JPH05104035A - 液体噴霧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体が噴霧ヘッドから液糸（リガメント；ｌ
ｉｇａｍｅｍｔ）の状態で初期投射され、クーロン力の
影響下に小滴に破壊されて霧状に噴霧される液体の静電
噴霧装置を提供する。 【構成】 比較的低い抵抗率の液体が、印加電界の影響
下に、ノズルとその周囲状況（例えば接地電位）との間
の作用により噴霧状態に変形成される。液体はノズルか
ら液糸として発せられ、ノズルオリフィス１４の直径よ
りも小さい直径のくびれ形成を受け、これにより、オリ
ィス直径以下の体積中心値直径の小滴を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、液体が噴霧ヘッドから
液糸（リガメント；ｌｉｇａｍｅｍｔ）の状態で初期投
射され、クーロン力の影響下に小滴に破壊されて霧状に
噴霧される液体の静電噴霧装置に関するものである。こ
の種の静電噴霧装置はよく知られており、例えば、先行
技術の英国特許第１５６９７０７号に記載されている。 【０００２】 【従来の技術】従来の液糸モードの噴霧装置において、
液体抵抗率が真に重要であること、および、霧状化を充
分に確実なものとし、比較的に低い抵抗率を有している
水および他の液体は、抵抗率が１×１０^７Ωｃｍ以下に
減少された際の液糸モードでの使用のためには更に不適
当となることは広く認識されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】これに限定されない
が、本発明は、特に、水，アルコール，および、防臭
剤，汗止め剤，香水，ヘアースプレーなどの個人用ケア
製品に普通に使用されるアルコール／水をベースとする
液体などの比較的に低い抵抗率の液体の噴霧装置に関す
るのものであり、過去においてエアゾール製品として市
場に出された多くのそのような製品は、発射剤が使用さ
れ、展型的には直径５０ミクロン以下の微細な小滴にす
る液体の霧状化がなされる。 【０００４】しかしながら、現在の知覚されつつある環
境問題は、エアゾールにおいて従来に使用されていた発
射剤に関心が向けられているので、個人用ケア液体を調
剤する別の方法に注目が向けられている。静電噴霧は、
１つの別のアプローチを提示する。しかし、ここで分配
されるべき成分は、水，および／またはアルコール搬送
媒体（または他の比較的抵抗率の低い液体）と組合され
るものであり、現在の見識では、実際の流率（展型的に
は数ｃｃ／ｍｉｎ）については、そのような搬送媒体
は、そのエアゾール噴霧で得られるものと比較できる大
きさの範囲の小滴として生成物を分配することはできな
い。 【０００５】欧州特許第１５２４４６号は、水性液体の
静電噴霧装置を開示し、それを説明しているが、次のよ
うな理由により完全には理解されていない。すなわち、
多くの目的のため、不所望な低い流率で、水系統の満足
な霧状化がなされているのみであり、水性液体による液
糸形成がなされていない。欧州特許第１５２４４６号
は、直径４００ミクロンの狭い金属管から成る噴霧ヘッ
ドの近傍におけるコロナ放電針状電極組立部の使用と、
その電極組立部が現出する液体に対し対称に配置されて
おり、液体を衝撃して、液体が安定した液糸形状となる
ようなイオンを生成するような構成とを目的としてい
る。説明されている実施例では、１０〜５０ミクロンの
体積中心値直径を有する小滴を生成することが述べられ
ている。個人用ケア製品および家庭内使用のための同様
製品のためには、美的見地から、および、静電電圧ショ
ックの危険性の点から、その双方で装置出口近傍におけ
る針状電極組立部の配設はあまり望まれない。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の１つの課題によ
れば、約１×１０^７Ωｃｍより低く、かつ約１×１０^４
Ωｃｍより大きい抵抗率を有する液体の噴霧において使
用するための液糸モード静電噴霧装置であって、オリフ
ィスを有する噴霧ヘッド，該オリフィスを通して放射の
ための噴霧ヘッドに前記液体を供給する手段，および、
噴霧ヘッドに供給する液体が優勢的に静電気力の影響下
にオリフィスから噴射される該噴霧ヘッドに高電位を印
加する手段から成り、オリフィスからの液体の出口速度
とオリフィス直近の電位勾配とが、結果として放射液体
のくびれ形成を行い、オリフィスの寸法よりも実質的に
小さい横断面寸法を有する液糸を形成する構成である液
糸モード静電噴霧装置が提供される。 【０００７】本発明の第２の課題によれば、約１×１０
^７Ωｃｍより低く、かつ約１×１０^４Ωｃｍより大きい
抵抗率を有する液体を静電噴霧するための方法であっ
て、噴霧ヘッドのオリフィスを通して放射のための噴霧
ヘッドに前記液体を供給し、噴霧ヘッドに供給される液
体が主として静電気力の影響下にオリフィスから噴射さ
れるように高電位を印加し、オリフィスからの液体の出
口速度とオリフィス直近の電位勾配とを制御して、結果
として放射液体のくびれ形成を行い、オリフィスの寸法
よりも実質的に小さい横断面寸法を有する液糸を形成す
る静電噴霧方法が提供される。 【０００８】効果的には、液体の抵抗率は１×１０^５乃
至５×１０^４Ωｃｍの範囲内である。 【０００９】本発明の他の課題によれば、オリフィスを
定める噴霧ヘッド，該オリフィスを通して放射のための
噴霧ヘッドに前記液体を供給する手段，および、噴霧ヘ
ッドに供給する液体が優勢的に静電気力の影響下にオリ
フィスから噴射される該噴霧ヘッドに高電位を印加する
手段から成る液体噴霧用液糸モード静電噴霧装置であっ
て、 約１×１０^７Ωｃｍより低く、かつ約１×１０^４
Ωｃｍより大きい抵抗率を有する液体の液糸性の噴霧
を、放射液体のくびれ形成を行い、オリフィスの寸法よ
りも実質的に小さい横断面寸法を有する液糸を形成する
ようにして有効に行うために、（ａ）少なくともオリフ
ィスを定める噴霧ヘッド部品は電気的絶縁材料からな
り、（ｂ）オリフィスの直径は３５０ミクロンを越え
ず、（ｃ）オリフィスからの液体出口速度は０．３０〜
２．７ｍ／ｓｅｃの間である構成であることを特徴とす
る液糸モード静電噴霧装置が提供される。 【００１０】本発明の更に別の課題によれば、約１×１
０^７Ωｃｍより低い抵抗率を有する液体を静電噴霧する
ための方法であって、３５０ミクロンを越えない大きさ
の直径を有し、当該噴霧ヘッドの電気的絶縁部分を形成
しているオリフィス，噴霧ヘッドのオリフィスを通して
放射のための噴霧ヘッドに前記液体を供給し、高電位を
印加して、噴霧ヘッドに供給される液体が優勢的に静電
気力の影響下にオリフィスから噴射されるようにし、オ
リフィスに対して供給される液体は、当該オリフィスか
らの液体の出口速度が０．３０〜２．７ｍ／ｓｅｃの間
であり、これにより、液糸がオリフィスの横断面寸法よ
りも実質的に小さい寸法となるくびれ形成を受ける方法
が提供される。 【作用】 【００１１】ここで、噴霧されるべき液体は、適度に分
