JPH09504992A - 静電噴霧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明に係る静電噴霧装置は、噴霧速度が少なくとも４ｃｃ／ｍｉｎまでの時に、５×１０6ｏｈｍ．ｃｍのオーダの抵抗率と１ポアズのオーダの粘性を有する液体を噴霧する静電噴霧装置において、出口を有するノズル手段と、前記ノズル手段に噴霧すべき液体を積極的に供給する手段と、高電圧発生装置と、ノズル手段の出口に現れる液体に電位を与えるために高電圧発生装置に接続される手段と、ノズル手段の近くに配置され、ノズル手段の出口の近くの電界強度を変える手段と、半絶縁材料から成る電極と、電極を前記高電圧発生装置に電気的に接続し、ノズル出口に現れる液体と同じ極性で、ノズル手段の出口の近くで電位の傾きを低減させるような強さの電位を電極に発生させる手段とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】 静電噴霧装置 本発明は、ノズルの先端に現れる液体に高電圧を印加し、それにより、電界を 生じさせて、液体をノズル出口の直径より小さい直径の液糸の形態で引き出し、 前記液糸を分裂させて噴霧を生成する静電噴霧に関する。この方法で静電噴霧を 行う装置は、出願人が以前に出願した欧州特許出願Ａ−４４１５０１号及び欧州 特許出願Ａ−５０１７２５号に開示されている。 このような装置は、様々な抵抗率及び粘性の液体を霧化するのに適しているが 、特に、液滴の分散の寸法が小さく、４ｃｃ／ｍｉｎまで又はそれ以上の流速で １００ミクロンのＶＭＤの拡散噴霧を生成する必要がある時には、この形式の静 電装置を用いた噴霧に合わない液体がある。抵抗率が５×１０⁶ｏｈｍ．ｃｍの オーダで、粘性が１ポアズのオーダである液体は、噴霧がこれらの液滴の大きさ 及び流速の要求を満たす時に、噴霧に合わない液体の典型である。この大きさ抵 抗率及び粘性は塗料調合物の基準である。 噴霧液滴のＶＭＤを決める重要なパラメータは、ノズル出口に現れる液体に印 加される電位である。高い電位は、ノズルから離れる液糸の加速度を大きくし、 液糸の直径を小さくする。しかし、５×１０⁶ｏｈｍ．ｃｍの オーダの抵抗率を持つ液体に対して印加電位を増大するすと、ノズル出口の近く の電界が増大するために生じるコロナ放電が少なくともある程度原因となり疑似 霧化作用が生じる。これらの疑似霧化作用は、あるノズルから他のノズルに変え ることができるが、一般的には、噴霧は、拡散が不完全で多分散なものになり、 全体としてほとんどの噴霧の適用を満足させず、特にサブストレート上を塗料で 覆うための噴霧を満足させない。 ４ｃｃ／ｍｉｎまで又はそれ以上のオーダの流速は、ノズル出口へ液体を強制 的に供給することにより（例えば欧州特許出願Ａ−１２０６３３号に開示され重 力供給や毛細管供給のような受動的な供給方法と反対の方法により）得られる。 強制的に供給することは種々方法で行うことができ、例えば、欧州特許出願Ａ− ４４１５０１号に開示されたいわゆるバリヤパックを使用する推進ガスによって 、又は欧州特許出願Ａ−４８２８１４号に開示された使用者が圧力を加えること によって得られる。 噴霧を集中させるためにノズル出口の近くに電気的絶縁材料から成る焦点シュ ラウドを設けることは欧州特許出願Ａ−４４１５０１号から公知である。また、 ノズル出口の近くの電位の傾きを変更するために、電気的絶縁材料から成るシュ ラウド構造体をノズルを囲んで設け、１×１０⁶ｏｈｍ．ｃｍ以下の抵抗率の液 体の霧化を容易にすることは、欧州特許Ａ−５０１７２５号から公知である。ど ちらの場合も、噴霧中に、ノズル出口で発生 する電圧と同じ極性の電圧がシュラウド構造体上で確立する。この電圧は、噴霧 作業行程でシュラウド上に集まる電荷によって確立する。 電極を噴霧ノズルの近くに設け、電気位置エネルギを電極に印加してノズルの 液体と電極との間に強い電界を発生させるようにした静電噴霧装置を提供するこ とは、従来の米国特許第４８５４５０６号から公知である。前記電極は、５×１ ０¹¹〜５×１０¹³ｏｈｍ．ｃｍの抵抗率と１５ｋＶ／ｍｍ以上の絶縁耐力とを持 つ半絶縁材料で覆われた導電性又は半導電性材料のコアから成り、ノズルと電極 との間に高い電位を維持する。電極に印加された電位は、ノズルから現れる液体 に印加される電位と同じ極性であり得、また、液体に印加される電位と噴霧すべ きターゲットの電位の中間の強さであり得る。特定の実施例では、液体に印加さ れる電位は４０ｋＶであり、強い電界を生じさせるために、電極はほぼ２５ｋＶ の電位に維持され、噴霧すべき液体は１０⁶〜１０¹¹ｏｈｍ．ｃｍの範囲内の抵 抗率を有する。 本発明によれば、５×１０⁶ｏｈｍ．ｃｍのオーダの抵抗率を有し、１ポアズ のオーダの粘性を有する液体を少なくとも４ｃｃ／ｍｉｎまでの噴霧速度で噴霧 できる静電噴霧装置を提供することにあり、前記装置は、出口を有するノズル手 段、噴霧すべき液体を前記ノズル手段に積極的に供給する手段、高電圧発生装置 、高電圧発生装置に接続されノズル手段の出口に現れる液体に電位を 印加する手段、ノズル手段に隣接して配置されノズル手段の出口の周辺の電界強 度を低減させる半絶縁材料から成る電極、及び電極を前記高電圧発生装置に電気 的に接続し、ノズル手段の出口から現れる液体と同じ極性で、ノズル手段の出口 のすぐ近くで電位の傾きを低減させるような強さの電位を電極に発生させる手段 から成る。 用語「半絶縁材料」は、例えば、少なくとも１×１０⁷ｏｈｍ．ｃｍの抵抗率 によって導電するというよりは絶縁するが、シュラウドの前端におけるフル作動 電位を、時間間隔の範囲内で確立できる十分な導電性を持つ材料を意味し、これ は、液糸噴霧を支持するために、ノズルの出口に十分な液体が集められる前にフ ル作動電位がシュラウドの前端で確立されるようにし、それにより、特に塗料噴 霧には好ましくない液体の疑似霧化、例えば、スピティング(spitting)が噴霧の 初期の間に生じることを防止する。また、電極が半絶縁材料で構成されているの で、電極の欠陥等からコロナ放電が生じる危険が減少する。１０¹¹〜１０¹²ｏｈ ｍ．ｃｍのオーダのバルク抵抗率を有する材料は、特に本発明のこの特徴におけ る半絶縁材料として使用のに適している。 米国特許Ａ−４８５４５０６号とは異なり、電極が、ノズル近くの電位の傾き 減少させるのに役立つのに対して、米国特許Ａ−４８５４５０６号は電極を電界 の強度を強めるために使用する旨が示唆されている。 液体の抵抗率は、典型的には、５×１０⁵〜５×１０⁷ ｏｈｍ．ｃｍの範囲内にあり、より一般的には、２×１０⁶〜１×１０⁷ｏｈｍ． ｃｍの範囲内である。 ノズルの出口に現れる液体に印加される電位は、通常は２５ｋＶを上回ってお り、典型的には４０ｋＶまでであり、好ましくは２８〜３５ｋＶである。 好ましくは、電極に印加される電位は、ノズル手段の出口から現れる液体に印 加される電圧と実質的に同じ強さである。実際、これは、電極と液体とを電圧発 生装置の共通の高電圧出力に電気的に接続することによって達成され得る。 