TW201143904A - Electrostatic spray system - Google Patents

Description

201143904 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係關於靜電喷霧系統，且特定古之係 關於以靜電方式轉移電荷至自霧劑罐（aeros〇1 can)°喷射 出之喷霧的系統。 【先前技術】 霧劑喷霧塗佈系統可具有低轉移效率，例如，大部分 喷霧塗佈材料實際上並未塗佈目標物件。舉例而言，^ 霧劑喷漆喷霧金屬柵攔時，僅小部分油漆可塗佈目=栅 攔，進而浪費大部分油漆。此外，霧劑喷霧系統亦可塗覆 不均勻塗層至目標物件，形成不良之防護層（finish)。 【發明内容】 本發明係關於一種系統，其在某些實施例中包括一喷 霧裝置’該喷霧裝置包括具有經設置以承接一獨立噴霧罐 (self-contained spray can )之一容器（receptacle )的一機 架。該喷霧裝置亦包括一觸發總成，其配置在該機架内且 經.設置以有選擇地接合（engage )來自該獨立喷霧罐之一 喷霧嘴的一流體喷霧。該噴霧裝置進一步包括經設置以接 觸該獨立喷霧罐之一第一導電元件，及在該第一導電元件 與一接地之間延伸的一第一電導體，以使得當該獨立喷霧 罐與該第一導電兀件接觸時，該獨立喷霧罐之一第一電位 大體上等於該接地之一第二電位。該喷霧裝置亦包括與該 201143904 獨立喷霧罐之該喷霧嘴相鄰安置之_電暈充電電極。該電 暈充電電極經設置以朝向該獨立噴霧罐喷射一離子流，以 使得來自該噴霧嘴之該流體喷霧通過該離子流而被靜電充 【實施方式】 下文將描述本發明之-或多個特定實施例。為了提供 對該等實施例之簡明描述’在本說明書中可不摇述實際實 施之所有特徵結構。應瞭解，在如任何工程或設計項目中 之任何此㈣際實施的開發中’必需進行諸多特定於實施 的決策’以實現開發者之諸如順應系統相關及商業相關約 束的特定目標’不同實施之目標可能不同。此外，應瞭解， 儘&此類開發可能是複雜且費時的，但仍然可作為受益於 本發明之在本發明領域中具有通常知識者所通常進行之設 計、建造及製造。 當介紹本發明之各種實施例之元件時，冠詞「一」、「一 個」 該」及「该等」意欲意謂存在一或多個該等元件。 術。。包含」、「包括」及「具有」意為包括性的，且意謂 可能存在除所列舉元件之外的其他元件。操作參數及/或環 境條件之任何實例不排除所揭示之實施例之其他參數/條 件。 藉由靜電充電流體喷霧，本發明之實施例可增強自獨 立喷霧罐喷霧之流體的轉移效率。在某些實施例中，該喷 霧裝置包括一機架，該機架具有經設置以承接獨立喷霧罐 之容器。該喷霧裝置亦包括一觸發總成，其配置在該機架 201143904 内且經設置以有選擇地接合來自該獨立喷霧罐之喷霧嘴的 流體喷霧。該喷霧裝置進一步包括經設置以接觸獨立喷霧 罐之第-導電元件，以及在第-導電元件與接地之間延伸 的第一電導體，以使得當獨立喷霧罐與第一導電元件接觸 時，獨立喷霧罐之第一電位大體上等於接地之第二電位。 該喷霧裝置亦包括與獨立喷霧罐之喷霧嘴相鄰安置之電暈 充電電極。電暈充電電極經設置以朝向獨立喷霧罐喷射離 子流，以使得來自喷霧嘴之流體喷霧通過離子流而被靜電 充電。因為獨立喷霧罐係電氣耦接至接地，故在電暈充電 電極與喷霧罐之間可保持大的電氣梯度（例如，在小距離 上之大電壓差），進而增加流體喷霧上之靜電電荷及增強流 體與目標物件之間的轉移效率。此外，因為喷霧裝置使^ 電暈充電電極，故電極可安置在流體喷霧之流徑外，進而 大體上減少或消除在電極上之流體之堆積及確保流體被充 分地充電。 第1圖為圖示示例性噴霧塗佈系統1〇之圖表，喷霧塗佈 系統10包括用於塗覆所需之塗層至目標物件14上之喷霧裝 置12。在該實施例中，喷霧裝置12包括經設置以朝向目標 物件14提供流體喷霧18之獨立喷霧罐16。應瞭解，獨立喷 霧罐16可包括諸如油漆之液體及壓縮氣體或推進劑。如圖 示，喷霧罐16亦包括噴霧嘴2〇，其具有密封喷霧罐16内液 體及推進劑之閥門總成。當壓下喷霧嘴2〇時，閥門打開， 進而促使流體流過喷霧嘴2〇。由於推進劑施加在流體上之 壓力，當流體流出喷霧嘴2〇時，流體分為液滴，進而形成 霧劑或流體喷霧18。當液滴衝擊目標物件14時，流體塗佈 201143904 於目標物件14上。在某些實施例中，流體為油漆，當油漆 乾時，該油漆在目標物件14上形成塗層。 圖不之喷霧裝置12包括觸發總成22，其經設置以有選 擇地接合來自獨立喷霧罐16之喷霧嘴20之流體喷霧18。如 下文所詳細論述’觸發總成22包括在接合觸發器時壓下喷 霧嘴2〇之致動桿，進而引發朝向目標物件14的流體喷霧 18。此外’喷霧裝置12包括諸如圖示之電暈充電電極24的 間接充電裝置，該間接充電裝置經設置以靜電充電來自喷 霧嘴20之流體喷霧18。應瞭解，充電流體喷霧^給予靜電 電荷於流體液滴上。