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WO2018016338A1 - 静電噴霧発生装置及び帯電水粒子散布装置 - Google Patents

静電噴霧発生装置及び帯電水粒子散布装置 Download PDF

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WO2018016338A1
WO2018016338A1 PCT/JP2017/024799 JP2017024799W WO2018016338A1 WO 2018016338 A1 WO2018016338 A1 WO 2018016338A1 JP 2017024799 W JP2017024799 W JP 2017024799W WO 2018016338 A1 WO2018016338 A1 WO 2018016338A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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liquid
induction electrode
nozzle
electrode
water
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/024799
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
利秀 辻
吉田 哲雄
Original Assignee
ホーチキ株式会社
利秀 辻
吉田 哲雄
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from JP2017085016A external-priority patent/JP6837904B2/ja
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Priority to CN201780044316.2A priority patent/CN109475883B/zh
Publication of WO2018016338A1 publication Critical patent/WO2018016338A1/ja
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Priority to US17/342,784 priority patent/US11911785B2/en

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    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A62CFIRE-FIGHTING
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning

Definitions

  • the amount of adhesion to human skin is increased by the Coulomb force, and the refreshing feeling can be enhanced.
  • a conventional charged water particle spraying device generates a water particle group by ejecting water supplied under pressure from a liquid conduit portion made of an insulating material that guides pressurized water to an ejection nozzle portion.
  • a ring-shaped induction electrode unit that forms a predetermined electric field by applying a predetermined voltage to the spray nozzle unit, and generates a water droplet group that is charged by inductively charging the water particle group generated by the spray nozzle unit by the electric field;
  • a water-side electrode portion that gives a reference potential of a voltage applied to the induction electrode portion in contact with water, and the induction electrode portion is an ejection nozzle portion by an induction electrode holding arm structure having a plurality of holding arms. It is held in the vicinity of the site where the water ejected from the water breaks up and generates water particles.
  • the induction electrode portion that applies a high voltage of several kilovolts in an environment where water spraying is handled is made of a conductive metal electrode core material having a thickness of 100 ⁇ m to 6000 ⁇ m. It is covered with.
  • the position of the induction electrode portion must be adjusted by the electrode holding arm so that the ring center of the ring portion of the induction electrode portion coincides with the nozzle center of the injection nozzle, and a certain amount of pressing is performed to prevent displacement.
  • the position where pressure is applied is searched and fixed.
  • the coating thickness it is technically difficult to accurately control the coating thickness to a predetermined value when coating with a thick insulating material of 100 ⁇ m to 6000 ⁇ m even if the shape of the electrode core material of the induction electrode portion is the same.
  • the fixed position of each holding arm with the device body is the center of the nozzle of the ring-shaped induction electrode portion. Therefore, it is necessary to search for a position where adjustment is performed while moving and a constant pressing force for holding must be found. In this operation, since the ejection nozzle and the induction electrode portion are separated from each other, positioning and fixing by visual observation are difficult.
  • An object of the present invention is to provide an electrostatic spray generator that can discharge and discharge fine particles having an average particle diameter of several microns or less.
  • the present invention relates to an electrostatic spray generator, A liquid nozzle made of an insulating material that discharges the liquid column into the open space; A liquid conduit made of an insulating material that guides the pressurized liquid to the liquid nozzle, A liquid-side electrode in contact with the liquid, which is arranged inside the liquid conduit part or configured by using a part of the liquid conduit part as a conductor material; By having a gas nozzle portion arranged around the liquid nozzle portion, and by causing a gas flow from the gas nozzle portion to act at a nebulization point that is a predetermined position of the liquid column discharged from the liquid nozzle portion to the open space.
  • the induction electrode is located in the open space, the ring center is located on the open space side coaxial with the atomization point of the liquid nozzle portion, the ring portion is located outside the spray flow spreading in a conical shape, and further the gas As the gas flow is ejected from the nozzle portion, a gap is provided to allow outside air to flow in from the surroundings.
  • the electrostatic spray generator further reduces the pressure of the supplied liquid to the liquid supply side of the liquid conduit part and converts it to a uniform flow rate, thereby discharging the liquid from the liquid nozzle part into the release space.
  • a liquid pressure attenuating section is provided for managing the column formation state and flow velocity by adjusting the pressure of the supplied liquid.
  • the liquid pressure attenuating unit includes an orifice unit that restricts the flow rate of the supplied liquid, and a reflector unit that is arranged on the outflow side of the orifice unit to reduce the pressure of the fluid and convert it to a uniform flow rate.
  • a liquid conduit made of an insulating material that guides pressurized water to the jet nozzle, A jet nozzle part that spouts water supplied under pressure from a liquid conduit part to generate a water particle group;
  • a ring-shaped induction electrode unit that forms a predetermined electric field by applying a predetermined voltage and generates a charged water particle group by inductively charging the water particle group generated by the ejection nozzle unit by the electric field;
  • a water-side electrode portion that is arranged inside the liquid conduit portion or is configured by using a part of the liquid conduit portion as a conductor material, and that provides a reference potential of a voltage applied to the induction electrode portion in contact with water;
  • An induction electrode holding part that holds the induction electrode part in the vicinity of a part where water ejected from the ejection nozzle part is split and water particles are generated; and
  • a liquid conduit made of an insulating material that guides pressurized water to the device body to the jet nozzle, A jet nozzle part that spouts water supplied under pressure from a liquid conduit part to generate a water particle group;
  • a ring-shaped induction electrode unit that forms a predetermined electric field by applying a predetermined voltage and generates a charged water particle group by inductively charging the water particle group generated by the ejection nozzle unit by the electric field;
  • a water-side electrode portion that is arranged inside the liquid conduit portion or is configured by using a part of the liquid conduit portion as a conductor material, and that provides a reference potential of a voltage applied to the induction electrode portion in contact with water;
  • An induction electrode holding part that holds the induction electrode part in the vicinity of a part where water ejected from the ejection nozzle part is split and water particles are generated;
  • the arm part is provided with a screw hole for fixing the induction electrode presser,
  • the ring part of the induction electrode part is fitted into the groove formed by tightening and fixing the screw to the arm part through the screw hole of the induction electrode presser with the ring part of the induction part held at the electrode holding position of the arm part,
  • the ring center is configured to be held in alignment with the nozzle center of the injection nozzle.
  • the liquid nozzle part made of an insulator material that discharges the liquid column to the open space and the insulator material that guides the pressurized liquid to the liquid nozzle part are made.
  • the liquid column is made into fine particles by causing the gas flow from the gas nozzle part to act at the atomization point which is a predetermined position of the liquid column discharged from the liquid nozzle unit to the open space.
  • An inductive electrode is provided, and a spray flow of charged fine particles is released by applying a predetermined voltage between the liquid side electrode and the inductive electrode from the power source, so that the gas flow by the gas nozzle part is released from the liquid nozzle part.
  • the liquid column By acting on the liquid column, the liquid column is atomized to generate a spray flow that is a flow of air containing fine particles with an average particle size of several microns or less, and a predetermined voltage is applied between the liquid side electrode and the induction electrode.
  • the sprayed particles can be charged and discharged, and charged particles with an average particle size of several microns or less from liquids such as water and chemicals can be efficiently attached to appropriate objects by Coulomb force.
  • the effects such as fire extinguishing and cooling accompanying the adhesion of fine particles can be greatly increased, and the amount of dust or odor-causing substances adsorbed in the spray space can be increased.
  • the induction electrode is located in the open space, the ring center is located on the open space side coaxial with the atomization point of the liquid nozzle portion, and the ring portion is located outside the spray flow spreading conically,
  • the specific charge of the charged fine particles generated is 1.0 mC by the arrangement of the induction electrode. It has been confirmed that it is possible to reliably generate charged fine particles that have a large specific charge of several microns or less with a large specific charge.
  • the electrostatic spray generator is further released from the liquid nozzle portion to the release space by reducing the pressure of the supplied liquid to the liquid supply side of the liquid conduit portion and converting it to a uniform flow rate.
  • a liquid pressure attenuating part is provided for controlling the formation state and flow velocity of the liquid column by adjusting the pressure of the supplied liquid.
  • the liquid pressure attenuating part includes an orifice part for reducing the flow rate of the supplied liquid, and an outflow of the orifice part.
  • the reflector is arranged on the side to reduce the pressure of the fluid and convert it to a uniform flow velocity, so that the fluid column is stably and continuously discharged from the liquid nozzle, and from this to the gas nozzle It is possible to reliably generate fine particles of several microns or less by applying the gas flow and to discharge them by charging.
  • the spray amount of the charged fine particles can be appropriately adjusted as necessary.
  • a liquid conduit portion made of an insulating material that guides pressurized water to the ejection nozzle portion on the device body, and a liquid
  • An injection nozzle that generates water particles by ejecting water supplied under pressure from a conduit and a predetermined voltage is applied to form a predetermined electric field, and the water particles generated by the ejection nozzle are induced by the electric field
  • a ring-shaped induction electrode part that generates a charged water particle group by charging and is arranged inside the liquid conduit part, or a part of the liquid conduit part is made of a conductive material, and is in contact with water.
  • a water-side electrode portion that provides a reference potential of the voltage applied to the induction electrode portion, and an induction electrode holding portion that holds the induction electrode portion in the vicinity of a site where water ejected from the ejection nozzle portion is split to generate water particles;
  • the part is formed by covering a conductive electrode core material with an insulating material, and the induction electrode holding part has an induction electrode holding arm of a lever structure made of an insulating material that determines the holding position of the induction electrode part, and holds the induction electrode
  • the arms are arranged at least at three locations surrounding the ring portion of the induction electrode portion, and gripping portions serving as action points of the lever structure are brought into contact with at least three locations on the outer peripheral portion of the ring portion so as to sandwich the ring portion from three directions toward the center.
