ES2253174T3 - Pulverizacion de liquidos. - Google Patents
Pulverizacion de liquidos.Info
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Abstract
Un procedimiento para pulverizar líquido electrostáticamente, comprendiendo el procedimiento: suministrar el líquido desde unos medios (58-60) de suministrado de fluido hasta una boquilla (10) para descargarlo a través de un orificio (14) de la boquilla, siendo la boquilla (10) de configuración puntiaguda que define una parte de punta (12), teniendo la parte de punta el orificio (14); aplicar un alto potencial eléctrico al líquido para que el líquido suministrado a la boquilla (10) sea proyectado desde el orificio (14) bajo la influencia de fuerzas electrostáticas; y atenuar el gradiente de potencial en las inmediaciones de la punta (12) de boquilla en virtud de los medios (30) de atenuación que rodean al orificio (14) para establecer un potencial que tenga la misma polaridad que la aplicada al líquido; caracterizado porque: el líquido tiene una resistividad menor de 1.107
Description
Pulverización de líquidos.
Este invento se refiere a la pulverización
electrostática de líquidos de tal manera que el líquido es
inicialmente proyectado desde un cabezal pulverizador en forma de
un ligamento que después se rompe en gotas bajo la influencia de
fuerzas culombianas para producir un spray atomizado. La
pulverización electrostática de este tipo es bien conocida y está
describa en por ejemplo nuestra anterior Patente Británica Nº
1569707.
En la pulverización convencional en modo de
ligamento, es ampliamente reconocido que la resistividad del
líquido es de vital importancia para asegurar la atomización
satisfactoria y que líquidos acuosos o de otro tipo que tienen
resistividades relativamente bajas se hacen cada vez más inadecuados
para usar en pulverizaciones en forma de ligamento ya que la
resistividad se reduce a por debajo de 1x10^{7} \Omega. m.
Aunque no limitado a ella, el presente invento
está relacionado particularmente con la pulverización de líquidos
de resistividad relativamente baja tal como líquidos acuosos,
alcohol y líquidos basados en acuosos/alcohol comúnmente usados en
productos de cuidado personal tales como desodorantes,
antitranspirantes, perfumes y sprays para el pelo. En el pasado,
muchos de tales productos han sido comercializados como productos
aerosoles en los cuales se usa un propelente para provocar la
atomización del líquido en gotas minúsculas típicamente de diámetro
menor de 50 micras.
Sin embargo, debido a los problemas
medioambientales actualmente considerados asociados con los
propelentes usados convencionalmente en los aerosoles, se ha vuelto
la atención a métodos alternativos para dispensar líquidos de
cuidado personal. La pulverización electrostática ofrece un
acercamiento alternativo pero, en los que el ingrediente a ser
dispensado es combinado con un portador acuoso y/o de alcohol (u
otro líquidos de resistividad relativamente baja), los conocimientos
actuales sugieren que, con flujo prácticos (tales como de varios
cm^{3}/min), tales portadores no permitirán la dispensa del
producto como gotas con un rango de tamaños comparable con el que
se puede alcanzar con sprays de aerosoles.
El documento
EP-A-152446 describe un dispositivo
para la pulverización electrostática de líquidos acuosos y explica
que, por razones no entendidas completamente, la atomización
satisfactoria de fórmulas acuosas sólo se puede lograr con flujos
que son indeseablemente bajos por muchas razones y la formación de
ligamento no se obtiene con líquidos acuosos. El documento
EP-A-152446 propone el uso de un
conjunto de electrodo de aguja de descarga de corona en la
proximidad de un cabezal pulverizador que incluye un tubo de metal
estrecho que tiene un diámetro de 400 micras, siendo la disposición
tal que el conjunto de electrodo está dispuesto simétricamente
sobre el líquido emergente y produce iones que bombardean el líquido
para que el líquido asuma una forma de ligamento estable. Se afirma
que la realización ilustrada produce gotas que tienen un volumen de
un diámetro medio de 10 a 50 micras. Para productos de cuidado
personal y productos similares par uso doméstico, se considera
indeseable situar un conjunto de electrodos de aguja en las
proximidades de la salida del dispositivo tanto desde un punto de
vista estético como en términos del riesgo de choque por potencial
electrostático.
El documento
DE-A-3620406 describe un dispositivo
para aplicar envueltas de película fina a productos por medio de
pulverización electrostática.
Clupeau y otros, en el Journal of Electrostatics,
de Elsevier Science Publishers B.V., Vol. 25, Nº 2; páginas
165-184 describen cómo se pueden obtener diferentes
modos de funcionamiento de pulverización electrostática variando las
condiciones de pulverización.
El documento
DE-A-1277080 describe un
procedimiento para atomizar electrostáticamente líquidos
atomizadores que, tienen conductividad eléctrica en el rango de
10^{16} a 10^{13} \Omega. cm mediante el uso de cargas
electrostáticas tanto negativas como positivas.
De acuerdo con el presente invento, se crea un
procedimiento para pulverizar líquido electrostáticamente,
comprendiendo el procedimiento: suministrar el líquido desde un
medio pulverizador de líquidos hasta una boquilla para la descarga a
través de un orificio de la boquilla, siendo la boquilla de
configuración en forma de punta que define una parte de punta,
teniendo la parte de punta el orificio; aplicar un alto potencial
eléctrico al líquido para que el líquido suministrado a la boquilla
sea proyectado desde el orificio bajo la influencia de fuerzas
electrostáticas; y atenuar el gradiente de potencial en la
inmediata cercanía de la punta de boquilla debido a medios de
atenuación que rodean al orificio para establecer un potencial que
tenga la misma polaridad que la aplicada al líquido; caracterizado
porque: el líquido tiene una resistividad menor de 1.10^{7}
\Omega. cm; el líquido es suministrado a la boquilla a una
velocidad de desde 1 cm^{3}/min hasta 8 cm^{3}/min; y la
descarga de líquido desde el orificio experimenta un estrechamiento
bajo la influencia del gradiente de potencial atenuado para formar
un ligamento que tenga un diámetro de sección transversal que sea
sustancialmente menor que la dimensión del orificio.
De forma ventajosa la resistividad del líquido
está dentro del rango de 1.10^{5} a 5.10^{6} \Omega. cm.
