静电喷雾装置及其布置方法
【专利摘要】本发明提供一种能够减少漏泄电流的静电喷雾装置。静电喷雾装置(100)包括：喷雾电极(1)，其被配置为从其末端喷射物质；参比电极(2)，其用于使电压施加在喷雾电极(1)和参比电极(2)上；电介体(10)，其上设置喷雾电极(1)和参比电极(2)；和间隙部(11)，其设置在电介体(10)的表面上，用于在电介体(10)的表面上提供在喷雾电极(1)和参比电极(2)之间的迂回电流通路。
【专利说明】静电喷雾装置及其布置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够减少漏泄电流的静电喷雾装置，和该静电喷雾装置的布置方法。
【背景技术】
[0002]通常地，将容器中的液体经由喷嘴喷射的喷雾装置用于多个领域。这样的喷雾装置的一个已知实例是通过EHD (电流体力学)将液体雾化并喷射的静电喷雾装置。静电喷雾装置在喷嘴的末端附近产生电场，并且通过使用该电场将喷嘴的末端处的液体雾化并喷射。公开这样的静电喷雾装置的文献的已知实例是专利文献I和2。
[0003]引用清单
[0004]专利文献
[0005]PTL 1:PCT国际申请的日文译文，特表，编号2004-530552A(
【公开日】:2004年10月7曰)
[0006]PTL 2:PCT国际申请的日文译文，特表，编号2006-521915A(
【公开日】:2006年9月28曰)
[0007]发明概述
[0008]技术问题
[0009]然而，在专利文献1、2等的技术中，在以下方面有改善的余地。
[0010]专利文献I的静电喷雾装置包括喷雾电极和参比电极。喷雾电极是容纳有待喷射液体的导管，并且喷雾电极和参比电极与介电材料邻接。专利文献I的喷雾装置包括由介电材料制成的外壳，其限定了分别布置电极的凹部，并且能够在喷雾电极和参比电极之间产生电位差的电回路与喷雾电极和参比电极相连接。
[0011]在上述构造中，通常，在喷雾电极和参比电极之间的空气中产生有电场，从而导致在空气中电荷的流。然而，如果在操作静电喷雾装置时液滴附着在喷雾电极和参比电极之间，则存在以下可能:附着的液滴将喷雾电极与参比电极电连接，从而产生在喷雾电极和参比电极之间的漏泄电流。还存在以下可能:在严苛的操作条件下如高湿度下，由于在空气中的水分等产生漏泄电流，并且漏泄电流使得从静电喷雾装置喷出的液体的量不稳定。对专利文献2的静电喷雾装置，也存在同样问题。
[0012]本发明是鉴于前述问题而进行的。本发明的一个目的是提供能够减少漏泄电流的静电喷雾装置，和该静电喷雾装置的布置方法。
[0013]问题的解决方案
[0014]为了解决前述问题，本发明的静电喷雾装置包括:第一电极，其被配置为从其末端喷射物质；第二电极，用于允许电压施加在所述第一电极和所述第二电极上；电介体，其上设置所述第一电极和所述第二电极；和迂回部，其设置在所述电介体的表面上，用于在所述电介体的所述表面上提供在所述第一电极和所述第二电极之间的迂回电流通路。
[0015]为了解决前述问题，本发明的方法是用于在静电喷雾装置的电介体上设置第一电极和第二电极的方法，所述第一电极被配置为从其末端喷射物质，而所述第二电极用于使电压施加在所述第一电极和所述第二电极上，所述方法包括在所述电介体上设置所述第一电极和所述第二电极以及在所述电介体的表面上设置迂回部的步骤，所述迂回部用于提供在所述第一电极和所述第二电极之间的迂回电流通路。
[0016]以此布置，本发明的静电喷雾装置包括迂回部，并且本发明的方法包括提供迂回部，使得本发明的静电喷雾装置和本发明的方法可以实现在电介体的表面上的在第一电极和第二电极之间较长的电流通路。
[0017]因此，本发明的静电喷雾装置可以减少第一电极和第二电极通过液滴等彼此电连接的可能性。因此，本发明的静电喷雾装置可以减少漏泄电流的产生，并且稳定地喷射喷雾液，因而在这点上改进了常规的静电喷雾装置。
[0018]本发明的静电喷雾装置可以布置为:使得迂回部是间隙部，通过该间隙部，使得在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间的所述电介体的表面从横截面上看不在同一个平面上。
[0019]本发明的方法可以安排为:使得迂回部是间隙部，通过该间隙部，使得在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间的电介体的表面从横截面上看不在同一个平面上。
[0020]迂回部是间隙部，通过该间隙部，使得在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间的电介体的表面从横截面上看不在同一个平面上。也就是说，因为电介体的表面从横截面上看不在同一个平面上，所以在电介体表面上第一电极和第二电极之间的电流通路可以更长。
[0021]因此，本发明的静电喷雾装置可以进一步地减少漏泄电流的产生并且稳定地喷射喷雾液。
[0022]本发明的静电喷雾装置可以被布置为:使得迂回部是在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间的凹或凸部。
[0023]本发明的方法可以布置为:使得迂回部是在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间的凹或凸部。
