一种静电喷雾设备，它能按高达至少４ｃｃ／分的喷射速率对电阻率约为５×１０↑［６］欧姆·厘米及粘滞度约为１泊的液体进行喷雾，所述设备包含：有一出口的喷嘴装置；将要被喷射的液体强制地供送给所述喷嘴装置的装置；高压发生器；与高压发生器相连、 用于将电位加载给喷嘴装置出口处射出的液体的装置；位于喷嘴装置邻近的电极，它用以改变喷嘴装置出口附近的场强，该电极包括一种半绝缘材料；以及用于把上述电极电连接于所述高压发生器上去以便在电极上形成一个电位的装置，此电位与从喷嘴出口射出的液体有相同的极性和大小，从而使在喷嘴装置出口的邻近处的电位梯度减小。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到通过将高电压加给在喷嘴出口射出的液体上以形成电场从而对液体进行静电喷雾，所述电场能有效地使液体形成直径比喷嘴出口还小的细线并分裂从而形成喷雾。在我们先前的专利EP-A-441501和501725中公开过以这种方式进行静电喷雾的设备。虽然这种设备适于喷射具有可变电阻率和可变粘滞度的液体，有些液体较之其它一些液体更不适于用这种静电设备加以喷射，特别当要按高达4cc/分或更高的流速来对具有很窄的微滴大小分布且具有体积平均直径(VMD)为100微米或更小的微滴进行扩散喷射时更是如此，具有大约5×106欧姆·厘米电阻率和大约1泊的粘滞度的液体就是这种液体的代表，该液体就很少适合于能满足这样微滴大小及流速要求的喷雾。而这样大小的电阻率和粘滞度是标准的喷漆配方。控制喷射微滴体积平均直径的重要参数是作用于喷嘴出口射出的液体上的电位。所加电位越高，脱离喷嘴的细线的加速度就越大且形成的细线的直径越小。然而，对具有电阻率约为5×106欧姆·厘米的液体来说，当所加电位增加时，就会出现紊乱的喷雾现象，这很可能至少部分地归因于在喷嘴出口附近电场增强而发生的电晕放电。上述现象的特性可因喷嘴而异，但通常喷射变成很弱的扩散和杂散形式并且完全不能满足许多喷雾应用，特别是在基底上喷漆时更是如此。通过强行将液体供给喷嘴出口可以达到大约为4cc/分钟或更高的流速(与例如EP-A-120633中所公开的诸如重力供给或毛细管作用之类的被动供给相反)。有多种方式可以获得强行供给，例如在EP-A-441501中公开的使用所谓势垒包(carrierpack)的推进剂气体方式，或是在EP-A-482814中公开的用户加压方式。从EP-A-441501知道，为了让喷射聚焦，要在喷嘴出口附近提供电绝缘材料做的聚焦管套。从EP-A-501725也知道为了调整喷嘴出口邻近处的电位梯度，要提供由电绝缘材料做的环绕喷嘴的管套部件，以便喷射其电阻率低于1×106欧姆·厘米的液体。在上述两种情况中，喷雾过程中都在管套部件上产生电压。此电压与喷嘴出口处产生的电压有相同极性，该电压是由在喷雾操作期间聚积在管套上的电荷所形成的。从先前美国专利NO.4854506中已知提供了一种静电喷雾设备，其中，一个电极安装在喷嘴附近，并且在该电极上加载电位以便提高从喷嘴射出的液体与电极之间的电场强度。所述电极包括一由导电的或包封在半绝缘材料中的半导体材料做成的心板，上述半绝缘材料的体电阻率为5×1011至5×1013欧姆·厘米且绝缘强度大于15千伏/毫米，为的是允许在喷嘴与电极之间保持较高的电位。加载于电极上的电位可与加载给从喷嘴射出的液体上的电位有相同极性，其大小则是后者电位与喷射目标上的电位之间的中间值。在特定的实施例中，加给液体的电位为40千伏，并且，为了加强电场，所说的电极保持在大约25千伏的电位，要喷射的液体具有106至1011欧姆·厘米范围内的体电阻率。按照本专利技术，提供了一种静电喷雾设备，它能够按高达至少4cc/分的喷射速率对电阻率为5×106欧姆·厘米和粘滞度约为1泊的液体进行喷雾。所述设备包括带有出口的喷嘴装置；将要被喷射的液体强制地供给所述喷嘴装置的装置；高压发生器；连接到高压发生器上用于将电位加载于上述喷嘴装置出口处射出的液体的装置；位于喷嘴装置附近的电极，它用以减弱喷嘴装置出口附近的场强，上述电极包括一种半绝缘材料；以及用于把上述电极电连接于高压发生器上以便在该电极上形成一个电位的装置，所述电位有着与从喷嘴出口射出的液体相同的极性和大小，从而使在喷嘴装置出口邻近处的电位梯度减小下来。