  • the holding portion that is in contact with the outer peripheral portion of the induction electrode portion is given a pressing force due to the concentric displacement toward the ring center of the ring portion, and the induction electrode Can be held so that the center axis of the ring part automatically coincides with the center axis of the injection nozzle, and the induction electrode holding arm and electrode of the induction electrode part can be used during assembly work or when the induction electrode part is cleaned or replaced.
  • the attachment and removal of the presser can be done by working from the space on the induction electrode side, and the centering of the induction electrode part is unnecessary or easy and reliable, and always guides the jet flow from the injection nozzle part regardless of the skill of the operator.
  • the ring portion of the electrode portion can be held at an appropriate position, and good charging performance can always be obtained.
  • a liquid conduit portion made of an insulating material that guides pressurized water to the ejection nozzle portion on the device body, and a liquid
  • An injection nozzle that generates water particles by ejecting water supplied under pressure from a conduit and a predetermined voltage is applied to form a predetermined electric field, and the water particles generated by the ejection nozzle are induced by the electric field
  • a ring-shaped induction electrode part that generates a charged water particle group by charging and is arranged inside the liquid conduit part, or a part of the liquid conduit part is made of a conductive material, and is in contact with water.
  • a water-side electrode portion that provides a reference potential of the voltage applied to the induction electrode portion, and an induction electrode holding portion that holds the induction electrode portion in the vicinity of a site where water ejected from the ejection nozzle portion is split to generate water particles;
  • the pole part is formed by covering a conductive electrode core material with an insulating material.
  • the induction electrode holding part is an induction electrode holding arm made of an insulating material that determines the holding position of the induction electrode part and the induction electrode part.
  • An induction electrode presser fixed to the electrode holding position of the electrode holding arm is provided to support the ring portion of the induction electrode portion at at least three locations.
  • the induction electrode holding arm is composed of a column portion and an arm portion, and the arm portion At the electrode holding position, a groove for fitting the ring part of the induction electrode part is formed by fixing the induction electrode presser, and a hole for attachment to the main body part is provided inside the pillar part, and the arm part is guided A groove formed by tightening and fixing the screw to the arm part through the screw hole of the induction electrode presser with the screw hole for fixing the electrode presser and the ring part of the induction electrode part being applied to the electrode holding position of the arm part To fit in Thus, the ring center of the ring portion is configured to be held in alignment with the nozzle center of the injection nozzle, so that the induction electrode holding position is guided by fixing the induction electrode presser to the electrode holding position of the arm portion of the induction electrode holding portion.
  • the groove formed by fixing the induction electrode holder to the induction electrode holding arm is the ring part. If the groove position is along the center diameter of the ring part regardless of the coating thickness of the induction electrode part, the shape of the coating surface matches the groove position.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of an electrostatic spray generator according to the present invention in cross section
  • FIG. 2 is a plan view showing the electrostatic spray generator of FIG. 1 as viewed from the discharge side
  • FIG. It is explanatory drawing which took out and showed the gas nozzle part side of the liquid conduit
  • FIG. 3 (A) shows the plane seen from the nozzle opening side
  • FIG. 3 (B) shows the axis. A cross section in the panicle direction is shown.
  • the electrostatic spray generating apparatus 10 includes a liquid supply member 12, an apparatus main body 14, and a nozzle member 22, and the liquid supply member 12, the apparatus main body 14, and the nozzle member 22 are made of an insulating material.
  • Insulating materials of the liquid supply member 12, the apparatus main body 14, and the nozzle member 22 include polyvinyl chloride resin, polyphenylene sulfide resin, urethane resin, polytetrafluoroethylene resin, polychlorotrifluoroethylene resin, ceramics (alumina ceramics), glass It is formed using at least one kind of scissors as an insulating material.
  • a pipe mounting screw portion 15a is formed at the end of the liquid supply member 12, and a liquid supply hole 15 is formed in the axial direction to supply pressurized liquid such as water or medicine pressurized by an external pump or the like. Is done.
  • the pressure of the liquid supplied to the liquid supply member 12 is adjusted in the range of 0.1 to 1.0 MPa, for example.
  • a liquid pressure attenuating portion 46 is provided in the internal flow path where the liquid supply hole 15 communicates.
  • a strainer 48, an orifice 50, and a reflector portion 52 are arranged from the inflow side.
  • a liquid-side electrode 16 having a channel formed in the axial direction is incorporated in the apparatus main body 14 provided following the liquid supply member 12.
  • the liquid side electrode 16 is made of a metal conductive material.
  • the conductive agent material of the liquid side electrode 16 may be formed using a conductive resin, fiber bundle, rubber or the like in addition to a metal, or may be formed using a composite that combines these. Also good.
  • the waterproof electrode terminal 42 is screwed and fixed to the lateral mounting hole of the apparatus main body 14 on the liquid side electrode 16, and the tip of the waterproof electrode terminal 42 is electrically contact-fixed.
  • a shaft portion is formed following the conical throttling portion, a liquid conduit portion 18 is formed in the inner axial direction, and a liquid nozzle portion 20 is opened at the distal end of the liquid conduit portion 18.
  • the nozzle member 22 disposed outside the tip end of the apparatus main body 14 has a gas conduit portion 36 formed therein, and an air supply pipe 34 is connected and fixed to the gas conduit portion 36 from the right side. Air compressed to about 0.6 to 0.7 MPa is supplied.
  • a gas nozzle portion 24 is formed at the tip of the nozzle member 22 and the apparatus main body 14.
  • a plurality of air guide groove portions 60 are formed in the spiral direction of the outer peripheral tapered surface of the liquid nozzle portion 20 opened at the tip of the apparatus main body 14 shown in FIG. 3, and outside the air guide groove portion 60.
  • the gas nozzle portion 24 is formed by positioning the tapered hole at the tip of the nozzle member 22.
  • the gas nozzle unit 24 ejects compressed air spirally through the air guide groove 60 to the liquid column 38 discharged from the liquid nozzle unit 20, and the liquid column discharged from the liquid nozzle unit 20 to the open space.
  • the gas flow from the gas nozzle portion 24 is acted to make the liquid column 38 into fine particles, thereby generating an atomized flow 40 which is a flow of air flow containing fine particles.
  • An induction electrode 26 is disposed in the open space on the tip side of the liquid nozzle part 20 and the gas nozzle part 24.
  • the induction electrode 26 is disposed so that the ring portion at the tip surrounds the atomization point P located in the open space, and the electrode conductor 28 made of a conductor material is covered with an insulating coating 30 made of an insulator material.
  • the portion is supported and fixed to the nozzle member 22 by three electrode holding arms 32 arranged radially.
  • the ring portion of the induction electrode 26 is in the release space on the tip side of the nozzle member 22, and the ring center Q is located on the release space side (outside) on the same axis as the atomization point P of the liquid column 38.
  • it is positioned outside the spray flow 40 spreading in a conical shape, and is further provided with a gap in which an outside air inflow space 35 is formed in which outside air flows in from the surroundings as the gas flow is ejected from the gas nozzle portion 24. .
  • the electrode conductor 28 in the induction electrode 26 is a conductive metal, and may be formed using a conductive resin, fiber bundle, rubber or the like in addition to the metal, and a composite that combines these may be used. It may be formed using.
  • the insulating material of the insulating coating 30 in the induction electrode 26 at least polyvinyl chloride resin, polyphenylene sulfide resin, urethane resin, polytetrafluoroethylene resin, polychlorotrifluoroethylene resin, ceramics (alumina ceramics), and glass bottles are used.
  • One type is formed using an insulating material.
  • fine particles charged with one of a positive charge and a negative charge are generated according to the polarity of the induction electrode 26.
  • fine particles selectively charged with a positive charge or a negative charge are generated according to the polarity of the induction electrode 26 that is alternately switched.
  • the power supply unit 54 may set the voltage applied to the induction electrode 26 to a predetermined constant voltage in the range of +5 kV to +20 kV or ⁇ 5 kV to ⁇ 20 kV, or may be varied in the range of +5 kV to +20 kV or ⁇ 5 kV to ⁇ 20 kV. May be.
  • the applied voltage is in the range of +5 kV to +20 kV or ⁇ 5 kV to ⁇ 20 kV in this way, the occurrence of spark discharge is prevented, and a sprayed flow 40 of charged fine particles is generated while ensuring safety.
  • the pressurized liquid supplied from the liquid supply hole 15 is squeezed by the orifice 52 from the strainer 48 of the liquid pressure attenuating unit 46 and enters the reflector unit 52.
  • the pressure is reduced when passing through the orifice 52, and uniform when passing through the reflector unit 52.
  • the flow rate is converted to a low flow rate and sent to the liquid nozzle part 20 at the tip through the liquid conduit part 18, and the liquid column 38 having a columnar shape is released from the liquid nozzle part 20 into the release space.
  • the formation state and flow velocity (discharge amount) of the liquid column 38 discharged from the liquid nozzle unit 20 can be adjusted and managed. it can.
  • the compressed air supplied from the air supply pipe 34 is sent to the gas nozzle part 24 from the gas conduit part 36, and is discharged into the open space from the spirally arranged air guide groove part 60 shown in FIGS.
  • the atomized flow 40 is a gas flow containing a fine particle having an average particle size of several microns or less by atomizing the liquid column 38. Is generated.
  • the fine particles of the spray flow 40 generated at the atomization point P are inductively charged by an external electric field formed at the ring portion of the induction electrode 26 to which a constant voltage is applied, and the spray flow 40 of the charged fine particle group is released.
  • the ring center Q is disposed on the coaxial open space side of the fine atomization point P.
  • the specific charge of the fine particles charged by induction electrolysis of the induction electrode 26 is 1.0 to 20 mC / kg, and it is confirmed that the charged fine particles can be reliably generated with this large specific charge. Yes.
  • the earth cable connected to the liquid side electrode is grounded.
  • the earth cable may be a floating potential floating from the ground without grounding the earth cable to the ground.