[0024]迂回部是在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间设置的凹或凸部。也就是说，凹或凸部的存在允许在电介体表面上第一电极和第二电极之间的电流通路更长。
[0025]因此，本发明的静电喷雾装置可以进一步地减少漏泄电流的产生并且稳定地喷射喷雾液。
[0026]为了解决前述问题，本发明的静电喷雾装置包括:第一电极，其被配置为从其末端喷射物质；第二电极，用于允许电压施加在所述第一电极和所述第二电极上；和电介体，其上设置所述第一电极和所述第二电极，电流通路被设置在所述电介体的表面上的所述第一电极和所述第二电极之间，所述电流通路具有1.41kV/cm以下的电势梯度。
[0027]如果在操作静电喷雾装置时液滴附着到第一电极和第二电极之间的电介体上，则存在以下可能:附着的液滴将第一电极与第二电极电连接，从而产生在第一电极和第二电极之间的漏泄电流。还存在以下可能:在严苛的操作条件下如高湿度下，由于在空气中的水分等产生漏泄电流，并且漏泄电流使得从静电喷雾装置喷出的液体的量不稳定。
[0028]关于这点，本发明的静电喷雾装置被设计为使得在电介体表面上第一电极和第二电极之间的电流通路的电势梯度为1.41kV/cm以下。也就是说，与常规的静电喷雾装置相t匕，本发明的静电喷雾装置具有更长的在第一电极和第二电极之间的电流通路，从而减少了第一电极和第二电极通过液滴等彼此电连接的可能性。因此，本发明的静电喷雾装置可以减少漏泄电流的产生，并且稳定地喷射喷雾液，从而在这点上改进了常规的静电喷雾装置。
[0029]此外，本发明的静电喷雾装置可以布置为使得电势梯度为0.86kV/cm以下。
[0030]在这种布置下，使得在电介体表面上第一电极和第二电极之间的电流通路进一步变长。
[0031]因此，本发明的静电喷雾装置可以进一步地减少漏泄电流的产生并且稳定地喷射喷雾液。
[0032]发明的有益效果
[0033]如上所述，本发明的静电喷雾装置包括:第一电极，其被配置为从其末端喷射物质；第二电极，其用于允许电压施加在所述第一电极和所述第二电极上；电介体，其上设置所述第一电极和所述第二电极；和迂回部，其设置在所述电介体的表面上，用于在所述电介体的所述表面上提供在所述第一电极和所述第二电极之间的迂回电流通路。
[0034]如上所述，本发明的方法包括在所述电介体上设置所述第一电极和所述第二电极以及在所述电介体的表面上设置迂回部的步骤，所述迂回部用于提供在所述第一电极和所述第二电极之间的迂回电流通路。
[0035]如上所述，本发明的静电喷雾装置包括:第一电极，其被配置为从其末端喷射物质；第二电极，其用于允许电压施加在所述第一电极和所述第二电极上；和电介体，其上设置所述第一电极和所述第二电极，电流通路设置在所述电介体的表面上的所述第一电极和所述第二电极之间，所述电流通路具有1.41kV/cm以下的电势梯度。
[0036]因此，可以提供能够减少漏泄电流的静电喷雾装置。
[0037]附图简述
[0038][图1]图1是用于解释按照本实施方案的静电喷雾装置的主要部分的结构的图。
[0039][图2]图2是说明间隙部附近的横截面的一个实例的图。
[0040][图3]图3是说明电介体的主要部分的结构的一个实例的图。
[0041][图4]图4是用于解释在按照本实施方案的静电喷雾装置内部安装喷雾电极和参比电极的位置的实例的图。图4(a)说明外壳的内部结构，而图4(b)说明另一块外壳的内部结构。
[0042][图5]图5是用于解释与按照本实施方案的静电喷雾装置作比较的静电喷雾装置的主要部分的结构的图。
[0043][图6]图6是用于解释在与按照本实施方案的静电喷雾装置作比较的静电喷雾装置的内部安装喷雾电极和参比电极的位置的图。图6(a)说明外壳的内部结构，而图6(b)说明另一块外壳的内部结构。
[0044][图7]图7说明在比较试验中使用的静电喷雾装置。
[0045][图8]图8说明在喷雾电极、喷雾电极支持部和外壳组装之后的静电喷雾装置以及喷雾电极支持部的照片。
[0046][图9]图9说明静电喷雾装置中间隙部11的放大的照片。
[0047][图10]图10说明在与按照本实施方案的静电喷雾装置作比较的静电喷雾装置中的喷雾电极和参比电极的放大的照片。
[0048][图11]图11说明在25度的温度和55%的相对湿度下的漏泄电流。图11(a)说明在与按照本实施方案的静电喷雾装置作比较的静电喷雾装置上的试验结果，而图11(b)说明在按照本实施方案的静电喷雾装置上的试验结果。
[0049][图12]图12说明在28度的温度和80%的相对湿度下的漏泄电流。图12(a)说明在与按照本实施方案的静电喷雾装置作比较的静电喷雾装置上的试验结果，而图12(b)说明在按照本实施方案的静电喷雾装置上的试验结果。
[0050][图13]图13说明在35度的温度和80%的相对湿度下的漏泄电流。图13(a)说明在与按照本实施方案的静电喷雾装置作比较的静电喷雾装置上的试验结果，而图13(b)说明在按照本实施方案的静电喷雾装置上的试验结果。
[0051][图14]图14显示在温度为24度至25度且相对湿度为45%至70%的试验条件下，在与按照本实施方案的静电喷雾装置作比较的静电喷雾装置上的试验结果。
