特開 2023-44239 エレクトロスプレー用ノズル、及びエレクトロスプレー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023044239

(43)【公開日】2023-03-30

(54)【発明の名称】エレクトロスプレー用ノズル、及びエレクトロスプレー装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 5/025 20060101AFI20230323BHJP

   B05B 1/00 20060101ALI20230323BHJP

【ＦＩ】

B05B5/025 A

B05B1/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021152162

(22)【出願日】2021-09-17

(71)【出願人】

【識別番号】000117009

【氏名又は名称】旭サナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】村田 正美

【テーマコード（参考）】

4F033

4F034

【Ｆターム（参考）】

4F033AA01

4F033BA03

4F033DA01

4F033EA01

4F033NA01

4F034AA03

4F034BA04

4F034BB04

4F034BB12

4F034BB15

4F034BB16

4F034BB25

(57)【要約】

【課題】細かい粒径で多量の液体の噴霧を行う。
【解決手段】エレクトロスプレー用ノズルは、エレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧するエレクトロスプレー用のノズルであって、筒状に形成されその筒状の内周面に沿って液体を通過させ、筒状の先端部から液体を流出可能に構成されて、外部から供給された電源により筒状の先端部から流出した液体に過剰電荷を供給するための液滴形成部材を備え、液滴形成部材は、液滴形成部材の先端側に筒状の先端側から基端側へ向かって切り欠いて形成された複数の溝部を有し、先端部は、相互に隣接する溝部の間に形成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧するエレクトロスプレー用のノズルであって、
筒状に形成されその筒状の内周面に沿って液体を通過させ前記筒状の先端部から液体を流出可能に構成されて、外部から供給された電源により前記筒状の前記先端部から流出した液体に過剰電荷を供給するための液滴形成部材を備え、
前記液滴形成部材は、前記液滴形成部材の先端側に前記筒状の先端側から基端側へ向かって切り欠いて形成された複数の溝部を有し、
前記先端部は、相互に隣接する前記溝部の間に形成される、
エレクトロスプレー用ノズル。

【請求項2】

前記先端部の先端は、角を有さない連続した曲線形状に形成されている、
請求項１に記載のエレクトロスプレー用ノズル。

【請求項3】

前記先端部と前記溝部とは、角を有さない連続した曲線形状で接続されている、
請求項１又は２に記載のエレクトロスプレー用ノズル。

【請求項4】

筒状に形成されて前記液滴形成部材の内側に一部が収容された状態で前記液滴形成部材を支持可能な支持部材と、筒状に形成されて前記支持部材の先端側に配置され前記液滴形成部材との間に液体が通過可能な液体流路を形成する本体部と、を有し、前記液体流路を流れる液体に対して外部から供給された前記電源により液体を帯電させる電極部材を更に備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載のエレクトロスプレー用ノズル。

【請求項5】

前記電極部材は、前記支持部材と前記本体部とを繋ぐ連結部材を更に有し、
前記本体部は、前記本体部の先端側であって前記本体部の周方向に所定間隔をあけて前記本体部の軸方向に沿って延びて形成された複数の荷電電極部を有し、相互に隣接する前記荷電電極部の間に前記液体流路を通過した液体が通過可能な隙間が形成され、
前記連結部材は、前記隙間から流れた液体と接触する、
請求項４に記載のエレクトロスプレー用ノズル。

【請求項6】

前記液滴形成部材と前記支持部材及び前記本体部と前記連結部材とは、それぞれ軽圧入により取付けられる、
請求項５に記載のエレクトロスプレー用ノズル。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載のエレクトロスプレー用ノズルと、
前記ノズルに液体を供給する液体供給装置と、
前記ノズルに電源を供給する電源供給装置と、
を備えるエレクトロスプレー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、エレクトロスプレー用ノズル、及びエレクトロスプレー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、薬液や塗料などの塗布技術としてエレクトロスプレー法が注目されている。エレクトロスプレー法は、ノズルと対向電極との間に高電圧を印可することにより、ノズル先端部に液だまりとなった液体と対向電極との間に高電圧が印可され、当該液体を過剰な電荷を帯びた微細な液滴にして、対向電極に向けて噴霧させ、対向電極に引き寄せて塗布する技術である。

