CN1256184C - 静电喷涂设备 - Google Patents

Abstract

静电喷涂设备(5)经配置用以对产品进行静电式充电，并把产品从给料处输送至分散点。静电喷涂设备(5)有一个容纳产品的存储器和一个分散产品的喷嘴。喷嘴设置在分散点上。喷嘴有一个出口。容器和喷嘴之间设置有一条通道，允许对通道中移动的产品进行静电式充电。一种正电移动机构把产品从存储器向喷嘴移动。电源(20)提供电能。还配置有高压电源(42)、高压触点和高压电极。设置在容器和喷嘴之间的一部分高压电极用来在通道中充电位置对产品进行充电。充电位置与所述喷嘴出口孔的距离由以下关系决定：V_o/d＜100,000，其中V_o＝所述高压电源的输出电压，d＝充电位置与所述喷嘴出口孔的直线距离。当取下一次性喷射筒时，可移动电极罩主要用于完全罩住所述高压触点。当从设备上取下一次性喷射筒时，高压电极下凹，当一次性喷射筒插进设备时，高压电极重新露出。

Description

静电喷涂设备

相关申请交叉参考

该申请是我们的在先申请即提交于1999年8月18日的美国专利09/377,332和提交于1999年8月18日的美国专利09/377,333的继续部分申请。

本发明的技术领域

本发明涉及为个人使用而设计的一种便携式静电喷涂设备。更特别的是，本发明重点提供了对电子线路和机械设计的改进，这将减少/消除电击的可能性，从而提高了设备相对于用户的安全性。

发明背景

在美国专利4,549,243中，Owen描述了一种喷涂设备，这种设备可以手持，可应用于诸如绘图等需要精确控制的喷涂工作(第1栏，11 5-9)。Owen在描述使用时脉冲之间维持所需的喷嘴电梯度所需的高压电路具有足够的电容时，承认存储电容既有利，也带来风险，但另一方面，它应该具有低的存储能量，优选地小于10mJ，这样一来，对于用户不会出现安全风险，例如用户偶然接触喷嘴，或者喷嘴接触接地表面(第5栏，11 52-59)。此外，Owen描述了火花放电的发生情况，并提供了减少此类放电的解决方案，“...当所用的高电压喷嘴接近接地表面时，从喷嘴到接地表面可能发生火花放电而不再喷涂；优选的选择喷嘴场强使发生火花放电时喷嘴离接地表面的最大距离小于5mm”(第6栏，11 14-20)。尽管Owen意识到与设备存储电容有关的危险，但是他没能提供一种消除所述电容的方法，而是选择尝试环绕其进行设计。环绕内部电容进行设计的方法，限制在10mJ或更小，这种方法限制了电路中电容器的尺寸/数量，同时也反过来限制了电路稳定输出高电压的能力。此外，Owen的限制火花放电发生距离的电梯度设计对于用户来说不可行，因为在操作设备时或者在设备中存储电荷消耗后不久时，用户非常可能与喷嘴区域直接接触(即距离小于5mm)。

在美国专利5,222,664中，Noakes提供了一种静电喷涂设备，它可以通过双极输出频率小于或等于10Hz的高压电路消除电击。Noakes描述的系统使用交变极性电源提供高电压。例如，Noakes承认，在使用完全手握式的直流静电喷涂设备时(并且除了通过操作者外，不存在其它接地路径)，如果操作者与地面完全绝缘或变得完全绝缘(例如，站在人造纤维地毯上或者穿上绝缘材料鞋底的鞋子)，喷涂过程中，电荷将聚集在操作者身上，如果操作者随后接触了接地导线，他/她将受到电击(第1栏，11 46-56)。Owen通过选择合适的频率(高压电源在相反极性中转换)提供了解决这种问题的解决方案，有可能消除对操作者的电击或者至少把电击降低到这样的水平：由操作者的偶然引起的意外事件的风险减小(第2栏，11 26-30)。然而，Noakes提出的解决方案提供了有关交变极性电源转换频率的详细说明，作为通过减少促成用户积聚电荷然后以电击的形式释放电荷电压的方法。这种方案在某些情况下可行，但是它并不适用于使用单极输出整流器产生高压电源的静电喷涂设备。