液体に印加される電圧は、ノズル手段の出口に隣接する連結部によって供給さ れ得るか、又は液体を収容するカートリッジとの連結部を介して供給され得る。 カートリッジは、金属ケースや金属バルブのような一つ又は複数の導電性構造体 から成り、このような導電性構造体を媒体として液体に電圧が印加され得る。 通常の実施例では、カートリッジが金属ケースから成り、金属ケースを媒体と して液体及び電極の両方に電圧が印加される。 特に、電極は半絶縁材料で構成され、好ましくは、ノズル手段は電極を形成す る材料より絶縁性のある材料で構成され、ノズル手段は、典型的にはノズル出口 に向かって集束するテーパ状の形態をなす。 ノズル出口は、だいたい円形孔の形態であり得、この孔から単一の液糸として 放出される。この場合、電極は、 半絶縁材料から成るシュラウド又はカラーのような環状の形態であると都合がよ い。 好ましくは、装置は、手で持って使用するのに適しており、液体をノズル手段 の出口に供給する手段は、作業者が作動可能なアクチュエータを備えていると都 合がよく、前記アクチュエータは、供給速度がアクチュエータの作動力によって 決められるように配置され得る。有利には、供給手段のアクチュエータで電圧発 生器を作動させるように配置される。好ましくはノズル手段の出口から液体が放 出される前に電圧を液体に印加し、それにより、装置からの液体の放出が制御で きなくなる危険をなくし、また、噴霧が開始される前に電極で必要な作動電圧が 確立しうるようにする。 粘性のある液体、特に車両本体のパネルに噴霧するのに適した塗料調合物に対 しては、ノズル手段の出口の直径が、少なくとも５００ミクロン（より好ましく は少なくとも６００ミクロン）であるのが望ましく、これにより作業者が無理す くことなく所望の噴霧流速が得られ、また、液体調合物内の粒子によるあらゆる 妨害の傾向が減少する。 出口手段に対する電極の位置は、拡散する噴霧の液滴の分布を狭くする点で特 に重要であることが分かった。 実質的に液体の同じ強さの電圧が印加された環状電極で囲まれた単一液糸生成 ノズル手段を使用する本発明の好ましい実施例では、好ましくは、ノズル手段の 先端部 と環状電極の前端の径方向反対側との間に伸びる仮想線の間の角度が１４０°〜 １９５°の範囲にあるように、より好ましくは１５０°〜１８０°の間にあるよ うに電極が配置される。 好ましくは、本発明の装置は、電圧発生装置の高電圧出力に接続された電子ス イッチ手段を含む回路を内蔵し、装置の作動を切り換える電流及び／又は電圧を 制御する。 このような電子スイッチ手段は、最大直流逆電圧が少なくとも１ｋＶである直 列の放射線感応式半導体接合部(a series of radiation sensitive semiconduct or junctions)と、前記接合部に高電圧を印加して、印加電圧によって順方向に バイアスがかけられた時のみ、電流が接合部を一方向に流れることができるよう にする手段と、接合部に印加電圧が逆方向にバイアスをかけた時に反対方向の電 流を生じさせるように選択的に接合部を照射するために前記接合部と関連づけさ れた選択的に作動可能な放射線発生手段とから成り、前記接合部と放射線発生手 段とが、放射線発生手段から放たれた放射線が透過するカプセル材料の中で所定 の位置関係に固定されると都合がよい。 好ましくは、前記接合部は、少なくとも５ｋＶ又はそれ以上、好ましくは少な くとも１０ｋＶ以上の最大直流逆電圧を有する。 前記直列接合部に逆方向にバイアスがかけられた時、及び放射線発生手段から の放射線にさらされていない時 でも、従来のダイオードの場合のように小さい電流（暗電流）が流れるが、この 逆電流は、接合部に同じ振幅であるが反対の極性である電圧によって順方向のバ イアスがかけられた時に生じる電流と比較すると無視できるほど小さい。接合部 に逆方向のバイアスがかけられた時と放射線にさらされた時とを比較すると、電 流は実質的に放射線がない時に生じる電流の方が大きい。 カプセル材料は、接合部の近くに反射面を設けるようにされ得、その結果、放 射線は接合部に直接入射せず、それによって接合部が照射される効率を高める。 このような反射面は特別な層、即ち、放射線発生手段によって放射された単一の 波長又は複数の波長で放射線を反射する材料から成る層によって構成され、また 反射性はカプセル材料の内部の反射率を変更することで得ることができる。 ｐｎ接合部を有するシリコンダイオードが感光性であることは広く知られてお り、また、逆方向のバイアスがかけられた時、及び近赤外線にさらされた時に、 そのようなダイオードが導電性にされ、暗電流を上回る電流が流れことができる ようになることも広く知られている。これはフォトダイオードの動作の基本的な 原理である。入射光を有効に利用する構造及びレイアウトを持つ従来のフォトダ イオードとは異なり、本発明の一つの特徴による切換手段は、従来のフォトダイ オードを作動する電圧を上回る電圧で作動するよう設計される。従って、従 来のフォトダイオードが最大直列逆電圧が６００ボルトまでの範囲で設計される のに対して（アメリカ国・コロラド州・エンゲルウッドのD.A.T.A.ビジネスパブ リッシングで発行された「Optoelectronics」D.A.T.A.Digest1992（第２５版） の６１３頁「Photodiodes」参照）、本発明の一つの特徴の切換手段は少なくと も１ｋＶ、通常は例えば５０ｋＶまでの範囲で少なくとも５ｋＶ、の高電圧を伴 って使用される。 本発明の好ましい実施例では、前記直列半導体接合部は高電圧半導体ダイオー ド、好ましくは直列積層ｐｎ接合部を有する高電圧シリコンダイオードを構成す る。 放射線発生手段は、有利には発光ダイオードから成る。本文で使用する用語「 光」は可視スペクトルの範囲内の波長に加えて、スペクトルの可視部分外にある 電磁波長を含むことは理解されるべきである。例えば、発光ダイオードの好まし い形態は、近赤外線の出力を生成し、前記直列接合部を形成する高電圧ダイオー ドはそのような放射線を感知し得る。 切換手段を形成する構成要素は大規模集積回路の形態で製造され得るが、本発 明は、切換手段を個別の構成要素で造ることも含む。 電子霧化手段の製造方法は、典型的には、高電圧半導体ダイオード及び固体化 された発光源を、ダイオードの直列接合部が前記発光源によって放射された光に さらされるように予め決められた関係に組み立て、前記ダイオ ードと発光源とを発光源から放射された光が透過するカプセル材料で覆うことを 必要とする。 予め決められた関係は、通常、発光源によって放射された光の相当の部分がダ イオードの接合部上に入射するように、発光源をダイオード接合部の近くに位置 決めすることを必要とする。 本発明のこの特徴は、商業的に入手可能な個別の構成部品を用いて実行され得 る。商業的に入手可能な高電圧ダイオードは、高電位の処理に適した、例えば、 直列積層ｐｎ接合部（典型的にはこのような接合部は１０を上回り、ときどき１ ２又はそれ以上を上回る。）