所谓“半绝缘材料”，我们指可看做是绝缘体而不是导体的材料，例如，该材料具有至少为1×107欧姆·厘米的电阻率，但足以导电，从而在一定时间间隔内在管套的前端基本上形成充足的控制电位，以便确保在喷嘴出口上聚积起足够液体之前在管套的前端建立充足的控制电位以维持线状喷雾，从而避免紊乱喷雾，所述紊乱喷雾是指例如在喷雾的起始阶段出现的液体喷溅，这在喷漆应用中是特别不希望出现的。同样，用半绝缘材料构成的电极可以减少由电极的缺陷或类似毛病而引起的电晕放电的危险。具有体电阻率约为1011至1012欧姆·厘米的材料特别适合于用作本专利技术在这方面所用的半绝缘材料。与US-A-4854506相反，电极的存在是为减弱喷嘴附近的电位梯度，而US-A-4854506则说明了利用电极去加强电场。液体的电阻率一般在5×105至5×107欧姆·厘米范围内，通常多数为2×106至1×107欧姆·厘米。加载于在喷嘴装置出口处射出的液体上的电位通常会超过25千伏，一般可高达40千伏，而最好是28至35千伏。加载于电极的电位最好大体上与加载于从喷嘴装置出口处射出的液体上的电位有同样大小，实践中，这可以通过使电极和液体电连接于一电压发生器的共用高压输出端上来实现。加载于液体的电压可通过与喷嘴装置的出口相邻的连接件来提供，或者可以通过与一盛装液体的储液筒相连接的连接件来提供。在储液筒包括诸如金属筒或金属阀之类的导电部件的情况下，电压可借助于这种导电部件加载给液体。在一适当的实施例中，储液筒包括一金属筒，借助于该金属筒从所述发生器中提供加载于液体和电极上的电压。具体地说，在所述电极是由半绝缘材料制成的情况下，喷嘴装置最好由比构成电极的材料绝缘度更高的材料制成，并且，喷嘴装置一般具有向喷嘴出口方向会聚的圆锥形状。喷嘴出口可以是通常为圆孔，液体从孔中以一单线状喷出，在这种情况下，电极通常具有圆环形形状，例如是由前述半绝缘材料构成的管套或套环。最佳的是，上述设备适合于手持使用，并且，将液体供给喷嘴装置出口的装置一般包括一用户可操作的启动件，这样，供给液体的速率就可由加于启动件的作用力来调整。最佳的是，上述结构还能使得通过供给装置的启动件的操作去启动电压发生器，最好用这样的方式启动电压发生器在有任何液体从喷嘴装置的出口装置中喷出之前就将电压加到该液体上，从而避免了液体从设备中以非受控方式喷出的危险，并且还能确保在喷雾开始前电极上可形成必要的控制电压。对于粘滞的液体来说，尤其是对适用于喷涂汽车车体板面上的喷漆配方来说，上述喷嘴装置出口的直径较好地是至少500微米(最好至少600微米)，以便在不需用户做过多工作的情况下获得所需的喷雾/流动速率并减少被悬浮在液体配方中的颗粒阻塞的可能性。业已发现，就确保具有很窄的微滴大小分布的微滴扩散喷射而言，电极相对于出口装置的位置特别地重要。所说的位置一般取决于电极上形成的电压的大小。本专利技术的一个最佳实施例中使用了一被环形电极包围着的单线式的喷嘴装置，而所说的电极则加载有大体上与液体相同大小的电压，在该实施例中，最好使电极按下列方式定位，即在喷嘴装置的前端与正相对的环形电极的前端之间延伸的假想线间的角度在140至195°的范围内，最好是在150至180°之间。最佳的是，本专利技术的设备装有包括电子开关装置的电路，该开关装置与发生器的高压输出相联以便控制所述设备的电流和/或电压的开关操作。上述电子开关装置通常包括一系列对辐射敏感的半导体接点，这些接点共同具有至少为1千伏的最大直流反向电压；接头装置，该装置用于将高压加载于接点，从而使上述接点只有在被所加载的电压正向偏置时才让电流沿一个方向本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：TJ诺基斯，ML格林，A杰弗里斯，MJ普伦达加斯特，
申请(专利权)人：普罗格特甘布尔公司，
类型：发明
国别省市：
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