静电喷雾装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种静电喷雾装置(100)，具备喷射电极(1)、和配设于喷射电极(1)的附近且与喷射电极(1)之间被施加电压的基准电极(2)，喷射电极(1)以及基准电极(2)分别配设于在装置表面(30)形成的开口(11)以及开口(12)的内部，开口(12)形成为使被雾化喷出的物质向装置表面附着的比例降低。
【专利说明】静电喷雾装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够降低被雾化喷出的物质向装置表面附着的比例的静电喷雾装置。
【背景技术】
[0002]一直以来，将容器内的液体从喷嘴进行喷射的喷雾装置被应用于广泛的领域。作为这种喷雾装置，已知利用电流体力学(EHD:Electro Hydrodynamics)将液体雾化来进行喷雾的静电喷雾装置。该静电喷雾装置在喷嘴的前端附近形成电场，利用该电场将喷嘴前端的液体雾化来进行喷射。作为公开这种静电喷雾装置的文献，已知专利文献I。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1: JP特表2004-530552号公报(2004年10月7日公开)
[0006]发明要解决的课题
[0007]但是，在现有技术中存在如下问题。
[0008]一般，静电喷雾装置通过在2个电极(管脚和毛细管)之间施加电压而在两个电极间形成电场。此时，电场被定向于管脚的方向，因此喷雾物质容易向管脚的方向、即向静电喷雾装置的方向喷雾(以下，将该现象称为回喷)。若由于回喷而使装置表面处于濡湿的状态，则用户在把持装置时会把手沾湿。静电喷雾装置有时也用于芳香油、农产品用化学物质、医药品、农药、杀虫剂、空气净化剂等的喷雾等，因此优选向装置表面的回喷较少。
[0009]关于这一点，专利文献I的技术并未言及抑制向装置表面的回喷。
【发明内容】
[0010]本发明为了解决上述问题而作，其目的在于，提供一种能够降低被雾化喷出的物质向装置表面附着的比例的静电喷雾装置。
[0011]解决课题的技术手段
[0012]为了解决上述课题，本发明所涉及的静电喷雾装置，具备:第I电极，其从前端对物质进行雾化喷出；和第2电极，其配设于上述第I电极的附近，且与上述第I电极之间被施加电压，所述静电喷雾装置的特征在于，上述第I电极以及上述第2电极分别配设于在装置表面形成的第I开口部以及第2开口部的内部，上述第2开口部形成为使被雾化喷出的上述物质向上述装置表面附着的比例降低。
[0013]在本申请发明所涉及的静电喷雾装置中，第I电极配设于第2电极的附近。此外，第I电极以及第2电极分别配设于在装置表面形成的第I开口部以及第2开口部的内部。而且，通过在第I电极与第2电极之间施加电压，从而在两个电极之间形成电场。从第I电极对带正电(或者，带负电)的液滴进行雾化喷出。第2电极将电极附近的空气离子化，使空气带负电(或者，带正电)。然后，带负电的空气通过在电极之间形成的电场与带负电的空气粒子间的推斥力而进行远离第2电极的运动。该运动产生空气的流动(以下，有时也称为离子流)，通过该离子流将带正电的液滴向远离静电喷雾装置的方向进行雾化喷出。
[0014]此时，由于电场被定向于第2电极的方向，因此若是通常情况，则喷雾物质向第2电极的方向、即向静电喷雾装置的方向雾化喷出，被雾化喷出的物质容易附着到装置表面(以下，有时也称为回喷)。
[0015]但是，在本发明所涉及的静电喷雾装置中，第2开口部形成为使被雾化喷出的上述物质向上述装置表面附着的比例降低。即，第2开口部的形状/大小等被适当调整，由此，被雾化喷出的上述物质向上述装置表面附着的比例被降低，因此能够抑制回喷。此外，由于喷雾物质向装置表面的附着得到抑制，因而用户在把持静电喷雾装置时不会将手沾湿，能够使该装置的可携带性提高。
[0016]进而，利用通过使第2开口部的形状/大小变化从而离子流的强度发生变化这一特性，能够对液滴的带电量以及液滴的大小进行控制。液滴的带电量以及液滴的大小是决定静电喷雾装置的用途中的喷雾物质的效果的重要因素。因此，本发明所涉及的静电喷雾装置在抑制回喷的同时，通过进一步对液滴的带电量以及液滴的大小进行控制，还能够发挥能实现适合用途的喷雾的效果。
[0017]发明效果
[0018]本发明所涉及的静电喷雾装置如上所述为以下构成:上述第I电极以及上述第2电极分别配设于在装置表面形成的第I开口部以及第2开口部的内部，上述第2开口部形成为使被雾化喷出的上述物质向上述装置表面附着的比例降低。
