JPH11501253A - Erosive and conductive electrostatic nozzles for liquids - Google Patents

Erosive and conductive electrostatic nozzles for liquids

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JPH11501253A JP9507710A JP50771097A JPH11501253A JP H11501253 A JPH11501253 A JP H11501253A JP 9507710 A JP9507710 A JP 9507710A JP 50771097 A JP50771097 A JP 50771097A JP H11501253 A JPH11501253 A JP H11501253A
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Abstract

(57)【要約】 導電性の液体、溶液、懸濁液またはエマルジョンとともに用いるのに適している、空気噴霧化式誘導荷電スプレイノズル。これらのシステムは、低い誘導電極電圧および電流状態において高レベルのスプレイ荷電を採用している。主たる長所には、広範囲のスプレイ組成特に比較的に高濃度のアブレッシブおよび導電性物質からなる組成を用い、過酷な農業上または工業上の環境下においても安定かつ信頼性に富んだ作業を行ない得るということが含まれる。ノズルボディ部分(1)の外側表面は、接地されたスプレイヤ部品の付近において、接地電位または浮動電位に維持されている。誘導電極(18)近傍におけるカバー部分(2)の表面は、電極(18)の電位またはそれに近い電位に維持されている。ノズルの高電圧および低電圧部分間においては高い抵抗の通路が維持されており、電極電圧またはスプレイ荷電レベルは、ノズルがスプレイ物質で被覆されるか、スプレイ作業環境において存在する導電性物質によって汚染されるにつれても顕著に減少することはない。 (57) Abstract: An air atomized inductively charged spray nozzle suitable for use with conductive liquids, solutions, suspensions or emulsions. These systems employ high levels of splay charging at low induction electrode voltage and current conditions. The main advantage is that a wide range of spray compositions, especially those with relatively high concentrations of abrasive and conductive materials, can be used to perform stable and reliable operations even in harsh agricultural or industrial environments. That is included. The outer surface of the nozzle body portion (1) is maintained at a ground potential or a floating potential near a grounded spray component. The surface of the cover portion (2) near the induction electrode (18) is maintained at the potential of the electrode (18) or a potential close thereto. A high resistance path is maintained between the high and low voltage sections of the nozzle, and the electrode voltage or spray charge level can be reduced by contamination of the nozzle with the spray material or by conductive materials present in the spray working environment. It does not decrease significantly as

Description

【発明の詳細な説明】 浸食性・導電性の液体用静電ノズル 発明の背景 本発明は一般的には静電スプレイ(散布)装置に係わり、特に空圧噴霧方式、 油水圧噴霧方式および他の方式の誘導荷電(チャージ)スプレイシステムに関す るものである。 意図するターゲットへスプレイ物質を大量に搬送する際の品質および効率を改 善する目的で粒子を帯電し、送給するための幾つかの既存の方法がある。ある種 の工業上および農業上の目的で用いるものとして、誘導帯電ないし荷電方式の静 電ノズルがしばしば選択される。何故ならば、それら(静電ノズル)は、十分な る帯電を行なうために25〜50kVまたはそれ以上の電圧を利用するコロナ荷電 、接触または電気流体力学的帯電原理に基づく他のタイプの静電ノズルよりも低 い入力電圧を一般に用いるからである。従来技術には、基本的には、2種類の誘 導スプレイ荷電システムが存在する。最初のシステムは比較的に広い油水圧、空 圧または他の種類の噴霧化ゾーン近くに電極を配置し、5kV〜15kVのオーダの 作動電圧において十分に高い誘導荷電場勾配を得るノズルを含んでいる。このタ イプのノズル例は、バールス氏(Burls)等、ペイ氏(Pay)、スワンソン氏(Swanson )、シックルス氏(Sickles)、インキュレット氏(Inculet)等およびブラウン氏(Br own)等によるものである。2つ目の種類の誘導タイプの装置は、良好に画成され た噴霧化ゾーンの直近に配置した内部埋込み電極を有しており、この場合、電極 が噴霧化ゾーンに近いために、同ノズルは1〜3kVばかりの電極電圧によっても 十分なる誘導荷電場勾配を得ることが出来る。この後者のタイプのノズルの例は 、ロー氏(Law)およびパーメンター氏(Parmentar)等によるものである。 意図するターゲットに向けて荷電点滴が電気的に推進される力の大きさは、点 滴荷電レベルおよび点滴寸法の関数である。点滴寸法を適正にコントロールし、 十分に帯電させることにより堆積効率、特に3次元のターゲットの隠れた領域に 対する堆積効率が大いに向上する。ロー氏およびパーメンター氏による従来の空 気噴霧化式誘導荷電装置は、直径100mm以内で静電効果を得るべく水滴を所望 の寸法範囲内に噴霧化することに成功しており、これらの点滴を少なくとも3mC /リットルの最小の所望のレベルへと帯電せしめている。これらのパラメータに よれば、農作物散布において出会う苗天蓋のような複雑なターゲット形状への非 荷電散布(スプレイ)とくらべて、少なくとも2倍の堆積効率向上が得られる。 しかしながら、ありふれて用いられる物質がスプレイ液内に混合され、これらの 従来技術ノズルにおいて用いられると、荷電ないし帯電レベルは通常の使用期間 と考えられる時間間隔においても著しく低下する可能性がある。例えば、ロー氏 のノズル(または誘電性液体リップにより修整されている同ノズルの市販バージ ョン)により、農業用の殺菌剤および葉栄養物スプレイにおいて通常、用いられ る粉末、導電性液体または金属の混合物を用いて半日間のスプレイ作業を行なう と、帯電ないし荷電レベルは水のみにより得られるレベルの1/5より低い所ま で低下する可能性がある。これらのタイプの水への添加物を使用し続けると、工 業上および農業上のスプレイ作業において出会う汚れた環境にあっては、静電ス プレイノズルおよび粉末供給部が修復不能な程に損傷を受ける結果となる。 スプレイ帯電レベルが低下し、遂にはノズル部品が破損するのは、大部分が、 内部および外部ノズル表面上に導電性堆積物が形成されてしまうことに帰因して いる。これらの堆積物は、例え量がわずかであっても、ノズルおよびワイヤおよ びノズルに取付けられているホースの表面を横切って容易に走行する迷走電流通 路を誘起せしめる。この電気的追跡現象は、内部電極誘導荷電ノズルと関連して いる約1〜3kVの比較的低い電圧(例えばロー氏およびパーメンター氏のものに おいて説明されているレベルの電圧)においてさえ発生するのである。最終的に は、導電性の黒色のカーボン堆積物がこれらの迷走電流路に沿って形成され、該 電流路は誘電性表面内へと食刻し、操作者による通常の清掃作業によっては除去 することの出来ない永久的電気的導体が確立されてしまう。これらの電気的通路 は、ノズルの外部表面のみならず、内側表面上にも生ずる可能性がある。 外部表面上における迷走電流 最も明確な迷走電流路は、スプレイ作業環境にて湿気および粒子による甚しい 汚染を受ける外側誘電性ノズル表面上に生ずる。これらの電流路は、通常、高電 圧電極付近のノズルオリフィスにおける表面上で始まり、荷電ノズルの露出した 誘電表面が濡れたり、他の態様で汚染されるに従って、前記電極から、より低い 電位にある外部表面へと外向きに延びて行く。汚染物は電極をアース(地面)へ と電気的に接続する抵抗導管を生成するので、電極からアース間にある表面は該 電極とアースの電位の中間の電位にあり、その大きさは表面の位置および表面の 汚染の程度に依存している。 外部表面上における迷走電流の第1の影響はシステムに対する電力要求量が増 大することであり、このことはノズルの規制されない電極電力供給の出力電圧が 減少することに結び付く。これにより、電極電圧およびスプレイ荷電レベルの両 者が比例的に減少することになる。接地されたスプレイ部品を電極から分離する ことを意図した絶縁表面が十分汚染されると、電力供給源から引き出される電極 電流は劇的に増大する。水を使った、清浄な条件下においては、ロー氏またはパ ーメンター氏のノズルは単に20mAを引き出すだけである。しかしながら、ノズ ル表面が周囲環境の湿気、粒子またはスプレイ液による汚染を介して導電性にな るにつれて、誘導電極から地面に対する有効な抵抗は減少し、その結果生ずる表 面通電により、電力供給出力電流は電力供給の出力能力に依存して200倍また はそれ以上へと増大させられる。本質的な安全性の故に通常用いられている、非 規制タイプの電源においては、電流のレベルが増大した場合、電圧はその非負荷 出力の1/3以下へと減少させられる。大きな電力要求量はまた、単一の静電電 力供給源から作動させ得るノズルの数をも減少させる。表面が汚れると要求電力 量が増大するので、市販の誘導荷電ノズルの製造メーカの幾つかは、汚染前のノ ズルの作動条件をはるかに超える出力電流を出せるように、個々のノズルに個別 の電源を利用するようにした。この設計手法は農芸用斜柱式スプレイヤのような 多重ノズルシステムの複雑さとコストを増大させるとともに、得られる電力が過 大になることは電気的追跡(通電)による誘電性表面の破壊を加速させ、安全性 の問題を引き起す可能性を生ずる。(本出願に対する引用文献とする)米国特許 第4004733号においてロー氏が開示しているように、電源は直接荷電ノズ ルに装着するか、ノズル内に埋込んでやるのが望ましいであろう。ロー氏によっ て議論されている利点はこうすることによって、機械的に損傷を受け易くなるか または電気的障害となり得る高電圧リード線の使用を避け得るということである 。ロー氏は電極を含めてノズル部分に直接電源を装着することを示している。こ の実施例の問題点は、低電圧電力供給入力ワイヤが汚染され、絶縁表面に沿って の電気的活性によって、絶縁度が最終的に劣化するであろうということである。 低電圧ラインの内側上における導体と前記ワイヤ上の汚染物との間の電位差は、 通常電極の電位に近いものである。したがって、特に絶縁部材が機械的損傷また は電気的追跡損傷のため弱化している場合には、絶縁部材の誘電破壊が起こり得 る。加えるに、通常はノズルを容易に取外し可能とするために、低電圧ワイヤの どこかに電気的コネクタが設けられている。このコネクタの内側部分は低電圧に 置かれ、外側は、汚染のためワイヤ絶縁体および(または)コネクタ表面上に形 成する導電性通路の故に、高電圧に置かれる。したがって、実際上は前記低電圧 コネクタの内側および外側もまた電位差故の故障を生じ易い。 パーメンタ氏等が記述した装置は、外側ノズル上における電気的追跡(電流) の問題、並びにノズル出口から接地された装着ブラケット迄の表面絶縁長さを、 ノズルの外側壁上に設けた一連の割溝およびノズルを取囲んで設けた1つの大き な半径方向フランジによって長くすることにより、追跡電流を制限しようとする 試みについて言及している。しかし、割溝およびフランジは塵介や荷電スプレイ 雲に直接さらされるので、電極から実質的な電流を受け持つよう迅速かつ十分に 導電性を有することになる。加えるに、深い割溝は乾燥したスプレイ物質で充満 し、完全に清掃することは困難であり、したがって清掃後も導電性を有したまま になる。 外側ノズル表面上の迷走電流の第2の影響は、ノズルボディ上の液体入力接続 部材内のシーム(継目)を介してスプレイが液体供給物と電気的に接触するため 、スプレイ荷電の強度が減少するということである。正常に接地された液体との 電気的接触が行なわれると、当該液体の電位は誘導電極の電位に向けて上昇させ られる。かくして誘導電極と液体流の間の電位差が減少し、その結果、スプレイ 帯電レベルの減少が生ずる。 これらのノズル部品表面が接地されたスプレイヤ部分と接触するワイヤ、空気 チューブおよび液体チューブの汚染表面における電気的アーク発生によって、物 理的損傷が生じ得る。電極または汚染された高電圧電気コネクタからの電流は汚 れた表面に沿って走行し、電気的アークが、接地されたスプレイヤ部分近くの表 面上に発生し、最終的には前記チューブおよびワイヤ絶縁物内への穴を食刻し、 直接的な短絡となり易い液体の漏れおよび導体の露出が引き起される。 ついには電流路に沿っての食刻と、電気的放電によるピッティング(穿孔)に よって、ノズルの基本機能にとって重要な表面、例えば噴霧化溝の壁、液体オリ フィスティップ(先端)および電極の表面が永久的に変形してしまう。これらの 領域内の電気的活性から生ずる腐蝕はスプレイパターンの混乱を招き、スプレイ 帯電レベルおよび噴霧の品質に大きな影響を与える。 内側表面上における迷走電流 汚染された外側ノズル表面を横切る電荷の流れが慣用の空気噴霧化誘導ノズル に対する目でみえる物理的損傷を与え、電力供給源から引き出される電流の多く の部分を占めていることは確かであるが、内側表面もまた汚染にさらされている 。この汚染は、電極の上流における液体の電位が影響を受けた場合、スプレイ帯 電(レベル)の減少へと結び付く。 幾つかのタイプの慣用誘導荷電ノズルは、ノズル内に配置された電極から液体 を絶縁してやるために、ノズル内にシールを用いている。これらのシールの誘電 性表面は分解の際の汚染によって十分に導電性となり、液体に対して電流路を提 供することになる。誘電性シールを横切って流れる電流のレベルは、電気的アー クまたは表面食刻を生じさせるのには十分でないかも知れない。しかしながら、 電気的接触度は十分高く、電極へ向う液体流の電圧が上昇し、誘導スプレイ帯電 電界の顕著なる減少が生ずる。従前の幾つかのノズルは、全ての基本構成部品へ と分解出来るように設計されている。こうすることにより、各部品へ接近して点 検または交換を行なうということが便利に行なえる反面、内側表面の汚染が生ず る。何故ならば、通常の清掃および再組立の後においても幾らかの導電性残留物 が残る可能性があるからである。 内側表面が分解の際にどのようにして偶然に汚染され得るかが、誘電性ツイン 流体ティップ(tip)により修整したロー氏のノズルにおいて示されている。この ツイン流体ティップのベース部はノズルボディ内へとねじ込まれており、シーム 部は分解の際に汚染にさらされ、その結果、液体溝と、電極を発生源とする迷走 表面電流との間に、電気的追跡通路が生ずる。この通路は電極の上流側液体が電 極の電圧の40〜70%の電圧に到達する原因となり、その結果、スプレイ帯電 ないし荷電の比例的減少が誘起される。 従前のノズルにおいては、少量のスプレイ材料が空気の停止時に空気溝内へ流 れ戻った場合にも、内部汚染が発生する。この汚染は電極と、好ましくは低電圧 の液体オリフィスティップと、液体溝絶縁部の間の表面に大規模な電流路を誘起 せしめる。これらの表面は放電によって穿孔される可能性がある。液体オリフィ スティップまたは液体溝を取囲む誘電体内には最終的に孔が発生し、液体溝は電 極の電圧および加圧ガスキャビティへと直接露出される。 ロー氏のノズルの1つの従前の市販バージョンにおいて、ツイン流体ティップ およびその相方のねじを切られたベース部は導電性であり、接地されている。電 極キャップ部分およびツイン流体ティップの露出金属上には、1つのカバーが装 着されている。こうすることの目的は、迷走電流が存在する場合であっても液体 をアース電位に保持することである。しかしながら、通常の使用期間中およびノ ズルの清掃中に、このカバーの内側の表面は汚染されてくる。したがって、電流 は電極から外へと、汚染されたカバーシールを横切り、汚染された内側カバー表 面に沿って、接地されたツイン流体ティップのベース部における露出金属に向け て走行する。液体は接地状態を保持するが、電流路は導電性のツイン流体ティッ プ中を直接形成され、電力供給源出力は極端に減少し、過度の電流要求量による 故障にさらされる。この問題を解消するための努力として、金属製のツイン流体 ティップはデルリンプラスチックから作られた類似の設計物によって置換えられ た。こうすることにより、ノズルの寿命は幾分延びたが、液体流に対する電流路 は最終的にはデルリン製ツイン流体ティップとノズル間のシーム部に貫通し、電 気アークを発生することにより、シーリング表面と、液体流に対する開いた連続 電気通路との間における溝が生成されることになる。 電力供給出力部に対する抵抗の使用 シックル氏によるノズルのような幾つかの静電ノズルにおいては、ギグオーム 範囲における抵抗器が電力供給出力部とノズル電極の間に配置され、作業者の安 全性を高め、ノズルの内部において大規模な電気アークが発生するのを防止すべ く、電極への電流を制限する。この抵抗器はまた電極において発生する漏洩電流 を制限する効果を発揮出来るが、スプレイ帯電レベルが減少してしまう。何故な らば、汚染された表面上に極めてわずかな電流の漏洩が生じ、これにより電極に 接続された高い値の制限用抵抗上に実質的な電圧低下が生じてしまうからである 。スプレイ材料または空気中の塵介が終局的に誘電性ノズルを被覆してしまう時 には、電極からアース(地面)への有効抵抗は、電流を安全な値へと十分に制限 するであろう寸法の電力供給直列抵抗器の抵抗値よりもずっと低い値へと減少さ せられる。実際上、ノズルが農業作業において作動される時には、アースに対す るノズル電極の抵抗はしばしば1メグオームよりずっと小さな値へと減少してし まう。図13に示した概略図は電流制限抵抗器Rをノズル電極と電力供給部との 間に配置し、抵抗漏洩路Rnがノズル表面からアースにかけて存在するとした場 合の電極電圧Veに与える影響を例示している。 例えば汚染したノズル表面に沿って電極からアースにかけての抵抗漏洩通路R nが1メグオームであるノズルと、1kVの非規制電源との間に5メグオームの電 流規制抵抗器Rが接続されている場合を考えてみる。古典的な電圧分割回路の場 合における如く、電源からの電圧は電極において分割され、ノズルが完全に清浄 な表面を有し、漏洩電流が無い場合とくらべて、電極電圧Veおよび内部誘導帯 電場は1/6迄に低下してしまう。更なる例としてR=Rnとなった場合には、 有効帯電電圧は半減してしまう。これらの単純な例からも判るように、ノズル荷 電部品は、もしも電源からの適正寸法の電流制限抵抗器を有効に使用したい場合 には、それら抵抗器にくらべて著しく高いアースに対する漏洩抵抗の値を維持し なければならない。そのような高い漏洩インピーダンスシステムの主たる利点は 安全性、ノズルの長寿命、広範囲の液体導電性に対する安定したスプレイ帯電性 能、比較的低電圧の極めて小さな電源の使用を可能とすること、および単一の電 源により多くの荷電ノズルを使用可能なることである。 シックル氏のノズルは、荷電スプレイがノズルボディへと戻ることを防止する ように設計された副次的空気流を用いてノズル表面を清浄に保持することにより 、 ノズルの電極と地面の間に高い抵抗路を維持しようと試みている。しかしながら 、この副次的空気流のために用いられる圧縮空気の体積が大きいために、ノズル は畑の作物を処理するための、30〜80ノズルを有する農業用斜柱(ブーム) スプレイヤのごとき大型の多重ノズルシステムに適用するのは実際的ではない。 これらの移動用途においては、空気圧縮器またはブロワーは出来るだけコンパク トなものにしなければならない。過度の空圧エネルギがターゲットに投入される のは、静電力場が空気流体学的力によって圧倒され、貧弱な電気堆積および過剰 スプレイが生じてしまうので望ましくない。加えるに、このタイプの過酷な環境 において作動するノズルは、例え副次的な空気流を使用して汚染物をノズルから 遠去けるようにしたとしても、導電性の空中塵介および表面上の過剰スプレイを 堆積する傾向がある。ノズル表面上に堆積する液体からイオン化によって帯電したスプレイ雲を中立化 させること 誘導ノズルオリフィスから放出される帯電したスプレイ雲(荷電スプレイ雲) は、ノズル面および他のスプレイヤ部品のみならず意図したターゲット上におい て終結する強い電界を生成せしめる。ノズルにおける空間荷電付加による電界は 、ノズル表面と荷電点滴との間に強い吸引力を生じさせる。空気圧による噴霧化 を利用しているロー氏のノズルのような慣用の誘導ノズルには、ガスキャリアが 殆んどのスプレイをノズル面から有効に追い払ってくれるという利点がある。ス プレイ雲自体内において、点滴は相互に反撥し合い、外側周縁上の点滴の幾分か はガスジェット流による取込みから逃れる。しかしながら、ガスキャリアジェッ ト流から自由になり、ノズル面における電界から逃げられるだけの十分な距離を 走行しなかった荷電点滴は、空間荷電電界によって課せられる電界線に沿ってノ ズル表面へと帰還する。ノズルへと戻ってくるこの比較的に少量の荷電スプレイ は有害な表面汚染の多くを誘起し、電流の問題を生ずる。更に有害な結果は、ノ ズルへと引き戻されるスプレイ液体が慣用の荷電ノズルの平面状フェイス上に堆 積する傾向があるということである。この堆積現象は、荷電スプレイの部分的中 立化を誘起せしめる。堆積された液体が外側のノズル表面から滴下して去り始め ると、同液体はスプレイ雲の電界の力によって当該スプレイ雲に向けて引き寄せ ら れる。堆積した液体は、電界と整合した鋭いピーク部へと形成される。ピーク部 における電界の強度は、周囲の空気の誘電破壊を生ずるのに十分なものである。 その結果生ずるガス状の放電は反対極性のイオン電荷をスプレイ雲内に送り込み 、同スプレイの実質的な部分を電気的に中立化せしめる。加えるに、ノズルから 電気的に引き寄せられたか、重力により滴下してきた表面に堆積した液体は無駄 であり、不適正に噴霧されたスプレイからの品質の劣る堆積物を生成せしめる。 ノズルフェイスから滴下する点滴は通常大変大きく、スプレイとは逆の極性に帯 電している。塗料のスプレイ作業用途においては、これらの大きな点滴は、そう でない場合には一様となる表面被覆を駄目にする。植物の殺虫剤散布を行なう場 合には、これらの大きな点滴の堆積は、オーバドース(過剰摂取)が起っている 場所における植物繊維の深刻な損傷を引き起す。 慣用のパーメンタール氏タイプノズルの形状は、外側リムがスプレイ雲と対面 するようにノズル取出口をカップ形状キャビティ内へと引込めることによって、 ノズルオリフィスにおける表面被膜から形成されるイオン化点を減らしている。 しかしながら、ノズルが十分に濡れた時には、同ノズルの他の表面においてイオ ン化および滴下現象が発生する。ノズルに戻ってくる帯電した点滴は、キャビテ ィのエッジへと引き寄せられる。何故ならば、エッジにおいて電界線が集中する からである。このことはリムエッジ後方においてボディを被覆するスプレイの量 を制限するが、集積する点滴はエッジ自体へと堆積し、凝集する。滴下に先立っ て、液体はスプレイ雲に向けて引張られ、鋭いピークへと形成される。同ピーク からはスプレイ雲とは逆の電荷が放出され、荷電スプレイ雲の著しい部分を中立 化せしめる。パーメンタール氏のものはまた、ノズルのまわりに1つの大きな半 径方向フランジを内蔵している。このフランジは絶縁表面を長くし、戻ってくる 帯電したスプレイがノズルボディの上流部分を被覆するのを阻止する。しかしな がら、スプレイ雲に向かう正面およびエッジ表面は最終的には被覆されてしまい 、多重のイオン化し易い滴下点が形成される。加えるに、ノズルの正面上のカッ プ形状をしたキャビティはノズルが上向き配向において用いられることを妨げる 。何故ならば、キャビティはリムエッジ上に堆積し、キャビティ内へと滴下する 液体で充満されるからであり、遂には該液体はオリフィスを部分的に詰まらせて し まうか、および(または)大きな液体スラグとして排出されることになり、スプ レイ堆積物の品質は著しく低下してしまう。 慣用のロー氏ノズルの全てのバージョン、特に電極キャップのより小さな平面 状フェイス上にわたる保護のために平面表面状のカバーが装着されている最近の 市販バージョンもまた、滴下およびスプレイ雲中立化問題を呈する。パーメンタ ール氏ノズルとくらべて、ロー氏ノズルは液体の堆積が少ない。というのも、カ バーのフェイスが後者は前者にくらべて半分以下しかないからである。しかしな がら、堆積物は前記フェイスの最下側エッジからの目立って、イオン化し易いピ ーク滴下の形成を誘起せしめるのには十分な量が存在する。 噴霧化溝の機械的摩耗 慣用の誘導荷電ノズルにおける別の制限事項は、噴霧化溝およびジェット流取 出口がアブレッシブな基材を含んだスプレイによる通常の使用条件下で迅速に摩 耗してしまうということである。ロー氏ノズルにより、スプレイと溝壁の間に生 成される狭いスプレイパターンおよび空気シースは、アブレージョン摩耗(ひっ かき摩耗)を幾分かは制限するものの、時間が経つにつれて、噴霧化溝壁は、不 適切な清掃により残ってしまったスプレイ堆積物によりわずかに変形するか、ま たは電気的活性現象、例えば液体オリフィスティップからの誘導イオン化または 噴霧化ゾーンの内側壁に沿っての電流追跡現象により形をそこなってしまう。前 記変形は狭いパターンを台無しにしてしまうし、空気駆動されたスプレイの一部 分は取出口のプラスチック壁上へと衝突し、これを機械的に侵蝕する。実際、ノ ズルの取出口は、珪藻土またはアルミノフッ化ナトリウムのようなある種のアブ レッシブ(浸食性)な物質をスプレイしていると、わずかに半日の期間において 初期の直径が倍になるほど腐蝕する可能性がある。手入れをしないまま放置した 場合には、電極もまた取出口端部から摩耗が始まって、後方へと進行し続ける。 アブレッシブ摩耗が発生すると、空気の消費量、スプレイ電荷および噴霧の品質 全てにわたって悪影響が発生する。 発明の概要 本発明は、広範囲のスプレイ液体、特に比較的に高重量%のアブレッシブ粉末 、金属元素、腐蝕性材質および(または)高導電性物質を含んだ液体により帯電 し て信頼性高くスプレイするための改善された静電スプレイ荷電ノズルシステムを 提供している。そのようなシステムはまた、ノズル表面がスプレイおよび他の物 質で汚染され易く、ノズルが非熟練操作者による作業にさらされ、ノズルの保守 がしっかりなされないような環境下において、より安全であり、より信頼性に富 んでいる。前記システムはまた低電力しか必要としないノズルを提供しているの で、多くの静電スプレイノズルを単一の小型電源から作動させたり、単一ノズル を超小型電源から作動させ、該電源は所望とあらばノズル内に埋込むことを許容 せしめる。 本発明に係る空圧式噴霧による誘導荷電ノズルが該当技術を進歩させているの は、とりわけて次の点においてである。(a)液体流が内部および外部における 電流漏洩を招かないように同液体流を電気的に絶縁してやることにより、かつま た内部静電荷電場とノズル外部で発生するスプレイ雲場との間に電気的バリアを 確立してやることにより、液体ジェット流と誘導電極との間の荷電場を安定して 維持出来ること。(b)ノズル表面の電位は内側および外側ノズル表面上に電荷 の漏洩が起らないように維持されること。(c)接地された部品、高電圧電源、 およびスプレイノズルの電極間に高い電気的抵抗が生成されること。(d)ノズ ル取出口には耐アブレッシブな材質が使用されていること。最後に、(e)ノズ ルの外側表面の形状は、ノズルへの被覆が最小となり、空間電荷により誘導され るイオン化によるスプレイの中立化が最小となるようにされていることである。 本発明に係るノズル組立体は、空圧噴霧化室および荷電電極を含むカバー内へ 収納されているツイン流体ティップにおいて終結しているボディを含んでいる。 誘導電極は、点滴形成ゾーンにおける液体ジェット流の表面において電界を集中 させ、適当に強い電界を維持するべく、噴霧化ゾーンに関して組立内に適正に配 置されている。液体ジェット流は地面の電位またはそれに近い電位に維持されて おり、適当な上流位置においてアースされている。電荷は、ジェット流表面にお ける電界に反応して液体中を流れ、噴霧化ゾーンに進入する液体ジェット流の表 面上に集中するよう誘発される。空圧エネルギによって点滴が形成されるが、同 エネルギはまたノズルジェット流出口を通り、意図するターゲットに向かうよう 、電極領域から帯電されたスプレイを離して推進する。 本発明の1つの特徴によれば、ノズル組立体は1つのカバーに着脱自在にて接 続されているツイン流体ティップ内に終結する1つのボディからなっている。カ バーはスプレイジェット流取出口に終結している、円錐形状のまたは他の空気動 流体的な形状の外側表面を有している。同カバーは噴霧化溝を形成する内側表面 を内蔵し、1つの誘導電極を含んでいる。ボディおよびカバーは容易に分離する ことにより、周期的に清掃する必要のある全ての領域すなわち空気溝、液体オリ フィスティップ、噴霧化溝、荷電電極表面および空気室領域へのアクセス性を提 供している。液体オリフィスティップ、電極および他の内部ノズル部品はボディ またはカバーと一体に形成されており、取外す必要はない。それらは、したがっ て、再組立、分解または操作中において誤整合または汚染にさらされることがな い。 本発明の別の特徴によれば、電極の電源との電気的接触はカバーがゆるんだり 、取外された時に遮断される。こうすることにより、作業者が電極または噴霧化 ゾーンの他の部分を点検したり、清掃したりする時に電源に誤まって接触してし まう機会が減少する。この特徴はまた、噴霧化溝または他の領域を清掃中に脆弱 なワイヤに手を触れたり、引張ってしまうことを解消する。 本発明に係るノズルの幾つかの特徴によれば、誘導荷電ノズルの内部誘電性表 面、例えば液体オリフィスティップおよび噴霧化室のまわりの領域内表面上に容 易に形成する汚染表面を横切って迷走電流が流れることが解消される。本発明に 係るノズルの内側表面上においては、カバー部分の電極近傍かつ上流側領域にお いて等電位表面が故意に維持される。カバー組立体の内側部分であるガス室、シ ールおよび噴霧化溝の表面は電極と、電極とほぼ同一の電位にある導電性または 半導体性環体との間に配置される。こうすることにより、これらの誘電性表面上 の電位は均一化され、ほぼ確実に導電性の汚染被膜がそれら表面上に形成され、 電流が電極から組立体のより低い電位のボディ部分に向けて後方に流れ、これら の重要な内部ノズル領域上に損傷を与えるような電気的追跡路が形成されること が防止される。内側導電性環体もまた、ボディ内電力供給導管からカバー内の電 極への整合とは無関係なる電気的接触を行なわせるのに好適に役立っている。内 側荷電環体の更なる利点は、それが内側の誘導荷電電界と、ノズルのまわりで外 部に発生源を有する電界、例えばスプレイ雲空間電荷によって課せられる電界と の間に電気的なバリアを固有的に付与せしめ、このバリアがノズルのスプレイ荷 電電界と対向し、これを抑制するということである。 液体溝、液体取入口接続部材および液体ティップは低電圧ボディ部分内に収納 されている。液体は液体オリフィスの上流地点において接地されており、流れセ グメント並びに前記接地点と電極の間のシームレス導管とによる並列抵抗は、オ リフィスにおける液体の電位を、通常の作業中における接地電圧と、大規模な短 終状況における電極電圧との間で浮動せしめる。導電性汚染物の架橋作用により 誘起されて、液体オリフィスティップと電極との間に直接的短絡が発生した場合 には、電流は同汚染物の架橋部分中を短絡して移動するとともに、抵抗性液体流 およびその導管中を流れる。ティップおよびその上流側接地点間にある液体は1 つの抵抗器を形成し、これは電流を自己制限し、かくしてノズル部品に対する損 傷を制限する。ノズル液体流が停止すると、損傷は更に防止される。何故ならば 、液体が液体オリフィスティップにおける溝から排出されるに従い、液体の接触 が不連続的になり、電流が流れなくなるからである。 液体オリフィスティップにおける短絡の機会は、ティップのベース部を取囲む 室空間内を移動する噴霧化ガス並びに液体オリフィスティップを取囲む噴霧化ゾ ーン内へと押込められる極めて高速のガスによって更に減少する。安全性を増し 、噴霧化溝中に噴霧化ガスの流れが無い場合には発生し易い、電極と液体オリフ ィスティップ間の電気的短絡を防止するために、電極電圧は電源を制限する圧力 スイッチを介して遮断されるのが好ましい。 本発明の幾つかの特徴により、ノズル表面が汚染され得る状況において作動す る従来技術のノズルとくらべて、本ノズルの外側表面上の迷走電流は減少する。 汚染物被膜が静電スプレイノズルの外側誘電性表面上に容易に生ずる時には、電 極の近傍かつ下流側の表面は十分に導電性となり、電極はスプレイヤの接地され た部品へと電気的に接続されてしまうということが判明している。その結果生ず る迷走電流により、従来技術のスプレイ荷電ノズルの誘電性表面、電極表面、流 体接続部およびワイヤは変形し、最終的に破壊されてしまう。本発明の主たる特 徴点は高度に抵抗性の通路が電極からアースへと維持されるということであり、 それにより電荷が電極から噴霧化溝の内側壁に沿って、ツイン流体ティップへと 後向きに、かつまたノズルの外側フェイスへと前向きに、更にスプレイヤ上の接 地点に取付けられた汚染外側誘電性表面に沿って顕著に流れるということが防止 される。高度に抵抗性の通路が、ノズル表面の選定した諸部分を汚染から保護し てやることにより生成される。高インピーダンス通路を維持するための1つの方 法は、選定したノズル表面内に、および(または)ノズルを接地されたスプレイ ヤ部品に接続するために用いられる電気的スタンドオフ(支柱)上にキャビティ を適正に形成し、これらのキャビティの内側を汚染物が進入しないよう保護して やることである。汚染物が侵入しないようキャビティを保護することは、空気動 力学の、音波の、熱的な、電気的な、機械的な、または他の形態のエネルギ入力 を適用することによって達成出来るし、より受動的ではあるが、汚染物を既存の 電界、新たに課した電界および付近の空気動力学的流れ場と相互作用させること により、本質的に同汚染物が侵入しないようキャビティを適正な形状のものとす ることでも達成できる。本発明の好ましい実施例においては、ノズルの空気動力 学的形状は、巻込まれた粒子がノズル表面に固着する傾向を減ずるべく全体的に 層状の流れをノズル表面上に生成するように選ばれており、一方、リムまたはエ ッジのようなある種の注意深く配置された電界集中強化器は、そのような粒子を 反撥追放するかまたは偏向させるような電界強度域を生成することを意図してい る。 本発明に係る1つの実施例においては、誘電性ノズルボディにしてその上にガ ス、液体および電気的端子が配置され、装着部材の接続が行なわれているノズル ボディは、該ボディ内に形成され、保護されたキャビティによってカバー部分か ら電気的に絶縁されている。外側ボディ表面はかくして汚染されたボディ表面の 導電性によりアース近傍に維持されており、ノズルの高電圧部品からボディ表面 を横切って顕著な電流が流れることは、保護されたキャビティ内部の抵抗の故に 防止される。