CN103889585A - 静电喷雾装置 - Google Patents
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Abstract
静电喷雾装置(1)包括容器(71)、安装在该容器(71)中的喷雾嘴(72)、将容器(71)内的喷雾用液体运往喷雾嘴(72)的顶端(72a)的运送单元(40)、露在外表面的对置电极(12)、以及电场形成机构(6),该电场形成机构(6)通过对喷雾用液体施加电压而在喷雾嘴(72)的顶端(72a)与对置电极(12)之间形成电场,使得喷雾用液体从喷雾嘴(72)呈雾状喷出。在该静电喷雾装置(1)中,设置了使电场形成机构(6)所施加的电压的极性在正极性和负极性之间交替切换的输出控制部(62),并由非接地电极构成对置电极(12)。
Description
技术领域
本发明涉及一种静电喷雾装置。
背景技术
迄今为止,利用电流体力学(EHD:Electro Hydrodynamic)现象使液体呈雾状喷出的静电喷雾装置已为公众所知(参照例如下述专利文献1)。该静电喷雾装置例如在细径管的开口端附近形成电场,利用该电场分布的不均匀性使细径管内的液体雾化而呈雾状喷出。
例如,在专利文献1中,将贮存在容器内的喷雾用液体运往喷嘴顶端,并对贮存在容器内的喷雾用液体施加高电压。由此,在运到喷嘴顶端的已带电的喷雾用液体与接地的对置电极之间就会产生电位差,由于该电位差而在喷嘴顶端与对置电极之间形成了电场。借助该电场,喷雾用液体被扯断而成为液滴扩散开。在专利文献1中,喷雾用液体为化妆水,并且使液滴扩散而附着在使用者的脸上等。
专利文献1:日本公开专利公报特开2009-022891号公报
发明内容
-发明所要解决的技术问题-
与喷嘴顶端之间形成电场的对置电极一般形成为露在静电喷雾装置的外表面。另一方面,电荷会在附着了已带电的喷雾用液体的液滴的使用者处积累起来。为此,例如当使用者操作静电喷雾装置等碰触到对置电极时,就有可能产生在使用者处积累起来的电荷朝对置电极移动的静电放电,而导致使用者受到电击。
本发明正是鉴于上述问题而完成的,其目的在于:在静电喷雾装置中,抑制伴随着从使用者朝对置电极进行的静电放电而令使用者受到电击。
-用以解决技术问题的技术方案-
第一方面的发明是这样的,静电喷雾装置包括贮存容器71、喷嘴72、运送机构40、对置电极12、电场形成机构6以及切换控制部62,该贮存容器71贮存喷雾用液体,该喷嘴72呈管状并安装在所述贮存容器71中,该运送机构40将所述贮存容器71内的喷雾用液体运往所述喷嘴72的顶端72a,该对置电极12露在外表面,该电场形成机构6通过对所述喷雾用液体施加电压而在所述喷嘴72的顶端72a与所述对置电极12之间形成电场,使得所述喷雾用液体从所述喷嘴72的顶端72a呈雾状喷出,该切换控制部62使所述电场形成机构6对所述喷雾用液体施加的电压的极性在正极性和负极性之间交替地切换,所述对置电极12由非接地电极构成。
在第一方面的发明中,若由电场形成机构6对喷雾用液体施加电压而在喷嘴72的顶端72a与对置电极12之间形成了电场,则已由运送机构40运到喷嘴72的顶端72a的喷雾用液体就会成为微细的液滴从喷嘴72的顶端72a喷出。由于像上述那样从喷嘴72的顶端72a喷出的液滴带电,因而电荷就会在附着了该液滴的使用者处不断地积累起来。不过,因为在第一方面的发明中由非接地电极构成对置电极12,所以与由接地电极构成对置电极12的情况相比,很难产生静电放电。也就是说,在用相同材料制成接地电极和非接地电极的情况下,由于非接地电极的电阻比接地电极大,因而电荷很难产生移动。为此,若如上所述的那样由非接地电极构成对置电极12,则与由接地电极构成对置电极12的情况相比,在使用者处积累起来的电荷很难朝对置电极12移动。也就是说,很难产生静电放电。