[0019]因此，本发明所涉及的静电喷雾装置发挥能够使被雾化喷出的物质向装置表面附着的比例降低的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是用于说明本实施方式所涉及的静电喷雾装置具有空气供给用的开口的构成的图。
[0021]图2是用于说明本实施方式所涉及的其他静电喷雾装置的主要部分构成的图。
[0022]图3是用于说明本实施方式所涉及的其他静电喷雾装置的外观的图。
[0023]图4是增大了开口直径的情况下的静电喷雾装置的主视图。
[0024]图5是减小了开口直径的情况下的静电喷雾装置的主视图。
[0025]图6是将开口形状设为椭圆形的情况下的静电喷雾装置的主视图。
[0026]图7是将开口形状设为椭圆形的情况下的静电喷雾装置的主视图。
[0027]图8是将开口形状设为椭圆形的情况下的静电喷雾装置的主视图。
[0028]图9是说明空气进出基准电极周围的开口的样态的图。
[0029]图10是说明使用了图7所示的椭圆形的开口时的液滴的流动的图。
[0030]图11是说明使用了图4所示的直径较大的开口时的液滴的流动的图。
[0031]图12是说明使用了图5所示的椭圆形的开口时的液滴的流动的图。
[0032]图13是说明使用了图5所示的椭圆形的开口，并且，使用了图1所示的开口时的液滴的流动的图。
[0033]图14是表示刚刚对空气供给用的开口供给了烟之后的样态的图。
[0034]图15是表示对空气供给用的开口供给烟并经过不久的时间后的样态的图。
[0035]图16是用于说明使用了图6所示的椭圆形的开口的情况下的回喷的样态的图。
[0036]图17是用于说明图4所示的、开口直径大的情况下的回喷的样态的图。
[0037]图18是用于说明对液滴的带电量、以及液滴的大小进行控制的第I方法的图。
[0038]图19是表示基准电极周围的开口直径不同的情况下的粒径的图。
[0039]图20是表示基准电极周围的开口直径不同的情况下的带电量的图。
[0040]图21是用于说明对液滴的带电量、以及液滴的大小进行控制的第2方法的图。
[0041]图22是表示有无开口的各情况下的粒径的图。
[0042]图23是表示有无开口的各情况下的带电量的图。
【具体实施方式】
[0043]以下，参照附图，对本实施方式所涉及的静电喷雾装置100等进行说明。在以下的说明中，对相同部件以及构成要素赋予相同符号。它们的名称以及功能也相同。因此，不再重复对它们的详细说明。
[0044]〔关于静电喷雾装置的主要部分构成〕
[0045]首先，利用图2来说明静电喷雾装置100的主要部分构成。图2是用于说明静电喷雾装置100的主要部分构成的图。
[0046]静电喷雾装置100是用于芳香油、农产品用化学物质、医药品、农药、杀虫剂、空气净化剂等的喷雾等的装置，至少具备:喷射电极(第I电极)I ;基准电极(第2电极)2 ;电源装置3;和电介质10。另外，静电喷雾装置100也可以由如下构成来实现:将电源装置3设置于外部，且与该电源装置3连接。
[0047]喷射电极I具有金属性毛细管(例如，304型不锈钢等)等的导电性导管、和作为前端部的喷射部位。喷射电极I经由电源装置3与基准电极2连接，从喷射部位将喷雾物质进行雾化喷出。另外，在以下的说明中，将喷雾物质简称为“液体”。
[0048]基准电极2由金属管脚(例如，304型钢管脚等)等的导电棒构成。喷射电极I以及基准电极2隔开一定间隔而分离，且相互平行地配置。此外，喷射电极I以及基准电极2例如相互隔开8mm的间隔而配置。
[0049]电源装置3在喷射电极I与基准电极2之间施加高电压。例如，电源装置3在喷射电极I与基准电极2之间施加l-30kV之间的高电压(例如，37kV)。若被施加高电压则在电极间形成电场，在电介质10的内部产生电偶极子。此时，喷射电极I带正电，基准电极2带负电(反之也可)。然后，负的偶极子产生于离正的喷射电极I最近的电介质10的表面，正的偶极子产生于离负的基准电极2最近的电介质10的表面，带电的气体以及物质种被喷射电极I以及基准电极2放出。
[0050]电介质10由例如尼龙6、尼龙11、尼龙12、聚丙烯、尼龙66或聚乙酰-聚四氟乙烯混合物等的电介质材料构成。电介质10在喷射电极安装部6中对喷射电极I进行支撑，在基准电极安装部7对基准电极2进行支撑。
[0051]接着，利用图3来说明静电喷雾装置100的外观。图3是用于说明静电喷雾装置100的外观的图。
