CN109475883B - 静电喷雾产生装置和带电水粒子喷洒装置 - Google Patents
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Abstract
提供静电喷雾产生装置和带电水粒子喷洒装置，能够使平均粒径为几μm以下的微粒带电并释放。静电喷雾产生装置(10)具有：液体喷嘴部(20)，其向开放空间释放液体柱(38)；液体导管部(18)，其将被加压的液体引导至液体喷嘴部；液体侧电极(16)，其配置于液体导管部的内部，并与液体接触；以及气体导管部(36)，其具有配置在液体喷嘴部的周围的气体喷嘴部(24)，该气体导管部(36)通过使来自气体喷嘴部的气流作用于液体柱的雾化点(P)处，使液体柱微粒化而生成喷雾流(40)，该气体导管部(36)用绝缘体材质制成；以及感应电极(26)，其配置成包围位于开放空间的雾化点，该感应电极是利用绝缘体材质包覆由导体材质制成的电极导体(28)而形成的，并呈环形，该静电喷雾产生装置(10)通过从电源部(54)对液体侧电极与感应电极之间施加规定电压而释放带电的微粒的喷雾流。
Description
技术领域
本发明涉及使水、海水、药液等液体的微粒带电并释放的静电喷雾产生装置和带电水粒子喷洒装置。
背景技术
以往，在使水等液体的微粒带电并释放的静电喷雾产生装置中，具有配置于喷射喷嘴的喷射空间侧的感应电极部和配置于喷射喷嘴的内部并与水系灭火剂接触的水侧电极部，将利用电源对感应电极部与水侧电极部之间施加电压而产生的外部电场施加于处于由喷射喷嘴进行喷射的喷射过程中的水系灭火剂，使喷射粒子带电。
根据这样的静电喷雾产生装置，能够释放平均粒径为20～200μm的微粒，例如，在用于水喷雾灭火设备的情况下，通过使从带电喷头喷洒的水粒子带电，通过库仑力，当然会使水粒子附着于高温燃烧面，从而会使水粒子与燃烧材料的全部面附着，与未带电的通常的水粒子相比，润湿效果大幅地增大，能够提高灭火力。
此外，在用于水喷雾制冷设备的情况下，通过使喷雾水带电，附着于人的皮肤的附着量由于库仑力增加，能够提高清爽感。
此外，根据现有的静电喷雾产生装置，能够释放平均粒径为10～300μm的水粒子，例如能够在建筑物的拆解现场等形成由带电水粒子构成的带电水帘，将该带电水帘的形成区域内的空气中漂浮的粉尘以电气的方式吸附于带电水粒子而捕捉到，使粉尘与带电水粒子一起下落而从空气中去除。
现有的带电水粒子喷洒装置由以下部件构成：液体导管部，其将被加压的水向喷射喷嘴部引导，由绝缘体材质制成；喷射喷嘴部，其喷出从液体导管部加压供给的水，生成水粒子群；环形感应电极部，其施加规定电压而形成规定电场，利用电场使由喷射喷嘴部生成的水粒子群感应带电而生成带电的水粒子群；以及水侧电极部，其与水接触而供给对感应电极部施加的电压的基准电位，感应电极部被具有多根保持臂的感应电极保持臂构造保持于从喷射喷嘴部喷出的喷出水分裂而生成水粒子的部位附近。
现有技术文件
专利文献
专利文献1：日本特开2009-106405号公报
专利文献2：日本特开2009-103335号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在现有的静电喷雾产生装置中，使平均粒径为20～200μm这样的微粒带电并释放，但存在使平均粒径成为几微米以下的用途，在现有的静电喷雾产生装置中，难以使平均粒径成为几微米以下的微粒带电并释放，这一点仍然是一个要解决的课题。
此外，在现有的带电水粒子喷洒装置中，在处理水喷洒的环境中施加几千伏的高电压的感应电极部中，利用100μm到6000μm的厚度的绝缘材料包覆着具有导电性的金属制的电极芯材。
此外，必须利用电极保持臂将感应电极部的位置调整成，感应电极部中的环部的环部中心与喷射喷嘴的喷嘴中心一致，并且，为了防止位置偏差，要找到可施加一定的按压力的位置来进行固定。
但是，即使感应电极部的电极芯材的形状尺寸相同，在被100μm到6000μm的厚度的绝缘材包覆时，在技术上难以将该包覆厚度准确地控制为规定值，有时，对于欲安装的每个感应电极部，包覆厚度以毫米为单位而不同，在现有的感应电极保持臂构造中，需要进行如下的困难作业：必须针对各个保持臂一边移动一边进行调整以使得与装置机身之间的固定位置成为环状的感应电极部的喷嘴中心，并且要搜索可施加用于进行保持的一定的按压力的位置。在该作业中，有时喷出喷嘴与感应电极部会分离，难以进行基于目视的定位和固定。
并且，感应电极部在绝缘包覆件材料中观察到污垢或划痕时，需要更换以维持绝缘性能，为了更换，以往需要在从设置部位卸下带电水粒子喷洒装置整体之后取下固定着的保持臂以更换感应电极部的繁琐作业。
本发明的目的在于提供一种能够使设平均粒径为几微米以下的微粒带电并释放的静电喷雾产生装置。
此外，本发明的目的还在于提供一种带电水粒子喷洒装置，即使外径因绝缘材料的包覆而不同，也能够简单且容易地进行如下作业：将感应电极部中的环部的环部中心保持成与喷射喷嘴的喷嘴中心一致。