在美国专利5,337,963中，Noakes提供了一种用于液体喷涂的静电喷涂设备，特别是用该设备把液体喷向周围。Noakes提出的设备一方面是：当喷射筒在间隔适当的位置上并与发电机的高压输出端相连时，电压通过管路精密小孔的液柱传输产品，并将根据液体抗阻系数和管路小孔的横截面与长度尺寸提供高阻电路(从而消除电击，否则接触管嘴将遭受电击)(第10栏，11 22-30)。这种设计，虽然提供了一些消除电击的方法，但对于用户并不可行，因为它忽略了一点，即装料位置和卸料点之间的液柱不会永远充满产品，因而不会永远提供高阻电路。这种情况下用户很可能遭受来自此类设备的电击。

发明概述

所配置的静电喷涂设备采取静电式充电并把产品从给料处输送至分散点。静电喷涂设备有一个经配置用以容纳产品的存储器和一个分散产品的喷嘴。喷嘴设置在分散点上，且有一个出口。通道设置在所述容器和所述喷嘴之间，允许对通道中移动的产品充静电。采用一种正电移动机构将产品从存储器向喷嘴移动。电源提供电能。也使用高压电源、高压触点和高压电极。部分设置在存储器和喷嘴之间的高压电极用来为通道在充电位置的产品充静电。充电位置与喷嘴出口孔之间的距离由以下关系决定：V_o/d＜100,000，其中V_o＝所述高压电源的输出电压，d＝充电位置与所述喷嘴出口孔的直线距离。当把一次性喷射筒从设备上取下时，可移动的电极罩用来充分遮盖高压触点。当把一次性喷射筒从设备上取下时，高压电极可能下凹；当一次性喷射筒被插进设备时，高压电极重新露出。

附图概述

虽然本说明书特别指出和明确地声明了本发明的保护范围，据信阅读附图及随附的下列材料能更好地理解此发明，附图包括：

图1是手握式的独立静电喷涂设备的等比例分解视图，该设备带有一次性喷射筒；

图2是图1中设备的等比例装配视图；

图3是图1中一次性喷射筒的等比例分解视图；

图4是图1中设备出口部分的剖面视图；

图5是本发明的一个实施方案中的静电喷涂设备电路示意图；

图6是本发明的另一个实施方案中的静电喷涂设备的部分电路示意图；

图7是本发明的另一个实施方案中的静电喷涂设备的部分电路示意图；

图8是本发明的另一个实施方案中的静电喷涂设备的部分电路示意图；

图9是本发明的另一个实施方案中的静电喷涂设备的部分电路示意图；

图10是图1中可插套管和附件的立体分解视图。

优选实施方案详述

图1和2显示了带有一次性喷射筒200的手握式独立型静电喷涂设备5。一次性喷射筒200可以装填不同的产品，包括但不限于：化妆品、护肤霜和润肤液。一次性喷射筒200中的产品可以正电移动(见下文)，并且通过变速箱/电动机组件10提供动力。变速箱/电动机组件10可以安装在左边或第一个外壳30上。变速箱/电动机组件10可以通过机械方式、粘附方式或者其它任何适当方法安装到位。变速箱/电动机组件10优选包括与变速箱10b连接的精密电动机10a。电源20为设备提供动力。适用的电源20的实施例包括但不限于两节“AAA”型电池。电源20通过控制电路60、高压电源40和与一次性喷射筒200连接的高压触点50为设备提供动力。高压电源40由控制电路60(见下文)提供动力并受其控制。通电开关80允许用户中断电源20和控制电路60之间的连接。设计通电开关80是为仅当其位于“开”或闭合位置时，才能向电路的其它部分提供电压。使用开关70允许使用者选择性地启动电动机10a，从而启动产品输送和喷涂。变速箱/电动机组件10有一个固定在变速箱10b轴(图1与图2中未显示，请参阅图3)上的驱动器90，例如可使用定位螺钉固定(未显示)。驱动器90具有多个例如3个突出的齿，它能够和传动机构240后面的凹槽啮合。

