JP2006181540A - Electrostatic spray apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気流体力学により液体を霧化して噴霧する静電噴霧装置に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic spraying device that atomizes and sprays a liquid by electrohydrodynamics.
従来より、電気流体力学（ＥＨＤ：Electro Hydrodynamics）により液体を霧化して噴霧する静電噴霧装置が知られている。この静電噴霧装置は、例えば細径管の開口端の近傍に電界を形成し、その電界の不平等性を用いて細径管内の液体を霧化して噴霧するものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrostatic spraying device that atomizes and sprays a liquid by electrohydrodynamics (EHD) is known. In this electrostatic spraying device, for example, an electric field is formed in the vicinity of the opening end of a small diameter tube, and the liquid in the small diameter tube is atomized and sprayed using the inequality of the electric field.
例えば、特許文献１や特許文献２には、静電噴霧装置で構成された吸入器が開示されている。この吸入器は、例えば喘息や気管支炎等の治療薬を霧化し、微細な液滴状になった薬剤を鼻から吸入させるために用いられる。また、特許文献３には、静電噴霧装置で構成された手持ち式のスプレー装置が開示されている。このスプレー装置は、液状ファンデーションや香水等の化粧品を霧化し、微細な液滴状になった化粧品を肌に付着させるために用いられる。 For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose an inhaler configured by an electrostatic spray device. This inhaler is used, for example, to atomize a therapeutic agent such as asthma and bronchitis and to inhale the drug in the form of fine droplets from the nose. Patent Document 3 discloses a hand-held spray device configured with an electrostatic spray device. This spray device is used for atomizing cosmetics such as liquid foundations and perfumes and attaching the cosmetics in the form of fine droplets to the skin.
これらの特許文献に開示された吸入器やスプレー装置では、ノズルの先端近傍に電界が形成され、ノズルの先端に存在する液体が霧化されて放出される。
ここで、静電噴霧装置で液体を霧化する際には、ノズルの先端の気液界面が電界によって引き伸ばされて円錐状になる。そして、従来の静電噴霧装置では、円錐状となった気液界面の形状が一定しないため、噴霧量が安定しないという問題があった。（円錐状となった気液界面をコーンと呼ぶ。）すなわち、ノズルの先端に形成されるコーンは、ノズルの先端面の濡れ具合などの変化によって、図１５に示すようなノズルの内面に連続する形状になったり、図１６に示すようなノズルの外面に連続する形状になったりと、底面の直径が変化して、形状が連続して一定にならなかった。そして、大きいコーンの時は噴霧量が大きくなり、小さいコーンの時は噴霧量が小さくなっていた。 Here, when the liquid is atomized by the electrostatic spraying device, the gas-liquid interface at the tip of the nozzle is stretched by an electric field and becomes conical. And in the conventional electrostatic spraying apparatus, since the shape of the conical gas-liquid interface is not constant, there is a problem that the spray amount is not stable. (The conical gas-liquid interface is called a cone.) In other words, the cone formed at the tip of the nozzle continues to the inner surface of the nozzle as shown in FIG. 15 due to changes in the wetness of the nozzle tip. The shape of the bottom surface changed, and the shape did not become constant continuously. When the cone is large, the spray amount is large, and when the cone is small, the spray amount is small.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、管状のノズルの先端付近に電界を形成して該ノズルの先端の液体を霧化する静電噴霧装置において、噴霧変動量の少ない静電噴霧装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to form an electric field near the tip of a tubular nozzle to atomize the liquid at the tip of the nozzle, An object of the present invention is to provide an electrostatic spraying device with a small amount of spray fluctuation.
第１、第２、第４及び第８の各発明は、液体を貯留する容器部材（20）と、上記容器部材（20）の内部空間に連通する管状のノズル部材（31）と、上記ノズル部材（31）内の液体に接する第１電極（31,37）と、上記ノズル部材（31）内の液体から絶縁された第２電極（35）とを備え、上記第１電極（31,37）と上記第２電極（35）との間に電位差が与えられると上記ノズル部材（31）の先端から液体が噴霧される静電噴霧装置を対象とする。 Each of the first, second, fourth and eighth inventions includes a container member (20) for storing a liquid, a tubular nozzle member (31) communicating with the internal space of the container member (20), and the nozzle A first electrode (31, 37) in contact with the liquid in the member (31); and a second electrode (35) insulated from the liquid in the nozzle member (31), the first electrode (31, 37). ) And the second electrode (35), an electrostatic spraying device that sprays liquid from the tip of the nozzle member (31) when a potential difference is applied is targeted.
第１の発明において、上記ノズル部材（31）は、その先端が上記容器部材（20）内における液面（51）よりも低い位置に設けられ、その先端部（31a）の肉厚が他の部分より薄くなっている。 1st invention WHEREIN: The said nozzle member (31) is provided in the position where the front-end | tip is lower than the liquid level (51) in the said container member (20), and the thickness of the front-end | tip part (31a) is other than that. It is thinner than the part.
第１の発明では、上記ノズル部材（31）の先端面（31b）の肉厚が先端部（31a）以外の他の部分に比べて薄くなっている。すなわち、全延長に亘って肉厚がほぼ均一となっている従来の管状のノズル部材とは異なり、本発明に係るノズル部材（31）では、先端面（31b）で内径と外径との差が小さくなるように形成されている。液体が霧化される時には、ノズル部材（31）の先端に形成される気液界面（52）が円錐状になる。この円錐状になった気液界面（52）の形状は、該ノズル部材（31）の先端面（31b）の濡れ具合などの変化によって、その底面の直径がノズル部材（31）の先端の内径から外径まで変化する。そして、そのコーンの大きさは底面の直径によって変化する。従って、ノズル部材（31）の先端面（31b）で内径と外径との差が小さくなっているこの発明では、液体が霧化される時にノズル部材（31）の先端に形成されるコーン底面の直径の変化量は小さくなり、該コーンの大きさの変化量も小さくなる。 In 1st invention, the thickness of the front end surface (31b) of the said nozzle member (31) is thin compared with other parts other than a front-end | tip part (31a). That is, unlike the conventional tubular nozzle member in which the wall thickness is substantially uniform over the entire extension, in the nozzle member (31) according to the present invention, the difference between the inner diameter and the outer diameter at the tip surface (31b). Is formed to be small. When the liquid is atomized, the gas-liquid interface (52) formed at the tip of the nozzle member (31) becomes conical. The shape of the conical gas-liquid interface (52) is such that the diameter of the bottom surface of the nozzle member (31) becomes the inner diameter of the tip of the nozzle member (31) due to changes in the wetness of the tip surface (31b) of the nozzle member (31). To the outer diameter. The size of the cone varies depending on the diameter of the bottom surface. Therefore, in the present invention in which the difference between the inner diameter and the outer diameter is small on the tip surface (31b) of the nozzle member (31), the bottom surface of the cone formed at the tip of the nozzle member (31) when the liquid is atomized. The change amount of the diameter of the cone becomes small, and the change amount of the size of the cone also becomes small.
第２の発明において、上記ノズル部材（31）は、その先端が上記容器部材（20）内における液面（51）よりも低い位置に設けられ、上記ノズル部材（31）の先端部（31a）の肉厚は、先端に近づくに従って徐々に薄くなっている。 2nd invention WHEREIN: The said nozzle member (31) is provided in the position where the front-end | tip is lower than the liquid level (51) in the said container member (20), The front-end | tip part (31a) of the said nozzle member (31) The wall thickness gradually decreases as it approaches the tip.