[0052]如图所示，静电喷雾装置100为长方形状(也可以为其他形状)。在该装置的一面，配设有喷射电极I以及基准电极2。如图所示，喷射电极I位于基准电极2的附近。此夕卜，包围喷射电极I而形成有环状的开口 11，包围基准电极2而形成有环状的开口 12。在喷射电极I与基准电极2之间施加电压，由此形成电场。从喷射电极I对带正电的液滴进行雾化喷出。基准电极2使电极附近的空气离子化而带负电。然后，带负电的空气通过在电极间形成的电场和带负电的空气粒子之间的推斥力而进行远离基准电极2的运动。该运动产生空气的流动(以下，有时也称为离子流)，通过该离子流而将带正电的液滴向远离静电喷雾装置100的方向雾化喷出。
[0053]〔关于用于抑制回喷的构成〕
[0054]在静电喷雾装置100中，通过在喷射电极I与基准电极2之间施加电压从而在两个电极间形成电场。此时，电场被定向于管脚的方向，因此被喷雾的液体容易向管脚的方向、即向装置的方向雾化喷出，被雾化喷出的液体附着到装置表面(以下，将此称为回喷)。
[0055]因此，优选抑制(降低)回喷，通过离子流使带正电的液滴不附着于装置表面。以下，说明用于抑制回喷的各种构成。
[0056]〔基准电极2周围的开口12的大小〕
[0057]通过在喷射电极I与基准电极2之间施加电压，从而在基准电极2中产生离子流。由于生成离子流从而导致基准电极2周围的空气压力下降，因此空气流入到此处。于是，由于离子流与流入空气混杂在一起而导致离子流成为湍流，该湍流能够成为回喷的一个原因。因此，本申请
【发明者】们考察出通过使基准电极2周围的开口 12的直径、形状变化从而能够抑制回喂'。
[0058]另外，在以下的研宄中，基准电极2使用了其直径为前端部不足0.1mm、躯体部为0.5mm的电极。优选基准电极2的前端部锐利，由此，容易产生带负电的空气。
[0059](I)增大了开口 12的直径的情况
[0060]利用图4来说明增大了开口 12的直径的情况下的回喷发生的容易度。图4是增大了开口 12的直径的情况下的静电喷雾装置100的主视图。若开口 12的直径变大则离子流减弱，因此难以从静电喷雾装置100对液滴进行雾化喷出，容易发生回喷。
[0061]因此，对能够将开口 12的直径增大到何种程度进行了确认后得知:对于开口 12而言，若其直径与基准电极2的躯体部的直径相比为25倍以上，或者，与基准电极2的前端部的直径相比为150倍以上，则离子流减弱，流入空气容易从开口 12的端部入侵开口 12的内部。可以说若空气入侵开口 12的内部，则离子流容易变为湍流，回喷的可能性提高。
[0062]换言之，对于开口 12而言，通过使其直径小于基准电极2的躯体部的直径的25倍、以及基准电极2的前端部的直径的150倍的至少任意一方，能够使回喷不易产生。
[0063](2)减小了开口 12的直径的情况
[0064]利用图5来说明减小了开口 12的直径的情况下的回喷发生的容易度。图5是减小了开口 12的直径的情况下的静电喷雾装置100的主视图。
[0065]虽然若减小开口 12的直径则离子流变强，但是从喷射电极I向垂直方向雾化喷出的液滴的一部分未完全加入从基准电极2产生的离子流，由此可能产生回喷。因此，对于开口 12而言，优选将其直径设为1.5mm?12.5mm,即，设为基准电极2的前端部的直径的15倍?125倍，或者，基准电极2的躯体部的直径的3倍?25倍。进而，对于开口 12而言，优选将其直径设为2.5mm?4.5mm，即，设为基准电极2的前端部的直径的25倍?45倍，或者，基准电极2的躯体部的直径的5倍?9倍。通过使开口 12的直径处于上述的数值范围内，能够使从喷射电极I雾化喷出的液滴的大部分加入离子流，能够抑制回喷。
[0066]〔基准电极2周围的开口12的形状〕
[0067](I)将开口 12的形状设为椭圆形的情况(A)
[0068]利用图6来说明将开口 12的形状设为椭圆形的情况下的回喷发生的容易度。图6是将开口 12的形状设为椭圆形的情况下的静电喷雾装置100的主视图。另外，开口 12的椭圆形状被定位成其长轴与连结基准电极2和喷射电极I的线段大体一致。
[0069]在图6的构成中，离子流变弱，而且，从喷射电极I向垂直方向雾化喷出的液滴的一部分未完全加入离子流，容易发生向附图右侧(基准电极2侧)的回喷。
[0070]因此，在将开口 12的形状设为图6的椭圆形的情况下，优选将短轴方向的宽度设为1.5mm?12.5mm。进一步优选将短轴方向的宽度设为2.5mm?4.5mm，即，设为基准电极2的前端部的直径的25倍?45倍，或者，基准电极2的躯体部的直径的5倍?9倍。而且，长轴方向的宽度优选设为短轴方向的宽度的1.5?3.5倍。由此，能够使从喷射电极I雾化喷出的液滴的大部分加入尚子流，能够抑制回喷的发生。
