JP2021183305A - Electrostatic atomizer - Google Patents

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和昭 佐藤
Kazuaki Sato
大輝 山中
Daiki Yamanaka
義基 斎藤
Yoshiki Saito
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Abstract

To provide an electrostatic atomizer whose management can be executed easily with high safety.SOLUTION: An electrostatic atomizer 10 by an electrospray method includes: an electric field adjusting electrode 35 formed of a conductive material or a semi-conductive material, which is electrified by applying a voltage at least between a liquid atomizing part 20 and a different polarity part 40, and influences an electric field generated between the liquid atomizing part 20 and the different polarity part 40; and an element 51 having voltage-current characteristics by which a flowing current increases rapidly when a voltage of a fixed voltage level or higher is applied, and which keeps an electric potential of the electric field adjusting electrode 35 at a fixed electric potential level or lower by being electrically connected between the electric field adjusting electrode 35 and a coated material 40.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エレクトロスプレー法を用いた静電噴霧装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic spraying device using an electrospray method.

特許文献1には、液体噴霧部と、液体噴霧部に対して異極となる異極部(被塗物)との間に電圧を印加して発生する静電気力によって塗料などの液体を帯電状態で液体噴霧部から離脱させて霧化し、被塗物に霧化液体を噴霧するエレクトロスプレー法を用いた静電噴霧装置において、液体噴霧部の先端の近隣に近接電極を配置し、液体噴霧部と異極部との電位差に対して、近接電極と異極部との電位差を小さくするとともに、この電位差を調節することによって、近接電極に液体が付着することを抑制する静電噴霧装置が開示されている。 Patent Document 1 describes a state in which a liquid such as a paint is charged by an electrostatic force generated by applying a voltage between a liquid spray portion and a different electrode portion (object to be coated) having a different electrode with respect to the liquid spray portion. In an electrostatic spray device using an electrospray method that separates from the liquid spray part and atomizes it and sprays the atomized liquid on the object to be coated, a proximity electrode is placed near the tip of the liquid spray part and the liquid spray part is used. Disclosed is an electrostatic spray device that suppresses the adhesion of liquid to the proximity electrode by reducing the potential difference between the proximity electrode and the outside electrode and adjusting this potential difference with respect to the potential difference between the proximity electrode and the outside electrode. Has been done.

特開2016−137479号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-137479

上記のような従来技術では、液体噴霧部にコッククロフト・ウォルトン回路などの高電圧発生器で電圧を印加し、異極部である被塗物と近接電極とを可変抵抗を介して電気接続し、液体噴霧部と異極部との間に印加される電圧を分割することで近接電極の電位を調節するように構成されていた。
しかしながら、液体噴霧部と異極部との間には10kV以上の非常に高い電圧が印加されることがあり、この高い電圧を抵抗で分割して被塗物と近接電極の電圧を調節する場合には、有機溶剤を用いた塗料への放電による着火や人体への感電のおそれがあり、安全性に問題があった。
また、抵抗を接続することによって、安全な水準である0.1mA以下の電流に抑えるためには、100MΩ程度の非常に高い抵抗を必要とする。しかし、このような高い抵抗は電気回路だけでなく、周囲の空気、回路基板、回路収納ケースなど、湿度などで大きく変動する周囲の抵抗も考慮する必要があり、その管理が非常に難しいという問題があった。
In the above-mentioned conventional technique, a voltage is applied to the liquid spray portion by a high voltage generator such as a Cockcroft-Walton circuit, and the object to be coated, which is a different electrode portion, and the proximity electrode are electrically connected via a variable resistor. It was configured to adjust the potential of the proximity electrode by dividing the voltage applied between the liquid spray part and the different electrode part.
However, a very high voltage of 10 kV or more may be applied between the liquid spray part and the different electrode part, and when this high voltage is divided by a resistor to adjust the voltage of the object to be coated and the proximity electrode. There is a risk of ignition or electric shock to the human body due to the discharge of the paint using an organic solvent, and there is a problem in safety.
Further, in order to suppress the current to 0.1 mA or less, which is a safe level, by connecting a resistor, a very high resistor of about 100 MΩ is required. However, such high resistance requires consideration not only of the electric circuit but also of the surrounding resistance such as the surrounding air, circuit board, circuit storage case, etc., which fluctuates greatly depending on humidity, etc., and its management is extremely difficult. was there.

そこで、本開示は、安全性が高く、管理が容易な静電噴霧装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present disclosure to provide an electrostatic spray device having high safety and easy management.

本発明は、上記目的を達成するために以下によって把握される。
(1)本発明の静電噴霧装置は、液体噴霧部と、前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させて霧化を行い、異極部である被塗物に霧化液体を噴霧するエレクトロスプレー法による静電噴霧装置であって、導電性材料又は半導電性材料から形成され、少なくとも前記液体噴霧部と前記異極部との間に電圧を印加することにより帯電し、前記液体噴霧部と前記異極部の間に生じる電界に影響を与える電界調整電極と、一定電圧以上の電圧が印加されることにより流れる電流が急増する電圧−電流特性を持ち、前記電界調整電極と前記被塗物の間に電気的に接続されていることで前記電界調整電極の電位を一定電位以下に保つ素子と、を備える。
(2)本発明の静電噴霧装置は、ノズルを有する液体噴霧部と、前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させて霧化を行い、異極部である被塗物に霧化液体を噴霧するエレクトロスプレー法による静電噴霧装置であって、導電性材料から形成される放電電極と、導電性材料又は半導電性材料から形成され、少なくとも前記放電電極からの放電により帯電し、前記液体噴霧部と前記異極部の間に生じる電界に影響を与える電界調整電極と、一定電圧以上の電圧が印加されることにより流れる電流が急増する電圧−電流特性を持ち、前記電界調整電極と前記被塗物の間に電気的に接続されていることで前記電界調整電極の電位を一定電位以下に保つ素子と、を備える。
(3)上記(2)において、前記放電電極が、前記ノズルの先端外周近傍に配置され前記液体噴霧部と同電位である。
(4)上記(1)又は(3)のいずれかにおいて、前記素子が接地されている。
(5)上記(1)から(4)のいずれかにおいて、前記素子がバリスタである。
(6)上記(2)又は(3)において、前記放電電極が、前記放電電極が配置されていない状態のときに前記ノズルの前方側近傍に現れる前記ノズルの中心軸を含む平面上での等電位曲線の状態に対し、少なくとも前記等電位曲線の一部をより緩やかな湾曲を描く等電位曲線の状態とする形状とされている。
(7)上記(2)、(3)又は(6)において、前記放電電極が、前記液体噴霧部に取付けられている。
(8)上記(2)、(3)、(6)又は(7)において、前記放電電極が、前記ノズルに沿って配置位置が変更できる。
(9)上記(1)から(8)のいずれかにおいて、前記電界調整電極が、前記液体噴霧部に取付けられている。
The present invention is grasped by the following in order to achieve the above object.
(1) In the electrostatic spraying device of the present invention, the liquid is charged by the electrostatic force generated by applying a voltage between the liquid spraying portion and the different electrode portion having a different pole with respect to the liquid spraying portion. An electrostatic spray device by an electrospray method that separates from the liquid spray portion to atomize and sprays the atomized liquid onto an object to be coated, which is a different electrode portion, and is formed from a conductive material or a semi-conductive material. At least, an electric current adjusting electrode that is charged by applying a voltage between the liquid spraying portion and the different electrode portion and affects the electric current generated between the liquid spray portion and the different electrode portion, and a constant voltage. It has a voltage-current characteristic in which the current that flows rapidly increases when the above voltage is applied, and the potential of the electric field adjustment electrode is constant because it is electrically connected between the electric field adjustment electrode and the object to be coated. It includes an element that keeps the voltage below the potential.
(2) The electrostatic spraying device of the present invention sprays a liquid by an electrostatic force generated by applying a voltage between a liquid spraying portion having a nozzle and a different electrode portion having a different pole with respect to the liquid spraying portion. It is an electrostatic spray device by an electrospray method that separates from the liquid spray portion in a charged state to atomize it and sprays the atomized liquid onto an object to be coated, which is a different electrode portion, and is formed of a conductive material. A discharge electrode and an electric field adjusting electrode formed of a conductive material or a semi-conductive material, which is charged by at least the discharge from the discharge electrode and affects the electric field generated between the liquid spray portion and the different electrode portion. It has a voltage-current characteristic in which the current that flows rapidly increases when a voltage higher than a certain voltage is applied, and the potential of the electric field adjustment electrode is electrically connected between the electric field adjustment electrode and the object to be coated. It is provided with an element that keeps the voltage below a certain potential.
(3) In the above (2), the discharge electrode is arranged near the outer periphery of the tip of the nozzle and has the same potential as the liquid spray portion.
(4) In either (1) or (3) above, the element is grounded.
(5) In any of the above (1) to (4), the element is a varistor.
(6) In the above (2) or (3), the discharge electrode appears in the vicinity of the front side of the nozzle when the discharge electrode is not arranged, and the like on a plane including the central axis of the nozzle. The shape is such that at least a part of the equipotential curve is in the state of the equipotential curve that draws a gentler curve with respect to the state of the potential curve.
(7) In the above (2), (3) or (6), the discharge electrode is attached to the liquid spray portion.
(8) In the above (2), (3), (6) or (7), the position of the discharge electrode can be changed along the nozzle.
(9) In any of the above (1) to (8), the electric field adjusting electrode is attached to the liquid spraying portion.

本開示によれば、安全性が高く、管理が容易な静電噴霧装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an electrostatic spray device having high safety and easy management.

本発明の第1実施形態に係る静電噴霧装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electrostatic spraying apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る電噴霧装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electric spray device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る静電噴霧装置の液体噴霧部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid spray part of the electrostatic spraying apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 液体噴霧部の先端側を示す拡大図(心棒の先端が後方)である。It is an enlarged view which shows the tip side of a liquid spray part (the tip of a mandrel is rearward). 液体噴霧部の先端側を示す拡大図(心棒の先端が前方)である。It is an enlarged view which shows the tip side of a liquid spray part (the tip of a mandrel is the front). 定電圧装置の無い場合における電圧変化を示す図である。It is a figure which shows the voltage change when there is no constant voltage device. 定電圧装置が有る場合における電圧変化を示す図である。It is a figure which shows the voltage change when there is a constant voltage device. 本発明の第2実施形態に係る静電噴霧装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electrostatic spraying apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る液体噴霧部及び放電電極を示す分解断面図である。It is an exploded sectional view which shows the liquid spray part and the discharge electrode which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る液体噴霧部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the liquid spray part which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る静電噴霧装置において放電電極を配置しないで電圧を印加したときの等電位曲線の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the equipotential curve when the voltage is applied without arranging the discharge electrode in the electrostatic spraying apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る静電噴霧装置において放電電極を配置して電圧を印加したときの等電位曲線の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the equipotential curve when the discharge electrode is arranged and the voltage is applied in the electrostatic spraying apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る静電噴霧装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electrostatic spraying apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る液体噴霧部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the liquid spray part which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る静電噴霧装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electrostatic spraying apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
また、特に断りがない場合、「先(端)」や「前(方)」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向側を表し、「後(端)」や「後(方)」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向と反対側を表すものとし、「接続」とは電気的な接続を表すものとする。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings. The same elements are numbered the same throughout the description of the embodiment.
Unless otherwise specified, expressions such as "front (end)" and "front (direction)" represent the spraying direction side of the liquid in each member, etc., and "rear (end)" and "rear (direction)". The expression "" or the like represents the side opposite to the spraying direction of the liquid in each member or the like, and the "connection" represents an electrical connection.