の構造及びレイアウトを有し、光誘導効果(light-i nduced effects)に関係なく、接合部を外部からの放射線にさらすことができる ことに特に適合しないカプセル材料を使用して組み立てられる。実際は、これは 通常、非常に不必要とみなされる。 従って、本発明の一つの特徴によれば、ダイオードは、従来の商業的に入手可 能な電気的絶縁材料で覆われた高電圧ダイオードから成り得、この場合、選択さ れたダイオードは、既に、発光源から放射された光の波長に対して十分な透過性 を有するカプセル材料を有し得、また、選択的に発光源は、発光源から放射され た光の波長に対するカプセル材料の透過性の点でダイオードカプセル材料が適合 するように選択され得る。 商業的に入手可能なダイオードが不透明か、又は発光 源から放射された光に対して比較的低い透過率を持つカプセル材料を有する場合 、本発明の方法は、発光源とダイオードの直列接合部との間の効果的な光カップ リングを与えるように、又は強めるようにダイオードカプセル材料を改良するこ とから成る。 このような改良は、ダイオードカプセル材料を、少なくとも部分的に切除する か、又はカプセル材料の光透過性を強めるためのいくつかの処理を行う必要性を 伴う。例えば、広範囲で使用される高電圧ダイオードのある形態はガラス室材料 で覆われ、その透過性は熱処理で改良できる。 上記した電子切換手段は、特に本発明に関する形式の静電噴霧装置に適してお り、特に、消費電流が低く（典型的には１０μＡより大きくなく、２μＡより大 きくない場合もある）、コンパクト化及び安価化のようなファクターが重んじら れる。従来のフォトダイオードは、低電圧で使用できるだけなので全く適してい ない。ほとんどの商業的に入手可能な高電圧スイッチは高電流での使用（例えば 、スイッチギヤ）に合うようにされ、また、機械的で、大きく、高価であるので 、この形式の噴霧装置には全く適していない。リード継電器は低電流スイッチン グに広い範囲で利用できるが、比較的高価であり、本質的に高い入力を必要とし 、寿命が短い電気機であり、電圧の上限が１２ｋＶのオーダである。どの機械的 切換装置も構成要素の分離の必要性による大きさの拘束を必 要とする。 噴霧装置の一実施例では、切換手段は、高電圧発生器の電源の切断に応じた電 流放電通路を設けることが実施できる。この場合、切換手段には、装置の噴霧作 業中に高電圧による逆方向のバイアスをかけることができ、また、電圧発生器の 電源を切るのに対応して、放射線生成手段が切換手段に放射するよう作動するよ うに配置され得、それにより切換手段が、電圧発生器の高電圧出力側で電気的に 充電された容量から電流を放電するための通路を提供する。キャパシティブ構成 要素(capasitive element)は高電圧発生装置に接続されたキャパシタンス、及び ／又は回路の出力電圧にかける負荷、例えば、噴霧すべき塗料のような液体を含 み得る金属に接続されたキャパシタンスで構成され得る。 この方法で使用する時、切換手段は、高電圧発生装置の電源を切ると同時に放 電をしなければ使用者が電気ショックを体感する危険が高まるどんな蓄積電荷も 放電するために、電圧発生器の出力側の抵抗要素の必要性を不要にする。このよ うな抵抗要素の使用は、噴霧中に電流消費を引き起こし、従って、高い電圧回路 を、このような電流消費を考慮して設計ことが必要になり、その結果、発生器が 必然的に噴霧をうるために必要な電流を上回る電流を出力することが必要になる 。 コンパクト化及び安価化のために、この電流消費特性を避けることが望まれる 。これは、特に、低電圧バッテ リ源によって電力供給する形式の手持ち式や携帯式の噴霧装置、例えば塗装噴霧 用手持ち式装置に対する例である。低電圧バッテリ源を使用する場合、バッテリ の寿命を延ばすために、可能な限り無駄な電力消費は排除されるべきである。ま た、経済的な理由のため、高電圧回路が必要な出力は、安価な回路が使用できる ようにできるだけ小さいことが望ましい。切換手段は、本発明による装置に組み 込まれると、上記した制約が与えられる場合、電流消費が暗電流構成要素のため に制限されるので特に適しており、高電圧発生器が停止された時、切換手段は、 蓄積電荷を放電するために逆バイアス方向に導通され得る。 本発明のこの実施例では、切換手段は、高電圧発生器の電源を切るため、及び 噴霧の中止のための、使用者可動スイッチの動作に対応して自動的に導通され得 る。従って、有利には、装置は、高電圧発生器を選択的に電源を入れ、又は切る ための使用者可動手段と、高電圧発生装置の電源を切断する使用者作動可能手段 の動作に応じて切換手段を導通状態にするために放射線生成手段による放射線の 放射を起こさせる制御手段を備える。 有利には、切換手段は、残留蓄積電荷用の通路が与えられた時、整流するよう な方法で高電圧発生装置に接続され得る。例えば、この場合、高電圧発生装置は 、昇圧トランスを有する。昇圧トランスはその二次側の一方で交流高電圧出力を 生成し、他方がアースのような低電位 に接続されいる。切換手段は、交流電圧を整流するために二次側に直列に接続さ れ得、それにより、単極高電圧出力が生成される。この出力は高電圧ピークを取 り除くか、実質的に弱めて平滑化するために使用され得る。このような配置では 、回路構成の電源が着られた時、容量平滑要素による蓄積電荷は前記した低い電 位に放電される。 本発明の多の特徴によれば、ハウジングと、ノズル手段と、ノズル手段に噴霧 すべき原料を供給する手段と、静電噴霧をもたらすためにそれを介して前記原料 に高電圧を印加する出力端子を有する高電圧発生回路と、前記ノズル手段を囲み 、前記回路に接続され、それにより前記材料に印加された電圧と同じ極性の高電 圧を噴霧中に確立し、ノズル出口の近くの電界強度を変える半絶縁材料の環状要 素と、噴霧停止時に、噴霧中に装置のキャパシティブ要素によって蓄積された電 荷を放電するために作動可能な手段とから成る静電噴霧装置が提供される。 以下添付図面を参照して単なる実施例を用いて説明される。第１図は、本発明 の特徴を含む噴霧銃の一実施例の概略図であり、第２図は、第１図に示した噴射 銃を使用するための電光性高電圧電気スイッチング手段の一実施例を示す概略図 であり、第３図は、第１図に示された電気スイッチング手段をを含む高電圧生成 回路を組み込んだ電子噴霧装置のブロック図であり、第４図は、第３図に示され た実施例の変形例を示すブロック図であり、 第５図は、例えば、衝撃抑制あるいは噴霧することが通常は困難である電気的絶 縁材料などの噴霧ターゲットを可能にするための二極出力に供給する静電噴霧装 置で用いられる二極高電出力を生成するための回路構成のブロック図である。 図示された噴霧銃は手で持つように使用され得、これは塗料のような比較的粘 性のある低抵抗な液体調合物を少なくとも４cc/min以上の流速で噴霧するのに用 いることに適している。噴霧すべき典型的な調合物は、１ポアズ程度の粘度及び ５×１０⁶ohm.cm程度の抵抗を持つ。噴霧銃は、本体部１０２と握り部１０４と を有する。本体部１０２は、絶縁プラスチック材料、例えばポリプロピレンのよ うな高絶縁材料のような管で形成されている。