因&，該等液滴將以靜電方式被吸引 至諸如目‘物件14之接地物件，進而提高流體與目標物件 14之間的轉移效率。在本實施例中，f暈充電電極24喷射 負電荷離子流26 ’當流體喷霧18通過負電荷離子流％時， 該離子流給予負電荷於流體喷霧18上。然而，應瞭解，替 代性實施例可使用其他間接充電裝置（例如，電磁轉換器） 以給予流體液滴靜電電荷。 諸如電暈充電電極24之間接充電裝置可不直接接觸流 體喷霧18。因為間接充電裝置可安置於流體液滴之流徑 外’故該裝置可大體上保持無流體堆積，《而能夠對流體 喷霧18施加大體上持續的充電。才目㈣，直接靜電充電系 統可置放電極於流體液滴之路徑中，以經由與電極接觸而 靜電充電液滴。因為電極在流體路徑中，故在 電極表面上可形成大的液滴。該等液滴期地 项J週期性地脫離並 進入流體噴霧18中。當大的液滴衝擊目標物件_，在喷 霧塗佈中可形成缺陷。因為間接充電裝置可不接觸㈣喷 201143904 霧18，故可大體上減少或消除大的液滴形成而導致的防護 層缺陷之可能性。 此外，直接充電系統可使用修改之喷霧嘴以傳遞電荷 至流體喷霧。舉例而言，獨立喷霧罐之喷嘴可替換為併入 電極之噴嘴。因為存在許多種噴霧罐及喷嘴，故此類喷嘴 替換可導致與喷霧裝置操作相關之額外的複雜性及提高的 成本。相反的，因為間接充電裝置（例如，電暈充電電極 24)並未直接接觸流體喷霧18，故可使用標準霧劑喷霧罐 而無需修改喷霧嘴。 如圖示，電暈充電電極24係電氣耦接至高壓電源供應 器28，該咼壓電源供應器供應高壓訊號至電極24。舉例而 言，在某些實施例中，高壓電源供應器28可提供超過大約5 千伏特、7_5千伏特、9千伏特、10.5千伏特、15千伏特、2〇 千伏特、25千伏特、30千伏特、35千伏特或更高之電壓至 電暈充電電極24。當提供高壓訊號時，相對小之電流可足 以給予所需之電荷於流體液滴上。舉例而言，在某些實施 例中’高Μ電源供應器28可經設置以輸出小於大約_微安 培、80微寄培、60微安培、5〇微安培、4〇微安培、3〇微安 培或更低之電流。如圖$ ’電池30之正極端係電氣耦接至 高壓電源供應器28之正極端。基於所需之來自高壓電源供 應器28之功率輸出，可使用市售電池（例如，9 ν' ΐ2ν等 等）以提供電功率至高壓電源供應器28。此外，可在某些 實施例中使用標準或專用可充電電池。 、二 在本貫施例中 电池川之負極端係電氣耦接至接 32。應瞭解’該接地不是機殼接地或洋接接地，而是直 201143904 或間接地與地連接。因此，接地32之電位將大體上等於地 的電位。舉例而言，適當之接地32可藉由打入導電播 (conductive stake)至土壤中而建立。在此設置中，流入 該樁之電荷將經由土壤而消散。或者，接地32可包括電氣 連接，其連接至具有地下部分之導電水管或幹I導電管 之地下部分以與上述樁類似之方式將電荷消散至土壤。接 地32亦可包括至建築物基地的電氣連接（例如，電氣插座 之接地插頭）。 如圖示，電導體34在目標物件14與接地32之間延伸。 因此，目標物件14之電位將大體上等於接地32之電位。結 果，經靜電充電之流體液滴與目標物件14之間的電位差或 電壓，可大於目標物件14與喷霧裝置12之機殼接地連接之 設置。舉例而言，若喷霧裝置12之機殼之電位大於地之電 位，則帶電流體液滴與目標物件14之間的電位差將減小。 因為本實施例電氣耦接該目標物件14至接地32，故流體噴 霧18之轉移效率可因該提高之電位差而增強。 此外，獨立喷霧罐16係電氣耦接至接地32〇如圖示， 喷霧罐16包括本體36及頸部38。應瞭解，本體％及頸部u 可由諸如鋁或鋼之導電材料製成。然而，一些喷霧罐丨石包 括在本體36與頸部38之間的密封件，該密封件由電氣絕= 材料（例如，塑膠）製成。因此，頸部38可與本體耗電氣 絕緣。因此，為確保整個獨立喷霧罐16接地，本體“及^ 部38可獨立地電氣耦接至接地32。在本實施例中，電導體 4〇在喷霧罐16之本體36與接地32之間延伸，且電導體42在 頸部38與接地32之間延伸。作為此設置之結果，喷霧罐μ 201143904 之各個部分係電氣接地至接地32。 與將獨立喷霧罐16之頸部38耦接至喷霧裝置12之機殼 接地之實施例相比，電氣耦接頸部38至接地32可在電晕充 電電極24與頸部38之間建立更大的電位差或電壓。如前文 所論述，若喷霧裝置12之機殼之電位大於地之電位，則電 暈充電電極24與喷霧罐16之頸部38之間的電位差將減小。 另外’喷霧裝置12之機殼可能無法完全消散由來自電暈充 電電極24之離子流感應之電荷。結果，電極24與頸部38之 間的電位差可隨時間而減小，進而進一步減少施加於流體 噴霧18之電位差或電壓。相反的，因為本實施例電氣耦接 頸部3 8至接地32 ’所以在電暈充電電極24與喷霧罐丨6之間 可保持大的電氣梯度（例如，在小距離上之大電壓差動）， 進而增加該等流體液滴上之電荷及增強對目標物件14之轉 移效率。 如前文所論述，獨立喷霧罐16之本體36亦接地至接地 32。