Cuando el líquido a ser pulverizado está sólo
moderadamente polarizado, es decir, que tiene una polaridad menor
que el agua o una mezcla acuosa, y tiene una resistividad de entre
aproximadamente 1.10^{6} y 1.10^{7} \Omega. cm, la geometría
del cabezal pulverizador puede ser convencional en que puede tener
un borde con radio relativamente agudo y/o una configuración
angular pronunciada. Cuando el líquido es, o contiene, un
componente polar tal como agua y tiene una resistividad menor de
1.10^{6} \Omega. cm, puede ser todavía posible usar una
geometría de cabezales pulverizadores convencional pero, cuando la
resistividad efectiva (que en el caso del agua está relacionada de
forma no lineal con la tensión aplicada) disminuye, el inicio de la
descarga de corona tiende a reducir el gradiente de potencial
disponible en las proximidades inmediatas del orificio hasta que el
estrechamiento sustancial del líquido no esté asegurado. Sin
embargo, modificando el gradiente de potencial en la proximidad
inmediata del orificio por medio de expedientes no convencionales
como se ha indicado hasta ahora, es posible asegurar el
estrechamiento del ligamento con líquidos que tengan resistividades
tan bajas como de aproximadamente 1.10^{4} \Omega. cm.
Normalmente, si un líquido es proyectado en un
chorro, será sometido a una ruptura hidráulica en gotas tales que
el ligamento se rompe para producir gotas que tienen un diámetro
que será de 1.9 veces el diámetro del chorro. De acuerdo con el
invento, aunque que aplicará generalmente lo mismo, el ligamento es
forzado a experimentar el estrechamiento con el resultado de que
las gotas son producidas con un volumen de diámetro medio
sustancialmente menor que el que se obtendría con un simple chorro
hidráulico descargando desde el orificio. Preferentemente, la
extensión del estrechamiento es tal que las gotas producidas tienen
un volumen de diámetro medio sustancialmente menor que la dimensión
del orificio.
Como se usa aquí, el término "volumen de
diámetro medio" es definido como el diámetro de gota de tal modo
que el 50% del volumen de las gotas no es mayor que tal diámetro y
el 50% del volumen restante de las gotas es mayor que ese
diámetro.
Preferentemente la disposición es tal que el
volumen de diámetro medio no es mayor de 150 micras y más
preferentemente no mayor de 100 micras.
Preferentemente, como mínimo esa parte del
cabezal pulverizador que define el orificio es de un material
aislante eléctrico.
Hemos encontrado de forma no esperada que,
controlando los parámetros antes mencionados, entonces, a condición
de que la resistividad del líquido esté dentro del rango
especificado, es posible obtener la formación de ligamento similar a
la exhibida por líquidos de alta resistividad que se caracterizan
por el líquido que está siendo empujado dentro de un "cono
Taylo" desde el que emerge como un ligamento estable que tiene
un diámetro de sección transversal mucho menor que la dimensión del
orificio desde el cual sale el líquido. De esta manera, es posible
obtener tamaños de gota menores de los que se obtendrían usando
líquidos que tengan resistividades en el rango especificado.
Preferentemente la dimensión del orificio no es
mayor de 400 micras, más preferentemente no mayor de 350 micras y
más preferentemente entre 125 y 250 a 300 micras.
El potencial aplicado es preferentemente de
polaridad positiva puesto que es más probable que los potenciales
negativos sean más apropiados para dar paso a la descarga de corona
que, en general, es indeseable. Usualmente el potencial aplicado
será como mínimo de 5 kV y típicamente estará en el rango de 10 a 20
kV pero puede ser mayor de 20 kV, especialmente en el caso de
líquidos que tengan resistividades hacia el extremo inferior de los
rangos antes especificados.
El flujo del líquido desde el orificio es de
hasta 8 cm^{3}/min y más preferentemente desde 1 a 4
cm^{3}/min.
La presión aplicada al líquido durante la
alimentación al orificio será generalmente baja para lograr
velocidades de salida adecuadas en el orificio. La presión aplicada
dependerá de la viscosidad del líquido puesto que la velocidad de
salida para una presión dada dependerá de la viscosidad. Para
líquidos tales como agua y etanol, la presión aplicada está
típicamente en el intervalo de 0,5 a 5 psi y preferentemente en el
intervalo de 1 a 3 psi.
El invento puede ser realizado en un dispositivo
en el cual la aplicación de presión para determinar la velocidad de
salida del líquido desde el orificio se deriva del esfuerzo
aplicado por el usuario, en cuyo caso se crean medios para trasladar
el esfuerzo aplicado por el usuario en una presión predeterminada o
una presión dentro de un intervalo predeterminado de tal modo que,
independientemente del esfuerzo aplicado por el usuario, la
velocidad de salida del líquido está dentro del intervalo definido
especificado más adelante.
En una realización del invento, el dispositivo es
adecuado para uso accionado a mano e incluye un miembro que puede
ser operado por el usuario que controla la operación de medios que
aplican presión para aplicar presión a líquido almacenado en un
recipiente dentro del alojamiento del dispositivo. El recipiente
puede tener paredes flexibles por lo cual la presión es aplicada al
líquido por la aplicación de compresión al recipiente y los medios
que aplican presión convenientemente incluyen una almohadilla de
material deformable elásticamente mediante el cual, se aplica fuerza
derivada de la operación de dicho miembro operable por el usuario
al recipiente de paredes flexibles, siendo las características de
dicha almohadilla tales que la fuerza es traducida en una presión
dentro del intervalo deseado.
En general, la velocidad de salida (velocidad
lineal) para la descarga del líquido desde el orificio no será mayor
de aproximadamente 2,7 m. s^{-1} y no menor de aproximadamente
0,30 m. s^{-1} (preferentemente 0,35). Preferentemente, la
velocidad de salida no es mayor de 2,1 m. s^{-1} y preferentemente
no menor de 0,40 m. s^{-1}. En la práctica, las velocidades de
salida reales necesarias para lograr una pulverización
satisfactoria dependerán de la naturaleza del líquido a ser
pulverizado y particularmente de la extensión que el líquido tiende
a humedecer en la superficie de la boquilla que rodea
inmediatamente al orificio. Los líquidos que tienen mayor tendencia
a humedecer la superficie requerirán una mayor velocidad de salida
que los líquidos con una tendencia a humedecer baja.
Más específicamente, el invento puede ser
realizado en un dispositivo para pulverizar electrostáticamente
fluidos, comprendiendo un alojamiento para recibir una recipiente
del tipo que se puede operar para dispensar su contenido en
respuesta a ser comprimido, una boquilla desde la cual el fluido
tiene que ser pulverizado durante el uso, medios para comprimir el
fluido para alimentar fluido a la boquilla, y medios de alta
tensión para aplicar potencial electrostático al fluido de tal modo
que el fluido salga del dispositivo en forma de un spray cargado
eléctricamente, comprendiendo dichos medios de compresión un
miembro que puede ser desplazado por el usuario y medios para
traducir de forma no lineal el desplazamiento en fuerza compresiva
tal que el líquido es descargado desde la boquilla a una velocidad
de salida dentro del rango de 0,3 a 2,7 m. s^{-1}
(preferentemente de 0,4 a 2,1 m. s^{-1}), teniendo el miembro que
puede ser desplazado por el usuario un intervalo operativo
predeterminado de desplazamiento de efecto spray y siendo la
disposición tal que los medios de traducción sean efectivos para
producir una fuerza de compresión suficiente para lograr una
velocidad de salida siendo dicho intervalo de velocidad de salida
independientemente del desplazamiento de dicho miembro dentro de su
intervalo. de operación.