握り部１０４から離れた端部に、 本体部１０２はカラー１０６を備え、そのカラー１０６はポリプロピレンなどの 高絶縁材料で形成され、かつ、流体貯蔵部へのクイックリリース及びアクセスの ためにねじ式あるいは別の方法で本体部１０２と着脱可能に係合される。カラー １０６は、本体部１０２の端部に構造体１０８を固定し、構成部１０８は基板１ １０と銃の前方に突き出た一体化した環状シュラウド１１２とを有する。 基部１１０は、それを通過してノズル１１４が突出する中央開口部を有し、ノ ズル１１４の後端にはフランジ１１５を形成し、フランジ１１５は基板１１０で 支持される。ノズル１１４は、ポリエステル（例えば『デルリ ン』）のような高絶縁材料で構成され、典型的には、１０¹⁵ohm.cm程度のバルク 抵抗をもつ。本体部１０２は、ノズル１１４に噴霧すべき液体を送出するための 交換可能カートリッジ１１６を収容する。銃は、少なくとも４cc/min以上の流速 で液体を送出することが必要とされるので、ノズル１１４へ積極的に液体を送出 することが必要とされる。本発明に係るこの実施例では、積極的な液体の送出は 、液化推進手段１３４Ａ、例えば過フッ化炭化水素によって加圧される金属貯蔵 器１１８を有するバリアパックと呼ばれる形態のカートリッジを使用することに よってなされ、噴霧すべき液体は、推進手段からの液体を分離する可撓性金属箔 サック１２０内に収容される。サック１２０の内部は、バルブ１２４を介してノ ズル１１４内の軸上通路１２２に連通する。バルブ１２４は、従来のエアゾルタ イプ容器のバルブと同じように動作し、貯蔵器１１８に対して後方向にバルブを 移動すると、バルブ１２４が開いて、通路１２２（推進手段よる加圧状態の効果 のため）に積極的に流体が流れることができるようにする。通路１２２の前端は 、ノズル１１４の出口を形成する縮径した孔で終端する。ノズル１１４の前端は 、シュラウド１１２の前端と同一平面か、あるいはその近くで終端する。 本体１０２のカートリッジ１１６の後方には、管状キャリア１２８内に取り付 けられる高電圧発生器１２６が収容されている。キャリア１２８は本体部１０２ が軸線 上に滑動するのを制限するために設けられる。テンションスプリング１３０がキ ャリア１２８の後方にバイアスをかける。高圧発生器１２６は、高電圧直流出力 を供給するするためにパルス出力を発生し、整流平滑するタイプのものである。 発生器１２６に適した形態は、欧州特許第A-163390号に記載されている。発生器 １２６は高電圧出力極１３２を有し、出力極１３２はリード線１３３によって、 キャリア１２８に固定され、金属容器１１８の後端に接続するように配置された 接点１３４に接続される。発生器１２６の第２出力極１３５は、リード線１３６ 、抵抗１３８及び伝導性接地ストリップ１４０を介してアースに接続されるよう に配置され、ストリップ１４０は握り部１０４の外面に固定され、使用者が銃を 握る時、アース接続経路は使用者を介して提供される。発生器１２６は、バッテ リパック１４２で構成された低電圧直流電源から電力供給され、バッテリパック １４２は握り部１０４内に収納され、アースに（抵抗１３８と使用者とを介して ）接続されるリード線１３６、１４４を有する低電圧回路の一部を形成し、リー ド線１４４は、マイクロスイッチ１４６を介して発生器１２６に入力側にバッテ リパック１４２を接続する。 バルブ１２４は、使用時に、カートリッジ１１６と本体部１０２との間の相対 的な動きによって開かれ、ノズル１１４は、本体部に対して固定されたまま残る 。バルブ１２４を操作する動きは、発生器１２６及びキャリア １２８組立体の動きによってカートリッジ１１６に与えられ、発生器キャリア組 立体は、握り部１０４に連結される引金１４８の操作で作動する。引金１４８が 引かれると、引金１４８は回軸１５２を軸にレバー１５０を回転させ、これによ って符号１５６の位置で回動可能に支持されたもう一つのレバー１５４が回転す る。レバー１５４はリンク１５８によってレバー１５０に連結されている。レバ ー１５４はキャリア１２８の後端を押し、このレバー１５４の動きにより、キャ リア１２８が移動し、従ってカートリッジ１１６が前方に移動してバルブ１２４ を開く。引金１４８を解放したとき、図示されるように、ばね１３０を有する適 当なバイアス手段によって、各部材はスタート位置に戻る。引金１４８を引くと 、マイクロスイッチ１４６が連結されているリンク１６０が連動し、その結果、 引金の作動によりマイクロスイッチ１４６が作動し、発生器１２６に低電圧が供 給される。 発生器１２６は、典型的には、比較的粘性のある低抵抗な液体を少なくとも４ cc/min（例えば６cc/min、あるいはそれ以上）の流速でで噴霧するように設計さ れた装置ために、２５ｋＶより大きい電圧を発生し、この高電圧は、接点１３４ と、金属容器１１８と、通路１２２内の液体とを介してノズル１４４の出口に印 加され、ノズル１１４の先端とアース電位の周辺との間に電界を形成する。この 電界は、ノズルの先端に現れる液体を液糸状に引き出すために用いられ、前記液 糸は、一様な膜とし て堆積するのに適した、一様な大きなの帯電液滴に分散されて霧化される。噴霧 すべき調合体が相対的に粘性を有するため（例えば１ポアズ程度）、ノズル１１ ４の出口の直径は、最低４cc/min以上の流体を得るために、相対的に大きく作ら れねばならない（典型的には、６００ミクロン）。また、相対的に粘度を有する 原料によって、この流速で、十分な液糸形態（特に軸方向に単一な液糸形態）を 得る。粘性材料からの液糸形態つくるために、電界強度を増加させる必要のある ので低い粘性の液体が必要とする電圧により、高電圧で操作することが必要であ る。 このため、使用される発生器１２６は２５ｋＶ又はそれ以上にの出力電圧を有 し、この電圧は、３０ギガオームの内部抵抗を有する高電圧計ブランデンブルグ １３９Ｄに、発生器の高電圧出力を接続することによって計測される。しかし、 このオーダーの電圧を使うと、ノズル１１４出口の近くの電界強度が空気の破壊 電圧ポテンシャルを越える場合があるので、おそらくコロナ放電効果により、通 常は疑似霧化になる。このような疑似霧化は、例えば、液滴を、液糸から分裂す る非常に細かい液滴と分裂が不完全な粗い液滴の軸方向の細流とから成る霧状の 形態で多分散させ得る。 ２５ｋＶ又はそれ以上の電圧での、十分な液糸の形成と分散は構造体１０８、 特に環状シュラウド１１２によって行われる。コンポーネント１０８は半絶縁材 料（典 型的には、１０¹¹〜１０¹²ohm.cmの抵抗率）例えばDuPont Corporationから市販 されているの"Hytrel"グレード４７７８で形成される。又、構造体１０８には、 金属容器１１８に接触する後方に突出している環状部分１６２設けられているの で、接点１３４を介して印加された電圧は、シュラウド１１２の前方先端で用い られ、ノズル１１４の出口に生成される電圧と同じ極性、かつ、実質的同じ磁極 性を有する。環状部分１６２は本体部１０２の前端とカラー１０６のフランジ１ ６４との間でテーパ状にされているので、構造体１０８は本体部１０２に固定さ れる。