[0052][图15]图15显示在温度为24度至25度且相对湿度为45%至70%的试验条件下，在按照本实施方案的静电喷雾装置100上的试验结果。
[0053][图16]图16显示在温度为35度且相对湿度为75%的试验条件下，在与按照本实施方案的静电喷雾装置作比较的静电喷雾装置上的试验结果。
[0054][图17]图17显示在温度为35度且相对湿度为75%的试验条件下，在按照本实施方案的静电喷雾装置上的试验结果。
[0055][图18]图18是用于解释本实施方案的变形实例的静电喷雾装置的主要部分的结构的图。
[0056][图19]图19是用于解释本实施方案的变形实例的静电喷雾装置的主要部分的结构的图。
[0057][图20]图20是用于解释本实施方案的变形实例的静电喷雾装置的主要部分的结构的图。
[0058][图21]图21是用于解释本实施方案的变形实例的静电喷雾装置的主要部分的结构的图。
[0059]实施方案描述
[0060]以下描述将参照附图，讨论按照本发明的一个实施方案的静电喷雾装置100等。在以下描述中，相同的部件和相同的组件被赋予相同的参考标记，并具有相同的名称和相同的功能，且因此将不重复对其详细描述。
[0061]静电喷雾装置100的主要部分的结构
[0062]首先，以下描述将参照图1讨论静电喷雾装置100的主要部分的结构。图1是用于解释静电喷雾装置100的主要部分的结构的图。
[0063]静电喷雾装置100用于喷雾芳香族油、农产物用化学物质、药品、农业化学品、杀虫剂、空气清洁剂等，并用于其他操作，且至少包括:喷雾电极(第一电极)1、参比电极(第二电极)2、电源装置3和电介体10。静电喷雾装置100可以布置为:使得电源装置3设置在外部，且静电喷雾装置100与电源装置3连接。
[0064]喷雾电极I包括导电的导管如金属毛细管(例如304型不锈钢)和喷雾部，喷雾部是喷雾电极I前端。喷雾电极I经由电源装置3与参比电极2相连并且从喷雾部喷射雾化的物质。
[0065]参比电极2由导电棒如金属针(例如304型钢针)制成。喷雾电极I和参比电极2布置为彼此平行，且它们之间具有预定的距离。在喷雾电极I和参比电极2之间的距离例如为8mm。
[0066]电源装置3将高压施加在喷雾电极I和参比电极2上。例如，电源3将l_30kV (例如3-7kV)的高压施加在喷雾电极I和参比电极2上。高压的施加在电极之间产生电场，在电介体10的内部产生双电结构(electrical duplex)。在此时,喷雾电极I带正电,参比电极2带负电(或反之亦然)。于是，在电介体10的最接近带正电的喷雾电极I的表面上产生双负电构造(negative duplexes),并且在电介体10的最接近带负电的参比电极2的表面上产生双正电构造(positive duplexes),使得带电的气体和/或带电的物质通过喷雾电极I和参比电极2放电。
[0067]电介体10由介电材料制成,如尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙66、聚丙烯和聚乙酰基-聚四氟乙烯混合物。电介体10在喷雾电极安装部6处支持喷雾电极I，并且在参比电极安装部7处支持参比电极2。
[0068]此外，在静电喷雾装置100中，电介体10包括电介体1a和电介体10b。在电介体1a和电介体1b之间设置间隙部11 (迂回部)。电介体1a和电介体1b可以是完全不同的部件，或者可以是被它们之间的间隙部11分隔开但是在其他部分是彼此一体化的。间隙部可以表现为槽、凹部或者这样的间隙:通过该间隙，使得在喷雾电极安装部6和参比电极安装部7之间的表面从在喷雾电极I和参比电极2的轴向上的横截面上看不在同一个平面上。
[0069]适宜的是，与喷雾电极I和参比电极2可能连接的导电部被布置成远离(隐藏)喷雾电极I和参比电极2。这允许保护在喷雾电极I和参比电极2之间产生的电场，使得装置可以更稳定地运行。
[0070]在图1中的Pl表示在电介体10的表面上的喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路。下文将参照图2和3描述电流通路Pl。
[0071]间隙部11
[0072]接着，以下描述将讨论在间隙部11附近的电介体10的主要部分的结构。图2是说明间隙部11附近的横截面的一个实例的图。
[0073]如图2中所示，电介体10包括在电介体1a处的喷雾电极安装部6和在电介体1b处的参比电极安装部7。进一步地，电介体10包括在喷雾电极安装部6和参比电极安装部7之间的间隙部11。图2中的虚线表示了在电介体10的表面上的喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路PI。电流通路PI将在下文中对比图3中的电流通路P2来描述。
[0074]图4是用于解释在静电喷雾装置100内部安装喷雾电极I和参比电极2的位置的实例的图。图4(a)说明外壳20a的内部结构，而图4(b)说明外壳21a的内部结构。