[0071](2)将开口 12的形状设为椭圆形的情况(B)
[0072]利用图7来说明将开口 12的形状设为椭圆形的情况下的回喷。图7是将开口 12的形状设为椭圆形的情况下的静电喷雾装置100的主视图。另外，开口 12的椭圆形状被定位成其短轴与连结基准电极2和喷射电极I的线段大体一致。
[0073]在图7的构成中，离子流的速度减弱。但是，从喷射电极I雾化喷出的液滴的大部分加入离子流，回喷得到抑制。离子流的强度通过使短轴侧的椭圆形的宽度变化而被最佳化。椭圆形的尺寸可以与参照图6说明过的椭圆形的长轴/短轴的尺寸同样。
[0074](3)将开口 12的形状设为椭圆形的情况(C)
[0075]利用图8来说明将开口 12的形状设为椭圆形的情况下的回喷。图8是将开口 12的形状设为椭圆形的情况下的静电喷雾装置100的主视图。另外，开口 12的椭圆形状被定位成其长轴以及短轴相对于连结喷射电极I和基准电极2的线段具有角度。
[0076]如图8所示，开口 12的椭圆形可以被定位成相对于连结喷射电极I和基准电极2的线段具有角度，且该角度可以适当变更。即，为了使液滴向远离静电喷雾装置100的方向雾化喷出，可以将长轴/短轴的长度适当最佳化。
[0077]进而，开口 12不限于椭圆，可以适当设计为使液滴加入离子流并使液滴向远离静电喷雾装置100的方向雾化喷出的形状、尺寸。因此，图6?图8所示的开口 12的椭圆形状为一例，不限于此。
[0078]以上，说明了通过使基准电极2周围的开口 12的直径、形状变化来抑制回喷的构成。不过，为了抑制回喷，静电喷雾装置100也可以以如下构成来实现。
[0079]例如，可以考虑在使静电喷雾装置100竖立时，喷射电极I和基准电极2在垂直方向排列的构成、在喷射电极I的两侧配置2个基准电极2的构成。此外，也可以考虑使喷射电极I以及/或者基准电极2的电极形状变化的构成、使两个电极的电荷的正负反转的构成等。或者，也可以考虑利用磁场产生单元使液滴向远离静电喷雾装置100的方向雾化喷出的构成。
[0080]〔关于空气供给用的开口〕
[0081]接着，说明通过与使基准电极2周围的开口 12的大小、形状变化的构成不同的构成，来抑制回喷的构成。具体来说，是通过向基准电极2周围的开口 12供给空气来使离子流成为层流，由此抑制回喷的构成。利用图9对此进行说明。图9是说明空气进出基准电极2周围的开口 12的样态的图。图中的箭头表示空气的流动。
[0082]若离子流发生，则基准电极2的开口 12附近的空气压力下降，因此空气进入到该空气压力下降的区域。此时，若被供给空气的区域仅为开口 12附近，则离子流成为湍流，这可能成为回喷的主要原因。
[0083]因此，本申请
【发明者】们研宄出了如下方法:通过与开口 12不同的开口来向开口 12供给空气，从而使离子流成为层流，由此抑制回喷。利用图1对此进行说明。图1是用于说明静电喷雾装置110具有空气供给用的开口(空气供给口)15的构成的图。图中的箭头表示空气的流动。另外，对于利用图3等说明过的内容，省略说明。
[0084]如图所示，静电喷雾装置110具有开口 15。开口 15形成于使静电喷雾装置110竖立时的基准电极2侧的侧面即表面31，该表面31是与配设有喷射电极I以及基准电极2的表面30相邻的表面。开口 15在静电喷雾装置110的内部与开口 12连通。
[0085]静电喷雾装置110通过具有开口 15，从而确保了从开口 15向开口 12供给空气的供给路径。由此，从开口 15流入的空气自然被供给到因离子流的发生而导致基准电极2的开口 12附近的空气压力下降的区域。而且，通过从开口 15流入的空气而使离子流成为层流，向静电喷雾装置110的回喷得到抑制。
[0086]若开口 15过小则成为对空气流动的阻力而不优选。因此，开口 15比开口 12面积大较为理想，在开口 15为环状的情况下，优选直径为0.6mm以上，在椭圆的情况下，优选短径的直径为0.6mm以上。由此，回喷更好地得到抑制。
[0087]另外，开口 15不需要形成于图1所示的表面31，也可以形成于使静电喷雾装置110竖立时的、静电喷雾装置110的上表面、背面、或者静电喷雾装置110的表面31的对置面。此外，开口 15的形状没有特别限定，可以为环状、矩形状等。
[0088]〔关于回喷的抑制效果〕
[0089]接着，利用附图来说明通过上述各种构成而得到的效果。
[0090](使基准电极2周围的开口12的大小变化时的效果)