極化されるだけである。すなわち、当該液体は、水また
は水混合体よりも少ない分極性を有し、約１×１０^６〜
１×１０^７Ωｃｍの間の抵抗率を有しており、噴霧ヘッ
ドの幾何学的形状は、比較的鋭いアールを有する縁部お
よび／または公表角構造を有する。ここでの液体は水の
ような分極要素を含んでおり、１×１０^６Ωｃｍ以下の
抵抗率を有する。また、公知の噴霧ヘッドの幾何学的形
状を用いることが可能であるが、有効抵抗率（水の場
合、印加電圧に対して非線形となる）が減少すると、コ
ロナ放電の始まりが、液糸の実質的なくびれ形成が安定
するまでにオリフィス直近での利用可能な電位勾配を減
ずる傾向にある。しかし、後述するように非自明な工夫
により、オリフィスの直近の電位勾配を変形することに
より、約１×１０^４Ωｃｍより下の抵抗率を有する液体
についても、液糸のくびれ形成を安定化することが可能
となる。 【００１２】通常、液糸がジェットとして噴射される
と、小滴への流体破壊を受け、液糸が壊れ、ジェット直
径の約１．９倍の直径を有する小滴となる。本発明によ
れば、同様のものが一般に適用されると、液糸がくびれ
形成を受ける結果として、オリフィスから放射される単
一流体ジェットから得られるものよりも体積中心値直径
が実質的に小さい小滴が生成されることになる。好まし
くは、くびれ形成の程度は、生成される小滴がオリフィ
スの寸法よりも実質的に小さい体積中心値直径を有する
ようなものとなる。 【００１３】ここで用いる用語「体積中心値直径」は５
０％の適粒の体積％がその直径よりも大きくなく、残り
の５０％の適粒の体積がその直径よりも大きいものとし
て定義される。 【００１４】好ましくは、体積中心値直径が１５０ミク
ロンを越えない構成とされ、更に好ましくは、１００ミ
クロンを越えない構成とされる。 【００１５】また、好ましくは、少なくともオリフィス
を定めている噴霧ヘッドの部品は、電気的絶縁材料から
なる。 【００１６】発明者らは、意外にも、その後に上述のパ
ラメータを制御することにより、液体抵抗率が特定の範
囲内であることが提供されると、液体が流出するオリフ
ィスの寸法よりも小さい横断面直径を有する安定な液糸
として表われる液糸から「テェイラーコーン」に引かれ
る液体により特徴づけられる高抵抗率液体により呈示さ
れるものと同様の液糸形状を得ることが可能であること
に気付いた。このような方法においては、特定範囲の抵
抗率を有する液体の使用で得られる他の方法でのサイズ
より小さい小滴サイズを得ることが可能となる。 【００１７】好ましくは、オリフィスの寸法は、４００
ミクロンを越えず、更に好適には、３５０ミクロンを越
えない。そして、最も好適には、１２５ミクロンと２５
０〜３００ミクロンとの間である。 【００１８】印加電圧は、負極性の電圧はコロナ放電を
増加させるようなので一般的には好ましくなく、好まし
くは正極性である。通常、印加電圧は少なくとも５ｋＶ
であり、展型的には１０〜２０ｋＶの範囲である。しか
し、特に、上述の特定範囲の低位端に近い抵抗率を有す
る液体の場合には、２０ｋＶを越える場合もある。 【００１９】オリフィスからの液体の流率は、好ましく
は、８ｃｃ／ｍｉｎまでであり、更に好ましくは１〜４
ｃｃ／ｍｉｎである。 【００２０】オリフィスに給送される間の液体に加えら
れる圧力は、オリフィスでの適当な出口速度を得るため
に、一般には低い。与えられる圧力に対する出口速度は
粘性に依存するので、加圧は液体の粘性に依存する。水
およびアルコールのような液体に対しては、加圧は展型
的には０．５〜５ｐｓｉの範囲であり、好ましくは１〜
３ｐｓｉの範囲である。 【実施例】 【００２１】本発明は装置に実施されるが、そこでは、
オリフィスからの液体の出力速度を決める印加圧が、ユ
ーザにより加えらる作力から引き出され、その場合の手
段として、ユーザにより加えられる作力とは関係なく、
液体の出力速度が以下の特定定義範囲内であるように、
ユーザにより加えられる作力を所定の圧力にまたは所定
範囲内の圧力に変換する手段が提供される。 【００２２】本発明の一つの実施例においては、装置は
携帯使用に適切であり、装置のハウジング内のコンテナ
に貯蔵された液体に対して圧力を加える加圧手段の操作
を制御するユーザ操作可能部材を含む。コンテナは可撓
性壁で囲まれており、これにより、コンテナに対し圧縮
加圧により圧力は液体に対し加えられる。また、加圧手
段は、利便性よく、上記の可撓性壁コンテナに加圧する
ユーザ操作可能部材の操作により引き出される作用力を
経て、弾力的に変形され得る材料のパッドを含んでお
り、上記のパッドの特徴は作用力が所望範囲内の圧力に
変換されるようなものである。 【００２３】一般的には、オリフィスから放射する液体
に対する出口速度（直線速度）は約２．７ｍ／ｓｅｃを
越えず、約０．３０（好ましくは０．３５）ｍ／ｓｅｅ
以下とならい。また、好ましくは出口速度は２．１ｍ／
ｓｅｃを越えず、好ましくは０．４０ｍ／ｓｅｃ以下と
ならない。実際的に、充分満足する噴霧を行うために必
要とされる現実的な出力速度は、噴霧される液体の本性
により、特に、液体がオリフィス周囲の直近のノズルの
表面を濡らす程度による。表面を濡らす傾向が大きい液
体は、低い湿り傾向の液体よりも通常より速い出力速度
が要求される。 【００２４】更に詳細に説明すると、本発明は流体の静
電噴霧装置として実施される。この流体の静電噴霧装置
は、圧縮された状態に応じてその内容物の分配を操作で
きるタイプのコンテナを収容するハウジングと、噴霧さ
れる流体の噴霧用のノズルと、ノズルに対して流体を給
送するコンテナを圧縮する手段と、流体が荷電された噴
霧形態で装置から流出するように、流体に対して静電電
位を印加する高電圧手段とを備え、前記圧縮手段は、ユ
ーザ変位可能な部材と０．３〜２．７ｍ／ｓｅｅ（好ま
しくは０．４〜２．１ｍ／ｓｅｃ）の範囲内の出口速度
で液体がノズルから放射される圧縮力に変位を変換する
非線形変換手段を備えており、ユーザ変位可能な部材
は、噴霧が有効となる変位の所定の操作範囲を有し、装
置構造では、変換手段が効果的にその操作範囲内の前記
部材の変位にかかわらず、上記出口速度範囲の出口速度
を得るための十分な圧縮力を生成するような装置構造と
される。 【００２５】好まししくは、ノズルを通して給送される
液体は、大きな横断面の上流部と小さな横断面の下流部
を有を有する通路，上記下流部により定められるオリフ
ィスと、１０：１よりも小さいアスペクト比（即ち直径
に対する長さ）、好ましくは５：１よりも小さいアスペ
クト比を有する下流部を経由して給送される。このよう
に、ノズルを通しての圧力低下は、比較的に小さく保つ
ことができ、におい袋のような可撓性壁コンテナから、
装置の操作でユーザにより加えられる作力から引出され
る圧力により、液体が分配される場合の環境では有利で
ある。 【００２６】ここでは要求されることは、オリフィス近
傍の電位勾配の制御が、放電オリフィスを定めるノズル
構造の適当な形状によりなされることである。通常に先
端のあるノズルチップ、本発明で使用されるように低抵