[0075]外壳20a和外壳21a的组合限定了静电喷雾装置100的外表面。外壳20a和外壳21a在其相对的表面上分别具有安装喷雾电极I和参比电极2的结构。喷雾电极I安装到由图4(a)中的椭圆指示的部分，而参比电极2安装到由图4(b)中的椭圆指示的部分。也就是说，喷雾电极I和参比电极2被安装到不同的外壳。在喷雾电极I和参比电极2之间形成了间隙部11。
[0076]静电喷雾装置200的主要部分的结构
[0077]接着，参照图5，以下描述将讨论与静电喷雾装置100作比较的静电喷雾装置200的主要部分的结构。图5是用于解释静电喷雾装置200的主要部分的结构的图。
[0078]静电喷雾装置200至少包括:喷雾电极1、参比电极2、电源装置3和电介体50。
[0079]电介体50由介电材料制成,如尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙66、聚丙烯和聚乙酰基-聚四氟乙烯混合物。电介体50在喷雾电极安装部60处支持喷雾电极1，并且在参比电极安装部70处支持参比电极2。
[0080]电介体50与电介体10的不同之处在于:电介体50不具有在喷雾电极I和参比电极2之间的间隙部。这在下文参照图3描述。
[0081]图3是说明电介体50的主要部分的结构的一个实例的图。
[0082]电介体50包括安装喷雾电极I的喷雾电极安装部60和安装参比电极2的参比电极安装部70。在喷雾电极安装部60和参比电极安装部70之间的表面在横截面上看在同一个平面上，并且不存在间隙部。在电介体10的表面上的在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路是在图3中由虚线指示的电流通路P2。
[0083]图6是用于解释在静电喷雾装置200内部安装喷雾电极I和参比电极2的位置的图。图6 (a)说明外壳20b的内部构造,而图6 (b)说明外壳21b的内部构造。
[0084]外壳20b和外壳21b的组合限定了静电喷雾装置200的外表面。外壳20b具有安装喷雾电极I和参比电极2的结构。喷雾电极I和参比电极2安装到由图6(a)中的椭圆指示的部分。在喷雾电极安装部和参比电极安装部之间的表面从横截面上看在同一个平面上，并且不存在间隙部。
[0085]图6(b)没有说明外壳21b的待安装喷雾电极I和参比电极2的部分。这是因为喷雾电极I和参比电极2被安装到外壳20b。
[0086](电流通路)
[0087]接着，以下描述将通过比较静电喷雾装置100的电流通路Pl和静电喷雾装置200的电流通路P2来讨论通过间隙部11产生的效果。所述电流通路表示在电介体表面上的喷雾电极I和参比电极2之间的最短的电流通路。
[0088]首先，参照图5，以下将提供关于能够在静电喷雾装置200中产生的漏泄电流的描述。
[0089]在喷雾电极I和参比电极2之间的空气中产生电场，导致空气中的电荷流。然而，如果在操作静电喷雾装置200时液滴附着到喷雾电极I和参比电极2之间的电介体50，则存在以下可能:附着的液滴将喷雾电极I与参比电极2经由电流通路P2电连接。也就是说，存在以下可能:附着的液滴在喷雾电极I和参比电极2之间产生漏泄电流。还存在以下可能:在严苛的操作条件下如高湿度下，由于在空气中的水分等产生漏泄电流，并且漏泄电流使得从静电喷雾装置200喷出的液体的量不稳定。
[0090]相反，如在图1中所示，静电喷雾装置100包括将电介体10分成电介体1a和电介体1b的间隙部11。因此，在静电喷雾装置100中的喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路Pl可以比在静电喷雾装置200中的电流通路P2长，使得静电喷雾装置100与静电喷雾装置200相比，可以减少漏泄电流并且使喷雾量稳定。
[0091]参照图7等，以下描述将基于静电喷雾装置100和静电喷雾装置200在漏泄电流和喷雾量上的差异，更详细地讨论通过静电喷雾装置100的更长的电流通路所产生的效果O
[0092]在漏泄电流和喷雾量方面的比较
[0093]进行了用于将静电喷雾装置100与静电喷雾装置200在漏泄电流和喷雾量方面比较的试验。结果如下。
[0094](试验条件)
[0095]图7说明在比较试验中所用的静电喷雾装置100。图7(a)是喷雾电极1、喷雾电极支持部25和外壳21a的分解图。图7(b)是喷雾电极1、喷雾电极支持部25和外壳21a的组装图。图7(c)是用于解释参比电极2的安装位置的图。
[0096]在比较试验中所用的静电喷雾装置100中，用由塑料制成的喷雾电极支持部25支持喷雾电极I，并且喷雾电极支持部25安装到外壳2Ia(图7(b))。参比电极2安装到外壳20a(图7(c))。在静电喷雾装置100中，在电介体10的表面上，在喷雾电极I和参比电极2之间设置间隙部11 (未示出)，以延长喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路。
[0097]图8说明在喷雾电极1、喷雾电极支持部25和外壳20a组装之后的静电喷雾装置100以及喷雾电极支持部25的照片。如图8中所示，在静电喷雾装置100的组装后，在喷雾电极I和参比电极2之间设置了间隙部11。
[0098]图9说明静电喷雾装置100中的间隙部11的放大的照片。如图9中所示，在喷雾电极I和参比电极2之间设置了间隙部11。间隙部11使得在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路得以延长。