在噴霧裝置丨2操作期間，經靜電充電之流體液滴可接 觸喷霧罐16之本體36。因為本體36接地，故流體液滴感應 之電荷將被轉移至接地3 2，並消散。結果，喷霧罐丨6之電 位可保持大體上等於接地32之電位，進而大體上減少或消 除在喷霧罐16之本體36與具有接地電位之物件之間建立電 壓之可能性。 如圖示’第二電導體44係耦接至喷霧罐16之頸部38。 電導體44在頸部38與高壓電源供應器28之負極端之間延 伸。應瞭解，直至建立與電池3〇之正負電氣連接，高壓電 源供應器28才啟動。在本實施例中，與電池3〇之負電氣連 10 201143904 接匕括電導體44、獨立噴霧罐16之頸部38及電導體42。結 果右自噴霧裝置12移除噴霧罐16 ,則在高壓電源供應器 8 /、電池3〇之間的負電氣連接將中斷。因此，除非喷霧罐 16存在於嘴霧裝置12内且電導體42及電導體44與喷霧罐16 、頸P 8接觸，尚壓電源供應器才啟動。此設置大體上 咸v或消除了在插入或移除獨立喷霧罐丨6期間與帶電線路 偶然接觸之可能性。 在本實施例中，電導體44包括經設置以有選擇地啟動 、暈充電電極24之開關46。與如上所述之罐存在總成相 當開關46處於圖示之斷路位置時，其將阻斷電流至高 壓電源供應器28，而當其處於閉合位置時促使電流至高壓 電源供應器28。應瞭解，在替代性實施例中，％關46可安 置於電池30之正極端與高壓電源供應器28之正極端之間。 在本實施例中，開關46與觸發總成22相鄰安置，以使得壓 下觸發器閉合開關46。以此方式，大體上與電暈充電電極 24之啟動同時引發流體喷霧18。 喷霧裝置12亦包括耦接至接地32之導電襯墊48。如下 文所詳細論述，導電襯墊48可附著於喷霧裝置12之把手， 以使得當抓住噴霧裝置12時操作員的手與襯墊48接觸。因 為導電襯墊48係電氣連接至接地32，故當操作員抓住噴霧 裝置12時，操作員之電位將大體上等於接地電位。此設置 大體上減少或消除在操作員與喷霧裝置12之組件之間建立 電位差之可能性。 第2圖為可在第i圖之喷霧塗佈系統丨〇中利用之示例性 喷霧裝置的透視圓。如圖示，喷霧裝置12包括機架5〇及可 201143904 $㈣l卜殼〜如下文所詳細論述，喷霧罐外殼52經 4 x在噴霧裝置12内容納且適當地安置獨立喷霧罐16。 為輕接噴霧罐16至喷霧裝置12，喷霧罐外殼“可自機架5〇 ^喷霧罐16可插入至外殼52中，且外殼52可耦接至機 架0旦喷霧罐16輕接至喷霧裝置12，自喷嘴20排出之 :體噴霧18可經引導穿過機架5〇内之開口 54。舉例而言， 操作員可壓下觸發益56，進而引發觸發總成22以啟動獨立 _ 16之噴嘴20。如前文所論述，觸發總成22可麵接至 ^電啟動開關46 ’以使得壓下觸發器％啟動電暈充電電極 、此方式’壓下觸發器56引發經靜電充電之流體喷霧 18自開口 54朝向目標物件14排出。 嗔霧裝置18亦包括輕接至機架5〇之把手部分的電源 = 58m施例中’電源模組58容納電池30及高壓 源供應S 28。電源模組58可為可移除的，以使電池％可 換。把手部分59亦包括導電襯墊48,導電襯墊48經設置 :在喷霧裝置12操作期間接觸操作員的手。因為導電襯墊 替^於^手$分Μ ’故#抓住把手59時，操作員將接觸襯 =此：操作員將電氣麵接至接地”，進而大體上減 之可能性。H霧裝置12之—部分之間建立電位差 接地3如2前=論述，目標物件14可藉由電導體34而耦接至 ΐ第彈示之實^中，電導體34自喷霧裝置12延伸 第一彈餐夾60’且經由電導體64自第一彈菁夹6〇延伸至 第一弹簧夾62β第一彈簧夾6〇可輕接 彈箸央62心接至接地-如前文所論述，接地32可^ 12 201143904 2建築卫地、水管及/或配置在土壤中之導電 接。經由導體64耦接接地32盥 电孔还 /、目標物件14，可確保目標物 件14之電位大體上等於接地電位。另外，經由配置在喷霧 裝置12内之電導體’導體34可電氣輕接至導電襯㈣、嘴 霧罐16之頸部38、喷霧罐16之本體36及電池3〇之負極端。 第3圖為如第2圖所示之喷霧裝置12的側視圖，盆中已 移除側板以暴露觸發總成22。第3圖亦包括暴露獨立喷霧罐 16之喷霧罐外殼52的橫截面視圖。如圖示，彈簧66在喷霧 罐外殼52之底面68與喷霧罐16之底面7〇之間延伸。彈簧66 以向上方向72偏壓（bias)喷霧罐16,以使得喷霧罐16之 頂端部分74接觸喷霧裝置機架5〇之扣環％。由於喷霧罐16 之頂端部分74與扣環76接觸，喷霧嘴2〇可位於適當位置以 .-至由觸發總成22而啟動。彈簧66在向上方向72之力用來在 喷霧裝置1 2操作期間保持喷霧罐丨6處於圖示之位置。 應瞭解，在頂面74與底面70之間的長度75可因喷霧罐 16不同而變化。舉例而言，不同製造商可製造具有不同長 度75之噴霧罐16。因此，可特定選擇喷霧罐外般52之長度 77以接納各種喷霧罐長度75。此外，當提供向上偏壓以保 持喷霧罐16之頂面74與扣環76之間接觸時，彈簧66可基於 喷霧罐16之長度75而伸展或收縮。