抗率液体に関連して、非常に急勾配の電位勾配を減ずる
ことは、その他に液体ジェットからのコロナ放電を増大
させるる場合に、特に、約１×１０^５Ωｃｍよりやや低
い抵抗率を有する液体においては、オリフィスから生成
されるその液体の液糸のくびれ形成を促進するための十
分な電位勾配を提供するためにオリフィス直近における
電位勾配を減衰することが重要である。このような減衰
は、ノズル寸法の適当な設計形状により、および／また
は電界調整電極により、または液体への印加電位と同極
性に帯電させるノズルオリフィスに近接して配設された
同等物手段により行なうことができる。このような同等
物手段は、例えば、カラー（つば；ｃｏｌｌａｒ），シ
ュラウド，または実質的な電気的絶縁材料からなる他の
投射形状の態様となり、そのような配置により、その液
体に印加される電位と同極性を有する電位形成を展開し
て、結果として、必然的に当該装置の操作の間に生ずる
迷走コロナ放電から、その上に電荷蓄積を行うことにな
る。 【００２７】ここでのカラー，シュラウド，または他の
投射形状は、オリフィスの近傍における電位勾配を減衰
させるために利用される。電位勾配は調整可能であり、
噴霧される液体の抵抗率に応じて最適化することが可能
となる。 【００２８】静電噴霧装置のための公知のノズル設計形
状において、ノズルの寸法は、電界を強めるために放電
オリフィス直近において鋭い縁部または鋭いアールを有
する縁部が用いられる傾向にある。これに反して、特
に、低い抵抗率の液体が噴霧される場合、すわなち、１
×１０^６Ωｃｍより低い抵抗率を有する液体が噴霧しな
ければならない場合、本発明で使用に適切なノズル設計
形状では、本発明の目的の電位勾配の減衰を行うために
は、効力を高める局部電界を避けるようにし、ノズルの
幾何学形状は、放電オリフィスに直くに近接している表
面が平らであるか、または、比較的に浅い曲率半径を有
し、オリフィスの平面に対して通常の平行面または対応
平面となる平面で拡張されるような鈍角形状またはブル
フエンド形状を有するものとなる。 【００２９】適切なノズル設計形状は、ノズルの機何形
状をベースするか、または、カラー，シュラウド，また
は他の投射形状が用いられるが、オリフィスに対する電
位勾配を局部的にある程度に減衰させるようにする。す
なわち、噴霧するため重力場に対して垂直方向に装置が
向けられている場合、装置は、もし１ｍ／ｓｅｃの出口
速度で１２５ミクロンの直径のオリフィスを通して放射
され、８×１０^５Ωｃｍ位の抵抗性を有する液体に、２
５ｋＶを越す電圧印加の操作を行う場合、オリフィスの
直径の５０％を越えない直径を有する液糸を生成するよ
うにする。 【００３０】図１を参照すると、図は液体の液糸的な噴
霧を誘導する電界が生成されているタイプの静電噴霧装
置での使用設計の公知のノズル１０を示している。ノズ
ルは、例えばプラスチック材料（例えば、ＡＢＳ，ポリ
プロピレン，ポリエチレン，ポリビニルクロライド，ア
クリル，ポリカーボネイト，アセタルなど）のような電
気的絶縁材料から成る。ここで噴霧される液体は、高い
絶縁性を有し、ノズル材料の抵抗率は、抵抗が低いと、
ノズルに印加される高電圧の過度の減衰を避ける液体に
より現われる抵抗と並列的な抵抗として作用する。 【００３１】展型的には１０ｋＶ以上の高電圧が、ノズ
ルのチップ１２にＨＴジェネレータ２０により、液体自
体を通して、またはノズルオリフィスに対し貯蔵器２１
から液体が給送される液体と接触しているノズルの内壁
内に埋められた導電体（図示せず）を通して印加され
る。従来においては、その目的がコロナ放電を最小化す
る際にノズルのチップと接地の間の電界を強めることあ
り、これは、ノズルの放電オリフィス１４を定めるチッ
プ１２における鋭いアールを有する縁部を提供すること
により、および公表角構造を有するノズルを設計するこ
とにより実現される。従来の設計ではノズルオリフィス
は展型的には約６００ミクロンの直径である。 【００３２】例えば２ｃｃ／ｍｉｎの流率を与えるため
比較的に低圧で適当な手段により、ノズルに液体は供給
される。これにより、十分な霧状とするに、液糸の破壊
により小滴に続く液体の液糸噴霧を誘導する電界の要因
を主として霧状とするに充分でない低圧で液体はノズル
チップ１２に達する。 【００３３】実際には、従来の液体の流率（すなわち、
少なくとも２ｃｃ／ｍｉｎ）を用いるそのようなノズル
の効果的な作用は、ある種の水，アルコール，個人用ケ
ア製品で使用される普通の水／アルコールをベースとす
る液体などの低抵抗率液体を除いて噴霧する液体が少な
くとも１×１０^７Ωｃｍの抵抗率を有することが要求さ
れる。これによりも低い抵抗率の液体は、液糸噴霧によ
り霧状化されるが、極端に低い流率、例えば、０．１ｃ
ｃ／ｍｉｎが使用されなければならない。低い抵抗率の
液体に対して公知のノズルを行うための試みがなされる
場合、抵抗率が約１×１０^７Ωｃｍ以下に減じられる際
には、噴霧は、荒めおよび微細の噴霧小滴の混合体から
なる多分散となり、ノズルからぱらぱら降り、また落下
する。抵抗率が更に減じられるにつれ、霧状化に利用可
能な電位勾配が全体として無効となる程度に液体自体か
らのコロナ放電が生ずるまで、噴霧は更にその品質が低
下する。 【００３４】発明者らは、低い抵抗率の液体の有効な液
糸噴霧は、ある限度内で１×１０^４Ωｃｍ以上である
が、１×１０^７Ωｃｍ以下である抵抗率の液体に対して
は特に安定となることを気付いた。したがって、蒸留水
および低アルコール，エタノールおよびメタノールとの
有効な霧状化が可能となる。ノズル設計に関する従来の
見識に反して、本発明の１つの課題で利用する適切なノ
ズルでは、鋭いアールを有する縁部またた鋭角構造を用
いない。 【００３５】図２を参照すると、低い抵抗率の液体の液
糸噴霧で利用されるノズル１０ａの一形状では、ノズル
の平面端部壁３０内でオリフィス１４ａが形成される鈍
角形状またはブルフエンド形状を有するものとなる。し
たがって、オリフィス１４ａは、一般に平行面またはオ
リフィスの平面に対して対応の平面となる拡張表面（展
型的には直径８ｍｍ）に囲まれる。拡張表面は効力は、
オリフィス直近における電位勾配を減衰させることであ
る。 【００３６】そのようなノズルが、例えば数ｃｃ／ｍｉ
ｎの従来の流率で供給される低い抵抗率の液体に対する
他の公知の液糸噴霧装置で利用される場合には、液糸形
状を誘導する電界が得られ、液糸が観察され、オリフィ
スの直径よりもやや小さい直径に対してオリフィスを越
えて短い距離でのくびれ形成されることが発見された。
この結果の液糸は、実質的には破壊されて、オリフィス
と同じ直径を有する液糸で得られるものより小さい中心
落下直径を有する小滴を形成した。 【００３７】オリフィスに対する液体の流率は約１ｃｃ
／ｍｉｎ以下に減少された場合、満足する液糸噴霧が停
止した。液体は単にノズルの端部表面を濡らし、ノズル
上の最下点からランダム過帯電された静電モードでぱら
ぱらと降り／落下した。流率が８ｃｃ／ｍｉｎ越えて増
加された場合、高流率のため主として液体は液糸として