1つの好ましい実施例はまた、内側電極を含んだノズル組立体のカ バー部分上に1つの保護された表面をも含んでいる。この保護されたキャビティ は更に、表面が駄目になったような場合に、電極をアースから遮断し、かくして 噴霧化溝および他の外側カバー表面の電位を電極と同様の電位へと上昇せしめ、 同電位に保持せしめ、以って電荷が電極からその近傍の全ての表面を横切って流 れるのを防止している。 カバーの外側表面上に付加された電位はその極性がスプレイ点滴と逆であるが 、このことにより、接地されたノズル表面とくらべて、同表面に向っての荷電点 滴の引付け力を顕著に増大させることにはならないし、カバーと衝突する荷電ス プレイが顕著な電力供給電流を生ずることにもならない。最初は清浄だった荷電 ノズルおよびカバーの誘電性表面が導電性の汚染物被膜によって汚れると、それ らの表面は接地された装着取付具および誘導電極の電位に近い電位であるように なる。これらの汚染された表面から排出される電流が少ない程、これらの表面は それぞれの等電位表面により近くなる。 負の荷電スプレイ雲によって生成された空間荷電電界の強度は、ノズル取出口 におけるスプレイジェット流中心線下方10〜15cmの距離において−3kV/cm 以上であることが測定されている。したがって、空間荷電電位は接地されたノズ ル表面に対しては−35kV付近であり、+1kVの電極電圧に昇電されているカバ ー表面に対しては−36kVである。+1kVに帯電されたカバーは負に帯電された スプレイを優先的に引付けるかもしれないが、その力は類似した幾何形状を有し 、スプレイ雲に近接した接地表面とくらべてたった3%大きいだけである。負に 帯電したスプレイが荷電カバー上に堆積するにつれて、中立化電流が誘導電極か ら流され、カバーはその電位を保持するが、そのために必要な電流は極めて小さ い。1%のスプレイがノズルへと「舞い戻り」、その2/3がカバー表面へと走 行すると仮定した場合、典型的な10mAのスプレイ雲電流に対してこの舞い戻り を中立化するために、電極の電源からはたったの66nAしか必要とされないこと になる。実際、荷電スプレイの1%より低い舞い戻りしか発生しない可能性が大 きい。 本発明に係るノズルは、ノズル外側を適正な形状とすることにより、特定のノ ズル表面上へ荷電スプレイが舞い戻ること、および粒状物が堆積することを大い に減少する。ノズル形状は周囲の空気流れ場を生成し、荷電スプレイ雲近傍の電 位により好適な電界パターンを生成するとともに、その上に電位差が故意に保持 される、故障した誘電性表面間に戦略的なカーブ形状の電界形状(複数)を生成 せしめる。 帯電した点滴(荷電点滴)がスプレイノズルのフェイス(face)へと戻り、ス プレイ雲の誘導放電中立化並びに電気的追跡を生じさせるということは、ロー氏 装置および他の誘導荷電ノズルの全ての従来技術市販バージョンにおいて遭遇す る1つの問題点である。何故ならば、それらバージョンは点滴で負荷されたガス ジェット流の軸線と垂直をなす全体的に平面状のフェイス表面を有しているから である。ノズルが上向きにスプレイ作業しているか、水平方向にスプレイしてい るか、またはぶどう園スプレイヤの場合のごとく相対して帯電したノズルが互い に向けてスプレイしているような状況においては、液体堆積物が特に重くなる可 能性がある。 本発明のノズル上へのスプレイ堆積物を減少させるために、表面仕上げは平滑 になされ、ノズルの形状は一般的にかつ好ましくは円錐形状または他の空気動力 学的な形状であって、ジェット流取出口において出来るだけ幅狭になるよう前向 きに傾斜した形状とされている。このような高速度ジェット流において終結して いる円錐状の前方傾斜形状部は、著しい量の周囲空気の取込みを生ずる。取込ま れた周囲の空気は平滑なノズル外部を横切り、主スプレイジェット流に向けて流 れ、キャビティの開口を横切る空気の「カーテン」を生成し、粒状物の進入を防 止するのに役立つ。加えるに、ノズル表面を横切っての空気流は、汚染物の堆積 を防止し、粒状物および迷走スプレイ点滴を意図するターゲットに向うよう再指 向せしめるのに役立つ。取込まれたガス体積部は、ノズルを出る主ガスジェット 流の外側層へと添加される。この添加された大量の流れは、スプレイ雲の外側周 縁上にあるより低速の点滴をノズルから離れた意図する方向へと推進し、点滴の 舞い戻りを誘発している電気的力を圧倒する傾向にある。平面状フェイスのノズ ルにおいては、周縁上の点滴はノズル表面上に容易に戻り、堆積する傾向がある 。 本発明に係るノズル上へのスプレイ堆積物および液体堆積物を更に減少させる ために、スプレイ雲の電位差から生じている電界場線は、主ガス/スプレイジェ ット流に最も近いノズル前方部において集中させられている。カバーの前方に傾 斜した形状は、荷電スプレイ雲直近の堆積表面積を減少せしめ、取出口における 増大した曲率は、電界線の最大部分をしてスプレイジェットのまわりの導電性被 膜表面上に終結せしめる。かくして、ノズルへと戻る荷電点滴はこの鋭い曲率領 域に向けて指向的に引付けられ、この領域において空気流場も最も集中している ので、この領域に近付く殆んど全ての点滴は、ノズルフェイス上へと堆積し、放 電する以前に主ガス/スプレイジェット流内へと再び取込まれる。ジェット流取 出口上に堆積する少量の液体は、強いベンチュリ作用により、直ちに主ガス/ス プレイジェット流内へと引張られ、滴下およびそれに伴なう誘導イオン化現象が 発生する以前に、再噴霧化される。幾分かの液体状スプレイ物質が円錐状カバー の上流表面上に堆積するかも知れないが、スプレイ雲場のそこでの影響は、主雲 からの距離並びに連続した平滑形状の故に、ずっと弱められている。この場合に は、液体は滴下するかまたは誘導イオン化を開始するのに十分な程容易には堆積 しない。何故ならば、液体はノズルの主ガスジェット流の流れに向けて取込まれ るシース周囲空気によって主ジェット流内に確実に引込まれるからである。 キャビティの内部を保護するための機械的排除法およびノズルの前方端部にお いて排出される圧縮ガスジェット流によって取込まれた周囲空気によってノズル 表面およびキャビティ開口を横切って生成される前述の空気カーテンによる保護 作用の他にも、キャビティ入口における電界線を適正に形成させることにより、 荷電スプレイを開口から反撥して離れるようにしてやることで、荷電スプレイが 進入することが更に防止される。前述したように、近辺の荷電スプレイ雲は2〜 3kV/cmのオーダーの「空間電荷」力場を課し、これが荷電点滴を荷電スプレイ 雲の領域から意図する接地ターゲットに向けて駆動せしめる。この空間電荷場は また、ノズル自身上において終結する電界線を誘起せしめる。ガスキャリアのエ ネルギは殆んど全てのスプレイをノズルから離れるよう推進せしめるのに十分で あるが、一部分のスプレイは、これらの電界線に沿ってノズル表面に向けて移動 する。これらの空間電荷場線は、導電性の汚染されたノズル表面上で垂直に終結 している。荷電スプレイ雲の存在により課せられる場に加えて、本発明に係るノ ズルの高電圧カバーと低電圧ボディ表面との間には、強い電界場も存在する。こ れらの2つの場は、それらの流れ方向において補合的である。平面状表面におい て場の線は等間隔で隔置されているが、表面不連続部においては、電界線がより 強く集中している。本発明の1つの特徴は、ノズル表面上に不連続部すなわち界 磁集中器を配置して、電界の強度を高め、電界線の形状にしてスプレイ雲の電位 およびノズル表面上に故意に保持された電位の両者から生ずるカーブ形状を有し た電界線を生成せしめているということである。このカーブ状電界線に近付いて くる荷電スプレイ雲は強い遠心力を受け、キャビティ開口から離れるよう外向き に投げ出され、周囲の空気流れ場内へと投入され、再び意図するターゲットに向 う主スプレイ雲内へと取込まれる。 本発明の好ましい実施例においては、カバーの外側表面は全体的に前向きに収 束する円錐形状をしており、噴霧化および帯電ないし荷電ゾーンを取囲んでいる 。カバー表面は好ましくは誘電性材料であり、スプレイ環境に露出された時には 十分に汚染されて、幾分導電性になる。したがって、内部の荷電誘導場を取囲ん で好適な電界境界が維持され、同誘導場は、ノズル取出口から放出される高電荷 のスプレイの存在により誘起される反対極性の空間荷電場から効果的に切離され る。 本発明に係るノズルの前述したキャビティ保護内面は、ノズルの電極電源と地 面(アース)の間に高いインピーダンスを誘起し、従前のノズルとくらべて電源 からの電流を顕著に減少せしめる。この高インピーダンスの故に、電源と誘導荷 電電極との間において、ノズルと直列接続された保護抵抗要素を実現しつつ、同 電極においては顕著な電圧降下をもたらさないことが可能となった。本発明の好 ましい実施例においては、この抵抗要素はノズル自体内に内蔵すべきである。電 源がノズル内に装着されるような構造においては、抵抗器が単に電源出力部に設 けられるだけである。多重ノズルを遠く離れた電源へと接続する場合には、個々 の抵抗器をノズル内に設けるのに加えて電源内に1つの抵抗器を配置してやるこ とが出来る。別法として、多重出力抵抗器を電源自体内に配置して、これらをノ ズルに直接接続してやることも出来る。もしも多重ノズルを単一の電源から作動 させる場合には、各ノズルに対して出力抵抗器を用い、短絡したノズルが他のノ ズルに影響を与えるのを防止してやることが好ましい。 電源出力部と高インピーダンスノズルとの間に1つの抵抗性導管を設けること の利点の1つは、安全性の増大である。システムの設計は、付勢されたノズルを 取扱っている時に何らの顕著なショックがないように行なうことが出来る。高イ ンピーダンスノズルと協働して直列抵抗を用いることの他の利点には、液体ジェ ット流の誘導された電気的イオン化現象の故に引き出される電源電流並びにそれ に伴なって流れる誘導電極からのイオン電流を顕著に減少させ得るということが ある。そのようなイオン電流は、従来技術のノズルにおいては、いったん電極が 濡れたり、エッジまたはその他の不連続部分を露出させると目立つものであった 。 本発明に係るノズルが高インピーダンス特性を有しているということは、その 電源をノズル上またはノズル内に配置するということを可能とする。電源電流お よび電圧が減少するということは、ノズルへと至便に取付けるか、ノズル内に封 入することを可能とする極めて小さな直流−直流コンバータの使用を許容するば かりでなく、電力トランス内に入力を提供する低電圧リード線またはバッテリを 、電極から生ずる電気的追跡による損傷から保護せしめることを可能とする。ロ ー氏の構造のような従前の構造においては、電源がノズルに取付けられているか 、ノズル内に内蔵されている場合には、低電圧リード線は、汚染を受け易く、電 極からの電圧および電流にさらされ易いノズル表面から出ていた。もしも電源を ノズル上に装着するか、またはノズルの一部分内に埋込む場合には、好ましい実 施例は、低電圧入力ワイヤまたはコネクタを、例えばここで開示されているよう な高インピーダンスの低電圧セクションから出るようにせしめることになろう。 こうすることによって、ワイヤ絶縁物またはコネクタを取囲む絶縁物の外側表面 上に付着する汚染物による被膜が電極の電位に近い電位に到達し、同絶縁物が電 気的に破壊されるのが防止される。低電圧入力導体を低電圧ノズル部分内に配置 することで、同導体を汚染から保護した状態で、電源自体を高電圧セクションに 装着することが可能である。 本発明に係るノズルのもう1つの重要な特徴は、硬質で耐アブレッシブな材質 を用い、これを噴霧化溝内に内蔵させ、この溝が早期に電気的または機械的に食 刻されるのを防止しているということである。好ましい実施例において、セラミ ックがその耐アブレージョン性および電気絶縁性特性の故に選ばれている。電気 的に導電性に作られるある種のセラミックは電極材質として用いることが可能で ある。耐アブレッシブ電極は噴霧化溝の壁の一部分を形成するか、または全溝表 面を構成することが出来る。 本発明の好ましい実施例においては、噴霧化ゾーン溝は真直孔であり、従前の 構造において用いられてきた収束溝のように溝内またはジェット流取出口におい て材料の付着構成を誘発するものと異なり、ジェット流取出口においては発散す る形状とされている。 本発明のこれらの目的、特徴および利点に加えて、本発明の他のそのような目 的、特徴、利点および特長は本文の残りの部分を参照することにより自明となろ う。 図面の簡単な説明 図1は、本発明に係る誘導スプレイ荷電ノズルの組立てた状態における第1の 実施例の斜視図。 図2は、本発明に係る誘導スプレイノズルの分解した状態における第1の実施 例の斜視図。 図3は、本発明に係る誘導スプレイ荷電ノズルの第1の実施例の横断面図。 図4は、本発明に係る誘導スプレイ荷電ノズルにして、空気を噴霧化ゾーンへ と導くために空気溝が用いられているノズルの1つの実施例のツイン流体ティッ プセクションの詳細斜視図。 図5は、本発明に係る誘導スプレイ荷電ノズルにして、フードを含んでいるノ ズルの第2の実施例の立断面図。 図6は、本発明に係るノズルシステムの第3の実施例の斜視図。 図7は、本発明の好ましい実施例に係るノズル上に付加された、取込み空気流 れ場並びに電界を示している。 図8は、本発明に係るノズルにして、キャビティ上に装着されたフードを備え 、表面を保護するとともに、荷電粒子を排除するための強化された曲線状電界を 誘起せしめているノズルに付加された、取込み空気流れ場並びに電界を示してい る。 図9は、本発明に係る第4実施例の誘導荷電ノズルにして、該ノズル内の電力 供給取出口とノズル電極の間において抵抗要素が装着されているノズルを示して いる。 図10は、共通の高度に導電性の農芸用混合物を散布している時間中に測定し た、アースに対する電極抵抗を半対数グラフで示したものであり、従来ノズルと 本発明に係るノズルとが比較して示されている。 図11は、本発明に係るノズルと従来技術のノズルとについて、荷電ノズルと 時間の関係を示したグラフである。 図12は、1日にわたる時間内で必要とされる典型的な電力供給電流を、本発 明に係るノズルを作動させた場合と、従来技術ノズルを作動させた場合について 比較した半対数グラフである。 図13は、電力供給源と、汚染された抵抗表面の間に抵抗器が挿設されている 、スプレイ荷電ノズルシステムを図式的に表わした図である。 発明の詳細な説明 図1は、本発明に係る誘導荷電ノズルの好ましい実施例の一形態を示している 。この実施例において、ノズルは基本的にボディ1とカバー2から成っている。 液体取入口8、ガス取入口7および電気入力9はボディ部分1の後面上に位置し ている。ガスキャリア15内の荷電スプレイは、取出口33を経てノズルの前方 端部から放出される。ノズルの円錐形状カバー2は取出口面24に向けて傾斜し ている。フード30がノズルのボディ部分1上に配置されているのが示されてい る。図2を参照すると、これは分解された状態における実施例を示しており、カ バー2はボディ1から容易に取外せて、内部領域を作業のために露出させ得るの が好ましい。カバー2は好ましくはボディ1上に締結されており、ねじ3または ボルト、掛金または他の手段を用いて容易に分離可能とされている。この手段に よれば、点検、清掃および再組立てをする際、不慣れな人間による不整合または 損傷を起すことなく、かつまた好ましくは工具または標準工具を使用することも なく分解が可能である。ボディの下流側端部はガス取出口21および充填室13 を含んだツイン流体ティップ12と、液体オリフィスティップ16へと形成され ている。電力供給源との電気的接触は、図3に示されている環状導電性表面19 とはまり合う接点端子23を介して行なわれる。 再び図3を参照すると、同図には本発明の1つの好ましい実施例に係るノズル の横断面図が示されており、ノズルボディ1は好ましくは誘電体材料であって、 好ましくは低表面濡れ性並びに低表面および体積伝導度値、低表面粘着特性を有 する材料から作られている。ボディ1はガス用、液体用それぞれの導管4,5お よび電源(この図には示してない、図9の番号6参照)を含んでいる。ガスおよ び液体のそれぞれの取入口7,8および電源(図1の番号9参照)は好ましくは ボディ1の後面10において、ノズルの面24から最も遠く離れた点に位置して いる。ガス取入口7は所望とあらばフィルタスクリーン11を収納するように作 られる。 流体導管4および5のみならず電気導管は通常、ボディ内に継目または分離部 を設けることなくノズルボディ中を連続的に形成される。しかしながら、場合に よっては、ティップ16自体をセラミックのような異種材料で製作するか、周期 的に交換可能ならしめることが望ましい。継目を許容すると、それが汚染され、 液体がノズル表面上の迷走電流を介して誘導電極にさらされることになる可能性 が出てくるので望ましくない。場合によっては、電力源をノズルボディ1内に封 入するか、ボディ上に取付けることにより、ボディ部分1の外側からの高電圧線 を排除してやることが望ましいかも知れない。 図2および図4のわずかに修整した例に示すように、ボディはツイン流体ティ ップ12内に終結している。図3に示すように、ボディ1を貫通するガス導管4 は取出口21において充填室13内へと終結しており、充填室13はツイン流体 ティップ12を取囲んでいる。充填室13の外側リム22はカバー部分2内の充 填室26のベース部をシールする役目を果すことが出来る。カバー2の内部上に 形成されたリム25に対しては、可撓性シール17により付加的なシーリングを 提供することが出来る。これらのシールはガス漏洩を防止するとともに、内部の 表面電流通路を規制する役目も果す。充填室13からの加圧ガスは図4に示すよ うにツイン流体ティップのベース34を取囲んでいる多重ポート14中を流れる ようにするか、または図2および図3のように、ツイン流体ティップ12のベー ス34をより狭く、かつ平滑にしてガスがベース34の周縁を完全に流れるよう にしてやることも出来る。後者が、流体ティップ12を最大限に電気的に遮断し てやるのには好ましい。しかしながら、もしも空気流を導くためにこの領域にお いてガス溝が必要とされるならば、穴よりも割溝タイプの溝路14が好ましい。 何故ならば、割溝の側壁表面はカバー2を除去した時に露出し、それらは穴の内 面よりも簡単に清掃出来るからである。これらの割溝はスプレイ流15の軸線方 向において作成するか、または排出するガスの半径方向運動を誘起してより幅広 のスプレイ角度を生じさせることが望まれるならば、割溝14は(図4のごとく ) 角度をつけて形成させることが可能である。 液体導管5は、液体オリフィスティップ16の出口において終結している。一 般的に言えば、オリフィスティップ16は図3に示すように、電極18から上流 側に配置することが好ましい。しかしながら、このティップ6の位置を変更させ ることにより、所望の噴霧化および荷電品質を達成し得ること、および液体流量 を変化させ得ることが判明した。 再び図3を参照すると、ノズルのカバー2の前方端部の内部にはガス充填室2 6が形成されており、室26はツイン流体ティップ12のベース部34を取囲ん でいる。ガス充填室26は加圧ガスの流れを均質化し、加速し、噴霧化ゾーン内 へと導く役目を果しており、噴霧化溝35の壁の一部を形成することが出来る。 室26の形状は全体的に円筒へと変化して行く円錐台として図示されており、こ の形状は幅狭く導かれるスプレイに対しては良好に作動する。しかしながら、他 の形状を用いることにより、修整されたスプレイパターンを得ることが出来る。 ティップ12のベース部のまわりに配置されたガス充填室26は、それが加圧さ れている間に同領域を全体的汚染から保護する役目を果す。ガス圧力が除かれた 時には、スプレイ液体は噴霧化ゾーン35および充填室領域26内へと滲み出す 可能性があり、この理由により、電極電力源をコントロールするのに単純な圧力 スイッチを利用することが好まれる。そうでない場合には、電極18とティップ 16の間での火花放電が、ガス流の不在下でも発生し得る。ティップ16からベ ンチュリ作用により残存する液体を追放してやるために、液体流が停止された後 においても短時間だけガス圧力が残留することが望ましい。 本発明の好ましい実施例において、導電性誘導電極18は、その内側表面が好 ましくは液体オリフィスティップ16の下流側において、噴霧化溝35の壁の一 部を形成するように適正に配置される。好ましくは電極35の前方または下流側 に噴霧化溝ジェット流取出口33が設けられており、該取出口はスプレイジェッ ト流を導き、電極35の前方エッジを覆う役目を果している。ジェット流取出口 33は不可欠ではないが、好ましくはセラミックのような耐アブレッシブな材料 から形成されている。取出口33は非導電性である必要はなく、硬質な導電性物 質、例えばステンレス鋼を選ぶことも可能である。但し、絶縁材料を使用するこ とが人体の安全上からは望ましいであろう。従来技術の誘導荷電ノズルは、アブ レッシブな粉末または過酷な化学物質を含んだ液体を噴霧化する時に、ジェット 流取出口領域内において摩滅または劣化する傾向がある。本発明に係るノズルは 、好ましくはセラミックから形成されたジェット流取出口を内蔵している。典型 的には、この目的のためにアルミナ工業セラミックが選ばれる。何故ならば、セ ラミックは極めて高い耐摩耗性および酸溶液、アルカリ溶液、塩および溶剤に対 する極めて高い耐性を有しているからである。アルミナセラミックスは、殆んど 全ての他の材料を超える硬度レベルを示す。加えるに、これらのタイプのセラミ ックは高い誘電強度、高い表面抵抗、低い表面濡れ性および低い穿孔度を示す。 セラミックの形状体は、標準的なセラミック部品成形技法を用いて成形すること が出来る。コーニング社の製品である「マコール(MACOR)」のようなガラス結合 されたマイカを有するタイプのある種のアルミナセラミックスは特に、標準的な 機械加工の方法によりジェット流取出口33を形成するのに適している。この用 途に対して適した他の材質としては、ある種の耐アブレッシブ性プラスチックを 挙げることが出来る。これらの材質は、プラスチックを電気伝導性にするために 炭素ファイバを含むことが出来る。そのような材質を用いることにより、電極1 8およびジェット流取出口33のような噴霧化ゾーンの壁を構成する部品を一体 部品として形成することが出来る。この解決策によれば、金属性の電極を埋込む という問題点が解消され、ノズルの製造および設計が顕著に簡単化される。 この静電スプレイ(塗布)システムの主要原理には、選ばれたノズル部品上の 表面電位を維持することと、電極からアース迄の高い抵抗を維持することが含ま れている。主たる利点として、表面電流の走行防止、ノズル面における誘導イオ ン化の減少、電力供給部の寸法および出力の減少、および安全性の増大が挙げら れる。表面電荷の流れを解消するために、表面汚染により電極18と接触する外 部、内部ノズル表面は電極と同様の電位に保持される。ノズル1のボディはカバ ー2から十分に絶縁されているので、後方のベース表面10が汚染された場合で も、それらの表面は接地電位付近にあり、ボディ1が最終的に接続されている流 体接続部7,8および接地されたスプレイ部品への電流は、最小限に押えられる 。 ノズルの電極18と接地部分間に高い電気抵抗を達成するための方法は、ノズ ル表面の選ばれた部分がノズル上に堆積するスプレイ(飛沫)または他の物質で 汚染され、迷走電流路を形成することから前記部分を物理的に保護してやること である。図2および図3の実施例は、ボディ部分1上に形成された電流制限キャ ビティ並びにカバー部分2内に形成された付加的電流制限キャビティ29の一例 を示している。環状または任意の他の形状とすることの出来るこれらのキャビテ ィ28,29はスプレイまたは他の汚染物から部分的に保護される領域を作り出 しており、高度に抵抗性の表面が保存される。電界線上で駆動されるような、ノ ズルへと戻る荷電スプレイにはキャビティ深く迄たやすく進入するような十分な る運動エネルギが欠けているので、殆んどのスプレイは電界線が集中するキャビ ティエッジ上へと堆積する。例えスプレイ物質または他の液滴が最終的にキャビ ティ28または29の内側に堆積した場合でも、量は通常少なく、液体が集積し て1つの連続路を形成することはない。というのも、液体の膜は個別の小さな小 滴堆積物よりもずっと導電性に富んでいるからである。キャビティ28,29は 周期的に清掃可能であり、ボディ1およびカバー2部分が分離した時には容易に 接近可能である。 ある種の過酷な状況下で作動するノズルの場合には、(図3に示す)ガスジェ ット流40をキャビティ28,29内に導入して、キャビティ内部を連続的また は周期的に浄化することが可能である。例えば、噴霧化ガスの供給が問題無けれ ば、ガスの幾分かをガス導管から半径方向または幾分接線方向寄りに穿孔されて いる幾つかの小径穴40から外部へと導き、圧力勾配並びにボディキャビティ2 8の掃引をする活性ガスを誘起せしめ、内部に粒状の堆積物が生ずるのを除去す ることが出来る。 キャビティ内部における表面汚染からの保護を更に達成することは、機械的保 護部材にシールド部材を付加して、荷電滴の侵入を防止するのに好都合な形状の 電界線を生じさせることにより実現できる。そのようなシールド部材の一例が、 図5の横断面により示されている(但し、他の構造または形態を採用することも 可能である)。フード30の形態をした外側シールド部材は、ノズルの外側表面 およびノズルボディキャビティ28の表面およびカバー29のキャビティを更に 保護するのに役立つ。フード30は下向きノズル配向に対して図示のように配置 するか、または上向きノズル配向に対しては倒立させ、シール31上でカバーに 装着することが出来る。加えるに、誘電性の環状ディスク形状のバリア32をボ ディとカバー間に配置してやることにより、更なる保護作用を加えることが出来 る。このバリア32はキャビティ28,29を更に覆い、迷路状の表面を創り出 し、空気流となって走行する荷電スプレイまたは他の汚染物がノズルのまわりに 進入して表面堆積するのを偏向させるか制限する。取出口フード30および内側 バリア32はノズルボディの一体部分としてか、または別個部品として形成可能 であり、好ましくは低い表面濡れ性、低い体積および表面導電性および低い表面 凝着特性を有する誘電体材料、例えばUHMWまたはPTFEのような材料から 作られている。 ノズルの電極18からアースへの高抵抗通路を保存するための別のシールド形 状が、図6に示されている。本発明のこの実施例においては、基本的にフード形 状のシールド36が荷電ノズル38と接地されたスプレイヤ(散布器)部品39 との間に配置されている。この例においては、誘電性支柱構造37は、ノズルの 後方面10に入ってくるガスおよび(または)液体ラインとなっている。シール ド36は誘電性支持体37を汚染から機械的に保護している。それはまた、シー ルド内部に荷電点滴が堆積するのを防止するべく電界を好適に修整している。 より高度の絶縁性が必要とされる場合には、付加的なフード、キャビティまた は他のシールド方法によるものを、ノズルボディ、カバー、ノズルマウンティン グ、チュービング、ワイヤに対して互いが他方の上に来るようにして迷路を形成 するように付加してやるか、または他の態様で付加してやるかおよび(または) 形状付加してやることが出来る。よく行なわれる穿孔外側シールドによれば、内 側表面上への電気的堆積の防止作用が得られる一方、堆積される液体(または雨 )の散失が許容される。 本発明によれば、ノズル表面の形状は、ノズルへと戻る荷電スプレイ点滴の軌 道に有利な影響を与えるべく、種々のボディ1およびカバー2の表面上に課せら れる空間荷電電界線の形状および密度に影響を与えるようなものとされる。誘導 荷電ノズルから放出される適正に帯電されたスプレイ雲は、典型的には、平面状 ノズル表面において2〜4kV/cmの大きさの受動的空間荷電場を課する。ノズル の平面状で、平滑かつ連続した汚染物により導電性を帯びた表面上において、空 間荷電界線は一様な間隔をもって、かつまたこの表面と垂直をなして終結する。 角度をなす表面不連続部が存在する場合には、電界線はやはり垂直に終結するも 、凸形状においてはより濃密に集中し、凹状形状の内部においてはより少なく集 中する。本発明に係るノズルにおいて、電位はノズルの表面皮膜上に維持されて おり、キャビティエッジおよび他のノズル表面は帯電されたスプレイ堆積物から ノズル表面を保護するべく能動的な曲面状電界が課せられる形状が故意に採用さ れている。そのようなカーブした電界線に沿って移動する荷電点滴は強い遠心力 を受け、該遠心力は荷電滴をキャビティ開口領域から、かつまたノズルから離れ るよう放逐し、空気流場内へと駆動するので、これらのゾーンに堆積することが 防止される。 図7に示した例においては、アースされたスプレイヤ部品に取付けられたボデ ィ部分1上に生ずる表面汚染場は、結果的にボディ部分1の接地表面となる。カ バー部分2の表面50の各々は、電極18の電位に近い電位である。このため、 空間内にはこれら2つの部分を分離する電界が形成されることになる。図7に示 す実施例において、電界線は相対するキャビティ28,29のそれぞれのリム5 4,55において集中し、図示のような強いカーブ状電界線60を誘起する。ス プレイ雲において源を発する空間荷電界線に沿ってノズルへと戻る荷電滴は、キ ャビティに進入することが防止される。何故ならば、荷電滴はますます強くなる カーブ形状電界に進入するにつれて、加速され、遠心力により点滴が電界線の鋭 くカーブした線路から離れるよう投げ出され、スプレイノズルを取巻く走行空気 流場61内へと取込まれるからである。 空気流場61およびこの能動的電界60は協働的に作用し、各々が迷走する荷 電滴を意図するスプレイターゲットの方向へと移動せしめる。正の誘導電極から 生ずる負に帯電した点滴は本例の目的で用いられるものの、カーブした電界内を 移動する点滴の、このようにして生じたターゲットに向う方向は誘導電極の極性 とは無関係である。 図8を参照すると、キャビティ開口上に適正に形成したフード30を付加的に 用いることにより、フードリム56とノズルカバー2上に形成されたエッジ57 の間においては、進入路を横切っての極めて強固なカーブ形状の電界62が誘起 される。アースプレートから0.5cmの距離に位置する誘電性カバー2の表面皮 膜上における典型的には800Vの正電位は、1.6kV/cmのリニアな電界を誘 起せしめる。ボディ上に鋭いコーナを、接地されたフード上の鋭いリップと相対 するよう戦略的に設けた場合には、電界の形状はカーブした形状となり、所望と あらば強度は空気の誘電破壊強度に近付くようにすることも出来る。ただし、そ のような電界強度は生ずるイオン電流の分を電力供給量に加えなければならなく なるので望ましくない。−5mC/kgのレベルに帯電された30mmの点滴を遠心力 により反撥駆動させるのには、ずっと少ない電界強度で事足りる。液体がフード 30またはボディ1の後方上に集積するような過酷な状況においては、液体はフ ードリム56へと移動し、イオン化され易いドリップ点が形成される以前にカー ブ状電界62内へと引張り込まれる。この液体は、カーブしたラインに沿ってキ ャビティ28,29を避けながらカバー2へと引き寄せられる傾向にあり、かく してジェット流内へとベンチュリ作用により引張りこまれ、再噴霧化される。 キャビティエッジ54,55はノズルとキャビティエッジ間で活発に維持され た電界を利用し、保護された表面部位からの点滴反撥を促進せしめている。逆に 、ノズル58の前方端部は、付近の荷電スプレイ雲によって誘起された受動的電 界63を利用し、点滴を取出口33において面表面24に向けて引き付けるよう に形成されている。前方ノズル端部58における鋭い凸状形状部並びに帯電した スプレイ雲のこの表面近傍部は、取出口24の正面のまわりに強い濃度の電界線 を誘起せしめる。帯電した点滴はノズル前方端部58に向けて移動し、殆んどが スプレイジェット流内に再び取り込まれ、ノズル上に衝突する前にターゲットに 向けて駆動される。堆積するスプレイ液体は表面50に沿って引張られ、強いベ ンチュリ作用によってジェット流内へと再噴霧化される。 高速度のガススプレイジェット流は、ノズル表面上へと集積しようとする帯電 されたか、或いはされていないスプレイを反撥させるかおよび(または)排出す るのに用いられる。噴霧化されたガスジェット流の局所化された高運動エネルギ および速度は、同ガスおよびそれに付随する荷電点滴がジェット流出口33を出 る際、減圧ゾーンを生じさせ、これによりジェット流内には、耐アブレージョン 性の取出口33の小面積面、取出口24の面、またはカバー2の他の表面50上 へと堆積および(または)集積しようとするスプレイが引き込まれる。モーメン ト保存則に従い、前方ジェット流出口33においてノズルを出る高速度中央ガス ジェット流の分子レベルにおける衝突部にはある速度が付与され、顕著な体積の 、まわりの空気が取込まれる。この取込み効果により、付加的体積の空気がボデ ィ1およびカバー2の外側表面に沿って引きづられ、ノズルを出る中央の高速度 ガス/スプレイ主ジェット内へと引込まれる。適正な形状にされたノズル表面に 沿ってのそのようなコントロールされた空気の運動は、堆積した液体を、それが 誘導電気放電ピークを開始するのに十分なだけ堆積する以前にそぎ落すのに有利 に作用する。加えるに、保護キャビティ内へと偶然拡散してくる小さな空輸スプ レイ点滴および他の汚染物粒子は、タバコの煙がわずかに開いた窓を通して進行 する車両の内部から引き出されるのと類似の真空乃至ベンチュリ作用によって、 外へと引き出される。 本発明はノズルボディの外側形状および付随するカバー片の輪郭を適正なもの にして、カーブした電界内を移動する荷電粒子上に誘起される遠心力の好適な効 果を空力学的流れ場と相乗させ、慣用の荷電ノズルで認められる過度の液体集積 、堆積による点滴の放電および誘導コロナ放電および液体スラッギング(強打) の問題を解消させることも含んでいてよい。 図9は、ノズルボディ1の下流端部で接点柱23内に終結している電気的導管 6の軸線に沿って眺めた立断面図を示している。ボディ1を貫通する電気的導管 6は電力供給ワイヤ、電力供給源自体を含むか、電力供給源へ接続する導体また は半導体物質から形成することが可能である。もしも電極電源43をノズルに内 蔵させるか、付設する場合には、好ましい実施例はノズルの低電圧ボディ1上の 低電圧入力接続部64を含むべきである。この場合には、電力供給源43は、ボ ディ1内またはカバー2上に配置することが可能である。もしも電力供給源43 がカバー部分2に装着される場合には、低電圧入力リード部は低電圧ノズルボデ ィ1内にあるべきである。もしも低電圧入力リード部をノズルの高電圧セクショ ンの外側上に備えることが望まれる場合には、該リードには高電圧絶縁部材を用 いなければならず、リードの一部分を保護フードまたは他の構造体で保護し、絶 縁表面に沿い、コネクタまたは接地されたスプレイヤ部品に向けて電気的追跡が 生ずるのを最小にするべきである。 高電圧導線がノズルボディ1内の導管6内にある、図9に示された実施例にお いては、導線6は導電性表面19と接触する端子端部23を有しており、表面1 9はカバー部分2内の電極へ電気的に接続されている。導電性表面19はカバー キャビティ内に挿入された金属または導電性プラスチックの環体とするか、注型 または射出成形された導電性プラスチックとすることが出来る。この表面は連続 的であり、カバー部分の内側を取囲むことにより、表面19に対して電極18の 上流側でカバーの内側表面59上の表面皮膜上に等電位を設定してやることが好 ましい。この等電位表面59は電流路が電極18からノズル噴霧化ゾーンの重要 表面へと後向きに形成されるのを防止するとともに、ツイン流体ティップ12領 域への損傷を引き起すのを防止する。液体オリフィスティップ12と電極18と の間が直接短絡した場合、電流は誘電性表面上の通路および液体流の抵抗路に沿 って流れる代りに液体の流れ自身に向けて流れ、電極入力部上の抵抗要素はティ ップにおける実質的なアーク発生を制限する。 カバー2内には、導電性表面19と電極18との間において電流通路20が形 成されている。電線または他の高度に導電性の材料または固定抵抗器41を通路 20内に挿入するか、或いは例えばカーボン含浸プラスチックのような導電体ま たは半導体を射出成形または注型した電気接点を用いることが出来る。電極と接 触させるのに抵抗要素を用いることが望ましい時には、抵抗要素を通路20内ま たはボディ6内の電気的溝内に装着することができる。