JPH0230302B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、静電噴霧装置、特に作物を育成する
ための噴霧作業に使用される誘導帯電式の静電噴
霧装置に関する。

［従来の技術］ 静電噴霧は、人為的に制御し得る操作条件で、
噴霧塗装のような工業的適用において使用するの
に好適であることが知られている。操作条件は、
さらにより大きく変化し得るが、育成植物の表面
は、効果的に接地電位に維持されており、そうで
なければ地面に落ちたりなくなつてしまつたりす
る噴霧体は該表面に付着し易いため、静電噴霧の
適用性は農業的な使用にも又興味深いものであ
る。さらには、葉の裏面への噴霧の付着をおこり
易くするための殺虫剤への適用にも有利である。

必要とされる噴霧装置の形態は一部は作物の性
質と成長習性に依存し、一部は大気の条件に依存
する。噴霧液を濃縮形態で使用すれば、きわめて
小さい小滴の霧を作ることができるため経済的で
ある。しかしながらそのような噴霧装置により背
が高く厚く茂つた葉に噴霧体を浸透させるために
は、空気の流れが低く、かつ地面方向には速度を
もたないような条件下で使用せねばならない。そ
のような作物に対して、選ばれた方向にのみ小滴
に速度を与える加圧式噴霧装置を使用するのが有
利である。そうすることにより浸透は改善される
が一般に噴霧される面積はさらに限定されたもの
となる。噴霧体の発生プロセスは、さらに噴霧お
よび帯電の方法によつて分類される。噴霧化は、
加圧式噴霧装置の場合はノズルにおける噴射によ
つて、あるいは回転デイスクの端部における噴射
によつて機械的に行なわれたり、あるいは強電場
の存在のもとで電気的に行なわれる。“スプレー
ヘツド”という語は通常噴霧機構を示すのに用い
られる。従来の一般的方法においては帯電はコロ
ナ放電から分離される電荷の付加によつて行なわ
れていた。この場合帯電噴霧体は普通はコロナ電
極と同じ極性をもち、コロナ電極から跳ね返され
る。しかしながらコロナ帯電は、通常は放電電流
のうちの僅かしか使用されない点で不経済であ
る。これに代わる帯電方法は、大地か局所の誘導
電極のいずれかから間接的誘導を行うことによる
帯電である。この場合、必要とされる電位がコロ
ナ帯電の場合より低いという利点を有する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述の誘導による帯電方法を用
いた誘導帯電式の静電噴霧装置においては、局所
電極と液体表面の間の比較的小さな間隙に電場を
発生させることにより噴霧化直前に、液体表面に
電荷を生起させるので、電荷の分離が液体内で起
る。このため、帯電された噴霧体は局所電極に対
して反対の極性をもち、その結果発生する静電吸
引力が、帯電を妨害するに充分な表面の濡れ度を
生起せしめてしまうという問題点がある。

本発明の目的は、帯電の効率を高めると共に良
好な噴霧体を発生し得る誘導帯電式の静電噴霧装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、前記目的は、液体入口と噴霧
体出口とを有するスプレーヘツドと、前記液体入
口に連通されており、噴霧化されるべき液体を前
記液体入口を介して前記スプレーヘツドの中に供
給する液体供給手段と、 少なくとも一つの穴を有すると共に前記噴霧体
出口に対して空間において配置されている中空体
を含む電極ユニツトと、 前記スプレーヘツドの中の液体と前記中空体と
に電気的に接続されており、前記噴霧体出口から
の噴霧体を誘導帯電させるために前記スプレーヘ
ツドの中の前記液体と前記中空体との間に電位差
を与える電圧供給手段と、 前記中空体に連通されており、前記中空体の外
表面に付着する噴霧体を前記穴を介して前記中空
体の中へ引き込むために前記中空体の中を吸引す
る吸引手段とを有する静電噴霧装置によつて達成
される。

［作 用］ 本発明においては、液体供給手段により液体が
供給されたスプレーヘツドが、噴霧体出口から噴
霧体を発生し、電圧供給手段がスプレーヘツドの
中の液体と噴霧体出口に対して空間をおいて配置
されており電極ユニツトを構成する中空体との間
に電位差を与えるが故に誘導帯電により噴霧体を
帯電し得る。ここで、中空体は少なくとも一つの
穴を有しており、吸引手段が、中空体の外表面に
付着する噴霧体を該少なくとも一つの穴を介して
中空体の中へ引き込むが故に、中空体の外表面に
は液体が蓄積されることはなく、電極ユニツトは
安定した電気的状態に保たれ得、よつて帯電の効
率が維持され得る。