用于解决课题的手段
(静电喷雾产生装置)
本发明是一种静电喷雾产生装置，该静电喷雾产生装置的特征在于，具有：
液体喷嘴部，其由绝缘体材质制成，使液体柱释放到开放空间；
液体导管部，其由绝缘体材质制成，将被加压后的液体引导至液体喷嘴部；
液体侧电极，其配置于液体导管部的内部、或者通过使液体导管部的一部分为导体材质而构成，与液体接触；
气体导管部，其具有配置于液体喷嘴部的周围的气体喷嘴部，该气体导管部通过使来自气体喷嘴部的气流在雾化点处发生作用，使液体柱微粒化而生成作为包含微粒的气流的喷雾流，该雾化点是从液体喷嘴部向开放空间释放的液体柱的规定位置，该气体导管部由绝缘体材质制成；以及
感应电极，其配置成包围位于开放空间的雾化点，该感应电极利用绝缘体材质包覆由导体材质制成的电极导体而成，呈大致环形，
通过从电源部向液体侧电极与感应电极之间施加规定电压而释放带电的微粒的喷雾流。
(感应电极的配置位置)
感应电极位于开放空间中，感应电极的环部中心与液体喷嘴部的雾化点同轴并位于靠开放空间一侧，并且环部部分位于呈圆锥状扩展的喷雾流的外侧，而且，感应电极被保持成还设置有如下间隙，该间隙供随着气流从气体喷嘴部喷出而从周围流入的外气流入。
(液体压力衰减部)
静电喷雾产生装置还在液体导管部的液体供给侧设置有液体压力衰减部，该液体压力衰减部通过被供给的液体的压力调整来管理液体柱的形成状态和流速，液体柱是通过降低被供给的液体的压力且转换为均匀的流速而从液体喷嘴部向开放空间释放的。
(节流孔部和反射器部)
液体压力衰减部具有：节流孔部，其对所供给的液体的流量进行限流；以及反射器部，其配置于节流孔部的流出侧，使流体的压力下降并且转换为均匀的流速。
(电极供给电压)
使从电源向所述液体侧电极与所述感应电极之间施加的电压处于+0.5kV～+20kV或者-0.5kV～-20kV的范围。
(接地电缆的非接地)
电压施加电缆从电源部与所述感应电极连接，并且接地电缆与液体侧电极连接，使所述接地电缆不接地，相对于地电位成为悬浮电位。
(带电水粒子喷洒装置)
此外，在本发明的其他方式中，在装置机身上设置有以下部件：
液体导管部，其将被加压的水向喷射喷嘴部引导，由绝缘体材质制成；
喷射喷嘴部，其喷出从液体导管部加压供给的水，生成水粒子群；
环形状的感应电极部，其施加规定电压而形成规定电场，利用电场使由喷射喷嘴部生成的水粒子群感应带电而生成带电的水粒子群；
水侧电极部，其配置于液体导管部的内部或者通过使液体导管部的一部分为导体材质而构成，与水接触而提供向感应电极部施加的电压的基准电位；以及
感应电极保持部，其将感应电极部保持在使来自喷射喷嘴部的喷出水分裂而生成水粒子的部位附近，
所述带电水粒子喷洒装置的特征在于，
感应电极部是利用绝缘材料包覆具有导电性的电极芯材而形成的，
感应电极保持部具有感应电极保持臂，感应电极保持臂是绝缘体材质的杠杆构造，其决定感应电极部的保持位置，
感应电极保持臂被构成为，配置于包围感应电极部的环部的至少3个部位处，使作为杠杆构造的作用点的把持部与环部的外周部的至少3个部位抵接而从三个方向朝中心方向夹持环部，使相当于杠杆构造的支点的部分与形成于装置机身上的机身槽抵接，从按压部经由板对杠杆构造的力点部的全部部位同时施加规定的紧固力，由此，对与环部的外周部抵接的把持部同时施加按压力，将环部的环部中心保持为与喷射喷嘴的喷嘴中心一致。
(带电水粒子喷洒装置的其他方式)
并且，在本发明的其他方式中，在装置机身上设置有以下部件：
液体导管部，其将被加压的水向喷射喷嘴部引导，由绝缘体材质制成；
喷射喷嘴部，其喷出从液体导管部加压供给的水，生成水粒子群；
环形状的感应电极部，其施加规定电压而形成规定电场，利用电场使由喷射喷嘴部生成的水粒子群感应带电而生成带电的水粒子群；
水侧电极部，其配置于液体导管部的内部或者通过使液体导管部的一部分为导体材质而构成，与水接触而供给向感应电极部施加的电压的基准电位；以及
感应电极保持部，其将感应电极部保持在使来自喷射喷嘴部的喷出水分裂而生成水粒子的部位附近，
所述带电水粒子喷洒装置的特征在于，
感应电极部是利用绝缘材料包覆具有导电性的电极芯材而形成的，
感应电极保持部具有决定感应电极部的保持位置的绝缘体材质的感应电极保持臂、和将感应电极部固定于感应电极保持臂的电极保持位置上的感应电极按压件，从而在感应电极部的环部上的至少3个部位处被支撑，
感应电极保持臂由柱部和臂部构成，在臂部的电极保持位置上，通过感应电极按压件的固定而形成有供感应电极部的环部嵌合的槽，在柱部的内部设置用于向主体部进行安装的孔，并且臂部设置有固定感应电极按压件的螺纹孔，
带电水粒子喷洒装置被构成为，通过使感应电极部的环部在贴靠于臂部的电极保持位置上的状态下与槽嵌合而将环部的环部中心保持为与喷射喷嘴的喷嘴中心一致，槽是通过将穿过感应电极按压件的螺纹孔的螺丝紧固固定于臂部而形成的。
发明效果
(静电喷雾产生装置的效果)