安全を確保し、表面電流 が流れるのを防止すべくカバー部品の内側表面上に等電位が存在することを保証 してやるためには、後者のようにすることが好ましい。単一ノズルに単一電力供 給源を用いる場合、もしも出力負荷特性が望ましい時には、低電力の規制されて いない電源を用いることが出来るし、または電力供給路上に制限抵抗を配置する ことが出来る。単一電力供給源から幾つかのノズルを作動させる場合には、各ノ ズルに対して1個宛の抵抗要素を用いることが、これらの抵抗器が電力供給源内 に収納されていようがノズル内に設けられていようが、望ましいことである。こ うすることによって、ノズルセット内の1つのノズルが短絡しても、これにより 同一電源から作動されている他のノズルにおける帯電電圧が減少することは防止 される。 ノズル電力供給出力部とアースとの間に低表面漏洩および高抵抗を誘起して、 維持するための本発明に係る方法によれば、電極に対する顕著な電圧を犠牲にす ること無く、適正な電流制限抵抗器を用いることが許容される。ボディ内または 電極18の前の任意の場所に抵抗器を配置することは、万一電極18との接触が 発生したり、ノズル表面の汚染が発生しても、電流を有害でないレベルに規制出 来るという利点をもたらす。しかしながら、慣用のノズルの場合には汚染された 表面抵抗と直列接続になるため、(抵抗器の)適正な使用が出来なかった。誘電 ノズルに対する電力供給要求条件を減少させることに関しては、安全性確保が重 要な動機である。問題を生じ易い高漏洩電流を補償するべく過大寸法の電力供給 源を有するこのような一般的誘導荷電タイプの幾つかの慣用市販ノズルの場合に は、ノズルの汚染された外側表面からはしばしば800ボルトにおいて9mAとい う電流が引き出される。この場合、誘起される最大の危険は通常、電気的ショッ ク自体からではなく、電源から迅速に逃げようとして倒れたり、何かにぶつかる という人の動作から発生するものである。しかしながら、安全性を確保しつつ、 制限する抵抗器を用いたり、低電力の非規制電力源を用いようとするこれ迄の試 みは、電極の電圧および荷電を減ずる結果となっていた。 図10に示したグラフは、慣用ノズルと本発明のノズルの誘電電極から接地へ の電気抵抗値を、農業に用いるありふれた化学薬品を含む水を散布する間のある 時間にわたってモニターした試験結果を例示している。スプレイ混合物の抵抗は 、各溶液に対して28オーム・cm付近であった(これに対して水道水のそれは典 型的には5000〜10,000オーム・cmであった)。しかしながら、銅殺菌 剤をも含む葉消毒混合物はノズル上に特徴的な厚い被膜を形成し、慣用ノズルの 場合には試験が成功しなかった。この試験に際しては、例えばぶどう園のスプレ イ(散布)の場合のごとく荷電ノズルが相対する方向にスプレイすべく配置され る時にしばしば遭遇する状況を模擬すべく、スプレイの一部分をノズルの面内に 吹き戻すためファンが設定された。慣用ノズルの試験の開始に際しては、ノズル 表面が清掃され、電極と接地間の抵抗は11メグオームであり、これは電力供給 出 力部のシャント抵抗器の15メグオームに近い値であった。1時間以内に、接地 に対する電極抵抗は1キロオーム以下へと減少し、ノズル上に存在する抵抗被膜 の観察されるレベルにより実質的に変動した。この場合、従来技術のノズルにお いては、電力供給制限抵抗器は用いられず、また用いたとしても電極の電圧を顕 著に減少させることになった。図10の上側のカーブは、実質的な量の銅殺菌剤 を加えた、より重厚な、且つ極めて導電性に富む葉消毒剤の混合物をスプレイし た時の、本発明に係るノズルを用いた試験結果を示している。この場合には、最 初高かった接地に対する系の抵抗は全試験時間間隔にわたって維持され、1.2 メグオームの直列抵抗器が成功裏に用いられた。ノズルカバーが実質的にスプレ イによって被覆されていた場合においてさえ、荷電ノズルカバーに触れても何ら の電気的ショックも感じられなかった。 やはりこの試験中に、各ノズルに対してスプレイ荷電レベルがモニターされ、 これらの結果が図11に示されている。スプレイ荷電は、液体流量に基づいた単 位スプレイ体積当りの電荷へと変換されたスプレイ雲電流を測定することにより 決定された。例えば、各ノズルは120ml/分の液体流量を有していたので、1 0mAのレベルのスプレイ雲電流は5mC/リットルの荷電レベルへと転換されてい る。従前のノズルでは、未荷電(未帯電)スプレイに対して2重堆積方式のため の望ましい荷電レベルは3mC/リットルまたはそれ以上の範囲であるとされてき た。従来技術のノズルは、6500オーム・cmの電気抵抗値である水スプレイを 、5.5mC/リットルのレベルへと帯電せしめた。しかしながら、スプレイ液体 に10%の化学薬品を添加すると、帯電ないし荷電レベルは最初たったの3.8 mC/リットルへと低下したが、ノズル表面が汚染されるにつれて2mC/リットル 以下へと更に急速に減少した。本発明のノズルは7.5mC/リットルのレベルに おいて水スプレイを帯電し、20%レベルの2つの化学薬品を添加した場合にも 、荷電レベルは5〜6時間にわたる試験時間全体において7mC/リットルに維持 された。 図12は、前述した2つのノズルに対してノズルへの電力供給電力をモニター した別個の試験結果を示している。しかしながら、この場合には、慣用ノズル中 を通ってスプレイされる混合物には、銅殺菌剤のみならず葉消毒剤が添加された 。 銅の特性故に、ノズルに生ずる被膜は、葉消毒剤のみを用いた場合にくらべて多 く(厚く)なる。最終結果によると、ノズルは修復不能な程度に損傷を受けた。 すなわち、最初に噴霧化溝が変形し(これにより噴霧および内部荷電場幾何学形 状が変更され)、2時間が経過しない内に、誘電性の液体オリフィスティップが 極端にピッティング(点食)損傷を受け、ノズルはもはや0.8mC/リットルを 超えて帯電させることが出来なくなった。ティップが全体的に破損する以前に、 通常は従来技術ノズルに対する電流要求量は本発明に係るノズルを作動させるの に要する電流の40倍以上となった。一方、本発明によって達成される荷電レベ ルは、慣用のノズルよりも3倍以上高かった。かくして、本発明は慣用ノズルと くらべて、単位ノズル電流当り120倍以上高いスプレイ電流出力を提供する。 これらのスプレイ試験に際して確認された別の利点は、新しい高インピーダン スノズルを用いると、液体を故意にノズル面に注投した時でも液体は電荷放出ピ ークへと形成されず、ノズルの面においてイオン化したということである。しか しながら、従来技術の装置の場合には、誘導イオン化が容易かつ連続的に発生し た。加えるに、慣用のノズルは液体オリフィスティップのリムにおいて目で見え るコロナグロー放電を示した。このことは、液体がティップから放出される際に 液体のイオン化並びに放電が発生していることを示している。このことはイオン 付加による荷電を促進させ得るものの、ティップリムの物理的ピッティング損傷 および変形の故に、最終的には液体ティップの破損を生ずることになる。 叙上の開示は本発明の好ましい実施例に関するものであった。前述のノズルま たはその部分と類似した効果を生ずるノズルまたはノズル部分を創り出すことを 目的とした、他の構造、デザイン、寸法、部品構成、修整、削除および(または )追加例は本発明の範囲または精神から離脱することなく採用可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION                     Erosive and conductive electrostatic nozzles for liquids                               Background of the Invention   The present invention relates generally to electrostatic spraying (spraying) devices, particularly pneumatic spraying, Hydraulic and other types of inductive charging spray systems Things.   Improve quality and efficiency when transferring large quantities of sprayed material to intended targets There are several existing methods for charging and delivering particles for better purposes. Some kind Inductive or charged static electricity Electric nozzles are often selected. Because they (electrostatic nozzles) have enough Corona charging using a voltage of 25-50 kV or more to achieve a proper charging Lower than other types of electrostatic nozzles based on contact or electrohydrodynamic charging principles This is because a generally used input voltage is generally used. The prior art basically has two types of invitations. There is a guided spray charging system. The first system has relatively wide hydraulic pressure, air Place the electrode near the pressure or other type of nebulization zone, on the order of 5 kV to 15 kV. It includes a nozzle that obtains a sufficiently high induced charge field gradient at the operating voltage. This Examples of Ip nozzles include Burls et al., Pay, and Swanson. ), Sickles, Inculet, etc. and Brown (Br own). The second type of induction type device is well defined An internal buried electrode located immediately adjacent to the nebulization zone, wherein the electrode is The nozzle is close to the atomization zone, so the nozzle can be operated with an electrode voltage of only 1-3 kV. A sufficient induction charge field gradient can be obtained. An example of this latter type of nozzle is , Law and Parmentar.   The magnitude of the force by which a charged drip is electrically propelled toward the intended target It is a function of drop charge level and drop size. We control infusion size appropriately, Fully charged to achieve efficient deposition, especially in hidden areas of 3D targets The deposition efficiency for this is greatly improved. Traditional sky by Lo and Parmenter Gas atomization type induction charging device requires water droplets within 100 mm in diameter to obtain electrostatic effect Have been successfully atomized within the size range of / L to a minimum desired level. These parameters According to the report, non-compliance with complex target shapes such as seedling canopies encountered in crop application Compared to the charge spraying, the deposition efficiency is improved at least twice. However, commonly used substances are mixed into the spray liquid and these When used in prior art nozzles, the charge or charge level is at normal usage It can also drop significantly at time intervals considered to be significant. For example, Mr. Lo Nozzle (or commercial barge of the nozzle modified by a dielectric liquid lip) Is commonly used in agricultural fungicides and leaf nutrient sprays. Half-day spraying with powder, conductive liquid or mixture of metals And the charge or charge level is less than 1/5 of the level obtained with water alone. May decrease. Continued use of these types of water additives can lead to In dirty environments encountered in industrial and agricultural spraying operations, electrostatic spray The result is that the play nozzle and the powder supply are irreparably damaged.   For the most part, the spray charge level decreases and the nozzle parts eventually break, Due to the formation of conductive deposits on the inner and outer nozzle surfaces I have. These deposits, even in small quantities, can be deposited on nozzles and wires and Stray current passing easily across the surface of the hose attached to the nozzle and nozzle Induce a path. This electrical tracking phenomenon is related to the internal electrode induced charging nozzle. Relatively low voltages of about 1-3 kV (for example, those of Lo and Parmenter) Even at the voltage levels described in the previous section). Finally Indicates that conductive black carbon deposits are formed along these stray current paths, Current paths are etched into dielectric surfaces and removed by normal operator cleaning A permanent electrical conductor is established that cannot be performed. These electrical passages Can occur on the inner surface as well as the outer surface of the nozzle.                       Stray currents on external surfaces   The most obvious stray current path is severe due to moisture and particles in spray work environments Occurs on the outer dielectric nozzle surface that is contaminated. These current paths are usually Starting on the surface at the nozzle orifice near the pressure electrode, the exposed As the dielectric surface gets wet or otherwise contaminated, the lower the It extends outward to the outer surface at potential. Contaminants move electrode to ground (ground) The surface between the electrode and ground creates a resistive conduit that is electrically connected to It is at a potential intermediate between that of the electrode and earth, and its magnitude depends on the position of the surface and Depends on the degree of contamination.   The first effect of stray currents on external surfaces is the increased power demands on the system. This means that the output voltage of the unregulated electrode power supply of the nozzle is Leads to a decrease. This allows for both electrode voltage and spray charge level. Will decrease proportionately. Separating grounded spray components from electrodes When the insulating surface intended to be contaminated is sufficiently contaminated, an electrode is drawn from the power supply The current increases dramatically. Under clean water conditions, low or Mentor's nozzle only draws 20 mA. However, throat Surface becomes conductive through contamination by ambient moisture, particles or spray liquid. The effective resistance from the induction electrode to the ground decreases and the resulting table With the surface conduction, the power supply output current is 200 times or more depending on the output capability of the power supply. Is increased beyond that. Non-standard, commonly used due to intrinsic safety In regulated power supplies, when the level of current increases, the voltage is It is reduced to less than one third of the output. Large power demands also require a single electrostatic It also reduces the number of nozzles that can be activated from the power supply. Required power when the surface gets dirty Due to the increased volume, some manufacturers of commercially available inductively charged nozzles Individual nozzles for output currents that far exceed the operating conditions of the nozzle To use the power supply. This design method is similar to a sloping agricultural sprayer. Increases the complexity and cost of multi-nozzle systems and increases available power Increasing the speed will accelerate the destruction of the dielectric surface by electrical tracking (energization) and increase safety This can cause problems. U.S. Patent (cited as reference to this application) As disclosed by Lo in No. 4004733, the power source is a direct charging nozzle. It may be desirable to attach it to the nozzle or embed it in the nozzle. By Lo The advantage discussed is whether this makes it more susceptible to mechanical damage. Or avoid the use of high voltage leads that can be an electrical hazard . Loh shows that the power supply is mounted directly on the nozzle, including the electrodes. This The problem with this embodiment is that the low voltage power supply input wire is contaminated and Is that the degree of insulation will eventually be degraded by the electrical activity of. The potential difference between the conductor on the inside of the low voltage line and the contaminants on the wire is Usually, it is close to the potential of the electrode. Therefore, in particular, the insulating member may be damaged mechanically or Is weakened due to electrical tracking damage, dielectric breakdown of insulating members can occur. You. In addition, low voltage wires are usually used to make the nozzles easily removable. An electrical connector is provided somewhere. The inner part of this connector is low voltage Laid on the outside and wire shaped on the wire insulation and / or connector surface for contamination Due to the conductive paths that form, they are placed at a high voltage. Therefore, in practice, the low voltage The inside and outside of the connector are also prone to failure due to potential differences.   The device described by Permenta et al. Uses electrical tracking (current) on the outer nozzle. Problem, as well as the surface insulation length from the nozzle outlet to the grounded mounting bracket, A series of split grooves provided on the outer wall of the nozzle and one size provided surrounding the nozzle Try to limit the tracking current by lengthening with a large radial flange Mentions an attempt. However, the split grooves and flanges are dusty or charged spray Exposure directly to the cloud, so that it is fast and sufficient to carry substantial current from the electrodes It will have conductivity. In addition, the deep groove is filled with dry spray material However, it is difficult to clean completely, so it remains conductive after cleaning. become.   A second effect of stray currents on the outer nozzle surface is the liquid input connection on the nozzle body. Spray is in electrical contact with liquid supply through seams in the member That is, the intensity of the spray charge is reduced. With a normally grounded liquid When electrical contact is made, the potential of the liquid increases to the potential of the induction electrode. Can be The potential difference between the induction electrode and the liquid stream is thus reduced, and A reduction in charge level occurs.   Wire or air where the surface of these nozzle parts comes in contact with the grounded sprayer Electric arcing on contaminated surfaces of tubes and liquid tubes causes Physical damage can occur. Current from electrodes or contaminated high-voltage electrical connectors Running along a grounded surface and an electric arc is generated near the grounded sprayer. Occurring on the surface and eventually etching holes into the tube and wire insulation, Leakage of the liquid and exposure of the conductor, which are likely to result in a direct short circuit, are caused.   Finally, etching along the current path and pitting by electric discharge Thus, surfaces that are important for the basic function of the nozzle, such as the walls of the atomization grooves, The surface of the fistip (tip) and the electrode is permanently deformed. these Corrosion resulting from electrical activity in the area can lead to disruption of the spray pattern, Significantly affects charge level and spray quality.                       Stray currents on the inner surface   A conventional air atomizing induction nozzle with charge flow across a contaminated outer nozzle surface Much of the current drawn from the power supply causing visible physical damage to , But the inner surface is also exposed to contamination . This contamination can occur if the potential of the liquid upstream of the electrode is affected It leads to a decrease in electricity (level).   Some types of conventional inductive charging nozzles use a liquid placed from an electrode located within the nozzle. In order to insulate the nozzle, a seal is used in the nozzle. The dielectric of these seals Conductive surfaces become sufficiently conductive due to contamination during decomposition and provide a current path for liquids. Will be offered. The level of current flowing across the dielectric seal depends on the electrical It may not be enough to produce a crack or surface etch. However, The degree of electrical contact is high enough, the voltage of the liquid flow to the electrode rises, and the induction spray charging A significant reduction in the electric field occurs. Some previous nozzles are used for all basic components It is designed to be disassembled. By doing this, you can get closer to each part Inspection or replacement is convenient, but no contamination of the inner surface You. Because, even after normal cleaning and reassembly, some conductive residue Is likely to remain.   How the inner surface can be accidentally contaminated during disassembly is a matter of dielectric twin. Shown in Lo's nozzle modified with a fluid tip. this The base of the twin fluid tip is screwed into the nozzle body, Parts are exposed to contamination during disassembly, resulting in liquid channels and stray sources from the electrodes. An electrical tracking path occurs between the surface current. In this passage, the liquid upstream of the electrode is charged. Causes the voltage to reach 40-70% of the pole voltage, and as a result Or a proportional decrease in charge is induced.   