［実施例］ 本発明の静電噴霧装置の実施例とその操作方法
を添付図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明の実施例の要部構成を示す概
要図である。同図においてスプレーヘツド１０お
よび電極ユニツト１２は、電気的伝導性をもつ液
体を下方に噴霧するように配置されている。第１
図において部分的に切断されて示されたスプレー
ヘツド１０は上端が閉じておりかつ黄銅あるいは
類似物質からなる市販のノズル１８を担持するチ
ヤンバ１６を下端に有してなる絶縁物質からなる
ケーシング１４を有している。ノズル１８の先端
には、噴霧体出口を構成する１つの穴２０が約
80゜の頂角をもつ中空円錐の形状をなす噴霧体パ
ターンを描くように構成されている。

噴霧される液体は供給用連通手段としての管２
４を介して液体貯蔵槽２２からケーシング１４の
上端近くに配置された液体入口２６に供給され
る。ノズル１８の特性を望ましく操作するのに必
要とされる液圧は管２４に接続されたポンプ２８
によつて与えられる。このように液体供給手段
は、貯蔵槽２２、管２４、及びポンプ２８を備え
ている。

電気的入力リード３０は供給ユニツト３２の高
電圧端子とケーシング１４の壁にセツトされるブ
ツシユ端子３４とを接続している。供給ユニツト
３２は、高電圧端子に接地電位に対して正または
負の電圧を供給する。ケーシング１４内に突出し
ている端子３４の導電部分は液体入口２６から入
つてくる液体と接触する。このように電圧供給手
段は、供給ユニツト３２、リード３０、及び端子
３４を備えている。

電極ユニツト１２は、カラー４２から金属性の
支持脚３８，４０によつてケーシング１４に懸架
されており、中空体から構成されている電極３６
を有している。円形ループの形状をしている電極
３６はノズル１８の先端の穴２０に対して空間を
おいて、穴２０の高さあるいはその少し上または
下にある平面上でケーシング１４と共軸的に配置
されている。第１図で表わされている位置では電
極３６はノズル１８の穴２０の約10mm下にあり、
電極３６は直径約30mmの円形ループの形状をなし
ている。電極３６は電極上に付着した液体が、吸
引によつて電極３６の内部空間に通過し得るよう
にするための１つ以上の穴４４を具備している。
電極３６の表面での電気的強度を最小にするため
に、電極３６は直径約５mmの丸形断面をもつ管か
ら構成されている。電極３６の最低部の周あるい
はその近傍において、周上に密に配置された穴４
４は電極３６の壁を貫通している。穴４４の大き
さは重要ではないが、減圧下にある電極３６の内
部に穴４４を介して液体が引かれ得るに充分な程
大きく、かつ内部から穴４４を介して液体がすぐ
に落ちるのを防ぐに充分な程小さくされねばなら
ない。約0.5mmの直径をもつようにするのが適当
である。支持脚３８はその全長にわたつて電極３
６よりもノズル１８から大きく離れた位置にある
ように外方に曲げられた中実のロツドから構成さ
れている。支持脚４０は、類似の形であるが、吸
引用の通路を与うべく電極３６の壁に半田付され
た管からなつている。脚４０の上方開放端には、
吸引用連通手段としての管４６が接続されており
管４６内の液体は減圧手段としてのポンプ４８を
通して貯蔵槽２２に導かれる。ポンプ４８は大気
圧下数ミリバールの減圧を生ぜしめるものであ
り、流量制御弁を持ち管２４内の主たる入口流か
ら管４９に与えられる流れによつて作動する液体
噴霧ポンプから構成されている。このように吸引
手段は、ポンプ４８及び管４６から構成されてい
る。

カラー４２は脚３８，４０を担持するワイヤリ
ング５０を有しており、カラー４２は直接あるい
は静電噴霧装置が装着された運搬用機械のフレー
ムを介して電気的に接地されるべく配列されてい
る。軽い噴霧粒子のうちのいくらかはノズル１８
から上方に吹き上げられて、リング５０及びカラ
ー４２の下側表面に付着したりするため、カラー
４２の下側には、付着液をさえぎるために排水溝
を有する歯状端５２が具備されている。これがな
ければ、このような液体はケーシング１４に沿つ
てノズル１８まで落ちて電気的な漏洩を生じるで
あろう。