现在来看图4，本发明的首要方面是定义充电位置310(例如，一次性喷射筒200的开放室中一个点也可指靠近高压电极650的一个点)与喷嘴出口孔280(例如，喷涂出口设备5中的一个点)之间的火花隙300。为了将用户遭受触摸放电的电击风险减至最小，基本的一点是使充电位置310和喷嘴出口孔280之间的距离最大化。据信，目前的技术还无法确保使电击风险最小化。

充电位置310和喷嘴出口孔280之间的优选距离由以下关系决定：

V_o/d＜100,000

其中：

V_o＝高压电源40的输出电压(v)

d＝火花隙300[即充电位置310和喷嘴出口孔280之间的直线距离(英寸)]

如所示，优选的是将系数(V_o/d)限制在39,370V/cm(100,000V/in)，更优选是限制在小于27,559V/cm(70,000V/in)，最优选限制在小于19,685V/cm(50,000V/in)。尽管不限制于此，但优选的“V_o”范围为10,000V至20,000，同时“d”范围为0.3cm至1.3cm(0.1in至0.5in)。只要能维持上述系数，本领域的技术人员可以把“V_o”和“d”值置于这些范围之外。

在本发明的第一个实施方案中，如图3和4示例，一次性喷射筒200拥有一个导电屏蔽层210，它基本环绕产品容器220的外周，导电屏蔽层210可以由导电塑料[例如含10％碳纤维的丙烯腈-丁二烯-丙乙烯(ABS)]、金属(例如，铝)或其它任何合适的材料构成。导电屏蔽层210可以成为喷射筒绝缘体260的一部分，例如通过整合注入或双注入成型或其他制造技术。也即导电屏蔽层210可以单独成形，然后使用任何适用技术(包括但不限于强力装配)与喷射筒绝缘体260连接。驱动机构240位于一次性喷射筒200的非放电端。驱动机构240可能有内螺纹(未显示)通过螺纹轴250的一端和弹簧撑圈245接入产品存储器220的一个开放端。螺纹轴250的另一端可以有往返运动的活塞230。因而螺纹轴250可以将活塞230和驱动机构240连接起来，这样活塞230可以随着变速箱/电动机组件10附近驱动机构240的转动而沿产品存储器220的内表面向喷嘴270滑动。因此通过活塞230的运动，能够更换产品存储器220的产品。

当火花隙300内没有产品时，用户很可能遭受触摸放电电击。例如当用户第一次使用一次性喷射筒200时(也即：第一次使用产品时，火花隙300填满产品之前)，这种情况可能发生。在这种情况下，当诸如操作者手指等接地物体极其接近喷嘴出口孔280，上面提到的关系应该为最优化(也即最小化系数值)以防止超过空气的击穿电压。

对于导电流体，当产品填满火花隙300时，用户很可能遭受触摸放电电击。例如，用户已完全分散一次性喷射筒200中的产品，并且产品通路充满时，在这种情况下，上述关系可能需要设置系数值以使其小于100,000，以防止电击发生。实际减少的系数值将取决于导电流体的传导率(也即：较高传导率的液体需要较低的系数值)。

本领域的技术人员也要认识到以下情况：上述提到的关系值必须同时与维持喷嘴出口孔280一定的电压相平衡。也就是说，对于流体充电发生在离喷嘴较远地方(例如，充电位置310)的静电喷涂设备，理想情况是流体充电发生在离上述喷嘴出口孔280最远的地方，这可以提供最高的安全程度。然而，确实有一定距离，当超过所述距离充电时，所述充电位置310和所述喷嘴出口280之间流体体积内电压降足够大可以影响喷射形成。当喷嘴出口孔280的电压低于形成最佳喷射所需电压时，喷射形成将受影响。因而，必须使此距离最优化以避免明显影响喷射质量。