(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る静電噴霧装置10の全体構成を示す断面図であり、図2は静電噴霧装置10の概略を示す斜視図である。
図1及び図2に示すように、静電噴霧装置10は、エレクトロスプレー法に用いられる静電噴霧装置であり、ノズル22を有する液体噴霧部20と、液体噴霧部20に対して異極となる異極部40との間に電圧を印加する電圧印加手段(電圧電源)50とを備えている。更に、液体噴霧部20と異極部40との間に生じる電界に影響を与える電界調整電極35が液体噴霧部20のノズル22と異極部40の間に設けられており、電界調整電極35に電気的に接続されている素子である定電圧装置51を備えている。定電圧装置51は一定電圧以上の電圧が印加されることにより流れる電流が急増する電圧−電流特性を持つ素子ある。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the electrostatic spraying device 10 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the electrostatic spraying device 10.
As shown in FIGS. 1 and 2, the electrostatic spray device 10 is an electrostatic spray device used in the electrospray method, and has a different electrode from the liquid spray unit 20 having a nozzle 22 and the liquid spray unit 20. It is provided with a voltage applying means (voltage power supply) 50 for applying a voltage between the different electrode portion 40 and the different electrode portion 40. Further, an electric field adjusting electrode 35 that affects the electric field generated between the liquid spraying portion 20 and the different electrode portion 40 is provided between the nozzle 22 of the liquid spraying portion 20 and the different electrode portion 40, and the electric field adjusting electrode 35 is provided. A constant voltage device 51, which is an element electrically connected to the device, is provided. The constant voltage device 51 is an element having a voltage-current characteristic in which the flowing current rapidly increases when a voltage higher than a certain voltage is applied.

なお、本実施形態では、電圧印加手段50からの電気配線を被塗物に直接接続して、被塗物自体を異極部40としている場合を示しているが、例えば、被塗物を載置する載置部(図示せず)に電圧印加手段50からの電気配線を接続して、この載置部を異極部40として載置部を介して被塗物が電圧印加手段50に電気的に接続されるようになっていても良い。
なお、以下の説明において、異極部40又は被塗物40を使用する。
In this embodiment, the case where the electric wiring from the voltage applying means 50 is directly connected to the object to be coated and the object to be coated itself is the different electrode portion 40 is shown. However, for example, the object to be coated is mounted. An electric wiring from the voltage applying means 50 is connected to the mounting portion (not shown) to be placed, and the object to be coated is electrically connected to the voltage applying means 50 via the mounting portion by using this mounting portion as a different electrode portion 40. It may be connected to the target.
In the following description, the different electrode portion 40 or the object to be coated 40 is used.

異極部40となる被塗物40は、アース手段60でアースされるようになっている。
このアース手段60は必須の要件ではないが、被塗物40のようなものの場合、作業者が触れたりすることがあり得るので安全面の観点で設けることが好ましい。
The object to be coated 40, which is the different electrode portion 40, is grounded by the grounding means 60.
This grounding means 60 is not an indispensable requirement, but in the case of something like the object to be coated 40, it is preferable to provide it from the viewpoint of safety because the operator may touch it.

(液体噴霧部)
図3は、本発明の第1実施形態に係る静電噴霧装置10の液体噴霧部20を示す断面図である。
なお、図3では、液体噴霧部20から後述するように塗料など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。
図3に示すように、液体噴霧部20は、液体の供給される液体供給口21aを有する液体流路21bが形成された絶縁材料からなる胴体部21と、貫通孔が胴体部21の液体流路21bに連通するように胴体部21の先端に設けられるノズル22と、胴体部21の液体流路21b内及びノズル22の貫通孔内に配置される導電材料からなる心棒23と、を備えている。
(Liquid spray part)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a liquid spraying portion 20 of the electrostatic spraying device 10 according to the first embodiment of the present invention.
In addition, in FIG. 3, a state in which a liquid such as a paint is sprayed from the liquid spraying unit 20 is also illustrated as described later.
As shown in FIG. 3, the liquid spray unit 20 has a body portion 21 made of an insulating material having a liquid flow path 21b having a liquid supply port 21a to which the liquid is supplied, and a through hole for the liquid flow of the body portion 21. A nozzle 22 provided at the tip of the body portion 21 so as to communicate with the path 21b, and a mandrel 23 made of a conductive material arranged in the liquid flow path 21b of the body portion 21 and in the through hole of the nozzle 22 are provided. There is.

胴体部21には、心棒23を後端側に取り出すために、液体流路21bと連通した孔部21cが設けられ、その孔部21c内には、心棒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良い。
The body portion 21 is provided with a hole portion 21c communicating with the liquid flow path 21b in order to take out the mandrel 23 to the rear end side, and a gap between the mandrel portion 23 is sealed in the hole portion 21c. A sealing member 24 is provided to prevent the liquid from leaking.
In the present embodiment, the O-ring is used as the seal member 24, but the seal member 24 is not limited to the O-ring and may be any one that can be sealed.

そして、孔部21cを通じて胴体部21の後端側に位置する心棒23の後端には、絶縁材料からなる摘み部23aが設けられているとともに、摘み部23aのほぼ中央を貫通するように設けられた導電材料からなる電気配線接続部23bが設けられている。 A knob portion 23a made of an insulating material is provided at the rear end of the mandrel 23 located on the rear end side of the body portion 21 through the hole portion 21c, and is provided so as to penetrate substantially the center of the grip portion 23a. An electric wiring connection portion 23b made of the conductive material is provided.

図1に示すように、電気配線接続部23bには、電圧印加手段50からの電気配線が接続される。
そして、図3に示すように、電気配線接続部23bが心棒23に接触するようにされることで心棒23と電気配線接続部23bとが電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the electrical wiring from the voltage applying means 50 is connected to the electrical wiring connection portion 23b.
Then, as shown in FIG. 3, the mandrel 23 and the electric wiring connecting portion 23b are electrically connected by making the electric wiring connecting portion 23b come into contact with the mandrel 23.

なお、本実施形態では、心棒23を液体噴霧部20側の電極としているが、例えば、液体噴霧部20のノズル22を導電材料からなるものとして、このノズル22に電圧印加手段50からの電気配線を接続するようにし、ノズル22を液体噴霧部20側の電極としても良い。 In the present embodiment, the mandrel 23 is used as an electrode on the liquid spraying portion 20 side. For example, the nozzle 22 of the liquid spraying portion 20 is made of a conductive material, and the nozzle 22 is electrically wired from the voltage applying means 50. May be connected and the nozzle 22 may be used as an electrode on the liquid spraying portion 20 side.

また、胴体部21の後端開口部21dの内周面には、摘み部23aを螺合接続するための雌ネジ構造21eが設けられ、一方、摘み部23aの先端外周面には、雄ネジ構造23cが設けられている。 Further, a female screw structure 21e for screwing and connecting the grip portion 23a is provided on the inner peripheral surface of the rear end opening portion 21d of the body portion 21, while a male screw is provided on the outer peripheral surface of the tip of the grip portion 23a. The structure 23c is provided.

したがって、胴体部21の後端開口部21dの雌ネジ構造21eに摘み部23aの先端外周面の雄ネジ構造23cを螺合させることで心棒23が取外し可能に胴体部21に取付けられている。
また、摘み部23aの螺合量を調節することで心棒23を前後方向に移動させることができ、心棒23の先端面23dの位置を前後方向に調節できるようになっている。
Therefore, the mandrel 23 is detachably attached to the body portion 21 by screwing the male thread structure 23c on the outer peripheral surface of the tip of the knob portion 23a into the female thread structure 21e of the rear end opening portion 21d of the body portion 21.
Further, the mandrel 23 can be moved in the front-rear direction by adjusting the screwing amount of the grip portion 23a, and the position of the tip surface 23d of the mandrel 23 can be adjusted in the front-rear direction.

ここで、一般に、静電噴霧装置の液体を噴霧するノズルは、液体が流れる貫通孔の直径が小さい微細な液体流路とされる。
これは、液体が流れ出るノズル先端の開口直径が大きいと、安定した液体の霧化状態が得られなくなるためと推察される。
例えば、一般には、ノズル先端の開口直径は0.1mm未満とされている。
Here, generally, the nozzle for spraying the liquid of the electrostatic spraying device is a fine liquid flow path having a small diameter of the through hole through which the liquid flows.
It is presumed that this is because if the opening diameter of the tip of the nozzle through which the liquid flows is large, a stable liquid atomization state cannot be obtained.
For example, generally, the opening diameter of the nozzle tip is less than 0.1 mm.

このため、液体が乾燥したりすると直ぐに、ノズル先端の開口部が目詰まりするが、開口直径が小さいため、この目詰まりを解消することが難しいという問題がある。 Therefore, as soon as the liquid dries, the opening at the tip of the nozzle is clogged, but there is a problem that it is difficult to clear the clogging because the opening diameter is small.

しかしながら、理由については、後ほど説明するが、心棒23を用いるようにすることで、従来に比較して、ノズル先端の開口径を大きな開口直径としても良好な霧化ができることを見出し、このため、本実施形態のノズル22の先端の開口部22bの開口直径は0.2mmの大きな開口直径にできている。
この結果、目詰まりが発生する頻度を大幅に低減することができるようになっている。
However, as will be described later, it has been found that by using the mandrel 23, good atomization can be achieved even if the opening diameter of the nozzle tip is large as compared with the conventional case. The opening diameter of the opening 22b at the tip of the nozzle 22 of the present embodiment has a large opening diameter of 0.2 mm.
As a result, the frequency of clogging can be significantly reduced.

なお、ノズル22の開口部22bの開口直径は0.2mmに限定されるものではなく、心棒23を用いる形態においては、開口直径は1mm程度であっても問題はない。 The opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is not limited to 0.2 mm, and in the form of using the mandrel 23, there is no problem even if the opening diameter is about 1 mm.

ノズル22の開口部22bの開口直径は、目詰まりが起きにくく、また、目詰まりが起きても清掃ができることを考慮すると、0.1mm以上が好ましく、0.2mm以上がより好ましく、更に0.2mmより大きくすることが好ましい。 The opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, and further 0. It is preferably larger than 2 mm.

一方、ノズル22の開口部22bの開口直径は、霧化の安定性を考慮すると、1.0mm以下が好適であり、より好ましく0.8mm以下であり、更に好ましくは0.5mm以下とするのが良い。 On the other hand, the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.8 mm or less, and further preferably 0.5 mm or less in consideration of the stability of atomization. Is good.

