JP2006021148A - 静電噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 漏電の発生を防止し、静電効果を安定的に発揮させるようにする。
【解決手段】 本発明の静電噴霧装置は、液体を無数の液滴Ｄにして噴出する噴霧ノズル２５と、液滴Ｄの拡散範囲の外側に近接するように配設された環状電極２６と、絶縁性材料からなり、噴霧ノズル２５に対して環状電極２６を支持する電極ホルダ２７とを備え、前記液体及び環状電極２６の間に印加される高電圧により液滴Ｄを帯電させるように構成されている。そして、液滴Ｄが噴霧ノズル２５、環状電極２６、又は電極ホルダ２７に付着することを防止するように圧縮エアＡ１，Ａ２を放出するエアノズル３２及び通気穴３３を備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、補助的に圧縮エアを利用した静電噴霧装置に関するものである。

従来の静電噴霧装置として、特許文献１に開示された静電式薬液散布装置を例示する。この装置は作業者の背中に背負われる背負動力噴霧機を利用したものであり、図８に示すように、導電性の薬液を帯電させるため電極８２を噴頭８１に備えるとともに、該電極に高電圧を印加するための高電圧発生部８３を備えている。

実公平６−４１６４１号公報

ところが、作物に効率よく付着させるため、薬液は浸透性及び展着性を備えるように作成されているので、薬液の噴霧は噴頭８１の電極８２はもちろんながら、送風パイプ８４や薬液用ホース８５の表面にもよく付着し、蓄積される。また、電極８２はプラスに、噴霧はマイナスに誘導帯電するため、マイナス帯電の噴霧はプラスの電極８２に引きつけられて付着し、蓄積される。特に長時間にわたって連続噴霧をしていると、噴頭８１から送風パイプ８４や薬液用ホース８５へと薬液の連続膜が形成されて行く。前述したように薬液は導電性を備えているので、この連続膜を介して電極８２の高電圧が背負動力噴霧機側（作業者側）へ伝わることになる。このため、例えば、この連続膜に作業者の手が触れたり、この連続膜が静電噴霧装置のアースされた部位に達したりすれば漏電が発生し、高電圧発生部８３に過大な電流が流れ、十分な静電効果が得られないという課題がある。

上記課題を解決するために、本発明の静電噴霧装置は、
液体を無数の液滴にして噴出する噴霧ノズルと、前記液滴の拡散範囲の外側に近接するように配設された電極と、絶縁性材料からなり、前記噴霧ノズルに対して前記電極を支持する電極ホルダとを備え、前記液体及び前記電極の間に印加される高電圧により前記液滴を帯電させるように構成された静電噴霧装置であって、
前記液滴が前記噴霧ノズル、前記電極、又は前記電極ホルダに付着することを防止するように圧縮エアを放出するエア放出口を備えている。

この構成によれば、前記液滴が前記噴霧ノズル、前記電極、又は前記電極ホルダに付着することを防止して、該液滴の付着による連続膜が形成されないようにすることができる。これにより、導電性を有する前記液滴の連続膜を通じて漏電が発生することを防止できる。

前記エア放出口は、前記噴霧ノズル、前記電極、又は前記電極ホルダに対して前記圧縮エアを放出するように設けられた態様を例示する。

この構成によれば、前記噴霧ノズル、前記電極、又は前記電極ホルダに対して前記液滴が付着することを防止し、また、付着した前記液滴を乾燥させることにより、前記連続膜の形成を防止することができる。

前記エア放出口は、前記液滴の拡散範囲の外側に近接するように、前記噴霧ノズルの液滴噴出方向と略平行に前記圧縮エアを放出するように設けられた態様を例示する。

この構成によれば、前記エア放出口から吹き出される前記圧縮エアにより、前記液滴が噴霧方向以外へ飛散することを防止し、前記電極ホルダへ前記液滴が付着することを防止することができる。また、前記エア放出口から放出される前記圧縮エアは、前記液滴を前記噴霧方向へ加速し、前記液滴の到達距離と、前記液滴の作物間への貫通力を増大させるようにも作用する。