In conventional nozzles, a small amount of spray material flows into the air channel when the air stops. If it returns, internal contamination will occur. This contamination can occur with the electrodes, preferably at low voltage Induces a large current path on the surface between the liquid orifice tip and the liquid groove insulation Let me know. These surfaces can be perforated by the discharge. Liquid orifice A hole eventually forms in the dielectric surrounding the stip or liquid groove, and the liquid groove Exposed directly to the pole voltage and pressurized gas cavity.   In one previous commercial version of Lo's nozzle, a twin fluid tip And the opposite threaded base is conductive and grounded. Electric One cover is mounted on the pole cap and the exposed metal of the twin fluid tip. Is being worn. The purpose of this is to ensure that even if stray currents are present, the liquid Is kept at the ground potential. However, during normal use and during During cleaning of the vine, the inner surface of the cover becomes contaminated. Therefore, the current Out of the electrode, across the contaminated cover seal and into the contaminated inner cover surface Along the surface, face the exposed metal at the base of the grounded twin fluid tip To run. The liquid remains grounded, but the current path is a conductive twin fluid tip. Directly formed in the pump, the power source output is greatly reduced and Exposure to failure. In an effort to solve this problem, a metal twin fluid Tip is replaced by a similar design made from Delrin plastic Was. This somewhat extended the life of the nozzle, but provided a current path for the liquid flow. Eventually penetrates the seam between the Delrin twin fluid tip and the nozzle, An open arc for the sealing surface and liquid flow by generating a gas arc A groove will be created between it and the electrical passage.                     Use of resistors for power supply output   In some electrostatic nozzles, such as the nozzle by Sickle, gigohms A resistor in the area is located between the power supply output and the nozzle electrode, ensuring operator safety. Enhance integrity and prevent large electrical arcs from occurring inside the nozzle. Limit the current to the electrodes. This resistor also has a leakage current But the spray charge level is reduced. Why Would cause very little current leakage on the contaminated surface, which would This causes a substantial voltage drop on the connected high value limiting resistor. . When spray material or airborne dust eventually covers the dielectric nozzle The effective resistance from the electrode to earth (ground) limits the current sufficiently to a safe value To a value much lower than the resistance of the power supply series resistor Can be done. In practice, when the nozzle is operated in agricultural work, it is The resistance of the nozzle electrode often decreases to much less than one megohm. I will. The schematic diagram shown in FIG. 13 shows that the current limiting resistor R is connected between the nozzle electrode and the power supply unit. If the resistance leakage path Rn is located between the nozzle surface and the ground, In this case, the effect on the electrode voltage Ve is illustrated.   For example, a resistance leak path R from the electrode to ground along the contaminated nozzle surface A 5 megohm power supply between the nozzle where n is 1 megohm and a 1kV unregulated power supply Consider the case where the flow regulating resistor R is connected. Classic voltage divider circuit field As in the case, the voltage from the power supply is split at the electrodes and the nozzle is completely clean Electrode voltage Ve and internal induction band The electric field drops by 1/6. As a further example, when R = Rn, The effective charging voltage is reduced by half. As can be seen from these simple examples, the nozzle load If you want to make effective use of the current limiting resistor of the appropriate size from the power supply, Maintain a significantly higher leakage resistance to earth than those resistors. There must be. The main advantage of such a high leakage impedance system is Safety, long nozzle life, stable spray charging for a wide range of liquid conductivity Ability to use very small power supplies with relatively low voltage, and More charging nozzles can be used at the source.   Sickle nozzle prevents charged spray from returning to the nozzle body By keeping the nozzle surface clean with a secondary air flow designed to , Attempts to maintain a high resistance path between the electrode of the nozzle and the ground. However Due to the large volume of compressed air used for this secondary airflow, the nozzle Is an agricultural sloping boom with 30-80 nozzles for processing field crops It is not practical to apply to large multi-nozzle systems such as sprayers. In these mobile applications, air compressors or blowers should be as compact as possible. It must be Excessive pneumatic energy is injected into the target Is that the electrostatic field is overwhelmed by aerohydrodynamic forces, resulting in poor electrodeposition and excess This is undesirable because spraying occurs. In addition, this type of harsh environment Nozzles operating in contaminants from nozzles, even using secondary airflow Even away, conductive airborne debris and excessive spray on surfaces Tends to deposit.Neutralize spray cloud charged by ionization from liquid deposited on nozzle surface To make   Charged spray cloud (charged spray cloud) emitted from induction nozzle orifice On the intended target as well as the nozzle face and other spray parts. To produce a strong electric field that terminates. The electric field due to the addition of space charge at the nozzle is Creates a strong suction between the nozzle surface and the charged infusion. Atomization by air pressure Gas carriers are used in conventional induction nozzles, such as the nozzle of Lo, which uses This has the advantage that most sprays are effectively expelled from the nozzle face. S Within the play cloud itself, the drips repel each other and some of the drips on the outer periphery Escapes the uptake by the gas jet stream. However, gas carrier jets Free enough to escape from the air flow and escape the electric field at the nozzle face. Charged infusions that did not travel will follow the electric field lines imposed by the spatially charged electric field. Return to the surface of the slime. This relatively small amount of charged spray returning to the nozzle Induces a lot of harmful surface contamination, causing current problems. Further harmful consequences are: The spray liquid that is drawn back into the chisel deposits on the planar face of a conventional charging nozzle. That is, they tend to accumulate. This deposition phenomenon is part of the charge spray. Induce standing. The deposited liquid begins to drip off the outer nozzle surface Then, the liquid is drawn toward the spray cloud by the force of the electric field of the spray cloud. La It is. The deposited liquid forms into sharp peaks that are aligned with the electric field. Peak part Is sufficient to cause dielectric breakdown of the surrounding air. The resulting gaseous discharge forces ionic charges of opposite polarity into the spray cloud And electrically neutralize a substantial portion of the spray. In addition, from the nozzle Liquid deposited on surfaces that are electrically attracted or dropped by gravity is wasted And produce poor quality deposits from improperly sprayed sprays. The drip from the nozzle face is usually very large and has a polarity opposite to that of the spray. It is charging. In paint spraying applications, these large infusions Otherwise, the uniform surface coating is destroyed. A place to spray insecticides on plants In these cases, the deposition of these large infusions is overdose Causes severe damage to plant fibers in place.   The conventional Permental nozzle has an outer rim facing the spray cloud By retracting the nozzle outlet into the cup-shaped cavity to The ionization point formed from the surface coating at the nozzle orifice is reduced. However, when the nozzle gets wet enough, the ion Phenomena and dripping phenomena occur. The charged drip returning to the nozzle is Attracted to the edge of the Because electric field lines are concentrated at the edge Because. This is the amount of spray that covers the body behind the rim edge. However, the accumulated drip accumulates on the edge itself and aggregates. Prior to dripping Thus, the liquid is pulled toward the spray cloud and forms a sharp peak. Same peak Releases a charge opposite to that of the spray cloud, neutralizing a remarkable part of the charged spray cloud Let it be. Mr. Parmental also noted that one large half around the nozzle Built-in radial flange. This flange lengthens the insulating surface and comes back Prevents charged spray from coating the upstream portion of the nozzle body. But However, the front and edge surfaces facing the spray cloud are eventually covered. Thus, multiple ionizable dropping points are formed. In addition, the bracket on the front of the nozzle -Shaped cavities prevent nozzles from being used in upward orientation . Because the cavities accumulate on the rim edge and drip into the cavities Because it is filled with liquid, which eventually partially blocks the orifice I And / or will be discharged as large liquid slag The quality of ray deposits is significantly reduced.   All versions of the conventional low nozzle, especially the smaller plane of the electrode cap Recently, a flat surface cover is fitted for protection over the face Commercial versions also exhibit dripping and spray cloud neutralization problems. Permenta Compared to the Leh nozzle, the Loh nozzle has less liquid accumulation. Because mosquitoes The latter has less than half the face of the bar compared to the former. But However, the sediment is prominent from the lowermost edge of the face and is easily ionized. Sufficient amounts are present to induce the formation of slurries.                           Abrasion groove mechanical wear   Another limitation of conventional inductively charged nozzles is atomization gutters and jet diversion. The outlet is rapidly rubbed under normal conditions of use with a spray containing abrasive substrates. It means that it will wear out. Low nozzle creates a gap between the spray and groove walls The narrow spray pattern and air sheath that is created is Over time, although somewhat limiting the abrasion), the atomized flute walls will not Slightly deformed or left behind by spray deposits left by proper cleaning Or electrical activation phenomena, such as induced ionization from liquid orifice tips or The current tracking along the inner wall of the atomization zone destroys its shape. Previous The deformation ruins the narrow pattern and is part of the pneumatically driven spray The minute fraction strikes on the plastic wall of the outlet and erodes it mechanically. In fact, The outlet of the squid can be made with certain types of abs, such as diatomaceous earth or sodium aluminofluoride. Spraying a less erodible material, only in a half-day period Corrosion can occur as the initial diameter is doubled. Left uncleaned In some cases, the electrode also begins to wear from the outlet end and continues to progress rearward. When abrasive wear occurs, air consumption, spray charge and spray quality All have adverse effects.                               Summary of the Invention   The present invention relates to a wide range of spray liquids, especially relatively high weight percent abrasive powders. Charged by liquids containing metals, corrosive materials and / or highly conductive substances I Electrostatic Spray Charging Nozzle System for Highly Reliable Spray providing. Such systems also provide for spray surfaces and other Easy to contaminate, nozzles are exposed to work by unskilled operators, nozzle maintenance Is safer and more reliable in environments where It is. The system also offers nozzles that require low power To operate many electrostatic spray nozzles from a single small power supply, Operated from a micro power supply, which can be embedded in the nozzle if desired Let me know.   The inductively charged nozzle by pneumatic spray according to the present invention has advanced the technology. Is, inter alia, in the following respects. (A) liquid flow inside and outside By insulating the liquid flow electrically to prevent current leakage, Barrier between the internal electrostatic charge field and the spray cloud field generated outside the nozzle By establishing it, the charge field between the liquid jet stream and the induction electrode can be stabilized. What can be maintained. (B) Nozzle surface potential is charged on the inner and outer nozzle surfaces Must be kept from leaking. (C) grounded components, high voltage power supply, And high electrical resistance is created between the electrodes of the spray nozzle. (D) Nose Abrasive resistant material is used for the outlet. Finally, (e) Noz The shape of the outer surface of the nozzle minimizes coating on the nozzle and is induced by space charge The neutralization of the spray due to the ionization is minimized.   The nozzle assembly according to the present invention is placed in a cover containing a pneumatic atomization chamber and a charging electrode. Includes a body terminating in a contained twin fluid tip. Induction electrodes concentrate the electric field at the surface of the liquid jet stream in the drip formation zone And properly maintained in the assembly with respect to the nebulization zone to maintain a suitably strong electric field. Is placed. The liquid jet is maintained at or near ground potential Grounded at a suitable upstream location. Charge is deposited on the jet flow surface Table of liquid jets flowing through the liquid in response to the applied electric field and entering the atomization zone Evoked to concentrate on the surface. A drip is formed by pneumatic energy, Energy is also directed through the nozzle jet outlet to the intended target. , Propelling the charged spray away from the electrode area.   According to one aspect of the invention, the nozzle assembly is detachably connected to one cover. It consists of one body that terminates in a twin fluid tip that follows. Mosquito The bar terminates in a spray jet outlet, conical or other pneumatic It has an outer surface that is fluidly shaped. The cover is the inner surface that forms the atomization groove And includes one induction electrode. Body and cover separate easily This ensures that all areas that need to be cleaned on a regular basis, Provides accessibility to fistips, atomization channels, charged electrode surfaces and air chamber areas I am offering. Liquid orifice tips, electrodes and other internal nozzle parts are in the body Or, it is formed integrally with the cover and does not need to be removed. They are therefore Are not subject to misalignment or contamination during reassembly, disassembly or operation. No.   According to another feature of the invention, the electrical contact of the electrodes with the power supply is due to the loosening of the cover. , Shut off when removed. This will allow the operator to Incorrect contact with power supply when inspecting or cleaning other parts of the zone Opportunities to feed are reduced. This feature is also fragile when cleaning atomization grooves or other areas Eliminates the possibility of touching or pulling a wire.   