【0003】

エレクトロスプレー法において、ノズルから吐出された液体は、対向電極との間に高電圧が印可されると、ノズルの先端部においてテイラーコーンと呼ばれる円錐形状となる。そして、ノズルから吐出された液体は、このテイラーコーンの先端部から多数の微細な液滴つまり霧状に分裂して対向電極に噴霧される。

【0004】

ところで、液滴を１系統のテイラーコーンで生成する場合、使用する液体の物理的特性等にも依るが、安定して噴霧できる量には限りがある。このため、従来構成では、エレクトロスプレー法を様々な分野へ応用するにあたり、多量の微粒子を噴霧する点において改善の余地があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－１３１９６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、細かい粒径で多量の液体の噴霧を実現することができるエレクトロスプレー用ノズル、及びエレクトロスプレー装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態のエレクトロスプレー用ノズルは、エレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧するエレクトロスプレー用のノズルであって、筒状に形成されその筒状の内周面に沿って液体を通過させ前記筒状の先端部から液体を流出可能に構成されて、外部から供給された電源により前記筒状の前記先端部から流出した液体に過剰電荷を供給するための液滴形成部材を備え、前記液滴形成部材は、前記液滴形成部材の先端側に前記筒状の先端側から基端側へ向かって切り欠いて形成された複数の溝部を有し、前記先端部は、相互に隣接する前記溝部の間に形成される。

【0008】

実施形態のエレクトロスプレー装置は、上記エレクトロスプレー用ノズルと、前記ノズルに電源を供給する電源供給装置と、前記液体流路に液体を供給する液体供給装置と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態によるエレクトロスプレー装置の概略構成を模式的に示す図

【図2】一実施形態によるエレクトロスプレー用ノズルの構成の一例を模式的に示す断面図

【図3】一実施形態によるエレクトロスプレー用ノズルの構成の一例を模式的に示す斜視断面図

【図4】一実施形態によるエレクトロスプレー用ノズルの先端周辺の構成の一例をノズル先端側から見た図

【図5】一実施形態による液滴形成部材の構成の一例を模式的に示す斜視図

【図6】一実施形態による液滴形成部材の構成の一例を模式的に示す展開図

【図7】一実施形態によるエレクトロスプレー装置を用いた場合の液体の噴霧状況を示すもので、図２の矢印Ｘ７部分を拡大して示す図

【図8】一実施形態によるエレクトロスプレー装置を用いた場合の液体の噴霧パターンを示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態において実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0011】

図１に示すエレクトロスプレー装置１は、例えば薬液や塗料などの液体をエレクトロスプレー法によって噴霧し、これにより対向電極９０に液体を塗布することができる装置である。エレクトロスプレー装置１は、図１に示すように、液体供給装置１０、電源供給装置２０、制御装置３０、固定部材４０、及びエレクトロスプレー用ノズル５０を備えている。以下の説明では、エレクトロスプレー用ノズル５０を単にノズル５０と称する。なお、本実施形態では、図１における紙面の下側が液体の吐出方向側であってノズル５０の先端側となり、図１における紙面の上側が液体の吐出方向と反対側であってノズル５０の基端側となる。

【0012】

液体供給装置１０は、ノズル５０に対して薬液や塗料などの液体を供給するためのものである。液体供給装置１０は、例えば液体タンク１１及び液体供給ポンプ１２を有して構成できる。液体タンク１１は、薬液や塗料などの液体を貯留可能に構成されている。液体供給ポンプ１２は、液体タンク１１内の液体を所定の吐出圧でノズル５０に供給するためのものである。液体供給ポンプ１２の吸い込み口は、液体ホース１３を介して液体タンク１１に接続されている。液体供給ポンプ１２の吐出口は、液体ホース１３及び固定部材４０を介してノズル５０に接続されている。本実施形態の場合、液体ホース１３は、電気絶縁性を有する例えば合成樹脂製である。また、液体供給ポンプ１２は、例えばシリンジポンプで構成されており、ノズル５０に対する液体の供給量を高精度で制御することができる。なお、液体供給ポンプ１２は、シリンジポンプに限られない。