操作時に、ポンプ２８のみにスイツチを入れる
と、円錐状をなす非帯電噴霧体がノズル１８から
生起される。小滴の生成はスプレーヘツド１０内
への液体の供給圧力に依存し、他の操作条件には
殆んど依存しないのは加圧式噴霧装置の利点であ
る。このように供給ユニツト３２による高電圧の
電力供給が行なわれない場合でさえも静電噴霧装
置は使用し続けることができる。

供給ユニツト３２が、たとえば5kVで作動され
るとき、ノズル１８に到達する液体はその電位に
維持され、ノズル１８の外側には電極３６と噴霧
体出口２０の液体との間に5kVの電位差に対応す
る電場がすぐに生起される。噴霧の前段階にある
穴２０から広がる液体薄層を介して流れる電流の
流れにより、電荷が液体薄層の表面に誘導され、
その電荷は該当する小滴によつて運び去られる。
電極３６が接地電位にあるとき、荷電粒子は円錐
の頂角が増すようにもとの円錐通路から外側に湾
曲する力を受ける。噴霧粒子のうち僅かの部分は
充分湾曲されて電極３６上に付着され、電極上で
すぐに電極の輪郭までとがつた突出部を形成する
が、そこではコロナ放電が起るのに充分な程電場
が強い。そこで誘電効果はなくなるか、大きく減
少させられるかのいずれかの状態になろうとす
る。

しかしながら、吸引手段を操作することによ
り、すなわちポンプ４８が管４６内および脚４０
内および電極３６内の圧力を減じることにより、
電極３６の外表面に付着した液体の小滴は、穴４
４を介して引き込まれる。このようにして膜は常
に残存するが液体が蓄積されることはないよう
に、電極表面は保持されており、帯電プロセスの
効率が維持される。吸引された液体は貯蔵槽２２
に戻るので液体は消耗しない。前のパラグラフで
示したように、仮にポンプ４８内で主入口の圧力
によつて減圧が生起せしめられる場合、ポンプ２
８のスイツチが入るとすぐにポンプ４８の吸引動
作は自動的に効力を発する。

以下の理由により噴霧されなかつた液体は還流
されるのが望ましい。これは、まず含有されてい
る化学物質が通常、高価であるためである。また
静電噴霧装置からの液体の損失は、誤つた散布
（投薬）量比を示し、散布が不充分になるか又は
その損失に対応する補正量が不確実になる。植物
上に落下される液滴は１点に漠大な量の化学物質
を与えることになり植物に被害を与える。土壌上
あるいはオペレータの上に落ちた液滴は、どこか
に運ばれて他の穀物に被害を与える可能性があ
る。

以上の実施例ではノズル１８は、中空円錐の形
状をなす噴霧体を形成するために１つの丸い穴２
０をもつているか、穴２０は中実円錐の形状をな
す噴霧体を形成するように構成されていてもよ
い。他のある種の穀物に対しては円錐以外の噴霧
体形状が望ましい場合がある。適当な形のオリフ
イスをもつ市販のノズルを用いた最も簡単な代替
としては、ウエワジ形（端の尖つた形）あるいは
扇形の形状をなす噴霧体形状がある。第２図は、
本発明の他の実施例におけるこのような扇形の形
状をなす噴霧体を形成ノズル６０と、これに対応
する細長いループの形状をした中空体としての電
極６２を下方から示すものである。扇形ノズル６
０は中空の扇形又は中実の扇形の形状をなす噴霧
体を形成し、ループは、該扇形の噴霧体とほぼ類
似の扇形形状をなす電場が生起されるように形成
されている。即ち電極６２は扇形の形状をなす噴
霧体の中心軸に対して垂直な噴霧体の断面の輪郭
とほぼ同形であると共にこの中心軸を中心にして
この断面上に配置される細長いループの形状をし
ている。また電極６２は吸引するための穴４４を
具備しており、その構成及び配列は一般には第１
図の配列に似ている。

円形あるいは線形配列された噴霧体出口として
の複数個の穴をもつようにノズルを構成し、該複
数個の穴の夫々に対応する複数の電極を同一の基
台上に設けるようにノズル及び電極ユニツトを構
成してもよい。

液体の導電度は装置の設計において、二三の点
で考慮されねばならない。第１の点は、帯電プロ
セスを進行可能にするのに必要な導電度である。
最も簡単な図においてはノズル１８及び６０から
伸び電場にさらされる液体薄層あるいは液体糸
は、該液体薄層あるいは液体糸の形態が壊れると
きに形成される小滴における正味電荷量を維持す
るために、電圧供給手段に漏洩通路を与えねばな
らない。