また、本実施形態では、上述のように、心棒23を前後方向に移動させることができるため、目詰まりが起きても心棒23を移動させることで目詰まりの解消を行うことができる。
更に、ノズル22の貫通孔の内径も心棒23を配置できる程度に大きくできているため、心棒23を取り外して洗浄液を大量に流して洗浄することも可能になっている。
Further, in the present embodiment, as described above, the mandrel 23 can be moved in the front-rear direction, so that even if clogging occurs, the mandrel 23 can be moved to eliminate the clogging.
Further, since the inner diameter of the through hole of the nozzle 22 is also large enough to allow the mandrel 23 to be arranged, it is possible to remove the mandrel 23 and flow a large amount of cleaning liquid for cleaning.

図4は、液体噴霧部20の先端側を拡大した拡大図であり、図4Aは、心棒23の先端面23dが後方に位置する場合であり、図4Bは、図4Aの状態よりも心棒23の先端面23dが前方に位置する場合である。 FIG. 4 is an enlarged view of the tip end side of the liquid spray portion 20, FIG. 4A is a case where the tip surface 23d of the mandrel 23 is located rearward, and FIG. 4B is a mandrel 23 from the state of FIG. 4A. This is the case where the tip surface 23d of the above is located in the front.

図4Aに示すようにノズル22は、開口部22b側に向かってテーパ状に内径が小さくなるテーパ角度がαであるテーパ状内径部(範囲A参照)を有しており、心棒23は、先端面23dに向かって外径が小さくなるテーパ角度がβであるテーパ形状部(範囲B参照)を有している。 As shown in FIG. 4A, the nozzle 22 has a tapered inner diameter portion (see range A) in which the inner diameter is tapered toward the opening 22b side and the taper angle is α, and the mandrel 23 has a tip. It has a tapered shape portion (see range B) in which the taper angle at which the outer diameter becomes smaller toward the surface 23d is β.

そして、ノズル22のテーパ状内径部のテーパ角度αが、心棒23のテーパ形状部のテーパ角度βよりも大きくされている。
また、心棒23の先端面23dの直径は、ノズル22の開口部22bの開口直径よりも小さい直径とされているが、心棒23のテーパ形状部は、後端側に向かって徐々に直径が大きくなり、ノズル22の開口部22bの開口直径よりも直径の大きい部分を有するように形成されている。
The taper angle α of the tapered inner diameter portion of the nozzle 22 is made larger than the taper angle β of the tapered shape portion of the mandrel 23.
The diameter of the tip surface 23d of the mandrel 23 is smaller than the diameter of the opening 22b of the nozzle 22, but the tapered portion of the mandrel 23 gradually increases in diameter toward the rear end side. Therefore, it is formed so as to have a portion having a diameter larger than the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22.

上記のように、ノズル22及び心棒23の先端側を形成することによって、図4A及び図4Bを見比べるとわかるように、心棒23を前後方向に移動させることでノズル22と心棒23とで形成される隙間の幅を調節できるようになり、ノズル22の開口部22bから出る液体の量を調節することができる。 As described above, by forming the tip side of the nozzle 22 and the mandrel 23, as can be seen by comparing FIGS. 4A and 4B, the mandrel 23 is formed by moving the mandrel 23 in the front-rear direction to form the nozzle 22 and the mandrel 23. The width of the gap can be adjusted, and the amount of liquid discharged from the opening 22b of the nozzle 22 can be adjusted.

また、図4Bで示す状態よりも、更に、心棒23を前方側に動かすことで、心棒23がノズル22の内周面に当接し、ノズル22の開口部22bを閉塞することが可能である。
したがって、塗料などの液体を噴霧しない状態において、ノズル22の開口部22bを心棒23で閉塞させ、ノズル22内の液体が乾燥することを防止することが可能であり、ノズル22の目詰まりを抑制できる。
Further, by moving the mandrel 23 further forward than in the state shown in FIG. 4B, the mandrel 23 comes into contact with the inner peripheral surface of the nozzle 22 and the opening 22b of the nozzle 22 can be closed.
Therefore, it is possible to block the opening 22b of the nozzle 22 with the mandrel 23 in a state where the liquid such as paint is not sprayed, to prevent the liquid in the nozzle 22 from drying, and to suppress clogging of the nozzle 22. can.

(異極部40)
本実施形態では、上述したように、異極部40に被塗物を用いた場合を示しており、電圧印加手段(電圧電源)50の心棒23に接続されるのと反対側の電気配線が被塗物40に接続されることで被塗物40自体が液体噴霧部20に対する異極となるようにされている。
(Different pole part 40)
In the present embodiment, as described above, the case where the object to be coated is used for the different electrode portion 40 is shown, and the electric wiring on the opposite side to the mandrel 23 of the voltage applying means (voltage power supply) 50 is shown. By being connected to the object to be coated 40, the object to be coated 40 itself is made to have a different electrode to the liquid spray portion 20.

しかしながら、上記でも少し触れたが、例えば、被塗物が搬送装置などによって、塗料などの液体を塗布する位置に搬送されるような場合には、電圧印加手段50からの電気配線を搬送装置の被塗物が載置される載置部に接続されているようにして、載置部を介して被塗物が電圧印加手段50に電気的に接続されるようにしても良い。 However, as mentioned above, for example, when the object to be coated is transported to a position where a liquid such as paint is applied by a transport device or the like, the electrical wiring from the voltage applying means 50 is transferred to the transport device. The object to be coated may be electrically connected to the voltage applying means 50 via the mounting portion so that the object to be coated is connected to the mounting portion on which the object to be coated is placed.

次に、図3を参照しながら、まず、液体噴霧部20から液体が噴霧される状態について説明を行う。 Next, with reference to FIG. 3, first, a state in which the liquid is sprayed from the liquid spraying unit 20 will be described.

胴体部21の液体供給口21aに供給された液体は、ノズル22の先端側に供給されていき、異極部40(被塗物)と心棒23との間に印加される電圧に伴う静電気力によって、前方側に引っ張られて前方に離脱・霧化する。 The liquid supplied to the liquid supply port 21a of the body portion 21 is supplied to the tip end side of the nozzle 22, and the electrostatic force due to the voltage applied between the different electrode portion 40 (object to be coated) and the mandrel 23. Pulls forward and separates and atomizes forward.

なお、液体の供給は、噴霧により消費されることで液体噴霧部20から失われる分の液体が順次供給されていれば良く、ノズル22の開口部22b(より正確には、開口部22bと心棒23との間の隙間)から液体が噴射するような圧力で圧送供給される必要はなく、液体が勢いよく噴射される状態の場合、かえって霧化ができなくなるようなことが起こる。 The liquid may be supplied in sequence as long as the amount of liquid lost from the liquid spray unit 20 due to consumption by spraying is sequentially supplied, and the opening 22b of the nozzle 22 (more accurately, the opening 22b and the mandrel). It is not necessary to pump and supply the liquid at a pressure such that the liquid is ejected from the gap between the 23 and 23), and in a state where the liquid is vigorously ejected, atomization may not be possible.

より具体的には、心棒23の先端面23d及びノズル22の先端外周縁22aへの表面張力や粘度による付着力に対して、液体を前方に引っ張る静電気力が釣り合うことで、図3に示すように、ノズル22の先端側に供給された液体が、その先端で円錐形の形状となるテーラコーン80が形成される。 More specifically, as shown in FIG. 3, the electrostatic force that pulls the liquid forward is balanced against the adhesive force due to the surface tension and viscosity of the mandrel 23 to the tip surface 23d and the tip outer peripheral edge 22a of the nozzle 22. A tailor cone 80 having a conical shape is formed at the tip of the liquid supplied to the tip side of the nozzle 22.

このテーラコーン80は、電場の作用によって、液体中で正/負電荷の分離が起こり、過剰電荷で帯電したノズル22先端のメニスカスが変形して円錐状となって形成されているものである。
そして、テーラコーン80の先端から静電気力によって液体が真直ぐに引っ張られ、テーラコーン80の先端から線状に伸びるジェット部82の先端で液体が静電爆発することで広い範囲に液体が噴霧される。
The tailor cone 80 is formed in a conical shape due to the separation of positive and negative charges in the liquid due to the action of an electric field and the deformation of the meniscus at the tip of the nozzle 22 charged with excess charge.
Then, the liquid is pulled straight from the tip of the tailor cone 80 by electrostatic force, and the liquid is electrostatically exploded at the tip of the jet portion 82 extending linearly from the tip of the tailor cone 80, so that the liquid is sprayed over a wide range.

この噴霧される液体、つまり、ノズル22から離脱して液体粒子となった液体は、離脱前の状態に比べ、空気に触れる面積が飛躍的に大きくなるため溶媒の気化が促進され、その溶媒の気化に伴って帯電している電子間の距離が近づき、静電反発(静電爆発)が発生して、更に、小さい粒径の液体粒子に分裂する。 The sprayed liquid, that is, the liquid that has separated from the nozzle 22 and becomes liquid particles, has a dramatically larger area in contact with air than the state before the separation, so that the vaporization of the solvent is promoted, and the solvent of the sprayed liquid is promoted. With vaporization, the distance between the charged electrons becomes shorter, electrostatic repulsion (electrostatic explosion) occurs, and the liquid particles have a smaller particle size.

この分裂が起こると、更に、分裂前に比べ空気に触れる表面積が増えることになるため、溶媒の気化が促進され、上述したのと同様に静電爆発が発生し、更に、小さい粒径の液体粒子に分裂する。
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。
When this split occurs, the surface area that comes into contact with the air increases compared to before the split, so the vaporization of the solvent is promoted, an electrostatic explosion occurs as described above, and a liquid with a smaller particle size is further generated. It splits into particles.
By repeating such electrostatic explosion, the liquid is atomized.

ここで、本実施形態では、ノズル22内に心棒23を設けるようにしている。
仮に、従来の静電噴霧装置のように、この心棒23を設けないものとすると、液体が付着できる部分は、ノズル22の先端外周縁22aだけとなる。
Here, in the present embodiment, the mandrel 23 is provided in the nozzle 22.
Assuming that the mandrel 23 is not provided as in the conventional electrostatic spraying device, the portion to which the liquid can adhere is only the outer peripheral edge 22a of the tip of the nozzle 22.

そして、このような状態でノズル22の開口部22bの開口直径を大きくすると、液体の付着できる部分が、ノズル22の先端外周縁22aだけのため、例えば、ノズル22の上下左右に液体がふらついたりし易く、きれいなテーラコーン80が形成できなくなったり、また、テーラコーン80自体が維持できなくなるため、ノズル22から離脱する液体粒子の安定性(粒子の大きさ、数、及び、帯電状態などの安定性)が得られなくなり、結果、液体の安定した霧化ができなくなるものと推察される。 If the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is increased in such a state, the liquid can adhere only to the outer peripheral edge 22a of the tip of the nozzle 22, so that the liquid sways up, down, left and right of the nozzle 22, for example. The stability of the liquid particles that separate from the nozzle 22 (stability of the particle size, number, charge state, etc.) because the tailor cone 80 cannot be easily formed and the tailor cone 80 itself cannot be maintained. As a result, it is presumed that stable atomization of the liquid cannot be obtained.