[0099]另一方面，图10说明在静电喷雾装置200中的喷雾电极I和参比电极2的放大的照片。静电喷雾装置200不具有间隙部11，使得静电喷雾装置200具有比静电喷雾装置100短的在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路。
[0100]以下描述将更具体地讨论在比较试验中使用的静电喷雾装置100和静电喷雾装置 200。
[0101]在试验中所使用的静电喷雾装置100中，在电介体10的表面上的喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路长度为6cm。施加在喷雾电极I和参比电极2上的电压为在6GOHM的5.2kV。因此，电流通路的电势梯度为0.86kV/cm。
[0102]相反，在静电喷雾装置200中，在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路长度为2cm。施加在喷雾电极I和参比电极2上的电压为在6G0HM的5.2kV。因此，电流通路的电势梯度为2.6kV/cm。
[0103]在这些条件下，改变温度和湿度，并且在各种温度和湿度测量静电喷雾装置100和静电喷雾装置200的漏泄电流。
[0104]供应的电流为0.86毫安。电源装置3是充电型的，以防止电压的变化，从而提供均匀的试验条件。此外，为了避免意外的故障会改变存储的数据，将漏泄电流的数据存储在电源装置的存储器中。
[0105]以下描述将参照图11等讨论漏泄电流试验的结果。
[0106](漏泄电流试验的结果)
[0107]图11说明在25度的温度和55 %的相对湿度下的漏泄电流。图11 (a)说明在静电喷雾装置200上的试验结果，而图11(b)说明在静电喷雾装置100上的试验结果。横轴表示电极之间的电压，且纵轴表示漏泄电流。试验次数为静电喷雾装置100和静电喷雾装置200各进行五次。对于后述的图12和13也是同样的。
[0108]如图11中所示，在25度的温度和55%的相对湿度的条件下，在静电喷雾装置100和静电喷雾装置200中都很难观察到漏泄电流。这也是因为温度为25度且相对湿度为55 %不是那么严苛的条件，并且在空气中的水分含量小，使得漏泄电流不太可能产生。
[0109]图12说明在28度的温度和80%的相对湿度下的漏泄电流。图12(a)说明在静电喷雾装置200上的试验结果，而图12(b)说明在静电喷雾装置100上的试验结果。
[0110]如图12(b)中所示，在28度的温度和80%的相对湿度的条件下，在静电喷雾装置100中也观察到漏泄电流。然而，在静电喷雾装置100中，五次试验的结果显示相似的值，并且没有哪个结果明显比其他结果更差。
[0111]相反，在静电喷雾装置200中，在两次试验中特别地观察到了大的漏泄电流。也就是说，静电喷雾装置200显示在漏泄电流的产生方面的高频率(比率)，并且就漏泄电流的产生而言，缺乏作为装置的稳定性。
[0112]图13说明在35度的温度和80%的相对湿度下的漏泄电流。图13(a)说明在静电喷雾装置200上的试验结果，而图13(b)说明在静电喷雾装置100上的试验结果。
[0113]如图13(b)中所示，在35度的温度和80%的相对湿度的条件下，在静电喷雾装置100中也观察到漏泄电流。然而，在静电喷雾装置100中，五次试验的结果显示相似的值，并且没有哪个结果明显比其他结果更差。
[0114]相反，在静电喷雾装置200中，在两次试验中特别地观察到了大的漏泄电流。也就是说，静电喷雾装置200显示在漏泄电流的产生方面的高频率(比率)，并且就漏泄电流的产生而言，缺乏作为装置的稳定性。
[0115]在静电喷雾装置200中，在温度为28度且相对湿度为80%的条件下，最大漏泄电流为0.4毫安，这对应于图12，而在温度为35度且相对湿度为80%的条件下，最大漏泄电流为0.6毫安，这对应于图13。这是因为对应于图13的试验条件比对应于图12的试验条件更严苛，因为对于相同的相对湿度，对应于图13的条件由于更高的温度而导致在空气中更大的水分含量。
[0116]相反，在静电喷雾装置100中，在温度为28度且相对湿度为80%的条件下，最大漏泄电流为0.1毫安，这对应于图12，而在温度为35度且相对湿度为80%的条件下，最大漏泄电流为0.18毫安，这对应于图13。这些结果显示，在减少漏泄电流方面，静电喷雾装置100优于静电喷雾装置200，而且即使当测试条件变化时，静电喷雾装置100比静电喷雾装置200更不可能产生漏泄电流。这看来是因为静电喷雾装置100与静电喷雾装置200相比具有更长的在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路，换言之，静电喷雾装置100与静电喷雾装置200相比具有更缓和的电势梯度。
[0117]在静电喷雾装置中，在喷雾电极和参比电极之间的电流对于实现稳定喷雾来说是非常重要的反馈信息。当在喷雾电极和参比电极之间的电流是唯一的喷雾电流时，可以实现对装置的准确且稳定的操作。因此，当在电极之间的电介体表面上没有喷雾电流之外的电流，例如没有漏泄电流产生时，喷雾性能得以改善。此外，因为喷雾性能受到漏泄电流大小的影响，所以减少漏泄电流到尽可能小可以进一步改善静电喷雾装置的性能。在这点上，静电喷雾装置100也是比静电喷雾装置200进一步改进的装置。
