[发明专利]静电雾化器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多种用途的静电雾化器，更具体地说，可用于其中虽然需要较大流速，但是非常重要的是液滴具有一致的大小(即，其直径位于所选择直径的范围之内)的烘干、涂覆和混合等领域。

背景技术

已知的最接近现有技术是本申请人的已公开专利申请PCT/GB2004/000458。该已公开专利申请公开了多孔雾化器的应用，其具有跨越在多孔阵列上的主充电电极。随着恒定的液体流动，这种静电雾化器产生尺寸明显不同的两组液滴。由于液滴形成的物理特性，每对较大尺寸液滴均被一个较小液滴分隔。例如，较小尺寸液滴的直径可以在20到80微米之间，而较大尺寸液滴的直径可以在150到350微米之间。由于这种在尺寸上的差异，导致与较大液滴相比，较小液滴具有更小的质量并具有更高的荷质比(specific electrical charge)。因为在许多应用中，希望获得一致大小的液滴，即，液滴在所选择直径的范围之内，所以需要能够对较小液滴与较大液滴进行分离的静电雾化器。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种静电流体雾化器，该静电流体雾化器包括：流体入口；一个或更多个孔，流体以雾化形式流出该孔，该雾化后的流体至少包括尺寸彼此相当的第一组液滴和尺寸彼此相当且小于所述第一组液滴尺寸的第二组液滴；流体通道，其对所述流体入口和所述孔进行连接；至少两个充电电极，其用于向经过所述流体通道的流体施加电荷；其中，所述静电雾化器包括位于所述孔的下游的液滴分离器，所述液滴分离器具有接地的或者被充电的分离器电极，该分离器电极对所述液滴施加电场力，所述电场力使较小的所述第二组液滴被偏转到所述雾化器的液滴收集器，而使较大的所述第一组液滴继续流出所述雾化器的液滴出口。

因为这样的设置允许静电流体雾化器只输出大小位于所选择范围之内的液滴，所以这样的设置是有优势的。

该液滴收集器可以包括吸收壁或多孔渗水壁。该壁可以是圆筒状的，并被设置为当这些液滴离开这些孔时围绕这些液滴。液滴连接器可以被连接到流体返回线路。当该液滴收集器包括围绕从孔中流出的液滴的圆筒壁时，该流体返回线路能够容易地避免与所述孔的路径交叉。

该流体返回线路将所收集的液滴返回到流体入口。这样的设置使该静电雾化器的效率最大化；不存在浪费或只有最小的浪费。

所述孔可以包括多个孔，所述多个孔靠近所述充电电极中跨越所述多个孔的一个充电电极的基本上平坦的平面。这样的设置能提供跨越多个孔上均匀分布的雾化的理想组合，并能提供第二组液滴的有效收集。

这些孔可以呈一定角度，以产生雾化液滴的汇聚流或分散流。在特定应用中，与平行直线孔相比，定向流的产生实现了所述液滴收集器的收集的改进。

优选的是，将这些孔设置于孔壁上，液滴收集器可以设置有在下游方向上从所述孔之间的孔壁凸出的多个部分。这使得在这些孔阵列的中央部分内实现改进的小液滴收集，同时维持从流体喷口的外围部分对于小液滴的优异收集。

液滴分离器的分离器电极与所述充电电极中的一个电连接。

附图说明

以下将参照附图描述本发明的优选实施方式，其中：

图1为根据本发明的静电流体雾化器的第一实施方式的立体图、部分剖视图，其中示意性地示出了该雾化器外部组件；

图2a和2b示出了图1的雾化器(或图3和图4的雾化器)的孔的另选几何形状；

图3示出了根据本发明的静电流体雾化器的第二实施方式的剖视图，其中再次示意性地示出了该雾化器外部组件；以及

图4示出了根据本发明的静电流体雾化器的第三实施方式，其中又一次示意性地示出了该雾化器外部组件。

具体实施方式

图1示出了具有流体入口2的静电雾化器l。流体通道3将流体入口3连接至设置在孔壁6中的多个孔100的阵列。由包括电极4和孔壁5的一对充电电极对流经该通道3的流体进行静电充电。在图中可以看出，连接高压源18以向充电电极4施加第一极性的电荷，并向壁6施加相反极性的电荷。电极4具有基本平坦的端部5，其跨越在多个孔100的阵列上。泵7将流体(其可以是任何类型的可充电流体)抽入到该流体入口。在抽入之前，由过滤器8过滤该流体。

当从孔6流出时，该流体被雾化，最初形成所谓“带状(ligament)”喷射9、10、11，其在此之后不久基本上分为尺寸不同的两组液滴，第一组包括诸如液滴12(相对较大液滴)的液滴，而第二组包括诸如液滴13(相对较小液滴)的液滴。与大液滴相比，小液滴都不可避免地具有较小的质量并具有更高的荷质比。