  • the short-circuit current does not flow unless the user touches both the induction electrode and the liquid side electrode at the same time. A situation where both of them are touched at the same time can hardly be assumed, and as a result, higher safety can be ensured compared to the case where the ground cable is grounded to the ground potential.
  • the electrospray generator of the present invention includes appropriate modifications without impairing the object and advantages thereof, and is not limited by the numerical values shown in the above embodiments.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing a first embodiment of the charged water particle spraying device, FIG. 7 (A) shows a front view, FIG. 7 (B) shows a side view with a part broken away, and FIG. C) shows the plate taken out, and FIG. 7 (D) shows a plane.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the internal structure of the charged water particle spraying device of FIG. 7, and shows the XX cross section of FIG. 7 (D).
  • FIG. 6 is an explanatory view showing the induction electrode extracted from the charged water particle spraying device of FIG.
  • the charged water particle spraying device 100 includes a device body 112, a body cover 114, a liquid conduit portion 116, a water side electrode portion 117, The injection nozzle unit 118, the induction electrode unit 120, and the induction electrode holding unit 124 are configured.
  • the device body 112, the body cover 114, the liquid conduit portion 116, the injection nozzle portion 118, and the induction electrode holding portion 124 are made of an insulating material, which is made of polyvinyl chloride resin, polyphenylene sulfide resin, urethane resin, poly It is formed using at least one of tetrafluoroethylene resin, polychlorotrifluoroethylene resin, ceramics (alumina ceramics), and glass bottle as an insulating material.
  • a through-hole is formed in the apparatus body 112 in the direction of the axial center line 136, a water-side electrode portion 117 is fitted from the lower side, a liquid conduit portion 116 is fitted on the upper side, and the water-side electrode portion 117 has An electrode connecting portion 119 is connected.
  • the electrode connecting portion 119 is provided with a screw hole 119a, and the ground cable inserted from the water-side electrode cable connection hole 122 formed in the lateral direction of the apparatus body 112 is connected.
  • the upper part of the liquid conduit part 116 is taken out through the body cover 114 and supplied with water pressurized by an external pump or the like.
  • the pressure of water supplied to the liquid conduit section 116 is adjusted in the range of, for example, 0.1 to 1.0 MPa.
  • the water side electrode part 117 and the electrode connection part 119 are made of a metal conductive material.
  • the conductive material of the water-side electrode part 117 and the electrode connecting part 119 may be formed using a conductive resin, fiber bundle, rubber or the like in addition to metal, or using a composite that combines these. It may be formed.
  • a spray nozzle portion 118 is provided on the tip side of the water-side electrode portion 117 disposed in the axial direction of the device body 112.
  • the spray nozzle unit 118 discharges water particles having an average particle diameter of 10 to 300 ⁇ m, and forms a charged water curtain made of charged water particles, for example, at the site of demolition of a building. It is possible to electrically adsorb and capture the dust floating on the charged water particles and to drop the dust together with the charged water particles from the air.
  • the insulating material of the insulating coating 120c in the induction electrode portion 120 includes polyvinyl chloride resin, polyphenylene sulfide resin, urethane resin, polytetrafluoroethylene resin, polychlorotrifluoroethylene resin, ceramics (alumina ceramics), glass bottle Are formed using an insulating material.
  • a ground cable and a voltage application cable are connected to the water-side electrode unit 117 and the induction electrode unit 120 from a power supply unit (not shown), and between the water-side electrode unit 117 and the induction electrode unit 120, +0.5 kV to +20 kV or ⁇
  • a predetermined direct current (alternating current or pulsed) voltage in the range of 0.5 Kv to ⁇ 20 kV is applied, a predetermined external electric field is formed around the ring portion 120 a of the induction electrode portion 120, and water ejected from the injection nozzle portion 118. Since water particles are generated by splitting near the splitting point A, the water particles generated at the splitting point A are charged, and a spray flow of the charged water particles is released.
  • the voltage applied to the induction electrode unit 120 by the power supply unit may be a constant voltage or may be varied in the range of +0.5 kV to +20 kV or ⁇ 0.5 Kv to ⁇ 20 kV.
  • the pressure is in the range of +0.5 kV to +20 kV or ⁇ 0.5 kV to ⁇ 20 kV in this way, the occurrence of spark discharge is prevented, and a spray flow of charged water particles is generated while ensuring safety.
  • the induction electrode holding part 124 includes a body groove 130 formed on the lower outer periphery of the device body 112, three induction electrode holding arms 126 that determine the holding position of the induction electrode part 120, It consists of a plate 132 and a pressing part 134.
  • the induction electrode holding arm 126, the plate 132, and the pressing portion 134 are made of an insulating material, and this insulating material is polyvinyl chloride resin, polyphenylene sulfide resin, urethane resin, polytetrafluoroethylene resin, polychlorotrifluoroethylene. It is formed using at least one of resin, ceramics (alumina ceramics) and glass bottles as an insulating material.
  • the plate 132 has a ring hole 132a formed inside the ring plate, and a rectangular groove 134b into which the induction electrode holding arm 126 is fitted at three positions on the outer periphery.
  • the induction electrode holding arm 126 has a lever structure that determines the holding position of the induction electrode unit 120.
  • the gripping portion 128 serving as the action point Q of the lever structure abuts on at least three places on the outer peripheral portion of the ring portion 120a.
  • the portion 120a is clamped from three directions in the center direction, and the portion corresponding to the fulcrum P of the lever structure is brought into contact with the body groove 130, so that all the points of the lever point R of the lever structure are simultaneously removed from the pressing portion 134 via the plate 132.
  • a pressing force is simultaneously applied to the gripping portion 128 that is in contact with the outer peripheral portion of the ring portion 120a, and the ring center axis of the ring portion 120a is automatically aligned with the nozzle center axis 136 of the injection nozzle portion 118. Kept consistent.
  • the ring of the ring portion 120a is attached to the grip portion 128 that is in contact with the outer peripheral portion of the induction electrode portion 120.
  • a pressing force is applied to the center by the displacement of the concentric circle, and the center axis of the ring part 120a of the induction electrode part 120 can be held so as to automatically coincide with the axis center line 136 of the injection nozzle part 118.
  • the attachment / detachment of the induction electrode part 120 can be performed from the space on the induction electrode part 120 side, and the centering of the induction electrode part 120 can be performed.
  • the ring portion 120a of the induction electrode portion 120 is always unnecessary with respect to the jet flow from the injection nozzle portion 118 regardless of the skill of the operator. Can be held in a proper position, always good charging performance can be obtained relative to the spray stream of water particles injected from the injection nozzle 118.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing a second embodiment of the charged water particle spraying device, FIG. 7 (A) shows the overall configuration, and FIG. 7 (B) shows the induction electrode holding arm taken out and shown in cross section.
  • the charged water particle spraying device 100 includes an apparatus body 112, a liquid conduit portion 116, an injection nozzle portion 118, an induction electrode portion 120, and an induction electrode holding portion 144. Since the part 144 is basically the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 7 to 6, the description thereof will be omitted.
  • the induction electrode holding portion 144 of the present embodiment includes three induction electrode holding arms 146 that determine the holding position of the induction electrode portion 120, and an induction electrode presser that fixes the induction electrode portion 120 to the electrode holding position of the induction electrode holding arm 146. 148.
  • the induction electrode holding arm 146 and the induction electrode retainer 148 are made of an insulating material, which is made of polyvinyl chloride resin, polyphenylene sulfide resin, urethane resin, polytetrafluoroethylene resin, polychlorotrifluoroethylene. It is formed using at least one of resin, ceramics (alumina ceramics) and glass bottles as an insulating material.
  • the induction electrode holding arm 146 is fixed downward at three locations of the flange portion 112a formed on the upper portion of the body 112, and is disposed so as to be supported at least at three locations with respect to the ring portion 120a of the induction electrode portion 120.
  • the induction electrode holding part 144 includes a pillar part 146a and an arm part 146b.
  • the holding part 148a at the tip of the induction electrode holder 148 is disposed at the electrode holding position of the arm part 146b.
  • a V-groove 146c including the center diameter of the ring portion 120a is formed, and a through hole 146d to the device body 112 is provided inside the column portion 146a, and the arm portion 146b is a screw hole 146e for fixing the induction electrode presser 148. Is provided.
  • Assembling of the induction electrode unit 120 to the device body 112 by the induction electrode holding unit 144 is performed by holding the induction electrode presser 148 in a state where the ring portion 120a of the induction electrode unit 120 is applied to the V groove 146c of the arm unit 146b of the induction electrode holding arm 146. Then, it is fastened and fixed to the arm portion 146b of the screw 150 through the through hole 148b. As a result, the ring center axis of the ring part 120 a in the induction electrode part 120 is held in alignment with the axis 136 of the injection nozzle part 118.
  • a V-groove 146c is formed at the electrode holding position of the arm portion 146b of the electrode holding arm 146 along the center diameter of the ring portion 120a of the induction electrode portion 120, and the center diameter of the ring portion 120a is insulated. Since the position of the V-groove 146c of the induction electrode holding arm 146 is along the center diameter of the ring portion 120a irrespective of the coating thickness of the insulating coating 120c of the induction electrode portion 120, it is not affected by the thickness of 120c.
  • the induction electrode portion 120 is placed on the V-groove 146c of the arm portion 146b of the induction electrode holding arm 146 without being adjusted, and is fixed by the induction electrode holding arm press 148 as it is. By simply doing, it can be held at a predetermined position.
  • the induction electrode holding arm 146 and the induction electrode holder 148 of the induction electrode unit 120 are attached and removed from the space on the induction electrode unit 120 side.
  • the ring 120a of the induction electrode unit 120 can always be centered with respect to the jet of water particles from the injection nozzle unit 118 regardless of the skill of the operator. It can be held at an appropriate position, and good charging performance can always be obtained.