一方、本実施形態では、ノズル22内に心棒23を配置して、ノズル22の先端外周縁22aだけでなく、心棒23の先端面23dとの間でも液体は付着する。
したがって、ノズル22の開口部22bの開口直径が大きくても、開口部22bの中央部に液体が付着できる心棒23の先端面23dが存在するため、安定したテーラコーン80を形成することができ、液体の安定した霧化ができるようになっているものと考えられる。
On the other hand, in the present embodiment, the mandrel 23 is arranged in the nozzle 22, and the liquid adheres not only to the outer peripheral edge 22a of the tip of the nozzle 22 but also to the tip surface 23d of the mandrel 23.
Therefore, even if the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is large, the tip surface 23d of the mandrel 23 to which the liquid can adhere exists in the center of the opening 22b, so that a stable tailor cone 80 can be formed and the liquid can be formed. It is considered that stable atomization is possible.

なお、心棒23の先端面23dがノズル22の先端外周縁22a(つまり、ノズル22の開口部22bの先端面)から前方に出過ぎるとノズル22から出る液体に電場が作用し難くなり、一方、心棒23の先端面23dがノズル22の開口部22bの先端面から後方に引っ込み過ぎると、開口部22bの中央部に液体が付着できる部分が存在しないのと同じ状態となる。 If the tip surface 23d of the mandrel 23 protrudes too far forward from the outer peripheral edge 22a of the tip of the nozzle 22 (that is, the tip surface of the opening 22b of the nozzle 22), it becomes difficult for an electric field to act on the liquid discharged from the nozzle 22, while the mandrel If the tip surface 23d of the 23 is retracted too far rearward from the tip surface of the opening 22b of the nozzle 22, the state is the same as if there is no portion where the liquid can adhere to the central portion of the opening 22b.

このことから、心棒23の先端面23dの位置は、液体を噴霧する状態において、ノズル22の開口部22bの先端面を基準にして、心棒23の中心軸に沿った前後方向で、ノズル22の先端の開口部22bの開口直径の10倍以内に位置することが好適であり、より好ましくは5倍以内に位置することが好適であり、更に、好ましくは3倍以内に位置することが好適である。 From this, the position of the tip surface 23d of the mandrel 23 is the position of the nozzle 22 in the front-rear direction along the central axis of the mandrel 23 with reference to the tip surface of the opening 22b of the nozzle 22 in the state of spraying the liquid. It is preferably located within 10 times the opening diameter of the tip opening 22b, more preferably within 5 times, and even more preferably within 3 times. be.

例えば、本実施形態では、ノズル22の開口部22bの開口直径が0.2mmであり、静電気力を考慮しない場合、ノズル22の開口部22bから出た液体は、ノズル22の先端で直径が約0.2mmの半球状となるように出てくる。 For example, in the present embodiment, the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is 0.2 mm, and when electrostatic force is not taken into consideration, the liquid discharged from the opening 22b of the nozzle 22 has a diameter of about the tip of the nozzle 22. It comes out in a hemispherical shape of 0.2 mm.

そして、このノズル22の先端に出てきた液体に電場(静電気力)が作用して円錐状のテーラコーン80が形成できるように、心棒23の先端は、この液体の近くに存在することが良く、このためノズル22の開口部22bの先端面から前方(出る方向)に2mm以内に位置するようにするのが好適であり、一方、液体の付着に作用するように、心棒23の先端がノズル22の開口部22bの先端面から後方(引っ込む方向)に2mm以内に位置するようにするのが好適である。 Then, the tip of the mandrel 23 often exists near this liquid so that an electric field (electrostatic force) acts on the liquid that has come out at the tip of the nozzle 22 to form a conical tailor cone 80. Therefore, it is preferable that the tip of the mandrel 23 is located within 2 mm forward (in the direction of exit) from the tip surface of the opening 22b of the nozzle 22, while the tip of the mandrel 23 acts on the adhesion of the liquid. It is preferable that the opening 22b is located within 2 mm rearward (in the retracting direction) from the tip surface of the opening 22b.

上記のように、心棒23を設けることによって、ノズル22の開口部22bの開口直径を大きくしても安定した液体の霧化が行える。
このため、ノズル22の開口部22bの開口直径を目詰まりが抑制できるような大きな開口直径にすることができる。
また、ノズル22の開口部22bの開口直径を大きくできるため機械加工でノズル22が製作できる。
As described above, by providing the mandrel 23, stable liquid atomization can be performed even if the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 is increased.
Therefore, the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 can be made large so that clogging can be suppressed.
Further, since the opening diameter of the opening 22b of the nozzle 22 can be increased, the nozzle 22 can be manufactured by machining.

なお、本実施形態では、心棒23の先端が先端面23dとして平坦な平面としている場合を示しているが、必ずしも、心棒23の先端が平坦な平面である必要はなく、安定したテーラコーン80の形成に寄与すれば良いので、例えば、心棒23の先端はR形状のように、前方側に向かって突出する曲面になっていても良い。 In the present embodiment, the case where the tip of the mandrel 23 is a flat flat surface as the tip surface 23d is shown, but the tip of the mandrel 23 does not necessarily have to be a flat flat surface, and a stable tailor cone 80 is formed. For example, the tip of the mandrel 23 may have a curved surface that protrudes toward the front side, such as an R shape.

このようにして液体噴霧部20(ノズル22)から噴霧された液体は、静電爆発を繰り返しながら霧化液体となり、この微粒化した液体は電荷を帯びた状態であるため、異極部40(被塗物)側に静電気力で引き寄せられて被塗物40に塗着することになる。 The liquid sprayed from the liquid spraying portion 20 (nozzle 22) in this way becomes an atomized liquid while repeating electrostatic explosion, and since this atomized liquid is in a charged state, the different electrode portion 40 ( It is attracted to the object to be coated) side by electrostatic force and is applied to the object to be coated 40.

図1において、定電圧装置51は、一定電圧以上の電圧が印加されることにより流れる電流が急増する電圧−電流特性を持つ素子を用いることができる。特に、一定の電圧までは電流が流れないか流れても極めて小さい電流であるが、一定電圧以上になると流れる電流が急増する特性を有する素子が好適である。
このような特性を示す素子としては、例えば、バリスタを使用することができる。バリスタは、非直線抵抗、電圧依存性抵抗と呼ばれることもあるとおり、印加される電圧が所定電圧になると急激に内部抵抗が低下する特性を有しており、これにより、一定電圧以上の電圧が印加されることにより流れる電流が急増する電圧−電流特性を有する素子である。バリスタは、一般的には雷サージ、静電気、直流機器(DCモータ等)の電源遮断時の逆起電圧等の高電圧が回路に流れ込むのを防ぎ、サージ防護デバイス(SPD)として、回路の各素子や電子機器を保護する目的で使用される。
In FIG. 1, as the constant voltage device 51, an element having a voltage-current characteristic in which the flowing current rapidly increases when a voltage of a certain voltage or higher is applied can be used. In particular, an element having a characteristic that the current does not flow up to a certain voltage or is extremely small even if it flows, but the current that flows rapidly increases when the voltage exceeds a certain value is suitable.
As an element exhibiting such characteristics, for example, a varistor can be used. The varistor has a characteristic that the internal resistance drops sharply when the applied voltage reaches a predetermined voltage, as it is sometimes called a non-linear resistance or a voltage-dependent resistance. It is an element having a voltage-current characteristic in which the flowing current rapidly increases when applied. Varistors generally prevent high voltages such as lightning surges, static electricity, and counter electromotive voltage when the power of direct current equipment (DC motors, etc.) is cut off from flowing into the circuit, and are used as surge protection devices (SPDs) in each circuit. Used for the purpose of protecting elements and electronic devices.

本実施形態においてバリスタは、このような回路の各素子や電子機器を保護する目的ではなく、電界調整電極35と被塗物40の間に定電圧装置51であるバリスタを電気的に接続することで電界調整電極35の電位が一定電位以下に保たれるようにする目的で使用される。
また、積層チップバリスタは、金属酸化物を電極で挟んだコンデンサに似た構造をしており、静電容量成分、すなわちコンデンサのように電荷を蓄える機能を有するため、電圧の急激な変化を抑える作用を有する点においても、本実施形態において、定電圧装置51に使用するのに適している。
In the present embodiment, the varistor is not intended to protect each element or electronic device of such a circuit, but is to electrically connect a varistor, which is a constant voltage device 51, between the electric field adjusting electrode 35 and the object to be coated 40. It is used for the purpose of keeping the potential of the electric field adjusting electrode 35 below a certain potential.
In addition, the laminated chip varistor has a structure similar to a capacitor in which a metal oxide is sandwiched between electrodes, and has a capacitance component, that is, a function of storing electric charge like a capacitor, so that a sudden change in voltage is suppressed. In terms of having an action, it is also suitable for use in the constant voltage device 51 in the present embodiment.

図1において、電圧印加手段50の電源が投入されると液体噴霧部20に電荷が蓄積して電圧印加手段50の負極が接続されている電界調整電極35との間で電位差が生じる。この電位差は液体噴霧部20に電荷が蓄積されるのに伴い大きくなる。 In FIG. 1, when the power of the voltage applying means 50 is turned on, electric charges are accumulated in the liquid spraying portion 20 and a potential difference is generated between the electric field adjusting electrode 35 to which the negative electrode of the voltage applying means 50 is connected. This potential difference increases as the electric charge is accumulated in the liquid spray unit 20.

そして、電圧印加手段50の電源を投入することにより、すなわち、少なくとも液体噴霧部20と異極部である被塗物40との間に電圧を印加することにより、電界調整電極35が帯電することになる。
電界調整電極35の帯電は、電圧印加手段50の電源を投入することにより液体噴霧部20から噴霧される霧化液体87の作用及び液体噴霧部20からの放電によって生じる。この放電は液体噴霧部20によって発生するものに限定されるものではない。液体噴霧部20の近傍に設けられ、液体噴霧部20と同じ極性を有する電極から放電するように構成しても良い。
Then, the electric field adjusting electrode 35 is charged by turning on the power of the voltage applying means 50, that is, by applying a voltage at least between the liquid spraying portion 20 and the object to be coated 40 which is a different electrode portion. become.
The charge of the electric field adjusting electrode 35 is generated by the action of the atomized liquid 87 sprayed from the liquid spray unit 20 by turning on the power of the voltage applying means 50 and the discharge from the liquid spray unit 20. This discharge is not limited to that generated by the liquid spray unit 20. It may be provided in the vicinity of the liquid spray unit 20 and may be configured to discharge from an electrode having the same polarity as the liquid spray unit 20.

電界調整電極35と被塗物40の間に定電圧装置51が電気的に接続されていない場合には、液体噴霧部20と電界調整電極35の電位差は液体噴霧部20に電荷が蓄積されるのに伴って大きくなる。電界調整電極35の電圧は、自身の放電もあるため電源電圧と等しくとはならず、電圧印加手段50の正極と負極の間の電圧に帯電する。 When the constant voltage device 51 is not electrically connected between the electric field adjusting electrode 35 and the object to be coated 40, the electric charge is accumulated in the liquid spraying unit 20 due to the potential difference between the liquid spraying unit 20 and the electric field adjusting electrode 35. It gets bigger with the. The voltage of the electric field adjusting electrode 35 is not equal to the power supply voltage due to its own discharge, and is charged to the voltage between the positive electrode and the negative electrode of the voltage applying means 50.

