[發(fā)明專利]靜電霧化器，和通過使用其進行靜電霧化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280037226.8
• 申請日: 2012-06-22
• 公開（公告）號: CN103717312A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 竇文清;蒂博爾·泰賴拜希
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: B05B5/053
• 分類號: B05B5/053;B05B5/057
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李新紅

技術領域

本發(fā)明涉及靜電霧化器和使用靜電霧化器的方法。具體地，但不唯一地，其涉及具有用于給靜電噴霧供應電能的電源的靜電霧化器。

背景技術

靜電噴霧是一種通過將待霧化的物質置于適合的電場而使該物質分散的技術，該物質通常被分散作為來自液體的液滴的細小煙流。將電壓施加到鄰近待霧化的物質的電極(噴霧電極)和在噴霧電極鄰近的至少一個其他電極之間。在適合的條件下，在電場中的液體被打碎成基本單分散粒子的噴霧。當液體彎液面經歷這樣的電場時，彎液面扭曲為泰勒(Taylor)錐形，由該泰勒錐形發(fā)射液滴流。

在本領域中的靜電霧化的常規(guī)形式包括所謂的“點-到-面”靜電霧化，其中待霧化的靶目標被充電到液體的相反極性并且成為對電極或放電電極本身。這種構造，在US7，150，412中例示，其使得被霧化以作為靜電霧化的帶電液滴到達并覆蓋靶標的所有或大部分液體遵循在這兩個電極之間產生的電場的途徑。按照相同的原則，待霧化的靶標可以替代性地被接通地面或接地，如在US4,801,086和US3,735,925中公開。

備選地，構造可以包括三個以上的電極并且這些電極被布置使得在噴霧裝置本身內的兩個以上的電極之間產生電場。盡管由于在對電極的鄰近被霧化的液體存在一定程度的部分放電，但是大部分的帶電液滴將離開所述裝置，并且到達未預先確定的靶標，例如在US6,302,331中。

從靜電霧化器霧化的液滴的大小、電荷和流速部分由待霧化的物質的物理性質所確定，并且也由在霧化位置的電場強度所確定。當待霧化的物質，尤其是液體，具有適合的導電性、粘性和表面張力的物理性質時，對于在第一電極和第二電極之間存在的具體電場，可以獲得具有基本均一的電荷分布和大小的粒子的噴霧。具體的電場典型地通過在第一和第二電極之間施加的具體電壓獲得。

由于電場特別隨電極的幾何形狀等而變化，所以特定的電壓將取決于電極之間的間隔(即，在物質從噴霧裝置的發(fā)射點(其可以是噴霧電極)和第二電極(參比電極)的距離)。例如，當配制液體組合物以使其具有適合的物理性質時，特定的電壓可能需要改變，以補償噴霧電極和參比電極的幾何排列的變化，例如由于在加工誤差內的變化所導致的幾何排列的變化。

備選地，如果在待霧化的液體的加工誤差存在變化，如可能在液體的物理性質上出現批次與批次之間的差異，或在各種藥物原材料的物理性質上出現批次與批次之間的差異，則可能需要調節(jié)具體的電壓以獲得適合的噴霧。

因此需要能夠監(jiān)測任何靜電霧化器的狀態(tài)和性能，從而盡管在噴霧元件的幾何排列上存在變化，在待霧化的材料的配制和批次之間存在差異和在可能影響待霧化的材料的性質的環(huán)境條件上出現變化，也可以從所述裝置獲得適合的材料的產量。

進一步，關于材料的噴霧，如果靜電霧化器包括用于貯存和將材料遞送到噴霧位點的儲存器，則需要能夠確定儲存器中的材料的水平，并且尤其是當儲存器是空的或是基本上空的時候也是這樣。以這種方法，裝置的使用者可以發(fā)現必須提供替代儲存器的時機并且當沒有剩余的待霧化物質時，不會在試圖噴霧物質上浪費能量。

關于這些監(jiān)測噴霧狀態(tài)的需要，已經在現有技術中公開了許多方案。例如，WO2005／097339的裝置提供包括電壓和電流監(jiān)測電路的裝置，所述電壓和電流監(jiān)測電路監(jiān)測在發(fā)射(或噴霧)電極和放電“相反”電極之間施加的電壓和流動的電流。在US2009／0134249中公開的裝置，測量在霧化電極和對電極之間的放電電流，從而確定在電極之間施加了適合的電壓以使在霧化電極上的冷凝水通過靜電霧化分散。WO2007／144649的電源監(jiān)測流經該裝置的第一電極和第二電極的放電電流，從而調節(jié)在電極之間施加的電壓。WO2008／072770的靜電霧化器通過適應自激振蕩型DC／DC變流器的方式監(jiān)測霧化電極的“上游”電壓。

用于監(jiān)測電流并且響應于裝置中的變化或周圍環(huán)境條件變化調節(jié)噴霧狀態(tài)的這些和其他設備具有不利之處，因為它們通過測量在放電電極的電流來檢測在第一電極(其通常是噴霧電極)和第二電極(其通常是放電電極)之間的放電電流。在所述情形中，必要的是，在噴霧電極產生的全部粒子或部分粒子被在電極之間施加的電場引導到放電電極。在一些情形中，使用一個或多個附加電極或其他設備引導霧化的粒子從而使大部分不污染放電電極并且避免過度浪費材料。

通過測量在放電電極上的放電電流來推理監(jiān)測靜電霧化是不準確的，因為這樣的監(jiān)測依賴于關于在靜電噴霧位置發(fā)出的帶電物質到達放電電極的代表性量的假設。該量特別容易受裝置幾何形狀變化等的影響，不管是否存在待霧化的物質，待霧化物質的物理性質，和周圍環(huán)境條件。