本发明的另一方面，如图1和10所示，添加了可移动的电极罩400。从设备5上取下一次性喷射筒200时，电极罩400用来充分遮盖高压触点50。电极罩400可以与插入套管110连接。插入套管110内可以放置一次性喷射筒200。电极罩400可以与滑动通道410活动性连接。偏置弹簧420是这样安置的：当插入套管110内没有一次性喷射筒200时，偏置弹簧420把电极罩400滑动到正常关闭位置罩住高压触点50。当一次性喷射筒200置于插入套管110内时，滑动通道内的电极罩400滑回滑动通道410内的原位，暴露高压触点50，这样一来它便可与位于一次性喷射筒200上的导电屏蔽层210连接。电极罩400能充分绝缘，以防止高压触点50通过电极罩400向用户放电。

电极保护的另一个实施方案可能是高压电极在设备中的定位形式，即：当取下喷射筒时，所述高压电极下凹，并且仅当正确安装喷射筒时(未显示)，才与喷射筒电极正确接触。

图5为一种静电喷涂设备的实施方案的电原理图。所示的电源510可以是电池或本领域内已知的其他电源。例如，电源可以是一节或多节用户可更换电池(如两节标准“AAA”电池)。换句话说，电源也可以是用户充电电池、无须用户维修的充电电源组或外部电源(也即“线路”电源)。至少在一种电路排列中，通过电源开关520能够将电源510和电路其他部分隔离开。电源开关520能延长自主式电源510(例如电池)的使用寿命。电源开关520也可以增加线性电源的安全系数，方法是：仅当电源开关520关闭时，才向电路的其它部分提供电流。在一个实施方案中，电源开关520可以充当维持装置触发前设置的转换开关。当开关520旋到“开”的位置，电流供应给DC/DC转换器530。

DC/DC转换器530从电源510接收输入电压，例如两节常规“AAA”型电池提供3.0伏的额定电压，并将它转换为较高的电压信号(如5.0伏电压)。例如DC/DC转换器530可以是线性技术公司(Linear TechnologyCorporation)的3至5V直流转换器(零件编号LT1317BCMS8-TR)。DC/DC转换器530也可以用来给指示器540发送信号，该信号可以是来自电源10的电源信号的一部分或输出信号的一部分，例如5.0伏电压。例如，指示器540可以是可见电磁(EM)光谱的橙色范围内发光的LED。如图5所示，只有当电源开关520在“开”的位置并且DC/DC转换器530供给指示器540足够的电压，指示器540才可发出可见光。用户控制的操作开关545能压下或旋到“开”的位置，这取决于所使用开关的类型，从而完善电源电路并为稳压器550提供电源。必要时稳压器550能够控制电动机560的输入电压。从稳压器输出的额定电压为约3.3伏。稳压器550也可以将信号送到高压开关570。例如高压开关570可能是晶体管或二极管元件(如NEC公司，零件编号为2SA812的晶体管)。

高压开关570依据来自稳压器550的信号，向其余的高压产生电路供电。高压开关570将信号发送给高压控制块580和信号发生器(例如方波发生器590)。高压控制块580将来自储能电容器610和限流器670的信号与内部设定的基准电压相比较。根据来自储能电容器110和/或限流器670的反馈信号的值，高压控制块580将发送给DC/DC转换器600一个“开”或“关”信号。例如，高压控制块580可以是运算放大器(如东芝公司，零件编号为TC75W57FU)。

DC/DC转换器600将较低的输入电压转换为较高的输出电压。例如DC/DC转换器600能将大约5.0伏的额定输入电压转换为约25.0伏的较高额定输出电压。DC/DC转换器600的输出为储能电容器610充电。储能电容器610为高压变压器620的初级线圈提供输入电压。DC/DC转换器600的高压输出的频率由反馈回路控制(这一点以后将详细描述)，以此来保证高压变压器620从储能电容器610得到完全恒定的电源(例如大约25.0伏的电压)。例如，DC/DC转换器600可以是，，东芝公司生产的DC/DC转换器(如零件号编为TC75W57FU)。高压开关570也可以向方波发生器590发送“开”信号，也可连接到高压变压器620的初级线圈。这将通过高压变压器620的初级线圈产生一个大约25.0伏的峰-峰值交流脉冲。例如，该方波发生器590可以是，东芝公司生产的功率放大器(如零件编号为TC75W57FU)。例如，高压变压器620的转换比率可以是，大约100∶1，那么在初级线圈大约25.0伏的电压输入将从次级线圈产生大约2.5KV(2500伏特)的输出电压。然后高压变压器620的输出电压可供给电压倍增器630。