第２の発明では、上記ノズル部材（31）の先端部（31a）において内径と外径との差が先端に近づくに従って小さくなるように、そして先端面（31b）で最も小さくなるように形成されている。これによって、液体が霧化される時にノズル部材（31）の先端に形成されるコーン底面の直径の変化量は小さくなるので、該コーンの大きさの変化量も小さくなる。 In the second invention, the tip portion (31a) of the nozzle member (31) is formed such that the difference between the inner diameter and the outer diameter becomes smaller as it approaches the tip, and the tip surface (31b) becomes the smallest. ing. Thereby, when the liquid is atomized, the amount of change in the diameter of the bottom surface of the cone formed at the tip of the nozzle member (31) becomes small, so the amount of change in the size of the cone also becomes small.
第３の発明は、上記第２の発明において、上記ノズル部材（31）の先端部（31a）は、内径が一定であって、外径が先端に近づくに従って徐々に小さくなっている。 In a third aspect based on the second aspect, the tip (31a) of the nozzle member (31) has a constant inner diameter and gradually decreases as the outer diameter approaches the tip.
第３の発明では、上記ノズル部材（31）の先端部（31a）において、内径は変化しないが外径は先端に近づくに従って徐々に小さくなって、内径と外径との差も先端に近づくに従って徐々に小さくなっている。そして、その差が先端面（31b）で最も小さくなっている。 In the third aspect of the invention, the inner diameter of the tip portion (31a) of the nozzle member (31) does not change, but the outer diameter gradually decreases as it approaches the tip, and the difference between the inner diameter and the outer diameter also approaches the tip. It is getting smaller gradually. The difference is the smallest on the tip surface (31b).
第４の発明において、上記ノズル部材（31）の先端面（31b）には、親水処理が施されている。 In the fourth invention, the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is subjected to a hydrophilic treatment.
第４の発明では、ノズル部材（31）の先端面（31b）に親水処理が施されているので、該先端面（31b）は、その全体がほぼ確実に濡れた状態となる。従って、ノズル部材（31）の先端にコーンが形成される時に、該ノズル部材（31）の先端面（31b）の全体が濡れた状態となって、気液界面（52）が図１６に示すようなノズル部材（31）の外面に連続する形状になり、そのままの形状で安定するので、該コーンの大きさはほとんど変化しなくなる。 In the fourth aspect of the invention, the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is subjected to a hydrophilic treatment, so that the tip surface (31b) is almost certainly wet. Therefore, when the cone is formed at the tip of the nozzle member (31), the entire tip surface (31b) of the nozzle member (31) becomes wet, and the gas-liquid interface (52) is shown in FIG. Since such a shape is continuous with the outer surface of the nozzle member (31) and the shape is stable as it is, the size of the cone hardly changes.
第５の発明は、上記第４の発明において、上記ノズル部材（31）の先端面（31b）に施された親水処理が、該先端面（31b）を粗面化する粗面加工であるものである。 According to a fifth invention, in the fourth invention, the hydrophilic treatment applied to the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is a roughing process for roughening the tip surface (31b). It is.
第５の発明では、上記ノズル部材（31）の先端面（31b）に粗面加工が施されているので、該先端面（31b）はその全体がほぼ確実に濡れた状態となる。 In the fifth aspect of the invention, the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is roughened so that the tip surface (31b) is almost completely wetted.
第６の発明は、上記第４の発明において、上記ノズル部材（31）の先端面（31b）に施された親水処理が、該先端面（31b）に径方向に延びる溝（19）を形成する加工であるものである。 In a sixth aspect based on the fourth aspect, the hydrophilic treatment applied to the tip surface (31b) of the nozzle member (31) forms a groove (19) extending in the radial direction on the tip surface (31b). It is a process to do.
第６の発明では、ノズル部材（31）の先端にコーンが形成される時に、液体が毛細管現象によって溝（19）の全体へ行き渡る。このため、ノズル部材（31）の先端面（31b）はその全体が濡れた状態になりやすい。 In the sixth invention, when the cone is formed at the tip of the nozzle member (31), the liquid spreads over the entire groove (19) by capillary action. For this reason, the tip end surface (31b) of the nozzle member (31) tends to be wet.
第７の発明は、上記第４の発明において、上記ノズル部材（31）の先端面（31b）に施された親水処理が、該先端面（31b）に親水性材料による被膜を形成する被膜加工であるものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the hydrophilic processing applied to the tip surface (31b) of the nozzle member (31) forms a coating of a hydrophilic material on the tip surface (31b). It is what is.
第７の発明では、ノズル部材（31）の先端面（31b）に親水性材料による被膜が形成されているので、該先端面（31b）はその全体がほぼ確実に濡れた状態となる。 In the seventh invention, since the coating of the hydrophilic material is formed on the tip surface (31b) of the nozzle member (31), the tip surface (31b) is almost entirely wetted.
第８の発明において、上記ノズル部材（31）の先端面（31b）には、撥水処理が施されている。 In the eighth invention, the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is subjected to water repellent treatment.
第８の発明では、ノズル部材（31）の先端面（31b）に撥水処理が施されているので、該先端面（31b）は、その全体がほぼ確実に濡れていない状態となる。従って、ノズル部材（31）の先端にコーンが形成される時に液体が該ノズル部材（31）の先端面（31b）によってはじかれるので、上記コーンは、底面が広がりにくくなって、図１５に示すようなノズル部材（31）の内面に連続する形状で安定し、大きさがほとんど変化しなくなる。 In the eighth aspect of the invention, the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is subjected to water repellent treatment, so that the tip surface (31b) is almost completely not wet. Accordingly, when the cone is formed at the tip of the nozzle member (31), the liquid is repelled by the tip surface (31b) of the nozzle member (31). Such a shape that is continuous with the inner surface of the nozzle member (31) is stable, and the size hardly changes.
上記第１乃至第３の各発明によれば、ノズル部材（31）の先端面（31b）で内径と外径との差が小さくなるようにしているので、該ノズル部材（31）の先端から液体が霧化される時に形成されるコーン底面の直径の変化量は小さくなり、該コーンの大きさの変化量も小さくなる。従って、本発明の静電噴霧装置（10）では、噴霧変動量が小さくなる。これによって、所定の噴霧量以上の液体が霧化されて液体が無駄に消費されたり、十分な噴霧量が得られなかったりといった不具合を解消することができる。 According to each of the first to third inventions, the difference between the inner diameter and the outer diameter is made small on the tip surface (31b) of the nozzle member (31). The amount of change in the diameter of the cone bottom formed when the liquid is atomized is reduced, and the amount of change in the size of the cone is also reduced. Therefore, in the electrostatic spraying device (10) of the present invention, the spray fluctuation amount is small. As a result, it is possible to solve problems such as the atomization of the liquid above the predetermined spray amount and the wasteful consumption of the liquid or the insufficient spray amount.
また、上記第４の発明によれば、ノズル部材（31）の先端にコーンが形成される時に、該ノズル部材（31）の先端面（31b）の全体が濡れた状態となる。そして、ノズル部材（31）の先端に形成されるコーンは、図１６に示すようなノズル部材（31）の外面に連続する形状になり、そのままの形状で安定する。従って、上記コーンの大きさはほとんど変化しなくなり、本発明の静電噴霧装置（10）では噴霧変動量が小さくなる。 According to the fourth aspect, when the cone is formed at the tip of the nozzle member (31), the entire tip surface (31b) of the nozzle member (31) is wet. The cone formed at the tip of the nozzle member (31) has a shape that is continuous with the outer surface of the nozzle member (31) as shown in FIG. Therefore, the size of the cone is hardly changed, and the spray fluctuation amount is small in the electrostatic spray device (10) of the present invention.