[0118](喷雾量的比较)
[0119]接着，参照图14等，以下描述将讨论静电喷雾装置100和静电喷雾装置200之间的在喷雾量方面的比较试验的结果。
[0120](试验条件)
[0121]如上所述，在比较试验中所使用的静电喷雾装置100中，在电介体表面上的在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路长度为6cm。施加在喷雾电极I和参比电极2上的电压为在6G OHM的5.2kV。因此，电流通路的电势梯度为0.86kV/cm。
[0122]相反，在比较试验中所使用的静电喷雾装置200中，在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路长度为2cm。施加在喷雾电极I和参比电极2上的电压为在6G OHM的5.2kV。因此，电流通路的电势梯度为2.6kV/cm。
[0123]待从静电喷雾装置100和静电喷雾装置200中喷射的喷雾液为30%的香料、63%的乙二醇醚和2%的石蜡的混合物。为了调节电导率，添加0.001/1.000 (w/w)的重量比的水和导电盐。喷雾液在25度显示160微S/m的电导率、29.lmN/m的表面张力和4.82mPas的粘度。使用所述喷雾液，对静电喷雾装置100和静电喷雾装置200各进行五次喷雾量试验。
[0124]电导率由F-55(由Horiba, Ltd.制造)测量，且粘度由RB85-L(由TOKISANGYOC0., Ltd.制造)测量。表面张力根据基于Young-Laplace ' s式的悬滴法由DM-50 (由Kyowa Interface Science C0., Ltd.制造)测量。
[0125]此外，为了再现实际的使用条件，在20度以12.5%的喷雾工作比来操作电源装置。在具有通风装置的模型房间内，在温度为35度且相对湿度为75 %的条件下，进行试验。试验进行至少2周。
[0126]示于下文所述的图14等中的喷雾量和标准差是根据以下式子计算的。式(I)表示在第i次的装置喷雾量。
[0127][数学式I]
[0128]
%=Σ质最损失IΣ喷雾时间 (I)
[0129]式⑵表示喷雾量的平均值。
[0130][数学式2]
[0131]
装置(2)
[0132]在式(3)中，σ表示标准差，且σ 2表示方差。
[0133][数学式3]
[0134]
=Σμ -δ>2/Σ 装置(3)
[0135]式(4)表示标准差的2倍(2 σ )。
[0136][数学式4]
[0137]2σ(%) = (2>σ)/0 (4)
[0138](喷雾量试验的结果)
[0139]参照图14等，以下显示对静电喷雾装置100和静电喷雾装置200的喷雾量的比较试验的结果。在图14等中，横轴表示时间(天)，且纵轴表示喷雾量(左)和离差(2σ)(右)。离差是对于各测试区间计算的。这些同样适用于后述的图15等。
[0140]图14显示在温度为24度至25度且相对湿度为45%至70%的试验条件下，在静电喷雾装置200上的试验结果。在试验中，平均喷雾量为0.73g/天且2 σ为8%。
[0141]图15显示在温度为24度至25度且相对湿度为45%至70%的试验条件下，在静电喷雾装置100上的试验结果。在试验中，平均喷雾量为0.7g/天且2 O为17.9%。在这些条件下，在静电喷雾装置100和静电喷雾装置200之间没有观察到喷雾量上的大的差异。此外，在这些条件下，在喷雾电极1、参比电极2等处没有观察到表面的降水或湿润。
[0142]图16显示在温度为35度且相对湿度为75%的试验条件下，在静电喷雾装置200上的试验结果。在试验中，平均喷雾量为0.51g/天且2 σ为26%。在测量时期中的离差从
12.9%大增至 59.4%。
[0143]图17显示在温度为35度且相对湿度为75%的试验条件下，在静电喷雾装置100上的试验结果。在试验中，平均喷雾量为0.93g/天且2 σ为6%。
[0144]在温度为35度且相对湿度为75%的试验条件下，静电喷雾装置100的平均喷雾量为0.93g/天，而静电喷雾装置200的平均喷雾量为0.51g/天，这显示静电喷雾装置100和静电喷雾装置200之间在喷雾量上的巨大差异。这明显显示了，在喷雾液的喷雾量方面，静电喷雾装置100优于静电喷雾装置200。因此证明了，延长喷雾电极I和参比电极2之间电流通路的效果，换言之，使电流通路的电势梯度更缓和的效果。
[0145]当温度和湿度较高时，在空气中的水分含量更可能产生漏泄电流并因此导致喷雾量上的不稳定。然而，因为静电喷雾装置100被设计为具有延长的在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路，静电喷雾装置100可以在相对湿度为75%的高湿条件下稳定地喷射恒定量的喷雾液达两周以上。
[0146]图15与图17的比较显示了，在温度为35度且相对湿度为75%的试验条件下，与在温度为24度至25度且相对湿度为45%至70%的实验条件下相比，静电喷雾装置100喷射更多量的喷雾液。这是因为温度越高，喷雾液的粘度越低，导致越大的喷雾量。