【0013】

電源供給装置２０は、ノズル５０と対向電極９０との間に、例えば数ｋＶ～十数ｋＶの高電圧を印加する機能を有する。電源供給装置２０は、昇圧回路や整流回路を有しており、エレクトロスプレー装置１の駆動に必要な電源、つまり液体を帯電させるために必要な直流の高電圧を供給する。電源供給装置２０の出力側は電源ケーブル２１等を介してノズル５０に接続されている。また、電源供給装置２０及び対向電極９０は、アース線２２を介して接地されている。

【0014】

制御装置３０は、図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有したマイクロコンピュータにより構成されている。制御装置３０は、図１に示すように、液体供給ポンプ１２及び電源供給装置２０に電気的に接続されており、液体供給ポンプ１２の吐出量及び電源供給装置２０の出力電圧を制御することができる。これにより、制御装置３０は、ノズル５０に供給する液体の量とその液体に印加する電圧とを自動又は半自動で制御することができる。

【0015】

なお、エレクトロスプレー装置１は、必ずしも制御装置３０を備えている必要はない。エレクトロスプレー装置１が制御装置３０を備えない場合、エレクトロスプレー装置１のユーザは、液体供給ポンプ１２と電源供給装置２０とを手動で調整することで、液体の供給量と印加電圧とを調整することができる。すなわち、液体供給ポンプ１２による液体の供給量の調整及び液体への印加電圧の調整は、ユーザが液体の噴霧状態等を確認しながら液体供給ポンプ１２や電源供給装置２０の制御パラメータを手作業で変更するなどして手動で行う構成とすることができる。

【0016】

固定部材４０は、ノズル５０が取付けられてノズル５０を支持するとともに、液体ホース１３とノズル５０とを接続するためのものである。固定部材４０は、例えば電気絶縁性を有する樹脂部材で構成されている。固定部材４０は、例えばノズル５０に着脱可能に構成されている。このようにして、ユーザは、例えばノズル５０内に液体の目詰まり等が発生し、メンテナンスが必要となった場合に処置を容易に行うことができる。

【0017】

ノズル５０は、液体供給装置１０から供給された液体を、エレクトロスプレーイオン化法によって噴霧する機能を有する。ノズル５０は、図２等に示すように、電極部材６０及び液滴形成部材７０を有している。電極部材６０は、導電性を有する部材、例えば金属部材によって構成されている。電極部材６０は、例えばアルミニウム、鉄、金、銀、チタン、ステンレス、クロムで構成することができるが、これらに限られない。そして、電極部材６０は、電源供給装置２０から供給された高電圧を、液滴形成部材７０へ供給する機能を有する。この場合、電極部材６０は、電源ケーブル２１等を介して電源供給装置２０に電気的に接続されている。

【0018】

電極部材６０は、図２等に示すように、例えば支持部材６１、連結部材６２、及び本体部６３を有して構成することができる。支持部材６１は、例えば筒状に形成されており、軸方向の両端部が開放して形成されている。そして、支持部材６１の先端側が液滴形成部材７０と接続されており、基端側が固定部材４０に取付けられている。連結部材６２は、図２及び図３に示すように、全体として略棒状に形成されており、基端側が支持部材６１の内側に収容され、先端側が支持部材６１の内側からノズル５０の先端側へ向かって突出して延びている。この場合、連結部材６２は、支持部材６１に例えば軽圧入によって取付けられており、支持部材６１に対してノズル５０の軸方向に沿って移動可能に構成されている。

【0019】

連結部材６２は、ベース部６２１及び棒状部６２２を有している。本実施形態では、ベース部６２１と棒状部６２２とは、一体的に構成されている。ベース部６２１は、連結部材６２の基端側に設けられている。ベース部６２１は、面状部６２１ａ及び円弧状部６２１ｂを有している。面状部６２１ａ及び円弧状部６２１ｂは、図３に示すように、ベース部６２１の周面に形成されている。面状部６２１ａは、ベース部６２１の先端側の周面の一部つまり径方向に対向する２箇所を平面状に加工して形成されている。円弧状部６２１ｂは、ベース部６２１の面状部６２１ａが形成された周面のうち面状部６２１ａ以外の部分であり、支持部材６１の内周面に沿って円弧状に形成されている。