电压倍增器630调整来自高压变压器620的输出信号并将它放大以提供更高的直流输出电压。例如，如果高压变压器620的输出电压大约是交流2.5KV，该电压倍增器630能够调整该信号并将其放大来提供更高的直流输出电压(例如14.0KV的直流输出电压)。在一个实施方案中，电压倍增器630可以是六级Cockroft-Walton二极管供给泵。一级Cockroft-Walton二极管供给泵通常被定义为电路内一个电容器和一个二极管的组合。本领域的技术人员知道电压倍增器所需要的级数是输入交流电压源大小的函数且取决于所需的输出电压。在一个实施方案中，高压变压器620和电压倍增器630能够封入密封材料中，例如硅密封剂[如来自Shin-Etsu化学有限公司的硅密封材料零件编号KE1204(A.B)TLV]。通过将高压变压器620和电压倍增器630封装入密封材料中，可以减少这些高压元件的电泄漏和电晕放电从而提高它们的效率。

限流电阻器640位于高压倍增器630的输出和高压电极650之间。限流电阻器640用来限制高压倍增器630向高压电极650提供的输出电流。例如，在特定实施方案中，限流电阻器640可以是大约20兆欧。然而本领域的技术人员公认如果要求较高的输出电流，那么电阻较低的限流电阻器比较理想。相反，如果要求较低的输出电流，那么电阻较高的限流电阻器比较理想。高压电极650可由适当的金属或导电塑料[例如填充10％碳纤维的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)]制成。分压电阻器660也能够如图5所示进行连接(后面将详细说明)。限流器670也可连接到高压倍增器630的输出电路。

接地触点680也能够用来建立静电喷涂设备和使用者之间的公共接地，以减少使用者遭受电击的危险。此外在人身安全方面，接地触点680也能够防止带电微粒在使用者皮肤上积聚。接地触点680能够集成到操作开关545和/或充分地接近操作开关545，使得用户在同时将它们接地到该设备之前不能为电动机560和高压电源电路供电。例如操作开关545可由金属制造和/或接地触点可以是导电触点或者接地电极能够位于操作开关545附近。

本发明的另一方面是使静电喷涂设备减少了后喷射。后喷射就是切断高压电源供电后的瞬间，静电喷涂设备继续喷涂产品。集成高压电源的静电喷涂设备使用电容器-二极管阶梯来升高主高压变压器的输出电压。一种合适的电容器-二极管阶梯是Cockroft-Walton类型二极管供给泵。在静电喷涂电路中也使用电容器来提高高压输出的质量、减少变动和噪声。使用者关闭设备后，电容器成为储电元件并存储高压电荷，直至通过如电晕泄漏到空气中或电火花向较低电势点放电(例如电击使用者)等消散。此存储电荷能够继续为高压电极650供电，并可能在产品和附近的表面之间造成足够的电势差，这使得关闭高压电源后直至电容器的电荷完全消耗前产品继续喷涂。

后喷射状况很讨厌，因为在使用者关闭设备后仍然继续喷涂会由于荷质比显著变化而造成喷涂质量不稳定。因为没有稳定高压使喷涂产品完全雾化，因而所要求的荷质比不能维持。当电荷消耗造成后喷射时，储存在设备内部的电荷能够在一段时间内部分雾化产品。因为用于雾化产品的电压不恒定，将产生不同的喷涂荷质比从而导致产品喷涂质量不同。此外，后喷射情况可能在意外的时间和/或地点发生，例如在使用者已将设备放入包里或存储盒后继续喷涂。这会造成意外和令人讨厌的脏乱。