噴霧することが見い出され、くびれ形成のないことが観
察され、後続の破壊で形成された小滴は、オリフィスの
直径より１．９倍程度の大きいサイズとなった。 【００３８】図３は、例えば、プラスチック材料から成
る絶縁ディスク３２にノズル１０ｂを適合させ、端部壁
３０ｂを実質的に平らな一表面とすることにより、オリ
フィス１４ｂを囲っている表面が、図２の実施例による
程度以上に大きく拡張される場合の変形を説明してい
る。図２のノズルに対し上で特定したものと同じ寸法値
を用い、直径３０ｍｍのディスク３２を用いると、ノズ
ル１４ｂは図２のものと同様な結果が得られることが発
見された。 【００３９】図４は、ノズルが鈍角形状またはブルフエ
ンド形状を有する場合のノズル構造の更に別の変形を示
している。この場合の例は、ノズル１０ｃの端部表面３
０ｃは、比較的大きな曲率半径を有する曲線形状を有
し、オリフィス直近での電位勾配を減衰させる効果を有
するオリフィス１４ｃを囲む拡張表面を提供する。 【００４０】図５は、ノズルオリフィス１４を輪形で囲
っている補助投射カラーまたはシラウド４０と共にノズ
ル１０ｄが提供される場合の別の実施例を示している。
カラー３４は、例えば、適当なプラスチック材料のよう
な電気的絶縁材料から成り、装置の操作の間に、必然的
にノズルから生ずる小コロナ放電の結果として、電荷を
蓄積する。これにより、ノズルチップで液体に印加され
る電圧と同極性の電位を形成する。カラー３４での優勢
な電位は、オリフィス１４ｄの直近における電位勾配を
減衰するためには有効となる。 【００４１】図２に示されるノズル構造を用いる実験で
は、約２×１０^５Ωｃｍの抵抗率を有する水は、１．１
５（０．３９ｍ／ｓｅｃ）および２．３ｃｃ／ｍｉｎ
（０．７８ｍ／ｓｅｃ）の流率に対して、直径２５０ミ
クロンのオリフィスから充分な霧状化スプレーを生成す
ることが見出された。これらの流率に対しての体積中心
値直径は、３０および４５ミクロンのオーダを有してお
り、２４ｋＶのＨＴと、直径６ｍｍｍのノズルのブルフ
エンド面とが適用された。同様に、図３に示めされるノ
ズル構造を用いる場合には、１．１５ｃｃ／ｍｉｎ
（０．３９ｍ／ｓｅｃ），２．３ｃｃ／ｍｉｎ（０．７
８ｍ／ｓｅｃ），および５．７２ｃｃ／ｍｉｎ（１．９
４ｍ／ｓｅｃ）の流率に対して滴粒の体積中心値直径３
５，５０，および８５ミクロンのオーダである場合に充
分な霧状化スプレーを生成された。この場合、直径２５
０ミクロンのオリフィスと、直径６ｍｍｍのノズル端部
面と、直径３０ｍｍの包囲ディスク（３２）と、約５．
３５×１０^５Ωｃｍの抵抗率を有する水を用いている。 【００４２】図２および図３のノズルの間の注目すべき
差は、スプレーする間の電流消費であった。その場合、
拡張端部面（例えば図３に示すようなもの）を有するノ
ズル構造が、水のスプレーに用いられる際の図２のそれ
より実質的に少ない電流消費となる。 【００４３】図６を参照すると、ここには、携帯使用お
よび液体を用いる個人ケア製品の分配での使用に適当な
装置に組込まれた図２に示されたタイプのノズルが示さ
れている。この装置においては、実際の成分が分散され
るか、水またはアルコールまたはその双方の組合せであ
る（そのような液体は約１×１０^７Ωｃｍより低い抵抗
率を有する）搬送媒体に溶解されて分散される。この装
置は、取りはずし可能なキャップ５２を含むハウジング
５０から構成され、キャップ５２はスナップ合せ，バイ
オネット（ｂａｙｏｎｅｔ）合せ、ネジ山合せで嵌め合
せられる。ハウジング５０およびキャップ５２は、展型
的には絶縁性プラスチック材料から製造される。ハウジ
ング５０は、分配される液体のコンテナ５４の収容する
役目に供され、コンテナは、その内容物が使い尽くされ
場合に、キャップ５０を取りはずしにより、取り替え可
能となっている。コンテナは多種の形状を用いることが
できる。この例では、コンテナは、液体が金属箔袋５６
内に入れられ、袋５６とコンテナ５４の間の空間内に推
進流体による加圧される形態、いわゆる、バリヤパック
（ｂａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋ）の形態となる。推進流体
は常時にコンテナ内に保有されている。すなわち、分配
されるべき液体と共に放散されない。コンテナ５４は、
バルブ組立部５８により締め付けられ、バルブが開放さ
れる時に、バルブ部を介して袋の内容物が放散される。 【００４４】バルブ５８は、エアゾールコンテナで利用
されるタイプであり、その開栓および閉栓は、コンテナ
に対してバルブ軸方向の変位により有効となる。スプリ
ング手段は、その閉栓される位置に対してバルブにバイ
アスを与える。コンテナ５４に向うバルブ５８の変位
は、バルブを開き、バルブ組立部５８に装着された電気
的絶縁材料のノズル１０内の通路６０に袋５６の液体を
放散させる推進させるようにする。通路６０はノズルオ
リフィスを形成し、また、展型的には２または３ｃｃ／
ｍｉｎの液体流率を制限するする狭い穴１４で終端して
いる。このため、液体は本来的に液体を有効に霧状化す
るには不十分な非常に低い圧力で、ノズルオリフィスに
到達する。バルブ組立部５８に給送される液体は流量制
限器として作用する浸漬管５９を介して、要求される出
口速度と一致したさせるように所望限度内でノズルオリ
フィスに供給される液体の圧力を制限を助長する。ノズ
ルオリフィス１４は、また、圧力を低下させるが、組立
を容易とするため、浸漬管５９が大部分の圧力低下を与
えるように、オリファス通路１４のアスペクト比（直径
に対する長さ）を小さく、例えば４：１より小さく守る
ことができる構成とする。 【００４５】高電圧は、展型的には１０〜２５ｋＶの位
のものが、バッテリ電源６６から給電されているＨＴジ
ェネレータ６４によりノズルオリフィスから放散の前に
液体に印加される。ジェネレータおよびバッテリ電源は
共にハウジング５０内に収容されている。ジェネレータ
の高電圧出力は、金属性（または絶縁材料がバルブ組立
部に導通する導電材料のストリップを結合されてる場
合）のコンテナ５４を介して、そして、バルブ組立部５
８を介して液体に印加される。ジェネレータのためのバ
ッテリ電源回路は、スプリング７０により開位置をバイ
アスしているユーザ操作可能スイッチ６８を含む。スイ
ッチは、スライド可能でハウジング内で開放を受けるス
リーブ７２から成る。ユーザによるスイッチ５８の押圧
は、ジェネレータを付勢する回路を閉じ、そして、更
に、ユーザを介しての接地戻りパスを提供し、枢軸点７
６についてのレバー７４をロックして、コンテナ５４を
キャップ５２に向って変位させる。ノズル１０はトレー
リングヘッド（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｈｅａｄ）７８を含
み、コンテナのその変位上で、キャップ５２の内部端部
面に接する。そのため、コンテナの後続する変位が、バ
ルブ組立部の押圧して、ノズルオリフィスへの液体給供
が有効となる。なお、スプリング手段（バルブ５８と連