[0091]利用图10、图11来说明使基准电极2周围的开口 12的大小变化时的效果。图10是说明使用了图7所示的椭圆形的开口 12时的液滴的流动的图。图11是说明使用了图4所示的直径较大的开口 12时的液滴的流动的图。另外，图10以及图11是使静电喷雾装置竖立时的、从上表面利用高速照相机对运转中的该静电喷雾装置进行了拍摄的照片。此外，图中沿着液滴被雾化喷出的方向记载了虚线，该虚线与表面30所构成的角度越大则表示离子流越强，该角度越小则表示离子流越弱。这在后述的图12等中也是同样。
[0092]若对图10以及图11进行比较，则关于虚线与表面30所构成的角度，图10比图11更大。这是因为如下原因引起的:图10的椭圆形的开口与图11的增大了直径的开口相比面积更小，因此离子流的速度更快。根据该结果可以看出，根据开口 12的面积的大小能够给离子流的速度带来变化。
[0093](关于空气供给用的开口15所产生的效果)
[0094]利用图12、图13来说明空气供给用的开口 15所产生的效果。图12是说明利用了图5所示的圆形的开口 12时的液滴的流动的图。图13是说明利用了图5所示的圆形的开口 12，并且，利用了图1所示的开口 15时的液滴的流动的图。
[0095]在静电喷雾装置100中未形成空气供给用的开口 15的图12的情况下，虽然由于开口 12的面积小因而离子流的速度变强，但如图12所示，有时离子流成为湍流，被雾化喷出的液滴呈旋涡状。
[0096]另一方面，在表不具有开口 15的静电喷雾装置110的图13的情况下，虽然由于开口 12的面积小因而离子流变强，但通过从开口 15供给的空气而将离子流保持为层流。由此，能够进一步提尚回喂'的抑制效果。
[0097]在此，在利用了图5所示的圆形的开口 12，并且，利用了图1所示的开口 15的情况下，向开口 15送烟，通过观察该烟的流动来确认离子流所产生的效果。图14是表示刚刚对空气供给用的开口 15供给了烟之后的样态的图。图15是表示对空气供给用的开口 15供给烟并经过了不久的时间之后的样态的图。
[0098]图14表示刚刚对空气供给用的开口 15供给了烟之后的样态，从基准电极2周围的开口 12开始出现烟。另外，开口 12为直径4_的环状，开口 15为一边7.5_的正方形。图15表示向空气供给用的开口 15供给烟并经过了不久的时间之后的样态，示出烟捕捉了带正电的液滴的样态。如各图所示，通过从开口 15向开口 12供给空气，从而离子流成为层流，作为该效果，能够抑制向静电喷雾装置110的回喷。
[0099]在此，利用图16来说明回喷的抑制效果。图16是用于说明利用了图6所示的椭圆形的开口 12的情况下的回喷的样态的图。另外，椭圆形的开口 12的尺寸为:长轴方向的长度10mm、短轴方向的长度4mm。此外，基准电极2与导电体13连接，从未图示的电源装置经由导电体13而被施加电压。
[0100]此外，作为对回喷的抑制效果进行比较的对象而示出图17。图17是用于说明图4所示的、开口 12的直径较大的情况下的回喷的样态的图。不过，开口 12不是环状，而是设为12.5mmX 15mm的矩形。在图16、图17中都进行为期I日的喷雾试验，并分别对附着在露出于外部空气的导电体13上的液滴的量进行了比较。
[0101]结果，在图16中没有看到液滴向导电体13的附着，与此相对，在图17中看到了液滴向导电体13的附着(在图17中，导电体13反射出白色，这表示在导电体13上附着有液滴)。即，可知通过使用椭圆形的开口 12，从而与开口 12的直径较大的情况相比显著地提高了回喷的抑制效果。
[0102]像这样，为了抑制回喷可以采用各种方法，可以通过使基准电极2周围的开口 12的大小或形状变化的方法、从开口 15向开口 12进行空气供给的方法、以及将这些方法适当组合等各种方法来抑制回喷。这些方法无需对装置主体大幅进行设计变更就能够实现，而且还发挥能够以低成本来实现的效果。
[0103]〔关于液滴的带电量以及液滴的大小〕
[0104]〔基准电极2周围的开口12的大小〕
[0105]利用图18来说明对液滴的带电量以及液滴的大小进行控制的方法。图18是用于说明对液滴的带电量以及液滴的大小进行控制的第I方法。
[0106]第I方法是利用根据基准电极2周围的开口 12的大小而变化的离子流的强度来对液滴的带电量以及液滴的大小进行控制的方法。为了确认其效果，进行了基于2个类型的静电喷雾装置10a以及静电喷雾装置10b的确认试验。