根据本发明的静电喷雾产生装置，由于具有：液体喷嘴部，其由绝缘体材质制成，使液体柱释放到开放空间；液体导管部，其由绝缘体材质制成，将被加压后的液体引导至液体喷嘴部；液体侧电极，其配置于液体导管部的内部、或者通过使液体导管部的一部分为导体材质而构成，与液体接触；气体导管部，其具有配置于液体喷嘴部的周围的气体喷嘴部，该气体导管部通过使来自气体喷嘴部的气流在雾化点处发生作用，使液体柱微粒化而生成作为包含微粒的气流的喷雾流，该雾化点是从液体喷嘴部向开放空间释放的液体柱的规定位置，该气体导管部由绝缘体材质制成；以及感应电极，其配置成包围位于开放空间的雾化点，该感应电极利用绝缘体材质包覆由导体材质制成的电极导体而成，呈大致环形，通过从电源部向液体侧电极与感应电极之间施加规定电压而释放带电的微粒的喷雾流，因此，通过使气体喷嘴部的气体流作用于从液体喷嘴部释放的液体柱，使液体柱微粒化而生成包含平均粒径为几微米以下的微粒的气流的喷雾流，通过对液体侧电极与感应电极之间施加规定电压，能够使喷雾流的微粒带电而释放，来自于水、药液等液体的平均粒径为几微米以下的带电微粒通过库仑力有效地附着于适当的对象物，能够大幅地增大伴随微粒的附着的例如灭火、冷却这样的效果，能够增大喷雾空间中的粉尘或者臭气原因物质的吸附量。
(感应电极的配置位置的效果)
此外，由于感应电极位于开放空间中，感应电极的环部中心与液体喷嘴部的雾化点同轴并位于靠开放空间一侧，并且环部部分位于呈圆锥状扩展的喷雾流的外侧，而且，感应电极被保持成还设置有如下间隙，该间隙供随着气流从气体喷嘴部喷出而从周围流入的外气流入，因此，通过该感应电极的配置，使生成的带电的微粒的比荷为1.0mC/Kg以上，确认了能够以该较大的比荷可靠地生成几微米以下的带电的微粒。
(液体压力衰减部的效果)
此外，由于静电喷雾产生装置还在液体导管部的液体供给侧设置有液体压力衰减部，该液体压力衰减部通过被供给的液体的压力调整来管理液体柱的形成状态和流速，液体柱是通过降低被供给的液体的压力且转换为均匀的流速而从液体喷嘴部向开放空间释放的，液体压力衰减部具有：节流孔部，其对所供给的液体的流量进行限流；以及反射器部，其配置于节流孔部的流出侧，使流体的压力下降并且转换为均匀的流速，因此，能够从液体喷嘴部稳定且连续地释放流体柱，使来自气体喷嘴部的气体流与流体柱接触，能够可靠地生成几微米以下的微粒并且使该微粒带电而释放。
此外，通过调整向液体导管部供给的液体的压力，能够根据需要适当地调整带电的微粒的喷雾量。
(电极供给电压的效果)
此外，通过使从电源对液体侧电极与感应电极之间施加的电压处于+0.5kV～+20kV或者-0.5kV～-20kV的范围，能够防止产生火花放电。
(接地电缆的非接地的效果)
此外，由于电压施加电缆从电源部与所述感应电极连接，并且接地电缆与液体侧电极连接，使接地电缆不接地，相对于地电位成为悬浮电位，因此，即使从电源部施加了高压电压，只要使用者不同时接触感应电极和液体侧电极双方，就不会流过短路电流，几乎无法想象同时接触感应电极和液体侧电极双方的状况，其结果，与接地电缆接地而成为地电位的情况相比，能够确保更高的安全性。
(本发明的其他方式的静电喷雾产生装置的效果)
此外，在本发明的另一方式中，在静电喷雾产生装置中，在装置机身上设置有以下部件：液体导管部，其将被加压的水向喷射喷嘴部引导，由绝缘体材质制成；喷射喷嘴部，其喷出从液体导管部加压供给的水，生成水粒子群；环形状的感应电极部，其施加规定电压而形成规定电场，利用电场使由喷射喷嘴部生成的水粒子群感应带电而生成带电的水粒子群；水侧电极部，其配置于液体导管部的内部或者通过使液体导管部的一部分为导体材质而构成，与水接触而提供向感应电极部施加的电压的基准电位；以及感应电极保持部，其将感应电极部保持在使来自喷射喷嘴部的喷出水分裂而生成水粒子的部位附近，感应电极部是利用绝缘材料包覆具有导电性的电极芯材而形成的，感应电极保持部具有感应电极保持臂，感应电极保持臂是绝缘体材质的杠杆构造，其决定感应电极部的保持位置，感应电极保持臂被构成为，配置于包围感应电极部的环部的至少3个部位处，使作为杠杆构造的作用点的把持部与环部的外周部的至少3个部位抵接而从三个方向朝中心方向夹持环部，使相当于杠杆构造的支点的部分与形成于装置机身上的机身槽抵接，从按压部经由板对杠杆构造的力点部的全部部位同时施加规定的紧固力，由此，对与环部的外周部抵接的把持部同时施加按压力，将环部的环部中心保持为与喷射喷嘴的喷嘴中心一致，由于采用了上述结构，因此，即使在感应电极部的环部的包覆厚度按照每个感应电极部而不同的情况下，也能够对与感应电极部的外周部抵接的把持部朝向环部的环部中心施加基于同心圆的移位的按压力，将感应电极部的环部的中心轴线自动保持为与喷射喷嘴的中心轴线一致，能够在带电水粒子喷洒装置的组装作业、感应电极部的清洁或更换时，从感应电极部侧的空间进行感应电极部的感应电极保持臂和感应电极按压件的安装卸下的作业，并且，感应电极部的中心对准变得不需要或者变得容易且可靠，感应电极部的环部能够不依赖于作业人员的技能而始终相对于来自喷射喷嘴部的喷流保持于恰当的位置，可始终获得良好的带电性能。