According to some aspects of the nozzle according to the present invention, an internal dielectric table of an inductively charged nozzle is provided. Surface, such as the liquid orifice tip and the surface inside the area around the atomization chamber. Stray currents are prevented from flowing across easily formed contaminated surfaces. In the present invention On the inner surface of such a nozzle, the area near the electrode in the cover portion and in the upstream area And the equipotential surface is deliberately maintained. The gas chamber, the inside of the cover assembly, The surface of the tool and the atomizing groove are electrically conductive or electrically conductive at approximately the same potential as the electrode. It is arrange | positioned between semiconducting rings. This allows these dielectric surfaces to be Potential is homogenized, and almost certainly a conductive contamination coating forms on those surfaces, Current flows backward from the electrodes to the lower potential body part of the assembly, Damaging electrical traces on critical internal nozzle areas Is prevented. The inner conductive ring is also connected to the power supply conduit inside the body from the power supply conduit inside the cover. This is useful for making electrical contact independent of pole alignment. Inside A further advantage of the side-charged ring is that it has an inductive charging field inside and an An electric field having a source in the area, for example an electric field imposed by the spray cloud space charge Between the nozzle and the spray load It means opposing the electric field and suppressing it.   Liquid groove, liquid inlet connection member and liquid tip are housed in the low-voltage body part Have been. The liquid is grounded upstream of the liquid orifice and has a flow And the parallel resistance due to the seamless conduit between the ground point and the electrode The potential of the liquid at the orifice should be Float between electrode voltage in final situation. Cross-linking action of conductive contaminants Induced, causing a direct short circuit between the liquid orifice tip and the electrode In short, the current flows short-circuited through the contaminant bridge, And flows through its conduit. The liquid between the tip and its upstream contact point is 1 Form two resistors, which self-limit the current and thus damage the nozzle components Limit wounds. When the nozzle liquid flow stops, damage is further prevented. because As the liquid is discharged from the groove in the liquid orifice, the liquid contacts Is discontinuous, and the current stops flowing.   Opportunity for short circuit in liquid orifice tip surrounds base of tip Atomizing gas moving around a chamber and an atomizing zone surrounding a liquid orifice tip It is further reduced by the very high velocity gas that is forced into the gas turbine. Increase safety Electrode and liquid orifice, which are likely to be generated when there is no flow of atomizing gas in the atomizing groove. In order to prevent electrical shorts between the tips, the electrode voltage is It is preferably interrupted via a switch.   Some features of the present invention operate in situations where the nozzle surface may be contaminated. Compared to prior art nozzles, stray current on the outer surface of the present nozzle is reduced. When contaminant coatings readily form on the outer dielectric surface of the electrostatic spray nozzle, The surface near and downstream of the poles is fully conductive and the electrodes are grounded to the sprayer. Has been found to be electrically connected to such components. As a result The stray current causes the dielectric surface, electrode surface, The body connection and the wire are deformed and eventually destroyed. Main features of the present invention The point is that a highly resistive path is maintained from the electrode to ground, This causes the charge to flow from the electrode to the twin fluid tip along the inner wall of the atomization groove. Backward and also forward to the outer face of the nozzle, and further on the sprayer Prevents significant flow along contaminated outer dielectric surfaces attached to points Is done. Highly resistant passages protect selected parts of the nozzle surface from contamination Generated by doing One way to maintain high impedance paths The method involves spraying a grounded spray within the selected nozzle surface and / or Cavities on electrical standoffs (posts) used to connect to To protect contaminants from entering these cavities. To do. Protecting the cavity from contaminants is a matter of pneumatic Mechanical, sonic, thermal, electrical, mechanical, or other forms of energy input And, more passively, remove contaminants from existing Interacting with electric fields, newly imposed electric fields and nearby aerodynamic flow fields Ensures that the cavity is properly shaped so that essentially no contaminants enter. Can also be achieved. In a preferred embodiment of the present invention, the pneumatic power of the nozzle The overall geometry is to reduce the tendency of entrained particles to stick to the nozzle surface. It is selected to produce a laminar flow on the nozzle surface, while the rim or air Certain carefully placed electric field concentrators, such as ridges, reduce such particles. It is intended to create a field strength field that repels or deflects. You.   In one embodiment according to the present invention, a dielectric nozzle body is provided with a gas nozzle thereon. Nozzles in which the components, liquids and electrical terminals are arranged and the mounting members are connected The body may be covered by a protected cavity formed in the body. Electrically insulated from The outer body surface is thus the contaminated body surface Maintained near the ground due to conductivity, high-voltage parts of the nozzle can be Significant current flows across the shield due to the resistance inside the protected cavity Is prevented. One preferred embodiment also provides a nozzle assembly including an inner electrode. It also includes one protected surface on the bar portion. This protected cavity In addition, in the event that the surface is ruined, disconnect the electrode from ground and thus Raise the potential of the atomization grooves and other outer cover surfaces to the same potential as the electrodes, At the same potential, charge flows from the electrode across all nearby surfaces. Is prevented.   The potential applied on the outer surface of the cover has the opposite polarity as the spray drip. This allows the charge point towards the surface of the nozzle to be higher than that of the grounded nozzle surface. It does not significantly increase the attraction of the droplets and does not significantly increase the charge Play also does not produce significant power supply current. Charges that were initially clean If the nozzle and cover dielectric surfaces become contaminated with a conductive contaminant coating, These surfaces should be at a potential close to that of the grounded mounting fixture and induction electrode. Become. The lower the current drained from these contaminated surfaces, the more these surfaces Be closer to each equipotential surface.   The intensity of the spatially charged electric field generated by the negatively charged spray cloud is determined by the nozzle exit -3 kV / cm at a distance of 10-15 cm below the spray jet flow centerline at This has been measured. Therefore, the space charge potential is The cover surface is near -35 kV with respect to the −36 kV for the surface. Cover charged to +1 kV is negatively charged It may preferentially attract the spray, but the force has a similar geometry , Only 3% larger than the ground surface close to the spray cloud. Negatively As the charged spray deposits on the charging cover, the neutralizing current The cover keeps its potential, but the current required for that is very small. No. 1% spray "returns" to nozzle, two-thirds of which run to cover surface Return, for a typical 10 mA spray cloud current Requires only 66 nA from the electrode power supply to neutralize become. In fact, it is highly possible that only less than 1% of the charged spray returns. Good.   The nozzle according to the present invention has a specific nozzle by appropriately forming the outside of the nozzle. It is important that the charged spray flies back on the surface of the chisel and that particulate matter accumulates. To decrease. The nozzle shape creates a surrounding air flow field, and the electric charge near the charged spray cloud. Generates a more suitable electric field pattern, and intentionally holds a potential difference on it Generate strategically curved electric field shapes between failed dielectric surfaces Let me know.   The charged drip (charged drip) returns to the face of the spray nozzle, Inducing a play cloud's induced-discharge neutralization and electrical tracking, says Lo Encountered in all prior art commercial versions of equipment and other inductively charged nozzles This is one problem. Because those versions are a drip-loaded gas Has a generally planar face surface perpendicular to the jet flow axis It is. The nozzle is spraying upwards or spraying horizontally. Or oppositely charged nozzles as in a vineyard sprayer Liquid deposits can be particularly heavy in situations where There is a potential.   To reduce spray deposits on the nozzles of the present invention, the surface finish should be smooth The shape of the nozzle is generally and preferably conical or other pneumatic Shape and forward facing to be as narrow as possible at the jet outlet It is shaped to be slanted. In such a high velocity jet stream The conical forward beveled profile creates a significant amount of ambient air entrapment. Capture Surrounding air traverses the outside of the smooth nozzle and flows toward the main spray jet stream. Creates a “curtain” of air across the opening in the cavity, preventing the ingress of particulate matter Help to stop. In addition, the air flow across the nozzle surface creates contaminant accumulation Finger to prevent granulation and stray spray drip towards the intended target Helps to direct. The captured gas volume is the main gas jet exiting the nozzle It is added to the outer layer of the stream. This large amount of added flow flows around the outer circumference of the spray cloud. Propells a slower drip on the rim in the intended direction away from the nozzle, It tends to overwhelm the electrical forces that are causing the return. Flat face nose In the case of a nozzle, the drips on the rim easily return to the nozzle surface and tend to accumulate .   Further reducing spray and liquid deposits on nozzles according to the present invention Therefore, the electric field lines resulting from the potential difference of the spray cloud It is concentrated at the front of the nozzle closest to the jet flow. Tilt forward of cover The slanted shape reduces the surface area of the deposit near the charged spray cloud, The increased curvature causes the largest portion of the electric field lines to form a conductive coating around the spray jet. Terminate on the membrane surface. Thus, the charged drip returning to the nozzle has this sharp curvature Attracted directionally towards the area, where the airflow field is most concentrated Almost all of the drip approaching this area accumulates on the nozzle face and It is reintroduced into the main gas / spray jet stream before it is turned on. Jet diversion The small amount of liquid that accumulates on the outlet immediately loses the main gas / It is pulled into the play jet stream, causing dripping and the accompanying induced ionization phenomenon. Before it occurs, it is re-atomized. Some liquid spray material has a conical cover May be deposited on the upstream surface of the cloud, but the effect of the spray cloud field is Much weaker because of the distance from and the continuous smooth shape. In this case Liquid deposits easily enough to drop or initiate induced ionization do not do. The liquid is drawn into the main gas jet stream at the nozzle This is because the air around the sheath is reliably drawn into the main jet flow.   Mechanical exclusion to protect the interior of the cavity and the front end of the nozzle Nozzle by ambient air taken in by a compressed gas jet stream Protection by the aforementioned air curtain created across the surface and cavity openings In addition to the action, by properly forming the electric field line at the cavity entrance, By making the charged spray repel and away from the opening, the charged spray is Ingress is further prevented. As mentioned above, the nearby charged spray clouds are Imposes a "space charge" force field on the order of 3 kV / cm, which charges the charged drip and sprays it Drive from the cloud area to the intended ground target. This space charge field is It also induces an electric field line terminating on the nozzle itself. Gas carrier d The energy is enough to urge almost all the spray away from the nozzle However, some sprays move toward the nozzle surface along these electric field lines I do. These space charge field lines terminate vertically on a conductive contaminated nozzle surface doing. In addition to the fields imposed by the presence of charged spray clouds, There is also a strong electric field between the high voltage cover of the skull and the low voltage body surface. This These two fields are complementary in their flow direction. Smells flat The field lines are evenly spaced, but at surface discontinuities, the electric field lines Strongly focused. One feature of the present invention is that discontinuities or boundaries on the nozzle surface Arrange the magnetic concentrator to increase the strength of the electric field, make the electric field line shape, and make the potential of the spray cloud And a curved shape resulting from both the potential intentionally held on the nozzle surface That is, the generated electric field lines are generated. Approaching this curved electric field line The incoming charged spray cloud is subjected to strong centrifugal force and outwards away from the cavity opening Into the surrounding airflow field and again towards the intended target. It is taken into the main spray cloud.   In a preferred embodiment of the invention, the outer surface of the cover is generally forward facing. Bundle conical shape, surrounding nebulization and charging or charging zones . The cover surface is preferably a dielectric material and when exposed to a spray environment It becomes sufficiently contaminated that it becomes somewhat conductive. Therefore, it surrounds the internal charge induction field A suitable electric field boundary is maintained, and the induction field generates a high charge emitted from the nozzle outlet. Effectively separated from the spatial charge field of opposite polarity induced by the presence of a spray You.   The above-described cavity protection inner surface of the nozzle according to the present invention is connected to the electrode power supply of the nozzle and the ground. Induces high impedance between the surface (earth) and power supply compared to conventional nozzles Significantly reduce the current from Because of this high impedance, power and inductive loads While realizing a protective resistance element connected in series with the nozzle between the It has become possible to cause no significant voltage drop at the electrodes. Advantages of the present invention In a preferred embodiment, this resistive element should be built into the nozzle itself. Electric In configurations where the source is mounted in the nozzle, the resistor is simply located at the power output. It can only be killed. When connecting multiple nozzles to remote power sources, separate In addition to providing one resistor in the nozzle, one resistor should be placed in the power supply. Can be. Alternatively, place multiple output resistors in the power supply itself and You can also connect directly to the slime. If multiple nozzles operate from a single power supply In this case, an output resistor is used for each nozzle, and the short-circuited nozzle is It is preferable to prevent the influence on the chirping.   