[0107]静电喷雾装置10a将基准电极2周围的开口 12的直径设定为基准电极2的前端部的直径(0.1mm)的125倍。静电喷雾装置10b将基准电极2周围的开口 12的直径设定为基准电极2的前端部的直径(0.1mm)的40倍。即，静电喷雾装置10a与静电喷雾装置10b相比将开口 12的直径设定得较大。在这2个类型的静电喷雾装置中，分别对液滴的带电量以及液滴的大小进行了比较。图19、图20中示出其结果。
[0108]图19是表示基准电极2周围的开口 12的直径不同的情况下的粒径的图。横轴表示液滴的直径(μ m)，纵轴表示液滴数。图20是表示基准电极2周围的开口 12的直径不同的情况下的带电量的图。横轴表示取样时间(秒)，纵轴表示电流值(fA)。
[0109]如图20所示，开口 12的直径小(小的开口)的一方与直径大(大的开口)的一方相比，液滴的直径小的比例提高。此外，如图20所示，开口 12的直径小(小的开口)的一方比直径大(大的开口)的一方带电量更多。作为该结果的背景，可以考虑如下理由。
[0110]在静电喷雾装置中，液滴被带电(充电)，该液滴越蒸发则液体的每单位体积的带电量越强。而且，若充电变强，则液滴因库伦力而分裂为多个液滴。即，液滴的带电量大的液滴变小较快。
[0111]关于这一点，静电喷雾装置10a与静电喷雾装置10b相比开口 12的直径更大。因此，在静电喷雾装置10a中在基准电极2周围的开口 12生成的离子流变弱，液滴的滞留时间变长。由此，在静电喷雾装置10a中，与静电喷雾装置10b相比带正电的液滴和带负电的空气之间的中和更容易进展。因此，在静电喷雾装置10a中，与静电喷雾装置10b相比，液滴的带电量更少(图20)，因此，液滴容易变大(图19)。
[0112]另外，在图20的各实线的上下记载了灰色区域。这表示每个取样时间的电流值的位移，上述各实线表示其平均值。这关于后述的图23也是同样。
[0113]〔关于空气供给用的开口15所产生的影响〕
[0114]利用图12来说明对液滴的带电量以及液滴的大小进行控制的方法。图21是用于说明对液滴的带电量以及液滴的大小进行控制的第2方法的图。
[0115]第2方法是利用根据开口 15的存在与否而变化的离子流的性质(湍流、层流)来对液滴的带电量以及液滴的大小进行控制的方法。为了确认其效果，使用了 2个类型的静电喷雾装置10a以及静电喷雾装置110a。静电喷雾装置10a与图18所示的静电喷雾装置10a是同一装置。静电喷雾装置IlOa是在图1所示的静电喷雾装置110中相互对置地形成了 2个开口 15的装置。这2个开口在图21中被赋予参照编号开口 15a、15b。另外，各个开口为 1mmX 10mm。
[0116]在静电喷雾装置10a中，如同利用图4说明过的那样，在基准电极2周围的开口12生成的离子流容易成为湍流。另一方面，静电喷雾装置IlOa通过从2个开口 15a以及开口 15b供给的空气，从而离子流容易成为层流。在这2个静电喷雾装置中，对各自的液滴的带电量以及液滴的大小进行了比较。在图22、图23中示出其结果。
[0117]图22是表示有无开口 15的各情况下的粒径的图。横轴表示液滴的直径(y m)，纵轴表示液滴数。图23是表示有无开口的各情况下的带电量的图。横轴表示取样时间(秒)，纵轴表示电流值(fA)。
[0118]如图22所示，静电喷雾装置110a(有开口 )与静电喷雾装置100a(无开口 )相比液滴更小。此外，如图23所示，静电喷雾装置10a(无开口)的带电量少。作为其理由可以考虑以下几点。
[0119]如上所述，在静电喷雾装置中，液滴被带电(充电)，该液滴越蒸发则液体的每单位体积的带电量越强。而且，若充电变强，则液滴因库伦力而分裂为多个液滴。即，液滴的带电量大的液滴的尺寸变小较快。
[0120]关于这一点，对于静电喷雾装置10a而言，离子流容易成为湍流，与离子流成为层流的静电喷雾装置IlOa相比带正电的液滴和带负电的空气的中和容易进展。因此，静电喷雾装置10a与静电喷雾装置I1a相比，液滴的带电量更少(图23)，因此，液滴容易变大(图 22)。
[0121]此外，由于静电喷雾装置具有开口 15，因而离子流成为层流，如图22所示液滴的粒径分布向左侧(小径侧)移动。在静电喷雾装置IlOa中，与静电喷雾装置10a相比小径的液滴增加3倍。此外，在静电喷雾装置10a中平均粒径为1.2 μ m，而在静电喷雾装置IlOa中，平均粒径为0.77 μπι。进而，在静电喷雾装置IlOa中，液滴的带电量大幅增加。如图23所示，在静电喷雾装置IlOa中，与静电喷雾装置10a相比电流值成为3倍。