关闭高压电源的电源后，通过使电容元件快速放电能够减少或消除后喷射。在本发明的第一个实施方案中，高压电阻器(例如图5所示的分压电阻器660)可以连接到高压输出电极650和设备内较低的电势点之间。分压电阻器660为设备提供所存储的过多能量(例如储存在电压倍增器630内电容器的能量)耗散的通道，在使用者完成喷涂操作后相对较短的时间内消耗电能，从而减少了后喷射的发生。应该选择电阻足够大的分压电阻器660，从而分压电阻器660的阻抗和输出限流电阻器及喷涂负载相比明显较高，以使之在正常使用期间不会明显影响喷涂质量或高压发生器的输出。如果分压电阻器660的值太低，分压电阻器660将提供比喷涂操作提供的电阻较小的路径。在这种情况下分压电阻器660在正常喷涂操作时将消耗多于要求的电流。如果正常喷涂操作时流过分压电阻器660的电流过高，那么用于雾化产品和为产品充电的电流将不足。该分压电阻器能进一步缩短便携式电源如电池的寿命。但是分压电阻器660应该具有足够小的电阻，以便储存的能量可以在相对较短的时间内耗散。通过使用所述电容值与分压电阻器660阻值的乘积确定RC时间常数值，可以估计储存的能量耗散所需时间。关系如下：

                     τ_A＝C_D×R_B

其中：

τ_A＝消耗喷涂设备储能电容器中大约63％能量所需要的时间(秒)

C_D＝设备电容(F)

R_B＝分压电阻器电阻值(Ω)

该RC时间常数，τ_A代表了消耗储能设备大约63％电荷所需要的大概时间。C_D项代表了在高压电源电路内部常规电容和产品存储器电容及设备内部其他杂散电容的总和，因此该关系式只采用了常规电路的电容，可以理解为实际τ_A代表的时间内可消耗大于63％的储存电荷。

在一些情况下，τ_A内消耗的电荷足可以将设备内的电荷减少到减少或消除后喷射的点。但是某些情况下时间τ_A可能不足以消耗电荷以减少或完全消除后喷射。在这些情况下，设计者可能希望消耗设备内储存的全部电荷。在这些情况下，可以认为下列关系式估算的时间τ_B将确保使所有储存的电荷完全消散。关系如下：

                τ_B＝5×τ_A＝5×C_D×R_B

其中：

τ_B＝消耗喷涂设备所存储全部电荷的时间(秒)

C_D＝设备电容(F)

R_B＝分压电阻器电阻值(Ω)

典型的分压电阻器的一个适当范围为约1MΩ至约100GΩ，另一个合适的范围为约500MΩ至约50GΩ，还有一个合适的范围为约1GΩ至约20GΩ。例如在一个实施方案中，在少于约60秒的时间内完全地消耗储存的电荷可能令人满意，优选时间少于约30秒，最优选时间少于约5秒。举实例说明，如果希望在约5秒或更少时间内耗散约500pF电容的静电喷涂设备的至少约63％的储存电荷(设备的电容可以按照将高压电源电路内电容和产品存储器电容及设备零散电容的总和估算)，这将要求分压电阻器的电阻不大于10GΩ。

               R_B＝5.0秒/500pF＝10GΩ

取决于电容的分布(在电压倍增器630内，产品储存器电容和其他的分散电容)，10GΩ的电阻器，虽然消散至少63％的储能电容，但在实际中可能不能够总是消除后喷射情况。因此，为了保证设备电容在相同的5秒间隔内100％地耗尽，分压电阻器的电容必须不大于2GΩ。