これに対して、図1に示すとおり、電界調整電極35と被塗物40の間に定電圧装置51が電気的に接続されている場合には、電界調整電極35が帯電することにより、電圧印加手段50の負極を基準とした電界調整電極35の電位、すなわち定電圧装置51の両端に印加される電圧が定電圧装置51の定格で定められた一定の電圧(定格電圧)以上に達すると、定電圧装置51の内部抵抗が急激に低下する等により、液体噴霧部20から電界調整電極35を経由して定電圧装置51に至る経路に流れる電流が急増し、電圧印加手段50の負極を基準とした電界調整電極35の電位、すなわち定電圧装置51の両端に印加される電圧が、定電圧装置51の定格電圧に保たれるように作用する。 On the other hand, as shown in FIG. 1, when the constant voltage device 51 is electrically connected between the electric field adjusting electrode 35 and the object to be coated 40, the electric field adjusting electrode 35 is charged and the voltage is increased. When the potential of the electric field adjusting electrode 35 with respect to the negative electrode of the applying means 50, that is, the voltage applied across the constant voltage device 51 reaches a constant voltage (rated voltage) or more defined by the rating of the constant voltage device 51. As the internal resistance of the constant voltage device 51 drops sharply, the current flowing from the liquid spray unit 20 to the constant voltage device 51 via the electric field adjustment electrode 35 suddenly increases, and the negative voltage of the voltage applying means 50 becomes negative. The potential of the electric field adjusting electrode 35 as a reference, that is, the voltage applied across the constant voltage device 51 acts to be maintained at the rated voltage of the constant voltage device 51.

このように、液体噴霧部20と被塗物40の間に電圧印加手段50により電圧が印加されることにより、ノズル22から霧化液体87が噴霧される。そして、液体噴霧部20と被塗物40の間に設けられている電界調整電極35に定電圧装置51が電気的に接続されていることによって、電界調整電極35は液体噴霧部20と同じ極性であって定電圧装置51の定格電圧の電位に保たれている。 In this way, the atomized liquid 87 is sprayed from the nozzle 22 by applying a voltage between the liquid spraying portion 20 and the object to be coated 40 by the voltage applying means 50. The constant voltage device 51 is electrically connected to the electric field adjusting electrode 35 provided between the liquid spraying unit 20 and the object to be coated 40, so that the electric field adjusting electrode 35 has the same polarity as the liquid spraying unit 20. Therefore, the potential of the rated voltage of the constant voltage device 51 is maintained.

図1及び図2に示すとおり、このような電位に保たれている電界調整電極35が液体噴霧部20と被塗物40の間に生じる電界に影響を与え、電界調整電極35の近傍において霧化液体87が内側に変形した分布となる。液体噴霧部20と同じ極性の電位に帯電した霧化液体87が、同様に同じ極性の電界調整電極35によって反発力を受けて変形する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electric field adjusting electrode 35 maintained at such a potential affects the electric field generated between the liquid spray portion 20 and the object to be coated 40, and fog in the vicinity of the electric field adjusting electrode 35. The chemical liquid 87 has an inwardly deformed distribution. The atomized liquid 87 charged to a potential of the same polarity as the liquid spray unit 20 is similarly deformed by receiving a repulsive force by the electric field adjusting electrode 35 having the same polarity.

すなわち、液体噴霧部20と被塗物40の間に電界調整電極35を設け、定電圧装置51の定格電圧を適宜選択して電界調整電極35の電位を調節することで、液体噴霧部20と被塗物40の間の電界に影響を及ぼして目的とする形状に変形させるとともに、噴霧された霧化液体87の分布を適宜調整することができる。 That is, the electric field adjusting electrode 35 is provided between the liquid spraying unit 20 and the object to be coated 40, and the rated voltage of the constant voltage device 51 is appropriately selected to adjust the potential of the electric field adjusting electrode 35, thereby causing the liquid spraying unit 20 and the liquid spraying unit 20. The electric field between the objects to be coated 40 can be affected to deform the object into a desired shape, and the distribution of the atomized liquid 87 sprayed can be adjusted as appropriate.

このように、電界調整電極35に直接高い電圧の電源を接続することもなく、あるいは、非常に高い抵抗を接続することもなく、電界調整電極35に定電圧装置51を電気的に接続することにより電界調整電極35の電位を所定の電位に保つように構成することで、本実施形態によれば、安全性が高く、管理が容易な静電噴霧装置10を得ることができる。 In this way, the constant voltage device 51 is electrically connected to the electric field adjusting electrode 35 without directly connecting a high voltage power supply to the electric field adjusting electrode 35 or connecting a very high resistance. By configuring the electric field adjusting electrode 35 to maintain the potential at a predetermined potential, according to the present embodiment, it is possible to obtain an electrostatic spraying device 10 having high safety and easy management.

電界調整電極35は、導電材料若しくは1010Ω以下の表面抵抗の半導電性材料、帯電防止材料によって形成されている。 The electric field adjusting electrode 35 is formed of a conductive material, a semi-conductive material having a surface resistance of 10 10 Ω or less, and an antistatic material.

電界調整電極35の形状や大きさ、そして設置する位置は、目的とする電界の分布により適語決定される。したがって、電界調整電極35は、図1及び図2に示す形状や配置に限定されるものではない。 The shape and size of the electric field adjusting electrode 35 and the position where the electric field adjusting electrode 35 is installed are appropriately determined by the distribution of the target electric field. Therefore, the electric field adjusting electrode 35 is not limited to the shape and arrangement shown in FIGS. 1 and 2.

図5は、定電圧装置51の有無における被塗物40をアースに接続した時の被塗物40を基準とした電圧の変化を示す図である。図5Aは定電圧装置51がない場合の電界調整電極35の電圧の変化を示し、図5Bは定電圧装置51がある場合の電界調整電極35の電圧の変化を示している。 FIG. 5 is a diagram showing a change in voltage with respect to the object to be coated 40 when the object to be coated 40 is connected to the ground with and without the constant voltage device 51. FIG. 5A shows the change in the voltage of the electric field adjusting electrode 35 when the constant voltage device 51 is not present, and FIG. 5B shows the change in the voltage of the electric field adjusting electrode 35 when the constant voltage device 51 is present.

図5Aにおいて、電圧印加手段50の電源が投入されると液体噴霧部20に電荷が蓄えられて次第にその電位が上昇していき、これに伴い、電界調整電極35を帯電させ、電界調整電極35の電位を上昇させる。液体噴霧部20からの帯電と電界調整電極35自体の放電とのバランスで9kV付近まで上昇するとほぼこの電位が維持される。 In FIG. 5A, when the power of the voltage applying means 50 is turned on, an electric charge is stored in the liquid spraying portion 20 and the potential gradually rises. Along with this, the electric field adjusting electrode 35 is charged and the electric field adjusting electrode 35 is charged. Raises the potential of. This potential is substantially maintained when the potential rises to around 9 kV due to the balance between the charge from the liquid spray unit 20 and the discharge of the electric field adjusting electrode 35 itself.

図5Bにおいて、電圧印加手段50の電源が投入されると液体噴霧部20に電荷が蓄えられて次第にその電位が上昇していき、これに伴い、電界調整電極35を帯電させ、電界調整電極35の電位を上昇させる。電界調整電極35の電圧印加手段50の負極に対する電位、すなわち、定電圧装置51の両端にかかる電圧が定電圧装置51の定格電圧である5kV付近になると定電圧装置51の内部抵抗が急激に低下する等して、流れる電流が急増するようになり、電圧が5kV付近でほぼ一定になる。
すなわち、電界調整電極35に定電圧装置51が電気的に接続されることによって、電圧印加手段50の負極を基準とした電界調整電極35の電位は、定電圧装置51の両端に係る電圧、すなわち定電圧装置51の定格電圧に等しく保たれる。このように、電界調整電極35と被塗物40の間に定電圧装置51が電気的に接続されていることで電界調整電極35の電位を一定電位以下に保つことになる。
In FIG. 5B, when the power of the voltage applying means 50 is turned on, an electric charge is stored in the liquid spraying portion 20 and the potential gradually rises. Along with this, the electric field adjusting electrode 35 is charged and the electric field adjusting electrode 35 is charged. Raises the potential of. When the potential of the voltage adjusting electrode 35 with respect to the negative electrode of the voltage applying means 50, that is, the voltage applied across the constant voltage device 51 becomes around 5 kV, which is the rated voltage of the constant voltage device 51, the internal resistance of the constant voltage device 51 drops sharply. As a result, the flowing current suddenly increases, and the voltage becomes almost constant at around 5 kV.
That is, by electrically connecting the constant voltage device 51 to the electric field adjusting electrode 35, the potential of the electric field adjusting electrode 35 with reference to the negative electrode of the voltage applying means 50 is the voltage across the constant voltage device 51, that is, It is kept equal to the rated voltage of the constant voltage device 51. In this way, the constant voltage device 51 is electrically connected between the electric field adjusting electrode 35 and the object to be coated 40, so that the potential of the electric field adjusting electrode 35 is kept below a certain potential.

被塗物40は電圧印加手段50の負極に接続されており、被塗物40は電圧印加手段50の負極と同電位である。したがって、電圧印加手段50の正極に接続されている液体噴霧部20と被塗物40との電位差は、電界調整電極35に定電圧装置51が電気的に接続されているか否かに関わらず、電圧印加手段50の電源電圧に等しくなる。 The object to be coated 40 is connected to the negative electrode of the voltage applying means 50, and the object to be coated 40 has the same potential as the negative electrode of the voltage applying means 50. Therefore, the potential difference between the liquid spray portion 20 connected to the positive electrode of the voltage applying means 50 and the object to be coated 40 is irrespective of whether or not the constant voltage device 51 is electrically connected to the electric field adjusting electrode 35. It becomes equal to the power supply voltage of the voltage applying means 50.

一方、電界調整電極35に定電圧装置51が電気的に接続されている場合には、液体噴霧部20の電位が最も高く、次に電界調整電極35が高く、被塗物40が最も低いという関係になる。そして、電界調整電極35と被塗物40の電位差は定電圧装置51の定格電圧になる。すなわち、被塗物40を基準電位とした場合に、電界調整電極35が正の電位を有しており、液体噴霧部20と同じ極性になっている。 On the other hand, when the constant voltage device 51 is electrically connected to the electric field adjusting electrode 35, the potential of the liquid spraying portion 20 is the highest, then the electric field adjusting electrode 35 is the highest, and the object to be coated 40 is the lowest. Become a relationship. Then, the potential difference between the electric field adjusting electrode 35 and the object to be coated 40 becomes the rated voltage of the constant voltage device 51. That is, when the object to be coated 40 is used as a reference potential, the electric field adjusting electrode 35 has a positive potential and has the same polarity as the liquid spray portion 20.

したがって、電界調整電極35に定電圧装置51が電気的に接続されている場合には、電圧印加手段50の電源電圧と定電圧装置51の定格電圧の選択により、液体噴霧部20、電界調整電極35、被塗物40の電位を所定の関係に設定することができる。 Therefore, when the constant voltage device 51 is electrically connected to the electric field adjusting electrode 35, the liquid spray unit 20 and the electric field adjusting electrode are selected by selecting the power supply voltage of the voltage applying means 50 and the rated voltage of the constant voltage device 51. 35, the potential of the object to be coated 40 can be set to a predetermined relationship.