【0020】

円弧状部６２１ｂが形成された部分のベース部６２１の外径は、支持部材６１の内径よりもやや大きい寸法に形成されている。この場合、円弧状部６２１ｂと支持部材６１の内周面とを接触させることによって連結部材６２が支持部材６１に保持される。連結部材６２が支持部材６１に保持された状態において、面状部６２１ａと支持部材６１の内周面との間には、液体が通過可能な空間が形成される。そして、液体ホース１３から支持部材６１内に供給された液体は、当該空間を通過してノズル５０の先端側へ流れる。

【0021】

棒状部６２２は、連結部材６２の先端側に設けられている。棒状部６２２は、図２等に示すように、例えばノズル５０の軸方向に沿って直線状に延びる円柱棒状に形成されている。棒状部６２２は、基端側の端部がベース部６２１の先端部に配置され、先端側の端部が支持部材６１の内側から突出して延びている。棒状部６２２の外径は、ベース部６２１の外径及び支持部材６１の内径よりも小さい寸法で形成されている。そして、棒状部６２２は、その先端が例えば球面状で形成されている。

【0022】

本体部６３は、例えば筒状に形成されており、軸方向の両端部が開放して形成されている。本体部６３は、ノズル５０の先端側へ軸方向に延びて形成されている。本体部６３は、連結部材６２この場合棒状部６２２に例えば軽圧入によって取付けられており、連結部材６２に対してノズル５０の軸方向に沿って移動可能に構成されている。すなわち、連結部材６２は、支持部材６１と本体部６３とを繋いでいる。そして、本体部６３は、支持部材６１の内側に一部が収容されて配置されている。支持部材６１、連結部材６２、及び本体部６３の軸方向の中心はそれぞれ一致している。

【0023】

本体部６３は、筒部６３１及び荷電電極部６３２を有している。筒部６３１は、図２及び図３に示すように、本体部６３の基端側に設けられている。筒部６３１は、例えば円筒形状に構成されている。筒部６３１の基端側は、筒部６３１の外周面と支持部材６１の内周面とが所定間隔をあけて離れた状態で、支持部材６１の内側に収容されている。また、筒部６３１の内径は、棒状部６２２の外径よりもやや小さい寸法で形成されている。そして、筒部６３１の内周面と棒状部６２２の外周面とを接触させることによって本体部６３が連結部材６２に保持される。このようにして、支持部材６１内を通過した液体は、筒部６３１の外周面に沿ってノズル５０の先端側へ流れる。

【0024】

荷電電極部６３２は、本体部６３の先端側であって筒部６３１から連続して設けられている。荷電電極部６３２は、図２から図５に示すように、本体部６３の周方向に所定間隔この場合等間隔をあけて複数、この場合４つ形成されている。複数の荷電電極部６３２は、同一形状に構成することができる。また、複数の荷電電極部６３２は、本体部６３の軸方向に沿って延びており、図２等に示すように、ノズル５０の先端側へ向かうほど電極部材６０の径方向の中心Ｏから離れるように傾斜して形成されている。そして、荷電電極部６３２の先端は、棒状部６２２つまり連結部材６２の先端よりもノズル５０の先端側に位置するように設けられている。

【0025】

荷電電極部６３２の先端部は、図２及び図３等に示すように、その幅方向の角が面取りされた湾曲面に形成されている。荷電電極部６３２の先端部は、湾曲面に限らず、先細るように概ね尖って形成されていても良い。本明細書中において、角とは、２辺が交わることで形成される点を意味し、曲線ではない尖った部分を示す。

【0026】

また、図４に示すように、相互に隣接する荷電電極部６３２同士の間には、隙間６３３が形成されている。すなわち、本実施形態では、隙間６３３は、４つ形成されている。隙間６３３は、図３に示すように、少なくとも棒状部６２２の先端と重なる位置に形成されている。