Providing one resistive conduit between the power output and the high impedance nozzle One of the advantages is increased security. The design of the system requires an energized nozzle It can be done without any noticeable shock when handling. High Other advantages of using a series resistor in conjunction with an impedance nozzle include liquid jets. Source current drawn due to induced electrical ionization of the cut current and the same That the ionic current from the induction electrode that flows with it can be significantly reduced is there. Such an ionic current, in prior art nozzles, is Was noticeable when wet or exposed edges or other discontinuities .   That the nozzle according to the present invention has high impedance characteristics means that It is possible to place the power supply on or in the nozzle. Power supply current And reduced voltage means that it can be conveniently mounted to the nozzle or sealed inside the nozzle. Allow the use of very small DC-DC converters Instead, use low voltage leads or batteries to provide the input in the power transformer. , Which can protect against damage caused by electrical tracking from the electrodes. B In older structures, such as the one in Mr. When built into the nozzle, the low voltage leads are susceptible to contamination and It came out of the nozzle surface which was subject to voltage and current from the poles. If power When mounted on the nozzle or embedded within a part of the nozzle, the preferred implementation Embodiments include low voltage input wires or connectors, for example, as disclosed herein. You will be forced to exit from the high impedance low voltage section. In doing so, the outer surface of the wire insulation or insulation surrounding the connector The film of contaminants adhering to the electrode reaches a potential close to the potential of the electrode, and the insulator becomes It is prevented from being destroyed. Low-voltage input conductor located inside low-voltage nozzle The power supply itself in the high-voltage section while protecting the conductor from contamination. It is possible to attach.   Another important feature of the nozzle according to the invention is that it is a hard, abrasive-resistant material. And incorporate it into the atomization groove, which is quickly or electrically or mechanically eroded. That is, it is prevented from being engraved. In a preferred embodiment, the ceramic Is selected because of its abrasion resistance and electrical insulation properties. Electricity Certain ceramics made electrically conductive can be used as electrode materials. is there. The abrasion-resistant electrode forms part of the wall of the atomization groove or Surfaces can be configured.   In a preferred embodiment of the present invention, the atomization zone grooves are straight holes, In the groove or jet outlet like the converging groove used in the structure Diverges at the jet outlet, unlike those that induce a sticking configuration of material Shape.   In addition to these objects, features and advantages of the present invention, other such objects of the present invention Targets, features, advantages and features shall be self-explanatory by reference to the rest of the text. U.                             BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   FIG. 1 shows the first state of the induction spray charging nozzle according to the present invention in an assembled state. FIG.   FIG. 2 shows a first embodiment in a disassembled state of the induction spray nozzle according to the present invention. FIG.   FIG. 3 is a cross-sectional view of the first embodiment of the induction spray charging nozzle according to the present invention.   FIG. 4 shows an induction spray charging nozzle according to the present invention, in which air is supplied to an atomization zone. The twin fluid tip of one embodiment of a nozzle in which an air channel is used to guide FIG.   FIG. 5 shows an induction spray charging nozzle according to the present invention, which includes a hood. FIG. 5 is a sectional elevational view of a second embodiment of a chirle.   FIG. 6 is a perspective view of a third embodiment of the nozzle system according to the present invention.   FIG. 7 shows an intake air flow added on a nozzle according to a preferred embodiment of the present invention. The field and the electric field are shown.   FIG. 8 shows a nozzle according to the present invention with a hood mounted on a cavity. , Enhanced curved electric field to protect the surface and eliminate charged particles Figure 3 shows the intake air flow field and electric field applied to the inducing nozzle. You.   FIG. 9 shows an inductively charged nozzle according to a fourth embodiment of the present invention. Shows a nozzle with a resistive element installed between the supply outlet and the nozzle electrode I have.   FIG. 10 measures during the application of a common highly conductive agricultural mixture. Also, the electrode resistance to ground is shown in a semi-logarithmic graph. The nozzle according to the invention is shown in comparison.   FIG. 11 shows a charged nozzle and a nozzle according to the present invention and a conventional nozzle. It is a graph which showed the relationship of time.   FIG. 12 shows a typical power supply current required in a time span of one day. The case where the nozzle according to Ming was activated and the case where the prior art nozzle was activated It is the semi-logarithmic graph compared.   FIG. 13 shows a resistor inserted between the power supply and the contaminated resistive surface FIG. 1 schematically illustrates a spray charging nozzle system.                             Detailed description of the invention   FIG. 1 shows an embodiment of the preferred embodiment of the induction charging nozzle according to the present invention. . In this embodiment, the nozzle basically comprises a body 1 and a cover 2. Liquid inlet 8, gas inlet 7 and electrical input 9 are located on the rear face of body part 1. ing. The charged spray in the gas carrier 15 passes through the outlet 33 in front of the nozzle. Released from the end. The conical cover 2 of the nozzle is inclined toward the outlet surface 24. ing. The hood 30 is shown positioned on the body part 1 of the nozzle. You. Referring to FIG. 2, this shows an embodiment in the disassembled state. The bar 2 can be easily removed from the body 1 to expose the internal area for working. Is preferred. The cover 2 is preferably fastened on the body 1 and the screws 3 or It can be easily separated using bolts, latches or other means. To this means During inspection, cleaning and reassembly, inconsistencies or No damage and preferably also use of tools or standard tools Decomposition is possible without. The downstream end of the body is connected to the gas outlet 21 and the charging chamber 13. Into a fluid orifice tip 16 and a twin fluid tip 12 containing ing. Electrical contact with the power supply is made by the annular conductive surface 19 shown in FIG. This is performed via a contact terminal 23 that fits into the contact.   Referring again to FIG. 3, there is shown a nozzle according to one preferred embodiment of the present invention. A cross-sectional view of the nozzle body 1 is shown, wherein the nozzle body 1 is preferably a dielectric material, Preferably has low surface wettability, low surface and volume conductivity values, low surface adhesion properties It is made from materials that do. The body 1 has gas and liquid conduits 4, 5 and And a power supply (not shown in this figure, see number 6 in FIG. 9). Gas and The respective inlets 7, 8 and the power supply (see number 9 in FIG. 1) of the At the point furthest away from the face 24 of the nozzle on the rear face 10 of the body 1 I have. The gas inlet 7 is designed to accommodate the filter screen 11 if desired. Can be   The electrical conduits as well as the fluid conduits 4 and 5 are usually joined or separated in the body. Is formed continuously in the nozzle body. However, in some cases Therefore, the tip 16 itself is made of a different material such as ceramic, It is desirable to make them exchangeable. Allowing the seam will contaminate it, Liquid may be exposed to induction electrode via stray current on nozzle surface Comes out, which is not desirable. In some cases, the power source is sealed in the nozzle body 1. High voltage wires from outside the body part 1 by inserting or mounting on the body It may be desirable to eliminate them.   The body is a twin fluid tee, as shown in the slightly modified examples of FIGS. And ends in the top 12. As shown in FIG. 3, a gas conduit 4 penetrating through the body 1 Terminates in the filling chamber 13 at the outlet 21 and the filling chamber 13 Surrounds tip 12. The outer rim 22 of the filling chamber 13 is It can serve to seal the base of the filling chamber 26. On the inside of the cover 2 Additional sealing is provided to the formed rim 25 by a flexible seal 17. Can be provided. These seals prevent gas leaks and It also serves to regulate the surface current path. The pressurized gas from the filling chamber 13 is shown in FIG. Flows through the multiple ports 14 surrounding the base 34 of the twin fluid tip 2 or as shown in FIGS. 2 and 3 To make the gas flow completely around the periphery of the base 34 You can do it. The latter provides maximum electrical isolation of the fluid tip 12 It is preferable to do it. However, if the air flow is to be If a gas groove is required, a groove 14 of the split groove type is preferred over a hole. This is because the side wall surfaces of the split grooves are exposed when the cover 2 is removed, and they are formed in the holes. This is because it is easier to clean than the surface. These grooves are in the axial direction of the spray flow 15 Or create radial motion of the exhaust gas to create a wider If it is desired to produce a spray angle of ) It is possible to form at an angle.   The liquid conduit 5 terminates at the outlet of the liquid orifice 16. one Generally speaking, the orifice tip 16 is upstream from the electrode 18 as shown in FIG. It is preferable to arrange on the side. However, change the position of this tip 6 To achieve the desired atomization and charge quality, and the liquid flow rate It has been found that can be changed.   Referring again to FIG. 3, inside the front end of the cover 2 of the nozzle, a gas filling chamber 2 is provided. 6, the chamber 26 surrounds the base 34 of the twin fluid tip 12. In. The gas filling chamber 26 homogenizes and accelerates the flow of pressurized gas, and And a part of the wall of the atomization groove 35 can be formed. The shape of the chamber 26 is shown as a truncated cone that generally changes into a cylinder, Works well for narrowly guided sprays. However, other By using the shape described above, a modified spray pattern can be obtained. The gas filling chamber 26 located around the base of the tip 12 is While protecting the area from total contamination. Gas pressure removed Sometimes, the spray liquid seeps into the nebulization zone 35 and the filling chamber area 26 Possible, for this reason a simple pressure to control the electrode power source It is preferred to use a switch. If not, tip with electrode 18 Spark discharges between 16 can occur even in the absence of gas flow. From tip 16 After the liquid flow is stopped to expel any remaining liquid due to centuries In this case, it is desirable that the gas pressure remains for a short time.   In a preferred embodiment of the present invention, the conductive induction electrode 18 has a good inner surface. More preferably, on the downstream side of the liquid orifice tip 16, one of the walls of the atomizing groove 35 is formed. Properly arranged to form a part. Preferably before or downstream of the electrode 35 Is provided with an atomizing groove jet outlet 33, which is a spray jet. And serves to cover the front edge of the electrode 35. Jet outlet 33 is not essential, but is preferably an abrasion resistant material such as ceramic Is formed from. The outlet 33 does not need to be non-conductive, but may be a hard conductive material. It is also possible to choose a quality, for example stainless steel. However, use insulating material. Would be desirable for human safety. Prior art induction charging nozzles When atomizing liquids with low powder or harsh chemicals, the jet It tends to wear or degrade in the outlet area. The nozzle according to the present invention It incorporates a jet outlet, preferably made of ceramic. Typical Typically, alumina industrial ceramics are chosen for this purpose. Because, Lamic has extremely high abrasion resistance and resistance to acid solutions, alkali solutions, salts and solvents. This is because it has extremely high resistance. Almost all alumina ceramics Shows a hardness level above all other materials. In addition, these types of ceramics The packs exhibit high dielectric strength, high surface resistance, low surface wettability and low porosity. Ceramic shapes should be molded using standard ceramic part molding techniques. Can be done. Glass bonding, such as Corning's MACOR Certain alumina ceramics of the type with oxidized mica are particularly standard It is suitable for forming the jet outlet 33 by a method of machining. For this Other materials suitable for certain applications include certain abrasive-resistant plastics. Can be mentioned. These materials are used to make plastics electrically conductive. Carbon fibers can be included. By using such a material, the electrode 1 8 and the parts making up the wall of the atomization zone, such as the jet outlet 33 It can be formed as a part. According to this solution, embed a metallic electrode The problem described above is eliminated, and the manufacture and design of the nozzle are significantly simplified.   The main principles of this electrostatic spraying (dispensing) system include: Includes maintaining surface potential and maintaining high resistance from electrode to ground Have been. The main advantages are the prevention of surface current running and the induction Reduced power, reduced power supply dimensions and output, and increased safety. It is. In order to eliminate the flow of the surface charge, the outside contact with the electrode 18 due to surface contamination The inner and inner nozzle surfaces are held at the same potential as the electrodes. The body of nozzle 1 is covered 2 is sufficiently insulated from the base surface 10 when the rear base surface 10 is contaminated. Also, their surfaces are near the ground potential and the flow to which the body 1 is ultimately connected is Current to body connections 7, 8 and grounded spray components is minimized .   A method for achieving a high electrical resistance between the electrode 18 of the nozzle and the grounded portion is the nozzle. A selected portion of the surface is sprayed or other material that accumulates on the nozzle Physically protect said parts from being contaminated and forming stray current paths It is. The embodiment of FIGS. 2 and 3 shows the current limiting cap formed on the body part 1. An example of the additional current limiting cavity 29 formed in the cover 2 as well as the bitty Is shown. These cavities can be annular or any other shape 28, 29 create areas that are partially protected from spray or other contaminants And preserves highly resistant surfaces. Noise, such as being driven on electric field lines There is enough charge spray to return to the slur and it is easy to enter deep into the cavity Lack of kinetic energy, most of the sprays will be Deposits on the tee edge. Even if spray material or other droplets eventually Even when deposited inside the tee 28 or 29, the volume is usually small and Do not form one continuous path. Because the liquid film is an individual small It is much more conductive than droplet deposits. The cavities 28, 29 It can be cleaned periodically and easily when the body 1 and the cover 2 are separated Accessible.   