係したスプリングにより、または図示しない個別スプリ
ングにより構成される）が、スイッチ６８が解放された
場合に図示した位置に各種要素を戻すために組合せられ
ている。 【００４６】ノズル１０は、図２におけるように、鈍角
形状またはブルフ構成の端面を有しており、このため、
結果的にオリフィス直近の電位勾配を減衰し、液体の出
口速度に関連して、ジェネレータより発生された電界の
影響下にノズルから放射される液体の液糸のくびれ形成
を行う。その後、液糸が破壊され、オリフィス１４の直
径よりもやや小さい体積中心値直径の滴粒を生成する。 【００４７】図７を参照すると、ここには、ノズルへの
液体の分配を効果的に行う圧力がユーザの手で加えらる
作力から導出される場合の携帯型静電スプレー装置が示
されている。図示されるように、装置は、握り部８２お
よび普通の筒型の本体部８４を有するピストル型箱体の
形態をとる。本体部８４は、使用時に液体が静電的にス
プレーされるノズル片８８を装着した取り外し可能キャ
ップ８６に嵌め合せられる。ノズル片８８は、角張った
構造を有するように示されているが、上述したように、
鈍角形状またはブルフ端部面に構成されている。キャッ
プ８６は、キャップ８６の固定端壁１４０に近接した弾
力性泡パッド１１４と、可動駆動板１４２により運ばれ
て弾性変形可能な材料のパッド１４６との間の可撓性壁
の袋の形態の液体コンテナ１３０を収容する中空部９０
の開放端を閉じる。なお、ここの可動駆動板１４２は、
中空部９０内に滑動可能に装着され、本体部８４内で滑
動可能なピストン９１に結合されている。なお、スプリ
ング手段（図示せず）が、パッド１４６が圧縮されず、
また限界までには圧縮されない場合に、図示される位置
に対してのピストンのバイアスを与える。 【００４８】ピストン９１は、低電圧源から効果的に静
電スプレーを行うための適当な高電圧を作成するＨＴジ
ェネレータにより構成される。ジェネレータは、可撓性
リード９４により袋１３０の出口１６６に接続される高
電圧出力極９２を有する。低電圧源は、握り部８２に収
容されているバッテリーパック９６から構成される。こ
の回路に対する接地は、抵抗９８およびユーザの手との
接触のため露出している接触部１００を経由することで
提供される。 【００４９】装置の操作は、枢軸点１０３で回転し、カ
ム部１０４を有する引き金部１０２により制御される。
引き金部１０２は、ピストン／ジェネレータ９１の近接
端部を押圧力を伝える構成とされる。このため、引き金
部が押し込まれると、図７に示すようにピストンが左に
変位し、これにより、駆動板１４２が移動し、袋部分１
３０を圧縮する。引き金部の動作の初期状態において
は、カム１０４が、端子９２で袋部出口１６６に印加す
る高電圧を作成するジェネレータを能動化する回路を形
成するマイクロスイッチ１０６に閉じる構成となる。駆
動板１４２の初期変位は、袋部分に進行し、パッド１４
６より堅くないパッド１１４を圧縮する。そして、袋部
出口１６６のノズル１０８が接触表面に対してノズル片
８８内に押し進められ、その結果、ノズル１０８が出口
１６６に対し相対的に押し付けられる。これより、出力
部１６６のバルブを開く。したがって、駆動板１４２の
初期変位はバルブを効果的に開く操作となる。駆動板１
４２の続く変位は袋部分を圧縮し、以下に述べるように
制御された比率での液体を分配を効果的に行う。 【００５０】バルブ調節される出口１６６のノズル１０
８を通して吐き出される液体は、ノズル片８８のチップ
にまで延長している断面１１０および１１１で構成され
ている通路に入る。静電電位が端子９２，リード９４，
出口６６および液体を経由して印加される。装置は１×
１０^７Ωｃｍを越えない抵抗率を有する液体の液糸スプ
レーを効果的に行うようになる。したがって、前述のよ
うに、ノズル片８８は設計される。 【００５１】駆動板１４２の初期変位の間の袋部のバル
ブ調節出口における作用力は、袋部１３０のフランジ１
３８を介して伝えられる。このフランジ実質的には堅固
であり、または少なくとも実質的に袋部の可撓性壁より
も堅固となっている。フランジ１３８は、図７に示すも
のより大きく、ある状況においては、フランジは袋部の
一方の壁、または第１の可撓性壁および実質的に堅固
な、または少なくとも当該可撓性壁より実質的に堅固な
第２の壁で作製されている袋部と実質的に同時に延長さ
れる。このとき、更に堅固な壁は、袋部のバルブ調節さ
れる出口に対しての駆動板１４２からの力の伝達に使わ
れる。 【００５２】パッド１１４は、図７に示される位置に袋
部を押し戻す役割を果たすが、その作用はスプリングの
ある種の別の態様によって為されるようにしても良い。 【００５３】パッド１４６を圧縮する効力を有する平板
１４０に向って平板１４２を移動させることにより、圧
縮負荷が袋部に加えられ、次に、袋部１３０の形状に従
うように変形され、平板１４２上に作用する力を袋部の
液体収容部に渡って実質的に均等に加えられる圧力に変
換することが理解されよう。 【００５４】液体が袋部から放射されるように、バルブ
調節出力１６６が開かれると、パッド１４６の袋部接触
面が、後部が変化しするように、袋部の液体収容部分の
形状に連続して合致するようになる。袋部１３０に対す
る圧力は、袋部が満杯，ほぼ空状態，または中位の状態
であるか否かに関孫せず、また、引き金部１０２を介し
てのユーザにより印加される作力に関係せず、実質的に
定比率で分配される。この際には、パッド１４６（およ
びパッド１１４）を構成する材料は、袋部に加えらる圧
力が、パッド１４２が変形される程度に関係せずに、実
質的に一定値に維持されるようなものに選択される。 【００５５】図８は、この目的のため、材料に要求され
る特性を概略的に示している。図８のグラフにおいて、
座標軸ｄはパッドがその本来的な厚さ寸法ｄｎから変形
される度合を示しており、座標Ｐは、そのように変形の
結果として袋部が受ける圧力を示している。圧力を実質
的に一定比率で効果的に配分する適当な材料は、カーブ
の他の区間と比べて、ｄに対する圧力Ｐの変換率が減少
する区間Ｒを有する非線形カーブを呈する。 【００５６】したがって、袋部が満杯の時に点ｄｆで初
期圧縮されるようなパッドに対する前負荷により、およ
び、袋部の満杯状態および空状態に合せて形状を変化さ
せる際にバッドが受ける変形におれる縮少度に範囲Ｒが
少なくとも等しい材料を選択することにより、（前負荷
の設定時に平板１４２および１４０の間の相対間隙が一
定値に維持されると仮定して）袋部は、分配サイクルす
なわち満杯から空までの分配サイクルを間に実質的に一
定圧力を受けることが明らかとなろう。 【００５７】図８に表わされた曲線は、理想的な場合を
示している。実際的には、この高原部曲線は良好に定義
されたものでなく、または急勾配のようなものでもない
が、にもかかわらず、作力が合理的に泡状部の圧縮／変
位の範囲に渡って一定に留まる際に曲線高原部領域を呈
する場合は、実質的に一定比率の（圧力）分配を要求す
る多くの応用に対して泡状部材料が適当である。また、
