JP2018023943A - 静電噴霧装置及び静電噴霧方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)本発明の静電噴霧装置は、ノズルを有する液体噴霧部と、液体を帯電状態にするとともに帯電状態の前記液体を前記ノズルから離脱させる静電気力を発生させる電圧の印加を行う電圧印加手段と、前記ノズルに前記液体を圧送できるとともに前記ノズルから前記液体を吸引できるポンプと、を備えている。
図1及び図2に示すように、静電噴霧装置10は、ノズル22を有する液体噴霧部20と、ノズル22に液体を圧送できるとともにノズル22から液体を吸引できるシリンジポンプ30と、液体噴霧部20と被塗物40の間に電圧を印加する電圧印加手段50(電圧電源装置)と、シリンジポンプ30及び電圧印加手段50を制御する制御部70と、を備えている。
なお、アース手段60は、必須の要件ではないが、被塗物40は作業者が触れる可能性があるので、安全面の観点からアース手段60を設けて被塗物40をアースするようにすることが好ましい。
図3は、液体噴霧部20だけを示した断面図である。
なお、図3では、液体噴霧部20から後述するように塗料等の液体が噴霧されている状態を合わせて図示したものになっている。
そして、その孔部21c内には、電極棒23との間の隙間をシールして液体が漏れないようにするシール部材24が設けられている。
なお、本実施形態では、シール部材24としてOリングを用いているが、Oリングに限らず、シールが可能なものであればよい。
このため、その摘み部23aの螺合溝23cを開口部の螺合溝21eに螺合させることで、電極棒23の先端部23dが所定の位置に位置するように、電極棒23が胴体部21に固定される。
ただし、電圧印加手段50によって電圧が印加されたときに、後述するように液体を帯電状態とするとともにその帯電状態になった液体がノズル22から離脱するための静電気力を発生させることが可能な位置である必要がある。
しかしながら、摘み部23aも導電材料とし、摘み部23a、電極棒23の先端側の棒材及び固定部材23bの部分を導電材料で一体形成したような態様としてもよい。
このため、固定部材23bは、電極棒23の先端側の棒材との間で電気的な接続がなされた状態にある。
シリンジポンプ30は、図1に示すように、液体が充填されるシリンジ33と、シリンジ33を動作させる駆動部34と、を備えている。
一方、押子32が駆動部34によって外筒31の先端部31aから離れる側(外筒31の後端側)に引っ張られると、今度は、液体噴霧部20のノズル22内の液体をシリンジ33側に向かって吸引することになる。
制御部70は、具体的な制御については、後述するが、シリンジポンプ30及び電圧印加手段50を制御する、例えば、制御用PC等であり、図1及び図2に示すように、通信線71で電圧印加手段50に接続されるとともに通信線72でシリンジポンプ30の駆動部34に接続されている。
まず、液体の噴霧の開始及び停止を行うときの状態について説明を行う前に、図3を参照しながら、液体が噴霧される原理について簡単に説明を行い、その後、液体の噴霧の開始及び停止を行うときの状態についての説明を詳細に行うことにする。
そして、テーラコーン80の先端から静電気力によって帯電状態にある液体が真直ぐに引っ張られ、その後、静電爆発によって液体が噴霧される。
このような静電爆発が繰り返されることで液体が霧化される。
次に、静電噴霧装置10の液体の噴霧を開始する動作及び液体の噴霧を停止の動作について説明する。
静電噴霧装置10を初めて稼働させるときには、ノズル22に液体が存在しないが、液体の噴霧が繰り返し行われる状況では、前回の噴霧のときに供給された液体がノズル22の先端部に残っている状態となる。
このため、上述したような塗布ムラに至るような液体の噴霧が回避される。
つまり、制御部70は、ノズル22から液体を吸引するようにシリンジポンプ30を駆動させる。
なお、この液体を吸引する指令は、以下で述べるように、液体の噴霧が停止できるように液体が吸引できればよいので一時的に液体を吸引する指令でよく、制御部70による制御は、ノズル22から一時的に液体を吸引するようにシリンジポンプ30を駆動させた後に、シリンジポンプ30を停止させる制御でよい。
この場合、印加されている電圧自体は、液体の噴霧が停止するまでの間、液体を良好に噴霧するのに必要な所定の電圧の状態のままである。
このため、液体の噴霧が停止するまでの間、安定した液体の噴霧が続くことになり、上述のような塗布ムラを回避することができる。
なお、上述のように、電圧印加手段50による電圧の印加を停止してから、完全に電圧の印加がなくなるまでの間には、タイムラグが存在するので、電圧印加手段50による電圧の印加を停止するタイミングは、液体の吸引によって液体の噴霧が完全に停止してから行う必要はない。
つまり、電圧印加手段50による電圧の印加を停止するタイミングは、不安定な噴霧状態になる前に吸引によって液体の噴霧が停止するタイミングであればよい。
さらに、短い時間間隔で断続的に液体の噴霧が行われるような場合には、液体の噴霧が停止した後に、シリンジポンプ30を停止状態に切り替えることなく、吸引状態にしておいて、再び、電圧印加手段50による電圧の印加を再開し、その後、液体を圧送する動作にシリンジポンプ30の動作を切り替えて、再度、液体の噴霧が開始されるようにしてもよい。