被塗物40及び定電圧装置51は電圧印加手段50の負極に接続されているが、図1に示すように、更に、アース手段60に接続されて接地される構成にしても良い。これにより、安全性をより高くすることができる。 The object to be coated 40 and the constant voltage device 51 are connected to the negative electrode of the voltage applying means 50, but as shown in FIG. 1, they may be further connected to the grounding means 60 and grounded. This makes it possible to increase the safety.

(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態に係る静電噴霧装置10を示す断面図である。
第2実施形態に係る静電噴霧装置10は、第1実施形態に係る静電噴霧装置10に対して、放電電極30が設けられている点で異なり、その他は、第1実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an electrostatic spraying device 10 according to a second embodiment of the present invention.
The electrostatic spraying device 10 according to the second embodiment is different from the electrostatic spraying device 10 according to the first embodiment in that a discharge electrode 30 is provided, and other than that, it is the same as that of the first embodiment. be.

図6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、放電電極30と、液体噴霧部20と液体噴霧部20に対する異極となる異極部40との間に電圧を印加する電圧印加手段50と、電界調整電極35と、定電圧装置51と、を備える。 As shown in FIG. 6, in the electrostatic spraying device 10, the electrostatic spraying device 10 is located between a liquid spraying unit 20 having a nozzle 22, a discharge electrode 30, and a different electrode portion 40 which is a different electrode with respect to the liquid spraying unit 20 and the liquid spraying unit 20. It is provided with a voltage applying means 50 for applying a voltage to the voltage, an electric field adjusting electrode 35, and a constant voltage device 51.

図7は、本発明の第2実施形態に係る液体噴霧部20及び放電電極30を示す分解断面図である。
図8は、本発明の第2実施形態に係る液体噴霧部20を示す斜視図である。
FIG. 7 is an exploded cross-sectional view showing the liquid spray portion 20 and the discharge electrode 30 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing the liquid spray unit 20 according to the second embodiment of the present invention.

図7に示すように、放電電極30は、雌ネジ構造が設けられたネジ孔31aを有している。
そして、放電電極30は、液体噴霧部20のノズル22上に装着された後、放電電極30のネジ孔31aに固定ネジ31を螺合させてノズル22の外周を固定ネジ31で押圧するように固定ネジ31を締め付けることでノズル22に固定される。
As shown in FIG. 7, the discharge electrode 30 has a screw hole 31a provided with a female screw structure.
Then, after the discharge electrode 30 is mounted on the nozzle 22 of the liquid spraying portion 20, the fixing screw 31 is screwed into the screw hole 31a of the discharge electrode 30 and the outer periphery of the nozzle 22 is pressed by the fixing screw 31. It is fixed to the nozzle 22 by tightening the fixing screw 31.

このようにして、放電電極30は、図8に示すように、液体噴霧部20のノズル22の先端外周近傍に配置されるように取り付けられている。
より具体的には、本実施形態では、放電電極30は、図6に示すように、ノズル22の先端外周縁22aよりも後方に配置されるようにノズル22の外周に固定されている。
In this way, as shown in FIG. 8, the discharge electrode 30 is attached so as to be arranged near the outer periphery of the tip of the nozzle 22 of the liquid spray unit 20.
More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the discharge electrode 30 is fixed to the outer periphery of the nozzle 22 so as to be arranged behind the outer peripheral edge 22a of the tip of the nozzle 22.

そして、上述したように、放電電極30は、固定ネジ31によって固定されるようになっているので固定ネジ31を緩めることでノズル22に沿うように移動させることができ、ノズル22に沿った前後方向の配置位置を変更して調整することが可能になっている。 Then, as described above, since the discharge electrode 30 is fixed by the fixing screw 31, it can be moved along the nozzle 22 by loosening the fixing screw 31, and the discharge electrode 30 can be moved along the nozzle 22 before and after. It is possible to change and adjust the arrangement position in the direction.

なお、本実施形態では、放電電極30をノズル22に固定する場合を示しているが、固定自体は液体噴霧部20の胴体部21に対して行うようにしても良く、アーム構造などで放電電極30がノズル22の先端外周近傍に配置されるようになっていれば良い。 In this embodiment, the case where the discharge electrode 30 is fixed to the nozzle 22 is shown, but the fixing itself may be performed to the body portion 21 of the liquid spray portion 20, and the discharge electrode may be fixed by an arm structure or the like. It suffices if the 30 is arranged near the outer periphery of the tip of the nozzle 22.

そして、放電電極30は導電材料からなり、図6に示すように、電圧印加手段50から電気配線接続部23bに接続される電気配線から分岐された電気配線が接続されている。
したがって、放電電極30は、液体噴霧部20と同電位になっている。しかし、放電電極30は、液体噴霧部20と同電位であることに限定はされない。
The discharge electrode 30 is made of a conductive material, and as shown in FIG. 6, an electric wiring branched from the electric wiring connected to the electric wiring connection portion 23b from the voltage applying means 50 is connected.
Therefore, the discharge electrode 30 has the same potential as the liquid spray unit 20. However, the discharge electrode 30 is not limited to having the same potential as the liquid spray unit 20.

図9は、本発明の第2実施形態に係る静電噴霧装置10において放電電極30を配置しないで電圧を印加したときの等電位曲線58の状態を示す図である。
図10は、本発明の第2実施形態に係る静電噴霧装置10において放電電極30を配置して電圧を印加したときの等電位曲線58の状態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a state of the equipotential curve 58 when a voltage is applied without arranging the discharge electrode 30 in the electrostatic spray device 10 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a state of an equipotential curve 58 when a discharge electrode 30 is arranged and a voltage is applied in the electrostatic spray device 10 according to the second embodiment of the present invention.

図9では、ノズル22の中心軸をZ軸として示し、このZ軸に直交する1つの軸をX軸として示しており、このZ軸に沿ったX軸方向の断面に電圧を印加したときの現れる等電位曲線58の状態を合わせて図示している。
つまり、図9は、ノズル22の中心軸を含む平面上での等電位曲線58の状態を示す図である。
In FIG. 9, the central axis of the nozzle 22 is shown as the Z axis, and one axis orthogonal to the Z axis is shown as the X axis, and when a voltage is applied to the cross section in the X axis direction along the Z axis. The state of the equipotential curve 58 that appears is also shown in the figure.
That is, FIG. 9 is a diagram showing a state of the equipotential curve 58 on a plane including the central axis of the nozzle 22.

図9に示すように、電圧を印加すると、ノズル22を取り巻くように等電位曲線58が現れる。
そして、等電位曲線58の接線に直交する方向に向けてノズル22から出る液体が静電気力で引っ張られるが、このときに、心棒23の先端面23d及びノズル22の先端外周縁22aへの表面張力や粘度による付着力に対して、液体を引っ張る静電気力が釣り合うことで、ノズル22の先端側に供給された液体が、図3に示すように、その先端で円錐形の形状となるテーラコーン80の状態となる。そして、テーラコーン80の先端から静電気力によって液体が真直ぐに引っ張られ、その後静電爆発する。
As shown in FIG. 9, when a voltage is applied, an equipotential curve 58 appears so as to surround the nozzle 22.
Then, the liquid discharged from the nozzle 22 is pulled by an electrostatic force in a direction orthogonal to the tangent line of the equipotential curve 58, and at this time, the surface tension on the tip surface 23d of the mandrel 23 and the tip outer peripheral edge 22a of the nozzle 22. As shown in FIG. 3, the liquid supplied to the tip side of the nozzle 22 is formed into a conical shape at the tip of the tailor cone 80 by balancing the electrostatic force pulling the liquid with the adhesive force due to the viscosity and viscosity. It becomes a state. Then, the liquid is pulled straight from the tip of the tailor cone 80 by electrostatic force, and then electrostatically explodes.

この静電爆発に至るまでの前方側への引っ張り力は噴霧される液体の慣性力となり、さらに、静電爆発時の広がり力(反発力)や等電位曲線58の接線と直交する方向からの静電気力による引っ張り力などの相互作用の結果として液体は前方側に噴霧される。そして、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。 The pulling force to the front side leading up to this electrostatic explosion becomes the inertial force of the sprayed liquid, and further, the spreading force (repulsive force) at the time of electrostatic explosion and the direction perpendicular to the tangent line of the isopotential curve 58. The liquid is sprayed forward as a result of interactions such as tensile forces due to electrostatic forces. Then, the liquid is atomized by repeating such electrostatic explosion.

図9に示すように、電圧の印加によってノズル22を取り巻くように現れる等電位曲線58は、ノズル22を中心として円を描くように現れている。
静電気力の引っ張り力は、この等電位曲線58に接線を引いた時にこの接線に直交する方向に働くことを考えると、離脱する液体を基準に等電位曲線58の接線と直交する方向は前方向だけでなく、斜め方向や横方向など、いろんな方向があり得るため、離脱する液体は、いろんな方向から静電気力による引っ張りを受けており、この静電気力と慣性力や静電爆発力(反発力)などとの兼ね合いで前方側の広い範囲に噴霧されることになる。
As shown in FIG. 9, the equipotential curve 58 that appears so as to surround the nozzle 22 by applying a voltage appears so as to draw a circle around the nozzle 22.
Considering that the tensile force of the electrostatic force acts in the direction orthogonal to this tangent line when the tangent line is drawn on the equipotential curve 58, the direction orthogonal to the tangent line of the equipotential curve 58 is the forward direction with respect to the liquid to be separated. Not only that, there can be various directions such as diagonal direction and lateral direction, so the liquid that separates is pulled by electrostatic force from various directions, and this electrostatic force, inertial force, and electrostatic explosive force (repulsive force). It will be sprayed over a wide area on the front side in consideration of such factors.

そこで、本実施形態では、液体の塗布に応じた液体の広がり状態に合わせるために、等電位曲線58の状態を調節する導電材料で形成されて液体噴霧部20と同電位とされる、放電電極30を設けている。 Therefore, in the present embodiment, the discharge electrode is formed of a conductive material that adjusts the state of the equipotential curve 58 and has the same potential as the liquid spray portion 20 in order to match the spreading state of the liquid according to the application of the liquid. 30 is provided.

図10は、図9と同様に、液体を噴霧するノズル22の先端側だけを示した側面図であるが、さらに、放電電極30が設けられ、その状態における等電位曲線58の状態を合わせて示した図になっている。
なお、図10のZ軸及びX軸は、図9に示したのと同様に、ノズル22の中心軸を含む平面上での等電位曲線58を示した図になっている。
FIG. 10 is a side view showing only the tip end side of the nozzle 22 that sprays the liquid, as in FIG. 9, but further, a discharge electrode 30 is provided, and the state of the equipotential curve 58 in that state is combined. It is the figure shown.
Note that the Z-axis and the X-axis of FIG. 10 are views showing equipotential curves 58 on a plane including the central axis of the nozzle 22, similar to that shown in FIG.