[0122]以上，如同利用图18?图23说明过的那样，通过对基准电极2周围的开口 12的大小进行调整，再有，根据静电喷雾装置是否具有开口 15，从而能够对液滴的大小以及液滴的带电量进行控制。由此，能够实现与芳香目的、杀虫目的等的用途相应的合适的喷雾。而且，通过对基准电极2周围的开口 12的大小进行调整，再有，通过具有开口 15，还能够抑制回喷，因此能够在对液滴大小以及液滴的带电量进行控制的同时，还一起实现对回喷的抑制。
[0123](补足)
[0124]此外，本发明所涉及的静电喷雾装置也可以为如下构成:在装置表面形成有第2电极用空气供给口，该第2电极用空气供给口与上述第2开口部在本装置的内部连通，并且，在本装置的驱动时向上述第2开口部供给空气。
[0125]通过在第I电极与第2电极之间施加电压，从而在第2电极产生离子流。由于生成离子流故而导致第2电极周围的空气压力下降，因此空气流入到此处。于是，由于离子流与流入空气混杂在一起而导致离子流成为湍流，该湍流可能成为回喷的一个原因。
[0126]关于这一点，本发明所涉及的静电喷雾装置通过具备上述构成，从而在本装置的驱动时从第2电极用空气供给口向第2开口部供给空气，因此能够使离子流成为层流。由此，本发明所涉及的静电喷雾装置使得被雾化喷出的物质不易附着到装置表面，能够抑制回喷。
[0127]此外，在本发明所涉及的静电喷雾装置中，也可以为如下构成:装置表面由多个面构成，上述第2电极用空气供给口形成于与配设有上述第I电极以及上述第2电极的面不同的面。
[0128]考虑在与配设有第I电极以及第2电极的面相同的面形成第2电极用空气供给口的情况。此时，离子流发生的第2开口部和向第2开口部供给空气的第2电极用空气供给口将会形成在同一面内。由此，因离子流与流入空气混杂在一起而导致离子流成为湍流，该湍流可能成为回喷的一个原因。
[0129]关于这一点，本发明所涉及的静电喷雾装置通过使离子流发生的面与供给空气的面不同，能够使离子流成为层流。因此，本发明所涉及的静电喷雾装置能够使被雾化喷出的物质不易附着到装置表面。
[0130]此外，在本发明所涉及的静电喷雾装置中，也可以为如下构成:上述第2电极用空气供给口的开口面积比上述第2开口部的开口面积更大。
[0131]本发明所涉及的静电喷雾装置通过具备上述构成，从而减轻对从第2电极用空气供给口向第2开口部供给的空气的阻力，使空气向第2开口部的流动顺畅。由此，本发明所涉及的静电喷雾装置能够使离子流成为层流，使被雾化喷出的物质不易附着到装置表面。
[0132]此外，本发明所涉及的静电喷雾装置也可以为如下构成:在装置表面形成有第I电极用空气供给口，该第I电极用空气供给口与上述第I开口部在本装置的内部连通，并且，在本装置的驱动时向上述第I开口部供给空气。
[0133]本发明所涉及的静电喷雾装置通过具备上述构成，从而经由第I电极用空气供给口向物质被雾化喷出的第I电极周围的第I开口部供给空气。由此，本发明所涉及的静电喷雾装置能够使从第I电极雾化喷出的物质加入该空气的流动，将喷雾物质向远距离雾化喷出。由此，本发明所涉及的静电喷雾装置能够使被雾化喷出的物质不易附着到装置表面。
[0134]此外，在本发明所涉及的静电喷雾装置中，也可以为如下构成:装置表面由多个面构成，上述第I电极用空气供给口形成于与配设有上述第I电极以及上述第2电极的面不同的面。
[0135]考虑在与配设有第I电极以及第2电极的面相同的面上形成第I电极用空气供给口的情况。此时，物质被雾化喷出的第I电极和向第I开口部供给空气的第I电极用空气供给口将会形成于同一面内，在第I开口部周围发生湍流，该湍流可能成为回喷的一个原因。
[0136]关于这一点，本发明所涉及的静电喷雾装置通过具备上述构成，能够抑制湍流的发生，使被雾化喷出的物质不易附着到装置表面。
[0137]此外，在本发明所涉及的静电喷雾装置中，也可以为如下构成:上述第I电极用空气供给口的开口面积比上述第I开口部的开口面积更大。
[0138]本发明所涉及的静电喷雾装置通过具备上述构成，从而减轻对从第I电极用空气供给口向第I开口部供给的空气的阻力，使空气向第I开口部的流动顺畅。由此，本发明所涉及的静电喷雾装置能够抑制物质被雾化喷出的区域的湍流的发生，使被雾化喷出的物质不易附着到装置表面。
[0139]此外，本发明所涉及的静电喷雾装置也可以为如下构成:上述第2电极形成为针状，上述第2开口部为环状，上述第2开口部的直径小于上述第2电极的躯体部的直径的25倍、以及上述第2电极的前端部的直径的150倍中的至少任意一方。