電荷は液体を電場にさらす時間内に流れるはず
であるということを考慮することにより、液体の
適合性についての数値上の見積りはたてられる。
たとえば４バール程度の圧力下で、ノズル径に殆
ど依存しないで操作がなされるノズルに対して
は、初期噴射速度は毎秒約20メートルである。仮
に軸方向に10ミリメートルの距離でも噴射が破壊
されない場合は、液体は約0.5ミリ秒で電場の影
響から逃れるであろう。抵抗率×誘電率の積がこ
の値以下であるなら、効果的な帯電を得ることが
できる。水に対してこの積は約10ナノ秒に等し
く、よつて該積に関しては水に対して10⁴以上の
率で高抵抗の物質を調整することができる。

金属ノズルにおける条件は、ノズル表面に即座
に生起される液体薄層に供給される電場内で、帯
電を生ぜしめ得るには、液体糸の概念とは異なつ
ている。比較的低抵抗の液体に対しては、プラス
チツクあるいはセラミツクのような絶縁物質が、
ケーシング１４のみならず、ノズル１８に対して
も又有利に使用され得るであろう。従つて液体が
連続した導電路を与え、金属性の面があることに
よつて電場が歪むことは避けられるであろう。

さらに電極３６が絶縁物質から形成されること
も可能である。導電性膜で絶縁物質から形成され
た電極３６の表面に設けてもよいが、仮にこの導
電性膜が省略されても電極３６の表面は、噴霧が
始まるとすぐに噴霧体が付着して液体からなる導
電層が形成されるであろう。支持脚３８，４０に
よつて与えられる結合によつて、電極３６の濡れ
た面は接地電位に保たれる。このような配列によ
つて有利なのは電極３６が作り易く穴４４が封鎖
された場合、あるいは又スロツトのような吸引開
口の異なる形を与える場合にも電極３６を容易か
つ安価に取り換えることができる点である。従つ
て、このような実施例においては、電極の一端で
は支持脚３８が電極３６のリング５０に適合する
取り付けクリツプを担持しており、他端では管状
の支持脚４０と嵌合するように、さし込み管状連
結が電極３６壁の内に形成されている。

ノズルおよび電極構成物質について任意の変形
を考慮することにより通常噴霧に用いられる液体
の導電性が有利に使用され得る。しかしながら噴
霧システム中に残留する液体が一旦高電位に上げ
られているときはオペレータの安全のために、分
離されるか接地電位に戻さなければならないとい
う問題を残している。分離された液溜は、実質的
なキヤパシタンスを呈し、数kVの電位まで帯電
されると危険である。スプレーヘツド１０から管
２４を介しての漏洩電流が、許容され得る所定の
レベルに制限され得るならば、液溜は接地電位に
することが望ましい。管２４は、強くて可撓性の
電気絶縁物質から形成されるならば、液体を介し
ての漏洩が例えばkV当り10μAより小さくなるよ
うに小さな内径と十分な長さとを有するパイプを
含むことが好ましい。このような長さと内径の組
合せの選択は容易に算出され、好みの組合せはも
ちろんノズル１８で必要とされる圧力とポンプ２
８で使用される圧力に依存する。供給用連通手段
は、管２４の他に電気絶縁性材料からなる物体の
中を通過している所定の長さと内径のらせん状通
路を含んでいてもよい。所定の測定流量に対する
管２４に沿つた圧力低下は内径の寸法に対して極
めて敏感であり（内径の−５乗にほぼ比例する）、
管２４内の圧力低下を制御するためには、管２４
の長さの方が好ましい変数である。長い管２４は
コイル状にしたり、各端でＵ―部材によつて連続
的に結合されたまつすぐの管を積み重ねたりする
ことによりコンパクトにその長さを調整し得る。
1.5ml／Ｓの流量をもつノズル１８に対して、
110MΩの抵抗をもつ水を供給したときは、ノズ
ル圧の10％より小さな管２４に沿つた圧力低下が
見出される。この場合と同じ水及び管を用いて流
量4.8ml／Ｓをもつノズル６０に供給した場合に
は、ノズル圧の約40％の圧力低下が見出される。
このように一般に使用可能なポンプ２８の作動圧
に加えて管内の圧力低下によりがノズル圧力が制
限される。

この実験における水による漏洩電流は依然とし
て好ましくないことに、帯電された噴霧に運ばれ
る電流に大きく関連し、さらに市販の管ならば、
さらに長さに対する増加あるいは、内径に対する
わずかの減少が呈示される。より抵抗の高い液体
に対しては、好ましい供給管を規定するのに困難
はない。