若已带电的喷雾用液体的液滴附着在对置电极12上,对置电极12就会携带电荷,不过若对置电极12由非接地电极构成,则无法使电荷跑到接地处,因而电荷会在对置电极12处积累起来。为此,若朝喷雾用液体施加的电压的极性一定,则一种极性的电荷就会伴随喷雾在对置电极处积累起来。其结果是,喷嘴72的顶端72a与对置电极12之间的电位差减小,而无法形成能使喷雾用液体呈雾状喷出的电场。
不过,在第一方面的发明中,利用切换控制部62使对喷雾用液体施加的电压的极性在正极性与负极性之间交替地切换。为此,带正电荷的喷雾用液体的液滴和带负电荷的喷雾用液体的液滴就会交替地从喷嘴72的顶端72a呈雾状喷出。由此,在对置电极12处不会只积累一种极性的电荷,因而用以使喷雾用液体呈雾状喷出的电场就会稳定地形成在喷嘴72的顶端72a与对置电极12之间。
第二方面的发明是这样的,在第一方面的发明中,所述对置电极12由导电性树脂材料形成。
在第二方面的发明中,对置电极12由导电性树脂材料形成。导电性树脂材料是一种电阻率比金属高,因而电荷很难产生移动,且电荷的移动速度较慢的材料。伴随自人向物体进行的静电放电使人受到的电击的大小根据电荷的移动速度而发生改变。也就是说,电荷的移动速度越快,电击就越大,就会使人感到疼痛。为此,若如上所述用导电性树脂材料制成对置电极12,就更难产生自使用者朝对置电极12进行的静电放电,并且即使产生了静电放电,也会由于电荷的移动速度比用金属制成对置电极12时慢,因而令使用者受到的电击减小。
-发明的效果-
根据第一方面的发明,由非接地电极构成了对置电极12,因而与由接地电极构成对置电极12的情况相比,能够抑制电荷从使用者朝对置电极12移动。因此,能够抑制自使用者朝对置电极12进行的静电放电,所以能够抑制伴随静电放电而令使用者受到电击。
根据第一方面的发明,因为利用切换控制部62使对喷雾用液体施加的电压的极性在正极性与负极性之间交替地切换,所以能够抑制一种极性的电荷在对置电极12处积累起来。因此,能够在喷嘴72的顶端72a与对置电极12之间稳定地形成用以使喷雾用液体呈雾状喷出的电场。
根据第二方面的发明,用导电性树脂材料制成对置电极12,从而与用金属制成对置电极12的情况相比,能够进一步抑制从使用者朝对置电极12进行的静电放电,并且即使产生了静电放电,也能减轻使用者受到的电击。
附图说明
图1是示出实施方式的静电喷雾装置整体的立体图。
图2是实施方式的静电喷雾装置的纵向剖视图。
图3是示出实施方式的静电喷雾装置的上部的立体图。
图4是实施方式的静电喷雾装置的顶盖的内部结构图。
图5是实施方式的静电喷雾装置的系统构成图。
图6是实施方式的静电喷雾装置的运送单元的构成略图。
图7是示出实施方式的喷雾盒的纵向剖视图。
图8是实施方式的喷雾盒的主视图。
图9是示出实施方式的变形例的喷雾盒的纵向剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
本实施方式涉及一种台式静电喷雾装置1。该静电喷雾装置1是设想将其置于办公室的桌子上加以使用而设计出来的。也就是说,该静电喷雾装置1是设想以下述壳体10的底盖10b接触设置面200的直立形态使用而设计出来的。
如图1、图2及图5所示,本实施方式的静电喷雾装置1包括:装置主体5、AC适配器2以及电源线即USB电缆3a。装置主体5包括:壳体10、贮存喷雾用液体的喷雾盒70、运送单元40、高电压电源单元50以及控制器60。喷雾盒70、运送单元40、高电压电源单元50及控制器60收纳在壳体10中。