泡状部が所定程度にまで圧縮された場合、泡状部は時間
と共に減衰する押圧力を生成するが、泡状部の減衰特性
に関しては、実質的に定率圧力配分が必要とされる特定
の応用、特に、持続噴霧を含むような応用の場合には、
したがって、泡状部の圧縮の注目が当然にその減衰特性
で与えられるような応用の場合には、その特定応用に対
する泡状部の再選択がなされる。多くの噴霧器の応用、
例えば、香水，防臭剤，ヘアースプレーなどの個人用ケ
ア製品の噴霧器に応用については、噴霧は比較的に短時
間の間維持されるだけであり、したがって、泡状部の減
衰特性が過度に噴霧をなすことはない。本発明のこの要
点での使用のため適当な作用を提示す適当な泡状部は、
発泡ポリエーテル（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｆｏａｍ）の
ような４０ｋｇ／ｍ^３のオーダの密度を有するような弾
力性のある開放泡細胞体である。これらの適当な発泡ポ
リエーテルは英国ハイ・ウイコムのフォーム・エンジニ
ア・リミテッドからグレードＥＴ１４Ｗ，ＥＴ２２Ｙ，
およびＥＴ２９Ｇとして供給される。 【００５８】ここで、図９，図１０Ａおよび図１０Ｂを
参照すると、図示された装置は、ユーザ操作可能な枢軸
点１５６で回動する引き金部１５４を提供する握り部１
５２を有するハウジング１５０と、図示しないスプリン
グ手段による無効位置への握り部１５２の外方向荷重ス
プリングとから構成されている。この実施例において
は、図示するように電気的観点からは電圧発生器１５８
とマイクロスイッチ１６０のみが示されており、残りの
回路部は、図７の実施例で示されたものと概して同様の
ものある。引き金部１５４は、高電圧発生器１５８と結
合された低電圧回路部分を形成するスイッチ１６０と共
に操作されるよう構成される。このスイッチは、その無
効位置からの引き金部１５４の初期変位に応答し、これ
により高電圧発生器１５８を付勢する操作を行う構造と
なっている。使用時に接地とのパスを提供するために、
手と噛み合わせ部を露出している接触部（図示せず）を
握り部または引き金部が提供する。 【００５９】一方の端部でハウジングは、ハウジング１
５０にスナップ合せまたはネジ山合せで結合されるキャ
ップ１６２を取り外し可能に終端している。逆穴明きノ
ズル１６４はキャップ１６２を通して投射する形とな
り、ハウジング内のコンテナ１３０から液体が給され
る。コンテナは、図７を参照した説明のように、同様な
設計の袋部の態様となっており、袋部のバルブ調節出口
１６６は、断面直径の大きなノズル１６４に嵌め合せら
れるノズル部分１７０から構成される。電圧発生器１５
８の高電圧出力は、電気的に袋部出口の導電部分に接続
され、高電圧が使用時にノズルに供給される液体に印加
される。 【００６０】袋部１３０および電圧発生器１５８は、キ
ャップ１６２から離れる方向に移動して、ハウジング１
５０内に滑動可能に装着されるキャリア１７２内に収容
される。引き金部１５４の押し込みに応じて、キャップ
に向かう移動が生じる。図示しないスブリング手段、例
えば、キャップ１６２とキャリア１７２の前方端に配置
された閉鎖部材１７４との間の動作するスプリング手段
による反対方向の移動は結果として引き金部を弛める。
このスプリング手段は、また、引き金部を結果的に、ス
イッチ１６０が開とされ、電圧発生器１５８が消勢され
るその無効位置に戻す。 【００６１】図１０Ａおよび図１０Ｂにより明確に示す
ように、キャリア１７２は、内側スリーブ１７６と外側
スリーブ１７８から成る２重スリーブ構造を有する。内
側スリーブ１７６および外側スリーブ１７８は、キャリ
アの一方端でバネ付勢されたウェブ１８０により一体化
されており、内側スリーブが外側スリーブに対して相対
的に軸移動可能となっている。図１０Ａにおいては、キ
ャリアが押圧されない状態で示されており、この状態で
は、内側スリーブが外側スリーブをわずかに越えて突き
出している。図１０Ｂは、内側スリーブが外側スリーブ
に対して相対的に内部方向に変位し、その結果として、
キャリアがウェブ１８０を押圧している状態となり、ウ
ェブ１８０が内側スリーブを図１０Ａに示す位置に戻す
ように、バイアスされている状態でのキャリアが示して
いる。内側スリーブ１７６は電圧発生器１５８に対する
ハウジングを形成し、更にマイクロスイツチ１６０を収
容する。電圧発生器およびマイクロスイッチは、例え
ば、マイクロスイッチ１６０と電圧発生器１５８との間
の空間を満たす樹脂を封入することにより、また、電圧
発生器をマイクロスイッチにおよびバッテリパック（図
示せず）に接続している電気的リード線（図示せず）を
カプセル化して、内側スリーブ内に堅固に固定される。
内側スリーブ１７６は長さが外側スリーブ１７２より短
かく、その前方端は、外側スリーブの前方端に密接して
いる閉鎖部材１７４に相対して間隙を保ち固定される駆
動板１７９を有している。閉鎖部材板１７４は解放可能
にキャリアに付設されて、例えば、ネジ山により、閉鎖
部材１７４の上の環状フランジ１８２上に、および外側
スリーブ１７８上の内側周囲上で提供されるネジ山によ
り、外側スリーブ１７８にネジ山嵌め合せにより結合さ
れる。 【００６２】閉鎖部材１７４の内部側に現らわる面が、
環状保持フランジ１８４と共に形成されて、袋部の収容
のための中空部を定め、閉鎖部材１７４はその開口部を
形成しており、そこにはバルブ調節出口１６８が取付け
られ、このため、その出口部が閉鎖部材１７４に繋留さ
れる。泡状パッド１８６は、袋部と駆動板１７９との間
に挿入されており、また駆動板１７９に固定されて、フ
ランジ１８４により定められる中空部内に収容される。
または、パッド１８６は駆動板１７９からは分離された
状態で中空部内に収められる。望ましくは弾性変形可能
な泡状材料の層が袋部と閉鎖部材１７２との間に（図７
の実施例と同様な態様で）提供される。キャリア１７２
の前方の移動は、キャップ１６２の停止部材１８８によ
り制限される。 【００６３】引き金部１５４が無効位置にあるとき、キ
ャリア１７２が右側に移行されており、閉鎖部材１７２
は停止部材１８８から間隙を保ち、図１０Ａに示すよう
に、内側スリーブ１７６が外側スリーブを越えて外部側
に突き出している。この状態においては、袋部１３０の
ノズル部分１７０は、バルブの後部の閉鎖部材に延長さ
れており、また、マイクロスイッチアクチュエータ１９
０が延長されて、マイクロスイッチが開とされ、電圧発
生器が消勢されている。引き金部１５４が押し込められ
ると、引き金部の初期変位がマイクロスイッチアクチュ
エータ１９０をレバーアーム１９２を介して押し下げ、
スイッチを閉じて電圧発生器１５８を付勢する。ウェブ
１８０は、この地点で、引き金部を連続して変位させ
て、アクチエエータとレバーアーム１９２との間の接触
により、キャリアを一体として移動できる十分なバネ力
を得られるように設計されている。このバネ圧によるキ
ャリア移動で、キャップ１６２に向ってノズル部１７０
をエアゾールバルブのように押し下げて、これによりバ