以此方式，儘管喷霧罐 16之長度75有變化，喷霧嘴20可經適當安置以用於喷霧裝 置操作。 如前文所論述，觸發總成22可致動獨立喷霧罐16之喷 霧嘴20，以引發來自噴嘴2〇之流體噴霧1 8。在本實施例中， 觸發總成22包括觸發器56、樞軸78及致動桿80。如圖示， 13 201143904 樞軸78樞接（pivotally coupled)至機架5〇，以使得觸發總 成22可繞樞軸78旋轉。觸發總成22亦包括偏壓構件8丨，其 與機架50之突出部分83接觸。為引發流體喷霧18，觸發器 56可沿方向82壓下，進而驅動觸發總成22繞枢轴78沿方向 84旋轉。當觸發總成22旋轉時，偏壓構件8丨與突出部分83 之間的接觸引發偏壓構件8 1彎曲，進而對旋轉提供阻力。 此外’觸發總成22之旋轉引發致動桿8〇之末端之接觸面％ 沿方向88移位。因為接觸面86與喷霧嘴2〇相鄰安置，故接 觸面86沿方向88之移動驅動喷霧嘴20朝向喷霧罐丨6之頸部 38 ’進而引發流體喷霧18。 在本6又置中’觸發總成22經設置在流體嘴霧18引發時 大體上同時啟動電暈充電電極24。特定言之，觸發器％包 括與靜電啟動開關46相鄰安置之底部部分9〇。當觸發写％ 沿方向82壓下時，觸發器56之底部部分9〇接觸彈簧負載之 突出部分92，並沿方向94驅動突出部分92，進而閉合開關。 如前文所論述，閉合開關46在電池30與高壓電源供應器28 之間建立電氣連接，進而啓動電暈充電電極24。因此，壓 下觸發器56將自喷霧裝置12之機架增之開心產生經靜 電充電之流體液滴喷霧。應瞭解，替代性實施例可包括與 觸發總成22之其他區域（例如，致動桿8〇，樞軸υ等等）相 鄰安置的開關4 6，以使得壓下觸發器5 6驅動開關4 6至閉合 位置。在進-步實施例中，„46可獨立於觸發器％而操 作’以使得操作員不用啟動靜電充電系統即可引發流 霧18。 如圖示，導管（conduit) 96在高壓電源供應器Μ與電 201143904 暈充電電極24之間延伸。導管96圍繞供電至電極24之電導 體而配置。應瞭解，攜帶高壓訊號之電導體可干擾周圍之 電子裝置及/或在鄰近之導體或電路内感應電荷。因此，導 笞96經设置以屏蔽通過電暈充電電極供電導體之高壓訊 號，而保護周圍之裝置、導體及/或電路。本實施例亦包括 諸如圖示之發光二極體（light emitting di〇de; LED) 98之指 示器，其在視覺上描述靜電充電系統之操作狀態。如下文 所詳細論述’發光二極體（light emitting diode; LED) 98係 電氣耦接至電池30，且經設置以在電暈充電電極24啟動後 即照明。因此，操作員可輕易決定流體喷霧丨8是否正由喷 霧裝置12進行靜電充電。 第4圖為如第3圖所示之喷霧裝置12之側視圖，其中旋 轉觸發總成22以自獨立喷霧罐16引發流體喷霧18。如圖 示’觸發器56沿方向82之移位引發了觸發總成22繞樞軸78 沿方向84旋轉，進而引發偏壓構件81彎曲。此外，致動桿 80之接觸面86與喷霧嘴20之間的接觸自如第3圖所示之位 置沿方向88驅動喷嘴20，進而引發流體喷霧丨8。如前文所 s叙述’特定地設置開口 5 4之尺寸與形狀以調節流體喷霧 1 8，以使得大體上所有流體液滴通過開口 54。 此外’觸發器56沿方向82之移位，沿方向94驅動開關 46之突出部分92 ’進而閉合開關46且啟動電暈充電電極 24。如圖示，電暈充電電極24係安置於距喷霧罐16之頸部 38距離1〇〇處。在本實施例中，距離ι〇〇大約為〇 5对。然而 應瞭解，替代性實施例可更靠近或遠離頸部38而安置電極 24。舉例而言，在進一步實施例中，距離} 〇〇可大於或小於 15 201143904 大約0.W、0.2吋、0.3吋、〇 4吋、〇 5吋、〇 6吋、〇 7吋、 〇·8忖、〇.9吋、1,0时。如前文所論述，喷霧罐16之頸部38 係電氣輕接至接地32。因此，當啟動電暈充電電極24時， 在電極24與頸部38之間將建立大的電位差或電壓（例如， 10.5 kV)進而產生負電荷離子流26。當流體喷霧18通過 離子流26時，流體液滴被靜電充電。由於電極24與頸部38 之間的大電位差（例如，1〇.5kv)及短的間隔距離ι〇〇 (例 如，0.5吋），可建立大的電位梯度。應瞭解，與使用較大 間隔距離及/或並未將喷霧罐16之頸部38接地至接地Μ的 實施例相比，該大電位梯度可用來更有效率地給予電荷至 流體液滴上。作為增加電荷之結果，可增強流體喷霧i ^之 轉移效率，進而提高目標物件丨4之流體覆蓋率。 在本實施例中，電暈充電電極24包括尖點，尖點經設 置以集t電子流以引發離子流26之形成。應瞭解，該點之 尺寸及/或形狀可經特定設置以建立所需之離子流26之性 質。儘管本電暈充電電極24由黃銅製成，但應瞭解，在替 代性實施例中可使用其他適當之材料。此外，因為電暈充 電電極24不在流體液滴之流徑中，故電極24可大體上保持 無流體堆積，進而能夠施加大體上連續之電荷至流體喷霧 18上。