Preferentemente el líquido alimentado a través de
la boquilla por medio de una pasarela que tiene una sección aguas
arriba de gran sección transversal y una sección aguas debajo de
menor sección, estando el orificio definido por dicha sección aguas
abajo y teniendo la sección aguas abajo una relación de aspecto (es
decir, longitud frente a diámetro) de menos de 10:1, y más
preferentemente de menos de 5:1. De esta manera, la caída de
presión a través de la boquilla puede ser. mantenida relativamente
pequeña lo que puede ser una ventaja en circunstancias en que el
líquido tiene que ser dispensado desde un recipiente de paredes
flexibles tales como una bolsita por medio de presión derivada del
esfuerzo aplicado por el usuario al operar el dispositivo.
Cuando se requiere, el control del gradiente de
potencial en las inmediaciones del orificio puede lograrse dando
una forma apropiada a la estructura de la boquilla que define el
orificio de descarga. En particular con líquidos que tienen
resistividades en cierto modo inferiores a aproximadamente
1.10^{6} \Omega. m, es importante atenuar el gradiente de
potencial en las inmediaciones del orificio como para crear
suficiente gradiente de potencial para promover el estrechamiento
de los ligamentos de líquido producidos desde el orificio a la vez
que se reducen los gradientes muy acusados normalmente asociados
con las puntas de boquilla apuntadas que, con líquidos de baja
resistividad como los usados en el presente invento, darían paso de
otro modo a la descarga de corona desde el chorro de líquido. Dicha
atenuación puede lograrse mediante el diseño adecuado de la
geometría de boquilla y/o por medio de unos medios de electrodo o
equivalente de ajuste del campo situados adyacentes al orificio de
boquilla para desarrollar un potencial que tiene la misma polaridad
que las aplicadas al líquido. Dichos medios equivalentes pueden,
por ejemplo, estar en la forma de un collarín, envuelta u otra
formación saliente de un material sustancialmente aislante
eléctricamente y situados de tal modo que se desarrolla una creación
de potencial como resultado de una acumulación de carga en él a
partir de descargas de corona de dispersas que ocurren
inevitablemente durante la operación del dispositivo, teniendo tal
creación de potencial la misma polaridad que la aplicada al
líquido.
Cuando se usa un collarín, envuelta u otra forma
saliente para atenuar el gradiente de potencial en las cercanías
del orificio, se puede ajustar para permitir que el gradiente de
potencial sea optimizado de acuerdo con la resistividad del líquido
a ser pulverizado.
En diseños de boquillas convencionales para
dispositivos pulverizadores electrostáticos, la geometría de
boquilla tiende a usar bordes afilados o bordes de radios agudos en
las inmediaciones del orificio de descarga para intensificar el
campo eléctrico. Por el contrario, especialmente cuando tienen que
pulverizarse líquidos de baja resistividad, es decir, teniendo
resistividades menores de 1.10^{6} \Omega. m, los diseños de
boquilla adecuados para usar en el presente invento tenderán a
evitar los efectos intensificadores del campo local y, para lograr
la atenuación del gradiente de potencial con el fin del presente
invento, la geometría de la boquilla puede ser de una configuración
roma o en pico tal que la(s) superficie(s)
inmediatamente próxima(s) al orificio de descarga es plana o
tiene un radio de curvatura relativamente pequeño y se extiende en
un plano que es generalmente paralelo o coplanario con el plano del
orificio.
Un diseño de boquilla adecuado, ya sea basado en
la geometría de boquilla o el uso de un collarín, envuelta u otra
forma saliente, atenuarán el gradiente de potencial local al
orificio hasta una extensión que, cuando el dispositivo está
orientado para pulverizar en dirección perpendicular al campo
gravitacional, si se opera el dispositivo con una tensión aplicada
de hasta 25 kV con un líquido que tiene una resistividad del orden
de 8.10^{5} \Omega. cm y una velocidad de salida de 1 m.s^{-1}
descargado a través de un orificio de 125 micras de diámetro,
producirán un ligamento que tendrá un diámetro que no será mayor
del 50% del diámetro del orificio.
Se describirá ahora el invento a modo de ejemplo
sólo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los
cuales:
la Figura 1 es una vista en forma de diagrama de
una boquilla pulverizadora electrostática convencional;
las Figuras 2, 3 y 4 son vistas similares a las
de la Figura 1 pero mostrando configuraciones de boquilla de
acuerdo con el invento;
la Figura 5 es otra configuración de boquilla que
emplea un collarín o envuelta para atenuar localmente el gradiente
de potencial del orificio de descarga del la boquilla;
la Figura 6 es una vista de una sección
longitudinal en forma de diagrama de un dispositivo pulverizador
electrostático que incorpora una boquilla de acuerdo con el
invento;
la Figura 7 es una vista en forma de diagrama que
ilustra el principio de operación de una forma de dispositivo de
acuerdo con el invento;
la Figura 8 es un gráfico esquemático de presión
frente a deformación de un material adecuado para crear la dispensa
a una velocidad de salida dentro de los límites deseados;
la Figura 9 ilustra esquemáticamente otra forma
de dispositivo pulverizador electrostático de acuerdo con el
invento; y
las Figuras 10A y 10B ilustran en perspectiva un
componente del dispositivo mostrado en la Figura 9.
En referencia ala Figura 1, esto muestra un
diseño de boquilla convencional 10 para usar en dispositivos de
pulverización electrostática del tipo en el cual se produce
pulverización del líquido en forma de ligamento inducida por campo
eléctrico. La boquilla puede ser de un material eléctricamente
aislante, tal como un material plástico (por ejemplo ABS,
polipropileno, polietileno, polivinilcloruro, acrílico,
policarbonato, o acetal). Cuando el líquido a ser pulverizado es
altamente aislante, la resistividad del material de la boquilla
puede ser menos resistente para que actúe como una resistencia en
paralelo con la resistencia presentada por el líquido para evitar la
atenuación indebida de la alta tensión aplicada a la boquilla.
Una alta tensión, típicamente mayor de 10 kV, es
aplicada por medio de un generador de alta tensión 20 a la punta 12
de la boquilla, ya sea vía el propio líquido o vía un conductor (no
mostrado) que puede estar embebido dentro de la pared interna de la
boquilla para que haga contacto con el líquido cuando el líquido es
alimentado desde un depósito 21 al orificio de boquilla.