  • the water-side electrode portion made of a conductor material is disposed inside the liquid conduit portion, but a part of the liquid conduit portion made of an insulator material is used as the conductor material to make the water side You may comprise an electrode part.
  • Electrostatic spray generator 12 Liquid supply member 14: Device main body 15: Liquid supply hole 16: Liquid side electrode 18: Liquid conduit part 20: Liquid nozzle part 22: Nozzle member 24: Gas nozzle part 26: Induction electrode 28 : Electrode conductor 30: Insulation coating 32: Electrode holding arm 34: Air supply pipe 36: Gas conduit part 38: Liquid column 40: Spray flow 42: Waterproof electrode terminal 46: Liquid pressure attenuation part 48: Strainer 50: Orifice 52: Reflector Unit 54: power supply unit 56: voltage application cable 58: earth cable 60: air guide groove unit 100: charged water particle spraying device 112: device body 114: body cover 116: liquid conduit unit 117: water side electrode unit 118: spray nozzle unit 120: induction electrode part 120a: ring part 120b: electrode core material 120c: insulation coating 122: water side electrode cable connection hole 121444 Induction electrode holding portion 126, 146: Induction electrode holding arm 128: Holding portion 130: Body groove 132:

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Abstract

課題:平均粒子径数μm以下の微粒子を帯電して放出可能とする静電噴霧発生装置及び帯電水粒子散布装置の提供。 解決手段:静電噴霧発生装置(10)は、液体柱(38)を解放空間に放出する液体ノズル部(20)と、加圧された液体を液体ノズル部に導く液体導管部(18)と、液体導管部の内部に配置されて、液体と接触する液体側電極(16)と、液体ノズル部の周囲に配置される気体ノズル部(24)を有し、液体柱の噴霧化点(P)において、気体ノズル部からの気体流を作用させることにより液体柱を微粒子化して噴霧流(40)を生成する縁体材質で作られた気体導管部(36)と、開放空間に位置する噴霧化点を囲んで配置され、導体材質で作られた電極導体(28)を絶縁体材質により被覆したリング形状を持つ誘導電極(26)を備え、電源部(54)から液体側電極と誘導電極間に所定電圧を与えることで帯電した微粒子の噴霧流を放出させる。

Description

静電噴霧発生装置及び帯電水粒子散布装置
 本発明は、水、海水、薬液等の液体の微粒子に帯電して放出させる静電噴霧発生装置及び帯電水粒子散布装置に関する。
 従来、水等の液体の微粒子を帯電して放出させる静電噴霧発生装置にあっては、噴射ノズルの噴射空間側に配置した誘導電極部と、噴射ノズルの内部に配置されて水系の消火剤に接触する水側電極部とを備え、電源により誘導電極部と水側電極部との間に電圧を加えることにより生じる外部電界を、噴射ノズルにより噴射過程にある水系の消火剤に印加して、噴射粒子を帯電させるようにしている。
 このような静電噴霧発生装置によれば、平均粒子径が20~200μmの微粒子を放出させることができ、例えばウォーターミスト消火設備に使用した場合には、帯電散布ヘッドから散布する水粒子を帯電させることにより、クーロン力により高温燃焼面への水粒子の付着はもとより、燃焼材のあらゆる面への水粒子の付着がおこり、帯電していない通常の水粒子と比較して、濡らし効果が大幅に増大して消火力を高めることができる。
 また、水噴霧冷房設備に使用した場合には、噴霧水に帯電させることにより、クーロン力により人の皮膚に対する付着量が増加し、清涼感を高めることができる。
 また、従来の静電噴霧発生装置によれば、平均粒子径が10~300μmの水粒子を放出させることができ、例えば建物の解体現場等において帯電水粒子からなる帯電水幕を形成し、この帯電水幕の形成領域内の空気中に浮遊した粉塵を帯電水粒子に電気的に吸着させて捕捉し、帯電水粒子とともに粉塵を落下させて空気中から除去することが可能になる。
 従来の帯電水粒子散布装置は、加圧された水を噴出ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部、液体導管部から加圧供給された水を噴出し水粒子群を生成する噴射ノズル部、所定の電圧が印加されて所定の電界を形成し、噴出ノズル部で生成した水粒子群を電界によって誘導帯電させて帯電した水粒了群を生成するリング形状の誘導電極部、及び、水と接触して誘導電極部に印加する電圧の基準電位を与える水側電極部で構成されており、誘導電極部は複数本の保持アームを備えた誘導電極保持アーム構造により噴出ノズル部からの噴出水が分裂して水粒子を生成する部位近傍に保持されている。
特開2009-106405号公報 特開2009-103335号公報
 しかしながら、従来の静電噴霧発生装置にあっては、平均粒子径が20~200μmといった微粒子を帯電して放出させているが、平均粒子径を数ミクロン以下とする用途があり、従来の静電噴霧発生装置では、平均粒子径を数ミクロン以下とする微粒子を帯電して放出することは困難であり、この点が解決課題として残されている。
 また、従来の帯電水粒子散布装置にあっては、水散布を扱う環境で数キロボルトの高電圧を印加する誘導電極部は導電性のある金属製の電極心材を100μmから6000μmという厚めの絶縁材で被覆している。
 また、誘導電極部は、電極保持アームにより誘導電極部におけるリング部のリング中心が噴射ノズルのノズル中心と一致するよう位置を調整しなければならず、且つ、かつ位置ずれを防ぐために一定の押し圧力を与える位置を探して固定するようにしている。
 しかしながら、誘導電極部の電極心材の形状寸法が同一であっても100μmから6000μmという厚めの絶縁材で被覆するとき、その被覆厚さを正確に所定値にコントロールすることは技術的に困難であり、取り付ける誘導電極部ごとにミリ単位で被覆厚が異なることがあり、従来の誘導電極保持アーム構造では、保持アームそれぞれについて装置ボディーとの固定位置をリング状の誘導電極部のノズル中心となるように移動しながら調整し且つ保持のための一定の押し圧力を与える位置を探さなければならないという、困難な作業が必要となる。この作業は、噴出ノズルと誘導電極部が離れていることもあり、目視による位置決め及び固定が困難であった。
 さらに、誘導電極部は絶縁被覆材に汚れ又は傷が認められたときには、絶縁性能維持のために交換する必要があり、交換するためには、従来は、帯電水粒子散布装置全体を設置場所から取り外してから、固定されている保持アームをはずして誘導電極部を交換するという面倒な作業が必要であった。
 本発明は、平均粒子径を数ミクロン以下とする微粒子を帯電して放出可能とする静電噴霧発生装置を提供することを目的とする。
 また、本発明は、絶縁材の被覆により外径が異なっても、誘導電極部におけるリング部のリング中心が噴射ノズルのノズル中心と一致するよう保持させる作業を簡単且つ容易に行えるようにする帯電水粒子散布装置を提供することを目的とする。
(静電噴霧発生装置)
 本発明は、静電噴霧発生装置に於いて、
 液体柱を解放空間に放出する絶縁体材質で作られた液体ノズル部と、
 加圧された液体を液体ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部と、
 液体導管部の内部に配置されるか、又は、液体導管部の一部分を導体材質とすることで構成される、液体と接触する液体側電極と、
 液体ノズル部の周囲に配置される気体ノズル部を有し、液体ノズル部から開放空間に放出される液体柱の所定位置である噴霧化点において、気体ノズル部からの気体流を作用させることにより液体柱を微粒子化して微粒子を含んだ気流の流れである噴霧流を生成する絶縁体材質で作られた気体導管部と、
 解放空間に位置する噴霧化点を囲んで配置され、導体材質で作られた電極導体を絶縁体材質により被覆した略リング形状を持つ誘導電極と、
を備え、
 電源部から液体側電極と誘導電極間に所定の電圧を与えることで帯電した微粒子の噴霧流を放出させることを特徴とする。
 (誘導電極の配置位置)
 誘導電極は、解放空間中であって、リング中心が液体ノズル部の噴霧化点の同軸上の解放空間側に位置すると共にリング部分が円錐状に広がる噴霧流の外側に位置し、更に、気体ノズル部からの気体流の噴出に伴い周囲から外気が流入される隙間を設けて保持される。
 (液体圧力減衰部)
 静電噴霧発生装置は、更に、液体導管部の液体供給側に、供給された液体の圧力を低下させ、かつ、均一な流速に変換させることにより、液体ノズル部から解放空間に放出される液体柱の形成状態と流速を、供給される液体の圧力調整により管理させる液体圧力減衰部が設けられる。
 (オリフィス部とレフレクタ部)
 液体圧力減衰部は、供給された液体の流量を絞るオリフィス部と、オリフィス部の流出側に配置されて流体の圧力を低下させ、かつ、均一な流速に変換させるレフレクタ部を備える。