ルブを開き、袋部からノズル１６４に液体を供給できる
ようになる。キャリアの軸方向移動は、閉鎖部材１７４
が停止部材１８８に接するまで続き、停止点に続く引き
金部の変位が、ウェブ１８０により提示されるバネ抵抗
力に打ち勝ち、（図９に示すように）外側スリーブ１７
８に対する内側スリーブ１７６の内部側の移動に変換さ
れる。このような相対移動はパッド１８６を圧縮する役
目を果たして、袋部１６６の後続する圧縮を与え、静電
噴霧のためのノズル１６４に対して液体を供給する。 【００６４】引き金部１５４が弛緩されると、各種の部
品要素が、引き金部の操作に先立ち上述したような状態
に復帰する。装置は比較的に均一な比率の噴霧を行うよ
うに設計されており、装置がユーザによりどのように力
強く操作されるかその力強さに関係せず、液体の出口速
度が例えば０．４と２．１ｍ／ｓｅｃとの間の或る値で
あり、泡状パッドは、図８を参照して説明したタイプで
あり、グラフ高原領域内で作用するように予備圧縮され
ているものである。また、例えば、予め負荷されたスプ
リング手段などの他の機械的に同等な装置が用いられ、
実質的に一定の出口速度または所望の出口速度範囲を確
実なものとすることが理解されよう。 【発明の効果】 【００６５】以上に述べたように、したがって、ノズル
設計形状は鈍角形状またはブルフエンド形状のタイプの
ものでありるが、図１に示すような鋭角構造を有するノ
ズル設計形状でも、腰部状くびれまたは首部状くびれの
形成により、所定範囲内で、低い抵抗率の液体の液糸噴
霧を有効に行うことができる。すなわち、水または水性
混合体よりも分極度が低く、１×１０^７Ωｃｍ以下の特
に１×１０^６Ωｃｍ〜１×１０^７Ωｃｍの範囲の抵抗率
を有する適度に分極した液体に対して、３５０ミクロン
以下の好ましくは１２５〜２５０ミクロンの出口オリフ
ィス直径の絶縁材料のノズルを用い、ノズルからの液体
の出口速度を０．３〜２．７ｍ／ｓｅｃ（好ましくは
０．４〜２．１ｍ／ｓｅｃ）の範囲内とした制御を行う
ことにより液糸噴霧を確実に行う。加えて、液体を放射
する際に液体に印加する高電圧は、ある限度内であるこ
とが要求されるが、上記のパラメータを与えられると、
適当な電圧が経験的に容易に決定できる。 【００６６】上述した変形例と同じく、従来の鋭角形状
のノズルの使用は約１×１０^５Ωｃｍおよびそれ以上の
実用的な抵抗率範囲で噴霧できる液体を制限する。 【００６７】したがって、本発明のここでの観点に従っ
て、図６，図７，および図９の実施例は、先端があり、
また角張った形状を示す鈍角形状の端部を有するノズル
に取り換えることにより、変形されうる。例えば図１に
示すようなものでは、作用が上に特定されるパラメータ
に制限される。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１は公知の静電噴霧ノズルの説明図、 【図２】図２は図１と同様な脱明図であり、本発明によ
る第１ノズル構造を示す図、 【図３】図３は同じく本発明による第２ノズル構造を示
す図、 【図４】図４は同じく本発明による第３のノズル構造を
示す図、 【図５】図５はノズル放電オリフィスの電位を局部的に
減衰させるためにカラーまたはシュラウドを用いる別の
ノズル構造を示す図である。 【図６】図６は本発明によるノズルを組込んだ静電噴霧
装置を図示する縦断面図、 【図７】図７は本発明による装置の一態様の操作の原理
を説明する説明図である。 【図８】図８は所望限度内の出口速度で分配を行う際に
適切な材料の変形に対する圧力の関係を図示するグラ
フ、 【図９】図９は本発明による別の態様の静電噴霧装置を
図解的に説明する図、 【図１０】図１０（ａ）は、図９に示した装置の部品の
斜視図である。 図１０（ｂ）は、図９に示した装置の部品の斜視図であ
る。 【符号の説明】 １０ａ…ノズル、１２…チップ、１４…放電オリフィ
ス、１４ａ…オリフィス、２０…ＨＴジェネレータ、２
１…貯蔵器、３０…平面端部壁、３２…ディスク、１３
０…コンテナ、１５０…ハウジング、１５２…握り部、
１５４…引き金部、１５８…電圧発生器、１６０マイク
ロスイッチ、１６２…キャップ、１６４…ノズル、１６
６…バルブ調節出口、１７０…ノズル部分、１７２…キ
ャリア、１７４…閉鎖部材、１７６…内側スリーブ、１
７８…外側スリーブ、１７９…駆動板、１８０…ウェ
ブ、１８２…環状フランジ、１８４…環状保持フラン
ジ、１８６…パッド、１１８…停止部材、１９０…マイ
クロスイッチアクチュエータ、１９２レバーアーム

【手続補正書】 【提出日】平成４年４月８日 【手続補正１】 【補正対象書類名】図面 【補正対象項目名】全図 【補正方法】変更 【補正内容】 【図１】 【図２】 【図３】 【図４】 【図５】 【図６】 【図７】 【図８】 【図９】 【図１０】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・レスリー・グリーン イギリス国．チエシヤー．ランコーン． ザ・ヒース（番地その他表示なし） (72)発明者 テイモテイ・ジエームス・ノークス イギリス国．チエシヤー．ランコーン． ザ・ヒース（番地その他表示なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 約１×１０^７Ωｃｍより低く、かつ約１
   ×１０^４Ωｃｍより大きい抵抗率を有する液体の噴霧に
   おいて使用するための液糸モード静電噴霧装置であっ
   て、オリフィスを有する噴霧ヘッド，該オリフィスを通
   して放射のための噴霧ヘッドに前記液体を供給する手
   段，および、噴霧ヘッドに供給する液体が優勢的に静電
   気力の影響下にオリフィスから噴射される該噴霧ヘッド
   に高電位を印加する手段から成り、オリフィスからの液
   体の出口速度とオリフィス直近の電位勾配とが、結果と
   して放射液体のくびれ形成を行い、オリフィスの寸法よ
   りも実質的に小さい横断面寸法を有する液糸を形成する
   構成であることを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項２】 請求項１に記載された静電噴霧装置にお
   いて、上記オリフィスの寸法は、４００ミクロンを越え
   ないことを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項３】 請求項１に記載された静電噴霧装置にお
   いて、上記オリフィスの寸法は、３５０ミクロンを越え
   ないことを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   された静電噴霧装置において、オリフィスから放射され
   る液体に対する出口速度が約２．７ｍ／ｓｅｃを越えな
   い構成であることを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   された静電噴霧装置において、オリフィスから放射され
   る液体に対する出口速度が、約０．３ｍ／ｓｅｃ（好ま