In the case of nozzles operating under certain harsh conditions, the gas jet (shown in FIG. 3) A cut stream 40 is introduced into the cavities 28 and 29 to continuously or Can be purified periodically. For example, if the supply of atomizing gas is If some of the gas is drilled radially or somewhat tangentially from the gas conduit, Through some small holes 40 to the outside, the pressure gradient and the body cavity 2 8 to induce an active gas sweeping and eliminating the formation of particulate deposits inside. Rukoto can.   Further protection against surface contamination inside the cavity is due to mechanical protection. A shield member is added to the protective member to prevent the intrusion of charged droplets. This can be realized by generating electric field lines. One example of such a shield member is 5 (although other structures or configurations may be employed). Is possible). An outer shield member in the form of a hood 30 is provided on the outer surface of the nozzle. And the surface of the nozzle body cavity 28 and the cavity of the cover 29 Help to protect. Hood 30 is positioned as shown for downward nozzle orientation Or inverted for upward nozzle orientation and cover over seal 31 Can be installed. In addition, a dielectric annular disk-shaped barrier 32 is You can add additional protection by placing it between You. This barrier 32 further covers the cavities 28 and 29, creating a maze-like surface Charged spray or other contaminants traveling in airflow around the nozzle Deflects or limits ingress and surface deposition. Outlet hood 30 and inside Barrier 32 can be formed as an integral part of the nozzle body or as a separate part Preferably low surface wettability, low volume and surface conductivity and low surface From dielectric materials with adhesive properties, for example materials such as UHMW or PTFE It is made.   Another shield type to preserve a high resistance path from the electrode 18 of the nozzle to ground The shape is shown in FIG. In this embodiment of the invention, the hood (Sprayer) part 39 in which a shield 36 is shaped like a charge nozzle 38 and grounded And is located between. In this example, the dielectric strut structure 37 is There is a gas and / or liquid line entering the rear face 10. sticker The pad 36 mechanically protects the dielectric support 37 from contamination. It also sees The electric field is suitably modified to prevent the deposition of charged infusions inside the field.   If more insulation is required, additional hoods, cavities or Is a nozzle body, cover, nozzle mounting Maze with tubing, tubing, and wires so that each other is above the other And / or in some other way and / or Shapes can be added. The perforated outer shield, which is often used, The effect of preventing electrical deposition on the side surface is obtained, while the deposited liquid (or rain) ) Is acceptable.   According to the present invention, the shape of the nozzle surface is adjusted by the charged spray drip returning to the nozzle. Imposed on the surface of the various body 1 and cover 2 to have a favorable effect on the road To affect the shape and density of the charged space electric field lines. Guidance A properly charged spray cloud emitted from a charged nozzle is typically flat Impose a passive space charge field of magnitude 2-4 kV / cm at the nozzle surface. nozzle On a flat, smooth and continuous surface with conductive contaminants. The charge field lines terminate at uniform intervals and also perpendicular to this surface. If there is an angled surface discontinuity, the electric field lines also terminate vertically. , The concentration is more dense in the convex shape, and less concentrated inside the concave shape. Inside. In the nozzle according to the present invention, the electric potential is maintained on the surface film of the nozzle. Cavity edges and other nozzle surfaces from charged spray deposits Shapes in which an active curved electric field is imposed to protect the nozzle surface are intentionally adopted Have been. Charged drip moving along such a curved electric field line has strong centrifugal force The centrifugal force moves the charged droplets away from the cavity opening area and also away from the nozzle. And drive them into the airflow field so they can accumulate in these zones. Is prevented.   In the example shown in FIG. 7, a body mounted on a grounded sprayer component is shown. The surface contamination field created on the body part 1 results in the ground surface of the body part 1. Mosquito Each of the surfaces 50 of the bar portion 2 is at a potential close to the potential of the electrode 18. For this reason, An electric field that separates these two parts is formed in the space. As shown in FIG. In one embodiment, the electric field lines are applied to the rim 5 of each of the opposing cavities 28, 29. At 4 and 55, a strong curved electric field line 60 as shown is induced. S A charged droplet returning to the nozzle along the spatially charged field line originating in the play cloud Entering the cavity is prevented. Because the charged drops are getting stronger As it enters the curved electric field, it is accelerated and the drip causes a sharp drop in the electric field line due to centrifugal force. Traveling air that is thrown away from the curved track and surrounds the spray nozzle This is because they are taken into the flow field 61.   The air flow field 61 and this active electric field 60 work cooperatively, each with a stray load. Move the droplets towards the intended spray target. From the positive induction electrode The resulting negatively charged drip is used for the purpose of this example, but The direction of the moving drip towards the target thus created is the polarity of the induction electrode. Has nothing to do with.   Referring to FIG. 8, a properly formed hood 30 over the cavity opening is additionally provided. By using the hood rim 56 and the edge 57 formed on the nozzle cover 2, In between, an extremely strong curved electric field 62 is induced across the approach path. Is done. 0. From ground plate Surface skin of dielectric cover 2 located at a distance of 5 cm The positive potential, typically 800 V, on the membrane is: Induce 6kV / cm linear electric field Wake up. Sharp corners on body, relative to sharp lips on grounded hood When strategically provided, the shape of the electric field becomes a curved shape, If so, the strength can approach the dielectric breakdown strength of air. However, Electric field strength like this must add the generated ion current to the power supply It is not desirable. Centrifugal force of 30mm drip charged to level of -5mC / kg A much lower electric field strength is sufficient for the repulsion drive. Liquid hood In harsh situations, such as collecting on the back of the body 30 or the body 1, the liquid may flow. To the drim 56, before the drip point, which is easy to ionize, is formed. It is pulled into the buried electric field 62. This liquid is keyed along curved lines. There is a tendency to be drawn to the cover 2 while avoiding the cavities 28 and 29. Then, it is pulled into the jet stream by the Venturi action and re-atomized.   The cavity edges 54, 55 are actively maintained between the nozzle and the cavity edge. Utilizing the applied electric field, the drip repulsion from the protected surface site is promoted. vice versa , The front end of the nozzle 58 is connected to a passive charge induced by a nearby charged spray cloud. Utilize field 63 to draw the drip at exit 33 toward surface 24 Is formed. Sharp convex at front nozzle end 58 as well as charged Near this surface of the spray cloud is a strong concentration of electric field lines around the front of the outlet 24. Is induced. The charged drip moves toward the front end 58 of the nozzle, and almost all Re-entrained in the spray jet stream and targeted before hitting the nozzle Driven toward. The deposited spray liquid is pulled along the surface 50, creating a strong base. It is re-atomized into the jet stream by the centuries effect.   The high-velocity gas spray jet stream is charged to collect on the nozzle surface Repel and / or eject sprayed or unsprayed spray Used to Localized high kinetic energy of atomized gas jet flow The speed and the velocity of the gas and the associated charged drip exit the jet outlet 33. Creates a decompression zone, which causes abrasion-resistant On the small area surface of the sex outlet 33, the surface of the outlet 24, or the other surface 50 of the cover 2 The spray that is to be deposited and / or collected is drawn in. Momen High velocity central gas exiting the nozzle at the forward jet outlet 33 according to the conservation law A certain velocity is given to the collision part at the molecular level of the jet stream, and a remarkable volume , The surrounding air is taken in. This entrapment effect results in an additional volume of air High velocity in the middle, exiting the nozzle, drawn along the outer surface of the It is drawn into the gas / spray main jet. On a properly shaped nozzle surface Such controlled air movement along the Advantageous to strip off before depositing enough to initiate an induced electric discharge peak Act on. In addition, a small airborne spoon that accidentally diffuses into the protective cavity Ray drip and other contaminant particles travel through windows with slightly open tobacco smoke By a vacuum or venturi effect similar to that drawn from the interior of the Pulled out.   The present invention provides a proper shape of the outer shape of the nozzle body and the contour of the accompanying cover piece. The favorable effect of centrifugal force induced on charged particles moving in a curved electric field. Excessive liquid accumulation observed with conventional charged nozzles, synergizing the fruits with the aerodynamic flow field Discharge, induced corona discharge and liquid slugging (striking) It may include solving the problem described above.   FIG. 9 shows an electrical conduit terminating in a contact post 23 at the downstream end of the nozzle body 1. 6 shows an elevational sectional view as viewed along the axis of FIG. Electrical conduit penetrating body 1 6 includes the power supply wire, the power supply itself, or a conductor or connection to the power supply. Can be formed from semiconductor materials. If the electrode power supply 43 is inside the nozzle In the case of storage or attachment, the preferred embodiment is on the low voltage body 1 of the nozzle. A low voltage input connection 64 should be included. In this case, the power supply source 43 It is possible to place it in the disk 1 or on the cover 2. If power supply 43 Is mounted on the cover part 2, the low-voltage input leads are connected to the low-voltage nozzle body. It should be within 1 If the low voltage input lead is connected to the high voltage section of the nozzle If it is desired to provide on the outside of the Be protected by a protective hood or other structure Along the rim surface, electrical traces are directed towards connectors or grounded spray parts. What should occur should be minimized.   In the embodiment shown in FIG. 9 where the high voltage conductor is in a conduit 6 in the nozzle body 1 The conductor 6 has a terminal end 23 in contact with the conductive surface 19 and the surface 1 9 is electrically connected to the electrode in the cover part 2. Conductive surface 19 covers Metal or conductive plastic ring inserted into the cavity or cast Alternatively, the conductive plastic can be injection molded. This surface is continuous And surrounding the inside of the cover portion, the It is preferable to set the equipotential on the surface film on the inner surface 59 of the cover on the upstream side. Good. This equipotential surface 59 allows the current path from the electrode 18 to the critical area of the nozzle atomization zone. It prevents backward formation on the surface and prevents twin fluid To prevent damage to the area. Liquid orifice tip 12 and electrode 18 If there is a direct short circuit between the two, the current will follow the path on the dielectric surface and the resistance path of the liquid flow. Instead of flowing, the liquid flows toward itself and the resistive element on the electrode input is Limit substantial arcing at the tip.   A current path 20 is formed in the cover 2 between the conductive surface 19 and the electrode 18. Has been established. Route wires or other highly conductive materials or fixed resistors 41 20 or a conductor such as carbon impregnated plastic. Alternatively, an electric contact formed by injection molding or casting a semiconductor can be used. Contact with electrode When it is desired to use a resistive element for touching, place the resistive element in the passage 20. Alternatively, it can be mounted in an electrical groove in the body 6. Ensure safety and surface current Ensures that equipotentials are present on the inside surface of the cover part to prevent flow In order to do this, it is preferable to do the latter. Single power supply to single nozzle If a power source is used, low power regulation is required if output load characteristics are desired. Power supply can be used, or place a limiting resistor on the power supply path I can do it. When operating several nozzles from a single power supply, each nozzle The use of a single resistive element for the spill allows these resistors to be included in the power supply. It is desirable whether stored in the nozzle or provided in the nozzle. This As a result, even if one nozzle in the nozzle set is short-circuited, Prevents the charging voltage of other nozzles operating from the same power supply from decreasing Is done.   Inducing low surface leakage and high resistance between the nozzle power supply output and ground, The method according to the invention for maintaining sacrifices a significant voltage to the electrodes. Without using an appropriate current limiting resistor, it is acceptable. In the body or Placing a resistor anywhere in front of the electrode 18 will prevent contact with the electrode 18 Current, or contamination of the nozzle surface, regulates the current to a non-hazardous level. Bring the advantage of coming. However, in the case of conventional nozzles were contaminated Since it was connected in series with the surface resistance, it was not possible to use it properly. dielectric When it comes to reducing the power supply requirements for the nozzles, ensuring safety is important. It is an important motive. Oversized power supply to compensate for problematic high leakage currents In the case of some conventional commercial nozzles of this general inductively charged type with a source Is often 9 mA at 800 volts from the contaminated outer surface of the nozzle. Current is drawn. In this case, the greatest danger posed is usually electrical shock. Crashes or hits something, trying to escape quickly from the power supply, not from the power itself It arises from the action of a person. However, while ensuring safety, Previous attempts to use limiting resistors or low power unregulated power sources As a result, the voltage and charge of the electrode were reduced.   