 (電極供給電圧)
 電源から液体側電極と誘導電極間に印加する電圧を+0.5kV~+20kV又は-0.5kV~-20kVの範囲にする。
 (アースケーブルの非接地)
 電源部から誘導電極に電圧印加ケーブルを接続すると共に液体側電極にアースケーブルを接続し、アースケーブルを接地せずに、グランド電位に対しフローティング電位とする。
 (帯電水粒子散布装置)
 また、本発明の他の形態にあっては、帯電水粒子散布装置において、
 装置ボディーに、
 加圧された水を噴出ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部と、
 液体導管部から加圧供給された水を噴出し水粒子群を生成する噴射ノズル部と、
 所定の電圧が印加されて所定の電界を形成し、噴出ノズル部で生成した水粒子群を電界によって誘導帯電させて帯電した水粒子群を生成するリング形状の誘導電極部と、
 液体導管部の内部に配置されるか、又は、液体導管部の一部分を導体材質とすることで構成され、水と接触して誘導電極部に印加する電圧の基準電位を与える水側電極部と、
 誘導電極部を噴出ノズル部からの噴出水が分裂して水粒子を生成する部位近傍に保持させる誘導電極保持部と、
が設けられた帯電水粒子散布装置に於いて、
 誘導電極部は導電性のある電極心材を絶縁材にて被覆して形成され、
 誘導電極保持部は、誘導電極部の保持位置を決める絶縁体材質のテコ構造の誘導電極保持アームを備え、
 誘導電極保持アームは、誘電電極部のリング部を取り囲む少なくとも3カ所に配置され、テコ構造の作用点となる把持部をリング部の外周部の少なくとも3箇所に当接してリング部を三方から中心方向に挟持し、テコ構造の支点に当たる部分を装置ボディーに形成されたボディー溝に当接させ、テコ構造の力点部の全カ所に対して同時に、プレートを介して、押圧部から所定の締め付け力を与えることで、リング部の外周部に当接した把持部に同時に押圧力を与え、リング部のリング中心が噴射ノズル部のノズル中心と概ね一致して保持されるように構成されたことを特徴とする。
 (帯電水粒子散布装置の他の形態)
 さらに、本発明の他の形態にあっては、帯電水粒子散布装置において、
 装置ボディーに
 加圧された水を噴出ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部と、
 液体導管部から加圧供給された水を噴出し水粒子群を生成する噴射ノズル部と、
 所定の電圧が印加されて所定の電界を形成し、噴出ノズル部で生成した水粒子群を電界によって誘導帯電させて帯電した水粒子群を生成するリング形状の誘導電極部と、
 液体導管部の内部に配置されるか、又は、液体導管部の一部分を導体材質とすることで構成され、水と接触して誘導電極部に印加する電圧の基準電位を与える水側電極部と、
 誘導電極部を噴出ノズル部からの噴出水が分裂して水粒子を生成する部位近傍に保持させる誘導電極保持部と、
が設けられた帯電水粒子散布装置に於いて、
 誘導電極部は導電性のある電極心材を絶縁材にて被覆して形成され、
 誘導電極保持部は、
 誘導電極部の保持位置を決める絶縁体材質の誘導電極保持アームと、
 誘導電極部を、誘導電極保持アームの電極保持位置に固定する誘導電極押えと、
を誘導電極部のリング部に対して少なくとも三カ所で支えるように備え、
 誘導電極保持アームは、柱部とアーム部で構成され、アーム部の電極保持位置には、誘導電極押えの固定により誘導電極部のリング部が嵌合される溝が形成され、柱部の内部には本体部への取り付けの穴を設けると共に、アーム部は誘導電極押えを固定するねじ穴を設け、
 誘導電極部のリング部をアーム部の電極保持位置にあてがった状態で誘導電極押えのねじ穴を通したねじのアーム部への締め付け固定で形成された溝に嵌合させることにより、リング部のリング中心が前記噴射ノズルのノズル中心と一致して保持されるように構成されたことを特徴とする。
(静電噴霧発生装置の効果)
 本発明の静電噴霧発生装置によれば、液体柱を解放空間に放出する絶縁体材質で作られた液体ノズル部と、加圧された液体を液体ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部と、液体導管部の内部に配置されるか、又は、液体導管部の一部分を導体材質とすることで構成される、液体と接触する液体側電極と、液体ノズル部の周囲に配置される気体ノズル部を有し、液体ノズル部から開放空間に放出される液体柱の所定位置である噴霧化点において、気体ノズル部からの気体流を作用させることにより液体柱を微粒子化して微粒子を含んだ気流の流れである噴霧流を生成する絶縁体材質で作られた気体導管部と、解放空間に位置する噴霧化点を囲んで配置され、導体材質で作られた電極導体を絶縁体材質により被覆した略リング形状を持つ誘導電極とを備え、電源から液体側電極と誘導電極間に所定の電圧を与えることで帯電した微粒子の噴霧流を放出させるようにしたため、気体ノズル部による気体流を液体ノズル部から放出される液体柱に作用させることで、液体柱を微粒子化して平均粒子径が数ミクロン以下となる微粒子を含んだ気流の流れとなる噴霧流を生成し、液体側電極と誘導電極間に所定の電圧を与えることで噴霧流の微粒子に帯電させて放出させることができ、水、薬液等の液体から平均粒子径が数ミクロン以下となる帯電した微粒子は、クーロン力により適宜の対象物へ効率良く付着し微粒子の付着に伴う例えば消火や冷却といった効果を大幅に増大することができ、噴霧空間における粉じん又は臭気原因物質の吸着量を増大することができる。
 (誘導電極の配置位置による効果)
 また、誘導電極は、解放空間中であって、リング中心が液体ノズル部の噴霧化点の同軸上の解放空間側に位置すると共にリング部分が円錐状に広がる噴霧流の外側に位置し、更に、気体ノズル部からの気体流の噴出に伴い周囲から外気が流入される隙間を設けて保持されるようにしたため、この誘導電極の配置によって、生成される帯電した微粒子の比電荷が1.0mC/Kg以上となり、この大きな比電荷で数ミクロン以下となる帯電した微粒子を確実に生成できることが確認されている。
 (液体圧力減衰部による効果)
 また、静電噴霧発生装置は、更に、液体導管部の液体供給側に、供給された液体の圧力を低下させ、かつ、均一な流速に変換させることにより、液体ノズル部から解放空間に放出される液体柱の形成状態と流速を、供給される液体の圧力調整により管理させる液体圧力減衰部が設けられ、液体圧力減衰部は、供給された液体の流量を絞るオリフィス部と、オリフィス部の流出側に配置されて流体の圧力を低下させ、かつ、均一な流速に変換させるレフレクタ部を備えるようにしたため、液体ノズル部から安定して連続的に流体柱が放出され、これに気体ノズル部からの気体流を当てて確実に数ミクロン以下の微粒子を生成すると共に帯電させて放出できる。
 また、液体導管部に供給する液体の圧力を調整することで、帯電した微粒子の噴霧量を必要に応じて適宜に調整可能とする。
 (電極供給電圧による効果)
 また、電源から液体側電極と誘導電極間に印加する電圧を+0.5kV~+20kV又は-0.5kV~-20kVの範囲にすることで、火花放電の発生を防止できる。
 (アースケーブルの非接地による効果)
 また、電源部から誘導電極に電圧印加ケーブルを接続すると共に液体側電極にアースケーブルを接続し、アースケーブルを接地せずに、グランド電位に対しフローティング電位としたため、電源部から高圧電圧を印加していても、利用者が誘導電極と液体側電極の両方を同時に触れない限り短絡電流が流れることがなく、誘導電極と液体側電極の両方を同時に触れれるような状況はほとんど想定できず、その結果、アースケーブルを接地してグランド電位とした場合に比べ、より高い安全性が確保可能となる。
(本発明の他の形態による静電噴霧発生装置の効果)
 また、本発明の別の形態にあっては、静電噴霧発生装置に於いて、装置ボディーに、加圧された水を噴出ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部と、液体導管部から加圧供給された水を噴出し水粒子群を生成する噴射ノズル部と、所定の電圧が印加されて所定の電界を形成し、噴出ノズル部で生成した水粒子群を電界によって誘導帯電させて帯電した水粒子群を生成するリング形状の誘導電極部と、液体導管部の内部に配置されるか、又は、液体導管部の一部分を導体材質とすることで構成され、水と接触して誘導電極部に印加する電圧の基準電位を与える水側電極部と、誘導電極部を噴出ノズル部からの噴出水が分裂して水粒子を生成する部位近傍に保持させる誘導電極保持部とが設けられた帯電水粒子散布装置に於いて、誘導電極部は導電性のある電極心材を絶縁材にて被覆して形成され、誘導電極保持部は、誘導電極部の保持位置を決める絶縁体材質のテコ構造の誘導電極保持アームを備え、誘導電極保持アームは、誘導電極部のリング部を取り囲む少なくとも3箇所に配置され、テコ構造の作用点となる把持部をリング部の外周部の少なくとも3個所に当接してリング部を三方から中心方向に挟持し、テコ構造の支点に当たる部分を装置ホディに形成されたボディー溝に当接させ、テコ構造の力点部の全箇所に対して同時に、プレートを介して、押圧部から所定の締め付け力を与えることで、リング部の外周部に当接した把持部に同時に押圧力を与え、リング部の中心軸線が噴射ノズルの中心軸線と一致して保持されるように構成されたため、誘導電極部のリング部の被覆厚が誘導電極部ごとに異なっている場合においても、誘導電極部の外周部に当接した把持部に、リング部のリング中心に向かって、同心円の変位による押圧力を与え、誘導電極部のリング部の中心軸線が噴射ノズルの中心軸線と自動的に一致するように保持することができ、組み立て作業又は誘導電極部の掃除や交換時において、誘導電極部の誘導電極保持アーム及び電極押えの取付け取外しが誘導電極部側の空間からの作業で行えると共に、誘導電極部の中心合わせが不要又は容易で確実となり、作業員の技能によらず常に噴射ノズル部からの噴流に対して誘導電極部のリング部は適正な位置に保持することができ、常に良好な帯電性能が得られる。
 (本発明の更なる他の形態による静電噴霧発生装置の効果)