図10に示すように、放電電極30が設けられることで、図9に示した放電電極30が配置されていない状態のときにノズル22の前方側近傍に現れるノズル22の中心軸を含む平面上での等電位曲線58の状態よりも一部がより緩やかな湾曲を描く等電位曲線58の状態となり、等電位曲線58が前方側に向かって平行に並ぶ状態に近づくことがわかる。この放電電極30による等電位曲線58への作用は、等電位曲線58の一部だけでなく、その全部が緩やかな湾曲を描く等電位曲線58の状態となるように構成しても良い。
なお、ノズル22の前方側近傍とは、ノズル22の中心軸を基準に中心軸に直交する方向で150mm以内又は100mm以内程度であって、ノズル22の前方150mm以内又は100mm以内程度のノズル22の先端から前方の円柱状の範囲を超えない範囲である。
As shown in FIG. 10, by providing the discharge electrode 30, a plane including the central axis of the nozzle 22 that appears near the front side of the nozzle 22 when the discharge electrode 30 shown in FIG. 9 is not arranged. It can be seen that the equipotential curve 58 is partially drawn with a gentler curve than the equipotential curve 58 in the above state, and the equipotential curves 58 approach the state of being arranged in parallel toward the front side. The action of the discharge electrode 30 on the equipotential curve 58 may be configured so that not only a part of the equipotential curve 58 but the whole of the equipotential curve 58 is in the state of the equipotential curve 58 which draws a gentle curve.
The vicinity of the front side of the nozzle 22 is within 150 mm or 100 mm in the direction orthogonal to the center axis with respect to the center axis of the nozzle 22, and is within 150 mm or 100 mm in front of the nozzle 22. It is a range that does not exceed the range of the columnar shape in front of the tip.

このような図10に示す等電位曲線58の状態となると、離脱する液体を基準に等電位曲線58の接線と直交する方向は、主に前方向となるため液体の離脱時や離脱後の静電爆発などによる液体の広がりはあるものの、放電電極30が設けられていない状態と比較すれば、広がり難くなる。この結果、噴霧される液体は、あまり広がらずに噴霧されることになる。 In such a state of the isopotential curve 58 shown in FIG. 10, the direction orthogonal to the tangent line of the equipotential curve 58 with respect to the liquid to be discharged is mainly the forward direction, so that the static electricity at the time of the liquid withdrawal or after the liquid is discharged. Although the liquid spreads due to an electric explosion or the like, it is difficult to spread as compared with the state where the discharge electrode 30 is not provided. As a result, the sprayed liquid will be sprayed without spreading too much.

なお、放電電極30がノズル22から後方に離れすぎた位置に配置されたりすると、その等電位曲線58を調節する作用が低下するため、放電電極30は、放電電極30が配置されていない状態のときにノズル22の前方側に現れる等電位曲線58の状態よりも緩やかな湾曲を描く等電位曲線58の状態とすることができるノズル22の先端外周近傍に配置できるようにされる必要がある。 If the discharge electrode 30 is arranged too far behind the nozzle 22, the action of adjusting the equipotential curve 58 is reduced, so that the discharge electrode 30 is in a state where the discharge electrode 30 is not arranged. It is necessary to be able to arrange it in the vicinity of the outer periphery of the tip of the nozzle 22 which can be in the state of the equipotential curve 58 which draws a gentler curve than the state of the equipotential curve 58 which sometimes appears on the front side of the nozzle 22.

また、図8に示すように、本実施形態では、放電電極30の先端部30aが平面で構成されており、このようにすることで、図10に示したように、放電電極30の先端部30aからノズル22までの間に現れる等電位曲線58が、放電電極30の先端部30aよりも後方側に湾曲しないようになる。 Further, as shown in FIG. 8, in the present embodiment, the tip portion 30a of the discharge electrode 30 is formed of a flat surface, and by doing so, as shown in FIG. 10, the tip portion of the discharge electrode 30 is formed. The equipotential curve 58 appearing between the 30a and the nozzle 22 is not curved to the rear side of the tip portion 30a of the discharge electrode 30.

このように、導電性材料から形成され、ノズル22の先端外周近傍に放電電極30を配置することで、等電位曲線58の形状を適宜調節することができ、噴霧される液体の分布を調整することができる。 By arranging the discharge electrode 30 in the vicinity of the outer periphery of the tip of the nozzle 22 formed of the conductive material in this way, the shape of the equipotential curve 58 can be appropriately adjusted, and the distribution of the sprayed liquid can be adjusted. be able to.

放電電極30は、等電位曲線58の目的とする形状、分布に合わせて、その形状、大きさ、配置する位置を適宜選択することができる。図8では、円柱形であるが、これに限定されるものではなく、例えば、長方形などの多角形であってもよく、扇型であっても良い。 The shape, size, and position of the discharge electrode 30 can be appropriately selected according to the target shape and distribution of the equipotential curve 58. In FIG. 8, the shape is a cylinder, but the shape is not limited to this, and it may be a polygon such as a rectangle or a fan shape.

図6において、電圧印加手段50の電源が投入されると液体噴霧部20及び放電電極30に電荷が蓄積して電圧印加手段50の負極が接続されている電界調整電極35との間で電位差が生じる。この電位差は液体噴霧部20及び放電電極30に電荷が蓄積されるのに伴い大きくなる。 In FIG. 6, when the power of the voltage applying means 50 is turned on, electric charges are accumulated in the liquid spraying portion 20 and the discharge electrode 30, and a potential difference is generated between the electric field adjusting electrode 35 to which the negative electrode of the voltage applying means 50 is connected. Occurs. This potential difference increases as the electric charge is accumulated in the liquid spray portion 20 and the discharge electrode 30.

そして、電圧印加手段50の電源を投入することにより、すなわち、少なくとも液体噴霧部20及び放電電極30と異極部である被塗物40の間に電圧を印加することにより、液体噴霧部20から噴霧される霧化液体87の作用と液体噴霧部20及び放電電極30からの放電によって電界調整電極35を帯電させる。
本実施形態においては、放電電極30を液体噴霧部20の近傍に設けることで、電界調整電極35が、少なくとも放電電極30からの放電によって帯電するようにしている。
Then, by turning on the power of the voltage applying means 50, that is, by applying a voltage at least between the liquid spraying unit 20 and the discharge electrode 30 and the object to be coated 40 which is a different electrode portion, the liquid spraying unit 20 The electric field adjusting electrode 35 is charged by the action of the atomized liquid 87 to be sprayed and the discharge from the liquid spraying portion 20 and the discharge electrode 30.
In the present embodiment, the discharge electrode 30 is provided in the vicinity of the liquid spray portion 20, so that the electric field adjusting electrode 35 is charged by at least the discharge from the discharge electrode 30.

このように、第2実施形態においては、放電電極30を液体噴霧部20の近傍に設けることで、電界調整電極35を帯電させてその電位を上昇させ、定電圧装置51の定格電圧以上になると定電圧装置51の作用により電界調整電極35を所定の電位に保つとともに、等電位曲線58の形状を適宜調節し、噴霧される液体の分布を調整することができる、との効果を奏することができる。 As described above, in the second embodiment, by providing the discharge electrode 30 in the vicinity of the liquid spray portion 20, the electric field adjusting electrode 35 is charged to raise its potential, and the voltage becomes equal to or higher than the rated voltage of the constant voltage device 51. By the action of the constant voltage device 51, the electric field adjusting electrode 35 can be kept at a predetermined potential, and the shape of the equipotential curve 58 can be appropriately adjusted to adjust the distribution of the sprayed liquid. can.

なお、被塗物40及び定電圧装置51は電圧印加手段50の負極に接続されているが、図6に示すように、更に、アース手段60に接続されて接地される構成にしても良い。これにより、安全性をより高くすることができる。 Although the object to be coated 40 and the constant voltage device 51 are connected to the negative electrode of the voltage applying means 50, as shown in FIG. 6, the object to be coated 40 and the constant voltage device 51 may be further connected to the grounding means 60 and grounded. This makes it possible to increase the safety.

(第3実施形態)
図11は、本発明の第3実施形態に係る静電噴霧装置10を示す断面図である。
図12は、本発明の第3実施形態に係る液体噴霧部20を示す斜視図である。
第3実施形態に係る静電噴霧装置10は、第1実施形態に係る静電噴霧装置10に対して、電界調整電極35が液体噴霧部20に取付けられている点で異なり、その他は、第1実施形態と同様である。
(Third Embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an electrostatic spraying device 10 according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing the liquid spray unit 20 according to the third embodiment of the present invention.
The electrostatic spraying device 10 according to the third embodiment is different from the electrostatic spraying device 10 according to the first embodiment in that the electric field adjusting electrode 35 is attached to the liquid spraying unit 20, and the other parts are the same. 1 It is the same as the embodiment.

図11及び図12に示すように、ノズル22の外周面には、電界調整電極35を取付ける電極ホルダ25が設けられている。電極ホルダ25は、ノズル22の外周上に設けられる絶縁材料からなる円環状の構造からなり、円環状の構造の先端部に電界調整電極35を取付ける電極取付部25aが設けられている。 As shown in FIGS. 11 and 12, an electrode holder 25 for mounting the electric field adjusting electrode 35 is provided on the outer peripheral surface of the nozzle 22. The electrode holder 25 has an annular structure made of an insulating material provided on the outer periphery of the nozzle 22, and an electrode mounting portion 25a for mounting the electric field adjusting electrode 35 is provided at the tip of the annular structure.

図11及び図12に示すように、電界調整電極35は、ノズル22の外径よりも大きい直径に形成されたリング状の導電材料からなる部材であり、定電圧装置51を介して電圧印加手段50の負極に接続されている。
なお、本実施形態では、電界調整電極35が円形のリング状の場合を示しているが、多角形のリング状及び円弧状などであって良い。また、リング状のように、閉じた形状に限定されるものではなく、棒状や板状であっても良い。
電界調整電極35は、絶縁材料からなる電極ホルダ25を介してノズル22の外周に固定されるようにしているが、電極ホルダ25はノズル22に対して固定されることに限定されるものではなく、胴体部21に対して固定されていても良い。
As shown in FIGS. 11 and 12, the electric field adjusting electrode 35 is a member made of a ring-shaped conductive material formed to have a diameter larger than the outer diameter of the nozzle 22, and is a voltage applying means via a constant voltage device 51. It is connected to the negative electrode of 50.
In the present embodiment, the case where the electric field adjusting electrode 35 has a circular ring shape is shown, but it may be a polygonal ring shape, an arc shape, or the like. Further, the shape is not limited to a closed shape such as a ring shape, and may be a rod shape or a plate shape.
The electric field adjusting electrode 35 is fixed to the outer periphery of the nozzle 22 via an electrode holder 25 made of an insulating material, but the electrode holder 25 is not limited to being fixed to the nozzle 22. , May be fixed to the body portion 21.

本実施形態において、電界調整電極35が液体噴霧部20に取付けられていることによって、特に、被塗物40に対して液体噴霧部20を移動させながら液体を噴霧する作業において電界調整電極35が液体噴霧部20と一体となって移動し、電界調整電極35と液体噴霧部20の位置関係が固定されるため、液体噴霧部20と被塗物40の間に生ずる電界を安定させることができる。 In the present embodiment, the electric field adjusting electrode 35 is attached to the liquid spraying unit 20, so that the electric field adjusting electrode 35 particularly in the work of spraying the liquid while moving the liquid spraying unit 20 with respect to the object to be coated 40. Since it moves integrally with the liquid spray unit 20 and the positional relationship between the electric field adjusting electrode 35 and the liquid spray unit 20 is fixed, the electric field generated between the liquid spray unit 20 and the object to be coated 40 can be stabilized. ..