The graph shown in FIG. 10 shows that the dielectric electrode of the conventional nozzle and the nozzle of the present invention is grounded. The electrical resistance of the water between spraying water containing common chemicals used in agriculture 4 illustrates test results monitored over time. The resistance of the spray mixture is Was about 28 ohm-cm for each solution (in contrast to that of tap water It was typically 5000 to 10,000 ohm-cm.) However, copper sterilization The disinfection mixture, which also contains the agent, forms a characteristic thick coating on the nozzle, In some cases the test was not successful. For this test, for example, a vineyard spray Charged nozzles are arranged to spray in opposite directions as in a Part of the spray in the plane of the nozzle to simulate situations often encountered when A fan was set to blow back. At the beginning of a conventional nozzle test, the nozzle The surface is cleaned and the resistance between the electrode and ground is 11 megohms, which Out The value was close to 15 megohm of the shunt resistor of the force part. Within one hour, ground Electrode resistance to less than 1 kilo ohm and the resistive coating on the nozzle Fluctuated substantially with the observed level of In this case, the prior art nozzle In this case, the power supply limiting resistor is not used, and even if it is used, the voltage of the electrode is measured. It was significantly reduced. The upper curve in FIG. 10 shows a substantial amount of copper disinfectant. Spray a mixture of heavier and more conductive leaf disinfectant with 5 shows test results obtained when the nozzle according to the present invention was used. In this case, The resistance of the system to the initially high ground is maintained for the entire test time interval. 2 Megohm series resistors have been successfully used. The nozzle cover is substantially spray Even if it is covered with a No electrical shock was felt.   Again, during this test, the spray charge level was monitored for each nozzle, These results are shown in FIG. Spray charging is a simple method based on liquid flow. By measuring the spray cloud current converted to charge per unit spray volume It has been determined. For example, since each nozzle had a liquid flow rate of 120 ml / min, Spray cloud current at 0 mA level has been converted to a charge level of 5 mC / liter You. Conventional nozzles use a double deposition method for uncharged (uncharged) sprays. The desired charge level is in the range of 3 mC / liter or more. Was. Prior art nozzles use a water spray with an electrical resistance of 6500 ohm-cm. , 5. It was charged to a level of 5 mC / liter. However, spray liquid When 10% of the chemical is added, the charge or charge level is initially only 3. 8 mC / litre, but 2mC / litre as the nozzle surface becomes contaminated It declined more rapidly to the following. The nozzle according to the present invention has a structure of 5mC / liter level Charge the water spray and add 20% level of two chemicals , Charge level maintained at 7 mC / liter over the entire test period of 5-6 hours Was done.   Fig. 12 monitors the power supply power to the two nozzles described above. 2 shows the results of a separate test performed. However, in this case, Mixture sprayed through was added with a leaf disinfectant as well as a copper fungicide . Due to the properties of copper, the coating on the nozzles is much higher than with leaf disinfectants alone. (Thick). According to the final result, the nozzle was irreparably damaged. That is, the atomization groove is first deformed (which causes the atomization and internal charge field geometry The shape of the liquid orifice is changed within two hours. Extremely pitting damage and the nozzle is no longer 0. 8mC / liter It is no longer possible to charge over. Before the tip is totally broken, Normally, the current requirements for prior art nozzles are Is 40 times or more of the current required. On the other hand, the charging level achieved by the present invention Was more than three times higher than conventional nozzles. Thus, the present invention is compatible with conventional nozzles. In comparison, it provides a spray current output that is at least 120 times higher per unit nozzle current.   Another advantage identified during these spray tests is the new high impedance When a nozzle is used, the liquid discharges charge even when the liquid is intentionally injected onto the nozzle surface. That is, it was not formed into a peak, but was ionized on the surface of the nozzle. Only However, in prior art devices, induced ionization occurs easily and continuously. Was. In addition, conventional nozzles are visible at the rim of the liquid orifice tip. Corona glow discharge. This means that when the liquid is released from the tip This indicates that ionization and discharge of the liquid are occurring. This is an ion Physical pitting damage to the tip rim, although loading can be accelerated And, due to deformation, will eventually result in breakage of the liquid tip.   The foregoing disclosure has been directed to preferred embodiments of the invention. Up to the aforementioned nozzle Or to create a nozzle or nozzle section that produces a similar effect Other structures, designs, dimensions, component configurations, modifications, deletions and (or ) Additional examples can be employed without departing from the scope or spirit of the invention.

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Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.誘導スプレイ荷電ノズルであって、 a.液体溝およびガス溝を含み、液体溝がティップ内に終端しているボディと 、 b.前記ボディに着脱自在に接続され、少なくとも部分的には絶縁性の材質か ら少なくとも部分的に形成されているカバーにして、該カバーは 1.ボディの外側表面と協働して、前記ティップから放出される液体と前記 ボディから放出されるガスが流入出来る少なくとも1つの空隙を形成している内 側表面であって、前記カバーは液体およびガスが流れる溝を形成しており、該溝 は噴霧化された液体およびガスを、溝からノズルを取囲む空気内へと適正に放出 せしめる形状に作られている内側表面と、 2.前記溝を少なくとも部分的に取囲み、前記溝内を流れる液体内に電荷を 誘起せしめるようにされた電極と、 3.カバーの近傍に流れる空気の乱れを減少させる形状にされている外側表 面とを含んでいるカバーと、 c.前記ノズルの外側表面上に形成された少なくとも1つの環状形状のキャビ ティにして、該キャビティはその形状が液体、ガスおよび他の表面汚染物の入り 込みを減少せしめ、前記電極および電気的接地の間を流れる電流を減少せしめる ようにされたキャビティとを有するノズル。 2.ノズルであって、該ノズルは a.液体溝およびガス溝を含み、該液体溝はティップ内に終結しているボディ と、 b.ボディに着脱自在に接続され、少なくとも部分的には絶縁性の材質から少 なくとも部分的に形成されているカバーにして、該カバーは 1.ボディの外側表面と協働して、前記ティップから放出される液体と前記 ボディから放出されるガスが流入出来る少なくとも1つの空隙を形成している内 側表面であって、前記カバーは液体およびガスが流れる溝を形成しており、該溝 は噴霧化された液体およびガスを、溝からノズルを取囲む空気内へと適正に放出 せしめる形状に作られている内側表面と、 2.前記溝を少なくとも部分的に取囲み、前記溝内を流れる液体内に電荷を 誘起せしめるようにされた電極と、 3.カバーの近傍に流れる空気の乱れを減少させる形状にされている外側表 面とを含んでいるカバーと、 c.前記電極を電力供給部へと接続するようにされた導電性要素と、 d.前記カバーおよび導電性要素へと接続され、カバーの内側表面上の予め定 められた位置における電位を実質的に同一電位にせしめるようにされた導電性表 面と、 e.ノズルの外側表面上に形成された少なくとも1つの環状形状をしたキャビ ティにして、該キャビティはその形状が液体、ガスおよび他の表面汚染物の入り 込みを減少せしめ、前記電極および電気的接地の間を流れる電流を減少せしめる ようにされたキャビティと、 f.前記ボディとカバーの間に挿設されたフランジにして、該フランジはその 形状が、前記環状形状のキャビティを、液体、ガスおよび他の表面汚染物から少 なくとも部分的にシールドせしめるとともに、前記電極と電気的接地間における 電流を減少せしめるようにされているフランジとを有するノズル。 3.ノズルであって、該ノズルは a.液体溝およびガス溝を含み、該液体溝はティップ内に終結しているボディ と、 b.ボディに着脱自在に接続され、少なくとも部分的に絶縁性の材質から少な くとも部分的に形成されているカバーにして、該カバーは 1.ボディの外側表面と協働して、前記ティップから放出される液体と前記 ボディから放出されるガスが流入出来る少なくとも1つの空隙を形成している内 側表面であって、前記カバーは液体およびガスが流れる溝を形成しており、該溝 は噴霧化された液体およびガスを、溝からノズルを取囲む空気内へと適正に放出 せしめる形状に作られている内側表面と、 2.前記溝近傍に配置され、少なくとも部分的に前記溝を取り囲んでいる耐 アブレージョン性材質から形成された取出口と、 3.前記電極を電力供給源に接続するようにされた導電性要素とを含んでい るカバーと、 c.前記カバー上に形成された外側表面にして、該表面はカバー内の前記溝に 向けて傾斜することにより、ノズルの前記溝近傍における表面積を減少させると ともに、該溝から放出される液体およびガスが空気をノズルの付近へと取込み、 粒子が前記外側表面上に堆積するのを減少させるようにされている外側表面とを 有するノズル。 4.前記カバーが更に耐アブレージョン物質から形成された電極を有している 請求項3に記載のノズル。 5.誘導スプレイ荷電ノズルであって、該ノズルは a.液体溝およびガス溝を含むボディと、 b.前記ボディに接続され、少なくとも部分的に絶縁性の材質から少なくとも 部分的に形成されているカバーとを有し、該カバーは 1.ボディの外側表面と協働して、該ボディから放出される液体およびガス が流入出来る少なくとも1つの空隙を形成している内側表面であって、前記カバ ーは液体およびガスが流れる溝を形成しており、該溝は噴霧化された液体および ガスを、溝からノズルを取囲む空気内へと適正に放出せしめる形状に作られてい る内側表面と、 2.前記溝を少なくとも部分的に取囲み、該溝内に流入する液体内に電荷を 誘起せしめるようにされた電極と、 3.外側表面とを有し、該表面は a.形状が前記電極から地面へと流れる電流を減少させるようにされた少なく とも1つのキャビティと、 b.形状が界磁集信機付近における電界密度を高めるようにされた少なくとも 1つの界磁集信機とを含んでいるノズル。 6.ノズルであって、該ノズルは a.液体を搬送するための液体溝と、ガスを搬送するためのガス溝とを含んだ ボディにして、該液体溝はティップ内に終結しており、該ティップおよびボディ は液体へと電流が流れる何らのシーム無しに接続されているボディと、 b.前記ボディに着脱自在に接続され、少なくとも部分的に絶縁性の材質から 少なくとも部分的に形成されているカバーにして、該カバーは 1.ボディの外側表面と協働して、前記ティップから放出される液体と前記 ボディから放出されるガスが流入出来る少なくとも1つの空隙を形成している内 側表面であって、前記カバーは液体およびガスが流れる溝を形成しており、該溝 は噴霧化された液体およびガスを、溝からノズルを取囲む空気内へと適正に放出 せしめる形状に作られている内側表面と、 2.少なくとも部分的に前記溝を取囲んで配置され、前記溝内を流れる液体 内に電荷を誘起せしめるようにされた、耐アブレージョン材質から形成された電 極を含んでいるカバーと、 c.ティップから上流側において接地されている前記液体と、 d.ノズル上に形成された少なくとも1つの曲りくねった表面にして、前記電 極と前記液体溝内の液体と導通する接地された液体流の間を流れる電流の通路を 曲りくねらせ、以って前記表面の前記電流に対するインピーダンスを増大せしめ るようにされた表面とを有するノズル。 7.スプレイ荷電ノズルであって、該ノズルは a.液体を搬送するための液体溝、ガス溝、および噴霧化された液体およびガ スが所望のスプレイパターンによりノズルを取囲む空気内へと放出される取出口 ポートとを含んだノズルボディにして、該ノズルボディは電流が液体へと流れる 何らのシームをも含んでいないノズルボディと、 b.空気内に放出される液体へと電荷を付与すべく前記ノズル内に納められた 電極と、 c.それぞれ液体、ガスおよび電圧を液体溝、ガス溝および電極へと提供する ための液体ライン、ガスラインおよび電気ラインと、 d.前記取出口ポートの上流側で接地した液体と、 e.少なくとも1つの曲りくねった表面にして、前記電極と地面の間を流れる 電流の通路を曲りくねったものにし、以って同表面の前記電流に対するインピー ダンスを増大せしめるための表面とを有しているノズル。[Claims]   1. An induction spray charging nozzle,   a. A body including a liquid groove and a gas groove, wherein the liquid groove terminates in the tip; ,   b. A material that is detachably connected to the body and is at least partially insulative A cover that is at least partially formed from the cover,     1. In cooperation with the outer surface of the body, the liquid released from the tip and the liquid Inside at least one cavity into which gas released from the body can flow Side surface, wherein said cover forms a groove through which liquid and gas flow, said groove Properly discharges atomized liquids and gases from the grooves into the air surrounding the nozzle An inner surface made of a shape     2. At least partially surrounds the groove and stores charge in liquid flowing through the groove. An electrode adapted to be induced;     3. Outer surface shaped to reduce turbulence in the air flowing near the cover A cover including a surface;   c. At least one annular shaped cavity formed on an outer surface of the nozzle; And the cavity is shaped to contain liquids, gases and other surface contaminants. The current flowing between the electrode and the electrical ground And a nozzle having a cavity adapted thereto.   2. A nozzle, wherein the nozzle is   a. A body including a liquid groove and a gas groove, the liquid groove terminating in the tip When,   b. It is detachably connected to the body and is at least partially made of insulating material. At least partially formed cover, said cover     1. In cooperation with the outer surface of the body, the liquid released from the tip and the liquid Inside at least one cavity into which gas released from the body can flow Side surface, wherein said cover forms a groove through which liquid and gas flow, said groove Properly discharges atomized liquids and gases from the grooves into the air surrounding the nozzle An inner surface made of a shape     2. At least partially surrounds the groove and stores charge in liquid flowing through the groove. An electrode adapted to be induced;     3. Outer surface shaped to reduce turbulence in the air flowing near the cover A cover including a surface;   c. A conductive element adapted to connect the electrode to a power supply;   d. A predetermined connection on the inside surface of the cover is connected to the cover and the conductive element. Conductivity table adapted to cause the potentials at the set locations to be substantially the same potential Face and   e. At least one annular shaped cavity formed on the outer surface of the nozzle; And the cavity is shaped to contain liquids, gases and other surface contaminants. The current flowing between the electrode and the electrical ground And the cavity made   f. A flange inserted between the body and the cover, the flange being The annular shape of the cavity reduces the volume of liquids, gases and other surface contaminants. At least partially, and between the electrode and electrical ground. A nozzle having a flange adapted to reduce current.   3. A nozzle, wherein the nozzle is   a. A body including a liquid groove and a gas groove, the liquid groove terminating in the tip When,   b. Removably connected to the body, at least partially made of insulating material At least a partially formed cover, the cover     1. In cooperation with the outer surface of the body, the liquid released from the tip and the liquid Inside at least one cavity into which gas released from the body can flow Side surface, wherein said cover forms a groove through which liquid and gas flow, said groove Properly discharges atomized liquids and gases from the grooves into the air surrounding the nozzle An inner surface made of a shape     2. An anti-glare device disposed near the groove and at least partially surrounding the groove; An outlet formed from an abrasion-resistant material;     3. A conductive element adapted to connect the electrode to a power supply. Cover   c. The outer surface formed on the cover, the surface being in the groove in the cover. By decreasing the surface area of the nozzle in the vicinity of the groove, In both cases, the liquid and gas released from the groove take air into the vicinity of the nozzle, An outer surface adapted to reduce deposition of particles on said outer surface. Having nozzle.   4. The cover further has electrodes formed from an abrasion resistant material The nozzle according to claim 3.   5. Induction spray charging nozzle, wherein the nozzle is   a. A body including a liquid groove and a gas groove;   b. Connected to the body and at least partially made of an insulating material And a partially formed cover, the cover comprising:     1. Liquids and gases released from the body in cooperation with the outer surface of the body An inner surface defining at least one void through which the Has a groove through which the liquid and gas flow, and the groove forms the atomized liquid and It is shaped to properly release gas from the groove into the air surrounding the nozzle. Inner surface,     2. At least partially surrounds the groove and charges into the liquid flowing into the groove. An electrode adapted to be induced;     3. An outer surface, said surface being   a. A shape adapted to reduce the current flowing from the electrode to the ground And one cavity,   b. At least the shape is adapted to increase the electric field density near the field concentrator Nozzle containing one field concentrator.   6. A nozzle, wherein the nozzle is   a. Includes liquid grooves for transporting liquid and gas grooves for transporting gas In a body, the liquid channel terminates in a tip, the tip and the body Is a body connected without any seam where current flows to the liquid,   b. The body is detachably connected to the body and is at least partially made of an insulating material. An at least partially formed cover, wherein the cover is     1. In cooperation with the outer surface of the body, the liquid released from the tip and the liquid Inside at least one cavity into which gas released from the body can flow Side surface, wherein said cover forms a groove through which liquid and gas flow, said groove Properly discharges atomized liquids and gases from the grooves into the air surrounding the nozzle An inner surface made of a shape     2. Liquid flowing at least partially surrounding the groove and flowing in the groove A charge formed from an abrasion resistant material designed to induce a charge in the A cover containing the poles,   c. Said liquid being grounded upstream from the tip,   d. The at least one serpentine surface formed on the nozzle may be The path of the current flowing between the poles and the grounded liquid flow conducting with the liquid in the liquid groove Meandering, thereby increasing the impedance of the surface to the current A nozzle having a surface adapted for.   7. A spray charging nozzle, the nozzle comprising:   a. Liquid grooves, gas grooves, and atomized liquid and gas Outlet where the air is discharged into the air surrounding the nozzle according to the desired spray pattern A nozzle body including a port, the current flowing into the liquid in the nozzle body Nozzle body without any seams,   b. Contained in the nozzle to impart a charge to the liquid released into the air Electrodes and   c. Provide liquid, gas and voltage to liquid groove, gas groove and electrode respectively Liquid line, gas line and electric line for   d. A liquid grounded upstream of the outlet port;   e. At least one meandering surface, flowing between the electrode and the ground Meandering the current path so that the impedance of the current on the same surface is A nozzle having a surface for increasing dance.
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