   しくは０．３５ｍ／ｓｅｃ）以下とならない構成である
   ことを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項６】 オリフィスを定める噴霧ヘッド，該オリ
   フィスを通して放射のための噴霧ヘッドに前記液体を供
   給する手段，および、噴霧ヘッドに供給する液体が優勢
   的に静電気力の影響下にオリフィスから噴射される該噴
   霧ヘッドに高電位を印加する手段から成る液体噴霧用液
   糸モード静電噴霧装置であって、 約１×１０^７Ωｃｍより低く、かつ約１×１０^４Ωｃｍ
   より大きい抵抗率を有する液体の液糸性の噴霧を、放射
   液体のくびれ形成を行い、オリフィスの寸法よりも実質
   的に小さい横断面寸法を有する液糸を形成するようにし
   て有効に行うために、 （ａ）少なくともオリフィスを定める噴霧ヘッド部品は
   電気的絶縁材料からなり、 （ｂ）オリフィスの直径は３５０ミクロンを越えず、 （ｃ）オリフィスからの液体出口速度は０．３０〜２．
   ７ｍ／ｓｅｃの間である構成であることを特徴とする液
   糸モード静電噴霧装置。 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
   された静電噴霧装置において、上記オリフィスの寸法
   は、１２５ミクロンと２５０〜３００ミクロンとの間で
   あることを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項８】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
   された静電噴霧装置において、オリフィスから放射され
   る液体に対する出口速度が、０．４〜２．１ｍ／ｓｅｃ
   の範囲内である構成であるこを特徴とする静電噴霧装
   置。 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
   された静電噴霧装置において、少なくともオリフィスを
   定めている噴霧ヘッド部品は、電気的絶縁材料から構成
   されていることを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項１０】 請求項１乃至請求項９のいずれかに記
   載された静電噴霧装置において、ユーザにより加えられ
   る作力を所定圧力に、またはオリフィスからの出口速度
   が約０．３から２．７ｍ／ｓｅｃの範囲内であるような
   圧力範囲に変換する手段を組み込むことを特徴とするこ
   と特徴とする静電噴霧装置。 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
   記載された静電噴霧装置において、液体の液糸からの多
   くのコロナ放電を上昇させることなく、上記オリフィス
   直近での電位勾配がオリフィスから生成される液体の液
   糸のくびれ形成を促進する手段または形状を、ノズルが
   備えることを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項１２】 請求項１１に記載された静電噴霧装置
   において、ノズルは鈍角形状またはブルフエンド形状を
   有することを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項１３】 請求項１１に記載された静電噴霧装置
   において、上記オリフィスには、放射オリフィスを密接
   して囲む拡張表面領域が平らであり、または比較的に浅
   い曲率半径を有し、通常の平行面にまたはオリフィスを
   定める縁部を含む平面との対応平面に延長され、その周
   囲表面領域の放射延長範囲が、実質的にオリフィスの直
   径より大きくなることを特徴とする静電噴霧装置。 【請求項１４】圧縮されるに応じてその内容物を分配す
   る操作の可能なタイプのコンテナを収容するハウジング
   と、液体が噴霧されるノズルと、コンテナを圧縮してノ
   ズルに液体を供給して所定範囲内の出口速度で液体を放
   射する手段と、液体に静電電位を印加する高電圧手段と
   を備え、液体を静電噴霧する装置であって、電気的に荷
   電された噴霧の形態で装置から液体が発射されてノズル
   により整形され、または電位勾配制御手段を備えてお
   り、約１×１０^４〜１×１０^７Ωｃｍの範囲内の抵抗率
   を有する液体が前記所定範囲内の出口速度でノズルから
   放射される場合に、液糸の形態で噴霧を行い、ノズル放
   射出口で直径より小さい直径へのくびれ形成を行い、そ
   の後に小滴に破壊して噴霧を行うことを特徴とする静電
   噴霧装置。 【請求填１５】 請求項１４に記載された静電噴霧装置
   において、圧縮手段は、０．３から２．７ｍ／ｓｅｃ
   （好ましくは０．４から２．１ｍ／ｓｅｃ）の範囲内の
   出口速度上でノズルから液体を放射する構成であること
   を特徴とする静電噴霧装置。 【請求項１６】 約１×１０^７Ωｃｍより低く、かつ約
   １×１０^４Ωｃｍより大きい抵抗率を有する液体を静電
   噴霧するための方法であって、噴霧ヘッドのオリフィス
   を通して放射のための噴霧ヘッドに前記液体を供給し、
   噴霧ヘッドに供給される液体が主として静電気力の影響
   下にオリフィスから噴射されるように高電位を印加し、
   オリフィスからの液体の出口速度とオリフィス直近の電
   位勾配とを制御して、結果として放射液体のくびれ形成
   を行い、オリフィスの寸法よりも実質的に小さい横断面
   寸法を有する液糸を形成する静電噴霧方法。 【請求項１７】 請求項１６に記載された静電噴霧方法
   において、液体はオリフィスから、少なくとも約０．３
   ｍ／ｓｅｃ（好ましくは０．３５ｍ／ｓｅｃ）から２．
   ７ｍ／ｓｅｃまでの出口速度で放射されることを特徴と
   する静電噴霧方法。 【請求項１８】 約１×１０^７Ωｃｍより低い抵抗率を
   有する液体を静電噴霧するための方法であって、 ３５０ミクロンを越えない直径を有し、噴霧ヘッドの電
   気的絶縁材料部品で形成されているオリフィス，噴霧ヘ
   ッドのオリフィスを通して放射のための噴霧ヘッドに前
   記液体を供給し、噴霧ヘッドに供給される液体が、主と
   して静電気力の影響下に液糸としてオリフィスから噴射
   されるように高電位を印加し、液体がオリフィスに供給
   される場合、オリフィスからの液体の出口速度が０．３
   ０と２．７ｍ／ｓｅｃとの間であり、これにより、オリ
   フィスの横断面寸法よりも実質的に小さい寸法に、液糸
   がくびれ形成を受けることを特徴とする静電噴霧方法。 【請求項１９】 請求項１６乃至請求項１８のいずれか
   にに記載された静電噴霧方法において、オリフィスから
   放射される液体は、小滴の体積中心値直径が１５０ミク
   ロンを越えない噴霧に形成されることを特徴とする静電
   噴霧方法。