Convencionalmente, el objetivo es intensificar el campo eléctrico
entre la punta de la boquilla y tierra a la vez que se minimiza la
descarga de corona. Esto se implementa usando un borde con radio muy
agudo en la punta 12 que define el orificio de descarga 14 de la
boquilla y diseñando la boquilla con una configuración angular
pronunciada. En diseños convencionales, el orificio de boquilla es
típicamente de aproximadamente 600 micras de diámetro.
El líquido es suministrado a la boquilla por
medio de cualquier medio adecuado a una presión relativamente baja,
para dar un flujo de por ejemplo 2 cm^{3}/min, con lo que el
líquido llega a la punta 12 de boquilla a una presión baja que no es
suficiente para provocar ninguna atomización significativa, siendo
causada la atomización predominantemente como resultado de una
pulverización ligamentaria del líquido inducida por un campo
eléctrico seguida por la ruptura del ligamento en gotas.
En la práctica, la operación eficiente de tal
boquilla usado flujos de líquido convencionales (por ejemplo, de
como mínimo 2 cm^{3}/min) requiere que el líquido pulverizador
tenga una resistividad de cómo mínimo 1 10^{7} \Omega. cm lo que
excluye a los líquidos de baja resistividad como ciertos acuosos,
alcohol y líquidos basados en acuosos/alcohol comúnmente usados en
productos de cuidado personal. Líquidos con resistividades más
bajas que esta pueden ser atomizados por pulverización ligamentaria
pero tienen que usarse flujos ultra bajos, por ejemplo de 0,1
cm^{3}/min. Si se hace un intento de usar un diseño de boquilla
convencional con líquidos de baja resistividad, cuando la
resistividad se reduce por debajo de aproximadamente 1.10^{7}
\Omega. cm, el spray se vuelve polidisperso, lo que consiste en
una mezcla de gotas de spray gordas y muy pequeñas y puede incluso
gotear o caerse desde la boquilla. Cuando la resistividad se reduce
más, el spray se degrada todavía más hasta aparece una descarga de
corona del propio líquido hasta tal punto que el gradiente de
potencial disponible para la atomización se hace totalmente
inefectivo.
Hemos visto que la pulverización ligamentaria
eficiente de líquidos de baja resistividad puede, dentro de ciertos
límites, asegurarse particularmente para líquidos con
resistividades menores de 1.10^{7} \Omega. cm pero mayores de
1.10^{4} \Omega. cm permitiendo así la atomización efectiva de
agua destilada y alcoholes menores, etanol y metanol.
Contrariamente a la sabiduría popular relativa al diseño de
boquillas, una boquilla adecuada para usar en ciertos aspectos del
invento no emplea una configuración de bordes de radios muy agudos
o configuración angular afilada.
En referencia a la figura 2, una forma de
boquilla 10a que puede usarse para pulverización ligamentaria de
líquidos de baja resistividad tiene una configuración roma o en
pico en la cual el orificio 14a está formado dentro de una pared 30
de extremo plano de la boquilla. Así, el orificio 14a está rodeado
por una superficie extendida (típicamente de 8 mm de diámetro) que
es generalmente paralela o coplanaria del plano del orificio. El
efecto de la superficie extendida es atenuar el gradiente de
potencial en las inmediaciones del orificio.
Cuando se ha usado una de tales boquillas en un
dispositivo de pulverización otro modo ligamentario convencional
con líquido de baja resistividad suministrado a flujos
convencionales, por ejemplo, varios cm^{3}/min, se encontró que se
obtenía la formación de ligamento inducido por cambio eléctrico y
se observó que los ligamentos se estrechaban a una corta distancia
más allá del orificio hasta un diámetro algo menor que el diámetro
del orificio. El ligamento resultante se rompió subsecuentemente
para formar gotas que tenían un diámetro de gota medio
sustancialmente menor que el que se podía obtener con un ligamento
que tuviera el mismo diámetro del orificio.
Cuando se redujo el flujo del líquido al orificio
hasta menos de aproximadamente 1 cm^{3}/min, cesó la
pulverización ligamentaria satisfactoria y se vio que el líquido
solamente mojaba la cara final de la boquilla y salpida/gotea en un
modo electrostático sobrecargado aleatorio desde el punto más bajo
de la boquilla. Cuando se aumentaba el flujo hasta aproximadamente
8 cm^{3}/min, se vio que el líquido se pulverizaba primariamente
como un ligamento debido al mayor flujo, no se observaba
estrechamiento y las gotas formadas siguiendo a la ruptura eran de
tamaño del orden de 1,9 veces mayor que el diámetro del
orificio.
La Figura 3 ilustra una modificación en la cual
la superficie que rodea al orificio 14b se extiende hasta una
extensión incluso mayor que en la realización de la Figura 2
ajustando la boquilla 10b hasta un disco aislante 32, o por ejemplo
material plástico, que tiene una cara sustancialmente a ras con la
pared final 30b. Usando las mismas dimensiones que las
especificadas antes para la boquilla de la Figura 2 y usando un
disco 32 con un diámetro de 30 mm, se encontró que la boquilla 14b
daba resultados similares a los de la Figura 2.
La Figura 4 ilustra otra forma de configuración
de boquilla en la cual la boquilla es de configuración de extremo
romo o en pico. En este ejemplo, la cara final 30c de la boquilla
10c es de configuración curvilínea con un radio de curvatura
relativamente grande para crear una superficie extendida que rodea
al orificio 14c que tiene el efecto de atenuar el gradiente de
potencial en las inmediaciones del orificio.
La Figura 5 ilustra una realización alternativa
en la cual la boquilla 10d está provista de un collarín o envuelta
saliente 34 que rodea al orificio 14d de boquilla. El collarín 34
está compuesto de un material aislante eléctricamente, tal como un
material plástico adecuado, y durante la operación del dispositivo
acumula carga como resultado de las pequeñas descargas de corona
que aparecen inevitablemente desde la boquilla y por consiguiente
crea un potencial de la misma polaridad que la tensión aplicada al
líquido en la punta de la boquilla. El potencial predominante en el
collarín 34 es efectivo para atenuar el gradiente de potencial en
las inmediaciones del orificio 14d.