つまり、液体の噴霧を開始したいときには、液体を圧送する動作にシリンジポンプ30の動作を切り替え、液体の噴霧を停止したいときには、液体を吸引する動作にシリンジポンプ30の動作を切り替えるだけで、電圧印加手段50による電圧の印加に関しては停止することなく、電圧を印加し続ける状態としておいてもよい。
しかしながら、シリンジポンプ30以外にも圧送及び吸引ができるポンプには、いくつもの種類があり、そのようなポンプをシリンジポンプ30の代わりに用いてもよいことは言うまでもない。
20 液体噴霧部
21 胴体部
21a 液体供給口
21b 液体流路
21c 孔部
21d 後端開口部
21e 螺合溝
22 ノズル
22a 先端外周縁
23 電極棒
23a 摘み部
23b 固定部材
23c 螺合溝
23d 先端部
24 シール部材
30 シリンジポンプ
31 外筒
31a 先端部
32 押子
33 シリンジ
34 駆動部
40 被塗物
41 第1電気配線
42 第2電気配線
50 電圧印加手段
60 アース手段
70 制御部
71,72 通信線
80 テーラコーン
90 液体供給路
Claims (10)
- ノズルを有する液体噴霧部と、
液体を帯電状態にするとともに帯電状態の前記液体を前記ノズルから離脱させる静電気力を発生させる電圧の印加を行う電圧印加手段と、
前記ノズルに前記液体を圧送できるとともに前記ノズルから前記液体を吸引できるポンプと、を備えていることを特徴とする静電噴霧装置。 - 前記ポンプを制御する制御部を備え、
前記制御部が、前記ノズルから前記液体を吸引するように前記ポンプを駆動させることで前記液体の噴霧を停止させることを特徴とする請求項1に記載の静電噴霧装置。 - 前記制御部は、前記電圧印加手段を制御する機能を備えており、
前記制御部は、前記ノズルから前記液体を吸引するように前記ポンプを駆動させた後に前記電圧印加手段による前記電圧の印加を停止させることを特徴とする請求項2に記載の静電噴霧装置。 - 前記ポンプ及び前記電圧印加手段を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記ノズルから前記液体を吸引するように前記ポンプを駆動させることで前回の前記液体の噴霧を停止させるとともに、前記電圧印加手段による前記電圧の印加を開始させた後に、前記ノズルに前記液体を圧送させるように前記ポンプを駆動させて今回の前記液体の噴霧を開始させることを特徴とする請求項1に記載の静電噴霧装置。 - 前記ポンプ及び前記電圧印加手段を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記ノズルから前記液体を吸引するように前記ポンプを駆動させた後に前記電圧印加手段による前記電圧の印加を開始させるとともに前記電圧の印加が開始された後に前記ノズルに前記液体を圧送させるように前記ポンプを駆動させることで前記液体の噴霧を開始させることを特徴とする請求項1に記載の静電噴霧装置。 - 前記ポンプが、シリンジポンプであることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の静電噴霧装置。
- ノズルを有する液体噴霧部と液体を帯電状態にするとともに帯電状態の前記液体を前記ノズルから離脱させる静電気力を発生させる電圧の印加を行う電圧印加手段と前記ノズルに前記液体を圧送できるとともに前記ノズルから前記液体を吸引できるポンプと、を備えた静電噴霧装置を用いた静電噴霧方法であって、
前記ポンプを前記ノズルから前記液体を吸引するように駆動させることで前記液体の噴霧を停止させることを特徴とする静電噴霧方法。 - 前記ノズルの先端部から前記液体を吸引するように前記ポンプを駆動させた後に前記電圧印加手段による前記電圧の印加を停止させることを特徴とする請求項7に記載の静電噴霧方法。
- ノズルを有する液体噴霧部と液体を帯電状態にするとともに帯電状態の前記液体を前記ノズルから離脱させる静電気力を発生させる電圧の印加を行う電圧印加手段と前記ノズルに前記液体を圧送できるとともに前記ノズルから前記液体を吸引できるポンプと、を備えた静電噴霧装置を用いた静電噴霧方法であって、
前記ノズルの先端部から前記液体を吸引するように前記ポンプを駆動させることで前回の前記液体の噴霧を停止させるとともに、前記電圧印加手段による前記電圧の印加を開始させた後に、前記ノズルに前記液体を圧送させるように前記ポンプを駆動させて今回の前記液体の噴霧を開始させることを特徴とする静電噴霧方法。 - ノズルを有する液体噴霧部と液体を帯電状態にするとともに帯電状態の前記液体を前記ノズルから離脱させる静電気力を発生させる電圧の印加を行う電圧印加手段と前記ノズルに前記液体を圧送できるとともに前記ノズルの先端部から前記液体を吸引できるポンプと、を備えた静電噴霧装置を用いた静電噴霧方法であって、
前記ノズルから前記液体を吸引するように前記ポンプを駆動させた後に前記電圧印加手段による前記電圧の印加を開始させるとともに前記電圧の印加が開始された後に前記ノズルに前記液体を圧送するように前記ポンプを駆動させることで前記液体の噴霧を開始させることを特徴とする静電噴霧方法。
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