             R_B＝(5.0Sec/500pF)/5＝2GΩ

例如在至少一个实施方案中，分压电阻器660可以是具有约10GΩ的高压电阻器，例如NihonHydrajinn公司的高压电阻器(零件号LM20S-M10G)。

本发明的另一个实施方案如图6所示，可配机械开关690来降低后喷射效应。该高压机械开关690的功能和分压电阻器660相似，不同的是正常喷涂操作时此高压机械开关690不是一个有源电路元件。相反，该机械开关这样布置，在正常喷涂期间，开关在打开位置并不吸收任何电流。但是当使用者希望停止喷涂操作并给设备断电时，高压机械开关690从打开位置切换到关闭位置，因而输出电极和设备电路的直接接地端之间存在一条导电路径，因而使设备内储存的所有电荷几乎在瞬间释放。设计高压机械开关690的一个优点是接地的导电通道不需要包括电阻器并允许较快的放电速率。此外，只有当设备断电时(即在关闭的位置)该导电通道才可用，并且它不会因消耗来自高压电极650的能量而干扰正常的喷涂操作，另外它不需要高压产生电路产生额外的电能以补偿分压电阻器660有关的能量损失。

然而，在图7所示另一个实施方案中包括一个高压电开关700，例如晶体管，来代替图5中的分压电阻器660。在正常喷涂期间，该开关在打开位置因而通向电路低电势点的导电通道不起作用。但是操作者一旦切断设备电源，该开关就会闭合而使通向电路低电势点的导电通道可以用来泄漏设备中储存的电荷。此外高压电开关700能提供比分压电阻器660低的电阻，这样可以较迅速地释放储存在设备中的电荷。此外高压电开关700提供的导电通道只有当设备断电时(即在关闭的位置)才可用，并且它不会因为消耗来自高压电极650的能量而干涉正常的喷涂操作，另外它不需要高压产生电路产生额外的能量以补偿与分压电阻器660有关的能量损失。

本领域技术人员认为图6或图7所示的任一配置也可以包括一个分压电阻器660，如图8所示。在一些情况下可能希望控制储能电容器放电的速率。在这种情况下，分压电阻器660能够连接到高压机械开关690或如图8所示的高压电开关700。此外本领域的技术人员也认为分压电阻器和/或机械或电开关可以安排到其他的配置中。例如图9显示了一种可供选择的配置，其中分压电阻器660连接到电压倍增器630和限流电阻器670及一个较低电势点之间。

本发明的另一方面，如图5所示，提供了限流控制电路以控制来自高压电源的输出电流。限流器570监控电压倍增器530第一级的输出电流。限流器可以是运算放大器类的元件，例如，东芝公司生产的，零件编号为TC75W57FU。如图所示，限流器监控电压倍增器630接地回路的电流。当输出电流超出预定值(用运算放大器的基准电压设置所述预定值)时，限流器670向高压控制块580发送过载信号。发送给高压控制块580的过载信号取代来自接地回路630的信号，并把来自DC/DC转换器600的输出从“开”换至“关”，因而能防止流经电压倍增器630的电流进一步增加。当反馈回路710的电流降至预定设置点以下，从限流器670发向高压控制块680的信号发生变化，因而允许高压控制块680重新监控反馈回路710并向DC/DC转换器600发送“开”信号。例如，在使用配有可调输出电源的电路时，限流器670非常重要。如描述的那样，高压控制块580用来监控设备的输出电压，并且如果需要(例如，在高湿度环境中)时，可增加电压倍增器630的输出电流以维持高压电极650所需电压。如果没有限流器670，在极端负载的情况(例如，高湿度)下，电压倍增器630的输出电流，会提高到一定的程度，这将增加触摸放电电击用户的不安全性。

在证明和描述了本发明的具体优选实施方案之后，本领域普通技术人员在不背离本发明范围的情况下，可对本文所述发明作进一步适当修改。说明中已提及几个可能的修改或可供选择的改进方法，其它修改或可供选择的改进方法对于本领域技术人员来说是显而易见的。例如，为了说明的目的，说明中讨论了本发明的示例性实施方案，应该理解为所描述的组件将根据技术进步而不断升级和改良。因此，应根据下列权利要求的条款考虑本发明的范围，且对本发明的理解不应限于本说明书和附图中所示和所述的详细结构、操作或程序步骤。