En experimentos usando la configuración de
boquilla mostrada en la Figura 2, se vio que el agua que tiene una
resistividad de aproximadamente 2.10^{5} \Omega. cm producía un
spray atomizado satisfactorio desde un orificio de diámetro 250
micras para flujos de 1,15 (0,39 m/s) y 2,3 cm^{3}/min (0,78
m/s), siendo el diámetro medio del volumen para estos flujos del
orden de 30 a 45 micras respectivamente a una alta tensión aplicada
de 24 kV y siendo la cara de extremo en pico de la boquilla de 6 mm
de diámetro. De forma similar, usando la configuración de boquilla
mostrada en la Figura 3 se producían satisfactoriamente sprays
atomizados en los cuales el diámetro medio del volumen de las gotas
era del orden de 35, 50 y 85 micras para flujos de 1,15
cm^{3}/min (0,39 m/s), 2,3 cm^{3}/min (0,78 m/s) y 5,72
cm^{3}/min (1,94 m/s), con un orificio de 250 micras de diámetro,
una cara final de boquilla de 6 mm de diámetro, un disco perimétrico
(32) de 30 mm de diámetro y agua que tiene una resistividad de
aproximadamente 5,35.10^{5} \Omega. m.
Una notable diferencia entre las boquillas de las
Figuras 2 y 3 era el consumo de corriente durante la pulverización
en que la configuración de boquilla con la cara extrema más
extendida (es decir, la de la Figura 3) consumía sustancialmente
menos corriente que la de la Figura 2 cuando se usa agua
pulverizada.
En referencia a la Figura 6, esta muestra una
boquilla del tipo mostrado en la Figura 2 incorporada en un
dispositivo adecuado para uso manual y para usar en la dispensa de
productos de cuidado personal usando un líquido en el cual los
ingredientes activos son dispersados o disueltos en un portador que
puede ser acuoso o un alcohol o una combinación de ambos, teniendo
tal líquido una resistividad de menos de 1.10^{7} \Omega. cm.
El dispositivo comprende un alojamiento 50 que incluye un tapón
desmontable 52, que puede ser ajustado con un ajuste a presión,
ajuste de bayoneta o ajuste de rosca de tornillo. El alojamiento 50
y el tapón 52 están fabricados típicamente de un material plástico
aislante. El alojamiento 50 sirve para recibir un recipiente 54
para el líquido que tiene que ser dispensado, siendo reemplazable el
recipiente cuando su contenido se gasta por la retirada del tapón
50. Se pueden usar formas variadas de recipiente y, en este
ejemplo, el recipiente es de la forma denominada como paquete
barrera en la cual el líquido está contenido dentro de un saco 56
de lámina metálica y presurizado por un fluido propelente dentro del
espacio entre el saco 56 y el recipiente 54. El fluido propelente
está en todo momento retenido dentro del recipiente, es decir, no
es descargado con el líquido a ser dispensado. El recipiente 54 es
cerrado por un conjunto 58 de válvula a través del cual se descarga
el contenido del saco cuando la válvula está abierta.
La válvula 58 es del tipo usado en latas de
aerosol y la abertura y cierre de éstas se efectúa por el
desplazamiento de la válvula axialmente hacia el recipiente,
proporcionándose medios de muelle para desviar la válvula hasta su
posición de cerrada. El desplazamiento de la válvula 58 hacia el
recipiente 54 abre la válvula para permitir al propelente descargar
el líquido del saco 56 en un paso 60 en una boquilla 10 de material
aislante eléctrico que está montado en el conjunto de válvula 58. El
paso 60 termina en un agujero estrecho 14 que forma el orificio de
boquilla y también limita el flujo de líquido, típicamente 2 ó 3
cm^{3}/min, para que el líquido llegue al orificio de boquilla a
una presión muy baja que, por sí misma misma, es insuficiente para
causar ninguna atomización efectiva del líquido. El fluido
alimentado al conjunto de válvula 58 es vía un tubo sumergido 59
que actúa como un reductor del flujo para ayudar a limitar la
presión del líquido suministrado al orificio de boquilla dentro de
los límites deseados consecuentes con la velocidad de salida
requerida. El orificio de boquilla 14 también proporciona una caída
de presión pero, por comodidad de fabricación, la disposición es
tal que el tubo sumergido 59 crea la mayor parte de la caída de
presión para que la relación de aspecto (longitud frente a diámetro)
del paso del orificio 14 pueda ser mantenida pequeño, por ejemplo,
menor de 4:1.
Se aplica una alta tensión, típicamente del orden
de 10 a 25 kV, al líquido antes de la descarga desde el orificio de
boquilla por medio de un generador de alta tensión 64 que es
alimentado por un suministro de batería 66, estando acomodados tanto
el generador como el suministro de batería dentro del alojamiento
50. La salida de alta tensión del generador es aplicada al líquido
a través del recipiente 54 que puede ser de metal (o, si un
material aislante puede incorporar una tira de material conductor
que lleva al conjunto de válvula) y a través del conjunto de
válvula 58. El circuito del suministro de batería para el generador
incluye un interruptor 68 que puede ser accionado por el usuario
que es desviado hasta una posición abierta por el muelle 70,
incluyendo el interruptor un manguito 72 que es recibido de forma
deslizante en una abertura del alojamiento. La depresión del
interruptor 68 por parte del usuario cierra el circuito para
energizar el generador y, además, crea un camino de retorno a tierra
a través del usuario y mueve una palanca 74 sobre el punto de
pivote 76 para desplazar el recipiente 54 hacia el tapón 52. La
boquilla 10 incluye un cabezal oscilante 78 que, en tal
desplazamiento del recipiente, hace tope con la cara extrema interna
del tapón 52 para que el desplazamiento continuo del recipiente
cause la depresión del conjunto de válvula para efectuar el
suministro de líquido al orificio de boquilla. Medios de muelle
(que pueden estar constituidos por el muelle asociado con el valor
58 o con un muelle no mostrado separado) están dispuestos para
retornar los variados componentes a las posiciones ilustradas
cuando es liberado el interruptor 68.
La boquilla 10 tiene una cara extrema de
configuración roma o en pico como en la Figura 2 para que la
atenuación resultante del gradiente de potencial en las
inmediaciones del orificio de boquilla, en conjunción con la
velocidad de salida del líquido, produzca el estrechamiento del
ligamento de líquido descargado desde la boquilla bajo la
influencia del campo eléctrico generado por el generador. El
ligamento después se rompe para producir gotas con un volumen de
diámetro medio algo menor que el diámetro del orificio 14.