【0027】

液滴形成部材７０は、例えば筒状に形成されており、軸方向の両端部が開放して形成されている。液滴形成部材７０は、その筒状の内周面７０１に沿って液体を通過させ、液滴形成部材７０の先端部７１から液体を流出可能に構成されている。つまり、先端部７１は、ノズル５０の出口を構成している。

【0028】

液滴形成部材７０は、導電性を有する部材、例えば金属部材によって構成されている。液滴形成部材７０は、例えばアルミニウム、鉄、金、銀、チタン、ステンレス、クロムで構成することができるが、これらに限られない。液滴形成部材７０は、液体供給装置１０から供給されて筒状内を流れる液体に対して、電源供給装置２０から電極部材６０を介して供給された高電圧を液体に印加する機能を有する。この場合、液滴形成部材７０は、電極部材６０を介して間接的に電源供給装置２０に電気的に接続されている。よって、電極部材６０と液滴形成部材７０とは、電源供給装置２０から供給される電圧によって同電位となるように構成されている。

【0029】

図２に示すように、液滴形成部材７０の基端側は、支持部材６１に例えば軽圧入によって取付けられており、支持部材６１に対してノズル５０の軸方向に沿って移動可能に構成されている。すなわち、支持部材６１の外径は、液滴形成部材７０の内径よりもやや大きい寸法で形成されている。そして、支持部材６１の外周面と液滴形成部材７０の内周面７０１とを接触させることによって液滴形成部材７０が支持部材６１に保持される。

【0030】

本実施形態では、図２等に示すように、液滴形成部材７０の内周面７０１と本体部６３の外周面６３４との間に、液体流路８０が形成されている。液体流路８０は、液体ホース１３から支持部材６１内を介して供給される液体を、液滴形成部材７０の内周面７０１と本体部６３の外周面６３４との間の空間を通して液滴形成部材７０の先端部７１に導く経路である。すなわち、液体供給装置１０から供給されて支持部材６１内を通過した液体は、液体流路８０を流れて、先端部７１からノズル５０の外部に吐出される。

【0031】

本体部６３の先端側には、上述したように、相互に隣接する荷電電極部６３２同士の間に隙間６３３が形成されている。そして、この隙間６３３からは液体流路８０を流れる液体の一部が流出する。一方、隙間６３３は、荷電電極部６３２の内側に位置する棒状部６２２の先端と重なる位置に形成されているため、隙間６３３から流出した液体は棒状部６２２の先端に案内される。そして、棒状部６２２の先端部の液体の付着のしやすさ、つまり濡れ性によって、隙間６３３から流出した液体が液滴形成部材７０の中心付近から垂れ落ちることを抑制する。

【0032】

液滴形成部材７０は、溝部７２を有する。溝部７２は、図４から図６に示すように、液滴形成部材７０の先端側の周方向に沿って所定間隔この場合等間隔をあけて、その先端側から基端側へ向かって切り欠いて形成されている。溝部７２は、複数、この場合４つ形成されている。そして、相互に隣接する溝部７２同士の間には先端部７１が形成される。つまり、本実施形態では、先端部７１は、４つ形成されている。複数の先端部７１及び溝部７２は、それぞれ同一形状に構成することができる。

【0033】

複数の先端部７１は、図４に示すように、ノズル５０の周方向において、それぞれ対応する荷電電極部６３２と重なる位置に設けられている。また、複数の溝部７２は、ノズル５０の周方向において、それぞれ対応する隙間６３３と重なる位置に設けられている。この場合、先端部７１の幅寸法Ｗ１は、荷電電極部６３２の幅寸法Ｗ２よりも大きい寸法で構成されている。そして、溝部７２の幅寸法Ｇ１は、隙間６３３の幅寸法Ｇ２よりも小さい寸法で構成されている。