第１図および第２図で説明されたノズルによつ
て生起される加圧噴霧の誘導帯電の値を立証する
実験が行われてきた。たとえば、風洞内の金属タ
ーゲツトへの付着を測定する実験により、２ｍ／
Ｓの空気速度に対して、ドリフト距離の最初の１
メートルにわたる帯電噴霧体の付着は、非帯電噴
霧体に対する付着の20倍の大きさであることがわ
かつた。平均の液滴サイズおよびサイズ分布を測
定すると、帯電状態と非帯電状態間には小さな変
化しか示されなかつた。このようにして本発明に
おける噴霧プロセスは、メカニカルな面が優勢で
あることが確認された。異なる位置で異なる実験
者が一貫した電荷測定を行なうにはかなりの困難
があり、（ノズル設計に依存する）質量比が0.5お
よび1.0mC／Kgの電荷はこれらの実験では5kVに
おける操作で代表されると考えられるが電荷の存
在への付着パターンの対応はより大きな意味をも
つと考えられる。

本発明による誘導電極から付着液を連続的に除
去するのに必要な値を確認する実験も又行なわれ
てきた。電極―ノズルギヤツプ間に、効率的であ
るが、比較的高くない電場強度を生起せしめる電
圧であるところの5kVの電圧により少なくとも50
％の質量比をもつ電荷の増加が観測される。この
ような本実施例による改善は、付着液からの電荷
損失を避けることによると考えられ、該電荷損失
を避けることができなければ、目に見えないコロ
ナ放電を生じてしまう。吸引操作がなされない
時、電圧が高くなると、呈される電荷は急速に不
安定になる。前述したように付着液表面で尖端が
形成されると、該尖端と電極３６との間でスパー
クが観測される。

以上説明してきた静電噴霧装置の操作は、ノズ
ルと接地電位にある液体供給手段との極性が反転
されても、原則的には同じである。事実、大地か
らの誘導による帯電には依存しないが、局所誘導
電極は、いかなる場合にも優位にあると考えられ
る。管２４を介して管２４を支持する部材から大
地に漏洩がおこるという問題は回避されるが、吸
引用の管４６を介して行われる電極３６からの漏
洩は考慮せねばならず、これは前述の管２４の材
料、寸法、構成等を限定するのと同様の方法で、
許容され得る程度に小さくすることができる。静
電噴霧装置およびその支持体の付近の高電圧の存
在は、安全性の問題を引き起こすが、これは日常
の予防作業によつて解決することができるのであ
るが、好ましい高電圧ノズルの実施例によつても
避けることができる。

第３図は、本発明の他の実施例を示すもので、
この場合は、接地電位以外の電位で用いられるよ
うに配列される電極ユニツト１１２が具備されて
いる。この適用においては、噴霧粒子が高電位の
電極を越えて、植物のような接地ターゲツトに向
う点で有利である。

第３図のスプレーヘツド１１０は、基本的には
第１実施例のスプレーヘツド１０を接地電極とし
て使用すべく電気的配列に調整を加えたものであ
る。ケーシング１１４は、所望ならば導電性物質
からなり、従つてその中の噴霧液は、第１実施例
で端子３４について上述したように、端子１３４
を介して接地され得る。供給用連通手段としての
管１２４は全く絶縁されていなくともよく、すべ
ての液体供給手段の構成要素は、貯蔵槽２２上の
接地記号によつて示されるように接地されてもよ
い。電力供給ユニツト３２からの高電圧は１３
８，１３９，１４０のようなサポートによつてノ
ズル１８と分離関係にあるように絶縁的に支持さ
れた電極１３６に供給される。２個、３個、４個
あるいはそれ以上のサポートを使用してもよい。
安全性に注意すればサポートの数は少ない方が、
電気的な漏洩を少なくするためにより良い。電極
１３６は、金属あるいは金属めつきされたプラス
チツクのような導電性物質から構成されるのが典
型的であるが、高電圧接続が噴霧液の付着する領
域まで伸長され、液体が導電性であれば、絶縁物
質からなる電極１３６を使用することができる。