[0147]静电喷雾装置120
[0148]参照图18，以下描述将讨论静电喷雾装置120，其是静电喷雾装置100的变形实例。图18是用于解释静电喷雾装置120的主要部分的结构的图。在此省略与参照图1等进行的那些描述相同的描述。
[0149]静电喷雾装置120至少包括喷雾电极、参比电极和电介体10。喷雾电极安装到喷雾电极安装部6，且参比电极安装到参比电极安装部7。电介体10包括间隙部11。
[0150]更具体地，参比电极安装部7包括参比电极安装部7a。参比电极安装部7a在与喷雾电极安装部6相反的方向上延伸，与电介体10连结。这提供了在喷雾电极安装部6和参比电极安装部7之间的间隙部11，使得在电介体10的表面上的在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路P3(图18中的虚线)比在静电喷雾装置200中的电流通路P2长。
[0151]本发明的发明人实际制作了静电喷雾装置120，并且确定电流通路P3的电势梯度为1.41kV/cm。此外，本发明的发明人确认了，间隙部11的存在允许静电喷雾装置120在严苛条件下减少漏泄电流并且稳定地喷射喷雾液。因此，静电喷雾装置120可以提供给使用者比静电喷雾装置200进一步改善的装置。
[0152]以上提供了关于具有1.41kV/cm的电流通路的电势梯度的静电喷雾装置120的制造的描述。然而，如果考虑到装置的布局等，电势梯度可以小于1.41kV/cm。此外，考虑到较低的电势梯度产生较好的效果，通过将电势梯度设置得比静电喷雾装置200的电势梯度
2.6kV/cm更低，本实施方案的静电喷雾装置可以在严苛条件下减少漏泄电流并稳定地喷射喷雾液。
[0153]静电喷雾装置150
[0154]参照图19，以下描述将讨论静电喷雾装置150，其是静电喷雾装置100的变形实例。图19是用于解释静电喷雾装置150的主要部分的结构的图。在此省略与参照图1等进行的那些描述相同的描述。
[0155]静电喷雾装置150至少包括喷雾电极1、参比电极2和电介体10。电介体10被分成电介体1a和电介体10b。在电介体1a和电介体1b之间设置电介体15 (迂回部)。
[0156]电介体15可以由与电介体10相同的材料制成。不过，电介体15具有凹或凸部,所述凹或凸部延长了在电介体10的表面上的喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路。这允许静电喷雾装置150在严苛条件下减少在喷雾电极I和参比电极2之间的漏泄电流并且稳定喷射喷雾液。因此，静电喷雾装置150可以提供给使用者比静电喷雾装置200进一步改善的装置。
[0157]静电喷雾装置170
[0158]参照图20，以下描述将讨论静电喷雾装置170，其是静电喷雾装置100的变形实例。图20是用于解释静电喷雾装置170的主要部分的结构的图。在此省略与参照图1等进行的那些描述相同的描述。
[0159]静电喷雾装置170至少包括喷雾电极1、参比电极2和电介体10。电介体10具有开口 30，使得参比电极2暴露至外部。电介体10包括隆起(bump)部(凹或凸部)35a和隆起部(凹或凸部)35b，其各自位于参比电极2的轴向上，以将参比电极2安装至电介体10。
[0160]在图20中的P4表示在电介体10的表面上的喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路。在P4中，P4a表示在静电喷雾装置170的外表面上的电流通路。P4b表示在静电喷雾装置170的内表面上的电流通路。
[0161]更具体地，P4a是其起点(或终点)是喷雾电极I且其前进通过开口 30的孔的端面的电流通路。P4b是这样的电流通路:其开始于开口 30的孔的端面，前进通过在静电喷雾装置170的内部的电介体10的表面并通过隆起部35a和隆起部35b，并到达参比电极2。也就是说，在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路P4前进通过限定装置表面的电介体10的外表面和内表面，并且前进通过隆起部35a和隆起部35b，以使得在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路更长。
[0162]这允许静电喷雾装置170在严苛条件下减少在喷雾电极I和参比电极2之间的漏泄电流并且稳定地喷射喷雾液。因此，静电喷雾装置170可以提供给使用者比静电喷雾装置200进一步改善的装置。
[0163]在图20中，存在两个隆起部(隆起部35a和35b)。然而，隆起部的个数不限于两个，并且可以是一个或不少于三个。隆起部不必须如图20所示布置，并且可以以另外的方式布置。
[0164]用于延长在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路的构造不限于如图20中所示的结构。用于延长在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路的构造，即用于形成迂回部的构造，不限于图示的构造并且可以不同的，条件是符合延长电流通路的技术想法的构造即可。