(本发明的又一方式的静电喷雾产生装置的效果)
并且，在本发明的另一方式中，在静电喷雾产生装置中，在装置机身上设置有以下部件：液体导管部，其将被加压的水向喷射喷嘴部引导，由绝缘体材质制成；喷射喷嘴部，其喷出从液体导管部加压供给的水，生成水粒子群；环形状的感应电极部，其施加规定电压而形成规定电场，利用电场使由喷射喷嘴部生成的水粒子群感应带电而生成带电的水粒子群；水侧电极部，其配置于液体导管部的内部或者通过使液体导管部的一部分为导体材质而构成，与水接触而供给向感应电极部施加的电压的基准电位；以及感应电极保持部，其将感应电极部保持在使来自喷射喷嘴部的喷出水分裂而生成水粒子的部位附近，感应电极部是利用绝缘材料包覆具有导电性的电极芯材而形成的，感应电极保持部具有决定感应电极部的保持位置的绝缘体材质的感应电极保持臂、和将感应电极部固定于感应电极保持臂的电极保持位置上的感应电极按压件，从而在感应电极部的环部上的至少3个部位处被支撑，感应电极保持臂由柱部和臂部构成，在臂部的电极保持位置上，通过感应电极按压件的固定而形成有供感应电极部的环部嵌合的槽，在柱部的内部设置用于向主体部进行安装的孔，并且臂部设置有固定感应电极按压件的螺纹孔，带电水粒子喷洒装置被构成为，通过使感应电极部的环部在贴靠于臂部的电极保持位置上的状态下与槽嵌合而将环部的环部中心保持为与喷射喷嘴的喷嘴中心一致，槽是通过将穿过感应电极按压件的螺纹孔的螺丝紧固固定于臂部而形成的，因此，在感应电极保持部的臂部的电极保持位置上通过感应电极按压件的固定而形成供感应电极部的环部嵌合的槽，环部件的中心直径不受绝缘包覆件的厚度的影响，因此，通过感应电极按压件相对于感应电极保持臂的固定而形成的槽成为包含环部的中心直径在内的槽，只要槽的位置无关乎感应电极部的包覆厚度而沿着环部的中心直径，则包覆表面的形状便与槽位置匹配，因此，仅通过将感应电极部放置在电极保持位置上并直接与利用感应电极按压件进行固定而形成的槽嵌合，就能够保持于规定位置，而无需在感应电极保持臂上对感应电极部进行调节，从而能够在带电水粒子喷洒装置的组装作业或者感应电极部的清洁或更换时，从感应电极部侧的空间进行感应电极部的感应电极保持臂和感应电极按压件的安装卸下的作业，并且，感应电极部的中心对准变得容易且可靠，感应电极部的环部能够不依赖于作业人员的技能而始终相对于来自喷射喷嘴部的喷流保持于恰当的位置，可始终获得良好的带电性能。
附图说明
图1是用截面示出本发明的静电喷雾产生装置的实施方式的说明图。
图2是从释放侧观察并示出图1的静电喷雾产生装置的俯视图。
图3是提取设置在图1的静电喷雾产生装置上的液体导管部的气体喷嘴部侧而示出的说明图。
图4是示出带电水粒子喷洒装置的第1实施方式的说明图。
图5是示出图4的带电水粒子喷洒装置的内部构造的剖视图。
图6是提取图4的带电水粒子喷洒装置的感应电极部而示出的说明图。
图7是示出带电水粒子喷洒装置的第2实施方式的说明图。
具体实施方式
[静电喷雾产生装置的实施方式]
图1是用截面示出本发明的静电喷雾产生装置的实施方式的说明图，图2是从释放侧观察图1的静电喷雾产生装置并将之示出的俯视图，图3是提取设置在图1的静电喷雾产生装置上的液体导管部的气体喷嘴部侧而示出的说明图，图3的(A)示出从喷嘴开口侧观察到的平面，图3的(B)示出轴穂方向的截面。
(静电喷雾产生装置的构造)
如图1所示，静电喷雾产生装置10由液体供给部件12、装置主体14、喷嘴部件22构成，液体供给部件12、装置主体14、喷嘴部件22用绝缘材质制成。作为液体供给部件12、装置主体14、喷嘴部件22的绝缘材质，将氯乙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚氨酯树脂、聚四氟乙烯树脂、聚三氟氯乙烯树脂、陶瓷(氧化铝陶瓷)、玻璃搪瓷中的至少一种用作绝缘材质而形成。
在液体供给部件12的端部上形成有配管安装螺纹部15a，沿轴向形成有液体供给孔15，其被供给被外部的泵等加压后的水、和药剂等被加压后的液体。向液体供给部件12供给的液体的压力例如在0.1～1.0MPa的范围内被调整。
在与液体供给孔15连通的内部流道上设置有液体压力衰减部46。在液体压力衰减部46上，从流入侧起配置有过滤器48、节流孔50和反射器部52。
在与液体供给部件12连续设置的装置主体14的内部组装有液体侧电极16，该液体侧电极16沿轴向形成有流道。液体侧电极16用金属的导电剂材质制成。液体侧电极16的导电剂材质除了金属以外，也可以使用具有导电性的树脂、纤维束、橡胶等来形成，并且，还可以使用由它们组合而成的复合体来形成。
将防水电极端子42螺纹固定到装置主体14的横向的安装孔中，防水电极端子42的前端与液体侧电极16电接触而固定。
在装置主体14的前端侧，与圆锥形的限流部连续而形成有轴部，沿内部的轴向形成有液体导管部18，在液体导管部18的前端上开设有液体喷嘴部20。