また、上記第８の発明によれば、ノズル部材（31）の先端にコーンが形成される時に、該ノズル部材（31）の先端面（31b）の全体が濡れていない状態となる。そして、ノズル部材（31）の先端に形成されるコーンは、図１５に示すようなノズル部材（31）の内面に連続する形状になり、そのままの形状で安定する。従って、上記コーンの大きさはほとんど変化しなくなり、本発明の静電噴霧装置（10）では噴霧変動量が小さくなる。 According to the eighth aspect, when the cone is formed at the tip of the nozzle member (31), the entire tip surface (31b) of the nozzle member (31) is not wet. The cone formed at the tip of the nozzle member (31) has a shape that is continuous with the inner surface of the nozzle member (31) as shown in FIG. 15, and is stable as it is. Therefore, the size of the cone is hardly changed, and the spray fluctuation amount is small in the electrostatic spray device (10) of the present invention.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。
Embodiment 1 of the Invention
A first embodiment of the present invention will be described.
図１に示すように、本実施形態の静電噴霧装置（10）は、噴霧カートリッジ（15）と電源（16）とを備えている。 As shown in FIG. 1, the electrostatic spraying device (10) of this embodiment includes a spray cartridge (15) and a power source (16).
図２及び図３に示すように、噴霧カートリッジ（15）は、溶液タンク（20）と、ノズルユニット（30）と、電極ホルダー（40）と、リング電極（35）とを備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the spray cartridge (15) includes a solution tank (20), a nozzle unit (30), an electrode holder (40), and a ring electrode (35).
上記溶液タンク（20）は、容器部材を構成するものであって、タンク本体（21）を備えている。タンク本体（21）は、やや扁平な直方体形状に形成された中空の容器である。タンク本体（21）の天板には、空気抜き孔（25）が形成されている。タンク本体（21）の底面（22）は、タンク本体（21）の背面（図１における右側面、図２及び図３における奥側の側面）からタンク本体（21）の前面（図１における左側面、図２及び図３における手前側の側面）へ向かって傾斜した傾斜面となっている。そして、タンク本体（21）では、その背面側よりも前面側の方が深くなっている。また、タンク本体（21）の側面は、概ね鉛直面となっている。 The solution tank (20) constitutes a container member and includes a tank body (21). The tank body (21) is a hollow container formed in a slightly flat rectangular parallelepiped shape. An air vent hole (25) is formed in the top plate of the tank body (21). The bottom surface (22) of the tank body (21) is from the back surface (right side surface in FIG. 1, the back side surface in FIGS. 2 and 3) to the front surface (left side in FIG. 1) of the tank body (21). 2 and the front side surface in FIGS. 2 and 3). In the tank body (21), the front side is deeper than the back side. Further, the side surface of the tank body (21) is generally a vertical surface.
上記タンク本体（21）の前面には、管部（23）が設けられている。この管部（23）は、比較的短い円管状に形成されており、タンク本体（21）の前面から概ね水平方向へ突出している。タンク本体（21）の前面において、管部（23）は、該前面の下端寄りで、且つ該前面の幅方向の概ね中央に配置されている。また、タンク本体（21）の前面を形成する壁には貫通孔（24）が形成されており、この貫通孔（24）を介してタンク本体（21）の内部空間と管部（23）とが連通する。貫通孔（24）の下端は、タンク本体（21）の底面（22）よりも僅かに上方に位置している（図１を参照）。 A pipe part (23) is provided on the front surface of the tank body (21). This pipe part (23) is formed in a comparatively short circular tube shape, and protrudes in a substantially horizontal direction from the front surface of the tank body (21). On the front surface of the tank body (21), the pipe portion (23) is disposed near the lower end of the front surface and at the approximate center in the width direction of the front surface. Further, a through hole (24) is formed in the wall forming the front surface of the tank body (21), and the internal space of the tank body (21) and the pipe portion (23) are connected through the through hole (24). Communicate. The lower end of the through hole (24) is positioned slightly above the bottom surface (22) of the tank body (21) (see FIG. 1).
図３及び図４に示すように、上記ノズルユニット（30）は、噴霧ノズル（31）とノズルホルダー（32）とを備えている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the nozzle unit (30) includes a spray nozzle (31) and a nozzle holder (32).
上記噴霧ノズル（31）は、ステンレス製の円管であって、ノズル部材を構成している。この噴霧ノズル（31）は、全長に亘って内径が一定になっている。また、外径も先端部（31a）を除いて一定になっている。噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の外径は、先端に近づくに従って徐々に小さくなっている。そして、最先端で内径と外径とが一致して同じ大きさになっている。すなわち、噴霧ノズル（31）の先端部（31a）はテーパ状になっており、その最先端がエッジ状になって肉厚が実質的に０ｍｍとなっている。 The spray nozzle (31) is a stainless steel circular tube and constitutes a nozzle member. The spray nozzle (31) has a constant inner diameter over its entire length. The outer diameter is also constant except for the tip (31a). The outer diameter of the tip part (31a) of the spray nozzle (31) is gradually reduced as it approaches the tip. And the inner diameter and the outer diameter coincide with each other at the leading edge and have the same size. That is, the tip end portion (31a) of the spray nozzle (31) is tapered, and the leading edge thereof is an edge shape so that the wall thickness is substantially 0 mm.
上記噴霧ノズル（31）の詳細な形状について、図５を参照しながら説明する。噴霧ノズル（31）は、その外径が０.７ｍｍであり、その内径（Ｄ）が０.４ｍｍである。噴霧ノズル（31）の肉厚（ｔ）は、０.１５ｍｍとなっている。また、図５の断面視において噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の外周面（31c）を表す上側の線と下側の線と挟まれた頂点角度（θ）は２０度になっている。つまり、噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の外周面（31c）は、頂角が２０度の円錐面になっている。 The detailed shape of the spray nozzle (31) will be described with reference to FIG. The spray nozzle (31) has an outer diameter of 0.7 mm and an inner diameter (D) of 0.4 mm. The wall thickness (t) of the spray nozzle (31) is 0.15 mm. In addition, in the cross-sectional view of FIG. 5, the vertex angle (θ) between the upper line and the lower line representing the outer peripheral surface (31c) of the tip (31a) of the spray nozzle (31) is 20 degrees. Yes. That is, the outer peripheral surface (31c) of the tip portion (31a) of the spray nozzle (31) is a conical surface with an apex angle of 20 degrees.