儘$在第4圖中離子流26圖示為虛線，但應瞭解，在 實際實施中離子流26可能為不可見，及/或可能產生不可見 的現象。 如刖文所論述，喷霧裝置12包括導電襯墊48，其位於 把手部分59中且經設置以在噴霧裝置12操作期間接觸操作 員的手舉例而吕，^操作員抓住把手59且壓下觸發器56 16 201143904 時，操作員的手掌可接觸襯墊48。因為導電襯墊48係電氣 連接至接地32，故當操作員抓住喷霧裝置12時，操作員之 電位將大體上等於接地電位。此設置大體上減少或消除在 操作員與喷霧裝置12之組件之間建立電位差之可能性。 為終止流體喷霧18並停用電暈充電電極24，操作員可 釋放觸發器56。偏壓構件81與突出部分83之間的接觸將隨 後促使觸發總成22沿方向1 〇2旋轉，進而沿方向i 04驅動觸 發器56且沿方向1 〇6驅動致動桿80。當致動桿8〇沿方向i % 移位時’接觸面86將自喷霧嘴2〇移除，進而脫離流體喷霧 18 °此外，觸發器56沿方向1〇4之移位將移除觸發器56之底 部部分90與突出部分92之間的接觸。結果，開關46將轉調 至斷路位置，進而停用靜電充電系統。 第5圖為喷霧裝置12沿第2圖之線段5-5的剖視圖，該剖 視圖圖示喷霧裝置12與獨立喷霧罐16之間的電氣接觸。如 前文所論述，獨立喷霧罐16之頸部38及本體36兩者均電氣 耦接至接地32 »特定言之，電導體40在喷霧罐16之本體36 及接地32之間延伸，且電導體42在頸部38與接地32之間延 伸。如圖示，諸如圖示之襯片108之第一導電元件接觸喷霧 罐16之頸部38,且諸如圖示之襯片1丨〇之第二導電元件接觸 本體36。在本實施例中，導電襯片108及導電襯片no具撓 性且經偏壓朝向喷霧罐16。因此，當獨立喷霧罐16插入至 喷霧裝置12之機架50中時，第一襯片接觸頸部38且第二 襯片110接觸本體36，進而在喷霧罐16與導體40及導體42 之間提供電氣連接。 在本實施例中，第一導電襯片108及第二導電襯片ι1〇 17 201143904 由結件（fastener) 114固定（secure)至機架5〇中之柱ιΐ2 上。結果，第一襯片108與第二襯片11〇電氣接觸。因此， 單一導體42可電氣耦接襯片1〇8與襯片11〇至接地。與對 各襯片108及襯片110使用各別導體之實施例相較，此設置 可由更低廉的價格製造。 如前文所論述，與將獨立喷霧罐16之頸部38耦接至喷 霧裝置12之機殼接地之實施例相比，電氣耦接頸部“至接 地32可在電暈充電電極24與頸部38之間建立較大電位差或 電壓。因此’可將更尚之電荷施加於流體液滴，進而增強 對目標物件14之轉移效率《此外，因為本體36接地，故藉 由流體液滴接觸本體36而感應之電荷將轉移至接地32並消 散。結果，喷霧罐16之電位可保持大體上等於接地32之電 位，進而大體上減少或消除在喷霧罐16之本體36與具有接 地電位之物件之間建立電壓之可能性。 如剛文所_述，除非喷霧罐16存在於喷霧裝置12内且 電導體42及電導體44與噴霧罐16之頸部38接觸，高壓電源 供應器28才啟動。此設置大體上減少或消除了在插入或移 除獨立喷霧罐關間與帶電線路偶然接觸之可能性。為促 使導體44與頸部38之間接觸，喷霧裝置12包括諸如圖示之 導電襯片11 6之第二導電元件，其相對襯片1〇8及襯片ιι〇安 置於獨立喷霧罐16之對側上。與襯片108及襯片11〇相似， 第一導電襯片116具撓性且經偏壓以朝向喷霧罐16。因此， 當獨立喷霧罐16插人至喷霧裝置12之機架5()中肖，第三概 片116接觸頸部38,進而在喷霧罐16與電導體44之間提供電 氣連接。在本實施例中，第三導電襯片116由結件12〇固定 201143904 至機架50中之柱118上。在此設置中，當噴霧罐⑽當地插 入至機架50中時，喷霧罐16之頸部38將接觸襯片及襯片 116進而在導體42與導體44之間建立電氣連接，並促進靜 電充電系統之操作。 第6圖為如第3圖所示之喷霧裝置12的透視圖，其中喷 霧罐外殼52自喷霧裝置機架5〇分離。如圖示，機架％包括 ..’I»又置以承接獨立喷霧罐16及喷霧罐外殼52之容器在 本實施例中，容器120包括經設置以承接外殼52之突出部分 124的開口 122。在此設置中，藉由將突出部分丨24對準開口 122且沿向上方向126移位外殼52，外殼52可插入至容器12〇 中。儘管圖示了 一個開口 122，本實施例包括了在容器之對 側上的第二開口。此外，噴霧罐外殼52包括了在外殼52對 側上的第二突出部分丨24。儘管在本實施例中使用了兩個突 出部分124及兩個開口 122，應瞭解，替代性實施例可包括 更多或更少之突出部分124及開口 122。舉例而言，一些實 施例可包括1個、2個' 3個、4個、5個、6個、7個、8個或 更多之突出部分124及開口 122。應瞭解，在此類設置中， 突出部分124與開口 122將為徑向對準（radiaUy aligned)以 促使外殼52插入至容器120中。 