配置于装置主体14的前端外侧的喷嘴部件22在内部形成有气体导管部36，从右侧将空气供给管34连结固定于气体导管部36，利用空气供给管34从压缩机等供给被压缩为例如0.6～0.7MPa左右的空气。
在喷嘴部件22和装置主体14的前端形成有气体喷嘴部24。在气体喷嘴部24中，沿着在图3所示的装置主体14的前端上开口而成的液体喷嘴部20的外周锥面的螺旋方向形成有多个导气槽部60，如图1所示，喷嘴部件22的前端的锥孔位于导气槽部60的外侧，由此而形成了气体喷嘴部24。
在气体喷嘴部24中，对从液体喷嘴部20释放的液体柱38以螺旋状喷出经由导气槽部60而压缩的空气，通过使来自气体喷嘴部24的气流作用于液体柱38从液体喷嘴部20向开放空间被释放的规定位置、即雾化点P处，使液体柱38微粒化而生成包含微粒的气流、即喷雾流40。
在液体喷嘴部20和气体喷嘴部24的前端侧的开放空间中配置感应电极26。感应电极26被配置成前端的环部包围位于开放空间的雾化点P，由导体材质制成的电极导体28被由绝缘体材质制成的绝缘包覆件30覆盖，如图2所示，环部被呈放射状地配置的3根电极保持臂32支承固定于喷嘴部件22。
这里，感应电极26的环部处于喷嘴部件22的前端侧的开放空间中，该感应电极26的环部的环部中心Q与液体柱38的雾化点P同轴并位于开放空间侧(外侧)，并且位于呈圆锥状地扩展的喷雾流40的外侧，并且，该感应电极26的环部以设置有如下间隙的方式被保持，该间隙形成有外部气体流入空间35，该外部气体流入空间35供随着气流从气体喷嘴部24喷出，从周围流入的外部气体流入。
感应电极26中的电极导体28是具有导电性的金属，除了金属以外，也可以使用具有导电性的树脂、纤维束、橡胶等而形成该电极导体28，并且，还可以使用由它们而成的复合体来形成。
此外，作为感应电极26中的绝缘包覆件30的绝缘材质，将氯乙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚氨酯树脂、聚四氟乙烯树脂、聚三氟氯乙烯树脂、陶瓷(氧化铝陶瓷)、玻璃搪瓷中的至少一种用作绝缘材质而形成。
来自电源部54的电压施加电缆56和接地电缆58与液体侧电极16和感应电极26连接，针对液体侧电极16的接地电缆58在本实施方式中接地。当电源部54对液体侧电极16与感应电极26之间施加+0.5kV～+20kV或者-0.5kV～-20kV的范围的直流(交流或者脉冲状)的规定电压时，在感应电极26的环部的周围形成规定的外部电场，使在雾化点P处生成的微粒带电，排出带电的微粒的喷雾流40。
例如，在对感应电极26施加了直流电压的情况下，与感应电极26的极性对应地生成由带正电荷和负电荷中的任意一种的微粒。此外，当以交流、脉冲状施加电压时，对应着交替地切换的感应电极26的极性，选择性地生成带正电荷或者负电荷的微粒。
此外，电源部54可以使施加到感应电极26的电压为+0.5kV～+20kV或者-0.5kV～-20kV的范围内的规定的恒定电压，也可以使其在+0.5kV～+20kV或者-0.5kV～-20kV的范围内变动。而且，当以这样的方式使施加电压处于+0.5kV～+20kV或者-0.5kV～-20kV的范围时，可防止产生火花放电，在确保安全的同时生成带电的微粒的喷雾流40。
[静电喷雾装置的动作]
在使用图1所示的静电喷雾装置10的情况下，由与配管安装螺纹部15a连结的配管供给被泵等加压后的液体，并且，由空气供给管34供给来自压缩机等的压缩空气，然后，由电源部54对液体侧电极16与感应电极26之间施加+5kV～+20kV或者-5kV～-20kV的范围内的规定电压。
从液体供给孔15供给的加压液体从液体压力衰减部46的过滤器48被节流孔50节流并进入反射器部52，在通过节流孔50时被减压，在通过反射器部52时转换为均匀的流速，并经由液体导管部18而送出到前端的液体喷嘴部20，从液体喷嘴部20向开放空间释放被保持成柱状的形态的液体柱38。
这里，通过调整向液体供给孔15供给的加压液体的压力，能够调整并管理从液体喷嘴部20释放的液体柱38的形成状态和流速(释放量)。
从空气供给管34供给的压缩空气从气体导管部36输送到气体喷嘴部24，从如图2和图3所示的被螺旋配置的导气槽部60释放到开放空间，通过在作为规定位置的雾化点P处与从液体喷嘴部20释放的液体柱38接触而发生作用，使液体柱38微粒化而生成包含平均粒径为几微米以下的微粒的气流、即喷雾流40。
在雾化点P处生成的喷雾流40的微粒通过被施加了恒定电压的感应电极26的环部处所形成的外部电场而感应带电，从而释放出带电的微粒组的喷雾流40。
作为像这样通过空气流的作用使液体柱38喷雾化的雾化点P与感应电极26的环部中心Q的位置关系，通过使环部中心Q与微雾化点P同轴并位于开放空间侧，使通过感应电极26的感应电解而带电的微粒的比荷为1.0～20mC/kg，确认了能够生成以该较大的比荷可靠地带电的微粒。