トリガー１４８を操作すると、構造体１０８に対して容器１１８が移動す るが、電気的導通は、容器１１８の導入端と環状部分１６２の内面との間の接点 が滑動することによって維持される。 高電圧発生器１２６とシュラウド１１２との間の接続は、図示される滑動接続 配置以外の方法で得ることができ、例えばばね接続を通して前記接続を得ること もできる。通常、接続配置は、実質的に、ノズル１１４先端の電圧に相当する電 圧に保証が、噴霧開始前、又は実質的に同時にシュラウド１１２で発生すること を保証するようにされ、これにより、シュラウド１１２は噴霧を直ちに開始でき るようになる。 ノズル１１４の先端に対してシュラウド１１２の前端を最適に配置することに よって、ノズル１１４先端に近い電界強度は、相対的に均一な液滴に分散する単 一の液 糸形態を生成するのに十分弱めれ得る。シュラウド１１２の先端の位置の最適化 は、試行錯誤、例えば軸方向に調整可能なシュラウド１１２を有する銃のプロト タイプによって、容易に行われる。この場合、シュラウド１１２は、噴霧特性が 見られる間、引込んだ位置から前方に調整され得る。最初に、シュラウド１１２ が引き込まれると、上記のような疑似霧化効果が見られ、シュラウド１１２が噴 霧の質が著しく向上するまで、前方の位置に動かされると、相対的に均一である 液滴が得られる。この位置を越えた調節は、初期の霧化特性には影響を及ぼさな いが、焦点効果を有する傾向にある。実際に、シュラウド前端における電圧は、 ノズル先端における電圧と実質的に同じ大きさであり、出願人は、ノズルの先端 がシュラウドの前端を含む面とほぼ一致する位置が最適位置になる傾向にあるこ とを見出し、内径が１６ｍｍで、外径が２０ｍｍであるシュラウドを使用する典 型的な配置では、ノズル１１４の先端は前記した面から約１ｍｍ突出する。通常 、前記した配置では、ノズル１１４の先端とシュラウド１１２の先端の径方向反 対側との間に伸びる仮想線の間の角度が１４０°〜１９０°の間の範囲になり、 より好ましくは１５０°〜１８０°の範囲になるようにされる（１８０°以下の 角度はノズル先端がシュラウドの前にある場合に対応し、１８０°以上の角度は シュラウドがノズル先端の前にある場合に対応する。）。 液糸分散の特徴の違いは、同じ液体で同じ条件下で、１つはシュラウドのない ノズル、もう一つは最適位置のシュラウドを備えたノズルの２つを使うことによ って証明される。この電界は、ノズルからの液糸を、液滴の大きさが相対的に均 一な拡散噴霧に分散させるためにある。この場合、生成された噴霧は、噴霧すべ き表面に液体（例えば塗料）の均一な膜を生成するのに全く適していない。これ に対して、最適位置にシュラウドを配置し、シュラウドにノズル先端と実質的に 同じ電圧をかけて操作すると、液糸がノズルの出口から十分な距離進んだ後、狭 い範囲の液滴の分散流に分裂することが観測される。ノズルが、最適位置にシュ ラウドを設けて操作されると、１００ミクロンより小さい液滴が噴霧として生成 される。 ノズルの先端に係る比較的高い電圧（通常は２５ｋＶより大きい）と接続され た金属容器１１８は、噴霧中に充電容量が増大する場合があり、使用者が噴霧中 止時に、例えばカートリッジを交換するなどの目的で装置の内部に触れようとす ると使用者が不快な電気ショックを受ける可能性がある。この可能性は、噴霧中 止に応じて、充電容量的に充電した電荷を放電する手段を組み込むことにより予 防され得る。このような手段の一つとしては、第２図を参照して説明するものの ような高電圧スイッチが用いられる。 第２図を参照すると、高電圧スイッチは、エクストラハイテンションダイオー ド２１０からなり、このダイオ ード２１０は典型的にはフィリップスＥＨＴダイオード、部品番号BY713（ＲＳ コンポーネント・リミテッドから部品番号RS262-781で市販されている）で構成 され得る。このダイオードは、カプセル化材料Ｐ１（この明細書では基本的なカ プセル化材料と記載する）でカプセル化された一連の積層ＰＮ接合で構成された シリコンダイオードであり、ダイオードの最大ＤＣ逆電圧が２４ｋＶにあるよう な高電圧に適応するように設計されている。発光ダイオード（ＬＥＤ）２１２で 形成した光源はカプセル化性材料Ｐ２（基本的なカプセル化材料であり、材料Ｐ １と同じである必要はない）でカプセル化され、ＥＨＴダイオード２１０にほぼ 接近した状態で配設され、ＥＨＴダイオード２１０に入射するようにされる。典 型的には、ＬＥＤ２１２は、ＲＳコンポーネントリミテッドから部品番号RS635- 296で市販されているもののような高電力赤外線発光ＬＥＤで構成される。ＥＨ Ｔダイオード２１０とＬＥＤ２１２とは供給される際にカプセル化されている。 光学的に整列させて組み立てられ、第１図の場合のように、スイッチが別々の構 成要素が製造される場合には、ＬＥＤで生成される光の波長のに対してある程度 の透過率を有するカプセル化したＥＨＴダイオードを選択することが有利である 。従って、フィリップスBY713のＥＨＴは、RS635-296ＬＥＤで発生される赤外線 波長に対して透過性のガラスカプセルを備えているので、上記の構成要素を組み 合わせるのが有利であるとわかっ た。 製造において、ＥＨＴダイオード２１０とＬＥＤ２１２は、光学的に整列され て組み立てられ、ＬＥＤ２１２から発光する赤外線がダイオード２１０のＰＮ接 合を照射するのに十分に有効となるように、ダイオード２１０が光収集よりも高 電圧管理を目的としている（フォトダイオードの場合のように）を考慮している 。ＥＨＴダイオード２１０とＬＥＤ２１２とは、一度適切に整列されると、ＬＥ Ｄの放射波長に対して適当な透過率を有する材料の部２１４（第２のカプセル部 材）でカプセル化される。このカプセル部材２１４は、反射境界面として作用し がちな空気ギャップが生じないようにして、ダイオード２１０とＬＥＤ２１２と のまわりにモールドされる。この方法は、カプセル化材料の硬化中に生じる収縮 がすべてダイオード２１０とＬＥＤ２１２とのインターフェースよりもカプセル 部材２１４の外面に生じることを保証するモールド技術を用いて容易に達成でき る。有害な境界線効果を避けるため、部材２１４を形成するカプセル化材料は、 少なくともダイオード２１０とＬＥＤ２１２とのカプセル化材料と整合した妥当 な屈折率となる。指定された構成要素（BY713ダイオードとRS635-296ＬＥＤ）の 場合、適当なカプセル部材としては、光硬化型樹脂LUXTRAKLCR000（LUXTRKはＲ ＴＭのインペリアルケミカルインダストリグループ社の登録商標）とＲＳコンポ ーネントから市販されている紫外線硬化型樹脂RS505-20 2がある。第二カプセル部材Ｓは、加えて、低電圧のダイオード２１２と高電圧 のＨＴダイオードとを電気絶縁する働きもする。 上記に記したように、カプセル化材Ｓの中に、ダイオード２１０と２１２とを カプセル化するためのモールド法は、ダイオード２１２から出力放射が有効に用 いられることを保証するようにおこなわれることが重要である。