上記ノズルホルダー（32）は、円筒型で有底のキャップ状に形成されている。ノズルホルダー（32）は、その内径が管部（23）の外径と概ね等しくなっており、該管部（23）へ被せられている。つまり、ノズルホルダー（32）には、溶液タンク（20）の管部（23）が挿入されている。ノズルホルダー（32）では、その底部（図３における手前側の端部）の中央に噴霧ノズル（31）の基端部が挿入されている。噴霧ノズル（31）の基端部は、ノズルホルダー（32）の底部を貫通している。溶液タンク（20）にノズルユニット（30）を取り付けると、噴霧ノズル（31）がタンク本体（21）の前面から概ね水平方向へ突出した状態となり、更には、噴霧ノズル（31）が管部（23）及び貫通孔（24）を介してタンク本体（21）の内部空間に連通した状態となる。 The nozzle holder (32) has a cylindrical shape with a bottomed cap. The inner diameter of the nozzle holder (32) is substantially equal to the outer diameter of the pipe part (23), and is covered by the pipe part (23). That is, the tube portion (23) of the solution tank (20) is inserted into the nozzle holder (32). In the nozzle holder (32), the base end portion of the spray nozzle (31) is inserted in the center of the bottom portion (end portion on the near side in FIG. 3). The proximal end portion of the spray nozzle (31) passes through the bottom portion of the nozzle holder (32). When the nozzle unit (30) is attached to the solution tank (20), the spray nozzle (31) protrudes from the front surface of the tank body (21) in a substantially horizontal direction. Further, the spray nozzle (31) is connected to the pipe portion ( 23) and the internal space of the tank body (21) through the through hole (24).
上記ノズルホルダー（32）には、端子部（33）が設けられている。この端子部（33）は、ノズルホルダー（32）の外周面から突出しており、ノズルホルダー（32）の開口端側（図３における奥側）に配置されている。ノズルホルダー（32）は、端子部（33）を含む全体が導電性樹脂によって構成されている。そして、ノズルホルダー（32）の底部に挿入された噴霧ノズル（31）は、ノズルホルダー（32）と電気的に接続されており、第１電極を構成している。 The nozzle holder (32) is provided with a terminal portion (33). The terminal portion (33) protrudes from the outer peripheral surface of the nozzle holder (32) and is disposed on the opening end side (the back side in FIG. 3) of the nozzle holder (32). The entire nozzle holder (32) including the terminal portion (33) is made of a conductive resin. And the spray nozzle (31) inserted in the bottom part of a nozzle holder (32) is electrically connected with the nozzle holder (32), and comprises the 1st electrode.
上記電極ホルダー（40）は、内筒部（41）と外筒部（42）とを備えている。内筒部（41）と外筒部（42）とは、共に円筒状に形成されている。外筒部（42）の内径は、内筒部（41）の外径よりも大きくなっている。内筒部（41）と外筒部（42）とは、互いに同軸に配置されており、それぞれの基端側で互いに連結されて一体化されている。内筒部（41）の内径は、ノズルホルダー（32）の外径と概ね等しくなっている。電極ホルダー（40）は、内筒部（41）及び外筒部（42）の基端側が溶液タンク（20）のタンク本体（21）側を向く姿勢で、その内筒部（41）がノズルホルダー（32）と嵌合することによって、該ノズルホルダー（32）に取り付けられている。この電極ホルダー（40）は、その全体が非導電性の樹脂で構成されている。 The electrode holder (40) includes an inner cylinder part (41) and an outer cylinder part (42). Both the inner cylinder part (41) and the outer cylinder part (42) are formed in a cylindrical shape. The inner diameter of the outer cylinder part (42) is larger than the outer diameter of the inner cylinder part (41). The inner cylinder part (41) and the outer cylinder part (42) are arranged coaxially with each other, and are connected and integrated with each other on the base end side. The inner diameter of the inner cylinder part (41) is substantially equal to the outer diameter of the nozzle holder (32). The electrode holder (40) has a posture in which the proximal ends of the inner cylinder part (41) and the outer cylinder part (42) face the tank body (21) side of the solution tank (20), and the inner cylinder part (41) is a nozzle. The nozzle holder (32) is attached by fitting with the holder (32). The entire electrode holder (40) is made of a non-conductive resin.
上記リング電極（35）は、円環状に形成されている。リング電極（35）には、端子部（36）が設けられている。この端子部（36）は、リング電極（35）の外周からその径方向の外側へ突出している。リング電極（35）は、端子部（36）を含む全体が導電性樹脂によって構成されており、第２電極を構成している。このリング電極（35）は、電極ホルダー（40）の外筒部（42）に取り付けられている。具体的には、外筒部（42）の先端側（図４における左端側）の外周縁部に嵌め込まれている。上述したように、電極ホルダー（40）は、その材質が非導電性の樹脂となっている。従って、リング電極（35）は、噴霧ノズル（31）から電気的に絶縁されている。 The ring electrode (35) is formed in an annular shape. The ring electrode (35) is provided with a terminal portion (36). The terminal portion (36) protrudes outward in the radial direction from the outer periphery of the ring electrode (35). The entire ring electrode (35) including the terminal portion (36) is made of a conductive resin, and constitutes a second electrode. The ring electrode (35) is attached to the outer cylinder part (42) of the electrode holder (40). Specifically, it is fitted into the outer peripheral edge of the outer cylinder part (42) on the distal end side (left end side in FIG. 4). As described above, the electrode holder (40) is made of a non-conductive resin. Accordingly, the ring electrode (35) is electrically insulated from the spray nozzle (31).
上記溶液タンク（20）のタンク本体（21）内には、人体に有益な物質の水溶液、例えばアミノ酸の一種であるテアニンの水溶液が貯留されている。タンク本体（21）内における液面（51）の位置は、タンク本体（21）の下部から水平方向へ延びる噴霧ノズル（31）の先端よりも高くなっている。タンク本体（21）内の液面（51）と噴霧ノズル（31）の先端との間にはヘッド差があり、このヘッド差によってタンク本体（21）内の水溶液が噴霧ノズル（31）の先端へ供給される。 In the tank body (21) of the solution tank (20), an aqueous solution of a substance beneficial to the human body, for example, an aqueous solution of theanine which is a kind of amino acid is stored. The position of the liquid level (51) in the tank body (21) is higher than the tip of the spray nozzle (31) extending in the horizontal direction from the lower part of the tank body (21). There is a head difference between the liquid level (51) in the tank body (21) and the tip of the spray nozzle (31), and this head difference causes the aqueous solution in the tank body (21) to move to the tip of the spray nozzle (31). Supplied to.
上記電源（16）は、直流高電圧電源である。この電源（16）は、その正極端子がノズルホルダー（32）の端子部（33）を介して噴霧ノズル（31）に電気的に接続され、その負極端子がリング電極（35）の端子部（36）に電気的に接続されている。電源（16）の負極端子は、接地（アース）されている。この電源（16）をオンすると、噴霧ノズル（31）に電圧が印加される。なお、図１は、ノズルホルダー（32）の端子部（33）の図示を省略したものであり、便宜的に電源（16）を噴霧ノズル（31）に接続した図となっている。 The power source (16) is a direct current high voltage power source. This power source (16) has its positive terminal electrically connected to the spray nozzle (31) via the terminal part (33) of the nozzle holder (32), and its negative terminal connected to the terminal part of the ring electrode (35) ( 36) is electrically connected. The negative terminal of the power source (16) is grounded. When this power supply (16) is turned on, a voltage is applied to the spray nozzle (31). In FIG. 1, the terminal portion (33) of the nozzle holder (32) is not shown, and the power source (16) is connected to the spray nozzle (31) for convenience.
−運転動作−
上記静電噴霧装置（10）の運転動作について説明する。この静電噴霧装置（10）では、いわゆるコーンジェットモードのＥＨＤ噴霧が行われる。
-Driving action-
The operation of the electrostatic spraying device (10) will be described. In this electrostatic spraying device (10), so-called cone jet mode EHD spraying is performed.
