JPH11501253A - 浸食性・導電性の液体用静電ノズル - Google Patents

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。

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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ， ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

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。