[静电喷雾产生装置的变形例]
(液体侧电极)
在上述的实施方式中，是在液体导管部的内部配置由导体材质制成的液体侧电极的，但也可以通过使由绝缘体材质制成的液体导管部的一部分为导体材质而构成液体侧电极。
(接地电缆的非接地)
此外，上述的实施方式使与液体侧电极连接的接地电缆接地，但也可以使接地电缆不接地，采用从地悬浮的悬浮电位。通过以这样的方式使接地电缆成为悬浮电位而不接地，只要使用者不同时接触感应电极和液体侧电极双方，就不会流过短路电流，而同时接触感应电极和液体侧电极双方的状况基本上是无法想象的，其结果，与使接地电缆进行接地而成为地电位的情况相比，能够确保更高的安全性。
(其他)
此外，本发明的电喷雾产生装置包含不损害其目的和优点的适当变形，并且，不受上述的实施方式所示的数值限定。
[带电水粒子喷洒装的第1实施方式]
图4是示出带电水粒子喷洒装置的第1实施方式的说明图，图4的(A)示出正面，图4的(B)以针对一部分进行剖切的方式示出了侧面，图4的(C)提取板而示出，图4的(D)示出平面。图5是示出了图4的带电水粒子喷洒装置的内部构造的剖视图，图4的(D)示出X-X截面。图6是提取图4的带电水粒子喷洒装置的感应电极而示出的说明图。
(基本构造)
如图4的(A)、图4的(B)和图5所示，本实施方式的带电水粒子喷洒装置100由装置机身112、机身罩114、液体导管部116、水侧电极部117、喷射喷嘴部118、感应电极部120、感应电极保持部124构成。
装置机身112、机身罩114、液体导管部116、喷射喷嘴部118和感应电极保持部124由绝缘材质制成，该绝缘材质是将氯乙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚氨酯树脂、聚四氟乙烯树脂、聚三氟氯乙烯树脂、陶瓷(氧化铝陶瓷)、玻璃搪瓷中的至少一种用作绝缘材质而形成的。
在装置机身112的内部沿轴心线136的方向形成贯通孔，从下侧嵌入水侧电极部117，在其上侧嵌入液体导管部116，电极连结部119与水侧电极部117连接。在电极连结部119上设置有螺纹孔119a，进行从水侧电极电缆连接孔122插入的接地电缆的连接，该水侧电极电缆连接孔122沿装置机身112的横向形成。此外，液体导管部116的上部经由机身罩114被取出到外部，供给被外部的泵等加压后的水。向液体导管部116供给的水的压力例如以0.1～1.0MPa的范围被调整。
水侧电极部117和电极连结部119由金属的导电材质制成。水侧电极部117和电极连结部119的导电材质除了金属以外，也可以使用具有导电性的树脂、纤维束、橡胶等来形成，并且，还可以使用由它们组合而成的复合体来形成。
在沿装置机身112的轴向配置的水侧电极部117的前端侧设置有喷射喷嘴部118。喷射喷嘴部118能够排出平均粒径为10～300μm的水粒子，例如在建筑物的拆解现场等形成由带电水粒子构成的带电水帘，使在该带电水帘的形成区域内的空气中漂浮的粉尘以电气的方式吸附于带电水粒子而对之进行捕捉，从而能够使粉尘与带电水粒子一起下落而从空气中去除。
利用感应电极保持部124在喷射喷嘴118的前端侧的开放空间中配置感应电极部120。如图6所提取示出的那样，感应电极部120通过用绝缘包覆件120c包覆具有导电性的电极芯材120b而形成，在沿上下方向配置的支承部120d的下部前端形成有环形状的环部120a。
感应电极部120的电极芯材120b是具有导电性的金属，除了金属以外，也可以使用具有导电性的树脂、纤维束、橡胶等来形成，并且，还可以使用由它们组合而成的复合体来形成。
此外，作为感应电极部120中的绝缘包覆件120c的绝缘材质，是将氯乙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚氨酯树脂、聚四氟乙烯树脂、聚三氟氯乙烯树脂、陶瓷(氧化铝陶瓷)、玻璃搪瓷中的至少一种用作绝缘材质而形成的。
接地电缆和电压施加电缆从未图示的电源部与水侧电极部117和感应电极部120连接，当对水侧电极部117与感应电极部120之间施加+0.5kV～+20kV或者-0.5Kv～-20kV的范围的直流(交流或者脉冲状)的规定电压时，在感应电极部120的环部120a的周围会形成规定的外部电场，来自喷射喷嘴部118的喷出水在分裂点A附近分裂而生成水粒子，因此，使在分裂点A处生成的水粒子带电，使带电的水粒子的喷雾流释放。
例如，在对感应电极部120施加了直流电压的情况下，与感应电极部120的极性对应地生成带正电荷和负电荷中的任意一种的带电的水粒子。此外，当以交流、脉冲状施加电压时，对应着被交替地切换的感应电极部120的极性而选择性生成地带正电荷或者负电荷的水粒子。
此外，可以使由电源部向感应电极部120施加的电压为+0.5kV～+20kV或者-0.5Kv～-20kV的范围内的恒定电压，也可以使其变动。而且，当以像这样设为+0.5kV～+20kV或者-0.5kV～-20kV的范围时，可防止产生火花放电，在确保安全的同时生成带电的微粒的喷雾流。