隨著喷霧罐16配置於外殼52内，在突出部分124通過該 開口 122之前，喷霧罐16之頂面74將接觸扣環76。結果，喷 霧罐16將在外殼插入過程期間壓縮彈簧66，進而沿向上方 向126上引發對運動的阻力。因此’操作員將沿向上方向ι26 施加力以克服彈簧偏壓。一旦外殼52被插入，則外殼52可 沿圓周方向128旋轉以將外殼52固定至機架50上。在本實施 19 201143904 例中，機架50包括經設置以承接突出部分124的凹槽i3〇<> 外殼52沿方向128之旋轉將突出部分ι24移動穿過凹槽 130,直至突出部分ι24接觸擋塊132為止。接著，操作員可 釋放向上力，以使得彈簧66沿向下方向134驅動外殼52，直 至突出部分接觸容器12〇之下邊緣136為止。應瞭解，下邊 緣136阻斷外殼52向下移動。 在圖示之實施例中，凹槽130包括經設置以阻斷外殼52 圓周方向140旋轉之巴肩138。以此方式，凹槽13〇阻斷外 殼沿各圓周方向128及圓周方向14〇之旋轉，並阻斷外殼52 沿向下方向134之移位。在替代性實施例中，下邊緣136可 提升至凸肩138之位準以使得突出部分124與下邊緣136之 間的摩擦阻斷外殼52沿方向140之旋轉。為了自機架5〇移除 外殼52，操作員可沿向上方向126施加對抗彈簧偏壓之力。 向上力引發突出部分124沿向上方向126移位至與凸肩138 不相鄰的位置。結果，外殼52可沿圓周方向14〇旋轉直至突 出部分124與開口 122對準為止。操作員隨後可自機架5〇移 除外殼52。此設置可促進喷霧罐16之快速插入及移除。 第7圖為喷霧裝置12之示例性電路圖。如圖示，指示燈 電路142係電氣耦接至開關46並電氣耦接至電池3〇之正極 端。扣示燈電路42經設置以指示靜電充電系統之操作，以 及若電池電壓下降低於所需之位準，則終止充電系統之操 作在本實施例中，私示燈電路142包括LED 98、電阻器144 及齊納二極體（Zenerdiode) 146。在此設置中，當靜電充電 系統操作時，LED 98將照明。特定言之，當獨立喷霧罐“ 之頸部38安置於導體42與導體44之間’且開關46處於閉合 20 201143904 位置時’電池30之負極端與之間建立電氣 路徑。LED 98之第二侧經由電阻器144及齊納二極體⑷而 電氣連接至電池30之正極端。應瞭解，電阻器144用來將進 入LED 98之電壓減少至適於LED操作的位準。作為此設置 ，結果’ LED 98將在靜電充電系統操作期間照明，進而向 操作員提供指示：正充電流體喷霧18。 若電池電壓下降低於所需之位帛，則#納二極體146 用來阻斷至高壓電源供應器職咖⑽之電流。應瞭解， 二極體經設置以阻斷一個方向上之電流。然而，若所供應 之電壓大於特定位準，則齊納二極體促進在阻斷方向上之 電流。因此，在本實施例中，齊納二極體146經設置以當電 池電壓大於建立值時，促使電流進ALED 98及高壓電源供 應器2 8。舉例而s，在一些實施例中，電池3 〇可為市售之9 V電池。在此設置中，高壓電源供應器28將經設置以提高9¥ 輸入至適於靜電充電流體喷霧18之位準（例如，1〇 5kv)e 因此，齊納二極體146可經設置以當電池電壓下降至低於適 於適當地充電流體喷霧丨8之位準時，終止靜電充電系統操 作。舉例而έ，齊納二極體146可經設置以當電池電壓下降 至低於8.5伏特、8伏特、7.5伏特、7伏特、6.5伏特、6伏特 或更低時’阻斷至高壓電源供應器28及Led 98之電流。應 瞭解’使用具有其他電壓之電池的實施例可利用具有不同 截止電壓之齊納二極體146。作為此設置之結果’ LED 98 之照明指示操作員：靜電充電系統在所需之電壓範圍内啟 動及工作。 如前文所論述’高壓電源供應器28經設置以藉由電池 21 201143904 30來轉變電壓輸出至適於電暈充電電極24操作之電壓。在 本實施例中，高壓電源供應器28包括反相器148、變壓器150 及電壓倍壓器152。反相器148經設置以藉由變壓器15〇將電 池30之直流電（direct current; DC)轉變為適用之交流電 (alternating current; AC)。在本實施例中，反相器148包括 電晶體及電容器以自輸入DC訊號產生模擬AC訊號。然而， 應瞭解’在替代性實施例中可使用其他反相器設置。AC訊 號隨後進入變壓器150’在此處電壓倍增。應瞭解，變壓器 150輸出之電壓可近似等於輸入電壓乘以次級繞組與初級 繞組之比。 如圖示，變壓器150係電氣耦接至亦可稱為柯克勞夫_ 沃耳吞（Cockcroft-Walton)發電機之電壓倍壓器152。應瞭 解’電壓倍壓器152之各級包括兩個電容器及兩個二極體。 因此，本實施例使用三級電壓倍壓器152。應進一步瞭解， 電壓倍壓器152之電壓輸出近似等於輸入電壓乘以兩倍級 數目。因此，本電壓倍壓器152經設置以輸出近似等於輸入 電壓六倍之電壓。儘管本實施例利用三級電壓倍壓器丨5 2， 應瞭解’替代性倍壓器可使用更多或更少的級。