【0034】

また、溝部７２と先端部７１とは、図５及び図６に示すように、例えば角を有さない連続した曲線形状で接続されている。本明細書中において、曲線形状とは、曲率半径が一定のものに限らず、曲率半径が変化するものであっても良い。このように、液滴形成部材７０の先端側には、複数の溝部７２と先端部７１とが交互に形成されている。そして、先端部７１の幅寸法Ｗ１は、溝部７２の幅寸法Ｇ１よりも大きい寸法で構成することができる。この場合、先端部７１の幅寸法Ｗ１は、例えば２～３ｍｍ程度、溝部７２の幅寸法Ｇ１は、０．３～１ｍｍ程度に構成することができる。また、先端部７１及び溝部７２は、山部７１及び谷部７２と言い換えることができる。

【0035】

また、先端部７１の先端は、図６に示すように、例えば角を有さない連続した曲線形状に形成されている。そして、図７等に示すように、先端部７１は、ノズル５０の軸方向において、棒状部６２２よりもノズル５０の先端側であって、かつ、荷電電極部６３２の先端よりもノズル５０の基端側に位置している。すなわち、荷電電極部６３２は、ノズル５０の先端側から突出して設けられている。

【0036】

このようなエレクトロスプレー装置１の構成において、液体供給装置１０からノズル５０に供給された液体は、ノズル５０の液体流路８０を通過し、液滴形成部材７０の先端部７１の内周面７０１に到達する。当該液体は、先端部７１の内面との濡れ性により、先端部７１の内周面７０１から先端部７１の端面より先端側に液だまりとなって漏出する。この液だまりは、本体部６３の荷電電極部６３２を内部に包み込む形で生成される。そして、この液だまりは、先端部７１の内周面７０１、先端部７１の端面、及び荷電電極部６３２から過剰な電荷の供給を受けて、対向電極９０との間の強電界により液だまり表面には過剰電極が集中する。これにより、図７に示すような円錐形状のテイラーコーン９１が形成される。

【0037】

本実施形態では、先端部７１は、４つ設けられている。そのため、テイラーコーン９１は、先端部７１に対応して、独立して４つ形成される。すなわち、ノズル５０において、テイラーコーン９１は、単一ではなく複数、この場合４つに分割して形成される。更に、複数の先端部７１は、それぞれ同一形状でありかつ筒状に形成された液滴形成部材７０の各先端側の周方向に沿って均等に配置されているため、生成される各テイラーコーン９１は略均一な形状となる。

【0038】

そして、液体表面に集中する過剰な電荷が液体の表面張力を上回ると、複数のテイラーコーン９１の先端から微細な帯電液滴９２がそれぞれ放出される。これら微細な帯電液滴９２は、いわゆるクーロン爆発と液剤蒸発の促進により更に細分化されて微細な霧になる。この微細な霧は、自らが持つ電荷によって対向電極９０に引き寄せられ、図８に示すように、対向電極９０に吸着する。

【0039】

以上説明した実施形態によれば、ノズル５０は、エレクトロスプレーイオン化法により液体を噴霧するエレクトロスプレー用のノズルであって、液滴形成部材７０を備える。液滴形成部材７０は、筒状に形成されその筒状の内周面に沿って液体を通過させ、筒状の先端部７１から液体を流出可能に構成されて、外部から供給された電源により、筒状の先端部７１から流出した液体に過剰電荷を供給する。また、液滴形成部材７０は、複数の溝部７２を有する。複数の溝部７２は、液滴形成部材７０の先端側に筒状の先端側から基端側へ向かって切り欠いて形成されている。そして、先端部７１は、相互に隣接する溝部７２の間に形成される。

【0040】

ここで、テイラーコーンは噴霧する液体の量が増えると、粒径が荒くなる。そのため、ノズルに対して単一のテイラーコーンを生成して、粒径が細かい状態で噴霧量を増加させることは困難である。そこで、本実施形態では、液滴形成部材７０の先端側に複数の先端部７１を設けている。そのため、複数の先端部７１に液体を供給することで、各先端部７１にそれぞれテイラーコーン９１を生成することができる。このようにして、分割したテイラーコーン９１を生成することで各テイラーコーン９１が受けもつ噴霧量を抑えることができ、各テイラーコーン９１で噴霧される粒子の微粒化を図ることができる。これにより、ノズルに対して単一のテイラーコーンを生成して液体を噴霧する場合に比べて、細かい粒径でノズル５０全体として多量の液体を噴霧することができる。