引入参考：

在下列普通转让、同时提交的美国专利申请中对相关的静电喷涂设备和喷射筒作了描述，在此引入以供参考：

“静电喷涂设备”，被指定的律师档案号为8394。

“静电喷涂设备”，被指定的律师档案号为8395。

“静电喷涂设备用的一次性喷射筒”，被指定的律师档案号为8397。

Claims (9)

1.一种静电喷涂设备，所述设备经配置和设置用以使产品带有静电并将产品从给料处输送至分散点，其中所述设备包括：

存储器，所述存储器经配置用以容纳产品供应；

喷嘴，用以分散产品，所述喷嘴设置在分散点；所述喷嘴有一个出口；

通道，所述通道设置在所述存储器和所述喷嘴之间，其中所述通道允许对在所述通道中移动的所述产品充静电；

正电移动机构，该正电移动机构把产品从所述存储器移向所述喷嘴；

电源，用于供电；

高压电源，所述高压电源与所述电源电连接；

高压触点，所述高压触点与所述高压电源电连接；和

高压电极，所述高压电极与所述高压电源电连接，所述高压电极的一部分设置在所述存储器和所述喷嘴之间，所述高压电极在所述通道内的充电位置对产品进行静电式充电；

其中，充电位置与所述喷嘴出口之间的距离由以下关系决定：

                    V_o/d＜100,000

其中：

V_o＝所述高压电源的输出电压

d＝充电位置与所述喷嘴出口的直线距离。

2.如权利要求1所述的静电喷涂设备，其中关系式V_o/d优选小于70,000。

3.如权利要求1所述的静电喷涂设备，其中关系式V_o/d更优选小于50,000。

4.如权利要求1所述的静电喷涂设备，其中“V_o”优选在10,000伏特至20,000伏特范围内。

5.如权利要求1所述的静电喷涂设备，其中“d”优选在0.1英寸至0.5英寸范围内。

6.一种静电喷涂设备，所述设备经配置和设置用以使产品带有静电并将产品从给料处输送至分散点，其中所述设备包括：

存储器，所述存储器经配置用以容纳产品供应；

喷嘴，用以分散产品，所述喷嘴设置在分散点；所述喷嘴有一个出口；

通道，所述通道设置在所述存储器和所述喷嘴之间，其中所述通道允许对在所述通道中移动的所述产品充静电；

正电移动机构，该正电移动机构把产品从所述存储器移向所述喷嘴；

电源，用于供电；

高压电源，所述高压电源与所述电源电连接；

高压触点，所述高压触点与所述高压电源电连接；和

高压电极，所述高压电极与所述高压电源电连接，所述高压电极的一部分设置在所述存储器和所述喷嘴之间，所述高压电极在所述通道内的充电位置对产品进行静电式充电，和

可移动电极罩，当从所述设备上取下一次性喷射筒时，所述电极罩完全罩住所述高压触点。

7.如权利要求6所述的静电喷涂设备，其中所述电极罩与插入套管连接并可在其内移动。

8.如权利要求7所述的静电喷涂设备，其中当从所述设备取下所述一次性喷射筒时，至少一个偏置弹簧用于将所述电极罩定位在关闭位置。

9.一种静电喷涂设备，所述设备经配置和设置用以使产品带有静电并将产品从给料处输送至分散点，其中所述设备包括：

存储器，所述存储器经配置用以容纳产品供应；

喷嘴，用以分散产品，所述喷嘴设置在分散点；所述喷嘴有一个出口；

通道，所述通道设置在所述存储器和所述喷嘴之间，其中所述通道允许对在所述通道中移动的所述产品充静电；

正电移动机构，该正电移动机构把产品从所述存储器移向所述喷嘴；

电源，用于供电；

高压电源，所述高压电源与所述电源电连接；

高压触点，所述高压触点与所述高压电源电连接；和

高压电极，所述高压电极与所述高压电源电连接，所述高压电极的一部分设置在所述存储器和所述喷嘴之间，所述高压电极在所述通道内的充电位置对产品进行静电式充电；

其中，当从所述设备上取下所述一次性喷射筒时，所述高压电极下凹；当所述一次性喷射筒插进所述设备时，所述高压电极重新露出。

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