(第4実施形態)
図13は、本発明の第4実施形態に係る静電噴霧装置10を示す断面図である。
第4実施形態に係る静電噴霧装置10は、第1実施形態に係る静電噴霧装置10に対して、放電電極30と電界調整電極35が液体噴霧部20に取付けられている点で異なり、その他は、第1実施形態と同様である。
(Fourth Embodiment)
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an electrostatic spraying device 10 according to a fourth embodiment of the present invention.
The electrostatic spray device 10 according to the fourth embodiment is different from the electrostatic spray device 10 according to the first embodiment in that the discharge electrode 30 and the electric field adjustment electrode 35 are attached to the liquid spray unit 20. Others are the same as in the first embodiment.

本実施形態において、放電電極30と電界調整電極35が液体噴霧部20に取付けられていることにより、特に、被塗物40に対して液体噴霧部20を移動させながら液体を噴霧する作業において電界調整電極35が液体噴霧部20と一体となって移動し、電界調整電極35と液体噴霧部20の位置関係が固定されるため、液体噴霧部20と被塗物40の間に生ずる電界を安定させることができ、また、等電位曲線58の形状を適宜調節し、噴霧される液体の分布を調整することができる。 In the present embodiment, since the discharge electrode 30 and the electric field adjusting electrode 35 are attached to the liquid spraying unit 20, the electric field is particularly applied in the work of spraying the liquid while moving the liquid spraying unit 20 with respect to the object to be coated 40. Since the adjusting electrode 35 moves integrally with the liquid spraying portion 20 and the positional relationship between the electric field adjusting electrode 35 and the liquid spraying portion 20 is fixed, the electric current generated between the liquid spraying portion 20 and the object to be coated 40 is stabilized. Further, the shape of the isopotential curve 58 can be appropriately adjusted to adjust the distribution of the sprayed liquid.

なお、第3実施形態及び第4実施形態において、被塗物40及び定電圧装置51は電圧印加手段50の負極に接続されているが、図11及び図13に示すように、更に、アース手段60に接続されて接地される構成にしても良い。これにより、安全性をより高くすることができる。 In the third embodiment and the fourth embodiment, the object to be coated 40 and the constant voltage device 51 are connected to the negative electrode of the voltage applying means 50, but as shown in FIGS. 11 and 13, further grounding means. It may be configured to be connected to 60 and grounded. This makes it possible to increase the safety.

以上説明したように、本実施形態によれば、電界調整電極35を設け、これを定電圧装置51に電気的に接続することにより、安全性が高く、管理が容易な静電噴霧装置10を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, by providing the electric field adjusting electrode 35 and electrically connecting the electric field adjusting electrode 35 to the constant voltage device 51, the electrostatic spraying device 10 having high safety and easy management can be obtained. Can be provided.

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を実施しても良い。 Although the present invention has been described above based on the specific embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and modifications and improvements may be carried out as appropriate.

例えば、上記説明を通して液体噴霧部20が正の電位であり、被塗物40が負の電位として説明しているが、これに限定されるものではない。液体噴霧部20が負の電位であり、被塗物40が正の電位であっても同様の効果を奏するものである。この場合、電界調整電極35は液体噴霧部20と同じ極性の負の電位になる。
また、上記説明を通して液体噴霧部20が1つの場合について説明しているが、これに限定されるものではない。液体噴霧部20が複数設けられており、これら複数の液体噴霧部20の先端の近傍に電界調整電極35を配置するように構成しても同様の効果を奏するものである。例えば、液体噴霧部20を正多角形に配置し、電界調整電極35が液体噴霧部20同士の先端近傍の間に配置されるように構成しても良い。
For example, the liquid spray portion 20 is described as having a positive potential and the object to be coated 40 is described as having a negative potential through the above description, but the present invention is not limited thereto. Even if the liquid spray portion 20 has a negative potential and the object to be coated 40 has a positive potential, the same effect can be obtained. In this case, the electric field adjusting electrode 35 has a negative potential having the same polarity as the liquid spraying portion 20.
Further, the case where the liquid spray unit 20 is one is described through the above description, but the present invention is not limited to this. A plurality of liquid spraying units 20 are provided, and the same effect can be obtained even if the electric field adjusting electrodes 35 are arranged in the vicinity of the tips of the plurality of liquid spraying units 20. For example, the liquid spraying unit 20 may be arranged in a regular polygon, and the electric field adjusting electrode 35 may be arranged between the vicinity of the tips of the liquid spraying units 20.

このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。 As described above, the present invention is not limited to a specific embodiment, and those which have been appropriately modified or improved are also included in the technical scope of the present invention. It is clear from the description of the scope of claims.

10 静電噴霧装置
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 雌ネジ構造
22 ノズル
22a 先端外周縁
22b 開口部
23 心棒
23a 摘み部
23b 電気配線接続部
23c 雄ネジ構造
23d 先端面
24 シール部材
25 電極ホルダ
25a 電極取付部
30 放電電極
30a 先端部
31 固定ネジ
31a ネジ孔
35 電界調整電極
40 異極部(被塗物)
50 電圧印加手段
51 定電圧装置
58 等電位曲線
60 アース手段
70 電極(異極部)
71 電極ホルダ
80 テーラコーン
82 ジェット部
87 霧化液体
10 Electrostatic spray device 20 Liquid spray part 21 Body part 21a Liquid supply port 21b Liquid flow path 21c Hole part 21d Rear end opening 21e Female screw structure 22 Nozzle 22a Tip outer peripheral edge 22b Opening 23 Mandrel 23a Picking part 23b Electrical wiring connection Part 23c Male screw structure 23d Tip surface 24 Seal member 25 Electrode holder 25a Electrode mounting part 30 Discharge electrode 30a Tip 31 Fixing screw 31a Screw hole 35 Electricity adjustment electrode 40 Different electrode part (object to be coated)
50 Voltage applying means 51 Constant voltage device 58 Equipotential curve 60 Grounding means 70 Electrode (different electrode)
71 Electrode holder 80 Tailor cone 82 Jet part 87 Atomized liquid

Claims (9)

液体噴霧部と、前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させて霧化を行い、異極部である被塗物に霧化液体を噴霧するエレクトロスプレー法による静電噴霧装置であって、
導電性材料又は半導電性材料から形成され、少なくとも前記液体噴霧部と前記異極部との間に電圧を印加することにより帯電し、前記液体噴霧部と前記異極部の間に生じる電界に影響を与える電界調整電極と、
一定電圧以上の電圧が印加されることにより流れる電流が急増する電圧−電流特性を持ち、前記電界調整電極と前記被塗物の間に電気的に接続されていることで前記電界調整電極の電位を一定電位以下に保つ素子と、を備えることを特徴とする静電噴霧装置。
The liquid is separated from the liquid spraying part in a charged state by the electrostatic force generated by applying a voltage between the liquid spraying part and the different pole part having a different pole with respect to the liquid spraying part, and atomization is performed. , An electrostatic spraying device by the electrospray method that sprays an atomized liquid onto an object to be coated, which is a different electrode.
Formed from a conductive material or a semi-conductive material, it is charged by applying a voltage between at least the liquid spray portion and the different electrode portion, and an electric field generated between the liquid spray portion and the different electrode portion is generated. Influencing electric field adjustment electrodes and
It has a voltage-current characteristic in which the current that flows rapidly increases when a voltage above a certain voltage is applied, and the potential of the electric field adjustment electrode is electrically connected between the electric field adjustment electrode and the object to be coated. An electrostatic spraying device characterized by comprising an element that keeps the voltage below a certain potential.
ノズルを有する液体噴霧部と、前記液体噴霧部に対して異極となる異極部との間に電圧を印加して発生する静電気力によって液体を帯電状態で前記液体噴霧部から離脱させて霧化を行い、異極部である被塗物に霧化液体を噴霧するエレクトロスプレー法による静電噴霧装置であって、
導電性材料から形成される放電電極と、
導電性材料又は半導電性材料から形成され、少なくとも前記放電電極からの放電により帯電し、前記液体噴霧部と前記異極部の間に生じる電界に影響を与える電界調整電極と、
一定電圧以上の電圧が印加されることにより流れる電流が急増する電圧−電流特性を持ち、前記電界調整電極と前記被塗物の間に電気的に接続されていることで前記電界調整電極の電位を一定電位以下に保つ素子と、を備えることを特徴とする静電噴霧装置。
The liquid is separated from the liquid spraying part in a charged state by the electrostatic force generated by applying a voltage between the liquid spraying part having a nozzle and the different electrode part having a different pole with respect to the liquid spraying part, and atomizing. It is an electrostatic spraying device by the electrospray method that sprays the atomized liquid onto the object to be coated, which is a different electrode.
A discharge electrode formed from a conductive material and
An electric field adjusting electrode formed of a conductive material or a semi-conductive material, which is charged by at least the discharge from the discharge electrode and affects the electric field generated between the liquid spray portion and the different electrode portion.
It has a voltage-current characteristic in which the current that flows rapidly increases when a voltage above a certain voltage is applied, and the potential of the electric field adjustment electrode is electrically connected between the electric field adjustment electrode and the object to be coated. An electrostatic spraying device characterized by comprising an element that keeps the voltage below a certain potential.
前記放電電極が、前記ノズルの先端外周近傍に配置され前記液体噴霧部と同電位であることを特徴とする請求項2に記載の静電噴霧装置。 The electrostatic spray device according to claim 2, wherein the discharge electrode is arranged near the outer periphery of the tip of the nozzle and has the same potential as the liquid spray portion. 前記素子が接地されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の静電噴霧装置。 The electrostatic spray device according to any one of claims 1 to 3, wherein the element is grounded. 前記素子がバリスタである、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の静電噴霧装置。
The element is a varistor.
The electrostatic spray device according to any one of claims 1 to 4.
前記放電電極が、前記放電電極が配置されていない状態のときに前記ノズルの前方側近傍に現れる前記ノズルの中心軸を含む平面上での等電位曲線の状態に対し、少なくとも前記等電位曲線の一部をより緩やかな湾曲を描く等電位曲線の状態とする形状とされていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の静電噴霧装置。 With respect to the state of the equipotential curve on the plane including the central axis of the nozzle, which appears near the front side of the nozzle when the discharge electrode is not arranged, at least the equipotential curve of the discharge electrode. The electrostatic spray device according to claim 2 or 3, wherein a part of the electrostatic spray device has a shape having an equipotential curve that draws a gentler curve. 前記放電電極が、前記液体噴霧部に取付けられていることを特徴とする請求項2、請求項3又は請求項6に記載の静電噴霧装置。 The electrostatic spray device according to claim 2, claim 3 or claim 6, wherein the discharge electrode is attached to the liquid spray portion. 前記放電電極が、前記ノズルに沿って配置位置が変更できることを特徴とする請求項2、請求項3、請求項6又は請求項7に記載の静電噴霧装置。 The electrostatic spray device according to claim 2, claim 3, claim 6 or claim 7, wherein the discharge electrode can be repositioned along the nozzle. 前記電界調整電極が、前記液体噴霧部に取付けられていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の静電噴霧装置。 The electrostatic spraying device according to any one of claims 1 to 8, wherein the electric field adjusting electrode is attached to the liquid spraying portion.
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