【0041】

また、先端部７１の先端は、角を有さない連続した曲線形状に形成されている。ここで、例えば先端部７１の先端に直線部分が存在すると、テイラーコーン９１がその直線部分において不規則に発生するおそれがあり、安定した噴霧が乱れる可能性がある。そこで、先端部７１の先端を、角を有さない連続した曲線形状とすることで、先端部７１の最頂部付近で確実にテイラーコーン９１を生成することができる。これにより、所望の噴霧範囲に対して良好に液体を噴霧することができる。

【0042】

更に、先端部７１と溝部７２とは、角を有さない連続した曲線形状で接続されている。エレクトロスプレー法では、高電圧を印可することによって鋭角部に電界が集中してコロナ放電が発生しやすくなる。そのため、先端部７１と溝部７２との接続部分に角が存在すると、その角からコロナ放電が発生してしまうおそれがあり、先端部７１において安定してテイラーコーンを生成することが阻害される可能性がある。そこで、先端部７１と溝部７２との接続部分を曲線形状とすることで、先端部７１の最頂部付近で確実にテイラーコーンを生成することができる。これにより、所望の噴霧範囲に対して良好に液体を噴霧することができる。

【0043】

ノズル５０は、電極部材６０を更に備える。電極部材６０は、液体流路８０を流れる液体に対して外部から供給された電源により液体を帯電させる。電極部材６０は、支持部材６１及び本体部６３を有する。支持部材６１は、筒状に形成されて、液滴形成部材７０の内側に一部が収容された状態で、液滴形成部材７０を支持可能である。本体部６３は、筒状に形成されて、支持部材６１の先端側に配置され、液滴形成部材７０との間に液体が通過可能な液体流路８０を形成する。

【0044】

これによれば、電極部材６０と液滴形成部材７０との間に液体流路８０を形成し、当該液体流路８０を流れる液体に対して電源を供給、つまり電圧を印可することによって、液滴形成部材７０の先端部７１に供給される液体に対して円滑に過剰電荷を供給することができる。これにより、連続的に安定したテイラーコーンを生成し易くすることができる。

【0045】

また、電極部材６０は、連結部材６２を更に有する。連結部材６２は、支持部材６１と本体部６３とを繋ぐ。本体部６３は、複数の荷電電極部６３２を有する。複数の荷電電極部６３２は、本体部６３の先端側であって、本体部６３の周方向に所定間隔をあけて本体部６３の軸方向に沿って延びて形成されている。また、相互に隣接する荷電電極部６３２の間に、液体流路８０を通過した液体が通過可能な隙間６３３が形成される。そして、連結部材６２は、隙間６３３から流れた液体と接触する。

【0046】

これによれば、液体流路８０を流れて隙間６３３を通過した液体を連結部材６２に接触させることで、液体が液滴形成部材７０の内部から滴となって垂れ落ちるいわゆるボタ落ちが発生することを抑制することができる。これにより、液滴形成部材７０の先端部７１へ液体を円滑に導くことができる。よって、良好な噴霧を実現することができる。

【0047】

液滴形成部材７０と支持部材６１及び本体部６３と連結部材６２とは、それぞれ軽圧入により取付けられる。これによれば、液滴形成部材７０と支持部材６１及び本体部６３と連結部材６２とを、それぞれ軽圧入により取付けることで、各部材をノズル５０の軸方向に沿って移動可能に構成することができる。これにより、各部材のそれぞれの位置関係の微調整を容易に行うことができる。よって、液体の供給量や印可電圧等の諸条件に応じて、安定したテイラーコーンが生成しやすい位置に各部材の位置を変更することができる。したがって、良好な噴霧の実現することができる。

【0048】

以上説明した、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。

【符号の説明】

【0049】

１…エレクトロスプレー装置、１０…液体供給装置、２０…電源供給装置、５０…エレクトロスプレー用ノズル、６０…電極部材、６１…支持部材、６２…連結部材、６３…本体部、６３２…荷電電極部、６３３…隙間、７０…液滴形成部材、７１…先端部、７２…溝部、８０…液体流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】