サポート１３８，１４０は、はつきりした付加
機能を有している。１３９のようなサポートが使
用されるならば、これはただ支持機能を有してい
るのみである。サポート１３８はユニツト３２か
らの高電圧供給接続体１３０の通路を与える。サ
ポート１４０は中空であり電極１３６の吸引手段
に対し吸引接続を行なうものである。サポート１
３８，１４０は便宜的には電極と、これに嵌合さ
れるフレーム１５０とに管端で、電気的絶縁性と
機械的特性とを与えるべく、プラスチツク管から
構成されてもよい。接続体１３０と電極１３６の
継ぎ目は使用される管１３８内にあり図示されて
いない。フレーム１５０も又好ましくは絶縁性物
質から構成されてもよい。サポート１３８，１４
０はサポート１３８，１４０上の導電液薄膜を介
しての表面漏洩を減少すべくサポート１３８，１
４０から液体を除去するためのリブあるいは突起
が一体的又は付加的に設けられてもよい。

部材１４４は、ポンプ４８の吸引部に伸長する
管１４６に吸引接続を接続させるために中空であ
る。操作時には、吸引手段を通る液体流は連続的
な液体柱よりむしろ泡のような空気と液体との混
合物とされ、従つて連続的な液体柱よりも電気的
漏洩が少なく、より短い通路が使用可能となり易
い。従つて配列が簡単となる。剛性の物体の中を
通過する吸引用連通手段１４６としてプラスチツ
クモールドを用いて、らせん状あるいはコイル状
の通路を形成してもよい。

オペレータに軽い電気的シヨツクを与えるよう
な偶然の接触を避けるべく、電極サポート１３
８，１４０のまわりに軽量プラスチツク構造のガ
ード１５０が配置されてもよい。ガード１５０
は、噴霧体の電気的ふるまいと干渉する程、電極
１３６の近くにおいてはならない。ガード１５０
は、スプレーヘツド１１０を含む静電噴霧装置の
非接地部分を覆うように構成されているのがより
好ましい。

電極１３６は、上述した電極３６と同様に、外
部の液体が除去されるべく、管内に流入し得るよ
うに直径0.5mmの穴があけられてなる直径５mmの
管である。この配列は一般に効率的であるが、液
体の還流を改善する余地がある場合があり、また
小滴が外側で形成され吸引、帯電作用に悪影響を
及ぼす場合もある。

このような問題を改善するための本実施例に係
る電極ユニツトの他の形態としては、多孔性部材
でまわりを包まれた穴あき管と、電場がより弱い
領域で吸引が行なわれるように伸長された電極と
を有していてもよい。

第４図は、第２図の電極にこれらの付属品が加
えられた電極ユニツトを部分的に切断して示す概
略斜視図である。細長いループ電極はここでは穴
なし管すなわち、平行な枝のそれぞれに薄いシー
ト部材１６３をもつロツド１６２である。シート
部材１６３は穴２０からの噴霧体の放出方向に沿
つて伸張している。穴あき管１６４はより強くな
い電場領域にくるように第２図の２０のようなノ
ズルから離間すべくシート部材１６３上の穴２０
から遠い側に設けられている。多孔性部材１６５
によつて、吸引用の穴１６９を覆うように管１６
４は包まれている。（層１６５は部分的に除去さ
れて示されている。）多孔性部材１６５はプラス
チツクからなるクリツプ１６６か他の適当な手段
により支持されてもよい。便宜的には、多孔性部
材１６５は交換可能であり、たとえば異なる噴霧
液に対しては異なる孔隙率及び孔径を持つ多孔性
部材１６５と取り換えることができる。管１６４
は、第１図の４８のようなポンプに接続するため
に可撓管１６８が押されるような延長部１６７を
有している。穴１６９は、第１図および第２図の
穴４４のようなものに比べると比較的大きい。管
１６４の直径が10mmであるとき、好ましい穴１６
９の大きさは直径４mmである。液滴に覆われたと
き、穴１６９は、小さ過ぎると液体吸引に効果を
発揮しないことがあることがわかつた。これは一
つの穴１６９で液滴の表面張力が吸引に抗する一
方で、液滴に被覆されていない隣接する穴１６９
では表面張力による抵抗はなく空気の吸引が容易
に行なわれてしまうため、該一つの穴１６９での
吸引が行なわれなくなるためである。大きな穴に
してもこのような難点は解決されないが、好まし
い多孔性のものが使用されるなら多孔層は効果的
である。

同様のシート部材１６３、管１６４、多孔性部
材１６５および延長部１６７が他方の側に設けら
れている。管１６４の端は１７０で示されている
ように閉じられている。他の形態では、管１６４
は吸引用の管に連通した単一の伸長部１６７から
ループ状に伸びていてもよい。伸長部および管の
材料は電極について上記で説明したのと同じ方法
で選択されてもよい。