壳体10形成为两端封闭的空心圆筒状。壳体10由主体盖10a、底盖10b及顶盖11构成。底盖10b及顶盖11安装在主体盖10a上。此外,在本实施方式中,将喷雾用液体的喷雾方向定为前面侧,将喷雾方向的背后方向定为背面侧。
主体盖10a形成为两端敞口的纵向长度较长的圆筒状。并且,主体盖10a成为其轴向的中央部稍细的形状。底盖10b形成为近似圆板状,封住主体盖10a的下端。顶盖11形成为圆形盖状,封住主体盖10a的上端。该顶盖11以朝装置主体5的前侧(即,喷雾用液体的喷雾方向)倾斜的形态固定在主体盖10a上。
如图3和图4所示,在顶盖11上形成有用以使喷雾盒70中的喷雾嘴72露出的喷雾开口部14。在顶盖11上安装有用以开放和封闭喷雾开口部14的闸门13。通过让该闸门13滑动,从而开放和封闭喷雾开口部14。在顶盖11上安装有电源开关15。利用闸门13来操作该电源开关15。也就是说,若使用者操作闸门13使喷雾开口部14开放,电源开关15就成为接通状态;若使用者操作闸门13将喷雾开口部14封闭起来,电源开关15就成为切断状态。
在顶盖11和主体盖10a之间沿着整个周向设置有呈带状的对置电极12。该对置电极12用以在其和喷雾嘴72的顶端72a(喷雾嘴72的喷出口一侧的端部)之间产生电场,并露在装置主体5的外表面。对置电极12由与高电压电源单元50的基准电位部55电连接的非接地电极构成,具体情况详见后述。在本实施方式中,对置电极12由将树脂和导电材料按规定比例混合而成的导电性树脂材料制成。
在主体盖10a的背面一侧以能够装卸的方式安装有后盖17。该后盖17是用以封住后述上部机械室28的部件,形成为略弯曲的矩形板状。当更换喷雾盒70之际,要将后盖17拆下来后再安装上。
壳体10在其内部包括下侧板21、上侧板22和隔板23。下侧板21设置在壳体10内的靠近底部的位置上。上侧板22设置在壳体10的轴向的大致中央部位。各块板21、22沿水平方向延伸将壳体10内上下划分开。隔板23设置在下侧板21到上侧板22之间。壳体10内部的下侧板21与上侧板22之间的空间由隔板23前后划分开。
在下侧板21与上侧板22之间划分出中央机械室24。并且,中央机械室24被上述隔板23划分成前面一侧的第一中央机械室25和背面一侧的第二中央机械室26。在下侧板21的下方划分出下部机械室27,在上侧板22的上方划分出上部机械室28。
在下部机械室27中收纳有温湿度传感器29、人检测传感器30及USB基板31。
温湿度传感器29是检测设有静电喷雾装置1的房间内空气的温度和湿度的传感器。该温湿度传感器29与控制器60相连,将测量值送给控制器60。
人检测传感器30用以检测成为静电喷雾装置1的喷雾对象的使用者是否存在。人检测传感器30例如由热电型红外线传感器构成。人检测传感器30收纳在下部机械室27内的前面一侧。并且,人检测传感器30布置成:使其传感面经壳体10的开口朝向前面一侧的斜上方。人检测传感器30与控制器60相连,将检测信号送给控制器60。
USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)基板31供USB电缆3a的插头3插入其中。该USB基板31布置在下部机械室27的底部。USB基板31中包括连接着插头3的连接部32。USB基板31露在壳体10的主体盖10a的背面。USB电缆3a的插头3从主体盖10a的背面一侧插入USB基板31,并朝壳体10的侧方突出。并且,具有插头3的USB电缆3a构成突出部。