特に第一と第二 カプセル材料との間に介層隙間が形成されないように注意しなければならない。 このような隙間は、硬化中に第二カプセル材料が収縮する際に、内部応力を生じ る傾向がある。これは、モールドの側部に第２のカプセル部材が粘着するのを防 ぐためモールドに解離剤を施して硬化している第２のカプセル部材が、モールド の表面よりむしろ収縮している第１のカプセル部材に優先的に粘着するようにす ることよって達成される。代わりに、解離剤を使用に代えて、モールドは可撓性 の薄膜ライナーが設けられモールド表面に第二カプセル剤が接着するのを防ぐこ とができる。 上述のように、通常の高電圧ダイオードの設計は、入射光を効果的に利用する ことが目的ではない。事実、多くの高電圧ダイオードは、ＰＮ接合を露光から効 果的に保護する材料によってカプセル化される。反対に、光がＰＮ接合に入ると いう良く知られた露光からダイオードを遮蔽することよりも作用から利点が得ら れ、そしてスイッチを市販の分離高電圧ダイオードで製造される場合 には、設計が光収集のために最適化されていないならば、露光を最大にするのが 望ましい。露光を強める必要がある場合には、ＥＨＴダイオード２１０の極近く におよびそれに対して最適方向にＬＥＤ２１２を配置することに加えて、ＥＨＴ ダイオードに直接入射しない光を再方向決めするために一つまたは複数の反射面 を作る手段が設けられる。 図示された実施例によれば、これは、層あるいはＥＨＴダイオード２１０とＬ ＥＤ２１２とを包むことよって行われ、露光が行われるＥＨＴダイオードの位置 に向かって光を反射する働きをする材料２１６の層または被覆によって行われる 。少なくも、層／被覆２１６の一部は適切にはほぼ球状の外形である。層／被覆 ２１６は例えば酸化マグネシウムで構成され得る。 18ＥＨＴダイオード２１０、ＬＥＤ２１２及びカプセル部材２１４の組立体は、 良好の電気絶縁特性を有するポット状合成物（第三カプセル化材）１８で包まれ 、周辺光からダイオード２１０を保護しながら間、外部回路要素に接続するため に、ＥＨＴダイオード２１０のリード線２２０とＬＥＤ２１２の電極２２２とを 露光させた状態にするようにして組立体を包む。第三カプセル部材は適したもの を用いれば、独立反射層２１６を不要となる。例えば第三カプセル部材１８は、 ＲＳコンポーネントから部品番号RS552-668で市販されているもののような白色 反射性材料が適している。 作動しているダイオード２１２の低電圧と作動しているＨＴダイオード２１０ の高電圧との間に適した電気絶縁が提供され得るように、組立体の形と寸法は選 択される。第二カプセル部材が使用される場合（反射層２１６があってもなくて も）、第２カプセル部材の露出した表面が、ＨＴダイオード２１０が適応する各 ｋＶのために少なくとも３mmであると測定されることから同じように、高電圧の リード線２２０と低電圧の電極２２の距離が計測されるので、第二カプセル部材 の形と寸法は選択される。しかし、組立体がポット状部材の中にカプセル化され るならば、（例えば、他の部材に加えて、選択的に電気回路をダイオード２１０ と２１２との組立体で形成する場合）第二カプセル部材の外面が外気にさらされ ておらず、この場合の形と寸法がリード線２２０と２２２との間の距離が、第二 カプセル部材の外面を横切って測定してダイオード２１０に適用する各ｋＶに対 して少なくとも１mmとなるようにされる。 RS635-296ＬＥＤの場合、約１．３Ｖのしきい電圧は、高電圧ダイオードが反 方向に導通するのに必要である光を生成する限度を越える。ＬＥＤは典型的には 、スイッチを開くのに１ｍＡ必要であり、第４図に関して以下に記述されるよう に、特に二極性出力を生成するのに使われるとき、ＬＥＤの初期ピーク電流が最 大電流伝送容量を許容するために３００ｍＡまでにするべきであり、以下に記述 するような典型的な静電噴霧には、ＨＴ出力電 流の流れを十分に維持するために５〜３０ｍＡ（好ましくは５〜１０ｍＡ）の電 流供給によって行われる。 第２図に関して上述したように高電圧に低電圧スイッチを第１図の装置に適用 することは、第１図の装置の電圧発生の回路構成要素の配置を示す第３図に例示 される。第３図に示されるように、高電圧生成器１２６は、バッテリパック１４ ２を有する低電圧回路３３２とアースに接続されたユーザー作動スイッチ１４６ とによって、電力を供給される。 第１図の装置のトリガー１４８を動作することによりスイッチ３６が作動され 、使用中静電的に液体を噴霧させるノズル１１４に供給するための液体の入った 貯蔵器１２０に圧力が印加される。 発生器１２０の出力高電圧（図示された実施例では正極）は、使用中に出力端 子３４４に供給され、端子３４４は、ノズル１１４の出口から放出する液体がた められる適した形態に接続される。第３図において、端子３４４は、ノズル１１ ４を通る液体送出路に配置される電極に接続される。代わりの構成においては、 例えば、端子３３４は、ノズル出口の上方に位置する液体に電気的につながる。 例えば、電気接続は、絶縁材料製の貯蔵器の壁あるいは導電性材料製の貯蔵容器 の壁を通る接続を介して行われる。端子３４４はまた、装置のシュラウド（図示 されず）に接続される。 高電圧発生器１２６は、ＤＣ低電圧回路３３２に接続 される発振器を操作するものであり、交流の実質的に方形波出力が第２巻線から 昇圧トランスに送られ、この第２巻線は高電圧出力（２０Ｈｚのオーダーの周波 数の典型的なパルス列を形成する）が出力され、整流器とキャパシタンス回路を 介して出力端子３４４に送られ、１０〜３０ｋＶのオーダーの単極性高電圧に供 給されたものは、発生器の高電圧出力を３０ギガオームの内部抵抗を有するブラ ンデンブルグ１３９Ｄ高電圧メータを接続することによって計測される。キャパ シタンスはパルス列を平滑し、１００ｋＶに達し得るときの高電圧ピークを削除 するよにする。 放出する液体と低電位（例えば特別なターゲット、周辺あるいはノズルの周辺 の装置に設置された低い電位電極によって与えられた）との間に発生する静電界 は、液体を一本以上の液糸を引き出し、そしてその液糸は分裂して帯電した液滴 の噴霧となる。液体は、典型的には放電が行われるのに十分な圧力下で弱い噴流 として送出され、静電界の作用で噴流は、噴流の出てくるオリフィスより実質的 に小さい直径までしぼられ、それにより液糸となり、分裂して帯電した小滴の噴 霧となる。 噴霧が中止されている時、例えば、トリガーを開放し、スイッチ４６を開放す ることにより、発生器１２６が消勢されても、残留電荷、負荷（例えば、液体の ための貯蔵器を構成する金属貯蔵器のような金属構成要素、発生器１２６の高電 圧側の金属容器）にかかわるキャパシタ ンスによって蓄えられるような電荷が存在し得る。もし適した使い方がされなけ れば、例えば、噴霧が中止され、使用者が交換のための容器に近づくと、貯えら れた電荷は使用者に電気ショックを与えることとなる。 噴霧装置から分離したＡＣ電源から電源が供給される工業目的の高耐久性噴霧 装置において、通常使用される解決法は、抽気抵抗を介して接地される発生器の 高電圧出力側に接続され、噴霧が停止される時、残留電荷は、抽気抵抗を介して 接地に急速に放電されるようになっている。