本発明に係る静電噴霧装置によれば、漏電の発生を防止し、静電効果を安定的に発揮させることができるという優れた効果を奏する。

図１〜図３は本発明を具体化した第一実施形態の静電噴霧装置を示している。図１は、本発明の静電噴霧装置の全体構成を示しており、この装置は、作物の病気や虫の防除用薬液を収容し供給するための薬液供給部としての収容タンク１と、該収容タンク１から供給される薬液を加圧する薬液圧力発生部としてのポンプ２と、圧縮エアを供給するエアコンプレッサ１５と、該薬液圧力発生部及びエアコンプレッサ１５にホース３，１６を介してそれぞれ接続された手持ち式ノズル部９とを備えている。ポンプ２やエアコンプレッサ１５としては、所定の圧力が得られるものであれば特に限定されないが、エンジンやモータ等の原動機で駆動されるものを例示する。

手持ち式ノズル部９は、手持ち用のグリップ部４と、該グリップ部４の先端側に取り付けられた支持体としての噴管１１と、該噴管１１の先端にコネクタ１４を介して着脱可能に接続された噴霧部２１とを備えている。

グリップ部４は、その基端側にホース３が接続され、該ホース３からの薬液供給を制御するための薬液供給制御弁５と、直流高電圧を発生させるための高電圧発生装置６と、高電圧発生装置６の駆動源としての蓄電池７と、高電圧発生装置６の動作を制御する感圧センサー８とを備えている。そして、薬液の圧力を検知する感圧センサー８により、薬液供給制御弁５が開かれることによる噴霧出力の有無を検出して高電圧発生装置６を作動させるようにしている。

噴管１１は、噴霧部２１をグリップ部４に対して間隔をおいて支持するためのもので、中空パイプ状に形成されている。噴管１１の基端側外周には、電気絶縁性材料からなる補助グリップ部１１ａが装着されている。噴管１１の内部には、薬液供給制御弁５から噴霧部２１の噴霧ノズル２５へ薬液を供給する接続チューブ１２と、高電圧発生装置６から噴霧部２１へ高電圧を送電する高電圧ケーブル１３とが収容されている。この高電圧ケーブル１３は絶縁物で被覆されている。

噴霧部２１は、コネクタ１４を介して噴管１１に支持されており、薬液を無数の液滴Ｄにして噴出する噴霧ノズル２５と、該噴霧ノズル２５から噴出される液滴Ｄの拡散範囲の外側に近接するように配設された電極としての環状電極２６と、該環状電極２６を噴霧ノズル２５に結合する電気絶縁性を有する電極ホルダ２７と、該電極ホルダ２７の噴管１１側に設けられた電気絶縁性を有する漏電防止部２２と、該電極ホルダ２７に着脱可能に装着されたエアアシスト部２８とを備えている。噴霧ノズル２５は、本例では導電性材料で形成されているが、これに限定されず、プラスチックやセラミックで形成されたものも適宜採用できる。この噴霧部２１は、噴霧ノズル２５に供給される薬液と環状電極２６の間に印加される高電圧により液滴Ｄを帯電させるように構成されている。薬液と環状電極２６の間に高電圧を印加する方法としては、特に限定されないが、薬液に接する導電性部位（噴霧ノズル２５や、導電性材料で形成された接続チューブ１２、収容タンク１等）や薬液中に浸けられた電極等と、環状電極２６との間に高電圧を印加することを例示する。

電極ホルダ２７は、噴管１１先端側が開口した略カップ状に形成されている。電極ホルダ２７の底壁部の中央には噴管１１を挿通するための噴管挿通穴２７ａが設けられている。電極ホルダ２７の周壁部には、その内外を連通する複数（本例では４つ）の貫通穴２７ｂが設けられており、電極ホルダ２７にエアアシスト部２８が装着されていないときは、この貫通穴２７ｂから電極ホルダ２７内に溜まった液滴Ｄを電極ホルダ２７外に排出することができるようになっている。また、電極ホルダ２７の開口部側の内周縁部には、環状電極２６が配設されている。

漏電防止部２２は、噴管１１の全周に渡る環状凹部２３を備えており、該環状凹部２３の内側には、液滴Ｄが入り込み難いので、噴管１１への液滴Ｄの付着による連続膜を環状凹部２３で途切れさせるようにすることができる。これにより、導電性を有する液滴Ｄを通じて噴霧部２１の高電位がグリップ部４側に伝わることを防止することができる。