AC适配器2与用于家庭的商用电源的插座相连,将100V电压的交流电转换成5V电压的直流电。AC适配器2经USB电缆3a与装置主体5相连。此外,也可以是这样的,即:构成本实施方式的静电喷雾装置1的装置主体5经USB电缆3a与例如电脑等的USB接口相连,利用电脑的供电驱动该装置主体5。
如图5和图6所示,运送单元40通过向后述喷雾盒70的容器71内送入空气,利用空气压力将容器71内的喷雾用液体挤出,从而将该喷雾用液体送往喷雾嘴72的顶端72a,该运送单元40构成运送机构。运送单元40包括空气泵41、压力传感器43和空气管42。空气泵41和空气管42构成空气供给器。
空气泵41是用以向容器71内送入空气的隔膜泵。空气泵41收纳在下部机械室27内。在下部机械室27内,空气泵41固定在下侧板21的下表面上。
空气管42用以将空气泵41内的空气送到容器71内。空气管42由从下部机械室27延伸到上部机械室28的管构成。空气管42的一端与空气泵41连接,该空气管42的另一端与容器71的吸入口79连接。
压力传感器43与空气管42相连,测量在空气管42内流动的空气的压力。该压力传感器43安装在控制基板61上并与形成在该控制基板61上的控制器60相连,将测量值送给控制器60。如上所述,空气管42与容器71相连。为此,流经空气管42的空气的压力实质上与容器71内的压力相等。因此,压力传感器43实质上是对容器71内的压力进行测量。
高电压电源单元50用以经由电极部件84对容器71内的喷雾用液体施加正极性或负极性的高电压。如图5所示,高电压电源单元50包括输出部51和基准电位部55。
输出部51使从AC适配器2供来的电压(+5V)升为高电压后将该高电压输出。该输出部51形成在被收纳于第一中央机械室25内的基板52上,并且包括未图示的晶体管和二极管、以及变压器53等电子元器件。输出部51使从AC适配器2供来的电压(+5V)上升为+3kV到+5kV之间或者-4kV到-7kV之间的高电压。高压线54的另一端与输出部51的输出端子电连接。并且,输出部51经高压线54和电极部件84对容器71内的喷雾用液体施加高电压。此外,输出部51构成为能够对输出电压的极性进行切换。
另一方面,基准电位部55与输出部51的低压一侧相连,对该输出部51施加基准电位。基准电位部55形成在被收纳于第一中央机械室25内的基板52上,并构成为不与接地连接的非接地状态。基准电位部55经由基准电位线56与对置电极12电连接。如上所述由于对置电极12与处于非接地状态的基准电位部55连接,因而对置电极12未保持与接地相同的电位,而成为与基板52的基准电位大致相等的电位。也就是说,对置电极12不是与接地相连的接地电极,而是由不与接地连接的非接地电极构成。
控制器60对静电喷雾装置1的喷雾动作进行控制。控制器60形成在被收纳于第二中央机械室26内的控制基板61上,并包括输出控制部62和运送控制部63(参照图5)。在控制器60上连接有压力传感器43、人检测传感器30、温湿度传感器29、电源开关15、盒开关64及翻转开关65。
输出控制部62用以对从高电压电源单元50输出的电压进行控制。具体而言,输出控制部62构成为:进行使高电压电源单元50的施加电压的极性在正极性和负极性之间交替切换的、所谓的交替控制。也就是说,输出控制部62构成进行交替控制的切换控制部。在输出控制部62设定了交替控制中的正极性施加电压Vp及其输出时间Tp。还在输出控制部62设定了交替控制中的负极性施加电压Vn及其输出时间Tn。正极性施加电压Vp被设定成例如+3kV~+5kV这一范围内的规定值,其输出时间Tp被设定成例如7秒左右。另一方面,负极性施加电压Vp被设定成例如-7kV~-4kV这一范围内的规定值,其输出时间Tn被设定成例如4秒左右。输出控制部62根据所述施加电压Vp、输出时间Tp、施加电压Vn及输出时间Tn进行交替控制。