En referencia ahora a la Figura 7, se muestra un
dispositivo de pulverización electrostática accionado a mano en el
cual la presión para efectuar la entrega del líquido a la boquilla
se deriva del esfuerzo aplicado por la mano del usuario. Como se
muestra, el dispositivo está en la forma de un alojamiento en forma
de pistola 80 que tiene un mango 82 y una parte 84 de cuerpo
principal generalmente cilíndrica. La parte de cuerpo 84 está
ajustada con un tapón desmontable 86 que monta una pieza de
boquilla 88 desde la cual el líquido es pulverizado
electrostáticamente durante el uso. Aunque se ha mostrado teniendo
una configuración angular, la pieza de boquilla 88 está construida
con una cara final roma o en pico como se ha descrito antes. El
tapón 86 cierra el extremo abierto de una cavidad 90 que recibe el
recipiente de líquido 130 en forma de una bolsita de paredes
flexibles situado entre una almohadilla de espuma elástica 114
adyacente a una pared de extremo fijo 140 del tapón 86 y una
almohadilla 146 de material deformable elástico portado por una
placa 142 de accionamiento móvil que está montada de forma
deslizante dentro de la cavidad 90 y está conectada a un pistón 91
deslizante dentro de la parte de cuerpo 84. Los medios de muelle (no
mostrados) son provistos para desviar el pistón a la posición
mostrada en la cual la almohadilla 146 no está comprimida o sólo
está comprimida a una extensión limitada.
El pistón 91 está constituido por un generador de
alta tensión para producir a partir de una fuente de baja tensión
una alta tensión adecuada para efectuar una pulverización
electrostática. El generador tiene un polo 92 de salida de alta
tensión conectado a la salida 166 de la bolsita 130 mediante un
cable flexible 94. La fuente de baja tensión comprende un paquete
96 de batería acomodado en la parte de mango 82. Se crea una tierra
para el circuito mediante una resistencia 98 y un contacto 100
expuesto para el contacto con la mano del usuario.
La operación del dispositivo es controlada por un
gatillo 102 que pivota en 103 y que tiene una parte de leva 104
dispuesta para hacer tope contra el extremo adyacente del
pistón/generador 91 para que, cuando es accionado el gatillo, el
pistón sea desplazado a la izquierda como se ve en la Figura 7
moviendo así la placa de accionamiento 142 y comprimiendo la
bolsita 130. En la parte inicial del movimiento del gatillo, la
leva 104 es dispuesta para cerrar un microinterruptor 106 que
completa el circuito para permitir al generador que produzca una
salida de alta tensión en el terminal 92 para la aplicación a la
salida 166 de la bolsita. El desplazamiento inicial de la placa de
accionamiento 142 avanza la bolsita y comprime la almohadilla 114
que puede ser menos rígida que la almohadilla146, y la boquilla 108
de la salida de la bolsita 166 es presionada contra una superficie
de tope dentro de la pieza 88 de boquilla haciendo que la boquilla
108 se oprima con respecto a la salida 166 abriendo así la válvula
de salida 166. Así, el desplazamiento inicial de la placa de
accionamiento 142 sirve para efectuar la abertura de la válvula. El
desplazamiento continuo de la placa de accionamiento 142 comprime
la bolsita para efectuar la abertura de la válvula. El
desplazamiento continuo de la placa de accionamiento 142 comprime la
bolsita para efectuar la dispensa del líquido a una velocidad
controlada como se describe más adelante.
El líquido que emerge a través de la boquilla 108
de la salida 166 con válvula entra en un paso que comprende las
secciones 110 y 111 que se extienden hasta la punta de la pieza de
boquilla 88. Se aplica un potencial electrostático a la punta a
través del terminal 92, el cable 94, la salida 66 y el líquido. El
dispositivo está destinado a efectuar una pulverización
ligamentaria de líquidos que tienen resistividades. no mayores de
1.10^{7} \Omega. cm y la pieza de boquilla 88 está por tanto
diseñada en consecuencia, como se ha descrito anteriormente.
La fuerza ejercida sobre la salida de válvula de
la bolsita durante el desplazamiento inicial de la placa de
accionamiento 142 es transmitida a través de la brida 138 de la
bolsita 130, dicha brida será sustancialmente rígida o como mínimo
sustancialmente más rígida que las paredes flexibles de la bolsita.
La brida 138 puede ser mayor de lo mostrado en la Figura 7 y, en
algunas circunstancias, la brida puede ser sustancialmente de la
misma extensión que una pared de la bolsita o la bolsita puede ser
fabricada con una pared flexible y una segunda pared sustancialmente
rígida o como mínimo sustancialmente más rígida que la pared
flexible, siendo después la pared más rígida usada para transmitir
fuerza desde la placa de accionamiento 142 a la salida de válvula
de la bolsita.
La almohadilla 114 sirve para impulsar la bolsita
hacia atrás hasta la posición mostrada en la Figura 7 pero se
apreciará que esta función puede lograrse por cualquier otra forma
de muelle.
Se verá que la carga compresiva es aplicada a la
bolsita moviendo la placa 142 hacia la placa 140 que ha efectuado
la compresión de la almohadilla 146 que, a su vez, se deformará de
tal manera como para conformarse con la forma de la bolsita 130 y
traducir la fuerza que actúa sobre la placa 142 en presión aplicada
sustancialmente uniformemente sobre la parte de la bolsita que
contiene líquido.
Cuando la salida 166 de válvula está abierta,
cuando el líquido se descarga desde la bolsita, la cara de la
almohadilla 146 en contacto con la bolsita continuará a conformar
la forma del líquido que contiene la parte de la bolsita cuando esta
cambia. La presión a la cual la bolsita 130 es tal que un flujo
sustancialmente constante de dispensa independientemente de si la
bolsita está llena, casi vacío o en una condición intermedia e
independientemente del esfuerzo aplicado por el usuario mediante el
gatillo 102. En este caso, el material del cual está compuesta la
almohadilla 146 (y la almohadilla 114) es seleccionado para que la
presión aplicada a la bolsita permanezca sustancialmente constante
independientemente de la extensión a la cual la almohadilla 142
está deformada.
La Figura 8 ilustra esquemáticamente las
características requeridas de un material para este fin. En el
gráfico de la Figura 8, las ordenadas d representan la extensión a
la cual la almohadilla es deformada desde su dimensión de espesor
natural d_{n} y las abscisas P representan la presión a la cual
está sometida la bolsita como resultado de tal deformación. Un
material adecuado para efectuar la dispensa a una velocidad
sustancialmente constante presentará una curva no lineal que tendrá
una sección R sobre la cual la velocidad del cambio de presión P con
respecto a d es reducida en comparación con otras secciones de
la
curva.
curva.
Por consiguiente, precargando la almohadilla para
que sea inicialmente comprimida hasta el punto d_{f} cuando la
bolsita está llena y seleccionando un material para el cual el
rango R es como mínimo igual a la reducción en deformación que la
almohadilla sufre cambiando la forma en conformidad con las
condiciones de llena y vacía de la bolsita, se verá que (asumiendo
que la separación relativa entre las placas 142 y 140 es mantenida
constante en el ajuste de precarga), la bolsita será sometida a una
presión sustancialmente constante a través del ciclo de dispensa, es
decir, de lleno a vacío.