上述したように、噴霧カートリッジ（15）では、溶液タンク（20）内の液面（51）が噴霧ノズル（31）の先端よりも上に位置しており、溶液タンク（20）内の液面（51）と噴霧ノズル（31）の先端との間にヘッド差がある状態となっている。このため、噴霧ノズル（31）の先端に形成される気液界面（52）には、ヘッド差に起因する液圧が作用している。 As described above, in the spray cartridge (15), the liquid level (51) in the solution tank (20) is located above the tip of the spray nozzle (31), and the liquid level in the solution tank (20) There is a head difference between (51) and the tip of the spray nozzle (31). For this reason, the liquid pressure resulting from the head difference acts on the gas-liquid interface (52) formed at the tip of the spray nozzle (31).
電源（16）がオフになった状態（即ち噴霧ノズル（31）とリング電極（35）とが同電位である状態）において、噴霧ノズル（31）の先端に形成された気液界面（52）では、表面張力とヘッド差に起因する液圧とが均衡した状態となっている。このため、電源（16）をオフした状態でも、噴霧ノズル（31）の先端から水溶液が流出することはない。 The gas-liquid interface (52) formed at the tip of the spray nozzle (31) when the power source (16) is turned off (that is, the state where the spray nozzle (31) and the ring electrode (35) are at the same potential). In this case, the surface tension and the hydraulic pressure resulting from the head difference are in a balanced state. For this reason, the aqueous solution does not flow out from the tip of the spray nozzle (31) even when the power source (16) is turned off.
電源（16）がオンになった状態（即ち噴霧ノズル（31）とリング電極（35）との間に電位差が付与された状態）では、噴霧ノズル（31）の先端近傍に電界が形成される。また、噴霧ノズル（31）内の水溶液が分極し、噴霧ノズル（31）の先端の気液界面（52）近傍に＋（プラス）の電荷が集まる。そして、噴霧ノズル（31）の先端では、図６に示すように、気液界面（52）が引き延ばされて円錐状となり、この円錐状となった気液界面（52）の頂部から一部の水溶液が引きちぎられるようにして液滴化する。 In a state where the power source (16) is turned on (that is, a potential difference is applied between the spray nozzle (31) and the ring electrode (35)), an electric field is formed in the vicinity of the tip of the spray nozzle (31). . Further, the aqueous solution in the spray nozzle (31) is polarized, and + (plus) charges are collected near the gas-liquid interface (52) at the tip of the spray nozzle (31). Then, at the tip of the spray nozzle (31), as shown in FIG. 6, the gas-liquid interface (52) is extended into a conical shape. Part of the aqueous solution is broken to form droplets.
噴霧ノズル（31）の先端からは、テアニン水溶液の微細な液滴が放出され、この液滴が室内の空気中へ供給される。在室者は、呼吸する際に空気中の液滴を空気と共に吸い込む。在室者に吸い込まれた液滴は、肺胞の粘膜に付着する。液滴に含まれるテアニンは、肺胞の粘膜を通って在室者の体内に取り込まれる。なお、テアニンは、興奮を抑えてリラックスさせる作用があるといわれている。 From the tip of the spray nozzle (31), fine droplets of theanine aqueous solution are discharged, and these droplets are supplied into the indoor air. A resident inhales a droplet in the air together with the air when breathing. The droplets sucked into the occupants adhere to the alveolar mucosa. Theanine contained in the droplet is taken into the occupant's body through the alveolar mucosa. Theanine is said to have an action of suppressing excitement and relaxing.
ここで、噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の頂点角度を２０度、４０度、１８０度とした場合の一定時間における噴霧変動量を図７に示す。なお、頂点角度が２０度の噴霧ノズル（31）は、本実施形態と同じ噴霧ノズル（31）である。頂点角度が４０度の噴霧ノズル（31）は、頂点角度のみ本実施形態と異なる噴霧ノズル（31）である。頂点角度が１８０度の噴霧ノズル（31）は、本実施形態とは異なり、全長に亘って肉厚が一定になっている噴霧ノズル（31）である。噴霧変動量は、各々の角度の噴霧ノズル（31）で５回ずつ計測が行われている。これによると、先端部（31a）がテーパ状の噴霧ノズル（31）（頂点角度が２０度若しくは４０度の噴霧ノズル（31））は、テーパ状になっていない噴霧ノズル（31）（頂点角度が１８０度噴霧ノズル（31））に比べて大幅に噴霧変動量のバラツキが小さいことがわかる。また、頂点角度が４０度の噴霧ノズル（31）より２０度の噴霧ノズル（31）の方がバラツキが小さいことがわかる。 Here, FIG. 7 shows the amount of spray fluctuation in a fixed time when the apex angle of the tip (31a) of the spray nozzle (31) is 20 degrees, 40 degrees, and 180 degrees. The spray nozzle (31) having an apex angle of 20 degrees is the same spray nozzle (31) as in this embodiment. The spray nozzle (31) having a vertex angle of 40 degrees is a spray nozzle (31) that is different from the present embodiment only in the vertex angle. Unlike the present embodiment, the spray nozzle (31) having a vertex angle of 180 degrees is a spray nozzle (31) having a constant wall thickness over the entire length. The spray fluctuation amount is measured five times by the spray nozzle (31) at each angle. According to this, the spray nozzle (31) having a tapered tip (31a) (spray nozzle (31) having a vertex angle of 20 degrees or 40 degrees) is not sprayed with a spray nozzle (31) (vertex angle). It can be seen that the variation in spray variation is significantly smaller than that of the 180-degree spray nozzle (31)). It can also be seen that the spray nozzle (31) having a vertex angle of 40 degrees has less variation than the spray nozzle (31) having a vertex angle of 40 degrees.
−実施形態１の効果−
上記実施形態１によれば、噴霧ノズル（31）の先端で肉厚が実質的に０ｍｍになっているので、液体が霧化される時に該噴霧ノズル（31）の先端に形成されるコーン底面の直径はほぼ一定になり、該コーンの大きさもほぼ一定になる。従って、本実施形態の静電噴霧装置（10）では、噴霧変動量が小さくなる。これによって、所定の噴霧量以上の液体が霧化されて液体が無駄に消費されたり、十分な噴霧量が得られなかったりといった不具合を解消することができる。このことは、図７に示す計測結果でも検証されている。
-Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, since the wall thickness is substantially 0 mm at the tip of the spray nozzle (31), the cone bottom formed at the tip of the spray nozzle (31) when the liquid is atomized. The diameter of the cone is substantially constant, and the size of the cone is also substantially constant. Therefore, in the electrostatic spraying device (10) of this embodiment, the amount of spray fluctuation is small. As a result, it is possible to solve problems such as the atomization of the liquid above the predetermined spray amount and the wasteful consumption of the liquid or the insufficient spray amount. This is also verified in the measurement results shown in FIG.
−実施形態１の変形例１−
実施形態１の変形例１について説明する。この変形例１では、噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の形状が上記実施形態１と異なっている。この変形例１の噴霧ノズル（31）の断面図を図８に示す。
-Modification 1 of Embodiment 1-
A first modification of the first embodiment will be described. In the first modification, the shape of the tip (31a) of the spray nozzle (31) is different from that of the first embodiment. FIG. 8 shows a cross-sectional view of the spray nozzle (31) of the first modification.