运送控制部63用以对运送单元40运送喷雾用液体的运送力的大小进行控制。具体而言,向运送控制部63输入压力传感器43、温湿度传感器29及人检测传感器30的检测数据。并且,运送控制部63根据各种检测数据对从空气泵41送来的空气的压力进行调节。
控制器60根据压力传感器43的测量值,判断是继续还是停止呈雾状喷出喷雾用液体。该控制器60的工作情况见下文所述。
在喷雾盒70安装于壳体10上的状态下盒开关64接通,在喷雾盒70脱离开壳体10的状态下该盒开关64切断。若盒开关64切断,就从控制器60向高电压电源单元50输出让输出部51停止输出的信号。也就是说,在喷雾盒70脱离开壳体10的状态下,在静电喷雾装置1中高电压电源单元50停止工作,禁止执行喷雾动作。
翻转开关65形成在静电喷雾装置1的底盖10b上。在静电喷雾装置1呈直立形态且底盖10b与设置面200接触的状态下翻转开关65接通,在静电喷雾装置1翻转且底盖10b与设置面200分离的状态下该翻转开关65切断。若翻转开关65切断,就从控制器60向高电压电源单元50输出让输出部51停止输出的信号。也就是说,在静电喷雾装置1翻转的状态下,在该静电喷雾装置1中高电压电源单元50停止工作,禁止执行喷雾动作。
如图7和图8所示,喷雾盒70用以将电荷赋予所贮存的喷雾用液体并使该喷雾用液体呈雾状喷出。该喷雾盒70包括容器71、电极部件84、喷雾嘴72、喷嘴支承座74及把手部86。喷雾盒70构成为不可分解。因此,在已将容器71内的喷雾用液体用完的情况下,就要用填充有喷雾用液体的新喷雾盒70将已用空的喷雾盒70替换下来。
容器71用以在内部贮存喷雾用液体,与喷嘴支承座74一起构成贮存容器。例如将含有透明质酸的水溶液作为喷雾用液体贮存在容器71内。具体而言,容器71形成为近似矩形的箱体,构成喷雾盒70的下部。该容器71的底部形成为朝着背面一侧向下倾斜的底板71b。为此,容器71内部空间的背面一侧的部分成为最深部。
喷嘴支承座74是用以保持喷雾嘴72的部件。喷嘴支承座74形成为近似圆筒状,经容器71的颈部件71a与容器71形成为一体。喷嘴支承座74形成有内侧凹部75和外侧凹部82。
内侧凹部75是形成在喷嘴支承座74的内侧端的凹部。内侧凹部75在其底部中央形成有朝轴向内侧突出的保持部77。在保持部77上形成有供喷雾嘴72插入的通孔78。在保持部77的周围安装有密封部件81。该密封部件81将内侧凹部75的内壁76和保持部77之间的间隙85的一部分填起来,构成充填部件。密封部件81将间隙85的一部分填起来,由此可防止容器71内的喷雾用液体侵入到间隙85中。在内侧凹部75的内壁76上形成有吸入口79,在该吸入口79上连接着空气管42的另一端。
外侧凹部82是形成在喷嘴支承座74的外侧端的凹部。外侧凹部82的内壁83形成为将后述喷雾嘴72的露出部72c的周围围起来。外侧凹部82借助其内壁83与喷雾嘴72的顶端72a之间保持一定距离而在喷雾嘴72的露出部72c周围形成了空气层。该空气层起绝缘材的作用,由此在喷雾嘴72的顶端72a就形成了稳定的电场。喷雾嘴72的顶端72a从外侧凹部82的内壁83顶端略微突出出来。