急速に放電させるために、抽気抵抗 は比較的低い。従って、電源供給装置は十分な電源を供給し、低容量抽気抵抗に よって課せられる連続的な電流排出を補償できるように配置する。工業的装置は 分離ＡＣ電源によって電源を供給されるためなので、特に問題とはならない。し かし、小型で低価格噴霧装置の場合、噴霧消費製品（例えば塗料のようなもの） は、電源が装置内にＤＣバッテリ供給を配置するように供給されるものであり、 噴霧中に十分な量の電流が抽気するような抽気抵抗は商業的に使用はできない。 第３図に示すように、発生器１２６の電源を切った時に残留蓄積電荷を放電す る通路を提供するため、第２図に記載されたスイッチ１４６は正の高電圧出力端 子３４４と逆バイアスをかけられたＥＨＴダイオード２１０に接続される接地と の間に接続される。通常の噴霧が行われている間、ＬＥＤ２１２は非作動状態（ 不活性）で、ダイオード２１０は暗電流の流れ を無視することができる効果的な非電通である。発生器１２６の電源が切断され た時、残留蓄積電荷の接地通路を提供するために、ＥＨＴダイオードが逆方向に 導通することによって、ＬＥＤ２１２は一時的にアクティブとなる。 ＬＥＤがアクティブであると、使用者のトリガー開放に応じて自動的に作動す る。トリガーの開放は、抵抗デバイダーＲ１、Ｒ２を発生器１２６の入力側の入 力に接続する電極３５２と電極３５４との間のスイッチ１４６の動きに従う。結 果として、発生器１２６の入力側に符号３５６で示される内部キャパシタンスが デバイダーＲ１とＲ２とを介して接地されて放電される。電流の流れは、トラン ジスタスイッチ３４８のベースで制御電圧になり、スイッチ３４８は、電流制限 抵抗を介してバッテリ電源供給１４２にＬＥＤ２１２を接続してＯＮ状態にスイ ッチされる。このように、残留電荷を損失するようＥＨＴダイオードを導通状態 にするために、ＬＥＤは作動状態となる。 内部キャパシタンス３５６から引き出された制御電流は、構成部品３５６、Ｒ １、Ｒ２によって構成される抵抗／容量回路の時定数によって調整される制限時 間間隔に関してのみ効果がある。１度制御電流が減衰すると、トランジスタスイ ッチ３５８はオフ状態に戻り、ＬＥＤ２１２が非作動状態になる。実際、回路は 十分に（通常、完全に）確実に設計され、使用者に対していかなる電気 ショックをも避けるために発生器１２６の出力側に残留電荷の急速な放電が行わ れる。 第３図において、単に一つのスイッチが示されたいるが、しかしある場合には 、特に発生器１２６の出力側の高電圧出力側は特に大きく、２つののスイッチ（ ２個以上でもかまわないが、２つで十分目的が達成できる）が出力端子３４４と 接地との間に配置され得る。この場合、回路はＬＥＤ２１２に印加できるように 適当に変形され得る。 第３図において、ＥＨＴダイオード２１０は、端子２１０に印加される高電圧 の出力側に逆バイアス関係に配置される。代わりの配置において、２重機能を与 える配置が可能であり、すなわち、噴霧が停止されて出力整流が発生器１２６の 昇圧トランスの２次側に生成される時、残留電荷の放電が可能である。第４図を 参照すると、第３図に一般的に類似しており、低電圧回路３３２がブロックで示 されているが、第３図と同じような形態であることが理解されるであろう。また 、第４図では、第３図と同じ部材は同じ符号で示す。第４図の実施例の動作は、 以下の記載を除けば第３図と同様である。この場合、ＥＨＴダイオード２１０は 、昇圧トランスの第２巻線と出力端３４４との間に、正バイアス状態に接続され る。コンデンサ４６２は、高電圧のピークを削除し、第３図に示されるような平 滑を行う。発生器１２６の動作において、第２出力は、端子３４４へ単極性の出 力を供給する ＥＨＴダイオードによって整流される。噴霧が中止され、発生器１２６が切断さ れると、導通であるＥＨＴダイオード２１０を逆方向に導通させるように、第３ 図に関して記載した方法によってＬＥＤを一時的に作動させ、それにより、第２ 巻線４００を介して、コンデンサ３６２と負荷に接続されたキャパシタンスとに よって蓄えられた残留電荷を接地に放電する通路を形成する。 第５図は、第１図に示した装置の出力端子の双極性出力を発生する装置は、第 ２図を参照して記載されるスイッチを使用する実施例を示す。両極出力を発生す る装置は、欧州特許第A-46873号に開示されているように、電気ショックの抑制 に使用され、あるいは静電的に噴霧するのに通常困難なターゲット（電気的絶縁 材料で構成されるターゲット）に噴霧するのに使用され得る。欧州特許第A-4687 5号に開示されているように、欧州特許第A-46873号と同第A-468735号は本明細書 で文献として引用する。 第５図において、高電圧発生器１２６は、低電圧回路の一部である低電圧入力 側のＤＣバッテリ供給源１４２と使用者可動スイッチ１４６とに接続される。高 電圧発生器１２６に内蔵される昇圧トランスの第２巻線の高電圧側が高電圧を生 成し、この高電圧が、１組の並列に配置され逆バイアスをかけた典型的なな高電 圧ダイオード５７４、５７６に接続されて形成する代替パルス列（典型的には２ ０Ｈｚの周波数を有する）である。この結果、 ２次巻線５００の代替ＥＭＦダイオードは整流され、ダイオード５７４が電圧の 正周期を通過し、ダイオード５７６が電圧の負周期を通過する。コンデンサ５７ ８、５８０はダイオード５７４、５７６各々に接続され、電圧ピークを削除して 、平滑パルスを形成する。素子５８２Ａ、Ｂにスイッチを入れると、出力端子５ ８０の生成電圧の制御接続が順次、ノズルの出口に放出される液体に高電圧を印 加するのに適した形態でノズルに接続される。スイッチ５８２Ａ、Ｂは高電圧ダ イオード２１０を構成し、ＬＥＤ２１２に接続され、上述したような方法で配置 される。 各ダイオード２１０は直列で、典型的なダイオード５７４、５７６に対して各 々背中合わせに接続される。作動状態であるＬＥＤ２１０は制御回路５８８によ って制御され、ダイオード２１０は代わりに、逆バイアス方向で周期的に導通状 態にし、制御回路５８８は、使用者可動スイッチ１４６（例えば、装置の握り部 に接続されたトリガーが握られることに反応して作動されるもの）が閉じるのに 応じて、作動状態となる。制御回路５８８は、ダイオード２１０が両極性出力に よって、得られる効果に適した周波数で、交互に導通状態になり、例えば、電気 ショック抑制や欧州特許第A-46876号、同468735号に開示された絶縁体ターゲッ トへの噴霧が達成され得る。例えば、制御回路５８８は、ダイオード２１０の状 態を制御して、１０ＭＨｚまで代表的には１〜２Ｈｚのオー ダーの周波数をもつ通常方形波の両極性出力を端子５８０に発生するように作動 できる。 36第１図に図示される噴霧銃は特に粘性０．５〜１０ポワズ、抵抗値５×１０⁵ 〜５×１０⁷ohm.cm（特に２×１０⁶〜１×１０⁷ohm.cm）で少なくとも４cc/min さらに好ましくは６cc/minの噴霧／流動割合である液体の噴霧に適している。