多孔性部材１６５の性質は、毛のようなものと
考えねばならず、ほぐれ易い物質は、電場の放電
体の役目をする“ウイスカ”を生じ易い。従つ
て、ほぐれ難いプラスチツクフオームスポンジお
よび不織布から多孔性部材１６５を構成すること
が好ましい。

ここで述べた配列は、たとえば円錐状の噴霧体
を行なうような他の形のノズルに適用されてもよ
い。シート部材１６３の表面は、オペレータが植
物木あるいは作物のまわりに直接噴霧するときと
くに手で使用するときは角度が変化してスプレー
から失われる望ましくない大きな液滴の数を減じ
るのを助ける。多孔性部材１６５で包まれた管の
代わりに一定の長さに多孔性物質から構成された
壁をもつ管を使用してもよい。１６３のようなシ
ート部材を用いない第１図，第２図，第３図に示
すような電極に対して、このような多孔性物質で
電極の壁を構成する技術を用いてもよい。

電圧供給手段による代表的操作条件が10分の数
マイクロアンペアで5kVから10kVであるとき、
オペレータがスプレーヘツド又は電極ユニツトに
触れた場合に受ける電気的衝撃は大きくなく、受
けて危険なレベルより１桁程度低い。１つのスプ
レーヘツドあたりの必要電力は約1Wである。こ
れは単一スプレーヘツドの携帯用の静電噴霧装置
に対しては乾電池駆動の発振器で対応できるし、
車に搭載するような複数のスプレーヘツドの装置
に対しては車上の電源に対するごく普通の要求に
なる。

単一スプレーヘツドに対するポンプ出力も又大
きくない。電極の約10KPa（2psi）の吸引に対し
て約400KPa（約60psi）の吸引が必要とされる。
携帯用の静電噴霧装置に係るポンプは用いられた
貯蔵槽を初動させるために間欠作動する手動ポン
プでもよく圧縮空気ボンベを使用するときは、静
電噴霧装置に接続する前にチヤージしておくとよ
い。この場合電極から吸引された液体を別の容器
に集める方が閉じられた貯蔵槽２２に連続的に還
流するよりも便利である。

電気的な配列形態および液体の供給形態につい
ては図面に示したように手持用あるいは運搬車用
に使用され得る１つの噴霧装置について述べた。
帯電電圧はノズルの一部あるいは導電液の流路の
ある点に印加されることは明らかである。従つて
トラクターから農地に噴霧するのに用いられる様
な複数の静電噴霧装置を組み合わせた装置はそれ
ぞれのスプレーヘツドに分離して電圧供給される
か、分岐点あるいはその前で１つの電気入力をも
つ一群のスプレーヘツドに分岐された液体供給手
段をもつかのいずれかである。