喷雾嘴72是树脂制细径管。喷雾嘴72的外径在0.3mm以上0.5mm以下,其内径在0.1mm以上0.3mm以下。喷雾嘴72插入喷嘴支承座74的通孔78中。喷雾嘴72的顶端72a露在喷嘴支承座74的外部。喷雾嘴72的基端72b位于容器71内的最深部。也就是说,在容器71的内部空间中,喷雾嘴72的基端72b位于在底部一侧且在背面一侧的角部的位置上。喷雾嘴72的位于喷嘴支承座74外侧的部分成为露出部72c。
电极部件84是金属制棒状部件。电极部件84的一端插到容器71内的底部并与喷雾用液体接触。电极部件84的另一端露在容器71的外部,与高压线54的一端电连接。也就是说,电极部件84构成为:与高电压电源单元50的输出部51电连接,对容器71内的喷雾用液体施加高电压。电极部件84、高电压电源单元50、高压线54及基准电位线56构成在喷雾嘴72的顶端72a与对置电极12之间形成电场的电场形成机构6。
-运转动作-
对本实施方式的静电喷雾装置1的工作情况进行说明。在该静电喷雾装置1中,喷雾用液体以液线(ligament)状态喷出,分裂成液滴后扩散并到达使用者处。该静电喷雾装置1在喷雾盒70被收纳到壳体10内的状态下成为能够运转的状态。
首先,若使用者打开闸门13,则闸门13移动使得电源开关15成为接通状态。若电源开关15成为接通状态,控制器60的运送控制部63便让空气泵41工作。空气泵41将空气通过空气管42供向容器71的内部空间。在容器71内空气压力升高,并且该空气压力作用于喷雾用液体的液面9。为此,容器71内的喷雾用液体就流入喷雾嘴72,并被推到喷雾嘴72的顶端72a。
若电源开关15成为接通状态,控制器60的输出控制部62就从高电压电源单元50的输出部51输出高电压。高电压经电极部件84施加给容器71内的喷雾用液体。
在喷雾嘴72的顶端72a且在已带电荷的喷雾用液体与对置电极12之间就会产生电位差。其结果是,在喷雾嘴72的顶端72a附近的空间形成了电场。喷雾用液体被电场拉拽成细长的液线(ligament)状态从喷雾嘴72的顶端72a流出。然后,已成为液线状态的喷雾用液体分裂成大小约为几十μm到300μm左右的液滴。因为电荷被赋予给喷雾用液体,所以电排斥力就会作用在分裂出来的液滴之间。为此,从喷雾嘴72呈雾状喷出的喷雾用液体的液滴就互相排斥而扩散开。已扩散的喷雾用液体的液滴朝着实质上成为接地电位的使用者飞散,而附着在使用者的脸上。
即使电源开关15处于接通状态,控制器60也能根据来自人检测传感器30的检测信号对喷雾动作进行控制。具体而言,在喷雾用液体呈雾状喷出的过程中,若根据人检测传感器30的检测信号判断出使用者不在场,控制器60就会让高电压电源单元50停止输出高电压,并使空气泵41停止运转。此后,若根据人检测传感器30的检测信号判断出使用者在场,控制器60就让高电压电源单元50再次开始输出高电压,并使空气泵41再次运转。由此,能够防止使用者不在场时白白地进行喷雾。
控制器60还能根据温湿度传感器29的测量值进行控制,使静电喷雾装置进行适当的喷雾动作。具体而言,喷雾时液线(ligament)的形成条件因房间内空气的温度和湿度而不同。因此,控制器60就根据温湿度传感器29的测量值调节从高电压电源单元50输出的电压值或者/以及从空气泵41喷出的空气的喷出量,使得喷雾用液体稳定地从喷雾嘴72呈雾状喷出。
在上述喷雾动作中,控制器60的输出控制部62进行下述交替控制。
输出控制部62使高电压电源单元50的施加电压的极性在正极性和负极性之间交替地切换。具体而言,首先,输出控制部62在输出时间Tp的这段时间内对容器71内的喷雾用液体施加正极性施加电压Vp。由此,带正电荷的液滴就从喷雾嘴72呈雾状地朝使用者喷出。然后,输出控制部62在输出时间Tn的这段时间内对容器71内的喷雾用液体施加负极性施加电压Vn。由此,带负电荷的液滴就从喷雾嘴72呈雾状地朝使用者喷出。如上所述,在交替控制中高电压电源单元50的施加电压的极性交替地切换,因而从喷雾嘴72呈雾状喷出的液滴的极性也会交替地切换。