(感应电极部的保持构造)
如图4和图5所示，感应电极保持部124由形成于装置机身112的下侧外周的机身槽130、决定感应电极部120的保持位置的3根感应电极保持臂126、板132以及按压部134构成。感应电极保持臂126、板132和按压部134由绝缘材质制成，该绝缘材质是将氯乙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚氨酯树脂、聚四氟乙烯树脂、聚三氟氯乙烯树脂、陶瓷(氧化铝陶瓷)、玻璃搪瓷中的至少一种用作绝缘材质而形成的。
如图4的(C)中提取出而所示的那样，在板132上，在环状板的内侧形成有环孔132a，在外周的3个部位上形成有矩形槽134b，该矩形槽134b供感应电极保持臂126嵌入。
关于通过感应电极保持部124而进行的感应电极部120向装置机身112的组装，在板132的矩形槽134b中配置有感应电极保持臂126的状态下向喷射喷嘴部118的外侧嵌入，接下来，将按压部134从下侧拧入，该喷射喷嘴部118配置于机身112的下部。在该状态下，在把持部128的内侧嵌入有感应电极部120的环部120a的状态下拧入按压部134，经由板132将感应电极保持臂126固定于装置机身112，该把持部128形成于感应电极保持臂126的下端内侧。
这里，感应电极保持臂126是决定感应电极部120的保持位置的杠杆构造，将作为杠杆构造的作用点Q的把持部128、与环部120a的外周部的至少3个部位抵接而从三个方向朝中心方向夹持环部120a，使感应电极保持臂126的相当于杠杆构造的支点P的部分与机身槽130抵接，经由板132从按压部134对杠杆构造的力点R的所有部位同时施加规定的紧固力，由此，对与环部120a的外周部抵接的把持部128同时施加按压力，将环部120a的环部中心轴线自动地保持为与喷射喷嘴部118的喷嘴中心轴线136一致。
因此，即使在感应电极部120的环部120a的包覆厚度按照每个感应电极部120而不同的情况下，也能够对与感应电极部120的外周部抵接的把持部128向着环部120a的环部中心施加基于同心圆的移位的按压力，自动地将感应电极部120的环部120a的中心轴线保持为与喷射喷嘴部118的轴心线136一致，还能够在带电水粒子喷洒装置100的组装作业或者感应电极部120的清洁或更换时，从感应电极部120侧的空间进行感应电极部120的安装卸下作业，并且使感应电极部120的中心对准变得不再需要或者容易而可靠，感应电极部120的环部120a能够不依赖于作业人员的技能而始终相对于来自喷射喷嘴部118的喷流保持于恰当的位置，可始终使从喷射喷嘴部118喷射的水粒子的喷雾流具有良好的带电性能。
[带电水粒子喷洒装置的第2实施方式]
图7是示出带电水粒子喷洒装置的第2实施方式的说明图，图7的(A)示出整体结构，图7的(B)提取出感应电极保持臂而示出其截面。
如图7所示，本实施方式的带电水粒子喷洒装置100由装置机身112、液体导管部116、喷射喷嘴部118、感应电极部120、感应电极保持部144构成，除了感应电极保持部144以外，基本上与图7至图6所示的第1实施方式都相同，因此，省略其说明。
本实施方式的感应电极保持部144由以下部件构成：3根感应电极保持臂146，其决定感应电极部120的保持位置；以及感应电极按压件148，其将感应电极部120固定于感应电极保持臂146的电极保持位置。感应电极保持臂146和感应电极按压件148有绝缘材质制成，该绝缘材质是将氯乙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚氨酯树脂、聚四氟乙烯树脂、聚三氟氯乙烯树脂、陶瓷(氧化铝陶瓷)、玻璃搪瓷中的至少一种用作绝缘材质而形成的。
感应电极保持臂146配置成，朝向下方而固定于凸缘部112a的3个部位，并在至少3个部位处被支撑在感应电极部120的环部120a上，该凸缘部112a形成于机身112的上部。感应电极保持部144由柱部146a和臂部146b构成，通过在臂部146b的电极保持位置上配置感应电极按压件148的前端的按压部148a，形成包含感应电极部120的环部120a的中心直径的V形槽146c，在柱部146a的内部设置有朝向装置机身112的通孔146d，并且，在臂部146b上设置有固定感应电极按压件148的螺纹孔146e。
关于通过感应电极保持部144进行的感应电极部120向装置机身112的组装，在将感应电极部120的环部120a贴靠在感应电极保持臂146中的臂部146b的V形槽146c上的状态下，将感应电极按压件148的穿过通孔148b后的螺丝150固定于臂部146b。由此，将感应电极部120中的环部120a的环部中心轴线保持为与喷射喷嘴部118的轴心线136一致。