 さらに、本発明の別の形態にあっては、静電噴霧発生装置に於いて、装置ボディーに、加圧された水を噴出ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部と、液体導管部から加圧供給された水を噴出し水粒子群を生成する噴射ノズル部と、所定の電圧が印加されて所定の電界を形成し、噴出ノズル部で生成した水粒子群を電界によって誘導帯電させて帯電した水粒子群を生成するリング形状の誘導電極部と、液体導管部の内部に配置されるか、又は、液体導管部の一部分を導体材質とすることで構成され、水と接触して誘導電極部に印加する電圧の基準電位を与える水側電極部と、誘導電極部を噴出ノズル部からの噴出水が分裂して水粒子を生成する部位近傍に保持させる誘導電極保持部とが設けられた帯電水粒子散布装置に於いて、誘導電極部は導電性のある電極心材を絶縁材にて被覆して形成され、誘導電極保持部は、誘導電極部の保持位置を決める絶縁体材質の誘導電極保持アームと、誘導電極部を、誘導電極保持アームの電極保持位置に固定する誘導電極押えとを誘導電極部のリング部に対して少なくとも3箇所で支えるように備え、誘導電極保持アームは、柱部とアーム部で構成され、アーム部の電極保持位置には、誘導電極押えの固定により誘導電極部のリング部が嵌合される溝が形成され、柱部の内部には本体部への取り付けの穴を設けると共に、アーム部は誘導電極押えを固定するねじ穴を設け、誘導電極部のリング部をアーム部の電極保持位置にあてがった状態で誘導電極押えのねじ穴を通したねじのアーム部への締め付け固定で形成された溝に嵌合させることにより、リング部のリング中心が前記噴射ノズルのノズル中心と一致して保持されるように構成されたされたため、誘導電極保持部のアーム部の電極保持位置には、誘導電極押えの固定により誘導電極部のリング部が嵌合される溝が形成され、リング部材の中心直径は絶縁被覆の厚さに左右されないことから、誘導電極保持アームに対する誘導電極押えの固定により形成される溝はリング部の中心直径が含まれる溝となり、溝の位置は誘導電極部の被覆厚さとは関係なくリング部の中心直径に沿っていれば、被覆表面の形状は溝位置に適合することから、誘導電極部を誘導電極保持アームに調整することなく電極保持位置に乗せてそのまま誘導電極押さえにて固定することにより形成される溝に嵌合させるだけで、所定位置に保持することができ、組み立て作業又は誘導電極部の掃除や交換時において、誘導電極部の誘導電極保持アーム及び電極押えの取付け取外しが誘導電極部側の空間からの作業で行えると共に、誘導電極部の中心合わせが容易で確実となり、作業員の技能によらず常に噴射ノズル部からの噴流に対して誘導電極部のリング部は適正な位置に保持することができ、常に良好な帯電性能が得られる
本発明による静電噴霧発生装置の実施形態を断面で示した説明図 図1の静電噴霧発生装置を放出側から見て示した平面図 図1の静電噴霧発生装置に設けられた液体導管部の気体ノズル部側を取り出して示した説明図 帯電水粒子散布装置の第1実施形態を示した説明図 図4の帯電水粒子散布装置の内部構造を示した断面図 図4の帯電水粒子散布装置の誘導電極部を取り出して示した説明図 帯電水粒子散布装置の第2実施形態を示した説明図
[静電噴霧発生装置の実施形態]
 図1は本発明による静電噴霧発生装置の実施形態を断面で示した説明図、図2は図1の静電噴霧発生装置を放出側から見て示した平面図、図3は図1の静電噴霧発生装置に設けられた液体導管部の気体ノズル部側を取り出して示した説明図であり、図3(A)にノズル開口側から見た平面を示し、図3(B)に軸穂方向の断面を示す。
 (静電噴霧発生装置の構造)
 図1に示すように、静電噴霧発生装置10は、液体供給部材12、装置本体14、ノズル部材22で構成され、液体供給部材12、装置本体14、ノズル部材22は絶縁材質で作られている。液体供給部材12、装置本体14、ノズル部材22の絶縁材質としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス(アルミナセラミックス)、ガラス琺瑯の少なくとも1種を絶縁材質に用いて形成されている。
 液体供給部材12の端部には配管取付ねじ部15aが形成され、軸方向に液体供給穴15が形成され、外部のポンプ等で加圧された水や薬剤等の加圧された液体が供給される。液体供給部材12に供給される液体の圧力は例えば0.1~1.0MPaの範囲で調整される。
 液体供給穴15が連通した内部流路には液体圧力減衰部46が設けられる。液体圧力減衰部46には、流入側からストレーナ48、オリフィス50及びレフレクタ部52が配置されている。
 液体供給部材12に続いて設けられた装置本体14の内部には軸方向に流路が形成された液体側電極16が組み込まれている。液体側電極16は金属の導電剤材質で作られている。液体側電極16の導電剤材質は、金属以外に、導電性を有する樹脂、繊維束、ゴムなどを用いて形成されていてもよく、また、これらを組み合わせた複合体を用いて形成されていてもよい。
 液体側電極16には装置本体14の横方向の取付穴に対し防水電極端子42がねじ込み固定され、防水電極端子42の先端が電気的に接触固定されている。
 装置本体14の先端側は円錐形の絞り部に続いて軸部が形成され、内部の軸方向に液体導管部18が形成され、液体導管部18の先端に液体ノズル部20が開口されている。
 装置本体14の先端外側に配置されたノズル部材22は内部に気体導管部36が形成され、気体導管部36に対し右側から空気供給管34が連結固定され、空気供給管34によりコンプレッサー等から例えば0.6~0.7MPa程度に圧縮された空気が供給される。
 ノズル部材22と装置本体14の先端には気体ノズル部24が形成されている。気体ノズル部24は、図3に示す装置本体14の先端に開口した液体ノズル部20の外周テーパ面のスパイラル方向に複数本の導気溝部60が形成されており、導気溝部60の外側に、図1に示すように、ノズル部材22の先端のテーパ穴が位置することで、気体ノズル部24が形成されている。
 気体ノズル部24は液体ノズル部20から放出される液体柱38に対し、導気溝部60を介して圧縮された空気をスパイラル状に噴出し、液体ノズル部20から開放空間に放出される液体柱38の所定位置である噴霧化点Pにおいて、気体ノズル部24からの気体流を作用させることにより液体柱38を微粒子化して微粒子を含んだ気流の流れである噴霧流40を生成させる。
 液体ノズル部20及び気体ノズル部24の先端側の解放空間には誘導電極26が配置される。誘導電極26は先端のリング部を解放空間に位置する噴霧化点Pを囲んで配置され、導体材質で作られた電極導体28を絶縁体材質で作られた絶縁被覆30で覆っており、リング部は図2に示すように、放射状に配置された3本の電極保持アーム32によりノズル部材22に対し支持固定されている。
 ここで、誘導電極26のリング部は、ノズル部材22の先端側の解放空間中であって、リング中心Qが液体柱38の噴霧化点Pの同軸上の解放空間側(外側)に位置すると共に円錐状に広がる噴霧流40の外側に位置し、更に、気体ノズル部24からの気体流の噴出に伴い周囲から外気が流入される外気流入空間35が形成される隙間を設けて保持される。
 誘導電極26における電極導体28は導電性をもつ金属であり、金属以外に、導電性を有する樹脂、繊維束、ゴムなどを用いて形成されていてもよく、また、これらを組み合わせた複合体を用いて形成されていてもよい。
 また、誘導電極26における絶縁被覆30の絶縁材質としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス(アルミナセラミックス)、ガラス琺瑯の少なくとも1種を絶縁材質に用いて形成されている。
 液体側電極16と誘導電極26に対しては電源部54からの電圧印加ケーブル56とアースケーブル58が接続され、液体側電極16に対するアースケーブル58は本実施形態では接地されている。電源部54は、液体側電極16と誘導電極26の間に+0.5kV~+20kV又は-0.5kV~-20kVの範囲の直流(交流またはパルス状)の所定の電圧を印加すると、誘導電極26のリング部の周囲に所定の外部電界が形成され、噴霧化点Pで生成された微粒子に帯電させ、帯電された微粒子の噴霧流40を放出させる。
 例えば、誘導電極26に直流電圧を印加した場合には、誘導電極26の極性に応じて、正電荷と負電荷のいずれか一方の電荷で帯電した微粒子が生成される。また、交流、パルス状で電圧を印加すると、交互に切り替わる誘導電極26の極性に応じ、選択的に正電荷あるいは負電荷で帯電した微粒子が生成される。
 また、電源部54は誘導電極26に印加する電圧を、+5kV~+20kV又は-5kV~-20kVの範囲の所定の一定電圧としてもよいし、+5kV~+20kV又は-5kV~-20kVの範囲で変動させてもよい。そして、このように印加電圧を+5kV~+20kV又は-5kV~-20kVの範囲にすると、火花放電の発生が防止され、安全を確保しながら帯電した微粒子の噴霧流40が生成される。
 [静電噴霧装置の動作]
 図1に示す静電噴霧装置10を使用する場合には、ポンプ等で加圧された液体を配管取付ねじ部15aに連結した配管により供給させ、また、空気供給管34によりコンプレッサ等からの圧縮空気を供給させ、更に、電源部54により液体側電極16と誘導電極26の間に+5kV~+20kV又は-5kV~-20kVの範囲の所定の電圧を印加させる。
 液体供給穴15から供給された加圧液体は、液体圧力減衰部46のストレーナ48からオリフィス52で絞られてレフレクタ部52に入り、オリフィス52通る際に減圧され、レフレクタ部52を通る際に均一な流速に変換され、液体導管部18を通って先端の液体ノズル部20に送られ、液体ノズル部20から解放空間に柱状の形態を保った液体柱38を放出させる。
 ここで、液体供給穴15に供給される加圧液体の圧力を調整することで、液体ノズル部20から放出される液体柱38の形成状態と流速(放出量)を調整して管理することができる。
 空気供給管34から供給される圧縮空気は気体導管部36から気体ノズル部24に送られ、図2及び図3に示したスパイラル配置された導気溝部60から開放空間に放出され、所定位置となる噴霧化点Pで液体ノズル部20から放出される液体柱38に当たって作用することで、液体柱38を微粒子化して平均粒子径が数ミクロン以下の微粒子を含んだ気体の流れである噴霧流40が生成される。
 噴霧化点Pで生成される噴霧流40の微粒子は、一定電圧が印加された誘導電極26のリング部にて形成される外部電界により誘導帯電され、帯電した微粒子群の噴霧流40が放出される。
 このように空気流の作用で液体柱38を噴霧化させる噴霧化点Pと誘導電極26のリング中心Qとの位置関係として、微噴霧化点Pの同軸上の解放空間側にリング中心Qを位置させたことで、誘導電極26の誘導電解により帯電された微粒子の比電荷は1.0~20mC/kgとなっており、この大きな比電荷で確実に帯電した微粒子を生成できることが確認されている。