上記噴霧ノズル（31）は、全長に亘って内径が一定になっている。また、外径も先端部（31a）を除いて一定になっている。噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の外径は、上記実施形態１と同様に先端に近づくに従って徐々に小さくなっているが、上記実施形態１と異なり最先端で内径と外径とが同じ大きさになっていない。すなわち、噴霧ノズル（31）の最先端では、肉厚が０ｍｍになっておらず、内径と外径との差から先端面（31b）が形成されている。 The spray nozzle (31) has a constant inner diameter over its entire length. The outer diameter is also constant except for the tip (31a). The outer diameter of the tip portion (31a) of the spray nozzle (31) is gradually reduced as approaching the tip as in the first embodiment, but unlike the first embodiment, the inner diameter and the outer diameter are the most advanced. It is not the same size. That is, at the tip of the spray nozzle (31), the wall thickness is not 0 mm, and the tip surface (31b) is formed from the difference between the inner diameter and the outer diameter.
−実施形態１の変形例２−
実施形態１の変形例２について説明する。この変形例２では、噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の形状が上記実施形態１と異なっている。この変形例２の噴霧ノズル（31）の断面図を図９に示す。
-Modification 2 of Embodiment 1
A second modification of the first embodiment will be described. In the second modification, the shape of the tip (31a) of the spray nozzle (31) is different from that of the first embodiment. FIG. 9 shows a cross-sectional view of the spray nozzle (31) of the second modification.
上記噴霧ノズル（31）は、全長に亘って外径が一定になっている。また、内径も先端部（31a）を除いて一定になっている。噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の内径は、先端に近づくに従って徐々に大きくなっている。そして、最先端で内径と外径とが一致して同じ大きさになり、肉厚が実質的に０ｍｍとなっている。 The spray nozzle (31) has a constant outer diameter over its entire length. Also, the inner diameter is constant except for the tip (31a). The inner diameter of the tip (31a) of the spray nozzle (31) gradually increases as it approaches the tip. And in the most advanced state, the inner diameter and the outer diameter coincide with each other and have the same size, and the wall thickness is substantially 0 mm.
−実施形態１の変形例３−
実施形態１の変形例３について説明する。この変形例３では、噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の形状が上記実施形態１と異なっている。この変形例３の噴霧ノズル（31）の断面図を図１０（Ａ）に示す。
-Modification 3 of Embodiment 1-
A third modification of the first embodiment will be described. In the third modification, the shape of the tip (31a) of the spray nozzle (31) is different from that of the first embodiment. A cross-sectional view of the spray nozzle (31) of this modification 3 is shown in FIG.
上記噴霧ノズル（31）は、全長に亘って内径が一定になっている。また、外径も先端部（31a）を除いて一定になっている。噴霧ノズル（31）の先端部（31a）の外径は、該先端部（31a）に亘って一定になっており、その基端部側より小さくなっている。この噴霧ノズル（31）では、先端部（31a）における内径と外径との差が他の部分よりも小さくなっている。 The spray nozzle (31) has a constant inner diameter over its entire length. The outer diameter is also constant except for the tip (31a). The outer diameter of the tip end portion (31a) of the spray nozzle (31) is constant over the tip end portion (31a), and is smaller than the base end side. In the spray nozzle (31), the difference between the inner diameter and the outer diameter at the tip end portion (31a) is smaller than the other portions.
なお、図１０（Ｂ）に示すように、この変形例３の噴霧ノズル（31）の先端部（31a）において、外径が先端に近づくに従って徐々に小さくなるようにしてもよい。 As shown in FIG. 10 (B), the tip diameter (31a) of the spray nozzle (31) of the third modification may be gradually reduced as the outer diameter approaches the tip.
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。この実施形態２では、噴霧ノズル（31）の形状が上記実施形態１と異なり、全長に亘って内径と外径とが一定に形成されている。また、噴霧ノズル（31）の先端面（31b）には、親水処理が施されている。この実施形態２の噴霧ノズル（31）の斜視図を図１１（Ａ）、断面図を図１１（Ｂ）に示す。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
A second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the shape of the spray nozzle (31) is different from that of the first embodiment, and the inner diameter and the outer diameter are formed constant over the entire length. Further, the tip surface (31b) of the spray nozzle (31) is subjected to a hydrophilic treatment. A perspective view of the spray nozzle (31) of the second embodiment is shown in FIG. 11 (A), and a sectional view thereof is shown in FIG. 11 (B).
この噴霧ノズル（31）の先端面（31b）には、親水処理として径方向に延びる溝（19）が形成されている。この溝（19）は、等間隔に８本形成されている。この溝（19）の幅は、内周長又は外周長に比べて極めて細く形成されている。従って、噴霧ノズル（31）の先端にコーンが形成される時に液体が毛細管現象によって溝（19）の全体へ行き渡るので、噴霧ノズル部（31）の先端面（31b）はその全体が濡れた状態になりやすい。 A groove (19) extending in the radial direction is formed as a hydrophilic treatment on the tip surface (31b) of the spray nozzle (31). Eight grooves (19) are formed at equal intervals. The width of the groove (19) is very narrow compared to the inner peripheral length or the outer peripheral length. Therefore, when the cone is formed at the tip of the spray nozzle (31), the liquid spreads over the entire groove (19) by capillary action, so that the tip surface (31b) of the spray nozzle (31) is completely wet. It is easy to become.
−実施形態２の効果−
上記実施形態２によれば、噴霧ノズル（31）の先端面（31b）に親水処理を施しているので、該噴霧ノズル（31）の先端にコーンが形成される時に該先端面（31b）の全体が濡れた状態となる。従って、噴霧ノズル（31）の先端に形成されるコーンは図１１（Ｂ）に示すような噴霧ノズル（31）の外面に連続する形状になり、そのままの形状で安定するので、該コーンの大きさはほとんど変化しなくなる。よって、本実施形態２の静電噴霧装置（10）では、噴霧変動量が小さくなる。
-Effect of Embodiment 2-
According to the second embodiment, since the tip surface (31b) of the spray nozzle (31) is subjected to hydrophilic treatment, when the cone is formed at the tip of the spray nozzle (31), the tip surface (31b) The whole becomes wet. Therefore, the cone formed at the tip of the spray nozzle (31) has a continuous shape with the outer surface of the spray nozzle (31) as shown in FIG. It will hardly change. Therefore, in the electrostatic spraying apparatus (10) of the second embodiment, the spray fluctuation amount is small.
なお、上記実施形態１の変形例１又は変形例３における噴霧ノズル（31）の先端面（31b）に親水処理を施してもよい。これによって、噴霧変動量をより小さくすることができる。 In addition, you may perform a hydrophilic process to the front end surface (31b) of the spray nozzle (31) in the modification 1 or the modification 3 of the said Embodiment 1. FIG. Thereby, the spray fluctuation amount can be further reduced.
−実施形態２の変形例１−
実施形態２の変形例１では、上記実施形態２と異なり親水処理として、噴霧ノズル（31）の先端面（31b）に粗面加工が施されている。
-Modification 1 of Embodiment 2
In the first modification of the second embodiment, unlike the second embodiment, the tip surface (31b) of the spray nozzle (31) is roughened as a hydrophilic treatment.