La curva mostrada en la Figura 8 ilustra un caso
ideal. En la práctica, la meseta puede no estar bien definida o ser
tan pronunciada; sin embargo, un material de espuma será adecuado
para muchas aplicaciones que requieren una velocidad
sustancialmente constante dispensando si exhibe una región de meseta
en la cual la fuerza permanece razonablemente constante sobre un
intervalo de compresión/desplazamiento de la espuma. Además, muchas
espumas cuando son comprimidas hasta una extensión dada producirán
una fuerza que decae con el tiempo y de nuevo la selección de la
espuma para una aplicación particular que requiere una dispensa de
una velocidad sustancialmente constante se hará con respecto a las
características de desintegración de la espuma y, especialmente en
el caso de las aplicaciones que pueden implicar la pulverización
sostenida y por consiguiente la compresión de la espuma, se debe
prestar la atención debida a sus características de desintegración.
Para muchas aplicaciones de pulverización, por ejemplo, de
pulverización de productos de cuidado personal tales como perfumes,
desodorantes y sprays para el pelo, la pulverización sólo se
mantiene durante un tiempo relativamente corto y por tanto las
características de desintegración de la espuma no afectarán
indebidamente a la pulverización. Una espuma adecuada que muestra un
comportamiento adecuado para usar en este aspecto del invento es
una espuma de célula abierta tal como una espuma de poliéter, por
ejemplo, que tenga una densidad del orden de 40 kg/m^{3}. Espumas
de poliéter adecuadas son las suministradas por Foam Engineers
Limited of High Wycombe, Inglaterra como los grados ET14W, ET22Y y
ET29G.
En referencia ahora a las Figuras 9, 10A y 10B,
el dispositivo mostrado. comprende un alojamiento 150 que tiene una
porción de mango 152 provista de un gatillo 154 que puede ser
operado por el usuario pivotado en 156 y cargado con muelle hacia
fuera de la parte de mango 152 hasta una posición inoperativa por
unos medios de muelle no mostrados. En esta realización, como se
ilustra, desde el punto de vista eléctrico sólo se muestran el
generador de alto voltaje 158 y el microinterruptor 160, quedando
el conjunto de circuitos restantes generalmente similar a la
mostrada en la realización de la Figura 7. El gatillo 154 está
dispuesto para cooperar con el interruptor 160 que forma parte del
conjunto de circuitos 160 de bajo voltaje asociada con el generador
158, estando dispuesto el interruptor para ser operado en respuesta
al desplazamiento inicial del gatillo 154 desde su posición
inoperativa accionando así el generador 158. La parte de mango o el
gatillo pueden estar provistos de un contacto (no mostrado)
expuesto para el acoplamiento con el mango para crear un camino a
tierra durante el uso.
En un extremo, el alojamiento termina en un tapón
162 desmontable que puede tener una conexión de ajuste por presión
o por rosca de tornillo con el alojamiento 150. Una boquilla 164
ensanchada sobresale a través del tapón 162 y se le suministra
líquido desde un recipiente 130 dentro del alojamiento. El
recipiente está en forma de una bolsita que tiene el mismo diseño
que el descrito con referencia a la Figura 7, comprendiendo la
salida 166 de válvula de la bolsita una parte de boquilla 170 que
ajusta dentro de la sección de mayor diámetro de la boquilla 164. La
salida de alta tensión del generador 158 está conectada
eléctricamente con una parte conductora de la salida 166 de bolsita
para que la alta tensión sea aplicada durante el uso al líquido
suministrado a la boquilla
164.
164.
La bolsita 130 y el generador 158 son recibidos
dentro de un portador 172 que está montado de forma deslizante
dentro del alojamiento 150 para el movimiento hacia y desde el
tapón 162, ocurriendo el movimiento hacia el tapón en respuesta al
apriete del gatillo 154 y el movimiento en la dirección opuesta que
está siendo efectuado, a la liberación del gatillo, por unos medios
de muelle no mostrados que pueden, por ejemplo, actuar entre el
tapón 162 y un cierre 174 situado en el extremo delantero del
portador 172. Estos medios de muelle pueden también ser efectivos
para retornar el gatillo hasta su posición no operativa en la cual
el interruptor 160 está abierto y el generador 158 no está
energizado.
Como se muestra más claramente en las Figuras 10A
y 10B, el portador 172 tiene una configuración de doble camisa que
comprende una camisa interior 176 y una camisa exterior 178 que
están unidas en un extremo del portador con redes de muelle 180 que
permiten que la camisa interior se mueva axialmente respecto a la
camisa exterior. En la Figura 10A, el portador es mostrado en su
condición de no tensado en la cual la camisa interna sobresale
ligeramente más allá de la camisa exterior. En la Figura 10B, el
portador es mostrado en la condición que se obtiene cuando la camisa
interior es desplazada hacia dentro respecto a la camisa exterior,
dando como resultado un tensamiento de las redes 180 que tienden a
desviar el manguito interno de vuelta a la posición mostrada en la
Figura 10A. La camisa interior 176 forma un alojamiento para el
generador 158 y también recibe el microinterruptor 160. El
generador y el microinterruptor están fijados de forma fija dentro
de la camisa interior, por ejemplo por medio de resina de relleno
que puede llenar el espacio entre el microinterruptor 160 y el
generador 158 y también encapsular cables eléctricos (no mostrados)
que conectan el generador al microinterruptor y a un grupo de
baterías (no mostrado). La camisa interior 176 es más corta en
longitud que la camisa exterior 172 y su extremo delantero tiene
una placa de accionamiento 179 fijada allí separada del cierre 174
que cierra el extremo delantero de la camisa exterior. La placa de
cierre 174 está unida de forma de desmontable al portador y puede
ser conectada por roscado a la camisa exterior 178, por ejemplo,
por roscas de tornillo situadas en una brida anular 182 en el
cierre 174 y en la periferia interior de la camisa exterior 178.
La cara presentada hacia dentro del cierre 174
está formada con una brida 184 retenedora anular que define una
cavidad para la recepción de la bolsita 130, estando el cierre 174
formado con una abertura en la cual la salida de válvula 168 de la
bolsita está acoplada para que la salida esté prisionera en el
cierre 174. Una almohadilla 186 de espuma se interpone entre el
saquito y la placa de accionamiento 179 y puede o bien estar fijada
a la placa de accionamiento 179 y ser recibida dentro de la cavidad
definida por la brida 184 o la alfombrilla 186 puede estar separada
de la placa 179 de accionamiento y alojada dentro de la cavidad. Si
se desea, una capa de material de espuma deformable elásticamente
puede también colocarse entre la bolsita y el cierre 172 (de forma
similar a la realización de la Figura 7). El movimiento delantero
del portador 172 está limitado por topes 188 sobre el tapón
162.