エアアシスト部２８は、図２に示すように、電極ホルダ２７の外周に嵌装可能な筒体状に形成されており、電極ホルダ２７に固定手段としてのネジ２９で固定されるようになっている。エアアシスト部２８の周壁は、内部が圧縮エアが通過可能な空洞３０となっている。そして、エアアシスト部２８には、エアホース１６を介してエアコンプレッサ１５からの圧縮エアを空洞３０内に供給するためのエア導入口３１と、該空洞３０内の圧縮エアを放出するための第一のエア放出口としての複数（本例では４つ）のエアノズル３２と、電極ホルダ２７の貫通穴２７ｂを通して該電極ホルダ２７内に圧縮エアを放出するための第二のエア放出口としての複数（本例では４つ）の通気穴３３とが設けられている。エアノズル３２は、エアアシスト部２８の噴霧方向側端面において、環状電極２６の周囲を囲むように列設されており、液滴Ｄの拡散範囲の外側に近接するように、噴霧ノズル２５の液滴Ｄ噴出方向と略平行に圧縮エアＡ１を放出するようになっている。

このような構成で噴霧ノズル２５から噴出する液滴Ｄは誘導帯電されることになる。本例では、薬液に対して環状電極２６に直流正電圧を印加し、噴霧ノズル２５先端において液滴Ｄをマイナスに誘導帯電させるように構成されている。これと同時にエアコンプレッサ１５を作動させると、エアアシスト部２８に供給された圧縮エアＡ１がエアノズル３２から放出されるるとともに、通気穴３３から電極ホルダ２７内にも圧縮エアＡ２が流入し、環状電極２６の内側を通過して電極ホルダ２７外へ放出される。

以上のように構成された本例の静電噴霧装置によれば、液滴Ｄが噴霧ノズル２５、環状電極２６、又は電極ホルダ２７に付着することを防止するように圧縮エアＡ１，Ａ２を放出するエアノズル３２及び通気穴３３を備えているので、これらの表面に該液滴Ｄの付着による連続膜が形成されないようにすることができる。これにより、導電性を有する液滴Ｄの連続膜を通じて漏電が発生することを防止できる。

また、通気穴３３は、電極ホルダ２７内に対して圧縮エアＡ２を放出するように設けられているので、電極ホルダ２７、並びにその中に配設された噴霧ノズル２５及び環状電極２６に対して液滴Ｄが付着することを防止し、また、付着した液滴Ｄを乾燥させることにより、連続膜の形成を防止することができる。また、電極ホルダ２７内に放出された圧縮エアＡ２は、環状電極２６の内側を通過して電極ホルダ２７外へ放出されるときに、噴霧ノズル２５から噴出された液滴Ｄを噴霧方向へ加速し、液滴Ｄの到達距離と、液滴Ｄの作物間への貫通力を増大させるようにも作用する。

また、エアノズル３２は、液滴Ｄの拡散範囲の外側に近接するように、噴霧ノズル２５の液滴Ｄ噴出方向と略平行に圧縮エアＡ１を放出するように設けられているので、この圧縮エアＡ１により、液滴Ｄが噴霧方向以外へ飛散することを防止し、電極ホルダ２７へ液滴Ｄが付着することを防止することができる。また、エアノズル３２から放出される圧縮エアＡ１は、液滴Ｄを噴霧方向へ加速し、液滴Ｄの到達距離と、液滴Ｄの作物間への貫通力を増大させるようにも作用する。

次に、図４は本発明を多数の噴霧部２１が取り付けられた幅の広いブーム３５を備えたブームスプレイヤタイプの静電噴霧装置に具体化した第二実施形態を示している。本例の各噴霧部２１は、第一実施形態と同様のものであるため、同実施形態と共通する部分については、同一符号を付することにより重複説明を省く（以下、他の実施形態についても同様）。

本例の静電噴霧装置は、略水平に延びるブーム３５を備え、該ブーム３５には、その長さ方向へ複数の噴霧部２１が所定の間隔をおいて列設されている。ブーム３５の内部には、噴霧部２１へ薬液を供給する接続チューブ１２と、噴霧部２１へ高電圧を送電する高電圧ケーブル１３とが収容されており、これらから各噴霧部２１へ薬液と高電圧とを供給するようになっている。また、ブーム３５と平行にエアホース１６が配設されており、該エアホース１６から各噴霧部２１へ圧縮エアが供給されるようになっている。