舉例而言， 某些電壓倍壓器可包括1個、2個、3個、4個、5個、6個、7 個、8個或更多的級。藉由使用電壓倍壓器152以提高來自 變壓器150之電壓，相比於僅使用變壓器15〇以提高來自電 池30之電壓的實施例，可減小高壓電源供應器28之總尺寸 及重量。儘管本實施例利用柯克勞夫-沃耳吞電壓倍壓器 152 ’應瞭解’替代性實施例可使用其他電壓倍增電路。 如前文所論述，在一些實施例中，來自高壓電源供應 22 201143904 器28之電壓輸出可大約為10.5 kV。此電壓可適用於電晕充 電電極24。因為本實施例使用電暈充電電極24，故電極24 可安置於流體喷霧1 8之流徑外，進而大體上減少或消除在 電極24上之流體堆積’且確保流體液滴被充分地充電。此 外’因為喷霧罐16係電氣麵接至接地32，故在電暈充電電 極24與喷霧罐16之間可保持大的電氣梯度（例如，在小距 離上之大電壓差）’進而增加流體液滴上之靜電電荷且增強 流體喷霧18與目標物件14之間的轉移效率。另外，因為本 體36接地，故藉由流體液滴接觸喷霧罐16而感應之電荷將 轉移至接地32，並消散。結果，喷霧罐丨6之電位可保持大 體上等於接地32之電位，進而大體上減少或消除在喷霧罐 16之本體36與具有接地電位之物件之間建立電壓之可能 性。 儘管本文僅圖示及描述了本發明之某些特徵，在本發 明領域中具有通常知識者可進行許多修改及改變。因此， 在本發明之真實精神下’隨附之中請專利範圍意欲涵蓋所 有此類修改及改變。 【圖式簡單說明】 參閱隨附圖式閱讀以上詳細描述，可更佳理解本發明 之該等及其他特徵結構、態樣及優點，在隨附圖式中相同 疋件符號自始至終代表相同部件，其中： 第1圖為圖示根據本技術之一些實施例之示例性 塗佈系統的圖表； 第2圖為可根據本技術之一些實施例在第1圖之喷霧塗 佈系統中利用的示例性噴霧裝置的透視圖； 23 201143904 霧裝為根據本技術之一些實施例之如第2圖所示之噴 霧裝置的側視圖’其中側板已移除以暴露觸發總成丨 霧裝Γ:广根據本技術之—些實施例之如第3圖所示之喷 圖…將觸發總成旋轉以自獨立喷霧罐中 =5圖為根據本技術之—些實施例之噴霧裝置沿第2圖 ，·又的剖視圖，該剖視圖圖示喷霧裝置 之間的，霧罐 一些實施例之如第3圖所示之喷 霧罐外殼從喷霧裝置之本體分 第6圖為根據本技術之 霧裝置的透視圖，其中喷 離；以及 第7圖為根據本技術之一些實施例之喷霧裝置的示 性電路圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 .喷霧塗佈系統 12 ： 喷霧裝置 14 ·目標物件 16 ： 獨立喷霧罐 18 :流體噴霧 20 ： 喷霧嘴 22 :觸發總成 24 ： 電暈充電電極 26 :離子流 28 ： 高壓電源供應器 30 :電池 32 ： 接地 34 :電導體 36 ： 本體 38 :頸部 40 ： 電導體 42 :電導體 44 : 電導體 46 :開關 48 ： 導電襯塾 50 :機架 52 ： 外殼 24 201143904 54 ： 開口 56 ： 觸發器 58 ： 電源模組 59 ： 把手部分 60 ： 第一彈簧夾 62 ·· 第二彈簧夾 64 ： 電導體 66 · 彈簧 68 ： 底面 70 ： 底面 72 ： 方向 74 ： 頂面 75 ： 長度 76 ： 扣環 77 ： 長度 78 ： 枢軸 80 ： 致動桿 81 ·· 偏壓構件 82 ： 方向 83 ： 突出部分 84 ： 方向 86 ： 接觸面 88 ： 方向 90 ： 底部部分 92 ： 突出部分 94 ： 方向 96 ： 導管 98 ： 發光二極體 100 :距離 102 :方向 104 ’·方向 106 :方向 108 .概片 110 :襯片 112 •柱. 114 :結件 116 .概片 118 :柱： 120 :容器 122 :開口 124 :突出部分 126 :方向 128 :方向 130 :凹槽 132 :擋塊 134 :方向 136 :下邊緣 138 :凸肩 140 :方向 142 :指示燈電路 25 201143904 144 :電阻器 148 :反相器 152 :電壓倍壓器 146 :齊納二極體（Zener diode) 150 :變壓器 5-5 :線段 26

Claims (1)