ノ ズルの出口の直径と発生器１２６の出力電圧は、噴霧される液体の粘性と抵抗に 従って選択される。典型的には、ノズルの出口は少なくとも５００ミクロン、さ らに好ましくは少なくとも６００ミクロンであり、このため、比較的粘性のある 液体（例えば、塗料のような形態）に浮いている粒子が障害になることを防ぎ、 容器１１８に使用される燃料から有効な圧力で所望の噴霧／流動に達する。発生 器１２６のＤＣ出力電圧は典型的には２５〜４０ｋＶであり、さらに普通は、２ ８〜３５ｋＶであり、３０ギガオームの内部抵抗を有するブランデンベルグ１３ ９Ｄの高電圧計で計測される。発生器１２６の出力にシュラウド１１２をより容 易に接続して、シュラウドにかかる電圧が実質的にノズルの先端と同じとなるが 、シュラウドの電圧がノズルの先端と大きくことなることを妨げるものでない。 この場合は、電圧差は、ノズルの先端に対するシュラウドの適した位置によって 補償され、小さい分布をもつ液滴の所望の発散噴霧を行えるようにしている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＣＮ，ＪＰ，Ｋ Ｒ，ＵＳ (72)発明者 グリーン，マイケル，レスリー イギリス国 クルウイド シイエツチ７ ５アールイー．ナンナーチ，ヴイレーヂ ロード，タイ―コヒオン ２ (72)発明者 ジエフエリース，アンドリユー イギリス国 クルウイド シイエツチ７ ５ジエイエフ．ニヤー モールド．パンテ イムウイン，リン―ワイ―パンデイ レー ン，ザ ホーリス（番地なし) (72)発明者 プレンダーガスト，モーリス，ジヨセフ イギリス国 チエシヤー ダブリユエイ７ ４エツクスエヌ．ランコーン，ベリンガ ム ドライブ 11

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．噴霧速度が少なくとも４ｃｃ／ｍｉｎまでの時に、５×１０6ｏｈｍ．ｃ ｍのオーダの抵抗率と１ポアズのオーダの粘性を有する液体を噴霧する静電噴霧 装置において、 出口を有するノズル手段と、 前記ノズル手段に噴霧すべき液体を積極的に供給する手段と、 高電圧発生装置と、 ノズル手段の出口に現れる液体に電位を与えるために高電圧発生装置に接続さ れる手段と、 ノズル手段の近くに配置され、ノズル手段の出口の近くの電界強度を変える手 段と、 半絶縁材料から成る電極と、 電極を前記高電圧発生装置に電気的に接続し、ノズル出口に現れる液体と同じ 極性で、ノズル手段の出口の近くで電位の傾きを低減させるような強さの電位を 電極に発生させる手段と から成ることを特徴とする静電噴霧装置。 ２．前記半絶縁材料が少なくとも１×１０7ｏｈｍ．ｃｍの抵抗率を有するこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．前記半絶縁材料が１０11〜１０12ｏｈｍ．ｃｍのオーダの抵抗率を有する ことを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の装置。 ４．ノズル手段の出口に現れる液体に印加される電位が２５ｋＶを上回ること を特徴とする請求の範囲第１項〜第３項の何れか一項に記載の装置。 ５．電極に印加される電位が液体に印加される電位と実質的に同じ強さである ことを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項の何れか一項に記載の装置。 ６．ノズル手段の出口に液体を供給する手段が、アクチュエータに与えられた 作動力によって流速が決まるように配置された使用者可動アクチュエータを有す ることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項の何れか一項に記載の装置。 ７．供給手段のアクチュエータの動作によって、ノズル手段の出口から液体が 放出する前に液体に電圧を印加するような方法で電圧発生器が作動することを特 徴とする請求の範囲第６項に記載の装置。 ８．ノズル手段の出口の直径が少なくとも５００ミクロンであることを特徴と する請求の範囲第１項〜第７項の何れか一項に記載の装置。 ９．前記電極が実質的に環状で、かつ前記電極に液体と実質的に同じ強さの電 圧が供給され、電極がノズル手段の出口と環状電極の前端の径方向反対側との間 に伸びる仮想線の間の角度が１４０°〜１９５°の範囲になるように配置されて いることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項の何れか一項に記載の装置。 １０．前記角度が１５０°〜１８０°の間であることを特徴とする請求の範囲 第９項に記載の装置。 １１．発生装置の高電圧出力に接続された電子切換手段をさらに備え、装置の 作動を切り換える電流及び／又は電圧を制御することを特徴とする請求の範囲第 １項〜第１０項の何れか一項に記載の装置。 １２．切換手段が、高電圧発生装置の電源の切断に応じた残留蓄積電荷を放電 するための通路を提供できることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の装置 。 １３．切換手段が、高電圧発生装置の電源切断及び噴霧の中断のための使用者 可動スイッチのの動作に応じて自動的に作動することを特徴とする請求の範囲第 １２項に記載の装置。 １４．切換手段が、整流を行うように高電圧発生装置に接続されるか、又は高 電圧発生装置の一部を形成することを特徴とする請求の範囲第１２項又は第１３ 項に記載の装置。 １５．前記電子切換手段が、一組の放射線感応電子切換要素と、予め決められ た周波数の二極出力電圧を生成するように切換要素の動作を制御するために配置 された放射線発生手段とから成ることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の 装置。 １６．ハウジングと、ノズル手段と、ノズル手段に噴霧すべき材料を供給する 手段と、それを介して前記材料に高電圧を印加し静電噴霧を生じさせる出力端子 を有す る高電圧発生回路と、半絶縁材料から成り、ノズル手段を囲み、前記回路に電気 的に接続され、又は接続可能にされ、それにより前記材料に印加された電圧と同 じ極性の高電圧を噴霧中に確立させ、ノズル出口の近くの電界を弱める環状要素 と、噴霧の中断と同時に噴霧中に装置のキャパシティブ要素よって蓄積された電 荷の放電を行う手段とから成ることを特徴とする静電噴霧装置。 １７．高電圧発生回路の作動及び停止を制御するための使用者可動手段を備え 、前記放電手段が高電圧回路の停止に応じて自動的に作動されることを特徴とす る請求の範囲第１６項に記載の装置。 １８．前記放電手段が電子切換手段から成ることを特徴とする請求の範囲第１ ６項又は第１７項の記載の装置。 １９．前記電子切換手段が、放射線感応電子スイッチと電子スイッチの動作を 制御する放射線生成手段を備えていることを特徴とする請求の範囲第１８項に記 載の装置。 ２０．液体の容積を介してノズルに現れる液体に高電圧を印加することを特徴 とする請求の範囲第１項〜第１９項の何れか一項に記載の装置。