−実施形態２の変形例２−
実施形態２の変形例２では、上記実施形態２と異なり親水処理として、噴霧ノズル（31）の先端面（31b）に親水性材料による被膜を形成する被膜加工が施されている。親水性材料としては、光触媒として広く用いられている酸化チタン（ＴｉＯ2）などを使用することができる。
-Modification 2 of Embodiment 2
In the second modification of the second embodiment, unlike the second embodiment, as a hydrophilic treatment, a coating process for forming a coating with a hydrophilic material on the tip surface (31b) of the spray nozzle (31) is performed. As the hydrophilic material, titanium oxide (TiO 2 ) widely used as a photocatalyst can be used.
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。この実施形態３では、上記実施形態２と異なり、噴霧ノズル（31）の先端面（31b）に撥水処理が施されている。この撥水処理は、撥水性材料による被膜を形成する被膜加工である。この実施形態３の噴霧ノズル（31）の断面図を図１２に示す。噴霧ノズル（31）の先端面（31b）に施された被膜は、液体をはじくので、該先端面（31b）はその全体が濡れていない状態になる。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
Embodiment 3 of the present invention will be described. In the third embodiment, unlike the second embodiment, the tip surface (31b) of the spray nozzle (31) is subjected to water repellent treatment. This water repellent treatment is a film processing for forming a film with a water repellent material. A cross-sectional view of the spray nozzle (31) of the third embodiment is shown in FIG. Since the coating applied to the tip surface (31b) of the spray nozzle (31) repels the liquid, the tip surface (31b) is not entirely wetted.
−実施形態３の効果−
上記実施形態３によれば、噴霧ノズル（31）の先端面（31b）に撥水処理を施しているので、該噴霧ノズル（31）の先端にコーンが形成される時に該先端面（31b）の全体が濡れていない状態となる。従って、噴霧ノズル（31）の先端に形成されるコーンは図１２に示すような噴霧ノズル（31）の内面に連続する形状になり、そのままの形状で安定するので、該コーンの大きさはほとんど変化しなくなる。よって、本実施形態３の静電噴霧装置（10）では、噴霧変動量が小さくなる。
-Effect of Embodiment 3-
According to the third embodiment, since the tip surface (31b) of the spray nozzle (31) is subjected to water repellent treatment, when the cone is formed at the tip of the spray nozzle (31), the tip surface (31b) The whole is not wet. Accordingly, the cone formed at the tip of the spray nozzle (31) has a shape that is continuous with the inner surface of the spray nozzle (31) as shown in FIG. 12, and is stable as it is. It will not change. Therefore, in the electrostatic spraying device (10) of Embodiment 3, the amount of spray fluctuation is small.
なお、上記実施形態１の変形例１又は変形例３における噴霧ノズル（31）の先端面（31b）に撥水処理を施してもよい。これによって、より噴霧変動量を小さくすることができる。 In addition, you may perform a water-repellent process on the front end surface (31b) of the spray nozzle (31) in the modification 1 or the modification 3 of the said Embodiment 1. FIG. Thereby, the amount of variation in spraying can be further reduced.
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.
−第１変形例−
上記の各実施形態の静電噴霧装置（10）は、空気清浄機（90）や空調機に設けられていても良い。ここでは、これら実施形態の静電噴霧装置（10）を空気清浄機（90）に取り付けた場合について、図１３を参照しながら説明する。
-First modification-
The electrostatic spraying device (10) of each of the above embodiments may be provided in an air cleaner (90) or an air conditioner. Here, the case where the electrostatic spraying device (10) of these embodiments is attached to the air cleaner (90) will be described with reference to FIG.
この場合、静電噴霧装置（10）の電源は、空気清浄機（90）のケーシング（91）内に収納される。一方、静電噴霧装置（10）の噴霧カートリッジ（15）は、空気清浄機（90）のケーシング（91）に対して着脱自在となっている。空気清浄機（90）のケーシング（91）に噴霧カートリッジ（15）を取り付けた状態では、噴霧ノズル（31）の先端が空気清浄機（90）の吹出口（92）の上方に位置する。そして、噴霧ノズル（31）の先端から噴霧された水溶液の液滴は、空気清浄機（90）から吹き出された空気と共に室内へ供給される。溶液タンク（20）が空（カラ）になった場合には、噴霧カートリッジ（15）が新しいものに交換される。 In this case, the power supply of the electrostatic spraying device (10) is housed in the casing (91) of the air cleaner (90). On the other hand, the spray cartridge (15) of the electrostatic spray device (10) is detachable from the casing (91) of the air cleaner (90). In a state where the spray cartridge (15) is attached to the casing (91) of the air cleaner (90), the tip of the spray nozzle (31) is located above the outlet (92) of the air cleaner (90). And the droplet of the aqueous solution sprayed from the front-end | tip of the spray nozzle (31) is supplied indoors with the air which blown off from the air cleaner (90). When the solution tank (20) becomes empty, the spray cartridge (15) is replaced with a new one.
−第２変形例−
上記の各実施形態の噴霧カートリッジ（15）では、電源（16）の正極に接続される電極を、噴霧ノズル（31）とは別に設けるようにしてもよい。例えば、図１４に示すように、第１電極を構成する針電極（37）を、噴霧ノズル（31）の内部に噴霧ノズル（31）と同軸に配置してもよい。この場合には、針電極（37）とリング電極（35）とが導電性の材料で構成され、噴霧ノズル（31）は非導電性の材料で構成される。そして、噴霧ノズル（31）内の水溶液と接触する針電極（37）に電圧を印加すると、噴霧ノズル（31）の先端付近に電界が形成され、噴霧ノズル（31）の先端で水溶液が霧化する。
-Second modification-
In the spray cartridge (15) of each of the above embodiments, an electrode connected to the positive electrode of the power source (16) may be provided separately from the spray nozzle (31). For example, as shown in FIG. 14, the needle electrode (37) constituting the first electrode may be arranged coaxially with the spray nozzle (31) inside the spray nozzle (31). In this case, the needle electrode (37) and the ring electrode (35) are made of a conductive material, and the spray nozzle (31) is made of a non-conductive material. When a voltage is applied to the needle electrode (37) in contact with the aqueous solution in the spray nozzle (31), an electric field is formed near the tip of the spray nozzle (31), and the aqueous solution is atomized at the tip of the spray nozzle (31). To do.
−第３変形例−
上記の各実施形態の静電噴霧装置（10）では、噴霧する液体として様々なものを用いることができる。
-Third modification-
In the electrostatic spraying device (10) of each embodiment described above, various types of liquids can be used as the liquid to be sprayed.
例えば、噴霧する液体として、アミノ酸の一種であるγ−アミノ酪酸(ＧＡＢＡ)の水溶液を用いてもよい。γ−アミノ酪酸は、神経伝達物質の一種であり、精神安定作用があると言われている。また、カテキンやプロアントシアニジン等の抗酸化剤の水溶液を用いてもよい。また、微生物の繁殖を抑制したり微生物を死滅させる機能の有る物質を含んだ液体を用いてもよい。また、空気中の臭気分子を中和などによる化学変化で無臭化する物質を含んだ液体を用いてもよい。また、アレルゲンとなるタンパク質の抗原部位を化学的に変化させる物質を含んだ液体を用いてもよい。また、空気中の有害成分を化学変化によって無害化する物質を含んだ液体を用いてもよい。また、各種の香料や害虫の忌避剤等を含んだ液体を用いてもよい。 For example, an aqueous solution of γ-aminobutyric acid (GABA), which is a kind of amino acid, may be used as the liquid to be sprayed. γ-aminobutyric acid is a kind of neurotransmitter and is said to have a tranquilizing effect. Further, an aqueous solution of an antioxidant such as catechin or proanthocyanidin may be used. Further, a liquid containing a substance having a function of suppressing the growth of microorganisms or killing microorganisms may be used. Further, a liquid containing a substance that does not bromide by chemical change due to neutralization or the like may be used. Alternatively, a liquid containing a substance that chemically changes the antigenic site of a protein serving as an allergen may be used. Moreover, you may use the liquid containing the substance which detoxifies the harmful component in air by a chemical change. Moreover, you may use the liquid containing various fragrance | flavor, a pest repellent, etc.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、電気流体力学により液体を霧化して噴霧する静電噴霧装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for an electrostatic spraying device that atomizes and sprays a liquid by electrohydrodynamics.