［発明の効果］ 本発明によれば、電極ユニツトを構成する中空
体は少なくとも一つの穴を有しており、吸引手段
が中空体の外表面に付着する噴霧体を中空体の中
へ引き込むが故に、中空体の外表面には液体が蓄
積されることなく電極ユニツトは安定した電気的
状態に保たれ得、よつて帯電の効率が維持され得
る。この結果、帯電の効率を高めると共に良好な
噴霧体を発生し得る誘導帯電式の静電噴霧装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の静電噴霧装置の
概要図、第２図は、第１図の静電噴霧装置のスプ
レーヘツドおよび電極ユニツトの変型例を下から
見た概要図、第３図は、本発明の他の実施例の概
要図、第４図は、本発明の他の実施例のスプレー
ヘツドおよび電極ユニツトの概要図である。 １０……スプレーヘツド、１２……電極ユニツ
ト、１４……ケーシング、１８……ノズル、２２
……貯蔵槽、２４……管、３２……供給ユニツ
ト、３６……電極、３８，４０……支持脚、４２
……カラー、４６……管、２８，４８……ポン
プ、１３６……電極、１３８，１３９，１４０…
…サポート、１５０……ガード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体入口と噴霧体出口とを有するスプレーヘ
   ツドと、前記液体入口に連通されており、噴霧化
   されるべき液体を前記液体入口を介して前記スプ
   レーヘツドの中に供給する液体供給手段と、少な
   くとも一つの穴が有すると共に前記噴霧体出口に
   対して空間をおいて配置されている中空体を含む
   電極ユニツトと、 前記スプレーヘツドの中の液体と前記中空体と
   に電気的に接続されており、前記噴霧体出口から
   の噴霧体を誘導帯電させるために前記スプレーヘ
   ツドの中の前記液体と前記中空体との間に電位差
   を与える電圧供給手段と、 前記中空体に連通されており、前記中空体の外
   表面に付着する噴霧体を前記穴を介して前記中空
   体の中へ引き込むために前記中空体の中を吸引す
   る吸引手段とを有することを特徴とする静電噴霧
   装置。 ２ 前記液体供給手段は、前記噴霧化されるべき
   液体を貯蔵する液体貯蔵槽と、 前記貯蔵槽を前記液体入口に連通する供給用連
   通手段と、 前記供給用連通手段の途中に配設されており、
   前記貯蔵槽から前記液体入口に液体を向かわせる
   ポンプとを有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。 ３ 前記電圧供給手段は、前記スプレーヘツドの
   中の前記液体に正の電圧又は負の電圧を供給する
   ように構成されており、 前記供給用連通手段は、前記供給用連通手段の
   中の液体及び前記供給用連通手段を介しての前記
   スプレーヘツドの中の前記液体からの漏洩電流を
   制限するように構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４ 前記供給用連通手段は所定の長さの電気絶縁
   性のパイプを含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第３項に記載の装置。 ５ 前記供給用連通手段は電気絶縁性材料からな
   る物体の中を通過している所定の長さのらせん状
   通路を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項に記載の装置。 ６ 前記貯蔵槽が接地されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項から第５項のいずれか一
   項に記載の装置。 ７ 前記電極ユニツトが接地されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項から第６項のいず
   れか一項に記載の装置。 ８ 前記電極ユニツトは前記スプレーヘツドを含
   む前記装置の非接地部分を覆うように構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記
   載の装置。 ９ 前記吸引手段は、前記中空体に連通されてい
   ると共に前記中空体から液体を搬送するように構
   成されている吸引用連通手段を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第８項のいずれ
   か一項に記載の装置。 １０ 前記電圧供給手段は、前記中空体に正の電
   圧又は負の電圧を供給するように構成されてお
   り、 前記吸引用連通手段は前記吸引用連通手段によ
   り搬送される前記液体及び前記吸引用連通手段を
   介しての前記中空体からの漏洩電流を制限するよ
   うに構成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第９項に記載の装置。 １１ 前記吸引用連通手段は所定の長さの電気絶
   縁性のパイプを含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１０項に記載の装置。 １２ 前記吸引用連通手段は電気絶縁性材料から
   なる物体の中を通過している所定の長さのらせん
   状通路を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １０項に記載の装置。 １３ 前記スプレーヘツドが接地されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１０項から第１２
   項のいずれか一項に記載の装置。 １４ 前記吸引手段は更に前記吸引用連通手段に
   より前記中空体に連通された減圧手段を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９項から第１３
   項のいずれか一項に記載の装置。 １５ 前記減圧手段は前記液体供給手段により作
   動される液体噴射ポンプからなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１４項に記載の装置。 １６ 前記吸引用連通手段により搬送される前記
   液体が前記液体供給手段に帰還されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１４項又は第１５項に記
   載の装置。 １７ 前記噴霧体出口は、中空円錐又は中実円錐
   の形状をなす噴霧体を形成するように構成されて
   おり、 前記中空体は、前記形状をなす噴霧体の中心軸
   に対して垂直な前記形状をなす噴霧体の断面の輪
   郭とほぼ同形であると共に前記中心軸を中心にし
   て前記断面上に配置される円形ループの形状をし
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第１６項のいずれか一項に記載の装置。 １８ 前記噴霧体出口は、中空の扇形又は中実の
   扇形の形状をなす噴霧体を形成するように構成さ
   れており、 前記中空体は、前記形状をなす噴霧体の中心軸
   に対して垂直な前記形状をなす噴霧体の断面の輪
   郭とほぼ同形であると共に前記中心軸を中心にし
   て前記断面上に配置される細長いループの形状を
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第１６項のいずれか一項に記載の装置。 １９ 前記中空体は、外表面に噴霧体を付着させ
   ると共に付着した噴霧体を孔を介して前記中空体
   の中へ引き込ませるように構成された多孔性部材
   を外側に有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項から第１８項のいずれか一項に記載の装
   置。 ２０ 前記電極ユニツトは更に、前記噴霧体出口
   からの前記噴霧体の放出方向に沿つて伸張したシ
   ート部材を含んでおり、 前記多孔性部材は前記噴霧体出口に対して前記
   電極ユニツトの遠くの側に配置されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載の装
   置。 ２１ 非導電性の液体を使用するために前記中空
   体の少なくとも一部が導電性物質からなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第２０項の
   いずれか一項に記載の装置。