本例の静電噴霧装置によっても、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、図５及び図６は本発明を具体化した第三実施形態を示している。この静電噴霧装置は、エアアシスト部４１が、主に第一実施形態と相違している。

本例のエアアシスト部４１は、電極ホルダ２７の外周に嵌装可能な筒体状に形成されている点については第一実施形態と同様であるが、これに加え、該筒体の噴霧方向側の開口を狭めるように、環状凸部４２が形成されており、該環状凸部４２も内部が空洞４３になっており、周壁の空洞３０と連通している。また、このエアアシスト部４１には、第一実施形態におけるエアノズル３２に代えて、環状凸部４２の噴霧方向側の面における内周側縁部に、該縁部に沿って延びる環状穴４４が形成されており、該環状穴４４は空洞４３と連通している。そして、この環状穴４４から、液滴Ｄの拡散範囲の外側に近接するように、噴霧ノズル２５の液滴Ｄ噴出方向と略平行に圧縮エアＡ１を放出するようになっている。

本例の静電噴霧装置によっても、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、図７は本発明を具体化した第四実施形態を示している。この静電噴霧装置は、噴霧部５１が以下に示す点において、主に第一実施形態と相違している。

本例の噴霧部５１は、第一実施形態におけるエアアシスト部２８を備えていない。そして、電極ホルダ２７には、貫通穴２７ｂに代えて、エアホース１６を介してエアコンプレッサ１５からの圧縮エアＡ２を電極ホルダ２７内へ供給するためのエア導入口３１が設けられている。

本例の静電噴霧装置によっても、第一実施形態と同様に電極ホルダ２７内に圧縮エアＡ２が流入し、環状電極２６の内側を通過して電極ホルダ２７外へ放出されるので、この点において、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）第一〜第三実施形態において、電極ホルダ２７と、エアアシスト部２８，４１とを一体化した構成とすること。
（２）本発明の静電噴霧装置を液肥の散布に使用すること。
（３）第一、第三、又は第四実施形態において、基部が機体支持されるように構成すること。

本発明を具体化した第一実施形態に係る静電噴霧装置の全体構成を示す図である。 同静電噴霧装置の噴霧部の分解斜視図である。 同静電噴霧装置の噴霧部の側断面図である。 本発明を具体化した第二実施形態に係る静電噴霧装置の噴霧部の側面図である。 本発明を具体化した第三実施形態に係る静電噴霧装置の噴霧部の側断面図である。 同静電噴霧装置の噴霧部の分解斜視図である。 本発明を具体化した第四実施形態に係る静電噴霧装置の噴霧部の側断面図である。 従来の静電噴霧装置の要部を示す側断面図である。

符号の説明

１１ 噴管
１５ エアコンプレッサ
２１ 噴霧部
２２ 漏電防止部
２５ 噴霧ノズル
２６ 環状電極
２７ 電極ホルダ
２８ エアアシスト部
３０ 空洞
３１ エア導入口
３２ エアノズル
３３ 通気穴
４１ エアアシスト部
４４ 環状穴
５１ 噴霧部
Ｄ 液滴
Ｓ 噴霧
Ａ１ 圧縮エア
Ａ２ 圧縮エア

Claims (3)

1. 液体を無数の液滴にして噴出する噴霧ノズルと、前記液滴の拡散範囲の外側に近接するように配設された電極と、絶縁性材料からなり、前記噴霧ノズルに対して前記電極を支持する電極ホルダとを備え、前記液体及び前記電極の間に印加される高電圧により前記液滴を帯電させるように構成された静電噴霧装置であって、
   前記液滴が前記噴霧ノズル、前記電極、又は前記電極ホルダに付着することを防止するように圧縮エアを放出するエア放出口を備えた静電噴霧装置。
2. 前記エア放出口は、前記噴霧ノズル、前記電極、又は前記電極ホルダに対して前記圧縮エアを放出するように設けられた請求項１記載の静電噴霧装置。
3. 前記エア放出口は、前記液滴の拡散範囲の外側に近接するように、前記噴霧ノズルの液滴噴出方向と略平行に前記圧縮エアを放出するように設けられた請求項１又は２記載の静電噴霧装置。

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