[0140]此外，本发明所涉及的静电喷雾装置也可以为如下构成:上述第2电极形成为针状，上述第2开口部为环状，上述第2开口部的直径为上述第2电极的躯体部的直径的5倍?9倍、或者上述第2电极的前端部的直径的25倍?45倍。
[0141]本发明所涉及的静电喷雾装置通过具备上述构成，能够使从第I电极雾化喷出的液滴的大部分加入离子流，能够使被雾化喷出的物质不易附着到装置表面。
[0142]此外，在本发明所涉及的静电喷雾装置中，也可以为如下构成:上述第2开口部为椭圆状，椭圆的短轴被定位成与连结上述第I电极和上述第2电极的线段大体一致。
[0143]本发明所涉及的静电喷雾装置通过具备上述构成，能够使从第I电极雾化喷出的液滴的大部分加入离子流，能够使被雾化喷出的物质不易附着到装置表面。另外，离子流的强度能够通过使短轴侧的椭圆形的宽度变化而最佳化。
[0144]以上，说明了本实施方式所涉及的静电喷雾装置的各种方式。这些方式示出本实施方式的一例，当然也可以对在此说明过的方式进行组合。
[0145]本发明不限定于上述的实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更。即，对在权利要求所示的范围内适当变更了的技术手段进行组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
[0146]工业实用性
[0147]本发明能够合适地应用于静电喷雾装置。
[0148]符号说明
[0149]I喷射电极(第I电极)
[0150]2基准电极(第2电极)
[0151]3电源装置
[0152]6喷射电极安装部
[0153]7基准电极安装部
[0154]10电介质
[0155]11 开口(第 I 开口部)
[0156]12 开口(第 2 开口部)
[0157]15开口(空气供给口)
[0158]13导电体
[0159]100,110静电喷雾装置
【权利要求】
1.一种静电喷雾装置，具备: 第I电极，其从前端对物质进行雾化喷出；和 第2电极，其配设于上述第I电极的附近，且与上述第I电极之间被施加电压， 所述静电喷雾装置的特征在于， 上述第I电极以及上述第2电极分别配设于在装置表面形成的第I开口部以及第2开口部的内部， 上述第2开口部形成为使被雾化喷出的上述物质向上述装置表面附着的比例降低。
2.根据权利要求1所述的静电喷雾装置，其特征在于， 在装置表面形成有第2电极用空气供给口，该第2电极用空气供给口与上述第2开口部在本装置的内部连通，并且，在本装置驱动时向上述第2开口部供给空气。
3.根据权利要求2所述的静电喷雾装置，其特征在于， 装置表面由多个面构成， 上述第2电极用空气供给口形成于与配设有上述第I电极以及上述第2电极的面不同的面。
4.根据权利要求2或3所述的静电喷雾装置，其特征在于， 上述第2电极用空气供给口的开口面积大于上述第2开口部的开口面积。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的静电喷雾装置，其特征在于， 在装置表面形成有第I电极用空气供给口，该第I电极用空气供给口与上述第I开口部在本装置的内部连通，并且，在本装置驱动时向上述第I开口部供给空气。
6.根据权利要求5所述的静电喷雾装置，其特征在于， 装置表面由多个面构成， 上述第I电极用空气供给口形成于与配设有上述第I电极以及上述第2电极的面不同的面。
7.根据权利要求5或6所述的静电喷雾装置，其特征在于， 上述第I电极用空气供给口的开口面积大于上述第I开口部的开口面积。
8.根据权利要求1?7中任一项所述的静电喷雾装置，其特征在于， 上述第2电极形成为针状，上述第2开口部为环状， 上述第2开口部的直径小于上述第2电极的躯体部的直径的25倍、以及上述第2电极的前端部的直径的150倍中的至少任意一方。
9.根据权利要求1?7中任一项所述的静电喷雾装置，其特征在于， 上述第2电极形成为针状，上述第2开口部为环状， 上述第2开口部的直径为上述第2电极的躯体部的直径的5倍?9倍、或者上述第2电极的前端部的直径的25倍?45倍。
10.根据权利要求1?7中任一项所述的静电喷雾装置，其特征在于， 上述第2开口部为椭圆状， 椭圆的短轴被定位成与连结上述第I电极和上述第2电极的线段大体一致。
【文档编号】B05B5/053GK104487172SQ201380039341
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2012年8月1日
【发明者】窦文清, 蒂博尔·泰赖拜希 申请人:住友化学株式会社