1. 201143904 七、申請專利範圍： 1. 一種系統，其包含： 一喷霧裝置，其包含： 一機架，其具有經設置以承接一獨立喷霧罐之一 容器； 一觸發總成，其係配置在該機架内且經設置以有 選擇地接合來自該獨立噴霧罐之一嘴霧嘴的一流體噴霧； 一第一導電元件，其經設置以接觸該獨立喷霧罐； 一第一電導體，其在該第一導電元件與一接地之 間延伸，以使得當該獨立喷霧罐與該第一導電元件接觸 時，該獨立噴霧罐之一第一電位大體上等於該接地之一第 一電位；以及 電暈充電電極，其係與該獨立喷霧罐之該喷霧 嘴相鄰安置’I中該電暈充電電極經設置以朝向該獨立喷 霧罐喷射-離子流’以使得來自該喷霧嘴之該流體噴霧通 過該離子流而被靜電充電。 2·如明求項1所述之系統，其中該電暈充電電極係大 體上安置於該流體噴霧之—流徑外。 3. *請求項1所述之系 電暈充電電極 接至該觸發總成。 4 ·如請求項1所述之系統，其中該第一導電元件經設 27 201143904 置以接觸該獨立噴霧罐之—本體。 述之系統，其包含： 其經設置以接觸該獨 5 ·如請求項4所 立噴霧罐之一 一第一導電元件， 頸部；以及 伸 第二電導體’其在該第二 導電元件與該接地之間延 电斧篮、該第 .斯呀本項5所述之系統，其中該第—电 電導體或其—組合係電氣耦接至一目標物件 .㈣求項5所述之线，其包含：—第三導電元 a I第一導電元件經设置以接觸該獨立喷霧罐之該頭 部，其中若該獨立噴霧罐之該頸部並未接觸該第二導電元 件及該第三導電元件，則至該電暈充電電極之電流中斷。 8. 如請求項1所述之系統，其包含： 一導電襯墊，其係耦接至該機架且經設置以接觸一操 作員的手；以及 一第四電導體，其在該導電襯墊與該接地之間延伸。 9· 一種系統，其包含： 一喷霧裝置，其包含： 一機架，其具有經設置以承接一獨立喷霧罐之一 28 201143904 容器； 一觸發總成’其係配置在該機架内且經設置以有 選擇地接合來自該獨立喷霧罐之一噴霧嘴的一流體喷霧； 一第一導電元件，其經設置以接觸該獨立喷霧罐 之一本體； 一第一電導體，其在該第一導電元件與一接地之 間延伸，以使得當該獨立喷霧罐之該本體與該第一導電元 件接觸時，該獨立噴霧罐之該本體的一第一電位大體上等 於該接地之一第二電位； 一第二導電元件，其經設置以接觸該獨立喷霧罐 之一頸部； 一第二電導體，其在該第二導電元件與該接地之 間延伸，以使彳于當該獨立喷霧罐之該頸部與該第二導電元 件接觸時’該獨立噴霧罐之該頸部的__第三電位大體上等 於該接地之該第二電位；以及 一間接充電裝置，其經設置以靜電充電來自該喷 霧嘴之該流體喷霧。 築 θ求項9所述之系統’其中該接地包含：至一建 染工地、一水管、, 一雷名：* ^ —在土壤中之一導電樁或其一組合的 29 201143904 極，且其中該電暈充電電極經設置以朝向該獨立噴霧罐喷 射-離子流，以使得來自該嘴霧嘴之該流體喷霧通過該離 子流而被靜電充電。 12_如明求項9所述之系統，其中該喷霧裝置包含··一 H該電池具有㈣—高壓電源供應器電氣麵接至該間 接充電裝置之-正極端，及電氣粞接至該接地之—負極端。 13. 如呀求項9所述之系統，其包含：一第三導電元 件，該第三導電元件經設置以接觸該獨立噴霧罐之該頸 部，其中若該獨立噴霧罐之該頸部並未接觸該第二導電元 件及該第三導電元件，則至該間接充電裝置之電流中斷。 14. 如請求項9所述之系統，其包含： 一導電觀塾’其耦接至該機架且經設置以接觸一操作 員的手；以及 一第二電導體，其在該導電襯墊與該接地之間延伸。 15. —種系统，其包含： 一喷霧裝置，其包含： 一機架’其具有經設置以承接一獨立喷霧罐之一 容器； 一觸發總成，其係配置在該機架内且經設置以有 選擇地接合來自該獨立喷霧罐之一喷霧嘴的一流體喷霧； 201143904 一間接充電裝置，其經設置以靜電充電來自該喷 霧嘴之該流體喷霧； 一第一導電元件，其經設置以接觸該獨立喷霧罐 之一頸部； 一第二導電元件，其亦經設置以接觸該獨立喷霧 罐之該頸部’其中若該獨立喷霧罐之該頸部並未接觸該第 一導電元件及該第二導電元件，則至該間接充電裝置之電 流中斷；以及 一第一電導體，其在該第一導電元件或該第二導 電元件與一接地之間延伸，以使得當該獨立喷霧罐之該頸 部與該第一導電元件或該第二導電元件接觸時，該獨立喷 霧罐之該頬部的一第一電位大體上等於該接地之一第二電 位。 人：印求項15所述之系統，其中該間接充電裝置 3 電暈充電電極’該電暈充電雷核命# 該喷霧嘴相鄰安置且大體上在該::: =獨:喷㈣ 且其中該電暈充電電極經設置以朝向: = 離子流，以使得來自該噴霧嘴之該流體喷 而被靜電充電。 過該離子 氣耦接 所述之系統’其中該第-電_電 18.如請求項15所述之系統，其包含： 201143904 一第三導電元件.，其經設置以接觸該獨立喷霧罐之一 本體；以及 一第二電導體，其在該第三導電元件與該接地之間延 伸，以使得當該獨立喷霧罐之該本體與該第三導電元件接 觸時，該獨立喷霧罐之該本體的一第三電位大體上等於該 接地之該第二電位。 19_如凊求項15所述之系統，其中該喷霧裝置包含： 經設置以有選擇地啟動該間接充電裝置之一電氣開關，且 其中該開關經安置以使得當該觸發總成經安置以接合來自 該喷霧嘴之該流體喷霧時，該觸發總成閉合該開關。 2 0 ·如請求項1 5所述之系統，其中該喷霧裝置包含： 一可移除外殼’該外殼具有經設置以與該機架之該容器界 面連接（interface with )之一開口部分，且其中該可移除 外殼經設置以當該可移除外殼搞接至該機架時，封閉該獨 立噴霧罐且朝向該容器偏壓該獨立喷霧罐。 32