 [静電噴霧発生装置の変形例]
(液体側電極)
上記の実施形態は、液体導管部の内部に導体材質で作られた液体側電極を配置しているが、絶縁体材質で作られた液体導管部の一部分を導体材質とすることで液体側電極を構成しても良い。
 (アースケーブルの非接地)
 また、上記の実施形態は、液体側電極に接続するアースケーブルをグランドに接地しているが、アースケーブルをグランドに接地せずに、グランドから浮いたフローティング電位としてもよい。このようにアースケーブルをグランドに接地せずにフローティング電位とすることで、利用者が誘導電極と液体側電極の両方を同時に触れない限り短絡電流が流れることがなく、誘導電極と液体側電極の両方を同時に触れるような状況はほとんど想定できず、その結果、アースケーブルを接地してグランド電位とした場合に比べ、より高い安全性が確保可能となる。
 (その他)
 また本発明の電噴霧発生装置はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
 [帯電水粒子散布装の第1実施形態]
 図7は帯電水粒子散布装置の第1実施形態を示した説明図であり、図7(A)は正面を示し、図7(B)は一部を破断して側面を示し、図7(C)はプレートを取り出して示し、図7(D)は平面を示す。図7は図7の帯電水粒子散布装置の内部構造を示した断面図であり、図7(D)のX-X断面を示す。図6は図7の帯電水粒子散布装置の誘導電極を取り出して示した説明図である。
 (基本的な構造)
 図7(A)、図7(B)及び図7に示すように、本実施形態の帯電水粒子散布装置100は、装置ボディー112、ボディーカバー114、液体導管部116,水側電極部117、噴射ノズル部118、誘導電極部120、誘導電極保持部124で構成される。
 装置ボディー112、ボディーカバー114、液体導管部116、噴射ノズル部118及び誘導電極保持部124は絶縁材質で作られており、この絶縁材質は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフロオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス(アルミナセラミックス)、ガラス琺瑯の少なくとも1種を絶縁材質に用いて形成されている。
 装置ボディー112の内部には軸心線136の方向に貫通穴が形成され、下側から水側電極部117が嵌め込まれ、その上側に液体導管部116が嵌め込まれ、水側電極部117には電極連結部119が接続されている。電極連結部119にはねじ穴119aが設けられ、装置ボディー112の横方向に形成された水側電極ケーブル接続穴122から挿入されたアースケーブルの接続が行われる。また、液体導管部116の上部はボディーカバー114を介して外部に取出され、外部のポンプ等で加圧された水が供給される。液体導管部116に供給される水の圧力は例えば0.1~1.0MPaの範囲で調整される。
 水側電極部117及び電極連結部119は金属の導電材質で作られている。水側電極部117及び電極連結部119の導電材質は、金属以外に、導電性を有する樹脂、繊維束、ゴム等を用いて形成されてもよく、また、これらを組み合わせた複合体を用いて形成されていてもよい。
 装置ボディー112の軸方向に配置された水側電極部117の先端側には噴射ノズル部118が設けられている。噴射ノズル部118は、平均粒子径が10~300μmの水粒子を放出させ、例えば建物の解体現場等において帯電水粒子からなる帯電水幕を形成し、この帯電水幕の形成領域内の空気中に浮遊した粉塵を帯電水粒子に電気的に吸着させて捕捉し、帯電水粒子とともに粉塵を落下させて空気中から除去することが可能になる。
 噴射ノズル118の先端側の解放空間には、誘導電極保持部124により誘導電極部120が配置される。誘導電極部120は、図6に取出して示すように、導電性のある電極心材120bを絶縁被覆120cにて被覆して形成され、上下方向に配置された支持部120dの下部先端にリング形状のリング部120aが形成されている。
 誘導電極部120の電極心材120bは導電性を持つ金属であり、金属以外に、導電性を有する樹脂、繊維束、ゴム等を用いて形成されてもよく、また、これらを組み合わせた複合体を用いて形成されていてもよい。
 また、誘導電極部120における絶縁被覆120cの絶縁材質としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフロオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス(アルミナセラミックス)、ガラス琺瑯の少なくとも1種を絶縁材質に用いて形成されている。
 水側電極部117と誘導電極部120に対しては、図示しない電源部からアースケーブルと電圧印加ケーブルが接続され、水側電極部117と誘導電極部120の間に+0.5kV~+20kVまたは-0.5Kv~-20kVの範囲の直流(交流またはパルス状)の所定電圧を印加すると、誘導電極部120のリング部120aの周囲に所定の外部電界が形成され、噴射ノズル部118からの噴出水が分裂点A付近で分裂して水粒子が生成されることから、分裂点Aで生成された水粒子に帯電させ、帯電された水粒子の噴霧流を放出させる。
 例えば、誘導電極部120に直流電圧を印加した場合には、誘導電極部120の極性に応じて、正電荷と負電荷の何れか一方の帯電した水粒子が生成される。また、交流、パルス状で電圧を印加すると、交互に切り替わる誘導電極部120の極性に応じて、選択的に正電荷あるいは負電荷で帯電した水粒子が生成される。
 また、電源部による誘導電極部120に印加する電圧を、+0.5kV~+20kVまたは-0.5Kv~-20kVの範囲で一定電圧としてもよいし、変動させてもよい。そして、このように+0.5kV~+20kVまたは-0.5kV~-20kVの範囲にすると、火花放電の発生が防止され、安全を確保しながら帯電した水粒子の噴霧流が生成される。
 (誘導電極部の保持構造)
 図7及び図6に示すように、誘導電極保持部124は、装置ボディー112の下側外周に形成されたボディー溝130、誘導電極部120の保持位置を決める3本の誘導電極保持アーム126、プレート132及び押圧部134で構成される。誘導電極保持アーム126、プレート132及び押圧部134は絶縁材質で作られており、この絶縁材質は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフロオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス(アルミナセラミックス)、ガラス琺瑯の少なくとも1種を絶縁材質に用いて形成されている。
 プレート132は図7(C)に取出して示すように、リングプレートの内側にリング穴132aが形成され、外周の3箇所に誘導電極保持アーム126を嵌め入れる矩形溝134bが形成されている。
 誘導電極保持部124による誘導電極部120の装置ボディー112に対する組み付けは、プレート132の矩形溝134bに誘導電極保持アーム126を配置した状態でボディー112の下部に配置された噴射ノズル部118の外側に嵌め入れ、続いて、押圧部134を下側からねじ込む。この状態で、誘導電極保持アーム126の下端内側に形成された把持部128の内側に誘導電極部120のリング部120aを嵌め入れた状態で押圧部134をねじ込み、プレート132を介して誘導電極保持アーム126を装置ボディー112に固定させる。
 ここで、誘導電極保持アーム126は誘導電極部120の保持位置を決めるテコ構造であり、テコ構造の作用点Qとなる把持部128をリング部120aの外周部の少なくとも3箇所に当接してリング部120aを三方から中心方向に挟持し、テコ構造の支点Pに当たる部分をボディー溝130に当接させ、テコ構造の力点Rの全箇所に対して同時に、プレート132を介して、押圧部134から所定の締め付け力を与えることで、リング部120aの外周部に当接した把持部128に同時に押圧力を与え、リング部120aのリング中心軸線が自動的に噴射ノズル部118のノズル中心軸線136と一致して保持される。
 このため、誘導電極部120のリング部120aの被覆厚さが誘導電極部120ごとに異なっている場合においても、誘導電極部120の外周部に当接した把持部128に、リング部120aのリング中心に向かって、同心円の変位による押圧力を与え、誘導電極部120のリング部120aの中心軸線が噴射ノズル部118の軸心線136と自動的に一致するように保持することができ、帯電水粒子散布装置100の組み立て作業又は誘導電極部120の掃除や交換時において、誘導電極部120の取付け取外しが誘導電極部120側の空間からの作業で行えると共に、誘導電極部120の中心合わせが不要又は容易で確実となり、作業員の技能によらず常に噴射ノズル部118からの噴流に対して誘導電極部120のリング部120aは適正な位置に保持することができ、噴射ノズル部118から噴射される水粒子の噴霧流に対し常に良好な帯電性能が得られる。
 [帯電水粒子散布装置の第2実施形態]
 図7は帯電水粒子散布装置の第2実施形態を示した説明図であり、図7(A)は全体構成を示し、図7(B)は誘導電極保持アームを取り出して断面で示す。
 図7に示すように、本実施形態の帯電水粒子散布装置100は、装置ボディー112、液体導管部116、噴射ノズル部118、誘導電極部120、誘導電極保持部144で構成され、誘導電極保持部144以外は図7乃至図6に示した第1実施形態と基本的に同じになることから、その説明は省略する。
 本実施形態の誘導電極保持部144は、誘導電極部120の保持位置を決める3本の誘導電極保持アーム146と、誘導電極部120を誘導電極保持アーム146の電極保持位置に固定する誘導電極押え148で構成される。誘導電極保持アームと146と誘導電極押え148は、絶縁材質で作られており、この絶縁材質は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ウレタン樹脂、ポリテトラフロオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、セラミックス(アルミナセラミックス)、ガラス琺瑯の少なくとも1種を絶縁材質に用いて形成されている。