Cuando el gatillo 154 está en su posición no
operativa, el portador 172 está movido a la derecha, el cierre 174
está separado de los topes 188 y la camisa interior 176 sobresale
hacia fuera más allá de la camisa exterior 178 como se muestra en la
Figura 10A. En estas circunstancias, la parte de boquilla 170 de la
bolsita 130 se extiende con el consiguiente cierre de la válvula y
el actuador microinterruptor 190 también se extiende para que el
microinterruptor se abra y el generador se desenergice. Después de
la opresión del gatillo 154, el desplazamiento inicial del gatillo
oprime el actuador 190 del microinterruptor mediante un brazo 192 de
palanca para cerrar el interruptor y energizar el generador 158.
Las redes 180 están diseñadas para que, en este punto, proporcionen
suficiente fuerza de muelle para permitir el desplazamiento
continuo del gatillo para mover el portador como una unidad, por el
contacto entre el actuador 190 y el brazo 192 de palanca, hacia el
tapón 162 haciendo que la parte de boquilla 170 se oprima de tal
manera que una válvula de aerosol al abrir la válvula permita el
suministro de líquido de la bolsita 166 a la boquilla 164. El
movimiento axial del portador continúa hasta que el cierre 174 llega
a los topes 188 en cuyo punto el desplazamiento continuo del
gatillo supera la resistencia de muelle ofrecida por las redes 180
y es traducido en movimiento hacia dentro de la camisa interior 176
respecto a la camisa exterior 178 (como se muestra en la Figura 9).
Tal movimiento relativo sirve para comprimir la almohadilla 186 con
la consiguiente compresión de la bolsita 166 y el suministro de
líquido a la boquilla 164 para pulverización electrostática.
Cuando el gatillo 154 es liberado, los variados
componentes vuelven a la condición descrita antes anterior a la
operación del gatillo. El dispositivo puede ser diseñado para
producir una tasa relativamente uniforme de pulverización para que
la velocidad de salida del líquido sea por ejemplo algún valor
entre 0,4 y 2,1 m.s^{-1} independientemente de con cuánta fuerza
es operado el dispositivo por el usuario, siendo la almohadilla de
espuma del tipo descrito con referencia a la Figura 8 y estando
precomprimida para operar dentro de la zona de meseta. Se entenderá
que se pueden emplear otras disposiciones equivalentes de
mecanismos, por ejemplo, empleando medios de muelles precargados
para fijar una velocidad de salida sustancialmente constante o un
rango de velocidad de salida deseada.
Como se ha descrito hasta ahora, los diseños de
boquilla son el tipo de extremo romo o en pico; sin embargo, se ha
visto que incluso con diseños de boquillas que tengan una
configuración angular como se ha mostrado en la Figura 1, la
pulverización ligamentaria eficiente de líquidos de menor
resistividad con la formación de ligamentos con cintura o con
cuello puede, dentro de ciertos límites, fijarse para líquidos
moderadamente polares, es decir, menos polares que mezclas de agua o
acuosas, y que tengan resistividades menores de 1.10^{7}
\Omega. cm, especialmente en el intervalo de 110^{6} \Omega.
cm hasta 1.10^{7} \Omega. cm, usando una boquilla de material
aislante con un diámetro de orificio de salida menor de 350 micras
y preferentemente del orden de 125 a 250 micras y controlando la
velocidad de salida del líquido desde la boquilla para que esté
dentro del intervalo de 0,3 a 2,7 m. s^{-1} (preferentemente de
0,4 a 2,1 m. s^{-1}). Además, la alta tensión aplicada al líquido
cuando este se descarga puede necesitar estar dentro de ciertos
límites pero, dados los parámetros anteriores, puede determinarse
empíricamente una tensión adecuada fácilmente.
Incluso con las modificaciones antes descritas,
el uso de boquillas de configuración angular convencional limita
los líquidos que pueden ser pulverizados hasta un intervalo de
resistividad práctico de aproximadamente 1.10^{6} \Omega. cm y
más alto.
Por consiguiente, de acuerdo con este aspecto del
invento, las realizaciones de las Figuras 6, 7 y 9 pueden ser
modificadas reemplazando las boquillas de extremo romo mostradas
con un diseño puntiagudo o angular tal como el mostrado en la Figura
1 a condición de que la operación esté restringida a los parámetros
antes especificados.
Claims (8)
1. Un procedimiento para pulverizar líquido
electrostáticamente, comprendiendo el procedimiento: suministrar el
líquido desde unos medios (58-60) de suministrado
de fluido hasta una boquilla (10) para descargarlo a través de un
orificio (14) de la boquilla, siendo la boquilla (10) de
configuración puntiaguda que define una parte de punta (12),
teniendo la parte de punta el orificio (14); aplicar un alto
potencial eléctrico al líquido para que el líquido suministrado a
la boquilla (10) sea proyectado desde el orificio (14) bajo la
influencia de fuerzas electrostáticas; y atenuar el gradiente de
potencial en las inmediaciones de la punta (12) de boquilla en
virtud de los medios (30) de atenuación que rodean al orificio (14)
para establecer un potencial que tenga la misma polaridad que la
aplicada al líquido; caracterizado porque: el líquido tiene
una resistividad menor de 1.10^{7} \Omega. cm y mayor de
1.10^{4} \Omega. cm; el líquido es suministrado a la boquilla a
un caudal de 1 cm^{3}/min hasta 8 cm^{3}/min; y el líquido que
se descarga desde el orificio (14) experimenta un estrechamiento
bajo la influencia del gradiente de potencial atenuado para formar
un ligamento que tiene un diámetro de sección transversal que es
sustancialmente menor que la dimensión del
orificio.
orificio.
2. Un procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 1, en el que los medios de atenuación del gradiente
de potencial comprenden un collarín anular o envuelta (34) que
rodean a la punta de la boquilla.
3. Un procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en el que dichos medios
(58-60) suministradores de líquido comprenden: un
recipiente (56) para contener el líquido que tiene que ser
pulverizado; un miembro (68) que puede ser operado por el usuario;
y medios aplicadores de presión para aplicar presión al líquido
almacenado en el recipiente en respuesta a dicho miembro que puede
ser operado por el usuario.
4. Un procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 3, en el que dicho recipiente (56) tiene paredes
flexibles y la aplicación de presión al recipiente deforma el
recipiente, expeliendo de este modo líquido desde el recipiente para
suministrarlo a dicha boquilla.
5. Un procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 4, en el que el recipiente está en forma de una
bolsita (130).
6. Un procedimiento como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el líquido es
alcohol o basado en alcohol/agua.
7. Un procedimiento como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el líquido
comprende un producto de cuidado personal.
8. Un procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 7, en el que el líquido comprende un desodorante, un
antitranspirante, perfume o una fórmula de spray para el pelo.
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