因此，由于在电极保持臂146的臂部146b的电极保持位置上形成有沿着感应电极部120的环部120a的中心直径的V形槽146c，环部120a的中心直径不被绝缘包覆件120c的厚度影响，因此，只要感应电极保持臂146的V形槽146c的位置无关乎感应电极部120的绝缘包覆件120c的包覆厚度而沿着环部120a的中心直径，则包覆表面的形状与V槽146c的位置相匹配，因此，只要将感应电极部120配置到感应电极保持臂146的臂部146b的V槽146c而直接用感应电极按压件148来固定即可，无需进行调整就能够保持于规定位置。
其结果，在带电水粒子喷洒装置100的组装作业或者感应电极部120的清洁、或者进行更换时，感应电极部120的感应电极保持臂146和感应电极按压件148的安装卸下的作业能够从感应电极部120侧的空间进行，并且，感应电极部120的中心对准变得容易且可靠，感应电极部120的环部120a能够不依赖于作业人员的技能而始终相对于来自喷射喷嘴部118的水粒子的喷流保持于适当的位置，可获得始终良好的带电性能。
带电水粒子喷洒装置的变形例
在上述的实施方式中，是在液体导管部的内部配置由导体材质制成的水侧电极部的，但也可以通过使由绝缘体材质制成的液体导管部的一部分为导体材质来构成水侧电极部。
此外，本发明的带电水粒子喷洒装置包含不损害其目的和优点的适当变形，并且，不受上述的实施方式所示的数值的限定。
标号说明
10：静电喷雾产生装置；12：液体供给部件；14：装置主体；15：液体供给孔；16：液体侧电极；18：液体导管部；20：液体喷嘴部；22：喷嘴部件；24：气体喷嘴部；26：感应电极；28：电极导体；30：绝缘包覆件；32：电极保持臂；34：空气供给管；36：气体导管部；38：液体柱；40：喷雾流；42：防水电极端子；46：液体压力衰减部；48：过滤器；50：节流孔；52：反射器部；54：电源部；56：电压施加电缆；58：接地电缆；60：导气槽部；100：带电水粒子喷洒装置；112：装置机身；114：机身罩；116：液体导管部；117：水侧电极部；118：喷射喷嘴部；120：感应电极部；120a：环部；120b：电极芯材；120c：绝缘包覆件；122：水侧电极电缆连接孔；124、144：感应电极保持部；126、146：感应电极保持臂；128：把持部；130：机身槽；132：板；134：按压部；136：轴心线；146a：柱部；146b：臂部；146c：V形槽；146d、148b：通孔；148：感应电极按压件；150、152：螺丝。
Claims (4)
1.一种静电喷雾产生装置，其具有：
液体喷嘴部，其由绝缘体材质制成，将液体柱释放到开放空间；
液体导管部，其由绝缘体材质制成，将被加压后的液体从液体供给孔引导至所述液体喷嘴部；
液体侧电极，其配置于所述液体导管部的内部、或者通过将所述液体导管部的一部分设为导体材质而构成，该液体侧电极与所述液体接触；
气体导管部，其具有配置于所述液体喷嘴部的周围的气体喷嘴部，该气体导管部通过使来自所述气体喷嘴部的气流在雾化点处发生作用，使所述液体柱微粒化而生成作为包含微粒的气流的流动的喷雾流，该雾化点是从所述液体喷嘴部向开放空间释放的液体柱的规定位置，该气体导管部由绝缘体材质制成；
液体压力衰减部，其设置在所述液体侧电极与所述液体供给孔之间，该液体压力衰减部通过被供给的液体的压力调整来管理所述液体柱的形成状态和流速，所述液体柱是通过降低所述被供给的液体的压力且转换为均匀的流速而从所述液体喷嘴部向开放空间释放的；以及
感应电极，其配置成包围位于所述开放空间的所述雾化点，该感应电极利用绝缘体材质包覆由导体材质制成的电极导体而成，该感应电极呈大致环形，
通过从电源部向所述液体侧电极与所述感应电极之间施加规定电压而使微粒的所述喷雾流带电，并释放所述微粒的喷雾流，
所述静电喷雾产生装置的特征在于，
所述液体压力衰减部依次配置有：
过滤器，其设置在具有所述液体供给孔的液体供给部件内，配置在所述液体供给孔的流出侧；
节流孔部，其配置在所述过滤器的流出侧，对所述被供给的液体的流量进行限流；以及
反射器部，其配置于所述节流孔部的流出侧，使从所述节流孔部流出的液体的压力下降并且转换为均匀的流速。
2.根据权利要求1所述的静电喷雾产生装置，其特征在于，
所述感应电极位于所述开放空间中，所述感应电极的环部中心与所述液体喷嘴部的所述雾化点同轴并位于靠开放空间一侧，并且环部部分位于呈圆锥状扩展的所述喷雾流的外侧，而且，所述感应电极被保持成还设置有如下间隙：该间隙是随着所述气流从所述气体喷嘴部喷出，外气从周围流入的间隙。
3.根据权利要求1所述的静电喷雾产生装置，其特征在于，
使从所述电源部向所述液体侧电极与所述感应电极之间施加的电压处于+0.5kV～+20kV或者-0.5kV～-20kV的范围。
4.根据权利要求1所述的静电喷雾产生装置，其特征在于，
从所述电源部至所述感应电极连接电压施加电缆，并且接地电缆与所述液体侧电极连接，使所述接地电缆不接地，相对于地电位成为悬浮电位。
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