133]本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置通過具備上述構(gòu)成，從而經(jīng)由第I電極用空氣供給口向物質(zhì)被霧化噴出的第I電極周圍的第I開口部供給空氣。由此，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置能夠使從第I電極霧化噴出的物質(zhì)加入該空氣的流動，將噴霧物質(zhì)向遠距離霧化噴出。由此，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置能夠使被霧化噴出的物質(zhì)不易附著到裝置表面。
[0134]此外，在本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置中，也可以為如下構(gòu)成:裝置表面由多個面構(gòu)成，上述第I電極用空氣供給口形成于與配設(shè)有上述第I電極以及上述第2電極的面不同的面。
[0135]考慮在與配設(shè)有第I電極以及第2電極的面相同的面上形成第I電極用空氣供給口的情況。此時，物質(zhì)被霧化噴出的第I電極和向第I開口部供給空氣的第I電極用空氣供給口將會形成于同一面內(nèi)，在第I開口部周圍發(fā)生湍流，該湍流可能成為回噴的一個原因。
[0136]關(guān)于這一點，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置通過具備上述構(gòu)成，能夠抑制湍流的發(fā)生，使被霧化噴出的物質(zhì)不易附著到裝置表面。
[0137]此外，在本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置中，也可以為如下構(gòu)成:上述第I電極用空氣供給口的開口面積比上述第I開口部的開口面積更大。
[0138]本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置通過具備上述構(gòu)成，從而減輕對從第I電極用空氣供給口向第I開口部供給的空氣的阻力，使空氣向第I開口部的流動順暢。由此，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置能夠抑制物質(zhì)被霧化噴出的區(qū)域的湍流的發(fā)生，使被霧化噴出的物質(zhì)不易附著到裝置表面。
[0139]此外，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置也可以為如下構(gòu)成:上述第2電極形成為針狀，上述第2開口部為環(huán)狀，上述第2開口部的直徑小于上述第2電極的軀體部的直徑的25倍、以及上述第2電極的前端部的直徑的150倍中的至少任意一方。
[0140]此外，本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置也可以為如下構(gòu)成:上述第2電極形成為針狀，上述第2開口部為環(huán)狀，上述第2開口部的直徑為上述第2電極的軀體部的直徑的5倍?9倍、或者上述第2電極的前端部的直徑的25倍?45倍。
[0141]本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置通過具備上述構(gòu)成，能夠使從第I電極霧化噴出的液滴的大部分加入離子流，能夠使被霧化噴出的物質(zhì)不易附著到裝置表面。
[0142]此外，在本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置中，也可以為如下構(gòu)成:上述第2開口部為橢圓狀，橢圓的短軸被定位成與連結(jié)上述第I電極和上述第2電極的線段大體一致。
[0143]本發(fā)明所涉及的靜電噴霧裝置通過具備上述構(gòu)成，能夠使從第I電極霧化噴出的液滴的大部分加入離子流，能夠使被霧化噴出的物質(zhì)不易附著到裝置表面。另外，離子流的強度能夠通過使短軸側(cè)的橢圓形的寬度變化而最佳化。
[0144]以上，說明了本實施方式所涉及的靜電噴霧裝置的各種方式。這些方式示出本實施方式的一例，當然也可以對在此說明過的方式進行組合。
[0145]本發(fā)明不限定于上述的實施方式，能夠在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進行各種變更。即，對在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)適當變更了的技術(shù)手段進行組合而得到的實施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0146]工業(yè)實用性
[0147]本發(fā)明能夠合適地應(yīng)用于靜電噴霧裝置。
[0148]符號說明
[0149]I噴射電極(第I電極)
[0150]2基準電極(第2電極)
[0151]3電源裝置
[0152]6噴射電極安裝部
[0153]7基準電極安裝部
[0154]10電介質(zhì)
[0155]11 開口(第 I 開口部)
[0156]12 開口(第 2 開口部)
[0157]15開口(空氣供給口)
[0158]13導電體
[0159]100,110靜電噴霧裝置
【權(quán)利要求】
1.一種靜電噴霧裝置，具備: 第I電極，其從前端對物質(zhì)進行霧化噴出；和 第2電極，其配設(shè)于上述第I電極的附近，且與上述第I電極之間被施加電壓， 所述靜電噴霧裝置的特征在于， 上述第I電極以及上述第2電極分別配設(shè)于在裝置表面形成的第I開口部以及第2開口部的內(nèi)部， 上述第2開口部形成為使被霧化噴出的上述物質(zhì)向上述裝置表面附著的比例降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電噴霧裝置，其特征在于， 在裝置表面形成有第2電極用空氣供給口，該第2電極用空氣供給口與上述第2開口部在本裝置的內(nèi)部連通，并且，在本裝置驅(qū)動時向上述第2開口部供給空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電噴霧裝置，其特征在于， 裝置表面由多個面構(gòu)成， 上述第2電極用空氣供給口形成于與配設(shè)有上述第I電極以及上述第2電極的面不同的面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的靜電噴霧裝置，其特征在于， 上述第2電極用空氣供給口的開口面積大于上述第2開口部的開口面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的靜電噴霧裝置，其特征在于， 在裝置表面形成有第I電極用空氣供給口，該第I電極用空氣供給口與上述第I開口部在本裝置的內(nèi)部連通，并且，在本裝置驅(qū)動時向上述第I開口部供給空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電噴霧裝置，其特征在于， 裝置表面由多個面構(gòu)成， 上述第I電極用空氣供給口形成于與配設(shè)有上述第I電極以及上述第2電極的面不同的面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的靜電噴霧裝置，其特征在于， 上述第I電極用空氣供給口的開口面積大于上述第I開口部的開口面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的靜電噴霧裝置，其特征在于， 上述第2電極形成為針狀，上述第2開口部為環(huán)狀， 上述第2開口部的直徑小于上述第2電極的軀體部的直徑的25倍、以及上述第2電極的前端部的直徑的150倍中的至少任意一方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的靜電噴霧裝置，其特征在于， 上述第2電極形成為針狀，上述第2開口部為環(huán)狀， 上述第2開口部的直徑為上述第2電極的軀體部的直徑的5倍?9倍、或者上述第2電極的前端部的直徑的25倍?45倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的靜電噴霧裝置，其特征在于， 上述第2開口部為橢圓狀， 橢圓的短軸被定位成與連結(jié)上述第I電極和上述第2電極的線段大體一致。
【文檔編號】B05B5/053GK104487172SQ201380039341
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】竇文清, 蒂博爾·泰賴拜希 申請人:住友化學株式會社