 誘導電極保持アーム146はボディー112の上部に形成されたフランジ部112aの3箇所に下向きに固定され、誘導電極部120のリング部120aに対して少なくとも3箇所で支えるように配置されている。誘導電極保持部144は、柱部146aとアーム部146bで構成され、アーム部146bの電極保持位置には、誘導電極押え148の先端の押え部148aが配置されることで、誘導電極部120のリング部120aの中心直径が含まれるV溝146cが形成され、柱部146aの内部には装置ボディー112への通し穴146dが設けられると共に、アーム部146bは誘導電極押え148を固定するねじ穴146eが設けられている。
 誘導電極保持部144による誘導電極部120の装置ボディー112に対する組み付けは、誘導電極部120のリング部120aを誘導電極保持アーム146におけるアーム部146bのV溝146cにあてがった状態で誘導電極押え148を、通し穴148bを通したねじ150のアーム部146bへ締め付け固定する。これにより誘導電極部120におけるリング部120aのリング中心軸線が噴射ノズル部118の軸心線136と一致して保持される。
 このため、電極保持アーム146のアーム部146bの電極保持位置には、誘導電極部120のリング部120aの中心直径に沿ったV溝146cが形成されており、リング部120aの中心直径は絶縁被覆120cの厚さに左右されないことから、誘導電極保持アーム146のV溝146cの位置は誘導電極部120の絶縁被覆120cの被覆厚さとは関係なくリング部120aの中心直径に沿っていれば、被覆表面の形状はV溝146cの位置に適合することから、誘導電極部120を誘導電極保持アーム146のアーム部146bのV溝146cに調整することなく乗せてそのまま誘導電極保持アーム押え148にて固定するだけで、所定位置に保持することができる。
 その結果、帯電水粒子散布装置100の組み立て作業又は誘導電極部120の掃除や交換時において、誘導電極部120の誘導電極保持アーム146及び誘導電極押え148の取付け取外しが誘導電極部120側の空間からの作業で行えると共に、誘導電極部120の中心合わせが容易で確実となり、作業員の技能によらず常に噴射ノズル部118からの水粒子の噴流に対して誘導電極部120のリング部120aは適正な位置に保持することができ、常に良好な帯電性能が得られる。
帯電水粒子散布装置の変形例
 上記の実施形態は、液体導管部の内部に導体材質で作られた水側電極部を配置しているが、絶縁体材質で作られた液体導管部の一部分を導体材質とすることで水側電極部を構成してもよい。
 また、本発明の帯電水粒子散布装置は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
10:静電噴霧発生装置
12:液体供給部材
14:装置本体
15:液体供給穴
16:液体側電極
18:液体導管部
20:液体ノズル部
22:ノズル部材
24:気体ノズル部
26:誘導電極
28:電極導体
30:絶縁被覆
32:電極保持アーム
34:空気供給管
36:気体導管部
38:液体柱
40:噴霧流
42:防水電極端子
46:液体圧力減衰部
48:ストレーナ
50:オリフィス
52:レフレクタ部
54:電源部
56:電圧印加ケーブル
58:アースケーブル
60:導気溝部
100:帯電水粒子散布装置
112:装置ボディー
114:ボディーカバー
116:液体導管部
117:水側電極部
118:噴射ノズル部
120:誘導電極部
120a:リング部
120b:電極心材
120c:絶縁被覆
122:水側電極ケーブル接続穴
121444:誘導電極保持部
126,146:誘導電極保持アーム
128:把持部
130:ボディー溝
132:プレート
134:押圧部
136:軸心線
146a:柱部
146b:アーム部
146c:V溝
146d,148b:通し穴
148:誘導電極押え
150,152:ねじ

Claims (8)

  1.  液体柱を解放空間に放出する絶縁体材質で作られた液体ノズル部と、
     加圧された液体を前記液体ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部と、
     前記液体導管部の内部に配置されるか、又は、前記液体導管部の一部分を導体材質とすることで構成される、前記液体と接触する液体側電極と、
     前記液体ノズル部の周囲に配置される気体ノズル部を有し、前記液体ノズル部から開放空間に放出される液体柱の所定位置である噴霧化点において、前記気体ノズル部からの気体流を作用させることにより前記液体柱を微粒子化して微粒子を含んだ気流の流れである噴霧流を生成する絶縁体材質で作られた気体導管部と、
     前記解放空間に位置する前記噴霧化点を囲んで配置され、導体材質で作られた電極導体を絶縁体材質により被覆した略リング形状を持つ誘導電極と、
    を備え、
     電源から前記液体側電極と前記誘導電極間に所定の電圧を与えることで帯電した微粒子の前記噴霧流を放出させることを特徴とする静電噴霧発生装置。
  2.  請求項1記載の静電噴霧発生装置に於いて、
     前記誘導電極は、前記解放空間中であって、リング中心が前記液体ノズル部の前記噴霧化点の同軸上の解放空間側に位置すると共にリング部分が円錐状に広がる前記噴霧流の外側に位置し、更に、前記気体ノズル部からの前記気体流の噴出に伴い周囲から外気が流入される隙間を設けて保持されたことを特徴とする静電噴霧発生装置。
  3.  請求項1記載の静電噴霧発生装置に於いて、更に、前記液体導管部の液体供給側に、供給された液体の圧力を低下させ、かつ、均一な流速に変換させることにより、前記液体ノズル部から解放空間に放出される前記液体柱の形成状態と流速を、前記供給される液体の圧力調整により管理させる液体圧力減衰部が設けられたことを特徴とする静電噴霧発生装置。
  4.  請求項3記載の静電噴霧発生装置に於いて、前記液体圧力減衰部は、供給された液体の流量を絞るオリフィス部と、前記オリフィス部の流出側に配置されて流体の圧力を低下させ、かつ、均一な流速に変換させるレフレクタ部を備えたことを特徴とする静電噴霧発生装置。
  5.  請求項1記載の静電噴霧発生装置に於いて、電源部から前記液体側電極と前記誘導電極間に印加する電圧を+0.5kV~+20kV又は-0.5kV~-20kVの範囲にしたことを特徴とする静電噴霧発生装置。
  6.  請求項1記載の静電噴霧発生装置に於いて、電源部から前記誘導電極に電圧印加ケーブルを接続すると共に前記液体側電極にアースケーブルを接続し、前記アースケーブルを接地せずに、グランド電位に対しフローティング電位としたことを特徴とする
    静電噴霧発生装置。
  7.  装置ボディーに、
     加圧された水を噴出ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部と、
     前記液体導管部から加圧供給された前記水を噴出し水粒子群を生成する噴射ノズル部と、
     所定の電圧が印加されて所定の電界を形成し、前記噴出ノズル部で生成した前記水粒子群を前記電界によって誘導帯電させて帯電した水粒子群を生成するリング形状の誘導電極部と、
     前記液体導管部の内部に配置されるか、又は、前記液体導管部の一部分を導体材質とすることで構成され、前記水と接触して前記誘導電極部に印加する電圧の基準電位を与える水側電極部と、
     前記誘導電極部を前記噴出ノズル部からの噴出水が分裂して前記水粒子を生成する部位近傍に保持させる誘導電極保持部と、
    が設けられた帯電水粒子散布装置に於いて、
     前記誘導電極部は導電性のある電極心材を絶縁材にて被覆して形成され、
     前記誘導電極保持部は、前記誘導電極部の保持位置を決める絶縁体材質のテコ構造の誘導電極保持アームを備え、
     前記誘導電極保持アームは、前記誘導電極部のリング部を取り囲む少なくとも3箇所に配置され、前記テコ構造の作用点となる把持部を前記リング部の外周部の前記少なくとも3箇所に当接して前記リング部を三方から中心方向に挟持し、前記テコ構造の支点に当たる部分を前記装置ボディーに形成されたボディー溝に当接させ、前記テコ構造の力点部の全箇所に対して同時に、プレートを介して、押圧部から所定の締め付け力を与えることで、前記リング部の外周部に当接した前記把持部に同時に押圧力を与え、前記リング部のリング中心が前記噴射ノズルのノズル中心と一致して保持されるように構成されたことを特徴とする帯電水粒子散布装置。
  8.  装置ボディーに、
     加圧された水を噴出ノズル部に導く絶縁体材質で作られた液体導管部と、
     前記液体導管部から加圧供給された前記水を噴出し水粒子群を生成する噴射ノズル部と、
     所定の電圧が印加されて所定の電界を形成し、前記噴出ノズル部で生成した前記水粒子群を前記電界によって誘導帯電させて帯電した水粒子群を生成するリング形状の誘導電極部と、
     前記液体導管部の内部に配置されるか、又は、前記液体導管部の一部分を導体材質とすることで構成され、前記水と接触して前記誘導電極部に印加する電圧の基準電位を与える水側電極部と、
     前記誘導電極部を前記噴出ノズル部からの噴出水が分裂して前記水粒子を生成する部位近傍に保持させる誘導電極保持部と、
    が設けられた帯電水粒子散布装置に於いて、
     前記誘導電極部は導電性のある電極心材を絶縁材にて被覆して形成され、
     前記誘導電極保持部は、
     前記誘導電極部の保持位置を決める絶縁体材質の誘導電極保持アームと、
     前記誘導電極部を、前記誘導電極保持アームの電極保持位置に固定する誘導電極押えと、
    を前記誘導電極部のリング部に対して少なくとも3箇所で支えるように備え、
     前記誘導電極保持アームは、柱部とアーム部で構成され、前記アーム部の電極保持位置には、前記誘導電極押えの固定により前記誘導電極部の前記リング部が嵌合される溝が形成され、前記柱部の内部には本体部への取り付けの穴を設けると共に、前記アーム部は前記誘導電極押えを固定するねじ穴を設け、
     前記誘導電極部のリング部を前記アーム部の前記電極保持位置にあてがった状態で前記誘導電極押えの前記ねじ穴を通したねじの前記アーム部への締め付け固定で形成された前記溝に嵌合させることにより、前記リング部のリング中心が前記噴射ノズルのノズル中心と一致して保持されるように構成されたことを特徴とする帯電水粒子散布装置。
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