[0165]静电喷雾装置180
[0166]参照图21，以下描述将讨论静电喷雾装置180，其是静电喷雾装置100的变形实例。图21是用于解释静电喷雾装置180的主要部分的结构的图。在此省略与参照图1等进行的那些描述相同的描述。
[0167]静电喷雾装置180至少包括喷雾电极1、参比电极2和电介体10。在图21中，电介体10是一体化形成的。为了方便，将电介体10分成电介体1a和电介体1b描述。在静电喷雾装置180中，在电介体1a和电介体1b之间设置(布置)间隙部11(迂回部)。电介体1a和电介体1b可以是完全不同的部件，或者可以是被它们之间的间隙部11隔开但是在其他部分是彼此一体化的。间隙部11可以实现为槽、凹部或者这样的间隙，通过该间隙，使得喷雾电极安装部6和参比电极安装部7之间的表面从横截面上看不在同一个平面上。
[0168]在图21中的P5表示在电介体10的表面上的喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路。
[0169]更具体地，P5是其起点(或终点)是喷雾电极I且其前进通过电介体1a的表面的电流通路。因为在电介体1a和电介体1b之间设置由凹部Ila和槽Ilb制成的间隙部11，并且P5沿着凹部Ila和槽Ilb的边缘前进，所以在喷雾电极I和参比电极2之间的电流通路可以更长。
[0170]这允许静电喷雾装置180在严苛条件下减少在喷雾电极I和参比电极2之间的漏泄电流并且稳定地喷射喷雾液。因此，静电喷雾装置180可以提供给使用者比静电喷雾装置200进一步改善的装置。
[0171]以上提供了关于按照本实施方案的静电喷雾装置的各种模式的描述。这些模式是本实施方案的实例，并且可以相互组合。
[0172]本发明不限于以上实施方案的描述，而是可以由技术人员在权利要求的范围内变化。基于不同实施方案中公开的技术手段的合适组合的实施方案被包括在本发明的技术范围内。
[0173]工业实用性
[0174]本发明涉及能够减少漏泄电流的静电喷雾装置，和该静电喷雾装置的布置方法。
[0175]附图标记清单
[0176]I喷雾电极(第一电极)
[0177]2参比电极(第二电极)
[0178]3电源装置
[0179]6喷雾电极安装部
[0180]7参比电极安装部
[0181]7a参比电极安装部
[0182]10电介体
[0183]11间隙部(迂回部)
[0184]15电介体(迂回部)
[0185]25喷雾电极支持部
[0186]30 开口
[0187]35a, 35b 隆起部
[0188]100，120，150，170，180 静电喷雾装置
【权利要求】
1.一种静电喷雾装置，所述静电喷雾装置包括: 第一电极，其被配置为从其末端喷射物质； 第二电极，其用于使电压施加在所述第一电极和所述第二电极上； 电介体，其上设置所述第一电极和所述第二电极；和 迂回部，其设置在所述电介体的表面上，用于在所述电介体的所述表面上提供在所述第一电极和所述第二电极之间的迂回电流通路。
2.根据权利要求1中所述的静电喷雾装置，其中，所述迂回部是间隙部，通过所述间隙部，使得在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间的所述电介体的表面从横截面上看不在同一个平面上。
3.根据权利要求1中所述的静电喷雾装置，其中，所述迂回部是在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间的凹或凸部。
4.一种用于在静电喷雾装置的电介体上设置第一电极和第二电极的方法，所述第一电极被配置为从其末端喷射物质，所述第二电极用于使电压施加在所述第一电极和所述第二电极上， 所述方法包括在所述电介体上设置所述第一电极和所述第二电极以及在所述电介体的表面上设置迂回部的步骤，所述迂回部用于提供在所述第一电极和所述第二电极之间的迂回电流通路。
5.根据权利要求4中所述的方法，其中，所述迂回部是间隙部，通过所述间隙部，使得在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间的所述电介体的表面从横截面上看不在同一个平面上。
6.根据权利要求4中所述的方法，其中，所述迂回部是在所述电介体上的安装所述第一电极的第一电极安装部和在所述电介体上的安装所述第二电极的第二电极安装部之间的凹或凸部。
7.一种静电喷雾装置，所述静电喷雾装置包括: 第一电极，其被配置为从其末端喷射物质； 第二电极，其用于使电压施加在所述第一电极和所述第二电极上；和 电介体，其上设置所述第一电极和所述第二电极， 电流通路，所述电流通路被设置在所述电介体的表面上的所述第一电极和所述第二电极之间，所述电流通路具有1.41kV/cm以下的电势梯度。
8.根据权利要求7中所述的方法，其中，所述电势梯度为0.86kV/cm以下。
【文档编号】B05B5/053GK104136131SQ201380011068
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月26日 优先权日:2012年2月27日
【发明者】窦文清, 蒂博尔·泰赖拜希, 裘德·安东尼·瓦特斯 申请人:住友化学株式会社