10 静電噴霧装置
15 噴霧カートリッジ
16 電源
19 溝
20 溶液タンク（容器部材）
30 ノズルユニット
31 噴霧ノズル（ノズル部材、第１電極）
31a 噴霧ノズルの先端部
31b 噴霧ノズルの先端面
35 リング電極（第２電極）
37 針電極（第１電極）
40 電極ホルダー
51 液面
52 気液界面
10 Electrostatic spraying device
15 spray cartridge
16 Power supply
19 groove
20 Solution tank (container)
30 nozzle unit
31 Spray nozzle (nozzle member, first electrode)
31a Tip of spray nozzle
31b Tip surface of spray nozzle
35 Ring electrode (second electrode)
37 Needle electrode (first electrode)
40 Electrode holder
51 Liquid level
52 Gas-liquid interface
Claims (8)
上記容器部材（20）の内部空間に連通する管状のノズル部材（31）と、
上記ノズル部材（31）内の液体に接する第１電極（31,37）と、
上記ノズル部材（31）内の液体から絶縁された第２電極（35）とを備え、
上記第１電極（31,37）と上記第２電極（35）との間に電位差が与えられると上記ノズル部材（31）の先端から液体が噴霧される静電噴霧装置であって、
上記ノズル部材（31）は、その先端が上記容器部材（20）内における液面（51）よりも低い位置に設けられ、その先端部（31a）の肉厚が他の部分より薄くなっていることを特徴とする静電噴霧装置。 A container member (20) for storing liquid;
A tubular nozzle member (31) communicating with the internal space of the container member (20);
A first electrode (31, 37) in contact with the liquid in the nozzle member (31);
A second electrode (35) insulated from the liquid in the nozzle member (31),
An electrostatic spraying device that sprays liquid from the tip of the nozzle member (31) when a potential difference is applied between the first electrode (31, 37) and the second electrode (35),
The tip of the nozzle member (31) is provided at a position lower than the liquid level (51) in the container member (20), and the thickness of the tip (31a) is thinner than other portions. An electrostatic spraying device characterized by that.
上記容器部材（20）の内部空間に連通する管状のノズル部材（31）と、
上記ノズル部材（31）内の液体に接する第１電極（31,37）と、
上記ノズル部材（31）内の液体から絶縁された第２電極（35）とを備え、
上記第１電極（31,37）と上記第２電極（35）との間に電位差が与えられると上記ノズル部材（31）の先端から液体が噴霧される静電噴霧装置であって、
上記ノズル部材（31）は、その先端が上記容器部材（20）内における液面（51）よりも低い位置に設けられ、上記ノズル部材（31）の先端部（31a）の肉厚は、先端に近づくに従って徐々に薄くなっていることを特徴とする静電噴霧装置。 A container member (20) for storing liquid;
A tubular nozzle member (31) communicating with the internal space of the container member (20);
A first electrode (31, 37) in contact with the liquid in the nozzle member (31);
A second electrode (35) insulated from the liquid in the nozzle member (31),
An electrostatic spraying device that sprays liquid from the tip of the nozzle member (31) when a potential difference is applied between the first electrode (31, 37) and the second electrode (35),
The tip of the nozzle member (31) is provided at a position lower than the liquid level (51) in the container member (20), and the thickness of the tip (31a) of the nozzle member (31) An electrostatic spray device characterized by being gradually thinner as it approaches.
上記ノズル部材（31）の先端部（31a）は、内径が一定であって、外径が先端に近づくに従って徐々に小さくなっていることを特徴とする静電噴霧装置。 In claim 2,
The electrostatic spraying device characterized in that the tip end portion (31a) of the nozzle member (31) has a constant inner diameter and gradually decreases as the outer diameter approaches the tip end.
上記容器部材（20）の内部空間に連通する管状のノズル部材（31）と、
上記ノズル部材（31）内の液体に接する第１電極（31,37）と、
上記ノズル部材（31）内の液体から絶縁された第２電極（35）とを備え、
上記第１電極（31,37）と上記第２電極（35）との間に電位差が与えられると上記ノズル部材（31）の先端から液体が噴霧される静電噴霧装置であって、
上記ノズル部材（31）の先端面（31b）には、親水処理が施されていることを特徴とする静電噴霧装置。 A container member (20) for storing liquid;
A tubular nozzle member (31) communicating with the internal space of the container member (20);
A first electrode (31, 37) in contact with the liquid in the nozzle member (31);
A second electrode (35) insulated from the liquid in the nozzle member (31),
An electrostatic spraying device that sprays liquid from the tip of the nozzle member (31) when a potential difference is applied between the first electrode (31, 37) and the second electrode (35),
An electrostatic spraying device, wherein the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is subjected to a hydrophilic treatment.
上記ノズル部材（31）の先端面（31b）に施された親水処理は、該先端面（31b）を粗面化する粗面加工であることを特徴とする静電噴霧装置。 In claim 4,
The electrostatic spraying apparatus, wherein the hydrophilic treatment applied to the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is a roughing process for roughening the tip surface (31b).
上記ノズル部材（31）の先端面（31b）に施された親水処理は、該先端面（31b）に径方向に延びる溝（19）を形成する加工であることを特徴とする静電噴霧装置。 In claim 4,
The electrostatic spraying device characterized in that the hydrophilic treatment applied to the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is a process of forming a radially extending groove (19) on the tip surface (31b). .
上記ノズル部材（31）の先端面（31b）に施された親水処理は、該先端面（31b）に親水性材料による被膜を形成する被膜加工であることを特徴とする静電噴霧装置。 In claim 4,
The electrostatic spraying apparatus, wherein the hydrophilic treatment applied to the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is a coating process for forming a coating film with a hydrophilic material on the tip surface (31b).
上記容器部材（20）の内部空間に連通する管状のノズル部材（31）と、
上記ノズル部材（31）内の液体に接する第１電極（31,37）と、
上記ノズル部材（31）内の液体から絶縁された第２電極（35）とを備え、
上記第１電極（31,37）と上記第２電極（35）との間に電位差が与えられると上記ノズル部材（31）の先端から液体が噴霧される静電噴霧装置であって、
上記ノズル部材（31）の先端面（31b）には、撥水処理が施されていることを特徴とする静電噴霧装置。 A container member (20) for storing liquid;
A tubular nozzle member (31) communicating with the internal space of the container member (20);
A first electrode (31, 37) in contact with the liquid in the nozzle member (31);
A second electrode (35) insulated from the liquid in the nozzle member (31),
An electrostatic spraying device that sprays liquid from the tip of the nozzle member (31) when a potential difference is applied between the first electrode (31, 37) and the second electrode (35),
An electrostatic spraying device, wherein the tip surface (31b) of the nozzle member (31) is subjected to water repellent treatment.
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