若从喷雾嘴72呈雾状喷出的液滴的极性在正极与负极之间交替地切换,则带正电荷的液滴和带负电荷的液滴就会交替地落到使用者处。由此,即使一种极性的电荷暂时在使用者处积累起来使得使用者带一种极性的电,也会由于另一种极性的电荷随即落到使用者处而能够消除静电。由此,能够抑制从已带电的使用者朝露在静电喷雾装置1外表面的对置电极12进行的静电放电。
若如本实施方式所述对置电极12由非接地电极构成,则无法使附着在对置电极12上的喷雾用液体的液滴所带的电荷跑到接地处,因而电荷会在对置电极12处积累起来。为此,若从喷雾嘴72呈雾状喷出的液滴的极性一定,则一种极性的电荷就会在对置电极12处积累起来使得喷雾嘴72的顶端72a与对置电极12之间的电位差减小,而无法形成能使喷雾用液体呈雾状喷出的电场。
不过,在本实施方式中,由输出控制部62进行交替控制使得从喷雾嘴72呈雾状喷出的液滴的极性在正极性与负极性之间交替地切换,因而带正电荷的喷雾用液体的液滴和带负电荷的喷雾用液体的液滴就会交替地从喷雾嘴72的顶端72a呈雾状喷出。由此,在对置电极12处不会只积累一种极性的电荷,因而用以使喷雾用液体呈雾状喷出的电场就会稳定地形成在喷雾嘴72的顶端72a与对置电极12之间。
-实施方式的效果-
根据本实施方式,由非接地电极构成了对置电极12。在此,在用相同材料制成接地电极和非接地电极的情况下,由于非接地电极的电阻比接地电极大,因而电荷很难产生移动。为此,如上所述通过由非接地电极构成对置电极12,从而与由接地电极构成对置电极12的情况相比,在使用者处积累起来的电荷很难朝对置电极12移动。也就是说,能够抑制自使用者朝对置电极12进行的静电放电,因而能够抑制伴随静电放电而令使用者受到电击。
若已带电的喷雾用液体的液滴附着在对置电极12上,对置电极12就会携带电荷,不过若对置电极12由非接地电极构成,则无法使电荷跑到接地处,因而电荷就会在对置电极12处积累起来。为此,若朝喷雾用液体施加的电压的极性一定,则一种极性的电荷就会在对置电极12处积累起来,使得喷雾嘴72的顶端72a与对置电极12之间的电位差减小,而无法形成能使喷雾用液体呈雾状喷出的电场。
不过,在本实施方式中,利用由输出控制部62进行的交替控制使对喷雾用液体施加的电压的极性在正极性与负极性之间交替地切换。为此,带正电荷的喷雾用液体的液滴和带负电荷的喷雾用液体的液滴就会交替地从喷雾嘴72的顶端72a呈雾状喷出。因此,在对置电极12处不会只积累一种极性的电荷,因而用以使喷雾用液体呈雾状喷出的电场就会稳定地形成在喷雾嘴72的顶端72a与对置电极12之间。
在本实施方式中,由导电性树脂材料形成了对置电极12,该导电性树脂材料的电阻率比金属高,因而电荷很难产生移动,且电荷的移动速度较慢。伴随自人向物体进行的静电放电使人受到的电击的大小根据电荷的移动速度而发生改变。也就是说,电荷的移动速度越快,电击就越大,就会使人感到疼痛。为此,若如上所述用导电性树脂材料制成对置电极12,就更难产生自使用者朝对置电极12进行的静电放电,并且即使产生了静电放电,也会由于电荷的移动速度比用金属制成对置电极12时慢,因而能够减轻伴随静电放电而令使用者受到的电击。
在对置电极12由接地电极构成的情况下,可以想到:通过将较高的电阻值加在对置电极12上来抑制朝对置电极12进行的静电放电。不过,为此就必须要将极高的电阻值加在对置电极12上,在对置电极12具有极高电阻值的情况下,喷雾用液体的液滴便不会朝向对置电极12而是朝着周围的设置面200呈雾状喷出,从而导致喷雾动作不稳定。相对于此,在本实施方式中,对置电极12由与接地电极相比电荷更难产生移动的非接地电极构成。为此,与由接地电极构成对置电极12的情况相比,即使降低对置电极12的电阻值也能够抑制静电放电,因而能够使喷雾用液体的液滴稳定地从喷雾嘴72的顶端72a呈雾状地朝对置电极12喷出。
-实施方式的变形例-
对本实施方式的变形例进行说明。本变形例对图7所示的喷雾嘴72的结构做出了改变。
如图9所示,本变形例的喷雾嘴72包括细管部73a和粗管部73b。此外,喷雾嘴72在喷雾盒70中的布置情况与图7所示相同。
细管部73a是树脂制细径管。细管部73a的外径在0.3mm以上0.5mm以下,其内径在0.1mm以上0.3mm以下。细管部73a的顶端从外侧凹部82的内壁83顶端略微突出出来,构成喷雾嘴72的顶端72a。细管部73a的位于喷嘴支承座74外侧的部分构成喷雾嘴72的露出部72c。
粗管部73b形成为圆管状,其内径比细管部73a的外径大。粗管部73b的顶端与细管部73a的基端相连。粗管部73b的基端位于容器71内的最深部,构成喷雾嘴72的基端72b。也就是说,在本变形例中,喷雾嘴72的基端72b也是在容器71的内部空间中位于在底部一侧且在背面一侧的角部的位置上。
根据本变形例,由于在喷雾嘴72设置了细管部73a和粗管部73b,因而能够降低在将喷雾用液体从喷雾嘴72的基端72b运送到顶端72a时的压力损失。为此,与使用图7所示的喷雾盒70的情况相比,能够降低喷雾过程中喷雾盒70内的空气压力,从而能够使空气泵41的功耗减小。
-其它实施方式-
在所述实施方式及其变形例中,将含有透明质酸的水溶液用作喷雾用液体,不过喷雾用液体并不局限于此。例如也可以将温泉水、茶氨酸的水溶液用作喷雾用液体,还可以将儿茶素、原花青素等抗氧化剂的水溶液用作喷雾用液体。
在所述实施方式及其变形例中,也可以将电阻器连接在对置电极12与基准电位部55之间。根据上述结构,在使用者处积累起来的电荷就更难朝对置电极12移动。也就是说,更难产生静电放电。因此,能够进一步抑制伴随静电放电而令使用者受到电击。
此外,以上实施方式仅是本质上优选的示例,并没有意图限制本发明、其适用对象或其用途的范围。
-产业实用性-
综上所述,本发明对静电喷雾装置很有用。
-符号说明-
1 静电喷雾装置
6 电场形成机构
12 对置电极
40 运送单元(运送机构)
55 基准电位部
56 基准电位线
62 输出控制部(切换控制部)
71 容器(贮存容器)
72 喷嘴(喷雾嘴)
72a 顶端
Claims (2)
1.一种静电喷雾装置,其特征在于:
所述静电喷雾装置包括:
贮存容器(71),其贮存喷雾用液体,
喷嘴(72),其呈管状,安装在所述贮存容器(71)中,
运送机构(40),其将所述贮存容器(71)内的喷雾用液体运往所述喷嘴(72)的顶端(72a),
对置电极(12),其露在外表面,
电场形成机构(6),其通过对所述喷雾用液体施加电压而在所述喷嘴(72)的顶端(72a)与所述对置电极(12)之间形成电场,使得所述喷雾用液体从所述喷嘴(72)的顶端(72a)呈雾状喷出,以及
切换控制部(62),其使所述电场形成机构(6)对所述喷雾用液体施加的电压的极性在正极性和负极性之间交替地切换;
所述对置电极(12)由非接地电极构成。
2.根据权利要求1所述的静电喷雾装置,其特征在于:
所述对置电极(12)由导电性树脂材料形成。
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